JP4376571B2 - Optical scanning apparatus, image forming apparatus, and color image forming apparatus - Google Patents

Optical scanning apparatus, image forming apparatus, and color image forming apparatus Download PDF

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本発明は、画像形成装置の光書込手段等に用いられる光走査装置、及びその光走査装置を備えたレーザプリンタ、デジタル複写機、レーザファクシミリ、レーザプロッタ等の画像形成装置及びカラー画像形成装置に関する。   The present invention relates to an optical scanning device used for an optical writing unit or the like of an image forming apparatus, and an image forming apparatus and a color image forming apparatus such as a laser printer, a digital copying machine, a laser facsimile, and a laser plotter equipped with the optical scanning device. About.

画像形成装置の光書込手段を構成する光書込光学系の一例として、半導体レーザ等の光源から出射された光ビームを、ポリゴンミラー等の光偏向手段で偏向させ、走査レンズやミラー等からなる走査光学系を介して像担持体の被走査面上に集光して該被走査面上を走査する光走査装置が知られている。
この種の光走査装置を用いて高速に記録を行うには、光走査装置の光偏向のためのポリゴンミラーを高速に回転させる必要があるが、ポリゴンミラーの高速回転は、振動や騒音のために限界がある。そこで、ポリゴンミラーの回転数を上げない代わりに、複数個の光ビームを用いて、1回の走査で複数ラインを一括して記録を行う方法が従来から種々提案されている。
As an example of an optical writing optical system constituting an optical writing unit of an image forming apparatus, a light beam emitted from a light source such as a semiconductor laser is deflected by an optical deflecting unit such as a polygon mirror, and then from a scanning lens or a mirror. There is known an optical scanning device that condenses light on a surface to be scanned of an image carrier via a scanning optical system and scans the surface to be scanned.
In order to perform high-speed recording using this type of optical scanning device, it is necessary to rotate the polygon mirror for light deflection of the optical scanning device at high speed. However, high-speed rotation of the polygon mirror is due to vibration and noise. There is a limit. Therefore, various methods have been conventionally proposed in which a plurality of lines are recorded in a single scan using a plurality of light beams instead of increasing the number of rotations of the polygon mirror.

この複数ラインを一括して記録を行う方式の光走査装置では、複数の発光点を持つ半導体レーザアレイ(LDA)や、発光点が1個の半導体レーザ(LD)を複数用いて複数の光ビームを合成してビームスポットを副走査方向に配列した光源ユニットを備え、この光源ユニットから射出した複数の光ビームをポリゴンミラーで偏向させ、感光体上を走査させることで所定ピッチで複数ラインを一括記録することができる。しかしながら、初期に光源ユニットを所定の副走査ピッチが得られるように調整してあるとしても、振動、温度等の外的な要因により経時的には所定ピッチとのずれが生じる。このために高品位の画像を得るためには副走査ピッチのずれを検知して補正することが必要となる。   In the optical scanning apparatus that records a plurality of lines at once, a plurality of light beams are formed by using a plurality of semiconductor laser arrays (LDA) having a plurality of light emitting points or a semiconductor laser (LD) having one light emitting point. And a plurality of light beams emitted from the light source unit are deflected by a polygon mirror and scanned on the photoconductor to collectively arrange a plurality of lines at a predetermined pitch. Can be recorded. However, even if the light source unit is adjusted so as to obtain a predetermined sub-scanning pitch in the initial stage, a deviation from the predetermined pitch occurs over time due to external factors such as vibration and temperature. For this reason, in order to obtain a high-quality image, it is necessary to detect and correct a sub-scanning pitch shift.

そこで副走査ピッチのずれを検知して補正する方法が提案されている(特許文献1、特許文献2参照)。
特許文献1に記載の発明では、光ビーム位置検知に光ビーム検知領域の走査開始端の辺が互いに非平行な複数のセンサを用い、光ビームを個別に点灯させて複数のセンサの開始端をよぎる光ビームの時間間隔を計測して、その時間間隔の差を各ビーム間の副走査ピッチに換算する。しかしながら、この方法では、温度あるいは電源電圧の変動等による光ビームのパワー変動やセンサの感度の変動等により検出位置が変動し、走査位置、副走査ビームピッチの測定値にバラツキが生じるという欠点がある。
すなわち特許文献1に記載の発明では、光ビーム位置検知に光ビーム検知領域の走査開始端の辺が互いに非平行な2個のセンサーを用い、各々のセンサを光ビームが通過するときに出力される光ビーム位置検出信号の時間差から光ビームの副走査の走査位置を検出している。このため、光ビーム位置検出信号は温度や光ビームの光量変動で検出位置がずれるために検出した副走査の走査位置、ひいては検出した副走査ビームピッチの誤差が大きくなる。
Therefore, a method for detecting and correcting the sub-scanning pitch shift has been proposed (see Patent Document 1 and Patent Document 2).
In the invention described in Patent Document 1, a plurality of sensors whose sides of the scanning start end of the light beam detection area are non-parallel to each other are used for light beam position detection, and the light beams are individually turned on to set the start ends of the plurality of sensors. The time interval of the crossing light beam is measured, and the difference in the time interval is converted into the sub-scanning pitch between the beams. However, this method has a drawback in that the detection position varies due to variations in light beam power and sensor sensitivity due to variations in temperature or power supply voltage, etc., resulting in variations in the measured values of the scanning position and sub-scanning beam pitch. is there.
That is, in the invention described in Patent Document 1, two sensors whose scanning start ends in the light beam detection region are non-parallel to each other are used for light beam position detection, and the light beam is output when each sensor passes through each sensor. The sub-scanning scanning position of the light beam is detected from the time difference between the light beam position detection signals. For this reason, since the detection position of the light beam position detection signal is shifted due to temperature and light amount fluctuation of the light beam, an error in the detected sub-scanning scanning position, and hence the detected sub-scanning beam pitch, becomes large.

また、特許文献2に記載の発明では、主走査方向に複数のフォトセンサを配置し、副走査方向に平行に置いたセンサを横切るとき発生するパルスの間隔と副走査方向に角度を持たせておいたセンサを横切るとき発生するパルスの間隔との時間差を、副走査ピッチに換算する。しかしながら、この方法では、センサの出力信号を加算してビーム位置を検出するが、そのためには他に0クロス点を検知する回路が必要となり、回路規模が増大するという欠点がある。   In the invention described in Patent Document 2, a plurality of photosensors are arranged in the main scanning direction, and an interval is set between the pulse generated when crossing the sensor placed in parallel to the subscanning direction and an angle in the subscanning direction. The time difference from the interval of the pulses generated when crossing the placed sensor is converted into a sub-scanning pitch. However, in this method, the output position of the sensor is added to detect the beam position. For this purpose, another circuit for detecting the 0-cross point is required, and the circuit scale is increased.

特開平7−72399号公報JP-A-7-72399 特開平9―325288号公報JP-A-9-325288 特開平10−62705号公報JP-A-10-62705

本発明は上記従来技術の欠点を解消するためになされたものであり、1以上の光ビームを副走査方向に配列して光ビームを射出し、ポリゴンミラー等の光偏向手段で偏向させ、像担持体等の被走査面上を走査させることで所定ピッチで1以上のラインを一括記録することが可能な光走査装置において、副走査方向のビームピッチを迅速に精度よく計測してピッチ制御し、温度、振動等によるビームピッチずれのない、良好な画像を得ることを目的(課題)とする。また、本発明は上記の光走査装置を用い、温度、振動等によるビームピッチずれのない、良好で高品質な画像を得ることができる画像形成装置及びカラー画像形成装置を提供することを目的(課題)とする。   The present invention has been made in order to eliminate the above-mentioned disadvantages of the prior art. One or more light beams are arranged in the sub-scanning direction to emit a light beam, which is deflected by a light deflecting means such as a polygon mirror. In an optical scanning device capable of batch recording one or more lines at a predetermined pitch by scanning the surface to be scanned such as a carrier, the beam pitch in the sub-scanning direction is quickly and accurately measured and pitch controlled. It is an object (problem) to obtain a good image free from beam pitch deviation due to temperature, vibration, or the like. Another object of the present invention is to provide an image forming apparatus and a color image forming apparatus that can obtain a good and high-quality image without using a beam pitch shift due to temperature, vibration, or the like using the optical scanning device described above. Problem).

上記目的を達成するための手段として、本発明は以下のような構成に特徴を有するものである。
本発明の第1の構成は、光ビームを発生させる光源と、該光源からの光ビームを偏向させ走査する光偏向手段と、前記光ビームを走査する走査光学系とを備えた光走査装置において、「前記光ビームが通過する領域において互いに非平行で主走査方向に交わるように形成された帯状の受光領域Aと帯状の受光領域Bとを有する第一受光素子と、前記光ビームが通過する領域において互いに非平行で主走査方向に交わるように形成された帯状の受光領域aと帯状の受光領域bとを有し、前記受光領域aの主走査方向に交わる端縁部の一方は、前記第一受光素子の受光領域Aと平行、且つ近接するように設けられ、前記受光領域bの主走査方向に交わる端縁部の一方は、前記第一受光素子の受光領域Bと平行、且つ近接するように設けられた第二受光素子と、を有し、前記第一受光素子と前記第二受光素子は、前記光ビームが通過する順番が、前記受光領域A、前記受光領域a、前記受光領域B、前記受光領域bとなり、前記受光領域Aの端縁部と前記受光領域aの端縁部とが近接する間隔、及び前記受光領域Bの端縁部と前記受光領域bの端縁部とが近接する間隔が、前記光ビームのスポット系よりも小さくなるように配置されており、前記光ビームの受光状態に応じて増減する前記第一受光素子と前記第二受光素子の出力信号を個別に増幅する第一受光素子用増幅器および第二受光素子用増幅器と、該第一受光素子用増幅器および第二受光素子用増幅器から出力される信号を比較することにより、前記第一受光素子よりも前記第二受光素子がより多く光ビームを受光しているとき第一の信号レベルを出力し、それ以外のときは第二の信号レベルを出力する比較器とを有する光ビーム位置検出手段」と、「前記比較器が出力する信号に基づいて、前記光ビームが、前記受光領域Aから前記受光領域aを通過する際に、第一受光素子用増幅器と第二受光素子用増幅器の出力する信号が、互いに逆に増減してクロスした時点を開始点とし、前記光ビームが、前記受光領域Bから前記受光領域bを通過する際に、前記第一受光素子用増幅器の出力と第二受光素子用増幅器の出力が、互いに逆に増減してクロスした時点を終了点として、前記光ビームに関する前記開始点と終了点との時間間隔を測定し、該測定された時間間隔に基づき、前記光ビームの副走査方向の走査位置を検出する副走査位置検出手段と、前記副走査位置検出手段で検出した副走査の走査位置が規定の位置からずれていた場合に副走査方向の走査位置を制御して、規定の走査位置に戻す走査位置制御手段を具備する構成としたものである。
本発明の第2の構成は、光ビームを発生させる光源と、該光源からの光ビームを偏向させ走査する光偏向手段と、前記光ビームを走査する走査光学系とを備えた光走査装置において、「前記光ビームが通過する領域において互いに非平行で主走査方向に交わるように形成された帯状の受光領域Aと帯状の受光領域Bとを有する第一受光素子と、前記受光領域AとBに挟まれる受光領域cを有し、この受光領域cの主走査方向に交わる2つの隣接する端縁部が、前記受光領域AとBと平行、且つ近接するように設けられた第二受光素子と、を有し、前記第一受光素子と前記第二受光素子は、前記光ビームが通過する順番が、前記受光領域A、前記受光領域c、前記受光領域Bとなり、前記受光領域Aの端縁部と前記受光領域cの端縁部とが近接する間隔、及び前記受光領域cの端縁部と前記受光領域Bの端縁部とが近接する間隔は、前記光ビームのスポット系よりも小さくなるように配置されており、前記光ビームの受光状態に応じて増減する前記第一受光素子と前記第二受光素子の出力信号を個別に増幅する第一受光素子用増幅器および第二受光素子用増幅器と、該第一受光素子用増幅器および第二受光素子用増幅器から出力される信号を比較することにより、前記第一受光素子よりも前記第二受光素子がより多く光ビームを受光しているとき第一の信号レベルを出力し、それ以外のときは第二の信号レベルを出力する比較器とを有する光ビーム位置検出手段」と、「前記比較器が出力する信号に基づいて、前記光ビームが、前記受光領域Aとcとを通過する際に、第一受光素子用増幅器と第二受光素子用増幅器の出力する信号が、互いに逆に増減してクロスした時点を開始点とし、前記光ビームが、前記受光領域cとBとを通過する際に、前記第一受光素子用増幅器の出力と第二受光素子用増幅器の出力が、互いに逆に増減してクロスした時点を終了点として、前記光ビームに関する前記開始点と終了点との時間間隔を測定し、該測定された時間間隔に基づき、前記光ビームの副走査方向の走査位置を検出する副走査位置検出手段」と、「前記副走査位置検出手段で検出した副走査の走査位置が規定の位置からずれていた場合に副走査方向の走査位置を制御して、規定の走査位置に戻す走査位置制御手段」と、を具備する構成としたものである。
As means for achieving the above object, the present invention is characterized by the following configurations.
A first configuration of the present invention, a light source for generating a light beam, an optical scanning device including a light deflector for scanning to deflect the light beam, and a scanning optical system you scan the light beam from the light source In the area where the light beam passes, a first light receiving element having a band-shaped light receiving area A and a band-shaped light receiving area B formed so as to be non-parallel to each other in the main scanning direction, and the light beam passes through A band-shaped light receiving region a and a band-shaped light receiving region b formed so as to be non-parallel to each other in the main scanning direction, and one of the edge portions intersecting in the main scanning direction of the light receiving region a is One of the edge portions of the light receiving region b that is provided in parallel to and close to the light receiving region A of the first light receiving element and intersects the main scanning direction of the light receiving region b is parallel to the light receiving region B of the first light receiving element, and Second provided to be close The first light receiving element and the second light receiving element have the light receiving area A, the light receiving area a, the light receiving area B, and the light receiving area b. , The distance between the edge of the light receiving area A and the edge of the light receiving area a, and the distance between the edge of the light receiving area B and the edge of the light receiving area b are A first light receiving element that is arranged to be smaller than the spot system of the light beam and that individually amplifies the output signals of the first light receiving element and the second light receiving element that increase or decrease according to the light receiving state of the light beam By comparing the signal output from the amplifier for the first light receiving element and the amplifier for the second light receiving element with the signal output from the amplifier for the first light receiving element and the amplifier for the second light receiving element, the second light receiving element is more When receiving many light beams Outputs of the signal level, at other times the light beam position detection means "and a comparator for outputting a second signal level, based on the" signal the comparator outputs, the light beam, When the light output from the light receiving area A passes through the light receiving area a, the signal output from the first light receiving element amplifier and the second light receiving element amplifier increases and decreases in the opposite direction and starts to cross. When the beam passes from the light receiving area B to the light receiving area b, the end point is when the output of the first light receiving element amplifier and the output of the second light receiving element amplifier cross each other in the opposite direction. as a measure the time interval between the end point and the start point for said light beam, based on the measured time interval, sub-scanning position detecting means for detecting the sub-scanning direction of the scanning position of the light beam " "said the sub-scanning position detection Scanning position in the sub-scanning detected by means controls the sub-scanning direction of the scanning position when deviated from a prescribed position, that the scanning position control means "for returning to the scanning position defined, and comprises a structure It is.
According to a second aspect of the present invention, there is provided an optical scanning apparatus including a light source that generates a light beam, a light deflecting unit that deflects and scans the light beam from the light source, and a scanning optical system that scans the light beam. , “A first light receiving element having a strip-shaped light receiving region A and a strip-shaped light receiving region B formed so as to be non-parallel to each other in the main scanning direction in the region through which the light beam passes, and the light receiving regions A and B A second light-receiving element having a light-receiving region c sandwiched between two adjacent edge portions intersecting in the main scanning direction of the light-receiving region c in parallel with and adjacent to the light-receiving regions A and B In the first light receiving element and the second light receiving element, the light beam passes through the light receiving area A, the light receiving area c, and the light receiving area B, and the end of the light receiving area A The edge and the edge of the light receiving region c are close to each other And the interval between the edge of the light receiving region c and the edge of the light receiving region B are arranged so as to be smaller than the spot system of the light beam. The first light receiving element amplifier and the second light receiving element amplifier for individually amplifying the output signals of the first light receiving element and the second light receiving element, which are increased or decreased according to the state, the first light receiving element amplifier, and the second By comparing the signals output from the light receiving element amplifier, when the second light receiving element receives more light beams than the first light receiving element, the first signal level is output, And a light beam position detecting means having a comparator for outputting a second signal level, and "the light beam passes through the light receiving areas A and c based on a signal output from the comparator". For the first light receiving element When the signals output from the width detector and the second light receiving element amplifier cross each other in the opposite direction, the first point is set when the light beam passes through the light receiving regions c and B. Measuring the time interval between the start point and the end point of the light beam with the end point when the output of the light-receiving element amplifier and the output of the second light-receiving element amplifier cross each other in the opposite direction; Based on the measured time interval, the sub-scanning position detecting means for detecting the scanning position of the light beam in the sub-scanning direction and the “scanning position of the sub-scan detected by the sub-scanning position detecting means are shifted from a prescribed position. And a scanning position control means for controlling the scanning position in the sub-scanning direction and returning the scanning position to the specified scanning position.

