(57)【要約】【課題】低コストで走査線のズレが生じ難い高性能な技術を提供する。【解決手段】光源ユニット２からの光束を偏向走査する回転多面鏡５を回転させると共に回転部４ｒ及び駆動回路４ｃを有するスキャナモータ４を複数有する場合に、複数の回転部４ｒを単一の駆動回路４ｃに接続した。【選択図】　図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
光源部と、
該光源部からの光束を偏向走査する回転多面鏡と、
該回転多面鏡を回転させると共に回転部及び駆動回路を有するスキャナモータと、
偏向された前記光束を被走査面に結像する結像手段と、
前記光源部、前記スキャナモータ、前記回転多面鏡及び前記結像手段を搭載する光学箱と、
該光学箱を密閉するフタ部材と、
を備える光走査装置であって、
前記光走査装置が画像形成装置に複数搭載される場合に、前記スキャナモータは、複数の前記回転部を単一の前記駆動回路に接続したことを特徴とする光走査装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、本発明は、レーザビームプリンタ等の画像形成装置に使用される光走査装置に関するもので、光走査装置の回転多面鏡を回転させるスキャナモータに関するものである。
【０００２】
特にカラー画像形成装置に使用される、各色間の走査線ずれを抑えてカラー画像情報を記録するようにした、例えばカラー電子写真プロセスを有するレーザ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好適な光走査装置に関するものである。
【０００３】
【従来の技術】
図１０は従来から知られる４台の光走査装置を利用した従来のカラー画像形成装置の概略断面図である（特許文献１参照）。以下にこのカラー画像形成装置について説明する。
【０００４】
イエロー、マゼンタ、シアン、ブラック各トナー用の像担持体としての感光体ドラム１２１，１２２，１２３，１２４、現像手段としての現像ユニット１３１，１３２，１３３，１３４を有する４つの独立した装置本体に対して着脱可能なプロセスカートリッジ６０，７０，８０，９０を並置して、これらプロセスカートリッジ６０，７０，８０，９０で形成したそれぞれ色の異なるトナー像を、移動体としての転写ベルト５８（転写材担持体）に吸着された転写材に順次重ねて転写し、定着装置１４０で転写材上のトナー像を加熱加圧して転写材に定着することでフルカラー画像を得る構成となっている。
【０００５】
図１０における感光体ドラム１２１，１２２，１２３，１２４は、繰り返し使用される回転ドラム型の電子写真感光体であり、所定の周速度（プロセススピード）をもって回転駆動される。
【０００６】
感光体ドラム１２１，１２２，１２３，１２４は、回転過程で、帯電手段により所定の極性・電位に一様に帯電処理され、次いで光走査装置２００による画像露光を受け、それぞれの色成分に対応した静電潜像が形成される。
【０００７】
静電潜像は、それぞれ現像ユニット１３１，１３２，１３３，１３４により現像される。
【０００８】
転写ベルト５８は、各感光体ドラム１２１，１２２，１２３，１２４と接触しながら、矢印方向に感光体ドラム１２１，１２２，１２３，１２４とほぼ同じ周速度をもって回転駆動され、吸着した転写材に各色成分トナー像を重ね合わせる。そのため、光走査装置２００の置き位置精度も非常に厳しくなる。
【０００９】
定着装置１４０は、一対のローラから構成され、この一対のローラのニップ部で転写材を挟持搬送する際に転写材を加熱加圧してトナー像を転写材に溶融定着させる。
【００１０】
次に、光走査装置２００の構成を図５に示す。光源部としての光源ユニット２０２から出射したレーザ光Ｌを、スキャナモータ２０４によって回転させられる回転多面鏡２０５に照射し、回転多面鏡２０５をスキャナモータ２０４で回転させることにより、レーザ光Ｌを偏向走査させ、結像手段２０６ａ，２０６ｂを通して感光体ドラム（図５では不図示）の被走査面２０７に走査線２０８として結像させている。走査線２０８は光スポットの連続で形成される。
