KR20040025537A

KR20040025537A - 화상 형성 장치

Info

Publication number: KR20040025537A
Application number: KR1020030039700A
Authority: KR
Inventors: 오니시다케시
Original assignee: 후지제롯쿠스 가부시끼가이샤
Priority date: 2002-09-19
Filing date: 2003-06-19
Publication date: 2004-03-24
Also published as: KR100795147B1; US6853397B2; JP4360075B2; TW200405034A; CN100388133C; TWI227789B; CN1484112A; JP2004109609A; US20040056946A1

Abstract

개시된 화상 형성 장치에서는, 발광부가 2차원적으로 배치된 멀티빔 레이저로부터 출사된 복수의 광빔이 각각 대응하는 감광체상에서, 2차원의 축에 대해서 같은 방향을 가지도록 광원의 설치 방향 및 복귀 미러의 매수를 설정한다. 감광체상에서의 주 주사 방향과 부 주사 방향 각각이 각 광빔의 주 주사축(예를 들면, X축)과 부 주사축(예를 들면, Y축)의 각 방향과 같은 방향을 가지게 된다.

Description

화상 형성 장치{IMAGE FORMING DEVICE}

본 발명은 복수의 광빔에 의해 감광체 위에 형성한 복수의 화상을 중첩해서 단일 화상으로서 출력하는 전자 사진 방식에 따른 화상 형성 장치에 관한 것으로서, 특히 컬러 레이저빔 프린터 및 컬러 디지털 복사기 등의 화상 형성 장치에 관한 것이다. 상기 기기에서는, 화상 정보에 기초하여 멀티빔 레이저의 각 발광부를 점등시켜, 각 발광부로부터 출력된 광빔에 의해 감광체를 주사 노광한다.

최근의 컬러 레이저빔 프린터를 비롯한 다색 화상 형성 장치는 기존 모델보다 저비용으로 고속이며 고화질일 것에 대한 요구가 높다.

화상 형성 장치를 고속화하는 방법으로서는, 각 색마다 개별로 설치된 감광체 위로 광빔을 주사시켜서 각 색마다의 화상을 형성하고, 전사 매체상에서 복수의화상을 중첩해서 컬러 화상을 형성하는 탠덤 방식이 알려져있다.

종래, 이러한 종류의 다색 화상 형성 장치로서는, 예를 들면 일본국 공개특허 특개소 63-271275호 공보에 개시되어 있는 장치가 있다.

상기 특허에 개시된 바와 같이, 4색의 화상 형성을 위한 옐로우(Y), 마젠타(M), 시안(C), 블랙(K)의 4색의 화상 형성에 해당하는 4개의 감광체를 배치한다. 각 감광체 마다 광빔을 주사하는 광 주사 장치를 설치한다. 이 방법에서, 고속 화상 형성 장치는 4색 각각을 동시에 화상 형성 동작함으로써 고속화하고, 4개의 광 주사 장치가 같은 구성을 갖고 있다.

이 방식에서, 각 광 주사 장치에 설치된 미러 등의 광학 부품, 또는 광 주사 장치 자체를 미세 조정하여, 합성되는 각 4색간에서의 광빔의 위치 어긋남의 보정을 행한다.

또한, 일본국 공개특허 특개소 59-123368호 공보에 개시된 장치는, 하나의 회전 다각형(polygonal) 미러의 다른 반사면에 광빔이 입사되어, 부품수의 저감을 도모한 일례이다.

이 방법에서는, 복수의 광빔 각각을 회전 다각형 미러의 다른 반사면에 입사하도록 구성된다. 회전 다각형 미러에 의해 반사 편향된 후의 광빔은 각각이 미러에 대하여 다른 방향으로 반사 편향된다.

회전 다각형 미러에 의해 다른 방향으로 반사 편향된 광빔은 감광체상에서의 주 주사 방향과 서로 다른 방향을 가진다.

이 방식에서는, 각 광 주사 장치에 설치된 미러 등의 광학 부품을 미세 조정하여 감광체 위에 노광되는 광빔의 위치를 미세 조정함으로써, 합성되는 4색간에서의 광빔의 위치 어긋남을 보정하고 있다.

또한, 일본국 공개특허공보 특개평 9-184991호 공보에 개시된 장치는, 하나의 회전 다각형 미러에 복수의 광빔이 입사되는 동시에, 주사 광학계에 사용되는 부품의 공통화도 도모한다.

이 방법에서는, 광빔을 미러의 같은 반사면에 입사하기 위해서, 회전 다각형 미러에 의해 반사 편향되는 광빔은 각각이 회전 다각형 미러에 대하여 같은 방향으로 반사 편향된다.

회전 다각형 미러에 의해 같은 방향으로 반사 편향된 광빔은 모두 감광체상에서의 주 주사 방향과 같은 방향을 가진다.

또한, 화상 형성 장치를 고화질화하는 방법으로서, 광원에 복수의 발광부를 2차원적으로 배치한 면발광 레이저를 사용하는 방법이 알려져 있는다.

일본국 공개특허공보 2001-215423호 공보에 개시되어 있는 장치는, 광원으로서 발광부가 2차원적으로 배치된 면발광 레이저를 사용한 예로서, 36 개의 발광부를 하나의 면발광 레이저 위에 형성하고 있다.

면발광 레이저로부터 출사된 36개의 광빔을 동시에 감광체 위에 주사 노광함으로써 2400dpi 밀도의 고밀도 광기입을 가능하게 하고 있다.

일본국 공개특허공보 2001-215423호 공보의 장치에 있어서, 면발광 레이저는 주 주사 방향에 복수의 발광부가 오프셋해서 배치되어 있기 때문에, 화상 형성시에는 다음의 오프셋량을 보정하도록, 각 발광부의 주 주사 방향에서의 점등 타이밍을 제어하고 있다.

또한, 화상 영역 외에 동기용의 광센서를 설치해서 주 주사 방향의 화상을 기입하기 위한 개시 위치를 제어하고 있다. 면발광 레이저상에서 점등하는 발광부를 36개의 발광부 중 부 주사 방향으로 배치된 일렬(6개)만을 사용함으로써, 2차원적인 확대를 가지는 노광 화상에 의해 어긋남이 발생하는 화상 기입 개시 위치의 어긋남이 방지된다.

이와 같이, 발광부가 2차원적으로 배치된 면발광 레이저를 사용한 광학계에서는, 면발광 레이저로부터 출사되는 복수의 광빔은, 광축을 법선이라고 가정하면 2방향의 축을 가지고 이 2축에서 정해지는 평면 내에 2차원적으로 복수의 광빔이 배치하게 된다.

주 주사 방향을 X축, 부 주사 방향을 Y축이라고 가정하면, 예를 들면 도 4에서는 36개의 발광부가 6개씩 부 주사 방향에 정렬해서 배치되어 있으므로, 36개의 발광부는 X축상에서는 6개의 좌표를 가지지만, Y 축상에서는 36개의 좌표를 가지게 된다.

이러한 복수의 발광부가 2차원적으로 배치된 멀티빔 레이저를 사용한 광학계에서는, 광학계 내에 광빔을 되돌리기 위한 미러가 있으면, 되돌리는 방향에 따라 2개의 축 중 어느 하나의 축의 방향이 반전한다.

즉, 도 8에 나타낸 바와 같이, 광학계에 주 주사 방향으로 광빔을 되돌리는 미러(100, 102)가 있으면, 이 미러(100, 102)를 통과(반사)하기 전후에서는 광빔의 X축 방향의 방향이 반전된다.

또한, 도 9에 나타낸 바와 같이, 광학계에 부 주사 방향으로 광빔을 되돌리는 미러(104, 106)가 있으면, 이 미러(104, 106)를 통과(반사)하기 전후에서는 광빔의 Y축방향의 방향이 반전된다.

다색 화상 형성 장치를 고속이며 고화질화하기 위해서는, 이상에서 설명한 바와 같이 다색 화상 형성 장치를 탠덤 구성, 또한 면발광 레이저 등의 2차원 멀티빔 레이저를 사용하는 방법이 유효하지만, 이러한 구성과 레이저를 동시에 설치하면 이하와 같은 문제점이 나타난다.

