(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
偏向反射面を回転させる方式の光偏向器に２以上の光束を入射させ、上記光偏向器の両側に配置された２以上の被走査面の各々に向けて偏向させ、各偏向光束を対応する走査光学系により対応する被走査面に導光して各被走査面上に光スポットを形成して、上記各被走査面を同時に光走査する光走査方法において、
光偏向器の一方の側に配置された１以上の被走査面に向う各偏向光束の光路中にダハミラーを配置することにより、全ての被走査面に対して光走査の向きを同一とすることを特徴とする光走査方法。
【請求項２】
請求項１記載の光走査方法を実施するための装置であって、
偏向反射面を回転させる方式の光偏向器と、
この光偏向器の両側に配置され、上記光偏向器に２以上の光源側から入射されて偏向される各偏向光束を、対応する被走査面に導光して対応する被走査面上に光スポットを形成して光走査を行うための２以上の走査光学系と、
上記光偏向器の一方の側にある１以上の被走査面に向う各偏向光束の光路中に配置された１以上のダハミラーとを有し、
全ての被走査面に対して光走査の向きを同一としたことを特徴とする光走査装置。
【請求項３】
請求項２記載の光走査装置において、
各光源からの光束は、光偏向器の偏向反射面近傍に主走査方向に長い線像として結像され、
各走査光学系は、上記偏向反射面近傍の位置と対応する被走査面位置とを副走査方向に関して幾何光学的に略共役な関係とするアナモルフィックな結像素子を含むことを特徴とする光走査装置。
【請求項４】
請求項３記載の光走査装置において、
アナモルフィックな結像素子が、ｆθレンズであることを特徴とする光走査装置。
【請求項５】
請求項３または４記載の光走査装置において、
ダハミラーが、光偏向器と結像素子との間に配置されることを特徴とする光走査装置。
【請求項６】
請求項２〜５の任意の１に記載の光走査装置において、
光偏向器の両側に、それぞれ１つの被走査面が配置されることを特徴とする光走査装置。
【請求項７】
複数の感光媒体に光走査を行って画像形成する画像形成装置において、
複数の感光媒体を各被走査面として光走査を行う光走査装置として、請求項１〜６の任意の１に記載のものを用いたことを特徴とする画像形成装置。
【請求項８】
請求項７記載の画像形成装置において、
各感光媒体が光導電性の感光体であり、光走査により各感光体に形成される静電潜像がトナー画像として可視化され、各感光体上に形成されるトナー画像が、共通のシート状記録媒体に転写されることを特徴とする画像形成装置。
【請求項９】
請求項８記載の画像形成装置において、
各感光体に形成されるトナー画像の色を異ならせ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】
この発明は、光走査方法および装置および画像形成装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
光走査装置は、光製版装置や光プリンタ、デジタル複写装置等に関連して広く知られている。従来から知られた光走査装置の１種として「タンデム式」と呼ばれるものがある。タンデム式の光走査装置は、光走査される感光媒体を一方向に配列し、各感光媒体を光走査するようにしたもので、具体的にはカラー画像形成装置等に用いられている。
【０００３】
このようなタンデム式光走査装置の１種として「反射面を回転させる方式の光偏向器を、光走査に与る複数の光束に対して共通化するとともに、光偏向器の両側に１以上の被走査面を配し、光偏向器により偏向される複数の偏向光束を、対応する走査光学系により、対応する被走査面に導光して、各被走査面上に光スポットを形成して光走査を行う」方式のもの（便宜上、以下「共通光偏向器型のタンデム式光走査装置」と称する。）が知られている。
【０００４】
共通光偏向器型のタンデム式光走査装置では、光偏向器が共通化されるので、光走査装置の全体をコンパクト且つ低コストで実現することができる。しかしその反面、以下の如き問題がある。
