JP2000267027A - Optical scanning device and image forming device - Google Patents
Optical scanning device and image forming deviceInfo
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Abstract
Description
【０００１】[0001]
【発明の属する技術分野】この発明は光走査装置、より
詳細には、同一の偏向手段により同時に偏向される２ビ
ームにより、被走査面上の走査領域を主走査方向に２分
割して走査する光走査装置および、これを用いる画像形
成装置に関する。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to an optical scanning device, and more specifically, a scanning area on a surface to be scanned is divided into two in a main scanning direction and scanned by two beams which are simultaneously deflected by the same deflecting means. The present invention relates to an optical scanning device and an image forming apparatus using the same.
【０００２】[0002]
【従来の技術】光走査装置は、デジタル複写装置やファ
クシミリの書込み部や光プリンタに関連して広く知られ
ている。光走査装置ではビームにより被走査面の走査を
行うため、ビームの走査領域を「ある程度以上広くす
る」には光学的な限界がある。このため、Ａ列１番やＡ
列０番といった「サイズの大きい記録媒体」への光書込
みによる記録は、ＬＥＤアレイを用いるものが主流であ
るが、レーザビームによる光走査方式に比して装置コス
トが高く、記録画像の画質も劣ることは否めない。Ａ列
０番等の大サイズの記録媒体への光走査記録を可能とす
る「広幅光走査装置」として、２組の光走査装置を組合
せ、各光走査装置による走査領域を連結させることが提
案されている（特開昭６１−１１７２０号公報、特開平
６−２０８０６６号公報）が、各光走査装置ごとに「偏
向手段であるポリゴンミラーが独立している」ため、各
光走査装置による走査線位置を副走査方向に揃えるに
は、２つのポリゴンミラーの回転を高精度に同期させる
必要があり、このような高精度の同期を実現するのは容
易でない。このような問題を回避できる広幅光走査装置
として、特開平８−７２３０８号公報には、被走査面の
走査を行う２ビームを共通のポリゴンミラーで偏向さ
せ、各偏向ビームを共通の結像手段により被走査面上に
集光する方式のものが提案されている。この装置では、
ポリゴンミラーが２つのビームに共通であるので、各ビ
ームの走査線位置を副走査方向に揃え易いが、各ビーム
の走査が同じ向きに行われるため、各ビームの主走査方
向の境界部を合致させることが容易でない。2. Description of the Related Art An optical scanning apparatus is widely known in connection with a digital copying apparatus, a facsimile writing section, and an optical printer. In the optical scanning device, since the surface to be scanned is scanned by the beam, there is an optical limit to making the scanning area of the beam wider to a certain extent or more. For this reason, row A No. 1 and A
Recording by optical writing on a “large recording medium” such as column 0 is mainly performed using an LED array. However, the apparatus cost is higher than the optical scanning method using a laser beam, and the image quality of the recorded image is higher. I cannot deny that it is inferior. As a "wide-width optical scanning device" that enables optical scanning recording on a large-size recording medium such as row A, No. 0, it is proposed to combine two optical scanning devices and connect the scanning areas of each optical scanning device. (Japanese Patent Application Laid-Open Nos. 61-11720 and 6-208066), however, the scanning by each optical scanning device is performed because the polygon mirror as the deflecting means is independent for each optical scanning device. In order to align the line positions in the sub-scanning direction, it is necessary to synchronize the rotations of the two polygon mirrors with high precision, and it is not easy to achieve such high precision synchronization. Japanese Patent Laid-Open Publication No. 8-72308 discloses a wide-width optical scanning device capable of avoiding such a problem. Two beams for scanning a surface to be scanned are deflected by a common polygon mirror, and each deflected beam is shared by a common imaging means. Has been proposed which collects light on a surface to be scanned. In this device,
Since the polygon mirror is common to the two beams, the scanning line position of each beam is easily aligned in the sub-scanning direction. However, since the scanning of each beam is performed in the same direction, the boundary of each beam in the main scanning direction matches. Not easy to do.
【０００３】また、２つの偏向ビームを共通の結像手段
により被走査面上に集光させているので、走査領域を大
きくするためには結像手段が大型化せざるを得ず、結像
手段のコストが高くなる等の問題があった。Further, since the two deflected beams are converged on the surface to be scanned by the common imaging means, the imaging means must be enlarged in order to enlarge the scanning area. There were problems such as an increase in the cost of the means.
【０００４】[0004]
【発明が解決しようとする課題】この発明は、２ビーム
により、被走査面上の走査領域を主走査方向に２分割し
て走査する光走査装置において、各ビームの走査する走
査線位置を副走査方向に容易に揃えることができるよう
にし、かつ、各ビームの主走査方向の境界部を容易に精
度よく合致させることができるようにすることを課題と
する。SUMMARY OF THE INVENTION The present invention relates to an optical scanning apparatus which scans a scanning area on a surface to be scanned by dividing it into two in a main scanning direction by two beams. It is an object of the present invention to facilitate alignment in the scanning direction and to easily and accurately match a boundary portion of each beam in the main scanning direction.
【０００５】[0005]
【課題を解決するための手段】この発明の光走査装置は
「２つの光源から射出した２つのビームを、それぞれ異
なる導光手段により、複数の偏光面を有する共通の偏向
手段の異なる偏光面に導光し、偏向手段によりそれぞれ
別個に偏向し、各偏向ビームを互いに異なる結像手段に
より同一の被走査面上に導き、被走査面上の走査領域を
主走査方向に２分割して走査する光走査装置」である。
この光走査装置においては、被走査面上を走査する２つ
の走査ビームが「走査線の継ぎ目部を起点として、両端
部へ向かって互いに逆方向に走査」する。また、共通の
偏向手段により偏向された２つの偏向ビームを、同一の
被走査面に導く２つの結像手段の光軸は、被走査面軸に
対してそれぞれ、角：θ１，θ２（０度＜｜θ１｜＜９
０度、０度＜｜θ２｜＜９０度）ずつ傾けられる。「被
走査面軸」は、被走査面上の「２走査ビームにより同時
に走査されるべき線」である。即ち、２走査ビームの走
査する各走査線は被走査面軸に合致する。光走査装置
は、被走査面を走査する各走査ビームの光軸傾きを９０
°に変更する２組の走査方向変更ミラー手段を有する。
「被走査面を走査するビームの光軸傾き」は、各偏向ビ
ームが対応する結像手段の光軸方向に向かうとき「被走
査面上において被走査面軸となす角」を言う。２組の走
査方向変更ミラー手段の個々は、空間的に副走査方向に
重なりあい、各ビームを順次反射させる２枚のミラーを
有する。これら２枚のミラーのビーム偏向面に対する傾
き角：α，βは関係：｜α−β｜＝９０度を満足する。
「ビーム偏向面」は、偏向手段により理想的に偏向され
た各ビームの主光線の掃引により形成される仮想的な平
面である。上に説明した「各結像手段の光軸が、被走査
面軸に対してそれぞれ、角：θ１，θ２傾く」とは、上
記光軸および被走査面軸を上記ビーム偏向面に射影した
状態において、これらが上記角：θ１，θ２をなすこと
を意味する。上記各組の走査方向変更ミラー手段はま
た、上記各２枚のミラーにより反射された各ビームを被
走査面に導くための折り返しミラーを有する。上記２つ
の結像手段の光軸が、対応する走査方向変更ミラー手段
の最初のミラーに対してビーム偏向面内でなす角：γ
１，γ２と、上記角：θ１，θ２とは条件： ｜θ１｜＋２｜γ１｜＝９０° ｜θ２｜＋２｜γ２｜＝９０° を満足する。そして、２つの走査ビームの副走査方向の
走査位置を検出する「ビーム検出手段」を有し、少なく
とも一方のビームの走査線位置を副走査方向に制御する
「ビーム走査位置制御手段」を有する（請求項１）。According to the optical scanning apparatus of the present invention, "two light beams emitted from two light sources are directed to different polarization planes of a common deflection means having a plurality of polarization planes by different light guide means. Light is guided, deflected separately by the deflecting means, and each deflecting beam is guided on the same surface to be scanned by the different imaging means, and the scanning area on the surface to be scanned is divided into two in the main scanning direction and scanned. Optical scanning device ".
