JP4880767B2

JP4880767B2 - Optical scanning device and image forming apparatus

Info

Publication number: JP4880767B2
Application number: JP2010088722A
Authority: JP
Inventors: 善紀林; 平小団扇
Original assignee: Ricoh Co Ltd
Current assignee: Ricoh Co Ltd
Priority date: 2010-04-07
Filing date: 2010-04-07
Publication date: 2012-02-22
Anticipated expiration: 2025-03-31
Also published as: JP2010204676A

Description

本発明は、レーザプリンタ、デジタル複写機、普通紙ファックス等に用いられる光走査装置及び画像形成装置に関する。 The present invention relates to an optical scanning device and an image forming apparatus used for a laser printer, a digital copying machine, a plain paper fax machine, and the like.

レーザプリンタ、デジタル複写機、普通紙ファックス等で用いられる電子写真画像形成装置において、カラー化、高速化が進み、感光体を複数（通常は４つ）有するタンデム対応の画像形成装置が普及してきている。カラーの電子写真画像形成装置としては、感光体を１つのみ有し、色の数だけ感光体を回転するという方式もあるが（４色、１ドラムだと４回転する必要有り）、生産性に劣る。
ところが、タンデム方式の場合、どうしても、光源数が増えてしまい、それに伴い、部品点数の増加、複数光源間の波長差に起因する色ずれ、コストアップが生じてしまう。
また、書込ユニットの故障の原因として半導体レーザの劣化が挙げられている。光源数が多くなると、故障の確率が増え、リサイクル性が劣化する。 In electrophotographic image forming apparatuses used in laser printers, digital copying machines, plain paper fax machines, etc., colorization and speeding up have progressed, and tandem image forming apparatuses having a plurality of (usually four) photoreceptors have become widespread. Yes. As a color electrophotographic image forming apparatus, there is a method in which only one photoconductor is provided and the photoconductor is rotated by the number of colors (4 colors, one drum needs to be rotated four times), but productivity is high. Inferior to
However, in the case of the tandem method, the number of light sources inevitably increases, and accordingly, the number of parts increases, color shift due to wavelength difference between a plurality of light sources, and cost increase.
Further, deterioration of the semiconductor laser is cited as a cause of the failure of the writing unit. As the number of light sources increases, the probability of failure increases and the recyclability deteriorates.

タンデム方式で光源の数を増やさない工夫がなされた例がある（例えば、特許文献１参照。）。この例では、ピラミダルミラーまたは平板ミラーを用いて、共通の光源からのビームが異なる被走査面を走査するようにしている。しかし、この方法では、光源数は低減できるが、偏向ミラーの面数は最大２面までになり、高速化に対して課題が残る。
上記の問題を解決するため、本発明は、共通の光源からのビームが異なる被走査面を走査する手段として、位相をずらして２段に重ねたポリゴンミラーを用いようとするものである。本発明に類似の構成を有する従来技術がある（例えば、特許文献２参照）。
しかしこの従来技術は走査幅の増大が目的であって、異なる被走査面を走査するためのものではない。 There is an example in which the tandem method is devised so as not to increase the number of light sources (see, for example, Patent Document 1). In this example, a scanned surface is scanned with different beams from a common light source using a pyramid mirror or a flat mirror. However, with this method, the number of light sources can be reduced, but the number of deflecting mirrors is limited to a maximum of two, and there remains a problem with speeding up.
In order to solve the above-described problem, the present invention intends to use polygon mirrors stacked in two stages at different phases as means for scanning a surface to be scanned with different beams from a common light source. There is a conventional technique having a configuration similar to the present invention (see, for example, Patent Document 2).
However, this conventional technique is intended to increase the scanning width and is not intended to scan different surfaces to be scanned.

以上の問題点の解決のため、本発明は以下の点を目的とする。
１．光源数を減らしながらも、高速な画像出力を可能にする光走査装置を提供する。
２．その際、ゴースト光が発生せず、良好な画像出力を可能にする。
３．１に伴い、部品点数の低減、低コスト化を実現する。
４．１に伴い、ユニット全体の故障率を減少させ、リサイクル性を向上させる。 In order to solve the above problems, the present invention aims at the following points.
1. Provided is an optical scanning device that enables high-speed image output while reducing the number of light sources.
2. At that time, no ghost light is generated, and an excellent image output is enabled.
3. 1 reduces the number of parts and lowers the cost.
4). 1 reduces the failure rate of the entire unit and improves recyclability.

請求項１に記載の発明では、変調駆動される光源と、共通の回転軸に多面の反射鏡を複数段有する偏向手段と、光源からのビームを分割して前記偏向手段の相異なる段の反射鏡に分割されたビームを入射させる光束分割手段と、複数の被走査面と、前記偏向手段により走査された前記ビームを前記被走査面に導く走査光学系と、前記偏向手段により走査されたビームを検出する受光手段とを有する光走査装置において、前記光束分割手段にて分割されたビームが相異なる被走査面を走査するようにし、相異なる段の多面の反射鏡は互いに回転方向の角度がずれていることを特徴とする。 The invention according to claim 1, a light source is modulated driving, and the deflecting means having a plurality of stages of reflecting mirrors of the polygonal in common rotational axis, it divides the beam from the light source in different stages of the deflection means A beam splitting means for making the split beam incident on the reflecting mirror, a plurality of scanned surfaces, a scanning optical system for guiding the beams scanned by the deflecting means to the scanned surface, and scanned by the deflecting means An optical scanning device having a light receiving means for detecting a beam , wherein the beams divided by the beam splitting means scan different surfaces to be scanned, and the multi-surface reflecting mirrors at different stages are mutually rotated. wherein the angle is deviated.

請求項２に記載の発明では、請求項１に記載の光走査装置において、以下の条件を満足することを特徴とする。
θ／２＜２π／Ｍ − φ
かつ、
θ／２＜φ
かつ、
θ／２＜２α
但し、
θ：受光手段に到達するビームも含めた画角
α：有効走査幅における、反射鏡への平均入射角
φ：相異なる段の多面の反射鏡の回転方向の角度ずれ
Ｍ：多面反射鏡の面数
請求項３に記載の発明では、請求項２に記載の光走査装置において、前記回転方向の角度のずれ量はπ／Ｍに略等しいことを特徴とする。 According to a second aspect of the present invention, in the optical scanning device according to the first aspect, the following condition is satisfied.
θ / 2 <2π / M − φ
And,
θ / 2 <φ
And,
θ / 2 <2α
However,
θ: Angle of view including the beam reaching the light receiving means
α: Average incident angle to the reflector in the effective scanning width
φ: Angular misalignment in the rotational direction of the multi-surface reflectors of different stages
M: Number of faces of the multi-faced reflecting mirror In the invention described in claim 3, in the optical scanning device described in claim 2 , the amount of deviation of the angle in the rotation direction is substantially equal to π / M.

請求項４に記載の発明では、請求項３に記載の光走査装置において、前記被走査面に形成される複数の走査線の副走査方向ピッチを調整するピッチ調整手段が前記光束分割手段と前記偏向手段の間に配置され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 third aspect, pitch adjusting means for adjusting a sub-scanning direction pitch of the plurality of scanning lines formed on the surface to be scanned is the light beam dividing means and the light beam dividing means. It is arranged between the deflecting means.

