JP2008181104A - Optical scanning device and image forming device equipped with the optical scanning device - Google Patents

Optical scanning device and image forming device equipped with the optical scanning device Download PDF

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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide an optical scanning device capable of accurately correcting an image forming position, while improving beam detection accuracy, and to provide an image forming device that is equipped with the optical scanning device. <P>SOLUTION: The optical scanning device comprises a laser diode for emitting a diffusion laser beam; an electro-optical crystal member that is disposed in the optical path between the laser diode and a polygon mirror and deflects the beam outputted from the laser diode in the subscanning direction by application of a voltage; a BD sensor and two light detection sensors that detect the beam deflected in the subscanning direction; and a scanning control part 60 that, based on the results of the detection by the BD sensor and two light detection sensors, controls the irradiation position of the beam outputted from the laser diode on a photosensitive drum. The BD sensor and the two light detection sensors are disposed at the central portion and the two end portions of an image region, in the main scanning direction corresponding to an electrostatic latent image formed on the photosensitive drum. <P>COPYRIGHT: (C)2008,JPO&INPIT

Description

本発明は、電子写真プロセス技術を使用した画像形成装置に実装される光走査装置及びそれを備えた画像形成装置に関する。   The present invention relates to an optical scanning device mounted on an image forming apparatus using electrophotographic process technology and an image forming apparatus including the same.

従来、電子写真方式の画像形成装置では、一般に、入力された画像データに応じて半導体レーザを駆動して発光されるレーザ光を、スキャナモータにより回転する回転多面鏡(ポリゴンミラー)で偏向走査し、感光体に照射する。これにより潜像形成が行われ、トナー像へと現像し、そのトナー像を記録媒体上に転写することにより画像形成が行われる。   Conventionally, in an electrophotographic image forming apparatus, generally, laser light emitted by driving a semiconductor laser in accordance with input image data is deflected and scanned by a rotary polygon mirror (polygon mirror) rotated by a scanner motor. The photosensitive member is irradiated. Thus, a latent image is formed, developed into a toner image, and the toner image is transferred onto a recording medium to form an image.

このような画像形成装置においては、ポリゴンミラーと感光体との間に反射ミラーやfθレンズ等の光学部品が設けられている。このfθレンズは、レーザ光の集光作用、走査の時間的な直線性を保証するような歪曲収差の補正作用などの光学特性を有し、これにより、fθレンズを通過したレーザ光は、感光体上に所定方向に等速で結合走査される。   In such an image forming apparatus, optical components such as a reflection mirror and an fθ lens are provided between the polygon mirror and the photosensitive member. This fθ lens has optical characteristics such as a laser beam condensing function and a distortion aberration correcting function that guarantees temporal linearity of scanning, so that the laser beam that has passed through the fθ lens The combined scanning is performed on the body at a constant speed in a predetermined direction.

しかしながら、このfθレンズでは、成形上のバラツキ等により設計値からの特性のずれがあるため、感光体上へ照射されるレーザ光の主走査方向(感光体の長手方向)の位置に応じて、倍率誤差や書き込み位置ずれによる色ずれ及び色ムラが発生する。   However, since this fθ lens has a characteristic deviation from a design value due to variations in molding or the like, depending on the position of the laser beam irradiated onto the photoconductor in the main scanning direction (longitudinal direction of the photoconductor), Color shift and color unevenness due to magnification error and writing position shift occur.

すなわち、スキャナモータ上に搭載されて回転駆動されるポリゴンミラーへ、レーザ光を照射して1ラインを走査する1主走査区間の間に、レーザ光はポリゴンミラーと感光体との間に設けられたfθレンズを通過する。このため、このfθレンズの特性のずれにより、感光体上へ照射されるレーザ光は、理想的な画像形成位置からずれを生じてしまう。また、画像形成装置内での環境変動等により光学部品の屈折率分布や面精度の悪化などによっても、レーザ光が理想的な画像形成位置からのずれを生じてしまう。   That is, the laser beam is provided between the polygon mirror and the photosensitive member during one main scanning section in which a polygon mirror mounted on the scanner motor is driven to rotate and irradiated with laser light to scan one line. Pass through the fθ lens. For this reason, due to the deviation in the characteristics of the fθ lens, the laser light irradiated onto the photoreceptor is displaced from the ideal image forming position. In addition, the laser beam may deviate from the ideal image forming position due to the refractive index distribution of the optical component and the deterioration of surface accuracy due to environmental fluctuations in the image forming apparatus.

この理想的な画像形成位置からのずれを検出して、ずれを低減させる技術が提案されている。   There has been proposed a technique for detecting a deviation from the ideal image forming position and reducing the deviation.

例えば、特許文献1では、fθレンズを通過したレーザ光を反射して感光体へ導くミラーと、該ミラーの両端外側に設けられた、感光体の長手方向である主走査方向のレーザ光の書き込み基準となる同期信号の検知用の光検知器とを設けている。そして、該光検知器の検知信号に基づいて、理想時間とのずれを算出/補正する構成が提案されている。   For example, in Patent Document 1, a mirror that reflects laser light that has passed through an fθ lens and guides it to a photoconductor, and writing of laser light in the main scanning direction, which is the longitudinal direction of the photoconductor, is provided outside both ends of the mirror. A photo detector for detecting a reference sync signal is provided. And the structure which calculates / correct | amends the deviation | shift with ideal time based on the detection signal of this photodetector is proposed.

また、特許文献2では、走査レンズを通過したレーザ光を透過光と反射光とに分離するビームスプリッタと、ビームスプリッタの下流に設けられた走査位置検出用の検出手段とを設けている。そして、ビームスプリッタでの反射光を感光体表面で結像し、透過光を検出手段へと導く構成が提案されている。
特開2005−181694公報 特開昭62−143554号公報
Further, in Patent Document 2, a beam splitter that separates laser light that has passed through a scanning lens into transmitted light and reflected light, and detection means for detecting a scanning position provided downstream of the beam splitter are provided. Then, a configuration has been proposed in which reflected light from the beam splitter is imaged on the surface of the photosensitive member, and the transmitted light is guided to detection means.
JP 2005-181694 A Japanese Patent Laid-Open No. 62-143554

しかしながら、特許文献1のようにミラーの両端外側に光検知器を設ける構成で、全体的な倍率のずれの検出とその補正は可能である。ところが、例えばレンズの部分的な昇温によって発生する、画像中心から画像書き出し位置までの理想長さからのずれ量、又は画像中心から書き終わり位置までの理想長さからのずれ量が変化するような場合には、ずれの正確な検出が出来ない。そのため、ずれを正確に補正することができないという問題がある。   However, with the configuration in which the photodetectors are provided outside both ends of the mirror as in Patent Document 1, it is possible to detect and correct the overall magnification deviation. However, the amount of deviation from the ideal length from the image center to the image writing position, or the amount of deviation from the ideal length from the image center to the writing end position, which occurs due to, for example, partial temperature rise of the lens, changes. In such a case, it is impossible to accurately detect the deviation. Therefore, there is a problem that the shift cannot be accurately corrected.

また、上述の特許文献2のように透過光を感光体表面で結像し反射光を検出手段へと案内する構成では、画像形成領域中の走査タイミングを検知することは可能である。しかし、レーザ光がビームスプリッタによって透過光と反射光とに分離されるため、ずれ量の補正を行ったとしてもビームスプリッタの面精度や振動によるミラー揺れの影響を大きく受け、画像形成位置を正確に補正できないという問題がある。また、分離によって光量が半減してしまうため、感光体を走査する走査光もずれ量を検知するための透過光も光量が十分とれない。このため検知精度の悪化といった問題もある。
本発明の目的は、光束の検知精度を向上しつつ画像形成位置を正確に補正することができる光走査装置及びそれを備えた画像形成装置を提供することにある。
Further, in the configuration in which the transmitted light is imaged on the surface of the photosensitive member and the reflected light is guided to the detection unit as in Patent Document 2 described above, it is possible to detect the scanning timing in the image forming area. However, since the laser beam is separated into transmitted light and reflected light by the beam splitter, even if the amount of deviation is corrected, it is greatly affected by the surface accuracy of the beam splitter and the mirror shake caused by vibration, and the image forming position is accurately determined. There is a problem that it cannot be corrected. Further, since the amount of light is halved by the separation, the amount of scanning light for scanning the photosensitive member and the amount of transmitted light for detecting the shift amount cannot be sufficient. For this reason, there also exists a problem of deterioration of detection accuracy.
An object of the present invention is to provide an optical scanning device capable of accurately correcting an image forming position while improving detection accuracy of a light beam, and an image forming device including the same.

かかる課題を解決するために、本発明の光走査装置は、光束を出射する光源と、前記光源から出射された光束を偏向して、偏向された光束で感光体を主走査方向に走査する光走査手段と、前記光源と複数の光検知手段との間の光路に配置され、前記光源から出射された光束を電圧印加により副走査方向に偏向する電気光学結晶構造体と、前記副走査方向に偏向された光束を検知する複数の前記光検知手段とを備え、前記複数の光検知手段は、前記感光体に形成される静電潜像に対応する主走査方向の画像形成領域内に設けられ、前記複数の光検知手段の出力が、前記感光体上の光束の主走査方向の照射位置を制御するために使用されることを特徴とする。   In order to solve this problem, an optical scanning device of the present invention includes a light source that emits a light beam, and light that deflects the light beam emitted from the light source and scans the photosensitive member with the deflected light beam in the main scanning direction. A scanning unit, an electro-optic crystal structure disposed in an optical path between the light source and the plurality of light detection units, and deflecting a light beam emitted from the light source in a sub-scanning direction by applying a voltage; and in the sub-scanning direction A plurality of light detecting means for detecting the deflected light beam, and the plurality of light detecting means are provided in an image forming region in a main scanning direction corresponding to an electrostatic latent image formed on the photosensitive member. The outputs of the plurality of light detection means are used for controlling the irradiation position of the light beam on the photoconductor in the main scanning direction.

