JP2007083601A - 画像形成装置 - Google Patents

Abstract

【課題】 画像形成装置の本体寿命を延長し、かつ低コストのレーザの使用を可能とすることで低コストな画像形成装置を提供すること。
【解決手段】 レーザ光はポリゴンミラー１０３により反射される。その反射光が範囲Ａに到達すると、ＢＤセンサ１０６はそれを検知してＢＤ信号を出力する。エンジンコントローラは必ずＢＤ信号を検知することが可能となる。ポリゴンミラー回転数が規定値に到達して安定に回転していると判断したところで、ＢＤセンサ１０６の近傍範囲(範囲Ａ)でのみＣ用レーザＬＤ２（１０２）を発光させるシーケンスに切り替える。検知したＢＤ信号から、Ｂｋ画像印字用の擬似ＢＤ信号を生成する。この状態に到達することで、スキャナの印字準備は整ったことになる。あとは、ホストコンピュータからの印字情報をもとに、画像領域(範囲Ｂ)にたいしてＢｋ用レーザＬＤ１（１０１）によるレーザ照射を行うことで潜像画像を作成する。
【選択図】 図１

Description

本発明は、画像形成装置に関し、より詳細には、複数のレーザビームを用いて異なる色画像を形成する画像形成装置に関する。

従来電子写真方式を用いた画像形成装置においては、画像信号によって変調されたレーザビームが、回転する多面鏡（以後ポリゴンミラー、またはポリゴンと略す場合あり）を有するスキャナによって反射され、感光体上を走査される。これによって画像形成が行われる。感光体は静電潜像を担持する静電担持体であり、ドラム状のものが多用され、感光ドラムとも呼ばれている。これをカラーレーザプリンタに応用する場合は、色の異なる、例えばイエロー（Ｙ）、マゼンタ（Ｍ）、シアン（Ｃ）、ブラック（ＢＫ）の４色の複数の画像を重ね合わせてカラー画像をシート状媒体上に形成させる。この重ね合わせ技術を達成するための手法には次のようなものがある。

１つの手法として、感光ドラムを使用し、第１の色画像信号を感光ドラム上に走査して潜像を作り、可視化する為に各色の現像剤を付着させ、これを記録紙に転写し、その後に感光ドラムをクリーニングするものがある。次に、第２の色画像信号を同一の感光ドラムに走査し潜像を作り、第１と同様の工程を行う。但し、現像剤は第２の色のものを使用する。これと同じ工程を第３の色画像信号、第４の色画像信号に対しても繰り返す。このようにして同一の記録紙に複数回現像した画像を重ねあわせることによって１つの画像記録を行う。

また、別の手法においては、複数の画像信号に対して同数の感光ドラムを具備し、それぞれの色画像信号に対して１対１に対応する感光ドラムに潜像をつくり、それぞれ異なる色の現像剤でもって可視化現像を行って、記録紙に順次転写するものがある。この場合、１つの画像信号に対して１つのレーザ、１つのスキャナ、レーザの画像書き出しタイミングを検知するための１つのＢＤ(Beam Detect)センサ、１つの感光ドラムを用意するのが一般的である。従って、重ねあわせるべき画像信号が複数ある場合は画像信号と同数のレーザ、スキャナ、感光ドラム及びＢＤセンサが必要である。

上述の第１の手法は帯電−露光−現像−転写−クリーニングの一連の電子写真プロセスを第１の色画像信号に対して行い、次に第２の色画像信号に対して再び同じプロセスを行わなければならない。同様に、第３の色画像信号に対しても、第４の色画像信号に対してもそれぞれ時系列的に行わなければならない。従って１枚のプリント時間が非常に長いという欠点を持っている。上述の第２の手法は第１の手法に対して短時間でプリントできるというメリットがある。しかし、上述した如く、レーザ、スキャナ、感光ドラム、ＢＤセンサをそれぞれの色画像信号の数と同数用意しなければならず、装置が大型化し、高価になる欠点を持っている。

どちらの手法においても各色の画像を重ねあわせていくため、各色の画像位置が合わないことで発生する、いわゆる色ずれを起こしやすい。特に後者の手法においては、異なるスキャナ、感光ドラムを用いてそれぞれの色画像を形成するため、色毎のレジストレーションがあいにくいという問題点を有している。そのため、色毎のレジストレーション合わせを行わなければならない。例えば、中間転写ベルト（Intermediate Transfer Belt：ＩＴＢと略する）や静電転写ベルト（Electrostatic Transportation Belt：ＥＴＢと略する）上にレジスト検知用パターン画像を形成する。これをレジスト検知センサで読み取って、画像の書き出し位置等にフィードバックすることによって補正を行う方法が用いられている。レジスト検知センサは、ＩＴＢまたはＥＴＢ上に形成されたレジスト検知用画像パターンを光源から照射する。照射された光の反射光をフォーカシングして受光センサで読み取り、レジスト検知用パターンが通過したときの受光センサの信号の時間的な強度変化を位置ずれ情報として、電気的に処理を行っている。

