(57)【要約】【課題】画像形成装置の小型化、低コスト化と画像形成速度のアップすることを目的とする。【解決手段】画像走査露光手段として、複数の光源と１面内に異なる角度を有する単一のポリゴンミラーと、被走査面へ走査するために光路を偏向する光路偏向手段を備えたことを特徴とする。【選択図】        図１
2004184831.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
２つの感光媒体と該感光媒体の表面に画像情報に応じてレーザービームを走査露光することにより静電潜像を形成する走査露光手段と、
前記静電潜像に現像剤を付与する複数の現像手段とからなる画像形成ユニット部を２つ有する画像形成装置において、
該走査露光手段は、レーザー制御回路を内蔵して各々で変調可能な複数本のレーザービームを出射可能な半導体レーザーを備えた単一枠体のレーザー発生装置と、１面内に異なる角度を有するポリゴンミラー面によって各々のレーザーを単一のポリゴンミラーで走査する走査手段と、レーザーを複数の被走査面上へ走査するために光路を偏向する光路偏向手段とを備えたことを特徴とする画像形成装置。
【請求項２】
２つの感光媒体と該感光媒体の表面に画像情報に応じてレーザービームを走査露光することにより静電潜像を形成する走査露光手段と、
前記静電潜像に現像剤を付与する複数の現像手段とからなる画像形成ユニット部を２つ有する画像形成装置において、
該走査露光手段は、レーザー制御回路を内蔵した各々で変調可能なレーザービームを出射可能な半導体レーザーを備えた複数のレーザー発生装置と、１面内に異なる角度を有するポリゴンミラー面によって各々のレーザーを単一のポリゴンミラーで走査する走査手段と、レーザーを複数の被走査面上へ走査するために光路を偏向する光路偏向手段とを備えたことを特徴とする画像形成装置。
【請求項３】
画像走査露光手段として、レーザー制御回路を内蔵して各々で変調可能な複数本のレーザービームを出射可能な半導体レーザーを備えた単一枠体のレーザー発生装置と、１面内に異なる角度を有するポリゴンミラー面によって各々のレーザーを単一のポリゴンミラーで走査する走査手段と、レーザーを複数の被走査面上へ走査するために光路を偏向する光路偏向手段とを備えたことを特徴とする画像形成装置。
【請求項４】
画像走査露光手段として、レーザー制御回路を内蔵した各々で変調可能なレーザービームを出射可能な半導体レーザーを備えた複数のレーザー発生装置と、１面内に異なる角度を有するポリゴンミラー面によって各々のレーザーを単一のポリゴンミラーで走査する走査手段と、レーザーを複数の被走査面上へ走査するために光路を偏向する光路偏向手段とを備えたことを特徴とする画像形成装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、画像形成装置に関し、特に、カラー画像形成装置やレーザービーム複写機等のように複数の色を感光体を介して紙媒体等に印刷する技術等に適用して有効な技術に関する。
【０００２】
【従来の技術】
カラー複写機、カラープリンタなどのカラー画像形成装置においては、現在、多回転プロセス方式及びタンデム方式の２つが主流である。多回転プロセス方式は、感光体を１つ備え、この１つの感光体に対してイエロー、マゼンタ、シアン、ブラックの４つの現像器を切り換えて順次作用させ、画像形成プロセスを４回繰り返すことにより、カラー画像を形成するものである。
【０００３】
この多回転プロセスは、装置が小型で、かつ、白黒画像の形成においては、タンデム方式よりもプリント時間が短く、単位時間あたりのプリント枚数が多いといった利点がある。その反面、フルカラー画像の形成に関しては、プリント時間が長く、単位時間あたりのプリント枚数が少ないという問題点を有している。
【０００４】
タンデム方式は、感光体と現像器とを含む画像形成ステーションを、イエロー、マゼンタ、シアン、ブラックの色毎に４つ備え、各画像形成ステーションで独立して画像形成を行うものである。
【０００５】
このタンデム方式は、フルカラー画像の形成に関しては、多回転プロセスに比べて単位時間あたりのプリント枚数は多い。しかしながら、白黒画像の形成においては、用紙搬送経路が長い分、多回転プロセス方式よりも単位時間あたりのプリント枚数が少なくなる。なお、白黒画像形成時のみプロセス速度を上げ、プリント速度を上げる構成も提案されている。また、各画像形成ステーション毎に、帯電器やレーザースキャナユニットなどの作像プロセス機器が必要なために装置の大型化およびコストアップを招来するという問題点もある。
【０００６】
一方、多回転プロセス方式に比べて、フルカラー画像形成時の単位時間あたりのプリント枚数が多く、かつタンデム方式よりも、白黒画像形成時の単位時間あたりのプリント枚数が多く、小型化、低価格化を図ることができる画像形成装置として、２つの感光体からなる画像形成ユニットを備えたカラー画像形成装置も新たに開発されている。
【０００７】
２組の画像形成ユニット（以下、ツイン画像形成ユニット）を備えたカラー画像形成装置に関しては、例えば、以下の公報に開示された（イ）または（ロ）に示す技術が知られている。
【０００８】
（イ）まず、２つの感光体にそれぞれ第１色および第２色の画像を形成して転写ドラム上の用紙に順次転写し、次いでそれぞれの感光体に第３色および第４色の画像を形成して同様に転写ドラム上の用紙に転写することによりカラー画像を形成する技術である（例えば、特許文献１参照）。