In this optical scanning device, two scanning beams that scan the surface to be scanned "scan in opposite directions toward both ends, starting from the seam of the scanning line". Further, the optical axes of the two imaging means for guiding the two deflection beams deflected by the common deflection means to the same surface to be scanned have angles θ1, θ2 (0 degrees, respectively) with respect to the axis of the surface to be scanned. <| Θ1 | <9
0 degrees, 0 degrees <| θ2 | <90 degrees). The “scanned surface axis” is a “line to be scanned simultaneously by two scanning beams” on the scanned surface. That is, each scanning line scanned by the two scanning beams coincides with the scanned surface axis. The optical scanning device sets the inclination of the optical axis of each scanning beam for scanning the surface to be scanned at 90 degrees.
There are two sets of scanning direction changing mirror means for changing the angle to °.
"The tilt of the optical axis of the beam that scans the surface to be scanned" refers to "the angle between the deflecting beam and the axis of the surface to be scanned on the surface to be scanned" when traveling in the optical axis direction of the corresponding imaging means. Each of the two sets of scanning direction changing mirror means has two mirrors that spatially overlap in the sub-scanning direction and reflect each beam sequentially. The inclination angles α and β of the two mirrors with respect to the beam deflection surface satisfy the relationship: | α−β | = 90 degrees.
The “beam deflection surface” is a virtual plane formed by sweeping the principal ray of each beam ideally deflected by the deflection unit. The above description “the optical axes of the respective image forming means are inclined at angles θ1 and θ2 with respect to the axis of the surface to be scanned” means that the optical axis and the axis of the surface to be scanned are projected onto the beam deflection surface. Means that they form the angles θ1 and θ2. Each of the sets of scanning direction changing mirror means also has a return mirror for guiding each beam reflected by each of the two mirrors to the surface to be scanned. The angle between the optical axes of the two imaging means and the first mirror of the corresponding scanning direction changing mirror means in the beam deflection plane: γ
1, γ2 and the angles: θ1 and θ2 satisfy the following condition: | θ1 | +2 | γ1 | = 90 ° | θ2 | +2 | γ2 | = 90 ° And it has "beam detection means" for detecting the scanning position of the two scanning beams in the sub-scanning direction, and has "beam scanning position control means" for controlling the scanning line position of at least one beam in the sub-scanning direction ( Claim 1).
【０００６】請求項１記載の光ビーム走査装置におい
て、２つの走査ビームに対するビーム検出手段として
「１つのＣＣＤセンサを共用する」ことができる（請求
項２）。請求項１または２記載の光走査装置において
「同期検知手段がビーム検出手段を兼ねる」ことができ
る（請求項３）。請求項１または２または３記載の光走
査装置において、ビーム走査位置制御手段は、各走査ビ
ームの副走査方向の走査位置を検出するビーム検出手段
の検出結果に基づき、折り返しミラーの少なくとも一方
を回転駆動するミラー駆動手段を有することができる
（請求項４）。上記請求項１〜４の任意の１に記載の光
走査装置は、光源として「半導体レーザ」を用い、偏向
手段として「ポリゴンミラーを等速回転させる方式のも
の」を用い、各光源から射出したビームを偏向手段の偏
向面に導光する各導光手段として「カップリングレンズ
と、カップリングレンズを透過したビームを対応する偏
向面の近傍に主走査方向に長い線像として結像させる線
像結像光学系を有するもの」を用いることができる（請
求項５）。この発明の画像形成装置は、光導電性の感光
体を均一帯電し、光走査により静電潜像の書込みを行
い、形成された静電潜像をトナー像として可視化し、記
録シート上に転写・定着する方式の画像形成装置におい
て、感光体の感光面を被走査面として、上記請求項１〜
５の任意の１に記載の光走査装置により光走査すること
を特徴とする（請求項６）。In the light beam scanning device according to the first aspect, "one CCD sensor can be shared" can be used as beam detecting means for two scanning beams (claim 2). In the optical scanning device according to the first or second aspect, it is possible that “the synchronization detecting unit also functions as the beam detecting unit” (claim 3). 4. The optical scanning device according to claim 1, wherein the beam scanning position control means rotates at least one of the folding mirrors based on a detection result of the beam detection means for detecting a scanning position of each scanning beam in the sub-scanning direction. A mirror driving means for driving can be provided (claim 4). The optical scanning device according to any one of claims 1 to 4 emits light from each light source using a “semiconductor laser” as a light source and using a “system that rotates a polygon mirror at a constant speed” as a deflecting unit. Each light guiding means for guiding the beam to the deflecting surface of the deflecting means includes a `` coupling lens, and a line image for forming a beam transmitted through the coupling lens as a long line image in the main scanning direction near the corresponding deflecting surface. Having an imaging optical system "(claim 5). The image forming apparatus of the present invention uniformly charges a photoconductive photoreceptor, writes an electrostatic latent image by optical scanning, visualizes the formed electrostatic latent image as a toner image, and transfers it to a recording sheet. In the fixing type image forming apparatus, the photosensitive surface of the photoreceptor is a surface to be scanned.
Optical scanning is performed by the optical scanning device according to any one of (5) (claim 6).
【０００７】[0007]
【発明の実施の形態】先ず図２以下を参照して、この発
明の適用されるべき「２ビームにより、被走査面上の走
査領域を主走査方向に２分割して走査する光走査装置」
を説明する。この光走査装置は、図２に示すように、第
１書込系と第２書込系とを有する。第１書込系について
説明すると、「光源」としての半導体レーザ１−１から
は画像信号に応じて強度変調されたレーザ光のビームが
射出する。射出したビームはカップリングレンズ２−１
のコリメート作用により平行ビームとされ、シリンダレ
ンズ３−１により副走査方向にのみ収束傾向を与えら
れ、「偏向手段」としてのポリゴンミラー４の１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。
ポリゴンミラー４の回転により等角速度的に偏向された
ビームは「結像手段」としてのｆθレンズを構成するレ
ンズ５−１，６−１を透過し、ミラー７−１，８−１お
よび折り返しミラー９−１により順次反射され、光導電
性の感光体１０の感光面（被走査面の実体をなす）上に
ビームスポットを形成し、感光体１０の第１走査領域Ｓ
１を等速的に走査する。第２書込系は「第１書込系」
を、ポリゴンミラー４の回転軸を中心に１８０度回転さ
せた位置に配置されている。「光源」としての半導体レ
ーザ１−２からは画像信号に応じて強度変調されたレー
ザ光のビームが射出し、カップリングレンズ２−２によ
り平行ビームとされ、シリンダレンズ３−２により副走
査方向にのみ収束傾向を与えられてポリゴンミラー４の
別の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。ポリゴンミラー４の回転により等角速度的に偏
向されたビームは「結像手段」としてのｆθレンズを構
成するレンズ５−２，６−２を透過し、ミラー７−２，
８−２および折り返しミラー９−２により順次反射され
て感光体１０の感光面上にビームスポットを形成し、感
光体１０の第２走査領域Ｓ２を等速的に走査する。第
１，第２書込系は光学的に等価である。第１，第２書込
系による書き込みは、第１，第２走査領域Ｓ１，Ｓ２の
接合部、即ち、全走査領域の中央部Ｓ０を起点として、
互いに逆方向、即ち、走査領域の両端部側へ向かって行
われる。第１および第２書込系はそれぞれ同期検知ユニ
ット１１−１，１１−２を有する。各同期検知ユニット
１１−１，１１−２は各走査ビームの画像領域外に設け
られ、１走査毎に各走査ビームの走査開始のタイミング
を決定する。図示されない「書込制御回路」は決定され
たタイミングに従い、書込開始位置（上述の全走査領域
の中央部Ｓ０）から書込を開始する。このように各走査
ビームの書込開始位置Ｓ０が互いに共通で、同期検知ユ
ニットにより良好に制御されるので、各走査ビームの主
走査方向のつぎ目部分を、容易且つ良好に整合させるこ
とができる。上記第１，第２走査領域Ｓ１，Ｓ２は、互
いに１本の直線として連結されるべきもので、設計的に
は「装置空間に固定的」に設定される。このように装置
空間に固定的に設定された理想の走査線は、被走査面上
の「２ビームにより同時に走査されるべき線」であり
「被走査面軸」である。即ち、第１，第２走査領域Ｓ
１，Ｓ２は理想的には「ともに被走査面軸に合致し、前
記中央部Ｓ０で互いに連結しあう」べきものである。DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS First, referring to FIG. 2 et seq., An "optical scanning apparatus which scans a scanning area on a surface to be scanned by dividing into two in a main scanning direction by two beams" to which the present invention is applied.
