JP2013064883A - 光走査装置及び画像形成装置 - Google Patents

Abstract

【課題】画像を書き込む必要がない感光体に対して不要な露光を行ってしまうことを防止することを目的とする。
【解決手段】 レーザ光を分割するハーフミラープリズム５によりレーザダイオード（ＬＤ）１，１′からの２本のレーザ光をそれぞれ分割して４本にし、ハーフミラープリズム５を直進的に透過した２本のレーザ光を対応する感光体４１Ｋに、ハーフミラープリズム５で反射された２本のレーザ光を対応する感光体４１Ｃにそれぞれ異なるタイミングで入射させて、感光体４１Ｋ及び４１Ｃの各々を、画像データに基づいて、かつ走査する期間が重ならないように走査して、感光体４１Ｋ及び４１Ｃに画像を書き込む光走査装置１０であって、画像を書き込む必要のない感光体４１Ｃについて、その感光体４１Ｃと対応する反射された２本のレーザ光がその感光体４１Ｃを走査するタイミングにおいて、ＬＤ１，１′を点灯させないように制御するようにした。
【選択図】 図２

Description

この発明は、分割されたレーザ光を用いて複数の感光体を走査する光走査装置、及びその光走査装置を備えた画像形成装置に関する。

従来から、プリンタや複写機、ファクシミリ等の電子写真方式の画像形成装置では、所定の電位に帯電された感光体表面を光走査装置によりレーザ光を用いて走査して静電潜像を形成し、その形成された静電潜像をトナーにより現像して、現像されたトナー像を用紙に転写することにより画像形成を行っている。
そして近年、電子写真方式の画像形成装置では、カラー化及び高速化が進み、上記感光体を複数（通常は４つ）有するタンデム方式の画像形成装置が普及してきている。

また、タンデム方式以外にもカラーの電子写真方式の画像形成装置としては、感光体を一つだけ備える方式もあるが、この場合、例えば４色だと感光体の露光、現像及び中間転写ベルトに対する転写を一色ずつ位置合わせも考慮して計４回繰り返さなければならず、タンデム方式の画像形成装置と比べると生産性が劣る。
しかし、タンデム方式の場合、複数の感光体を走査する関係上、光源数が増えてしまい、それに伴って部品点数の増加、複数光源間の波長差に起因する色ずれ及びコストアップ等が生じてしまう。また、光源数が増えると、その光源として広く用いられている半導体レーザの劣化などから故障の確率も増え、リサイクル性が低下するということもあった。

このようなことを鑑みて、光走査装置の光源数を減らすために、一つの光源からのレーザ光を分割し、分割されたレーザ光を異なる感光体表面上に導くという手法が知られている。
例えば、特許文献１の光走査装置には、２つの感光体が共通の偏向素子を挟んで互いに平行に配置されている状態で、上記偏向素子としてピラミダルミラー又は平板ミラーを用いることにより、共通の光源からのレーザ光で二つの感光体を走査する手法が提案されている。
また、特許文献２の光走査装置には、光学素子としてハーフミラープリズムを用いて、共通の光源からのレーザ光を二分割して、位相がずれた上下二段のポリゴンミラーにそれぞれ入射させ、偏向されたそれぞれのレーザ光により二つの感光体を時間差で光走査する手法が提案されている。

また、特許文献１及び２とは異なる手法として、例えば偏向素子として液晶シャッター等により、レーザ光自体の方向を各感光体の走査タイミングに合わせて振り分ける手法も提案されている。
ここで、上記特許文献１の手法を用いると光走査装置の光源数は低減できるものの、特許文献１の手法の場合、共通の光源からのレーザ光を用いて、二つの感光体に対する走査を上述した偏向素子一回転で一回の割合で行っているため、光走査の高速化に限度がある。
また、上記特許文献１及び２とは異なる液晶シャッターを用いる手法では、液晶シャッターの制御や、偏向の応答性及び偏向角等に限度がある。

そこで、上記特許文献２の手法を用いると、上下２段のポリゴンミラーがそれぞれ４つの偏向反射面を有するので、１回転当たりに少なくとも４回の光走査が可能であり、走査の高速化が可能となる。
また、この特許文献２の手法では、液晶シャッターが不要なので、その液晶シャッターの制御、偏向の応答性及び偏向角等を考慮する必要がなく、光走査装置の構成が簡略化されるというメリットもある。

しかしながら、上記特許文献２の手法を用いる場合に、例えば、ブラック（Ｋ）、マゼンタ（Ｍ）、シアン（Ｃ）、イエロー（Ｙ）の４色又はそれ以上の作像色を有する画像形成装置において、通常のカラー画像形成を行う場合は問題ないが、白黒画像形成や上記４色のうち２色以内の作像色を用いて行うモノカラー画像形成など、作像しない色がある画像形成時には以下のような問題が発生する。
通常、光走査装置の光源としては、レーザダイオードなどの半導体レーザが広く用いられており、画像形成の高速化の要求から、レーザ光のＯＮ−ＯＦＦ速度の高速化が求められている。

このため、レーザダイオードのスイッチング速度を上げて光立ち上がり特性を向上させるために、感光体に静電潜像を形成するタイミング以外にも、レーザ発振する閾値電流Ｉｔｈ以下の所定のバイアス電流を印加してレーザダイオードをオフセット光量で発光させておき、レーザ光のＯＮ−ＯＦＦ速度の高速化を行って、画像形成の高速化に対応している。
しかしながら、上述した特許文献２の手法では、共通の光源からのレーザ光が二分割されて、二つの感光体をそれぞれ時間差で光走査するため、例えば、白黒画像形成時に、作像するブラックの感光体以外に作像しないカラーの感光体に対してもレーザ光がオフセット光で走査してしまい、非作像色の感光体に不要な露光を行ってしまうという問題があった。