【０００５】
即ち、共通化された光偏向器の両側にある被走査面では、光走査の向き、即ち「光スポットの移動する向き」が互いに逆になる。このため、光走査により画像を書き込む場合、光偏向器の片方の側に配置された被走査面に書き込まれる画像データを、他方の側に配置された被走査面に書き込まれる画像データと逆に書き込む必要が生じ、一方の側の被走査面に書き込む画像データを反転させる必要があり、画像データ処理が面倒である。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
この発明は、上記共通光偏向器型のタンデム式光走査装置において、共通化された光偏向器の両側の被走査面に対して、上記の如き画像データ反転を行うことなく適正な光走査を行い得るようにすることを課題とする。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
この発明の光走査方法は「偏向反射面を回転させる方式の光偏向器に２以上の光束を入射させ、光偏向器の両側に配置された２以上の被走査面の各々に向けて偏向させ、各偏向光束を対応する走査光学系により対応する被走査面に導光して各被走査面上に光スポットを形成して、各被走査面を同時に光走査する光走査方法」であって、以下の点を特徴とする。
【０００８】
即ち、光偏向器の一方の側に配置された１以上の被走査面に向う各偏向光束の光路中にダハミラーを配置することにより、全ての被走査面に対して光走査の向き（光スポットの移動する向き）を同一とする(請求項１)。
【０００９】
この発明の光走査装置は、上記請求項１記載の光走査方法を実施するための装置（共通光偏向器型のタンデム式光走査装置）であって、光偏向器と、２以上の走査光学系と、１以上のダハミラーとを有する（請求項２）。
【００１０】
「光偏向器」は、偏向反射面を回転させる方式のものであり、光走査に与る複数の光束（複数の光源から放射される）に対して共通化される。
光偏向器としては、ポリゴンミラーを等速回転させる回転多面鏡が好適であるが、単一の偏向反射面を回転させる回転単面鏡、偏向反射面を２面有する回転２面鏡等を用いることができる。偏向反射面は、その回転軸に対して平行でもよいし傾いていても良い。
【００１１】
「２以上の走査光学系」は、光偏向器の両側に配置され、光偏向器に２以上の光源側から入射されて偏向される各偏向光束を、対応する被走査面に導光して対応する被走査面上に光スポットを形成して光走査を行うためのものである。
【００１２】
即ち、各走査光学系は、対応する偏向光束を対応する被走査面上に光スポットとして形成するための結像作用を持つ光学素子を有し、各偏向光束を対応する被走査面上へ導光する光路を屈曲させるミラーを適宜に有する。
【００１３】
上記「結像作用を持つ光学素子」は、１以上のレンズとして構成することもできるし、１面以上の結像ミラーで構成することもでき、さらには１枚以上のレンズと１面以上の結像ミラーの組み合わせで構成することも可能である。
【００１４】
共通化された光偏向器の一方もしくは双方の側で、２以上の光束が偏向される場合、２以上の偏向光束に対して「走査光学系の一部を共通化する」ことも可能である。
【００１５】
「１以上のダハミラー」は、光偏向器の一方の側にある１以上の被走査面に向う各偏向光束の光路中に配置される。ダハミラーはまた、光偏向器の一方の側にある複数の被走査面に向う複数の偏向光束に対して共通化することもできる。
【００１６】
このように構成することにより、全ての被走査面に対して光走査の向きを同一とすることができる。
【００１７】
この請求項２記載の光走査装置においては「各光源からの光束が、光偏向器の偏向反射面近傍に主走査方向に長い線像として結像し、各走査光学系が、偏向反射面近傍の位置と対応する被走査面位置とを副走査方向に関して幾何光学的に略共役な関係とするアナモルフィックな結像素子を含む」ように構成することができる（請求項３）。このような構成にすると、光偏向器の面倒れを補正することができる。