通常、レーザプリンタのプリント時間を短縮するために、スキャナの回転速度を上げる。レーザプリンタの従来のスキャナ回転速度は20000rpm以上の高速回転が普通である。更にスキャナに使用されるミラーは多面鏡、すなわちポリゴンミラーであり、偏向角度の誤差がレーザビームの光路長によって感光ドラム上での位置変動を生ずるため、スキャナは各面の倒れ誤差が非常に少ないことが必要である。また、高速回転による振動が少ないことも必要である。従ってポリゴンミラーの安定した高速回転を得るためにモータが大型になり、またミラー各面に倒れ誤差の制限が必要なことから精密加工技術がスキャナ製造工程に要求される。その結果、製造の歩留まりが悪く非常に高価なものになっており、以上の様なスキャナを複数個用意した装置はさらに大型になり、高価なものとなる。

そこでコストダウンを図るため、複数色に対して共通のスキャナを用いるようにしたものが提案されている（例えば、特許文献１参照）。さらには、スキャナを共通にし、複数の光源のうち、１つの光源に対してのみＢＤセンサを設けるようにしたもの（例えば、特許文献２参照）が考案されている。特許文献２に記載の発明について簡単に説明すると、複数の光源は、ポリゴンの異なる面によって同時に感光体の走査される構成となっている。ＢＤセンサを設けた光源以外の他の光源は、ポリゴンの回転位相差（角度差）が予め分かっていることから、ＢＤセンサを設けた光源のＢＤ信号から、推測できる。

上記提案のうち、特許文献１に記載の発明においては、ポリゴンミラー、スキャナモータを各色について共通化している。しかしながら、ＢＤセンサについては各々の色ごとに用意しなければならないので、その分のコストアップは避けられない。また、特許文献２に記載の発明においては、ＢＤセンサを１つにしているためコストダウンは実現できる。しかしながら、これはＢＤセンサのない光源のＢＤに関して、ポリゴンの回転位相差、すなわち面分割精度が正確であることを前提にしている。すなわち、回転位相差はあらかじめ分かっているため、ＢＤセンサのあるレーザのＢＤ信号で、ＢＤセンサのない方のレーザの走査位置は分かるわけである。

複数色について共通のスキャナを用いるようにしたものの例を図８及び図９を参照して説明する。図８においてＬＤ１（１０１）の走査路上にはＢＤセンサ１０６が存在する。通常ＢＤセンサ１０６からのＢＤ信号をＢＤ１とすれば、図９の出力値1601、1602に示すようにＢＤ１から、所定タイミング（たとえばｔｃ）後に画像を書き出すことにより、正しい位置に画像が形成されていく。一方、ＬＤ２（１０２）の走査路上にもＢＤセンサ１０６が存在すれば、やはり図９の出力値1603、1604に示すようにＢＤ２（ＢＤセンサ７０１からのＢＤ信号をＢＤ２とする）からｔｃ後に画像を出力して、正しい位置に画像が形成されていく。２つのレーザ１０１と１０２とは全く対称な位置で、ポリゴンミラー１０３も全くの理想的な９０度の角度をもつ正方形であれば、ＢＤセンサ１０６と７０１は全く同じタイミングでＢＤ信号を出力する。このため、ＢＤセンサは１０６の一方だけを利用すればよいということになる。

しかしながら、現実にはポリゴンミラーの各鏡面の面分割精度を全て同じにすることは不可能であり、必ず図５に示すように誤差αが存在する（αはふつう数十から数百秒程度の角度）。

