JP2010107554A - Optical scanner and image forming apparatus - Google Patents

Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide an optical scanner in which the variation in a main scanning magnification is detected with only one laser light detection means without providing an optical path changing means for guiding laser light to a synchronization detection sensor, and to provide an image forming apparatus. <P>SOLUTION: The synchronization detection sensor 91 detects the laser light deflected with a polygon mirror 84, and is provided out of an effective exposure region on a scanning start side for setting the scanning start time in a main-scanning direction of the laser light L. The synchronization detection sensor 91 detects first laser light L1 guided by being reflected on the inner face of the outer wall face 85b of the end part on the scanning start side of an fθ lens 85, and detects second laser light L2 guided by passing the scanning start side of the lens part 85a of the fθ lens 85 at the outside of the effective exposure region. <P>COPYRIGHT: (C)2010,JPO&INPIT

Description

本発明は、電子写真複写機、ファクシミリ、プリンタなどに用いられる光走査装置および画像形成装置に関する。   The present invention relates to an optical scanning device and an image forming apparatus used for an electrophotographic copying machine, a facsimile, a printer, and the like.

一般に光走査装置は、光源（レーザダイオード）から射出されたレーザ光を、回転するポリゴンミラーにより偏向させた後、ｆθレンズなどで構成された走査光学系を介して被走査面上を主走査方向に等速走査させるようにしたものである。特に、複数のレーザ光を用いたマルチビーム光走査装置は、ポリゴンミラーの回転数を上げることなく、複写機やプリンタなどの高解像度化、高速化に対応できるため、広く用いられている。   In general, an optical scanning device deflects laser light emitted from a light source (laser diode) by a rotating polygon mirror and then scans the surface to be scanned in a main scanning direction via a scanning optical system composed of an fθ lens. Are scanned at a constant speed. In particular, multi-beam optical scanning devices using a plurality of laser beams are widely used because they can cope with higher resolution and higher speed of copying machines and printers without increasing the number of rotations of the polygon mirror.

このマルチビーム光走査装置では、温度および経時変化によって光源から射出されるレーザ光の波長がずれたり、ｆθレンズなどの特性が変化したりして主走査倍率が変化することがある。主走査倍率が変化すると、ビームごとに主走査ドット位置がずれてしまい画像が劣化する。また、MEMSミラー等の往復走査する偏向器では、温度変化によって振り角の変化が起こり、主走査方向のドット位置精度が悪化し画像が劣化する。これを補正する手段として、特許文献１〜特許文献３には、各ビームの走査開始タイミングを設定するための同期検知センサを設けたマルチビーム光走査装置が開示されている。   In this multi-beam optical scanning device, the main scanning magnification may change due to the wavelength of the laser light emitted from the light source being shifted or the characteristics of the fθ lens or the like being changed due to temperature and aging. When the main scanning magnification changes, the main scanning dot position shifts for each beam, and the image deteriorates. Further, in a deflector that performs reciprocal scanning such as a MEMS mirror, a swing angle changes due to a temperature change, dot position accuracy in the main scanning direction deteriorates, and an image deteriorates. As means for correcting this, Patent Documents 1 to 3 disclose a multi-beam optical scanning device provided with a synchronization detection sensor for setting the scanning start timing of each beam.

特開２００２−１２２７９９号公報JP 2002-122799 A 特開２００１−１６２８６５号公報JP 2001-162865 A 特開２００５−６２７１２号公報JP 2005-62712 A

しかしながら、特許文献１の光走査装置は、走査開始側と終了側にそれぞれ同期検知センサを一つづつ設ける必要があった。特許文献２の光走査装置は、走査開始側の２箇所で検知して主走査倍率補正を行うものであるが、この光走査装置も二つの同期検知センサを設ける必要があった。また、特許文献３の光走査装置は、一つの同期検知センサだけで主走査倍率の補正を行うものであるが、同期検知センサにレーザ光を導くために、ミラー等の光路変更手段を設ける必要があった。   However, the optical scanning device of Patent Document 1 needs to provide one synchronization detection sensor on each of the scanning start side and the end side. The optical scanning device of Patent Document 2 performs detection at two locations on the scanning start side and performs main scanning magnification correction. However, this optical scanning device also needs to be provided with two synchronization detection sensors. The optical scanning device of Patent Document 3 corrects the main scanning magnification with only one synchronization detection sensor, but it is necessary to provide an optical path changing means such as a mirror in order to guide the laser beam to the synchronization detection sensor. was there.

それゆえに、本発明の主たる目的は、同期検知センサにレーザ光を導くための光路変更手段を設けないで、一つのレーザ光検出手段だけで主走査倍率の変化を検知することができる光走査装置および画像形成装置を提供することである。   Therefore, a main object of the present invention is to provide an optical scanning device capable of detecting a change in main scanning magnification with only one laser light detecting means without providing an optical path changing means for guiding laser light to the synchronous detection sensor. And an image forming apparatus.