【００１８】
上記請求項３記載の光走査装置におけるアナモルフィックな結像素子は「ｆθレンズ」であることができる（請求項４）。また、請求項３または４記載の光走査装置において、ダハミラーを「光偏向器と（アナモルフィックな）結像素子との間」に配置することができる（請求項５）。
【００１９】
上記請求項２〜５の任意の１に記載の光走査装置は「光偏向器の両側に、それぞれ１つの被走査面が配置される」構成とすることができる（請求項６）。
【００２０】
上に説明した光走査方法・光走査装置では、共通化された光偏向器の両側にある被走査面を光走査する光スポットの移動の向きが同じであるので、光偏向器の一方の側の被走査面に書き込む画像データに対し、他方の側の被走査面に書き込む書き込む画像データを反転させる必要がない。
【００２１】
なお、この発明の光走査方法・光走査装置において、光偏向器に光束を入射させる各光源を、複数の発光源を有するもの（半導体レーザアレイや、複数の半導体レーザからの光束をビーム合成手段で合成させる方式のもの）とすることができ、各被走査面の光走査をマルチビーム走査方式で行うことができる。
【００２２】
この発明の画像形成装置は「複数の感光媒体に光走査を行って画像形成する画像形成装置」であって、複数の感光媒体を各被走査面として光走査を行う光走査装置として、請求項１〜６の任意の１に記載のものを用いたことを特徴とする（請求項７）。
【００２３】
感光媒体としては例えば「銀塩フィルム」を用いることができる。この場合、銀塩フィルムに光走査で形成された潜像は、通常の銀塩写真の現像・定着工程で処理して可視化する事ができる。このような画像形成装置は、例えば、光製版装置や光描画装置として実施できる。
【００２４】
この発明の画像形成装置においては、感光媒体は複数であるから、例えば光製版装置として実施する場合、感光媒体として２枚の銀塩フィルムを用い、赤版と黒版を同時に製版するようなこともできる。感光媒体として、３枚の銀塩フィルムを用いて、赤版・青版・緑版を同時に製版するようにしても良いし、さらに４枚の銀塩フィルムを用いて上記赤版・青版・緑版と黒版を同時に製版するようにすることも可能である。
【００２５】
感光媒体としてはまた、光走査による熱エネルギで発色する「発色印画紙」を用いることもでき、この場合には、光走査自体が像を可視化する機能を有する。
このような場合、各媒体に同一の画像形成を行うことにより、画像形成の能率を高能率化したり、各媒体ごとに異なる画像を同時に形成することにより画像形成の多様性を高めたりすることができる。
【００２６】
請求項７記載の画像形成装置においては、各感光媒体を光導電性の感光体とし、光走査により各感光体に形成される静電潜像をトナー画像として可視化し、各感光体上に形成されるトナー画像を、共通のシート状記録媒体（各種の転写紙やＯＨＰシート（オーバヘッドプロジェクタ用のプラスチックシート）等）に転写することにより画像形成を行うことができる（請求項８）。この場合、各感光体に形成されるトナー画像の色を異ならせることができる（請求項９）。
【００２７】
このように各トナー画像の色を異ならせることにより、２色画像や多色画像、あるいはカラー画像を形成することができる。
【００２８】
このような画像形成装置は、カラーや２色、多色のデジタル複写機や光プリンタ、光プロッタ、カラーファクシミリ装置等として実施できる。
【００２９】
上記において、各感光体上に形成されるトナー画像を、共通のシート状記録媒体に転写するのは、各感光体から直接もしくは中間転写ベルト等の中間転写媒体を介して行うことができる。
【００３０】
この発明の画像形成装置において、感光媒体に書き込まれる画像は、光走査装置により書き込まれるものであるから、光走査装置に入力される画像データは、原稿を読取って信号化したものでもよいし、コンピュータやワードプロセッサで生成された情報でも良く、また、外部から転送されてくる画像情報でもよい。
