光走査装置および光走査方法、ならびに、画像形成装置
【課題】１の光源による複数の被走査対象の走査をより効率的に行う。
【解決手段】ポリゴンミラーは、回転軸に対して第１の角度で周設された第１の反射面と、回転軸に対して第２の角度で周設された第２の反射面とを備え、回転軸を中心とした回転により、光源からの光ビームを第１の反射面および第２の反射面で順次偏向させる。ポリゴンミラーの第１の反射面で偏向された光ビームを第１の被走査体に結像させる。また、ポリゴンミラーの第２の反射面で偏向された光ビームを第２の被走査体に結像させる。ポリゴンミラーの回転に従い、第１の被走査体および第２の被走査体に対して順次、第１および第２の反射面で偏向された光ビームにより主走査方向への走査を行う。
【解決手段】ポリゴンミラーは、回転軸に対して第１の角度で周設された第１の反射面と、回転軸に対して第２の角度で周設された第２の反射面とを備え、回転軸を中心とした回転により、光源からの光ビームを第１の反射面および第２の反射面で順次偏向させる。ポリゴンミラーの第１の反射面で偏向された光ビームを第１の被走査体に結像させる。また、ポリゴンミラーの第２の反射面で偏向された光ビームを第２の被走査体に結像させる。ポリゴンミラーの回転に従い、第１の被走査体および第２の被走査体に対して順次、第１および第２の反射面で偏向された光ビームにより主走査方向への走査を行う。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
光ビームを被走査面に照射することで画像を形成する画像形成装置に用いて好適な光走査装置および光走査方法、ならびに、画像形成装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年の電子写真方式による画像形成装置は、カラー化や高速化が進み、感光体を複数（通常４つ）有するタンデム対応の画像形成装置が普及してきている。タンデム方式の画像形成装置では、使用する感光体の数に応じて光源数が増えるため、部品点数の増加によるコストアップや複数光源を使用することによる色ずれなどが生じてしまう。そこで、光源数を減らしながらも、高速な画像出力が可能になる光束分割方式が既に知られている。
【０００３】
特許文献１には、この光束分割方式を用いた構成が開示されている。すなわち、互いに角度をずらして重ねた２枚のポリゴンミラーを同軸で回転させる偏向手段の上下段のポリゴンミラーそれぞれに対して、光源の出射光束を光束分割手段で分割した２本の光束をそれぞれ入射さる。この２本の光束を、偏向手段によって互いに異なるタイミングで偏向走査し、それぞれ所定の光学系である第１走査レンズ、ミラー、第２走査レンズを介して個別の感光体を照射して主走査を行うようにしている。特許文献１によれば、光源数を減らしながらも、高速な画像出力が可能とされる。
【０００４】
光束分割方式の例について、より具体的に説明する。ここでは、２枚のポリゴンミラーを角度をずらして上下２段に組み合わせた、位相差ポリゴンミラーを用いた構成について説明する。図１０は、位相差ポリゴンミラー４００の一例の構成を示す。それぞれ４面のミラー面を持つ上段部ミラー４００Ａおよび下段部ミラー４００Ｂが、ポリゴン回転軸４０１を中心に、面位相を例えば４５°ずらして上下２段に組み合わされて、位相差ポリゴンミラー４００が構成されている。位相差ポリゴンミラー４００は、ポリゴン回転軸２１１を中心として、例えば時計回りに回転する。
【０００５】
ここでは、上段部ミラー４００Ａがミラー面Ｐｕ１〜Ｐｕ４を持ち、下段部ミラー４００Ｂがミラー面Ｐｌ１〜Ｐｌ４を持つものとする。位相差ポリゴンミラー４００の１回転で、上下段合わせて８面分の走査が可能とされている。
【０００６】
図１１は、このような位相差ポリゴンミラー４００を用いた光走査部の一例の構成を示す。ここでは、位相差ポリゴンミラー４００を用いて、１の光源から出射されたレーザビームＬＢにより、それぞれＫ色（黒色）およびＣ色（シアン）の画像形成を行う２の感光体ドラム（図示しない）を走査する場合について説明する。
【０００７】
光源３００から出射された１の光束によるレーザビームＬＢは、ハーフミラーとプリズムを組み合わせて構成される光分割プリズム３０１で上段ビームおよび下段ビームの２の光束に分割され、それぞれレンズ３０２Ａおよび３０２Ｂを介して上段部ミラー４００Ａおよび下段部ミラー４００Ｂにそれぞれ照射される。
【０００８】
上段部ミラー４００Ａで反射された上段ビームは、防音ガラス３０５、第１走査レンズ３０６および第２走査レンズ３０７、ならびに、ミラー３０８〜３１０によるミラー群を介して図示されない第１の感光体ドラムに照射される。同様に、下段部ミラー４００Ｂで反射された下段ビームは、防音ガラス３０５、第１走査レンズ３１６および第２走査レンズ３１７、ならびに、ミラー３１８〜３２０によるミラー群を介して図示されない第２の感光体ドラムに照射される。位相差ポリゴンミラー４００の回転に従い、これら上段部ミラー４００Ａおよび下段部ミラー４００Ｂで反射された上段および下段ビームは、それぞれ第１および第２の感光体ドラムを主走査方向に走査する。
【０００９】
なお、図１１において、遮光シャッタ３０３は、上段ビームおよび下段ビームのうち一方を遮光する。また、遮光部材３０４は、レーザビームによるフレア光を防止する。
【００１０】
図１２は、位相差ポリゴンミラー４００を用いた場合の一例のタイミングチャートを示す。上述したように、上段部ミラー４００Ａおよび下段部ミラー４００Ｂは、それぞれ４面のミラーＰｕ１〜Ｐｕ４およびミラーＰｌ１〜Ｐｌ４が互いに４５°の位相差を以て組み合わされている。これら上段部ミラー４００Ａおよび下段部ミラー４００Ｂに反射された上段および下段ビームがそれぞれ第１および第２の感光体ドラムを交互に走査する。そのため、上段および下段ビームに対する同期信号も、交互にタイミングを示す信号となる。
【００１１】
図１２において、上から、Ｋ色に対応する第１の感光体ドラムに対する同期信号（同期信号Ｋ）および画像データ（画像データＤＡＴＡ＿Ｂｋｘ）、Ｃ色に対応する第２の感光体ドラムに対する同期信号（同期信号Ｃ）および画像データ（画像データＤＡＴＡ＿Ｃｙｘ）、光源３００の点灯タイミングがそれぞれ示される。なお、例えば画像データＤＡＴＡ＿Ｂｋｘの末尾の「ｘ」は、符号１、２、…を示す。
【００１２】
図１２の例では、ミラー面Ｐｕ１に反射された上段ビームでの第１の感光体ドラムの走査に対して、位相が４５°ずれたタイミングで、ミラー面Ｐｌ１に反射された下段ビームでの第２の感光体ドラムの走査が開始される。したがって、同期信号Ｋおよび同期信号Ｃは、４５°の位相のずれを持ち交互に発生する信号となる。
【００１３】
一方、光源３００はＫ色とＣ色とで共通であるため、図１２にＬＤ点灯タイミングとして示されるように、同期信号Ｋおよび同期信号Ｃの各信号に同期して点灯が制御される。この場合、例えば同期信号Ｋの直後から画像データＤＡＴＡ＿Ｂｋｘ用の点灯がなされ、同期信号Ｃの直後から画像データＤＡＴＡ＿Ｃｙｘ用の点灯がなされる。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１４】
ところで、上述した光束分割方式では、１の光源から出射されたレーザビームを２の光路に分割して、分割されたそれぞれのレーザビームで感光体を露光することになる。そのため、それぞれの感光体に照射されるレーザビームの光量は、光束分割方式を用いない場合（非光束分割方式）に比べて略１／２となる。したがって、光束分割方式によって感光体上で十分な光量を得るためには、光源の光量を、非光束分割方式における光学系に対して略２倍の光量とする必要がある。
【００１５】
この場合、非光束分割方式で用いる光源と比べて出射光量の大きな光源を用いなくてはならないため、コストが嵩んでしまうという問題点があった。また、非光束分割方式で用いる光源を適用できる場合であっても、例えば最適な光量範囲よりも大きい光量で用いることになり、プロセスコントローラによる光量調整範囲が狭くなるといった問題点があった。
【００１６】
さらに、レーザビームを分割するために光分割プリズムを用いる必要があるため、部品コストが嵩んでしまうと共に、レーザビームが光分割プリズム中でハーフミラーを透過することにより、ビーム品質の劣化が生じるおそれがある。
【００１７】
また、光束分割方式では、上述したように、上下段のポリゴンミラーに対するレーザビームの照射を、共通の１の光源を用いて行っている。ここで、上段および下段のポリゴンミラーが、それぞれＫ色用およびＣ色用の光路に含まれる場合、例えばＫ色の画像データＤＡＴＡ＿Ｂｋｘ用の光源の点灯によりＫ色用の感光体を走査中に、Ｃ色用の光路を透過するレーザビームは、Ｃ色用の感光体を走査してはならない。
【００１８】
ところが、このＣ色用の光路を透過するレーザビームは、光走査装置内でフレア光となり、実際の走査の対象であるＫ色用の感光体以外の他の色版の感光体にも光が照射されてしまう可能性がある。
【００１９】
この点について、図１０〜図１２を参照しながらより具体的に説明する。上述のように、画像データＤＡＴＡ＿Ｂｋ用の光源３００の点灯で、上段の例えばミラー面Ｐｕ１により反射された上段ビームでＫ色用の第１の感光体ドラムを走査している間は、Ｃ色用の第２の感光体ドラムを走査してはならない。しかしながら、上述のように光源３００としてはＫ色とＣ色とで共通であるため、画像データＤＡＴＡ＿Ｂｋ用の光源３００の点灯により、レーザビームがＣ色用の光学系も一部、透過することになる。これは、他のミラー面Ｐｕ２〜Ｐｕ４、ミラー面Ｐｌ１〜Ｐｌ４でも同様である。
【００２０】
例えば、図１２に、Ｋ色に対応する第１の感光体ドラムに対する同期信号および画像データとして示されている例では、データ５００、５００、…の期間において、Ｃ色の画像データＤＡＴＡ＿Ｃｙｘ用の点灯によるレーザビームが、Ｋ色用の光学系を通ることになる。同様に、図１２に、Ｃ色に対応する第２の感光体ドラムに対する同期信号および画像データとして示されている例では、データ５０１、５０１、…の期間において、Ｋ色の画像データＤＡＴＡ＿Ｂｋｘ用の点灯によるレーザビームが、Ｃ色用の光学系を通ることになる。この、異なる色のためのデータ用の光源３００の点灯によるレーザビームは、位相差ポリゴンミラー４００の回転により、感光体ドラムを走査する方向とは別の方向に反射されることになり、これがフレア光となってしまう。
【００２１】
他の色版の感光体に光が照射されてしまうと、当該他の色版の感光体にしてスジ状などの静電潜像が形成され、本来の色版の静電潜像と合成されることで、意図しない画像が形成されるおそれがあるという問題点があった。さらにこの場合、本来使用しない色版の感光体に光が照射されるため、感光体の劣化および故障を早めることになるという問題点もあった。
