JP2007240863A - Optical scanner, optical writing apparatus, and image forming apparatus - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、被走査面を光走査する光走査装置、該光走査装置を有する光書込装置、該光書込装置を有する複写機、プリンタ、ファクシミリ、これらのうちの少なくとも2つを有する複合機、プロッタ等の画像形成装置に関する。 The present invention relates to an optical scanning device for optically scanning a surface to be scanned, an optical writing device having the optical scanning device, a copying machine having the optical writing device, a printer, a facsimile, and a composite having at least two of these. The present invention relates to an image forming apparatus such as a printer or a plotter.
光走査装置は、デジタル複写装置やレーザプリンタに関連して広く知られている。走査光学系は光走査装置に用いられ、光偏向器により偏向される光束を被走査面上に光スポットとして集光する光学系である。
光走査装置を用いて光書込装置や画像形成装置を構成する場合、光学素子のもつ公差や、温度変動による光学素子の膨張収縮などによる光学性能の劣化が課題となっており、光スポットの小径化と並んで安定化が望まれている。
高い安定性は光学素子に調整機構を搭載するといった方法で得ることができるが、画像形成装置のレイアウトやコストの要求もあるため、なるべく単純な構造で安定性を高める必要がある。
求められる安定性の中でも特に、各色に対応した走査光学系が形成する光スポットの各色間での主走査位置ずれは、多色画像において目に見える劣化として現れてしまう。
Optical scanning devices are widely known in connection with digital copying devices and laser printers. The scanning optical system is an optical system that is used in an optical scanning device and collects a light beam deflected by an optical deflector as a light spot on a surface to be scanned.
When an optical writing device or an image forming apparatus is configured using an optical scanning device, optical performance degradation due to tolerances of the optical elements and expansion / contraction of the optical elements due to temperature fluctuations is a problem. Along with the reduction in diameter, stabilization is desired.
High stability can be obtained by a method in which an adjustment mechanism is mounted on the optical element. However, since there is a demand for the layout and cost of the image forming apparatus, it is necessary to improve the stability with a structure as simple as possible.
Among the required stability, the main scanning position shift between the respective colors of the light spot formed by the scanning optical system corresponding to each color appears as visible degradation in the multicolor image.
光スポットの主走査位置は、書込タイミングの調整により安定化させることができる。書込範囲以外の部分に受光手段を設け、電気的に書込開始タイミングを調整するいわゆる同期検知による方法は既に広く知られている。
同期検知の方式としては、走査線の片側端で受光を行う方式と、両端で受光を行う方式がある。後者の方式は、走査線両端に書込開始タイミングの基準が設けられていることになるので、主走査位置ずれの低減に関して高い効果が期待できる。しかし、この場合走査光学系に2つの受光部が必要となるため、色再現が可能な多色画像形成装置を構成するとなると、受光部とそれに対する電気制御基板の数が増えてしまう。
そのためなるべく少ない受光部で書込開始タイミングを調整できる技術が求められている。
また、同期検知に用いる光束(以下「同期光束」という)は、書込開始タイミングの基準となるため、上述のとおり主走査位置に関する高い安定性が求められるが、当然この同期光束も走査レンズの公差と温度変動などによる光学性能の劣化を伴って受光手段に到達する。
The main scanning position of the light spot can be stabilized by adjusting the writing timing. A method based on so-called synchronization detection in which light receiving means is provided in a portion other than the writing range and the writing start timing is electrically adjusted is already widely known.
As a synchronization detection method, there are a method of receiving light at one end of a scanning line and a method of receiving light at both ends. In the latter method, since the reference of the writing start timing is provided at both ends of the scanning line, a high effect can be expected with respect to the reduction of the main scanning position deviation. However, in this case, since the scanning optical system requires two light receiving portions, if a multicolor image forming apparatus capable of color reproduction is configured, the number of light receiving portions and the corresponding electric control boards increases.
Therefore, there is a demand for a technique that can adjust the writing start timing with as few light receiving units as possible.
In addition, since a light beam used for synchronization detection (hereinafter referred to as “synchronous light beam”) serves as a reference for writing start timing, high stability with respect to the main scanning position is required as described above. The light receiving means is reached with a deterioration in optical performance due to tolerance and temperature fluctuation.
特許文献1には、走査レンズ端部に切り欠き部を設けて同期光束が走査レンズを通過しないようにし、走査レンズの膨張収縮の影響を受けないようにした光走査装置が開示されている。
特許文献2には、同様に同期光束通過部としてのリブを設けて同期光束が走査レンズを通過しないようにし、走査レンズの膨張収縮の影響を受けないようにした光走査装置が開示されている。
Similarly,
上記同期光束に関する話題は、各色の画像に対応した光スポットの主走査位置を揃えるものではなく、あくまでもある単一の色における光スポットの主走査位置ずれの低減と安定化に関するものである。
高品質の画像を得るためには、各色のもつ主走査位置ずれの低減だけでなく、光スポット主走査位置の各色間のずれ(以下、単に「色ずれ」という)が小さく、さらに温度変動などによって発生する色ずれに対しても強固な光走査装置、光書込装置を構成する必要がある。
The topic related to the sync beam does not relate to the main scanning position of the light spot corresponding to the image of each color, but relates to the reduction and stabilization of the main scanning position deviation of the light spot in a certain single color.
In order to obtain a high-quality image, not only the main scanning position deviation of each color is reduced, but also the deviation between each color of the light spot main scanning position (hereinafter simply referred to as “color deviation”) is small, and temperature fluctuations, etc. Therefore, it is necessary to construct an optical scanning device and an optical writing device that are robust against color misregistration caused by.
本発明は、光走査装置の構成に単純な特徴をもたせ、コスト上昇及び制御の複雑化を来たすことなく、画像形成装置の温度変動による色ずれを低減し、画像の高画質化を実現することを目的としている。 The present invention has a simple feature in the configuration of an optical scanning device, reduces color misregistration due to temperature fluctuations in the image forming apparatus, and realizes high image quality without increasing costs and complicating control. It is an object.
上記目的を達成するために、本発明は、「光偏向器を基準とした走査レンズ系の配置形態」と、「同期光束が走査レンズ系の膨張収縮の影響を受けない」という条件との関係に主眼をおき、その最適化を図ることにより、温度変動による色ずれを低減することを狙ったものである。
具体的には、請求項1記載の発明では、m(m≧1)個の発光部をもつ2n(n≧1)個の光源を有し、前記光源のm×n個の光束は光偏向器の回転軸を含む副走査断面に対して略対称に入射し、2n個の光源から発せられた光束により被走査面を走査し、前記被走査面への書込タイミングを決定するための同期検知手段を有し、m個の光束を、前記光偏向器に対して対向するように配置された前記被走査面にそれぞれ結像させる走査レンズ系を有する光走査装置において、前記同期検知手段による同期検知は各走査線の片側端で行われ、前記走査レンズ系は前記光偏向器の回転軸と直交する主走査方向の線に対して略線対称に配置されていることを特徴とする。
In order to achieve the above object, the present invention relates to the relationship between the “arrangement of the scanning lens system based on the optical deflector” and the condition that “the synchronous light beam is not affected by the expansion and contraction of the scanning lens system”. The aim is to reduce color misregistration due to temperature fluctuations by focusing on the above and optimizing it.