【００１１】
この光走査装置２００は、光学箱２０１内に、光源ユニット２０２、スキャナモータ２０４、回転多面鏡２０５及び結像手段２０６ａ，２０６ｂを収納した構成である。光学箱２０１の上部開口は不図示のフタによって最終的には塞がれている。
【００１２】
ところで、カラー画像を高精細に形成する場合には、複数の走査線を一般には数十μｍ以下のズレで重ね合わせる必要がある。
【００１３】
特に近年では、カラー画像を光走査装置と像担持体とを複数用いて高速度で形成する方式が普及し、低価格化しつつあり、光走査装置に用いられる光学箱としても大量生産可能で安価なプラスチック成形品を使うことが望まれる。
【００１４】
しかし、プラスチック製の場合は金属製等のものに比べ、製造時における高精度な調整においても強度の面で不利である。
【００１５】
例えば、図６（ｂ）のように光学箱２０１が平らにできる場合もあるが、図６（ａ）や図６（ｃ）のように光学箱２０１が反りを持つ場合もある。図６（ａ）や図６（ｃ）のように光学箱２０１が反ると、走査線２０８の照射位置は図６（ａ）や図６（ｃ）の矢印のように副走査方向にずれるために複数の走査線をズレが数十μｍ以下の状態で重ね合わせることが達成できない。
【００１６】
そこで従来、走査線を精度良く重ね合わせるために実際のカラー画像形成装置上で採られている手段を図７で説明する。
【００１７】
ここでは走査線の位置を検知する手段としてレジスト検知センサ２５０を２つ有している。これら２つのレジスト検知センサ２５０は、例えば反射式のセンサであって、図中Ｚ方向に移動する転写ベルト５８上に形成された例えば黒の走査線２０８Ｂｋと黄色の走査線２０８Ｙが通過するのを検知し、走査線２０８Ｂｋ，２０８Ｙ同士の位置ずれ、即ち色ズレを検知するためのものである。
【００１８】
具体的には、転写ベルト５８が黄色の走査線２０８Ｙを担持し、次の黒の画像形成部まで移動する時間に一致させて黒の走査線２０８Ｂｋを描けば、２つの走査線２０８Ｙ，２０８Ｂｋは正確に重なり色ズレは生じない。
【００１９】
画像形成装置のコントローラは、最初に「キャリブレーション」と称して転写ベルト５８にテストパターンを描き、図７（ａ）のように２つの走査線２０８Ｙ，２０８Ｂｋの位置ズレをレジスト検知センサで読み取る。
【００２０】
次にユーザからの画像データを出力する際には、読み取ったズレを補正する適切なタイミングで画像形成を行うので、２つの走査線２０８Ｙ，２０８Ｂｋの色ズレの無い図７（ｂ）のようなものとなる。
【００２１】
なお、光走査装置と転写ベルト５８の間には像担持体が存在するが説明上割愛した。またここでは２つの走査線２０８Ｂｋと走査線２０８Ｙで説明したが２色に限定するものではない。
【００２２】
次にズレを補正する適切なタイミングで画像形成を行う位相制御について図８を用い具体的に説明する。
【００２３】
これは図８のように各々の色で走査線を書くタイミングと、紙送りのタイミングとのずれで説明される。
【００２４】
紙送り方向に沿って一定距離だけ離れた例えば黒の走査線２０８Ｂｋと黄色の走査線２０８Ｙは回転多面鏡で周期的に描かれるため、単純に並べて重ね合わせると図８（ａ）のようにずれるのが普通である。
【００２５】
そこで適当な位相ずれφを黄色の走査線２０８Ｙを偏向する回転多面鏡２０５Ｙに与えると、図８（ｂ）のようになり周期的に描かれるタイミングがずれることで紙送り方向Ｚにも所定量ΔＺだけずれた位置に黄色の走査線２０８Ｙは描かれ、その結果黒の走査線２０８Ｂｋと重ねることができる。
【００２６】
このような位相制御は公知の技術であって画像形成中各々の光走査装置は適切な位相差状態を維持する。そして、装置の状態が変化しない限りは位相差を維持し、もし何らかの理由で走査線がずれた場合は再度図７の検知を行い改めて最適な位相ズレを決定するのである。