また、モノカラー画像形成時の場合も同様に、二つの感光体それぞれが作像色と非作像色である場合には、非作像色の感光体に不要な露光を行ってしまうという問題があった。
また、上記白黒画像形成時及びモノカラー画像形成時には、非作像色の感光体に対して局所的にオフセット光が当たって一部の感光層だけ光疲労してしまうのを避けるため、非作像色の感光体も作像色の感光体と同様に回転駆動をする必要があった。
上述したような問題は、カラー画像形成可能な４色又はそれ以上の作像色を有する画像形成装置を前提として、画像形成時に非作像色の感光体が含まれるような白黒あるいはモノカラー画像形成時に生じる問題を例にとって説明したが、この問題は作像するトナーの色とは関係なく生じる。

具体的には、複数の感光体とその複数の感光体に対して光源からのレーザ光で走査する光走査装置とを備えた画像形成装置において、画像データに基づいて上記光源からのレーザ光を制御しながら複数の感光体表面を走査して画像を書き込む場合に、画像を書きこむ必要がある感光体と画像を書きこむ必要がない感光体とが複数の感光体に含まれていると、上記特許文献２の手法では、その画像を書きこむ必要がない感光体に不要な露光を行ってしまうという問題があった。
この点、上記特許文献１及び２の何れにも、この問題を解決するための手法については記載されていない。

この発明は、上述した問題を解決するためになされたものであり、分割されたレーザ光を用いて複数の感光体を走査する光走査装置において、画像を書き込む必要がない感光体に対して不要な露光を行ってしまうことを防止することを目的とする。

上記目的を達成するため、この発明の光走査装置は、レーザ光を分割する光学素子により光源からのレーザ光を複数のレーザ光に分割し、その分割された複数のレーザ光の各々を、複数の被走査体のうちそのレーザ光と対応する被走査体に異なるタイミングで入射させて、その複数の被走査体各々を、画像データに基づいて、かつ走査する期間が重ならないように上記光源の点灯を制御しつつ走査して、上記複数の被走査体各々に画像を書き込む光走査装置であって、上記複数の被走査体のうち上記画像を書き込む必要のない被走査体について、その被走査体と対応するレーザ光がその被走査体を走査するタイミングにおいて、上記光源を点灯させないように制御する制御手段を備えたものである。

以上のようなこの発明による光走査装置によれば、画像を書き込む必要がない感光体に対して不要な露光を行ってしまうことを防止することができる。

この発明の実施形態である画像形成装置の構成を概略的に示す断面図である。 図１に示した画像形成装置が備える光走査装置の詳細な構成を示す図である。 図２に示したハームミラープリズムの副走査方向の断面図である。 図２に示したポリゴンミラー８によるレーザ光の偏向を示した平面図である。 図１に示した画像形成装置の制御系のハードウェア構成のブロック図である。 図５に示した制御部の機能ブロック図である。 カラー印刷モードにおいて黒及びシアンの静電潜像を形成する際のタイムチャートである。 白黒画像印刷モードにおいて黒の静電潜像を形成する際のタイムチャートである。 白黒印刷モードにおいて黒の静電潜像を形成する際の図８と対応する比較例を示したタイムチャートである。

以下、この発明を実施するための形態を図面に基づいて具体的に説明する。
図１は、この発明の実施形態である画像形成装置の構成を概略的に示す断面図である。
この画像形成装置１００は、タンデム型の画像形成装置であって、光走査装置１０、給紙トレイ２０、給紙ローラ２１、分離ローラ２２、レジストローラ２３、駆動ローラ３０、従動ローラ３１、搬送ベルト３２、画像形成ユニット４０Ｙ，４０Ｍ，４０Ｃ，４０Ｋ及び定着部５０を備えている。

なお、画像形成ユニット４０Ｙ〜Ｋ及びその画像形成ユニット４０Ｙ〜Ｋが備える感光体４１Ｙ〜Ｋ、帯電器４２Ｙ〜Ｋ、現像器４３Ｙ〜Ｋ、転写器４４Ｙ〜Ｋ及びクリーナ４５Ｙ〜Ｋの符号の後の添え字Ｙ〜Ｋはそれぞれ、Ｙ（イエロー）、Ｍ（マゼンタ）、Ｃ（シアン）及びＫ（ブラック）を示しており、特段各色を識別する必要がない場合は、便宜上添え字を省略して説明する。
また、図中破線で示す部分は、用紙の通る搬送路であって、一点鎖線で示す部分は、光路である。

このうち、光走査装置１０は、画像データに基づくレーザ光を、帯電した感光体４１Ｙ〜Ｋ表面に照射して露光し、これによって感光体４１Ｙ〜Ｋ表面に静電潜像を形成するためのものである。また、この実施形態において光走査装置１０は、光源からのレーザ光を光束分割して、その光束分割したレーザ光を用いて感光体４１を走査する光束分割方式を用いている。この光走査装置１０の詳細な構成については後述する。
給紙トレイ２０は、記録紙Ｐを載置して収容しておくためのものである。なお、図示の例では、１段構成であるが、上下２段構成あるいは多段構成にしても構わない。
給紙ローラ２１は、図示しない給紙モータで反時計回りに回転させられて、積載された給紙トレイ２０の記録紙Ｐのうち最も上の記録紙を繰り出すためのものである。

