JP4223801B2 - 光走査装置および画像形成装置 - Google Patents

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明は光走査装置及び画像形成装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
変調駆動される光源からの光ビームを光偏向器により偏向し、偏向された光ビームを走査結像光学系により被走査面に向けて集光して光スポットを形成し、この光スポットにより被走査面を光走査する走査ユニットを複数ユニット、主走査方向へ配列し、共通の被走査面を複数の走査ユニットにより分割して光走査する光走査装置が知られている（特許文献１、２）。
【０００３】
複数の走査ユニットを主走査方向に並べて配設し、これらにより共通の被走査面を分割して光走査する光走査方式は、個々の走査ユニットが光走査する領域は狭くても、配列される走査ユニット数を増やすことにより、広い走査領域を光走査することができ、各走査ユニットをコンパクトにできる。
【０００４】
また、各走査ユニットの走査領域を「無理の無い大きさ」に設定できるので、像面湾曲や等速特性等の光学特性を良好にでき、走査ユニットを構成する光学素子が小型化されるので、波面収差の補正が容易になり、部品バラツキや部品取りつけ誤差による光スポット径の変動を有効に抑制することができるというメリットがある。
【０００５】
従来、この種の光走査装置として提案されたものは殆ど、主走査方向に配列する走査ユニット数を２としたものであるが、３以上の走査ユニットを配列することにより上述のメリットがさらに大きくなると共に、稼動させる走査ユニットの組数の変更により走査領域をより細かく設定できる。
【０００６】
例えば、走査ユニットを４ユニット配列して、全走査領域：３００ｍｍを光走査するようにした場合、走査ユニットを３ユニット稼動すると走査領域を２２５ｍｍにでき、また、隣接する２ユニットの走査ユニットを稼動させると１５０ｍｍの走査領域を設定できる。
【０００７】
上述の如き「複数の走査ユニットを主走査方向に配列して用いる光走査装置」では、隣接する走査ユニットの「走査領域の繋ぎ目」の近傍で「主走査方向のドット位置」がずれると画像劣化がおこる。「３以上の走査ユニットを主走査方向に配列する場合」には「ドット位置ずれ」により留意する必要がある。
【０００８】
特許文献１では、２個の走査ユニットを主走査方向に配列し、両者の「走査領域の繋ぎ目」の部分から各組の光走査を開始させ、各組で光走査の向きを互いに逆にして「繋ぎ目での主走査方向のドット位置ずれ」を防止している。しかし、特許文献１には３以上の走査ユニットを用いる場合の対策は記載されていない。
【０００９】
特許文献２に記載された光走査装置は、４個の走査ユニットを主走査方向に配列しているが、４個の走査ユニットの走査領域の繋ぎ目におけるドットずれに関しては問題とされていない。
【００１０】
【特許文献１】
特開平１１−９５１５２
【特許文献２】
特開２０００−２８９４３
【００１１】
【発明が解決しようとする課題】
この発明は上述した事情に鑑み、３以上の走査ユニットを主走査方向に配列して用いる光走査装置において、上記「走査領域の繋ぎ目における主走査方向のドット位置ずれ」を低減することを課題とする。
【００１２】
【課題を解決するための手段】
この発明の光走査装置は「変調駆動される光源からの光ビームを光偏向器により偏向し、偏向された光ビームを走査結像光学系により被走査面に向けて集光して光スポットを形成し、この光スポットにより被走査面を光走査する走査ユニットを３以上、主走査方向へ配列し、共通の被走査面を３以上の走査ユニットにより、主走査方向に分割して光走査する光走査装置」であって、以下の点を特徴とする（請求項１）。
【００１３】
即ち、主走査方向に配列される各走査ユニットが「被走査面を光走査する光ビームを光走査開始側で検出する受光手段」を有し、主走査方向の両端に配設された２個の走査ユニットは、これらによる光ビームの光走査の向きを「有効合成走査領域の端部側へ向う」ように設定される。
【００１４】
即ち、３以上の走査ユニットの各々は「変調駆動される光源からの光ビームを光偏向器により偏向し、偏向された光ビームを走査結像光学系により被走査面に向けて集光して光スポットを形成し、この光スポットにより被走査面を光走査する構成のもの」である。
【００１５】
