光走査装置、光走査方法、画像形成装置、カラー画像形成装置、プログラム、記録媒体
【課題】 両面印刷などの時に、両面の画像の大きさを一致させることの可能な光走査装置を提供する。
【解決手段】 本発明の光走査装置は、複数の光源を駆動制御する光源駆動制御手段５０を備え、該光源駆動制御手段５０は、副走査方向に異なる位置を走査可能なＮ個（Ｎ≧２）の光源を発光，走査させることによって１画素が形成されるように、複数の光源の駆動制御を行ない、サブ画素が１光源に対応したものであるとし、１画素が複数のサブ画素によって構成される場合に、所定の補正データに応じて画像データからサブ画素のデータを副走査方向に削除し、画像データを副走査方向にシフトさせる（縮小する）。
【解決手段】 本発明の光走査装置は、複数の光源を駆動制御する光源駆動制御手段５０を備え、該光源駆動制御手段５０は、副走査方向に異なる位置を走査可能なＮ個（Ｎ≧２）の光源を発光，走査させることによって１画素が形成されるように、複数の光源の駆動制御を行ない、サブ画素が１光源に対応したものであるとし、１画素が複数のサブ画素によって構成される場合に、所定の補正データに応じて画像データからサブ画素のデータを副走査方向に削除し、画像データを副走査方向にシフトさせる（縮小する）。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、光走査装置、光走査方法、画像形成装置、カラー画像形成装置、プログラム、記録媒体に関する。
【背景技術】
【０００２】
図１７は電子写真プロセスを利用したレーザプリンタ，デジタル複写機等の一般的な画像形成装置の構成例を示す図である。図１７を参照すると、光源ユニットである半導体レーザユニット１００１から発光されたレーザ光は、回転するポリゴンミラー１００２により偏向走査（スキャン）され、走査レンズ（ｆθレンズ）１００３を介して被走査媒体である感光体１００４上に光スポットを形成し、その感光体１００４を露光して静電潜像が形成される。このとき、位相同期回路１００９は、クロック生成回路１００８により生成された変調信号を、ポリゴンミラー１００２により偏向走査された半導体レーザの光を検出するフォトディテクタ１００５に同期した位相に設定する。すなわち、位相同期回路１００９では、１ライン毎に、フォトディテクタ１００５の出力信号に基づいて、位相同期のとられた画像クロック（画素クロック）を生成して、画像処理ユニット１００６とレーザ駆動回路１００７へ供給する。このようにして、半導体レーザユニット１００１は、画像処理ユニット１００６により生成された画像データと位相同期回路１００９により１ライン毎に位相が設定された画像クロックに従い、レーザ駆動回路１００７を介して半導体レーザの発光時間をコントロールすることにより、被走査媒体（感光体）１００４上の静電潜像をコントロールすることができる。
【０００３】
ところが近年、印刷速度（画像形成速度）の高速化，画像の高画質化の要求が高まり、それに対して、偏向器であるポリゴンモータの高速化や、レーザ変調の基準クロックとなる画素クロックの高速化で対応してきたが、どちらの高速化にも限界が近づいてきており、従来の方法では対応しきれなくなってきている。
【０００４】
そこで、複数の光源を用いたマルチビームを採用することで、高速化対応がなされている。マルチビームによる光走査方法では、偏向器の偏向により同時に走査できる光束が増えることにより、偏向器であるポリゴンモータの回転速度や、画素クロック周波数の低減が可能となり、高速にかつ安定した光走査及び画像形成が可能となる。
【０００５】
上記マルチビームを構成する光源としては、シングルビームのレーザチップを組み合わせる方法や、複数個の発光素子を一つのレーザチップに組み込んだＬＤアレイなどを用いる方法が使用されている。
【０００６】
上記マルチビームを構成するＬＤアレイなどの半導体レーザは、きわめて小型であり、かつ駆動電流により高速に直接変調を行うことが出来るので、近年レーザプリンタ等の光源として広く用いられている。しかし、半導体レーザの駆動電流と光出力との関係は、温度により変化する特性を有するので、半導体レーザの光強度を所望の値に設定しようとする場合に問題となる。特に複数の光源を同一チップ上に構成する面発光レーザの場合、光源間の距離が短いため、発光，消光による温度変化や温度クロストークなどの影響が顕著であり、光量変動の要因となりやすい。
【０００７】
例えば、特許文献１には、複数の光源を２次元に配置し、複数の光束を偏向器で偏向することにより被走査媒体上を走査する光走査装置において、発光点間の発熱によるクロストークの影響を発生させずに発光点の配置密度を最大とする例が示されている。
【０００８】
また、特許文献２には、面発光レーザを用いた画像形成装置において、画素単位で各チップの発光強度を可変する手段及び発光時間を制御する手段を有することで、画素の静電潜像を制御する方法が示されている。
【０００９】
また、特許文献３には、面発光レーザを用いた走査装置において、光源の配置を規定した構成とすることにより熱ストロークの問題を回避し、かつ、記録画像の高密度化を実現する方法が示されている。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１０】
ところで、複写機などの画像形成装置によって両面印刷を行なう場合に、一方の面（例えば表面）を印刷したときの熱で紙が熱収縮し、連続して他方の面（例えば裏面）を印刷すると他方の面（例えば裏面）の画像の方が大きくなるという問題があった。
【００１１】
本発明は、例えば両面印刷などの時に、例えば両面の画像の大きさを一致させることの可能な光走査装置、光走査方法、画像形成装置、カラー画像形成装置、プログラム、記録媒体を提供することを目的としている。
【課題を解決するための手段】
【００１２】
上記目的を達成するために、請求項１記載の発明は、複数の光源からの複数の光ビームを主走査方向に走査する光走査装置において、副走査方向に異なる位置を走査可能なＮ個（Ｎ≧２）の光源を発光，走査させることによって１画素が形成されるように、複数の光源の駆動制御を行ない、サブ画素が１光源に対応したものであるとし、１画素が複数のサブ画素によって構成される場合に、所定の補正データに応じて画像データからサブ画素のデータを副走査方向に削除し、画像データを副走査方向にシフトさせることを特徴としている。
【００１３】
また、請求項２記載の発明は、請求項１記載の光走査装置において、画像データからサブ画素１行分のデータを副走査方向に削除し、画像データを副走査方向にシフトさせることを特徴としている。
【００１４】
また、請求項３記載の発明は、請求項１記載の光走査装置において、画像データからサブ画素のデータをランダムに副走査方向に削除し、画像データを副走査方向にシフトさせることを特徴としている。
【００１５】
また、請求項４記載の発明は、請求項３記載の光走査装置において、画像データからサブ画素のデータとして非描画データのみをランダムに副走査方向に削除し、画像データを副走査方向にシフトさせることを特徴としている。
【００１６】
また、請求項５記載の発明は、請求項３記載の光走査装置において、画像データからサブ画素のデータとして描画データのみをランダムに副走査方向に削除し、画像データを副走査方向にシフトさせることを特徴としている。
【００１７】
また、請求項６記載の発明は、請求項３記載の光走査装置において、画像データからの描画データのサブ画素の削除と非描画データのサブ画素の削除とを切り替える機能を持ち、画像データを副走査方向にシフトさせることを特徴としている。
【００１８】
また、請求項７記載の発明は、請求項１乃至請求項６のいずれか一項に記載の光走査装置において、１枚の紙に、１回目の印刷と、これに続いて、２回目の印刷を行なう場合に、画像データへのサブ画素のデータの副走査方向への削除は、２回目の印刷時に行なわれることを特徴としている。
【００１９】
また、請求項８記載の発明は、請求項１乃至請求項７のいずれか一項に記載の光走査装置において、前記光源には、面発光レーザが用いられることを特徴としている。
【００２０】
また、請求項９記載の発明は、複数の光源からの複数の光ビームを主走査方向に走査する光走査方法において、副走査方向に異なる位置を走査可能なＮ個（Ｎ≧２）の光源を発光，走査させることによって１画素が形成されるように、複数の光源の駆動制御を行ない、サブ画素が１光源に対応したものであるとし、１画素が複数のサブ画素によって構成される場合に、所定の補正データに応じて画像データからサブ画素のデータを副走査方向に削除し、画像データを副走査方向にシフトさせることを特徴としている。
【００２１】
また、請求項１０記載の発明は、請求項１乃至請求項８のいずれか一項に記載の光走査装置を有することを特徴とする画像形成装置である。
【００２２】
また、請求項１１記載の発明は、請求項１乃至請求項８のいずれか一項に記載の光走査装置を有することを特徴とするカラー画像形成装置である。
