JP2016114750A - 走査光学装置及び画像形成装置 - Google Patents

Abstract

【課題】小型化が可能な走査光学装置を提供する。【解決手段】走査光学装置１Ａは、トンボ画像を含む画像を形成する光を出射する第１の光源２ａと、同期信号を生成する光を出射する第２の光源２ｂと、第１の光源２ａから出射された光Ｌ１及び第２の光源２ｂから出射された光Ｌ２を主走査方向に偏向する回転多面鏡３と、第１の光源２ａから出射され、回転多面鏡３で偏向された光Ｌ１を像面４に結像させると共に、第２の光源２ｂから出射され、回転多面鏡３で偏向された光を同期センサ５に結像させる結像光学系６を備え、第１の光源２ａから出射された光Ｌ１と第２の光源２ｂから出射された光Ｌ２は、回転多面鏡３に対する副走査方向における入射角度を異ならせ、副走査方向で光路を分離した。【選択図】図１

Description

本発明は、電子写真方式による複写機等の画像形成装置に画像形成部として適用される走査光学装置、及び、この走査光学装置を備えた画像形成装置に関する。

電子写真技術を用いた画像形成装置では、近年、軽印刷市場にも参入が図られている。軽印刷市場では、製本を目的とした使われ方もするため、画像形成位置に対する要求精度が厳しくなる。

そのため、画像形成領域よりも外側にトンボ画像と称される十字線画像を形成し、用紙の表裏に画像を形成する際の画像の位置合わせや、製本後の裁断基準として用いる技術が提案されている。

画像形成装置では、画像を形成する光の走査タイミングをとるための同期信号として用いるＳＯＳ（スタート・オブ・スキャン）信号を生成するため、走査光が入射可能な位置に同期センサを備え、同期センサに入射した走査光を用いて同期信号を生成している。

トンボ画像あるいは画像を形成する領域に照射される光の光路より内側に、同期信号用の光が入射される検出センサ、あるいは、検出センサに向けて光を反射するミラーを備える構成とすると、トンボ画像あるいは画像を形成するため走査される光が、検出センサあるいはミラーで遮られる範囲が存在する。

このため、従来、トンボ画像を形成する領域に照射される光の光路より外側に、検出センサへ入射する同期信号用の光の光路を備えた技術が一般的である（例えば、特許文献１参照）。

特開２０１１−２２７２７９号公報

画像形成装置に適用される走査光学装置では、回転多面鏡を利用して光を走査し、同期信号の生成と、トンボ画像及び画像の形成が行われ、同期信号を生成する光と、画像を形成する光を同一の光学系で結像させている。

これにより、トンボ画像を形成する領域に照射される光の光路より外側に、検出センサへ入射する同期信号用の光の光路を備えた構成では、トンボ画像を形成する光が通過する領域より更に外側に同期信号用の光が通過可能な領域を持つ大きさのレンズが必要である。このため、レンズの大型化、レンズに付随する部品の大型化に伴う装置全体のコストアップにつながっていた。

本発明は、このような課題を解決するため、小型化が可能な走査光学装置、及び、この走査光学装置を備えた画像形成装置を提供することを目的とする。

上述した課題を解決するため、請求項１に係る発明は、画像を形成する光を出射する第１の光源と、同期信号を生成する光を出射する第２の光源と、第１の光源から出射された光及び第２の光源から出射された光を主走査方向に偏向する偏向器と、第１の光源から出射され、偏向器で偏向された光を像面に結像させると共に、第２の光源から出射され、偏向器で偏向された光を光検出手段に結像させる結像光学系を備え、第１の光源から出射された光と第２の光源から出射された光は、偏向器に対する主走査方向と直交した副走査方向における入射角度、あるいは、入射位置の何れか、または両方を異ならせた走査光学装置である。

請求項２に係る発明は、第１の光源から出射された光と第２の光源から出射された光は、主走査方向において光路を重なる位置とした請求項１に記載の走査光学装置である。

請求項３に係る発明は、第１の光源から出射された光と第２の光源から出射された光は、偏向器に対する主走査方向における入射角度を異ならせた請求項１に記載の走査光学装置である。

請求項４に係る発明は、第１の光源から出射される光の偏向器に対する主走査方向における入射角度を、第２の光源から出射される光の偏向器に対する主走査方向における入射角度より小さくした請求項３に記載の走査光学装置である。

請求項５に係る発明は、用紙に画像を形成する画像形成部を備え、画像形成部は、請求項１から請求項４の何れか１項に記載の走査光学装置を備えた画像形成装置である。

本発明では、トンボ画像を含む画像を形成するための光を出射する光源と、同期信号を生成するための光を出射する光源を独立させ、光路を副走査方向に分離することで、トンボ画像を含む画像を形成する光の光路より外側に、同期信号を生成するための光の光路を設ける必要がなく、結像光学系を小型化できる。これにより、結像光学系の大型化に伴う付随する部品の大型化、及び装置全体のコストアップを抑制することができる。

