JP4375017B2 - 画像形成装置 - Google Patents

Description

本発明は、複数の光ビームによって感光体上に形成した複数の画像を重ね合わせて単一の画像として出力する電子写真方式の画像形成装置に関し、より詳しくは、画像情報に基づき複数の発光部を有するマルチビームレーザ等の光源の各発光部を点灯し、各発光部から出力された複数の光ビームによって感光体を露光走査する機能を有する、例えば、カラーレーザビームプリンタ、カラーデジタル複写機等の電子写真装置などの画像形成装置に関する。

近年のカラーレーザビームプリンタをはじめとしとするカラー画像形成装置は、低コストで高速かつ高画質である要求が高い。

画像形成装置を高速化する方法としては、各色ごとに個別に設けられた感光体上に光ビームを走査させて色毎の画像を形成し、転写媒体上で複数の画像を重ね合わせてカラー画像を形成するタンデム方式が広く知られている。

従来、この種のカラー画像形成装置としては、たとえば特許文献１（特開昭６３―２７１２７５号公報）に開示されている方法がある。

この方法は特許文献１の第１図に示すように、イエロー（Ｙｅｌｌｏｗ）、マゼンタ（Ｍａｇｅｎｔａ）、シアン（Ｃｙａｎ）、ブラック（Ｂｌａｃｋ）の４色の画像形成に対応した４つの感光体を配置し、感光体毎に光ビームを走査する光走査装置を設けて４色同時に画像形成動作することで高速化する方式であり、４つの光走査装置は同じ構成となっている。

この方式では、各光走査装置に設けられたミラーなどの光学部品、あるいは光走査装置そのものを微調整することで、感光体上に露光される光ビームの位置を微調整し、合成される４色間での光ビームの位置ずれを補正している。

また、特許文献２（特開昭５９−１２３３６８号公報）に開示されている方法は、特許文献２の第２図に示すように、1つの回転多面鏡の異なる反射面に複数のビームを入射させて、部品点数の低減を図った例である。

この方法では、複数の光ビームを回転多面鏡の異なる反射面に入射させるため、回転多面鏡により反射偏向される光ビームは、それぞれが回転多面鏡に対して異なる方向へ反射偏向される。

回転多面鏡により異なる方向へ反射変更された光ビームは、感光体上での主走査方向の向きが互いに異なる方向となる。

この方式では、各光走査装置に設けられたミラーなどの光学部品を微調整することで、感光体上に露光される光ビームの位置を微調整し、合成される４色間での光ビームの位置ずれを補正している。

さらに、特許文献３（特開平９−１８４９９１号公報）に開示されている方法は、特許文献３の図１、及び図２に示すように、１つの回転多面鏡に複数の光ビームを入射させるとともに、走査光学系に使用する部品の共通化をも図った例である。

この方法では、複数の光ビームを回転多面鏡の同じ反射面に入射させるため、回転多面鏡により反射偏向される光ビームは、それぞれが回転多面鏡に対して同じ方向へ反射偏向される。

回転多面鏡により同じ方向へ反射変更された光ビームは、感光体上での主走査方向の向きが全て同じ方向となる。

この方式では、各光走査装置に設けられたミラーなどの光学部品を微調整することで、感光体上に露光される光ビームの位置を微調整し、合成される４色間での光ビームの位置ずれを補正している。

また、画像形成装置を高画質化する方法として、光源に複数の発光部を２次元的に配置した面発光レーザを使用する方法が知られている。

特許文献４（特開２００１−２１５４２３号公報）に開示されている方法は、特許文献４の図３に示すように、光源として発光部が２次元的に配置された面発光レーザを使用した例であり、３６個の発光部を１つの面発光レーザ上に形成している。

面発光レーザから射出された３６本の光ビームを同時に感光体上に走査露光することで、２４００ｄｐｉの高密度光書き込みを可能にしている。

図３に示したように、面発光レーザは、主走査方向に複数の発光部がオフセットして配置されているため、画像形成時にはこのオフセット量を補正するように各発光部の主走査点灯タイミングを制御する。

また、画像領域外に同期用の光センサを設けて、主走査方向の画像書き出し開始位置を制御するが、光センサ上で点灯する発光部を３６個の発光部のうちの副走査方向に並んだ１列（６個）のみとすることで、２次元的な広がりを持つ露光像により画像書き出し開始位置がずれることを防止している。

このように発光部が２次元的に配置された面発光レーザを使用した光学系では、面発光レーザから射出される複数の光ビームは、光軸を法線とすると２方向の軸を持ち、この２軸で定まる平面内に２次元的に複数の光ビームが配置されることになる。

主走査方向をＸ軸、副走査方向をＹ軸とすると、たとえば図３では３６個の発光部が６個ずつ副走査方向に整列して配置されているので、Ｘ軸上では３６個の発光部は６個の座標を持つが、Ｙ軸上では３６個の座標を持つ。

このような複数の発光部が２次元的に配置されたマルチビームレーザを使用した光学系では、光学系内に光ビームを折り返すためのミラーがあると、折り返す方向によって２つの軸のうち、いずれかの軸の向きが反転する。

すなわち、図１７に示すように、光学系に主走査方向へ折り返すミラー１００，１０２があると、そのミラー１００，１０２を通過する前後では光ビーム束のＸ軸方向の向きが反転する。

また、図１８に示すように、光学系に副走査方向へ折り返すミラー１０４，１０６があると、そのミラー１０４，１０６を通過する前後では光ビーム束のＹ軸方向の向きが反転する。
特開昭６３―２７１２７５号公報 特開昭５９−１２３３６８号公報 特開平９−１８４９９１号公報 特開２００１−２１５４２３号公報