【００２３】
また、請求項１２記載の発明は、複数の光源からの複数の光ビームを主走査方向に走査するときに、副走査方向に異なる位置を走査可能なＮ個（Ｎ≧２）の光源を発光，走査させることによって１画素が形成されるように、複数の光源の駆動制御を行ない、サブ画素が１光源に対応したものであるとし、１画素が複数のサブ画素によって構成される場合に、所定の補正データに応じて画像データからサブ画素のデータを副走査方向に削除し、画像データを副走査方向にシフトさせる処理をコンピュータに実現させるためのプログラムである。
【００２４】
また、請求項１３記載の発明は、複数の光源からの複数の光ビームを主走査方向に走査するときに、副走査方向に異なる位置を走査可能なＮ個（Ｎ≧２）の光源を発光，走査させることによって１画素が形成されるように、複数の光源の駆動制御を行ない、サブ画素が１光源に対応したものであるとし、１画素が複数のサブ画素によって構成される場合に、所定の補正データに応じて画像データからサブ画素のデータを副走査方向に削除し、画像データを副走査方向にシフトさせる処理をコンピュータに実行させるためのプログラムを記録したコンピュータ読み取り可能な記録媒体である。
【発明の効果】
【００２５】
請求項１乃至請求項１２記載の発明によれば、複数の光源からの複数の光ビームを主走査方向に走査する光走査装置において、副走査方向に異なる位置を走査可能なＮ個（Ｎ≧２）の光源を発光，走査させることによって１画素が形成されるように、複数の光源の駆動制御を行ない、サブ画素が１光源に対応したものであるとし、１画素が複数のサブ画素によって構成される場合に、所定の補正データに応じて画像データからサブ画素のデータを副走査方向に削除し、画像データを副走査方向にシフトさせ（縮小し）、副走査方向に画像の大きさを縮小することで、例えば両面印刷などの時に一方の面を印刷したときの熱で紙が熱収縮する場合にも、例えば両面の画像の大きさを一致させることができる。
【００２６】
特に、請求項２記載の発明によれば、請求項１記載の光走査装置において、画像データからサブ画素１行分のデータを副走査方向に削除し、画像データを副走査方向にシフトさせるようになっているので、簡略な構成により実現でき、補正データ量を小さく抑えることができる。
【００２７】
また、請求項３記載の発明によれば、請求項１記載の光走査装置において、画像データからサブ画素のデータをランダムに副走査方向に削除し、画像データを副走査方向にシフトさせるようにしており、削除するサブ画素をランダムに散らすことによって、副走査方向に画像サイズを縮小した場合の画像への影響を小さく抑えることが可能となる。
【００２８】
また、請求項４記載の発明によれば、画像全体で非描画データが多い場合には非描画データのサブ画素のみをランダムに削除することによって、画像への影響を小さく抑えることが可能となる。
【００２９】
また、請求項５記載の発明によれば、画像全体で描画データが多い場合には描画データのサブ画素のみをランダムに削除することによって、画像への影響を小さく抑えることが可能となる。
【００３０】
また、請求項６記載の発明によれば、描画データのサブ画素の削除と非描画データのサブ画素の削除を切り替える機能を有することによって、様々な画像パターンに対して副走査方向に画像サイズを拡大する機能を、画像への影響を小さく抑えた状態で、適応することが可能になる。
【００３１】
また、請求項７記載の発明によれば、請求項１乃至請求項６のいずれか一項に記載の光走査装置において、１枚の紙に、１回目の印刷と、これに続いて、２回目の印刷を行なう場合に、画像データへのサブ画素のデータの副走査方向への削除は、２回目の印刷時に行なわれるので、１回目の印刷によって紙が縮んでも、１回目の印刷と２回目の印刷とで画像の大きさについての不具合がないようにすることができる。
【００３２】
また、請求項８記載の発明によれば、請求項１乃至請求項６のいずれか一項に記載の光走査装置において、前記光源には、面発光レーザが用いられることを特徴とするので、一般的な半導体レーザを使用する場合と比べて、消費電力を低減することが可能となる、また光源の配列を形成しやすい構造のため、光源ユニット部の構造を簡略化でき、コストダウンを図ることが可能となる。
【００３３】
また、請求項１０，１１記載の発明によれば、請求項１乃至請求項８のいずれか一項に記載の光走査装置を有することを特徴とする画像形成装置であるので、例えば両面印刷などの時に一方の面を印刷したときの熱で紙が熱収縮する場合にも、例えば両面の画像の大きさを一致させることができる。
【図面の簡単な説明】
【００３４】
【図１】本発明の光走査装置の構成例を示す図である。
【図２】光源ユニットの一例を示す図である。
【図３】本発明を説明するための図である。
【図４】本発明の具体的な例を説明するための図である。
【図５】本発明の具体的な例を説明するための図である。
【図６】本発明の具体的な例を説明するための図である。
【図７】本発明の具体的な例を説明するための図である。
【図８】本発明の具体的な例を説明するための図である。
【図９】本発明の光走査装置の構成例を示す図である。
【図１０】本発明の光走査装置を用いた画像形成装置の一例を示す図である。
【図１１】マルチビーム走査装置の一例を示す図である。
【図１２】光源ユニットの一例を示す図である。
【図１３】マルチビーム走査装置の一例を示す図である。
【図１４】本発明の画像形成装置の構成例を示す図である。
【図１５】カラー画像形成装置の一例を示す図である。
【図１６】本発明の光走査装置の光源駆動制御手段のハードウェア構成例を示す図である。
【図１７】一般的な画像形成装置の構成例を示す図である。
【発明を実施するための最良の形態】
【００３５】
以下、本発明を実施するための最良の形態を図面に基づいて説明する。なお、本発明において、１画素とは、純粋な１画素のことであり（例えば２４００ｄｐｉの画素とは約１０．６μｍ角の画素のことを意味し）、ディザマトリックスのように複数の画素（例えば４×４の画素）を合成した結果の１画素を意味するものではない。
【００３６】
図１は本発明の光走査装置の構成例を示す図である。図１を参照すると、本発明の光走査装置（複数の光源からの複数の光ビームを主走査方向に走査する光走査装置）は、複数の光源を駆動制御する光源駆動制御手段５０を備え、該光源駆動制御手段５０は、副走査方向に異なる位置を走査可能なＮ個（Ｎ≧２）の光源を発光，走査させることによって１画素が形成されるように、複数の光源の駆動制御を行ない、サブ画素が１光源に対応したものであるとし、１画素が複数のサブ画素によって構成される場合に、所定の補正データに応じて画像データからサブ画素のデータを副走査方向に削除し、画像データを副走査方向にシフトさせる（縮小する）ことを特徴としている。
【００３７】
本発明の光走査装置について、具体的に説明する。
【００３８】
いま、図１７の一般的な画像形成装置（書込み光学系）において、光源ユニット（半導体レーザユニット）１００１が図２に示すように、格子状に複数の光源（複数の半導体レーザ）が配置された半導体レーザアレイ（より具体的には、例えば、同一チップ上に複数光源（例えば、複数の面発光レーザ（ＶＣＳＥＬ，面発光型半導体レーザ））が格子状に配置された面発光レーザアレイ）から構成されるとき、複数の光源の配列方向が図１７のポリゴンミラーのような偏向器の回転軸に対してある角度θを有するように、光源ユニット１００１の配置，角度を調整する。
【００３９】
このとき、図２において、縦配列方向ａの４個の光源を左から光源ａ１，ａ２，ａ３，ａ４とし、これら４光源ａ１，ａ２，ａ３，ａ４の中から例えばａ２，ａ３の２光源を発光，走査して１画素を形成する場合を考える（４個の光源から作られる１つの仮想光源列によって１画素が形成される場合を考える）。形成する画素密度を６００ｄｐｉとしたとき２光源間の距離は２４００ｄｐｉ相当となり画素密度に対して光源密度が４倍となっている。よって、この場合、例えば、１画素を構成する複数の光源の光量比などを変えることで、画素の重心位置を副走査方向にずらすことが可能となり、光源密度以上の高精度な画素形成が実現できる。
【００４０】
図３（ａ），（ｂ）は本発明を説明するための図である。一般に、複写機などの画像形成装置によって両面印刷する場合、図３（ａ）に示すように、始めに一方の面（例えば表面）を印刷する時の定着によって熱が加えられ、この熱によって紙が縮み、他方の面（例えば裏面）を印刷すると、他方の面（例えば裏面）の画像の方が大きくなるという問題がある。そこで、本発明では、図３（ｂ）に示すように、始めに一方の面（例えば表面）を印刷した後、他方の面（例えば裏面）を印刷する時に画像を縮小して印刷するようにする。これによって、紙の縮みを補正することが可能となり、両面の画像の大きさを一致させることが可能となる。なお、両面印刷する場合に限らず、より広義には、本発明は、１枚の紙に、１回目の印刷と、これに続いて、２回目の印刷を行なう場合に、２回目の印刷時の画像データに対して適用され（すなわち、２回目の印刷時に、画像データからサブ画素のデータを副走査方向に削除して、画像を縮小して印刷するようにし）、これにより、１回目の印刷によって紙が縮んでも、１回目の印刷と２回目の印刷とで画像の大きさについての不具合がないようにすることができる。
