JP4608403B2 - 光走査装置およびそれを用いた画像形成システム - Google Patents

Description

本発明は、光走査装置およびそれを用いた画像形成システムに関する。

従来、例えば、複写機、レーザプリンタなどの画像形成システムにおいて、色分解された画像信号に基づき、複数の走査ビームを変調して、露光走査を行い、複数色の画像を形成してそれらを重ね合わせることによりフルカラー画像を形成するものが知られている。
例えば、特許文献１には、４つのレーザビームを、２つの回転多面鏡で偏向して、感光ドラム上で露光走査することにより４色の画像を形成し、それらを重ね合わせてフルカラー画像を形成するカラー画像形成装置が記載されている。
特公平４−５１８２９号公報（図１、４）

しかしながら、上記のような従来の光走査装置およびそれを用いた画像形成システムには、以下のような問題があった。
特許文献１に記載の技術では、回転多面鏡およびそれを駆動するモータを共用することができるものの、光源およびｆθレンズなどの走査光学系を別個に備えるので、部品点数が多くなるとともに、装置が大型化するという問題がある。

本発明は、上記のような問題に鑑みてなされたものであり、簡素かつ小型の構成で複数ビームの露光走査を行う光走査装置およびそれを用いた画像形成システムを提供することを目的とする。

上記の課題を解決するために、本発明の光走査装置は、
光ビームを発生するビーム光源と、該ビーム光源から出射された光ビームにより感光体に対して露光走査を行うために一定走査面内で前記光ビームを主走査方向に偏向走査する光偏向器とを有する光走査装置であって、
前記光偏向器で偏向された光ビームを、その偏向角（以下、走査画角という）の複数の範囲に応じて異なる方向に導いて、前記光偏向器で偏向された光ビームにより形成される走査面を複数の相異なる走査面に分割する走査面分割手段を備える構成とする。さらに、
該走査面分割手段で分割された複数の走査面をそれぞれ折り返して、対応する複数の相異なる感光体に導いて各々像面を形成させる複数の折り返しミラーを備え、
前記複数の折り返しミラーにより、複数の走査面を走査されるそれぞれの光ビームが前記複数の相異なる感光体のうちの対応する感光体の表面上に互いに平行な走査線をなして主走査され、前記複数の互いに平行な走査線を含む平面は、前記主走査方向と直交する副走査方向に平行であり、かつそれぞれの前記走査線の主走査方向の走査幅が前記副走査方向から見て略重なり合う位置関係に形成される。

また、本発明の画像形成システムは、本発明の光走査装置を用いて、多ビームの露光走査を行い、画像を形成する構成とする。
この発明によれば、本発明の光走査装置を用いるので、本発明の光走査装置と同様の作用効果を備える。

本発明の光走査装置およびそれを用いた画像形成システムによれば、１つの偏向走査によりビーム光源を共通使用して複数の露光走査を行うことができるので、複数ビームにより露光走査を行う場合に簡素かつ小型の構成とすることができるという効果を奏する。

以下では、本発明の実施の形態について添付図面を参照して説明する。すべての図面において、実施形態が異なる場合であっても、同一または相当する部材には同一の符号を付し、共通する説明は省略する。

［第１の実施形態］
本発明の第１の実施形態に係る光走査装置について説明する。
図１、２、３は、本発明の第１の実施形態に係る光走査装置の概略構成について説明するためのそれぞれ上面視、正面視、裏面視の模式的な構成説明図である。図４は、本発明の第１の実施形態に係る光走査装置の光学レイアウト図である。ここで、各図において、光線は一部を除いて軸上主光線のみを記載している。また、図３では、光偏向器に入射するまでの光路を紙面内に展開して図示している。

本実施形態の光走査装置１は、図１に示すように、例えば、画像形成システムの一部に用いられる光記録媒体である感光体１１Ａ、１１Ｂなどの表面に、それぞれ像面１０Ａ、１０Ｂを一致させ、それぞれの上で露光走査を行う２ビームの光走査装置である。その概略構成は、制御部１００、レーザ光源２、コリメートレンズ３、ビーム整形スリット４、シリンドリカルレンズ５、ポリゴンスキャナ６、ｆθレンズ７、走査面分割ミラー８Ａ、８Ｂ、および折り返しミラー９Ａ、９Ｂからなる。

