JP5417913B2 - 画像形成装置 - Google Patents

Description

本発明は、マルチビーム走査方式の光書込み装置を備えるデジタル複写機やレーザプリンタ等の画像形成装置に関するものである。

画像形成装置が具備する像担持体は、所定の単位面積あたりの必要露光エネルギーＱを有しており、光走査部の光利用効率をα、プロセス線速（記録媒体の走行速度）をＶ、光源の光ビーム数をＭ、光ビーム点灯期間率をＥ、書込幅をＬ、としたとき、光源の発光出力Ｐは、Ｐ＝（Ｑ・Ｌ・Ｖ）／（Ｍ・Ｅ・α）で算出される。

したがって、プロセス線速Ｖが、最高速度Ｖｍａｘに対して、Ｎ倍（Ｎ＜１）となれば、ＰもＮ倍にする必要がある。
一方で、光源デバイスの最大発光出力および最低発光出力はある範囲に抑える必要があり、且つ像担持体の劣化、現像濃度の調整などでも光源の発光出力を変化させる必要があるので、必要発光出力の中央値が大きく変化することは極力避ける必要がある。これについては特許文献１でも触れられている。

しかしながら、光源デバイスにＶＣＳＥＬ（vertical cavity surface emitting laser：垂直共振器型面発光レーザ）を用いる場合、上記最大発光出力と最低発光出力の範囲は、従来のＬＤ（半導体レーザ）やＬＤＡ（半導体レーザアレイ）に対して、さらに狭い範囲となっており、多段的な作像線速に対応するには、光利用効率αを可変する必要があり、コストアップとなっていた。

さらには、多発光のＶＣＳＥＬ光源デバイスを用いる画像形成システムでは、相反則不規現象がバンディング画像となって人間の目に目立つ周波数になりやすく、飛び越し走査で相反則不軌現象を低減させる必要がある。

その際、光ビームを重ねることなく適宜飛び越し走査させるためには、像担持体上での副走査方向のビーム間隔を部分的に不均一にする必要があり、光ビーム数Ｍを安易に可変することが出来なかった。

本発明は、光源デバイスにＶＣＳＥＬを用いた従来の光書込装置を備える画像形成装置における上述の問題を解決し、発光出力の範囲を抑えながら多段的な作像線速に対応することのできる画像形成装置を提供することを課題とする。

前記の課題は、本発明により、光源デバイスとして垂直共振器型面発光レーザを用いる光書込装置を備え、プロセス線速を変更可能に設けられ、前記プロセス線速の変更に応じて前記光書込装置の前記光源デバイスにおける光ビームの点灯本数を制御する画像形成装置において、前記光書込装置は走査線を１本おきに書き込む飛び越し走査方式であり、前記光源デバイスにおける光ビームの点灯本数を制御可能に設けられ、前記光源デバイスにおける光ビーム点灯本数を最大値から低減させる場合、副走査方向の走査幅の両端から同数ずつ消灯させるように制御することにより解決される。

また、前記の課題は、本発明により、光源デバイスとして垂直共振器型面発光レーザを用いる光書込装置を備え、プロセス線速を変更可能に設けられ、前記プロセス線速の変更に応じて前記光書込装置の前記光源デバイスにおける光ビームの点灯本数を制御する画像形成装置において、前記光書込装置は走査線を１本おきに書き込む飛び越し走査方式であり、前記光源デバイスにおける光ビームの点灯本数を制御可能に設けられ、前記光源デバイスにおける光ビーム点灯本数を最大値から低減させる場合、副走査方向の走査幅の中央から同数ずつ消灯させるように制御することにより解決される。

また、前記の課題は、本発明により、光源デバイスとして垂直共振器型面発光レーザを用いる光書込装置を備え、プロセス線速を変更可能に設けられ、前記プロセス線速の変更に応じて前記光書込装置の前記光源デバイスにおける光ビームの点灯本数を制御する画像形成装置において、前記光書込装置は走査線を１本おきに書き込む飛び越し走査方式であり、前記光源デバイスにおける光ビームの点灯本数を制御可能に設けられ、前記光源デバイスにおける光ビーム点灯本数を最大値から低減させる場合、副走査方向の走査幅の両端から同数ずつ消灯させるように制御する方式と、副走査方向の走査幅の中央から同数ずつ消灯させるように制御する方式とを、切り替え可能としたことにより解決される。