즉, 발광부에 2차원의 멀티빔 레이저를 사용했을 경우, 다색 화상 형성 장치내의 복수의 색에 해당하는 광학계가 서로 다르면, 감광체상에서의 복수의 광빔의 배치가 각 색간에서 달라지는 경우가 있다.

감광체상에서의 빔 배치가 서로 다르면, 하기와 같은 문제가 발생한다.

우선, 주 주사 방향의 빔 배치가 서로 다른 경우에 대해서 설명한다.

2차원 멀티빔 레이저에서는, 발광부에서의 주 주사 방향의 오프셋을 캔슬하는 제어를 실시하고, 주 주사 방향의 화상 기입 개시 위치는 동일한 위치를 갖는다.

그러나, 각 색에 대한 기입 개시 위치가 서로 다르면, 다른 위치마다 오프셋제어가 필요하게 되어, 제조 비용이 높아지는 문제가 있다.

또한, 화상 기입 개시 위치를 제어하기 위해서, 동기 센서상에서 점등하는 동기 검출용의 광빔도 또한 서로 다르기 때문에, 이 다른 빔마다 제어 수단이 필요하게 되어, 제조 비용이 높아지는 문제가 있다.

다음에, 감광체상에서 부 주사 방향의 방향이 서로 다르면, 멀티빔 레이저에 입력되는 화상 데이터의 방향을 미리 부 주사 방향으로 반전하기 위해서, 별도의 화상 데이터 반전 수단이 필요하게 되어, 제조 비용이 높아지는 문제가 있다.

도 10은 일본국 공개특허 특개소 59-123368호 공보에 따른 화상 형성 장치의 광학계에 대하여 2차원 멀티빔 레이저를 적용한 일례를 나타내고 있다. 설명을 위해서 2개의 광원(108, 110)과 이 광원(108, 110)에 해당하는 광학계의 복귀(returning) 미러(112, 114)를 추출한다.

광원(108, 110)으로부터 출사된 2차원 광빔의 2축의 방향은 동일하다. 또, 참조부호 115는 회전 다각형 미러이다.

각각의 광빔이 노광되는 감광체(116, 118) 상의 2차원 광빔의 방향은, X축(주 주사 방향의 축)들이 모두 광학계의 주 주사 방향(감광체116, 118 의 축선방향)과 일치하고 있지만, 부 주사 방향은 감광체(116, 118)의 회전 방향에 대하여 서로 반대로 되어 있다.

따라서, 노광 후에 도 10의 광학계에 의해 감광체(116, 118)상에 이루어지는 화상의 방향을 정렬하기 위해서는, 광원(108 또는110) 중 어느 하나의 광원에 입력되는 화상 신호의 방향을 부 주사 방향으로 반전시켜야 한다.

화상 반전을 위해서는, 면발광 레이저의 제어 보드, 또는 화상 제어 보드에 대한 변경이 별도로 필요하다. 이것은 다른 부품의 수를 증가시키고, 공통 부품의 수를 감소시킴을 의미한다. 그 결과, 제조 비용이 높아지게 된다.

또한, 공통 신호를 화상 신호로서 사용하려면, 즉 화상 제어계의 보드를 공통으로 하려고 하면, 광원(108, 110)으로서의 면발광 레이저를 도 10에 나타낸 2축 방향을 가지는 레이저의 한 종류와, Y축(부 주사 방향의 축)만 반전시키는 다른 종류의 2가지 종류의 면발광 레이저를 준비해야 한다. 그 결과, 광원을 공통화할 수 없어, 항상 고비용화가 필요한 문제가 있다.

일본국 공개특허공보 특개평 9-184991호 공보에 개시된 바와 같이, 화상 형성 장치의 광학계에 대해서 2차원 멀티빔 레이저를 적용한다. 설명을 위해서 광원(120, 122)과 이 광원(120, 122)으로부터의 광빔이 통과하는 광학계의 복귀 미러(123, 124, 126)를 추출한다.

도 11에서는, 일본국 공개특허공보 특개평 9-184991호 공보에 개시된 화상 형성 장치와 비교해서 회전 다각형 미러 이후의 미러를 2장 생략하고 있지만, 광빔을 같은 방향으로 되돌리는 미러가 2장 있으면 화상은 반전해서 원래로 돌아가므로, 미러가 없는 것과 실질적으로 등가이기 때문에, 도면에서는 2장의 미러를 생략하고 있다. 또, 부호 127은 회전 다각형 미러이다.

도 11에 나타낸 바와 같이, 광원(120, 122)으로부터 출사된 2차원 광빔의 2축의 방향은 동일하다.

각각의 광빔이 노광되는 감광체 드럼(128, 130)상에서의 2축의 방향은 광빔의 주 주사 방향(감광체 드럼(128, 130)의 축방향)에 대하여 서로 반대이다.

따라서, 도 11의 광학계에 의해 감광체 드럼(128, 130)에 노광되는 화상의 방향을 정렬하기 위해서는, 광원(120 또는 122) 중 어느 하나의 광원에 입력하는 화상 신호를 적절한 시간에 주 주사 방향으로 반전해야 한다.

화상 신호를 적절한 시간에 반전하기 반전하기 위해서는, 면발광 레이저의 제어 보드 또는 화상 제어 보드에 대한 변경이 필요하다. 이것은 다른 부품의 수를 증가시키고, 공통 부품의 수를 감소시킴을 의미한다. 그 결과, 제조 비용이 높아지게 된다.

또한, 공통 신호를 화상 신호로서 사용하려면, 즉 화상 제어 보드를 공통으로 하려고 하면, 광원(120, 122)에 대응하는 2가지 종류의 면발광 레이저가 필요하게 된다. 즉, 한 종류는 도 11에 나타낸 2축 방향을 가지는 것이고, 다른 한 종류는 X축(부 주사 방향의 축)만이 반전되는 것이다. 이것은 다른 부품의 수를 증가시키고, 공통 부품의 수를 감소시킴을 의미한다. 그 결과, 제조 비용이 높아지게 된다.

일본국 공개특허 특개소 63-271275호 공보에 개시되어 있는 바와 같이, 각 감광체마다 광빔을 주사하는 광 주사 장치를 설치한 방식에서, 4개의 광 주사 장치가 같은 구성이면, 4개의 감광체상에서의 2차원 광빔의 2축의 방향은 같아져서, 전술한 바와 같은 문제가 발생하지 않는다.

그러나, 화상 형성 장치 내부 레이아웃으로 인해 일부의 광 주사 장치를 변경하는 경우나, 흑백 화상 출력의 생산성을 높이기 위해서 블랙만을 고속 출력하도록 한 화상 형성 장치의 경우가 있다. 일본국 공개특허 특개소 63-271275호 공보에 개시된 시스템이 상기한 조건하에 있는 경우에는, 상술한 문제점과 마찬가지의 문제점이 관찰된다.

본 발명은 상기한 사실을 고려하여 이루어진 것으로서, 그 목적은 광원으로서 2차원 멀티빔 레이저를 사용하여, 화상 제어 방법이나 화상 기입 개시 위치 제어 방법 등을 복잡하게 하지 않으면서, 저비용으로 화상 형성 장치를 제공하는데 있다.

도 1은 제 1 실시예에 따른 화상 형성 장치의 주요부의 측면도.

도 2는 제 1 실시예에 따른 화상 형성 장치의 광 주사 장치의 측면도.

도 3은 광 주사 장치의 주요부의 평면도.

도 4의 (A)∼(D)는 각각 광원의 정면도.

도 5의 (A)는 옐로우 및 시안용의 광학계에서의 복귀 미러에 의한 광빔의 축방향의 변화를 나타내는 설명도.

도 5의 (B)는 블랙 및 마젠타용의 광학계에서의 복귀 미러에 의한 광빔의 축방향의 변화를 나타내는 설명도.

도 6의 (A)는 제 2 실시예에 따른 화상 형성 장치의 주요부의 측면도.

도 6의 (B)는 광 주사 장치의 주요부의 평면도.