請求項５に記載の発明では、請求項１ないし４のいずれか１つに記載の光走査装置において、前記変調駆動される光源は端面発光半導体レーザであり、前記偏向手段方向とは逆の方向に出射する光をモニタする受光手段と、前記光源に対して光量自動制御する手段とを有し、反射鏡への分割されたビームのいずれかが入射角０ではないときに、光量自動制御を行なうことを特徴とする。
請求項６に記載の発明では、請求項１ないし５のいずれか１つに記載の光走査装置において、前記光束分割手段にて分割されたビームが相異なる被走査面を走査するときに、それぞれの被走査面に対して互いに異なる光量を設定することを特徴とする。 According to a fifth aspect of the present invention, in the optical scanning device according to any one of the first to fourth aspects, the light source to be modulated and driven is an edge-emitting semiconductor laser, and the direction is opposite to the direction of the deflecting means. A light receiving means for monitoring the light emitted to the light source and a means for automatically controlling the light quantity with respect to the light source. When any of the divided beams to the reflecting mirror is not at an incident angle of 0, the light quantity automatic control is performed. It is characterized by performing.
According to a sixth aspect of the present invention, in the optical scanning device according to any one of the first to fifth aspects, each of the scanned surfaces scanned by the beams split by the light beam splitting unit is different. It is characterized in that different amounts of light are set for the surface to be scanned.

請求項７に記載の発明では、請求項１ないし６のいずれか１つに記載の光走査装置を備え、それぞれの被走査面に対応する複数の像担持体を有する画像形成装置を特徴とする。 According to a seventh aspect of the present invention, there is provided an image forming apparatus including the optical scanning device according to any one of the first to sixth aspects and having a plurality of image carriers corresponding to the respective scanned surfaces. .

本発明により、光源数を減らしながらも、高速かつ良好な画像出力を可能にする光走査装置を提供できる。それに伴い、部品点数の低減、低コスト化が実現でき、ユニット全体の故障率が減少し、リサイクル性が向上する。さらに、異なる感光体面を走査するビーム間の品質の差異が低減できる。
広い有効走査幅を確保でき、ゴースト光の発生を抑えることが可能になる。
同一の被走査面に１度の走査で複数の走査線を形成することができ、高速、高密度化を実現できる。
被走査面上の副走査方向の走査線間隔を精度良く補正できる。
適切な濃度で、濃度むらの少ない画像出力が可能となる。
設定光量の調整により、色再現性の優れた画像出力が可能になる。 According to the present invention, it is possible to provide an optical scanning device that enables high-speed and good image output while reducing the number of light sources. Accordingly, the number of parts can be reduced and the cost can be reduced, the failure rate of the entire unit is reduced, and the recyclability is improved. Furthermore, the quality difference between the beams that scan different photoreceptor surfaces can be reduced.
A wide effective scanning width can be secured, and generation of ghost light can be suppressed.
A plurality of scan lines can be formed on the same surface to be scanned by one scan, and high speed and high density can be realized.
The scanning line interval in the sub-scanning direction on the surface to be scanned can be accurately corrected.
It is possible to output an image with an appropriate density and less uneven density.
By adjusting the set light quantity, it is possible to output an image with excellent color reproducibility.

本発明の本発明の構成を示す概要図である。It is a schematic diagram which shows the structure of this invention of this invention. 本発明の実施形態であるハーフミラープリズムの副走査断面図である。It is a sub-scanning sectional view of a half mirror prism which is an embodiment of the present invention. ２段のポリゴンミラーによる光走査を説明するための図である。It is a figure for demonstrating the optical scanning by a two-stage polygon mirror. 複数色用の露光のタイミングチャートである。It is a timing chart of exposure for multiple colors. 色によって露光量を異ならせるためのタイミングチャートである。It is a timing chart for making exposure differ according to a color. ポリゴンの走査角度を説明するための図である。It is a figure for demonstrating the scanning angle of a polygon. ピッチ調整手段の例を示す図である。It is a figure which shows the example of a pitch adjustment means. 実際の調整方法を説明するための図である。It is a figure for demonstrating the actual adjustment method. ビームを分離するための他の実施形態を示す副走査断面図である。It is a subscanning sectional view showing other embodiments for separating a beam. ビームを分離するための他の実施形態を示す副走査断面図である。It is a subscanning sectional view showing other embodiments for separating a beam. 多色画像形成装置の基本的な構成を示す図である。1 is a diagram illustrating a basic configuration of a multicolor image forming apparatus. 光源像の収差図である。It is an aberration diagram of a light source image. デフォーカスによる像高毎のビームスポットの変化を示す図である。It is a figure which shows the change of the beam spot for every image height by defocusing. デフォーカスによる像高毎のビームスポットの変化を示す図である。It is a figure which shows the change of the beam spot for every image height by defocusing.

図１は本発明の構成を示す概要図である。
同図において符号１、１’は光源としての半導体レーザ、２はＬＤ（半導体レーザ）ベース、３、３’はカップリングレンズ、４は光束分割手段としてのハーフミラープリズム、５、５’はシリンドリカルレンズ、６は防音ガラス、７は偏向手段としてのポリゴンミラー、８は第１走査レンズ、９はミラー、１０は第２走査レンズ、１１は被走査面としての感光体、１２は開口絞りをそれぞれ示す。
半導体レーザ１、１’から出射した各２本の発散光束はカップリングレンズ３、３’により、弱い収束光束、または平行光束、または弱い発散光束に変換される。カップリングレンズ３、３’を出たビームは被走査面上でのビーム径を安定させるための開口絞り１２を通過し、ハーフミラープリズム４に入射する。ハーフミラープリズム４に入射した共通の光源からのビームは上下段に分割され、ハーフミラーを出射するビームは全部で４本のビームとなる。 FIG. 1 is a schematic diagram showing the configuration of the present invention.
In the figure, reference numerals 1 and 1 ′ denote a semiconductor laser as a light source, 2 denotes an LD (semiconductor laser) base, 3, 3 ′ denotes a coupling lens, 4 denotes a half mirror prism as a beam splitting means, and 5 and 5 ′ denote cylindrical. Lens, 6 is soundproof glass, 7 is a polygon mirror as deflection means, 8 is a first scanning lens, 9 is a mirror, 10 is a second scanning lens, 11 is a photoreceptor as a surface to be scanned, and 12 is an aperture stop. Show.
The two divergent light beams emitted from the semiconductor lasers 1 and 1 ′ are converted into weak convergent light beams, parallel light beams, or weak divergent light beams by the coupling lenses 3 and 3 ′. The beams exiting the coupling lenses 3 and 3 ′ pass through the aperture stop 12 for stabilizing the beam diameter on the scanned surface and enter the half mirror prism 4. The beams from the common light source incident on the half mirror prism 4 are divided into upper and lower stages, and the beams emitted from the half mirror become a total of four beams.

