JP2006171646A - Multi-beam scanner, image forming apparatus furnished with the same, and color image forming apparatus - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、マルチビーム走査装置及びそれを備えた画像形成装置、カラー画像形成装置に関し、特に、複数のビームの検出の精度を向上させるマルチビーム走査装置及びそれを備えた画像形成装置、カラー画像形成装置に関する。 The present invention relates to a multi-beam scanning apparatus, an image forming apparatus including the same, and a color image forming apparatus, and more particularly to a multi-beam scanning apparatus which improves the accuracy of detection of a plurality of beams, an image forming apparatus including the same, and a color image. The present invention relates to a forming apparatus.
従来、レーザビームプリンタやデジタル複写機等に用いられる光走査装置は、例えば、単一の半導体レーザを用いて感光体上に画像情報に応じてレーザビームを走査露光し、感光体上に画像情報に応じた静電潜像を形成して、静電潜像を現像することによって画像の記録を行うように構成されている。 2. Description of the Related Art Conventionally, optical scanning devices used in laser beam printers, digital copiers, etc., for example, use a single semiconductor laser to scan and expose a laser beam on a photoconductor according to image information, and image information on the photoconductor. An electrostatic latent image corresponding to the image is formed, and the electrostatic latent image is developed to record an image.
ところで、レーザビームプリンタ等の光走査装置において、画像記録用の光源として単一の半導体レーザではなく複数の半導体レーザを配列してなるマルチビーム光源装置を用い、このマルチビーム光源装置によって感光体ドラム上に複数（ｎ）本の走査線を同時に露光させると、次に示すように高速な画像記録あるいは、印字品質やコストの面で種々の利点がある。 By the way, in an optical scanning device such as a laser beam printer, a multi-beam light source device in which a plurality of semiconductor lasers are arranged instead of a single semiconductor laser is used as a light source for image recording. When a plurality of (n) scanning lines are exposed at the same time, there are various advantages in terms of high-speed image recording or printing quality and cost as shown below.
すなわち、画像記録用光源としてマルチビーム光源装置を用いた場合には、レーザビームの走査速度とプリントスピードを単一の半導体レーザを用いた場合と等しく設定したとしても、走査線の密度を単一の場合に比べてｎ倍にすることができ、高解像度の画像記録が可能となる。 That is, when a multi-beam light source device is used as a light source for image recording, even if the scanning speed and printing speed of the laser beam are set equal to the case where a single semiconductor laser is used, the density of the scanning line is single. In comparison with the above case, the number of times can be increased to n times, and high-resolution image recording is possible.
また、レーザビームの走査速度と走査線の密度を単一の場合と等しく設定したとしても、プリントスピードをｎ倍に高速化することが可能となる。さらに、プリントスピードとレーザビームの走査線密度を単一の場合と等しく設定したとしても、レーザビームの走査密度、つまりレーザビームを主走査方向に沿って走査させるポリゴンミラーの回転数を１／ｎにすることができ、ポリゴンミラーを回転駆動するための機構を簡略化することができ、コストダウンが可能となるという種々の効果がある。 Even if the scanning speed of the laser beam and the density of the scanning lines are set to be equal to a single case, the printing speed can be increased n times. Further, even if the print speed and the scanning line density of the laser beam are set equal to a single case, the scanning density of the laser beam, that is, the rotation speed of the polygon mirror that scans the laser beam along the main scanning direction is 1 / n. The mechanism for rotationally driving the polygon mirror can be simplified, and there are various effects that the cost can be reduced.
そのため、レーザビームプリンタ等の光走査装置においては、マルチビーム光源装置を用いる技術が種々開発されており、徐々に普及しつつある。 For this reason, various techniques using a multi-beam light source device have been developed in optical scanning devices such as laser beam printers and are gradually spreading.
ところで、複数のビームにより同時に感光体上を走査して画像を記録するマルチビーム走査装置においては、複数のレーザビームのスポットサイズを互いに揃える必要があり、感光体ドラム上に走査される複数のレーザビームの走査線間隔が所定の値になるように調整する必要がある。 By the way, in a multi-beam scanning device that records an image by simultaneously scanning a photoconductor with a plurality of beams, it is necessary to align the spot sizes of the plurality of laser beams with each other, and a plurality of lasers scanned on the photoconductor drum. It is necessary to adjust so that the scanning line interval of the beam becomes a predetermined value.
