(57)【要約】【課題】光走査装置内の温度上昇の偏りを抑制し位置ズレを低減可能で、付着した汚れの離脱もでき、且つ、高速化に対応することのできる光走査装置及び画像形成装置を提供する。【解決手段】中央部にポリゴンミラー３１を配置し、ポリゴンミラーを中心に左右対称にＬＤユニット３７ＹＭＣＫや反射ミラー３８、ｆθレンズ３２等の構成部品を配置して光走査装置１３を構成する。ポリゴンミラー３１は、制御によって回転方向を、Ａの回転方向、Ｂの回転方向に切替可能となっている。【選択図】図３
2007178573.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
レーザビームを出力する光源手段と、該光源手段から出力されるレーザビームを偏向走査する偏向走査手段と、を有する光走査装置であって、
前記偏向走査手段の回転方向を正回転／逆回転に切り替える回転方向切替手段を有することを特徴とする光走査装置。
【請求項２】
主走査方向の画像基準位置を検知するための同期信号検知手段を、前記偏向走査手段の回転方向に対応させて複数有することを特徴とする請求項１記載の光走査装置。
【請求項３】
前記回転方向切替手段により設定された回転方向に同期して、前記複数有する同期信号検知手段を切り替える同期信号検知切替手段を有することを特徴とする請求項２記載の光走査装置。
【請求項４】
画像データを格納する画像データ格納手段と、
前記画像データ格納手段から画像データを読み出し展開する画像データ展開手段と、
を有し、
前記画像データ展開手段は、前記回転方向切替手段により設定された回転方向に連動して、前記画像データ格納手段に格納した画像データの読取アドレスの順番を変更し該画像データを展開することを特徴とする請求項１から３のいずれか１項に記載の光走査装置。
【請求項５】
主走査方向の画像データ書き出し領域である主走査制御領域を調整する主走査制御領域調整手段を有し、
前記主走査制御領域調整手段は、前記回転方向切替手段により設定された回転方向に連動して、前記主走査制御領域を調整することを特徴とする請求項１から４のいずれか１項に記載の光走査装置。
【請求項６】
前記主走査制御領域調整手段は、複数の主走査制御領域調整量を格納し、
前記回転方向切替手段により設定された回転方向に連動して、前記主走査制御領域調整量を選択することで、前記主走査制御領域を調整することを特徴とする請求項５記載の光走査装置。
【請求項７】
前記主走査制御領域調整手段は、制御領域調整値により前記主走査制御領域を調整し、
前記回転方向切替手段により設定された回転方向によっては、前記制御領域調整値に所定の固定調整値を加減算演算することにより算出される調整値により前記主走査制御領域を調整することを特徴とする請求項５記載の光走査装置。
【請求項８】
前記固定調整値は、調整可能な変数であることを特徴とする請求項７記載の光走査装置。
【請求項９】
温度を検出する温度検出手段を有し、
前記回転方向切替手段は、前記温度検出手段により検出された温度に応じて、前記偏向走査手段の回転方向を切り替えることを特徴とする請求項１から８のいずれか１項に記載の光走査装置。
【請求項１０】
請求項１から９のいずれか１項に記載の光走査装置を有することを特徴とする画像形成装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、光走査装置及び画像形成装置に関し、特に、熱の偏りによる光学特性の低下を抑制することのできる光走査装置及び画像形成装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
プリンタ、複写機、ファクシミリ等の画像形成装置は、記録媒体である転写紙上に画像を形成する。
【０００３】
電子写真方式の画像形成装置においては、帯電工程、露光工程、現像工程、転写工程、定着工程の必要工程を順次実施する。帯電工程は、像担持体である感光体を帯電する工程である。露光工程は、ＬＤユニット等の光源を光走査装置内部にて走査し感光体を露光することで静電潜像を形成する工程である。現像工程は、現像装置により該静電潜像をトナー現像する工程である。転写工程は、中間転写体への転写（一次転写）および記録紙への転写（二次転写）を行う工程である。定着工程は、定着装置により、熱圧することで、記録紙にトナー像を定着させる工程である。これら一連の工程後、機外に排紙する。
【０００４】
このような画像形成装置に要求される機能として、高精度、高速化、高密度化が挙げられる。高精度な画像形成装置を実現するためには、カラー画像形成の場合では複数色の作像位置を調整し色ズレを発生させない位置合わせ精度を向上させることが必要であり、高速化を実現するためには、生産性を向上させることが必要である。
【０００５】
上記の要求の高速化に対応する手法として、露光工程において、露光時間を短縮する処理が施されている。その一例として、光走査装置内に設けられた偏向走査手段であるポリゴンミラーの回転速度を高速化させている。
【０００６】