請求項１に係る発明は、レーザ光を射出する光源と、光源から射出されたレーザ光を偏向する偏向器と、偏向器で偏向されたレーザ光により被走査面上を走査する走査光学系と、走査光学系により主走査方向に走査されるレーザ光を検出する一つのレーザ光検出手段と、を備え、レーザ光検出手段が被走査面の有効露光領域外において、走査光学系を構成する光学素子の端部の壁面で反射して導光された第１レーザ光と、光学素子のレンズ部を透過して導光された第２レーザ光とをそれぞれ検出し、レーザ光検出手段からの検出信号を主走査方向の同期に用いることを特徴とする、光走査装置である。   The invention according to claim 1 is a light source that emits laser light, a deflector that deflects laser light emitted from the light source, and a scanning optical system that scans a surface to be scanned with the laser light deflected by the deflector. A laser beam detecting unit that detects a laser beam scanned in the main scanning direction by the scanning optical system, and the laser beam detecting unit constitutes the scanning optical system outside the effective exposure area of the scanned surface. First laser light reflected and guided by the wall surface at the end of the element and second laser light guided through the lens part of the optical element are detected and detected from the laser light detecting means. An optical scanning device using a signal for synchronization in a main scanning direction.

請求項１の発明では、レーザ光を光学素子の端部の壁面で反射させてレーザ光検出手段に入射させる第１光路と、レーザ光を光学素子のレンズ部を透過させてレーザ光検出手段に入射させる第２光路とが形成されている。従って、一つのレーザ光検出手段だけで、主走査倍率の変化を検知することができる。   According to the first aspect of the present invention, the laser beam is reflected by the wall surface at the end of the optical element and incident on the laser beam detecting means, and the laser beam is transmitted through the lens portion of the optical element to the laser beam detecting means. A second optical path for incidence is formed. Accordingly, it is possible to detect a change in the main scanning magnification with only one laser beam detection means.

請求項２に係る発明は、請求項１に係る発明に従属する発明であって、レーザ光検出手段で検知される第１レーザ光検知タイミングと第２レーザ光検知タイミングとの時間差を測定する走査時間測定手段と、走査時間測定手段で測定した時間差を基準時間と比較して主走査倍率を補正する補正手段と、を設けたことを特徴とする、光走査装置である。   The invention according to claim 2 is an invention dependent on the invention according to claim 1, and is a scan for measuring a time difference between the first laser light detection timing and the second laser light detection timing detected by the laser light detection means. An optical scanning device comprising: a time measuring unit; and a correcting unit that corrects a main scanning magnification by comparing a time difference measured by the scanning time measuring unit with a reference time.

請求項２の発明では、第１レーザ光検知タイミングと第２レーザ光検知タイミングとの時間差を測定し、測定した時間差を基準時間と比較することにより、主走査倍率を高精度で制御して補正することができる。   According to the second aspect of the present invention, the time difference between the first laser light detection timing and the second laser light detection timing is measured, and the measured time difference is compared with the reference time, whereby the main scanning magnification is controlled and corrected with high accuracy. can do.

請求項３に係る発明は、請求項１または請求項２に係る発明に従属する発明であって、光学素子がｆθレンズであることを特徴とする、光走査装置である。   A third aspect of the invention is an optical scanning device according to the first or second aspect of the invention, wherein the optical element is an fθ lens.

請求項３の発明では、光学素子をｆθレンズとすることにより、簡易かつ低コストで第１光路と第２光路を形成することができる。   In the invention of claim 3, the first optical path and the second optical path can be formed easily and at low cost by using the optical element as an fθ lens.

また、請求項４に係る発明は、請求項１〜請求項３のいずれかに記載の光走査装置からのレーザ光により被走査面上に静電潜像を形成して記録媒体に画像を形成することを特徴とする、画像形成装置である。   The invention according to claim 4 forms an image on a recording medium by forming an electrostatic latent image on the surface to be scanned by the laser light from the optical scanning device according to any one of claims 1 to 3. An image forming apparatus.

請求項４の発明では、被走査面上に静電潜像を精度良く形成することができるため、容易に記録媒体に画像を精度良く形成することができる。   According to the fourth aspect of the present invention, since the electrostatic latent image can be formed on the surface to be scanned with high accuracy, the image can be easily formed on the recording medium with high accuracy.

本発明によれば、レーザ光を光学素子の端部の壁面で反射させてレーザ光検出手段に入射させる第１光路と、レーザ光を光学素子のレンズ部を透過させてレーザ光検出手段に入射させる第２光路とが形成されているので、一つのレーザ光検出手段をだけで、主走査倍率の変化を検知することができる。   According to the present invention, the first optical path for reflecting the laser beam on the wall surface at the end of the optical element and entering the laser beam detecting means, and the laser beam passing through the lens section of the optical element and entering the laser beam detecting means. Since the second optical path is formed, it is possible to detect a change in the main scanning magnification with only one laser light detection means.

