(57)【要約】【課題】光走査装置全体の大型化及びコスト増加を招くことなく、回転多面鏡にて偏向走査された複数の光ビームの分離性能を向上させる。【解決手段】光走査装置は、第一光ビームＢｍ，Ｂｃの大半を反射して第一像担持体１１Ｍ，１１Ｃに導く一方で残りの第一光ビームＢｍ，Ｂｃと第二光ビームＢｂｋ，Ｂｙとを透過する分光性能を有する第一光学要素５１と、該第一光学要素５１よりも径方向外側に設けられ、該第一光学要素５１を透過した光ビームを反射して第二像担持体１１Ｂｋ，１１Ｙに導く第二光学要素５２とを有する光走査装置であって、光源部４５より出射される第一光ビームＢｍ，Ｂｃの光量は該光源部４５より出射される第二光ビームＢｂｋ，Ｂｙの光量よりも少ないものとされている。【選択図】図４
2018084623.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
回転多面鏡と、該回転多面鏡に向けて第一光ビーム及び該第一光ビームとは波長が異なる第二光ビームを照射する光源部と、該回転多面鏡にて偏向走査された第一及び第二光ビームを分離する分離手段を備え、該分離手段は、上記第一光ビームの大半を反射して第一像担持体に導く一方で残りの第一光ビームと第二光ビームとを透過する分光性能を有する第一光学要素と、該第一光学要素よりも径方向外側に設けられ、該第一光学要素を透過した光ビームを反射して第二像担持体に導く第二光学要素とを有する光走査装置であって、
上記光源部より出射される第一光ビームの光量は該光源部より出射される第二光ビームの光量よりも少ない、光走査装置。
【請求項２】
請求項１に記載の光走査装置において、
上記第一像担持体は、初期表面電位が正極性であって反転現像により正極性の現像剤を担持するものであり、
上記第一像担持体の初期帯電電位が、上記第二像担持体の初期帯電電位よりも低く設定されている、光走査装置。
【請求項３】
請求項１に記載の光走査装置において、
上記第一像担持体は、初期表面電位が負極性であって反転現像により負極性の現像剤を担持するものであり、
上記第一像担持体の初期帯電電位が、上記第二像担持体の初期帯電電位よりも高く設定されている、光走査装置。
【請求項４】
請求項１又は２に記載の光走査装置において、
上記第一及び第二像担持体は、上記第二像担持体の第二光ビームに対する感度が、上記第一像担持体の第一光ビームに対する感度よりも低くなるような素材構成を有している、光走査装置。
【請求項５】
請求項４に記載の光走査装置において、
上記第二光ビームの波長は、上記第一光ビームの波長よりも短く、
上記第一像担持体は、ＯＰＣ感光体ドラムであり、
上記第二像担持体は、ａ−Ｓｉ感光体ドラムである、光走査装置。
【請求項６】
請求項１乃至５のいずれか一項に記載の光走査装置を備えた画像形成装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、光走査装置及び該光走査装置を備えた画像形成装置
【背景技術】
【０００２】
従来より、回転多面鏡に対して複数の光ビームを照射して、各光ビームを回転多面鏡により偏向走査して各色に対応する像担持体に照射する光走査装置は知られている。
【０００３】
この種の光走査装置では、回転多面鏡にて偏向走査された複数の光ビームの分離を容易化するために回転多面鏡を軸方向に複数段に配置する場合がある。しかし、この場合、回転多面鏡を配置するスペースが増加するとともにコスト増加を招くという問題がある。  
【０００４】
