JP2011039261A - Optical scanning apparatus and image forming apparatus - Google Patents

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彰久 板橋
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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide an optical scanning apparatus that performs optical scanning stably with high accuracy. <P>SOLUTION: The optical scanning apparatus includes: two light source units; a polygon mirror 2104 which deflects luminous fluxes from each of the light source units; four scanning optical systems which individually focus the luminous fluxes deflected with the polygon mirror 2104 onto the surface of four photoreceptor drums (2030a to 2030d); four sensor arrays (2111a to 2111d) provided in association with the four photoreceptor drums; and a scanning control device or the like. Each sensor array has six light detection sensors disposed at positions different from each other with respect to a main scanning direction. Four light detection sensors receive part of the luminous flux via the polygon mirror 2104 and corresponding scanning optical system and output a signal including the information on sub scanning direction-displacement of the luminous flux condensed on the effective scanning region of the corresponding photoreceptor drum. <P>COPYRIGHT: (C)2011,JPO&INPIT

Description

本発明は、光走査装置及び画像形成装置に係り、更に詳しくは、光束により被走査面を走査する光走査装置及び該光走査装置を備える画像形成装置に関する。   The present invention relates to an optical scanning apparatus and an image forming apparatus, and more particularly to an optical scanning apparatus that scans a surface to be scanned with a light beam and an image forming apparatus including the optical scanning apparatus.

電子写真の画像記録では、レーザ光を用いたプリンタやデジタル複写機などの画像形成装置が広く用いられている。この画像形成装置は光走査装置を備え、感光性を有するドラム(以下、「感光体ドラム」ともいう)の軸方向に偏向器(例えば、ポリゴンミラー)を用いてレーザ光を走査しつつ、感光体ドラムを回転させ、感光体ドラムの表面(被走査面)に潜像を形成する方法が一般的である。   In electrophotographic image recording, image forming apparatuses such as printers and digital copying machines using laser light are widely used. This image forming apparatus includes an optical scanning device, and scans a laser beam using a deflector (for example, a polygon mirror) in the axial direction of a photosensitive drum (hereinafter also referred to as a “photosensitive drum”) while performing a photosensitive operation. A general method is to form a latent image on the surface (scanned surface) of the photosensitive drum by rotating the photosensitive drum.

画像形成装置では、光走査装置からの光束(走査光束)が感光体ドラムの表面に照射される際に、所定の位置からずれた位置に照射されると、形成される画像の品質低下を招くおそれがある。   In the image forming apparatus, when the light beam (scanning light beam) from the optical scanning device is irradiated to the surface of the photosensitive drum, if the light beam is irradiated to a position shifted from a predetermined position, the quality of the formed image is deteriorated. There is a fear.

そこで、例えば、特許文献1には、転写体に記録された検出パターンより、走査ラインの曲がり及び傾きを含む各々のレジストずれを、主走査方向に沿った3箇所以上の位置で検出する検出手段と、走査ラインの傾き及び走査ラインの曲がりを補正する走査軌跡可変手段を備えた画像形成装置が開示されている。   Therefore, for example, Patent Document 1 discloses a detection unit that detects each registration shift including bending and inclination of a scanning line at three or more positions along the main scanning direction from a detection pattern recorded on a transfer body. And an image forming apparatus provided with scanning trajectory variable means for correcting the inclination of the scanning line and the bending of the scanning line.

また、特許文献2には、書き込み開始位置検知用ビームスポット位置検知手段と、書き込み終端位置検知用ビームスポット位置検知手段と、光学素子をビームの副走査方向に矯正してビームによる走査線の曲がりを補正する走査線曲がり補正手段と、光学素子の全体を傾けて走査線の傾きを補正する走査線傾き補正手段とを有する光走査装置及び該光走査装置を備える画像形成装置が開示されている。そして、画像形成装置は、傾き検知手段として、転写ベルトの非通紙領域に形成されるテストパターンを読み取るフォトセンサを有している。   Japanese Patent Laid-Open No. 2004-228688 discloses a beam spot position detecting means for detecting a writing start position, a beam spot position detecting means for detecting a writing end position, and an optical element corrected in the sub-scanning direction of the beam to bend the scanning line by the beam. There is disclosed an optical scanning device having a scanning line bending correction unit that corrects a scanning line, and a scanning line inclination correction unit that corrects the inclination of the scanning line by tilting the entire optical element, and an image forming apparatus including the optical scanning device. . The image forming apparatus includes a photo sensor that reads a test pattern formed in a non-sheet passing area of the transfer belt as an inclination detecting unit.

また、特許文献3には、光学素子の副走査方向に関する位置を調整するための光学素子副走査位置調整機構が設けられた光走査装置と、転写搬送ベルト上のトナーマークに対応した検知センサとを備える画像形成装置が開示されている。   Patent Document 3 discloses an optical scanning device provided with an optical element sub-scanning position adjustment mechanism for adjusting the position of the optical element in the sub-scanning direction, a detection sensor corresponding to the toner mark on the transfer conveyance belt, and the like. An image forming apparatus is provided.

また、特許文献4には、被走査面上に結像される光束を射出する光源手段とは別の調整用光源を用い、該調整用光源から射出され結像光学系を介した光束の集光位置を検出し、該集光位置に基づく位置情報より、光源手段又は入射光学系の少なくとも一方の位置を調整して、光源手段から射出した光束の主走査方向の集光位置が調整されている光走査装置が開示されている。   In Patent Document 4, an adjustment light source that is different from the light source unit that emits the light beam formed on the surface to be scanned is used, and the light beam emitted from the adjustment light source is collected through the imaging optical system. By detecting the light position and adjusting the position of at least one of the light source means or the incident optical system based on the position information based on the light collection position, the light collection position of the light beam emitted from the light source means is adjusted. An optical scanning device is disclosed.

ところで、光走査装置の光学ハウジングは、稼働中に内外からの熱に起因して変形することがあり、その光学ハウジングの変形により、稼働中に被走査面上での副走査方向に関する光スポットの位置ずれを生じるおそれがあった。   By the way, the optical housing of the optical scanning device may be deformed due to heat from inside and outside during operation. Due to the deformation of the optical housing, the light spot in the sub-scanning direction on the surface to be scanned during operation. There was a risk of misalignment.

しかしながら、特許文献1〜4に開示されている装置では、光スポットの位置ずれを精度良くリアルタイムで求めるのは困難であった。   However, in the devices disclosed in Patent Documents 1 to 4, it is difficult to accurately obtain the positional deviation of the light spot in real time.

本発明は、かかる事情の下になされたもので、その第1の目的は、安定して高精度の光走査を行うことができる光走査装置を提供することにある。   The present invention has been made under such circumstances, and a first object of the present invention is to provide an optical scanning device capable of stably performing high-precision optical scanning.

また、本発明の第2の目的は、安定して高品質の画像を形成することができる画像形成装置を提供することにある。   A second object of the present invention is to provide an image forming apparatus capable of stably forming a high quality image.

本発明は、第1の観点からすると、被走査面を光束により主走査方向に走査する光走査装置であって、光源と;前記光源からの光束を偏向する偏向器と:前記偏向器で偏向された光束を前記被走査面上に集光する走査光学素子を含む走査光学系と;主走査方向に関して互いに異なる位置に配置され、前記偏向器及び前記走査光学系を介し前記被走査面における画像情報が書き込まれる領域に向かう光束の一部が入射し、前記被走査面上に集光される光束の副走査方向に関する位置ずれ情報が含まれる信号を出力する複数の光検知センサと;を備える光走査装置である。   According to a first aspect of the present invention, there is provided an optical scanning device that scans a surface to be scanned in a main scanning direction with a light beam, a light source; a deflector that deflects the light beam from the light source; and deflection by the deflector. A scanning optical system including a scanning optical element for condensing the emitted light beam on the surface to be scanned; images arranged on the surface to be scanned via the deflector and the scanning optical system, which are arranged at different positions in the main scanning direction. A plurality of light detection sensors for outputting a signal including a part of the light beam directed toward the area where information is written and including positional deviation information regarding the sub-scanning direction of the light beam condensed on the surface to be scanned. This is an optical scanning device.

これによれば、安定して高精度の光走査を行うことが可能となる。   According to this, it becomes possible to perform stable and highly accurate optical scanning.

本発明は、第2の観点からすると、少なくとも1つの像担持体と;前記少なくとも1つの像担持体に対して画像情報に応じて変調された光束を走査する少なくとも1つの本発明の光走査装置と;を備える画像形成装置である。   According to a second aspect of the present invention, there is provided at least one image carrier; and at least one optical scanning device according to the present invention that scans the at least one image carrier with a light beam modulated according to image information. And an image forming apparatus.

これによれば、本発明の光走査装置を備えているため、結果として、安定して高品質の画像を形成することが可能となる。   According to this, since the optical scanning device of the present invention is provided, as a result, a high-quality image can be stably formed.

本発明の一実施形態に係るカラープリンタの概略構成を説明するための図である。1 is a diagram for describing a schematic configuration of a color printer according to an embodiment of the present invention. FIG. 図1における位置ずれ検出器を説明するための図である。It is a figure for demonstrating the position shift detector in FIG. 位置検出センサの配置を説明するための図である。It is a figure for demonstrating arrangement | positioning of a position detection sensor. トナーパッチを説明するための図である。FIG. 6 is a diagram for explaining a toner patch. LEDからの照明光の軌跡を説明するための図である。It is a figure for demonstrating the locus | trajectory of the illumination light from LED. 位置検出センサの出力信号を説明するためのタイミングチャートである。It is a timing chart for demonstrating the output signal of a position detection sensor. 図1における光走査装置を説明するための図(その1)である。FIG. 2 is a diagram (part 1) for describing the optical scanning device in FIG. 1; 図1における光走査装置を説明するための図(その2)である。FIG. 3 is a second diagram for explaining the optical scanning device in FIG. 1; 各光源ユニットに含まれる2次元アレイを説明するための図である。It is a figure for demonstrating the two-dimensional array contained in each light source unit. 偏向器前光学系を説明するための図(その1)である。It is FIG. (1) for demonstrating the optical system before a deflector. 偏向器前光学系を説明するための図(その2)である。It is FIG. (2) for demonstrating the optical system before a deflector. 図12(A)及び図12(B)は、いずれも液晶偏向素子を説明するための図である。12A and 12B are diagrams for explaining the liquid crystal deflection element. 光走査装置における主要な光学素子の位置関係を説明するための図である。It is a figure for demonstrating the positional relationship of the main optical elements in an optical scanning device. 図13における具体例を説明するための図である。It is a figure for demonstrating the specific example in FIG. 偏向器側走査レンズの光学面形状を説明するための図である。It is a figure for demonstrating the optical surface shape of a deflector side scanning lens. 像面側走査レンズの光学面形状を説明するための図である。It is a figure for demonstrating the optical surface shape of an image surface side scanning lens. 図17(A)及び図17(B)は、いずれも像面側走査レンズの形状を説明するための図である。FIGS. 17A and 17B are diagrams for explaining the shape of the image-side scanning lens. 像面側走査レンズを保持する板金部材を説明するための図である。It is a figure for demonstrating the sheet-metal member holding an image surface side scanning lens. 像面側走査レンズが板金部材に保持されている状態を説明するための図である。It is a figure for demonstrating the state by which the image surface side scanning lens is hold | maintained at the sheet-metal member. 板ばねを説明するための図である。It is a figure for demonstrating a leaf | plate spring. 図19のA−A断面図であるIt is AA sectional drawing of FIG. 像面側走査レンズが装着された板金部材の光学ハウジングへの保持を説明するための図である。It is a figure for demonstrating holding | maintenance to the optical housing of the sheet-metal member with which the image surface side scanning lens was mounted | worn. 調整ねじの突出し量を調整するためのステッピングモータを説明するための図である。It is a figure for demonstrating the stepping motor for adjusting the protrusion amount of an adjustment screw. ビームスプリッタの取り付け位置を説明するための図である。It is a figure for demonstrating the attachment position of a beam splitter. センサアレイにおける各光検知センサの配置位置を説明するための図である。It is a figure for demonstrating the arrangement position of each photon detection sensor in a sensor array. 光検知センサの概略構成を説明するための図である。It is a figure for demonstrating schematic structure of a photon detection sensor. 図27(A)及び図27(B)は、いずれも光検知センサの動作を説明するための図(その1)である。FIGS. 27A and 27B are diagrams (part 1) for explaining the operation of the light detection sensor. 検出用光束の入射位置の位置ずれを説明するための図である。It is a figure for demonstrating the position shift of the incident position of the light beam for a detection. 図29(A)及び図29(B)は、いずれも光検知センサの動作を説明するための図(その2)である。FIGS. 29A and 29B are diagrams (part 2) for explaining the operation of the light detection sensor. 副走査ずれ量とΔhとの関係を説明するための図である。It is a figure for demonstrating the relationship between subscanning deviation | shift amount and (DELTA) h. 光学ハウジングが変形したときの像面側走査レンズが装着された板金部材の変形を説明するための図である。It is a figure for demonstrating a deformation | transformation of the sheet-metal member with which the image side scanning lens was mounted when an optical housing deform | transformed. 光学ハウジングが変形したときの像面側走査レンズの変形を説明するための図である。It is a figure for demonstrating a deformation | transformation of the image surface side scanning lens when an optical housing deform | transforms. 種々の温度での感光体ドラムにおける光スポット位置と像高との関係を説明するための図である。It is a figure for demonstrating the relationship between the light spot position and image height in a photoconductor drum at various temperatures. 走査制御装置の構成を説明するためのブロック図である。It is a block diagram for demonstrating the structure of a scanning control apparatus. 光走査装置の変形例を説明するための図である。It is a figure for demonstrating the modification of an optical scanning device.

以下、本発明の一実施形態を図1〜図34に基づいて説明する。図1には、一実施形態に係る画像形成装置としてのカラープリンタ2000の概略構成が示されている。   Hereinafter, an embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS. FIG. 1 shows a schematic configuration of a color printer 2000 as an image forming apparatus according to an embodiment.

このカラープリンタ2000は、4色(ブラック、シアン、マゼンタ、イエロー)を重ね合わせてフルカラーの画像を形成するタンデム方式の多色カラープリンタであり、光走査装置2010、4つの感光体ドラム(2030a、2030b、2030c、2030d)、4つのクリーニングユニット(2031a、2031b、2031c、2031d)、4つの帯電チャージャ(2032a、2032b、2032c、2032d)、4つの現像ローラ(2033a、2033b、2033c、2033d)、4つのトナーカートリッジ(2034a、2034b、2034c、2034d)、転写ベルト2040、定着ローラ2050、給紙コロ2054、レジストローラ対2056、排紙ローラ2058、給紙トレイ2060、排紙トレイ2070、通信制御装置2080、位置ずれ検出器2245及び上記各部を統括的に制御するプリンタ制御装置2090などを備えている。   The color printer 2000 is a tandem multi-color printer that forms a full-color image by superimposing four colors (black, cyan, magenta, and yellow), and includes an optical scanning device 2010, four photosensitive drums (2030a, 2030b, 2030c, 2030d), four cleaning units (2031a, 2031b, 2031c, 2031d), four charging chargers (2032a, 2032b, 2032c, 2032d), four developing rollers (2033a, 2033b, 2033c, 2033d), 4 Toner cartridges (2034a, 2034b, 2034c, 2034d), transfer belt 2040, fixing roller 2050, paper feed roller 2054, registration roller pair 2056, paper discharge roller 2058, paper feed tray 2060, paper discharge Ray 2070, the communication control unit 2080, and a like position shift detector 2245 and the printer controller 2090 for totally controlling the above elements.

なお、ここでは、XYZ3次元直交座標系において、各感光体ドラムの長手方向に沿った方向をY軸方向、4つの感光体ドラムの配列方向に沿った方向をX軸方向として説明する。   In the following description, in the XYZ three-dimensional orthogonal coordinate system, the direction along the longitudinal direction of each photosensitive drum is defined as the Y-axis direction, and the direction along the arrangement direction of the four photosensitive drums is defined as the X-axis direction.

通信制御装置2080は、ネットワークなどを介した上位装置(例えばパソコン)との双方向の通信を制御する。   The communication control device 2080 controls bidirectional communication with a host device (for example, a personal computer) via a network or the like.

各感光体ドラムはいずれも、その表面に感光層が形成されている。すなわち、各感光体ドラムの表面がそれぞれ被走査面である。なお、各感光体ドラムは、不図示の回転機構により、図1における面内で矢印方向に回転するものとする。   Each photosensitive drum has a photosensitive layer formed on the surface thereof. That is, the surface of each photoconductive drum is a surface to be scanned. Each photosensitive drum is rotated in the direction of the arrow in the plane of FIG. 1 by a rotation mechanism (not shown).

