JP3793212B2 - Image forming apparatus - Google Patents

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Description

この発明は、高速レーザプリンタ装置、複数ドラム方式カラー複写機あるいはデジタルカラー複写機などの画像形成装置、ならびに、この画像形成装置に利用されるマルチビーム光走査装置に関する。   The present invention relates to an image forming apparatus such as a high-speed laser printer, a multi-drum color copying machine or a digital color copying machine, and a multi-beam optical scanning device used in the image forming apparatus.

たとえば、複数ドラム方式カラープリンタあるいは複数ドラム方式カラー複写機などの画像形成装置では、色分解された色成分に対応する複数の画像形成部、及び、この画像形成部に、色成分に対応する画像データすなわち複数のレーザビームを提供する光走査装置 (レーザ露光装置) が利用される。   For example, in an image forming apparatus such as a multi-drum type color printer or a multi-drum type color copier, a plurality of image forming units corresponding to the color components subjected to color separation, and an image corresponding to the color component in the image forming unit An optical scanning device (laser exposure device) that provides data, that is, a plurality of laser beams, is used.

この種の画像形成装置では、各画像形成部のそれぞれに対応して複数の光走査装置が配置される例と、複数のレーザビームを提供可能に形成されたマルチビーム光走査装置が配置される例とが知られている。   In this type of image forming apparatus, an example in which a plurality of optical scanning devices are arranged corresponding to each of the image forming units, and a multi-beam optical scanning device formed so as to be able to provide a plurality of laser beams are arranged. Examples are known.

従来のマルチビーム光走査装置は、特開平5−83485号公報に見られるように、マルチビームの数をNとするとき、光源である半導体レーザ素子、シリンダレンズおよびガラスfθレンズ群をNセット、及び、ポリゴンミラーをN/2枚使用する例がある。従って、4レーザビームの場合にはレーザ素子、シリンダレンズおよびガラスfθレンズ群が4セット、及び、ポリゴンミラーが2枚が利用される。   A conventional multi-beam optical scanning device has N sets of semiconductor laser elements, cylinder lenses, and glass fθ lens groups as light sources, where N is the number of multi-beams, as seen in Japanese Patent Laid-Open No. 5-83485. There is an example in which N / 2 polygon mirrors are used. Accordingly, in the case of four laser beams, four sets of laser elements, cylinder lenses and glass fθ lens groups and two polygon mirrors are used.

特願昭62−232344号公報には、fθレンズの少なくとも一部のレンズ面がトーリック面に形成されたレンズを共通して利用する例が示されている。この特願昭62−232344号には、fθレンズのいくつかをプラスチックで形成することで各レンズ面の設計自由度を向上させ、結像位置における収差特性を改善する提案がある。なお、この公報には、各レンズを共通で利用して、それぞれのレンズに全てのレーザビームを通過させる方法も示されている。   Japanese Patent Application No. 62-232344 shows an example in which a lens in which at least a part of the fθ lens has a toric surface is used in common. In Japanese Patent Application No. 62-232344, there is a proposal to improve the aberration characteristics at the imaging position by improving the degree of design freedom of each lens surface by forming some fθ lenses of plastic. This publication also shows a method of allowing all laser beams to pass through each lens by using each lens in common.

特開平5−34612号公報には、ハーフミラーを利用して複数の光源からのレーザビームを一つのポリゴンミラーに入射させる方法が示されている。   Japanese Patent Laid-Open No. 5-34612 discloses a method in which laser beams from a plurality of light sources are incident on one polygon mirror using a half mirror.

ところで、特開平5−83485号公報に見られるマルチビーム光走査装置が利用される場合、複数の光走査装置が利用される場合に比較して、光走査装置に占有される空間の大きさは低減されるものの、光走査装置単体としては、レンズあるいミラーの数が増大することによる部品代および組み立てコストのアップ、または、光走査装置単体としての大きさおよび重さの増大などがある。また、fθレンズの形状誤差または固体誤差あるいは取り付け誤差などにより、各色成分ごとのレーザビームの主走査線の曲り、あるいは、fθ特性などに代表される結像面における収差特性の偏差が不均一になることが知られている。   By the way, when the multi-beam optical scanning device disclosed in Japanese Patent Laid-Open No. 5-83485 is used, the size of the space occupied by the optical scanning device is larger than when a plurality of optical scanning devices are used. Although reduced, the optical scanning device alone may include an increase in parts cost and assembly cost due to an increase in the number of lenses or mirrors, or an increase in size and weight of the optical scanning device alone. In addition, the deviation of the aberration characteristic on the imaging surface represented by the curvature of the main scanning line of the laser beam for each color component or the fθ characteristic due to the shape error or solid error or mounting error of the fθ lens is non-uniform. It is known to be.

一方、第1のfθレンズを各レーザビームに共通に利用する例では、各レーザビームごとに配置された第2のfθレンズが示されているが、第2のfθレンズの形状誤差または固体誤差あるいは取り付け誤差などにより、上記特開平5−83485号公報に見られる例と同様の不都合が生じる。   On the other hand, in the example in which the first fθ lens is commonly used for each laser beam, the second fθ lens arranged for each laser beam is shown. However, the shape error or the solid error of the second fθ lens is shown. Alternatively, the same inconvenience as in the example disclosed in the above-mentioned Japanese Patent Application Laid-Open No. 5-83485 occurs due to an attachment error.

また、特願昭62−232344号公報に見られる例では、形状が最適化されていないトーリック面が配置されているのみであるから、複数のレーザビームのいずれかのレーザビームに主走査線曲りが発生する問題がある。なお、上記特開昭62−232344号公報に関連して、走査装置に向かうレーザビームの一部を光軸方向へ制御する例が提案されているが、すべての結像領域で十分に収差特性を補正することは困難である。   Further, in the example shown in Japanese Patent Application No. 62-232344, only a toric surface whose shape is not optimized is arranged, so that one of the plurality of laser beams bends the main scanning line. There is a problem that occurs. In connection with the above Japanese Patent Laid-Open No. 62-232344, an example of controlling a part of the laser beam directed to the scanning device in the optical axis direction has been proposed. Is difficult to correct.

さらに、上記特願昭62−232344号公報に見られる例では、プラスチックにより形成されたレンズの屈折率の温度の変化による変化量が比較的大きいことから、広範囲に亘る環境条件、特に、温度条件の下では、像面湾曲、主走査線曲りあるいはfθ特性などの特性が大きく変動する問題がある。この例では、しかしながら、特に副走査方向の全域における色消し、像面湾曲、像面歪曲および横倍率などの諸条件を満足しなければならないため、レンズの枚数が増加される問題がある。同時に、各レーザビームの主走査線の平行度を確保するために、ハウジングの精度を非常に高くしなければならずコストアップとなる。   Furthermore, in the example shown in the above Japanese Patent Application No. 62-232344, since the amount of change in the refractive index of a lens formed of plastic due to a change in temperature is relatively large, environmental conditions over a wide range, particularly temperature conditions, There is a problem that characteristics such as curvature of field, main scanning line bending, or fθ characteristics fluctuate greatly. However, this example has a problem that the number of lenses is increased because various conditions such as achromaticity, field curvature, field curvature, and lateral magnification must be satisfied, particularly in the entire region in the sub-scanning direction. At the same time, in order to ensure the parallelism of the main scanning lines of each laser beam, the accuracy of the housing must be very high, resulting in an increase in cost.

一方、特開平5−34612号公報に示されている例では、最も多くのハーフミラーを通過されるレーザビームの光強度 (光量) が十分に確保されなければならず、光源が大型されることになる。なお、この種の光走査装置では、1つの走査装置により走査されたレーザビームを分離するための走査装置の後段の光学系が大型化されやすい問題がある。   On the other hand, in the example shown in Japanese Patent Laid-Open No. 5-34612, the light intensity (light quantity) of the laser beam that passes through the most half mirrors must be sufficiently secured, and the light source becomes large. become. In this type of optical scanning device, there is a problem that an optical system in the subsequent stage of the scanning device for separating the laser beam scanned by one scanning device is likely to be enlarged.

これらの提案を考慮すると、マルチビーム光走査装置の大きさおよびコストを低減するためには、結像レンズすなわちfθレンズは、全てのレーザビームに対してただ1つのみ配置し、さらに、fθレンズを通過されたのち感光体ドラムに向かうレーザビームの光路すなわちレーザビームを、複数の反射ミラーにより折り曲げることが有益であることが認められる。   In view of these proposals, in order to reduce the size and cost of the multi-beam optical scanning device, only one imaging lens or fθ lens is arranged for all laser beams, and further, the fθ lens It is recognized that it is beneficial to fold the optical path of the laser beam toward the photosensitive drum, that is, the laser beam, after passing through the plurality of reflection mirrors.

しかしながら、感光体ドラムに向かうレーザビームを折り曲げることは、同時に、マルチビーム光走査装置とそれぞれの画像形成部との間の空間を、必要以上に低減する場合がある。このことは、各画像形成部に一体的に配置されるトナーカートリッジの大きさに制限を与えることから、トナー補給の回数またはトナーカートリッジの交換の回数を増大させるという問題がある。   However, bending the laser beam toward the photosensitive drum may simultaneously reduce the space between the multi-beam optical scanning device and each image forming unit more than necessary. This limits the size of the toner cartridge that is integrally disposed in each image forming unit, and thus increases the number of toner replenishments or toner cartridge replacements.

また、マルチビーム光走査装置が利用されるカラー画像形成装置では、カラー画像が形成される頻度に比較して、黒 (ブラック) トナーによる単色画像が形成される頻度が多いことから、特に、黒トナーの補給の回数または黒のトナーカートリッジの交換の回数のみが増大される問題がある。   Further, in a color image forming apparatus using a multi-beam optical scanning device, a monochrome image is formed more frequently with a black toner than a frequency with which a color image is formed. There is a problem that only the number of toner replenishment or the replacement of the black toner cartridge is increased.

この発明の目的は、黒トナーを十分に収納可能であって色ずれのないカラー画像を提供できる画像形成装置を提供することにある。 An object of the present invention is to provide an image forming apparatus capable of sufficiently storing black toner and providing a color image without color misregistration.

この発明は、
複数の光を走査対象物に向けて走査する走査手段と、
前記複数の光のそれぞれに対して所定の光学特性を与える共通の光学手段と、この光学手段と前記走査対象物との間に前記複数の光のそれぞれに対応して配置される走査手段側の反射手段と前記複数の光のうちの少なくとも2つに対応して前記走査手段側の反射手段よりも前記走査対象物の側に配置され、前記走査手段側の反射手段により反射された前記それぞれの光を相互に交差させたのち前記走査対象物に向けてさらに反射する走査対象物側の反射手段と前記走査手段により走査された前記それぞれの光を前記走査対象物の所定の位置に結像する結像手段とを有する光走査装置と、
この光走査装置の下方に位置し、前記複数の光の数と同数の像担持体と、
この像担持体と前記光走査装置との間に位置し現像剤を供給する複数の光の数と同数の現像装置を備え、
一つの像担持体と前記光走査装置との間隔が他の像担持体と前記光走査装置との間隔よりも広く、かつ前記走査手段側の反射手段及び前記走査対象物側の反射手段のうち前記走査手段側の反射手段だけで反射されて結像されることを特徴とする画像形成装置を提供するものである。
また、この発明は、複数の光を走査対象物に向けて走査する走査手段と、
前記複数の光のそれぞれに対して所定の光学特性を与える共通の光学手段と、この光学手段と前記走査対象物との間に、前記複数の光のそれぞれに対応して配置される走査手段側の反射手段と、前記複数の光のうちの少なくとも2つに対応して前記走査手段側の反射手段よりも前記走査対象物の側に配置され、前記走査手段側の反射手段により反射された前記それぞれの光を相互に交差させたのち前記走査対象物に向けてさらに反射する走査対象物側の反射手段と、前記走査手段により走査された前記それぞれの光を前記走査対象物の所定の位置に結像する結像手段とを有する光走査装置と、
この光走査装置の下方に位置し、前記複数の光の数と同数の像担持体と、
この像担持体と前記光走査装置との間に位置し現像剤を供給する複数の光の数と同数の現像装置を備え、
一つの像担持体と前記光走査装置との間隔が他の像担持体と前記光走査装置との間隔よりも広く、黒色画像の形成に利用され、かつ前記走査手段側の反射手段及び前記走査対象物側の反射手段のうち前記走査手段側の反射手段だけで反射されて結像されることを特徴とする画像形成装置を提供するものである。
This invention
Scanning means for scanning a plurality of lights toward the scanning object;
A common optical means for providing a predetermined optical characteristic to each of said plurality of light between the object to be scanned and the optical means, scanning means side disposed corresponding to each of the plurality of light and reflection means, arranged on the side of the scanning object of the reflecting means of said scanning means side so as to correspond to at least two of said plurality of light the reflected by the reflecting means of said scanning means side Furthermore the reflecting means scans the object side for reflecting the scanning object after crossed the respective optical mutually said each of the light scanned by said scanning means in a predetermined position of the object to be scanned An optical scanning device having an imaging means for imaging;
The positioned below the optical scanning apparatus, the same number as the image bearing member and the number of said plurality of light,
The number of developing devices equal to the number of the plurality of lights that are located between the image carrier and the optical scanning device and supply the developer,
One gap between the image carrier and the optical scanning device is widely than the distance between the optical scanning device and the other image bearing member, and the reflection means and the reflection means of the scanning object side of said scanning means side The image forming apparatus is characterized in that an image is formed by being reflected only by the reflection means on the scanning means side .
The present invention also includes a scanning unit that scans a plurality of lights toward a scanning object;
A common optical unit that gives predetermined optical characteristics to each of the plurality of lights, and a scanning unit that is disposed between the optical unit and the scanning object so as to correspond to each of the plurality of lights. Corresponding to at least two of the plurality of lights, and arranged closer to the scanning object than the reflecting means on the scanning means side and reflected by the reflecting means on the scanning means side Reflecting means on the scanning object side that further reflects the light toward the scanning object after intersecting each other, and the respective light scanned by the scanning means to a predetermined position of the scanning object An optical scanning device having an imaging means for imaging;
Positioned below the optical scanning device, the same number of image carriers as the number of the plurality of lights,
The number of developing devices equal to the number of the plurality of lights that are located between the image carrier and the optical scanning device and supply the developer,
An interval between one image carrier and the optical scanning device is wider than an interval between another image carrier and the optical scanning device, and is used for forming a black image, and the reflection unit and the scanning unit on the scanning unit side An image forming apparatus is provided in which an image is formed by being reflected only by the reflection means on the scanning means side among the reflection means on the object side.

