JP2011095587A - Optical scanner and image forming apparatus equipped with the same - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、偏向手段としてMEMSミラーを用いた光走査装置とこれを備えた複写機やプリンタ等の画像形成装置に関するものである。 The present invention relates to an optical scanning device using a MEMS mirror as a deflecting unit and an image forming apparatus such as a copying machine and a printer provided with the optical scanning device.
複写機やプリンタ等の画像形成装置においては、帯電器によって表面が一様に帯電された像担持体が光走査装置によって露光走査され、その表面に画像情報に応じた静電潜像が形成される。そして、静電潜像は現像装置によって現像剤であるトナーを用いて現像されてトナー像として顕像化され、このトナー像は、転写装置によって用紙上に転写された後に定着装置によって加熱及び加圧されて用紙上に定着され、トナー像が定着された用紙が装置外へ排出されることによって一連の画像形成動作が終了する。 In an image forming apparatus such as a copying machine or a printer, an image carrier whose surface is uniformly charged by a charger is exposed and scanned by an optical scanning device, and an electrostatic latent image corresponding to image information is formed on the surface. The The electrostatic latent image is developed by a developing device using toner as a developer to be visualized as a toner image. The toner image is transferred onto a sheet by a transfer device and then heated and heated by a fixing device. A series of image forming operations is completed by discharging the sheet having the toner image fixed thereon by being pressed and fixed on the sheet.
ところで、従来、光走査装置には、光ビームを走査する偏向器としてポリゴンミラーやガルバノミラーが専ら用いられているが、より高解像度の画像や高速プリントを達成するためには、これらのポリゴンミラーやガルバノミラーを更に高速で回転させる必要がある。 Conventionally, a polygon mirror or a galvanometer mirror is exclusively used as a deflector for scanning a light beam in an optical scanning device. In order to achieve higher resolution images and high-speed printing, these polygon mirrors are used. And galvanometer mirrors need to be rotated at higher speeds.
しかしながら、ポリゴンミラーやガルバノミラーを高速で回転させると軸受の耐久性や風損による発熱や騒音の問題が発生し、高速走査には限界がある。 However, if the polygon mirror or galvanometer mirror is rotated at a high speed, problems such as heat generation and noise due to bearing durability, windage loss, and the like are limited.
そこで、近年、シリコンマイクロマシニング(MEMS)技術を利用した偏向器の開発が進められており、例えばマイクロミラー(以下、「MEMSミラー」と称する)とこれを軸支する捩り梁をSi基板に一体に形成し、MEMSミラー側の可動電極と固定側の固定電極との間に交流電圧を印加し、両電極間に発生する静電引力によって捩り梁を捩りながらMEMSミラーを共振を利用して往復振動させる方式が提案されている(例えば、特許文献1参照)。 Accordingly, in recent years, a deflector using silicon micromachining (MEMS) technology has been developed. For example, a micromirror (hereinafter referred to as a “MEMS mirror”) and a torsion beam supporting the micromirror are integrated into a Si substrate. An AC voltage is applied between the movable electrode on the MEMS mirror side and the fixed electrode on the fixed side, and the MEMS mirror is reciprocated using resonance while twisting the torsion beam by electrostatic attraction generated between both electrodes. A method of vibrating is proposed (see, for example, Patent Document 1).
上記方式によれば、MEMSミラーを共振を利用して往復振動(正弦振動)させるために高速動作が可能であり、騒音と消費電力を低く抑えることができるという利点が得られる反面、MEMSミラーはポリゴンミラーに比して偏向角(振れ角)が小さく、反射面の大きさにも限界がある。 According to the above method, the MEMS mirror can reciprocally vibrate (sinusoidal vibration) using resonance, so that it can be operated at high speed, and noise and power consumption can be kept low. The deflection angle (deflection angle) is smaller than that of the polygon mirror, and the size of the reflecting surface is limited.
そこで、例えば特許文献2には、振動ミラー(MEMSミラー)と走査レンズを具備する光走査手段を複数並設して画像領域を光走査手段の数に対応して複数に分割し、隣接する光走査手段による走査線同士を主走査方向に繋ぎ合わせる構成が提案されている。 Therefore, for example, in Patent Document 2, a plurality of optical scanning units including a vibrating mirror (MEMS mirror) and a scanning lens are arranged side by side to divide an image region into a plurality corresponding to the number of optical scanning units, and adjacent light. A configuration has been proposed in which scanning lines by a scanning unit are connected in the main scanning direction.