感光体ドラム2030aの表面近傍には、感光体ドラム2030aの回転方向に沿って、帯電チャージャ2032a、現像ローラ2033a、クリーニングユニット2031aが配置されている。   A charging charger 2032a, a developing roller 2033a, and a cleaning unit 2031a are disposed in the vicinity of the surface of the photosensitive drum 2030a along the rotation direction of the photosensitive drum 2030a.

感光体ドラム2030a、帯電チャージャ2032a、現像ローラ2033a、トナーカートリッジ2034a、及びクリーニングユニット2031aは、組として使用され、ブラックの画像を形成する画像形成ステーション(以下では、便宜上「Kステーション」ともいう)を構成する。   The photosensitive drum 2030a, the charging charger 2032a, the developing roller 2033a, the toner cartridge 2034a, and the cleaning unit 2031a are used as a set, and form an image forming station (hereinafter also referred to as “K station” for convenience) that forms a black image. Constitute.

感光体ドラム2030bの表面近傍には、感光体ドラム2030bの回転方向に沿って、帯電チャージャ2032b、現像ローラ2033b、クリーニングユニット2031bが配置されている。   A charging charger 2032b, a developing roller 2033b, and a cleaning unit 2031b are arranged in the vicinity of the surface of the photosensitive drum 2030b along the rotation direction of the photosensitive drum 2030b.

感光体ドラム2030b、帯電チャージャ2032b、現像ローラ2033b、トナーカートリッジ2034b、及びクリーニングユニット2031bは、組として使用され、シアンの画像を形成する画像形成ステーション(以下では、便宜上「Cステーション」ともいう)を構成する。   The photosensitive drum 2030b, the charging charger 2032b, the developing roller 2033b, the toner cartridge 2034b, and the cleaning unit 2031b are used as a set and form an image forming station (hereinafter also referred to as “C station” for convenience) that forms a cyan image. Constitute.

感光体ドラム2030cの表面近傍には、感光体ドラム2030cの回転方向に沿って、帯電チャージャ2032c、現像ローラ2033c、クリーニングユニット2031cが配置されている。   A charging charger 2032c, a developing roller 2033c, and a cleaning unit 2031c are arranged in the vicinity of the surface of the photosensitive drum 2030c along the rotation direction of the photosensitive drum 2030c.

感光体ドラム2030c、帯電チャージャ2032c、現像ローラ2033c、トナーカートリッジ2034c、及びクリーニングユニット2031cは、組として使用され、マゼンタの画像を形成する画像形成ステーション(以下では、便宜上「Mステーション」ともいう)を構成する。   The photosensitive drum 2030c, the charging charger 2032c, the developing roller 2033c, the toner cartridge 2034c, and the cleaning unit 2031c are used as a set, and form an image forming station (hereinafter also referred to as “M station” for convenience) that forms a magenta image. Constitute.

感光体ドラム2030dの表面近傍には、感光体ドラム2030dの回転方向に沿って、帯電チャージャ2032d、現像ローラ2033d、クリーニングユニット2031dが配置されている。   Near the surface of the photosensitive drum 2030d, a charging charger 2032d, a developing roller 2033d, and a cleaning unit 2031d are arranged along the rotation direction of the photosensitive drum 2030d.

感光体ドラム2030d、帯電チャージャ2032d、現像ローラ2033d、トナーカートリッジ2034d、及びクリーニングユニット2031dは、組として使用され、イエローの画像を形成する画像形成ステーション(以下では、便宜上「Yステーション」ともいう)を構成する。   The photosensitive drum 2030d, the charging charger 2032d, the developing roller 2033d, the toner cartridge 2034d, and the cleaning unit 2031d are used as a set, and form an image forming station (hereinafter also referred to as “Y station” for convenience) that forms a yellow image. Constitute.

各帯電チャージャは、対応する感光体ドラムの表面をそれぞれ均一に帯電させる。   Each charging charger uniformly charges the surface of the corresponding photosensitive drum.

光走査装置2010は、上位装置からの多色の画像情報(ブラック画像情報、シアン画像情報、マゼンタ画像情報、イエロー画像情報)に基づいて、各色毎に変調された光束を、対応する帯電された感光体ドラムの表面にそれぞれ照射する。これにより、各感光体ドラムの表面では、光が照射された部分だけ電荷が消失し、画像情報に対応した潜像が各感光体ドラムの表面にそれぞれ形成される。ここで形成された潜像は、感光体ドラムの回転に伴って対応する現像ローラの方向に移動する。なお、この光走査装置2010の構成については後述する。   Based on the multicolor image information (black image information, cyan image information, magenta image information, yellow image information) from the higher-level device, the optical scanning device 2010 charges the light flux modulated for each color correspondingly. Irradiate each surface of the photosensitive drum. As a result, on the surface of each photoconductive drum, the charge disappears only in the portion irradiated with light, and a latent image corresponding to the image information is formed on the surface of each photoconductive drum. The latent image formed here moves in the direction of the corresponding developing roller as the photosensitive drum rotates. The configuration of the optical scanning device 2010 will be described later.

なお、各感光体ドラムにおいて、画像情報が書き込まれる領域は、有効走査領域あるいは画像形成領域と呼ばれている。   In each photosensitive drum, an area where image information is written is called an effective scanning area or an image forming area.

トナーカートリッジ2034aにはブラックトナーが格納されており、該トナーは現像ローラ2033aに供給される。トナーカートリッジ2034bにはシアントナーが格納されており、該トナーは現像ローラ2033bに供給される。トナーカートリッジ2034cにはマゼンタトナーが格納されており、該トナーは現像ローラ2033cに供給される。トナーカートリッジ2034dにはイエロートナーが格納されており、該トナーは現像ローラ2033dに供給される。   The toner cartridge 2034a stores black toner, and the toner is supplied to the developing roller 2033a. The toner cartridge 2034b stores cyan toner, and the toner is supplied to the developing roller 2033b. The toner cartridge 2034c stores magenta toner, and the toner is supplied to the developing roller 2033c. The toner cartridge 2034d stores yellow toner, and the toner is supplied to the developing roller 2033d.

各現像ローラは、回転に伴って、対応するトナーカートリッジからのトナーが、その表面に薄く均一に塗布される。そして、各現像ローラの表面のトナーは、対応する感光体ドラムの表面に接すると、該表面における光が照射された部分にだけ移行し、そこに付着する。すなわち、各現像ローラは、対応する感光体ドラムの表面に形成された潜像にトナーを付着させて顕像化させる。ここでトナーが付着した像(以下では、「トナー画像」ともいう)は、感光体ドラムの回転に伴って転写ベルト2040の方向に移動する。   As each developing roller rotates, the toner from the corresponding toner cartridge is thinly and uniformly applied to the surface thereof. Then, when the toner on the surface of each developing roller comes into contact with the surface of the corresponding photosensitive drum, the toner moves only to a portion irradiated with light on the surface and adheres to the surface. In other words, each developing roller causes toner to adhere to the latent image formed on the surface of the corresponding photosensitive drum so as to be visualized. Here, the toner-attached image (hereinafter also referred to as “toner image”) moves in the direction of the transfer belt 2040 as the photosensitive drum rotates.

イエロー、マゼンタ、シアン、ブラックの各トナー画像は、所定のタイミングで転写ベルト2040上に順次転写され、重ね合わされてカラー画像が形成される。   The yellow, magenta, cyan, and black toner images are sequentially transferred onto the transfer belt 2040 at a predetermined timing, and are superimposed to form a color image.

給紙トレイ2060には記録紙が格納されている。この給紙トレイ2060の近傍には給紙コロ2054が配置されており、該給紙コロ2054は、記録紙を給紙トレイ2060から1枚づつ取り出し、レジストローラ対2056に搬送する。該レジストローラ対2056は、所定のタイミングで記録紙を転写ベルト2040に向けて送り出す。これにより、転写ベルト2040上のカラー画像が記録紙に転写される。ここで転写された記録紙は、定着ローラ2050に送られる。   Recording paper is stored in the paper feed tray 2060. A paper feed roller 2054 is disposed in the vicinity of the paper feed tray 2060, and the paper feed roller 2054 takes out recording sheets one by one from the paper feed tray 2060 and conveys them to a pair of registration rollers 2056. The registration roller pair 2056 sends the recording paper toward the transfer belt 2040 at a predetermined timing. As a result, the color image on the transfer belt 2040 is transferred to the recording paper. The recording sheet transferred here is sent to the fixing roller 2050.

定着ローラ2050では、熱と圧力とが記録紙に加えられ、これによってトナーが記録紙上に定着される。ここで定着された記録紙は、排紙ローラ2058を介して排紙トレイ2070に送られ、排紙トレイ2070上に順次スタックされる。   In the fixing roller 2050, heat and pressure are applied to the recording paper, whereby the toner is fixed on the recording paper. The recording paper fixed here is sent to a paper discharge tray 2070 via a paper discharge roller 2058 and is sequentially stacked on the paper discharge tray 2070.

各クリーニングユニットは、対応する感光体ドラムの表面に残ったトナー(残留トナー)を除去する。残留トナーが除去された感光体ドラムの表面は、再度対応する帯電チャージャに対向する位置に戻る。   Each cleaning unit removes toner (residual toner) remaining on the surface of the corresponding photosensitive drum. The surface of the photosensitive drum from which the residual toner has been removed returns to the position facing the corresponding charging charger again.

位置ずれ検出器2245は、転写ベルト2040の−X側に配置されている。   The misregistration detector 2245 is disposed on the −X side of the transfer belt 2040.

この位置ずれ検出器2245は、一例として図2に示されるように、3つの位置検出センサ(2245a、2245b、2245c)を有している。   As shown in FIG. 2 as an example, the positional deviation detector 2245 includes three position detection sensors (2245a, 2245b, 2245c).

各位置検出センサは、−Y方向に向かって、位置検出センサ2245a、位置検出センサ2245b、位置検出センサ2245cの順に一列に配置されている。   Each position detection sensor is arranged in a line in the order of the position detection sensor 2245a, the position detection sensor 2245b, and the position detection sensor 2245c in the -Y direction.

位置検出センサ2245aは、転写ベルト2040の+Y側端部近傍(検出位置0とする)を照明するLED2242aとその反射光を受光するフォトセンサ2241aを有している。位置検出センサ2245bは、転写ベルト2040のY軸方向に関する中央部(検出位置1とする)を照明するLED2242bとその反射光を受光するフォトセンサ2241bを有している。位置検出センサ2245cは、転写ベルト2040の−Y側端部近傍(検出位置2とする)を照明するLED2242cとその反射光を受光するフォトセンサ2241cを有している。各フォトセンサは、それぞれ受光量に応じた信号(光電変換信号)を出力する。   The position detection sensor 2245a includes an LED 2242a that illuminates the vicinity of the + Y side end of the transfer belt 2040 (detection position 0) and a photosensor 2241a that receives the reflected light. The position detection sensor 2245b includes an LED 2242b that illuminates a central portion (referred to as detection position 1) in the Y-axis direction of the transfer belt 2040 and a photosensor 2241b that receives the reflected light. The position detection sensor 2245c includes an LED 2242c that illuminates the vicinity of the −Y side end of the transfer belt 2040 (referred to as detection position 2) and a photosensor 2241c that receives the reflected light. Each photosensor outputs a signal (photoelectric conversion signal) corresponding to the amount of received light.

すなわち、一例として図3に示されるように、各感光体ドラムの有効走査領域における主走査方向の両端部近傍に対応する位置に位置検出センサ2245a及び位置検出センサ2245cが配置され、各感光体ドラムの有効走査領域における主走査方向の中央部近傍に対応する位置に位置検出センサ2245bが配置されている。そして、各感光体ドラムの有効走査領域における、位置検出センサ2245aに対応する位置をY1、位置検出センサ2245bに対応する位置をY2、位置検出センサ2245cに対応する位置をY3とする。   That is, as shown in FIG. 3 as an example, the position detection sensor 2245a and the position detection sensor 2245c are arranged at positions corresponding to the vicinity of both ends in the main scanning direction in the effective scanning region of each photosensitive drum, and each photosensitive drum A position detection sensor 2245b is arranged at a position corresponding to the vicinity of the central portion in the main scanning direction in the effective scanning region. In the effective scanning area of each photosensitive drum, the position corresponding to the position detection sensor 2245a is Y1, the position corresponding to the position detection sensor 2245b is Y2, and the position corresponding to the position detection sensor 2245c is Y3.

そして、位置ずれ検出器2245を用いた位置ずれ検出処理が行われる際には、転写ベルト2040における位置Y1、位置Y2、及び位置Y3に、それぞれ位置検出用のトナーパッチTPが形成される。   When the misregistration detection process using the misregistration detector 2245 is performed, toner patches TP for position detection are formed at the positions Y1, Y2, and Y3 on the transfer belt 2040, respectively.

トナーパッチTPは、一例として図4に示されるように、転写ベルト2040の進行方向に隣接している第1ライン群と第2ライン群とを有している。第1及び第2ライン群は、いずれも4本のラインパターン(pk、pc、pm、py)から構成されている。ラインパターンpkは、Kステーションで形成されたラインパターンであり、ラインパターンpcは、Cステーションで形成されたラインパターンである。また、ラインパターンpmは、Mステーションで形成されたラインパターンであり、ラインパターンpyは、Yステーションで形成されたラインパターンである。   As an example, as shown in FIG. 4, the toner patch TP includes a first line group and a second line group that are adjacent to each other in the moving direction of the transfer belt 2040. Each of the first and second line groups is composed of four line patterns (pk, pc, pm, py). The line pattern pk is a line pattern formed at the K station, and the line pattern pc is a line pattern formed at the C station. The line pattern pm is a line pattern formed at the M station, and the line pattern py is a line pattern formed at the Y station.

第1ライン群では、各ラインパターンは、Y軸方向に対して時計方向に45度傾斜している。一方、第2ライン群では、各ラインパターンは、Y軸方向に対して反時計方向に45度傾斜している。   In the first line group, each line pattern is inclined 45 degrees clockwise with respect to the Y-axis direction. On the other hand, in the second line group, each line pattern is inclined 45 degrees counterclockwise with respect to the Y-axis direction.

ここでは、転写ベルト2040の回転に伴って、第1ライン群のラインパターンpy、ラインパターンpm、ラインパターンpc、ラインパターンpk、第2ライン群のラインパターンpk、ラインパターンpc、ラインパターンpm、ラインパターンpyの順に、位置検出センサのLEDによって照明されるように配置されている(図5参照)。   Here, as the transfer belt 2040 rotates, the line pattern py, line pattern pm, line pattern pc, line pattern pk, line pattern pk of the second line group, line pattern pc, line pattern pm, It arrange | positions so that it may be illuminated by LED of a position detection sensor in order of the line pattern py (refer FIG. 5).

位置ずれ検出処理において、位置検出センサから出力される信号が、一例として図6に示されている。tyは、第1ライン群のラインパターンpyを検知してから第2ライン群のラインパターンpyを検知するまでの時間である。tmは、第1ライン群のラインパターンpmを検知してから第2ライン群のラインパターンpmを検知するまでの時間である。tcは、第1ライン群のラインパターンpcを検知してから第2ライン群のラインパターンpcを検知するまでの時間である。tkは、第1ライン群のラインパターンpkを検知してから第2ライン群のラインパターンpkを検知するまでの時間である。   A signal output from the position detection sensor in the position shift detection process is shown in FIG. 6 as an example. ty is the time from when the line pattern py of the first line group is detected until the line pattern py of the second line group is detected. tm is the time from when the line pattern pm of the first line group is detected until the line pattern pm of the second line group is detected. tc is the time from when the line pattern pc of the first line group is detected until the line pattern pc of the second line group is detected. tk is the time from when the line pattern pk of the first line group is detected until the line pattern pk of the second line group is detected.

また、tkcは、第2ライン群のラインパターンpkを検知してから第2ライン群のラインパターンpcを検知するまでの時間である。tkmは、第2ライン群のラインパターンpkを検知してから第2ライン群のラインパターンpmを検知するまでの時間である。tkyは、第2ライン群のラインパターンpkを検知してから第2ライン群のラインパターンpyを検知するまでの時間である。   Further, tkc is the time from when the line pattern pk of the second line group is detected until the line pattern pc of the second line group is detected. tkm is the time from when the line pattern pk of the second line group is detected until the line pattern pm of the second line group is detected. tky is the time from when the line pattern pk of the second line group is detected until the line pattern py of the second line group is detected.

次に、前記光走査装置2010の構成について説明する。   Next, the configuration of the optical scanning device 2010 will be described.