【０００９】
（ロ）まず、２つの感光体にそれぞれ第１色および第２色の画像を形成して中間転写ベルトに順次転写し、次いでそれぞれの感光体に第３色および第４色の画像を形成して同様に中間転写ベルトに転写し、この中間転写ベルトに形成された画像を用紙に転写することにより、カラー画像を形成する技術である（例えば、特許文献２、特許文献３、特許文献４参照）。
【００１０】
しかし、カラー画像を形成する画像形成装置として紹介したタンデム方式、及びツイン画像形成ユニット方式は、感光媒体（以下、感光体）１つに対して、１つの走査露光手段（レーザー発生装置、ポリゴンミラー等）が必要であった。つまり、感光体の数に相当するレーザー発生ユニットとポリゴンミラーを用いて感光体への露光走査を行っている。そのため、装置の部品点数が増え構成が複雑となり、装置の小型化と低コスト化には限界がある。
【００１１】
そこで、露光走査系部品の中でコストの高いポリゴンミラーの数を削減し、装置の小型化を図る技術として、１つの半導体レーザーと１つのポリゴンミラーで複数の感光体ドラム上に静電潜像として書き込むカラー画像形成装置が開示されている（例えば、特許文献５、特許文献６参照）。
【００１２】
この開示されている技術では、１つの半導体レーザーで複数の感光体ドラム上に静電潜像として書き込むため、１つのポリゴンミラーの反射面に数種類の反射角度を持つように構成されている。タンデム型のカラー画像形成装置（４つの感光体を持つ）に対しては、各反射面の反射角度の種類は感光体ドラムの数に対応するため、一般的なカラー画像形成に使われているイエロー（Ｙ）、マゼンダ（Ｍ）、シアン（Ｃ）、ブラック（Ｂｋ）の４色を静電潜像として書き込む場合は、ポリゴンミラーの反射面数が４種類必要となり、通常ポリゴンミラーの反射面数を４面又は４の倍数に設定して、各色の潜像形成を順次おこなっている。
【００１３】
いうなれば、本技術は、各反射面の反射角度が異なるポリゴンミラーを使用することで、一つのポリゴンミラーの回転動作にてレーザービームの走査と光路切り替えの両方の走査が行えるため、部品点数の削減、可動部分の削減による低コスト化、制御動作の簡略化による高精度印刷等を実現することができる。
【００１４】
【特許文献１】
特開平２−１０５１７５号公報
【特許文献２】
特開平４−２０４８７１号公報
【特許文献３】
特開平１０−１７７２８６号公報
【特許文献４】
特開２０００−３２１９２５号公報
【特許文献５】
特開平１１−２１８９９１号公報
【特許文献６】
特開２０００−２８４６号公報
【００１５】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、特開平１１−２１８９９１号公報や特開２０００−２８４６号公報の構成の４面ポリゴンミラーでは、タンデム型のカラー画像形成装置においてある１色のみを現像する場合を見ると、４面ポリゴンミラーの場合は４面の１面だけで潜像形成するため潜像作成効率が１／４に低下することになってしまう。この潜像作成効率低下はポリゴンミラーを４の倍数面に構成しても変わらない。
【００１６】
この技術をツイン画像形成ユニットを持つ画像形成装置に用いても同様の弊害が生じる。２つの感光体に対しての露光走査は、ポリゴンミラーの反射角度を２種類持ち、かつポリゴンミラーを２の倍数面に構成になり、２面のうち１面だけで潜像形成する。そのため、ツイン画像形成ユニットを持つ画像形成装置では、潜像作成効率が１／２に低下することになる。
【００１７】
潜像作成効率を上げるために、ポリゴンミラーの回転数を上げる手段が考えられるが、そのためには、モータの回転数、電圧規格の増加、ポリゴンミラーの固定精度や耐久性、レーザー制御の精度を高める必要が生じ、本来の目的であった装置の小型化、低コスト化を達成することが困難となる。
【００１８】
したがって、本発明の目的は、画像形成速度（潜像作成効率）を落とすことなく、装置の構成部品点数を削減し、装置の小型化と製作コストを低減した画像形成装置を提供することにある。
【００１９】
【課題を解決するための手段】
そこで、本発明は、１面内に異なる角度を有するポリゴンミラー面で構成されたポリゴンミラーを使用することで、一つのポリゴンミラーの回転動作にて複数のレーザービームの走査と光路切り替えの両方の走査が行い、画像形成速度（潜像作成効率）を落とすことなく、部品点数の削減、可動部分の削減による低コスト化、制御動作の簡略化による高精度印刷等を実現することができる。
【００２０】
すなわち、本発明の技術内容は以下の構成を備えることにより前記課題を解決できた。
【００２１】
（１）２つの感光媒体と該感光媒体の表面に画像情報に応じてレーザービームを走査露光することにより静電潜像を形成する走査露光手段と、前記静電潜像に現像剤を付与する複数の現像手段とからなる画像形成ユニット部を２つ有する画像形成装置において、該走査露光手段は、レーザー制御回路を内蔵して各々で変調可能な複数本のレーザービームを出射可能な半導体レーザーを備えた単一枠体のレーザー発生装置と、１面内に異なる角度を有するポリゴンミラー面によって各々のレーザーを単一のポリゴンミラーで走査する走査手段と、レーザーを複数の被走査面上へ走査するために光路を偏向する光路偏向手段とを備えたことを特徴とする画像形成装置。
