JP4673056B2 - An optical scanning device, an image forming apparatus, the scanning line change correction method - Google Patents

An optical scanning device, an image forming apparatus, the scanning line change correction method Download PDF

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JP4673056B2 JP2004377727A JP2004377727A JP4673056B2 JP 4673056 B2 JP4673056 B2 JP 4673056B2 JP 2004377727 A JP2004377727 A JP 2004377727A JP 2004377727 A JP2004377727 A JP 2004377727A JP 4673056 B2 JP4673056 B2 JP 4673056B2
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智宏 中島
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本発明は、複写機、プリンタ、ファクシミリ、プロッタ等の画像形成装置、特に複数色のトナー像を重ね合わせてカラー画像を形成する多色画像形成装置、該画像形成装置の書き込み系に用いられる光走査装置及び走査線変化補正方法に関する。 The present invention is a copying machine, a printer, a facsimile, an image forming apparatus such as a plotter, a multicolor image forming apparatus for forming a color image, particularly by superimposing toner images of a plurality of colors, light used for writing system of the image forming apparatus scanning device and a scanning line change correction method.

カールソンプロセスを用いた画像形成装置においては、感光体ドラムの回転に従って潜像形成、現像、転写が行われる。 In the image forming apparatus using the Carlson process, the latent image formed in accordance with the rotation of the photosensitive drum, development, transfer is performed. 従って、複数の感光体ドラムを転写体の搬送方向に沿って配列し、各色の画像形成ステーションで形成したトナー像を重ねるタンデム方式の多色画像形成装置においては、感光体ドラムの偏心や径のばらつきによる潜像形成から転写までの時間、各色の感光体ドラム間隔の異なり、転写体、例えば、転写ベルトや記録紙を搬送する搬送ベルトの速度変動や蛇行によって、各トナー像のレジストずれやスキューを発生し、色ずれや色変わりとなって画像品質を劣化させる。 Therefore, arranged along a plurality of photosensitive drums in the conveying direction of the transfer member, the multi-color image forming apparatus of a tandem type overlaying the toner image formed by each color image forming stations are the eccentricity and diameter of the photosensitive drum time variation from the latent image formation by up to transfer, unlike the respective colors of the photosensitive drum interval, the transfer member, for example, by the speed change and meandering of the conveying belt for conveying the transfer belt or recording paper, the resist displacement and skewing of the toner image the generated, degrading the image quality is color shift or color change.
同様に、光走査装置においても、感光体ドラムに形成する静電潜像同士の走査線の変化(曲がりや傾き、湾曲、変形等の概念を指す)を正確に揃えなければ、各トナー像を形成する走査ラインの曲がりやスキューとなって色ずれや色変わりの要因となる。 Similarly, in the optical scanning apparatus, an electrostatic latent image changes in scan line of each other forming a photosensitive drum to be accurately aligned (bending and inclination, curvature, and refers concept of deformation), the respective toner images causes a color shift or color change become bent or skew forming scanning lines.

従来、上記レジストずれやスキューは、光走査装置によるもの、光走査装置以外によるものの区分けなく、特公平7−19084号公報や特許第3049606号公報で開示されるように、転写体に記録された検出パターンにより装置の立上げ時やジョブ間等で定期的に検出し、レジストずれについては、ポリゴンミラー1面おきで書き出しのタイミングを合わせることにより先頭ラインの位置を可変して補正がなされている。 Conventionally, the resist deviation and skew by the optical scanning device, without distinctions between those other than by optical scanning device, as disclosed in KOKOKU 7-19084 Patent Publication and Patent No. 3049606 publication, recorded on the transfer member detection pattern by periodically detecting the like between start-up or when the job of the apparatus, for misregistration, varying to correction has been made the positions of the lead lines by timing the writing by the polygon mirror 1 side every .
スキューについては、特許第3049606号公報に開示されるように、折返しミラーを傾ける、あるいは、特開平11−153765号公報や特開2003−262816号公報に開示されるように、副走査方向に収束作用を有する走査レンズを光軸の周りに回転する等により走査線の傾きを可変して補正がなされている。 The skew, as disclosed in Japanese Patent No. 3049606 publication, tilting the folding mirror, or, as disclosed in Japanese and Japanese Patent 2003-262816 Patent Publication No. Hei 11-153765, the convergence in the sub-scanning direction variable to correction has been made to the inclination of the scanning line such as by rotating the scanning lens having a function about the optical axis.
このように、レジストずれやスキューについては、光走査装置に機械的な補正機能が配備され、パルスモータ等を組み込んで自動的に補正がなされている。 Thus, for the registration deviation and skew, mechanical correction function to the optical scanning device are deployed, it has been made automatically corrected by incorporating a pulse motor or the like.