光走査装置2010は、一例として図7及び図8に示されるように、2つの光源ユニット(2200a、2200b)、2つの開口板(2201a、2201b)、2つの光束分割プリズム(2202a、2202b)、ポリゴンミラー2104、4つの液晶偏向素子(2203a、2203b、2203c、2203d)、4つのシリンドリカルレンズ(2204a、2204b、2204c、2204d)、4つの偏向器側走査レンズ(2105a、2105b、2105c、2105d)、8つの折り返しミラー(2106a、2106b、2106c、2106d、2108a、2108b、2108c、2108d)、4つの像面側走査レンズ(2107a、2107b、2107c、2107d)、4つのビームスプリッタ(2110a、2110b、2110c、2110d)、4つのセンサアレイ(2111a、2111b、2111c、2111d)、及び走査制御装置3022(図7及び図8では図示省略、図34参照)などを備えている。そして、上記光学素子は、不図示の光学ハウジング内に収容されている。   As shown in FIG. 7 and FIG. 8 as an example, the optical scanning device 2010 includes two light source units (2200a, 2200b), two aperture plates (2201a, 2201b), two light beam splitting prisms (2202a, 2202b), Polygon mirror 2104, four liquid crystal deflecting elements (2203a, 2203b, 2203c, 2203d), four cylindrical lenses (2204a, 2204b, 2204c, 2204d), four deflector side scanning lenses (2105a, 2105b, 2105c, 2105d), 8 folding mirrors (2106a, 2106b, 2106c, 2106d, 2108a, 2108b, 2108c, 2108d), 4 image plane side scanning lenses (2107a, 2107b, 2107c, 2107d), 4 beam splitters (2 10a, 2110b, 2110c, 2110d), 4 single sensor array (2111a, 2111b, 2111c, 2111d), and a scanning control device 3022 (FIGS. 7 and 8, not shown, and a like see FIG. 34). The optical element is accommodated in an optical housing (not shown).

なお、以下では、便宜上、主走査方向に対応する方向を「主走査対応方向」と略述し、副走査方向に対応する方向を「副走査対応方向」と略述する。   In the following, for convenience, the direction corresponding to the main scanning direction is abbreviated as “main scanning corresponding direction”, and the direction corresponding to the sub scanning direction is abbreviated as “sub scanning corresponding direction”.

光源ユニット2200aと光源ユニット2200bは、X軸方向に関して離れた位置に配置されている。   The light source unit 2200a and the light source unit 2200b are arranged at positions separated from each other in the X-axis direction.

以下では、便宜上、光源ユニット2200aから射出された光束がポリゴンミラー2104に向かう方向を「w1方向」、光源ユニット2200aにおける主走査対応方向を「m1方向」とする。また、光源ユニット2200bから射出された光束がポリゴンミラー2104に向かう方向を「w2方向」、光源ユニット2200bにおける主走査対応方向を「m2方向」とする。なお、光源ユニット2200a及び光源ユニット2200bにおける副走査対応方向は、いずれもZ軸方向と同じ方向である。   Hereinafter, for convenience, the direction in which the light beam emitted from the light source unit 2200a is directed to the polygon mirror 2104 is referred to as “w1 direction”, and the main scanning corresponding direction in the light source unit 2200a is referred to as “m1 direction”. Further, the direction in which the light beam emitted from the light source unit 2200b is directed to the polygon mirror 2104 is referred to as “w2 direction”, and the main scanning corresponding direction in the light source unit 2200b is referred to as “m2 direction”. Note that the sub-scanning corresponding directions in the light source unit 2200a and the light source unit 2200b are the same as the Z-axis direction.

各光源ユニットは、光源及びカップリングレンズをそれぞれ有している。   Each light source unit has a light source and a coupling lens.

各光源は、一例として図9に示されるように、2次元的に配列された40個の発光部(v1〜v40)が1つの基板上に形成された2次元アレイ100を有している。40個の発光部は、すべての発光部を副走査対応方向に伸びる仮想線上に正射影したときに、発光部間隔が等間隔となるように配置されている。なお、本明細書では、「発光部間隔」とは2つの発光部の中心間距離をいう。   As shown in FIG. 9 as an example, each light source has a two-dimensional array 100 in which 40 light emitting units (v1 to v40) arranged two-dimensionally are formed on one substrate. The 40 light emitting units are arranged so that the intervals between the light emitting units are equal when all the light emitting units are orthogonally projected onto a virtual line extending in the sub-scanning corresponding direction. In this specification, the “light emitting portion interval” refers to the distance between the centers of two light emitting portions.

また、各発光部は、発振波長が780nm帯の垂直共振器型の面発光レーザ(Vertical Cavity Surface Emitting Laser:VCSEL)である。すなわち、2次元アレイ100は、いわゆる面発光レーザアレイである。   Each light emitting unit is a vertical cavity surface emitting laser (VCSEL) having an oscillation wavelength of 780 nm band. That is, the two-dimensional array 100 is a so-called surface emitting laser array.

各カップリングレンズは、対応する光源から射出された光束の光路上に配置され、該光束を略平行光束とする。カップリングレンズを通過した光束が、各光源ユニットの出力光である。   Each coupling lens is disposed on the optical path of the light beam emitted from the corresponding light source, and makes the light beam a substantially parallel light beam. The light beam that has passed through the coupling lens is the output light of each light source unit.

開口板2201aは、開口部を有し、光源ユニット2200aから射出された光束を整形する。開口板2201bは、開口部を有し、光源ユニット2200bから射出された光束を整形する。   The aperture plate 2201a has an aperture and shapes the light beam emitted from the light source unit 2200a. The aperture plate 2201b has an aperture and shapes the light beam emitted from the light source unit 2200b.

各光束分割プリズムは、入射光束の半分を透過させ、残りを反射するハーフミラー面と、該ハーフミラー面で反射された光束の光路上にハーフミラー面に平行に配置されたミラー面とを有している。すなわち、各光束分割プリズムは、入射光束を互いに平行な2つの光束に分割する。ここでは、開口板2201aの開口部を通過した光束が光束分割プリズム2202aに入射し(図10参照)、開口板2201bの開口部を通過した光束が光束分割プリズム2202bに入射する(図11参照)。   Each light beam splitting prism has a half mirror surface that transmits half of the incident light beam and reflects the remaining light beam, and a mirror surface that is arranged in parallel with the half mirror surface on the optical path of the light beam reflected by the half mirror surface. is doing. That is, each light beam splitting prism splits an incident light beam into two parallel light beams. Here, the light beam that has passed through the opening of the aperture plate 2201a enters the light beam splitting prism 2202a (see FIG. 10), and the light beam that has passed through the opening of the aperture plate 2201b enters the light beam splitting prism 2202b (see FIG. 11). .

各液晶偏向素子は、印加電圧に応じて、入射光をZ軸方向に関して偏向することができる。各液晶偏向素子は、2枚の透明なガラス板の間に液晶が封入された構成であり、一例として図12(A)に示されるように、一方のガラス板の表面の上下に電極が形成されている。この電極間に電位差が与えられると、一例として図12(B)に示されるように、Z軸方向に関して電位の傾斜が発生し、それに応じて液晶の配向が変化し、その結果、Z軸方向に関して屈折率の傾斜が発生する。これにより、プリズムと同様に光の射出軸をZ軸方向に関してわずかに傾けることができる。なお、液晶としては誘電異方性を有するネマティック液晶等が用いられる。   Each liquid crystal deflecting element can deflect incident light with respect to the Z-axis direction in accordance with an applied voltage. Each liquid crystal deflecting element has a configuration in which liquid crystal is sealed between two transparent glass plates. As shown in FIG. 12A, for example, electrodes are formed above and below the surface of one glass plate. Yes. When a potential difference is applied between the electrodes, as shown in FIG. 12B as an example, a potential gradient occurs with respect to the Z-axis direction, and the orientation of the liquid crystal changes accordingly. As a result, the Z-axis direction A refractive index gradient occurs. Thereby, like the prism, the light emission axis can be slightly tilted with respect to the Z-axis direction. As the liquid crystal, nematic liquid crystal having dielectric anisotropy is used.

図7に戻り、ここでは、液晶偏向素子2203aは、光束分割プリズム2202aからの2つの光束のうち−Z側の光束の光路上に配置され、液晶偏向素子2203bは、光束分割プリズム2202aからの2つの光束のうち+Z側の光束の光路上に配置されている。また、液晶偏向素子2203cは、光束分割プリズム2202bからの2つの光束のうち+Z側の光束の光路上に配置され、液晶偏向素子2203dは、光束分割プリズム2202bからの2つの光束のうち−Z側の光束の光路上に配置されている。   Returning to FIG. 7, here, the liquid crystal deflecting element 2203a is arranged on the optical path of the −Z side light flux among the two light fluxes from the light splitting prism 2202a, and the liquid crystal deflecting element 2203b is 2 from the light splitting prism 2202a. Among the two light beams, they are arranged on the optical path of the light beam on the + Z side. The liquid crystal deflecting element 2203c is disposed on the optical path of the + Z side light beam out of the two light beams from the light beam splitting prism 2202b, and the liquid crystal deflecting element 2203d is the −Z side of the two light beams from the light beam splitting prism 2202b. Are arranged on the optical path of the luminous flux.

各シリンドリカルレンズは、Z軸方向に強いパワーを有し、ポリゴンミラー2104の偏向反射面近傍に主走査対応方向に長い線像を形成する。   Each cylindrical lens has a strong power in the Z-axis direction, and forms a long line image in the vicinity of the deflection reflection surface of the polygon mirror 2104 in the main scanning corresponding direction.

ここでは、シリンドリカルレンズ2204aは、液晶偏向素子2203aを介した光束の光路上に配置され、シリンドリカルレンズ2204bは、液晶偏向素子2203bを介した光束の光路上に配置されている。シリンドリカルレンズ2204cは、液晶偏向素子2203cを介した光束の光路上に配置され、シリンドリカルレンズ2204dは、液晶偏向素子2203dを介した光束の光路上に配置されている。   Here, the cylindrical lens 2204a is disposed on the optical path of the light beam via the liquid crystal deflection element 2203a, and the cylindrical lens 2204b is disposed on the optical path of the light beam via the liquid crystal deflection element 2203b. The cylindrical lens 2204c is disposed on the optical path of the light beam via the liquid crystal deflection element 2203c, and the cylindrical lens 2204d is disposed on the optical path of the light beam via the liquid crystal deflection element 2203d.

光源ユニットとポリゴンミラー2104との間の光路上に配置される光学系は、偏向器前光学系とも呼ばれている。   The optical system arranged on the optical path between the light source unit and the polygon mirror 2104 is also called a pre-deflector optical system.

ポリゴンミラー2104は、2段構造の4面鏡を有し、各鏡がそれぞれ偏向反射面となる。そして、1段目(下段)の4面鏡ではシリンドリカルレンズ2204aからの光束及びシリンドリカルレンズ2204dからの光束がそれぞれ偏向され、2段目(上段)の4面鏡ではシリンドリカルレンズ2204bからの光束及びシリンドリカルレンズ2204cからの光束がそれぞれ偏向されるように配置されている。なお、1段目の4面鏡及び2段目の4面鏡は、互いに位相が45°ずれて回転し、書き込み走査は1段目と2段目とで交互に行われる。また、1段目の4面鏡と2段目の4面鏡との間には、溝が設けられており、風損を低減した形状となっている。各4面鏡の厚さは約2mmである。   The polygon mirror 2104 has a four-stage mirror having a two-stage structure, and each mirror serves as a deflection reflection surface. The light beam from the cylindrical lens 2204a and the light beam from the cylindrical lens 2204d are deflected by the first-stage (lower) tetrahedral mirror, respectively, and the light beam from the cylindrical lens 2204b and the cylindrical light are deflected by the second-stage (upper) tetrahedral mirror. It arrange | positions so that the light beam from the lens 2204c may be deflected, respectively. Note that the first-stage tetrahedral mirror and the second-stage tetrahedral mirror rotate with a phase shift of 45 °, and writing scanning is alternately performed in the first and second stages. In addition, a groove is provided between the first-stage four-sided mirror and the second-stage four-sided mirror so that the windage loss is reduced. The thickness of each quadrilateral mirror is about 2 mm.

ここでは、シリンドリカルレンズ2204a及びシリンドリカルレンズ2204bからの光束はポリゴンミラー2104の−X側に偏向され、シリンドリカルレンズ2204c及びシリンドリカルレンズ2204dからの光束はポリゴンミラー2104の+X側に偏向される。   Here, the light beams from the cylindrical lens 2204 a and the cylindrical lens 2204 b are deflected to the −X side of the polygon mirror 2104, and the light beams from the cylindrical lens 2204 c and the cylindrical lens 2204 d are deflected to the + X side of the polygon mirror 2104.

偏向器側走査レンズ2105a及び偏向器側走査レンズ2105bは、ポリゴンミラー2104の−X側に配置され、偏向器側走査レンズ2105c及び偏向器側走査レンズ2105dは、ポリゴンミラー2104の+X側に配置されている。   The deflector side scanning lens 2105a and the deflector side scanning lens 2105b are arranged on the −X side of the polygon mirror 2104, and the deflector side scanning lens 2105c and the deflector side scanning lens 2105d are arranged on the + X side of the polygon mirror 2104. ing.

そして、偏向器側走査レンズ2105aと偏向器側走査レンズ2105bはZ軸方向に積層され、偏向器側走査レンズ2105aは1段目の4面鏡に対向し、偏向器側走査レンズ2105bは2段目の4面鏡に対向している。なお、偏向器側走査レンズ2105aと偏向器側走査レンズ2105bは、一体成形されても良い。   The deflector-side scanning lens 2105a and the deflector-side scanning lens 2105b are stacked in the Z-axis direction, the deflector-side scanning lens 2105a is opposed to the first-stage four-sided mirror, and the deflector-side scanning lens 2105b is two-stage. It faces the four-sided mirror of the eye. The deflector side scanning lens 2105a and the deflector side scanning lens 2105b may be integrally formed.

また、偏向器側走査レンズ2105cと偏向器側走査レンズ2105dはZ軸方向に積層され、偏向器側走査レンズ2105cは2段目の4面鏡に対向し、偏向器側走査レンズ2105dは1段目の4面鏡に対向している。なお、偏向器側走査レンズ2105cと偏向器側走査レンズ2105dは、一体成形されても良い。   The deflector-side scanning lens 2105c and the deflector-side scanning lens 2105d are stacked in the Z-axis direction, the deflector-side scanning lens 2105c is opposed to the second-stage four-sided mirror, and the deflector-side scanning lens 2105d is one stage. It faces the four-sided mirror of the eye. The deflector side scanning lens 2105c and the deflector side scanning lens 2105d may be integrally formed.

そこで、ポリゴンミラー2104で偏向されたシリンドリカルレンズ2204aからの光束は、偏向器側走査レンズ2105a、折返しミラー2106a、像面側走査レンズ2107a、及び折返しミラー2108aを介してビームスプリッタ2110aに入射する(図8参照)。ビームスプリッタ2110aを透過した光束は、感光体ドラム2030aの表面に照射され、光スポットが形成される。この光スポットは、ポリゴンミラー2104の回転に伴って感光体ドラム2030aの長手方向に移動する。すなわち、感光体ドラム2030a上を走査する。このときの光スポットの移動方向が感光体ドラム2030aにおける「主走査方向」である。また、感光体ドラム2030aの回転方向が感光体ドラム2030aにおける「副走査方向」である。   Therefore, the light beam from the cylindrical lens 2204a deflected by the polygon mirror 2104 enters the beam splitter 2110a via the deflector side scanning lens 2105a, the folding mirror 2106a, the image plane side scanning lens 2107a, and the folding mirror 2108a (FIG. 8). The light beam that has passed through the beam splitter 2110a is irradiated onto the surface of the photosensitive drum 2030a to form a light spot. This light spot moves in the longitudinal direction of the photosensitive drum 2030a as the polygon mirror 2104 rotates. That is, the photosensitive drum 2030a is scanned. The moving direction of the light spot at this time is the “main scanning direction” of the photosensitive drum 2030a. The rotation direction of the photosensitive drum 2030a is the “sub-scanning direction” of the photosensitive drum 2030a.