【００２２】
（２）２つの感光媒体と該感光媒体の表面に画像情報に応じてレーザービームを走査露光することにより静電潜像を形成する走査露光手段と、前記静電潜像に現像剤を付与する複数の現像手段とからなる画像形成ユニット部を２つ有する画像形成装置において、該走査露光手段は、レーザー制御回路を内蔵した各々で変調可能なレーザービームを出射可能な半導体レーザーを備えた複数のレーザー発生装置と、１面内に異なる角度を有するポリゴンミラー面によって各々のレーザーを単一のポリゴンミラーで走査する走査手段と、レーザーを複数の被走査面上へ走査するために光路を偏向する光路偏向手段とを備えたことを特徴とする画像形成装置。
【００２３】
（３）画像走査露光手段として、レーザー制御回路を内蔵して各々で変調可能な複数本のレーザービームを出射可能な半導体レーザーを備えた単一枠体のレーザー発生装置と、１面内に異なる角度を有するポリゴンミラー面によって各々のレーザーを単一のポリゴンミラーで走査する走査手段と、レーザーを複数の被走査面上へ走査するために光路を偏向する光路偏向手段とを備えたことを特徴とする画像形成装置。
【００２４】
（４）画像走査露光手段として、レーザー制御回路を内蔵した各々で変調可能なレーザービームを出射可能な半導体レーザーを備えた複数のレーザー発生装置と、１面内に異なる角度を有するポリゴンミラー面によって各々のレーザーを単一のポリゴンミラーで走査する走査手段と、レーザーを複数の被走査面上へ走査するために光路を偏向する光路偏向手段とを備えたことを特徴とする画像形成装置。
【００２５】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施例について、図面を参照にしながら説明する。
【００２６】
【実施例１】
（その１）
本実施形態に係る画像形成装置１は、図１に示すように、原稿画像を読み取る画像読み取り部２（画像読み取り手段）と、該画像読み取り部２で読み取った原稿画像に基づいて画像形成を行う画像形成部３とを備えている。
【００２７】
上記画像読み取り部２において、光源５は、画像形成装置１の所定の位置に載置された原稿４を露光することができる位置に配されている。そして、反射ミラー６，７，８は、原稿４からの反射光を順に反射して結像レンズ９に導くことができるように配されている。
【００２８】
光源５と反射ミラー６とは、移動光学読み取りユニットとして一体化されており、同図中の矢印Ａ−Ａ′方向に水平移動することが可能となっている。また、反射ミラー７，８は、図示しない保持部材により一体的に保持されており、上記移動光学読み取りユニットの移動速度の１／２の速度で、同図中の矢印Ａ−Ａ′方向に水平移動することが可能となっている。したがって、原稿４は矢印Ａ−Ａ′方向に露光走査される。
【００２９】
結像レンズ９の光束出射側には、画像処理部１０が設けられている。この画像処理部１０は、図２に示すように、撮像部１１、画像信号処理部１２（画像信号生成手段）、ページメモリ１３（第１記憶手段）、マルチプレクサ１４（画像信号選択手段）、走査露光装置１８（詳細は後述）、およびＣＰＵ（Ｃｅｎｔｒａｌ  Ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ  Ｕｎｉｔ）１７（制御手段）で構成されている。
【００３０】
走査露光装置１８の内部構成は、図３のようになっている。レーザー制御回路を内蔵して各々で変調可能な複数本のレーザービームを出射可能な半導体レーザーチップ２０４、２０５を備えた単一枠体のレーザー発生装置３０１（以下、ツインビームユニット）と、１面内に異なる角度を有するポリゴンミラー面（後述）で構成されたポリゴンミラー３０２を使用することで、一つのポリゴンミラーの回転動作にて複数のレーザービームの走査と光路切り替えの両方の走査が行える。また、不図示であるが、当然、出射されたレーザービームをコリメータレンズ等のレンズ、ミラー等を用いてポリゴンミラーに焦点を合わせている。
【００３１】
図５に上記ポリゴンミラー３０２の断面図を示す。１面内の角度が３０２ａと３０２ｂと異なる角度で形成されている。それぞれの角度が３０２ａが垂直面に対してα°傾き、３０２ｂが垂直面に対してβ°傾いている。
【００３２】
また、上記ツインビームユニット３０１の内部構造は図４のようになっておる。ヒートシンク（不図示）と一体となったステム２０３上に第一レーザーチップ２０４及び、第２レーザーチップ２０５が配設され、ＰＩＮチップ２０６とともにキャップ２０２にて封じ込められている。そして、レーザービームはガラス２０１を通して照射される構造となっている。
【００３３】
上記ツインビームユニット３０１とポリゴンミラー３０２を用いることで、ツインビームユニット３０１から発生したレーザー３０３と３０４は、ポリゴンミラーの所定角度を持つ面３０２ａ、３０２ｂへ入射される。入射したレーザービームは、反射ミラー１５ｂを介して感光体２４へ走査露光する光路１５ａと、反射ミラー１６ｂ〜１６ｄを介して感光体３０へ走査露光する光路１６ａへと光路へと偏向走査される。
【００３４】
撮像部１１は、カラー光電変換素子として例えばＣＣＤ（Ｃｈａｒｇｅ  Ｃｏｕｐｌｅｄ  Ｄｅｖｉｃｅ）を備えており、このＣＣＤに原稿画像が結像されるようになっている。上記ＣＣＤは、受光した光像を赤（Ｒ）、緑（Ｇ）、青（Ｂ）に分解すると共に、各色に対応した画像信号を画像信号処理部１２に送出する。