複数の走査ユニットが個別的に光走査する領域（画像を書込む領域）を、便宜上「分割された走査領域」と呼ぶことにする。
上の説明における「有効合成走査領域」は、複数の走査ユニットの光走査による「分割された走査領域」を全走査ユニットについて合成した走査領域であり、有効合成走査領域を構成する分割された走査領域の境界部分が前述の「繋ぎ目」である。
【００１６】
各走査ユニットにおいて用いられる「光偏向器」は、ポリゴンミラーを好適に用いることができるほか、「正弦波振動を行うマイクロミラーの、振動による往動時もしくは複動時にのみ光ビームを偏向させるもの」を用いることもできる。
【００１７】
「走査結像光学系」は、従来から広く知られたｆθレンズ等のレンズ系や、ｆθミラー等の結像ミラー系、さらには、レンズ系とミラー系の合成系として構成することもでき、これらは従来から知られている種々のものを適宜用いることができる。各走査ユニットによる被走査面の光走査は「シングルビーム走査方式」で行っても良いし「マルチビーム走査方式」で行っても良い。
【００１８】
請求項１記載の光走査装置は上記「主走査方向の両端に配設された２つの走査ユニットのうち少なくとも一方」が、光ビームを光走査開始側で検出する受光手段を「隣接する走査ユニットと共用する」ものであり、隣接する走査ユニットにより共用された受光手段へ「隣接する走査ユニットの各光ビームを導光する光学手段」を隣接する走査ユニットで共用する。
【００１９】
請求項２記載の光走査装置は、請求項１の光走査装置と同じく「変調駆動される光源からの光ビームを光偏向器により偏向し、偏向された光ビームを走査結像光学系により被走査面に向けて集光して光スポットを形成し、この光スポットにより上記被走査面を光走査する走査ユニットを３以上、主走査方向へ配列し、共通の被走査面を、上記３以上の走査ユニットにより主走査方向に分割して光走査する光走査装置」であり、各走査ユニットが、被走査面を光走査する光ビームを光走査開始側で検出する受光手段を有し、主走査方向の両端に配設された２組の走査ユニットは、これらによる光ビームの光走査の向きを、有効合成走査領域の端部側へ向うように設定される。
そして「主走査方向の両端に配設されていない走査ユニット」は、光ビームを光走査開始側および光走査終了側で検出する受光手段を有し、これら受光手段により検出される光通過時間に基づき、光走査の倍率を補正する。
【００２０】
そして、主走査方向に配列される全走査ユニットが、隣接する走査ユニットと「光ビームを検出するための受光手段を共用」し、「隣接する走査ユニットからの各光ビームを共用の受光手段に導くための光学手段」の少なくとも１つは、その両側の走査ユニットに共用される。
【００２１】
上記請求項１または２記載の光走査装置は「光ビームが互いに異なる向きに光走査する走査ユニットによる各走査線が、光走査の開始側から終了側ヘ向うにつれて、副走査に伴い被走査面の移動する向きへ傾くように、上記各走査線の傾きを、互いに逆に設定される。」ことができる（請求項３）。
【００２２】
「走査線」は、被走査面上における光スポットの移動軌跡であり、「走査線の傾き」は、走査線が、光走査装置の装置空間内において主走査方向に対して傾いていることを言う。
請求項４記載の光走査装置は「変調駆動される光源からの光ビームを光偏向器により偏向し、偏向された光ビームを走査結像光学系により被走査面に向けて集光して光スポットを形成し、この光スポットにより被走査面を光走査する走査ユニットを３以上、主走査方向へ配列し、共通の被走査面を、３以上の走査ユニットにより主走査方向に分割して光走査する光走査装置において、各走査ユニットが、被走査面を光走査する光ビームを光走査開始側で検出する受光手段を有し、主走査方向の両端に配設された２組の走査ユニットは、これらによる光ビームの光走査の向きを、有効合成走査領域の端部側へ向うように設定された光走査装置」であって、「光ビームが互いに異なる向きに光走査する走査ユニットによる各走査線が、光走査の開始側から終了側ヘ向うにつれて、副走査に伴い被走査面の移動する向きへ傾くように、各走査線の傾きを、互いに逆にする」ことを特徴とする。
請求項４記載の光走査装置は「主走査方向の両端に配設された２組の走査ユニットのうち、少なくとも一方は、光ビームを光走査開始側で検出する受光手段を、隣接する走査ユニットと共用する」構成とすることができ（請求項５）、この場合、「隣接する走査ユニットにより共用された受光手段へ、上記隣接する走査ユニットの各光ビームを導光する光学手段を、隣接する走査ユニットに共用する」ことができる（請求項６）。
