(57)【要約】【課題】光源として面発光レーザアレイを用い、この光源から射出された光により被走査面を走査する光走査装置であって、光出力範囲が狭いことに対応した光走査装置、これを有する複写機、ファクシミリ、プリンタ、光プロッタ等の画像形成装置、かかる面発光レーザアレイを用いた光走査方法の提供。【解決手段】複数の面発光レーザ素子が配列された面発光レーザアレイ１１１Ｋと、面発光レーザアレイ１１１Ｋから射出された光を透過する、光透過率が互いに異なる複数の光量調整素子と、この複数の光量調整素子のうちの１つを面発光レーザアレイ１１１Ｋから射出された光の光路中の所定位置に配置する光量調整素子切換手段１１４Ｋとを用いる。【選択図】図５
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数の面発光レーザ素子が配列された面発光レーザアレイと、
この面発光レーザアレイから射出された光により被走査面を走査するために同面発光レーザアレイから射出された光を前記被走査面に導く複数の光学素子を有する光学系と、
光透過率が互いに異なる複数の光量調整素子と、
この複数の光量調整素子のうちの１つを前記面発光レーザアレイから射出された光の光路中の所定位置に配置する光量調整素子切換手段とを有する光走査装置。
【請求項２】
請求項１記載の光走査装置において、
前記複数の光学素子は前記面発光レーザアレイから射出された光をカップリングするカップリングレンズを含み、
前記複数の光量調整素子のうち前記光量調整素子切換手段によって前記所定位置に配置された光量調整素子の入射面と出射面とのうちの少なくとも一面は、前記面発光レーザアレイから射出された光のうち前記カップリングレンズの光軸に沿って同所定位置を通る光に垂直な面に対して、所定の角度θ（≠０）傾いていることを特徴とする光走査装置。
【請求項３】
請求項１または２記載の光走査装置において、
前記光量調整素子の入射面と出射面とのうちの少なくとも一面は、光透過率を調整するための金属コーティングを施されていることを特徴とする光走査装置。
【請求項４】
請求項３記載の光走査装置であって、請求項２記載の光走査装置に従属する光走査装置において、
前記金属コーティングは、前記所定の角度θ傾いている面に施されていることを特徴とする光走査装置。
【請求項５】
請求項１ないし４のいずれか１つに記載の光走査装置において、
前記光量調整素子はウェッジ型プリズムであることを特徴とする光走査装置。
【請求項６】
請求項１ないし５のいずれか１つに記載の光走査装置であって、請求項２記載の光走査装置に従属する光走査装置において、
前記複数の光学素子は、前記面発光レーザアレイから射出された光の太さを制限してから同光を走査する走査手段に進入させるための、同光の太さを制限する開口を有する第１のアパーチャを含み、
前記所定位置は、第１のアパーチャに隣り、第１のアパーチャを経た光が進入する位置であり、
前記面発光レーザアレイから射出された光のうち前記カップリングレンズの光軸に沿って前記所定位置を通る光が通る平面であって、前記垂直な面に対する同光量調整素子の角度をθとする平面上における、前記開口の、同垂直な面に平行な方向における径をφとし、
前記平面上における、前記開口の縁から前記所定位置を占める前記光量調整素子までの、前記面発光レーザアレイから射出された光のうち同開口を経た光の光路に沿った最短距離をｄとしたとき、
θは、φ／ｄ≦ｔａｎ（２θ）を満たすことを特徴とする光走査装置。
【請求項７】
請求項６記載の光走査装置において、
第１のアパーチャは黒色の塗装及び／又は荒らし加工が施されていることを特徴とする光走査装置。
【請求項８】
請求項６または７記載の光走査装置において、
前記平面上において、第１のアパーチャは、前記垂直な面に対して、−θ側に傾いていることを特徴とする光走査装置。
【請求項９】
請求項１ないし８の何れか１つに記載の光走査装置であって、請求項２記載の光走査装置に従属する光走査装置において、
前記複数の光学素子は、前記面発光レーザアレイから射出された光であって前記所定位置に配置された前記光量調整素子を経た光を透過するシリンドリカルレンズを含み、
前記所定位置は、前記シリンドリカルレンズに隣り、同所定位置に配置された前記光量調整素子を経た光が同シリンドリカルレンズに進入する位置であり、
前記所定位置に配置された前記光量調整素子を経た光のうち前記カップリングレンズの光軸に沿う光が通る平面であって、前記垂直な面に対する同光量調整素子の角度をθとする平面上における、前記シリンドリカルレンズの径をａとし、
前記所定位置に配置された前記光量調整素子を経た光のうち前記カップリングレンズの光軸に沿う光に沿った同光量調整素子から前記シリンドリカルレンズまでの距離をｂとしたとき、
θは、（ａ／２）／ｂ≦ｔａｎ（２θ）を満たすことを特徴とする光走査装置。
【請求項１０】
請求項９記載の光走査装置において、
前記所定位置に配置された前記光量調整素子を経た光のうち前記カップリングレンズの光軸に沿う光が前記シリンドリカルレンズの光学面のうち同光量調整素子側の面に交わる位置から、同面の中心までのズレ量がΔとなるように、同シリンドリカルレンズを前記平面上における−θ側にずらして配置し、
θは、（ａ／２−Δ）／ｂ≦ｔａｎ（２θ）を満たすことを特徴とする光走査装置。
【請求項１１】
請求項９または１０記載の光走査装置において、
前記シリンドリカルレンズの入射面及び／又は出射面は反射防止コーティングを施されていることを特徴とする光走査装置。
【請求項１２】
請求項９ないし１１の何れか１つに記載の光走査装置において、
前記シリンドリカルレンズの入射面及び／又は出射面のうちの有効領域外の部分は荒らし加工及び／又は不連続な凹凸形状を施されていることを特徴とする光走査装置。
【請求項１３】
請求項１ないし１２の何れか１つに記載の光走査装置において、
前記複数の光学素子は、前記所定位置に配置された前記光量調整素子によって反射された光であって前記被走査面側に向かう光を遮断することで同光が前記被走査面外に導かれるようにする第２のアパーチャを含むことを特徴とする光走査装置。
【請求項１４】
請求項１ないし１３の何れか１つに記載の光走査装置において、
前記複数の光学素子は、前記面発光レーザアレイから射出された光により被走査面を走査するために光の透過性を利用する光学素子であって入射面又は反射面が平面である光学素子を含み、
当該平面の少なくとも１つは反射防止コーティングを施されていることを特徴とする光走査装置。
【請求項１５】
請求項１ないし１４の何れか１つに記載の光走査装置において、
前記複数の光量調整素子のうちの少なくとも１つは、ガラス材あるいはプラスチック材に増反射コーティングが施された素子、又は、光吸収型の素子、又は、ガラス材あるいはプラスチック材であることを特徴とする光走査装置。
【請求項１６】
請求項１ないし１５の何れか１つに記載の光走査装置において、
前記複数の光量調整素子は、入射面と出射面とが平面であることを特徴とする光走査装置。
【請求項１７】
請求項１ないし１６の何れか１つに記載の光走査装置において、
前記光量調整素子切換手段は、前記複数の光量調整素子を保持した保持部材と、この保持部材を、回転駆動することで、又は、平行駆動することで、同複数の光量調整素子のうちの１つを前記所定位置に配置する駆動手段とを有することを特徴とする光走査装置。
【請求項１８】
請求項１ないし１７の何れか１つに記載の光走査装置において、
前記光量調整素子切換手段は、前記複数の光量調整素子のうち、前記被走査面の移動速度に応じて、同移動速度に対応した１つの光量調整素子を前記所定位置に配置することを特徴とする光走査装置。
【請求項１９】
請求項１ないし１８の何れか１つに記載の光走査装置において、
前記複数の光学素子は、前記面発光レーザアレイから射出された光により被走査面を走査するために同光を偏向する偏向光学素子を含み、
この偏向光学素子は、複数の反射面を備えた回転多面鏡、又は、反射面が振動する振動素子であり、
前記被走査面の移動速度に応じて、前記偏向光学素子による、前記面発光レーザアレイから射出された光の反射周期を変動させることを特徴とする光走査装置。
【請求項２０】
請求項１ないし１９の何れか１つに記載の光走査装置と、前記被走査面を構成し前記走査光によって潜像を形成される像担持体とを有する画像形成装置。
【請求項２１】
請求項２０記載の画像形成装置において、前記光走査装置を複数有することを特徴とする画像形成装置。
【請求項２２】
複数の面発光レーザ素子が配列された面発光レーザアレイと、
この面発光レーザアレイから射出された光により被走査面を走査するために同面発光レーザアレイから射出された光を前記被走査面に導く複数の光学素子を有する光学系と、
光透過率が互いに異なる複数の光量調整素子と、
この複数の光量調整素子のうちの１つを前記面発光レーザアレイから射出された光の光路中の所定位置に配置する光量調整素子切換手段とを用いる光走査方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、光源から射出された光により被走査面を走査する光走査装置であって、光源として面発光レーザアレイを備えた光走査装置、これを有する複写機、ファクシミリ、プリンタ、光プロッタ等の画像形成装置、かかる面発光レーザアレイを用いた光走査方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来より、複写機、ファクシミリ、プリンタ、光プロッタ等の画像形成装置に備えられ、形成すべき画像に対応した情報に基づいて光源から光を射出し、射出された光によって像担持体上の被走査面を走査する光走査装置が知られている（たとえば〔特許文献１〕〜〔特許文献３〕参照）。このような光走査装置には、光源から射出された光を被走査面に導く光学系が備えられている。
【０００３】
この光学系は、たとえば、ポリゴンミラー等の偏向器、シリンドリカルレンズ、走査レンズといった各種光学素子によって構成されているが、各光学素子には、光の透過率、反射率等の光学特性にばらつきがあるとともに、各光学素子への光の入射角によっても光学特性は変化し、また各光走査装置間で各光学素子の設置位置を完全に同一にすることが困難であるなどの理由により、同一構成の光走査装置であっても、光源の発光光量に対する被走査面の走査光量の割合言い換えると光利用効率にばらつきがある。
【０００４】
光利用効率のばらつきは、走査光量のばらつき、さらには画質のばらつきの原因となり得るため、高画質の画像形成の要求に反する。そこで、走査光量のばらつきを低減するため、光源の発光光量にある程度の幅を持たせ、発光光量を調整することで走査光量を均一化させる技術が提案されている。
【０００５】
ところが、かかる技術を用いると、光利用効率が高い装置においては発光光量を小さくすることとなるが、発光光量を小さくすると、ドループ特性が悪くなるなどして光源の発光特性が不安定になることがある。光源の発光特性が不安定になると、発光光量のムラ、ビームスポット系の劣化等が生じ、これによって出力画像に影響を与えてしまう。
【０００６】
これに対し、光利用効率そのもののばらつきを低減可能とする技術が知られており、その１つとして、たとえばシリンドリカルレンズなどの光学素子の光透過率を低下させることで光利用効率のばらつきを低減する技術がある（たとえば〔特許文献１〕参照）。光利用効率そのもののばらつきが抑制されれば、光源の発光特性が不安定になる程度にまで光源の発光光量を小さくする必要がなくなり得るため、出力画像に与える影響の低減が期待されるとともに、走査光量のばらつきの抑制も期待される。
【０００７】
一方、かかる画像形成装置において、感光体等の像担持体の移動速度を積極的に変化させ、プロセス速度等といわれる画像形成速度を変化させる技術が知られている。すなわち、たとえば、かかる画像形成装置において、ＯＨＰシート、厚紙に画像形成を行う場合に、普通紙に画像を形成する場合よりも、画像形成速度を低下させる技術が知られている（たとえば〔特許文献２〕、〔特許文献３〕参照）。このような技術は、たとえばＯＨＰシートに画像を形成する場合に、鮮やかな画像が得られ、また光沢度が向上するという利点があり、とくに、イエロー、マゼンタ、シアン、ブラック等の異なる色によって形成されたトナー像を重ね合わせてカラー画像を形成する場合には、画像形成速度の低下により、各色のトナーを十分に溶解してトナーの境界面の反射が起こらないようにして色の濁りを防ぎ鮮やかな画像を得るのに適している。
【０００８】
このように、画像形成速度を変化させるために像担持体の移動速度を変化させる技術にあっては、かかる移動速度の変化に応じて、像担持体の露光量を調整することが、画像品質の低下防止のために重要である。たとえば、像担持体の回転速度を１／２あるいは１／３に落としたときには、光源の発光光量や発光時間を落としてトータルでの発光量を１／２倍あるいは１／３倍にすることが求められる。そこで、かかる露光量の調整のために、光走査装置において、光源の発光光量を調整する技術（たとえば〔特許文献２〕参照）、ポリゴンミラーを間欠的に利用する技術（たとえば〔特許文献３〕参照）が提案されている。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