このことから、黒トナーを保持する黒画像形成部の周辺に、残りの色に対応する画像形成部に比較して拡大された空間が提供される。従って、黒画像形成部のトナー収容能力を増大可能となり、頻繁なトナー補給が低減される。   Accordingly, an enlarged space is provided around the black image forming unit that holds the black toner as compared with the image forming units corresponding to the remaining colors. Accordingly, the toner accommodation capacity of the black image forming unit can be increased, and frequent toner replenishment is reduced.

以下、図面を参照して、この発明の実施の形態について詳細に説明する。   Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the drawings.

以下、図面を用いてこの発明の実施例を説明する。     Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings.

図1は、この発明の実施例であるマルチカラー光走査装置が組み込まれる4連ドラム式カラー画像形成装置の正面断面図である。   FIG. 1 is a front sectional view of a four-drum type color image forming apparatus incorporating a multi-color optical scanning device according to an embodiment of the present invention.

画像形成装置100は、色分解された色成分すなわちY=イエロー,M=マゼンタ,C=シアンおよびB=ブラックごとに画像を形成する第1ないし第4の画像形成部50Y,50M,50Cおよび50Bを有している。   The image forming apparatus 100 includes first to fourth image forming units 50Y, 50M, 50C, and 50B that form images for each color component that is color-separated, that is, Y = yellow, M = magenta, C = cyan, and B = black. have.

各画像形成部50 (Y,M,CおよびB) は、光走査装置1の第3の折り返しミラー37Y,37M,37Cおよび第1の折り返しミラー33Bを介して各色成分画像に対応するレーザビームL (Y,M,CおよびB) が出射される位置に対応して、光走査装置1の下方に、50Y,50M,50Cおよび50Bの順で直列に配置されている。   Each image forming unit 50 (Y, M, C, and B) receives a laser beam L corresponding to each color component image via the third folding mirrors 37Y, 37M, 37C and the first folding mirror 33B of the optical scanning device 1. Corresponding to the position where (Y, M, C and B) is emitted, 50Y, 50M, 50C and 50B are arranged in series below the optical scanning device 1 in this order.

各画像形成部50 (Y,M,CおよびB) の下方には、各画像形成部50 (Y,M,CおよびB) により形成された画像を搬送する搬送ベルト52が配置されている。   Below each image forming unit 50 (Y, M, C, and B), a conveyance belt 52 that conveys an image formed by each image forming unit 50 (Y, M, C, and B) is disposed.

搬送ベルト52は、図示しないモータにより矢印の方向に回転されるベルト駆動ローラ56およびテンションローラ54に掛け渡され、ベルト駆動ローラ56が回転される方向に所定の速度で回転される。   The conveyor belt 52 is wound around a belt driving roller 56 and a tension roller 54 that are rotated in the direction of the arrow by a motor (not shown), and is rotated at a predetermined speed in the direction in which the belt driving roller 56 is rotated.

各画像形成部50 (Y,M,CおよびB) は、それぞれ、円筒ドラム状で、矢印の方向に回転可能に形成され、画像に対応する静電潜像が形成される感光体ドラム58Y,58M,58Cおよび58Bを有している。   Each of the image forming units 50 (Y, M, C, and B) has a cylindrical drum shape and is formed so as to be rotatable in the direction of the arrow, and a photosensitive drum 58Y, on which an electrostatic latent image corresponding to the image is formed. 58M, 58C and 58B.

各感光体ドラム58 (Y,M,CおよびB) の周囲には、それぞれの感光体ドラム58 (Y,M,CおよびB) の表面に所定の電位を提供する帯電装置60Y,60M,60Cおよび60B、それぞれの感光体ドラム58 (Y,M,CおよびB) の表面に形成された静電潜像を、対応する色が与えられているトナーで現像する現像装置62Y,62M,62Cおよび62B、搬送ベルト52を感光体ドラム58 (Y,M,CおよびB) との間に介在させた状態で感光体ドラム58 (Y,M,CおよびB) に対向され、搬送ベルト52または搬送ベルト52を介して搬送される記録媒体すなわち記録用紙Pに感光体ドラム58 (Y,M,CおよびB) 上のトナー像を転写する転写装置64Y,64M,64Cおよび64B、転写装置64 (Y,M,CおよびB) を介してトナー像が転写されたあとに感光体ドラム58 (Y,M,CおよびB) 上に残った残存トナーを除去するクリーナ66Y,66M,66Cおよび66B、及び、転写装置64 (Y,M,CおよびB) を介してトナー像が転写されたあとにそれぞれの感光体ドラム58 (Y,M,CおよびB) 上に残った残存電位を除去する除電装置68Y,68M,68Cおよび68Bが、各感光体ドラム58 (Y,M,CおよびB) の回転方向に沿って順に配置されている。   Around each photosensitive drum 58 (Y, M, C, and B), charging devices 60Y, 60M, and 60C that provide a predetermined potential to the surface of each photosensitive drum 58 (Y, M, C, and B). And 60B, developing devices 62Y, 62M, 62C for developing the electrostatic latent images formed on the surfaces of the respective photosensitive drums 58 (Y, M, C, and B) with toners to which the corresponding colors are applied, and 62B, the conveying belt 52 is opposed to the photosensitive drum 58 (Y, M, C, and B) with the conveying belt 52 interposed between the photosensitive drum 58 (Y, M, C, and B), and the conveying belt 52 or the conveying belt 52 is conveyed. Transfer devices 64Y, 64M, 64C and 64B for transferring the toner image on the photosensitive drum 58 (Y, M, C and B) to a recording medium, that is, recording paper P conveyed through the belt 52, and a transfer device 64 (Y , M, C B) and cleaners 66Y, 66M, 66C and 66B for removing residual toner remaining on the photosensitive drum 58 (Y, M, C and B) after the toner image is transferred via the transfer device 64, and a transfer device 64. Static elimination devices 68Y, 68M for removing residual potentials remaining on the respective photosensitive drums 58 (Y, M, C, and B) after the toner images are transferred through (Y, M, C, and B). 68C and 68B are sequentially arranged along the rotation direction of each photosensitive drum 58 (Y, M, C, and B).

なお、光走査装置1の各ミラー37Y,37M,37Cおよび33Bにより案内されるレーザビームLY,LM,LCおよびLBは、それぞれ、各帯電装置60 (Y,M,CおよびB) と各現像装置62 (Y,M,CおよびB) との間に照射される。   The laser beams LY, LM, LC, and LB guided by the mirrors 37Y, 37M, 37C, and 33B of the optical scanning device 1 are respectively charged with the charging devices 60 (Y, M, C, and B) and the developing devices. 62 (Y, M, C and B).

搬送ベルト52の下方には、各画像形成部50 (Y,M,CおよびB) により形成された画像が転写されるための記録媒体すなわち用紙Pを収容する用紙カセット70が配置されている。   Below the transport belt 52, a paper cassette 70 for storing a recording medium, that is, a paper P, onto which an image formed by each image forming unit 50 (Y, M, C, and B) is transferred is disposed.

用紙カセット70の一端部であって、テンションローラ54に近接する側には、用紙カセット70に収容されている用紙Pを (最上部から) 1枚ずつ取り出す半月ローラ (送り出しローラ) 72が配置されている。送り出しローラ72とテンションローラ54との間には、カセット70から取り出された1枚の用紙Pの先端と各画像形成部50 (Y,M,CおよびB) 、特に、50Bによりそれぞれの感光体ドラム58 (Y,M,CおよびB) 、特に、58Bに形成されたトナー像の先端とを整合させるためのレジストローラ74が配置されている。   A half-moon roller (feeding roller) 72 for taking out the paper P stored in the paper cassette 70 one by one (from the top) is arranged at one end of the paper cassette 70 and close to the tension roller 54. ing. Between the feed roller 72 and the tension roller 54, the leading end of one sheet P taken out from the cassette 70 and each image forming unit 50 (Y, M, C, and B), in particular, 50 B, each photoconductor. A registration roller 74 for aligning the drum 58 (Y, M, C, and B), particularly the front end of the toner image formed on 58B, is disposed.

レジストローラ74と第1の画像形成部50Yとの間であって、テンションローラ54の近傍、実質的に、搬送ベルト52を挟んでテンションローラ54の外周上には、レジストローラ72を介して所定のタイミングで搬送される1枚の用紙Pに、所定の静電吸着力を提供する吸着ローラ76が配置されている。なお、吸着ローラ76の軸線とテンションローラ54は、平行に配置される。   There is a predetermined roller via a registration roller 72 between the registration roller 74 and the first image forming unit 50Y in the vicinity of the tension roller 54, substantially on the outer periphery of the tension roller 54 with the conveying belt 52 interposed therebetween. An adsorption roller 76 that provides a predetermined electrostatic attraction force is disposed on one sheet of paper P that is conveyed at the timing of. The axis of the suction roller 76 and the tension roller 54 are arranged in parallel.

搬送ベルト52の一端であって、ベルト駆動ローラ56の近傍、実質的に、搬送ベルト52を挟んでベルト駆動ローラ56の外周上には、搬送ベルト52あるいは搬送ベルトにより搬送される用紙P上に形成された画像の位置を検知するためのレジストセンサ78および80が、ベルト駆動ローラ56の軸方向に所定の距離をおいて配置されている (図1は、正面断面図であるから、後方のセンサ80のみが示されている) 。   One end of the conveyance belt 52, in the vicinity of the belt driving roller 56, substantially on the outer periphery of the belt driving roller 56 with the conveyance belt 52 in between, on the conveyance belt 52 or the sheet P conveyed by the conveyance belt. Registration sensors 78 and 80 for detecting the position of the formed image are arranged at a predetermined distance in the axial direction of the belt drive roller 56 (FIG. 1 is a front cross-sectional view. Only sensor 80 is shown).

ベルト駆動ローラ56の外周に対応する搬送ベルト52上には、搬送ベルト52上に付着したトナーあるいは用紙Pの紙かすなどを除去する搬送ベルトクリーナ82が配置されている。   On the conveyor belt 52 corresponding to the outer periphery of the belt driving roller 56, a conveyor belt cleaner 82 for removing toner adhering to the conveyor belt 52 or paper dust of the paper P is disposed.

搬送ベルト52を介して搬送された用紙Pがテンションローラ56から離脱されてさらに搬送される方向には、用紙Pに転写されたトナー像を用紙Pに定着する定着装置84が配置されている。   A fixing device 84 that fixes the toner image transferred onto the paper P onto the paper P is disposed in a direction in which the paper P conveyed via the transport belt 52 is separated from the tension roller 56 and further conveyed.

図2には、この発明の実施例であるマルチビーム光走査装置の概略平面図および概略断面図が示されている。なお、図1に示したカラーレーザビームプリンタ装置では、通常、イエロー=Y、マゼンタ=M、シアン=Cおよびブラック=Bの各色成分ごとに色分解された4種類の画像データと、Y,M,CおよびBのそれぞれに対応して各色成分ごとに画像を形成するさまざまな装置が4組利用されることから、同様に、各参照符号にY,M,CおよびBを付加することで、色成分ごとの画像データとそれぞれに対応する装置を識別する。   FIG. 2 shows a schematic plan view and a schematic cross-sectional view of a multi-beam optical scanning apparatus which is an embodiment of the present invention. In the color laser beam printer apparatus shown in FIG. 1, normally, four types of image data separated for each color component of yellow = Y, magenta = M, cyan = C and black = B, and Y, M , C, and B, four different devices for forming an image for each color component are used. Similarly, by adding Y, M, C, and B to each reference symbol, The image data for each color component and the corresponding device are identified.

図2によれば、マルチビーム光走査装置1は、色成分ごとの画像データに対応するレーザビームLY,LM,LCおよびLBを発生する光源としての第1ないし第4の半導体レーザ (以下、レーザ素子と示す) 3Y,3M,3Cおよび3B、及び、それぞれのレーザ素子3 (Y,M,CおよびB) から出射されたレーザビームL (Y,M,CおよびB) を、所定の位置に配置された対象物すなわち画像形成装置100の第1ないし第4の画像形成部50Y,50M,50Cおよび50Bのそれぞれの感光体ドラム58Y,58M,58Cおよび58Bに向かって所定の線速度で走査すなわち偏向する走査手段としての光偏向装置5などにより構成される。   According to FIG. 2, the multi-beam optical scanning device 1 includes first to fourth semiconductor lasers (hereinafter referred to as lasers) as light sources that generate laser beams LY, LM, LC, and LB corresponding to image data for each color component. 3Y, 3M, 3C and 3B) and laser beams L (Y, M, C and B) emitted from the respective laser elements 3 (Y, M, C and B) are placed at predetermined positions. Scanning at a predetermined linear velocity toward the arranged objects, that is, the photosensitive drums 58Y, 58M, 58C, and 58B of the first to fourth image forming units 50Y, 50M, 50C, and 50B of the image forming apparatus 100, that is, It comprises an optical deflecting device 5 as a scanning means for deflecting.

それぞれのレーザ素子3Y,3M,3Cおよび3Bは、光偏向装置5に対し、所定の角度で、3Y,3M,3Cおよび3Bの順に配置されている。なお、レーザ素子3BすなわちB (ブラック) 画像に対応されるレーザ素子は、光偏向装置5の反射面に向けて直接入射可能に配置される。   The respective laser elements 3Y, 3M, 3C and 3B are arranged at a predetermined angle with respect to the optical deflecting device 5 in the order of 3Y, 3M, 3C and 3B. The laser element 3B, that is, the laser element corresponding to the B (black) image is arranged so as to be directly incident on the reflection surface of the light deflector 5.

それぞれのレーザ素子3 (Y,M,CおよびB) と光偏向装置5との間には、図3に示すように、レーザ素子3 (Y,M,CおよびB) からのレーザビームL (Y,M,CおよびB) の断面ビームスポット形状を所定の形状に整える光源側光学系すなわち偏向前光学系7Y,7M,7Cおよび7Bが配置されている。   As shown in FIG. 3, between each laser element 3 (Y, M, C, and B) and the optical deflecting device 5, a laser beam L (from the laser element 3 (Y, M, C, and B)) A light source side optical system, that is, a pre-deflection optical system 7Y, 7M, 7C and 7B, which arranges the cross-sectional beam spot shape of Y, M, C and B) into a predetermined shape is arranged.

光偏向装置5は、たとえば、8面の平面反射鏡 (面) が正多角形状に配置された多面鏡本体5aと、多面鏡本体5aを、一定の速度で所定の方向に回転させるモータ5mにより構成される。なお、多面鏡本体5aは、たとえば、アルミニウム合金により形成される。   The light deflecting device 5 includes, for example, a polygon mirror body 5a in which eight plane reflecting mirrors (surfaces) are arranged in a regular polygon shape, and a motor 5m that rotates the polygon mirror body 5a in a predetermined direction at a constant speed. Composed. The polygon mirror body 5a is formed of, for example, an aluminum alloy.