このようなポリゴンミラーを使用した時のＢＤ周期がどのようになるかを次に紹介する。図８に示すようなポリゴン１０３の各面の位置を（１）から（４）とし、レーザ１０１から出力されたレーザビームがポリゴン１０３によって反射され、ＢＤセンサ１０６に入射したときのＢＤ信号の周期を毎回測定する。図６はそのＢＤ周期をプロットしたものである。図６においてt1-2はポリゴンの（１）面でＢＤを検知してから（２）面でＢＤを検知するまでの時間を示し、t2-3、t3-4、t4-1についても同様な意味である。Δt1はt1-2と平均ＢＤ周期（１回転の４分の１）との差を示し、t2、t3、t4についても同様な意味である。この様子を時間を横軸にとって表したのが図７である。ポリゴンの（１）面で検知したＢＤを基準にして、上側は理想的なポリゴンミラーの時のＢＤ周期、下側が実際のポリゴンミラーのＢＤ周期である。t1-2は理想のBD周期に対し、Δt1だけ周期が短い。t2-3は理想のＢＤ周期に対し、Δt2だけ周期が長い。誤差は累積してΔt1＋Δt2となる。（Δt１は負、Δt２は正）このようにして、ポリゴンが１周すると誤差は累積してΔt１＋Δt２＋Δｔ３＋Δｔ４となる。これはゼロと等しくなる。以上が実際のポリゴンミラーを使用した時のＢＤ周期の特性である。

ポリゴンの各面で毎回必ずＢＤを検知するようにしているため、ポリゴン各面の誤差は影響せず、画像の書き出し位置がずれることはない。しかし、図８のように２つのレーザを１つのポリゴンで同時に走査し、一方のレーザのみＢＤセンサを配置し、他方のレーザのＢＤ検知はＢＤセンサのあるレーザのＢＤ信号から算出するような構成をとると、各面ごとのＢＤ周期のずれが影響する。このため、ＢＤのある側のレーザの走査面とＢＤのない側のレーザの走査面が異なることから、ＢＤのないレーザの方の画像の書き出しタイミングが合わず、書き出し位置ずれとなって現れてしまう。これを避けるためには、ポリゴンの面分割誤差を極限まで上げればよい。しかしながら、ポリゴンミラーの面分割誤差を上げるには、高度な精密加工技術が不可欠になる。これは製造の歩留まりが悪く、非常に高価なものになってしまう。

この対策として、ポリゴンの面ごとのＢＤ周期を測定し、そのＢＤ周期からＢＤセンサが無い側のＢＤ信号(擬似ＢＤ信号)を生成する方法が提案されている。これによって、ポリゴンの面分割誤差をキャンセルすることができるとされている。

上記対策の一連の制御を紹介する。４面毎の補正値の計算方法と擬似ＢＤ生成方法を図３のタイミングチャートと図４のポリゴンとレーザとＢＤセンサの関係図を用いて説明する。ＡＳＩＣ４０２が測定したポリゴン１０３の面毎のＢＤ信号４０１のＡ面の周期はxa、Ｂ面の周期はxb、Ｃ面の周期はxc、Ｄ面の周期はxdとなる。その面ごとのＢＤ周期から、この４つの周期の中で一番小さい周期を減算し、その値を補正値とする。なぜなら、ＢＤ信号側がＡ面を使用している時は、擬似ＢＤ信号側はＢ面を使用し、ＢＤ信号側がＢ面を使用している時は、擬似ＢＤ信号側はＣ面を使用します。また、ＢＤ信号側がＣ面を使用している時は、擬似ＢＤ信号側はＤ面を使用し、ＢＤ信号側がＤ面を使用している時は、擬似ＢＤ信号側はＡ面を使用して、このＢＤ信号側と擬似ＢＤ信号側の対応から、補正値が決定されるからである。また、補正値はポリゴンに依存し経時変化はほとんど無いので、ＢＤ信号からの書き出しは一定である。また、周期の最小値のＢＤ周期のポリゴンの面を補正値０と決めることで基準面が決定される。

以上により、一番短いＢＤ周期をxbとすると、ＢＤ信号側のＡ面に対応する擬似ＢＤ信号のＢ面の補正値は、
（ＢＤ信号のＡ面の周期）−（一番短いＢＤ周期）＝xa−xb
である。

ＢＤ信号側のＢ面に対応する擬似ＢＤ信号のＣ面の補正値は、
（ＢＤ信号のＢ面の周期）−（一番短いＢＤ周期）＝xb−xb＝０
である。

ＢＤ信号側のＣ面に対応する擬似ＢＤ信号のＤ面の補正値は、
（ＢＤ信号のＣ面の周期）−（一番短いＢＤ周期）＝xc−xb
である。

ＢＤ信号側のＤ面に対応する擬似ＢＤ信号のＡ面の補正値は、
（ＢＤ信号のＤ面の周期）−（一番短いＢＤ周期）＝xd−xa
である。

Ａ面のＢＤ信号（Ｂ面の擬似ＢＤ信号）の擬似ＢＤ信号は、補正値がxa−xbなので、ＢＤ信号から（xa−xb）クロック分遅らせた擬似ＢＤ信号を生成し出力する。Ｂ面のＢＤ信号（Ｃ面の擬似ＢＤ信号）の擬似ＢＤ信号は、補正値が０なので、ＢＤ信号そのものを擬似ＢＤとして出力する。