第１の実施の形態の走査光学装置の一例を示す構成図である。 第１の実施の形態の走査光学装置の一例を示す構成図である。 第１の実施の形態の走査光学装置の変形例を示す構成図である。 第１の実施の形態の走査光学装置の変形例を示す構成図である。 第１の実施の形態の走査光学装置の他の変形例を示す構成図である。 第１の実施の形態の走査光学装置の他の変形例を示す構成図である。 結像光学系を通過する光の位置を模式的に示した説明図である。 同期信号と画像形成信号の制御タイミングを示すタイムチャートである。 発光制御と画像形成位置の関係を示す説明図である。 第２の実施の形態の走査光学装置の一例を示す構成図である。 第２の実施の形態の走査光学装置の一例を示す構成図である。 結像光学系を通過する光の位置を模式的に示した説明図である。 同期信号と画像形成信号の制御タイミングを示すタイムチャートである。 発光制御と画像形成位置の関係を示す説明図である。 本実施の形態の画像形成装置を模式的に示す構成図である。

以下、図面を参照して、本発明の走査光学装置及びこの走査光学装置が適用された画像形成装置の実施の形態について説明する。

＜第１の実施の形態の走査光学装置の構成例＞
図１及び図２は、第１の実施の形態の走査光学装置の一例を示す構成図であり、図１は、第１の実施の形態の走査光学装置１Ａを主走査方向から見た平面図、図２は、第１の実施の形態の走査光学装置１Ａを副走査方向から見た側面図である。ここで、主走査方向とは、走査光学装置１Ａにおいて光が走査される方向であって、像面である感光体ドラムの軸方向に沿った方向であり、副走査方向とは、主走査方向と直交する方向である。

第１の実施の形態の走査光学装置１Ａは、第１の光源２ａと、第１の光源２ａから出射された光Ｌ１を集光する第１の光源光学系２０ａと、第２の光源２ｂと、第２の光源２ｂから出射された光Ｌ２を集光する第２の光源光学系２０ｂを備える。

また、走査光学装置１Ａは、第１の光源２ａから出射された光Ｌ１及び第２の光源２ｂから出射された光Ｌ２を所定の方向に偏向する回転多面鏡３を備える。更に、走査光学装置１Ａは、回転多面鏡３で偏向された光Ｌ１を像面４に結像させると共に、回転多面鏡３で偏向された光Ｌ２を同期センサ５に結像させる結像光学系６を備える。また、走査光学装置１Ａは、回転多面鏡３で偏向された光Ｌ２を同期センサ５に反射させるミラー７を備える。

第１の光源２ａは、本例では、複数の発光点を有するマルチビーム光源と称す半導体レーザアレイが用いられる。第１の光源光学系２０ａは、第１の光源２ａから出射された光Ｌ１を平行光にするコリメータレンズ２１ａと、平行光の矢印Ｙで示す副走査方向について集光するシリンドリカルレンズ２２ａを備える。

第２の光源２ｂは、半導体レーザ（単一ビーム）が用いられる。第２の光源光学系２０ｂは、第２の光源２ｂから出射された光Ｌ２を平行光にするコリメータレンズ２１ｂと、平行光の矢印Ｙで示す副走査方向について集光するシリンドリカルレンズ２２ｂを備える。

第１の光源２ａと第２の光源２ｂは、第１の光源２ａから出射される光Ｌ１と、第２の光源２ｂから出射される光Ｌ２が、矢印Ｙで示す副走査方向において、異なる入射角度で回転多面鏡３に入射するように、第１の光源２ａと第２の光源２ｂの配置、及び、第１の光源光学系２０ａ及び第２の光源光学系２０ｂにより形成される光路が設定される。これにより、第１の光源２ａから出射される光Ｌ１の光路と、第２の光源２ｂから出射される光Ｌ２の光路が、副走査方向に分離される。

回転多面鏡３は偏向器の一例で、ポリゴンミラーと称され、図示しないモータにより回転することで、回転多面鏡３に入射された光を主走査方向に走査する。結像光学系６は、トロイダルレンズ６０とシリンドリカルレンズ６１等で構成される。

第１の光源２ａから出射された光Ｌ１は、回転多面鏡３への入射角度により像面４方向に偏向され、結像光学系６を通り像面４に結像される。また、第２の光源２ｂから出射された光Ｌ２は、回転多面鏡３への入射角度により同期センサ５方向に偏向され、結像光学系６を通り同期センサ５に結像される。

像面４は、本例では、静電潜像が形成される感光体ドラム４０で構成され、感光体ドラム４０が回転することで、副走査方向に光Ｌ１が走査される。同期センサ５は、第２の光源２ｂから出射された光Ｌ２が回転多面鏡３で偏向されて入射すると、同期信号を生成するための電気信号を出力する。