本発明の第の構成は、複数の光ビームを発生させる光源と、該光源からの複数の光ビームを偏向させ一括走査する光偏向手段と、前記光ビームを走査する走査光学系とを備えた光走査装置において、「前記光ビームが通過する領域において互いに非平行で主走査方向に交わるように形成された帯状の受光領域Aと帯状の受光領域Bとを有する第一受光素子と、前記光ビームが通過する領域において互いに非平行で主走査方向に交わるように形成された帯状の受光領域aと帯状の受光領域bとを有し、前記受光領域aの主走査方向に交わる端縁部の一方は、前記第一受光素子の受光領域Aと平行、且つ近接するように設けられ、前記受光領域bの主走査方向に交わる端縁部の一方は、前記第一受光素子の受光領域Bと平行、且つ近接するように設けられた第二受光素子と、を有し、前記第一受光素子と前記第二受光素子は、前記光ビームが通過する順番が、前記受光領域A、前記受光領域a、前記受光領域B、前記受光領域bとなり、前記受光領域Aの端縁部と前記受光領域aの端縁部とが近接する間隔、及び前記受光領域Bの端縁部と前記受光領域bの端縁部とが近接する間隔が、前記光ビームのスポット系よりも小さくなるように配置されており、
前記光ビームの受光状態に応じて増減する前記第一受光素子と前記第二受光素子の出力信号を個別に増幅する第一受光素子用増幅器および第二受光素子用増幅器と、該第一受光素子用増幅器および第二受光素子用増幅器から出力される信号を比較することにより、前記第一受光素子よりも前記第二受光素子がより多く光ビームを受光しているとき第一の信号レベルを出力し、それ以外のときは第二の信号レベルを出力する比較器とを有する光ビーム位置検出手段と、前記比較器が出力する信号に基づいて、前記複数の光ビームの1つである光ビームL1が、前記受光領域Aから前記受光領域aを通過する際に、第一受光素子用増幅器と第二受光素子用増幅器の出力する信号が、互いに逆に増減してクロスした時点を開始点とし、前記光ビームL1が、前記受光領域Bから前記受光領域bを通過する際に、前記第一受光素子用増幅器の出力と第二受光素子用増幅器の出力が、互いに逆に増減してクロスした時点を終了点として、前記光ビームL1に関する前記開始点と終了点との時間間隔T1と、前記複数の光ビームの他の1つである光ビームL2が、前記受光領域Aから前記受光領域aを通過する際に、第一受光素子用増幅器の出力と第二受光素子用増幅器の出力が、互いに逆に増減してクロスした時点を開始点とし、前記受光領域Bから前記受光領域bを通過する際に、前記第一受光素子用増幅器の出力と第二受光素子用増幅器の出力が、互いに逆に減増してクロスした時点を終了点として、前記光ビームL2に関する前記開始点と終了点との時間間隔T2と、を測定し、前記測定された前記時間間隔T1と前記時間間隔T2により、前記光ビームL1と前記光ビームL2の副走査方向のピッチを検出する副走査ピッチ検出手段と、前記副走査ピッチ検出手段で検出したピッチが規定のピッチからずれていた場合に副走査方向のピッチを制御して、規定のピッチに戻すピッチ制御手段を具備する構成としたものである。
A third configuration of the present invention, a light source for generating a plurality of light beams, a light deflector for a plurality of batch scanning deflect the light beam from the light source, the scanning optical system and you scanning said light beam In the optical scanning device provided, “ a first light receiving element having a band-shaped light receiving region A and a band-shaped light receiving region B formed so as to be non-parallel to each other in the main scanning direction in the region through which the light beam passes; An edge having a strip-shaped light-receiving region a and a strip-shaped light-receiving region b formed so as to be non-parallel to each other in the main scanning direction in the region through which the light beam passes, and intersecting the main scanning direction of the light-receiving region a One of the portions is provided so as to be parallel and close to the light receiving region A of the first light receiving element, and one of the edge portions intersecting in the main scanning direction of the light receiving region b is the light receiving region of the first light receiving element Parallel to B and close And the first light receiving element and the second light receiving element are arranged so that the light beam passes through the light receiving area A, the light receiving area a, the light receiving area B, It becomes the light receiving area b, and the distance between the edge of the light receiving area A and the edge of the light receiving area a is close, and the edge of the light receiving area B and the edge of the light receiving area b are close. Is arranged so that the interval between the two is smaller than the spot system of the light beam,
A first light receiving element amplifier and a second light receiving element amplifier for individually amplifying output signals of the first light receiving element and the second light receiving element which are increased or decreased according to a light receiving state of the light beam, and the first light receiving element The first signal level is output when the second light receiving element receives more light beams than the first light receiving element by comparing the signals output from the amplifier for the first light receiving element and the amplifier for the second light receiving element. and, at other times the light beam position detector "for chromatic and a comparator which outputs a second signal level, based on the" signal the comparator outputs, one of said plurality of light beams When a certain light beam L1 passes from the light receiving area A to the light receiving area a, the signal output from the first light receiving element amplifier and the second light receiving element amplifier crosses each other by increasing or decreasing in reverse. As a starting point, When the beam L1 passes from the light receiving area B to the light receiving area b, the time when the output of the first light receiving element amplifier and the output of the second light receiving element amplifier cross each other increases or decreases in reverse. As an end point, a time interval T1 between the start point and the end point with respect to the light beam L1, and a light beam L2, which is another one of the plurality of light beams, pass from the light receiving region A to the light receiving region a. When the output of the first light-receiving element amplifier and the output of the second light-receiving element amplifier cross each other in the opposite direction, the starting point is the time when the light-receiving area B passes through the light-receiving area b. In addition, the time between the start point and the end point of the light beam L2 is defined as the end point when the output of the first light-receiving element amplifier and the output of the second light-receiving element amplifier decrease and cross each other. Measure the interval T2 and before The said measured time interval T1 and the time interval T2, sub-scanning pitch detecting means "for detecting said light beam L1 sub-scanning direction pitch of the light beam L2, detected by" the sub-scanning pitch detecting means by controlling the pitch in the sub-scanning direction when the pitch is deviated from the prescribed pitch, the pitch control means "for returning to the pitch of the provisions, in which the comprises a configuration.

本発明の第の構成は、複数の光ビームを発生させる光源と、該光源からの複数の光ビームを偏向させ一括走査する光偏向手段と、前記光ビームを走査する走査光学系とを備えた光走査装置において、「前記光ビームが通過する領域において互いに非平行で主走査方向に交わるように形成された帯状の受光領域Aと帯状の受光領域Bとを有する第一受光素子と、前記光ビームが通過する領域において互いに非平行で主走査方向に交わるように形成された帯状の受光領域aと帯状の受光領域bとを有し、前記受光領域aの主走査方向に交わる端縁部の一方は、前記第一受光素子の受光領域Aと平行、且つ近接するように設けられ、前記受光領域bの主走査方向に交わる端縁部の一方は、前記第一受光素子の受光領域Bと平行、且つ近接するように設けられた第二受光素子と、を有し、前記第一受光素子と前記第二受光素子は、前記光ビームが通過する順番が、前記受光領域A、前記受光領域a、前記受光領域B、前記受光領域bとなり、前記受光領域Aの端縁部と前記受光領域aの端縁部とが近接する間隔、及び前記受光領域Bの端縁部と前記受光領域bの端縁部とが近接する間隔が、前記光ビームのスポット系よりも小さくなるように配置されており、前記光ビームの受光状態に応じて増減する前記第一受光素子と前記第二受光素子の出力信号を個別に増幅する第一受光素子用増幅器および第二受光素子用増幅器と、該第一受光素子用増幅器および第二受光素子用増幅器から出力される信号を比較することにより、前記第一受光素子よりも前記第二受光素子がより多く光ビームを受光しているとき第一の信号レベルを出力し、それ以外のときは第二の信号レベルを出力する比較器とを有する光ビーム位置検出手段と、前記比較器が出力する信号に基づいて、前記複数の光ビームの1つである光ビームL1が、前記受光領域Aから前記受光領域aを通過する際に、第一受光素子用増幅器と第二受光素子用増幅器の出力する信号が、互いに逆に増減してクロスした時点を開始点とし、前記光ビームL1が、前記受光領域Bから前記受光領域bを通過する際に、前記第一受光素子用増幅器の出力と第二受光素子用増幅器の出力が、互いに逆に増減してクロスした時点を終了点として、前記光ビームL1に関する前記開始点と終了点との時間間隔T1と、前記複数の光ビームの他の1つである光ビームL2が、前記受光領域Aから前記受光領域aを通過する際に、第一受光素子用増幅器の出力と第二受光素子用増幅器の出力が、互いに逆に増減してクロスした時点を開始点とし、前記受光領域Bから前記受光領域bを通過する際に、前記第一受光素子用増幅器の出力と第二受光素子用増幅器の出力が、互いに逆に減増してクロスした時点を終了点として、前記光ビームL2に関する前記開始点と終了点との時間間隔T2と、を測定し、前記測定された前記時間間隔T1と前記時間間隔T2により、前記光ビームL1と前記光ビームL2の副走査方向のピッチを検出する副走査ピッチ検出手段と、前記副走査ピッチ検出手段で検出したピッチが規定のピッチからずれていた場合にオペレータに通報する通報手段を具備する構成としたものである。 Fourth configuration of the present invention, a light source for generating a plurality of light beams, a light deflector for a plurality of batch scanning deflect the light beam from the light source, the scanning optical system and you scanning said light beam In the optical scanning device provided, “a first light receiving element having a band-shaped light receiving region A and a band-shaped light receiving region B formed so as to be non-parallel to each other in the main scanning direction in the region through which the light beam passes; An edge having a strip-shaped light-receiving region a and a strip-shaped light-receiving region b formed so as to be non-parallel to each other in the main scanning direction in the region through which the light beam passes, and intersecting the main scanning direction of the light-receiving region a One of the portions is provided so as to be parallel and close to the light receiving region A of the first light receiving element, and one of the edge portions intersecting in the main scanning direction of the light receiving region b is the light receiving region of the first light receiving element Parallel to B and close And the first light receiving element and the second light receiving element are arranged so that the light beam passes through the light receiving area A, the light receiving area a, and the light receiving area B. , The distance between the edge of the light receiving area A and the edge of the light receiving area a, and the edge of the light receiving area B and the edge of the light receiving area b The proximity distance is arranged so as to be smaller than the spot system of the light beam, and the output signals of the first light receiving element and the second light receiving element that increase or decrease according to the light receiving state of the light beam are individually set. By comparing the first light receiving element amplifier and the second light receiving element amplifier to be amplified with the signals output from the first light receiving element amplifier and the second light receiving element amplifier, The second light receiving element receives more light beams. And outputs the first signal level when being, and at other times the light beam position detector for chromatic and a comparator which outputs a second signal level "based on" signal the comparator outputs When the light beam L1, which is one of the plurality of light beams, passes from the light receiving area A to the light receiving area a, signals output from the first light receiving element amplifier and the second light receiving element amplifier are When the light beam L1 passes from the light receiving area B to the light receiving area b, the output of the first light receiving element amplifier and the second light receiving element are used. A time interval T1 between the start point and the end point related to the light beam L1, and another one of the plurality of light beams, with an end point when the output of the amplifier for use increases or decreases inversely with each other and ends. The light beam L2 is incident on the light receiving area A. When passing through the light receiving area a, the starting point is the time when the output of the first light receiving element amplifier and the output of the second light receiving element amplifier cross each other in the opposite direction. The start of the light beam L2 starts when the output of the first light receiving element amplifier and the output of the second light receiving element amplifier decrease and cross each other when passing through the light receiving region b. A sub-scan that measures a time interval T2 between a point and an end point and detects a pitch of the light beam L1 and the light beam L2 in the sub-scanning direction based on the measured time interval T1 and the time interval T2. a pitch detecting means ", is obtained by a structure comprising a" notification means to notify the operator when the pitch detected by the sub-scanning pitch detecting means is deviated from the prescribed pitch ", the.