【００２２】
これらの問題点に対して、上述した遮光シャッタ３０３や遮光素材３０４を設けてフレア光の発生および放射を防止することも考えられる。しかしながら、このような遮光シャッタ３０３や遮光素材３０４を設けることで、コストが嵩んでしまうと共に、装置サイズの大型化を招いてしまうという問題点があった。
【００２３】
また、図１０に例示した、光束分割方式で使用する上下二段にポリゴンミラーを重ねて構成した位相差ポリゴンミラー４００は、風損が大きいことから回転速度の高速化が難しいという問題点があった。
【００２４】
本発明は、上記に鑑みてなされたものであって、１の光源による複数の被走査対象の走査を、より効率的に行うことを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００２５】
上述した課題を解決し、目的を達成するために、本発明は、回転軸に対して第１の角度で周設された第１の反射面と、回転軸に対して第２の角度で周設された第２の反射面とを備え、光源からの光ビームを第１の反射面および第２の反射面で偏向させる光偏向手段と、光偏向手段の第１の反射面で偏向された光ビームを第１の被走査体に結像させ、光偏向手段の第２の反射面で偏向された光ビームを第２の被走査体に結像させる結像手段とを有することを特徴とする。
【００２６】
また、本発明は、回転軸に対して第１の角度で周設された第１の反射面と、回転軸に対して第２の角度で周設された第２の反射面とを備え、光源からの光ビームを第１の反射面および第２の反射面で偏向させる光偏向手段の第１の反射面で偏向された光ビームを第１の被走査体に結像させ、光偏向手段の第２の反射面で偏向された光ビームを第２の被走査体に結像させることを特徴とする。
【発明の効果】
【００２７】
本発明は、上記に鑑みてなされたものであって、１の光源による複数の被走査対象の走査をより効率的に行うことができるという効果を奏する。
【図面の簡単な説明】
【００２８】
【図１】図１は、実施形態によるポリゴンミラーの一例の構造を示す略線図である。
【図２−１】図２−１は、実施形態による光走査装置の構成の例を示す略線図である。
【図２−２】図２−２は、実施形態による光走査装置の構成の例を示す略線図である。
【図３】図３は、実施形態に適用可能なレーザダイオード点灯のタイミングの例を示すタイミングチャートである。
【図４】図４は、Ｋ色およびＣ色の画像データによるレーザダイオードの一例の点灯タイミングを示すタイミングチャートである。
【図５】図５は、実施形態の第１の変形例によるポリゴンミラーの一例の構成を示す略線図である。
【図６】図６は、ポリゴンミラーが有する８面の反射面の回転軸に対する角度を４種類とした場合の、レーザダイオードの点灯タイミングの一例を示すタイミングチャートである。
【図７】図７は、実施形態の第３の変形例によるポリゴンミラーの一例の断面図を示す略線図である。
【図８】図８は、実施形態および実施形態の各変形例に適用可能な画像形成装置の主要部分の構成の例を示す略線図である。
【図９】図９は、光走査部を制御するためのエンジン制御部の一例の構成を概略的に示すブロック図である。
【図１０】図１０は、位相差ポリゴンミラーの一例の構成を示す略線図である。
【図１１】図１１は、位相差ポリゴンミラーを用いた光走査部の一例の構成を示す略線図である。
【図１２】図１２は、位相差ポリゴンミラーを用いた場合の一例のタイミングチャートである。
【発明を実施するための形態】
【００２９】
以下に添付図面を参照して、光走査装置の実施形態を詳細に説明する。各実施形態では、回転することでレーザビームを偏向させるポリゴンミラーが有する複数の反射鏡（ミラー）について、面毎に回転軸に対する角度を異ならせる。これにより、ポリゴンミラーの回転軸に対するレーザビームの反射角が面毎に異ならされ、１のレーザビームと１のポリゴンミラーとを用い、且つ、レーザビームを分割することなく、複数の被走査体を走査可能となる。
【００３０】
図１は、本実施形態によるポリゴンミラー２１０の一例の構造を示す。図１（ａ）は、ポリゴンミラー２１０の上面図を示し、ポリゴンミラー２１０は、回転軸２１１を中心として時計回りに回転するものとする。この例では、ポリゴンミラー２１０は、回転軸２１１の周囲に６の反射面Ｐ１〜Ｐ６が配され、上面から見た形状が６角形をなしている。
【００３１】
図１（ｂ）は、ポリゴンミラー２１０を図１（ａ）の反射面Ｐ２から反射面Ｐ５方向、反射面Ｐ４から反射面Ｐ１方向、または、反射面Ｐ６から反射面Ｐ３方向の何れかの断面で見た断面図である。反射面Ｐ２、Ｐ４およびＰ６は、それぞれ回転軸２１１に対して角度θ1で以て設けられる。また、図１（ｃ）は、ポリゴンミラー２１０を図１（ａ）の反射面Ｐ１から反射面Ｐ４方向、反射面Ｐ３から反射面Ｐ６方向、または、反射面Ｐ５から反射面Ｐ２方向の何れかの断面で見た断面図である。反射面Ｐ１、Ｐ３およびＰ５は、それぞれ回転軸２１１に対して、角度θ１と異なる角度θ2で以て設けられる。
【００３２】
ここで、図１（ｂ）および図１（ｃ）において、ポリゴンミラー２１０の左端側からレーザビームＬＢが入射されるものとする。この場合、図１（ｂ）の例では、レーザビームＬＢは、反射面Ｐ２、Ｐ４またはＰ６で反射され反射光２２１として射出される。一方、図１（ｃ）の例では、レーザビームＬＢは、反射面Ｐ１、Ｐ３またはＰ５で反射され、反射光２２１とは異なる射出角の反射光２２２として射出される。
【００３３】
このように、本実施形態によるポリゴンミラー２１０は、反射面Ｐ１、Ｐ３およびＰ５と、反射面Ｐ２、Ｐ４およびＰ６とで回転軸２１１に対する角度が異ならされている。そのため、ポリゴンミラー２１０に対して射出された１本のレーザビームＬＢが、反射面Ｐ１、Ｐ３およびＰ５と、反射面Ｐ２、Ｐ４およびＰ６とで異なる反射角で反射される。したがって、レーザビームＬＢが反射面Ｐ１、Ｐ３およびＰ５と、反射面Ｐ２、Ｐ４およびＰ６との何れで反射されるかで、ポリゴンミラー２１０以降の光路が分かれることになる。
【００３４】
図２−１および図２−２を用いて、上述した、回転軸２１１に対する角度が異なる反射面Ｐ１、Ｐ３およびＰ５と、反射面Ｐ２、Ｐ４およびＰ６とを有するポリゴンミラー２１０を用いて、１の光源で複数の被走査体を走査する例について説明する。
【００３５】
図２−１および図２−２は、同一の光走査装置の構成の例を示す。光走査装置は、第１の被走査体である感光体７Ｋを走査するための第１の光路を形成する第１走査レンズ５３および第２走査レンズ５５、ならびに、ミラー６３〜６５を有する。それと共に、当該光走査装置は、第２の被走査体である感光体７Ｃを走査するための第２の光路を形成する第１走査レンズ５３および第２走査レンズ５４、ならびに、ミラー６０〜６２を有する。
【００３６】
なお、第１の光路を形成する第２走査レンズ５５、ならびに、ミラー６３〜６５と、第２の光路を形成する第２走査レンズ５４、ならびに、ミラー６０〜６２は、第１の光路と第２の光路とが重ならないように配置される。
【００３７】
図２−１を用いて、レーザビームＬＢが、回転軸２１１を中心に時計回りに回転するポリゴンミラー２１０の反射面Ｐ１に照射された場合の、第１の光路について説明する。光源５０から出射されたレーザビームＬＢは、ポリゴンミラー２１０の反射面Ｐ１で反射され、反射光２２２としてポリゴンミラー２１０から出射される。反射光２２２は、第１走査レンズ５３および第２走査レンズ５５を介してミラー６３に照射され、ミラー６３、６４および６５を順次反射されて第１の被走査体である感光体７Ｋに照射される。ポリゴンミラー２１０の回転に伴い、反射光２２２の感光体７Ｋを照射する位置が主走査方向に移動され、感光体７Ｋが走査される。
【００３８】
ポリゴンミラー２１０の回転に伴い、光源５０からのレーザビームＬＢの照射面がポリゴンミラー２１０の反射面Ｐ１から反射面Ｐ６に移行する。図２−２を用いて、レーザビームＬＢがポリゴンミラー２１０の反射面Ｐ６に照射された場合の、第２の光路について説明する。ここで、図１（ｂ）および図１（ｃ）を用いて説明したように、反射面Ｐ６の回転軸２１１に対する角度θ1は、反射面Ｐ１の回転軸２１１に対する角度θ2よりも大きい。そのため、レーザビームＬＢの反射光２２１は、反射光２２２よりも下方向に射出されることになる。
【００３９】
反射光２２１は、第１走査レンズ５３を介して第２走査レンズ５４に入射され、第２走査レンズ５４から出射されてミラー６０、６２および６１を順次反射されて、第２の被走査体である感光体７Ｃに照射される。ポリゴンミラー２１０の回転に伴い、反射光２２１の感光体７Ｃを照射する位置が主走査方向に移動され、感光体７Ｃが走査される。
【００４０】
図３は、本実施形態に適用可能なレーザダイオード点灯のタイミングの例を示すタイミングチャートである。ここでは、上述したように、ポリゴンミラー２１０で、Ｋ色の画像形成を行う感光体７Ｋを第１の光路により走査し、Ｃ色の画像形成を行う感光体７Ｃを第２の光路により走査する場合について説明する。上述したように、第１の光路は、レーザビームＬＢがポリゴンミラー２１０の反射面Ｐ１、Ｐ３またはＰ５に反射された反射光２２１による光路であり、第２の光路は、レーザビームＬＢがポリゴンミラー２１０の反射面Ｐ２、Ｐ４またはＰ６により反射された反射光２２２による光路である。また、図３において、符号Ｐ１、Ｐ２、…で示される区間は、ポリゴンミラー２１０の各反射面Ｐ１〜Ｐ６で走査する時間を示す。
【００４１】
ポリゴンミラー２１０において、各反射面Ｐ１〜Ｐ６は、交互に角度が異ならされ、第１および第２の光路は、レーザビームＬＢが各反射面Ｐ１〜Ｐ６に照射される毎に、交互に切り替えられる。したがって、Ｋ色（Ｂｌａｃｋ）およびＣ色（Ｃｙａｎ）それぞれに対する同期信号は、反射面Ｐ１〜Ｐ６毎に交互に生成される。また、光源（レーザダイオード：ＬＤ）は、同期信号に対して同期を取るために、ポリゴンミラー２１０の各反射面Ｐ１〜Ｐ６に対応する回転角毎に点灯される。同期信号は、例えば光走査装置を制御するＣＰＵ(Central Processing Unit)などにより生成される。
【００４２】
図４は、Ｋ色およびＣ色の画像データによるレーザダイオードの一例の点灯タイミングを示す。Ｋ色の画像データＤＡＴＡ＿ＢｋｘおよびＣ色の画像データＤＡＴＡ＿Ｃｙｘは、それぞれの同期信号のタイミングで、主走査方向の１走査分の期間内で、例えば光源であるレーザダイオードのドライバなどに入力される。上述したように、Ｋ色およびＣ色それぞれに対する同期信号は、反射面Ｐ１〜Ｐ６毎に交互に生成されるため、画像データＤＡＴＡ＿Ｂｋｘおよび画像データＤＡＴＡ＿Ｃｙｘも、交互に入力される。図４の同期信号および画像データのチャートにおいて、画像データＤＡＴＡ＿Ｂｋｘおよび画像データＤＡＴＡ＿Ｃｙｘの例を斜線部で示す。光源であるレーザダイオードは、ポリゴンミラー２１０の反射面Ｐ１〜Ｐ６毎に、交互に画像データＤＡＴＡ＿Ｂｋｘおよび画像データＤＡＴＡ＿Ｃｙｘによる点灯を繰り返す。