制御部１００は、光走査装置１の制御全般を行うもので、少なくとも、レーザ光源２、ポリゴンスキャナ６、同期検知センサ１４と電気的に接続され、外部から入力される情報信号１０１に基づいてレーザ光源２を駆動するレーザ駆動信号１０２、ポリゴンスキャナ６をＯＮ／ＯＦＦ制御するとともに、ＯＮ時に等角速度で回転せしめるポリゴンスキャナ駆動信号１０３を、それぞれレーザ光源２、ポリゴンスキャナ６に対して送出するとともに、後述する同期検知センサ１４から同期検知信号１０４の供給を受けて走査開始位置の同期制御を行うものである。

レーザ光源２は、感光体１１Ａ、１１Ｂに対して十分な感度を有する波長光からなるレーザビーム３０を出射するためのもので、例えば半導体レーザからなる。レーザ光源２は、制御部１００から送出されてきたレーザ駆動信号１０２に基づいて駆動する。これにより、レーザ光源２から情報信号１０１に基づいて変調されたレーザビーム３０が出射される。

コリメートレンズ３は、レーザ光源２から出射されたレーザビーム３０を略平行光に集光する光学素子である。

ビーム整形スリット４は、コリメートレンズ３により略平行光とされたレーザビーム３０を、像面１０Ａ、１０Ｂ上で主走査方向、副走査方向に適宜の結像スポット径にするために、レーザビーム３０のビーム形状を整形する部材である。ビーム整形スリット４には、後述するｆθレンズ７、シリンドリカルレンズ５の光学特性に応じて、遮光板上に適宜の大きさを有する楕円状、矩形状、長円状などの開口が形成された部材を採用することができる。

なお、以下では、誤解の恐れがないかぎり、主走査方向および副走査方向を広義の意味に用い、走査位置での方向に限らず、各光路に直交する断面の２方向を参照する場合にも用いることにする。すなわち、その光路に沿って進んで像面に到達するときに、像面で主走査方向、副走査方向に一致する方向を、光路上のどの位置でもそれぞれ主走査方向、副走査方向と称する。

シリンドリカルレンズ５は、ビーム整形スリット４を透過したレーザビーム３０を主走査方向に延びる線状に結像するための光学素子である。
ポリゴンスキャナ６は、シリンドリカルレンズ５を透過した主走査方向に略平行で、副走査方向に結像されたレーザビーム３０を主走査方向に偏向するものであり、本実施形態では、不図示のモータ軸上に６角形のポリゴンミラーが設けられ、制御部１００からポリゴンスキャナ駆動信号１０３の供給を受けて、図１の矢印方向に一定角速度で回転するものである。
シリンドリカルレンズ５の位置は、レーザビーム３０を偏向するポリゴンミラー面６ａ上に略焦点位置が一致するように調整されている。

ｆθレンズ７は、ポリゴンスキャナ６により偏向され、等角度走査されるレーザビーム３０を、一定の像面１０Ａ、１０Ｂ上で等速走査するためのｆθ特性を備える走査光学系である。
また、ｆθレンズ７は、副走査方向には、ポリゴンミラー面６ａの面倒れの影響を低減する、いわゆる面倒れ補正を行うために、主走査方向と異なるパワーを備え、レーザビーム３０を偏向するポリゴンミラー面６ａと、像面１０Ａ、１０Ｂとが共役の位置関係になっている。
ｆθレンズ７は、ｆθ特性を備える結像光学系であれば、適宜の光学面を備えたレンズまたは適宜の光学面を組み合わせたレンズ群を好適に採用することができる。
本実施形態では、アナモフィックレンズ面を有する単玉レンズから構成されている。

ｆθレンズ７は、図４に示すように、レーザビーム３０の有効走査半画角±θ_ｍａｘとして、光軸４０を中心として、像高±Ｈ＝±ｆ・θ_ｍａｘの範囲を走査する走査光学系を形成している。
ここで、像高の符号は、光軸４０に関してレーザ光源２の位置する側を正方向とする。

