JP4673056B2 - Optical scanning apparatus, image forming apparatus, and scanning line change correction method - Google Patents

Optical scanning apparatus, image forming apparatus, and scanning line change correction method Download PDF

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Description

本発明は、複写機、プリンタ、ファクシミリ、プロッタ等の画像形成装置、特に複数色のトナー像を重ね合わせてカラー画像を形成する多色画像形成装置、該画像形成装置の書き込み系に用いられる光走査装置及び走査線変化補正方法に関する。   The present invention relates to an image forming apparatus such as a copying machine, a printer, a facsimile machine, or a plotter, particularly a multicolor image forming apparatus that forms a color image by superimposing a plurality of color toner images, and a light used for a writing system of the image forming apparatus. The present invention relates to a scanning device and a scanning line change correction method.

カールソンプロセスを用いた画像形成装置においては、感光体ドラムの回転に従って潜像形成、現像、転写が行われる。従って、複数の感光体ドラムを転写体の搬送方向に沿って配列し、各色の画像形成ステーションで形成したトナー像を重ねるタンデム方式の多色画像形成装置においては、感光体ドラムの偏心や径のばらつきによる潜像形成から転写までの時間、各色の感光体ドラム間隔の異なり、転写体、例えば、転写ベルトや記録紙を搬送する搬送ベルトの速度変動や蛇行によって、各トナー像のレジストずれやスキューを発生し、色ずれや色変わりとなって画像品質を劣化させる。
同様に、光走査装置においても、感光体ドラムに形成する静電潜像同士の走査線の変化（曲がりや傾き、湾曲、変形等の概念を指す）を正確に揃えなければ、各トナー像を形成する走査ラインの曲がりやスキューとなって色ずれや色変わりの要因となる。 In an image forming apparatus using the Carlson process, latent image formation, development, and transfer are performed according to the rotation of the photosensitive drum. Accordingly, in a tandem multicolor image forming apparatus in which a plurality of photosensitive drums are arranged in the transfer direction of the transfer body and the toner images formed at the image forming stations of the respective colors are superimposed, the eccentricity and diameter of the photosensitive drums are reduced. Due to variations in the time from latent image formation to transfer, the interval between the photosensitive drums of each color, and the speed fluctuation or meandering of the transfer body, for example, a transfer belt or a conveyance belt that conveys recording paper, the toner image registration shift or skew This causes color shift and color change and degrades image quality.
Similarly, in the optical scanning device, if the change in the scanning line between the electrostatic latent images formed on the photosensitive drum (which indicates the concept of bending, tilting, bending, deformation, etc.) is not accurately aligned, The scan line to be formed is bent or skewed, causing color misregistration or color change.

従来、上記レジストずれやスキューは、光走査装置によるもの、光走査装置以外によるものの区分けなく、特公平７−１９０８４号公報や特許第３０４９６０６号公報で開示されるように、転写体に記録された検出パターンにより装置の立上げ時やジョブ間等で定期的に検出し、レジストずれについては、ポリゴンミラー1面おきで書き出しのタイミングを合わせることにより先頭ラインの位置を可変して補正がなされている。
スキューについては、特許第３０４９６０６号公報に開示されるように、折返しミラーを傾ける、あるいは、特開平１１−１５３７６５号公報や特開２００３−２６２８１６号公報に開示されるように、副走査方向に収束作用を有する走査レンズを光軸の周りに回転する等により走査線の傾きを可変して補正がなされている。
このように、レジストずれやスキューについては、光走査装置に機械的な補正機能が配備され、パルスモータ等を組み込んで自動的に補正がなされている。 Conventionally, the resist displacement and skew are recorded on a transfer body as disclosed in Japanese Patent Publication No. 7-19084 and Japanese Patent No. 3049606, regardless of whether the registration deviation or skew is caused by an optical scanning device or non-optical scanning device. The detection pattern is periodically detected at the start-up of the device and between jobs, and registration deviation is corrected by changing the position of the top line by matching the timing of writing every other polygon mirror. .
Regarding skew, the folding mirror is tilted as disclosed in Japanese Patent No. 3049606, or converged in the sub-scanning direction as disclosed in Japanese Patent Laid-Open Nos. 11-153765 and 2003-262816. Correction is made by varying the inclination of the scanning line by rotating a scanning lens having an action around the optical axis.
As described above, a mechanical correction function is provided in the optical scanning apparatus and the registration deviation and skew are automatically corrected by incorporating a pulse motor or the like.

一方、走査ラインの曲がりの補正は、特許第３０４９６０６号公報に開示されるように折返しミラーを湾曲させる、特開２００２−１４８５５１号公報に開示されるように、走査レンズの主走査に沿った形状を副走査方向に矯正する、あるいは、特開２００３−２５５２４５号公報に開示されるように、走査レンズの姿勢を副走査断面に直交する軸の周りに回転する等により、やはり機械的に補正がなされている。   On the other hand, correction of the bending of the scanning line is performed by bending the folding mirror as disclosed in Japanese Patent No. 3049606, as disclosed in Japanese Patent Laid-Open No. 2002-148551, and the shape along the main scanning of the scanning lens. Correction in the sub-scanning direction, or as disclosed in Japanese Patent Application Laid-Open No. 2003-255245, the position of the scanning lens is rotated around an axis orthogonal to the sub-scanning cross section. Has been made.

特開２００１−２５３１１３号公報JP 2001-253113 A 特開２００２−１４８５５１号公報JP 2002-148551 A 特開２００３−１４００７０号公報Japanese Patent Laid-Open No. 2003-140070 特開２００３−１５４７０３号公報JP 2003-154703 A 特開平９−０５８０５３号公報Japanese Patent Laid-Open No. 9-058053 特開平１０−２２８１４８号公報JP-A-10-228148 特公平７−０１９０８４号公報Japanese Patent Publication No. 7-019084

しかしながら、昨今、低コスト化に伴って走査レンズの樹脂化が進み、成形時の反りやレンズ面の歪み、内部屈折率の分布によって、その焦線の真直度が確保し難くなっている。
反面、ユーザーの色ずれや色変わりに対する見方が厳しくなり、上記したレジストずれ、スキュー、走査ラインの曲がりに対する要求精度は向上している。
これらのうち、走査ラインの曲がりについては、上記したような検出パターンによる検出が厄介なことから、温度変動等によって変動する分の補正は困難であり、製造時にいかに精度よく調整しておくかがポイントとなる。
その点で、従来の走査ラインの曲がり補正方法は、上記したように折返しミラーの反りや走査レンズの姿勢を可変するものであり、曲がりを補正できるとは言っても、被走査面における走査線を上記曲がりが相殺するように２次関数曲線状に湾曲させているにすぎず、２次以上の高次関数曲線成分を有する複雑な曲がりが存在する場合には対応できなかった。 However, recently, with the reduction in cost, the use of a scanning lens as a resin has progressed, and it is difficult to ensure the straightness of the focal line due to warpage during molding, distortion of the lens surface, and distribution of the internal refractive index.
On the other hand, the user's view of color misregistration and color change has become stricter, and the required accuracy for resist misregistration, skew, and scan line bending has been improved.
Of these, the scan line bending is difficult to detect with the detection pattern as described above, so it is difficult to correct the amount of fluctuation due to temperature fluctuations. It becomes a point.
In that respect, the conventional method for correcting the bending of the scanning line is to change the curvature of the folding mirror and the posture of the scanning lens as described above, and although it can correct the bending, the scanning line on the surface to be scanned The curve is merely curved in a quadratic function curve so that the above-mentioned curve cancels out, and cannot be handled when there is a complex curve having a higher-order function curve component of the second or higher order.

特開２００４−１０９７６１号公報には、板金の間に挟み込むことで走査レンズ外形の反りを矯正しつつ、曲がり、傾きを補正する方法が提案されているが、外形が真直であってもレンズ面の歪み、内部屈折率の分布があると従来の補正方法と同様、複雑な曲がり形状には対応できなかった。
一般に、２次関数曲線成分は、走査レンズの反りや取付基準面に対する光軸の偏心、あるいは転写体の歪み等が要因とされるのに対し、高次関数曲線成分は複数のレンズにおける焦線曲がりの合成が要因とされ、２次関数曲線成分に比べウエイトが低かった。
このため、これまで高次関数曲線成分は補正残差分として扱われてきたが、上記した走査レンズの樹脂化に伴うレンズ面の歪み、内部屈折率の分布等による曲がり形状の複雑化や許容残差の縮小によって無視できなくなってきている。 Japanese Patent Application Laid-Open No. 2004-109761 proposes a method of correcting the bending and inclination while correcting the warp of the scanning lens by sandwiching it between sheet metals. In the same manner as in the conventional correction method, a complicated bent shape could not be handled.
In general, the quadratic function curve component is caused by the warp of the scanning lens, the eccentricity of the optical axis with respect to the mounting reference surface, or the distortion of the transfer member, while the high order function curve component is the focal line of a plurality of lenses. The weight was lower than that of the quadratic function curve component due to the composition of the curve.
For this reason, the high-order function curve component has been treated as a residual correction difference until now, but the curved shape is complicated due to distortion of the lens surface due to the resinization of the scanning lens described above, the distribution of the internal refractive index, and the allowable residual. It has become impossible to ignore due to the narrowing of the difference.

そこで、本発明は、３次以上の高次関数曲線成分が存在していても容易に走査線の変化を補正することができ、色ずれや色変わりのない高品位な画像形成を行える画像形成装置、該画像形成装置に用いられる光走査装置、走査線変化補正方法の提供を、その主な目的とする。   Accordingly, the present invention provides an image forming apparatus capable of easily correcting a change in a scanning line and capable of forming a high-quality image without color misregistration or color change even when a higher-order function curve component having a cubic or higher order is present. The main object of the present invention is to provide an optical scanning device and a scanning line change correction method used in the image forming apparatus.

複数の画像形成ステーションによって形成された画像を重ね合わせるタンデム方式の多色画像形成装置において、例えば走査ラインの曲がりを２次関数曲線成分と３次以上の高次関数曲線成分とに分けて、各々独立して補正できるようにすれば、単純な調整作業で全体としては高精度な曲がり調整が行えることとなる。これが本発明の趣旨である。   In a tandem-type multicolor image forming apparatus that superimposes images formed by a plurality of image forming stations, for example, a scan line curve is divided into a quadratic function curve component and a cubic function component higher than the third order, If the correction can be performed independently, the bending adjustment can be performed with high accuracy as a whole by a simple adjustment operation. This is the gist of the present invention.

上記目的を達成するために、請求項１記載の発明では、光源からの光ビームを回転多面鏡により走査し、被走査面上に結像光学系により結像する光走査装置において、上記被走査面上における走査線の変化を補正する走査線変化補正手段を備え、上記走査線変化補正手段は、上記被走査面上における主走査方向の走査線曲がりを、その両端部と中央部とが同一直線上となるように、２次関数曲線成分を補正する第１の走査線変化補正手段と、上記第１の走査線変化補正手段とは別個に設けられ、上記第１の走査線変化補正手段による２次関数曲線成分補正後の上記両端部と中央部との中間部に頂点を有する３次以上の高次関数曲線成分を、上記第１の走査線変化補正手段による２次関数曲線成分補正とは独立に補正する第２の走査線変化補正手段と、からなり、上記第１の走査線変化補正手段と上記第２の走査線変化補正手段のうちいずれか一方は、上記結像光学系を構成する光学素子の形状を変化させあるいは該光学素子を副走査断面に直交する軸を回転軸として回動調節することにより機械的に補正し、他方は、基準となる走査線に対するずれ量に応じて主走査領域を分割し、各分割領域毎に書き出しタイミングがずれるように画像データの記録位置を副走査方向にシフトさせることにより電気的に補正することを特徴とする。 In order to achieve the above object, according to the first aspect of the present invention, there is provided an optical scanning device that scans a light beam from a light source with a rotary polygon mirror and forms an image on a scanned surface by an imaging optical system. Scanning line change correcting means for correcting a change in the scanning line on the surface, and the scanning line change correcting means has the same scanning line bending in the main scanning direction on the surface to be scanned. The first scanning line change correction means for correcting the quadratic function curve component and the first scanning line change correction means are provided separately so as to be on a straight line, and the first scanning line change correction means is provided. The third-order or higher-order function curve component having a vertex at the intermediate portion between the both end portions and the center portion after the second-order function curve component correction by the second-order function curve component correction by the first scanning line change correction means. 2nd scanning line change correction which is corrected independently And stage consists, said either one of the first scan line change correction means and the second scanning line change correction means, or optical change the shape of the optical element constituting the imaging optical system The element is mechanically corrected by rotating and adjusting the axis orthogonal to the sub-scanning section as the rotation axis, and the other is that the main scanning area is divided according to the amount of deviation with respect to the reference scanning line. The image data recording position is shifted in the sub-scanning direction so that the writing start timing is shifted in the sub-scanning direction .

請求項２記載の発明では、請求項１記載の光走査装置において、上記第１の走査線変化補正手段は、上記結像光学系を構成する光学素子の焦線を副走査方向に変化させて、上記２次関数曲線成分を機械的に補正し、上記第２の走査線変化補正手段は、上記高次関数曲線成分を電気的に補正することを特徴とする。 According to a second aspect of the present invention, in the optical scanning device according to the first aspect, the first scanning line change correcting means changes the focal line of the optical element constituting the imaging optical system in the sub-scanning direction. , the quadratic function curve component mechanically corrected, the second scan line change correction means, and correcting the higher-order function curve component electrical manner.

請求項３記載の発明では、請求項１記載の光走査装置において、上記第１の走査線変化補正手段は、入射光線に対して、上記結像光学系を構成する光学素子の光軸を副走査方向に偏心させて、上記２次関数曲線成分を機械的に補正し、上記第２の走査線変化補正手段は、上記高次関数曲線成分を電気的に補正することを特徴とする。 According to a third aspect of the present invention, in the optical scanning device according to the first aspect, the first scanning line change correction means is configured to change the optical axis of the optical element constituting the imaging optical system with respect to incident light. by decentering in the scanning direction, the quadratic function curve component mechanically corrected, the second scan line change correction means, and correcting the higher-order function curve component electrical manner.

請求項４記載の発明では、請求項１記載の光走査装置において、上記第１の走査線変化補正手段は、上記２次関数曲線成分を電気的に補正し、上記第２の走査線変化補正手段は、上記高次関数曲線成分を、上記光学素子の焦線を副走査方向に変化させて機械的に補正することを特徴とする。 According to a fourth aspect of the present invention, in the optical scanning device according to the first aspect, the first scanning line change correction means electrically corrects the quadratic function curve component, and the second scanning line change correction. It means the high-order function curve component, and correcting the focal line by changing the sub-scanning direction mechanically the optical element.

