画像形成装置
【課題】簡易な方式で樹脂レンズの内部吸収による光量低下むらを抑制することが可能な画像形成装置を提供する。
【解決手段】画像形成装置は、４５０ｎｍ未満の波長の光ビームをそれぞれ出力することが可能な複数の発光部を含む光源と、光源からの光ビームを偏向走査する回転多面鏡と、感光体と、回転多面鏡により走査された光ビームを前記感光体上に結合させる走査光学レンズ系と、光源を制御するための制御部とを備える。走査光学レンズ系は樹脂レンズに相当し、複数の発光部からそれぞれ出力される光ビームは、被走査面上において副走査方向の位置がそれぞれ異なる。制御部は、前記回転多面鏡により走査する際、前記複数の発光部のうちのある発光部を用いて走査した場合に前記樹脂レンズが劣化したか否かを判断し、劣化したと判断した場合には、前記複数の発光部のうちの別の発光部を用いて走査する。
【解決手段】画像形成装置は、４５０ｎｍ未満の波長の光ビームをそれぞれ出力することが可能な複数の発光部を含む光源と、光源からの光ビームを偏向走査する回転多面鏡と、感光体と、回転多面鏡により走査された光ビームを前記感光体上に結合させる走査光学レンズ系と、光源を制御するための制御部とを備える。走査光学レンズ系は樹脂レンズに相当し、複数の発光部からそれぞれ出力される光ビームは、被走査面上において副走査方向の位置がそれぞれ異なる。制御部は、前記回転多面鏡により走査する際、前記複数の発光部のうちのある発光部を用いて走査した場合に前記樹脂レンズが劣化したか否かを判断し、劣化したと判断した場合には、前記複数の発光部のうちの別の発光部を用いて走査する。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、特に短波長レーザを用いて走査する画像形成装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来より、記録媒体上に画像を形成するプリンタや複写機が知られている。
これらプリンタや複写機に代表される画像形成装置は、光走査装置を用いて静電潜像を形成し、形成された静電潜像によりトナー画像を作成して、そのトナー画像を定着器により加熱および加圧することで記録媒体上に定着させて記録媒体上に画像を形成するものがある。
【０００３】
一般に、この種の光走査装置はレーザ光源からの光ビームをポリゴンミラーによって偏向し、結像レンズ系によって被走査面上に光スポットとして結像させるようになっている。
【０００４】
レーザ光源には半導体レーザ等が多用され、レーザ光源から射出された発散光は、コリメータレンズにより略平行な光ビームに変換され、アパーチャにより光ビームの外形が制限される。外形が制限された光ビームは、定角速度で回転するポリゴンミラーにより偏向されて結象レンズ系に入射する。結像レンズ系は定角速度で偏向された光ビームを所定の間隔で配置された被走査面上に等距離速度で走査させるｆθ特性を有し、全走査域にわたって微小な光スポットを形成するように設けられている。
【０００５】
一方で、近年においては、高解像度化の要求により短波長のレーザ光源を使用し、より微小スポットを形成する方式が提案されている（特許文献１）。
【０００６】
しかしながら、結像レンズ系として樹脂レンズを用いる場合、短波長の光ビームになるに従い、樹脂レンズの内部吸収により樹脂レンズの透過率が減少するため高コストのガラスレンズが採用されてきた。
【０００７】
これに対して、特許文献２においては、結像レンズ系としての樹脂レンズを加工することにより樹脂レンズの内部吸収による透過率の減少を抑制する方式を提案している。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００８】
【特許文献１】特開２００７−２４０５９１号公報
【特許文献２】特開２００４−１４５３５２号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
しかしながら、上記公報に示される方式は、樹脂レンズを調整する方式であるため特殊な加工が必要でありコストがかかるという問題がある。
【００１０】
一方で、光ビームは、樹脂レンズに均等に連続的に照射されるわけではない。画像領域には印字部と非印字部とがあるため発光部は、常に発光した状態ではなくオン／オフを繰り返すことになる。
【００１１】
したがって、樹脂レンズの一部の領域が他の領域と比べて短波長の光ビームの照射される割合が高い場合、樹脂レンズ内における透過率のばらつきが生じる可能性がある。
【００１２】
これにより主走査方向に光量低下ムラが生じるという問題があった。
本発明は、上記のような問題を解決するためになされたものであって、簡易な方式で樹脂レンズの内部吸収による光量低下むらを抑制することが可能な画像形成装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１３】
本発明のある局面に従う画像形成装置は、４５０ｎｍ未満の波長の光ビームをそれぞれ出力することが可能な複数の発光部を含む光源と、光源からの光ビームを偏向走査する回転多面鏡と、感光体と、回転多面鏡により走査された光ビームを前記感光体上に結合させる走査光学レンズ系と、光源を制御するための制御部とを備える。走査光学レンズ系は樹脂レンズに相当し、複数の発光部からそれぞれ出力される光ビームは、被走査面上において副走査方向の位置がそれぞれ異なり、制御部は、前記回転多面鏡により走査する際、前記複数の発光部のうちのある発光部を用いて走査した場合に前記樹脂レンズが劣化したか否かを判断し、劣化したと判断した場合には、前記複数の発光部のうちの別の発光部を用いて走査する。
【００１４】
好ましくは、制御部は、走査された光ビームの発光光量および時間に基づいて前記樹脂レンズが劣化したか否かを判断する。
【００１５】
好ましくは、光ビームの光量を検出する検出手段と、走査光学レンズ系を通過した光ビームを分光して一方の光ビームを前記感光体上に結合させ、他方の光ビームを前記検出手段に対して出力する分光手段とをさらに備え、制御部は、前記検出手段で検出された光ビームの光量値に基づいて前記樹脂レンズが劣化したか否かを判断する。
【００１６】
好ましくは、ある発光部に従う光ビームの前記被走査面上における副走査方向の位置と、前記別の発光部に従う光ビームの前記被走査面上における副走査方向の位置との距離は、前記光ビームの光束幅よりも大きい。
【００１７】
好ましくは、制御部は、印字される画像種類を識別し、識別結果に応じた判断基準に従って前記樹脂レンズが劣化したか否かを判断する。
【発明の効果】
【００１８】
簡易な方式で樹脂レンズの内部吸収による光量低下むらを抑制する。
【図面の簡単な説明】
【００１９】
【図１】本発明の実施の形態に従う画像形成装置が適用されるタンデム方式のＭＦＰ１００の概略構成を示す模式的断面図である。
【図２】本発明の実施の形態に従うレーザ装置１１３に含まれるレーザ走査部１１８Ｋについて説明する概略構成図である。
【図３】本発明の実施の形態に従うＬＤアレイ２の構成について説明する図である。
【図４】本発明の実施の形態に従うＬＤアレイ２からの光ビームを走査した場合の走査レンズ６ａ，６ｂにおける照射位置を説明する図である。
【図５】本発明の実施の形態に従うレーザ走査部１１８Ｋを駆動する概略ブロック図である。
【図６】本発明の実施の形態に従う画像印字のための走査処理におけるタイミングシーケンスを説明する図である。
【図７】本発明の実施の形態に従うＣＣＤ１１０から出力された出力用画像データの一例を説明する図である。
【図８】図７で説明した出力用画像データについて、主走査発光量積算部３６で積算した積算結果を説明する図である。
【図９】印字画像に対応して走査レンズ６ａ，６ｂが劣化して透光率が低下した場合を説明する図である。
【図１０】本発明の実施の形態に従う画像印字のための発光部の選択を説明するフロー図である。
【図１１】本発明の実施の形態の変形例１に従うレーザ装置１１３に含まれるレーザ走査部１１８Ｋ＃について説明する概略構成図である。
【図１２】レーザ走査部１１８Ｋ＃の一部を横から見た図である。