また、請求項４記載の光走査装置は「主走査方向の両端に配設されていない走査ユニットは、光ビームを光走査開始側および光走査終了側で検出する受光手段を有し、これら受光手段により検出される光通過時間に基づき、光走査の倍率を補正する」構成とすることができる（請求項７）。
請求項７記載の光走査装置は「主走査方向に配列される全走査ユニットが、光ビームを検出するための受光手段を、隣接する走査ユニットと共用する」ことができ（請求項８）、この場合「隣接する走査ユニットからの各光ビームを共用の受光手段に導くための光学手段の少なくとも１つが、その両側の走査ユニットに共用される」構成とすることができる（請求項９）。
【００２３】
この発明の画像形成装置は「変調駆動される光源からの光ビームを光偏向器により偏向し、偏向された光ビームを走査結像光学系により被走査面に向けて集光して光スポットを形成し、この光スポットにより被走査面を光走査する走査ユニットを３以上、主走査方向へ配列し、共通の感光性媒体を３以上の走査ユニットにより主走査方向に分割して光走査し、画像形成を行う画像形成装置」であって、３以上の走査ユニットを主走査方向に配列して構成される光走査装置として、請求項１〜９の任意の１に記載の光走査装置を用いたことを特徴とする（請求項１０）。
【００２４】
「共通の感光性媒体」は、上記被走査面の実体をなすものである。感光性媒体としては、銀塩フィルムや光導電性の感光体等、光により画像を書き込み顕像化できるものであれば広く用いることができる。
【００２５】
特に、感光性媒体として上記「光導電性の感光体」を用いる上記画像形成装置は、デジタル複写装置や光プリンタ、光プロッタ、ファクシミリ装置等として実施することができる。
【００２６】
また、光導電性の感光体を一個用い、この発明の光走査装置によりイエロー、マゼンタ、シアン、黒の各成分潜像を書込み、得られる各潜像を対応する色のトナーで可視化し、各色トナー画像を同一のシート状記録媒体（転写紙やオーバヘッドプロジェクタ用のプラスチックシート等）に重ね合せて転写してカラー画像を形成するように構成することもできるし、光導電性の感光体とこの発明の光走査装置の組合せを複数組用い、各感光体上に、静電潜像を形成し、これら静電潜像を互いに異なる色のトナーで可視化し、得られるカラー画像を共通のシート状記録媒体に重ね合せて転写し、２色画像や多色画像、カラー画像を得るタンデム式の画像形成装置として構成することもできる。
【００２７】
【発明の実施の形態】
以下、発明の実施の形態を説明する。
図１は、光走査装置の実施の１形態を示すものであって、被走査面の実体をなす「感光性媒体」としての光導電性の感光体を光走査する状態を示している。
【００２８】
符号１０は光走査装置、符号２０は光導電性の感光体を示す。感光体２０は、ドラム状に形成され、矢印方向へ等速回転しつつ、光走査装置１０による光走査により画像を書き込まれ、この画像に対応する静電潜像（ネガ潜像）を形成される。感光体２０の軸方向が「主走査方向」であり、感光体２０の回転によりその周面の移動する方向が「副走査方向」である。
【００２９】
光走査装置１０は、この実施の形態においては３個の走査ユニット１０Ａ、１０Ｂ、１０Ｃを主走査方向へ配列してなり、これら走査ユニット１０Ａ、１０Ｂ、１０Ｃにより「共通の被走査面」である感光体２０の有効合成走査領域を「主走査方向に３分割」して光走査する。
【００３０】
走査ユニット１０Ａは、光源である半導体レーザ１Ａから放射される光ビームをカップリングレンズ２Ａで略平行光束とし、シリンドリカルレンズ３Ａにより副走査方向へ集光させ、「光偏向器」であるポリゴンミラー４Ａの偏向反射面位置に「主走査方向に長い線像」として結像させ、ポリゴンミラー４Ａにより偏向された偏向ビームを「走査結像光学系」を構成するレンズ５Ａ、６Ａを介して被走査面の実体をなす感光体２０の感光面へ導光し、走査結像光学系の作用により感光面上に光スポットを形成し、この光スポットにより感光面を光走査する。
【００３１】
同様に、走査ユニット１０Ｂ（１０Ｃ）は、半導体レーザ１Ｂ（１Ｃ）から放射される光ビームをカップリングレンズ２Ｂ（２Ｃ）で略平行光束とし、シリンドリカルレンズ３Ｂ（３Ｃ）により副走査方向へ集光させて、ポリゴンミラー４Ｂ（４Ｃ）の偏向反射面位置に「主走査方向に長い線像」として結像させ、ポリゴンミラー４Ｂ（４Ｃ）により偏向された偏向ビームを「走査結像光学系」を構成するレンズ５Ｂ（５Ｃ）、６Ｂ（６Ｃ）を介して感光体２０の感光面へ導光し、走査結像光学系の作用により感光面上に光スポットを形成して感光面を光走査する。