Will be described. This optical scanning device has a first writing system and a second writing system as shown in FIG. Describing the first writing system, a laser beam intensity-modulated according to an image signal is emitted from the semiconductor laser 1-1 as a “light source”. The emitted beam is a coupling lens 2-1.
Of the polygon mirror 4 as a "deflecting means", a long beam in the main scanning direction near the deflecting reflection surface of one of the polygon mirrors 4 as "deflecting means". It forms an image.
The beam deflected at a constant angular velocity by the rotation of the polygon mirror 4 passes through lenses 5-1 and 6-1 constituting an fθ lens as “imaging means”, and mirrors 7-1 and 8-1 and a return mirror 9-1 sequentially forms a beam spot on the photosensitive surface (actually, the surface to be scanned) of the photoconductive photoconductor 10, and the first scanning area S of the photoconductor 10 is formed.
1 is scanned at a constant speed. The second writing system is “first writing system”
Is rotated 180 degrees around the rotation axis of the polygon mirror 4. A semiconductor laser 1-2 as a “light source” emits a laser beam whose intensity is modulated in accordance with an image signal, is converted into a parallel beam by a coupling lens 2-2, and is converted into a parallel beam by a cylinder lens 3-2. Is converged, and is formed as a line image long in the main scanning direction near another deflecting reflection surface of the polygon mirror 4. The beam deflected at a constant angular velocity by the rotation of the polygon mirror 4 passes through the lenses 5-2 and 6-2 constituting the fθ lens as “imaging means”, and the mirror 7-2,
A beam spot is formed on the photosensitive surface of the photoconductor 10 by being sequentially reflected by the mirror 8-2 and the return mirror 9-2, and the second scanning area S2 of the photoconductor 10 is scanned at a constant speed. The first and second writing systems are optically equivalent. Writing by the first and second writing systems starts from the junction of the first and second scanning areas S1 and S2, that is, the center S0 of the entire scanning area.
The scanning is performed in opposite directions, that is, toward both ends of the scanning area. The first and second writing systems have synchronization detection units 11-1 and 11-2, respectively. Each of the synchronization detection units 11-1 and 11-2 is provided outside the image area of each scanning beam, and determines the scanning start timing of each scanning beam for each scanning. A “write control circuit” (not shown) starts writing from the write start position (the central portion S0 of the above-described entire scanning area) in accordance with the determined timing. As described above, since the writing start positions S0 of the respective scanning beams are common to each other and are well controlled by the synchronization detection unit, the joints of the respective scanning beams in the main scanning direction can be easily and well aligned. . The first and second scanning areas S1 and S2 are to be connected to each other as one straight line, and are set to be "fixed to the apparatus space" in design. The ideal scanning line fixedly set in the apparatus space as described above is the “line to be scanned simultaneously by two beams” on the surface to be scanned and the “scanning surface axis”. That is, the first and second scanning areas S
Ideally, 1 and S2 should be "both coincide with the scanning surface axis and are connected to each other at the central portion S0".
【０００８】図３（ａ）は、図２に示す光走査装置を、
ポリゴンミラー４の回転軸方向から見た状態を示してい
る。前述の「ビーム偏向面」は、図３（ａ）に於いて、
図面に平行な面である。図３（ｂ）は、図３（ａ）の状
態を、被走査面の実体をなす感光体１０の軸方向から見
た状態を示している。図３に示されていないが、光走査
装置は「ほこり等の付着」を防止するため光学箱内部に
密閉され、精度良く固定、配置されている。図３（ｂ）
において、符号１２−１，１２−２は上記光学箱に形成
されたビーム射出用開口をふさぐ「防塵ガラス」を示し
ている。図３（ｃ）に示すように、第１書込系における
ミラー７−１，８−１は「空間的に副走査方向（図の上
下方向）に重なりあう」ように配備される。ミラー７−
１，８−１の「ビーム偏向面に対する傾き角」を図の如
く角：α，β（ともにビーム偏向面から計り、時計回り
を「正」、反時計回りを「負」とする）とすると、傾き
角：α，βは関係：｜α−β｜＝９０度を満足してい
る。即ち、ミラー７−１，８−１は所謂「ダハミラー」
を構成し、ミラー７−１，８−１で順次に反射された偏
向ビームが掃引する面は「ビーム偏向面と平行」にな
る。第２書込系におけるミラー７−２，８−２も同様に
構成されている。第１および第２書込系により共通の走
査線（「被走査面軸」）を等価に走査できるためには、
一般に、第１，第２書込系の光軸が被走査面軸（感光体
１０の軸と平行である）に直角に設定され、各書込系の
結像手段の光路長が等しい関係に有る必要がある。この
ようになっていれば、ビームスポット径が均一で良好な
走査を実現でき、良好な画像を得ることが出来る。上に
説明した例では、結像手段はｆθレンズで構成される。
図４に示すように、レンズ５−１，６−１で構成される
ｆθレンズの光軸は、被走査面軸Ｓに対して傾き角：θ
１を有し、レンズ５−２，６−２で構成されるｆθレン
ズの光軸は、被走査面軸Ｓに対して傾き角：θ２を有す
る。そこで、これら各ｆθレンズの光軸を被走査面軸Ｓ
に直交させるために、２枚のミラー（第１書込系におい
てミラー７−１，８−１、第２書込系においてミラー７
−２，８−２）が設けられている。第１書込系におい
て、ｆθレンズの光軸が「ミラー７−１に対してビーム
偏向面内で」なす角：γ１と、上記光軸が被走査面軸Ｓ
に対してなす角：θ１とは、 ｜θ１｜＋２｜γ１｜＝９０° を満足する。同様に、第２書込系において、ｆθレンズ
の光軸が「ミラー７−２に対してビーム偏向面内で」な
す角：γ２と、上記光軸が被走査面軸Ｓに対してなす
角：θ２とは、 ｜θ１｜＋２｜γ１｜＝９０° を満足する。このようにして、各ｆθレンズの光軸に合
致するビームの主光線は、ミラー８−１あるいはミラー
８−２に反射されたのち（ビーム偏向面に射影すると）
ビーム偏向面に射影された被走査面軸に直交する。ミラ
ー８−１，８−２で反射された各ビームを、折り返しミ
ラー９−１，９−２で副走査方向に折り返して、最終的
に各ビーム被走査面軸Ｓに直交させる。FIG. 3A shows the optical scanning device shown in FIG.
This figure shows a state as viewed from the direction of the rotation axis of the polygon mirror 4. The above-mentioned “beam deflecting surface” in FIG.
It is a plane parallel to the drawing. FIG. 3B shows the state of FIG. 3A as viewed from the axial direction of the photoconductor 10 which is the substance of the surface to be scanned. Although not shown in FIG. 3, the optical scanning device is hermetically sealed inside the optical box, and is fixed and arranged with high accuracy in order to prevent “adhesion of dust and the like”. FIG. 3 (b)
In the figures, reference numerals 12-1 and 12-2 denote "dustproof glass" that covers a beam emission opening formed in the optical box. As shown in FIG. 3C, the mirrors 7-1 and 8-1 in the first writing system are arranged so as to "spatially overlap in the sub-scanning direction (vertical direction in the figure)". Mirror 7-
If the "tilt angle with respect to the beam deflecting surface" of 1,8-1 is an angle as shown in the figure: α, β (both are measured from the beam deflecting surface, clockwise is “positive” and counterclockwise is “negative”) And the inclination angles α and β satisfy the relationship: | α−β | = 90 degrees. That is, the mirrors 7-1 and 8-1 are so-called "Dach mirrors".
And the surface on which the deflecting beam sequentially reflected by the mirrors 7-1 and 8-1 sweeps is "parallel to the beam deflecting surface". The mirrors 7-2 and 8-2 in the second writing system have the same configuration. In order for the first and second writing systems to be able to equivalently scan a common scanning line (“scanned surface axis”),
Generally, the optical axes of the first and second writing systems are set perpendicular to the scanning surface axis (parallel to the axis of the photoreceptor 10), and the optical path lengths of the imaging means of each writing system are equal. Need to be. With this configuration, it is possible to achieve good scanning with a uniform beam spot diameter and obtain a good image. In the example described above, the imaging means is constituted by an fθ lens.
As shown in FIG. 4, the optical axis of the fθ lens composed of the lenses 5-1 and 6-1 has an inclination angle: θ with respect to the scanning surface axis S.