Ｃ面のＢＤ信号（Ｄ面の擬似ＢＤ信号）の擬似ＢＤ信号は、補正値がxc−xbなので、ＢＤ信号から（xc−xb）クロック分遅らせた擬似ＢＤ信号を生成し、出力する。Ｄ面のＢＤ信号（Ａ面の擬似ＢＤ信号）の擬似ＢＤ信号は、補正値がxd−xaなので、ＢＤ信号から（xd−xa）クロック分遅らせた擬似/ＢＤ信号を生成し、出力する。ＢＤ信号４０１の場合は、図３のような擬似ＢＤ信号４０４になる。

以上、説明したようにポリゴンの面毎のＢＤ周期を測定し、そのＢＤ周期からＢＤセンサが無い側のＢＤ信号（擬似ＢＤ信号）を生成することによって、ポリゴンの面分割誤差をなくすことが出来る。これにより、安価なポリゴンを用いた場合でもＢＤセンサの共通化が可能となる。

ここで、モノクロモード時の制御を考慮して、ＢＤセンサをＢｋステーション側に配置したもの（例えば、特願２００４−１４３４０９号を参照）が考案されている。この構成では、モノクロ印刷時にＢｋレーザのみ発光さればよいため、制御シーケンスが単純化される。

上記構成におけるモノクロ印字モード時のスキャナ制御シーケンスを説明する。図１０は上記構成のスキャナを示す図である。ポリゴンミラー１０３回転開始当初はＢｋ用レーザＬＤ１（１０１）は常時点灯している。レーザ光はポリゴンミラー１０３により反射される。その反射光が範囲Ａに到達すると、ＢＤセンサ１０６はそれを検知してＢＤ信号を出力する。レーザが常時点灯しているので、エンジンコントローラ(不図示)は必ずＢＤ信号を検知することが可能となる。また、ＢＤ信号間隔を測定することでポリゴンミラー１０３の回転数を検知出来る。ポリゴンミラー回転数が規定値に到達して安定に回転していると判断したところで、ＢＤセンサの近傍範囲(範囲Ａ)でのみＢｋ用レーザＬＤ１（１０１）を発光させるシーケンスに切り替える。これにより、最小の発光領域でＢＤ出力を検知可能となる。この状態に到達することで、スキャナの印字準備は整ったことになる。

最後に、ホストコンピュータからの印字情報をもとに、画像領域(範囲Ｂ)に対してレーザ照射を行うことで潜像画像を形成する。このとき、制御されるのはＢｋ用レーザＬＤ１（１０１）のみであり、Ｃ用レーザＬＤ２（１０２）は一切制御されず、点灯することもない。

特公平４−５１８２９号公報 特公平４−３１３７７６号公報

しかしながら、カラー機でありながらモノクロ印字モード時の性能を重視したモデルが近年数多く発表されている。この場合、モノクロ印字中心の使い方を想定している為、Ｂｋのレーザ素子の発光時間は他色のレーザ素子の発光時間と比較して長くなる。即ち、本体の寿命はＢｋのレーザ素子の寿命に依存し、不合理に短いものとなる。それを回避するためにＢｋのレーザ素子に長寿命のものを使用する必要が生じてしまい、却ってコストアップの要因となってしまう。

本発明は、上記した従来技術の課題を解決するためになされたものであり、各色レーザの発光時間の平均化を図ることでプリント１枚辺りのＢｋレーザ発光時間の短縮を実現する。その結果、画像形成装置の本体寿命を延長し、かつ低コストなレーザの使用を可能とすることで低コストな画像形成装置を提供することを目的とする。

このような目的を達成するため、本発明の画像形成装置は、複数色の画像を重ねることにより画像形成を行う複数色モードと、複数色のうち所定の１色のみによる画像形成を行う単色モードとを有する画像形成装置であって、複数色の各色の静電潜像を形成する各色ごとの複数の静電担持体と、静電担持体の光線を照射して静電潜像を形成する各色ごとの複数の発光手段と、複数の発光手段から照射された光線を静電担持体表面に走査させて静電潜像を形成させる複数色の色数よりも少ない数の光線経路誘導手段と、複数の発光手段のうちの所定の発光手段から照射された光線を光線経路誘導手段を介して所定の位置において検出することにより、所定の発光手段とは異なる発光手段の走査タイミングを調整する走査調整手段とを備え、走査調整手段は、所定の発光手段として、単色モードの所定の１色用の発光手段を使用しないことを特徴とする。