つまり、マルチビーム走査装置においては、感光体上に走査される複数のレーザビームの走査線間隔が所定の値になっていないと、感光体上に記録される画像の記録密度に周期的なムラが生じるなどして画質が劣化するという問題点が生じる。そのため、複数のレーザビームにより同時に感光体上を走査して画像を記録するマルチビーム走査装置においては、装置の出荷時、装置のユーザへの搬入時や設置時、装置のメインテナンス時に、あるいはマルチビーム走査装置に設けられた自動調整手段によって装置稼働中に、感光体上に走査される複数のレーザビームの走査線間隔を所定の値にするよう調整が行われるが、この調整を行うためには複数のレーザビームの走査線間隔を検出する検出手段が必要となる。 In other words, in the multi-beam scanning device, if the scanning line intervals of the plurality of laser beams scanned on the photosensitive member do not reach a predetermined value, the recording density of the image recorded on the photosensitive member is not periodic. As a result, there arises a problem that the image quality deteriorates. For this reason, in a multi-beam scanning apparatus that records an image by simultaneously scanning a photosensitive member with a plurality of laser beams, the apparatus is shipped, installed or installed in a user of the apparatus, maintenance of the apparatus, or multi-beam. During the operation of the apparatus by the automatic adjustment means provided in the scanning apparatus, adjustment is performed so that the scanning line intervals of the plurality of laser beams scanned on the photosensitive member are set to a predetermined value. Detection means for detecting the scanning line intervals of a plurality of laser beams is required.
また、従来のマルチビーム走査装置に関して開示されている技術を以下に示す。
特許文献１には、特別な装置を用いなくても、感光体上での各レーザビームによる副走査方向の各走査ピッチを各々均一となるように調整可能にする画像形成装置が記載されている。特許文献２には、他のビーム特性に支障をきたすことなく、ビームピッチを補正することができるマルチビーム走査装置及び画像形成装置が記載されている。
ここで、上記に示す検出手段としては、従来の検出手段のように「２つの光ビーム検知手段を、それぞれの光ビーム検知領域の主走査方向始端側の端縁が相互に非平行になるように主走査方向に並べて配設」したものが挙げられる。しかしながら、このような検出手段において、１つの光ビーム検知手段に同時に２つの光ビームが照射されると、精度良く２つのビームの走査線間隔を検出することが困難になるという問題がある。 Here, as the detection means described above, as in the conventional detection means, “two light beam detection means are used so that the edges on the start end side in the main scanning direction of each light beam detection region are not parallel to each other. Are arranged side by side in the main scanning direction. However, in such a detection means, when two light beams are simultaneously irradiated onto one light beam detection means, there is a problem that it is difficult to detect the scanning line interval between the two beams with high accuracy.
２つの光ビームの主走査方向の位置が完全に一致している場合には２つのビームスポットを分離して検出できないが、これに限らず、図１２に示すように、２つの光ビームの主走査方向の光量的なピークポイントがずれていたとしても、例えば片方のビームサイドローブと呼ばれる小さなピークや、あるいはそれよりもさらに外側の裾の部分の微弱な光量が、他方のビームと共に、検知手段を構成する光検出素子の１つである第１の光検出素子３００に同時に照射されることによって、２つのビームの走査線間隔の検出に誤差が生じることがある。
When the positions of the two light beams in the main scanning direction completely match, the two beam spots cannot be detected separately. However, the present invention is not limited to this, and as shown in FIG. Even if the peak point in terms of the amount of light in the scanning direction is deviated, for example, a small peak called one of the beam side lobes, or a weak amount of light at the outer hem, is detected along with the other beam. By simultaneously irradiating the first photodetecting
具体的には、図２に示すように、正しくは、第１の光検出素子３００及び４００それぞれにおいて、ビーム１００及び２００の入射時の立ち上がりを検知し、ビーム１００の通過時間ｓ１およびビーム２の通過時間ｓ２との差ｓ２−ｓ１と、各光検出素子の立ち上がり検出エッジ部のなす角θとの関係から、２つのビームの副走査方向の間隔ｐを検出できるものである。
Specifically, as shown in FIG. 2, correctly, the first photodetecting
しかし、実際には図１２および図１３のようにビーム１の一部とビーム２の一部とが同時に第１の光検出素子３００に照射された場合、スレッシュ２を基準に光を検出する場合にはビーム２の立ち上がり部の検出時間が、本来検出されるべき時間に対してｓ３−ｓ２だけずれることになる。また、スレッシュ１を基準に光を検出している場合には、第１の光検出素子３００におけるビーム２００の立ち上がり部が検知されない。
However, in actuality, as shown in FIGS. 12 and 13, when a part of the
以上の問題に対して、２つのビームの走査線間隔を検出するのに、２つのビームを同時に点灯するのではなく、１つずつ点灯してそれぞれ別々に走査位置を検出して差を求める方法もあるが、検出に用いる回転多面鏡の面が異なると、回転多面鏡の回転軸に対する各鏡面の倒れの差異（面倒れ）の影響によって走査位置の検出結果がばらついてしまうという問題がある。 In order to detect the scanning line interval between the two beams with respect to the above problem, a method of obtaining the difference by lighting each of the beams one by one and detecting the scanning position separately instead of lighting the two beams simultaneously. However, if the surfaces of the rotating polygon mirrors used for detection are different, there is a problem in that the detection result of the scanning position varies due to the influence of the tilting difference (surface tilting) of each mirror surface with respect to the rotation axis of the rotating polygon mirror.