しかし、これらの技術では、たとえば前者の技術では上述の技術と同様にドループ特性が悪化する場合があり、また後者の技術では像担持体の移動速度の変化の程度によってポリゴンミラーの間欠的利用では対応できない場合があるなど、像担持体の移動速度の変化に対応できない場合があるため、更なる技術の開発が求められていた。
【００１０】
特に、光源として、複数の面発光レーザ素子が配列された面発光レーザアレイを用いると、光出力範囲が狭いためにそのような問題が生じやすい。
また、面発光レーザアレイを光源として用いると、光出力範囲が狭いために、次のような問題も生じる。すなわち、シェーディング特性を補正する場合の問題、像担持体の経時劣化、環境変化に対応する場合の問題である。
シェーディング特性とは、ポリゴンミラーや光学素子の光学特性に起因する、主走査方向中央部と端部とでの露光強度の不均一である。この不均一は、かかる光学特性と上述の光利用効率との積によって生じるため、比較的大きい。シェーディング特性を補正するには、かかる比較的大きな不均一を打ち消すように、光源の出力を変化させる必要があるが、光出力範囲が狭いと、かかる不均一を十分に打ち消すだけの出力が得られない。
像担持体の経時劣化、環境変化について説明すると、光源の出力は、装置組み立て後に光利用効率等を考慮して決定されるが、かかる出力は、装置が実際に使用されている状態に応じて、像担持体の経時劣化、環境変化を考慮して調整する必要がある。このような調整はたとえばいわゆるプロセスコントロールにより行われる。ところが、光出力範囲が狭いと、かかる調整が十分に行われないこととなる。
【００１１】
なお、本発明者らが鋭意研究したところ、光透過率の異なる、ＮＤフィルタなどといわれる光量調整素子を複数用い、像担持体の移動速度の変化に応じて、適した光透過率の光量調整素子を選択し、選択した光量調整素子を光源から像担持体に至る光路中に進入させることで露光量を調整すれば、次のような問題はあるものの、像担持体の移動速度の変化に対応可能となることがわかった（なお、光走査装置と異なる分野においては、光透過率の異なる光量調整素子を選択的に用いる技術は知られている（たとえば〔特許文献４〕参照））。
すなわち、単に光量調整素子を光路中に配置すると、光路中に配置した光量調整素子によって生じた反射光が画像形成に影響を与える可能性がある。光走査装置では、光源から射出された光の強度を検知することで光源の発光量を制御する技術が用いられることがあり、このような技術を用いた場合に、光量調整素子によって生じた反射光が光源から射出された光とともに検知されると、発光量の制御精度が低下し、画像ムラなどが生じて画質に影響を与えることとなり、問題である。また、かかる反射光が像担持体に入射すると、いわゆるゴースト像が形成されてしまい、画質に影響を与えることとなり、問題である。なおこのような問題は、上述した、シリンドリカルレンズなどの光学素子の光透過率を低下させる技術においても、この光学素子における反射光によって同様に生じ得る。
よって、光透過率の異なる光量調整素子を選択的に用いる場合には、このような問題を考慮することが望ましい。
【００１２】
本発明は、光源として面発光レーザアレイを用い、この光源から射出された光により被走査面を走査する光走査装置であって、光出力範囲が狭いことに対応した光走査装置、またこれに加えて、複数の光量調整素子を選択的に用いる場合に、光量調整素子による反射光が外乱となり画質に与える影響を考慮した光走査装置、これを有する複写機、ファクシミリ、プリンタ、光プロッタ等の画像形成装置、かかる面発光レーザアレイを用いた光走査方法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】
上記目的を達成するため、請求項１記載の発明は、複数の面発光レーザ素子が配列された面発光レーザアレイと、この面発光レーザアレイから射出された光により被走査面を走査するために同面発光レーザアレイから射出された光を前記被走査面に導く複数の光学素子を有する光学系と、光透過率が互いに異なる複数の光量調整素子と、この複数の光量調整素子のうちの１つを前記面発光レーザアレイから射出された光の光路中の所定位置に配置する光量調整素子切換手段とを有する光走査装置にある。
【００１４】
請求項２記載の発明は、請求項１記載の光走査装置において、前記複数の光学素子は前記面発光レーザアレイから射出された光をカップリングするカップリングレンズを含み、前記複数の光量調整素子のうち前記光量調整素子切換手段によって前記所定位置に配置された光量調整素子の入射面と出射面とのうちの少なくとも一面は、前記面発光レーザアレイから射出された光のうち前記カップリングレンズの光軸に沿って同所定位置を通る光に垂直な面に対して、所定の角度θ（≠０）傾いていることを特徴とする。
【００１５】
請求項３記載の発明は、請求項１または２記載の光走査装置において、前記光量調整素子の入射面と出射面とのうちの少なくとも一面は、光透過率を調整するための金属コーティングを施されていることを特徴とする。
【００１６】
請求項４記載の発明は、請求項３記載の光走査装置であって、請求項２記載の光走査装置に従属する光走査装置において、前記金属コーティングは、前記所定の角度θ傾いている面に施されていることを特徴とする。
【００１７】
請求項５記載の発明は、請求項１ないし４のいずれか１つに記載の光走査装置において、前記光量調整素子はウェッジ型プリズムであることを特徴とする。
【００１８】
請求項６記載の発明は、請求項１ないし５のいずれか１つに記載の光走査装置であって、請求項２記載の光走査装置に従属する光走査装置において、前記複数の光学素子は、前記面発光レーザアレイから射出された光の太さを制限してから同光を走査する走査手段に進入させるための、同光の太さを制限する開口を有する第１のアパーチャを含み、前記所定位置は、第１のアパーチャに隣り、第１のアパーチャを経た光が進入する位置であり、前記面発光レーザアレイから射出された光のうち前記カップリングレンズの光軸に沿って前記所定位置を通る光が通る平面であって、前記垂直な面に対する同光量調整素子の角度をθとする平面上における、前記開口の、同垂直な面に平行な方向における径をφとし、前記平面上における、前記開口の縁から前記所定位置を占める前記光量調整素子までの、前記面発光レーザアレイから射出された光のうち同開口を経た光の光路に沿った最短距離をｄとしたとき、θは、φ／ｄ≦ｔａｎ（２θ）を満たすことを特徴とする。
【００１９】
請求項７記載の発明は、請求項６記載の光走査装置において、第１のアパーチャは黒色の塗装及び／又は荒らし加工が施されていることを特徴とする。
【００２０】
請求項８記載の発明は、請求項６または７記載の光走査装置において、前記平面上において、第１のアパーチャは、前記垂直な面に対して、−θ側に傾いていることを特徴とする。
【００２１】
請求項９記載の発明は、請求項１ないし８の何れか１つに記載の光走査装置であって、請求項２記載の光走査装置に従属する光走査装置において、前記複数の光学素子は、前記面発光レーザアレイから射出された光であって前記所定位置に配置された前記光量調整素子を経た光を透過するシリンドリカルレンズを含み、前記所定位置は、前記シリンドリカルレンズに隣り、同所定位置に配置された前記光量調整素子を経た光が同シリンドリカルレンズに進入する位置であり、前記所定位置に配置された前記光量調整素子を経た光のうち前記カップリングレンズの光軸に沿う光が通る平面であって、前記垂直な面に対する同光量調整素子の角度をθとする平面上における、前記シリンドリカルレンズの径をａとし、前記所定位置に配置された前記光量調整素子を経た光のうち前記カップリングレンズの光軸に沿う光に沿った同光量調整素子から前記シリンドリカルレンズまでの距離をｂとしたとき、θは、（ａ／２）／ｂ≦ｔａｎ（２θ）を満たすことを特徴とする。
【００２２】
請求項１０記載の発明は、請求項９記載の光走査装置において、前記所定位置に配置された前記光量調整素子を経た光のうち前記カップリングレンズの光軸に沿う光が前記シリンドリカルレンズの光学面のうち同光量調整素子側の面に交わる位置から、同面の中心までのズレ量がΔとなるように、同シリンドリカルレンズを前記平面上における−θ側にずらして配置し、θは、（ａ／２−Δ）／ｂ≦ｔａｎ（２θ）を満たすことを特徴とする。
【００２３】
請求項１１記載の発明は、請求項９または１０記載の光走査装置において、前記シリンドリカルレンズの入射面及び／又は出射面は反射防止コーティングを施されていることを特徴とする。
【００２４】
請求項１２記載の発明は、請求項９ないし１１の何れか１つに記載の光走査装置において、前記シリンドリカルレンズの入射面及び／又は出射面のうちの有効領域外の部分は荒らし加工及び／又は不連続な凹凸形状を施されていることを特徴とする。
【００２５】
請求項１３記載の発明は、請求項１ないし１２の何れか１つに記載の光走査装置において、前記複数の光学素子は、前記所定位置に配置された前記光量調整素子によって反射された光であって前記被走査面側に向かう光を遮断することで同光が前記被走査面外に導かれるようにする第２のアパーチャを含むことを特徴とする。
【００２６】
請求項１４記載の発明は、請求項１ないし１３の何れか１つに記載の光走査装置において、前記複数の光学素子は、前記面発光レーザアレイから射出された光により被走査面を走査するために光の透過性を利用する光学素子であって入射面又は反射面が平面である光学素子を含み、当該平面の少なくとも１つは反射防止コーティングを施されていることを特徴とする。
【００２７】
請求項１５記載の発明は、請求項１ないし１４の何れか１つに記載の光走査装置において、前記複数の光量調整素子のうちの少なくとも１つは、ガラス材あるいはプラスチック材に増反射コーティングが施された素子、又は、光吸収型の素子、又は、ガラス材あるいはプラスチック材であることを特徴とする。
【００２８】
請求項１６記載の発明は、請求項１ないし１５の何れか１つに記載の光走査装置において、前記複数の光量調整素子は、入射面と出射面とが平面であることを特徴とする。
【００２９】
請求項１７記載の発明は、請求項１ないし１６の何れか１つに記載の光走査装置において、前記光量調整素子切換手段は、前記複数の光量調整素子を保持した保持部材と、この保持部材を、回転駆動することで、又は、平行駆動することで、同複数の光量調整素子のうちの１つを前記所定位置に配置する駆動手段とを有することを特徴とする。
【００３０】
請求項１８記載の発明は、請求項１ないし１７の何れか１つに記載の光走査装置において、前記光量調整素子切換手段は、前記複数の光量調整素子のうち、前記被走査面の移動速度に応じて、同移動速度に対応した１つの光量調整素子を前記所定位置に配置することを特徴とする。
【００３１】
請求項１９記載の発明は、請求項１ないし１８の何れか１つに記載の光走査装置において、前記複数の光学素子は、前記面発光レーザアレイから射出された光により被走査面を走査するために同光を偏向する偏向光学素子を含み、この偏向光学素子は、複数の反射面を備えた回転多面鏡、又は、反射面が振動する振動素子であり、前記被走査面の移動速度に応じて、前記偏向光学素子による、前記面発光レーザアレイから射出された光の反射周期を変動させることを特徴とする。
【００３２】
請求項２０記載の発明は、請求項１ないし１９の何れか１つに記載の光走査装置と、前記被走査面を構成し前記走査光によって潜像を形成される像担持体とを有する画像形成装置にある。
【００３３】
請求項２１記載の発明は、請求項２０記載の画像形成装置において、前記光走査装置を複数有することを特徴とする。
【００３４】
請求項２２記載の発明は、複数の面発光レーザ素子が配列された面発光レーザアレイと、この面発光レーザアレイから射出された光により被走査面を走査するために同面発光レーザアレイから射出された光を前記被走査面に導く複数の光学素子を有する光学系と、光透過率が互いに異なる複数の光量調整素子と、この複数の光量調整素子のうちの１つを前記面発光レーザアレイから射出された光の光路中の所定位置に配置する光量調整素子切換手段とを用いる光走査方法にある。
【発明の効果】
【００３５】
本発明は、複数の面発光レーザ素子が配列された面発光レーザアレイと、この面発光レーザアレイから射出された光により被走査面を走査するために同面発光レーザアレイから射出された光を前記被走査面に導く複数の光学素子を有する光学系と、光透過率が互いに異なる複数の光量調整素子と、この複数の光量調整素子のうちの１つを前記面発光レーザアレイから射出された光の光路中の所定位置に配置する光量調整素子切換手段とを有する光走査装置にあるので、所定位置に配置された光量調整素子により、被走査面の移動速度が変化する場合にもこの変化に対応して被走査面の露光量を調整可能であり、光源として面発光レーザアレイを用いて良好な画像形成に寄与することができる光走査装置を提供することができる。