また、前記光源デバイスにおける光ビーム本数であるチャンネル数が４以上の偶数であり、該チャンネル数の中央の２チャンネルの主走査方向における間隔をＤとするとき、その他のチャンネルの主走査方向における間隔が２Ｄであると好ましい。

また、前記光源デバイスにおける光ビーム本数であるチャンネル数が４以上の偶数であり、該チャンネル数の中央の２チャンネルの主走査方向における間隔をＤとするとき、その他のチャンネルの主走査方向における間隔が２／３Ｄであると好ましい。

また、前記光源デバイスにおける光ビーム本数であるチャンネル数が３以上の奇数であり、各チャンネルの主走査方向における間隔が同一であると好ましい。
また、主走査方向の書き出しタイミングを検知する検知手段を有し、該検知手段による検知には、前記光ビーム点灯本数を低減させる場合に消灯させる光ビーム以外の光ビームを用いると好ましい。

また、記録媒体として厚紙又は特殊紙を用いる場合に前記プロセス線速を最大値から低減させると好ましい。

請求項１の光書込装置によれば、光源デバイスにおける光ビーム点灯本数を最大値から低減させる場合、副走査方向の走査幅の両端から同数ずつ消灯させるように制御するので、多チャンネルの発光点を有するＶＣＳＥＬを光源デバイスとして用いる場合に、ドット（光ビーム）の重なりを生じることなく飛び越し走査を行うことができる。そのため、画像形成装置における多段的なプロセス線速の切り替えに対して、像担持体の必要露光量による光源の発光量中央値を大きく変化させることがなく、また、光偏光器の走査周波数の可変域も低減させることができる。

請求項２の構成により、光源デバイスにおける光ビーム点灯本数を最大値から低減させる場合、副走査方向の走査幅の中央から同数ずつ消灯させるように制御することによっても、ドット（光ビーム）の重なりを生じることなく飛び越し走査を行うことができる。

請求項３の構成により、光源デバイスにおける光ビーム点灯本数を最大値から低減させる場合、副走査方向の走査幅の両端から同数ずつ消灯させるように制御する方式と、副走査方向の走査幅の中央から同数ずつ消灯させるように制御する方式とを、切り替え可能としたので、プロセス線速によらず常に点灯させる光ビームのチャンネルを分散させることができ、チャンネルごとの生涯点灯時間に依存するＶＣＳＥＬの高寿命化を図ることができる。

請求項４の構成により、飛び越し走査した場合のドット（光ビーム）の重なりは生じることがない。

請求項５の構成により、同じく飛び越し走査した場合のドット（光ビーム）の重なりは生じることがない。
請求項６の構成により、チャンネル数が３以上の奇数であるＶＣＳＥＬを光源デバイスとして用いる場合でも、ドット（光ビーム）の重なりを生じることなく飛び越し走査を行うことができる。

請求項７の構成により、書出しタイミングを検知するための光ビームと画像形成に使用する光ビームとを同一とすることができ、制御が複雑化せず、かつ、ビーム配列誤差によるドット位置ずれが最小限にできる。

請求項８の構成により、厚紙又は特殊紙を用いる場合にプロセス線速を最大値から低減させることで定着不良を防ぐとともに、線速を遅くした場合でも書き込み品質を低下させることがないので、画像品質・定着品質ともに優れた出力画像を得ることができる。

本発明に係る画像形成装置の一例であるレーザプリンタの概略構成を模式的に示す断面図である。 光書込装置の要部構成を示す斜視図である。 ＶＣＳＥＬの発光点の配列を示す模式図である。 ４０チャンネルの発光点をもつＶＣＳＥＬによる書き込み走査を模式的に示す図である。 ＶＣＳＥＬのビーム数が奇数の場合における書き込み走査を模式的に示す図である。 ４０チャンネルのＶＣＳＥＬによる線速変更時の走査の様子を示す模式図である。 ＶＣＳＥＬのビーム数が奇数の場合における線速変更時の走査の様子を示す模式図である。 線速変更時にチャンネルの中央から点灯を制御する場合を示す模式図である。 本発明を適用したカラー画像形成装置の一例を示す断面構成図である。

以下、本発明の実施の形態を図面に基づいて説明する。
図１は、本発明に係る画像形成装置の一例であるレーザプリンタの概略構成を模式的に示す断面図である。この図に示すレーザプリンタ１００は、像担持体としての感光体ドラム１を備えており、感光体ドラム１の周囲には、帯電手段２，現像装置３，転写手段４，クリーニング手段５，除電手段６等が配設されている。帯電手段２と現像装置３の間は露光位置となっており、上方に配置された光書込装置７からのレーザ光が感光体ドラム１に照射される。