カラー画像形成装置を高速かつ高画質化するためには、以上述べたようにカラー画像形成装置をタンデム構成かつ面発光レーザ等の２次元マルチビームレーザを使用する方法が有効であるが、これらを同時に実装すると以下に示すような問題点が生ずる。

すなわち、発光部に２次元のマルチビームレーザを使用した場合、カラー画像形成装置内の複数の色間に対応する光学系が異なると、感光体上での複数の光ビームの配置が各色間で異なってしまう場合がある。

特許文献１の第１図に示したような感光体毎に光ビームを走査する光走査装置を設けた方式で、４つの光走査装置が同じ構成であれば、４つの感光体上での２次元光ビームの２軸の向きは同じになり、前記したような問題は発生しない。

しかし画像形成装置内部レイアウトの制約等の理由から一部の光走査装置を変更する場合や、白黒出力の生産性を上げるためにブラックのみ高速出力するような画像形成装置の場合は、ブラックの光学系を他の３色と異なる光学系に変更する場合があり、このような場合には画像形成装置内の全色を必ずしも全く同じ光学系で構成することは困難となり、無理に同じ光学系を使用すると、ミラー枚数の増加等コストアップの原因となってしまう。

本発明は、複数の発光部を２次元的に配置した光源を使用したカラー画像の形成が可能な画像形成装置において、各色の光学系の構成が異なり、感光体上のビーム配置を揃えることができない場合であっても、各画像を正確に重ね合わせることが可能な画像形成装置を提供することを目的とする。

請求項１に記載の発明は、光ビームを出射する複数の発光部を２次元的に配置した複数の光源と、前記光源毎に設けられ前記光源の各発光部を駆動する光源駆動回路と、前記光源駆動回路へ前記発光部毎の画像信号を出力する画像信号出力装置と、各光源毎に対応して配置された複数の感光体と、同一の前記光源から射出された複数の光ビームを走査光学系により前記光源に対応した前記感光体上で走査露光させて潜像を形成し、前記潜像を現像して各感光体上に形成した画像を複数重ね合わせて単一の画像として出力する画像形成装置であって、前記発光部の主走査方向の点灯順、同期用光ビームを出射する発光部、主走査方向に並ぶ発光部の点灯タイミング、及び、発光部の副走査方向の点灯順を選択する走査選択手段と、前記走査選択手段に接続され、前記走査選択手段に対して発光部の主走査方向の点灯順、同期用光ビームを出射する発光部、主走査方向に並ぶ発光部の点灯タイミング、及び、発光部の副走査方向の点灯順を指示する選択信号を出力する外部指示手段と、を有することを特徴としている。

次に、請求項１に記載の画像形成装置の作用を説明する。

画像信号出力装置から出力された画像信号は、光源駆動回路を介して光源の発光部へ出力され、発光部は画像信号に基づいて光ビームを出射する。

光ビームは、走査光学系により感光体上を主走査される。なお、感光体表面が主走査方向と直交する方向へ移動することで副走査が行なわれる。

このようにして、各感光体上に潜像が形成され、潜像を現像して形成した画像が複数重ねられて単一の画像が得られる。

ここで、複数の発光部が２次元的に配置された光源を用いた場合、感光体間で光学系が異なると、感光体上での複数の光ビームの配置が感光体間で異なってしまう場合があるが、外部指示手段を用いて、走査選択手段に対して発光部の主走査方向の点灯順、同期用光ビームを出射する発光部、主走査方向に並ぶ発光部の点灯タイミング、及び、発光部の副走査方向の点灯順を指示することで、同一の光源から出射して感光体上に照射される複数の光ビームの副走査方向の画像データ順が、各感光体間で同じにすることができ、これによって、各感光体で形成された画像を正確に重ね合わせることができる。

請求項２に記載の発明は、請求項１に記載の画像形成装置において、前記走査選択手段は、前記画像信号出力装置と前記光源駆動回路との間で、前記画像信号出力装置から前記光源駆動回路への各発光部に対する画像信号の入力を設定する、ことを特徴としている。

次に、請求項２に記載の画像形成装置の作用を説明する。

請求項２に記載の画像形成装置では、画像信号出力装置と光源駆動回路との間で、画像信号出力装置から光源駆動回路への各発光部に対する画像信号の入力が設定される。

請求項３に記載の発明は、請求項１に記載の画像形成装置において、前記走査選択手段は、前記光源駆動回路と前記光源との間で、前記画像信号出力装置から前記光源駆動回路への各発光部に対する画像信号の入力を設定する、ことを特徴としている。

次に、請求項３に記載の画像形成装置の作用を説明する。

請求項３に記載の画像形成装置では、走査選択手段が、光源駆動回路と光源との間で、画像信号出力装置から光源駆動回路への各発光部に対する画像信号の入力を設定する。

以上説明したように本発明によれば、複数の発光部が２次元的に配置された光源を用いた場合で、感光体上での複数の光ビームの配置が感光体間で異なってしまう場合であっても、外部指示手段を用いて、走査選択手段に対して発光部の主走査方向の点灯順、同期用光ビームを出射する発光部、主走査方向に並ぶ発光部の点灯タイミング、及び、発光部の副走査方向の点灯順を指示することができるので、同一の光源から出射して感光体上に照射される複数の光ビームの副走査方向の画像データ順を各感光体間で同じにし、各感光体で形成された画像を正確に重ね合わせることができる。

［第１の実施形態］
以下、図面を参照して本発明の第１の実施形態に係る画像形成装置１０を説明する。
（画像形成装置の全体構成）
図１に示すように、本実施形態の画像形成装置１０は、ブラックの画像を形成する電子写真ユニット１０Ｋ、シアンの画像を形成する電子写真ユニット１０Ｃ、マゼンタの画像を形成する電子写真ユニット１０Ｍ、及びイエローの画像を形成する電子写真ユニット１０Ｙを備えている。

