(57)【要約】【課題】スペースを取らない安価なピッチ切り替え手段を備えた画像形成装置を提供すること。【解決手段】少なくとも１個以上の半導体レーザを光源とし、書き込み用の光ビームを複数本出射させる光源装置を複数持ち、前記複数の光ビームによって被走査面上に複数ラインを同時に主走査する走査手段を有する画像形成装置において、前記複数の光源装置は前記複数の光ビームの被走査面上における副走査間隔を切り替え可能であり、前記走査手段の被走査面上における副走査間隔を前記光源装置よりも少ない数の駆動手段で一括して切り替える。【選択図】図１
2006015651.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
少なくとも１個以上の半導体レーザを光源とし、書き込み用の光ビームを複数本出射させる光源装置を複数持ち、前記複数の光ビームによって被走査面上に複数ラインを同時に主走査する走査手段を有する画像形成装置において、
前記複数の光源装置は前記複数の光ビームの被走査面上における副走査間隔を切り替え可能であり、前記走査手段の被走査面上における副走査間隔を前記光源装置よりも少ない数の駆動手段で一括して切り替えることを特徴とする画像形成装置。
【請求項２】
前記駆動手段と前記光源装置の間には緩衝手段を介していることを特徴とする請求項１記載の画像形成装置。
【請求項３】
各々対応する像担持体面上に導光して該像担持体を走査し、該像担持体面に異なった色の画像を形成してカラー画像を形成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。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、走査光学装置を用いるカラーレザービームプリンタやカラーデジタル複写機等の画像形成装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
近年、レーザービームプリンタやデジタル複写機への高画質化への要求は高まりつつあり、複数の記録密度、例えば６００ｄｐｉと１２００ｄｐｉを備えた装置が提案されている。
【０００３】
従来、レーザービームプリンタやデジタル複写機等に用いられる走査光学装置において、記録密度を上げる手段として、偏向手段としての回転多面鏡の回転速度を上げる方法があるが、これは、モーターの耐久性の面で限界がある。又、複数のレーザ光を用いて走査する方法や、特許文献１に示されるように、これら複数のレーザ光のピッチ間をステッピングモータの使用により変更可能とする構成が提案されている。
【０００４】
特許文献１に示されるピッチ間変更手段は、複数の半導体レーザを保持する保持部材と、アクチュエータであるステッピングモーターとステッピングモーターの出力軸と保持部材の間に介在され、ステッピングモータの回転運動を直線運動に変換して保持部材を回動させるように出力軸に螺合する摺動部材と、保持部材を一方向に常時付勢することにより、保持部材を摺動部材を介してステッピングモータの出力時に当接させる弾性部材から構成されており、ステッピングモータを所定パルスだけ送り、摺動部材を上下させ、保持部材を回転させピッチ間を変更するものであり、保持部材の位置は摺動部材との当接部によって決まる。
【０００５】
【特許文献１】特開平１１−１３３３２６号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかしながら、従来は次のような問題があった。
【０００７】
即ち、従来の構成においては、複数の像担持体及び複数の走査光学系を用いてカラー画像形成を行うインラインカラー画像形成装置においては、４色ともピッチ間変更を行う場合、スペースが必要となり、駆動手段であるステッピングモータも４つ必要となるためにコストアップにもなる。
【０００８】
又、半導体レーザの保持部材の位置、つまり、レーザ光のピッチ間は、ステッピングモータで決まるため、高い送り精度を要求される。
【０００９】