図２は本発明の実施形態であるハーフミラープリズムの副走査断面図である。
ハーフミラープリズム４は光束分岐手段として働き、断面が３角形の部分４１と、平行４辺形の部分４２とからなっている。部分４１と４２の接着面４ａがハーフミラーとなっており、透過光と反射光を１：１の割合で分離する。また、平行４辺形の部分４２の接着面４ａに対向する面４ｂは全反射面であり、方向を変換する機能を有する。ここでは、光束分岐手段としてハーフミラープリズムを用いているが、単体のハーフミラーと通常のミラーを用いて同様の系を構成しても良い。また、ハーフミラーの分離の割合は１：１で有る必要はなく、他の光学系の条件に合わせて設定してももちろん構わない。
ハーフミラープリズム４を出射したビームは上下段それぞれに配備されるシリンドリカルレンズ５、５’により、偏向反射面の近傍にて主走査方向に長い線像に変換される。ここで、偏向手段７は上下段にそれぞれ単体のポリゴンミラー７ａ、７ｂが同心で配置され、互いに回転方向の角度がずらしてある。両ポリゴンミラーは同形で、原理的には任意の多角形からなる。一方の多角形の１辺の中心角をほぼ２等分する角度に他方の多角形の頂点が対応するように重ねてある。それぞれの多角形の頂点から時計回りに隣接する相手側の多角形の頂点を見たとき、両頂点間のそれぞれに対する中心角をφ、φ’（ただし、０＜φ≦φ’）とすれば、両者が任意の頂点に対して対称配置であれば、φ＝φ’となる。実用的には４面のポリゴンミラーが最も使いやすいので、ここでは４面のポリゴンミラーをφ＝φ’＝４５ｄｅｇとしている。このφ、およびφ’をずれ角と称する。
なお、上下段のポリゴンミラー７ａ、７ｂは一体的に形成されても良いし、別体とし、組み付けても良い。
一般に、ずれ角φは、両ポリゴンミラーが均等にずらしてあるときは、ポリゴンミラーの面数をＭとするとき、φ＝（２π／Ｍ）／２、すなわち、π／Ｍとなる。しかし、ずらし方が均等でない場合は、小さい方のずれ角がφのとき、大きい方のずれ角φ’は、φ’＝２π／Ｍ―φとなる。 FIG. 2 is a sub-scan sectional view of the half mirror prism according to the embodiment of the present invention.
The half mirror prism 4 functions as a beam splitting means, and includes a section 41 having a triangular cross section and a section 42 having a parallelogram. The adhesive surface 4a of the portions 41 and 42 is a half mirror, and separates transmitted light and reflected light at a ratio of 1: 1. A surface 4b of the parallelogram portion 42 facing the bonding surface 4a is a total reflection surface and has a function of changing the direction. Here, a half mirror prism is used as the beam splitting means, but a similar system may be configured by using a single half mirror and a normal mirror. Further, the separation ratio of the half mirror is not necessarily 1: 1, and may be set according to the conditions of other optical systems.
The beam emitted from the half mirror prism 4 is converted into a line image that is long in the main scanning direction in the vicinity of the deflecting reflection surface by the cylindrical lenses 5 and 5 ′ arranged on the upper and lower stages. Here, in the deflection means 7, single polygon mirrors 7a and 7b are concentrically arranged on the upper and lower stages, respectively, and the rotation direction angles are shifted from each other. Both polygon mirrors have the same shape, and in principle consist of an arbitrary polygon. The polygons are overlapped so that the vertex of the other polygon corresponds to an angle that bisects the central angle of one side of one polygon. When looking at the vertexes of the opposing polygons that are adjacent to each other in the clockwise direction from the vertices of the respective polygons, if the central angles between the vertices are φ and φ ′ (where 0 <φ ≦ φ ′) If both are symmetrically arranged with respect to an arbitrary vertex, φ = φ ′. In practice, a four-sided polygon mirror is the easiest to use, and here the four-sided polygon mirror is set to φ = φ ′ = 45 deg. These φ and φ ′ are referred to as deviation angles.
Note that the upper and lower polygon mirrors 7a and 7b may be integrally formed, or may be separated and assembled.
In general, the shift angle φ is φ = (2π / M) / 2, that is, π / M, where M is the number of faces of the polygon mirror when both polygon mirrors are evenly shifted. However, if the shift is not uniform, when the smaller shift angle is φ, the larger shift angle φ ′ is φ ′ = 2π / M−φ.

図３は２段のポリゴンミラーによる光走査を説明するための図である。
同図において符号１４は遮光部材を示す。
同図に示すように共通の光源からの上段のビームが被走査面である感光体１１ａを走査しているときは下段のビームは被走査面上にビームが到達しないようにし、望ましくは遮光部材１４により遮光するようにする。また、共通の光源からの下段のビームが上段とは異なる感光体１１ｂを走査しているときは上段のビームは被走査面に到達しないようにする。さらに、変調駆動のほうも上段と下段でタイミングをずらし、上段に対応する感光体１１ａを走査するときは、上段に対応する色（例えばブラック）の画像情報に基づき、光源の変調駆動を行い、下段に対応する感光体１１ｂを走査するときは下段に対応する色（例えばマゼンタ）の画像情報に基づき、光源の変調駆動を行う。 FIG. 3 is a diagram for explaining optical scanning by a two-stage polygon mirror.
In the figure, reference numeral 14 denotes a light shielding member.
As shown in the figure, when the upper beam from the common light source scans the photoconductor 11a as the scanned surface, the lower beam prevents the beam from reaching the scanned surface, and preferably a light shielding member. 14 to shield light. Further, when the lower beam from the common light source is scanning the photoconductor 11b different from the upper beam, the upper beam is prevented from reaching the surface to be scanned. Further, when the modulation drive is shifted in the upper stage and the lower stage and the photoconductor 11a corresponding to the upper stage is scanned, the modulation driving of the light source is performed based on the image information of the color (for example, black) corresponding to the upper stage, When scanning the photoreceptor 11b corresponding to the lower stage, the light source is modulated based on image information of a color (for example, magenta) corresponding to the lower stage.

図４は複数色用の露光のタイミングチャートである。
同図において縦軸は光量、横軸は時間をそれぞれ表す。
共通の光源によりブラックとマゼンタの露光を行い、なおかつ、有効走査領域において、それぞれ全点灯する場合のタイムチャートを同図に示す。実線がブラックに相当する部分、点線がマゼンタに相当する部分を示す。ブラック、マゼンタにおける、書き出しのタイミングは、有効走査幅外に配備される同期受光手段で走査ビームを検知することにより決定される。なお、同期受光手段は図示されていないが、通常はフォトダイオードが用いられる。 FIG. 4 is a timing chart of exposure for a plurality of colors.
In the figure, the vertical axis represents the amount of light and the horizontal axis represents time.
A time chart in the case where black and magenta exposure is performed with a common light source and all the lights are turned on in the effective scanning region is shown in FIG. A solid line indicates a portion corresponding to black, and a dotted line indicates a portion corresponding to magenta. The writing timing in black and magenta is determined by detecting the scanning beam with the synchronous light receiving means arranged outside the effective scanning width. Although the synchronous light receiving means is not shown, a photodiode is usually used.

図５は色によって露光量を異ならせるためのタイミングチャートである。
図４ではブラックとマゼンタの領域での光量を同じに設定しているが、実際には光学素子の透過率、反射率が相対的に異なるため、光源の光量を同じにしてしまうと、感光体に到達するビームの光量が異なってしまう。そこで、図５に示すように、異なる感光体面を走査するときに互いの設定光量を異ならせることにより、異なる感光体面上に到達するビーム光量を等しくできる。 FIG. 5 is a timing chart for varying the exposure amount depending on the color.
In FIG. 4, the light amounts in the black and magenta regions are set to be the same. However, since the transmittance and reflectance of the optical element are actually different, if the light amount of the light source is the same, the photosensitive member The amount of light reaching the beam will be different. Therefore, as shown in FIG. 5, when the different photoconductor surfaces are scanned, the light amounts set on the different photoconductor surfaces can be made equal by making the set light amounts different from each other.

図６はポリゴンの走査角度を説明するための図である。
同図において符号α、α‘は有効走査幅における反射鏡への平均入射角、θは同期受光手段まで含めた画角、φは異なる段（上下段）の反射鏡の回転方向の一方の角度ずれをそれぞれ示す。
通常は有効走査幅をビームが露光するのに先立ちビームを検出する受光手段のみを配備することが多いが、走査幅の倍率補正用の情報を得るため、有効走査幅を露光した後にビームを検出することもある。その場合には走査開始前、走査開始後の受光手段に到達するビームも含めた画角とする。
なお、同図においては、偏向手段は時計回りに等角速度回転している。
まず、偏向手段への入射ビームと画角に相当するヒームを偏向回転面内で分離するためには、
θ／２＜２α ・・（１）
を満足する必要がある。 FIG. 6 is a diagram for explaining the polygon scanning angle.
In the same figure, α and α ′ are the average incident angles to the reflecting mirror in the effective scanning width, θ is the angle of view including the synchronous light receiving means, and φ is one angle of the rotating direction of the reflecting mirrors at different stages (upper and lower stages). Each shift is shown.
Normally, only a light receiving means for detecting the beam is provided prior to the exposure of the effective scan width, but in order to obtain information for correcting the scan width magnification, the beam is detected after the effective scan width is exposed. Sometimes. In this case, the angle of view includes the beam reaching the light receiving means before the start of scanning and after the start of scanning.
In the figure, the deflecting means rotates at a constant angular speed in the clockwise direction.
First, in order to separate the beam corresponding to the incident beam to the deflection means and the field of view within the deflection rotation plane,
θ / 2 <2α (1)
Need to be satisfied.