【００４１】
ここで、１画素に対して複数光源（図２の例では４光源）を発光させて走査を行なうときには、次のような利点がある。すなわち、本発明の光源として面発光レーザを用いた場合には、面発光レーザの出力は従来のレーザに比べて出力が弱いために１光源での走査では現像に十分な光量を得られない可能性がある。そこで、十分な光量を得るために、１画素に対して複数の光源を発光させて走査を行うのが好ましい。
【００４２】
図２は１２光源により３つの画素を同時に描画した場合であり、１画素は４つの光源により描画されている。各画素は４×４個のサブ画素によって構成されており、図２の３つの画素Ｐ１、Ｐ２，Ｐ３のうちの１番上の画素Ｐ１のようにサブ画素に描画データ，非描画データを与えることで光源の点灯タイミングを設定している。光源は描画データ部分で点灯し、非描画データ部分で消灯する。図２の１番上の画素Ｐ１の描画パターンでの各光源の発光は、光源点灯タイミング１のようになり、上から２番目，３番目の画素Ｐ２，Ｐ３のように全体が描画データである描画パターンでは各光源の発光は、光源点灯タイミング２のようになる。
【００４３】
図４乃至図８は、画像全体の副走査方向のサイズを縮小する本発明のより具体的な例を説明するための図である。
【００４４】
図４の例では、１画素よりも小さいサブ画素（サブ画素のデータ）を１行ずつ複数箇所で副走査方向に削除することによって、画像全体の副走査方向のサイズを縮小している。
【００４５】
また、図５の例では、サブ画素を削除する位置（サブ画素のデータを削除する位置）を副走査方向にランダムに散らしたものとなっている。図５には２×５のマトリックスが描かれているが、実際は図６のように画像全体で同様の処理を行なっている。図５，図６の例では、削除するサブ画素の位置はランダムであるが、各列から同じ数のサブ画素を削除することによって、画像に凸凹が出来ない。このように、データを削除する位置をランダムに散らすことによって、図４のようにデータを１行ずつ削除する場合に比べて画像への影響を低減することが出来る。
【００４６】
また、図７の例では、サブ画素のデータとして非描画データ（非画像データ部分）のみを削除したものとなっている。図７の例のように、描画する画像全体に非画像データ（非描画データ）が多い場合には、非画像データ（非描画データのサブ画素）を削除した方が画像への影響が小さくなる。
【００４７】
また、図８の例では、サブ画素のデータとして描画データ（画像データ部分）のみを削除したものとなっている。図８の例のように、描画する画像全体に画像データ（描画データ）が多い場合には（図８の例では、描画する画像がベタ（全面同じ色）となっている）、画像データ（描画データのサブ画素）を削除した方が画像への影響が小さくなる。
【００４８】
また、削除するサブ画素の周辺で描画データが多い場合には描画データのサブ画素を削除する一方、削除するサブ画素の周辺で非描画データが多い場合には非描画データのサブ画素を削除するというように、描画データのサブ画素の削除と非描画データのサブ画素の削除を切り替える機能を持たせれば、副走査方向の画像の大きさを縮小する場合にも、画像への影響をより一層低減することが出来る。
【００４９】
図９は、本発明の光走査装置の光源駆動制御手段５０の具体例を示す図である。図９に示すように、光源駆動制御手段５０は、例えば両面印刷などのように１回目の印刷と２回目の印刷とを行なう場合に１回目の印刷（例えば片面の印刷）を行なった時の熱で紙がどの程度熱収縮するかが補正データとして与えられる時に、この補正データに応じて図４乃至図８に例示したようなサブ画素のデータ（描画データあるいは非描画データ）を画像データから削除するようになっている。
【００５０】
ここで、補正データは、例えば、次のような仕方で設定される。すなわち、例えば、プリンタの機種ごとに熱収縮する量をあらかじめ測定しておき、これを補正データとして用意したり、あるいは、印刷するごとに（複数枚印刷する時には最初の１枚）片面印刷後の紙の大きさをセンサなどで検出して補正データとして設定したりすることができる。
【００５１】
図１０は本発明の光走査装置を用いた画像形成装置の一例を示す図である。図１０を参照すると、光源ユニット８０１の背面には、半導体レーザの制御を司る駆動回路及び画素クロック生成装置が形成されたプリント基板８０２が装着され、光軸と直交する光学ハウジングの壁面にスプリングにより当接され、調節ネジ８０３により傾きが合わせられ姿勢が保持される。尚、調節ネジ８０３はハウジング壁面に形成された突起部に螺合される。光学ハウジング内部には、シリンダレンズ８０５、ポリゴンミラーを回転するポリゴンモータ８０８、ｆθレンズ８０６、トロイダルレンズ、および折り返しミラー８０７が各々位置決めされ支持され、また、同期検知センサを実装するプリント基板８０９は、ハウジング壁面に光源ユニットと同様、外側より装着される。光学ハウジングは、カバー８１１により上部が封止され、壁面から突出した複数の取付部８１０にて画像形成装置本体のフレーム部材にネジ固定される。
【００５２】
このとき、光源ユニット８０１には、半導体レーザとして、図２に示すような複数光源を有する半導体レーザアレイ（具体的には、例えば面発光レーザ（面発光レーザアレイ））を用いることができる。光源ユニット８０１の半導体レーザ（面発光レーザ）から出射された光は、シリンダレンズ８０５を介して、ポリゴンミラーでその回転に伴い偏向走査され、偏向走査された光束はｆθレンズ８０６、トロイダルレンズ、および折り返しミラー８０７などを介して図示されていない感光体ドラムに入射する。また、走査光は、感光体に走査されない領域や、途中ミラー等による反射光として、センサにより検知される。このときセンサで検知される信号としては、ポリゴンミラーの回転に伴う走査方向である主走査方向の２点間の時間間隔を同期検知センサにより検出したり、主走査方向に対し９０度回転した方向の副走査方向への位置ずれ量などを位置検出センサで測定し、その値をＬＤ制御、変調回路やその前段の変調データ生成部へフィードバック制御することにより、画素位置の補正を行うことができる。
【００５３】
次に、複数の光源を用いて構成するマルチビーム走査装置（マルチビーム光学系）について説明する。
【００５４】
図１１はマルチビーム走査装置の一例を示す図である。図１１の例では、２個の発光源が間隔ｄｓ＝２５μｍでモノリシックに配列された半導体レーザアレイ（４チャンネル）を２個（３０１，３０２）用いている（８個の光源としている）。
【００５５】
図１１において、半導体レーザアレイ３０１，３０２は、コリメートレンズ３０３，３０４との光軸を一致させ、主走査方向に対称に射出角度を持たせ、ポリゴンミラー３０７の反射点で射出軸が交差するようレイアウトされている。各半導体レーザアレイ３０１，３０２より射出された複数のビームは、シリンダレンズ３０８を介してポリゴンミラー３０７で一括して走査され、ｆθレンズ３１０、トロイダルレンズ３１１により感光体３１２上に結像される。バッファメモリには各発光源に１ライン分の印字データが蓄えられ、ポリゴンミラー１面毎に読み出されて、４ラインずつ同時に記録が行なわれる。
【００５６】
また、マルチビームを構成するＬＤ毎の波長誤差により生じる光学的走査長さの差、倍率差を補正するために、画素クロックについて位相シフトを行うことにより、位相シフトの精度まで走査長さの差を補正し、走査光のばらつきを緩和することが可能となる。
【００５７】
図１２には、複数の面発光レーザが２次元アレイ状に配置された２次元面発光レーザアレイを光走査装置の光源ユニットに用いた例が示されている。図１２の例では、横方向に３個、縦方向に４個、計１２個の発光源（面発光レーザ）を有する２次元面発光レーザアレイが示されている。
【００５８】
次に、光源ユニットに面発光レーザアレイ（ＶＣＳＥＬアレイ）を用いたマルチビーム走査装置（マルチビーム光学系）について説明する。図１３は光源ユニットにＶＣＳＥＬアレイを用いたマルチビーム走査装置の一例を示す図である。図１３の例では、図１１の２個の発光源３０１，３０２が１個のＶＣＳＥＬアレイ４０２に置き換わったものとなっている。
【００５９】
図１３において、ＶＣＳＥＬアレイ４０２から射出された複数の光ビームはコリメートレンズ４０４，シリンダレンズ４０８を介してポリゴンミラー４０７で一括して走査され、ｆθレンズ４１０，トロイダルレンズ４１１により被走査面である感光体４１２上に結像される。バッファメモリには各発光源に１ライン分の印字データが蓄えられ、ポリゴンミラー１面毎に読み出されて、複数本ずつ同時に記録が行なわれる。また、マルチビームを構成する各面発光レーザ毎の波長誤差により生じる光学的走査長さの差，倍率差を補正するために、画素クロックについて位相シフトを行うことにより、位相シフトの精度まで走査長さの差を補正し、走査光のばらつきを緩和することが可能となる。