Specifically, in the first aspect of the present invention, the light source has 2n (n ≧ 1) light sources having m (m ≧ 1) light emitting sections, and m × n light beams of the light sources are light deflected. Synchronization for determining a writing timing on the scanned surface by scanning the scanned surface with light beams emitted from 2n light sources, entering substantially symmetrically with respect to the sub-scanning section including the rotation axis of the scanner In an optical scanning device having a detection means and having a scanning lens system for imaging m light beams on the surface to be scanned arranged to face the optical deflector, the synchronization detection means Synchronization detection is performed at one end of each scanning line, and the scanning lens system is arranged substantially symmetrically with respect to a line in the main scanning direction orthogonal to the rotation axis of the optical deflector.
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、前記同期検知手段に検知される同期光束の、像面と等価な面上の温度変動による主走査方向におけるスポット位置ずれ量が5μm/℃以下であることを特徴とする。 According to a second aspect of the present invention, in the optical scanning device according to the first aspect, a spot position shift in the main scanning direction due to a temperature variation on a surface equivalent to the image plane of the synchronous light beam detected by the synchronous detection means. The amount is 5 μm / ° C. or less.
請求項3に記載の発明では、請求項1又は2に記載の光走査装置において、前記走査レンズ系が主走査方向にパワーをもたないノンパワー部分を有し、前記同期光束が前記ノンパワー部分を通過することを特徴とする。 According to a third aspect of the present invention, in the optical scanning device according to the first or second aspect, the scanning lens system has a non-power portion having no power in the main scanning direction, and the synchronous light flux is the non-power. It is characterized by passing through the part.
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、前記ノンパワー部分は、副走査方向に前記光偏向器の面倒れを補正するパワーを有してい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, the non-power portion has a power for correcting surface tilt of the optical deflector in the sub-scanning direction. To do.
請求項5に記載の発明では、請求項1又は2に記載の光走査装置において、前記同期光束が前記走査レンズ系を通過しないことを特徴とする。 According to a fifth aspect of the present invention, in the optical scanning device according to the first or second aspect, the synchronizing light beam does not pass through the scanning lens system.
請求項6に記載の発明では、請求項1又は2に記載の光走査装置において、前記走査レンズ系に開口部が設けられ、前記同期光束が前記開口部を通過することを特徴とする。 According to a sixth aspect of the present invention, in the optical scanning device according to the first or second aspect, an opening is provided in the scanning lens system, and the synchronizing light beam passes through the opening.
請求項7に記載の発明では、請求項1、2、3、5又は6に記載の光走査装置において、前記光偏向器の面倒れの面間偏差が200秒以下に抑えられていることを特徴とする。 According to a seventh aspect of the present invention, in the optical scanning device according to the first, second, third, fifth, or sixth aspect, an inter-surface deviation of the surface tilt of the optical deflector is suppressed to 200 seconds or less. Features.
請求項8に記載の発明では、請求項1、2、3、5又は6に記載の光走査装置において、前記同期検知手段の、前記同期光束を受光部に集光する同期光学系が、前記光偏向器の面倒れによる影響を補正する機能を有していることを特徴とする。 According to an eighth aspect of the present invention, in the optical scanning device according to the first, second, third, fifth or sixth aspect, the synchronous optical system of the synchronous detection means for condensing the synchronous luminous flux on a light receiving unit is It has a function of correcting the influence of surface tilt of the optical deflector.
請求項9に記載の発明では、請求項1乃至7のうちのいずれかに記載の光走査装置において、1以上の走査レンズからなる一方側の前記走査レンズ系を前記光偏向器から近い順にL1、L2、・・・Lj(j=1、2、3、・・・)と表記し、前記光偏向器に対して対向する他方側の前記走査レンズ系を前記光偏向器から近い順にL’1、L’2、・・・L’j(j=1、2、3・・・)と表記した場合、任意のjにおけるLjとL’jには同一形状のレンズが用いられていることを特徴とする。 According to a ninth aspect of the present invention, in the optical scanning device according to any one of the first to seventh aspects, the one side of the scanning lens system composed of one or more scanning lenses is arranged in the order from the optical deflector to L1. , L2,... Lj (j = 1, 2, 3,...), And the other side of the scanning lens system facing the optical deflector is L ′ in the order from the optical deflector. 1. When L′ 2,... L′ j (j = 1, 2, 3,...), Lenses having the same shape are used for Lj and L′ j in any j. It is characterized by.
請求項9に記載の発明では、光書込装置において、請求項1乃至8のうちのいずれかに記載の光走査装置を複数備え、1つの光走査装置の同期光束のみを検知し、他の光走査装置の書込タイミングは前記同期光束の検知信号から電気的に予測することを特徴とする。 According to a ninth aspect of the present invention, the optical writing device includes a plurality of the optical scanning devices according to any one of the first to eighth aspects, and detects only the synchronous light flux of one optical scanning device, and the other The writing timing of the optical scanning device is electrically predicted from the detection signal of the synchronous light beam.
請求項10に記載の発明では、光書込装置において、請求項1乃至8のうちのいずれかに記載の光走査装置を複数備え、これらの光走査装置における光偏向器は、共通の回転軸を有していることを特徴とする。 According to a tenth aspect of the present invention, the optical writing device includes a plurality of the optical scanning devices according to any one of the first to eighth aspects, and the optical deflectors in these optical scanning devices have a common rotational axis. It is characterized by having.
請求項11に記載の発明では、請求項9記載の光書込装置において、前記各光走査装置における光偏向器は、共通の回転軸を有していることを特徴とする。 According to an eleventh aspect of the present invention, in the optical writing device according to the ninth aspect, the optical deflectors in the respective optical scanning devices have a common rotation axis.
請求項12に記載の発明では、請求項10又は11に記載の光書込装置において、複数段の光偏向器の同位相面に入射する各段の光束の主走査方向における入射角が異なっていることを特徴とする。 According to a twelfth aspect of the invention, in the optical writing device according to the tenth or eleventh aspect, the incident angles in the main scanning direction of the light beams of the respective stages incident on the same phase plane of the plural stages of optical deflectors are different. It is characterized by being.
請求項13に記載の発明では、請求項12に記載の光書込装置において、前記複数段の光偏向器の同位相面に入射する各段の光束が、主走査方向に異なった反射点で偏向されることを特徴とする。 According to a thirteenth aspect of the present invention, in the optical writing device according to the twelfth aspect, each stage of the light beam incident on the same phase plane of the plurality of stages of optical deflectors is reflected at different reflection points in the main scanning direction. It is characterized by being deflected.
請求項14に記載の発明では、請求項9に記載の光書込装置において、全ての光束は前記光偏向器の反射面の法線に対し副走査方向に角度を持っていることを特徴とする。 According to a fourteenth aspect of the present invention, in the optical writing device according to the ninth aspect, all the light beams have an angle in the sub-scanning direction with respect to the normal line of the reflecting surface of the optical deflector. To do.
