JP2011257478A - Optical scanner and image forming apparatus - Google Patents
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Abstract
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
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
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
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.
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
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
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
On the next
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
On the
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
As described above, the toner images of the respective colors are superimposed on the
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
〔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
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
The
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
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
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
When the light beam L1 is incident on the half mirror prism 4, the light beam L1 is incident on the
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
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
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
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
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
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
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
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
That is, the scanning of the light beam with respect to the surface to be scanned of the
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
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
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
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
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
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
FIG. 6 is a block diagram illustrating a configuration example of a main part including a control unit included in the
The
The mirror determination unit 53 includes a synchronization
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
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
The synchronization
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
The
The
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
The light
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
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
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
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
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
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
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
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
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
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
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:
Claims (5)
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.
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.
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.
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.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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JP2010129958A JP2011257478A (en) | 2010-06-07 | 2010-06-07 | Optical scanner and image forming apparatus |
Applications Claiming Priority (1)
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JP2010129958A JP2011257478A (en) | 2010-06-07 | 2010-06-07 | Optical scanner and image forming apparatus |
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Publication Number | Publication Date |
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JP2011257478A true JP2011257478A (en) | 2011-12-22 |
Family
ID=45473740
Family Applications (1)
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Country Status (1)
Country | Link |
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JP (1) | JP2011257478A (en) |
-
2010
- 2010-06-07 JP JP2010129958A patent/JP2011257478A/en active Pending
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