【図１３】本発明の実施の形態の変形例２に従う発光部２０２ａ，２０２ｂの光ビームの光束幅とビーム間隔について説明する図である。
【図１４】本発明の実施の形態の変形例３に従う画像印字のための発光部の選択を説明するフロー図である。
【発明を実施するための形態】
【００２０】
以下に、図面を参照しつつ、本発明の実施の形態について説明する。以下の説明では、同一の部品および構成要素には同一の符号を付してある。それらの名称および機能も同じである。したがって、それらについての詳細な説明は繰返さない。
【００２１】
図１は、本発明の実施の形態に従う画像形成装置が適用されるタンデム方式のＭＦＰ１００の概略構成を示す模式的断面図である。
【００２２】
図１を参照して、ＭＦＰ１００は、原稿から画像データを読取る画像形成部１０１と、画像処理部１１０Ａと、用紙上に画像を印刷する画像出力部１０２とから構成される。
【００２３】
画像形成部１０１の原稿台１０３上に載置された原稿は、スキャナ１０４の備える露光ランプ１０５により照射される。スキャナ１０４は、スキャナモータ１１２により矢印方向に移動して原稿全体を走査する。
【００２４】
原稿面からの反射光は、ミラー１０６〜１０８および集光レンズを介してＣＣＤ（Charge Coupled Devices）１１０上に像を結ぶ。ＣＣＤ１１０は、原稿面からの反射光をＲＧＢの色データ（アナログ信号）に変換して画像処理部１１０Ａに出力する。ＣＣＤ１１０が画像処理部１１０Ａに出力する色データを、出力画像用データという。
【００２５】
画像処理部１１０Ａは、ＣＣＤ１１０から入力される画像データに所定の画像処理を施してレーザ装置１１３にデジタル信号を出力する。ここでスキャナ１０４からレーザ装置１１３に出力されるデジタル信号は、シアン用の画像色データＣと、マゼンタ用の画像色データＭと、イエロー用の画像色データＹと、ブラック用の画像色データＫである。光走査装置であるレーザ装置１１３は、入力された画像色データＣ，Ｍ，Ｙ，Ｋに基づいて、シアン、マゼンタ、イエロー、ブラックそれぞれの感光体１１５Ｃ，１１５Ｍ，１１５Ｙ，１１５Ｋに光ビームを出力する。
【００２６】
画像出力部１０２において、レーザ装置１１３から出力される光ビームは、帯電チャージャ１１４Ｃ，１１４Ｍ，１１４Ｙ，１１４Ｋによって帯電された感光体１１５Ｃ，１１５Ｍ，１１５Ｙ，１１５Ｋを露光し、静電潜像を形成する。シアン、マゼンタ、イエロー、およびブラックの４色の現像器１１６Ｃ，１１６Ｍ，１１６Ｙ，１１６Ｋにより、感光体１１５Ｃ，１１５Ｍ，１１５Ｙ，１１５Ｋ上の静電潜像が現像される。
【００２７】
一方、転写ベルト１３０は、駆動ローラ１３３Ａと固定ローラ１３３Ｂ，１３３Ｃ，１３３Ｄとにより弛まないように懸架されている。駆動ローラ１３３Ａが図中で反時計回りに回転すると、転写ベルト１３０が所定速度で図中の反時計回りに回転する。
【００２８】
給紙カセット１２０〜１２２より適当な用紙が搬送され、タイミングローラ１３１から転写ベルト１３０に用紙が供給される。転写ベルト１３０に供給された用紙は、転写ベルト１３０上に担持され、図中で左方向に搬送される。これにより、用紙がシアン、マゼンタ、イエロー、ブラックの順に感光体１１５Ｃ，１１５Ｍ，１１５Ｙ，１１５Ｋと接触する。用紙がそれぞれの感光体１１５Ｃ，１１５Ｍ，１１５Ｙ，１１５Ｋと接触したときに、感光体と対をなす転写チャージャ１１７Ｃ，１１７Ｍ，１１７Ｙ，１１７Ｋにより感光体上に現像されたトナー像が用紙に転写される。
【００２９】
トナー像が転写された用紙は、定着ローラ対１３２により加熱および加圧される。これにより、トナーは溶かされて用紙に定着する。その後、用紙は画像出力部１０２から排出される。
【００３０】
なお、本例においては、原稿台１０３に原稿を載置する場合について図示しているが例えば、図示しない自動原稿搬送装置（ＡＤＦ（Auto Document Feeder））を用いて原稿台に原稿を搬送するようにしても良い。
【００３１】
図２は、本発明の実施の形態に従うレーザ装置１１３に含まれるレーザ走査部１１８Ｋについて説明する概略構成図である。
【００３２】
図２を参照して、本発明の実施の形態に従うレーザ走査部１１８Ｋは、ＬＤアレイ２、コリメータレンズ３、アパーチャ７、ポリゴンミラー４、走査レンズ６ａ，６ｂ、ＳＯＳ（Start of Scan）センサ５およびセンサレンズ４０とを含む。なお、本例においては、レーザ走査部１１８Ｋについて説明するが、レーザ走査部１１８Ｙ、１１８Ｍ、１１８Ｃについても同様であるのでその詳細な説明は繰り返さない。
【００３３】
ポリゴンミラー４は、図示しない駆動回路に入力される制御信号に基づいて所定の回転速度で回転する。
【００３４】
ＬＤアレイ２から放射された光ビーム８は、コリメータレンズ３で略平行光とされ、ポリゴンミラー４の偏向反射面で回転され、等角速度に偏向され、走査レンズ６ａ，６ｂを透過して感光体１１５Ｋ上で結像し、矢印方向（主走査方向）に走査される。本例においては、ＬＤアレイ２から１本の光ビームが出力されるものとする。
【００３５】
感光体１１５Ｋには矢印方向への主走査と感光体１１５Ｋの回転による副走査とで２次元の静電潜像が形成される。
【００３６】
走査レンズ６ａ及び６ｂは、光ビームを感光体１１５Ｋ上で結像させる結像特性及びポリゴンミラー４で等角速度に偏向された光ビームを主走査方向に等速度に補正するｆθ特性を有している。
【００３７】
センサレンズ４０は、ポリゴンミラー４で偏向された入射される光ビームをＳＯＳセンサ５に集光する。なお、走査レンズ６ａ，６ｂおよびセンサレンズ４０は、樹脂レンズが用いられるものとする。
【００３８】
ＳＯＳセンサ５は、感光体１１５Ｋの画像が形成される領域外に配置され、センサレンズ４０を透過した光ビームの入射を検知する。当該光ビームの入射を検知することにより主走査方向の開始タイミング（同期）が設定される。
【００３９】
図３は、本発明の実施の形態に従うＬＤアレイ２の構成について説明する図である。
図３を参照して、本発明の実施の形態に従うＬＤアレイ２は、複数の発光部２０２ａ，２０２ｂを有している。ＬＤアレイ２における複数の発光部２０２ａ，２０２ｂ（ここでは２つの発光部とする）から出射される光ビームはともに４５０ｎｍ未満の波長をもつ光ビームを出射する。例えば、一例として発光部２０２ａ，２０２ｂは青色レーザを用いるものとする。
【００４０】
なお、ＬＤアレイ２から出射される光ビームが走査する感光体１１５Ｋは、４５０ｎｍ未満の光ビームに感度を持っているものとする。
【００４１】
本例においては、複数の発光部２０２ａ，２０２ｂのうちの１つの光ビームを照射するものとする。
【００４２】
図４は、本発明の実施の形態に従うＬＤアレイ２からの光ビームを走査した場合の走査レンズ６ａ，６ｂにおける照射位置を説明する図である。
【００４３】
図４を参照して、ＬＤアレイ２の発光部２０２ａ，２０２ｂからのそれぞれの光ビームＢＭ１，ＢＭ２は、感光体１１５Ｋを走査する主走査方向に対して副走査方向の位置が異なるように走査レンズ６ａ，６ｂに照射される。
【００４４】
図５は、本発明の実施の形態に従うレーザ走査部１１８Ｋを駆動する概略ブロック図である。
【００４５】
図５を参照して、ここでは、レーザ走査部１１８Ｋと、画像処理部１１０Ａの構成とが示されている。
【００４６】
画像処理部１１０Ａは、メモリ３１と、ＣＰＵ（Central Processing Unit）３２と、クロック発生回路３３と、画像処理ブロック３４と、変調回路３５ａ，３５ｂと、主走査発光量積算部３６と、主走査カウンタ３７とを含む。
【００４７】
ＣＰＵ３２は、メモリ３１に予め格納されたプログラムに基づいて画像処理部１１０Ａ全体を制御する。
【００４８】
ＣＣＤ１１０から出力された出力用画像データは画像処理ブロック３４に入力され、画像処理ブロック３４では入力された画像データに画像処理を施すとともに変調回路３５ａ，３５ｂのいずれか一方に出力する。
【００４９】
クロック発生回路３３は、ＣＰＵ３２からの指示に従って変調回路３５ａ，３５ｂにおける同期信号を生成するためのデータクロックＤＣＫａ，ＤＣＫｂを生成する。
【００５０】
