JP2007079482A - Optical scanner and image forming system using the same - Google Patents

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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To expose and scan with a plurality of beams with a simple and compact structure, in an optical scanner and an image forming system using the optical scanner. <P>SOLUTION: The optical scanner 1 has a laser light source 2 and a polygon scanner 6 for exposing and scanning with a laser beam 30 emitted from the laser light source 2. The optical scanner 1 also has a scanning face dividing mirror which guides the laser beam 30 deflected with the polygon scanner 6 in different directions according to the scanning angle of the laser beam and divides a scanning face into a plurality of scanning faces. <P>COPYRIGHT: (C)2007,JPO&INPIT

Description

本発明は、光走査装置およびそれを用いた画像形成システムに関する。   The present invention relates to an optical scanning device and an image forming system using the same.

従来、例えば、複写機、レーザプリンタなどの画像形成システムにおいて、色分解された画像信号に基づき、複数の走査ビームを変調して、露光走査を行い、複数色の画像を形成してそれらを重ね合わせることによりフルカラー画像を形成するものが知られている。
例えば、特許文献1には、4つのレーザビームを、2つの回転多面鏡で偏向して、感光ドラム上で露光走査することにより4色の画像を形成し、それらを重ね合わせてフルカラー画像を形成するカラー画像形成装置が記載されている。
特公平4−51829号公報(図1、4)
2. Description of the Related Art Conventionally, in an image forming system such as a copying machine or a laser printer, a plurality of scanning beams are modulated on the basis of color-separated image signals, exposure scanning is performed, and images of a plurality of colors are formed and superimposed. One that forms a full-color image by combining them is known.
For example, in Patent Document 1, four color beams are deflected by two rotary polygon mirrors and exposed and scanned on a photosensitive drum to form a four-color image, which is then superimposed to form a full-color image. A color image forming apparatus is described.
Japanese Examined Patent Publication No. 4-51829 (Figs. 1 and 4)

しかしながら、上記のような従来の光走査装置およびそれを用いた画像形成システムには、以下のような問題があった。
特許文献1に記載の技術では、回転多面鏡およびそれを駆動するモータを共用することができるものの、光源およびfθレンズなどの走査光学系を別個に備えるので、部品点数が多くなるとともに、装置が大型化するという問題がある。
However, the conventional optical scanning apparatus as described above and the image forming system using the same have the following problems.
In the technique described in Patent Document 1, although the rotary polygon mirror and the motor that drives the rotary mirror can be shared, since the scanning optical system such as the light source and the fθ lens is separately provided, the number of parts is increased and the apparatus is There is a problem of increasing the size.

本発明は、上記のような問題に鑑みてなされたものであり、簡素かつ小型の構成で複数ビームの露光走査を行う光走査装置およびそれを用いた画像形成システムを提供することを目的とする。   SUMMARY An advantage of some aspects of the invention is that it provides an optical scanning apparatus that performs exposure scanning of a plurality of beams with a simple and compact configuration, and an image forming system using the optical scanning apparatus. .

上記の課題を解決するために、本発明の光走査装置は、光ビームを発生するビーム光源と、該ビーム光源から出射された光ビームにより露光走査を行うために一定走査面内で偏向走査する光偏向器とを有する光走査装置であって、前記光偏向器で偏向された光ビームを、その走査画角に応じて異なる方向に導いて、前記露光走査の走査面を複数の走査面に分割する走査面分割手段を備える構成とする。
この発明によれば、走査面分割手段により、光偏向器で偏向される光ビームをその走査画角に応じて異なる方向に導いて、露光走査の走査面を複数の走査面に分割するので、1つの偏向走査により、複数の露光走査を行うことができる。そのため、1つのビーム光源を共通使用して複数の露光走査を行うことができる。
In order to solve the above problems, an optical scanning device of the present invention performs deflection scanning within a fixed scanning plane in order to perform exposure scanning with a light source that generates a light beam and a light beam emitted from the light source. An optical scanning device having an optical deflector, wherein the light beam deflected by the optical deflector is guided in different directions according to the scanning angle of view, and the scanning surface of the exposure scanning is changed to a plurality of scanning surfaces. A scanning plane dividing means for dividing is provided.
According to the present invention, the scanning plane dividing means guides the light beam deflected by the optical deflector in different directions according to the scanning angle of view, and divides the scanning plane for exposure scanning into a plurality of scanning planes. A plurality of exposure scans can be performed by one deflection scan. Therefore, a plurality of exposure scans can be performed using a single beam light source in common.

また、本発明の画像形成システムは、本発明の光走査装置を用いて、多ビームの露光走査を行い、画像を形成する構成とする。
この発明によれば、本発明の光走査装置を用いるので、本発明の光走査装置と同様の作用効果を備える。
The image forming system of the present invention is configured to form an image by performing multi-beam exposure scanning using the optical scanning device of the present invention.
According to this invention, since the optical scanning device of the present invention is used, the same effects as the optical scanning device of the present invention are provided.

本発明の光走査装置およびそれを用いた画像形成システムによれば、1つの偏向走査によりビーム光源を共通使用して複数の露光走査を行うことができるので、複数ビームにより露光走査を行う場合に簡素かつ小型の構成とすることができるという効果を奏する。   According to the optical scanning device and the image forming system using the same according to the present invention, a plurality of exposure scans can be performed by using a beam light source in common by one deflection scan. There exists an effect that it can be set as a simple and small structure.

以下では、本発明の実施の形態について添付図面を参照して説明する。すべての図面において、実施形態が異なる場合であっても、同一または相当する部材には同一の符号を付し、共通する説明は省略する。   Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the accompanying drawings. In all the drawings, even if the embodiments are different, the same or corresponding members are denoted by the same reference numerals, and common description is omitted.

[第1の実施形態]
本発明の第1の実施形態に係る光走査装置について説明する。
図1、2、3は、本発明の第1の実施形態に係る光走査装置の概略構成について説明するためのそれぞれ上面視、正面視、裏面視の模式的な構成説明図である。図4は、本発明の第1の実施形態に係る光走査装置の光学レイアウト図である。ここで、各図において、光線は一部を除いて軸上主光線のみを記載している。また、図3では、光偏向器に入射するまでの光路を紙面内に展開して図示している。
[First Embodiment]
An optical scanning device according to a first embodiment of the present invention will be described.
1, 2, and 3 are schematic configuration explanatory diagrams of a top view, a front view, and a back view, respectively, for explaining the schematic configuration of the optical scanning device according to the first embodiment of the present invention. FIG. 4 is an optical layout diagram of the optical scanning device according to the first embodiment of the present invention. Here, in each figure, the light ray describes only the axial principal ray except for a part. Further, in FIG. 3, the optical path until it enters the optical deflector is shown expanded in the drawing.

本実施形態の光走査装置1は、図1に示すように、例えば、画像形成システムの一部に用いられる光記録媒体である感光体11A、11Bなどの表面に、それぞれ像面10A、10Bを一致させ、それぞれの上で露光走査を行う2ビームの光走査装置である。その概略構成は、制御部100、レーザ光源2、コリメートレンズ3、ビーム整形スリット4、シリンドリカルレンズ5、ポリゴンスキャナ6、fθレンズ7、走査面分割ミラー8A、8B、および折り返しミラー9A、9Bからなる。   As shown in FIG. 1, the optical scanning device 1 of this embodiment has image planes 10A and 10B on the surfaces of photoconductors 11A and 11B, which are optical recording media used in a part of an image forming system, for example. It is a two-beam optical scanning device that matches and performs exposure scanning on each. The schematic configuration includes a control unit 100, a laser light source 2, a collimating lens 3, a beam shaping slit 4, a cylindrical lens 5, a polygon scanner 6, an fθ lens 7, scanning plane dividing mirrors 8A and 8B, and folding mirrors 9A and 9B. .