ここで、図中のビームＡは走査終了側の画角最周辺のビームであり、ここでは上段（ハッチングされた）の反射鏡により偏向されたビームとする。このとき、上段のビームと共通の光源から出射し、下段の反射鏡により反射されたビームＡ’は被走査面を露光しないようにする必要がある。ビームＡ’とビームＡのなす角は２φまたは２×（２π／Ｍ−φ）を示しており、ビームＡ’が被走査面を走査しないようにするためには、ビームＡ’を同期まで含めた有効幅の外側に来るようにする必要がある。
すなはち、
θ＜２φ、または θ／２＜φ ・・（２）
かつ
θ＜２×（２π／Ｍ−φ）、または θ／２＜２π／Ｍ−φ ・・（３）
とする必要がある。ただし、Ｍは多面反射鏡の面数とする。その際、図に示すように遮光部材２０でビームを遮光すれば良い。 Here, the beam A in the figure is the beam at the periphery of the angle of view on the scanning end side, and here is a beam deflected by the upper (hatched) reflecting mirror. At this time, it is necessary that the beam A ′ emitted from the light source common to the upper beam and reflected by the lower reflecting mirror does not expose the surface to be scanned. The angle between the beam A ′ and the beam A indicates 2φ or 2 × (2π / M−φ). In order to prevent the beam A ′ from scanning the surface to be scanned, the beam A ′ is included until synchronization. Must be outside the effective width.
Sunahachi,
θ <2φ, or θ / 2 <φ (2)
And θ <2 × (2π / M−φ), or θ / 2 <2π / M−φ (3)
It is necessary to. However, M is the number of surfaces of the multi-surface reflecting mirror. At this time, the beam may be shielded by the light shielding member 20 as shown in the figure.

なお、図中のビームＢは走査開始側の画角最周辺のビームであるが、上段のビームと共通の光源から出射し、下段の反射鏡により反射されたビームＢ’は被走査面を露光しないようにする必要があり、同様に上記に示した（２）、（３）式を満たす必要がある。
上記２式において、２π／Ｍ−φとφは互いに異なっていても良いが、最もθを大きく取れる条件は
２π／Ｍ−φ＝φ ・・（４）
となるとき、すなはち、φ＝π／Ｍとなるときで、このとき
θ＜２×π／Ｍ・・（５）
となる。Ｍ＝４の場合、画角θはπ／２ｒａｄ（９０ｄｅｇ）より小さくなる。
（４）式を満足することにより、広い有効走査幅を確保でき、ゴースト光の発生を抑えることが可能である。
また、同図では複数ビームが共通の反射鏡に入射しているが、その際、複数ビームとも式（１）の条件を満足する必要がある。
すなはち、θ／２＜２α、かつ、θ／２＜２α’となる。この条件を満足することにより、同一の被走査面に一度の走査で複数の走査線を形成することができ、高速、高密度化を実現でき、なおかつ、広い有効走査幅を確保でき、ゴースト光の発生を抑えることができる。 The beam B in the figure is the beam at the periphery of the angle of view on the scanning start side, but the beam B ′ emitted from the light source common to the upper beam and reflected by the lower reflecting mirror exposes the surface to be scanned. It is necessary to satisfy the above-mentioned equations (2) and (3).
In the above two formulas, 2π / M−φ and φ may be different from each other, but the condition for obtaining the largest θ is 2π / M−φ = φ (4)
In other words, when φ = π / M, where θ <2 × π / M (5)
It becomes. In the case of M = 4, the angle of view θ is smaller than π / 2 rad (90 deg).
By satisfying the expression (4), a wide effective scanning width can be secured and generation of ghost light can be suppressed.
In the figure, a plurality of beams are incident on a common reflecting mirror, but at that time, the plurality of beams must satisfy the condition of the expression (1).
That is, θ / 2 <2α and θ / 2 <2α ′. By satisfying this condition, a plurality of scanning lines can be formed on the same scanning surface in one scan, high speed and high density can be realized, wide effective scanning width can be secured, and ghost light Can be suppressed.

図１に記載の複数光源１、１’から出射した複数ビームは異なる２つの感光体にそれぞれ、一回の走査で２つの走査線を形成する。このとき、画素密度に応じて、走査線の副走査方向のピッチを調整する必要がある。ピッチ調整の方法としてよく用いられる方法としては、光源ユニット（１、１’、２、３、３’を１つのユニットとする）を主走査方向および副走査方向に垂直な軸を中心に回転させる方法があるが、この場合、ある感光体においては、所望のピッチとすることができるが、もう一方の感光体については光束分割素子以降の光学素子の形状誤差、取り付け誤差等によりピッチ誤差が生じる。
この不具合を解決するためには光束分割素子と偏向手段の間に副走査方向のピッチを調整する手段を配備する必要がある。 The plurality of beams emitted from the plurality of light sources 1 and 1 ′ shown in FIG. 1 form two scanning lines on two different photoconductors, respectively, by one scan. At this time, it is necessary to adjust the pitch of the scanning lines in the sub-scanning direction according to the pixel density. As a method often used as a pitch adjustment method, the light source unit (1, 1 ′, 2, 3, 3 ′ is one unit) is rotated around an axis perpendicular to the main scanning direction and the sub-scanning direction. There is a method, but in this case, it is possible to set a desired pitch in one photoconductor, but in the other photoconductor, a pitch error occurs due to a shape error, an attachment error, etc. of an optical element after the light beam splitting element. .
In order to solve this problem, it is necessary to provide means for adjusting the pitch in the sub-scanning direction between the beam splitting element and the deflecting means.

図７はピッチ調整手段の例を示す図である。同図（ａ）は片側調整、同図（ｂ）は両側調整を示す図である。
その一例として、シリンドリカルレンズ５は２１ａ〜２１ｃの中間部材を介してハウジングに装着される。それぞれの装着面には予め硬化性樹脂（例えば光硬化性）を塗布しておく。このとき、２１ａ〜２１ｃはハウジングに対し、「主走査方向に平行な軸回りの偏心調整」と「光軸方向の調整」が可能であり、シリンドリカルレンズ５は中間部材に対して「光軸に平行な軸回りの偏心調整」、「副走査方向の配置調整」が可能であり、ハウジングに対して中間部材が調整可能な方向の少なくとも１つと、中間部材２１に対してシリンドリカルレンズ５の調整可能な方向の少なくとも１つが異なっている。このような構成とすることで、複数の光学特性（ビームウエスト径太り、ビームウエスト位置ずれ低減、ビームスポット位置ずれ低減）を同時に確保でき、なおかつ、シリンドリカルレンズ５を光軸に平行な回りに偏心調整可能とすることで、副走査方向の走査線間隔を最適に設定できる。また、中間部材２１ａのシリンドリカルレンズ５に接する面とハウジングに接する面は平面となっていて調整が容易になっている。調整が終了したら硬化性樹脂を所定の方法（例えば紫外線照射）で硬化させることにより、相互の位置を固定させる。 FIG. 7 is a diagram showing an example of the pitch adjusting means. The figure (a) is a figure which shows one-side adjustment and the figure (b) is a figure which shows both-side adjustment.
As an example, the cylindrical lens 5 is attached to the housing via intermediate members 21a to 21c. A curable resin (for example, photocurable) is applied in advance to each mounting surface. At this time, 21 a to 21 c can perform “eccentric adjustment around an axis parallel to the main scanning direction” and “adjustment in the optical axis direction” with respect to the housing, and the cylindrical lens 5 can be “on the optical axis” with respect to the intermediate member. “Eccentric adjustment around parallel axes” and “placement adjustment in the sub-scanning direction” are possible, and the cylindrical lens 5 can be adjusted with respect to the intermediate member 21 and at least one of the directions in which the intermediate member can be adjusted with respect to the housing. At least one of the different directions is different. By adopting such a configuration, a plurality of optical characteristics (thickening the beam waist diameter, reducing beam waist position deviation, and beam spot position deviation) can be secured simultaneously, and the cylindrical lens 5 is decentered around the optical axis. By making it adjustable, the scanning line interval in the sub-scanning direction can be set optimally. Further, the surface of the intermediate member 21a that is in contact with the cylindrical lens 5 and the surface that is in contact with the housing are flat and easy to adjust. When the adjustment is completed, the mutual position is fixed by curing the curable resin by a predetermined method (for example, ultraviolet irradiation).