【００３５】
画像信号処理部１２は、撮像部１１から送信される画像信号に基づいてデジタル的に画像を処理する機能を有している。詳しくは、画像信号処理部１２は、撮像部１１から送信されるＲ、Ｇ、Ｂに対応した画像信号を、第１色としてのイエロー、第２色としてのマゼンタ、第３色としてのシアン、第４色としてのブラック（図中では、それぞれＹ、Ｍ、Ｃ、Ｂｋと略記する）に対応した画像信号に変換する。そして、画像信号処理部１２は、イエロー（Ｙ）、マゼンタ（Ｍ）に対応する画像信号を所定のタイミングで直接マルチプレクサ１４へ出力すると共に、シアン（Ｃ）、ブラック（Ｂｋ）に対応する画像信号をページメモリ１３へ出力する。
【００３６】
ページメモリ１３は、例えばシアン（Ｃ）、ブラック（Ｂｋ）に対応する画像信号を一時的に記憶する機能を有しており、ＣＰＵ１７の制御により、それらの画像信号を所定のタイミングでマルチプレクサ１４へ出力する。このページメモリ１３は、上記画像信号を各１ページ以上記憶できる容量を有しており、原稿の露光走査を１回で済ませることができるようになっている。
【００３７】
マルチプレクサ１４は、送信されたイエロー（Ｙ）、マゼンタ（Ｍ）、シアン（Ｃ）、ブラック（Ｂｋ）に対応する画像信号のうち、イエロー（Ｙ）、シアン（Ｃ）に対応する画像信号に基づき、走査露光装置１８内で光路１５ａへ偏向走査するように導くと共に、マゼンタ（Ｍ）、ブラック（Ｂｋ）に対応する画像信号に基づいて、走査露光装置１８で光路１６ａへ偏向走査するよう導く機能を有している。
【００３８】
走査露光装置１８は、マルチプレクサ１４を経由して送信される画像信号に基づいてレーザービームをレーザーチップ２０４からポリゴンミラー面３０２ａへ照射し、また、レーザーチップ２０５からポリゴンミラー面３０２ｂへ照射し、感光体２４，３０を走査露光する。異なる角度を持つ３０２ａと３０２ｂへ入射した各々のレーザービームは所定の光路へと偏向走査される。
【００３９】
ＣＰＵ１７は、後述の第１プロセス部２１によって感光体２４上に第１色画像が形成され、かつ、後述の第２プロセス部２２によって感光体３０上に第２色画像が形成された時点で、ページメモリ１３に記憶された第３色（シアン（Ｃ））に対応する走査露光装置内のレーザーチップ２０４に送出すると共に、第４色（ブラック（Ｂｋ））に対応する画像信号を走査露光装置内のレーザーチップ２０５に送出するように制御する。
【００４０】
次に、画像形成部３の構成について以下に説明する。画像形成部３は、図１に示すように、第１プロセス部２１（第１画像形成手段）と、第２プロセス部２２（第２画像形成手段）と、転写媒体としての中間転写ドラム２３（中間転写媒体）とを備えている。
【００４１】
上記第１プロセス部２１は、同図中矢印Ｂ方向に回転する感光体２４（第１感光体）と、感光体２４を帯電させるための帯電器２５（第１帯電手段）と、感光体２４上に形成される第１静電潜像に対して第１色の現像を行う現像装置２６（第１現像装置）と、感光体２４上に形成される第３静電潜像に対して第３色の現像を行う現像装置２７（第３現像装置）と、クリーニングブレード２８（第１クリーニング手段）とを有しており、走査露光装置１８内のレーザーチップ２０４とポリゴンミラー３０２（ミラー面３０２ａを使用）からの走査露光に基づいて、感光体２４上に第１色および第３色画像を形成する。
【００４２】
走査露光において、例えば６面ポリゴンミラーを用いていれば、ポリゴンミラー１回転で６ラインの潜像を形成することができる。
【００４３】
感光体２４は、中間転写ドラム２３の表面に近接して配置されている。また、帯電器２５、現像装置２６，２７、およびクリーニングブレード２８は、感光体２４の表面に近接して、感光体２４の回転方向にこの順で配置されている。
【００４４】
なお、現像装置２６における第１色の現像方式は、現像装置２６が感光体２４と接触して現像を行う接触現像方式、あるいは、感光体２４と接触せずに現像を行う非接触現像方式のどちらであってもよい。ただし、接触現像方式の場合、現像装置２６を感光体２４に対して離接させる機構、あるいは、現像装置２６に対して現像剤を出し入れするシャッタなどの機構が必要となる。一方、現像装置２７における第３色の現像方式は、現像装置２７が感光体２４と接触せずに現像を行う非接触現像方式である。
【００４５】
このように、少なくとも現像装置２７における現像方式を非接触現像方式とすることにより、非現像時の複雑な現像制御（現像装置２７の離接動作、現像剤のシャッタ制御等）を行う必要がなくなるので、装置本体の構成を簡素化して安価な装置を提供することができると共に、高品質で混色のない画像形成を行うことができる。
【００４６】
また、特に、現像装置２６における現像方式も非接触現像方式とすることにより、現像装置２６の離接機構を省略することができるので、現像装置２６，２７の配置の自由度を増加させ、使用者の広範囲の使用目的にも容易に対応することができる。
【００４７】