制御部100は、光走査装置1の制御全般を行うもので、少なくとも、レーザ光源2、ポリゴンスキャナ6、同期検知センサ14と電気的に接続され、外部から入力される情報信号101に基づいてレーザ光源2を駆動するレーザ駆動信号102、ポリゴンスキャナ6をON/OFF制御するとともに、ON時に等角速度で回転せしめるポリゴンスキャナ駆動信号103を、それぞれレーザ光源2、ポリゴンスキャナ6に対して送出するとともに、後述する同期検知センサ14から同期検知信号104の供給を受けて走査開始位置の同期制御を行うものである。   The control unit 100 performs overall control of the optical scanning device 1 and is electrically connected to at least the laser light source 2, the polygon scanner 6, and the synchronization detection sensor 14, and performs laser processing based on an information signal 101 input from the outside. The laser drive signal 102 for driving the light source 2 and the polygon scanner 6 are controlled to be turned ON / OFF, and the polygon scanner drive signal 103 that is rotated at a constant angular velocity when turned ON is sent to the laser light source 2 and the polygon scanner 6, respectively. In response to the supply of a synchronization detection signal 104 from a synchronization detection sensor 14 to be described later, the scanning start position is synchronously controlled.

レーザ光源2は、感光体11A、11Bに対して十分な感度を有する波長光からなるレーザビーム30を出射するためのもので、例えば半導体レーザからなる。レーザ光源2は、制御部100から送出されてきたレーザ駆動信号102に基づいて駆動する。これにより、レーザ光源2から情報信号101に基づいて変調されたレーザビーム30が出射される。   The laser light source 2 is for emitting a laser beam 30 composed of wavelength light having sufficient sensitivity with respect to the photoconductors 11A and 11B. The laser light source 2 is driven based on a laser drive signal 102 sent from the control unit 100. As a result, the laser beam 30 modulated based on the information signal 101 is emitted from the laser light source 2.

コリメートレンズ3は、レーザ光源2から出射されたレーザビーム30を略平行光に集光する光学素子である。   The collimating lens 3 is an optical element that condenses the laser beam 30 emitted from the laser light source 2 into substantially parallel light.

ビーム整形スリット4は、コリメートレンズ3により略平行光とされたレーザビーム30を、像面10A、10B上で主走査方向、副走査方向に適宜の結像スポット径にするために、レーザビーム30のビーム形状を整形する部材である。ビーム整形スリット4には、後述するfθレンズ7、シリンドリカルレンズ5の光学特性に応じて、遮光板上に適宜の大きさを有する楕円状、矩形状、長円状などの開口が形成された部材を採用することができる。   The beam shaping slit 4 is configured so that the laser beam 30 that has been made substantially parallel light by the collimating lens 3 has an appropriate imaging spot diameter in the main scanning direction and the sub-scanning direction on the image planes 10A and 10B. This is a member for shaping the beam shape. In the beam shaping slit 4, a member having an oval, rectangular or oval opening having an appropriate size on a light shielding plate according to the optical characteristics of an fθ lens 7 and a cylindrical lens 5 described later. Can be adopted.

なお、以下では、誤解の恐れがないかぎり、主走査方向および副走査方向を広義の意味に用い、走査位置での方向に限らず、各光路に直交する断面の2方向を参照する場合にも用いることにする。すなわち、その光路に沿って進んで像面に到達するときに、像面で主走査方向、副走査方向に一致する方向を、光路上のどの位置でもそれぞれ主走査方向、副走査方向と称する。   In the following, unless there is a risk of misunderstanding, the main scanning direction and the sub-scanning direction are used in a broad sense, and not only in the direction at the scanning position but also when referring to two directions of a cross section orthogonal to each optical path. I will use it. In other words, the direction that coincides with the main scanning direction and the sub-scanning direction on the image plane when traveling along the optical path and reaching the image plane is referred to as the main scanning direction and the sub-scanning direction, respectively, at any position on the optical path.

シリンドリカルレンズ5は、ビーム整形スリット4を透過したレーザビーム30を主走査方向に延びる線状に結像するための光学素子である。
ポリゴンスキャナ6は、シリンドリカルレンズ5を透過した主走査方向に略平行で、副走査方向に結像されたレーザビーム30を主走査方向に偏向するものであり、本実施形態では、不図示のモータ軸上に6角形のポリゴンミラーが設けられ、制御部100からポリゴンスキャナ駆動信号103の供給を受けて、図1の矢印方向に一定角速度で回転するものである。
シリンドリカルレンズ5の位置は、レーザビーム30を偏向するポリゴンミラー面6a上に略焦点位置が一致するように調整されている。
The cylindrical lens 5 is an optical element for forming an image of the laser beam 30 transmitted through the beam shaping slit 4 into a linear shape extending in the main scanning direction.
The polygon scanner 6 deflects a laser beam 30 that is substantially parallel to the main scanning direction transmitted through the cylindrical lens 5 and imaged in the sub-scanning direction in the main scanning direction. In the present embodiment, a motor (not shown) is used. A hexagonal polygon mirror is provided on the axis, and is rotated at a constant angular velocity in the direction of the arrow in FIG.
The position of the cylindrical lens 5 is adjusted so that the focal position substantially coincides with the polygon mirror surface 6 a that deflects the laser beam 30.

fθレンズ7は、ポリゴンスキャナ6により偏向され、等角度走査されるレーザビーム30を、一定の像面10A、10B上で等速走査するためのfθ特性を備える走査光学系である。
また、fθレンズ7は、副走査方向には、ポリゴンミラー面6aの面倒れの影響を低減する、いわゆる面倒れ補正を行うために、主走査方向と異なるパワーを備え、レーザビーム30を偏向するポリゴンミラー面6aと、像面10A、10Bとが共役の位置関係になっている。
fθレンズ7は、fθ特性を備える結像光学系であれば、適宜の光学面を備えたレンズまたは適宜の光学面を組み合わせたレンズ群を好適に採用することができる。
本実施形態では、アナモフィックレンズ面を有する単玉レンズから構成されている。
The fθ lens 7 is a scanning optical system having fθ characteristics for scanning the laser beam 30 deflected by the polygon scanner 6 and scanned at an equal angle on the fixed image planes 10A and 10B at a constant speed.
Further, the fθ lens 7 has a power different from that in the main scanning direction and deflects the laser beam 30 in order to perform so-called surface tilt correction that reduces the influence of the surface tilt of the polygon mirror surface 6a in the sub-scanning direction. The polygon mirror surface 6a and the image planes 10A and 10B have a conjugate positional relationship.
As long as the fθ lens 7 is an imaging optical system having fθ characteristics, a lens having an appropriate optical surface or a lens group in which appropriate optical surfaces are combined can be suitably employed.
In the present embodiment, the lens is composed of a single lens having an anamorphic lens surface.

fθレンズ7は、図4に示すように、レーザビーム30の有効走査半画角±θmaxとして、光軸40を中心として、像高±H=±f・θmaxの範囲を走査する走査光学系を形成している。
ここで、像高の符号は、光軸40に関してレーザ光源2の位置する側を正方向とする。
As shown in FIG. 4, the fθ lens 7 is a scanning optical system that scans a range of image height ± H = ± f · θ max around the optical axis 40 as an effective scanning half angle of view ± θ max of the laser beam 30. A system is formed.
Here, the sign of the image height is the positive direction on the side where the laser light source 2 is positioned with respect to the optical axis 40.