同期センサ５は光検出手段の一例で、第１の光源２ａから出射され、回転多面鏡３で偏向されて主走査方向に走査される光Ｌ１の光路を遮らない位置に設けられる。同期センサ５は、本例では、第１の光源２ａから出射され、回転多面鏡３で偏向されて主走査方向に走査される光Ｌ１において、主走査方向における最大走査光路Ｌ１０、及び、最大走査光路Ｌ１０より内側の範囲で走査される光Ｌ１の光路を遮らない位置に設けられる。

ミラー７は、第２の光源２ｂから出射され、回転多面鏡３で偏向される光Ｌ２の光路中で、かつ、第１の光源２ａから出射され、回転多面鏡３で偏向されて主走査方向に走査される光Ｌ１の光路を遮らない位置に設けられる。ミラー７も、同期センサ５と同様に、第１の光源２ａから出射され、回転多面鏡３で偏向されて主走査方向に走査される光Ｌ１において、主走査方向における最大走査光路Ｌ１０、及び、最大走査光路Ｌ１０より内側の範囲で走査される光Ｌ１の光路を遮らない位置に設けられる。

第１の光源２ａから出射される光Ｌ１と、第２の光源２ｂから出射される光Ｌ２は、矢印Ｙで示す副走査面に沿った方向において、異なる入射角度で回転多面鏡３に入射するので、回転多面鏡３で偏向されて主走査方向に走査される光Ｌ１は、ミラー７の上または下、本例では、ミラー７の上側を通る。

走査光学装置１Ａを備えた画像形成装置では、後述するように、感光体ドラム４０に形成された静電潜像にトナーが付着され、トナー像が用紙に転写、定着されて画像が形成される。

第１の光源２ａから出射され、回転多面鏡３で偏向されて主走査方向に走査される光Ｌ１が照射される感光体ドラム４０において、主走査方向に沿った画像形成領域Ｅ１の外側に、トンボ画像領域Ｅ２が形成される。走査光学装置１Ａでは、トンボ画像領域Ｅ２を最大走査光路Ｌ１０と一致させる。

これに対し、第２の光源２ｂから出射され、回転多面鏡３で偏向されてミラー７そして同期センサ５に入射される光Ｌ２の同期信号生成光路Ｌ２０は、第１の光源２ａから出射される光Ｌ１の最大走査光路Ｌ１０と、矢印Ｘで示す主走査面に沿った方向において重なる配置とする。

但し、第１の光源２ａから出射される光Ｌ１と、第２の光源２ｂから出射される光Ｌ２は、矢印Ｙで示す副走査面に沿った方向において、異なる入射角度で回転多面鏡３に入射するので、ミラー７及び同期センサ５が最大走査光路Ｌ１０を遮ることはない。

これにより、最大走査光路Ｌ１０の更に外側に、同期信号生成光路Ｌ２０が形成されるような光学系を備える必要がなく、最大走査光路Ｌ１０に合わせて設計された結像光学系６を利用して、同期信号生成光路Ｌ２０を通る光Ｌ２を同期センサ５に結像することができる。従って、光学系の小型化を図ることができる。

＜第１の実施の形態の走査光学装置の変形例＞
図３及び図４は、第１の実施の形態の走査光学装置の変形例を示す構成図であり、図３は、第１の実施の形態の変形例の走査光学装置１Ｂを主走査方向から見た平面図、図４は、第１の実施の形態の変形例の走査光学装置１Ｂを副走査方向から見た側面図である。

第１の実施の形態の変形例の走査光学装置１Ｂは、第２の光源２ｂから出射される光Ｌ２による同期信号生成光路Ｌ２０中にミラーを備えない構成である。

同期センサ５は、第１の光源２ａから出射され、回転多面鏡３で偏向されて主走査方向に走査される光Ｌ１の光路を遮らない位置に設けられる。同期センサ５は、本例では、像面４の近傍で、かつ、第１の光源２ａから出射され、回転多面鏡３で偏向されて主走査方向に走査される光Ｌ１において、主走査方向における最大走査光路Ｌ１０、及び、最大走査光路Ｌ１０より内側の範囲で走査される光Ｌ１の光路を遮らない位置に設けられる。

図５及び図６は、第１の実施の形態の走査光学装置の他の変形例を示す構成図であり、図５は、第１の実施の形態の他の変形例の走査光学装置１Ｃを副走査方向から見た側面図、図６は、第１の実施の形態の他の変形例の走査光学装置１Ｃを副走査方向から見た側面図である。

第１の実施の形態の他の変形例の走査光学装置１Ｃでは、第１の光源２ａから出射される光Ｌ１と、第２の光源２ｂから出射される光Ｌ２が、矢印Ｙで示す副走査面に沿った方向において、異なる高さで回転多面鏡３に入射するように、第１の光源２ａと第２の光源２ｂの配置、及び、第１の光源光学系２０ａ及び第２の光源光学系２０ｂにより形成される光路が設定される。

