JP2000280523A - 画像形成装置 - Google Patents

画像形成装置

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JP2000280523A
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Kazuyuki Shimada
和之 島田
Tomohiro Nakajima
智宏 中島
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Ricoh Co Ltd
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 タンデム型において、特に機械的或いは電気
的な可動部分を含むことなく、単色モード時の記録速度
及び／又は記録密度を向上させ得る画像形成装置を提供
する。 【解決手段】 光走査装置５Ｙ，５Ｍ，５Ｃ，５Ｋの
内、単色の画像信号に基づき画像形成する一の光走査装
置５Ｋ自身の出力可能な光ビーム数を他の光走査装置５
Ｙ，５Ｍ，５Ｃの出力可能な光ビーム数よりも多くし、
単色モード時には一の光走査装置５Ｋにおいてより多
く、例えば、２本の光ビーム３２Ｋを用いて光走査を行
うことで高速化を図ることができ、この際、他の光走査
装置５Ｙ，５Ｍ，５Ｃ側は全く関係なく機械的或いは電
気的な可動部分を含むことなく実現できる。

Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、複数の光走査装置
を備えたいわゆるタンデム型構成のデジタルカラー複写
機、カラープリンタ、カラーファクシミリ装置等の画像
形成装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】一般に、この種のカラー画像形成装置で
は、カラーモードと単色モードとが選択自在であり、１
台の機械でカラー画像と例えば黒色による単色画像とを
任意に出力させ得るように構成されている。
【０００３】このようなカラー画像形成装置において、
単色モード時には大量の出力画像を迅速に処理できるよ
うにその記録速度を向上させ得ることが要求される。こ
こに、１つの感光体を用いた１ドラム型のカラー画像形
成装置の場合であれば、フルカラーモード時の場合にＹ
（イエロー），Ｍ（マゼンタ），Ｃ（シアン），Ｋ（ブ
ラック）用の４回の書込みが必要で感光体を４回転させ
るのに対して単色モード時であれば感光体を１回転させ
るだけで画像を作成し得るので、実質的に４倍の記録速
度となる。ところが、例えば４個の感光体を用い、各々
の感光体上にＹ，Ｍ，Ｃ，Ｋ用の各色画像を形成し、こ
れらの各色画像を共用されるシート搬送ベルトにより搬
送される同一の転写紙上に重ね合わせるタンデム型のカ
ラー画像形成装置の場合には、何の対策を講じない場合
には、フルカラーモード時に対して単色モード時の記録
速度を向上させることはできない。
【０００４】このようなことから、単色モード時の記録
速度をカラーモード時よりも上げるために、単色モード
時の回転多面鏡（ポリゴンミラー＝偏向器）の回転速度
や画素クロック周波数をカラーモード時よりも上げるよ
うにした提案例がある（例えば、特開平４−２８４４６
８号公報参照）。ところが、元々、カラーモード時にお
いてもその記録速度をできるだけ向上させるため回転多
面鏡の回転速度や画素クロック周波数が限界値近くに設
定されているのが通例であり、単色モード時にこれらの
回転速度や画素クロック周波数をこれ以上上げることは
事実上不可能であり、現実的には、単色モード時の記録
速度の向上が望めない。
【０００５】このようなことから、例えば、特開平１０
−３０７４４３号公報によれば、タンデム型画像形成装
置において、単色モード時に使用する光ビーム数をカラ
ーモード時に使用する光ビーム数よりも増やすことによ
り、走査速度を向上させることなく記録速度を向上させ
ることが提案されている。この提案例によれば、シート
搬送手段と、シート搬送路に沿って配設された複数の感
光体と、各感光体に対して１対１の関係で設けられ、各
感光体表面を光ビームで光走査する光ユニットと、各光
ユニットから感光体に至る光路の少なくとも一つに設け
られ、当該光ユニットから発した光ビームを他の感光体
に達するように光路変更を行う光路変更手段と、を備え
て構成される。これによれば、例えばフルカラーモード
時に対して、ブラック単色モード時には黒色用感光体に
対して４本の光ビームを同時に光走査させ得るので、単
純に考えても、４倍に高速化し得る。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】ところが、この特開平
１０−３０７４４３号公報方式による場合、以下のよう
な不具合がある。
【０００７】第１に、カラーモードと単色モードとの切
替えに伴い、光路変更手段としてミラーの角度や位置に
関する移動を必要とする機械的な可動部分を含む構成で