一方、走査ラインの曲がりの補正は、特許第3049606号公報に開示されるように折返しミラーを湾曲させる、特開2002−148551号公報に開示されるように、走査レンズの主走査に沿った形状を副走査方向に矯正する、あるいは、特開2003−255245号公報に開示されるように、走査レンズの姿勢を副走査断面に直交する軸の周りに回転する等により、やはり機械的に補正がなされている。 Shape Meanwhile, the correction of the curve of the scanning line, to bend the folding mirror as disclosed in Japanese Patent No. 3049606, as disclosed in JP 2002-148551, along the main scanning of the scanning lens the correct in the sub-scanning direction or, as disclosed in JP 2003-255245, such as by rotating about an axis perpendicular to orientation of the scanning lens in the sub scanning cross section, is also mechanically corrected It has been made.

特開2001−253113号公報 JP 2001-253113 JP 特開2002−148551号公報 JP 2002-148551 JP 特開2003−140070号公報 JP 2003-140070 JP 特開2003−154703号公報 JP 2003-154703 JP 特開平9−058053号公報 JP-9-058053 discloses 特開平10−228148号公報 JP 10-228148 discloses 特公平7−019084号公報 Kokoku Patent Publication No. 7-019084

しかしながら、昨今、低コスト化に伴って走査レンズの樹脂化が進み、成形時の反りやレンズ面の歪み、内部屈折率の分布によって、その焦線の真直度が確保し難くなっている。 However, these days, the resin of the scanning lens is advanced along with the cost reduction, distortion of the warp and the lens surface during molding, by the distribution of the internal refractive index, straightness of the focal line is made difficult to ensure.
反面、ユーザーの色ずれや色変わりに対する見方が厳しくなり、上記したレジストずれ、スキュー、走査ラインの曲がりに対する要求精度は向上している。 On the other hand, view becomes severe for users of color misregistration or color change, it shifted the resist described above, the skew, the required accuracy for the bending of the scanning line is improved.
これらのうち、走査ラインの曲がりについては、上記したような検出パターンによる検出が厄介なことから、温度変動等によって変動する分の補正は困難であり、製造時にいかに精度よく調整しておくかがポイントとなる。 Of these, the curve of the scanning lines, since it is detected by the detection patterns as described above cumbersome, a minute correction difficult to vary with temperature change or the like, is either keep how accurately adjusted at the time of manufacture the point.
その点で、従来の走査ラインの曲がり補正方法は、上記したように折返しミラーの反りや走査レンズの姿勢を可変するものであり、曲がりを補正できるとは言っても、被走査面における走査線を上記曲がりが相殺するように2次関数曲線状に湾曲させているにすぎず、2次以上の高次関数曲線成分を有する複雑な曲がりが存在する場合には対応できなかった。 In that regard, bend correction method of a conventional scanning line is to vary the orientation of the warp and the scanning lens of the reflecting mirror as described above, Nevertheless it is corrected bending, scanning line on the scanned surface the only and is curved quadratic function curve shape such bending to cancel the failed to respond when the complex bends are present have a second- or higher-order function curve component.