1, and the optical axis of the fθ lens composed of the lenses 5-2 and 6-2 has an inclination angle θ2 with respect to the scanning surface axis S. Therefore, the optical axis of each of these fθ lenses is set to the scanning surface axis S
, Two mirrors (mirrors 7-1 and 8-1 in the first writing system and mirrors 7 and 8 in the second writing system).
-2, 8-2). In the first writing system, the angle: γ1 between the optical axis of the fθ lens and “the mirror 7-1 in the beam deflection plane”, and the optical axis is the scanning plane axis S
Θ1 satisfies | θ1 | +2 | γ1 | = 90 °. Similarly, in the second writing system, the angle formed by the optical axis of the fθ lens “with respect to the mirror 7-2 in the beam deflection plane”: γ2, and the angle formed by the optical axis with respect to the scanning plane axis S : Θ2 satisfies | θ1 | +2 | γ1 | = 90 °. In this way, the principal ray of the beam that matches the optical axis of each fθ lens is reflected by the mirror 8-1 or 8-2 (when projected onto the beam deflecting surface).
It is orthogonal to the scanned surface axis projected on the beam deflection surface. Each beam reflected by the mirrors 8-1 and 8-2 is turned back in the sub-scanning direction by the turning mirrors 9-1 and 9-2, and is finally made orthogonal to the beam scanning surface axis S.
【０００９】図４に示したのは、図２以下に即して説明
している光学配置に関するものであり、θ１＝θ２、γ
１＝γ２の場合である。第１および第２書込系の配置は
図４の場合に限らない。図５は別の配置例を示してい
る。図５の光学配置は、θ１≠θ２、γ１≠γ２とした
例である。この場合、第１書込系と第２書込系の「走査
する長さ」は同一にならない。角：γ１，γ２はそれぞ
れ、角：θ１，θ２に応じて一義的に定まる。そして、
角：θ１，角：θ２に応じて第１、第２書込系の走査長
さが定まる。従って、角：θ１，θ２を最適な値に設定
することにより、有効走査幅を最も広く取ることが出来
る。上に説明したように「２ビームにより、被走査面上
の走査領域を主走査方向に２分割して走査する光走査装
置」では、２つの書込系の走査ビームを精度良く繋ぎ合
せて１つの走査線の走査を行う。即ち、第１，第２書込
系の走査ビームの走査線は理想的には「被走査面軸に合
致すべきもの」である。第１，第２書込系の光学配置
は、組立て後、各書込系の走査ビームが被走査面軸に合
致した状態となるように調整され、使用の初期には「こ
の状態が保たれている」が、光走査装置を搭載した画像
形成装置の機内温度上昇や偏向手段の発熱等で、光学系
ハウジングの熱膨張やそれに伴うミラーや他の光学素子
の姿勢変化などにより「各書込系の走査ビームの走査位
置が、副走査方向にずれる現象」が発生する。そこで、
このような「走査位置のずれ量」を検出し、自動的に補
正することが必要となってくる。FIG. 4 relates to the optical arrangement described with reference to FIG. 2 et seq., Where θ1 = θ2, γ
1 = γ2. The arrangement of the first and second writing systems is not limited to the case of FIG. FIG. 5 shows another arrangement example. The optical arrangement in FIG. 5 is an example in which θ1 ≠ θ2 and γ1 ≠ γ2. In this case, the "scan length" of the first writing system and the second writing system are not the same. The angles γ1 and γ2 are uniquely determined according to the angles θ1 and θ2, respectively. And
The scanning length of the first and second writing systems is determined according to the angle: θ1 and the angle: θ2. Therefore, by setting the angles θ1 and θ2 to optimal values, the effective scanning width can be maximized. As described above, in the “optical scanning device that scans the scanning area on the surface to be scanned by dividing the scanning area into two in the main scanning direction by using two beams”, the scanning beams of the two writing systems are accurately connected to each other to obtain one. One scan line is scanned. That is, the scanning lines of the scanning beams of the first and second writing systems are ideally "the ones that should match the axis of the surface to be scanned". After assembling, the optical arrangement of the first and second writing systems is adjusted so that the scanning beam of each writing system coincides with the axis of the surface to be scanned. However, due to the temperature rise inside the image forming apparatus equipped with the optical scanning device, the heat generated by the deflecting means, etc., the thermal expansion of the optical system housing and the resulting change in the attitude of the mirrors and other optical elements cause the " The phenomenon that the scanning position of the system scanning beam is shifted in the sub-scanning direction "occurs. Therefore,
It is necessary to detect such “amount of shift in scanning position” and automatically correct it.
【００１０】図１は、この発明の実施の１形態を示して
いる。この実施の形態は、図２〜図４に即して説明した
光走査装置に請求項１の発明を適用した１例である。繁
雑を避けるため、混同の虞れが無いと思われるものにつ
いては、図２〜図４に於けると同一の符号を用いた。図
１（ａ）において、符号１３−１、１３−２は「ビーム
検出手段」を示す。ビーム検出手段１３−１は、第１書
込系の走査ビームの副走査方向の走査位置を検出するた
めのもので、この実施の形態において「ＣＣＤセンサ」
が用いられている。同様に、ビーム検出手段１３−２
は、第２書込系の走査ビームの副走査方向の走査位置を
検出するためのものであってＣＣＤセンサが用いられて
いる。ビーム検出手段１３−１，１３−２は、その微小
な受光エレメントの配列位置を副走査方向に対応させて
配備されている。図１（ｂ）は、ビーム検出手段１３−
１，１３−２の配置状態を副走査方向から見た状態を示
している。従って、図１（ｂ）の図面に直交する方向が
副走査方向である。第１書込系の折り返しミラー９−１
で反射された走査ビームは、被走査面軸ＳをＳ０点から
図の左側へ向かって走査する。また、第２書込系の折り
返しミラー９−２で反射された走査ビームは、被走査面
軸ＳをＳ０点から図の右側へ向かって走査する。Ｓ０点
は各走査ビームの走査の起点であり、前述の如く、図１
（ａ）に示す同期検知ユニット１１−１，１１−２によ
り決定される。各走査ビームの走査による書き込みが行
われるときには、第１，第２書込系の光源である半導体
レーザ１−１，半導体レーザ１−２は、各同期検知ユニ
ット１１−１，１１−２により走査ビームが検出される
と、走査起点Ｐで書き込みが開始されるまでは消灯す
る。画像形成の直前あるいは連続通紙時の紙間に「ビー
ム走査位置の調整」が行われる。このとき、第１，第２
書込系の半導体レーザ１−１，半導体レーザ１−２を点
灯させた状態で、各走査ビームにより対応するビーム検
出手段１３−１，１３−２をそれぞれ走査する。各走査
ビームの走査位置に「副走査方向のずれがない状態」に
おける各走査ビームによるビーム検出手段１３−１，１
３−２の走査位置（通過位置のアドレス）は、制御手段
（マイクロコンピュータ等で構成される）３０のメモリ
に記憶されている。ビーム検出手段１３−１，１３−２
の実際の検出アドレスは、制御手段３０に取り込まれ、
上記記憶されている「副走査方向のずれがない状態」の
アドレスとの差が求められる。これらの「差」の和をと
ると、第１および第２の走査ビームの走査線の副走査方
向における「相対的なずれ量」が得られる。このように
決定された「相対的なずれ量」は、制御手段３０におい
て「折り返しミラー９−２の回転量」に換算される。制
御手段３０は、ステップモータ１４により折り返しミラ
ー９−２を、上記換算された回転量だけ「長手方向の軸
の回り」に回転させる。この調整により、第２書込系の
走査ビームの走査線位置が副走査方向に調整され、第１
書込系の走査ビームの走査線に合致させられる。このよ
うにして、第１，第２書込系の各走査ビームによる走査
線は、副走査方向において互いに合致する（但し、この
状態において、互いに合致した走査線は被走査面軸とは
若干ずれることもある）。即ち、図１に示した実施の形
態は、光走査装置としては、２つの光源１−１，１−２
から射出した２つのビームをそれぞれ異なる導光手段２
−１，３−１および２−２，３−２により、複数の偏光
面を有する共通の偏向手段４の異なる偏光面に導光し、
偏向手段の回転によりそれぞれ別個に偏向し、各偏向ビ
ームを互いに異なる結像手段５−１，６−１および５−
２，６−２により同一の被走査面１０上に導き、被走査
面上の走査領域を主走査方向に２分割して走査する光走
査装置において、被走査面上を走査する２つの走査ビー
ムが、走査線の継ぎ目部Ｓ０を起点として、両端部へ向
かって互いに逆方向に走査し、共通の偏向手段により偏
向された２つの偏向ビームを、同一の被走査面に導く２
つの結像手段の光軸が、被走査面軸Ｓに対してそれぞれ
角：θ１，θ２（０度＜｜θ１｜＜９０度、０度＜｜θ
２｜＜９０度）ずつ傾けられ、被走査面を走査する各走
査ビームの光軸傾きを９０°に変更する２組の走査方向
変更ミラー手段を有し、各組の走査方向変更ミラー手段
が、空間的に副走査方向に重なりあい、各偏向ビームを
順次反射させる２枚のミラー７−１，８−１および７−
２，８−２を有し、これら２枚のミラーのビーム偏向面
に対する傾き角：α，βが関係：｜α−β｜＝９０度を
満足し、各組の走査方向変更ミラー手段は、上記各２枚
のミラーにより反射された各ビームを被走査面に導くた
めの１対の折り返しミラー９−１，９−２を有し、２つ
の結像手段の光軸が、対応する走査方向変更ミラー手段
の最初のミラーに対して、ビーム偏向面内でなす角：γ
１，γ２と、角：θ１，θ２とが条件： ｜θ１｜＋２｜γ１｜＝９０° ｜θ２｜＋２｜γ２｜＝９０° を満足する。そして、２つの偏向ビームの個々を検出す
るビーム検出手段１３−１，１３−２を有し、少なくと
も一方の走査ビームの走査線位置を副走査方向に制御す
るビーム走査位置制御手段１４，３０を有する（請求項
１）。FIG. 1 shows an embodiment of the present invention. This embodiment is an example in which the invention of claim 1 is applied to the optical scanning device described with reference to FIGS. In order to avoid complication, the same reference numerals as those shown in FIGS. In FIG. 1A, reference numerals 13-1 and 13-2 indicate "beam detecting means". The beam detecting means 13-1 detects the scanning position of the scanning beam of the first writing system in the sub-scanning direction. In this embodiment, the "CCD sensor"
Is used. Similarly, beam detecting means 13-2
Is for detecting the scanning position of the scanning beam of the second writing system in the sub-scanning direction, and uses a CCD sensor. The beam detecting means 13-1 and 13-2 are provided so that the arrangement positions of the minute light receiving elements correspond to the sub-scanning direction. FIG. 1B shows a beam detecting unit 13-.