そこで、例えば特許文献１に示すように、回転多面鏡を一段で構成しつつ複数の光ビームを分離可能な光走査装置が提案されている。この光走査装置では、一対の走査光学系が回転多面鏡を挟んで対称に配置されている。各走査光学系は、光源部と第一及び第二光学要素とを有している。光源部は、回転多面鏡に対して第一光ビームと、該第一光ビームとは波長が異なる第二光ビームとを照射する。
【０００５】
第一光学要素は、光ビームをその波長に応じて分光するダイクロイックミラーからなる。第一光学要素は、第一光ビームを反射して第一像担持体に導く一方で第二光ビームを透過する分光特性を有している。第二光学要素は、該第一光学要素よりも径方向外側に設けられた反射ミラーからなる。第二光学要素は、該第一光学要素を透過した光ビームを反射して第二像担持体に導く。
【０００６】
ここで、ダイクロイックミラーの分光性能には限界があるため、ダイクロイックミラーにて本来反射されるべき第一光ビームの一部がダイクロイックミラーを透過する場合がある。この結果、第二像担持体の表面には、ダイクロイックミラーを通過した第一光ビームが余分に照射されてゴースト画像が生じるという問題がある。
【０００７】
この問題を解決するべく、例えば特許文献２に示す光走査装置では、光ビームの分離手段としてダイクロイックミラーに加えて偏向ビームスプリッターを用いることで光ビームの分離性能の向上を図っている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００８】
【特許文献１】特開平５−１４２４８９号公報
【特許文献２】特開平２−０８３５１５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、上記特許文献２に示す光走査装置では、光ビームの分離手段としてダイクロイックミラーのみを用いた場合に比べて部品点数が増加するとともに装置全体が大型化するという問題がある。
【００１０】
本発明は、かかる点に鑑みてなされたものであり、その目的とするところは、光走査装置全体の大型化及びコスト増加を招くことなく、回転多面鏡にて偏向走査された複数の光ビームの分離性能を向上させてゴースト画像の発生を抑制することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
本発明に係る光走査装置は、回転多面鏡と、該回転多面鏡に向けて第一光ビーム及び該第一光ビームとは波長が異なる第二光ビームを照射する光源部と、該回転多面鏡にて偏向走査された第一及び第二光ビームを分離する分離手段とを備え、該分離手段は、第一光ビームの大半を反射して第一像担持体に導く一方で残りの第一光ビームと第二光ビームとを透過する分光性能有する第一光学要素と、該第一光学要素よりも径方向外側に設けられ、該第一光学要素を透過した第一光ビームを反射して第二像担持体に導く第二光学要素とを有している。
【００１２】
そして、上記光源より出射される第一光ビームの光量は該光源より出射される第二光ビームの光量よりも少ないものとされている。
【００１３】
本発明に係る画像形成装置は上記光走査装置を備えている。
【発明の効果】
【００１４】
本発明によれば、光走査装置全体の大型化及びコスト増加を招くことなく、回転多面鏡にて偏向走査された複数の光ビームの分離性能を向上させてゴースト画像の発生を抑制することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１５】
【図１】図１は、実施形態における光走査装置を備えた画像形成装置を示す概略構成図である。
【図２】図２は、光走査装置を示す概略の平面図である。
【図３】図３は、図２のIII方向矢視図である。
【図４】図４は、他の実施形態を示す図３相当図である。
【発明を実施するための形態】
【００１６】