特開2004−109761号公報には、板金の間に挟み込むことで走査レンズ外形の反りを矯正しつつ、曲がり、傾きを補正する方法が提案されているが、外形が真直であってもレンズ面の歪み、内部屈折率の分布があると従来の補正方法と同様、複雑な曲がり形状には対応できなかった。 JP-A-2004-109761 discloses, while correcting the warp of the scanning lens profile by sandwiched between the sheet metal bending, a method of correcting the inclination has been proposed, the lens surface even outer shape straight as with conventional correction methods strained, if there is distribution inside refractive index, it could not respond to complicated bending shapes.
一般に、2次関数曲線成分は、走査レンズの反りや取付基準面に対する光軸の偏心、あるいは転写体の歪み等が要因とされるのに対し、高次関数曲線成分は複数のレンズにおける焦線曲がりの合成が要因とされ、2次関数曲線成分に比べウエイトが低かった。 Generally, a quadratic function curve component, the focal line in contrast eccentricity of the optical axis, or distortion of the transfer member is a factor for warping and the mounting reference surface of the scanning lens, high-order function curve components plurality of lenses the synthesis of bending a factor, the weight compared to the quadratic function curve component was low.
このため、これまで高次関数曲線成分は補正残差分として扱われてきたが、上記した走査レンズの樹脂化に伴うレンズ面の歪み、内部屈折率の分布等による曲がり形状の複雑化や許容残差の縮小によって無視できなくなってきている。 Therefore, hitherto the hyper function curve component has been treated as a correction residual difference, complexity and the remaining permitting the above-mentioned distortion of the lens surface caused by the resin of the scanning lens, the shape bent by the distribution of internal refractive index has become can not be ignored by the reduction of the difference.

そこで、本発明は、3次以上の高次関数曲線成分が存在していても容易に走査線の変化を補正することができ、色ずれや色変わりのない高品位な画像形成を行える画像形成装置、該画像形成装置に用いられる光走査装置、走査線変化補正方法の提供を、その主な目的とする。 Accordingly, the present invention, even in the presence of 3 or higher order function curve component can compensate for changes in the easy scanning lines, an image forming apparatus capable of performing high-quality image formation without color misregistration or color change optical scanning apparatus used in the image forming apparatus, to provide a scan line changing correction method, as its primary purpose.

複数の画像形成ステーションによって形成された画像を重ね合わせるタンデム方式の多色画像形成装置において、例えば走査ラインの曲がりを2次関数曲線成分と3次以上の高次関数曲線成分とに分けて、各々独立して補正できるようにすれば、単純な調整作業で全体としては高精度な曲がり調整が行えることとなる。 In multicolor image forming apparatus of a tandem type of overlapping images formed by the plurality of image forming stations, for example by dividing the curve of the scanning lines and quadratic function curve component and third order or higher order function curve component, respectively if so be independently corrected, as a whole and thus capable of performing highly accurate bends adjusted by a simple adjustment. これが本発明の趣旨である。 This is the gist of the present invention.

上記目的を達成するために、請求項1記載の発明では、光源からの光ビームを回転多面鏡により走査し、被走査面上に結像光学系により結像する光走査装置において、上記被走査面上における走査線の変化を補正する走査線変化補正手段を備え、上記走査線変化補正手段は、上記被走査面上における主走査方向の走査線曲がりを、その両端部と中央部とが同一直線上となるように、2次関数曲線成分を補正する第1の走査線変化補正手段と、上記第1の走査線変化補正手段とは別個に設けられ、上記第1の走査線変化補正手段による2次関数曲線成分補正後の上記両端部と中央部との中間部に頂点を有する3次以上の高次関数曲線成分を、上記第1の走査線変化補正手段による2次関数曲線成分補正とは独立に補正する第2の走査線変化補正 To achieve the above object, in the first aspect of the present invention, by scanning the light beam from the light source by the rotary polygon mirror, an optical scanning device for imaging by the imaging optical system on the surface to be scanned, the scanned comprising a scanning line change correcting means for correcting the variation of the scanning line on the plane, the scanning line change correction means, the bending main scanning direction of the scanning lines in the surface to be scanned, and its both end portions and the center portion is the same so that on a straight line, a quadratic function and the first scan line change correction means for correcting the curve component separately provided from the first scan line change correction means, the first scan line change correction means cubic or higher order function curve component having an apex in the middle portion between the both end portions after the secondary function curve component correction and central portion by the secondary function curve component correction according to the first scan line change correction means the second scan line changing correction for correcting independently of the 段と、からなり、上記第1の走査線変化補正手段と上記第2の走査線変化補正手段のうちいずれか一方は、上記結像光学系を構成する光学素子の形状を変化させあるいは該光学素子を副走査断面に直交する軸を回転軸として回動調節することにより機械的に補正し、他方は、基準となる走査線に対するずれ量に応じて主走査領域を分割し、各分割領域毎に書き出しタイミングがずれるように画像データの記録位置を副走査方向にシフトさせることにより電気的に補正することを特徴とする。 And stage consists, said either one of the first scan line change correction means and the second scanning line change correction means, or optical change the shape of the optical element constituting the imaging optical system mechanically corrected by rotating adjusting an axis orthogonal elements in the sub-scanning cross-section as a rotation axis, the other divides the main scanning region in response to the amount of deviation scanning lines as a reference, each of the divided regions per characterized by electrically corrected by shifting the recording position of the image data in the sub-scanning direction as writing timing deviates in.