도 7의 (A)는 옐로우용의 광학계에서의 복귀 미러에 의한 광빔의 축방향의 변화를 나타내는 설명도.

도 7의 (B)는 마젠타용의 광학계에서의 복귀 미러에 의한 광빔의 축방향의 변화를 나타내는 설명도.

도 7의 (C)는 시안용의 광학계에서의 복귀 미러에 의한 광빔의 축방향의 변화를 나타내는 설명도.

도 7의 (D)는 블랙용의 광학계에서의 복귀 미러에 의한 광빔의 축방향의 변화를 나타내는 설명도.

도 8은 광학계에 주 주사 방향(X 방향)으로 광빔을 되돌리는 미러가 있는 경우의,광빔의 방향을 설명하는 설명도.

도 9는 광학계에 부 주사 방향(Y 방향)으로 광빔을 되돌리는 미러가 있는 경우의 광빔의 방향을 설명하는 설명도.

도 10은 종래 기술에 따른 화상 형성 장치의 광학계에 대하여 2차원 멀티빔 레이저를 적용한 일례를 나타내는 설명도.

도 11은 종래 기술에 따른 다른 화상 형성 장치의 광학계에 대하여 2차원 멀티빔 레이저를 적용한 일례를 나타내는 설명도.

*도면의 주요부분에 대한 부호의 설명*

10화상 형성 장치

12감광체 드럼(감광체)

37발광부

38회전 다각형 미러(복귀 미러)

42복귀 미러

44복귀 미러

46원통형 미러(복귀 미러)

48복귀 미러

50복귀 미러

52복귀 미러

54원통형 미러

56Y광원(멀티빔 레이저)

56M광원(멀티빔 레이저)

56C광원(멀티빔 레이저)

56K광원(멀티빔 레이저)

60반사 미러(복귀 미러)

80화상 형성 장치

본 발명의 제 1 양태는, 복수의 발광부를 2차원적으로 배치한 복수의 멀티빔 레이저를 배치하고, 이 멀티빔 레이저에 대응하는 복수의 감광체를 배치하고, 복수의 광빔을 되돌리는 미러를 포함하는 주사 광학계를 사용하여 복수의 감광체를 노광하기 위해 복수의 멀티빔 레이저로부터 출사된 복수의 광빔을 주사함으로써 각 감광체상에 잠상(latent image)을 형성하고, 잠상을 현상한 후 각 감광체 위에 형성한 복수의 화상을 합성해서 단일 화상으로서 출력하는 화상 형성 장치를 제공한다. 상기 주사 광학계는 상기 멀티빔 레이저마다 1개 이상의 상기 복귀 미러를 가진다. 상기 멀티빔 레이저로부터 출사된 복수의 광빔의 각 감광체상에서의 주 주사 방향 및 부 주사 방향의 배치가 각 감광체상에서 동일하게 되도록, 멀티빔 레이저의 방향 및 각 멀티빔 레이저에 대한 복귀 미러의 수를 설정한다.

다음에, 본 발명에 따른 화상 형성 장치의 작용에 대해서 설명한다.

본 발명에 따른 화상 형성 장치에서는, 발광부가 2차원적으로 배치된 멀티빔레이저로부터 출사된 복수의 광빔이 각각 대응하는 감광체상에서 2차원의 축방향이 같아지도록, 예를 들면 광원의 설치 방향과 복귀 미러의 매수가 설정된다.

즉, 감광체상에서의 주 주사 방향과 부 주사 방향 각각이, 각각의 광빔의 주 주사 축(예를 들면, X축)과 부 주사축(예를 들면, Y축)의 각 방향과 일치하도록 구성된다.

예를 들면, X축만 일치하고 있고, Y축이 일치하지 않을 경우에는, 부 주사 방향의 복귀 미러의 매수를 1개씩 늘림으로써 Y축의 방향이 반전하므로, 감광체는 같은 2축 방향을 가질 수 있다.

또한, Y축 방향이 일치하고 있고, X축 방향만이 일치하지 않는 경우에는, 광빔의 편향 수단으로부터 발광원에 이르는 광로에 주 주사 방향의 복귀 미러의 매수를 1개씩 늘림으로써 X축 방향만 반전시킬 수 있고, 감광체상에서의 2축 방향을 감광체간에서 일치시킬 수 있다.

또한, X축과 Y축의 방향이 모두 반전하고 있을 경우에는, 광원으로서의 멀티빔 레이저를 광축 주위로 180°회전시켜서 설치함으로써 감광체상에서의 2축 방향을 일치시킬 수 있다.

이와 같이, 화상 형성 장치를 본 발명에 따른 구성으로 함으로써 감광체상에서의 2축의 방향을 일치시킬 수 있고, 복수의 멀티빔 레이저로 같은 구성을 가진 화상 신호 제어가 실현될 수 있기 때문에, 제어 회로를 광원에 따라 변경할 필요가 없고, 화상 형성 장치를 고속, 고화질, 또한 저비용으로 제공할 수 있게 된다.

본 발명에 따른 화상 형성 장치에서는, 다음과 같은 구성이 적용될 수 있다.주사 광학계는 광빔의 편향 주사를 실행하는 회전 다각형 미러를 가진다. 이 회전 다각형 미러의 회전축을 통과하는 지름 방향의 가상선을 경계로 해서 한 방향으로 편향되는 광빔을 출사하는 멀티빔 레이저를 복수개 설치한다. 복귀 미러의 멀티빔 레이저간의 매수의 차이가 짝수로 설정되어 있다.

이어서, 상기한 구성이 실행되는 화상 형성 장치의 작용에 대해서 설명한다.

상기한 구성을 가진 화상 형성 장치에서, 복수의 멀티빔 레이저로부터 출사된 복수의 광빔은 회전 다각형 미러의 회전축을 통과하는 지름 방향의 가상선을 경계로 해서 한 방향으로 편향된다.

여기에서, 복귀 미러의 멀티빔 레이저간에서의 매수 차이는 짝수로 설정되어 있으므로, 동일한 구성의 멀티빔 레이저를 사용하여, 그 방향을 설정하는 것만으로 각 감광체상에서의 복수의 광빔의 방향이 모두 같아진다. 따라서, 멀티빔 레이저의 공용화를 도모할 수 있다.

본 발명에 따른 화상 형성 장치에서는, 다음과 같은 구성이 적용될 수 있다. 주사 광학계는 광빔을 주 주사 방향으로 되돌리는 복귀 미러와 광빔을 부 주사 방향으로 되돌리는 복귀 미러를 가진다. 광빔을 주 주사 방향으로 되돌리는 복귀 미러의 멀티빔 레이저간의 매수의 차이와, 광빔을 부 주사 방향으로 되돌리는 복귀 미러의 멀티빔 레이저간의 매수의 차이가 모두 짝수일 때는, 각각의 멀티빔 레이저를 광축 주위에서 같은 방향으로 향하도록 배치한다. 광빔을 부 주사 방향으로 되돌리는 복귀 미러의 상기 멀티빔 레이저간의 매수 차이와, 광빔을 주 주사 방향으로 되돌리는 복귀 미러의 멀티빔 레이저간의 매수의 차이가 모두 홀수일 때는, 한쪽의 상기 멀티빔 레이저를 다른쪽의 멀티빔 레이저에 대하여 광축 주위로 대략 180°회전시켜서 배치한다.

다음에, 이 경우의 화상 형성 장치의 작용에 대해서 설명한다.

멀티빔 레이저로부터 출사된 복수의 광빔은 빔을 주 주사 방향으로 되돌리는 복귀 미러에 의해 주 주사 방향으로 되돌려지고, 빔을 부 주사 방향으로 되돌리는 복귀 미러에 의해 부 주사 방향으로 되돌려진다.

여기에서, 광빔을 주 주사 방향으로 되돌리는 복귀 미러의 멀티빔 레이저간의 매수 차이와, 광빔을 부 주사 방향으로 되돌리는 복귀 미러의 멀티빔 레이저간의 매수의 차이가 모두 짝수일 때는, 각각의 멀티빔 레이저를 광축 주위에서 같은 방향을 향하도록 배치함으로써 각 감광체상에서의 복수의 광빔의 방향이 모두 같아진다.