ある。これは、光ビームが光走査する感光体を切替える
ためと、切替えた場合の光路長を調整するために必要で
ある。この結果、構成が複雑化しやすい。ちなみに、光
路変更手段として液晶シャッタ等の機械的可動を伴わな
い電気的な可動を利用することも可能ではあるが、光の
無駄が多く、その利用効率の悪いものとなる。
【０００８】第２に、複数の光ユニットの光ビームを利
用して単色モード時用の複数本の光ビームを生成するた
め、同一の光ビームにより光走査すべき感光体を切替え
る方式であるので、感光体への光ビームの入射角を大き
く変更する必要があり、本来であれば全ての感光体に対
してほぼ垂直に近いビーム入射角を採りたいが、そのよ
うなビーム入射角の設定が困難或いは不可能である。こ
の結果、感光体面上における光ビームに太り、ぼけ等を
生じやすく、画質が劣化しやすい。
【０００９】第３に、複数の光ユニットの光ビームを利
用して単色モード時用の複数本の光ビームを生成するも
のであり、一般に、各光ユニット毎の光ビームの走査線
の曲がり特性が異なる上に、異なる方向からの合成とな
り走査線の曲がりの方向も光ビーム間で異なるため、走
査線の曲がりの修正が困難で、画質が低下しやすい。こ
の走査線の曲がりは上記のビーム入射角が大きくなる点
においても比較的大きくなってしまう。
【００１０】第４に、複数の光ユニットの光ビームを利
用して単色モード時用の複数本の光ビームを生成するも
のであり、可動的な光路変更手段を必須とするため、既
存のカラー画像形成装置への適用は事実上不可能であ
り、大幅な設計変更を要し、新規に製造しなければなら
ないものである。
【００１１】第５に、カラーモードと単色モードとの切
替えに伴い、光路変更手段を可動させなければならない
ため、例えば、単色ブラックモード→カラーモード→単
色ブラックモード→…のような混在モード時には、その
都度、光路変更部材が切替わるのを待つ必要があり、タ
イムラグを生じてしまい、全体的な処理速度が低下して
しまう。
【００１２】第６に、単色モード時の信号処理・制御が
複雑となる。即ち、ブラック用感光体に対応して設けら
れたブラックＫ用の光ユニットと他のＹ，Ｍ，Ｃ用の光
ユニットとに対して、単色モード用の画像信号を画像デ
ータ分配手段により分配することになるが、本来であれ
ばＹ，Ｍ，Ｃ専用の光ユニットに対して単色ブラック用
の画像信号を送らなくてはならず、かつ、書込み順序も
制御しなければならず、複雑化する。
【００１３】そこで、本発明は、タンデム型構成の画像
形成装置において、特に機械的或いは電気的な可動部分
を含むことなく、単色モード時の記録速度及び／又は記
録密度を向上させ得る画像形成装置を提供することを目
的とする。
【００１４】また、被照射面に対する光ビームの入射角
の設定が有利な画像形成装置を提供することを目的とす
る。
【００１５】また、被照射面における光ビームの走査線
の曲がりの小さい画像形成装置を提供することを目的と
する。
【００１６】また、既存機への適用も容易な画像形成装
置を提供することを目的とする。
【００１７】また、複数色モードと単色モードとの混在
モードにおいてもタイムラグを生ずることなく、モード
切替えに伴う処理速度の低下を回避できる画像形成装置
を提供することを目的とする。
【００１８】また、単色モード時の信号処理・制御が比
較的容易な画像形成装置を提供することを目的とする。
【００１９】
【課題を解決するための手段】請求項１記載の発明は、
複数色の画像信号に基づき光走査する光走査装置を備え
た画像形成装置において、前記光走査装置の内、単色の
画像信号に基づき画像形成する一の光走査装置の出力可
能な光ビーム数をそれ以外の色の画像信号に基づき画像
形成する他の光走査装置の出力可能な光ビーム数より多
くした。請求項２記載の発明は、各色毎に設定された複
数の被照射面と、各被照射面に対し１対１の関係で設け
られ、各被照射面を対応する色の画像信号に応じた光ビ
ームにより光走査する光走査装置とを備えた画像形成装
置において、前記光走査装置の内、単色の画像信号に基
づき画像形成する一の光走査装置の出力可能な光ビーム
数をそれ以外の色の画像信号に基づき画像形成する他の
光走査装置の出力可能な光ビーム数より多くした。請求
項３記載の発明は、請求項１又は２記載の画像形成装置
において、複数色の画像信号に基づく画像を出力させる
複数色モードと、単色の画像信号に基づく画像を出力さ
せる単色モードとを選択自在に有し、単色モード選択時
には、前記一の光走査装置により前記他の光走査装置の
出力可能な光ビーム数より多い光ビーム数の光ビームを
用いて対応する被照射面を光走査する。請求項４記載の
発明は、請求項１，２又は３記載の画像形成装置におい
て、複数色の画像信号に基づく画像を出力させる複数色
モードと、単色の画像信号に基づく画像を出力させる単
色モードとを選択自在に有し、複数色モード選択時に
は、前記一の光走査装置により前記他の光走査装置が出
力する光ビーム数と同じ光ビーム数の光ビームを用いて
対応する被照射面を光走査する。請求項５記載の発明