本発明によれば、モノクロ印字モード時のＢｋレーザの１枚印字あたりの発光時間を短縮することが可能となり、その結果、画像形成装置の本体寿命を延長し、かつ低コストのレーザの使用を可能とすることで低コストの画像形成装置を提供することができる。

以下、図面を参照して本発明による画像形成装置およびその方法を説明する。
（第１実施形態）
図２は、本実施形態に関わる画像形成装置であるカラーレーザプリンタ（以下レーザプリンタと記す）の構成を示す断面図である。２０１はレーザプリンタ、２０２はホストコンピュータである。本実施形態は４ドラム方式のカラーレーザプリンタを用いる。本カラーレーザプリンタは４色（イエロー：Ｙ、マゼンダ：Ｍ、シアン：Ｃ、ブラック：ＢＫ）の画像を重ねあわせ、カラー画像を形成するために４色の画像形成部を備えている。

画像形成部は、像担持体としての感光ドラム３０１〜３０４を有するトナーカートリッジ２０７〜２１０を有する。さらに画像露光用光源としてのレーザビームを発生させるレーザダイオード（請求項のレーザビーム発生素子に対応）を有するスキャナユニット２０５、２０６とからなる。このうち、トナーカートリッジを４色それぞれ１つづつ有する。

また、スキャナユニット２０５，２０６に関しては、イエロー、マゼンダで共通化し、シアン、ブラックで共通化する点が特徴である。このスキャナユニット２０５，２０６に関しては後で詳しく説明する。

ホストコンピュータ２０２からの画像データを受け取ると、レーザプリンタ２０１内のビデオコントローラ２０３で前記画像データをビットマップデータに展開し、画像形成用のビデオ信号を生成する。ビデオコントローラ２０３とエンジンコントローラ２０４とはシリアル通信を行い、情報の送受信を行っている。ビデオ信号はエンジンコントローラ２０４に送信され、エンジンコントローラ２０４はビデオ信号に応じてスキャナユニット２０５と２０６内のレーザダイオード（不図示）を駆動する。トナーカートリッジ２０７〜２１０内の感光ドラム３０１〜３０４上にそれぞれ画像が形成される。感光ドラム３０１〜３０４は、それぞれ３０１はブラック、３０２はシアン、３０３はマゼンダ、３０４はイエローの画像の形成に利用される。

感光ドラムは、中間転写ベルト２１１に接しており、各色の感光ドラム上に形成された画像が中間転写ベルト２１１上に転写され順次重ね合わされていくことにより、カラー画像が形成される。 各色画像は、まず最初にイエロー（Ｙ）の画像が中間転写ベルト２１１に転写され、その上に、マゼンダ（Ｍ）、シアン（Ｃ）、ブラック（ＢＫ）の順に転写され、カラー画像が形成される。

一方、感光ドラム３０１は、図示しないドラムモータによって一定速度で回転する。感光ドラム３０１は帯電ローラ３０５によって表面を一様に帯電され、この表面をビデオコントローラで作成されたビデオ信号で変調されたレーザビームが走査することで、目には見えない静電潜像が形成される。静電潜像は現像器３０９によってトナー像として可視化される。

また、カセット３１４内の記録紙は給紙ローラ３１６によって、レジストローラ３１９まで給紙され、レジストローラ３１９の駆動タイミングによって、中間転写ベルト２１１上の画像に同期して記録紙が搬送される。そして、カラー画像は転写ローラ３１８によって中間転写ベルトＩＴＢ２１１から記録紙に転写される。（２次転写）画像が転写された記録紙は定着器３１３で、熱と圧力によって、画像が定着された後、プリンタの上部、排紙トレイ３１７に排出される。

また、中間転写ベルト２１１上の画像のレジスト位置をモニタするレジスト検知センサ２１２がある。センサ２１２は、中間転写ベルト２１１上に形成された各色の画像の位置を読み取り、ビデオコントローラ２０３またはエンジンコントローラ２０４にそのデータをフィードバックして、各色の画像レジスト位置を調整し、色ずれを防止するためのものである。

図１は、図２におけるスキャナユニット２０５、２０６の詳細を示した図である。２０５と２０６は同一構成である為、一方のスキャナユニット２０５の構成について説明する。図１において、１０１および１０２はレーザダイオードであり、エンジンコントローラ２０４で生成されたビデオ信号によって、感光ドラム３０１、３０２上を走査していく。便宜上、１０１を第１のレーザダイオード（ＬＤ１）、１０２を第２のレーザダイオード（ＬＤ２）と称する。１０３はポリゴンミラー（請求項の偏向走査手段に相当）であり、図示しないモータで図中の矢印Ａの方向に一定速度で回転し、レーザダイオードＬＤ１及びＬＤ２からのビームを反射しながら走査する。前記のモータはエンジンコントローラ２０４から速度制御信号の加速信号と減速信号で一定速度になるように制御され回転する。