한편, 광빔을 부 주사 방향으로 되돌리는 복귀 미러의 멀티빔 레이저간의 매수 차이와, 광빔을 주 주사 방향으로 되돌리는 복귀 미러의 멀티빔 레이저간의 매수 차이가 모두 홀수일 때는, 각각의 멀티빔 레이저를 광축 주위에서 같은 방향을 향하도록 배치하면, 감광체상에서의 복수의 광빔의 방향이 멀티빔 레이저간에 서로 반대로 된다.

이 때문에, 한쪽의 레이저를 다른쪽의 멀티빔 레이저에 대하여 광축 주위에서 대략 180°회전시켜서 배치하면, 각 감광체상에서의 복수의 광빔의 방향이 모두 같아진다.

본 발명에 따른 화상 형성 장치에서는, 다음과 같은 구성이 적용될 수 있다.주사 광학계는 광빔을 편향 주사하는 회전 다각형 미러를 가진다. 이 회전 다각형 미러의 회전축을 통과하는 지름 방향의 가상선을 경계로 해서 한쪽 방향으로 편향되는 광빔을 출사하는 멀티빔 레이저와, 가상선을 경계로 해서 다른쪽 방향으로 편향되는 광빔을 출사하는 멀티빔 레이저를 가진다. 광빔을 가상선을 경계로 해서 한쪽 방향으로 되돌리는 복귀 미러의 매수와 광빔을 가상선을 경계로 해서 다른쪽 방향으로 되돌리는 복귀 미러의 매수간의 차이가 홀수로 설정되어 있다.

회전 다각형 미러의 회전축을 통과하는 지름 방향의 가상선을 경계로 해서 한 방향으로 편향되는 광빔을 출사하는 멀티빔 레이저와, 가상선을 경계로 해서 다른방향으로 편향되는 광빔을 출사하는 멀티빔 레이저를 가지고 있으므로, 가상선을 경계로 해서 한 방향으로 편향되는 복수의 광빔과 다른 방향으로 편향되는 복수의 광빔이 있다.

여기에서, 광빔을 가상선을 경계로 해서 한 방향으로 되돌리는 복귀 미러의 매수와, 광빔을 가상선을 경계로 해서 다른 방향으로 되돌리는 복귀 미러의 매수와의 차이는 홀수로 설정되어 있으므로, 동일한 구성을 가지는 멀티빔 레이저를 사용하여, 그 방향을 설정하는 것만으로 각 감광체상에서의 복수의 광빔의 방향이 모두 같아진다. 따라서, 멀티빔 레이저의 공용화를 도모할 수 있다.

본 발명에 따른 화상 형성 장치에서는, 다음과 같은 구성이 또한 적용될 수 있다. 주사 광학계는 광빔을 주 주사 방향으로 되돌리는 복귀 미러와 광빔을 부 주사 방향으로 되돌리는 복귀 미러를 가진다. 광빔을 주 주사 방향으로 되돌리는복귀 미러의 멀티빔 레이저간의 매수의 차이가 짝수이고, 또한 광빔을 부 주사 방향으로 되돌리는 복귀 미러의 멀티빔 레이저간의 매수의 차이가 홀수일 때는, 각각의 멀티빔 레이저를 광축 주위에서 같은 방향을 향하도록 배치한다. 광빔을 주 주사 방향으로 되돌리는 복귀 미러의 멀티빔 레이저간의 매수 차이가 홀수이고, 또한 광빔을 부 주사 방향으로 되돌리는 복귀 미러의 멀티빔 레이저간의 매수의 차이가 짝수일 때는, 멀티빔 레이저의 한쪽을 다른쪽 멀티빔 레이저에 대하여 광축 주위로 대략 180°회전시켜서 배치한다.

다음에, 이 경위의 화상 형성 장치의 작용에 대해서 설명한다.

멀티빔 레이저로부터 출사된 복수의 광빔은 이 광빔을 주 주사 방향으로 되돌리는 복귀 미러에 의해 주 주사 방향으로 되돌려진다. 복수의 광빔은 이 빔을 부 주사 방향으로 되돌리는 복귀 미러에 의해 부 주사 방향으로 되돌려진다.

여기에서, 광빔을 주 주사 방향으로 되돌리는 복귀 미러의 멀티빔 레이저간의 매수 차이가 짝수이고, 또한 광빔을 부 주사 방향으로 되돌리는 복귀 미러의 멀티빔 레이저간의 매수 차이가 홀수일 때는, 각각의 멀티빔 레이저를 광축 주위에서 같은 방향을 향하도록 배치함으로써, 각 감광체상에서의 복수의 광빔의 방향이 모두 같아진다.

한편, 광빔을 주 주사 방향으로 되돌리는 복귀 미러의 멀티빔 레이저간의 매수 차이가 홀수이고, 또한 광빔을 부 주사 방향으로 되돌리는 복귀 미러의 멀티빔 레이저간의 매수 차이가 짝수일 때는, 멀티빔 레이저의 한쪽을 다른쪽 레이저에 대하여 광축 주위에서 대략 180°회전시켜서 배치하면, 각 감광체상에서의 복수의 광빔의 방향이 모두 같아진다.

(실시예)

[제 1 실시예]

이하, 도면을 참조하여 본 발명의 제 1 실시예에 따른 화상 형성 장치(10)에 대해서 설명한다.

(화상 형성 장치의 전체구성)

도 1에 나타낸 바와 같이, 본 실시예에 따른 화상 형성 장치(10)는 블랙의 화상을 형성하는 전자 사진 유닛(10K), 시안의 화상을 형성하는 다른 전자 사진 유닛(10C), 마젠타의 화상을 형성하는 또 다른 전자 사진 유닛(10M) 및 옐로우의 화상을 형성하는 또 다른 전자 사진 유닛(10Y)을 구비하고 있다.

전자 사진 유닛(10K, 10C, 10M, 10Y)은 각각 감광체 드럼(12), 대전 장치(14), 현상 장치(16), 전사 장치(18) 및 클리닝 장치(20)를 구비하고 있다.

여기에서, 블랙의 화상을 형성하는 전자 사진 유닛(10K)의 감광체 드럼(12)은 다른 전자 사진 유닛(10C, 10M, 10Y)의 감광체 드럼(12)보다도 지름이 커서, 흑백 화상의 출력에 의해 전자 사진 유닛(10K)의 감광체 드럼(12)만이 다른 부품보다 수명이 일찍 끝나서 그 수명이 단축되는 것을 방지할 수 있다.

전자 사진 유닛(10K, 10C, 10M, 10Y)은 수평으로 배치되어 있다. 전자 사진 유닛(10K, 10C)의 위쪽에는 블랙 및 시안용의 광 주사 장치(22CK)가 배치되어 있고, 전자 사진 유닛(10M, 10Y)의 위쪽에는 마젠타 및 옐로우용의 광 주사장치(22MY)가 배치되어 있다.

또한, 전자 사진 유닛(10K, 10C, 10M, 10Y)의 아래쪽에는 롤(24A 내지 24G)에 의해 지지되는 벨트 모양의 중간전사체(26)가 배치되어 있다.

또한, 중간전사체(26)는 롤(24A 내지 24G)에 의해 도 1에 나타낸 화살표 A방향으로 구동된다.

중간전사체(26)는 감광체 드럼(12)과 전사 장치(18)의 롤 사이에 유지되도록 구성되어 있다. 감광체 드럼(12)의 토너 화상은 중간전사체(26) 상에 전사된다.

중간전사체(26)의 아래쪽에는 복수매의 용지(28)을 겹쳐 쌓는 용지 트레이(30)가 배치되어 있다. 용지 트레이(30)의 위쪽에는 용지(28)을 반송하는 롤(32A 내지 32F)가 배치되어 있다.

용지(28)는 롤(32A 내지 32F)에 의해 1장씩 반송된다. 용지(28)는 롤(32F)과 롤(24E) 사이에서 중간전사체(26)와 접촉한다. 중간전사체(26)상의 화상은 용지(28) 상에 전사된다.