変調回路３５ａ，３５ｂは、画像処理ブロック３４から出力された出力用画像データをデータクロックＤＣＫａ，ＤＣＫｂに同期して画像データＩａ，Ｉｂとしてレーザ走査部１１８Ｋに出力する。なお、本例においては、変調回路３５ａ，３５ｂが並列に動作することはなく、いずれか一方が動作するものとする。
【００５１】
レーザ走査部１１８Ｋにおいて、変調回路３５ａから出力された画像データＩａはレーザ駆動回路１０ａに入力される。また、変調回路３５ｂから出力された画像データＩｂはレーザ駆動回路１０ｂに入力される。
【００５２】
レーザ駆動回路１０ａは、画像データＩａに応じてＬＤアレイ２に内蔵される発光部２０２ａを駆動し、光ビームを感光体１１５Ｋに出力する。また、レーザ駆動回路１０ｂは、画像データＩｂに応じてＬＤアレイ２に内蔵される発光部２０２ｂを駆動し、光ビームを感光体１１５Ｋに出力する。
【００５３】
これにより感光体１１５Ｋに対する画像記録（印字処理）が行われる。本例においては、一例として、光ビームが照射された箇所が除電され当該箇所にトナーが付着するものとする。すなわち、光ビームは印字部に照射されるものとする。
【００５４】
また、レーザ駆動回路１０ａ，１０ｂは、ＣＰＵ３２からの発光信号Ｐａ，Ｐｂの指示に従ってＬＤアレイ２に内蔵される発光部２０２ａ，２０２ｂを駆動し、光ビームを出力する。
【００５５】
各レーザ駆動回路１０ａ，１０ｂには、図示しないがＬＤアレイ２からの光ビームの光量を示す信号がフイードバックされ、その光量が一定になるようにＬＤアレイ２に内蔵された各発光部の駆動が制御される。
【００５６】
ＬＤアレイ２から出力される光ビームはポリゴンミラー４に供給されて偏向され、上述したように走査レンズ６ａ，６ｂを透過して被走査面である図示しない感光体１１５Ｋ上に走査される。
【００５７】
ポリゴンミラー４は、駆動部１１により駆動され、回転速度はＣＰＵ３２により入力されるポリゴンミラー駆動信号により制御される。
【００５８】
このポリゴンミラー４によって偏向された光ビームの走査開始点は、ＳＯＳセンサ５によって規定される。本例においては、発光部２０２ａあるいは発光部２０２ｂから出力された光ビームは、走査領域の先端側で走査され、当該領域に配置されたＳＯＳセンサ５で当該光ビームが検出される。そして、ＳＯＳセンサ５の検出信号（同期信号）は、ＣＰＵ３２を経由して画像処理ブロック３４に供給されて、ＬＤアレイ２に内蔵したそれぞれの発光部による記録開始のタイミングが制御される。
【００５９】
また、主走査カウンタ３７は、クロック発生回路３３からのデータクロックＤＣＬＫに従って主走査カウント値を主走査発光量積算部３６に出力する。主走査カウント値は、光ビームが走査される主走査方向の位置に関連付けられており、データクロックＤＣＬＫに従ってカウントアップするものとする。そして、主走査カウント値は、光ビームが感光体の終端側で走査される位置に関連付けられた所定値に到達した場合にリセットされるものとする。
【００６０】
主走査発光量積算部３６は、主走査カウント値の入力に従って、画像処理ブロック３４から出力される画像データに対する発光量を主走査カウント値毎に積算する。
【００６１】
なお、本例においては、主走査発光量積算部３６に対して画像データＩａ，Ｉｂがそれぞれ入力されるためそれぞれの画像データ毎に主走査発光量が積算されるものとする。
【００６２】
なお、本例においては、レーザ走査部１１８Ｋを主に説明するが、他のレーザ走査部についても同様である。
【００６３】
図６は、本発明の実施の形態に従う画像印字のための走査処理におけるタイミングシーケンスを説明する図である。
【００６４】
図６を参照して、ＳＯＳセンサ５から出力される同期信号、画像データＩａ，Ｉｂ、発光信号Ｐａ，Ｐｂおよび発光部２０２ａ，２０２ｂの発光状態が示されている。
【００６５】
画像の印字時には、発光部２０２ａ，２０２ｂのうち１つの発光部のみを用いて印字が実行される。
【００６６】
具体的には、まず、発光信号Ｐａにより発光部２０２ａを発光させて、ＳＯＳセンサ５を走査し、同期信号を出力する。その後、同期信号により書き出しタイミングを制御された画像データＩａにより４５０ｎｍ未満の波長の光ビームを出射して画像を形成する。また、発光信号Ｐａにより画像領域外で発光部２０２ａを発光させ、光量調整を行っている。
【００６７】
一方で、発光部２０２ａからの光ビームにより走査レンズ６ａ，６ｂの照射位置に内部吸収による透過率の劣化が生じたと判断された場合には、図６の後半に示されるように、発光部２０２ａから発光部２０２ｂに切り替えて印字が実行される。
【００６８】
具体的には、発光信号Ｐｂにより発光部２０２ｂを発光させて、ＳＯＳセンサ５を走査し、同期信号を出力する。その後、同期信号により書き出しタイミングを制御された画像データＩｂにより４５０ｎｍ未満の波長の光ビームを出射して画像を形成する。また、発光信号Ｐｂにより画像領域外で発光部２０２ｂを発光させ、光量調整を行っている。
【００６９】
当該処理、すなわち、発光部２０２ａから発光部２０２ｂに発光部を切り替えることにより走査レンズ６ａ，６ｂにおける照射位置が異なるため透過率の劣化の影響を受けることなく画像を形成することが可能となる。
【００７０】
次に、走査レンズの劣化を判断する方式について説明する。
図７は、本発明の実施の形態に従うＣＣＤ１１０から出力された出力用画像データの一例を説明する図である。
【００７１】
図７を参照して、当該出力用画像データに対応して、画像処理ブロック３４は、画像処理を施して変調回路３５ａに出力する。そして、変調回路３５ａは、画像処理ブロック３４から出力された出力用画像データをデータクロックＤＣＫａに同期して画像データＩａとしてレーザ走査部１１８Ｋに出力する。そして、変調回路３５ａから出力された画像データＩａは、レーザ駆動回路１０ａに入力される。そして、レーザ駆動回路１０ａが駆動し、発光部２０２ａから出力される光ビームに従ってポリゴンミラーの回転方向である主走査方向に走査する。そして、感光体１１５Ｋを副走査方向に回転させて、感光体１１５Ｋ上に印字画像に対応する２次元の静電潜像を形成する。
【００７２】
図８は、図７で説明した出力用画像データについて、主走査発光量積算部３６で積算した積算結果を説明する図である。
【００７３】
図８を参照して、ここで、横軸は、主走査カウント値を示している。縦軸は主走査発光量を主走査位置毎の発光積算時間として示している。すなわち、図９に示される発光積算時間は、主走査カウント値に対応する位置への光ビームの照射量（発光量）に相当する。
【００７４】
図９は、印字画像に対応して走査レンズ６ａ，６ｂが劣化して透光率が低下した場合を説明する図である。
【００７５】
図９に示されるように、発光部２０２ａからの光ビームによって走査レンズ６ａ，６ｂには透過率のばらつきが生じることになる。
【００７６】
図１０は、本発明の実施の形態に従う画像印字のための発光部の選択を説明するフロー図である。当該処理は、主にＣＰＵ３２によって実行される。
【００７７】
図１０を参照して、まず、発光部の発光積算時間の閾値Ｔｒｅｆを読み出す（ステップＳ２）。具体的には、ＣＰＵ３２は、メモリ３１に格納されている閾値Ｔｒｅｆを読み出す。
【００７８】
次に、発光部の発光積算時間Ｔｔｏｔａｌ，Ｔｔｏｔａｌ２を読み出す（ステップＳ４）。具体的には、ＣＰＵ３２は、主走査発光量積算部３６の積算結果を取得する。Ｔｔｏｔａｌ１は画像データＩａに基づく発光部２０２ａの発光積算時間、Ｔｔｏｔａｌ２は画像データＩｂに基づく発光部２０２ｂの発光積算時間に相当する。
【００７９】
次に、発光部２０２ａの発光積算時間Ｔｔｏｔａｌ１が閾値Ｔｒｅｆよりも小さいかどうかを判断する（ステップＳ６）。
【００８０】
ステップＳ６において、発光積算時間Ｔｔｏｔａｌ１が閾値Ｔｒｅｆよりも小さいと判断した場合（ステップＳ６においてＹＥＳ）には、発光部２０２ａを選択する（ステップＳ８）。
【００８１】
そして、選択した発光部２０２ａを用いて画像を形成する。
また、次に、画像を形成した際の発光時間をカウント値として、Ｔｃｎｔ１を計算する（ステップＳ１０）。
【００８２】
そして、発光積算時間を計算する（ステップＳ１２）。具体的には、Ｔｔｏｔａｌ１＋Ｔｃｎｔ１＝Ｔｔｏｔａｌ１とする。そして、処理を終了する（エンド）。