装置下方には給紙カセット８が設けられており、用紙を給送するための給紙ローラ９や搬送ローラ対１０、レジストローラ対１１等が配設されている。また、上記感光体ドラム１と転写手段４が対向する転写部の側方には定着装置１２が配置されている。

上記のように構成されたレーザプリンタ１００における画像形成動作について簡単に説明する。
画像形成動作が開始されると、感光体ドラム１が図示しない駆動手段によって図中時計回りに回転駆動され、その感光体ドラム１の表面が帯電手段２によって所定の極性に一様に帯電される。光書込装置７においては、パソコン等のホストマシーンより送られた画像データに基づいて図示しないＬＤ（レーザダイオード）が駆動され、書込み光としての光ビームを感光体ドラム１上に照射する。これにより感光体ドラム１上に静電潜像が形成される。その静電潜像に現像装置３からトナーが付与され、トナー像として可視化される。

一方、給紙カセット８からは記録用紙が給紙ローラ９により送り出され、搬送ローラ対１０により搬送される。その用紙はレジストローラ１１に一旦突き当てられた後、上記可視像に同期するようにして送出され、感光体ドラム１と転写手段４とが対向する転写部にて上記トナー像が用紙上に転写される。トナー像が転写された用紙は、定着装置１２を通過する時に、熱と圧力とによりトナー像が用紙上に定着される。トナー像定着後の用紙は、図示しない排紙ローラにより排紙トレイ１３上に排出されてスタックされる。

用紙上へのトナー像転写後、感光体ドラム１の表面に付着した残留トナーなどの付着物はクリーニング手段５によりクリーニングされ、さらに、感光体ドラム１の表面の残留電荷が除電手段６により除去されて、１回の画像形成動作が終了する。

図２は、光書込装置７の要部構成を示す斜視図である。
図２に示すように、光書込装置７は、光源デバイスであるＶＣＳＥＬ（垂直共振器面発光レーザ）５１，コリメートレンズ５２，回転偏向器としてのポリゴンミラー５３，第一結像レンズ５４，第二結像レンズ５５，折り返しミラー５６等を備えている。ＶＣＳＥＬ５１から発せられた光ビームはポリゴンミラー５３により反射され、第１及び第２結像レンズ５４，５５を通過して折り返しミラー５６により反射され、像担持体である感光体ドラム１上を走査する。

また、画像領域外には同期検知センサ５８が配置されており、この同期検知センサ５８によってＶＣＳＥＬ５１からの光ビーム照射が検出されると、この検出タイミングが書き込み開始位置の基準となる。符号５７は反射鏡である。

図３は、ＶＣＳＥＬ５１の発光点の配列を示す模式図である。
本実施例で用いた光源デバイスであるＶＣＳＥＬ５１は、４０チャンネル（ＣＨ）の発光点を持ち、その４０ＣＨの発光点は２次元的に図３に示すように配列されている。このＶＣＳＥＬ５１から発せられた光ビームによって、上記したように感光体ドラム１を走査する。このとき、本実施形態のレーザプリンタ１００におけるプロセス線速の最大値をＶｍａｘ，副走査方向のドット（感光体上でのビームスポット）中心間隔をＤとしたときに、走査周期を「（４０×Ｄ）／Ｖｍａｘ」に設定し、走査間隔が４０×Ｄとなるようにしている。

なお、本実施例においては、相反則不規の影響を低減するために飛び越し走査方式を用いており、その際に光ビームが重なることなく所定の副走査間隔となるように、４０本の光ビームのうち２０ＣＨと２１ＣＨの間隔（副走査方向の間隔）をＤ、その他のＣＨの間隔を２×Ｄとしている。これにより、像担持体（感光体ドラム１）上では、４０本の光ビームは副走査方向に図４（ｂ）のように並んで走査される。

４０チャンネルの発光点をもつＶＣＳＥＬによる書き込み走査（プロセス線速がＶｍａｘのとき）を模式的に示す図４において、（ａ）は本実施例との比較のために例示するもので、各チャンネルの間隔がＤであるＶＣＳＥＬによる順次走査（飛び越し走査しない場合）の様子を示すものである。この場合には、ｇ走査目，ｇ＋１走査目，ｇ＋２走査目と、１回の走査で１つの走査領域（走査間隔：４０×Ｄ）全体が書き込まれる走査方式である。

