JP5071528B2 - 光走査装置 - Google Patents

Description

本発明は、光走査装置に関し、特に、被走査面にビームを走査する光走査装置に関する。

従来の光走査装置としては、例えば、特許文献１に記載の光走査装置が知られている。該光走査装置は、面発光レーザ、回転多面鏡、ハーフミラー、受光素子及び制御部を備えており、感光体ドラムに対して複数のビームを同時に走査する。

面発光レーザは、複数のビームを放射する。回転多面鏡は、複数のビームを偏向し、感光体ドラムに複数のビームを走査する。ハーフミラーは、面発光レーザと回転多面鏡との間に設けられ、複数のビームのそれぞれの一部を反射する。受光素子は、ハーフミラーが反射したビームを受光し、ビームの光量に応じた電圧を有する信号を生成する。制御部は、受光素子が生成した信号に基づいて、面発光レーザを制御する。これにより、面発光レーザの出力がフィードバック制御されるようになる。

ところで、特許文献１に記載の光走査装置では、複数のビームの一部がハーフミラーにより受光素子側へと反射されている。そのため、回転多面鏡により偏向されたビームの光量は、面発光レーザが放射したビームの光量に対して、ハーフミラーにて反射されたビームの光量の分だけ低下している。回転多面鏡により偏向されたビームの光量が低下すると、主走査同期信号の検知に用いられるビームの光量も低下する。その結果、主走査同期信号の検知に用いられるビームの光量が不十分となり、主走査同期信号を正確に生成することができないおそれがある。

特開２００２−４０３５０号公報

そこで、本発明の目的は、偏向手段により偏向されたビームの光量の低下を抑制できる光走査装置を提供することである。

本発明の一形態に係る光走査装置は、 被走査面にビームを走査する光走査装置であって、一方向に複数のビームを放射する面発光レーザーと、前記ビームを偏向する偏向手段と、前記ビームの光量を検知する検知手段と、前記ビームが前記光源から前記偏向手段へと進行する第１の経路と、該ビームが該光源から前記検知手段へと進行する第２の経路とに、該ビームの経路を切り替える切り替え手段と、前記検知手段が検知した前記ビームの光量に基づいて、前記光源の出力を制御する制御手段と、を備えており、前記切り替え手段は、前記複数のビームの内、主走査同期信号の生成に用いられる前記ビームの経路のみを切り替える１つの反射型液晶素子からなる第１の切り替え手段と、前記主走査同期信号の生成に用いられる前記ビーム以外の全ての前記ビームの経路を切り替える１つの反射型液晶素子からなる第２の切り替え手段と、を含んでいること、を特徴とする。

本発明によれば、偏向手段により偏向されたビームの光量の低下を抑制できる。

画像形成装置の全体構成を示した図である。 光走査装置の外観斜視図である。 光走査装置の印刷時におけるタイミングチャートである。 光走査装置の印刷時におけるタイミングチャートである。 光走査装置の構成図である。 光走査装置の印刷時におけるタイミングチャートである。 光走査装置の構成図である。 光走査装置の印刷時におけるタイミングチャートである。

以下に、本発明の一実施形態に係る光走査装置について図面を参照しながら説明する。

（画像形成装置の構成）
以下に、本発明の実施形態に係る光走査装置を備えた画像形成装置について図面を参照しながら説明する。図１は、画像形成装置１の全体構成を示した図である。

画像形成装置１は、電子写真方式によるカラープリンタであって、いわゆるタンデム式で４色（Ｙ：イエロー、Ｍ：マゼンタ、Ｃ：シアン、Ｋ：ブラック）の画像を合成するように構成したものである。該画像形成装置１は、スキャナにより読み取った画像データに基づいて、用紙Ｐに画像を形成する機能を有し、図１に示すように、印刷部２、給紙部１５、タイミングローラ対１９、定着装置２０、排紙トレイ２１及び制御部３０を備えている。

制御部３０は、画像形成装置１全体の動作を制御し、ＣＰＵにより実現される。給紙部１５は、用紙Ｐを１枚ずつ供給する役割を果たし、用紙トレイ１６及び給紙ローラ１７を含む。用紙トレイ１６には、印刷前の状態の用紙Ｐが複数枚重ねて載置される。給紙ローラ１７は、用紙トレイ１６に載置された用紙Ｐを１枚ずつ取り出す。タイミングローラ対１９は、印刷部２においてトナー画像が用紙Ｐに２次転写されるように、タイミングを調整しながら用紙Ｐを搬送する。

印刷部２は、給紙部１５から供給されてくる用紙Ｐにトナー画像を形成し、作像部２２（２２Ｙ，２２Ｍ，２２Ｃ，２２Ｋ）、光走査装置６（６ａ〜６ｃ）、転写部８（８Ｙ，８Ｍ，８Ｃ，８Ｋ）、中間転写ベルト１１、駆動ローラ１２、従動ローラ１３、２次転写ローラ１４及びクリーニング装置１８を含んでいる。また、作像部２２（２２Ｙ，２２Ｍ，２２Ｃ，２２Ｋ）は、感光体ドラム４（４Ｙ，４Ｍ，４Ｃ，４Ｋ）、帯電器５（５Ｙ，５Ｍ，５Ｃ，５Ｋ）、現像装置７（７Ｙ，７Ｍ，７Ｃ，７Ｋ）、クリーナー９（９Ｙ，９Ｍ，９Ｃ，９Ｋ）及びイレーサ１０（１０Ｙ，１０Ｍ，１０Ｃ，１０Ｋ）を含んでいる。

帯電器５は、感光体ドラム４の周面（被走査面）を帯電させる。光走査装置６は、制御部３０の制御により、感光体ドラム４Ｙ，４Ｍ，４Ｃ，４Ｋの周面に対してビームＢＹ，ＢＭ，ＢＣ，ＢＫを走査する。これにより、感光体ドラム４Ｙ，４Ｍ，４Ｃ，４Ｋの周面には静電潜像が形成される。