本発明の上述の目的、その他の目的、特徴および利点は、図面を参照して行う以下の発明を実施するための最良の形態の説明から一層明らかとなろう。   The above-described object, other objects, features, and advantages of the present invention will become more apparent from the following description of the best mode for carrying out the invention with reference to the drawings.

（画像形成装置の概略構成）
図１は画像形成装置１を示す概略構成図である。画像形成装置１の中央部に配設された感光体ドラム３１は、駆動手段によって図示矢印の時計回り方向に所定速度で駆動される。感光体ドラム３１の外周近傍には、帯電器３２、現像器３３、転写ローラ３４、クリーニング摺擦部材３５が設けられている。感光体ドラム３１は帯電器３２にてドラム面（被走査面）３１ａが一様に帯電される。感光体ドラム３１の回転方向における帯電器３２の下流側には、レーザースキャニングユニット（光走査装置）８が配置されている。画像データに基づいてレーザースキャニングユニット８から放射されたレーザ光Ｌは、ドラム面３１ａに照射され、静電潜像が形成される。 (Schematic configuration of image forming apparatus)
FIG. 1 is a schematic configuration diagram showing an image forming apparatus 1. The photosensitive drum 31 disposed in the central portion of the image forming apparatus 1 is driven at a predetermined speed in a clockwise direction indicated by an arrow in the drawing by a driving unit. In the vicinity of the outer periphery of the photosensitive drum 31, a charger 32, a developing device 33, a transfer roller 34, and a cleaning rubbing member 35 are provided. The drum surface (surface to be scanned) 31 a of the photosensitive drum 31 is uniformly charged by the charger 32. A laser scanning unit (optical scanning device) 8 is disposed on the downstream side of the charger 32 in the rotation direction of the photosensitive drum 31. The laser beam L emitted from the laser scanning unit 8 based on the image data is irradiated onto the drum surface 31a, and an electrostatic latent image is formed.

レーザースキャニングユニット８の下流側には、現像器３３が配置されている。現像器３３は、トナーを静電潜像が形成されたドラム面３１ａに付与することにより、ドラム面３１ａにトナー像を形成する。   A developing device 33 is disposed on the downstream side of the laser scanning unit 8. The developing device 33 forms a toner image on the drum surface 31a by applying toner to the drum surface 31a on which the electrostatic latent image is formed.

現像器２２の下流側には、転写ローラ３４が配置されている。さらに、転写ローラ３４の下流側には、ドラム面３１ａに残ったトナーを除去するためのクリーニング摺擦部材３５が配置されている。   A transfer roller 34 is disposed on the downstream side of the developing device 22. Further, on the downstream side of the transfer roller 34, a cleaning rubbing member 35 for removing the toner remaining on the drum surface 31a is disposed.

一方、ピックアップローラ２２はトナー像と同期して給紙カセット２１から記録媒体としての用紙を取り出し、その用紙を給紙ローラ２３，２４，２５，２６によって搬送路Ｒ１の水平部に送り出す。さらに、レジストローラ２７によって用紙を一時待機させた後、所定のタイミングで感光体ドラム３１に送り込む。なお、ピックアップローラ２９は手差しトレイ２８に載置された用紙を取り出し、その用紙を給紙ローラ２４，２６によって搬送路Ｒ１の水平部に送り出す。   On the other hand, the pickup roller 22 takes out a sheet as a recording medium from the sheet feeding cassette 21 in synchronization with the toner image, and feeds the sheet to the horizontal portion of the transport path R1 by the sheet feeding rollers 23, 24, 25, and 26. Further, after the paper is temporarily put on standby by the registration roller 27, it is fed to the photosensitive drum 31 at a predetermined timing. The pickup roller 29 takes out the paper placed on the manual feed tray 28 and sends the paper to the horizontal portion of the transport path R1 by the paper feed rollers 24 and 26.

感光体ドラム３１に送り込まれた用紙は、転写ローラ３４によって感光体ドラム３１のドラム面３１ａ上に形成されたトナー像が転写され、定着ローラ４１，４２に送り込まれる。トナー画像を転写された用紙は、定着ローラ４１，４２によって熱と圧力とでトナー像を定着された後、搬送路Ｒ１の垂直部に送り出され、印刷物として排出ローラ５１で機外に排出されて排出トレイ５上に積載される。   The sheet fed to the photosensitive drum 31 is transferred with the toner image formed on the drum surface 31 a of the photosensitive drum 31 by the transfer roller 34, and sent to the fixing rollers 41 and 42. The sheet on which the toner image has been transferred is fixed to the toner image by heat and pressure by the fixing rollers 41 and 42, and then sent out to the vertical portion of the transport path R1, and is discharged out of the apparatus by the discharge roller 51 as a printed matter. It is loaded on the discharge tray 5.

