JP2011257478A - Optical scanner and image forming apparatus - Google Patents

Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To achieve, even when a light beam from a light source is divided into multiple light beams and scanning is performed with each of the divided light beams being deflected on polygon mirrors provided at multiple stages around a rotation axis of deflecting means so as to have reflective surfaces with different angles in a rotation direction, determination of each detection signal output from detecting means by each of the light beams from the reflective surfaces of the polygon mirrors, without shortening an effective scanning period available for scanning with each light beam.SOLUTION: An optical scanner includes polygon mirrors 71, 72 provided at two stages: upper and lower stages around a rotation axis of a deflector. On the polygon mirror 72 at the lower stage, on one end of its rotation direction (one end on scanning start side) of every reflective surface is formed a dedicated reflective surface 72b that allows detecting means to detect a light beam reflected thereon. Each dedicated reflective surface 72b is formed so as to be tilted in the rotation direction with respect to a primary reflective surface 72a for scanning a scanning surface of a corresponding photoconductive drum.

Description

この発明は、光源からのレーザビーム等の光ビームを偏向手段の回転多面鏡（以下「ポリゴンミラー」ともいう）によって偏向走査する光走査装置、その光走査装置を搭載し、それによって偏向走査される複数の光ビームで複数の像担持体の被走査面（外周面）にそれぞれ画像（静電潜像）の書き込みを行い、それらの画像を可視像化して合成することにより画像形成を行うタンデム方式のデジタル複写機，デジタル複合機（ＭＦＰ），ファクシミリ装置，プリンタ等の画像形成装置に関する。   The present invention includes an optical scanning device that deflects and scans a light beam such as a laser beam from a light source by a rotating polygon mirror (hereinafter also referred to as a “polygon mirror”) of a deflecting means, and the optical scanning device is mounted on the optical scanning device. Images are formed by writing images (electrostatic latent images) on the scanned surfaces (peripheral surfaces) of a plurality of image carriers with a plurality of light beams, and visualizing and synthesizing these images. The present invention relates to an image forming apparatus such as a tandem digital copying machine, a digital multi-function peripheral (MFP), a facsimile machine, and a printer.

デジタル複写機等の電子写真方式の画像形成装置として、カラー化や高速化により、像担持体である感光体を複数備えるタンデム方式のものが普及してきている。
このようなタンデム方式の画像形成装置では、複数の感光体のそれぞれに対し、光ビームを照射する必要があるため、感光体の個数が増加するのに伴い、光源数が増加する。この光源数の増加は、部品点数の増加によってコストアップとなり、更には複数光源間の波長差に起因する色ずれを生じてしまう。また、光源数が増加すると、発光素子（例えば半導体レーザ）の劣化による光走査装置の故障確率も増加し、リサイクル性が低下する。 As an electrophotographic image forming apparatus such as a digital copying machine, a tandem type image forming apparatus having a plurality of photoconductors as an image carrier is becoming popular due to colorization and speeding up.
In such a tandem type image forming apparatus, it is necessary to irradiate each of the plurality of photoconductors with a light beam. Therefore, the number of light sources increases as the number of photoconductors increases. This increase in the number of light sources increases the cost due to an increase in the number of components, and further causes a color shift due to a wavelength difference between a plurality of light sources. Further, when the number of light sources increases, the failure probability of the optical scanning device due to deterioration of the light emitting element (for example, a semiconductor laser) also increases, and the recyclability decreases.

そこで、その問題を解消するため、タンデム方式の画像形成装置に搭載する光走査装置として、例えば特許文献１に見られるように、共通の回転軸に回転方向へ反射面の角度をずらして上下２段に設けられた２つのポリゴンミラー（単に「ミラー」ともいう）を有する偏向器（偏向手段）と、光源からの光ビームを複数の光ビームに分割し、その分割した各光ビームをそれぞれ異なる段のミラーへ入射させる光ビーム分割手段とを備え、その各光ビームをそれぞれ上下２段のミラーによって周期的に偏向させ、副走査方向に回動する複数の被走査面をそれぞれ副走査方向に直交する主走査方向に走査する（主走査する）ことにより、その各被走査面に画像書き込みを行うようにしたものが提案されている。   In order to solve this problem, as an optical scanning device mounted on a tandem type image forming apparatus, for example, as seen in Patent Document 1, the angle of the reflecting surface is shifted up and down by rotating the angle of the reflecting surface in the rotation direction with respect to a common rotation axis. A deflector (deflection means) having two polygon mirrors (also simply referred to as “mirrors”) provided in a stage, and a light beam from a light source is divided into a plurality of light beams, and each of the divided light beams is different. Light beam splitting means for entering the stage mirror, and periodically deflecting each of the light beams by the upper and lower stage mirrors, respectively, so that the plurality of scanned surfaces rotating in the sub-scanning direction are each in the sub-scanning direction. It has been proposed to perform image writing on each surface to be scanned by scanning in the main scanning direction orthogonal to the main scanning direction.

しかし、このような光走査装置では、光源数を減らしながらも、高速な画像書き込みが可能になるが、上下２段のミラーによってそれぞれ偏向走査される光ビームを検知して同期検知信号を出力する共通の同期検知センサ（検知手段）を備え、その同期検知センサから出力される各ミラーにそれぞれ対応する各同期検知信号は、その各ミラーによる各被走査面に対する光ビームの主走査（主走査方向の走査）の周期である走査周期が同じため、電気的には各ミラー毎の区別がつかず、各ミラーの走査による画像書き出しタイミングの補正をかけるフィードバック制御ができなくなるという問題が発生する。なお、同期検知センサは、通常、感光体の被走査面（有効走査領域）の外側に配置されており、ミラーによって走査される光ビームが入射されると、その光ビームを検知し、光ビームの走査の基準信号として使用する同期検知信号（画像書き出しタイミングを決定するための信号）を出力する。   However, with such an optical scanning device, high-speed image writing is possible while reducing the number of light sources. However, a light beam that is deflected and scanned by two upper and lower mirrors is detected and a synchronization detection signal is output. Each synchronization detection signal corresponding to each mirror output from the synchronization detection sensor is provided with a common synchronization detection sensor (detection means), and main scanning (main scanning direction) of the light beam with respect to each scanned surface by each mirror Therefore, there is a problem in that it is not possible to electrically distinguish each mirror, and feedback control for correcting the image writing timing by scanning each mirror cannot be performed. The synchronization detection sensor is usually disposed outside the surface to be scanned (effective scanning area) of the photoconductor, and detects the light beam when the light beam scanned by the mirror is incident, and the light beam is detected. A synchronization detection signal (a signal for determining image writing timing) used as a reference signal for scanning is output.

そこで、その問題を解消するため、例えば特許文献２に見られるように、上下２段の各ミラー反射面の回転方向への角度を、走査周期が半周期ずれるずれ量から微妙にずらすことで、各ミラー反射面からの各光ビームの同期検知センサによる検知タイミング（同期検知タイミング）がずれることを利用して、各ミラー反射面からの各光ビームの入射によって同期検知センサからそれぞれ出力される各同期検知信号の判別を可能にしたものも提案されている。   Therefore, in order to solve the problem, for example, as seen in Patent Document 2, the angle in the rotation direction of each of the upper and lower two mirror reflecting surfaces is slightly shifted from the shift amount in which the scanning cycle is shifted by a half cycle, Using the fact that the detection timing (synchronization detection timing) of each light beam from each mirror reflection surface is shifted, each output from the synchronization detection sensor by the incidence of each light beam from each mirror reflection surface There has also been proposed one that can determine the synchronization detection signal.

この特許文献２の記載のものでは、上下２段の各ミラーの反射面数がそれぞれ４面の場合、その各ミラーの反射面の回転方向への位相差（角度差）をちょうど４５°とすると、その各ミラー反射面によってそれぞれ走査される各光ビームによる同期検知センサからの各同期検知信号（同期検知パルス）の出力間隔は等間隔となり、制御部側でその各同期検知信号を判別することができないため、その各ミラー反射面の回転方向への角度差をちょうど４５°とせず、４５°１′、４４°５９′といった具合に微妙にずらすことで、共通の同期検知センサからの各同期検知信号の出力間隔に長短の時間差が発生することを利用して、その各同期検知信号を判別するようにしている。   In the device described in Patent Document 2, when the number of reflecting surfaces of each mirror in the upper and lower two stages is 4, the phase difference (angle difference) in the rotation direction of the reflecting surface of each mirror is exactly 45 °. The output intervals of the synchronization detection signals (synchronization detection pulses) from the synchronization detection sensors by the light beams respectively scanned by the mirror reflecting surfaces are equal intervals, and the synchronization detection signals are discriminated on the control unit side. Since the angle difference in the rotation direction of each mirror reflecting surface is not exactly 45 °, it is slightly shifted to 45 ° 1 ′, 44 ° 59 ′, etc. Each synchronization detection signal is discriminated using the fact that a long and short time difference occurs in the output interval of the detection signal.

しかしながら、特許文献２に記載のものでは、ただでさえ、光ビーム分割手段による光ビームの分割を行う（光束分割方式を用いる）ことによって有効走査期間が限られるにも関わらず、各ミラー反射面による走査周期の位相差が半周期からずれるため、走査周期が短くなる側のミラーによって有効走査期間が更に短くなってしまうという問題がある。つまり、光束分割方式の場合、走査周期に対して感光体の被走査面を走査する有効走査期間は、理論上５０％以下となり、感光体の被走査面を走査するタイミング以外で、同期検知（同期検知センサによる同期検知信号の出力）や光源の光量を自動調整するＡＰＣ（オートパワーコントロール）を行うために光源の点灯を行う必要もあるので、実用的には４０％程度しか感光体の被走査面を走査するタイミングに使えない。   However, even if the effective scanning period is limited by performing the light beam splitting by the light beam splitting means (using the beam splitting method), the mirror reflecting surface described in Patent Document 2 is used. Since the phase difference of the scanning period due to this shifts from a half period, there is a problem that the effective scanning period is further shortened by the mirror on the side where the scanning period becomes shorter. That is, in the case of the beam splitting method, the effective scanning period for scanning the surface to be scanned of the photosensitive member with respect to the scanning cycle is theoretically 50% or less, and synchronous detection ( The output of the synchronization detection signal from the synchronization detection sensor) and the APC (auto power control) for automatically adjusting the light quantity of the light source also require the light source to be turned on. Cannot be used for scanning the scanning surface.

