(57)【要約】【目的】濃度ムラや色ムラの無い高画質の画像を形成することが可能な画像形成装置を提供すること。【構成】複数の反射面を有するポリゴンミラーによりレーザービームを走査して画像を形成する画像形成装置において、感光体と同数のポリゴンミラーと、通常モードと画質優先モードのモード切替手段と、面倒れ検出手段と、反射面選択手段と、ポリゴンモータ制御手段と、レーザー制御手段と、を有し、画質優先モード時には、各ポリゴンミラーの複数の反射面のうち、前記反射面選択手段によって選択された特定の面のみを使用して走査することを特徴とする。【選択図】      図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数の反射面を有するポリゴンミラーによりレーザービームを走査して画像を形成する画像形成装置において、
感光体と同数のポリゴンミラーと、通常モードと画質優先モードのモード切替手段と、面倒れ検出手段と、反射面選択手段と、ポリゴンモータ制御手段と、レーザー制御手段と、を有し、画質優先モード時には、各ポリゴンミラーの複数の反射面のうち、前記反射面選択手段によって選択された特定の面のみを使用して走査することを特徴とする画像形成装置。
【請求項２】
ポリゴンミラーの複数の反射面（ｎ面）のうち、前記反射面選択手段によって選択された特定の面のみを使用して走査する際には画像形成速度を減速することを特徴とする請求項１記載の画像形成装置。
【請求項３】
ポリゴンミラーの複数の反射面（ｎ面）のうち、前記反射面選択手段によって選択された特定の面のみを使用して走査する際にはポリゴンミラーの回転速度を増速することを特徴とする請求項１記載の画像形成装置。
【請求項４】
前記面倒れ検出手段の結果から、ポリゴンミラーの複数の反射面のそれぞれの面倒れ量の差が所定量以上の場合のみ反射面選択手段によって選択された面のみを使用し、所定量以下の場合は全面使用することを特徴とする請求項１記載の画像形成装置。
【請求項５】
複数の感光体と、感光体と同数のポリゴンミラーを有し、それぞれで形成された複数色の画像を重ね合わせてカラー画像を形成する画像形成装置であって、画質優先モード時に反射面選択手段は、各ポリゴンミラーの面倒れ検出手段によって検出された面倒れ量の差が最小になるようにそれぞれ使用する面を選択することを特徴とする請求項１記載の画像形成装置。
【請求項６】
複数の感光体と、感光体と同数のポリゴンミラーと、色ずれ検出手段を有し、それぞれで形成された複数色の画像を重ね合わせてカラー画像を形成する画像形成装置であって、画質優先モード時に反射面選択手段は、各色間の色ずれ量が最小になるようにそれぞれ使用する面を選択することを特徴とする請求項１記載の画像形成装置。
【請求項７】
複数の感光体と、感光体と同数のポリゴンミラーを有し、それぞれで形成された複数色の画像を重ね合わせてカラー画像を形成する画像形成装置であって、各色間の位置ずれは、画像データ若しくは画像形成タイミングを制御することで補正することを特徴とする請求項１記載の画像形成装置。
【請求項８】
複数の反射面を有するポリゴンミラーによりレーザービームを走査して画像を形成する画像形成装置において、
感光体と同数のポリゴンミラーと、通常モードと画質優先モードのモード切替手段と、面倒れ検出手段と、反射面選択手段と、ポリゴンモータ制御手段と、レーザー制御手段と、を有し、画質優先モード時には、各ポリゴンミラーの複数の反射面のうち、前記反射面選択手段によって選択された特定の対角の２面のみを使用して走査することを特徴とする画像形成装置。
【請求項９】
複数の反射面を有するポリゴンミラーによりレーザービームを走査して画像を形成する画像形成装置において、