【００８３】
一方、ステップＳ６において、発光積算時間Ｔｔｏｔａｌ１が閾値Ｔｒｅｆよりも大きいと判断した場合（ステップＳ６においてＮＯ）には、発光積算時間Ｔｔｏｔａｌ２が閾値Ｔｒｅｆよりも小さいかどうかを判断する（ステップＳ１４）。
【００８４】
ステップＳ１４において、発光積算時間Ｔｔｏｔａｌ２が閾値Ｔｒｅｆよりも小さいと判断した場合（ステップＳ１４においてＹＥＳ）には、発光部２０２ｂを選択する（ステップＳ１６）。
【００８５】
そして、選択した発光部２０２ｂを用いて画像を形成する。
また、次に、画像を形成した際の発光時間をカウント値として、Ｔｃｎｔ２を計算する（ステップＳ１８）。
【００８６】
そして、発光積算時間を計算する（ステップＳ２０）。具体的には、Ｔｔｏｔａｌ２＋Ｔｃｎｔ２＝Ｔｔｏｔａｌ２とする。そして、処理を終了する（エンド）。
【００８７】
また、ステップＳ１４において、発光積算時間Ｔｔｏｔａｌ２が閾値Ｔｒｅｆよりも大きいと判断した場合（ステップＳ１４においてＮＯ）には、トラブルコードを出力する（ステップＳ２２）。
【００８８】
そして、処理を終了する（エンド）。
当該トラブルコードは、発光部２０２ａおよび発光部２０２ｂのいずれを選択した場合であっても走査レンズ６ａ，６ｂの劣化により透光率が低下しているため光量低下むらを抑制することができないことを意味する。当該場合には、走査レンズ６ａ，６ｂの交換が必要であり、そのためのコードが出力される。
【００８９】
（変形例１）
図１１は、本発明の実施の形態の変形例１に従うレーザ装置１１３に含まれるレーザ走査部１１８Ｋ＃について説明する概略構成図である。
【００９０】
図１１を参照して、本発明の実施の形態に従うレーザ走査部１１８Ｋ＃は、レーザ走査部１１８Ｋと比較して、ハーフミラー９と、センサ４１をさらに設けた点が異なる。その他の構成については、図２で説明したのと同様であるのでその詳細な説明は繰り返さない。
【００９１】
ハーフミラー９は、走査レンズ６ａ，６ｂを通過した光ビームを分光する。そして、分光した光ビームの一方を感光体１１５Ｋに照射する。また、もう一方の光ビームをセンサ４１側に出力する。
【００９２】
センサ４１は、光ビームの入射光量を測定する。当該センサ４１により走査レンズ６ａ，６ｂを通過した光ビームの光量を測定することが可能となり、当該測定結果に基づいて、走査レンズ６ａ，６ｂの透過率の低下を測定することが可能となる。
【００９３】
図１２は、レーザ走査部１１８Ｋ＃の一部を横から見た図である。
図１２を参照して、ポリゴンミラー４で反射した光ビームは走査レンズ６ａ，６ｂを通過してハーフミラー９に入射される。
【００９４】
ハーフミラー９では、光ビームを分光して一方の光ビームを感光体１１５Ｋに照射する。また、残りの光ビームはハーフミラー９をそのまま通過してセンサ４１に入射される。
【００９５】
上記構成により、例えば、主走査発光量積算部３６および主走査カウンタ３７を用いなくてもセンサ４１に入射された光量に基づいて発光部２０２ａ，２０２ｂを切り替えるようにすることが可能である。
【００９６】
（変形例２）
次に、発光部２０２ａ，２０２ｂの切り替えについて説明する。
【００９７】
図１３は、本発明の実施の形態の変形例２に従う発光部２０２ａ，２０２ｂの光ビームの光束幅とビーム間隔について説明する図である。
【００９８】
図１３を参照して、発光部２０２ａと発光部２０２ｂとから出射される光ビームの光束幅が光ビームの間隔（発光部２０２ａの光ビームの中心と発光部２０２ｂの光ビームの中心間の距離）よりも小さい。言い換えれば、光ビームの光束幅よりも光ビームの間隔が大きくなるように副走査方向の位置を設定する。
【００９９】
当該構成により、発光部２０２ａの光ビームと、発光部２０２ｂの光ビームとが重なり合うことがなく、当該構成により発光部を切り替えた際に適正な光ビームの光量を照射することが可能となる。
【０１００】
（変形例３）
次に、印刷する画像の情報に応じて発光部を切り替える際の閾値を変更する場合について説明する。
【０１０１】
図１４は、本発明の実施の形態の変形例３に従う画像印字のための発光部の選択を説明するフロー図である。当該処理は、主にＣＰＵ３２によって実行される。
【０１０２】
図１４を参照して、当該フロー図は、図１０で説明したフロー図と比較して、ステップＳ１をさらに追加した点が異なる。
【０１０３】
まず、印字する画像の情報を読み出す（ステップＳ１）。例えば、印字する画像がテキスト画像、写真等の情報を読み出す。当該情報は、読み込んだ画像データに基づいてソフト的に判断してもよいし、ユーザーが設定した内容に基づいて判断するようにしてもよい。
【０１０４】
次に、発光部の発光積算時間の閾値Ｔｒｅｆを読み出す（ステップＳ２）。具体的には、ＣＰＵ３２は、メモリ３１に格納されている閾値Ｔｒｅｆを読み出す。ここで、本例においては、画像の情報に基づいて閾値が異なるものとする。一例として、印刷する画像がテキスト画像である場合、光量低下が画像に与える影響は小さいため閾値Ｔｒｅｆを大きな値に設定して切り替えを遅くすることが可能である。一方、印刷する画像が写真画像でハーフトーン等が使用される場合、光量低下が画像に与える影響は大きいため閾値Ｔｒｅｆを小さな値に設定して切り替えを早くすることが可能である。
【０１０５】
以降の処理については、図１０で説明したフローと同様であるのでその詳細な説明は繰り返さない。
【０１０６】
当該処理により、印字する画像情報に基づいて閾値を変更することにより、発光部を適切に切り替えることができる。
【０１０７】
今回開示された実施の形態はすべての点で例示であって制限的なものではないと考えられるべきである。本発明の範囲は上記した説明ではなくて特許請求の範囲によって示され、特許請求の範囲と均等の意味および範囲内でのすべての変更が含まれることが意図される。
【符号の説明】
【０１０８】
２ ＬＤアレイ、３ コリメータレンズ、４ ポリゴンミラー、５ ＳＯＳセンサ、６ａ，６ｂ 走査レンズ、７ アパーチャ、８ 光ビーム、１０ａ，１０ｂ レーザ駆動回路、１１ 駆動部、３１ メモリ、３３ クロック発生回路、３４ 画像処理ブロック、３５ａ，３５ｂ 変調回路、１０１ 画像形成部、１０２ 画像出力部、１０３ 原稿台、１０４ スキャナ、１０５ 露光ランプ、１１０Ａ 画像処理部、１１２ スキャナモータ、１１３ レーザ装置。
【技術分野】
【０００１】
この発明は、特に短波長レーザを用いて走査する画像形成装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来より、記録媒体上に画像を形成するプリンタや複写機が知られている。
これらプリンタや複写機に代表される画像形成装置は、光走査装置を用いて静電潜像を形成し、形成された静電潜像によりトナー画像を作成して、そのトナー画像を定着器により加熱および加圧することで記録媒体上に定着させて記録媒体上に画像を形成するものがある。
【０００３】
一般に、この種の光走査装置はレーザ光源からの光ビームをポリゴンミラーによって偏向し、結像レンズ系によって被走査面上に光スポットとして結像させるようになっている。
【０００４】
レーザ光源には半導体レーザ等が多用され、レーザ光源から射出された発散光は、コリメータレンズにより略平行な光ビームに変換され、アパーチャにより光ビームの外形が制限される。外形が制限された光ビームは、定角速度で回転するポリゴンミラーにより偏向されて結象レンズ系に入射する。結像レンズ系は定角速度で偏向された光ビームを所定の間隔で配置された被走査面上に等距離速度で走査させるｆθ特性を有し、全走査域にわたって微小な光スポットを形成するように設けられている。
【０００５】
一方で、近年においては、高解像度化の要求により短波長のレーザ光源を使用し、より微小スポットを形成する方式が提案されている（特許文献１）。
【０００６】
しかしながら、結像レンズ系として樹脂レンズを用いる場合、短波長の光ビームになるに従い、樹脂レンズの内部吸収により樹脂レンズの透過率が減少するため高コストのガラスレンズが採用されてきた。
【０００７】