発明の第5の構成は、第1乃至第4のいずれか一つの構成の光走査装置において、前記受光領域A、及び前記受光領域aの主走査方向に交わる端縁部は主走査方向と垂直な角度を持って配置された構成としたものである。
らに、本発明の第の構成は、第1乃至第5のいずれか一つの構成の光走査装置において、前記第一受光素子、及び前記第二受光素子の光ビーム未検出時の信号レベルは、前記第二受光素子用増幅器の信号レベルを前記第一受光素子用増幅器の信号レベルよりも高く設定した構成としたものである。
さらに、本発明の第の構成は、光走査装置であり、第1乃至第のいずれか一つの構成の光走査装置を主走査方向に並置し、1走査ラインを各々分割して走査する構成としたものである。
According to a fifth configuration of the present invention, in the optical scanning device having any one of the first to fourth configurations, the edge portions of the light receiving area A and the light receiving area a that intersect the main scanning direction are in the main scanning direction. it is obtained by the arranged with a vertical angle configuration.
Et al is, the sixth aspect of the invention, an optical scanning apparatus of any one of the configurations of the first to fifth, wherein the first light receiving element, and when the light beam is not detected the second light receiving element The signal level is configured such that the signal level of the second light receiving element amplifier is set higher than the signal level of the first light receiving element amplifier .
Furthermore, a seventh configuration of the present invention is an optical scanning device, and the optical scanning devices of any one of the first to sixth configurations are juxtaposed in the main scanning direction, and each scanning line is divided and scanned. It is a configuration.

本発明の第の構成は、像担持体と、該像担持体を帯電する帯電手段と、帯電した像担持体に光ビームを照射して潜像を形成する光書込手段と、像担持体に形成された潜像を現像して顕像化する現像手段と、像担持体上の顕像を記録材に直接または中間転写体を介して転写する転写手段とを備えた画像形成装置において、前記光書込手段として、第1乃至第のいずれか一つの構成の光走査装置を備えた構成としたものである。
また、本発明の第の構成は、カラー画像形成装置であり、第の構成の画像形成装置を複数備えた構成としたものである。
According to an eighth aspect of the present invention, there is provided an image carrier, a charging unit that charges the image carrier, an optical writing unit that forms a latent image by irradiating the charged image carrier with a light beam, and an image carrier. An image forming apparatus comprising: a developing unit that develops and visualizes a latent image formed on a body; and a transfer unit that transfers a developed image on the image carrier directly to a recording material or via an intermediate transfer member. The optical writing means includes an optical scanning device having any one of the first to seventh configurations.
The ninth configuration of the present invention is a color image forming apparatus, and includes a plurality of image forming apparatuses having an eighth configuration.

第1、第2の構成の光走査装置においては、光ビームの副走査方向の走査位置を計測し、制御することにより、温度、振動等によるビーム走査位置ずれのない良好な画像を得ることができる。
また、第の構成の光走査装置においては、複数の光ビームを用いた場合に、各光ビームのうち副走査方向のビーム間隔を計測し、制御することにより、温度、振動等によるビーム走査位置ずれのない良好な画像を得ることができる。
さらに、第の構成の光走査装置においては、複数の光ビームを用いた場合に、各光ビームのうち副走査方向のビーム間隔を計測し、所定ピッチからずれている場合はオペレータ等に通報することにより、簡便な方法でビーム走査位置ずれのない良好な画像を得ることができる。
In the optical scanning devices having the first and second configurations, by measuring and controlling the scanning position of the light beam in the sub-scanning direction, it is possible to obtain a good image free from beam scanning position deviation due to temperature, vibration, or the like. it can.
Further, in the optical scanning device of the third configuration, when a plurality of light beams are used, beam scanning due to temperature, vibration, etc. is performed by measuring and controlling the beam interval in the sub-scanning direction of each light beam. A good image with no displacement can be obtained.
Further, in the optical scanning device of the fourth configuration, when a plurality of light beams are used, the beam interval in the sub-scanning direction of each light beam is measured, and when it deviates from a predetermined pitch, an operator or the like is notified. By doing so, a good image free from beam scanning position deviation can be obtained by a simple method.

さらに第1〜第4の構成の光走査装置においては、光ビーム位置検出手段の位置検出は各々のセンサの出力をコンパレータで比較し、出力値が略一致した時点をもって光ビームの位置とすることにより、光ビームの光量変動や温度変化による検出位置の変動を抑え、副走査位置を安定して、精度よく検出することができる。また、光ビーム位置検出手段の各々のセンサの対向する辺縁の間隔を光ビームのビームスポット径よりも小さくすることにより2つの信号を確実にクロスさせることができる。
また、第5の構成の光走査装置においては、第1乃至第4のいずれか一つの構成及び効果に加え、光ビーム位置検出手段の各々のセンサの対向する辺縁のうち少なくとも一方の辺は主走査方向と垂直な角度を持って配置することにより、主走査の書込み開始(ライン同期)検知も同時に可能とすることができる。
らに、第の構成の光走査装置においては、第1乃至第5のいずれか一つの構成及び効果に加え、光ビーム位置検出手段の各々のセンサの光ビーム未検出時の信号レベルを、走査終了端側のセンサの信号レベルほど高く設定することにより、ノイズ等による検出信号の誤出力を防止することができる。
さらに、第の構成の光走査装置においては、第1乃至第のいずれか一つの構成の光走査装置を主走査方向に並置し、1走査ラインを各々分割して走査することにより、つなぎ目のスムースな光走査装置を得ることができる。
Further, in the optical scanning devices having the first to fourth configurations, the position detection of the light beam position detection means compares the output of each sensor with a comparator, and sets the position of the light beam when the output values substantially match. As a result, fluctuations in the detection position due to fluctuations in the light amount of the light beam and temperature changes can be suppressed, and the sub-scanning position can be detected stably and accurately. Further, the two signals can be reliably crossed by making the distance between the opposing edges of each sensor of the light beam position detecting means smaller than the beam spot diameter of the light beam.
In the optical scanner having the fifth configuration, in addition to any one of the first to fourth configurations and effects, at least one of the opposing edges of each sensor of the light beam position detecting unit is By arranging them at an angle perpendicular to the main scanning direction, it is possible to simultaneously detect the start (line synchronization) of main scanning writing.
Et al is, in the optical scanning apparatus of the sixth configuration, in addition to the first to fifth any one of the configuration and effects of each of the sensors of the light beam position detector light beam undetected when the signal level Is set higher as the signal level of the sensor on the scanning end side can prevent the erroneous output of the detection signal due to noise or the like.
Further, in the optical scanning device having the seventh configuration, the optical scanning devices having any one of the first to sixth configurations are juxtaposed in the main scanning direction, and each scanning line is divided and scanned, thereby connecting the joints. A smooth optical scanning device can be obtained.

の構成の画像形成装置においては、光書込手段として、第1乃至第のいずれか一つの構成の光走査装置を備えた構成としたことにより、高品質な画像を出力できる画像形成装置を得ることができる。
また、第の構成の画像形成装置においては、第の構成の画像形成装置を複数備えた構成としたことにより、高品質なカラー画像を出力するカラー画像形成装置を得ることができる。
In the image forming apparatus having the eighth configuration, the optical writing device includes the optical scanning device having any one of the first to seventh configurations, so that an image can be output with a high quality image. A device can be obtained.
In addition, since the image forming apparatus having the ninth configuration includes a plurality of image forming apparatuses having the eighth configuration, a color image forming apparatus that outputs a high-quality color image can be obtained.

以下、本発明を実施するための最良の形態を図示の実施例に基づいて詳細に説明する。   Hereinafter, the best mode for carrying out the present invention will be described in detail based on the embodiments shown in the drawings.

図1は本発明の一実施例を示す光走査装置の概略構成図であり、1以上の光ビームを用いた光走査装置の光学的配置を示している。図1において、符号11a,11bは光源の一例である半導体レーザ(LD)、12a,12bはカップリングレンズ、13はシリンドリカルレンズ、14は光偏向手段の一例であるポリゴンミラー(偏向器)、15は走査光学系(走査レンズ15a,15b及び折返しミラー15c)、16は像担持体の一例である感光体ドラム(被走査面)、18は光源装置、19は光ビーム位置検出手段(同期・副走査位置検知センサ:同期検知板)、20は光走査装置、21はビーム間隔計測回路(パルス幅計測回路)、22はビーム間隔演算回路(パルス幅演算回路)である。また、符号23と29は、走査位置制御手段またはビームピッチ制御手段として用いられるビーム偏向素子駆動回路と光ビーム偏向素子である。
尚、図1では2本の光ビームを同時に走査する例を示しているが、これに限るものではなく、1ビームでも、あるいは3以上の複数ビームでも良い。
FIG. 1 is a schematic configuration diagram of an optical scanning device showing an embodiment of the present invention, and shows an optical arrangement of the optical scanning device using one or more light beams. In FIG. 1, reference numerals 11a and 11b are semiconductor lasers (LD) as examples of light sources, 12a and 12b are coupling lenses, 13 are cylindrical lenses, 14 is a polygon mirror (deflector) as an example of light deflecting means, 15 Is a scanning optical system (scanning lenses 15a and 15b and a folding mirror 15c), 16 is a photosensitive drum (scanned surface) which is an example of an image carrier, 18 is a light source device, 19 is a light beam position detecting means (synchronous / sub-scanning). Scanning position detection sensor (synchronization detection plate), 20 is an optical scanning device, 21 is a beam interval measuring circuit (pulse width measuring circuit), and 22 is a beam interval calculating circuit (pulse width calculating circuit). Reference numerals 23 and 29 denote a beam deflection element driving circuit and a light beam deflection element used as scanning position control means or beam pitch control means.
Although FIG. 1 shows an example in which two light beams are scanned simultaneously, the present invention is not limited to this, and one beam or three or more beams may be used.

図1において、光源装置18の2つの半導体レーザ(LD)11a,11bを出射した2本の光ビーム17a,17bは、シリンドリカルレンズ13の作用により偏向器であるポリゴンミラー14の偏向反射面上に(副走査方向に結像し、主走査方向に長い)線像として結像された後、ポリゴンミラー14の偏向反射面により反射・偏向され、走査光学系(走査レンズ15a,15b及び折返しミラー15c)15により集光されて被走査面(感光体ドラム)16上をビームスポットとして走査される。   In FIG. 1, two light beams 17 a and 17 b emitted from two semiconductor lasers (LD) 11 a and 11 b of the light source device 18 are formed on the deflection reflection surface of the polygon mirror 14 that is a deflector by the action of the cylindrical lens 13. After being imaged as a line image (imaged in the sub-scanning direction and long in the main-scanning direction), it was reflected and deflected by the deflecting / reflecting surface of the polygon mirror 14, and the scanning optical system (scanning lenses 15a, 15b and folding mirror 15c) ) Is condensed by 15 and scanned on the surface to be scanned (photosensitive drum) 16 as a beam spot.

