(57)【要約】【課題】ポリゴンミラーの安定回転速度域において１／３速印刷を含む任意の倍率の低速印刷を高解像度を保ったまま行うことができる光走査装置を提供すること。【解決手段】ｎ（ｎは２以上の自然数）個の発光点を有するモノリシックレーザーダイオード（光源）２２と、該モノリシックレーザーダイオードの発光点から出射される光ビームを偏向するポリゴンミラー２５と、該ポリゴンミラー２５によって偏向された光ビームを被走査面（感光ドラム）上に等速度で結像させるｆθレンズ２６，２７を備えた光走査装置１０において、前記モノリシックレーザーダイオード２２が有するｎ個の発光点の点灯／消灯を制御することによって、通常の速度に対して［（１／（ｎの約数））以外で且つ１／ｎよりも小さな速度比］で被走査面上を走査するよう構成する。【選択図】図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
ｎ（ｎは２以上の自然数）個の発光点を有する光源と、該光源の発光点から出射される光ビームを偏向するポリゴンミラーと、該ポリゴンミラーによって偏向された光ビームを被走査面上に等速度で結像させるｆθレンズを備えた光走査装置において、
前記光源が有するｎ個の発光点の点灯／消灯を制御することによって、通常の速度に対して［（１／（ｎの約数））以外で且つ１／ｎよりも小さな速度比」で被走査面上を走査するよう構成したことを特徴とする光走査装置。
【請求項２】
請求項１記載の光走査装置を備えることを特徴とする画像形成装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、光源の複数の発光点から出射される光ビームによって被走査面を走査する光走査装置とこれを備えた複写機やプリンタ等の画像形成装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
電子写真方式によって用紙に画像を形成する複写機やプリンタ等の画像形成装置においては、帯電器によって表面が一様に帯電された感光ドラム等の像担持体が光走査装置によって露光走査され、その表面に画像情報に応じた静電潜像が形成される。そして、像担持体上に形成された静電潜像は、現像装置によって現像剤であるトナーを用いて現像されてトナー像として顕像化され、このトナー像は、転写装置によって用紙上に転写される。その後、トナー像が転写された用紙は、定着装置へと搬送され、定着装置において熱と圧力によってトナー像の定着を受けた後に装置外に排出されることによって一連の画像形成動作が終了する。
【０００３】
斯かる画像形成装置において像担持体を露光走査する光走査装置は、レーザーダイオード等の光源から出射される光ビームをコリメータレンズによって平行光束とし、この平行光束を高速で回転するポリゴンミラーによって反射偏向させ、偏向された光ビームをｆθレンズによって集光させて被走査面である像担持体表面に集光スポットを形成するものである。
【０００４】
ところで、近年、レーザープリンタ等の画像形成装置に対して高密度記録の要求が高まっており、これに伴って光走査装置はその走査速度の向上が必要となる。光走査装置の走査速度を上げる手法としてはポリゴンミラーの回転速度を上げる方法があるが、この方法ではポリゴンミラーを回転駆動するモータの耐久性や振動、騒音、更にはレーザー変調速度等が問題となる。
【０００５】
そこで、光源として、複数の発光点を備えるモノリシックレーザーダイオードを用い、一度に複数のレーザービームによって被走査面を走査して複数ラインを同時に記録するマルチビーム走査装置が提案されている（例えば、特許文献１〜３参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開平１０−０９０６１６号公報
【特許文献２】特開２００１−２３５６９６公報
【特許文献３】特開２００９−２８２０８１公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
ところで、高画質印刷や封筒／厚紙印刷に対応するために通常よりも印刷速度を落とした低速印刷モード（例えば、１／２速印刷モード）を設定することができる画像形成装置があるが、このような低速印刷に対応するためにポリゴンミラーを低速回転させると該ポリゴンミラーに回転ムラが発生し、画像劣化を招くという問題が発生する。
【０００８】