電子写真ユニット１０Ｋ、１０Ｃ、１０Ｍ、１０Ｙは、各々感光体ドラム１２、帯電装置１４、現像装置１６、転写装置１８、クリーニング装置２０を備えている。

ここで、ブラックの画像を形成する電子写真ユニット１０Ｋの感光体ドラム１２は、他の電子写真ユニット１０Ｃ、１０Ｍ、１０Ｙの感光体ドラム１２よりも径が大きくなっており、白黒画像を出力することによって電子写真ユニット１０Ｋの感光体ドラム１２のみが早く寿命に達してしまうことを防止している。

電子写真ユニット１０Ｋ、１０Ｃ、１０Ｍ、１０Ｙは、水平に配置されており、電子写真ユニット１０Ｋ、１０Ｃの上方にはブラック、及びシアン用の光走査装置２２ＣＫ、電子写真ユニット１０Ｍ、１０Ｙの上方にはマゼンタ、及びイエロー用の光走査装置２２ＭＹが配置されている。

また、電子写真ユニット１０Ｋ、１０Ｃ、１０Ｍ、１０Ｙの下方には、ロール２４Ａ〜Ｇで支持されたベルト状の中間転写体２６が配置されている。

なお、中間転写体２６は、ロール２４Ａ〜Ｇによって図１の矢印Ａ方向に駆動される。

中間転写体２６は、感光体ドラム１２と転写装置１８のロールとで挟持されており、感光体ドラム１２のトナー像が中間転写体２６に転写されるようになっている。

中間転写体２６の下方には、複数枚の用紙２８を積み重ねる用紙トレイ３０が配置されている。

用紙トレイ３０の上方には、用紙２８を搬送するロール３２Ａ〜Ｆが配置されている。

用紙２８は、ロール３２Ａ〜Ｆにより１枚づつ搬送されるようになっており、用紙２８は、ロール３２Ｆとロール２４Ｅとの間で、中間転写体２６に接触し、中間転写体２６上の画像が転写されるようになっている。

なお、画像の転写された用紙２８は、定着器３４を介して装置外へと搬送される。
（光走査装置の詳細）
次に、光走査装置２２ＹＭ、及び光走査装置２２ＣＫを詳細に説明する。

図２には、光走査装置２２ＹＭと光走査装置２２ＣＫとが重なって示されている。図２において実線が光走査装置２２ＹＭのＹ色とＭ色及び光走査装置ＣＫのＣ色の光路であり、点線が光走査装置２２ＣＫのＫ色の光路である。

光走査装置２２ＹＭ、及び光走査装置２２ＣＫは、各々筐体３６を備えている。

筐体３６の内部には、回転多面鏡３８、２枚組みのＦθレンズ４０Ａ，Ｂ、折り返しミラー４２、折り返しミラー４４、副走査方向に屈折率を有するシリンドリカルミラー４６、折り返しミラー４８、折り返しミラー５０、折り返しミラー５２、シリンドリカルミラー５４が設けられている。

２つの感光体ドラム１２に対する２つの光源（図２では図示せず。詳細は後述する。）からの光束は、一つの回転多面鏡３８によって偏向反射され、２枚組みのＦθレンズ４０Ａ，Ｂで光束が感光体ドラム１２上を等速で走査するように主走査方向において結像される。

マゼンタ（Ｍ）とブラック（Ｋ）の光路で説明すると、Ｆθレンズ４０Ａ，Ｂを通過した光束は、折り返しミラー４２、４４で折り返され、シリンドリカルミラー４６、折り返しミラー４８を介すことで副走査方向において感光体ドラム１２上に結像される。

なお、シリンドリカルミラー４６は、回転多面鏡３８の面倒れ補正光学系としても機能している。

一方、イエロー、及びシアンでは、折り返しミラー５０、５２、及びシリンドリカルミラー５４を介して感光体ドラム１２に至る。

一つの筐体３６内に収められる２つの光学系は、同じＦθレンズ４０Ａ，Ｂを共用しているので、回転多面鏡３８から感光体ドラム１２までの光路長は、２つの光学系で同一となっている。

また、光走査装置２２ＣＫと光走査装置２２ＹＭは同一構成のＦθレンズ４０Ａ，Ｂを共用しているので、イエロー、マゼンタ、シアン、ブラック全ての光路長は筐体３６間で同一となっている。

しかしながら、ブラックはマゼンタよりも筐体３６から感光体ドラム１２までの距離が短いため、筐体３６の内部ではブラックの光路長をマゼンタの光路長よりも長くしなければならない。

そのため、図２に示すように、折り返しミラー４４、４８とシリンドリカルミラー４６の位置を、ブラックとマゼンタとで少しずつ変えて光路長の差を吸収している。

図３は、光学走査装置２２ＹＭの光学系を上から見た平面図である。

なお、図３では、Ｆθレンズ４０Ａ，Ｂから光源側の光学系のみを記載しており、その他は省略している。

光学走査装置２２ＹＭは、イエロー用の光源５６Ｙとマゼンタ用の光源５６Ｍを備えている。光源５６Ｙ、及び光源５６Ｍは、各々複数の光ビームを射出する、いわゆる面発光レーザアレイである。

本実施形態の光源５６Ｙ、光源５６Ｍ、光源５６Ｃ、及び光源５６Ｋは、全て同一構造の面発光レーザアレイであり、それぞれ図４に示すように、３６本の光ビームを射出するために３６個の発光部３７を有するものである。