【００４３】
従来用いられる光束分割方式では、図１０〜図１２を用いて説明したように、それぞれ互いに異なる色の光路を形成する上段部ミラー４００Ａおよび下段部ミラー４００Ｂに対して、１の光源から同時にレーザビームＬＢを照射する。したがって、Ｋ色の画像データＤＡＴＡ＿Ｂｋｘにより、上段部ミラー４００Ａおよび下段部ミラー４００Ｂの両方に対してレーザビームＬＢが照射されることになり、黒色の感光体を走査する光路を形成しない側のミラーに照射されたレーザビームＬＢによりフレアなどが発生してしまう。
【００４４】
これに対して、本実施形態によれば、各反射面Ｐ１〜Ｐ６に対して順次、レーザビームＬＢが照射され、画像データにより点灯する色の光路のみにレーザビームＬＢが透過するため、光束分割方式の場合のような不具合が生じない。
【００４５】
このように、本実施形態によれば、複数の反射面Ｐ１〜Ｐ６を有するポリゴンミラー２１０において、反射面Ｐ１〜Ｐ６に入射した光を面毎に異なる方向に反射させることで、１の光源から出射される１のレーザビームＬＢにより複数の光路を形成することができる。そのため、１の光源から出射される１のレーザビームＬＢを用い、且つ、レーザビームＬＢを分割することなく、複数の被走査体を走査することが可能となる。
【００４６】
また、本実施形態によれば、レーザビームＬＢを分割する必要が無いため、通常の光量の光源を用いることができると共に、光束分割方式に比べ、特に光源からポリゴンミラー２１０までの光学系の構成を簡易化することができる。さらに、本実施形態によれば、ポリゴンミラー２１０が１段構成であり風損が少ないため、回転数の高速化が容易である。
【００４７】
なお、上述では、６面の反射面Ｐ１〜Ｐ６において、回転軸２１１に対する角度が角度θ1の反射面が３面、角度θ2の反射面が３面と同数であるように説明したが、これはこの例に限定されない。例えば、回転軸２１１に対する角度が角度θ1の反射面を４面、角度θ2の反射面を２面など、回転軸２１１に対する角度が異なる反射面の数を異ならせてもよい。
【００４８】
またこの場合、例えばカラー画像を形成するＫ、Ｍ、ＣおよびＹ各色のうちＫ色の感光体を走査するための反射光を得る反射面の数を、他の色の感光体を走査するための反射光を得る反射面の数より多くすることができる。これにより、単色印刷など使用頻度の高いＫ色の印刷速度を高速化することができる。
【００４９】
（実施形態の第１の変形例）
次に、上述した実施形態の第１の変形例について説明する。上述の実施形態では、ポリゴンミラー２１０は、６面の反射面Ｐ１〜Ｐ６を有していたが、これはこの例に限定されず、ポリゴンミラー２１０が有する反射面の数は７面以上、あるいは、５面以下でもよい。
【００５０】
図５は、本第１の変形例によるポリゴンミラー２１０’の一例の構成を示す。なお、図５において、上述の図１と共通する部分には同一の符号を付して詳細な説明を省略する。図５（ａ）は、ポリゴンミラー２１０’の上面図、図５（ｂ）は、ポリゴンミラー２１０’の反射面Ｐ２およびＰ６間、または、反射面Ｐ４およびＰ８間の断面、図５（ｃ）は、反射面Ｐ１およびＰ５間、または、反射面Ｐ３およびＰ７間の断面を示す。
【００５１】
図５に例示されるポリゴンミラー２１０’は、８面の反射面Ｐ１〜Ｐ８を有する。この例では、回転軸２１１に対して、反射面Ｐ１、Ｐ３、Ｐ５およびＰ７がそれぞれ角度θ1で設けられ、反射面Ｐ２、Ｐ４、Ｐ６およびＰ８がそれぞれ角度θ2で設けられる。この場合、反射面Ｐ１、Ｐ３、Ｐ５およびＰ７と、反射面Ｐ２、Ｐ４、Ｐ６およびＰ８とでレーザビームＬＢの反射後の光路が分かれることになる。
【００５２】
この第１の変形例における各同期信号および画像データ入力のタイミングは、図３および図４を用いて説明したタイミングと略同一なので、ここでの説明を省略する。
【００５３】
（実施形態の第２の変形例）
次に、実施形態の第２の変形例について説明する。上述の実施形態および実施形態の第１の変形例では、ポリゴンミラーが有する複数の反射面の回転軸に対する角度を、角度θ1および角度θ2の２種類としたが、これはこの例に限定されない。すなわち、ポリゴンミラーが有する複数の反射面の回転軸に対する角度を３種類以上としてもよい。
【００５４】
一例として、第１の変形例で図５を用いて説明した、８面の反射面Ｐ１〜Ｐ８を有するポリゴンミラー２１０’において、各反射面Ｐ１〜Ｐ８の回転軸に対する角度を角度θ1、θ2、θ3およびθ4の４種類とした場合について考える。この場合、例えば回転軸２１１について対向する反射面に、同一の角度を割り当てることが考えられる。一例として、各反射面Ｐ１〜Ｐ８の回転軸２１１に対する角度を、反射面Ｐ１およびＰ５が角度θ1、反射面Ｐ２およびＰ６が角度θ2、反射面Ｐ３およびＰ７が角度θ3、ならびに、反射面Ｐ４およびＰ８が角度θ4とする。
【００５５】
また、レーザビームＬＢが反射面Ｐ１またはＰ５で反射された反射光による光路を第１の光路とし、以下同様に、反射面Ｐ２またはＰ６による光路を第２の光路、反射面Ｐ３またはＰ７による光路を第３の光路、反射面Ｐ４またはＰ８による光路を第４の光路とする。このとき、光走査装置としては、第１〜第４の光路が互いに重ならないように、各走査レンズやミラーを配置する。そして、第１〜第４の各光路により、異なる４の被走査体を走査する。
【００５６】
このとき、これら４の被走査体を、例えばＫ色、Ｃ色、Ｍ色（マゼンタ）およびＹ色（イエロー）それぞれの感光体とすることで、１の光源から出射される１のレーザビームと、１のポリゴンミラーとを用いて、レーザビームを分割することなく、フルカラー印刷を行うことができる。
【００５７】
図６は、ポリゴンミラー２１０’が有する８面の反射面Ｐ１〜Ｐ８の回転軸に対する角度を４種類とした場合の、レーザダイオードの点灯タイミングの一例を示す。Ｋ色（Ｂｌａｃｋ）、Ｃ色（Ｃｙａｎ）、Ｍ色（Ｍａｇｅｎｔａ）およびＹ色（Ｙｅｌｌｏｗ）各色の同期信号は、対応する反射面毎に順次、生成される。また、各色の画像データＤＡＴＡ＿Ｂｋｘ、画像データＤＡＴＡ＿Ｃｙｘ、画像データＤＡＴＡ＿Ｍａｘ（マゼンタ）および画像データＤＡＴＡ＿Ｙｅｘ（イエロー）は、それぞれの同期信号のタイミングで、主走査方向の１走査分の期間内で、例えばレーザダイオードのドライバなどに入力される。図６のチャートにおいて、これら画像データＤＡＴＡ＿Ｂｋｘ、ＤＡＴＡ＿Ｃｙｘ、ＤＡＴＡ＿ＭａｘおよびＤＡＴＡ＿Ｙｅｘの例を斜線部で示す。
【００５８】
光源であるレーザダイオードＬＤは、同期信号に対して同期を取るために、ポリゴンミラー２１０’の各反射面Ｐ１〜Ｐ８に対応する回転角毎に点灯される。同期信号は、例えば光走査装置を制御するＣＰＵなどにより生成される。それと共に、ポリゴンミラー２１０’の回転に応じて、ポリゴンミラー２１０’の反射面Ｐ１〜Ｐ８毎に、順次、画像データＤＡＴＡ＿Ｂｋｘ、ＤＡＴＡ＿Ｃｙｘ、ＤＡＴＡ＿ＭａｘおよびＤＡＴＡ＿Ｙｅｘによる点灯を繰り返す。
【００５９】
（実施形態の第３の変形例）
次に、実施形態の第３の変形例について説明する。上述の実施形態、ならびに、実施形態の第１および第２の変形例では、レーザビームがポリゴンミラーの回転面に対して一方向側（図１および図５の例では、下方側）に反射されるように、ポリゴンミラーの各反射面が構成されているが、これはこの例に限定されない。すなわち、レーザビームがポリゴンミラーの回転面の両方向側（例えば上方および下方側）に反射されるように、ポリゴンミラーの各反射面を構成してもよい。
【００６０】
図７は、実施形態の第３の変形例によるポリゴンミラー２１０”の一例の断面図を示す。この図７に例示されるポリゴンミラー２１０”は、８面の反射面Ｐ１〜Ｐ８を有し、上面図は、図５（ａ）のポリゴンミラー２１０’と同様であるものとする。ポリゴンミラー２１０”は、図７（ａ）に示されるように、レーザビームＬＢがポリゴンミラー２１０”の回転面に対して上方側に反射されるように、反射面Ｐ１、Ｐ３、Ｐ５およびＰ７が構成される。また、反射面Ｐ２、Ｐ４、Ｐ６およびＰ８は、図７（ｂ）に示されるように、レーザビームＬＢがポリゴンミラー２１０”の回転面に対して下方側に反射されるように構成される。
【００６１】
この場合においても、反射面Ｐ１、Ｐ３、Ｐ５またはＰ７による反射光２２３は、第１走査レンズ、第２走査レンズ、ならびに、複数のミラーなどによる光路を透過して、第１の被走査体に照射され、ポリゴンミラー２１０”の回転に伴い当該第１の被走査体を主走査方向に走査する。同様に、反射面Ｐ２、Ｐ４、Ｐ６およびＰ８による反射面２２４は、第１走査レンズ、第２走査レンズ、ならびに、複数のミラーなどにより上述の光路とは異ならされた光路を透過して、第２の被走査体に照射され、ポリゴンミラー２１０”の回転に伴い当該第２の被走査体を主走査方向に走査する。
【００６２】
（実施形態の第４の変形例）
次に、実施形態の第４の変形例について説明する。上述の実施形態および実施形態の各変形例では、１の光源から出射された１本のレーザビームＬＢをポリゴンミラー２１０、２００’または２００”に照射させていたが、これはこの例に限定されない。例えば、ポリゴンミラー２１０、２００’または２００”を挟んで互いに対向する位置にある２の光源を用い、これら２の光源から射出される２本のレーザビームＬＢ1およびＬＢ2を同時にポリゴンミラー２１０、２００’または２００”に照射させてもよい。
【００６３】
この場合、２本のレーザビームＬＢ1およびＬＢ2は、ポリゴンミラー２１０、２００’または２００”により互いに反対方向に反射される。反射された２本の反射光は、それぞれ別の光路を透過して別の被走査体に照射され、ポリゴンミラー２１０、２００’または２００”の回転に伴い主走査方向に走査される。このようにすることで、例えば６面の反射面Ｐ１〜Ｐ６を有し、各反射面Ｐ１〜Ｐ６の回転軸２１１に対する角度として角度θ1およびθ2の２種類が設けられたポリゴンミラー２１０を用いた場合に、１の光源から出射される１本のレーザビームＬＢにより、互いに光路の異なる４本の反射光を得ることができる。これにより、１のポリゴンミラー２１０により、４色分の走査を行うことが可能となる。
【００６４】
（実施形態および実施形態の各変形例に適用可能な画像形成装置）
図８は、上述した実施形態および実施形態の各変形例に適用可能な画像形成装置２０の主要部分の構成の例を示す。画像形成装置２０は、画像プロセス部、光走査部を含む露光部、ならびに、転送ベルトを有し、電子写真方式の画像形成による、転写紙上への画像を形成するようにされている。
【００６５】