は、請求項１，２，３又は４記載の画像形成装置におい
て、複数色の画像信号に基づく画像を出力させる複数色
モードと、単色の画像信号に基づく画像を出力させる単
色モードとを選択自在に有し、複数色モードと単色モー
ドとの選択に応じて前記一の光走査装置で光走査に用い
る光ビーム数を切替えるビーム数切替手段を備える。請
求項６記載の発明は、請求項５記載の画像形成装置にお
いて、前記ビーム数切替手段は、画像形成する画像信号
の属性に応じたモード切替信号に基づき光ビーム数を切
替える。
【００２０】従って、光走査装置の内、単色の画像信号
に基づき画像形成する一の光走査装置自身の出力可能な
光ビーム数が他の光走査装置の出力可能な光ビーム数よ
りも多いので、単色モード時には一の光走査装置におい
てより多くの光ビームを用いて光走査を行うことで高速
化或いは高密度化を図れるが、この際、他の光走査装置
側は全く関係なく機械的或いは電気的な可動部分を含む
ことなく実現できる。この結果、複数色モードと単色モ
ードとの混在モードにおいても、可動部分を含まないた
め、タイムラグを生ずることなく、モード切替えに伴う
速度低下を回避できる。また、光走査装置と被照射面と
が常に１対１の対応関係にあるため、被照射面に対する
光ビームの入射角の設定が有利であり、被照射面におけ
る光ビームの走査線の曲がりも小さなものとなる。同時
に、複数色モード時でも単色モード時でも、各々、専用
の色用の画像信号のみを扱えばよく、信号処理・制御が
比較的容易となる。さらに、基本的には、各光走査装置
の光ビーム数、従って、光源ユニットのみを変更すれば
よく、既存機への適用も容易に可能となる。
【００２１】請求項７記載の発明は、請求項３，４，５
又は６記載の画像形成装置において、画素クロックに応
じて変調された光ビームを被走査面に対して回転駆動に
より偏向走査させる偏向器を備え、複数色モードと単色
モードとの選択に応じたモード切替え時に、前記偏向器
の回転数と前記画素クロックの周波数との少なくとも一
方を変更切替えするようにした。従って、単色モード時
の記録速度を一層高速化できる。
【００２２】請求項８記載の発明は、請求項１ないし７
の何れか一に記載の画像形成装置において、回転駆動さ
れて光ビームを被走査面に対して偏向走査させる偏向器
を各光走査装置毎に備える。従って、各光走査装置毎に
独立した構成とすることができる。
【００２３】請求項９記載の発明は、請求項１ないし７
の何れか一に記載の画像形成装置において、回転駆動さ
れて光ビームを被走査面に対して偏向走査させる偏向器
の数が光走査装置の数より少ない。従って、偏向器を共
用した部品点数の少ない構成とすることができる。
【００２４】請求項１０記載の発明は、請求項１ないし
９の何れか一に記載の画像形成装置において、単色用の
一の光走査装置が黒色用である。従って、文書情報等の
場合の大半を占める黒色画像の場合の画像形成を高速化
或いは高密度化できる。
【００２５】
【発明の実施の形態】本発明の一実施の形態を図面に基
づいて説明する。本実施の形態は、タンデム型フルカラ
ーレーザプリンタへの適用例を示す。
【００２６】［全体的な概略構成及び作用］概略構成を
図１により説明する。まず、装置内の下部側には水平方
向に配設されて給紙カセット１から給紙される転写紙
（図示せず）を搬送する搬送ベルト２が設けられてい
る。この搬送ベルト２上にはイエローＹ用の感光体３
Ｙ，マゼンタＭ用の感光体３Ｍ，シアンＣ用の感光体３
Ｃ及びブラックＫ用の感光体３Ｋが上流側から順に等間
隔で配設されている。なお、以下、符号に対する添字
Ｙ，Ｍ，Ｃ，Ｋを適宜付けて区別するものとする。これ
らの感光体３Ｙ，３Ｍ，３Ｃ，３Ｋは全て同一径に形成
されたもので、その周囲には、電子写真プロセスに従い
プロセス部材が順に配設されている。感光体３Ｙを例に
採れば、帯電チャージャ４Ｙ、光走査装置５Ｙ、現像装
置６Ｙ、転写チャージャ７Ｙ、クリーニング装置８Ｙ等
が順に配設されている。他の感光体３Ｍ，３Ｃ，３Ｋに
対しても同様である。即ち、本実施の形態では、感光体
３Ｙ，３Ｍ，３Ｃ，３Ｋを各色毎に設定された被照射面
とするものであり、各々に対して光走査装置５Ｙ，５
Ｍ，５Ｃ，５Ｋが１対１の対応関係で設けられている。
【００２７】また、搬送ベルト２の周囲には、感光体５
Ｙよりも上流側に位置させてレジストローラ９と、ベル
ト帯電チャージャ１０が設けられ、感光体５Ｋよりも下
流側に位置させてベルト分離チャージャ１１、除電チャ
ージャ１２、クリーニング装置１３等が順に設けられて
いる。また、ベルト分離チャージャ１１よりも搬送方向
下流側には定着装置１４が設けられ、排紙トレイ１５に
向けて排紙ローラ１６で結ばれている。
【００２８】このような概略構成において、例えば、フ
ルカラーモード（複数色モード）時であれば、各感光体
３Ｙ，３Ｍ，３Ｃ，３Ｋに対してＹ，Ｍ，Ｃ，Ｋ用の各
色の画像信号に基づき各々の光走査装置５Ｙ，５Ｍ，５
Ｃ，５Ｋによる光ビームの光走査で静電潜像が形成され
る。これらの静電潜像は各々の対応する色トナーで現像
