(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
光源からのビーム光を回転多面鏡により走査して画素の光書き込みを行う手段を備えた光書込装置において、
前記回転多面鏡の回転軸と垂直な前記回転多面鏡の面を一方の電極面とし、当該一方の電極面から所定の距離だけ離れた位置で当該一方の電極面に対向した面を他方の電極面とする対向電極を備え、前記回転多面鏡が回転することにより、前記一方と他方の電極面の対向面積が変化し当該変化に伴い静電容量が変化する可変キャパシタと、
前記画素の光書き込み制御用画素クロックの周波数を前記可変キャパシタの静電容量の変化によって制御する画素クロック制御手段と
を有することを特徴とする光書き込み装置。
【請求項２】
請求項１記載の光書き込み装置において、
前記可変キャパシタは前記回転多面鏡への前記ビーム光を偏向する偏向反射面の走査範囲の中央に前記ビーム光があるときに前記静電容量が最大になるように配置される
ことを特徴とする光書き込み装置。
【請求項３】
光源からのビーム光を回転多面鏡により走査して画素の光書き込みを行う手段を備えた光書込装置において、
前記回転多面鏡の回転軸と垂直な前記回転多面鏡の面上に設けられた導電性の回転板の面を一方の電極面とし、当該一方の電極面から所定の距離だけ離れた位置で当該一方の電極面に対向した面を他方の電極面とする対向電極を備え、前記回転多面鏡が回転することにより、前記一方と他方の電極面の対向面積が変化し当該変化に伴い静電容量が変化する可変キャパシタと、
前記画素の光書き込み制御用画素クロックの周波数を前記可変キャパシタの静電容量の変化によって制御する画素クロック制御手段と
を有することを特徴とする光書き込み装置。
【請求項４】
請求項３記載の光書き込み装置において、
前記回転板は前記他方の電極面と対向する面の面積が回転位置により異なるように外周縁が変化する円板状に形成される
ことを特徴とする光書き込み装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、複写機、プリンタ、ファクシミリなどの画像形成装置に適用される光書き込み装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
複写機、プリンタ、ファクシミリなどの画像形成装置では、画像情報に応じてレーザビームのような光ビームを感光体上に照射して走査露光し、感光体上に静電潜像を形成し、この静電潜像を現像して転写紙に転写する形式のものが広く普及している。このような画像形成装置の構成を、電子写真式のカラー複写機の場合を例にとって図６により説明する。
【０００３】
原稿用の露光光源を含む第１のスキャナ５により照射された原稿からの反射光は、第２のスキャナ４およびレンズ１１で集光されてＣＣＤ基板１３上に結像され、このＣＣＤ基板１３によって電気信号に変換される。この電気信号は、図示しない情報処理部で処理されたのち、再度光信号に変換される。変換された出力光がポリゴンミラー１５で走査されながら、ｆθレンズ１４，１２、ＢＴＬレンズ９、書き込みミラー７そして防塵ガラス８を経て感光体ドラム２０を露光する。
【０００４】
一方、感光体ドラム２０上では、帯電チャージャ１０と前述の出力光で静電潜像が生成され、ブラック、イエロー、マゼンタそしてシアンの現像を行うリボルバ現像器６で顕像化されてトナー像となり、中間転写チャージャ２３により中間転写ベルト１９上に転写される。多色の場合はリボルバ現像器６を切り換えながら、ブラックの後で、イエロー、マゼンタそしてシアンの順で静電潜像を現像し、中間転写ベルト１９上に転写する。このようにして中間転写ベルト１９に形成されたトナー像は、給紙トレイ１から中間ローラ２２、レジストローラ２１を経由して送られてきた転写紙に紙転写チャージ２４により転写される。なお転写紙は手差し給紙台１８から給紙される場合もある。
【０００５】
転写紙への転写が終了した中間転写ベルト１９は、ベルトクリーニングユニット２５で清掃された後、潤滑剤塗布ブラシ１７によって潤滑剤が塗布され、次の使用に備える。また、感光体ドラム２０の表面はドラムクリーニングユニット１６によってクリーニングされ、次使用に備える。一方、転写紙は搬送ベルト２６により定着器に搬送され、定着器の定着ローラ３と加圧ローラ２とによってトナーが加熱溶融されて転写紙上に固定され、機外に排出される。
【０００６】