上記第２プロセス部２２は、同図中矢印Ｃ方向に回転する感光体３０（第２感光体）と、感光体３０を帯電させるための帯電器３１（第２帯電手段）と、感光体３０上に形成される第２静電潜像に対して第２色の現像を行う現像装置３２（第２現像装置）と、感光体３０上に形成される第４静電潜像に対して第４色の現像を行う現像装置３３（第４現像装置）と、クリーニングブレード３４（第２クリーニング手段）とを有しており、走査露光装置１８内のレーザーチップ２０５とポリゴンミラー３０２（ミラー面３０２ｂを使用）の走査露光によって、感光体３０上に第２色および第４色画像を形成する。
【００４８】
第２プロセスにおいても、第１プロセス同様、走査露光は、例えば６面ポリゴンミラーを用いていれば、ポリゴンミラー１回転で６ラインの潜像を形成することができる。
【００４９】
感光体３０は、中間転写ドラム２３の表面に近接して配置されている。また、帯電器３１、現像装置３２，３３、クリーニングブレード３４は、感光体３０の表面に近接して、感光体３０の回転方向にこの順で配置されている。
【００５０】
なお、現像装置３２における第２色の現像方式は、現像装置３２が感光体３０と接触して現像を行う接触現像方式、あるいは、感光体３０と接触せずに現像を行う非接触現像方式のどちらであってもよい。ただし、接触現像方式の場合、現像装置３２を感光体３０に対して離接させる機構、あるいは、現像装置３２に対して現像剤を出し入れするシャッタなどの機構が必要となる。一方、現像装置３３における第４色の現像方式は、現像装置３３が感光体３０と接触せずに現像を行う非接触現像方式である。
【００５１】
このように、少なくとも現像装置３３における現像方式を非接触現像方式とすることにより、非現像時の複雑な現像制御（現像装置３３の離接動作、現像剤のシャッタ制御等）を行う必要がなくなるので、装置本体の構成を簡素化して安価な装置を提供することができると共に、高品質で混色のない画像形成を行うことができる。
【００５２】
特に、現像装置３２における現像方式も非接触現像方式とすることにより、現像装置３２の離接機構を省略することができるので、現像装置３２，３３の配置の自由度を増加させ、使用者の広範囲の使用目的にも容易に対応することができる。
【００５３】
なお、本実施形態では、現像装置２６，２７，３２，３３をはじめとする第１プロセス部２１、第２プロセス部２２の各構成要素は、着脱可能で共通化されている。これにより、上記各構成要素の量産性が上がるので、大きな経済効果を得ることができる。
【００５４】
また、現像装置２６，２７，３２，３３は着脱可能であるので、ユーザの多様な画像形成条件にも容易に対応することが可能となる。
【００５５】
つまり、現像装置２６，２７，３２，３３は着脱可能とすることによって、例えば所定の色の現像を行う現像装置を適宜選択して取り付けることができる。したがって、例えば２色コピーの際に、第２プロセス部２２に黒色の現像を行う現像装置をセットし、第１プロセス部２１に需要の多い色の現像を行う現像装置をセットしておけば、２色の画像形成を感光体２４，３０の１回転で速く行うことができる。
【００５６】
また、ユーザの用途に応じて特定色の現像を行う現像装置を複数の位置に装填することも可能となる。つまり、使用頻度の高い、例えば黒や赤の現像剤を複数の現像装置に充填しておけば、例えば２色現像を大量に行う場合に、現像装置の交換回数を確実に低減させて、１回の現像剤の充填で２色現像を長時間行うことができる。
【００５７】
このように、多様なユーザの要望にも対応して、操作性の良い、実用性の高い画像形成装置１を提供することができる。また、これにより、現像装置２６，２７，３２，３３の量産性も向上するので、本実施形態の画像形成装置１を提供することによって、大きな経済効果を確実に得ることができる。
【００５８】
なお、クリーニングブレード２８，３４は、感光体２４，３０に対してそれぞれ離接可能となっている。詳しくは、クリーニングブレード２８，３４は、感光体２４，３０において画像形成が行われているときには、感光体２４，３０から離れている一方、中間転写ドラム２３への転写が開始され、感光体２４，３０上に形成された画像の後端がクリーニングブレード２８，３４を通過したときには、所定のタイミングにて感光体２４，３０にそれぞれ押し当てられる。
【００５９】
中間転写ドラム２３内の、感光体２４，３０と対向した位置には、転写器３５（第１転写手段）、転写器３６（第２転写手段）がそれぞれ設けられている。感光体２４，３０上に形成された画像は、この転写器３５，３６によって第１転写部３５ａ、第２転写部３６ａにて中間転写ドラム２３にそれぞれ転写されるようになっている。なお、この中間転写ドラム２３は、同図中矢印Ｄ方向に回転するようになっている。また、転写器３７は、中間転写ドラム２３に近接して設けられており、中間転写ドラム２３に転写された画像が、この転写器３７によって用紙４１上に転写されるようになっている。
【００６０】
また、中間転写ドラム２３の回転方向に対して転写器３７の下流側には、中間転写ドラム２３に付着した用紙４１を剥離するための用紙剥離爪３８と、転写が終了した後の中間転写ドラム２３をクリーニングするためのクリーニングブレード３９とがこの順で設けられている。用紙剥離爪３８は、中間転写ドラム２３から用紙４１が剥離しない場合に、中間転写ドラム２３上に形成された画像を乱さないように用紙４１を強制的に剥離するものである。
【００６１】
なお、画像形成装置１本体には、クリーニングブレード３９による中間転写ドラム２３のクリーニングを制御する図示しない制御装置が設けられている。これにより、中間転写ドラム２３に形成されたフルカラー画像が用紙４１に転写されるまで、中間転写ドラム２３がクリーニングされないようになっている。