１０６は、レーザダイオードＬＤ１の走査路上にあって、水平同期信号を生成する為の、レーザビームが入射されると信号を発生する光センサであり、ＢＤ（ＢｅａｍＤｅｔｅｃｔ）センサと呼ぶ。なお、ＢＤセンサはレーザダイオードＬＤ１の走査路上にのみあり、他方のレーザダイオードＬＤ２の走査路上には存在しない。

レーザダイオードＬＤ１から発せられたレーザビームはポリゴンミラー１０３により反射されながら走査され、折り返しミラー１０４でさらに反射され、感光ドラム３０１上を右から左方向に走査する。

なお、実際にはレーザビームは感光ドラム上に焦点をあわせる為、あるいはレーザビームを拡散光から平行光に変換する為、不図示の各種レンズ郡を経由する。通常、ビデオコントローラはＢＤセンサ１０６の出力信号を検知してから所定時間後に、ビデオ信号をエンジンコントローラに対して送信する。このことにより、感光ドラム上のレーザビームによる画像の主走査の書き出し位置が常に一致するのである。

一方、レーザダイオードＬＤ２についても、レーザダイオードＬＤ１と同様に感光ドラム３０２上に静電潜像を形成する。なお、ＢＤの検知に関して、レーザダイオード１０２の走査路上にＢＤセンサは存在しないので、レーザダイオードＬＤ２用のＢＤ信号はエンジンコントローラ２０４が生成する。以下の説明では、このＢＤセンサを有していないレーザ側の水平同期信号を擬似ＢＤ信号と呼ぶ。

以上のように、ＢＤセンサ１０６を有している側のレーザダイオードＬＤ１によるイエロー（Ｙ）の色画像が感光ドラム３０１上に、ＢＤセンサ１０６を有していない側のレーザダイオードＬＤ２によるマゼンタ（Ｍ）の色画像が感光ドラム３０２上に形成される。スキャナユニット２０５と同様な構成であるスキャナユニット２０６については、感光ドラム３０３上にシアン（Ｃ）、感光ドラム３０４上にブラック（Ｂｋ）の色画像がそれぞれ形成される。これは、ブラック（Ｂｋ）側はＢＤセンサを有しておらず、シアン（Ｃ）側はＢＤセンサを有している。以上が、画像形成の一連のプロセスである。

次に、本実施形態の構成におけるモノクロ印字モード時のスキャナ制御シーケンスを説明する。図１１は上記構成のスキャナを示す図である。図１１を参照すると、図１０と異なりＢＤセンサがＣ用レーザＬＤ２（１０２）側にあることが分かるが、これが本実施形態の特徴である。ポリゴンミラー１０３回転開始当初はＣ用レーザＬＤ２（１０２）は常時点灯している。レーザ光はポリゴンミラー１０３により反射される。その反射光が範囲Ａに到達すると、ＢＤセンサ１０６はそれを検知してＢＤ信号を出力する。レーザが常時点灯しているので、エンジンコントローラ(不図示)は必ずＢＤ信号を検知することが可能となる。また、ＢＤ信号間隔を測定することでポリゴンミラー１０３の回転数を検知出来る。ポリゴンミラー回転数が規定値に到達して安定に回転していると判断したところで、ＢＤセンサ１０６の近傍範囲(範囲Ａ)でのみＣ用レーザＬＤ２（１０２）を発光させるシーケンスに切り替える。これにより、最小の発光領域でＢＤ出力を検知可能となる。また、検知したＢＤ信号から、Ｂｋ画像印字用の擬似ＢＤ信号を生成する。この状態に到達することで、スキャナの印字準備は整ったことになる。あとは、ホストコンピュータからの印字情報をもとに、画像領域(範囲Ｂ)にたいしてＢｋ用レーザＬＤ１（１０１）によるレーザ照射を行うことで潜像画像を作成する。

以上説明したように、本実施形態は、１つのポリゴンで２ステーションの走査光学系において、Ｂｋステーションを擬似ＢＤステーションとし、もう一方のステーションにＢＤセンサを配置する構成をとる。これにより、モノクロ印字モード時のＢｋレーザの１枚印字あたりの発光時間を短縮することが可能となる。