偏向前光学系7 (Y,M,CおよびB) は、それぞれのレーザ素子3 (Y,M,CおよびB) からのレーザビームL (Y,M,CおよびB) に対して、光偏向装置5によってレーザビームL (Y,M,CおよびB) が偏向される方向 (以下、主走査方向と示す) および主走査方向と副走査方向の双方に関して所定の収束性を与える有限焦点レンズ9Y,9M,9Cおよび9B、それぞれの有限焦点レンズ9 (Y,M,CおよびB) を通過されたそれぞれのレーザビームL (Y,M,CおよびB) に、副走査方向に関してのみさらに収束性を与えるハイブリッドシリンダレンズ11Y,11M,11Cおよび11B、及び、それぞれのハイブリッドシリンダレンズ11 (Y,M,CおよびB) を通過された4本のレーザビームL (Y,M,CおよびB) を光偏向装置5の各偏向面 (反射面) に向かって折り曲げる偏向前折り返しミラーブロック13などを有している。なお、レーザ素子3 (Y,M,CおよびB) 、有限焦点レンズ9 (Y,M,CおよびB) 、ハイブリッドシリンダレンズ11 (Y,M,CおよびB) 、及び、ミラーブロック13は、たとえば、アルミニウム合金などによって形成された保持部材15上に、一体的に配置されている。   The pre-deflection optical system 7 (Y, M, C and B) deflects light with respect to the laser beams L (Y, M, C and B) from the respective laser elements 3 (Y, M, C and B). A finite focus lens 9Y that gives a predetermined convergence in the direction in which the laser beam L (Y, M, C, and B) is deflected by the device 5 (hereinafter referred to as the main scanning direction) and in both the main scanning direction and the sub-scanning direction. , 9M, 9C and 9B, the respective laser beams L (Y, M, C and B) passed through the respective finite focus lenses 9 (Y, M, C and B) are further converged only in the sub-scanning direction. And four laser beams L (Y, M, C, and B) that have passed through the respective hybrid cylinder lenses 11 (Y, M, C, and B). light Each deflecting surface countercurrent apparatus 5 has such a pre-deflection folding mirror block 13 to bend towards the surface (reflection surface). The laser element 3 (Y, M, C and B), the finite focal lens 9 (Y, M, C and B), the hybrid cylinder lens 11 (Y, M, C and B), and the mirror block 13 are: For example, it is integrally disposed on the holding member 15 formed of an aluminum alloy or the like.

有限焦点レンズ9 (Y,M,CおよびB) は、それぞれ、非球面ガラスレンズもしくは球面ガラスレンズにUV硬化プラスチックで非球面を貼り合わせたものにより形成される。また、それぞれのレンズは、保持部材15と実質的に熱膨張率の等しい材質によって形成された図示しない鏡筒あるいはレンズ保持リングを介して保持部材15上に固定される。   Each of the finite focal lenses 9 (Y, M, C, and B) is formed of an aspheric glass lens or a spherical glass lens bonded with an aspheric surface using UV curable plastic. Each lens is fixed on the holding member 15 via a lens barrel or a lens holding ring (not shown) formed of a material having substantially the same coefficient of thermal expansion as that of the holding member 15.

ハイブリッドシリンダレンズ11 (Y,M,CおよびB) は、それぞれ、プラスチックシリンダレンズ17Y,17M,17Cおよび17Bとガラスシリンダレンズ19Y,19M,19Cおよび19Bとを含んでいる。   The hybrid cylinder lens 11 (Y, M, C and B) includes plastic cylinder lenses 17Y, 17M, 17C and 17B and glass cylinder lenses 19Y, 19M, 19C and 19B, respectively.

それぞれのプラスチックシリンダレンズ17 (Y,M,CおよびB) とガラスシリンダレンズ19 (Y,M,CおよびB) とは、副走査方向に関し、実質的に同一の曲率が与えられている。また、各プラスチックシリンダレンズ17 (Y,M,CおよびB) は、たとえば、PMMA (ポリメチルメタクリル) などの材質により形成される。ガラスシリンダレンズ19 (Y,M,CおよびB) は、たとえば、SFS1などの材質により形成される。また、それぞれのシリンダレンズ17および19は、保持部材15と実質的に熱膨張率の等しい材質によって形成された図示しない鏡筒 (レンズ保持リング) を介して保持部材15上に固定される。なお、有限焦点レンズ9 (Y,M,CおよびB) とハイブリッドシリンダレンズ11 (Y,M,CおよびB) は、同一の鏡筒により保持されてもよい。   The plastic cylinder lenses 17 (Y, M, C, and B) and the glass cylinder lenses 19 (Y, M, C, and B) have substantially the same curvature in the sub-scanning direction. Each plastic cylinder lens 17 (Y, M, C and B) is formed of a material such as PMMA (polymethylmethacryl). The glass cylinder lens 19 (Y, M, C, and B) is formed of a material such as SFS1. Each cylinder lens 17 and 19 is fixed on the holding member 15 via a lens barrel (lens holding ring) (not shown) formed of a material having a coefficient of thermal expansion substantially equal to that of the holding member 15. The finite focal lens 9 (Y, M, C and B) and the hybrid cylinder lens 11 (Y, M, C and B) may be held by the same lens barrel.

図4には、ミラーブロック13が詳細に示されている。   FIG. 4 shows the mirror block 13 in detail.

図4に示されるように、ミラーブロック13は、熱膨脹率が小さい材質、たとえば、アルミニウム合金などにより形成されたブロック本体13aと、ブロック本体13aの所定の面に形成され、画像形成可能な色成分の数すなわち色分解された色の数よりも「1」だけ少ない数だけ配置された複数の反射面13Y,13Mおよび13Cにより構成される。   As shown in FIG. 4, the mirror block 13 includes a block main body 13a formed of a material having a low coefficient of thermal expansion, such as an aluminum alloy, and a color component that is formed on a predetermined surface of the block main body 13a and can form an image. That is, a plurality of reflecting surfaces 13Y, 13M, and 13C arranged by a number smaller by “1” than the number of color-separated colors.

再び、図3を参照すれば、光偏向装置5と感光体ドラム58との間には、光偏向装置5の各反射面により偏向されたレーザビームL (Y,M,CおよびB) を感光体ドラム58の所定の位置に、おおむね直線状に結像させるための像面側光学系すなわち偏向後光学系21、偏向後光学系21を通過されたそれぞれのレーザビームL (Y,M,CおよびB) の一部を検知するための水平同期検出器23、及び、偏向後光学系21と水平同期検出器23との間に配置され、偏向後光学系21を通過された4本のレーザビームL (Y,M,CおよびB) の一部を水平同期検出器23に向かって反射させる水平同期用折り返しミラー25などが配置されている。なお、水平同期検出器23および水平同期用折り返しミラー25は、4本のレーザビームL (Y,M,CおよびB) に対して、ただ1組のみ配置される。また、水平同期用折り返しミラー25は、図5を用いて後述するように、4本のレーザビームのそれぞれを、水平同期検出器23に順に入射可能に形成されている。   Referring again to FIG. 3, the laser beam L (Y, M, C, and B) deflected by each reflecting surface of the light deflecting device 5 is exposed between the light deflecting device 5 and the photosensitive drum 58. Each of the laser beams L (Y, M, C) that have passed through the image plane side optical system for forming a substantially linear image at a predetermined position of the body drum 58, that is, the post-deflection optical system 21 and the post-deflection optical system 21 And B) a horizontal synchronization detector 23 for detecting a part of the laser beam and four lasers disposed between the post-deflection optical system 21 and the horizontal synchronization detector 23 and passed through the post-deflection optical system 21. A horizontal synchronization folding mirror 25 for reflecting a part of the beam L (Y, M, C and B) toward the horizontal synchronization detector 23 is disposed. Note that only one set of the horizontal synchronization detector 23 and the horizontal synchronization folding mirror 25 is arranged for the four laser beams L (Y, M, C, and B). Further, as will be described later with reference to FIG. 5, the horizontal synchronization folding mirror 25 is formed so that each of the four laser beams can enter the horizontal synchronization detector 23 in order.

偏向後光学系21は、広い偏向幅、すなわち光偏向装置5により感光体ドラムに58に偏向されたレーザビームL (Y,M,CおよびB) の主走査方向の長さ方向の全域で、光偏向装置5の各反射面により偏向された4本のレーザビームL (Y,M,CおよびB) に、所定の収差特性を与えるとともに、それぞれのレーザビームL (Y,M,CおよびB) の結像面の変動を一定の範囲内に抑えるための第1ないし第3の結像レンズ27,29および31を有している。   The post-deflection optical system 21 has a wide deflection width, that is, the entire area in the length direction of the main scanning direction of the laser beam L (Y, M, C, and B) deflected to the photosensitive drum 58 by the optical deflecting device 5. The four laser beams L (Y, M, C, and B) deflected by the respective reflecting surfaces of the optical deflecting device 5 are given predetermined aberration characteristics, and each laser beam L (Y, M, C, and B) is given. The first to third imaging lenses 27, 29, and 31 are provided for suppressing fluctuations in the imaging surface within a certain range.

偏向後光学系21の第3の結像レンズすなわち最も感光体ドラム58に近いレンズ31と感光体ドラム58との間には、レンズ31を通過された4本のレーザビームLY,LM,LCおよびLBを感光体ドラム58に向かって折り曲げる第1の折り返しミラー33Y,33M,33Cおよび33B、第1の折り返しミラー33Y,33Mおよび33Cにより折り曲げられたレーザビームLY,LMおよびLCを、さらに折り返す第2の折り返しミラー35Y,35Mおよび35Cならびに第3の折り返しミラー37Y,37Mおよび37Cが配置されている。なお、図2から明らかなように、B (ブラック) 画像に対応するレーザビームLBは、第1の折り返しミラー33Bにより折り返されたのち、他のミラーを経由せずに感光体ドラム58に案内される。すなわち、第2の折り返しミラー35Y,35Mおよび35Cならびに第3の折り返しミラー37Y,37Mおよび37Cは、それぞれ、4レーザビームに対して3枚配置される。また、光偏向装置5の各反射面で反射され、第1ないし第3の結像レンズ27,29および31の系の光軸よりも感光体ドラム58から遠のく方向を通過された第1および第2のレーザビームLYおよびLMは、第2の折り返しミラー35Yおよび35Mで反射されたあとで、相互に、交差したのち、第3の折り返しミラー37Yおよび37Mにより対応する感光体ドラム58Yおよび58Mに案内される。ここで、第3の折り返しミラー37Yおよび37M、第2の折り返しミラー35Yおよび35M、及び、系の光軸よりも感光体ドラム58から遠のく方向を通過された第1および第2のレーザビームLYおよびLMのそれぞれには、第1の光LYが感光体ドラム58Yに到達されるまでの間に関与される順に1からiで識別されるi個により形成される第1の反射ミラー群33Y,35Yおよび37Yと、第1の光LYと系の光軸との間を通過される光のうちで第1の光LYに最も近接した位置を通過される第2の光LMに対応して少なくとも2以上配置され、感光体ドラム58Mに到達されるまでの間に関与される順に1からjで識別されるj個により形成される第2の反射ミラー群33M,35Mおよび37Mとを含み、光偏向装置5の各反射面を介して走査された第1および第2のレーザビームLYおよびLMに関し、第2の反射ミラー群のj−1からjへ向かうレーザビームが第1の反射ミラー群のi−1とi−2との間を通過可能な関係に配置される。この場合、第1の光LYが第3の反射ミラー37Yに入射される入射角と第3の反射ミラー37Yから出射される出射角とのなす角は、90°より大きな鈍角に規定される。   Between the third imaging lens of the post-deflection optical system 21, that is, the lens 31 closest to the photosensitive drum 58 and the photosensitive drum 58, four laser beams LY, LM, LC that have passed through the lens 31 and The second folding mirrors 33Y, 33M, 33C and 33B that fold the LB toward the photosensitive drum 58 and the laser beams LY, LM, and LC that are folded by the first folding mirrors 33Y, 33M, and 33C are further folded. The folding mirrors 35Y, 35M and 35C and the third folding mirrors 37Y, 37M and 37C are arranged. As is apparent from FIG. 2, the laser beam LB corresponding to the B (black) image is folded back by the first folding mirror 33B and then guided to the photosensitive drum 58 without passing through another mirror. The That is, the second folding mirrors 35Y, 35M, and 35C and the third folding mirrors 37Y, 37M, and 37C are arranged for four laser beams, respectively. Further, the first and first light beams reflected by the respective reflecting surfaces of the light deflecting device 5 and passed through the direction farther from the photosensitive drum 58 than the optical axis of the system of the first to third imaging lenses 27, 29 and 31 are passed. The second laser beams LY and LM are reflected by the second folding mirrors 35Y and 35M, cross each other, and then guided to the corresponding photosensitive drums 58Y and 58M by the third folding mirrors 37Y and 37M. Is done. Here, the third folding mirrors 37Y and 37M, the second folding mirrors 35Y and 35M, and the first and second laser beams LY passed through the direction farther from the photosensitive drum 58 than the optical axis of the system, and In each of the LMs, the first reflecting mirror groups 33Y and 35Y formed by i, which are identified by 1 to i in the order in which the first light LY reaches the photosensitive drum 58Y. 37Y and at least 2 corresponding to the second light LM that passes through the position closest to the first light LY among the light that passes between the first light LY and the optical axis of the system. A second reflecting mirror group 33M, 35M, and 37M formed by j pieces that are arranged as described above and are identified by 1 to j in the order in which they are involved until reaching the photosensitive drum 58M. Of device 5 Regarding the first and second laser beams LY and LM scanned through the reflecting surface, the laser beams directed from j-1 to j of the second reflecting mirror group are i-1 and i of the first reflecting mirror group. -2 in such a way that it can pass through. In this case, the angle formed by the incident angle at which the first light LY is incident on the third reflecting mirror 37Y and the exit angle emitted from the third reflecting mirror 37Y is defined as an obtuse angle larger than 90 °.