【００２７】
しかしながら、従来技術においては、画像形成装置Ｐの断面として図９に示すように、複数の光走査装置２００の位相制御を個々の回転多面鏡で行うため複数のスキャナモータ２０４を使用するので画像形成装置のコストアップになる。
【００２８】
さらに従来技術では、画像形成装置が動作すると光学箱の内部にあるスキャナモータ２０４の回転部２０４ｒ及び駆動回路２０４ｃがそれぞれ発熱し、その熱が全部光学箱の内部に閉じ込められて光学箱を暖めてしまう。
【００２９】
この暖められ方は光学箱ごとにばらつき、そのため図６に示したような照射位置変動が光学箱ごとにばらばらに発生してしまう。
【００３０】
このため、スキャナモータの駆動回路を光学箱の外へ出して光学箱内の発熱量を抑える構成もあった（特許文献２参照）。しかし、この構成でもスキャナモータが個々に駆動回路を持つというコストアップの問題は解決しなかった。これはタンデム式画像形成装置の連続プリント動作の場合に特に問題となる。
【００３１】
また、光学箱が暖まり照射位置変動が光学箱ごとにばらばらに発生してしまうという問題は、連続プリント途中に適宜図７のような「色ズレ補正」をすれば色ズレは補正でき、照射位置変動をなくすことができる。しかし、補正中はプリント動作が中断し、ユーザにはデメリットであるし、どのくらいの頻度で補正動作に入るかの判断やスキャナモータの位相制御で最適に色ズレ補正するにはシステムの制御が複雑化し、従来技術のように画像コントローラＣｎｔ．で位相制御をするのは処理にも負担がかかり精度が良くなかった。
【００３２】
【特許文献１】
特開平０７−１２８６０３号公報
【特許文献２】
特開２０００−３４７１２１号公報
【００３３】
【発明が解決しようとする課題】
以上のような従来技術の問題点を解消する目的で、位相制御を行い易いシステム構成として色ズレ補正の応答性を早くし、スキャナモータの発熱の影響も抑制することが望まれた。
【００３４】
本発明は上記従来技術に鑑みてなされたもので、その目的とするところは、低コストで走査線のズレが生じ難い高性能な技術を提供することにある。
【００３５】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するために本発明の光走査装置にあっては、光源部と、該光源部からの光束を偏向走査する回転多面鏡と、該回転多面鏡を回転させると共に回転部及び駆動回路を有するスキャナモータと、偏向された前記光束を被走査面に結像する結像手段と、前記光源部、前記スキャナモータ、前記回転多面鏡及び前記結像手段を搭載する光学箱と、該光学箱を密閉するフタ部材と、を備える光走査装置であって、前記光走査装置が画像形成装置に複数搭載される場合に、前記スキャナモータは、複数の前記回転部を単一の前記駆動回路に接続したことを特徴とする。
【００３６】
以上の発明では、複数のスキャナモータを用いていても、スキャナモータが小型化でき、熱源の１つである駆動回路が一体的な単一のものに集約できるので、低コスト化を図ることができ、また一体的な駆動回路による位相制御は高精度に行うことができる。
【００３７】
ここで、スキャナモータの回転部と駆動回路との接続は、ワイヤ、フレキシブル基板等であっても良く（この場合接続本数を削減できるホール素子レス方式であると望ましい。）、同一基板上に実装されていても良い。
【００３８】
また、スキャナモータの回転部が収納される光学箱も複数であることに限定せず、一個の光学箱に収納されていても良い。
【００３９】
また、駆動回路は、画像形成装置本体の画像コントローラ上にあっても良い。
【００４０】
【発明の実施の形態】
以下に図面を参照して、この発明の好適な実施の形態を例示的に詳しく説明する。ただし、この実施の形態に記載されている構成部品の寸法、材質、形状、その相対配置などは、特に特定的な記載がない限りは、この発明の範囲をそれらのみに限定する趣旨のものではない。