ここで、前記電気光学結晶構造体は、前記光源と前記光走査手段との間の光路に配置されている。また、前記複数の光検知手段は3つの光検知手段を備え、前記3つの光検知手段はそれぞれ、前記感光体への光束の光路から副走査方向に離れた位置であって、前記画像形成領域内の中央部及び両端部に設けられている。また、前記3つの光検知手段は、前記電気光学結晶構造体により副走査方向に偏向され前記光走査手段により主走査方向に走査される光束が、前記3つの光検知手段のそれぞれを通過するタイミングを検知する。また、前記電気光学結晶構造体は、電圧印加により屈折率が変化する特性を有する電気光学結晶であって、前記電気光学結晶に印加される電圧を制御する電圧制御手段を更に備える。また、前記電圧制御手段は、前記電気光学結晶に取り付けられた一対の電極部を有し、前記一対の電極部は、前記電気光学結晶の内部に、前記電気光学結晶を通過する光束の進路方向に対して直角に副走査方向の電界を形成する。また、前記電気光学結晶は、カリウム、タンタル、ニオブ及び酸素を含む。また、前記電気光学結晶構造体は、画像形成装置が複数枚単位で画像処理をする場合に、1単位の画像に対応する静電潜像形成の終了時から次の1単位の画像に対応する静電潜像形成の開始時までの間に、前記光源から出射された光束を副走査方向に偏向する。また、前記光束のON/OFF時間を制御する信号に対応して、前記光源から出射される光束の駆動を制御する光束駆動制御手段を更に備える。   Here, the electro-optic crystal structure is disposed in an optical path between the light source and the optical scanning unit. The plurality of light detection means include three light detection means, each of the three light detection means being at a position away from the optical path of the light flux to the photoconductor in the sub-scanning direction, and the image forming area It is provided in the center part and both ends. Further, the three light detecting means are timings at which light beams deflected in the sub-scanning direction by the electro-optic crystal structure and scanned in the main scanning direction by the light scanning means pass through the three light detecting means, respectively. Is detected. The electro-optic crystal structure is an electro-optic crystal having a characteristic that a refractive index changes when a voltage is applied, and further includes voltage control means for controlling a voltage applied to the electro-optic crystal. Further, the voltage control means has a pair of electrode portions attached to the electro-optic crystal, and the pair of electrode portions has a path direction of a light beam passing through the electro-optic crystal inside the electro-optic crystal. An electric field in the sub-scanning direction is formed at a right angle to the direction. The electro-optic crystal contains potassium, tantalum, niobium and oxygen. The electro-optic crystal structure corresponds to the next one unit image from the end of the electrostatic latent image formation corresponding to one unit image when the image forming apparatus performs image processing in units of a plurality of sheets. Before the start of electrostatic latent image formation, the light beam emitted from the light source is deflected in the sub-scanning direction. Further, the apparatus further includes a light beam drive control means for controlling driving of the light beam emitted from the light source in response to a signal for controlling the ON / OFF time of the light beam.

また、本発明の画像形成装置は、光走査装置を有する画像形成装置であって、前記光走査装置が、光束を出射する光源と、前記光源から出射された光束を偏向して、偏向された光束で感光体を主走査方向に走査する光走査手段と、前記光源と複数の光検知手段との間の光路に配置され、前記光源から出射された光束を電圧印加により副走査方向に偏向する電気光学結晶構造体と、前記副走査方向に偏向された光束を検知する複数の前記光検知手段とを備え、前記複数の光検知手段は、前記感光体に形成される静電潜像に対応する主走査方向の画像形成領域内に設けられ、前記複数の光検知手段の出力が、前記感光体上の光束の主走査方向の照射位置を制御するために使用されることを特徴とする。   The image forming apparatus of the present invention is an image forming apparatus having an optical scanning device, wherein the optical scanning device deflects a light source that emits a light beam and a light beam emitted from the light source. An optical scanning unit that scans the photosensitive member with a light beam in the main scanning direction and an optical path between the light source and the plurality of light detecting units, and deflects the light beam emitted from the light source in the sub-scanning direction by applying a voltage. An electro-optic crystal structure, and a plurality of the light detection means for detecting the light beam deflected in the sub-scanning direction, the plurality of light detection means corresponding to an electrostatic latent image formed on the photoconductor Provided in an image forming area in the main scanning direction, and the outputs of the plurality of light detecting means are used for controlling the irradiation position of the light beam on the photoconductor in the main scanning direction.

ここで、前記電気光学結晶構造体は、電圧印加により屈折率が変化する特性を有する電気光学結晶であって、前記電気光学結晶に印加される電圧を制御する電圧制御手段を更に備える。また、前記偏向された光束が走査することにより、光束の照射位置に静電潜像が形成される感光体を更に備える。また、前記電気光学結晶構造体は、前記画像形成装置が複数枚単位で画像処理をする場合に、1単位の画像に対応する静電潜像形成の終了時から次の1単位の画像に対応する静電潜像形成の開始時までの間に、前記光源から出射された光束を副走査方向に偏向する。また、前記複数の光検知手段の検知結果に基づく前記光束のON/OFF時間を制御する信号を発生することによって、前記感光体上における光束の主走査方向の照射位置を制御する走査制御手段と、前記光束のON/OFF時間を制御する信号に対応して、前記光源から出射される光束の駆動を制御する光束駆動制御手段とを更に備える。   Here, the electro-optic crystal structure is an electro-optic crystal having a characteristic that a refractive index changes when a voltage is applied, and further includes voltage control means for controlling a voltage applied to the electro-optic crystal. The apparatus further includes a photoconductor that forms an electrostatic latent image at the irradiation position of the light beam by scanning the deflected light beam. Further, the electro-optic crystal structure corresponds to the next one unit image from the end of the electrostatic latent image formation corresponding to one unit image when the image forming apparatus performs image processing in units of a plurality of sheets. Until the start of electrostatic latent image formation, the light beam emitted from the light source is deflected in the sub-scanning direction. Scanning control means for controlling the irradiation position in the main scanning direction of the light flux on the photosensitive member by generating a signal for controlling the ON / OFF time of the light flux based on the detection results of the plurality of light detection means; And a light beam driving control means for controlling the driving of the light beam emitted from the light source in response to a signal for controlling the ON / OFF time of the light beam.

本発明によれば、光束の検知精度を向上しつつ画像形成位置を正確に補正することができる光走査装置及びそれを備えた画像形成装置を提供できる。   ADVANTAGE OF THE INVENTION According to this invention, the optical scanning device which can correct | amend an image formation position correctly, improving the detection accuracy of a light beam, and an image forming apparatus provided with the same can be provided.

すなわち、電気光学結晶構造体が、光源と光偏向手段との間の光路中に配置されると共に、光源から出射された光束を電圧印加により副走査方向に偏向する。そして、複数の光検知手段が、感光体上に形成される静電潜像に対応する画像領域に設けられ、制御手段が、複数の光検知手段の検知結果に基づいて感光体上における光束の主走査方向の照射位置を制御する。従って、光量の損失の影響を受けない高精度な光束検知を実行できると共に、画像領域内でのドット位置ずれを正確に補正することができ、もって検知精度を向上しつつ画像形成位置を正確に補正することができる。   That is, the electro-optic crystal structure is disposed in the optical path between the light source and the light deflecting unit, and deflects the light beam emitted from the light source in the sub-scanning direction by applying a voltage. A plurality of light detection means are provided in an image region corresponding to the electrostatic latent image formed on the photoconductor, and the control means is configured to control the light flux on the photoconductor based on the detection results of the plurality of light detection means. The irradiation position in the main scanning direction is controlled. Therefore, it is possible to perform high-precision light beam detection that is not affected by the loss of light quantity, and to accurately correct the dot position deviation in the image area, thereby accurately detecting the image forming position while improving the detection accuracy. It can be corrected.

以下、本発明の実施の形態を図面を参照しながら詳述する。   Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the drawings.

<光走査装置が実装される画像形成装置の構成例>
図1A及び図1Bは、本発明の第1の実施形態に係る光走査装置が実装される画像形成装置の構成を概略的に示す図であり、図1Aは斜視図であり、図1Bは断面図である。
<Configuration Example of Image Forming Apparatus with Optical Scanning Device>
1A and 1B are diagrams schematically showing a configuration of an image forming apparatus on which an optical scanning device according to a first embodiment of the present invention is mounted, FIG. 1A is a perspective view, and FIG. 1B is a cross-sectional view. FIG.

図1A及び図1Bにおいて、画像形成装置100は、入力された画像データに対応する静電潜像を後述の感光ドラム15上に形成するように、感光ドラム15に対してレーザ光を照射する光走査装置90を備える。   1A and 1B, the image forming apparatus 100 irradiates the photosensitive drum 15 with laser light so that an electrostatic latent image corresponding to input image data is formed on the photosensitive drum 15 described later. A scanning device 90 is provided.

<光走査装置の第1の構成例>
光走査装置90は、光束駆動制御手段に相当するレーザ(LD)駆動制御部82からの信号に応じて拡散レーザ光を発光するレーザダイオード(光源の相当)1を備える。また、レーザダイオード1から出射された拡散レーザ光を略平行光束へと変換するコリメータレンズ13を備える。また、コリメータレンズ13によって変換された光束に副走査方向への変化を与えると共に、該光束を後述の電気光学結晶に入射させるシリンドリカルレンズ6とを備える。また、光束を走査させるポリゴンミラー2と、ポリゴンミラー2により走査する光束を後述する感光ドラム15の方向に反射する反射部材18とを備える。感光ドラム15には、反射部材18により反射された光束の照射位置に、画像データに基づくレーザ光の点灯と消灯に対応して静電潜像が形成される。
<First Configuration Example of Optical Scanning Device>
The optical scanning device 90 includes a laser diode (corresponding to a light source) 1 that emits diffused laser light in response to a signal from a laser (LD) drive control unit 82 corresponding to a light beam drive control unit. Further, a collimator lens 13 that converts the diffused laser light emitted from the laser diode 1 into a substantially parallel light beam is provided. In addition, a cylindrical lens 6 that changes the light beam converted by the collimator lens 13 in the sub-scanning direction and makes the light beam enter an electro-optic crystal described later is provided. Further, a polygon mirror 2 that scans the light beam and a reflection member 18 that reflects the light beam scanned by the polygon mirror 2 in the direction of the photosensitive drum 15 described later are provided. An electrostatic latent image is formed on the photosensitive drum 15 at the irradiation position of the light beam reflected by the reflecting member 18 corresponding to the turning on and off of the laser light based on the image data.

また、シリンドリカルレンズ6とポリゴンミラー2との間の光路中に配置され、レーザダイオード1から出射された光束を電圧印加により副走査方向に偏向する電気光学結晶構造体12を備える。ここで、副走査方向とは、電気光学結晶構造体12内を通過する光束の進路方向に対して垂直方向であり、図1Bの示す副走査方向に相当する。また、前記副走査方向に偏向された光束を検知するビームディテクトセンサ(以下、BDセンサという)17及び光検知センサ75a,75bと、ポリゴンミラー2によって走査された光束を反射部材18を介して感光ドラム8上に結像するfθレンズ14とを備える。BDセンサ17及び光検知センサ75a、75bの各光路の上流には、各センサ面で光束を集光させるための集光レンズ76がそれぞれ配置されている。   The electro-optic crystal structure 12 is disposed in the optical path between the cylindrical lens 6 and the polygon mirror 2 and deflects the light beam emitted from the laser diode 1 in the sub-scanning direction by applying a voltage. Here, the sub-scanning direction is a direction perpendicular to the traveling direction of the light beam passing through the electro-optic crystal structure 12, and corresponds to the sub-scanning direction shown in FIG. 1B. Further, a beam detection sensor (hereinafter referred to as a BD sensor) 17 and light detection sensors 75a and 75b for detecting the light beam deflected in the sub-scanning direction, and the light beam scanned by the polygon mirror 2 are exposed via the reflection member 18. And an fθ lens 14 that forms an image on the drum 8. A condensing lens 76 for condensing a light beam on each sensor surface is disposed upstream of each optical path of the BD sensor 17 and the light detection sensors 75a and 75b.