本発明は上述の問題を解決するためになされたものであり、その目的とする処は、スペースを取らない安価なピッチ切り替え手段を備えた画像形成装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
上記目的を達成するため、請求項１記載の発明は、少なくとも１個以上の半導体レーザを光源とし、書き込み用の光ビームを複数本出射させる光源装置を複数持ち、前記複数の光ビームによって被走査面上に複数ラインを同時に主走査する走査手段を有する画像形成装置において、前記複数の光源装置は前記複数の光ビームの被走査面上における副走査間隔を切り替え可能であり、前記走査手段の被走査面上における副走査間隔を前記光源装置よりも少ない数の駆動手段で一括して切り替えることを特徴とする。
【００１１】
請求項２記載の発明は、請求項１記載の発明において、前記駆動手段と前記光源装置の間には緩衝手段を介していることを特徴とする。
【００１２】
請求項３記載の発明は、請求項１又は２記載の発明において、各々対応する像担持体面上に導光して該像担持体を走査し、該像担持体面に異なった色の画像を形成してカラー画像を形成することを特徴とする。
【発明の効果】
【００１３】
本発明によれば、少なくとも１個以上の半導体レーザを光源とし、書き込み用の光ビームを複数本出射させる光源装置を複数持ち、前記複数の光ビームによって被走査面上に複数ラインを同時に主走査する走査手段を有する画像形成装置において、前記複数の光源装置は前記複数の光ビームの被走査面上における副走査間隔を切り替え可能であり、前記走査手段の被走査面上における副走査間隔を前記光源装置よりも少ない数の駆動手段で一括して切り替えることにより、インラインカラー画像形成装置のように複数の走査光学手段を用いる画像形成装置においても、省スペースで安価なピッチ切り替え手段を提供することが可能となる。
【００１４】
又、前記駆動手段と前記光源装置の間には緩衝手段を介していることにより、駆動手段の送り精度を必要とせず、複数の走査手段の切り替えを確実に行うことが可能となる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１５】
以下に本発明の実施の形態を添付図面に基づいて説明する。
【００１６】
図１は本発明の実施例によるカラー画像形成装置を示す図である。
【００１７】
図１においてＳＣ，ＳＭ，ＳＹ，ＳＢＫは各々後述する構成より成る走査光学装置、１Ｃ，１Ｍ，１Ｙ，１ＢＫは各々像担持体としての感光ドラムである。本実施の形態においては、画像情報に基づいて各々光変調された各光束（レーザビーム）ＬＣ，ＬＭ，ＬＹ，ＬＢＫが走査光学装置ＳＣ，ＳＭ，ＳＹ，ＳＢＫから出射し、各々対応する感光ドラム１Ｃ，１Ｍ，１Ｙ，１ＢＫ面上を照射して潜像を形成する。この潜像は１次帯電器２Ｃ，２Ｍ，２Ｙ，２ＢＫによって各々一様に帯電している感光ドラム１Ｃ，１Ｍ，１Ｙ，１ＢＫ面上に形成されており、現像器４Ｃ，４Ｍ，４Ｙ，４ＢＫによって各々シアン、マゼンダ、イエロー、ブラックの画像に可視像化され、転写ベルト７上を搬送されてくるシート材Ｐに転写ローラ５Ｃ，５Ｍ，５Ｙ，５ＢＫによって順に静電転写されることによってカラー画像が形成される。
【００１８】
その後、感光ドラム１Ｃ，１Ｍ，１Ｙ，１ＢＫ面上に残っている残留トナーは、クリーナー６Ｃ，６Ｍ，６Ｙ，６ＢＫによって除去されて、次のカラー画像を形成するために再度１次帯電器２Ｃ，２Ｍ，２Ｙ，２ＢＫによって一様に帯電される。
【００１９】
上記シート材Ｐは、給紙トレイ２１上に積載されており、給紙ローラ２２によって１枚ずつ順に給紙され、レジストローラ２３によって画像の書き出しタイミングに同期を取って転写ベルト７上に送り出される。転写ベルト７上を精度良く搬送されている間に感光ドラム１Ｃ，１Ｍ，１Ｙ，１ＢＫ面上に形成されたシアンの画像、マゼンダの画像、イエローの画像、ブラックの画像が順にシート材Ｐ上に転写されてカラー画像が形成される。駆動ローラ２４は転写ベルトの送りを精度良く行っており、回転ムラの小さな駆動モータ（図示しない）と接続している。シート材Ｐ上に形成されたカラー画像は定着器２５によって加圧、加熱定着された後、排紙ローラ２６等によって搬送されて装置外に出力される。
