JP2009069270A - 光走査装置及び画像形成装置 - Google Patents

Abstract

【課題】精度良く同期検知を行う。
【解決手段】光源１４の各発光部から射出される光束は直線偏光であり、その偏光方向と主走査方向に対応する方向とのなす角は、副走査方向に対応する方向とのなす角よりも小さい。これにより、各走査レンズでは、いずれも周辺部での光透過率が向上する。すなわち、ポリゴンミラー１３から同期検知センサ１９に向かう光束の各走査レンズの光学面による光量損失は、ポリゴンミラー１３から感光体ドラム１０３０に向かう光束の各走査レンズの光学面による光量損失よりも小さくなる。従って、同期検知センサ１９での受光光量を従来よりも増大させることができ、その結果、精度良く同期検知を行うことが可能となる。
【選択図】図２

Description

本発明は、光走査装置及び画像形成装置に係り、更に詳しくは、光束により被走査面を走査する光走査装置及び該光走査装置を備える画像形成装置に関する。

電子写真の画像記録では、レーザを用いた画像形成装置が広く用いられている。この場合、画像形成装置は光走査装置を備え、感光性を有するドラムの軸方向にポリゴンスキャナ（例えば、ポリゴンミラー）を用いてレーザ光を走査しつつ、ドラムを回転させ潜像を形成する方法が一般的である。このような電子写真の分野では、画像品質を向上させるために画像の高密度化、及び操作性を向上させるために画像出力の高速化が画像形成装置に求められている。

上記高密度化と高速化を両立させる方法の一つとして、ポリゴンスキャナを高速回転させることが考えられるが、この方法では、ポリゴンスキャナにおける騒音の増大、消費電力の増大、及び耐久性の低下を生じてしまう。

また、高密度化と高速化を両立させる他の方法として、光源から出射される光束のマルチビーム化がある。このマルチビーム化を実現させる方式としては、（１）端面発光レーザを複数個組み合わせる方式、（２）端面発光レーザの１次元アレイを用いる方式、（３）垂直共振器型の面発光レーザ（ＶＣＳＥＬ：Ｖｅｒｔｉｃａｌ Ｃａｖｉｔｙ Ｓｕｒｆａｃｅ Ｅｍｉｔｔｉｎｇ Ｌａｓｅｒ）の２次元アレイを用いる方式（例えば、特許文献１及び特許文献２参照）、が考えられる。

上記（１）の方式では、汎用のレーザを用いることができるため安価となるが、レーザとカップリングレンズとの間の相対的な位置関係を複数のビームで安定的に保つのが困難であり、被走査面上に形成される複数の走査線における互いに隣接する２つの走査線の間隔（以下では、便宜上「走査線間隔」と略述する）が不均一になるおそれがある。また、この（１）の方式では、実用上、光源の数に限界があり、高密度化及び高速化に限界がある。上記（２）の方式では、走査線間隔を均一にすることができるが、素子の消費電力が大きくなるという不都合がある。また、光源の数を極端に増やすと、光学系の光軸からのビームのずれ量が大きくなり、いわゆるビーム品質が劣化するおそれがある。

一方、上記（３）の方式では、消費電力が端面発光レーザに比べて一桁程度小さく、より多くの光源を容易に２次元的に集積することが可能である。

特許文献１には、独立して変調可能な複数の発光点を２次元的に配設した光源と、前記光源から射出した発散光束をカップリングするカップリングレンズと、からなる組みを複数組み合わせて構成した光源装置、該光源装置を搭載した光走査装置、該光走査装置を搭載した画像形成装置が開示されている。