【００４１】
また、以下の説明では、発明の特徴部分について詳しく述べるものとし、プロセス等は従来技術と同様であるので省略する。
【００４２】
（第１の実施の形態）
図１、図２を参照して、第１の実施の形態について説明する。
【００４３】
第１の実施の形態では、図２に示すように、光学箱１に光源部としての光源ユニット２が取り付けられていると共に、光源ユニット２から出射したレーザ光Ｌの進行方向にはスキャナモータ４に取り付けられた回転多面鏡５が配置されている。
【００４４】
回転多面鏡５はスキャナモータ４によって回転されるものであり、回転多面鏡５によって偏向したレーザ光Ｌの進行方向には結像手段６ａ，６ｂが光学箱１の内部に配置されている。
【００４５】
結像手段６ａ，６ｂを通過したレーザ光Ｌは、像担持体である感光体ドラム７に照射される。
【００４６】
ここで、これら光源ユニット２、スキャナモータ４、回転多面鏡５及び結像手段６ａ，６ｂを配置した光学箱１は、上部開口をフタ部材としての蓋１０で閉じて密閉される。
【００４７】
以上のように、光源ユニット２から出射したレーザ光Ｌは、回転多面鏡５の回転によって偏向走査される。偏向走査されたレーザ光Ｌは、結像手段６ａ，６ｂを透過し、密閉された光学箱１の外へ出射される。
【００４８】
このような光走査装置１００が図１に示すように４つ搭載されて画像形成装置Ｐの露光部Ａを構成している。
【００４９】
以上の本実施の形態で従来技術と異なる点は、スキャナモータ４が回転部４ｒと駆動回路４ｃとに分かれており、駆動回路４ｃは画像形成装置Ｐ内に単一の１つだけが存在し、４つの光走査装置１００内の４つの回転部４ｒが駆動回路４ｃに繋がっていることである。
【００５０】
次に、光走査装置１００の動作について説明する。プリント命令が来ると光源ユニット２がレーザ光を出射し、スキャナモータ４が回転を始める。これは画像形成装置本体の画像コントローラＣｎｔ．が駆動回路４ｃに回転命令を出すことで行われる。
【００５１】
駆動回路４ｃは、４つある回転部４ｒのそれぞれをほぼ同時に起動し、４つの回転部４ｒが予め定義された所定の位相差を維持して回転しつづけるよう制御する。
【００５２】
本実施の形態では、駆動回路４ｃが光学箱１の外にあるので駆動回路４ｃの発熱が光学箱１の内部を暖めることがない。よって、光学箱１を変形させてしまうことが抑制できる。
【００５３】
また、光学箱１の内部にある回転部４ｒは回転多面鏡５を搭載するギリギリの大きさまで小型化でき、光走査装置１００全体を小型化できる。よって、画像形成装置Ｐも小型化できる。
【００５４】
また、駆動回路４ｃ自体もワンチップ化によりコンパクトにでき、部品コストの削減と共に画像形成装置Ｐ自体を小型化できる。
【００５５】
また、単一の駆動回路４ｃで全ての回転多面鏡５の位相制御を行うので、画像コントローラＣｎｔ．は位相制御の処理をする必要が無く負荷が軽減され、本来の画像処理速度が向上する。
【００５６】
（第２の実施の形態）
図３、図４には、第２の実施の形態が示されている。なお、第１の実施の形態と同一の構成部分については同一の符号を付して、その説明は省略する。
【００５７】
本実施の形態では、図４に示すように、１つの光学箱１に４つの光源ユニット２、２つの回転部４ｒ、２つの回転多面鏡５及び４つの結像手段６を搭載している。
【００５８】
１つの光源ユニット２からの光束は、回転多面鏡５に２系統ずつ照射され、回転多面鏡５の回転軸を対称に二方向に走査線８を生成する。このユニットがもう１つ存在し、合計で４本の走査線８が光学箱１から射出される。
【００５９】
つまり、本実施の形態では、画像形成装置Ｐに対し、図３に示すように１つの光走査装置１００が搭載されている。
【００６０】