従来の光走査装置の構成について、図８を参照して説明する。光走査装置１３は、ポリゴンミラー６１と、ｆθレンズ６２と、折り返し反射ミラー６３ＹＭＣＫと、ＬＤユニット６４ＹＭＣＫと、同期検知反射ミラー６５と、同期検知レンズ６６と、同期検知センサ６７と、を有して構成される。
【０００７】
ポリゴンミラー６１は、正多角形（図８では正六角形）の反射鏡であり、駆動モータにより回転駆動し、ＬＤユニット６４ＹＭＣＫから出力される書き込み用のレーザ光を偏向反射面で反射し、主走査方向に偏向走査する。ｆθレンズ６２は、各レーザ光の光路上に設けられたレンズであり、ポリゴンミラー６１で等角度走査されたレーザ光を結像面上で等速走査させる。
【０００８】
折り返しミラー６３ＹＭＣＫは、各色レーザ光を対応する感光体上に導くために設けられた反射鏡である。
【０００９】
ＬＤユニット６４ＹＭＣＫは、各色毎に独立して設けられた書き込み用レーザ光照射装置であり、レーザダイオードなどを有して構成され、ポリゴンミラー６１に向けてレーザ光を出力する。
【００１０】
同期検知反射ミラー６５は、折り返しミラー６３ＹＭＣＫで主走査の特定位置で反射したレーザ光を同期検知レンズ６６に導くために設けられた反射鏡である。また、同期検知レンズ６６６は、同期検知反射ミラー６５により導かれた入射したレーザ光を、同期検知センサ６７に集光させるためのレンズである。同期検知センサ４２は、入射したレーザ光に基づいて、主走査方向の書き出し基準位置を検出するセンサである。
【００１１】
ポリゴンミラーの回転速度を高速化させた場合、軸受けの発熱やドライバＩＣ等の制御回路の温度上昇により、光走査装置内の温度が上昇してしまう。この温度上昇は、ポリゴンミラーの軸受けの寿命低下や、光走査装置内のレンズ、ミラー等の各種光学部品の特性に影響を与え作像位置のズレを生じさせてしまう。また、防塵対策の為、光走査装置の密閉性を高める必要があり、更に温度上昇の対策をすることはコスト面で非常に高価になり不利である。
【００１２】
上記の点に鑑み、特許文献１記載の発明では、ポリゴンミラーの回転による気流により光走査装置内のレンズ等の光学部品の熱膨張率の偏りの発生を抑制するため、発生した気流をレンズに直接当たることの無い方向に偏向させるガイド部材を複数個設けた光走査装置が提案されている。
【００１３】
また、ポリゴンミラーを一律固定方向に回転させると空気中に乱流が起こり、空気中の塵や乱流中の空気密度変化により発生した水滴が偏向反射面のある所定位置に汚れとして付着することが知られている。
【００１４】
特許文献２では、この汚れ付着によるポリゴンミラー偏向反射面の反射率低下を防ぐ為、レーザビームの入射位置を汚れの付着しない範囲に入射させる光走査装置が提案されている。
【００１５】
また、特許文献３では、静電潜像書き込み以外の時にポリゴンミラーを逆回転させることにより、偏向反射面に付着した汚れを空気の流れに従い反射面から離脱させる光走査装置が提案されている。
【特許文献１】特開２００５−９２１１９号公報
【特許文献２】特開２００４−５４１１６号公報
【特許文献３】特開２００１−６５５４０号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１６】
しかし、上記の発明は、以下の問題点を有している。
【００１７】
特許文献１記載の発明では、ガイド部材を露光用のビーム走査位置に配置することが出来ず、十分な気流防止ができない可能性がある。また、ガイド部材の配置位置によってはレーザビームの不要なフレア光を発生させてしまい、画像形成に不具合を及ぼしてしまうおそれがある。
【００１８】
また、特許文献２記載の発明では、ポリゴンミラーの偏向反射面を有効に使用することが出来なくなる。また、通常の使用をした場合でも主走査方向の書き出し位置を検出する為の走査幅を必要とする為、偏向反射面の１００％を画像書き込み領域に使用できず、さらに、汚れの付着を避ける為、偏向反射面の画像書き込み領域に使用できない領域が増え、高密度化を実現させる為に画像書き込み速度を高速化させる必要がある。
【００１９】
また、特許文献３記載の発明では、画像形成動作停止時にポリゴンミラーを逆回転させるため、逆回転中には画像形成が行うことができず生産性が低下する。画像形成装置の高速化要望が強く要求されているにも関わらず、画像形成動作停止時間を必要とすることは要求に反している。
【００２０】
上記以外の解決方法として、ポリゴンミラー全体を高密閉性のカバーにて覆い、カバーの一部にポリゴンミラーから反射されるレーザビームを透過させる位置のみ透過ガラスにて囲うことで、ポリゴンミラー高速回転による温度上昇や偏向反射面の汚れ付着現象を防止する方法が提案されている。しかし、光書き込み装置の低コスト化や小型化を促進する為に、このようなガラスや金属性の囲いを設けるのは要求に反している。
【００２１】
本発明は上記問題点に鑑みてなされたものであり、光走査装置内の温度上昇の偏りを抑制し位置ズレを低減可能で、付着した汚れの離脱もでき、且つ、高速化に対応することのできる光走査装置及び画像形成装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００２２】