これに対して、特許文献２においては、結像レンズ系としての樹脂レンズを加工することにより樹脂レンズの内部吸収による透過率の減少を抑制する方式を提案している。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００８】
【特許文献１】特開２００７−２４０５９１号公報
【特許文献２】特開２００４−１４５３５２号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
しかしながら、上記公報に示される方式は、樹脂レンズを調整する方式であるため特殊な加工が必要でありコストがかかるという問題がある。
【００１０】
一方で、光ビームは、樹脂レンズに均等に連続的に照射されるわけではない。画像領域には印字部と非印字部とがあるため発光部は、常に発光した状態ではなくオン／オフを繰り返すことになる。
【００１１】
したがって、樹脂レンズの一部の領域が他の領域と比べて短波長の光ビームの照射される割合が高い場合、樹脂レンズ内における透過率のばらつきが生じる可能性がある。
【００１２】
これにより主走査方向に光量低下ムラが生じるという問題があった。
本発明は、上記のような問題を解決するためになされたものであって、簡易な方式で樹脂レンズの内部吸収による光量低下むらを抑制することが可能な画像形成装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１３】
本発明のある局面に従う画像形成装置は、４５０ｎｍ未満の波長の光ビームをそれぞれ出力することが可能な複数の発光部を含む光源と、光源からの光ビームを偏向走査する回転多面鏡と、感光体と、回転多面鏡により走査された光ビームを前記感光体上に結合させる走査光学レンズ系と、光源を制御するための制御部とを備える。走査光学レンズ系は樹脂レンズに相当し、複数の発光部からそれぞれ出力される光ビームは、被走査面上において副走査方向の位置がそれぞれ異なり、制御部は、前記回転多面鏡により走査する際、前記複数の発光部のうちのある発光部を用いて走査した場合に前記樹脂レンズが劣化したか否かを判断し、劣化したと判断した場合には、前記複数の発光部のうちの別の発光部を用いて走査する。
【００１４】
好ましくは、制御部は、走査された光ビームの発光光量および時間に基づいて前記樹脂レンズが劣化したか否かを判断する。
【００１５】
好ましくは、光ビームの光量を検出する検出手段と、走査光学レンズ系を通過した光ビームを分光して一方の光ビームを前記感光体上に結合させ、他方の光ビームを前記検出手段に対して出力する分光手段とをさらに備え、制御部は、前記検出手段で検出された光ビームの光量値に基づいて前記樹脂レンズが劣化したか否かを判断する。
【００１６】
好ましくは、ある発光部に従う光ビームの前記被走査面上における副走査方向の位置と、前記別の発光部に従う光ビームの前記被走査面上における副走査方向の位置との距離は、前記光ビームの光束幅よりも大きい。
【００１７】
好ましくは、制御部は、印字される画像種類を識別し、識別結果に応じた判断基準に従って前記樹脂レンズが劣化したか否かを判断する。
【発明の効果】
【００１８】
簡易な方式で樹脂レンズの内部吸収による光量低下むらを抑制する。
【図面の簡単な説明】
【００１９】
【図１】本発明の実施の形態に従う画像形成装置が適用されるタンデム方式のＭＦＰ１００の概略構成を示す模式的断面図である。
【図２】本発明の実施の形態に従うレーザ装置１１３に含まれるレーザ走査部１１８Ｋについて説明する概略構成図である。
【図３】本発明の実施の形態に従うＬＤアレイ２の構成について説明する図である。
【図４】本発明の実施の形態に従うＬＤアレイ２からの光ビームを走査した場合の走査レンズ６ａ，６ｂにおける照射位置を説明する図である。
【図５】本発明の実施の形態に従うレーザ走査部１１８Ｋを駆動する概略ブロック図である。
【図６】本発明の実施の形態に従う画像印字のための走査処理におけるタイミングシーケンスを説明する図である。
【図７】本発明の実施の形態に従うＣＣＤ１１０から出力された出力用画像データの一例を説明する図である。
【図８】図７で説明した出力用画像データについて、主走査発光量積算部３６で積算した積算結果を説明する図である。
【図９】印字画像に対応して走査レンズ６ａ，６ｂが劣化して透光率が低下した場合を説明する図である。
【図１０】本発明の実施の形態に従う画像印字のための発光部の選択を説明するフロー図である。
【図１１】本発明の実施の形態の変形例１に従うレーザ装置１１３に含まれるレーザ走査部１１８Ｋ＃について説明する概略構成図である。
【図１２】レーザ走査部１１８Ｋ＃の一部を横から見た図である。
【図１３】本発明の実施の形態の変形例２に従う発光部２０２ａ，２０２ｂの光ビームの光束幅とビーム間隔について説明する図である。
【図１４】本発明の実施の形態の変形例３に従う画像印字のための発光部の選択を説明するフロー図である。
【発明を実施するための形態】
【００２０】
以下に、図面を参照しつつ、本発明の実施の形態について説明する。以下の説明では、同一の部品および構成要素には同一の符号を付してある。それらの名称および機能も同じである。したがって、それらについての詳細な説明は繰返さない。
【００２１】
図１は、本発明の実施の形態に従う画像形成装置が適用されるタンデム方式のＭＦＰ１００の概略構成を示す模式的断面図である。
【００２２】
図１を参照して、ＭＦＰ１００は、原稿から画像データを読取る画像形成部１０１と、画像処理部１１０Ａと、用紙上に画像を印刷する画像出力部１０２とから構成される。
【００２３】
画像形成部１０１の原稿台１０３上に載置された原稿は、スキャナ１０４の備える露光ランプ１０５により照射される。スキャナ１０４は、スキャナモータ１１２により矢印方向に移動して原稿全体を走査する。
【００２４】
原稿面からの反射光は、ミラー１０６〜１０８および集光レンズを介してＣＣＤ（Charge Coupled Devices）１１０上に像を結ぶ。ＣＣＤ１１０は、原稿面からの反射光をＲＧＢの色データ（アナログ信号）に変換して画像処理部１１０Ａに出力する。ＣＣＤ１１０が画像処理部１１０Ａに出力する色データを、出力画像用データという。
【００２５】
画像処理部１１０Ａは、ＣＣＤ１１０から入力される画像データに所定の画像処理を施してレーザ装置１１３にデジタル信号を出力する。ここでスキャナ１０４からレーザ装置１１３に出力されるデジタル信号は、シアン用の画像色データＣと、マゼンタ用の画像色データＭと、イエロー用の画像色データＹと、ブラック用の画像色データＫである。光走査装置であるレーザ装置１１３は、入力された画像色データＣ，Ｍ，Ｙ，Ｋに基づいて、シアン、マゼンタ、イエロー、ブラックそれぞれの感光体１１５Ｃ，１１５Ｍ，１１５Ｙ，１１５Ｋに光ビームを出力する。
【００２６】
画像出力部１０２において、レーザ装置１１３から出力される光ビームは、帯電チャージャ１１４Ｃ，１１４Ｍ，１１４Ｙ，１１４Ｋによって帯電された感光体１１５Ｃ，１１５Ｍ，１１５Ｙ，１１５Ｋを露光し、静電潜像を形成する。シアン、マゼンタ、イエロー、およびブラックの４色の現像器１１６Ｃ，１１６Ｍ，１１６Ｙ，１１６Ｋにより、感光体１１５Ｃ，１１５Ｍ，１１５Ｙ，１１５Ｋ上の静電潜像が現像される。
【００２７】
一方、転写ベルト１３０は、駆動ローラ１３３Ａと固定ローラ１３３Ｂ，１３３Ｃ，１３３Ｄとにより弛まないように懸架されている。駆動ローラ１３３Ａが図中で反時計回りに回転すると、転写ベルト１３０が所定速度で図中の反時計回りに回転する。
【００２８】
給紙カセット１２０〜１２２より適当な用紙が搬送され、タイミングローラ１３１から転写ベルト１３０に用紙が供給される。転写ベルト１３０に供給された用紙は、転写ベルト１３０上に担持され、図中で左方向に搬送される。これにより、用紙がシアン、マゼンタ、イエロー、ブラックの順に感光体１１５Ｃ，１１５Ｍ，１１５Ｙ，１１５Ｋと接触する。用紙がそれぞれの感光体１１５Ｃ，１１５Ｍ，１１５Ｙ，１１５Ｋと接触したときに、感光体と対をなす転写チャージャ１１７Ｃ，１１７Ｍ，１１７Ｙ，１１７Ｋにより感光体上に現像されたトナー像が用紙に転写される。
【００２９】