そのため、各ミラー反射面からの各光ビームの入射によって同期検知センサからそれぞれ出力される各同期検知信号を判別するために、各ミラー反射面の回転方向への角度をちょうど半周期からずらしてしまうと、有効走査時間が少なくなってしまい、同期検知やＡＰＣを行う時間が十分に確保できないという問題が発生する。
そこで、各ミラー反射面の回転方向への角度差のずらし量をなるべく小さくすれば、有効走査期間が短くなる時間は少なくなるが、各ミラー反射面からの各光ビームの入射によって同期検知センサからそれぞれ出力される各同期検知信号の判別を行うことが難しくなるという問題がある。 Therefore, in order to discriminate each synchronization detection signal output from the synchronization detection sensor by the incidence of each light beam from each mirror reflection surface, the angle in the rotation direction of each mirror reflection surface is shifted from a half cycle. As a result, the effective scanning time is reduced, and there is a problem in that sufficient time for performing synchronization detection and APC cannot be secured.
Therefore, if the shift amount of the angle difference in the rotation direction of each mirror reflecting surface is made as small as possible, the time required for shortening the effective scanning period is reduced. However, from the synchronization detection sensor due to the incidence of each light beam from each mirror reflecting surface. There is a problem that it is difficult to determine each synchronization detection signal output.

この発明は、上記の点に鑑みてなされたものであり、光源からの光ビームを複数の光ビームに分割し、その分割した各光ビームを、偏向手段の回転軸に回転方向へ反射面の角度をずらして複数段に設けている各ポリゴンミラーによってそれぞれ偏向走査する場合でも、その各光ビームの走査に使用できる有効走査期間が短くならないようにし、かつ各ポリゴンミラーの反射面からの各光ビームの入射によって検知手段（同期検知センサ）からそれぞれ出力される各検知信号を判別可能にすることを目的とする。   The present invention has been made in view of the above points, and divides a light beam from a light source into a plurality of light beams, and each of the divided light beams is reflected on a reflecting surface in a rotation direction about a rotation axis of a deflecting unit. Even when deflection scanning is performed by each polygon mirror provided in a plurality of stages at different angles, the effective scanning period that can be used for scanning each light beam is not shortened, and each light from the reflection surface of each polygon mirror It is an object to make it possible to discriminate each detection signal output from a detection means (synchronous detection sensor) by the incidence of a beam.

この発明は、上記の目的を達成するため、以下に示す光走査装置、およびそれを搭載した画像形成装置を提供する。
この発明による光走査装置は、共通の回転軸に回転方向へ反射面の角度をずらして複数段に設けられた複数の回転多面鏡を有する偏向手段と、光源からの光ビームを複数の光ビームに分割し、その分割した各光ビームをそれぞれ異なる段の上記回転多面鏡へ入射させる光ビーム分割手段と、上記偏向手段によって偏向走査される上記各光ビームを検知する共通の検知手段とを備え、その検知手段による検知タイミングに基づいて、上記各光ビームをそれぞれ上記異なる段の上記回転多面鏡によって周期的に偏向させ、副走査方向に回動する複数の被走査面をそれぞれ上記副走査方向に直交する主走査方向に走査することにより、その各被走査面に画像書き込みを行う光走査装置であって、上記複数の回転多面鏡のうちの１つには、各反射面毎にその回転方向の一端部に、反射する光ビームを上記検知手段に検知させるための専用反射面部を、上記被走査面を走査するための主反射面部に対して回転方向に傾けて形成したものである。 In order to achieve the above object, the present invention provides the following optical scanning device and an image forming apparatus equipped with the same.
An optical scanning device according to the present invention includes a deflecting unit having a plurality of rotary polygon mirrors provided in a plurality of stages with the angle of the reflecting surface being shifted in the rotation direction about a common rotation axis, and a plurality of light beams from a light source. Light beam splitting means for splitting the split light beams into the rotary polygon mirrors at different stages, and common detection means for detecting the light beams deflected and scanned by the deflecting means. The light beams are periodically deflected by the rotary polygon mirrors of the different stages based on the detection timing by the detection means, and a plurality of scanned surfaces rotating in the sub-scanning direction are respectively set in the sub-scanning direction. An optical scanning device that writes an image on each surface to be scanned by scanning in a main scanning direction orthogonal to each of the plurality of rotating polygonal mirrors. A dedicated reflecting surface portion for causing the detecting means to detect the reflected light beam is formed at one end portion in the rotating direction so as to be inclined with respect to the main reflecting surface portion for scanning the surface to be scanned. is there.

なお、上記専用反射面部を、上記各反射面毎にその回転方向の一端部を切り欠いて形成するとよい。また、上記検知手段から出力される検知信号の間隔を計測する計測手段を設けるとよい。さらに、上記回転方向へずらす反射面の角度は、上記偏向手段が有する上記回転多面鏡が２つであり、該回転多面鏡の反射面の数がＮであった場合に、３６０°／Ｎ／２で算出される角度であるとよい。
この発明による画像形成装置は、上記の光走査装置と、それによって上記各光ビームがそれぞれ走査される被走査面を有する複数の像担持体とを備えたものである。 In addition, it is good to form the said exclusive reflective surface part by notching the one end part of the rotation direction for every said reflective surface. Moreover, it is good to provide the measurement means which measures the space | interval of the detection signal output from the said detection means. Further, the angle of the reflection surface shifted in the rotation direction is 360 ° / N / when the number of the reflection surfaces of the rotation polygon mirror is N and the number of reflection surfaces of the rotation polygon mirror is two. The angle calculated by 2 is good.
An image forming apparatus according to the present invention includes the above-described optical scanning device and a plurality of image carriers each having a scanned surface on which each of the light beams is scanned.

この発明によれば、光走査装置の偏向手段の回転軸に複数段に設けている各回転多面鏡のうちの１つには、各反射面毎にその回転方向の一端部に、反射する光ビームを検知手段に検知させるための専用反射面部を、上記被走査面を走査するための主反射面部に対して回転方向に傾けて形成しているので、光源からの光ビームを複数の光ビームに分割し、その分割した各光ビームを上記各回転多面鏡（ポリゴンミラー）によってそれぞれ偏向走査すると、その各光ビームの走査に使用できる有効走査期間が短くなることがなく、かつ上記各回転多面鏡の反射面からの各光ビームの入射によって検知手段からそれぞれ出力される各検知信号を判別することが可能になる。   According to the present invention, one of the rotary polygon mirrors provided in a plurality of stages on the rotation shaft of the deflecting means of the optical scanning device includes light reflected at one end in the rotation direction for each reflection surface. Since the dedicated reflecting surface portion for causing the detection means to detect the beam is formed to be inclined in the rotational direction with respect to the main reflecting surface portion for scanning the surface to be scanned, the light beam from the light source is divided into a plurality of light beams. When the divided light beams are deflected and scanned by the rotary polygon mirrors, the effective scanning period that can be used for scanning the light beams is not shortened, and It becomes possible to discriminate each detection signal output from the detection means by the incidence of each light beam from the reflecting surface of the mirror.

この発明による光ビーム走査装置を搭載したカラー画像形成装置の画像形成機構の構成例を示す構成図である。It is a block diagram showing a configuration example of an image forming mechanism of a color image forming apparatus equipped with a light beam scanning device according to the present invention. 図１の光走査装置２２の光学系の構成例を示す斜視図である。It is a perspective view which shows the structural example of the optical system of the optical scanning device 22 of FIG. 図２のハーフミラープリズム４の作用説明に供する説明図である。It is explanatory drawing with which it uses for description of an effect | action of the half mirror prism 4 of FIG. 図２の各ポリゴンミラー７１，７２による光ビームの走査の説明に供する説明図である。It is explanatory drawing with which it uses for description of the scanning of the light beam by each polygon mirror 71,72 of FIG. 図２の各ポリゴンミラー７１，７２によって感光体ドラム１１ａ，１１ｂの被走査面にそれぞれブラック画像，マゼンタ画像の書き込みを行う場合の半導体レーザ１，１′の光量を異ならせる例の説明に供する説明図である。An explanation for explaining an example in which the light amounts of the semiconductor lasers 1 and 1 ′ are changed by the polygon mirrors 71 and 72 in FIG. 2 when writing black images and magenta images on the scanned surfaces of the photosensitive drums 11a and 11b, respectively. FIG.

図１，図２に示した光走査装置２２が備える制御部を含む主要部の構成例を示すブロック図である。It is a block diagram which shows the structural example of the principal part containing the control part with which the optical scanning device 22 shown in FIG. 1, FIG. 2 is provided. 図２の偏向器７が有する上下２段のポリゴンミラー７１，７２の反射面の回転方向への角度差を回転軸方向から見た説明図である。It is explanatory drawing which looked at the angle difference to the rotation direction of the reflective surface of the polygon mirrors 71 and 72 of the upper and lower two stages which the deflector 7 of FIG. 2 has seen from the rotating shaft direction. 図７に示した上下２段のポリゴンミラー７１，７２を有する偏向器を制御する制御部による制御タイミングを示すタイミング図である。FIG. 8 is a timing diagram showing control timing by a control unit that controls a deflector having two upper and lower polygon mirrors 71 and 72 shown in FIG. 7. 従来技術による偏向器が有する上下２段のポリゴンミラーの反射面の回転方向への角度差を回転軸方向から見た説明図である。It is explanatory drawing which looked at the angle difference to the rotation direction of the reflective surface of the polygon mirror of the upper and lower two steps | paragraphs which the deflector by a prior art had seen from the rotating shaft direction. 図９に示した上下２段のポリゴンミラー７１′，７２′を有する偏向器を制御する制御部による制御タイミングを示すタイミング図である。FIG. 10 is a timing diagram showing control timings by a control unit that controls a deflector having two upper and lower polygon mirrors 71 ′ and 72 ′ shown in FIG. 9.

以下、この発明を実施するための形態を図面に基づいて具体的に説明する。
以下の実施形態では、光源からの光ビームを複数の光ビームに分割し、その分割した各光ビームを、偏向器（偏向手段）の回転軸に回転方向へ反射面の角度をずらして上下２段に設けている各ポリゴンミラーによってそれぞれ偏向走査する光束分割方式の光走査装置において、各ポリゴンミラーのいずれか一方に、各反射面毎にその回転方向の一端部に、反射する光ビームを同期検知センサ（検知手段）に検知させるための専用反射面部を、対応する像担持体の被走査面を走査するための主反射面部に対して回転方向に傾けて形成することにより、対応する像担持体の被走査面を走査するタイミングを変更することなく、同期検知センサによる光ビームの検知タイミングのみを早めることで、各ポリゴンミラーの反射面からの各光ビームの入射によって同期検知センサからそれぞれ出力される各同期検知信号（同期検知パルス）に時間差を持たせ、どのポリゴンミラーの反射面からの光ビームの検知によって発生した同期検知信号であるかを判別可能にしたことを特徴としている。 Hereinafter, embodiments for carrying out the present invention will be specifically described with reference to the drawings.
In the following embodiments, the light beam from the light source is divided into a plurality of light beams, and each of the divided light beams is moved up and down by shifting the angle of the reflecting surface in the rotation direction about the rotation axis of the deflector (deflection means). In a beam splitting type optical scanning device that deflects and scans each polygon mirror provided on the stage, the reflected light beam is synchronized with one of the polygon mirrors at one end in the rotational direction for each reflecting surface. By forming a dedicated reflection surface portion for detection by the detection sensor (detection means) so as to be inclined in the rotational direction with respect to the main reflection surface portion for scanning the scanning surface of the corresponding image carrier, the corresponding image carrier is formed. Without changing the scanning timing of the body surface to be scanned, only the detection timing of the light beam by the synchronization detection sensor is advanced, so that each light beam enters from the reflecting surface of each polygon mirror. Each synchronization detection signal (synchronization detection pulse) output from each synchronization detection sensor has a time difference so that it is possible to identify which synchronization detection signal is generated by detecting the light beam from the reflecting surface of the polygon mirror. It is characterized by that.

