(57)【要約】【課題】本発明の課題は複数の光ビームによる像担持体上への書き込みタイミングを精度良く得られると共に構成が簡易且つ省スペース化も図れる光書込装置、画像形成装置及び画像形成方法を得ることである。【解決手段】複数の光ビームを照射する光源１３ａ、１３ｂと、静電潜像を書き込むタイミングを検出する同期タイミング検出部７とを備え、同期タイミング検出部７は光ビームを受光する受光部２３と、光源から照射された複数の光ビームを受光部に向けて偏向する偏向手段２７とを備え、光源から照射された各光ビームを受光部２３で検知して静電潜像を書き込むタイミングを検出しており、偏向手段２７は一方の光ビームを受光部に向けて偏向する第１反射面２９ａと、他方の光ビームを受光部２３に向けて偏向する第２反射面２９ｂとを有し、第１反射面２９ａと第２反射面２９ｂとは反射角度が互いにずれている。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
像担持体上に光ビームを照射して静電潜像を形成する光書込装置であって、複数の光ビームを照射する光源と、静電潜像を書き込むタイミングを検出する同期タイミング検出部とを備え、同期タイミング検出部は光ビームを受光する受光部と、光源から照射された複数の光ビームを受光部に向けて偏向する偏向手段とを備え、光源から照射された各光ビームを受光部で検知して静電潜像を書き込むタイミングを検出しており、偏向手段は一方の光ビームを受光部に向けて偏向する第１反射面と、他方の光ビームを受光部に向けて偏向する第２反射面とを有し、第１反射面と第２反射面とは反射角度が互いにずれていることを特徴とする光書込装置。
【請求項２】
同期タイミング検出部は受光部に受光される光ビームの受光領域を制限する受光領域制限手段を備えていることを特徴とする請求項１に記載の光書込装置。
【請求項３】
受光領域制限手段は一方の光ビームの受光領域を制限する一方のスリットと、他方の光ビームの受光領域を制限する他方のスリットとを備え、一方のスリットと他方のスリットとは受光部に受光される光ビームの走査方向のずれた位置にそれぞれ設けてあることを特徴とする請求項２に記載の光書込装置。
【請求項４】
請求項１〜３の何れか一項に記載の光書込装置と、光書込装置に対応して設けた像担持体と、像担持体に形成された静電潜像に現像剤を付着させる現像装置とを備え、像担持体のトナー像を転写材上に転写することを特徴とする画像形成装置。
【請求項５】
請求項１〜３の何れか一項に記載の光書込装置を複数備えた画像形成装置であって、各光書込装置に対応して設けた複数の像担持体と、各像担持体に形成された静電潜像をトナー像として現像する現像装置とを備え、各像担持体のトナー像を転写材上に一括転写してカラー画像を形成することを特徴とする画像形成装置。
【請求項６】
請求項１〜３の何れか一項に記載の光書込装置から複数の光ビームを像担持体表面に照射して静電潜像を形成し、静電潜像を現像してトナー像を形成した後、転写材上にトナー像を転写する画像形成方法において、同期タイミング検出部で得られた書き込みタイミングにより像担持体上に光ビームを照射することを特徴とする画像形成方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、光書込装置、画像形成装置及び画像形成方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
特許文献１に記載の従来技術には、像担持体上に光ビームを照射して静電潜像を形成する光書込装置であって、複数の光ビームを照射する光源と、静電潜像を書き込むタイミングを検出する同期タイミング検出部とを備え、同期タイミング検出部は光ビームを受光する受光部と、光源から照射された複数の光ビームを受光部に向けて偏向する偏向手段とを備えた技術が開示されている。
【０００３】
一方、特許文献２に記載の従来技術には、複数の光ビームにそれぞれ対応して同期タイミング検出部を設けた技術が開示されている。
【０００４】
【特許文献１】特開２００１−３３０７８８号公報