特許文献２には、面発光型のレーザアレイを用いた光走査装置、及び該光走査装置を搭載した画像形成装置が開示されている。

特開２００５−２５０３１９号公報 特開２００４−２８７２９２号公報

しかしながら、垂直共振器型の面発光レーザは、端面発光レーザに比べて低出力であり、走査開始位置を決定するための同期検知精度の更なる向上が望まれている。

本発明は、かかる事情の下になされたもので、その第１の目的は、精度良く同期検知を行うことができる光走査装置を提供することにある。

また、本発明の第２の目的は、高品質の画像を高速で形成することができる画像形成装置を提供することにある。

本発明は、第１の観点からすると、光束により被走査面を走査し、該被走査面に画像情報を書き込む光走査装置であって、複数の発光部を有する面発光レーザアレイを含む光源と；前記光源からの光束の光路上に配置された偏向器前光学系と；前記偏向器前光学系を介した光束を偏向する偏向器と；前記偏向器で偏向された書き込み用の光束を前記被走査面上に集光する走査光学系と；前記偏向器で偏向された光束の一部を、複数の光学面を介して受光する光検出器と；を備え、前記偏向器から前記光検出器に向かう光束の前記複数の光学面による光量損失は、前記偏向器から前記被走査面に向かう光束の前記走査光学系による光量損失よりも小さいことを特徴とする光走査装置である。

なお、本明細書では、「光学面」は、光束を透過させる光学面及び光束を反射する光学面を含む。

これによれば、複数の発光部を有する面発光レーザを含む光源と、光源からの光束の光路上に配置された偏向器前光学系と、偏向器前光学系を介した光束を偏向する偏向器と、偏向器で偏向された書き込み用の光束を被走査面上に集光する走査光学系と、偏向器で偏向された書き込みに関与しない光束の一部を、複数の光学面を介して受光する光検出器とを備え、偏向器から光検出器に向かう光束の複数の光学面による光量損失が、偏向器から被走査面に向かう光束の走査光学系による光量損失よりも小さくなるように設定されている。この場合には、光検出器での受光量の低下を抑制することができる。従って、結果として、精度良く同期検知を行うことが可能となる。

本発明は、第２の観点からすると、少なくとも１つの像担持体と；前記少なくとも１つの像担持体に対して画像情報が含まれる光束を走査する少なくとも１つの本発明の光走査装置と；を備える画像形成装置である。

これによれば、少なくとも１つの本発明の光走査装置を備えているため、結果として、高品質の画像を高速で形成することが可能となる。

以下、本発明の一実施形態を図１〜図７に基づいて説明する。図１には、本発明の一実施形態に係る画像形成装置としてのレーザプリンタ１０００の概略構成が示されている。

このレーザプリンタ１０００は、光走査装置１０１０、感光体ドラム１０３０、帯電チャージャ１０３１、現像ローラ１０３２、転写チャージャ１０３３、除電ユニット１０３４、クリーニングブレード１０３５、トナーカートリッジ１０３６、給紙コロ１０３７、給紙トレイ１０３８、レジストローラ対１０３９、定着ローラ１０４１、排紙ローラ１０４２、排紙トレイ１０４３、通信制御装置１０５０、及び上記各部を統括的に制御するプリンタ制御装置１０６０などを備えている。なお、これらは、プリンタ筐体１０４４の中の所定位置に収容されている。

通信制御装置１０５０は、ネットワークなどを介した外部機器との双方向の通信を制御する。

感光体ドラム１０３０は、円柱状の部材であり、その表面には感光層が形成されている。すなわち、感光体ドラム１０３０の表面が被走査面である。そして、感光体ドラム１０３０は、図１における矢印方向に回転するようになっている。この回転方向は、「副走査方向」と呼ばれている。

帯電チャージャ１０３１、現像ローラ１０３２、転写チャージャ１０３３、除電ユニット１０３４及びクリーニングブレード１０３５は、それぞれ感光体ドラム１０３０の表面近傍に配置されている。そして、感光体ドラム１０３０の回転方向に沿って、帯電チャージャ１０３１→現像ローラ１０３２→転写チャージャ１０３３→除電ユニット１０３４→クリーニングブレード１０３５の順に配置されている。

帯電チャージャ１０３１は、感光体ドラム１０３０の表面を均一に帯電させる。

光走査装置１０１０は、帯電チャージャ１０３１で帯電された感光体ドラム１０３０の表面に、上位装置（例えばパソコン）からの画像情報に基づいて変調された光束を照射する。これにより、感光体ドラム１０３０の表面では、画像情報に対応した潜像が感光体ドラム１０３０の表面に形成される。ここで形成された潜像は、感光体ドラム１０３０の回転に伴って現像ローラ１０３２の方向に移動する。なお、この光走査装置１０１０の構成については後述する。

