JP2008009028A - 光走査装置及び該装置を用いた画像形成装置 - Google Patents
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Abstract
【課題】単一の偏向器で互いに異なる2つの被走査面に光ビームを走査可能な装置において、該装置の小型化及び低コスト化を実現することを可能とする技術の提供する。
【解決手段】単一の偏向器で互いに異なる2つの被走査面に光ビームを走査可能な装置において、第1光源から射出される光ビームの変調開始タイミングである第1変調開始タイミングと、第2光源から射出される光ビームの変調開始タイミングである第2変調開始タイミングとを、単一の光センサの検知結果に基づいて制御する。
【選択図】図4
【解決手段】単一の偏向器で互いに異なる2つの被走査面に光ビームを走査可能な装置において、第1光源から射出される光ビームの変調開始タイミングである第1変調開始タイミングと、第2光源から射出される光ビームの変調開始タイミングである第2変調開始タイミングとを、単一の光センサの検知結果に基づいて制御する。
【選択図】図4
Description
この発明は、被走査面に対して光ビームを主走査方向に走査する光走査装置及び該装置を用いて画像形成を実行する画像形成装置に関するものである。
この種の光走査装置では、光源と偏向器とを備えるとともに光源から射出される光ビームを偏向器により偏向することで、光ビームを被走査面に主走査方向に走査する。また、単一の偏向器で互いに異なる2つの被走査面に光ビームを走査可能な光走査装置として、次のような装置が下記の特許文献1で提案されている。つまり、かかる光走査装置は、1つの偏向器と2つの光源とを備えるとともに、該偏向器は、揺動軸を中心に振動する可動板と該可動板の表裏それぞれに形成された2つの偏向ミラー面とを有している。つまり、2つの光源のうち一方から射出された光ビームを表面に形成された偏向ミラー面により偏向するとともに、2つの光源のうち他方から射出された光ビームを裏面に形成された偏向ミラー面により偏向している。そして、これら偏向された光ビームを、互いに異なる被走査面に走査している。
ところで、上述の被走査面は、主走査方向に所定幅の有効走査領域を有している。そして、かかる有効走査領域を走査する光ビームは、画像信号に対応して変調されている。つまり、光源からは、画像信号に基づいて変調された光ビーム(変調光ビーム)が射出され、かかる変調光ビームが、被走査面の有効走査領域に主走査方向に走査される。そして、かかる変調光ビームは、有効走査領域のうち画像信号に対応した位置に照射する必要がある。したがって、変調光ビームの有効走査領域への照射は、被走査面の主走査方向における所定位置から開始する必要がある。
そこで、上記特許文献1記載の光走査装置では、次のように構成している。つまり、有効走査領域に対応する範囲を外れた位置を移動する光ビームを、いわゆる水平同期センサと称される光センサにより検知している。そして、該光センサの検知結果に基づいて光源から射出される光ビームの変調開始タイミングを制御することで、変調光ビーム照射の所定位置からの開始を実現している。
上述の通り、特許文献1記載の光走査装置では、互いに異なる2つの被走査面それぞれに対して、変調光ビームを照射する必要がある。よって、いずれの被走査面に対しても変調光ビーム照射の所定位置からの開始を実現するために、2つの光センサを設けている。つまり、2つの被走査面のうち一方を走査する光ビームを検知する光センサと、他方を走査する光ビームを検知する光センサとを設けている。しかしながら、光センサを2つ設けるためには、これらのセンサを配置するスペースを光走査装置内部に用意する必要があり、装置の大型化を招く。また、コストアップという問題をも併発する。よって、近年増大する、装置の小型化及び低コスト化の要求を満足することができない。
この発明は、上記課題に鑑みなされたものであり、単一の偏向器で互いに異なる2つの被走査面に光ビームを走査可能な装置において、該装置の小型化及び低コスト化を実現することを可能とする技術の提供を目的とする。
この発明にかかる光走査装置は、第1被走査面が有する主走査方向に所定幅の第1有効走査領域と、第2被走査面が有する主走査方向に所定幅の第2有効走査領域とのそれぞれに対して光ビームを走査可能な光走査装置であって、上記目的を達成するために、それぞれが光ビームを射出可能である第1光源及び第2光源と、主走査方向に略垂直な揺動軸を中心に振動する可動板と、可動板の一方表面に形成された第1偏向ミラー面と、可動板の他方表面に形成された第2偏向ミラー面とを有し、第1偏向ミラー面により第1光源から射出された光ビームを偏向して該第1偏向光ビームを第1有効走査領域に対応する第1走査範囲より広い範囲で主走査方向の順方向及び該順方向と逆の逆方向のいずれの方向にも走査可能であるとともに、第2偏向ミラー面により第2光源から射出された光ビームを偏向して該第2偏向光ビームを第2有効走査領域対応する第2走査範囲より広い範囲で順方向及び逆方向のいずれの方向にも走査可能である偏向器と、第1偏向光ビームを第1有効走査領域に結像する第1光学系と、第2偏向光ビームを第2有効走査領域に結像する第2光学系と、第1走査範囲を外れた位置を移動する第1偏向光ビームを検知する単一の光センサと、画像信号により変調された光ビームを第1光源から第1変調光ビームとして射出させるとともに、画像信号により変調された光ビームを第2光源から第2変調光ビームとして射出させる制御手段とを備え、制御手段は、第1光源から射出される光ビームの変調開始タイミングである第1変調開始タイミングと、第2光源から射出される光ビームの変調開始タイミングである第2変調開始タイミングとを、光センサの検知結果に基づいて制御することを特徴としている。
また、この発明にかかる画像形成装置は、その表面に主走査方向に所定幅の有効画像領域を持つとともに該表面が主走査方向と略直交する副走査方向に搬送される潜像担持体を2個と、2個の潜像担持体に一対一で対応して設けられるとともに対応する潜像担持体の表面を帯電する帯電手段を2個と、2個の潜像担持体に対応して配設された請求項1乃至3のいずれか記載の光走査装置と同一構成の露光手段とを有し、露光手段は、帯電手段により帯電された2個の潜像担持体のうち一方の表面に設けられた有効画像領域を第1有効走査領域として走査して潜像を形成するとともに、他方の表面に設けられた主走査方向に所定幅の有効画像領域を第2有効走査領域として走査して潜像を形成する潜像形成ステーションと、潜像形成ステーションが有する2個の潜像担持体それぞれの表面に形成された潜像を、互いに異なる色のトナー像として現像する現像手段とを備え、互いに異なる色のトナー像を重ね合わせてカラー画像を形成することを特徴としている。
また、この発明にかかる画像形成装置は、その表面に主走査方向に所定幅の有効画像領域を持つとともに該表面が主走査方向と略直交する副走査方向に搬送される潜像担持体を2個と、2個の潜像担持体の表面を帯電する帯電手段と、2個の潜像担持体に対応して配設された上述の光走査装置と同一構成の露光手段とを有し、露光手段は、帯電手段により帯電された2個の潜像担持体のうち一方の表面に設けられた有効画像領域を第1有効走査領域として走査して潜像を形成するとともに、他方の表面に設けられた主走査方向に所定幅の有効画像領域を第2有効走査領域として走査して潜像を形成する潜像形成ステーションを2個と、2個の潜像形成ステーション各々が2個づつ有する合計4個の潜像担持体それぞれの表面に形成された潜像を、互いに異なる色のトナー像として現像する現像手段と、その表面が所定の搬送方向に搬送される転写媒体とを備え、2個の潜像形成ステーションは、各々が2個づつ有する合計4個の潜像担持体の表面が互いに搬送方向に並んで転写媒体の表面に当接するように配置されており、4個の潜像担持体それぞれの表面に形成されたトナー像を前記転写媒体の表面に重ね合わせることを特徴としている。