【００３１】
この発明の光走査装置の用途は、上記の如き画像形成装置における使用に限られるものではなく、種々の使用形態が可能である。
【００３２】
例えば、被走査面の数が２である場合、一方の被走査面を原稿面とし、他方の被走査面を感光媒体とする。原稿面における走査線に近接して光ファイバの１端部を密に配列し、これら光ファイバの他端を共通の光電変換素子に臨ませる。このようにすると、光走査により原稿を読取ることができる。このようにして読取った画像データを、他方の被走査面である感光媒体に光走査により書き込むようにすると、原稿を読取ってその画像を可視画像として別個に作成するという「複写機能をもった画像形成装置」を実現できる。
【００３３】
あるいは、上記例における原稿を「表面を検査すべき被検物」に変えると、被検物の表面の状態を可視画像として画像形成できるし、上記被検物の表面状態を読取り、その結果に基づき、他方の被走査面として被加工物をおき、光走査により光加工を行うことにより、被検物の表面状態のレプリカを光走査で形成することもできる。
【００３４】
【発明の実施の形態】
図１に光走査装置の実施の１形態を示す。図１の（ａ）は光学配置を説明するための図、（ｂ）は光学配置を主走査方向から見た状態を描いている。この実施の形態は、２つの被走査面を光走査する光走査装置である。
【００３５】
図１（ａ）、（ｂ）において、符号１Ａ、１Ｂは光源としての半導体レーザを示す。半導体レーザ１Ａから放射された光束はカップリングレンズ２Ａにより以下の光学系に適した光束形態、例えば平行光束に変換され、アパーチュア３Ａの開口部を通過し、光束周辺部を除去されて「ビーム整形」される。
【００３６】
ビーム整形された光束はシリンドリカルレンズ４Ａにより副走査方向にのみ集光され、「偏向反射面を回転させる方式の光偏向器である回転多面鏡」のポリゴンミラー１０の偏向反射面に入射する。この入射光束は偏向反射面の近傍に主走査方向に長い線像として結像する。
【００３７】
ポリゴンミラー１０は時計方向へ等速回転し、偏向反射面に反射された光束は同じく「時計方向へ回転する偏向光束」となり、アナモルフィックなｆθレンズ１３Ａを透過して、ミラー１４Ａにより反射され、被走査面１５Ａ上に導光されて光スポットを形成し、矢印Ａで示す方向へ被走査面１５Ａを光走査する。
【００３８】
半導体レーザ１Ｂから放射された光束はカップリングレンズ２Ｂにより、例えば平行光束に変換され、アパーチュア３Ｂの開口部を通過してビーム整形され、シリンドリカルレンズ４Ｂにより副走査方向にのみ集光され、ポリゴンミラー１０の偏向反射面近傍に主走査方向に長い線像として結像する。
【００３９】
ポリゴンミラー１０の時計方向への等速回転に伴ない、偏向反射面に反射された光束は「時計方向へ回転する偏向光束」となるが、この光束はダハミラー１１に入射して反射され、さらにミラー１２により反射されることにより「半時計回りに回転する偏向光束」に変換され、アナモルフィックなｆθレンズ１３Ｂを透過し、ミラー１４Ｂにより反射され、被走査面１５Ｂ上に導光されて光スポットを形成し、矢印Ｂで示す方向へ被走査面１５Ｂを光走査する。
【００４０】
即ち、被走査面１５Ａを光走査する方向Ａと、被走査面１５Ｂを光走査する方向Ｂとは同じ向きである。従って、被走査面１５Ａ、１５Ｂに書き込む画像データは、一方を他方に対して反転させる必要がない。
【００４１】
被走査面１５Ａ、１５Ｂは図１（ｂ）に示すように、実体的には「光導電性の感光体」で円筒状に形成され、ともに時計方向へ回転する。
【００４２】
即ち、図１に実施の形態を示す光走査装置は、偏向反射面を回転させる方式の光偏向器１０と、この光偏向器の両側に配置され、光偏向器に２以上の光源１Ａ、１Ｂ側から入射されて偏向される各偏向光束を、対応する被走査面１５Ａ、１５Ｂに導光して対応する被走査面上に光スポットを形成して光走査を行うための２以上の走査光学系１３Ａ、１４Ａおよび１１、１２、１３Ｂ、１４Ｂと、光偏向器の一方の側にある１以上の被走査面１５Ｂに向う各偏向光束の光路中に配置された１以上のダハミラー１１とを有し、全ての被走査面１５Ａ、１５Ｂに対して光走査の向きＡ、Ｂを同一とした光走査装置（請求項２）である。