されてトナー像となり、搬送ベルト２上に静電的に吸着
されて搬送される転写紙上に順次転写されることにより
重ね合わせられ、フルカラー画像として定着された後、
排紙される。また、黒色モード（単色モード）時であれ
ば、感光体３Ｙ，３Ｍ，３Ｃ及びそのプロセス部材は非
動作状態とされ、感光体３Ｋに対してのみ黒色用の画像
信号に基づき光走査装置（一の光走査装置）５Ｋによる
光ビームの光走査で静電潜像が形成される。この静電潜
像は黒色トナーで現像されてトナー像となり、搬送ベル
ト２上に静電的に吸着されて搬送される転写紙上に転写
されることにより、黒色なるモノクロ画像として定着さ
れた後、排紙される。
【００２９】［光走査装置の構成］光走査装置５（５
Ｙ，５Ｍ，５Ｃ，５Ｋ）は、基本的には、図２に示すよ
うに、画像信号に応じて変調駆動される光書込み用のレ
ーザ光による光ビームを発する光源ユニット２１と、そ
の光ビームを略平行光に整形するコリメートレンズ２２
と、感光体３面上を主走査方向に偏向走査させるよう高
速回転される偏向器としてのポリゴンミラー２３と、感
光体３上で光ビームに走査線曲がりを生じないように調
整されて光ビームを集光させるｆθレンズ２４と、光ビ
ームを適宜折り返す折り返しミラー２５，２６と、ｆθ
レンズ２４と同様に光ビームの結像状態を修正しながら
感光体３上に照射させる走査レンズ２７との組合せとし
て構成されている。２８は有効画像域外においてミラー
２９を介して光ビームを受光する同期検知用センサであ
る。
【００３０】現実的には、これらの４つの光走査装置５
Ｙ，５Ｍ，５Ｃ，５Ｋを、１つのポリゴンミラー２３を
共用し、かつ、各感光体３Ｙ，３Ｍ，３Ｃ，３Ｋに対す
る走査光路長が全て同一となるように（図１参照）、各
折り返しミラー２５，２６等の配置が工夫され、かつ、
最終段に折り返しミラー３０が付加されて各感光体３
Ｙ，３Ｍ，３Ｃ，３Ｋに対して光ビームがほぼ垂直に入
射するように設定されるとともに、全体的に偏平な光学
ハウジング３１とされている。ここに、４つの光走査装
置５Ｙ，５Ｍ，５Ｃ，５Ｋで１つのポリゴンミラー２３
を共用しているので、部品点数を減らせるとともに、各
光走査装置５Ｙ，５Ｍ，５Ｃ，５Ｋによる光ビームの偏
向走査速度にばらつきを生じにくいものとなる。
【００３１】［本実施の形態の基本原理］ここに、本実
施の形態では、光走査装置５Ｙ，５Ｍ，５Ｃの光源ユニ
ット２１Ｙ，２１Ｍ，２１Ｃが出力可能な光ビーム３２
Ｙ，３２Ｍ，３２Ｃの数ｎを各々ｎ＝１本としたとき、
光走査装置５Ｋの光源ユニット２１Ｋが出力可能な光ビ
ーム３２Ｋの数ｍは副走査方向に離間したｍ＝２本とさ
れている。このような出力可能な光ビームの数ｎ，ｍが
異なる構成下に、フルカラーモード時であれば、図４
（ａ）に略図的に示すように光源ユニット２１Ｋの光ビ
ーム３２Ｋの数も他の光源ユニット２１Ｙ，２１Ｍ，２
１Ｃの光ビーム３２Ｙ，３２Ｍ，３２Ｃの数と同じく１
本として、全て同じ条件で光走査を行わせることで、前
述した如くフルカラー画像を形成させる。
【００３２】一方、黒色モード（単色モード）時には、
図４（ｂ）に略図的に示すように光源ユニット２１Ｋの
光ビーム３２Ｋの数を２本として並列的に同時走査を行
わせることで、前述した如く、黒色画像を形成される。
他の光源ユニット２１Ｙ，２１Ｍ，２１Ｃは駆動されな
い。このとき、２本の光ビーム３２Ｋは記録密度に応じ
た副走査ピッチに設定されている。
【００３３】この結果、単純には、黒色モード（単色モ
ード）時に１本の光ビーム３２Ｋのみで光走査する場合
よりも２倍の速度で光走査書込みを行うことができ、搬
送速度を２倍に上げることができる。また、搬送ベルト
２等にフルカラーモード時とで速度変更等がない場合に
おいては、２本の光ビーム３２Ｋ間の副走査方向のピッ
チを事前に１／２に設定しておくことでフルカラーモー
ド時よりも２倍に高密度化できることになる（例えば、
フルカラーモード時に６００ｄｐｉであれば、黒色モー
ド時には１２００ｄｐｉなる密度となる）。
【００３４】このように、黒色モード用の画像信号に基
づき画像形成する光走査装置５Ｋ自身の出力可能な光ビ
ーム数ｍが他の光走査装置５Ｙ，５Ｍ，５Ｃの出力可能
な光ビーム数ｎよりも多いので、黒色モード時には光走
査装置５Ｋにおいてより多くの光ビームを用いて光走査
を行うことで高速化或いは高密度化を図れるが、この
際、他の光走査装置５Ｙ，５Ｍ，５Ｃ側は全く関係なく
機械的或いは電気的な可動部分を含むことなく実現でき
る。この結果、フルカラーモードと黒色モードとの混在
モードにおいても、可動部分を含まないため、タイムラ
グを生ずることなく、モード切替えに伴う速度低下を回
避できる。また、選択されたモード、光ビーム数に関係
なく、光走査装置５Ｙ，５Ｍ，５Ｃ，５Ｋと各感光体３
Ｙ，３Ｍ，３Ｃ，３Ｋとが常に１対１の対応関係にある
ため、各感光体３Ｙ，３Ｍ，３Ｃ，３Ｋに対する光ビー
ム３２Ｙ，３２Ｍ，３２Ｃ，３２Ｋの入射角の設定が有
利であり、図１、図５に示す如く照射面に対してほぼ垂