以下、本発明の実施形態を図面に基づいて詳細に説明する。尚、本発明は、以下の実施形態に限定されるものではない。
【００１７】
《実施形態》
図１は、実施形態における画像形成装置１の概略構成図を示す。この画像形成装置１は、タンデム方式のカラープリンターであって、箱形のケーシング２内に画像形成部３を備えている。この画像形成部３は、ネットワーク接続等がされたコンピューター等の外部機器から伝送されてくる画像データに基づき画像を記録紙Ｐに転写形成する。尚、以下の説明において、前側、後側は、画像形成装置１の前側、後側（図１の紙面垂直方向の手前側、奥側）を意味し、左側、右側は、画像形成装置１を前側から見たときの左側、右側を意味する。
【００１８】
画像形成部３の下方には、光ビーム（レーザー光）を照射する対向走査型の光走査装置４が配置され、画像形成部３の上方には、中間転写ベルト５が配置されている。光走査装置４の下方には、記録紙Ｐを貯留する用紙貯留部６が配置され、用紙貯留部６の右側には、手差し給紙部７が配置されている。中間転写ベルト５の側方上部には、記録紙Ｐに転写形成された画像に定着処理を施す定着部８が配置されている。符号９は、ケーシング２上部に配置され、定着部８で定着処理が施された記録紙Ｐを排出する用紙排出部である。
【００１９】
画像形成部３は、中間転写ベルト５に沿って一列に配置された四つの画像形成ユニット１０Ｂｋ，１０Ｍ，１０Ｃ，１０Ｙを備えている。これら画像形成ユニット１０Ｂｋ，１０Ｍ，１０Ｃ，１０Ｙはそれぞれ、ブラック、マゼンタ、シアン、イエローのトナー画像を形成する。具体的には、各画像形成ユニット１０Ｂｋ，１０Ｍ，１０Ｃ，１０Ｙはそれぞれ、感光体ドラム１１Ｂｋ，１１Ｍ，１１Ｃ，１１Ｙを有している。ブラック及びイエローに対応する感光体ドラム１１Ｂｋ，１１Ｙは、表面の感光体がａ−Ｓｉ（アモルファスシリコン）で構成されたａ−Ｓｉ感光体ドラムであり、シアン及びマゼンタに対応する感光体ドラム１１Ｃ，１１Ｍは、表面の感光体がＯＰＣ（有機感光体）で構成されたＯＰＣ感光体ドラムである。
【００２０】
各感光体ドラム１１Ｂｋ，１１Ｍ，１１Ｃ，１１Ｙの直下には、帯電器１２が配置され、各感光体ドラム１１Ｂｋ，１１Ｍ，１１Ｃ，１１Ｙの右側方には、現像装置１３が配置され、各感光体ドラム１１Ｂｋ，１１Ｍ，１１Ｃ，１１Ｙの直上には、１次転写ローラー１４が配置され、各感光体ドラム１１Ｂｋ，１１Ｍ，１１Ｃ，１１Ｙの左側には、その周面をクリーニングするクリーニング部１５が配置されている。
【００２１】
そして、各感光体ドラム１１Ｂｋ，１１Ｍ，１１Ｃ，１１Ｙは、帯電器１２によって周面が所定極性（本実施形態では正極性）に帯電される。ここで、帯電器１２によるマゼンタ及びシアンの感光体ドラム１１Ｍ，１１Ｃの帯電電位（第一像担持体の初期帯電電位）は、ブラック及びイエローの感光体ドラム１１Ｂｋ，１１Ｙの帯電電位（第二像担持体の初期帯電電位）よりも低く設定されている。当該帯電後の感光体ドラム１１Ｂｋ，１１Ｍ，１１Ｃ，１１Ｙの周面に対して、上記コンピューター等から入力された画像データに基づく各色成分に対応したレーザー光が光走査装置４から照射され、各感光体ドラム１１Ｂｋ，１１Ｍ，１１Ｃ，１１Ｙの周面に静電潜像が形成される。かかる静電潜像に現像装置１３から所定極性（本実施形態では正極性）の現像剤が供給されて、各感光体ドラム１１Ｂｋ，１１Ｍ，１１Ｃ，１１Ｙの周面にブラック、マゼンタ、シアン、又はイエローのトナー画像が形成される。尚、本施形態では、各感光体ドラム１１Ｂｋ，１１Ｍ，１１Ｃ，１１Ｙの帯電極性とトナーの帯電極性とが同極性となる反転現像方式を採用しているが逆極性となる正規現像方式を採用してもよい。