【００３２】
ポリゴンミラー４Ａは図の如く反時計回りに等速回転し、従って、感光体２０の感光面上においては、光スポットは矢印Ａ（以下「光走査Ａ」と言う。）の向きに移動する。ポリゴンミラー４Ｂ、４Ｃは時計方向へ等速回転する。従って、走査ユニット１０Ｂ、１０Ｃによる光スポットは、感光体２０上において矢印Ｂ、Ｃ（以下「光走査Ｂ、Ｃ」という。）の向きに移動する。
【００３３】
即ち、走査ユニット１０Ａと１０Ｃでは、光走査Ａ、Ｃの向きが「互いに逆」であり、これら走査ユニット１０Ａ、１０Ｃにおける光走査Ａ、Ｃは共に、感光体２０における有効合成走査領域の端部側へ向う。
【００３４】
符号７Ａ、７ＡＢ、７ＢＣ、７Ｃは「ミラー」、符号８Ａ、８ＡＢ、８ＡＣ、８Ｃは「受光素子」を示している。受光素子８ＡＢは、走査ユニット１０Ａと１０Ｂとに共用され、走査ユニット１０Ａ、１０Ｂのそれぞれにおいて「光走査を行う光ビームを光走査開始側で検出する」のに用いられる。受光素子８Ａは、走査ユニット１０Ａにおける光ビームを光走査終了側で検出するのに用いられる。
【００３５】
受光素子８ＢＣは、走査ユニット１０Ｂと１０Ｃとに共用され、走査ユニット１０Ｂにおいては「光ビームを光走査終了側で検出する」のに用いられ、走査ユニット１０Ｃにおいては「光走査を行う光ビームを光走査開始側で検出する」のに用いられる。受光素子８Ｃは、走査ユニット１０Ｃにおける光ビームを光走査終了側で検出するのに用いられる。
【００３６】
ミラー７Ａ、７ＡＢ、７ＢＣ、７Ｃは各走査ユニットにおける光ビームを、上記各受光素子に向けて折り返し反射させるのに用いられ、ミラー７ＡＢは走査ユニット１０Ａ、１０Ｂに共用され、ミラー７ＢＣは走査ユニット１０Ｂ、１０Ｃに共用される。
【００３７】
即ち、図１に実施の形態を示す光走査装置は、変調駆動される光源（１Ａ、１Ｂ、１Ｃ）からの光ビームを光偏向器（４Ａ、４Ｂ、４Ｃ）により偏向し、偏向された光ビームを走査結像光学系（５Ａ、６Ａ、５Ｂ、６Ｂ、５Ｃ、６Ｃ）により被走査面２０に向けて集光して光スポットを形成し、この光スポットにより被走査面を光走査する走査ユニットを３個（１０Ａ、１０Ｂ、１０Ｃ）、主走査方向へ配列し、共通の被走査面２０を３個の走査ユニット１０Ａ、１０Ｂ、１０Ｃにより、主走査方向に３分割して光走査する光走査装置において、各走査ユニットが、被走査面２０を光走査する光ビームを光走査開始側で検出する受光手段８ＡＢ、８ＢＣを有し、主走査方向の両端に配設された２つの走査ユニット１０Ａ、１０Ｃは、これらによる光ビームの光走査Ａ、Ｃの向きを、有効合成走査領域の端部側へ向うように設定されている。
【００３８】
また、主走査方向の両端に配設された２つの走査ユニット１０Ａ、１０Ｃのうち走査ユニット１０Ａは、光ビームを光走査開始側で検出する受光手段８ＡＢを、隣接する走査ユニット１０Ｂと共用し、隣接する走査ユニットにより共用された受光手段８ＡＢ、８ＢＣへ、隣接する走査ユニットの光ビームを導光する光学手段７ＡＢ、７ＢＣが隣接する走査ユニットに共用されている。
【００３９】
図２（ａ）は、図１の実施の形態における走査ユニット１０Ａ、１０Ｂ、１０Ｃによる光走査の様子を説明図的に示している。光走査Ａ、Ｂ、Ｃは、走査ユニット１０Ａ、１０Ｂ、１０Ｃによる光スポットの「移動軌跡とその向き」を示している。符号ＴＡＢは、走査ユニット１０Ａと走査ユニット１０Ｂによる「分割された走査領域の繋ぎ目」を示し、符号ＴＢＣは走査ユニット１０Ｂと走査ユニット１０Ｃによる「分割された走査領域の繋ぎ目」を示す。なお、各光走査を明確にするため、光走査Ａ、Ｂ、Ｃを副走査方向（図の上下方向）に意図的に分離して描いている。
【００４０】
走査ユニット１０Ａ〜１０Ｃの相互の位置関係が適正に設定されていれば、分割された走査領域は「繋ぎ目ＴＡＢ、ＴＢＣ」で「きちん」と整合して繋がり合う。しかし、このように走査ユニット相互の位置関係を適正に設定しても、経時的に上記位置関係に微細な変化が生じることは有り得るし、走査ユニット中に樹脂性の光学素子が含まれると（例えば、レンズ５Ａ、６Ａ等をプラスチックレンズとする場合等）、温度変化等によりこれら光学素子の光学特性が変化する。
【００４１】
このような「変化」の影響は一般に「倍率誤差」という形で現れる。倍率誤差が生じると「光スポットが所定の書込み時間（１本の走査線で画像を書き込む時間）に光走査する長さ」が変化する。