また、光走査装置90は、電気光学結晶構造体12に電気的に接続され、電気光学結晶構造体12に印加する電圧を制御する電圧制御部19を備える。また、LD駆動制御部82は、BDセンサ17及び光検知センサ75a,75bの検知結果に基づいて、レーザダイオード1から出射される光束の感光ドラム15上における照射位置を制御する走査制御部60からの出力信号により制御される。   The optical scanning device 90 includes a voltage control unit 19 that is electrically connected to the electro-optic crystal structure 12 and controls a voltage applied to the electro-optic crystal structure 12. The LD drive control unit 82 also controls the irradiation position on the photosensitive drum 15 of the light beam emitted from the laser diode 1 based on the detection results of the BD sensor 17 and the light detection sensors 75a and 75b. The output signal is controlled.

尚、BDセンサ17は、感光ドラム15の主走査方向の書き込み基準となる水平同期信号(BD信号)も検出する。   The BD sensor 17 also detects a horizontal synchronization signal (BD signal) that serves as a writing reference for the photosensitive drum 15 in the main scanning direction.

(電気光学結晶構造体12の構成例)
図2は、図1における電気光学結晶構造体12の構成を概略的に示す斜視図である。
(Configuration example of electro-optic crystal structure 12)
FIG. 2 is a perspective view schematically showing the configuration of the electro-optic crystal structure 12 in FIG.

図2に示すように、電気光学結晶構造体12は、光束の入射面201aおよび出射面201bを有する直方体形状の電気光学結晶(以下、「EO結晶」という)41を備える。また、副走査方向に対して直角をなす両端面に取り付けられた一対の電極部に相当する電極74a,74bと、一対の電極74a,74b間に電圧を印加する不図示の電源とを備える。電極74a,74bは比較的細い電極幅d、長さLにて直線短冊形状に形成されたものである。電極74a,74bの材料は例えばAuが使用されるが、他の導電性材料であってもよい。製法は真空蒸着法による。   As shown in FIG. 2, the electro-optic crystal structure 12 includes a rectangular parallelepiped electro-optic crystal (hereinafter referred to as “EO crystal”) 41 having a light incident surface 201 a and an exit surface 201 b. In addition, electrodes 74a and 74b corresponding to a pair of electrode portions attached to both end faces perpendicular to the sub-scanning direction and a power source (not shown) for applying a voltage between the pair of electrodes 74a and 74b are provided. The electrodes 74a and 74b are formed in a linear strip shape with a relatively narrow electrode width d and length L. For example, Au is used as the material of the electrodes 74a and 74b, but other conductive materials may be used. The manufacturing method is based on vacuum deposition.

一対の電極74a,74bは、EO結晶41の内部に、EO結晶41内を通過する光束の進路に対して垂直方向(図2の副走査方向、図1Bの上下方向)の電界を形成する。   The pair of electrodes 74a and 74b form an electric field in the vertical direction (sub-scanning direction in FIG. 2, vertical direction in FIG. 1B) inside the EO crystal 41 with respect to the path of the light beam passing through the EO crystal 41.

電極74a,74bに電圧を印加しない状態では、EO結晶41はレンズ作用を持たず、入射面201aに入射された入射ビームは偏向されず、そのまま出射面201bからポリゴンミラー5へ向けて出射される。   In a state where no voltage is applied to the electrodes 74a and 74b, the EO crystal 41 does not have a lens action, and the incident beam incident on the incident surface 201a is not deflected and is emitted from the exit surface 201b toward the polygon mirror 5 as it is. .

一対の電極74a,74bに最大2〜5kVの電圧を印加して電気光学結晶41内に電界を発生させることにより電界分布が生じ、ms〜ns単位の時間内に光束を副走査方向に数度、例えば3度偏向する。電気光学結晶構造体12は、この高速かつ広角な電気光学効果により、非画像形成時に光束をポリゴンミラー5を介して、反射部材18から副走査方向に離れて配置されたBDセンサ17及び光検知センサ75a,75bに導く。   By applying a voltage of 2 to 5 kV at the maximum to the pair of electrodes 74a and 74b to generate an electric field in the electro-optic crystal 41, an electric field distribution is generated. For example, it is deflected by 3 degrees. The electro-optic crystal structure 12 uses the high-speed and wide-angle electro-optic effect to cause the light beam to be separated from the reflecting member 18 in the sub-scanning direction via the polygon mirror 5 and the light detection during non-image formation. Guided to sensors 75a and 75b.

ここで、電気光学結晶とは、電圧を印加することにより屈折率が変化する特性を有する結晶である。EO結晶21は、カリウム,タンタル,ニオブおよび酸素から成る電気光学結晶で形成されている。例えば、KTN(KTaNbO3 :タンタル酸ニオブ酸カリウム、KTa1-xNbxO3)結晶等の電気光学結晶である。KTN結晶は、通常の光学ガラス同様に扱うことが可能であり、良好な加工性を有して切削や研磨加工での表面精度の確保が容易である。また、KTN結晶の光線の透過率については、レーザの波長である赤外から可視光全域に至るまで1mあたり95%以上の内部透過率を示し、複屈折も小さい。さらに、KTN結晶の吸水率は、通常のガラス以下であって、樹脂などに対して極端に小さい。 Here, the electro-optic crystal is a crystal having a characteristic that the refractive index changes when a voltage is applied. The EO crystal 21 is formed of an electro-optic crystal made of potassium, tantalum, niobium and oxygen. For example, an electro-optic crystal such as KTN (KTaNbO 3 : potassium tantalate niobate, KTa 1-x Nb x O 3 ) crystal. KTN crystals can be handled in the same way as ordinary optical glass, have good workability, and can easily ensure surface accuracy in cutting and polishing. The light transmittance of the KTN crystal shows an internal transmittance of 95% or more per meter from the laser wavelength of infrared to the entire visible light range, and birefringence is also small. Furthermore, the water absorption rate of the KTN crystal is less than that of ordinary glass, and is extremely small compared to a resin or the like.

また、KTN結晶は、内部に電界を作用させることで内部の屈折率が変化することが知られている。KTN結晶の両端に電極を設置(一方に電圧=V、他方に電圧=0)して内部に電界を発生させた場合には、内部に電界が傾斜して分布することにより屈折率もその影響で傾斜して分布することになり、光が方向を変えながら進むことが判っている。KTN結晶は、高速かつ広角走査が可能という特徴がある。   In addition, it is known that the internal refractive index of a KTN crystal changes when an electric field is applied to the inside. When electrodes are installed at both ends of the KTN crystal (voltage = V on one side and voltage = 0 on the other) and an electric field is generated inside, the refractive index is also affected by the distribution of the electric field inside It is known that the light travels while changing its direction. The KTN crystal is characterized by being capable of high-speed and wide-angle scanning.

EO結晶41は、その両端部に印加する電圧の増大に応じて、EO結晶41内を通過する光束の進路がその電界方向(本例では副走査方向)に、大きく偏向される。本発明では、この現象を利用してレーザビームを透過させる際に進路を変化させるものである。   As the voltage applied to both ends of the EO crystal 41 increases, the path of the light beam passing through the EO crystal 41 is largely deflected in the electric field direction (sub-scanning direction in this example). In the present invention, this phenomenon is used to change the path when transmitting the laser beam.

(電圧制御部19の構成例)
電圧制御部19は、制御電源70、制御電源70の駆動を制御する電源駆動制御部71、及び電気光学結晶構造体12に印加される電圧を切り替えるスイッチング手段72を備える。そして、電気光学結晶構造体12に電圧を選択的に印加し得るように構成されている。尚、本例における電気光学結晶構造体12による偏向角度は3度としているが、BDセンサ17及び光検知センサ75a,75bが配置される位置に応じて適切な値に変更される。
(Configuration example of voltage control unit 19)
The voltage control unit 19 includes a control power source 70, a power source drive control unit 71 that controls driving of the control power source 70, and switching means 72 that switches a voltage applied to the electro-optic crystal structure 12. The voltage is selectively applied to the electro-optic crystal structure 12. Although the deflection angle by the electro-optic crystal structure 12 in this example is 3 degrees, it is changed to an appropriate value according to the position where the BD sensor 17 and the light detection sensors 75a and 75b are arranged.

(各センサの配置例)
BDセンサ17及び光検知センサ75a,75bは、感光ドラム15に走査される光束の最初の照射位置(ドット位置)、中心照射位置及び最後の照射位置に設けられる。すなわち、感光ドラム15上に形成される静電潜像に対応する画像形成領域内の中心部及び両端部に相当する。また、BDセンサ17及び光検知センサ75a,75bは、光検知センサ75aを中心として感光ドラムの長手方向(軸方向)、すなわち反射部材18の長手方向である主走査方向に関して等間隔に配置されている。これにより、fθレンズ14の収差等の影響による画像形成位置を補正するための、走査する光束の検知精度の悪化を抑制することができる。
(Example of arrangement of each sensor)
The BD sensor 17 and the light detection sensors 75a and 75b are provided at the first irradiation position (dot position), the center irradiation position, and the last irradiation position of the light beam scanned on the photosensitive drum 15. That is, it corresponds to the central portion and both end portions in the image forming area corresponding to the electrostatic latent image formed on the photosensitive drum 15. The BD sensor 17 and the light detection sensors 75a and 75b are arranged at equal intervals with respect to the longitudinal direction (axial direction) of the photosensitive drum, that is, the main scanning direction that is the longitudinal direction of the reflecting member 18, with the light detection sensor 75a as the center. Yes. Thereby, it is possible to suppress deterioration in detection accuracy of the light beam to be scanned for correcting the image forming position due to the influence of the aberration or the like of the fθ lens 14.

(走査制御部60の構成例)
走査制御部60は、BDセンサ17及び光検知センサ75a,75bの各検知信号に基づいて、画像形成領域の中心部及び両端部のドット位置のずれを検出するドット位置ずれ検出部80を備える。また、ドット位置ずれ検出部80により検出されたドット位置のずれを補正するように、画像データ処理を実行してレーザダイオード1の発光タイミングを制御する信号を出力する変調/画像データ処理部81とを備える。変調/画像データ処理部81は、レーザダイオード1の発光タイミングを制御する信号をLD駆動制御部82に出力する。
(Configuration Example of Scanning Control Unit 60)
The scanning control unit 60 includes a dot position deviation detection unit 80 that detects deviations in dot positions at the center and both ends of the image forming area based on the detection signals of the BD sensor 17 and the light detection sensors 75a and 75b. Further, a modulation / image data processing unit 81 that executes image data processing and outputs a signal for controlling the light emission timing of the laser diode 1 so as to correct the dot position shift detected by the dot position shift detection unit 80; Is provided. The modulation / image data processing unit 81 outputs a signal for controlling the light emission timing of the laser diode 1 to the LD drive control unit 82.