このように構成された発明(光走査装置及び画像形成装置)では、それぞれが光ビームを射出可能である第1光源及び第2光源と、単一の偏向器とを備えている。また、かかる偏向器は、主走査方向に略垂直な揺動軸を中心に振動する可動板と、可動板の一方表面に形成された第1偏向ミラー面と、可動板の他方表面に形成された第2偏向ミラー面とを有している。そして、第1偏向ミラー面により第1光源から射出された光ビームを偏向して該第1偏向光ビームを第1有効走査領域に対応する第1走査範囲より広い範囲で主走査方向に走査するとともに、第2偏向ミラー面により第2光源から射出された光ビームを偏向して該第2偏向光ビームを第2有効走査領域対応する第2走査範囲より広い範囲で走査する。そして、画像信号により変調された光ビームを第1光源から第1変調光ビームとして射出させるとともに、画像信号により変調された光ビームを第2光源から第2変調光ビームとして射出させることで、第1被走査面の第1有効走査領域に第1変調光ビームを照射するとともに、第2被走査面の第2有効走査領域に第2変調光ビームを照射している。
そして、上述のように構成した上で、第1走査範囲を外れた位置を移動する第1偏向光ビームを検知する単一の光センサを備えるとともに、第1光源から射出される光ビームの変調開始タイミングである第1変調開始タイミングと、第2光源から射出される光ビームの変調開始タイミングである第2変調開始タイミングとを、該光センサの検知結果に基づいて制御している。つまり、第1変調開始タイミング及び第2変調開始タイミングのいずれの制御も、第1走査範囲を外れた位置を移動する第1偏向光ビームを検知して行なうように構成している。よって、第1走査範囲を外れた位置を移動する第1偏向光ビームのみを検知すれば足り、光センサの個数は1個のみで良い。従って、従来技術のように、光センサを2個用意する必要が無く、装置の小型化及び低コスト化の実現が可能となる。
また、上述の発明において、第1変調光ビームが順方向にのみ走査されるように第1変調開始タイミングを調整するとともに、第2変調光ビームが前記順方向にのみ走査されるように第2変調開始タイミングを制御するように構成しても良い。特に上述の画像形成装置のごとく、第1有効走査領域と第2有効走査領域に形成した潜像を互いに異なる色のトナー像として現像し、これらのトナー像を重ね合わせてカラー画像を形成する画像形成装置に対しては、このように第1・第2変調開始タイミングを制御することが好適である。この理由を次に説明する。
上記画像形成装置では、潜像担持体の表面を副走査方向に搬送しながら、変調光ビームを主走査方向に走査する。よって、1回の走査を考えた場合、走査開始位置に対して走査終了位置は副走査方向にずれることとなる。言い換えれば、副走査方向を上方向と見た場合、変調光ビームは走査方向に進むに従って下がることとなる。つまり、順方向に走査される変調光ビームは順方向に進むにつれて下がるとともに、逆方向に走査される変調光ビームは逆方向に進むにつれて下がることとなる。一方、かかる画像形成装置では、複数の潜像担持体表面のそれぞれに変調光ビームを走査して潜像を形成するとともに、該潜像を互いに異なる色のトナー像として現像する。そして、これらトナー像を重ね合わせることでカラー画像を形成する。
そこで、上述のようにカラー画像を形成するにあたっては、複数の潜像担持体表面のそれぞれに走査される変調光ビームの走査方向を同一(つまり、全て「順方向」)とすることが好適である。なんとなれば、複数の潜像担持体表面に走査される光ビームは、全て順方向に進むにつれて下がることとなり、上述の互いに異なる色の複数のトナー像を良好に重ね合わせることが可能となるからである。
また、第1光学系及び第2光学系は、いずれも単玉のレンズであるように構成しても良い。なんとなれば、走査光学系が占めるスペースを減少させることができ、更なる装置(光走査装置、画像形成装置)の小型化の実現が可能となるからである。
また、上記画像形成装置おいて、2つの潜像形成ステーション各々が1個づつ有する合計2個の可動板は、それぞれの揺動軸を中心に互いに逆位相で振動するように構成しても良い。このように構成することで、2つの可動板の振動が互いに打ち消し合うため、画像形成装置全体での振動を抑え、該振動に起因した騒音等の不具合を抑制することが可能となるからである。
<第1実施形態>
図1はこの発明にかかる光走査装置を用いた画像形成装置の第1実施形態を示す図である。また、図2は図1の画像形成装置の電気的構成を示すブロック図である。この画像形成装置は、いわゆるタンデム方式のカラープリンタであり、潜像担持体としてイエロー(Y)、マゼンタ(M)、シアン(C)、ブラック(K)の4色の感光体2Y、2M、2C、2Kを装置本体5内に並設している。つまり、これら4個の感光体2Y、2M、2C、2Kは中間転写ベルト71の搬送方向D71に並んで配設されるとともに、それぞれの表面は1次転写位置TRy,TRm,TRc,TRkで1次転写ベルト71の表面に当接する。そして、各感光体2Y、2M、2C、2K上のトナー像を、1次転写ベルト71の表面に重ね合わせてフルカラー画像を形成したり、ブラック(K)のトナー像のみを用いてモノクロ画像を形成する装置である。すなわち、この画像形成装置では、ユーザからの画像形成要求に応じてホストコンピュータなどの外部装置から画像形成指令がCPUやメモリなどを有するメインコントローラ11に与えられると、この画像形成指令に対応する画像信号や制御信号などがメインコントローラ11からエンジンコントローラ10やエンジン部EGに与えられる。そして、エンジンコントローラ10のCPUがエンジン部EGの各部を制御して複写紙、転写紙、用紙およびOHP用透明シートなどのシートSに画像形成指令に対応する画像を形成する。
図1はこの発明にかかる光走査装置を用いた画像形成装置の第1実施形態を示す図である。また、図2は図1の画像形成装置の電気的構成を示すブロック図である。この画像形成装置は、いわゆるタンデム方式のカラープリンタであり、潜像担持体としてイエロー(Y)、マゼンタ(M)、シアン(C)、ブラック(K)の4色の感光体2Y、2M、2C、2Kを装置本体5内に並設している。つまり、これら4個の感光体2Y、2M、2C、2Kは中間転写ベルト71の搬送方向D71に並んで配設されるとともに、それぞれの表面は1次転写位置TRy,TRm,TRc,TRkで1次転写ベルト71の表面に当接する。そして、各感光体2Y、2M、2C、2K上のトナー像を、1次転写ベルト71の表面に重ね合わせてフルカラー画像を形成したり、ブラック(K)のトナー像のみを用いてモノクロ画像を形成する装置である。すなわち、この画像形成装置では、ユーザからの画像形成要求に応じてホストコンピュータなどの外部装置から画像形成指令がCPUやメモリなどを有するメインコントローラ11に与えられると、この画像形成指令に対応する画像信号や制御信号などがメインコントローラ11からエンジンコントローラ10やエンジン部EGに与えられる。そして、エンジンコントローラ10のCPUがエンジン部EGの各部を制御して複写紙、転写紙、用紙およびOHP用透明シートなどのシートSに画像形成指令に対応する画像を形成する。