請求項15に記載の発明では、複数の像担持体に対して光書込装置による光走査を行って各色に対応する潜像を形成し、該潜像を現像手段で可視化してカラー画像を得る画像形成装置において、前記光書込装置が、請求項9乃至14のうちのいずれかに記載のものであることを特徴とする。
In the invention described in
本発明によれば、走査レンズ系の線対称配置と、温度変動の影響を受けない同期光束との組み合わせにより、簡単な構成及び単純な特徴で温度変動による色ずれを抑制することができる。 According to the present invention, color misalignment due to temperature fluctuation can be suppressed with a simple configuration and simple characteristics by combining a line-symmetric arrangement of a scanning lens system and a synchronous light beam that is not affected by temperature fluctuation.
以下、本発明の第1の実施形態を図1乃至図7に基づいて説明する。
まず、以下の仮定の下に走査レンズの同期光束通過部分と走査光学系の配置の組み合わせについて考えてみる。
走査レンズにおける同期光束通過部分のパワーの有無、線対称配置か回転対称配置の違いで、表1に示すとおり4通りの組み合わせがある。
Hereinafter, a first embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS.
First, consider the combination of the arrangement of the scanning optical system and the synchronous beam passage portion of the scanning lens under the following assumptions.
As shown in Table 1, there are four combinations depending on the presence / absence of power of the synchronous light beam passage portion in the scanning lens and the difference between the line-symmetrical arrangement and the rotationally-symmetrical arrangement.
仮定:
光偏向器の両側で等しい温度変動(以下「均一な温度変動」という)が起こる。
図2、図3中、上方向に像高hをとり、温度変動による主走査位置ずれΔxをとる。片側端で同期検知を行う場合、走査開始端と終了端を検知する方法があるが、終了端検知は光偏向器の次の面による走査の開始端とみなすことができるため、以下、走査開始端を検知する方式に絞って議論を進める。
簡単のため、温度変動は温度の上昇が光走査装置内で均一に起こるとする。すなわち光偏向器両側の走査レンズは等しく熱膨張する。
Assumption:
Equal temperature fluctuations (hereinafter referred to as “uniform temperature fluctuations”) occur on both sides of the optical deflector.
2 and 3, the image height h is taken upward, and the main scanning position deviation Δx due to temperature fluctuation is taken. When performing synchronous detection at one end, there is a method of detecting the scanning start end and end end, but since end end detection can be regarded as the start end of scanning by the next surface of the optical deflector, the scanning start will be described below. The discussion will focus on the edge detection method.
For simplicity, it is assumed that the temperature variation occurs uniformly in the optical scanning device. That is, the scanning lenses on both sides of the optical deflector are equally thermally expanded.
上記4通りの組み合わせについて、温度変動で走査レンズが変形した場合に各々発生しうる色ずれについて評価する。
線対称な配置(表1中AとC)の概略的な光学レイアウトは図2のようになる。図2において、符号1、1’は光源を、2は光偏向器(ポリゴンミラー)を、3、3’は走査レンズ系を構成する走査レンズとしてのfθレンズを、4、4’は同期検知手段を、6、6’は被走査面をそれぞれ示している。
fθレンズ3、3’は、光偏向器2に対して主走査平面で対向するように配置されているとともに、光偏向器2の回転中心7を基準に主走査平面で略線対称に配置されている。
For the above four combinations, color misregistration that can occur when the scanning lens is deformed due to temperature fluctuation is evaluated.
A schematic optical layout of a line-symmetric arrangement (A and C in Table 1) is as shown in FIG. In FIG. 2,
The
走査レンズ3、3’は略線対称に配置されているため、両方の走査光学系における主走査位置ずれは像高h=(+)側にΔx1、h=(−)側にΔx2発生すると考えることができる。
表1におけるA、Cの間には、同期検知手段4、4’に到達する光束が温度変動の影響を受ける、受けないという部分で違いがある。
回転対称な配置(表1中BとD)の概略的な光学レイアウトは図3のようになる。走査レンズ3、3’は略回転対称に配置されているため、両方の走査光学系における主走査位置ずれは書込終了端側にΔx1、開始端側にΔx2発生すると考えることができる。
表1におけるB、Dの間には、同期検知手段4、4’に到達する光束が温度変動の影響を受ける、受けないという部分で違いがある。
Since the
There is a difference between A and C in Table 1 in that the light beam reaching the synchronization detection means 4, 4 'is affected or not affected by temperature fluctuations.
The schematic optical layout of the rotationally symmetric arrangement (B and D in Table 1) is as shown in FIG. Since the
There is a difference between B and D in Table 1 in that the light beam reaching the synchronization detection means 4, 4 'is affected or not affected by temperature fluctuations.
主走査位置ずれは、図1に示すように、像高hに対して記述することができる。図1において、矢印Sは走査方向を、走査線上の破線部分mは光源の非発光領域を示している(他の図において同じ)。
Aの場合、両側の走査光学系における同期光束はそれぞれ逆方向にΔx1、Δx2の位置ずれを起こす。そのため両側の走査光学系で発生する主走査位置ずれは、図1のグラフをそれぞれ逆方向にΔx1、Δx2シフトした図4のような形で発生する。
色ずれは、この2つのグラフの差分であるから、Δx1+Δx2で与えられる。
Bの場合、両側の走査光学系における同期光束はそれぞれ逆方向にΔx1の位置ずれを起こす。そのため両側の走査光学系で発生する主走査位置ずれは、図1のグラフをそれぞれ逆方向にΔx1シフトした図5のような形で発生する。色ずれは、この2つのグラフの差分であるから、Δx1+Δx2で与えられる。
The main scanning position shift can be described with respect to the image height h as shown in FIG. In FIG. 1, an arrow S indicates the scanning direction, and a broken line portion m on the scanning line indicates a non-light emitting region of the light source (the same applies to other drawings).
In the case of A, the synchronous light beams in the scanning optical systems on both sides cause a positional shift of Δx1 and Δx2 in the opposite directions. Therefore, the main scanning position shift generated in the scanning optical systems on both sides occurs in the form as shown in FIG. 4 in which the graph of FIG. 1 is shifted by Δx1 and Δx2 in the opposite directions, respectively.
Since the color misregistration is the difference between the two graphs, it is given by Δx1 + Δx2.
In the case of B, the synchronized light beams in the scanning optical systems on both sides cause a positional shift of Δx1 in the opposite directions. Therefore, the main scanning position shift generated in the scanning optical systems on both sides occurs in a form as shown in FIG. 5 in which the graph of FIG. 1 is shifted by Δx1 in the opposite direction. Since the color misregistration is the difference between the two graphs, it is given by Δx1 + Δx2.