トナーカートリッジ１０３６にはトナーが格納されており、該トナーは現像ローラ１０３２に供給される。

現像ローラ１０３２は、感光体ドラム１０３０の表面に形成された潜像にトナーカートリッジ１０３６から供給されたトナーを付着させて画像情報を顕像化させる。ここでトナーが付着した潜像（以下では、便宜上「トナー像」ともいう）は、感光体ドラム１０３０の回転に伴って転写チャージャ１０３３の方向に移動する。

給紙トレイ１０３８には記録紙１０４０が格納されている。この給紙トレイ１０３８の近傍には給紙コロ１０３７が配置されており、該給紙コロ１０３７は、記録紙１０４０を給紙トレイ１０３８から１枚づつ取り出し、レジストローラ対１０３９に搬送する。該レジストローラ対１０３９は、給紙コロ１０３７によって取り出された記録紙１０４０を一旦保持するとともに、該記録紙１０４０を感光体ドラム１０３０の回転に合わせて感光体ドラム１０３０と転写チャージャ１０３３との間隙に向けて送り出す。

転写チャージャ１０３３には、感光体ドラム１０３０の表面上のトナーを電気的に記録紙１０４０に引きつけるために、トナーとは逆極性の電圧が印加されている。この電圧により、感光体ドラム１０３０の表面のトナー像が記録紙１０４０に転写される。ここで転写された記録紙１０４０は、定着ローラ１０４１に送られる。

この定着ローラ１０４１では、熱と圧力とが記録紙１０４０に加えられ、これによってトナーが記録紙１０４０上に定着される。ここで定着された記録紙１０４０は、排紙ローラ１０４２を介して排紙トレイ１０４３に送られ、排紙トレイ１０４３上に順次スタックされる。

除電ユニット１０３４は、感光体ドラム１０３０の表面を除電する。

クリーニングブレード１０３５は、感光体ドラム１０３０の表面に残ったトナー（残留トナー）を除去する。なお、除去された残留トナーは、再度利用されるようになっている。残留トナーが除去された感光体ドラム１０３０の表面は、再度帯電チャージャ１０３１の位置に戻る。

次に、前記光走査装置１０１０の構成について説明する。

この光走査装置１０１０は、図２に示されるように、光源１４、カップリングレンズ１５、開口板１６、シリンドリカルレンズ１７、反射ミラー１８、ポリゴンミラー１３、偏向器側走査レンズ１１ａ、像面側走査レンズ１１ｂ、同期検知センサ１９、ハーフミラー２３、結像レンズ２４、フォトダイオード２５及び走査制御装置２０（図２では図示省略、図６参照）などを備えている。そして、これらは、ハウジング３０の中の所定位置に組み付けられている。なお、本明細書では、ＸＹＺ３次元直交座標系において、感光体ドラム１０３０の長手方向に沿った方向をＹ軸方向、各走査レンズ（１１ａ、１１ｂ）の光軸に沿った方向をＸ軸方向として説明する。

光源１４は、一例として図３に示されるように、４０個の発光部が１つの基板上に形成された２次元アレイ１００を有している。図３におけるＭ方向は主走査方向に対応する方向（ここでは、Ｙ軸方向と同じ）であり、Ｓ方向は副走査方向に対応する方向（ここでは、Ｚ軸方向と同じ）である。また、Ｔ方向はＭ方向からＳ方向に向かって傾斜角α（０°＜α＜９０°）をなす方向である。

この２次元アレイ１００は、Ｔ方向に沿って１０個の発光部が等間隔に配置された発光部列を４列有している。そして、これら４列の発光部列は、Ｓ方向に等間隔に配置されている。すなわち、４０個の発光部は、Ｔ方向とＳ方向とにそれぞれ沿って２次元的に配列されている。ここでは、便宜上、各発光部列は、図３における紙面の上から下に向かって、第１発光部列、第２発光部列、第３発光部列、第４発光部列という。なお、本明細書では、「発光部間隔」とは２つの発光部の中心間距離をいう。

また、各発光部を特定するために、便宜上、図３における紙面左上から右下に向かって、第１発光部列を構成する１０個の発光部をｖ１〜ｖ１０、第２発光部列を構成する１０個の発光部をｖ１１〜ｖ２０、第３発光部列を構成する１０個の発光部をｖ２１〜ｖ３０、第４発光部列を構成する１０個の発光部をｖ３１〜ｖ４０とする。