このエンジン部EGでは、4つの感光体2Y、2M、2C、2Kのそれぞれに対応して帯電ユニット(帯電手段)、現像ユニット(現像手段)及びクリーニング部が設けられている。また、感光体2Y,2Mに対応して露光ユニット6YM(露光手段、光走査装置)が、感光体2C,2Kに対応して露光ユニット6CK(露光手段、光走査装置)が配設されている。このように、各トナー色ごとに、感光体、帯電ユニット、現像ユニット、およびクリーニング部を備えている。また、感光体2個に対して露光ユニット1個を対応させている。そして、これら帯電ユニット、現像ユニット、露光ユニット、およびクリーニング部を用いて、各感光体の表面に対応する色のトナー像を形成する。なお、これらの機能部(感光体、帯電ユニット、現像ユニット、およびクリーニング部)の構成はいずれの色成分についても同一である。また、露光手段6YM,6CKとは互いに同一の構成を備えている。よって、ここではイエローおよびマゼンタに関する構成について説明し、その他の色成分については相当符号を付して説明を省略する。
感光体2Yは図1の矢印方向(副走査方向)に回転自在に設けられている。また、感光体2Yの周りにその回転方向に沿って、帯電ユニット3Y、現像ユニット4Yおよびクリーニング部(図示省略)がそれぞれ配置されている。帯電ユニット3Yは例えばスコロトロン帯電器で構成されており、帯電バイアス印加によって感光体2Yの表面(外周面)を所定の表面電位に均一に帯電させる。そして、この帯電ユニット3Yによって帯電された感光体2Yの表面に向けて露光ユニット6YMから走査光ビームLyが照射される。これによって画像形成指令に含まれるイエロー画像データに対応する静電潜像が感光体2Yの表面に形成される。
また、感光体2Mの表面に対しても、感光体2Yの表面同様にして静電潜像が形成される。つまり、感光体2Mの周りにその回転方向に沿って、帯電ユニット3M、現像ユニット4Mおよびクリーニング部(図示省略)がそれぞれ配置されている。そして、帯電ユニットにより所定の表面電位に帯電された感光体2Mの表面に向けて、露光ユニット6YMから走査光ビームLmが照射される。これによって画像形成指令に含まれるマゼンタ画像データに対応する静電潜像が感光体2Mの表面に形成される。このように、露光ユニット6YM(6CK)は本発明にかかる「光走査装置(露光手段)」に相当する。また、感光体2Y,2M(2C,2K)、帯電ユニット3Y,3M(3C,3K)、および露光ユニット6YM(6CK)は、本発明にかかる「潜像形成ステーション」に相当する。なお、これらの構成および動作については後で詳述する。
こうして感光体2Y,2Mの表面に形成された静電潜像は、それぞれ現像ユニット4Y,4Mによってトナー現像される。なお、現像ユニット4Y,4Mの構成・動作は互いに同一であるので、ここでは現像ユニット4Yについてのみ説明することとし、現像ユニット6Mについての説明は省略する。
現像ユニット4Yはイエロートナーを内蔵している。そして、現像バイアスが現像ローラ41Yに印加されると、現像ローラ41Y上に担持されたトナーが感光体2Yの表面各部にその表面電位に応じて部分的に付着する。その結果、感光体2Y上の静電潜像がイエローのトナー像として顕像化される。
現像ユニット4Yで現像されたイエロートナー像は、一次転写領域TRy1で転写ユニット7の中間転写ベルト71上に一次転写される。また、イエロー以外の色成分についても、イエローと同様に構成されており、感光体2M、2C、2K上にマゼンタトナー像、シアントナー像、ブラックトナー像がそれぞれ形成されるとともに、一次転写領域TRm1、TRc1、TRk1でそれぞれ中間転写ベルト71(転写媒体)の表面に一次転写される。
この転写ユニット7は、2つのローラ72、73に掛け渡された中間転写ベルト71と、ローラ72を回転駆動することで中間転写ベルト71を所定の回転方向R2に回転させるベルト駆動部(図示省略)とを備えている。つまり、かかる駆動部により中間転写ベルト71の表面が搬送方向D71に搬送されることとなる。また、中間転写ベルト71を挟んでローラ73と対向する位置には、該ベルト71表面に対して不図示の電磁クラッチにより当接・離間移動可能に構成された二次転写ローラ74が設けられている。そして、カラー画像をシートSに転写する場合には、一次転写タイミングを制御することで各トナー像を重ね合わせてカラー画像を中間転写ベルト71上に形成するとともに、カセット8から取り出されて中間転写ベルト71と二次転写ローラ74との間の二次転写領域TR2に搬送されてくるシートS上にカラー画像を二次転写する。一方、モノクロ画像をシートSに転写する場合には、ブラックトナー像のみを感光体2Kに形成するとともに、二次転写領域TR2に搬送されてくるシートS上にモノクロ画像を二次転写する。また、こうして画像の2次転写を受けたシートSは定着ユニット9を経由して装置本体の上面部に設けられた排出トレイ部に向けて搬送される。
なお、中間転写ベルト71へトナー像を一次転写した後の各感光体2Y、2M、2C、2Kは、不図示の除電手段によりその表面電位がリセットされ、さらに、その表面に残留したトナーがクリーニング部により除去された後、帯電ユニット3Y、3M、3C、3Kにより次の帯電を受ける。
また、ローラ72の近傍には、転写ベルトクリーナ75および濃度センサが配置されている。これらのうち、クリーナ75は図示を省略する電磁クラッチによってローラ72に対して近接・離間移動可能となっている。そして、ローラ72側に移動した状態でクリーナ75のブレードがローラ72に掛け渡された中間転写ベルト71の表面に当接し、二次転写後に中間転写ベルト71の外周面に残留付着しているトナーを除去する。
図3は図1の画像形成装置に装備された露光ユニット(光走査装置,露光手段)の構成を示す主走査断面図であり、図4は図3の露光ユニットにおける光ビームの走査範囲を示す図であり、図5は図1の画像形成装置の露光ユニットおよび露光ユニットを制御するための露光制御ユニットを示す図である。図6は、露光ユニットの構成を示す斜視図であり、図7は、露光ユニットと感光体との配置関係を示す副走査断面図である。なお、露光ユニット6YM,6CKは互いに同一の構成を有するために、ここでは露光ユニット6YMについて説明し、露光ユニット6CKについては相当符号を付して説明を省略する。
図3に示すように、露光ユニット6YM(光走査装置、露光手段)は、露光筐体61を有するとともに、該筐体の略中央部には偏向器65が配設されている。さらに、偏向器65は、その両面にミラー面651A,651Bが形成された可動板656を有している。また、該可動板656は図3紙面に対して略垂直方向に伸びる揺動軸AXを中心に振動可能に構成されている。そして、これらミラー面651A,651Bにより同図紙面の上方向及び下方向のいずれにも光ビームが走査可能である。さらに、露光ユニット6YMは、このような光ビーム走査を実行すべく、次に示すような揺動軸AXを中心とした略対称構造を備える。
露光筐体61には、揺動軸AXを中心として、レーザー光源62A,62Bが互いに対称に固着されているとともに、これらレーザー光源62A,62Bは互いに独立に光ビームを射出可能となっている。これらレーザ光源62A,62Bは、それぞれメインコントローラ11からの第1画像信号Sv1,第2画像信号Sv2に基づきON/OFF制御されることで、画像信号に対応して変調された光ビームがレーザー光源62A,62Bから前方に射出される。すなわち、この実施形態では、メインコントローラ11にビデオクロック発生部111が設けられており、基準周波数、例えば68MHzのビデオクロック信号VCを出力している。そして、このビデオクロック信号VCを基準として画像出力部112がメインコントローラ11に与えられた画像形成指令に含まれるイエロー画像データに対応する第1画像信号Sv1及びマゼンタ画像データに対応する第2画像信号Sv2を作成する。そして、これら第1画像信号Sv1及び第2画像信号Sv2がそれぞれレーザー光源62A,62Bに向けて出力され、その結果、変調された光ビームがレーザー光源62A,62Bから射出される。