【００６０】
図１４は本発明の画像形成装置の構成例を示す図である。図１４を参照すると、被走査面である感光体ドラム９０１の周囲には、感光体を高圧に帯電する帯電チャージャ９０２、光走査装置９００により記録された静電潜像に帯電したトナーを付着して顕像化する現像ローラ９０３、現像ローラ９０３にトナーを供給するトナーカートリッジ９０４、ドラム９０１に残ったトナーを掻き取り備蓄するクリーニングケース９０５が配置されている。感光体ドラム９０１へは上記したように１面毎に複数ライン同時に潜像記録が行われる。記録紙は、給紙トレイ９０６から給紙コロ９０７により供給され、レジストローラ対９０８により副走査方向の記録開始のタイミングに合わせて送り出され、感光体ドラム９０１を通過する際に転写チャージャ９０６によってトナーが転写され、定着ローラ９０９で定着されて排紙ローラ９１２により排紙トレイ９１０に排出される。上記画像形成装置の光走査装置９００に本発明の光走査装置を適用することにより、高精度なドット位置補正が可能となり、高画質な画像を得ることができる。
【００６１】
また、本発明は、カラー画像形成装置にも適用可能である。図１５には、本発明を、複数の感光体を有する画像形成装置であるタンデムカラー機に搭載した例が示されている。タンデムカラー機は、シアン，マゼンダ，イエロー，ブラックの各色に対応した別々の感光体が必要であり、光走査光学系はそれぞれの感光体に対応して、別の光路を経て潜像を形成する。したがって、各感光体上で発生する主走査ドット位置ずれは異なる特性を有する場合が多い。
【００６２】
図１５において、１８は転写ベルト、１９ａ，１９ｂ，１９ｃ，１９ｄは各色に対応した感光体、２０ａ，２０ｂ，２０ｃ，２０ｄは各色に対応した光走査装置である。
【００６３】
ここで、光走査装置２０ａ，２０ｂ，２０ｃ，２０ｄに本発明の光走査装置を用いることにより、例えば両面印刷などの時に一方の面を印刷したときの熱で紙が熱収縮する場合にも、例えば両面の画像の大きさを一致させることができる。
【００６４】
図１６は、本発明の光走査装置の光源駆動制御手段５０のハードウェア構成例を示す図である。この例では、光源駆動制御手段５０は、ＣＰＵ１０１、ＲＯＭ１０２、ＲＡＭ１０３、ＨＤＤ（ハードディスクドライブ）１０４、ＨＤ（ハードディスク）１０５、ＦＤＤ（フレキシブルディスクドライブ）１０６などが、バス１００によって接続され構成されている。
【００６５】
ＣＰＵ１０１は、装置全体を制御する。ＲＯＭ１０２には、制御プログラムが記憶されている。ＲＡＭ１０３は、ＣＰＵ１０１のワークエリアとして使用される。ＨＤＤ１０４は、ＣＰＵ１０１の制御にしたがってＨＤ１０５に対するデータのリード／ライトの制御を行なう。ＨＤ１０５は、ＨＤＤ１０４の制御にしたがって書き込まれたデータを記憶する。ＦＤＤ１０６は、ＣＰＵ１０１の制御にしたがってＦＤ（フレキシブルディスク）１０７に対するデータのリード／ライトの制御を行なう。ＦＤ１０７は、着脱自在になっており、ＦＤＤ１０６の制御にしたがって書き込まれたデータを記憶する。
【００６６】
なお、本発明を実施するための上述した最良の形態で説明した光源駆動制御手段５０における処理は、コンピュータ（例えばＣＰＵ１０１）に実現させるプログラムの形で提供することができる。
【００６７】
また、本発明を実施するための上述した最良の形態で説明した光源駆動制御手段５０における処理をコンピュータに実現させるためのプログラムは、ハードディスク（１０５）、フロッピー（登録商標）ディスク、ＣＤ−ＲＯＭ、ＭＯ、ＤＶＤ等のコンピュータで読み取り可能な記録媒体に記録され、コンピュータによって記録媒体から読み出されることによって実行される。またこのプログラムは、上記記録媒体を解して、インターネット等のネットワークを介して配布することができる。
【産業上の利用可能性】
【００６８】
本発明は、レーザプリンタ、デジタル複写機等に利用可能である。
【符号の説明】
【００６９】
５０ 光源駆動制御手段
１００１ 光源ユニット
１００ バス
１０１ ＣＰＵ
１０２ ＲＯＭ
１０３ ＲＡＭ
１０４ ＨＤＤ（ハードディスクドライブ）
１０５ ＨＤ（ハードディスク）
１０６ ＦＤＤ（フレキシブルディスクドライブ）
１０７ ＦＤ（フレキシブルディスク）
【先行技術文献】
【特許文献】
【００７０】
【特許文献１】特開２００１−２７２６１５号公報
【特許文献２】特開２００３−７２１３５号公報
【特許文献３】特開２００１−３５０１１１号公報
【技術分野】
【０００１】
本発明は、光走査装置、光走査方法、画像形成装置、カラー画像形成装置、プログラム、記録媒体に関する。
【背景技術】
【０００２】
図１７は電子写真プロセスを利用したレーザプリンタ，デジタル複写機等の一般的な画像形成装置の構成例を示す図である。図１７を参照すると、光源ユニットである半導体レーザユニット１００１から発光されたレーザ光は、回転するポリゴンミラー１００２により偏向走査（スキャン）され、走査レンズ（ｆθレンズ）１００３を介して被走査媒体である感光体１００４上に光スポットを形成し、その感光体１００４を露光して静電潜像が形成される。このとき、位相同期回路１００９は、クロック生成回路１００８により生成された変調信号を、ポリゴンミラー１００２により偏向走査された半導体レーザの光を検出するフォトディテクタ１００５に同期した位相に設定する。すなわち、位相同期回路１００９では、１ライン毎に、フォトディテクタ１００５の出力信号に基づいて、位相同期のとられた画像クロック（画素クロック）を生成して、画像処理ユニット１００６とレーザ駆動回路１００７へ供給する。このようにして、半導体レーザユニット１００１は、画像処理ユニット１００６により生成された画像データと位相同期回路１００９により１ライン毎に位相が設定された画像クロックに従い、レーザ駆動回路１００７を介して半導体レーザの発光時間をコントロールすることにより、被走査媒体（感光体）１００４上の静電潜像をコントロールすることができる。
【０００３】
ところが近年、印刷速度（画像形成速度）の高速化，画像の高画質化の要求が高まり、それに対して、偏向器であるポリゴンモータの高速化や、レーザ変調の基準クロックとなる画素クロックの高速化で対応してきたが、どちらの高速化にも限界が近づいてきており、従来の方法では対応しきれなくなってきている。
【０００４】
そこで、複数の光源を用いたマルチビームを採用することで、高速化対応がなされている。マルチビームによる光走査方法では、偏向器の偏向により同時に走査できる光束が増えることにより、偏向器であるポリゴンモータの回転速度や、画素クロック周波数の低減が可能となり、高速にかつ安定した光走査及び画像形成が可能となる。
【０００５】
上記マルチビームを構成する光源としては、シングルビームのレーザチップを組み合わせる方法や、複数個の発光素子を一つのレーザチップに組み込んだＬＤアレイなどを用いる方法が使用されている。
【０００６】
上記マルチビームを構成するＬＤアレイなどの半導体レーザは、きわめて小型であり、かつ駆動電流により高速に直接変調を行うことが出来るので、近年レーザプリンタ等の光源として広く用いられている。しかし、半導体レーザの駆動電流と光出力との関係は、温度により変化する特性を有するので、半導体レーザの光強度を所望の値に設定しようとする場合に問題となる。特に複数の光源を同一チップ上に構成する面発光レーザの場合、光源間の距離が短いため、発光，消光による温度変化や温度クロストークなどの影響が顕著であり、光量変動の要因となりやすい。
【０００７】
例えば、特許文献１には、複数の光源を２次元に配置し、複数の光束を偏向器で偏向することにより被走査媒体上を走査する光走査装置において、発光点間の発熱によるクロストークの影響を発生させずに発光点の配置密度を最大とする例が示されている。
【０００８】
また、特許文献２には、面発光レーザを用いた画像形成装置において、画素単位で各チップの発光強度を可変する手段及び発光時間を制御する手段を有することで、画素の静電潜像を制御する方法が示されている。
【０００９】
また、特許文献３には、面発光レーザを用いた走査装置において、光源の配置を規定した構成とすることにより熱ストロークの問題を回避し、かつ、記録画像の高密度化を実現する方法が示されている。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１０】
ところで、複写機などの画像形成装置によって両面印刷を行なう場合に、一方の面（例えば表面）を印刷したときの熱で紙が熱収縮し、連続して他方の面（例えば裏面）を印刷すると他方の面（例えば裏面）の画像の方が大きくなるという問題があった。