【００３６】
前記複数の光学素子は前記面発光レーザアレイから射出された光をカップリングするカップリングレンズを含み、前記複数の光量調整素子のうち前記光量調整素子切換手段によって前記所定位置に配置された光量調整素子の入射面と出射面とのうちの少なくとも一面は、前記面発光レーザアレイから射出された光のうち前記カップリングレンズの光軸に沿って同所定位置を通る光に垂直な面に対して、所定の角度θ（≠０）傾いていることとすれば、所定位置に配置された光量調整素子による反射光が外乱となり画質に与える影響を抑制ないし防止するとともに、被走査面の移動速度が変化する場合にもこの変化に対応して被走査面の露光量を調整可能であり、光源として面発光レーザアレイを用いて良好な画像形成に寄与することができる光走査装置を提供することができる。
【００３７】
前記光量調整素子の入射面と出射面とのうちの少なくとも一面は、光透過率を調整するための金属コーティングを施されていることとすれば、所定位置に配置された、金属コーティングによって光量を良好に調整可能な光量調整素子により、被走査面の移動速度が変化する場合にもこの変化に対応して被走査面の露光量を調整可能であり、光源として面発光レーザアレイを用いて良好な画像形成に寄与することができる光走査装置を提供することができる。
【００３８】
前記金属コーティングは、前記所定の角度θ傾いている面に施されていることとすれば、所定位置に配置された、金属コーティングによって光量を良好に調整可能な光量調整素子による、反射光が外乱となり画質に与える影響を抑制ないし防止するとともに、被走査面の移動速度が変化する場合にもこの変化に対応して被走査面の露光量を調整可能であり、光源として面発光レーザアレイを用いて良好な画像形成に寄与することができる光走査装置を提供することができる。
【００３９】
前記光量調整素子はウェッジ型プリズムであることとすれば、所定位置に配置された光量調整素子により、色滲みを高度に抑制することができるとともに、被走査面の移動速度が変化する場合にもこの変化に対応して被走査面の露光量を調整可能であり、光源として面発光レーザアレイを用いて良好な画像形成に寄与することができる光走査装置を提供することができる。
【００４０】
前記複数の光学素子は、前記面発光レーザアレイから射出された光の太さを制限してから同光を走査する走査手段に進入させるための、同光の太さを制限する開口を有する第１のアパーチャを含み、前記所定位置は、第１のアパーチャに隣り、第１のアパーチャを経た光が進入する位置であり、前記面発光レーザアレイから射出された光のうち前記カップリングレンズの光軸に沿って前記所定位置を通る光が通る平面であって、前記垂直な面に対する同光量調整素子の角度をθとする平面上における、前記開口の、同垂直な面に平行な方向における径をφとし、前記平面上における、前記開口の縁から前記所定位置を占める前記光量調整素子までの、前記面発光レーザアレイから射出された光のうち同開口を経た光の光路に沿った最短距離をｄとしたとき、θは、φ／ｄ≦ｔａｎ（２θ）を満たすこととすれば、所定位置に配置された光量調整素子による反射光が第１のアパーチャの開口から光源側に戻ることによって外乱となり画質に与える影響を抑制ないし防止するとともに、被走査面の移動速度が変化する場合にもこの変化に対応して被走査面の露光量を調整可能であり、光源として面発光レーザアレイを用いて良好な画像形成に寄与することができる光走査装置を提供することができる。
【００４１】
第１のアパーチャは黒色の塗装及び／又は荒らし加工が施されていることとすれば、所定位置に配置された光量調整素子による反射光が、第１のアパーチャの開口から光源側に戻ったり第１のアパーチャで反射したりすることによって外乱となり画質に与える影響を抑制ないし防止するとともに、被走査面の移動速度が変化する場合にもこの変化に対応して被走査面の露光量を調整可能であり、光源として面発光レーザアレイを用いて良好な画像形成に寄与することができる光走査装置を提供することができる。
【００４２】
前記平面上において、第１のアパーチャは、前記垂直な面に対して、−θ側に傾いていることとすれば、所定位置に配置された光量調整素子による反射光が第１のアパーチャの開口から光源側に戻りにくくなり、かかる反射光が外乱となり画質に与える影響を抑制ないし防止するとともに、被走査面の移動速度が変化する場合にもこの変化に対応して被走査面の露光量を調整可能であり、光源として面発光レーザアレイを用いて良好な画像形成に寄与することができる光走査装置を提供することができる。
【００４３】
前記複数の光学素子は、前記面発光レーザアレイから射出された光であって前記所定位置に配置された前記光量調整素子を経た光を透過するシリンドリカルレンズを含み、前記所定位置は、前記シリンドリカルレンズに隣り、同所定位置に配置された前記光量調整素子を経た光が同シリンドリカルレンズに進入する位置であり、前記所定位置に配置された前記光量調整素子を経た光のうち前記カップリングレンズの光軸に沿う光が通る平面であって、前記垂直な面に対する同光量調整素子の角度をθとする平面上における、前記シリンドリカルレンズの径をａとし、前記所定位置に配置された前記光量調整素子を経た光のうち前記カップリングレンズの光軸に沿う光に沿った同光量調整素子から前記シリンドリカルレンズまでの距離をｂとしたとき、θは、（ａ／２）／ｂ≦ｔａｎ（２θ）を満たすこととすれば、所定位置に配置された光量調整素子による反射光がシリンドリカルレンズを経て被走査面に入射し、ゴースト光等として外乱となり画質に与える影響を抑制ないし防止するとともに、被走査面の移動速度が変化する場合にもこの変化に対応して被走査面の露光量を調整可能であり、光源として面発光レーザアレイを用いて良好な画像形成に寄与することができる光走査装置を提供することができる。
【００４４】
前記所定位置に配置された前記光量調整素子を経た光のうち前記カップリングレンズの光軸に沿う光が前記シリンドリカルレンズの光学面のうち同光量調整素子側の面に交わる位置から、同面の中心までのズレ量がΔとなるように、同シリンドリカルレンズを前記平面上における−θ側にずらして配置し、θは、（ａ／２−Δ）／ｂ≦ｔａｎ（２θ）を満たすこととすれば、角度θが小さくても、所定位置に配置された光量調整素子による反射光がシリンドリカルレンズを経て被走査面に入射し、ゴースト光等として外乱となり画質に与える影響を抑制ないし防止するとともに、被走査面の移動速度が変化する場合にもこの変化に対応して被走査面の露光量を調整可能であり、光源として面発光レーザアレイを用いて良好な画像形成に寄与することができる、光学系、光量調整素子等のレイアウトの自由度が高い光走査装置を提供することができる。
【００４５】
前記シリンドリカルレンズの入射面及び／又は出射面は反射防止コーティングを施されていることとすれば、所定位置に配置された光量調整素子による反射光がシリンドリカルレンズを経て被走査面に入射し、ゴースト光等として外乱となり画質に与える影響を反射防止コーティングによってより高度に抑制ないし防止するとともに、被走査面の移動速度が変化する場合にもこの変化に対応して被走査面の露光量を調整可能であり、良好な画像形成に寄与することができる光走査装置を提供することができる。
【００４６】
前記シリンドリカルレンズの入射面及び／又は出射面のうちの有効領域外の部分は荒らし加工及び／又は不連続な凹凸形状を施されていることとすれば、所定位置に配置された光量調整素子による反射光がシリンドリカルレンズを経て被走査面に入射し、ゴースト光等として外乱となり画質に与える影響を荒らし加工や凹凸形状によってより高度に抑制ないし防止するとともに、被走査面の移動速度が変化する場合にもこの変化に対応して被走査面の露光量を調整可能であり、光源として面発光レーザアレイを用いて良好な画像形成に寄与することができる光走査装置を提供することができる。
【００４７】
前記複数の光学素子は、前記所定位置に配置された前記光量調整素子によって反射された光であって前記被走査面側に向かう光を遮断することで同光が前記被走査面外に導かれるようにする第２のアパーチャを含むこととすれば、所定位置に配置された光量調整素子による反射光が被走査面に入射し、ゴースト光等として外乱となり画質に与える影響を第２のアパーチャにより抑制ないし防止するとともに、被走査面の移動速度が変化する場合にもこの変化に対応して被走査面の露光量を調整可能であり、光源として面発光レーザアレイを用いて良好な画像形成に寄与することができる光走査装置を提供することができる。
【００４８】
前記複数の光学素子は、前記面発光レーザアレイから射出された光により被走査面を走査するために光の透過性を利用する光学素子であって入射面又は反射面が平面である光学素子を含み、当該平面の少なくとも１つは反射防止コーティングを施されていることとすれば、所定位置に配置された光量調整素子による反射光が外乱となり画質に与える影響を光学素子の平面に施された反射防止コーティングにより抑制ないし防止するとともに、被走査面の移動速度が変化する場合にもこの変化に対応して被走査面の露光量を調整可能であり、光源として面発光レーザアレイを用いて良好な画像形成に寄与することができる光走査装置を提供することができる。
【００４９】
前記複数の光量調整素子のうちの少なくとも１つは、ガラス材あるいはプラスチック材に増反射コーティングが施された素子、又は、光吸収型の素子、又は、ガラス材あるいはプラスチック材であることとすれば、種々の構成により光透過率が調整された光量調整素子を用い、所定位置に配置された光量調整素子による反射光が外乱となり画質に与える影響を抑制ないし防止するとともに、被走査面の移動速度が変化する場合にもこの変化に対応して被走査面の露光量を調整可能であり、光源として面発光レーザアレイを用いて良好な画像形成に寄与することができる光走査装置を提供することができる。
【００５０】
前記複数の光量調整素子は、入射面と出射面とが平面であることとすれば、所定位置に配置された光量調整素子の配置による光学特性の変化を抑制し、被走査面の移動速度が変化する場合にもこの変化に対応して被走査面の露光量を調整可能であり、光源として面発光レーザアレイを用いて良好な画像形成に寄与することができる光走査装置を提供することができる。
【００５１】
前記光量調整素子切換手段は、前記複数の光量調整素子を保持した保持部材と、この保持部材を、回転駆動することで、又は、平行駆動することで、同複数の光量調整素子のうちの１つを前記所定位置に配置する駆動手段とを有することとすれば、比較的簡易な構成の光量調整素子切換手段によって所定位置に配置された光量調整素子により、被走査面の移動速度が変化する場合にもこの変化に対応して被走査面の露光量を調整可能であり、光源として面発光レーザアレイを用いて良好な画像形成に寄与することができる光走査装置を提供することができる。
【００５２】
前記光量調整素子切換手段は、前記複数の光量調整素子のうち、前記被走査面の移動速度に応じて、同移動速度に対応した１つの光量調整素子を前記所定位置に配置することとすれば、所定位置に配置された光量調整素子により、被走査面の移動速度の変化に対応して被走査面の露光量を調整し、光源として面発光レーザアレイを用いて良好な画像形成に寄与することができる光走査装置を提供することができる。
【００５３】
前記複数の光学素子は、前記面発光レーザアレイから射出された光により被走査面を走査するために同光を偏向する偏向光学素子を含み、この偏向光学素子は、複数の反射面を備えた回転多面鏡、又は、反射面が振動する振動素子であり、前記被走査面の移動速度に応じて、前記偏向光学素子による、前記面発光レーザアレイから射出された光の反射周期を変動させることとすれば、少ない種類の光量調整素子でも、所定位置に配置された光量調整素子により、被走査面の移動速度が変化する場合にもこの変化に対応して被走査面の露光量を調整可能であり、光源として面発光レーザアレイを用いて良好な画像形成に寄与することができる光走査装置を提供することができる。
【００５４】
本発明は、かかる光走査装置と、前記被走査面を構成し前記走査光によって潜像を形成される像担持体とを有する画像形成装置にあるので、被走査面の移動速度が変化する場合にもこの変化に対応して被走査面の露光量を調整可能であり、光源として面発光レーザアレイを用いて良好な画像形成を行うことが可能な画像形成装置を提供することができる。
【００５５】
前記光走査装置を複数有することとすれば、各光走査装置において、被走査面の移動速度が変化する場合にもこの変化に対応して被走査面の露光量を調整可能であり、光源として面発光レーザアレイを用いて良好な画像形成を行うことが可能な画像形成装置を提供することができる。
【００５６】
