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

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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218〜21840、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218〜21840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218〜21840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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