ところが、Si基材の共振現象を利用したMEMSミラーは、固有の共振振動数にばらつきがあるために偏向角(振れ角)が個々に異なり、像担持体上において主走査方向に繋ぎ合わされる走査線の繋ぎ目にズレや重なりが生じ、その部分が目立ち易くなって画像劣化を引き起こすという問題が発生する。
ここに子と名のり、又、温度変化によって共振特性が変化するために偏向角(振れ角)が変動して走査範囲が伸縮し、像担持体上において主走査方向に繋ぎ合わされる走査線の繋ぎ目にズレや重なりが生じ、その部分が目立ち易くなって画像劣化を引き起こすという問題が発生する。
However, MEMS mirrors using the resonance phenomenon of the Si base material vary in the inherent resonance frequency, and therefore have different deflection angles (vibration angles) and are scanned in the main scanning direction on the image carrier. There arises a problem that misalignment or overlap occurs at the joint of the lines, and that portion becomes conspicuous and causes image degradation.
This is called a child, and the resonance characteristics change due to temperature changes, so that the deflection angle (shake angle) fluctuates, the scanning range expands and contracts, and the scanning lines connected in the main scanning direction on the image carrier are connected. There arises a problem that misalignment or overlap occurs in the eyes, and that portion becomes conspicuous and causes image degradation.
そこで、例えば特許文献3には、走査線の繋ぎ目の副走査方向の位置ズレを防ぐために、主走査方向に走査ラインが一直線になるよう配置された複数の光走査モジュールの各々における走査方向を一致させるとともに、走査開始時に隣接する光走査モジュールに対する記録開始野タイミングをずらすことによって、記録を開始するタイミングを走査開始側に配置される光走査モジュールが記録を終了をタイミングを合わせる提案がなされている。 Therefore, for example, in Patent Document 3, the scanning direction in each of the plurality of optical scanning modules arranged so that the scanning lines are aligned in the main scanning direction is described in order to prevent the positional deviation in the sub-scanning direction of the joints of the scanning lines. There is a proposal to match the timing of starting the recording with the optical scanning module arranged on the scanning start side by ending the recording by shifting the recording start field timing with respect to the adjacent optical scanning module at the start of scanning. Yes.
又、特許文献4には、同期検知センサ(BDセンサ)と終端検知センサによって光ビームを検知し、その検知信号の時間差によって振動ミラー(MEMSミラー)の捩れ角を検出し、この捩れ角が予め定められた基準値に達するまで印加する電圧パルスのゲインを調整することによって、振動モラー固有の共振振動数にばらつきがあっても走査線の繋ぎ目を目立ちにくくする構成が提案されている。 Further, in Patent Document 4, a light beam is detected by a synchronization detection sensor (BD sensor) and a terminal detection sensor, and a twist angle of a vibrating mirror (MEMS mirror) is detected based on a time difference between the detection signals. A configuration has been proposed in which the gain of a voltage pulse to be applied is adjusted until a predetermined reference value is reached, so that the joints of the scanning lines are less noticeable even if there is a variation in the resonance frequency unique to the vibrational moller.
更に、特許文献5には、画像情報の分割位置を各可動ミラー(MEMSミラー)の往走査と復走査とで異なることによって、繋ぎ合わせ走査による走査性の劣化を防ぐようにした光走査装置が提案されている。 Furthermore, Patent Document 5 discloses an optical scanning device that prevents the deterioration of scanning performance due to splicing scanning by changing the division position of image information between forward scanning and backward scanning of each movable mirror (MEMS mirror). Proposed.
ところが、MEMSミラーを構成するSi基材のヤング率は温度によって変化するために共振特性も変化し、走査中の温度変化によってMEMSミラーの偏向角(振れ角)が変動して走査範囲が伸縮し、偏向角が減少した場合には走査線の繋ぎ目に白抜けが発生し、偏向角が増加した場合には画像を重なり合って太くなってしまうというという問題が発生する。 However, since the Young's modulus of the Si substrate constituting the MEMS mirror changes with temperature, the resonance characteristics also change, and the deflection angle (runout angle) of the MEMS mirror fluctuates due to the temperature change during scanning, so that the scanning range expands and contracts. When the deflection angle decreases, white spots occur at the joints of the scanning lines, and when the deflection angle increases, the images overlap and become thick.