感光体と同数のポリゴンミラーと、通常モードと画質優先モードのモード切替手段と、面倒れ検出手段と、反射面選択手段と、ポリゴンモータ制御手段と、レーザー制御手段と、を有し、画質優先モード時には、各ポリゴンミラーの複数の反射面のうち、前記反射面選択手段によって選択された特定の等間隔の反射面のみを使用して走査することを特徴とする画像形成装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、ポリゴンミラーを用い、レーザー光を走査光に変換して画像形成を行うレーザービームプリンタや複写機等の画像形成装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来、単色画像を得る画像形成装置としては、図８に示すようなものがある。同図において、１は感光ドラム、２は１次帯電手段、３は露光手段、４は現像手段、５３は転写手段、６はクリーナーである。
【０００３】
１次帯電手段２によって感光ドラム１が一様に帯電された後、画像信号に応じた露光が露光手段３によってなされることにより、感光ドラム１上に静電潜像が形成される。その後、現像手段４によってトナー像が現像され、感光ドラム１上のトナー像は、転写手段５３によって記録材Ｐに転写される。感光ドラム１上に残った転写残トナーは、クリーナー６によって回収される。記録材Ｐに転写されたトナー像は、定着手段７によって定着されることにより、単色画像を得る。
【０００４】
又、複数色のトナー像を重ね合わせることにより記録材上にカラー画像を得る画像形成方法には、図９に示すように、感光ドラム１上に静電潜像を形成し、これを４色の現像手段４ａ〜４ｄで逐次トナー像により現像し、１次転写手段５３によってその都度中間転写ベルト５１上に転写し、中間転写ベルト５１上に複数色のカラートナー像を重ね合わせ、２次転写手段５７にて、これらを一括して記録材Ｐ上に転写し、定着手段７によって定着されることにより、カラー画像を得る方法がある。
【０００５】
更に、近年においては、各色ごとに感光体、現像器等のプロセスユニットを独立に設け、１つのパスでフルカラー画像を形成可能な所謂タンデム型多重転写方式も多く採用されるようになった。
【０００６】
図１０にタンデム型多重転写方式の画像形成装置を示す。
【０００７】
図１０において、１ａ〜１ｄは感光体、２ａ〜２ｄは１次帯電手段、３ａ〜３ｄは露光手段、４ａ〜４ｄは現像手段、５３ａ〜５３ｄは１次転写手段、６ａ〜６ｄはクリーナー、５１は中間転写ベルト、５５は中間転写ベルトクリーナー、５６，５７は２次転写手段である。
【０００８】
１次帯電手段５３ａ〜５３ｄによって感光ドラム１ａ〜１ｄが一様に帯電された後、画像信号に応じた露光が露光手段３ａ〜３ｄによってなされることにより、感光体１ａ〜１ｄ上に静電潜像が形成される。その後、現像手段４ａ〜４ｄによってトナー像が現像され、４個の感光ドラム１ａ〜１ｄ上のトナー像は１次転写手段５３ａ〜５３ｄによって中間転写ベルト５１に多重転写され、更に２次転写手段５６，５７によって記録材Ｐに転写される。感光ドラム１ａ〜１ｄ上に残った転写残トナーはクリーナー６ａ〜６ｄによって回収され、中間転写ベルト５１に残った転写残トナーは中間転写ベルトクリーナー５５によって回収される。記録材Ｐに転写されたトナー像は、定着手段７によって定着されることにより、カラー画像を得る。
【０００９】
カラートナーとしては、一般にイエロー、シアン、マゼンタ及び黒トナーの４色が用いられる。
【００１０】
何れの方式においても、感光体１（１ａ〜１ｄ）上に潜像を形成するための露光手段３（３ａ〜３ｄ）を有している。
【００１１】
図１１は露光手段３によって感光体１を走査する様子を示す説明図である。
【００１２】
図１１において、Ｌはレーザー、ＰＭはａ，ｂ，ｃ，ｄの４つの反射面を有するポリゴンミラー、ＢＤＳは主走査方向同期タイミング検出センサ、１は感光体である。
【００１３】