このように光源からのビーム光をポリゴンミラーにより走査する方式の画像形成装置における光書き込み装置は、大きく分けて２種類ある。一つはポリゴンミラーの回転と画素書き込み用の周波数である画素クロックは一定で、走査即ち偏向を行った後にｆθレンズかｆθミラーにより光学的に等角速度から等速度に変化して走査の直線性を得る方式である。もう一つはｆθレンズなどを持たずに画素クロックをポリゴンミラーの各偏向反射面の走査範囲の端部と中央部とで変えてデータ速度を制御し、見かけ上の直線性を得る方式である。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】
後者のいわゆるｆθレス光学系の方式において画素クロックの制御をする場合、データテーブルをデジタル／アナログ変換して、電圧制御発振器（ＶＣＯ）に印加するようにしており、回路が複雑でコストも高くなる。
【０００８】
本発明はこのような従来技術の実情に鑑みてなされたもので、その目的は、簡単な構成により画素書き込み用の周波数を制御することができる光書き込み装置を提供することにある。
【０００９】
【課題を解決するための手段】
前記目的を達成するため、本発明は、光源からのビーム光を回転多面鏡により走査して画素の光書き込みを行う手段を備えた光書込装置において、前記回転多面鏡の回転軸と垂直な前記回転多面鏡の面を一方の電極面とし、当該一方の電極面から所定の距離だけ離れた位置で当該一方の電極面に対向した面を他方の電極面とする対向電極を備え、前記回転多面鏡が回転することにより、前記一方と他方の電極面の対向面積が変化し当該変化に伴い静電容量が変化する可変キャパシタと、前記画素の光書き込み制御用画素クロックの周波数を前記可変キャパシタの静電容量の変化によって制御する画素クロック制御手段とを有するように構成した。
【００１０】
この場合、両電極間の容量変化は、回転多面鏡の偏向反射面の走査範囲の中央にビーム光があるときに容量が大きくなるように設定する。
【００１１】
また、同様の前提の光書き込み装置において、前記回転多面鏡の回転軸と垂直な前記回転多面鏡の面上に設けられた導電性の回転板の面を一方の電極面とし、当該一方の電極面から所定の距離だけ離れた位置で当該一方の電極面に対向した面を他方の電極面とする対向電極を備え、前記回転多面鏡が回転することにより、前記一方と他方の電極面の対向面積が変化し当該変化に伴い静電容量が変化する可変キャパシタと、前記画素の光書き込み制御用画素クロックの周波数を前記可変キャパシタの静電容量の変化によって制御する画素クロック制御手段とを有するように構成することもできる。
【００１２】
この場合、回転板は対向電極と相対する面積が回転位置により異なるように外周縁が変化する円板状に形成するとよい。
【００１３】
【発明の実施の形態】
以下、図面を参照し、本発明の実施の形態について説明する。なお、以下の各実施の形態において、同等とみなせる各部には同一参照番号を付し、重複する説明は適宜省略する。
【００１４】
図１は本発明の第１の実施の形態における光書込部を概略的に示す斜視図、図２は図１の光書込部における容量とポリゴンミラーの回転の関係を説明するためのグラフ、図３は図１の光書込部の画素クロック制御回路の構成を示すブロック図である。
【００１５】
図１において回転多面鏡（以下、「ポリゴンミラー」と称する）１５の上面に所定距離離れて対向するように対向電極３２が配置されている。この対向電極３２はベース３１に対して支持部３３を介して立設され、前記対向電極３２とポリゴンミラー１５との間でポリゴンミラー１５の回転角と対応する可変キャパシタを構成する。この可変キャパシタは図３に示す画素クロック制御回路Ｃ２に対応している。対向電極３２は光ビームがポリゴンミラー１５の偏向反射面１５ａの走査範囲の中央にあるときに容量が高くなるような位置に配置する。これによりポリゴンミラー１５が回転すると、ポリゴンミラー１５と対向電極３１との間で対向する面積が変化していき、容量特性が図２に示すようになる。前記容量が高く（大きく）なる位置とは、各山状のピーク点に対応する位置で、前述のように光ビームが各偏向反射面１５ａの走査範囲の中央に位置したときに、山状のピーク点に対応するように設定するわけである。なお、この可変キャパシタの容量は、対向電極３２の面積やポリゴンミラー１５との距離により設定される。
【００１６】
画素クロック制御回路は、図３に示すように固定キャパシタＣ１、固定コイルＬ１、及び可変キャパシタＣ２とにより発信周波数が調整される発振回路４１と、この発振回路４１の出力信号であるクロックを外部からの同期信号でリセットし、位相合わせを行ったのち画素クロックとして出力する分周回路４２とを備えている。なお、Ｃ１は実際には周波数の微調整に使われるトリマとなり、分周回路４２は位相選択回路によって構成することもできる。
【００１７】