また、各発光部は、７８０ｎｍ帯の垂直共振器型の面発光レーザ（ＶＣＳＥＬ）である。すなわち、２次元アレイ１００は、４０個の発光部を有する面発光レーザアレイである。

そして、各発光部から射出される光束は直線偏光であり、一例として図４に示されるように、その偏光方向と主走査方向に対応する方向とのなす角β１は、副走査方向に対応する方向とのなす角β２よりも小さい。

図２に戻り、カップリングレンズ１５は、光源１４から射出された光束を略平行光とする。

開口板１６は、開口部を有し、カップリングレンズ１５を介した光束の少なくとも副走査方向に対応する方向（ここでは、Ｚ軸方向）のビーム径を規定する。なお、光源１４とカップリングレンズ１５は、アルミニウム製の同一の保持部材に固定されている。

ハーフミラー２３は、開口板１６の開口部を通過した光束の一部を反射する。ハーフミラー２３における透過光と反射光の光量の比は、９：１、８：２及び７：３のいずれかに設定されている。

シリンドリカルレンズ１７は、ハーフミラー２３を透過した光束を、反射ミラー１８を介してポリゴンミラー１３の偏向反射面近傍に副走査方向に対応する方向（ここでは、Ｚ軸方向）に関して結像する。

光源１４とポリゴンミラー１３との間の光路上に配置される光学系は、偏向器前光学系とも呼ばれている。本実施形態では、偏向器前光学系は、カップリングレンズ１５と開口板２３とシリンドリカルレンズ１７と反射ミラー１８とから構成されている。

シリンドリカルレンズ１７とポリゴンミラー１３との間、及びポリゴンミラー１３と偏向器側走査レンズ１１ａとの間には、防音ガラス２１が配置されている。

ポリゴンミラー１３は、一例として内接円の半径が７ｍｍの４面鏡を有し、各鏡がそれぞれ偏向反射面となる。このポリゴンミラー１３は、副走査方向に対応する方向（ここでは、Ｚ軸方向）に平行な軸の周りを等速回転しながら、反射ミラー１８からの光束を偏向する。

偏向器側走査レンズ１１ａは、ポリゴンミラー１３で偏向された光束の光路上に配置されている。

像面側走査レンズ１１ｂは、偏向器側走査レンズ１１ａを介した光束の光路上に配置されている。

また、像面側走査レンズ１１ｂと感光体ドラム１０３０との間には、防塵ガラス２２（図２参照）が配置されている。

ポリゴンミラー１３と感光体ドラム１０３０との間の光路上に配置される光学系は、走査光学系とも呼ばれている。本実施形態では、走査光学系は、偏向器側走査レンズ１１ａと像面側走査レンズ１１ｂとから構成されている。

結像レンズ２４は、ハーフミラー２３で反射された光束を集光する。そして、この集光位置近傍にフォトダイオード２５が配置されており、受光量に応じた信号（光電変換信号）を出力する。ここでは、フォトダイオード２５は、Ｓ方向に沿って１列に並ぶ４つの発光部（例えば、ｖ１０、ｖ２０、ｖ３０、ｖ４０）からの光束をほぼ同時に受光することができる大きさを有している。フォトダイオード２５の出力信号は、各発光部から射出される光束の光量をモニタするのに用いられ、そのモニタ結果に基づいて、各発光部の駆動電流が補正される。すなわち、ＡＰＣ（Ａｕｔｏ Ｐｏｗｅｒ Ｃｏｎｔｒｏｌ）が行われる。

ポリゴンミラー１３で偏向され、走査光学系を介した光束のうち、画像形成に関与しない光束の一部は、同期検知用光束として、同期検知センサ１９に入射する。ポリゴンミラー１３から同期検知センサ１９までの光路長は、ポリゴンミラー１３から感光体ドラム１０３０までの光路長よりも短くなるように設定されている。

また、前述したように、各発光部から射出される光束は直線偏光であり、その偏光方向と主走査方向に対応する方向とのなす角は、副走査方向に対応する方向とのなす角よりも小さい。これにより、各走査レンズでは、いずれも周辺部での光透過率が向上する。すなわち、ポリゴンミラー１３から同期検知センサ１９に向かう光束の各走査レンズの光学面による光量損失は、ポリゴンミラー１３から感光体ドラム１０３０に向かう光束の各走査レンズの光学面による光量損失よりも小さい。従って、同期検知センサ１９での受光光量を従来よりも増大させることができる。