A、Bは同期光束が走査レンズの変形の影響を受けてしまうため、光偏向器2に対して対称性を持った配置をしたとしても、必ず「走査線両端に発生する主走査位置ずれの和(Δx1+Δx2)」が色ずれとして発生してしまうことがわかる。同時に配置だけでは色ずれ低減は望めないことを示している。
Cの場合、両側の走査光学系における同期光束は温度変動で位置ずれを起こさない。そのため両側の走査光学系で発生する主走査位置ずれは、いずれも図1のグラフと同一なものとなり、図6のような形で発生する。色ずれはこの場合発生しない。
Dの場合も、両側の走査光学系における同期光束は温度変動で位置ずれを起こさない。両側の走査光学系で発生する主走査位置ずれは配置上互いに逆向きに起こるため、図1のグラフをそれぞれ逆向きに重ねた図7のような形で発生する。
色ずれとして、|Δx1−Δx2|が残留する。
Since A and B are affected by the deformation of the scanning lens, the synchronous light beam is always affected by “the deviation of the main scanning position generated at both ends of the scanning line even if it is arranged symmetrically with respect to the
In the case of C, the synchronized light beams in the scanning optical systems on both sides do not cause a position shift due to temperature fluctuation. For this reason, the main scanning position shifts that occur in the scanning optical systems on both sides are the same as those in the graph of FIG. 1, and are generated as shown in FIG. Color misregistration does not occur in this case.
Also in the case of D, the synchronous light beams in the scanning optical systems on both sides do not cause a position shift due to temperature fluctuation. Since the main scanning position shifts that occur in the scanning optical systems on both sides occur in opposite directions in terms of arrangement, they are generated as shown in FIG. 7 in which the graphs in FIG. 1 are superimposed in opposite directions.
| Δx1−Δx2 | remains as color misregistration.
同期光束が温度変動の影響を受けないDの場合においても、配置の回転対称性により、像高h=0に対して完全に対称な主走査位置ずれが起こらないかぎり必ず色ずれが残留することがわかる。
以上より、対向走査方式における走査光学系の配置と、同期光束通過部分のノンパワー化の組み合わせにより原理的に色ずれを最小とするものはCの場合であることがわかる。
実際の温度変動は光走査装置全体において均一に起こる訳ではない。上記の内容から不均一な温度変動が起こったことを想定してみる。例えば対向する2つの走査光学系のうち、片方のみ温度変動が起こったとする。この場合、図4〜図7においていずれかの走査光学系の主走査位置ずれを0にすればよいことは容易に理解できる。
するといずれの場合も色ずれは最小でもΔx1あるいはΔx2残留することがわかる。すなわち不均一な温度変動に関しては、走査光学系の配置とノンパワー化だけでは効果がないと言える。
Even in the case of D in which the synchronous light beam is not affected by temperature fluctuations, due to the rotational symmetry of the arrangement, a color shift always remains unless a main scanning position shift that is completely symmetric with respect to the image height h = 0 occurs. I understand.
From the above, it can be seen that C is the one that minimizes color misregistration in principle by the combination of the arrangement of the scanning optical system in the opposed scanning method and the non-powered portion of the synchronized light beam passage.
Actual temperature fluctuations do not occur uniformly throughout the optical scanning device. Let us assume that non-uniform temperature fluctuations occurred from the above. For example, it is assumed that temperature variation occurs in only one of the two scanning optical systems facing each other. In this case, it can be easily understood that the main scanning position deviation of any of the scanning optical systems in FIGS.
In either case, it can be seen that Δx1 or Δx2 remains even if the color misregistration is minimum. In other words, regarding the non-uniform temperature variation, it can be said that the arrangement of the scanning optical system and non-power alone are not effective.
本実施形態では、上記考察結果に基づき、光偏向器の両側で均一な温度変動が起こったとした場合における、温度変動による色ずれを低減する「走査レンズの同期光束通過部分のパワーの有無と走査光学系の配置との組み合わせ」を表1の組み合わせにおけるCタイプに特定したものである。
したがって、本実施形態における光走査装置は、図2に示す構成を有している。すなわち、光偏向器2により偏向される光束を、被走査面6、6’上に光スポットとして集光させる走査光学系を2つ有する対向走査型の光走査装置であり、以下の特徴を有している。
In the present embodiment, based on the above consideration results, when uniform temperature fluctuations occur on both sides of the optical deflector, the color shift due to temperature fluctuations is reduced. “Combination with arrangement of optical system” is specified as type C in the combinations shown in Table 1.
Therefore, the optical scanning device in the present embodiment has the configuration shown in FIG. That is, this is an opposed scanning type optical scanning device having two scanning optical systems for condensing the light beam deflected by the
まず第1に、m(m≧1)個の発光部をもつ2n(n≧1)個の光源を有し、前記光源のm×n個の光束は光偏向器の回転軸を含む副走査断面に対して略対称に入射し、2n個の光源から発せられた光束により被走査面を走査し、前記被走査面への書込タイミングを決定するための同期検知手段を有し、m個の光束を、前記光偏向器に対して対向するように配置された前記被走査面にそれぞれ結像させる走査レンズ系を有している。
第2に、同期検知は各走査線の片側端で行われ、走査レンズ系は光偏向器の回転軸と直交する主走査方向の線に対して略線対称に配置され、被走査面と等価な面での同期光束の主走査方向におけるスポット位置は、温度変動に対して5μm/℃以下のずれを発生するようになっている。
ここで、「5μm/℃以下のずれ精度」は、表1のCタイプとした場合にその結果として一義的に得られるというものではなく、Cタイプとした場合に得ることが可能となる精度である。
偏向器2を中心に対向する走査光学系は、光偏向器2の回転軸と直交する主走査方向の線7に対して略線対称となるため、ここでは「線対称配置」という表現を用いることとする。
First, it has 2n (n ≧ 1) light sources having m (m ≧ 1) light emitting sections, and m × n light beams of the light sources include sub-scans including the rotation axis of the optical deflector. A synchronization detecting means for scanning the surface to be scanned with light beams emitted from 2n light sources and determining writing timing on the surface to be scanned; The scanning lens system forms an image on the scanned surface disposed so as to face the optical deflector.
Second, synchronization detection is performed at one end of each scanning line, and the scanning lens system is arranged substantially symmetrically with respect to a line in the main scanning direction orthogonal to the rotation axis of the optical deflector, and is equivalent to the surface to be scanned. The spot position in the main scanning direction of the synchronous light beam on the flat surface is shifted by 5 μm / ° C. or less with respect to the temperature fluctuation.
Here, the “deviation accuracy of 5 μm / ° C. or less” is not uniquely obtained as a result of the C type shown in Table 1, but is an accuracy that can be obtained when the C type is used. is there.
Since the scanning optical system facing the
光書込装置内で現実に起こる温度変動に対して、スポット位置ずれ量が5μm/℃以下であれば、色ずれを低減することができる。
上述のように実際の温度変動は光書込装置全体において均一に起こる訳ではないが、光書込装置という閉空間における温度分布の偏差はそれほど大きくはなく、実際上はCタイプに特定した効果を十分に享受できる。
If the amount of spot position deviation is 5 μm / ° C. or less with respect to temperature fluctuation that actually occurs in the optical writing device, color deviation can be reduced.
As described above, the actual temperature fluctuation does not occur uniformly in the entire optical writing apparatus, but the deviation of the temperature distribution in the closed space of the optical writing apparatus is not so large. Can be fully enjoyed.