本発明は上記問題に鑑みてなされたもので、その目的とする処は、走査中にMEMSミラーの偏向角が変動しても、それとは無関係に走査線の繋ぎ目を見立たなくさせて画像劣化の発生を防ぐことができる光走査装置とこれを備えた画像形成装置を提供することにある。 The present invention has been made in view of the above problems, and the object of the present invention is to make the joint of the scanning lines inconspicuous regardless of the change in the deflection angle of the MEMS mirror during scanning. An object of the present invention is to provide an optical scanning device capable of preventing the occurrence of deterioration and an image forming apparatus provided with the same.
上記目的を達成するため、請求項1記載の発明は、光源から出射される光ビームをMEMSミラーで偏向し、偏向された光ビームを走査レンズによって結像させて像担持体上に形成される複数の走査線を主走査方向に繋ぎ合わせることによって1本のライン状の静電潜像を像担持体上に形成する光走査装置において、前記MEMSミラーによって偏向された複数の光ビームによる前記像担持体上での主走査方向の走査を複数の走査線の繋ぎ目から開始するようにしたことを特徴とする。
In order to achieve the above object, the invention according to
請求項2記載の発明は、請求項1記載の発明において、前記光ビームの有効走査範囲外に2つのBDセンサを配置するとともに、一方のBDセンサが一方の光ビームを検知したタイミングで他方の光ビームによる前記像担持体での走査を開始するようにしたことを特徴とする。 According to a second aspect of the present invention, in the first aspect of the invention, two BD sensors are arranged outside the effective scanning range of the light beam, and at the timing when one BD sensor detects one light beam, the other is detected. The scanning with the image carrier by the light beam is started.
請求項3記載の発明は、請求項1又は2記載の発明において、前記BDセンサ、前記走査レンズ又は前記光源からの光ビームを折り返して前記BDセンサへと導く折り返しミラーの少なくとも1つに調整機構を設けたことを特徴とする。 According to a third aspect of the present invention, in the first or second aspect of the present invention, the adjusting mechanism may be at least one of a folding mirror that folds back a light beam from the BD sensor, the scanning lens, or the light source and guides it to the BD sensor. Is provided.
請求項4記載の画像形成装置は、請求項1〜3の何れかに記載の光走査装置を備えることを特徴とする。 An image forming apparatus according to a fourth aspect includes the optical scanning device according to any one of the first to third aspects.
本発明によれば、MEMSミラーによって偏向された複数の光ビームによる像担持体上での主走査方向の走査を複数の走査線の繋ぎ目から開始するようにしたため、走査中の温度変化等によってMEMSミラーの偏向角が変動しても、それとは無関係に走査線の繋ぎ目を見立たなくさせることができ、繋ぎ目における画像の白抜けや重なり等に起因する画像劣化の発生を常に確実に防ぐことができる。 According to the present invention, the scanning in the main scanning direction on the image carrier by the plurality of light beams deflected by the MEMS mirror is started from the joint of the plurality of scanning lines. Even if the deflection angle of the MEMS mirror fluctuates, the joints of the scanning lines can be made inconspicuous regardless of this, and image degradation due to white spots or overlapping of images at the joints can always be ensured. Can be prevented.
以下に本発明の実施の形態を添付図面に基づいて説明する。 Embodiments of the present invention will be described below with reference to the accompanying drawings.