走査面分割ミラー８Ａ、８Ｂは、ｆθレンズ７を透過したレーザビーム３０を走査画角に応じてそれぞれ異なる方向に偏向し、レーザビーム３０の走査面を複数に分割する反射ミラーであり、走査面分割手段の一実施形態をなすものである。
走査面分割ミラー８Ａは、走査画角θが次式を満足する範囲で、レーザビーム３０を図２においてｆθレンズ７の上側に向けて斜めに偏向する反射ミラーである。
θ_ａ≦θ≦θ_ｍａｘ ・・・（１）
ここで、θ_ａは、０°近傍の一定走査画角である。
走査面分割ミラー８Ｂは、走査画角θが次式を満足する範囲で、レーザビーム３０を図２においてｆθレンズ７の下側に向けて斜めに偏向する反射ミラーである。
−θ_ｍａｘ≦θ≦θ_ｂ ・・・（２）
ここで、走査画角θ_ａ、θ_ｂは、略等しい値であり、かつθ_ｂ＜θ_ａである。

折り返しミラー９Ａ、９Ｂは、図２に示すように、それぞれ走査面分割ミラー８Ａ、８Ｂにより偏向されたレーザビーム３０を偏向して、その走査線が距離Ｌだけ離れた平行線となり、かつ図１、３に示すように、各走査線の走査幅が副走査方向から見て略重なり合う位置関係となるようにするための光路折り曲げ手段である。このため、像面１０Ａ、１０Ｂは、同一平面上にある。また、本実施形態では、各走査線の走査幅が副走査方向から見て重なり合う範囲を大きくとるために、それぞれの像面における走査範囲は、光軸４０に対して略対称となっている。

すなわち、光走査装置１は、前記走査面分割手段で分割された複数の走査面をそれぞれ折り返す複数の折り返しミラーを備え、該複数の折り返しミラーにより、前記複数の走査面を走査されるそれぞれの光ビームが一定の平面上に互いに平行な走査線をなして主走査され、かつそれぞれの主走査方向の走査幅が前記主走査方向と直交する副走査方向から見て略重なり合う位置関係に形成される光走査装置となっている。
このため、各走査線により露光走査された走査線の画像を重ね合わせる画像形成システムに好適な光走査装置となる。

また、光走査装置１は、前記走査面分割手段が、２つ設けられ、それぞれの分割後の光路が、分割前の走査面を挟む位置関係に設けられた光走査装置となっている。
このように配置することにより、像面１０Ａ、１０Ｂを離して配置することが容易となり、感光体１１Ａ、１１Ｂおよびそのまわりの作像手段などを配置するスペースを確保しやすくなるという利点がある。
さらに、本実施形態のように、折り返しミラー９Ａ、９Ｂをｆθレンズ７と重なり合う位置関係に配置することにより、ｆθレンズ７の上下のスペースを有効利用することができ、コンパクトな装置を構成することができるという利点がある。すなわち、走査光学系を挟んで互いに反対側の位置に折り返しミラーを配置して、走査光学系と重なり合う位置関係とすることにより、走査光学系の上下方向のスペースを有効利用することができ、コンパクトな装置とすることができるという利点がある。

光走査装置１は、それぞれの走査線の走査開始位置の同期制御を行うために、図３に示すように、折り曲げミラー１２、同期検知レンズ１３、および同期検知センサ１４を備えている。
折り曲げミラー１２は、ｆθレンズ７を透過したレーザビーム３０のうち、走査画角が−θ_Ｄ（ただし、θ_Ｄ＞θ_ｍａｘ）の光を偏向し、同期検知手段に導くためのものである。
同期検知レンズ１３は、折り曲げミラー１２により光路を折り曲げられたレーザビーム３０が、同期検知手段により精度よく検知されるために、結像位置やスポット径の大きさを調整するための集光光学素子である。
同期検知センサ１４は、同期検知レンズ１３により集光されたレーザビーム３０が走査画角−θ_Ｄに対応する所定像高に到来したことを検知して同期検知信号１０４を発生するための同期検知手段である。例えば、細長い矩形状の受光面を有するＰＩＮフォトダイオードとそれに接続された同期検知信号発生回路などからなる。
同期検知センサ１４は、制御部１００と電気的に接続され、制御部１００に同期検知信号１０４を送出できるようになっている。

すなわち、光走査装置１は、前記露光走査の走査開始位置の同期制御を行うための単数の同期検知手段を備え、該同期検知手段の同期検知信号を、前記複数の走査面の露光走査の同期制御に共通使用するようになっている。
そのため、同期検知手段を複数の露光走査に兼用することができるので、部品点数を削減することができるという利点がある。
また、同期検知手段を１つしか用いないので、同期検知を行うための走査画角範囲が少なくて済むので、有効画像幅を広く取ることができるという利点もある。