図４（Ａ）〜（Ｄ）は、イエロー、マゼンタ、シアン、及びブラック用の各光ビームに対し、それぞれ回転多面鏡３８側から光源を見た図であり、図４での上下方向は、回転多面鏡３８の回転軸の上下方向と一致させて示している。

図４の図中、例えば、（１−１）は複数の発光部３７の内の１列目の１番目を意味し、（６−６）は６列目の６番を意味する。

なお、各マルチレーザビームの向きを分かりやすくするために、図４に示す複数の発光部３７のうちの特定のもの（６−６）を黒丸で図示している。

図４に示すように、本実施形態では、光源５６Ｙ、光源５６Ｍ、光源５６Ｃ、及び光源５６Ｋは、全て同じ向きに取り付けているため、光源側では、主走査方向の軸の向きと副走査方向の軸の向きが全て同じになっている。
（駆動制御部の詳細）
図５（Ａ）には、光源５６Ｙに接続される電気系のブロック図が示されている。なお、光源５６Ｍ、光源５６Ｃ、及び光源５６Ｋに接続される電気系も同様の構成であるので説明は省略する。

図５（Ａ）に示すように、光源５６Ｙには、光源駆動回路９０、走査選択手段９２、及び画像信号出力装置９４が順に接続されて構成された駆動制御部９６が接続されており、光源５６Ｙはこの駆動制御部９６によって駆動される。

画像信号出力装置９８には、後述する同期用光センサ７４が接続されており、同期用光センサ７４からの同期信号（ＳＯＳ信号）が入力されると共に、図示しない画像入力装置や画像処理装置、或いはネットワークを介して接続されたＰＣ等の他の装置から送信された画像データが入力される。

画像信号出力装置９８は、同期用光センサ７４から出力された同期信号に基づいて、光ビームの各回の主走査における画像形成期間（光ビームが感光体上の画像形成領域を走査している期間）に、光源５６Ｙに設けられている個々の発光部３７の点消灯を各々独立に制御することで感光体上に画像を形成させるための画像信号を生成し、光源駆動回路９０側へ出力する。

画像信号出力装置９４から出力された画像信号は、光源駆動回路９０に入力され、光源５６Ｙの各発光部３７の点消灯が各々独立に制御される。これにより、感光体上の画像形成領域に画像が形成されることになる。

走査選択手段９２には、発光部３７の主走査方向の点灯順、同期用光ビームを出射する発光部３７、主走査方向に並ぶ発光部３７の点灯タイミング、及び、発光部３７の副走査方向の点灯順を指示する選択信号を出力する外部指示手段９９が接続されている。

オペレータは、外部指示手段９９により、発光部３７の主走査方向の点灯順、同期用光ビームを出射する発光部３７、主走査方向に並ぶ発光部３７の点灯タイミング、及び、発光部３７の副走査方向の点灯順を設定することができる。

なお、図５（Ａ）において符号０〜３５は、画像データ（ＶＤＡＴＡ）の番号を示している。

図３に示すように、光源５６Ｙの光ビーム射出側には、コリメートレンズ５８Ｙ、光源５６Ｍから出射された光ビームを反射する反射ミラー６０、シリンドリカルレンズ６２Ｙ、シリンドリカルレンズ６２Ｍ、光ビームの一部分を反射するハーフミラー６４、回転多面鏡３８が順に配置されている。

ここで、図１、２から分かるように、イエロー用の光ビームとマゼンタ用の光ビームとは、回転多面鏡３８入射時の高さがずれており、イエロー用の光ビームがマゼンタ用の光ビームよりも上側に位置している。

したがって、光源５６Ｍから出射された光ビームを反射する反射ミラー６０は、イエロー用の光源５６Ｍから出射された光ビームの光路よりも下側に配置されており、マゼンタ用の光ビームだけを反射してマゼンタ用の光ビームの光路と、イエロー用の光ビームの光路とが上から見て重なるようにしている。

また、反射ミラー６０から見て光源５６Ｙの方向とは９０°の方向に、コリメートレンズ６６Ｍ、及び光源５６Ｍが配置されている。

光源５６Ｙから射出された複数の光ビームはコリメートレンズ５８Ｙで略平行光とされ、光源５６Ｍから射出された複数の光ビームはコリメートレンズ６６Ｍで略平行光とされる。

前述したように、イエロー用の光ビームの光路とマゼンタ用の光ビームの光路とは高さが異なっており、少なくともＦθレンズ４０Ａ，Ｂまでは、イエロー用の光ビームの光路がマゼンタ用の光ビームの光路よりも上側に位置している。

なお、シリンドリカルレンズ６２Ｙの下側にシリンドリカルレンズ６２Ｍが配置されており、図３に示すように、上から見るとシリンドリカルレンズ６２Ｙとシリンドリカルレンズ６２Ｍとが重なっている。

シリンドリカルレンズ６２Ｙはコリメートされたイエロー用の光ビームを副走査方向にのみ集光させ、シリンドリカルレンズ６２Ｍはコリメートされたマゼンタ用の光ビームを副走査方向にのみ集光させる。

ハーフミラー６４は、光ビームの一部を分離し、光量検出用センサ６８へ光ビームを反射する。面発光レーザは、端面発光レーザのように光量検出用のバックビームが無いため、フロントビームから光量検出する必要がある。

なお、ハーフミラー６４を透過したイエロー用の光ビームＹＢは、回転多面鏡３８で偏向反射され、図２に示すように、Ｆθレンズ４０Ａ，Ｂ、折り返しミラー５０、折り返しミラー５２、及びシリンドリカルミラー５４を介して感光体ドラム１２に至る。

一方、ハーフミラー６４を透過したマゼンタ用の光ビームＭＢは、回転多面鏡３８で偏向反射され、図２に示すように、Ｆθレンズ４０Ａ，Ｂ、折り返しミラー４２、折り返しミラー４４、及びシリンドリカルミラー４６、折り返しミラー４８を介して感光体ドラム１２に至る。