そこで、その特徴について詳細に説明する。
〔画像形成装置の全体構成〕
まず、この発明による光ビーム走査装置を搭載したタンデム方式のカラー画像形成装置の画像形成機構について、図１を参照して説明する。
図１は、そのカラー画像形成装置の画像形成機構の構成例を示す構成図である。
このカラー画像形成装置は、タンデム方式のデジタルカラー複写機，デジタルカラー複合機，カラーファクシミリ装置，カラープリンタ等の画像形成装置である。 Therefore, the feature will be described in detail.
[Overall configuration of image forming apparatus]
First, an image forming mechanism of a tandem color image forming apparatus equipped with a light beam scanning apparatus according to the present invention will be described with reference to FIG.
FIG. 1 is a configuration diagram showing a configuration example of an image forming mechanism of the color image forming apparatus.
This color image forming apparatus is an image forming apparatus such as a tandem digital color copying machine, a digital color multifunction peripheral, a color facsimile apparatus, and a color printer.

このカラー画像形成装置は、４つの感光体ドラム１１ａ〜１１ｄと、４つの帯電ユニット１２ａ〜１２ｄと、現像ユニットとしての４つのトナーカートリッジ１３ａ〜１３ｄと、４つの転写ローラ１４ａ〜１４ｄと、感光体ドラム１１ａ〜１１ｄ上のトナーを除去する図示しない４つのクリーナーと、中間転写ベルト１５と、中間転写ローラ１６と、中間転写ベルトクリーニング装置１７と、転写装置１８と、レジストローラ対１９と、定着装置２０と、排紙装置２１と、光走査装置２２とから構成されている。   This color image forming apparatus includes four photosensitive drums 11a to 11d, four charging units 12a to 12d, four toner cartridges 13a to 13d as developing units, four transfer rollers 14a to 14d, and a photosensitive member. Four cleaners (not shown) for removing toner on the drums 11a to 11d, an intermediate transfer belt 15, an intermediate transfer roller 16, an intermediate transfer belt cleaning device 17, a transfer device 18, a registration roller pair 19, and a fixing device. 20, a paper discharge device 21, and an optical scanning device 22.

光走査装置２２は、カラー画像形成装置の操作部上の開始ボタンが押下されると、あるいはパーソナルコンピュータ等の外部機器からの印刷ジョブ開始信号が有効にされると、タイミング制御した光ビームによって複数の各感光体ドラム１１ａ〜１１ｄの被走査面を露光する。この光走査装置２２では、図示しない駆動モータ（ポリゴンモータ）により上下２段の各回転多面鏡である各ポリゴンミラーを回転させ、後述する走査光学系からの各光ビームをそれぞれ異なる段のポリゴンミラーによって周期的に偏向させ、副走査方向に回動する各感光体ドラム１１ａ〜１１ｄの被走査面をそれぞれ副走査方向に直交する主走査方向に走査することにより、その各被走査面に静電潜像を形成する（画像書き込みを行う）。なお、各感光体ドラム１１ａ〜１１ｄの被走査面は、それぞれ露光前に帯電ユニット１２ａ〜１２ｄによって予め帯電されている。   When the start button on the operation unit of the color image forming apparatus is pressed, or when a print job start signal from an external device such as a personal computer is validated, the optical scanning device 22 uses a timing-controlled light beam. The scanned surfaces of the photosensitive drums 11a to 11d are exposed. In this optical scanning device 22, each polygon mirror, which is a rotary polygon mirror in two upper and lower stages, is rotated by a drive motor (polygon motor) (not shown) so that each light beam from a scanning optical system, which will be described later, is a polygon mirror in a different stage. By periodically scanning the scanned surfaces of the photosensitive drums 11a to 11d rotated in the sub-scanning direction in the main scanning direction orthogonal to the sub-scanning direction, the respective scanned surfaces are electrostatically charged. A latent image is formed (image writing is performed). The scanned surfaces of the photosensitive drums 11a to 11d are charged in advance by the charging units 12a to 12d before exposure.

その各被走査面にそれぞれ形成された静電潜像は、トナーカートリッジ１３ａ〜１３ｄから供給されるトナーにより現像され、各感光体ドラム１１ａ〜１１ｄの被走査面上では単色画像が形成される。図１に示す実施形態では、まず、最初の感光体ドラム１１ａではブラック（Ｋ）のトナーが付着され、ブラック画像（黒画像）が形成されて、転写ローラ１４ａにより中間転写ベルト１５上に転写される。
次の感光体ドラム１１ｂでは、マゼンタ（Ｍ）のトナーが付着され、マゼンタ画像が形成されて、転写ローラ１４ｂにより中間転写ベルト１５上に転写される。なお、この中間転写ベルト１５上には既にブラック画像が転写されているため、その上にマゼンタ画像が転写される。 The electrostatic latent images formed on the respective scanned surfaces are developed with the toner supplied from the toner cartridges 13a to 13d, and monochromatic images are formed on the scanned surfaces of the photosensitive drums 11a to 11d. In the embodiment shown in FIG. 1, first, black (K) toner is adhered to the first photosensitive drum 11a to form a black image (black image), which is transferred onto the intermediate transfer belt 15 by the transfer roller 14a. The
On the next photosensitive drum 11b, magenta (M) toner is adhered, a magenta image is formed, and is transferred onto the intermediate transfer belt 15 by the transfer roller 14b. Since a black image has already been transferred onto the intermediate transfer belt 15, a magenta image is transferred thereon.

さらに、次の感光体ドラム１１ｃでは、シアン（Ｃ）のトナーが付着され、シアン画像が形成されて、転写ローラ１４ｃにより中間転写ベルト１５上に転写される。この中間転写ベルト１５上には既にブラック画像およびマゼンタ画像が転写されているため、それらの上にシアン画像が更に転写される。
最後の感光体ドラム１１ｄでは、イエロー（Ｙ）のトナーが付着され、イエロー画像（黄画像）が形成されて、転写ローラ１４ｄにより中間転写ベルト１５上に転写される。中間転写ベルト１５上には既に転写されているブラック画像，マゼンタ画像，およびシアン画像上にイエロー画像が更に転写される。 Further, on the next photosensitive drum 11c, cyan (C) toner is adhered, a cyan image is formed, and is transferred onto the intermediate transfer belt 15 by the transfer roller 14c. Since the black image and the magenta image have already been transferred onto the intermediate transfer belt 15, the cyan image is further transferred onto them.
On the last photoconductor drum 11d, yellow (Y) toner is adhered, and a yellow image (yellow image) is formed and transferred onto the intermediate transfer belt 15 by the transfer roller 14d. A yellow image is further transferred onto the already transferred black image, magenta image, and cyan image on the intermediate transfer belt 15.

なお、中間転写ベルト１５は、中間転写ローラ１６を駆動ローラとして回転駆動することにより、転写された各色のトナー画像を矢示方向へ搬送する。
このように、中間転写ベルト１５上に各色のトナー画像が重ね合わされることにより、合成カラー画像が形成される。ここでは、ブラック，マゼンタ，シアン，イエローの順に作像しているが、作像する色順はこれに限られるものではない。 The intermediate transfer belt 15 is driven to rotate using the intermediate transfer roller 16 as a driving roller, thereby conveying the transferred toner images of the respective colors in the directions indicated by the arrows.
As described above, the toner images of the respective colors are superimposed on the intermediate transfer belt 15 to form a composite color image. Here, images are formed in the order of black, magenta, cyan, and yellow, but the order of colors to be formed is not limited to this.

一方、このカラー画像形成装置は、ジョブ開始信号が有効にされると、図示しない給紙装置から転写紙Ｓを１枚ずつ分離して給紙し、レジストローラ対１９の手前に配置されている図示しない給紙レジストセンサで転写紙Ｓが検知されると、その給紙を転写紙Ｓの先端がレジストローラ対１９に挟持された状態で一旦停止させる。そして、中間転写ベルト１５上の合成カラー画像の搬送にタイミングを合わせ、レジストローラ対１９を回転させ、中間転写ベルト１５と転写装置１８との間に転写紙Ｓを送り込む。転写装置１８は、転写紙Ｓへ合成カラー画像を転写し、定着装置２０は、搬送される合成カラー画像が転写された転写紙Ｓに、熱と圧力を加えて定着させる。その定着後の転写紙Ｓは、排紙装置２１の排紙ローラ対により排出され、図示しない排紙トレイ上にスタックされる。   On the other hand, when the job start signal is validated, this color image forming apparatus separates and feeds the transfer sheets S one by one from a sheet feeding device (not shown) and is disposed in front of the registration roller pair 19. When the transfer sheet S is detected by a sheet feeding registration sensor (not shown), the sheet feeding is temporarily stopped in a state where the leading end of the transfer sheet S is held between the pair of registration rollers 19. Then, the registration roller pair 19 is rotated in synchronization with the conveyance of the composite color image on the intermediate transfer belt 15, and the transfer sheet S is sent between the intermediate transfer belt 15 and the transfer device 18. The transfer device 18 transfers the composite color image to the transfer paper S, and the fixing device 20 applies heat and pressure to the transfer paper S on which the conveyed composite color image is transferred to fix it. The fixed transfer sheet S is discharged by a pair of paper discharge rollers of the paper discharge device 21 and stacked on a paper discharge tray (not shown).

〔光走査装置の光学系の構成〕
次に、図１の光走査装置２２の光学系の構成について、図２〜図５を参照して説明する。なお、説明の都合上、光ビームで図１の感光体ドラム１１ｃ，１１ｄの被走査面を走査するための光学系のうち、感光体ドラム１１ａ，１１ｂの被走査面を走査するための光学系と共通する部分以外は、図示をほとんど省略している。 [Configuration of optical system of optical scanning device]
Next, the configuration of the optical system of the optical scanning device 22 in FIG. 1 will be described with reference to FIGS. For convenience of explanation, among the optical systems for scanning the scanned surfaces of the photosensitive drums 11c and 11d in FIG. 1 with a light beam, the optical system for scanning the scanned surfaces of the photosensitive drums 11a and 11b. Except for the common parts, the illustration is omitted.