走査面分割ミラー8A、8Bは、fθレンズ7を透過したレーザビーム30を走査画角に応じてそれぞれ異なる方向に偏向し、レーザビーム30の走査面を複数に分割する反射ミラーであり、走査面分割手段の一実施形態をなすものである。
走査面分割ミラー8Aは、走査画角θが次式を満足する範囲で、レーザビーム30を図2においてfθレンズ7の上側に向けて斜めに偏向する反射ミラーである。
θ≦θ≦θmax ・・・(1)
ここで、θは、0°近傍の一定走査画角である。
走査面分割ミラー8Bは、走査画角θが次式を満足する範囲で、レーザビーム30を図2においてfθレンズ7の下側に向けて斜めに偏向する反射ミラーである。
−θmax≦θ≦θ ・・・(2)
ここで、走査画角θ、θは、略等しい値であり、かつθ<θである。
The scanning surface division mirrors 8A and 8B are reflection mirrors that deflect the laser beam 30 transmitted through the fθ lens 7 in different directions according to the scanning field angle, and divide the scanning surface of the laser beam 30 into a plurality of parts. This forms one embodiment of the dividing means.
The scanning plane dividing mirror 8A is a reflecting mirror that deflects the laser beam 30 obliquely toward the upper side of the fθ lens 7 in FIG. 2 within a range where the scanning angle of view θ satisfies the following expression.
θ a ≦ θ ≦ θ max (1)
Here, θ a is a constant scanning angle of view near 0 °.
The scanning plane dividing mirror 8B is a reflecting mirror that deflects the laser beam 30 obliquely toward the lower side of the fθ lens 7 in FIG. 2 within a range in which the scanning angle of view θ satisfies the following expression.
−θ max ≦ θ ≦ θ b (2)
Here, the scanning field angles θ a and θ b are substantially equal values, and θ ba .

折り返しミラー9A、9Bは、図2に示すように、それぞれ走査面分割ミラー8A、8Bにより偏向されたレーザビーム30を偏向して、その走査線が距離Lだけ離れた平行線となり、かつ図1、3に示すように、各走査線の走査幅が副走査方向から見て略重なり合う位置関係となるようにするための光路折り曲げ手段である。このため、像面10A、10Bは、同一平面上にある。また、本実施形態では、各走査線の走査幅が副走査方向から見て重なり合う範囲を大きくとるために、それぞれの像面における走査範囲は、光軸40に対して略対称となっている。   As shown in FIG. 2, the folding mirrors 9A and 9B deflect the laser beams 30 deflected by the scanning plane division mirrors 8A and 8B, respectively, so that the scanning lines become parallel lines separated by a distance L, and FIG. 3 is an optical path bending means for causing the scanning widths of the scanning lines to be in a positional relationship substantially overlapping when viewed in the sub-scanning direction. Therefore, the image planes 10A and 10B are on the same plane. In the present embodiment, the scanning range on each image plane is substantially symmetric with respect to the optical axis 40 in order to increase the overlapping range of the scanning widths of the scanning lines when viewed from the sub-scanning direction.

すなわち、光走査装置1は、前記走査面分割手段で分割された複数の走査面をそれぞれ折り返す複数の折り返しミラーを備え、該複数の折り返しミラーにより、前記複数の走査面を走査されるそれぞれの光ビームが一定の平面上に互いに平行な走査線をなして主走査され、かつそれぞれの主走査方向の走査幅が前記主走査方向と直交する副走査方向から見て略重なり合う位置関係に形成される光走査装置となっている。
このため、各走査線により露光走査された走査線の画像を重ね合わせる画像形成システムに好適な光走査装置となる。
That is, the optical scanning device 1 includes a plurality of folding mirrors that respectively fold back the plurality of scanning planes divided by the scanning plane dividing unit, and each of the light beams that are scanned on the plurality of scanning planes by the plurality of folding mirrors. The beams are scanned in a scanning plane parallel to each other on a certain plane, and the scanning widths in the respective main scanning directions are formed so as to overlap each other when viewed from the sub-scanning direction orthogonal to the main scanning direction. It is an optical scanning device.
Therefore, the optical scanning device is suitable for an image forming system that superimposes the images of the scanning lines exposed and scanned by the respective scanning lines.

また、光走査装置1は、前記走査面分割手段が、2つ設けられ、それぞれの分割後の光路が、分割前の走査面を挟む位置関係に設けられた光走査装置となっている。
このように配置することにより、像面10A、10Bを離して配置することが容易となり、感光体11A、11Bおよびそのまわりの作像手段などを配置するスペースを確保しやすくなるという利点がある。
さらに、本実施形態のように、折り返しミラー9A、9Bをfθレンズ7と重なり合う位置関係に配置することにより、fθレンズ7の上下のスペースを有効利用することができ、コンパクトな装置を構成することができるという利点がある。すなわち、走査光学系を挟んで互いに反対側の位置に折り返しミラーを配置して、走査光学系と重なり合う位置関係とすることにより、走査光学系の上下方向のスペースを有効利用することができ、コンパクトな装置とすることができるという利点がある。
Further, the optical scanning device 1 is an optical scanning device in which two scanning plane dividing means are provided, and the optical paths after the division are provided in a positional relationship sandwiching the scanning plane before the division.
By arranging in this manner, it is easy to arrange the image planes 10A and 10B apart, and there is an advantage that it is easy to secure a space for arranging the photoconductors 11A and 11B and the image forming means around them.
Further, by arranging the folding mirrors 9A and 9B so as to overlap with the fθ lens 7 as in this embodiment, the space above and below the fθ lens 7 can be used effectively, and a compact device is configured. There is an advantage that can be. In other words, by arranging folding mirrors at positions opposite to each other across the scanning optical system so as to overlap the scanning optical system, the vertical space of the scanning optical system can be used effectively, and the compactness is achieved. There is an advantage that it can be made a simple device.

光走査装置1は、それぞれの走査線の走査開始位置の同期制御を行うために、図3に示すように、折り曲げミラー12、同期検知レンズ13、および同期検知センサ14を備えている。
折り曲げミラー12は、fθレンズ7を透過したレーザビーム30のうち、走査画角が−θ(ただし、θ>θmax)の光を偏向し、同期検知手段に導くためのものである。
同期検知レンズ13は、折り曲げミラー12により光路を折り曲げられたレーザビーム30が、同期検知手段により精度よく検知されるために、結像位置やスポット径の大きさを調整するための集光光学素子である。
同期検知センサ14は、同期検知レンズ13により集光されたレーザビーム30が走査画角−θに対応する所定像高に到来したことを検知して同期検知信号104を発生するための同期検知手段である。例えば、細長い矩形状の受光面を有するPINフォトダイオードとそれに接続された同期検知信号発生回路などからなる。
同期検知センサ14は、制御部100と電気的に接続され、制御部100に同期検知信号104を送出できるようになっている。
As shown in FIG. 3, the optical scanning device 1 includes a bending mirror 12, a synchronization detection lens 13, and a synchronization detection sensor 14 in order to perform synchronization control of the scanning start position of each scanning line.
The bending mirror 12 is for deflecting light having a scanning field angle of −θ D (where θ D > θ max ) out of the laser beam 30 transmitted through the fθ lens 7 and guiding the light to the synchronization detection means.
The synchronization detection lens 13 is a condensing optical element for adjusting the image formation position and the spot diameter size so that the laser beam 30 whose optical path is bent by the bending mirror 12 is accurately detected by the synchronization detection means. It is.
The synchronization detection sensor 14 detects the arrival of the laser beam 30 collected by the synchronization detection lens 13 at a predetermined image height corresponding to the scanning angle of view −θ D and generates a synchronization detection signal 104. Means. For example, it includes a PIN photodiode having an elongated rectangular light receiving surface and a synchronization detection signal generating circuit connected thereto.
The synchronization detection sensor 14 is electrically connected to the control unit 100 and can send a synchronization detection signal 104 to the control unit 100.

すなわち、光走査装置1は、前記露光走査の走査開始位置の同期制御を行うための単数の同期検知手段を備え、該同期検知手段の同期検知信号を、前記複数の走査面の露光走査の同期制御に共通使用するようになっている。
そのため、同期検知手段を複数の露光走査に兼用することができるので、部品点数を削減することができるという利点がある。
また、同期検知手段を1つしか用いないので、同期検知を行うための走査画角範囲が少なくて済むので、有効画像幅を広く取ることができるという利点もある。
That is, the optical scanning device 1 includes a single synchronization detection unit for performing synchronization control of the scanning start position of the exposure scan, and the synchronization detection signal of the synchronization detection unit is used to synchronize the exposure scans of the plurality of scanning surfaces. Commonly used for control.
Therefore, the synchronization detection means can be used for a plurality of exposure scans, and there is an advantage that the number of parts can be reduced.
In addition, since only one synchronization detection unit is used, the scan field angle range for performing the synchronization detection is small, so that there is an advantage that the effective image width can be widened.