本発明は、複数の面発光レーザ素子が配列された面発光レーザアレイと、この面発光レーザアレイから射出された光により被走査面を走査するために同面発光レーザアレイから射出された光を前記被走査面に導く複数の光学素子を有する光学系と、光透過率が互いに異なる複数の光量調整素子と、この複数の光量調整素子のうちの１つを前記面発光レーザアレイから射出された光の光路中の所定位置に配置する光量調整素子切換手段とを用いる光走査方法にあるので、所定位置に配置された光量調整素子により、被走査面の移動速度が変化する場合にもこの変化に対応して被走査面の露光量を調整可能であり、光源として面発光レーザアレイを用いて良好な画像形成に寄与することができる光走査方法を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００５７】
【図１】本発明を適用した画像形成装置の概略正面図である。
【図２】図１に示した画像形成装置に備えられた光走査装置の一部の概略正面図である。
【図３】図１に示した画像形成装置に備えられた光走査装置の他の一部の概略斜視図である。
【図４】図１に示した画像形成装置に備えられた光走査装置のさらに他の一部の概略制御ブロック図である。
【図５】図１に示した画像形成装置に備えられた光走査装置のまたさらに他の一部の概略平面図である。
【図６】図１に示した光走査装置に備えられた光量調整素子切換手段の光量調整素子及びこれを保持した保持部材の構成例を示す概略平面図である。
【図７】図１に示した光走査装置に備えられた光量調整素子切換手段の光量調整素子及びこれを保持した保持部材の他の構成例を示す概略平面図である。
【図８】光量調整素子による反射光の発生態様を説明する概念図である。
【図９】図７に示した光量調整素子切換手段による光量調整素子の配設条件を説明するための概念図である。
【図１０】図１に示した光走査装置に備えられた第１、第２のアパーチャ、シリンドリカルレンズの構成の概略を示す正面図である。
【図１１】図７に示した光源の他の構成例を示す概念図である。
【図１２】図７に示したアパーチャの他の配設態様を示す概念図である。
【図１３】図７に示した光量調整素子切換手段による光量調整素子の他の配設条件を説明するための概念図である。
【図１４】図７に示した光量調整素子切換手段による光量調整素子のさらに他の配設条件を説明するための概念図である。
【図１５】図１３に示した光走査装置の構成例に第２のアパーチャを加えて配置した構成例を示す概略斜視図である。
【図１６】角度θの設定方向の別の例を示した概念図である。
【図１７】光量調整素子の別の構成例を示した概略平面図である。
【発明を実施するための形態】
【００５８】
図１に本発明を適用した画像形成装置の概略を示す。画像形成装置１００は、複写機、プリンタ、ファクシミリのデジタル複合機であってフルカラーの画像形成を行うことができるようになっている。画像形成装置１００は、プリンタ、ファクシミリとして用いられる場合には、外部から受信した画像情報に対応する画像信号に基づき画像形成処理を行なう。
【００５９】
画像形成装置１００は、一般にコピー等に用いられる普通紙の他、ＯＨＰシートや、カード、ハガキ等の厚紙や、封筒等の何れをも記録用紙である転写シートとしてのシート状の記録媒体としてこれに画像形成を行なうことが可能である。
【００６０】
画像形成装置１００は、上下方向において中央位置を占める本体９９と、本体９９の上側に位置し原稿を読み取るスキャナとしての読取装置２１と、読取装置２１の上側に位置し原稿を積載され積載された原稿を読取装置２１に向けて送り出すＡＤＦといわれる自動原稿給紙装置２２と、本体９９の下側に位置し感光体ドラム２０Ｙ、２０Ｍ、２０Ｃ、２０Ｋと中間転写ベルト１１との間に向けて搬送される記録媒体である転写媒体たる転写紙Ｓを積載した給紙テーブルとしてのシート給送装置２３とを有している。
【００６１】
画像形成装置１００は、イエロー、マゼンタ、シアン、ブラックの各色に色分解された色にそれぞれ対応する像としての画像を形成可能な複数の像担持体としての潜像担持体である円筒状の光導電性感光体たる感光体ドラム２０Ｙ、２０Ｍ、２０Ｃ、２０Ｋを並設したタンデム構造を採用したタンデム構造、言い換えるとタンデム方式すなわちタンデム型の画像形成装置である。
【００６２】
感光体ドラム２０Ｙ、２０Ｍ、２０Ｃ、２０Ｋは、同一径であり、画像形成装置１００の本体９９の内部のほぼ中央部に配設された無端ベルトである中間転写ベルトとしての転写ベルト１１の外周面側すなわち作像面側に、等間隔で並んでいる。
【００６３】
感光体ドラム２０Ｙ、２０Ｍ、２０Ｃ、２０Ｋは、Ａ１方向の上流側からこの順で並設されている。各感光体ドラム感光体ドラム２０Ｙ、２０Ｍ、２０Ｃ、２０Ｋはそれぞれ、イエロー、マゼンタ、シアン、ブラックの画像を形成するための、画像形成部としての作像部たる画像ステーション６０Ｙ、６０Ｍ、６０Ｃ、６０Ｋに備えられている。
【００６４】
転写ベルト１１は、各感光体ドラム２０Ｙ、２０Ｍ、２０Ｃ、２０Ｋに対峙しながら矢印Ａ１方向に移動可能となっている。各感光体ドラム２０Ｙ、２０Ｍ、２０Ｃ、２０Ｋに形成された可視像すなわちトナー像は、矢印Ａ１方向に移動する転写ベルト１１に対しそれぞれ重畳転写され、その後、転写紙Ｓに一括転写されるようになっている。
【００６５】
転写ベルト１１に対する重畳転写は、転写ベルト１１がＡ１方向に移動する過程において、各感光体ドラム２０Ｙ、２０Ｍ、２０Ｃ、２０Ｋに形成されたトナー像が、転写ベルト１１の同じ位置に重ねて転写されるよう、転写ベルト１１を挟んで各感光体ドラム２０Ｙ、２０Ｍ、２０Ｃ、２０Ｋのそれぞれに対向する位置に配設された転写チャージャとしての１次転写ローラ１２Ｙ、１２Ｍ、１２Ｃ、１２Ｋによる電圧印加によって、Ａ１方向上流側から下流側に向けてタイミングをずらして、各感光体ドラム２０Ｙ、２０Ｍ、２０Ｃ、２０Ｋと転写ベルト１１と対向位置である転写位置にて行われる。
【００６６】
転写ベルト１１は、その全層をゴム剤等の弾性部材を用いて構成した弾性ベルトである。転写ベルト１１は、単層の弾性ベルトであっても良いし、その一部を弾性部材とした弾性ベルトであっても良いし、従来から用いられている、フッ素系樹脂、ポリカーボネート樹脂、ポリイミド樹脂等を用いても良く、非弾性ベルトであっても良い。
【００６７】
画像形成装置１００は、４つの画像ステーション６０Ｙ、６０Ｍ、６０Ｃ、６０Ｋと、各感光体ドラム２０Ｙ、２０Ｍ、２０Ｃ、２０Ｋの下方に対向して配設され、転写ベルト１１を備えた中間転写装置であるベルトユニットとしての転写ベルトユニット１０と、転写ベルト１１に対向して配設され転写ベルト１１に当接し、転写ベルト１１への当接位置において転写ベルト１１と同方向に回転する転写部材としての紙転写ベルトである転写装置たる２次転写ローラ５とを有している。
【００６８】
画像形成装置１００はまた、転写ベルト１１に対向して配設され転写ベルト１１上をクリーニングする中間転写クリーニングブレードを備えた中間転写ベルトクリーニング装置としての図示しないクリーニング装置と、画像ステーション６０Ｙ、６０Ｍ、６０Ｃ、６０Ｋの上方に対向して配設された書き込み手段である光書き込み装置としての書込装置たる光走査装置８とを有している。
【００６９】
画像形成装置１００はまた、シート給送装置２３から搬送されてきた記録紙Ｓを、画像ステーション６０Ｙ、６０Ｍ、６０Ｃ、６０Ｋによるトナー像の形成タイミングに合わせた所定のタイミングで、転写ベルト１１と２次転写ローラ５の間の転写部に向けて繰り出すレジストローラ対１３と、転写紙Ｓの先端がレジストローラ対１３に到達したことを検知する図示しないセンサとを有している。
【００７０】
画像形成装置１００はまた、トナー像を転写され矢印Ｃ１方向に搬送されることで進入してきた転写紙Ｓに同トナー像を定着させるためのローラ定着方式の定着ユニットとしての定着装置６と、定着装置６を経た転写紙Ｓを本体９９の外部に排出する排紙ローラ７と、本体９９の上部に配設され排紙ローラ７により本体９９の外部に排出された転写紙Ｓを積載する排紙部としての排紙トレイ１７とを有している。
【００７１】
画像形成装置１００はまた、図示しないＣＰＵ、メモリ等を備え、光走査装置８の駆動制御など、画像形成装置１００の各構成を統括しその動作全般を制御する制御手段４０と、画像形成装置１００にネットワーク４２を通じて接続されるパーソナルコンピュータ等の上位装置等との双方向通信を制御する通信制御装置４１と、イエロー、マゼンタ、シアン、ブラックの各色のトナーを充填された図示しないトナーボトルとを有している。
【００７２】
画像形成装置１００は、排紙トレイ１７が本体９９の上方でかつ読取装置２１の下側に位置した胴内排紙型の画像形成装置である。排紙トレイ１７上に積載された転写紙Ｓは、図１において左方に対応するＤ１方向下流側に取り出されるようになっている。
【００７３】
転写ベルトユニット１０は、転写ベルト１１の他に、１次転写ローラ１２Ｙ、１２Ｍ、１２Ｃ、１２Ｋと、中間転写ベルト１１を巻き掛けられた、駆動ローラ７２、２次転写対向ローラとしての転写入口ローラ７３および従動ローラであるテンションローラ７４とを有している。駆動ローラ７２は、図示しない駆動源としてのモータの駆動により回転駆動され、これによって、転写ベルト１１がＡ１方向に回転駆動される。
【００７４】
定着装置６は、熱源を内部に有する定着ローラ６２と、定着ローラ６２に圧接された加圧ローラ６３とを有しており、トナー像を担持した転写紙Ｓを定着ローラ６２と加圧ローラ６３との圧接部である定着部に通すことで、熱と圧力との作用により、担持したトナー像を転写紙Ｓの表面に定着するようになっている。
【００７５】
光走査装置８は、感光体ドラム２０Ｙ、２０Ｍ、２０Ｃ、２０Ｋの表面によって構成された被走査面をそれぞれ走査して露光し、静電潜像を形成するための、画像信号に基づくレーザービームとしてのレーザー光であるビームＬＹ、ＬＭ、ＬＣ、ＬＫを発するものである。ビームＬＹ、ＬＭ、ＬＣ、ＬＫは、形成すべき画像に対応した電子情報が光情報に変換されたものであり、光走査装置８は、かかる光情報を感光体ドラム２０Ｙ、２０Ｍ、２０Ｃ、２０Ｋ上に潜像として固定するものである。
【００７６】
光走査装置８は、本体９９に対し着脱自在となっており、離脱時には、画像ステーション６０Ｙ、６０Ｍ、６０Ｃ、６０Ｋにそれぞれ備えられた後述するプロセスカートリッジをそれぞれ独立で本体９９から上方に取り出せるようになっている。
【００７７】
シート給送装置２３は、転写紙Ｓを積載した給紙トレイ１５と、給紙トレイ１５上に積載された転写紙Ｓを送り出す給紙コロ１６とを有している。
【００７８】
読取装置２１は、本体９９の上方に位置し、画像形成装置１００のＤ１方向上流側端部に配設された軸２４により本体９９に回動自在に一体化され本体９９に対して開閉可能となっている。
【００７９】
読取装置２１は、Ｄ１方向下流側端部に、読取装置２１を本体９９に対して開くときに把持するための把持部２５を有している。読取装置２１は、軸２４を中心に回動自在であって、把持部２５を把持して上方に回動させることで本体９９に対して開く。本体９９に対する読取装置２１の開放角度はほぼ９０度であり、本体９９内部へのアクセス、読取装置２１を閉じる作業等が容易となっている。
【００８０】
読取装置２１は、原稿を載置するコンタクトガラス２１ａ、コンタクトガラス２１ａに載置された原稿に光を照射する図示しない光源及び光源から原稿に照射され反射された光を反射する図示しない第１の反射体を備え図１における左右方向に走行する第１走行体２１ｂ、第１走行体２１ｂの反射体によって反射された光を反射する図示しない第２の反射体を備えた第２走行体２１ｃ、第２走行体２１ｃからの光を結像するための結像レンズ２１ｄ、結像レンズ２１ｄを経た光を受け原稿の内容を読み取る読み取りセンサ２１ｅ等を備えている。
【００８１】
自動原稿給紙装置２２は、読取装置２１の上方に位置し、画像形成装置１００のＤ１方向上流側端部に配設された軸２６により読取装置２１に回動自在に一体化され読取装置２１に対して開閉可能に備えられている。
【００８２】
自動原稿給紙装置２２は、Ｄ１方向下流側端部に、自動原稿給紙装置２２を読取装置２１に対して開くときに把持するための把持部２７を有している。自動原稿給紙装置２２は、軸２６を中心に回動自在であって、把持部２７を把持して上方に回動させることで読取装置２１に対して開き、コンタクトガラス２１ａを露出させる。
【００８３】
自動原稿給紙装置２２は原稿を載置する原稿台２２ａと、原稿台２２ａに載置された原稿を給送する、図示しないモータ等を備えた駆動部とを有している。画像形成装置１００を用いて複写を行うときには、原稿を自動原稿給送装置２２の原稿台２２ａにセットするか、自動原稿給送装置２２を上方に向けて回動して手動でコンタクトガラス２１ａ上に原稿を載置してから自動原稿給送装置２２を閉じて原稿をコンタクトガラス２１ａに押圧する。読取装置２１に対する自動原稿給紙装置２２の開放角度はほぼ９０度であり、コンタクトガラス２１ａ上に原稿を載置する作業、コンタクトガラス２１ａのメンテナンス作業等が容易となっている。
【００８４】