請求項１記載の発明は、レーザビームを出力する光源手段と、該光源手段から出力されるレーザビームを偏向走査する偏向走査手段と、を有する光走査装置であって、前記偏向走査手段の回転方向を正回転／逆回転に切り替える回転方向切替手段を有する。
【００２３】
請求項２記載の発明は、請求項１記載の光走査装置において、主走査方向の画像基準位置を検知するための同期信号検知手段を、前記偏向走査手段の回転方向に対応させて複数有することを特徴とする。
【００２４】
請求項３記載の発明は、請求項２記載の光走査装置において、前記回転方向切替手段により設定された回転方向に同期して、前記複数有する同期信号検知手段を切り替える同期信号検知切替手段を有することを特徴とする。
【００２５】
請求項４記載の発明は、請求項１から３のいずれか１項に記載の光走査装置において、画像データを格納する画像データ格納手段と、前記画像データ格納手段から画像データを読み出し展開する画像データ展開手段と、を有し、前記画像データ展開手段は、前記回転方向切替手段により設定された回転方向に連動して、前記画像データ格納手段に格納した画像データの読取アドレスの順番を変更し該画像データを展開することを特徴とする。
【００２６】
請求項５記載の発明は、請求項１から４のいずれか１項に記載の光走査装置において、主走査方向の画像データ書き出し領域である主走査制御領域を調整する主走査制御領域調整手段を有し、前記主走査制御領域調整手段は、前記回転方向切替手段により設定された回転方向に連動して、前記主走査制御領域を調整することを特徴とする。
【００２７】
請求項６記載の発明は、請求項５記載の光走査装置において、前記主走査制御領域調整手段は、複数の主走査制御領域調整量を格納し、前記回転方向切替手段により設定された回転方向に連動して、前記主走査制御領域調整量を選択することで、前記主走査制御領域を調整することを特徴とする。
【００２８】
請求項７記載の発明は、請求項５記載の光走査装置において、前記主走査制御領域調整手段は、制御領域調整値により前記主走査制御領域を調整し、前記回転方向切替手段により設定された回転方向によっては、前記制御領域調整値に所定の固定調整値を加減算演算することにより算出される調整値により前記主走査制御領域を調整することを特徴とする。
【００２９】
請求項８記載の発明は、請求項７記載の光走査装置において、前記固定調整値は、調整可能な変数であることを特徴とする。
【００３０】
請求項９記載の発明は、請求項１から８のいずれか１項に記載の光走査装置において、温度を検出する温度検出手段を有し、前記回転方向切替手段は、前記温度検出手段により検出された温度に応じて、前記偏向走査手段の回転方向を切り替えることを特徴とする。
【００３１】
請求項１０記載の発明は、請求項１から９のいずれか１項に記載の光走査装置を有することを特徴とする画像形成装置である。
【発明の効果】
【００３２】
本発明の光走査装置は、偏向走査手段の回転方向を正回転／逆回転に切替可能であるので、固定方向のみに回転させた時に発生する光走査装置内の温度上昇の偏りによる露光位置の位置ズレの問題について、偏向走査手段の回転方向を切り替えて温度上昇の偏りを抑制することで解決することができる。また、偏向走査手段の偏向反射面上に付着した汚れを逆回転させることで離脱させることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００３３】
本発明の光走査装置及び画像形成装置においては、光走査装置に搭載されるポリゴンミラーの回転方向を切り替えることにより光走査装置内の温度上昇の偏りを抑制し、光学部品の光学特性に偏りによるレーザ光の露光位置の位置ズレを低減する。
【００３４】
＜第１の実施形態＞
以下、本発明の光走査装置及び画像形成装置について、実施の形態に即して詳細に説明する。まず、本発明の光走査装置及び画像形成装置の第１の実施形態について説明する。
【００３５】
＜画像形成装置＞
図１を参照して、本実施形態の画像形成装置の構成について説明する。
【００３６】
図１に示す画像形成装置１０は、イエロ（Ｙ）、マゼンタ（Ｍ）、シアン（Ｃ）、ブラック（Ｋ）の各色毎のトナー像をそれぞれ形成し、これを重ね合わせることでフルカラーの画像を形成するタンデム型の画像形成装置であり、原稿台１１と、読み取り装置１２と、光走査装置１３と、感光体ドラム１４（ＹＭＣＫ）と、帯電ローラ１５（ＹＭＣＫ）と、現像装置１６（ＹＭＣＫ）と、ドラムクリーニング装置１７（ＹＭＣＫ）と、中間転写ベルト１８と、転写ベルトクリーニング装置１９と、転写ローラ２０と、定着装置２１と、レジストローラ２２と、給紙ローラ２３と、給紙トレイ２４と、排紙ローラ２５と、排紙トレイ２６と、を有して構成される。
【００３７】
原稿台１１は、印刷を予定する原稿、すなわち読み取りの対象となる原稿を載せるための台である。原稿台１１の下面はコンタクトガラスから形成される。
【００３８】
読み取り装置１２は、原稿台１１に載せられた原稿を読み取る装置であり、原稿に対しコンタクトレンズ越しにレーザ光を照射し、該原稿からの反射光を受光することで原稿内容を読み取る。
【００３９】
光走査装置１３は、読み取り装置１２で読み取った原稿内容に基づいて、書き込み用のレーザ光を各色に対応する感光体ドラム１４に照射する。なお、光走査装置の構成については、後で詳述する。