第1、第2および第3の結像レンズ27,29および31、第1の折り返しミラー33 (Y,M,CおよびB) 、及び、第2の折り返しミラー35 (Y,MおよびC) は、光偏向装置1の中間ベース1aに一体成型などにより形成されている図示しない複数の固定部材に、それぞれ、接着などにより固定される。また、第3の折り返しミラー37 (Y,MおよびC) は、それぞれ、図7を用いて後述するように、中間ベース1aに一体成型により形成されている固定用リブと傾き調整機構により、副走査方向に関連した少なくとも1方向に関して移動可能に配置される。   The first, second, and third imaging lenses 27, 29, and 31, the first folding mirror 33 (Y, M, C, and B), and the second folding mirror 35 (Y, M, and C) are These are fixed to a plurality of fixing members (not shown) formed by integral molding or the like on the intermediate base 1a of the light deflection apparatus 1 by bonding or the like. Further, as will be described later with reference to FIG. 7, the third folding mirror 37 (Y, M, and C) is fixed by a fixing rib and an inclination adjusting mechanism formed integrally with the intermediate base 1a. It is arranged to be movable in at least one direction related to the scanning direction.

第3の折り返しミラー37Y,37Mおよび37C、及び、第1の折り返しミラー33Bと感光体ドラム58との間であって、それぞれのミラー33B、37Y,37Mおよび37Cを介して反射された4本のレーザビームL (Y,M,CおよびB) が光偏向装置1から出射される位置には、さらに、光偏向装置1内部を防塵するための防塵ガラス39Y,39M,39Cおよび39Bが配置されている。   The third folding mirrors 37Y, 37M and 37C, and the four reflection mirrors between the first folding mirror 33B and the photosensitive drum 58 and reflected through the respective mirrors 33B, 37Y, 37M and 37C. Further, dust-proof glasses 39Y, 39M, 39C and 39B for dust-proofing the inside of the optical deflecting device 1 are arranged at positions where the laser beam L (Y, M, C and B) is emitted from the optical deflecting device 1. Yes.

再び、図2を参照すれば、各レーザビームLY,LM,LCおよびLBは、第3の折り返しミラー37Y,37Mおよび37C、及び、第1の折り返しミラー33Bによって、おおむね、等間隔で、光偏向装置1の外部へ出射される。すなわち、レーザビームLB (黒) は、第1の折り返しミラー33B (1枚のみ) を含む光路により光偏向装置1から出射される。   Referring again to FIG. 2, the laser beams LY, LM, LC and LB are optically deflected at approximately equal intervals by the third folding mirrors 37Y, 37M and 37C and the first folding mirror 33B. The light is emitted to the outside of the device 1. That is, the laser beam LB (black) is emitted from the optical deflecting device 1 through an optical path including the first folding mirror 33B (only one sheet).

また、各レーザビームLY,LMおよびLCは、それぞれ、第3の折り返しミラー37Y,37Mおよび37C (それぞれ3枚) を含む光路により光偏向装置1から出射される。なお、それぞれの光路中のミラーの枚数は、1枚および3枚であるから、奇数に統一されている。このことは、レンズの傾きなどによる像面に到達される各レーザビームL (Y,MおよびC) の主走査線の曲りの方向に、同一の位相 (方向性) を提供できる。   Further, the laser beams LY, LM, and LC are emitted from the optical deflecting device 1 through optical paths including the third folding mirrors 37Y, 37M, and 37C (three respectively). Since the number of mirrors in each optical path is one and three, they are unified to an odd number. This can provide the same phase (directionality) in the direction of bending of the main scanning line of each laser beam L (Y, M and C) reaching the image plane due to the tilt of the lens.

次に、ハイブリッドシリンダレンズ11Yの光学特性を詳細に説明する。   Next, the optical characteristics of the hybrid cylinder lens 11Y will be described in detail.

偏向後光学系21すなわち第1ないし第3の結像レンズ27,29および31は、プラスチック、たとえば、PMMAにより形成されることから、 (光偏向装置の) 周辺温度が、たとえば、0°Cから50°Cの間で変化することにより、屈折率nが、1.4876から1.4789まで変化することが知られている。この場合、第1ないし第3の結像レンズ27,29および31を通過されたレーザビームL (Y,M,CおよびB) が実際に集光される結像面すなわち副走査方向結像位置は、±12mm程度変動してしまう。ここで、偏向後光学系21に利用されるレンズの材質と同一の材質のレンズを、曲率を最適化した状態で偏向前光学系7に組み込むことによって、温度変化による屈折率nの変動に伴って発生する結像面の変動を±0.5mm程度に抑えることができる。すなわち、偏向前光学系7がガラスレンズで、偏向後光学系21がPMMAで形成されたレンズにより構成される従来の光学系に比較して、偏向後光学系21のレンズの温度変化による屈折率の変化に起因して発生する副走査方向の色収差が補正できる。   Since the post-deflection optical system 21, that is, the first to third imaging lenses 27, 29, and 31 are formed of plastic, for example, PMMA, the ambient temperature (of the optical deflection apparatus) is, for example, from 0 ° C. It is known that the refractive index n changes from 1.4876 to 1.4789 by changing between 50 ° C. In this case, an imaging plane on which the laser beam L (Y, M, C and B) having passed through the first to third imaging lenses 27, 29 and 31 is actually condensed, that is, an imaging position in the sub-scanning direction. Fluctuates by about ± 12 mm. Here, by incorporating a lens made of the same material as that of the lens used for the post-deflection optical system 21 into the pre-deflection optical system 7 with the curvature optimized, the refractive index n varies with changes in temperature. The fluctuation of the image plane that occurs can be suppressed to about ± 0.5 mm. That is, as compared with a conventional optical system in which the pre-deflection optical system 7 is a glass lens and the post-deflection optical system 21 is a lens formed of PMMA, the refractive index due to the temperature change of the lens of the post-deflection optical system 21. It is possible to correct the chromatic aberration in the sub-scanning direction that is caused by the change in the sub-scanning direction.

なお、図3から明らかなように、それぞれのレーザビームLY,LM,LCおよびLBは、副走査方向で、光偏向装置1の光軸 (系の光軸) に対して対称に入射されている。すなわち、レーザビームLYおよびLBは、光軸Oを挟んで対称に、多面鏡5aに入射される。また、レーザビームLMおよびLCは、同様に、光軸Oを挟んで対称に、かつ、レーザビームLYおよびLBよりも光軸O側を、多面鏡5aに案内される。このことは、それぞれのレーザビームL (Y,M,CおよびB) に関し、偏向後光学系21を、副走査方向の2箇所で最適化できることを示している。従って、各レーザビームL (Y,M,CおよびB) の像面湾曲および非点収差などの特性をより向上させたり、偏向後光学系21のレンズ枚数を低減できる。   As is clear from FIG. 3, the respective laser beams LY, LM, LC, and LB are incident symmetrically with respect to the optical axis (system optical axis) of the optical deflector 1 in the sub-scanning direction. . That is, the laser beams LY and LB are incident on the polygonal mirror 5a symmetrically with respect to the optical axis O. Similarly, the laser beams LM and LC are guided to the polygon mirror 5a symmetrically with respect to the optical axis O and on the optical axis O side of the laser beams LY and LB. This indicates that the post-deflection optical system 21 can be optimized at two locations in the sub-scanning direction for each laser beam L (Y, M, C, and B). Therefore, characteristics such as field curvature and astigmatism of each laser beam L (Y, M, C, and B) can be further improved, and the number of lenses of the post-deflection optical system 21 can be reduced.

図4によれば、ミラーブロック13は、第1ないし第4のレーザビームLY,LM,LCおよびLBを、1つの束のレーザビームLoとして光偏向装置5の各反射面に案内するために利用される。詳細には、ミラーブロック13は、入射させるためにレーザ素子3Yから出射されたレーザビームLYを折り返して光偏向装置5の各反射面に案内する第1の反射面13Y、レーザ素子3MからのレーザビームLMおよびレーザ素子3CからのレーザビームLCを、それぞれ、光偏向装置5の各反射面に向かって折り返す第2および第3の反射面13Mおよび13C、及び、レーザ素子3BからのレーザビームLBをそのまま光偏向装置5の各反射面に案内する通過領域13Bを有している。   According to FIG. 4, the mirror block 13 is used for guiding the first to fourth laser beams LY, LM, LC and LB as a bundle of laser beams Lo to each reflecting surface of the light deflector 5. Is done. Specifically, the mirror block 13 includes a first reflecting surface 13Y that folds the laser beam LY emitted from the laser element 3Y and guides it to each reflecting surface of the light deflecting device 5 for incidence, and a laser from the laser element 3M. The second and third reflecting surfaces 13M and 13C and the laser beam LB from the laser element 3B that folds the beam LM and the laser beam LC from the laser element 3C toward the reflecting surfaces of the optical deflector 5, respectively. It has a passage area 13B that directly guides each reflecting surface of the light deflector 5.

それぞれの反射面13Y,13Mおよび13Cは、ブロック本体13aの各反射面に対応する位置が所定の角度に切り出されたのち、切削面に、たとえば、アルミニウムなどの反射率の高い材質がが塗布または蒸着されることにより提供される。なお、ブロック本体13aの各反射面に対応する位置は、切削後、研磨により鏡面加工されてもよい。   Each of the reflecting surfaces 13Y, 13M, and 13C is cut or cut at a predetermined angle at a position corresponding to each reflecting surface of the block main body 13a, and then, for example, a highly reflective material such as aluminum is applied to the cutting surface. Provided by being deposited. In addition, the position corresponding to each reflective surface of the block main body 13a may be mirror-finished by polishing after cutting.

図4に示したミラーブロックによれば、各反射面13Y,13Mおよび13Cは、1つのブロック本体13aから切り出されることから、各ミラーごとの相対的な傾き誤差が低減される。また、ブロック本体13aを、たとえば、ダイカストにより製造することで、精度の高いミラーブロックが提供できる。   According to the mirror block shown in FIG. 4, each of the reflecting surfaces 13Y, 13M and 13C is cut out from one block body 13a, so that a relative tilt error for each mirror is reduced. Moreover, a mirror block with high accuracy can be provided by manufacturing the block body 13a by, for example, die casting.

なお、レーザ素子3BからのレーザビームLBは、すでに説明したように、ミラーブロック13と交わることなく、ブロック本体13a上の通過領域13Bを通過されて、光偏向装置5の各反射面5αないし5εおよび5κないし5μに直接案内される。   As described above, the laser beam LB from the laser element 3B passes through the passage region 13B on the block body 13a without intersecting with the mirror block 13, and is reflected on each reflecting surface 5α to 5ε of the light deflector 5. And guided directly to 5κ to 5μ.

ここで、ミラーブロック13により反射されて光偏向装置5に案内される各レーザビームL (Y,MおよびC) ならびに光偏向装置5に直接案内されるレーザビームLBの強度 (光量) について考察する。   Here, the intensity (light quantity) of each laser beam L (Y, M and C) reflected by the mirror block 13 and guided to the optical deflector 5 and the laser beam LB directly guided to the optical deflector 5 will be considered. .

従来技術の項ですでに説明したように、特開平5−34612号公報には、2以上のレーザビームを1つの束のレーザビームとして光偏向装置の反射面に入射させる方法として、ハーフミーラにより、レーザビームを、順に、重ねる方法が示されている。しかしながら、複数のハーフミラーが利用されることで、1回の反射および透過 (ハーフミラーを1回通過するごとに) に対し、各レーザから出射されたレーザビームの光量の50%は無駄となってしまうことは公知である。この場合、ハーフミラーの透過率と反射率を、それぞれ、各レーザビームごとに最適化したとしても、すべてのハーフミラーを通過されるいづれか1つのレーザビームの強度 (光量) は、レーザ素子から出力された光量の約25%まで低減されてしまう。また、光路中にハーフミラーが光路に傾いて存在すること、及び、各レーザビームが通過するハーフミラーの枚数が異なること、などに起因して、像面湾曲あるいは非点収差など代表される光学特性に、各レーザビームごとに差が生じることが知られている。各レーザビームごとに像面湾曲および非点収差などの特性が異なることは、全てのレーザビームを、同一の有限焦点レンズおよびシリンダレンズのみによりそれぞれの感光体ドラムに結像させることを困難にする。   As already described in the section of the prior art, Japanese Patent Application Laid-Open No. 5-34612 discloses a method of causing two or more laser beams to be incident on the reflecting surface of the optical deflector as a single bundle of laser beams. A method of overlapping laser beams in order is shown. However, by using a plurality of half mirrors, 50% of the amount of laser beam emitted from each laser is wasted for one reflection and transmission (each time passing through the half mirror). It is well known. In this case, even if the transmittance and reflectance of the half mirror are optimized for each laser beam, the intensity (light quantity) of one laser beam that passes through all the half mirrors is output from the laser element. It is reduced to about 25% of the emitted light amount. In addition, due to the fact that the half mirror is inclined in the optical path in the optical path and the number of half mirrors through which each laser beam passes are different, such as field curvature or astigmatism. It is known that there is a difference in characteristics for each laser beam. Different characteristics such as field curvature and astigmatism for each laser beam make it difficult to form all the laser beams on the respective photosensitive drums only by the same finite focus lens and cylinder lens. .

これに対して、図4に示されているミラーブロック13によれば、それぞれのレーザビームLY,LMおよびLCは、光偏向装置5の多面鏡5aに入射する前段であって、各レーザビームLY,LMおよびLCが副走査方向に分離している領域 (図3に網かけで示されている) で、通常のミラーによって折り返される。従って、多面鏡5aにより感光体ドラム58に向かって供給 (反射) される各レーザビームL (Y,M,CおよびB) の光量は、出射光量のおおむね90%以上に維持できる。このことは、各レーザの出力を低減できるばかりでなく、感光体ドラム58に到達される光の収差を均一に補正できるため、レーザビームを小さく絞り、高精細化への対応を可能とする。なお、B (ブラック) に対応するレーザ素子3Bは、ミラーブロック13の通過領域13Bを通過されて多面鏡5aに案内されることから、レーザの出力容量が低減できるばかりでなく、反射面で反射されることによる多面鏡5aへの入射角の誤差が除去される。   On the other hand, according to the mirror block 13 shown in FIG. 4, the laser beams LY, LM, and LC are in the previous stage that are incident on the polygonal mirror 5a of the optical deflector 5, and each laser beam LY. , LM and LC are separated in the sub-scanning direction (shown by shading in FIG. 3) and are folded by a normal mirror. Therefore, the light quantity of each laser beam L (Y, M, C and B) supplied (reflected) by the polygon mirror 5a toward the photosensitive drum 58 can be maintained at 90% or more of the emitted light quantity. This not only can reduce the output of each laser, but also can uniformly correct the aberration of the light reaching the photosensitive drum 58, so that the laser beam can be narrowed down to cope with high definition. The laser element 3B corresponding to B (black) is guided by the polygon mirror 5a through the passing area 13B of the mirror block 13, so that not only the laser output capacity can be reduced but also reflected by the reflecting surface. As a result, the error of the incident angle to the polygonal mirror 5a is removed.