[画像形成装置]
図1は本発明に係る画像形成装置の一形態としてのカラーレーザープリンタの断面図であり、図示のカラーレーザープリンタはタンデム型であって、その本体100内の中央部には、マゼンタ画像形成ユニット1M、シアン画像形成ユニット1C、イエロー画像形成ユニット1Y及びブラック画像形成ユニット1Kが一定の間隔でタンデムに配置されている。
[Image forming apparatus]
FIG. 1 is a cross-sectional view of a color laser printer as an embodiment of an image forming apparatus according to the present invention. The illustrated color laser printer is a tandem type, and a magenta image forming unit is provided at the center of the
上記各画像形成ユニット1M,1C,1Y,1Kには、像担持体である感光ドラム2a,2b,2c,2dがそれぞれ配置されており、各感光ドラム2a〜2dの周囲には、帯電器3a,3b,3c,3d、現像装置4a,4b,4c,4d、転写ローラ5a,5b,5c,5d及びドラムクリーニング装置6a,6b,6c,6dがそれぞれ配置されている。
Each of the
ここで、前記感光ドラム2a〜2dは、ドラム状の感光体であって、不図示の駆動モータによって図示矢印方向(時計方向)に所定のプロセススピードで回転駆動される。又、前記帯電器3a〜3dは、不図示の帯電バイアス電源から印加される帯電バイアスによって感光ドラム2a〜2dの表面を所定の電位に均一に帯電させるものである。
Here, the
更に、前記現像装置4a〜4dは、マゼンタ(M)トナー、シアン(C)トナー、イエロー(Y)トナー、ブラック(K)トナーをそれぞれ収容しており、各感光ドラム2a〜2d上に形成された各静電潜像に各色のトナーを付着させて各静電潜像を各色のトナー像として可視像化するものである。
Further, the developing
又、前記転写ローラ5a〜5dは、各一次転写部にて中間転写ベルト7を介して各感光ドラム2a〜2dに当接可能に配置されている。ここで、中間転写ベルト7は、駆動ローラ8とテンションローラ9との間に張設されて各感光ドラム2a〜2dの上面側に走行可能に配置されており、前記駆動ローラ8は、二次転写部において中間転写ベルト7を介して二次転写ローラ10に当接可能に配置されている。又、テンションローラ9の近傍にはベルトクリーニング装置11が設けられている。
The
ところで、プリンタ本体100内の各画像形成ユニット1M,1C,1Y,1Kの上方には、前記各現像装置4a〜4dにトナーを補給するためのトナーコンテナ12a,12b,12c,12dが一列に並設されている。
Incidentally,
又、プリンタ本体100内の各画像形成ユニット1M,1C,1Y,1Kの下方には、各画像形成ユニット1M,1C,1Y,1Kに対応して本発明に係る計4つの光走査装置13がそれぞれ配置され、これらの下方のプリンタ本体100の底部には給紙カセット14が着脱可能に設置されている。そして、給紙カセット14には複数枚の不図示の用紙が積層収容されており、この給紙カセット14の近傍には、該給紙カセット14から用紙を取り出すピックアップローラ15と、取り出された用紙を分離して搬送パスSへと1枚ずつ送り出すフィードローラ16とリタードローラ17が設けられている。
Further, below the
又、プリンタ本体100の側部を上下方向に延びる前記搬送パスSには、用紙を搬送する搬送ローラ対18と、用紙を一時待機させた後に所定のタイミングで前記二次転写対向ローラ8と二次転写ローラ10との当接部である二次転写部へと供給するレジストローラ対19が設けられている。尚、搬送パスSの横には、用紙の両面に画像を形成する場合に使用される別の搬送パスS’が形成されており、この搬送パスS’には複数の反転ローラ対20が適当な間隔で設けられている。
Further, the conveyance path S extending in the vertical direction on the side of the printer
ところで、プリンタ本体100内の一側部に縦方向に配置された前記搬送パスSは、プリンタ本体100の上面に設けられた排紙トレイ21まで延びており、その途中には定着装置22と排紙ローラ対23,24が設けられている。
By the way, the conveyance path S arranged in the vertical direction on one side of the printer
次に、以上の構成を有するカラーレーザープリンタによる画像形成動作について説明する。 Next, an image forming operation by the color laser printer having the above configuration will be described.