【００４０】
感光体ドラム１４（ＹＭＣＫ）は、ＹＭＣＫ各色毎に設けられたドラム形状の像担持体である。各感光体ドラム１４は、同一径であり、中間転写ベルト１８に等間隔で圧接されている。
【００４１】
なお、この感光体ドラム１４の周囲近傍には、ドラム回転方向に沿って、帯電装置１５、現像装置１６、中間転写ベルト１８、ドラムクリーニング装置１７、除電装置（不図示）が配設されている。また、光走査装置１３からの書き込み用のレーザ光は、帯電装置１５と現像装置１６の間において感光体ドラム１４上に照射される。
【００４２】
帯電装置１５（ＹＭＣＫ）は、各色感光体ドラム１４毎に非接触に配設されたローラ形状の装置であり、感光体ドラム１４の表面を一様に帯電させる。帯電装置１５により帯電された感光体ドラム１４表面に光走査装置１３からの書き込み用のレーザ光が照射されると、感光体ドラム１４上に各色に対応した静電潜像が形成される。
【００４３】
現像装置１６（ＹＭＣＫ）は、各感光体ドラム１４に現像ローラを接触させて配設された装置であり、各色対応の感光体ドラム１４に対応した色のトナー（現像剤）を保持する。作像時には、感光体ドラム１４にトナーを供給し、感光体ドラム１４に形成された静電潜像を現像する。静電潜像は、トナーで現像されることによりトナー像となる。
【００４４】
ドラムクリーニング装置１７（ＹＭＣＫ）は、各感光体ドラム１４にブレード（クリーニングブレード）を接触させて配設された装置であり、中間転写ベルト１８へのトナー像の転写後に感光体ドラム１４上に残留している残留トナー等を除去・回収し、感光体ドラム１４の表面をクリーニングする。
【００４５】
また、ドラムクリーニング装置１７と帯電装置１５の間には不図示の除電装置が設けられている。除電装置は、感光体ドラム１４の表面を除電する。
【００４６】
中間転写ベルト１８は、各感光体ドラム１４の表面に形成された各色トナー像を順次重ね合わせて転写（一次転写）するための無端ベルトである。各色トナー像が順次重ね合わせられることで中間転写ベルト１４上には合成カラートナー像が形成される。
【００４７】
転写ベルトクリーニング装置１９は、中間転写ベルト１８にブレード（クリーニングブレード）を接触させて配設された装置であり、給紙される記録紙への合成カラートナー像の転写（二次転写）後に中間転写ベルト１８上に残留している残留トナーや紙片などを除去・回収し、中間転写ベルト１８の表面をクリーニングする。
【００４８】
転写ローラ２０は、中間転写ベルト１８に対向して設けられたローラであり、中間転写ベルト１８上に形成された合成カラートナー像を、給紙トレイ２４から搬送される記録紙上に転写（二次転写）する。
【００４９】
定着装置２１は、加熱されたローラから構成され、記録紙上に二次転写された合成カラートナー像を記録紙に熱定着させる。
【００５０】
レジストローラ２２は、記録紙と合成カラートナー像の先端位置合わせを行うローラであり、中間転写ベルト１９上の合成カラートナー像のタイミングに合わせて記録紙を給紙する。
【００５１】
給紙ローラ２３は、記録紙を給紙する。給紙トレイ２４は、記録紙を記録紙サイズ毎に格納する。排紙ローラ２５は、合成カラートナー像の熱定着された記録紙を画像形成装置１０の機外の排紙トレイに排紙する。排紙トレイ２６は、排紙された記録紙を載せるためのトレイである。なお、給紙トレイ２４から始まる矢印は、記録紙の搬送路を示す。
【００５２】
なお、感光体ドラム１４は、すべて同一の方向に回転し、中間転写ベルト１８は、感光体ドラム１４の回転方向とは逆の方向で移動する。また、転写ローラ２１は中間転写ベルト１８とは逆の方向（感光体ドラム１４と同一の回転方向）で回転する。図１では、感光体ドラム１４および転写ローラ２１は反時計回りに回転し、中間転写ベルト１８は時計回りに回転する。
【００５３】
＜光走査装置＞
次に、本実施形態の光走査装置の構成について説明する。本実施形態の光走査装置１３は、中央部にポリゴンミラーを配置し、ポリゴンミラーを中心に左右対称にＬＤユニットや反射ミラー、レンズ等の構成部品を配置することで、左右に各２色のレーザビームの光路をレイアウトし、１つのポリゴンミラーにて４色のレーザビーム（書き込みレーザ光）を主走査方向に偏向させる。
【００５４】
以下、図２及び図３を参照して、詳細に説明する。図２は、本実施形態の光走査装置１３を側面方向から見たものを示し、図３は、本実施形態の光走査装置１３を上方向から見たものを示す。
【００５５】
光走査装置１３は、ポリゴンミラー３１と、ｆθレンズ３２と、ＷＴＬレンズ３３と、第１反射ミラー３４ＹＭＣＫと、第２反射ミラー３５と、第３反射ミラー３６と、ＬＤユニット３７ＹＭＣＫと、シリンドリカルレンズ３８と、第４反射ミラー３９と、同期検知反射ミラー４０と、同期検知レンズ４１と、同期検知センサ４２と、逆方向同期検知センサ４３と、を有して構成される。
【００５６】
偏向走査手段としてのポリゴンミラー３１は、正多角形（図２では正六角形）の反射鏡であり、駆動モータにより回転駆動し、ＬＤユニット３７から出力される書き込み用のレーザ光を偏向反射面で反射し、主走査方向に偏向走査する。