現像装置７（７Ｙ，７Ｍ，７Ｃ，７Ｋ）は、図１に示すように、現像ローラ７２（７２Ｙ，７２Ｍ，７２Ｃ，７２Ｋ）、供給ローラ７４（７４Ｙ，７４Ｍ，７４Ｃ，７４Ｋ）、撹拌ローラ７６（７６Ｙ，７６Ｍ，７６Ｃ，７６Ｋ）及び収容部７８（７８Ｙ，７８Ｍ，７８Ｃ，７８Ｋ）を備えている。図１では、図面が煩雑になることを防止するために、現像装置７Ｙの現像ローラ７２Ｙ、供給ローラ７４Ｙ、撹拌ローラ７６Ｙ及び収容部７８Ｙのみ参照符号を付してある。

収容部７８は、現像装置７の本体を構成しており、トナーを収容していると共に、現像ローラ７２、供給ローラ７４及び撹拌ローラ７６を格納している。撹拌ローラ７６は、収容部７８内のトナーを撹拌して負に帯電させる。供給ローラ７４は、負に帯電しているトナーを現像ローラ７２に供給する。現像ローラ７２は、感光体ドラム４にトナーを付与する。具体的には、感光体ドラム４と現像ローラ７２との間に現像電界を形成するための負の現像バイアス電圧が現像ローラ７２に対して印加されている。トナーは、負に帯電しているので、現像電界による影響を受けて、現像ローラ７２から感光体ドラム４へと移動する。そして、感光体ドラム４には、静電潜像が形成されているので、静電潜像に基づいてトナーが感光体ドラム４に付着する。これにより、静電潜像に基づいたトナー画像が感光体ドラム４に現像される。

中間転写ベルト１１は、駆動ローラ１２と従動ローラ１３との間に張り渡されており、感光体ドラム４に現像されたトナー画像が１次転写される。転写部８は、中間転写ベルト１１の内周面に対向するように配置されており、１次転写電圧を印加されることにより、感光体ドラム４に形成されたトナー画像を中間転写ベルト１１に１次転写する役割を果たす。クリーナー９は、１次転写後に感光体ドラム４の周面に残存しているトナーを回収する役割を果たす。イレーサ１０は、感光体ドラム４の周面の電荷を除去する。駆動ローラ１２は、中間転写ベルト駆動部（図１には記載せず）により回転させられることにより、中間転写ベルト１１を矢印αの方向に駆動させる。これにより、中間転写ベルト１１は、トナー画像を２次転写ローラ１４まで搬送する。

２次転写ローラ１４は、中間転写ベルト１１と対向し、ドラム形状をなしている。そして、２次転写ローラ１４は、転写電圧が印加されることにより、中間転写ベルト１１との間を通過する用紙Ｐに対して、中間転写ベルト１１が担持しているトナー画像を２次転写する。より詳細には、駆動ローラ１２は接地電位に保たれている。また、中間転写ベルト１１は、駆動ローラ１２に接触しているので、接地電位に近い正の電位に保たれている。そして、２次転写ローラ１４の電位が駆動ローラ１２及び中間転写ベルト１１の電位よりも高くなるように、２次転写ローラ１４に対して正の転写電圧が印加されている。トナー画像は、負に帯電しているので、駆動ローラ１２と２次転写ローラ１４との間に発生している電界によって、中間転写ベルト１１から用紙Ｐに対して転写される。

クリーニング装置１８は、用紙Ｐへのトナー画像の２次転写後に、中間転写ベルト１１に残存しているトナーを除去する。

トナー画像が２次転写された用紙Ｐは、定着装置２０に搬送される。定着装置２０は、用紙Ｐに対して加熱処理及び加圧処理を施すことにより、トナー画像を用紙Ｐに定着させる。排紙トレイ２１には、印刷済みの用紙Ｐが載置される。

（第１の実施形態）
（光走査装置の構成）
以下に、第１の実施形態に係る光走査装置６ａの構成について図面を参照しながら説明する。図２は、光走査装置６ａの外観斜視図である。図２では、Ｋ（ブラック）の感光体ドラム４Ｋの周面にビームＢＫを照射するための構成のみが記載されている。また、実際の光走査装置６ａには、ミラー等の光学素子が設けられているが、説明を簡単にするために図２では省略してある。また、以下では、感光体ドラム４Ｋの長手方向を主走査方向と定義し、感光体ドラム４Ｋが回転時に周面が進行する方向を副走査方向と定義する。主走査方向と副走査方向とは直行している。また、各ビームＢＫにおいて、進行方向に向かって平面視したときにおいて左方向を主走査方向と呼び、進行方向に向かって平面視したときにおいて上方向を副走査方向と呼ぶ。

光走査装置６ａは、光源６０Ｋ、コリメータレンズ６１Ｋ、シリンドリカルレンズ６２Ｋ、偏向器（偏向手段）６４、走査レンズ６６Ｋ，６８Ｋ、ミラー８０Ｋ、センサ８２Ｋ、反射型液晶素子（切り替え手段）８４Ｋ、センサ８６Ｋを備えている。また、図２には図示していない制御部３０も、光走査装置６ａの一部を構成している。

光源６０Ｋは、面発光レーザ（ＶＣＳＥＬ）であり、ビームＢＫ１〜ＢＫ４を一方の方向のみに放射する。より詳細には、光源６０Ｋは、複数の半導体層が積層されてなる半導体素子であり、発光点６０Ｋ−１〜６０Ｋ−４を有している。そして、発光点６０Ｋ−１〜６０Ｋ−４はそれぞれ、半導体素子の積層方向の一方の方向にのみに、拡散光であるビームＢＫ１〜ＢＫ４を放射する。ビームＢＫ１は、主走査同期信号（ＳＯＳ信号）の生成に用いられ、ビームＢＫ２〜ＢＫ４は、静電潜像の形成に用いられる。発光点６０Ｋ−１〜６０Ｋ−４は、副走査方向に一列に並んでおり、ビームＢＫ１〜ＢＫ４も、副走査方向に一列に並んでいる。また、図１のビームＢＫは、ビームＢＫ１〜ＢＫ４の総称である。

コリメータレンズ６１Ｋは、拡散光であるビームＢＫ１〜ＢＫ４を平行光に変換する。シリンドリカルレンズ６２Ｋは、偏向器６４の反射面上で線状となるように、ビームＢＫ１〜ＢＫ４を副走査方向に集光する。