図４（ｂ）は、本実施例のＶＣＳＥＬ５１を用いた飛び越し走査の様子を示すものである。この場合には、１回の走査で２倍の走査領域（２走査間隔：２×４０×Ｄ＝８０×Ｄ）に対して１本おきに書き込む走査方式であり、例えば図４（ｂ）の一番上の走査領域は、ｇ−１走査目（のＣＨ２２〜ＣＨ４０）とｇ走査目（のＣＨ１〜ＣＨ２１）の２回の走査によって１つの走査領域（走査間隔：４０×Ｄ）全体が書き込まれる。以下、ｇ＋１走査目、ｇ＋２走査目と繰り返すことによって、各走査領域が順次書き込まれていく。

本実施例のＶＣＳＥＬ５１では上記したように２０ＣＨと２１ＣＨの間隔をＤとしたが、２０ＣＨと２１ＣＨの間隔を３×Ｄ（その他のＣＨの間隔は２×Ｄ）としても良い。この構成による飛び越し走査の様子を図４（ｃ）に示す。この場合もドット（光ビーム）の重なりを生じることなく書き込みを行うことができる。

すなわち、ＶＣＳＥＬのビーム数（ＣＨ数）が４以上の偶数Ｍである場合、Ｍ／２番目のチャンネルと（Ｍ／２）＋１番目のチャンネルの間隔をＤまたは３×Ｄとし、その他のチャンネルの間隔を２×Ｄとし、飛び越し走査をするものである。これにより、飛び越し走査した場合のドット（光ビーム）の重なりは生じることがない。

なお、ＶＣＳＥＬのビーム数（ＣＨ数）が３以上の奇数のときは、図５（ｂ）に示すように、全てのＣＨの間隔を同じ（図では２×Ｄ）としても、飛び越し走査のときにドットの重なりは生じない。図５（ａ）は比較のために例示する順次走査の場合である。

ところで、像担持体の単位面積あたりの必要露光エネルギーをＱ、光走査部の光利用効率をα、プロセス線速をＶ、光源のビーム数をＭ、ビーム点灯期間率をＥ、書込幅をＬ、としたとき、光源の発光出力Ｐは、
Ｐ＝（Ｑ・Ｌ・Ｖ）／（Ｍ・Ｅ・α）
で求まるので、前述したように、Ｖ＝Ｎ×Ｖｍａｘ（Ｎ＜１）のときに、Ｎ×４０本の光ビームで走査を行えば、ＶＣＳＥＬの発光出力Ｐを変化させる必要がない。

同時に、走査周期も「（４０×Ｄ）／Ｖｍａｘ」のままとでき、そのときの走査間隔は、Ｎ×４０×Ｄとなる。
したがって、例えば用紙として厚紙などを用いる場合にプロセス線速を最大値（通常値）から変更（低減）するときでも、コストアップを招くことなく線速変更（線速切替）に対応可能となる。なお、本実施形態のレーザプリンタ１００ではプロセス線速の最大値Ｖｍａｘを、普通紙を用いる場合の通常線速に設定している。線速Ｖを変更（Ｎ倍）する場合のＮの値は、Ｎ＜１である。

図６は、線速変更（線速切替）時の走査の様子を示す模式図である。図６では、プロセス線速をＶｍａｘの０．９５倍に変更する場合で示してある。なお、図６の（ａ），（ｂ），（ｃ）はそれぞれ、図４（Ｖｍａｘ時）の（ａ），（ｂ），（ｃ）にそれぞれ対応するものである。

線速ＶをＶｍａｘのＮ倍（Ｎ＜１）とする際には、チャンネルの両端側（副走査方向の両端側）から同数「（Ｍ−Ｍ×Ｎ）／２」ずつのチャンネルを点灯させない（使用しない）ように制御する。ただし、（Ｍ−Ｍ×Ｎ）／２＝ｉとしたとき、ｉが自然数になるようにＮの値を設定するものとする。Ｎの値で書き直すと、Ｎ＝（Ｍ−２ｉ）／Ｍとなる。

例えば、線速ＶをＶｍａｘの０．９５倍に変更する場合には、図６（ｂ）あるいは（ｃ）に示すように、チャンネルの両端側から（ＣＨ１とＣＨ４０から）同数ずつ、この場合にはｉ＝（４０−４０×０．９５）／２＝（４０−３８）／２＝１本ずつ計２本のビームを点灯させないように制御する。使用するビーム数（ＣＨ数）は３８となる。これにより、図６に示すように、走査間隔３８×Ｄで、ドットの重なりを生じることなく飛び越し走査することができる。なお、Ｎの値で書き直すと、Ｎ＝（４０−２×１）／４０＝０．９５である。