請求項2記載の発明では、請求項1記載の光走査装置において、上記第1の走査線変化補正手段は、上記結像光学系を構成する光学素子の焦線を副走査方向に変化させて、 上記 2次関数曲線成分を機械的に補正し、上記第2の走査線変化補正手段は、 上記高次関数曲線成分を電気的に補正することを特徴とする。 In the second aspect of the present invention, in the optical scanning apparatus according to claim 1, wherein said first scan line change correction means varies the focal line of the optical element constituting the imaging optical system in the sub-scanning direction , the quadratic function curve component mechanically corrected, the second scan line change correction means, and correcting the higher-order function curve component electrical manner.

請求項3記載の発明では、請求項1記載の光走査装置において、上記第1の走査線変化補正手段は、入射光線に対して、上記結像光学系を構成する光学素子の光軸を副走査方向に偏心させて、 上記 2次関数曲線成分を機械的に補正し、上記第2の走査線変化補正手段は、 上記高次関数曲線成分を電気的に補正することを特徴とする。 In the invention of claim 3, wherein, in the optical scanning apparatus according to claim 1, wherein said first scan line change correction means, with respect to the incident beam, the optical axis of the optical element constituting the imaging optical system sub by decentering in the scanning direction, the quadratic function curve component mechanically corrected, the second scan line change correction means, and correcting the higher-order function curve component electrical manner.

請求項4記載の発明では、請求項1記載の光走査装置において、上記第1の走査線変化補正手段は、 上記2次関数曲線成分を電気的に補正し、上記第2の走査線変化補正手段は、 上記高次関数曲線成分を、上記光学素子の焦線を副走査方向に変化させて機械的に補正することを特徴とする。 In the invention of claim 4, wherein, in the optical scanning apparatus according to claim 1, wherein said first scan line change correction means, electrically corrected, the second scan line changing correcting the quadratic function curve component It means the high-order function curve component, and correcting the focal line by changing the sub-scanning direction mechanically the optical element.

請求項5記載の発明では、 複数の像担持体上に光走査装置により静電潜像を形成するとともに、該静電潜像を像担持体毎に異なる色トナーで現像し、各像担持体上に形成されたトナー像を転写体上に担持されたシート状記録媒体に順次重ねて転写することによりカラー画像を得る画像形成装置において、 上記光走査装置が、請求項1乃至4のうちの何れか1つに記載のものであることを特徴とする。 In the invention of claim 5, wherein, to form the electrostatic latent image by the optical scanning device to a plurality of image bearing member and developed with different color toners to the electrostatic latent image on the image bearing member each, the image carriers an image forming apparatus for obtaining a color image by transferring the toner image formed on sequentially superimposed on a sheet-like recording medium carried on the transfer member, the optical scanning device, of claims 1 to 4 and characterized in that it is of any one.

請求項6記載の発明では、 複数の像担持体上に光走査装置により静電潜像を形成するとともに、該静電潜像を像担持体毎に異なる色トナーで現像し、各像担持体上に形成されたトナー像を順次中間転写体上に重ねて転写した後、シート状記録媒体に一括転写することによりカラー画像を得る画像形成装置において、 上記光走査装置が、請求項1乃至4のうちの何れか1つに記載のものであることを特徴とする。 In the invention of claim 6, wherein, to form the electrostatic latent image by the optical scanning device to a plurality of image bearing member and developed with different color toners to the electrostatic latent image on the image bearing member each, the image carriers after transferring the toner image formed on sequentially superposed on the intermediate transfer member, in an image forming apparatus for obtaining a color image by collectively transferred to a sheet-like recording medium, the optical scanning apparatus, according to claim 1 to 4 and characterized in that according to any one of.