次に、本実施形態の光走査装置１の動作について光路に沿って説明する。
情報信号１０１が制御部１００に送出されると、制御部１００からレーザ駆動信号１０２がレーザ光源２に送出され、情報信号１０１に基づいて変調されたレーザビーム３０が出射される。出射されたレーザビーム３０は、コリメートレンズ３により略平行光とされ、ビーム整形スリット４に入射し、ビーム整形スリット４の形状により断面形状が整形された略平行光として、シリンドリカルレンズ５に入射される。

シリンドリカルレンズ５を透過したレーザビーム３０は、副走査方向に集光され、ポリゴンスキャナ６のポリゴンミラー面６ａ上の点Ｐ（図４参照）に入射し、主走査方向に延びる線状に結像される。

一方、ポリゴンスキャナ６は、制御部１００によりレーザ光源２の発振開始に先立って回転が開始され、一定角速度で回転する。
そのため、レーザビーム３０が入射すると、レーザビーム３０を少なくとも走査画角−θ_Ｄ〜＋θ_ｍａｘの範囲で、一定角速度で繰り返し偏向走査する。

走査画角−θ_Ｄのレーザビーム３０は、非画像域にあり、図３に示すように、ｆθレンズ７により主走査方向および副走査方向に集光され、折り曲げミラー１２により偏向され、同期検知レンズ１３を透過して、所定のスポット径とされ、同期検知センサ１４に導かれる。
同期検知センサ１４の位置は光路レイアウトの上では、図４の点Ａの像高に相当する。すなわち、ｆ・θ_Ｄ＝Ｈ＋Ｈ_０である。
そして、レーザビーム３０が同期検知センサ１４により受光されると、同期検知信号１０４が生成され、制御部１００に送出される。

一方、走査画角θが式（２）を満足する範囲では、ｆθレンズ７を透過したレーザビーム３０は、光学レイアウト上で点Ｂから点Ｄまで等速走査する（図４参照）。
また、走査画角θが式（１）を満足する範囲では、ｆθレンズ７を透過したレーザビーム３０は、光学レイアウト上で点Ｅから点Ｇまで等速走査する（図４参照）。
実際に形成される光路では、走査画角θが式（２）の範囲では、レーザビーム３０は走査面分割ミラー８Ｂにより偏向され、さらに折り返しミラー９Ｂにより折り返されて、正面視（図２参照）で逆Ｚ字状にコンパクトに折り畳まれた光路を形成して、像面１０Ｂに到達し図２の紙面垂直方向に等速走査される。
また、走査画角θが式（１）の範囲では、レーザビーム３０は走査面分割ミラー８Ａにより偏向され、さらに折り返しミラー９Ａにより折り返されて、正面視（図２参照）でＺ字状にコンパクトに折り畳まれた光路を形成して、像面１０Ａに到達し図２の紙面垂直方向に等速走査される。

像面１０Ａ、１０Ｂ上では、それぞれのレーザビーム３０が主走査方向および副走査方向に所定のスポット径で結像される。これらのスポット径は、ビーム整形スリット４の開口形状とｆθレンズ７の焦点距離により決まり、予め画像形成システムが必要とする露光画素の大きさに応じて設定されている。
また、副走査方向には、ポリゴンミラー面６ａの偏向点と像面とがそれぞれ共役のため、面倒れ補正がなされており、ポリゴンミラー面６ａの面倒れ誤差があっても、副走査方向の走査位置がずれることなく、すべてのポリゴンミラー面６ａに対して略同一の走査線上を走査する。

このようにして、レーザビーム３０は、光路が折り畳まれていない場合には、図４に示すように、同一の走査線上を点Ｂから点Ｇまで、像高±Ｈの間で等速走査されるところ、走査面分割ミラー８Ａ、８Ｂにより、幅約Ｈの２つの走査区間に分割され、さらに、折り返しミラー９Ａ、９Ｂにより、異なる像面１０Ａ、１０Ｂ上に折り返される。
像面１０Ａ、１０Ｂの位置は、折り返しミラー９Ａ、９Ｂの配置に依存するが、本実施形態では、それぞれの走査線が互いに平行に配置され、しかも走査範囲が光軸４０に対して略対称とされている。
例えば、像面１０Ａは、図４に示すように、平面視では、直線ＥＧの中点Ｆが光軸４０上の点ｆに位置された直線ｅｇの位置に配置される。また、特に図示しないが、同様に像面１０Ｂは、直線ＢＤの中点Ｃが点ｆと略同位置移動して、直線ｅｇと略重なる位置に配置される。
ここで、像面１０Ａ、１０Ｂ上の走査線の主走査方向の位置は、同期制御により書き込み位置を補正することができるので、補正限度内でずれていてもよい。