感光体１上に静電潜像を形成する際、ポリゴンミラーＰＭはポリゴンモータ制御手段によって図中矢印の方向に一定速度で回転しており、画像形成制御手段１０からの画像信号によってレーザー制御手段１２がレーザーＬを制御、レーザーＬからのレーザービームＬＢをポリゴンミラーＰＭに反射させ、感光体１上に走査する。このとき、主走査方向同期タイミング検出センサＢＤＳの信号から主走査方向時手段１３により画像の書き出しタイミングを決定している。図中のポリゴンミラーＰＭは、反射面をａ，ｂ，ｃ，ｄの４つ有しているため、ポリゴンミラーＰＭ一周で４本の走査線を形成する（特許文献１参照）。
【００１４】
【特許文献１】
特開平１１−２２３７８４号公報
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、前述のようにレーザービームＬＢをポリゴンミラーＰＭに反射させ、感光体１上に走査して静電潜像を形成する場合、図１２のようにポリゴンミラーＰＭの各反射面ａ，ｂ，ｃ，ｄの間に面倒れと呼ばれる傾きの差が生じてしまうため、走査線の副走査方向の間隔が不均一になってしまう。このとき、記録材Ｐに形成される画像も図１３のように走査線の副走査方向の間隔が不均一になってしまう。記録材Ｐ上に形成される走査線の副走査方向の間隔の不均一は、濃度ムラや色ムラとなってしまい、画質の低下に繋がってしまう。ここで、同図中、ａ，ｂ，ｃ，ｄはそれぞれポリゴンミラーＰＭの反射面ａ，ｂ，ｃ，ｄで走査した走査線を示している。
【００１５】
上記のようなポリゴンミラーＰＭの各反射面の間に生じる面倒れと呼ばれる傾きの差による走査線間隔の不均一を補正するため、図１４及び図１５に示すように、ポリゴンミラーＰＭと感光体１の間にシリンダーレンズＬｎｓを挿入し、副走査方向の走査線のずれを補正する方法が良く用いられている。これにより、図１６に示すように、記録材Ｐ上には等間隔で走査線が形成される。
【００１６】
しかしながら、シリンダーレンズＬｎｓを用いた補正は、シリンダーレンズＬｎｓの厳しい位置精度が要求される上に、シリンダーレンズＬｎｓを追加することによるコストアップが生じてしまう。
【００１７】
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、ポリゴンミラーの面倒れによる走査線の副走査方向間隔の不均一をシリンダーレンズのような補正部材のみでは補正し切れない高精度の補正をし、更には補正部材そのものを新たに追加することなく補正し、濃度ムラや色ムラの無い高画質の画像を形成することが可能な画像形成装置を提供することにある。
【００１８】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するため、本発明に係る画像形成装置は、複数の反射面を有するポリゴンミラーによりレーザービームを走査して画像を形成する画像形成装置であって、感光体と同数のポリゴンミラーと、通常モードと画質優先モードのモード切替手段と、面倒れ検出手段と、反射面選択手段と、ポリゴンモーター制御手段と、レーザー制御手段とを有し、画質優先モード時には、各ポリゴンミラーの複数の反射面のうち、前記反射面選択手段によって選択された特定の面のみを使用して走査することを特徴とする。
【００１９】
ポリゴンミラーの複数の反射面（ｎ面）のうち、前記反射面選択手段によって選択された特定の面のみを使用して走査する際には画像形成速度を減速する、若しくはポリゴンミラーの回転速度を増速する。
【００２０】
画質優先モードでは、面倒れ検出手段の結果から、ポリゴンミラーの複数の反射面のそれぞれの面倒れ量の差が所定量以上の場合のみ反射面選択手段によって選択された面のみを使用し、所定量以下の場合は全面使用する。
【００２１】