請求項7記載の発明では、 結像光学系により被走査面上に結像する走査線の変化を補正する走査線変化補正方法において、 上記被走査面上における主走査方向の走査線曲がりを、その両端部と中央部とが同一直線上となるように、2次関数曲線成分を補正し、上記2次関数曲線成分を補正した後、上記両端部と中央部との中間部に頂点を有する3次以上の高次関数曲線成分を、上記2次関数曲線成分を補正する手段とは別個の手段により、上記2次関数曲線成分とは独立に補正し、2次関数曲線成分と3次以上の高次関数曲線成分のうち、いずれか一方は、上記結像光学系を構成する光学素子の形状を変化させあるいは該光学素子を副走査断面に直交する軸を回転軸として回動調節することにより機械的に補正し、他方は、基準となる走査線 In the invention of claim 7, wherein, in the scanning line change correction method for correcting the variation of the scanning line imaged on the scanned surface by the imaging optical system, the bending main scanning direction of the scanning lines in the surface to be scanned, as its both end portions and the center portion is collinear, the quadratic function curve component correction, after correction for the quadratic function curve component, having an apex in the middle portion between the end portions and the central portion tertiary or more higher-order function curve component, the separate means and means for correcting the quadratic function curve component is corrected independently of the quadratic function curve component, quadratic function curve component and the third-order or higher of high-order function curve components, is either, by rotating adjusting an axis orthogonal to the optical element or optical element shapes by changing the constituting the imaging optical system in the sub-scan section as an axis of rotation mechanically corrected by the scanning line other, serving as a reference 対するずれ量に応じて主走査領域を分割し、各分割領域毎に書き出しタイミングがずれるように画像データの記録位置を副走査方向にシフトさせることにより電気的に補正することを特徴とする。 Against dividing the main scanning region in response to the deviation amount, and wherein the electrically corrected by shifting the recording position of the image data so that writing timing deviates in the sub-scanning direction in each divided region.

本発明によれば、従来補正が困難であった変化成分(例えば湾曲成分)を確実に補正することができ、生産性を落とすことなく、色ずれや色変わりのない高品位な画像形成を行うことができる。 According to the present invention, can be traditional correction to reliably correct which was difficult change component (e.g. curved component) is performed without a high-quality image formation without color misregistration or color change lowering the productivity be able to.

本発明によれば、比較的大きな可変範囲が必要であるが、全体的な調整でよい2次関数曲線成分と、可変範囲は小さくてよいが、局所的な調整が必要な高次関数曲線成分とに分けて、各々に最適な補正方法を選択することで、従来、補正が困難であった変化成分(例えば湾曲成分)まで確実に補正が行え、調整作業の効率も向上する。 According to the present invention, the ratio is comparatively requires a large variable range, and overall adjustment and may quadratic function curve component, variable range may be small, but local adjustments order function curve required is divided into a component, by selecting the optimum correction method in each conventional correction can be done reliably corrected to which was difficult change component (e.g. curved component), it is also improved efficiency of the adjustment work.
従って、生産性を落とすことなく、色ずれや色変わりのない高品位な画像形成を行うことができる。 Therefore, without lowering the productivity, it is possible to form a high-quality image without color misregistration or color change.

本発明によれば、2次関数曲線成分が確実に相殺され、例えば曲がり形状をより真直に近づけることができ、色ずれや色変わりのない高品位な画像形成を行うことができる。 According to the present invention, a quadratic function curve component is reliably canceled out, for example, curved shapes can be approximated more straight, it is possible to form a high-quality image without color misregistration or color change.

本発明によれば、確実に2次関数曲線成分の焦線変化(例えば曲がり)を発生することができ、よって例えば曲がり形状をより真直に近づけることができ、色ずれや色変わりのない高品位な画像形成を行うことができる。 According to the present invention, it is possible to generate the focal line changes in securely quadratic function curve component (e.g. bending), thus for example curved shape can be made closer to more straight, no color shift or color change of high quality an image can be formed.