Ｎの値が異なる場合を例示すると、線速ＶをＶｍａｘの０．９倍に変更する場合には、チャンネルの両端側からｉ＝（４０−４０×０．９）／２＝（４０−３６）／２＝２本ずつ計４本のビームを点灯させないように制御する（使用ビーム数は３６本）。線速ＶをＶｍａｘの０．８倍に変更する場合には、チャンネルの両端側からｉ＝（４０−４０×０．８）／２＝（４０−３２）／２＝４本ずつ計８本のビームを点灯させないように制御する（使用ビーム数は３２本）。線速ＶをＶｍａｘの０．７倍に変更する場合には、チャンネルの両端側からｉ＝（４０−４０×０．７）／２＝（４０−２８）／２＝６本ずつ計１２本のビームを点灯させないように制御する（使用ビーム数は２８本）。線速ＶをＶｍａｘの０．６倍に変更する場合には、チャンネルの両端側からｉ＝（４０−４０×０．６）／２＝（４０−２４）／２＝８本ずつ計１６本のビームを点灯させないように制御する（使用ビーム数は２４本）。

本実施形態のレーザプリンタ１００における線速変更時の具体的な数値を次の表１に示す。

本例のレーザプリンタ１００では、プロセス線速の最大値（通常値）Ｖｍａｘ＝３５２．８ｍｍ／ｓとしている。表１では、線速Ｖ＝Ｖｍａｘの場合をパターンａとし、線速ＶをＶｍａｘのそれぞれ０．９倍，０．８倍，０．７倍，０．６倍に変更する（切り替える）場合をそれぞれパターンｂ，ｃ，ｄ，ｅとして示してある。線速等の具体的な数値は表に示すとおりである。各パターンにおける使用ビーム数（ＣＨ数）は、上記のようにそれぞれ４０，３６，３２，２８，２４本となる。走査間隔はそれぞれ表に示すようになる。そして、画素密度、ドット中心間隔、必要露光エネルギー、ビーム点灯期間率、書込幅、光利用効率、光源の発光出力、走査周期は線速に関わらず各パターンで同一である。なお、線速変更時におけるＶＣＳＥＬのビーム数の制御は、本実施形態ではレーザプリンタ１００の図示しない制御手段が担当する。

図７は、ＶＣＳＥＬのビーム数（ＣＨ数）が３以上の奇数の場合における線速変更（線速切替）時の走査の様子を示す模式図である。図７では、プロセス線速をＶｍａｘの０．９４８７倍に変更する場合で示してある。なお、図７の（ａ），（ｂ）はそれぞれ、図５（Ｖｍａｘ時）の（ａ），（ｂ）にそれぞれ対応するものである。

ビーム数（ＣＨ数）が奇数の場合は、チャンネルの両端側（副走査方向の両端側）から「ｉ」本ずつのビームを点灯させないようにする場合に、「ｉ」を自然数とするＮの値は切の良い（割り切れる）数値とはならないが、近似値をとってＮの値とする。

具体的には、ＶＣＳＥＬのビーム数（ＣＨ数）が３９の場合、図７に示すようにチャンネルの両端側から１本ずつ計２本のチャンネルを点灯させないときには、「ｉ」＝１であり、このときＮはＮ＝（Ｍ−２×ｉ）／Ｍ＝（３９−２×１）／３９＝３７／３９＝０．９４８７１７９…と割り切れない数値となるが、ここでは近似値をとってＮ＝０．９４８７とする。

また、例えば、チャンネルの両端側から２本ずつ計４本のチャンネルを点灯させないときには、「ｉ」＝２であり、このときＮはＮ＝（Ｍ−２×ｉ）／Ｍ＝（３９−２×２）／３９＝３５／３９≒０．８９７４とする。

このように、本実施形態においては、多チャンネルの発光点を有するＶＣＳＥＬを光源デバイスとして用いる場合に、ドット（光ビーム）の重なりを生じることなく飛び越し走査を行うことができる。そのため、多段的なプロセス線速の切り替えに対して、像担持体の必要露光量による光源の発光量中央値を大きく変化させることがなく、また、光偏光器の走査周波数の可変域も低減させることができる。