また、ポリゴンミラー2104で偏向されたシリンドリカルレンズ2204bからの光束は、偏向器側走査レンズ2105b、折り返しミラー2106b、像面側走査レンズ2107b、及び折返しミラー2108bを介してビームスプリッタ2110bに入射する(図8参照)。ビームスプリッタ2110bを透過した光束は、感光体ドラム2030bの表面に照射され、光スポットが形成される。この光スポットは、ポリゴンミラー2104の回転に伴って感光体ドラム2030bの長手方向に移動する。すなわち、感光体ドラム2030b上を走査する。このときの光スポットの移動方向が感光体ドラム2030bにおける「主走査方向」である。また、感光体ドラム2030bの回転方向が感光体ドラム2030bにおける「副走査方向」である。   The light beam from the cylindrical lens 2204b deflected by the polygon mirror 2104 is incident on the beam splitter 2110b via the deflector side scanning lens 2105b, the folding mirror 2106b, the image plane side scanning lens 2107b, and the folding mirror 2108b (FIG. 8). The light beam that has passed through the beam splitter 2110b is irradiated onto the surface of the photosensitive drum 2030b to form a light spot. This light spot moves in the longitudinal direction of the photosensitive drum 2030b as the polygon mirror 2104 rotates. That is, the photosensitive drum 2030b is scanned. The moving direction of the light spot at this time is the “main scanning direction” of the photosensitive drum 2030b. The rotation direction of the photosensitive drum 2030b is the “sub-scanning direction” of the photosensitive drum 2030b.

また、ポリゴンミラー2104で偏向されたシリンドリカルレンズ2204cからの光束は、偏向器側走査レンズ2105c、折り返しミラー2106c、像面側走査レンズ2107c、及び折返しミラー2108cを介してビームスプリッタ2110cに入射する(図8参照)。ビームスプリッタ2110cを透過した光束は、感光体ドラム2030cの表面に照射され、光スポットが形成される。この光スポットは、ポリゴンミラー2104の回転に伴って感光体ドラム2030cの長手方向に移動する。すなわち、感光体ドラム2030c上を走査する。このときの光スポットの移動方向が感光体ドラム2030cにおける「主走査方向」である。また、感光体ドラム2030cの回転方向が感光体ドラム2030cにおける「副走査方向」である。   The light beam from the cylindrical lens 2204c deflected by the polygon mirror 2104 is incident on the beam splitter 2110c via the deflector side scanning lens 2105c, the folding mirror 2106c, the image plane side scanning lens 2107c, and the folding mirror 2108c (FIG. 8). The light beam that has passed through the beam splitter 2110c is irradiated onto the surface of the photosensitive drum 2030c, and a light spot is formed. This light spot moves in the longitudinal direction of the photosensitive drum 2030c as the polygon mirror 2104 rotates. That is, the photosensitive drum 2030c is scanned. The moving direction of the light spot at this time is the “main scanning direction” of the photosensitive drum 2030c. The rotation direction of the photosensitive drum 2030c is the “sub-scanning direction” of the photosensitive drum 2030c.

また、ポリゴンミラー2104で偏向されたシリンドリカルレンズ2204dからの光束は、偏向器側走査レンズ2105d、折り返しミラー2106d、像面側走査レンズ2107d、及び折り返しミラー2108dを介してビームスプリッタ2110dに入射する(図8参照)。ビームスプリッタ2110dを透過した光束は、感光体ドラム2030dの表面に照射され、光スポットが形成される。この光スポットは、ポリゴンミラー2104の回転に伴って感光体ドラム2030dの長手方向に移動する。すなわち、感光体ドラム2030d上を走査する。このときの光スポットの移動方向が感光体ドラム2030dにおける「主走査方向」である。また、感光体ドラム2030dの回転方向が感光体ドラム2030dにおける「副走査方向」である。   The light beam from the cylindrical lens 2204d deflected by the polygon mirror 2104 enters the beam splitter 2110d via the deflector-side scanning lens 2105d, the folding mirror 2106d, the image plane-side scanning lens 2107d, and the folding mirror 2108d (FIG. 8). The light beam that has passed through the beam splitter 2110d is irradiated onto the surface of the photosensitive drum 2030d to form a light spot. This light spot moves in the longitudinal direction of the photosensitive drum 2030d as the polygon mirror 2104 rotates. That is, the photosensitive drum 2030d is scanned. The moving direction of the light spot at this time is the “main scanning direction” on the photosensitive drum 2030d. The rotation direction of the photosensitive drum 2030d is the “sub-scanning direction” of the photosensitive drum 2030d.

なお、各折り返しミラーは、ポリゴンミラー2104から各感光体ドラムに至る各光路長が互いに一致するとともに、各感光体ドラムにおける光束の入射位置及び入射角がいずれも互いに等しくなるように、それぞれ配置されている。   Each folding mirror is arranged so that the optical path lengths from the polygon mirror 2104 to each photosensitive drum coincide with each other, and the incident position and the incident angle of the light flux on each photosensitive drum are equal to each other. ing.

また、各ステーションでは、シリンドリカルレンズと像面側走査レンズとにより、対応する感光体ドラム表面とポリゴンミラー2104での偏向点とを副走査方向に共役関係とする面倒れ補正光学系が構成されている。   In each station, a cylindrical lens and an image plane side scanning lens constitute a surface tilt correction optical system in which a corresponding photosensitive drum surface and a deflection point on the polygon mirror 2104 are conjugated in the sub scanning direction. Yes.

ポリゴンミラー2104と各感光体ドラムとの間の光路上に配置される光学系は、走査光学系とも呼ばれている。本実施形態では、偏向器側走査レンズ2105aと像面側走査レンズ2107aと折り返しミラー(2106a、2108a)とビームスプリッタ2110aとからKステーションの走査光学系が構成されている。また、偏向器側走査レンズ2105bと像面側走査レンズ2107bと折り返しミラー(2106b、2108b)とビームスプリッタ2110bとからCステーションの走査光学系が構成されている。そして、偏向器側走査レンズ2105cと像面側走査レンズ2107cと折り返しミラー(2106c、2108c)とビームスプリッタ2110cとからMステーションの走査光学系が構成されている。さらに、偏向器側走査レンズ2105dと像面側走査レンズ2107dと折り返しミラー(2106d、2108d)とビームスプリッタ2110dとからYステーションの走査光学系が構成されている。   An optical system disposed on the optical path between the polygon mirror 2104 and each photosensitive drum is also called a scanning optical system. In this embodiment, the K station scanning optical system is configured by the deflector side scanning lens 2105a, the image plane side scanning lens 2107a, the folding mirrors (2106a, 2108a), and the beam splitter 2110a. The scanning optical system of the C station is composed of the deflector side scanning lens 2105b, the image plane side scanning lens 2107b, the folding mirrors (2106b, 2108b), and the beam splitter 2110b. The deflector side scanning lens 2105c, the image plane side scanning lens 2107c, the folding mirrors (2106c, 2108c), and the beam splitter 2110c constitute a scanning optical system of the M station. Further, the Y-station scanning optical system is composed of the deflector side scanning lens 2105d, the image plane side scanning lens 2107d, the folding mirrors (2106d, 2108d), and the beam splitter 2110d.

また、Kステーションにおける偏向器前光学系及び走査光学系の主な光学素子の位置関係が図13に示されている。そして、図13における符号d1〜d11の具体的な値(単位:mm)の一例が図14に示されている。なお、他のステーションでも同様な位置関係となっている。   FIG. 13 shows the positional relationship between the main optical elements of the pre-deflector optical system and the scanning optical system in the K station. FIG. 14 shows an example of specific values (unit: mm) of symbols d1 to d11 in FIG. The other stations have the same positional relationship.

また、シリンドリカルレンズ2204aからの光束の射出方向と、ポリゴンミラー2104の偏向反射面により感光体ドラム2030aの表面における像高0の位置(図13における符号p0の位置)へ向けて反射される光束の進行方向とのなす角(図13におけるθr)は60度である。   Further, the direction of the light beam emitted from the cylindrical lens 2204a and the light beam reflected toward the position of the image height 0 (position p0 in FIG. 13) on the surface of the photosensitive drum 2030a by the deflection reflection surface of the polygon mirror 2104. The angle formed with the traveling direction (θr in FIG. 13) is 60 degrees.

各偏向器側走査レンズ及び各像面側走査レンズは、いずれも樹脂製である。そして、それらの各面(入射側の面、射出側の面)は、次の(1)式及び次の(2)式で表現される非球面である。ここで、XはX軸方向の座標、YはY軸方向の座標を示す。また、入射面の中央をY=0とする。Cm0はY=0における主走査対応方向の曲率を示し、曲率半径Rの逆数である。a00,a01,a02,・・・は主走査対応方向の非球面係数である。また、Cs(Y)はYに関する副走査対応方向の曲率、Rs0は副走査対応方向の光軸上の曲率半径、b00,b01,b02,・・・は副走査対応方向の非球面係数である。なお、光軸は、Y=0で副走査対応方向における中央の点を通る軸をいう。 Each deflector-side scanning lens and each image plane-side scanning lens are made of resin. Each of these surfaces (incident side surface and exit side surface) is an aspherical surface expressed by the following equation (1) and the following equation (2). Here, X represents the coordinate in the X-axis direction, and Y represents the coordinate in the Y-axis direction. The center of the incident surface is Y = 0. C m0 indicates the curvature in the main scanning corresponding direction at Y = 0, and is the reciprocal of the curvature radius R m . a 00 , a 01 , a 02 ,... are aspheric coefficients in the main scanning corresponding direction. Cs (Y) is the curvature in the sub-scanning corresponding direction with respect to Y, R s0 is the radius of curvature on the optical axis in the sub-scanning corresponding direction, b 00 , b 01 , b 02 ,. Spherical coefficient. The optical axis is an axis that passes through the center point in the sub-scanning corresponding direction when Y = 0.

Figure 2011039261
Figure 2011039261

Figure 2011039261
Figure 2011039261

各偏向器側走査レンズの各面(入射側の面(第1面)、射出側の面(第2面))におけるR、Rs0及び各非球面係数の値の一例が図15に示されている。 FIG. 15 shows an example of values of R m , R s0, and each aspheric coefficient on each surface (incident side surface (first surface), exit side surface (second surface)) of each deflector side scanning lens. Has been.

各像面側走査レンズの各面(入射側の面(第3面)、射出側の面(第4面))におけるR、Rs0及び各非球面係数の値の一例が図16に示されている。各像面側走査レンズは、副走査対応方向に強いパワーを有している。 FIG. 16 shows an example of values of R m , R s0, and each aspheric coefficient on each surface (incident side surface (third surface), exit side surface (fourth surface)) of each image surface side scanning lens. Has been. Each image plane side scanning lens has a strong power in the sub-scanning corresponding direction.

各像面側走査レンズの形状が、一例として図17(A)及び該図17(A)のA−A断面図である図17(B)に示されている。なお、便宜上、各像面側走査レンズにおける光束の入射方向を「R方向」、主走査対応方向を「M方向」、R方向及びM方向のいずれにも直交する方向を「S方向」とする。また、各像面側走査レンズを区別する必要がないときは、総称して「像面側走査レンズ2107」という。   As an example, the shape of each image plane side scanning lens is shown in FIG. 17A and FIG. 17B, which is a cross-sectional view taken along the line AA of FIG. For convenience, the incident direction of the light beam in each image plane side scanning lens is “R direction”, the main scanning corresponding direction is “M direction”, and the direction orthogonal to both the R direction and the M direction is “S direction”. . When there is no need to distinguish between the image plane side scanning lenses, they are collectively referred to as “image plane side scanning lens 2107”.

像面側走査レンズ2107には、−S側の面にリブ部306aが形成され、+S側の面にリブ部306bが形成されている。そして、リブ部306aには、+R方向に突出した3つの突起部(307a、307a、307a)が形成されている。突起部307aはM方向に関して中央に位置し、突起部307aは突起部307aの−M側に位置し、突起部307aは突起部307aの+M側に位置している。 In the image plane side scanning lens 2107, a rib portion 306a is formed on the surface on the -S side, and a rib portion 306b is formed on the surface on the + S side. The rib 306a is formed with three protrusions (307a 1 , 307a 2 , 307a 3 ) protruding in the + R direction. Protrusions 307a 2 is located in the center with respect to the M direction, the protrusion 307a 1 is located in the -M side of the protrusion 307a 2, protrusions 307a 2 is located on the + M side of the protruding portion 307a 2.

リブ部306bには、+R方向に突出した3つの突起部(307b、307b、307b)が形成されている。突起部307bはM方向に関して中央に位置し、突起部307bは突起部307bの−M側に位置し、突起部307bは突起部307bの+M側に位置している。 Three protrusions (307b 1 , 307b 2 , 307b 3 ) protruding in the + R direction are formed on the rib part 306b. Projections 307b 2 is located in the center with respect to the M direction, the protrusion 307b 1 is located in the -M side of the protruding portion 307b 2, projections 307b 2 is located on the + M side of the protruding portion 307b 2.

そして、突起部307aは起部307bの−S側に位置し、突起部307aは起部307bの−S側に位置し、突起部307aは起部307bの−S側に位置している。 The protruding portion 307a 1 is located on the −S side of the raised portion 307b 1 , the protruding portion 307a 2 is located on the −S side of the raised portion 307b 2 , and the protruding portion 307a 3 is located on the −S side of the raised portion 307b 3. positioned.

像面側走査レンズ2107は、その形状を安定的に保ち、傾き調整の際に局部的に力が加えられても像面側走査レンズ2107を変形させることがないように、すなわち、レンズ組み付け時の形状が維持されるように、板金部材に保持されている。   The image-side scanning lens 2107 has a stable shape so that the image-side scanning lens 2107 is not deformed even when a force is locally applied during tilt adjustment, that is, when the lens is assembled. It is hold | maintained at the sheet-metal member so that shape of this may be maintained.

像面側走査レンズ2107が保持される板金部材301が、一例として図18に示されている。この板金部材301は、板金加工で成形された板部材であり、M方向に平行な方向を長手方向とする底板301aと、該底板301aを挟んで対向する2枚の側板(301b、301c)とを有している。   A sheet metal member 301 that holds the image plane side scanning lens 2107 is shown in FIG. 18 as an example. The sheet metal member 301 is a sheet member formed by sheet metal processing, and includes a bottom plate 301a having a direction parallel to the M direction as a longitudinal direction, and two side plates (301b, 301c) facing each other with the bottom plate 301a interposed therebetween. have.

側板301bには、像面側走査レンズ2107の突起部が係合される3つの切欠部(311、311、311)が形成されている。 The side plate 301b is formed with three notches (311 1 , 311 2 , 311 3 ) with which the projections of the image side scanning lens 2107 are engaged.

底板301aには、M方向の両端部近傍に、それぞれ開口部313を伴う立曲げ部310が形成されている。これらの立曲げ部310と像面側走査レンズ2107とが接触する。   In the bottom plate 301a, standing bent portions 310 each having an opening 313 are formed in the vicinity of both end portions in the M direction. These standing bent portions 310 and the image plane side scanning lens 2107 come into contact with each other.

また、底板301aには、側板301bの各切欠部に対応して3つのねじ穴312が形成されている。各ねじ穴312は、像面側走査レンズ2107が保持されたときに、R方向に関して、像面側走査レンズ2107のほぼ中央の位置に対応した各位置に形成されている。   In addition, three screw holes 312 are formed in the bottom plate 301a so as to correspond to the notches of the side plate 301b. Each screw hole 312 is formed at each position corresponding to the substantially central position of the image-side scanning lens 2107 in the R direction when the image-side scanning lens 2107 is held.

さらに、M方向に関して、底板301aの一方の端部には突起部318が形成され、他方の端部には切欠部321が形成されている。   Further, with respect to the M direction, a protrusion 318 is formed at one end of the bottom plate 301a, and a notch 321 is formed at the other end.

また、側板301bには、底板301aの各開口部313に対応して2つのスリット314が形成されている。   The side plate 301b has two slits 314 corresponding to the openings 313 of the bottom plate 301a.

像面側走査レンズ2107は、一例として図19に示されるように、3つの第1板ばね302と2つの第2板ばね303によって、板金部材301に保持される。なお、図19では、わかりやすくするため、各側板の図示を省略している。   As shown in FIG. 19 as an example, the image plane side scanning lens 2107 is held on the sheet metal member 301 by three first plate springs 302 and two second plate springs 303. In FIG. 19, illustration of each side plate is omitted for easy understanding.

第2板ばね303は、クリップ状の板ばねであり、像面側走査レンズ2107の−S側の端面に+S方向の押圧を作用させ、板金部材301の底板301aの+S側の面に−S方向の押圧を作用させることによって、像面側走査レンズ2107と板金部材301を挟むようになっている。なお、第2板ばね303の+S側の板部は、外側から開口部313を通過して、スリット304に挿入される。   The second leaf spring 303 is a clip-like leaf spring, which applies + S-direction pressing to the −S side end face of the image plane side scanning lens 2107, and −S to the + S side face of the bottom plate 301 a of the sheet metal member 301. By applying the pressing in the direction, the image plane side scanning lens 2107 and the sheet metal member 301 are sandwiched. Note that the + S side plate portion of the second leaf spring 303 passes through the opening 313 from the outside and is inserted into the slit 304.