また、この露光筐体61の内部には、レーザー光源62A,62Bからの光ビームそれぞれを感光体2Y,2Mの表面に走査露光するために、コリメータレンズ631A,631B、シリンドリカルレンズ632A,632B、ミラー64A,64B、偏向器65、走査レンズ66A,66Bおよびミラー68A,68Bが設けられている。また、偏向器65は、揺動軸AXを中心として振動する可動板656を有するとともに、該可動板656の両面には偏向ミラー面651A,651Bが形成されている。そして、揺動軸AXを中心として、レーザー光源62A(第1光源)とレーザー光源62B(第2光源)とが、また、コリメータレンズ631Aとコリメータレンズ631Bとが、また、シリンドリカルレンズ632Aとシリンドリカルレンズ632Bとが、また、ミラー64Aとミラー64Bとが、また、偏向ミラー面651A(第1偏向ミラー面)と偏向ミラー面651B(第2偏向ミラー面)とが、また、単玉の走査レンズ66A(第1光学系)と単玉の走査レンズ66B(第2光学系)とが、また、ミラー68Aとミラー68Bとが、互いに対称に配置されている。
レーザー光源62Aからの光ビームは、コリメータレンズ631Aにより適当な大きさのコリメート光にビーム整形された後、副走査方向Yにのみパワーを有するシリンドリカルレンズ632Aに入射される。そして、シリンドリカルレンズ632Aを調整することでコリメート光は副走査方向Yにおいて偏向器65の偏向ミラー面651A付近で結像される。そして、偏向ミラー面651A付近で結像された光ビームはミラー68Aに向けて反射されるとともに、該ミラー68Aにより図3の裏面から表面に向う方向に(つまり、図7の符号Lyに示すように感光体2Y表面に向けて)再び反射される。また、偏向ミラー面651Aとミラー68Aとの間には、結像機能を有する走査レンズ66A(第1光学系)が配設されている。よって、第1偏向ミラー面651Aにより偏向され光ビームは、感光体2Yの表面(第1被走査面)の主走査方向Xに所定幅の第1有効走査領域ESR1にスポット状に結像される。
レーザー光源62Bからの光ビームは、コリメータレンズ631Bにより適当な大きさのコリメート光にビーム整形された後、副走査方向Yにのみパワーを有するシリンドリカルレンズ632Bに入射される。そして、シリンドリカルレンズ632Bを調整することでコリメート光は副走査方向Yにおいて偏向器65の偏向ミラー面651B付近で結像される。そして、偏向ミラー面651B付近で結像された光ビームはミラー68Bに向けて反射されるとともに、該ミラー68Bにより図3の裏面から表面に向けての方向に(つまり、図7の符号Lmに示すように感光体2M表面に向けて)再び反射される。また、偏向ミラー面651Bとミラー68Bとの間には、結像機能を有する走査レンズ66B(第2光学系)が配設されている。よって、第2偏向ミラー面651Bにより偏向され光ビームは、感光体2Mの表面(第2被走査面)の主走査方向Xに所定幅の第2有効走査領域ESR2にスポット状に結像される。
このように、露光ユニット6は、レーザー光源62A、コリメータレンズ631A、シリンドリカルレンズ632A、ミラー64A、偏向ミラー面651A、走査レンズ66Aおよびミラー68Aを有する第1走査部と、レーザー光源62B、コリメータレンズ631B、シリンドリカルレンズ632B、ミラー64B、偏向ミラー面651B、走査レンズ66Bおよびミラー68Bを備える第2走査部とを有する。
上述のとおり、可動板656は、揺動軸AXを中心として振動可能に構成されている。よって、可動板656の両面に形成された第1偏向ミラー面651A,第2偏向ミラー面651Bによって偏向される光ビームは、いずれも可動板656の振動に伴って主走査方向Xの順方向(+X)及び該順方向に逆の逆方向(−X)のいずれの方向にも走査可能である。かかる光走査動作について図4を参照しつつ説明する。まず、第1走査部について説明すると、揺動軸AXを中心に振動する偏向ミラー面651Aによりレーザー光源62Aから射出された光ビームが偏向されるとともに、該偏向光ビーム(第1偏向光ビーム)が走査レンズ66Aにより感光体2Mの表面の第1有効走査領域ESR1にスポットとして結像される。そして、かかる偏向光ビームは、感光体2Yの表面(第1被走査面)の有効走査領域ESR1に対応する第1走査範囲SR1より広い範囲で、主走査方向Xに走査可能である。そして、第1走査範囲SR1の外側には光センサ60が配置されている。よって、該光センサ60により、第1走査範囲SR1を外れた位置を移動する第1偏向光ビームを検知することが可能となっている。
次に、第2走査部について説明すると、揺動軸AXを中心に振動する偏向ミラー面651Bによりレーザー光源62Bから射出された光ビームが偏向されるとともに、該偏向光ビーム(第2偏向光ビーム)が走査レンズ66Bにより感光体2Mの表面の第2有効走査領域ESR2にスポットとして結像される。そして、かかる偏向光ビームは、感光体2Mの表面(被走査面2M)の有効走査領域ESR2に対応する第2走査範囲SR2より広い範囲で、主走査方向Xに走査可能である。
図8及び図9は、露光ユニットの一構成要素たる偏向器を示す図である。偏向器65は半導体製造技術を応用して微小機械を半導体基板上に一体形成するマイクロマシニング技術を用いて形成されるものであり、偏向ミラー面651A,651Bで反射した光ビームを主走査方向Xに偏向可能となっている。より具体的には、偏向器65は次のように構成されている。偏向器65は、図8,9の上下方向に互いに所定間隔だけ離間して配置された2つの基台6521,6522を有するベース部652を有している。基台6521は、その左端部に左側支持部6521Aを有するとともに、その右端部に右側支持部6521Cを有する。基台6522は、その左端部に左側支持部6522Bを有すると共に、その右端部に右側支持部6522Dを有する。そして、左側支持部6521A,6522Bに第1振動子653Cが取り付けられるとともに、右側支持部6521C,6522Dに第2振動子653Dが取り付けられている。すなわち、第1振動子653Cについては、その左側側端部が左側支持部6521A,6522Bに固定され、その内側端部が自由端である2本の第1アーム部654a1,654a2となっている。また、第2振動子653Dについては、その右側側端部が右側支持部6521C,6522Dに固定され、その内側端部が自由端である2本の第2アーム部654b1,654b2となっている。
また、その重心位置655を通る揺動軸AXが第1アーム部654a1,654a2と第2アーム部654b1,654b2との中間位置で各アーム部とほぼ平行となるように、矩形平板状の可動板656が配置されている。この可動板656では、重心位置の一方側(左側)部位が第1捩じりバネ部657a,657aにより第1アーム部654a1,654a2と連結されるとともに、重心位置の他方側(右側)部位が第2捩じりバネ部657b,657bにより第2アーム部654b1,654b2と連結されている。つまり、偏向器65では、第1振動子653Cと第2振動子653Dとが互いに対向して外枠部を形成するとともに、第1および第2振動子653C,653Dは第1および第2捩じりバネ部657a,657a,657b,657bを介して可動板656と一体に接続されている。そして、この可動板656の表裏両面には、アルミニューム膜などでミラー面が成膜されている。すなわち、可動板656の表面には偏向ミラー面651Aが形成されているとともに、可動板656の裏面には偏向ミラー面651Bが形成されている。