また、同期検知センサ１９、一例として図５（Ａ）に示されるように、その受光面に平行な軸回りに回動可能である。そして、一例として図５（Ｂ）に概念的に示されるように、同期検知用光束を射出する複数の発光部のそれぞれと受光面との間の各光路長が、いずれもほぼ等しくなるように調整されている。これにより、図５（Ｂ）に示されるように、複数の発光部からの光束をほぼ同じタイミングで受光することができる。なお、仮に、一例として図５（Ｃ）に概念的に示されるように、同期検知用光束を射出する複数の発光部のそれぞれと受光面との間の各光路長が、互いに異なっていると、複数の発光部からの光束を互いに異なるタイミングで受光することとなり、実質的に同期検知用光束が主走査方向に対応する方向に広がり、単位時間当たりの受光光量が減少する。

走査制御装置２０は、一例として図６に示されるように、ＣＰＵ２１０、フラッシュメモリ２１１、ＲＡＭ２１２、ＩＦ（インターフェース）２１４、画素クロック生成回路２１５、画像処理回路２１６、フレームメモリ２１７、ラインバッファ２１８_１〜２１８_４０、書込み制御回路２１９、及び光源駆動回路２２１などを有している。なお、図６における矢印は、代表的な信号や情報の流れを示すものであり、各ブロックの接続関係の全てを表すものではない。

画素クロック生成回路２１５は、画素クロック信号を生成する。

フレームメモリ２１７は、ＣＰＵ２１０によってラスター展開された画像データ（以下、便宜上「ラスターデータ」と略述する）を一時的に格納する。

画像処理回路２１６は、フレームメモリ２１７に格納されているラスターデータを読み出し、所定の中間調処理などを行った後、発光部毎のドットデータを作成し、発光部それぞれに対応したラインバッファ２１８_１〜２１８_４０へ出力する。

書込制御回路２１９は、同期検知センサ１９の出力信号に基づいて、走査開始のタイミングを求める。そして、走査開始のタイミングに合わせて、ラインバッファ２１８_１〜２１８_４０から各発光部のドットデータを読み出し、画素クロック生成回路２１５からの画素クロック信号に重畳させるとともに、発光部毎にそれぞれ独立した変調データを生成する。また、書込制御回路２１９は、所定のタイミングで、フォトダイオード２５の出力信号に基づいて、各発光部の駆動電流を補正する。すなわち、ＡＰＣ（Ａｕｔｏ Ｐｏｗｅｒ Ｃｏｎｔｒｏｌ）を行う。

光源駆動回路２２１は、書込制御回路２１９からの変調データに応じて２次元アレイ１００の各発光部を駆動する。

フラッシュメモリ２１１には、ＣＰＵ２１０にて解読可能なコードで記述された各種プログラム及びプログラムで用いられる各種データが格納されている。

ＲＡＭ２１２は、作業用のメモリである。

ＣＰＵ２１０は、フラッシュメモリ２１１に格納されているプログラムに従って動作し、光走査装置１０１０の全体を制御する。

例えば、ＣＰＵ２１０は、一例として図７に示されるように、光源１４からの光束が書き込みに関与しない走査前の光束、すなわち、同期検知用光束のとき、該同期検知用光束を射出する発光部（例えば、ｖ１０、ｖ２０、ｖ３０、ｖ４０の４つの発光部）の発光パワーＰｓを、書込み時の発光パワーＰｗよりも大きな発光パワーとするように、光源駆動回路２２１に指示する。なお、発光パワーＰｗの値は書込み中は可変であり、発光パワーＰｓの値は同期検知中は固定である。

また、書込制御回路２１９の代わりにＣＰＵ２１０が、上記ＡＰＣ（Ａｕｔｏ Ｐｏｗｅｒ Ｃｏｎｔｒｏｌ）を行っても良い。

ＩＦ（インターフェース）２１４は、プリンタ制御装置１０６０との双方向の通信を制御する通信インターフェースである。上位装置からの画像データは、ＩＦ（インターフェース）２１４を介して供給される。