【００６２】
画像形成部３に対して用紙４１の給紙側には、用紙給紙部４０が設けられている。この用紙給紙部４０は、転写材としての用紙４１を収容する用紙カセット４２と、この用紙カセット４２から用紙４１を送り出す給紙ローラ４３と、中間転写ドラム２３上の画像の先端と用紙４１の先端とが一致するように制御する用紙センサ４４ａ，４４ｂ、レジストローラ４５と、用紙４１を中間転写ドラム２３と転写器３７との間へ案内するペーパーガイド４６とからなっている。また、用紙給紙部４０は、用紙４１が供給されたことを検出する給紙センサ（図示せず）を備えている。上記の給紙ローラ４３は、図示しない駆動装置によって回転駆動される。
【００６３】
また、画像形成部３に対して用紙４１の排紙側には、転写器３７にて用紙４１上に転写された画像を定着させるための定着装置５１と、上記定着装置５１に用紙４１を搬送する用紙搬送用ローラ５２と、定着装置５１で処理された用紙４１を排紙トレイ５４上に排出する排紙ローラ５３と、排出された用紙４１を受ける排紙トレイ５４が設けられている。上記の排紙ローラ５３は図示しない駆動装置によって回転駆動される。
【００６４】
次に、上記の構成において、フルカラー画像を形成する場合の画像形成装置１の動作について以下に説明する。
【００６５】
まず、光源５によって原稿４が露光走査されると、原稿４からの反射光が反射ミラー６，７，８、および結像レンズ９を介して画像処理部１０の撮像部１１に入射する。撮像部１１に入射した反射光は、撮像部１１にてＲ、Ｇ、Ｂに対応した画像信号に光電変換され、画像信号処理部１２に送出される。
【００６６】
画像信号処理部１２は、撮像部１１から送信された画像信号を、イエロー（Ｙ）、マゼンタ（Ｍ）、シアン（Ｃ）、ブラック（Ｂｋ）に対応する画像信号に変換する。そして、画像信号処理部１２は、所定のタイミングでイエロー（Ｙ）に対応する画像信号をマルチプレクサ１４を介して走査露光装置１８内のレーザーチップ２０４へ出力すると共に、マゼンタ（Ｍ）に対応する画像信号をマルチプレクサ１４を介して走査露光装置１８内のレーザーチップ２０５へ出力する一方、シアン（Ｃ）、ブラック（Ｂｋ）に対応する画像信号をページメモリ１３へ出力する。
【００６７】
第１プロセス部２１では、帯電器２５によって感光体２４が均一に帯電される。そして、走査露光装置１８内では、画像信号処理部１２から送出されたイエロー（Ｙ）に対応する画像信号に基づいて、レーザーチップ２０４から出射したレーザービームはポリゴンミラー面３０２ａで偏向走査され、感光体２４表面の第１露光部２４ａにレーザービームを照射する。これにより、感光体２４表面には、イエロー（Ｙ）に対応する第１静電潜像が形成される。この第１静電潜像は、現像装置２６によって現像され、第１色画像として可視像化される。
【００６８】
一方、第２プロセス部２２では、帯電器３１によって感光体３０が均一に帯電される。そして、走査露光装置１８内の３０１ｂで、画像信号処理部１２から送出されたマゼンタ（Ｍ）に対応する画像信号に基づいて、レーザーチップ２０５から出射したレーザービームはポリゴンミラー面３０２ｂで偏向走査され感光体３０表面の第２露光部３０ａにレーザービームを照射する。これにより、感光体３０表面には、マゼンタ（Ｍ）に対応する第２静電潜像が形成される。この第２静電潜像は、現像装置３２によって現像され、第２色画像として可視像化される。
【００６９】
このようにイエロー（Ｙ）、マゼンタ（Ｍ）に対応する画像信号に基づいて、各感光体２４，３０への書き込みが終了すると、ＣＰＵ１７の制御によって、ページメモリ１３に一時的に記憶された、シアン（Ｃ）に対応する画像信号がマルチプレクサ１４を介して走査露光装置１８内のレーザーチップ２０４へ出力されると共に、ブラック（Ｂｋ）に対応する画像信号がマルチプレクサ１４を介して走査露光装置１８内のレーザーチップ２０５へ出力される。
【００７０】
続いて、第１プロセス部２１では、先に形成された第１色画像を含んだまま、帯電器２５によって感光体２４が再度均一に帯電される。そして、走査露光装置１８内のレーザーチップ２０４は、画像信号処理部１２から送出されたシアン（Ｃ）に対応する画像信号に基づいて、ポリゴンミラー面３０２ａへ照射し、ポリゴンミラーによって偏向走査されたレーザービームによって感光体２４表面の第１露光部２４ａに入射する。これにより、感光体２４表面には、シアン（Ｃ）に対応する第３静電潜像が、上記第１色画像上に重ねて形成される。この第３静電潜像は、現像装置２６によって現像され、第３色画像として可視像化される。つまり、感光体２４表面には、第１色画像と第３色画像とが重ね合わされた第１カラー画像が形成される。
【００７１】
同じように、第２プロセス部２２では、先に形成された第２色画像を含んだまま、帯電器３１によって感光体３０が再度均一に帯電される。そして、走査露光装置１８内のレーザーチップ２０５は、画像信号処理部１２から送出されたブラック（Ｂｋ）に対応する画像信号に基づいて、ポリゴンミラー面３０２ｂへレーザービームを照射し、ポリゴンミラーによって偏向走査された後、感光体３０表面の第２露光部３０ａへレーザービームを照射する。これにより、感光体３０表面には、ブラック（Ｂｋ）に対応する第４静電潜像が、上記第２色画像上に重ねて形成される。この第４静電潜像は、現像装置３３によって現像され、第４色画像として可視像化される。つまり、感光体３０表面には、第２色画像と第４色画像とが重ね合わされた第２カラー画像が形成される。