また、第１の実施の形態の他の変形例の走査光学装置１Ｄでは、第１の光源２ａから出射される光Ｌ１と、第２の光源２ｂから出射される光Ｌ２が、矢印Ｙで示す副走査面に沿った方向において、異なる入射角及び異なる高さで回転多面鏡３に入射するように、第１の光源２ａと第２の光源２ｂの配置、及び、第１の光源光学系２０ａ及び第２の光源光学系２０ｂにより形成される光路が設定される。なお、走査光学装置１Ｃ及び走査光学装置１Ｄの何れも、第２の光源２ｂから出射される光Ｌ２による同期信号生成光路Ｌ２０中にミラーを備えない構成としても良い。

＜第１の実施の形態の走査光学装置の動作例＞
図７は、結像光学系を通過する光の位置を模式的に示した説明図、図８は、同期信号と画像形成信号の制御タイミングを示すタイムチャート、図９は、発光制御と画像形成位置の関係を示す説明図であり、次に、第１の実施の形態の走査光学装置１Ａ、及び、変形例の走査光学装置１Ｂ，１Ｃ，１Ｄの動作、及び、第１の実施の形態の走査光学装置１Ａ，１Ｂ，１Ｃ，１Ｄと従来の走査光学装置との差異について説明する。

単一の光源で同期信号の生成、トンボ画像の形成及び画像形成を行う従来の構成では、画像形成領域Ｅ１００の外側にトンボ画像形成領域Ｅ２００が形成され、トンボ画像形成領域Ｅ２００の最大走査光路Ｌ１００より更に外側に同期信号生成光路Ｌ２００が形成される。

結像光学系６００を通過する光Ｌの位置を図７（ｂ）に模式的に示すと、結像光学系６００において、トンボ画像を形成するための最大走査光路Ｌ１００の通過位置より更に外側が、同期信号生成光路Ｌ２００の通過位置となる。これにより、結像光学系６００を構成するレンズの主走査方向に沿った長さを、同期信号生成光路に合わせて拡げる必要がある。

また、単一の光源としてマルチビーム光源を使用した場合において、発光点ＬＤ１〜ＬＤｎにおける同期信号生成時の発光制御パターンＰ１００と、トンボ画像、及び通常の画像形成時の発光制御パターンＰ１０１を、図８（ｂ）にタイムチャートとして示す。

単一の光源で同期信号の生成、トンボ画像の形成及び画像形成を行う構成では、トンボ画像領域を構成する最大走査光路より外側に同期信号生成光路が設けられる。これにより、図８（ｂ）に示すように、同期信号を生成するための光を出射するタイミングｔ１０から、画像を形成するための光を出射するまでのタイミングｔ２０間に、同期信号生成光路と最大走査光路の間の距離に起因する遅延時間ｔ３０が発生する。

更に、単一の光源としてマルチビーム光源を使用した場合において、発光点ＬＤ１〜ＬＤｎにおける発光制御のパターンと、画像形成位置Ｂ１００の関係を、図９（ｂ）に模式的に示す。ここで、図９（ｂ）では、同期信号生成時の発光制御パターンＰ１００と、トンボ画像、及び通常の画像形成時の発光制御パターンＰ１０１は、時系列ではなく、主走査方向に沿った位置関係を示す。

単一の光源で同期信号の生成、トンボ画像の形成及び画像形成を行う構成では、図９（ｂ）に示すように、画像形成位置Ｂ１００に光を照射し得る最大走査光路Ｌ１００より外側に、同期信号生成光路Ｌ２００が設けられる。

これに対し、第１の実施の形態の走査光学装置１Ａ，１Ｂ，１Ｃ，１Ｄにおいて、第１の光源２ａから出射されて結像光学系６を通過する光Ｌ１の位置と、第２の光源２ｂから出射されて結像光学系６を通過する光Ｌ２の位置を、図７（ａ）に模式的に示す。

第１の実施の形態の走査光学装置１Ａ，１Ｂ，１Ｃ，１Ｄでは、結像光学系６において、トンボ画像を形成するための最大走査光路Ｌ１０の通過位置に対して、同期信号生成光路Ｌ２０の通過位置は、矢印Ｘで示す主走査方向において重なり、矢印Ｙで示す副走査方向にずれた位置となる。これにより、結像光学系６を構成するレンズの主走査方向に沿った長さを、トンボ画像を形成するための最大走査光路Ｌ１０に合わせることができる。