制御手段４０は、情報演算手段としてのＣＰＵ、記憶手段としてのメモリ等を備えている。制御手段４０は、画像ステーション６０Ｙ、６０Ｍ、６０Ｃ、６０Ｋにおいて形成されるトナー像の濃度等を、感光体ドラム２０Ｙ、２０Ｍ、２０Ｃ、２０Ｋ等の経時的特性変化、環境変化等に応じて適正に保つためのいわゆるプロセスコントロールを行う。制御手段４０はまた、感光体ドラム２０Ｙ、２０Ｍ、２０Ｃ、２０Ｋの主走査方向におけるシェーディング特性に応じてその補正を行う。
【００８５】
図１を参照して、画像ステーション６０Ｙ、６０Ｍ、６０Ｃ、６０Ｋについて、そのうちの一つの、感光体ドラム２０Ｙを備えた画像ステーション６０Ｙの構成を代表して構成を説明する。なお、他の画像ステーションの構成に関しても実質的に同一であるので、以下の説明においては、便宜上、画像ステーション６０Ｙの構成に付した符号に対応する符号を、他の画像ステーションの構成に付し、また詳細な説明については適宜省略することとし、符号の末尾にＹ、Ｍ、Ｃ、Ｋが付されたものはそれぞれ、イエロー、マゼンタ、シアン、ブラックの画像形成を行うための構成であることを示すこととする。
【００８６】
感光体ドラム２０Ｙを備えた画像ステーション６０Ｙは、感光体ドラム２０Ｙの周囲に、図中時計方向であるその回転方向Ｂ１に沿って、１次転写ローラ１２Ｙと、感光体ドラム２０Ｙをクリーニングするためのクリーニング手段としてのクリーニング装置７０Ｙと、感光体ドラム２０Ｙを高圧に帯電するための帯電手段である帯電装置としての帯電チャージャたる帯電装置３０Ｙと、感光体ドラム２０Ｙを現像するための現像手段としての現像器である現像装置５０Ｙとを有している。現像装置５０Ｙは、感光体ドラム２０Ｙに対向する位置に配設された現像ローラ５１Ｙを有している。
【００８７】
感光体ドラム２０Ｙと、クリーニング装置７０Ｙと、帯電装置３０Ｙと、現像装置５０Ｙとは一体化されており、プロセスカートリッジを構成している。プロセスカートリッジは本体９９に対して着脱自在となっている。このようにプロセスカートリッジ化することは、交換部品として取り扱うことができるため、メンテナンス性が著しく向上し、大変好ましい。
【００８８】
以上のような構成により、感光体ドラム２０Ｙは、Ｂ１方向への回転に伴い、帯電装置３０Ｙにより表面を一様に帯電され、光走査装置８からのビームＬＹの露光走査によりイエロー色に対応した静電潜像を形成される。この静電潜像の形成は、ビームＬＹが、紙面垂直方向である主走査方向に走査するとともに、感光体ドラム２０ＹのＢ１方向への回転により、感光体ドラム２０Ｙの円周方向である副走査方向へも走査することによって行われる。
【００８９】
このようにして形成された静電潜像には、現像装置５０Ｙにより供給される帯電したイエロー色のトナーが付着し、イエロー色に現像されて顕像化され、現像により得られたイエロー色の可視画像たるトナー像は、１次転写ローラ１２ＹによりＡ１方向に移動する転写ベルト１１に１次転写され、転写後に残留したトナー等の異物はクリーニング装置７０Ｙにより掻き取り除去され備蓄されて、感光体ドラム２０Ｙは、帯電装置３０Ｙによる次の帯電に供される。
【００９０】
他の感光体ドラム２０Ｃ、２０Ｍ、２０Ｋにおいても同様に各色のトナー像が形成等され、形成された各色のトナー像は、１次転写ローラ１２Ｃ、１２Ｍ、１２Ｋにより、Ａ１方向に移動する転写ベルト１１上の同じ位置に順次１次転写される。なお、後述のようにして、各色のトナー像はトナー濃度が良好であり、濃度ムラがなくゴースト画像が防止ないし抑制されている。
【００９１】
転写ベルト１１上に重ね合わされたトナー像は、転写ベルト１１のＡ１方向の回転に伴い、２次転写ローラ５との対向位置である２次転写部である転写部まで移動し、この転写部において転写紙Ｓに２次転写される。
【００９２】
転写ベルト１１と２次転写ローラ５との間に搬送されてきた転写紙Ｓは、シート給送装置２３から繰り出され、レジストローラ対１３によって、センサによる検出信号に基づいて、転写ベルト１１上のトナー像の先端部が２次転写ローラ５に対向するタイミングで送り出されたものである。
【００９３】
転写紙Ｓは、すべての色のトナー像を一括転写され、担持すると、Ｃ１方向に搬送されて定着装置６に進入し、定着ローラ６２と加圧ローラ６３との間の定着部を通過する際、熱と圧力との作用により、担持したトナー像を定着され、この定着処理により、転写紙Ｓ上に合成カラー画像たるカラー画像が形成される。このカラー画像は、各色のトナー像のトナー濃度が良好であること等により、高品質となっている。
【００９４】
定着装置６を通過した定着済みの転写紙Ｓは、排紙ローラ７を経て、排紙トレイ１７上にスタックされる。一方、２次転写を終えた転写ベルト１１は、クリーニング装置によってクリーニングされ、次の１次転写に備える。
【００９５】
画像形成装置１００は、上述のように、普通紙の他、ＯＨＰシートや、カード、ハガキ等の厚紙等を転写紙Ｓとして画像形成に用いることが可能となっている。ＯＨＰシート、厚紙は、普通紙に比べて、定着時における吸熱量が多いため、良好な定着を行って高画質の画像形成を行うには、定着装置６における搬送速度を遅くすることが望ましい。特に、ＯＨＰシートに画像を形成する場合に定着速度を遅くして与える熱量を多くすると、鮮やかな画像が得られ、また光沢度が向上するという利点があり、とくに、イエロー、マゼンタ、シアン、ブラック等の異なる色によって形成されたトナー像を重ね合わせてカラー画像を形成する場合には、定着速度の低下により、各色のトナーが十分に溶解されトナーの境界面の反射が起こらないようにされて色の濁りが防止ないし抑制され鮮やかな画像が得られる。
【００９６】
そのため、画像形成装置１００では、転写紙Ｓの種類に応じて定着速度を変化させるようになっている。ただし、画像形成の各工程において定着速度のみを低下させると、画像形成を連続して行うことが難しくなる。そこで、画像形成装置１００では、転写紙Ｓの種類に応じて定着速度を変化させるとともに、これに合わせて、転写ベルト１１、感光体ドラム２０Ｃ、２０Ｍ、２０Ｋ等の移動速度も変化させるようになっている。すなわち、画像形成装置１００は、転写紙Ｓの種類に合わせて、画像形成速度言い換えるとプロセス速度を変化させるようになっている。
【００９７】
一方、近年では画像形成の高速化が求められており、特にブラックのみのモノカラー画像形成時においては、高速化の要求が高い。そこで、画像形成装置１００では、転写紙Ｓが普通紙であるときのモノカラー画像形成を、高速で行うようになっている。
【００９８】
このような理由により、画像形成装置１００は、４つのモード、具体的には、普通紙に対するモノカラー画像形成を行うモード、普通紙に対するカラー画像形成を行うモード、ＯＨＰシートに対する画像形成を行うモード、厚紙に対する画像形成を行うモードを備えており、これらのモードに合わせて、これらのモードの順で画像形成速度をそれぞれＶ１（＝１００ｍｍ／ｓｅｃ）、Ｖ２（＝５０ｍｍ／ｓｅｃ）、Ｖ３（＝４０ｍｍ／ｓｅｃ）、Ｖ４（＝３３ｍｍ／ｓｅｃ）とするようになっている。
【００９９】
よって、これらのモードに合わせて、感光体ドラム２０Ｙ、２０Ｍ、２０Ｃ、２０Ｋ、転写ベルト１１、その他現像ローラ５１Ｙ、５１Ｍ、５１Ｃ、５１Ｋ等の移動速度、言い換えると回転速度はＶ１、Ｖ２、Ｖ３、Ｖ４とされ、また、定着速度等もＶ１、Ｖ２、Ｖ３、Ｖ４とされる。画像形成がいずれのモードで行われるかの認識は制御手段４０によってなされ、かかる速度の切換も、制御手段４０によってなされる。
【０１００】
このように、画像形成速度を変化させるために感光体ドラム２０Ｙ、２０Ｍ、２０Ｃ、２０Ｋの移動速度を変化させると、この移動速度の変化に応じて、感光体ドラム２０Ｙ、２０Ｍ、２０Ｃ、２０Ｋの露光量を調整することが、画像品質の低下防止のために重要であるため、光走査装置８による感光体ドラム２０Ｙ、２０Ｍ、２０Ｃ、２０Ｋの表面への潜像の書き込みは、かかるモードに応じて、光量を変化させて行なわれるようになっている。そのため、光走査装置８においては、以下述べる技術が採用されている。
【０１０１】
かかる光走査装置８について以下詳述する。
図２は、光走査装置８を、図１に示したのと同じ方向から見た状態を概略的に示している。光走査装置８は、同図における左右方向の中心部に、走査手段としての偏向手段である光偏向器１１７を有しており、光偏向器１１７を中心に同図における左右方向において対称な構造となっている。
【０１０２】
図３は、光走査装置８の構造のうち、図１、図２における左右方向において光偏向器１１７から左側の構造を示している。上述のように、光走査装置８は、光偏向器１１７を中心に図１、図２における左右方向において対称な構造となっているため、光走査装置８の構造は、図３に沿って説明し、図１、図２における左右方向における光偏向器１１７より右側の構造については、対応する符号を図２に付して適宜説明を省略する。なお、図２には、図３に示されている構成の一部を図示している。
【０１０３】
図３において、符号１１１Ｋ、１１１Ｃは、図示しない複数の面発光レーザ素子が配列された面発光レーザアレイを用いた半導体レーザを示している。
面発光レーザアレイは、高速で高画質の画像が得られるという利点がある。面発光レーザアレイとしては、光ビームを発生させる発光点を１つの素子上に多数形成する事が容易な、ＶＣＳＥＬといわれる垂直共振器型面発光レーザを用いることが好ましい。これにより、多数の光ビームにより同時に１つの像担持体に書き込むことが可能となり、ｎ本の光ビームにより同時に書き込みを行う場合、１本の光ビームを射出する光源を用いて書き込みを行う場合と比較して、潜像形成領域はｎ倍となり、画像形成に必要な時間は１／ｎとなる。また、書き込み速度を維持又は向上しつつ書き込み密度を高めることも可能である。よって、光源としてＶＣＳＥＬを使用することで、高速、高画質な画像が得られる。
【０１０４】
ＶＣＳＥＬは一般的なレーザダイオードに対して出力範囲等において不利な特性もあるが、このような特性は後述する光量調整素子によって解消される。すなわち、光走査装置８のような光走査装置に用いられる一般的なレーザダイオードでは、書き込みに適した出力範囲が４〜１５ｍＷ程度であるのに対し、ＶＣＳＥＬは０．５〜１．２ｍＷ程度と、高出力化および、出力範囲拡大が課題となっている。出力が小さいことに関しては、感光体の感度を上げる等で対応可能であるものの、さらに低出力側な光が必要な場合があり、この場合ＶＣＳＥＬを低出力で使用すると、光の発散角が不安定になり、画像上濃度ムラなどの影響が出てしまう。また、ＶＣＳＥＬの出力範囲は素子の構造上拡大することが難しい。しかしながら、後述する光量調整素子を用いれば、ＶＣＳＥＬを高い出力で使用しつつ、実効光量を低減することができる。たとえば０．３ｍｗの光量が必要な場合、ＶＣＳＥＬを０．３ｍＷの光量を得るように発光させるとその特性が低下するとしても、ＶＣＳＥＬを、特性が低下しない０．６ｍＷの光量を得るように発光させ、透過率０．５の光量調整素子を用いれば、結果として０．３ｍＷの光量が得られることとなり、安定した画像が得られる。
【０１０５】
半導体レーザ１１１Ｋ、１１１Ｃはそれぞれ１つの光源を構成しており、感光体ドラム２０Ｋ、２０Ｃを走査するための、それぞれ１本の光ビームを放射する。なお、半導体レーザ１１１Ｋ、１１１Ｃは、感光体ドラム２０Ｋ、２０Ｃを走査するための光ビームとは別に、図４に示すように、その光ビームの逆方向に向けて、その光ビームと同じ強度若しくはその光ビームの強度に対して所定比の強度の光ビームも放射し、これが同図に示して後述する光強度検知手段１２２Ｋ、１２２Ｃによって検知されるようになっている。またこれら半導体レーザ１１１Ｋ、１１１Ｃは射出する光ビームの強度すなわち光強度が変調可能すなわち調整可能となっており、何れも図示しないホルダに保持されている。
【０１０６】
図３に示すように、半導体レーザ１１１Ｋ、１１１Ｃから放射された各光ビームはそれぞれ、コリメートレンズによって構成されたカップリングレンズ１１２Ｋ、１１２Ｃによりカップリングされ、以後の光学系に適した光束形態である平行光束に変換される。なお、カップリングレンズ１１２Ｋ、１１２Ｃは、以後の光学系に応じて、半導体レーザ１１１Ｋ、１１１Ｃから放射された各光ビームをそれぞれ弱い発散性もしくは弱い収束性の光束に変換するものであっても良い。
【０１０７】
カップリングレンズ１１２Ｋ、１１２Ｃを透過し、所望の光束形態である平行光束となった各光ビームは、光ビーム幅を規制する、言い換えると光ビームの太さを制限する開口絞りであるアパーチャ１１３Ｋ、１１３Ｃを経るときにビーム整形されビーム径が安定化されたのち、光量調整素子切換手段１１４Ｋ、１１４Ｃによって後述するように所定位置を占めた光量調整素子を経て、シリンドリカルレンズ１１５Ｋ、１１５Ｃに入射し、これらシリンドリカルレンズ１１５Ｋ、１１５Ｃの作用により副走査方向へ集光され、光偏向器１１７の偏向反射面近傍に主走査方向に長い線像として結像する。
【０１０８】