第1板ばね302は、像面側走査レンズ2107のリブ部306aと板金部材301を挟むのに用いられる。ここでは、第1板ばね302は、図20に示されるように、底板部302と、+R側の側板部302と、−R側の側板部302と、該側板部302の端部から+R方向に延びる上板部302とからなっている。また、側板部302には、開口部が形成されている。さらに、底板部302には、調節ねじ308が貫通する円形の開口部302が形成されている。 The first leaf spring 302 is used to sandwich the rib portion 306 a of the image plane side scanning lens 2107 and the sheet metal member 301. Here, the first plate spring 302, as shown in FIG. 20, a bottom plate portion 302 1, + side plate portion 302 2 of the R side, a side plate portion 302 3 of the -R-side end of the side plate portion 302 3 It has an upper plate portion 302 4 for extending + R direction from the parts. Further, the side plate portion 3022, an opening is formed. Further, the bottom plate portion 302 1, a circular opening 302 5 the adjustment screw 308 penetrates is formed.

そして、図19のA−A断面図である図21に示されるように、側板部302の開口部にリブ部306aの突起部が係合され、上板部302によって−R側のリブ部306aに+S方向の押圧が作用される。 Then, as shown in FIG. 21 is an A-A sectional view of FIG. 19, the protrusion of the ribs 306a to the opening of the side plate portion 3022 is engaged, the rib of the -R-side by the upper plate portion 302 4 Pressing in the + S direction is applied to the portion 306a.

また、板金部材301の各ねじ穴312には、第1板ばね302の開口部302を介して調節ねじ308が螺合される。この調節ねじ308の−S側の先端は、像面側走査レンズ2107の+S側の端面に当接されている。そこで、調節ねじ308をねじ込むことによって像面側走査レンズ2107に−S方向の押圧を作用させることができる。 Furthermore, each screw hole 312 of the sheet metal member 301, adjusting screw 308 is threaded through the opening 302 5 of the first plate spring 302. The tip of the adjustment screw 308 on the −S side is in contact with the + S side end surface of the image plane side scanning lens 2107. Therefore, by pressing the adjusting screw 308, it is possible to apply a pressure in the −S direction to the image plane side scanning lens 2107.

この場合、像面側走査レンズ2107に作用する調節ねじ308による押圧力と、第1板ばね302による押圧力は、互いに逆方向に作用するため、像面側走査レンズ2107に作用する力の微調整が可能となる。   In this case, since the pressing force by the adjusting screw 308 acting on the image surface side scanning lens 2107 and the pressing force by the first leaf spring 302 act in opposite directions, the force acting on the image surface side scanning lens 2107 is small. Adjustment is possible.

例えば、板金部材301の底板301aからの調節ねじ308の突出し量を、立曲げ部310の高さよりも小さくすると、像面側走査レンズ2107をその母線が上側に凸となるように反らすことができる。逆に、調節ねじ308の突出し量を、立曲げ部310の高さよりも大きくすると、像面側走査レンズ2107をその母線が下側に凸となるように反らすことができる。従って、調節ねじ308の突出し量を調整することによって、像面側走査レンズ2107の焦線がS方向に湾曲され、走査線の曲がりを補正することができる。各調節ねじ308による像面側走査レンズ2107の調整における調整軸の方向は、像面側走査レンズ2107の光軸方向に平行である。なお、中央部と立曲げ部310との間に配置されている調節ねじ308によって、M型やW型の曲がりについても補正が可能である。   For example, when the protruding amount of the adjusting screw 308 from the bottom plate 301a of the sheet metal member 301 is made smaller than the height of the upright bending portion 310, the image plane side scanning lens 2107 can be warped so that its generatrix is convex upward. . On the contrary, when the protruding amount of the adjusting screw 308 is made larger than the height of the upright bending portion 310, the image plane side scanning lens 2107 can be warped so that its generatrix is convex downward. Therefore, by adjusting the protruding amount of the adjusting screw 308, the focal line of the image plane side scanning lens 2107 is curved in the S direction, and the bending of the scanning line can be corrected. The direction of the adjustment axis in the adjustment of the image plane side scanning lens 2107 by each adjustment screw 308 is parallel to the optical axis direction of the image plane side scanning lens 2107. The adjustment screw 308 disposed between the center portion and the upright bending portion 310 can also correct M-type and W-type bends.

像面側走査レンズ2107が装着された板金部材301は、端部に形成された突起318を光学ハウジングの保持部に設けられた位置決めガイド(不図示)に勘合して位置決めを行い、−S方向に付勢するように光学ハウジングの保持部に取り付けられた板ばね326を架橋して光学ハウジングに保持される。   The sheet metal member 301 on which the image plane side scanning lens 2107 is mounted is positioned by fitting a projection 318 formed on the end portion with a positioning guide (not shown) provided on the holding portion of the optical housing, and is in the −S direction. The leaf spring 326 attached to the holding portion of the optical housing is bridged so as to be biased to be held by the optical housing.

また、像面側走査レンズ2107には、一例として図22に示されるように、像面側走査レンズ2107をR方向に平行な軸回りに回動させるためのステッピングモータ315が設けられている。なお、ここでは、Kステーションを基準としているため、像面側走査レンズ2107aを回動させるためのステッピングモータは設けられてなくても良い。   Further, as shown in FIG. 22 as an example, the image plane side scanning lens 2107 is provided with a stepping motor 315 for rotating the image plane side scanning lens 2107 around an axis parallel to the R direction. Here, since the K station is used as a reference, a stepping motor for rotating the image plane side scanning lens 2107a may not be provided.

ステッピングモータ315は、シャフトの先端に形成された送りねじを可動筒316のねじ穴に螺合し、板金部材301の一端に形成された切欠321と可動筒316の凹部とを勘合させることで、ステッピングモータ315の回転により副走査対応方向(ここでは、S方向に平行な方向)に変位可能としている。   The stepping motor 315 is engaged with a notch 321 formed at one end of the sheet metal member 301 and a recessed portion of the movable cylinder 316 by screwing a feed screw formed at the tip of the shaft into a screw hole of the movable cylinder 316. By the rotation of the stepping motor 315, it can be displaced in the sub-scanning corresponding direction (here, the direction parallel to the S direction).

また、像面側走査レンズ2107の−S側には、支柱322が設けられている。この支柱322は、光学ハウジングの保持部に設けられた支持部320に載置され、板ばね(不図示)により支柱322に押し付けられている。これにより、ステッピングモータ315の正逆回転に追従して像面側走査レンズ2107は光軸と直交する面内で、支持部320との当接点を傾き調整の支点として回動することができる。そして、それに伴って像面側走査レンズ2107の母線が傾き、その結果、走査線が傾けられる。なお、支柱322を設けることなく、像面側走査レンズ2107を、直接、光学ハウジングに設けられた支持部に載置し、板ばね等で保持する構成としても良い。   Further, a column 322 is provided on the −S side of the image plane side scanning lens 2107. The support column 322 is placed on a support unit 320 provided in the holding unit of the optical housing, and is pressed against the support column 322 by a leaf spring (not shown). As a result, following the forward / reverse rotation of the stepping motor 315, the image plane side scanning lens 2107 can rotate in the plane orthogonal to the optical axis with the contact point with the support 320 as a fulcrum for tilt adjustment. Along with this, the bus line of the image side scanning lens 2107 is tilted, and as a result, the scanning line is tilted. In addition, it is good also as a structure which mounts the image surface side scanning lens 2107 directly on the support part provided in the optical housing, and is hold | maintained with a leaf | plate spring etc., without providing the support | pillar 322.

また、ここでは、図23に示されるように、各調節ねじ308の突出し量を調整するためのステッピングモータ315Aが設けられている。   Here, as shown in FIG. 23, a stepping motor 315A for adjusting the protruding amount of each adjusting screw 308 is provided.

ところで、光学ハウジングは、各感光体ドラムに向かう光束がそれぞれ通過する4つのスリットを有しており、各ビームスプリッタは、スリットが含まれる部分に取り付けられている(図24参照)。すなわち、各ビームスプリッタは、防塵ガラスを兼ねている。これにより、部品点数の減少、及びコストの低減を図ることができる。   By the way, the optical housing has four slits through which light beams directed to the respective photosensitive drums pass, and each beam splitter is attached to a portion including the slits (see FIG. 24). That is, each beam splitter also serves as dustproof glass. Thereby, the number of parts can be reduced and the cost can be reduced.

センサアレイ2111aは、ビームスプリッタ2110aで反射された光束の光路上に配置されている。   The sensor array 2111a is disposed on the optical path of the light beam reflected by the beam splitter 2110a.

センサアレイ2111bは、ビームスプリッタ2110bで反射された光束の光路上に配置されている。   The sensor array 2111b is disposed on the optical path of the light beam reflected by the beam splitter 2110b.

センサアレイ2111cは、ビームスプリッタ2110cで反射された光束の光路上に配置されている。   The sensor array 2111c is disposed on the optical path of the light beam reflected by the beam splitter 2110c.

センサアレイ2111dは、ビームスプリッタ2110dで反射された光束の光路上に配置されている。   The sensor array 2111d is disposed on the optical path of the light beam reflected by the beam splitter 2110d.

ここでは、各センサアレイは、主走査対応方向に沿って等間隔に配置された6つの光検知センサ(18、18、18、18、18、18)を有している(図25参照)。 Here, each sensor array has six light detection sensors (18 1 , 18 2 , 18 3 , 18 4 , 18 5 , 18 6 ) arranged at equal intervals along the main scanning corresponding direction. (See FIG. 25).

そこで、ビームスプリッタで反射された光束は、検知用光束として、ポリゴンミラー2104の回転に伴って各光検知センサに順に入射する。そして、各光検知センサにおける検知用光束の入射位置は、ポリゴンミラー2104の回転に伴って、主走査対応方向(便宜上、m方向とする)に移動する。なお、光検知センサ18には、1回の走査における書き込み開始前の検知用光束が入射し、光検知センサ18には、1回の走査における書き込み終了後の検知用光束が入射するようになっている。そして、光検知センサ18〜光検知センサ18には、有効走査領域に向かう光束から分離された検知用光束が入射するようになっている。 Therefore, the light beam reflected by the beam splitter is incident on each light detection sensor in sequence as the polygon mirror 2104 rotates as a detection light beam. Then, the incident position of the detection light beam in each light detection sensor moves in the main scanning corresponding direction (for convenience, the m direction) as the polygon mirror 2104 rotates. Incidentally, the light detecting sensor 18 1 is one of the incident detection beam before the start of writing in the scanning, the optical sensor 18 6, so that the detection light beam after completion of writing in one scan is incident It has become. Then, the optical detection sensors 18 2 to optical detection sensor 18 5, the detection light beam separated from the light beam toward the effective scanning area are incident.

すなわち、光検知センサ18は、従来のいわゆる同期検知センタの機能も有している。 That is, the optical sensor 18 1 also has a function of a conventional so-called synchronous detection center.

また、各光検知センサの受光面の法線方向は、検知用光束の入射方向に対して傾斜している(図8参照)。これにより、各光検知センサの受光面での反射光が光源に戻り、光量制御に影響を与えることを回避できる。   Further, the normal direction of the light receiving surface of each light detection sensor is inclined with respect to the incident direction of the detection light beam (see FIG. 8). Thereby, it can avoid that the reflected light in the light-receiving surface of each light detection sensor returns to a light source, and influences light quantity control.

各光検知センサは、一例として図26に示されるように、2つの受光部(第1受光部18a、第2受光部18b)を有する受光素子、該受光素子からの受光量に応じた信号(光電変換信号)を増幅するアンプ(AMP)18c、該アンプ18cの出力信号レベルと予め設定されている基準レベルVsとを比較し、その比較結果を出力する比較器(CMP)18dを有している。この比較器18dの出力信号は走査制御装置3022に供給される。   As shown in FIG. 26 as an example, each light detection sensor includes a light receiving element having two light receiving parts (a first light receiving part 18a and a second light receiving part 18b), and a signal corresponding to the amount of light received from the light receiving element ( An amplifier (AMP) 18c for amplifying the photoelectric conversion signal), and a comparator (CMP) 18d for comparing the output signal level of the amplifier 18c with a preset reference level Vs and outputting the comparison result. Yes. The output signal of the comparator 18d is supplied to the scanning controller 3022.

受光素子の各受光部は、副走査対応方向(便宜上、s方向とする)の位置によってm方向の互いの間隔が異なっている。   Each light receiving portion of the light receiving element has a different distance in the m direction depending on the position in the sub-scanning corresponding direction (for convenience, the s direction).

第1受光部18aは、一例として長方形状の受光部であり、長手方向がs方向と一致するように配置されている。すなわち、検知用光束が通過する2辺がs方向に平行である。   The first light receiving part 18a is a rectangular light receiving part as an example, and is arranged so that the longitudinal direction thereof coincides with the s direction. That is, the two sides through which the detection light beam passes are parallel to the s direction.

第2受光部18bは、一例として平行四辺形状の受光部であり、第1受光部18aの+m側に配置されている。そして、第2受光部18bの長手方向は、受光面内において第1受光部18aの長手方向に対して角度θ(0<θ<90°)だけ傾斜している。すなわち、検知用光束が通過する2辺がs方向に対して傾斜している。   The second light receiving part 18b is a parallelogram shaped light receiving part as an example, and is arranged on the + m side of the first light receiving part 18a. The longitudinal direction of the second light receiving unit 18b is inclined by an angle θ (0 <θ <90 °) with respect to the longitudinal direction of the first light receiving unit 18a in the light receiving surface. That is, the two sides through which the detection light beam passes are inclined with respect to the s direction.

アンプ18cでは、入力信号の反転及び増幅が行われる。従って、受光素子の受光量が多いほど、アンプ18cの出力信号レベルは低くなる。   The amplifier 18c inverts and amplifies the input signal. Accordingly, the output signal level of the amplifier 18c decreases as the amount of light received by the light receiving element increases.

前記基準レベルVsは、検知用光束が受光素子で受光されたときのアンプ18cの出力信号レベル(最低値)よりも若干高いレベルに設定されている。そこで、各受光部のいずれかが検知用光束を受光したときに、比較器18dでの判断結果が変化し、それに応じて比較器18dの出力信号が変化する。   The reference level Vs is set to a level slightly higher than the output signal level (minimum value) of the amplifier 18c when the detection light beam is received by the light receiving element. Therefore, when any one of the light receiving units receives the detection light beam, the determination result in the comparator 18d changes, and the output signal of the comparator 18d changes accordingly.

各光検知センサは、対応する感光体ドラムの表面における光束の入射位置が、設計上の位置のときに、検知用光束が、各受光部のほぼ中央を通過するように調整されている(図27(A)参照)。そして、このときに、検知用光束が第1受光部18aで検知されてから第2受光部18bで検知されるまでの時間は、基準時間Tsとして予め得られている(図27(B)参照)。なお、便宜上、このときの各光検知センサにおける検知用光束の入射位置の移動経路、すなわち設計上の移動経路を「経路A」という。   Each light detection sensor is adjusted such that when the incident position of the light beam on the surface of the corresponding photosensitive drum is a designed position, the detection light beam passes through substantially the center of each light receiving unit (see FIG. 27 (A)). At this time, the time from when the detection light beam is detected by the first light receiving unit 18a until it is detected by the second light receiving unit 18b is obtained in advance as the reference time Ts (see FIG. 27B). ). For convenience, the movement path of the incident position of the detection light beam in each light detection sensor at this time, that is, the designed movement path is referred to as “path A”.

ところで、上記各光学素子を光学ハウジングに取り付ける際の取り付け位置の誤差や、光学ハウジングの変形等により、感光体ドラムに向かう光束の光路が設計上の光路に対して副走査対応方向(ここでは、Z軸方向)にずれることがある。   By the way, due to an error in the mounting position when mounting each optical element to the optical housing, deformation of the optical housing, or the like, the optical path of the light beam toward the photosensitive drum is in a sub-scanning direction (here, May shift in the Z-axis direction).

この場合には、検知用光束も、感光体ドラムに向かう光束と同様に、設計上の光路に対して副走査対応方向(ここでは、s方向)にずれることとなる(図28参照)。   In this case, similarly to the light beam directed to the photosensitive drum, the detection light beam is also shifted in the sub-scanning corresponding direction (here, the s direction) with respect to the designed optical path (see FIG. 28).

そして、一例として図29(A)に示されるように、各光検知センサにおける検知用光束の入射位置の移動経路も、経路Aに対して副走査対応方向にずれる。なお、便宜上、このときの移動経路を経路Bという。   As an example, as shown in FIG. 29A, the movement path of the incident position of the detection light beam in each light detection sensor is also shifted from the path A in the sub-scanning corresponding direction. For convenience, the movement route at this time is referred to as a route B.