【特許文献２】特開２００４−２１９８４９号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかし、特許文献１に記載の従来技術では、複数の光ビームを１つの受光部で受光しているので、一方の光ビームと他方の光ビームとを同時に受光してしまい、それぞれの光ビームを分離して検知できず、像担持体上への書き込みタイミングを精度良く得られ難いという問題があった。
【０００６】
一方、特許文献２に記載の従来技術は、複数の光ビームにそれぞれ対応して同期タイミング検出部を設けてあるので、構成が複雑且つ省スペース化が図りにくいという問題があった。
【０００７】
本発明は、複数の光ビームによる像担持体上への書き込みタイミングを精度良く得られると共に構成が簡易且つ省スペース化も図れる光書込装置、画像形成装置及び画像形成方法を得ることを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
前記課題を解決するために、請求項１に記載された発明は、像担持体上に光ビームを照射して静電潜像を形成する光書込装置であって、複数の光ビームを照射する光源と、静電潜像を書き込むタイミングを検出する同期タイミング検出部とを備え、同期タイミング検出部は光ビームを受光する受光部と、光源から照射された複数の光ビームを受光部に向けて偏向する偏向手段とを備え、光源から照射された各光ビームを受光部で検知して静電潜像を書き込むタイミングを検出しており、偏向手段は一方の光ビームを受光部に向けて偏向する第１反射面と、他方の光ビームを受光部に向けて偏向する第２反射面とを有し、第１反射面と第２反射面とは反射角度が互いにずれていることを特徴とする。
【０００９】
請求項２に記載された発明は、請求項１に記載の発明において、同期タイミング検出部は受光部に受光される光ビームの受光領域を制限する受光領域制限手段を備えていることを特徴とする。
【００１０】
請求項３に記載された発明は、請求項２に記載の発明において、受光領域制限手段は一方の光ビームの受光領域を制限する一方のスリットと、他方の光ビームの受光領域を制限する他方のスリットとを備え、一方のスリットと他方のスリットとは受光部に受光される光ビームの走査方向のずれた位置にそれぞれ設けてあることを特徴とする。
【００１１】
請求項４に記載された発明は、請求項１〜３の何れか一項に記載の光書込装置と、光書込装置に対応して設けた像担持体と、像担持体に形成された静電潜像に現像剤を付着させる現像装置とを備え、像担持体のトナー像を転写材上に転写することを特徴とする。
【００１２】
請求項５に記載された発明は、請求項１〜３の何れか一項に記載の光書込装置を複数備えた画像形成装置であって、各光書込装置に対応して設けた複数の像担持体と、各像担持体に形成された静電潜像をトナー像として現像する現像装置とを備え、各像担持体のトナー像を転写材上に一括転写してカラー画像を形成することを特徴とする。
【００１３】
請求項６に記載された発明は、請求項１〜３の何れか一項に記載の光書込装置から複数の光ビームを像担持体表面に照射して静電潜像を形成し、静電潜像を現像してトナー像を形成した後、転写材上にトナー像を転写する画像形成方法において、同期タイミング検出部で得られた書き込みタイミングにより像担持体上に光ビームを照射することを特徴とする。
【発明の効果】
【００１４】
本発明によれば、一方の光ビームを受光部に向けて偏向する第１反射面と、他方の光ビームを受光部に向けて偏向する第２反射面とは、反射角度が互いにずれているので、第１反射面から受光部までに至る一方の光ビームと第２反射面から受光部までに至る他方の光ビームの到達位置に差が生じ、一方の光ビームが受光部で受光される時間と他方の光ビームが受光部で受光される時間に時間差を設けることができ、一方の光ビームと他方の光ビームとの受光時間が重ならずに検知できる。よって、複数の光ビームによる像担持体上への書き込みタイミングを精度良く得ることができる。
【００１５】
１つの同期タイミング検出部で複数の光ビームを検出できるので、構成が簡易且つ省スペース化も図れる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１６】