図８は実際の調整方法を説明するための図である。同図（ａ）は片側調整、同図（ｂ）は両側調整を示す図である。
シリンドリカルレンズ５を冶具で保持しておき、調整すべき方向（ここでは光軸方向位置、光軸に平行な軸回りの偏心、副走査方向の位置）にシリンドリカルレンズ５を移動する。その後、紫外線硬化樹脂を塗布した中間部材２１をシリンドリカルレンズ５およびハウジングに押し当て、紫外線を照射しシリンドリカルレンズを固定する。このような構成とすることで、簡単な構造で容易に複数方向の調整が可能となる。ここで、中間部材２１は透明とすることにより、紫外線硬化樹脂による固定がより容易になる。図７ａのように１つの中間部材２１ａを用いて光学素子を保持することも可能だが、光ビームを挟んで互いに逆側に複数の中間部材２１ｂ、２１ｃを配備することも可能であり、このような構成とすることにより、例えば、ハウジングと中間部材２１（樹脂を想定）の線膨張係数が異なるとき、温度上昇が発生しても光軸に対して光学素子に関し対称的に応力が発生するので、光学素子の姿勢変化は小さくなる。 FIG. 8 is a diagram for explaining an actual adjustment method. The figure (a) is a figure which shows one-side adjustment and the figure (b) is a figure which shows both-side adjustment.
The cylindrical lens 5 is held by a jig, and the cylindrical lens 5 is moved in the direction to be adjusted (here, the position in the optical axis direction, the eccentricity around the axis parallel to the optical axis, the position in the sub-scanning direction). Thereafter, the intermediate member 21 to which the ultraviolet curable resin is applied is pressed against the cylindrical lens 5 and the housing, and ultraviolet rays are irradiated to fix the cylindrical lens. With such a configuration, adjustment in a plurality of directions can be easily performed with a simple structure. Here, by making the intermediate member 21 transparent, fixing with an ultraviolet curable resin becomes easier. Although it is possible to hold the optical element by using one intermediate member 21a as shown in FIG. 7a, it is also possible to arrange a plurality of intermediate members 21b and 21c on opposite sides of the light beam. For example, when the linear expansion coefficient of the housing and the intermediate member 21 (assuming resin) is different, stress is generated symmetrically with respect to the optical element with respect to the optical axis even if the temperature rises. The change in the posture of the optical element is reduced.

通常、画像形成装置に用いる半導体レーザは光量自動制御（ＡｕｔｏＰｏｗｅｒＣｏｎｔｒｏｌ：以下ＡＰＣと称す）を行い、光出力の安定化を図っている。ＡＰＣとは半導体レーザの光出力を受光素子によりモニタし、半導体レーザの光出力に比例する受光電流の検出信号により、半導体レーザの順方向電流を所望の値に制御する方式のことである。
半導体レーザが端面発光半導体レーザの場合、上記受光素子はカップリングレンズに向かって出射する方向と逆方向に出射した光をモニタするフォトダイオードを用いることが多いが、ＡＰＣを行なう際に、余計なゴースト光が入射すると、上記受光素子で検出する光量が増加してしまう。
例えば、上段の反射鏡へのビームの入射角が０のとき、その反射鏡の反射面が光源方向に正対しているので、この位置でＡＰＣを行なうと、上段での反射ビームが光源に戻り、受光素子で検出する光量が増加してしまう。そのため、書込を実施している下段の反射鏡からのレーザ出力が狙いより少ない発光出力となってしまい、画像濃度が薄くなってしまったり、濃度むらが発生する。同様に、下段の反射鏡へのビーム入射角が０になったとき、上段の反射鏡からのレーザ出力に関して同様の問題を生ずる。
そこで、いずれの反射鏡であっても上記入射角が０であるときはＡＰＣを行なわないように設定しておく。この構成をとることにより、適切な濃度で、濃度むらの少ない画像出力が可能となる。 Usually, a semiconductor laser used in an image forming apparatus performs automatic light amount control (Auto Power Control: hereinafter referred to as APC) to stabilize light output. APC is a system in which the light output of a semiconductor laser is monitored by a light receiving element, and the forward current of the semiconductor laser is controlled to a desired value by a detection signal of a light receiving current proportional to the light output of the semiconductor laser.
When the semiconductor laser is an edge emitting semiconductor laser, the light receiving element often uses a photodiode for monitoring light emitted in the direction opposite to the direction emitted toward the coupling lens. However, when performing APC, it is unnecessary. When ghost light is incident, the amount of light detected by the light receiving element increases.
For example, when the incident angle of the beam to the upper reflecting mirror is 0, the reflecting surface of the reflecting mirror faces the light source direction, so if APC is performed at this position, the reflected beam at the upper stage returns to the light source. The amount of light detected by the light receiving element increases. For this reason, the laser output from the lower reflecting mirror in which writing is performed becomes a light emission output that is less than the target, and the image density becomes thin or density unevenness occurs. Similarly, when the beam incident angle to the lower reflecting mirror becomes 0, the same problem occurs with respect to the laser output from the upper reflecting mirror.
Therefore, any reflector is set not to perform APC when the incident angle is zero. By adopting this configuration, it is possible to output an image with an appropriate density and with little density unevenness.

図９、図１０はビームを分離するための他の実施形態を示す副走査断面図である。
同図において符号１３はプリズムを示す。
それぞれ光源１から開口絞り１２までを示す。カップリングレンズ３を出射したビームが副走査方向の上下に分離された複数の開口絞り１２ａ、１２ｂを通過するようにしている。これにより、ハーフミラーを用いることなく、光束分離が可能になるため、光量確保が容易になり、更に、低コスト化、部品点数の低減が実現できる。
図９は開口絞り１２ａと１２ｂが、ポリゴンミラーの段差相当分だけ離れている例、図１０は両開口絞りが上記より狭い間隔に近づいており、一方の光束が開口を出てからプリズム１３を経由することによって、ポリゴンミラーの段差分の間隔を与えられるようになっている。図１０の構成は図９の構成に比べて光束の中心に近い部分を利用することができるので光量アップにつながる。 9 and 10 are sub-scan sectional views showing other embodiments for separating beams.
In the figure, reference numeral 13 denotes a prism.
The light source 1 to the aperture stop 12 are shown. The beam emitted from the coupling lens 3 passes through a plurality of aperture stops 12a and 12b separated vertically in the sub-scanning direction. As a result, the light beam can be separated without using a half mirror, so that the amount of light can be easily secured, and the cost can be reduced and the number of parts can be reduced.
FIG. 9 shows an example in which the aperture stops 12a and 12b are separated by an amount corresponding to the level difference of the polygon mirror. FIG. 10 shows that both aperture stops are approaching a narrower interval, and the prism 13 is moved after one beam exits the aperture. By passing through, an interval corresponding to the step of the polygon mirror can be given. The configuration of FIG. 10 can use a portion closer to the center of the light beam than the configuration of FIG.