本発明は係る問題に鑑みてなされたものであり、複数のビームを確実に検出でき、結果として複数のビームの副走査方向の間隔を精度良く検出することができるマルチビーム走査装置及びそれを備えた画像形成装置、カラー画像形成装置を提供することを目的とする。 The present invention has been made in view of the above problems, and includes a multi-beam scanning device that can reliably detect a plurality of beams and, as a result, can accurately detect the intervals in the sub-scanning direction of the plurality of beams. Another object of the present invention is to provide an image forming apparatus and a color image forming apparatus.
上記目的を達成するために、請求項１記載のマルチビーム走査装置は、複数の光ビームを用いて被走査面上を走査するマルチビーム走査装置において、１つまたは複数の光検出素子を用いて、複数の光ビームのうち少なくとも２つの光ビームの副走査方向の間隔を検出するビーム間隔検出手段を有し、少なくとも２つの光ビームが同じビーム間隔検出手段に同時に照射されないようにしたことを特徴とする。
To achieve the above object, a multi-beam scanning device according to
請求項２記載の発明は、請求項１記載のマルチビーム走査装置であって、ビーム間隔検出手段によって副走査方向の間隔を検出される少なくとも２つの光ビームのビーム間隔検出手段近傍における主走査方向の間隔が、ビーム間隔検出手段の主走査方向の幅よりも広いことを特徴とする。
The invention according to
請求項３記載の発明は、請求項１記載のマルチビーム走査装置であって、下記式を満たすことを特徴とする。
ｗ＞ｔ＋３×ｄ
ｔ：光検出素子の主走査方向の幅
ｗ：ビーム間隔検出手段によって副走査方向の間隔を検出される少なくとも２つの光ビームの、ビーム間隔検出手段近傍における主走査方向の間隔
ｄ：ビーム間隔検出手段によって副走査方向の間隔を検出される少なくとも２つの光ビームの、ビーム間隔検出手段近傍における主走査方向のビームスポット径（主走査方向のビームプロファイルをピーク光量に対して１／ｅ＾２のスレッシュラインで切った時のビームスポット直径）
A third aspect of the present invention is the multi-beam scanning device according to the first aspect, wherein the following equation is satisfied.
w> t + 3 × d
t: width in the main scanning direction of the light detection element w: interval in the main scanning direction in the vicinity of the beam interval detection unit of at least two light beams whose intervals in the sub-scanning direction are detected by the beam interval detection unit d: beam interval detection The beam spot diameter in the main scanning direction in the vicinity of the beam interval detection means (the beam profile in the main scanning direction is 1 / e ^ 2 with respect to the peak light amount) of at least two light beams whose intervals in the sub-scanning direction are detected by the means Beam spot diameter when cut by threshold line)
請求項４記載の発明は、請求項１記載のマルチビーム走査装置であって、鏡面を複数備えた回転多面鏡が回転することによって、複数の光ビームを走査するものであって、複数の鏡面のうちのある同じ面で反射された光ビームのみを用いて、複数の光ビームの副走査方向の間隔を検出することを特徴とする。
The invention according to
請求項５記載の発明は、請求項４記載のマルチビーム走査装置であって、ビーム間隔検出に用いられる光検出素子、または別に設けた光検出素子で光ビームが検出される回数をカウントすることによって、複数の鏡面のうちのある同じ面で反射された光ビームのみを選択して、複数の光ビームの副走査方向の間隔を検出することを特徴とする。
The invention according to
請求項６記載の発明は、請求項４記載のマルチビーム走査装置であって、回転多面鏡の有する複数の鏡面のうち、少なくとも１つを特定できる鏡面特定手段を有し、鏡面特定手段により特定した鏡面で反射された光ビームのみを用いて、複数の光ビームの副走査方向の間隔を検出することを特徴とする。 A sixth aspect of the invention is the multi-beam scanning device according to the fourth aspect of the invention, further comprising mirror surface specifying means that can specify at least one of a plurality of mirror surfaces of the rotary polygon mirror, and specified by the mirror surface specifying means. The interval between the plurality of light beams in the sub-scanning direction is detected using only the light beam reflected by the mirror surface.
