(57)【要約】【課題】白黒・カラー混交の画像形成装置において、比較的簡単な構成で、光学系を減らすことで、安価な画像形成装置を提供する。【解決手段】像担持体の数より少ない数のポリゴンを有し、該ポリゴンで偏光された走査光を第１ドラムへ導光するか第２ドラムへ導光するかを白黒モード・カラーモードに応じて切り替える手段を有する構成。【選択図】        図１
2004195733.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
入力された画像信号に応じて画素変調信号を生成し、前記変調信号に応じて１つ以上のレーザビームを複数の回転走査手段に入射し偏光させ、該走査光を複数の像担持体上に照射し、画像情報を書き込み可視像化する複数の手段を有し、その像を転写部材上に転写、定着して画像を形成する画像形成装置において、
前記像担持体の数より少ない数の前記回転走査手段を有し、
前記回転走査手段の１つにて偏光された走査光が照射される前記像担持体を選択し切り替える手段を有すること
を特徴とする画像形成装置。
【請求項２】
前記請求項１の画像形成装置において、
前記切替手段は、前記回転走査手段にて偏光された前記走査光を第１像担持体へ導光する第１ミラーと前記回転走査手段との間に配置された第２ミラーを動かすことにより、前記第１ミラーへの前記走査光を前記第２ミラーで遮光した場合には前記第２ミラーにて導光された前記走査光は第２像担持体を照射し、前記第１ミラーへの前記走査光を遮光しない場合には前記第１ミラーにて導光された前記走査光はそのまま前記第１像担持体を照射するよう切り替えること
を特徴とする画像形成装置。
【請求項３】
前記請求項２の画像形成装置において、
前記回転走査手段は、前記第１像担持体及び前記第２像担持体の下流側に配置されること
を特徴とする画像形成装置。
【請求項４】
前記請求項２の画像形成装置において、
前記第２ミラーの遮光・導光制御は、前記第２ミラーの傾きを制御すること
を特徴とする画像形成装置。
【請求項５】
前記請求項２の画像形成装置において、
前記第２ミラーの遮光・導光制御は、前記第２ミラーを上下に移動制御すること
を特徴とする画像形成装置。
【請求項６】
前記請求項１の画像形成装置において、
前記切替手段は、フルカラーモード・白黒モードを切り替えること
を特徴とする画像形成装置。
【請求項７】
前記請求項１の画像形成装置において、
前記レーザビームを前記回転走査手段へ入射させる第３ミラーと、前記第３ミラーの角度を変更することで前記レーザビームが前記第３ミラーを介して入射される第４ミラーとを有し、前記請求項１の前記切替手段により、前記第３ミラーの角度を変更することで、前記レーザビームは前記第３ミラーと前記第４ミラーを介して前記回転走査手段へ入射され第２像担持体を照射し、前記第３ミラーの角度を変更しない場合には、前記レーザビームは前記第３ミラーで反射され前記回転走査手段へ入射され第１像担持体を照射するよう切り替えること
を特徴とする画像形成装置。
【請求項８】
前記請求項７の画像形成装置において、
前記レーザビームが前記第３ミラーと前記第４ミラーを介して前記回転走査手段へ入射され前記第２像担持体を照射する場合は、前記第４ミラーを介さずに前記回転走査手段へ入射する場合の前記画像信号の鏡像にすること
を特徴とする画像形成装置。
【請求項９】
前記請求項７の画像形成装置において、
前記回転走査手段は、前記第１像担持体の下流側且つ前記第２像担持体の上流側に配置されること
を特徴とする画像形成装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の実施の形態】
本発明は、レーザ光源からの画素変調されたレーザ光を感光体や、静電記録媒体等の像担持面上に導光して、その面上に例えば静電潜像から成る画像情報を形成するようにしたデジタル画像形成装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