そこで、従来、ポリゴンミラーのミラー面を１面飛ばして１／２速印刷、２面飛ばして１／３速印刷等とすることによって、ポリゴンミラーの回転速度を落すことなく低速印刷に対応する手法が用いられてきた。
【０００９】
他方、高速化に対応するために光源としてモノリシックレーザーダイオードを用い、例えば２個の発光点のうち１個のみを点灯させることによって、ポリゴンミラーを安定速度域で回転させたまま１／２速印刷を実現する方法も用いられてきた。
【００１０】
ところが、上記方向を採用した場合であっても、モノリシックレーザーダイオードの発光点の数は２ｍ（ｍは自然数）個に限定されているため、発光点が３個のモノリシックレーザーダイオードを使用することができず、１／３速印刷に対して３個の発光点のうち１個のみを点灯させる制御は不可能である。
【００１１】
又、光源としてモノリシックレーザーダイオードを使用する場合、シングルビームのようにポリゴンミラーのミラー面を飛ばして発光させると１／２速印刷や１／３速印刷には対応可能であるが、２ラインを同時に走査するために解像度が１／２に落ちてしまうという問題がある。
【００１２】
本発明は上記問題に鑑みてなされたもので、その目的とする処は、ポリゴンミラーの安定回転速度域において１／３速印刷を含む任意の速度比の低速印刷を高解像度を保ったまま行うことができる光走査装置及びこれ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】
【００１３】
上記目的を達成するため、請求項１記載の発明は、ｎ（ｎは２以上の自然数）個の発光点を有する光源と、該光源の発光点から出射される光ビームを偏向するポリゴンミラーと、該ポリゴンミラーによって偏向された光ビームを被走査面上に等速度で結像させるｆθレンズを備えた光走査装置において、前記光源が有するｎ個の発光点の点灯／消灯を制御することによって、通常の速度に対して［（１／（ｎの約数））以外で且つ１／ｎよりも小さな速度比］で被走査面上を走査するよう構成したことを特徴とする。
【００１４】
請求項２記載の画像形成装置は、請求項１記載の光走査装置を備えることを特徴とする。
【発明の効果】
【００１５】
本発明によれば、光源として例えば２つ（ｎ＝２）の発光点Ａ，Ｂを備えるモノリシックレーザーダイオードを用いて１／３速印刷を行う場合、ポリゴンミラーの回転を落すことなく、
１）１面目のミラー面では発光点Ａのみを点灯させて走査ラインを形成する
２）２面目のミラー面では発光点Ｂのみを点灯させて走査ラインを形成する
３）３面目のミラー面では発光点Ａ，Ｂ共に点灯させない（消灯する）
という３パターンの発光制御を順次繰り返すことによって、被走査面上の走査ラインを通常の走査の１／３とすることができ、ポリゴンミラーの安定回転速度域において１／３速印刷を高解像度を保ったまま行うことができる。
【００１６】
一般的に光源の発光点がｎである場合、上記と同様に発光制御を行うことによって、通常の速度に対して［（１／（ｎの約数））以外で且つ１／ｎよりも小さな速度比］で被走査面上を走査することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１７】
【図１】本発明に係る画像形成装置の縦断面図である。
【図２】本発明に係る光走査装置の内部構造を示す斜視図である。
【図３】本発明に係る光走査装置における発光制御の一例を示す説明図である。
【発明を実施するための形態】
【００１８】
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。
【００１９】
［画像形成装置］
図１は本発明に係る画像形成装置の縦断面図であり、図示の画像形成装置１はレーザープリンタであって、装置本体１Ａの内部上方には、画像形成部２が配され、装置本体１Ａ内の下半部には用紙収納部３が配されている。
【００２０】
上記画像形成部２は、電子写真方式によって画像を形成するものであって、回転可能に配された像担持体としての感光ドラム４と、その周囲に配された帯電器５、現像装置６、転写ローラ７及びクリーニング装置８の他、現像装置６に現像剤であるトナーを補給するためのトナーホッパ９を備えている。そして、画像形成部２の横には、本発明に係る光走査装置（レーザースキャナユニット（ＬＳＵ））１０が配置されている。
【００２１】
前記用紙収納部３は、複数枚の用紙が積層収容された着脱可能な上下２段の給紙カセット１１，１２を備えており、各給紙カセット１１，１２の近傍には、各給紙カセット１１，１２内の用紙を上位のものから順次取り出すピックローラ１３と、取り出された用紙を１枚ずつ分離して送り出すフィードローラ１４とリタードローラ１５がそれぞれ配設されている