偏向器６４は、ポリゴンミラー及びモータにより構成されており、ビームＢＫ１〜ＢＫ４を主走査方向に等角速度で偏向する。走査レンズ６６Ｋ，６８Ｋは、偏向されたビームＢＫ１〜ＢＫ４の収差を補正する。これにより、ビームＢＫ１〜ＢＫ４は、感光体ドラム４Ｋの周面に結像する。感光体ドラム４Ｋは、図示しないモータ等の駆動手段により、所定速度で回転駆動される。そして、ビームＢＫ２〜ＢＫ４による主走査と感光体ドラム４Ｋの回転による副走査にて２次元の画像（静電潜像）が形成される。

ミラー８０Ｋは、感光体ドラム４Ｋの主走査方向の上流端近傍に設けられ、ビームＢＫ１を反射する。センサ８２Ｋは、ミラー８０Ｋが反射したビームＢＫ１を受光し、主走査同期信号（ＳＯＳ信号）を生成する。具体的には、センサ８２Ｋは、ビームＢＫ１が入射していないときには、ハイレベルの電位の信号を出力しており、ビームＢＫ１が入射したときには、ローレベルの電位の信号を出力する。そして、制御部３０は、ＳＯＳ信号がローレベルになったことを検知したら、所定期間経過後に光源６０ＫにビームＢＫ２〜ＢＫ４を放射させて、静電潜像の書き込みを開始する。

反射型液晶素子８４Ｋは、ビームＢＫ１〜ＢＫ４が光源６０Ｋから偏向器６４へと進行する経路Ｒ１と、ビームＢＫ１〜ＢＫ４が光源６０Ｋからセンサ８６Ｋへと進行する経路Ｒ２とを切り替える。より詳細には、反射型液晶素子８４Ｋは、コリメータレンズ６１Ｋとシリンドリカルレンズ６２Ｋとの間に設けられている。そして、反射型液晶素子８４Ｋは、ハイレベルの電圧が印加されている状態では、ビームＢＫ１〜ＢＫ４を透過させる。すなわち、ビームＢＫ１〜ＢＫ４は、偏向器６４に向かって進行する。一方、反射型液晶素子８４Ｋは、ローレベルの電圧が印加されている状態では、ビームＢＫ１〜ＢＫ４を反射させる。すなわち、ビームＢＫ１〜ＢＫ４は、センサ８６Ｋに向かって進行する。

センサ８６Ｋは、反射型液晶素子８４Ｋが反射したビームＢＫ１〜ＢＫ４を受光し、検知したビームＢＫ１〜ＢＫ４の光量に応じた電圧を有する検知信号を生成する。制御部３０は、センサ８６Ｋの検知信号に基づいて、光源６０Ｋの出力（すなわち、ビームＢＫ１〜ＢＫ４の光量）を制御する。なお、Ｙ（イエロー），Ｍ（マゼンタ），Ｃ（シアン）の感光体ドラム４Ｙ，４Ｍ，４Ｃの周面にビームＢＹ，ＢＭ，ＢＣを照射するための構成は、Ｋ（ブラック）の感光体ドラム４Ｋの周面にビームＢＫを照射するための構成と同じであるので、説明を省略する。

（光走査装置の動作）
以下に、光走査装置６ａの動作について図面を参照しながら説明する。以下では、制御部３０が印刷指示を受け付けてから印刷動作を開始するまでの間に、Ｋ（ブラック）の感光体ドラム４Ｋの周面にビームＢＫを照射するための構成が行う動作について説明する。図３は、光走査装置６ａの印刷時におけるタイミングチャートである。

制御部３０は、印刷指示を受け付けると、光源６０Ｋの各発光点６０Ｋ−１〜６０Ｋ−４が放射するビームＢＫ１〜ＢＫ４の光量が設定光量になるように、光源６０Ｋの出力を調整する。具体的には、制御部３０は、反射型液晶素子８４Ｋを反射状態に制御すると共に、印字許可信号を印字禁止状態とする。そして、時刻ｔ１において、制御部３０は、発光点６０Ｋ−１をＯＦＦからＯＮに切り替える。応じて、発光点６０Ｋ−１は、ビームＢＫ１を放射する。ビームＢＫ１は、反射型液晶素子８４Ｋにて反射され、センサ８６Ｋに入射する。センサ８６Ｋが受光しているビームＢＫ１の光量は、増加していく。そして、制御部３０は、センサ８６Ｋからの検知信号に基づいてビームＢＫ１の光量が設定光量に到達したと判定したら、発光点６０Ｋ−１をＯＮからＯＦＦに切り替える（時刻ｔ２）。

時刻ｔ２において、制御部３０は、発光点６０Ｋ−２をＯＦＦからＯＮに切り替える。応じて、発光点６０Ｋ−２は、ビームＢＫ２を放射する。ビームＢＫ２は、反射型液晶素子８４Ｋにて反射され、センサ８６Ｋに入射する。センサ８６Ｋが受光しているビームＢＫ２の光量は、増加していく。そして、制御部３０は、センサ８６Ｋからの検知信号に基づいてビームＢＫ２の光量が設定光量に到達したと判定したら、発光点６０Ｋ−２をＯＮからＯＦＦに切り替える（時刻ｔ３）。

時刻ｔ３において、制御部３０は、発光点６０Ｋ−３をＯＦＦからＯＮに切り替える。応じて、発光点６０Ｋ−３は、ビームＢＫ３を放射する。ビームＢＫ３は、反射型液晶素子８４Ｋにて反射され、センサ８６Ｋに入射する。センサ８６Ｋが受光しているビームＢＫ３の光量は、増加していく。そして、制御部３０は、センサ８６Ｋからの検知信号に基づいてビームＢＫ３の光量が設定光量に到達したと判定したら、発光点６０Ｋ−３をＯＮからＯＦＦに切り替える（時刻ｔ４）。

時刻ｔ４において、制御部３０は、発光点６０Ｋ−４をＯＦＦからＯＮに切り替える。応じて、発光点６０Ｋ−４は、ビームＢＫ４を放射する。ビームＢＫ４は、反射型液晶素子８４Ｋにて反射され、センサ８６Ｋに入射する。センサ８６Ｋが受光しているビームＢＫ４の光量は、増加していく。そして、制御部３０は、センサ８６Ｋからの検知信号に基づいてビームＢＫ４の光量が設定光量に到達したと判定したら、発光点６０Ｋ−４をＯＮからＯＦＦに切り替える（時刻ｔ５）。以上の動作により、光源６０Ｋの各発光点６０Ｋ−１〜６０Ｋ−４が放射するビームＢＫ１〜ＢＫ４の光量が設定光量に設定される。