近年、デジタルカラー複写機は高画質化や高速化・高機能化し、出力画像の色味や編集処理に関してかなりユーザの期待に答えられるようになってきた。ところが、一般オフィスではまだ白黒画像を出力する比率がかなり高く、そうしたユーザにおいてはカラー複写機で白黒画像を出力すると白黒複写機に比べてランニングコストが高くなってしまうため、ユーザはカラー複写機と白黒複写機を使い分けていた。こうした問題を解決するために、デジタルカラー複写機の画像形成部とデジタル白黒複写機の画像形成部を併せ持つデジタル複写機が、考案・製品化され始めている。
【０００３】
この例を図５を用いて説明する。
【０００４】
同図において、１の原稿給紙装置上に積載された原稿は、１枚づつ順次２の原稿台ガラス面上に搬送される。原稿が搬送されると、３のスキャナー部分のランプが点灯し、かつ４のスキャナーユニットが移動して原稿を照射する。原稿の反射光はミラー５，６，７を介して８を通過し、その後イメージセンサー部９に入力される。イメージセンサー部９に入力された画像信号は、一旦図示しない画像メモリに記憶され、不図示のＣＰＵでカラーモードと判断されればＹ、Ｍ、Ｃ、Ｋの色に対応した画像データが紙搬送に合わせて順次読み出され、Ｙ、Ｍ、Ｃ、Ｋの色に対応した露光制御部１０−Ｙ〜Ｋに入力される。また白黒モードと判断されればＫの画像データが紙搬送に合わせて読み出され、露光制御部１０−Ｋ２にのみ入力される。そしてカラーモード時は、露光制御部１０−Ｙ〜Ｋが発生させる照射光によって感光体１１−Ｙ〜Ｋ上に作られた潜像は、電位センサ１００−Ｙ〜Ｋによって、感光体１１−Ｙ〜Ｋ上の電位が所望の値になっているか監視され、次いで現像器１３−Ｙ〜Ｋによって感光体１１−Ｙ〜Ｋ上の潜像画像が現像される。また、白黒モード時は、露光制御部１０−Ｋ２が発生させる照射光によって感光体１１−Ｋ２上に潜像を形成し、感光体１１−Ｋ２上に作られた潜像は、電位センサ１００−Ｋ２によって、感光体１１−Ｋ２上の電位が所望の値になっているか監視され、次いで現像器１３−Ｋ２によって感光体１１−Ｋ２上の潜像画像が現像される。
【０００５】
上記潜像とタイミングを合わせて転写部材積載部１４、あるいは１５より転写部材が搬送され、転写部１６−Ｙ〜Ｋ及びＫ２に於いて、上記現像されたトナー像が転写部材上に転写される。転写されたトナー像は定着部１７にて転写部材に定着された後、排紙部１８より装置外部に排出される。転写後の感光体１１−Ｙ〜Ｋ及びＫ２の表面をクリーナ２５−Ｙ〜Ｋ及びＫ２で清掃し、清掃された感光体の表面を補助帯電器２６−Ｙ〜Ｋ及びＫ２で除電して、感光体上の残留電荷を前露光ランプ２７−Ｙ〜Ｋ及びＫ２で消去し、１次帯電器２８−Ｙ〜Ｋ及びＫ２で感光体１１の表面を帯電し、この工程をカラーモードであれば、紙搬送に同期して順次Ｙ、Ｍ、Ｃ、Ｋの画像形成部で繰り返し、また白黒画像であれば、紙搬送に同期してＫ２の画像形成部でこの工程を繰り返すことで複数枚の画像形成を行う。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、前述した装置ではカラーモードと白黒モードとで専用の光学系が必要になり、光学系は高価であるため、装置のコストアップの原因になっていた。
【０００７】
本発明は、以上の点に着目して成されたもので、白黒・カラー混交の画像形成装置において、比較的簡単な構成で、光学系を減らすことで、安価な画像形成装置を提供することを目的とする。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
そこで本発明によれば、
入力された画像信号に応じて画素変調信号を生成し、前記変調信号に応じて１つ以上のレーザビームを回転走査手段に入射し偏光させ、該走査光を複数の像担持体上に照射し、画像情報を書き込み可視像化する複数の手段を有し、その像を転写部材上に転写、定着して画像を形成する画像形成装置において、
前記像担持体の数より少ない数の前記回転走査手段を有し、
前記回転走査手段にて偏光された走査光が照射されるべき前記像担持体をカラーモード・白黒モードに応じて選択し切り替える手段を有すること