本実施形態に係る光走査装置において、走査レンズ3、3’のノンパワー部分と、同期検知手段4、4’における同期光束を受光部へ集光させる同期光学系は、副走査方向に光偏向器2の面倒れを補正するパワーを有することが好ましい。
また、本実施形態に係る光走査装置において、光偏向器2の反射面倒れの面間偏差が200秒以下に抑えられていることが好ましい。同期光束が受光部に達する際の副走査方向の位置ずれが低減され、書込タイミングの決定が安定化するためである。すなわち、光偏向器の各面に対する書込位置のずれを低減できる。
In the optical scanning device according to the present embodiment, the non-power portion of the
Moreover, in the optical scanning device according to the present embodiment, it is preferable that the deviation between the surfaces of the reflecting surfaces of the
本実施形態では、2つの走査光学系が光偏向器2の回転軸を通る副走査断面(換言すれば、図2に示す線7)に対して略対称に配置されているため、光偏向器2の回転に対応して走査される光束は、両側に配置された被走査面6、6’での走査方向は逆となるが、光偏向器2の両側で略線対称な走査を行っていることになる。
つまり、被走査面上で所望の結像性能をもたせるための走査レンズ系も全く等価となる。すなわち、同一形状の走査レンズを両方の走査光学系に適用可能となるため、生産時のコストダウンとなる。
図2では走査レンズ系として代表してfθレンズ3、3’のみを示したが、走査レンズ系を構成する他の走査レンズもこれらは略線対称に配置される。
ここで、一方側の走査レンズ系の走査レンズを光偏向器2から近い順にL1、L2、・・・Lj(j=1、2、3、・・・)とし、対向する他方側の走査レンズ系の走査レンズを光偏向器2から近い順にL’1、L’2、・・・L’j(j=1、2、3・・・)とした場合、任意のjにおけるLjの形状とL’jの形状は同一であり、同一形状の走査レンズを両方の走査光学系に適用可能となるため、生産時のコストダウンとなる。
すなわち、レンズの点数及び光走査装置の工程数を減らすことができる。
In the present embodiment, since the two scanning optical systems are arranged substantially symmetrically with respect to the sub-scan section (in other words, the line 7 shown in FIG. 2) passing through the rotation axis of the
That is, the scanning lens system for providing desired imaging performance on the surface to be scanned is completely equivalent. That is, since the scanning lens having the same shape can be applied to both scanning optical systems, the production cost is reduced.
In FIG. 2, only the
Here, the scanning lenses of the scanning lens system on one side are L1, L2,... Lj (j = 1, 2, 3,...) In order from the
That is, the number of lenses and the number of steps of the optical scanning device can be reduced.
上述した光走査装置を複数個用いてなる光書込装置では、1つの光走査装置の同期光束のみを検知し、他の光走査装置の書込タイミングを該同期光束検知信号から電気的に予測させることが可能となる(第2の実施形態)。
これは本発明における同期光束が主走査位置ずれに対して強固なものであるため、同期検知に関する信頼度が増す。そのため他の光走査装置の同期検知信号を電気的に予測したとしても全光走査装置の書込タイミングを満足に決定することができる。
この方式(以下「ディレイ方式」という)により受光素子(同期検知手段)の点数低減が可能となるため、低コストな書込光学系を実現できる。
In the optical writing device using a plurality of the optical scanning devices described above, only the synchronous light beam of one optical scanning device is detected, and the writing timing of the other optical scanning device is electrically predicted from the synchronous light beam detection signal. (Second embodiment).
This is because the synchronous light flux in the present invention is strong against the main scanning position shift, and the reliability related to synchronous detection is increased. Therefore, even if the synchronization detection signal of another optical scanning device is electrically predicted, the writing timing of the all-optical scanning device can be satisfactorily determined.
This method (hereinafter referred to as “delay method”) makes it possible to reduce the number of light-receiving elements (synchronization detection means), thereby realizing a low-cost writing optical system.
図8に基づいて第3の実施形態を説明する。
本実施形態では、上述した光走査装置を複数個用いて、それらを上下段で重ねあわせることで光書込装置10を構成している。
図8において、符号5は折り返しミラーを、6は被走査面としての感光体ドラムを示している。
この場合、光偏向器2の回転軸が上下段で共通となるため、光書込装置10の中でも比較的高価な光偏向器2の部品点数を減らすことができ、コストダウンとなる。
また、上述したディレイ方式を用いて同期検知を行う場合も、上下段の光偏向器の位相が共通の軸で回転しているため、より正確な検知タイミングを予測することができる。
A third embodiment will be described with reference to FIG.
In the present embodiment, the
In FIG. 8,
In this case, since the rotation axis of the
Also, when performing synchronous detection using the above-described delay method, more accurate detection timing can be predicted because the phases of the upper and lower optical deflectors rotate on a common axis.
図9に示すように、図8で示した光書込装置10において、上下段の光束の光偏向器2への入射角を異ならせる(ここでは「交差角を与える」という)構成としてもよい(第4の実施形態)。
図9において、符号11はカップリングレンズを、12はアパーチャを、13はシリンドリカルレンズをそれぞれ示している。
これにより、上下段の間隔を発光点間隔以下まで縮めることが可能となり、小型化を実現できる。
As shown in FIG. 9, the
In FIG. 9,
Thereby, it becomes possible to shorten the space | interval of an up-and-down stage to below the light emission point space | interval, and can implement | achieve size reduction.
交差角を与えた上下段の光束は、当然その光学特性や光偏向器2による偏向角にも差異が生じる。特に偏向角度範囲端近傍の同期光束において、上下段いずれか片方でケラレが起こる可能性がある。
そこで、図10に示すように、上下段の光束の反射点をわずかに違えることで、その差異を軽減でき(最大書込幅の上下段の差異の補償)、光学特性の各走査光学系の偏差を抑えることができる(第5の実施形態)。
Naturally, the upper and lower light beams given the crossing angle also differ in their optical characteristics and deflection angles by the
Therefore, as shown in FIG. 10, the difference between the reflection points of the light beams in the upper and lower stages can be reduced (compensation for the difference in the upper and lower stages of the maximum writing width), and the optical characteristics of each scanning optical system can be reduced. Deviation can be suppressed (fifth embodiment).
上述した光書込装置は、光偏向器2の反射面の法線に対し平行に光束が入射し偏向される形態であった。本発明は、光偏向器2の反射面の法線に対し角度を持って光束が入射する場合にも適用することができる(第6の実施形態)。ここではこの方式を斜入射方式と呼ぶ。
従来の水平対向走査方式の光走査装置においては、図11(a)に示すように、各々対応する被走査面に向かう光束を分離に必要な間隔Zを得るために、2段化されたポリゴンミラー40を使用している。2段化することなく一段で使用しても良いが、ポリゴンミラー部の副走査方向の厚さが厚くなり、高速化、低コスト化に不向きとなる。
一方、本発明のような斜入射光学系では、ポリゴンミラーの偏向反射面において、複数の光ビームを副走査方向に所定の間隔を持たせる必要がない。
つまり、図11(b)に示すように、ポリゴンミラー2の反射面の法線に対し、副走査方向に異なる角度を持つ複数光源からの光束の対を、図中左右より同一のポリゴンミラー2の異なる反射面に入射させることで、ポリゴンミラー2の偏向反射面を形成する多面体を一段で、かつ、副走査方向の厚みを低減でき、回転体としてのイナーシャを小さくでき、起動時間を短くできる。
The optical writing device described above has a form in which a light beam is incident and deflected in parallel to the normal line of the reflecting surface of the
In the conventional horizontal scanning optical scanning device, as shown in FIG. 11A, in order to obtain the interval Z necessary for separating the light beams directed to the corresponding scanned surfaces, the polygons are arranged in two stages. A
On the other hand, in the oblique incidence optical system as in the present invention, it is not necessary to provide a plurality of light beams with a predetermined interval in the sub-scanning direction on the deflection reflection surface of the polygon mirror.