<本光走査装置の動作例>
レーザダイオード1から発光されたレーザ光は、コリメータレンズ13を介して略平行光束へ変換される。その後、略平行光束はシリンドリカルレンズ6を通過して副走査方向集光される。シリンドリカルレンズ6を通過した光束は、電気光学結晶構造体12を透過し、ポリゴンモータ3によって回転駆動されるポリゴンミラー2に照射される。
<Operation example of this optical scanning device>
Laser light emitted from the laser diode 1 is converted into a substantially parallel light beam via the collimator lens 13. Thereafter, the substantially parallel light flux passes through the cylindrical lens 6 and is condensed in the sub-scanning direction. The light beam that has passed through the cylindrical lens 6 passes through the electro-optic crystal structure 12 and is irradiated to the polygon mirror 2 that is rotationally driven by the polygon motor 3.

ポリゴンミラー2に照射された光束は、偏向走査されてfθレンズ14へ導かれる。画像形成時間内では、電気光学結晶構造体12による偏向が無いので、このfθレンズ14を通過した光束は、反射部材18で反射されて感光ドラム15上に結像し、主走査方向を等速で走査する。この光束の走査、すなわちスキャン動作により、感光ドラム15上に静電潜像が形成される。   The light beam applied to the polygon mirror 2 is deflected and scanned and guided to the fθ lens 14. Since there is no deflection by the electro-optic crystal structure 12 within the image formation time, the light beam that has passed through the fθ lens 14 is reflected by the reflecting member 18 and forms an image on the photosensitive drum 15, and the main scanning direction is constant in the main scanning direction. Scan with. An electrostatic latent image is formed on the photosensitive drum 15 by scanning the light beam, that is, a scanning operation.

一方、画像形成時間外の所定のタイミングでEO結晶41に電圧を印加するとEO結晶41内で副走査方向に2〜3度偏向されるので、ポリゴンミラー2により偏向される光束はBDセンサ17及び光検知センサ75a,75bへと導かれる。BDセンサ17及び光検知センサ75a,75bは、ポリゴンミラー2により走査される光束の通過タイミングを検知する。尚、画像形成装置100において複数枚単位の画像処理が実行される場合は、次のような動作をする。すなわち、電気光学結晶構造体12は、1単位の画像に対応する静電潜像形成の終了時から次の1単位の画像に対応する静電潜像形成の開始時までの間に、レーザダイオード1から出射された光束を副走査方向に偏向する。これにより、画像を連続して出力する場合においても主走査方向のドット位置のずれの補正を適宜行うことができ、位置精度の高い静電潜像を形成することが可能となる。   On the other hand, when a voltage is applied to the EO crystal 41 at a predetermined timing outside the image formation time, the EO crystal 41 is deflected by 2 to 3 degrees in the sub-scanning direction. It is guided to the light detection sensors 75a and 75b. The BD sensor 17 and the light detection sensors 75a and 75b detect the passage timing of the light beam scanned by the polygon mirror 2. Note that when the image forming apparatus 100 executes image processing for a plurality of sheets, the following operation is performed. That is, the electro-optic crystal structure 12 is a laser diode between the end of the electrostatic latent image formation corresponding to one unit image and the start of the electrostatic latent image formation corresponding to the next one unit image. The light beam emitted from 1 is deflected in the sub-scanning direction. Thereby, even when images are output continuously, it is possible to appropriately correct the deviation of the dot position in the main scanning direction, and it is possible to form an electrostatic latent image with high positional accuracy.

BDセンサ17は、反射部材18の上方且つ反射部材18の走査開始側の端部近傍に配置されている。BDセンサ17は、電気光学結晶構造体12により副走査方向に偏向され、且つポリゴンミラー2により主走査方向に偏向走査された光束を検知する。具体的には、レーザダイオード1が感光ドラム15に照射される光束のスキャン開始に当たる時間に強制点灯されると、BDセンサ17は、レーザダイオード1の強制点灯期間にポリゴンミラー2により偏向走査された光束を検知する。そして、主走査毎の画像形成における書き込み開始タイミングの基準信号となるビームディテクト信号(以下、BD信号という)を、後述するドット位置ずれ検出部80に出力する。   The BD sensor 17 is disposed above the reflecting member 18 and in the vicinity of the end of the reflecting member 18 on the scanning start side. The BD sensor 17 detects a light beam deflected in the sub-scanning direction by the electro-optic crystal structure 12 and deflected and scanned in the main scanning direction by the polygon mirror 2. Specifically, when the laser diode 1 is forcibly lit at a time corresponding to the start of scanning of the light beam applied to the photosensitive drum 15, the BD sensor 17 is deflected and scanned by the polygon mirror 2 during the forcible lighting period of the laser diode 1. Detect the luminous flux. Then, a beam detect signal (hereinafter referred to as a BD signal) serving as a reference signal for writing start timing in image formation for each main scan is output to a dot position deviation detection unit 80 described later.

光検知センサ75aは、反射部材18の上方且つ反射部材18のほぼ中央部に配置され、光検知センサ75bは、反射部材18の上方且つ反射部材18の走査終了側の端部近傍に配置されている。光検知センサ75a、75bは、電気光学結晶構造体12により副走査方向に偏向され、且つポリゴンミラー2により主走査方向に偏向走査された光束を検知する。具体的には、光検知センサ75a,75bは、レーザダイオード1の強制点灯期間にポリゴンミラー2により偏向走査された光束を検知する。そして、主走査毎の画像形成における書き込み中間タイミングに応じた信号(以下、単に「中間タイミング信号」という)及び書き込み終了タイミングに応じた信号(以下、単に「終了タイミング信号」という)を夫々、ドット位置ずれ検出部80に出力する。   The light detection sensor 75a is disposed above the reflection member 18 and substantially at the center of the reflection member 18, and the light detection sensor 75b is disposed above the reflection member 18 and near the end of the reflection member 18 on the scanning end side. Yes. The light detection sensors 75a and 75b detect light beams deflected in the sub-scanning direction by the electro-optic crystal structure 12 and deflected and scanned in the main scanning direction by the polygon mirror 2. Specifically, the light detection sensors 75 a and 75 b detect the light beam deflected and scanned by the polygon mirror 2 during the forced lighting period of the laser diode 1. A signal corresponding to the writing intermediate timing in image formation for each main scan (hereinafter simply referred to as “intermediate timing signal”) and a signal corresponding to the writing end timing (hereinafter simply referred to as “end timing signal”) Output to the misalignment detector 80.

BDセンサ17及び光検知センサ75a,75bから出力されたBD信号、中間タイミング信号及び終了タイミング信号は、夫々、ドット位置ずれ検出部80でずれ量を求め、変調/画像データ処理部81へと入力される。そして、変調/画像データ処理部81により画像データの主走査方向のドット位置ずれが補正される。具体的には、BD信号、中間タイミング信号及び終了タイミング信号に基づいて、画像データの最初のドット位置から中心ドット位置までの距離の理論距離からのずれ量(以下、第1のずれ量という)が算出される。また、画像データの中心ドット位置から最後のドット位置までの距離の理論距離からのずれ量(以下、第2のずれ量という)が算出される。そして、算出された第1のずれ量と第2のずれ量とを比較する。上記第1のずれ量と第2のずれ量との差が0又は最小となるように、画像データの最初のドット位置及び最後のドット位置を変更する。その後、補正されたドット位置変更に基づいてレーザダイオード1の発光タイミングを示す信号をLD駆動制御部82に出力して、LD駆動制御部82を制御し、レーザダイオード1の発光タイミングを変更する。これにより、感光ドラム15上に形成される静電潜像に対応する画像形成領域内での、理論ドット位置からの主走査方向のずれが補正される。   The BD signal, the intermediate timing signal, and the end timing signal output from the BD sensor 17 and the light detection sensors 75a and 75b are calculated by the dot position shift detection unit 80 and input to the modulation / image data processing unit 81, respectively. Is done. Then, the modulation / image data processing unit 81 corrects the dot position deviation in the main scanning direction of the image data. Specifically, based on the BD signal, the intermediate timing signal, and the end timing signal, a shift amount from the theoretical distance of the distance from the first dot position to the center dot position of the image data (hereinafter referred to as a first shift amount). Is calculated. Also, a deviation amount from the theoretical distance of the distance from the center dot position of the image data to the last dot position (hereinafter referred to as a second deviation amount) is calculated. Then, the calculated first shift amount is compared with the second shift amount. The first dot position and the last dot position of the image data are changed so that the difference between the first shift amount and the second shift amount is 0 or minimum. Thereafter, a signal indicating the light emission timing of the laser diode 1 is output to the LD drive control unit 82 based on the corrected dot position change, and the LD drive control unit 82 is controlled to change the light emission timing of the laser diode 1. Thereby, the deviation in the main scanning direction from the theoretical dot position in the image forming area corresponding to the electrostatic latent image formed on the photosensitive drum 15 is corrected.

(走査制御部60の構成例)
図3は、図1における走査制御部60の内部構成を示すブロック図である。
(Configuration Example of Scanning Control Unit 60)
FIG. 3 is a block diagram showing an internal configuration of the scanning control unit 60 in FIG.

走査制御部60は、画像クロックを変調することによって、主走査ラインの印字位置のずれを補正することが可能な回路である。走査制御部60は、図3に示すように、ドット位置ずれ検出部80と変調/画像データ処理部81とを備える。   The scanning control unit 60 is a circuit capable of correcting a shift in the printing position of the main scanning line by modulating the image clock. As shown in FIG. 3, the scanning control unit 60 includes a dot position deviation detection unit 80 and a modulation / image data processing unit 81.

ドット位置ずれ検出部80は、主走査間隔dk検出回路1を備える。主走査間隔dk検出回路1は、BDセンサ17及び光検知センサ75a,75bから出力されたBD信号、中間タイミング信号及び終了タイミング信号から各センサ間距離を主走査間隔として検出する。そして、検出された間隔の値を示す主走査間隔信号2を出力する。この主走査間隔信号2は、主走査間隔dk計測回路3に入力され、主走査間隔dk計測回路3は、主走査間隔信号2を、時間データである主走査間隔計測信号4に変換する。主走査間隔計測信号4は、誤差比率γk算出回路13に供給される。   The dot position deviation detection unit 80 includes a main scanning interval dk detection circuit 1. The main scanning interval dk detection circuit 1 detects each sensor distance as a main scanning interval from the BD signal, the intermediate timing signal, and the end timing signal output from the BD sensor 17 and the light detection sensors 75a and 75b. Then, a main scanning interval signal 2 indicating the detected interval value is output. The main scanning interval signal 2 is input to the main scanning interval dk measuring circuit 3, and the main scanning interval dk measuring circuit 3 converts the main scanning interval signal 2 into a main scanning interval measuring signal 4 which is time data. The main scanning interval measurement signal 4 is supplied to the error ratio γk calculation circuit 13.