또, 화상의 전사된 용지(28)는 정착기(34)를 통해서 장치 밖으로 반송된다.

(광 주사 장치의 상세)

다음에, 광 주사 장치(22YM) 및 광 주사 장치(22CK)에 대해서 상세하게 설명한다.

도 2에는 광 주사 장치(22YM, 22CK)가 모두 겹쳐진 상태로 나타나 있다. 도 2에서, 실선은 광 주사 장치(22YM)의 상태를 나타내고, 점선은 광 주사 장치(22CK)의 상태를 나타낸다.

광 주사 장치(22YM, 22CK)는 각각 케이스(36)를 구비하고 있다.

케이스(36)의 내부에는, 회전 다각형 미러(38), 2개 한 쌍의 Fθ 렌즈(40A, 40B), 복귀 미러(42), 복귀 미러(44), 부 주사 방향으로 굴절율을 가지는 원통형 미러(46), 복귀 미러(48), 복귀 미러(50), 복귀 미러(52), 원통형 미러(54)가 설치되어 있다.

2개의 감광체 드럼(12)에 대한 2개의 광원으부터의 광속은 하나의 회전 다각형 미러(38)에 의해 편향 반사된다. 후술하는 상기 2개의 광원에 대해서 도 2에는 나타내지 않았다. 광속이 감광체 드럼(12)상을 등속으로 주사하도록 하기 위하여, 광속은 2개의 Fθ 렌즈(40A, 40B)를 사용하여 주 주사 방향에서 결상(結像)된다.

마젠타(M)와 블랙(K)의 광로에 대해서 설명하면, Fθ 렌즈(40A, 40B)를 통과한 광속은 복귀 미러(42, 44)에 의해 되돌려진다. 광속은 원통형 미러(46)와 복귀 미러(48)를 통해서 부 주사 방향에서 감광체 드럼(12) 위에 결상된다.

또, 원통형 미러(46)는 회전 다각형 미러(38)의 면 엉킴(face tangle) 보정 광학계로서도 기능하고 있다.

한편, 옐로우 및 시안 경로는 복귀 미러(50, 52) 및 원통형 미러(54)를 통해서 감광체 드럼(12)에 이른다.

하나의 케이스(36) 내에 수용되는 2개의 광학계는 한 세트의 Fθ 렌즈(40A, 40B)를 공용하고 있으므로, 회전 다각형 미러(38)로부터 감광체 드럼(12)까지의 광로 길이는 2개의 광학계에서 동일하게 되어 있다.

또한, 광 주사 장치(22CK, 22YM)는 동일한 구성의 Fθ 렌즈(40A, 40B)를 공용하고 있으므로, 옐로우, 마젠타, 시안, 블랙 모두의 광로 길이는 케이스(36) 내에서 동일하게 되어 있다.

블랙은 마젠타보다도 케이스(36)로부터 감광체 드럼(12)까지의 거리가 짧기 때문, 케이스(36)의 내부에서는 블랙의 광로 길이를 마젠타의 광로 길이보다도 길게 해야 한다.

이 때문에도, 도 2에 나타낸 바와 같이, 복귀 미러(44, 48)와 원통형 미러(46)의 위치를 블랙과 마젠타에서 각각 조금씩 바꾸어서 광로 길이의 차이를 흡수하고 있다.

도 3은 광 주사 장치(22YM)의 광학계를 위에서 본 평면도이다. 도 3에서는, Fθ 렌즈(40A, 40B)와 광원간의 광학계만을 나타내었고, 그 이외의 부분은 생략하였다.

광 주사 장치(22YM)는 옐로우용의 광원(56Y)과 마젠타용의 광원(56M)을 구비하고 있다. 광원(56Y, 56M)은 각각 광빔을 출사하는 면발광 레이저 어레이이다.

본 실시예에 따르면, 광원(56Y, 56M) 및 광 주사 장치(22CK)의 광원(56C, 56K)은 동일한 구조의 면발광 레이저 어레이이다. 도 4의 (A) 내지 (D)에 나타낸 바와 같이, 상기 광원에는 36개의 광빔을 출사하기 위해서 36개의 발광부(37)이 설치된다.

광원(56Y)의 광빔 출사측에는 시준 렌즈(58Y), 반사 미러(60), 원통형 렌즈(62Y), 원통형 렌즈(62M), 하프 미러(half mirror)(64), 회전 다각형 미러(38)가 순차적으로 배치되어 있다. 반사 미러(60)는 광원(56M)으로부터 출사된 광빔을 반사한다. 하프 미러(64)는 광빔의 일부를 반사한다.

도 1 및 도 2에서 알 수 있는 바와 같이, 옐로우용의 광빔과 마젠타용의 광빔은 회전 다각형 미러(38)에 입사시의 높이가 각각 다르다. 옐로우용의 광빔이 마젠타용의 광빔보다도 높이 위치하고 있다.

미러(60)는 옐로우용의 광원(56M)으로부터 출사된 광빔의 광로 아래에 배치되어 있다. 따라서, 광원(56M)으로부터 출사된 광빔을 반사하는 반사 미러(60)는 마젠타용의 광빔만을 반사한다. 이것에 의해 마젠타용의 광빔의 광로와 옐로우용의 광빔의 광로가 위에서 볼 때 겹쳐지도록 한다.

또한, 반사 미러(60)로부터 보아서 광원(56Y)의 방향과는 90°의 방향에 시준 렌즈(66M) 및 광원(56M)이 배치되어 있다.

광원(56Y)으로부터 출사된 복수의 광빔은 시준 렌즈(58Y)에 의해 대략 평행한 광으로 이루어지고, 광원(56M)으로부터 출사된 복수의 광빔은 시준 렌즈(66M)에 의해 대략 평행 광으로 이루어진다.

전술한 바와 같이, 옐로우용의 광빔의 광로와 마젠타용의 광빔의 광로는 서로 높이가 다르다. 적어도 Fθ 렌즈(40A, 40B)에 도달할 때까지는, 옐로우용의 광빔의 광로 레벨이 마젠타용의 광빔의 광로 레벨보다도 위쪽에 위치하고 있다.

또, 원통형 렌즈(62Y)의 아래쪽에는 원통형 렌즈(62M)가 배치되어 있다. 도 3에 나타낸 바와 같이, 위쪽에서 보면 원통형 렌즈(62Y)와 원통형 렌즈(62M)는 겹쳐진 것으로 보인다.

원통형 렌즈(62Y)는 시준된 옐로우용의 광빔을 부 주사 방향에만 집광한다. 원통형 렌즈(62M)는 시준된 마젠타용의 광빔을 부 주사 방향에만 집광한다.

하프 미러(64)는 광빔의 일부를 분리하고, 이 광빔을 광량 검출용 센서(68)에 반사한다. 면발광 레이저는, 단면 발광 레이저와 같이 백 빔(back beam)이 없기 때문에, 프론트 빔을 사용하여 광량을 검출해야 한다.

또, 하프 미러(64)를 투과한 옐로우용의 광빔(YB)은 회전 다각형 미러(38)에 의해 편향 반사된다. 도 2에 나타낸 바와 같이, 광빔(YB)은 Fθ 렌즈(40A, 40B), 복귀 미러(50), 복귀 미러(52), 및 원통형 미러(54)를 통해서 감광체 드럼(12)에 이른다.

한편, 하프 미러(64)를 투과한 마젠타용의 광빔(MB)은 회전 다각형 미러(38)에 의해 편향 반사된다. 도 2에 나타낸 바와 같이, 광빔(MB)은 Fθ 렌즈(40A, 40B), 복귀 미러(42), 복귀 미러(44), 원통형 미러(46) 및 복귀 미러(48)를 통해서 감광체 드럼(12)에 이른다.

도 3에 나타낸 바와 같이, 광 주사 장치(22YM)에는 빔 통과 타이밍 검출기(70)가 설치되어 있다. 이 빔 통과 타이밍 검출기(70)는 회전 다각형 미러(38)의 각 반사면을 사용하여 감광체 드럼(12)을 노광할 때의 타이밍을 조정하기 위해서, 감광체 드럼의 주사 개시 전의 빔 통과 타이밍을 검출한다.