次に、光走査装置１を用いた露光走査の制御について説明する。
図５は、本発明の第１の実施形態に係る光走査装置の露光走査の制御について説明するためのタイミングチャートである。
ポリゴンスキャナ６が回転すると、各ポリゴンミラー面６ａにより、走査画角−θ_Ｄの方向に偏向されたレーザビーム３０が、折り曲げミラー１２、同期検知レンズ１３を介して、同期検知センサ１４に入射し、同期検知信号１０４を発生する。
例えば、図５に示すように、あるポリゴンミラー面６ａの偏向により、時刻ｔ_０で同期検知信号１０４が発生し、隣接するポリゴンミラー面６ａの偏向により時刻ｔ_５で次の同期検知信号１０４が発生するものとし、画角±θ_ｍａｘで走査される時間は、時刻Ｔ_１からＴ_２までとする。

光走査装置１は、時刻Ｔ_１からＴ_２の間に、像面１０Ｂ、１０Ａ上に、すなわち感光体１１Ｂ、１１Ａ上にそれぞれ１本ずつ走査線を描く。それぞれの露光に用いる情報信号１０１を情報信号Ｂ、Ａとする。
そのため、制御部１００は、時刻ｔ_０の同期検知信号１０４が発生すると、レーザビーム３０を消灯し、Δｔ_Ｂ＝ｔ_１−ｔ_０だけ遅延して、情報信号Ｂに応じたレーザ駆動信号１０２を発生し、同様にΔｔ_Ａ＝ｔ_３−ｔ_０だけ遅延して、情報信号Ａに応じたレーザ駆動信号１０２を発生する。
ここで、遅延時間Δｔ_Ｂ、Δｔ_Ａを調整することにより、情報信号Ｂ、Ａの書き出し位置を調整する同期制御を行うことができる。

副走査方向に関しては、情報信号Ａで露光された走査線は、情報信号Ｂで露光された走査線に対して、Δｔ_ＡＢ＝ｔ_３−ｔ_１だけ遅延され、距離Ｌだけ離れた位置に書き込まれる。したがって、感光体１１Ｂの走査線と感光体１１Ａの走査線とを重ね合わせるには、次式を満足すればよい。
Ｌ／Ｖ＋Δｔ_ＡＢ＝ｍ／（ｎ・Ｎ） ・・・（３）
ここで、Ｖは、感光体１１Ａ、１１Ｂの共通線速、Ｎはポリゴンスキャナ６の回転数、ｎはポリゴンミラー面６ａの面数、ｍは正の整数を表す。

このように、本実施形態の光走査装置１は、露光した走査線を重ね合わせる画像形成システムの露光ユニットとして用いることができる。

また、本実施形態の光走査装置１によれば、１つのレーザ光源２であっても、走査面分割ミラー８Ａ、８Ｂにより走査面を２分割して２つの異なる像面上に走査線を形成するので、多ビームの露光走査を行うことができる。
そのため、光ビームの数に比べてビーム光源を低減することができるので、ビーム光源やその駆動手段などの部品点数を低減することができるので製作コストを低減でき、しかもコンパクトな構成とすることができる。

また、本実施形態では、走査面分割ミラー８Ａ、８Ｂをｆθレンズ７の後の配置するので、１つの走査光学系で多ビームの露光走査を行う構成にもなっている。すなわちビーム光源と走査光学系とをともに共通使用している例になっている。

また、本来は、１本の走査線を形成する走査を複数の走査線に分割するので、既存の広幅の走査光学系を利用して、それより幅の狭い多ビームの光走査装置を容易に形成することができるという利点がある。例えば、汎用的なＡ３縦送り幅の走査光学系を、Ａ５縦送り幅の２ビーム走査光学系に転用することができる。

次に、本実施形態の変形例について説明する。
図６は、本発明の第１の実施形態の変形例の光走査装置の概略構成について説明するための正面視の模式的な構成説明図である。ここで、光線は一部を除いて軸上主光線のみを記載している。また、光偏向器に入射するまでの光路は紙面内に展開して図示している。