以上の説明から明らかなように、本実施形態に係る光走査装置１０１０では、同期検知センサ１９によって光検出器が構成されている。

また、走査制御装置２０によって駆動制御装置が構成されている。

また、ＣＰＵ２１０によるプログラムに従う処理の少なくとも一部をハードウェアによって構成することとしても良いし、あるいは全てをハードウェアによって構成することとしても良い。

以上説明したように、本実施形態に係る光走査装置１０１０によると、ポリゴンミラー１３から同期検知センサ１９に向かう光束の各走査レンズの光学面による光量損失は、ポリゴンミラー１３から感光体ドラム１０３０に向かう光束の各走査レンズの光学面による光量損失よりも小さい。これにより、同期検知センサ１９での受光光量を従来よりも増大させることができる。従って、精度良く同期検知を行うことが可能となる。

また、光源１４が、２次元アレイ１００を有しているため、同時に複数の走査を行うことが可能となる。

また、本実施形態に係るレーザプリンタ１０００によると、精度良く同期検知を行うことができる光走査装置１０１０を備えているため、結果として、高品質の画像を高速で形成することが可能となる。

なお、上記光走査装置１０１０に代えて、図８に示される光走査装置１０１０´を用いても良い。この光走査装置１０１０´では、ポリゴンミラー１３で偏向された同期検知用光束は、走査光学系の−Ｘ側に配置されている反射ミラー２６で反射され、同期レンズ２７を介して同期検知センサ１９で受光される。

同期レンズ２７は、主走査方向に対応する方向及び副走査方向に対応する方向のいずれにもパワーを有するアナモフィックなレンズである。

この場合には、ポリゴンミラー１３から同期検知センサ１９に向かう光束（同期検知用光束）が介在する光学面の数は３枚であり、ポリゴンミラー１３から感光体ドラム１０３０に向かう光束が介在する光学面の数（４枚）よりも少ない。これにより、ポリゴンミラー１３から同期検知センサ１９に向かう光束の光学面による光量損失は、ポリゴンミラー１３から感光体ドラム１０３０に向かう光束の各走査レンズの光学面による光量損失よりも小さい。従って、上記実施形態と同様な効果を得ることができる。

さらに、この場合には、同期レンズ２７の中心を光束が通過するようにすることにより、マルチビーム間の波長差や、波長とびが発生しても、主走査方向に対応する方向に光束がずれないため、安定した同期検知が可能となる。

また、上記実施形態では、光源１４が４０個の発光部を有する場合について説明したが、これに限定されるものではない。

また、上記実施形態において、前記２次元アレイ１００に代えて、複数の発光部が１次元配列された１次元アレイを用いても良い。要するに、光源１４が複数の発光部を有する面発光レーザアレイを含んでいれば良い。

なお、上記実施形態では、画像形成装置としてレーザプリンタ１０００の場合について説明したが、これに限定されるものではない。要するに、光走査装置１０１０あるいは光走査装置１０１０´を備えた画像形成装置であれば、結果として、高品質の画像を形成することが可能となる。

例えば、レーザ光によって発色する媒体（例えば、用紙）に直接、レーザ光を照射する画像形成装置であっても良い。

また、像担持体として銀塩フィルムを用いた画像形成装置であっても良い。この場合には、光走査により銀塩フィルム上に潜像が形成され、この潜像は通常の銀塩写真プロセスにおける現像処理と同等の処理で可視化することができる。そして、通常の銀塩写真プロセスにおける焼付け処理と同等の処理で印画紙に転写することができる。このような画像形成装置は光製版装置や、ＣＴスキャン画像等を描画する光描画装置として実施できる。

また、多色のカラー画像を形成する画像形成装置であっても、カラー画像に対応した光走査装置を用いることにより、高品質の画像を高速で形成することが可能となる。

例えば、図９に示されるように、カラー画像に対応し、複数の感光体ドラムを備えるタンデムカラー機１５００であっても良い。このタンデムカラー機１５００は、ブラック（Ｋ）用の感光体ドラムＫ１、帯電器Ｋ２、現像器Ｋ４、クリーニング手段Ｋ５、及び転写用帯電手段Ｋ６と、シアン（Ｃ）用の感光体ドラムＣ１、帯電器Ｃ２、現像器Ｃ４、クリーニング手段Ｃ５、及び転写用帯電手段Ｃ６と、マゼンタ（Ｍ）用の感光体ドラムＭ１、帯電器Ｍ２、現像器Ｍ４、クリーニング手段Ｍ５、及び転写用帯電手段Ｍ６と、イエロー（Ｙ）用の感光体ドラムＹ１、帯電器Ｙ２、現像器Ｙ４、クリーニング手段Ｙ５、及び転写用帯電手段Ｙ６と、光走査装置１０１０Ａと、転写ベルト１５８０と、定着手段１５３０などを備えている。