빔 통과 타이밍 검출기(70)는 픽업 미러(72) 및 동기용 광센서(74)를 구비하고 있다. 픽업 미러(72)는 감광체 주사 전의 동기용의 광빔(도 4의 (A) 내지 (D) 참조: 1열마다 6개의 빔)을 반사한다. 픽업 미러(72)에서 반사된 동기용의 광빔은동기용 광센서(74)에 입사한다.

또, 광 주사 장치(22CK)도 광 주사 장치(22YM)와 동일한 구성이므로, 광 주사 장치(22CK)에 대한 설명은 생략한다.

본 실시예에서는, 각 광학계에서의 복귀 미러의 매수가 이하의 표 1에 나타낸 바와 같이 설정되어 있다. 또, 회전 다각형 미러(38)의 반사면은 광빔을 표면에서 주 주사 방향으로 되돌리므로, 복귀 미러로서 카운트된다.

[표 1]

광학계	주 주사 방향의 복귀 미러의 매수	부 주사 방향의 복귀 미러의 매수	총 매수
Y: 옐로우	1	3	4
M: 마젠타	2	4	6
C: 시안	1	3	4
K: 블랙	2	4	6

즉, 본 실시예에서, 옐로우와 시안용의 광학계는 각각 4개의 복귀 미러를 갖는다. 이들 중 주 주사 방향으로의 복귀 미러의 매수는 회전 다각형 미러(38)의 복귀면 1개이고, 부 주사 방향으로의 복귀 미러의 매수는 복귀 미러(50, 52) 및 원통형 미러(54) 3개이다.

또한, 마젠타와 블랙의 광학계는 각각 6개의 복귀 미러를 갖는다. 이들 중 주 주사 방향으로의 복귀 미러의 매수는 회전 다각형 미러(38)의 반사면과 반사 미러(60) 2개이고, 부 주사 방향으로의 복귀 미러의 매수는 복귀 미러(42, 44, 48), 원통형 미러(46)의 4개이다.

도 4의 (A) 내지 (D)는 옐로우, 마젠타, 시안, 및 블랙용의 각 광빔에 대하여, 회전 다각형 미러(38)측으로부터 광원을 본 도면이다. 도 4의 (A) 내지 (D)에서의 상하 방향은 회전 다각형 미러(38)의 회전축 상하 방향과 일치한다. 또, 각 멀티빔 레이저의 방향을 알기 쉽게 하기 위해서, 도 4의 (A) 내지 (D)에 나타낸 발광부(37) 중의 특정한 발광부를 흑색 원으로 나타내었다.

본 실시예에서, 주 주사 방향으로의 복귀 미러의 매수의 차이는 1 또는 홀수이다. 부 주사 방향에서 복귀 미러 매수의 옐로우와 마젠타용의 광학계간의 차이는 1 또는 홀수이다. 주 주사 방향으로의 복귀 미러의 매수 차이는 1(홀수)이고, 부 주사 방향으로의 복귀 미러 매수의 블랙과 시안용의 광학계간의 차이는 1(홀수)이다.

따라서, 본 실시예에서는 도 4의 (A) 내지 (D)에 나타낸 바와 같이, 마젠타용의 광원(56M) 및 블랙용의 광원(56K)을 옐로우용의 광원(56Y) 및 시안용의 광원(56C)에 대하여 180°회전시킨 상태로 설치하고 있다.

도 5의 (A) 및 (B)는 본 실시예에 따른 복귀 미러에 의한 복수의 광빔(2차원 빔)의 축방향의 변화를 나타내고 있다.

마젠타용의 광원(56M) 및 블랙용의 광원(56K)을 옐로우용의 광원(56Y) 및 시안용의 광원(56C)에 대하여 180°회전시킨 상태로 설치하고 있다. 광원의 위치에서는, 옐로우 및 시안용의 광학계의 주 주사 방향의 축방향과 부 주사 방향의 축방향은, 각각 마젠타 및 블랙용의 광학계와 반대로 되어 있다.

(작용)

다음에, 본 실시예에 따른 화상 형성 장치(10)의 작용에 대해서 설명한다.

주 주사 방향으로의 복귀 미러에 의해 광빔이 반사되면, 주 주사 방향의 축이 반전하고, 부 주사 방향으로의 복귀 미러에 의해 광빔이 반사되면, 부 주사 방향의 축이 반전한다.

본 실시예에서는, 옐로우용의 광원(56Y) 및 시안용의 광원(56C)에 대하여 각각 마젠타용의 광원(56M) 및 블랙용의 광원(56K)을 180°회전한 상태로 부착하고 있다. 또한, 옐로우용의 광학계와 마젠타용의 광학계간의 주 주사 방향의 복귀 미러의 매수 차이를 1개(홀수), 부 주사 방향의 복귀 미러의 매수 차이를 1개(홀수)로 한다. 도 4의 (A) 내지 (D)에 나타낸 바와 같이, 블랙용의 광학계와 시안용의 광학계간의 주 주사 방향의 복귀 미러의 매수 차이를 1개(홀수), 부 주사 방향의 복귀 미러의 매수 차이를 1개(홀수)로 한다. 따라서, 옐로우, 마젠타, 시안, 및 블랙용의 각 감광체 드럼(12) 상에서의 각각의 광빔의 배치(2차원 빔의 방향)는 모두 같아진다.

따라서, 광원(56Y), 광원(56C), 광원(56M) 및 광원(56K)에 있어서, 같은 구성의 화상 신호 제어가 실현될 수 있고, 광원에 따라 (색별로) 제어 회로를 변경할 필요가 없어, 화상 형성 장치(10)를 고속, 고화질이며, 또한 저비용으로 제공할 수 있게 된다.

[제 2 실시예]

다음에, 도 6의 (A), (B) 및 도 7의 (A) 내지 (D)를 참조하여 본 발명의 제 2 실시예에 따른 화상 형성 장치(80)에 대해서 설명한다. 또, 제 1 실시예와 동일한 부분에는 동일한 참조부호를 붙이고, 그 설명은 생략한다.

제 1 실시예에서는, 블랙 및 시안용의 광 주사 장치(22CK)와 마젠타 및 옐로우용의 광 주사 장치(22MY)의 2개의 광 주사 장치가 설치되어 있었지만, 이에 대신하여 제 2 실시예에 따른 화상 형성 장치(80)에서는 옐로우, 마젠타, 시안 및 블랙의 각 색용의 광빔을 출사하는 1개의 광 주사 장치(22CKMY)를 구비하고 있다.

제 2 실시예에서는, 각 색에 대응하는 감광체 드럼(12)이 모두 동일한 직경을 갖도롤 설정되어 있다.

또, 도 6의 (A)에서 전자 사진 유닛(10K, 10C, 10M, 10Y)은 감광체 드럼(12)만을 나타내고 있다. 대전 장치(14), 현상 장치(16), 전사 장치(18), 클리닝 장치(20) 등은 도 6의 (A)에서 생략하였다.

제 2 실시예의 광 주사 장치(22CKMY)는 제 1 실시예의 광학적 구성요소와 대략적으로 동일하지만, 광학 구성요소의 배치와 매수는 제 1 실시예와 다르다.

제 2 실시예에서는, 1개의 회전 다각형 미러(38)가 케이스(36)의 중심에 배치되어 있다. 블랙 및 시안용의 광학 시스템은 회전 다각형 미러(38)의 좌측(화살표 L 방향)에 배치된다. 회전 다각형 미러(38)의 우측(화살표 R 방향)에는 예로우와 마젠타용의 광학계가 배치된다.

제 2 실시예에서는, 옐로우용의 광빔 YB의 광로와 마젠타용의 광빔 MB의 광로가 다른 높이를 갖고 있어서, 적어도 Fθ 렌즈(40A, 40B)까지는 옐로우용의 광빔YB의 광로 레벨이 마젠타용의 광빔 MB의 광로 레벨보다 아래쪽에 위치하고 있다.