【００１１】
本発明は、例えば両面印刷などの時に、例えば両面の画像の大きさを一致させることの可能な光走査装置、光走査方法、画像形成装置、カラー画像形成装置、プログラム、記録媒体を提供することを目的としている。
【課題を解決するための手段】
【００１２】
上記目的を達成するために、請求項１記載の発明は、複数の光源からの複数の光ビームを主走査方向に走査する光走査装置において、副走査方向に異なる位置を走査可能なＮ個（Ｎ≧２）の光源を発光，走査させることによって１画素が形成されるように、複数の光源の駆動制御を行ない、サブ画素が１光源に対応したものであるとし、１画素が複数のサブ画素によって構成される場合に、所定の補正データに応じて画像データからサブ画素のデータを副走査方向に削除し、画像データを副走査方向にシフトさせることを特徴としている。
【００１３】
また、請求項２記載の発明は、請求項１記載の光走査装置において、画像データからサブ画素１行分のデータを副走査方向に削除し、画像データを副走査方向にシフトさせることを特徴としている。
【００１４】
また、請求項３記載の発明は、請求項１記載の光走査装置において、画像データからサブ画素のデータをランダムに副走査方向に削除し、画像データを副走査方向にシフトさせることを特徴としている。
【００１５】
また、請求項４記載の発明は、請求項３記載の光走査装置において、画像データからサブ画素のデータとして非描画データのみをランダムに副走査方向に削除し、画像データを副走査方向にシフトさせることを特徴としている。
【００１６】
また、請求項５記載の発明は、請求項３記載の光走査装置において、画像データからサブ画素のデータとして描画データのみをランダムに副走査方向に削除し、画像データを副走査方向にシフトさせることを特徴としている。
【００１７】
また、請求項６記載の発明は、請求項３記載の光走査装置において、画像データからの描画データのサブ画素の削除と非描画データのサブ画素の削除とを切り替える機能を持ち、画像データを副走査方向にシフトさせることを特徴としている。
【００１８】
また、請求項７記載の発明は、請求項１乃至請求項６のいずれか一項に記載の光走査装置において、１枚の紙に、１回目の印刷と、これに続いて、２回目の印刷を行なう場合に、画像データへのサブ画素のデータの副走査方向への削除は、２回目の印刷時に行なわれることを特徴としている。
【００１９】
また、請求項８記載の発明は、請求項１乃至請求項７のいずれか一項に記載の光走査装置において、前記光源には、面発光レーザが用いられることを特徴としている。
【００２０】
また、請求項９記載の発明は、複数の光源からの複数の光ビームを主走査方向に走査する光走査方法において、副走査方向に異なる位置を走査可能なＮ個（Ｎ≧２）の光源を発光，走査させることによって１画素が形成されるように、複数の光源の駆動制御を行ない、サブ画素が１光源に対応したものであるとし、１画素が複数のサブ画素によって構成される場合に、所定の補正データに応じて画像データからサブ画素のデータを副走査方向に削除し、画像データを副走査方向にシフトさせることを特徴としている。
【００２１】
また、請求項１０記載の発明は、請求項１乃至請求項８のいずれか一項に記載の光走査装置を有することを特徴とする画像形成装置である。
【００２２】
また、請求項１１記載の発明は、請求項１乃至請求項８のいずれか一項に記載の光走査装置を有することを特徴とするカラー画像形成装置である。
【００２３】
また、請求項１２記載の発明は、複数の光源からの複数の光ビームを主走査方向に走査するときに、副走査方向に異なる位置を走査可能なＮ個（Ｎ≧２）の光源を発光，走査させることによって１画素が形成されるように、複数の光源の駆動制御を行ない、サブ画素が１光源に対応したものであるとし、１画素が複数のサブ画素によって構成される場合に、所定の補正データに応じて画像データからサブ画素のデータを副走査方向に削除し、画像データを副走査方向にシフトさせる処理をコンピュータに実現させるためのプログラムである。
【００２４】
また、請求項１３記載の発明は、複数の光源からの複数の光ビームを主走査方向に走査するときに、副走査方向に異なる位置を走査可能なＮ個（Ｎ≧２）の光源を発光，走査させることによって１画素が形成されるように、複数の光源の駆動制御を行ない、サブ画素が１光源に対応したものであるとし、１画素が複数のサブ画素によって構成される場合に、所定の補正データに応じて画像データからサブ画素のデータを副走査方向に削除し、画像データを副走査方向にシフトさせる処理をコンピュータに実行させるためのプログラムを記録したコンピュータ読み取り可能な記録媒体である。
【発明の効果】
【００２５】
請求項１乃至請求項１２記載の発明によれば、複数の光源からの複数の光ビームを主走査方向に走査する光走査装置において、副走査方向に異なる位置を走査可能なＮ個（Ｎ≧２）の光源を発光，走査させることによって１画素が形成されるように、複数の光源の駆動制御を行ない、サブ画素が１光源に対応したものであるとし、１画素が複数のサブ画素によって構成される場合に、所定の補正データに応じて画像データからサブ画素のデータを副走査方向に削除し、画像データを副走査方向にシフトさせ（縮小し）、副走査方向に画像の大きさを縮小することで、例えば両面印刷などの時に一方の面を印刷したときの熱で紙が熱収縮する場合にも、例えば両面の画像の大きさを一致させることができる。
【００２６】
特に、請求項２記載の発明によれば、請求項１記載の光走査装置において、画像データからサブ画素１行分のデータを副走査方向に削除し、画像データを副走査方向にシフトさせるようになっているので、簡略な構成により実現でき、補正データ量を小さく抑えることができる。
【００２７】
また、請求項３記載の発明によれば、請求項１記載の光走査装置において、画像データからサブ画素のデータをランダムに副走査方向に削除し、画像データを副走査方向にシフトさせるようにしており、削除するサブ画素をランダムに散らすことによって、副走査方向に画像サイズを縮小した場合の画像への影響を小さく抑えることが可能となる。
【００２８】
また、請求項４記載の発明によれば、画像全体で非描画データが多い場合には非描画データのサブ画素のみをランダムに削除することによって、画像への影響を小さく抑えることが可能となる。
【００２９】
また、請求項５記載の発明によれば、画像全体で描画データが多い場合には描画データのサブ画素のみをランダムに削除することによって、画像への影響を小さく抑えることが可能となる。
【００３０】
また、請求項６記載の発明によれば、描画データのサブ画素の削除と非描画データのサブ画素の削除を切り替える機能を有することによって、様々な画像パターンに対して副走査方向に画像サイズを拡大する機能を、画像への影響を小さく抑えた状態で、適応することが可能になる。
【００３１】
また、請求項７記載の発明によれば、請求項１乃至請求項６のいずれか一項に記載の光走査装置において、１枚の紙に、１回目の印刷と、これに続いて、２回目の印刷を行なう場合に、画像データへのサブ画素のデータの副走査方向への削除は、２回目の印刷時に行なわれるので、１回目の印刷によって紙が縮んでも、１回目の印刷と２回目の印刷とで画像の大きさについての不具合がないようにすることができる。
【００３２】
また、請求項８記載の発明によれば、請求項１乃至請求項６のいずれか一項に記載の光走査装置において、前記光源には、面発光レーザが用いられることを特徴とするので、一般的な半導体レーザを使用する場合と比べて、消費電力を低減することが可能となる、また光源の配列を形成しやすい構造のため、光源ユニット部の構造を簡略化でき、コストダウンを図ることが可能となる。
【００３３】
また、請求項１０，１１記載の発明によれば、請求項１乃至請求項８のいずれか一項に記載の光走査装置を有することを特徴とする画像形成装置であるので、例えば両面印刷などの時に一方の面を印刷したときの熱で紙が熱収縮する場合にも、例えば両面の画像の大きさを一致させることができる。
【図面の簡単な説明】
【００３４】
【図１】本発明の光走査装置の構成例を示す図である。
【図２】光源ユニットの一例を示す図である。
【図３】本発明を説明するための図である。
【図４】本発明の具体的な例を説明するための図である。
【図５】本発明の具体的な例を説明するための図である。
【図６】本発明の具体的な例を説明するための図である。
【図７】本発明の具体的な例を説明するための図である。
【図８】本発明の具体的な例を説明するための図である。
【図９】本発明の光走査装置の構成例を示す図である。
【図１０】本発明の光走査装置を用いた画像形成装置の一例を示す図である。
【図１１】マルチビーム走査装置の一例を示す図である。
【図１２】光源ユニットの一例を示す図である。
【図１３】マルチビーム走査装置の一例を示す図である。
【図１４】本発明の画像形成装置の構成例を示す図である。