【００２２】
これらのトナー画像は、１次転写ローラー１４に印加された転写バイアスにより中間転写ベルト５の下面に重ねて転写される。
【００２３】
符号１６は、定着部８の下方に中間転写ベルト５と当接した状態で配置された二次転写ローラーであり、用紙貯留部６又は手差し給紙部７から用紙搬送路１７を搬送される記録紙Ｐを二次転写ローラー１６と中間転写ベルト５とで挟持し、二次転写ローラー１６に印加された転写バイアスにより中間転写ベルト５上のトナー画像を記録紙Ｐに転写するようになっている。
【００２４】
定着部８は、加熱ローラー１８と加圧ローラー１９とを備え、これら加熱ローラー１８と加圧ローラー１９とにより記録紙Ｐを挟持して加熱及び加圧し、記録紙Ｐに転写されたトナー画像を記録紙Ｐに定着させる。定着処理後の記録紙Ｐは、用紙排出部９に排出される。符号２０は、両面印刷時に定着部８から排出された記録紙Ｐを反転させるための反転搬送路である。
【００２５】
次に上記光走査装置４の詳細について説明する。図２は光走査装置４の内部構造を示す平面図であり、図３は図２のIII方向矢視図である。光走査装置４は、内部にポリゴンミラー（回転多面鏡）４１を収容するハウジング４２を有している。ハウジング４２は上側に開放しており、ハウジング４２の上側は不図示の蓋部材により閉塞されている。
【００２６】
ポリゴンミラー４１はハウジング４２の底壁部の中央部にてポリゴンモーター４３により支持されている。ポリゴンミラー４１は、側面に５つの反射面を有する正五角柱状に形成されている。ポリゴンミラー４１は、ポリゴンモーター４３の駆動軸の先端部に固定されている。そして、ポリゴンミラー４１は、ポリゴンモーター４３により所定の速度で回転駆動されることで、光源部４５から出射される光ビームを反射して偏向走査させる。
【００２７】
光源部４５は、ブラック、マゼンタ、シアン及びイエローの四色に対応する四つのレーザー光源４５Ｂｋ，４５Ｍ，４５Ｃ，４５Ｙを有している。
【００２８】
四つのレーザー光源４５Ｂｋ，４５Ｍ，４５Ｃ，４５Ｙのうちイエロー及びシアンに対応するレーザー光源４５Ｙ，４５Ｃは、ポリゴンミラー４１の回転軸心方向から見て、該軸心を通り且つ主走査方向に延びる直線の左側（一方側）に配置され、ブラック及びマゼンタに対応するレーザー光源４５Ｍ，４５Ｂｋは当該直線の右側（他方側）に配置されている。
【００２９】
ここで、シアン及びマゼンタに対応する光源４５Ｃ，４５Ｍから出射される光ビームＢｃ，Ｂｍの波長は７８０ｎｍであり、イエロー及びブラックに対応するレーザー光源４５Ｙ，４５Ｂｋから出射される光ビームＢｙ，Ｂｂｋの波長は６７０ｎｍである。シアン及びマゼンタに対応する光源４５Ｃ，４５Ｍから出射される光ビームの光量は、イエロー及びブラックに対応する光源４５Ｙ，４５Ｂｋから出射される光ビームの光量よりも少ない。
【００３０】
各レーザー光源４５Ｂｋ，４５Ｍ，４５Ｃ，４５Ｙとポリゴンミラー４１との間にはコリメータレンズ４６、アパーチャ４７及びシリンドリカルレンズ４８が光路方向に順に配置されている。
【００３１】
ハウジング４２の底壁部におけるポリゴンミラー４１の左右両側には、ポリゴンミラー４１にて反射された各光ビームＢｂｋ，Ｂｍ，Ｂｃ，Ｂｙを各感光体ドラム１１Ｂｋ，１１Ｍ，１１Ｃ，１１Ｙの表面に結像させる走査光学系ＳＬ，ＳＲが設けられている。
【００３２】
左側走査光学系ＳＬは、ポリゴンミラー４１にて偏向走査されたシアン及びイエローに対応する光ビームＢｍ，Ｂｙが通過する光学系である。右側走査光学系ＳＲは、ポリゴンミラー４１にて偏向走査されたマゼンタ及びブラックに対応する光ビームＢｍ，Ｂｂｋが通過する光学系である。  