【００４２】
図２（ｂ）に示すように、走査ユニット１０Ａ、１０Ｂ、１０Ｃによる光走査Ａ１、Ｂ、Ｃの向きが「互いに同じ向きに揃っている」と、「光走査開始側で光ビームを検出して走査開始の同期を取る」ようにすることにより、各走査ユニットの光走査の開始位置は不変にできるが、光走査で書き込まれる走査線の長さが変化するので、例えば、倍率が正規の倍率より大きくなったような場合には、同図に示すように、走査ユニット１０Ａによる光走査Ａ１の終端位置（破線で示す）が、繋ぎ目ＴＡＢを越えて走査ユニット１０Ｂの走査領域へ入り込み、走査ユニット１０Ｂによる光走査Ｂの終端位置（破線で示す）が、繋ぎ目ＴＢＣを越えて操作光学系１０Ｃによる走査領域に入り込む。これが「主走査方向のドット位置ずれ」である。図２（ｂ）の例では、繋ぎ目ＴＡＢの部分でΔＡＢ、繋ぎ目ＴＢＣの部分でΔＢＣの「ドット位置ずれ」が主走査方向に発生している。
【００４３】
このような場合には、繋ぎ目ＴＡＢ、ＴＢＣの近傍の部分で「隣接する走査ユニットが書き込む画像」が重複し、可視化した場合には繋ぎ目ＴＡＢ、ＴＢＣの部分で画像劣化が生じてしまう。
【００４４】
しかるに、図１の実施の形態におけるように、走査ユニット１０Ａ、１０Ｃで光走査Ａ、Ｃの向きを互いに逆にし、これら光走査Ａ、Ｃの向きが「有効合成走査領域の端部側へ向う」ようになっていると、図２（ａ）に示すように「繋ぎ目での画像劣化」は繋ぎ目ＴＢＣにおいてのみ発生し、繋ぎ目ＴＡＢにおいては発生しない。これは、書き込みを開始するのに先立ち光ビームを検出する走査ユニットでは「倍率の変化によるドット位置ずれ」は、書き込み終了側で発生するからである。
【００４５】
図３には、「有効合成走査領域」を４個の走査ユニットで４分割して光走査する場合の例を示す。図４（ａ）に示すように、これら走査ユニットによる光走査ａ、ｂ、ｃ、ｄにおいて、有効合成走査領域の両端部側を光走査する光走査ａ、ｄは互いに「光走査の向きが逆」であって「有効合成走査領域」の端部側へ向い、光走査ｂ、ｃ、ｄは光走査の向きが揃っている。
【００４６】
この場合「倍率の変化による主走査方向のドット位置ずれ」は、繋ぎ目ＴｂｃとＴｃｄにおいて発生するが、繋ぎ目Ｔａｂでは発生しない。
【００４７】
図４（ｂ）に示すのは、有効合成走査領域の両端の光走査ａ１とｄ１の向きが「互いに逆向き」で「有効合成走査領域の内側」へ向いている場合である。この場合「倍率の変化によるドット位置ずれ」は、全ての繋ぎ目Ｔａｂ、Ｔｂｃ、Ｔｃｄで発生し、しかも、繋ぎ目Ｔｃｄでの「位置ずれ量」は他の繋ぎ目におけるずれ量の略２倍になる。
【００４８】
即ち、主走査方向に配列された３以上の走査ユニットのうち、両端のものによる光走査の向きは、請求項１に記載されたように「有効合成走査領域の端部側へ向」うのが良い。
【００４９】
上に説明したところでは、主走査方向に分割された走査領域を光走査する光スポットの移動の向きを適切に設定する（両端部での「光スポットの移動の向き」を互いに逆向きで、互いに離れる向きに設定する）ことにより、主走査方向におけるドット位置ずれを低減しているが、「受光手段（図１の実施の形態において受光素子８ＡＢ等）そのもの」の位置、あるいは光ビームを受光手段に光束を導く光学手段（図１の実施の形態においてミラー７ＡＢ等）の位置が変動する場合には、繋ぎ目において主走査方向のドット位置ずれが発生してしまう。
【００５０】
図４（ａ）に示すように、光走査ａとｂとが互いに逆向きであって、光走査開始の始点を繋ぎ目Ｔａｂに設定しても、受光手段等が位置変動すれば、光走査の開始の同期に狂いが生じるので、繋ぎ目Ｔａｂにおいても、主走査方向のドットずれは発生してしまう。
【００５１】
これに対し、図１の実施の形態におけるように、隣接する走査ユニット１０Ａ、１０Ｂの光ビームを光走査開始側で検出する受光手段（受光素子８ＡＢ）を隣接する走査ユニット１０Ａ、１０Ｂで共用し、上記光ビームを受光手段８ＡＢに導光する光学手段（ミラー７ＡＢ）を走査ユニット１０Ａ、１０Ｂに共用することにより、図４（ｂ）に示すように、繋ぎ目ＴＡＢ自体は破線で示すＴＡＢ'のように変動しても、「受光素子８ＡＢ、ミラー７ＡＢを共用している」ため変動量は走査ユニット１０Ａ、１０Ｂについて同一となり、従って、走査ユニット１０Ａ、１０Ｂの光走査Ａ、Ｂの光走査開始の始端は繋ぎ目ＴＡＢ'で適正に繋がることになる。
【００５２】