トナー像が転写された用紙は、定着ローラ対１３２により加熱および加圧される。これにより、トナーは溶かされて用紙に定着する。その後、用紙は画像出力部１０２から排出される。
【００３０】
なお、本例においては、原稿台１０３に原稿を載置する場合について図示しているが例えば、図示しない自動原稿搬送装置（ＡＤＦ（Auto Document Feeder））を用いて原稿台に原稿を搬送するようにしても良い。
【００３１】
図２は、本発明の実施の形態に従うレーザ装置１１３に含まれるレーザ走査部１１８Ｋについて説明する概略構成図である。
【００３２】
図２を参照して、本発明の実施の形態に従うレーザ走査部１１８Ｋは、ＬＤアレイ２、コリメータレンズ３、アパーチャ７、ポリゴンミラー４、走査レンズ６ａ，６ｂ、ＳＯＳ（Start of Scan）センサ５およびセンサレンズ４０とを含む。なお、本例においては、レーザ走査部１１８Ｋについて説明するが、レーザ走査部１１８Ｙ、１１８Ｍ、１１８Ｃについても同様であるのでその詳細な説明は繰り返さない。
【００３３】
ポリゴンミラー４は、図示しない駆動回路に入力される制御信号に基づいて所定の回転速度で回転する。
【００３４】
ＬＤアレイ２から放射された光ビーム８は、コリメータレンズ３で略平行光とされ、ポリゴンミラー４の偏向反射面で回転され、等角速度に偏向され、走査レンズ６ａ，６ｂを透過して感光体１１５Ｋ上で結像し、矢印方向（主走査方向）に走査される。本例においては、ＬＤアレイ２から１本の光ビームが出力されるものとする。
【００３５】
感光体１１５Ｋには矢印方向への主走査と感光体１１５Ｋの回転による副走査とで２次元の静電潜像が形成される。
【００３６】
走査レンズ６ａ及び６ｂは、光ビームを感光体１１５Ｋ上で結像させる結像特性及びポリゴンミラー４で等角速度に偏向された光ビームを主走査方向に等速度に補正するｆθ特性を有している。
【００３７】
センサレンズ４０は、ポリゴンミラー４で偏向された入射される光ビームをＳＯＳセンサ５に集光する。なお、走査レンズ６ａ，６ｂおよびセンサレンズ４０は、樹脂レンズが用いられるものとする。
【００３８】
ＳＯＳセンサ５は、感光体１１５Ｋの画像が形成される領域外に配置され、センサレンズ４０を透過した光ビームの入射を検知する。当該光ビームの入射を検知することにより主走査方向の開始タイミング（同期）が設定される。
【００３９】
図３は、本発明の実施の形態に従うＬＤアレイ２の構成について説明する図である。
図３を参照して、本発明の実施の形態に従うＬＤアレイ２は、複数の発光部２０２ａ，２０２ｂを有している。ＬＤアレイ２における複数の発光部２０２ａ，２０２ｂ（ここでは２つの発光部とする）から出射される光ビームはともに４５０ｎｍ未満の波長をもつ光ビームを出射する。例えば、一例として発光部２０２ａ，２０２ｂは青色レーザを用いるものとする。
【００４０】
なお、ＬＤアレイ２から出射される光ビームが走査する感光体１１５Ｋは、４５０ｎｍ未満の光ビームに感度を持っているものとする。
【００４１】
本例においては、複数の発光部２０２ａ，２０２ｂのうちの１つの光ビームを照射するものとする。
【００４２】
図４は、本発明の実施の形態に従うＬＤアレイ２からの光ビームを走査した場合の走査レンズ６ａ，６ｂにおける照射位置を説明する図である。
【００４３】
図４を参照して、ＬＤアレイ２の発光部２０２ａ，２０２ｂからのそれぞれの光ビームＢＭ１，ＢＭ２は、感光体１１５Ｋを走査する主走査方向に対して副走査方向の位置が異なるように走査レンズ６ａ，６ｂに照射される。
【００４４】
図５は、本発明の実施の形態に従うレーザ走査部１１８Ｋを駆動する概略ブロック図である。
【００４５】
図５を参照して、ここでは、レーザ走査部１１８Ｋと、画像処理部１１０Ａの構成とが示されている。
【００４６】
画像処理部１１０Ａは、メモリ３１と、ＣＰＵ（Central Processing Unit）３２と、クロック発生回路３３と、画像処理ブロック３４と、変調回路３５ａ，３５ｂと、主走査発光量積算部３６と、主走査カウンタ３７とを含む。
【００４７】
ＣＰＵ３２は、メモリ３１に予め格納されたプログラムに基づいて画像処理部１１０Ａ全体を制御する。
【００４８】
ＣＣＤ１１０から出力された出力用画像データは画像処理ブロック３４に入力され、画像処理ブロック３４では入力された画像データに画像処理を施すとともに変調回路３５ａ，３５ｂのいずれか一方に出力する。
【００４９】
クロック発生回路３３は、ＣＰＵ３２からの指示に従って変調回路３５ａ，３５ｂにおける同期信号を生成するためのデータクロックＤＣＫａ，ＤＣＫｂを生成する。
【００５０】
変調回路３５ａ，３５ｂは、画像処理ブロック３４から出力された出力用画像データをデータクロックＤＣＫａ，ＤＣＫｂに同期して画像データＩａ，Ｉｂとしてレーザ走査部１１８Ｋに出力する。なお、本例においては、変調回路３５ａ，３５ｂが並列に動作することはなく、いずれか一方が動作するものとする。
【００５１】
レーザ走査部１１８Ｋにおいて、変調回路３５ａから出力された画像データＩａはレーザ駆動回路１０ａに入力される。また、変調回路３５ｂから出力された画像データＩｂはレーザ駆動回路１０ｂに入力される。
【００５２】
レーザ駆動回路１０ａは、画像データＩａに応じてＬＤアレイ２に内蔵される発光部２０２ａを駆動し、光ビームを感光体１１５Ｋに出力する。また、レーザ駆動回路１０ｂは、画像データＩｂに応じてＬＤアレイ２に内蔵される発光部２０２ｂを駆動し、光ビームを感光体１１５Ｋに出力する。
【００５３】
これにより感光体１１５Ｋに対する画像記録（印字処理）が行われる。本例においては、一例として、光ビームが照射された箇所が除電され当該箇所にトナーが付着するものとする。すなわち、光ビームは印字部に照射されるものとする。
【００５４】
また、レーザ駆動回路１０ａ，１０ｂは、ＣＰＵ３２からの発光信号Ｐａ，Ｐｂの指示に従ってＬＤアレイ２に内蔵される発光部２０２ａ，２０２ｂを駆動し、光ビームを出力する。
【００５５】
各レーザ駆動回路１０ａ，１０ｂには、図示しないがＬＤアレイ２からの光ビームの光量を示す信号がフイードバックされ、その光量が一定になるようにＬＤアレイ２に内蔵された各発光部の駆動が制御される。
【００５６】
ＬＤアレイ２から出力される光ビームはポリゴンミラー４に供給されて偏向され、上述したように走査レンズ６ａ，６ｂを透過して被走査面である図示しない感光体１１５Ｋ上に走査される。
【００５７】
ポリゴンミラー４は、駆動部１１により駆動され、回転速度はＣＰＵ３２により入力されるポリゴンミラー駆動信号により制御される。
【００５８】
このポリゴンミラー４によって偏向された光ビームの走査開始点は、ＳＯＳセンサ５によって規定される。本例においては、発光部２０２ａあるいは発光部２０２ｂから出力された光ビームは、走査領域の先端側で走査され、当該領域に配置されたＳＯＳセンサ５で当該光ビームが検出される。そして、ＳＯＳセンサ５の検出信号（同期信号）は、ＣＰＵ３２を経由して画像処理ブロック３４に供給されて、ＬＤアレイ２に内蔵したそれぞれの発光部による記録開始のタイミングが制御される。
【００５９】
また、主走査カウンタ３７は、クロック発生回路３３からのデータクロックＤＣＬＫに従って主走査カウント値を主走査発光量積算部３６に出力する。主走査カウント値は、光ビームが走査される主走査方向の位置に関連付けられており、データクロックＤＣＬＫに従ってカウントアップするものとする。そして、主走査カウント値は、光ビームが感光体の終端側で走査される位置に関連付けられた所定値に到達した場合にリセットされるものとする。
【００６０】
主走査発光量積算部３６は、主走査カウント値の入力に従って、画像処理ブロック３４から出力される画像データに対する発光量を主走査カウント値毎に積算する。
【００６１】
なお、本例においては、主走査発光量積算部３６に対して画像データＩａ，Ｉｂがそれぞれ入力されるためそれぞれの画像データ毎に主走査発光量が積算されるものとする。
【００６２】
なお、本例においては、レーザ走査部１１８Ｋを主に説明するが、他のレーザ走査部についても同様である。
【００６３】
図６は、本発明の実施の形態に従う画像印字のための走査処理におけるタイミングシーケンスを説明する図である。