このような、光源装置18から出射された光ビームを被走査面16上にビームスポットとして走査する装置を「光走査装置」20と呼ぶことにする。
また、図1において光源装置18は、半導体レーザ11a,11bとカップリングレンズ12a,12bにより構成されているが、このような構成に限定されるわけではない。
Such a device that scans the light beam emitted from the light source device 18 as a beam spot on the scanned surface 16 is referred to as an “optical scanning device” 20.
In FIG. 1, the light source device 18 includes the semiconductor lasers 11a and 11b and the coupling lenses 12a and 12b, but is not limited to such a configuration.

図1に示す構成の光走査装置20を画像形成装置の光書込装置として利用する場合、半導体レーザ11a,11bから射出される光ビームは出力画像データに対応して変調されるが、その変調開始タイミングのための電気信号(同期信号)は、光ビーム位置検出手段(同期検知板)19に光ビームが入射することにより得られる。
また、偏向器(ポリゴンミラー)14に入射する2本の光ビームL1,L2は、主走査断面内にて互いに平行ではない構成である。
このような構成により、被走査面16における2つのビームスポットの主走査方向の間隔:PY を確保することができる。従って変調開始タイミングを設定するための同期検知信号を、(一つの同期検知板19を用いて)両光ビームに対して独立に検出することが可能となる。
When the optical scanning device 20 having the configuration shown in FIG. 1 is used as an optical writing device of an image forming apparatus, the light beams emitted from the semiconductor lasers 11a and 11b are modulated corresponding to the output image data. An electrical signal (synchronization signal) for the start timing is obtained when the light beam enters the light beam position detection means (synchronization detection plate) 19.
The two light beams L1 and L2 incident on the deflector (polygon mirror) 14 are not parallel to each other in the main scanning section.
With such a configuration, it is possible to ensure the interval PY between the two beam spots on the scanned surface 16 in the main scanning direction. Therefore, the synchronization detection signal for setting the modulation start timing can be detected independently for both light beams (using one synchronization detection plate 19).

図2に示すように、被走査面16上では2つのビームスポットBS1,BS2は、その走査密度に応じ、副走査方向に所定の間隔(ビームピッチ:PZ )を維持することが要求される。
環境(温度/湿度)変動や経時の影響等により、上記ビームピッチ:PZ は変動する恐れがある。このために、光源装置18は光ビーム偏向素子29を具備する。また、光ビーム位置検出手段(同期検知板)19においてPZ を検出できるようなセンサを追加し、後述するビーム位置検出回路にてビーム位置を検出し、各ビームスポット間の間隔(ビームピッチ:PZ )をビーム間隔計測回路21にて計測し、所定のピッチからのずれをビーム間隔演算回路22にて算出し、所定ピッチからのずれが有ればビーム偏向素子駆動回路23にて光ビーム偏向素子29を駆動し、当該ビームをビームスポットが所定のピッチになるように偏向させる。
As shown in FIG. 2, the two beam spots BS1 and BS2 on the scanned surface 16 are required to maintain a predetermined interval (beam pitch: PZ) in the sub-scanning direction according to the scanning density.
The beam pitch: PZ may fluctuate due to environmental (temperature / humidity) fluctuations or the influence of time. For this purpose, the light source device 18 includes a light beam deflecting element 29. Further, a sensor capable of detecting PZ in the light beam position detecting means (synchronization detecting plate) 19 is added, the beam position is detected by a beam position detecting circuit to be described later, and the interval between each beam spot (beam pitch: PZ). ) Is measured by the beam interval measuring circuit 21, the deviation from the predetermined pitch is calculated by the beam interval calculating circuit 22, and if there is a deviation from the predetermined pitch, the beam deflection element driving circuit 23 performs the light beam deflection element. 29 is driven to deflect the beam so that the beam spot has a predetermined pitch.

ここで、光ビーム偏向素子29として「楔形プリズム」を用いた例を説明する。
図3は光ビーム偏向素子29として「楔形プリズム」を用いて光ビームを偏向させる一例を示す図である。頂角αを持つ楔形プリズム30とリング超音波モータ31を保持部材29aに取り付け、リング超音波モータ31により楔形プリズム30をγ回転させる。その時の回転角により光ビームが光軸に対してφだけ変化する。
尚、光ビーム偏向素子29としては、楔形プリズム30に限られるものではなく、例えば、電気信号にて駆動される液晶素子を光ビームの光路に配設してビームを偏向させても良い。
Here, an example in which a “wedge prism” is used as the light beam deflecting element 29 will be described.
FIG. 3 is a diagram showing an example of deflecting a light beam using a “wedge-shaped prism” as the light beam deflecting element 29. The wedge-shaped prism 30 having the apex angle α and the ring ultrasonic motor 31 are attached to the holding member 29a, and the wedge-shaped prism 30 is rotated by γ by the ring ultrasonic motor 31. The light beam changes by φ with respect to the optical axis depending on the rotation angle at that time.
The light beam deflecting element 29 is not limited to the wedge-shaped prism 30. For example, a liquid crystal element driven by an electric signal may be disposed in the optical path of the light beam to deflect the beam.

次に図4は光ビーム位置検出手段(同期検知板)の一実施例を示す図である。ここではビームスポットは図2のような配列で被走査面上を走査するものとする。
図4(a)に示すように、この光ビーム位置検出手段(同期検知板)19−1では、2つのセンサ(フォトセンサ)PD1,PD2を主走査方向に配置し、2つのセンサPD1,PD2の互いに対向する辺縁が平行で直線をなし、各々のセンサの対向する辺縁のうち少なくとも一方の辺は主走査方向(光ビームの走査方向)と非平行な角度θ(0<θ<90)を持って配置し、他方の辺は主走査方向と垂直な角度を持って配置する。そして2つのセンサPD1,PD2の出力信号をそれぞれ増幅器AMP1,AMP2により電流電圧変換と電圧増幅を行った後、比較器(コンパレータ)CMPにて電圧比較を行い、増幅器AMP2の出力信号レベルが増幅器AMP1の出力信号レベルより低くなったときにビーム位置検出信号を出力する。
Next, FIG. 4 is a diagram showing an embodiment of the light beam position detecting means (synchronization detecting plate). Here, it is assumed that the beam spots are scanned on the surface to be scanned in an arrangement as shown in FIG.
As shown in FIG. 4A, in this light beam position detection means (synchronization detection plate) 19-1, two sensors (photosensors) PD1 and PD2 are arranged in the main scanning direction, and two sensors PD1 and PD2 are arranged. The opposing edges of the sensors are parallel and form a straight line, and at least one of the opposing edges of each sensor has an angle θ (0 <θ <90) that is not parallel to the main scanning direction (light beam scanning direction). ) And the other side is arranged at an angle perpendicular to the main scanning direction. The output signals of the two sensors PD1 and PD2 are subjected to current-voltage conversion and voltage amplification by amplifiers AMP1 and AMP2, respectively, and then compared by a comparator (comparator) CMP. The output signal level of the amplifier AMP2 is the amplifier AMP1. A beam position detection signal is output when the output signal level becomes lower than the output signal level.

図4(b)は2個の光ビームが2つのセンサPD1,PD2を交互に通過したときの光ビーム位置検出手段(同期検知板)19−1の出力信号のタイミングチャートを表している。1個の光ビームの通過により2個のパルスが出力される。その2個のパルスの間隔は光ビームが走査される副走査の位置に比例する。2個の光ビームスポットBS1,BS2のセンサPD1,PD2通過時間間隔をT1,T2とすると、2個の光ビームスポットBS1,BS2の副走査ピッチΔP(=PZ )は以下の式から求められる。
ΔP=v×(T2−T1)/tanθ ・・・(1)
(但し、vはビームの走査速度を表す)
尚、上記副走査ピッチΔPは複数ビームのピッチに限らず、1ビームの副走査の走査位置を検出する手段としても応用することができる。
FIG. 4B shows a timing chart of the output signal of the light beam position detection means (synchronization detection plate) 19-1 when two light beams alternately pass through the two sensors PD1 and PD2. Two pulses are output by passing one light beam. The interval between the two pulses is proportional to the sub-scanning position where the light beam is scanned. Assuming that the passing time intervals between the sensors PD1 and PD2 of the two light beam spots BS1 and BS2 are T1 and T2, the sub-scanning pitch ΔP (= PZ) of the two light beam spots BS1 and BS2 can be obtained from the following equation.
ΔP = v × (T2−T1) / tan θ (1)
(Where v represents the scanning speed of the beam)
The sub-scanning pitch ΔP is not limited to the pitch of a plurality of beams, and can be applied as means for detecting the scanning position of one-beam sub-scanning.

次に図5は光ビーム位置検出手段(同期検知板)の別の実施例を示す図である。図5に示す光ビーム位置検出手段(同期検知板)19−2の例においては、センサPD2はセンサPD1の2辺の間に配置されているので、光ビーム位置検出信号出力は1個の光ビームの通過に対して1個のパルスが出力され、パルス幅が副走査の走査位置に比例する。尚、式は図4の実施例と同様なので省略する。   Next, FIG. 5 is a diagram showing another embodiment of the light beam position detecting means (synchronization detecting plate). In the example of the light beam position detection means (synchronization detection plate) 19-2 shown in FIG. 5, since the sensor PD2 is disposed between the two sides of the sensor PD1, the light beam position detection signal output is one light. One pulse is output for the passage of the beam, and the pulse width is proportional to the scanning position of the sub-scanning. The formula is the same as in the embodiment of FIG.

図4、図5の実施例においては、2つのセンサPD1,PD2の一方の辺縁を主走査方向と垂直に配置している。この辺縁での光ビーム位置検知信号は主走査方向の画像記録開始位置を示す主走査同期信号として使うこともできる。もちろん、センサの両端を主走査方向に非垂直に配置することもできる。その場合は、θの角度を大きくすることができるので副走査位置の検出感度を高めることができる
また、図4、図5の実施例においては、2つのセンサPD1,PD2の隣接する辺縁の間隔をビームスポット径より小さくすることにより、センサPD1でのビーム検知が終わらないうちにセンサPD2でのビーム検知が始まるので、増幅器AMP1と増幅器AMP2の出力信号を確実にクロスさせることができる。
さらに図4、図5の実施例においては、2つの増幅器AMP1,AMP2のビームを検知していないときの信号レベルを、増幅器AMP2の方が増幅器AMP1よりも高く設定する。このように信号レベルに差があるときは、信号にノイズが混入しても誤った信号を出力することはないので耐ノイズ性能が高くなる。
In the embodiment of FIGS. 4 and 5, one edge of the two sensors PD1 and PD2 is arranged perpendicular to the main scanning direction. The light beam position detection signal at the edge can also be used as a main scanning synchronization signal indicating an image recording start position in the main scanning direction. Of course, both ends of the sensor can be arranged non-perpendicular to the main scanning direction. In that case, the angle of θ can be increased, so that the detection sensitivity of the sub-scanning position can be increased. In the embodiment of FIGS. 4 and 5, the adjacent edges of the two sensors PD1 and PD2 By making the interval smaller than the beam spot diameter, since the beam detection by the sensor PD2 starts before the beam detection by the sensor PD1 is finished, the output signals of the amplifier AMP1 and the amplifier AMP2 can be reliably crossed.
4 and 5, the signal level when the beams of the two amplifiers AMP1 and AMP2 are not detected is set higher for the amplifier AMP2 than for the amplifier AMP1. In this way, when there is a difference in signal level, even if noise is mixed in the signal, an erroneous signal is not output, so that noise resistance performance is improved.