以下に、添付図面を参照して、本発明の実施の形態を詳細に説明する。尚、図１は本発明の第１実施形態に係る光書込装置の平面図、図２は図１のレーザユニットを示す断面図、図３は図１に示す光書込装置の要部を示す平面図、図４は図１に示す光書込装置の偏向ミラーを示す平面図、図５〜図７は図１に示す受光素子における受光状態を示す模式図、図８は本発明の光書込装置を備えた画像形成装置を概略的に示す断面図である。
【００１７】
図１に示すように、光書込装置１は、光源としてのレーザユニット３と、レーザユニット３からの光ビームを偏向するポリゴンミラー５と、レーザユニット３から照射される光ビームを検出して、静電潜像を書き込むタイミングを定める同期タイミング検出部７と、ポリゴンミラー５から偏向された光ビームを像担持体としての感光体９に向けて集光する結像素子としてのＦθレンズ１１とを備えている。
【００１８】
図２示すようにレーザユニット３は、２つのユニット（一方のレーザユニット３ａ、他方のレーザユニット３ｂ）が上下２段に構成されており、各ユニット３ａ、３ｂには、光源１３ａ、１３ｂ、カップリングレンズ１５ａ、１５ｂ、アパーチャ１７ａ、１７ｂ、シリンドリカルレンズ１９ａ、１９ｂ、ポリゴンミラー２１ａ、２１ｂが設けられている。
【００１９】
同期タイミング検出部７は、検知基板２２と、２つの光ビームを受光する受光素子（受光部）２３と、光ビームが受光素子２３に入射する手前位置に設けた同期レンズ２５と、光源から照射された２つの光ビームを受光素子２３に向けて偏向する偏向ミラー（偏向手段）２７と、受光素子２３に受光される光ビームの受光領域を制限するマスク（受光領域制限手段）３１とから構成される。図１に示すポリゴンミラー５が時計周りに回転した場合、光ビームは図３に示す矢印Ａのように走査され、受光素子２３に至る光ビームは矢印Ｂ方向に走査される。
【００２０】
次に、偏向ミラーの構成について図４を用いて説明する。図４に示すように、偏向ミラー２７は上下２段になっており、上段の第１ミラー２７ａと下段の第２ミラー２７ｂとを備えている。第１ミラー２７ａの第１反射面２９ａと第２ミラー２７ｂの第２反射面２９ｂとは主走査方向に反射角度を所定角度αだけずらせて設置している。図４（ａ）に示すように、先行ビーム（一方の光ビーム）Ｌ１はＬ１１〜Ｌ１２間を走査し、後行ビーム（他方の光ビーム）Ｌ２はＬ２１〜Ｌ２２間を走査する。また、先行ビームＬ１が受光素子２３に受光されるまでの時間と後行ビームＬ２が受光素子２３に受光されるまでの時間差は、第１ミラー２７ａの第１反射面２９ａと第２ミラー２７ｂの第２反射面２９ｂとの角度差αによって決まる。
【００２１】
即ち、図４（ｂ）に示すように、第１反射面２９ａと第２反射面２９ｂとの角度差β１が小さすぎると、先行ビームＬ１と後行ビームＬ２の反射角度β２も小さくなり、先行ビームｌ１と後行ビームＬ２とが受光素子２３に受光されるまでの時間の差も小さくなる。この場合、先行ビームＬ１と後行ビームＬ２を同時に受光素子２３で検知してしまう。
【００２２】
一方、図４（ｃ）に示すように、第１反射面２９ａと第２反射面２９ｂとの角度差γ１が大きすぎると、先行ビームＬ１と後行ビームＬ２の反射角度β２も大きくなり、先行ビームｌ１と後行ビームＬ２とを受光素子２３に導くことができなくなる。したがって、光ビームを受光素子２３に導くことができ且つ先行ビームｌ１と後行ビームＬ２とが同時に受光素子２３に受光されないように、第１ミラー２７ａの第１反射面２９ａと第２ミラー２７ｂの第２反射面２９ｂとの角度差αを設けている。
【００２３】
マスク３１はステンレス等の金属板であり、同期レンズ２５の対向位置で且つ受光素子２３の感光体側の略半分を遮る位置に配置しており、先行ビームｌ１の受光領域を制限している。
【００２４】
次に、上述の光書込装置を用いた画像形成装置について説明する。画像形成装置５０は