分離ローラ２２は、給紙ローラ２１と同じ反時計回りに回転して、複数枚繰り出された記録紙Ｐを１枚ずつ分離して図中破線で示す搬送路に導くためのものである。
レジストローラ２３は、位置決めローラであり給紙されて搬送された記録紙Ｐをいったん突き当てて止めることによりスキュー補正を行うとともに、スキュー補正後の記録紙Ｐを、感光体４０と転写器８０との間の転写位置に対してトナー像がくるタイミングに合わせて送り込むためのものである。
駆動ローラ３０は、図示しない駆動モータにより図中矢印方向に回転駆動することで、従動ローラ３１を図中矢印方向に従動回転させて搬送ベルト３２を矢印Ａ方向に駆動させるためのものである。

搬送ベルト３２は、駆動ローラ３０と従動ローラ３１に掛け回され、矢印Ａ方向に回転可能な無端ベルトであって、順次トナー像が転写される記録紙Ｐを定着部５０に搬送するためのものである。
画像形成ユニット４０は、被走査体の一例である感光体４１、この感光体４１表面を所定の電位に帯電するための帯電器４２、光走査装置１０により形成された静電潜像に対してトナー像を現像させるための現像器４３、記録紙Ｐの裏側から感光体４１に担持されているトナー像と逆の転写バイアスをかけて感光体４１から記録紙Ｐへトナー像を転写させる転写器４４及びトナー像転写後の感光体４１表面上に残留する残留トナーを除去するクリーナ４５などを一体として備えたものである。

そして、この画像形成ユニット４０は、搬送ベルト３２の搬送方向に沿って色毎に４つ横に並べて配置されており、これら４つの画像形成ユニット４０Ｙ〜Ｋによりタンデム型の画像形成装置１００として機能しており、搬送ベルト３２により搬送される記録紙Ｐに順次各色のトナー像を転写していき合成されたカラーのトナー像を形成することができる。
定着部５０は、加熱ローラと加圧ローラからなり、搬送ベルト３２により搬送された記録紙Ｐを加熱加圧することにより記録紙Ｐ上のトナー像を定着させるためのものである。

次に、図２を参照しながら、図１に示した画像形成装置１００が備える光走査装置１０について説明する。図２は、その光走査装置１０の詳細な構成を示す図である。
この光走査装置１０は、光束分割したレーザ光を用いて感光体４１Ｋ及び４１Ｃを走査する光束分割方式のものであって、レーザダイオード（以下、「ＬＤ」ともいう）１，１′、ホルダ２、コリメートレンズ３，３′、アパーチャ４、ハーフミラープリズム５、シリンドリカルレンズ６，６′、防音ガラス７、ポリゴンミラー８、第１走査レンズ９，９′、第２走査レンズ１１，１１′、光路折り曲げミラー１２，１２′を備えている。

なお、この光走査装置１０が備える上述した各構成は、感光体４１Ｋ及び４１Ｃを走査するためのものであるが、この光走査装置１０は、ポリゴンミラー８を除く上述した各構成と同じ構成をもう一セット別に備えており、それを用いてポリゴンミラー８の別の偏光反射面を使って上記ＬＤ１，１′とは異なる図示しないＬＤからのレーザ光を偏向させ、感光体４１Ｙ及び４１Ｍにも走査するようにしている。図２には説明の便宜上、感光体４１Ｋ及び４１Ｃを走査する各構成についてのみ示した。
また、図示はしないが感光体４１Ｙ〜Ｋ各々を走査する走査タイミングをとるために、同期検知センサが感光体４１Ｙ〜Ｋ各々の有効走査領域外にそれぞれ設けられている。

まず、レーザダイオード１，１′は、点灯することによりレーザ光を発光する半導体レーザであって、光源の一例である。
ホルダ２は、ＬＤ１，１′を所定の位置関係で保持するためのものである。
コリメートレンズ３，３′は、ＬＤ１，１′からそれぞれ発光されたレーザ光を平行光束にするためのものである。
アパーチャ４は、開口部を２つ有し、その開口部にＬＤ１，１′からそれぞれ発光されたレーザ光を通過させることでビーム幅を規制して、レーザ光をビーム整形するためのものである。
ハーフミラープリズム５は、ＬＤ１，１′からのレーザ光をそれぞれ上下方向の副走査方向に２分割するための光学素子の一例である。
この点について、図３を参照しながら具体的に説明する。図３は、図２に示したハームミラープリズム５の副走査方向の断面図である。なお、説明の便宜上、図中一点鎖線で示すＬＤ１からのレーザ光Ｒにより説明する。

このハーフミラープリズム５は、レーザ光Ｒを１：１の割合で透過光と反射光に分割する半透面５ａと、反射光を全反射する反射面５ｂとを有する。ここで、ＬＤ１からのレーザ光Ｒは、ハーフミラープリズム５の半透面５ａを直進的に透過するレーザ光Ｒ１と、半透面５ａで反射された後、さらに反射面５ｂで直角に全反射されてレーザ光Ｒ１と平行に出力されるレーザ光Ｒ２とに２分割される。
また、ＬＤ１′からの図示しないレーザ光も上記レーザ光Ｒと同様にハーフミラープリズム５に入射して、副走査方向に２分割される。このため、ＬＤ１及び１′からのレーザ光がそれぞれハーフミラープリズム５に入射して２分割されるため４本のレーザ光がハーフミラープリズム５から出力されることになる。
なお、レーザ光の分割は、必ずしもハーフミラープリズム５を用いる必要はなく、別の手法により分割しても構わない。また、レーザ光は必ずしも１：１の割合で分割しなくてもよい。