請求項５記載の発明では、複数の像担持体上に光走査装置により静電潜像を形成するとともに、該静電潜像を像担持体毎に異なる色トナーで現像し、各像担持体上に形成されたトナー像を転写体上に担持されたシート状記録媒体に順次重ねて転写することによりカラー画像を得る画像形成装置において、上記光走査装置が、請求項１乃至４のうちの何れか１つに記載のものであることを特徴とする。 According to a fifth aspect of the present invention, an electrostatic latent image is formed on a plurality of image carriers by an optical scanning device, and the electrostatic latent image is developed with a different color toner for each image carrier, and each image carrier is 5. The image forming apparatus for obtaining a color image by sequentially superimposing and transferring the toner image formed thereon onto a sheet-like recording medium carried on a transfer body, wherein the optical scanning device comprises: Any one of them is described .

請求項６記載の発明では、複数の像担持体上に光走査装置により静電潜像を形成するとともに、該静電潜像を像担持体毎に異なる色トナーで現像し、各像担持体上に形成されたトナー像を順次中間転写体上に重ねて転写した後、シート状記録媒体に一括転写することによりカラー画像を得る画像形成装置において、上記光走査装置が、請求項１乃至４のうちの何れか１つに記載のものであることを特徴とする。 According to a sixth aspect of the present invention, an electrostatic latent image is formed on a plurality of image carriers by an optical scanning device, and the electrostatic latent image is developed with a different color toner for each image carrier. after transferring the toner image formed on sequentially superposed on the intermediate transfer member, in an image forming apparatus for obtaining a color image by collectively transferred to a sheet-like recording medium, the optical scanning apparatus, according to claim 1 to 4 It is a thing as described in any one of these .

請求項７記載の発明では、結像光学系により被走査面上に結像する走査線の変化を補正する走査線変化補正方法において、上記被走査面上における主走査方向の走査線曲がりを、その両端部と中央部とが同一直線上となるように、２次関数曲線成分を補正し、上記２次関数曲線成分を補正した後、上記両端部と中央部との中間部に頂点を有する３次以上の高次関数曲線成分を、上記２次関数曲線成分を補正する手段とは別個の手段により、上記２次関数曲線成分とは独立に補正し、２次関数曲線成分と３次以上の高次関数曲線成分のうち、いずれか一方は、上記結像光学系を構成する光学素子の形状を変化させあるいは該光学素子を副走査断面に直交する軸を回転軸として回動調節することにより機械的に補正し、他方は、基準となる走査線に対するずれ量に応じて主走査領域を分割し、各分割領域毎に書き出しタイミングがずれるように画像データの記録位置を副走査方向にシフトさせることにより電気的に補正することを特徴とする。 According to a seventh aspect of the present invention, in the scanning line change correction method for correcting a change in the scanning line imaged on the scanning surface by the imaging optical system , the scanning line bending in the main scanning direction on the scanning surface is: After correcting the quadratic function curve component so that the both ends and the center are on the same straight line, and correcting the quadratic function curve component, it has a vertex in the middle between the both ends and the center. A higher order function curve component having a cubic or higher order is corrected independently of the quadratic function curve component by means different from the means for correcting the quadratic function curve component. Any one of the higher-order function curve components is to change the shape of the optical element constituting the imaging optical system or to adjust the rotation of the optical element about the axis orthogonal to the sub-scanning section. The other is the reference scanning line Against dividing the main scanning region in response to the deviation amount, and wherein the electrically corrected by shifting the recording position of the image data so that writing timing deviates in the sub-scanning direction in each divided region.

本発明によれば、従来補正が困難であった変化成分（例えば湾曲成分）を確実に補正することができ、生産性を落とすことなく、色ずれや色変わりのない高品位な画像形成を行うことができる。 According to the present invention, can be traditional correction to reliably correct which was difficult change component (e.g. curved component) is performed without a high-quality image formation without color misregistration or color change lowering the productivity be able to.

本発明によれば、比較的大きな可変範囲が必要であるが、全体的な調整でよい２次関数曲線成分と、可変範囲は小さくてよいが、局所的な調整が必要な高次関数曲線成分とに分けて、各々に最適な補正方法を選択することで、従来、補正が困難であった変化成分（例えば湾曲成分）まで確実に補正が行え、調整作業の効率も向上する。
従って、生産性を落とすことなく、色ずれや色変わりのない高品位な画像形成を行うことができる。 According to the present invention, the ratio is comparatively requires a large variable range, and overall adjustment and may quadratic function curve component, variable range may be small, but local adjustments order function curve required By selecting an optimal correction method for each component, it is possible to reliably correct even a change component (for example, a curved component) that has been difficult to correct conventionally, and to improve the efficiency of the adjustment work.
Therefore, high-quality image formation without color misregistration or color change can be performed without reducing productivity.

本発明によれば、２次関数曲線成分が確実に相殺され、例えば曲がり形状をより真直に近づけることができ、色ずれや色変わりのない高品位な画像形成を行うことができる。 According to the present invention , the quadratic function curve component is surely canceled, and for example, the bent shape can be made more straight, and high-quality image formation without color shift or color change can be performed.

本発明によれば、確実に２次関数曲線成分の焦線変化（例えば曲がり）を発生することができ、よって例えば曲がり形状をより真直に近づけることができ、色ずれや色変わりのない高品位な画像形成を行うことができる。 According to the present invention, it is possible to generate the focal line changes in securely quadratic function curve component (e.g. bending), thus for example curved shape can be made closer to more straight, no color shift or color change of high quality Image formation can be performed.

本発明によれば、受けの高さ制御のみで実現でき、複雑な調整機構を必要とせず、低コストで、色ずれや色変わりのない高品位な画像形成を行うことができる。 According to the present invention, can be realized only by the height control of the accepted, without requiring complicated adjustment mechanism at low cost, it is possible to form a high-quality image without color misregistration or color change.

本発明によれば、上流側に配備した折返しミラーの取付け角度制御のみで実現できるので、複雑な調整機構を必要とせず、低コストで、色ずれや色変わりのない高品位な画像形成を行うことができる。 According to the present invention, it can be realized only by mounting the angle control of the folding mirrors deployed above flow side, without requiring complicated adjustment mechanism at low cost form a high-quality image without color misregistration or color change be able to.

本発明によれば、２次曲線成分を補正して残った局所的な変化成分（例えば曲がり成分）を確実に補正することができ、色ずれや色変わりのない高品位な画像形成を行うことができる。 According to the present invention , it is possible to reliably correct a local change component (for example, a curved component) remaining after correcting a quadratic curve component, and to perform high-quality image formation without color shift or color change. it can.

本発明によれば、補正機構を集約でき、低コストで、色ずれや色変わりのない高品位な画像形成を行うことができる。 According to the present invention, it can aggregate compensation mechanism, at low cost, it is possible to form a high-quality image without color misregistration or color change.

本発明によれば、調整作業上の人為的な優劣（熟練）の存在を極力排除でき、補正の均一化、精度向上、迅速化を図ることができる。 According to the present invention, there can be as much as possible the elimination of artificial superiority on adjustment work (skill), uniformity of correction, accuracy can be speeded up.

本発明によれば、補正の一律化による精度の向上を図ることができる。 According to the present invention, it is possible to improve the accuracy of the by compensation of uniform reduction.

本発明によれば、複数の像担持体上に光走査装置により静電潜像を形成するとともに、該静電潜像を像担持体毎に異なる色トナーで現像し、各像担持体上に形成されたトナー像を転写体上に担持されたシート状記録媒体に順次重ねて転写することによりカラー画像を得る画像形成装置において、上記光走査装置が、請求項１乃至９のうちの何れか１つに記載のものであることとしたので、請求項１乃至９のうちの何れか１つに記載の効果を得ることができることに加え、画像形成ステーション間の走査ラインの変化（例えば曲がり）偏差分が局所的に凹凸をもった複雑な形状であっても、基準となる画像形成ステーションの走査ライン形状に沿うように、偏差分を確実に補正できるので、色ずれや色変わりのない高品位な画像形成を行うことができる。 According to the present invention , an electrostatic latent image is formed on a plurality of image carriers by an optical scanning device, and the electrostatic latent image is developed with a different color toner for each image carrier, on each image carrier. 10. The image forming apparatus for obtaining a color image by sequentially superimposing and transferring the formed toner image on a sheet-like recording medium carried on a transfer body, wherein the optical scanning device is any one of claims 1 to 9 . since it was decided those described in one addition to being able to obtain the effects described in any one of claims 1 to 9, the change of the scan line between the image forming stations (e.g., bending) Even if the deviation is a complex shape with local irregularities, the deviation can be reliably corrected so that it conforms to the scanning line shape of the reference image forming station, so there is no color shift or color change. Image formation It can be.

本発明によれば、複数の像担持体上に光走査装置により静電潜像を形成するとともに、該静電潜像を像担持体毎に異なる色トナーで現像し、各像担持体上に形成されたトナー像を順次中間転写体上に重ねて転写した後、シート状記録媒体に一括転写することによりカラー画像を得る画像形成装置において、上記光走査装置が、請求項１乃至９のうちの何れか１つに記載のものであることとしたので、請求項１乃至９のうちの何れか１つに記載の効果を得ることができることに加え、画像形成ステーション間の走査ラインの変化（例えば曲がり）偏差分が局所的に凹凸をもった複雑な形状であっても、基準となる画像形成ステーションの走査ライン形状に沿うように、偏差分を確実に補正できるので、色ずれや色変わりのない高品位な画像形成を行うことができる。 According to the present invention , an electrostatic latent image is formed on a plurality of image carriers by an optical scanning device, and the electrostatic latent image is developed with a different color toner for each image carrier, on each image carrier. after transferring the formed toner image are sequentially superposed on the intermediate transfer member, in an image forming apparatus for obtaining a color image by collectively transferred to a sheet-like recording medium, the optical scanning device, of claims 1 to 9 since it was decided those described in any one of, in addition to being able to obtain the effects described in any one of claims 1 to 9, the change of the scan line between the image forming stations ( Even if the deviation is a complicated shape with local irregularities, the deviation can be reliably corrected so that it follows the scan line shape of the reference image forming station. High quality image formation It can be carried out.

本発明によれば、従来、補正が困難であった変化（例えば湾曲）成分まで確実に補正が行え、調整作業の効率も向上する。
従って、生産性を落とすことなく、色ずれや色変わりのない高品位な画像形成を行うことができる。 According to the present invention, traditional, correction can be done reliably corrected to be a change (e.g., curved) component difficult, also improved the efficiency of the adjustment work.
Therefore, high-quality image formation without color misregistration or color change can be performed without reducing productivity.

本発明によれば、補正作業が極めて単純、容易となる。
According to the present invention, compensation work is very simple, is easy.

以下、本発明の第１の実施形態を図１乃至図２１基づいて説明する。
まず、図１９に基づいて光走査装置９００を搭載したカラー画像形成装置９２０の構成の概要を説明する。
カラー画像形成装置９２０は、中間転写体としての中間転写ベルト１０５を有しており、その移動方向に沿って像担持体としての感光体ドラム１０１、１０２、１０３、１０４を備えた各画像形成ステーションが並列配置されている。
感光体ドラム１０１を有する画像形成ステーションではイエロー（Ｙ）のトナー画像が、感光体ドラム１０２を有する画像形成ステーションではマゼンタ（Ｍ）のトナー画像が、感光体ドラム１０３を有する画像形成ステーションではシアン（Ｃ）のトナー画像が、感光体ドラム１０４を有する画像形成ステーションではブラック（Ｂｋ）のトナー画像がそれぞれ形成される。
イエローのトナー画像を形成する画像形成ステーションを代表して説明すると、感光体ドラム１０１の周囲には、感光体ドラム１０１の表面を一様に帯電する帯電チャージャ９０２Ｙ、光走査装置９００により形成された静電潜像に帯電したトナーを付着して顕像化する現像ローラ９０３Ｙを備えた現像装置９０４Ｙ、中間転写ベルト１０５の内側に設けられ、感光体ドラム１０１上のトナー画像を中間転写ベルト１０５に一次転写するための図示しない一次転写ローラ、転写後感光体ドラム１０１上に残ったトナーを掻き取り備蓄するクリーニング手段９０５Ｙが配置されている。他の画像形成ステーションにおいても同様の構成を有しているので、色別の欧文字を付して区別し、説明は省略する。なお、以下の説明においては色別の欧文字を付さずに共通構成として説明する。 Hereinafter, a first embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS.
First, the outline of the configuration of the color image forming apparatus 920 equipped with the optical scanning device 900 will be described with reference to FIG.
The color image forming apparatus 920 has an intermediate transfer belt 105 as an intermediate transfer body, and each image forming station provided with photosensitive drums 101, 102, 103, and 104 as image carriers along the moving direction thereof. Are arranged in parallel.
The image forming station having the photoconductive drum 101 has a yellow (Y) toner image, the image forming station having the photoconductive drum 102 has a magenta (M) toner image, and the image forming station having the photoconductive drum 103 has cyan (M). In the image forming station having the photosensitive drum 104, a black (Bk) toner image is formed on the toner image C).
The image forming station for forming a yellow toner image will be described as a representative. The charging station 902Y for uniformly charging the surface of the photosensitive drum 101 and the optical scanning device 900 are formed around the photosensitive drum 101. A developing device 904Y provided with a developing roller 903Y that attaches a charged toner to the electrostatic latent image to be visualized is provided inside the intermediate transfer belt 105, and the toner image on the photosensitive drum 101 is transferred to the intermediate transfer belt 105. A primary transfer roller (not shown) for primary transfer and cleaning means 905Y for scraping and storing the toner remaining on the photosensitive drum 101 after transfer are disposed. Since the other image forming stations have the same configuration, they are distinguished by adding European characters for each color, and description thereof is omitted. In the following description, it is assumed that a common configuration is used without adding European characters for each color.