請求項７記載の発明は、請求項１から６のいずれか１項に記載のマルチビーム走査装置であって、少なくとも２つの光ビームの副走査方向の間隔をビーム間隔検出手段によって検出した結果に応じて調整する副走査ビーム間隔調整手段を有することを特徴とする。 A seventh aspect of the invention is the multi-beam scanning device according to any one of the first to sixth aspects, wherein the distance between the at least two light beams in the sub-scanning direction is detected by the beam interval detecting means. A sub-scanning beam interval adjusting means for adjusting according to this is provided.
請求項８記載の画像形成装置は、請求項１から７のいずれか１項に記載のマルチビーム走査装置を備え、マルチビーム走査装置を用いて感光体に潜像を書き込み、潜像を顕像化させることにより画像を形成することを特徴とする。 An image forming apparatus according to an eighth aspect includes the multi-beam scanning device according to any one of the first to seventh aspects, writes a latent image on a photosensitive member using the multi-beam scanning device, and visualizes the latent image. An image is formed by forming the image.
請求項９記載のカラー画像形成装置は、請求項１から７のいずれか１項に記載のマルチビーム走査装置を備え、マルチビーム走査装置を用いて、複数の像担持体上に各々潜像を書き込み、該複数の像担持体上の潜像を各々現像手段によって顕像化させてできる画像を、重ね合わせることによってカラー画像を形成することを特徴とする。 A color image forming apparatus according to a ninth aspect includes the multi-beam scanning device according to any one of the first to seventh aspects, and each of the latent images is formed on a plurality of image carriers using the multi-beam scanning device. A color image is formed by superimposing images formed by writing and developing each latent image on the plurality of image carriers by developing means.
本発明によれば、回転多面鏡の各鏡面の面倒れのばらつきの影響を受けることなく、精度良く複数のビームの副走査方向の間隔を検出できるマルチビーム走査装置を提供することができる。 According to the present invention, it is possible to provide a multi-beam scanning apparatus capable of accurately detecting the intervals in the sub-scanning direction of a plurality of beams without being affected by variations in the surface tilt of each mirror surface of the rotary polygon mirror.
次に、添付図面を参照して本実施形態の説明をする。
（第１の実施形態）
図１に示すように、第１の光検出素子３や第２の光検出素子４に２つのビームが同時に照射されることのないように、２つのビームスポットを主走査方向にずれして配置すれば図３のタイムチャートに示すように、確実にビーム１とビーム２との立ち上がり部を検出することができ、結果としてビーム１とビーム２との副走査方向の間隔ｐを精度良く検出することができる。
Next, the present embodiment will be described with reference to the accompanying drawings.
(First embodiment)
As shown in FIG. 1, the two beam spots are shifted in the main scanning direction so that the first
具体的には、ビームの走査速度をｖとすると、ビーム１とビーム２との副走査方向の間隔ｐは次式によって算出される。
ｐ＝ｖ×（ｓ５−ｓ４）／ｔａｎθ
Specifically, when the beam scanning speed is v, the interval p in the sub-scanning direction between the
p = v × (s5−s4) / tan θ
また、主走査方向のビームプロファイルは図４に示すように、光量のピークを１とした時の１／ｅ＾２をスレッシュとして得られるビームスポット直径をｄとすると、一般に直径３×ｄよりも外側では光量が十分に小さく、上記のような光検出素子によるビームの検出に影響を及ぼさない。従って、次式、
ｗ＞ｔ１＋３×ｄ
ｔ１：第１の光検出素子３の主走査方向の幅
ｗ：ビーム間隔検出手段によって副走査方向の間隔を検出される少なくとも２つ の光ビームのビーム間隔検出手段近傍における主走査方向の間隔
ｄ：ビーム間隔検出手段によって副走査方向の間隔を検出される少なくとも２つの光ビームのビーム間隔検出手段近傍における主走査方向のビームスポット径（主走査方向のビームプロファイルをピーク光量に対して１／ｅ＾２のスレッシュラインで切った時のビームスポット直径）
を満たすようにすれば、より確実にビーム１とビーム２とを第１の光検出素子３で検出することができる。また、第２の光検出素子４の場合には、図２に示すように光検出に用いる使用領域のうち、主走査方向の幅が一番大きい所の幅をｔ２として、上記に示す式のｔ１をｔ２に置き換えればよい。
As shown in FIG. 4, the beam profile in the main scanning direction is generally larger than the
w> t1 + 3 × d
t1: width in the main scanning direction of the first light detection element 3 w: interval in the main scanning direction in the vicinity of the beam interval detection unit of at least two light beams whose intervals in the sub-scanning direction are detected by the beam interval detection unit : Beam spot diameter in the main scanning direction in the vicinity of the beam interval detecting means of at least two light beams whose intervals in the sub-scanning direction are detected by the beam interval detecting means (the beam profile in the main scanning direction is 1 / e with respect to the peak light amount). ^ Beam spot diameter when cut at the 2 threshold line)
If the condition is satisfied, the
（第２の実施形態）
第２の実施形態では、２ビームを走査を行うものである。
図５に示すように、光源として、２つの半導体レーザ（ＬＤ）１ａ，１ｂが用いられる。半導体レーザ１ａ，１ｂから放射されたビームは、各光源と１：１に対応するカップリングレンズ２ａ，２ｂによりそれぞれカップリングされる。カップリングされた各ビームは、アパーチャ部材３に形成されている２つのアパーチャを通過してビーム規制されたのち、共々にシリンドリカルレンズ４に入射し、副走査方向（図面に直交方向）に収束され、偏向器としての回転多面鏡５の偏向反射面５Ａの近傍に主走査方向に長く略線状に結像する。
(Second Embodiment)
In the second embodiment, two beams are scanned.