次に、シリンドリカルレンズ６及び６′のうち、シリンドリカルレンズ６は、ＬＤ１からのレーザ光Ｒのうちハーフミラープリズム５を直進的に透過したレーザ光Ｒ１を副走査方向に集光して、上下２段のポリゴンミラー８のうち上ポリゴンミラー８ａに導くためのものである。また、シリンドリカルレンズ６′は、ＬＤ１からのレーザ光Ｒのうちハーフミラープリズム５の反射面５ｂで反射されたレーザ光Ｒ２を副走査方向に集光して、上下２段のポリゴンミラー８のうち下ポリゴンミラー８ｂに導くためのものである。
また、ＬＤ１′からのレーザ光も同様に、ハーフミラープリズム５を直進的に透過したレーザ光は、シリンドリカルレンズ６により上ポリゴンミラー８ａに導かれ、反射されたレーザ光は、シリンドリカルレンズ６′により下ポリゴンミラー８ｂに導かれる。

次に、防音ガラス７は、ポリゴンミラー８近傍に配置され、ポリゴンミラー８の回転による振動音等を遮音するためのものである。また、防音ガラス７は、ポリゴンミラー８へ入射するレーザ光及びポリゴンミラー８で偏向されるレーザ光を透過する構成となっている。
ポリゴンミラー８は、それぞれ４面の偏向反射面をもつ上ポリゴンミラー８ａと下ポリゴンミラー８ｂとを上下２段にして一体形成されたものであって、後述するポリゴンモータ２４０（図５）により図中矢印方向に回転可能な偏光器の一例である。

ここで、ＬＤ１，１′からのレーザ光のうちハーフミラープリズム５を直進的に透過した２本のレーザ光が上ポリゴンミラー８ａに入射して、それぞれ感光体４１Ｋを走査するための走査方向に偏向される。一方で、ＬＤ１，１′からのレーザ光のうちハーフミラープリズム５の反射面５ｂで反射された２本のレーザ光が下ポリゴンミラー８ｂに入射して、それぞれ感光体４１Ｃを走査するための走査方向に偏向される。このポリゴンミラー８による偏向の手法については後述する。
第１走査レンズ９、第２走査レンズ１１及び光路折り曲げミラー１２は、上ポリゴンミラー８ａにより偏向された２本のレーザ光を走査対象となる感光体４１Ｋに導いて、副走査方向に分離した２つの光スポットを形成するためのものである。

また、第１走査レンズ９′、第２走査レンズ１１′及び光路折り曲げミラー１２′は、下ポリゴンミラー８ｂにより偏向された２本のレーザ光を走査対象となる感光体４１Ｃに導いて、副走査方向に分離した２つの光スポットを形成するためのものである。
このことから、上ポリゴンミラー８ａで偏向された２本のレーザ光により感光体４１Ｋを２ラインのマルチビームで走査して静電潜像を形成することができ、下ポリゴンミラー８ｂで偏向された２本のレーザ光も同様に感光体４１Ｃを２ラインのマルチビームで走査して静電潜像を形成することができる。

ここで、このポリゴンミラー８による偏向の手法について図４を参照しながら説明する。図４は、図２に示したポリゴンミラー８によるレーザ光の偏向を示した平面図であり、（ａ）は、上ポリゴンミラー８ａに入射するレーザ光が感光体４１Ｋの走査方向に偏向される様子を、（ｂ）は、下ポリゴンミラー８ｂに入射するレーザ光が感光体４１Ｃの走査方向に偏向される様子をそれぞれ示したものである。
なお、図４においては、説明の便宜上、ハーフミラープリズム５からの２分割されたレーザ光Ｒ１及びＲ２により説明するものとする。
図４に示すように、上ポリゴンミラー８ａと下ポリゴンミラー８ｂとは、４５°の位相差でずれて一体として回転しており、感光体４１Ｋ及び４１Ｃを走査するタイミングをそれぞれ異なるようにしている。

図中（ａ）で示すようにレーザ光Ｒ１が上ポリゴンミラー８ａで偏向されて感光体４１Ｋを走査している間は、レーザ光Ｒ２が下ポリゴンミラー８ｂで偏向されて防音ガラス７の内壁で遮光されている。一方で、図中（ｂ）で示すようにレーザ光Ｒ２が下ポリゴンミラー８ｂで偏向されて感光体４１Ｃを走査している間は、レーザ光Ｒ１が上ポリゴンミラー８ａで偏向されて防音ガラス７の内壁で遮光されている。
すなわち、レーザ光Ｒ１と対応する感光体４１Ｋをレーザ光Ｒ１により走査している間は感光体４１Ｃが走査されず、レーザ光Ｒ２と対応する感光体４１Ｃをレーザ光Ｒ２により走査している間は感光体４１Ｋが走査されないので、感光体４１Ｋ及び４１Ｃへの走査は、走査する期間が重ならないように時間的にずれて交互に行われることになる。

また、図示しないＬＤ２からのレーザ光であって、ハーフミラープリズム５に２分割されたレーザ光も図４（ａ）及び（ｂ）で示した手法により同じように偏向されて、それぞれ対応する感光体４１Ｋ及び４１Ｃを、走査する期間が重ならないように時間的にずれて交互に走査することになる。
なお、防音ガラス７の内壁については、例えば図４（ａ）の状態で、レーザ光Ｒ１が感光体４１Ｋを走査している間にレーザ光Ｒ２がゴースト光として感光体４１Ｋを走査しないように、非反射面にしてレーザ光Ｒ２を完全に遮光するとよい。