That is, as shown in FIG. 11B, a pair of light beams from a plurality of light sources having different angles in the sub-scanning direction with respect to the normal line of the reflecting surface of the
斜入射方式のメリットとして、1段の光偏向器で4色の画像の書込が可能であるため、光書込装置を構成する際のコストを低減することができる。
斜入射方式を適用する場合には走査線の曲がりと波面収差の劣化が避けられない課題として発生するため、走査レンズの面形状を、斜入射する光束に対応したものとする必要があるが、本発明の効果はそのまま活用することができ、組み合わせることで低コスト化が図れる。
As an advantage of the oblique incidence method, it is possible to write an image of four colors with a single stage optical deflector, so that the cost for configuring the optical writing apparatus can be reduced.
When the oblique incidence method is applied, scanning line bending and wavefront aberration degradation are unavoidable problems, so the surface shape of the scanning lens needs to correspond to the obliquely incident light beam, The effects of the present invention can be utilized as they are, and the cost can be reduced by combining them.
図12に基づいて第7の実施形態(多色画像形成装置)を説明する。
本実施形態に係る多色画像形成装置(カラー画像形成装置)としてのレーザカラープリンタでは、ローラ102a、102b、102c間に張設された中間転写ベルト21の展張面に沿って感光性の像担持体としてのドラム状の感光体20Y(イエロー)、20M(マゼンタ)、20C(シアン)、20K(ブラック)が並設されている。
感光体20Yの周囲には、反時計回り方向に順に、図示しない帯電手段、露光手段としての共通の光走査装置105、現像手段106Y、中間転写ベルト21の内側に設けられる図示しない1次転写ローラ、図示しないクリーニング手段、図示しない除電手段等が配置されている。感光体20M、20C、20Kにおいても同様である。
A seventh embodiment (multicolor image forming apparatus) will be described with reference to FIG.
In the laser color printer as the multicolor image forming apparatus (color image forming apparatus) according to the present embodiment, a photosensitive image carrier is provided along the extended surface of the
Around the
各色の画像情報に基づいて各々レーザビームL1、L2、L3、L4で各感光体20Y、20M、20C、20K上に各色成分画像の静電潜像が形成され、各現像手段106Y、106M、106C、106Kにより可視像化される。
各色のトナー像は中間転写ベルト21上に順次重ね合わせて転写される。重ね合わせ画像は、給紙カセット111から所定のタイミングで給紙される転写紙(記録媒体)に2次転写ローラ102dにより一括転写される。カラー画像転写後、中間転写ベルト21は図示しないクリーニング手段で清掃される。転写紙は定着装置114へ送られてここで熱と圧力によりカラー画像を定着される。
定着を終えた転写紙は、装置本体を略垂直に搬送されて装置上面の排紙トレイ110に排出される。
光走査装置105として、第1の実施形態で説明したものを用いることにより、極めて良好な画像形成を実行することができる。
An electrostatic latent image of each color component image is formed on each
The toner images of the respective colors are sequentially superimposed and transferred onto the
After the fixing, the transfer sheet is conveyed substantially vertically through the apparatus main body and is discharged to the
By using the
「感光性の像担持体」としては種々のものの使用が可能である。例えば、像担持体として「銀塩フィルム」を用いることができる。この場合、光走査による書込みで潜像が形成されるが、この潜像は通常の銀塩写真プロセスによる処理で可視化することができる。このような画像形成装置は「光製版装置」や、CTスキャン画像等を描画する「光描画装置」として実施できる。 Various types of “photosensitive image carrier” can be used. For example, a “silver salt film” can be used as the image carrier. In this case, a latent image is formed by writing by optical scanning, and this latent image can be visualized by processing by a normal silver salt photographic process. Such an image forming apparatus can be implemented as an “optical plate making apparatus” or an “optical drawing apparatus” for drawing a CT scan image or the like.
感光性の像担持体としてはまた「光走査の際に光スポットの熱エネルギにより発色する発色媒体(ポジの印画紙)」を用いることもでき、この場合には、光走査により直接に可視画像を形成できる。
感光性の像担持体としてはまた「光導電性の感光体」を用いることができる。光導電性の感光体としては、酸化亜鉛紙のようにシート状のものを用いることもできるし、セレン感光体や有機光半導体等「ドラム状あるいはベルト状で繰り返し使用されるもの」を用いることができる。
光導電性の感光体を像担持体として用いる場合には、感光体の均一帯電と、光走査装置による光走査により静電潜像が形成される。静電潜像は現像によりトナー画像として可視化される。トナー画像は、感光体が酸化亜鉛紙のようにシート状のものである場合は感光体上に直接的に定着され、感光体が繰り返し使用可能なものである場合には、転写紙やOHPシート(オーバヘッドプロジェクタ用のプラスチックシート)等のシート状記録媒体に転写・定着される。
As the photosensitive image carrier, a “coloring medium (positive printing paper) that develops color by the thermal energy of the light spot during optical scanning” can be used. In this case, a visible image is directly displayed by optical scanning. Can be formed.
A “photoconductive photoreceptor” can also be used as the photosensitive image carrier. As the photoconductive photoconductor, a sheet-like material such as zinc oxide paper can be used, or a “selenium photoconductor or organic photo-semiconductor such as“ repetitively used in a drum shape or belt shape ”is used. Can do.
When a photoconductive photoconductor is used as an image carrier, an electrostatic latent image is formed by uniform charging of the photoconductor and optical scanning by an optical scanning device. The electrostatic latent image is visualized as a toner image by development. The toner image is directly fixed on the photoconductor when the photoconductor is in the form of a sheet such as zinc oxide paper, and transfer paper or an OHP sheet when the photoconductor can be used repeatedly. It is transferred and fixed on a sheet-like recording medium such as (plastic sheet for overhead projector).
光導電性の感光体からシート状記録媒体へのトナー画像の転写は、感光体からシート状記録媒体へ直接的に転写(直接転写方式)しても良いし、感光体から一旦中間転写ベルト等の中間転写媒体に転写した後、この中間転写媒体からシート状記録媒体へ転写(中間転写方式)するようにしてもよい。
このような画像形成装置は、光プリンタや光プロッタ、デジタル複写装置等として実施できる。
The transfer of the toner image from the photoconductive photosensitive member to the sheet-like recording medium may be directly transferred from the photosensitive member to the sheet-like recording medium (direct transfer method), or may be temporarily transferred from the photosensitive member to an intermediate transfer belt or the like. After transfer to the intermediate transfer medium, transfer from the intermediate transfer medium to a sheet-like recording medium (intermediate transfer method) may be performed.