【００２０】
図２（ａ）は走査光学装置ＳＣ，ＳＭ，ＳＹ，ＳＢＫの内部の概略図である。図２（ａ）を用いて走査光学装置の動作説明を行う。
【００２１】
尚、マルチビームを用いた走査光学装置は、複数個の半導体レーザから書き込み用の光ビームをそれぞれ複数個得る場合と、１個の半導体レーザから書き込み用の光ビームが複数個得られる場合の２つが考えられるが、本発明においては、どちらにも適用されるが、１個の半導体レーザから複数の光ビームが得られる場合に限って説明する。
【００２２】
光源部１００のマルチビームを発する半導体レーザ１００ａから放射した発散光束は、コリメータレンズ１０２によって略平行光束とされ、絞り１０３によって光束の光量を調整し、副走査方向にのみ屈折力を有するシリンドリカルレンズ１０４に入射する。
【００２３】
シリンドリカルレンズ１０４に入射した平行光束は、主走査断面内においてはそのまま略平行光束の状態で、副走査断面内においてのみ集束する光束として出射し、回転多面鏡１０５の反射面１０５ａに線像として結像する。
【００２４】
回転多面鏡１０５の回転によって偏向走査された光束は、ｆθ特性を有する結像光学素子であるｆθレンズ１０６を経て、反射面を有する折り返しミラー１０７により、下方に折り返され、感光ドラム１２０の結像面に上に結像する。結像面上に結像する点像（スポット）は、回転多面鏡１０５を矢印Ａ方向に回転させることで、感光ドラム１２０上を矢印Ｂ方向に走査する。このような主走査と、感光ドラム１２０がその回転軸周りに回転することによる副走査を伴って、記録媒体である感光ドラム１２０上に画像記録を行っている。尚、光源部１００は、半導体レーザ１００ａ、コリメータレンズ１０２及び半導体レーザ１００ａと、コリメータレンズ１０２を保持するレーザホルダ１０１から構成されており、又、光源部１００、絞り１０３、シリンドリカルレンズ１０４、回転多面鏡１０５、ｆθレンズ１０６、折り返しミラー１０７は、ハウジング部材１０８に配設されている。
【００２５】
図３に示すように、半導体レーザ１００ａを保持するレーザホルダ１０１を半導体レーザ１００ａの光軸Ｃ回りに回動させることで、発光点１ａ，１ｂの副走査方向の距離を変化させて走査線の副走査方向の間隔を調整する。
【００２６】
図２（ｂ）に本実施の形態における半導体レーザ１００ａとコリメータレンズ１０２を保持するレーザホルダ１０１周辺の図を示す。レーザホルダ１０１はバネ１０９ａ〜１０９ｃ及び段ビス１１０ａ〜１１０ｃによってハウジング部材１０８に当接している。レーザホルダ１０１は、半導体レーザ１０１ａの光軸Ｃ回りに所定の角度回動可能となるように、段ビス１１０ａ〜１１０ｃとの間に隙間を持った穴１１１ａ〜１１１ｃを持っている。レーザホルダ１０１は回転付勢ばね１１２によって矢印Ａ方向に回動するように付勢されている。
【００２７】
続いて図４を用いて切り替え手段の構成について説明する。
【００２８】
切り替え手段２００は、画像形成装置からの信号を受け動作する駆動手段であるアクチュエータ２０１と、一端をアクチュエータ２０１に連結され、他端は弾性部材２０２に連結されている連結棒２０３、連結棒２０３に回動可能に取り付けられ各光源部１００を回動させるカム部材２０４、カム部材２０４を一方向に付勢するねじりコイルばね２０５から構成されている。弾性部材２０２の他端は画像形成装置に固定されている。ねじりコイルばね２０５は、一端はカム部材２０４、他端は連結棒２０３に係止されている。
【００２９】
本実施の形態では、アクチュエータ２０１にソレノイドを使用している。カム部材２０４は回転中心２０６を中心にして矢印Ｅ方向に回動可能であり、矢印Ｅ１方向に常に付勢され、連結棒２０３に設けられたストッパー２０７で初期位置が決められる。尚、図中の番号はＳＣに付記されているが、ＳＭ，ＳＹ，ＳＢＫも同様である。
【００３０】
本構成では、駆動手段であるアクチュエータが１つである上、構成部品も少ないため、スペースを取ることはない。
【００３１】