感光体ドラム１０１、１０２、１０３、１０４へは、後述するように、ポリゴンミラー１面毎の走査により複数ライン（本実施形態では４ライン）同時に潜像形成が行われる。
中間転写ベルト１０５は、３つのローラ９０６ａ、９０６ｂ、９０６ｃ間に掛け回されて支持されており、反時計回り方向に回転される。イエロー、マゼンタ、シアン、ブラックの各トナー画像が中間転写ベルト１０５上にタイミングを合わせて順次転写され、重ね合わされてカラー画像が形成される。
シート状記録媒体としての記録紙１０は、給紙トレイ９０７から給紙コロ９０８により最上のものから順に１枚ずつ給紙され、レジストローラ対９０９により副走査方向の記録開始のタイミングに合わせて転写部位へ送り出される。
中間転写ベルト１０５上の重ね合わされたカラー画像は、転写部位で２次転写手段としての２次転写ローラ９１３により記録紙１０上に一括転写される。カラー画像を転写された記録紙１０は、定着ローラ９１０ａと加圧ローラ９１０ｂを有する定着装置９１０へ送られ、ここでカラー画像を定着される。定着を終えた記録紙１０は排紙ローラ対９１２により画像形成装置本体の上面に形成された排紙トレイ９１１に排出されてスタックされる。 As will be described later, a latent image is formed on the photosensitive drums 101, 102, 103, and 104 simultaneously by scanning a plurality of lines (four lines in this embodiment) for each surface of the polygon mirror.
The intermediate transfer belt 105 is supported by being wound around three rollers 906a, 906b, and 906c, and is rotated counterclockwise. The yellow, magenta, cyan, and black toner images are sequentially transferred onto the intermediate transfer belt 105 at the appropriate timing, and are superimposed to form a color image.
The recording paper 10 as a sheet-like recording medium is fed from the paper feed tray 907 by the paper feed roller 908 one by one in order from the top, and transferred by the registration roller pair 909 in accordance with the recording start timing in the sub-scanning direction. It is sent out to the part.
The superimposed color images on the intermediate transfer belt 105 are collectively transferred onto the recording paper 10 by a secondary transfer roller 913 as a secondary transfer unit at a transfer site. The recording paper 10 to which the color image has been transferred is sent to a fixing device 910 having a fixing roller 910a and a pressure roller 910b, where the color image is fixed. After the fixing, the recording paper 10 is discharged and stacked on a paper discharge tray 911 formed on the upper surface of the image forming apparatus main body by a pair of paper discharge rollers 912.

図1に示すように、光走査装置９００は、イエローとマゼンタの画像形成ステーションに対応する光走査ユニット９００Ａと、シアンとブラックの画像形成ステーションに対応する光走査ユニット９００Ｂから構成され、走査方向を揃えて並置した方式となっている。
４つの感光体ドラム１０１、１０２、１０３、１０４は中間転写ベルト１０５の移動方向に沿って等間隔で配列され、順次異なる色のトナー像を転写して重ね合わせることでカラー画像を形成する。
図示するように各感光体ドラム１０１、１０２、１０３、１０４を走査する光走査装置９００は光走査ユニット９００Ａ、９００Ｂとしてそれぞれ一体的に構成され、回転多面鏡としてのポリゴンミラー１０６により光ビームを走査する。
ポリゴンミラー１０６の回転方向は同一であるので、各々の書き出し開始位置が一致するように画像を書き込んでいく。
本実施形態では、各感光体ドラム１０１、１０２、１０３、１０４に対して後述する半導体レーザをそれぞれ一対配備し、副走査方向に記録密度に応じて１ラインピッチ分ずらして走査することにより、２ラインずつ同時に走査するようにしている。 As shown in FIG. 1, the optical scanning device 900 includes an optical scanning unit 900A corresponding to yellow and magenta image forming stations and an optical scanning unit 900B corresponding to cyan and black image forming stations. The system is aligned and juxtaposed.
The four photosensitive drums 101, 102, 103, and 104 are arranged at equal intervals along the moving direction of the intermediate transfer belt 105, and sequentially transfer and superimpose different color toner images to form a color image.
As shown in the figure, the optical scanning device 900 that scans each of the photosensitive drums 101, 102, 103, and 104 is integrally formed as an optical scanning unit 900A and 900B, and scans the light beam with a polygon mirror 106 as a rotating polygon mirror. To do.
Since the rotation direction of the polygon mirror 106 is the same, the image is written so that the respective writing start positions coincide.
In the present embodiment, a pair of semiconductor lasers to be described later is provided for each of the photosensitive drums 101, 102, 103, and 104, and scanning is performed by shifting by one line pitch in the sub-scanning direction according to the recording density. The line is scanned simultaneously.

各光走査ユニット９００Ａ、９００Ｂの構成は同一であるので、ここでは、その一方について説明する。各光源ユニット１０７、１０８からのビーム２０１、２０２は、光源ユニット毎に射出位置が副走査方向に異なる部位、本実施形態では光源ユニット１０７と１０８との射出位置が所定高さ（ここでは６ｍｍ）だけ異なるよう配備し、光源ユニット１０８からのビームは入射ミラー１１１により折り返し、直接ポリゴンミラー１０６へと向かう光源ユニット１０７からのビームに主走査方向を近接させてポリゴンミラー１０６に入射される。
シリンダレンズ１１３、１１４は、一方を平面、もう一方を副走査方向に共通の曲率を有し、ポリゴンミラー１０６の偏向点までの光路長が等しくなるように配備してあり、各光ビーム２０１、２０２は偏向面で主走査方向に線状となるように収束され、後述するトロイダルレンズとの組み合わせで、偏向点と感光体面上とが副走査方向に共役関係とすることで面倒れ補正光学系をなす。 Since the optical scanning units 900A and 900B have the same configuration, only one of them will be described here. The beams 201 and 202 from the light source units 107 and 108 are portions whose emission positions are different in the sub-scanning direction for each light source unit. In this embodiment, the emission positions of the light source units 107 and 108 are a predetermined height (here, 6 mm). The beam from the light source unit 108 is turned back by the incident mirror 111, and is incident on the polygon mirror 106 with the main scanning direction approaching the beam from the light source unit 107 directly toward the polygon mirror 106.
The cylinder lenses 113 and 114 are arranged such that one has a common curvature in the plane and the other has a common curvature in the sub-scanning direction, and the optical path lengths to the deflection points of the polygon mirror 106 are equal to each other. 202 is a deflecting surface that is converged so as to be linear in the main scanning direction, and in combination with a toroidal lens described later, the deflection point and the surface of the photoconductor are in a conjugate relationship in the sub-scanning direction so that the surface tilt correction optical system Make.

液晶偏向素子１１７は、副走査方向に電位分布を与えることで液晶の配向が変化し、屈折率分布を発生することで光線の方向を傾け、基準となる光源ユニット１０７からのビーム２０１に対する相対的な走査位置を調整する。
ポリゴンミラー１０６は６面ミラーで、本実施形態では２段に構成され、偏向に用いていない中間部をポリゴンミラー１０６の内接円より若干小径となるように溝を設けて風損を低減した形状としている。
ポリゴンミラー１０６の１層の厚さは約２ｍｍである。なお、上下のポリゴンミラー１０６の位相は同一である。ｆθレンズ１２０も２層に一体成形、または接合され、各々、主走査方向にはポリゴンミラー１０６の回転に伴って感光体面上でビームが等速に移動するようにパワーを持たせた非円弧面形状となし、各ビーム毎に配備されるトロイダルレンズ１２２、１２３とにより各ビームを感光体面上にスポット状に結像し、潜像を記録する。 The liquid crystal deflecting element 117 changes the orientation of the liquid crystal by applying a potential distribution in the sub-scanning direction, tilts the direction of the light beam by generating a refractive index distribution, and is relative to the beam 201 from the light source unit 107 serving as a reference. Adjust the scanning position.
The polygon mirror 106 is a six-sided mirror and is configured in two stages in this embodiment, and a windage loss is reduced by providing a groove so that the intermediate portion not used for deflection is slightly smaller in diameter than the inscribed circle of the polygon mirror 106. It has a shape.
The thickness of one layer of the polygon mirror 106 is about 2 mm. Note that the phases of the upper and lower polygon mirrors 106 are the same. The fθ lens 120 is also integrally formed or joined in two layers, and each has a non-arc surface with power so that the beam moves at a constant speed on the surface of the photosensitive member as the polygon mirror 106 rotates in the main scanning direction. Each beam is formed into a spot shape on the surface of the photosensitive member by the toroidal lenses 122 and 123 provided for each beam, and a latent image is recorded.

各色ステーション（画像形成ステーション）は、ポリゴンミラー１０６から被走査面としての感光体面に至る各々の光路長が一致するように、また、等間隔で配列された各感光体ドラム１０１、１０２、１０３、１０４に対する入射位置、入射角が等しくなるように複数枚、本実施形態では１ステーションあたり３枚ずつの折り返しミラーが配置される。
各色ステーション毎に光路を追って説明すると、基準となる光源ユニット１０７からのビーム２０１は、シリンダレンズ１１３を介し、ポリゴンミラー１０６の上段で偏向された後、ｆθレンズ１２０の上層を通過し、折り返しミラー１２６で反射されてトロイダルレンズ１２２を通過し、折り返しミラー１２７、１２８で反射されて感光体ドラム１０２に導かれ、第２の画像形成ステーションとしてマゼンタ画像を形成する。 In each color station (image forming station), the photosensitive drums 101, 102, 103, which are arranged at equal intervals so that the optical path lengths from the polygon mirror 106 to the photosensitive surface as the scanning surface coincide with each other. A plurality of folding mirrors, that is, three folding mirrors per station in this embodiment, are arranged so that the incident position and the incident angle with respect to 104 are equal.
The optical path will be described for each color station. The beam 201 from the light source unit 107 serving as a reference is deflected at the upper stage of the polygon mirror 106 via the cylinder lens 113, and then passes through the upper layer of the fθ lens 120 to return the mirror. The light is reflected by 126, passes through the toroidal lens 122, is reflected by the folding mirrors 127 and 128, is guided to the photosensitive drum 102, and forms a magenta image as a second image forming station.

光源ユニット１０８からのビーム２０２は、液晶偏向素子１１７、シリンダレンズ１１４を介して入射ミラー１１１で反射され、ポリゴンミラー１０６の下段で偏向された後、ｆθレンズ１２０の下層を通過し、折り返しミラー１２９で反射されてトロイダルレンズ１２３を通過し、折り返しミラー１３０、１３１で反射されて感光体ドラム１０１に導かれ、第１の画像形成ステーションとしてイエロー画像を形成する。
もう一方の光走査ユニット９００Ｂも同様な構成で、説明は省くが、基準となる光源ユニット１０９からのビームは感光体ドラム１０４に導かれ、第４の画像形成ステーションとしてブラック画像を、また、光源ユニット１１０からのビームは感光体ドラム１０３に導かれ、第３の画像形成ステーションとしてシアン画像を形成する。 The beam 202 from the light source unit 108 is reflected by the incident mirror 111 via the liquid crystal deflecting element 117 and the cylinder lens 114, deflected at the lower stage of the polygon mirror 106, passes through the lower layer of the fθ lens 120, and is turned back to the folding mirror 129. And is reflected by the folding mirrors 130 and 131 and guided to the photosensitive drum 101 to form a yellow image as a first image forming station.
The other optical scanning unit 900B has the same configuration and will not be described. However, the beam from the light source unit 109 serving as a reference is guided to the photosensitive drum 104, and a black image is used as the fourth image forming station. The beam from the unit 110 is guided to the photosensitive drum 103 to form a cyan image as a third image forming station.

図３には、トロイダルレンズに保持される支持筐体の構成を示す。
トロイダルレンズ３０５（上記トロイダルレンズ１２２、１２３と同一）は、樹脂製でレンズ部を囲うように上下にリブ３０６ａ、３０６ｂが形成され、中央部の上下には位置決め用の突起３０７ａ、３０７ｂが形成されている。
トロイダルレンズ３０５を支持する支持部材としての支持板３０１は板金でコの字状に形成され、トロイダルレンズ３０５の下側の突起３０７ｂを立曲げ部に形成した切欠３１１に係合し、また、下側のリブ３０６ｂの下面を主走査における一部位（又は一箇所）としての中央付近（中央部）と他部位（又は他箇所）としての両端部との３点で支持点としての立曲げ部３１０で受けている。
付勢部材としての一対の板ばね３０３により上側のリブ３０６ａの上面から付勢して両端部を押圧し、また、付勢部材としての板ばね３０２により下側のリブ３０６ｂの内側（上面）に引っ掛けて中央部を押圧している。これにより、上記受け部としての３つの立曲げ部３１０にトロイダルレンズ３０５の下面が確実に当接して保持される。 FIG. 3 shows the configuration of the support housing held by the toroidal lens.
The toroidal lens 305 (same as the above-mentioned toroidal lenses 122 and 123) is made of resin and has upper and lower ribs 306a and 306b so as to surround the lens portion, and positioning projections 307a and 307b are formed on the upper and lower sides of the central portion. ing.
A support plate 301 as a support member for supporting the toroidal lens 305 is formed in a U shape with a sheet metal, and engages with a notch 311 formed with a protrusion 307b on the lower side of the toroidal lens 305 in a vertical bending portion. The lower surface of the rib 306b on the side is a vertical bending portion 310 as a support point at three points, ie, near the center (center portion) as a partial position (or one location) in main scanning and both ends as other portions (or other locations). Received at.
A pair of leaf springs 303 as urging members are urged from the upper surface of the upper rib 306a to press both ends, and the leaf springs 302 as urging members are applied to the inner side (upper surface) of the lower rib 306b. The central part is pushed by hooking. Thereby, the lower surface of the toroidal lens 305 is reliably brought into contact with and held by the three vertical bending portions 310 as the receiving portions.

板ばね３０３は、トロイダルレンズ３０５を支持板３０１に重ね合わせた状態で外側より嵌め込み、一端を開口３１３から内側に出して開口３１４に挿入して固定する。板ばね３０２は曲げ部３１８の庇部を、図５に示すように、下側のリブ３０６ｂの後側に引っ掛け、曲げ部３１７の開口を下側の突起３０７ｂに係合して固定する。
中間部にはねじ穴３１２に調整部材としての調節ねじ３０８を螺合し、板ばね３０２を同様に外側より嵌め込んで下側のリブ３０６ｂの内側に引っ掛けて同様に固定し、調節ねじ３０８の先端に下側のリブ３０６ｂの下面が当接するように付勢する。板ばね３０２の穴３１９は調節ねじ３０８を挿通する穴である。 The leaf spring 303 is fitted from the outside in a state where the toroidal lens 305 is superimposed on the support plate 301, and one end is protruded from the opening 313 to the inside and inserted into the opening 314 to be fixed. As shown in FIG. 5, the leaf spring 302 hooks the collar portion of the bent portion 318 to the rear side of the lower rib 306b, and engages and fixes the opening of the bent portion 317 to the lower protrusion 307b.
An adjusting screw 308 as an adjusting member is screwed into the screw hole 312 at the intermediate portion, and the leaf spring 302 is similarly fitted from the outside and hooked inside the lower rib 306b to be fixed in the same manner. The lower end of the lower rib 306b is urged to abut on the tip. A hole 319 of the leaf spring 302 is a hole through which the adjustment screw 308 is inserted.