また、搬送路Ｒ１の水平部と給紙カセット２１との間には反転搬送路Ｒ２が設けられており、用紙の両面に画像を形成できるようになっている。さらに、定着ローラ４１，４２と排出ローラ５１との間、および、反転搬送路Ｒ２には、搬送ローラ７が適所に配設されている。   Further, a reverse conveyance path R2 is provided between the horizontal portion of the conveyance path R1 and the paper feed cassette 21 so that images can be formed on both sides of the sheet. Further, a conveyance roller 7 is disposed at an appropriate position between the fixing rollers 41 and 42 and the discharge roller 51 and on the reverse conveyance path R2.

（レーザースキャニングユニットの概略構成）
図２はレーザースキャニングユニット８を示す斜視図であり、図３はその平面図である。レーザースキャニングユニット８は、ハウジング８０内にレーザダイオード８１、シリンドリカルレンズ８２，８３、ポリゴンミラー（偏向器）８４、ｆθレンズ８５，８６、折り返しミラー８７、同期検知センサ（レーザ光検出手段）９１を備えている。 (Schematic configuration of the laser scanning unit)
FIG. 2 is a perspective view showing the laser scanning unit 8, and FIG. 3 is a plan view thereof. The laser scanning unit 8 includes a laser diode 81, cylindrical lenses 82 and 83, a polygon mirror (deflector) 84, fθ lenses 85 and 86, a folding mirror 87, and a synchronization detection sensor (laser light detection means) 91 in a housing 80. ing.

レーザダイオード８１は、画像データ信号をレーザ光に変調して射出する。ポリゴンミラー８４は、平面視正六角形の平板状に形成されており、所定方向（図３では時計回り方向）に一定の速度で回転しながらシリンドリカルレンズ８３からのレーザ光Ｌをｆθレンズ８５に向けて偏向する。なお、ポリゴンミラー８４は正六角形に限らず、正多角形であれば他の形状のものも用いることができる。また、ポリゴンミラー８４の回転方向や回転速度もレーザースキャニングユニット８の仕様に合わせて適宜設定することができる。ｆθレンズ８５，８６はハウジング８０内の適所に配設され、ポリゴンミラー８４で偏向されたレーザ光Ｌを感光体ドラム３１上で等速走査させる。折り返しミラー８７はｆθレンズ８６からのレーザ光Ｌを反射して、ハウジング８０の底面に設けたスリット開口部８０ａを通して感光体ドラム３１に導く。   The laser diode 81 modulates the image data signal into a laser beam and emits it. The polygon mirror 84 is formed in a flat hexagonal flat plate shape in plan view, and directs the laser light L from the cylindrical lens 83 toward the fθ lens 85 while rotating at a constant speed in a predetermined direction (clockwise direction in FIG. 3). To deflect. The polygon mirror 84 is not limited to a regular hexagon, and other shapes can be used as long as they are regular polygons. Further, the rotation direction and rotation speed of the polygon mirror 84 can be appropriately set according to the specifications of the laser scanning unit 8. The fθ lenses 85 and 86 are disposed at appropriate positions in the housing 80 and cause the laser light L deflected by the polygon mirror 84 to scan at a constant speed on the photosensitive drum 31. The folding mirror 87 reflects the laser light L from the fθ lens 86 and guides it to the photosensitive drum 31 through the slit opening 80 a provided on the bottom surface of the housing 80.

このレーザースキャニングユニット８においては、レーザダイオード８１から射出されたレーザ光Ｌがシリンドリカルレンズ８２，８３を介してポリゴンミラー８４へ導かれる。そして、回転するポリゴンミラー８４に入射したレーザ光Ｌは、ポリゴンミラー８４の鏡面で反射偏向された後、ｆθレンズ８５，８６を通って折り返しミラー８７で反射され、スリット開口部８０ａを通過する。これにより、レーザ光Ｌが、所定の走査方向（図２の矢印Ａ方向）に水平走査されながら主走査方向と直交する軸心回り方向（図２の矢印Ｂ方向）に回転する感光体ドラム３１のドラム面３１ａの露光位置に導かれる。   In the laser scanning unit 8, the laser light L emitted from the laser diode 81 is guided to the polygon mirror 84 through the cylindrical lenses 82 and 83. The laser light L incident on the rotating polygon mirror 84 is reflected and deflected by the mirror surface of the polygon mirror 84, then reflected by the folding mirror 87 through the fθ lenses 85 and 86, and passes through the slit opening 80a. As a result, the photosensitive drum 31 is rotated while the laser beam L is horizontally scanned in a predetermined scanning direction (arrow A direction in FIG. 2) and rotated around the axis (in the arrow B direction in FIG. 2) perpendicular to the main scanning direction. To the exposure position of the drum surface 31a.