複数の感光体と、感光体と同数のポリゴンミラーを有し、それぞれで形成された複数色の画像を重ね合わせてカラー画像を形成する画像形成装置においては、画質優先モード時に反射面選択手段が、各ポリゴンミラーの面倒れ検出手段によって検出された面倒れ量の差が最小になるように、又は色ずれが最小になるようにそれぞれ使用する面を選択する、若しくは画像データ又は画像形成タイミングを制御することで各色間の位置ずれを補正する。
【００２２】
更には、本発明における、複数の反射面を有するポリゴンミラーによりレーザービームを走査して画像を形成する画像形成装置においては、画質優先モード時に、各ポリゴンミラーの複数の反射面のうち、前記反射面選択手段によって選択された面倒れ量の差が最小となる特定の対角の２面のみを使用して走査することも可能である。
【００２３】
【発明の実施の形態】
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。
【００２４】
＜実施の形態１＞
図１に本発明の実施の形態１である、１つの感光体と１つのポリゴンミラーを有する場合の構成図を示す。
【００２５】
図１において、１は一定速度で回転可能な感光体、３は露光手段であり、レーザーＬから発せられたレーザービームＬＢが複数の反射面（本実施の形態ではａ，ｂ，ｃ，ｄの４面）を有し、矢印方向に一定速度で回転可能なポリゴンミラーＰＭを介して感光体１上を走査する。
【００２６】
モード切替手段１６は、通常モードと画質優先モードを切り替える手段であり、通常モードと画質優先モードにおける動作を順に説明する。
【００２７】
通常モードでは、主走査方向同期タイミング検出センサＢＤＳの信号から主走査方向同期手段１３が主走査方向の書き出しタイミングを決定し、画像形成制御手段１０は、画像情報に基づいて前記書き出しタイミングでレーザー制御手段１２によりレーザーＬからレーザービームＬＢを発射させる。レーザービームＬＢは、ポリゴンモータ制御手段により一定速度で回転しているポリゴンミラーＰＭの反射面（ａ，ｂ，ｃ，ｄ）に反射して感光体１上を走査する。このとき、ポリゴンミラーＰＭ一周で４本の走査線を形成することができる。
【００２８】
通常モードのようにポリゴンミラーＰＭの全ての反射面を使用して走査した場合、画像形成速度が速くできる一方、ポリゴンミラーの各面の面倒れ量の差により、図２（ａ）に示すような走査線の副走査方向の間隔に微小な不均一が生じる。
【００２９】
図画質優先モードでは、感光体１の回転速度を１／４、若しくはポリゴンミラーの回転速度を４倍にし、ポリゴンミラーＰＭの複数の反射面のうち特定の面（例えばａ面）のみを使用して感光体１上にレーザービームＬＢを走査する。これにより、同じ面倒れ量で全走査線を形成できるため、図２（ｂ）のように等間隔の走査線を形成可能となる。
【００３０】
図７で示すような構成により、複数色（Ｙ，Ｍ，Ｃ，Ｋ）を重ねてカラー画像を形成する系では、各色とも同一の反射面を用いる。
【００３１】
本実施の形態に用いている主走査方向同期タイミング検出センサＢＤＳは、主走査方向同期タイミングに加えて面倒れ量を検出するセンサを兼ねている。面倒れ量検出方法としては、特開２０００−０８９１４６号で示されているような方法やその他のどのような方法を用いても良い。
【００３２】
主走査方向同期タイミング検出センサＢＤＳの信号から面倒れ量検出手段１４が各面の面倒れ量を検出することで各面を特定することができる。反射面選択手段１５は、面倒れ量検出手段１４によって検出された各面の面倒れ量から特定の面を選択し（例えばａ面）、Ｙ，Ｍ，Ｃ，Ｋの４色共に反射面ａを用いて走査する。これにより、走査線の副走査方向の間隔の不均一性及び色ずれを防止することが可能となる。
【００３３】
＜実施の形態２＞
実施の形態１で示した構成において、画質優先モードの場合でも、面倒れ量検出手段１４の検出結果に応じて、複数の反射面のうちのどの面を何面用いて走査するかを反射面選択手段１５により選択可能とする。