【００５７】
なお、正多角形のミラーは２段重ねとなっており、上段のミラーにおいてＣレーザとＹレーザを、下段のミラーにおいてＫレーザとＭレーザを、偏向走査する。
【００５８】
また、本実施形態のポリゴンミラー３１は、制御によって回転方向を変更することが可能となっている。図４中、Ａの回転方向（時計回り）を正回転方向、Ｂの回転方向（反時計回り）を逆回転方向とする。
【００５９】
ｆθレンズ３２は、各レーザ光の光路上に設けられたレンズであり、ポリゴンミラー３１で等角度走査されたレーザ光を結像面上で等速走査させる。
【００６０】
ＷＴＬレンズ３３は、各レーザ光の光路上に設けられたレンズであり、ポリゴンミラー３１の面倒れ特性を補正する。
【００６１】
第１反射ミラー３４ＹＭＣＫ、第２反射ミラー３５、第３反射ミラー３６は、各色レーザ光を対応する感光体ドラム１４ＹＭＣＫ上に導くために設けられた反射鏡である。
【００６２】
なお、図２中、ポリゴンミラー３１のあるフロアは、塵や埃などの侵入を防ぐために密閉されて成型されている。フロアの床面にはレーザ光を透過する防塵ガラスが設けられており、各色レーザ光は該防塵ガラスを透過して感光体ドラム１４に導かれる。
【００６３】
光源手段としてのＬＤユニット３７ＹＭＣＫは、各色毎に独立して設けられた書き込み用レーザ光照射装置であり、レーザダイオードなどを有して構成され、ポリゴンミラー３１に向けてレーザ光を出力する。
【００６４】
シリンドリカルレンズ３８は、副走査方向に定まった屈折率を有するレンズであり、ＬＤユニット３７の近傍に、各色毎に設けられている。また、第４反射ミラー３９は、ＫレーザおよびＭレーザをポリゴンミラー３１に導くために設けられた反射鏡である。
【００６５】
同期検知反射ミラー４０は、第１反射ミラー３４で主走査の特定位置で反射したレーザ光を同期検知レンズ４１に導くために設けられた反射鏡である。また、同期検知レンズ４１は、同期検知反射ミラー４０により導かれた入射したレーザ光を、同期検知センサ４２（逆方向同期検知センサ４３）に集光させるためのレンズである。
【００６６】
同期信号検知手段としての同期検知センサ４２は、ポリゴンミラー３１が正回転方向に回転しているときに、入射したレーザ光に基づいて、主走査方向の書き出し基準位置を検出する。具体的には、レーザ光の入射により、所定の同期検知信号を出力する。この同期検知センサ４２は左右に各１つずつ配置され、１つの同期検知センサ４２により２色分のレーザ光のタイミングを検出する。
【００６７】
同期信号検知手段としての逆方向同期検知センサ４３は、ポリゴンミラー３１が逆回転方向に回転しているときに、入射したレーザ光に基づいて、主走査方向の書き出し基準位置を検出する。この逆方向同期検知センサ４３は左右に各１つずつ配置され、１つの逆方向同期検知センサ４３により２色分のレーザ光のタイミングを検出する。
【００６８】
ポリゴンミラー３１の偏向反射面は、製造工程の面精度及び角精度によりバラツキがある。このバラツキを解消するには偏向反射面に対応した主走査方向の書き出し基準位置を検出しなければならない。しかし、ポリゴンミラー３１を正回転方向、逆回転方向の双方向に回転させる場合には偏向方向が異なるので、偏向方向に対応した主走査基準位置を検出する必要がある。
【００６９】
そこで、本実施形態の光走査装置１３においては、正回転方向での主走査方向の書き出し基準位置を検出する同期検知センサ４２、逆回転方向での主捜査方向の書き出し基準位置を検出する逆方向同期検知センサ４３を設けることで、この点を解決している。
【００７０】
＜書き込み制御部＞
次に、図４を参照して、本実施形態の書き込み制御部について説明する。
【００７１】
書き込み制御部５０は、画像データ展開部５１と、画像データ格納部５２と、ＬＤユニット変調部５３と、ＬＤユニット駆動部５４と、同期検知信号切替部５５と、同期検知信号制御部５６と、を有して構成される。
【００７２】
画像データ展開手段としての画像データ展開部５１は、入力された画像データ信号の展開処理をする。なお、画像データ信号は、コピー機能時は読み取り装置１２から、プリンタ機能時はＰＣホストからのジョブ信号をプリンタドライバ６１から入力される。
【００７３】
画像データ格納手段としての画像データ格納部５２は、画像データ展開部５１に入力された画像データを、画像データ展開部５１で展開する前に格納する。
【００７４】
画像データ展開部５１には、画像形成装置１０全体の動作制御を担うエンジン制御部６２から、要求された印刷条件の詳細情報である画像サイズや画像解像度等のエンジン制御情報が入力される。また、同期検知信号切替部５５から同期検知信号、ポリゴンミラー３１の回転方向情報が入力される。画像データ展開部５１は、該エンジン制御情報およびポリゴンミラー３１の回転方向情報に従って、画像データ格納部５２に格納した画像データの展開処理を行う。
【００７５】
画像データ展開部５１は、転写紙上の二次元に画像データ格納部５２に格納した画像データを展開処理するが、その基準として同期検知センサ４２（逆方向同期検知センサ４３）からの同期検知信号を主走査基準位置として使用する。二次元の起点となる主走査方向の基準位置を同期検知信号から生成し、該生成した同期検知信号を起点として画像データを二次元に展開する。展開された画像データはＬＤユニット変調部５３に入力される。