図３に示すように、光走査装置２２ＹＭには、回転多面鏡３８の各反射面で感光体ドラム１２を露光するときのタイミングを合わせるために、感光体走査開始前のビーム通過タイミングを検出するビーム通過タイミング検出手段７０が設けられている。

ビーム通過タイミング検出手段７０は、光ビームの走査範囲のうち走査開始側の端部（ＳＯＳ：Ｓｔａｒｔ Ｏｆ Ｓｃａｎ）に相当する位置に配置されるピックアップミラー７２、及び予め決められた同期用の光ビームを検出するための同期用光センサ７４を備えている。

ピックアップミラー７２は、感光体走査前の同期用の光ビーム（図４参照。１列分６本）を反射し、ピックアップミラー７２で反射された同期用の光ビームが同期用光センサ７４に入射する。

なお、光走査装置２２ＣＫも光学走査装置２２ＹＭと同様の構成であるので、説明は省略する。

本実施形態では、各光学系における折り返しミラーの枚数が以下の表１のように設定されている。なお、回転多面鏡３８の反射面は、光ビームを主走査方向へ折り返すので、折り返しミラーとしてカウントしている。

即ち、本実施形態では、イエローとシアンの光学系において、折り返しミラーは各々４枚であり、主走査方向への折り返しミラーは１枚（回転多面鏡３８の反射面）、副走査方向への折り返しミラーは３枚（折り返しミラー５０、５２、シリンドリカルミラー５４）である。

また、マゼンタとブラックの光学系において、折り返しミラーは６枚であり、主走査方向への折り返しミラーは２枚（回転多面鏡３８の反射面、反射ミラー６０）、副走査方向への折り返しミラーは４枚（折り返しミラー４２、４４、４８、シリンドリカルミラー４６）である。

本実施形態では、イエローの光学系とマゼンタの光学系とでは、主走査方向の折り返しミラーの枚数差が１枚（奇数）であり、副走査方向の折り返しミラーの枚数差が１枚（奇数）となる。また、ブラックとの光学系とシアンの光学系とでは、主走査方向の折り返しミラーの枚数差が１枚（奇数）であり、副走査方向の折り返しミラーの枚数差が１枚（奇数）となる。
（作用）
次に、本実施形態の画像形成装置１０の作用を説明する。

本実施形態では、図４に示すように、イエロー用の光源５６Ｙ、シアン用の光源５６Ｃ、マゼンタ用の光源５６Ｍ及びブラック用の光源５６Ｋを全て同じ向きに取り付けており、イエロー用の光学系とマゼンタ用の光学系とでは、主走査方向の折り返しミラーの枚数差を１枚（奇数）、副走査方向の折り返しミラーの枚数差を１枚（奇数）とし、ブラック用の光学系とシアン用の光学系とでは、主走査方向の折り返しミラーの枚数差を１枚（奇数）、副走査方向の折り返しミラーの枚数差を１枚（奇数）としているので、図６（Ａ）〜（Ｄ）に示すように、感光体上では、マゼンタとブラックの像は、イエローとシアンの像に対して光軸回りに１８０°回転している。

図６（Ａ）〜（Ｄ）は、イエロー、マゼンタ、シアン、及びブラック用の各発光部３７から出射した光ビームＹＢ，ＭＢ，ＣＢ，ＫＢに対し、それぞれ回転多面鏡３８側から感光体ドラム１２を見た図であり、図６での上下方向は、回転多面鏡３８の回転軸の上下方向と一致させて示している。

なお、像（各光ビーム）の向きを分かりやすくするために、図６に示す複数の光ビームのうちの特定のものを黒丸で図示している（なお、図４における黒丸と、図６における黒丸とが対応している。）
図７は、本実施形態の折り返しミラーによる複数の光ビーム（２次元ビーム）の軸方向の変化を示している。

図７に示すように、感光体上に形成する画像の主走査方向、及び副走査方向がイエロー、シアンとマゼンタ、ブラックでそれぞれ１８０°回転している。

ここで、１つの光源の３６個の発光部３７に対応する３６個のデータ（ＶＤＡＴＡ．０〜ＶＤＡＴＡ．３５）を用意し、例えば、（１−１）の発光部３７にデータ（ＶＤＡＴＡ．０）を、（６−６）の発光部３７にデータ（ＶＤＡＴＡ．３５）が入力するようにデータを順に入力することを考えると、図８（Ａ）、及び図８（Ｂ）に示すように、イエロー、シアンに対して、マゼンタ、ブラックでは、感光体ドラム上でのデータの順番が副走査方向で逆になってしまう。

したがって、上述した光学系の構成の場合、外部指示手段９９より指示を行い、例えば、図８（Ｃ）に示すように、マゼンタ、及びブラックのデータ（ＶＤＡＴＡ）の順番を入れ換え、イエロー、及びシアンのデータの順とは逆に設定する。

これにより、感光体上の光ビームの２次元像が反転していても、イエロー、マゼンタ、シアン、ブラックの全ての色の画像を正確に感光体上に形成することが出来る。

なお、画像形成装置１０のレイアウトが許されれば、イエロー用の光源５６Ｙ、及びシアン用の光源５６Ｃに対し、マゼンタ用の光源５６Ｍ、及びブラック用の光源５６Ｋを１８０°回転させて取り付けても良い。

これにより、光源の位置では、イエロー、シアンに対して、マゼンタ、ブラックは主走査方向と副走査方向の軸の向きが、互いに逆方向になり、主走査方向への折り返しミラーによりビームが反射されると主走査方向の軸が反転し、図８及び図９から明らかなように、各感光体上での各々の光ビームの配置（２次元ビーム向き）を同じにすることができる。