次に、本実施形態の光走査装置1の動作について光路に沿って説明する。
情報信号101が制御部100に送出されると、制御部100からレーザ駆動信号102がレーザ光源2に送出され、情報信号101に基づいて変調されたレーザビーム30が出射される。出射されたレーザビーム30は、コリメートレンズ3により略平行光とされ、ビーム整形スリット4に入射し、ビーム整形スリット4の形状により断面形状が整形された略平行光として、シリンドリカルレンズ5に入射される。
Next, the operation of the optical scanning device 1 of the present embodiment will be described along the optical path.
When the information signal 101 is sent to the control unit 100, a laser drive signal 102 is sent from the control unit 100 to the laser light source 2, and a laser beam 30 modulated based on the information signal 101 is emitted. The emitted laser beam 30 is made into substantially parallel light by the collimating lens 3, enters the beam shaping slit 4, and enters the cylindrical lens 5 as substantially parallel light whose sectional shape is shaped by the shape of the beam shaping slit 4. The

シリンドリカルレンズ5を透過したレーザビーム30は、副走査方向に集光され、ポリゴンスキャナ6のポリゴンミラー面6a上の点P(図4参照)に入射し、主走査方向に延びる線状に結像される。   The laser beam 30 transmitted through the cylindrical lens 5 is condensed in the sub-scanning direction, is incident on a point P (see FIG. 4) on the polygon mirror surface 6a of the polygon scanner 6, and forms an image in a line extending in the main scanning direction. Is done.

一方、ポリゴンスキャナ6は、制御部100によりレーザ光源2の発振開始に先立って回転が開始され、一定角速度で回転する。
そのため、レーザビーム30が入射すると、レーザビーム30を少なくとも走査画角−θ〜+θmaxの範囲で、一定角速度で繰り返し偏向走査する。
On the other hand, the polygon scanner 6 starts rotating prior to the start of oscillation of the laser light source 2 by the control unit 100 and rotates at a constant angular velocity.
Therefore, when the laser beam 30 is incident, the laser beam 30 is repeatedly deflected and scanned at a constant angular velocity at least in the range of the scanning angle of view −θ D to + θ max .

走査画角−θのレーザビーム30は、非画像域にあり、図3に示すように、fθレンズ7により主走査方向および副走査方向に集光され、折り曲げミラー12により偏向され、同期検知レンズ13を透過して、所定のスポット径とされ、同期検知センサ14に導かれる。
同期検知センサ14の位置は光路レイアウトの上では、図4の点Aの像高に相当する。すなわち、f・θ=H+Hである。
そして、レーザビーム30が同期検知センサ14により受光されると、同期検知信号104が生成され、制御部100に送出される。
The laser beam 30 having a scanning angle of view −θ D is in a non-image area, and is condensed in the main scanning direction and the sub scanning direction by the fθ lens 7 and deflected by the bending mirror 12 as shown in FIG. The light passes through the lens 13, has a predetermined spot diameter, and is guided to the synchronization detection sensor 14.
The position of the synchronization detection sensor 14 corresponds to the image height at point A in FIG. 4 on the optical path layout. That is, f · θ D = H + H 0 .
When the laser beam 30 is received by the synchronization detection sensor 14, a synchronization detection signal 104 is generated and sent to the control unit 100.

一方、走査画角θが式(2)を満足する範囲では、fθレンズ7を透過したレーザビーム30は、光学レイアウト上で点Bから点Dまで等速走査する(図4参照)。
また、走査画角θが式(1)を満足する範囲では、fθレンズ7を透過したレーザビーム30は、光学レイアウト上で点Eから点Gまで等速走査する(図4参照)。
実際に形成される光路では、走査画角θが式(2)の範囲では、レーザビーム30は走査面分割ミラー8Bにより偏向され、さらに折り返しミラー9Bにより折り返されて、正面視(図2参照)で逆Z字状にコンパクトに折り畳まれた光路を形成して、像面10Bに到達し図2の紙面垂直方向に等速走査される。
また、走査画角θが式(1)の範囲では、レーザビーム30は走査面分割ミラー8Aにより偏向され、さらに折り返しミラー9Aにより折り返されて、正面視(図2参照)でZ字状にコンパクトに折り畳まれた光路を形成して、像面10Aに到達し図2の紙面垂直方向に等速走査される。
On the other hand, in the range where the scanning angle of view θ satisfies the expression (2), the laser beam 30 transmitted through the fθ lens 7 is scanned at a constant speed from point B to point D on the optical layout (see FIG. 4).
In the range where the scanning angle of view θ satisfies the expression (1), the laser beam 30 transmitted through the fθ lens 7 is scanned at a constant speed from the point E to the point G on the optical layout (see FIG. 4).
In the actually formed optical path, when the scanning field angle θ is within the range of the expression (2), the laser beam 30 is deflected by the scanning plane dividing mirror 8B, and further folded by the folding mirror 9B, as viewed from the front (see FIG. 2). Thus, an optical path folded compactly in an inverted Z shape is formed, reaches the image plane 10B, and is scanned at a constant speed in the direction perpendicular to the plane of FIG.
When the scanning angle of view θ is within the range of the expression (1), the laser beam 30 is deflected by the scanning plane dividing mirror 8A, and further folded by the folding mirror 9A, and compact in a Z shape in front view (see FIG. 2). 2 is formed, reaches the image plane 10A, and is scanned at a constant speed in the direction perpendicular to the plane of FIG.

像面10A、10B上では、それぞれのレーザビーム30が主走査方向および副走査方向に所定のスポット径で結像される。これらのスポット径は、ビーム整形スリット4の開口形状とfθレンズ7の焦点距離により決まり、予め画像形成システムが必要とする露光画素の大きさに応じて設定されている。
また、副走査方向には、ポリゴンミラー面6aの偏向点と像面とがそれぞれ共役のため、面倒れ補正がなされており、ポリゴンミラー面6aの面倒れ誤差があっても、副走査方向の走査位置がずれることなく、すべてのポリゴンミラー面6aに対して略同一の走査線上を走査する。
On the image planes 10A and 10B, the respective laser beams 30 are imaged with a predetermined spot diameter in the main scanning direction and the sub-scanning direction. These spot diameters are determined by the opening shape of the beam shaping slit 4 and the focal length of the fθ lens 7, and are set in advance according to the size of the exposure pixel required by the image forming system.
Further, in the sub-scanning direction, the deflection point of the polygon mirror surface 6a and the image plane are conjugate to each other, so that the surface tilt correction is performed. Even if there is a surface tilt error of the polygon mirror surface 6a, the sub-scan direction is corrected. All polygon mirror surfaces 6a are scanned on substantially the same scanning line without shifting the scanning position.