直となるように入射させることができ、照射面における
光ビーム３２Ｙ，３２Ｍ，３２Ｃ，３２Ｋの走査線の曲
がりも小さなものとなる。同時に、各光走査装置５Ｙ，
５Ｍ，５Ｃ，５Ｋはフルカラーモード時でも黒色モード
時でも、各々、専用の色用の画像信号のみを扱えばよ
く、後述するように、信号処理・制御が比較的容易とな
る。さらに、基本的には、各光走査装置５Ｙ，５Ｍ，５
Ｃ，５Ｋの光ビーム数ｎ，ｍ、従って、光源ユニット２
１Ｙ，２１Ｍ，２１Ｃのみを後述するように変更すれば
よく、既存機への適用も容易に可能となる。
【００３５】［制御系の概略構成及びその制御内容］上
述した制御を行うための制御系の概略構成を図５のブロ
ック図に示す。ＣＰＵ等によるマイクロコンピュータ構
成の制御回路３３にはポリゴンミラー２３を回転駆動さ
せるためのポリゴンモータ３４に対するポリゴンモータ
駆動回路３５が接続されている。また、各光源ユニット
２１における半導体レーザ３６を駆動するための半導体
レーザ駆動回路３７に対してはビデオデータ制御回路３
８、画素クロック発生回路３９を介して制御回路３３が
接続されている。ここに、制御回路３３に対してはプリ
ントモード切替え信号（モード選択信号）が入力され、
制御回路３３からはポリゴンモータ駆動回路３５に対し
てポリゴンモータ回転制御信号が出力され、画素クロッ
ク発生回路３９に対してはクロック周波数設定信号が出
力され、画素クロック発生回路３９からビデオデータ制
御回路３８に対しては画素クロックが出力され、ビデオ
データ制御回路３８から半導体レーザ駆動回路３７に対
しては画素クロックに応じてビデオ信号が出力される構
成とされている。なお、特に図示しないが、制御回路３
３からは搬送速度（＝感光体線速）の切替えを行う搬送
モータ制御信号が出力される。
【００３６】ここに、フルカラーモード（複数色モー
ド）時のポリゴンモータ３４の回転数をＲ［rpm］ 、画
素クロック周波数をＦ［ＭＨｚ］、感光体線速をＮ［mm
／s］、記録密度をＤ［dpi］とする。また、光源ユニッ
ト２１Ｋの出力可能な光ビーム数をｍ（ｍは２以上の整
数）、光源ユニット２１Ｙ，２１Ｍ，２１Ｃの出力可能
な光ビーム数をｎ（ｎはｍ＞ｎであって、１以上の整
数）とする。
【００３７】モードに応じた動作制御を図６に示す概略
フローチャート参照して説明する。プリント動作に先立
ち、プリントモード切替信号からプリントモードを読み
込む。なお、このプリントモード切替信号は画像形成す
べき画像信号の属性、例えば、白黒２値データ等に応じ
て自動的に設定されるようにしてもよい。ここに、プリ
ントモードが感光体線速Ｎ［mm／s］なる複数色モード
（フルカラーモード）であれば、単色用光源（ここで
は、光源ユニット２１Ｋの半導体レーザ）による光ビー
ム数を残りの複数色ビーム数（ここでは、光源ユニット
２１Ｙ，２１Ｍ，２１Ｃの光ビーム数ｎ）と同じ数であ
るｎ本に設定する。さらに、ポリゴンモータ３４、従っ
て、ポリゴンミラー２３の回転数をＲ［rpm］に設定
し、画素クロック周波数をＦ［ＭＨｚ］に設定し、図４
（ａ）に示したような状態で画像形成動作を行わせる。
【００３８】一方、プリントモードが感光体線速Ｍ［mm
／s］（ただし、Ｍ≧Ｎ）、記録密度をＤ′［dpi］なる
単色モード（黒色モード）であれば、単色用光源（ここ
では、光源ユニット２１Ｋの半導体レーザ）による光ビ
ーム数をその最大数ｍに設定する。この処理がビーム数
切替手段の機能として実行される。さらに、ポリゴンモ
ータ３４、従って、ポリゴンミラー２３の回転数をＲ＊
(ｎ／ｍ)＊(Ｍ／Ｎ）＊(Ｄ′／Ｄ）［rpm］に設定し、
画素クロック周波数をＦ＊(ｎ／ｍ)＊(Ｍ／Ｎ）＊(Ｄ′
／Ｄ）2［ＭＨｚ］に設定し、図４（ｂ）に示したよう
な状態で画像形成動作を行わせる。この結果、ポリゴン
ミラー回転数、画素クロック周波数を上げなくても搬送
速度（＝感光体線速）をｍ／ｎ倍まで上げることが可能
となり（記録密度一定時）、単色モード（黒色モード）
よる画像形成動作を複数色モード（フルカラーモード）
に比して高速に行わせることができる。
【００３９】［光源ユニットの構成例］光源ユニット２
１Ｙ，２１Ｍ，２１Ｃの構成例を図７、光源ユニット２
１Ｋの構成例を図８に示す。
【００４０】これらの光源ユニット２１Ｙ，２１Ｍ，２
１Ｃと光源ユニット２１Ｋとは、光源である半導体レー
ザ３６の数が異なるだけで、基本的には同じ構造ユニッ
トとされている。ここでは、光源ユニット２１Ｋの構成
例について説明する。制御基板４０に搭載される汎用の
２個の半導体レーザ３６Ｋは、アルミダイキャスト製の
支持部材４１の裏側に主走査方向に僅かな間隔をあけて
並列させて形成された嵌合穴４１ａに各々圧入されて支
持されている。これらの２個の半導体レーザ３６Ｋと対
で設けられた２個のコリメートレンズ４２Ｋは、各々の
半導体レーザ３６Ｋの発散光束が平行光束となるように
光軸方向の位置を合せ、また、所定のビーム射出光とな
るように主走査、副走査方向を合せ、支持部材４１にお