図6は図4に示す光ビーム位置検出手段(同期検知板)19−1を使った時の副走査ビームピッチの制御系の一例を示すブロック図である。
図6において、符号24は基準クロック発生部、25は画像クロック発生部、26は半導体レーザ制御回路であり、光源装置18の2つの半導体レーザLD1,LD2は画像データに応じて半導体レーザ制御回路26により発光を制御される。
光ビーム位置検出手段(同期検知板)19−1のビーム位置検出回路から出力されるビーム位置検出信号は基準クロック発生部24から生成された計測クロックにより、パルス間隔計測回路21で2つのセンサPD1,PD2の2つの間隙を光ビームが通過する際の2つのパルスの時間間隔を計測する。パルス間隔計測回路21で計測されたパルス間隔をパルス間隔演算回路22で所定のパルス間隔と比較する。もし計測したパルス間隔が所定のパルス間隔に対して一定の間隔以上ずれていた場合、ビーム偏向素子駆動回路23にて駆動信号を発生させて図3に示す光ビーム偏向素子29に出力し、光ビーム偏向素子29でそのずれ量を0にするようにリング超音波モータ31にて楔形プリズム30を回転させ、光ビームを偏向させて副走査ビームピッチが所定のピッチとなるように制御する。
また、図7は図5に示す光ビーム位置検出手段(同期検知板)19−2を使った時の副走査ビームピッチの制御系の一例を示すブロック図である。図7では、計測対象がパルス幅である他は図6と同様であるので説明を省略する。
FIG. 6 is a block diagram showing an example of a sub-scanning beam pitch control system when the light beam position detection means (synchronization detection plate) 19-1 shown in FIG. 4 is used.
In FIG. 6, reference numeral 24 is a reference clock generator, 25 is an image clock generator, 26 is a semiconductor laser control circuit, and the two semiconductor lasers LD1 and LD2 of the light source device 18 are in accordance with the image data. The emission is controlled by.
The beam position detection signal output from the beam position detection circuit of the optical beam position detection means (synchronization detection plate) 19-1 is generated by the pulse interval measurement circuit 21 using the two sensors PD1 based on the measurement clock generated from the reference clock generation unit 24. , The time interval between two pulses when the light beam passes through the two gaps of PD2. The pulse interval measured by the pulse interval measuring circuit 21 is compared with a predetermined pulse interval by the pulse interval calculating circuit 22. If the measured pulse interval deviates from the predetermined pulse interval by a certain distance or more, a drive signal is generated by the beam deflection element drive circuit 23 and output to the light beam deflection element 29 shown in FIG. The wedge-shaped prism 30 is rotated by the ring ultrasonic motor 31 so that the deviation amount is made zero by the beam deflecting element 29, and the light beam is deflected to control the sub-scanning beam pitch to be a predetermined pitch.
FIG. 7 is a block diagram showing an example of a sub-scanning beam pitch control system when the light beam position detecting means (synchronization detecting plate) 19-2 shown in FIG. 5 is used. 7 is the same as FIG. 6 except that the measurement target is the pulse width, and thus the description is omitted.

尚、上記の実施例では、光ビーム位置検出手段(同期検知板)で検出したピッチが規定のピッチからずれていた場合に、副走査方向のピッチを制御して、規定のピッチに戻す制御の例を説明したが、この他、検出したピッチが規定のピッチからずれていた場合に、オペレータ等に通報する通報手段(例えば画像形成装置の操作・表示部に警告を表示する等)を設けた構成としてもよい。   In the above embodiment, when the pitch detected by the light beam position detecting means (synchronization detecting plate) is deviated from the specified pitch, the pitch in the sub-scanning direction is controlled to return to the specified pitch. Although an example has been described, in addition to this, a reporting means (for example, displaying a warning on the operation / display unit of the image forming apparatus) for notifying an operator or the like when the detected pitch deviates from a specified pitch is provided. It is good also as a structure.

[光走査装置の適用例(1)]
次に上述した構成の光走査装置の適用例(1)について説明する。
図8は本発明の光走査装置が適用される画像形成装置の一例を示す概略構成図である。この画像形成装置は、像担持体の一例である感光体ドラム16と、感光体ドラム16を帯電する帯電器(例えば帯電ローラ)41と、帯電した感光体ドラム16に光ビームを照射して静電潜像を形成する光書込手段20と、感光体ドラム16に形成された静電潜像を現像剤(例えばトナー)で現像して顕像化する現像器42と、感光体ドラム上の顕像(トナー像)を記録材(例えば記録紙)Sに転写する転写装置44と、記録材Sに転写されたトナー像を定着する定着器48と、転写後に感光体ドラム16上に残留したトナー等を清掃するクリーニング器46と、クリーニング後の感光体ドラム16を除電する除電器47を備え、前記光書込手段20として、上述した構成の光走査装置を備えた構成としたものである。
[Application example of optical scanning device (1)]
Next, an application example (1) of the optical scanning device configured as described above will be described.
FIG. 8 is a schematic configuration diagram showing an example of an image forming apparatus to which the optical scanning device of the present invention is applied. In this image forming apparatus, a photosensitive drum 16 that is an example of an image carrier, a charger (for example, a charging roller) 41 that charges the photosensitive drum 16, and a light beam that irradiates the charged photosensitive drum 16 with a light beam. An optical writing unit 20 for forming an electrostatic latent image; a developing unit 42 for developing the electrostatic latent image formed on the photosensitive drum 16 with a developer (for example, toner) to make a visible image; A transfer device 44 for transferring a visible image (toner image) to a recording material (for example, recording paper) S, a fixing device 48 for fixing the toner image transferred to the recording material S, and the photoconductor drum 16 remaining on the photosensitive drum 16 after transfer. A cleaning device 46 that cleans toner and the like, and a static eliminator 47 that neutralizes the photosensitive drum 16 after cleaning are provided, and the optical writing unit 20 includes the optical scanning device configured as described above. .

この画像形成装置では、帯電器41で感光体ドラム16を均一に帯電した後、図1に示すような構成の光走査装置20により、光源装置18の1以上の半導体レーザ11a,11bから出射された光ビームを、ポリゴンミラー等の偏向器14で偏向させ、走査光学系15を介して感光体ドラム(被走査面)16上に集光して微小な光スポットを形成し、該光スポットで感光体ドラム(被走査面)16上を走査し、静電潜像を形成する。そして感光体ドラム16に形成された静電潜像を現像器42の現像剤(例えばトナー)で現像して顕像化する。一方、上記の作像動作にタイミングを合わせて図示しない給紙部から記録材Sが給紙され、レジストローラ43を介して感光体ドラム16と転写装置(転写ベルト)44のニップ部(転写部)に記録材Sが搬送され、転写バイアスローラ45に転写バイアスが印加されて感光体ドラム16上のトナー像が記録材Sに転写される。そしてトナー像が転写された記録材Sは転写装置(転写ベルト)44で定着器48に搬送され、定着器48の定着ローラ(あるいは定着ベルト等)により加熱・加圧されてトナー像が記録材Sに定着され、定着後の記録材は排紙ローラ49で図示しない排紙トレイ等に排出される。また、トナー像転写後の感光体ドラム16はクリーニング器46で残留トナーを清掃され、除電器47で除電される。   In this image forming apparatus, after the photosensitive drum 16 is uniformly charged by the charger 41, it is emitted from one or more semiconductor lasers 11a and 11b of the light source device 18 by the optical scanning device 20 having the configuration shown in FIG. The light beam is deflected by a deflector 14 such as a polygon mirror and condensed on a photosensitive drum (scanned surface) 16 via a scanning optical system 15 to form a minute light spot. The photosensitive drum (scanned surface) 16 is scanned to form an electrostatic latent image. Then, the electrostatic latent image formed on the photosensitive drum 16 is developed with a developer (for example, toner) of the developing device 42 to be visualized. On the other hand, the recording material S is fed from a paper feed unit (not shown) in time with the above image forming operation, and the nip (transfer unit) between the photosensitive drum 16 and the transfer device (transfer belt) 44 via the registration roller 43. ), The transfer bias is applied to the transfer bias roller 45, and the toner image on the photosensitive drum 16 is transferred to the recording material S. The recording material S onto which the toner image has been transferred is conveyed to a fixing device 48 by a transfer device (transfer belt) 44 and heated and pressed by a fixing roller (or fixing belt or the like) of the fixing device 48 so that the toner image becomes a recording material. The recording material fixed to S and discharged is discharged to a discharge tray (not shown) or the like by a discharge roller 49. Further, after the toner image is transferred, the photosensitive drum 16 is cleaned of residual toner by a cleaning device 46 and discharged by a charge eliminator 47.

以上のような構成の画像形成装置においては、例えば第の構成または第の構成の光走査装置のように、複数の光ビームを同時に走査する光走査装置を用い、複数ビームを同時に走査することにより、プリント速度の高速化とプリント密度の高密度化を図ることが可能となる。また、前述したように本発明の光走査装置では、感光体ドラム(被走査面)16上の光スポット配列の変動を抑制することができるため、本画像形成装置により高品位な出力画像を得ることが可能となる。 In the image forming apparatus having the above-described configuration, for example, an optical scanning device that simultaneously scans a plurality of light beams, such as the optical scanning device of the third configuration or the fourth configuration, is used to simultaneously scan a plurality of beams. As a result, it is possible to increase the printing speed and the printing density. Further, as described above, in the optical scanning device of the present invention, since the fluctuation of the light spot arrangement on the photosensitive drum (scanned surface) 16 can be suppressed, a high-quality output image is obtained by the image forming apparatus. It becomes possible.

尚、光スポット配列を検出するタイミングは、プリントアウトするためにオペレータ(またはサービスマン、ユーザ等)が画像形成装置のスタートボタンを押下した後としても良いし、多数枚を出力する場合には数枚(〜数十枚)毎としても構わない。また、プリントアウト時(ビーム走査時)以外の期間、光ビーム偏向素子29に電気信号を入力しない場合には、制御部に前回の調整値を記憶するメモリ機能を付加しておくことができる。   Note that the timing of detecting the light spot arrangement may be after the operator (or service person, user, etc.) presses the start button of the image forming apparatus to print out, or in the case of outputting a large number of sheets. It does not matter if it is every sheet (~ several dozen sheets). In addition, when no electrical signal is input to the light beam deflecting element 29 during a period other than during printout (beam scanning), a memory function for storing the previous adjustment value can be added to the control unit.

以上のように本発明の光走査装置20を画像形成装置の光書込装置として使用した場合には、本体の操作パネルからオペレータが操作することにより、画像形成装置から出力画像(評価チャート)を出力可能にすることができる。出力画像のパターン(評価チャート)としては、例えば本出願人による先願(特許文献3:「評価チャート及び画像記録装置」)に記載されているようなパターンを用意しておけばよい。
このようにオペレータが出力画像によりその画像品質を確認する構成とすることで、光走査装置におけるビームスポット配列の変動が出力画像に及ぼす影響のみならず、現像/転写/定着などの工程が出力画像に及ぼす影響を含めて、出力画像の劣化を補正することが可能となる。
さらにビームスポット配列検出手段または制御手段の一方あるいは両方を省略することも可能となり、光走査装置の低コスト化を図ることができる。
As described above, when the optical scanning device 20 of the present invention is used as an optical writing device of an image forming apparatus, an output image (evaluation chart) is output from the image forming apparatus by an operator operating from the operation panel of the main body. Output can be enabled. As an output image pattern (evaluation chart), for example, a pattern as described in a prior application (Patent Document 3: “Evaluation Chart and Image Recording Device”) by the present applicant may be prepared.
In this way, the operator confirms the image quality based on the output image, so that not only the influence of the variation of the beam spot arrangement in the optical scanning device on the output image but also processes such as development / transfer / fixing are performed on the output image. It is possible to correct the degradation of the output image including the effect on the image.
Furthermore, it is possible to omit one or both of the beam spot array detection means and the control means, and the cost of the optical scanning device can be reduced.

[光走査装置の適用例(2)]
本発明よる光走査装置はカラー画像形成装置にも好適に適用することができる。
デジタルカラー複写機、カラープリンタ等のカラー画像形成装置においては、例えば図10(a)に示す例のように、各色(例えば、ブラック:K、シアン:C、マゼンタ:M、イエロー:Y)に対応する感光手段(例えば感光体ドラム16K,16C,16M,16Y)を、記録材(例えば記録紙)の搬送方向に直列に配列したタンデム方式が採用されることが多い。より具体的には、図8に示したような画像形成装置の作像部(感光体ドラム16、帯電器41、光走査装置20、現像器42、転写バイアスローラ45、クリーニング器46、除電器47等)を、記録材搬送方向に直列に4つ並設し(すなわち、転写装置44を搬送方向に長尺に設け、転写装置44に沿って4つの作像部を並設する)、各作像部でK,C,M,Yの各色の画像形成を行ない、転写装置44で搬送される記録材Sに各色の画像を順次重ねて転写し、4色転写後に定着器48で定着してカラー画像を形成する。このような構成により、1感光体ドラム型の画像形成装置の場合(4色に対応して4回の書込みが必要)と比較して、4倍の速さで出力画像を得ることが可能となる。
尚、カラー画像形成装置の構成としては、各作像部で形成した各色の画像を直接記録材に転写する構成の他、各色の画像を一旦、中間転写体(中間転写ベルト等)に転写し、中間転写体上で4色重ね合わせのカラー画像を形成した後、このカラー画像を記録材に一括して転写し、定着してカラー画像を得る構成としてもよい。
[Application example of optical scanning device (2)]
The optical scanning device according to the present invention can also be suitably applied to a color image forming apparatus.
In a color image forming apparatus such as a digital color copying machine or a color printer, for example, as shown in FIG. 10A, for each color (for example, black: K, cyan: C, magenta: M, yellow: Y). In many cases, a tandem system in which corresponding photosensitive means (for example, photosensitive drums 16K, 16C, 16M, and 16Y) are arranged in series in the conveyance direction of the recording material (for example, recording paper) is employed. More specifically, the image forming unit (photosensitive drum 16, charger 41, optical scanning device 20, developing unit 42, transfer bias roller 45, cleaning unit 46, static eliminator of the image forming apparatus as shown in FIG. 47) in parallel in the recording material conveyance direction (that is, the transfer device 44 is provided long in the conveyance direction, and four image forming units are arranged in parallel along the transfer device 44). The image forming unit performs image formation for each color of K, C, M, and Y, and sequentially transfers the images of each color onto the recording material S conveyed by the transfer device 44, and fixes the image by the fixing device 48 after transferring the four colors. To form a color image. With such a configuration, it is possible to obtain an output image four times faster than in the case of an image forming apparatus of a single photosensitive drum type (requiring four writings corresponding to four colors). Become.
The color image forming apparatus includes a configuration in which each color image formed by each image forming unit is directly transferred to a recording material, and each color image is once transferred to an intermediate transfer member (intermediate transfer belt or the like). Alternatively, after forming a four-color superimposed color image on the intermediate transfer member, the color image may be collectively transferred to a recording material and fixed to obtain a color image.