図１１は多色画像形成装置の基本的な構成を示す図である。
同図において符号３１は感光体、３２は帯電器、３４は現像器、３５はクリーニング手段、３６は転写用帯電手段、３９は転写ベルト、４０は定着手段、５０は書込ユニット、Ｓは記録紙をそれぞれ示す。また、Ｙ、Ｍ、Ｃ、Ｋは画像の色を表し、それぞれイエロー、マゼンダ、シアン、ブラックを示す。
感光体３１Ｙ、３１Ｍ、３１Ｃ、３１Ｋは矢印の方向に回転し、回転順に帯電器３２Ｙ、３２Ｍ、３２Ｃ、３２Ｋ、現像器３４Ｙ、３４Ｍ、３４Ｃ、３４Ｋ、転写用帯電手段３６Ｙ、３６Ｍ、３６Ｃ、３６Ｋ、クリーニング手段３５Ｙ、３５Ｍ、３５Ｃ、３５Ｋが配備されている。
帯電器３２Ｙ、３２Ｍ、３２Ｃ、３２Ｋは、感光体表面を均一に帯電するための帯電装置を構成する帯電部材である。この帯電器と現像器３４Ｙ、３４Ｍ、３４Ｃ、３４Ｋの間の感光体表面に書き込みユニットによりビームが照射され、感光体に静電潜像が形成されるようになっている。そして、静電潜像に基づき、現像器により感光体面上にトナー像が形成される。さらに、転写用帯電手段３６Ｙ、３６Ｍ、３６Ｃ、３６Ｋにより、記録紙Ｓに各色順次転写トナー像が転写され、最終的に定着手段４０により記録試Ｓに画像が定着される。 FIG. 11 is a diagram showing a basic configuration of a multicolor image forming apparatus.
In the figure, reference numeral 31 is a photosensitive member, 32 is a charger, 34 is a developing unit, 35 is a cleaning unit, 36 is a transfer charging unit, 39 is a transfer belt, 40 is a fixing unit, 50 is a writing unit, and S is a recording unit. Each paper is shown. Y, M, C, and K represent image colors, and indicate yellow, magenta, cyan, and black, respectively.
The photoreceptors 31Y, 31M, 31C, and 31K rotate in the direction of the arrow, and in the order of rotation, the chargers 32Y, 32M, 32C, and 32K, the developers 34Y, 34M, 34C, and 34K, and the transfer charging units 36Y, 36M, 36C, and 36K. Cleaning means 35Y, 35M, 35C, and 35K are provided.
The chargers 32Y, 32M, 32C, and 32K are charging members that constitute a charging device for uniformly charging the surface of the photoreceptor. The writing unit irradiates the surface of the photosensitive member between the charger and the developing units 34Y, 34M, 34C, and 34K with a writing unit so that an electrostatic latent image is formed on the photosensitive member. Then, based on the electrostatic latent image, a toner image is formed on the surface of the photoreceptor by the developing device. Further, the respective transfer toner images are sequentially transferred onto the recording paper S by the transfer charging means 36Y, 36M, 36C, 36K, and finally the image is fixed on the recording test S by the fixing means 40.

光学系の実施データを以下に示す。
・光源波長：６５５ｎｍ
・カップリングレンズ焦点距離：１５ｍｍ
・カップリング作用：コリメート作用
・ポリゴンミラー
偏向反射面数：４
内接円半径：７ｍｍ
で、上下段の角度差φは４５（ｄｅｇ）＝４５×π／１８０（ｒａｄ）
・反射鏡への平均入射角
α ＝２８．２２５（ｄｅｇ）＝π×２８．２２５／１８０（ｒａｄ）
α’＝２９．７７５（ｄｅｇ）＝π×２９．７７５／１８０（ｒａｄ）
・また、光束分割手段と偏向手段の間に焦点距離１１０ｍｍのシリンドリカルレンズが配備されており、反射鏡近傍にて主走査方向に長い線像を形成している。 The implementation data of the optical system is shown below.
・ Light source wavelength: 655 nm
・ Coupling lens focal length: 15mm
-Coupling action: Collimating action-Polygon mirror Number of deflecting reflective surfaces: 4
Inscribed circle radius: 7mm
The angle difference φ between the upper and lower stages is 45 (deg) = 45 × π / 180 (rad)
-Average incident angle to the reflector α = 28.225 (deg) = π x 28.225 / 180 (rad)
α ′ = 29.775 (deg) = π × 29.775 / 180 (rad)
In addition, a cylindrical lens having a focal length of 110 mm is provided between the beam splitting unit and the deflecting unit, and forms a long line image in the main scanning direction in the vicinity of the reflecting mirror.

偏向器以降のレンズデータを以下に示す。
第１走査レンズの第１面および第２走査レンズの両面は以下の式（６）、（７）で表現される。
・主走査非円弧式
主走査面内における面形状は非円弧形状をなしており、光軸における主走査面内の近軸曲率半径をＲｍ,光軸からの主走査方向の距離をY,円錐常数をＫ,高次の係数をＡ１、Ａ２、Ａ３、Ａ４、Ａ５、Ａ６、・・とするとき光軸方向のデプスをＸとして次の多項式で表している。
Ｘ=（Ｙ^２／Ｒｍ）／［１＋√｛１−（１＋Ｋ）（Ｙ／Ｒｍ）^２｝＋・・
＋Ａ１・Ｙ＋Ａ２・Ｙ^２＋Ａ３・Ｙ^３＋Ａ４・Ｙ^４＋Ａ５・Ｙ^５＋Ａ６・Ｙ^６＋・・
・・（６）
ここで奇数次の係数Ａ１、Ａ３、Ａ５・・にゼロ以外の数値を代入した場合、主走査方向に非対称形状を有する。
実施例１、２、３ともに偶数次のみを用いており、主走査方向に対称系である。 Lens data after the deflector is shown below.
The first surface of the first scanning lens and both surfaces of the second scanning lens are expressed by the following equations (6) and (7).
Main scanning non-arc type The surface shape in the main scanning plane is a non-arc shape, the paraxial radius of curvature in the main scanning plane on the optical axis is Rm, the distance in the main scanning direction from the optical axis is Y, and the cone When the constant is K and the higher-order coefficients are A1, A2, A3, A4, A5, A6,..., The depth in the optical axis direction is X and is expressed by the following polynomial.
X = (Y ² / Rm) / [1 + √ {1- (1 + K) (Y / Rm) ² } +
+ A1 ・ Y + A2 ・ Y ² + A3 ・ Y ³ + A4 ・ Y ⁴ + A5 ・ Y ⁵ + A6 ・ Y ⁶ + ・・
(6)
Here, when a numerical value other than zero is substituted for the odd-order coefficients A1, A3, A5,..., It has an asymmetric shape in the main scanning direction.
In Examples 1, 2, and 3, only the even order is used, which is a symmetric system in the main scanning direction.

・副走査曲率式
副走査曲率が主走査方向に応じて変化する式を（７）で示す。
Ｃｓ（Ｙ）＝１／Ｒｓ（０）＋Ｂ１・Ｙ＋Ｂ２・Ｙ^２＋Ｂ３・Ｙ^３＋Ｂ４・Ｙ^４＋Ｂ５・Ｙ^５＋・・・・（７）
ここでＹの奇数乗係数のＢ１、Ｂ３、Ｂ５、・・がゼロ以外の数値を代入した場合、副走査の曲率半径が主走査方向に非対称となる。
また、第１走査レンズの第２面は回転対称非球面であり、以下の式で表現される。
・回転対称非球面
光軸における近軸曲率半径をＲ、光軸からの主走査方向の距離をＹ、円錐常数をＫ、高次の係数をＡ１、Ａ２、Ａ３、Ａ４、Ａ５、Ａ６、・・とするとき光軸方向のデプスをＸとして次の多項式で表している。
Ｘ＝（Ｙ^２／Ｒ）／［１＋√｛１−（１＋Ｋ）（Ｙ／Ｒｍ）^２｝＋
＋Ａ１・Ｙ＋Ａ２・Ｙ^２＋Ａ３・Ｙ^３＋Ａ４・Ｙ^４＋Ａ５・Ｙ^５＋Ａ６・Ｙ^６＋・・・・（８） Sub-scanning curvature formula (7) shows a formula in which the sub-scanning curvature changes in accordance with the main scanning direction.
Cs (Y) = 1 / Rs (0) + B1 · Y + B2 · Y ² + B3 · Y ³ + B4 · Y ⁴ + B5 · Y ⁵ + ···· (7)
Here, when a value other than zero is substituted for the odd odd power coefficients B1, B3, B5,..., The radius of curvature of sub-scanning becomes asymmetric in the main scanning direction.
Further, the second surface of the first scanning lens is a rotationally symmetric aspherical surface and is expressed by the following equation.
A rotationally symmetric aspheric surface The paraxial radius of curvature of the optical axis is R, the distance from the optical axis in the main scanning direction is Y, the cone constant is K, the higher order coefficients are A1, A2, A3, A4, A5, A6,. When represented by the following polynomial, the depth in the optical axis direction is X.
X = (Y ² / R) / [1 + √ {1- (1 + K) (Y / Rm) ² } +
+ A1 ・ Y + A2 ・ Y ² + A3 ・ Y ³ + A4 ・ Y ⁴ + A5 ・ Y ⁵ + A6 ・ Y ⁶ + ・・・ (8)