As shown in FIG. 5, two semiconductor lasers (LD) 1a and 1b are used as light sources. The beams emitted from the semiconductor lasers 1a and 1b are respectively coupled to the respective light sources by the coupling lenses 2a and 2b corresponding to 1: 1. Each coupled beam passes through two apertures formed in the
半導体レーザ１ａ，１ｂからのビームの主光線は、偏向反射面５Ａへ向かうにつれて次第に近接しあい、その偏向回転面への射影は、図７に示すように略「偏向反射面５Ａの位置」で相互に交わる。従って、偏向反射面５Ａに入射してくる２ビームは偏向回転面内において、開き角として角αを有することになり、開き角αは３．１度である。 The chief rays of the beams from the semiconductor lasers 1a and 1b gradually approach each other toward the deflecting / reflecting surface 5A, and the projection onto the deflecting / rotating surface is substantially at the "position of the deflecting / reflecting surface 5A" as shown in FIG. Interact with. Therefore, the two beams incident on the deflecting / reflecting surface 5A have an angle α as an opening angle in the deflection rotation surface, and the opening angle α is 3.1 degrees.
回転多面鏡５の偏向反射面５Ａにより反射された各ビームは、回転多面鏡５Ａが回転軸５Ｂの回りに等速回転すると等角速度的に偏向し、走査光学系をなすレンズ６，７を透過し、同光学系の作用により、被走査面８（実体的には潜像担持体の感光面）上に各々ビームスポットを形成する。そして、これら２つのビームスポットにより被走査面８が一度に２走査ずつ光走査される。
Each beam reflected by the deflecting / reflecting surface 5A of the
また、２つの走査線の一部はミラー１１を介してビーム間隔検出手段１２に導かれ、ここで副走査方向の走査線の間隔が検出される。ビーム検出手段１２は、図１に示すような構成とする。
A part of the two scanning lines is guided to the beam interval detecting means 12 via the
次に、図６を参照して図５に示す光源部の詳細を説明する。
上記のような開き角αを有する２つのビームを射出する光源ユニットは、図６に示すように光源ユニット回転手段１１ｆを用いて回転させることによって、被走査面上の２つのビームスポットの副走査方向の間隔を調整することができる。従って図５におけるビーム間隔検出手段１２で検出された結果を図６における光源ユニット回転手段１１ｆにフィードバックして光源ユニット１１を回転調整することで、環境温度が変化した時などにも常に２つの走査線の副走査方向の間隔を所定量に保つことができる。
Next, the details of the light source unit shown in FIG. 5 will be described with reference to FIG.
The light source unit that emits the two beams having the opening angle α as described above is rotated by using the light source unit rotating unit 11f as shown in FIG. 6, thereby sub-scanning the two beam spots on the surface to be scanned. The direction spacing can be adjusted. Therefore, the results detected by the beam interval detection means 12 in FIG. 5 are fed back to the light source unit rotation means 11f in FIG. 6 to rotate and adjust the
（第３の実施形態）
図７は、図５に示すようなマルチビーム走査装置におけるポリゴンミラー部を示したものであり、ここでは、ポリゴンミラーのミラー面数は６面とする。
図７では、光を発する光源９１と、光源９１から発せられてポリゴンミラー９２上面で反射された光を検知するフォトディテクタ９３が設けられている。フォトディテクタ９３の出力は、光を検知するとＨＩＧＨ、検知しない時はＬＯＷとなる。
(Third embodiment)
FIG. 7 shows a polygon mirror unit in the multi-beam scanning apparatus as shown in FIG. 5, and here, the number of mirror surfaces of the polygon mirror is six.