Such an image forming apparatus can be implemented as an optical printer, an optical plotter, a digital copying apparatus, or the like.
本発明は、上述したとおり、走査光学系の線対称配置と、同期光束が温度変動に影響を受けない条件とを組み合わせる設計とすることにより、色ずれの発生を容易に低減する効果を有する。
色ずれが少なく、また温度変動に対しても強固な光走査装置を実現するためには各色の走査光学系をなるべく等価なものに近づける方法が有効である。すなわち、各色で主走査位置ずれが発生しても、全色において同じような位置ずれが発生すれば、各色の主走査位置ずれの偏差量である「色ずれ」は発生しないことになる。
As described above, the present invention has an effect of easily reducing the occurrence of color misregistration by using a combination of the line-symmetric arrangement of the scanning optical system and the condition that the synchronous light beam is not affected by temperature fluctuation.
In order to realize an optical scanning device with little color misregistration and strong against temperature fluctuation, it is effective to make the scanning optical systems of the respective colors as close as possible to equivalent ones. That is, even if the main scanning position shift occurs in each color, if the same position shift occurs in all the colors, the “color shift” that is the deviation amount of the main scanning position shift of each color does not occur.
温度変動により発生する主走査位置ずれに関して更に詳しく述べる。走査光学系において、光偏向器によって偏向された光束は、走査レンズの屈折・集光作用によって等速的に被走査面を走査する。理想的な等速性を持っている場合、光偏向器の回転角θと被走査面上の光スポット位置には比例関係が成立する。
すなわち、光偏向器の反射面の角度で理想的な光スポット位置(以下「理想像高」)は定まっていることになり、何らかの要因によって発生した理想像高とのずれを、ここでは主走査位置ずれと定義している。このことから、走査レンズを通る光線が光軸から遠ざかるほど主走査位置ずれが大きくなることは容易に想像できる。
また、光偏向器の回転軸が反射面と位置が異なっているため、走査レンズ光軸に対して非対称な走査が行われることになるので、両端の像高における主走査位置ずれは異なり、主走査位置ずれを像高hでプロットすると図1のように非対称な形状となる。
The main scanning position deviation caused by temperature fluctuation will be described in more detail. In the scanning optical system, the light beam deflected by the optical deflector scans the surface to be scanned at a constant speed by the refraction / condensing action of the scanning lens. In the case of ideal constant velocity, a proportional relationship is established between the rotation angle θ of the optical deflector and the light spot position on the surface to be scanned.
In other words, the ideal light spot position (hereinafter referred to as “ideal image height”) is determined by the angle of the reflecting surface of the optical deflector, and the deviation from the ideal image height caused by some factor is the main scanning here. It is defined as misalignment. From this, it can be easily imagined that the main scanning position shift increases as the light beam passing through the scanning lens moves away from the optical axis.
In addition, since the rotational axis of the optical deflector is different from the reflecting surface, asymmetric scanning is performed with respect to the optical axis of the scanning lens. When the scanning position deviation is plotted by the image height h, an asymmetric shape is obtained as shown in FIG.
(同期光束通過部分のノンパワー化について)
同期光束のみ温度変動の影響を受けないようにするには、以下のような方法が考えられる。走査光学系に応じて適切な方法を選択すれば、本発明の効果を充分に期待することができる。
(1)走査レンズを一切通過しない同期光学系を設計する。
(2)走査レンズ内の同期光束通過部分に空気層(開口部)を設け、走査レンズによる屈折を回避させる。
(3)走査レンズ内の同期光束通過部分を主走査方向に平行平板状にして走査レンズ変形が起こったとしても影響を受けないようにする。
同期光束の安定化に関しては(1)の方法が最も有効である。しかし、光走査装置の小型化、走査レンズの薄肉化が進むにつれ、光偏向器前のビーム整形光学系、同期光束通過部分、走査レンズが光偏向器近傍に集中したレイアウトとなるため、より小型なレイアウトを目論む場合の足枷となる場合がある。
(2)、(3)の方法は(1)のもつ問題を回避することが可能な方法である。しかし走査レンズ成形時に2次加工が必要となるため、走査レンズが高価になってしまう。
本発明では、(1)〜(3)のどの方法を用いたとしても、「同期光束がノンパワー部分を通過する」という意味である。
(About the non-power of the synchronous beam passage part)
In order to prevent only the synchronized light flux from being affected by temperature fluctuations, the following method can be considered. If an appropriate method is selected according to the scanning optical system, the effect of the present invention can be sufficiently expected.
(1) Design a synchronous optical system that does not pass through any scanning lens.
(2) An air layer (aperture) is provided in the synchronous light beam passage portion in the scanning lens to avoid refraction by the scanning lens.
(3) The synchronous light beam passage portion in the scanning lens is formed in a parallel plate shape in the main scanning direction so that the scanning lens is not affected even if deformation occurs.
The method (1) is the most effective for stabilizing the synchronous beam. However, as the optical scanning device becomes smaller and the scanning lens becomes thinner, the beam shaping optical system in front of the optical deflector, the synchronized light beam passage part, and the scanning lens become a layout that concentrates in the vicinity of the optical deflector. May be a foothold when you plan for a simple layout.
The methods (2) and (3) are methods that can avoid the problem (1). However, since secondary processing is required at the time of forming the scanning lens, the scanning lens becomes expensive.
In the present invention, whichever method (1) to (3) is used, it means that “the synchronized light beam passes through the non-power part”.
(低電力化について)
また、この発明の光走査装置をマルチビーム方式に適用する場合は、カップリングされた各光束につき、線像結像光学系から走査光学系までを「複数光束に共通化」することにより、線像結像光学系以下をシングルビーム方式の光走査装置と同様に構成できるので、機械的変動に対し極めて安定性のよいマルチビーム方式の光走査装置を実現できる。
マルチビーム方式を用いると、シングルビームに比べ少ない光偏向器の回転数で同じ書込速度を実現することができる。そのため低電力による光偏向器の駆動が可能となり、省エネルギーの光走査装置を実現することができる。
マルチビーム方式の光走査装置の光源としては、LDアレイ方式のものも「ビーム合成方式のもの」も利用できる。LDアレイ方式の光源を用いる場合、発光源の間隔を10μm以上とすることにより、発光源間の熱的・電気的な影響を有効に軽減して良好なマルチビーム方式の光走査を行うことが可能になる。
上述した斜入射方式は1段の光偏向器で光書込装置を構成できる。すなわち、斜入射方式を適用することで、偏向手段(ポリゴンミラー)の高さ(副走査方向の高さ)が低く、空気との接触面積が2段のものより小さいため、風損の影響による電力の消費が抑えられ、結果として低電力で光書込装置を駆動できるという効果がある。
(About low power)
In addition, when the optical scanning device of the present invention is applied to the multi-beam method, the line image imaging optical system to the scanning optical system are “shared by a plurality of light beams” for each coupled light beam, thereby Since the image forming optical system and below can be configured in the same manner as the single beam type optical scanning device, it is possible to realize a multi-beam type optical scanning device that is extremely stable against mechanical fluctuations.
When the multi-beam method is used, the same writing speed can be realized with a smaller number of rotations of the optical deflector than with a single beam. Therefore, the optical deflector can be driven with low power, and an energy saving optical scanning device can be realized.