図２は、その光走査装置２２の光学系の構成例を示す斜視図である。
この光走査装置２２は、光束分割方式の走査光学系を構成している。
半導体レーザ１，１′は、１つの光源を構成する２つの発光源であり、それぞれ１本の光ビーム（レーザビーム）を射出する。これら半導体レーザ１，１′はホルダ２に所定の位置関係で保持されている。 FIG. 2 is a perspective view showing a configuration example of the optical system of the optical scanning device 22.
The optical scanning device 22 constitutes a beam splitting type scanning optical system.
The semiconductor lasers 1 and 1 ′ are two light emitting sources constituting one light source, and each emits one light beam (laser beam). These semiconductor lasers 1 and 1 ′ are held by the holder 2 in a predetermined positional relationship.

半導体レーザ１，１′からそれぞれ射出された各光ビームはそれぞれ、カップリングレンズ３，３′により以後の光学系に適した光束形態（平行光束あるいは弱い発散性もしくは弱い収束性の光束）に変換される。この例では、カップリングレンズ３，３′によりカップリングされた光ビームは共に平行光束とする。
カップリングレンズ３，３′から射出され、所望の光束形態となった各光ビームは、光ビーム幅を規制するアパーチャ１２の開口部を通過してビーム整形された後、光ビーム分割手段であるハーフミラープリズム４に入射され、ハーフミラープリズム４の作用により副走査方向に２分割されてそれぞれが２本の光ビームに分けられる。 Each light beam emitted from each of the semiconductor lasers 1 and 1 'is converted into a light beam form (parallel light beam or weakly divergent or weakly convergent light beam) suitable for the subsequent optical system by the coupling lenses 3 and 3'. Is done. In this example, the light beams coupled by the coupling lenses 3 and 3 'are both parallel light beams.
Each of the light beams emitted from the coupling lenses 3 and 3 ′ and having a desired light beam shape is light beam splitting means after being shaped through the opening of the aperture 12 that regulates the light beam width. The light enters the half mirror prism 4 and is divided into two in the sub-scanning direction by the action of the half mirror prism 4 and is divided into two light beams.

この状況を図３に示す。ここでは、図示の都合上、半導体レーザ１から射出された光ビームＬ１を代表して示している。図３の上下方向が副走査方向であるが、ハーフミラープリズム４は、入射された光ビームを透過光と反射光に１：１の割合で分離するハーフミラー（半透鏡）４ａと、光ビームの進む方向を変換する機能を有する全反射面４ｂとを副走査方向に並列して有する。
光ビームＬ１は、ハーフミラープリズム４に入射されると、ハーフミラー４ａに入射され、一部はハーフミラー４ａを直進的に透過して光ビームＬ１１となり、残りは反射されて全反射面４ｂに入射され、全反射面４ｂにより全反射されて光ビームＬ１２となる。 This situation is shown in FIG. Here, for convenience of illustration, the light beam L1 emitted from the semiconductor laser 1 is shown as a representative. Although the vertical direction in FIG. 3 is the sub-scanning direction, the half mirror prism 4 includes a half mirror (semi-transparent mirror) 4a that separates an incident light beam into transmitted light and reflected light at a ratio of 1: 1, and a light beam. And a total reflection surface 4b having a function of changing the direction in which the light travels in parallel in the sub-scanning direction.
When the light beam L1 is incident on the half mirror prism 4, the light beam L1 is incident on the half mirror 4a, and part of the light beam L1 passes straight through the half mirror 4a to become the light beam L11, and the rest is reflected to the total reflection surface 4b. Incident light is totally reflected by the total reflection surface 4b to become a light beam L12.

この例では、ハーフミラー４ａと全反射面４ｂとは互いに平行であるため、ハーフミラープリズム４から射出される光ビームＬ１１，Ｌ１２は互いに平行である。
このようにして、半導体レーザ１から射出された光ビームＬ１は、２つの光ビームＬ１１，Ｌ１２として副走査方向に２分割される。なお、半導体レーザ１′からの光ビームも同様にして２分割される。
したがって、１つの光源から２本の光ビームが射出され、これら２本の光ビームが副走査方向に２分割されて４本の光ビームが得られる。 In this example, since the half mirror 4a and the total reflection surface 4b are parallel to each other, the light beams L11 and L12 emitted from the half mirror prism 4 are parallel to each other.
In this way, the light beam L1 emitted from the semiconductor laser 1 is divided into two in the sub-scanning direction as two light beams L11 and L12. The light beam from the semiconductor laser 1 'is also divided into two in the same manner.
Therefore, two light beams are emitted from one light source, and these two light beams are divided into two in the sub-scanning direction, thereby obtaining four light beams.

なお、この実施形態では、ちょうど１：１の割合で直進する光ビーム（光束）と下方向にシフトさせて通過させる光ビームとに分割するハーフミラープリズムを用いたが、単体のハーフミラーと一般に使用されるミラーとを用いるなど、他の手段によって同様の機能を有する光学系デバイスを構成することもできる。また、ハーフミラーによる光の分離割合は、上記の１：１に限定されるものではなく、他の光学系デバイスに条件に合わせて適宜設定することができる。   In this embodiment, a half mirror prism that divides a light beam (light beam) that travels straight at a ratio of 1: 1 and a light beam that is shifted downward and passed is used, but a single half mirror is generally used. An optical system device having the same function can be configured by other means such as using a mirror to be used. Further, the light separation ratio by the half mirror is not limited to the above 1: 1, and can be appropriately set according to the conditions of other optical system devices.

再び図２を参照して、光走査装置２２について説明する。光走査装置２２は、上述した走査光学系に加え、シリンドリカルレンズ５ａ，５ｂ、防音ガラス６、偏向器７、第１走査レンズ８ａ，８ｂ、光路折り曲げミラー９ａ，９ｂ、および第２走査レンズ１０ａ，１０ｂを備えている。
ハーフミラープリズム４を出た４本の光ビームは、上下段のそれぞれに合わせて配置されるシリンドリカルレンズ５ａ，５ｂにより、偏向器７の後述する反射面（偏向反射面）の近傍にて主走査方向に長い線像へ変換された後、防音ガラス６を介して偏向器７に入射され、偏向器７によって偏向された光ビームは防音ガラス６を介して走査結像光学系側へ射出される。 With reference to FIG. 2 again, the optical scanning device 22 will be described. In addition to the scanning optical system described above, the optical scanning device 22 includes cylindrical lenses 5a and 5b, soundproof glass 6, a deflector 7, first scanning lenses 8a and 8b, optical path bending mirrors 9a and 9b, and a second scanning lens 10a, 10b.
The four light beams exiting the half mirror prism 4 are subjected to main scanning in the vicinity of a reflection surface (deflection reflection surface) described later of the deflector 7 by cylindrical lenses 5a and 5b arranged in accordance with the upper and lower stages. After being converted into a line image that is long in the direction, the light beam is incident on the deflector 7 via the soundproof glass 6, and the light beam deflected by the deflector 7 is emitted to the scanning imaging optical system side via the soundproof glass 6. .

偏向器７は、図示しない共通の回転軸に回転方向へ反射面の角度をずらして上下２段に設けられた２つのポリゴンミラー７１，７２を有する偏向手段であり、図示しない駆動モータにより回転軸の周りに回転させられるようになっている。
上段側のポリゴンミラー（以下「上ポリゴンミラー」ともいう）７１および下段側のポリゴンミラー（以下「下ポリゴンミラー」ともいう）７２は、この例では共に４面の反射面を持っているが、上ポリゴンミラー７１の反射面に対し、下ポリゴンミラー７２の反射面は、回転方向へ所定角：θ（＝４５°）ずれている。また、各ポリゴンミラー７１，７２のいずれか一方には、実際には各反射面毎に専用反射面部を形成しているが、それについては追って詳細に説明する。なお、上・下ポリゴンミラーは一体的に形成してもよい。 The deflector 7 is a deflecting means having two polygon mirrors 71 and 72 provided in two upper and lower stages by shifting the angle of the reflecting surface in the rotational direction to a common rotating shaft (not shown), and the rotating shaft is driven by a driving motor (not shown). It can be rotated around.
The upper polygon mirror (hereinafter also referred to as “upper polygon mirror”) 71 and the lower polygon mirror (hereinafter also referred to as “lower polygon mirror”) 72 have four reflecting surfaces in this example. The reflection surface of the lower polygon mirror 72 is shifted from the reflection surface of the upper polygon mirror 71 by a predetermined angle: θ (= 45 °) in the rotation direction. In addition, one of the polygon mirrors 71 and 72 is actually formed with a dedicated reflecting surface portion for each reflecting surface, which will be described in detail later. The upper and lower polygon mirrors may be integrally formed.

第１走査レンズ８ａ，第２走査レンズ１０ａと、光路折り曲げミラー９ａとは、偏向器７の上ポリゴンミラー７１により偏向される２本の光ビーム（半導体レーザ１，１′から射出され、ハーフミラープリズム４のハーフミラー４ａを透過した２本の光ビーム）を、対応する感光体ドラム１１ａの被走査面に導いて、副走査方向に分離した２つの光スポットを形成する１組の走査結像光学系を構成する。   The first scanning lens 8a, the second scanning lens 10a, and the optical path bending mirror 9a are two light beams (emitted from the semiconductor lasers 1 and 1 'that are deflected by the upper polygon mirror 71 of the deflector 7 and are half mirrors). A pair of scanning images forming two light spots separated in the sub-scanning direction by guiding the two light beams transmitted through the half mirror 4a of the prism 4 to the scanning surface of the corresponding photosensitive drum 11a. Configure the optical system.

第１走査レンズ８ｂ，第２走査レンズ１０ｂと、光路折り曲げミラー９ｂとは、偏向器７の下ポリゴンミラー７２により偏向される２本の光ビーム（半導体レーザ１，１′から射出され、ハーフミラープリズム４の全反射面４ｂにより反射された２本の光ビーム）を、対応する感光体ドラム１１ｂの被走査面に導いて、副走査方向に分離した２つの光スポットを形成する１組の走査結像光学系を構成する。   The first scanning lens 8b, the second scanning lens 10b, and the optical path bending mirror 9b are two light beams (emitted from the semiconductor lasers 1, 1 'that are deflected by the lower polygon mirror 72 of the deflector 7 and are half mirrors). A set of scans for guiding two light beams reflected by the total reflection surface 4b of the prism 4 to the surface to be scanned of the corresponding photosensitive drum 11b to form two light spots separated in the sub-scanning direction. An imaging optical system is configured.