いて嵌合穴４１ａと対に形成されたＵ字状の支持部４１
ｂとの隙間に接着剤を充填し固定される。このような支
持部材４１は透過穴４３ａを有するフランジ４３に取付
けられる。フランジ４３において透過穴４３ａ前方には
ビーム形状整形用のアパーチャ部材４４が取付けられ
る。
【００４１】ここに、２個の半導体レーザ３６Ｋとコリ
メートレンズ４２Ｋとは、図９（ａ）に断面して示すよ
うに、その射出軸ａに対して対称に配置され、２個の半
導体レーザ３６Ｋ間の間隔Ｄに対して２個のコリメート
レンズ４２Ｋ間の間隔ｄを小さく（Ｄ＞ｄ）設定してい
る（つまり、２個のコリメートレンズ４２Ｋの光軸を射
出軸ａ側に偏心させて配置し、支持部材４１のＵ字状の
支持部４１ｂに接着剤で固定している）。これにより、
各半導体レーザ３６Ｋからの光ビームは、対応するコリ
メートレンズ４２Ｋにより各々交叉する方向に角度αを
有して射出される。
【００４２】ここに、フランジ４３は、射出軸ａをホル
ダ４５の回転基準となる円筒部４５ａの中心に合せてこ
のホルダ４５の裏面に設けた基準面に密着固定される。
また、このホルダ４５内には後述する３ビーム用、４ビ
ーム用の光源ユニットの場合に有用なビーム合成プリズ
ム４６が内蔵されている。
【００４３】また、光学ハウジング３１においては、光
学ユニット２１Ｋをホルダ４５の円筒部４５ａにおいて
回動調整自在に支持するブラケット４７が設けられてい
る。このブラケット４７には円筒部４５ａを貫通させる
貫通穴４７ａが形成され、スプリング４８を通して圧縮
し、押え部材４９をつば部４５ｂに引っ掛けて圧縮力に
より側壁に当接支持させる。また、スプリング４８の一
端を押え部材４９の穴に嵌合させ、他端を係止部材５０
に係止させることにより、時計回りのねじり力を発生さ
せ、ブラケット４７に形成された回転止め部４７ａをピ
ッチ調整ねじ５１に突き当てて、このピッチ調整ねじ５
１により光軸ａ回りの回転調整を可能としている。
【００４４】ここで、図９（ｂ）に示すように、2個の
半導体レーザ３６Ｋは射出軸ａを回転中心として主走査
方向から副走査方向に角度θだけ傾けて設置されるが、
この傾け量をピッチ調整ねじ５１により調整することに
より、感光体３Ｋ上における２本の光ビーム３２Ｋ間の
副走査方向のビームスポット間隔（副走査書込密度）を
調整できる。これにより、単色モード（黒色モード）時
において、高密度化を図ることも簡単に実現できる。
【００４５】このような光源ユニット２１Ｋは、光源ユ
ニット２１Ｙ，２１Ｍ，２１Ｃに対して半導体レーザ３
６の個数等が異なるだけでほぼ同一構造ユニットである
ので、黒用に光源ユニット２１Ｙ，２１Ｍ，２１Ｃと同
一の半導体レーザ個数とした光源ユニットを用いてなる
既存機に対して、光源ユニット２１Ｋのみを交換取付け
すればよく、簡単に本実施の形態例の構成に変更でき
る。
【００４６】［各種変形例］ ａ．光源ユニットに関して 本実施の形態では、光走査装置５Ｋの出力可能な光ビー
ム数ｍをｍ＝２とし、他の光走査装置５Ｙ，５Ｍ，５Ｃ
の出力可能なビーム数ｎをｎ＝１としたが、ｍ＞ｎなる
関係にあればよく、例えば、ｍ＝３，ｎ＝２又は１、ｍ
＝４，ｎ＝３，２又は１、といったような関係であって
もよい。
【００４７】ここに、光ビーム数を３とする場合には光
源ユニット２１を例えば図１０のように構成し、光ビー
ム数を４とする場合には光源ユニット２１を例えば図１
１のように構成すればよい。基本的には、図７に示した
光源ユニット２１Ｋの構成に対して半導体レーザ３６の
個数、支持部材４１の個数、アパーチャ部材４４の形状
が異なるだけで、何れも同一構造のユニットとされてい
るので、適宜交換取付けすればよいものとなる。
【００４８】ここに、光ビーム数を４とする場合の光源
ユニット２１におけるピッチ調整について図１１及び図
１２を参照して説明する。光ビーム数を２とする場合に
対して、付加された２つの半導体レーザ３６はビーム合
成プリズム４６によりその射出軸が射出軸ａと一致する
ように合成されて４本の光ビームが隣接した状態で射出
される。なお、ビーム合成プリズム４６はフランジ４３
の取付け前にホルダ４５内に嵌合固定される。このよう
な構成下に、付加された２つの半導体レーザ３６に関す
る副走査方向のビームスポット間隔（副走査書込密度）
は前述した場合と同様に調整できる。ここに、前述の２
つの半導体３６と付加された２つの半導体レーザ３６と
は光ビームのスポット間隔Ｌが同じであるので、射出軸
ａを回転中心として主走査方向から副走査方向への傾け
量を、前者ではθ１、後者ではθ２の如く、異ならせて
設定することにより、図１２に示すように、感光体３面
上での４つの光ビームによるビームスポット（ＬＤ１−
Ｌ，ＬＤ１−Ｒ，ＬＤ２−Ｌ，ＬＤ２−Ｒ）を副走査方
向に等間隔のピッチＰ（副走査書込密度）となるように
調整することができる。
【００４９】ｂ．タンデム型の全体構成に関して 本実施の形態では、フルカラーレーザプリンタの構成と
して、複数個の感光体３Ｙ，３Ｍ，３Ｃ，３Ｋを水平方
向に並設させたが、例えば、図１３に示すように複数個