In FIG. 7, a light source 91 that emits light and a photodetector 93 that detects light emitted from the light source 91 and reflected from the upper surface of the
従って、このような光源９１、フォトディテクタ９３、および黒線９４を用いれば、ポリゴンミラーが回転しているときに、ポリゴンミラーのフォトディテクタ９３の出力がＬＯＷになった後、最初の面を第１面とすれば、常に確実に第１面を特定することができる。 Therefore, when such a light source 91, photo detector 93, and black line 94 are used, after the output of the photo detector 93 of the polygon mirror becomes LOW when the polygon mirror is rotating, the first surface becomes the first surface. Then, the first surface can always be specified reliably.
このような構成において、例えば図８に示すタイムチャートのように、最初にフォトディテクタ９３が黒線９４を検知したと同時にＬＤ１ａを点灯させると、ポリゴンミラーの次の面、面１で走査された時にビーム間隔検出手段１２の第１の光検出素子及び第２の光検出素子にＬＤ１ａのビームが照射されて検知される。第２の光検出素子の出力が再びＬＯＷになったらＬＤ１ａを消灯する。
In such a configuration, for example, as shown in the time chart of FIG. 8, when the photo detector 93 first detects the black line 94 and turns on the LD 1a at the same time, the next surface of the polygon mirror, the
それからポリゴンミラーが１回転して次に黒い線９４がフォトディテクタ９３で検知されたら、今度はＬＤ１ｂを点灯させる。またＬＤ１ａの時と同様に、第１の光検出素子および第２の光検出素子でＬＤ１ａのビームが検知され、第２の光検出素子の出力が再びＬＯＷになったらＬＤ１ｂを消灯する。このようにすると、ＬＤ１ａのビームが第１の光検出素子から第２の光検出素子に至るまでの時間ｓ６も、ＬＤ１ｂのビームが第１の光検出素子から第２の光検出素子から第２の光検出素子に至るまでの時間ｓ７も、ポリゴンミラーの同じ面、面１で走査された際の時間となり、従ってこうして得られたｓ６とｓ７との差から２つのビームの副走査方向の間隔を算出すれば、ポリゴンミラーの面倒れの６面間のばらつきの影響を排して精度良く２つのビームの副走査方向の管轄を検出できる。
Then, when the polygon mirror rotates once and the black line 94 is detected by the photo detector 93, the LD 1b is turned on. Similarly to the case of the LD 1a, when the beam of the LD 1a is detected by the first light detecting element and the second light detecting element and the output of the second light detecting element becomes LOW again, the LD 1b is turned off. In this way, the time s6 from when the beam of LD1a reaches the second photodetection element to the second photodetection element is also different from that of the first photodetection element to the second photodetection element. The time s7 to reach the photodetecting element is also the time when scanning is performed on the same surface of the polygon mirror, the
（第４の実施形態）
図９に示すタイムチャートでは、ＬＤ１ａを点灯し、第１の光検出素子及び第２の光検出素子で検知され、第２の光検出素子がＬＯＷになったらＬＤ１ａを消灯する。一方、ＬＤ１ａが第１の光検出素子で検知された瞬間から予め決められたポリゴンミラー１回転に相当する時間より少し短い時間ｓ８だけ、クロックを用いてカウントし、ｓ８だけ経ったらＬＤ１ｂを点灯する。そして、またＬＤ１ａと同様に、第２の光検出素子がＬＯＷになったらＬＤ１ｂを消灯する。このようにすることでポリゴンミラーのどの面か特定はされないものの、ＬＤ１ａ、ＬＤ１ｂ共に同じ面で走査された際の、第１の光検出素子から第２の光検出素子に至るまでの時間を得ることができ、従ってポリゴンミラーの面倒れの面間のばらつきの影響を排して精度良く２つのビームの副走査方向の間隔を検出できる。
(Fourth embodiment)
In the time chart shown in FIG. 9, the LD 1a is turned on, detected by the first light detection element and the second light detection element, and the LD 1a is turned off when the second light detection element becomes LOW. On the other hand, counting is performed using a clock for a time s8 that is slightly shorter than the time corresponding to one rotation of the polygon mirror determined in advance from the moment when the LD 1a is detected by the first photodetecting element, and the LD 1b is turned on when s8 has elapsed. . Then, similarly to the LD 1a, the LD 1b is turned off when the second photodetection element becomes LOW. In this way, although the surface of the polygon mirror is not specified, the time from the first photodetecting element to the second photodetecting element when both the LD1a and LD1b are scanned on the same surface is obtained. Therefore, it is possible to accurately detect the distance between the two beams in the sub-scanning direction without the influence of the variation between the planes of the polygon mirror.