【００７２】
複数の被走査面（感光体２４、３０）を同時にポリゴンミラーの面数だけ潜像ライン数を形成することができる。例えば、６面ポリゴンミラーであれば、２つの感光体を同時に６ラインの潜像を形成できる。
【００７３】
なお、上記の各感光体２４，３０での画像形成順序は一例であり、他の順序であっても構わない。
【００７４】
その後、感光体２４上に形成された第１カラー画像が、転写器３５により第１転写部３５ａにて中間転写ドラム２３に転写される。次に、感光体３０上に形成された第２カラー画像が、転写器３６により第２転写部３６ａにて、中間転写ドラム２３に転写される。
【００７５】
上記第１カラー画像の中間転写ドラム２３への転写が終了した感光体２４は、クリーニングブレード２８によってクリーニングされ、必要に応じて図示しない除電器により除電され、次の画像形成に備える。また、上記第２カラー画像の中間転写ドラム２３への転写が終了した感光体３０も同様に、クリーニングブレード３４によってクリーニングされ、必要に応じて図示しない除電器により除電され、次の画像形成に備える。
【００７６】
このようにして、中間転写ドラム２３上に重ね合わされて転写された４種類の画像、つまり、未定着フルカラー画像は、中間転写ドラム２３の回転に伴って、転写器３７の近傍まで搬送される。その後、後述の用紙給紙部４０から供給される用紙４１の先端が、用紙センサ４４ａ，４４ｂおよびレジストローラ４５によって上記画像の先端と位置合わせされ、上記の画像が転写器３７によって用紙４１に転写される。
【００７７】
続いて、上記画像の転写された用紙４１は、用紙搬送用ローラ５２によって定着装置５１に搬送され、定着装置５１にて転写画像が用紙４１に定着される。その後、排紙ローラ５３によって上記用紙４１が排紙トレイ５４に排出される。
【００７８】
上記の構成によれば、従来の４ドラム方式の画像形成装置のように感光体を４つ用いなくても、２つの感光体２４，３０で２色ずつ画像を形成することにより、フルカラー画像を得ることができる。したがって、感光体の数を減らして装置を小型化することができる。また、各感光体２４，３０の２回転でフルカラー画像を得ることができるので、従来の４回転プロセス方式の画像形成装置よりも、画像形成速度の速い画像形成装置１を得ることができる。
【００７９】
さらに、上記構成によれば、感光体の数を減少させることで、感光体２４，３０に近接して設けられる例えば帯電器２５，３１、クリーニングブレード２８，３４等のプロセス要素の数も減少させることができる。その結果、装置のコストを低減させ、経済的な画像形成装置を得ることができる。
【００８０】
また、感光体２４，３０は、中間転写ドラム２３への画像の転写ごとにクリーニングブレード２８，３４によってクリーニングされるので、混色のないフルカラー画像を得ることができる。
【００８１】
なお、中間転写ドラム２３の代わりに、ベルト状の中間転写ベルト（図示せず）を用いてもよい。この場合、中間転写媒体がドラムで構成されるときよりも転写領域が広くなる。これにより、用紙４１における転写領域を最大限に利用して画像を転写することができると共に、転写効率を最適化することができる。また、用紙４１の影響を受けることなく、色毎の転写条件を自由に設定することができ、制御が簡単化される。さらに、上記中間転写ベルトを感光体配列方向に張架すれば、装置の高さを低くすることができると共に、装置を小型化することができる。
【００８２】
また中間転写ドラム２３以外にも、図６に示すように、図示しない用紙を静電吸着させる転写ドラム２３′（転写媒体）を用いてもよい。このとき、転写ドラム２３′の内部には、転写ドラム２３′を帯電させ、搬送される用紙を転写ドラム２３′の表面に吸着させるための帯電装置５５（吸着手段）が設けられる。また、転写ドラム２３′表面に対して用紙排出側には、転写ドラム２３′表面に吸着した用紙を剥離するための用紙剥離爪３８′が設けられる。
【００８３】
上記構成の場合、転写ドラム２３′に吸着した用紙は、転写ドラム２３′の同図中矢印Ｄ方向の回転にともない、第１転写部３５ａおよび第２転写部３６ａに搬送される。そして、感光体２４，３０上に形成された画像は、搬送された上記用紙上に転写器３５，３６によって直接転写されることになる。したがって、上記構成によれば、感光体２４，３０上に形成された画像を一旦転写ドラム２３′に転写して、その後再度用紙に転写する２回転写の方式よりも、転写効率を向上させることができる。
【００８４】
以上より、走査露光装置をツインビームユニットと面内に複数の角度を持つポリゴンミラーとで構成すれば、ポリゴンミラーを一つしか用いないで複数の光源を走査露光することができる。これによって、走査露光装置を簡素化するだけでなく、光学部品の中で高価なポリゴンミラーの数を削減できるので低コスト化が可能となる。
【００８５】
さらに、上記のポリゴンミラーの反射面に数種類の反射角度を持つように構成のポリゴンミラーと異なり、ポリゴンミラー全面で走査を行えることから、高価な高回転モータを用いることなく画像形成速度の速いフルカラー画像形成装置を提供することができる。