トロイダルレンズ３０５は長尺で、剛性が低いため、僅かな応力が加わるだけで変形(反り)を生じ易く、また、周囲温度の変化に伴って上下に温度分布があると熱膨張差によっても変形してしまうが、このように支持板３０１に沿わせることで形状を安定的に保ち、後述する傾け調整の際に局部的に応力が加わってもトロイダルレンズ３０５を変形させることがないように、すなわち母線の直線性を保持するようにしている。
なお、本実施形態では板金による塑性加工により支持板３０１を形成したが、曲げ剛性がトロイダルレンズ３０５より大きければ材質はいかようであっても良い。 Since the toroidal lens 305 is long and has low rigidity, it is likely to be deformed (warped) only by applying a slight stress. Also, if there is a temperature distribution up and down with changes in ambient temperature, it will also deform due to thermal expansion differences. However, in order to keep the shape stable by following the support plate 301 in this way, so that the toroidal lens 305 is not deformed even when stress is locally applied during tilt adjustment described later. That is, the straightness of the bus is maintained.
In the present embodiment, the support plate 301 is formed by plastic working with a sheet metal. However, the material may be any material as long as the bending rigidity is larger than that of the toroidal lens 305.

支持板３０１を装着したトロイダルレンズ３０５は、レンズ中央部に形成された上側の突起３０７ａをハウジング２００の底面に設けられた凹部２５０に嵌合主走査方向での位置決めをなされている。
ハウジング２００の底面から突出した副走査方向の支持点２５１及び底面に螺合した調整部材としての調節ねじ３５３の先端を支持板３０１とは反対側の上側のリブ３０６ａの上面に突き当てている。主走査方向の他端側では、ハウジング２００側に固定されたステッピングモータ３１５のシャフトに形成された送りねじ３２３に螺合した可動筒３１６の先端が支持板３０１に突き当てられている。
つまり、支持板３０１を装着したトロイダルレンズ３０５は、トロイダルレンズ３０５上面のＰ１、Ｐ２、支持板３０１の上面のＰ３の３点で受け、板ばね３２２、３２５で付勢されて保持される。
従って、ステッピングモータ３１５の回転により可動筒３１６が副走査方向(トロイダルレンズの高さ方向)に変位し、ステッピングモータ３１５の正逆回転に追従してトロイダルレンズ３０５をＰ１、Ｐ２を結ぶ線を回転軸として傾けることができる。 In the toroidal lens 305 to which the support plate 301 is attached, the upper protrusion 307a formed at the center of the lens is positioned in the recess 250 provided on the bottom surface of the housing 200 in the main scanning direction.
The supporting point 251 in the sub-scanning direction protruding from the bottom surface of the housing 200 and the tip of the adjusting screw 353 as an adjusting member screwed to the bottom surface are abutted against the upper surface of the upper rib 306 a opposite to the supporting plate 301. On the other end side in the main scanning direction, the tip of the movable cylinder 316 that is screwed into the feed screw 323 formed on the shaft of the stepping motor 315 fixed to the housing 200 is abutted against the support plate 301.
That is, the toroidal lens 305 to which the support plate 301 is attached is received at three points P1 and P2 on the upper surface of the toroidal lens 305 and P3 on the upper surface of the support plate 301, and is urged and held by the leaf springs 322 and 325.
Therefore, the movable cylinder 316 is displaced in the sub-scanning direction (the height direction of the toroidal lens) by the rotation of the stepping motor 315, and the line connecting the toroidal lens 305 with P1 and P2 is rotated following the forward / reverse rotation of the stepping motor 315. Can be tilted as an axis.

ここで、Ｐ１からＰ２までの主走査方向における距離がＰ３までの距離に対し十分小さければ、ほぼ光軸と平行な軸を回転軸として回動調節（図４に示すγ方向の回動調節）しているとみなせ、それに伴って副走査方向におけるトロイダルレンズ３０５の母線３５４が傾いてトロイダルレンズ３０５の結像位置としての走査ラインが傾けられる。
本実施形態では、上記調整構成が、第１、第３の画像形成ステーションのトロイダルレンズに回転支点端の方向を揃えて配備され、光走査ユニット毎に基準となる第２、第４画像形成ステーションの走査ラインにもう一方の走査ラインが平行となるように傾き調整が行われる。
さらに、Ｐ１とＰ２とを光軸方向に隔てて配備していることで（間隔ｊ）、調節ねじ３５３を出し入れ（回転操作）すれば、副走査断面に直交する軸を回転軸として回動調節（図５に示すβ方向の回動調節）でき、トロイダルレンズ３０５の光軸が傾いて、従来例にも開示されているように、被走査面において２次関数曲線状の走査線の変化の一態様としての曲がりを発生させることができる。 Here, if the distance in the main scanning direction from P1 to P2 is sufficiently smaller than the distance to P3, the rotation adjustment is performed with the axis substantially parallel to the optical axis as the rotation axis (rotation adjustment in the γ direction shown in FIG. 4). As a result, the generatrix 354 of the toroidal lens 305 in the sub-scanning direction is tilted, and the scanning line as the imaging position of the toroidal lens 305 is tilted.
In the present embodiment, the adjustment configuration is arranged such that the rotation fulcrum end direction is aligned with the toroidal lenses of the first and third image forming stations, and the second and fourth image forming stations are used as a reference for each optical scanning unit. The tilt adjustment is performed so that the other scanning line is parallel to the scanning line.
Further, by arranging P1 and P2 apart from each other in the optical axis direction (interval j), if the adjustment screw 353 is put in and out (rotation operation), the rotation adjustment is performed with the axis orthogonal to the sub-scanning section as the rotation axis. (Rotation adjustment in the β direction shown in FIG. 5) is possible, and the optical axis of the toroidal lens 305 is tilted, and as disclosed in the prior art, the change in the scanning line of the quadratic function curve on the scanned surface The bending as one aspect can be generated.

図４は、トロイダルレンズ３０５の装着状態を光軸方向からみた図である。トロイダルレンズ３０５はハウジング２００の下面から組み込まれるため、図面上、上側がハウジング２００の底面となっている。
トロイダルレンズ３０５は、主走査(長手)方向における中央部と両端部を立曲げ部３１０の縁で、その中間部を調節ねじ３０８の先端で支持されている。調節ねじ３０８の突出し量が立曲げ部３１０に足りない場合には、トロイダルレンズ３０５の母線３５４は、板ばね３０２で下側に引っ張られることで、見かけ上Ｗ型となる。 FIG. 4 is a view of the mounting state of the toroidal lens 305 as seen from the optical axis direction. Since the toroidal lens 305 is incorporated from the lower surface of the housing 200, the upper side is the bottom surface of the housing 200 in the drawing.
The toroidal lens 305 is supported at the center and both ends in the main scanning (longitudinal) direction by the edge of the upright bending portion 310 and at the middle by the tip of the adjusting screw 308. When the protruding amount of the adjustment screw 308 is not sufficient for the vertical bending portion 310, the bus bar 354 of the toroidal lens 305 is pulled downward by the leaf spring 302, so that it looks W-shaped.

逆に突出し量が立曲げ部３１０を超えるとＭ型となる。なお、調節ねじ３０８の突出し量が立曲げ部３１０と等しいときには、母線３５４は真直である。従って、これらの調節ねじ３０８を調整することによってトロイダルレンズ３０５の焦線が副走査方向に湾曲され、３次関数曲線成分、４次関数曲線成分の走査線の曲がりを発生させることができる。
このことは、裏を返せば、３次関数曲線成分、４次関数曲線成分の走査ラインの曲がりが発生している場合には、これを相殺するように走査線の曲がりを発生させることで、走査ラインを真っ直ぐにすることができるということになる。 On the other hand, when the protruding amount exceeds the vertical bending portion 310, the M shape is obtained. Note that when the protruding amount of the adjusting screw 308 is equal to the vertical bending portion 310, the bus bar 354 is straight. Therefore, by adjusting these adjustment screws 308, the focal line of the toroidal lens 305 is curved in the sub-scanning direction, and the scanning line of the cubic function curve component and the quartic function curve component can be generated.
In other words, if the curve of the scan line of the cubic function curve component or the quadratic function curve component is generated, the curve of the scan line is generated so as to cancel the curve. This means that the scanning line can be straightened.

上記した支持板３０１、ハウジング２００、調節ねじ３５３、板ばね３０２、板ばね３０３、板ばね３２２、３２５等により第１の走査線変化補正手段としての第１の走査線曲がり補正手段が構成され、実質的に調節ねじ３５３によりその機能が果たされる。
また、上記した支持板３０１、ハウジング２００、調節ねじ３０８、板ばね３０２、板ばね３０３、板ばね３２２、３２５等により第２の走査線変化補正手段又は焦線可変手段としての第２の走査線曲がり補正手段又は焦線湾曲手段が構成され、実質的に調節ねじ３０８によりその機能が果たされる。 The support plate 301, the housing 200, the adjustment screw 353, the leaf spring 302, the leaf spring 303, the leaf springs 322, 325, etc. constitute a first scanning line bending correction means as the first scanning line change correction means, The function is substantially fulfilled by the adjusting screw 353.
Further, the second scanning line as the second scanning line change correcting means or the focal line changing means is provided by the support plate 301, the housing 200, the adjusting screw 308, the leaf spring 302, the leaf spring 303, the leaf springs 322, 325, and the like. A bending correction unit or a focal line bending unit is configured, and the function is substantially performed by the adjusting screw 308.

図１４は、本実施形態における走査ラインの曲がり補正の様子を示すものである。太い実線で示す走査線の初期の曲がりは、図１４（ａ）に示すように、２次関数曲線成分とそれ以上の高次関数曲線成分とを含んだ形状となっている。
ここで、上記したように調節ねじ３５３を調節すると中央部が下がり、両端部が上がるように曲がり形状が変化し、Ｗ型またはＭ型となるので（ここではＭ型を例示）、図１４（ｂ）に示すように、両端部と中央部とが同一直線にのるまで補正する。この補正は２次関数曲線成分に対する補正である。 FIG. 14 shows a state of scanning line bending correction in the present embodiment. The initial curve of the scanning line indicated by a thick solid line has a shape including a quadratic function curve component and higher order function curve components as shown in FIG.
Here, when the adjustment screw 353 is adjusted as described above, the bending shape changes so that the center portion is lowered and both end portions are raised, so that it becomes W-type or M-type (here, the M-type is illustrated). As shown in b), correction is performed until both end portions and the central portion are on the same straight line. This correction is for the quadratic function curve component.

さらに、調節ねじ３０８により、図１４（ｂ）に示すように、左右の出っ張った部分が下がるように補正する。左右の出っ張った部分は、２次関数曲線成分調整後の走査ラインの曲がり（高次関数曲線成分）である。この際、中央部と両端部とは、立曲げ部３１０で固定されているので調節ねじ３０８を出し入れしてもほとんど変位しない。図１４（ｂ）において、固定点は立曲げ部３１０に相当し、可変点は調節ねじ３０８が作用する位置に対応する。
従って、トロイダルレンズ３０５の母線３５４を図１４（ｂ）で破線に示すように、曲がりと反転した形状になるよう調節すれば、元の曲がりは相殺され、走査ラインを直線に近づけることができる。この補正は３次以上の高次関数曲線成分に対する補正である。 Further, as shown in FIG. 14B, the adjustment screw 308 corrects the left and right protruding portions to be lowered. The protruding portions on the left and right are the scan line curve (high-order function curve component) after adjusting the quadratic function curve component. At this time, since the central portion and both end portions are fixed by the upright bending portion 310, even if the adjustment screw 308 is taken in and out, it is hardly displaced. In FIG. 14B, the fixed point corresponds to the vertical bending portion 310, and the variable point corresponds to the position where the adjusting screw 308 acts.
Therefore, if the generatrix 354 of the toroidal lens 305 is adjusted so as to have a shape that is reversed from the curve as shown by the broken line in FIG. 14B, the original curve is canceled and the scanning line can be made closer to a straight line. This correction is a correction for higher-order function curve components of the third order or higher.

このように、走査線の曲がりを、２次関数曲線成分と３次以上の高次関数曲線成分とに分けて捉え、それぞれに対応した手段により個別に補正することにより、複雑さを招くことなく容易且つ確実に補正を行うことができ、結果として補正全体においては精度を高めることができる。
補正（調整）に要する時間を短縮できるので、製造ラインにおいては画像形成装置１台当たりの生産に要するエネルギー消費を削減することができ、ひいては製造コストの低減に寄与する。
製造ラインの特性により２次関数曲線成分が無視できる程度のものである場合には、３次以上の高次関数曲線成分に対応した第２の走査線曲がり補正手段のみを搭載してもよい。
本実施形態では製造現場での補正を念頭においているが、走査線の曲がりを検出することが製造現場と同レベルでできる携帯用ないし可搬性の検出装置がある場合には、製造後においてもサービスマンの対応により補正が可能であり、製品出荷後に使用環境条件等の変動により走査線の曲がりが生じても対応でき、色ずれや色変わりのない高品位な画像形成を長期に亘って行うことができる。 In this manner, the curve of the scanning line is divided into a quadratic function curve component and a cubic function curve component that is higher than the third order, and is corrected individually by means corresponding to each, without incurring complexity. Correction can be performed easily and reliably, and as a result, the accuracy of the entire correction can be improved.
Since the time required for correction (adjustment) can be shortened, it is possible to reduce energy consumption required for production per image forming apparatus in the production line, thereby contributing to reduction in production cost.
If the quadratic function curve component is negligible due to the characteristics of the production line, only the second scanning line curve correcting means corresponding to the higher order function curve component of the third order or higher may be mounted.
In this embodiment, correction at the manufacturing site is taken into consideration, but if there is a portable or portable detection device that can detect the bending of the scanning line at the same level as the manufacturing site, the service is performed even after manufacturing. It can be corrected by man's response, and it can respond even if the scanning line is bent due to fluctuations in the usage environment conditions etc. after product shipment, and high-quality image formation without color shift and color change can be performed over a long period of time. it can.

本実施形態では、同一のトロイダルレンズ３０５に作用して、２次関数曲線状の走査線の曲がり発生、及び３次以上の高次関数曲線状の走査線の曲がり発生が可能な構成とし、全てのトロイダルレンズに配備され、組付時に各画像形成ステーションの走査ラインが真直になるように合わせている。
これに限らず、例えば、２次関数曲線状の走査線の曲がり発生を、ｆθレンズ１２０に作用して行うようにし、高次関数曲線状の走査線の曲がり発生とは別のレンズに作用するように分離してもよい。
また、上記のように、レンズに入射する光線に対して光軸を副走査方向に偏心させるのではなく、レンズの光軸に対して入射する光線を偏心させても同様な効果が得られる。
つまり、図１でいえば、トロイダルレンズ１２２、１２３の上流側に配備される折返しミラー１２６、１２９を副走査断面に直交する軸を回転軸として回動調節（図５に示すβ方向の回動調節）すればよい。 In this embodiment, the same toroidal lens 305 is acted on so that it is possible to generate a curve of a scan line having a quadratic function curve and to generate a curve of a scan line having a higher order function curve higher than the third order. The scanning line of each image forming station is adjusted to be straight when assembled.
However, the present invention is not limited to this. For example, the curve of the scanning line having a quadratic function curve is generated by acting on the fθ lens 120, and the curve on the scanning line having a higher function curve is applied to a lens different from the curve. May be separated.
Further, as described above, the same effect can be obtained by decentering the light beam incident on the optical axis of the lens instead of decentering the optical axis in the sub-scanning direction with respect to the light beam incident on the lens.
That is, in FIG. 1, the turning mirrors 126 and 129 arranged on the upstream side of the toroidal lenses 122 and 123 are rotated and adjusted with the axis orthogonal to the sub-scanning section as the rotation axis (the rotation in the β direction shown in FIG. 5). Adjustment).