【００３４】
例えば、各面の面倒れ量の差が所定の値未満の場合は、通常モードと同様全面を用いて走査する。
【００３５】
又、対向する２面（例えばａ，ｃ面）の面倒れ量が所定の値未満の場合は、感光体の回転速度を１／２、若しくはポリゴンミラーＰＭの回転速度を２倍にし、反射面ａ，ｃを用いて走査する。
【００３６】
更には、反射面が４面以外のポリゴンミラーＰＭにおいては、例えばａ，ｂ，ｃ，ｄ，ｅ，ｆ，ｇ，ｈの８面のうちａ，ｃ，ｅ，ｇのような等間隔の面の面倒れ量が所定の値未満の場合は、この面を使用して走査することも可能である。
【００３７】
＜実施の形態３＞
図３に実施の形態３の構成図を示す。本実施の形態では、実施の形態１，２の構成に対し、ポリゴンミラーＰＭと感光体１の間にシリンダーレンズＬｎｓを設置している。
【００３８】
本実施の形態では、通常モード時には４面全面使用し、シリンダーレンズＬｎｓによる補正のみを行い、画質優先モードではシリンダーレンズＬｎｓのみでは補正し切れないような微小なずれを、実施の形態１，２と同様、特定の面のみを使用して走査することにより補正する。
【００３９】
＜実施の形態４＞
図１０のような複数の感光体、複数のポリゴンミラーを有し、複数のトナー画像を重ね合わせてカラー画像を得る場合について説明する。
【００４０】
各色毎の構成図は図１又は図３と同様であり、実施の形態１〜３で説明したように、各色の副走査方向の走査間隔は均等にすることが可能であるが、各色のトナー画像を重ね合わせるときに各色間の走査線の位置ずれから色ずれが生じてしまう。図４（ａ）〜（ｄ）にそれぞれＹ，Ｍ，Ｃ，Ｋで形成された走査線を示す。各色共に各ポリゴンミラーのａ面の反射面を用いて形成しており、Ｋの走査線の位置がずれている。
【００４１】
本実施の形態では、各色に施されている面倒れ量検知手段１４によって検出された面倒れ量から、各色間の位置関係が最適になるように、反射面選択手段１５が使用反射面を選択する。例えば、図５のようにＹ，Ｍ，Ｃはそれぞれａ面を用い、Ｋはｄ面を用いて走査することで各色間の位置ずれが減少され、重ね合わせたときの画像に色ずれが発生するのを防ぐことができる。
【００４２】
＜実施の形態５＞
複数の感光体、複数のポリゴンミラーを有し、複数のトナー画像を重ね合わせてカラー画像を得る場合の他の実施の形態を図６に示す。
【００４３】
図６では中間転写ベルト５１上に形成された画像の色ずれを検出する色ずれ検出手段８を設置している。
【００４４】
各色毎の構成図を図７に示す、実施の形態１〜３で説明したように各色の副走査方向の走査間隔は均等にすることが可能であるが、各色のトナー画像を重ね合わせるときに各色間の走査線の位置ずれから、色ずれが生じてしまう。図４（ａ）〜（ｄ）にそれぞれＹ，Ｍ，Ｃ，Ｋで形成された走査線を示す。各色共に各ポリゴンミラーのａ面の反射面を用いて形成しており、Ｋの走査線の位置がずれている。
【００４５】
本実施の形態では、色ずれ検出用パターンを中間転写ベルト５１上に形成し、各色間の色ずれ量を色ずれ検出手段８によって検出し、色ずれ量が最小となるように反射面選択手段１５が使用反射面を選択する。例えば、図５のようにＹ，Ｍ，Ｃはそれぞれａ面を用い、Ｋはｄ面を用いて走査することで各色間の位置ずれが減少され、重ね合わせたときの画像に色ずれが発生するのを防ぐことができる。
【００４６】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明は、複数の反射面を有するポリゴンミラーによりレーザービームを走査して画像を形成する画像形成装置において、感光体と同数のポリゴンミラーと、通常モードと画質優先モードのモード切替手段と、面倒れ検出手段と、反射面選択手段と、ポリゴンモーター制御手段と、レーザー制御手段とを有し、画質優先モード時には、各ポリゴンミラーの複数の反射面のうち、前記反射面選択手段によって選択された特定の面のみを使用して走査するようにしたため、面倒れによる濃度ムラ、色ムラが発生するのを防ぐことができる。