第１走査レンズ第１面の形状
Ｒｍ＝ −２７９．９、Ｒｓ＝−６１．
Ｋ −２．９０００００Ｅ＋０１
Ａ４１．７５５７６５Ｅ−０７
Ａ６ −５．４９１７８９Ｅ−１１
Ａ８１．０８７７００Ｅ−１４
Ａ１０ −３．１８３２４５Ｅ−１９
Ａ１２ −２．６３５２７６Ｅ−２４

Ｂ１ −２．０６６３４７Ｅ−０６
Ｂ２５．７２７７３７Ｅ−０６
Ｂ３３．１５２２０１Ｅ−０８
Ｂ４２．２８０２４１Ｅ−０９
Ｂ５ −３．７２９８５２Ｅ−１１
Ｂ６ −３．２８３２７４Ｅ−１２
Ｂ７１．７６５５９０Ｅ−１４
Ｂ８１．３７２９９５Ｅ−１５
Ｂ９ −２．８８９７２２Ｅ−１８
Ｂ１０ −１．９８４５３１Ｅ−１９ Shape of first surface of first scanning lens Rm = −279.9, Rs = −61.
K -2.900000E + 01
A4 1.755765E-07
A6-5.491789E-11
A8 1.087700E-14
A10-3.183245E-19
A12 -2.6635276E-24

B1 -2.066347E-06
B2 5.727737E-06
B3 3.152201E-08
B4 2.280241E-09
B5 -3.729852E-11
B6 -3.283274E-12
B7 1.765590E-14
B8 1.372959E-15
B9 -2.889722E-18
B10 -1.98431E-19

第１走査レンズ第２面の形状
Ｒ＝ −８３．６
Ｋ −０．５４９１５７
Ａ４２．７４８４４６Ｅ−０７
Ａ６ −４．５０２３４６Ｅ−１２
Ａ８ −７．３６６４５５Ｅ−１５
Ａ１０１．８０３００３Ｅ−１８
Ａ１２２．７２７９００Ｅ−２３ Shape of second surface of first scanning lens R = −83.6
K -0.549157
A4 2.748446E-07
A6 -4.502346E-12
A8-7.366455E-15
A10 1.803003E-18
A12 2.727900E-23

第２走査レンズ第１面の形状
Ｒｍ＝６９５０、Ｒｓ＝１１０．９
Ｋ０．００００００＋００
Ａ４１．５４９６４８Ｅ−０８
Ａ６１．２９２７４１Ｅ−１４
Ａ８ −８．８１１４４６Ｅ−１８
Ａ１０ −９．１８２３１２Ｅ−２２

Ｂ１ −９．５９３５１０Ｅ−０７
Ｂ２ −２．１３５３２２Ｅ−０７
Ｂ３ −８．０７９５４９Ｅ−１２
Ｂ４２．３９０６０９Ｅ−１２
Ｂ５２．８８１３９６Ｅ−１４
Ｂ６３．６９３７７５Ｅ−１５
Ｂ７ −３．２５８７５４Ｅ−１８
Ｂ８１．８１４４８７Ｅ−２０
Ｂ９８．７２２０８５Ｅ−２３
Ｂ１０ −１．３４０８０７Ｅ−２３ Shape of first surface of second scanning lens Rm = 6950, Rs = 110.9
K 0.000000 + 00
A4 1.549648E-08
A6 1.292741E-14
A8-8.811446E-18
A10-9.18212E-22

B1 -9.593510E-07
B2-2.135322E-07
B3-8.079549E-12
B4 2.390609E-12
B5 2.881396E-14
B6 3.693775E-15
B7-3.258754E-18
B8 1.814487E-20
B9 8.72085E-23
B10-1.340807E-23

第２走査レンズ第２面の形状
Ｒｍ＝７６６、Ｒｓ＝−６８．２２
Ｋ０．００００００＋００
Ａ４ −１．１５０３９６Ｅ−０７
Ａ６１．０９６９２６Ｅ−１１
Ａ８ −６．５４２１３５Ｅ−１６
Ａ１０１．９８４３８１Ｅ−２０
Ａ１２ −２．４１１５１２Ｅ−２５
Ｂ２３．６４４０７９Ｅ−０７
Ｂ４ −４．８４７０５１Ｅ−１３
Ｂ６ −１．６６６１５９Ｅ−１６
Ｂ８４．５３４８５９Ｅ−１９
Ｂ１０ −２．８１９３１９Ｅ−２３

また、使用波長における走査レンズの屈折率は全て１．５２７２４である。 Shape of second surface of second scanning lens Rm = 766, Rs = −68.22
K 0.000000 + 00
A4-1.150396E-07
A6 1.096926E-11
A8-6.5542135E-16
A10 1.984438E-20
A12 -2.411512E-25
B2 3.644079E-07
B4 -4.847051E-13
B6 -1.666159E-16
B8 4.534859E-19
B10 2.819319E-23

Further, the refractive indices of the scanning lenses at the used wavelength are all 1.52724.

以下に光学配置を示す。
偏向面から第１走査レンズ第１面までの距離ｄ１：６４ｍｍ
第１走査レンズの中心肉厚ｄ２：２２．６ｍｍ
第１走査レンズ第２面から第２走査レンズ第１面までの距離ｄ３：７５．９ｍｍ
第２走査レンズの中心肉厚ｄ４：４．９ｍｍ
第２走査レンズ第２面から被走査面までの距離ｄ５：１５８．７ｍｍ
なお、屈折率１．５１４、厚さ１．９ｍｍの防音ガラスと防塵ガラスが配置されており、防音ガラスは偏向回転面内において主走査方向に平行な方向に対し１０ｄｅｇ傾いている。
防塵ガラスについては図示されていないが、第２走査レンズと被走査面の間に配備されている。 The optical arrangement is shown below.
Distance d1 from the deflection surface to the first surface of the first scanning lens d1: 64 mm
Center wall thickness d2 of the first scanning lens: 22.6 mm
Distance d3 from the second surface of the first scanning lens to the first surface of the second scanning lens d3: 75.9 mm
Center wall thickness d4 of second scanning lens: 4.9 mm
Distance from second scanning lens second surface to surface to be scanned d5: 158.7 mm
In addition, a soundproof glass and a dustproof glass having a refractive index of 1.514 and a thickness of 1.9 mm are disposed, and the soundproof glass is inclined by 10 degrees with respect to the direction parallel to the main scanning direction in the deflection rotation plane.
The dustproof glass is not shown, but is disposed between the second scanning lens and the surface to be scanned.