本発明によれば、受けの高さ制御のみで実現でき、複雑な調整機構を必要とせず、低コストで、色ずれや色変わりのない高品位な画像形成を行うことができる。 According to the present invention, can be realized only by the height control of the accepted, without requiring complicated adjustment mechanism at low cost, it is possible to form a high-quality image without color misregistration or color change.

本発明によれば、上流側に配備した折返しミラーの取付け角度制御のみで実現できるので、複雑な調整機構を必要とせず、低コストで、色ずれや色変わりのない高品位な画像形成を行うことができる。 According to the present invention, it can be realized only by mounting the angle control of the folding mirrors deployed above flow side, without requiring complicated adjustment mechanism at low cost form a high-quality image without color misregistration or color change be able to.

本発明によれば、2次曲線成分を補正して残った局所的な変化成分(例えば曲がり成分)を確実に補正することができ、色ずれや色変わりのない高品位な画像形成を行うことができる。 According to the present invention, by correcting the conic component remaining local variation component (e.g., curve component) can be reliably corrected, it can form a high-quality image without color misregistration or color change it can.

本発明によれば、補正機構を集約でき、低コストで、色ずれや色変わりのない高品位な画像形成を行うことができる。 According to the present invention, it can aggregate compensation mechanism, at low cost, it is possible to form a high-quality image without color misregistration or color change.

本発明によれば、調整作業上の人為的な優劣(熟練)の存在を極力排除でき、補正の均一化、精度向上、迅速化を図ることができる。 According to the present invention, there can be as much as possible the elimination of artificial superiority on adjustment work (skill), uniformity of correction, accuracy can be speeded up.

本発明によれば、補正の一律化による精度の向上を図ることができる。 According to the present invention, it is possible to improve the accuracy of the by compensation of uniform reduction.

本発明によれば、複数の像担持体上に光走査装置により静電潜像を形成するとともに、該静電潜像を像担持体毎に異なる色トナーで現像し、各像担持体上に形成されたトナー像を転写体上に担持されたシート状記録媒体に順次重ねて転写することによりカラー画像を得る画像形成装置において、上記光走査装置が、請求項1乃至のうちの何れか1つに記載のものであることとしたので、請求項1乃至のうちの何れか1つに記載の効果を得ることができることに加え、画像形成ステーション間の走査ラインの変化(例えば曲がり)偏差分が局所的に凹凸をもった複雑な形状であっても、基準となる画像形成ステーションの走査ライン形状に沿うように、偏差分を確実に補正できるので、色ずれや色変わりのない高品位な画像形成を行うこと According to the present invention, to form an electrostatic latent image by the optical scanning device to a plurality of image bearing member and developed with different color toners to the electrostatic latent image on the image bearing member each, on each image carrier an image forming apparatus for obtaining a color image by transferring the formed toner image are sequentially superposed on a sheet-like recording medium carried on the transfer member, the optical scanning device, any one of claims 1 to 9 since it was decided those described in one addition to being able to obtain the effects described in any one of claims 1 to 9, the change of the scan line between the image forming stations (e.g., bending) also deviations is a complex shape having a locally uneven, along the scan line shape of the image forming station as a reference, since the deviations can be reliably corrected, no color shift or color change high-quality that performs the image formation できる。 It can be.

本発明によれば、複数の像担持体上に光走査装置により静電潜像を形成するとともに、該静電潜像を像担持体毎に異なる色トナーで現像し、各像担持体上に形成されたトナー像を順次中間転写体上に重ねて転写した後、シート状記録媒体に一括転写することによりカラー画像を得る画像形成装置において、上記光走査装置が、請求項1乃至のうちの何れか1つに記載のものであることとしたので、請求項1乃至のうちの何れか1つに記載の効果を得ることができることに加え、画像形成ステーション間の走査ラインの変化(例えば曲がり)偏差分が局所的に凹凸をもった複雑な形状であっても、基準となる画像形成ステーションの走査ライン形状に沿うように、偏差分を確実に補正できるので、色ずれや色変わりのない高品位な画像形成 According to the present invention, to form an electrostatic latent image by the optical scanning device to a plurality of image bearing member and developed with different color toners to the electrostatic latent image on the image bearing member each, on each image carrier after transferring the formed toner image are sequentially superposed on the intermediate transfer member, in an image forming apparatus for obtaining a color image by collectively transferred to a sheet-like recording medium, the optical scanning device, of claims 1 to 9 since it was decided those described in any one of, in addition to being able to obtain the effects described in any one of claims 1 to 9, the change of the scan line between the image forming stations ( for example bending) even deviations is a complex shape having a locally uneven, along the scan line shape of the image forming station as a reference, since the deviations can be reliably corrected, color shift and color change of there is no high-quality image formation 行うことができる。 It can be carried out.