そして、この実施形態では、上記可動板656を揺動軸AX回りに振動させるために、4個の積層圧電アクチュエータ部659a〜659dからなる振動駆動部658が設けられている。すなわち、振動駆動部658は、揺動軸AXに対する一方側(左側)に配置された第1積層圧電アクチュエータ部659a,659bと、揺動軸AXに対する他方側(右側)に配置された第2積層圧電アクチュエータ部659c,659dとを備えている。この第1積層圧電アクチュエータ部659a,659bは、ベース部652の左側上下端部652a,652bと、第1振動子653Cの2本のアーム部654a1,654a2の自由端部との間に配置されており、その上下端面はベース部652と第1アーム部654a1,654a2にそれぞれ固定されている。また、第2積層圧電アクチュエータ部659b1,659b2は、ベース部652の右側上下端部652c,652dと、第2振動子653Dの2本のアーム部654b1,654b2の自由端部との間に配置されており、その上下端面はベース部652と第2アーム部654b1,654b2にそれぞれ固定されている。そして、第1積層圧電アクチュエータ部659a,659bと、第2積層圧電アクチュエータ部659c,659dとには互いに逆位相の電圧がミラー駆動部121から印加される。
各積層圧電アクチュエータ部659a〜659dは複数の圧電素子を所定方向Zに積層した圧電アクチュエーターであり、外部から与えられる信号に応じて積層方向Zに伸縮変動するものである。そのため、第1積層圧電アクチュエータ部659a,659bと、第2積層圧電アクチュエータ部659c,659dに対して逆位相の電圧が印加されると、可動板656が重心位置655を通る揺動軸AXを中心として揺動する。
また、この実施形態では、偏向器65の振動動作をON/OFF制御するために、エンジンコントローラ10にミラー駆動制御部101が設けられており、エンジンコントローラ10のCPUがミラー駆動制御部101の機能を担っている。すなわち、このミラー駆動制御部101は適当なタイミングで偏向器65の動作周波数と一致する駆動周波数(例えば2KHz)を有する駆動信号Sdをミラー駆動部121に与えて偏向器65を振動させる。
このように、第1実施形態における偏向器65では、可動板656を揺動軸AX周りに振動させることで、該可動板656の表裏両面に形成された偏向ミラー面651A,651Bを振動させている。そして、これらの偏向ミラー面651A,651Bによりレーザー光源62A,62Bから射出された光ビームを走査する。なお、可動板656の裏面に形成された偏向ミラー面651Bによる光ビームの走査は、ベース部652に設けられた窓部6520を介して行なわれる。つまり、上述の通り、基台6521,6522は上下方向に互いに所定間隔だけ離間して配置されており、基台6521,6522間には左右方向に伸びるスペースが形成されている。そして、該スペースが窓部6520として機能する。
上述の通り、第1実施形態における露光ユニット6YMでは、画像信号Sv1により変調された光ビームをレーザー光源62Aから射出させて、該変調光ビームを偏向ミラー面651Aにより有効走査領域ESR1に走査させる。また、画像信号Sv2により変調された光ビームをレーザー光源62Bから射出させて、該変調光ビームを偏向ミラー面651Bにより有効走査領域ESR2に走査させる。つまり、第1実施形態の露光ユニット6(光走査装置、露光手段)は、有効走査領域ESR1,ESR2の画像信号Sv1,Sv2に対応した位置にスポットが形成されるよう、光ビームを走査する必要がある。ここで重要となるのは、レーザー光源62A,62Bから射出される光ビームの変調開始タイミングである。そこで、第1実施形態では、次のようにして、レーザー光源62Aから射出される光ビームの変調開始タイミングである「第1変調開始タイミング」と、レーザー光源62Bから射出される光ビームの変調開始タイミングである「第2変調開始タイミング」とを制御している。
上述の通り、光センサ60により、第1走査範囲SR1を外れた位置を移動する第1偏向光ビームを検知することが可能となっている。そして、光センサ60は、第1偏向光ビームを検知すると検知信号Hsyncを、走査タイミング調整部102に出力する(図5)。そして、走査タイミング調整部には、エンジンコントローラ10のカウントクロック発生部103から計時用クロック信号が与えられており、この計時用クロック信号に基づき走査タイミング調整部102は検知信号Hsyncからの経過時間を計測し、適当なタイミングで画像出力部112にビデオリクエスト(書込要求)信号Vreqを順次出力する。そして、ビデオリクエスト信号Vreqを受けた画像出力部112がビデオクロック信号VCを基準として画像信号Sv1またはSv2を出力する。このように走査タイミング調整部102(制御手段)がビデオリクエスト信号Vreqの出力タイミングを調整することによって「第1変調開始タイミング」と「第2変調開始タイミング」とが調整されている。より具体的には次の通りである。
図10は、第1実施形態における変調開始タイミングを示す図である。同図の最上段の波形は、主走査方向Xに往復走査される第1偏向光ビームを示す。第1実施形態では、光センサ60が第1走査範囲SR1の方向(+X)外側に配置されている。よって、第1走査範囲SR1の方向(+X)の外側において第1偏向光ビームが検知されて、検知信号Hsyncが出力されることとなる。ここで、可動板656の振動周期をTcyとすると、周期Tcyの間に2回の検知信号Hsyncが出力される。つまり、方向(+X)に向う第1偏向光ビームを検知して検知信号Hsync1が出力されるとともに、方向(−X)に向う第1光ビームを検知して検知信号Hsync2が出力される。そして、第1実施形態では、検知信号Hsync2が出力されてから時間ΔTsだけ待って、画像出力部112から画像信号Sv1,Sv2を第1レーザー光源62A,第2レーザー光源62Bに出力している。そして、更に半周期(つまりTcy/2)だけ待って、画像出力部112から画像信号Sv1,Sv2を第1レーザー光源62A,第2レーザー光源62Bに出力している。これにより、第1有効走査領域ESR1及び第2有効走査領域ESR2のいずれに対しても、スポットが主走査方向Xに往復走査される。このように、第1実施形態の露光ユニット6(光走査装置、露光手段)では、光センサ60から出力される検知信号Hsync2に基づいて画像信号Sv1,Sv2を出力するタイミング(つまり「第1変調開始タイミング」と「第2変調開始タイミング」)を制御している。よって、有効走査領域ESR1の画像信号Sv1に対応した位置にスポットが形成されるとともに、有効走査領域ESR2の画像信号Sv2に対応した位置にスポットが形成される。
つまり、第1実施形態の露光ユニット(光走査装置、露光手段)は、第1走査範囲SR1を外れた位置を移動する第1偏向光ビームを検知する単一の光センサ60を備えるとともに、第1レーザー光源62A(第1光源)から射出される光ビームの変調開始タイミングである第1変調開始タイミングと、第2レーザー光源62B(第2光源)から射出される光ビームの変調開始タイミングである第2変調開始タイミングとを、該光センサ60の検知結果に基づいて制御している。つまり、第1変調開始タイミング及び第2変調開始タイミングのいずれの制御も、第1走査範囲SR1を外れた位置を移動する第1偏向光ビームを検知して行なうように構成している。よって、第1走査範囲SR1を外れた位置を移動する第1偏向光ビームのみを検知すれば足り、光センサの個数は1個のみで良い。従って、従来技術のように、光センサを2個用意する必要が無く、装置の小型化及び低コスト化の実現が可能となっている。