本変形例の光走査装置２０は、上記実施形態の光走査装置１の走査面分割ミラー８Ｂ、折り返しミラー９Ｂに代えて、それぞれ走査面分割ミラー８Ｃ、折り返しミラー９Ｃを備えるものである。以下、上記の実施形態と異なる点を中心に説明する。

走査面分割ミラー８Ｃは、走査画角θが式（２）を満足する範囲で、ｆθレンズ７を透過したレーザビーム３０を、図６に示すように、正面視で走査面分割ミラー８Ａの偏向方向と同じ側の斜め方向に偏向するものである。
折り返しミラー９Ｃは、走査面分割ミラー８Ｃで偏向されたレーザビーム３０を折り返して、像面１０Ａに形成される走査線と平行で、距離Ｌだけ離れた走査線を像面１０Ｃ上に形成する。そのため、像面１０Ｃ上には、感光体１１Ａと平行に配置された感光体１１Ｃを設け、その表面を露光走査することができる。

光走査装置２０は、像面１０Ａ、１０Ｃが、ｆθレンズ７に対して同方向に形成される点が、光走査装置１と異なる。すなわち、本変形例は、前記走査面分割手段が、２つ設けられ、それぞれの分割後の光路が、分割前の走査面に関して同方向となる位置関係に設けられた光走査装置となっている。
本変形例によれば、走査面分割手段により分割後の光路の間に、ｆθレンズ７などの部材を挟むことがないので、光走査装置１に比べて離間距離Ｌをより小さく設定することができるという利点がある。

［第２の実施形態］
本発明の第２の実施形態に係る画像形成システムについて説明する。
図７は、本発明の第２の実施形態に係る画像形成システムの概略構成について説明するための正面視の模式的な構成説明図である。

本実施形態の画像形成システム２００は、本発明の第１の実施形態に係る光走査装置を２つ用いて４ビームの露光走査を行うことにより４色画像を形成して、それらを重ね合わせてフルカラー画像を形成するものである。
画像形成システム２００の概略構成は、例えば、イエロー、マゼンタ、シアン、ブラックの色成分に色分解された情報信号に基づいて変調され、適宜のスポットに集光された４つのレーザビーム３０Ｙ、３０Ｍ、３０Ｃ、３０Ｋを、互いに平行な走査線として出射する露光部２０１と、それぞれのレーザビーム３０Ｙ、３０Ｍ、３０Ｃ、３０Ｋの露光情報に基づいて各色の画像を形成し、それらを転写紙２３上に転写し、定着する作像部２０２とからなる。

露光部２０１は、本発明の第１の実施形態の光走査装置１と同様の構成を有する光走査装置１Ａ、１Ｂを互いに位置合わせして配置したものを用いて構成される。光走査装置１Ａはレーザビーム３０Ｙ、３０Ｍを出射し、光走査装置１Ｂはレーザビーム３０Ｃ、３０Ｋを出射する。

作像部２０２は、４ビーム露光により、フルカラー画像が形成できれば、どのような作像装置を用いてもよいが、本実施形態では、電子写真を用いた４ドラムのタンデム型の作像装置を用いている。
すなわち、転写紙２３を搬送するために一方向に回転される無端ベルトからなる転写搬送ベルトユニット２１に沿って、搬送方向の上流側から、画像形成ユニット１５Ｙ、１５Ｍ、１５Ｃ、１５Ｋが等間隔に配置されている。そして、転写搬送ベルトユニット２１の搬送方向の下流側に、熱ローラ定着を行うための定着ユニット２２と転写紙２３を排紙するための排紙トレイ２４が設けられている。

画像形成ユニット１５Ｙ（１５Ｍ、１５Ｃ、１５Ｋ）は、レーザビーム３０Ｙ（３０Ｍ、３０Ｃ、３０Ｋ）を露光して、静電潜像を形成する感光体ドラム１６、感光体ドラム１６を均一帯電させる帯電器１７、静電潜像を現像するための現像器１８Ｙ（１８Ｍ、１８Ｃ、１８Ｋ）、現像されたトナー像を転写紙２３に転写する転写器１９からなる。
現像器１８Ｙ、１８Ｍ、１８Ｃ、１８Ｋは、それぞれイエロー、マゼンタ、シアン、ブラックに対応するカラートナーを、帯電させるとともにそれぞれの感光体ドラム１６上に形成された静電潜像に応じて感光体ドラム１６上に付着させる手段であり、例えば、１成分現像、２成分現像などどのような周知技術を用いてもよい。
これらの転写搬送ベルトユニット２１に対する配置位置は、色分解された情報信号に応じて、レーザビーム３０Ｙ、３０Ｍ、３０Ｃ、３０Ｋをそれぞれ適宜時間だけ遅延させて照射したとき、それぞれの走査線により形成されるトナー像が、転写紙２３上で同一線上に転写することができるような位置関係に配置されている。