発振回路４１からの発振周波数は、
１／２π√（ＬＣ）
であり、
Ｃ＝Ｃ１＋Ｃ２
である。変調する範囲はＣ１とＣ２に比で決定される。可変キャパシタＣ２はポリゴンミラー１５の回転位置により図２に示すように変化する。発振されたクロックは一度分周回路４２に入れられ、同期信号でリセットされて位相合わせが行われる。このようにして、分周回路４２から出力される画素クロックとしての周波数も、ポリゴンミラー１５の回転位置により変化させることができる。
【００１８】
上述した第１の実施の形態における光書き込み手段は、部品点数が少ない反面、ポリゴンミラー１５の形状によって容量カーブをコントロールすることができる。しかし、ポリゴンミラー１５の形状はどうしても光学性能が優先となるため、あまり細かな容量変化を持たせることはできない。その結果、細かいトラッキングはできないということになる。そこで、図４および図５に示すように第２の実施の形態では、容量変化を制御する容量用ディスク５２をポリゴンミラー１５の回転軸５１の軸方向の上端部の情報に同軸状に設け、容量用ディスク５２の上面にさらに対向電極３２を設ける構造にした。容量用ディスク５２の形状は、第１の実施の形態と同様に、光ビームが各偏向反射面１５ａの走査範囲の中央に位置したときに対向電極３１の容量がピークとなるように設定しておく。その他、特に説明しない各部は図１および図３に示した各部と同等に構成されている。
【００１９】
このように、第２の実施の形態においては、容量用ディスク５２はポリゴンミラー１５と同軸上で回転するだけで、ポリゴンミラー１５の形状には無関係にその形状を設定することができる。そのため、所望の特性の回転角−容量カーブを得るように容量用ディスク５２の形状を設定すれば、容易に容量カーブをでコントロールできる。その結果、光書き込みのトラッキング特性を向上させることができる。
【００２０】
【発明の効果】
これまでの説明から明らかなように、請求項１記載の発明によれば、回転多面鏡を一方の電極に、この回転多面鏡に対向する位置に設けられた電極を他方の電極に設定し、前記回転多面鏡の回転位置に応じて変化する両電極間の容量の変化を検出し、この容量変化に応じて画素書き込み用の周波数を制御するので、簡単な構成により画素書き込み用の周波数を制御することができ、部品コストの低減を図ることが可能になる。
【００２１】
請求項２記載の発明によれば、回転多面鏡の各偏向反射面の走査範囲の中央にビーム光があるときに容量が大きくなるように設定されているので、各偏向反射面の走査範囲の中央から両端に行くにしたがい容量が小さくなるように変化させることで、各偏向反射面内の画素クロックの変調を確実に行うことができる。
【００２２】
請求項３記載の発明によれば、回転多面鏡と同軸上に設けられた導電性の回転板を一方の電極に、この回転板と対向する位置に設けられた電極を他方の電極に設定し、回転板の回転位置に応じて変化する両電極間の容量の変化を検出し、この容量変化に応じて前記画素書き込み用の周波数を制御するので、回転多面鏡の形状や回転位置には関係なく容量変化を自由に設定することができ、細かいトラッキングを行うように設定することも容易に行える。
【００２３】
請求項４記載の発明によれば、回転板は対向電極と相対する面積が回転位置により異なるように外周縁が変化する円板状に形成されているので、円板の外周形状を変えるだけで自由に容量変化を設定することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の第１の実施の形態における光書込部を概略的に示す斜視図である。
【図２】図１の光書込部における容量とポリゴンミラーの回転の関係を説明するためのグラフである。
【図３】図１の光書込部における電気的な構成を説明するための回路図である。
【図４】本発明の第２の実施の形態における光書込部を概略的に示す斜視図である。
【図５】図４の光書込部の側面図である。
【図６】本発明が適用される複写機の一例の構成を説明するための図である。
【符号の説明】
５  第１のスキャナ
６  リボルバ現像器
１３  ＣＣＤ基板
１５  ポリゴンミラー
１５ａ  偏向反射面
２０  感光体ドラム
３１  ベース
３２  対向電極
３３  支持部材
４１  発振回路
４２  分周回路
５１  回転軸
５２  容量用ディスク
Ｃ１  固定キャパシタ
Ｃ２  可変キャパシタ
Ｌ１  固定コイル
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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