また、第１の実施の形態の走査光学装置１Ａ，１Ｂ，１Ｃ，１Ｄにおいて、第２の光源２ｂ（ＬＤ２）における同期信号生成時の発光制御パターンＰ１０と、第１の光源２ａとしてマルチビーム光源を使用した場合において、発光点ＬＤ１_１〜ＬＤ_１ｎにおけるトンボ画像、及び通常の画像形成時の発光制御パターンＰ１１を、図８（ａ）にタイムチャートとして示す。

第１の実施の形態の走査光学装置１Ａ，１Ｂ，１Ｃ，１Ｄでは、同期信号を生成するための光を第２の光源２ｂで出射するタイミングｔ１と、画像を形成するための光を第１の光源２ａで出射するまでのタイミングｔ２との間の遅延時間ｔ３は、同期信号を生成するために必要な時間があれば任意で良い。これにより、単一の光源を用いた従来装置と比較して、画像形成までの時間を短縮できる。なお、第１の光源２ａと第２の光源２ｂを別光源としたことで、組み立て誤差によるタイミングのずれが発生する可能性があるが、同期信号と画像信号との間で、組み立て誤差に起因する時間差を調整することで対応可能である。

更に、第１の実施の形態の走査光学装置１Ａ，１Ｂ，１Ｃ，１Ｄにおいて、第１の光源２ａの発光点ＬＤ１_１〜ＬＤ_１ｎ、及び、第２の光源２ｂ（ＬＤ２）おける発光制御のパターンと、画像形成位置Ｂ１０の関係を、図９（ａ）に模式的に示す。ここで、図９（ａ）では、同期信号生成時の発光制御パターンＰ１０と、トンボ画像、及び通常の画像形成時の発光制御パターンＰ１１は、時系列ではなく、主走査方向に沿った位置関係を示す。

第１の実施の形態の走査光学装置１Ａ，１Ｂ，１Ｃ，１Ｄでは、図９（ａ）に示すように、画像形成位置Ｂ１０に光を照射し得る最大走査光路Ｌ１０と、同期信号生成光路Ｌ２０を、矢印Ｘで示す主走査方向において同一位置とすることができる。

＜第２の実施の形態の走査光学装置の構成例＞
図１０及び図１１は、第２の実施の形態の走査光学装置の一例を示す構成図であり、図１０は、第２の実施の形態の走査光学装置１Ｅを主走査方向から見た平面図、図１１は、第２の実施の形態の走査光学装置１Ｅを副走査方向から見た側面図である。ここで、第２の実施の形態の走査光学装置１Ｅにおいて、第１の実施の形態の走査光学装置１Ａ，１Ｂ，１Ｃ，１Ｄと同じ構成の部材については、同じ番号を付して説明する。

第２の実施の形態の走査光学装置１Ｅは、第１の光源２ａから出射される光Ｌ１と、第２の光源２ｂから出射される光Ｌ２が、矢印Ｘで示す主走査面に沿った方向と、矢印Ｙで示す副走査面に沿った方向において、異なる入射角度で回転多面鏡３に入射するように、第１の光源２ａと第２の光源２ｂの配置、及び、第１の光源光学系２０ａ及び第２の光源光学系２０ｂにより形成される光路が設定される。

矢印Ｘで示す主走査面に沿った方向においては、第１の光源２ａから出射される光Ｌ１の回転多面鏡３に対する入射角度をα１、第２の光源２ｂから出射される光Ｌ２の回転多面鏡３に対する入射角度をα２とすると、α１＜α２となるように、第１の光源２ａと第２の光源２ｂの配置、及び、第１の光源光学系２０ａ及び第２の光源光学系２０ｂにより形成される光路が設定される。これにより、回転多面鏡３の任意の偏向角において、第１の光源２ａから出射された光Ｌ１が、第２の光源２ｂから出射された光Ｌ２より書き出し側に結像される。

なお、矢印Ｙで示す副走査面に沿った方向においては、第１の光源２ａから出射される光Ｌ１と、第２の光源２ｂから出射される光Ｌ２が異なる高さで回転多面鏡３に入射するように、第１の光源２ａと第２の光源２ｂの配置、及び、第１の光源光学系２０ａ及び第２の光源光学系２０ｂにより形成される光路が設定されるようにしても良い。

走査光学装置１Ｅでは、回転多面鏡３を、第２の光源２から出射された光Ｌ２が同期センサ５に入射する向きとしたとき、第２の光源２ｂから出射される光Ｌ２に対し、第１の光源２ａから出射される光Ｌ１の方が、浅い入射角度で回転多面鏡３に入射する。

これにより、第２の光源２ｂから出射され、回転多面鏡３で偏向されてミラー７そして同期センサ５に入射される光Ｌ２の同期信号生成光路Ｌ２０に対し、第１の光源２ａから出射され、回転多面鏡３で偏向されて感光体ドラム４０を走査される光Ｌの最大走査光路Ｌ１０が外側にある。