カップリングレンズ１１２Ｋ、アパーチャ１１３Ｋ、シリンドリカルレンズ１１５Ｋは、光源である半導体レーザ１１１Ｋから射出された光ビームを光偏向器１１７に導く１組の偏向器前光学系を構成し、カップリングレンズ１１２Ｃ、アパーチャ１１３Ｃ、シリンドリカルレンズ１１５Ｃは、光源である半導体レーザ１１１Ｃから射出された光ビームを光偏向器１１７に導く１組の偏向器前光学系を構成する。また、カップリングレンズ１１２Ｋ、カップリングレンズ１１２Ｃはそれぞれ、半導体レーザ１１１Ｋ、半導体レーザ１１１Ｃからの光ビームすなわち光束をカップリングする第１光学系を構成し、シリンドリカルレンズ１１５Ｋ、シリンドリカルレンズ１１５Ｃはそれぞれ、第１光学系たるカップリングレンズ１１２Ｋ、カップリングレンズ１１２Ｃからの光ビームすなわち光束を主走査方向に長く略線状に集光する第２光学系を構成している。
【０１０９】
同図において、符号１２１は光偏向器１１７の図示しない防音ハウジングの窓に設けられた防音ガラスを示している。入射ミラー１１６によって反射された光ビームは光偏向器１１７内に入射し、光偏向器１１７によって偏向され、防音ガラス１２１を介して走査結像光学系側へ射出する。光偏向器１１７は、上ポリゴンミラーとしての回転多面鏡１１７ａ、下ポリゴンミラーとしての回転多面鏡１１７ｂを回転軸方向に上下２段に積設して一体とした状態で備えているとともに、回転多面鏡１１７ａ、１１７ｂは、この例においてそれぞれ６面の偏向反射面を持つ偏向光学素子として構成され、互いに同一形状となっている。
【０１１０】
同図において、符号１１８Ｋ、１１８Ｃはそれぞれ走査レンズ、符号１１９Ｋ、１１９Ｃはそれぞれ光路折り曲げミラー、符号１２０Ｋ、１２０Ｃはそれぞれ防塵ガラスを示している。防塵ガラス１２０Ｋ、１２０Ｃは、光走査装置８内に埃が侵入することを防ぐために配設されている防塵部材である。
【０１１１】
走査レンズ１１８Ｋと、光路折り曲げミラー１１９Ｋとは、光偏向器１１７の回転多面鏡１１７ａにより偏向された光ビーム、すなわち、半導体レーザ１１１Ｋから射出した光ビームを、対応する光走査位置である感光体ドラム２０Ｋ上に導光して光スポットを形成する１組の走査結像光学系を構成する。走査レンズ１１８Ｃと、光路折り曲げミラー１１９Ｃとは、光偏向器１１７の回転多面鏡１１７ｂにより偏向された光ビーム、すなわち、半導体レーザ１１１Ｃから射出した光ビームを、対応する光走査位置である感光体ドラム２０Ｃ上に導光して光スポットを形成する１組の走査結像光学系を構成する。なお、防塵ガラス１２０Ｋ、１２０Ｃは、光ビームの入出射面が曲率を持たない平行平板であり入出射する光ビームに対してノンパワーであるため、走査結像光学系に含まれていない。
【０１１２】
このようにして、光偏向器１１７の回転多面鏡１１７ａにより偏向された光ビームが、走査レンズ１１８Ｋを含む走査結像光学系及び防塵ガラス１２０Ｋを経て感光体ドラム２０Ｋに到達することにより、感光体ドラム２０Ｋが走査され、光偏向器１１７の回転多面鏡１１７ｂにより偏向された光が、走査レンズ１１８Ｃを含む走査結像光学系及び防塵ガラス１２０Ｃを経て感光体ドラム２０Ｃに到達することにより、感光体ドラム２０Ｃが走査される。走査レンズ１１８Ｋ、走査レンズ１１８Ｃはそれぞれ、回転多面鏡１１７ａ、回転多面鏡１１７ｂによる偏向光束を感光体ドラム２０Ｋ、感光体ドラム２０Ｃに集光する第３光学系を構成している。
【０１１３】
カップリングレンズ１１２Ｋを含む偏向器前光学系、光偏向器１１７、走査レンズ１１８Ｋを含む走査結像光学系は、半導体レーザ１１１Ｋから射出された光ビームにより感光体ドラム２０Ｋを走査するためにかかる光ビームを感光体ドラム２０Ｋに導く１組の光学系を構成しており、カップリングレンズ１１２Ｃを含む偏向器前光学系、光偏向器１１７、走査レンズ１１８Ｃを含む走査結像光学系は、半導体レーザ１１１Ｃから射出された光ビームにより感光体ドラム２０Ｃを走査するためにかかる光ビームを感光体ドラム２０Ｃに導く１組の光学系を構成している。なお、これら光学系の構成は互いに同様に構成されているため、以下では適宜一方のみを説明し他方の説明を省略する。
【０１１４】
かかる光走査装置８は、図４に示すように、半導体レーザ１１１Ｋ、１１１Ｃから後方に射出された射出光等の光量言い換えると強度を検知する光強度検知手段１２２Ｋ、１２２Ｃと、光強度検知手段１２２Ｋ、１２２Ｃによって検知された光の光量すなわち強度に基づいて、感光体ドラム２０Ｋ、２０Ｃを走査する光ビームの強度を所定範囲に維持するために、半導体レーザ１１１Ｋ、１１１Ｃから感光体ドラム２０Ｋ、２０Ｃに向けて射出される光ビームの光量言い換えると強度を制御する、制御手段４０の機能の一部として実現される光強度制御手段１２３とを備えた光強度制御装置１２４を有している。
【０１１５】
光強度検知手段１２２Ｋ、１２２Ｃは、半導体レーザ１１１Ｋ、１１１Ｃから後方に射出された射出光を検知する。光強度制御手段１２３は、光強度検知手段１２２Ｋ、１２２Ｃによって検知された光の強度に基づいて、これが所定の値を取るように半導体レーザ１１１Ｋ、１１１Ｃの駆動電流を制御する、ＡＰＣ制御（Ａｕｔｏ  Ｐｏｗｅｒ  Ｃｏｎｔｒｏｌ）などといわれるフィードバック制御を行う。
【０１１６】
ただし、実際には、光強度検知手段１２２Ｋ、１２２Ｃは、半導体レーザ１１１Ｋ、１１１Ｃから後方に射出された射出光の他、カップリングレンズ１１２Ｋ、１１２Ｃ等の光学系の少なくとも一部を経る際に生じる散乱光をも検知するため、それら合計された光の強度を検知するものとなっている。また光強度検知手段１２２Ｋ、１２２Ｃは、かかる光学系の少なくとも一部に加えて、光量調整素子切換手段１１４Ｋ、１１４Ｃにおいて生じた散乱光をも検知し得る。ただし、光強度検知手段１２２Ｋ、１２２Ｃは、光学系、光量調整素子切換手段１１４Ｋ、１１４Ｃを経る際に発生した散乱光の全てを検知するわけではなく、また、後述するように、光量調整素子切換手段１１４Ｋ、１１４Ｃを経る際に発生した散乱光が光強度検知手段１２２Ｋ、１２２Ｃによって検知されることは、防止ないし無視できる程度に抑制される。
【０１１７】
光量調整素子切換手段１１４Ｋ、１１４Ｃは、上述の４つのモードに合わせて、感光体ドラム２０Ｋ、２０Ｃの露光量を調整するために備えられている。光量調整素子切換手段１１４Ｋ、１１４Ｃの構造は互いに同じであるため、具体的な構成については、以下、光量調整素子切換手段１１４Ｋの構造を代表して説明する。
【０１１８】
図５、図６に示すように、光量調整素子切換手段１１４Ｋは、光ビームの透過率がそれぞれ１００％、５０％、４０％、３３％である複数の光量調整素子としてのガラス板１３０Ｋ、ＮＤフィルタ（Ｎｅｕｔｒａｌ  Ｄｅｎｓｉｔｙ  Ｆｉｌｔｅｒ）１３１Ｋ、１３２Ｋ、１３３Ｋを保持した保持部材１２７Ｋと、保持部材１２７Ｋを駆動することで、ガラス板１３０Ｋ、ＮＤフィルタ１３１Ｋ、１３２Ｋ、１３３Ｋのうちの１つのみを光ビームの光路中に進入させる駆動手段１２８Ｋとを有している。なお、図５においては、図３に示した構成のうち、ブラック用の部材を図示しており、光路折り曲げミラー１１９Ｋ、防塵ガラス１２０Ｋ、防音ガラス１２１の図示は省略している。
【０１１９】
ガラス板１３０Ｋは光ビームの入射面と出射面とが何れも平面であるとともに互いに平行なガラス材によって構成されている。ＮＤフィルタ１３１Ｋ、１３２Ｋ、１３３Ｋは、ガラス板１３０Ｋと同じ素材、形状のガラス材を使用しており、光ビームの入射面に増反射コーティングを施すことで、光透過率を上述のように調整されている。なお、増反射コーティングは光ビームの入射面に代えてあるいは入射面とともに出射面に施しても良い。増反射コーティングは、金属コーティングによって形成すると、光透過率の均一化及び高精度化、並びに製造の容易化等において利点がある。このようにして、ガラス板１３０Ｋ、ＮＤフィルタ１３１Ｋ、１３２Ｋ、１３３Ｋは、光透過率が互いに異なるものとなっている。
【０１２０】
保持部材１２７Ｋは、図６（ａ）に示す例では円盤状をなしており、ガラス板１３０Ｋ、ＮＤフィルタ１３１Ｋ、１３２Ｋ、１３３Ｋをその中心から放射状に等間隔で保持している。保持部材１２７Ｋは、図６（ｂ）に示す例では方形状をなしており、ガラス板１３０Ｋ、ＮＤフィルタ１３１Ｋ、１３２Ｋ、１３３Ｋを一列に等間隔で保持している。このように、保持部材１２７Ｋは、ガラス板１３０Ｋ、ＮＤフィルタ１３１Ｋ、１３２Ｋ、１３３Ｋからなる光量調整素子群を支持した支持板となっている。保持部材１２７Ｋは、ガラス板１３０Ｋ、ＮＤフィルタ１３１Ｋ、１３２Ｋ、１３３Ｋを保持している部分以外は、光ビームの透過率が０％となるように、黒色に着色されている。保持部材１２７Ｋは、実際には、ガラス板１３０Ｋ、ＮＤフィルタ１３１Ｋ、１３２Ｋ、１３３Ｋを一体に有する一枚のガラス材によって構成されており、ガラス材の表面加工によってガラス板１３０Ｋ、ＮＤフィルタ１３１Ｋ、１３２Ｋ、１３３Ｋを形成された状態となっている。
【０１２１】
駆動手段１２８Ｋは、制御手段４０によって駆動される図示しないステッピングモータを有しており、保持部材１２７Ｋを駆動することで、感光体ドラム２０Ｋの回転速度がＶ１のときはガラス板１３０Ｋ、感光体ドラム２０Ｋの回転速度がＶ２のときはＮＤフィルタ１３１Ｋ、感光体ドラム２０Ｋの回転速度がＶ３のときはＮＤフィルタ１３２Ｋ、感光体ドラム２０Ｋの回転速度がＶ４のときはＮＤフィルタ１３３Ｋを、偏向器前光学系によって形成されている光ビームの光路中、具体的にはアパーチャ１１３Ｋとシリンドリカルレンズ１１５Ｋとの間の定位置に配置する。
【０１２２】
駆動手段１２８Ｋは、保持部材１２７Ｋが図６（ａ）に示す形状にあっては、ステッピングモータの出力軸に保持部材１２７Ｋの回転中心を支持し、ステッピングモータへの通電によって保持部材１２７Ｋを回転駆動する。駆動手段１２８Ｋは、ステッピングモータへの通電パルス数で保持部材１２７Ｋの位相を管理することで、次の表１に示すように、感光体ドラム２０Ｋの回転速度に応じて、ガラス板１３０Ｋ、ＮＤフィルタ１３１Ｋ、１３２Ｋ、１３３Ｋのうちの対応する光量調整素子をアパーチャ１１３Ｋとシリンドリカルレンズ１１５Ｋとの間の定位置に配置する。このとき、同表に示されているように、面飛ばし、すなわち、回転多面鏡１１７ａを構成している６面の偏向反射面のうちの何れかの面を飛ばして間欠的に光ビームを走査し、光ビームの反射周期を変動するといった制御は行わない。
【０１２３】
駆動手段１２８Ｋは、保持部材１２７Ｋが図６（ｂ）に示す形状にあっては、ステッピングモータの出力軸に結合されたラックピニオン機構で保持部材１２７Ｋを支持し、ステッピングモータへの通電によって保持部材１２７Ｋをガラス板１３０Ｋ、ＮＤフィルタ１３１Ｋ、１３２Ｋ、１３３Ｋの配設方向言い換えるとガラス板１３０Ｋ、ＮＤフィルタ１３１Ｋ、１３２Ｋ、１３３Ｋを横切る方向に平行駆動する。駆動手段１２８Ｋは、ステッピングモータへの通電パルス数で保持部材１２７Ｋの位置を管理することで、同表に示すように、感光体ドラム２０Ｋの回転速度に応じて、ガラス板１３０Ｋ、ＮＤフィルタ１３１Ｋ、１３２Ｋ、１３３Ｋのうちの対応する光量調整素子をアパーチャ１１３Ｋとシリンドリカルレンズ１１５Ｋとの間の定位置に配置する。このときも面飛ばしは行わない。
【０１２４】
【表１】
2010055056.tif 000003
【０１２５】
このようにして、感光体ドラム２０Ｋの回転速度に対応して、感光体ドラム２０Ｋの露光量が調整され、感光体ドラム２０Ｋの回転速度によらず、感光体ドラム２０Ｋの露光量が常に略一定に保たれる。
【０１２６】
図７に、保持部材１２７Ｋの構成態様の別の例を示す。同図に示した保持部材１２７Ｋは、図６（ａ）に示した保持部材１２７Ｋと同様に円盤状をなしているが、図７に示した保持部材１２７Ｋは、光透過率が互いに異なる光量調整素子として、光ビームの透過率がそれぞれ１００％、８０％であるガラス板１３０Ｋ、ＮＤフィルタ１３４Ｋの２つのみを保持している。その余の構成及び光透過率の調整法は図６（ａ）を参照して説明した光量調整素子切換手段１１４Ｋと同様である。
【０１２７】
ただし、図７に示した保持部材１２７Ｋを備えた光量調整素子切換手段１１４Ｋでは、光走査装置８において、感光体ドラム２０Ｋの露光量を調整するために、表２に示すように、ガラス板１３０Ｋ、ＮＤフィルタ１３４Ｋの何れかを上述の定位置に配置することに加えて、回転多面鏡１１７ａを構成している６面の偏向反射面の面飛ばしを行って間欠的に光ビームを走査し、光ビームの反射周期を変動するといった制御を行うことにより、図６に示した場合と同様に、感光体ドラム２０Ｋの回転速度に対応して、感光体ドラム２０Ｋの露光量が調整され、感光体ドラム２０Ｋの回転速度によらず、感光体ドラム２０Ｋの露光量が常に略一定に保たれる。このように、面飛ばしとの組合せを行えば、光量調整素子の種類が少なくてすむという利点がある。
【０１２８】
【表２】
2010055056.tif 000004
【０１２９】