（主走査倍率変化検知の第１実施形態）
次に、レーザースキャニングユニット８の主走査倍率変化検知の第１実施形態について説明する。図４はレーザースキャニングユニット８の光路の一部を示した概略図であり、図５はｆθレンズ８５の端部における光路の拡大図である。同期検知センサ９１は、ポリゴンミラー８４で偏向したレーザ光を検出するものであり、レーザ光Ｌの主走査方向の走査開始タイミングを設定するために走査開始側の有効露光領域外（画像形成領域外）に設けられている。なお、第１実施形態では、同期検知センサ９１を走査開始側の有効露光領域外に配置しているが、同期検知センサ９１を走査終了側に配置することも可能である。 (First embodiment of main scanning magnification change detection)
Next, a first embodiment of main scanning magnification change detection of the laser scanning unit 8 will be described. FIG. 4 is a schematic diagram showing a part of the optical path of the laser scanning unit 8, and FIG. 5 is an enlarged view of the optical path at the end of the fθ lens 85. The synchronization detection sensor 91 detects the laser beam deflected by the polygon mirror 84, and sets the scanning start timing in the main scanning direction of the laser beam L outside the effective exposure area (outside the image forming area). ). In the first embodiment, the synchronization detection sensor 91 is disposed outside the effective exposure area on the scanning start side. However, the synchronization detection sensor 91 may be disposed on the scanning end side.

同期検知センサ９１は、有効露光領域外において、ｆθレンズ８５の走査開始側の端部の外側壁面８５ｂで内面反射して導光された第１レーザ光Ｌ１と、ｆθレンズ８５のレンズ部８５ａの走査開始側を透過して導光された第２レーザ光Ｌ２とをそれぞれ検出する。   The synchronization detection sensor 91 includes a first laser beam L1 that is internally reflected and guided by the outer wall surface 85b of the scanning start side end of the fθ lens 85 and the lens portion 85a of the fθ lens 85 outside the effective exposure region. The second laser light L2 transmitted through the scanning start side and guided is detected.

ｆθレンズ８５と空気の境界での内面反射は、図６に示すように、ｆθレンズ８５の媒質の屈折率が１．５２の場合、入射角４１．８°以上では全反射が起こる（臨界角）。第１実施形態では、第１レーザ光Ｌ１が外側壁面８５ｂに入射するときの入射角θを７８．７４°に設定している。また、第２レーザ光Ｌ２がｆθレンズ８５の端部の内側壁面８５ｃで外面反射を起こさないようにするため、第２レーザ光Ｌ２がｆθレンズ８５のレンズ部８５ａに入射するときの入射角度に対する内側壁面８５ｃの角度θ１が正（＋）になるように設定している。   As shown in FIG. 6, the internal reflection at the boundary between the fθ lens 85 and the air occurs when the refractive index of the medium of the fθ lens 85 is 1.52, and the total reflection occurs at an incident angle of 41.8 ° or more (critical angle). ). In the first embodiment, the incident angle θ when the first laser beam L1 is incident on the outer wall surface 85b is set to 78.74 °. Further, in order to prevent the second laser beam L2 from reflecting on the inner wall surface 85c at the end of the fθ lens 85, the second laser beam L2 is incident on the incident angle when the second laser beam L2 is incident on the lens unit 85a of the fθ lens 85. The angle θ1 of the inner wall surface 85c is set to be positive (+).

同期検知センサ９１は、第１レーザ光Ｌ１および第２レーザ光Ｌ２をそれぞれ検出したタイミングに応じて、図３に示す時間カウント部（走査時間測定手段）９２に信号を出力する。時間カウント部９２は、同期検知センサ９１の第１レーザ光検知タイミングと第２レーザ光検知タイミングとの時間差を測定する。すなわち、第１レーザ光Ｌ１が同期検知センサ９１に入射したタイミングから、第２レーザ光Ｌ２が同期検知センサ９１に入射するタイミングまでの時間を測定する。温度および経時変化によってレーザダイオード８１から射出されるレーザ光の波長がずれたり、ｆθレンズ８５などの特性が変化したりして主走査倍率が変化すると、この時間が変化する（主走査倍率が増大すると時間が短くなる）。   The synchronization detection sensor 91 outputs a signal to the time counting unit (scanning time measuring unit) 92 shown in FIG. 3 according to the timing at which the first laser beam L1 and the second laser beam L2 are detected. The time counting unit 92 measures a time difference between the first laser light detection timing and the second laser light detection timing of the synchronization detection sensor 91. That is, the time from the timing when the first laser beam L1 enters the synchronization detection sensor 91 to the timing when the second laser beam L2 enters the synchronization detection sensor 91 is measured. This time changes when the wavelength of the laser beam emitted from the laser diode 81 shifts due to temperature and changes with time, or when the characteristics of the fθ lens 85 and the like change to change the main scanning magnification (the main scanning magnification increases). Then time will be shortened).