誤差比率γk算出回路13は、主走査間隔計測信号4が示す値と予めfθレンズ14の特性に基づいて求め、所定値d格納回路11に予め設定されている所定値12との比率を算出し、その比率を誤差比率信号14として出力する。この誤差比率信号14は、誤差比率γk格納回路15に格納される。この誤差比率γkがずれ量に関する値となる。   The error ratio γk calculation circuit 13 calculates a ratio between a value indicated by the main scanning interval measurement signal 4 and a characteristic of the fθ lens 14 in advance and a predetermined value 12 preset in the predetermined value d storage circuit 11. The ratio is output as an error ratio signal 14. The error ratio signal 14 is stored in the error ratio γk storage circuit 15. This error ratio γk is a value related to the shift amount.

誤差比率γk格納回路15に格納された誤差比率信号14は、変調/画像データ処理部81に入力される。変調/画像データ処理部81は、誤差比率信号14が示す値に基づいて予め設定された画像クロックを周波数変調し、画像クロック18として出力する。   The error ratio signal 14 stored in the error ratio γk storage circuit 15 is input to the modulation / image data processing unit 81. The modulation / image data processing unit 81 modulates the frequency of a preset image clock based on the value indicated by the error ratio signal 14 and outputs it as the image clock 18.

次に、上記変調/画像データ処理部81の構成について説明する。変調/画像データ処理部81は、図3に示すように、基準クロック発生部20と、変倍係数設定レジスタ22と、補助画素発生回路24と、初期周期設定レジスタ26と、変調クロック制御回路30と変調クロック発生回路28とを有する。   Next, the configuration of the modulation / image data processing unit 81 will be described. As shown in FIG. 3, the modulation / image data processing unit 81 includes a reference clock generation unit 20, a scaling coefficient setting register 22, an auxiliary pixel generation circuit 24, an initial period setting register 26, and a modulation clock control circuit 30. And a modulation clock generation circuit 28.

基準クロック発生部20は、任意の周波数である基準クロック信号21を発生する。変倍係数設定レジスタ22においては、誤差比率γk(および以下のセグメント数)に応じて、基準クロック信号21の周期比率を可変するための変倍係数(αk)23が設定され、保持される。   The reference clock generator 20 generates a reference clock signal 21 having an arbitrary frequency. In the scaling factor setting register 22, a scaling factor (αk) 23 for changing the cycle ratio of the reference clock signal 21 is set and held in accordance with the error ratio γk (and the following number of segments).

補助画素発生回路24は、基準クロック信号21および変倍係数23に基づいて補助画素周期25を発生する。この補助画素周期25により、主走査方向の倍率が補正される。すなわち、図1のポリゴンミラー2とfθレンズ14の光学系や環境変化などに起因して、感光ドラム15上に形成される主走査方向のドットの幅又はドット間隔が均一ではなくなる。そのため、補助画素周期25を用いて、ドット幅またはドット間隔が均一になるように1走査区間中における画像クロック18の周波数の補正が行われる。   The auxiliary pixel generation circuit 24 generates an auxiliary pixel period 25 based on the reference clock signal 21 and the scaling coefficient 23. The magnification in the main scanning direction is corrected by the auxiliary pixel period 25. That is, due to the optical system of the polygon mirror 2 and the fθ lens 14 in FIG. 1 and the environmental change, the width or dot interval of dots formed on the photosensitive drum 15 in the main scanning direction is not uniform. Therefore, using the auxiliary pixel period 25, the frequency of the image clock 18 in one scanning section is corrected so that the dot width or dot interval is uniform.

(ポリゴンミラーの回転によるずれ補正例)
ポリゴンミラー2のような回転走査系の場合、感光ドラム15の主走査方向における両端部は走査スピードが速くなる傾向があり、逆に、感光ドラム15の主走査方向における中央部は走査速度が遅くなる傾向にある。従って、感光ドラム15の両端部近傍の画像クロック18の周波数を速くし、感光ドラム15の中央部の画像クロック18の周波数を遅くするよう補正することにより、感光ドラム15上のドット幅またはドット間隔を均一にすることが可能になる。
(Example of displacement correction by rotation of polygon mirror)
In the case of a rotational scanning system such as the polygon mirror 2, the scanning speed tends to increase at both ends of the photosensitive drum 15 in the main scanning direction, and conversely, the scanning speed is low at the central portion of the photosensitive drum 15 in the main scanning direction. Tend to be. Accordingly, the dot width or dot interval on the photosensitive drum 15 is corrected by increasing the frequency of the image clock 18 near both ends of the photosensitive drum 15 and decreasing the frequency of the image clock 18 in the center of the photosensitive drum 15. Can be made uniform.

ここで、例えば基準クロック信号21の周期をτref、変倍係数23をαk、補助画素周期25をΔτとすると、Δτは次の(1)式で表される。   Here, for example, assuming that the period of the reference clock signal 21 is τref, the magnification coefficient 23 is αk, and the auxiliary pixel period 25 is Δτ, Δτ is expressed by the following equation (1).

Δτ=αk×τref …(1)
ここで、変倍係数23(αk)は、補助画素周期25(Δτ)が画像クロック18の周期より充分に短くなるような値に設定されている。
Δτ = αk × τref (1)
Here, the scaling coefficient 23 (αk) is set to a value such that the auxiliary pixel period 25 (Δτ) is sufficiently shorter than the period of the image clock 18.

初期周期設定レジスタ26においては、画像クロック生成部17から出力される画像クロック18の周期の初期値27(τvdo)が設定され、保持される。   In the initial period setting register 26, an initial value 27 (τvdo) of the period of the image clock 18 output from the image clock generation unit 17 is set and held.

変調クロック制御回路30は、主走査方向に走査する1ライン内を、任意数の画素で構成するセグメントに分割し、複数のセグメントを形成すると共に、各セグメント内の画像クロック18の周期を一定にする。   The modulation clock control circuit 30 divides one line scanned in the main scanning direction into segments composed of an arbitrary number of pixels, forms a plurality of segments, and makes the period of the image clock 18 in each segment constant. To do.

(変調クロック制御回路30の動作例)
図4は、図2における変調クロック制御回路30で形成されるセグメントの一部と各セグメント内の画像クロック18の周期との関係を示す図である。
(Operation Example of Modulation Clock Control Circuit 30)
FIG. 4 is a diagram showing a relationship between a part of the segments formed by the modulation clock control circuit 30 in FIG. 2 and the period of the image clock 18 in each segment.

図4において、変調クロック制御回路30は、BDセンサ17から出力される書き出し基準となる信号であるBD信号29が入力される。すると、変調クロック制御回路30は、最初のセグメント(セグメント0)に対する変調クロック制御信号33を生成し、変調クロック発生回路28に出力する。この変調クロック制御信号33を受けた変調クロック発生回路28は、初期周期設定レジスタ26に保持されている初期周期27(τvdo)の画像クロック18を出力する。また、次のセグメント(セグメント1)に対しては、変調クロック制御回路30は、次のセグメント(セグメント1)に対する変調クロック制御信号33を生成し、変調クロック発生回路28に出力する。この変調クロック制御信号33を受けた変調クロック発生回路28は、初期周期27(=τvdo)と補助画素周期25(=Δτ)とに基づいて、下記(2)式で表される周期を有する変調クロックτ1を生成する。そして、該変調クロックτ1を画像クロック18として出力する。   In FIG. 4, the modulation clock control circuit 30 receives a BD signal 29 that is a signal serving as a writing reference output from the BD sensor 17. Then, the modulation clock control circuit 30 generates a modulation clock control signal 33 for the first segment (segment 0) and outputs it to the modulation clock generation circuit 28. Upon receiving this modulation clock control signal 33, the modulation clock generation circuit 28 outputs the image clock 18 having the initial period 27 (τvdo) held in the initial period setting register 26. For the next segment (segment 1), the modulation clock control circuit 30 generates a modulation clock control signal 33 for the next segment (segment 1) and outputs it to the modulation clock generation circuit 28. Upon receiving this modulation clock control signal 33, the modulation clock generation circuit 28 performs modulation having a period represented by the following equation (2) based on the initial period 27 (= τvdo) and the auxiliary pixel period 25 (= Δτ). A clock τ1 is generated. Then, the modulation clock τ1 is output as the image clock 18.

τ1=τvdo+Δτ
=τvdo+(α1×τref) …(2)
ここで、α1はセグメント1に対する変倍係数である。
τ1 = τvdo + Δτ
= Τvdo + (α1 × τref) (2)
Here, α1 is a scaling factor for segment 1.

同様に、さらに次のセグメント(セグメント2)に対しては、変調クロック制御回路30は、さらに次のセグメント(セグメント2)に対する変調クロック制御信号33を変調クロック発生回路28に出力する。   Similarly, for a further next segment (segment 2), the modulation clock control circuit 30 outputs a modulation clock control signal 33 for the further next segment (segment 2) to the modulation clock generation circuit 28.

この変調クロック制御信号を受けた変調クロック発生回路28は、初期周期27(=τvdo)と補助画素周期25とを用いて、下記(3)式で表される周期を有する変調クロックτ2を生成する。そして、該変調クロックτ2を画像クロック18として出力する。   Upon receiving this modulation clock control signal, the modulation clock generation circuit 28 uses the initial period 27 (= τvdo) and the auxiliary pixel period 25 to generate a modulation clock τ2 having a period represented by the following equation (3). . Then, the modulation clock τ 2 is output as the image clock 18.

τ2=τvdo+(α1×τref)+(α2×τref) …(3)
ここで、α2はセグメント2に対する変倍係数である。
τ2 = τvdo + (α1 × τref) + (α2 × τref) (3)
Here, α2 is a scaling factor for segment 2.

また、セグメント2以降の他のセグメントに対しても、上記同様の手順でそのセグメントに対する変調クロックτnが生成され、該変調クロックτnが画像クロック18として出力される。   Further, the modulation clock τn for the other segments after the segment 2 is generated in the same procedure as described above, and the modulation clock τn is output as the image clock 18.

以上のように、変調クロック制御回路30により、1主走査ライン内において各セグメントに対応する複数の画像クロック18が変調クロック発生回路28から出力される。   As described above, the modulation clock control circuit 30 outputs the plurality of image clocks 18 corresponding to each segment from the modulation clock generation circuit 28 within one main scanning line.

(1セグメント内の多段階可変の例)
図5A及び図5Bは、1セグメント内の画像クロック18を多段階に可変させた場合における、セグメントと該セグメント内の画像クロック18の周期との関係を示す図である。図5Aは、初期セグメントが可変である場合を示し、図5Bは、初期セグメントが固定である場合を示す。以下に、図5A及び図5Bを用いて、1つのセグメント内で周波数変調を行った場合についてのセグメント周期の制御方法を説明する。
(Example of multi-stage variable within one segment)
5A and 5B are diagrams showing the relationship between the segment and the period of the image clock 18 in the segment when the image clock 18 in one segment is varied in multiple stages. FIG. 5A shows a case where the initial segment is variable, and FIG. 5B shows a case where the initial segment is fixed. Hereinafter, a segment period control method when frequency modulation is performed in one segment will be described with reference to FIGS. 5A and 5B.