以上説明した光走査装置１０の構成により、ＬＤ１，１′からのレーザ光は、ハーフミラープリズム５によりそれぞれ光分割されて計４本のレーザ光となり、ハーフミラープリズム５を直進的に透過した２本のレーザ光は、上ポリゴンミラー８ａで偏向されて、第１走査レンズ９、第２走査レンズ１１及び光路折り曲げミラー１２により感光体４１Ｋに導かれて、副走査方向に分離した２つの光スポットとなりマルチビーム走査を行う。
また、ハーフミラープリズム５の反射面５ｂで反射された２本のレーザ光は、下ポリゴンミラー８ｂで偏向されて、第１走査レンズ９′、第２走査レンズ１１′及び光路折り曲げミラー１２′により感光体４１Ｃに導かれて、副走査方向に分離した２つの光スポットとなりマルチビーム走査を行う。
なお、感光体４１Ｋ及び４１Ｃをそれぞれ走査する走査開始タイミングは、感光体４１Ｋ及び４１Ｃの有効走査領域外にそれぞれ設けられた図示しない同期検知センサにより上記上ポリゴンミラー８ａで偏向されたレーザ光及び上記下ポリゴンミラー８ｂで偏向されたレーザ光をそれぞれ検知することによりとるものとする。

このようにして、この実施形態では、光走査装置１０のレーザ光を光束分割方式で分割し、分割したレーザ光をそれぞれ対応する感光体に異なるタイミングで導いて、走査する期間が重ならないように交互に走査し、かつ走査時にはマルチビーム方式で走査するようにしている。
次に、図５に、図１に示した画像形成装置１００の制御系のハードウェア構成のブロック図を示す。図５に示すように、画像形成装置１００は、制御部２００、操作部２１０、感光体駆動モータ２２０Ｙ〜Ｋ、通信Ｉ／Ｆ２３０、ポリゴンモータ２４０、記憶部２５０及びレーザダイオード１、１′を備えている。なお、レーザダイオード１，１′については図２において説明した通りなので、その説明を省略する。

このうち制御部２００は、ＣＰＵを中核として、図１に示した画像形成装置１００が備える各種部材及び図示しないモータ群を制御して、用紙の給紙、搬送、転写、定着、排紙などの一連の処理を実行するためのものである。また、この制御部２００は、画像形成装置１００に含まれる光走査装置１０の制御も行うものであり、その制御のための各機能も有する。この制御部２００の各機能については後述する。
また、この制御部２００は、以上の処理を実行するためのプログラムを記憶したＲＯＭと、そのプログラムを展開して実行するためのワークエリアとなるＲＡＭも備える。
なお、制御部２００は、図示しないモータ群として、例えば、図１の給紙ローラ２１を回転させるための給紙モータ、レジストローラ２３を回転させるためのレジストモータ及び搬送ベルト３２を回転させるための搬送モータ等を適宜制御するものとする。

操作部２１０は、液晶ディスプレイ等による表示部と、タッチパネルあるいはボタン等とを備えるものであり、画像形成装置１００の状態をユーザに画面表示で通知したり、ユーザからのカラー印刷、モノカラー印刷あるいは白黒画像印刷等の印刷モードの指示を受け付けたりするものである。
感光体駆動モータ２２０Ｙ〜Ｋは、感光体４１Ｙ〜Ｋをそれぞれ回転させるための駆動源となるモータである。
通信Ｉ／Ｆ２３０は、画像形成装置１００が、他の装置やＰＣ（パーソナルコンピュータ）などとネットワーク又はＵＳＢケーブルなどを介して通信や画像データの送受信を行うためのインタフェースである。

なお、通信Ｉ／Ｆ２３０は、ネットワークの規格や使用する通信プロトコル等に応じて適切なものを用意する。また、複数の規格に対応させて複数の通信Ｉ／Ｆ２３０を設けることも当然可能である。
ポリゴンモータ２４０は、図２の光走査装置１０の備えるポリゴンミラー８を回転させるためのモータである。
記憶部２５０は、転写器４４Ｙ〜Ｋの転写バイアス値や定着部５０における定着温度など印刷出力までに必要な各種制御パラメータを記憶する不揮発性メモリである。

次に、制御部２００が行う光走査装置１０の制御について、図６の制御部２００の機能ブロック図を参照しながら説明する。図６は、図５に示した制御部２００の機能ブロック図を示したものである。なお、この機能ブロック図は、この実施形態の特徴部分に係る機能を中心に示したものであり、制御部２００は図示の機能ブロック以外にもポリゴンモータ２４０及び図示しないモータ群を制御するための機能を有している。
図６に示すように、制御部２００は、書き込み検出部２０１、モータ制御部２０２及びＬＤ制御部２０３を備えている。

このうち、書き込み検出部２０１は、画像データ又は実行すべきジョブのジョブデータに含まれる印刷モードの情報に基づいて、感光体４１Ｙ〜Ｋに静電潜像を書き込む必要があるか否かを検出するためのものである。
例えば、ユーザが操作するＰＣの図示しないプリンタドライバよりカラー印刷の指示を受けると、書き込み検出部２０１は、通信Ｉ／Ｆ２３０を介して受信したその指示に係る画像データがカラー画像であると認識して、感光体４１Ｙ〜Ｋ全てを、静電潜像を書き込む必要がある作像色の感光体と判断する。
なお、ユーザが図示しないスキャナ等を操作して操作部２１０によりカラー印刷を指示した場合は、読み取って得られた画像データからカラー画像であることを認識するとよい。

次に、モータ制御部２０２は、書き込み検出部２０１の検出結果に応じて、モータ駆動回路２６０に感光体駆動モータ２２０Ｙ〜Ｋ各々について駆動を行うか否かの指示を行うものである。例えば、書き込み検出部２０１が感光体４１Ｙ〜Ｋ全てを静電潜像の書き込み対象と判断したような場合には、モータ制御部２０２は、モータ駆動回路２６０に、感光体駆動モータ２２０Ｙ〜Ｋ全ての駆動を行うように指示をする。
モータ駆動回路２６０は、上述のモータ制御部２０２の指示に従って感光体駆動モータ２２０Ｙ〜Ｋを駆動させて感光体４１Ｙ〜Ｋを回転させるためのものである。