【００７６】
書き込み制御部５０の動作には、画像データ以外にも必要な制御信号がある。例えば、同期検知信号を検出する為の点灯信号や書き込み系の特性に合わせた光量調整信号などである。同期検知信号制御部５６は、これらの制御信号を生成し、ＬＤユニット変調部５３に入力する。
【００７７】
ＬＤユニット変調部５３は、画像データ展開部５１からの二次元に展開された画像データに対し、同期検知信号制御部５６からの制御信号を合成し、該合成信号を駆動信号としてＬＤユニット駆動部５４に出力する。
【００７８】
ＬＤユニット駆動部５４は、レーザダイオードなどの光源を含んで構成されるＬＤユニット３７ＹＭＣＫと接続されており、ＬＤユニット変調部５３から入力された駆動信号に合わせて、ＬＤの点灯／消灯切り替え制御を行う。
【００７９】
同期検知センサ４２（逆方向同期検知センサ４３）は、ポリゴンミラー３１により偏向されたレーザ光を検出し、該検知信号を同期検知信号切替部５５に入力する。
【００８０】
同期検知信号切替部５５は、回転方向切替手段として、エンジン制御部６２からのエンジン制御情報を基にポリゴンミラー３１の回転方向を切り替える。また、同期信号検知切替手段として、ポリゴンミラー３１の回転方向切り替え動作に応じて、同期検知センサ４２、同期検知センサ４３を切り替える。また、同期検知信号、ポリゴンミラー３１の回転方向情報を画像データ展開部５１に送る。
【００８１】
＜画像データの反転＞
本実施形態の光走査装置において、ポリゴンミラー３１の回転方向を正方向と逆方向に反転動作させた場合、回転方向に応じて主走査作像走査方向が変化する。そこで、ポリゴンミラー３１の反転動作によらず常に同一の画像を形成する為には、ポリゴンミラー３１の回転方向に応じて主走査方向の画像データの配列を全体で反転させる必要がある。
【００８２】
図５に、ポリゴンミラー３１の回転方向と画像データ配列の対応を示す。通常は、記録紙上の主走査方向に丸囲い番号の昇順で画像形成を行う。ポリゴンミラーの回転方向が正回転方向であるときには、主走査の走査方向と画像データ配列方向が一致しているので、丸囲い番号の昇順で画像形成する。
【００８３】
他方、ポリゴンミラー３１の回転方向が逆回転方向のときには、主走査の走査方向と画像データ配列方向が逆向きとなるので画像データを主走査方向に反転する必要がある。すなわち、丸囲い番号の降順で画像形成する必要がある。
【００８４】
そこで、画像データ展開部５１は、同期検知信号切替部５５から入力されたポリゴンミラー３１の回転方向情報に応じて、画像データ格納部５２に格納された画像データを読み出す。具体的には、ポリゴンミラー３１の回転方向が正回転方向であれば正方向に対応した順方向で画像データを読み出し、回転方向が逆回転方向であれば逆方向に対応した反転方向で画像データを読み出す。これにより、ポリゴンミラー３１の回転方向に応じて、画像データを展開処理することが可能となる。
【００８５】
＜回転方向切り替えの契機＞
次に、上述のポリゴンミラー３１の回転方向の切り替え制御を実行する契機・タイミングについて説明する。
【００８６】
本実施形態の光走査装置１３においては、ポリゴンミラー３１の回転方向を切り替えることにより温度上昇の偏りを抑制し、光学部品の光学特性に偏りによるレーザ光の露光位置の位置ズレを低減する。そこで、光走査装置１３内の温度状態に連動して回転方向の切り替え制御を実行する。すなわち、光走査装置１３内に設けられた温度センサの検知温度に連動して、ポリゴンミラー３１の回転方向の切り替え制御を行う。
【００８７】
以下、具体的に説明する。光走査装置１３には、所定の箇所に温度を検知する温度検出センサが設けられている。温度検出手段としての温度検出センサはエンジン制御部６２に接続されており、温度検出信号は、エンジン制御部６２に入力される。
【００８８】
エンジン検出部６２は、該温度検出センサにおいて検出される温度と、所定の温度値と、を常時比較判定し、検出された温度が所定の温度値を上回った場合には、ポリゴンミラー３１の回転方向の切り替え処理を行う。すなわち、同期検知信号切替部５５に、回転方向切り替えの指示を含んだエンジン制御情報を送り、ポリゴンミラー３１の回転方向を切り替える。
【００８９】
このように、検出温度が所定の温度値以上であることを契機として回転方向の切り替え制御を行うことで、適切なタイミングでの回転方向切り替え制御を実現できる。
【００９０】
なお、温度検出センサは、複数箇所に設けられていてもかまわない。また、複数設けた場合には、たとえば、該複数の温度検出センサにより検出された温度が、温度検出センサ毎に設定された所定の温度値を超えたときに回転方向切り替え制御を行うようにしても良いし、複数の温度検出センサにより検出される温度の差分が所定の値を超えたときに回転方向切り替え制御を行うようにしても良い。
【００９１】