(1)初期セグメント(セグメント0)可変の場合
初期周期をτvdo、1セグメント当りの画素数をn、変倍係数(セグメント1)をα1、及び基準クロック周期をτrefとする。この場合、Δτa(セグメント0での1画素当りの周期)及びΔT0(セグメント0の総周期)は、下記(4)式及び(5)式で表される。
(1) When Initial Segment (Segment 0) is Variable Assume that the initial period is τvdo, the number of pixels per segment is n, the scaling factor (segment 1) is α1, and the reference clock period is τref. In this case, Δτa (period per pixel in segment 0) and ΔT0 (total period of segment 0) are expressed by the following equations (4) and (5).

Δτa=(α1×τref)/n ……(4)
ΔT0=τvdo+{n×(n+1)/2}×{(α1×τref)/n}
=τvdo+(n+1)/2×(α1×τref) ……(5)
(2)初期セグメント(セグメント0)固定の場合
初期周期をτvdoとすると、セグメント0の総周期ΔT0は、下記(6)式で表される。
Δτa = (α1 × τref) / n (4)
ΔT0 = τvdo + {n × (n + 1) / 2} × {(α1 × τref) / n}
= Τvdo + (n + 1) / 2 × (α1 × τref) (5)
(2) When Initial Segment (Segment 0) is Fixed Assuming that the initial period is τvdo, the total period ΔT0 of segment 0 is expressed by the following equation (6).

ΔT0=n×τvdo
一方、変倍係数(セグメント2)をα2、及び基準クロック周期をτrefとすると、Δτb(セグメント1での1画素当りの周期)及びΔT1(セグメント1の総周期)は、下記(6)式及び(7)式で表される。
ΔT0 = n × τvdo
On the other hand, when the scaling factor (segment 2) is α2 and the reference clock period is τref, Δτb (period per pixel in segment 1) and ΔT1 (total period of segment 1) are expressed by the following equation (6): It is represented by the formula (7).

Δτb=(α2×τref)/n ……(6)
ΔT1=τvdo+{n×(n+1)/2}×{(α2×τref)/n}
=τvdo+(n+1)/2×(α2×τref) ……(7)
そして、さらにセグメント1以降の各セグメントに関しては、同様の式で1画素当りの周期△τb及び各セグメントの総周期△Tn(n≧2)を表すことができる。
Δτb = (α2 × τref) / n (6)
ΔT1 = τvdo + {n × (n + 1) / 2} × {(α2 × τref) / n}
= Τvdo + (n + 1) / 2 × (α2 × τref) (7)
Further, for each segment after segment 1, the period Δτb per pixel and the total period ΔTn (n ≧ 2) of each segment can be expressed by the same formula.

画像データ107と上記で算出した画像クロック18は、PWM(Pulse Width Modulation)発生部105へと入力される。PWM発生部105は、算出した画像クロック18と画像データ107とに応じて、1クロック内のレーザのON/OFF時間を制御するパルスを生成してレーザ駆動制御部82に出力して、レーザダイオード1からの光束の出射を制御する。   The image data 107 and the image clock 18 calculated above are input to a PWM (Pulse Width Modulation) generator 105. The PWM generator 105 generates a pulse for controlling the ON / OFF time of the laser within one clock in accordance with the calculated image clock 18 and the image data 107, and outputs the pulse to the laser drive controller 82. The emission of the light beam from 1 is controlled.

<光走査装置の主走査方向の倍率制御処理の手順例>
図6は、図1における光走査装置90で実行される主走査方向の倍率制御処理を示すフローチャートである。
<Procedure example of magnification control processing in main scanning direction of optical scanning device>
FIG. 6 is a flowchart showing magnification control processing in the main scanning direction, which is executed by the optical scanning device 90 in FIG.

図6において、まず、画像形成時間外の所定のタイミングで主走査方向の倍率の制御開始要求を受けると、EO結晶41に取り付けられた一対の電極74a,74bに電圧が印可される(ステップS600)。また、ほぼ同時に、レーザ点灯、ポリゴンモータ3の回転動作が行われ、走査光はEO結晶41により副走査方向に偏向され、BDセンサ17及び光検知センサ75a,75bへ向かう位置に導かれる。これにより、走査光の3点同期計測が行われ、BDセンサ17及び光検知センサ75a,75bから送信される各タイミング信号に基づいて走査光のカウント値が読取られる(ステップS601)。   In FIG. 6, when a request for starting magnification control in the main scanning direction is received at a predetermined timing outside the image formation time, a voltage is applied to the pair of electrodes 74a and 74b attached to the EO crystal 41 (step S600). ). At almost the same time, the laser is turned on and the polygon motor 3 is rotated, and the scanning light is deflected in the sub-scanning direction by the EO crystal 41 and guided to the position toward the BD sensor 17 and the light detection sensors 75a and 75b. Thereby, three-point synchronous measurement of the scanning light is performed, and the scanning light count value is read based on each timing signal transmitted from the BD sensor 17 and the light detection sensors 75a and 75b (step S601).

その後、ステップS601にて読取られたカウント値を理想タイミングからの主走査方向の倍率誤差に変換し(ステップS602)、該主走査方向の倍率誤差が許容範囲(Ethで示す)内か否かを判定する(ステップS603)。主走査方向の倍率誤差が許容範囲内(≦Eth)であるときは本処理を終了し、画像形成装置は画像形成動作待ち状態になる。   Thereafter, the count value read in step S601 is converted into a magnification error in the main scanning direction from the ideal timing (step S602), and whether or not the magnification error in the main scanning direction is within an allowable range (shown as Eth). Determination is made (step S603). When the magnification error in the main scanning direction is within the allowable range (≦ Eth), this process is terminated, and the image forming apparatus enters an image forming operation waiting state.

一方、主走査倍率誤差が許容範囲外(>Eth)であるとき、すなわちドット位置ずれが発生している場合は、ポリゴンロック信号の検出等によりポリゴンミラー2が正常に作動しているか否かを判定する(ステップS604)。ポリゴンミラー2の作動が異常であるときは、サービスマンコール等を操作部に表示するエラー表示を行う(ステップS605)。   On the other hand, when the main scanning magnification error is outside the allowable range (> Eth), that is, when a dot position shift has occurred, it is determined whether or not the polygon mirror 2 is operating normally by detecting a polygon lock signal or the like. Determination is made (step S604). When the operation of the polygon mirror 2 is abnormal, an error display for displaying a service man call or the like on the operation unit is performed (step S605).

ポリゴンミラー2の作動が正常である場合は、変調/画像データ処理部81により変調/画像データ処理を行い(ステップS606)、補正された画像クロックに基づく画像データ信号を出力し(ステップ6907)、画像形成待機状態となり、本処理を終了する。   When the operation of the polygon mirror 2 is normal, the modulation / image data processing unit 81 performs modulation / image data processing (step S606), and outputs an image data signal based on the corrected image clock (step 6907). The image forming standby state is entered, and this process is terminated.

(第1の実施形態の効果)
本実施の形態によれば、電気光学結晶構造体12が、シリンドリカルレンズ6とポリゴンミラー2との間の光路中に配置されると共に、レーザダイオード1から出射された光束を電圧印加により副走査方向に偏向する。また、BDセンサ17及び光検知センサ75a,75bが、感光ドラム15上に形成される静電潜像に対応する画像形成領域の中央部及び両端部に設けられる。そして、走査制御部60が、BDセンサ17及び光検知センサ75a,75bの検知結果に基づいて、感光ドラム15上における光束の主走査方向の照射位置を制御する。従って、途中で光束を分岐させることなく光束のずれを検知することができるので、光量の損失の影響を受けない高精度な光束検知を実行できる。同時に、画像形成領域内でのドット位置ずれを正確に補正することができ、もって検知精度を向上しつつ画像形成位置を正確に補正することができる。
(Effects of the first embodiment)
According to the present embodiment, the electro-optic crystal structure 12 is disposed in the optical path between the cylindrical lens 6 and the polygon mirror 2, and the luminous flux emitted from the laser diode 1 is applied in the sub-scanning direction by applying a voltage. To deflect. The BD sensor 17 and the light detection sensors 75a and 75b are provided at the center and both ends of the image forming area corresponding to the electrostatic latent image formed on the photosensitive drum 15. Then, the scanning control unit 60 controls the irradiation position of the light flux on the photosensitive drum 15 in the main scanning direction based on the detection results of the BD sensor 17 and the light detection sensors 75a and 75b. Therefore, since the deviation of the light beam can be detected without branching the light beam halfway, highly accurate light beam detection that is not affected by the loss of the light amount can be executed. At the same time, it is possible to accurately correct the dot position shift in the image forming area, and thus to accurately correct the image forming position while improving the detection accuracy.

また、従来のようにハーフミラーなどによって、光源から出射された光束を分離するのではなく、全光束を用いて光束のずれを検知することができる。そのため、VCSEL等の最大出力が小さい光源を用いた場合であっても、高精度な光束検知を実行できる。   In addition, the light flux emitted from the light source is not separated by a half mirror as in the prior art, but the deviation of the light flux can be detected using the total light flux. Therefore, even when a light source having a small maximum output, such as a VCSEL, is used, highly accurate light flux detection can be executed.

また、電気光学結晶構造体12としてKTN結晶を使用することで、KTN結晶の光線の透過率がレーザの波長である赤外から可視光全域に至るまで1mあたり95%以上の内部透過率を示す。また、複屈折も小さいので、高精度な光束検知を行うことができる。   In addition, by using a KTN crystal as the electro-optic crystal structure 12, the KTN crystal has a light transmittance of 95% or more per meter from the infrared wavelength of the laser to the entire visible light range. . In addition, since the birefringence is small, the light flux can be detected with high accuracy.

さらに、ずれ検知を行う際、全光束がBDセンサ17及び光検知センサ75a,75bの方向に偏向されて入射しているため、光束分離方式のようにずれ検知の際の発光が感光ドラムを走査してしまう恐れがない。   Further, when detecting the deviation, since all the light beams are deflected and incident in the direction of the BD sensor 17 and the light detection sensors 75a and 75b, light emission at the time of deviation detection scans the photosensitive drum as in the light beam separation method. There is no fear of doing it.

また、主走査方向に関して画像形成領域から前後に大きくずれた位置(本例では、反射部材18の主走査方向の外側)に光検知センサを配置する必要がなく、装置の小型化も可能となる。   In addition, it is not necessary to arrange a light detection sensor at a position (in this example, outside of the reflecting member 18 in the main scanning direction) that is largely deviated from the image forming region in the main scanning direction, and the apparatus can be downsized. .