画像形成開始信号が発せられると、各画像形成ユニット1M,1C,1Y,1Kにおいて各感光ドラム2a〜2dが図示矢印方向(時計方向)に所定のプロセススピードで回転駆動され、これらの感光ドラム2a〜2dは、帯電器3a〜3dによって一様に帯電される。又、各光走査装置13は、各色毎のカラー画像信号によって変調された光ビームを出射し、その光ビームを各感光ドラム2a〜2dの表面に照射し、各感光ドラム2a〜2d上に各色のカラー画像信号に対応した静電潜像をそれぞれ形成する。
When an image formation start signal is issued, the
そして、先ず、マゼンタ画像形成ユニット1Mの感光ドラム2a上に形成された静電潜像に、該感光ドラム2aの帯電極性と同極性の現像バイアスが印加された現像装置4aによってマゼンタトナーを付着させ、該静電潜像をマゼンタトナー像として可視像化する。このマゼンタトナー像は、感光ドラム2aと転写ローラ5aとの間の一次転写部(転写ニップ部)において、トナーと逆極性の一次転写バイアスが印加された転写ローラ5aの作用によって、図示矢印方向に回転駆動されている中間転写ベルト7上に一次転写される。
First, magenta toner is attached to the electrostatic latent image formed on the
上述のようにしてマゼンタトナー像が一次転写された中間転写ベルト7は、次のシアン画像形成ユニット1Cへと移動する。そして、シアン画像形成ユニット1Cにおいても、前記と同様にして、感光ドラム2b上に形成されたシアントナー像が一次転写部において中間転写ベルト7上のマゼンタトナー像に重ねて転写される。 The intermediate transfer belt 7 on which the magenta toner image has been primarily transferred as described above moves to the next cyan image forming unit 1C. In the cyan image forming unit 1C as well, the cyan toner image formed on the photosensitive drum 2b is transferred to the magenta toner image on the intermediate transfer belt 7 in the primary transfer portion in the same manner as described above.
以下同様にして、中間転写ベルト7上に重畳転写されたマゼンタ及びシアントナー像の上に、イエロー及びブラック画像形成ユニット1Y,1Kの各感光ドラム2c,2d上にそれぞれ形成されたイエロー及びブラックトナー像が各一次転写部において順次重ね合わせられ、中間転写ベルト7上にはフルカラーのトナー像が形成される。尚、中間転写ベルト7上に転写されないで各感光ドラム2a〜2d上に残留する転写残トナーは、各ドラムクリーニング装置6a〜6dによって除去され、各感光ドラム2a〜2dは次の画像形成に備えられる。
Similarly, yellow and black toners respectively formed on the
そして、中間転写ベルト7上のフルカラートナー像の先端が駆動ローラ8と二次転写ローラ10間の二次転写部(転写ニップ部)に達するタイミングに合わせて、給紙カセット14からピックアップローラ15とフィードローラ16及びリタードローラ17によって搬送パスSへと送り出された用紙がレジストローラ対19によって二次転写部へと搬送される。そして、二次転写部に搬送された用紙に、トナーと逆極性の二次転写バイアスが印加された二次転写ローラ10によってフルカラーのトナー像が中間転写ベルト7から一括して二次転写される。
Then, in accordance with the timing at which the front end of the full-color toner image on the intermediate transfer belt 7 reaches the secondary transfer portion (transfer nip portion) between the drive roller 8 and the
而して、フルカラーのトナー像が転写された用紙は、定着装置22へと搬送され、フルカラーのトナー像が加熱及び加圧されて用紙の表面に熱定着され、トナー像が定着された用紙は、排紙ローラ対23,24によって排紙トレイ21上に排出されて一連の画像形成動作が完了する。尚、用紙上に転写されないで中間転写ベルト7上に残留する転写残トナーは、前記ベルトクリーニング装置11によって除去され、中間転写ベルト7は次の画像形成に備えられる。
Thus, the sheet on which the full-color toner image has been transferred is conveyed to the fixing
[光走査装置]
次に、本発明に係る前記光走査装置13を図2〜図5に基づいて説明する。尚、4つの光走査装置13の構成は全て同じであるため、以下、1つの光走査装置13についてのみ説明する。
[Optical scanning device]
Next, the
図2は本発明に係る光走査装置の主走査断面図、図3は同光走査装置要部の副走査断面図、図4は同光走査装置の偏向素子の正面図、図5は図4のA−A線断面図である。 2 is a main scanning sectional view of the optical scanning device according to the present invention, FIG. 3 is a sub-scanning sectional view of the main part of the optical scanning device, FIG. 4 is a front view of a deflection element of the optical scanning device, and FIG. It is an AA sectional view taken on the line.