そして、このときの移動経路のずれ量Δh(図29(A)参照)は、次の(3)式から求めることができる。ここで、ΔTは、比較器18dの出力信号における立下りから次の立下りまでの時間Tと前記基準時間Tsとの差であり(図29(B)参照)、Vは検知用光束の移動速度(走査速度)である。このずれ量Δhは、感光体ドラムに向かう光束の光路の設計上の光路に対する副走査対応方向のずれ量(以下では、便宜上、「副走査ずれ量」と略述する)と相関関係がある(図30参照)。なお、図30における係数kは、装置固有の値であり、予め求めることができる。   Then, the shift amount Δh (see FIG. 29A) of the movement path at this time can be obtained from the following equation (3). Here, ΔT is the difference between the time T from the fall to the next fall in the output signal of the comparator 18d and the reference time Ts (see FIG. 29B), and V is the movement of the detection light beam. Speed (scanning speed). The amount of deviation Δh has a correlation with the amount of deviation in the sub-scanning corresponding direction with respect to the designed optical path of the optical path of the light beam toward the photosensitive drum (hereinafter, abbreviated as “sub-scanning deviation amount” for convenience) ( (See FIG. 30). Note that the coefficient k in FIG. 30 is a value unique to the apparatus and can be obtained in advance.

Δh=(V/tanθ)×ΔT ……(3)   Δh = (V / tan θ) × ΔT (3)

また、第1受光部18aが検知用光束を受光したときの、比較器18dの出力信号における立下りタイミングは、s方向における検知用光束の入射位置の影響を受けない。そこで、光検知センサ18の第1受光部18aが検知用光束を受光したときの、比較器18dの出力信号における立下りタイミングから書込開始のタイミングを求めることができる。 Further, the fall timing in the output signal of the comparator 18d when the first light receiving unit 18a receives the detection light beam is not affected by the incident position of the detection light beam in the s direction. Therefore, when the first light receiving portion 18a of the optical sensor 18 1 has received the detection light beam, it is possible to obtain the timing of write start from the falling timing of the output signal of the comparator 18d.

ここでは、ビームスプリッタとセンサアレイとの間の光路上には、光学素子が配置されていない。これにより、感光体ドラムの表面での光スポットの位置ずれに対する要因と光検知センサの受光面上での光スポットの位置ずれに対する要因とを等しくすることができる。   Here, no optical element is disposed on the optical path between the beam splitter and the sensor array. As a result, the factor for the positional deviation of the light spot on the surface of the photosensitive drum can be made equal to the factor for the positional deviation of the light spot on the light receiving surface of the light detection sensor.

さらに、ここでは、各光検知センサは、その受光面が対応する感光体ドラムの表面と光学的に略等価な位置となるように配置されている。これにより、各光検知センサの受光面上を移動する検知用光束のビーム径を小さくすることができ、検知精度を向上させることができる。また、感光体ドラムの表面での光スポットの位置ずれ量と光検知センサの受光面上での光スポットの位置ずれ量とを等しくすることができる。なお、各光検知センサを、その受光面が対応する感光体ドラムの表面と光学的に略等価な位置となるように配置できない場合は、感光体ドラムの表面での光スポットの位置ずれ量と等しくなるように、光検知センサの受光面上での光スポットの位置ずれ量に予め求めた相関係数(比例係数)をかければ良い。   Further, here, each light detection sensor is disposed such that its light receiving surface is optically substantially equivalent to the surface of the corresponding photosensitive drum. Thereby, the beam diameter of the detection light beam that moves on the light receiving surface of each light detection sensor can be reduced, and the detection accuracy can be improved. Further, the positional deviation amount of the light spot on the surface of the photosensitive drum can be made equal to the positional deviation amount of the light spot on the light receiving surface of the light detection sensor. If each light detection sensor cannot be arranged so that its light receiving surface is optically substantially equivalent to the surface of the corresponding photosensitive drum, the amount of positional deviation of the light spot on the surface of the photosensitive drum A correlation coefficient (proportional coefficient) obtained in advance may be applied to the positional deviation amount of the light spot on the light receiving surface of the light detection sensor so as to be equal.

ところで、ポリゴンミラー2104の発熱や外部からの熱によって、光学ハウジング内の温度が変化すると、その温度変化により板金部材301及び像面側走査レンズ2107はいずれも伸縮する。しかしながら、板金部材301は金属製であり、像面側走査レンズ2107は樹脂製であるため、線膨張係数の差によりそれらの伸縮量に差が生じる。   By the way, when the temperature in the optical housing changes due to heat generated from the polygon mirror 2104 or heat from the outside, both the sheet metal member 301 and the image plane side scanning lens 2107 expand and contract due to the temperature change. However, since the sheet metal member 301 is made of metal and the image plane side scanning lens 2107 is made of resin, a difference occurs in the amount of expansion / contraction due to the difference in linear expansion coefficient.

そして、像面側走査レンズ2107が装着された板金部材301では、ステッピングモータ315と板金部材301の嵌合部、及び中央の支点(支柱322と支柱支持部320の当接点)が固定点として働くため、M方向に関して非対称の応力が発生する。具体的には、ステッピングモータ315と嵌合されていないほうの端部近傍は、板ばね326の弾性力のみで支えられているので、固定点とは言えず、伸縮量の差によって生じる応力が集中し、副走査対応方向に大きく変位することとなる(図31及び図32参照)。なお、図32は、このときの像面側走査レンズ2107の変形状態を簡易的に示した図である。   In the sheet metal member 301 to which the image plane side scanning lens 2107 is attached, the fitting portion between the stepping motor 315 and the sheet metal member 301 and the center fulcrum (the contact point between the column 322 and the column support unit 320) serve as fixed points. Therefore, asymmetric stress is generated in the M direction. Specifically, the end portion not fitted to the stepping motor 315 is supported only by the elastic force of the leaf spring 326, so it cannot be said that it is a fixed point, and the stress caused by the difference in expansion / contraction amount. Concentrated and greatly displaced in the sub-scanning corresponding direction (see FIGS. 31 and 32). FIG. 32 is a diagram simply showing a deformed state of the image plane side scanning lens 2107 at this time.

図32における符号(1)は、温度が変化する前の状態を示している。像面側走査レンズ2107のほうが伸縮量は大きいので、ここでは、温度上昇時は符号(2)のように変形し、温度降下時は符合(3)のように変形する。その結果、感光体ドラム上でも光スポットの位置はレンズの反りに応じて変化する。   The code | symbol (1) in FIG. 32 has shown the state before temperature changes. Since the image plane side scanning lens 2107 has a larger expansion / contraction amount, it is deformed as indicated by symbol (2) when the temperature is increased and deformed as indicated by symbol (3) when the temperature is decreased. As a result, the position of the light spot changes on the photosensitive drum according to the warp of the lens.

周囲の温度が25℃のとき、50℃のとき、及び10℃のときの、感光体ドラム上での光スポット位置をそれぞれ測定した結果が図33に示されている。ここでは、像高がマイナス側端部に対応する位置にステッピングモータ315が配置され、像高がプラス側端部に対応する位置は板ばね326の弾性力のみで支えられている。50℃のとき及び10℃のときは、25℃のときに対して、互いに逆方向に変位している。   FIG. 33 shows the results of measuring the light spot positions on the photosensitive drum when the ambient temperature is 25 ° C., 50 ° C., and 10 ° C., respectively. Here, the stepping motor 315 is disposed at a position where the image height corresponds to the minus side end, and the position where the image height corresponds to the plus side end is supported only by the elastic force of the leaf spring 326. When the temperature is 50 ° C. and 10 ° C., they are displaced in directions opposite to each other with respect to the temperature at 25 ° C.

なお、像高のマイナス側端部に対応する板金部材301の端部はステッピングモータ315と締結されているため固定端として機能するが、像高のマイナス側端部に対応する像面側走査レンズ2107は完全には板金部材301に固定されていない。そこで、ステッピングモータ315が配置されている像高のマイナス側端部でも光スポット位置は変位している。但し、板ばね326の弾性力のみで支持されている像高がプラス側端部に対応する位置に比べると、光スポット位置の変位は小さい。このように、像高のプラス側とマイナス側とで光スポット位置の変位量が異なることにより、感光体ドラム上において走査線に傾きが生じる。   Note that the end of the sheet metal member 301 corresponding to the negative end of the image height functions as a fixed end because it is fastened to the stepping motor 315, but the image plane side scanning lens corresponding to the negative end of the image height. 2107 is not completely fixed to the sheet metal member 301. Therefore, the light spot position is also displaced at the negative end of the image height where the stepping motor 315 is disposed. However, the displacement of the light spot position is small compared to the position where the image height supported only by the elastic force of the leaf spring 326 corresponds to the plus side end. As described above, since the displacement amount of the light spot position is different between the plus side and the minus side of the image height, the scanning line is inclined on the photosensitive drum.

走査制御装置3022は、一例として図34に示されるように、CPU3210、フラッシュメモリ3211、RAM3212、液晶素子駆動回路3213、IF(インターフェース)3214、画素クロック生成回路3215、画像処理回路3216、書込制御回路3219、光源駆動回路3221、モータ駆動回路3222、LED駆動回路3223などを有している。なお、図34における矢印は、代表的な信号や情報の流れを示すものであり、各ブロックの接続関係の全てを表すものではない。   As shown in FIG. 34 as an example, the scanning control device 3022 includes a CPU 3210, flash memory 3211, RAM 3212, liquid crystal element drive circuit 3213, IF (interface) 3214, pixel clock generation circuit 3215, image processing circuit 3216, write control. A circuit 3219, a light source driving circuit 3221, a motor driving circuit 3222, an LED driving circuit 3223, and the like are included. Note that the arrows in FIG. 34 indicate the flow of typical signals and information, and do not represent the entire connection relationship of each block.

画素クロック生成回路3215は、画素クロック信号を生成する。なお、画素クロック信号は、1/8クロックの分解能で位相変調が可能である。   The pixel clock generation circuit 3215 generates a pixel clock signal. The pixel clock signal can be phase-modulated with a resolution of 1/8 clock.

画像処理回路3216は、CPU3210によって色毎にラスター展開された画像データに所定の中間調処理などを行った後、各光源の発光部毎のドットデータを作成する。   The image processing circuit 3216 performs predetermined halftone processing or the like on the image data rasterized for each color by the CPU 3210, and then creates dot data for each light emitting unit of each light source.

書込制御回路3219は、ステーション毎に、光検知センサ18の出力信号に基づいて、第1受光部18aが検知用光束を受光したときの、比較器18dの出力信号における立下りを監視する。そして、該立下りを検出すると、書込開始のタイミングを求める。そして、書込開始のタイミングに合わせて、各発光部のドットデータを画素クロック生成回路3215からの画素クロック信号に重畳させるとともに、発光部毎にそれぞれ独立した変調データを生成する。 Write control circuit 3219, for each station is monitored on the basis of the output signal of the optical sensor 18 1, when the first light receiving portion 18a has received the detection light beam, the fall in the output signal of the comparator 18d . When the falling edge is detected, the write start timing is obtained. Then, the dot data of each light emitting unit is superimposed on the pixel clock signal from the pixel clock generating circuit 3215 in accordance with the writing start timing, and independent modulation data is generated for each light emitting unit.

光源駆動回路3221は、書込制御回路3219からの各変調データに応じて、各光源ユニットに各発光部の駆動信号を出力する。   The light source driving circuit 3221 outputs a driving signal for each light emitting unit to each light source unit in accordance with each modulation data from the writing control circuit 3219.

モータ駆動回路3222は、CPU3210の指示に基づいて、各像面側走査レンズの形状を微調整するためのステッピングモータ315A、及び各像面側走査レンズを回動させるためのステッピングモータ315の駆動信号を出力する。   The motor drive circuit 3222 is driven by a stepping motor 315A for finely adjusting the shape of each image plane side scanning lens and a drive signal for the stepping motor 315 for rotating each image plane side scan lens based on an instruction from the CPU 3210. Is output.

LED駆動回路3223は、位置ずれ検出器2245を用いた位置ずれ検出処理が行われるときに、CPU3210から指示され、位置ずれ検出器2245の各LEDの駆動信号を出力する。   The LED drive circuit 3223 is instructed by the CPU 3210 when a position shift detection process using the position shift detector 2245 is performed, and outputs a drive signal for each LED of the position shift detector 2245.

液晶素子駆動回路3213は、CPU210で決定された印加電圧を各液晶偏向素子に印加する。   The liquid crystal element driving circuit 3213 applies the applied voltage determined by the CPU 210 to each liquid crystal deflecting element.

IF(インターフェース)3214は、プリンタ制御装置2090との双方向の通信を制御する通信インターフェースである。上位装置からの画像データは、IF(インターフェース)3214を介して供給される。   An IF (interface) 3214 is a communication interface that controls bidirectional communication with the printer control apparatus 2090. Image data from the host device is supplied via an IF (interface) 3214.

フラッシュメモリ3211には、CPU3210にて解読可能なコードで記述された各種プログラム、及びプログラムの実行に必要な各種データが格納されている。   The flash memory 3211 stores various programs described in codes readable by the CPU 3210 and various data necessary for executing the programs.

RAM3212は、作業用のメモリである。   The RAM 3212 is a working memory.

CPU3210は、フラッシュメモリ3211に格納されているプログラムに従って動作し、光走査装置2010の全体を制御する。   The CPU 3210 operates according to a program stored in the flash memory 3211 and controls the entire optical scanning device 2010.

例えば、CPU3210は、装置の立ち上げ時やジョブ間等のタイミングで、位置ずれ検出器2245を用いた位置ずれ検出処理を行う(例えば、特開2008−276010号公報、特開2005−238584号公報参照)。なお、1ジョブのプリント枚数が多い場合には、その間の温度変化によるずれを抑えるために、途中で割り込みをかけて位置ずれ検出処理が行われることもある。   For example, the CPU 3210 performs misregistration detection processing using the misregistration detector 2245 at the timing of starting up the apparatus or between jobs (for example, JP 2008-276010 A, JP 2005-238484 A). reference). Note that when the number of prints for one job is large, in order to suppress a shift due to a temperature change during that time, a position shift detection process may be performed by interrupting in the middle.

CPU3210によって行われる位置ずれ検出処理について簡単に説明する。なお、この位置ずれ検出処理は、プリンタ制御装置2090側で行われても良い。この場合は、検出結果が、プリンタ制御装置2090から走査制御装置3022に通知される。   The positional deviation detection process performed by the CPU 3210 will be briefly described. This misregistration detection process may be performed on the printer control device 2090 side. In this case, the detection result is notified from the printer control device 2090 to the scanning control device 3022.

(A)書込制御回路3219を介して、上記トナーパッチTPを形成し、転写ベルト2040上に転写させる。 (A) The toner patch TP is formed via the writing control circuit 3219 and transferred onto the transfer belt 2040.

(B)予め設定されている時間が経過すると、LED駆動回路3223を介して位置ずれ検出器2245の各LEDを点灯させる。 (B) When a preset time elapses, each LED of the misalignment detector 2245 is turned on via the LED drive circuit 3223.

(C)位置ずれ検出器2245の各フォトセンサの出力信号に基づいて、位置Y1、Y2、Y3毎に、ty、tm、tc、tk、tkc、tkm、tkyを求め、フラッシュメモリ3211に格納する。 (C) ty, tm, tc, tk, tkc, tkm, and tky are obtained for each position Y1, Y2, and Y3 based on the output signal of each photosensor of the misregistration detector 2245 and stored in the flash memory 3211. .

(D)LED駆動回路3223を介して位置ずれ検出器2245の各LEDを消灯させる。 (D) Each LED of the misalignment detector 2245 is turned off via the LED drive circuit 3223.

(E)位置Y1、Y2、Y3毎に、フラッシュメモリ3211に格納されているty、tm、tc、tk、tkc、tkm、tkyを用いて所定の演算を行い、Kステーションを基準としたときの他の3つのステーション(Yステーション、Mステーション、Cステーション)における走査線の曲がりずれ、走査線の傾きずれ、及び副走査方向に関するレジストずれ(以下では、便宜上、「副走査レジストずれ」と略述する。例えば、特許第4107578号公報参照)をそれぞれ求める。 (E) For each position Y1, Y2, Y3, a predetermined calculation is performed using ty, tm, tc, tk, tkc, tkm, tky stored in the flash memory 3211, and the K station is used as a reference. Scan line bending deviation, scan line inclination deviation, and registration deviation in the sub-scanning direction in the other three stations (Y station, M station, and C station) (hereinafter, abbreviated as “sub-scan registration deviation” for convenience). For example, see Japanese Patent No. 4107578.