但し、第１の光源２ａから出射される光Ｌ１と、第２の光源２ｂから出射される光Ｌ２は、矢印Ｙで示す副走査面に沿った方向において、異なる入射角度あるいは異なる高さで回転多面鏡３に入射するので、ミラー７及び同期センサ５が最大走査光路Ｌ１０を遮ることはない。

これにより、最大走査光路Ｌ１０の更に外側に、同期信号生成光路Ｌ２０が形成されるような光学系を備える必要がなく、最大走査光路Ｌ１０に合わせて設計された結像光学系６を利用して、同期信号生成光路Ｌ２０を通る光Ｌ２を同期センサ５に結像することができる。従って、光学系の小型化を図ることができる。

なお、走査光学装置１Ｅにおいても、図３及び図４に示すように、第２の光源２ｂから出射される光Ｌ２による同期信号生成光路Ｌ２０中にミラーを備えない構成としても良い。

＜第２の実施の形態の走査光学装置の動作例＞
図１２は、結像光学系を通過する光の位置を模式的に示した説明図、図１３は、同期信号と画像形成信号の制御タイミングを示すタイムチャート、図１４は、発光制御と画像形成位置の関係を示す説明図であり、次に、第２の実施の形態の走査光学装置１Ｅの動作について説明する。

第２の実施の形態の走査光学装置１Ｅにおいて、第１の光源２ａから出射されて結像光学系６を通過する光Ｌ１の位置と、第２の光源２ｂから出射されて結像光学系６を通過する光Ｌ２の位置を、図１２に模式的に示す。

第２の実施の形態の走査光学装置１Ｅでは、結像光学系６において、トンボ画像を形成するための最大走査光路Ｌ１０の通過位置に対して、同期信号生成光路Ｌ２０の通過位置は、矢印Ｘで示す主走査方向において内側にずれ、矢印Ｙで示す副走査方向にずれた位置となる。これにより、結像光学系６を構成するレンズの主走査方向に沿った長さを、トンボ画像を形成するための最大走査光路Ｌ１０に合わせることができる。

また、第２の実施の形態の走査光学装置１Ｅにおいて、第２の光源２ｂ（ＬＤ２）における同期信号生成時の発光制御パターンＰ１０と、第１の光源２ａとしてマルチビーム光源を使用した場合において、発光点ＬＤ１_１〜ＬＤ_１ｎにおけるトンボ画像、及び通常の画像形成時の発光制御パターンＰ１１を、図１３にタイムチャートとして示す。

第２の実施の形態の走査光学装置１Ｅでは、同期信号を生成するための光を出射するタイミングｔ４から、画像を形成するための光を出射するまでのタイミングｔ５間に遅延時間ｔ６が設定される。遅延時間ｔ６は、同期信号を生成するために必要な時間である。

更に、第２の実施の形態の走査光学装置１Ｅにおいて、第１の光源２ａの発光点ＬＤ１_１〜ＬＤ_１ｎ、及び、第２の光源２ｂ（ＬＤ２）おける発光制御のパターンと、画像形成位置Ｂ１０の関係を、図１４に模式的に示す。ここで、図１４では、同期信号生成時の発光制御パターンＰ１０と、トンボ画像、及び通常の画像形成時の発光制御パターンＰ１１は、時系列ではなく、主走査方向に沿った位置関係を示す。

第２の実施の形態の走査光学装置１Ｅでは、第２の光源２ｂから出射される光Ｌ２に対し、第１の光源２ａから出射される光Ｌ１の方が、浅い入射角度で回転多面鏡３に入射するので、回転多面鏡３が同一偏向角である場合、第１の光源２ａから出射された光Ｌ１による書き出し位置が、第２の光源２ｂから出射された光Ｌ２より外側に位置する。よって、図１４に示すように、画像形成位置Ｂ１０に光を照射し得る最大走査光路Ｌ１０に対し、同期信号生成光路Ｌ２０を、矢印Ｘで示す主走査方向において内側とすることができる。これにより、結像光学系６において、レンズの幅方向を最大限に活用できる。

＜本実施の形態の画像形成装置の構成例＞
図１５は、本実施の形態の画像形成装置を模式的に示す構成図であり、次に、上述した各実施の形態の走査光学装置１Ａ〜１Ｅの何れかを備えた画像形成装置Ｓについて説明する。

画像形成装置Ｓは、例えば複写機といった電子写真方式の画像形成装置であり、本例では、複数の感光体を一本の中間転写ベルトに対面させて縦方向に配列することによりフルカラーの画像を形成する、いわゆる、タンデム型カラー画像形成装置である。

画像形成装置Ｓは、原稿読取装置ＳＣと、画像形成部１００と、用紙搬送部２００と、定着部３００を備える。

原稿読取装置ＳＣは、走査露光装置の光学系により原稿の画像を走査露光し、その反射光をラインイメージセンサにより読み取り、これにより、画像信号を得る。なお、画像形成装置Ｓは、原稿を給紙する図示しない自動原稿搬送装置が上部に備えられる構成でも良い。