なお、本実施形態では、走査選択手段９２が光源駆動回路９０と画像信号出力装置９４との間に配置されていたが、本発明はこれに限らず、図５（Ｂ）に示すように、発光部の主走査方向の点灯順を選択する走査選択手段９２Ａを光源駆動回路９０と画像信号出力装置９４との間に配置し、発光部の副走査方向の点灯順を選択する走査選択手段９２Ｂを光源駆動回路９０と光源５６Ｙとの間に配置し、走査選択手段９２Ａに主走査方向選択信号を出力する外部指示手段９９Ａを接続し、走査選択手段９２Ｂに副走査方向選択信号を出力する外部指示手段９９Ｂを接続するようにしても良い。
［第２の実施形態］
次に、図１０、及び図１１にしたがって本発明の第２の実施形態に係る画像形成装置８０を説明する。なお、第１の実施形態と同一構成には同一符号を付し、その説明は省略する。

第１の実施形態では、ブラック、及びシアン用の光走査装置２２ＣＫと、マゼンタ、及びイエロー用の光走査装置２２ＭＹとの２つの光学走査装置が設けられていたが、本実施形態の画像形成装置８０では、イエロー、マゼンタ、シアン、及びブラックの各色用の走査ビームを出射する１台の光走査装置２２ＣＫＭＹを備えている。

本実施形態では、各色に対応した感光体ドラム１２は、全て同一径に設定されている。

なお、図１０（Ａ）においては、電子写真ユニット１０Ｋ、１０Ｃ、１０Ｍ、１０Ｙは、感光体ドラム１２のみを図示しており、帯電装置１４、現像装置１６、転写装置１８、クリーニング装置２０等は記載を省略している。

本実施形態の光走査装置２２ＣＫＭＹは、第１の実施形態とほぼ同様の光学部品を備えているが、光学部品の配置、及び個数が異なっている。

本実施形態では、筐体３６の中央に一つの回転多面鏡３８が配置されており、回転多面鏡３８の左側（矢印Ｌ方向側）にブラック、及びシアン用の光学系が、回転多面鏡３８の右側（矢印Ｒ方向）にイエロー、及びマゼンタ用の光学系が配置されている。

本実施形態では、イエロー用の光ビームＹＢの光路とマゼンタ用の光ビームＭＢの光路とは高さが異なっており、少なくともＦθレンズ４０Ａ，Ｂまでは、イエロー用の光ビームＹＢの光路がマゼンタ用の光ビームＭＢの光路よりも下側に位置している。

また、ブラック用の光ビームＫＢの光路とシアン用の光ビームＣＢの光路とは高さが異なっており、少なくともＦθレンズ４０Ａ，Ｂまでは、ブラック用の光ビームＫＢの光路がシアン用の光ビームＣＢの光路よりも下側に位置している。

なお、図１０（Ｂ）に示すように、光源からＦθレンズ４０Ａ，Ｂまでの光学系においては、ブラック及びシアン用の光学系と、イエロー及びマゼンタ用の光学系とは左右対称である。

本実施形態では、各光学系における折り返しミラーの枚数を下記の表２のように設定している。

即ち、本実施形態では、イエロー用の光学系において、主走査方向への折り返しミラーが２枚（回転多面鏡３８の反射面、反射ミラー６０）、副走査方向への折り返しミラーが３枚（折り返しミラー５０、５２、シリンドリカルミラー５４）、折り返しミラーとしては合計５枚である。

マゼンタ用の光学系において、主走査方向への折り返しミラーが１枚（回転多面鏡３８の反射面）、副走査方向への折り返しミラーが２枚（折り返しミラー４２、シリンドリカルミラー４６）、折り返しミラーとしては合計３枚である。

なお、図示は省略するが、本実施形態ではマゼンタ用の光源５６を、イエロー用の光源５６Ｙに対して光軸回りに１８０度回転させて取り付けている。

シアン用の光学系において、主走査方向への折り返しミラーが１枚（回転多面鏡３８の反射面）、副走査方向への折り返しミラーが３枚（折り返しミラー５０、折り返しミラー５２、シリンドリカルミラー５４）、折り返しミラーとしては合計４枚である。

また、ブラック用の光学系において、主走査方向への折り返しミラーが２枚（回転多面鏡３８の反射面、反射ミラー６０）、副走査方向への折り返しミラーが４枚（折り返しミラー４２、折り返しミラー４４、シリンドリカルミラー４６、折り返しミラー４８）、折り返しミラーとしては合計６枚である。

即ち、本実施形態のシアン用とブラック用の光学系においては、第１の実施形態のシアン用とブラック用の光学系と同じ構成となっている。

図１１は、本実施形態の折り返しミラーによる複数の光ビーム（２次元ビーム）の軸方向の変化を示している。

イエロー用の光源５６Ｙ、シアン用の光源５６Ｃ、マゼンタ用の光源５６Ｍ、及びブラック用の光源５６Ｋを同じ方向に取り付けると、イエローとマゼンタ、シアンとブラックの感光体上の像は、主走査方向への折り返しミラーの枚数と、副走査方向への折り返しミラーの枚数から、それぞれ１８０°光軸回りに回転してしまう。

本実施形態では、イエローとマゼンタでは感光体上の像が１８０°反転しているため、この場合、例えばマゼンタのデータの順番を入れ換えることで、感光体上の光ビームの２次元像が１８０°回転していてもイエローの画像とマゼンタの画像を正確に重ね合わせることが出来る。