또한, 블랙용의 광빔 KB의 광로와 시안용의 광빔 CB의 광로는 다른 높이를 갖고 있어서, 적어도 Fθ 렌즈(40A, 40B)까지는 블랙용의 광빔 KB의 광로 레벨이 시안용의 광빔 CB의 광로 레벨보다도 아래쪽에 위치하고 있다.

또, 도 6의 (B)에 나타낸 바와 같이, 광원으로부터 Fθ 렌즈(40A, 40B)까지의 광학계에서는, 블랙 및 시안용의 광학계와, 옐로우 및 마젠타용의 광학계가 회전 다각형 미러(38)를 기준으로 좌우 대칭이다.

제 2 실시예에서는, 각 광학계에서의 복귀 미러의 매수를 하기의 표 2에 나타낸 바와 같이 설정하고 있다.

[표 2]

광학계	주 주사 방향의 복귀 미러의 매수	부 주사 방향의 복귀 미러의 매수	총 매수
Y: 옐로우	2	3	5
M: 마젠차	1	2	3
C: 시안	1	3	4
K: 블랙	2	4	6

즉, 제 2 실시예에서, 옐로우용의 광학계는 총 5개의 복귀 미러를 구비한다. 이들 중 주 주사 방향으로의 복귀 미러의 매수는 회전 다각형 미러(38)의 반사면과 반사 미러(60) 2개이다. 부 주사 방향으로의 복귀 미러의 매수는 복귀 미러(50, 52)와 원통형 미러(54) 3개이다.

마젠타용의 광학계는 총 3개의 복귀 미러를 구비한다. 주 주사 방향으로의복귀 미러의 매수는 회전 다각형 미러(38)의 반사면 1개이다. 부 주사 방향으로의 복귀 미러의 매수는 복귀 미러(42)와 원통형 미러(46) 2개이다.

본 실시예에서는, 도시하지는 않았지만 마젠타용의 광원(56)을 옐로우용의 광원(56Y)에 대하여 광축 주위로 180°회전시켜서 부착하고 있다.

시안용의 광학계는 총 4개의 복귀 미러를 구비하고 있다. 주 주사 방향으로의 복귀 미러의 매수는 회전 다각형 미러(38)의 반사면 1개이다. 부 주사 방향으로의 복귀 미러의 매수는 복귀 미러(50, 52) 및 원통형 미러(54) 3개이다.

블랙용 광학계는 총 6개의 복귀 미러를 구비하고 있다. 주 주사 방향으로의 복귀 미러의 매수는 회전 다각형 미러(38)의 반사면과 반사 미러(60) 2개이다. 부 주사 방향으로의 복귀 미러의 매수는 복귀 미러(42, 44), 원통형 미러(46) 및 복귀 미러(48) 4개이다.

즉, 제 2 실시예에 따른 시안용과 블랙용의 광학계는 제 1 실시예의 시안용과 블랙용의 광학계와 같은 구성(도 2참조)을 갖고 있다.

도 7의 (A) 내지 (D)는 제 2 실시예에 따른 복귀 미러에 의한 복수의 광빔(2차원 빔)의 축방향의 변화를 나타내고 있다.

옐로우용의 광원(56Y) 및 시안용의 광원(56C)을 마젠타용의 광원(56M) 및 블랙용의 광원(56K)에 대하여 각각 180°회전시킨 상태로 설치하고 있다. 광원의 위치에서는, 마젠타와 블랙용의 광학계의 주 주사 방향의 축방향과 부 주사 방향의 축방향이, 옐로우 및 시안용의 광학계에 대해서 반대로 되어 있다.

(작용)

다음에, 제 2 실시예에 따른 화상 형성 장치(80)의 작용에 대해서 설명한다.

제 2 실시예에 따른 시안용과 블랙용의 광학계는 제 1 실시예의 시안용과 블랙용의 광학계와 같은 구성을 갖고 있다. 시안 및 블랙용의 각 감광체 드럼(12)상에서의 각각의 광빔의 배치(2차원 빔의 방향)은 같아진다.

다음에, 제 2 실시예에 따른 옐로우용 및 마젠타용의 광학계는 다음과 같이 구성된다. 복귀 미러의 총 수의 차이는 짝수(5-3=2)이다. 마젠타용의 광원(56M)은 옐로우용의 강원(56Y)에 대해서 180°회전시켜서 배치된다. 주 주사 방향의 복귀 미러의 매수 차이는 1 또는 홀수로 설정된다. 부 주사 방향에서의 복귀 미러의 매수의 차이는 1 또는 홀수로 설정된다. 따라서, 옐로우 및 마젠타용의 각 감광체 드럼(12) 상에서의 각각의 광빔(2차원 광빔의 방향)의 배치는 모두 같아진다.

옐로우용의 광빔 및 마젠타용의 광빔과 시안용의 광빔 및 블랙용의 광빔은 회전 다각형 미러(38)에 대하여 편향 주사를 위해 서로 반대 방향으로 출사된다. 각 색에 대한 감광체 드럼(12)상에서의 좌표는, 주 주사 방향이 부 주사 방향과 반대인 경우, 4색이 겹쳐진 상태에서의 방향이 일치하는 것으로 된다.

도 7의 (A) 내지 (D)로부터 알 수 있는 바와 같이, 제 2 실시예의 구성을 적용함으로써 옐로우용, 마젠타용, 시안용 및 블랙용의 각 감광체 드럼(12)상에서의 각각의 광빔의 배치(2차원 빔의 방향)를 동일한 것으로 할 수 있다.

따라서, 제 2 실시예의 화상 형성 장치(80)에 따르면, 제 1 실시예와 같이 고속, 고화질, 또한 저비용으로 제공하는 것이 가능하게 된다.

[그 밖의 실시예]

상기 실시예에서는 복수의 광원으로부터 출사된 복수의 광빔이 하나의 회전 다각형 미러(38)에 입사하는 예를 설명했지만, 본 발명은 상기 예에 한정되는 것은 아니다. 본 발명은, 예를 들면 일본국 공개특허 특개소 63-271275호 공보에 개시된 바와 같은 하나의 멀티빔 레이저로부터 출사된 빔이 회전 다각형 미러에 입사하는 광학계를 가지는 광 주사 장치가 배치되도록 한 경우에도 적용될 수 있다. 이 중의 일부의 광 주사 장치가 레이아웃의 제약이나 속도 증가의 요구에 대응하기 위해서, 광학계가 다르도록 한 경우에도 적용할 수 있다.

또한, 복귀 미러(주 주사 방향 및 부 주사 방향)의 매수는 상기 실시예에 개시한 것에 한정되는 것은 아니고, 본 발명의 취지를 일탈하지 않는 범위 내에서 적절하게 증감될 수 있음은 명백하다.

이상에서 설명한 바와 같이, 본 발명에 따른 화상 형성 장치에 의하면, 광원으로서 2차원 멀티빔 레이저를 사용한 경우이라도, 화상 제어 방법이나 화상 기입 개시 위치 제어 방법 등을 복잡하게 하는 일이 없이, 장치를 저비용으로 제공할 수 있는 뛰어난 효과를 가진다.