又、装置本体１Ａ内には、用紙収納部３から画像形成部２に至る第１搬送経路Ｓ１と、画像形成部２から排紙トレイ１６に至る第２搬送路Ｓ２が配置されており、第１搬送路Ｓ１にはレジストローラ１７と前記転写ローラ７が設けられ、第２搬送路Ｓ２には定着装置１８と搬送ローラ１９及び排紙ローラ２０が設けられている。ここて、定着装置１８は、圧接状態で互いに回転する定着ローラ１８ａと加圧ローラ１８ｂを備えている。
【００２２】
次に、以上のように構成された画像形成装置１の画像形成動作について説明する。
【００２３】
画像形成動作が開始されると、画像形成部２においては感光ドラム４が不図示の駆動手段によって図１の矢印方向（時計方向）に回転駆動され、その表面が帯電器５によって所定の電位に一様に帯電される。そして、パソコン等から送信される電気信号に基づくレーザービームが光走査装置１０から出力されて感光ドラム４の表面が露光走査されると、該感光ドラム４上に画像情報に応じた静電潜像が形成される。そして、この感光ドラム４上に形成された静電潜像は、現像装置６によって現像剤であるトナーを用いて現像されてトナー像として可視像化される。
【００２４】
ところで、カセット給紙を行う場合、用紙収納部３の例えば上段の給紙カセット１１内に収容された用紙は、ピックローラ１３によって最上位のものからピックアップされ、フィードローラ１４とリタードローラ１５によって１枚ずつ分離されて第１搬送経路路Ｓ１をレジストローラ１７へと搬送される。そして、レジストローラ１７においては、用紙は、一時待機状態とされた後、感光ドラム４上のトナー像に同期する所定のタイミングで画像形成部２へと供給される。
【００２５】
画像形成部２においては、感光ドラム４と転写ローラ７との間の転写ニップへと供給された用紙は、転写ローラ７によって感光ドラム４に押し付けられながら搬送されることによって、その表面に感光ドラム４上のトナー像が転写される。そして、トナー像が転写された用紙は、定着装置１８へと搬送され、この定着装置１８の定着ローラ１８ａと加圧ローラ１８ｂ間の定着ニップを通過する過程で加熱及び加圧されてトナー像の定着を受ける。尚、用紙へのトナー像の転写後に感光ドラム４の表面に残留するトナー（転写残トナー）はクリーニング装置８によって除去され、表面が清掃された感光ドラム４は次の画像形成動作に備えられる。
【００２６】
而して、定着装置１８にて表面にトナー像が定着された用紙は、第２搬送経路Ｓ２を搬送ローラ１９によって排紙ローラ２０に向かって搬送され、排紙ローラ２０によって排紙トレイ１６へと排出され、これによって一連の画像形成動作が終了する。
【００２７】
［光走査装置］
次に、本発明に係る前記光走査装置１０について図２及び図３を参照しながら以下に説明する。
【００２８】
図２は本発明に係る光走査装置の内部構造を示す斜視図、図３は同光走査装置における発光制御の一例を示す説明図である。
【００２９】
図２に示すように、光走査装置１０のハウジング２１には光源であるモノリシックレーザーダイオード２２が備えられており、ハウジング２１内には、モノリシックレーザーダイオード２１からのレーザービームの出射方向に沿ってコリメータレンズ２３とシリンドリカルレンズ２４及び偏向器としてのポリゴンミラー２５が一直線上に配置されている。
【００３０】
又、ハウジング２１内には、ポリゴンミラー２５によって偏向されるレーザービームの進行方向に沿って２つのｆθレンズ２６，２７と折り返しミラー２８が配設されている。
【００３１】
ところで、前記モノリシックレーザーダイオード２２は上下２つの発光点を備えており、通常の印刷モードにおいては、モノリシックレーザーダイオード２２が画像信号に応じてＯＮ／ＯＦＦ制御されると、該モノリシックレーザーダイオード２２の発光点からは画像データに対応して変調されたレーザービームがそれぞれ出射され、これらのレーザービームは、コリメータレンズ２３によって平行光束とされる。そして、この平行光束は、コリメータレンズ２３に設けられた不図示の絞りによって絞られた後、副走査方向にのみパワーを有するシリンドリカルレンズ２４によってポリゴンミラー２５のミラー面に結像され、高速で回転するポリゴンミラー２５によって偏向される。そして、偏向されたレーザービームは、ｆθレンズ２６，２７によって等速度で集光され、折り返しミラー２８によって折り返されて被走査面である前記感光ドラム４（図１参照）上に集光スポットを形成し、これによって感光ドラム４上が主走査方向に露光走査され、該感光ドラム４上には画像信号に応じた静電潜像が形成される。