同様に、シアン、及びブラックも、イエロー、及びマゼンタと同様にシアンに対してブラックのデータの順番を入れ換えることにより、シアンの画像とブラックの画像を正確に感光体上に重ね合わせることが出来る。

したがって、イエロー、マゼンタ、シアン、ブラックの全ての色の画像を正確に重ね合わせることが出来る。

なお、図１２に示すように、マゼンタ用の光源５６Ｍ、シアン用の光源５６Ｃに対しイエロー用の光源５６Ｙ、及びブラック用の光源５６Ｋを１８０°回転させて取り付けても良い。

つまり、マゼンタ用の光源５６Ｍ、シアン用の光源５６Ｃに対しイエロー用の光源５６Ｙ、及びブラック用の光源５６Ｋを１８０°回転させて取り付けることにより、光源の位置では主走査方向と副走査方向の軸の向きが、互いに逆方向になる。

主走査方向への折り返しミラーによりビームが反射されると主走査方向の軸の向きが反転し、副走査方向への折り返しミラーによりビームが反射されると副走査方向の軸の向きが反転する。

本実施形態では、イエロー用のビーム、ゼンタ用のビームと、シアン用のビーム、ブラック用のビームが回転多面鏡３８に対して逆方向へ偏向走査されているため、感光体上での座標は主走査方向、副走査方向ともに逆向きになった場合に、４色の画像を重ね合わせたときの向きが一致する。

図１２から明らかなように、本実施形態の構成とすることで、イエロー、マゼンタとシアン、ブラックの各感光体上での各々の光ビームの配置（２次元ビーム向き）を同じにすることができる。

なお、前述した実施形態と同様に、各光源の各発行部３７に対するデータの入力順は、各色の画像が正確に重なるように設定する。
［第３の実施形態］
次に、本発明の第３の実施形態に係る画像形成装置を説明する。

図１３に示すように、本実施形態の画像形成装置は、２つの光源１０８，１１０とその光源１０８，１１０に対応する光学系の折り返しミラー１１２，１１４を備えている。

光源１０８，１１０から射出された２次元光ビームの２軸の方向は同一である。なお、符号１１５は回転多面鏡である。

夫々の光ビームが露光される感光体１１６，１１８上の２次元光ビームの向きは、Ｘ軸（主走査方向の軸）が共に光学系の主走査方向（感光体１１６，１１８の軸線方向）と一致しているが、副走査方向は感光体１１６，１１８の回転方向に対して互いに逆向きになっている。

したがって、図１３の光学系により感光体１１６，１１８に露光される画像の向きを揃えるためには、光源１０８及び光源１１０のうち何れか一方の光源に入力する画像信号を、副走査方向に反転して入力する必要がある。

この場合は、感光体上での２次元光スポット配列を示す図１４（Ａ），（Ｂ），（Ｃ）に示すように、画像信号の入力を入れ換えることにより（（６−６）に対してＶＤＡＴＡ．３５、（１−１）に対してＶＤＡＴＡ．０となっていたものを（６−６）に対してＶＤＡＴＡ．０、（１−１）に対してＶＤＡＴＡ．３５とする。）、感光体上での像は２色間で主走査方向には反転しているが、重ねあわされる画像は２色揃ったものとなる。

なお、この画像形成装置では、２つの光源１０８，１１０の一方を１８０°回転させて使用しても良い。

この場合には、図１４（Ａ），（Ｂ），（Ｄ）に示すように、画像信号の入れ換えは必要なく、主走査方向同期信号検知用ビーム列を変更し、主走査方向の各ビームの点灯タイミングを変更することにより感光体上での像は２色間で主走査方向には反転しているが、重ね合わされる画像は２色揃ったものとなる。

なお、別の方法として、２つの光源１０８，１１０の一方を１８０°回転させて使用する場合、主走査方向同期信号検知ビーム列を変更せずに光源を１８０°回転させた側の画像形成タイミング（主走査同期信号出力から画像形成までの時間）を変更することにより２色間の主走査ずれを補正するようにしても良い。

なお、前述した実施形態と同様に、各光源の各発行部３７に対するデータの入力順は、各色の画像が正確に重なるように設定する。
［第４の実施形態］
次に、本発明の第４の実施形態に係る画像形成装置を説明する。

図１５に示すように、本実施形態の画像形成装置は、光源１２０，１２２とその光源１２０，１２２から出射される光ビームが通過する光学系の折り返しミラー１２３，１２４，１２６を備えている。

なお、符号１２７は、回転多面鏡である。

図１５に示したように、光源１２０，１２２から射出された２次元光ビームの２軸の方向は同一である。

夫々の光ビームが露光される感光体ドラム１２８，１３０上での２軸の向きは、感光体上での２次元光スポット配列を示す図１６にも示すように、光ビームの主走査方向（感光体ドラム１２８，１３０の軸線方向）に対して互いに逆向きになっている。

したがって、図１５の光学系により感光体ドラム１２８，１３０に露光される画像の向きを揃えるためには、光源１２０及び光源１２２のうち何れか一方の光源に入力する画像信号の入力のタイミングを、主走査方向に反転する必要がある。

この場合は、図１６（Ｃ）に示すように、主走査同期信号（ＳＯＳ）検知用ビーム列を変更し、主走査方向の各ビームの点灯タイミングを変更することにより感光体上での像は２色間で反転しているが、重ね合わされる画像は２色揃ったものとなる。

別の方法としては、主走査同期検知用ビーム列を変更せずに画像形成タイミング(主走査同期信号出力から画像形成までの時間)を変更することにより２色間の主走査ずれを補正するようにしても良い。