Claims

복수의 발광부를 2차원적으로 배치한 복수의 멀티빔 레이저를 배치하고, 이 멀티빔 레이저에 대응하는 복수의 감광체를 배치하고, 복수의 광빔을 되돌리는 미러를 포함하는 주사 광학계를 사용하여 상기 복수의 감광체를 노광하기 위해 상기 복수의 멀티빔 레이저로부터 출사된 복수의 광빔을 주사함으로써 각 감광체상에 잠상(latent image)을 형성하고, 상기 잠상을 현상한 후 각 감광체 위에 형성한 복수의 화상을 합성해서 단일 화상으로서 출력하는 화상 형성 장치로서,

상기 주사 광학계는 상기 멀티빔 레이저마다 1개 이상의 복귀(returning) 미러를 가지고,

상기 멀티빔 레이저로부터 출사된 복수의 광빔의 상기 각 감광체상에서의 주 주사 방향 및 부 주사 방향의 배치가 각 감광체상에서 동일하게 되도록, 상기 멀티빔 레이저의 방향 및 각 멀티빔 레이저에 대한 상기 복귀 미러의 수를 설정하는 화상 형성 장치.
제 1 항에 있어서,

상기 주사 광학계는 상기 광빔의 편향 주사를 실행하는 회전 다각형(polygonal) 미러를 가지고, 상기 회전 다각형 미러의 회전축을 통과하는 지름 방향의 가상선을 경계로 해서 한 방향으로 편향되는 광빔을 출사하는 상기 멀티빔 레이저를 복수개 설치하고,

상기 복귀 미러의 멀티빔 레이저간의 매수의 차이가 짝수로 설정되어 있는 화상 형성 장치.
제 2 항에 있어서,

상기 주사 광학계는 상기 광빔을 주 주사 방향으로 되돌리는 복귀 미러와 부 주사 방향으로 되돌리는 복귀 미러를 가지고,

상기 광빔을 주 주사 방향으로 되돌리는 상기 복귀 미러의 멀티빔 레이저간의 매수의 차이와, 상기 광빔을 부 주사 방향으로 되돌리는 상기 복귀 미러의 멀티빔 레이저간의 매수의 차이가 모두 짝수일 때는, 각각의 상기 멀티빔 레이저를 광축 주위에서 같은 방향으로 향하도록 배치하고,

상기 광빔을 부 주사 방향으로 되돌리는 상기 복귀 미러의 상기 멀티빔 레이저간의 매수 차이와, 상기 광빔을 주 주사 방향으로 되돌리는 상기 복귀 미러의 멀티빔 레이저간의 매수의 차이가 모두 홀수일 때는, 한쪽의 상기 멀티빔 레이저를 다른쪽의 상기 멀티빔 레이저에 대하여 광축 주위로 대략 180°회전시켜서 배치하는 화상 형성 장치.
제 1 항에 있어서,

상기 주사 광학계는 상기 광빔을 편향 주사하는 회전 다각형 미러를 가지고,

상기 회전 다각형 미러의 회전축을 통과하는 지름 방향의 가상선을 경계로 해서 한쪽 방향으로 편향되는 광빔을 출사하는 멀티빔 레이저와, 상기 가상선을 경계로 해서 다른쪽 방향으로 편향되는 광빔을 출사하는 멀티빔 레이저를 가지고,

상기 광빔을 상기 가상선을 경계로 해서 한쪽 방향으로 되돌리는 상기 복귀 미러의 매수와 상기 광빔을 상기 가상선을 경계로 해서 다른쪽 방향으로 되돌리는 상기 복귀 미러의 매수간의 차이가 홀수로 설정되어 있는 화상 형성 장치.
제 4 항에 있어서,

상기 주사 광학계는 상기 광빔을 주 주사 방향으로 되돌리는 복귀 미러와 상기 광빔을 부 주사 방향으로 되돌리는 복귀 미러를 가지고,

상기 광빔을 주 주사 방향으로 되돌리는 상기 복귀 미러의 멀티빔 레이저간의 매수의 차이가 영(zero) 또는 짝수이고, 또한 상기 광빔을 부 주사 방향으로 되돌리는 상기 복귀 미러의 멀티빔 레이저간의 매수의 차이가 홀수일 때는, 각각의 상기 멀티빔 레이저를 광축 주위에서 같은 방향을 향하도록 배치하고,

상기 광빔을 주 주사 방향으로 되돌리는 상기 복귀 미러의 멀티빔 레이저간의 매수 차이가 홀수이고, 또한 상기 광빔을 부 주사 방향으로 되돌리는 상기 복귀 미러의 멀티빔 레이저간의 매수의 차이가 짝수일 때는, 상기 멀티빔 레이저의 한쪽을 다른쪽 멀티빔 레이저에 대하여 광축 주위로 대략 180°회전시켜서 배치하는 화상 형성 장치.
제 1 항 내지 제 5 항 중 어느 한 항에 있어서,

블랙 및 시안용의 주사 광학계를 갖는 광 주사 장치, 및 마젠타 및 옐로우용의 주사 광학계를 가지는 광 주사 장치를 포함하는 화상 형성 장치.
제 1 항 내지 제 5 항 중 어느 한 항에 있어서,

옐로우, 마젠타, 시안, 블랙 4색용의 주사 광학계를 가지는 광 주사 장치를 포함하는 화상 형성 장치.
각각이 2차원적으로 배치된 복수의 발광부를 갖는 복수의 광원, 및 상기 발광부로부터의 광빔의 경로를 변경하는 복수의 미러와 복수의 렌즈를 구비한 4개의 주사 광학계, 및

상기 주사 광학계 각각에 대응하는 4개의 감광체 드럼을 포함하고,

상기 복수의 미러는 복귀 미러를 포함하고,

상기 복귀 미러의 수는 상기 광원으로부터 출사된 광빔의 주 주사 방향과 부 주사 방향이 상기 감광체 드럼 각각에서 동일한 방향을 갖는 상태로 되도록 하는 화상 형성 장치.
제 8 항에 있어서,

상기 4개의 주사 광학계 중 2개의 주사 광학계로 된 세트를 갖는 2개의 광 주사 장치를 더 포함하는 화상 형성 장치.
제 8 항에 있어서,

상기 4개의 주사 광학계 모두를 가진 하나의 광 주사 장치를 더 포함하는 화상 형성 장치.
제 9 항에 있어서,

상기 복수의 미러는 광빔을 반사 편향하는 회전 다각형 미러를 포함하고,

상기 광 주사 장치에 포함된 2개의 주사 광학계 내의 복귀 미러의 매수의 차이가 짝수인 화상 형성 장치.
제 8 항 내지 제 10 항 중 어느 한 항에 있어서,

광량 검출 센서를 더 포함하고,

상기 광원은 면발광 레이저인 화상 형성 장치.
제 11 항에 있어서,

상기 광 주사 장치는 상기 회전 다각형 거울을 사용하여 감광체 드럼을 노광하기 위한 타이밍을 확보하는 검출기를 포함하는 화상 형성 장치.
제 9 항에 있어서,

상기 주사 광학계 내의 복수의 미러는 광빔을 주 주사 방향으로 되돌리는 주 주사 복귀 미러, 및 광빔을 부 주사 방향으로 되돌리는 부 주사 복귀 미러를 포함하고,

상기 주사 광학계 내의 광원은, 상기 2개의 주사 광학계간에서 상기 주 주사 복귀 미러의 매수의 차이와 상기 부 주사 복귀 미러의 매수의 차이가 모두 짝수인 경우, 상기 광 주사 장치 중 하나에서 같은 방향으로 향하는 화상 형성 장치.
제 9 항에 있어서,

상기 주사 광학계 내의 복수의 미러는 광빔을 주 주사 방향으로 되돌리는 주 주사 복귀 미러, 및 광빔을 부 주사 방향으로 되돌리는 부 주사 복귀 미러를 포함하고,

상기 주사 광학계 내의 광원은, 상기 2개의 주사 광학계간에서 주 주사 복귀 미러의 매수의 차이와 부 주사 복귀 미러의 매수의 차이 모두가 홀수인 경우, 상기 광원이 이들 사이에서 180°의 각도를 이룬 상태로 광 주사 장치 중 하나에서 향하는 화상 형성 장치.
제 10 항에 있어서,

상기 주사 광학계 내의 복수의 미러는 광빔을 주 주사 방향으로 되돌리는 주 주사 복귀 미러, 및 광빔을 부 주사 방향으로 되돌리는 부 주사 복귀 미러를 포함하고,

상기 4개의 주사 광학계는 옐로우, 마젠타, 시안 및 블랙용의 광학계에 대응하고,

상기 옐로우용의 광학계와 상기 마젠타용의 광학계간의 복귀 미러의 매수의차이는 짝수이고,

상기 마젠타용 광학계의 광원은 이 광원을 옐로우용의 광학계 내의 광원의 광축에 대해서 180°회전시킨 상태로 설치되고,

상기 주 주사 복귀 미러의 매수의 차이는 홀수이고, 상기 부 주사 미러의 매수의 차이는 홀수인 화상 형성 장치.