各感光体ドラムは、図９中の矢印の方向に回転し、回転順にそれぞれ帯電器、現像器、転写用帯電手段、クリーニング手段が配置されている。各帯電器は、対応する感光体ドラムの表面を均一に帯電する。この帯電器によって帯電された感光体ドラム表面に光走査装置１０１０Ａにより光が照射され、感光体ドラムに静電潜像が形成される。そして、対応する現像器により感光体ドラム表面にトナー像が形成される。さらに、対応する転写用帯電手段により、記録紙に各色のトナー像が転写され、最終的に定着手段１５３０により記録紙に画像が定着される。

光走査装置１０１０Ａは、ブラック用の光源、偏向器前光学系、走査光学系及び同期検知センサ、シアン用の光源、偏向器前光学系、走査光学系及び同期検知センサ、マゼンタ用の光源、偏向器前光学系、走査光学系及び同期検知センサ、イエロー用の光源、偏向器前光学系、走査光学系及び同期検知センサ、ポリゴンミラーなどを有している。

各光源は、いずれも前記光源１４と同等の光源である。

そして、ブラック用の光源からの光束は、ブラック用の偏向器前光学系を介してポリゴンミラーで偏向された後、ブラック用の走査光学系を介して感光体ドラムＫ１表面で集光される。シアン用の光源からの光束は、シアン用の偏向器前光学系を介してポリゴンミラーで偏向された後、シアン用の走査光学系を介して感光体ドラムＣ１表面で集光される。マゼンタ用の光源からの光束は、マゼンタ用の偏向器前光学系を介してポリゴンミラーで偏向された後、マゼンタ用の走査光学系を介して感光体ドラムＭ１表面で集光される。イエロー用の光源からの光束は、イエロー用の偏向器前光学系を介してポリゴンミラーで偏向された後、イエロー用の走査光学系を介して感光体ドラムＹ１表面で集光される。

また、ポリゴンミラー１３で偏向され、ブラック用の走査光学系を介した光束のうち、画像形成に関与しない光束の一部は、ブラック用の同期検知センサに入射する。ポリゴンミラー１３で偏向され、シアン用の走査光学系を介した光束のうち、画像形成に関与しない光束の一部は、シアン用の同期検知センサに入射する。ポリゴンミラー１３で偏向され、マゼンタ用の走査光学系を介した光束のうち、画像形成に関与しない光束の一部は、マゼンタ用の同期検知センサに入射する。ポリゴンミラー１３で偏向され、イエロー用の走査光学系を介した光束のうち、画像形成に関与しない光束の一部は、イエロー用の同期検知センサに入射する。

ポリゴンミラーから各同期検知センサに向かう光束の光学面による光量損失は、ポリゴンミラーから各感光体ドラムに向かう光束の光学面による光量損失よりも小さい。これにより、各同期検知センサでの受光光量を従来よりも増大させることができる。従って、各感光体ドラムにおいて、精度良く同期検知を行うことが可能となる。

その結果、タンデムカラー機１５００では、高品質の画像を高速で形成することが可能となる。

なお、タンデムカラー機では、機械精度等で各色の色ずれが発生する場合があるが、点灯させる発光部を選択することで各色の色ずれの補正精度を高めることができる。

なお、このタンデムカラー機１５００において、光走査装置１０１０Ａに代えて、ブラック用の光走査装置とシアン用の光走査装置とマゼンタ用の光走査装置とイエロー用の光走査装置を用いても良い。要するに、各光走査装置において、ポリゴンミラーから同期検知センサに向かう光束の光学面による光量損失が、ポリゴンミラーから感光体ドラムに向かう光束の光学面による光量損失よりも小さければ良い。