【００３３】
各走査光学系ＳＬ,ＳＲはそれぞれ、走査レンズ５０とダイクロイックミラー（第一光学要素）５１と折返しミラー５２（第二光学要素）とを有している。走査レンズ５０は、ポリゴンミラー４１の側方にて主走査方向に延びる長尺状のｆθレンズである。走査レンズ５０は、ポリゴンミラー４１にて偏向走査された光ビームＢｂｋ,Ｂｍ,Ｂｃ，Ｂｙを等角度運動から等速度運動に変換する。ダイクロイックミラー５１は、ポリゴンミラー４１の軸心方向から見て、走査レンズ５０に対して径方向外側に間隔を空けて配置されている。ダイクロイックミラー５１は、光ビームをその波長に応じて反射又は透過して分光する機能を有している。本実施形態では、ダイクロイックミラー５１は、波長が７８０nｍのマゼンタ及びシアンの光ビームＢｍ,Ｂｃの大半（例えば７０〜９０％以上）を反射して各色に対応する感光体ドラム１１Ｍ，１１Ｃの表面に導く一方、波長が６７０nmのブラック及びイエローの光ビームＢｂｋ,Ｂｙの全部（１００％）を透過する。尚、波長が７８０ｎｍの光ビームＢｍ,Ｂｃのうちダイクロイックミラー５１にて反射されなかった残りの光ビームはダイクロイックミラー５１を透過する。
【００３４】
折返しミラー５２は、主査走査方向に延びる矩形板状の反射ミラーであって、ポリゴンミラー４１の軸方向から見て、ダイクロイックミラー５１の径方向外側に間隔を空けて配置されている。折返しミラー５２は、ダイクロイックミラー５１を透過した光ビーム（主にブラック及びイエローの光ビームＢｂｋ，Ｂｙ）をブラック及びイエローの感光体ドラム１１Ｂｋ，１１Ｙに向けて反射する。
【００３５】
上述したようにダイクロイックミラー５１は、マゼンタ及びシアンの光ビームＢｍ,Ｂｃの大半を反射するが一部の光ビームＢｍ,Ｂｃを透過してしまう。透過したマゼンタ及びシアンの光ビームＢｍ,Ｂｃが折返しミラー５２により反射されてブラック及びイエローの感光体ドラム１１Ｂｋ，１１Ｙに照射されるとゴースト画像が生じるという問題がある。この問題を解決するべく、ダイクロイックミラー５１の分光性能を向上させることが考えられるがコスト増加を招くという問題がある。
【００３６】
これに対して、本実施形態では、光源部４５より出射されるマゼンタ及びシアンに対応する光ビーム（第一光ビーム）Ｂｍ,Ｂｃの光量を、ブラック及びイエローに対応する光ビーム（第二光ビーム）Ｂｂｋ,Ｂｙの光量よりも少なくするようにしたので、ダイクロイックミラー５１にて反射されずに透過した光ビーム（第一光ビーム）Ｂｍ，Ｂｃの光量を抑制して上述のゴースト画像の発生を抑制することができる。
【００３７】
しかし、マゼンタ及びシアンに対応する光ビームＢｍ,Ｂｃの光量を少なくすると、ダイクロイックミラー５１により反射されてマゼンタ及びシアンの感光体ドラム１１Ｍ，１１Ｃに照射される光ビームの光量も減少する。このため、印刷画像中におけるマゼンタ及びシアンの画像濃度がブラック及びイエローの画像濃度に比べて薄くなるという弊害が生じ得る。
【００３８】
この弊害を防止するべく、本実施形態では、帯電器１２によるマゼンタ及びシアンの感光体ドラム１１Ｍ，１１Ｃの帯電電位（初期帯電電位）を、ブラック及びイエローの感光体ドラム１１Ｂｋ，１１Ｙの帯電電位（初期帯電電位）よりも低く設定するようにしている。これにより、マゼンタ及びシアンの感光体ドラム１１Ｍ，１１Ｃの感度を、ブラック及びイエローの感光体ドラム１１Ｂｋ，１１Ｙの感度よりも高くして、マゼンタ及びシアンの光ビームの光量が減少してマゼンタ及びシアンの画像濃度が相対的に低下するのを防止している。
【００３９】