ところで、図10(a)に示すように、4つの感光体ドラム16K,16C,16M,16Yに対応してそれぞれ光走査装置を設けた構成のとき、各色に対応する光走査装置を20K,20C,20M,20Yと呼ぶことにする。この場合、すべての光走査装置20K,20C,20M,20Yから出射されるビームの本数が各々1本の場合には、この光走査装置を適用した画像出力装置によりフルカラー(4色)画像を得ることができる。それに対し、4つの光走査装置のうちの少なくとも一つ(例えばブラックに対応する光走査装置20K)を4ビーム光走査装置とし、この光走査装置のみで光走査を行うことにより、モノクロ画像形成時には、フルカラー画像形成時と比較して4倍の高密度化が可能となる。あるいは記録材の搬送速度(及びプロセス速度)を4倍に変更すれば、画像出力枚数を4倍に増加することが可能となる。また、フルカラー画像形成時においても、文字画像についてはブラックにて書き込むことが多く、高解像度も要求されることが多いため、上記のブラック用の4ビーム光走査装置20Kに付加して、他の色の光走査装置(20C,20M,20Y;1ビーム)も同時に書き込むことにより、文字/写真/線画イメージ等が混在した画像においても、より高品位な出力画像を得ることが可能となる。   By the way, as shown in FIG. 10A, when the optical scanning device is provided corresponding to each of the four photosensitive drums 16K, 16C, 16M, and 16Y, the optical scanning device corresponding to each color is set to 20K, 20C. , 20M, 20Y. In this case, when the number of beams emitted from all the optical scanning devices 20K, 20C, 20M, and 20Y is one, a full-color (four-color) image is obtained by an image output device to which the optical scanning device is applied. be able to. On the other hand, at least one of the four optical scanning devices (for example, the optical scanning device 20K corresponding to black) is a four-beam optical scanning device, and optical scanning is performed only by this optical scanning device, so that a monochrome image is formed. Therefore, the density can be increased by a factor of 4 compared to the full color image formation. Alternatively, if the recording material conveyance speed (and process speed) is changed to four times, the number of image output sheets can be increased four times. In addition, when a full-color image is formed, a character image is often written in black and a high resolution is often required. Therefore, in addition to the black 4-beam optical scanning device 20K, other character images are also required. By simultaneously writing the color optical scanning devices (20C, 20M, 20Y; one beam), it becomes possible to obtain a higher-quality output image even in an image in which characters / photos / line drawing images are mixed.

尚、図10(a)では、4つの感光体ドラム16K,16C,16M,16Yに対応してそれぞれ光走査装置20K,20C,20M,20Yを設けた構成を示したが、1つあるいは2つの光走査装置で4つの感光体ドラム16K,16C,16M,16Yに対して光走査を行なうことも可能である。例えば、図10(b)は1つの光走査装置で4つの感光体ドラム16K,16C,16M,16Yに対して光走査を行なう例であり、この場合、光走査装置20Aは、4つの光源装置と、1つの偏向器と、4つの走査光学系を備えた構成となり、4つの光源装置からの光ビームを1つの偏向器で偏向し、4つの走査光学系を介して4つの感光体ドラム16K,16C,16M,16Yに対して光走査を行なう。また、図10(c)は2つの光走査装置で4つの感光体ドラム16K,16C,16M,16Yに対して光走査を行なう例であり、この場合、2つの光走査装置20A1,20A2は、それぞれ2つの光源装置と、1つの偏向器と、2つの走査光学系を備えた構成となり、光走査装置20A1は、2つの光源装置からの光ビームを1つの偏向器で偏向し、2つの走査光学系を介して2つの感光体ドラム16K,16Cに対して光走査を行ない、光走査装置20A2は、2つの光源装置からの光ビームを1つの偏向器で偏向し、2つの走査光学系を介して2つの感光体ドラム16M,16Yに対して光走査を行なう。また、図10(d)は2つの光走査装置を用いて、ブラックの感光体ドラム16Kと、その他の感光体ドラム16C,16M,16Yに対して光走査を行なう例であり、この場合、光走査装置20B1は図1と同様に1つの光源装置と、1つの偏向器と、1つの走査光学系を備えた構成であり、光走査装置20B2は、3つの光源装置と、1つの偏向器と、3つの走査光学系を備えた構成となり、光走査装置20B1は、1つの光源装置からの光ビームを1つの偏向器で偏向し、1つの走査光学系を介してブラックの感光体ドラム16Kに対して光走査を行ない、光走査装置20B2は、3つの光源装置からの光ビームを1つの偏向器で偏向し、3つの走査光学系を介して3つの感光体ドラム16C,16M,16Yに対して光走査を行なう。尚、10(d)の構成の場合は、上述したようにブラック用の光走査装置20B1は4ビーム構成とすれば、白黒画像形成時の高速化、高密度化を図ることができる。   FIG. 10A shows a configuration in which the optical scanning devices 20K, 20C, 20M, and 20Y are provided corresponding to the four photosensitive drums 16K, 16C, 16M, and 16Y, respectively. It is also possible to perform optical scanning on the four photosensitive drums 16K, 16C, 16M, and 16Y by the optical scanning device. For example, FIG. 10B shows an example in which one optical scanning device performs optical scanning on four photosensitive drums 16K, 16C, 16M, and 16Y. In this case, the optical scanning device 20A includes four light source devices. And one deflector and four scanning optical systems. The light beams from the four light source devices are deflected by one deflector, and four photosensitive drums 16K are passed through the four scanning optical systems. , 16C, 16M, and 16Y are optically scanned. FIG. 10C is an example in which two optical scanning devices perform optical scanning on the four photosensitive drums 16K, 16C, 16M, and 16Y. In this case, the two optical scanning devices 20A1 and 20A2 Each has two light source devices, one deflector, and two scanning optical systems, and the optical scanning device 20A1 deflects the light beams from the two light source devices with one deflector and scans two. Optical scanning is performed on the two photosensitive drums 16K and 16C via the optical system, and the optical scanning device 20A2 deflects the light beams from the two light source devices with one deflector, and two scanning optical systems are used. The two photosensitive drums 16M and 16Y are optically scanned. FIG. 10D shows an example in which two optical scanning devices are used to perform optical scanning on the black photosensitive drum 16K and the other photosensitive drums 16C, 16M, and 16Y. Similarly to FIG. 1, the scanning device 20B1 includes one light source device, one deflector, and one scanning optical system. The optical scanning device 20B2 includes three light source devices, one deflector, and the like. The optical scanning device 20B1 is configured to include three scanning optical systems, and the light beam from one light source device is deflected by one deflector and applied to the black photosensitive drum 16K through one scanning optical system. The optical scanning device 20B2 deflects the light beams from the three light source devices with one deflector, and the three photosensitive drums 16C, 16M, and 16Y through the three scanning optical systems. Light scanIn the case of the configuration of 10 (d), as described above, if the black optical scanning device 20B1 has a four-beam configuration, it is possible to increase the speed and density when forming a monochrome image.

[光走査装置の適用例(3)]
図9に本発明の光走査装置のさらに別の適用例を示す。この例では図示するように、光走査装置20を被走査面(感光体)の主走査方向に並列して配備し、有効書き込み幅を分割して走査する構成としたものである。すなわち、前述した構成の光走査装置を主走査方向に並置し、1走査ラインを各々分割して走査することにより、つなぎ目のスムースな光走査装置を得ることができる。また、このように光走査装置20を並列して配備することにより、有効書き込み幅を大きくでき、例えばA1版やA0版等の広幅用紙にも画像形成が可能な画像形成装置を提供することができる。さらに、同じ有効書き込み幅であれば、光学素子、偏向器を小型化でき、メカ公差や温度変動によるビームウエスト位置変動が小さくなり、波面収差が低減でき、高画質な画像形成が可能となる。
図9に示す構成の光走査装置は、図10に示したようなカラー画像形成装置にも適用でき、広幅用紙にも画像形成が可能なカラー画像形成装置や、高画質なカラー画像形成装置を提供することができる。
[Application example of optical scanning device (3)]
FIG. 9 shows still another application example of the optical scanning device of the present invention. In this example, as shown in the figure, the optical scanning device 20 is arranged in parallel in the main scanning direction of the surface to be scanned (photosensitive member), and the effective writing width is divided and scanned. That is, a smooth optical scanning device at the joint can be obtained by juxtaposing the optical scanning devices having the above-described configuration in the main scanning direction and dividing each scanning line for scanning. In addition, by providing the optical scanning device 20 in parallel in this way, it is possible to increase the effective writing width, and to provide an image forming apparatus capable of forming an image on wide paper such as A1 and A0 plates. it can. Furthermore, if the effective writing width is the same, the optical element and the deflector can be miniaturized, the beam waist position fluctuation due to mechanical tolerances and temperature fluctuations can be reduced, wavefront aberration can be reduced, and high-quality image formation is possible.
The optical scanning apparatus having the configuration shown in FIG. 9 can be applied to a color image forming apparatus as shown in FIG. 10, and includes a color image forming apparatus capable of forming an image on wide paper and a high-quality color image forming apparatus. Can be provided.

本発明の光走査装置においては、光ビームの副走査方向の走査位置を計測し、制御することにより、温度、振動等によるビーム走査位置ずれのない良好な画像を得ることができる。また、複数の光ビームを用いた場合に、各光ビームのうち副走査方向のビーム間隔を計測し、制御することにより、温度、振動等によるビーム走査位置ずれのない良好な画像を得ることができる。さらに、複数の光ビームを用いた場合に、各光ビームのうち副走査方向のビーム間隔を計測し、所定ピッチからずれている場合はオペレータ等に通報することにより、簡便な方法でビーム走査位置ずれのない良好な画像を得ることができる。従って、本発明の光走査装置を画像形成装置の光書込手段として用いることにより、高品質な画像を出力できる画像形成装置を得ることができる。また、この画像形成装置を複数並設したタンデム構成とすることにより、高品質なカラー画像を出力するカラー画像形成装置を得ることができる。従って、本発明によれば、高品質な画像出力(カラー画像出力)が得られるレーザプリンタ、デジタル複写機、レーザファクシミリ、レーザプロッタ等を提供することができる。尚、本発明の光走査装置は、画像形成装置の光書込手段以外に、光走査方式の画像表示装置等に利用可能であり、さらには光計測装置等の分野にも利用可能である。   In the optical scanning device of the present invention, by measuring and controlling the scanning position of the light beam in the sub-scanning direction, it is possible to obtain a good image free from beam scanning position deviation due to temperature, vibration, or the like. In addition, when a plurality of light beams are used, by measuring and controlling the beam interval in the sub-scanning direction of each light beam, it is possible to obtain a good image free from beam scanning position deviation due to temperature, vibration, etc. it can. Furthermore, when a plurality of light beams are used, the beam interval in the sub-scanning direction of each light beam is measured, and if it deviates from a predetermined pitch, the operator can report the beam scanning position by a simple method. A good image without any deviation can be obtained. Therefore, an image forming apparatus capable of outputting a high-quality image can be obtained by using the optical scanning device of the present invention as an optical writing unit of the image forming apparatus. Further, by adopting a tandem configuration in which a plurality of the image forming apparatuses are arranged in parallel, a color image forming apparatus that outputs a high-quality color image can be obtained. Therefore, according to the present invention, it is possible to provide a laser printer, a digital copying machine, a laser facsimile, a laser plotter and the like that can obtain a high-quality image output (color image output). The optical scanning device of the present invention can be used for an optical scanning type image display device and the like in addition to the optical writing unit of the image forming apparatus, and can also be used in the field of an optical measurement device and the like.

本発明の一実施例を示す光走査装置の概略構成図である。It is a schematic block diagram of the optical scanning device which shows one Example of this invention. 被走査面上でのビームスポット配列の一例を示す図である。It is a figure which shows an example of the beam spot arrangement | sequence on a to-be-scanned surface. 透過型光学素子を用いた光ビーム偏向素子(走査位置制御手段)の一例を示す図である。It is a figure which shows an example of the light beam deflection | deviation element (scanning position control means) using a transmissive | pervious optical element. 光ビーム位置検出手段(同期検知板)の一実施例を示す図である。It is a figure which shows one Example of a light beam position detection means (synchronous detection board). 光ビーム位置検出手段(同期検知板)の別の実施例を示す図である。It is a figure which shows another Example of a light beam position detection means (synchronous detection board). 図4に示す光ビーム位置検出手段(同期検知板)を使った時の副走査ビームピッチの制御系の一例を示すブロック図である。FIG. 5 is a block diagram showing an example of a sub-scanning beam pitch control system when the light beam position detection means (synchronization detection plate) shown in FIG. 4 is used. 図5に示す光ビーム位置検出手段(同期検知板)を使った時の副走査ビームピッチの制御系の一例を示すブロック図である。FIG. 6 is a block diagram showing an example of a sub-scanning beam pitch control system when the light beam position detection means (synchronization detection plate) shown in FIG. 5 is used. 本発明の光走査装置が適用される画像形成装置の一例を示す概略構成図である。1 is a schematic configuration diagram illustrating an example of an image forming apparatus to which an optical scanning device of the present invention is applied. 光走査装置を被走査面(感光体)の主走査方向に並列して配備し、有効書き込み幅を分割して走査する構成とした光走査装置の概略構成図である。1 is a schematic configuration diagram of an optical scanning device in which optical scanning devices are arranged in parallel in a main scanning direction of a surface to be scanned (photosensitive member), and an effective writing width is divided and scanned. タンデム型カラー画像形成装置の構成例の説明図である。It is explanatory drawing of the structural example of a tandem type color image forming apparatus.