なお、保持部材１２７Ｋによるガラス板１３０Ｋ、ＮＤフィルタ１３１Ｋ、１３２Ｋ、１３３Ｋ、１３４Ｋの保持態様及びこれに伴う駆動手段１２８Ｋの構成態様、駆動態様並びに面飛ばしの態様は、図６、図７、表１、表２に示して説明した上述のものに限らない。また、ブラック用の光ビームの光路とシアン用の光ビームの光路との間隔が小さい場合には、ガラス板１３０Ｋ、ＮＤフィルタ１３１Ｋ、１３２Ｋ、１３３Ｋ、１３４Ｋにブラック用の光ビームとともにシアン用の光ビームを透過させてもよく、この場合には光量調整素子切換手段１１４Ｋは光量調整素子切換手段１１４Ｃに共通の構成となる。このように、１つの光量調整素子切換手段によって、対象とする被走査面の異なる複数の光ビームの光量を調整するようにしても良い。
【０１３０】
このように、光量調整素子切換手段１１４Ｋを用いれば、感光体ドラム２０Ｋの回転速度によらず、感光体ドラム２０Ｋの露光量を一定に保つことが可能となるが、単にガラス板１３０Ｋ、ＮＤフィルタ１３１Ｋ、１３２Ｋ、１３３Ｋ、１３４Ｋを選択的に光路中に配置するのみでは、光路中に配置した光量調整素子によって生じた反射光が外乱となって画像形成に影響を与える可能性がある。
【０１３１】
たとえば、アパーチャ１１３Ｋを通過してきた光ビームのうちガラス板１３０Ｋ、ＮＤフィルタ１３１Ｋ、１３２Ｋ、１３３Ｋ、１３４Ｋの何れかによって反射されることによって生じた反射光が光強度検知手段１２２Ｋによって検知されると、半導体レーザ１１１Ｋの出力が変動することで半導体レーザ１１１Ｋの発光量の制御精度が低下し、画像ムラなどが生じて画質に影響を与えることとなり、問題である。また、ガラス板１３０Ｋ、ＮＤフィルタ１３１Ｋ、１３２Ｋ、１３３Ｋ、１３４Ｋの何れかを透過した光ビームのうちシリンドリカルレンズ１１５Ｋによって反射され、さらにガラス板１３０Ｋ、ＮＤフィルタ１３１Ｋ、１３２Ｋ、１３３Ｋ、１３４Ｋの何れかによって反射されることによって生じた反射光が感光体ドラム２０Ｋに入射すると、いわゆるゴースト像が形成されてしまい、画質に影響を与えることとなり、問題である。
【０１３２】
そこで、光量調整素子切換手段１１４Ｋは、図８に示すように、上述の定位置に配置されたガラス板１３０Ｋ、ＮＤフィルタ１３１Ｋ、１３２Ｋ、１３３Ｋ、１３４Ｋに相当する光量調整素子１２５を、この定位置を通る光ビームのうち、カップリングレンズ１１２Ｋの光軸に沿った光ビーム（以下、この光ビームに一致する軸線を「光軸Ｓ」という）に垂直な仮想面１２６に対してθ（≠０）の角度で傾く状態で配置することで、光量調整素子１２５による反射光Ｌ１〜Ｌ３が外乱となる領域の外に導かれるようになっている。なお、光軸Ｓに関して、「カップリングレンズ１１２Ｋの光軸に沿った」とは、カップリングレンズ１１２Ｋの光軸に一致していることことをいうが、カップリングレンズ１１２Ｋを経た光が屈折、反射した場合には、その屈折方向、反射方向に従って、光軸Ｓの方向も変化するものとする。
【０１３３】
なお反射光Ｌ１は光量調整素子１２５の入射面における反射光であって光源側への戻り光を示しており、反射光Ｌ２は光量調整素子１２５の出射面における反射光のうち入射面を透過した光源側への戻り光を示しており、反射光Ｌ３は光量調整素子１２５の出射面における反射光のうち入射面でさらに反射され出射面を透過して像担持体側に向かう光を示している。光Ｌ１〜Ｌ３の他にも散乱光は生じ得るが、同図においては外乱として画像に影響を与え得る代表的な反射光Ｌ１〜Ｌ３のみを図示している。
【０１３４】
また、反射光Ｌ１については、光量調整素子１２５であるＮＤフィルタ１３１Ｋ、１３２Ｋ、１３３Ｋ、１３４Ｋにおける光透過率が上述のように入射面に対する増反射コーティングによって調整されていることの関係上、光透過率が低いほど、反射光Ｌ１の強度が大きくなる。この点、図７に示した構成例は、図６に示した構成例よりも光透過率が高くなっているので、反射光Ｌ１が生じにくく、光強度制御装置１２４における制御に対する外乱となりにくいという利点がある。
【０１３５】
光量調整素子切換手段１１４Ｋにおいて、角度θはさらに、図９に示すように、アパーチャ１１３Ｋの開口１１３’Ｋの径をφとし、開口１１３’Ｋの縁から、同図において保持部材１２７Ｋとして示している光量調整素子１２５までの最短距離をｄとしたとき、
φ／ｄ≦ｔａｎ（２θ）・・・（１）
を満たすようになっている。
【０１３６】
ここで、開口１１３’Ｋは、これによって、ブラック用の光ビームの太さを制限するものであり、その径φは、図９の紙面に平行な平面、すなわち、上記定位置における光軸Ｓが通る平面であって、仮想面１２６に対する光量調整素子１２５の角度をθとする平面における、仮想面１２６に平行な方向における径の大きさを意味している。また、最短距離ｄは、かかる平面上における、開口１１３’Ｋの縁から上記定位置を占める光量調整素子１２５までの、開口１１３’Ｋを経た光ビームの光路に沿った最短距離である。
【０１３７】
図９に示すように、一点鎖線の矢印で示す、光量調整素子１２５による反射光は、かかる平面上において、光軸Ｓに対して角度２θをなすため、上記式（１）を満たすことで、反射光Ｌ１、Ｌ２はほぼすべて、アパーチャ１１３Ｋ本体に導かれ、かかる反射光Ｌ１、Ｌ２が外乱となる領域外に導かれるようになっている。よって、かかる反射光Ｌ１、Ｌ２は光強度制御装置１２４における制御に対する外乱となることはなく、半導体レーザ１１１Ｋの発光量の制御精度が保たれ、画像ムラなどが生じて画質に影響を与えることが防止ないし抑制される。これは、半導体レーザ１１１Ｋから放射された光ビームがカップリングレンズ１１２Ｋによって弱い発散性もしくは弱い収束性の光束に変換された場合も同様である。
【０１３８】
なお、アパーチャ１１３Ｋ本体の、光量調整素子１２５側の面は、全体が、光ビームを全吸収するように黒色の塗装を施されているが、図１０に示すような、不連続で微細な凹凸形状を施してもよいし、またこれに代えてあるいはこれとともに荒らし加工を施し、入射した光ビームを散乱して外乱とならないように構成してもよい。
【０１３９】
図１２に示すように、アパーチャ１１３Ｋは、図８に示した仮想面１２６に対して、−θ側に傾いていることが望ましい。アパーチャ１１３Ｋの向きが反射光Ｌ１、Ｌ２に平行に近くなり、反射光Ｌ１、Ｌ２が開口１１３’Ｋを経て光強度検知手段１２２Ｋによって検知されることが生じにくくなるためである。この構成も以下述べる種々の構成例に適用可能である。
【０１４０】
以上のように、角度θをθ≠０とし、またこれに加えて式（１）を満たすように設定することで、光量調整素子１２５による反射光Ｌ１、Ｌ２は、光強度制御装置１２４における制御に対する外乱となることはなく、半導体レーザ１１１Ｋの発光量の制御精度が保たれ、画像ムラなどが生じて画質に影響を与えることが防止ないし抑制されるとともに、ゴースト像についても緩和ないし抑制ないし防止される。ゴースト像は、反射光Ｌ３や、上述の定位置を占める光量調整素子１２５を透過した光ビームのうちシリンドリカルレンズ１１５Ｋによって反射され、さらに同光量調整素子１２５によって反射されることによって生じた、上述の反射光Ｌ１に相当する反射光が、感光体ドラム２０Ｋに入射しゴースト光として外乱となることで生じるが、角度θをθ≠０とすることで、緩和ないし抑制ないし防止され、またこれに加えて式（１）を満たすように設定することで、その緩和等の程度が向上する。
【０１４１】
ただし、たとえば、シリンドリカルレンズ１１５Ｋの、光量調整素子１２５側の面が光軸Ｓに垂直な平面であり、同面に低反射加工が施されておらず、入射光に対する屈折率が１．５である場合、同面での反射率は４％となり、同面での反射光が光透過率５０％の光量調整素子１２５に入射するとすれば、この反射光は２％の強度で、シリンドリカルレンズ１１５Ｋ以下の光学素子を経て感光体ドラム２０Ｋに集光することとなり、ゴースト光として問題となるレベルに達する可能性がある。
【０１４２】
そのため、このような反射光がゴースト像の原因として画質に影響を与えることをさらに高度に抑制ないし防止するため、光量調整素子切換手段１１４Ｋにおいて、角度θは、式（１）とともに、又はこれに代えて、図１３に示すように、シリンドリカルレンズ１１５Ｋの径をａとし、同図において保持部材１２７Ｋとして示している光量調整素子１２５までの距離をｂとしたとき、
（ａ／２）／ｂ≦ｔａｎ（２θ）・・・（２）
を満たすようになっている。
【０１４３】
ここで、シリンドリカルレンズ１１５Ｋの径ａは、図１３の紙面に平行な平面、すなわち、上記定位置における光軸Ｓが通る平面であって、仮想面１２６に対する光量調整素子１２５の角度をθとする平面における、仮想面１２６に平行な方向における径の大きさを意味している。また、距離ｄは、上記定位置を占める光量調整素子１２５を経た光軸Ｓに沿った光量調整素子１２５からシリンドリカルレンズ１１５Ｋまでの距離である。
【０１４４】
図１３に示すように、一点鎖線の矢印で示す、光量調整素子１２５による反射光は、かかる平面上において、光軸Ｓに対して角度２θをなすため、上記式（２）を満たすことで、反射光は半分以上がシリンドリカルレンズ１１５Ｋ外の領域すなわち外乱となる領域の外に導かれ、ゴースト光としてのエネルギーの半分以上が取り除かれるようになっている。なお、反射光Ｌ３は、強度としては小さく、もともとゴースト光としてはさほど問題ないレベルである。また、シリンドリカルレンズ１１５Ｋによる反射光も、その反射率が小さければ問題ないレベルとなる。また、光量調整素子１２５による反射光の強度が図７に示した場合のように小さい場合においては、角度θを式（２）の境界あるいは境界付近に設定しても問題ないレベルである。よって、かかる反射光は感光体ドラム２０Ｋに対する潜像書込みに対する外乱となることはなく、ゴースト像が生じて画質に影響を与えることが防止ないし抑制される。これは、半導体レーザ１１１Ｋから放射された光ビームがカップリングレンズ１１２Ｋによって弱い発散性もしくは弱い収束性の光束に変換された場合も同様である。
【０１４５】
図１４に示す構成例では、光量調整素子切換手段１１４Ｋにおいて、角度θは、式（１）とともに、又はこれに代えて、シリンドリカルレンズ１１５Ｋの径を上述と同様のａとし、同図において保持部材１２７Ｋとして示している光量調整素子１２５までの距離を上述と同様のｂとし、シリンドリカルレンズ１１５Ｋのズレ量をΔとしたとき、
（ａ／２−Δ）／ｂ≦ｔａｎ（２θ）・・・（３）
を満たすようになっている。同図においても光量調整素子１２５を保持部材１２７Ｋとして図示している。
【０１４６】
ここで、ズレ量Δは、図１４の紙面に平行な平面、すなわち、上記定位置における光軸Ｓが通る平面であって、仮想面１２６に対する光量調整素子１２５の角度をθとする平面における、仮想面１２６に平行な方向におけるシリンドリカルレンズ１１５Ｋのシフト量を意味している。このズレ量Δの大きさは、上記定位置に配置された光量調整素子１２５を経た光軸Ｓが、シリンドリカルレンズ１１５Ｋの光学面のうち光量調整素子１２５側の面に交わる位置から同面の中心Ｓ’までの距離となっており、ズレの方向言い換えるとシフトの方向は、かかる平面上における−θ側となっている。
【０１４７】
図１４に示すように、一点鎖線の矢印で示す、光量調整素子１２５による反射光は、かかる平面上において、光軸Ｓに対して角度２θをなすが、シリンドリカルレンズ１１５Ｋをかかる方向にシフトして配置することで、角度θの値が小さくてもよいこととなり、各光学素子、光量調整素子１２５の配置位置等のレイアウトの自由度が向上する。
【０１４８】
角度θをθ≠０とすることに加え、あるいは上述の式（１）ないし式（３）に関する各組み合わせに加えて、シリンドリカルレンズ１１５Ｋの、光量調整素子１２５と反対側には、シリンドリカルレンズ１１５Ｋに隣る位置に、第２のアパーチャを配設し、光量調整素子１２５による反射光のうちシリンドリカルレンズ１１５Ｋを透過し感光体ドラム２０Ｋ側に向かう光を第２のアパーチャによって遮断し、かかる光が外乱となりゴースト像を生じさせないようにしても良い。
【０１４９】
図１５は、第２のアパーチャとして、開口１１６’Ｋを有するアパーチャ１１６Ｋを、角度θ（≠０）及び式（１）並びに式（２）との組み合わせで配置した構成例を示している。同図においても光量調整素子１２５を保持部材１２７Ｋとして図示している。なお、アパーチャ１１６Ｋは、光量調整素子１２５による反射光がシリンドリカルレンズ１１５Ｋを透過するときにこれを遮るように配設すればよいが、先にアパーチャ１１６Ｋの位置を決めるときには、角度θをθ≠０とすることに加え、１．光量調整素子１２５からアパーチャまでの距離、２．シリンドリカルレンズ１１５Ｋの屈折率、３．シリンドリカルレンズ１１５Ｋの肉厚から明確に決定される。
【０１５０】
なお、アパーチャ１１６Ｋ本体の、シリンドリカルレンズ１１５Ｋ側の面は、全体が、光ビームを全吸収するように黒色の塗装を施されているが、図１０に示すような、不連続で微細な凹凸形状を施してもよいし、またこれに代えてあるいはこれとともに荒らし加工を施し、入射した光ビームを散乱して外乱とならないように構成してもよい。
【０１５１】