【００４３】
そして、この光走査装置によれば、偏向反射面を回転させる方式の光偏向器１０に２以上の光束を入射させ、光偏向器の両側に配置された２以上の被走査面１５Ａ、１５Ｂの各々に向けて偏向させ、各偏向光束を対応する走査光学系１３Ａ、１４Ａおよび１１、１２、１３Ｂ、１４Ｂにより対応する被走査面１５Ａ、１５Ｂに導光して各被走査面１５Ａ、１５Ｂ上に光スポットを形成して、各被走査面を同時に光走査する光走査方法において、光偏向器１０の一方の側に配置された１以上の被走査面１５Ｂに向う各偏向光束の光路中にダハミラー１１を配置することにより、全ての被走査面１５Ａ、１５Ｂに対して光走査の向きＡ、Ｂを同一とする光走査方法（請求項２）が実施される。
【００４４】
また、図１の実施の形態においては、各光源１Ａ、１Ｂからの光束は、光偏向器１０の偏向反射面近傍に主走査方向に長い線像として結像され、各走査光学系は、偏向反射面近傍の位置と対応する被走査面位置とを副走査方向に関して幾何光学的に略共役な関係とするアナモルフィックな結像素子１３Ａ、１３Ｂを含み（請求項３）、これらアナモルフィックな結像素子１３Ａ、１３Ｂはｆθレンズである（請求項４）。
【００４５】
さらに、ダハミラー１１は、光偏向器１０と結像素子１３Ｂとの間に配置され（請求項５）、光偏向器１０の両側に、それぞれ１つの被走査面１５Ａ、１５Ｂが配置される（請求項６）。ダハミラー１１は、光偏向器１０と結像素子１３Ｂとの間に配置されているので、その大きさをコンパクトにできる。
【００４６】
図２は画像形成装置の実施の１形態を示している。この画像形成装置はカラー画像形成装置である。図２において、符号１５Ａ、１５Ｂはそれぞれ、図１に被走査面として示した「光導電性の感光体」であり、これらは何れも円筒状に形成され、時計方向へ回転駆動される。
【００４７】
符号２０で示す部分は「光走査装置」であり、具体的には図１に即して説明した如きものである。この光走査装置２０は感光体１５Ａ、１５Ｂを、それぞれ光束ＬＡ、ＬＢで光走査する。光走査は図面に直交する方向へ行われるが、各光走査の向きは同じである。
【００４８】
符号２１Ａ、２１Ｂは帯電ローラを示し、これらはそれぞれ感光体１５Ａ、１５Ｂを接触帯電させる。帯電ローラ２１Ａ、２１Ｂに代えて周知のコロナチャージャを用いても良いし、ブラシ帯電器を用いてもよい。
【００４９】
符号２２Ｒ、２２Ｇ、２２Ｂ、２２Ｋはそれぞれ現像装置である。現像装置２２Ｒは赤色トナーによる現像を行い、現像装置２２Ｇ、２２Ｂ、２２Ｋはそれぞれ、緑色トナー、青色トナー、黒色トナーによる現像を行う。現像装置２２Ｒと２２Ｇとは「互いに切り換えて使用」され、現像装置２２Ｂと２２Ｋも「互いに切り換えて使用」される。
【００５０】
符号２３Ａ、２３Ｂはクリーニング装置、符号２４は中間転写ベルト、符号２５Ａ、２５Ｂは転写チャージャ、符号２６は転写ローラ、符号２７は定着装置、符号２８はベルトクリーニング装置を示す。
【００５１】
カラー画像の形成を行うときには、感光体１５Ａ、１５Ｂが時計方向へ等速回転を開始し、それぞれ帯電ローラ２１Ａ、２１Ｂにより均一に帯電される。続いて、感光体１５Ａには、光走査装置２２の光束ＬＡにより赤色成分画像が光走査で書き込まれる。
【００５２】
このようにして感光体１５Ａに赤色成分静電潜像が形成される。この赤色成分静電潜像（ネガ線像であり画像部が露光されている）は、現像装置２２Ｒの反転現像により赤色トナーで可視化され、感光体１５Ａ上に赤色トナー画像が形成される。
【００５３】
赤色トナー画像は、反時計回りに周行する中間転写ベルト２４上に、転写チャージャ２５Ａにより転写される。転写後の感光体１５Ａはクリーニング装置２３Ａによるクリーニングで残留トナー（赤色トナー）を除去され、図示されない除電器で除電される。