【００６４】
図６を参照して、ＳＯＳセンサ５から出力される同期信号、画像データＩａ，Ｉｂ、発光信号Ｐａ，Ｐｂおよび発光部２０２ａ，２０２ｂの発光状態が示されている。
【００６５】
画像の印字時には、発光部２０２ａ，２０２ｂのうち１つの発光部のみを用いて印字が実行される。
【００６６】
具体的には、まず、発光信号Ｐａにより発光部２０２ａを発光させて、ＳＯＳセンサ５を走査し、同期信号を出力する。その後、同期信号により書き出しタイミングを制御された画像データＩａにより４５０ｎｍ未満の波長の光ビームを出射して画像を形成する。また、発光信号Ｐａにより画像領域外で発光部２０２ａを発光させ、光量調整を行っている。
【００６７】
一方で、発光部２０２ａからの光ビームにより走査レンズ６ａ，６ｂの照射位置に内部吸収による透過率の劣化が生じたと判断された場合には、図６の後半に示されるように、発光部２０２ａから発光部２０２ｂに切り替えて印字が実行される。
【００６８】
具体的には、発光信号Ｐｂにより発光部２０２ｂを発光させて、ＳＯＳセンサ５を走査し、同期信号を出力する。その後、同期信号により書き出しタイミングを制御された画像データＩｂにより４５０ｎｍ未満の波長の光ビームを出射して画像を形成する。また、発光信号Ｐｂにより画像領域外で発光部２０２ｂを発光させ、光量調整を行っている。
【００６９】
当該処理、すなわち、発光部２０２ａから発光部２０２ｂに発光部を切り替えることにより走査レンズ６ａ，６ｂにおける照射位置が異なるため透過率の劣化の影響を受けることなく画像を形成することが可能となる。
【００７０】
次に、走査レンズの劣化を判断する方式について説明する。
図７は、本発明の実施の形態に従うＣＣＤ１１０から出力された出力用画像データの一例を説明する図である。
【００７１】
図７を参照して、当該出力用画像データに対応して、画像処理ブロック３４は、画像処理を施して変調回路３５ａに出力する。そして、変調回路３５ａは、画像処理ブロック３４から出力された出力用画像データをデータクロックＤＣＫａに同期して画像データＩａとしてレーザ走査部１１８Ｋに出力する。そして、変調回路３５ａから出力された画像データＩａは、レーザ駆動回路１０ａに入力される。そして、レーザ駆動回路１０ａが駆動し、発光部２０２ａから出力される光ビームに従ってポリゴンミラーの回転方向である主走査方向に走査する。そして、感光体１１５Ｋを副走査方向に回転させて、感光体１１５Ｋ上に印字画像に対応する２次元の静電潜像を形成する。
【００７２】
図８は、図７で説明した出力用画像データについて、主走査発光量積算部３６で積算した積算結果を説明する図である。
【００７３】
図８を参照して、ここで、横軸は、主走査カウント値を示している。縦軸は主走査発光量を主走査位置毎の発光積算時間として示している。すなわち、図９に示される発光積算時間は、主走査カウント値に対応する位置への光ビームの照射量（発光量）に相当する。
【００７４】
図９は、印字画像に対応して走査レンズ６ａ，６ｂが劣化して透光率が低下した場合を説明する図である。
【００７５】
図９に示されるように、発光部２０２ａからの光ビームによって走査レンズ６ａ，６ｂには透過率のばらつきが生じることになる。
【００７６】
図１０は、本発明の実施の形態に従う画像印字のための発光部の選択を説明するフロー図である。当該処理は、主にＣＰＵ３２によって実行される。
【００７７】
図１０を参照して、まず、発光部の発光積算時間の閾値Ｔｒｅｆを読み出す（ステップＳ２）。具体的には、ＣＰＵ３２は、メモリ３１に格納されている閾値Ｔｒｅｆを読み出す。
【００７８】
次に、発光部の発光積算時間Ｔｔｏｔａｌ，Ｔｔｏｔａｌ２を読み出す（ステップＳ４）。具体的には、ＣＰＵ３２は、主走査発光量積算部３６の積算結果を取得する。Ｔｔｏｔａｌ１は画像データＩａに基づく発光部２０２ａの発光積算時間、Ｔｔｏｔａｌ２は画像データＩｂに基づく発光部２０２ｂの発光積算時間に相当する。
【００７９】
次に、発光部２０２ａの発光積算時間Ｔｔｏｔａｌ１が閾値Ｔｒｅｆよりも小さいかどうかを判断する（ステップＳ６）。
【００８０】
ステップＳ６において、発光積算時間Ｔｔｏｔａｌ１が閾値Ｔｒｅｆよりも小さいと判断した場合（ステップＳ６においてＹＥＳ）には、発光部２０２ａを選択する（ステップＳ８）。
【００８１】
そして、選択した発光部２０２ａを用いて画像を形成する。
また、次に、画像を形成した際の発光時間をカウント値として、Ｔｃｎｔ１を計算する（ステップＳ１０）。
【００８２】
そして、発光積算時間を計算する（ステップＳ１２）。具体的には、Ｔｔｏｔａｌ１＋Ｔｃｎｔ１＝Ｔｔｏｔａｌ１とする。そして、処理を終了する（エンド）。
【００８３】
一方、ステップＳ６において、発光積算時間Ｔｔｏｔａｌ１が閾値Ｔｒｅｆよりも大きいと判断した場合（ステップＳ６においてＮＯ）には、発光積算時間Ｔｔｏｔａｌ２が閾値Ｔｒｅｆよりも小さいかどうかを判断する（ステップＳ１４）。
【００８４】
ステップＳ１４において、発光積算時間Ｔｔｏｔａｌ２が閾値Ｔｒｅｆよりも小さいと判断した場合（ステップＳ１４においてＹＥＳ）には、発光部２０２ｂを選択する（ステップＳ１６）。
【００８５】
そして、選択した発光部２０２ｂを用いて画像を形成する。
また、次に、画像を形成した際の発光時間をカウント値として、Ｔｃｎｔ２を計算する（ステップＳ１８）。
【００８６】
そして、発光積算時間を計算する（ステップＳ２０）。具体的には、Ｔｔｏｔａｌ２＋Ｔｃｎｔ２＝Ｔｔｏｔａｌ２とする。そして、処理を終了する（エンド）。
【００８７】
また、ステップＳ１４において、発光積算時間Ｔｔｏｔａｌ２が閾値Ｔｒｅｆよりも大きいと判断した場合（ステップＳ１４においてＮＯ）には、トラブルコードを出力する（ステップＳ２２）。
【００８８】
そして、処理を終了する（エンド）。
当該トラブルコードは、発光部２０２ａおよび発光部２０２ｂのいずれを選択した場合であっても走査レンズ６ａ，６ｂの劣化により透光率が低下しているため光量低下むらを抑制することができないことを意味する。当該場合には、走査レンズ６ａ，６ｂの交換が必要であり、そのためのコードが出力される。
【００８９】
（変形例１）
図１１は、本発明の実施の形態の変形例１に従うレーザ装置１１３に含まれるレーザ走査部１１８Ｋ＃について説明する概略構成図である。
【００９０】
図１１を参照して、本発明の実施の形態に従うレーザ走査部１１８Ｋ＃は、レーザ走査部１１８Ｋと比較して、ハーフミラー９と、センサ４１をさらに設けた点が異なる。その他の構成については、図２で説明したのと同様であるのでその詳細な説明は繰り返さない。
【００９１】
ハーフミラー９は、走査レンズ６ａ，６ｂを通過した光ビームを分光する。そして、分光した光ビームの一方を感光体１１５Ｋに照射する。また、もう一方の光ビームをセンサ４１側に出力する。
【００９２】
センサ４１は、光ビームの入射光量を測定する。当該センサ４１により走査レンズ６ａ，６ｂを通過した光ビームの光量を測定することが可能となり、当該測定結果に基づいて、走査レンズ６ａ，６ｂの透過率の低下を測定することが可能となる。
【００９３】
図１２は、レーザ走査部１１８Ｋ＃の一部を横から見た図である。
図１２を参照して、ポリゴンミラー４で反射した光ビームは走査レンズ６ａ，６ｂを通過してハーフミラー９に入射される。
【００９４】
ハーフミラー９では、光ビームを分光して一方の光ビームを感光体１１５Ｋに照射する。また、残りの光ビームはハーフミラー９をそのまま通過してセンサ４１に入射される。
【００９５】
上記構成により、例えば、主走査発光量積算部３６および主走査カウンタ３７を用いなくてもセンサ４１に入射された光量に基づいて発光部２０２ａ，２０２ｂを切り替えるようにすることが可能である。
【００９６】
（変形例２）
次に、発光部２０２ａ，２０２ｂの切り替えについて説明する。
【００９７】
図１３は、本発明の実施の形態の変形例２に従う発光部２０２ａ，２０２ｂの光ビームの光束幅とビーム間隔について説明する図である。
【００９８】