【図１５】カラー画像形成装置の一例を示す図である。
【図１６】本発明の光走査装置の光源駆動制御手段のハードウェア構成例を示す図である。
【図１７】一般的な画像形成装置の構成例を示す図である。
【発明を実施するための最良の形態】
【００３５】
以下、本発明を実施するための最良の形態を図面に基づいて説明する。なお、本発明において、１画素とは、純粋な１画素のことであり（例えば２４００ｄｐｉの画素とは約１０．６μｍ角の画素のことを意味し）、ディザマトリックスのように複数の画素（例えば４×４の画素）を合成した結果の１画素を意味するものではない。
【００３６】
図１は本発明の光走査装置の構成例を示す図である。図１を参照すると、本発明の光走査装置（複数の光源からの複数の光ビームを主走査方向に走査する光走査装置）は、複数の光源を駆動制御する光源駆動制御手段５０を備え、該光源駆動制御手段５０は、副走査方向に異なる位置を走査可能なＮ個（Ｎ≧２）の光源を発光，走査させることによって１画素が形成されるように、複数の光源の駆動制御を行ない、サブ画素が１光源に対応したものであるとし、１画素が複数のサブ画素によって構成される場合に、所定の補正データに応じて画像データからサブ画素のデータを副走査方向に削除し、画像データを副走査方向にシフトさせる（縮小する）ことを特徴としている。
【００３７】
本発明の光走査装置について、具体的に説明する。
【００３８】
いま、図１７の一般的な画像形成装置（書込み光学系）において、光源ユニット（半導体レーザユニット）１００１が図２に示すように、格子状に複数の光源（複数の半導体レーザ）が配置された半導体レーザアレイ（より具体的には、例えば、同一チップ上に複数光源（例えば、複数の面発光レーザ（ＶＣＳＥＬ，面発光型半導体レーザ））が格子状に配置された面発光レーザアレイ）から構成されるとき、複数の光源の配列方向が図１７のポリゴンミラーのような偏向器の回転軸に対してある角度θを有するように、光源ユニット１００１の配置，角度を調整する。
【００３９】
このとき、図２において、縦配列方向ａの４個の光源を左から光源ａ１，ａ２，ａ３，ａ４とし、これら４光源ａ１，ａ２，ａ３，ａ４の中から例えばａ２，ａ３の２光源を発光，走査して１画素を形成する場合を考える（４個の光源から作られる１つの仮想光源列によって１画素が形成される場合を考える）。形成する画素密度を６００ｄｐｉとしたとき２光源間の距離は２４００ｄｐｉ相当となり画素密度に対して光源密度が４倍となっている。よって、この場合、例えば、１画素を構成する複数の光源の光量比などを変えることで、画素の重心位置を副走査方向にずらすことが可能となり、光源密度以上の高精度な画素形成が実現できる。
【００４０】
図３（ａ），（ｂ）は本発明を説明するための図である。一般に、複写機などの画像形成装置によって両面印刷する場合、図３（ａ）に示すように、始めに一方の面（例えば表面）を印刷する時の定着によって熱が加えられ、この熱によって紙が縮み、他方の面（例えば裏面）を印刷すると、他方の面（例えば裏面）の画像の方が大きくなるという問題がある。そこで、本発明では、図３（ｂ）に示すように、始めに一方の面（例えば表面）を印刷した後、他方の面（例えば裏面）を印刷する時に画像を縮小して印刷するようにする。これによって、紙の縮みを補正することが可能となり、両面の画像の大きさを一致させることが可能となる。なお、両面印刷する場合に限らず、より広義には、本発明は、１枚の紙に、１回目の印刷と、これに続いて、２回目の印刷を行なう場合に、２回目の印刷時の画像データに対して適用され（すなわち、２回目の印刷時に、画像データからサブ画素のデータを副走査方向に削除して、画像を縮小して印刷するようにし）、これにより、１回目の印刷によって紙が縮んでも、１回目の印刷と２回目の印刷とで画像の大きさについての不具合がないようにすることができる。
【００４１】
ここで、１画素に対して複数光源（図２の例では４光源）を発光させて走査を行なうときには、次のような利点がある。すなわち、本発明の光源として面発光レーザを用いた場合には、面発光レーザの出力は従来のレーザに比べて出力が弱いために１光源での走査では現像に十分な光量を得られない可能性がある。そこで、十分な光量を得るために、１画素に対して複数の光源を発光させて走査を行うのが好ましい。
【００４２】
図２は１２光源により３つの画素を同時に描画した場合であり、１画素は４つの光源により描画されている。各画素は４×４個のサブ画素によって構成されており、図２の３つの画素Ｐ１、Ｐ２，Ｐ３のうちの１番上の画素Ｐ１のようにサブ画素に描画データ，非描画データを与えることで光源の点灯タイミングを設定している。光源は描画データ部分で点灯し、非描画データ部分で消灯する。図２の１番上の画素Ｐ１の描画パターンでの各光源の発光は、光源点灯タイミング１のようになり、上から２番目，３番目の画素Ｐ２，Ｐ３のように全体が描画データである描画パターンでは各光源の発光は、光源点灯タイミング２のようになる。
【００４３】
図４乃至図８は、画像全体の副走査方向のサイズを縮小する本発明のより具体的な例を説明するための図である。
【００４４】
図４の例では、１画素よりも小さいサブ画素（サブ画素のデータ）を１行ずつ複数箇所で副走査方向に削除することによって、画像全体の副走査方向のサイズを縮小している。
【００４５】
また、図５の例では、サブ画素を削除する位置（サブ画素のデータを削除する位置）を副走査方向にランダムに散らしたものとなっている。図５には２×５のマトリックスが描かれているが、実際は図６のように画像全体で同様の処理を行なっている。図５，図６の例では、削除するサブ画素の位置はランダムであるが、各列から同じ数のサブ画素を削除することによって、画像に凸凹が出来ない。このように、データを削除する位置をランダムに散らすことによって、図４のようにデータを１行ずつ削除する場合に比べて画像への影響を低減することが出来る。
【００４６】
また、図７の例では、サブ画素のデータとして非描画データ（非画像データ部分）のみを削除したものとなっている。図７の例のように、描画する画像全体に非画像データ（非描画データ）が多い場合には、非画像データ（非描画データのサブ画素）を削除した方が画像への影響が小さくなる。
【００４７】
また、図８の例では、サブ画素のデータとして描画データ（画像データ部分）のみを削除したものとなっている。図８の例のように、描画する画像全体に画像データ（描画データ）が多い場合には（図８の例では、描画する画像がベタ（全面同じ色）となっている）、画像データ（描画データのサブ画素）を削除した方が画像への影響が小さくなる。
【００４８】
また、削除するサブ画素の周辺で描画データが多い場合には描画データのサブ画素を削除する一方、削除するサブ画素の周辺で非描画データが多い場合には非描画データのサブ画素を削除するというように、描画データのサブ画素の削除と非描画データのサブ画素の削除を切り替える機能を持たせれば、副走査方向の画像の大きさを縮小する場合にも、画像への影響をより一層低減することが出来る。
【００４９】
図９は、本発明の光走査装置の光源駆動制御手段５０の具体例を示す図である。図９に示すように、光源駆動制御手段５０は、例えば両面印刷などのように１回目の印刷と２回目の印刷とを行なう場合に１回目の印刷（例えば片面の印刷）を行なった時の熱で紙がどの程度熱収縮するかが補正データとして与えられる時に、この補正データに応じて図４乃至図８に例示したようなサブ画素のデータ（描画データあるいは非描画データ）を画像データから削除するようになっている。
【００５０】
ここで、補正データは、例えば、次のような仕方で設定される。すなわち、例えば、プリンタの機種ごとに熱収縮する量をあらかじめ測定しておき、これを補正データとして用意したり、あるいは、印刷するごとに（複数枚印刷する時には最初の１枚）片面印刷後の紙の大きさをセンサなどで検出して補正データとして設定したりすることができる。
【００５１】
図１０は本発明の光走査装置を用いた画像形成装置の一例を示す図である。図１０を参照すると、光源ユニット８０１の背面には、半導体レーザの制御を司る駆動回路及び画素クロック生成装置が形成されたプリント基板８０２が装着され、光軸と直交する光学ハウジングの壁面にスプリングにより当接され、調節ネジ８０３により傾きが合わせられ姿勢が保持される。尚、調節ネジ８０３はハウジング壁面に形成された突起部に螺合される。光学ハウジング内部には、シリンダレンズ８０５、ポリゴンミラーを回転するポリゴンモータ８０８、ｆθレンズ８０６、トロイダルレンズ、および折り返しミラー８０７が各々位置決めされ支持され、また、同期検知センサを実装するプリント基板８０９は、ハウジング壁面に光源ユニットと同様、外側より装着される。光学ハウジングは、カバー８１１により上部が封止され、壁面から突出した複数の取付部８１０にて画像形成装置本体のフレーム部材にネジ固定される。
【００５２】