1 shows a state in which the arrangement state of 1 and 13-2 is viewed from the sub-scanning direction. Therefore, the direction orthogonal to the drawing of FIG. 1B is the sub-scanning direction. Return mirror 9-1 of first writing system
The scanning beam reflected by scans the scanning surface axis S from the point S0 toward the left side in the figure. The scanning beam reflected by the return mirror 9-2 of the second writing system scans the scanning surface axis S from the point S0 to the right side in the drawing. Point S0 is the starting point of scanning of each scanning beam, and as described above, FIG.
It is determined by the synchronization detection units 11-1 and 11-2 shown in FIG. When writing by scanning of each scanning beam is performed, the semiconductor lasers 1-1 and 1-2 as light sources of the first and second writing systems are scanned by the synchronization detection units 11-1 and 11-2. When the beam is detected, the light is turned off until writing is started at the scanning start point P. "Adjustment of the beam scanning position" is performed immediately before image formation or between sheets during continuous sheet feeding. At this time, the first and second
In a state where the semiconductor lasers 1-1 and 1-2 of the writing system are turned on, the corresponding beam detecting means 13-1 and 13-2 are scanned by the respective scanning beams. Beam detection means 13-1 and 1 by each scanning beam when the scanning position of each scanning beam is "in a state where there is no shift in the sub-scanning direction"
The scanning position (address of the passing position) of 3-2 is stored in the memory of the control means (comprising a microcomputer or the like) 30. Beam detecting means 13-1, 13-2
Is taken into the control means 30,
The difference from the stored address in the “state where there is no shift in the sub-scanning direction” is obtained. By taking the sum of these "differences", a "relative shift amount" of the scanning lines of the first and second scanning beams in the sub-scanning direction is obtained. The “relative displacement amount” determined in this way is converted into “the rotation amount of the return mirror 9-2” by the control means 30. The control means 30 causes the stepping motor 14 to rotate the return mirror 9-2 "around the longitudinal axis" by the converted amount of rotation. With this adjustment, the scanning line position of the scanning beam of the second writing system is adjusted in the sub-scanning direction, and
The scanning line of the writing system is matched with the scanning line. In this manner, the scanning lines formed by the scanning beams of the first and second writing systems coincide with each other in the sub-scanning direction (however, in this state, the scanning lines which coincide with each other slightly deviate from the scanning surface axis. Sometimes). That is, in the embodiment shown in FIG. 1, the light scanning device has two light sources 1-1 and 1-2.
The two beams emitted from the light guide means 2
By -1, 3-1 and 2-2, 3-2, light is guided to different polarization planes of the common deflecting means 4 having a plurality of polarization planes,
Each of the deflection beams is separately deflected by the rotation of the deflecting means, and each of the deflected beams is different from the imaging means 5-1 6-1 and 5-
In an optical scanning device that scans the scanning area on the scanning surface by dividing the scanning area on the scanning surface into two in the main scanning direction by two scanning beams, the two scanning beams scan the scanning surface. Scans in opposite directions from the scanning line seam S0 toward both ends, and guides the two deflected beams deflected by the common deflecting means to the same surface to be scanned.
The optical axes of the two image forming means are at angles θ1, θ2 (0 degree <| θ1 | <90 degrees, 0 degree <| θ, respectively) with respect to the scanning surface axis S.
2 | <90 degrees), and has two sets of scanning direction changing mirror means for changing the optical axis inclination of each scanning beam for scanning the surface to be scanned to 90 °. , Two mirrors 7-1, 8-1 and 7-that overlap spatially in the sub-scanning direction and reflect each deflection beam sequentially
2, 8-2, and the inclination angles of these two mirrors with respect to the beam deflection surface: α, β satisfy the relationship: | α-β | = 90 degrees, and each set of scanning direction changing mirror means It has a pair of return mirrors 9-1 and 9-2 for guiding each beam reflected by each of the two mirrors to the surface to be scanned, and the optical axes of the two image forming means correspond to the corresponding scanning directions. Angle in the beam deflection plane with respect to the first mirror of the changing mirror means: γ
1, γ2 and angles: θ1, θ2 satisfy the condition: | θ1 | +2 | γ1 | = 90 ° | θ2 | +2 | γ2 | = 90 °. Further, beam scanning position control units 14 and 30 having beam detection units 13-1 and 13-2 for detecting each of the two deflection beams and controlling the scanning line position of at least one of the scanning beams in the sub-scanning direction are provided. (Claim 1).
【００１１】なお、図１に示した実施の形態において、
ビーム検出手段としてのＣＣＤセンサ１３−１，１３−
２は画像領域外であれば、走査ビームの走査開始端側の
同期検知部位の前後どちらに設けても良い。図６は、請
求項２記載の発明の実施の１形態を示す。図３（ｂ）に
倣って示す図６（ａ）に示すように、折り返しミラー９
−１，９−２と感光体１０との間の光路上に、検出用ミ
ラー１５−１，１５−２を設け、第１，第２書込系の各
走査ビームが共通に結像する位置（感光体相当位置）
に、１つのＣＣＤセンサ１３を設け、このＣＣＤセンサ
１３を「２つの走査ビームに対するビーム検出手段とし
て共用」する。検出用ミラー１５−１，１５−２とＣＣ
Ｄセンサ１３との位置関係は、図６（ａ）の状態を図の
上方から見ると、図６（ｂ）に示す如くであり、図６
（ａ）の左側から見ると、図６（ｃ）に示す如くであ
る。検出用ミラー１５−１，１５−２は検出光（走査ビ
ーム）を1つのＣＣＤセンサー１３に導くために、それ
ぞれ主走査方向に傾けられている。２つの走査ビームの
走査線が副走査方向にずれていない状態では、２つの走
査ビームはＣＣＤセンサ１３（受光エレメントの配列方
向が副走査方向に対応している）上で同じアドレス位置
を通過するが、各走査ビームの走査線が副走査方向にず
れると、ＣＣＤセンサ１３上でも「同量のずれ」が生
じ、アドレスの差として「走査線の副走査方向のずれ
量」を検出できる。従って、この「ずれ量」がゼロとな
るように「ビーム走査位置制御手段（図１と同様のもの
でよい）」により走査位置の調整を行えば良い。上に説
明した各実施の形態においては、同期光は折り返しミラ
ー９−１，９−２を経由せずに、その後方に配置された
「同期検知手段」としての同期検知ユニット１１−１，
１１−２に入射している。しかし、同期検知手段を「ビ
ーム走査手段に兼ねさせる」こともできる（請求項
３）。In the embodiment shown in FIG.