図１６は、上記した光学系の副走査断面を示す図であるが、トロイダルレンズ１２３の近傍で、光源ユニット１０７の各光源５０１、５０２からのビーム２０１が交差する光路となっている。
これは、各ビームがトロイダルレンズ１２３で副走査方向に離れた部位を通過すると、上記した傾き補正によりトロイダルレンズ１２３を傾けられた際、ビーム間で主走査倍率の差が発生したり、曲がりの形状がビーム間で異なることで上記したレンズ形状を操作する方法では一律に補正するのが難しくなるためで、トロイダルレンズ１２３で各ビームを近接させることでビーム間の差異をなるべく発生させないよう配慮している。 FIG. 16 is a diagram showing a sub-scanning section of the above-described optical system. In the vicinity of the toroidal lens 123, an optical path in which the beams 201 from the light sources 501 and 502 of the light source unit 107 intersect.
This is because when each beam passes through a portion separated in the sub-scanning direction by the toroidal lens 123, when the toroidal lens 123 is tilted by the above-described tilt correction, a difference in main scanning magnification between the beams occurs or the beam is bent. Because the shape is different between the beams, it is difficult to uniformly correct with the above-described method of manipulating the lens shape. Therefore, consideration should be given so that the difference between the beams does not occur as much as possible by bringing the beams close by the toroidal lens 123. ing.

図１３は、走査ラインの傾きを電気的に揃える（調整する）例を示す。各光走査ユニット内では上記したように、基準となる画像形成ステーションに対し他の画像形成ステーションの傾きを機械的な補正機構により合わせているが、光走査ユニット間では各光走査ユニットの基準となる画像形成ステーション同士の傾きを電気的に合わせるようにしている。
いま、基準となる画像形成ステーション同士の傾きの差がＳだけあったとすると、走査ラインピッチＰで割った余りΔＳが最小となるように係数ｋを定めて主走査領域をｋ＋１分割し、各分割領域毎に書き出しタイミングがずれるよう画像データの記録位置をシフトする。 FIG. 13 shows an example in which the inclinations of the scanning lines are electrically aligned (adjusted). As described above, in each optical scanning unit, the inclination of the other image forming station is adjusted with respect to the reference image forming station by a mechanical correction mechanism. The inclinations of the image forming stations are electrically adjusted.
If the difference in inclination between the image forming stations serving as the reference is S, the main scanning area is divided into k + 1 by setting a coefficient k so that the remainder ΔS divided by the scanning line pitch P is minimized. The recording position of the image data is shifted so that the writing timing is shifted for each area.

例えば、実施例ではｋ＝３であるから、１ラインに相当する主走査に沿った画像データを、図１３（ｂ）に示すように４等分し、ラインバッファに記憶する際に、左から第２の領域では１ライン分、第３の領域では２ライン分、第４の領域では３ライン分というように記録するタイミングを順次ずらして入力する。
つまり、元々のラインにおける画像データは、第２の領域では１ライン前の走査で記録され、第４の領域では３ライン前の走査で記録されるように、画像データの構成を組替える。
なお、この境界部で発生するジャギー(階段状のギザギザ)は徐々にパルス幅を可変する等のスムージング技術により目立ち難くすることができる。
同様に、走査線曲がりの補正にも適用できる。
つまり、発生している走査線曲がりを折れ線で近似すれば傾き成分となるので、上記実施例と同様に扱うことができ、各傾き成分毎に分割数を設定してやればよい。
従って、上述した第１の走査線曲がり補正手段と第２の走査線曲がり補正手段の少なくとも一方を上記電気的調整方式に代えてもよい。すなわち、１つの光走査ユニット内において、機械的補正手段と電気的補正手段を混在させてもよい。 For example, since k = 3 in the embodiment, the image data along the main scan corresponding to one line is divided into four equal parts as shown in FIG. 13B and stored from the left when stored in the line buffer. The recording timing is sequentially shifted so as to input one line in the second area, two lines in the third area, and three lines in the fourth area.
That is, the configuration of the image data is rearranged so that the image data in the original line is recorded in the second area in the previous scan and in the fourth area in the previous three lines.
Note that jaggy (stepped jagged) generated at the boundary can be made inconspicuous by a smoothing technique such as gradually changing the pulse width.
Similarly, the present invention can be applied to correction of scanning line bending.
That is, if the generated scanning line curve is approximated by a polygonal line, it becomes a slope component, so that it can be handled in the same manner as in the above embodiment, and the number of divisions may be set for each slope component.
Therefore, at least one of the first scanning line bending correction unit and the second scanning line bending correction unit described above may be replaced with the electrical adjustment method. That is, mechanical correction means and electrical correction means may be mixed in one optical scanning unit.

図１に示すように、画像記録領域の走査開始側及び走査終端側には、光走査ユニット毎にフォトセンサを実装した基板１３８、１３９及び１４０、１４１が配備され、各画像形成ステーションにおいて走査されたビームを検出する。
本実施形態では、基板１３８、１４０は同期検知センサとなし、この検出信号を基に各々書き込み開始のタイミングを図るように共用している。
一方、基板１３９、１４１は終端検知センサをなし、同期検知センサとの検出信号の時間差を計測することで走査速度の変化を検出し、検出された走査速度の変化に対して、各半導体レーザを変調する画素クロックの基準周波数を反比例倍して再設定することで、各画像形成ステーションによって記録された画像の中間転写ベルト１０５上での全幅倍率を安定的に保持することができる。 As shown in FIG. 1, substrates 138, 139, 140, and 141 on which a photosensor is mounted for each optical scanning unit are arranged on the scanning start side and the scanning end side of the image recording area, and scanned at each image forming station. Detect the beam.
In the present embodiment, the substrates 138 and 140 are used as synchronization detection sensors, and are shared so that the timing of starting writing is based on each detection signal.
On the other hand, the substrates 139 and 141 serve as end detection sensors, and a change in scanning speed is detected by measuring a time difference between detection signals from the synchronous detection sensor. Each semiconductor laser is detected in response to the detected change in scanning speed. By resetting the reference frequency of the pixel clock to be modulated in inverse proportion, the full width magnification on the intermediate transfer belt 105 of the image recorded by each image forming station can be stably maintained.

また、いずれかのセンサを図７に示すように、主走査方向に垂直なフォトダイオード１５２と非平行なフォトダイオード１５３とで構成することにより、フォトダイオード１５２からフォトダイオード１５３に至る時間差Δｔを計測することで、光ビームの副走査位置のずれΔｙを検出できる。
副走査位置のずれΔｙはフォトダイオード１５３の傾斜角γ、光ビームの走査速度Ｖを用いて
Δｙ＝（Ｖ／ｔａｎγ）・Δｔ
で表され、実施例では、Δｔが常に一定となるように、後述する光軸偏向手段、またはポリゴンミラー１０６同士の回転位相を制御することで、各色画像の副走査レジストがずれないよう照射位置を保持することができる。
さらに、上記センサを走査開始側と走査終端側のいずれにも配備するようにすれば、各端の副走査位置ずれの差、つまり走査線の傾きが検出できる。 Further, as shown in FIG. 7, a time difference Δt from the photodiode 152 to the photodiode 153 is measured by configuring one of the sensors with a photodiode 152 perpendicular to the main scanning direction and a non-parallel photodiode 153. By doing so, it is possible to detect the shift Δy of the sub-scanning position of the light beam.
The shift Δy in the sub-scanning position is obtained by using the inclination angle γ of the photodiode 153 and the scanning speed V of the light beam. Δy = (V / tan γ) · Δt
In the embodiment, the irradiation position is controlled so that the sub-scanning resist of each color image does not shift by controlling the rotational phase of the optical axis deflecting means (described later) or the polygon mirror 106 so that Δt is always constant. Can be held.
Furthermore, if the sensor is arranged on both the scanning start side and the scanning end side, the difference in sub-scanning position deviation between the ends, that is, the inclination of the scanning line can be detected.

図２は、光源ユニットの斜視図を示す。全ての光源ユニットは同一構成である。半導体レーザ５０１、５０２及びカップリングレンズ５０３、５０４は、各色走査手段毎に射出軸に対して主走査方向に対称に配備され、半導体レーザ５０１、５０２はパッケージの外周を嵌合して各々ベース部材５０５、５０６に裏側より圧入される。
そして、ホルダ部材５０７の裏面に、各々３点を表側から挿通したねじ５１５を螺合して当接させて保持し、カップリングレンズ５０３、５０４はホルダ部材５０７に相反する方向に開くよう形成したＶ溝部５０８、５０９に外周を突き当て、板ばね５１０、５１１により内側に寄せてねじ５１６で固定される。
この際、半導体レーザ５０１、５０２の発光点がカップリングレンズ５０３、５０４の光軸上になるようベース部材５０５、５０６の当接面(光軸に直交する面)上での配置を、また、カップリングレンズ５０３、５０４からの射出光が平行光束となるようＶ溝上(光軸上)での位置を調節して固定している。
各々の射出光の光軸は射出軸に対して互いに交差する方向となるよう傾けられ、本実施形態ではこの交差位置をポリゴンミラー１０６の反射面の近傍となるように支持部材としてのプリント基板５１２の傾斜を設定している。 FIG. 2 is a perspective view of the light source unit. All the light source units have the same configuration. The semiconductor lasers 501 and 502 and the coupling lenses 503 and 504 are arranged symmetrically in the main scanning direction with respect to the emission axis for each color scanning unit, and the semiconductor lasers 501 and 502 are fitted to the outer periphery of the package and are respectively base members. It press-fits into 505 and 506 from the back side.
Then, a screw 515 having three points inserted from the front side is screwed and held in contact with the back surface of the holder member 507, and the coupling lenses 503 and 504 are formed to open in a direction opposite to the holder member 507. The outer periphery is abutted against the V-groove portions 508 and 509, moved inward by the leaf springs 510 and 511, and fixed with screws 516.
At this time, the arrangement on the contact surfaces (surfaces orthogonal to the optical axis) of the base members 505 and 506 so that the emission points of the semiconductor lasers 501 and 502 are on the optical axes of the coupling lenses 503 and 504, The position on the V-groove (on the optical axis) is adjusted and fixed so that the light emitted from the coupling lenses 503 and 504 becomes a parallel light beam.
The optical axes of the respective emitted lights are inclined so as to cross each other with respect to the emission axes. In this embodiment, the printed circuit board 512 as a support member is arranged so that the intersecting position is in the vicinity of the reflecting surface of the polygon mirror 106. The slope is set.

駆動回路が形成されたプリント基板５１２は、ホルダ部材５０７に立設した台座にネジ固定により装着し、各半導体レーザ５０１、５０２のリード端子をスルーホールに挿入してハンダ付けすることで光源ユニット１０７、１０８、１０９、１１０が一体的に構成される。
光源ユニットは、ハウジング２００の壁面に高さを異ならしめて形成した係合穴に各ホルダ部材５０７の円筒部５１３を挿入して位置決めし、当接面５１４を突き当ててネジ止めされる。
この際、円筒部５１３を基準として傾け量γを調整することで、ビームスポット間隔を記録密度に応じた走査ラインピッチＰに合わせることができる。 The printed circuit board 512 on which the drive circuit is formed is mounted on a pedestal erected on the holder member 507 by screwing, and the lead terminals of the semiconductor lasers 501 and 502 are inserted into the through holes and soldered, whereby the light source unit 107 is mounted. , 108, 109, 110 are integrally formed.
The light source unit is positioned by inserting the cylindrical portion 513 of each holder member 507 into an engagement hole formed on the wall surface of the housing 200 with different heights, and abuts the contact surface 514 to be screwed.
At this time, by adjusting the tilt amount γ with the cylindrical portion 513 as a reference, the beam spot interval can be adjusted to the scanning line pitch P corresponding to the recording density.

図１７、図１８は光走査装置が収容されるハウジング２００の構成を示す。
上記した光源ユニット１０９、１１０、ポリゴンミラー１０６、ｆθレンズ１２０等の光学系を構成する光学素子は各々ハウジング２０１の所定の部位に配置を保って装着され、カバー２０２で密閉される。
図示しないが、トロイダルレンズ等はハウジング２００の下側より装着され、ユニットに一体的に設けられている。本実施形態ではイエロー、マゼンタのステーションを１ユニット、シアン、ブラックのステーションを１ユニットとして、別々のハウジング２００に収容される。 17 and 18 show the configuration of the housing 200 in which the optical scanning device is accommodated.
The optical elements that constitute the optical system such as the light source units 109 and 110, the polygon mirror 106, and the fθ lens 120 are mounted in predetermined positions on the housing 201 and sealed with a cover 202.
Although not shown, a toroidal lens or the like is mounted from the lower side of the housing 200 and is provided integrally with the unit. In this embodiment, yellow and magenta stations are accommodated in separate housings 200 as one unit and cyan and black stations as one unit.

ハウジング２００は樹脂で成形され、外壁には４箇所の支持部が形成される。前側の一対の支持部２０５には、位置決めピン２０３とねじの挿通穴２０４が形成され、本体フレームを構成する支持部材２０８に位置決めピン２０３を基準として装着され、ねじ止めされる。
一方、ポリゴンモータ側の一対の支持部２０６は板ばね２０７で上から押え付けるのみで設置平面上で拘束しない。
従って、中間転写ベルト１０５の搬送方向に自由膨張を可能とし、ポリゴンモータの発熱に伴うハウジング２００の変形が発生し難くしている。支持部材２０８は各光源ユニットに共通であり、板金で形成され、感光体ドラム１０１、１０２、１０３、１０４との間を仕切るように配置され、各ビームは開口２０９を通して感光体ドラム１０１、１０２、１０３、１０４を照射する。 The housing 200 is molded of resin, and four support portions are formed on the outer wall. Positioning pins 203 and screw insertion holes 204 are formed in the pair of support portions 205 on the front side. The positioning pins 203 are attached to a support member 208 constituting the main body frame as a reference, and are screwed.
On the other hand, the pair of support portions 206 on the polygon motor side are only restrained from above by the leaf springs 207 and are not restrained on the installation plane.
Therefore, the intermediate transfer belt 105 can be freely expanded in the conveyance direction, and the housing 200 is hardly deformed due to the heat generated by the polygon motor. The support member 208 is common to each light source unit, is formed of a sheet metal, and is arranged so as to partition the photosensitive drums 101, 102, 103, 104, and each beam passes through the opening 209, and the photosensitive drums 101, 102, 103 and 104 are irradiated.