また、第1実施形態では、第1光学系及び第2光学系は、いずれも単玉のレンズ(走査レンズ66A,66B)で構成されている。よって、走査光学系が占めるスペースを減少させることができ、更なる装置(光走査装置、画像形成装置)の小型化の実現されており好適である。
<第2実施形態>
第1実施形態では、有効走査領域ESR1,ESR2に対してスポットを順方向(+X)及び逆方向(−X)のいずれの方向にも走査させている。これに対して第2実施形態では、「第1変調開始タイミング」と「第2変調開始タイミング」とを制御して、逆方向(−X)にのみスポットを走査させている。なお、第2実施形態と第1実施形態との差異点は変調開始タイミングのみであり他の点は同様である。よって、かかる差異点のみについて以下に説明する。
第1実施形態では、有効走査領域ESR1,ESR2に対してスポットを順方向(+X)及び逆方向(−X)のいずれの方向にも走査させている。これに対して第2実施形態では、「第1変調開始タイミング」と「第2変調開始タイミング」とを制御して、逆方向(−X)にのみスポットを走査させている。なお、第2実施形態と第1実施形態との差異点は変調開始タイミングのみであり他の点は同様である。よって、かかる差異点のみについて以下に説明する。
図11は、第2実施形態における変調開始タイミングを示す図である。同図の最上段の波形は、主走査方向Xに走査される第1偏向光ビームを示す。第2実施形態においても、光センサ60が第1走査範囲SR1の方向(+X)外側に配置されている。よって、第1走査範囲SR1の方向(+X)の外側において第1偏向光ビームが検知されて、検知信号Hsyncが出力されることとなる。ここで、可動板656の振動周期をTcyとすると、周期Tcyの間に2回の検知信号Hsyncが出力される。つまり、方向(+X)に向う第1偏向光ビームを検知して検知信号Hsync1が出力されるとともに、方向(−X)に向う第1光ビームを検知して検知信号Hsync2が出力される。
そして、第2実施形態では、検知信号Hsync2が出力されてから時間ΔTsだけ待って、画像出力部112から画像信号Sv1のみを第1レーザー光源62Aに出力している。そして、更に半周期(つまりTcy/2)だけ待って、今度は、画像出力部112から画像信号Sv2のみを第2レーザー光源622に出力している。これにより、第1有効走査領域ESR1及び第2有効走査領域ESR2のいずれに対しても、スポットが逆方向(−X)にのみ走査されることとなる。このように、第2実施形態の露光ユニット6(光走査装置、露光手段)においても、光センサ60から出力される検知信号Hsync2に基づいて画像信号Sv1,Sv2を出力するタイミング(つまり「第1変調開始タイミング」と「第2変調開始タイミング」)を制御している。よって、有効走査領域ESR1の画像信号Sv1に対応した位置にスポットが形成されるとともに、有効走査領域ESR2の画像信号Sv2に対応した位置にスポットが形成される。
つまり、第2実施形態の露光ユニット(光走査装置、露光手段)においても、第1走査範囲SR1を外れた位置を移動する第1偏向光ビームを検知する単一の光センサ60を備えるとともに、第1レーザー光源62A(第1光源)から射出される光ビームの変調開始タイミングである第1変調開始タイミングと、第2レーザー光源62B(第2光源)から射出される光ビームの変調開始タイミングである第2変調開始タイミングとを、該光センサの検知結果に基づいて制御している。つまり、第1変調開始タイミング及び第2変調開始タイミングのいずれの制御も、第1走査範囲SR1を外れた位置を移動する第1偏向光ビームを検知して行なうように構成している。よって、第1走査範囲SR1を外れた位置を移動する第1偏向光ビームのみを検知すれば足り、光センサの個数は1個のみで良い。従って、従来技術のように、光センサを2個用意する必要が無く、装置の小型化及び低コスト化の実現が可能となっている。
さらに第2実施形態の露光ユニット6は、上述した画像形成装置において特に好適である。つまり、上述の画像形成装置では、感光体2Y,2M,2C,2Kの表面に露光ユニット6YM,6CKを用いて潜像を形成する。そして、各感光体表面に形成された潜像を互いに異なる色のトナー像として現像するとともに、これらのトナー像を中間転写ベルト71の表面で重ね合わせてカラー画像を形成する。しかしながら、例えば、露光ユニット6YMによる感光体2Y,2Mの表面に対する潜像形成は、これら感光体表面を副走査方向Yに搬送しながら、変調光ビームを主走査方向Xに走査する。よって、1回の走査を考えた場合、走査開始位置に対して走査終了位置は副走査方向Yにずれることとなる。言い換えれば、副走査方向Yを上方向と見た場合、変調光ビームは走査方向に進むに従って下がることとなる。この様子を、図を用いて説明する次のようになる。
図12は、有効走査領域に形成される潜像を示す図である。つまり、同図「順方向及び逆方向走査」の欄に示すように、順方向に走査される変調光ビームは順方向に進むにつれて下がる(図12において右に下がる)とともに、逆方向に走査される変調光ビームは逆方向に進むにつれて下がる(図12において左に下がる)こととなる。なお、当然のことながら、かかる事情は露光ユニット6CKにより感光体2C,2K表面に潜像を形成する場合も同様である。
ところで、上記実施形態では、第1偏向ミラー面651Aにより第1偏向光ビームを主走査方向Xに走査するとともに、第2偏向ミラー面651Bにより第2偏向光ビームを主走査方向Xに走査する。そして、これら偏向ミラー面651A,651Bは互いに表裏関係にある。よって、第1偏向ミラー面651Aが順方向(+X)に光ビームを走査する間は、第2偏向ミラー面651Bは逆方向(−X)に光ビームを走査する一方、第1偏向ミラー面651Aが逆方向(−X)に光ビームを走査する間は、第2偏向ミラー面651Bは順方向(+X)に光ビームを走査する。よって、往復走査により、感光体2Yの表面の第1有効走査領域ESR1及び感光体2Mの表面の第2有効走査領域ESR2に対して形成される潜像は、図12の「順方向及び逆方向走査」の欄のようになる。
つまり、順方向(+X)に走査される光ビームにより第1有効走査領域ESR1に右下がりの潜像が形成されると同時に、逆方向(−X)に走査される光ビームにより第2有効走査領域ESR2に左下がりの潜像が形成される。また、逆方向(−X)に走査される光ビームにより第1有効走査領域ESR1に左下がりの潜像が形成されると同時に、順方向(+X)に走査される光ビームにより第2有効走査領域ESR2に右下がりの潜像が形成される。よって、往復走査により有効走査領域ESR1,ESE2に形成された潜像を現像して中間転写ベルト71表面で重ね合わせた場合、右下がり(左下がり)のトナー像と左下がり(右下がり)のトナー像とが重ね合わせられることとなる。
これに対して第2実施形態では、第1有効走査領域ESR1及び第2有効走査領域ESR2のいずれに対しても、スポットを逆方向(−X)にのみ走査している。よって、感光体2の表面に形成される潜像は全て左下がりである(図12「逆方向のみ走査」の欄)。よって、全て同一方向に下がるトナー像同士が中間転写ベルト71の表面に重ね合わせられることとなる。したがって、良好なカラー画像の形成が可能となり好適である。なお、第2実施形態では、スポットを逆方向(−X)にのみ走査するように「第1変調開始タイミング」と「第2変調開始タイミング」を制御しているが、例えば、スポットを順方向(+X)にのみ走査するように「第1変調開始タイミング」と「第2変調開始タイミング」を制御しても、同様の効果が得られることは言うまでも無い。
<第3実施形態>