図2に示すように、光走査装置13の筐体25内の中心線CL上の一端には1つの偏向素子26が配設されており、筐体25の偏向素子26を挟んでこれの両側(図2の上下)下方には一対のレーザー光源(レーザーダイオード)27a,27bが取り付けられている。そして、筐体25内の前記各レーザー光源27a,27bからの光ビームL1,L2の出射方向には一対のコリメータレンズ28a,28bとシリンドリカルレンズ29a,29b及び折り返しミラー30a,30bが中心線CLを境としてこれの両側対称配置にそれぞれ配置されている。
As shown in FIG. 2, one
又、筐体25内の中心線CL上には、前記偏向素子26によって反射される光ビームL1,L2の進行方向に沿って走査レンズ31,32がそれぞれ配設されている。又、筐体25内の中心線CLを境としてこれの両側対称位置であって、且つ、光ビームL1,L2の有効走査範囲(実際にプリント幅として使用する走査範囲)Rを外れた位置には一対のBDセンサ33a,33bがそれぞれ配置されている。
On the center line CL in the
ここで、前記偏向素子26の構成と作用を図4及び図5に基づいて説明する。
Here, the configuration and operation of the
偏向素子26は、フレーム34上に接合されたSi基板35にエッチングや成膜等のマイクロマシニング技術(MEMS技術)を利用して長楕円状のMEMSミラー36とこれを支持する捩り梁37を一体に形成することによって構成されており、MEMSミラー36は捩り梁37を中心として往復振動する。
In the
図4に示すように、上記捩り梁37の長手方向(X軸方向)両端が絶縁部38によって電気的に絶縁されており、その幅方向両側には長手方向に直交する方向(Y軸方向)に延びる櫛歯状の複数の可動電極39が形成されており、Si基板35の本体35A側には可動電極39の間に位置する複数の固定電極40が形成されており、これらの可動電極39と固定電極40は捩り梁37の長手方向(X軸方向)に沿って交互に配置されている。そして、図5に示すように、可動電極39と固定電極40には不図示の交流電源から延びる電線41,42がそれぞれ接続されている。
As shown in FIG. 4, both ends in the longitudinal direction (X-axis direction) of the
以上のように構成された偏向素子26において、交流電源から電線41,42を経て可動電極39と固定電極40に交流電圧がそれぞれ印加されると、これらの可動電極39と固定電極40との間に静電引力が発生し、この静電引力によってMEMSミラー36が図5に鎖線にて示すように捩り梁37(X軸)を中心として所定角度(偏向角)だけ往復振動する。尚、MEMSミラー36の駆動周波数は共振周波数に設定されており、これによってMEMSミラー36の振幅(偏向角)が拡大される。又、MEMSミラー36の表面(反射面)にはアルミニウム膜等が成膜されてその反射率が高められている。
In the
而して、一対のレーザー光源27a,27bが画像データに応じてON/OFF制御されると、各レーザー光源27a,27bから画像データに対応して変調された光ビームL1,L2がそれぞれ出射され、各光ビームL1,L2は、コリメータレンズ28a,28bによってそれぞれ適当な大きさのコリメート光に整形された後、副走査方向(Y軸方向)にのみパワーを有するシリンドリカルレンズ29a,29bにそれぞれ入射される。そして、各シリンドリカルレンズ29a,29bを通過した各光ビームL1,L2は、各折り返しミラー30a,30bによって折り返された後、1つの(共通の)偏向素子26のMEMSミラー36(図4参照)に入射されて結像される。
Thus, when the pair of
偏向素子26のMEMSミラー36に入射した各光ビームL1,L2は、前述のようにMEMSミラー36が往復振動することによって主走査方向(X軸方向)に走査され、走査レンズ31,32を通過することによって各画像形成ユニット1M(1C,1Y,1K)の感光ドラム2a(2b,2c,2d)上に結像され、感光ドラム2a(2b,2c,2d)上を走査線R1,R2に沿って露光走査する。これによって光ビームL1,L2による感光ドラム2a(2b,2c,2d)上の走査線R1,R2同士が感光ドラム2a(2b,2c,2d)の主走査方向(軸方向)中央(筐体25内の中心線CL上)において主走査方向に繋ぎ合わせられるが、本実施の形態は、各光ビームL1,L2による主走査方向の走査を走査線R1,R2の繋ぎ目から開始し、その繋ぎ目から感光ドラム2a(2b,2c,2d)の両端部に向かって図示矢印方向に走査するようにしたことを特徴とする。