ＬＤ制御部２０３は、ＬＤ駆動回路２７０に対して感光体４１Ｙ〜Ｋへの静電潜像の書き込みを指示するものである。このＬＤ制御部２０３が備える強制消灯指示部２０４は、書き込み検出部２０１の検出結果に応じて、静電潜像を書き込む必要のない感光体はＬＤ１，１′を強制消灯するように強制消灯回路２７１に対して指示をするものである。
例えば、ＬＤ制御部２０３が通常は、ＬＤ駆動回路２７０に対して感光体４１Ｙ〜Ｋへ静電潜像の書き込みを行うように指示を行い、書き込み検出部２０１が感光体４１Ｙ〜Ｋ全てを静電潜像の書き込み対象と判断したような場合には、強制消灯指示部２０４は強制消灯回路に特に指示は行わない。
一方、書き込み検出部２０１が感光体４１Ｙ〜Ｋのうち例えば感光体４１Ｃを静電潜像の書き込み対象外と判断したような場合には、強制消灯指示部２０４は強制消灯回路２７１に感光体４１Ｃに対して書き込みを行わないようにＬＤ１，１′を強制消灯するように指示をする。
なお、この指示は、特定の感光体に書き込みを行わないことを示す信号そのものにより行うことができる。

ＬＤ駆動回路２７０は通常、ＬＤ制御部２０３の指示に従って感光体４１Ｙ〜Ｋ各々への走査タイミングを図示しない同期検知センサでとってＬＤ１，１′ならびに図示しない感光体４１Ｙ及び４１Ｍ走査用のＬＤ１，１′とは異なるＬＤの点灯を制御するものである。ＬＤ駆動回路２７０の備える強制消灯回路２７１は、強制消灯指示部２０４の指示に従って、書き込みを行う必要のない感光体を走査するタイミングを図示しない同期検知センサでとって、その走査タイミングで強制的にＬＤ１，１′ならびに上述したＬＤ１，１′とは異なるＬＤの消灯を行うように制御する。
例えば、強制消灯回路２７１は、強制消灯指示部２０４により感光体４１Ｃに対して書き込みを行わないようにＬＤ１，１′を強制消灯するよう指示を受けると、その感光体４１ＣをＬＤ１，１′が走査するタイミングではＬＤ１，１′を点灯させないように制御する。この強制消灯指示部２０４と強制消灯回路２７１が制御手段の一例である。

ここで、図７を参照しながらカラー印刷モードにおける、感光体４１Ｋ及び４１Ｃへの静電潜像の書き込みについて説明する。図７は、カラー印刷モードにおいて黒及びシアンの静電潜像を形成する際のタイムチャートである。
なお、図中縦軸は光量を、横軸は時間を示しており、ポリゴンミラー８の１／４周期とは、そのポリゴンミラー８が１回転する１周期の４分の１の周期を意味しており、この４分の１周期の有効走査領域で上ポリゴンミラー８ａ及び下ポリゴンミラー８ｂのそれぞれの偏向反射面１面で偏向したレーザ光を点灯させることにより感光体４１Ｋ及び４１Ｃをそれぞれ走査することを示している。なお、図７の感光体４１Ｋ及び４１Ｃ走査開始タイミングは図示しない同期検知センサで行うものとする。

このカラー印刷モードにおいては、書き込み検出部２０１により感光体４１Ｙ〜Ｋ全てを静電潜像の書き込み対象と判断した場合であって、図７は感光体４１Ｙ〜Ｋのうち感光体４１Ｋ及び４１Ｃを走査する例を示している。このとき、強制消灯指示部２０４は機能しない。
ＬＤ駆動回路２７０は、ＬＤ制御部２０３の指示に従って、書き込み対象の感光体４１Ｋと対応するハーフミラープリズム５を直進的に透過したＬＤ１，１′のレーザ光がその感光体４１Ｋを走査するタイミングにおいては、画像データに基づく光量でＬＤ１，１′を点灯するように制御する。このことにより、感光体４１Ｋに黒の静電潜像が書き込まれていく。

また、ＬＤ駆動回路２７０は、感光体４１Ｃと対応するハーフミラープリズム５の反射面５ｂで反射されたＬＤ１，１′のレーザ光がその感光体４１Ｃを走査するタイミングにおいては、画像データに基づく光量でＬＤ１，１′を点灯させるように制御する。このことにより、感光体４１Ｃにシアンの静電潜像が書き込まれていく。
なお、図示はしないが、感光体４４Ｍ及び４４Ｙにも、ＬＤ駆動回路２７０が図示しないＬＤ１，１′とは異なるＬＤの点灯タイミングを制御することによりマゼンタ及びイエローの静電潜像を書き込んでいく。

以上説明した、制御部２００の備える書き込み検出部２０１、モータ制御部２０２及びＬＤ制御部２０３などの各機能について特徴的な点は、静電潜像を書き込む必要のない感光体が含まれる場合に強制消灯指示部２０４の指示に基づいて行う、強制消灯回路２７１での消灯制御である。
そこで、以下この点に関連して、上述した図６の機能ブロック図を適宜参照しつつ、図８の静電潜像を書き込む必要のない感光体が含まれる場合の光走査のタイムチャートも参照して説明する。図８は、白黒画像印刷モードにおいて黒の静電潜像を形成する際のタイムチャートである。