偏向器７の上ポリゴンミラー７１と下ポリゴンミラー７２の反射面は互いに回転方向へ４５°の位相差でずれているので、ちょうど半周期ずれて、各ポリゴンミラー７１，７２以後の走査光学系を構成する第１走査レンズ８ａ，８ｂ、光路折り曲げミラー９ａ，９ｂ、および第２走査レンズ１０ａ，１０ｂにより、２つの感光体ドラム１１ａ，１１ｂの被走査面が走査される。   Since the reflecting surfaces of the upper polygon mirror 71 and the lower polygon mirror 72 of the deflector 7 are shifted from each other by a phase difference of 45 ° in the rotational direction, the scanning optical system after the polygon mirrors 71 and 72 is shifted by exactly half a cycle. The surface to be scanned of the two photosensitive drums 11a and 11b is scanned by the first scanning lenses 8a and 8b, the optical path bending mirrors 9a and 9b, and the second scanning lenses 10a and 10b.

上ポリゴンミラー７１によって偏向された光ビームが感光体ドラム１１ａの被走査面の走査を行うとき、下ポリゴンミラー７２によって偏向された光ビームは、感光体ドラム１１ｂの被走査面には導かれず、下ポリゴンミラー７２によって偏向された光ビームが感光体ドラム１１ｂの被走査面の走査を行うとき、上ポリゴンミラー７１によって偏向された光ビームは、感光体ドラム１１ａの被走査面には導かれない。
すなわち、感光体ドラム１１ａ，１１ｂの被走査面に対する光ビームの走査は、時間的にずれて交互に行われることになる。 When the light beam deflected by the upper polygon mirror 71 scans the surface to be scanned of the photosensitive drum 11a, the light beam deflected by the lower polygon mirror 72 is not guided to the surface to be scanned of the photosensitive drum 11b. When the light beam deflected by the lower polygon mirror 72 scans the surface to be scanned of the photosensitive drum 11b, the light beam deflected by the upper polygon mirror 71 is not guided to the surface to be scanned of the photosensitive drum 11a. .
That is, the scanning of the light beam with respect to the surface to be scanned of the photosensitive drums 11a and 11b is alternately performed with a time shift.

図４は、この状況を説明する図である。図示の都合上、偏向器７へ入射される光ビーム（実際には４本である）を「入射光」として示している。
図４の（ａ）は、シリンドリカルレンズ５ａ，５ｂからの各光ビームが偏向器７に入射され、上ポリゴンミラー７１で反射されて偏向された光ビームＢ１が感光体ドラム１１ａの被走査面を走査するときの状況を示している。このとき、下ポリゴンミラー７２で反射されて偏向された光ビームＢ２は感光体ドラム１１ｂの被走査面へ到達しないように、遮光部材３０によって遮光する。図４の（ｂ）は、下ポリゴンミラー７２で反射されて偏向された光ビームＢ２が感光体ドラム１１ｂの被走査面を走査するときの状況を示している。このとき、上ポリゴンミラー７１で反射されて偏向された光ビームＢ１は感光体ドラム１１ａの被走査面へ到達しないように、遮光部材３０によって遮光する。 FIG. 4 is a diagram for explaining this situation. For convenience of illustration, light beams (in reality, four beams) incident on the deflector 7 are shown as “incident light”.
In FIG. 4A, each light beam from the cylindrical lenses 5a, 5b is incident on the deflector 7, and the light beam B1 reflected and deflected by the upper polygon mirror 71 passes through the surface to be scanned of the photosensitive drum 11a. It shows the situation when scanning. At this time, the light beam B2 reflected and deflected by the lower polygon mirror 72 is shielded by the light shielding member 30 so as not to reach the surface to be scanned of the photosensitive drum 11b. FIG. 4B shows a situation when the light beam B2 reflected and deflected by the lower polygon mirror 72 scans the surface to be scanned of the photosensitive drum 11b. At this time, the light beam B1 reflected and deflected by the upper polygon mirror 71 is shielded by the light shielding member 30 so as not to reach the surface to be scanned of the photosensitive drum 11a.

このように、この実施形態において、各感光体ドラム１１ａ，１１ｂに対する光ビームの走査は交互に行われるので、例えば、感光体ドラム１１ａに対する走査が行われるときは光源の光量（光強度）をブラック画像の画像信号で変調し、感光体ドラム１１ｂの光走査が行われるときは光源の光量をマゼンタ画像の画像信号で変調すれば、感光体ドラム１１ａにはブラック画像の静電潜像を、感光体ドラム１１ｂにはマゼンタ画像の静電潜像をそれぞれ書き込むことができる。   Thus, in this embodiment, the scanning of the light beam with respect to each of the photosensitive drums 11a and 11b is performed alternately. For example, when the scanning with respect to the photosensitive drum 11a is performed, the light amount (light intensity) of the light source is set to black. When modulated with the image signal of the image and when the optical scanning of the photosensitive drum 11b is performed, the electrostatic latent image of the black image is photosensitive on the photosensitive drum 11a by modulating the light quantity of the light source with the image signal of the magenta image. An electrostatic latent image of a magenta image can be written on the body drum 11b.

図５は、共通の光源（図２の半導体レーザ１，１′）と各ポリゴンミラー７１，７２によって感光体ドラム１１ａ，１１ｂの被走査面（有効走査領域）にそれぞれブラック画像，マゼンタ画像の書き込みを行う場合において、有効走査期間（感光体ドラム１１ａ，１１ｂの被走査面に対する光ビームの走査期間）において光源を全点灯させる場合のタイミングチャートを示している。実線はブラック画像の書き込みに相当する部分、破線はマゼンタ画像の書き込みに相当する部分を示す。   FIG. 5 shows writing of a black image and a magenta image on the scanned surfaces (effective scanning areas) of the photosensitive drums 11a and 11b by the common light source (semiconductor lasers 1 and 1 'in FIG. 2) and the polygon mirrors 71 and 72, respectively. FIG. 6 shows a timing chart when the light source is fully turned on during the effective scanning period (light beam scanning period with respect to the surface to be scanned of the photosensitive drums 11a and 11b). A solid line indicates a portion corresponding to writing of a black image, and a broken line indicates a portion corresponding to writing of a magenta image.

この実施形態では、共通の光源（半導体レーザ１，１′）から射出された光ビームをハーフミラープリズム４で２分割した各光ビームを各ポリゴンミラー７１，７２によって１走査することにより、図５に示すように、感光体ドラム１１ａ，１１ｂの被走査面にそれぞれブラック画像，マゼンタ画像の書き込みを行うことができる。その各被走査面への書き込みは、各ポリゴンミラー７１，７２の反射面が互いに回転方向へ４５°の位相差でずれているので、ちょうど半周期ずれている。ブラック画像，マゼンタ画像の書き出しのタイミングは、各感光体ドラム１１ａ，１１ｂの被走査面（有効走査領域）の外側に配置されている同期検知センサにより、走査開始位置へ向かう光ビームを検知することによって決定される。なお、同期検知センサは、ここでは図示を省略しているが、通常はフォトダイオードが用いられる。   In this embodiment, each light beam obtained by dividing a light beam emitted from a common light source (semiconductor laser 1, 1 ′) into two by the half mirror prism 4 is scanned once by the polygon mirrors 71, 72, so that FIG. As shown in FIG. 4, black images and magenta images can be written on the scanned surfaces of the photosensitive drums 11a and 11b, respectively. The writing to each scanned surface is exactly half a cycle because the reflecting surfaces of the polygon mirrors 71 and 72 are shifted from each other by a phase difference of 45 ° in the rotational direction. The timing of writing out the black image and the magenta image is to detect the light beam toward the scanning start position by the synchronization detection sensor arranged outside the scanned surface (effective scanning area) of each of the photosensitive drums 11a and 11b. Determined by. The synchronization detection sensor is not shown here, but normally a photodiode is used.

図５では、ブラック画像を書き込む時間領域とマゼンタ画像を書き込む時間領域での光源の光量を異ならせて設定している。これは、光源から感光体ドラム１１ａ，１１ｂに至る各光路において、光学素子の透過率や反射率に相対的な差異等が存在する場合、光源の光量を各感光体ドラム１１ａ，１１ｂに対して同じにしてしまうと、各感光体ドラム１１ａ，１１ｂに到達する光ビームの光量が異ってしまうためである。そこで、この例では、図５に示すように、異なる感光体ドラム１１ａ，１１ｂの被走査面を走査するときに、光源の光量を異ならせることにより、異なる感光体ドラム１１ａ，１１ｂの被走査面に到達する光ビームの光量を等しくすることができる。   In FIG. 5, the light amount of the light source is set differently in the time region for writing the black image and the time region for writing the magenta image. This is because, in each optical path from the light source to the photosensitive drums 11a and 11b, when there is a relative difference in the transmittance and reflectance of the optical element, the light amount of the light source is set to the photosensitive drums 11a and 11b. If they are the same, the amount of light beams reaching the photosensitive drums 11a and 11b will be different. Therefore, in this example, as shown in FIG. 5, when the scanned surfaces of the different photosensitive drums 11a and 11b are scanned, the scanned surfaces of the different photosensitive drums 11a and 11b are changed by changing the light amount of the light source. It is possible to equalize the light amount of the light beam that reaches.

なお、光源の光量を感光体ドラム毎に異ならせて設定する代わりに、例えば、ハーフミラープリズムにおけるハーフミラーの透過率／反射率を１：１とせずに、透過率と反射率の比率を調整することにより異なる感光体ドラムの被走査面に到達する光ビームの光量を等しくすることもできる。また、異なる被走査面に到達する光ビームの光量を等しくするために、光源の光量を異ならせることと、ハーフミラープリズムにおけるハーフミラーの透過率と反射率の比率の調整とを組み合わせて行うことも可能である。   Instead of setting the light amount of the light source differently for each photosensitive drum, for example, the ratio between the transmittance and the reflectance is adjusted without setting the transmittance / reflectance of the half mirror in the half mirror prism to 1: 1. By doing so, it is possible to equalize the amount of light beams that reach the scanned surfaces of different photosensitive drums. Also, in order to equalize the amount of light beams that reach different scanned surfaces, the amount of light from the light source is varied and the adjustment of the ratio of the transmittance and reflectance of the half mirror in the half mirror prism is combined. Is also possible.