時間カウント部９２において測定された時間差は比較制御部９３へ転送される。比較制御部９３は予め基準時間のデータをメモリしており、転送された時間差を基準時間と比較し、基準時間からのずれを計算する。このずれに応じて、書込クロック生成部９４において基準クロック発生部９５から発生したビデオクロックを補正して書込クロックを生成し、レーザダイオード駆動部９６へ送信する。レーザダイオード駆動部９６では図示しない画像信号発生部から送信されてくる画像データ信号の周波数を書込クロックの周波数に変換することにより、主走査倍率を高精度で制御して補正することができる。この結果、画像の劣化を防止することができる。なお、第１実施形態では、画像データ信号の周波数を変更することにより主走査倍率を補正しているが、ポリゴンミラー８４の回転速度を変更することにより主走査倍率を補正してもよい。   The time difference measured by the time counting unit 92 is transferred to the comparison control unit 93. The comparison control unit 93 stores reference time data in advance, compares the transferred time difference with the reference time, and calculates a deviation from the reference time. In response to this deviation, the write clock generator 94 corrects the video clock generated from the reference clock generator 95 to generate a write clock, and transmits it to the laser diode driver 96. The laser diode driver 96 can control and correct the main scanning magnification with high accuracy by converting the frequency of the image data signal transmitted from an image signal generator (not shown) into the frequency of the writing clock. As a result, image degradation can be prevented. In the first embodiment, the main scanning magnification is corrected by changing the frequency of the image data signal. However, the main scanning magnification may be corrected by changing the rotation speed of the polygon mirror 84.

以上の構成からなるレーザースキャニングユニット８は、第１レーザ光Ｌ１をｆθレンズ８５の端部の外側壁面８５ｂで内面反射させて同期検知センサ９１に入射させる第１光路と、第２レーザ光Ｌ２をｆθレンズ８５のレンズ部８５ａを透過させて同期検知センサ９１に入射させる第２光路とが形成されている。従って、一つの同期検知センサ９１だけで主走査倍率の変化を検知できる。さらに、同期検知センサ９１にレーザ光Ｌ１，Ｌ２を導くためのミラー等の光路変更部材を設ける必要がないので、部品点数の削減や組み付け工数の削減が可能となる。   The laser scanning unit 8 having the above configuration causes the first laser beam L1 to be internally reflected by the outer wall surface 85b at the end of the fθ lens 85 and incident on the synchronization detection sensor 91, and the second laser beam L2 to be incident. A second optical path that passes through the lens portion 85 a of the fθ lens 85 and enters the synchronization detection sensor 91 is formed. Therefore, a change in the main scanning magnification can be detected with only one synchronization detection sensor 91. Furthermore, since there is no need to provide an optical path changing member such as a mirror for guiding the laser beams L1 and L2 to the synchronization detection sensor 91, it is possible to reduce the number of parts and the number of assembly steps.

（主走査倍率変化検知の第２実施形態）
図７および図８に示すように、主走査倍率変化検知の第２実施形態では、同期検知センサ９１が、有効露光領域外において、ｆθレンズ８５の走査終了側の端部の外側壁面８５ｂで内面反射して導光された第１レーザ光Ｌ１と、ｆθレンズ８５のレンズ部８５ａの走査開始側を透過して導光された第２レーザ光Ｌ２とをそれぞれ検出する。 (Second embodiment of main scanning magnification change detection)
As shown in FIGS. 7 and 8, in the second embodiment of main scanning magnification change detection, the synchronization detection sensor 91 has an outer wall surface 85 b at the end of the scanning end side of the fθ lens 85 on the inner surface outside the effective exposure region. The first laser beam L1 reflected and guided and the second laser beam L2 guided through the scanning start side of the lens portion 85a of the fθ lens 85 are detected.

外側壁面８５ｂでの内面反射が全反射となるように、第２実施形態では、第１レーザ光Ｌ１が外側壁面８５ｂに入射するときの入射角θを４５．４°に設定している。また、内面反射した第１レーザ光Ｌ１が、ｆθレンズ８５の端部の内側壁面８５ｃで再度内面反射を起こさないようにするため、第１レーザ光Ｌ１が内側壁面８５ｃに入射するときの入射角度θ２を３０°以下に設定している。また、第１レーザ光Ｌ１が内側壁面８５ｃで外面反射する場合は、ｆθレンズ８５の入射面側に遮光材９０（図８参照）を配設するとよい。   In the second embodiment, the incident angle θ when the first laser light L1 is incident on the outer wall surface 85b is set to 45.4 ° so that the inner surface reflection on the outer wall surface 85b becomes total reflection. Also, the incident angle when the first laser beam L1 is incident on the inner wall surface 85c in order to prevent the first laser beam L1 reflected on the inner surface from being reflected again on the inner wall surface 85c at the end of the fθ lens 85. θ2 is set to 30 ° or less. Further, when the first laser beam L1 is reflected from the inner wall surface 85c to the outside, a light shielding material 90 (see FIG. 8) may be disposed on the incident surface side of the fθ lens 85.