画像形成装置２０は、Ｙ（Ｙｅｌｌｏｗ）、Ｍ（Ｍａｇｅｎｔａ）、Ｃ（Ｃｙａｎ）およびＫ（Ｂｌａｃｋ）各色の画像を形成する画像プロセス部１の内部の４個の作像ユニット１Ｙ、１Ｍ、１Ｃおよび１Ｋが、転写媒体としての転写紙２を搬送する転写ベルト３に沿って一列に配置されたタンデム型となっている。
【００６６】
転写ベルト３は、駆動回転する駆動ローラ４と従動回転する従動ローラ５との間に架設されており、駆動ローラ４の回転によって、図中矢印の方向に回転駆動される。転写ベルト３の下部には、転写紙２が収納された給紙トレイ６が備えられる。この給紙トレイ６に収納された転写紙２のうち最上位置にある転写紙２が、画像形成時に転写ベルト３に向けて給紙され、静電吸着によって転写ベルト３上に吸着される。吸着された転写紙２は、作像ユニット１Ｙに搬送され、ここで最初にＹ色の画像形成が行われる。
【００６７】
作像ユニット１Ｙ、１Ｍ、１Ｃおよび１Ｋは、それぞれ被走査体である感光体ドラム７Ｙ、７Ｍ、７Ｃおよび７Ｋと、感光体ドラム７Ｙ、７Ｍ、７Ｃおよび７Ｋの周囲にそれぞれ配置された、帯電器８Ｙ、８Ｍ、８Ｃおよび８Ｋと、現像器１０Ｙ、１０Ｍ、１０Ｃおよび１０Ｋと、感光体クリーナ１１Ｙ、１１Ｍ、１１Ｃおよび１１Ｋと、転写器１２Ｙ、１２Ｍ、１２Ｃおよび１２Ｋとを備える。
【００６８】
また、露光部９は、上述した実施形態または実施形態の各変形例によるポリゴンミラー２１０、２１０’または２１０”を有する光走査部を含む。この光走査部は、ポリゴンミラー２１０、２１０’または２１０”に対して１本のレーザビームＬＢを照射させる１の光源と、当該レーザビームＬＢがポリゴンミラー２１０、２１０’または２１０”で反射された反射光を、被走査体である感光体ドラム７Ｙ、７Ｍ、７Ｃおよび７Ｋに照射させる光学系とを含む。
【００６９】
例えば作像ユニット１Ｙの感光体ドラム７Ｙの表面は、帯電器８Ｙで一様に帯電された後、露光部９によりＹ色の画像に対応したレーザビームＬＹで露光され、静電潜像が形成される。形成された静電潜像は、現像器１０Ｙで現像され、所定速度で回転する感光体ドラム７Ｙ上にトナー像が形成される。このトナー像は、感光体ドラム７Ｙと転写ベルト３上の転写紙２とが接する位置（転写位置）で、転写器１２Ｙによって転写紙２に転写され、これによって、転写紙２上に単色（Ｙ色）の画像が形成される。転写が終わった感光体ドラム７Ｙでは、ドラム表面に残った不要なトナーが感光体クリーナ１１Ｙによってクリーニングされ、次の画像形成に備えることとなる。
【００７０】
このように、作像ユニット１Ｙで単色（Ｙ色）が転写された転写紙２は、転写ベルト３によって作像ユニット１Ｍに搬送される。ここでも同様に、感光体ドラム７Ｍ上に形成されたＭ色のトナー像が転写紙２上に重ねて転写される。転写紙２は、その後さらに作像ユニット１Ｃと作像ユニット１Ｋとに順に搬送され、同様に、形成されたＣ色とＫ色のトナー像が転写紙２に転写され、これによって転写紙２上にカラー画像が形成されてゆく。
【００７１】
そして、作像ユニット１Ｋを通過してカラー画像が形成された転写紙２は、転写ベルト３から剥離され、定着器１３で定着された後、排紙される。
【００７２】
図９は、光走査部を制御するためのエンジン制御部１１３の一例の構成を概略的に示す。なお、以下では、光走査部において図１に示した６面の反射面を有するポリゴンミラー２１０を用い、各反射面Ｐ１〜Ｐ６に対して、ポリゴン回転軸１１に対する角度が２種類、設けられているものとする。また、Ｋ、Ｍ、ＣおよびＹ各色の走査に対応し、それぞれ独立して制御される２のポリゴンミラー２１０が用いられる。
【００７３】
エンジン制御部１１３により、ポリゴンミラー２１０の回転に同期したレーザダイオード（ＬＤ）の点灯制御が行われる。エンジン制御部１１３は、画像処理部１１２、書込み制御部１２５、ＣＰＵ(Central Processing Unit)１２２およびＲＡＭ(Random Access Memory)１２３を有する。書込み制御部１２５は、Ｋ、Ｍ、ＣおよびＹ各色の書込み制御を行う書込み制御部１２６Ｋ、１２６Ｍ、１２６Ｃおよび１２６Ｙを有する。
【００７４】
なお、プリンタコントローラ１１０は、例えばパーソナルコンピュータ（ＰＣ）からネットワークなどを介して送信された画像データを受信する。プリンタコントローラ１１０は、受信した画像データを画像処理部１１２へ転送する。
【００７５】
ＣＰＵ１２２は、ＲＡＭ１２３をワークメモリとして、図示されないＲＯＭ(Read Only Memory)に予め記憶されたプログラムに従い、このエンジン制御部１１３の動作を制御する。例えば、ＣＰＵ１２２は、Ｋ、Ｍ、ＣおよびＹ各色の同期信号を生成する。これらＫ、Ｍ、ＣおよびＹ各色の同期信号は、書込み制御部１２５に送信される。
【００７６】
画像処理部１１２は、プリンタコントローラ１１０によって受信した各画像データに対して、画像データに応じた種々の画像処理を施す。また、画像処理部１１２は、例えば書込み制御部１２５から送信されたＫ、Ｍ、ＣおよびＹ各色の同期信号を受信して、各色の主走査ゲート信号と、副走査ゲート信号とを書込み制御部１２５に送信すると共に、これら同期信号に伴う各色の画像データを書込み制御部１２５に送信する。
【００７７】
書込み制御部１２５に送信された各色の主走査ゲート信号、副走査ゲート信号、ならびに、各色の画像データは、それぞれ対応する書込み制御部１２６Ｋ、１２６Ｍ、１２６Ｃおよび１２６Ｙに受信される。
【００７８】
各書込み制御部１２６Ｋ、１２６Ｍ、１２６Ｃおよび１２６Ｙは、受信した画像データについて所定の書込み処理を施して、書込みのための各色の画像データＤＡＴＡ＿Ｂｋｘ、ＤＡＴＡ＿Ｍａｘ、ＤＡＴＡ＿ＣｙｘおよびＤＡＴＡ＿Ｙｅｘを生成する。各書込み制御部１２６Ｋ、１２６Ｍ、１２６Ｃおよび１２６Ｙは、これら各色の画像データＤＡＴＡ＿Ｂｋｘ、ＤＡＴＡ＿Ｍａｘ、ＤＡＴＡ＿ＣｙｘおよびＤＡＴＡ＿Ｙｅｘを、ＣＰＵ１２２から送信されたＫ、Ｍ、ＣおよびＹ各色の同期信号にそれぞれ同期させて、Ｋ、Ｍ、ＣおよびＹ各色を書き込むためのレーザビームＬＢを出射するレーザダイオード（ＬＤ）を駆動するＬＤドライバ１１４Ｋ、１１４Ｍ、１１４Ｃおよび１１４Ｙに対してそれぞれ送信する。
【００７９】
ＬＤドライバ１１４Ｋ、１１４Ｍ、１１４Ｃおよび１１４Ｙは、露光部９内に備えられ、露光部９による感光体ドラム７Ｋ、７Ｍ、７Ｃおよび７ＹへのレーザビームＬＢの照射を制御する。この例では、１本のレーザビームＬＢで２の被走査体が走査できる。より具体的には、感光体ドラム７Ｋおよび７Ｃと、感光体ドラム７Ｍおよび７Ｙとがそれぞれ１本のレーザビームで走査される。例えば、ＬＤドライバ１１４Ｋおよび１１４Ｃが、感光体ドラム７Ｋおよび７Ｃを走査するための第１のレーザビームを出射する第１のレーザダイオードを駆動する。同様に、ＬＤドライバ１１４Ｍおよび１１４Ｙが、感光体ドラム７Ｍおよび７Ｙを走査するための第２のレーザビームを出射する第２のレーザダイオードを駆動する。
【００８０】
センサ１３０Ｋ、１３０Ｍ、１３０Ｃおよび１３０Ｙは、例えばそれぞれ感光体ドラム７Ｋ、７Ｍ、７Ｃおよび７Ｙの主走査方向の走査開始点付近に配置され、レーザビームが入射されると検知信号を出力する。センサ１３０Ｋ、１３０Ｍ、１３０Ｃおよび１３０Ｙそれぞれの検知信号は、ＣＰＵ１２２に供給される。例えば、ＣＰＵ１２２は、これらセンサ１３０Ｋ、１３０Ｍ、１３０Ｃおよび１３０Ｙそれぞれの検知信号と、Ｋ、Ｍ、ＣおよびＹ各色の同期信号に基づき、２個のポリゴンミラー２１０の回転をそれぞれ制御する。
【００８１】
上述の構成において、ＰＣからのプリンタ画像はプリンタコントローラ１１０で処理され、エンジン制御部１１３の画像処理部１１２に転送される。画像処理部１１２では、各画像データに応じた種々の画像処理を行い、カラー各色の画像データに変換して書込み制御部１２５に転送する。書込み制御部１２５では、各色の印字タイミングを生成し、同期信号に合わせて画像データを受け取り、各種書込み画像処理を施した後にＬＤ発光データに変換し、各色のＬＤドライバ１１４Ｋ、１１４Ｍ、１１４Ｃおよび１１４Ｙにて、２の光源ユニットを制御してそれぞれレーザビームＬＢを発光させ、感光体ドラム７Ｋ、７Ｍ、７Ｃおよび７Ｙ上に各色の画像を形成する。
【符号の説明】
【００８２】
７Ｋ，７Ｍ，７Ｃ，７Ｙ 感光体ドラム
９ 露光部
２０ 画像形成装置
２１０，２１０’，２１０” ポリゴンミラー
２１１ 回転軸
２２１，２２２，２２３，２２４ 反射光
Ｐ１，Ｐ２，Ｐ３，Ｐ４，Ｐ５，Ｐ６，Ｐ７，Ｐ８ 反射面
【先行技術文献】
【特許文献】
【００８３】
【特許文献１】特開２００６−２８４８２２号公報
【技術分野】
【０００１】
光ビームを被走査面に照射することで画像を形成する画像形成装置に用いて好適な光走査装置および光走査方法、ならびに、画像形成装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年の電子写真方式による画像形成装置は、カラー化や高速化が進み、感光体を複数（通常４つ）有するタンデム対応の画像形成装置が普及してきている。タンデム方式の画像形成装置では、使用する感光体の数に応じて光源数が増えるため、部品点数の増加によるコストアップや複数光源を使用することによる色ずれなどが生じてしまう。そこで、光源数を減らしながらも、高速な画像出力が可能になる光束分割方式が既に知られている。
【０００３】
特許文献１には、この光束分割方式を用いた構成が開示されている。すなわち、互いに角度をずらして重ねた２枚のポリゴンミラーを同軸で回転させる偏向手段の上下段のポリゴンミラーそれぞれに対して、光源の出射光束を光束分割手段で分割した２本の光束をそれぞれ入射さる。この２本の光束を、偏向手段によって互いに異なるタイミングで偏向走査し、それぞれ所定の光学系である第１走査レンズ、ミラー、第２走査レンズを介して個別の感光体を照射して主走査を行うようにしている。特許文献１によれば、光源数を減らしながらも、高速な画像出力が可能とされる。
【０００４】
光束分割方式の例について、より具体的に説明する。ここでは、２枚のポリゴンミラーを角度をずらして上下２段に組み合わせた、位相差ポリゴンミラーを用いた構成について説明する。図１０は、位相差ポリゴンミラー４００の一例の構成を示す。それぞれ４面のミラー面を持つ上段部ミラー４００Ａおよび下段部ミラー４００Ｂが、ポリゴン回転軸４０１を中心に、面位相を例えば４５°ずらして上下２段に組み合わされて、位相差ポリゴンミラー４００が構成されている。位相差ポリゴンミラー４００は、ポリゴン回転軸２１１を中心として、例えば時計回りに回転する。
【０００５】
ここでは、上段部ミラー４００Ａがミラー面Ｐｕ１〜Ｐｕ４を持ち、下段部ミラー４００Ｂがミラー面Ｐｌ１〜Ｐｌ４を持つものとする。位相差ポリゴンミラー４００の１回転で、上下段合わせて８面分の走査が可能とされている。