このようにして、レーザビーム30は、光路が折り畳まれていない場合には、図4に示すように、同一の走査線上を点Bから点Gまで、像高±Hの間で等速走査されるところ、走査面分割ミラー8A、8Bにより、幅約Hの2つの走査区間に分割され、さらに、折り返しミラー9A、9Bにより、異なる像面10A、10B上に折り返される。
像面10A、10Bの位置は、折り返しミラー9A、9Bの配置に依存するが、本実施形態では、それぞれの走査線が互いに平行に配置され、しかも走査範囲が光軸40に対して略対称とされている。
例えば、像面10Aは、図4に示すように、平面視では、直線EGの中点Fが光軸40上の点fに位置された直線egの位置に配置される。また、特に図示しないが、同様に像面10Bは、直線BDの中点Cが点fと略同位置移動して、直線egと略重なる位置に配置される。
ここで、像面10A、10B上の走査線の主走査方向の位置は、同期制御により書き込み位置を補正することができるので、補正限度内でずれていてもよい。
In this way, when the optical path is not folded, the laser beam 30 is scanned at a constant speed from the point B to the point G on the same scanning line between the image heights ± H as shown in FIG. On the other hand, it is divided into two scanning sections having a width of about H by the scanning plane dividing mirrors 8A and 8B, and is further folded on different image planes 10A and 10B by the folding mirrors 9A and 9B.
Although the positions of the image planes 10A and 10B depend on the arrangement of the folding mirrors 9A and 9B, in this embodiment, the scanning lines are arranged in parallel to each other, and the scanning range is substantially symmetric with respect to the optical axis 40. Has been.
For example, as shown in FIG. 4, the image plane 10 </ b> A is arranged at the position of the straight line eg where the midpoint F of the straight line EG is positioned at the point f on the optical axis 40 in plan view. Further, although not particularly illustrated, similarly, the image plane 10B is arranged at a position where the midpoint C of the straight line BD moves substantially at the same position as the point f and substantially overlaps the straight line eg.
Here, the positions of the scanning lines on the image planes 10A and 10B in the main scanning direction can be shifted within the correction limit because the writing position can be corrected by the synchronous control.

次に、光走査装置1を用いた露光走査の制御について説明する。
図5は、本発明の第1の実施形態に係る光走査装置の露光走査の制御について説明するためのタイミングチャートである。
ポリゴンスキャナ6が回転すると、各ポリゴンミラー面6aにより、走査画角−θの方向に偏向されたレーザビーム30が、折り曲げミラー12、同期検知レンズ13を介して、同期検知センサ14に入射し、同期検知信号104を発生する。
例えば、図5に示すように、あるポリゴンミラー面6aの偏向により、時刻tで同期検知信号104が発生し、隣接するポリゴンミラー面6aの偏向により時刻tで次の同期検知信号104が発生するものとし、画角±θmaxで走査される時間は、時刻TからTまでとする。
Next, exposure scanning control using the optical scanning device 1 will be described.
FIG. 5 is a timing chart for explaining control of exposure scanning of the optical scanning device according to the first embodiment of the present invention.
When the polygon scanner 6 is rotated by the polygon mirror surface 6a, the laser beam 30 deflected in the direction of the scanning field angle - [theta] D is a mirror 12 bending, through the synchronization detection lens 13, is incident on the synchronism detecting sensor 14 The synchronization detection signal 104 is generated.
For example, as shown in FIG. 5, by the deflection of a polygon mirror surface 6a, the synchronization detection signal 104 is generated at time t 0, the next synchronization detection signal 104 at time t 5 by the deflection of adjacent polygonal mirror surface 6a is It is assumed that the time for scanning at the angle of view ± θ max is from time T 1 to time T 2 .

光走査装置1は、時刻TからTの間に、像面10B、10A上に、すなわち感光体11B、11A上にそれぞれ1本ずつ走査線を描く。それぞれの露光に用いる情報信号101を情報信号B、Aとする。
そのため、制御部100は、時刻tの同期検知信号104が発生すると、レーザビーム30を消灯し、Δt=t−tだけ遅延して、情報信号Bに応じたレーザ駆動信号102を発生し、同様にΔt=t−tだけ遅延して、情報信号Aに応じたレーザ駆動信号102を発生する。
ここで、遅延時間Δt、Δtを調整することにより、情報信号B、Aの書き出し位置を調整する同期制御を行うことができる。
Optical scanning device 1, the period from time T 1 of the T 2, draw the image surface 10B, on 10A, i.e. the photoreceptor 11B, a scanning line one by one on respective 11A. The information signal 101 used for each exposure is referred to as information signals B and A.
Therefore, when the synchronization detection signal 104 at time t 0 is generated, the control unit 100 turns off the laser beam 30 and delays the laser beam 30 according to the information signal B by delaying Δt B = t 1 −t 0. Similarly, the laser drive signal 102 corresponding to the information signal A is generated with a delay of Δt A = t 3 −t 0 .
Here, by adjusting the delay times Δt B and Δt A , synchronous control for adjusting the writing position of the information signals B and A can be performed.

副走査方向に関しては、情報信号Aで露光された走査線は、情報信号Bで露光された走査線に対して、ΔtAB=t−tだけ遅延され、距離Lだけ離れた位置に書き込まれる。したがって、感光体11Bの走査線と感光体11Aの走査線とを重ね合わせるには、次式を満足すればよい。
L/V+ΔtAB=m/(n・N) ・・・(3)
ここで、Vは、感光体11A、11Bの共通線速、Nはポリゴンスキャナ6の回転数、nはポリゴンミラー面6aの面数、mは正の整数を表す。
With respect to the sub-scanning direction, the scanning line exposed with the information signal A is delayed by Δt AB = t 3 −t 1 with respect to the scanning line exposed with the information signal B, and is written at a position separated by a distance L. It is. Therefore, in order to superimpose the scanning line of the photoconductor 11B and the scanning line of the photoconductor 11A, the following equation should be satisfied.
L / V + Δt AB = m / (n · N) (3)
Here, V is the common linear velocity of the photoconductors 11A and 11B, N is the number of rotations of the polygon scanner 6, n is the number of polygon mirror surfaces 6a, and m is a positive integer.

このように、本実施形態の光走査装置1は、露光した走査線を重ね合わせる画像形成システムの露光ユニットとして用いることができる。   As described above, the optical scanning device 1 of the present embodiment can be used as an exposure unit of an image forming system that superimposes exposed scanning lines.

また、本実施形態の光走査装置1によれば、1つのレーザ光源2であっても、走査面分割ミラー8A、8Bにより走査面を2分割して2つの異なる像面上に走査線を形成するので、多ビームの露光走査を行うことができる。
そのため、光ビームの数に比べてビーム光源を低減することができるので、ビーム光源やその駆動手段などの部品点数を低減することができるので製作コストを低減でき、しかもコンパクトな構成とすることができる。
Further, according to the optical scanning device 1 of the present embodiment, even with one laser light source 2, the scanning plane is divided into two by the scanning plane dividing mirrors 8A and 8B, and scanning lines are formed on two different image planes. Therefore, multi-beam exposure scanning can be performed.
Therefore, since the number of beam light sources can be reduced compared to the number of light beams, the number of parts such as the beam light source and its driving means can be reduced, so that the manufacturing cost can be reduced and the structure can be made compact. it can.

また、本実施形態では、走査面分割ミラー8A、8Bをfθレンズ7の後の配置するので、1つの走査光学系で多ビームの露光走査を行う構成にもなっている。すなわちビーム光源と走査光学系とをともに共通使用している例になっている。   In the present embodiment, since the scanning plane dividing mirrors 8A and 8B are disposed after the fθ lens 7, a multi-beam exposure scanning is performed with one scanning optical system. That is, both the beam light source and the scanning optical system are commonly used.

また、本来は、1本の走査線を形成する走査を複数の走査線に分割するので、既存の広幅の走査光学系を利用して、それより幅の狭い多ビームの光走査装置を容易に形成することができるという利点がある。例えば、汎用的なA3縦送り幅の走査光学系を、A5縦送り幅の2ビーム走査光学系に転用することができる。   In addition, since the scan for forming one scan line is divided into a plurality of scan lines, it is easy to make a multi-beam optical scanning device having a narrower width by using an existing wide scanning optical system. There is an advantage that it can be formed. For example, a general-purpose A3 vertical feed width scanning optical system can be diverted to an A5 vertical feed width two-beam scanning optical system.