さらに本実施形態では、マゼンタ及びシアンの画像濃度がブラック及びイエローに比べて相対的に低下するのを防止するべく、ブラック及びイエローの画像濃度自体を低く抑える構成を採用している。具体的には、ブラック及びイエローの感光体ドラム１１Ｂｋ，１１Ｙをａ−Ｓｉ感光体ドラムで構成し、マゼンタ及びシアンの感光体ドラム１１Ｍ，１１ＣをＯＰＣ感光体ドラムで構成している。ここで、ａ−Ｓｉ感光体ドラムは、波長が短い光ビーム（波長６７０ｎｍの光ビーム）に対する感度が、波長が長い光ビーム（波長７８０ｎｍの光ビーム）に対する感度よりも低くなる感度特性を有している。したがって、ブラック及びイエローの光ビームＢｂｋ，Ｂｙ（波長６７０ｎｍの光ビーム）によって感光体ドラム１１Ｂｋ，１１Ｙの表面に形成される静電潜像の像深さを浅くしてブラック及びイエローの画像濃度自体を低く抑えることができる。よって、マゼンタ及びシアンの画像濃度がブラック及びイエローに比べて相対的に低下するのを抑制することができる。尚、この構成によれば、ブラック及びイエローの感光体ドラム１１Ｂｋ，１１Ｙに対して照射されるマゼンタ及びシアンの光ビームＢｍ，Ｂｃの感度は高くなるのでゴースト画像が生じ易くなるとも思える。しかし、上述したように光源部４５より出射されるマゼンタ及びシアンの光ビームＢｍ，Ｂｃの光量自体が予め低く設定されているので、ゴースト画像の要因となるマゼンタ及びシアンの光ビームＢｍ，Ｂｃ（ダイクロイックミラー５１を透過する光ビームＢｍ，Ｂｃ）の光量は微量であり、したがってゴースト画像が肉眼視できるほどに顕在化することはない。
【００４０】
《他の実施形態》
上記実施形態では、対向走査型の光走査装置４を例に挙げて説明したが、これに限ったものではなく、本発明は、例えば図４に示すように、ポリゴンミラー４１の一方側にのみ走査光学系Ｓを有する光走査装置４に対しても適用することができる。尚、図４では、この光走査装置４を左右に隣接して配置することによりブラック、シアン、マゼンタ及びイエローの四色に対応する光ビームＢｂｋ，Ｂｃ，Ｂｍ，Ｂｙを偏向走査可能にしている。
上記実施形態では、各感光体ドラム１１Ｂｋ，１１Ｍ，１１Ｃ，１１Ｙ及びトナーの極性が共に正極性とされているが共に負極性であってもよい。この場合、帯電器１２による各感光体ドラム１１Ｂｋ，１１Ｍ，１１Ｃ，１１Ｙの帯電電位の大小関係は上記実施形態とは逆になり、マゼンタ及びシアンの感光体ドラム１１Ｍ，１１Ｃの初期帯電電位（第一像担持体の初期帯電電位）が、ブラック及びイエローの感光体ドラム１１Ｂｋ，１１Ｙの初期帯電電位（第二像担持体の初期帯電電位）よりも高く設定される。
【産業上の利用可能性】
【００４１】
以上説明したように、本発明は、光走査装置及び該光走査装置を備えた画像形成装置について有用である。
【符号の説明】
【００４２】
Ｂｂｋ    光ビーム（第二光ビーム）
Ｂｃ      光ビーム（第一光ビーム）
Ｂｍ      光ビーム（第一光ビーム）
Ｂｙ      光ビーム（第二光ビーム）
１        画像形成装置
４        光走査装置
１１Ｂｋ  感光体ドラム（第二像担持体）
１１Ｃ    感光体ドラム（第一像担持体）
１１Ｍ    感光体ドラム（第一像担持体）
１１Ｙ    感光体ドラム（第二像担持体）
４１      ポリゴンミラー（回転多面鏡）
４５      光源部
５１      ダイクロイックミラー（第一光学要素、分離手段）
５２      折返しミラー（第二光学要素、分離手段）
【図１】
2018084623.tif 000003
【図２】
2018084623.tif 000004
【図３】
2018084623.tif 000005
【図４】
2018084623.tif 000006