符号の説明Explanation of symbols

11,11a,11b:半導体レーザ(LD)
12,12a,12b:カップリングレンズ
13:シリンドリカルレンズ
14:ポリゴンミラー(偏向器)
15:走査光学系
15a,15b:走査レンズ
15c:折返しミラー
16,16K,16C,16M,16Y:感光体ドラム(被走査面)
17:折返しミラー
18:光源装置
19:光ビーム位置検出手段(同期・副走査位置検知センサ:同期検知板)
20,20K,20C,20M,20Y,20A1,20A2,20B1,20B2:光走査装置
21:ビーム間隔計測回路(パルス幅計測回路)
22:ビーム間隔演算回路(パルス幅演算回路)
23:ビーム偏向素子駆動回路
24:基準クロック発生部
25:画像クロック発生部
26:半導体レーザ制御回路
29:光ビーム偏向素子
29a:保持部材
30:楔形プリズム
31:リング超音波モータ
AMP1,AMP2:増幅器
BS1,BS2:ビームスポット
CMP:比較器
PD1,PD2:光ビーム位置検出手段(同期検知板)のセンサ
S:記録材
11, 11a, 11b: Semiconductor laser (LD)
12, 12a, 12b: Coupling lens 13: Cylindrical lens 14: Polygon mirror (deflector)
15: Scanning optical system 15a, 15b: Scanning lens 15c: Folding mirror 16, 16K, 16C, 16M, 16Y: Photosensitive drum (scanned surface)
17: Folding mirror 18: Light source device 19: Light beam position detection means (synchronization / sub-scanning position detection sensor: synchronization detection plate)
20, 20K, 20C, 20M, 20Y, 20A1, 20A2, 20B1, 20B2: Optical scanning device 21: Beam interval measurement circuit (pulse width measurement circuit)
22: Beam interval calculation circuit (pulse width calculation circuit)
23: Beam deflection element drive circuit 24: Reference clock generation unit 25: Image clock generation unit 26: Semiconductor laser control circuit 29: Light beam deflection element 29a: Holding member 30: Wedge prism 31: Ring ultrasonic motor AMP1, AMP2: Amplifier BS1, BS2: Beam spot CMP: Comparator PD1, PD2: Sensor of light beam position detection means (synchronization detection plate) S: Recording material

Claims (9)