〔光走査装置が備える制御系の構成〕
次に、図１，図２に示した光走査装置２２が備える制御部を含む主要部の構成およびその制御部により行われる走査の制御について、図６を参照して説明する。
図６は、その光走査装置２２が備える制御部を含む主要部の構成例を示すブロック図である。
この光走査装置２２が備える制御部５０は、光源制御部５１，データ選択部５２，およびミラー判別部５３を備えている。
ミラー判別部５３は、同期検知計測部５３ａと比較判定部５３ｂとを備えている。 [Configuration of control system of optical scanning device]
Next, the configuration of the main part including the control unit provided in the optical scanning device 22 shown in FIGS. 1 and 2 and the scanning control performed by the control unit will be described with reference to FIG.
FIG. 6 is a block diagram illustrating a configuration example of a main part including a control unit included in the optical scanning device 22.
The control unit 50 included in the optical scanning device 22 includes a light source control unit 51, a data selection unit 52, and a mirror determination unit 53.
The mirror determination unit 53 includes a synchronization detection measurement unit 53a and a comparison determination unit 53b.

光源制御部５１は、２つの光源から上ポリゴンミラー７１と下ポリゴンミラー７２とに出射する各光ビームを制御するために、各光源に対して画像信号（変調信号）を出力する。各光源から出射された光ビームは、上ポリゴンミラー７１の反射面と、下ポリゴンミラー７２の反射面とに入射される。そして、各ポリゴンミラー７１，７２の回転により光ビームは、主走査方向へ走査され、図２に示した第１走査レンズ８ａ，８ｂ，第２走査レンズ１０ａ，１０ｂ，光路折り曲げミラー９ａ，９ｂを含む走査結像光学系を介して感光体ドラム１１ａ〜１１ｄの被走査面が走査される。   The light source controller 51 outputs an image signal (modulation signal) to each light source in order to control each light beam emitted from the two light sources to the upper polygon mirror 71 and the lower polygon mirror 72. The light beam emitted from each light source is incident on the reflecting surface of the upper polygon mirror 71 and the reflecting surface of the lower polygon mirror 72. The light beams are scanned in the main scanning direction by the rotation of the polygon mirrors 71 and 72, and the first scanning lenses 8a and 8b, the second scanning lenses 10a and 10b, and the optical path bending mirrors 9a and 9b shown in FIG. The scanned surfaces of the photosensitive drums 11a to 11d are scanned via the scanning imaging optical system including the scanning imaging optical system.

走査先端位置に配置された同期検知センサ６０ａ，６０ｂはそれぞれ、ポリゴンミラー７１，７２によって走査された光ビームを検知し、主走査の書き出し位置を示す同期検知信号を出力する。その各同期検知信号は、ミラー判別部５３へ出力される。
ミラー判別部５３内の同期検知計測部５３ａは、計測手段であり、入力される各同期検知信号の出力間隔をそれぞれ計測し、その各計測値を比較判定部５３ｂへ出力する。 The synchronization detection sensors 60a and 60b arranged at the scanning tip position detect the light beams scanned by the polygon mirrors 71 and 72, respectively, and output a synchronization detection signal indicating the main scanning start position. The respective synchronization detection signals are output to the mirror discrimination unit 53.
The synchronization detection measurement unit 53a in the mirror discrimination unit 53 is a measurement unit, and measures the output interval of each input synchronization detection signal, and outputs each measurement value to the comparison determination unit 53b.

比較判定部５３ｂは、同期検知計測部５３ａから入力された各計測値を予め設定された所定値と比較することにより、各同期検知センサ６０ａ，６０ｂからそれぞれ出力される各同期検知信号ＤＥＴＰの出力（同期検知パルス）の時間差を判定し、その各同期検知信号にそれぞれ対応するポリゴンミラーを判別して、その判定結果をデータ選択部５２へ出力する。
データ選択部５２では、比較判定部５３ｂからの判定結果に基づいて画像処理部６５からの画像信号（画像データ）を選択的に合成し、出力する。
画像処理部６５は、ブラック（Ｋ），マゼンタ（Ｍ），シアン（Ｃ），イエロー（Ｙ）の４色の画像信号をデータ選択部５２へ出力する。 The comparison determination unit 53b compares each measurement value input from the synchronization detection measurement unit 53a with a predetermined value set in advance, thereby outputting each synchronization detection signal DETP output from each synchronization detection sensor 60a, 60b. The time difference of the (synchronization detection pulse) is determined, the polygon mirror corresponding to each synchronization detection signal is determined, and the determination result is output to the data selection unit 52.
The data selection unit 52 selectively synthesizes and outputs the image signal (image data) from the image processing unit 65 based on the determination result from the comparison determination unit 53b.
The image processing unit 65 outputs four color image signals of black (K), magenta (M), cyan (C), and yellow (Y) to the data selection unit 52.

光走査装置２２と感光体ドラム１１ａ〜１１ｄの配置により、各光源からの光ビームで作像するトナー色を決定する。ここでは、１つの光源からの光ビームでブラックとマゼンタの作像を、もう１つの光源からの光ビームでシアンとイエローの作像をそれぞれ行うので、データ選択部５２では比較判定部５３ｂからの判定結果に基づいて、ブラックとマゼンタの各画像信号を１つの光源用の画像信号として合成し、もう１つの光源用にはシアンとイエローの各画像信号を合成し、光源制御部５１へ出力する。
光源制御部５１は、各光源に対して対応する画像信号を変調信号として出力する。 The toner color to be imaged by the light beam from each light source is determined by the arrangement of the optical scanning device 22 and the photosensitive drums 11a to 11d. Here, black and magenta image formation is performed with the light beam from one light source, and cyan and yellow image formation is performed with the light beam from the other light source. Therefore, the data selection unit 52 outputs from the comparison determination unit 53b. Based on the determination result, the black and magenta image signals are combined as an image signal for one light source, and the cyan and yellow image signals are combined for the other light source and output to the light source control unit 51. .
The light source control unit 51 outputs an image signal corresponding to each light source as a modulation signal.

各光源は、それぞれ入力される変調信号に応じて変調（オン／オフ）駆動し、対応する光ビームを出射する。その各光ビームはハーフミラープリズム４でそれぞれ２分割され、ポリゴンミラー７１，７２での偏向走査により、感光体ドラム１１ａ〜１１ｄの被走査面がそれぞれ露光されて所望の静電潜像が形成される。
なお、この実施形態では、１つの光源で２色の画像形成を行うようにし、２つの光源で計４色の画像形成を行うようにしたが、光源数は２つに限られるものではなく、例えば、高速で画像形成を行うために、２色の画像形成用に光源を２つ用い、４色の画像形成を計４つの光源を使用して行うこともできる。 Each light source is modulated (on / off) in accordance with the input modulation signal, and emits a corresponding light beam. Each light beam is divided into two by the half mirror prism 4, and the scanning surfaces of the photosensitive drums 11a to 11d are respectively exposed by deflection scanning with the polygon mirrors 71 and 72, thereby forming a desired electrostatic latent image. The
In this embodiment, two-color image formation is performed with one light source, and four-color image formation is performed with two light sources. However, the number of light sources is not limited to two. For example, in order to perform image formation at high speed, two light sources can be used for two-color image formation, and four-color image formation can be performed using a total of four light sources.

ところで、各ポリゴンミラー７１，７２の反射面の回転方向への角度差（ずれ角）が均等である場合、その角度差は、各ポリゴンミラー７１，７２の反射面の数Ｎが４であるため、３６０°／４／２で算出される４５°となる。そのため、上ポリゴンミラー７１により走査を開始し、その後に下ポリゴンミラー７２により走査を開始するまでの間隔と、下ポリゴンミラー７２により走査を開始し、その後に上ポリゴンミラー７１により走査を開始するまでの間隔は同じ間隔となり、どのタイミングの光ビームが上ポリゴンミラー７１で反射され、どのタイミングのビームが下ポリゴンミラー７２で反射されて走査を行っているのかを判別することができない。   By the way, when the angle difference (shift angle) in the rotation direction of the reflection surfaces of the polygon mirrors 71 and 72 is uniform, the angle difference is because the number N of reflection surfaces of the polygon mirrors 71 and 72 is four. It is 45 ° calculated by 360 ° / 4/2. For this reason, scanning is started by the upper polygon mirror 71 and thereafter scanning is started by the lower polygon mirror 72, and scanning is started by the lower polygon mirror 72, and thereafter scanning is started by the upper polygon mirror 71. , And the timing of the light beam reflected by the upper polygon mirror 71 and the timing of the beam reflected by the lower polygon mirror 72 cannot be determined.

そこで、その判別を可能にするため、この実施形態では、偏向器７が有する上下２段のポリゴンミラー７１，７２の一方に、各反射面毎に専用反射面部を形成している。以下、その実施例について説明するが、その説明に入る前に、理解の便宜のため、従来技術による偏向器が有する上下２段のポリゴンミラーについて、図９，図１０を参照して説明する。なお、その説明の便宜のため、図６に示した制御部５０が、同期検知センサ６０ａからの同期検知信号に基づいて従来技術による偏向器を制御し、図２の感光体ドラム１１ａ，１１ｂの被走査面を走査するものとする。   Therefore, in order to enable the discrimination, in this embodiment, a dedicated reflecting surface portion is formed for each reflecting surface on one of the upper and lower polygon mirrors 71 and 72 of the deflector 7. Hereinafter, the embodiment will be described. Before the description, for convenience of understanding, the upper and lower two-stage polygon mirrors of the deflector according to the prior art will be described with reference to FIGS. For convenience of explanation, the control unit 50 shown in FIG. 6 controls the deflector according to the prior art based on the synchronization detection signal from the synchronization detection sensor 60a, and the photosensitive drums 11a and 11b in FIG. Assume that the surface to be scanned is scanned.

図９は、従来技術による偏向器が有する上下２段のポリゴンミラーの反射面の回転方向への角度差を回転軸方向から見た説明図である。
図９に示す従来技術による偏向器では、上下２段のポリゴンミラー７１′，７２′の反射面の回転方向への角度差（位相差）をちょうど４５°から微妙にずらし、４４°５９′等としている。
図１０は、図９に示した上下２段のポリゴンミラー７１′，７２′を有する偏向器を制御する制御部による制御タイミングを示すタイミングチャートである。 FIG. 9 is an explanatory view of the angle difference in the rotation direction of the reflection surface of the upper and lower polygon mirrors of the deflector according to the prior art viewed from the rotation axis direction.
In the deflector according to the prior art shown in FIG. 9, the angle difference (phase difference) in the rotation direction of the reflecting surfaces of the upper and lower polygon mirrors 71 ′ and 72 ′ is slightly shifted from 45 ° to 44 ° 59 ′ or the like. It is said.
FIG. 10 is a timing chart showing the control timing by the control unit for controlling the deflector having the upper and lower two-stage polygon mirrors 71 ′ and 72 ′ shown in FIG.