次に、本実施形態の変形例について説明する。
図6は、本発明の第1の実施形態の変形例の光走査装置の概略構成について説明するための正面視の模式的な構成説明図である。ここで、光線は一部を除いて軸上主光線のみを記載している。また、光偏向器に入射するまでの光路は紙面内に展開して図示している。
Next, a modification of this embodiment will be described.
FIG. 6 is a schematic configuration explanatory diagram of a front view for explaining a schematic configuration of an optical scanning device according to a modification of the first embodiment of the present invention. Here, only a principal ray on the axis is shown except for some rays. In addition, the optical path until it enters the optical deflector is shown in a developed state in the drawing.

本変形例の光走査装置20は、上記実施形態の光走査装置1の走査面分割ミラー8B、折り返しミラー9Bに代えて、それぞれ走査面分割ミラー8C、折り返しミラー9Cを備えるものである。以下、上記の実施形態と異なる点を中心に説明する。   The optical scanning device 20 of this modification includes a scanning surface division mirror 8C and a folding mirror 9C, respectively, instead of the scanning surface division mirror 8B and the folding mirror 9B of the optical scanning device 1 of the above embodiment. Hereinafter, a description will be given focusing on differences from the above embodiment.

走査面分割ミラー8Cは、走査画角θが式(2)を満足する範囲で、fθレンズ7を透過したレーザビーム30を、図6に示すように、正面視で走査面分割ミラー8Aの偏向方向と同じ側の斜め方向に偏向するものである。
折り返しミラー9Cは、走査面分割ミラー8Cで偏向されたレーザビーム30を折り返して、像面10Aに形成される走査線と平行で、距離Lだけ離れた走査線を像面10C上に形成する。そのため、像面10C上には、感光体11Aと平行に配置された感光体11Cを設け、その表面を露光走査することができる。
The scanning plane division mirror 8C deflects the laser beam 30 transmitted through the fθ lens 7 within the range in which the scanning angle of view θ satisfies the expression (2) as shown in FIG. It deflects in an oblique direction on the same side as the direction.
The folding mirror 9C folds the laser beam 30 deflected by the scanning plane dividing mirror 8C to form a scanning line parallel to the scanning line formed on the image plane 10A and separated by a distance L on the image plane 10C. Therefore, on the image surface 10C, a photoconductor 11C arranged in parallel with the photoconductor 11A can be provided, and the surface can be exposed and scanned.

光走査装置20は、像面10A、10Cが、fθレンズ7に対して同方向に形成される点が、光走査装置1と異なる。すなわち、本変形例は、前記走査面分割手段が、2つ設けられ、それぞれの分割後の光路が、分割前の走査面に関して同方向となる位置関係に設けられた光走査装置となっている。
本変形例によれば、走査面分割手段により分割後の光路の間に、fθレンズ7などの部材を挟むことがないので、光走査装置1に比べて離間距離Lをより小さく設定することができるという利点がある。
The optical scanning device 20 is different from the optical scanning device 1 in that the image planes 10 </ b> A and 10 </ b> C are formed in the same direction with respect to the fθ lens 7. That is, the present modification is an optical scanning device in which two scanning plane dividing means are provided, and the optical paths after the division are provided in a positional relationship in the same direction with respect to the scanning plane before the division. .
According to this modification, a member such as the fθ lens 7 is not sandwiched between the optical paths after being divided by the scanning plane dividing means, so that the separation distance L can be set smaller than that of the optical scanning device 1. There is an advantage that you can.

[第2の実施形態]
本発明の第2の実施形態に係る画像形成システムについて説明する。
図7は、本発明の第2の実施形態に係る画像形成システムの概略構成について説明するための正面視の模式的な構成説明図である。
[Second Embodiment]
An image forming system according to a second embodiment of the present invention will be described.
FIG. 7 is a schematic configuration explanatory diagram of a front view for explaining a schematic configuration of an image forming system according to the second embodiment of the present invention.

本実施形態の画像形成システム200は、本発明の第1の実施形態に係る光走査装置を2つ用いて4ビームの露光走査を行うことにより4色画像を形成して、それらを重ね合わせてフルカラー画像を形成するものである。
画像形成システム200の概略構成は、例えば、イエロー、マゼンタ、シアン、ブラックの色成分に色分解された情報信号に基づいて変調され、適宜のスポットに集光された4つのレーザビーム30Y、30M、30C、30Kを、互いに平行な走査線として出射する露光部201と、それぞれのレーザビーム30Y、30M、30C、30Kの露光情報に基づいて各色の画像を形成し、それらを転写紙23上に転写し、定着する作像部202とからなる。
The image forming system 200 according to the present embodiment forms a four-color image by performing exposure scanning with four beams using two optical scanning devices according to the first embodiment of the present invention, and superimposes them. A full color image is formed.
The schematic configuration of the image forming system 200 includes, for example, four laser beams 30Y, 30M that are modulated based on an information signal that is color-separated into yellow, magenta, cyan, and black color components, and are collected at appropriate spots. An image of each color is formed on the basis of the exposure information of the laser beam 30Y, 30M, 30C, 30K and the exposure unit 201 that emits 30C, 30K as mutually parallel scanning lines, and transferred onto the transfer paper 23. And an image forming unit 202 to be fixed.

露光部201は、本発明の第1の実施形態の光走査装置1と同様の構成を有する光走査装置1A、1Bを互いに位置合わせして配置したものを用いて構成される。光走査装置1Aはレーザビーム30Y、30Mを出射し、光走査装置1Bはレーザビーム30C、30Kを出射する。   The exposure unit 201 is configured by using optical scanning devices 1A and 1B having the same configuration as that of the optical scanning device 1 according to the first embodiment of the present invention. The optical scanning device 1A emits laser beams 30Y and 30M, and the optical scanning device 1B emits laser beams 30C and 30K.

作像部202は、4ビーム露光により、フルカラー画像が形成できれば、どのような作像装置を用いてもよいが、本実施形態では、電子写真を用いた4ドラムのタンデム型の作像装置を用いている。
すなわち、転写紙23を搬送するために一方向に回転される無端ベルトからなる転写搬送ベルトユニット21に沿って、搬送方向の上流側から、画像形成ユニット15Y、15M、15C、15Kが等間隔に配置されている。そして、転写搬送ベルトユニット21の搬送方向の下流側に、熱ローラ定着を行うための定着ユニット22と転写紙23を排紙するための排紙トレイ24が設けられている。
As long as the image forming unit 202 can form a full-color image by four-beam exposure, any image forming device may be used. In this embodiment, a 4-drum tandem image forming device using electrophotography is used. Used.
That is, the image forming units 15Y, 15M, 15C, and 15K are equally spaced from the upstream side in the transport direction along the transfer transport belt unit 21 that is an endless belt that is rotated in one direction to transport the transfer paper 23. Has been placed. A fixing unit 22 for performing heat roller fixing and a paper discharge tray 24 for discharging the transfer paper 23 are provided on the downstream side in the transport direction of the transfer transport belt unit 21.

画像形成ユニット15Y(15M、15C、15K)は、レーザビーム30Y(30M、30C、30K)を露光して、静電潜像を形成する感光体ドラム16、感光体ドラム16を均一帯電させる帯電器17、静電潜像を現像するための現像器18Y(18M、18C、18K)、現像されたトナー像を転写紙23に転写する転写器19からなる。
現像器18Y、18M、18C、18Kは、それぞれイエロー、マゼンタ、シアン、ブラックに対応するカラートナーを、帯電させるとともにそれぞれの感光体ドラム16上に形成された静電潜像に応じて感光体ドラム16上に付着させる手段であり、例えば、1成分現像、2成分現像などどのような周知技術を用いてもよい。
これらの転写搬送ベルトユニット21に対する配置位置は、色分解された情報信号に応じて、レーザビーム30Y、30M、30C、30Kをそれぞれ適宜時間だけ遅延させて照射したとき、それぞれの走査線により形成されるトナー像が、転写紙23上で同一線上に転写することができるような位置関係に配置されている。
The image forming unit 15Y (15M, 15C, 15K) exposes the laser beam 30Y (30M, 30C, 30K) to form a photosensitive drum 16 that forms an electrostatic latent image, and a charger that uniformly charges the photosensitive drum 16. 17, a developing unit 18Y (18M, 18C, 18K) for developing the electrostatic latent image, and a transfer unit 19 for transferring the developed toner image to the transfer paper 23.
The developing units 18Y, 18M, 18C, and 18K charge the color toners corresponding to yellow, magenta, cyan, and black, respectively, and in accordance with the electrostatic latent images formed on the respective photosensitive drums 16, respectively. For example, any known technique such as one-component development or two-component development may be used.
The arrangement positions with respect to the transfer / conveying belt unit 21 are formed by the respective scanning lines when the laser beams 30Y, 30M, 30C, and 30K are irradiated with an appropriate time delay in accordance with the color-separated information signal. The toner images are arranged in a positional relationship such that the toner images can be transferred on the same line on the transfer paper 23.