光ビームを発生させる光源と、該光源からの光ビームを偏向させ走査する光偏向手段と、前記光ビームを走査する走査光学系とを備えた光走査装置において、
前記光ビームが通過する領域において互いに非平行で主走査方向に交わるように形成された帯状の受光領域Aと帯状の受光領域Bとを有する第一受光素子と、
前記光ビームが通過する領域において互いに非平行で主走査方向に交わるように形成された帯状の受光領域aと帯状の受光領域bとを有し、前記受光領域aの主走査方向に交わる端縁部の一方は、前記第一受光素子の受光領域Aと平行、且つ近接するように設けられ、前記受光領域bの主走査方向に交わる端縁部の一方は、前記第一受光素子の受光領域Bと平行、且つ近接するように設けられた第二受光素子と、を有し、
前記第一受光素子と前記第二受光素子は、前記光ビームが通過する順番が、前記受光領域A、前記受光領域a、前記受光領域B、前記受光領域bとなり、
前記受光領域Aの端縁部と前記受光領域aの端縁部とが近接する間隔、及び前記受光領域Bの端縁部と前記受光領域bの端縁部とが近接する間隔が、前記光ビームのスポット系よりも小さくなるように配置されており、
前記光ビームの受光状態に応じて増減する前記第一受光素子と前記第二受光素子の出力信号を個別に増幅する第一受光素子用増幅器および第二受光素子用増幅器と、該第一受光素子用増幅器および第二受光素子用増幅器から出力される信号を比較することにより、前記第一受光素子よりも前記第二受光素子がより多く光ビームを受光しているとき第一の信号レベルを出力し、それ以外のときは第二の信号レベルを出力する比較器とを有する光ビーム位置検出手段と、
前記比較器が出力する信号に基づいて、前記光ビームが、前記受光領域Aから前記受光領域aを通過する際に、第一受光素子用増幅器と第二受光素子用増幅器の出力する信号が、互いに逆に増減してクロスした時点を開始点とし、前記光ビームが、前記受光領域Bから前記受光領域bを通過する際に、前記第一受光素子用増幅器の出力と第二受光素子用増幅器の出力が、互いに逆に増減してクロスした時点を終了点として、前記光ビームに関する前記開始点と終了点との時間間隔を測定し、
該測定された時間間隔に基づき、前記光ビームの副走査方向の走査位置を検出する副走査位置検出手段と、
前記副走査位置検出手段で検出した副走査の走査位置が規定の位置からずれていた場合に副走査方向の走査位置を制御して、規定の走査位置に戻す走査位置制御手段と、
を具備することを特徴とする光走査装置。
A light source for generating a light beam, an optical scanning device including a light deflector, the scanning optical system and you scan the light beam scanning to deflect the light beam from the light source,
A first light-receiving element having a strip-shaped light-receiving region A and a strip-shaped light-receiving region B formed so as to cross each other in the main scanning direction in a region where the light beam passes;
An edge having a strip-shaped light-receiving region a and a strip-shaped light-receiving region b formed so as to be non-parallel to each other in the main scanning direction in the region through which the light beam passes, and intersecting the main scanning direction of the light-receiving region a One of the portions is provided so as to be parallel and close to the light receiving region A of the first light receiving element, and one of the edge portions intersecting in the main scanning direction of the light receiving region b is the light receiving region of the first light receiving element A second light receiving element provided so as to be parallel to and close to B,
In the first light receiving element and the second light receiving element, the light beam passes through the light receiving area A, the light receiving area a, the light receiving area B, and the light receiving area b.
The distance between the edge of the light receiving area A and the edge of the light receiving area a and the distance between the edge of the light receiving area B and the edge of the light receiving area b are the light. It is arranged to be smaller than the beam spot system,
A first light receiving element amplifier and a second light receiving element amplifier for individually amplifying output signals of the first light receiving element and the second light receiving element which are increased or decreased according to a light receiving state of the light beam, and the first light receiving element The first signal level is output when the second light receiving element receives more light beams than the first light receiving element by comparing the signals output from the amplifier for the first light receiving element and the amplifier for the second light receiving element. And a light beam position detecting means having a comparator that outputs a second signal level otherwise.
Based on the signal output from the comparator, when the light beam passes from the light receiving area A to the light receiving area a, the signals output from the first light receiving element amplifier and the second light receiving element amplifier are: When the light beam passes from the light receiving region B to the light receiving region b, the output of the first light receiving device amplifier and the second light receiving device amplifier are started from the point of time when the light beams increase and decrease and cross each other. Measuring the time interval between the start point and end point for the light beam, with the output of
Sub- scanning position detecting means for detecting a scanning position of the light beam in the sub-scanning direction based on the measured time interval ;
Scanning position control means for controlling the scanning position in the sub-scanning direction when the scanning position of the sub-scanning detected by the sub-scanning position detection means is deviated from the prescribed position, and returning it to the prescribed scanning position;
An optical scanning device comprising:
ビームを発生させる光源と、該光源からの光ビームを偏向させ走査する光偏向手段と、前記光ビームを走査する走査光学系とを備えた光走査装置において、
前記光ビームが通過する領域において互いに非平行で主走査方向に交わるように形成された帯状の受光領域Aと帯状の受光領域Bとを有する第一受光素子と、
前記受光領域AとBに挟まれる受光領域cを有し、この受光領域cの主走査方向に交わる2つの隣接する端縁部が、前記受光領域AとBと平行、且つ近接するように設けられた第二受光素子と、を有し、
前記第一受光素子と前記第二受光素子は、前記光ビームが通過する順番が、前記受光領域A、前記受光領域c、前記受光領域Bとなり、
前記受光領域Aの端縁部と前記受光領域cの端縁部とが近接する間隔、及び前記受光領域cの端縁部と前記受光領域Bの端縁部とが近接する間隔は、前記光ビームのスポット系よりも小さくなるように配置されており、
前記光ビームの受光状態に応じて増減する前記第一受光素子と前記第二受光素子の出力信号を個別に増幅する第一受光素子用増幅器および第二受光素子用増幅器と、該第一受光素子用増幅器および第二受光素子用増幅器から出力される信号を比較することにより、前記第一受光素子よりも前記第二受光素子がより多く光ビームを受光しているとき第一の信号レベルを出力し、それ以外のときは第二の信号レベルを出力する比較器とを有する光ビーム位置検出手段と、
前記比較器が出力する信号に基づいて、前記光ビームが、前記受光領域Aとcとを通過する際に、第一受光素子用増幅器と第二受光素子用増幅器の出力する信号が、互いに逆に増減してクロスした時点を開始点とし、前記光ビームが、前記受光領域cとBとを通過する際に、前記第一受光素子用増幅器の出力と第二受光素子用増幅器の出力が、互いに逆に増減してクロスした時点を終了点として、前記光ビームに関する前記開始点と終了点との時間間隔を測定し、
該測定された時間間隔に基づき、前記光ビームの副走査方向の走査位置を検出する副走査位置検出手段と、
前記副走査位置検出手段で検出した副走査の走査位置が規定の位置からずれていた場合に副走査方向の走査位置を制御して、規定の走査位置に戻す走査位置制御手段と、
を具備することを特徴とする光走査装置。
A light source for generating a light beam, an optical scanning device including a light deflector, the scanning optical system and you scan the light beam to査run to deflect the light beam from the light source,
A first light-receiving element having a strip-shaped light-receiving region A and a strip-shaped light-receiving region B formed so as to cross each other in the main scanning direction in a region where the light beam passes;
The light receiving region c is sandwiched between the light receiving regions A and B, and two adjacent edge portions intersecting in the main scanning direction of the light receiving region c are provided so as to be parallel to and close to the light receiving regions A and B. A second light receiving element,
In the first light receiving element and the second light receiving element, the light beam passes through the light receiving area A, the light receiving area c, and the light receiving area B.
The distance between the edge of the light receiving area A and the edge of the light receiving area c, and the distance between the edge of the light receiving area c and the edge of the light receiving area B are the light It is arranged to be smaller than the beam spot system,
A first light receiving element amplifier and a second light receiving element amplifier for individually amplifying output signals of the first light receiving element and the second light receiving element which are increased or decreased according to a light receiving state of the light beam, and the first light receiving element The first signal level is output when the second light receiving element receives more light beams than the first light receiving element by comparing the signals output from the amplifier for the first light receiving element and the amplifier for the second light receiving element. and, a light beam position detector for chromatic and a comparator which outputs a second signal level in other cases,
Based on the signal output from the comparator, when the light beam passes through the light receiving areas A and c, the signals output from the first light receiving element amplifier and the second light receiving element amplifier are opposite to each other. When the light beam passes through the light receiving regions c and B, the output of the first light receiving element amplifier and the output of the second light receiving element amplifier are: Measuring the time interval between the start point and the end point for the light beam, with the end point as the end point that increases and decreases opposite to each other,
On the basis of the measured time intervals, and the sub-scanning position detecting means for detecting the sub-scanning direction of the scanning position of the light beam,
And by controlling the sub-scanning direction of the scanning position, a scanning position control means for returning the scanning position defined when the scanning position in the sub-scanning detected by the sub-scanning position detecting means is deviated from a specified position,
An optical scanning device comprising:
複数の光ビームを発生させる光源と、該光源からの複数の光ビームを偏向させ一括走査する光偏向手段と、前記光ビームを走査する走査光学系とを備えた光走査装置において、
前記光ビームが通過する領域において互いに非平行で主走査方向に交わるように形成された帯状の受光領域Aと帯状の受光領域Bとを有する第一受光素子と、
前記光ビームが通過する領域において互いに非平行で主走査方向に交わるように形成された帯状の受光領域aと帯状の受光領域bとを有し、前記受光領域aの主走査方向に交わる端縁部の一方は、前記第一受光素子の受光領域Aと平行、且つ近接するように設けられ、前記受光領域bの主走査方向に交わる端縁部の一方は、前記第一受光素子の受光領域Bと平行、且つ近接するように設けられた第二受光素子と、を有し、
前記第一受光素子と前記第二受光素子は、前記光ビームが通過する順番が、前記受光領域A、前記受光領域a、前記受光領域B、前記受光領域bとなり、
前記受光領域Aの端縁部と前記受光領域aの端縁部とが近接する間隔、及び前記受光領域Bの端縁部と前記受光領域bの端縁部とが近接する間隔が、前記光ビームのスポット系よりも小さくなるように配置されており、
前記光ビームの受光状態に応じて増減する前記第一受光素子と前記第二受光素子の出力信号を個別に増幅する第一受光素子用増幅器および第二受光素子用増幅器と、該第一受光素子用増幅器および第二受光素子用増幅器から出力される信号を比較することにより、前記第一受光素子よりも前記第二受光素子がより多く光ビームを受光しているとき第一の信号レベルを出力し、それ以外のときは第二の信号レベルを出力する比較器とを有する光ビーム位置検出手段と、
前記比較器が出力する信号に基づいて、前記複数の光ビームの1つである光ビームL1が、前記受光領域Aから前記受光領域aを通過する際に、第一受光素子用増幅器と第二受光素子用増幅器の出力する信号が、互いに逆に増減してクロスした時点を開始点とし、前記光ビームL1が、前記受光領域Bから前記受光領域bを通過する際に、前記第一受光素子用増幅器の出力と第二受光素子用増幅器の出力が、互いに逆に増減してクロスした時点を終了点として、前記光ビームL1に関する前記開始点と終了点との時間間隔T1と、
前記複数の光ビームの他の1つである光ビームL2が、前記受光領域Aから前記受光領域aを通過する際に、第一受光素子用増幅器の出力と第二受光素子用増幅器の出力が、互いに逆に増減してクロスした時点を開始点とし、前記受光領域Bから前記受光領域bを通過する際に、前記第一受光素子用増幅器の出力と第二受光素子用増幅器の出力が、互いに逆に減増してクロスした時点を終了点として、前記光ビームL2に関する前記開始点と終了点との時間間隔T2と、を測定し、
前記測定された前記時間間隔T1と前記時間間隔T2により、前記光ビームL1と前記光ビームL2の副走査方向のピッチを検出する副走査ピッチ検出手段と、
前記副走査ピッチ検出手段で検出したピッチが規定のピッチからずれていた場合に副走査方向のピッチを制御して、規定のピッチに戻すピッチ制御手段と、
を具備することを特徴とする光走査装置。
A light source for generating a plurality of light beams, in an optical scanning apparatus having a plurality of the light deflecting means for simultaneously scanning deflect the light beam, the scanning optical system and you scan the light beam from the light source,
A first light-receiving element having a strip-shaped light-receiving region A and a strip-shaped light-receiving region B formed so as to cross each other in the main scanning direction in a region where the light beam passes;
An edge having a strip-shaped light-receiving region a and a strip-shaped light-receiving region b formed so as to be non-parallel to each other in the main scanning direction in the region through which the light beam passes, and intersecting the main scanning direction of the light-receiving region a One of the portions is provided so as to be parallel and close to the light receiving region A of the first light receiving element, and one of the edge portions intersecting in the main scanning direction of the light receiving region b is the light receiving region of the first light receiving element A second light receiving element provided so as to be parallel to and close to B,
In the first light receiving element and the second light receiving element, the light beam passes through the light receiving area A, the light receiving area a, the light receiving area B, and the light receiving area b.
The distance between the edge of the light receiving area A and the edge of the light receiving area a and the distance between the edge of the light receiving area B and the edge of the light receiving area b are the light. It is arranged to be smaller than the beam spot system,
A first light receiving element amplifier and a second light receiving element amplifier for individually amplifying output signals of the first light receiving element and the second light receiving element which are increased or decreased according to a light receiving state of the light beam, and the first light receiving element The first signal level is output when the second light receiving element receives more light beams than the first light receiving element by comparing the signals output from the amplifier for the first light receiving element and the amplifier for the second light receiving element. and, a light beam position detector for chromatic and a comparator which outputs a second signal level in other cases,
Based on the signal output from the comparator, when the light beam L1, which is one of the plurality of light beams, passes from the light receiving area A to the light receiving area a, the first light receiving element amplifier and the second light receiving element amplifier When the signals output from the light receiving element amplifiers increase and decrease in reverse and cross each other as a starting point, when the light beam L1 passes from the light receiving area B to the light receiving area b, the first light receiving element A time interval T1 between the start point and the end point with respect to the light beam L1, with a point in time when the output of the amplifier for the light and the output of the amplifier for the second light receiving element cross each other in the opposite direction
When the light beam L2, which is one of the plurality of light beams, passes from the light receiving area A to the light receiving area a, the output of the first light receiving element amplifier and the output of the second light receiving element amplifier are , Starting from the time of crossing in the opposite direction, and when passing from the light receiving region B to the light receiving region b, the output of the first light receiving element amplifier and the output of the second light receiving element amplifier are: Measuring the time interval T2 between the start point and the end point of the light beam L2 with the end point as the end point decreasing and crossing oppositely,
Sub-scanning pitch detecting means for detecting the pitch of the light beam L1 and the light beam L2 in the sub-scanning direction based on the measured time interval T1 and the time interval T2 .
Pitch control means for controlling the pitch in the sub-scanning direction when the pitch detected by the sub-scanning pitch detection means deviates from the specified pitch, and returning the pitch to the specified pitch ;
An optical scanning device comprising:
複数の光ビームを発生させる光源と、該光源からの複数の光ビームを偏向させ一括走査する光偏向手段と、前記光ビームを走査する走査光学系とを備えた光走査装置において、
前記光ビームが通過する領域において互いに非平行で主走査方向に交わるように形成された帯状の受光領域Aと帯状の受光領域Bとを有する第一受光素子と、
前記光ビームが通過する領域において互いに非平行で主走査方向に交わるように形成された帯状の受光領域aと帯状の受光領域bとを有し、前記受光領域aの主走査方向に交わる端縁部の一方は、前記第一受光素子の受光領域Aと平行、且つ近接するように設けられ、前記受光領域bの主走査方向に交わる端縁部の一方は、前記第一受光素子の受光領域Bと平行、且つ近接するように設けられた第二受光素子と、を有し、
前記第一受光素子と前記第二受光素子は、前記光ビームが通過する順番が、前記受光領域A、前記受光領域a、前記受光領域B、前記受光領域bとなり、
前記受光領域Aの端縁部と前記受光領域aの端縁部とが近接する間隔、及び前記受光領域Bの端縁部と前記受光領域bの端縁部とが近接する間隔が、前記光ビームのスポット系よりも小さくなるように配置されており、
前記光ビームの受光状態に応じて増減する前記第一受光素子と前記第二受光素子の出力信号を個別に増幅する第一受光素子用増幅器および第二受光素子用増幅器と、該第一受光素子用増幅器および第二受光素子用増幅器から出力される信号を比較することにより、前記第一受光素子よりも前記第二受光素子がより多く光ビームを受光しているとき第一の信号レベルを出力し、それ以外のときは第二の信号レベルを出力する比較器とを有する光ビーム位置検出手段と、
前記比較器が出力する信号に基づいて、前記複数の光ビームの1つである光ビームL1が、前記受光領域Aから前記受光領域aを通過する際に、第一受光素子用増幅器と第二受光素子用増幅器の出力する信号が、互いに逆に増減してクロスした時点を開始点とし、前記光ビームL1が、前記受光領域Bから前記受光領域bを通過する際に、前記第一受光素子用増幅器の出力と第二受光素子用増幅器の出力が、互いに逆に増減してクロスした時点を終了点として、前記光ビームL1に関する前記開始点と終了点との時間間隔T1と、
前記複数の光ビームの他の1つである光ビームL2が、前記受光領域Aから前記受光領域aを通過する際に、第一受光素子用増幅器の出力と第二受光素子用増幅器の出力が、互いに逆に増減してクロスした時点を開始点とし、前記受光領域Bから前記受光領域bを通過する際に、前記第一受光素子用増幅器の出力と第二受光素子用増幅器の出力が、互いに逆に減増してクロスした時点を終了点として、前記光ビームL2に関する前記開始点と終了点との時間間隔T2と、を測定し、
前記測定された前記時間間隔T1と前記時間間隔T2により、前記光ビームL1と前記光ビームL2の副走査方向のピッチを検出する副走査ピッチ検出手段と、
前記副走査ピッチ検出手段で検出したピッチが規定のピッチからずれていた場合にオペレータに通報する通報手段と、
を具備することを特徴とする光走査装置。
In an optical scanning device comprising: a light source that generates a plurality of light beams; a light deflection unit that deflects and scans the plurality of light beams from the light source; and a scanning optical system that scans the light beams .
A first light-receiving element having a strip-shaped light-receiving region A and a strip-shaped light-receiving region B formed so as to cross each other in the main scanning direction in a region where the light beam passes;
An edge having a strip-shaped light-receiving region a and a strip-shaped light-receiving region b formed so as to be non-parallel to each other in the main scanning direction in the region through which the light beam passes, and intersecting the main scanning direction of the light-receiving region a One of the portions is provided so as to be parallel and close to the light receiving region A of the first light receiving element, and one of the edge portions intersecting in the main scanning direction of the light receiving region b is the light receiving region of the first light receiving element A second light receiving element provided so as to be parallel to and close to B,
In the first light receiving element and the second light receiving element, the light beam passes through the light receiving area A, the light receiving area a, the light receiving area B, and the light receiving area b.
The distance between the edge of the light receiving area A and the edge of the light receiving area a and the distance between the edge of the light receiving area B and the edge of the light receiving area b are the light. It is arranged to be smaller than the beam spot system,
A first light receiving element amplifier and a second light receiving element amplifier for individually amplifying output signals of the first light receiving element and the second light receiving element which are increased or decreased according to a light receiving state of the light beam, and the first light receiving element The first signal level is output when the second light receiving element receives more light beams than the first light receiving element by comparing the signals output from the amplifier for the first light receiving element and the amplifier for the second light receiving element. And a light beam position detecting means having a comparator that outputs a second signal level otherwise.
Based on the signal output from the comparator, when the light beam L1, which is one of the plurality of light beams, passes from the light receiving area A to the light receiving area a, the first light receiving element amplifier and the second light receiving element amplifier When the signals output from the light receiving element amplifiers increase and decrease in reverse and cross each other as a starting point, when the light beam L1 passes from the light receiving area B to the light receiving area b, the first light receiving element A time interval T1 between the start point and the end point with respect to the light beam L1, with a point in time when the output of the amplifier for the light and the output of the amplifier for the second light receiving element cross each other in the opposite direction
When the light beam L2, which is one of the plurality of light beams, passes from the light receiving area A to the light receiving area a, the output of the first light receiving element amplifier and the output of the second light receiving element amplifier are , Starting from the time of crossing in the opposite direction, and when passing from the light receiving region B to the light receiving region b, the output of the first light receiving element amplifier and the output of the second light receiving element amplifier are: Measuring the time interval T2 between the start point and the end point of the light beam L2 with the end point as the end point decreasing and crossing oppositely,
Sub-scanning pitch detecting means for detecting the pitch of the light beam L1 and the light beam L2 in the sub-scanning direction based on the measured time interval T1 and the time interval T2.
A reporting means for reporting to the operator when the pitch detected by the sub-scanning pitch detection means deviates from a specified pitch;
An optical scanning device comprising:
請求項1乃至請求項4のいずれか一つに記載の光走査装置において、
前記受光領域A、及び前記受光領域aの主走査方向に交わる端縁部は主走査方向と垂直な角度を持って配置されたことを特徴とする光走査装置。
The optical scanning device according to any one of claims 1 to 4,
An optical scanning device characterized in that end portions of the light receiving area A and the light receiving area a intersecting in the main scanning direction are arranged with an angle perpendicular to the main scanning direction.
請求項1乃至請求項5のいずれか一つに記載の光走査装置において、
前記第一受光素子、及び前記第二受光素子の光ビーム未検出時の信号レベルは、前記第二受光素子用増幅器の信号レベルを前記第一受光素子用増幅器の信号レベルよりも高く設定したことを特徴とする光走査装置。
In the optical scanning device according to any one of claims 1 to 5,
The signal level when the light beam of the first light receiving element and the second light receiving element is not detected is set such that the signal level of the second light receiving element amplifier is higher than the signal level of the first light receiving element amplifier. An optical scanning device characterized by the above.
請求項1乃至請求項6のいずれか一つに記載の光走査装置を主走査方向に並置し、1走査ラインを各々分割して走査することを特徴とする光走査装置。 An optical scanning device according to any one of claims 1 to 6, wherein the optical scanning device is juxtaposed in the main scanning direction, and one scanning line is divided and scanned. 像担持体と、該像担持体を帯電する帯電手段と、帯電した像担持体に光ビームを照射して潜像を形成する光書込手段と、像担持体に形成された潜像を現像して顕像化する現像手段と、像担持体上の顕像を記録材に直接または中間転写体を介して転写する転写手段とを備えた画像形成装置において、
前記光書込手段として、請求項1乃至請求項7のいずれか一つに記載の光走査装置を備えたことを特徴とする画像形成装置。
An image carrier, charging means for charging the image carrier, optical writing means for forming a latent image by irradiating the charged image carrier with a light beam, and developing the latent image formed on the image carrier In an image forming apparatus comprising: a developing unit that visualizes the image; and a transfer unit that transfers the developed image on the image carrier directly to the recording material or via an intermediate transfer member.
An image forming apparatus comprising the optical scanning device according to claim 1 as the optical writing unit .
請求項8記載の画像形成装置を複数備えたことを特徴とするカラー画像形成装置。 A color image forming apparatus comprising a plurality of the image forming apparatuses according to claim 8 .
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