CCD sensors 13-1 and 13- as beam detecting means
2 may be provided before or after the synchronization detection portion on the scanning start end side of the scanning beam as long as it is outside the image area. FIG. 6 shows an embodiment of the invention described in claim 2. As shown in FIG. 6A, which is shown in accordance with FIG.
-1 and 9-2 are provided on the optical path between the photoconductor 10 and the photoconductor 10, so that the scanning beams of the first and second writing systems form a common image. (Position equivalent to photoconductor)
One CCD sensor 13 is provided, and this CCD sensor 13 is "shared as beam detection means for two scanning beams". Detection mirrors 15-1 and 15-2 and CC
The position relationship with the D sensor 13 is as shown in FIG. 6B when the state of FIG.
When viewed from the left side of (a), it is as shown in FIG. 6 (c). The detection mirrors 15-1 and 15-2 are each inclined in the main scanning direction in order to guide the detection light (scanning beam) to one CCD sensor 13. When the scanning lines of the two scanning beams are not shifted in the sub-scanning direction, the two scanning beams pass through the same address position on the CCD sensor 13 (the arrangement direction of the light receiving elements corresponds to the sub-scanning direction). However, if the scanning line of each scanning beam is displaced in the sub-scanning direction, “a displacement of the same amount” occurs on the CCD sensor 13, and “a displacement amount of the scanning line in the sub-scanning direction” can be detected as a difference in address. Therefore, the scanning position may be adjusted by the “beam scanning position control means (the same as that shown in FIG. 1)” so that the “shift amount” becomes zero. In each of the embodiments described above, the synchronization light does not pass through the folding mirrors 9-1 and 9-2, but is provided behind the synchronization detection unit 11-1 as a "synchronization detection means".
11-2. However, the synchronization detecting means can also be "used as a beam scanning means" (claim 3).
【００１２】図７は、請求項３記載の発明の実施の１形
態を示す。図７（ａ）（図３（ｂ）にならって描いてあ
る）に示すように、それぞれの走査ビームは、折り返し
ミラー９−１，９−２で反射され、各折り返しミラーと
感光体１０の間に設置された同期検知ミラー１６−１，
１６−２により、それぞれ折り返され、感光体１０相当
位置に設置された同期検知ユニット１１’−１，１１’
−２に入射する。同期検知ミラー１６−１，１６−２
は、それぞれ副走査方向に傾けられ、走査ビームを各々
の同期検知ユニットに導く。走査ビームは折り返しミラ
ー９−１，９−２を経由しているため、ハウジングの熱
変形で折り返しミラーの姿勢が変化して走査位置が変動
しても、これを検出できる。同期検知ミラー１６−１，
１６−２と、同期検知ユニット１１’−１，１１’−２
の位置関係を、図７（ａ）の上方から見た図を図７
（ｂ）に、図７（ａ）の左側から見た図を図７（ｃ）に
示す。同期検知ユニット１１’−１，１１’−２により
各走査ビームに対する書込開始の同期が決定される点
は、上に説明した実施の形態に於けると同様である。同
期検知ユニットは、同期検出を行うのみでなく、各走査
ビームの走査線の副走査方向の位置のずれを検出する。
これを図８を参照して説明する。図８（ａ）に示すよう
に、同期検知ユニット１１’−１は「三角形の受光部」
を有し、この受光部のビーム走査の下流側が傾き角：θ
の斜辺となっている。走査ビームに副走査方向の位置ず
れが無い状態における走査ビーム通過位置をＡ、このと
き発生する信号を信号Ａとすると、同期検知ユニット１
１’−１による信号Ａの検出時間は、図８（ｂ）に示す
時間：ｔAである。走査ビームの走査位置が副走査方向
にずれて、走査ビームＢのように同期検知ユニット１
１’−１を走査すると、このとき発生する信号Ｂの検出
時間：ｔBが検出される。このとき、走査ビームの走査
位置の副走査方向のずれ量：ＰVは、走査ビームの走査
速度：ｖ、前記傾き角：θを用いて、 ＰV＝ｖ・(ｔA−ｔB)／tanθ＝ｖ・Δｔ／tanθ として求める事ができる。このようにして、第１書込系
の走査ビームの走査線の副走査方向のずれ量が検出され
る。同様にして、第２光学系の走査ビームの走査線の副
走査方向のずれ量も検出される。このようにして、各走
査ビームの走査線の副走査方向の相対的な「ずれ」が検
出できるので、これを用いて、図１に示した実施の形態
に於けると同様の方法で、各走査ビームの走査線を副走
査方向に合致させる調整を行うことができる。FIG. 7 shows an embodiment of the third aspect of the present invention. As shown in FIG. 7 (a) (illustrated in FIG. 3 (b)), each scanning beam is reflected by the folding mirrors 9-1 and 9-2. The synchronization detection mirror 16-1, which is installed in between,
16-2, the synchronization detecting units 11'-1 and 11 'which are folded back and installed at positions corresponding to the photoreceptor 10, respectively.
-2. Synchronous detection mirrors 16-1, 16-2
Are tilted in the sub-scanning direction, and guide the scanning beam to the respective synchronization detection units. Since the scanning beam passes through the turning mirrors 9-1 and 9-2, even if the position of the turning mirror changes due to the thermal deformation of the housing and the scanning position changes, this can be detected. Synchronization detecting mirror 16-1,
16-2 and the synchronization detection units 11'-1 and 11'-2.
FIG. 7A shows the positional relationship of FIG.
FIG. 7B is a diagram viewed from the left side of FIG. 7A, and FIG. The point that the synchronization of the start of writing for each scanning beam is determined by the synchronization detection units 11'-1 and 11'-2 is the same as in the above-described embodiment. The synchronization detection unit not only performs synchronization detection, but also detects a shift in the position of the scanning line of each scanning beam in the sub-scanning direction.
This will be described with reference to FIG. As shown in FIG. 8A, the synchronization detection unit 11'-1 is a "triangular light receiving unit".
And the downstream side of beam scanning of the light receiving unit has an inclination angle: θ
Is the hypotenuse. If the scanning beam passage position in a state where the scanning beam does not have a displacement in the sub-scanning direction is A, and the signal generated at this time is signal A, the synchronization detection unit 1
1'-1 detection time of the signal A by the time shown in FIG. 8 (b): a t A. The scanning position of the scanning beam is shifted in the sub-scanning direction, and the synchronization detecting unit 1
Scanning the 1'-1, detection time of the signal B generated at this time: t B is detected. At this time, the deviation amount of the scanning position of the scanning beam in the sub-scanning direction: P V is obtained by using the scanning speed of the scanning beam: v and the inclination angle: θ, P V = v · (t A −t B ) / tanθ = v · Δt / tanθ. In this manner, the shift amount of the scanning line of the scanning beam of the first writing system in the sub-scanning direction is detected. Similarly, the shift amount of the scanning line of the scanning beam of the second optical system in the sub-scanning direction is detected. In this manner, the relative "deviation" of the scanning line of each scanning beam in the sub-scanning direction can be detected, and using this, each method can be used in the same manner as in the embodiment shown in FIG. Adjustment can be performed to match the scanning line of the scanning beam in the sub-scanning direction.
【００１３】また、図９のように、同期検知ユニット１
１’−１として、２つのセンサＰＤ１，ＰＤ２で構成さ
れ、走査下流側のセンサＰＤ２を４５°傾けたもの（図
９の（ａ））を使用した場合、２つのセンサ間のビーム
通過時間：ｔA，ｔB（同図の（ｂ）参照）の差により、
走査ビームの走査線の副走査方向のずれ量：ＰVは、 ＰV＝ｖ・Δｔ／tanθ＝ｖ・Δｔ（tanθ＝１） により求める事が出来る。第１，第２書込系の各同期検
知ユニットにより検出された２つの走査ビームの走査線
の副走査方向の変化量を合計し、図１の実施の形態と同
様、ビーム走査位置補正手段により、この量に等しいだ
け各走査線の位置を補正すれば、温度変動等によっても
２つの走査ビームに副走査方向の位置ズレの無い良質な
画像を書き込むことができる。主走査方向の書き出し位
置を決める同期信号としては、ビーム走査位置により変
化しないセンサＰＤ１の検出信号（図８の実施の形態で
は、信号の立上り）を基準として使用すればよい。な
お、光源をマルチ化し、１度に複数ビームを走査するマ
ルチビーム走査装置に対しても、この発明は適用するこ
とができる。Further, as shown in FIG.