【０００６】
図１１は、このような位相差ポリゴンミラー４００を用いた光走査部の一例の構成を示す。ここでは、位相差ポリゴンミラー４００を用いて、１の光源から出射されたレーザビームＬＢにより、それぞれＫ色（黒色）およびＣ色（シアン）の画像形成を行う２の感光体ドラム（図示しない）を走査する場合について説明する。
【０００７】
光源３００から出射された１の光束によるレーザビームＬＢは、ハーフミラーとプリズムを組み合わせて構成される光分割プリズム３０１で上段ビームおよび下段ビームの２の光束に分割され、それぞれレンズ３０２Ａおよび３０２Ｂを介して上段部ミラー４００Ａおよび下段部ミラー４００Ｂにそれぞれ照射される。
【０００８】
上段部ミラー４００Ａで反射された上段ビームは、防音ガラス３０５、第１走査レンズ３０６および第２走査レンズ３０７、ならびに、ミラー３０８〜３１０によるミラー群を介して図示されない第１の感光体ドラムに照射される。同様に、下段部ミラー４００Ｂで反射された下段ビームは、防音ガラス３０５、第１走査レンズ３１６および第２走査レンズ３１７、ならびに、ミラー３１８〜３２０によるミラー群を介して図示されない第２の感光体ドラムに照射される。位相差ポリゴンミラー４００の回転に従い、これら上段部ミラー４００Ａおよび下段部ミラー４００Ｂで反射された上段および下段ビームは、それぞれ第１および第２の感光体ドラムを主走査方向に走査する。
【０００９】
なお、図１１において、遮光シャッタ３０３は、上段ビームおよび下段ビームのうち一方を遮光する。また、遮光部材３０４は、レーザビームによるフレア光を防止する。
【００１０】
図１２は、位相差ポリゴンミラー４００を用いた場合の一例のタイミングチャートを示す。上述したように、上段部ミラー４００Ａおよび下段部ミラー４００Ｂは、それぞれ４面のミラーＰｕ１〜Ｐｕ４およびミラーＰｌ１〜Ｐｌ４が互いに４５°の位相差を以て組み合わされている。これら上段部ミラー４００Ａおよび下段部ミラー４００Ｂに反射された上段および下段ビームがそれぞれ第１および第２の感光体ドラムを交互に走査する。そのため、上段および下段ビームに対する同期信号も、交互にタイミングを示す信号となる。
【００１１】
図１２において、上から、Ｋ色に対応する第１の感光体ドラムに対する同期信号（同期信号Ｋ）および画像データ（画像データＤＡＴＡ＿Ｂｋｘ）、Ｃ色に対応する第２の感光体ドラムに対する同期信号（同期信号Ｃ）および画像データ（画像データＤＡＴＡ＿Ｃｙｘ）、光源３００の点灯タイミングがそれぞれ示される。なお、例えば画像データＤＡＴＡ＿Ｂｋｘの末尾の「ｘ」は、符号１、２、…を示す。
【００１２】
図１２の例では、ミラー面Ｐｕ１に反射された上段ビームでの第１の感光体ドラムの走査に対して、位相が４５°ずれたタイミングで、ミラー面Ｐｌ１に反射された下段ビームでの第２の感光体ドラムの走査が開始される。したがって、同期信号Ｋおよび同期信号Ｃは、４５°の位相のずれを持ち交互に発生する信号となる。
【００１３】
一方、光源３００はＫ色とＣ色とで共通であるため、図１２にＬＤ点灯タイミングとして示されるように、同期信号Ｋおよび同期信号Ｃの各信号に同期して点灯が制御される。この場合、例えば同期信号Ｋの直後から画像データＤＡＴＡ＿Ｂｋｘ用の点灯がなされ、同期信号Ｃの直後から画像データＤＡＴＡ＿Ｃｙｘ用の点灯がなされる。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１４】
ところで、上述した光束分割方式では、１の光源から出射されたレーザビームを２の光路に分割して、分割されたそれぞれのレーザビームで感光体を露光することになる。そのため、それぞれの感光体に照射されるレーザビームの光量は、光束分割方式を用いない場合（非光束分割方式）に比べて略１／２となる。したがって、光束分割方式によって感光体上で十分な光量を得るためには、光源の光量を、非光束分割方式における光学系に対して略２倍の光量とする必要がある。
【００１５】
この場合、非光束分割方式で用いる光源と比べて出射光量の大きな光源を用いなくてはならないため、コストが嵩んでしまうという問題点があった。また、非光束分割方式で用いる光源を適用できる場合であっても、例えば最適な光量範囲よりも大きい光量で用いることになり、プロセスコントローラによる光量調整範囲が狭くなるといった問題点があった。
【００１６】
さらに、レーザビームを分割するために光分割プリズムを用いる必要があるため、部品コストが嵩んでしまうと共に、レーザビームが光分割プリズム中でハーフミラーを透過することにより、ビーム品質の劣化が生じるおそれがある。
【００１７】
また、光束分割方式では、上述したように、上下段のポリゴンミラーに対するレーザビームの照射を、共通の１の光源を用いて行っている。ここで、上段および下段のポリゴンミラーが、それぞれＫ色用およびＣ色用の光路に含まれる場合、例えばＫ色の画像データＤＡＴＡ＿Ｂｋｘ用の光源の点灯によりＫ色用の感光体を走査中に、Ｃ色用の光路を透過するレーザビームは、Ｃ色用の感光体を走査してはならない。
【００１８】
ところが、このＣ色用の光路を透過するレーザビームは、光走査装置内でフレア光となり、実際の走査の対象であるＫ色用の感光体以外の他の色版の感光体にも光が照射されてしまう可能性がある。
【００１９】
この点について、図１０〜図１２を参照しながらより具体的に説明する。上述のように、画像データＤＡＴＡ＿Ｂｋ用の光源３００の点灯で、上段の例えばミラー面Ｐｕ１により反射された上段ビームでＫ色用の第１の感光体ドラムを走査している間は、Ｃ色用の第２の感光体ドラムを走査してはならない。しかしながら、上述のように光源３００としてはＫ色とＣ色とで共通であるため、画像データＤＡＴＡ＿Ｂｋ用の光源３００の点灯により、レーザビームがＣ色用の光学系も一部、透過することになる。これは、他のミラー面Ｐｕ２〜Ｐｕ４、ミラー面Ｐｌ１〜Ｐｌ４でも同様である。
【００２０】
例えば、図１２に、Ｋ色に対応する第１の感光体ドラムに対する同期信号および画像データとして示されている例では、データ５００、５００、…の期間において、Ｃ色の画像データＤＡＴＡ＿Ｃｙｘ用の点灯によるレーザビームが、Ｋ色用の光学系を通ることになる。同様に、図１２に、Ｃ色に対応する第２の感光体ドラムに対する同期信号および画像データとして示されている例では、データ５０１、５０１、…の期間において、Ｋ色の画像データＤＡＴＡ＿Ｂｋｘ用の点灯によるレーザビームが、Ｃ色用の光学系を通ることになる。この、異なる色のためのデータ用の光源３００の点灯によるレーザビームは、位相差ポリゴンミラー４００の回転により、感光体ドラムを走査する方向とは別の方向に反射されることになり、これがフレア光となってしまう。
【００２１】
他の色版の感光体に光が照射されてしまうと、当該他の色版の感光体にしてスジ状などの静電潜像が形成され、本来の色版の静電潜像と合成されることで、意図しない画像が形成されるおそれがあるという問題点があった。さらにこの場合、本来使用しない色版の感光体に光が照射されるため、感光体の劣化および故障を早めることになるという問題点もあった。
【００２２】
これらの問題点に対して、上述した遮光シャッタ３０３や遮光素材３０４を設けてフレア光の発生および放射を防止することも考えられる。しかしながら、このような遮光シャッタ３０３や遮光素材３０４を設けることで、コストが嵩んでしまうと共に、装置サイズの大型化を招いてしまうという問題点があった。
【００２３】
また、図１０に例示した、光束分割方式で使用する上下二段にポリゴンミラーを重ねて構成した位相差ポリゴンミラー４００は、風損が大きいことから回転速度の高速化が難しいという問題点があった。
【００２４】
本発明は、上記に鑑みてなされたものであって、１の光源による複数の被走査対象の走査を、より効率的に行うことを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００２５】
上述した課題を解決し、目的を達成するために、本発明は、回転軸に対して第１の角度で周設された第１の反射面と、回転軸に対して第２の角度で周設された第２の反射面とを備え、光源からの光ビームを第１の反射面および第２の反射面で偏向させる光偏向手段と、光偏向手段の第１の反射面で偏向された光ビームを第１の被走査体に結像させ、光偏向手段の第２の反射面で偏向された光ビームを第２の被走査体に結像させる結像手段とを有することを特徴とする。
【００２６】
また、本発明は、回転軸に対して第１の角度で周設された第１の反射面と、回転軸に対して第２の角度で周設された第２の反射面とを備え、光源からの光ビームを第１の反射面および第２の反射面で偏向させる光偏向手段の第１の反射面で偏向された光ビームを第１の被走査体に結像させ、光偏向手段の第２の反射面で偏向された光ビームを第２の被走査体に結像させることを特徴とする。
【発明の効果】
【００２７】
本発明は、上記に鑑みてなされたものであって、１の光源による複数の被走査対象の走査をより効率的に行うことができるという効果を奏する。
【図面の簡単な説明】
【００２８】
【図１】図１は、実施形態によるポリゴンミラーの一例の構造を示す略線図である。
【図２−１】図２−１は、実施形態による光走査装置の構成の例を示す略線図である。
【図２−２】図２−２は、実施形態による光走査装置の構成の例を示す略線図である。
【図３】図３は、実施形態に適用可能なレーザダイオード点灯のタイミングの例を示すタイミングチャートである。
【図４】図４は、Ｋ色およびＣ色の画像データによるレーザダイオードの一例の点灯タイミングを示すタイミングチャートである。
【図５】図５は、実施形態の第１の変形例によるポリゴンミラーの一例の構成を示す略線図である。
【図６】図６は、ポリゴンミラーが有する８面の反射面の回転軸に対する角度を４種類とした場合の、レーザダイオードの点灯タイミングの一例を示すタイミングチャートである。
【図７】図７は、実施形態の第３の変形例によるポリゴンミラーの一例の断面図を示す略線図である。
【図８】図８は、実施形態および実施形態の各変形例に適用可能な画像形成装置の主要部分の構成の例を示す略線図である。
【図９】図９は、光走査部を制御するためのエンジン制御部の一例の構成を概略的に示すブロック図である。
【図１０】図１０は、位相差ポリゴンミラーの一例の構成を示す略線図である。
【図１１】図１１は、位相差ポリゴンミラーを用いた光走査部の一例の構成を示す略線図である。
【図１２】図１２は、位相差ポリゴンミラーを用いた場合の一例のタイミングチャートである。
【発明を実施するための形態】
【００２９】