給紙部５１と、その上部に設けた画像形成装置本体５３とを備える。給紙部５１には転写材５４が収納されており、転写材５４は給紙ローラ５５によって画像形成部に搬送される。画像形成装置本体５３は、画像データに基づいて光ビームを感光体表面に照射する光書込部５７と、画像形成部５９と、中間転写体７５、二次転写部６１と、定着部６３と、排紙部６５とを備える。画像形成部５９は複数の感光体９Ｙ，９Ｃ，９Ｍ，９ＢＫと、感光体周りに配置された帯電部６７、現像部６９、一次転写部７１、クリーニング部７３がそれぞれ配設されている。光書込部５７には上述の光書込装置１が複数（４つ）配置されている。
【００２５】
図８において、光書込部５７から光ビームが照射されると、複数の感光体９Ｙ，９Ｃ，９Ｍ，９ＢＫ上に静電潜像が形成され、現像部６９によって感光体上にトナー像が形成される。各トナー像は中間転写体７５に各々転写された後、二次転写部６１によって紙等の転写材５４に一括転写される。その後、転写材５４は定着部６３まで搬送されてトナー像が定着された後、排紙ローラ７７によって排紙部６５に排出される。
【００２６】
本実施の形態に係る光書込装置において、光源１３ａ、１３ｂから光ビームが照射されると、その光ビームはカップリングレンズ１５ａ、１５ｂで平行光束に変換される。その後、光ビームは、シリンドリカルレンズ１９ａ、１９ｂを経てポリゴンミラー２１ａ、２１ｂに入射する。ポリゴンミラー２１ａ、２１ｂは高速回転しており、入射した光ビームを偏向する。そして、光ビームはＦθレンズ１１で集光し感光体９上に照射される。
【００２７】
一方、同期タイミング検出部７では、２つの光ビームを受光素子２３で検知することで、光ビームを感光体９に書き込むタイミングを検出している。即ち、ポリゴンミラー２１ａ、２１ｂで偏向された光ビームは偏向ミラー２７で偏向されて受光素子２３に導かれる。偏向ミラー２７は第１ミラー２７ａと第２ミラー２７ｂとで回転方向に角度差を設けてあり、先行ビームｌ１は第１ミラー２７ａの第１反射面２９ａで反射して受光素子２３に導かれ、後行ビームＬ２は第２ミラー２７ｂの第２反射面２９ｂで反射して受光素子２３に導かれる。
【００２８】
次に、受光素子における光ビームの検知について図５〜図７を用いて説明する。尚、図５〜図７において、先行ビームＬ１の横に間隔をあけて後行ビームＬ２を示しているが、これは先行ビームＬ１から所定の時間差をあけて後行ビームＬ２が受光素子に受光される状態を模式的に示したものである。また図５は受光領域が狭い場合における光ビームの検知状態を模式的に示す図であり、（ａ）は先行ビームの受光状態を示す図、（ｂ）は後行ビームの受光状態を示す図である。図５（ａ）に示すように、受光領域（図５（ａ）中、Ｓで示す）が狭い場合、先行ビームＬ１から所定時間（Ｔ）の間隔をあけて後行ビームＬ２が受光素子２３に導かれており、先行ビームＬ１が受光領域内にあるとき、後行ビームＬ２は受光領域外にある。そして、図５（ｂ）に示すように、先行ビームＬ１が受光領域から抜けると、次に後行ビームＬ２が受光領域内に入ってくる。
【００２９】
これに対し図６に示すように、受光素子２３での受光領域（図６（ａ）中、Ｗで示す）が広い場合、図６（ｂ）に示すように、先行ビームＬ１が受光領域から抜ける前に、次の後行ビームＬ２が受光領域内に入ってくる。この場合、先行ビームＬ１と後行ビームＬ２とを分離して検知できにくい。特に、光ビームがＦθレンズ１１を透過せずに受光素子２３に導かれる場合は、光ビームに集光作用が働いていないので、ビーム径（ビーム幅）が大きくなり、更に先行ビームＬ１と後行ビームＬ２とを分離して検知できにくい。
【００３０】
本実施の形態では、受光素子２３に受光される光ビームの受光領域を制限するマスク３１を設けてあり、先行ビームＬ１の同期信号が得られた後は、先行ビームＬ１を遮光している。図７（ａ）に示すように、先行ビームＬ１が受光領域内に入ったとき、後行ビームＬ２は受光領域外にある。そして、図７（ｂ）に示すように、先行ビームＬ１が受光素子２３で検知され、受光領域内の略半分の領域を過ぎると、先行ビームＬ１はマスク３１で遮蔽されて受光素子２３に検知されなくなる。よって、次の後行ビームＬ２が受光領域内に入ってきても、先行ビームＬ１と後行ビームＬ２とが同時に検知されない。
【００３１】