時刻ｔ５において、制御部３０は、反射型液晶素子８４Ｋを透過状態に制御すると共に、発光点６０Ｋ−１をＯＦＦからＯＮに切り替える。反射型液晶素子８４Ｋが透過状態となっているので、発光点６０Ｋ−１が放射したビームＢＫ１は、反射型液晶素子８４Ｋを透過し、偏向器６４により偏向される。そして、ビームＢＫ１がセンサ８２Ｋに入射すると、ＳＯＳ信号には、ローレベルのパルスｐ１が発生する。

パルスｐ１の発生から所定時間が経過した時刻ｔ６から時刻ｔ７までの間において、制御部３０は、反射型液晶素子８４Ｋを反射状態に制御する。そして、制御部３０は、発光点６０Ｋ−４、発光点６０Ｋ−３、発光点６０Ｋ−２、発光点６０Ｋ−１の順に、ビームＢＫ４、ビームＢＫ３、ビームＢＫ２、ビームＢＫ１を放射させる。ビームＢＫ４、ビームＢＫ３、ビームＢＫ２、ビームＢＫ１は、反射型液晶素子８４Ｋにて反射され、センサ８６Ｋに入射する。制御部３０は、センサ８６Ｋからの検知信号に基づいて、発光点６０Ｋ−１〜６０Ｋ−４の出力（ビームＢＫ１〜ＢＫ４の光量）を調整する。

時刻ｔ７において、制御部３０は、反射型液晶素子８４Ｋを透過状態に制御する。このとき、制御部３０は、発光点６０Ｋ−１をＯＮにしたままである。そのため、ビームＢＫ１は、偏向器６４によって偏向される。そして、ビームＢＫ１がセンサ８２Ｋに入射すると、ＳＯＳ信号には、ローレベルのパルスｐ２が発生する。

パルスｐ２の発生から所定時間が経過した時刻ｔ８から時刻ｔ９までの間において、制御部３０は、反射型液晶素子８４Ｋを反射状態に制御する。そして、制御部３０は、発光点６０Ｋ−４、発光点６０Ｋ−３、発光点６０Ｋ−２、発光点６０Ｋ−１の順に、ビームＢＫ４、ビームＢＫ３、ビームＢＫ２、ビームＢＫ１を放射させる。ビームＢＫ４、ビームＢＫ３、ビームＢＫ２、ビームＢＫ１は、反射型液晶素子８４Ｋにて反射され、センサ８６Ｋに入射する。制御部３０は、センサ８６Ｋからの検知信号に基づいて、発光点６０Ｋ−１〜６０Ｋ−４の出力（ビームＢＫ１〜ＢＫ４の光量）を調整する。

時刻ｔ９において、制御部３０は、反射型液晶素子８４Ｋを透過状態に制御すると共に、印字許可信号を印刷許可状態にする。このとき、制御部３０は、発光点６０Ｋ−１をＯＮにしたままである。そのため、ビームＢＫ１は、偏向器６４によって偏向される。そして、ビームＢＫ１がセンサ８２Ｋに入射すると、ＳＯＳ信号には、ローレベルのパルスｐ３が発生する（時刻ｔ１０）。なお、パルスｐ１とパルスｐ２との間で行われている発光点６０Ｋ−１〜６０Ｋ−４の出力の調整と、パルスｐ２とパルスｐ３との間で行われている発光点６０Ｋ−１〜６０Ｋ−４の出力の調整とは略同じ動作である。時刻ｔ１〜ｔ１０に示した動作により、光走査装置６ａの印刷準備動作が完了する。

時刻ｔ１０から所定時間が経過した時刻ｔ１１から時刻ｔ１２において、制御部３０は、画像データに基づいて、発光点６０Ｋ−１〜６０Ｋ−４にビームＢＫ１〜ＢＫ４を放射させる。反射型液晶素子８４Ｋが透過状態に制御されているので、ビームＢＫ１〜ＢＫ４は、偏向器６４により偏向され、感光体ドラム４Ｋの周面を走査される。これにより、時刻ｔ１１から時刻ｔ１２において、３ライン分の静電潜像が感光体ドラム４Ｋに形成される。この後、時刻ｔ１３において、制御部３０は、反射型液晶素子８４Ｋを反射状態に制御する。この後、時刻ｔ１３から時刻ｔ１５において行われる動作は、時刻ｔ８から時刻ｔ１０において行われる動作と同じである。よって、詳細な説明を省略する。時刻ｔ１５以降には、時刻ｔ１０から時刻ｔ１５において行われた動作が繰り返されることにより、３ラインずつ静電潜像が形成される。

（効果）
以上のように構成された光走査装置６ａによれば、以下に説明するように、偏向器６４により偏向されたビームの光量の低下を抑制できる。より詳細には、特許文献１に記載の光走査装置では、複数のビームの一部がハーフミラーにより受光素子側へと反射されている。そのため、回転多面鏡により偏向されたビームの光量は、面発光レーザが放射したビームの光量に対して、ハーフミラーにて反射されたビームの光量の分だけ低下している。

そこで、光走査装置６ａでは、反射型液晶素子８４Ｋは、ビームＢＫ１〜ＢＫ４が光源６０Ｋから偏向器６４へと進行する経路Ｒ１と、ビームＢＫ１〜ＢＫ４が光源６０Ｋからセンサ８６Ｋへと進行する経路Ｒ２とを切り替えることができる。よって、制御部３０は、ＳＯＳ信号のパルスの生成時及び静電潜像の形成時には、反射型液晶素子８４Ｋを透過状態に制御でき、発光点６０Ｋ−１〜６０Ｋ−４の出力の調整時には、反射型液晶素子８４Ｋを反射状態に制御できる。これにより、ＳＯＳ信号のパルスの生成時及び静電潜像の書き込み時に、反射型液晶素子８４ＫによってビームＢＫ１〜ＢＫ４が反射されて、ビームＢＫ１〜ＢＫ４の光量が低下することが抑制される。すなわち、光走査装置６ａによれば、偏向器６４により偏向されたビームの光量の低下を抑制できる。