によって、例えばカラー４ドラムに白黒１ドラムの５ドラム構成であれば、従来のカラーの黒用光学系と白黒用の光学系が別々だったものをカラーモード・白黒モード兼用の１つの光学系にすることができ、計４つの光学系で構成できる。また、カラー１ドラムに白黒１ドラムの２ドラム構成であれば、１つの光学系で構成できるため、安価でランニングコストも抑えられる画像形成装置を提供することができる。
【０００９】
なお、さらに詳細に説明すれば、本発明は下記の構成によって前記課題を解決できた。
【００１０】
（１）入力された画像信号に応じて画素変調信号を生成し、前記変調信号に応じて１つ以上のレーザビームを複数の回転走査手段に入射し偏光させ、該走査光を複数の像担持体上に照射し、画像情報を書き込み可視像化する複数の手段を有し、その像を転写部材上に転写、定着して画像を形成する画像形成装置において、前記像担持体の数より少ない数の前記回転走査手段を有し、前記回転走査手段の１つにて偏光された走査光が照射される前記像担持体を選択し切り替える手段を有することを特徴とする画像形成装置。
【００１１】
（２）前記（１）の画像形成装置において、前記切替手段は、前記回転走査手段にて偏光された前記走査光を第１像担持体へ導光する第１ミラーと前記回転走査手段との間に配置された第２ミラーを動かすことにより、前記第１ミラーへの前記走査光を前記第２ミラーで遮光した場合には前記第２ミラーにて導光された前記走査光は第２像担持体を照射し、前記第１ミラーへの前記走査光を遮光しない場合には前記第１ミラーにて導光された前記走査光はそのまま前記第１像担持体を照射するよう切り替えることを特徴とする画像形成装置。
【００１２】
（３）前記（２）の画像形成装置において、前記回転走査手段は、前記第１像担持体及び前記第２像担持体の下流側に配置されることを特徴とする画像形成装置。
【００１３】
（４）前記（２）の画像形成装置において、前記第２ミラーの遮光・導光制御は、前記第２ミラーの傾きを制御することを特徴とする画像形成装置。
【００１４】
（５）前記（２）の画像形成装置において、前記第２ミラーの遮光・導光制御は、前記第２ミラーを上下に移動制御することを特徴とする画像形成装置。
【００１５】
（６）前記（１）の画像形成装置において、前記切替手段は、フルカラーモード・白黒モードを切り替えることを特徴とする画像形成装置。
【００１６】
（７）前記（１）の画像形成装置において、前記レーザビームを前記回転走査手段へ入射させる第３ミラーと、前記第３ミラーの角度を変更することで前記レーザビームが前記第３ミラーを介して入射される第４ミラーとを有し、前記請求項１の前記切替手段により、前記第３ミラーの角度を変更することで、前記レーザビームは前記第３ミラーと前記第４ミラーを介して前記回転走査手段へ入射され第２像担持体を照射し、前記第３ミラーの角度を変更しない場合には、前記レーザビームは前記第３ミラーで反射され前記回転走査手段へ入射され第１像担持体を照射するよう切り替えることを特徴とする画像形成装置。
【００１７】
（８）前記請求項７の画像形成装置において、  前記レーザビームが前記第３ミラーと前記第４ミラーを介して前記回転走査手段へ入射され前記第２像担持体を照射する場合は、前記第４ミラーを介さずに前記回転走査手段へ入射する場合の前記画像信号の鏡像にすることを特徴とする画像形成装置。
【００１８】
（９）前記（７）の画像形成装置において、  前記回転走査手段は、前記第１像担持体の下流側且つ前記第２像担持体の上流側に配置されることを特徴とする画像形成装置。
【００１９】
【発明の実施の形態】
【００２０】
【第１の実施例】
以下、図面に示す実施例に基づいて本発明を説明する。
【００２１】