本実施の形態では、偏向ミラー２７は第１ミラー２７ａと第２ミラー２７ｂとで回転方向に角度差を設けてあるので、第１反射面２９ａから受光素子２３までに至る先行ビームＬ１と第２反射面２９ｂから受光素子２３までに至る後行ビームＬ２の到達位置に差が生じ、先行ビームＬ１の受光時間（受光素子２３で先行ビームＬ１が受光される時間）と後行ビームＬ２の受光時間（受光素子２３で後行ビームＬ２が受光される時間）との間に時間差を設けることができるので、先行ビームＬ１と後行ビームＬ２との受光時間が重ならずに検知できる。よって、複数の光ビームによる感光体上への書き込みタイミングを精度良く得ることができる。
【００３２】
１つの同期タイミング検出部７で複数の光ビームを検出できるので、構成が簡易且つ省スペース化も図れる。
【００３３】
同期タイミング検出部７には光ビームの受光領域を制限するマスク３１が設けてあるので、受光素子２３が先行ビームを検知して同期信号を得た後は、先行ビームＬ１はマスク３１で遮蔽されるので、後行ビームＬ２が受光領域内に入ってきても、先行ビームＬ１と後行ビームＬ２とが同時に検知されることを防止できる。
【００３４】
次に、他の実施の形態を説明するが、以下の説明において、上述した第１実施の形態と同一の作用効果を奏する部分には同一の符号を付することにより、その部分の詳細な説明を省略し、以下の説明では上述の第１実施の形態と異なる点を主に説明する。図９は第２実施の形態に係る光書込装置を説明する図であり、（ａ）は光ビームの走査状態を示す図、（ｂ）はマスクの正面図、（ｃ）は光ビームがスリットを通過する状態を示す図である。尚、図９（ｃ）の先行ビームＬ１と後行ビームＬ２とを結んだ斜線は同時刻における光ビームの位置を示している。
【００３５】
図９（ｂ）に示すように第２実施の形態では、マスク３１に先行ビームＬ１が通過する一方のスリット３１ａと、後行ビームＬ２が通過する他方のスリット３１ｂをそれぞれ設けている。一方のスリット３１ａと他方のスリット３１ｂとは主走査方向にずらせた位置に形成している。
【００３６】
図９（ｃ）に示すように一方のスリット３１ａを先行ビームＬ１が通過すると受光素子２３で受光される。一方のスリット３１ａを先行ビームＬ１が抜けるとき（図中３３ａ）後行ビームＬ２は図中３３ｂの位置にある。そして、先行ビームＬ１が図中３５ａの位置にくると、後行ビームＬ２が図中３５ｂの位置に到達し、他方のスリット３１ｂから後行ビームＬ２が通過し、受光素子２３で受光される。
【００３７】
第２実施の形態では、マスク３１に先行ビームＬ１が通過する一方のスリット３１ａと、後行ビームＬ２が通過する他方のスリット３１ｂをそれぞれ設けているので、先行ビームＬ１及び後行ビームＬ２の受光領域を制限することができ、先行ビームＬ１の受光時間と後行ビームＬ２の受光時間との間に時間差を設けることができるので、先行ビームＬ１と後行ビームＬ２とが同時に検知され難い。
【００３８】
一方のスリット３１ａと他方のスリット３１ｂとは主走査方向にずらせた位置に形成しているので、先行ビームＬ１の受光時間と後行ビームＬ２の受光時間との間に時間差を更に設けることができ、先行ビームＬ１と後行ビームＬ２とが更に同時に検知され難い。
【００３９】
次に、図１０及び図１１を用いて第３実施の形態に係る光書込装置を説明する。図１０は偏向ミラー２７の構成を示しており、第１ミラー２７ａの第１反射面２９ａ及び第２ミラー２７ｂの第２反射面２９ｂは、各反射面２９ａ、２９ｂが受光素子２３の中心位置を向くように受光素子２３の受光面に対し傾斜させている。
【００４０】
偏向ミラー２７の各反射面２９ａ、２９ｂが受光素子２３の受光面に対して平行のときには、図１１（ａ）に示すように、先行ビームＬ１及び後行ビームＬ２はそれぞれ平行に同期レンズ２５に入射し、同期レンズ２５から出射すると各ビームＬ１、Ｌ２は角度を変えて進み受光素子２３で受光される。一方、偏向ミラー２７の各反射面２９ａ、２９ｂに傾斜をつけると、図１１（ｂ）に示すように、先行ビームＬ１及び後行ビームＬ２はそれぞれ斜めに同期レンズ２５に入射し、各ビームＬ１、Ｌ２の受光位置は副走査方向の近傍位置で受光される。