光走査装置６ａは、面発光レーザが光源６０Ｋとして用いられた場合に、特に有効である。より詳細には、通常のレーザは、前後の２方向にビームを放射する。そのため、一方のビームを用いて静電潜像の形成及びＳＯＳ信号のパルスの生成を行い、他方のビームを用いて、発光点の出力の調整を行うことができる。したがって、通常のレーザが光源として用いられた光走査装置では、ビームを分離したり、ビームの経路を切り替えたりして、発光点の出力の調整を行う必要がない。

一方、面発光レーザは、一方の方向にのみビームを放射する。そのため、一方の方向に放射されたビームを用いて、静電潜像の形成、ＳＯＳ信号のパルスの生成及び発光点の出力の調整を行う必要がある。したがって、面発光レーザが光源として用いられた光走査装置では、ビームを分離したり、ビームの経路を切り替えたりして、発光点の出力の調整を行う必要がある。そこで、光走査装置６ａでは、反射型液晶素子８４Ｋを用いて、ビームＢＫ１〜ＢＫ４の経路を切り替えている。これにより、面発光レーザが光源６０Ｋとして用いられている光走査装置６ａにおいて、偏向器６４により偏向されたビームの光量の低下を抑制できる。

更に、以下の理由によっても、光走査装置６ａは、面発光レーザが光源６０Ｋとして用いられた場合に、特に有効である。より詳細には、面発光レーザは、通常のレーザに比べて、少ない光量のビームしか放射できない。そのため、面発光レーザが光源として用いられた光走査装置では、偏向器により偏向されたビームの光量の低下の問題はより顕著になる。そこで、光走査装置６ａのように、反射型液晶素子８４Ｋを用いてビームＢＫ１〜ＢＫ４の経路を切り替えることにより、面発光レーザが光源６０Ｋとして用いられることにより顕著となるビームの光量の低下の問題を効果的に解消できる。

（変形例）
次に、光走査装置６ａの変形例に係る動作について図面を参照しながら説明する。図４は、光走査装置６ａの印刷時におけるタイミングチャートである。

制御部３０は、印刷指示を受け付けると、光源６０Ｋの各発光点６０Ｋ−１〜６０Ｋ−４が放射するビームＢＫ１〜ＢＫ４の光量が設定光量になるように、光源６０Ｋの出力を調整する。具体的には、制御部３０は、反射型液晶素子８４Ｋを反射状態に制御すると共に、印字許可信号を印字禁止状態とする。そして、時刻ｔ１において、制御部３０は、発光点６０Ｋ−１をＯＦＦからＯＮに切り替える。応じて、発光点６０Ｋ−１は、ビームＢＫ１を放射する。ビームＢＫ１は、反射型液晶素子８４Ｋにて反射され、センサ８６Ｋに入射する。センサ８６Ｋが受光しているビームＢＫ１の光量は、増加していく。そして、制御部３０は、センサ８６Ｋからの検知信号に基づいてビームＢＫ１の光量が設定光量に到達したと判定したら、反射型液晶素子８４Ｋを透過状態に制御する（時刻ｔ２）。

時刻ｔ２において、制御部３０は、発光点６０Ｋ−１をＯＮにしたままである。そのため、ビームＢＫ１は、偏向器６４によって偏向される。そして、ビームＢＫ１がセンサ８２Ｋに入射すると、ＳＯＳ信号には、ローレベルのパルスｐ１が発生する。

パルスｐ１の発生から所定時間が経過した時刻ｔ３から時刻ｔ４までの間において、制御部３０は、反射型液晶素子８４Ｋを反射状態に制御する。そして、制御部３０は、発光点６０Ｋ−４、発光点６０Ｋ−３、発光点６０Ｋ−２、発光点６０Ｋ−１の順に、ビームＢＫ４、ビームＢＫ３、ビームＢＫ２、ビームＢＫ１を放射させる。ビームＢＫ４、ビームＢＫ３、ビームＢＫ２、ビームＢＫ１は、反射型液晶素子８４Ｋにて反射され、センサ８６Ｋに入射する。センサ８６Ｋが受光しているビームＢＫ４，ＢＫ３，ＢＫ２の光量は、増加していく。ただし、発光点６０Ｋ−１〜６０Ｋ−４がビームＢＫ１〜ＢＫ４を放射する期間が短いために、ビームＢＫ１〜ＢＫ４の光量は、設定光量には到達していない。ただし、ビームＢＫ１は、時刻ｔ２においてすでに設定光量に設定されている。

時刻ｔ４において、制御部３０は、発光点６０Ｋ−１をＯＮにしたままである。そのため、ビームＢＫ１は、偏向器６４によって偏向される。そして、ビームＢＫ１がセンサ８２Ｋに入射すると、ＳＯＳ信号には、ローレベルのパルスｐ２が発生する。この後、パルスｐ２とパルスｐ３との間、パルスｐ３とパルスｐ４との間及びパルスｐ４とパルスｐ５との間では、パルスｐ１とパルスｐ２との間と同じ動作が行われる。これにより、ビームＢＫ２〜ＢＫ４の光量が設定光量に設定される。

この後、パルスｐ５とパルスｐ６との間において、制御部３０は、３ライン分の静電潜像を感光体ドラム４Ｋの周面に形成する。ただし、図４のパルスｐ５とパルスｐ６との間において光走査装置６ａが行う動作は、図３のパルスｐ３とパルスｐ４との間において光走査装置６ａが行う動作と同じであるので説明を省略する。

以上のような動作を行う光走査装置６ａにおいても、偏向器６４により偏向されたビームの光量の低下を抑制できる。

（第２の実施形態）
（光走査装置の構成）
以下に、第２の実施形態に係る光走査装置６ｂの構成について図面を参照しながら説明する。図５は、光走査装置６ｂの構成図である。図５では、Ｋ（ブラック）の感光体ドラム４Ｋの周面にビームＢＫを照射するための構成のみが記載されている。また、実際の光走査装置６ｂには、ミラー等の光学素子が設けられているが、説明を簡単にするために図５では省略してある。