なお、温度検出結果を契機として行わずとも、例えば、１０００枚通紙毎に回転方向の切り替え制御を行うといった制御方法であっても良い。このように、光走査装置１３内の温度上昇が想定できる条件を設定し、該条件を満たした場合に回転方向切り替え制御を行うようにしても、適切なタイミングでの回転方向切り替え制御を期待できる。
【００９２】
＜第１の実施形態／効果＞
上記した本実施形態の光走査装置・画像形成装置は、光走査装置に搭載されるポリゴンミラーの回転方向を正回転／逆回転と切り替え可能となっている。そのため、固定方向のみに回転させた時に発生する光走査装置内の温度上昇の偏りによる露光位置の位置ズレの問題について、ポリゴンミラーの回転方向を切り替えて温度上昇の偏りを抑制することで解決することができる。また、ポリゴンミラー３１の偏向反射面上に付着した汚れを逆回転させることで離脱させることができる。
【００９３】
また、ポリゴンミラーの回転方向の切り替えに対応できるように同期検知センサ、逆方向同期検知センサを配置し、且つ、ポリゴンミラーの回転方向に応じて同期検知センサ／逆方向同期検知センサを切り替えるので、回転方向を切り替えた場合でも回転方向に適応した主走査基準位置を検出でき、いずれの回転方向であっても静電潜像を形成することが可能となる。
【００９４】
また、ポリゴンミラーの回転方向の切り替えに応じて、展開する画像データの配列を切り替えるので、常に記録紙に対し同一の画像を形成することが可能となる。
【００９５】
また、光走査装置内に設けられた温度検知センサによる温度検知結果が所定の温度値以上である場合に、ポリゴンミラーの回転方向切り替え制御を行うので、適切なタイミングでの回転方向切り替え制御を実現することができる。
【００９６】
＜第２の実施形態＞
次に、本発明の第２の実施形態の光走査装置及び画像形成装置について説明する。本実施形態の光走査装置及び画像形成装置は、上述の第１の実施形態の光走査装置及び画像形成装置において、ポリゴンミラーの回転方向を切り替えたことにより生じる各々の同期検知信号と画像形成領域のタイミングのズレを補正する構成を含んだものとなっている。
【００９７】
以下、具体的に説明する。なお、画像形成装置１０の構成及び光走査装置１３の構成については、第１の実施形態のものと同一であるので、ここではその説明を省略する。
【００９８】
＜書き込み制御部＞
図６を参照して、本実施形態の書き込み制御部５０について説明する。
【００９９】
書き込み制御部５０は、画像データ展開部５１と、画像データ格納部５２と、ＬＤユニット変調部５３と、ＬＤユニット駆動部５４と、同期検知信号切替部５５と、同期検知信号制御部５６と、主走査制御領域調整部５７と、を有して構成される。
【０１００】
画像データ展開部５１は、入力された画像データ信号の展開処理をする。なお、画像データ信号は、コピー機能時は読み取り装置１２から、プリンタ機能時はＰＣホストからのジョブ信号をプリンタドライバ６１から入力される。
【０１０１】
画像データ格納部５２は、画像データ展開部５１に入力された画像データを、画像データ展開部５１で展開する前に格納する。
【０１０２】
画像データ展開部５１には、画像形成装置１０全体の動作制御を担うエンジン制御部６２から、要求された印刷条件の詳細情報である画像サイズや画像解像度等のエンジン制御情報が入力される。また、同期検知信号切替部５５から同期検知信号、ポリゴンミラー３１の回転方向情報が入力される。また、主走査制御領域調整部５７から領域調整に関する情報入力される。画像データ展開部５１は、該エンジン制御情報およびポリゴンミラー３１の回転方向情報に従って、画像データ格納部５２に格納した画像データの展開処理を行う。
【０１０３】
画像データ展開部５１は、転写紙上の二次元に画像データ格納部５２に格納した画像データを展開処理するが、その基準として同期検知センサ４２（逆方向同期検知センサ４３）からの同期検知信号を主走査基準位置として使用する。二次元の起点となる主走査方向の基準位置を同期検知信号から生成し、該生成した同期検知信号を起点として画像データを二次元に展開する。展開された画像データはＬＤユニット変調部５３に入力される。
【０１０４】
書き込み制御部５０の動作には、画像データ以外にも必要な制御信号がある。例えば、同期検知信号を検出する為の点灯信号や書き込み系の特性に合わせた光量調整信号などである。同期検知信号制御部５６は、これらの制御信号を生成し、ＬＤユニット変調部５３に入力する。
【０１０５】
ＬＤユニット変調部５３は、画像データ展開部５１からの二次元に展開された画像データに対し、同期検知信号制御部５６からの制御信号を合成し、該合成信号を駆動信号としてＬＤユニット駆動部５４に出力する。
【０１０６】
ＬＤユニット駆動部５４は、レーザダイオードなどの光源を含んで構成されるＬＤユニット３７ＹＭＣＫと接続されており、ＬＤユニット変調部５３から入力された駆動信号に合わせて、ＬＤの点灯／消灯切り替え制御を行う。
【０１０７】
同期検知センサ４２（逆方向同期検知センサ４３）は、ポリゴンミラー３１により偏向されたレーザ光を検出し、該検知信号を同期検知信号切替部５５に入力する。
【０１０８】