また、CPU3210は、上記位置ずれ検出処理に前後して、ステーション毎に、対応するセンサアレイの各光検知センサの出力信号に基づいて、感光体ドラムの表面での光束の副走査ずれ量をそれぞれ求め、該複数の副走査ずれ量からさらに、Kステーションを基準としたときの、他の3つのステーションにおける走査線の曲がりずれ、走査線の傾きずれ、及び副走査レジストずれを求める。   Further, the CPU 3210 sets the sub-scanning deviation amount of the light beam on the surface of the photosensitive drum based on the output signal of each light detection sensor of the corresponding sensor array for each station before and after the above-described position deviation detection processing. Further, from the plurality of sub-scanning deviation amounts, the scanning line bending deviation, the scanning line inclination deviation, and the sub-scanning registration deviation at the other three stations with respect to the K station are obtained.

そして、CPU3210は、位置ずれ検出処理から得られた走査線の曲がりずれ、走査線の傾きずれ、及び副走査レジストずれに基づいて、センサアレイから得られた走査線の曲がりずれ、走査線の傾きずれ、及び副走査レジストずれとを補正するための各補正係数を求める。ここで得られた各補正係数は、電源投入時からの経過時間と組にして、フラッシュメモリ3211に格納される。   Then, the CPU 3210 scans the scanning line obtained from the sensor array based on the scanning line bending deviation, the scanning line inclination deviation, and the sub-scanning registration deviation obtained from the positional deviation detection process. Each correction coefficient for correcting the shift and the sub-scanning registration shift is obtained. Each correction coefficient obtained here is stored in the flash memory 3211 in combination with an elapsed time since the power was turned on.

次に、画像形成時の走査毎に、CPU3210によって行われる走査線の曲がりずれ、走査線の傾きずれ、及び副走査レジストずれの補正処理について説明する。   Next, a description will be given of correction processing of a scan line bending deviation, a scan line inclination deviation, and a sub-scanning registration deviation performed by the CPU 3210 for each scan during image formation.

(1)ステーション毎に、対応するセンサアレイの各光検知センサの出力信号に基づいて、感光体ドラムの表面での光束の副走査ずれ量をそれぞれ求め、該複数の副走査ずれ量からさらに、Kステーションを基準として、他の3つのステーションにおける走査線の曲がりずれ、走査線の傾きずれ、及び副走査レジストずれをそれぞれ求める。 (1) For each station, the sub-scanning deviation amount of the light beam on the surface of the photosensitive drum is obtained based on the output signal of each light detection sensor of the corresponding sensor array, and further, from the plurality of sub-scanning deviation amounts, Using the K station as a reference, scanning line bending deviation, scanning line inclination deviation, and sub-scanning registration deviation in the other three stations are obtained.

(2)他の3つのステーションについて、フラッシュメモリ3211に格納されている複数組の各補正係数と電源投入時からの現在の経過時間とから、現時点での各補正係数をそれぞれ予測する。 (2) For the other three stations, each correction coefficient at the present time is predicted from each of a plurality of sets of correction coefficients stored in the flash memory 3211 and the current elapsed time from power-on.

(3)他の3つのステーションについて、上記(2)で予測した各補正係数を用いて、上記(1)で求めた走査線の曲がりずれ、走査線の傾きずれ、及び副走査レジストずれを修正し、新たな走査線の曲がりずれ、走査線の傾きずれ、及び副走査レジストずれとする。 (3) For the other three stations, using the correction coefficients predicted in (2) above, correct the scanning line bending deviation, scanning line inclination deviation, and sub-scanning registration deviation obtained in (1) above. Then, a new scanning line bending shift, a scanning line tilt shift, and a sub-scanning registration shift are set.

これにより、センサアレイの出力信号から得られた走査線の曲がりずれ、走査線の傾きずれ、及び副走査レジストずれの精度を向上させることができる。すなわち、走査線の曲がりずれ、走査線の傾きずれ、及び副走査レジストずれを精度良くリアルタイムで求めることが可能となる。   Thereby, it is possible to improve the accuracy of the scanning line bending deviation, the scanning line inclination deviation, and the sub-scanning registration deviation obtained from the output signal of the sensor array. In other words, it is possible to accurately obtain the deviation of the scanning line bending, the inclination of the scanning line, and the sub-scanning registration deviation in real time.

(4)他の3つのステーションについて、対応するステッピングモータ315Aに対して、上記(3)で得られた走査線の曲がりずれを補正するための駆動信号を生成し、モータ駆動回路3222に出力する。なお、走査線の曲がりずれの大きさとそれを補正するためのステッピングモータ315Aの駆動量との関係は予め求められ、フラッシュメモリ3211に格納されている。 (4) For the other three stations, a driving signal for correcting the bending deviation of the scanning line obtained in (3) above is generated for the corresponding stepping motor 315A and output to the motor driving circuit 3222. . Note that the relationship between the magnitude of the scan line bending deviation and the driving amount of the stepping motor 315A for correcting the deviation is obtained in advance and stored in the flash memory 3211.

(5)他の3つのステーションについて、対応するステッピングモータ315に対して、上記(3)で得られた走査線の傾きずれを補正するための駆動信号を生成し、モータ駆動回路3222に出力する。なお、走査線の傾きずれの大きさとそれを補正するためのステッピングモータ315の駆動量との関係は予め求められ、フラッシュメモリ3211に格納されている。 (5) For the other three stations, a driving signal for correcting the tilt deviation of the scanning line obtained in (3) above is generated for the corresponding stepping motor 315 and output to the motor driving circuit 3222. . Note that the relationship between the magnitude of the inclination deviation of the scanning line and the driving amount of the stepping motor 315 for correcting it is obtained in advance and stored in the flash memory 3211.

(6)他の3つのステーションについて、上記(3)で得られた副走査レジストずれがほぼ0となるように、対応する液晶偏向素子の印加電圧を決定する。なお、副走査レジストずれの大きさと印加電圧との関係は予め求められ、フラッシュメモリ3211に格納されている。 (6) For the other three stations, the applied voltage of the corresponding liquid crystal deflecting element is determined so that the sub-scanning resist deviation obtained in (3) is substantially zero. Note that the relationship between the magnitude of the sub-scanning registration deviation and the applied voltage is obtained in advance and stored in the flash memory 3211.

なお、上記(3)で得られた副走査レジストずれが感光体ドラムにおける走査線間隔の1/2以上の場合は、副走査レジストずれが低減されるように画像データをシフトする。すなわち、画像データを1走査分及びそれ以上前へずらしたり、1走査分及びそれ以上後へずらしたりする。   When the sub-scanning registration deviation obtained in the above (3) is ½ or more of the scanning line interval on the photosensitive drum, the image data is shifted so that the sub-scanning registration deviation is reduced. That is, the image data is shifted forward by one scan or more, or shifted by one scan or more.

また、CPU3210は、ステーション毎に、対応するセンサアレイの光検知センサ18の出力信号と光検知センサ18の出力信号とから、光検知センサ18と光検知センサ18との間を光束が走査するのに要した時間を求め、その時間に予め設定されている数のパルスが収まるように画素クロック信号の基準周波数を再設定する。 Further, CPU3210 is, the light flux for each station, from the corresponding output signal of the light sensor 18 1 of the sensor array to the output signal of the optical sensor 18 6, between the optical sensor 18 1 and the optical sensor 18 6 The time required for scanning is obtained, and the reference frequency of the pixel clock signal is reset so that a preset number of pulses fit within that time.

また、光学ハウジング内の温度を計測するための温度センサを設け、CPU3210は、上記(3)において、さらに温度センサの出力信号に加味して、上記補正係数を予測しても良い。   Further, a temperature sensor for measuring the temperature in the optical housing may be provided, and the CPU 3210 may predict the correction coefficient in consideration of the output signal of the temperature sensor in (3) above.

また、CPU3210は、位置ずれ検出処理の直後に、位置ずれ検出処理での検出結果に基づいて、各ステッピングモータの駆動制御、及び各液晶偏向素子への印加電圧の決定を行っても良い。   Further, the CPU 3210 may perform drive control of each stepping motor and determination of a voltage applied to each liquid crystal deflecting element based on the detection result of the position shift detection process immediately after the position shift detection process.

以上説明したように、本実施形態に係る光走査装置2010によると、2つの光源ユニット(2200a、2200b)と、各光源ユニットからの光束を偏向するポリゴンミラー2104と、ポリゴンミラー2104で偏向された光束を4つの感光体ドラム(2030a〜2030d)の表面に個別に集光する4つの走査光学系と、4つの感光体ドラムに対応して設けられた4つのセンサアレイ(2111a〜2111d)、及び走査制御装置3022などを備えている。   As described above, according to the optical scanning device 2010 according to the present embodiment, the two light source units (2200a, 2200b), the polygon mirror 2104 that deflects the light beam from each light source unit, and the polygon mirror 2104 are deflected. Four scanning optical systems that individually collect light beams on the surfaces of the four photosensitive drums (2030a to 2030d), four sensor arrays (2111a to 2111d) provided corresponding to the four photosensitive drums, and A scanning control device 3022 and the like are provided.

そして、各センサアレイは、主走査方向に関して互いに異なる位置に配置された6つの光検知センサを有している。そのうち4つの光検知センサは、ポリゴンミラー2104及び対応する走査光学系を介した光束の一部が入射され、対応する感光体ドラムの有効走査領域に集光される光束の副走査方向に関する位置ずれ情報が含まれる信号を出力する。   Each sensor array has six light detection sensors arranged at different positions in the main scanning direction. Of these, four of the light detection sensors are partially misaligned in the sub-scanning direction of the light beam that is partially incident on the polygon mirror 2104 and the corresponding scanning optical system and is focused on the effective scanning region of the corresponding photosensitive drum. Output a signal containing information.

この場合は、CPU3210で、走査線の曲がりずれ、走査線の傾きずれ、及び副走査レジストずれを精度良くリアルタイムで求めることができる。   In this case, the CPU 3210 can accurately obtain the deviation of the scanning line bending, the inclination of the scanning line, and the sub-scanning registration deviation in real time.

そして、CPU3210は、走査線の曲がりずれ及び走査線の傾きずれが補正されるように、モータ駆動回路3222を介して各ステッピングモータを駆動制御している。すなわち、走査線の曲がりずれ及び走査線の傾きずれを精度良くリアルタイムで補正することができる。   The CPU 3210 controls driving of each stepping motor via the motor driving circuit 3222 so that the scanning line bending deviation and the scanning line inclination deviation are corrected. That is, it is possible to correct the deviation of the scanning line and the inclination of the scanning line with high accuracy in real time.

また、CPU3210は、副走査レジストずれがほぼ0となるように、液晶偏向素子の印加電圧を決定し、液晶素子駆動回路3215を介して対応する液晶偏向素子に印加している。すなわち、副走査レジストずれを精度良くリアルタイムで補正することができる。   Further, the CPU 3210 determines the voltage applied to the liquid crystal deflecting element so that the sub-scanning resist deviation is substantially zero, and applies it to the corresponding liquid crystal deflecting element via the liquid crystal element driving circuit 3215. That is, the sub-scanning registration deviation can be corrected with high accuracy in real time.

そこで、稼働中に光学ハウジング内の温度が上昇しても、走査線の曲がり、走査線の傾き、及び副走査レジストが、ステーション間で異なるのを抑制することができる。   Therefore, even if the temperature in the optical housing rises during operation, it is possible to suppress the bending of the scanning line, the inclination of the scanning line, and the sub-scanning resist from being different between stations.

従って、安定して高精度の光走査を行うことが可能となる。   Therefore, stable and highly accurate optical scanning can be performed.

また、各光源ユニットが、2次元アレイ100を有しているため、1つの感光体ドラムに対して同時に複数の光走査を行うことが可能となる。   In addition, since each light source unit has the two-dimensional array 100, it is possible to simultaneously perform a plurality of optical scans on one photosensitive drum.

そして、本実施形態に係るカラープリンタ2000によると、光走査装置2010を備えているため、色ずれを従来よりも小さくすることができる。その結果、安定して高品質の画像を形成することが可能となる。   Since the color printer 2000 according to the present embodiment includes the optical scanning device 2010, the color misregistration can be made smaller than the conventional one. As a result, it is possible to stably form a high quality image.

また、光走査装置2010が2次元アレイを有する光源ユニットを備えているため、高速で画像を形成することが可能となる。また、形成される画像の高密度化を図ることが可能となる。   In addition, since the optical scanning device 2010 includes a light source unit having a two-dimensional array, an image can be formed at high speed. In addition, the density of the formed image can be increased.

また、ネットワークを介して、カラープリンタ2000と、電子演算装置(コンピュータ等)、画像情報通信システム(ファクシミリ等)等とを接続することにより、1台の画像形成装置で複数の機器からの出力を処理することができる情報処理システムを形成することができる。また、ネットワーク上に複数の画像形成装置を接続すれば、各出力要求から各画像形成装置の状態(ジョブの混み具合、電源が入っているかどうか、故障しているかどうか等)を知ることができ、一番状態の良い(使用者の希望に一番適した)画像形成装置を選択し、画像形成を行うことができる。   In addition, by connecting the color printer 2000 to an electronic arithmetic device (such as a computer) or an image information communication system (such as a facsimile) via a network, output from a plurality of devices can be performed with a single image forming apparatus. An information processing system that can be processed can be formed. In addition, if multiple image forming devices are connected to the network, the status of each image forming device (the degree of job congestion, whether the power is on, whether it is broken, etc.) can be known from each output request. The image forming apparatus having the best state (most suitable for the user's request) can be selected and image formation can be performed.

なお、上記実施形態において、一例として図35に示されるように、前記光源ユニット2200aとは別に光源ユニット2200a´を設け、該光源ユニット2200a´から射出された光束がポリゴンミラー2104及び走査光学系を介して光検知センサに入射されるようにしても良い。この場合、光源ユニット2200a´から射出された光束は光学系に対し斜入射しているため、光検知センサの受光面上での光スポットの位置ずれ量と、光源ユニット2200aから射出された光束による感光体ドラム2030aの表面での光スポットの位置ずれ量とは、一致しないが、通過する光学素子は共通のため相関関係がある。そこで、それぞれの位置ずれ量の相対比較を事前に行い比例係数等の相関係数を求めておき、光検知センサによる検知結果に該相関係数を掛けることにより、感光体ドラム2030aの表面での光スポットの位置ずれ量を求めることができる。また、この場合には、前記ビームスプリッタ2100aは不要となり、ビームスプリッタ2100aの姿勢変化の影響がなくなり、位置ずれを更に精度良く検知することができる。   In the above embodiment, as shown in FIG. 35 as an example, a light source unit 2200a ′ is provided in addition to the light source unit 2200a, and the light beam emitted from the light source unit 2200a ′ passes through the polygon mirror 2104 and the scanning optical system. The light may be incident on the light detection sensor. In this case, since the light beam emitted from the light source unit 2200a ′ is obliquely incident on the optical system, the amount of positional deviation of the light spot on the light receiving surface of the light detection sensor and the light beam emitted from the light source unit 2200a. Although the amount of positional deviation of the light spot on the surface of the photosensitive drum 2030a does not match, there is a correlation because the optical elements that pass through are common. Therefore, a relative comparison of the respective positional deviation amounts is performed in advance to obtain a correlation coefficient such as a proportional coefficient, and the result of detection by the light detection sensor is multiplied by the correlation coefficient, whereby the surface of the photosensitive drum 2030a is obtained. The amount of positional deviation of the light spot can be obtained. Further, in this case, the beam splitter 2100a is not necessary, and the influence of the posture change of the beam splitter 2100a is eliminated, and the positional deviation can be detected with higher accuracy.

また、前記ビームスプリッタ2100aに代えて、前記光源ユニット2200aからの光束を透過させる偏光ビームスプリッタを用い、前記光源ユニット2200aとは別に前記光源ユニット2200aからの光束の偏光方向とは異なる偏光方向の光束を検知用光束として射出する光源ユニットを設けても良い。この場合は、検知用光束は光学系に対し斜入射しなくても良い。   Further, instead of the beam splitter 2100a, a polarization beam splitter that transmits the light beam from the light source unit 2200a is used. A light source unit that emits light as a detection light beam may be provided. In this case, the detection light beam does not have to be obliquely incident on the optical system.

また、上記実施形態において、前記ビームスプリッタに代えて、ハーフミラーを用いても良い。   In the above embodiment, a half mirror may be used instead of the beam splitter.