このとき、光源ユニット８０１には、半導体レーザとして、図２に示すような複数光源を有する半導体レーザアレイ（具体的には、例えば面発光レーザ（面発光レーザアレイ））を用いることができる。光源ユニット８０１の半導体レーザ（面発光レーザ）から出射された光は、シリンダレンズ８０５を介して、ポリゴンミラーでその回転に伴い偏向走査され、偏向走査された光束はｆθレンズ８０６、トロイダルレンズ、および折り返しミラー８０７などを介して図示されていない感光体ドラムに入射する。また、走査光は、感光体に走査されない領域や、途中ミラー等による反射光として、センサにより検知される。このときセンサで検知される信号としては、ポリゴンミラーの回転に伴う走査方向である主走査方向の２点間の時間間隔を同期検知センサにより検出したり、主走査方向に対し９０度回転した方向の副走査方向への位置ずれ量などを位置検出センサで測定し、その値をＬＤ制御、変調回路やその前段の変調データ生成部へフィードバック制御することにより、画素位置の補正を行うことができる。
【００５３】
次に、複数の光源を用いて構成するマルチビーム走査装置（マルチビーム光学系）について説明する。
【００５４】
図１１はマルチビーム走査装置の一例を示す図である。図１１の例では、２個の発光源が間隔ｄｓ＝２５μｍでモノリシックに配列された半導体レーザアレイ（４チャンネル）を２個（３０１，３０２）用いている（８個の光源としている）。
【００５５】
図１１において、半導体レーザアレイ３０１，３０２は、コリメートレンズ３０３，３０４との光軸を一致させ、主走査方向に対称に射出角度を持たせ、ポリゴンミラー３０７の反射点で射出軸が交差するようレイアウトされている。各半導体レーザアレイ３０１，３０２より射出された複数のビームは、シリンダレンズ３０８を介してポリゴンミラー３０７で一括して走査され、ｆθレンズ３１０、トロイダルレンズ３１１により感光体３１２上に結像される。バッファメモリには各発光源に１ライン分の印字データが蓄えられ、ポリゴンミラー１面毎に読み出されて、４ラインずつ同時に記録が行なわれる。
【００５６】
また、マルチビームを構成するＬＤ毎の波長誤差により生じる光学的走査長さの差、倍率差を補正するために、画素クロックについて位相シフトを行うことにより、位相シフトの精度まで走査長さの差を補正し、走査光のばらつきを緩和することが可能となる。
【００５７】
図１２には、複数の面発光レーザが２次元アレイ状に配置された２次元面発光レーザアレイを光走査装置の光源ユニットに用いた例が示されている。図１２の例では、横方向に３個、縦方向に４個、計１２個の発光源（面発光レーザ）を有する２次元面発光レーザアレイが示されている。
【００５８】
次に、光源ユニットに面発光レーザアレイ（ＶＣＳＥＬアレイ）を用いたマルチビーム走査装置（マルチビーム光学系）について説明する。図１３は光源ユニットにＶＣＳＥＬアレイを用いたマルチビーム走査装置の一例を示す図である。図１３の例では、図１１の２個の発光源３０１，３０２が１個のＶＣＳＥＬアレイ４０２に置き換わったものとなっている。
【００５９】
図１３において、ＶＣＳＥＬアレイ４０２から射出された複数の光ビームはコリメートレンズ４０４，シリンダレンズ４０８を介してポリゴンミラー４０７で一括して走査され、ｆθレンズ４１０，トロイダルレンズ４１１により被走査面である感光体４１２上に結像される。バッファメモリには各発光源に１ライン分の印字データが蓄えられ、ポリゴンミラー１面毎に読み出されて、複数本ずつ同時に記録が行なわれる。また、マルチビームを構成する各面発光レーザ毎の波長誤差により生じる光学的走査長さの差，倍率差を補正するために、画素クロックについて位相シフトを行うことにより、位相シフトの精度まで走査長さの差を補正し、走査光のばらつきを緩和することが可能となる。
【００６０】
図１４は本発明の画像形成装置の構成例を示す図である。図１４を参照すると、被走査面である感光体ドラム９０１の周囲には、感光体を高圧に帯電する帯電チャージャ９０２、光走査装置９００により記録された静電潜像に帯電したトナーを付着して顕像化する現像ローラ９０３、現像ローラ９０３にトナーを供給するトナーカートリッジ９０４、ドラム９０１に残ったトナーを掻き取り備蓄するクリーニングケース９０５が配置されている。感光体ドラム９０１へは上記したように１面毎に複数ライン同時に潜像記録が行われる。記録紙は、給紙トレイ９０６から給紙コロ９０７により供給され、レジストローラ対９０８により副走査方向の記録開始のタイミングに合わせて送り出され、感光体ドラム９０１を通過する際に転写チャージャ９０６によってトナーが転写され、定着ローラ９０９で定着されて排紙ローラ９１２により排紙トレイ９１０に排出される。上記画像形成装置の光走査装置９００に本発明の光走査装置を適用することにより、高精度なドット位置補正が可能となり、高画質な画像を得ることができる。
【００６１】
また、本発明は、カラー画像形成装置にも適用可能である。図１５には、本発明を、複数の感光体を有する画像形成装置であるタンデムカラー機に搭載した例が示されている。タンデムカラー機は、シアン，マゼンダ，イエロー，ブラックの各色に対応した別々の感光体が必要であり、光走査光学系はそれぞれの感光体に対応して、別の光路を経て潜像を形成する。したがって、各感光体上で発生する主走査ドット位置ずれは異なる特性を有する場合が多い。
【００６２】
図１５において、１８は転写ベルト、１９ａ，１９ｂ，１９ｃ，１９ｄは各色に対応した感光体、２０ａ，２０ｂ，２０ｃ，２０ｄは各色に対応した光走査装置である。
【００６３】
ここで、光走査装置２０ａ，２０ｂ，２０ｃ，２０ｄに本発明の光走査装置を用いることにより、例えば両面印刷などの時に一方の面を印刷したときの熱で紙が熱収縮する場合にも、例えば両面の画像の大きさを一致させることができる。
【００６４】
図１６は、本発明の光走査装置の光源駆動制御手段５０のハードウェア構成例を示す図である。この例では、光源駆動制御手段５０は、ＣＰＵ１０１、ＲＯＭ１０２、ＲＡＭ１０３、ＨＤＤ（ハードディスクドライブ）１０４、ＨＤ（ハードディスク）１０５、ＦＤＤ（フレキシブルディスクドライブ）１０６などが、バス１００によって接続され構成されている。
【００６５】
ＣＰＵ１０１は、装置全体を制御する。ＲＯＭ１０２には、制御プログラムが記憶されている。ＲＡＭ１０３は、ＣＰＵ１０１のワークエリアとして使用される。ＨＤＤ１０４は、ＣＰＵ１０１の制御にしたがってＨＤ１０５に対するデータのリード／ライトの制御を行なう。ＨＤ１０５は、ＨＤＤ１０４の制御にしたがって書き込まれたデータを記憶する。ＦＤＤ１０６は、ＣＰＵ１０１の制御にしたがってＦＤ（フレキシブルディスク）１０７に対するデータのリード／ライトの制御を行なう。ＦＤ１０７は、着脱自在になっており、ＦＤＤ１０６の制御にしたがって書き込まれたデータを記憶する。
【００６６】
なお、本発明を実施するための上述した最良の形態で説明した光源駆動制御手段５０における処理は、コンピュータ（例えばＣＰＵ１０１）に実現させるプログラムの形で提供することができる。
【００６７】
また、本発明を実施するための上述した最良の形態で説明した光源駆動制御手段５０における処理をコンピュータに実現させるためのプログラムは、ハードディスク（１０５）、フロッピー（登録商標）ディスク、ＣＤ−ＲＯＭ、ＭＯ、ＤＶＤ等のコンピュータで読み取り可能な記録媒体に記録され、コンピュータによって記録媒体から読み出されることによって実行される。またこのプログラムは、上記記録媒体を解して、インターネット等のネットワークを介して配布することができる。
【産業上の利用可能性】
【００６８】
本発明は、レーザプリンタ、デジタル複写機等に利用可能である。
【符号の説明】
【００６９】
５０ 光源駆動制御手段
１００１ 光源ユニット
１００ バス
１０１ ＣＰＵ
１０２ ＲＯＭ
１０３ ＲＡＭ
１０４ ＨＤＤ（ハードディスクドライブ）
１０５ ＨＤ（ハードディスク）
１０６ ＦＤＤ（フレキシブルディスクドライブ）
１０７ ＦＤ（フレキシブルディスク）
【先行技術文献】
【特許文献】
【００７０】
【特許文献１】特開２００１−２７２６１５号公報
【特許文献２】特開２００３−７２１３５号公報
【特許文献３】特開２００１−３５０１１１号公報
【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数の光源からの複数の光ビームを主走査方向に走査する光走査装置において、副走査方向に異なる位置を走査可能なＮ個（Ｎ≧２）の光源を発光，走査させることによって１画素が形成されるように、複数の光源の駆動制御を行ない、サブ画素が１光源に対応したものであるとし、１画素が複数のサブ画素によって構成される場合に、所定の補正データに応じて画像データからサブ画素のデータを副走査方向に削除し、画像データを副走査方向にシフトさせることを特徴とする光走査装置。
【請求項２】