以上の構成からなるレーザースキャニングユニット８は、前記第１実施形態と同様の作用効果を奏する。   The laser scanning unit 8 having the above configuration has the same effects as the first embodiment.

（主走査倍率変化検知の第３実施形態）
図９に示すように、主走査倍率変化検知の第３実施形態では、同期検知センサ９１が、有効露光領域外において、ｆθレンズ８５の走査開始側の端部の内側壁面８５ｃで外面反射して導光された第１レーザ光Ｌ１と、ｆθレンズ８５のレンズ部８５ａの走査開始側を透過して導光された第２レーザ光Ｌ２とをそれぞれ検出する。 (Third embodiment of main scanning magnification change detection)
As shown in FIG. 9, in the third embodiment of main scanning magnification change detection, the synchronization detection sensor 91 is externally reflected by the inner wall surface 85c of the scanning start side end of the fθ lens 85 outside the effective exposure region. The first laser beam L1 guided and the second laser beam L2 guided through the scanning start side of the lens portion 85a of the fθ lens 85 are detected.

ｆθレンズ８５と空気の境界での外面反射は、図１０に示すように、ｆθレンズ８５の媒質の屈折率が１．５２の場合、入射角８０°付近では５０％程度の反射（ｓ偏光の場合）が起こる。第３実施形態では、第１レーザ光Ｌ１が内側壁面８５ｃに入射するときの入射角θを７９．０２°に設定している。   As shown in FIG. 10, the external reflection at the boundary between the fθ lens 85 and the air is approximately 50% reflection (s-polarized light) at an incident angle of about 80 ° when the refractive index of the medium of the fθ lens 85 is 1.52. If) happens. In the third embodiment, the incident angle θ when the first laser beam L1 is incident on the inner wall surface 85c is set to 79.02 °.

また、第１レーザ光Ｌ１がｆθレンズ８５の端部の外側壁面８５ｂで内面反射する場合は、ｆθレンズ８５の入射面側に遮光材を配設したり、内面反射した第１レーザ光Ｌ１が感光体ドラム３１や同期検知センサ９１に入射しないように外側壁面８５ｂの角度を変更したりする。また、外面反射を利用する場合は、反射率が低くなる（入射角８０°でも光量が約５０％低下する）ので、第１レーザ光Ｌ１の領域だけレーザダイオード８１の駆動電圧を高くして発光光量を大きくしてもよい。あるいは、常にレーザダイオード８１の駆動電圧を高くして発光光量を大きくし、有効露光領域の光路中に減光フィルタを配設するようにしてもよい。   When the first laser beam L1 is internally reflected by the outer wall surface 85b at the end of the fθ lens 85, a light shielding material is disposed on the incident surface side of the fθ lens 85, or the first laser beam L1 reflected by the inner surface is reflected. The angle of the outer wall surface 85b is changed so as not to enter the photosensitive drum 31 and the synchronization detection sensor 91. In addition, when using external reflection, the reflectance is low (the light amount is reduced by about 50% even at an incident angle of 80 °), so that the drive voltage of the laser diode 81 is increased only in the region of the first laser light L1 to emit light. The amount of light may be increased. Alternatively, the drive voltage of the laser diode 81 may always be increased to increase the amount of emitted light, and the neutral density filter may be disposed in the optical path of the effective exposure region.

以上の構成からなるレーザースキャニングユニット８は、前記第１実施形態と同様の作用効果を奏する。   The laser scanning unit 8 having the above configuration has the same effects as the first embodiment.

なお、本発明は前記実施の形態に限定されるものではなく、その要旨の範囲内で種々に変形される。ｆθレンズ８５の外側壁面８５ｂの内面反射部は、第１レーザ光Ｌ１を集光させるように凹面形状になっていてもよい。具体的には、図７において、第１レーザ光Ｌ１の入射光束幅３ｍｍ、入射角４５．４°、外側壁面８５ｂの内面反射部から同期検知センサ９１までの距離１３６ｍｍの場合、ｆθレンズ８５の外側壁面８５ｂの内面反射部を曲率半径３９２ｍｍの面にすれば、同期検知センサ９１上で第１レーザ光Ｌ１が集光する。あるいは、ｆθレンズ８５の外側壁面８５ｂで内面反射された第１レーザ光Ｌ１が出射するｆθレンズ８５の部分の面をレンズ形状にして、第１レーザ光Ｌ１を集光させてもよい。   In addition, this invention is not limited to the said embodiment, A various deformation | transformation is carried out within the range of the summary. The inner surface reflection portion of the outer wall surface 85b of the fθ lens 85 may be concave so as to collect the first laser light L1. Specifically, in FIG. 7, when the incident light beam width of the first laser beam L1 is 3 mm, the incident angle is 45.4 °, and the distance from the inner surface reflection portion of the outer wall surface 85b to the synchronization detection sensor 91 is 136 mm, the fθ lens 85 If the inner surface reflection portion of the outer wall surface 85b is a surface having a curvature radius of 392 mm, the first laser light L1 is condensed on the synchronization detection sensor 91. Alternatively, the first laser beam L1 may be condensed by forming the surface of the portion of the fθ lens 85 from which the first laser beam L1 internally reflected by the outer wall surface 85b of the fθ lens 85 is emitted into a lens shape.