図5には、水平同期用折り返しミラーが詳細に示されている。   FIG. 5 shows the horizontal synchronization folding mirror in detail.

図5によれば、水平同期用折り返しミラー25は、それぞれのレーザビームLY,LM,LCおよびLBを、主走査方向には水平同期検出器23に異なるタイミングで反射させるとともに、副走査方向には水平同期検出器23上で実質的に同一の高さを提供できるよう、主走査方向および副走査方向ともに異なる角度に形成された第1ないし第4の折り返しミラー面25Y,25M,25Cおよび25B、及び、それぞれのミラー25 (Y,M,CおよびB) を一体に保持するミラーブロック25aを有している。   According to FIG. 5, the horizontal synchronization folding mirror 25 reflects the respective laser beams LY, LM, LC and LB to the horizontal synchronization detector 23 at different timings in the main scanning direction, and in the sub scanning direction. First to fourth folding mirror surfaces 25Y, 25M, 25C and 25B formed at different angles in both the main scanning direction and the sub-scanning direction so that substantially the same height can be provided on the horizontal synchronization detector 23; And, it has a mirror block 25a for holding each mirror 25 (Y, M, C and B) together.

ミラーブロック25aは、たとえば、ガラス入りPC (ポリカーボネイト) などにより成型される。また、各ミラー25 (Y,M,CおよびB) は、所定の角度で成型されたブロック25aの対応する位置に、たとえば、アルミニウムなどの金属が蒸着されて形成される。   The mirror block 25a is formed by, for example, glass-filled PC (polycarbonate). Each mirror 25 (Y, M, C and B) is formed by depositing a metal such as aluminum at a corresponding position of the block 25a formed at a predetermined angle.

このようにして、光偏向装置5で偏向された各レーザビームLY,LM,LCおよびLBを、1つの検出器23に入射させることが可能となるばかりでなく、たとえば、検出器が複数個配置される際に問題となる各検出器の感度あるいは位置ずれに起因する水平同期信号のずれが除去できる。なお、水平同期検出器23には、水平同期用折り返しミラー25により主走査方向1ラインあたりレーザビームLY,LM,LCおよびLBが合計4回入射されることはいうまでもない。また、ミラーブロック25aは、型のミラー面が1つにブロックから切削加工により作成可能に設計され、アンダーカットを必要とせずに、型から抜けるよう工夫されている。   Thus, not only can each laser beam LY, LM, LC and LB deflected by the optical deflecting device 5 be made incident on one detector 23, but also, for example, a plurality of detectors are arranged. In this case, it is possible to remove the horizontal synchronization signal shift caused by the sensitivity or position shift of each detector, which is a problem when the detection is performed. It goes without saying that the laser beam LY, LM, LC and LB are incident on the horizontal synchronization detector 23 a total of four times per line in the main scanning direction by the horizontal synchronization folding mirror 25. The mirror block 25a is designed so that a single mirror surface of the mold can be formed by cutting from the block, and is designed to come out of the mold without requiring an undercut.

次に、再び、図2を参照して、光偏向装置5の多面鏡5aで反射されたレーザビームL (Y,M,CおよびB) と偏向後光学系21を通って光走査装置1の外部へ出射される各レーザビームLY,LM,LCおよびLBの傾きと折り返しミラー33B,37Y,37Mおよび37Cとの関係について説明する。   Next, referring again to FIG. 2, the laser beam L (Y, M, C and B) reflected by the polygonal mirror 5 a of the optical deflecting device 5 and the post-deflection optical system 21 pass through the optical scanning device 1. The relationship between the inclination of each laser beam LY, LM, LC and LB emitted to the outside and the folding mirrors 33B, 37Y, 37M and 37C will be described.

既に説明したように、光偏向装置5の多面鏡5aで反射され、第1ないし第3のプラスチックレンズ27,29および31により所定の収差特性が与えられた各レーザビームLY,LM,LCおよびLBは、それぞれ、第1の折り返しミラー33Y,33M,33Cおよび33Bを介して所定の方向に折り返される。   As already described, the laser beams LY, LM, LC, and LB reflected by the polygon mirror 5a of the optical deflector 5 and given predetermined aberration characteristics by the first to third plastic lenses 27, 29, and 31 are provided. Are folded in a predetermined direction via the first folding mirrors 33Y, 33M, 33C and 33B, respectively.

このとき、レーザビームLBは、第1の折り返しミラー33Bで反射されたのち、そのまま防塵ガラス39Bを通って感光体ドラム58に案内される。これに対し、残りのレーザビームLY,LMおよびLCは、それぞれ、第2の折り返しミラー35Y,35Mおよび35Cに案内され、第2の折り返しミラー35Y,35Mおよび35Cによって、第3の折り返しミラー37Y,37Mおよび37Cに向かって反射され、さらに、第3の折り返しミラー37Y,37Mおよび37Cで反射されたのち、それぞれ、防塵ガラス39Y,39Mおよび39Cにより、おおむね等間隔でそれぞれの感光体ドラムに結像される。この場合、第1の折り返しミラー33Bで出射されたレーザビームLBとレーザビームLBに隣り合うレーザビームLCも、おおむね等間隔で感光体ドラム58Bおよび58Cのそれぞれに結像される。   At this time, the laser beam LB is reflected by the first folding mirror 33B, and then is guided to the photosensitive drum 58 through the dust-proof glass 39B. On the other hand, the remaining laser beams LY, LM and LC are guided to the second folding mirrors 35Y, 35M and 35C, respectively, and the third folding mirrors 37Y, 37M and 35C are guided by the second folding mirrors 35Y, 35M and 35C, respectively. After being reflected toward 37M and 37C and further reflected by the third folding mirrors 37Y, 37M and 37C, images are formed on the respective photosensitive drums at approximately equal intervals by dust-proof glasses 39Y, 39M and 39C, respectively. Is done. In this case, the laser beam LB emitted from the first folding mirror 33B and the laser beam LC adjacent to the laser beam LB are also imaged on the photosensitive drums 58B and 58C at approximately equal intervals.

ところで、レーザビームLBは、レーザ素子3Bを出射されたのち、多面鏡5aと折り返しミラー33Bで反射されるのみで光走査装置1から感光体ドラム58に向かって出射される。このことから、実質的に折り返しミラー33B1枚のみで案内されるレーザビームLBが確保できる。   By the way, after the laser beam LB is emitted from the laser element 3B, it is emitted from the optical scanning device 1 toward the photosensitive drum 58 only by being reflected by the polygon mirror 5a and the folding mirror 33B. Thus, the laser beam LB guided by substantially only the folding mirror 33B1 can be secured.

このレーザビームLBは、光路中に複数のミラーが存在する場合に、ミラーの数に従って増大 (逓倍) される結像面での像のさまざまな収差特性の変動あるいは主走査線曲がりなどに関し、残りのレーザビームL (Y,MおよびC) を相対的に補正する際の基準光線として有益である。   This laser beam LB remains with respect to fluctuations in various aberration characteristics of the image on the image plane that is increased (multiplied) according to the number of mirrors or bending of the main scanning line when there are a plurality of mirrors in the optical path. The laser beam L (Y, M and C) is useful as a reference beam when relatively correcting.

なお、光路中に複数のミラーが存在する場合には、それぞれのレーザビームLY,LM,LCおよびLBごとに利用されるミラーの枚数を奇数または偶数に揃えることが好ましい。すなわち、図2によれば、レーザビームLBに関与するミラーの枚数は、光偏向装置5の多面鏡5aを除いて1枚 (奇数) 、レーザビームLC,LMおよびLYに関与するミラーの枚数は、それぞれ、3枚 (奇数) である。ここで、いづれか1つのレーザビームLC,LMおよびLYに関し、第2のミラー35が省略されたと仮定すれば、第2のミラー35が省略された光路 (ミラーの枚数は偶数) を通るレーザビームのレンズなどの傾きなどによる主走査線曲がりの方向は、他のレーザビームすなわちミラーの枚数が奇数のレンズなど傾きなどによる主走査線曲がりの方向と逆になり、所定の色を再現する際に有害な問題である色ズレを引き起こす。   When there are a plurality of mirrors in the optical path, the number of mirrors used for each of the laser beams LY, LM, LC, and LB is preferably set to an odd number or an even number. That is, according to FIG. 2, the number of mirrors involved in the laser beam LB is one (odd number) except for the polygon mirror 5a of the optical deflector 5, and the number of mirrors involved in the laser beams LC, LM and LY is , Each is 3 (odd). Here, regarding any one of the laser beams LC, LM and LY, assuming that the second mirror 35 is omitted, the laser beam passing through the optical path (the number of mirrors is an even number) where the second mirror 35 is omitted. The direction of main scanning line bending due to tilting of the lens etc. is opposite to the direction of main scanning line bending due to tilting of other laser beams, that is, lenses with an odd number of mirrors, etc., which is harmful when reproducing a predetermined color Cause color misregistration.

従って、4本のレーザビームLY,LM,LCおよびLBを重ねて所定の色を再現する際には、各レーザビームLY,LM,LCおよびLBの光路中に配置されるミラーの枚数は、実質的に、奇数または偶数に統一される。   Therefore, when a predetermined color is reproduced by superimposing the four laser beams LY, LM, LC, and LB, the number of mirrors arranged in the optical paths of the laser beams LY, LM, LC, and LB is substantially equal. Therefore, it is unified to odd or even.

図7は、第3の折り返しミラー37Y,37Mおよび37Cの支持機構を示す概略斜視図である。   FIG. 7 is a schematic perspective view showing a support mechanism for the third folding mirrors 37Y, 37M and 37C.

図7によれば、第3の折り返しミラー37 (Y,MおよびC) は、それぞれ、光走査装置1の中間ベース1aの所定の位置に、中間ベース1aと一体的に形成された固定部41 (Y,MおよびC) 、及び、固定部41 (Y,MおよびC) に対し、対応するミラーを挟んで対向されるミラー押さえ板ばね43 (Y,MおよびC) により保持される。   According to FIG. 7, the third folding mirror 37 (Y, M, and C) is fixed at a predetermined position of the intermediate base 1 a of the optical scanning device 1 and formed integrally with the intermediate base 1 a. (Y, M, and C) and the fixed portion 41 (Y, M, and C) are held by mirror pressing leaf springs 43 (Y, M, and C) that are opposed to each other with a corresponding mirror interposed therebetween.

固定部41 (Y,MおよびC) は、各ミラー37 (Y,MおよびC) の両端部 (主走査方向) に一対形成されている。一方の固定部41 (Y,MおよびC) には、それぞれ、ミラー37 (Y,MおよびC) を2点で保持するための2つの突起45 (Y,MおよびC) が形成されている。なお、2つの突起45 (Y,MおよびC) は、図7に点線で示すように、リブ46 (Y,MおよびC) であってもよい。なお、残りの固定部41 (Y,MおよびC) には、突起45 (Y,MおよびC) で保持されているミラーを、光軸に沿って移動可能に支持する止めねじ47 (Y,MおよびC) が配置されている。   A pair of fixed portions 41 (Y, M, and C) are formed at both ends (main scanning direction) of each mirror 37 (Y, M, and C). On one fixing portion 41 (Y, M, and C), two protrusions 45 (Y, M, and C) for holding the mirror 37 (Y, M, and C) at two points are formed. . The two protrusions 45 (Y, M, and C) may be ribs 46 (Y, M, and C) as shown by dotted lines in FIG. The remaining fixing portion 41 (Y, M, and C) has a set screw 47 (Y, M, C) that supports the mirror held by the protrusion 45 (Y, M, and C) so as to be movable along the optical axis. M and C) are arranged.

図7に示されるように、それぞれのミラー37 (Y,MおよびC) は、止めねじ47 (Y,MおよびC) が前後進されることで、突起45 (Y,MおよびC) を支点として、光軸方向に移動される。なお、この方法では、主走査方向の傾きすなわち主走査線の曲りについては補正可能であるが、副走査方向の間隔のずれについては、対応できない。   As shown in FIG. 7, each mirror 37 (Y, M, and C) has a projection 45 (Y, M, and C) as a fulcrum by moving a set screw 47 (Y, M, and C) back and forth. Is moved in the optical axis direction. In this method, the inclination in the main scanning direction, that is, the bending of the main scanning line can be corrected, but the gap in the sub scanning direction cannot be dealt with.

このため、副走査方向の間隔のずれについては、図11を用いて後述する水平書き出しタイミングの変更により対応する。   Therefore, the gap in the sub-scanning direction is dealt with by changing the horizontal writing timing, which will be described later with reference to FIG.

図8は、図2に示したマルチビーム光走査装置の従来の例を示す概略断面図である。   FIG. 8 is a schematic sectional view showing a conventional example of the multi-beam optical scanning device shown in FIG.

図8に示したマルチビーム光走査装置と図2に示したマルチビーム光走査装置とを比較すると、図2に示した光走査装置における防塵ガラス39と感光体ドラム58との間の距離が図8の距離をαとするとき、おおむね、1.2αに拡大されることが認められる。   When the multi-beam optical scanning device shown in FIG. 8 is compared with the multi-beam optical scanning device shown in FIG. 2, the distance between the dust-proof glass 39 and the photosensitive drum 58 in the optical scanning device shown in FIG. When the distance of 8 is α, it is recognized that the distance is expanded to 1.2α.

図9および図10は、それぞれ、図2に示したマルチビーム光走査装置の変形例を示す概略断面図である。   9 and 10 are schematic cross-sectional views showing modifications of the multi-beam optical scanning device shown in FIG.

図9および図10において、α´を図2に示した1.2αとすると、図9に示した配置では、感光体ドラム58Bの近傍において、1.75α´まで、空間が確保される。また、図10に示した配置では、感光体ドラム58Bの近傍において、1.8α´まで拡大される。なお、1.8α´は、図8に示したαに比較して、2倍よりも大きな空間である。従って、黒 (ブラック) 画像の形成に利用される画像形成部58Bに対して供給可能なトナー (黒トナー) の量は、2倍以上に確保される。   9 and 10, when α ′ is 1.2α shown in FIG. 2, in the arrangement shown in FIG. 9, a space is secured up to 1.75α ′ in the vicinity of the photosensitive drum 58B. Further, in the arrangement shown in FIG. 10, the magnification is increased to 1.8α ′ in the vicinity of the photosensitive drum 58B. Note that 1.8α ′ is a space larger than twice as large as α shown in FIG. Therefore, the amount of toner (black toner) that can be supplied to the image forming portion 58B used for forming a black image is ensured to be twice or more.

図11は、図1に示した画像形成装置の画像形成動作を制御する画像制御部の概略ブロック図である。   FIG. 11 is a schematic block diagram of an image control unit that controls the image forming operation of the image forming apparatus shown in FIG.