そして、プロセス線速をＮ倍（Ｎ＜１）に変更するときは、ＶＣＳＥＬの使用するチャンネル数をＮ×Ｍ本（ＭはＶＣＳＥＬのチャンネル数）に制御することで、多段的なプロセス線速の切り替えに対して、像担持体の必要露光量による光源の発光量中央値と、光偏光器の走査周波数とを一定に保つことができる。

次に、第２の実施形態について説明する。
上記説明した第１の実施形態では、プロセス線速の変更に際してＶＣＳＥＬの使用するチャンネル数を変更する場合にチャンネルの両端側から同数ずつのチャンネルの点灯を制御するようにしたが、チャンネルの中央から同数ずつのチャンネルを点灯させない（使用しない）ように制御することも可能であり、それを第２の実施形態とする。

図８を参照して、第２の実施形態を説明する。図８の（ｂ），（ｃ）に、線速変更時にチャンネルの中央から同数ずつのチャンネルの点灯を制御する場合を示す。図８では、線速ＶをＶｍａｘの０．９５倍に変更する場合で示してあり、この場合には走査間隔は３８×Ｄとなる。

図８（ｂ），（ｃ）に示すように、中央のチャンネルの点灯を制御することでもプロセス線速の切り替えに対応できるが、その場合には、両端側から同数ずつのチャンネルの点灯を制御する（中央のチャンネルは常に点灯させる）方式に比べて、結像レンズ（第一及び第二結像レンズ５４，５５）の周辺部を透過する光ビームを使用するため、光学的な結像特性の劣化が懸念される。

なお、順次走査の場合は中央のチャンネルの制御では対応できないが、両端側から同数ずつではなく、副走査方向の並びの一方の端から順に点灯させないように制御することも可能である。ただし、光学特性が安定したＭ本の光ビームを使用するためには、図８（ａ）に示すように両端側のチャンネルの点灯を制御する方が好ましい。

次に、第３の実施形態について説明する。
上記説明した第１の実施形態では、プロセス線速の変更に際してＶＣＳＥＬの使用するチャンネル数を変更する場合にチャンネルの両端側から同数ずつのチャンネルの点灯を制御するようにした。また、第２の実施形態は、チャンネルの中央から同数ずつのチャンネルの点灯を制御するようにした。

そして、第３の実施形態は、上記第１の実施形態と第２の実施形態を組み合わせたもので、プロセス線速の変更に際してＶＣＳＥＬの使用するチャンネル数を変更する場合に、チャンネルの両端側から同数ずつのチャンネルの点灯を制御する方式と、チャンネルの中央から同数ずつのチャンネルの点灯を制御する方式とを、切り替え可能に構成したものである。各方式は上記第１の実施形態及び第２の実施形態の場合と同じであるので、重複する説明は省略する。

本第３の実施形態においては、プロセス線速によらず常に点灯させる光ビームのチャンネルを分散させることができ、チャンネルごとの生涯点灯時間に依存するＶＣＳＥＬの高寿命化を図ることができる。

ところで、図２にて同期検知センサ５８による書出しタイミングの検知について説明したが、書出しタイミングを検知する光ビームは、上記点灯を制御する（線速変更時に点灯させないように制御する）チャンネルではなく、他の常時点灯させるチャンネルからの光ビームを用いて検出するものとする。これにより、書出しタイミングを検知するための光ビームと画像形成に使用する光ビームとを同一とすることができ、制御が複雑化せず、かつ、ビーム配列誤差によるドット位置ずれが最小限にできる。なお、この構成は、上記いずれの実施形態においても採用可能である。

図９は、本発明をカラー画像形成装置に適用した例を示すものである。
この図に示すカラー画像形成装置２００は、タンデム方式を採用してフルカラー画像を形成可能なカラープリンタであり、装置本体のほぼ中央部に中間転写ベルト３０が配設されている。複数の支持ローラに巻き掛けられた中間転写ベルト３０は図中時計回りに走行駆動される。その中間転写ベルト３０の上部走行辺に沿って、４つの（４色分の）作像ユニット２０（Ｙ，Ｃ，Ｍ，Ｂｋ）が配置される。

各作像ユニット２０は扱うトナーの色が異なるのみで構成は同一であり、像担持体としての感光体ドラム２１を具備している。この感光体ドラム２１の周りには、帯電手段２２、現像装置２３、クリーニング手段２５等が配置され、さらに各感光体ドラム２１に対向するように中間転写ベルト３０の内側に一次転写手段としての転写ローラ２４が設けられている。さらに、感光体ドラム２１の上方には光書込装置２７が配置され、感光体ドラム１にレーザ光を照射して光走査を行う。光書込装置２７の構成は、基本的に図２で説明した光書込装置７と同一である。