なお、特に図示しないが、画像形成システム２００は、上記構成要素をそれぞれ制御して画像形成動作を行うための全体制御部や、給紙ユニットなどは当然に備えている。

画像形成システム２００によれば、色分解された情報信号により変調されたレーザビーム３０Ｙ、３０Ｍ、３０Ｃ、３０Ｋをそれぞれ適宜遅延させて照射し、それぞれ画像形成ユニット１５Ｙ、１５Ｍ、１５Ｃ、１５Ｋの感光体ドラム１６上に静電潜像を形成し、各色のトナーで現像して、転写紙２３上に重ね合わせて転写し、定着ユニット２２で定着して、フルカラー画像を形成することができる。

すなわち、本発明の第１の実施形態に係る光走査装置を備えることにより、多ビームの露光走査を行い、画像を形成することを特徴とする画像形成システムとなっている。
そのため、第１の実施形態に係る光走査装置と同様の作用効果を備える。

なお、上記の説明では、１つのビーム光源から出射された光ビームを走査面分割手段により２つに分割する場合の例で説明したが、分割する数は２つに限定されず、３つ以上であってもよい。例えば、４つに分割して、１つのビーム光源により４ビーム走査を行う光走査装置を形成してもよい。

また、上記の説明では、走査面分割手段により分割された後の光路をそれぞれ１つの折り返しミラーにより折り返す例で説明したが、必要に応じてより多くの折り返しミラーにより折り返してもよい。

また、上記の説明では、折り返しミラーで折り返された後の像面がそれぞれの走査線が平行となる場合について説明したが、色重ねする画像形成システムに用いる光走査装置でなければ、必ずしも平行としなくてもよい。
また、同様に、副走査方向に走査範囲が重なり合うように配置しなくてもよい。
例えば、互いに関係のない光記録媒体にそれぞれ別個の露光走査を行うような場合、それぞれの走査線の位置は、レイアウト上の都合により適宜の位置関係に配置すればよい。

また、上記の説明では、異なる像面が、異なる光記憶媒体上に形成される例で説明したが、走査線の位置が重ならなければ、同一の光記憶媒体上の異なる位置に走査線が形成されるように光ビームが折り返されるようにしてもよい。
例えば、１つの感光体ドラムなどの上に副走査方向に画素ピッチまたは画素ピッチの整数倍で走査する多ビームの光走査装置を形成してもよい。この場合、多ビーム走査により高速化された単色の画像形成システムを構成することができる。

また、上記の説明では、走査光学系が単玉レンズである場合について説明したが、走査光学系をレンズ群から構成してもよい。その場合、走査面分割手段は、走査光学系の後段に配置してもよく、走査光学系内のレンズ間の光路上に配置してもよい。後者の場合、走査面分割手段の後段に配置される、走査光学系のレンズまたはレンズ群は、走査面分割手段で分割される光路の像面ごとに複数設ける必要があるが、ビーム光源と走査面分割手段との間に配置された走査光学系のレンズまたはレンズ群は各光ビームに共通使用されるものである。
このような走査光学系の例として、球面のｆθレンズと像面近傍に配置される長尺シリンドリカルレンズからなる走査光学系を挙げることができる。この場合、走査面分割手段はｆθレンズと長尺シリンドリカルレンズとの間に配置することができる。

また、上記の説明では、本発明の光走査装置は、画像形成システムに好適に用いることができるものとして説明したが、本発明の光走査装置の用途は、画像形成システムには限定されない。

また、上記の説明では、光偏向器と走査面分割手段との間に走査光学系を含む例で説明したが、露光走査に必要な走査画角やスポット径などの光学特性によっては、走査光学系を含まない構成としてもよい。また、走査光学系を含むとしてもｆθ特性を備えない走査光学系であってもよい。