以下に添付図面を参照して、光走査装置の実施形態を詳細に説明する。各実施形態では、回転することでレーザビームを偏向させるポリゴンミラーが有する複数の反射鏡（ミラー）について、面毎に回転軸に対する角度を異ならせる。これにより、ポリゴンミラーの回転軸に対するレーザビームの反射角が面毎に異ならされ、１のレーザビームと１のポリゴンミラーとを用い、且つ、レーザビームを分割することなく、複数の被走査体を走査可能となる。
【００３０】
図１は、本実施形態によるポリゴンミラー２１０の一例の構造を示す。図１（ａ）は、ポリゴンミラー２１０の上面図を示し、ポリゴンミラー２１０は、回転軸２１１を中心として時計回りに回転するものとする。この例では、ポリゴンミラー２１０は、回転軸２１１の周囲に６の反射面Ｐ１〜Ｐ６が配され、上面から見た形状が６角形をなしている。
【００３１】
図１（ｂ）は、ポリゴンミラー２１０を図１（ａ）の反射面Ｐ２から反射面Ｐ５方向、反射面Ｐ４から反射面Ｐ１方向、または、反射面Ｐ６から反射面Ｐ３方向の何れかの断面で見た断面図である。反射面Ｐ２、Ｐ４およびＰ６は、それぞれ回転軸２１１に対して角度θ1で以て設けられる。また、図１（ｃ）は、ポリゴンミラー２１０を図１（ａ）の反射面Ｐ１から反射面Ｐ４方向、反射面Ｐ３から反射面Ｐ６方向、または、反射面Ｐ５から反射面Ｐ２方向の何れかの断面で見た断面図である。反射面Ｐ１、Ｐ３およびＰ５は、それぞれ回転軸２１１に対して、角度θ１と異なる角度θ2で以て設けられる。
【００３２】
ここで、図１（ｂ）および図１（ｃ）において、ポリゴンミラー２１０の左端側からレーザビームＬＢが入射されるものとする。この場合、図１（ｂ）の例では、レーザビームＬＢは、反射面Ｐ２、Ｐ４またはＰ６で反射され反射光２２１として射出される。一方、図１（ｃ）の例では、レーザビームＬＢは、反射面Ｐ１、Ｐ３またはＰ５で反射され、反射光２２１とは異なる射出角の反射光２２２として射出される。
【００３３】
このように、本実施形態によるポリゴンミラー２１０は、反射面Ｐ１、Ｐ３およびＰ５と、反射面Ｐ２、Ｐ４およびＰ６とで回転軸２１１に対する角度が異ならされている。そのため、ポリゴンミラー２１０に対して射出された１本のレーザビームＬＢが、反射面Ｐ１、Ｐ３およびＰ５と、反射面Ｐ２、Ｐ４およびＰ６とで異なる反射角で反射される。したがって、レーザビームＬＢが反射面Ｐ１、Ｐ３およびＰ５と、反射面Ｐ２、Ｐ４およびＰ６との何れで反射されるかで、ポリゴンミラー２１０以降の光路が分かれることになる。
【００３４】
図２−１および図２−２を用いて、上述した、回転軸２１１に対する角度が異なる反射面Ｐ１、Ｐ３およびＰ５と、反射面Ｐ２、Ｐ４およびＰ６とを有するポリゴンミラー２１０を用いて、１の光源で複数の被走査体を走査する例について説明する。
【００３５】
図２−１および図２−２は、同一の光走査装置の構成の例を示す。光走査装置は、第１の被走査体である感光体７Ｋを走査するための第１の光路を形成する第１走査レンズ５３および第２走査レンズ５５、ならびに、ミラー６３〜６５を有する。それと共に、当該光走査装置は、第２の被走査体である感光体７Ｃを走査するための第２の光路を形成する第１走査レンズ５３および第２走査レンズ５４、ならびに、ミラー６０〜６２を有する。
【００３６】
なお、第１の光路を形成する第２走査レンズ５５、ならびに、ミラー６３〜６５と、第２の光路を形成する第２走査レンズ５４、ならびに、ミラー６０〜６２は、第１の光路と第２の光路とが重ならないように配置される。
【００３７】
図２−１を用いて、レーザビームＬＢが、回転軸２１１を中心に時計回りに回転するポリゴンミラー２１０の反射面Ｐ１に照射された場合の、第１の光路について説明する。光源５０から出射されたレーザビームＬＢは、ポリゴンミラー２１０の反射面Ｐ１で反射され、反射光２２２としてポリゴンミラー２１０から出射される。反射光２２２は、第１走査レンズ５３および第２走査レンズ５５を介してミラー６３に照射され、ミラー６３、６４および６５を順次反射されて第１の被走査体である感光体７Ｋに照射される。ポリゴンミラー２１０の回転に伴い、反射光２２２の感光体７Ｋを照射する位置が主走査方向に移動され、感光体７Ｋが走査される。
【００３８】
ポリゴンミラー２１０の回転に伴い、光源５０からのレーザビームＬＢの照射面がポリゴンミラー２１０の反射面Ｐ１から反射面Ｐ６に移行する。図２−２を用いて、レーザビームＬＢがポリゴンミラー２１０の反射面Ｐ６に照射された場合の、第２の光路について説明する。ここで、図１（ｂ）および図１（ｃ）を用いて説明したように、反射面Ｐ６の回転軸２１１に対する角度θ1は、反射面Ｐ１の回転軸２１１に対する角度θ2よりも大きい。そのため、レーザビームＬＢの反射光２２１は、反射光２２２よりも下方向に射出されることになる。
【００３９】
反射光２２１は、第１走査レンズ５３を介して第２走査レンズ５４に入射され、第２走査レンズ５４から出射されてミラー６０、６２および６１を順次反射されて、第２の被走査体である感光体７Ｃに照射される。ポリゴンミラー２１０の回転に伴い、反射光２２１の感光体７Ｃを照射する位置が主走査方向に移動され、感光体７Ｃが走査される。
【００４０】
図３は、本実施形態に適用可能なレーザダイオード点灯のタイミングの例を示すタイミングチャートである。ここでは、上述したように、ポリゴンミラー２１０で、Ｋ色の画像形成を行う感光体７Ｋを第１の光路により走査し、Ｃ色の画像形成を行う感光体７Ｃを第２の光路により走査する場合について説明する。上述したように、第１の光路は、レーザビームＬＢがポリゴンミラー２１０の反射面Ｐ１、Ｐ３またはＰ５に反射された反射光２２１による光路であり、第２の光路は、レーザビームＬＢがポリゴンミラー２１０の反射面Ｐ２、Ｐ４またはＰ６により反射された反射光２２２による光路である。また、図３において、符号Ｐ１、Ｐ２、…で示される区間は、ポリゴンミラー２１０の各反射面Ｐ１〜Ｐ６で走査する時間を示す。
【００４１】
ポリゴンミラー２１０において、各反射面Ｐ１〜Ｐ６は、交互に角度が異ならされ、第１および第２の光路は、レーザビームＬＢが各反射面Ｐ１〜Ｐ６に照射される毎に、交互に切り替えられる。したがって、Ｋ色（Ｂｌａｃｋ）およびＣ色（Ｃｙａｎ）それぞれに対する同期信号は、反射面Ｐ１〜Ｐ６毎に交互に生成される。また、光源（レーザダイオード：ＬＤ）は、同期信号に対して同期を取るために、ポリゴンミラー２１０の各反射面Ｐ１〜Ｐ６に対応する回転角毎に点灯される。同期信号は、例えば光走査装置を制御するＣＰＵ(Central Processing Unit)などにより生成される。
【００４２】
図４は、Ｋ色およびＣ色の画像データによるレーザダイオードの一例の点灯タイミングを示す。Ｋ色の画像データＤＡＴＡ＿ＢｋｘおよびＣ色の画像データＤＡＴＡ＿Ｃｙｘは、それぞれの同期信号のタイミングで、主走査方向の１走査分の期間内で、例えば光源であるレーザダイオードのドライバなどに入力される。上述したように、Ｋ色およびＣ色それぞれに対する同期信号は、反射面Ｐ１〜Ｐ６毎に交互に生成されるため、画像データＤＡＴＡ＿Ｂｋｘおよび画像データＤＡＴＡ＿Ｃｙｘも、交互に入力される。図４の同期信号および画像データのチャートにおいて、画像データＤＡＴＡ＿Ｂｋｘおよび画像データＤＡＴＡ＿Ｃｙｘの例を斜線部で示す。光源であるレーザダイオードは、ポリゴンミラー２１０の反射面Ｐ１〜Ｐ６毎に、交互に画像データＤＡＴＡ＿Ｂｋｘおよび画像データＤＡＴＡ＿Ｃｙｘによる点灯を繰り返す。
【００４３】
従来用いられる光束分割方式では、図１０〜図１２を用いて説明したように、それぞれ互いに異なる色の光路を形成する上段部ミラー４００Ａおよび下段部ミラー４００Ｂに対して、１の光源から同時にレーザビームＬＢを照射する。したがって、Ｋ色の画像データＤＡＴＡ＿Ｂｋｘにより、上段部ミラー４００Ａおよび下段部ミラー４００Ｂの両方に対してレーザビームＬＢが照射されることになり、黒色の感光体を走査する光路を形成しない側のミラーに照射されたレーザビームＬＢによりフレアなどが発生してしまう。
【００４４】
これに対して、本実施形態によれば、各反射面Ｐ１〜Ｐ６に対して順次、レーザビームＬＢが照射され、画像データにより点灯する色の光路のみにレーザビームＬＢが透過するため、光束分割方式の場合のような不具合が生じない。
【００４５】
このように、本実施形態によれば、複数の反射面Ｐ１〜Ｐ６を有するポリゴンミラー２１０において、反射面Ｐ１〜Ｐ６に入射した光を面毎に異なる方向に反射させることで、１の光源から出射される１のレーザビームＬＢにより複数の光路を形成することができる。そのため、１の光源から出射される１のレーザビームＬＢを用い、且つ、レーザビームＬＢを分割することなく、複数の被走査体を走査することが可能となる。
【００４６】
また、本実施形態によれば、レーザビームＬＢを分割する必要が無いため、通常の光量の光源を用いることができると共に、光束分割方式に比べ、特に光源からポリゴンミラー２１０までの光学系の構成を簡易化することができる。さらに、本実施形態によれば、ポリゴンミラー２１０が１段構成であり風損が少ないため、回転数の高速化が容易である。
【００４７】
なお、上述では、６面の反射面Ｐ１〜Ｐ６において、回転軸２１１に対する角度が角度θ1の反射面が３面、角度θ2の反射面が３面と同数であるように説明したが、これはこの例に限定されない。例えば、回転軸２１１に対する角度が角度θ1の反射面を４面、角度θ2の反射面を２面など、回転軸２１１に対する角度が異なる反射面の数を異ならせてもよい。
【００４８】
またこの場合、例えばカラー画像を形成するＫ、Ｍ、ＣおよびＹ各色のうちＫ色の感光体を走査するための反射光を得る反射面の数を、他の色の感光体を走査するための反射光を得る反射面の数より多くすることができる。これにより、単色印刷など使用頻度の高いＫ色の印刷速度を高速化することができる。
【００４９】
（実施形態の第１の変形例）
次に、上述した実施形態の第１の変形例について説明する。上述の実施形態では、ポリゴンミラー２１０は、６面の反射面Ｐ１〜Ｐ６を有していたが、これはこの例に限定されず、ポリゴンミラー２１０が有する反射面の数は７面以上、あるいは、５面以下でもよい。
【００５０】
図５は、本第１の変形例によるポリゴンミラー２１０’の一例の構成を示す。なお、図５において、上述の図１と共通する部分には同一の符号を付して詳細な説明を省略する。図５（ａ）は、ポリゴンミラー２１０’の上面図、図５（ｂ）は、ポリゴンミラー２１０’の反射面Ｐ２およびＰ６間、または、反射面Ｐ４およびＰ８間の断面、図５（ｃ）は、反射面Ｐ１およびＰ５間、または、反射面Ｐ３およびＰ７間の断面を示す。
【００５１】