中間転写ベルト３０の下方には転写搬送ベルト３３が配設され、二次転写手段である転写ローラ３４が対向ローラ３５と圧接される。転写搬送ベルト３３の隣には定着装置３２が配置される。

装置本体の下部は給紙部２８として設けられ、用紙を積載する給紙トレイが配設されている。該給紙部２８には給紙トレイに積載された用紙を送り出す給紙手段２９があり、用紙を一枚ずつに分離して給送する。給紙部２８から送り出された用紙は、搬送ローラ対３０を介してレジストローラ３１に送られる。

上記のように構成されたカラープリンタ２００における画像形成動作について簡単に説明する。
上記作像ユニット２０の感光体ドラム２１が図示しない駆動手段によって図中時計方向に回転駆動され、その感光体ドラム２１の表面が帯電手段２２によって所定の極性に一様に帯電される。帯電された感光体表面には、光書き込み装置２７からのレーザ光が照射され、これによって感光体ドラム２１表面に静電潜像が形成される。このとき、各感光体ドラム２１に露光される画像情報は所望のフルカラー画像をイエロー、マゼンタ、シアン及び黒の色情報に分解した単色の画像情報である。このように形成された静電潜像に現像装置２３から各色トナーが付与され、トナー像として可視化される。

また、中間転写ベルト３０が図中時計回りに走行駆動され、各作像ユニット２０において一次転写ローラ２４の作用により感光体ドラム２１から中間転写ベルト３０に各色トナー像が順次重ね転写される。このようにして中間転写ベルト３０はその表面にフルカラーのトナー像を担持する。

なお、作像ユニット２０のいずれか１つを使用して単色画像を形成したり、２色又は３色の画像を形成したりすることもできる。モノクロプリントの場合は、４個の作像ユニットのうち、図の一番右側のＢｋユニットを用いて画像形成を行う。

そして、トナー像を転写した後の感光体ドラム表面に付着する残留トナーは、クリーニング手段２５によって感光体ドラム表面から除去され、次いでその表面が除電器の作用を受けて表面電位が初期化されて次の画像形成に備える。
一方、給紙部２８から用紙が給送され、レジストローラ対３１によって、中間転写ベルト３０上に担持されたトナー像とのタイミングを取って二次転写位置に向けて送出される。本例では二次転写ローラ３４には中間転写ベルト表面のトナー像のトナー帯電極性と逆極性の転写電圧が印加され、これによって中間転写ベルト表面のトナー像が用紙上に一括して転写される。トナー像を転写された用紙は、定着装置３２を通過するとき、熱と圧力によってトナー像が用紙に熔融定着される。定着された用紙は、図示しない排紙ローラにより装置本体の側面に構成された排紙トレイ（図示せず）に排出される。

本例のカラープリンタ２００においても、上記と同様に、例えば用紙として厚紙などを用いる場合にプロセス線速を最大値（通常値）から変更（低減）することができ、その場合には、光書込装置２７のＶＣＳＥＬのビーム数を上記説明したように変更して、ドット（光ビーム）の重なりを生じることなく飛び越し走査を行うことができる。

なお、図９の構成例では、各色作像ユニットごとに光書込装置２７を備える構成であったが、作像ユニットごとに光書込装置を備えるのではなく、各色作像ユニットに共通の光書込装置を備える構成も、もちろん可能である。その場合も、光書込装置のＶＣＳＥＬのビーム数を上記説明したように変更することで、ドット（光ビーム）の重なりを生じることなく飛び越し走査を行って線速変更に対応することが可能である。

以上、本発明を図示例により説明したが、本発明はこれに限定されるものではない。例えば、ＶＣＳＥＬのチャンネル数（ビーム数）やその配置等は適宜設定できるものである。また、プロセス線速の最大値（通常値）や線速変更時の最大値に対する倍率等も適宜変更可能である。画素密度、ドット中心間隔、必要露光エネルギー、ビーム点灯期間率、書込幅、光利用効率、光源の発光出力、走査周期等も適宜設定できるものである。