図１は本発明を採用した一例として示した装置全体の断面図である。基本的な動作について図１を用いて説明する。１の原稿給紙装置上に積載された原稿は、１枚づつ順次２の原稿台ガラス面上に搬送される。原稿が搬送されると、３のスキャナー部分のランプが点灯し、かつ４のスキャナーユニットが移動して原稿を照射する。原稿の反射光はミラー５，６，７を介して８を通過し、その後イメージセンサー部９に入力される。イメージセンサー部９に入力された画像信号は、一旦図示しない画像メモリに記憶され、不図示のＣＰＵでカラーモードと判断されればＹ、Ｍ、Ｃ、Ｋの色に対応した画像データが紙搬送に合わせて順次読み出され、Ｙ、Ｍ、Ｃ、Ｋの色に対応した露光制御部１０−Ｙ〜Ｋに入力される。また白黒モードと判断されればＫの画像データが紙搬送に合わせて読み出され、露光制御部１０−Ｋにのみ入力される。そして、露光制御部１０−Ｙ〜Ｋが発生させる照射光によって、カラーモード時は、各色に応じて感光体１１−Ｙ〜Ｋ上に作られた潜像は、電位センサ１００−Ｙ〜Ｋによって、感光体１１−Ｙ〜Ｋ上の電位が所望の値になっているか監視され、次いで現像器１３−Ｙ〜Ｋによって感光体１１−Ｙ〜Ｋ上の潜像画像が現像される。また、白黒モード時は、後述する制御により露光制御部１０−Ｋが発生させる照射光によって、感光体１１−Ｋ２上に潜像を形成し、感光体１１−Ｋ２上に作られた潜像は、電位センサ１００−Ｋ２によって、感光体１１−Ｋ２上の電位が所望の値になっているか監視され、次いで現像器１３−Ｋ２によって感光体１１−Ｋ２上の潜像画像が現像される。
【００２２】
上記潜像とタイミングを合わせて転写部材積載部１４、あるいは１５より転写部材が搬送され、転写部１６−Ｙ〜Ｋ及びＫ２に於いて、上記現像されたトナー像が転写部材上に転写される。転写されたトナー像は定着部１７にて転写部材に定着された後、排紙部１８より装置外部に排出される。転写後の感光体１１−Ｙ〜Ｋ及びＫ２の表面をクリーナ２５−Ｙ〜Ｋ及びＫ２で清掃し、清掃された感光体の表面を補助帯電器２６−Ｙ〜Ｋ及びＫ２で除電して、感光体上の残留電荷を前露光ランプ２７−Ｙ〜Ｋ及びＫ２で消去し、１次帯電器２８−Ｙ〜Ｋ及びＫ２で感光体１１の表面を帯電し、この工程をカラーモードであれば、紙搬送に同期して順次Ｙ、Ｍ、Ｃ、Ｋの画像形成部で繰り返し、また白黒画像であれば、紙搬送に同期してＫ２の画像形成部でこの工程を繰り返すことで複数枚の画像形成を行う。
【００２３】
図２は露光制御部１０の構成を示している。尚、露光制御部１０−Ｙ、Ｍ、Ｃは全て同じ構成であるため、１０−Ｙについてのみ説明する。図２（１）において、３１は半導体レーザである。半導体レーザの内部にはレーザ光の一部を検出するＰＤセンサが設けられ、ＰＤの検出信号を用いてレーザダイオードのＡＰＣ制御を行う。レーザ３１から発したレーザビームはコリメータレンズ３５及び絞り３２によりほぼ平行光となり、所定のビーム径でミラー４０１を介して回転多面鏡３３に入射する。回転多面鏡３３は矢印の様な方向に等角速度の回転を行っており、この回転に伴って、入射した光ビームが連続的に角度を変える偏向ビームとなって反射される。偏向ビームとなった光はｆ−θレンズ３４により集光作用を受ける。一方、ｆ−θレンズは同時に走査の時間的な直線性を保証するような歪曲収差の補正を行う為に、光ビームは、像担持体としての感光体１１上に、図２（２）に示すミラー３０１、３０２、３０３を介して図の矢印の方向に等速で結合走査される。なお、３６は回転多面鏡３３からの反射光を検出するビームディテクト（以下、ＢＤセンサと呼ぶ）センサであり、ＢＤセンサ３６の検出信号は回転多面鏡３３の回転とデータの書き込みの同期をとるための同期信号として用いられる。
【００２４】
次に、本実施形態の露光制御部１０−Ｋを図３を用いて説明する。
【００２５】
図３は、本実施例の構成を横から示した図であり、同図に於いて、（１）は回転多面鏡３３−Ｋからの反射光をミラー３０４で遮光しないようにミラー３０４を配置することで、回転多面鏡３３−Ｋからの反射光をミラー３０１へ導光し、ミラー３０２、３０３を介して感光体１１−Ｋを露光する経路を示す。また（２）は、ミラー３０４を（１）の位置から下へ駆動し、回転多面鏡３３−Ｋからの反射光をミラー３０４で遮光することでミラー３０５、３０６を介して感光体１１−Ｋ２を露光する経路を示す。
【００２６】