（第２実施形態）
以下に、本発明の第２実施形態を図面に基づいて説明する。図１２に第２実施形態のスキャナユニットを示す。第１実施形態と異なる点は、ＬＤ２（７０２）がＬＤ１（１０１）とポリゴン１０３を挟んで反対側にあることである。レーザダイオードＬＤ１からのレーザビームは図の右側から、レーザダイオードＬＤ２からのレーザビームは図の左側から同時にポリゴンミラー１０３に照射される。それ以外は、第１実施形態の構成と同様である。

次に、本実施形態の構成におけるモノクロ印字モード時のスキャナ制御シーケンスを説明する。異なる部分は擬似ＢＤの生成タイミングである。その他の制御は第１実施形態と同様となる。ポリゴンミラー１０３回転開始当初はＣ用レーザＬＤ２（１０２）は常時点灯している。レーザ光はポリゴンミラー１０３により反射される。その反射光が範囲Ａに到達すると、ＢＤセンサ１０６はそれを検知してＢＤ信号を出力する。レーザが常時点灯しているので、エンジンコントローラ(不図示)は必ずＢＤ信号を検知することが可能となる。また、ＢＤ信号間隔を測定することでポリゴンミラー１０３の回転数を検知出来る。ポリゴンミラー回転数が規定値に到達し安定して回転していると判断されると、ＢＤセンサ１０６の近傍範囲(範囲Ａ)でのみＣ用レーザＬＤ２（１０２）を発光させるシーケンスに切り替える。これにより、最小の発光領域でＢＤ出力を検知可能となる。また、検知したＢＤ信号から、Ｂｋ画像印字用の擬似ＢＤ信号を生成する。この状態に到達することで、スキャナの印字準備は整ったことになる。あとは、ホストコンピュータからの印字情報をもとに、画像領域(範囲Ｂ)にたいしてＢｋ用レーザＬＤ１（１０１）によるレーザ照射を行うことで潜像画像を作成する。

以上、説明したように、本実施形態は、１つのポリゴンで２ステーションの走査光学系を持つシステムにおいて、Ｂｋステーションを擬似ＢＤステーションとし、もう一方のステーションにＢＤセンサを配置する構成をとる。これにより、モノクロ印字モード時のＢｋレーザの１枚印字あたりの発光時間を短縮することが可能となる。また、ＢＤセンサのある側のステーションとＢＤセンサのない側のステーションは、レーザを反射させるポリゴン面の使用場所は同じであるので、ポリゴンの面精度を必要としないことから、ポリゴンのコストダウンが図れる。

（第３実施形態）
以下に、本発明の第３実施形態を図面に基づいて説明する。図１３に第３実施形態のスキャナユニットを示す。第１実施形態と異なる点は、１ポリゴンで走査するレーザの数が４つであるということである。Ｂｋ用レーザであるＬＤ１（１０１）とＣ用レーザであるＬＤ２（１０２）の他に、Ｍ用レーザであるＬＤ３（１０９）とＹ用レーザであるＬＤ４（１１０）が配置されている。レーザダイオードＬＤ３（１０９）から発せられたレーザビームはポリゴンミラー１０３により反射されながら走査され、折り返しミラー１０７でさらに反射され、感光ドラム（不図示）上を走査する。また、ＬＤ４（１１０）についても同様に折り返しミラー１０８を経由して感光ドラム上に潜像を形成する。それ以外は第１実施形態の構成と同様である。

次に、本実施形態の構成におけるモノクロ印字モード時のスキャナ制御シーケンスを説明する。第１実施形態と共通する部分は省略する。本実施形態では１つのポリゴンで４つのレーザを走査している。そのため、ＢＤセンサは１つしか搭載されていない。他のステーションは全て擬似ＢＤにて、画像書き出しタイミングが制御されている。また、第１実施形態では、ＢＤセンサ１０６はＣ用レーザであるＬＤ２（１０２）のレーザ光を検知しているが、これはＢｋ用レーザであるＬＤ１（１０１）以外のレーザであればよい。即ち、Ｍ用レーザであるＬＤ３（１０９）もしくはＹ用レーザであるＬＤ４（１１０）のどちらのレーザ光を検知するような構成になっていても構わない。但し、その場合にはＢＤ信号に対する擬似ＢＤの生成タイミングは変わってくる。ポリゴンミラー１０３回転開始当初はＣ用レーザＬＤ２（１０２）は常時点灯している。レーザ光はポリゴンミラー１０３により反射される。その反射光が範囲Ａに到達すると、ＢＤセンサ１０６はそれを検知してＢＤ信号を出力する。レーザが常時点灯しているので、エンジンコントローラ(不図示)は必ずＢＤ信号を検知することが可能となる。また、ＢＤ信号間隔を測定することでポリゴンミラー１０３の回転数を検知出来る。ポリゴンミラー回転数が規定値に到達して安定に回転していると判断したところで、ＢＤセンサ１０６の近傍範囲(範囲Ａ)でのみＣ用レーザＬＤ２（１０２）を発光させるシーケンスに切り替える。これにより、最小の発光領域でＢＤ出力を検知可能となる。また、検知したＢＤ信号から、Ｂｋ画像印字用の擬似ＢＤ信号を生成する。この状態に到達することで、スキャナの印字準備は整ったことになる。あとは、ホストコンピュータからの印字情報をもとに、画像領域(範囲Ｂ)にたいしてＢｋ用レーザＬＤ１（１０１）によるレーザ照射を行うことで潜像画像を作成する。