まず、ユーザが操作するＰＣの図示しないプリンタドライバより白黒画像印刷の指示を受けると、書き込み検出部２０１は、通信Ｉ／Ｆ２３０を介して受信したその指示に係る画像データが白黒画像であると認識して、感光体４１Ｙ〜Ｋのうち、感光体４１Ｙ〜Ｃを静電潜像を書き込む必要がない非作像色の感光体と判断し、感光体４１Ｋを静電潜像を書き込む必要がある作像色の感光体と判断する。
そして、モータ制御部２０２は、静電潜像を書き込む必要がない非作像色の感光体４１Ｙ〜Ｃを駆動しないようにモータ駆動回路２６０に指示し、静電潜像を書き込む必要がある作像色の感光体４１Ｋについては駆動するようにモータ駆動回路２６０に指示する。この指示に従ってモータ駆動回路２６０が感光体駆動モータ２２０Ｋを駆動して感光体４１Ｋを回転させる。

一方、ＬＤ駆動回路２７０は、ＬＤ制御部２０３の指示に従って、図８に示すように、作像色の感光体４１Ｋと対応するハーフミラープリズム５を直進的に透過したＬＤ１，１′のレーザ光がその感光体４１Ｋを走査するタイミングにおいては、画像データに基づく光量でＬＤ１，１′を点灯させるように制御する。このことにより、感光体４１Ｋに黒の静電潜像が書き込まれていく。
そして、強制消灯回路２７１は、強制消灯指示部２０４の指示に従って、非作像色の感光体４１Ｃと対応するハーフミラープリズム５の反射面５ｂで反射されたＬＤ１，１′のレーザ光がその感光体４１Ｃを走査するタイミングにおいては、ＬＤ１，１′を強制消灯するように制御する。このことにより、図８に示すように非作像色の感光体４１Ｃを走査する期間においては光走査が行われない。

なお、図示はしないが強制消灯回路２７０は、非作像色の感光体４１Ｙ及び４１Ｍについても走査しないように、図示しないＬＤ１，１′とは異なるＬＤも強制消灯するように制御する。
このように、印刷モードとして静電潜像を書き込む必要のある作像色の感光体と静電潜像を書き込む必要のない非作像色の感光体とが含まれる白黒画像印刷モードのような場合では、ＬＤ駆動回路２７０が、強制消灯指示部２０４の指示に従って、非作像色の感光体４１Ｃと対応するレーザ光がその感光体４１Ｃを走査するタイミングにおいて、ＬＤ１，１′を強制消灯して点灯させないように制御するようにしている。

ここで、比較例として図９に白黒画像印刷モードにおいてＬＤ１，１′に所定のバイアス電流を流す図８と対応するタイムチャートを示す。図９は、白黒印刷モードにおいて黒の静電潜像を形成する際の図８と対応する比較例を示したタイムチャートである。
図９に示すように、この比較例においては、作像色の感光体４１Ｋを走査するタイミングではＬＤ１，１′を点灯するようにし、非作像色の感光体４１Ｃを走査するタイミングではＬＤ１，１′に所定のバイアス電流を流してＬＤ１，１′をオフセット光量で発光させておく。この場合、発明が解決しようとする課題の項でも説明したように、オフセット光量が局所的に非作像色の感光体４１Ｃを走査して一部の感光層だけ光疲労しないように、感光体４１Ｃも回転させておく。

一方で、図８を参照しながら説明したように、この実施形態においては強制消灯指示部２０４の指示により、強制消灯回路２７１が、静電潜像を書き込む必要のない非作像色の感光体４１Ｃと対応するレーザ光がその感光体４１Ｃを走査するタイミングにおいては、ＬＤ１，１′を点灯させないように制御するようにしている。
このことにより、非作像色のような画像を書き込む必要がない感光体に対して不要な露光を行ってしまうことを防止することができる。このため、上述した図９の比較例のようなオフセット光による不要な露光を行わずに済み、画像を書き込む必要がない感光体の感光層における光疲労を緩和することができる。

これは、上述の白黒画像印刷モードに限らず、作像色と非作像色の感光体が含まれるモノカラー画像印刷のような場合でも非作像色の感光体を走査するタイミングにおいてはＬＤ１，１′を点灯させないように制御するようにすることにより、上述と同様の効果を得ることができる。
また、作像するトナーの色に依らずに、複数の感光体に画像を書きこむ必要がある感光体と画像を書きこむ必要がない感光体とが含まれている場合に、強制消灯指示部２０４の指示により、強制消灯回路２７１が、複数の感光体のうち画像を書き込む必要のない感光体を走査するタイミングにおいて、ＬＤ１，１′を点灯させないように制御することにより、上述と同様の効果を得ることができる。

また、モータ駆動回路２６０が、モータ制御部２０２の指示に従って、画像を書き込む必要のある作像色の感光体はそれと対応する感光体駆動モータを駆動させるようにし、画像を書き込む必要のない非作像色の感光体はそれと対応する感光体駆動モータを駆動させないように制御している。
このことにより、画像を書き込む必要のない感光体を不要に回転させることがなくなるので、メカ的な疲労を緩和することができるとともに、感光体の経時劣化を不要に加速させることがないので、感光体をより長く使用することができる。また、画像を書き込む必要のない感光体について回転を行わないことに加えて、例えば帯電器での高圧の帯電バイアス制御など電子写真プロセスに関わる制御もあわせてストップさせることで、省エネルギーで画像形成を行うことができる。

次に、上述した制御部２００の各機能が行う指示により感光体４１Ｙ〜Ｋに適宜書き込まれる静電潜像を現像して記録紙Ｐに転写し、排紙するまでの画像形成装置１００の処理の流れについて、ユーザにより白黒画像印刷の指示を受けた場合を例にとって、適宜図１を参照しながら以下説明する。
まず、ユーザが操作するＰＣの図示しないプリンタドライバより白黒画像印刷の指示を受けると、制御部２００が図示しない給紙モータを回転させて給紙トレイ２０から記録紙Ｐを繰り出し、図１の矢印Ｂ方向に搬送してレジストローラ２３に突き当てることによりスキュー補正が行われ、その後記録紙Ｐを待機させる。