また、上記の説明では、同期検知手段を複数の露光走査において共通使用する場合の例で説明したが、走査面分割手段で分割された後の光路上にそれぞれ同期検知手段を設けてそれぞれの走査線ごとに同期制御を行うようにしてもよい。
この場合、同期検知信号からの遅延時間をそれぞれ短く設定することができるので、遅延時間を高精度に設定することができるという利点がある。

また、上記に説明したすべての構成要素は、技術的に可能であれば、本発明の技術的思想の範囲で、適宜組み合わせて実施することができる。例えば、第２の実施形態の画像形成システムの光走査装置として第１の実施形態の変形例の光走査装置は当然に採用することができる。

ここで、上記実施形態の用語と特許請求の範囲の用語との対応関係について名称が異なる場合について説明する。
レーザ光源２、ポリゴンスキャナ６は、それぞれビーム光源、光偏向器の一実施形態である。レーザビーム３０は、光ビームに対応する。走査面分割ミラー８Ａ、８Ｂ、８Ｃは、それぞれ走査面分割手段の一実施形態である。
同期検知センサ１４は、同期検知手段の一実施形態である。

本発明の第１の実施形態に係る光走査装置の概略構成について説明するための上面視の模式的な構成説明図である。 本発明の第１の実施形態に係る光走査装置の概略構成について説明するための正面視の模式的な構成説明図である。 本発明の第１の実施形態に係る光走査装置の概略構成について説明するための裏面視の模式的な構成説明図である。 本発明の第１の実施形態に係る光走査装置の光学レイアウト図である。 本発明の第１の実施形態に係る光走査装置の露光走査の制御について説明するためのタイミングチャートである。 本発明の第１の実施形態の変形例の光走査装置の概略構成について説明するための正面視の模式的な構成説明図である。 本発明の第２の実施形態に係る画像形成システムの概略構成について説明するための正面視の模式的な構成説明図である。

符号の説明

１、１Ａ、１Ｂ、２０ 光走査装置
２ レーザ光源（ビーム光源）
３ コリメートレンズ
４ ビーム整形スリット
５ シリンドリカルレンズ
６ ポリゴンスキャナ（光偏向器）
６ａ ポリゴンミラー面
７ ｆθレンズ
８Ａ、８Ｂ、８Ｃ 走査面分割ミラー（走査面分割手段）
９Ａ、９Ｂ、９Ｃ 折り返しミラー
１０Ａ、１０Ｂ、１０Ｃ 像面
１１Ａ、１１Ｂ、１１Ｃ 感光体
１４ 同期検知センサ（同期検知手段）
３０ レーザビーム
１００ 制御部
１０１ 情報信号
１０２ レーザ駆動信号
１０４ 同期検知信号
２００ 画像形成システム
２０１ 露光部
２０２ 作像部

Claims (4)

1. 光ビームを発生するビーム光源と、該ビーム光源から出射された光ビームにより感光体に対して露光走査を行うために一定走査面内で前記光ビームを主走査方向に偏向走査する光偏向器とを有する光走査装置であって、
   前記光偏向器で偏向された光ビームを、その偏向角（以下、走査画角という）の複数の範囲に応じて異なる方向に導いて、前記光偏向器で偏向された光ビームにより形成される走査面を複数の相異なる走査面に分割する走査面分割手段と、
   該走査面分割手段で分割された複数の走査面をそれぞれ折り返して、対応する複数の相異なる感光体に導いて各々像面を形成させる複数の折り返しミラーを備え、
   前記複数の折り返しミラーにより、複数の走査面を走査されるそれぞれの光ビームが前記複数の相異なる感光体のうちの対応する感光体の表面上に互いに平行な走査線をなして主走査され、前記複数の互いに平行な走査線を含む平面は、前記主走査方向と直交する副走査方向に平行であり、かつそれぞれの前記走査線の主走査方向の走査幅が前記副走査方向から見て略重なり合う位置関係に形成されることを特徴とする光走査装置。
2. 前記走査面分割手段が、２つ設けられ、それぞれの分割後の光路が、分割前の走査面を挟む位置関係に設けられたことを特徴とする請求項１に記載の光走査装置。
3. 前記露光走査の走査開始位置の同期制御を行うための単数の同期検知手段を備え、
   該同期検知手段の同期検知信号を、前記複数の走査面の露光走査の同期制御に共通使用することを特徴とする請求項１または２に記載の光走査装置。
4. 請求項１乃至３のいずれかに記載の光走査装置を用いて、多ビームの露光走査を行い、画像を形成することを特徴とする画像形成システム。
   

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