また、光源１２０，１２２の一方を１８０°回転させて使用しても良い。

この場合には、図１６（Ｄ）に示すように、画像信号の入力を入れ換えることにより、感光体上での像は２色間で反転しているが、印字される画像は２色揃ったものになる。

なお、前述した実施形態と同様に、各光源の各発行部３７に対するデータの入力順は、各色の画像が正確に重なるように設定する。
［その他の実施形態］
なお、本実施形態では、複数のマルチビームレーザから出射された複数のビームが回転多面鏡に入射する例を示したが、本発明はこれに限定されるものではなく、特許文献１の明細書の第１図に示したような、１つのマルチビームレーザから出射された複数の光ビームが回転多面鏡に入射するような光学系を持つ光走査装置が複数配置されるような場合でも、その中の一部の光走査装置がレイアウトの制約や増速などの要求に対応するために、光学系が他の光走査装置と比べて異なるような場合にも適用されるものである。

第１の実施形態に係る画像形成装置の要部の側面図である。 第１の実施形態に係る画像形成装置の光走査装置の側面図である。 光走査装置の要部の平面図である。 （Ａ）〜（Ｄ）は光源の正面である。 （Ａ），（Ｂ）は電気系のブロック図である。 （Ａ）〜（Ｄ）は感光体上の光ビーム像を示す説明図である。 （Ａ）はイエロー及びシアン用の光学系における折り返しミラーによる光ビームの軸方向の変化を示す説明図であり、（Ｂ）はブラック及びマゼンタ用の光学系における折り返しミラーによる光ビームの軸方向の変化を示す説明図である。 （Ａ）〜（Ｄ）は第１の実施形態に係る画像形成装置の感光体上の光ビーム像を示す説明図である。 （Ａ）はイエロー及びシアン用の光学系における折り返しミラーによる光ビームの軸方向の変化を示す説明図であり、（Ｂ）はブラック及びマゼンタ用の光学系における折り返しミラーによる光ビームの軸方向の変化を示す説明図である。 （Ａ）は第２の実施形態に係る画像形成装置の要部の側面図であり、（Ｂ）は光走査装置の要部の平面図である。 （Ａ）はイエロー用の光学系における折り返しミラーによる光ビームの軸方向の変化を示す説明図であり、（Ｂ）はマゼンタ用の光学系における折り返しミラーによる光ビームの軸方向の変化を示す説明図であり、（Ｃ）はシアン用の光学系における折り返しミラーによる光ビームの軸方向の変化を示す説明図であり、（Ｄ）はブラック用の光学系における折り返しミラーによる光ビームの軸方向の変化を示す説明図である。 （Ａ）はイエロー用の光学系における折り返しミラーによる光ビームの軸方向の変化を示す説明図であり、（Ｂ）はマゼンタ用の光学系における折り返しミラーによる光ビームの軸方向の変化を示す説明図であり、（Ｃ）はシアン用の光学系における折り返しミラーによる光ビームの軸方向の変化を示す説明図であり、（Ｄ）はブラック用の光学系における折り返しミラーによる光ビームの軸方向の変化を示す説明図である。 第３の実施形態に係る画像形成装置の要部の斜視図である。 （Ａ）〜（Ｄ）は第３の実施形態に係る画像形成装置の感光体上の光ビーム像を示す説明図である。 第４の実施形態に係る画像形成装置の要部の斜視図である。 （Ａ）〜（Ｄ）は第４の実施形態に係る画像形成装置の感光体上の光ビーム像を示す説明図である。 従来例に係る画像形成装置の要部の斜視図である。 従来例に係る画像形成装置の要部の斜視図である。

符号の説明

１０ 画像形成装置
１２ 感光体ドラム（感光体）
３７ 発光部
３８ 回転多面鏡（走査光学系）
４２ 折り返しミラー（走査光学系）
４４ 折り返しミラー（走査光学系）
４６ シリンドリカルミラー（走査光学系）
４８ 折り返しミラー（走査光学系）
５０ 折り返しミラー（走査光学系）
５２ 折り返しミラー（走査光学系）
５４ シリンドリカルミラー（走査光学系）
５６Ｙ 光源
５６Ｍ 光源
５６Ｃ 光源
５６Ｋ 光源
６０ 反射ミラー（走査光学系）
８０ 画像形成装置

Claims (3)

1. 光ビームを出射する複数の発光部を２次元的に配置した複数の光源と、前記光源毎に設けられ前記光源の各発光部を駆動する光源駆動回路と、前記光源駆動回路へ前記発光部毎の画像信号を出力する画像信号出力装置と、各光源毎に対応して配置された複数の感光体と、同一の前記光源から射出された複数の光ビームを走査光学系により前記光源に対応した前記感光体上で走査露光させて潜像を形成し、前記潜像を現像して各感光体上に形成した画像を複数重ね合わせて単一の画像として出力する画像形成装置であって、
   前記発光部の主走査方向の点灯順、同期用光ビームを出射する発光部、主走査方向に並ぶ発光部の点灯タイミング、及び、発光部の副走査方向の点灯順を選択する走査選択手段と、
   前記走査選択手段に接続され、前記走査選択手段に対して発光部の主走査方向の点灯順、同期用光ビームを出射する発光部、主走査方向に並ぶ発光部の点灯タイミング、及び、発光部の副走査方向の点灯順を指示する選択信号を出力する外部指示手段と、
   を有することを特徴とする画像形成装置。
2. 前記走査選択手段は、前記画像信号出力装置と前記光源駆動回路との間で、前記画像信号出力装置から前記光源駆動回路への各発光部に対する画像信号の入力を設定する、ことを特徴とする請求項１に記載の画像形成装置。
3. 前記走査選択手段は、前記光源駆動回路と前記光源との間で、前記画像信号出力装置から前記光源駆動回路への各発光部に対する画像信号の入力を設定する、ことを特徴とする請求項１に記載の画像形成装置。

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