The light beams L1 and L2 incident on the
ここで、有効走査範囲R外に配置された各BDセンサ33a,33bが光ビームL1,L2をそれぞれ検知することによって該光ビームL1,L2による感光ドラム2a(2b,2c,2d)上への露光走査(書き出し)開始タイミングが決定されるが、本実施の形態では、一方のBDセンサ33aは、光ビームL2が走査線R1,R2の繋ぎ目(筐体25内の中心線CL上)に偏向されたときに他方の光ビームL1を検知する位置に配置されている。同様に、他方のBDセンサ32bは、光ビームL1が走査線R1,R2の繋ぎ目に偏向されたときに他方の光ビームL2を検知する位置に配置されている。
Here, the
従って、一方のBDセンサ33aが光ビームL1を検知したタイミングで他方の光ビームL2による感光ドラム2a(2b,2c,2d)での走査が開始され、他方のBDセンサ33bが光ビームL2を検知したタイミングで他方の光ビームL1による感光ドラム2a(2b,2c,2d)での走査が開始される。
Accordingly, scanning of the
以上のように、本実施の形態では、MEMSミラー36によって偏向された光ビームL1,L2による感光ドラム2a(2b,2c,2d)上での主走査方向の走査を2つの走査線R1,R2の繋ぎ目(感光ドラム2a(2b,2c,2d)の軸方向中央)から開始するようにしたため、走査中の温度変化等によってMEMSミラー36の偏向角が変動しても、それとは無関係に走査線R1,R2のズレや重なりが一切発生せず、その繋ぎ目を見立たなくさせることができ、繋ぎ目における画像の白抜けや重なり等に起因する画像劣化の発生を常に確実に防ぐことができる。
As described above, in the present embodiment, scanning in the main scanning direction on the
ここで、本実施の形態では、BDセンサ33a,33bには調整機構が設けられており、この調整機構によって各BDセンサ33a,33bの位置を図2に破線にて示すように矢印方向に調整することができ、この調整によっては前述のようにMEMSミラー36によって偏向された光ビームL1,L2による感光ドラム2a(2b,2c,2d)上での主走査方向の走査を2つの走査線R1,R2の繋ぎ目(感光ドラム2a(2b,2c,2d)の軸方向中央)から開始するようにすることができる。同様に、走査レンズ31,32や折り返しミラー30a,30bに調整機構を設けることによっても主走査方向の走査を2つの走査線R1,R2の繋ぎ目から開始させるよう調整することができる。
Here, in the present embodiment, the
尚、本実施の形態では、2つのレーザー光源27a,27bからそれぞれ出射される光ビームL1,L2を1つ(共通)の偏向素子26のMEMSミラー36によって偏向し、これらの光ビームL1,L2によって感光ドラム2a(2b,2c,2d)上を露光走査し、感光ドラム2a(2b,2c,2d)上の走査線R1,R2同士を主走査方向に繋ぎ合わせるようにしたが、例えば図6及び図7に示す光走査装置に対しても本発明を適用することができる。
In the present embodiment, the light beams L1 and L2 emitted from the two
即ち、図6は本発明の別形態に係る光走査装置の主走査断面図、図7は同光走査装置の副走査断面図であり、これらの図においては図1及び図2において示したものと同一要素には同一符号を付しており、以下、それらについての再度の説明は省略する。 That is, FIG. 6 is a main scanning sectional view of an optical scanning device according to another embodiment of the present invention, and FIG. 7 is a sub-scanning sectional view of the optical scanning device, which are shown in FIGS. The same elements are denoted by the same reference numerals, and description thereof will be omitted below.