図５に例示されるポリゴンミラー２１０’は、８面の反射面Ｐ１〜Ｐ８を有する。この例では、回転軸２１１に対して、反射面Ｐ１、Ｐ３、Ｐ５およびＰ７がそれぞれ角度θ1で設けられ、反射面Ｐ２、Ｐ４、Ｐ６およびＰ８がそれぞれ角度θ2で設けられる。この場合、反射面Ｐ１、Ｐ３、Ｐ５およびＰ７と、反射面Ｐ２、Ｐ４、Ｐ６およびＰ８とでレーザビームＬＢの反射後の光路が分かれることになる。
【００５２】
この第１の変形例における各同期信号および画像データ入力のタイミングは、図３および図４を用いて説明したタイミングと略同一なので、ここでの説明を省略する。
【００５３】
（実施形態の第２の変形例）
次に、実施形態の第２の変形例について説明する。上述の実施形態および実施形態の第１の変形例では、ポリゴンミラーが有する複数の反射面の回転軸に対する角度を、角度θ1および角度θ2の２種類としたが、これはこの例に限定されない。すなわち、ポリゴンミラーが有する複数の反射面の回転軸に対する角度を３種類以上としてもよい。
【００５４】
一例として、第１の変形例で図５を用いて説明した、８面の反射面Ｐ１〜Ｐ８を有するポリゴンミラー２１０’において、各反射面Ｐ１〜Ｐ８の回転軸に対する角度を角度θ1、θ2、θ3およびθ4の４種類とした場合について考える。この場合、例えば回転軸２１１について対向する反射面に、同一の角度を割り当てることが考えられる。一例として、各反射面Ｐ１〜Ｐ８の回転軸２１１に対する角度を、反射面Ｐ１およびＰ５が角度θ1、反射面Ｐ２およびＰ６が角度θ2、反射面Ｐ３およびＰ７が角度θ3、ならびに、反射面Ｐ４およびＰ８が角度θ4とする。
【００５５】
また、レーザビームＬＢが反射面Ｐ１またはＰ５で反射された反射光による光路を第１の光路とし、以下同様に、反射面Ｐ２またはＰ６による光路を第２の光路、反射面Ｐ３またはＰ７による光路を第３の光路、反射面Ｐ４またはＰ８による光路を第４の光路とする。このとき、光走査装置としては、第１〜第４の光路が互いに重ならないように、各走査レンズやミラーを配置する。そして、第１〜第４の各光路により、異なる４の被走査体を走査する。
【００５６】
このとき、これら４の被走査体を、例えばＫ色、Ｃ色、Ｍ色（マゼンタ）およびＹ色（イエロー）それぞれの感光体とすることで、１の光源から出射される１のレーザビームと、１のポリゴンミラーとを用いて、レーザビームを分割することなく、フルカラー印刷を行うことができる。
【００５７】
図６は、ポリゴンミラー２１０’が有する８面の反射面Ｐ１〜Ｐ８の回転軸に対する角度を４種類とした場合の、レーザダイオードの点灯タイミングの一例を示す。Ｋ色（Ｂｌａｃｋ）、Ｃ色（Ｃｙａｎ）、Ｍ色（Ｍａｇｅｎｔａ）およびＹ色（Ｙｅｌｌｏｗ）各色の同期信号は、対応する反射面毎に順次、生成される。また、各色の画像データＤＡＴＡ＿Ｂｋｘ、画像データＤＡＴＡ＿Ｃｙｘ、画像データＤＡＴＡ＿Ｍａｘ（マゼンタ）および画像データＤＡＴＡ＿Ｙｅｘ（イエロー）は、それぞれの同期信号のタイミングで、主走査方向の１走査分の期間内で、例えばレーザダイオードのドライバなどに入力される。図６のチャートにおいて、これら画像データＤＡＴＡ＿Ｂｋｘ、ＤＡＴＡ＿Ｃｙｘ、ＤＡＴＡ＿ＭａｘおよびＤＡＴＡ＿Ｙｅｘの例を斜線部で示す。
【００５８】
光源であるレーザダイオードＬＤは、同期信号に対して同期を取るために、ポリゴンミラー２１０’の各反射面Ｐ１〜Ｐ８に対応する回転角毎に点灯される。同期信号は、例えば光走査装置を制御するＣＰＵなどにより生成される。それと共に、ポリゴンミラー２１０’の回転に応じて、ポリゴンミラー２１０’の反射面Ｐ１〜Ｐ８毎に、順次、画像データＤＡＴＡ＿Ｂｋｘ、ＤＡＴＡ＿Ｃｙｘ、ＤＡＴＡ＿ＭａｘおよびＤＡＴＡ＿Ｙｅｘによる点灯を繰り返す。
【００５９】
（実施形態の第３の変形例）
次に、実施形態の第３の変形例について説明する。上述の実施形態、ならびに、実施形態の第１および第２の変形例では、レーザビームがポリゴンミラーの回転面に対して一方向側（図１および図５の例では、下方側）に反射されるように、ポリゴンミラーの各反射面が構成されているが、これはこの例に限定されない。すなわち、レーザビームがポリゴンミラーの回転面の両方向側（例えば上方および下方側）に反射されるように、ポリゴンミラーの各反射面を構成してもよい。
【００６０】
図７は、実施形態の第３の変形例によるポリゴンミラー２１０”の一例の断面図を示す。この図７に例示されるポリゴンミラー２１０”は、８面の反射面Ｐ１〜Ｐ８を有し、上面図は、図５（ａ）のポリゴンミラー２１０’と同様であるものとする。ポリゴンミラー２１０”は、図７（ａ）に示されるように、レーザビームＬＢがポリゴンミラー２１０”の回転面に対して上方側に反射されるように、反射面Ｐ１、Ｐ３、Ｐ５およびＰ７が構成される。また、反射面Ｐ２、Ｐ４、Ｐ６およびＰ８は、図７（ｂ）に示されるように、レーザビームＬＢがポリゴンミラー２１０”の回転面に対して下方側に反射されるように構成される。
【００６１】
この場合においても、反射面Ｐ１、Ｐ３、Ｐ５またはＰ７による反射光２２３は、第１走査レンズ、第２走査レンズ、ならびに、複数のミラーなどによる光路を透過して、第１の被走査体に照射され、ポリゴンミラー２１０”の回転に伴い当該第１の被走査体を主走査方向に走査する。同様に、反射面Ｐ２、Ｐ４、Ｐ６およびＰ８による反射面２２４は、第１走査レンズ、第２走査レンズ、ならびに、複数のミラーなどにより上述の光路とは異ならされた光路を透過して、第２の被走査体に照射され、ポリゴンミラー２１０”の回転に伴い当該第２の被走査体を主走査方向に走査する。
【００６２】
（実施形態の第４の変形例）
次に、実施形態の第４の変形例について説明する。上述の実施形態および実施形態の各変形例では、１の光源から出射された１本のレーザビームＬＢをポリゴンミラー２１０、２００’または２００”に照射させていたが、これはこの例に限定されない。例えば、ポリゴンミラー２１０、２００’または２００”を挟んで互いに対向する位置にある２の光源を用い、これら２の光源から射出される２本のレーザビームＬＢ1およびＬＢ2を同時にポリゴンミラー２１０、２００’または２００”に照射させてもよい。
【００６３】
この場合、２本のレーザビームＬＢ1およびＬＢ2は、ポリゴンミラー２１０、２００’または２００”により互いに反対方向に反射される。反射された２本の反射光は、それぞれ別の光路を透過して別の被走査体に照射され、ポリゴンミラー２１０、２００’または２００”の回転に伴い主走査方向に走査される。このようにすることで、例えば６面の反射面Ｐ１〜Ｐ６を有し、各反射面Ｐ１〜Ｐ６の回転軸２１１に対する角度として角度θ1およびθ2の２種類が設けられたポリゴンミラー２１０を用いた場合に、１の光源から出射される１本のレーザビームＬＢにより、互いに光路の異なる４本の反射光を得ることができる。これにより、１のポリゴンミラー２１０により、４色分の走査を行うことが可能となる。
【００６４】
（実施形態および実施形態の各変形例に適用可能な画像形成装置）
図８は、上述した実施形態および実施形態の各変形例に適用可能な画像形成装置２０の主要部分の構成の例を示す。画像形成装置２０は、画像プロセス部、光走査部を含む露光部、ならびに、転送ベルトを有し、電子写真方式の画像形成による、転写紙上への画像を形成するようにされている。
【００６５】
画像形成装置２０は、Ｙ（Ｙｅｌｌｏｗ）、Ｍ（Ｍａｇｅｎｔａ）、Ｃ（Ｃｙａｎ）およびＫ（Ｂｌａｃｋ）各色の画像を形成する画像プロセス部１の内部の４個の作像ユニット１Ｙ、１Ｍ、１Ｃおよび１Ｋが、転写媒体としての転写紙２を搬送する転写ベルト３に沿って一列に配置されたタンデム型となっている。
【００６６】
転写ベルト３は、駆動回転する駆動ローラ４と従動回転する従動ローラ５との間に架設されており、駆動ローラ４の回転によって、図中矢印の方向に回転駆動される。転写ベルト３の下部には、転写紙２が収納された給紙トレイ６が備えられる。この給紙トレイ６に収納された転写紙２のうち最上位置にある転写紙２が、画像形成時に転写ベルト３に向けて給紙され、静電吸着によって転写ベルト３上に吸着される。吸着された転写紙２は、作像ユニット１Ｙに搬送され、ここで最初にＹ色の画像形成が行われる。
【００６７】
作像ユニット１Ｙ、１Ｍ、１Ｃおよび１Ｋは、それぞれ被走査体である感光体ドラム７Ｙ、７Ｍ、７Ｃおよび７Ｋと、感光体ドラム７Ｙ、７Ｍ、７Ｃおよび７Ｋの周囲にそれぞれ配置された、帯電器８Ｙ、８Ｍ、８Ｃおよび８Ｋと、現像器１０Ｙ、１０Ｍ、１０Ｃおよび１０Ｋと、感光体クリーナ１１Ｙ、１１Ｍ、１１Ｃおよび１１Ｋと、転写器１２Ｙ、１２Ｍ、１２Ｃおよび１２Ｋとを備える。
【００６８】
また、露光部９は、上述した実施形態または実施形態の各変形例によるポリゴンミラー２１０、２１０’または２１０”を有する光走査部を含む。この光走査部は、ポリゴンミラー２１０、２１０’または２１０”に対して１本のレーザビームＬＢを照射させる１の光源と、当該レーザビームＬＢがポリゴンミラー２１０、２１０’または２１０”で反射された反射光を、被走査体である感光体ドラム７Ｙ、７Ｍ、７Ｃおよび７Ｋに照射させる光学系とを含む。
【００６９】
例えば作像ユニット１Ｙの感光体ドラム７Ｙの表面は、帯電器８Ｙで一様に帯電された後、露光部９によりＹ色の画像に対応したレーザビームＬＹで露光され、静電潜像が形成される。形成された静電潜像は、現像器１０Ｙで現像され、所定速度で回転する感光体ドラム７Ｙ上にトナー像が形成される。このトナー像は、感光体ドラム７Ｙと転写ベルト３上の転写紙２とが接する位置（転写位置）で、転写器１２Ｙによって転写紙２に転写され、これによって、転写紙２上に単色（Ｙ色）の画像が形成される。転写が終わった感光体ドラム７Ｙでは、ドラム表面に残った不要なトナーが感光体クリーナ１１Ｙによってクリーニングされ、次の画像形成に備えることとなる。
【００７０】
このように、作像ユニット１Ｙで単色（Ｙ色）が転写された転写紙２は、転写ベルト３によって作像ユニット１Ｍに搬送される。ここでも同様に、感光体ドラム７Ｍ上に形成されたＭ色のトナー像が転写紙２上に重ねて転写される。転写紙２は、その後さらに作像ユニット１Ｃと作像ユニット１Ｋとに順に搬送され、同様に、形成されたＣ色とＫ色のトナー像が転写紙２に転写され、これによって転写紙２上にカラー画像が形成されてゆく。
【００７１】
そして、作像ユニット１Ｋを通過してカラー画像が形成された転写紙２は、転写ベルト３から剥離され、定着器１３で定着された後、排紙される。
【００７２】
図９は、光走査部を制御するためのエンジン制御部１１３の一例の構成を概略的に示す。なお、以下では、光走査部において図１に示した６面の反射面を有するポリゴンミラー２１０を用い、各反射面Ｐ１〜Ｐ６に対して、ポリゴン回転軸１１に対する角度が２種類、設けられているものとする。また、Ｋ、Ｍ、ＣおよびＹ各色の走査に対応し、それぞれ独立して制御される２のポリゴンミラー２１０が用いられる。
【００７３】