本実施の形態では、光検知センサ75a,75bは前述の位置に配置されるが、これに限るものではなく、偏向走査された光束を検知しうる画像形成領域近傍の範囲内であれば前述した位置以外の位置に配置されてもよい。また、光検知センサは、主走査方向に沿って等間隔に3つ以上設置されてもよい。これにより、さらに高精度な主走査倍率の補正が可能となる。   In the present embodiment, the light detection sensors 75a and 75b are arranged at the above-described positions, but the present invention is not limited to this. You may arrange | position in positions other than a position. Three or more light detection sensors may be installed at equal intervals along the main scanning direction. Thereby, it is possible to correct the main scanning magnification with higher accuracy.

また、本実施の形態では、副走査方向に偏向された光束を検知する3つの検知センサ(BDセンサ17及び光検知センサ75a,75b)が配置されるが、これに限るものではない。副走査方向に偏向走査された光束を検知しうる画像領域内に3以上の光検知センサが配置されてもよい。光検知センサを増加することにより、検知精度を向上しつつ画像形成位置を正確に補正することができる。   In the present embodiment, three detection sensors (BD sensor 17 and light detection sensors 75a and 75b) for detecting a light beam deflected in the sub-scanning direction are arranged, but the present invention is not limited to this. Three or more light detection sensors may be arranged in an image region in which a light beam deflected and scanned in the sub-scanning direction can be detected. By increasing the number of light detection sensors, it is possible to accurately correct the image forming position while improving the detection accuracy.

<光走査装置の第2の構成例>
図7は、本発明の第2の実施形態に係る光走査装置の構成を概略的に示す平面図である。尚、本第2の実施形態は、その構成が上記第1の実施形態と同じであり、同じ構成要素については、同一の符号を付して重複した説明を省略し、以下に異なる部分を説明する。
<Second Configuration Example of Optical Scanning Device>
FIG. 7 is a plan view schematically showing the configuration of the optical scanning device according to the second embodiment of the present invention. The configuration of the second embodiment is the same as that of the first embodiment, and the same components are denoted by the same reference numerals and redundant description is omitted, and different portions are described below. To do.

図7において、光走査装置700は、電気光学結晶構造体12により副走査方向に偏向された光束を所定方向に反射する光検知用反射部材717を備える。また、光検知用反射部材717により反射された光束を検知するBDセンサ717及び光検知センサ775a,775bとを備える。BDセンサ717は、ポリゴンミラー2での光束の偏向点からBDセンサ717の受光面までの光路長さが、ポリゴンミラー2での光束の偏向点から感光ドラム15の表面までの光路長さと略同一となる位置に配置される。光検知センサ775a,775bも、ポリゴンミラー2での光束の偏向点から光検知センサ775a,775bの受光面までの光路長さが、ポリゴンミラー2での光束の偏向点から感光ドラム15の表面までの光路長さと略同一となる位置に配置される。これにより、感光ドラム15の表面でのドット位置ずれをより精度良く検知することができ、主走査方向の画像データの補正精度を更に向上させることができる。   In FIG. 7, the optical scanning device 700 includes a light detection reflecting member 717 that reflects the light beam deflected in the sub-scanning direction by the electro-optic crystal structure 12 in a predetermined direction. In addition, a BD sensor 717 and light detection sensors 775a and 775b that detect the light beam reflected by the light detection reflection member 717 are provided. In the BD sensor 717, the optical path length from the deflection point of the light beam at the polygon mirror 2 to the light receiving surface of the BD sensor 717 is substantially the same as the optical path length from the deflection point of the light beam at the polygon mirror 2 to the surface of the photosensitive drum 15. It is arranged at the position. The light detection sensors 775a and 775b also have an optical path length from the deflection point of the light beam at the polygon mirror 2 to the light receiving surface of the light detection sensor 775a and 775b, from the deflection point of the light beam at the polygon mirror 2 to the surface of the photosensitive drum 15. The optical path length is approximately the same as the optical path length. Thereby, the dot position shift on the surface of the photosensitive drum 15 can be detected with higher accuracy, and the correction accuracy of the image data in the main scanning direction can be further improved.

<光走査装置の第3の構成例>
図8は、本発明の第3の実施形態に係る光走査装置の構成を概略的に示す平面図である。尚、本第3の実施形態は、その構成が上記第1の実施形態と同じであり、同じ構成要素については、同一の符号を付して重複した説明を省略し、以下に異なる部分を説明する。
<Third Configuration Example of Optical Scanning Device>
FIG. 8 is a plan view schematically showing the configuration of the optical scanning device according to the third embodiment of the present invention. The configuration of the third embodiment is the same as that of the first embodiment, and the same components are denoted by the same reference numerals and redundant description is omitted, and different portions are described below. To do.

図8において、光走査装置800は、副走査方向に関してポリゴンミラー2と略同一面内に配置されたBDセンサ801を備える。また、反射部材18の上方に配置され且つ反射部材18の、走査開始側端部近傍、ほぼ中央部及び走査終了側端部近傍に配置された光検知センサ802a,802b,802cを備える。具体的に、光検知センサ802aは、感光ドラム15に走査される光束の最初の照射位置(図中の位置A)より内側に配置され、光検知センサ802cは、感光ドラム15に走査される光束の最後の照射位置(図中の位置B)より内側に配置される。これにより、全ての光検知センサを主走査方向に関して反射部材18の両端より内側に配置することができ、装置の小型化が可能となる。   In FIG. 8, the optical scanning device 800 includes a BD sensor 801 disposed in substantially the same plane as the polygon mirror 2 in the sub-scanning direction. In addition, the light detection sensors 802a, 802b, and 802c are provided above the reflecting member 18 and disposed in the vicinity of the scanning start side end portion, the substantially central portion, and the scanning end side end portion of the reflecting member 18. Specifically, the light detection sensor 802a is disposed inside the first irradiation position (position A in the drawing) of the light beam scanned on the photosensitive drum 15, and the light detection sensor 802c is the light beam scanned on the photosensitive drum 15. Is arranged inside the last irradiation position (position B in the figure). Thereby, all the light detection sensors can be arranged inside both ends of the reflecting member 18 in the main scanning direction, and the apparatus can be miniaturized.

<光走査装置の更に他の構成例>
上記実施形態では、電気光学結晶構造体12は、シリンドリカルレンズ6とポリゴンミラー2との間の光路中に配置されるが、これに限るものではない。
<Another configuration example of the optical scanning device>
In the above embodiment, the electro-optic crystal structure 12 is disposed in the optical path between the cylindrical lens 6 and the polygon mirror 2, but is not limited thereto.

図9に示すように、ポリゴンミラー2とfθレンズ14の間の光路中に配置されてもよい。この場合、電気光学結晶構造体900は、主走査方向に延びる略長尺状のEO結晶を有し、ポリゴンミラー2により主走査方向に走査する光束を偏向する。また、電気光学結晶構造体は、レーザダイオード1とポリゴンミラー2との間の光路中のいずれの位置に配置されてもよく、ポリゴンミラー2への入射側光路中又はポリゴンミラー2からの出射側光路中のいずれの位置に配置されてもよい。   As shown in FIG. 9, it may be disposed in the optical path between the polygon mirror 2 and the fθ lens 14. In this case, the electro-optic crystal structure 900 has a substantially long EO crystal extending in the main scanning direction, and deflects the light beam scanned in the main scanning direction by the polygon mirror 2. Further, the electro-optic crystal structure may be disposed at any position in the optical path between the laser diode 1 and the polygon mirror 2, in the incident side optical path to the polygon mirror 2 or on the exit side from the polygon mirror 2. You may arrange | position in any position in an optical path.

また、上記実施形態では、ポリゴンミラー2によって変更された光束が感光ドラム15を走査する。しかし、これに限るものではなく、ガルバノミラーやMEMS(Micro Electro Mechanical System)を使用して感光ドラムを走査する構成であってもよい。   In the above embodiment, the light beam changed by the polygon mirror 2 scans the photosensitive drum 15. However, the configuration is not limited to this, and a configuration in which a photosensitive drum is scanned using a galvano mirror or a MEMS (Micro Electro Mechanical System) may be used.

本発明の第1の実施形態に係る光走査装置が実装される画像形成装置の構成を概略的に示す斜視図である。1 is a perspective view schematically showing a configuration of an image forming apparatus in which an optical scanning device according to a first embodiment of the present invention is mounted. 本発明の第1の実施形態に係る光走査装置が実装される画像形成装置の構成を概略的に示す断面図である。1 is a cross-sectional view schematically illustrating a configuration of an image forming apparatus in which an optical scanning device according to a first embodiment of the present invention is mounted. 本実施形態の電気光学結晶構造体の構成を概略的に示す斜視図である。It is a perspective view which shows roughly the structure of the electro-optic crystal structure of this embodiment. 本実施形態における走査制御部の内部構成を示すブロック図である。It is a block diagram which shows the internal structure of the scanning control part in this embodiment. 図3における変調クロック制御回路で形成されるセグメントの一部と各セグメント内の画像クロックの周期との関係を示す図である。It is a figure which shows the relationship between a part of segment formed with the modulation | alteration clock control circuit in FIG. 3, and the period of the image clock in each segment. 初期セグメントが可変である場合に、1セグメント内の画像クロックを多段階に可変させた場合における、セグメントと該セグメント内の画像クロックの周期との関係を示す図である。When an initial segment is variable, it is a figure which shows the relationship between the segment and the period of the image clock in this segment in the case of varying the image clock in one segment in multiple stages. 初期セグメントが固定である場合に、1セグメント内の画像クロックを多段階に可変させた場合における、セグメントと該セグメント内の画像クロックの周期との関係を示す図である。。When an initial segment is fixed, it is a figure which shows the relationship between a segment and the period of the image clock in this segment in the case of varying the image clock in one segment in multiple stages. . 本実施形態における画像形成装置で実行される主走査倍率の制御処理の手順例を示すフローチャートである。6 is a flowchart illustrating a procedure example of main scanning magnification control processing executed by the image forming apparatus according to the present exemplary embodiment. 本発明の第2の実施形態に係る光走査装置の構成を概略的に示す平面図である。It is a top view which shows roughly the structure of the optical scanning device concerning the 2nd Embodiment of this invention. 本発明の第3の実施形態に係る光走査装置の構成を概略的に示す平面図である。It is a top view which shows roughly the structure of the optical scanning device concerning the 3rd Embodiment of this invention. 電気光学結晶構造体の変形例を使用した光走査装置の構成を概略的に示す平面図である。It is a top view which shows roughly the structure of the optical scanning device using the modification of an electro-optic crystal structure.