画像形成装置100は、画像制御部110を有している。   The image forming apparatus 100 includes an image control unit 110.

画像制御部110は、画像制御CPU111、タイミング制御部113および各色成分に対応するデータ制御部115Y,115M,115Cおよび115Bなどの複数の制御ユニットを含んでいる。なお、画像制御CPU111、タイミング制御部113および各データ制御部115 (Y,M,CおよびB) は、それぞれ、バスライン112を介して相互に接続されている。   The image control unit 110 includes a plurality of control units such as an image control CPU 111, a timing control unit 113, and data control units 115Y, 115M, 115C, and 115B corresponding to the respective color components. Note that the image control CPU 111, the timing control unit 113, and the data control units 115 (Y, M, C, and B) are connected to each other via a bus line 112, respectively.

また、画像制御CPU111は、バスライン112により、画像形成装置100の機械要素、例えば、モータあるいはローラなどの動作、および、電気的要素、例えば、帯電装置60 (Y,M,CおよびB) ,現像装置62 (Y,M,CおよびB) あるいは転写装置64 (Y,M,CおよびB) に印加される電圧値または電流量などを制御する主制御装置101と接続されている。なお、主制御装置101には、装置100をイニシャルするためのイニシャルデータあるいはテストパターンなどが記憶されている図示しないROM (リード・オンリ・メモリ) 、入力された画像データあるいはレジストセンサ78および80の出力に応じて算出される補正データなどを一時的に記憶するRAM102 (ランダム・アクセス・メモリ) 、及び、後述する調整モードによって求められるさまざまな補正データを記憶する不揮発性メモリ103などが接続されている。   Further, the image control CPU 111 operates the mechanical elements of the image forming apparatus 100 such as a motor or a roller and the electric elements such as the charging devices 60 (Y, M, C and B), It is connected to a main controller 101 that controls a voltage value or a current amount applied to the developing device 62 (Y, M, C, and B) or the transfer device 64 (Y, M, C, and B). The main control device 101 includes a ROM (read only memory) (not shown) that stores initial data or a test pattern for initializing the device 100, input image data, or registration sensors 78 and 80. A RAM 102 (random access memory) that temporarily stores correction data calculated according to the output and a non-volatile memory 103 that stores various correction data obtained by an adjustment mode to be described later are connected. Yes.

タイミング制御部113には、各色成分ごとの画像データが記憶される画像メモリ114Y,114M,114Cおよび114B、各画像メモリ114 (Y,M,CおよびB) に基づいて、各画像形成部50 (Y,M,CおよびB) の各感光体ドラム58 (Y,M,CおよびB) に向かってレーザビームを照射するために対応するレーザ素子3 (Y,M,CおよびB) を付勢するレーザ駆動部116 (Y,M,CおよびB) 、レジストセンサ78および80からの出力に基づいて、レーザビームLY,LM,LCおよびLBにより画像を書き込むタイミングの補正量をレジストセンサ78および80からの信号に基づいて演算するレジスト補正演算装置117、レジスト補正演算装置117からの信号に基づいて、各画像形成部50 (Y,M,CおよびB) および光走査装置1のレーザ素子3 (Y,M,CおよびB) を動作させるためのさまざまなタイミングを規定するタイミング設定装置118、及び、各画像形成部50 (Y,M,CおよびB) ごとの固体誤差および光走査装置1内の各光路の光路長の差に起因するずれを補正する発振周波数可変回路 (ボルテージ・コントロールド・オシレータすなわち電圧制御発振回路、以下、VCOとする) 119Y,119M,119Cおよび119Bなどが接続されている。   In the timing control unit 113, each image forming unit 50 (based on the image memories 114Y, 114M, 114C and 114B and the image memories 114 (Y, M, C and B) in which image data for each color component is stored. The corresponding laser elements 3 (Y, M, C and B) are energized to irradiate the laser beams toward the respective photosensitive drums 58 (Y, M, C and B) of Y, M, C and B). Based on the outputs from the laser driving unit 116 (Y, M, C, and B) and the registration sensors 78 and 80, the registration sensor 78 and 80 adjust the correction amount of the timing of writing an image by the laser beams LY, LM, LC, and LB. Each of the image forming units 50 (Y, M, C, and N) based on the signals from the registration correction calculation device 117 and the registration correction calculation device 117. B) and the timing setting device 118 that defines various timings for operating the laser elements 3 (Y, M, C, and B) of the optical scanning device 1 and the image forming units 50 (Y, M, C). And B) an oscillation frequency variable circuit (voltage controlled oscillator, that is, a voltage controlled oscillation circuit, hereinafter referred to as VCO) that corrects a deviation caused by a solid-state error and an optical path length difference of each optical path in the optical scanning device 1 ) 119Y, 119M, 119C and 119B are connected.

タイミング制御装置113は、内部に、補正データを記憶できるRAM部を含むマイクロプロセッサであって、例えば、個々の仕様に基づいて専用IC (アプリケーション・スペシフィック・インテグレーテッド・サーキット、以下、ASICとする) などに集積されている。データ制御部115 (Y,M,CおよびB) は、それぞれ、複数のラッチ回路およびORゲートなどを含むマイクロプロセッサであって、同様に、ASICなどに集積されている。レジスト補正演算装置117は、少なくとも4組のコンパレータおよびORゲートなどを含むマイクロプロセッサであって、同様に、ASICなどに集積されている。VCO119 (Y,M,CおよびB) は、それぞれ、出力される周波数が印加される電圧に応じて変化できる発振回路であって、±3%程度の周波数可変範囲を有する。この種の発振回路としては、調和発振回路、LC発振回路あるいはシミュレーテッドリアクタンス可変LC発振回路などが利用される。なお、VCO119としては、出力波形をサイン波から矩形波に変換する変換器が一体に組み込まれた回路素子も知られている。   The timing control device 113 is a microprocessor including a RAM unit that can store correction data therein. For example, a dedicated IC (application specific integrated circuit, hereinafter referred to as an ASIC) based on individual specifications. And so on. Each of the data control units 115 (Y, M, C, and B) is a microprocessor including a plurality of latch circuits and an OR gate, and is similarly integrated in an ASIC or the like. The registration correction arithmetic unit 117 is a microprocessor including at least four sets of comparators and OR gates, and is similarly integrated in an ASIC or the like. Each of the VCOs 119 (Y, M, C, and B) is an oscillation circuit that can change an output frequency in accordance with an applied voltage, and has a frequency variable range of about ± 3%. As this type of oscillation circuit, a harmonic oscillation circuit, an LC oscillation circuit, a simulated reactance variable LC oscillation circuit, or the like is used. As the VCO 119, a circuit element in which a converter that converts an output waveform from a sine wave to a rectangular wave is integrated is also known.

なお、各画像メモリ114 (Y,M,CおよびB) には、図示しない外部記憶装置あるいはホストコンピュータなどからの画像データが記憶される。また、光走査装置1の水平同期検出器23の出力は、水平同期信号発生回路121を介して水平同期信号Hsyncに変換され、各データ制御部115 (Y,M,CおよびB) に入力される。   Each image memory 114 (Y, M, C, and B) stores image data from an external storage device (not shown) or a host computer. The output of the horizontal synchronization detector 23 of the optical scanning device 1 is converted into a horizontal synchronization signal Hsync via the horizontal synchronization signal generating circuit 121 and input to each data control unit 115 (Y, M, C and B). The

次に、図1および図11を参照して、画像形成装置100の動作を説明する。 画像形成装置100は、搬送ベルト52を介して搬送されている用紙P上に画像を形成する画像形成 (通常) モードと搬送ベルト52上に直接画像を形成するレジスト補正 (調整) モードとの2つのモードで動作可能である。   Next, the operation of the image forming apparatus 100 will be described with reference to FIGS. 1 and 11. The image forming apparatus 100 includes an image forming (normal) mode in which an image is formed on the paper P being conveyed via the conveying belt 52 and a resist correction (adjustment) mode in which an image is directly formed on the conveying belt 52. It can operate in two modes.

以下、レジスト補正 (調整) モードについて説明する。   Hereinafter, the registration correction (adjustment) mode will be described.

図12は、レジスト補正モードを説明するために図1に示されている画像形成装置の搬送ベルトの近傍を抜き出した概略斜視図である。既に説明したように、レジストセンタ78および80は、搬送ベルト52の幅方向すなわち副走査方向Hに所定の間隔で配置されている。なお、レジストセンタ78および80相互の中心を結ぶ線 (仮想) は、各画像形成部50 (Y,M,CおよびB) の各感光体ドラム58 (Y,M,CおよびB) の軸線におおむね平行に規定される。レジストセンタ78および80の中心を結ぶ線は、好ましくは、画像形成部50Bの感光体ドラム58Bに、正確に平行に配置される。   FIG. 12 is a schematic perspective view of the vicinity of the conveyance belt of the image forming apparatus shown in FIG. 1 for explaining the registration correction mode. As already described, the registration centers 78 and 80 are arranged at predetermined intervals in the width direction of the conveyor belt 52, that is, in the sub-scanning direction H. A line (virtual) connecting the centers of the resist centers 78 and 80 to the axis of each photosensitive drum 58 (Y, M, C, and B) of each image forming unit 50 (Y, M, C, and B). It is generally defined as parallel. The line connecting the centers of the resist centers 78 and 80 is preferably arranged exactly in parallel with the photosensitive drum 58B of the image forming unit 50B.

搬送ベルト52は、ベルト駆動ローラ54が矢印の方向に回転されることにより、領域52aがローラ54からローラ56に向かう方向に移動される (以下、この方向を副走査方向Hとする) 。レジスト補正モードでは、搬送ベルト52に、副走査方向Hと直交する方向 (以下、この方向を主走査方向Vとする) に所定の距離をおいた2組のテスト画像178 (Y,M,CおよびB) および180 (Y,M,CおよびB) が形成される。   The conveyor belt 52 is moved in a direction from the roller 54 toward the roller 56 by rotating the belt driving roller 54 in the direction of the arrow (hereinafter, this direction is referred to as a sub-scanning direction H). In the registration correction mode, two sets of test images 178 (Y, M, C) are placed on the transport belt 52 at a predetermined distance in a direction orthogonal to the sub-scanning direction H (hereinafter, this direction is referred to as a main scanning direction V). And B) and 180 (Y, M, C and B) are formed.

テスト画像178 (Y,M,CおよびB) および180 (Y,M,CおよびB) は、ROMにあらかじめ記憶されているレジスト調整用画像データに対応して形成される。テスト画像178および180は、搬送ベルト52の移動に伴なって副走査方向Hに沿って移動され、レジストセンサ78および80を通過される。この結果、テスト画像178および180とレジストセンサ78および80との間のずれが検出される。なお、レジスト補正モードでは、カセット70から用紙Pを給送する送り出しローラ72および定着装置84は、停止されたままである。   Test images 178 (Y, M, C, and B) and 180 (Y, M, C, and B) are formed corresponding to the image data for registration adjustment stored in advance in the ROM. The test images 178 and 180 are moved along the sub-scanning direction H along with the movement of the conveying belt 52 and passed through the registration sensors 78 and 80. As a result, a deviation between the test images 178 and 180 and the registration sensors 78 and 80 is detected. In the registration correction mode, the feed roller 72 that feeds the paper P from the cassette 70 and the fixing device 84 remain stopped.

詳細には、主制御装置101の制御により、第1ないし第4の画像形成部50Y,50M,50Cおよび50Bが付勢され、各画像形成部50 (Y,M,CおよびB) の各感光体ドラム58 (Y,M,CおよびB) の表面に所定の電位が与えられる。同時に、画像制御部110の画像制御CPU111の制御により光走査装置1の光偏向装置5の多面鏡5aが所定の速度で回転される。   More specifically, the first to fourth image forming units 50Y, 50M, 50C, and 50B are energized under the control of the main control device 101, and the respective photosensitive members of the image forming units 50 (Y, M, C, and B) are energized. A predetermined potential is applied to the surface of the body drum 58 (Y, M, C and B). At the same time, the polygon mirror 5a of the optical deflecting device 5 of the optical scanning device 1 is rotated at a predetermined speed under the control of the image control CPU 111 of the image control unit 110.

続いて、画像制御CPU111の制御によりROMから取り込まれたテスト画像に対応する画像データが各画像メモリ114 (Y,M,CおよびB) に取り込まれる。こののち、タイミング制御部113により、タイミング設定装置118により設定されたタイミングデータおよびタイミング制御部113の内部RAMに記憶されているレジスト補正データ (内部RAMにレジスト補正データが記憶されていない場合には、ROMに記憶されているイニシャルデータが利用される) に基づいてタイミング制御部113から垂直同期信号Vsyncが出力される。   Subsequently, image data corresponding to the test image fetched from the ROM under the control of the image control CPU 111 is fetched into each image memory 114 (Y, M, C and B). After that, the timing control unit 113 sets the timing data set by the timing setting device 118 and the registration correction data stored in the internal RAM of the timing control unit 113 (when the registration correction data is not stored in the internal RAM). The vertical control signal Vsync is output from the timing control unit 113 based on the initial data stored in the ROM.

タイミング制御部113により発生された垂直同期信号Vsyncは、各データ制御部115 (Y,M,CおよびB) および各VCO119 (Y,M,CおよびB) に供給される。   The vertical synchronization signal Vsync generated by the timing control unit 113 is supplied to each data control unit 115 (Y, M, C and B) and each VCO 119 (Y, M, C and B).