エンジン制御部１１３により、ポリゴンミラー２１０の回転に同期したレーザダイオード（ＬＤ）の点灯制御が行われる。エンジン制御部１１３は、画像処理部１１２、書込み制御部１２５、ＣＰＵ(Central Processing Unit)１２２およびＲＡＭ(Random Access Memory)１２３を有する。書込み制御部１２５は、Ｋ、Ｍ、ＣおよびＹ各色の書込み制御を行う書込み制御部１２６Ｋ、１２６Ｍ、１２６Ｃおよび１２６Ｙを有する。
【００７４】
なお、プリンタコントローラ１１０は、例えばパーソナルコンピュータ（ＰＣ）からネットワークなどを介して送信された画像データを受信する。プリンタコントローラ１１０は、受信した画像データを画像処理部１１２へ転送する。
【００７５】
ＣＰＵ１２２は、ＲＡＭ１２３をワークメモリとして、図示されないＲＯＭ(Read Only Memory)に予め記憶されたプログラムに従い、このエンジン制御部１１３の動作を制御する。例えば、ＣＰＵ１２２は、Ｋ、Ｍ、ＣおよびＹ各色の同期信号を生成する。これらＫ、Ｍ、ＣおよびＹ各色の同期信号は、書込み制御部１２５に送信される。
【００７６】
画像処理部１１２は、プリンタコントローラ１１０によって受信した各画像データに対して、画像データに応じた種々の画像処理を施す。また、画像処理部１１２は、例えば書込み制御部１２５から送信されたＫ、Ｍ、ＣおよびＹ各色の同期信号を受信して、各色の主走査ゲート信号と、副走査ゲート信号とを書込み制御部１２５に送信すると共に、これら同期信号に伴う各色の画像データを書込み制御部１２５に送信する。
【００７７】
書込み制御部１２５に送信された各色の主走査ゲート信号、副走査ゲート信号、ならびに、各色の画像データは、それぞれ対応する書込み制御部１２６Ｋ、１２６Ｍ、１２６Ｃおよび１２６Ｙに受信される。
【００７８】
各書込み制御部１２６Ｋ、１２６Ｍ、１２６Ｃおよび１２６Ｙは、受信した画像データについて所定の書込み処理を施して、書込みのための各色の画像データＤＡＴＡ＿Ｂｋｘ、ＤＡＴＡ＿Ｍａｘ、ＤＡＴＡ＿ＣｙｘおよびＤＡＴＡ＿Ｙｅｘを生成する。各書込み制御部１２６Ｋ、１２６Ｍ、１２６Ｃおよび１２６Ｙは、これら各色の画像データＤＡＴＡ＿Ｂｋｘ、ＤＡＴＡ＿Ｍａｘ、ＤＡＴＡ＿ＣｙｘおよびＤＡＴＡ＿Ｙｅｘを、ＣＰＵ１２２から送信されたＫ、Ｍ、ＣおよびＹ各色の同期信号にそれぞれ同期させて、Ｋ、Ｍ、ＣおよびＹ各色を書き込むためのレーザビームＬＢを出射するレーザダイオード（ＬＤ）を駆動するＬＤドライバ１１４Ｋ、１１４Ｍ、１１４Ｃおよび１１４Ｙに対してそれぞれ送信する。
【００７９】
ＬＤドライバ１１４Ｋ、１１４Ｍ、１１４Ｃおよび１１４Ｙは、露光部９内に備えられ、露光部９による感光体ドラム７Ｋ、７Ｍ、７Ｃおよび７ＹへのレーザビームＬＢの照射を制御する。この例では、１本のレーザビームＬＢで２の被走査体が走査できる。より具体的には、感光体ドラム７Ｋおよび７Ｃと、感光体ドラム７Ｍおよび７Ｙとがそれぞれ１本のレーザビームで走査される。例えば、ＬＤドライバ１１４Ｋおよび１１４Ｃが、感光体ドラム７Ｋおよび７Ｃを走査するための第１のレーザビームを出射する第１のレーザダイオードを駆動する。同様に、ＬＤドライバ１１４Ｍおよび１１４Ｙが、感光体ドラム７Ｍおよび７Ｙを走査するための第２のレーザビームを出射する第２のレーザダイオードを駆動する。
【００８０】
センサ１３０Ｋ、１３０Ｍ、１３０Ｃおよび１３０Ｙは、例えばそれぞれ感光体ドラム７Ｋ、７Ｍ、７Ｃおよび７Ｙの主走査方向の走査開始点付近に配置され、レーザビームが入射されると検知信号を出力する。センサ１３０Ｋ、１３０Ｍ、１３０Ｃおよび１３０Ｙそれぞれの検知信号は、ＣＰＵ１２２に供給される。例えば、ＣＰＵ１２２は、これらセンサ１３０Ｋ、１３０Ｍ、１３０Ｃおよび１３０Ｙそれぞれの検知信号と、Ｋ、Ｍ、ＣおよびＹ各色の同期信号に基づき、２個のポリゴンミラー２１０の回転をそれぞれ制御する。
【００８１】
上述の構成において、ＰＣからのプリンタ画像はプリンタコントローラ１１０で処理され、エンジン制御部１１３の画像処理部１１２に転送される。画像処理部１１２では、各画像データに応じた種々の画像処理を行い、カラー各色の画像データに変換して書込み制御部１２５に転送する。書込み制御部１２５では、各色の印字タイミングを生成し、同期信号に合わせて画像データを受け取り、各種書込み画像処理を施した後にＬＤ発光データに変換し、各色のＬＤドライバ１１４Ｋ、１１４Ｍ、１１４Ｃおよび１１４Ｙにて、２の光源ユニットを制御してそれぞれレーザビームＬＢを発光させ、感光体ドラム７Ｋ、７Ｍ、７Ｃおよび７Ｙ上に各色の画像を形成する。
【符号の説明】
【００８２】
７Ｋ，７Ｍ，７Ｃ，７Ｙ 感光体ドラム
９ 露光部
２０ 画像形成装置
２１０，２１０’，２１０” ポリゴンミラー
２１１ 回転軸
２２１，２２２，２２３，２２４ 反射光
Ｐ１，Ｐ２，Ｐ３，Ｐ４，Ｐ５，Ｐ６，Ｐ７，Ｐ８ 反射面
【先行技術文献】
【特許文献】
【００８３】
【特許文献１】特開２００６−２８４８２２号公報
【特許請求の範囲】
【請求項１】
回転軸に対して第１の角度で周設された第１の反射面と、該回転軸に対して第２の角度で周設された第２の反射面とを備え、光源からの光ビームを該第１の反射面および該第２の反射面で偏向させる光偏向手段と、
前記光偏向手段の前記第１の反射面で偏向された前記光ビームを第１の被走査体に結像させ、前記光偏向手段の前記第２の反射面で偏向された前記光ビームを第２の被走査体に結像させる結像手段と
を有する
ことを特徴とする光走査装置。
【請求項２】
前記第１の被走査体と前記第２の被走査体は、それぞれ、前記光ビームの走査により互いに異なる色の画像を形成する感光体である
ことを特徴とする請求項１に記載の光走査装置。
【請求項３】
前記第１の反射面を前記第２の反射面よりも多く配設した
ことを特徴とする請求項１または請求項２に記載の光走査装置。
【請求項４】
前記光偏向手段は、
他の光源により前記回転軸に対して前記光源と対向する方向から射出される他の光ビームを、前記第１の反射面および前記第２の反射面で偏向させ、
前記結像手段は、さらに、
前記光偏向手段の前記第１の反射面で偏向された前記他の光ビームを第３の被走査体に結像させ、前記光偏向手段の前記第２の反射面で偏向された前記他の光ビームを第４の被走査体に結像させる
ことを特徴とする請求項１に記載の光走査装置。
【請求項５】
前記第１の被走査体、前記第２の被走査体、前記第３の被走査体および前記第４の被走査体は、それぞれ、前記光ビームの走査により互いに異なる色の画像を形成する感光体である
ことを特徴とする請求項４に記載の光走査装置。
【請求項６】
回転軸に対して第１の角度で周設された第１の反射面と、該回転軸に対して第２の角度で周設された第２の反射面とを備え、光源からの光ビームを該第１の反射面および該第２の反射面で偏向させる光偏向手段の前記第１の反射面で偏向された前記光ビームを第１の被走査体に結像させ、前記光偏向手段の前記第２の反射面で偏向された前記光ビームを第２の被走査体に結像させる
ことを特徴とする光走査方法。
【請求項７】
請求項１乃至請求項５の何れか１項に記載の光走査装置と、
前記光偏向手段で偏向された前記光ビームで被走査体である感光体を走査することで作像を行う画像形成手段と
を備える
ことを特徴とする画像形成装置。
【請求項１】
回転軸に対して第１の角度で周設された第１の反射面と、該回転軸に対して第２の角度で周設された第２の反射面とを備え、光源からの光ビームを該第１の反射面および該第２の反射面で偏向させる光偏向手段と、
前記光偏向手段の前記第１の反射面で偏向された前記光ビームを第１の被走査体に結像させ、前記光偏向手段の前記第２の反射面で偏向された前記光ビームを第２の被走査体に結像させる結像手段と
を有する
ことを特徴とする光走査装置。
【請求項２】
前記第１の被走査体と前記第２の被走査体は、それぞれ、前記光ビームの走査により互いに異なる色の画像を形成する感光体である
ことを特徴とする請求項１に記載の光走査装置。
【請求項３】
前記第１の反射面を前記第２の反射面よりも多く配設した
ことを特徴とする請求項１または請求項２に記載の光走査装置。
【請求項４】
前記光偏向手段は、
他の光源により前記回転軸に対して前記光源と対向する方向から射出される他の光ビームを、前記第１の反射面および前記第２の反射面で偏向させ、
前記結像手段は、さらに、
前記光偏向手段の前記第１の反射面で偏向された前記他の光ビームを第３の被走査体に結像させ、前記光偏向手段の前記第２の反射面で偏向された前記他の光ビームを第４の被走査体に結像させる
ことを特徴とする請求項１に記載の光走査装置。
【請求項５】
前記第１の被走査体、前記第２の被走査体、前記第３の被走査体および前記第４の被走査体は、それぞれ、前記光ビームの走査により互いに異なる色の画像を形成する感光体である
ことを特徴とする請求項４に記載の光走査装置。
【請求項６】
回転軸に対して第１の角度で周設された第１の反射面と、該回転軸に対して第２の角度で周設された第２の反射面とを備え、光源からの光ビームを該第１の反射面および該第２の反射面で偏向させる光偏向手段の前記第１の反射面で偏向された前記光ビームを第１の被走査体に結像させ、前記光偏向手段の前記第２の反射面で偏向された前記光ビームを第２の被走査体に結像させる
ことを特徴とする光走査方法。
【請求項７】
請求項１乃至請求項５の何れか１項に記載の光走査装置と、
前記光偏向手段で偏向された前記光ビームで被走査体である感光体を走査することで作像を行う画像形成手段と
を備える
ことを特徴とする画像形成装置。
【図１】
【図２−１】
【図２−２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図２−１】
【図２−２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【公開番号】特開２０１３−６１４９２（Ｐ２０１３−６１４９２Ａ）
【公開日】平成２５年４月４日（２０１３．４．４）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１１−１９９９４７（Ｐ２０１１−１９９９４７）
【出願日】平成２３年９月１３日（２０１１．９．１３）
【出願人】（０００００６７４７）株式会社リコー (37,907)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２５年４月４日（２０１３．４．４）
【国際特許分類】
【出願日】平成２３年９月１３日（２０１１．９．１３）
【出願人】（０００００６７４７）株式会社リコー (37,907)
【Ｆターム（参考）】
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