図１２は光源像の収差図である。同図（ａ）、（ｃ）は像面湾曲、同図（ｂ）、（ｄ）は等速性を表す図である。また、同図（ａ）、（ｂ）は光源１に関する特性、同図（ｃ）、（ｄ）は光源１’に関する特性を示す図である。
同図（ａ）、（ｃ）において、実線は副走査方向の像面湾曲、破線は主走査方向の像面湾曲を示している。同図（ｂ）、（ｄ）において、実線はリニアリティ、破線はＦ−θ特性を示している。
いずれの曲線も良好に補正された状態を示している。 FIG. 12 is an aberration diagram of the light source image. FIGS. 4A and 4C are diagrams showing field curvature, and FIGS. 4B and 4D are diagrams showing constant velocity. FIGS. 4A and 4B show characteristics relating to the light source 1, and FIGS. 2C and 2D show characteristics relating to the light source 1 ′.
In FIGS. 4A and 4C, the solid line indicates the field curvature in the sub-scanning direction, and the broken line indicates the field curvature in the main scanning direction. In FIGS. 2B and 2D, the solid line indicates linearity, and the broken line indicates F-θ characteristics.
Both curves show the state corrected satisfactorily.

図１３、１４はデフォーカスによる像高毎のビームスポットの変化を示す図である。図１３は光源１に関する特性、図１４は光源１’に関する特性を示す図である。両図において（ａ）は主走査方向のビームスポット径、（ｂ）は副走査方向のビームスポット径を示している。各図において縦軸はビームスポット径（単位μｍ）、横軸はデフォーカス量（単位ｍｍ）をそれぞれ表している。
本データは、カップリングレンズとシリンドリカルレンズの間に、主走査幅５．２５ｍｍ、副走査幅２．１４ｍｍのアパーチャを配備した条件で得たものである。
なお、本実施例においては走査開始側および走査終了側の両方にビーム受光手段を配備しており、上記受光手段まで含めた画角θは７９．４（ｄｅｇ）＝７９．４×π／１８０（ｒａｄ）≒１．３８６（ｒａｄ）となる。
本実施例に用いた各パラメータ、θ、Ｍ、φ、α、α‘は上記条件式（１）〜（４）をすべて満足している。
なお、本発明では１つの感光体を走査するビームを２ビームとしているが、１つの感光体を走査するビームを１ビームとしても良い。また、図１には２つの感光体に対応する図のみ開示しているが、ポリゴンミラーをはさんで、図示された光学系と同様の光学系を配備することにより、４つの感光体を走査することができる。 13 and 14 are diagrams showing changes in the beam spot for each image height due to defocusing. FIG. 13 is a diagram showing characteristics relating to the light source 1, and FIG. 14 is a diagram showing characteristics relating to the light source 1 ′. In both figures, (a) shows the beam spot diameter in the main scanning direction, and (b) shows the beam spot diameter in the sub-scanning direction. In each figure, the vertical axis represents the beam spot diameter (unit μm), and the horizontal axis represents the defocus amount (unit mm).
This data was obtained under the condition that an aperture having a main scanning width of 5.25 mm and a sub scanning width of 2.14 mm was disposed between the coupling lens and the cylindrical lens.
In this embodiment, beam receiving means are provided on both the scanning start side and the scanning end side, and the angle of view θ including the light receiving means is 79.4 (deg) = 79.4 × π / 180. (Rad) ≈1.386 (rad).
Each parameter, θ, M, φ, α, α ′ used in this example satisfies all the conditional expressions (1) to (4).
In the present invention, two beams are used to scan one photoconductor, but one beam may be used to scan one photoconductor. In addition, FIG. 1 discloses only a diagram corresponding to two photoconductors, but scanning four photoconductors by arranging an optical system similar to the optical system illustrated with a polygon mirror interposed therebetween. can do.

１半導体レーザ
４ハーフミラープリズム
７ポリゴンミラー
１２開口絞り
１３プリズム DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Semiconductor laser 4 Half mirror prism 7 Polygon mirror 12 Aperture stop 13 Prism

特開２００２−２３０８５号公報Japanese Patent Laid-Open No. 2002-23085 特開２００１−８３４５２号公報Japanese Patent Laid-Open No. 2001-83451

Claims

変調駆動される光源と、共通の回転軸に多面の反射鏡を複数段有する偏向手段と、光源からのビームを分割して前記偏向手段の相異なる段の反射鏡に分割されたビームを入射させる光束分割手段と、複数の被走査面と、前記偏向手段により走査された前記ビームを前記被走査面に導く走査光学系と、前記偏向手段により走査されたビームを検出する受光手段とを有する光走査装置において、
前記光束分割手段にて分割されたビームが相異なる被走査面を走査するようにし、相異なる段の多面の反射鏡は互いに回転方向の角度がずれていることを特徴とする光走査装置。 Incident light source is modulated driving, and the deflecting means having a plurality of stages of reflecting mirrors of the polygonal in common axis of rotation, the beam is divided into reflector different stages of the deflection means to divide the beam from the light source has a beam splitting means for a plurality of the scanning surface, a scanning optical system for guiding the scanned the beam to the surface to be scanned by the deflecting means and light receiving means for detecting the beam scanned by said deflection means In an optical scanning device,
Optical scanning apparatus characterized by is shifted split beam so as to scan different scanned surface, the angle of the reflecting mirror is rotated directions of the different stages of the polygonal at the beam splitting means.

請求項１に記載の光走査装置において、
以下の条件を満足することを特徴とする光走査装置。
θ／２＜２π／Ｍ − φ
かつ、
θ／２＜φ
かつ、
θ／２＜２α
但し、
θ：受光手段に到達するビームも含めた画角
α：有効走査幅における、反射鏡への平均入射角
φ：相異なる段の多面の反射鏡の回転方向の角度ずれ
Ｍ：多面反射鏡の面数 The optical scanning device according to claim 1,
An optical scanning device characterized by satisfying the following conditions.
θ / 2 <2π / M − φ
And,
θ / 2 <φ
And,
θ / 2 <2α
However,
θ: Angle of view including the beam reaching the light receiving means
α: Average incident angle to the reflector in the effective scanning width
φ: Angular misalignment in the rotational direction of the multi-surface reflectors of different stages
M: Number of faces of the polyhedral reflector

請求項２に記載の光走査装置において、前記回転方向の角度のずれ量はπ／Ｍに略等しいことを特徴とする光走査装置。 The optical scanning device according to claim 2, wherein the amount of angular deviation in the rotation direction is substantially equal to π / M.

請求項３に記載の光走査装置において、前記被走査面に形成される複数の走査線の副走査方向ピッチを調整するピッチ調整手段が前記光束分割手段と前記偏向手段の間に配置されることを特徴とする光走査装置。 4. The optical scanning device according to claim 3, wherein pitch adjusting means for adjusting a sub-scanning direction pitch of a plurality of scanning lines formed on the surface to be scanned is disposed between the light beam dividing means and the deflecting means. An optical scanning device characterized by the above.

請求項１ないし４のいずれか１つに記載の光走査装置において、前記変調駆動される光源は端面発光半導体レーザであり、前記偏向手段方向とは逆の方向に出射する光をモニタする受光手段と、前記光源に対して光量自動制御する手段とを有し、反射鏡への分割されたビームのいずれかが入射角０ではないときに、光量自動制御を行なうことを特徴とする光走査装置。 5. The optical scanning device according to claim 1, wherein the light source to be modulated and driven is an edge-emitting semiconductor laser, and light receiving means for monitoring light emitted in a direction opposite to the direction of the deflection means. And a means for automatically controlling the amount of light with respect to the light source, wherein the light amount is automatically controlled when any of the divided beams to the reflecting mirror is not at an incident angle of 0. .

請求項１ないし５のいずれか１つに記載の光走査装置において、前記光束分割手段にて分割されたビームが相異なる被走査面を走査するときに、それぞれの被走査面に対して互いに異なる光量を設定することを特徴とする光走査装置。 6. The optical scanning device according to claim 1, wherein when the beams divided by the light beam dividing means scan different scanned surfaces, the scanned surfaces are different from each other. An optical scanning device characterized in that the amount of light is set.

請求項１ないし６のいずれか１つに記載の光走査装置を備え、それぞれの被走査面に対応する複数の像担持体を有することを特徴とする画像形成装置。 7. An image forming apparatus comprising: the optical scanning device according to claim 1; and a plurality of image carriers corresponding to respective scanned surfaces.