また、画像形成装置の構成も任意であり、タンデム式における各色作像ユニットの配置順などは任意である。また、タンデム式に限らず、一つの感光体の周囲に複数の現像装置を配置したものや、リボルバ型現像装置を用いる構成も可能である。また、３色のトナーを用いるフルカラー機や、２色のトナーによる多色機にも本発明を適用することができる。もちろん、画像形成装置としてはプリンタに限らず、複写機やファクシミリ、あるいは複数の機能を備える複合機であっても良い。

１，２１ 感光体ドラム
２，２２ 帯電手段
３，２３ 現像装置
７，２７ 光書込装置
２０ 作像ユニット
３０ 中間転写ベルト
５１ ＶＣＳＥＬ（光源デバイス）
５２ コリメートレンズ
５３ ポリゴンミラー
５４ 第一結像レンズ
５５ 第二結像レンズ
５６ 折り返しミラー
５８ 同期検知センサ
１００ レーザプリンタ
２００ カラープリンタ

特開２００７−２９３２０２公報 特開２００６−３０１１８２号公報 特開２００４−７７７１４号公報 特開２００８−２０９６７５号公報 特開２００７−１６８２９９号公報

Claims (8)

1. 光源デバイスとして垂直共振器型面発光レーザを用いる光書込装置を備え、プロセス線速を変更可能に設けられ、前記プロセス線速の変更に応じて前記光書込装置の前記光源デバイスにおける光ビームの点灯本数を制御する画像形成装置において、
   前記光書込装置は走査線を１本おきに書き込む飛び越し走査方式であり、
   前記光源デバイスにおける光ビームの点灯本数を制御可能に設けられ、
   前記光源デバイスにおける光ビーム点灯本数を最大値から低減させる場合、副走査方向の走査幅の両端から同数ずつ消灯させるように制御することを特徴とする画像形成装置。
2. 光源デバイスとして垂直共振器型面発光レーザを用いる光書込装置を備え、プロセス線速を変更可能に設けられ、前記プロセス線速の変更に応じて前記光書込装置の前記光源デバイスにおける光ビームの点灯本数を制御する画像形成装置において、
   前記光書込装置は走査線を１本おきに書き込む飛び越し走査方式であり、
   前記光源デバイスにおける光ビームの点灯本数を制御可能に設けられ、
   前記光源デバイスにおける光ビーム点灯本数を最大値から低減させる場合、副走査方向の走査幅の中央から同数ずつ消灯させるように制御することを特徴とする画像形成装置。
3. 光源デバイスとして垂直共振器型面発光レーザを用いる光書込装置を備え、プロセス線速を変更可能に設けられ、前記プロセス線速の変更に応じて前記光書込装置の前記光源デバイスにおける光ビームの点灯本数を制御する画像形成装置において、
   前記光書込装置は走査線を１本おきに書き込む飛び越し走査方式であり、
   前記光源デバイスにおける光ビームの点灯本数を制御可能に設けられ、
   前記光源デバイスにおける光ビーム点灯本数を最大値から低減させる場合、副走査方向の走査幅の両端から同数ずつ消灯させるように制御する方式と、副走査方向の走査幅の中央から同数ずつ消灯させるように制御する方式とを、切り替え可能としたことを特徴とする画像形成装置。
4. 前記光源デバイスにおける光ビーム本数であるチャンネル数が４以上の偶数であり、該チャンネル数の中央の２チャンネルの主走査方向における間隔をＤとするとき、その他のチャンネルの主走査方向における間隔が２Ｄであることを特徴とする、請求項１〜３のいずれか１項に記載の画像形成装置。
5. 前記光源デバイスにおける光ビーム本数であるチャンネル数が４以上の偶数であり、該チャンネル数の中央の２チャンネルの主走査方向における間隔をＤとするとき、その他のチャンネルの主走査方向における間隔が２／３Ｄであることを特徴とする、請求項１〜３のいずれか１項に記載の画像形成装置。
6. 前記光源デバイスにおける光ビーム本数であるチャンネル数が３以上の奇数であり、各チャンネルの主走査方向における間隔が同一であることを特徴とする、請求項１〜３のいずれか１項に記載の画像形成装置。
7. 主走査方向の書き出しタイミングを検知する検知手段を有し、該検知手段による検知には、前記光ビーム点灯本数を低減させる場合に消灯させる光ビーム以外の光ビームを用いることを特徴とする、請求項１〜３のいずれか１項に記載の画像形成装置。
8. 記録媒体として厚紙又は特殊紙を用いる場合に前記プロセス線速を通常値から低減させ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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