【００３２】
ところで、高画質印刷や封筒／厚紙印刷に際しては通常よりも印刷速度を落とした低速印刷モードが設定されるが、本実施の形態では通常の印刷速度の１／３の低速で印刷する１／３速印刷モードが選択された場合の動作について説明する。
【００３３】
１／３速印刷は、不図示の制御手段によってモノリシックレーザーダイオード２２の上下２つの発光点Ａ，Ｂの点灯／消灯が次のように制御されることによって行われる。
【００３４】
即ち、ポリゴンミラー２５の回転を落すことなく、図３に示すように、
１）１面目のミラー面では発光点Ａのみを点灯させて走査ラインを形成する
２）２面目のミラー面では発光点Ｂのみを点灯させて走査ラインを形成する
３）３面目のミラー面では発光点Ａ，Ｂ共に点灯させない（消灯する）
の３パターンの発光制御を順次繰り返すことによって、被走査面である感光ドラム４上の走査ラインを通常の走査の１／３とすることができる。尚、図３において、「●」は点灯（発光）、「○」は消灯をそれぞれ示す。
【００３５】
上述のように２つの発光点Ａ，Ｂの点灯と消灯を制御することによって、ポリゴンミラー２５の回転速度を落すことなく安定域で全速回転させたまま、１／３速の線速で印字が可能となるため、ポリゴンミラー２５の回転ムラに起因する画像劣化を招くことなく、高解像度を保った状態で低速印字による高画質化を実現することができる。又、従来の１／２速までの低速化によって封筒や厚紙に対して改善されてきたトナー画像の定着性を更に低速である１／３速印字によって更に高めることができる。
【００３６】
尚、以上は光源として２つの発光点を有するモノリシックレーザーダイオード２２を用いて１／３速印字を行う例について説明したが、発光点の数がｎ（ｎは２以上の自然数）である場合、上記と同様に発光制御を行うことによって、通常の速度に対して［（１／（ｎの約数））以外で且つ１／ｎよりも小さな速度比］で被走査面上を走査することができる。
【００３７】
例えば、発光点の数が４（ｎ＝４）である場合、これらの発光点の点灯と消灯を前記と同様に制御することによって、１／２速、１／３速、１／４速印刷以外の例えば１／５速印刷が可能となる。
【００３８】
又、以上は本発明をモノクロのレーザープリンタとこれに備えられた光走査装置に対して適用した形態について説明したが、本発明は、カラーレザープリンタやモノクロ・カラーを問わず、複写機や複合機等の他の任意の画像形成装置及びこれに備えられた光走査装置に対しても同様に適用可能であることは勿論である。
【符号の説明】
【００３９】
１          画像形成装置
１Ａ        画像形成装置本体
２          画像形成部
３          用紙収納部
４          感光ドラム
５          帯電器
６          現像装置
７          転写ローラ
８          クリーニング装置
９          トナーホッパ
１０        光走査装置
１１，１２  給紙カセット
１３        ピックローラ
１４        フィードローラ
１５        リタードローラ
１６        排紙トレイ
１７        レジストローラ
１８        定着装置
１８ａ      定着ローラ
１８ｂ      加圧ローラ
１９        搬送ローラ
２０        排紙ローラ
２１        光走査装置のハウジング
２２        モノリシックレーザーダイオード（光源）
２３        コリメータレンズ
２４        シリンドリカルレンズ
２５        ポリゴンミラー
２６，２７  ｆθレンズ
２８        折り返しミラー
Ｓ１        第１搬送路
Ｓ２        第２搬送路
【図１】
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【図２】
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【図３】
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