受光素子８ＡＢとミラー７ＡＢとのうちの一方のみを、走査ユニット１０Ａ、１０Ｂで共用するようにしても、繋ぎ目ＴＡＢでの「主走査方向のドットずれ」を有効に軽減させることができる。
【００５３】
図１の実施の形態では、各走査ユニット１０Ａ、１０Ｂ、１０Ｃが「光走査開始側と光走査終了側に受光手段を有し」ている。このとき、光走査開始側で光ビームを検知してから光走査終了側でビームを検知するまでの時間：Ｔを計測し、計測時間に基づき、光源（半導体レーザ１Ａ、１Ｂ、１Ｃ）の駆動周波数：ｆを変更すれば、光走査終了側でも「主走査方向の相対的なドット位置ずれ」を低減できる。
【００５４】
例えば、上記時間：Ｔ（基準として設定された時間）が、実際にはＴ＋ΔＴに変化した場合であれば、駆動周波数：ｆを「ｆ×Ｔ／（Ｔ＋ΔＴ）」に設定することにより、倍率変動を補正し、各走査ユニットが分割して光走査する走査領域の長さを適正に補正できる。
【００５５】
このとき、上述した請求項５、６の発明を実施することにより、受光手段（受光素子８ＡＢ、８ＢＣ）そのもの及び受光手段に光束を導く光学手段（ミラー７ＡＢ、７ＢＣ）の位置変動による主走査方向のドット位置ずれの変動要因を取り除くことができ、主走査方向のドット位置ずれを大幅に低減できる。
【００５６】
上の説明においては、被走査面（実体的には感光体２０の感光面）上における光スポットの移動軌跡である「走査線」の方向を、主走査方向（感光体２０の軸方向）と平行であるとして説明してきた。
【００５７】
感光体２０は軸の周りに等速回転しており、１本の走査線を書き込むのに有限の時間：Δｔが必要であるから、感光体２０の回転に伴なう感光面の副走査方向の線速度をｖとすると、１本の走査線を書き込む間に感光面は副走査方向へｖ・Δｔだけ変位することになる。このため、感光体２０に実際に書き込まれた「走査線の潜像」は、主走査方向に若干傾くことになる。
【００５８】
図５（ａ）は、図１の実施の形態において、走査ユニット１０Ａ、１０Ｂ、１０Ｃの光走査による各走査線を感光体２０の軸方向に平行に設定した場合における書き込まれた「走査線の潜像」を可視化したもの（走査線画像という）を示している。矢印Ｆは「副走査方向」を示す。光走査における各繋ぎ目における「副走査方向の位置合わせ」が行われており、各走査線画像は繋ぎ目において、主走査方向・副走査方向に整合している。
【００５９】
走査ユニット１０Ａによる光走査と、走査ユニット１０Ｂによる光走査とは、繋ぎ目ＴＡＢを光走査の始点とし、光走査の向きが互いに逆であるから、走査ユニット１０Ａによる走査線画像Ａ０と、走査ユニット１０Ｂによる走査線画像Ｂ０とは、図５（ａ）に示すように繋ぎ目ＴＡＢの部分で「屈曲」する。
【００６０】
光走査における光スポットの移動速度は高速であり、１本の走査線を書き込む時間：Δｔは微小であるので、走査線を感光体２０の軸と平行にしても、形成される走査線画像自体の傾きは小さく、したがって「傾きの向きが全走査線画像に共通」していれば、走査線画像の傾き自体は殆ど視認されない。
【００６１】
しかし、図５（ａ）の繋ぎ目ＴＡＢにおけるように、走査線画像Ａ０とＢ０とが「折れ曲がって繋がる」と形成された画像ではこの部分が強く目立ち、画質を著しく劣化させる。
【００６２】
そこで、請求項３〜９に記載の各光走査装置では「光ビームが互いに異なる向きに光走査する走査ユニット」による各走査線が、光走査の開始側から終了側ヘ向うにつれて、副走査に伴う被走査面の移動の向きへ傾くように、各走査線の傾きを「互いに逆」にすることによって、上記走査線画像の繋ぎ目での「走査線画像の折れ曲がり」を軽減もしくは防止する。
すなわち、光ビームが互いに異なる向きに光走査する走査ユニット１０Ａと１０Ｂによる走査線Ａ０１とＢ０１が、光走査の開始側から終了側ヘ向うにつれて副走査方向Ｆ（副走査に伴い、被走査面である感光体周面の移動する向き）へ傾くように、走査線Ａ０１、Ｂ０１の傾きを互いに逆にする。
【００６３】
図５（ｂ）は、具体的１例であって、図１の光走査装置において、走査ユニット１０Ａによる光走査の走査線Ａ０１と、走査ユニット１０Ｂ、１０Ｃによる光走査の走査線Ｂ０１、Ｃ０１の「主走査方向（感光体２０の回転軸方向）に対する傾き」を互いに逆にした場合である。図５（ｂ）では、走査線Ａ０１、Ｂ０１、Ｃ０１の傾きを調整して、これら走査ユニット１０Ａ、１０Ｂ、１０Ｃにより書込み形成された走査線画像が、感光体上では「１本の真直ぐな走査線画像Ｌ」として繋がるようにしている。
【００６４】