同期検知信号切替部５５は、エンジン制御部６２からのエンジン制御情報を基にポリゴンミラー３１の回転方向を切り替える。また、ポリゴンミラー３１の回転方向切り替え動作に応じて、同期検知センサ４２、同期検知センサ４３を切り替える。また、同期検知信号、ポリゴンミラー３１の回転方向情報を画像データ展開部５１、主走査制御領域調整部５７に送る。
【０１０９】
主走査制御領域調整手段としての主走査制御領域調整部５７は、主走査書き出し位置を調整する。主走査制御領域調整部５７は制御領域調整量を複数種類格納しており、該調整量により主走査書き出し位置を調整する。
【０１１０】
＜主走査書き出し位置の調整＞
図７を参照して、回転方向の切り替えに伴って生じる同期検知信号と画像形成のタイミングの変動について説明する。
【０１１１】
ポリゴンミラー３１の回転方向を切り替えた際には、同期検知センサ４２・逆方向同期検知センサ４３を切り替えて同期信号を検知するので、同期検知信号と画像形成のタイミングがずれてしまう。具体的には、図７に示すように、正方向同期検知信号から正走査方向の画像書き出し位置までの時間と、逆方向同期検知信号から逆走査方向の画像書き出し位置までの時間がずれてしまう。
【０１１２】
そこで、主走査制御領域調整部５７は、ポリゴンミラー３１の回転方向切り替えに応じて、同期検知信号から画像書き出し位置までの時間を主走査書き出し位置調整量：ｌｒｅｇにて調整する。
【０１１３】
ポリゴンミラー３１の回転方向切り替えに応じて同期検知信号が選択されるが、この選択に連動して、主走査制御領域調整部５７は、正回転用と逆回転用の２種類から、対応した調整量で位置調整を行う。これにより、ポリゴンミラー３１の回転方向によらず、主走査の同一位置に画像を形成することが可能となる。
【０１１４】
＜第２の実施形態／効果＞
本実施形態の光走査装置及び画像形成装置は、ポリゴンミラーの回転方向を切り替えた場合に生じる同期検知信号と画像形成のタイミングのズレを、ミラー回転方向に対応した制御領域調整手段により解消する。従って、記録紙に対する画像形成位置を同一に調整することが可能となる。
【０１１５】
＜第２の実施形態／補足＞
なお、図７のようにポリゴンミラー３１回転方向を正回転方向・逆回転方向に切り替えたことにより各々の同期検知信号と画像形成領域のタイミングが異なる場合でも、正方向と逆方向の同期検知信号の位相差は常に固定である。
【０１１６】
従って、ある固定位相に対応した形式で正方向の制御領域調整値に対し、所定の固定調整値を加減算演算することによって、逆方向の制御領域調整値を導出することが可能である。
【０１１７】
なお、前述の正方向と逆方向の同期検知信号の位相差は単一の画像形成装置では常に固定であるが、画像形成装置の個体差により位相差はバラツキが有るので、画像形成装置一台、一台で別途調整が必要である。
【０１１８】
そこで、前述の固定位相差による正方向と逆方向の制御領域を調整する為の固定調整値を変更可能な変数にする。これにより、画像形成装置の光書き込み装置を交換した場合に、交換後の同期検知センサ取り付け位置から前記固定調整値を微調整し、画像形成装置の個体差に伴うバラツキを容易に調整することが可能となる。
【０１１９】
＜付記事項＞
なお、上述の実施形態は本発明の好適な実施形態の一例を示すものにすぎず、本発明の実施の形態を限定する趣旨のものではない。よって、本発明は上述の実施形態に限定されることはなく、その要旨を逸脱しない範囲内において種々の変形実施を行うことが可能である。
【０１２０】
例えば、上記の実施形態の説明においては、タンデム型の光走査装置及び画像形成装置を参照して説明しているが、光源がひとつであるモノクロ画像形成装置にも適用することができる。
【図面の簡単な説明】
【０１２１】
【図１】本実施形態の画像形成装置を示す図である。
【図２】本実施形態の光走査装置の側面図である。
【図３】本実施形態の光走査装置の上面図である。
【図４】第１の実施形態の書き込み制御部の構成を示す図である。
【図５】ポリゴンミラーの回転方向と画像データ配列の対応を説明するための図である。
【図６】第２の実施形態の書き込み制御部の構成を示す図である。
【図７】回転方向の切り替えに伴って生じる同期検知信号と画像形成のタイミングの変動を説明するための図である。
【図８】従来の光走査装置の上面図である。
【符号の説明】
【０１２２】
１０    画像形成装置
１３    光走査装置
３１    ポリゴンミラー
３７    ＬＤユニット（ＹＭＣＫ）
４２    同期検知センサ
４３    逆方向同期検知センサ
５１    画像データ展開部
５２    画像データ格納部
５５    同期検知信号切替部
５６    同期検知信号制御部
５７    主走査制御領域調整部
【図１】
2007178573.tif 000003
【図２】
2007178573.tif 000004
【図３】
2007178573.tif 000005
【図４】
2007178573.tif 000006
【図５】
2007178573.tif 000007
【図６】
2007178573.tif 000008
【図７】
2007178573.tif 000009
【図８】
2007178573.tif 000010