【００５４】
一方、均一帯電された感光体１５Ｂに対しては、光走査装置２０が光束ＬＢにより青色成分画像を書きこむ。この書き込みで形成された青色成分静電潜像（ネガ線像）は現像装置２２Ｂの反転現像により青色トナーで可視化され、感光体１５Ｂ上に青色トナー画像が形成される。
【００５５】
青色トナー画像は中間転写ベルト２４上に、転写チャージャ２５Ｂにより転写される。このとき、転写される青色トナー画像が、先に転写されている赤色トナー画像に重なり合うように、青色成分画像の書き込みタイミングが調節される。
【００５６】
青色トナー画像転写後の感光体１５Ｂはクリーニング装置２３Ｂによるクリーニングで残留トナー（青色トナー）を除去され、図示されない除電器で除電される。
【００５７】
次いで、感光体１５Ａには光走査装置２０の光走査により緑色成分画像が書き込まれ、感光体１５Ｂには黒色成分画像が書き込まれる。これら書き込みにより形成された緑色成分静電潜像は現像装置２２Ｇにより、黒色成分静電潜像は現像装置２２Ｋによりそれぞれ現像され、緑色トナー画像、黒色トナー画像となる。
【００５８】
これら緑色トナー画像・黒色トナー画像は、中間転写ベルト２４上に先に転写されている赤色トナー画像・青色トナー画像に重ねて転写される。このようにして、中間転写ベルト２４上には４色のトナー画像が互いに重ねあわせて転写され、カラーのトナー画像となる。
【００５９】
このカラーのトナー画像は、転写紙等のシート状記録媒体Ｓ上に、転写ローラ２６により転写される。転写された「カラーのトナー画像」は、定着装置２７によりシート状記録媒体Ｓ上に定着される。かくしてカラー画像を形成されたシート状記録媒体Ｓは装置外へ排出される。また、トナー画像転写後の中間転写ベルト２４はベルトクリーニング装置２８によるクリーニングで残留トナーや紙粉を除去される。
【００６０】
即ち、図２に実施の形態を示した画像形成装置は、複数の感光媒体１５Ａ、１５Ｂに光走査を行って画像形成する画像形成装置であって、複数の感光媒体を各被走査面として光走査を行う光走査装置として、前述の請求項１〜６の任意の１に記載のものを用い得るもの（請求項７）であり、各感光媒体１５Ａ、１５Ｂが光導電性の感光体で、光走査により各感光体に形成される静電潜像がトナー画像として可視化され、各感光体上に形成されるトナー画像が、共通のシート状記録媒体Ｓに転写され（請求項８）、各感光体に形成されるトナー画像の色が異なる（請求項９）。
【００６１】
なお、図２の装置で、例えば感光体１５Ａに赤色画像静電潜像を形成し、これを赤色トナーで可視化し、感光体１５Ｂに黒色画像静電潜像を形成してこれを黒色トナーで可視化し、これらのトナー画像を上記の如くして、シート状記録媒体Ｓに転写・定着すれば赤黒２色画像を画像形成できる。組合せるトナー画像の色を変えることにより３色画像や多色画像を形成することも可能である。
【００６２】
【発明の効果】
以上に説明したように、この発明によれば新規な光走査方法および装置および画像形成装置を実現できる。この発明の光走査方法・装置は「光走査装置の全体をコンパクト且つ低コストで実現することができる」という、共通光偏向器型のタンデム式光走査装置の長所を維持しつつ、従来問題となっていた、光偏向器の一方の側に配置された被走査面に書き込まれる画像データを、他方の側に配置された被走査面に書き込まれる画像データと逆に書き込むために必要な「画像データを反転させる処理」が不要になり、画像データ処理が容易である。
【００６３】
従って、この発明の画像形成装置は、かかる長所を有する光走査装置を用いることによりコンパクト且つ、低コストで実現できる。
【図面の簡単な説明】
【図１】光走査装置の実施の１形態を説明するための図である。
【図２】画像形成装置の実施の１形態を説明するための図である。
【符号の説明】
１０      ポリゴンミラー
１１      ダハミラー
【図１】
0004558964.tif 000002
【図２】
0004558964.tif 000003