なお、特に図示しないが、画像形成システム200は、上記構成要素をそれぞれ制御して画像形成動作を行うための全体制御部や、給紙ユニットなどは当然に備えている。   Although not particularly illustrated, the image forming system 200 naturally includes an overall control unit for controlling the above-described components to perform an image forming operation, a paper feeding unit, and the like.

画像形成システム200によれば、色分解された情報信号により変調されたレーザビーム30Y、30M、30C、30Kをそれぞれ適宜遅延させて照射し、それぞれ画像形成ユニット15Y、15M、15C、15Kの感光体ドラム16上に静電潜像を形成し、各色のトナーで現像して、転写紙23上に重ね合わせて転写し、定着ユニット22で定着して、フルカラー画像を形成することができる。   According to the image forming system 200, the laser beams 30Y, 30M, 30C, and 30K modulated by the color-separated information signals are respectively irradiated with appropriate delays, and the photoreceptors of the image forming units 15Y, 15M, 15C, and 15K, respectively. An electrostatic latent image can be formed on the drum 16, developed with toner of each color, transferred onto the transfer paper 23 in a superimposed manner, and fixed by the fixing unit 22 to form a full color image.

すなわち、本発明の第1の実施形態に係る光走査装置を備えることにより、多ビームの露光走査を行い、画像を形成することを特徴とする画像形成システムとなっている。
そのため、第1の実施形態に係る光走査装置と同様の作用効果を備える。
In other words, the image forming system is characterized in that it includes the optical scanning device according to the first embodiment of the present invention to perform multi-beam exposure scanning to form an image.
Therefore, the same operational effects as those of the optical scanning device according to the first embodiment are provided.

なお、上記の説明では、1つのビーム光源から出射された光ビームを走査面分割手段により2つに分割する場合の例で説明したが、分割する数は2つに限定されず、3つ以上であってもよい。例えば、4つに分割して、1つのビーム光源により4ビーム走査を行う光走査装置を形成してもよい。   In the above description, the example in which the light beam emitted from one beam light source is divided into two by the scanning plane dividing means has been described. However, the number of division is not limited to two, but three or more It may be. For example, it may be divided into four to form an optical scanning device that performs four beam scanning with one beam light source.

また、上記の説明では、走査面分割手段により分割された後の光路をそれぞれ1つの折り返しミラーにより折り返す例で説明したが、必要に応じてより多くの折り返しミラーにより折り返してもよい。   In the above description, an example in which the optical path after being divided by the scanning plane dividing unit is folded by one folding mirror, may be folded by more folding mirrors as necessary.

また、上記の説明では、折り返しミラーで折り返された後の像面がそれぞれの走査線が平行となる場合について説明したが、色重ねする画像形成システムに用いる光走査装置でなければ、必ずしも平行としなくてもよい。
また、同様に、副走査方向に走査範囲が重なり合うように配置しなくてもよい。
例えば、互いに関係のない光記録媒体にそれぞれ別個の露光走査を行うような場合、それぞれの走査線の位置は、レイアウト上の都合により適宜の位置関係に配置すればよい。
In the above description, the image plane after being folded by the folding mirror has been described as being parallel to the respective scanning lines. However, the image plane is not necessarily parallel unless it is an optical scanning device used in an image forming system for color superimposition. It does not have to be.
Similarly, the scanning ranges may not be arranged so as to overlap in the sub-scanning direction.
For example, when separate exposure scans are performed on optical recording media that are not related to each other, the positions of the respective scanning lines may be arranged in an appropriate positional relationship for convenience of layout.

また、上記の説明では、異なる像面が、異なる光記憶媒体上に形成される例で説明したが、走査線の位置が重ならなければ、同一の光記憶媒体上の異なる位置に走査線が形成されるように光ビームが折り返されるようにしてもよい。
例えば、1つの感光体ドラムなどの上に副走査方向に画素ピッチまたは画素ピッチの整数倍で走査する多ビームの光走査装置を形成してもよい。この場合、多ビーム走査により高速化された単色の画像形成システムを構成することができる。
In the above description, an example in which different image planes are formed on different optical storage media has been described. The light beam may be folded so that it is formed.
For example, a multi-beam optical scanning device that scans at a pixel pitch or an integer multiple of the pixel pitch in the sub-scanning direction may be formed on a single photosensitive drum. In this case, it is possible to configure a monochromatic image forming system that is accelerated by multi-beam scanning.

また、上記の説明では、走査光学系が単玉レンズである場合について説明したが、走査光学系をレンズ群から構成してもよい。その場合、走査面分割手段は、走査光学系の後段に配置してもよく、走査光学系内のレンズ間の光路上に配置してもよい。後者の場合、走査面分割手段の後段に配置される、走査光学系のレンズまたはレンズ群は、走査面分割手段で分割される光路の像面ごとに複数設ける必要があるが、ビーム光源と走査面分割手段との間に配置された走査光学系のレンズまたはレンズ群は各光ビームに共通使用されるものである。
このような走査光学系の例として、球面のfθレンズと像面近傍に配置される長尺シリンドリカルレンズからなる走査光学系を挙げることができる。この場合、走査面分割手段はfθレンズと長尺シリンドリカルレンズとの間に配置することができる。
In the above description, the scanning optical system is a single lens, but the scanning optical system may be configured by a lens group. In that case, the scanning plane dividing means may be arranged at the subsequent stage of the scanning optical system, or may be arranged on the optical path between the lenses in the scanning optical system. In the latter case, it is necessary to provide a plurality of lenses or lens groups of the scanning optical system arranged after the scanning plane dividing means for each image plane of the optical path divided by the scanning plane dividing means. The lens or lens group of the scanning optical system arranged between the surface dividing means is commonly used for each light beam.
As an example of such a scanning optical system, a scanning optical system including a spherical fθ lens and a long cylindrical lens disposed in the vicinity of the image plane can be given. In this case, the scanning plane dividing unit can be disposed between the fθ lens and the long cylindrical lens.

また、上記の説明では、本発明の光走査装置は、画像形成システムに好適に用いることができるものとして説明したが、本発明の光走査装置の用途は、画像形成システムには限定されない。   In the above description, the optical scanning device of the present invention has been described as being suitable for use in an image forming system. However, the application of the optical scanning device of the present invention is not limited to an image forming system.

また、上記の説明では、光偏向器と走査面分割手段との間に走査光学系を含む例で説明したが、露光走査に必要な走査画角やスポット径などの光学特性によっては、走査光学系を含まない構成としてもよい。また、走査光学系を含むとしてもfθ特性を備えない走査光学系であってもよい。   In the above description, an example in which a scanning optical system is included between the optical deflector and the scanning plane dividing unit has been described. However, depending on optical characteristics such as a scanning field angle and a spot diameter necessary for exposure scanning, scanning optical It is good also as a structure which does not include a system. Moreover, even if it includes a scanning optical system, it may be a scanning optical system that does not have fθ characteristics.