また、上記実施形態では、ビームスプリッタが防塵ガラスを兼ねている場合について説明したが、これに限定されるものではない。但し、防塵ガラスが別に設けられる場合、検知精度の低下を防ぐため、ビームスプリッタと感光体ドラムとの間の光路上に光学素子が配置されていないようにするのが好ましい。   Moreover, although the said embodiment demonstrated the case where the beam splitter also served as dustproof glass, it is not limited to this. However, when a dustproof glass is provided separately, it is preferable that no optical element is disposed on the optical path between the beam splitter and the photosensitive drum in order to prevent a decrease in detection accuracy.

また、上記実施形態では、調節ねじ308の突出し量を調整して像面側走査レンズ2107の形状を微調整する場合について説明したが、これに限定されるものではない。例えば、アクチュエータを用いて像面側走査レンズ2107の形状を微調整しても良い。アクチュエータとしては、例えば圧電素子(ピエゾ素子)のように印加電圧の大きさを変えることにより押圧力を可変できるものを用いることができる。   In the above-described embodiment, the case where the protruding amount of the adjusting screw 308 is adjusted to finely adjust the shape of the image plane side scanning lens 2107 is described, but the present invention is not limited to this. For example, the shape of the image side scanning lens 2107 may be finely adjusted using an actuator. As the actuator, for example, a piezoelectric element (piezo element) that can change the pressing force by changing the magnitude of the applied voltage can be used.

また、上記実施形態において、CPU3210によるプログラムに従う処理の少なくとも一部をハードウェアによって構成することとしても良いし、あるいは全てをハードウェアによって構成することとしても良い。   In the above embodiment, at least a part of the processing according to the program by the CPU 3210 may be configured by hardware, or all may be configured by hardware.

また、上記実施形態では、前記第1受光部18aが長方形状の場合について説明したが、これに限定されるものではなく、検知用光束が通過する2辺がs方向に平行な形状であれば良い。   Moreover, although the said embodiment demonstrated the case where the said 1st light-receiving part 18a was a rectangular shape, it is not limited to this, If the two sides which the light beam for a detection passes are a shape parallel to s direction, it is. good.

また、上記実施形態では、前記第2受光部18bが、平行四辺形状の場合について説明したが、これに限定されるものではなく、検知用光束が通過する2辺がs方向に対して傾斜している形状であれば良い。   Moreover, although the said 2nd light-receiving part 18b demonstrated the case where the said 2nd light-receiving part 18b was a parallelogram shape in the said embodiment, it is not limited to this, Two sides through which the light beam for a detection passes incline with respect to s direction. Any shape can be used.

また、上記実施形態では、各センサアレイが6つの光検知センサを有する場合について説明したが、これに限定されるものではない。各センサアレイが、有効走査領域に向かう光束から分離された光束が入射する少なくとも2つの光検知センサを有していれば良い。なお、光検知センサの数が多いほど、走査線の曲がりずれ、走査線の傾きずれ、及び副走査レジストずれの検出精度が向上する。   Moreover, although the said embodiment demonstrated the case where each sensor array had six optical detection sensors, it is not limited to this. Each sensor array only needs to have at least two light detection sensors on which a light beam separated from a light beam traveling toward the effective scanning region is incident. Note that as the number of light detection sensors increases, the detection accuracy of scanning line bending deviation, scanning line inclination deviation, and sub-scanning registration deviation improves.

また、上記実施形態において、センサアレイとは別に、同期検知用(先端同期検知用及び後端同期検知用)の光検知センサを設けても良い。   In the above-described embodiment, a light detection sensor for synchronization detection (for front-end synchronization detection and rear-end synchronization detection) may be provided separately from the sensor array.

また、上記実施形態では、光源14が40個の発光部を有する場合について説明したが、これに限定されるものではない。   Moreover, although the said embodiment demonstrated the case where the light source 14 had 40 light emission parts, it is not limited to this.

また、上記実施形態において、前記液晶偏向素子に代えて、Z軸方向に平行な軸回りに回動可能な非平行平板やガルバノミラーを用いても良い。   Moreover, in the said embodiment, it may replace with the said liquid-crystal deflection | deviation element, and may use the non-parallel plate and galvanometer mirror which can be rotated around the axis | shaft parallel to a Z-axis direction.

また、上記実施形態において、画像データをシフトするのに代えて、駆動対象の発光部を副走査対応方向に関して隣接する他の発光部にシフトしても良い。   In the above embodiment, instead of shifting the image data, the light emitting unit to be driven may be shifted to another light emitting unit adjacent in the sub-scanning corresponding direction.

また、上記実施形態では、画像形成装置としてカラープリンタ2000の場合について説明したが、これに限定されるものではない。要するに、光走査装置2010を備えた画像形成装置であれば良い。   In the above embodiment, the case of the color printer 2000 as the image forming apparatus has been described. However, the present invention is not limited to this. In short, any image forming apparatus including the optical scanning device 2010 may be used.

例えば、レーザ光によって発色する媒体(例えば、用紙)に直接、レーザ光を照射する画像形成装置であっても良い。   For example, an image forming apparatus that directly irradiates laser light onto a medium (for example, paper) that develops color with laser light may be used.

また、像担持体として銀塩フィルムを用いた画像形成装置であっても良い。この場合には、光走査により銀塩フィルム上に潜像が形成され、この潜像は通常の銀塩写真プロセスにおける現像処理と同等の処理で可視化することができる。そして、通常の銀塩写真プロセスにおける焼付け処理と同等の処理で印画紙に転写することができる。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。   Further, an image forming apparatus using a silver salt film as the image carrier may be used. In this case, a latent image is formed on the silver salt film by optical scanning, and this latent image can be visualized by a process equivalent to a developing process in a normal silver salt photographic process. Then, it can be transferred to photographic paper by a process equivalent to a printing process in 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 that draws a CT scan image or the like.

また、上記実施形態では、光走査装置2010がプリンタに用いられる場合について説明したが、プリンタ以外の画像形成装置、例えば、複写機、ファクシミリ、又は、これらが集約された複合機にも好適である。   In the above embodiment, the case where the optical scanning device 2010 is used in a printer has been described. However, the present invention is also suitable for an image forming apparatus other than a printer, for example, a copier, a facsimile, or a multifunction machine in which these are integrated. .

また、上記実施形態では、感光体ドラムが4つある場合について説明したが、これに限定されるものではない。   In the above embodiment, the case where there are four photosensitive drums has been described. However, the present invention is not limited to this.

本発明の光走査装置によれば、安定して高い精度の光走査を行うのに適している。また、本発明の画像形成装置によれば、安定して高品質の画像を形成するのに適している。   The optical scanning device of the present invention is suitable for performing optical scanning stably and with high accuracy. The image forming apparatus of the present invention is suitable for stably forming a high-quality image.

18〜18…光検知センサ、315…ステッピングモータ(回動機構の一部)、315A…ステッピングモータ(調整機構の一部)、2000…カラープリンタ(画像形成装置)、2010…光走査装置、2030a,2030b,2030c,2030d…感光体ドラム(像担持体)、2080…通信制御装置(通信装置)、2104…ポリゴンミラー(偏向器)、2105a〜2105d…偏向器側走査レンズ(走査光学系の一部)、2107a〜2107d…像面側走査レンズ(走査光学系の一部)、2110a〜2110d…ビームスプリッタ(光分離素子)、2111a〜2111d…センサアレイ、2200a,2200b…光源ユニット、2245a〜2245c…位置検出センサ(パターン検出センサ)、3022…走査制御装置(位置ずれ補正装置、傾き補正装置、光路調整装置、制御装置)、TP…トナーパッチ(検出用パターン)。 18 1 to 18 6 ... Optical detection sensor, 315... Stepping motor (part of the rotation mechanism), 315 A... Stepping motor (part of the adjustment mechanism), 2000 ... color printer (image forming apparatus), 2010. , 2030a, 2030b, 2030c, 2030d ... photosensitive drum (image carrier), 2080 ... communication control device (communication device), 2104 ... polygon mirror (deflector), 2105a to 2105d ... deflector side scanning lens (scanning optical system) 2107a to 2107d ... Image plane side scanning lens (part of the scanning optical system), 2110a to 2110d ... Beam splitter (light separation element), 2111a to 2111d ... Sensor array, 2200a, 2200b ... Light source unit, 2245a To 2245c ... position detection sensor (pattern detection sensor), 3022 ... Scanning control device (position shift correction device, tilt correction device, optical path adjustment device, control device), TP ... toner patch (detection pattern).

特許第4107578号公報Japanese Patent No. 4107578 特開2004−287380号公報JP 2004-287380 A 特開2004−258182号公報JP 2004-258182 A 特開2008−275961号公報JP 2008-275961 A

Claims (17)

被走査面を光束により主走査方向に走査する光走査装置であって、
光源と;
前記光源からの光束を偏向する偏向器と:
前記偏向器で偏向された光束を前記被走査面上に集光する走査光学素子を含む走査光学系と;
主走査方向に関して互いに異なる位置に配置され、前記偏向器及び前記走査光学系を介し前記被走査面における画像情報が書き込まれる領域に向かう光束の一部が入射し、前記被走査面上に集光される光束の副走査方向に関する位置ずれ情報が含まれる信号を出力する複数の光検知センサと;を備える光走査装置。
An optical scanning device that scans a surface to be scanned with a light beam in a main scanning direction,
With a light source;
A deflector for deflecting the light flux from the light source;
A scanning optical system including a scanning optical element for condensing the light beam deflected by the deflector onto the surface to be scanned;
Arranged at different positions with respect to the main scanning direction, a part of a light beam directed to a region where image information is written on the scanned surface enters through the deflector and the scanning optical system, and is condensed on the scanned surface. A plurality of light detection sensors for outputting a signal including positional deviation information regarding the sub-scanning direction of the light flux to be emitted.
前記走査光学系から前記被走査面に向かう光束の光路上に配置され、該光束を2つの光束に分離する光分離素子を更に備え、
前記複数の光検知センサは、前記光分離素子で分離された一方の光束の光路上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。
A light separation element disposed on an optical path of a light beam from the scanning optical system toward the scanned surface, and further separating the light beam into two light beams;
The optical scanning device according to claim 1, wherein the plurality of light detection sensors are disposed on an optical path of one light beam separated by the light separation element.
前記光分離素子で分離された一方の光束は、前記複数の光検知センサに直接入射し、
前記光分離素子で分離された他方の光束は、前記被走査面を直接照射することを特徴とする請求項2に記載の光走査装置。
One light beam separated by the light separation element is directly incident on the plurality of light detection sensors,
The optical scanning apparatus according to claim 2, wherein the other light beam separated by the light separation element directly irradiates the scanned surface.
前記偏向器、前記走査光学系、及び前記複数の光検知センサは、光学ハウジング内に収容され、
該光学ハウジングは、前記走査光学系を介して前記被走査面に向かう光束が通過するスリットを有し、
前記光分離素子は、前記光学ハウジングにおける前記スリットが含まれる部分に取り付けられていることを特徴とする請求項2又は3に記載の光走査装置。
The deflector, the scanning optical system, and the plurality of light detection sensors are housed in an optical housing,
The optical housing has a slit through which a light beam traveling toward the scanned surface passes through the scanning optical system,
4. The optical scanning device according to claim 2, wherein the light separation element is attached to a portion of the optical housing that includes the slit.
前記光源とは別に、前記偏向器及び前記走査光学系を介して前記複数の光検知センサに入射される光束を射出する光源を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 device according to claim 1, further comprising a light source that emits a light beam incident on the plurality of light detection sensors via the deflector and the scanning optical system, in addition to the light source. 前記走査光学素子は、該走査光学素子の副走査方向に関する形状を微調整するための調整機構を有し、
前記複数の光検知センサの出力信号から得られる位置ずれ情報に応じて、前記調整機構を駆動する位置ずれ補正装置を更に備えることを特徴とする請求項1〜5のいずれか一項に記載の光走査装置。
The scanning optical element has an adjustment mechanism for finely adjusting the shape of the scanning optical element in the sub-scanning direction,
The positional deviation correction apparatus which drives the said adjustment mechanism according to the positional deviation information obtained from the output signal of these several photon detection sensors is further provided, The Claim 1 characterized by the above-mentioned. Optical scanning device.
前記調整機構は、副走査方向に関して、前記走査光学素子を一側に向かって押圧する押圧部材と、前記走査光学素子を他側に向かって付勢する弾性部材とを有していることを特徴とする請求項6に記載の光走査装置。   The adjustment mechanism includes a pressing member that presses the scanning optical element toward one side and an elastic member that biases the scanning optical element toward the other side in the sub-scanning direction. The optical scanning device according to claim 6. 前記走査光学素子は、主走査方向及び副走査方向のいずれにも直交する軸回りに該走査光学素子を回動させるための回動機構を有し、
前記複数の光検知センサの出力信号から得られる位置ずれ情報に応じて、前記回動機構を駆動する傾き補正装置を更に備えることを特徴とする請求項1〜7のいずれか一項に記載の光走査装置。
The scanning optical element has a rotation mechanism for rotating the scanning optical element about an axis orthogonal to both the main scanning direction and the sub-scanning direction,
8. The apparatus according to claim 1, further comprising an inclination correction device that drives the rotation mechanism in accordance with positional deviation information obtained from output signals of the plurality of light detection sensors. 9. Optical scanning device.
前記光源から射出された光束の光路を、副走査方向に関して微調整するための液晶素子と;
前記複数の光検知センサの出力信号から得られる位置ずれ情報に応じて、前記液晶素子への印加電圧を決定する光路調整装置と;を更に備えることを特徴とする請求項1〜8のいずれか一項に記載の光走査装置。
A liquid crystal element for finely adjusting the optical path of the light beam emitted from the light source in the sub-scanning direction;
The optical path adjustment device which determines the applied voltage to the said liquid crystal element according to the positional offset information obtained from the output signal of these light detection sensors further, The any one of Claims 1-8 characterized by the above-mentioned. The optical scanning device according to one item.
前記光源は、2次元的に配列された複数の発光部を有することを特徴とする請求項1〜9のいずれか一項に記載の光走査装置。   The optical scanning device according to claim 1, wherein the light source includes a plurality of light emitting units arranged two-dimensionally. 少なくとも1つの像担持体と;
前記少なくとも1つの像担持体に対して画像情報に応じて変調された光束を走査する少なくとも1つの請求項1〜10のいずれか一項に記載の光走査装置と;を備える画像形成装置。
At least one image carrier;
An image forming apparatus comprising: at least one optical scanning device according to claim 1 that scans the at least one image carrier with a light beam modulated according to image information.
前記画像情報は、多色の画像情報であることを特徴とする請求項11に記載の画像形成装置。   The image forming apparatus according to claim 11, wherein the image information is multicolor image information. 前記少なくとも1つの像担持体に形成され媒体に転写された検出用パターンを検出する少なくとも1つのパターン検出センサと;
前記少なくとも1つのパターン検出センサの出力信号に応じて、前記少なくとも1つの像担持体に集光される光束の位置ずれを補正する制御装置と;を更に備えることを特徴とする請求項12に記載の画像形成装置。
At least one pattern detection sensor for detecting a detection pattern formed on the at least one image carrier and transferred to a medium;
13. The control device according to claim 12, further comprising: a control device that corrects a positional deviation of a light beam condensed on the at least one image carrier in accordance with an output signal of the at least one pattern detection sensor. Image forming apparatus.
前記制御装置は、前記少なくとも1つのパターン検出センサの出力信号に基づいて、前記光走査装置における複数の光検知センサの出力信号から得られる位置ずれ情報を補正するための補正係数を求めることを特徴とする請求項13に記載の画像形成装置。   The control device obtains a correction coefficient for correcting positional deviation information obtained from output signals of a plurality of light detection sensors in the optical scanning device, based on an output signal of the at least one pattern detection sensor. The image forming apparatus according to claim 13. 前記補正係数は、所定のタイミング毎に求められ、
前記制御装置は、以前に求められた補正係数に基づいて、現時点での補正係数を予測することを特徴とする請求項14に記載の画像形成装置。
The correction coefficient is obtained every predetermined timing,
The image forming apparatus according to claim 14, wherein the control apparatus predicts a correction coefficient at a current time based on a correction coefficient obtained previously.
前記光走査装置の光学ハウジング内の温度を計測するための温度センサを更に備え、
前記制御装置は、更に前記温度センサから得られた温度情報を加味して、現時点での補正係数を予測することを特徴とする請求項15に記載の画像形成装置。
A temperature sensor for measuring the temperature in the optical housing of the optical scanning device;
The image forming apparatus according to claim 15, wherein the control device further predicts a correction coefficient at a current time in consideration of temperature information obtained from the temperature sensor.
前記画像情報を含む種々の情報の通信をネットワークを介して外部機器と行う通信装置を、更に備えることを特徴とする請求項11〜16のいずれか一項に記載の画像形成装置。   The image forming apparatus according to claim 11, further comprising a communication device that communicates various information including the image information with an external device via a network.
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