光走査装置６ｂは、反射型液晶素子８４Ｋａ，８４Ｋｂを備えている点において、光走査装置６ａと異なっている。具体的には、反射型液晶素子８４Ｋａは、ＳＯＳ信号の生成に用いられるビームＢＫ１の経路を切り替える。反射型液晶素子８４Ｋｂは、ビームＢＫ１以外のビームＢＫ２〜ＢＫ４の経路を切り替える。すなわち、光走査装置６ｂでは、ビームＢＫ１の経路とビームＢＫ２〜ＢＫ４の経路とを独立して切り替えることができる。なお、光走査装置６ｂのその他の構成は、光走査装置６ａと同じであるので、説明を省略する。

（光走査装置の動作）
以下に、光走査装置６ｂの動作について図面を参照しながら説明する。以下では、制御部３０が印刷指示を受け付けてから印刷動作を開始するまでの間に、Ｋ（ブラック）の感光体ドラム４Ｋの周面にビームＢＫを照射するための構成が行う動作について説明する。図６は、光走査装置６ｂの印刷時におけるタイミングチャートである。

制御部３０は、印刷指示を受け付けると、光源６０Ｋの各発光点６０Ｋ−１〜６０Ｋ−４が放射するビームＢＫ１〜ＢＫ４の光量が設定光量になるように、光源６０Ｋの出力を調整する。具体的には、制御部３０は、反射型液晶素子８４Ｋａ，８４Ｋｂを反射状態に制御すると共に、印字許可信号を印字禁止状態とする。そして、時刻ｔ１において、制御部３０は、発光点６０Ｋ−１をＯＦＦからＯＮに切り替える。応じて、発光点６０Ｋ−１は、ビームＢＫ１を放射する。反射型液晶素子８４Ｋａは反射状態に制御されているので，ビームＢＫ１は、反射型液晶素子８４Ｋａにて反射され、センサ８６Ｋに入射する。センサ８６Ｋが受光しているビームＢＫ１の光量は、増加していく。そして、制御部３０は、センサ８６Ｋからの検知信号に基づいてビームＢＫ１の光量が設定光量に到達したと判定したら、反射型液晶素子８４Ｋａを透過状態に制御する（時刻ｔ２）。

時刻ｔ２において、制御部３０は、発光点６０Ｋ−１をＯＮにしたままである。そのため、ビームＢＫ１は、反射型液晶素子８４Ｋａを透過し、偏向器６４によって偏向される。そして、ビームＢＫ１がセンサ８２Ｋに入射すると、ＳＯＳ信号には、ローレベルのパルスｐ１が発生する。

時刻ｔ３において、制御部３０は、発光点６０Ｋ−２をＯＦＦからＯＮに切り替える。応じて、発光点６０Ｋ−２は、ビームＢＫ２を放射する。反射型液晶素子８４Ｋｂは反射状態に制御されているので、ビームＢＫ２は、反射型液晶素子８４Ｋｂにて反射され、センサ８６Ｋに入射する。センサ８６Ｋが受光しているビームＢＫ２の光量は、増加していく。

時刻ｔ４において、制御部３０は、反射型液晶素子８４Ｋａを反射状態に制御する。この後、制御部３０は、センサ８６Ｋからの検知信号に基づいてビームＢＫ２の光量が設定光量に到達したと判定したら、発光点６０Ｋ−２をＯＮからＯＦＦに切り替える（時刻ｔ５）。

時刻ｔ６において、制御部３０は、反射型液晶素子８４Ｋａを透過状態に制御する。このとき、制御部３０は、発光点６０Ｋ−１をＯＮにしたままである。そのため、ビームＢＫ１は、反射型液晶素子８４Ｋａを透過し、偏向器６４によって偏向される。そして、ビームＢＫ１がセンサ８２Ｋに入射すると、ＳＯＳ信号には、ローレベルのパルスｐ２が発生する。

時刻ｔ７において、制御部３０は、発光点６０Ｋ−３をＯＦＦからＯＮに切り替える。応じて、発光点６０Ｋ−３は、ビームＢＫ３を放射する。反射型液晶素子８４Ｋｂは反射状態に制御されているので、ビームＢＫ３は、反射型液晶素子８４Ｋｂにて反射され、センサ８６Ｋに入射する。センサ８６Ｋが受光しているビームＢＫ３の光量は、増加していく。

時刻ｔ８において、制御部３０は、反射型液晶素子８４Ｋａを反射状態に制御する。この後、制御部３０は、センサ８６Ｋからの検知信号に基づいてビームＢＫ３の光量が設定光量に到達したと判定したら、発光点６０Ｋ−３をＯＮからＯＦＦに切り替える（時刻ｔ９）。

時刻ｔ１０において、制御部３０は、反射型液晶素子８４Ｋａを透過状態に制御する。このとき、制御部３０は、発光点６０Ｋ−１をＯＮにしたままである。そのため、ビームＢＫ１は、反射型液晶素子８４Ｋａを透過し、偏向器６４によって偏向される。そして、ビームＢＫ１がセンサ８２Ｋに入射すると、ＳＯＳ信号には、ローレベルのパルスｐ３が発生する。

時刻ｔ１１において、制御部３０は、発光点６０Ｋ−４をＯＦＦからＯＮに切り替える。応じて、発光点６０Ｋ−４は、ビームＢＫ４を放射する。反射型液晶素子８４Ｋｂは反射状態に制御されているので、ビームＢＫ４は、反射型液晶素子８４Ｋｂにて反射され、センサ８６Ｋに入射する。センサ８６Ｋが受光しているビームＢＫ４の光量は、増加していく。

時刻ｔ１２において、制御部３０は、反射型液晶素子８４Ｋａを反射状態に制御する。この後、制御部３０は、センサ８６Ｋからの検知信号に基づいてビームＢＫ４の光量が設定光量に到達したと判定したら、発光点６０Ｋ−４をＯＮからＯＦＦに切り替える（時刻ｔ１３）。