請求項１記載の光走査装置において、画像データからサブ画素１行分のデータを副走査方向に削除し、画像データを副走査方向にシフトさせることを特徴とする光走査装置。
【請求項３】
請求項１記載の光走査装置において、画像データからサブ画素のデータをランダムに副走査方向に削除し、画像データを副走査方向にシフトさせることを特徴とする光走査装置。
【請求項４】
請求項３記載の光走査装置において、画像データからサブ画素のデータとして非描画データのみをランダムに副走査方向に削除し、画像データを副走査方向にシフトさせることを特徴とする光走査装置。
【請求項５】
請求項３記載の光走査装置において、画像データからサブ画素のデータとして描画データのみをランダムに副走査方向に削除し、画像データを副走査方向にシフトさせることを特徴とする光走査装置。
【請求項６】
請求項３記載の光走査装置において、画像データからの描画データのサブ画素の削除と非描画データのサブ画素の削除とを切り替える機能を持ち、画像データを副走査方向にシフトさせることを特徴とする光走査装置。
【請求項７】
請求項１乃至請求項６のいずれか一項に記載の光走査装置において、１枚の紙に、１回目の印刷と、これに続いて、２回目の印刷を行なう場合に、画像データへのサブ画素のデータの副走査方向への削除は、２回目の印刷時に行なわれることを特徴とする光走査装置。
【請求項８】
請求項１乃至請求項７のいずれか一項に記載の光走査装置において、前記光源には、面発光レーザが用いられることを特徴とする光走査装置。
【請求項９】
複数の光源からの複数の光ビームを主走査方向に走査する光走査方法において、副走査方向に異なる位置を走査可能なＮ個（Ｎ≧２）の光源を発光，走査させることによって１画素が形成されるように、複数の光源の駆動制御を行ない、サブ画素が１光源に対応したものであるとし、１画素が複数のサブ画素によって構成される場合に、所定の補正データに応じて画像データからサブ画素のデータを副走査方向に削除し、画像データを副走査方向にシフトさせることを特徴とする光走査方法。
【請求項１０】
請求項１乃至請求項８のいずれか一項に記載の光走査装置を有することを特徴とする画像形成装置。
【請求項１１】
請求項１乃至請求項８のいずれか一項に記載の光走査装置を有することを特徴とするカラー画像形成装置。
【請求項１２】
複数の光源からの複数の光ビームを主走査方向に走査するときに、副走査方向に異なる位置を走査可能なＮ個（Ｎ≧２）の光源を発光，走査させることによって１画素が形成されるように、複数の光源の駆動制御を行ない、サブ画素が１光源に対応したものであるとし、１画素が複数のサブ画素によって構成される場合に、所定の補正データに応じて画像データからサブ画素のデータを副走査方向に削除し、画像データを副走査方向にシフトさせる処理をコンピュータに実現させるためのプログラム。
【請求項１３】
複数の光源からの複数の光ビームを主走査方向に走査するときに、副走査方向に異なる位置を走査可能なＮ個（Ｎ≧２）の光源を発光，走査させることによって１画素が形成されるように、複数の光源の駆動制御を行ない、サブ画素が１光源に対応したものであるとし、１画素が複数のサブ画素によって構成される場合に、所定の補正データに応じて画像データからサブ画素のデータを副走査方向に削除し、画像データを副走査方向にシフトさせる処理をコンピュータに実行させるためのプログラムを記録したコンピュータ読み取り可能な記録媒体。
【請求項１】
複数の光源からの複数の光ビームを主走査方向に走査する光走査装置において、副走査方向に異なる位置を走査可能なＮ個（Ｎ≧２）の光源を発光，走査させることによって１画素が形成されるように、複数の光源の駆動制御を行ない、サブ画素が１光源に対応したものであるとし、１画素が複数のサブ画素によって構成される場合に、所定の補正データに応じて画像データからサブ画素のデータを副走査方向に削除し、画像データを副走査方向にシフトさせることを特徴とする光走査装置。
【請求項２】
請求項１記載の光走査装置において、画像データからサブ画素１行分のデータを副走査方向に削除し、画像データを副走査方向にシフトさせることを特徴とする光走査装置。
【請求項３】
請求項１記載の光走査装置において、画像データからサブ画素のデータをランダムに副走査方向に削除し、画像データを副走査方向にシフトさせることを特徴とする光走査装置。
【請求項４】
請求項３記載の光走査装置において、画像データからサブ画素のデータとして非描画データのみをランダムに副走査方向に削除し、画像データを副走査方向にシフトさせることを特徴とする光走査装置。
【請求項５】
請求項３記載の光走査装置において、画像データからサブ画素のデータとして描画データのみをランダムに副走査方向に削除し、画像データを副走査方向にシフトさせることを特徴とする光走査装置。
【請求項６】
請求項３記載の光走査装置において、画像データからの描画データのサブ画素の削除と非描画データのサブ画素の削除とを切り替える機能を持ち、画像データを副走査方向にシフトさせることを特徴とする光走査装置。
【請求項７】
請求項１乃至請求項６のいずれか一項に記載の光走査装置において、１枚の紙に、１回目の印刷と、これに続いて、２回目の印刷を行なう場合に、画像データへのサブ画素のデータの副走査方向への削除は、２回目の印刷時に行なわれることを特徴とする光走査装置。
【請求項８】
請求項１乃至請求項７のいずれか一項に記載の光走査装置において、前記光源には、面発光レーザが用いられることを特徴とする光走査装置。
【請求項９】
複数の光源からの複数の光ビームを主走査方向に走査する光走査方法において、副走査方向に異なる位置を走査可能なＮ個（Ｎ≧２）の光源を発光，走査させることによって１画素が形成されるように、複数の光源の駆動制御を行ない、サブ画素が１光源に対応したものであるとし、１画素が複数のサブ画素によって構成される場合に、所定の補正データに応じて画像データからサブ画素のデータを副走査方向に削除し、画像データを副走査方向にシフトさせることを特徴とする光走査方法。
【請求項１０】
請求項１乃至請求項８のいずれか一項に記載の光走査装置を有することを特徴とする画像形成装置。
【請求項１１】
請求項１乃至請求項８のいずれか一項に記載の光走査装置を有することを特徴とするカラー画像形成装置。
【請求項１２】
複数の光源からの複数の光ビームを主走査方向に走査するときに、副走査方向に異なる位置を走査可能なＮ個（Ｎ≧２）の光源を発光，走査させることによって１画素が形成されるように、複数の光源の駆動制御を行ない、サブ画素が１光源に対応したものであるとし、１画素が複数のサブ画素によって構成される場合に、所定の補正データに応じて画像データからサブ画素のデータを副走査方向に削除し、画像データを副走査方向にシフトさせる処理をコンピュータに実現させるためのプログラム。
【請求項１３】
複数の光源からの複数の光ビームを主走査方向に走査するときに、副走査方向に異なる位置を走査可能なＮ個（Ｎ≧２）の光源を発光，走査させることによって１画素が形成されるように、複数の光源の駆動制御を行ない、サブ画素が１光源に対応したものであるとし、１画素が複数のサブ画素によって構成される場合に、所定の補正データに応じて画像データからサブ画素のデータを副走査方向に削除し、画像データを副走査方向にシフトさせる処理をコンピュータに実行させるためのプログラムを記録したコンピュータ読み取り可能な記録媒体。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図１３】
【図１４】
【図１５】
【図１６】
【図１７】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図１３】
【図１４】
【図１５】
【図１６】
【図１７】
【公開番号】特開２０１２−１５３１４２（Ｐ２０１２−１５３１４２Ａ）
【公開日】平成２４年８月１６日（２０１２．８．１６）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１２−４５０５７（Ｐ２０１２−４５０５７）
【出願日】平成２４年３月１日（２０１２．３．１）
【分割の表示】特願２００７−９０９８６（Ｐ２００７−９０９８６）の分割
【原出願日】平成１９年３月３０日（２００７．３．３０）
【出願人】（０００００６７４７）株式会社リコー (37,907)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２４年８月１６日（２０１２．８．１６）
【国際特許分類】
【出願日】平成２４年３月１日（２０１２．３．１）
【分割の表示】特願２００７−９０９８６（Ｐ２００７−９０９８６）の分割
【原出願日】平成１９年３月３０日（２００７．３．３０）
【出願人】（０００００６７４７）株式会社リコー (37,907)
【Ｆターム（参考）】
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