Claims (14)

光束を出射する光源と、
前記光源から出射された光束を偏向して、偏向された光束で感光体を主走査方向に走査する光走査手段と、
前記光源と複数の光検知手段との間の光路に配置され、前記光源から出射された光束を電圧印加により副走査方向に偏向する電気光学結晶構造体と、
前記副走査方向に偏向された光束を検知する複数の前記光検知手段とを備え、
前記複数の光検知手段は、前記感光体に形成される静電潜像に対応する主走査方向の画像形成領域内に設けられ、前記複数の光検知手段の出力が、前記感光体上の光束の主走査方向の照射位置を制御するために使用されることを特徴とする光走査装置。
A light source that emits a luminous flux;
An optical scanning means for deflecting a light beam emitted from the light source and scanning the photosensitive member in the main scanning direction with the deflected light beam;
An electro-optic crystal structure that is disposed in an optical path between the light source and a plurality of light detection means, and deflects a light beam emitted from the light source in a sub-scanning direction by applying a voltage;
A plurality of the light detection means for detecting a light beam deflected in the sub-scanning direction,
The plurality of light detection means are provided in an image forming area in a main scanning direction corresponding to an electrostatic latent image formed on the photoconductor, and an output of the plurality of light detection means is a light flux on the photoconductor An optical scanning device used for controlling the irradiation position in the main scanning direction.
前記電気光学結晶構造体は、前記光源と前記光走査手段との間の光路に配置されていることを特徴とする請求項1に記載の光走査装置。   The optical scanning device according to claim 1, wherein the electro-optic crystal structure is disposed in an optical path between the light source and the optical scanning unit. 前記複数の光検知手段は3つの光検知手段を備え、前記3つの光検知手段はそれぞれ、前記感光体への光束の光路から副走査方向に離れた位置であって、前記画像形成領域内の中央部及び両端部に設けられていることを特徴とする請求項1に記載の光走査装置。   The plurality of light detection means includes three light detection means, and each of the three light detection means is located in a sub-scanning direction from a light path of a light beam to the photoconductor, and is within the image forming area. The optical scanning device according to claim 1, wherein the optical scanning device is provided at a central portion and both end portions. 前記3つの光検知手段は、前記電気光学結晶構造体により副走査方向に偏向され前記光走査手段により主走査方向に走査される光束が、前記3つの光検知手段のそれぞれを通過するタイミングを検知することを特徴とする請求項3に記載の光走査装置。   The three light detecting means detect the timing at which the light beams deflected in the sub-scanning direction by the electro-optic crystal structure and scanned in the main scanning direction by the light scanning means pass through each of the three light detecting means. The optical scanning device according to claim 3. 前記電気光学結晶構造体は、電圧印加により屈折率が変化する特性を有する電気光学結晶であって、
前記電気光学結晶に印加される電圧を制御する電圧制御手段を更に備えることを特徴とする請求項1に記載の光走査装置。
The electro-optic crystal structure is an electro-optic crystal having a characteristic that a refractive index changes when a voltage is applied,
The optical scanning device according to claim 1, further comprising voltage control means for controlling a voltage applied to the electro-optic crystal.
前記電圧制御手段は、前記電気光学結晶に取り付けられた一対の電極部を有し、
前記一対の電極部は、前記電気光学結晶の内部に、前記電気光学結晶を通過する光束の進路方向に対して直角に副走査方向の電界を形成することを特徴とする請求項5に記載の光走査装置。
The voltage control means has a pair of electrode parts attached to the electro-optic crystal,
6. The pair of electrode portions form an electric field in a sub-scanning direction perpendicular to a traveling direction of a light beam passing through the electro-optic crystal inside the electro-optic crystal. Optical scanning device.
前記電気光学結晶は、カリウム、タンタル、ニオブ及び酸素を含むことを特徴とする請求項5に記載の光走査装置。   The optical scanning device according to claim 5, wherein the electro-optic crystal contains potassium, tantalum, niobium, and oxygen. 前記電気光学結晶構造体は、画像形成装置が複数枚単位で画像処理をする場合に、1単位の画像に対応する静電潜像形成の終了時から次の1単位の画像に対応する静電潜像形成の開始時までの間に、前記光源から出射された光束を副走査方向に偏向することを特徴とする請求項1に記載の光走査装置。   When the image forming apparatus performs image processing in units of a plurality of sheets, the electro-optic crystal structure has an electrostatic capacity corresponding to the next unit image from the end of the electrostatic latent image formation corresponding to the unit unit image. The optical scanning device according to claim 1, wherein the light beam emitted from the light source is deflected in a sub-scanning direction until the start of latent image formation. 前記光束のON/OFF時間を制御する信号に対応して、前記光源から出射される光束の駆動を制御する光束駆動制御手段を更に備えることを特徴とする請求項1に記載の光走査装置。   2. The optical scanning apparatus according to claim 1, further comprising a light beam drive control unit that controls driving of the light beam emitted from the light source in response to a signal for controlling an ON / OFF time of the light beam. 光走査装置を有する画像形成装置であって、
前記光走査装置が、
光束を出射する光源と、
前記光源から出射された光束を偏向して、偏向された光束で感光体を主走査方向に走査する光走査手段と、
前記光源と複数の光検知手段との間の光路に配置され、前記光源から出射された光束を電圧印加により副走査方向に偏向する電気光学結晶構造体と、
前記副走査方向に偏向された光束を検知する複数の前記光検知手段とを備え、
前記複数の光検知手段は、前記感光体に形成される静電潜像に対応する主走査方向の画像形成領域内に設けられ、前記複数の光検知手段の出力が、前記感光体上の光束の主走査方向の照射位置を制御するために使用されることを特徴とする画像形成装置。
An image forming apparatus having an optical scanning device,
The optical scanning device is
A light source that emits a luminous flux;
An optical scanning means for deflecting a light beam emitted from the light source and scanning the photosensitive member in the main scanning direction with the deflected light beam;
An electro-optic crystal structure that is disposed in an optical path between the light source and a plurality of light detection means, and deflects a light beam emitted from the light source in a sub-scanning direction by applying a voltage;
A plurality of the light detection means for detecting a light beam deflected in the sub-scanning direction,
The plurality of light detection means are provided in an image forming area in a main scanning direction corresponding to an electrostatic latent image formed on the photoconductor, and an output of the plurality of light detection means is a light flux on the photoconductor An image forming apparatus used for controlling the irradiation position in the main scanning direction.
前記電気光学結晶構造体は、電圧印加により屈折率が変化する特性を有する電気光学結晶であって、
前記電気光学結晶に印加される電圧を制御する電圧制御手段を更に備えることを特徴とする請求項10に記載の画像形成装置。
The electro-optic crystal structure is an electro-optic crystal having a characteristic that a refractive index changes when a voltage is applied,
The image forming apparatus according to claim 10, further comprising a voltage control unit that controls a voltage applied to the electro-optic crystal.
前記偏向された光束が走査することにより、光束の照射位置に静電潜像が形成される感光体を更に備えることを特徴とする請求項10に記載の画像形成装置。   The image forming apparatus according to claim 10, further comprising a photoconductor that forms an electrostatic latent image at an irradiation position of the light beam by scanning the deflected light beam. 前記電気光学結晶構造体は、前記画像形成装置が複数枚単位で画像処理をする場合に、1単位の画像に対応する静電潜像形成の終了時から次の1単位の画像に対応する静電潜像形成の開始時までの間に、前記光源から出射された光束を副走査方向に偏向することを特徴とする請求項12に記載の画像形成装置。   When the image forming apparatus performs image processing in units of a plurality of sheets, the electro-optic crystal structure has a static image corresponding to the next unit image from the end of electrostatic latent image formation corresponding to the unit image. 13. The image forming apparatus according to claim 12, wherein the light beam emitted from the light source is deflected in the sub-scanning direction until the start of the electrostatic latent image formation. 前記複数の光検知手段の検知結果に基づく前記光束のON/OFF時間を制御する信号を発生することによって、前記感光体上における光束の主走査方向の照射位置を制御する走査制御手段と、
前記光束のON/OFF時間を制御する信号に対応して、前記光源から出射される光束の駆動を制御する光束駆動制御手段とを更に備えることを特徴とする請求項10に記載の画像形成装置。
Scanning control means for controlling the irradiation position of the light flux on the photosensitive member in the main scanning direction by generating a signal for controlling the ON / OFF time of the light flux based on the detection results of the plurality of light detection means;
The image forming apparatus according to claim 10, further comprising: a light beam driving control unit that controls driving of the light beam emitted from the light source in response to a signal for controlling an ON / OFF time of the light beam. .
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Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2008245848A (en) * 2007-03-29 2008-10-16 Heiwa Corp Game machine
JP2011027864A (en) * 2009-07-23 2011-02-10 Canon Inc Optical apparatus
JP2012053438A (en) * 2010-05-20 2012-03-15 Ricoh Co Ltd Optical scanner and image forming device
JP2013064773A (en) * 2011-09-15 2013-04-11 Ricoh Co Ltd Optical deflector, optical scanner, and image forming device

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS58134574A (en) * 1982-02-03 1983-08-10 インタ−ナショナル ビジネス マシ−ンズ コ−ポレ−ション Feedback device in deflecting system
JPH04328777A (en) * 1991-04-30 1992-11-17 Fuji Xerox Co Ltd Color image forming device
JPH11352862A (en) * 1998-06-10 1999-12-24 Nippon Telegr & Teleph Corp <Ntt> Formation of hologram recording material
JP2003098458A (en) * 2001-09-21 2003-04-03 Ricoh Co Ltd Optical scanner and its adjusting method
JP2003279873A (en) * 2002-03-20 2003-10-02 Ricoh Co Ltd Optical scanner and image formation device

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS58134574A (en) * 1982-02-03 1983-08-10 インタ−ナショナル ビジネス マシ−ンズ コ−ポレ−ション Feedback device in deflecting system
JPH04328777A (en) * 1991-04-30 1992-11-17 Fuji Xerox Co Ltd Color image forming device
JPH11352862A (en) * 1998-06-10 1999-12-24 Nippon Telegr & Teleph Corp <Ntt> Formation of hologram recording material
JP2003098458A (en) * 2001-09-21 2003-04-03 Ricoh Co Ltd Optical scanner and its adjusting method
JP2003279873A (en) * 2002-03-20 2003-10-02 Ricoh Co Ltd Optical scanner and image formation device

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
JPN7012004569; 日本電信電話(株): 'News Release 「光が自在に曲がる新現象を発見」' 日本電信電話(株)のNews Release , 20060518, 日本電信電話(株) *

Cited By (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2008245848A (en) * 2007-03-29 2008-10-16 Heiwa Corp Game machine
JP2011027864A (en) * 2009-07-23 2011-02-10 Canon Inc Optical apparatus
JP2012053438A (en) * 2010-05-20 2012-03-15 Ricoh Co Ltd Optical scanner and image forming device
US8179580B2 (en) 2010-05-20 2012-05-15 Ricoh Company, Ltd. Optical scanning device and image forming apparatus
JP2013064773A (en) * 2011-09-15 2013-04-11 Ricoh Co Ltd Optical deflector, optical scanner, and image forming device

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