When 1′-1 is composed of two sensors PD1 and PD2 and the sensor PD2 on the scanning downstream side is inclined by 45 ° ((a) in FIG. 9), the beam passage time between the two sensors is as follows: Due to the difference between t A and t B (see (b) in the figure),
The shift amount of the scanning line of the scanning beam in the sub-scanning direction: P V can be obtained by the following equation: P V = v · Δt / tan θ = v · Δt (tan θ = 1). The amounts of change in the sub-scanning direction of the scanning lines of the two scanning beams detected by each of the synchronization detection units of the first and second writing systems are summed up, and the beam scanning position correcting means as in the embodiment of FIG. By correcting the position of each scanning line by an amount equal to this amount, it is possible to write a high-quality image with no positional deviation in the sub-scanning direction on the two scanning beams due to temperature fluctuation or the like. As the synchronization signal for determining the write start position in the main scanning direction, a detection signal of the sensor PD1 which does not change with the beam scanning position (the rising edge of the signal in the embodiment of FIG. 8) may be used as a reference. Note that the present invention is also applicable to a multi-beam scanning device that uses multiple light sources and scans a plurality of beams at a time.
【００１４】ここで、画像形成に関して簡単に説明する
と、上に説明した各実施の形態において、感光体１０は
円筒状（ベルト状としてもよい）に形成され、回転によ
り感光面を副走査方向へ走行される。走行する感光面は
帯電手段により均一に帯電され、次いで、上に説明した
方法で、２ビームによる広幅の書き込みが行われる。書
き込まれた静電潜像は反転現像されてトナー画像として
可視化され、通常の転写紙やオーバヘッドプロジェクト
用のプラスチックシート等である「記録シート」上に転
写（感光体１０から直接転写しても良いし、中間転写ベ
ルトのような中間転写媒体を介して行っても良い）さ
れ、記録シート上に定着される。Here, the image formation will be briefly described. In each of the above-described embodiments, the photosensitive member 10 is formed in a cylindrical shape (or a belt shape), and the photosensitive surface is rotated in the sub-scanning direction by rotation. Be run. The traveling photosensitive surface is uniformly charged by the charging means, and then a wide beam is written with two beams by the method described above. The written electrostatic latent image is reverse-developed, visualized as a toner image, and transferred onto a “recording sheet” such as a normal transfer sheet or a plastic sheet for an overhead project (the image may be directly transferred from the photoconductor 10). The transfer may be performed via an intermediate transfer medium such as an intermediate transfer belt), and is fixed on the recording sheet.
【００１５】上に説明した実施の形態では「ビーム走査
位置制御手段」が、各走査ビームの副走査方向の走査位
置を検出するビーム検出手段１３，１３−１，１３−
２，１１’−１，１１’−２の検出結果に基づき、折り
返しミラーの少なくとも一方を回転駆動するミラー駆動
手段１４を有する（請求項４）。また、光源１−１，１
−２が半導体レーザで、偏向手段４がポリゴンミラーを
等速回転させる方式のものであり、各光源から射出した
ビームを偏向手段４の偏向面に導光する各導光手段は、
カップリングレンズ２−１，２−２と、カップリングレ
ンズを透過したビームを対応する偏向面の近傍に主走査
方向に長い線像として結像させる線像結像光学系３−
１，３−２を有する（請求項５）。また、上に説明した
各実施の形態は、画像形成装置としては、光導電性の感
光体１０を均一帯電し、光走査により静電潜像の書込み
を行い、形成された静電潜像をトナー像として可視化
し、記録シート上に転写・定着する方式の画像形成装置
であって、感光体１０の感光面を被走査面として上記請
求項１〜５の任意の１に記載の光走査装置により光走査
する装置である（請求項６）。In the above-described embodiment, the "beam scanning position control means" includes beam detection means 13, 13-1, 13- for detecting the scanning position of each scanning beam in the sub-scanning direction.
There is provided a mirror driving means 14 for rotating at least one of the folding mirrors based on the detection results of 2, 11'-1, 11'-2 (claim 4). Further, the light sources 1-1, 1
-2 denotes a semiconductor laser, in which the deflecting means 4 rotates the polygon mirror at a constant speed, and each light guiding means for guiding the beam emitted from each light source to the deflecting surface of the deflecting means 4 includes:
A coupling lens 2-1, 2-2 and a line image forming optical system 3- for forming a beam transmitted through the coupling lens near the corresponding deflection surface as a long line image in the main scanning direction;
1, 3-2 (claim 5). Further, in each of the embodiments described above, as the image forming apparatus, the photoconductive photoconductor 10 is uniformly charged, the electrostatic latent image is written by optical scanning, and the formed electrostatic latent image is written. An optical scanning device according to any one of claims 1 to 5, wherein the image forming device is a system that visualizes a toner image and transfers and fixes the toner image on a recording sheet, wherein the photosensitive surface of the photoconductor 10 is a surface to be scanned. This is a device that performs optical scanning according to (6).
【００１６】[0016]
【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。
この発明の光走査装置は、２つの光源から射出した２つ
のビームをそれぞれ異なる導光手段により、複数の偏光
面を有する共通の偏向手段の異なる偏光面に導光し、偏
向手段の回転によりそれぞれ別個に偏向し、各偏向ビー
ムを互いに異なる結像手段により同一の被走査面上に導
き、被走査面上の走査領域を主走査方向に２分割して走
査する光走査装置であるが、被走査面上を走査する２つ
の走査ビームが、走査線の継ぎ目部を起点として両端部
へ向かって互いに逆方向に走査するので、２つの走査ビ
ームの走査のつぎ目を主走査方向に容易に整合させるこ
とができ、また、２つの走査ビームの副走査方向の走査
位置をビーム検出手段で検出し、ビーム走査位置制御手
段により、少なくとも一方の走査ビームの走査線位置を
副走査方向に制御するので、各走査ビームの走査線を副
走査方向に「ずれなく」つなげることができる。そし
て、この発明の画像形成装置は、上記光走査装置を用い
て、良好な広幅光走査を行って大画面の記録画像を容易
に得ることができる。また、請求項２記載の発明では、
２つの走査ビームの副走査方向の走査位置の検出を１つ
のＣＣＤセンサで行うので、光走査装置をシンプルに、
低コストで実現できる。また、請求項３記載の発明で
は、同期検知手段がビーム検出手段を兼ねるので、ビー
ム検出用に、新たなセンサを設ける必要が無く、装置の
シンプル化と低コスト化を図る事が出来る。As described above, according to the present invention, a novel optical scanning device and a new image forming apparatus can be realized.
According to the optical scanning device of the present invention, two beams emitted from two light sources are guided to different polarization planes of a common deflecting unit having a plurality of polarization planes by different light guiding units, and each of the beams is rotated by the deflecting unit. An optical scanning device that deflects light separately, guides each deflected beam onto the same surface to be scanned by different imaging means, and scans a scanning area on the surface to be scanned by dividing the scanning region into two in the main scanning direction. Since the two scanning beams that scan the scanning surface scan in opposite directions toward both ends starting from the seam of the scanning line, the next scan of the two scanning beams can be easily aligned in the main scanning direction. The scanning position of the two scanning beams in the sub-scanning direction is detected by the beam detecting means, and the scanning line position of at least one of the scanning beams is controlled in the sub-scanning direction by the beam scanning position control means. Runode, the scan line of each scanning beam can lead "not shift" in the sub-scanning direction. The image forming apparatus of the present invention can easily obtain a large-screen recorded image by performing good wide-width optical scanning using the above-described optical scanning device. According to the second aspect of the present invention,
Since the scanning position of the two scanning beams in the sub-scanning direction is detected by one CCD sensor, the optical scanning device can be simplified.
It can be realized at low cost. According to the third aspect of the present invention, since the synchronization detecting means also serves as the beam detecting means, there is no need to provide a new sensor for beam detection, and the apparatus can be simplified and the cost can be reduced.