画像形成部１００は、イエロー（Ｙ）の画像を形成する画像形成部１００Ｙと、マゼンダ（Ｍ）の画像を形成する画像形成部１００Ｍと、シアン（Ｃ）の画像を形成する画像形成部１００Ｃと、ブラック（ＢＫ）の画像を形成する画像形成部１００ＢＫを備える。

画像形成部１００Ｙは、図１等で説明した像面４を構成する感光体ドラムＹｅ及びその周辺に配置された帯電部１２Ｙ、走査光学装置１Ａ〜１Ｅの何れかである光書込部１３Ｙ、現像装置１４Ｙ及びドラムクリーナ１５Ｙを備える。同様に、画像形成部１００Ｍ，１００Ｃ，１００ＢＫは、像面４を構成する感光体ドラムＭ，Ｃ，ＢＫ及びその周辺に配置された帯電部１２Ｍ，１２Ｃ，１２ＢＫ、走査光学装置１Ａ〜１Ｅの何れかである光書込部１３Ｍ，１３Ｃ，１３ＢＫ、現像装置１４Ｍ，１４Ｃ，１４ＢＫ及びドラムクリーナ１５Ｍ，１５Ｃ，１５ＢＫを備える。

感光体ドラムＹｅは、帯電部１２Ｙにより表面が一様に帯電させられており、光書込部１３Ｙによる走査露光により、感光体ドラムＹｅには潜像が形成される。さらに、現像装置１４Ｙは、トナーで現像することによって感光体ドラムＹｅ上の潜像を顕像化する。これにより、感光体ドラムＹｅ上には、イエローに対応する所定色の画像（トナー画像）が形成される。

同様に、感光体ドラムＭは、帯電部１２Ｍにより表面が一様に帯電させられており、光書込部１３Ｍによる走査露光により、感光体ドラムＭには潜像が形成される。さらに、現像装置１４Ｍは、トナーで現像することによって感光体ドラムＭ上の潜像を顕像化する。これにより、感光体ドラムＭ上には、マゼンダに対応する所定色のトナー画像が形成される。

感光体ドラムＣは、帯電部１２Ｃにより表面が一様に帯電させられており、光書込部１３Ｃによる走査露光により、感光体ドラムＣには潜像が形成される。さらに、現像装置１４Ｃは、トナーで現像することによって感光体ドラムＣ上の潜像を顕像化する。これにより、感光体ドラムＣ上には、シアンに対応する所定色のトナー画像が形成される。

感光体ドラムＢＫは、帯電部１２ＢＫにより表面が一様に帯電させられており、光書込部１３ＢＫによる走査露光により、感光体ドラムＢＫには潜像が形成される。さらに、現像装置１４ＢＫは、トナーで現像することによって感光体ドラムＢＫ上の潜像を顕像化する。これにより、感光体ドラムＢＫ上には、ブラックに対応する所定色のトナー画像が形成される。

感光体ドラムＹｅ，Ｍ，Ｃ、ＢＫ上に形成された画像は、１次転写ローラ１７Ｙ，１７Ｍ，１７Ｃ，１７ＢＫにより、ベルト状の中間転写体である中間転写ベルト１６上の所定位置へと逐次転写される。

中間転写ベルト１６上に転写された各色よりなる画像は、用紙搬送部２００により所定のタイミングで搬送される用紙Ｐに対して、２次転写ローラ１８によって転写される。２次転写ローラ１８は、中間転写ベルト１６と圧接して配置されることにより転写ニップ部１９を形成し、用紙Ｐを搬送しながら当該用紙Ｐに画像を転写する。

用紙搬送部２００は、用紙Ｐが収納される本例では複数の給紙トレイ２０１と、給紙トレイ２０１から用紙Ｐを繰り出す給紙部２０２を備える。また、用紙搬送部２００は、給紙部２０２で繰り出された用紙Ｐ、あるいは、外部給紙部２０３から給紙された用紙Ｐが搬送される主搬送路２０４と、用紙Ｐの表裏を反転させる反転搬送路２０５を備える。

主搬送路２０４は、給紙トレイ２０１から用紙Ｐを繰り出す給紙部２０２から、排紙ローラ２０６で用紙Ｐが排紙される排紙口２０７までの間の搬送経路を構成する。なお、外部給紙部２０３からの搬送経路が、主搬送路２０４と反転搬送路２０５との合流箇所より上流側で主搬送路２０４と合流する。

反転搬送路２０５は、定着部３００の下流側で主搬送路２０４から分岐し、主搬送路２０４と反転搬送路２０５の分岐箇所に切換ゲート２０８を備える。反転搬送路２０５は、主搬送路２０４から分岐し、主搬送路２０４の下側で略水平方向に延在する第１の反転搬送路２０９を備える。第１の反転搬送路２０９では、用紙Ｐの搬送方向が矢印Ｄ１方向から矢印Ｄ２方向に反転される。