【００４７】
又、各色間の位置ずれに関しても、面倒れ量や色ずれ量から使用する面を選択して走査するため、色ずれのない高画質な画像を形成することが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施の形態１に係る画像形成装置の構成図である。
【図２】（ａ）は倒れによる走査線の間隔の不均一性を示す図、（ｂ）は本発明の実施の形態１における走査線を示す図である。
【図３】本発明の実施の形態３に係る画像形成装置の構成図である。
【図４】４感光体、４ポリゴンミラー構成の各色間の面倒れ量の差により発生した走査線の位置ずれを示す図である。
【図５】本発明の実施の形態４，５における走査線を示す図である。
【図６】本発明の実施の形態５に係る画像形成装置要部の構成図である。
【図７】本発明の実施の形態５に係る画像形成装置を示す構成図である。
【図８】単色画像形成装置の主要部分断面図である。
【図９】１つの感光体、１つのポリゴンミラーから成るカラー画像形成装置の主要部分断面図である。
【図１０】複数感光体、複数ポリゴンミラーから成るカラー画像形成装置の主要部分断面図である。
【図１１】従来の露光手段による感光体を走査する様子を示す説明図である。
【図１２】ポリゴンミラーの面倒れを説明する図である。
【図１３】図１１の構成で形成した走査線を示す図である。
【図１４】従来のレンズによる面倒れ補正を施した露光手段による感光体を走査する様子を示す説明図である。
【図１５】従来のレンズによる面倒れ補正を施した露光手段による感光体を走査する様子を示す説明図である。
【図１６】図１５の構成で形成した走査線を示す図である。
【符号の説明】
１（１ａ〜１ｄ）  感光体
２（２ａ〜２ｄ）  １次帯手段
３（３ａ〜３ｄ）  露光手段
４（４ａ〜４ｄ）  現像器
５１          中間転写ベルト
５３（５３ａ〜５３ｄ）  転写手段
５５        中間転写ベルトクリーナー
５６，５７        ２次転写手段
６（６ａ〜６ｄ）  クリーナー
７          定着手段
Ｌ            レーザー
ＬＢ          レーザービーム
ＰＭ          ポリゴンミラー
ＢＤＳ        主走査方向同期タイミング検出センサ
８          色ずれ検出手段
１０          画像形成制御手段
１１        ポリゴンモータ制御手段
１２        レーザー制御手段
１３        主走査方向同期手段
１４        面倒れ量検出手段
１５        反射面選択手段
１６          モード切替手段
【図１】
2005028705.tif 000003
【図２】
2005028705.tif 000004
【図３】
2005028705.tif 000005
【図４】
2005028705.tif 000006
【図５】
2005028705.tif 000007
【図６】
2005028705.tif 000008
【図７】
2005028705.tif 000009
【図８】
2005028705.tif 000010
【図９】
2005028705.tif 000011
【図１０】
2005028705.tif 000012
【図１１】
2005028705.tif 000013
【図１２】
2005028705.tif 000014
【図１３】
2005028705.tif 000015
【図１４】
2005028705.tif 000016
【図１５】
2005028705.tif 000017
【図１６】
2005028705.tif 000018