As the light source of the multi-beam type optical scanning device, an LD array type or a “beam combining type” can be used. In the case of using an LD array type light source, it is possible to effectively reduce the thermal and electrical influence between the light emitting sources and perform good multi-beam optical scanning by setting the interval between the light emitting sources to 10 μm or more. It becomes possible.
In the above-described oblique incidence method, an optical writing device can be configured with a single stage optical deflector. That is, by applying the oblique incidence method, the height of the deflecting means (polygon mirror) (height in the sub-scanning direction) is low and the contact area with the air is smaller than that of the two-stage, so that it is influenced by the windage loss. Power consumption is suppressed, and as a result, the optical writing device can be driven with low power.
1、1’ 光源
2 光偏向器
2a 回転軸
3、3’ 走査レンズ
4、4’ 同期検知手段
6、6’ 被走査面
DESCRIPTION OF
Claims (16)
前記光源のm×n個の光束は光偏向器の回転軸を含む副走査断面に対して略対称に入射し、
2n個の光源から発せられた光束により被走査面を走査し、
前記被走査面への書込タイミングを決定するための同期検知手段を有し、
m個の光束を、前記光偏向器に対して対向するように配置された前記被走査面にそれぞれ結像させる走査レンズ系を有する光走査装置において、
前記同期検知手段による同期検知は各走査線の片側端で行われ、
前記走査レンズ系は前記光偏向器の回転軸と直交する主走査方向の線に対して略線対称に配置されていることを特徴とする光走査装置。 having 2n (n ≧ 1) light sources with m (m ≧ 1) light emitting sections;
The m × n luminous fluxes of the light source enter substantially symmetrically with respect to the sub-scanning section including the rotation axis of the optical deflector,
Scan the surface to be scanned with light beams emitted from 2n light sources,
Synchronization detection means for determining the writing timing to the scanned surface;
In the optical scanning device having a scanning lens system for forming images of m light beams on the surface to be scanned disposed so as to face the optical deflector,
Synchronization detection by the synchronization detection means is performed at one end of each scanning line,
The optical scanning device according to claim 1, wherein the scanning lens system is disposed substantially symmetrically with respect to a line in a main scanning direction orthogonal to a rotation axis of the optical deflector.
前記同期検知手段に検知される同期光束の、像面と等価な面上の温度変動による主走査方向におけるスポット位置ずれ量が5μm/℃以下であることを特徴とする光走査装置。 The optical scanning device according to claim 1,
An optical scanning apparatus characterized in that the amount of spot position deviation in the main scanning direction due to temperature fluctuations on the surface equivalent to the image plane of the synchronous light beam detected by the synchronization detection means is 5 μm / ° C. or less.
前記走査レンズ系が主走査方向にパワーをもたないノンパワー部分を有し、前記同期光束が前記ノンパワー部分を通過することを特徴とする光走査装置。 The optical scanning device according to claim 1 or 2,
An optical scanning device characterized in that the scanning lens system has a non-power portion having no power in the main scanning direction, and the synchronous light flux passes through the non-power portion.
前記ノンパワー部分は、副走査方向に前記光偏向器の面倒れを補正するパワーを有していることを特徴とする光走査装置。 The optical scanning device according to claim 3.
The optical scanning device according to claim 1, wherein the non-power portion has power for correcting surface tilt of the optical deflector in the sub-scanning direction.
前記同期光束が前記走査レンズ系を通過しないことを特徴とする光走査装置。 The optical scanning device according to claim 1 or 2,
An optical scanning device characterized in that the synchronizing light beam does not pass through the scanning lens system.
前記走査レンズ系に開口部が設けられ、前記同期光束が前記開口部を通過することを特徴とする光走査装置。 The optical scanning device according to claim 1 or 2,
An optical scanning device, wherein an opening is provided in the scanning lens system, and the synchronous light beam passes through the opening.
前記光偏向器の面倒れの面間偏差が200秒以下に抑えられていることを特徴とする光走査装置。 In the optical scanning device according to claim 1, 2, 3, 5 or 6,
An optical scanning device characterized in that the surface deflection of the optical deflector is suppressed to 200 seconds or less.
前記同期検知手段の、前記同期光束を受光部に集光する同期光学系が、前記光偏向器の面倒れによる影響を補正する機能を有していることを特徴とする光走査装置。 In the optical scanning device according to claim 1, 2, 3, 5 or 6,
An optical scanning device characterized in that a synchronization optical system of the synchronization detection means for condensing the synchronization light beam on a light receiving unit has a function of correcting the influence of surface tilt of the optical deflector.
1以上の走査レンズからなる一方側の前記走査レンズ系を前記光偏向器から近い順にL1、L2、・・・Lj(j=1、2、3、・・・)と表記し、
前記光偏向器に対して対向する他方側の前記走査レンズ系を前記光偏向器から近い順にL’1、L’2、・・・L’j(j=1、2、3・・・)と表記した場合、
任意のjにおけるLjとL’jには同一形状のレンズが用いられていることを特徴とする光走査装置。 The optical scanning device according to any one of claims 1 to 7,
The one side of the scanning lens system composed of one or more scanning lenses is expressed as L1, L2,... Lj (j = 1, 2, 3,...) In order from the optical deflector.
L′ 1, L′ 2,... L′ j (j = 1, 2, 3,...) In order from the optical deflector in the scanning lens system on the other side facing the optical deflector. Is written,
An optical scanning device characterized in that lenses having the same shape are used for Lj and L′ j in arbitrary j.
前記各光走査装置における光偏向器は、共通の回転軸を有していることを特徴とする光書込装置。 The optical writing device according to claim 9.
The optical writing device according to claim 1, wherein the optical deflectors in the respective optical scanning devices have a common rotation axis.
複数段の光偏向器の同位相面に入射する各段の光束の主走査方向における入射角が異なっていることを特徴とする光書込装置。 The optical writing device according to claim 10 or 11,
An optical writing apparatus characterized in that the incident angles in the main scanning direction of the light beams of the respective stages incident on the same phase plane of the plural stages of optical deflectors are different.
前記複数段の光偏向器の同位相面に入射する各段の光束が、主走査方向に異なった反射点で偏向されることを特徴とする光書込装置。 The optical writing device according to claim 12,
An optical writing apparatus, wherein the light beams of each stage incident on the same phase plane of the plurality of stages of optical deflectors are deflected at different reflection points in the main scanning direction.
全ての光束は前記光偏向器の反射面の法線に対し副走査方向に角度を持っていることを特徴とする光書込装置。 The optical writing device according to claim 9.
An optical writing apparatus characterized in that all light beams have an angle in the sub-scanning direction with respect to the normal line of the reflecting surface of the optical deflector.
前記光書込装置が、請求項9乃至14のうちのいずれかに記載のものであることを特徴とする画像形成装置。 In an image forming apparatus for forming a latent image corresponding to each color by performing optical scanning with an optical writing device on a plurality of image carriers, and visualizing the latent image with a developing unit to obtain a color image.
15. The image forming apparatus according to claim 9, wherein the optical writing device is one according to any one of claims 9 to 14.
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