図13は、第3実施形態での可動板の振動を示す図であり、図14は、第3実施形態でのアクチュエータに与える信号を示す図である。上述の画像形成装置では、2つの露光ユニット6YM,6CKを用いて感光体2Y,2M,2C,2Kの表面に潜像を形成している。つまり、露光ユニット6YMの可動板656YMを振動させて感光体2Y,2Mの表面に潜像を形成するとともに、露光ユニット6CKの可動板6CKを振動させて感光体2C,2Kの表面に潜像を形成している。そこで、第3実施形態では、可動板656YM,656CKとを互いに逆位相で振動させている。つまり、図13に示すように、可動板656YMが駆動されておらず静止位置にあるときの該可動板656YMの表面に対して振動中の可動板656YMの表面が成す角をφYMと定義し、可動板656CKが駆動されておらず静止位置にあるときの該可動板656CKの表面に対して振動中の可動板656CKの表面が成す角をφCKと定義したとき、次式
φYM=−φCK
が成立するように可動板656YM,656CKを振動させている。
図13は、第3実施形態での可動板の振動を示す図であり、図14は、第3実施形態でのアクチュエータに与える信号を示す図である。上述の画像形成装置では、2つの露光ユニット6YM,6CKを用いて感光体2Y,2M,2C,2Kの表面に潜像を形成している。つまり、露光ユニット6YMの可動板656YMを振動させて感光体2Y,2Mの表面に潜像を形成するとともに、露光ユニット6CKの可動板6CKを振動させて感光体2C,2Kの表面に潜像を形成している。そこで、第3実施形態では、可動板656YM,656CKとを互いに逆位相で振動させている。つまり、図13に示すように、可動板656YMが駆動されておらず静止位置にあるときの該可動板656YMの表面に対して振動中の可動板656YMの表面が成す角をφYMと定義し、可動板656CKが駆動されておらず静止位置にあるときの該可動板656CKの表面に対して振動中の可動板656CKの表面が成す角をφCKと定義したとき、次式
φYM=−φCK
が成立するように可動板656YM,656CKを振動させている。
そして、このような可動板656の振動を実現するために、各可動板656を駆動するアクチュエータに対して、図14に示す信号を与えている。まず、可動板656YM,656CKのいずれにおいても、アクチュエータ659a,659bに与えられる信号と、アクチュエータ659c,659dに与えられる信号とは逆位相の関係にある。これにより、可動板656YM,656CKがそれぞれの揺動中心で振動することとなる。
さらに、可動板656YMを駆動するするアクチュエータ659a,659bへの信号に対して可動板656CKを駆動するアクチュエータ659a,659bへの信号が逆位相の関係にあるとともに、可動板656YMを駆動するするアクチュエータ659c,659dへの信号に対して可動板656CKを駆動するアクチュエータ659c,659dへの信号が逆位相の関係にある。これにより、可動板656YMと可動板656CKとが互いに逆位相で(つまり、φYM=−φCKの関係を満たしながら)振動することとなる。
このように第3実施形態では、可動板656YMと可動板656CKが互いに逆位相で(つまり、φYM=−φCKの関係を満たしながら)振動する。よって、可動板656YMと656CKの振動が互いに打ち消し合うため、画像形成装置全体での振動を抑え、該振動に起因した騒音等の不具合を抑制することが可能となり好適である。
そして、かかる位相関係を満たすように可動板656YM,656CKの振動を制御する場合、図6に示すように2つの露光手段6YM,6CKを連結部材JTで相互に連結することが好適である。なんとなれば、該連結部材JTを介して可動板656YM,656CKの振動が互いに強く干渉することとなり、効率的にこれら2つの可動板656YM,656CKの振動を打ち消し合わせることが可能となるからである。
また、上述の画像形成装置では、互いに同一構成を有する2つの光走査装置を、露光手段6YM,6CKとして用いている。よって、露光手段6YM,6CKの振動特性は略同一である。その結果、効率的にこれら2つの可動板656YM,656CKの振動を打ち消すことが可能となり好適である。
また、上述の画像形成装置では、互いに同一構成を有する2つの光走査装置を、露光手段6YM,6CKとして用いていることから、更に次のような利点をも有する。上述のように、光センサ60により光ビームを検知する構成においては、偏向ミラー面651Aと光センサ60との位置関係が重要となる。しかしながら、かかる位置関係は、露光手段の熱膨張等により変動する。これに対して、上記実施形態では、互いに同一構成を有する2つの光走査装置を、露光手段6YM,6CKとして用いている。よって、露光手段6YMにおける偏向ミラー面651Aと光センサ60との位置関係の変動と、露光手段6CKにおける偏向ミラー面651Aと光センサ60との位置関係の変動とは略同一となる。よって、感光体2Y,2M,2C,2Kの表面に形成される潜像の主走査方向位置は、互いに略一致する。よって、これらの潜像をトナー現像するとともに該トナー像を中間転写ベルト71に重ね合わせることで、高精度のカラー画像形成が実現され好適である。
<その他>
なお、本発明は上記した実施形態に限定されるものではなく、その趣旨を逸脱しない限りにおいて上述したもの以外に種々の変更を行うことが可能である。例えば、第1実施形態では、検知信号Hsync2が出力されてから時間ΔTsだけ待って、画像出力部112から画像信号Sv1,Sv2を第1レーザー光源62A,第2レーザー光源62Bに出力している。そして、更に半周期(つまりTcy/2)だけ待って、画像出力部112から画像信号Sv1,Sv2を第1レーザー光源62A,第2レーザー光源62Bに出力している。しかしながら、画像出力部112から画像信号Sv1,Sv2が出力されるタイミングは上記内容に限られるものではなく、必要に応じて変更可能である。つまり、次の図15に示すようなタイミングでも良い。
なお、本発明は上記した実施形態に限定されるものではなく、その趣旨を逸脱しない限りにおいて上述したもの以外に種々の変更を行うことが可能である。例えば、第1実施形態では、検知信号Hsync2が出力されてから時間ΔTsだけ待って、画像出力部112から画像信号Sv1,Sv2を第1レーザー光源62A,第2レーザー光源62Bに出力している。そして、更に半周期(つまりTcy/2)だけ待って、画像出力部112から画像信号Sv1,Sv2を第1レーザー光源62A,第2レーザー光源62Bに出力している。しかしながら、画像出力部112から画像信号Sv1,Sv2が出力されるタイミングは上記内容に限られるものではなく、必要に応じて変更可能である。つまり、次の図15に示すようなタイミングでも良い。
図15は、別の実施形態における光変調開始タイミングを示す図である。同図においては、検知信号Hsync2が出力されてから時間ΔTs1だけ待って、画像出力部112から画像信号Sv1を第1レーザー光源62Aに出力する一方で、検知信号Hsync2が出力されてから時間ΔTs2(上記ΔTs1とは異なる)だけ待って、画像出力部112から画像信号Sv2を第2レーザー光源62Bに出力しているが、このように変調開始タイミングを制御しても良い。要するに、単一の光センサ60により第1変調開始タイミング及び第2変調開始タイミングの制御を実行すれば、装置の小型化及び低コスト化を実現することが可能となる。
また、第1実施形態では、画像信号Sv1,Sv2を第1レーザー光源62A,第2レーザー光源62Bに出力した後、更に半周期(つまりTcy/2)だけ待って、画像出力部112から画像信号Sv1,Sv2を第1レーザー光源62A,第2レーザー光源62Bに再び出力している(図10)。しかし、画像信号Sv1,Sv2を第1レーザー光源62A,第2レーザー光源62Bに出力した後、待機する時間としては半周期に限られず、必要に応じて変更可能である。要するに、単一の光センサ60により第1変調開始タイミング及び第2変調開始タイミングの制御を実行すれば、装置の小型化及び低コスト化を実現することが可能となる。