次に、図８に基づいて書込制御回路の動作について説明する。まず、画素クロック生成部４０１であるが、カウンタ４０３では、高周波クロック生成回路４０２で生成された高周波クロックＶＣＬＫをカウントし、比較回路４０４ではこのカウント値と、デューティ比に基いて予め設定される設定値Ｌ、及び画素クロックの遷移タイミングとして外部から与えられ、位相シフト量を指示する位相データＨとを比較し、カウント値が上記設定値Ｌと一致した際に画素クロックＰＣＬＫの立下りを指示する制御信号ｌを、位相データＨと一致した際に画素クロックＰＣＬＫの立上がりを指示する制御信号ｈを出力する。
この際、カウンタ４０３は制御信号ｈと同時にリセットされ再び０からカウントを行うことで、連続的なパルス列が形成できる。 Next, the operation of the write control circuit will be described with reference to FIG. First, the pixel clock generation unit 401 counts the high-frequency clock VCLK generated by the high-frequency clock generation circuit 402 in the counter 403, and the comparison circuit 404 sets in advance based on the count value and the duty ratio. The value L and the phase data H given from the outside as the transition timing of the pixel clock and indicating the phase shift amount are compared, and when the count value matches the set value L, the falling of the pixel clock PCLK is instructed. When the control signal l coincides with the phase data H, the control signal h instructing the rise of the pixel clock PCLK is output.
At this time, the counter 403 is reset simultaneously with the control signal h and starts counting from 0 again, whereby a continuous pulse train can be formed.

こうして、１クロック毎に位相データＨを与え、順次パルス周期が可変された画素クロックＰＣＬＫを生成する。本実施形態では、画素クロックＰＣＬＫは、高周波クロックＶＣＬＫの８分周とし、１／８クロックの分解能で位相が可変できるようにしている。   In this way, the phase data H is given for each clock, and the pixel clock PCLK whose pulse cycle is sequentially changed is generated. In this embodiment, the pixel clock PCLK is divided by 8 of the high frequency clock VCLK so that the phase can be varied with a resolution of 1/8 clock.

図９は、１／８クロックだけ位相を遅らせた例を示している。
デューティ５０％とすると、設定値Ｌ＝３が与えられ、カウンタ４０３で４カウントされ、画素クロックＰＣＬＫを立ち下げる。１／８クロック位相を遅らせるとすると、位相データＨ＝６が与えられ、７カウントで立上げる。同時にカウンタ４０３がリセットされるので、４カウントで再び立ち下げる。
つまり、隣接するパルス周期が１／８クロック分縮められたことになる。
こうして生成された画素クロックＰＣＬＫは、光源駆動部４０５に与えられ、画素クロックＰＣＬＫを基準に、画像処理部４０６により読み出された画像データを各画素に割り当てて変調データを生成し、半導体レーザ５０１、５０２を駆動する。
このように位相をシフトする画素を所定間隔で配置することによって、走査方向に沿った部分的な倍率誤差の歪を補正することができる。
上述した電気的走査ラインの補正は、画像処理部４０６によって制御される。ここでは、ベクタ画像をラスタ展開し、展開された画像を主走査方向に分割してシフトさせ、新たなラスタ画像を形成することにより補正を行う。 FIG. 9 shows an example in which the phase is delayed by 1/8 clock.
Assuming that the duty is 50%, a set value L = 3 is given, the counter 403 counts four, and the pixel clock PCLK falls. Assuming that the 1/8 clock phase is delayed, phase data H = 6 is given and rises with 7 counts. At the same time, since the counter 403 is reset, the counter 403 falls again at 4 counts.
That is, the adjacent pulse period is shortened by 1/8 clock.
The pixel clock PCLK generated in this way is supplied to the light source driving unit 405, and based on the pixel clock PCLK, the image data read by the image processing unit 406 is assigned to each pixel to generate modulation data, and the semiconductor laser 501 , 502 are driven.
By disposing the pixels that shift the phase at a predetermined interval in this way, it is possible to correct partial magnification error distortion along the scanning direction.
The above-described correction of the electrical scanning line is controlled by the image processing unit 406. Here, the vector image is raster-developed, the developed image is divided and shifted in the main scanning direction, and correction is performed by forming a new raster image.

本実施形態では、図１１に示すように、主走査領域を複数の区間に分割し、分割区間毎に位相をシフトする画素の間隔とシフト量を以下に示す如く設定し位相データとして与えている。
いま、主走査位置xに対する倍率の変化をＬ（ｘ）とすると、ビームスポット位置ずれの変化Ｍ（ｘ）はその積分値で表される。
Ｍ（ｘ）＝∫Ｌ（ｘ）ｄｘ
分割区間の始点と終点でビームスポット位置ずれが０となるように補正することを想定すると、任意の分割区間の倍率の変化に伴う分割区間幅のずれをΔｍ、位相シフトの分解能をσ(一定)、分割区間内の画素数をＮとすると、位相をシフトする画素の間隔は、
Ｄ≒Ｎ／（Δｍ／σ） 但し、Ｄは整数
で示され、Ｄ画素毎にσずつ位相をシフトすればよい。本実施形態では、σは１／８画素となる。
従って、この場合、分割区間のちょうど中間位置でビームスポット位置ずれ残差が最大となるが、この残差が許容範囲内となるように各分割位置、分割区間の数を決めてやればよい。 In the present embodiment, as shown in FIG. 11, the main scanning region is divided into a plurality of sections, and the interval and shift amount of the pixels for shifting the phase are set as shown below and given as phase data. .
Now, assuming that the change in magnification with respect to the main scanning position x is L (x), the change M (x) in the beam spot position deviation is represented by the integral value.
M (x) = ∫L (x) dx
Assuming that the beam spot position deviation is corrected to zero at the start point and end point of the divided section, the deviation of the divided section width due to the change in the magnification of the arbitrary divided section is Δm, and the phase shift resolution is σ (constant) ) If the number of pixels in the divided section is N, the interval between the pixels for shifting the phase is
D≈N / (Δm / σ) However, D is represented by an integer, and the phase may be shifted by σ for each D pixel. In this embodiment, σ is 1/8 pixel.
Therefore, in this case, the beam spot position residual is maximized at an exactly middle position of the divided sections. However, it is only necessary to determine each divided position and the number of divided sections so that the residual is within the allowable range.

図１０は、本実施形態におけるビームスポット位置ずれ制御を示すブロック図である。
上記したように、各光走査ユニット内では基準となる画像形成ステーションに対し他の画像形成ステーションの走査位置を合わせ、光走査ユニット間では各光走査ユニットの基準となる画像形成ステーション同士の画像の重なり具合を検出し、一方の光走査ユニットについて書き出しのタイミングや画素クロックの周期を一律に補正するようにしている。
画像の重なり具合は、各光走査ユニットの基準ステーションで中間転写ベルト１０５上に形成したトナー像の検出パターンを読み取ることで、主走査倍率、副走査レジスト、走査ラインの傾きを一方のステーションを基準として相対的なずれとして検出し、定期的に補正制御が行なわれる。 FIG. 10 is a block diagram showing beam spot position deviation control in the present embodiment.
As described above, the scanning positions of the other image forming stations are aligned with the image forming station serving as the reference in each optical scanning unit, and the images of the image forming stations serving as the reference for each optical scanning unit are aligned between the optical scanning units. The degree of overlap is detected, and the writing timing and pixel clock cycle are uniformly corrected for one of the optical scanning units.
The degree of image overlap is determined by reading the detection pattern of the toner image formed on the intermediate transfer belt 105 at the reference station of each optical scanning unit, so that the main scanning magnification, the sub-scanning resist, and the inclination of the scanning line are based on one station. As a relative deviation, the correction control is performed periodically.

補正制御は、例えば、装置の立ち上げ時やジョブ間等のタイミングで行ない、１ジョブのプリント枚数が多くなる場合には、その間の温度変化によるずれを抑えるために、途中で割り込みをかけて補正がかけられる。
検出手段は、図１に示すように、照明用のＬＥＤ素子１５４と反射光を受光するフォトセンサ１５５、及び一対の集光レンズ１５６とからなり、本実施形態では、画像の中央と左右両端２ヵ所に配備されている。
各光走査ユニットで基準となるブラックとマゼンタとのトナー像により、主走査ラインと約４５°傾けたラインパターン１４１を形成し、中間転写ベルト１０５の移動に応じて検出時間差を読み取っていく。 Correction control is performed, for example, at the time of starting up the apparatus or between jobs. When the number of prints for one job increases, correction is performed by interrupting in the middle in order to suppress deviation due to temperature changes during that time. Is applied.
As shown in FIG. 1, the detection means includes an LED element 154 for illumination, a photosensor 155 that receives reflected light, and a pair of condenser lenses 156. In the present embodiment, the center of the image and the left and right ends 2 are arranged. It is deployed in several places.
A line pattern 141 inclined by about 45 ° with respect to the main scanning line is formed by the toner image of black and magenta serving as a reference in each optical scanning unit, and the detection time difference is read according to the movement of the intermediate transfer belt 105.

図１２にその一例を示す。中間転写ベルト１０５の移動に沿って検出ライン上のトナー像を読み取る。
紙面上下が主走査方向に相当し、検出時間差ｔｋｍの理論値ｔ０との差より各色の副走査レジストを、また、検出時間差ｔｋ、ｔｍの差より各色の主走査レジストのずれを求める。
ここで、光源数が複数（本実施形態では２ビーム）でこのパターンが形成されるので、図１５に示すように、主走査方向では光源間の波長差によりｄだけ凹凸が発生し、副走査方向ではピッチ誤差によりＤ１とＤ２に示すように、組み合わせによりライン幅が異なる。 An example is shown in FIG. The toner image on the detection line is read along with the movement of the intermediate transfer belt 105.
The upper and lower sides of the paper correspond to the main scanning direction, and the sub-scanning resist of each color is obtained from the difference between the detection time difference tkm and the theoretical value t0, and the deviation of the main scanning resist of each color is obtained from the difference between the detection time differences tk and tm.
Here, since this pattern is formed with a plurality of light sources (in this embodiment, two beams), as shown in FIG. 15, unevenness is generated by d in the main scanning direction due to the wavelength difference between the light sources, and sub-scanning is performed. In the direction, the line width differs depending on the combination as indicated by D1 and D2 due to pitch error.

２ビームの場合、ポリゴンミラー１０６の１面で走査されるライン間隔が狭まると、隣接面で走査される次のラインとの間隔は広がってしまう。
そこで、本実施形態では、光源を全て用い、いずれかの光源からのビームがポリゴンミラー１０６の隣接する２面以上で走査されるように、検出位置に沿って少なくとも３ライン以上にかかるようなライン幅を設定してラインパターン１４１を形成し、検出位置に沿ってラインの両縁を検出してその中間点を求めるようにしている。
これにより、ピッチ誤差を全て含めた形で平均化されたずれが検出でき、各光源毎に個別に検出して平均値を求めるのと同様な効果があり、ピッチ変動や主走査倍率変動の影響を受けない。 In the case of two beams, when the line interval scanned on one surface of the polygon mirror 106 is narrowed, the interval between the next line scanned on the adjacent surface is widened.
Therefore, in this embodiment, all the light sources are used, and a line that covers at least three lines along the detection position so that the beam from one of the light sources is scanned on two or more adjacent surfaces of the polygon mirror 106. A line pattern 141 is formed by setting the width, and both edges of the line are detected along the detection position to obtain an intermediate point.
This makes it possible to detect deviations that are averaged in a form that includes all pitch errors, and has the same effect as obtaining an average value by detecting each light source individually, and the effects of pitch fluctuations and main scanning magnification fluctuations. Not receive.

ところで、この際、ラインパターン１４１をどの光源から書き始めるかによって、検出毎にライン幅が変わってしまう可能性があるため、ラインパターン１４１の先頭行は常に特定の光源で形成するようにしておく必要がある。
こうして検出された副走査レジストについては、ポリゴンミラー１０６の１面おき、つまり光源数をｎとするとｎラインピッチｎ・Ｐ、本実施形態では２Ｐを単位として面位相を選択し、各光源の走査ラインのうち、最もレジストずれが小さくなる走査ラインを通常プリント時の先頭行として選択することで一方の光走査ユニットの副走査方向における書き出しタイミングを各画像形成ステーション共通に補正し、ポリゴンミラー１０６同士の回転位相を所定値に制御することで、トナー像によって検出された副走査レジストずれのうち、書き出しタイミングによって補正できない１走査ラインピッチＰ以下の余分ΔＰをも補正できるようにしている。 Incidentally, at this time, the line width may change at each detection depending on the light source from which the line pattern 141 starts to be written. Therefore, the first row of the line pattern 141 is always formed with a specific light source. There is a need.
For the sub-scanning resist thus detected, the surface phase is selected every other surface of the polygon mirror 106, that is, n line pitch n · P, where n is the number of light sources, and 2P in this embodiment, and scanning of each light source is performed. By selecting the scanning line with the smallest registration deviation among the lines as the first line during normal printing, the writing timing in the sub-scanning direction of one optical scanning unit is corrected for each image forming station, and the polygon mirrors 106 are Is controlled to a predetermined value so that an extra ΔP of one scanning line pitch P or less that cannot be corrected by the writing start timing among sub-scanning registration deviations detected by the toner image can be corrected.

また、傾きについては、上記した画素データの組替えにより一方の光走査ユニットにおける各ス画像形成ステーション共通に補正する。
一方、光走査ユニット内においては、上記したようにフォトダイオード１５２、１５３を用いて画像形成ステーション間の走査位置ずれを常に監視することができる。
本実施形態では、このフォトダイオード１５２、１５３を主走査方向における走査領域の両端に配備することで走査線の傾きも検出できるようにし、フィードバック補正によりレジスト位置と傾きとを機械的に補正して、基準となるステーションの走査位置に合わせ込むように制御される。
主走査倍率については、上記したように同期検知信号と終端検知信号との検出時間をもとに、画像形成ステーション間の倍率変化を常に監視し、基準となる画像形成ステーションの倍率に合うように各半導体レーザ５０１、５０２を変調する画素クロックの基準周波数を補正しているので、各光走査ユニット間の基準となる画像形成ステーションにおける画像の重なり具合さえ合わせれば、全ての画像形成ステーションの色ずれが補正できる。 Further, the inclination is corrected in common with each image forming station in one optical scanning unit by rearranging the pixel data.
On the other hand, in the optical scanning unit, as described above, the scanning position deviation between the image forming stations can be constantly monitored using the photodiodes 152 and 153.
In the present embodiment, the photodiodes 152 and 153 are arranged at both ends of the scanning region in the main scanning direction so that the inclination of the scanning line can be detected, and the registration position and the inclination are mechanically corrected by feedback correction. , Control is performed so as to match the scanning position of the reference station.
As for the main scanning magnification, as described above, based on the detection time of the synchronization detection signal and the end detection signal, the magnification change between the image forming stations is constantly monitored so as to match the magnification of the reference image forming station. Since the reference frequency of the pixel clock that modulates each of the semiconductor lasers 501 and 502 is corrected, color misregistration of all the image forming stations can be achieved as long as the overlapping of images in the image forming station serving as a reference between the optical scanning units is adjusted. Can be corrected.