図6に示すように、光走査装置13の筐体25内の中心線CL上には各1つの偏向素子26、レーザー光源(レーザーダイオード)27、光スイッチ43及び走査レンズ31,32がそれぞれ配設されており、中心線CLを挟んでこれの両側(図6の左右)の対称位置似は一対の折り返しミラー44a,44bが配されている。尚、光スイッチ43としては、レーザー光源27から出射される光を2つの光路に切り替えるものであって、電気光学効果を用いたもの、熱光学効果を用いたもの、液晶素子や非線形光学素子を用いたもの等が使用される。
As shown in FIG. 6, one
又、筐体25内の有効走査範囲Rを外れた位置には一対のBDセンサ33a,33bがそれぞれ配置されている。
A pair of
而して、1つ(共通)のレーザー光源27が画像データに応じてON/OFF制御されると、該レーザー光源27から画像データに対応して変調された光ビームLが出射されるが、この光ビームLは光スイッチ43によってその光路が2つに切り替えられ、光スイッチ43からは2つの光ビームL1,L2が交互に出射される。そして、各光ビームL1,L2は、各折り返しミラー44a,44bによって折り返された後、1つの(共通の)偏向素子26のMEMSミラー36(図4参照)に入射されて結像される。
Thus, when one (common)
偏向素子26のMEMSミラー36に入射した各光ビームL1,L2は、図4に示すMEMSミラー36が往復振動することによって主走査方向(X軸方向)に走査され、走査レンズ31,32を通過することによって図1に示す各画像形成ユニット1M(1C,1Y,1K)の感光ドラム2a(2b,2c,2d)上に結像され、感光ドラム2a(2b,2c,2d)上を走査線R1,R2に沿って露光走査する。これによって光ビームL1,L2による感光ドラム2a(2b,2c,2d)上の走査線R1,R2同士が感光ドラム2a(2b,2c,2d)の主走査方向(軸方向)中央(筐体25内の中心線CL上)において主走査方向に繋ぎ合わせられるが、この場合も各光ビームL1,L2による主走査方向の走査は走査線R1,R2の繋ぎ目から開始される。
The light beams L1 and L2 incident on the
従って、図6及び図7に示す光走査装置13においても、走査中の温度変化等によってMEMSミラー36の偏向角が変動しても、それとは無関係に走査線R1,R2のズレや重なりが一切発生せず、その繋ぎ目を見立たなくさせることができ、繋ぎ目における画像の白抜けや重なり等に起因する画像劣化の発生を常に確実に防ぐことができるという前記と同様の効果が得られる。
Therefore, in the
尚、以上は本発明をカラーレーザープリンタとこれに備えられた光走査装置に対して適用した形態について説明したが、本発明は、モノクロプリンタや複写機等を含む他の任意の画像形成装置及びこれに備えられた光走査装置に対しても同様に適用可能であることは勿論である。 Although the present invention has been described with respect to a mode in which the present invention is applied to a color laser printer and an optical scanning device provided in the color laser printer, the present invention is not limited to any other image forming apparatus including a monochrome printer or a copying machine. Of course, the present invention can be similarly applied to the optical scanning device provided for this.
1M マゼンタ画像形成ユニット
1C シアン画像形成ユニット
1Y イエロー画像形成ユニット
1K ブラック画像形成ユニット
2a〜2d 感光ドラム(像担持体)
3a〜3d 帯電器
4a〜4d 現像装置
5a〜5d 転写ローラ
6a〜6d ドラムクリーニング装置
7 中間転写ベルト
8 駆動ローラ
9 テンションローラ
10 二次転写ローラ
11 ベルトクリーニング装置
12a〜12d トナーコンテナ
13 光走査装置
14 給紙カセット
15 ピックアップローラ
16 フィードローラ
17 リタードローラ
18 搬送ローラ対
19 レジストローラ対
20 搬送ローラ対
21 排紙トレイ
22 定着装置
23,24 排紙ローラ対
25 筐体
26 偏向素子
27 レーザー光源(光源)
27a,27b レーザー光源(光源)
28a,28b コリメータレンズ
29a,29b シリンドリカルレンズ
30a,30b 折り返しミラー
31,32 走査レンズ
33a,33b BDセンサ
34 偏向素子のフレーム
35 Si基板
35A Si基板本体
36 偏向素子のMEMSミラー
37 偏向素子の捩り梁
38 偏向素子の絶縁部
39 偏向素子の可動電極
40 偏向素子の固定電極
41,42 偏向素子の電線
43 光スイッチ
44a,44b 折り返しミラー
CL 筐体の中心線
L1,L2 光ビーム
R 有効走査範囲
R1,R2 走査線
S,S’ 搬送パス
1M Magenta image forming unit 1C Cyan image forming unit 1Y Yellow
3a to
27a, 27b Laser light source (light source)
28a,
Claims (4)
前記MEMSミラーによって偏向された複数の光ビームによる前記像担持体上での主走査方向の走査を複数の走査線の繋ぎ目から開始するようにしたことを特徴とする光走査装置。 A light beam emitted from the light source is deflected by a MEMS mirror, and the deflected light beam is imaged by a scanning lens to connect a plurality of scanning lines formed on the image carrier in the main scanning direction. In an optical scanning device for forming a line-shaped electrostatic latent image on an image carrier,
An optical scanning device characterized in that scanning in the main scanning direction on the image carrier by a plurality of light beams deflected by the MEMS mirror is started from a joint of a plurality of scanning lines.
An image forming apparatus comprising the optical scanning device according to claim 1.
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