の感光体３Ｙ，３Ｍ，３Ｃ，３Ｋを垂直方向に並設させ
た構成であってもよい。或いは、これらの感光体３Ｙ，
３Ｍ，３Ｃ，３Ｋから転写紙に直接転写させることな
く、例えば、図１４に示すように、一旦中間転写ベルト
５２上に各色トナー像を転写させた後、転写紙上に転写
させる構成であってもよい。変形例等を含むこれらの全
体構成において、Ｙ，Ｍ，Ｃ，Ｋの配列順序は図示例に
限らず任意であり、また、必ずしもＹ，Ｍ，Ｃ，Ｋの4
種類の組合せに限らず、２個以上であればよく、５個以
上であってもよい。さらには、単色モード用も必ずしも
黒色に限らず、用途等によっては任意の１色を用い得
る。
【００５０】ｃ．偏向器の構成例 本実施の形態では、１つのポリゴンミラー２３を４個の
光走査装置５Ｙ，５Ｍ，５Ｃ，５Ｋで共用するようにし
たが、例えば、図１５に示すように、２個のポリゴンミ
ラー２３ａ，２３ｂを設け、光走査装置５Ｙ，５Ｍでポ
リゴンミラー２３ａを共用し、光走査装置５Ｃ，５Ｋで
ポリゴンミラー２３ｂを共用するようにしてもよい。或
いは、略図的に示す図１３のように、各光走査装置５
Ｙ，５Ｍ，５Ｃ，５Ｋ毎にポリゴンミラー２３Ｙ，２３
Ｍ，２３Ｃ，２３Ｋを個別に備えるようにしてもよい。
ポリゴンミラーの数が多いほど、光路投影面の重なりが
少なくなり、各光走査装置５Ｙ，５Ｍ，５Ｃ，５Ｋ毎に
独立的な構成となるため、その配置等の設計が容易とな
る。また、単色で画像形成を行う光走査装置のみ高速対
応のポリゴンモータとすることもできる。
【００５１】
【発明の効果】本発明によれば、光走査装置の内、単色
の画像信号に基づき画像形成する一の光走査装置自身の
出力可能な光ビーム数が他の光走査装置の出力可能な光
ビーム数よりも多くしたので、単色モード時には一の光
走査装置においてより多くの光ビームを用いて光走査を
行うことで高速化或いは高密度化を図ることができ、こ
の際、他の光走査装置側は全く関係なく機械的或いは電
気的な可動部分を含むことなく実現できる。この結果、
複数色モードと単色モードとの混在モードにおいても、
可動部分を含まないため、タイムラグを生ずることな
く、モード切替えに伴う速度低下を回避できる。また、
光走査装置と被照射面とが常に１対１の対応関係にある
ため、被照射面に対する光ビームの入射角の設定が有利
であり、被照射面における光ビームの走査線の曲がりも
小さくすることができる。同時に、複数色モード時でも
単色モード時でも、各々、専用の色用の画像信号のみを
扱えばよく、信号処理・制御を比較的容易にすることが
できる。さらに、基本的には、各光走査装置の光ビーム
数、従って、光源ユニットのみを変更すればよく、既存
機への適用も容易に可能となる。
【００５２】また、請求項７記載の発明によれば、画素
クロックに応じて変調された光ビームを被走査面に対し
て回転駆動により偏向走査させる偏向器を備え、複数色
モードと単色モードとの選択に応じたモード切替え時
に、偏向器の回転数と画素クロックの周波数との少なく
とも一方を変更切替えするようにしたので、単色モード
時の搬送速度や記録密度の切替えに応じて自在に対処で
きる。
【００５３】請求項８記載の発明によれば、回転駆動さ
れて光ビームを被走査面に対して偏向走査させる偏向器
を各光走査装置毎に備えるので、各光走査装置毎に独立
した構成とすることができる。
【００５４】請求項９記載の発明によれば、回転駆動さ
れて光ビームを被走査面に対して偏向走査させる偏向器
の数が光走査装置の数より少ないので、偏向器を共用し
た部品点数の少ない構成とすることができる。
【００５５】請求項１０記載の発明によれば、単色用の
一の光走査装置が黒色用であるので、文書情報等の場合
の大半を占める黒色画像の場合の画像形成を高速化或い
は高密度化できる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施の形態のタンデム型フルカラー
レーザプリンタの全体構成を示す概略正面図である。
【図２】光走査装置の基本構成を示す斜視図である。
【図３】光走査装置全体の構成を示す斜視図である。
【図４】本実施の形態の基本原理を略図的に示す模式図
である。
【図５】制御系の概略構成を示すブロック図である。
【図６】モードに応じた動作制御例を示すフローチャー
トである。
【図７】１光源の光源ユニットの構成例を示す分解斜視
である。
【図８】２光源の光源ユニットの構成例を示す分解斜視
である。
【図９】（ａ）は２光源の光源ユニットの構成を示す水
平断面図、（ｂ）はそのピッチ調整を示す説明図であ
る。
【図１０】３光源の光源ユニットの構成例を示す分解斜
視である。
【図１１】４光源の光源ユニットの構成例を示す分解斜
視である。
【図１２】４ビームのスポット間隔調整を示す説明図で
ある。
【図１３】全体構成の変形例を示す概略正面図である。
【図１４】全体構成の他の変形例を示す概略正面図であ
る。
【図１５】２個のポリゴンミラーを用いた変形例を示す
斜視図である。
【符号の説明】