時刻ｔ１４において、制御部３０は、反射型液晶素子８４Ｋａ，８４Ｋｂを透過状態に制御すると共に、印字許可信号を印字許可状態とする。このとき、制御部３０は、発光点６０Ｋ−１をＯＮにしたままである。そのため、ビームＢＫ１は、反射型液晶素子８４Ｋａを透過し、偏向器６４によって偏向される。そして、ビームＢＫ１がセンサ８２Ｋに入射すると、ＳＯＳ信号には、ローレベルのパルスｐ４が発生する。以上の動作により、光源６０Ｋの各発光点６０Ｋ−１〜６０Ｋ−４が放射するビームＢＫ１〜ＢＫ４の光量が設定光量に設定される。

この後、パルスｐ４とパルスｐ５との間において、制御部３０は、３ライン分の静電潜像の形成を行う。図６のパルスｐ４とパルスｐ５との間において光走査装置６ｂが行う動作は、図３のパルスｐ３とパルスｐ４との間において光走査装置６ａが行う動作と同じであるので、説明を省略する。

（効果）
以上のように構成された光走査装置６ｂによれば、光走査装置６ａと同様に、偏向器６４により偏向されたビームの光量の低下を抑制できる。

また、光走査装置６ｂでは、光源６０Ｋの各発光点６０Ｋ−１〜６０Ｋ−４が放射するビームＢＫ１〜ＢＫ４の光量が設定光量に設定されるまでの準備時間（図６の時刻ｔ１〜ｔ１４）を短縮できる。より詳細には、光走査装置６ａ，６ｂにおいて、準備時間において、ビームＢＫ１〜ＢＫ４が感光体ドラム４Ｋの周面に走査されることは、準備時間の短縮化の観点から好ましくない。したがって、反射型液晶素子８４Ｋを一つしか有していない光走査装置６ａでは、図３に示すように、最初に、各ビームＢＫ１〜ＢＫ４の光量を設定光量に設定している。

しかしながら、図３の場合には、制御部３０は、各ビームＢＫ１〜ＢＫ４の光量を設定光量に設定し終えるまで、ＳＯＳ信号のパルスを発生させることができない。ＳＯＳ信号のパルスの発生が遅れると、光走査装置６ａにおいて同期を取るタイミングが遅れる。その結果、光走査装置６ａにおいて、準備時間が長くなってしまう。

また、光走査装置６ａでは、図４に示すように、感光体ドラム４Ｋの周面がビームＢＫ１〜ＢＫ４により走査されない期間を利用して、各ビームＢＫ１〜ＢＫ４の光量を設定光量に設定している。

しかしながら、この場合には、制御部３０は、短い時間で複数回に分けて発光点６０Ｋ−１〜６０Ｋ−４をＯＮ／ＯＦＦさせて、各ビームＢＫ１〜ＢＫ４の光量を設定光量に設定する必要がある。その結果、光走査装置６ａにおいて、準備時間が長くなってしまう。

一方、光走査装置６ｂでは、反射型液晶素子８４Ｋａ，８４Ｋｂが設けられているので、ビームＢＫ１の経路とビームＢＫ２〜ＢＫ４の経路とを独立して切り替えることができる。よって、例えば、時刻ｔ３〜ｔ５において、反射型液晶素子８４Ｋｂを反射状態に制御して、ビームＢＫ２の光量を設定光量に設定し、時刻ｔ６において、ビームＢＫ１を透過状態から反射状態に制御して、ＳＯＳ信号のパルスｐ２を発生させることができる。すなわち、光走査装置６ｂでは、各ビームＢＫ１〜ＢＫ４の光量を設定光量に設定しつつ、ＳＯＳ信号のパルスを発生させることができる。その結果、光走査装置６ｂでは、光走査装置６ａに比べて、準備時間を短くすることができる。

（第３の実施形態）
（光走査装置の構成）
以下に、第３の実施形態に係る光走査装置６ｃの構成について図面を参照しながら説明する。図７は、光走査装置６ｃの構成図である。図７では、Ｋ（ブラック）の感光体ドラム４Ｋの周面にビームＢＫを照射するための構成のみが記載されている。また、実際の光走査装置６ｃには、ミラー等の光学素子が設けられているが、説明を簡単にするために図７では省略してある。

光走査装置６ｃは、反射型液晶素子８４Ｋａ〜８４Ｋｄ及びセンサ８６Ｋａ〜８６Ｋｄを備えている点において、光走査装置６ａと異なっている。具体的には、反射型液晶素子８４Ｋａ〜８４Ｋｄは、ビームＢＫ１〜ＢＫ４のそれぞれに対応するように設けられており、ビームＢＫ１〜ＢＫ４の経路を切り替える。すなわち、光走査装置６ｃでは、ビームＢＫ１〜ＢＫ４の経路をそれぞれ独立して切り替えることができる。センサ８６Ｋａ〜８６Ｋｄはそれぞれ、ビームＢＫ１〜ＢＫ４を受光する。なお、光走査装置６ｃのその他の構成は、光走査装置６ａと同じであるので、説明を省略する。

（光走査装置の動作）
以下に、光走査装置６ｃの動作について図面を参照しながら説明する。以下では、制御部３０が印刷指示を受け付けてから印刷動作を開始するまでの間に、Ｋ（ブラック）の感光体ドラム４Ｋの周面にビームＢＫを照射するための構成が行う動作について説明する。図８は、光走査装置６ｃの印刷時におけるタイミングチャートである。

制御部３０は、印刷指示を受け付けると、光源６０Ｋの各発光点６０Ｋ−１〜６０Ｋ−４が放射するビームＢＫ１〜ＢＫ４の光量が設定光量になるように、光源６０Ｋの出力を調整する。具体的には、制御部３０は、反射型液晶素子８４Ｋａ〜８４Ｋｂを反射状態に制御すると共に、印字許可信号を印字禁止状態とする。そして、時刻ｔ１において、制御部３０は、発光点６０Ｋ−１〜６０Ｋ−４をＯＦＦからＯＮに切り替える。応じて、発光点６０Ｋ−１〜６０Ｋ−４は、ビームＢＫ１〜ＢＫ４を放射する。反射型液晶素子８４Ｋａ〜８４Ｋｄは反射状態に制御されているので，ビームＢＫ１〜ＢＫ４は、反射型液晶素子８４Ｋａ〜８４Ｋｂにて反射され、センサ８６Ｋａ〜８６Ｋｄに入射する。センサ８６Ｋａ〜８６Ｋｄが受光しているビームＢＫ１〜ＢＫ４の光量は、増加していく。そして、制御部３０は、センサ８６Ｋａ〜８６Ｋｄからの検知信号に基づいてビームＢＫ２〜ＢＫ４の光量が設定光量に到達したと判定したら、発光点６０Ｋ−２〜６０Ｋ−４をＯＮからＯＦＦに切り替える（時刻ｔ２）。更に、時刻ｔ２において、制御部３０は、反射型液晶素子８４Ｋａ〜８４Ｋｄを透過状態に制御する。なお、時刻ｔ２において、制御部３０は、発光点６０Ｋ−１についてはＯＮのままに制御する。