スキャナモータ４は、回転部４ｒを２つ有し、駆動回路４ｃは２つの回転部４ｒの中間に１つ搭載され、鉄基板に一体的に構成されている。駆動回路４ｃは、ワンチップＩＣと付随する電子部品から成る。
【００６１】
この構成の場合には、２つの回転部４ｒの位相制御によって、走査線８Ｙ，８Ｍのペアに対して、もう１つのペア走査線８Ｃ，８Ｂｋを副走査方向位置制御にすることで色ズレを補正している。
【００６２】
次に、光走査装置１００の動作について説明する。プリント命令が来るとスキャナモータ４が回転を始める。これは画像形成装置本体の画像コントローラＣｎｔ．が駆動回路４ｃに回転命令を出すことで行われる。
【００６３】
駆動回路４ｃは、２つある回転部４ｒのそれぞれをほぼ同時に起動し、２つの回転部４ｒが予め定義された所定の位相差を維持して回転しつづけるよう制御する。
【００６４】
本実施の形態では、駆動回路４ｃが光学箱１の中にあるが、駆動回路４ｃ全体が大型の鉄基板に搭載されているので放熱性がよく、光学箱１内部の温度は上昇し難い。
【００６５】
なお、例えば光学箱１の壁に開口部を設けて駆動回路４ｃが外気に触れていてももちろん構わない。
【００６６】
本実施の形態のスキャナモータ４は、それ自体が単体のユニットとして扱えるので組み立てコスト上有利である。
【００６７】
また、駆動回路４ｃ自体もワンチップ化によりコンパクトにでき、部品コストの削減と共に画像形成装置Ｐ自体を小型化できる。
【００６８】
また、単一の駆動回路４ｃで全ての回転多面鏡５の位相制御を行うので、画像コントローラＣｎｔ．は位相制御の処理をする必要が無く負荷が軽減され、本来の画像処理速度が向上する。
【００６９】
本発明の実施態様を以下に列挙する。
【００７０】
［実施態様１］
光源ユニット２（光源部）からの光束を偏向走査する回転多面鏡５を回転させると共に回転部４ｒ及び駆動回路４ｃを有するスキャナモータ４であって、前記スキャナモータ４を複数有する場合に、複数の前記回転部４ｒを単一の前記駆動回路４ｃに接続したことを特徴とするスキャナモータ。
【００７１】
［実施態様２］
単一の前記駆動回路４ｃは、複数の前記回転部４ｒの位相を一定に保つよう制御していることを特徴とする実施態様１に記載のスキャナモータ。
【００７２】
［実施態様３］
光源ユニット２（光源部）と、該光源ユニット２（光源部）からの光束を偏向走査する回転多面鏡５と、該回転多面鏡５を回転させると共に回転部４ｒ及び駆動回路４ｃを有するスキャナモータ４と、偏向された前記光束を被走査面に結像する結像手段６ａ，６ｂと、前記光源ユニット２（光源部）、前記スキャナモータ４、前記回転多面鏡５及び前記結像手段６ａ，６ｂを搭載する光学箱１と、該光学箱を密閉する蓋１０（フタ部材）と、を備える光走査装置１００であって、前記光走査装置１００が画像形成装置Ｐに複数搭載される場合に、前記スキャナモータ４は、複数の前記回転部４ｒを単一の前記駆動回路４ｃに接続したことを特徴とする光走査装置。
【００７３】
［実施態様４］
単一の前記駆動回路４ｃは、複数の前記回転部４ｒの位相を一定に保つよう制御していることを特徴とする実施態様３に記載の光走査装置。
【００７４】
［実施態様５］
単一の前記駆動回路４ｃは、前記光学箱１の外部に設置されていることを特徴とする実施態様３又は４に記載の光走査装置。
【００７５】
［実施態様６］
光源ユニット２（光源部）と、該光源ユニット２（光源部）からの光束を偏向走査する回転多面鏡５と、該回転多面鏡５を回転させると共に回転部４ｒ及び駆動回路４ｃを有するスキャナモータ４と、偏向された前記光束を被走査面に結像する結像手段６ａ，６ｂと、前記光源ユニット２（光源部）、前記スキャナモータ４、前記回転多面鏡５及び結像手段６ａ，６ｂを搭載する光学箱１と、該光学箱１を密閉する蓋１０（フタ部材）と、を備える光走査装置１００を複数搭載する画像形成装置Ｐであって、前記スキャナモータ４は、複数の前記回転部４ｒを単一の前記駆動回路４ｃに接続したことを特徴とする画像形成装置。