【００８６】
【実施例２】
実施例１の走査露光装置１８は、ツインビームレーザーユニットによりレーザーを出射していた。しかし、ツインビームレーザーは、同一枠体からレーザーを発生させるため、各々のレーザーの焦点距離を調節したり、レーザー径を調整してポリゴンミラーへ照射する場合は、多くのレンズ系部品を必要とする。
【００８７】
また、同一位置からレーザーが照射するため、装置の小型化に対してはメリットがあるが、感光体の配置によっては、偏向走査されたレーザーを反射ミラーを用いて迂回させながら走査露光する場合も生じる。
【００８８】
そこで、図７に図示するように、レーザービーム発生装置をツインビームではなく単体のレーザービームユニット１０１、１０２を用いることによってポリゴンミラー３０２への照射位置を自由に決定できるため、無駄な反射ミラー等でレーザービームを偏向する必要なく感光体へ走査露光することができる。
【００８９】
また、単一のレーザービームユニットを用いているので、焦点距離の調整、レーザー径の調節が容易であるため、装置内の配置の自由度が高められるとともに、部品点数の削減によって低コスト化が可能となる。
【００９０】
【発明の効果】
以上、説明したように本発明の画像形成装置によれば、二組の画像形成ユニットに対して、単一のポリゴンミラーで潜像形成速度を落とすことなく走査露光を行い、フルカラー画像の迅速に出力することができる。タンデム型のカラー画像形成装置に比べ、２組の画像形成ユニットで済むため、大幅な装置の小型化、低コスト化ができる。さらに、２組の画像形成ユニットを持つ画像形成装置に比べても、光学系部品の中で高価なポリゴンミラー、ポリゴンモーターの使用数が１つで済むため部品コストを抑えることができ、製造時の製造工程の削減と部品調整コストが低減できる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施の１形態における画像形成装置の概略の構成を示す断面図
【図２】上記画像形成装置の画像処理部の構成を示すブロック図
【図３】上記画像形成装置の走査露光部の構成とレーザー光路を示す概略図
【図４】ツインビーム発生装置の内部構造を示す概略図
【図５】上記走査露光部内のポリゴンミラー断面図
【図６】転写ドラムを用いた画像形成部の１構成例を示す断面図
【図７】本発明の実施の他の形態における画像形成装置の概略の構成を示す断面図
【符号の説明】
１          画像形成装置
２          画像読み取り部（画像読み取り手段）
４          原稿
１２        画像信号処理部（画像信号生成手段）
１３        ページメモリ（第１記憶手段）
１４        マルチプレクサ（画像信号選択手段）
１５ａ      感光体２４へ露光するレーザー光路
１５ｂ      反射ミラー
１６ａ      感光体３０へ露光するレーザー光路
１６ｂ〜ｄ  反射ミラー
１７        ＣＰＵ（制御手段）
１８        走査露光装置
２１        第１プロセス部（第１画像形成手段）
２２        第２プロセス部（第２画像形成手段）
２３        中間転写ドラム（中間転写媒体）
２３′      転写ドラム（転写媒体）
２４        感光体（第１感光体）
２４ａ      第１露光部
２５        帯電器（第１帯電手段）
２６        現像装置（第１現像装置）
２７        現像装置（第３現像装置）
２８        クリーニングブレード（第１クリーニング手段）
３０        感光体（第２感光体）
３０ａ      第２露光部
３１        帯電器（第２帯電手段）
３２        現像装置（第２現像装置）
３３        現像装置（第４現像装置）
３４        クリーニングブレード（第２クリーニング手段）
３５        転写器（第１転写手段）
３５ａ      第１転写部
３６        転写器（第２転写手段）
３６ａ      第２転写部
４１        用紙（転写材）
５５        帯電装置（吸着手段）
７４        感光体ベルト
７４ａ      第１露光部
７５        感光体ベルト
７５ａ      第２露光部
９０        転写ベルト
１０１      第１レーザーユニット
１０２      第２レーザーユニット
２０１      ガラス
２０２      キャップ
２０３      ステム
２０４      第１レーザーチップ
２０５      第２レーザーチップ
２０６      ＰＩＮチップ
３０１      ツインビームレーザーユニット
３０２      ポリゴンミラー
３０２ａ    ポリゴンミラー面１
３０２ｂ    ポリゴンミラー面２
３０３      第１レーザーチップから照射したレーザービーム
３０４      第２レーザーチップから照射したレーザービーム
【図１】
2004184831.tif 000003
【図２】
2004184831.tif 000004
【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
2004184831.tif 000008
【図７】
2004184831.tif 000009