これをカラーモード時には（１）、白黒モード時には（２）になるように不図示のＣＰＵで制御することで、１つの回転多面鏡・１つのレーザで２つの感光体に選択して画像を形成することが可能になる。
【００２７】
尚、本実施例ではミラー３０４を上下駆動することで、カラーモードと白黒モードを切り替えているが、図３（３）のように所定角度だけ回転駆動することにより制御しても良い。
【００２８】
または、ミラー３０４だけではなく、ミラー３０４、３０５、３０６を組にして同時に上下駆動しても良い。
【００２９】
【第２の実施例】
次に、本実施形態の露光制御部１０−Ｋの第２の実施例を図４を用いて説明する。
【００３０】
図４は、本実施例の構成を上面から示した図であり、同図に於いて、（１）はレーザ３１−Ｋからのレーザ光をミラー４０１で反射させ、同反射光を回転多面鏡３３−Ｋに入射させ、同回転多面鏡３３−Ｋからの反射光を感光体１１−Ｋに導光し露光する経路を示す。同図において感光体１１−Ｋ上の走査光は図のように下から上へ走査される。また（２）は、ミラー４０１を（１）の位置から反時計方向へ所定角度だけ回転駆動することで、同ミラーによる反射光をミラー４０２へ導光し反射させ、同反射光を回転多面鏡３３−Ｋのミラー４０１で入射される面と反対側の面に入射させ、同回転多面鏡３３−Ｋからの反射光を感光体１１−Ｋ２に導光し露光する経路を示す。同図において感光体１１−Ｋ２上の走査光は図のように上から下へ走査される。この時、紙搬送方向に対して、感光体１１−Ｋに走査する場合とは逆向きに走査することになるため、画像信号を感光体１１−Ｋに走査する場合の鏡像になるように変換する。
【００３１】
これをカラーモード時には（１）、白黒モード時には（２）になるように不図示のＣＰＵで制御することで、１つの回転多面鏡・１つのレーザで２つの感光体に選択して画像を形成することが可能になる。
【００３２】
【発明の効果】
以上説明してきたように、本発明によれば、
感光体の数より少ない数の回転走査手段を有し、その回転走査手段で偏光された走査光が照射されるべき感光体をカラーモード・白黒モードに応じて選択し切り替える手段を有することによって、カラー用と白黒用の光学系を簡単な構成で共通化できるため、デジタルカラー複写機の画像形成部とデジタル白黒複写機の画像形成部を併せ持つデジタル複写機であっても、安価に提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の代表的な実施例であるデジタル画像形成装置の構成を示す図
【図２】（１）はデジタル画像形成装置の露光制御部の上面からの構成を示す図、（２）はデジタル画像形成装置の露光制御部の横面からの構成を示す図
【図３】（１）〜（３）  第１の実施例の露光制御部の横面からの構成を示す図
【図４】（１）〜（２）  第２の実施例の露光制御部の上面からの構成を示す図
【図５】従来のデジタル画像形成装置の構成を示す図
【符号の説明】
１  原稿給紙装置
２  原稿台ガラス面
３  スキャナー部分のランプ
４  スキャナーユニット
５，６，７  ミラー
９  イメージセンサー部
１０−Ｙ〜Ｋ及びＫ２  露光制御部
１１−Ｙ〜Ｋ及びＫ２  感光体
１３−Ｙ〜Ｋ及びＫ２  現像器
１４，１５  転写部材積載部
１６−Ｙ〜Ｋ及びＫ２  転写部
１７  定着部
１８  排紙部
２５−Ｙ〜Ｋ及びＫ２  クリーナ
２６−Ｙ〜Ｋ及びＫ２  補助帯電器
２７−Ｙ〜Ｋ及びＫ２  露光ランプ
２８−Ｙ〜Ｋ及びＫ２  １次帯電器
３１  半導体レーザ
３２  絞り
３３  回転多面鏡
３４，３５  レンズ
３６  ＢＤセンサ
１００−Ｙ〜Ｋ及びＫ２  電位センサ
３０１，３０２，３０３，３０４，３０５，３０６，４０１  ミラー
【図１】
2004195733.tif 000003
【図２】
2004195733.tif 000004
【図３】
2004195733.tif 000005
【図４】
2004195733.tif 000006
【図５】
2004195733.tif 000007