「走査線の傾き」を調整するには、「被走査面に近い、副走査方向にパワーを有するレンズ（図１の例ではレンズ６Ａ等）」を、光軸を中心として微小角回転させたり、走査ユニット全体を上記光軸を中心に回転させれば良い。
【００６５】
図６は、画像形成装置の実施の１形態を示している。この画像形成装置は、図１に示した光走査装置を用いる例である。
ドラム状に形成された感光体２０を囲繞するように、帯電ローラ１１０（コロナ放電式の帯電手段を用いることもできる）、現像装置１３０、転写ローラ１４０（コロナ放電式の転写手段を用いることもできる）、クリーニング装置１６０を設け、光走査装置１０により、帯電ローラ１１０と現像装置１３０との間で光走査を行うようにする。
【００６６】
感光体２０を時計回りに回転させつつ、帯電ローラ１１０により感光面を均一帯電し、光走査装置１０により光走査を行って静電潜像を形成する。この静電潜像を現像装置１３０により反転現像してトナー画像として可視化する。
【００６７】
得られたトナー画像を転写ローラ１４０によりシート状記録媒体Ｓ（例えば転写紙）上に転写し、定着装置１５０によりシート状記録媒体Ｓ上に定着して装置外へ排出する。トナー画像転写後の感光体２０の表面はクリーニング装置１６０によりクリーニングし、残留トナーや紙粉を除去する。
【００６８】
光走査装置１０として、上に実施の形態を説明したものを用いることにより、良好な画像を形成することができる。
【００６９】
即ち、図６の画像形成装置は、変調駆動される光源からの光ビームを光偏向器により偏向し、偏向された光ビームを走査ユニットにより被走査面に向けて集光して光スポットを形成し、この光スポットにより被走査面を光走査する走査ユニットを３個、主走査方向へ配列し、共通の感光性媒体２０を３個の走査ユニットにより主走査方向に分割して光走査し、画像形成を行う画像形成装置であって、３個の走査ユニットを主走査方向に配列して構成される光走査装置１０として、請求項１〜９の任意の１に記載の光走査装置を用い得るものである（請求項１０）。
【００７０】
【発明の効果】
以上に説明したように、この発明によれば新規な光走査装置および画像形成装置を実現できる。
【００７１】
この発明の光走査装置は、複数の走査ユニットを主走査方向に配列し、共通の被走査面を分割して光走査することにより、各走査ユニットにおける光偏向器を小型化でき、振動によるバンディング、温度上昇、騒音、消費電力を大幅に低減でき、主走査方向の両端に配設された２組の走査ユニットの光ビームが、合成有効走査領域の端部側へ向かって互いに逆向きに光走査することにより、分割された走査領域間の繋ぎ目における主走査方向のドット位置ずれを低減できる。
【００７２】
したがって、この光走査装置を用いる画像形成装置は、高画質な画像形成が可能である。
【図面の簡単な説明】
【図１】光走査装置の実施の１形態を示す図である。
【図２】図１の実施の形態における各走査ユニットによる光走査を、比較例との対比により説明するための図である。
【図３】４組の走査ユニットによる光走査における主走査方向のドット位置ずれの軽減を比較例との対比により説明するための図である。
【図４】発明の効果を説明するための図である。
【図５】請求項３の発明を、図１の実施の形態との関連により説明するための図である。
【図６】画像形成装置の実施の１形態を説明するための図である。
【符号の説明】
１０ 光走査装置
１０Ａ、１０Ｂ、１０Ｃ 走査ユニット
２０ 光導電性の感光体

Claims (10)

1. 変調駆動される光源からの光ビームを光偏向器により偏向し、偏向された光ビームを走査結像光学系により被走査面に向けて集光して光スポットを形成し、この光スポットにより上記被走査面を光走査する走査ユニットを３以上、主走査方向へ配列し、共通の被走査面を、上記３以上の走査ユニットにより主走査方向に分割して光走査する光走査装置において、
   各走査ユニットが、被走査面を光走査する光ビームを光走査開始側で検出する受光手段を有し、
   主走査方向の両端に配設された２組の走査ユニットは、これらによる光ビームの光走査の向きを、有効合成走査領域の端部側へ向うように設定され、
   上記主走査方向の両端に配設された２組の走査ユニットのうち、少なくとも一方は、光ビームを光走査開始側で検出する受光手段を、隣接する走査ユニットと共用し、
   上記隣接する走査ユニットにより共用された受光手段へ、上記隣接する走査ユニットの各光ビームを導光する光学手段が、上記隣接する走査ユニットに共用されることを特徴とする光走査装置。