図１０では、各ポリゴンミラー７１′，７２′によってそれぞれ走査される各光ビームによる同期検知センサ６０ａからの同期検知信号（同期検知パルス）の出力タイミングと、各ポリゴンミラー７１′，７２′による感光体ドラム１１ａ，１１ｂの被走査面（有効走査領域）に対する光ビームの走査タイミングを示している。
この図１０を見て分かるように、各ポリゴンミラー７１′，７２′の反射面の回転方向への角度差がちょうど半周期からずれていることで、同期検知信号ＤＥＴＰの出力（同期検知パルス）に時間差が生じる。 In FIG. 10, the output timing of the synchronization detection signal (synchronization detection pulse) from the synchronization detection sensor 60a by each light beam scanned by each polygon mirror 71 ', 72' and the photosensitive by each polygon mirror 71 ', 72'. The scanning timing of the light beam with respect to the scanned surface (effective scanning area) of the body drums 11a and 11b is shown.
As can be seen from FIG. 10, the output of the synchronization detection signal DETP (synchronization detection pulse) is caused by the fact that the angle difference in the rotation direction of the reflecting surfaces of the polygon mirrors 71 ′ and 72 ′ is shifted from the half cycle. A time difference occurs.

そこで、制御部５０が、その時間差を利用して、各ポリゴンミラー７１′，７２′によってそれぞれ走査される各光ビームによる同期検知センサ６０ａからの同期検知信号を、上段側のポリゴンミラー７１′によって走査される光ビームによる同期検知信号（ポリゴンミラー７１′による走査タイミングを検知する同期検知信号）ＤＥＴＰ＿Ｕと、下段側のポリゴンミラー７２′によって走査される光ビームによる同期検知信号（下段側のポリゴンミラー７２′による走査タイミングを検知する同期検知信号）ＤＥＴＰ＿Ｄとに分離する。   Therefore, the control unit 50 uses the time difference to generate a synchronization detection signal from the synchronization detection sensor 60a by each light beam scanned by each polygon mirror 71 ', 72' by the upper polygon mirror 71 '. Synchronization detection signal (synchronization detection signal for detecting the scanning timing by the polygon mirror 71 ') DETP_U by the scanned light beam and synchronization detection signal (lower polygon mirror by the light beam scanned by the lower polygon mirror 72') 72) and the synchronization detection signal DETP_D for detecting the scanning timing.

そして、それぞれの同期検知信号ＤＥＴＰ＿Ｕ，ＤＥＴＰ＿Ｄに基づき、それぞれの画像信号ＤＡＴＡ＿Ｕ，ＤＡＴＡ＿Ｄに応じて各々の感光体ドラム１１ａ，１１ｂに対する光ビームの走査を行い、画像形成を行うが、図１０の例では、上段側のポリゴンミラー７１′に走査に使える時間が、そのポリゴンミラー７１′をちょうど半周期からずらした分だけ短くなり、感光体ドラム１１ａの被走査面（有効走査領域）を走査している時間以外の領域で、同期検知を行うための光源の点灯や、ＡＰＣを行うための光源の点灯を行う時間を確保するのが難しくなってしまう。   Then, based on the respective synchronization detection signals DETP_U and DETP_D, the respective photosensitive drums 11a and 11b are scanned with the light beams in accordance with the respective image signals DATA_U and DATA_D to form an image. In the example of FIG. The time that can be used for scanning by the upper polygon mirror 71 'is shortened by the amount that the polygon mirror 71' is shifted from the half cycle, and the surface to be scanned (effective scanning area) of the photosensitive drum 11a is scanned. In a region other than the time, it becomes difficult to secure time for turning on the light source for performing synchronization detection and turning on the light source for performing APC.

そこで、その問題を解消するため、各ポリゴンミラー７１′，７２′の反射面の回転方向への角度差（半周期）からのずらし量をなるべく小さくすれば、有効走査時間の減少を抑えられるが、確実に上記時間差を検出することが難しくなる。例えば、その時間差をカウンタ回路でカウントして検出する場合、カウントクロックを早くしないといけなくなり、カウンタのビット数も多くなり、回路が大きくなる。   Therefore, in order to solve the problem, if the shift amount from the angular difference (half cycle) in the rotation direction of the reflecting surface of each of the polygon mirrors 71 ′ and 72 ′ is made as small as possible, a decrease in the effective scanning time can be suppressed. It becomes difficult to reliably detect the time difference. For example, when the time difference is detected by counting with a counter circuit, the count clock must be advanced, the number of bits of the counter increases, and the circuit becomes larger.

そこで、その問題も解消するため、図９に示した従来技術による偏向器が有する上下２段のポリゴンミラー７１′，７２′に対し、この実施形態では、図７に示すように回転軸方向から見た上下２段のポリゴンミラー７１，７２の反射面の回転方向への角度差を、４５°ちょうどとしている。
図７は、図２の偏向器７が有する上下２段のポリゴンミラー７１，７２の反射面の回転方向への角度差を回転軸方向から見た説明図である。 Therefore, in order to solve this problem, the upper and lower polygon mirrors 71 'and 72' of the deflector according to the prior art shown in FIG. The angle difference in the rotation direction of the reflecting surfaces of the two-stage polygon mirrors 71 and 72 seen from above is just 45 °.
FIG. 7 is an explanatory view of the angle difference in the rotation direction of the reflection surfaces of the upper and lower polygon mirrors 71 and 72 included in the deflector 7 of FIG. 2 as viewed from the rotation axis direction.

下段のポリゴンミラー７２には、各反射面毎にその回転方向の一端部（走査開始側の端部）に、反射する光ビームを同期検知センサ６０ａ，６０ｂに検知させるための専用反射面部７２ｂを、感光体ドラム１１ｂ，１１ｃの被走査面を走査するための主反射面部７２ａに対して回転方向に傾けて形成している。ここでは、専用反射面部７２ｂを、各反射面毎に走査開始側の端部を切り欠いて形成している。これにより、同期検知センサ６０ａ，６０ｂを光ビームが走査するタイミングのみが早まることとなる。なお、下段のポリゴンミラー７２ではなく、上段のポリゴンミラー７１に上述した専用反射面部を形成するようにしてもよい。   The lower polygon mirror 72 has a dedicated reflecting surface portion 72b for causing the synchronous detection sensors 60a and 60b to detect the reflected light beam at one end portion in the rotation direction (end portion on the scanning start side) for each reflecting surface. Further, the photosensitive drums 11b and 11c are formed so as to be inclined in the rotational direction with respect to the main reflection surface portion 72a for scanning the scanned surfaces. Here, the dedicated reflection surface portion 72b is formed by cutting out the end portion on the scanning start side for each reflection surface. Thereby, only the timing at which the light beam scans the synchronization detection sensors 60a and 60b is advanced. Note that the above-described dedicated reflection surface portion may be formed not on the lower polygon mirror 72 but on the upper polygon mirror 71.

図８は、図７に示した上下２段のポリゴンミラー７１，７２を有する偏向器７を制御する制御部５０（図６）による制御タイミングを示すタイミングチャートである。
図８では、各ポリゴンミラー７１，７２によってそれぞれ走査される各光ビームによる同期検知センサ６０ａからの同期検知信号の出力タイミングと、各ポリゴンミラー７１，７２による感光体ドラム１１ａ，１１ｂの被走査面（有効走査領域）に対する光ビームの走査タイミングを示している。 FIG. 8 is a timing chart showing control timing by the control unit 50 (FIG. 6) that controls the deflector 7 having the upper and lower two-stage polygon mirrors 71 and 72 shown in FIG.
In FIG. 8, the output timing of the synchronization detection signal from the synchronization detection sensor 60a by each light beam scanned by each polygon mirror 71, 72 and the surface to be scanned of the photosensitive drums 11a, 11b by each polygon mirror 71, 72. The scanning timing of the light beam with respect to (effective scanning area) is shown.

この図８を見て分かるように、同期検知センサ６０ａからの同期検知信号ＤＥＴＰの出力（同期検知パルス）がずれ、そのパルス間隔が交互に長い間隔と短い間隔を繰り返すようになる。つまり、同期検知パルスのパルス間隔に時間差が生じる。この時間差は、図６の同期検知計測部５３ａで同期検知信号ＤＥＴＰの出力間隔を計測し、その計測値を比較判定部５３ｂへ出力することによって判定でき、どちらのポリゴンミラーによる走査であるかを判別することができる。しかし、時間差発生の原因となっている下ポリゴンミラー７２によって感光体ドラム１１ｂの被走査面を走査するタイミングは、通常の反射面である主反射面部７２ａにより走査されるので、４５°ちょうどの角度差のポリゴンミラーで走査されたのと同様のタイミングとなる。   As can be seen from FIG. 8, the output (synchronization detection pulse) of the synchronization detection signal DETP from the synchronization detection sensor 60a is deviated, and the pulse interval alternately repeats a long interval and a short interval. That is, a time difference occurs in the pulse interval of the synchronization detection pulse. This time difference can be determined by measuring the output interval of the synchronization detection signal DETP by the synchronization detection measurement unit 53a in FIG. 6 and outputting the measured value to the comparison determination unit 53b, and which polygon mirror is used for scanning. Can be determined. However, the timing of scanning the surface to be scanned of the photosensitive drum 11b by the lower polygon mirror 72 causing the time difference is scanned by the main reflecting surface portion 72a, which is a normal reflecting surface, so that the angle is exactly 45 °. The timing is the same as when scanning is performed by the difference polygon mirror.

そのため、図８に破線で示している図７の主反射面部７２ａで走査された光ビームが同期検知センサ６０ａに入射された時に発生する同期検知パルスは、専用反射面部７２ｂがない通常の反射面のみを持つポリゴンミラーで走査された光ビームが同期検知センサ６０ａに入射された時に発生する同期検知パルスと同等となり、その同期検知パルスを基準として動作する場合と同様に処理できるので、各ポリゴンミラー７１，７２による感光体ドラム１１ａ，１１ｂの被走査面に対する有効走査時間はちょうど等分されているのと同様となり、同期検知パルスの周期が短くなっている側の走査可能期間も、図８に破線で示したタイミングまで利用できる。   Therefore, the synchronization detection pulse generated when the light beam scanned by the main reflection surface portion 72a of FIG. 7 shown by the broken line in FIG. 8 is incident on the synchronization detection sensor 60a is a normal reflection surface without the dedicated reflection surface portion 72b. Since each of the polygon mirrors can be processed in the same manner as in the case of operating on the basis of the synchronization detection pulse, it is equivalent to the synchronization detection pulse generated when the light beam scanned by the polygon mirror having only the light enters the synchronization detection sensor 60a. The effective scanning time for the scanned surfaces of the photosensitive drums 11a and 11b by 71 and 72 is the same as being equally divided, and the scannable period on the side where the cycle of the synchronization detection pulse is shortened is also shown in FIG. It can be used up to the timing indicated by the broken line.