以上、説明したように、本実施形態は、１つのポリゴンで４ステーションの走査光学系を使用するシステムにおいて、Ｂｋステーションを擬似ＢＤステーションとし、それ以外のステーションにＢＤセンサを配置する構成をとる。これにより、モノクロ印字モード時のＢｋレーザの１枚印字あたりの発光時間を短縮することが可能となる。

本発明の一実施形態で用いられるスキャナユニットの詳細を示した図である。 本実施形態に関わる画像形成装置であるカラーレーザプリンタの構成を示す断面図である。 本発明の一実施形態で用いられるタイミングチャートである。 本発明に係わる画像形成装置の制御タイミングを示す図である。 本発明に係わる第１実施形態のポリゴンミラーを説明する図である。 本発明の一実施形態のＢＤ周期のプロット図である。 本発明の一実施形態のタイミングチャートを説明する図である。 本発明の一実施形態のスキャナユニットを説明する図である。 従来技術の一例のタイミング説明する図である。である。 従来技術のスキャナユニットの動作を説明する図である。 本発明の一実施形態のスキャナユニットの動作を説明する図である。 本発明の一実施形態のスキャナユニットの動作を説明する図である。 本発明の一実施形態のスキャナユニットの動作を説明する図である。

符号の説明

１０１ レーザダイオード
１０２ レーザダイオード
１０３ ボリゴンミラー
１０６ ＢＤセンサ
２０３ ビデオコントローラ
２０４ エンジンコントローラ
２１１ 中間転写ベルト
２１２ レジスト検出センサ
３０１ 感光ドラム
３０２ 感光ドラム

Claims (6)

1. 複数色の画像を重ねることにより画像形成を行う複数色モードと、前記複数色のうち所定の１色のみによる画像形成を行う単色モードとを有する画像形成装置であって、
   前記複数色の各色の静電潜像を形成する各色ごとの複数の静電担持体と、
   前記静電担持体の光線を照射して静電潜像を形成する各色ごとの複数の発光手段と、
   前記複数の発光手段から照射された光線を前記静電担持体表面に走査させて静電潜像を形成させる前記複数色の色数よりも少ない数の光線経路誘導手段と、
   前記複数の発光手段のうちの所定の発光手段から照射された光線を前記光線経路誘導手段を介して所定の位置において検出することにより、前記所定の発光手段とは異なる発光手段の走査タイミングを調整する走査調整手段とを備え、
   前記走査調整手段は、前記所定の発光手段として、前記単色モードの所定の１色用の発光手段を使用しないことを特徴とする画像形成装置。
2. 前記発光手段はレーザ光発生装置であり、
   前記光線経路誘導手段は、複数の鏡を有する回転多面鏡の各々鏡により前記複数の発光手段から照射された複数の光線をそれぞれ反射させながら回転することによって前記静電担持体上で光線を走査させ、
   前記走査調整手段は、前記所定の位置に配置されたレーザ光検出手段により前記光線経路誘導手段を介して照射されたレーザ光を検出することにより、前記回転多面鏡の各面間の周期を測定し、測定された各周期から前記各面における補正値を算出して走査タイミングを調整することを特徴とする請求項１に記載の画像形成装置。
3. 前記複数色は４色であり、前記光線経路誘導手段の数は１であることを特徴とする請求項１または２に記載の画像形成装置。
4. 前記複数色は４色であり、前記光線経路誘導手段の数は２であることを特徴とする請求項１または２に記載の画像形成装置。
5. 前記回転多面鏡の鏡の数は偶数であり、前記光線経路誘導手段を使用する静電担持体および発光手段の組は、前記回転多面鏡の回転軸を中心に相互に点対象の位置に配置されることを特徴とする請求項４に記載の画像形成装置。
6. 前記所定の１色は、黒色であることを特徴とする請求項１ないし５のいずれかに記載の画像形成装置。
   

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