2. 変調駆動される光源からの光ビームを光偏向器により偏向し、偏向された光ビームを走査結像光学系により被走査面に向けて集光して光スポットを形成し、この光スポットにより上記被走査面を光走査する走査ユニットを３以上、主走査方向へ配列し、共通の被走査面を、上記３以上の走査ユニットにより主走査方向に分割して光走査する光走査装置において、
   各走査ユニットが、被走査面を光走査する光ビームを光走査開始側で検出する受光手段を有し、
   主走査方向の両端に配設された２組の走査ユニットは、これらによる光ビームの光走査の向きを、有効合成走査領域の端部側へ向うように設定され、
   主走査方向の両端に配設されていない走査ユニットは、光ビームを光走査開始側および光走査終了側で検出する受光手段を有し、
   主走査方向に配列される全走査ユニットが、光ビームを検出するための受光手段を、隣接する走査ユニットと共用し、
   上記隣接する走査ユニットからの各光ビームを共用の受光手段に導くための光学手段の少なくとも１つが、その両側の走査ユニットに共用され、
   上記受光手段により検出される光通過時間に基づき、光走査の倍率を補正することを特徴とする光走査装置。
3. 請求項１または２記載の光走査装置において、
   光ビームが互いに異なる向きに光走査する走査ユニットによる各走査線が、光走査の開始側から終了側ヘ向うにつれて、副走査に伴い被走査面の移動する向きへ傾くように、上記各走査線の傾きを、互いに逆にすることを特徴とする光走査装置。
4. 変調駆動される光源からの光ビームを光偏向器により偏向し、偏向された光ビームを走査結像光学系により被走査面に向けて集光して光スポットを形成し、この光スポットにより上記被走査面を光走査する走査ユニットを３以上、主走査方向へ配列し、共通の被走査面を、上記３以上の走査ユニットにより主走査方向に分割して光走査する光走査装置において、
   各走査ユニットが、被走査面を光走査する光ビームを光走査開始側で検出する受光手段を有し、
   主走査方向の両端に配設された２組の走査ユニットは、これらによる光ビームの光走査の向きを、有効合成走査領域の端部側へ向うように設定され、
   光ビームが互いに異なる向きに光走査する走査ユニットによる各走査線が、光走査の開 始側から終了側ヘ向うにつれて、副走査に伴い被走査面の移動する向きへ傾くように、上記各走査線の傾きを、互いに逆にすることを特徴とする光走査装置。
5. 請求項４記載の光走査装置において、
   主走査方向の両端に配設された２組の走査ユニットのうち、少なくとも一方は、光ビームを光走査開始側で検出する受光手段を、隣接する走査ユニットと共用することを特徴とする光走査装置。
6. 請求項５記載の光走査装置において、
   隣接する走査ユニットにより共用された受光手段へ、上記隣接する走査ユニットの各光ビームを導光する光学手段が、上記隣接する走査ユニットに共用されることを特徴とする光走査装置。
7. 請求項４記載の光走査装置において、
   主走査方向の両端に配設されていない走査ユニットは、光ビームを光走査開始側および光走査終了側で検出する受光手段を有し、
   これら受光手段により検出される光通過時間に基づき、光走査の倍率を補正することを特徴とする光走査装置。
8. 請求項７記載の光走査装置において、
   主走査方向に配列される全走査ユニットが、光ビームを検出するための受光手段を、隣接する走査ユニットと共用することを特徴とする光走査装置。
9. 請求項８記載の光走査装置において、
   隣接する走査ユニットからの各光ビームを共用の受光手段に導くための光学手段の少なくとも１つは、その両側の走査ユニットに共用されることを特徴とする光走査装置。
10. 変調駆動される光源からの光ビームを光偏向器により偏向し、偏向された光ビームを走査結像光学系により被走査面に向けて集光して光スポットを形成し、この光スポットにより被走査面を光走査する走査ユニットを３以上、主走査方向へ配列し、共通の感光性媒体を上記３以上の走査ユニットにより、主走査方向に分割して光走査し、画像形成を行う画像形成装置において、
    ３以上の走査ユニットを主走査方向に配列して構成される光走査装置として、請求項１〜９の任意の１に記載の光走査装置を用いたことを特徴とする画像形成装置。

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