また、シリンドリカルレンズ１１５Ｋについても、その有効領域外の部分において反射光を生じず、また有効領域外の部分における光の透過によるゴースト像を生じないようにするために、図１０に示すように、有効領域１１５’Ｋ外の部分に、不連続で微細な凹凸形状を施してもよいし、またこれに代えてあるいはこれとともに荒らし加工を施しても良い。また、これに代えてあるいはこれとともに、同様の目的で、シリンドリカルレンズ１１５Ｋの入射面、出射面のいずれか一方に、反射防止コーティングを施しても良い。
【０１５２】
ここで、有効領域とは、有効径とも言われる部分であり、通常、潜像形成すなわち光書込に使用する通常の光線が通過すると見込んだ範囲をいう。そのため有効径内の光学面は高精度に形成されるが、有効径外にもシリンダ面は続いており、面の精度は有効径内に劣るものの光束に収束性の作用を与えることに変わりは無い。よって例えば光量調整素子１２５の傾きθが適切に設定されない場合に、シリンダレンズ１１５Ｋの入射側、出射側の面それぞれの有効径外を通過した光束が、感光体ドラム２０Ｋに集光しゴースト像を生じる可能性がある。しかしこのような場合でも、シリンダレンズ１１５Ｋの入射側の面にかかる加工を施すことでゴースト像が防止ないし抑制される。
【０１５３】
同様の目的で、またこれに加えて光強度制御装置１２４における制御に対する外乱防止の目的で、上述の１組の光学系におけるシリンダレンズ１１５Ｋのように、光学系に含まれている複数の光学素子のうち光の透過性を利用する光学素子において入射面又は反射面が平面である場合には、その平面の少なくとも１つは反射防止コーティングを施すことが好ましい。
【０１５４】
以上のように、角度θをθ≠０とするとともに、式（１）、（２）、（３）の他、種々の構成を加えるのは、光量調整素子切換手段１１４Ｋによる保持部材１２７Ｋの位置決めに生じる誤差を完全に排除できないという理由もある。しかし、角度θをθ≠０とするとともに、式（１）、（２）、（３）の他、種々の構成を加えれば、保持部材１２７Ｋの位置決めに誤差が生じ、上記定位置に配置した光量調整素子１２５に関する角度θに誤差が出ても、光量調整素子１２５を角度θで傾ける所期の目的が達成される。
【０１５５】
なお、上述の各構成例において、角度θは、図５から明らかなように、走査面内で傾けた角度によって構成したが、図１６に示すように、角度θは、光軸Ｓを含み走査面に垂直な面内で傾けた角度によって構成しても良いし、これらを組み合わせた傾きによって構成しても良い。なお、同図においては、走査レンズ１１８Ｋに加えて、第２の走査レンズ１１８’を配設している。このような構成は、他の構成例に適用可能である。
【０１５６】
また、光量調整素子１２５すなわちガラス板１３０Ｋ、ＮＤフィルタ１３１Ｋ、１３２Ｋ、１３３Ｋ、１３４Ｋは、光ビームの入出射面が曲率を持たない平行平板であり、入出射する光ビームに対してノンパワーとなっている。すなわち、光量調整素子１２５Ｋは、文字通り、透過光量の調整を行うためにのみ配設されている。これにより、光量調整素子を配設することによる露光位置ずれが抑制される。
【０１５７】
ただし、角度θの傾斜により、光量調整素子１２５に入射する光ビームに対し、光量調整素子１２５から出射する光ビーム位置がずれるため、これを打ち消すように、光源の位置を微小にずらしたり、光量調整機能が無視できる透過率の高い平行平板を適所に配置したりすることも可能である。
【０１５８】
また、ガラス板１３０Ｋ、ＮＤフィルタ１３１Ｋ、１３２Ｋ、１３３Ｋ、１３４Ｋは、上述の例ではガラス材又はこれに増反射コーティングを施された素子として説明したが、プラスチック材又はこれに増反射コーティングを施された素子であってもよいし、光吸収型の素子であっても良いし、これらを組み合わせて用いてもよい。また、適宜、原稿コーティング、低反射コーティングを組み合わせて用いても良い。
【０１５９】
ガラス板１３０Ｋ、ＮＤフィルタ１３１Ｋ、１３２Ｋ、１３３Ｋ、１３４Ｋは、画像形成速度に応じて露光量を調整するために用いられているが、これとともに、感光体ドラム２０Ｙ、２０Ｍ、２０Ｃ、２０Ｋを走査する走査光の強度を均一化するために用いても良い。このようにすれば、それぞれの色に対応した光学系において、各光学素子の光学特性に製造過程等において微差が生じていたり取り付け誤差を完全に排除することが困難であったりすることを理由として、光利用効率が互いに異なっていても、光利用効率のばらつきが抑制され、各色のトナー像が、合成カラー画像を良好にする濃度で良好に形成される。またドループ特性の悪化低減にも有効である。
【０１６０】
以上述べた各構成例では、光量調整素子を、ガラス板１３０Ｋ、ＮＤフィルタ１３１Ｋ、１３２Ｋ、１３３Ｋ、１３４Ｋのように、光ビームの入射面と出射面とが互いに平行な部材としたが、光量調整素子は、図１７に示すように、光ビームの入射面と出射面とが上述の角度θをなすプリズム状の部材であっても良い。上述のガラス板１３０Ｋ、ＮＤフィルタ１３１Ｋ、１３２Ｋ、１３３Ｋ、１３４Ｋに対応するこれらの光量調整素子を、同図においてはそれぞれ同じ符号に「’」を付して示している。これらの部材を以下それぞれプリズム１３０Ｋ’、１３１Ｋ’、１３２Ｋ’、１３３Ｋ’、１３４Ｋ’と記載する。
【０１６１】
同図に示した構成例では、プリズム１３０Ｋ’、１３１Ｋ’、１３２Ｋ’、１３３Ｋ’、１３４Ｋ’における光ビームの入射面が光軸Ｓに対して角度θをなしており、保持部材１２７Ｋは、プリズム１３０Ｋ’、１３１Ｋ’、１３２Ｋ’、１３３Ｋ’、１３４Ｋ’の入射面側の光軸Ｓに垂直をなしプリズム１３０Ｋ’、１３１Ｋ’、１３２Ｋ’、１３３Ｋ’、１３４Ｋ’の出射面側をそれぞれ異なる適所で支持している。
【０１６２】
保持部材１２７Ｋはプリズム１３０Ｋ’、１３１Ｋ’、１３２Ｋ’、１３３Ｋ’、１３４Ｋ’の入射面側を支持していても良いが、この場合はプリズム１３０Ｋ’、１３１Ｋ’、１３２Ｋ’、１３３Ｋ’、１３４Ｋ’の出射面側の光軸Ｓに対して角度θをなすように配置する。
【０１６３】
何れにしても、プリズム１３０Ｋ’、１３１Ｋ’、１３２Ｋ’、１３３Ｋ’、１３４Ｋ’の出射面側の光軸Ｓはプリズム１３０Ｋ’、１３１Ｋ’、１３２Ｋ’、１３３Ｋ’、１３４Ｋ’の入射面側の光軸Ｓに対して角度θをなすため、プリズム１３０Ｋ’、１３１Ｋ’、１３２Ｋ’、１３３Ｋ’、１３４Ｋ’を経た光ビームが経るシリンドリカルレンズ１１５Ｋ、アパーチャ１１６Ｋ等の各部材は、同光ビームの光路に沿って配置する。この場合、シリンドリカルレンズ１１５Ｋ、アパーチャ１１６Ｋ等の各部材を、上述の各構成例における各条件を満たすように適宜配置するようにすれば、それぞれの利点が得られる。
【０１６４】
各プリズム１３０Ｋ’、１３１Ｋ’、１３２Ｋ’、１３３Ｋ’、１３４Ｋ’は、ウェッジ側プリズムであり、色滲みが高度に抑制されている。また、増反射コーティングをなす金属コーティングは、プリズム１３０Ｋ’、１３１Ｋ’、１３２Ｋ’、１３３Ｋ’、１３４Ｋ’の入射面、出射面のうち、プリズム１３０Ｋ’、１３１Ｋ’、１３２Ｋ’、１３３Ｋ’、１３４Ｋ’に入射してくる光軸Ｓに対して角度θをなす側の面に施されており、その機能を良好に発揮している。
【０１６５】
以上述べた画像形成装置１００においては、シェーディング特性の補正、プロセスコントロールを行う場合においても、半導体レーザ１１１Ｋ、１１１Ｃ等の光源による、感光体ドラム２０Ｙ、２０Ｍ、２０Ｃ、２０Ｋに対する露光量が調整される。このとき、かかる光源の出力特性に上述のような不利な点があっても、ガラス板１３０Ｋ、ＮＤフィルタ１３１Ｋ、１３２Ｋ、１３３Ｋ、１３４Ｋ等の光量調整素子を選択的に用いることで、光源の性能は良好であり、露光が良好に行われる。これは、光透過率が低い光量調整素子を用いるとシェーディング特性がフラット化することなどにより、光源の出力が良好になる範囲で光源を作動させることが可能となるためである。
【０１６６】
以上本発明の好ましい実施の形態について説明したが、本発明はかかる特定の実施形態に限定されるものではなく、上述の説明で特に限定していない限り、特許請求の範囲に記載された本発明の趣旨の範囲内において、種々の変形・変更が可能である。
【０１６７】
たとえば、上述の形態では、各光路中に１つの光量調整素子を配設しているが、光量調整素子は、画像形成速度に対する最適化のために、各光路中に２つ以上を配設しても良く、またこのとき、それらの光量調整素子の光透過率は異なっていても良い。
【０１６８】
また上述の形態では、光量調整素子を、光源から走査手段までの、特にアパーチャとシリンドリカルレンズとの間に配置したが、可能であれば、光量調整素子の配置位置はこれに限らず、光源から走査手段までの光路中の他の位置に配置してもよいし、走査手段から被走査面までの光路中のいずれかの位置に配置しても良い。ただし、走査手段から被走査面までの光路中に配置すると、走査後の光ビームに対して光量調整素子を配置することとなり、光量調整素子、光量調整素子切換手段が大型化するため、光源から走査手段までの光路中に配置することが望ましい。
【０１６９】
上述の形態では、光走査装置を全ての像担持体に対して１つ設け、画像形成装置に１つのみ備えられているが、光走査装置は、１つの像担持体あるいは複数の像担持体に対して１つ設けるなど、画像形成装置に複数備えられていても良い。この場合も、画像形成速度に応じて各光走査装置において光量調整素子が選択されるように構成するとともに、角度θを上述のように定めるなどする。
偏向手段は、ポリゴンミラーのような回転多面鏡でなく、反射面が振動する振動素子であってもよい。
【０１７０】
画像形成装置は、いわゆるタンデム方式の画像形成装置ではなく、１つの感光体ドラム上に順次各色のトナー像を形成して各色トナー像を順次重ね合わせてカラー画像を得るいわゆる１ドラム方式の画像形成装置にも同様に適用することができる。画像形成装置は、モノカラー画像のみを形成可能なものであっても良い。
【０１７１】
いずれのタイプの画像形成装置でも、中間転写体を用いず、各色のトナー像を転写紙Ｓ等のシートに直接転写しても良い。この場合、複数の像担持体上のトナー像は、シートがたとえば搬送ベルトによって搬送される過程で、直接、同シートに転写される。
【０１７２】
画像形成装置は、複写機、プリンタ、ファクシミリの複合機でなく、これらの単体であっても良いし、その他、複写機とプリンタとの複合機等の他の組み合わせの複合機であっても良い。
【０１７３】
本発明の実施の形態に記載された効果は、本発明から生じる最も好適な効果を列挙したに過ぎず、本発明による効果は、本発明の実施の形態に記載されたものに限定されるものではない。
【符号の説明】
【０１７４】
８    光走査装置
２０Ｃ、２０Ｋ、２０Ｍ、２０Ｙ    被走査面、像担持体
１００    画像形成装置
１１１Ｃ、１１１Ｋ    面発光レーザアレイ
１１２Ｃ、１１２Ｋ    カップリングレンズ
１１２Ｃ、１１３Ｃ、１１５Ｃ、１１７ｂ、１１８Ｃ、１１９Ｃ    複数の光学素子、光学系
１１２Ｋ、１１３Ｋ、１１５Ｋ、１１６Ｋ、１１７ａ、１１８Ｋ、１１８’Ｋ、１１９Ｋ    複数の光学素子、光学系
１１３Ｃ、１１３Ｋ    第１のアパーチャ
１１３’Ｋ    開口
１１４Ｋ    光量調整素子切換手段
１１５Ｃ、１１５Ｋ    シリンドリカルレンズ
１１６Ｃ、１１６Ｋ    第２のアパーチャ
１１７    走査手段
１１７ａ、１１７ｂ    偏向光学素子、回転多面鏡
１１７ａ、１１８Ｙ、１１９Ｙ    複数の光学素子、光学系
１１７ｂ、１１８Ｍ、１１９Ｍ    複数の光学素子、光学系
１２５、１３０Ｋ、１３１Ｋ、１３２Ｋ、１３３Ｋ、１３４Ｋ    光量調整素子
１３０Ｋ’、１３１Ｋ’、１３２Ｋ’、１３３Ｋ’、１３４Ｋ’    光量調整素子、ウェッジ型プリズム
１２６    光軸に垂直な面
１２７Ｋ    保持部材
１２８Ｋ    駆動手段
Ｓ    光軸
【先行技術文献】
【特許文献】
【０１７５】
【特許文献１】特開２００８−０３３０６２号公報
【特許文献２】特開２００２−３４１６９９号公報
【特許文献３】特開２００３−２６０８１３号公報
【特許文献４】特開２０００−２４１８６７号公報
【図１】
2010055056.tif 000005
【図２】
2010055056.tif 000006
【図３】
2010055056.tif 000007
【図４】
2010055056.tif 000008
【図５】
2010055056.tif 000009
【図６】
2010055056.tif 000010
【図７】
2010055056.tif 000011
【図８】
2010055056.tif 000012
【図９】
2010055056.tif 000013
【図１０】
2010055056.tif 000014
【図１１】
2010055056.tif 000015
【図１２】
2010055056.tif 000016
【図１３】
2010055056.tif 000017
【図１４】
2010055056.tif 000018
【図１５】
2010055056.tif 000019
【図１６】
2010055056.tif 000020
【図１７】
2010055056.tif 000021