３ 被走査面 ５Ｋ 一の光走査装置 ５Ｙ，５Ｍ，５Ｃ 他の光走査装置 ２３ 偏向器 ３２ 光ビーム
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.7 識別記号 ＦＩ テーマコート゛(参考） Ｇ０３Ｇ 21/00 ３８４ Ｂ４１Ｊ 3/00 Ｂ ５Ｃ０７２ Ｈ０４Ｎ 1/04 Ｈ０４Ｎ 1/04 Ｄ 1/113 １０４Ａ Ｆターム(参考） 2C262 AA05 AA17 AB09 AB19 DA16 EA03 EA06 EA10 EA17 GA36 GA40 GA45 GA47 2C362 AA12 AA14 AA16 BA51 BA53 BA57 BA61 BA66 BA71 CA33 CA39 CB02 CB07 CB08 CB14 2H027 ED06 EE07 EF06 FA28 FA35 ZA07 2H030 AA05 AB02 AD08 BB02 BB12 2H045 AA01 BA22 BA34 DA02 5C072 AA03 BA03 BA19 CA06 HA02 HA06 HA13 JA07 QA14 TA04 XA01 XA05

Claims (10)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】 複数色の画像信号に基づき光走査する光
    走査装置を備えた画像形成装置において、 前記光走査装置の内、単色の画像信号に基づき画像形成
    する一の光走査装置の出力可能な光ビーム数をそれ以外
    の色の画像信号に基づき画像形成する他の光走査装置の
    出力可能な光ビーム数より多くしたことを特徴とする画
    像形成装置。
  2. 【請求項２】 各色毎に設定された複数の被照射面と、
    各被照射面に対し１対１の関係で設けられ、各被照射面
    を対応する色の画像信号に応じた光ビームにより光走査
    する光走査装置とを備えた画像形成装置において、 前記光走査装置の内、単色の画像信号に基づき画像形成
    する一の光走査装置の出力可能な光ビーム数をそれ以外
    の色の画像信号に基づき画像形成する他の光走査装置の
    出力可能な光ビーム数より多くしたことを特徴とする画
    像形成装置。
  3. 【請求項３】 複数色の画像信号に基づく画像を出力さ
    せる複数色モードと、単色の画像信号に基づく画像を出
    力させる単色モードとを選択自在に有し、単色モード選
    択時には、前記一の光走査装置により前記他の光走査装
    置の出力可能な光ビーム数より多い光ビーム数の光ビー
    ムを用いて対応する被照射面を光走査することを特徴と
    する請求項１又は２記載の画像形成装置。
  4. 【請求項４】 複数色の画像信号に基づく画像を出力さ
    せる複数色モードと、単色の画像信号に基づく画像を出
    力させる単色モードとを選択自在に有し、複数色モード
    選択時には、前記一の光走査装置により前記他の光走査
    装置が出力する光ビーム数と同じ光ビーム数の光ビーム
    を用いて対応する被照射面を光走査することを特徴とす
    る請求項１，２又は３記載の画像形成装置。
  5. 【請求項５】 複数色の画像信号に基づく画像を出力さ
    せる複数色モードと、単色の画像信号に基づく画像を出
    力させる単色モードとを選択自在に有し、複数色モード
    と単色モードとの選択に応じて前記一の光走査装置で光
    走査に用いる光ビーム数を切替えるビーム数切替手段を
    備えることを特徴とする請求項１，２，３又は４記載の
    画像形成装置。
  6. 【請求項６】 前記ビーム数切替手段は、画像形成する
    画像信号の属性に応じたモード切替信号に基づき光ビー
    ム数を切替えることを特徴とする請求項５記載の画像形
    成装置。
  7. 【請求項７】 画素クロックに応じて変調された光ビー
    ムを被走査面に対して回転駆動により偏向走査させる偏
    向器を備え、複数色モードと単色モードとの選択に応じ
    たモード切替え時に、前記偏向器の回転数と前記画素ク
    ロックの周波数との少なくとも一方を変更切替えするよ
    うにしたことを特徴とする請求項３，４，５又は６記載
    の画像形成装置。
  8. 【請求項８】 回転駆動されて光ビームを被走査面に対
    して偏向走査させる偏向器を各光走査装置毎に備えるこ
    とを特徴とする請求項１ないし７の何れか一に記載の画
    像形成装置。
  9. 【請求項９】 回転駆動されて光ビームを被走査面に対
    して偏向走査させる偏向器の数が光走査装置の数より少
    ないことを特徴とする請求項１ないし７の何れか一に記
    載の画像形成装置。
  10. 【請求項１０】 単色用の一の光走査装置が黒色用であ
    ることを特徴とする請求項１ないし９の何れか一に記載
    の画像形成装置。
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