このように、本実施形態では、トナー像検出による定期的な補正を最小限で済ませることで、プリント動作を中断する時間をかけることなく各色画像の重ね合わせ精度が保たれるようにしている。
また、４つの画像形成ステーションを２つの画像形成ステーションずつに分け、同一方向に回転するポリゴンミラー１０６で走査するようにして各画像形成ステーションの走査方向を揃え、主走査方向の倍率変動があってもレジストずれが発生し難くするとともに、光走査ユニット間の補正を電気的な補正のみで対応できるようにすることで、より補正にかける時間が短くなるよう配慮している。
なお、主走査方向においては、上記したように主走査領域を複数に分割した各区間毎に画素クロックの周期を可変することで中間像高における倍率の歪みを低減し、主走査方向の全域に渡って倍率が均一になるようにしている。 As described above, in this embodiment, periodic correction by toner image detection is minimized, so that the overlay accuracy of each color image can be maintained without taking time to interrupt the printing operation.
Also, the four image forming stations are divided into two image forming stations, and the scanning direction of each image forming station is aligned by scanning with the polygon mirror 106 rotating in the same direction, and there is a variation in magnification in the main scanning direction. In addition, it is considered that the registration shift is less likely to occur, and correction between the optical scanning units can be performed only by electrical correction, so that the time required for correction can be shortened.
Note that, in the main scanning direction, the magnification distortion at the intermediate image height is reduced by varying the period of the pixel clock for each section obtained by dividing the main scanning area into a plurality of sections as described above, and the entire area in the main scanning direction is reduced. The magnification is uniform over the entire area.

従って、各分割位置毎にレジストずれを検出するセンサを設ければ良いのだが、コストアップとなるうえ、補正時間もかかる。本実施形態では、センサ数を最小限とするため、予め、温度変化に伴って生じる各分割区間毎の倍率変化を予測して重み付けられた位相データを、所定区間の倍率の変化量に対応してデータテーブルに記憶させておくことで対処している。
そのため、センサを主走査領域における中央と両端の３箇所に配置して主走査領域を２分した各区間の倍率の変化量を検出し、上記３箇所で基準となる画像形成ステーションとのレジストずれがゼロとなるように、各分割区間毎の倍率変化を予測する。 Therefore, it is sufficient to provide a sensor for detecting registration deviation at each division position, but this increases the cost and also requires a correction time. In this embodiment, in order to minimize the number of sensors, phase data weighted by predicting a magnification change for each divided section that occurs in accordance with a temperature change in advance corresponds to the amount of magnification change in a predetermined section. This is dealt with by storing it in the data table.
For this reason, sensors are arranged at three positions in the center and at both ends in the main scanning area to detect the amount of change in magnification in each section that divides the main scanning area into two, and the registration deviation from the reference image forming station at the three positions. The magnification change for each divided section is predicted so that becomes zero.

図６には、光軸変更手段としての液晶偏向素子１１７の概要を示す。
液晶偏向素子１１７は、図６（ｄ）に示すように、液晶１１７ａを透明なガラス板１１７ｂ間に封入した構成であり、一方のガラス板１１７ｂの表面の上下に電極１１７ｃが形成されている。
この電極１１７ｃ間に電位差を与えると、図６（ｃ）に示すように、電位の傾斜が発生し、図６（ｂ）に示すように、液晶１１７ａの配向が変化して屈折率分布を発生させる。
従って、プリズムと同様にビームの射出軸を僅かに傾けることができる。液晶１１７ａとしては誘電異方性を有するネマティック液晶等が用いられる。従って、副走査方向に電極１１７ｃを設ければ、印加電圧に応じて感光体面での走査位置を可変できる。
なお、この動作に伴って、上記したトロイダルレンズへの入射位置が微少量変化するが、走査位置の可変量は数十μｍ程度であるため、曲がりを発生させるに至る変化量ではない。 FIG. 6 shows an outline of the liquid crystal deflecting element 117 as the optical axis changing means.
As shown in FIG. 6D, the liquid crystal deflecting element 117 has a configuration in which liquid crystal 117a is sealed between transparent glass plates 117b, and electrodes 117c are formed above and below the surface of one glass plate 117b.
When a potential difference is applied between the electrodes 117c, a potential gradient occurs as shown in FIG. 6C, and the orientation of the liquid crystal 117a changes to generate a refractive index distribution as shown in FIG. 6B. Let
Therefore, the beam emission axis can be slightly tilted as in the prism. As the liquid crystal 117a, nematic liquid crystal having dielectric anisotropy or the like is used. Therefore, if the electrode 117c is provided in the sub-scanning direction, the scanning position on the photoreceptor surface can be varied according to the applied voltage.
Along with this operation, the incident position on the toroidal lens is slightly changed, but since the variable amount of the scanning position is about several tens of μm, it is not the amount of change that causes the bending.

図２０は、ポリゴンミラー１０６の位相を制御する回路のブロック図である。
各ポリゴンミラー１０６はロータ４０３に装着され、回路基板４０４に回転自在に支持される。
一般に、ロータマグネットは円周方向に等分するようにＳ極とＮ極が配列され、また、回路基板４０４上には、回転位置検出手段としてのホール素子４０５が設けられており、ポリゴンモータの回転につれ各極の境目がホール素子４０５上を通過する毎に、一定周期の回転位置検出信号が発生される。
ポリゴンミラー１０６は、回転数に応じて一定の周波数のパルス信号ｆ０が外部から入力され回転するが、このパルス信号ｆ０と上記した回転位置検出信号とをＰＬＬ回路に入力することで、回転位置検出信号が一定周期となるように位相を制御した駆動周波数ｆｄを生成してポリゴンミラー１０６を等速で回転する。 FIG. 20 is a block diagram of a circuit that controls the phase of the polygon mirror 106.
Each polygon mirror 106 is mounted on the rotor 403 and is rotatably supported on the circuit board 404.
In general, the rotor magnet has S and N poles arranged so as to be equally divided in the circumferential direction, and a Hall element 405 serving as a rotational position detecting means is provided on the circuit board 404. A rotation position detection signal having a constant period is generated every time the boundary between the poles passes over the Hall element 405 as it rotates.
The polygon mirror 106 rotates when a pulse signal f0 having a constant frequency is input from the outside according to the number of rotations, and the rotation position detection is performed by inputting the pulse signal f0 and the rotation position detection signal described above to the PLL circuit. A drive frequency fd whose phase is controlled so that the signal has a constant period is generated, and the polygon mirror 106 is rotated at a constant speed.

各ポリゴンミラー１０６には同一周波数のパルス信号ｆ０が入力され、回転数は等しい。一方、ポリゴンミラー１０６により偏向された光ビームは、各走査の開始端で同期検知センサ１３８、１４０で検出され、各面毎に同期検知信号が発生される。
各面の分割角度は一定であるので、こちらも一定周期のパルス信号となる。従って、ポリゴンミラー１０６の面数と１回転に対応した回転位置検出信号とのパルス数が等しくなるように極数を設定すれば、周波数が等しくなるので位相制御が容易になる。
通常、ホール素子４０５の配置とポリゴンミラー１０６の各面とは周方向に角度を合わせて取り付けているわけではないので、ホール素子４０５からの回転位置検出信号と同期検知信号とは各々位相が異なる。 Each polygon mirror 106 receives a pulse signal f0 having the same frequency and has the same rotation speed. On the other hand, the light beam deflected by the polygon mirror 106 is detected by the synchronization detection sensors 138 and 140 at the start end of each scan, and a synchronization detection signal is generated for each surface.
Since the division angle of each surface is constant, this also becomes a pulse signal with a constant period. Therefore, if the number of poles is set so that the number of pulses of the polygon mirror 106 and the number of pulses of the rotational position detection signal corresponding to one rotation are equal, the frequency becomes equal and phase control becomes easy.
Usually, since the arrangement of the Hall element 405 and each surface of the polygon mirror 106 are not attached with an angle in the circumferential direction, the rotational position detection signal and the synchronization detection signal from the Hall element 405 have different phases. .

本実施形態では、各々の光走査ユニット９００Ａ、９００Ｂでのポリゴンミラー１０６において、光ビームが同期検知センサ１３８、１４０を通過する際のポリゴンミラー１０６の回転角が合うように、同一像高に同期検知センサ１３８、１４０を配置してある。
また、いずれか一方、ここでは図中上部に記載のポリゴンミラー１０６を基準としたもう一方の同期検知信号の位相差を加算器に入力することで、ＰＬＬ回路から出力された駆動周波数ｆｄの位相を制御し、同期検知信号同士の検知タイミングが所定値となるようにポリゴンミラー１０６の回転位相ｔを制御している。 In the present embodiment, the polygon mirror 106 in each of the optical scanning units 900A and 900B is synchronized with the same image height so that the rotation angle of the polygon mirror 106 when the light beam passes through the synchronization detection sensors 138 and 140 matches. Detection sensors 138 and 140 are arranged.
In addition, the phase of the drive frequency fd output from the PLL circuit is input to the adder by inputting the phase difference of the other synchronization detection signal based on the polygon mirror 106 described in the upper part of the drawing to the adder. And the rotation phase t of the polygon mirror 106 is controlled so that the detection timing between the synchronization detection signals becomes a predetermined value.

本実施形態では、この際の回転位相ｔを以下のように設定している。上記中間転写ベルト１０５の移動速度をｖ（ｍｍ／ｓ）、中間転写ベルト１０５上で検出されたレジストずれをｄ（ｍｍ）、ポリゴンミラー１０６の走査周波数をｆ（Ｈｚ）とすると、回転位相ｔは
ｔ＝ｄ／ｖ−ｋ／ｆ ここで、ｋはｔを最小とする整数
常に、この条件を満たすように制御することにより、各光走査ユニット間のレジストずれｄは、１ライン以下まで良好に補正できる。
なお、走査周波数ｆは、記録密度ＤＰＩを用いて表すと、
ｆ＝ｖ・ＤＰＩ／２５．４
であり、ポリゴンミラー１０６の回転数Ｒは、面数ｎを用いて、
Ｒ＝６０×ｆ／ｎ
となる。 In the present embodiment, the rotational phase t at this time is set as follows. If the moving speed of the intermediate transfer belt 105 is v (mm / s), the registration deviation detected on the intermediate transfer belt 105 is d (mm), and the scanning frequency of the polygon mirror 106 is f (Hz), the rotational phase t T = d / v−k / f Here, k is an integer that minimizes t. By controlling so that this condition is always satisfied, the registration deviation d between each optical scanning unit is good to 1 line or less. Can be corrected.
The scanning frequency f is expressed using the recording density DPI.
f = v · DPI / 25.4
The rotation speed R of the polygon mirror 106 is determined by using the number of faces n.
R = 60 × f / n
It becomes.

上記実施形態では、液晶偏向素子１１７のプリズム作用を利用したが、以下にはプリズム(非平行平板)を用いた例（第２の実施形態）について、図２１を用いて説明する。
非平行平板６２１は、円筒状のホルダ部材６２２の中央枠内に固定され、軸受部６２３を形成した支持部材６２４にホルダ部材６２２に形成した一対の鍔部６２６を切欠に合わせて挿入し、水平に戻すことで鍔部６２６が裏側に引っ掛かり、支持部材６２４に密着した状態で嵌合部６２５を基準に回転可能に保持される。
支持部材６２４は、上記したように底面を基準にハウジング２００にねじ止めされ、軸受部６２３の回転中心が光源ユニットの射出軸と中心が合うように高さＨが各々設定されており、回転によってビームの射出軸を僅かに傾けることができる。 In the above embodiment, the prism action of the liquid crystal deflecting element 117 is used. Hereinafter, an example using the prism (non-parallel plate) (second embodiment) will be described with reference to FIG.
The non-parallel plate 621 is fixed in the center frame of the cylindrical holder member 622, and a pair of flange portions 626 formed on the holder member 622 are inserted into the support member 624 on which the bearing portion 623 is formed in accordance with the notches, and the horizontal By returning to 鍔, the collar portion 626 is caught on the back side, and is held rotatably with respect to the fitting portion 625 in a state of being in close contact with the support member 624.
As described above, the support member 624 is screwed to the housing 200 on the basis of the bottom surface, and the height H is set so that the rotation center of the bearing portion 623 is aligned with the emission axis of the light source unit. The beam emission axis can be tilted slightly.

ホルダ部材６２２の一端にはレバー部６２７が形成され、支持部材６２４に形成した挿通穴６３０に係合されて固定されているステッピングモータ６２８の軸先端に形成した送りネジを螺合しており、その上下動に伴って非平行平板６２１を回動可能としている。
なお、この際のバックラッシュをとるため、ホルダ部材６２２のピン６３１と支持部材６２４のピン６３２との間にスプリング６２９により引張力を掛け、一方向に片寄せする構成としている。いま、この回転角をγ、非平行平板の頂角をε、カップリングレンズの焦点距離をｆｃ、光学系全系の副走査倍率をζとすると、感光体面での副走査位置の変化は、
Δｙ＝ζ・ｆｃ・（ｎ−１）ε・ｓｉｎγ ｎは非平行平板の屈折率
で与えられ、微小回転角の範囲では回転角にほぼ比例して可変できる。 A lever portion 627 is formed at one end of the holder member 622, and a feed screw formed at the shaft tip of the stepping motor 628 fixed by being engaged with an insertion hole 630 formed in the support member 624 is screwed. The non-parallel plate 621 can be rotated along with the vertical movement.
In order to take backlash at this time, a tension force is applied by a spring 629 between the pin 631 of the holder member 622 and the pin 632 of the support member 624 so as to be shifted in one direction. Now, assuming that the rotation angle is γ, the apex angle of the non-parallel plate is ε, the focal length of the coupling lens is fc, and the sub-scanning magnification of the entire optical system is ζ, the change in the sub-scanning position on the surface of the photoreceptor is
.DELTA.y = .zeta.fc. (N-1) .epsilon..sin.gamma.n is given by the refractive index of the non-parallel plate and can be varied substantially in proportion to the rotation angle in the range of the minute rotation angle.