各データ制御部115 (Y,M,CおよびB) は、垂直同期信号Vsyncに基づいて、対応するレーザ駆動部116 (Y,M,CおよびB) により光走査装置1の対応するレーザ素子3 (Y,M,CおよびB) を動作させ、レーザ素子3 (Y,M,CおよびB) から出射されたレーザビームL (Y,M,CおよびB) が水平同期検出器23により検知され、水平同期信号発生回路121から水平同期信号Hsyncが出力されてから所定のクロック (レジストセンサ78および80からの出力が入力されるまでは、ROMに記憶されているイニシャルデータが利用される) を計数したのち、画像メモリ114 (Y,M,CおよびB) に記憶されている画像データを所定のタイミングで出力する。このとき、各VCO119 (Y,M,CおよびB) から各データ制御部115 (Y,M,CおよびB) には、ROMに記憶されているイニシャルデータである発振周波数データが供給される。こののち、各データ制御部115 (Y,M,CおよびB) の制御により、各レーザ駆動部116 (Y,M,CおよびB) から画像データに対応するレーザ駆動信号がレーザ素子3 (Y,M,CおよびB) に出力され、レーザ素子3 (Y,M,CおよびB) から画像データに基づいて強度変調されたレーザビームL (Y,M,CおよびB) が出力される。従って、あらかじめ所定の電位に対応されている画像形成部50Y,50M,50Cおよび50Bの各感光体ドラム58Y,58M,58Cおよび58Bのそれぞれに、テスト画像データに対応する静電潜像が形成される。この静電潜像は、現像装置62Y,62M,62Cおよび62Bにより、対応する色が与えられているトナーで現像され、4色 (2組) のテストトナー像に変換される。   Each data control unit 115 (Y, M, C, and B) uses the corresponding laser drive unit 116 (Y, M, C, and B) based on the vertical synchronization signal Vsync to correspond to the laser element 3 of the optical scanning device 1. (Y, M, C, and B) are operated, and the laser beam L (Y, M, C, and B) emitted from the laser element 3 (Y, M, C, and B) is detected by the horizontal synchronization detector 23. A predetermined clock after the horizontal synchronization signal Hsync is output from the horizontal synchronization signal generation circuit 121 (initial data stored in the ROM is used until the outputs from the registration sensors 78 and 80 are input). After counting, the image data stored in the image memory 114 (Y, M, C and B) is output at a predetermined timing. At this time, oscillation frequency data, which is initial data stored in the ROM, is supplied from each VCO 119 (Y, M, C, and B) to each data control unit 115 (Y, M, C, and B). Thereafter, under the control of each data control unit 115 (Y, M, C, and B), a laser drive signal corresponding to the image data is sent from each laser drive unit 116 (Y, M, C, and B) to the laser element 3 (Y , M, C, and B), and a laser beam L (Y, M, C, and B) that is intensity-modulated based on the image data is output from the laser element 3 (Y, M, C, and B). Therefore, an electrostatic latent image corresponding to the test image data is formed on each of the photosensitive drums 58Y, 58M, 58C and 58B of the image forming units 50Y, 50M, 50C and 50B corresponding to a predetermined potential in advance. The This electrostatic latent image is developed by the developing devices 62Y, 62M, 62C and 62B with the toner to which the corresponding color is given, and converted into test toner images of four colors (two sets).

各感光体ドラム58 (Y,M,CおよびB) 上の2組のテストトナー像は、転写装置64Y,64M,64Cおよび64Bを介して搬送ベルト52に転写され、レジストセンサ78および80に向かって搬送される。2組のテストトナー像がレジストセンサ78および80を通過される際に、レジストセンサ78および80の位置を基準としたそれぞれのテストトナー像の相対位置すなわちテストトナー像のずれに対応する所定の出力がレジストセンサ78および80から出力される。なお、搬送ベルト52上に形成された2組のテストトナー像は、搬送ベルト52の回転にともなってさらに搬送され、ベルトクリーナ82により取り除かれる。   Two sets of test toner images on each photosensitive drum 58 (Y, M, C, and B) are transferred to the conveyance belt 52 via the transfer devices 64Y, 64M, 64C, and 64B, and are directed to the registration sensors 78 and 80. Are transported. When the two sets of test toner images pass through the registration sensors 78 and 80, a predetermined output corresponding to the relative position of the respective test toner images with respect to the positions of the registration sensors 78 and 80, that is, the deviation of the test toner images. Are output from the registration sensors 78 and 80. The two sets of test toner images formed on the conveyance belt 52 are further conveyed as the conveyance belt 52 rotates and are removed by the belt cleaner 82.

レジストセンサ78および80からの各出力は、レジスト補正演算装置117に入力され、各テストトナー像のずれの演算に利用される。   Outputs from the registration sensors 78 and 80 are input to a registration correction arithmetic unit 117, and are used for calculation of deviation of each test toner image.

レジスト補正演算装置117は、副走査方向に所定の距離だけ離れて形成された各色ごとのテストトナー像の対、すなわち、178Yと180Y、178Mと180M、178Cと180C、および、178Bと180Bごとに、副走査方向の位置のずれを検出したのち、平均値を算出し、この平均値とあらかじめ決められている設計値とのずれ量から垂直同期信号Vsyncを出力するタイミングの補正量Vrを規定する。これにより、光走査装置1の各レーザ素子3 (Y,M,CおよびB) の発光タイミング、すなわち、各画像形成部50 (Y,M,CおよびB) が配置された間隔および光走査装置1から出射される各レーザビームL (Y,M,CおよびB) 相互の副走査方向の距離に依存する副走査方向のずれが整合される。   The registration correction arithmetic unit 117 performs test toner image pairs for each color formed at a predetermined distance in the sub-scanning direction, that is, for each of 178Y and 180Y, 178M and 180M, 178C and 180C, and 178B and 180B. After detecting the position shift in the sub-scanning direction, an average value is calculated, and a correction amount Vr of timing for outputting the vertical synchronization signal Vsync is defined from the amount of shift between the average value and a predetermined design value. . Thereby, the light emission timing of each laser element 3 (Y, M, C, and B) of the optical scanning device 1, that is, the interval at which each image forming unit 50 (Y, M, C, and B) is arranged and the optical scanning device. The laser beam L (Y, M, C, and B) emitted from 1 is aligned in the sub-scanning direction depending on the distance in the sub-scanning direction.

また、レジスト補正演算装置117は、1組のテストトナー像、例えば、178Y,178M,178Cおよび178Bのそれぞれの主走査方向の位置のずれを検出したのち、平均値を算出し、この平均値とあらかじめ決められている設計値とのずれ量から水平同期信号Hsyncが出力されてから画像データを出力するタイミングの補正量Hrを規定する。これにより、光走査装置1の各レーザ素子3 (Y,M,CおよびB) から出射されるレーザビームL (Y,M,CおよびB) を画像データで強度変調するタイミング、すなわち、各画像形成部50 (Y,M,CおよびB) の各感光体ドラム58 (Y,M,CおよびB) に記録される画像データの主走査方向の書きだし位置が整合される。   The registration correction arithmetic unit 117 calculates an average value after detecting a shift in the position in the main scanning direction of each set of test toner images, for example, 178Y, 178M, 178C, and 178B. A correction amount Hr of timing at which image data is output after the horizontal synchronization signal Hsync is output is defined from a deviation amount from a predetermined design value. Thereby, the intensity modulation of the laser beam L (Y, M, C, and B) emitted from each laser element 3 (Y, M, C, and B) of the optical scanning device 1 with the image data, that is, each image. The writing position in the main scanning direction of the image data recorded on each photosensitive drum 58 (Y, M, C, and B) of the forming unit 50 (Y, M, C, and B) is aligned.

レジスト補正演算装置117は、さらに、テストトナー像の対、すなわち、178Yと180Y、178Mと180M、178Cと180C、および、178Bと180Bごとに、主走査方向の位置のずれを検出したのち、平均値を算出し、この平均値とあらかじめ決められている設計値とのずれ量に基づいて、VCO119 (Y,M,CおよびB) から出力される発振周波数の補正量Frを規定する。これにより、光走査装置1の各レーザ素子3 (Y,M,CおよびB) から各画像形成部50 (Y,M,CおよびB) の各感光体ドラム58 (Y,M,CおよびB) に向かって出射される各レーザビームの1クロック当たりの主走査方向の長さ、すなわち、各感光体58 (Y,M,CおよびB) に結像される主走査方向の1ラインの長さが整合される。   The registration correction arithmetic unit 117 further detects the deviation of the position in the main scanning direction for each pair of test toner images, that is, 178Y and 180Y, 178M and 180M, 178C and 180C, and 178B and 180B. A value is calculated, and a correction amount Fr of the oscillation frequency output from the VCO 119 (Y, M, C, and B) is defined based on a deviation amount between the average value and a predetermined design value. Thus, each laser element 3 (Y, M, C, and B) of the optical scanning device 1 to each photosensitive drum 58 (Y, M, C, and B) of each image forming unit 50 (Y, M, C, and B). ) The length of each laser beam emitted toward the main scanning direction per clock, that is, the length of one line in the main scanning direction formed on each photoconductor 58 (Y, M, C and B). Are matched.

なお、レジスト補正演算装置117により求められたそれぞれの補正量Vr,HrおよびFrは、それぞれ、タイミング制御部113内のRAM部に、一時的に記憶される。この場合、それぞれの補正量Vr,HrおよびFrは、不揮発性RAM103に記憶されてもよい。また、これらの補正動作は、図示しないコントロールパネルにより補正モードの選択が指示されたとき、画像形成装置100の図示しない電源スイッチがオンされたとき、あるいは、図示しないカウンタなどによりカウントされるプリント枚数が所定枚数に達したときなどのあらかじめ決められたタイミングで実行される。   The correction amounts Vr, Hr, and Fr obtained by the registration correction arithmetic unit 117 are temporarily stored in the RAM unit in the timing control unit 113, respectively. In this case, the respective correction amounts Vr, Hr, and Fr may be stored in the nonvolatile RAM 103. These correction operations are performed when a correction mode selection is instructed by a control panel (not shown), when a power switch (not shown) of the image forming apparatus 100 is turned on, or by a counter or the like (not shown). Is executed at a predetermined timing such as when the predetermined number is reached.

次に、画像形成 (通常) モードについて説明する。   Next, the image forming (normal) mode will be described.

図示しない操作パネルあるいはホストコンピュータから画像形成開始信号が供給されることで、主制御装置101の制御により各画像形成部50 (Y,M,CおよびB) がウォームアップされるとともに、画像制御CPU111の制御により光走査装置1の光偏向装置5の多面鏡5aが所定の回転速度で回転される。   When an image formation start signal is supplied from an operation panel (not shown) or a host computer, each image forming unit 50 (Y, M, C, and B) is warmed up by the control of the main control device 101, and the image control CPU 111 is operated. As a result of this control, the polygonal mirror 5a of the optical deflecting device 5 of the optical scanning device 1 is rotated at a predetermined rotational speed.

続いて、主制御装置101の制御により、外部記憶装置あるいはホストコンピュータもしくはスキャナ (画像読取装置) からプリントすべき画像データがRAM102に取り込まれる。RAM102に取り込まれた画像データの一部 (あるいは全部) は、画像制御部110の画像制御CPU111の制御により、各画像メモリ114 (Y,M,CおよびB) に収納される。また、主制御装置101の制御により、所定のタイミング、例えば、タイミング制御部113からの垂直同期信号Vsyncなどを基準として、送り出しローラ72が付勢され、用紙カセット70から1枚の用紙Pが取り出される。この取り出された用紙Pは、レジストローラ72により各画像形成部50 (Y,M,CおよびB) による画像形成動作により提供されるY,M,CおよびBの各トナー像とタイミングが整合され、吸着ローラ74により搬送ベルト52に密着されて、搬送ベルト52の回転にともなって、各画像形成部50に向かって案内される。   Subsequently, under the control of the main control device 101, image data to be printed is taken into the RAM 102 from an external storage device, a host computer, or a scanner (image reading device). Part (or all) of the image data captured in the RAM 102 is stored in each image memory 114 (Y, M, C, and B) under the control of the image control CPU 111 of the image control unit 110. Further, under the control of the main control device 101, the feed roller 72 is energized based on a predetermined timing, for example, the vertical synchronization signal Vsync from the timing control unit 113, and one sheet P is taken out from the sheet cassette 70. It is. The taken-out paper P is aligned in timing with the Y, M, C, and B toner images provided by the image forming operation by the image forming units 50 (Y, M, C, and B) by the registration rollers 72. The adhering roller 74 is brought into close contact with the conveying belt 52 and is guided toward the image forming units 50 as the conveying belt 52 rotates.

一方、用紙Pの給送および搬送動作と平行してあるいは同時に、タイミング設定装置118により設定されたデータおよびタイミング制御部113の内部RAMから読み出されたレジストデータおよびクロックデータに基づいて、タイミング制御部113から垂直同期信号Vsyncが出力される。   On the other hand, the timing control is performed based on the data set by the timing setting device 118 and the registration data and clock data read from the internal RAM of the timing control unit 113 in parallel or simultaneously with the feeding and transporting operations of the paper P. The vertical synchronization signal Vsync is output from the unit 113.

タイミング制御部113により垂直同期信号Vsyncが出力されることで、各データ制御部115 (Y,M,CおよびB) により、各レーザ駆動部116 (Y,M,CおよびB) が付勢され、各レーザ素子3 (Y,M,CおよびB) から主走査方向の1ライン分のレーザビームが各画像形成部50 (Y,M,CおよびB) の各感光体ドラム58 (Y,M,CおよびB) に照射される。この1ライン分のレーザビームに基づいて水平同期信号発生回路121から発生される水平同期信号Hsyncの入力直後から各VCO119 (Y,M,CおよびB) のクロック数がカウントされ、各VCO119 (Y,M,CおよびB) のクロック数が所定値に達した時点で、各画像メモリ114 (Y,M,CおよびB) からプリントすべき画像データが読み出される。続いて、各データ制御部115 (Y,M,CおよびB) の制御により、各レーザ駆動部116 (Y,M,CおよびB) に対し、各レーザ素子3 (Y,M,CおよびB) から出射される各レーザビームL (Y,M,CおよびB) の強度を変化するために画像データが転送され、各画像形成部50 (Y,M,CおよびB) の各感光体ドラム58 (Y,M,CおよびB) に、ずれのない画像が形成される。この結果、各感光体ドラム58 (Y,M,CおよびB) に案内される各レーザビームL (Y,M,CおよびB) が、各レーザ素子3 (Y,M,CおよびB) から各感光体ドラム58 (Y,M,CおよびB) までの間の光路の偏差あるいは各感光体ドラム58 (Y,M,CおよびB) の直径の偏差に起因する像面でのビームスポット径の変動の影響を受けることなく、各感光体ドラム58 (Y,M,CおよびB) に正確に結像される。   When the vertical synchronization signal Vsync is output from the timing control unit 113, each data drive unit 115 (Y, M, C, and B) energizes each laser drive unit 116 (Y, M, C, and B). A laser beam for one line in the main scanning direction from each laser element 3 (Y, M, C, and B) is applied to each photosensitive drum 58 (Y, M) in each image forming unit 50 (Y, M, C, and B). , C and B). The number of clocks of each VCO 119 (Y, M, C and B) is counted immediately after the input of the horizontal synchronization signal Hsync generated from the horizontal synchronization signal generation circuit 121 based on the laser beam for one line, and each VCO 119 (Y , M, C, and B), when the number of clocks reaches a predetermined value, image data to be printed is read from each image memory 114 (Y, M, C, and B). Subsequently, each laser element 3 (Y, M, C, and B) is controlled for each laser driver 116 (Y, M, C, and B) by the control of each data control unit 115 (Y, M, C, and B). The image data is transferred to change the intensity of each laser beam L (Y, M, C, and B) emitted from the image forming unit 50, and each photosensitive drum of each image forming unit 50 (Y, M, C, and B). At 58 (Y, M, C and B), an image having no deviation is formed. As a result, each laser beam L (Y, M, C, and B) guided to each photosensitive drum 58 (Y, M, C, and B) is emitted from each laser element 3 (Y, M, C, and B). The beam spot diameter on the image plane due to the deviation of the optical path to each photosensitive drum 58 (Y, M, C and B) or the deviation of the diameter of each photosensitive drum 58 (Y, M, C and B). The image is accurately formed on each photosensitive drum 58 (Y, M, C, and B) without being affected by the fluctuations of.