また、上記の説明では、同期検知手段を複数の露光走査において共通使用する場合の例で説明したが、走査面分割手段で分割された後の光路上にそれぞれ同期検知手段を設けてそれぞれの走査線ごとに同期制御を行うようにしてもよい。
この場合、同期検知信号からの遅延時間をそれぞれ短く設定することができるので、遅延時間を高精度に設定することができるという利点がある。
In the above description, the example in which the synchronization detection unit is used in common in a plurality of exposure scans has been described. You may make it perform synchronous control for every line.
In this case, since the delay time from the synchronization detection signal can be set to be short, there is an advantage that the delay time can be set with high accuracy.

また、上記に説明したすべての構成要素は、技術的に可能であれば、本発明の技術的思想の範囲で、適宜組み合わせて実施することができる。例えば、第2の実施形態の画像形成システムの光走査装置として第1の実施形態の変形例の光走査装置は当然に採用することができる。   Further, all the constituent elements described above can be implemented in appropriate combination within the scope of the technical idea of the present invention, if technically possible. For example, the optical scanning device according to the modification of the first embodiment can be naturally adopted as the optical scanning device of the image forming system according to the second embodiment.

ここで、上記実施形態の用語と特許請求の範囲の用語との対応関係について名称が異なる場合について説明する。
レーザ光源2、ポリゴンスキャナ6は、それぞれビーム光源、光偏向器の一実施形態である。レーザビーム30は、光ビームに対応する。走査面分割ミラー8A、8B、8Cは、それぞれ走査面分割手段の一実施形態である。
同期検知センサ14は、同期検知手段の一実施形態である。
Here, a case will be described where the names of the correspondence relationship between the terminology of the above embodiment and the terminology of the claims are different.
The laser light source 2 and the polygon scanner 6 are embodiments of a beam light source and an optical deflector, respectively. The laser beam 30 corresponds to a light beam. Each of the scanning plane dividing mirrors 8A, 8B, and 8C is an embodiment of the scanning plane dividing means.
The synchronization detection sensor 14 is an embodiment of the synchronization detection means.

本発明の第1の実施形態に係る光走査装置の概略構成について説明するための上面視の模式的な構成説明図である。FIG. 2 is a schematic configuration diagram illustrating a schematic configuration of the optical scanning device according to the first embodiment of the present invention as viewed from above. 本発明の第1の実施形態に係る光走査装置の概略構成について説明するための正面視の模式的な構成説明図である。BRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS FIG. 1 is a schematic configuration explanatory diagram in front view for explaining a schematic configuration of an optical scanning device according to a first embodiment of the present invention. 本発明の第1の実施形態に係る光走査装置の概略構成について説明するための裏面視の模式的な構成説明図である。1 is a schematic configuration explanatory diagram in back view for explaining a schematic configuration of an optical scanning device according to a first embodiment of the present invention. 本発明の第1の実施形態に係る光走査装置の光学レイアウト図である。1 is an optical layout diagram of an optical scanning device according to a first embodiment of the present invention. 本発明の第1の実施形態に係る光走査装置の露光走査の制御について説明するためのタイミングチャートである。It is a timing chart for demonstrating control of the exposure scanning of the optical scanning device concerning the 1st Embodiment of this invention. 本発明の第1の実施形態の変形例の光走査装置の概略構成について説明するための正面視の模式的な構成説明図である。It is typical structure explanatory drawing of the front view for demonstrating schematic structure of the optical scanning device of the modification of the 1st Embodiment of this invention. 本発明の第2の実施形態に係る画像形成システムの概略構成について説明するための正面視の模式的な構成説明図である。It is a typical structure explanatory view of front view for demonstrating schematic structure of the image forming system which concerns on the 2nd Embodiment of this invention.

符号の説明Explanation of symbols

1、1A、1B、20 光走査装置
2 レーザ光源(ビーム光源)
3 コリメートレンズ
4 ビーム整形スリット
5 シリンドリカルレンズ
6 ポリゴンスキャナ(光偏向器)
6a ポリゴンミラー面
7 fθレンズ
8A、8B、8C 走査面分割ミラー(走査面分割手段)
9A、9B、9C 折り返しミラー
10A、10B、10C 像面
11A、11B、11C 感光体
14 同期検知センサ(同期検知手段)
30 レーザビーム
100 制御部
101 情報信号
102 レーザ駆動信号
104 同期検知信号
200 画像形成システム
201 露光部
202 作像部
1, 1A, 1B, 20 Optical scanning device 2 Laser light source (beam light source)
3 Collimating lens 4 Beam shaping slit 5 Cylindrical lens 6 Polygon scanner (optical deflector)
6a Polygon mirror surface 7 fθ lenses 8A, 8B, 8C Scanning surface dividing mirror (scanning surface dividing means)
9A, 9B, 9C Folding mirrors 10A, 10B, 10C Image planes 11A, 11B, 11C Photoconductor 14 Synchronization detection sensor (synchronization detection means)
30 Laser beam 100 Control unit 101 Information signal 102 Laser drive signal 104 Synchronization detection signal 200 Image forming system 201 Exposure unit 202 Image forming unit

Claims (5)

光ビームを発生するビーム光源と、該ビーム光源から出射された光ビームにより露光走査を行うために一定走査面内で偏向走査する光偏向器とを有する光走査装置であって、
前記光偏向器で偏向された光ビームを、その走査画角に応じて異なる方向に導いて、前記露光走査の走査面を複数の走査面に分割する走査面分割手段を備えることを特徴とする光走査装置。
An optical scanning device comprising: a beam light source that generates a light beam; and an optical deflector that deflects and scans within a predetermined scanning plane in order to perform exposure scanning with the light beam emitted from the beam light source,
The apparatus further comprises a scanning plane dividing unit that guides the light beam deflected by the optical deflector in different directions according to the scanning angle of view and divides the scanning plane of the exposure scanning into a plurality of scanning planes. Optical scanning device.
前記走査面分割手段で分割された複数の走査面をそれぞれ折り返す複数の折り返しミラーを備え、
該複数の折り返しミラーにより、前記複数の走査面を走査されるそれぞれの光ビームが一定の平面上に互いに平行な走査線をなして主走査され、かつそれぞれの主走査方向の走査幅が前記主走査方向と直交する副走査方向から見て略重なり合う位置関係に形成されることを特徴とする請求項1に記載の光走査装置。
A plurality of folding mirrors that respectively fold back the plurality of scanning planes divided by the scanning plane dividing means;
With the plurality of folding mirrors, the respective light beams scanned on the plurality of scanning planes are main-scanned by forming parallel scanning lines on a certain plane, and the scanning width in each main-scanning direction is the main scanning direction. The optical scanning device according to claim 1, wherein the optical scanning device is formed so as to be substantially overlapped when viewed from a sub-scanning direction orthogonal to the scanning direction.
前記露光走査の走査開始位置の同期制御を行うための単数の同期検知手段を備え、
該同期検知手段の同期検知信号を、前記複数の走査面の露光走査の同期制御に共通使用することを特徴とする請求項1または2に記載の光走査装置。
A single synchronization detecting means for performing synchronization control of the scanning start position of the exposure scanning;
3. The optical scanning device according to claim 1, wherein the synchronization detection signal of the synchronization detection unit is commonly used for synchronization control of exposure scanning of the plurality of scanning surfaces.
前記走査面分割手段が、2つ設けられ、それぞれの分割後の光路が、分割前の走査面を挟む位置関係に設けられたことを特徴とする請求項1〜3のいずれかに記載の光走査装置。   The light according to any one of claims 1 to 3, wherein two scanning plane dividing means are provided, and each divided optical path is provided in a positional relationship sandwiching the scanning plane before division. Scanning device. 請求項1〜4に記載の光走査装置を用いて、多ビームの露光走査を行い、画像を形成することを特徴とする画像形成システム。   An image forming system, wherein the optical scanning device according to claim 1 is used to perform multi-beam exposure scanning to form an image.
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