以上をまとめると、各実施形態においては、各光走査ユニット９００Ａ、９００Ｂに収められた２色間の色ずれ補正を各々行い、その基準となる色同士の色ずれを電気的な補正により一律に行うことで、補正の手順を単純化することができる。
このように、２色毎に分割することで、共通の光走査ユニットを２セット用意すれば良い。上記実施形態では４色であるが、既にインクジェットプリンタで実施されているような中間色を加えた６色等への展開も容易に行うことができる（第３の実施形態）。 In summary, in each embodiment, color misregistration correction between two colors stored in each of the optical scanning units 900A and 900B is performed, and the color misregistration between the reference colors is uniformly corrected by electrical correction. By doing so, the correction procedure can be simplified.
In this way, two sets of common optical scanning units may be prepared by dividing each color. In the above embodiment, there are four colors, but it is also possible to easily develop to six colors and the like with intermediate colors added as already implemented in an ink jet printer (third embodiment).

図２２にその実施形態を示す。本実施形態における多色画像形成装置９５０は、イエロー、マゼンタ、シアン、ブラックに対応した感光体ドラム１０１、１０２、１０３、１０４の他に、階調性向上のためのグレーに対応した感光体ドラム９５１、光沢性向上のための透明トナーに対応した感光体ドラム９５２を備えている。
本実施形態では、イエローとマゼンタに対応して光走査ユニット９００Ａが、シアンとグレーに対応して光走査ユニット９００Ｂが、ブラックと透明トナーに対応して光走査ユニット９００Ｃがそれぞれ配置されている。
画像形成動作、光走査機能等については上記実施形態と同様であるので説明は省略する。 The embodiment is shown in FIG. The multicolor image forming apparatus 950 according to the present embodiment includes a photosensitive drum corresponding to gray for improving gradation in addition to the photosensitive drums 101, 102, 103, and 104 corresponding to yellow, magenta, cyan, and black. 951. A photosensitive drum 952 corresponding to transparent toner for improving glossiness is provided.
In the present embodiment, the optical scanning unit 900A is arranged corresponding to yellow and magenta, the optical scanning unit 900B is arranged corresponding to cyan and gray, and the optical scanning unit 900C is arranged corresponding to black and transparent toner.
Since the image forming operation, the optical scanning function, and the like are the same as those in the above embodiment, the description thereof is omitted.

上記各実施形態では、中間転写体に転写した後シート状記録媒体に一括転写するタンデム型の画像形成装置を例示したが、エンドレスベルトでシート状記録媒体を搬送しながら順次転写して重ね合わせる直接転写方式のタンデム型カラー画像形成装置においても同様に実施することができる。   In each of the embodiments described above, the tandem type image forming apparatus that transfers the sheet-like recording medium to the intermediate transfer member and then transfers it to the sheet-like recording medium is exemplified. The same applies to a transfer type tandem color image forming apparatus.

本発明の第１の実施形態における光走査装置の概要斜視図である。1 is a schematic perspective view of an optical scanning device according to a first embodiment of the present invention. 光源ユニットの分解斜視図である。It is a disassembled perspective view of a light source unit. トロイダルレンズと支持板との係合関係を示す斜視図である。It is a perspective view which shows the engagement relationship of a toroidal lens and a support plate. トロイダルレンズに対する第１の走査線変化補正手段としての第１の走査線曲がり補正手段、第２の走査線変化補正手段としての第２の走査線曲がり補正手段、焦線可変手段としての焦線湾曲手段を示す概要正面図である。First scanning line bending correction means as first scanning line change correction means for the toroidal lens, second scanning line bending correction means as second scanning line change correction means, and focal curve as focal line variable means It is a general | schematic front view which shows a means. 図４におけるＡ−Ａ線での断面図である。It is sectional drawing in the AA in FIG. 液晶偏向素子及びその特性を示す図である。It is a figure which shows a liquid-crystal deflection | deviation element and its characteristic. 同期検知センサ又は終端検知センサにおけるセンサ配置構成を示す図である。It is a figure which shows the sensor arrangement configuration in a synchronous detection sensor or a termination | terminus detection sensor. 制御ブロック図である。It is a control block diagram. １／８クロックだけ位相を遅らせたタイミングチャートである。6 is a timing chart in which the phase is delayed by 1/8 clock. ビームスポット位置ずれ制御を示すブロック図である。It is a block diagram which shows beam spot position shift control. 走査方向に沿った部分的な倍率誤差の歪を補正する方法を示す図である。It is a figure which shows the method of correct | amending the distortion of the partial magnification error along a scanning direction. トナー像の検出パターンを読み取る検出手段の態様を示す図である。It is a figure which shows the aspect of the detection means which reads the detection pattern of a toner image. 電気的調整を示す図である。It is a figure which shows electrical adjustment. 走査ラインの曲がりの補正を示す図である。It is a figure which shows correction | amendment of the curvature of a scanning line. 光源数が複数の場合のパターンの検出ずれを示す図である。It is a figure which shows the detection shift | offset | difference of the pattern in case there are multiple light sources. トロイダルレンズでビームを近接させる配置関係を示す図である。It is a figure which shows the arrangement | positioning relationship which makes a beam approach by a toroidal lens. 光走査装置が収容されるハウジングの構成を示す斜視図である。It is a perspective view which shows the structure of the housing in which an optical scanning device is accommodated. 光走査装置が収容されるハウジングの構成を示す斜視図である。It is a perspective view which shows the structure of the housing in which an optical scanning device is accommodated. カラー画像形成装置の全体概要図である。1 is an overall schematic diagram of a color image forming apparatus. ポリゴンミラーの位相を制御する回路のブロック図である。It is a block diagram of the circuit which controls the phase of a polygon mirror. 第２の実施形態におけるプリズム(非平行平板)を用いた調整構成を示す図である。It is a figure which shows the adjustment structure using the prism (non-parallel plate) in 2nd Embodiment. 第３の実施形態における画像形成装置の全体概要図である。FIG. 10 is an overall schematic diagram of an image forming apparatus according to a third embodiment.

符号の説明Explanation of symbols

１０ シート状記録媒体としての記録紙
１０１、１０２、１０３、１０４ 像担持体としての感光体ドラム
１０５ 中間転写体としての中間転写ベルト
１０６ 回転多面鏡としてのポリゴンミラー
３０１ 支持部材
３０２ 付勢部材としての板ばね
３０３ 付勢部材としての板ばね
３０５ 光学素子としてのトロイダルレンズ
３０８ 調整部材としての調節ねじ
３０８ 第２の走査線変化補正手段の一要素としての調節ねじ
３０８ 焦線可変手段としての調節ねじ
３１０ 支持点としての立曲げ部
３５３ 第１の走査線曲がり補正手段の一要素としての調節ねじ
５０１、５０２ 光源としての半導体レーザー
DESCRIPTION OF SYMBOLS 10 Recording paper as a sheet-like recording medium 101, 102, 103, 104 Photosensitive drum as an image carrier 105 Intermediate transfer belt as an intermediate transfer member 106 Polygon mirror as a rotary polygon mirror 301 Support member 302 As an urging member Leaf spring 303 Leaf spring as an urging member 305 Toroidal lens as an optical element 308 Adjustment screw as an adjustment member 308 Adjustment screw as an element of the second scanning line change correction means 308 Adjustment screw as a focal line variable means 310 Standing bending portion 353 as a support point Adjustment screw 501 and 502 as one element of first scanning line bending correction means Semiconductor laser as light source

Claims (7)

光源からの光ビームを回転多面鏡により走査し、被走査面上に結像光学系により結像する光走査装置において、
上記被走査面上における走査線の変化を補正する走査線変化補正手段を備え、
上記走査線変化補正手段は、上記被走査面上における主走査方向の走査線曲がりを、その両端部と中央部とが同一直線上となるように、
２次関数曲線成分を補正する第１の走査線変化補正手段と、
上記第１の走査線変化補正手段とは別個に設けられ、上記第１の走査線変化補正手段による２次関数曲線成分補正後の上記両端部と中央部との中間部に頂点を有する３次以上の高次関数曲線成分を、上記第１の走査線変化補正手段による２次関数曲線成分補正とは独立に補正する第２の走査線変化補正手段と、からなり、
上記第１の走査線変化補正手段と上記第２の走査線変化補正手段のうちいずれか一方は、上記結像光学系を構成する光学素子の形状を変化させあるいは該光学素子を副走査断面に直交する軸を回転軸として回動調節することにより機械的に補正し、他方は、基準となる走査線に対するずれ量に応じて主走査領域を分割し、各分割領域毎に書き出しタイミングがずれるように画像データの記録位置を副走査方向にシフトさせることにより電気的に補正することを特徴とする光走査装置。 In an optical scanning device that scans a light beam from a light source with a rotary polygon mirror and forms an image on a scanned surface by an imaging optical system,
Scanning line change correcting means for correcting a change in scanning line on the surface to be scanned;
The scanning line change correction means is configured so that the scanning line bending in the main scanning direction on the surface to be scanned is such that both end portions and the central portion are on the same straight line.
First scanning line change correcting means for correcting a quadratic function curve component;
A cubic that is provided separately from the first scanning line change correcting means and has a vertex at an intermediate portion between the both ends and the center after the quadratic function curve component correction by the first scanning line change correcting means. Second scanning line change correction means for correcting the above high-order function curve component independently of the quadratic function curve component correction by the first scanning line change correction means ,
One of the first scanning line change correction unit and the second scanning line change correction unit changes the shape of the optical element constituting the imaging optical system, or changes the optical element to a sub-scanning section. Mechanical correction is performed by adjusting the rotation with an orthogonal axis as the rotation axis, and the other is that the main scanning area is divided according to the amount of deviation with respect to the reference scanning line, and the writing timing is shifted for each divided area. An optical scanning device characterized by electrically correcting the recording position of image data by shifting in the sub-scanning direction . 請求項１記載の光走査装置において、
上記第１の走査線変化補正手段は、上記結像光学系を構成する光学素子の焦線を副走査方向に変化させて、上記２次関数曲線成分を機械的に補正し、
上記第２の走査線変化補正手段は、上記高次関数曲線成分を電気的に補正することを特徴とする光走査装置。 The optical scanning device according to claim 1,
The first scan line change correction means, the focal line of the optical element constituting the imaging optical system is varied in the sub-mechanically correct the quadratic function curve component,
The second scan line change correction means includes an optical scanning device and correcting the higher-order function curve component electrical manner. 請求項１記載の光走査装置において、
上記第１の走査線変化補正手段は、入射光線に対して、上記結像光学系を構成する光学素子の光軸を副走査方向に偏心させて、上記２次関数曲線成分を機械的に補正し、
上記第２の走査線変化補正手段は、上記高次関数曲線成分を電気的に補正することを特徴とする光走査装置。 The optical scanning device according to claim 1,
The first scan line change correction means, with respect to the incident light, by decentering the optical axis of the optical element constituting the imaging optical system in the sub-mechanically correct the quadratic function curve component And
The second scan line change correction means includes an optical scanning device and correcting the higher-order function curve component electrical manner. 請求項１記載の光走査装置において、
上記第１の走査線変化補正手段は、上記２次関数曲線成分を電気的に補正し、
上記第２の走査線変化補正手段は、上記高次関数曲線成分を、上記光学素子の焦線を副走査方向に変化させて機械的に補正することを特徴とする光走査装置。 The optical scanning device according to claim 1,
The first scanning line change correction unit electrically corrects the quadratic function curve component ,
The second scan line changing correction means, the high-order function curve component, the optical scanning apparatus characterized by mechanically corrected by changing the focal line of the optical element in the sub-scanning direction. 複数の像担持体上に光走査装置により静電潜像を形成するとともに、該静電潜像を像担持体毎に異なる色トナーで現像し、各像担持体上に形成されたトナー像を転写体上に担持されたシート状記録媒体に順次重ねて転写することによりカラー画像を得る画像形成装置において、
上記光走査装置が、請求項１乃至４のうちの何れか１つに記載のものであることを特徴とする画像形成装置。 An electrostatic latent image is formed on a plurality of image carriers by an optical scanning device, the electrostatic latent image is developed with a different color toner for each image carrier, and a toner image formed on each image carrier is obtained. In an image forming apparatus that obtains a color image by sequentially superimposing and transferring on a sheet-like recording medium carried on a transfer body ,
The image forming apparatus according to claim 1, wherein the optical scanning device is one according to claim 1 . 複数の像担持体上に光走査装置により静電潜像を形成するとともに、該静電潜像を像担持体毎に異なる色トナーで現像し、各像担持体上に形成されたトナー像を順次中間転写体上に重ねて転写した後、シート状記録媒体に一括転写することによりカラー画像を得る画像形成装置において、
上記光走査装置が、請求項１乃至４のうちの何れか１つに記載のものであることを特徴とする画像形成装置。 An electrostatic latent image is formed on a plurality of image carriers by an optical scanning device, the electrostatic latent image is developed with a different color toner for each image carrier, and a toner image formed on each image carrier is obtained. In an image forming apparatus that obtains a color image by sequentially transferring and transferring onto a sheet-like recording medium after sequentially transferring on an intermediate transfer member ,
The image forming apparatus according to claim 1, wherein the optical scanning device is one according to claim 1 . 結像光学系により被走査面上に結像する走査線の変化を補正する走査線変化補正方法において、
上記被走査面上における主走査方向の走査線曲がりを、その両端部と中央部とが同一直線上となるように、
２次関数曲線成分を補正し、上記２次関数曲線成分を補正した後、上記両端部と中央部との中間部に頂点を有する３次以上の高次関数曲線成分を、上記２次関数曲線成分を補正する手段とは別個の手段により、上記２次関数曲線成分とは独立に補正し、２次関数曲線成分と３次以上の高次関数曲線成分のうち、いずれか一方は、上記結像光学系を構成する光学素子の形状を変化させあるいは該光学素子を副走査断面に直交する軸を回転軸として回動調節することにより機械的に補正し、他方は、基準となる走査線に対するずれ量に応じて主走査領域を分割し、各分割領域毎に書き出しタイミングがずれるように画像データの記録位置を副走査方向にシフトさせることにより電気的に補正することを特徴とする走査線変化補正方法。 In a scanning line change correction method for correcting a change in a scanning line imaged on a scanned surface by an imaging optical system ,
The scanning line curve in the main scanning direction on the surface to be scanned is such that both end portions and the central portion are on the same straight line.
After correcting the quadratic function curve component and correcting the quadratic function curve component, the higher order function curve component having a vertex at the intermediate portion between the both ends and the center is converted to the quadratic function curve. The second-order function curve component is corrected independently from the second-order function curve component by means different from the component correction means, and one of the second-order function curve component and the third-order or higher-order function curve component is It is mechanically corrected by changing the shape of the optical element constituting the image optical system or by rotating the optical element about the axis orthogonal to the sub-scanning section as the rotation axis. A scanning line change characterized in that the main scanning area is divided according to the shift amount, and the recording position of the image data is shifted in the sub-scanning direction so that the writing timing is shifted in each divided area and is electrically corrected. Correction method.
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