続いて図４〜図６に基づいて動作説明を行う。
【００３２】
初期において、光源部１００は回転付勢ばね１１２により矢印Ｄ方向に付勢され、ハウジング部材１０８に設けられた凸部１０８ａに、レーザホルダ１０１の突き当て部１０１ａが突き当たった状態で回動可能に付勢され位置がきまる。このとき、走査線ピッチＰ１であった状態から、画像形成装置から走査線ピッチを切り替える指示（ピッチＰ２）を受けると、アクチュエータ２０１が連結棒２０３の他端に設けられた弾性部材２０２に抗して矢印Ｆ方向に連結棒２０３を移動させる。
【００３３】
又、初期状態（図１）においてカム部材２０４は、レーザホルダ１０１と当接していないが、移動の過程において、レーザホルダ１０１に一体的にも設けられた凸部１０１ｂと当接する（図５）。更に、連結棒２０３が移動すると、カム部材２０４が凸部１０１ｂを押し上げ、光源部１００が光源部回動中心Ｃを中心にして矢印Ｇ１方向に、ハウジング部材１０８に設けられた凸部１０８ｂにレーザホルダ突き当て部１０１ｃが突き当たるまで回動する。この状態において光源部１００の位置が決まる。
【００３４】
しかし、アクチュエータ２０１は、確実に４つの光源部１００を回動させるために、更に連結棒２０３を移動させるよう設定されているため、カム部材２０４とレーザホルダ１０１がけんかしようとするが、カム部材２０４には、ねじりコイルばね２０５が設けられており、カム部材２０４が付勢力に抗して矢印Ｅ１方向に回動する（図６）ためけんかすることはない。
【００３５】
一方、この状態から走査線ピッチをＰ１に切り替える信号を受け取ると、アクチュエータが解除され、連結棒２０３は一端が連結棒、他端が画像形成装置に固定された弾性部材により、矢印Ｈ方向に引き戻される。この過程において、カム部材２０４とレーザホルダ１０１の凸部１０１ｂの当接も解除されるため、光源部１００は回動付勢ばね１１２によりに回動中心Ｃを中心にして矢印Ｇ２方向に、レーザホルダ１０１の突き当て部１０１ａがハウジング部材の凸部１０８ａに突き当たるまで回動する。
【００３６】
尚、本実施の形態では、走査線ピッチＰ１の時を６００ｄｐｉでピッチ約４２μｍ、走査線ピッチＰ２の時を１２００ｄｐｉで約２１μｍとしている。
【００３７】
以上の構成であれば、少ないアクチュエータで切り替えが行えるため、切り替え手段にスペースを割くこともない。
【００３８】
又、アクチュエータ２０１の移動量を精密に制御する必要がないため、安価なソレノイドをアクチュエータとして使用することができる。
【００３９】
又、４つの光源部の回動量が少ないということこともなく、４つ同時に確実に走査線ピッチを切り替えることができる。
【産業上の利用可能性】
【００４０】
本発明は、走査光学装置を用いるカラーレザービームプリンタやカラーデジタル複写機等の画像形成装置に対して適用可能である。
【図面の簡単な説明】
【００４１】
【図１】本発明に係る画像形成装置の全体的な構成を示す横断面図である。
【図２】（ａ）は本発明の実施形態を説明する走査光学装置の動作を説明する斜視図、（ｂ）は本発明における実施形態の光源部の構成を説明する説明図である。
【図３】光源部の回転調整を説明する説明図である。
【図４】本発明の実施の形態における切り替え手段を説明する側面図である。
【図５】本発明の実施の形態における切り替え手段の動作を説明する側面図である。
【図６】本発明の実施の形態における切り替え手段の動作を説明する側面図である。
【符号の説明】
【００４２】
ＳＣ，ＳＭ，ＳＹ，ＳＢＫ  走査光学装置
１００  光源部
２００  切り替え手段
【図１】
2006015651.tif 000003
【図２】
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【図３】
2006015651.tif 000005
【図４】
2006015651.tif 000006
【図５】
2006015651.tif 000007
【図６】
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