（第５の実施形態）
図１０に示すタイムチャートでは、ＬＤ１ａを点灯し、第１の光検出素子および第２の光検出素子で検知され、第２の光検出素子がＬＯＷになったらＬＤ１ａを消灯する。また、ＬＤ１ａが第１の光検出素子で検知された瞬間から予め決められたポリゴンミラー１回転の６分の１（すなわち１面分の走査時間）に相当する時間より少し短い時間ｓ９だけ、クロックを用いてカウントし、ｓ９だけ経ったらＬＤ１ａを点灯する。これを６回繰り返したら（例えば第１の光検出素子の立ち上がりを６回カウントしたら）、次はＬＤ１ａの代わりＬＤ１ｂを点灯する。
(Fifth embodiment)
In the time chart shown in FIG. 10, the LD 1a is turned on, detected by the first light detection element and the second light detection element, and the LD 1a is turned off when the second light detection element becomes LOW. Further, the clock is generated for a time s9 that is slightly shorter than the time corresponding to one-sixth of the rotation of the polygon mirror determined in advance (that is, the scanning time for one surface) from the moment when the LD 1a is detected by the first light detection element. And after 1 s9, the LD 1a is turned on. If this is repeated 6 times (for example, when the rising of the first photodetecting element is counted 6 times), then LD1b is turned on instead of LD1a.
ここで、ＬＤ１ａについて６回得られた第１の光検出素子〜第２の光検出素子間の時間のデータのうちの１回目のデータｓ１０と、ＬＤ１ｂの１回目のデータｓ１１から副走査方向の間隔を算出する。このようにすれば、ポリゴンミラーのどの面を用いるか特定はされないものの、ＬＤ１ａ、ＬＤ１ｂ共に同じ面で走査された際の、第１の光検出素子から第２の光検出素子に至るまでの時間によって副走査方向の間隔を求めることができ、従ってポリゴンミラーの面倒れの面間のばらつきの影響を排して精度良く２つのビームの副走査方向の間隔を検出することができる。 Here, the first data s10 out of the time data between the first photodetecting element and the second photodetecting element obtained six times for the LD 1a and the first data s11 of the LD 1b in the sub-scanning direction. Calculate the interval. In this way, although it is not specified which surface of the polygon mirror is used, the time from the first photodetecting element to the second photodetecting element when both the LD1a and LD1b are scanned on the same surface is used. Thus, the interval in the sub-scanning direction can be obtained, and therefore, the interval between the two beams in the sub-scanning direction can be detected with high accuracy by eliminating the influence of the variation between the planes of the polygon mirror.
なお、光検出素子の例としては図１のものについてのみ説明してきたが、本実施形態はこれに限るものではなく、例えば図１１に示すように他の形態や２分割タイプの光検出素子を用いた構成のものでも良い。ここで図１１の（ｂ）及び（ｃ）に示すように、２分割タイプの光検出素子を用いた場合は、２つに分割された各々の光検出素子（例えば（ｂ）であれば４つの光検出素子）について、同時に２つのビームが照射されないようにすれば良い。 As an example of the photodetection element, only the photodetection element in FIG. 1 has been described. However, the present embodiment is not limited to this. For example, as shown in FIG. The structure used may be used. Here, as shown in FIGS. 11B and 11C, when a two-divided type photodetecting element is used, each photodetecting element divided into two (for example, 4 in the case of (b)). The two light detection elements) may be prevented from being irradiated with two beams at the same time.
また、ここではビームの数が２つの場合のみを示したが、本実施形態の適用範囲はこれに限るものではなく、３つ以上のビームを用いたマルチビーム走査装置にも適用できる。特に、ビーム数が３つ以上であっても、２つずつ順に副走査方向の間隔を検出するようにすれば、ビーム数が２つの場合と全く同じ手順にて、３つ以上のビームそれぞれの副走査方向の間隔を検出することができる。 Although only the case where the number of beams is two is shown here, the application range of the present embodiment is not limited to this, and the present invention can be applied to a multi-beam scanning apparatus using three or more beams. In particular, even if the number of beams is three or more, if the intervals in the sub-scanning direction are detected in order two by two, the same procedure as in the case of two beams is used for each of the three or more beams. An interval in the sub-scanning direction can be detected.