図１３を参照して、発光部２０２ａと発光部２０２ｂとから出射される光ビームの光束幅が光ビームの間隔（発光部２０２ａの光ビームの中心と発光部２０２ｂの光ビームの中心間の距離）よりも小さい。言い換えれば、光ビームの光束幅よりも光ビームの間隔が大きくなるように副走査方向の位置を設定する。
【００９９】
当該構成により、発光部２０２ａの光ビームと、発光部２０２ｂの光ビームとが重なり合うことがなく、当該構成により発光部を切り替えた際に適正な光ビームの光量を照射することが可能となる。
【０１００】
（変形例３）
次に、印刷する画像の情報に応じて発光部を切り替える際の閾値を変更する場合について説明する。
【０１０１】
図１４は、本発明の実施の形態の変形例３に従う画像印字のための発光部の選択を説明するフロー図である。当該処理は、主にＣＰＵ３２によって実行される。
【０１０２】
図１４を参照して、当該フロー図は、図１０で説明したフロー図と比較して、ステップＳ１をさらに追加した点が異なる。
【０１０３】
まず、印字する画像の情報を読み出す（ステップＳ１）。例えば、印字する画像がテキスト画像、写真等の情報を読み出す。当該情報は、読み込んだ画像データに基づいてソフト的に判断してもよいし、ユーザーが設定した内容に基づいて判断するようにしてもよい。
【０１０４】
次に、発光部の発光積算時間の閾値Ｔｒｅｆを読み出す（ステップＳ２）。具体的には、ＣＰＵ３２は、メモリ３１に格納されている閾値Ｔｒｅｆを読み出す。ここで、本例においては、画像の情報に基づいて閾値が異なるものとする。一例として、印刷する画像がテキスト画像である場合、光量低下が画像に与える影響は小さいため閾値Ｔｒｅｆを大きな値に設定して切り替えを遅くすることが可能である。一方、印刷する画像が写真画像でハーフトーン等が使用される場合、光量低下が画像に与える影響は大きいため閾値Ｔｒｅｆを小さな値に設定して切り替えを早くすることが可能である。
【０１０５】
以降の処理については、図１０で説明したフローと同様であるのでその詳細な説明は繰り返さない。
【０１０６】
当該処理により、印字する画像情報に基づいて閾値を変更することにより、発光部を適切に切り替えることができる。
【０１０７】
今回開示された実施の形態はすべての点で例示であって制限的なものではないと考えられるべきである。本発明の範囲は上記した説明ではなくて特許請求の範囲によって示され、特許請求の範囲と均等の意味および範囲内でのすべての変更が含まれることが意図される。
【符号の説明】
【０１０８】
２ ＬＤアレイ、３ コリメータレンズ、４ ポリゴンミラー、５ ＳＯＳセンサ、６ａ，６ｂ 走査レンズ、７ アパーチャ、８ 光ビーム、１０ａ，１０ｂ レーザ駆動回路、１１ 駆動部、３１ メモリ、３３ クロック発生回路、３４ 画像処理ブロック、３５ａ，３５ｂ 変調回路、１０１ 画像形成部、１０２ 画像出力部、１０３ 原稿台、１０４ スキャナ、１０５ 露光ランプ、１１０Ａ 画像処理部、１１２ スキャナモータ、１１３ レーザ装置。
【特許請求の範囲】
【請求項１】
４５０ｎｍ未満の波長の光ビームをそれぞれ出力することが可能な複数の発光部を含む光源と、
前記光源からの光ビームを偏向走査する回転多面鏡と、
感光体と、
前記回転多面鏡により走査された光ビームを前記感光体上に結合させる走査光学レンズ系と、
前記光源を制御するための制御部とを備え、
前記走査光学レンズ系は樹脂レンズに相当し、
前記複数の発光部からそれぞれ出力される光ビームは、被走査面上において副走査方向の位置がそれぞれ異なり、
前記制御部は、前記回転多面鏡により走査する際、前記複数の発光部のうちのある発光部を用いて走査した場合に前記樹脂レンズが劣化したか否かを判断し、
劣化したと判断した場合には、前記複数の発光部のうちの別の発光部を用いて走査する、画像形成装置。
【請求項２】
前記制御部は、走査された光ビームの発光光量および時間に基づいて前記樹脂レンズが劣化したか否かを判断する、請求項１記載の画像形成装置。
【請求項３】
光ビームの光量を検出する検出手段と、
前記走査光学レンズ系を通過した光ビームを分光して一方の光ビームを前記感光体上に結合させ、他方の光ビームを前記検出手段に対して出力する分光手段とをさらに備え、
前記制御部は、前記検出手段で検出された光ビームの光量値に基づいて前記樹脂レンズが劣化したか否かを判断する、請求項１記載の画像形成装置。
【請求項４】
前記ある発光部に従う光ビームの前記被走査面上における副走査方向の位置と、前記別の発光部に従う光ビームの前記被走査面上における副走査方向の位置との距離は、前記光ビームの光束幅よりも大きい、請求項１〜３のいずれかに記載の画像形成装置。
【請求項５】
前記制御部は、印字される画像種類を識別し、
識別結果に応じた判断基準に従って前記樹脂レンズが劣化したか否かを判断する、請求項１〜４のいずれかに記載の画像形成装置。
【請求項１】
４５０ｎｍ未満の波長の光ビームをそれぞれ出力することが可能な複数の発光部を含む光源と、
前記光源からの光ビームを偏向走査する回転多面鏡と、
感光体と、
前記回転多面鏡により走査された光ビームを前記感光体上に結合させる走査光学レンズ系と、
前記光源を制御するための制御部とを備え、
前記走査光学レンズ系は樹脂レンズに相当し、
前記複数の発光部からそれぞれ出力される光ビームは、被走査面上において副走査方向の位置がそれぞれ異なり、
前記制御部は、前記回転多面鏡により走査する際、前記複数の発光部のうちのある発光部を用いて走査した場合に前記樹脂レンズが劣化したか否かを判断し、
劣化したと判断した場合には、前記複数の発光部のうちの別の発光部を用いて走査する、画像形成装置。
【請求項２】
前記制御部は、走査された光ビームの発光光量および時間に基づいて前記樹脂レンズが劣化したか否かを判断する、請求項１記載の画像形成装置。
【請求項３】
光ビームの光量を検出する検出手段と、
前記走査光学レンズ系を通過した光ビームを分光して一方の光ビームを前記感光体上に結合させ、他方の光ビームを前記検出手段に対して出力する分光手段とをさらに備え、
前記制御部は、前記検出手段で検出された光ビームの光量値に基づいて前記樹脂レンズが劣化したか否かを判断する、請求項１記載の画像形成装置。
【請求項４】
前記ある発光部に従う光ビームの前記被走査面上における副走査方向の位置と、前記別の発光部に従う光ビームの前記被走査面上における副走査方向の位置との距離は、前記光ビームの光束幅よりも大きい、請求項１〜３のいずれかに記載の画像形成装置。
【請求項５】
前記制御部は、印字される画像種類を識別し、
識別結果に応じた判断基準に従って前記樹脂レンズが劣化したか否かを判断する、請求項１〜４のいずれかに記載の画像形成装置。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図８】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図１３】
【図１４】
【図７】
【図９】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図８】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図１３】
【図１４】
【図７】
【図９】
【公開番号】特開２０１３−５０５９７（Ｐ２０１３−５０５９７Ａ）
【公開日】平成２５年３月１４日（２０１３．３．１４）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１１−１８８７７２（Ｐ２０１１−１８８７７２）
【出願日】平成２３年８月３１日（２０１１．８．３１）
【出願人】（３０３０００３７２）コニカミノルタビジネステクノロジーズ株式会社 (12,802)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２５年３月１４日（２０１３．３．１４）
【国際特許分類】
【出願日】平成２３年８月３１日（２０１１．８．３１）
【出願人】（３０３０００３７２）コニカミノルタビジネステクノロジーズ株式会社 (12,802)
【Ｆターム（参考）】
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