反転搬送路２０５は、矢印Ｄ２で示す搬送方向に対して第１の反転搬送路２０９から上方に分岐し、略Ｕ形状に曲がる第２の反転搬送路２１０と、第２の反転搬送路２１０から、第１の反転搬送路２０９に沿って延在する第３の反転搬送路２１１を備える。更に、反転搬送路２０５は、第３の反転搬送路２１１から略Ｕ形状に曲がり、主搬送路２０４と合流する第４の反転搬送路２１２を備える。

画像形成装置Ｓでは、主搬送路２０４を搬送され、転写ニップ部１９及び定着部３００を通過した用紙Ｐは、上側を向いた面に画像が形成される。用紙Ｐの両面に画像を形成する場合、上側を向いた一の面に画像が形成された用紙Ｐが主搬送路２０４から反転搬送路２０５の第１の反転搬送路２０９に搬送されることで、画像形成面が下側を向く。

第１の反転搬送路２０９へ搬送された用紙Ｐが、第２の反転搬送路２１０から第３の反転搬送路２１１へ搬送されることで、画像形成面が上側を向く。そして、第３の反転搬送路２１１へ搬送された用紙Ｐが、第４の反転搬送路２１２から主搬送路２０４へ搬送されることで、画像形成面が下側を向く。これにより、用紙Ｐが表裏反転され、上側を向いた他の面に画像を形成することが可能となる。

定着部３００は、画像が転写された用紙Ｐに対して、画像を定着させる定着処理を行う。定着部３００は、互いに圧接して配置される一対の定着部材として定着ローラ３０１と定着ローラ３０２を備え、定着ローラ３０１と定着ローラ３０２が圧接されることで定着ニップ部３０３が形成される。

また、定着部３００は、定着部材を加熱する加熱手段として、定着ローラ３０１を加熱する定着ヒータ３０４を備える。定着ヒータ３０４は通電によって点灯し、例えばハロゲンランプを用いることができる。定着部３００は、用紙Ｐを搬送するとともに、一対の定着ローラ３０１，３０２による圧力定着、定着ヒータ３０４による熱定着を行うことで、画像を用紙Ｐに定着させる。

画像形成装置Ｓでは、光書込部１３Ｙ，１３Ｍ，１３Ｃ，１３ＢＫとして、上述した走査光学装置１Ａ〜１Ｅの何れかを備えることで、画像形成領域の外側にトンボ画像を形成する構成において、トンボ画像を形成するための最大走査光路の更に外側に、同期信号生成光路が形成されるような光学系を備える必要がない。これにより、最大走査光路に合わせて設計された結像光学系を利用して、同期信号生成光路を通る光を同期センサに結像することができる。従って、光学系の小型化を図ることができる。

本発明は、製本等を目的とした用途で使用される画像形成装置の走査光学装置に適用される。

１Ａ，１Ｂ，１Ｃ，１Ｄ，１Ｅ・・・画像形成装置、２ａ・・・第１の光源、２ｂ・・・第２の光源、３・・・回転多面鏡、４・・・像面、５・・・同期センサ、６・・・結像光学系、７・・・ミラー

Claims (5)

1. 画像を形成する光を出射する第１の光源と、
   同期信号を生成する光を出射する第２の光源と、
   前記第１の光源から出射された光及び前記第２の光源から出射された光を主走査方向に偏向する偏向器と、
   前記第１の光源から出射され、前記偏向器で偏向された光を像面に結像させると共に、前記第２の光源から出射され、前記偏向器で偏向された光を光検出手段に結像させる結像光学系を備え、
   前記第１の光源から出射された光と前記第２の光源から出射された光は、前記偏向器に対する主走査方向と直交した副走査方向における入射角度、あるいは、入射位置の何れか、または両方を異ならせた
   ことを特徴とする走査光学装置。
2. 前記第１の光源から出射された光と前記第２の光源から出射された光は、主走査方向において光路を重なる位置とした
   ことを特徴とする請求項１に記載の走査光学装置。
3. 前記第１の光源から出射された光と前記第２の光源から出射された光は、前記偏向器に対する主走査方向における入射角度を異ならせた
   ことを特徴とする請求項１に記載の走査光学装置。
4. 前記第１の光源から出射される光の前記偏向器に対する主走査方向における入射角度を、前記第２の光源から出射される光の前記偏向器に対する主走査方向における入射角度より小さくした
   ことを特徴とする請求項３に記載の走査光学装置。
5. 用紙に画像を形成する画像形成部を備え、
   前記画像形成部は、請求項１から請求項４の何れか１項に記載の走査光学装置を備えた
   ことを特徴とする画像形成装置。

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