本発明に係る画像形成装置の一例を示す概略構成図である。1 is a schematic configuration diagram illustrating an example of an image forming apparatus according to the present invention. 本発明に係る光走査装置の一例を示す斜視図である。It is a perspective view which shows an example of the optical scanning device concerning this invention. 図２に示した光走査装置の平面図ある。FIG. 3 is a plan view of the optical scanning device shown in FIG. 2. 光走査装置の光路の一部を示す概略平面図である。It is a schematic plan view which shows a part of optical path of an optical scanning device. ｆθレンズの端部における光路を示す拡大平面図である。It is an enlarged plan view showing an optical path at an end of an fθ lens. 内面反射の特性を示すグラフである。It is a graph which shows the characteristic of internal reflection. 光走査装置の光路の一部を示す概略平面図である。It is a schematic plan view which shows a part of optical path of an optical scanning device. ｆθレンズの端部における光路を示す拡大平面図である。It is an enlarged plan view showing an optical path at an end of an fθ lens. 光走査装置の光路の一部を示す概略平面図である。It is a schematic plan view which shows a part of optical path of an optical scanning device. 外面反射の特性を示すグラフである。It is a graph which shows the characteristic of external surface reflection.

符号の説明Explanation of symbols

１ 画像形成装置
８ レーザースキャニングユニット
３１ 感光体ドラム
８１ レーザダイオード
８４ ポリゴンミラー
８５ ｆθレンズ
８５ａ レンズ部
８５ｂ 外側壁面
８５ｃ 内側壁面
９１ 同期検知センサ
Ｌ１ 第１レーザ光
Ｌ２ 第２レーザ光 DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Image forming apparatus 8 Laser scanning unit 31 Photosensitive drum 81 Laser diode 84 Polygon mirror 85 f (theta) lens 85a Lens part 85b Outer wall surface 85c Inner wall surface 91 Synchronization detection sensor L1 1st laser beam L2 2nd laser beam

Claims (4)

レーザ光を射出する光源と、前記光源から射出されたレーザ光を偏向する偏向器と、前記偏向器で偏向されたレーザ光により被走査面上を走査する走査光学系と、前記走査光学系により主走査方向に走査されるレーザ光を検出する一つのレーザ光検出手段と、を備え、
前記レーザ光検出手段が、前記被走査面の有効露光領域外において、前記走査光学系を構成する光学素子の端部の壁面で反射して導光された第１レーザ光と、前記光学素子のレンズ部を透過して導光された第２レーザ光とをそれぞれ検出し、前記レーザ光検出手段からの検出信号を主走査方向の同期に用いることを特徴とする、光走査装置。 A light source that emits laser light, a deflector that deflects the laser light emitted from the light source, a scanning optical system that scans a surface to be scanned with the laser light deflected by the deflector, and the scanning optical system. One laser light detection means for detecting laser light scanned in the main scanning direction,
A first laser beam reflected and guided by a wall surface of an end of an optical element constituting the scanning optical system outside the effective exposure area of the scanned surface; An optical scanning device, wherein the second laser light guided through the lens portion is detected, and the detection signal from the laser light detection means is used for synchronization in the main scanning direction. 前記レーザ光検出手段で検知される第１レーザ光検知タイミングと第２レーザ光検知タイミングとの時間差を測定する走査時間測定手段と、前記走査時間測定手段で測定した時間差を基準時間と比較して主走査倍率を補正する補正手段と、を設けたことを特徴とする、請求項１に記載の光走査装置。   A scanning time measuring means for measuring a time difference between the first laser light detection timing and the second laser light detection timing detected by the laser light detecting means, and comparing the time difference measured by the scanning time measuring means with a reference time. The optical scanning device according to claim 1, further comprising a correcting unit that corrects the main scanning magnification. 前記光学素子がｆθレンズであることを特徴とする、請求項１または請求項２に記載の光走査装置。   The optical scanning device according to claim 1, wherein the optical element is an fθ lens. 請求項１〜請求項３のいずれかに記載の光走査装置からのレーザ光により被走査面上に静電潜像を形成して記録媒体に画像を形成することを特徴とする、画像形成装置。   An image forming apparatus for forming an image on a recording medium by forming an electrostatic latent image on a surface to be scanned with the laser beam from the optical scanning device according to claim 1. .