各感光体ドラム58 (Y,M,CおよびB) に結像された各レーザビームL (Y,M,CおよびB) は、予め所定の電位に帯電されている各感光体ドラム58 (Y,M,CおよびB) の電位を、画像データに基づいて変化させることで、各感光体ドラム58 (Y,M,CおよびB) に、画像データに対応する静電潜像を形成する。この静電潜像は、各現像装置62 (Y,M,CおよびB) により、対応する色を有するトナーにより現像され、トナー像に変換される。   Each laser beam L (Y, M, C, and B) imaged on each photoconductor drum 58 (Y, M, C, and B) is charged to each photoconductor drum 58 (Y , M, C, and B) are changed based on the image data to form an electrostatic latent image corresponding to the image data on each photosensitive drum 58 (Y, M, C, and B). The electrostatic latent image is developed with toner having a corresponding color by each developing device 62 (Y, M, C, and B), and converted into a toner image.

各トナー像は、それぞれの感光体ドラム58 (Y,M,CおよびB) の回転にともなって搬送ベルト52により搬送されている用紙Pに向かって移動され、予め決められたタイミングにより、転写装置64により、搬送ベルト52上の用紙Pに、所定のタイミングで転写される。これにより、用紙P上で互いに正確に重なりあった4色のトナー像が用紙Pに形成される。なお、トナー像が用紙Pに転写されたあとの各感光体ドラム58 (Y,M,CおよびB) は、クリーナ66 (Y,M,CおよびB) および除電ランプ68 (Y,M,CおよびB) により、残存トナーおよび残存電位が除去されて、引き続く画像形成に利用される。   Each toner image is moved toward the paper P being conveyed by the conveying belt 52 as the respective photosensitive drums 58 (Y, M, C, and B) rotate, and at a predetermined timing, the transfer device. 64, the image is transferred to the paper P on the transport belt 52 at a predetermined timing. As a result, four color toner images that are accurately overlapped on the paper P are formed on the paper P. Each of the photosensitive drums 58 (Y, M, C, and B) after the toner image is transferred to the paper P is cleaned by a cleaner 66 (Y, M, C, and B) and a static elimination lamp 68 (Y, M, C). And B), the residual toner and the residual potential are removed and used for subsequent image formation.

4色のトナー像を静電的に保持した用紙Pは、搬送ベルト52の回転にともなってさらに搬送され、ベルト駆動ローラ56の曲率と用紙Pの直進性との差によって搬送ベルト52から分離されて、定着装置84へ案内される。定着装置84へ導かれた用紙Pは、定着装置84によりそれぞれのトナーが溶融されることにより、カラー画像としてのトナー像が定着されたのち、図示しない排出トレイに排出される。   The paper P that electrostatically holds the four-color toner images is further transported as the transport belt 52 rotates, and is separated from the transport belt 52 by the difference between the curvature of the belt driving roller 56 and the straightness of the paper P. To the fixing device 84. The sheet P guided to the fixing device 84 is discharged onto a discharge tray (not shown) after the toner image is fixed by the fixing device 84 and a toner image as a color image is fixed.

一方、用紙Pを定着装置84に供給したあとの搬送ベルト52はさらに回転されつつ、ベルトクリーナ82により、表面に残った不所望なトナーが除去され、再び、カセット70から給送される用紙Pの搬送に利用される。   On the other hand, the conveyance belt 52 after the paper P is supplied to the fixing device 84 is further rotated, the belt cleaner 82 removes unwanted toner remaining on the surface, and the paper P fed from the cassette 70 again. It is used for transportation.

以上説明したように、この実施例の光走査装置は、光学手段と走査対象物との間に複数の光のそれぞれに対応して配置される第1の反射手段と、複数の光のそれぞれに対応して第1の反射手段よりも走査対象物の側に配置され、第1の反射手段により反射されたそれぞれの光を相互に交差させたのち走査対象物に向けてさらに反射する第2の反射手段とを含む結像手段を有することから、光走査装置の厚さを低減できる。   As described above, the optical scanning device according to this embodiment includes the first reflecting means disposed corresponding to each of the plurality of lights between the optical means and the scanning object, and each of the plurality of lights. Correspondingly, a second light beam is disposed closer to the scanning object than the first reflecting means, and further reflects the light reflected by the first reflecting means to the scanning object after intersecting each other. Since the imaging means including the reflecting means is provided, the thickness of the optical scanning device can be reduced.

また、この実施例の光走査装置の結像手段は、複数の光のそれぞれに対応して第1の反射手段よりも走査対象物の側に配置され、第1の反射手段により反射されたそれぞれの光の少なくとも1つを、入射角と反射角とのなす角が鈍角になるよう反射して走査対象物に案内する第2の反射手段を含むことから、入射角と反射角とのなす角が鈍角になるよう反射される光以外の光に対する第2の反射手段の位置が入射角と反射角とのなす角が鈍角になるよう反射される光に対応する第2の反射手段の位置に比較して、走査対象物から離れた位置に規定される。   Further, the image forming means of the optical scanning device of this embodiment is arranged closer to the scanning object than the first reflecting means corresponding to each of the plurality of lights, and each reflected by the first reflecting means. Since the second reflection means for guiding at least one of the light beams to the scanning object by reflecting so that the angle formed by the incident angle and the reflection angle becomes an obtuse angle, the angle formed by the incident angle and the reflection angle is included. The position of the second reflecting means for the light other than the light reflected so as to be an obtuse angle is the position of the second reflecting means corresponding to the light reflected so that the angle formed by the incident angle and the reflecting angle becomes an obtuse angle. In comparison, it is defined at a position away from the scanning object.

この発明の実施例であるカラー画像形成装置の概略断面図。1 is a schematic sectional view of a color image forming apparatus that is an embodiment of the present invention. 図1に示したカラー画像形成装置に利用される光走査装置の概略断面図。FIG. 2 is a schematic cross-sectional view of an optical scanning device used in the color image forming apparatus shown in FIG. 1. 図1に示した光走査装置の偏向前光学系部分を展開した光路図。FIG. 2 is an optical path diagram in which a pre-deflection optical system portion of the optical scanning device shown in FIG. 1 is developed. 図1に示した光走査装置の偏向前折り返しミラーブロックの概略斜視図。FIG. 2 is a schematic perspective view of a pre-deflection folding mirror block of the optical scanning device shown in FIG. 1. 図1に示した光走査装置の水平同期検出用折り返しミラーの概略斜視図。FIG. 2 is a schematic perspective view of a horizontal synchronization detection folding mirror of the optical scanning device shown in FIG. 1. 図1に示した光走査装置の偏向後光学系の各レンズを通るレーザビームの位置を示す概略断面図。FIG. 2 is a schematic cross-sectional view showing the position of a laser beam that passes through each lens of a post-deflection optical system of the optical scanning device shown in FIG. 1. 図1に示した光走査装置の出射ミラーの調整機構を示す概略斜視図。FIG. 2 is a schematic perspective view showing an adjustment mechanism for an output mirror of the optical scanning device shown in FIG. 1. 図2に示した光走査装置の比較例としての従来例を示す概略断面図。FIG. 3 is a schematic cross-sectional view showing a conventional example as a comparative example of the optical scanning device shown in FIG. 2. 図2に示した光走査装置の変形例を示す概略断面図。FIG. 3 is a schematic cross-sectional view showing a modification of the optical scanning device shown in FIG. 2. 図2に示した光走査装置の変形例を示す概略断面図。FIG. 3 is a schematic cross-sectional view showing a modification of the optical scanning device shown in FIG. 2. 図1に示した画像形成装置の制御部を示す概略ブロック図。FIG. 2 is a schematic block diagram illustrating a control unit of the image forming apparatus illustrated in FIG. 1. 図1に示した画像形成装置の副走査方向のタイミングを整合する方法を示す概略斜視図。FIG. 2 is a schematic perspective view showing a method for matching the timing in the sub-scanning direction of the image forming apparatus shown in FIG. 1.

符号の説明Explanation of symbols

1…マルチビーム光走査装置、3…半導体レーザ素子、5…光偏向装置、7…偏向前光学系、9…有限焦点レンズ、11…ハイブリッドシリンダレンズ、13…ミラーブロック、15…保持部材、17…プラスチックシリンダレンズ、19…ガラスシリンダレンズ、21…偏向後光学系、23…水平同期検出器、25…水平同期用折り返しミラー、27…第1の結像レンズ、29…第2の結像レンズ、31…第3の結像レンズ、33…第1の折り返しミラー、35…第2の折り返しミラー、37…第3の折り返しミラー、39…防塵ガラス、41…固定部、43…ミラー押さえ板ばね、45…突起、47…止めねじ。   DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 ... Multi-beam optical scanning device, 3 ... Semiconductor laser element, 5 ... Optical deflecting device, 7 ... Pre-deflection optical system, 9 ... Fin-focal lens, 11 ... Hybrid cylinder lens, 13 ... Mirror block, 15 ... Holding member, 17 DESCRIPTION OF SYMBOLS ... Plastic cylinder lens, 19 ... Glass cylinder lens, 21 ... Optical system after deflection, 23 ... Horizontal synchronization detector, 25 ... Folding mirror for horizontal synchronization, 27 ... 1st imaging lens, 29 ... 2nd imaging lens 31 ... 3rd imaging lens, 33 ... 1st folding mirror, 35 ... 2nd folding mirror, 37 ... 3rd folding mirror, 39 ... Dust-proof glass, 41 ... Fixing part, 43 ... Mirror holding leaf spring 45 ... protrusions, 47 ... set screws.

Claims (2)

複数の光を走査対象物に向けて走査する走査手段と、
前記複数の光のそれぞれに対して所定の光学特性を与える共通の光学手段と、この光学手段と前記走査対象物との間に前記複数の光のそれぞれに対応して配置される走査手段側の反射手段と前記複数の光のうちの少なくとも2つに対応して前記走査手段側の反射手段よりも前記走査対象物の側に配置され、前記走査手段側の反射手段により反射された前記それぞれの光を相互に交差させたのち前記走査対象物に向けてさらに反射する走査対象物側の反射手段と前記走査手段により走査された前記それぞれの光を前記走査対象物の所定の位置に結像する結像手段とを有する光走査装置と、
この光走査装置の下方に位置し、前記複数の光の数と同数の像担持体と、
この像担持体と前記光走査装置との間に位置し現像剤を供給する複数の光の数と同数の現像装置を備え、
一つの像担持体と前記光走査装置との間隔が他の像担持体と前記光走査装置との間隔よりも広く、かつ前記走査手段側の反射手段及び前記走査対象物側の反射手段のうち前記走査手段側の反射手段だけで反射されて結像されることを特徴とする画像形成装置
Scanning means for scanning a plurality of lights toward the scanning object;
A common optical means for providing a predetermined optical characteristic to each of said plurality of light between the object to be scanned and the optical means, scanning means side disposed corresponding to each of the plurality of light and reflection means, arranged on the side of the scanning object of the reflecting means of said scanning means side so as to correspond to at least two of said plurality of light the reflected by the reflecting means of said scanning means side Furthermore the reflecting means scans the object side for reflecting the scanning object after crossed the respective optical mutually said each of the light scanned by said scanning means in a predetermined position of the object to be scanned An optical scanning device having an imaging means for imaging;
The positioned below the optical scanning apparatus, the same number as the image bearing member and the number of said plurality of light,
The number of developing devices equal to the number of the plurality of lights that are located between the image carrier and the optical scanning device and supply the developer,
One gap between the image carrier and the optical scanning device is widely than the distance between the optical scanning device and the other image bearing member, and the reflection means and the reflection means of the scanning object side of said scanning means side An image forming apparatus characterized in that the image is reflected and imaged only by the reflecting means on the scanning means side .
複数の光を走査対象物に向けて走査する走査手段と、
前記複数の光のそれぞれに対して所定の光学特性を与える共通の光学手段と、この光学手段と前記走査対象物との間に前記複数の光のそれぞれに対応して配置される走査手段側の反射手段と前記複数の光のうちの少なくとも2つに対応して前記走査手段側の反射手段よりも前記走査対象物の側に配置され、前記走査手段側の反射手段により反射された前記それぞれの光を相互に交差させたのち前記走査対象物に向けてさらに反射する走査対象物側の反射手段と前記走査手段により走査された前記それぞれの光を前記走査対象物の所定の位置に結像する結像手段とを有する光走査装置と、
この光走査装置の下方に位置し、前記複数の光の数と同数の像担持体と、
この像担持体と前記光走査装置との間に位置し現像剤を供給する複数の光の数と同数の現像装置を備え、
一つの像担持体と前記光走査装置との間隔が他の像担持体と前記光走査装置との間隔よりも広く、黒色画像の形成に利用され、かつ前記走査手段側の反射手段及び前記走査対象物側の反射手段のうち前記走査手段側の反射手段だけで反射されて結像されることを特徴とする画像形成装置
Scanning means for scanning a plurality of lights toward the scanning object;
A common optical means for providing a predetermined optical characteristic to each of said plurality of light between the object to be scanned and the optical means, scanning means side disposed corresponding to each of the plurality of light and reflection means, arranged on the side of the scanning object of the reflecting means of said scanning means side so as to correspond to at least two of said plurality of light the reflected by the reflecting means of said scanning means side Furthermore the reflecting means scans the object side for reflecting the scanning object after crossed the respective optical mutually said each of the light scanned by said scanning means in a predetermined position of the object to be scanned An optical scanning device having an imaging means for imaging;
The positioned below the optical scanning apparatus, the same number as the image bearing member and the number of said plurality of light,
The number of developing devices equal to the number of the plurality of lights that are located between the image carrier and the optical scanning device and supply the developer,
One interval of the image carrier and the optical scanning device is widely than the distance between the optical scanning device and the other image bearing member, is used to form a black image, and the scanning means side of the reflecting means and the An image forming apparatus, wherein the image is reflected and imaged only by the reflecting means on the scanning means side among the reflecting means on the scanning object side .
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