【図１】この発明の実施の１形態を説明するための図で
ある。FIG. 1 is a diagram for describing one embodiment of the present invention.
【図２】この発明を適用するべき、２ビーム方式の光走
査装置を説明するための図である。FIG. 2 is a diagram for explaining a two-beam optical scanning device to which the present invention is applied;
【図３】図２における光学配置を説明するための図であ
る。FIG. 3 is a diagram for explaining an optical arrangement in FIG. 2;
【図４】図２における光学配置を説明するための図であ
る。FIG. 4 is a diagram for explaining an optical arrangement in FIG. 2;
【図５】光学配置の別例を説明するための図である。FIG. 5 is a diagram for explaining another example of the optical arrangement.
【図６】請求項２記載の発明の実施の１形態の特徴部分
を説明するための図である。FIG. 6 is a diagram for explaining a characteristic portion of the first embodiment of the present invention.
【図７】請求項３記載の発明の実施の１形態の特徴部分
を説明するための図である。FIG. 7 is a diagram for explaining a characteristic portion of one embodiment of the invention described in claim 3;
【図８】図７の実施の形態における同期検知ユニットを
説明するための図である。FIG. 8 is a diagram for explaining a synchronization detection unit in the embodiment of FIG. 7;
【図９】図７の実施の形態における、同期検知ユニット
の別例を説明するための図である。FIG. 9 is a diagram for explaining another example of the synchronization detection unit in the embodiment of FIG. 7;
１−１，１−２ 光源（半導体レーザ） ２−１，２−２ カップリングレンズ ３−１，３−２ シリンダレンズ（線像結像光学
系） ４ 偏向手段（ポリゴンミラー） ５−１，５−２，６−１，６−２ 結像手段 ７−１，７−２，８−１，８−２ ミラー ９−１，９−２ 折り返しミラー １０ 感光体 １３−１，１３−２ ＣＣＤセンサ（ビーム検出手
段）1-1, 1-2 Light source (semiconductor laser) 2-1, 2-2 Coupling lens 3-1, 3-2 Cylinder lens (line image forming optical system) 4 Deflection means (polygon mirror) 5-1 5-2, 6-1, 6-2 Imaging means 7-1, 7-2, 8-1, 8-2 Mirror 9-1, 9-2 Folding mirror 10 Photoconductor 13-1, 13-2 CCD Sensor (beam detection means)
Claims (6)
れぞれ異なる導光手段により、複数の偏光面を有する共
通の偏向手段の異なる偏光面に導光し、上記偏向手段の
回転によりそれぞれ別個に偏向し、各偏向ビームを互い
に異なる結像手段により同一の被走査面上に導き、上記
被走査面上の走査領域を主走査方向に２分割して走査す
る光走査装置において、 被走査面上を走査する２つの走査ビームが、走査線の継
ぎ目部を起点として両端部へ向かって互いに逆方向に走
査し、 共通の偏向手段により偏向された２つの偏向ビームを、
同一の被走査面に導く２つの結像手段の光軸が、被走査
面軸に対してそれぞれ、角：θ１，θ２（０度＜｜θ１
｜＜９０度、０度＜｜θ２｜＜９０度）ずつ傾けられ、 被走査面を走査する各走査ビームの光軸傾きを９０°に
変更する２組の走査方向変更ミラー手段を有し、 各組の走査方向変更ミラー手段が、空間的に副走査方向
に重なりあい、各偏向ビームを順次反射させる２枚のミ
ラーを有し、これら２枚のミラーのビーム偏向面に対す
る傾き角：α，βが関係：｜α−β｜＝９０度、を満足
し、 上記各組の走査方向変更ミラー手段は、上記各２枚のミ
ラーにより反射された各ビームを被走査面に導くための
折り返しミラーを有し、 上記２つの結像手段の光軸が、対応する走査方向変更ミ
ラー手段の最初のミラーに対して上記ビーム偏向面内で
なす角：γ１，γ２と、上記角：θ１，θ２とが条件： ｜θ１｜＋２｜γ１｜＝９０° ｜θ２｜＋２｜γ２｜＝９０° を満足し、 ２つの走査ビームの副走査方向の走査位置を検出するビ
ーム検出手段を有し、少なくとも一方の走査ビームの走
査線位置を副走査方向に制御するビーム走査位置制御手
段を有する事を特徴とする光走査装置。1. Two light beams emitted from two light sources are guided by different light guide means to different polarization planes of a common deflecting means having a plurality of polarization planes, respectively, and each of them is separately rotated by rotation of the deflecting means. An optical scanning device which deflects the light, guides each deflected beam onto the same surface to be scanned by different image forming means, and divides the scanning area on the surface to be scanned into two in the main scanning direction to scan. Are scanned in opposite directions toward both ends starting from the seam of the scanning line, and the two deflecting beams deflected by the common deflecting means are
The optical axes of the two imaging units that lead to the same surface to be scanned have angles: θ1, θ2 (0 degrees <| θ1) with respect to the surface to be scanned.
| <90 degrees, 0 degrees <| θ2 | <90 degrees), and two sets of scanning direction changing mirror means for changing the optical axis inclination of each scanning beam for scanning the surface to be scanned to 90 °, Each set of scanning direction changing mirror means has two mirrors that spatially overlap in the sub-scanning direction and sequentially reflect each deflection beam, and the inclination angles of these two mirrors with respect to the beam deflection surface: α, β satisfies the relationship: | α-β | = 90 degrees, and the scanning direction changing mirror means in each set includes a folding mirror for guiding each beam reflected by each of the two mirrors to the surface to be scanned. The angles formed by the optical axes of the two imaging means with respect to the first mirror of the corresponding scanning direction changing mirror means in the beam deflection plane: γ1, γ2, and the angles: θ1, θ2; Is the condition: | θ1 | +2 | γ1 | = 90 ° | θ2 | +2 | γ2 | = 9 °, beam detecting means for detecting the scanning position of the two scanning beams in the sub-scanning direction, and beam scanning position controlling means for controlling the scanning line position of at least one of the scanning beams in the sub-scanning direction. An optical scanning device characterized by the above-mentioned.
て、 １つのＣＣＤセンサを、２つの走査ビームに対するビー
ム検出手段として共用することを特徴とする光走査装
置。2. The light beam scanning device according to claim 1, wherein one CCD sensor is commonly used as beam detection means for two scanning beams.
て、同期検知手段がビーム検出手段を兼ねることを特徴
とする光走査装置。3. An optical scanning device according to claim 1, wherein said synchronization detecting means also functions as a beam detecting means.
置において、 ビーム走査位置制御手段が、各走査ビームの副走査方向
の走査位置を検出するビーム検出手段の検出結果に基づ
き、折り返しミラーの少なくとも一方を回転駆動するミ
ラー駆動手段を有することを特徴とする光走査装置。4. An optical scanning device according to claim 1, wherein said beam scanning position control means detects a turning position of each scanning beam in the sub-scanning direction based on a detection result of said beam detection means. An optical scanning device, comprising: mirror driving means for rotating at least one of:
置において、 光源が半導体レーザで、偏向手段がポリゴンミラーを等
速回転させる方式のものであり、各光源から射出したビ
ームを上記偏向手段の偏向面に導光する各導光手段が、
カップリングレンズと、カップリングレンズを透過した
ビームを対応する偏向面の近傍に主走査方向に長い線像
として結像させる線像結像光学系を有することを特徴と
する光走査装置。5. An optical scanning device according to claim 1, wherein the light source is a semiconductor laser, and the deflecting means is of a type for rotating the polygon mirror at a constant speed. Each light guide means for guiding the light to the deflection surface of the deflection means,
An optical scanning device comprising: a coupling lens; and a line image forming optical system that forms a beam transmitted through the coupling lens near the corresponding deflection surface as a long line image in the main scanning direction.
より静電潜像の書込みを行い、形成された静電潜像をト
ナー像として可視化し、記録シート上に転写・定着する
方式の画像形成装置において、 上記感光体の感光面を被走査面として、請求項１〜５の
任意の１に記載の光走査装置により光走査することを特
徴とする画像形成装置。6. A photoconductive photoreceptor is uniformly charged, an electrostatic latent image is written by optical scanning, the formed electrostatic latent image is visualized as a toner image, and is transferred and fixed on a recording sheet. 6. An image forming apparatus, comprising: an optical scanning device according to claim 1, wherein the photosensitive surface of the photosensitive member is a surface to be scanned.
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