また、上記第2実施形態では、画像信号Sv1を出力した後、半周期(つまりTcy/2)だけ待って画像信号Sv2を出力しているが、かかる待機時間は半周期に限られず、必要に応じて変更可能である。要するに、単一の光センサ60により第1変調開始タイミング及び第2変調開始タイミングの制御を実行すれば、装置の小型化及び低コスト化を実現することが可能となる。
また、上記実施形態にかかる露光ユニット(光走査装置、露光手段)では、マイクロマシニング技術により形成された偏向器65により光ビームを偏向しているが、本発明が適用可能な光走査装置はこれに限られない。つまり、マイクロマシニング技術以外の方法により形成された偏向器を有する光走査装置に対しても、本発明を適用可能である。要するに、その両面に偏向ミラー面を有する可動板を振動させて光ビームを走査する光走査装置全般に対して、本発明を適用可能である。
また、上記第1・第2実施形態では、4色のトナー像を重ね合わせてカラー画像を形成する画像形成装置に係る本発明の光走査装置を適用した場合について説明したが、本発明に係る光走査装置が適用可能な画像形成装置はこれに限られない。つまり、偶数色のトナー像を重ね合わせてカラー画像を形成する画像形成装置であれば、本発明に係る光走査装置を適用可能である。
また、上記実施形態において、光センサ60は、第1走査範囲SR1に対して順方向(+X)に外側に配置しているが、光センサ60の配置位置はこれに限られない。つまり、第1走査範囲SR1に対して逆方向(−X)に外側に配置しても良い。
2Y,2M,2C,2K…感光体(潜像担持体,潜像形成ステーション)、4Y,4M,4C,4K…現像ユニット(現像手段)、3Y,3M,3C,3K…帯電ユニット(帯電手段,潜像形成ステーション)、 6YM、6CK…露光ユニット(光走査装置,露光手段,潜像形成ステーション)、 62A,62B…レーザー光源(第1光源,第2光源)、 65…偏向器、 66A,66B…走査レンズ(第1光学系,第2光学系)、 121…ミラー駆動部、 651A,651B…偏向ミラー面(第1偏向ミラー面,第2偏向ミラー面)、 656…可動板、 71…中間転写ベルト(転写媒体)、 D71…(転写媒体の)搬送方向、 102…走査タイミング調整部(制御手段)、 AX…揺動軸(駆動軸)、 X…主走査方向、 Y…副走査方向
Claims (6)
- 第1被走査面が有する主走査方向に所定幅の第1有効走査領域と、第2被走査面が有する前記主走査方向に所定幅の第2有効走査領域とのそれぞれに対して光ビームを走査可能な光走査装置において、
それぞれが光ビームを射出可能である第1光源及び第2光源と、
前記主走査方向に略垂直な揺動軸を中心に振動する可動板と、前記可動板の一方表面に形成された第1偏向ミラー面と、前記可動板の他方表面に形成された第2偏向ミラー面とを有し、前記第1偏向ミラー面により前記第1光源から射出された光ビームを偏向して該第1偏向光ビームを前記第1有効走査領域に対応する第1走査範囲より広い範囲で前記主走査方向の順方向及び該順方向と逆の逆方向のいずれの方向にも走査可能であるとともに、前記第2偏向ミラー面により前記第2光源から射出された光ビームを偏向して該第2偏向光ビームを前記第2有効走査領域対応する第2走査範囲より広い範囲で前記順方向及び前記逆方向のいずれの方向にも走査可能である偏向器と、
前記第1偏向光ビームを前記第1有効走査領域に結像する第1光学系と、
前記第2偏向光ビームを前記第2有効走査領域に結像する第2光学系と、
前記第1走査範囲を外れた位置を移動する前記第1偏向光ビームを検知する単一の光センサと、
画像信号により変調された光ビームを前記第1光源から第1変調光ビームとして射出させるとともに、画像信号により変調された光ビームを前記第2光源から第2変調光ビームとして射出させる制御手段と
を備え、
前記制御手段は、前記第1光源から射出される光ビームの変調開始タイミングである第1変調開始タイミングと、前記第2光源から射出される光ビームの変調開始タイミングである第2変調開始タイミングとを、前記光センサの検知結果に基づいて制御することを特徴とする光走査装置。 - 前記制御手段は、前記第1変調光ビームが前記順方向にのみ走査されるように前記第1変調開始タイミングを調整するとともに、前記第2変調光ビームが前記順方向にのみ走査されるように前記第2変調開始タイミングを制御する請求項1記載の光走査装置。
- 前記第1光学系及び前記第2光学系は、いずれも単玉のレンズである請求項1または2記載の光走査装置。
- その表面に主走査方向に所定幅の有効画像領域を持つとともに該表面が前記主走査方向と略直交する副走査方向に搬送される潜像担持体を2個と、前記2個の潜像担持体に一対一で対応して設けられるとともに対応する潜像担持体の表面を帯電する帯電手段を2個と、前記2個の潜像担持体に対応して配設された請求項1乃至3のいずれか記載の光走査装置と同一構成の露光手段とを有し、前記露光手段は、前記帯電手段により帯電された前記2個の潜像担持体のうち一方の表面に設けられた前記有効画像領域を前記第1有効走査領域として走査して潜像を形成するとともに、他方の表面に設けられた前記主走査方向に所定幅の有効画像領域を前記第2有効走査領域として走査して潜像を形成する潜像形成ステーションと、
前記潜像形成ステーションが有する前記2個の潜像担持体それぞれの表面に形成された潜像を、互いに異なる色のトナー像として現像する現像手段と
を備え、
前記互いに異なる色のトナー像を重ね合わせてカラー画像を形成することを特徴とする画像形成装置。 - その表面に前記主走査方向に所定幅の有効画像領域を持つとともに該表面が前記主走査方向と略直交する副走査方向に搬送される潜像担持体を2個と、前記2個の潜像担持体の表面を帯電する帯電手段と、前記2個の潜像担持体に対応して配設された請求項1乃至3のいずれか記載の光走査装置と同一構成の露光手段とを有し、前記露光手段は、前記帯電手段により帯電された前記2個の潜像担持体のうち一方の表面に設けられた前記有効画像領域を前記第1有効走査領域として走査して潜像を形成するとともに、他方の表面に設けられた前記主走査方向に所定幅の有効画像領域を前記第2有効走査領域として走査して潜像を形成する潜像形成ステーションを2個と、
前記2個の潜像形成ステーション各々が2個づつ有する合計4個の前記潜像担持体それぞれの表面に形成された潜像を、互いに異なる色のトナー像として現像する現像手段と、
その表面が所定の搬送方向に搬送される転写媒体と
を備え、
前記2個の潜像形成ステーションは、各々が2個づつ有する合計4個の前記潜像担持体の表面が互いに前記搬送方向に並んで前記転写媒体の表面に当接するように配置されており、前記4個の潜像担持体それぞれの表面に形成されたトナー像を前記転写媒体の表面に重ね合わせることを特徴とする画像形成装置。 - 前記2つの潜像形成ステーション各々が1個づつ有する合計2個の前記可動板は、それぞれの揺動軸を中心に互いに逆位相で振動する請求項5記載の画像形成装置。
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- 2006-06-28 JP JP2006177762A patent/JP2008009028A/ja not_active Withdrawn
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