反射型液晶素子８４Ｋａ〜８４Ｋｄが透過状態に制御されると、ビームＢＫ１は、偏向器６４により偏向される。そして、ビームＢＫ１がセンサ８２Ｋに入射すると、ＳＯＳ信号には、ローレベルのパルスｐ１が発生する。以上の動作により、光源６０Ｋの各発光点６０Ｋ−１〜６０Ｋ−４が放射するビームＢＫ１〜ＢＫ４の光量が設定光量に設定される。

時刻ｔ３において、制御部３０は、反射型液晶素子８４Ｋａ〜８４Ｋｄを反射状態に制御する。その後、時刻ｔ４において、制御部３０は、発光点６０Ｋ−１〜６０Ｋ−４にビームＢＫ１〜ＢＫ４を同時に放射させる。ビームＢＫ１〜ＢＫ４は、反射型液晶素子８４Ｋａ〜８４Ｋｄにて反射され、センサ８６Ｋａ〜８６Ｋｄに入射する。制御部３０は、センサ８６Ｋａ〜８６Ｋｄからの検知信号に基づいて、発光点６０Ｋ−１〜６０Ｋ−４の出力（ビームＢＫ１〜ＢＫ４の光量）を調整する。そして、時刻ｔ５において、制御部３０は、発光点６０Ｋ−２〜６０Ｋ−４をＯＮからＯＦＦに切り替えると共に、反射型液晶素子８４Ｋａ〜８４Ｋｄを透過状態に制御する。

時刻ｔ５において、制御部３０は、発光点６０Ｋ−１についてはＯＮのままに制御する。そのため、発光点６０Ｋ−１が放射したビームＢＫ１は、反射型液晶素子８４Ｋａを透過し、偏向器６４によって偏向される。そして、ビームＢＫ１がセンサ８２Ｋに入射すると、ＳＯＳ信号には、ローレベルのパルスｐ２が発生する。

この後、パルスｐ２とパルスｐ３との間において光走査装置６ａが行う動作は、パルスｐ１とパルスｐ２との間において光走査装置６ａが行う動作と同じであるので、説明を省略する。そして、パルスｐ３とパルスｐ４との間では、制御部３０は、３ライン分の静電潜像を感光体ドラム４Ｋの周面に形成する。なお、静電潜像が形成される動作については、既に説明を行った動作と同じであるので説明を省略する。

（効果）
以上のように構成された光走査装置６ｃによれば、光走査装置６ａと同様に、偏向器６４により偏向されたビームの光量の低下を抑制できる。

また、光走査装置６ｃでは、各ビームＢＫ１〜ＢＫ４に対応するようにセンサ８６Ｋａ〜８６Ｋｄが設けられている。そのため、ビームＢＫ１〜ＢＫ４をセンサ８６Ｋａ〜８６Ｋｄに同時に入射させることが可能となる。その結果、図８に示すように、光走査装置６ｃでは、ビームＢＫ１〜ＢＫ４の光量を設定光量に同時に設定できる。その結果、光走査装置６ｃにおいて、準備時間を短くすることが可能となる。

なお、光走査装置６ａ〜６ｃにおいて、切り替え手段として反射型液晶素子８４Ｋ，８４Ｋａ〜８４Ｋｄを用いるものとした。しかしながら、切り替え手段は、これに限らない。切り替え手段は、例えば、ミラーとモータとの組み合わせにより構成されていてもよい。そして、反射状態では、ミラーがビームＢＫ１〜ＢＫ４を反射する。一方、透過状態では、モータによりミラーが移動させられて、ビームＢＫ１〜ＢＫ４は、直進する。また、その他の構成によって、ビームＢＫ１〜ＢＫ４の経路が切り替えられてもよい。

本発明は、光走査装置に有用であり、特に、偏向器により偏向されたビームの光量の低下を抑制できる点において優れている。

Ｒ１，Ｒ２ 経路
１ 画像形成装置
２ 印刷部
４Ｙ，４Ｍ，４Ｃ，４Ｋ 感光体ドラム
６ａ，６ｂ，６ｃ 光走査装置
３０ 制御部
６０Ｋ 光源
６１Ｋ コリメータレンズ
６２Ｋ シリンドリカルレンズ
６４ 偏向器
６６Ｋ，６８Ｋ 走査レンズ
８０Ｋ ミラー
８２Ｋ，８６Ｋ，８６Ｋａ〜８６Ｋｄ センサ
８４Ｋ，８４Ｋａ〜８４Ｋｄ 反射型液晶素子

Claims (2)

1. 被走査面にビームを走査する光走査装置であって、
   一方向に複数のビームを放射する面発光レーザーと、
   前記ビームを偏向する偏向手段と、
   前記ビームの光量を検知する検知手段と、
   前記ビームが前記光源から前記偏向手段へと進行する第１の経路と、該ビームが該光源から前記検知手段へと進行する第２の経路とに、該ビームの経路を切り替える切り替え手段と、
   前記検知手段が検知した前記ビームの光量に基づいて、前記光源の出力を制御する制御手段と、
   を備えており、
   前記切り替え手段は、
   前記複数のビームの内、主走査同期信号の生成に用いられる前記ビームの経路のみを切り替える１つの反射型液晶素子からなる第１の切り替え手段と、
   前記主走査同期信号の生成に用いられる前記ビーム以外の全ての前記ビームの経路を切り替える１つの反射型液晶素子からなる第２の切り替え手段と、
   を含んでいること、
   を特徴とする光走査装置。
2. 前記検知手段は、前記複数のビームのそれぞれに対応するように複数設けられていること、
   を特徴とする請求項１に記載の光走査装置。

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