【００７６】
［実施態様７］
単一の前記駆動回路４ｃは、複数の前記回転部４ｒの位相を一定に保つよう制御していることを特徴とする実施態様６に記載の画像形成装置。
【００７７】
［実施態様８］
単一の前記駆動回路４ｃは、前記光学箱１の外部に設置されていることを特徴とする実施態様６又は７に記載の画像形成装置。
【００７８】
［実施態様９］
複数の光源ユニット２（光源部）と、該複数の光源ユニット２（光源部）からの光束を偏向走査する複数の回転多面鏡５と、該複数の回転多面鏡５を回転させると共に回転部４ｒ及び駆動回路４ｃを有する複数のスキャナモータ４と、偏向された前記光束を被走査面に結像する複数の結像手段６と、前記複数の光源ユニット２（光源部）、前記複数のスキャナモータ４、前記複数の回転多面鏡５及び前記複数の結像手段６を搭載する光学箱１と、を備える光走査装置１００であって、前記スキャナモータ４は、複数の前記回転部４ｒを単一の前記駆動回路４ｃに接続したことを特徴とする光走査装置。
【００７９】
［実施態様１０］
単一の前記駆動回路４ｃは、複数の前記回転部４ｒの位相を一定に保つよう制御していることを特徴とする実施態様９に記載の光走査装置。
【００８０】
［実施態様１１］
単一の前記駆動回路４ｃは、前記光学箱１の外部に設置されていることを特徴とする実施態様９又は１０に記載の光走査装置。
【００８１】
［実施態様１２］
実施態様９、１０又は１１に記載の光走査装置を複数搭載することを特徴とする画像形成装置。
【００８２】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明は、スキャナモータが小型化でき、熱源の１つである駆動回路は一体的に集約できるので低コスト化が図れる。また、一体的な駆動回路による位相制御は高精度にできる。すなわち、応答性の良い位相制御で色ズレを少なくでき、またスキャナモータの発熱の影響も抑制でき、走査線のズレが生じ難いという高性能を得ることができ、さらには小型化かつ低コスト化を図ることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】第１の実施の形態に係る画像形成装置の概略断面図である。
【図２】第１の実施の形態に係る光走査装置の斜視図である。
【図３】第２の実施の形態に係る画像形成装置の概略断面図である。
【図４】第２の実施の形態に係る光走査装置の斜視図である。
【図５】従来技術の光走査装置の斜視図である。
【図６】従来技術の光走査装置における光学箱の変形を説明する図である。
【図７】従来技術の光走査装置における色ズレ補正を説明する図である。
【図８】従来技術の光走査装置における色ズレ補正を説明する図である。
【図９】従来技術の画像形成装置の概略断面図である。
【図１０】従来技術の画像形成装置の概略構成図である。
【符号の説明】
１　光学箱
２　光源ユニット
４　スキャナモータ
４ｒ　回転部
４ｃ　駆動回路
５　回転多面鏡
６，６ａ，６ｂ　結像手段
７　感光体ドラム
８，８Ｙ，８Ｍ，８Ｃ，８Ｂｋ　走査線
１０　蓋
１００　光走査装置
【図１】
2004133016.tif 000003
【図２】
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【図３】
2004133016.tif 000005
【図４】
2004133016.tif 000006
【図５】
2004133016.tif 000007
【図６】
2004133016.tif 000008
【図７】
2004133016.tif 000009
【図８】
2004133016.tif 000010
【図９】
2004133016.tif 000011
【図１０】
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