【００４１】
第３実施の形態では、２つのビームが狭まりながら入射するので、各ビームＬ１、Ｌ２の受光位置は副走査方向の近傍位置で受光されるので、レンズの小型化を図ることができる。
【００４２】
尚、本発明は上述した実施の形態に限定されず、その要旨を逸脱しない範囲で種々の変形が可能である。上述の第１実施形態では、光源から出射した光ビームはＦθレンズ１１を通過させて、同期タイミング検出部７の偏向ミラー２７に導くようにしたが、これに限定されず、光源から出射した光ビームを直接偏向ミラー２７に導くようにしても良い。
【００４３】
第２実施の形態では、マスク３１に先行ビームＬ１が通過する一方のスリット３１ａと、後行ビームＬ２が通過する他方のスリット３１ｂをそれぞれ設けているが、これに限定されず、一方のスリット３１ａ及び他方のスリット３１ｂの何れか一方のみ設けてあっても良い。
【図面の簡単な説明】
【００４４】
【図１】本発明の第１実施形態に係る光書込装置の平面図である。
【図２】図１のレーザユニットを示す断面図である。
【図３】図１に示す光書込装置の要部を示す平面図である。
【図４】図１に示す光書込装置の偏向ミラーを示す平面図であり、（ａ）は反射面の角度差を最適位置にしたときを示す図、（ｂ）は反射面の角度差を小さくしたときを示す図、（ｃ）は反射面の角度差を大きくしたときを示す図である。
【図５】受光領域が狭い場合の光ビームの検知状態を模式的に示す図であり、（ａ）は先行ビームの受光状態を示す図、（ｂ）は後行ビームの受光状態を示す図である。
【図６】受光領域が広い場合の光ビームの検知状態を模式的に示す図であり、（ａ）は先行ビームの受光状態を示す図、（ｂ）は先行ビームと後行ビームの受光状態を示す図である。
【図７】受光領域が広く且つマスクを設けた場合の光ビームの検知状態を模式的に示す図であり、（ａ）は先行ビームの受光状態を示す図、（ｂ）は後行ビームの受光状態を示す図である。
【図８】本発明の光書込装置を備えた画像形成装置を概略的に示す断面図である。
【図９】第２実施の形態に係る光書込装置を説明する図であり、（ａ）は光ビームの走査状態を示す図、（ｂ）はマスクの正面図、（ｃ）は光ビームがスリットを通過する状態を示す図である。
【図１０】第３実施の形態に係る光書込装置を説明する概略図である。
【図１１】第３実施の形態に係る光書込装置を説明する概略図であり、（ａ）は光ビームが平行してレンズに入射する状態を示す図、（ｂ）は２つのビームが狭まりながらレンズに入射する状態を示す図である。
【符号の説明】
【００４５】
１                  光書込装置
３                  感光体（像担持体）
７                  同期タイミング検出部
９                  感光体（像担持体）
１３ａ、１３ｂ      光源
２３                受光素子（受光部）
２７                偏向ミラー（偏向手段）
２９ａ              第１反射面
２９ｂ              第２反射面
３１                マスク（受光領域制限手段）
３１ａ              一方のスリット
３１ｂ              他方のスリット
５０                画像形成装置
【図１】
2007333967.tif 000003
【図２】
2007333967.tif 000004
【図３】
2007333967.tif 000005
【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
2007333967.tif 000009
【図８】
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【図９】
2007333967.tif 000011
【図１０】
2007333967.tif 000012
【図１１】
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