上記に示す実施形態から、複数のビームの副走査方向の間隔を精度良く検出することができ、環境温度が変化した時などにも常に複数のビームの副走査方向の間隔を所定量に保つことができる。また、本実施形態に示したマルチビーム走査装置を用いることで周期的な濃度のムラが少ない良好な画像が得られる画像形成装置またはカラー画像形成装置を提供することができる。 From the embodiment described above, it is possible to accurately detect the interval between the plurality of beams in the sub-scanning direction, and always keep the interval between the plurality of beams in the sub-scanning direction at a predetermined amount even when the environmental temperature changes. Can do. Further, by using the multi-beam scanning device shown in this embodiment, an image forming apparatus or a color image forming apparatus that can obtain a good image with little periodic density unevenness can be provided.
１、２ ビーム
３ 第１の光検出手段
４ 第２の光検出手段
1, 2
Claims (9)
１つまたは複数の光検出素子を用いて、前記複数の光ビームのうち少なくとも２つの光ビームの副走査方向の間隔を検出するビーム間隔検出手段を有し、
前記少なくとも２つの光ビームが同じビーム間隔検出手段に同時に照射されないようにしたことを特徴とするマルチビーム走査装置。 In a multi-beam scanning device that scans a surface to be scanned using a plurality of light beams,
A beam interval detecting unit that detects an interval in the sub-scanning direction of at least two light beams among the plurality of light beams by using one or a plurality of light detection elements;
A multi-beam scanning apparatus characterized in that the at least two light beams are not simultaneously irradiated onto the same beam interval detection means.
下記式を満たすことを特徴とするマルチビーム走査装置。
ｗ＞ｔ＋３×ｄ
ｔ：光検出素子の主走査方向の幅
ｗ：ビーム間隔検出手段によって副走査方向の間隔を検出される少なくとも２つの光ビームの、前記ビーム間隔検出手段近傍における主走査方向の間隔
ｄ：ビーム間隔検出手段によって副走査方向の間隔を検出される少なくとも２つの光ビームの、前記ビーム間隔検出手段近傍における主走査方向のビームスポット径（主走査方向のビームプロファイルをピーク光量に対して１／ｅ＾２のスレッシュラインで切った時のビームスポット直径） The multi-beam scanning device according to claim 1.
A multi-beam scanning device satisfying the following formula:
w> t + 3 × d
t: width in the main scanning direction of the photodetecting element w: spacing in the main scanning direction in the vicinity of the beam spacing detecting means of at least two light beams whose spacing in the sub scanning direction is detected by the beam spacing detecting means d: beam spacing The beam spot diameter in the main scanning direction in the vicinity of the beam interval detection means of the at least two light beams whose intervals in the sub-scanning direction are detected by the detection means (the beam profile in the main scanning direction is 1 / e ^ with respect to the peak light amount). (Diameter of beam spot when cut at 2 threshold line)
前記複数の鏡面のうちのある同じ面で反射された光ビームのみを用いて、複数の光ビームの副走査方向の間隔を検出することを特徴とする請求項１記載のマルチビーム走査装置。 The rotating polygon mirror having a plurality of mirror surfaces rotates to scan the plurality of light beams,
2. The multi-beam scanning device according to claim 1, wherein an interval in the sub-scanning direction of the plurality of light beams is detected by using only the light beam reflected by the same one of the plurality of mirror surfaces.
前記鏡面特定手段により特定した鏡面で反射された光ビームのみを用いて、複数の光ビームの副走査方向の間隔を検出することを特徴とする請求項４記載のマルチビーム走査装置。 A mirror surface specifying means capable of specifying at least one of the plurality of mirror surfaces of the rotary polygon mirror;
5. The multi-beam scanning device according to claim 4, wherein the interval in the sub-scanning direction of the plurality of light beams is detected using only the light beam reflected by the mirror surface specified by the mirror surface specifying means.
前記マルチビーム走査装置を用いて感光体に潜像を書き込み、前記潜像を顕像化させることにより画像を形成することを特徴とする画像形成装置。 A multi-beam scanning device according to any one of claims 1 to 7,
An image forming apparatus, wherein a latent image is written on a photosensitive member using the multi-beam scanning device, and the latent image is visualized to form an image.
前記マルチビーム走査装置を用いて、複数の像担持体上に各々潜像を書き込み、該複数の像担持体上の潜像を各々現像手段によって顕像化させてできる画像を、重ね合わせることによってカラー画像を形成することを特徴とするカラー画像形成装置。 A multi-beam scanning device according to any one of claims 1 to 7,
By using the multi-beam scanning device to write latent images on a plurality of image carriers and superimposing images formed by developing the latent images on the plurality of image carriers by developing means. A color image forming apparatus for forming a color image.
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| JP2015227986A (en) * | 2014-06-02 | 2015-12-17 | 株式会社リコー | Optical scanner and optical scanner adjustment method, and image forming apparatus |
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