このように、光走査装置の偏向器の回転軸に２段に設けている各ポリゴンミラーのうちの一方には、各反射面毎にその回転方向の一端部（走査開始側の端部）に、反射する光ビームを検知手段に検知させるための専用反射面部を、対応する感光体ドラムの被走査面を走査するための主反射面部に対して回転方向に傾けて形成しているので、光源からの光ビームを複数の光ビームに分割し、その分割した各光ビームをポリゴンミラーによってそれぞれ偏向走査すると、その各光ビームの走査に使用できる有効走査期間が短くなることがなく、かつポリゴンミラーの反射面からの各光ビームの入射によって同期検知センサからそれぞれ出力される各同期検知信号を容易に判別することができる。つまり、どのポリゴンミラーで走査を行っているかを容易に判定することができる。よって、感光体の被走査面を走査するタイミング外の時間を確保して、同期検知やＡＰＣを行うための光源の点灯時間を十分に確保することができる。   As described above, one of the polygon mirrors provided in two stages on the rotation shaft of the deflector of the optical scanning device has one end portion (end portion on the scanning start side) in the rotation direction for each reflecting surface. The dedicated reflection surface portion for causing the detection means to detect the reflected light beam is formed to be inclined in the rotational direction with respect to the main reflection surface portion for scanning the scanned surface of the corresponding photosensitive drum. Is divided into a plurality of light beams, and each of the divided light beams is deflected and scanned by a polygon mirror, the effective scanning period that can be used for scanning each light beam is not shortened, and the polygon mirror Each synchronization detection signal output from the synchronization detection sensor by the incidence of each light beam from the reflecting surface can be easily determined. That is, it is possible to easily determine which polygon mirror is used for scanning. Therefore, it is possible to secure a sufficient time for the light source to perform synchronization detection and APC by securing a time outside the timing for scanning the surface to be scanned of the photoreceptor.

なお、専用反射面部を上記各反射面毎にその回転方向の一端部を切り欠いて形成可能にすれば、切り欠き部分の角度を調整することで、同期検知パルスの時間差を大きくでき、その時間差を計測する回路の計測クロックを落とせるので、カウンタビット数などを小さくすることができる。   In addition, if the exclusive reflecting surface part can be formed by notching one end part in the rotation direction for each of the above reflecting surfaces, the time difference of the synchronization detection pulse can be increased by adjusting the angle of the notch part. Since the measurement clock of the circuit that measures the signal can be dropped, the number of counter bits can be reduced.

また、光走査装置の偏向器の回転軸に３段以上に設けている各ポリゴンミラーのうちの１つに、各反射面毎にその回転方向の一端部に、反射する光ビームを同期検知センサに検知させるための専用反射面部を、対応する感光体ドラムの被走査面を走査するための主反射面部に対して回転方向に傾けて形成することも可能である。この場合、３段以上の各ポリゴンミラーのうち、専用反射面部が形成されているポリゴンミラーによって走査された光ビームが同期検知センサによって検知されると、その同期検知センサから出力される同期検知信号より専用反射面部が形成されているポリゴンミラーで走査を行っていることを判定できるため、それ以降に同期検知センサから出力される同期検知信号より、どのポリゴンミラーで走査を行っているかを判定することができる。   In addition, one of the polygon mirrors provided in three or more stages on the rotation axis of the deflector of the optical scanning device has a synchronous detection sensor for reflecting the reflected light beam at one end in the rotation direction for each reflection surface. It is also possible to form a dedicated reflection surface portion for detecting the surface of the photosensitive drum so as to be inclined with respect to the main reflection surface portion for scanning the surface to be scanned of the corresponding photosensitive drum. In this case, when a light beam scanned by a polygon mirror having a dedicated reflecting surface portion among three or more stages of polygon mirrors is detected by a synchronization detection sensor, a synchronization detection signal output from the synchronization detection sensor Since it is possible to determine that scanning is performed with a polygon mirror having a dedicated reflection surface portion, it is determined which polygon mirror is used for scanning based on a synchronization detection signal output from the synchronization detection sensor thereafter. be able to.

この発明は、複写機，プリンタ，ファクシミリ装置，デジタル複合機（ＭＦＰ）等の電子写真方式の単色からフルカラーまで各種の画像形成装置、特にレーザ光等の光ビームを走査して感光体を露光する光ビーム走査装置と、それを備えた画像形成装置に利用できる。   The present invention exposes a photosensitive member by scanning various types of image forming apparatuses such as copying machines, printers, facsimile machines, digital multi-function peripherals (MFPs), etc., from monochromatic to full color, particularly laser beams. The present invention can be used for a light beam scanning device and an image forming apparatus provided with the light beam scanning device.

１，１′：半導体レーザ ３，３′：カップリングレンズ
４：ハーフミラープリズム ４ａ：ハーフミラー ４ｂ：全反射面
５ａ，５ｂ：シリンドリカルレンズ ７：偏向器 ８ａ，８ｂ：第１走査レンズ
９ａ，９ｂ：光路折り曲げミラー １０ａ，１０ｂ：第２走査レンズ
１１ａ〜１１ｄ：感光体ドラム １２ａ〜１２ｄ：帯電ユニット
１３ａ〜１３ｄ：トナーカートリッジ １４ａ〜１４ｄ：転写ローラ
１５：中間転写ベルト １６：中間転写ローラ
１７：中間転写ベルトクリーニング装置 １８：転写装置 １９：レジストローラ対
２０：定着装置 ２１：排紙装置 ２２：光走査装置 ３０：遮光部材
５０：制御部 ５１：光源制御部 ５２：データ選択部 ５３：ミラー判別部
５３ａ：同期検知計測部 ５３ｂ：比較判定部 ６０ａ，６０ｂ：同期検知センサ
６５：画像処理部 ７１：上ポリゴンミラー ７２：下ポリゴンミラー DESCRIPTION OF SYMBOLS 1,1 ': Semiconductor laser 3, 3': Coupling lens 4: Half mirror prism 4a: Half mirror 4b: Total reflection surface 5a, 5b: Cylindrical lens 7: Deflector 8a, 8b: 1st scanning lens 9a, 9b : Optical path bending mirrors 10a and 10b: Second scanning lenses 11a to 11d: Photosensitive drums 12a to 12d: Charging units 13a to 13d: Toner cartridges 14a to 14d: Transfer roller 15: Intermediate transfer belt 16: Intermediate transfer roller 17: Intermediate Transfer belt cleaning device 18: Transfer device 19: Registration roller pair 20: Fixing device 21: Paper discharge device 22: Optical scanning device 30: Light shielding member 50: Control unit 51: Light source control unit 52: Data selection unit 53: Mirror discrimination unit 53a: Synchronization detection measurement unit 53b: Comparison determination unit 60a, 60b: Synchronization detection sensor 65: Image processing unit 71: Upper polygon mirror 72: Lower polygon mirror

特開２００５−９２１２９号公報JP 2005-92129 A 特開２００８−５８８００号公報JP 2008-58800 A

Claims (5)

共通の回転軸に回転方向へ反射面の角度をずらして複数段に設けられた複数の回転多面鏡を有する偏向手段と、光源からの光ビームを複数の光ビームに分割し、その分割した各光ビームをそれぞれ異なる段の前記回転多面鏡へ入射させる光ビーム分割手段と、前記偏向手段によって偏向走査される前記各光ビームを検知する共通の検知手段とを備え、該検知手段による検知タイミングに基づいて、前記各光ビームをそれぞれ前記異なる段の前記回転多面鏡によって周期的に偏向させ、副走査方向に回動する複数の被走査面をそれぞれ前記副走査方向に直交する主走査方向に走査することにより、その各被走査面に画像書き込みを行う光走査装置であって、
前記複数の回転多面鏡のうちの１つには、各反射面毎にその回転方向の一端部に、反射する光ビームを前記検知手段に検知させるための専用反射面部を、前記被走査面を走査するための主反射面部に対して回転方向に傾けて形成したことを特徴とする光走査装置。 A deflection unit having a plurality of rotary polygon mirrors provided in a plurality of stages by shifting the angle of the reflecting surface in the rotation direction on a common rotation axis, and dividing the light beam from the light source into a plurality of light beams, A light beam splitting means for making the light beams incident on the rotary polygon mirrors at different stages; and a common detection means for detecting the light beams deflected and scanned by the deflection means. Based on this, each of the light beams is periodically deflected by the rotary polygon mirrors at different stages, and a plurality of scanned surfaces rotating in the sub-scanning direction are respectively scanned in the main scanning direction perpendicular to the sub-scanning direction. An optical scanning device for writing an image on each scanned surface,
In one of the plurality of rotary polygon mirrors, a dedicated reflection surface portion for causing the detection means to detect a reflected light beam is provided at one end portion in the rotation direction for each reflection surface, and the surface to be scanned is provided. An optical scanning device characterized by being formed to be inclined in the rotational direction with respect to a main reflection surface portion for scanning. 請求項１に記載の光走査装置において、
前記専用反射面部が、前記各反射面毎にその回転方向の一端部を切り欠いて形成されていることを特徴とする光走査装置。 The optical scanning device according to claim 1,
The optical scanning device, wherein the dedicated reflecting surface portion is formed by notching one end portion in the rotation direction of each reflecting surface. 請求項１又は２に記載の光走査装置において、
前記検知手段から出力される検知信号の間隔を計測する計測手段を設けたことを特徴とする光走査装置。 The optical scanning device according to claim 1 or 2,
An optical scanning apparatus comprising a measuring means for measuring an interval between detection signals output from the detection means. 請求項１乃至３のいずれか一項に記載の光走査装置において、
前記回転方向へずらす反射面の角度は、前記偏向手段が有する前記回転多面鏡が２つであり、該回転多面鏡の反射面の数がＮであった場合に、３６０°／Ｎ／２で算出される角度であることを特徴とする光走査装置。 In the optical scanning device according to any one of claims 1 to 3,
The angle of the reflection surface shifted in the rotation direction is 360 ° / N / 2 when the number of reflection surfaces of the rotation polygon mirror is N and the number of reflection surfaces of the rotation polygon mirror is two. An optical scanning device characterized in that the calculated angle is an angle. 請求項１乃至４のいずれか一項に記載の光走査装置と、該光走査装置によって前記各光ビームがそれぞれ走査される被走査面を有する複数の像担持体とを備えたことを特徴とする画像形成装置。   5. The optical scanning device according to claim 1, and a plurality of image carriers each having a scanning surface on which each of the light beams is scanned by the optical scanning device. Image forming apparatus.

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