また、上記白黒画像印刷の指示を受けると、書き込み検出部２０１の検出結果に基づいてモータ制御部２０２が、作像色の感光体４１Ｋを駆動するように指示して感光体４１Ｋだけを回転させ、強制消灯指示部２０４が上述した図８のタイムチャートに従った指示を強制消灯回路２７１に行うことにより、非作像色の感光体４１Ｃを走査するタイミングではＬＤ１，１′を点灯させないように制御しつつ、感光体４１Ｋに黒の静電潜像を書き込んでいく。
その感光体４１Ｋに形成した黒の静電潜像を現像部４１Ｋにより黒のトナー像に現像し、その現像された黒のトナー像が転写器４４Ｋの転写位置に来るタイミングに合わせて、待機中の記録紙Ｐを制御部２００が図示しないレジストモータと駆動モータを駆動させることによりレジストローラ２３と搬送ベルト３２を回転させて搬送する。
そして、転写器４４Ｋの転写位置にて黒のトナー像が記録紙Ｐに転写されて、定着部５０により熱と圧力とを加えて黒のトナー像を記録紙Ｐに定着させて、図１に示す矢印Ｃ方向の図示しない機外の排紙トレイ上に排紙する。

以上で実施形態の説明を終了するが、この発明において、光走査装置１０の具体的な構成や制御部２００が行う処理が、上述した実施形態の内容に限られないことはもちろんである。
例えば、図２に示す光走査装置１０は、ＬＤ１，１′からの２本のレーザ光をハーフミラープリズム５により分割して４本にし、ハーフミラープリズム５を直進的に透過した２本のレーザ光を上ポリゴンミラー８ａの偏向により感光体４１Ｋに導いてマルチビーム走査し、ハーフミラープリズム５の反射面５ｂで反射された２本のレーザ光を下ポリゴンミラー８ｂの偏向により感光体４１Ｃに導いてマルチビーム走査するものであったが、ＬＤを１つにしてシングルビーム走査を行っても構わない。

この場合、例えばＬＤ１だけの構成にして、１本のレーザ光を２分割し、それぞれ対応する感光体４１Ｋ及び４１Ｃに導いてシングルビーム走査するようにし、この場合に図６及び図８で説明したような手法でモータ制御部２０２とＬＤ制御部２０３ならびにＬＤ制御部２０３の強制消灯指示部２０４が適宜モータ駆動回路２６０、ＬＤ駆動回路２７０及び強制消灯回路２７１それぞれに指示を行うようにすれば、上述した効果と同様の効果が得られる。
また、光源数を減らすことができるので、光源数が２つの場合と比べると故障の確率が減って、かつコストも抑えることができる。

また、上述の実施形態では、搬送ベルト３２により記録紙Ｐを搬送しながら順次トナー像を直接転写していくタンデム型の画像形成装置１００を例にとって説明したが、中間転写ベルトを用いてその中間転写ベルト上に合成トナー像を形成して記録紙Ｐに転写を行うタイプの画像形成装置にこの発明の光走査装置１０を適用しても構わない。
また、この画像形成装置は、デジタル複合機、ファクシミリ（ＦＡＸ）装置、プリンタ等として構成することができる。

１，１′：レーザダイオード ２：ホルダ ３，３′：コリメートレンズ
４：アパーチャ ５：ハーフミラープリズム ６，６′：シリンドリカルレンズ
７：防音ガラス ８：ポリゴンミラー ９，９′：第１走査レンズ
１０：光走査装置 １１，１１′：第２走査レンズ１１，１１′
１２，１２′：光路折り曲げミラー ２０：給紙トレイ ２１：給紙ローラ
２２：分離ローラ ２３：レジストローラ ３０：駆動ローラ
３１：従動ローラ ３２：搬送ベルト ４０Ｙ〜Ｋ：画像形成ユニット
４１Ｙ〜Ｋ：感光体 ４２Ｙ〜Ｋ：帯電器４２ ４３Ｋ〜Ｙ：現像器
４４Ｙ〜Ｋ：転写器 ４５Ｙ〜Ｋ：クリーナ ５０：定着部
１００：画像形成装置 ２００：制御部 ２０１：書き込み検出部
２０２：モータ制御部 ２０３：ＬＤ制御部 ２１０：操作部
２２０Ｙ〜Ｋ：感光体駆動モータ ２３０：通信Ｉ／Ｆ
２４０：ポリゴンモータ ２５０：記憶部 ２６０：モータ駆動回路
２７０：ＬＤ駆動回路

特開２００２−２３０８５号公報 特開２００５−９２１２９号公報

Claims (3)

1. レーザ光を分割する光学素子により光源からのレーザ光を複数のレーザ光に分割し、その分割された複数のレーザ光の各々を、複数の被走査体のうちそのレーザ光と対応する被走査体に異なるタイミングで入射させて、該複数の被走査体各々を、画像データに基づいて、かつ走査する期間が重ならないように前記光源の点灯を制御しつつ走査して、前記複数の被走査体各々に画像を書き込む光走査装置であって、
   前記複数の被走査体のうち前記画像を書き込む必要のない被走査体について、その被走査体と対応するレーザ光がその被走査体を走査するタイミングにおいて、前記光源を点灯させないように制御する制御手段を備えたことを特徴とする光走査装置。
2. 請求項１に記載の光走査装置と、その光走査装置の前記光源からのレーザ光が走査する複数の被走査体とを備えたことを特徴とする画像形成装置。
3. 請求項２に記載の画像形成装置であって、
   前記光走査装置に前記複数の被走査体を走査させる場合に、前記画像を書き込む必要のある被走査体は駆動し、前記画像を書き込む必要のない被走査体は駆動しないことを特徴とする画像形成装置。

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