以上説明したように、本発明の光走査装置によれば、精度良く同期検知を行うのに適している。また、本発明の画像形成装置によれば、高品質の画像を高速で形成するのに適している。

本発明の一実施形態に係るレーザプリンタの概略構成を説明するための図である。 図１における光走査装置を示す概略図である。 図２における光源に含まれるＶＣＳＥＬの２次元アレイを説明するための図である。 ２次元アレイの各発光部から射出される光束の偏光方向を説明するための図である。 図５（Ａ）〜図５（Ｃ）は、それぞれ図２における同期検知センサの調整を説明するための図である。 走査制御装置の構成を説明するためのブロック図である。 同期検知時の発光パワー及び書込み時の発光パワーを説明するためのタイミングチャートである。 図１における光走査装置の変形例を示す概略図である。 タンデムカラー機の概略構成を示す図である。

符号の説明

１１ａ…偏向器側走査レンズ（走査光学系の一部）、１１ｂ…像面側走査レンズ（走査光学系の一部）、１３…ポリゴンミラー（偏向器）、１４…光源、１５…カップリングレンズ（偏向器前光学系の一部）、１７…シリンドリカルレンズ（偏向器前光学系の一部）、１９…同期検知センサ（光検出器）、２０…走査制御装置（駆動制御装置）、１０００…レーザプリンタ（画像形成装置）、１０１０…光走査装置、１０１０´…光走査装置、１０１０Ａ…光走査装置、１０３０…感光体ドラム（像担持体）、１５００…タンデムカラー機（画像形成装置）、Ｋ１，Ｃ１，Ｍ１，Ｙ１…感光体ドラム（像担持体）。

Claims (10)

1. 光束により被走査面を走査し、該被走査面に画像情報を書き込む光走査装置であって、
   複数の発光部を有する面発光レーザアレイを含む光源と；
   前記光源からの光束の光路上に配置された偏向器前光学系と；
   前記偏向器前光学系を介した光束を偏向する偏向器と；
   前記偏向器で偏向された書き込み用の光束を前記被走査面上に集光する走査光学系と；
   前記偏向器で偏向された光束の一部を、複数の光学面を介して受光する光検出器と；を備え、
   前記偏向器から前記光検出器に向かう光束の前記複数の光学面による光量損失は、前記偏向器から前記被走査面に向かう光束の前記走査光学系による光量損失よりも小さいことを特徴とする光走査装置。
2. 前記偏向器から前記光検出器に向かう光束が介在する光学面の数は、前記偏向器から前記被走査面に向かう光束が介在する光学面の数よりも少ないことを特徴とする請求項１に記載の光走査装置。
3. 前記偏向器から前記光検出器に向かう光束は、前記走査光学系を介することなく前記光検出器で受光されることを特徴とする請求項１又は２に記載の光走査装置。
4. 前記複数の発光部から射出される光束は、いずれも直線偏光であり、その偏光方向と主走査方向に対応する方向とのなす角は、副走査方向に対応する方向とのなす角よりも小さいことを特徴とする請求項１〜３のいずれか一項に記載の光走査装置。
5. 前記複数の発光部を駆動する駆動制御装置を備え、
   前記駆動制御装置は、その射出される光束が前記光検出器に向かうときには、前記被走査面の有効走査領域に向かうときよりも発光部の発光パワーを大きくすることを特徴とする請求項１〜４のいずれか一項に記載の光走査装置。
6. 前記駆動制御装置は、その射出される光束が前記被走査面の有効走査領域に向かうときには、発光部の発光パワーを可変とし、その射出される光束が前記光検出器に向かうときには、発光部の発光パワーを固定とすることを特徴とする請求項５に記載の光走査装置。
7. 前記光検出器に向かう光束は、複数の光束であることを特徴とする請求項１〜６のいずれか一項に記載の光走査装置。
8. 前記光検出器は、その受光面に平行な軸回りに回動可能であることを特徴とする請求項７に記載の光走査装置。
9. 少なくとも１つの像担持体と；
   前記少なくとも１つの像担持体に対して画像情報が含まれる光束を走査する少なくとも１つの請求項１〜８のいずれか一項に記載の光走査装置と；を備える画像形成装置。
10. 前記画像情報は、カラー画像情報であることを特徴とする請求項９に記載の画像形成装置。

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