本発明によれば、従来、補正が困難であった変化(例えば湾曲)成分まで確実に補正が行え、調整作業の効率も向上する。 According to the present invention, traditional, correction can be done reliably corrected to be a change (e.g., curved) component difficult, also improved the efficiency of the adjustment work.
従って、生産性を落とすことなく、色ずれや色変わりのない高品位な画像形成を行うことができる。 Therefore, without lowering the productivity, it is possible to form a high-quality image without color misregistration or color change.

本発明によれば、補正作業が極めて単純、容易となる。 According to the present invention, compensation work is very simple, is easy.

以下、本発明の第1の実施形態を図1乃至図21基づいて説明する。 Hereinafter, a description will be given of a first embodiment of the present invention based on FIGS. 1 to 21.
まず、図19に基づいて光走査装置900を搭載したカラー画像形成装置920の構成の概要を説明する。 First, an outline configuration of a color image forming apparatus 920 equipped with the optical scanning device 900 with reference to FIG. 19.
カラー画像形成装置920は、中間転写体としての中間転写ベルト105を有しており、その移動方向に沿って像担持体としての感光体ドラム101、102、103、104を備えた各画像形成ステーションが並列配置されている。 The color image forming apparatus 920 has an intermediate transfer belt 105 as an intermediate transfer member, the image forming station with a photosensitive drum 101, 102, 103 as an image bearing member along the movement direction There are arranged in parallel.
感光体ドラム101を有する画像形成ステーションではイエロー(Y)のトナー画像が、感光体ドラム102を有する画像形成ステーションではマゼンタ(M)のトナー画像が、感光体ドラム103を有する画像形成ステーションではシアン(C)のトナー画像が、感光体ドラム104を有する画像形成ステーションではブラック(Bk)のトナー画像がそれぞれ形成される。 Toner images of yellow (Y) in the image forming station having a photoreceptor drum 101, toner images of magenta (M) in the image forming station having a photoreceptor drum 102, the image forming station having a photoreceptor drum 103 cyan ( toner image C) is, toner images of black (Bk) in the image forming station having a photoreceptor drum 104 are respectively formed.
イエローのトナー画像を形成する画像形成ステーションを代表して説明すると、感光体ドラム101の周囲には、感光体ドラム101の表面を一様に帯電する帯電チャージャ902Y、光走査装置900により形成された静電潜像に帯電したトナーを付着して顕像化する現像ローラ903Yを備えた現像装置904Y、中間転写ベルト105の内側に設けられ、感光体ドラム101上のトナー画像を中間転写ベルト105に一次転写するための図示しない一次転写ローラ、転写後感光体ドラム101上に残ったトナーを掻き取り備蓄するクリーニング手段905Yが配置されている。 When described as a representative image forming station for forming a toner image of yellow, around the photoconductor drum 101, a charger 902Y for uniformly charging the surface of the photosensitive drum 101, which is formed by the optical scanning device 900 developing device 904Y including a developing roller 903Y for visualizing adhering charged toner to the electrostatic latent image, is provided inside the intermediate transfer belt 105, the toner image on the photosensitive drum 101 to the intermediate transfer belt 105 primary transfer rollers (not shown) for transferring primary cleaning unit 905Y is arranged to stockpile scraping toner remaining on the transfer after the photosensitive drum 101. 他の画像形成ステーションにおいても同様の構成を有しているので、色別の欧文字を付して区別し、説明は省略する。 Since it has the same structure in other image forming stations, and distinguished by affixing a color different European character, and description thereof is omitted. なお、以下の説明においては色別の欧文字を付さずに共通構成として説明する。 In the following description as a common configuration without adding a color different European characters.

感光体ドラム101、102、103、104へは、後述するように、ポリゴンミラー1面毎の走査により複数ライン(本実施形態では4ライン)同時に潜像形成が行われる。 The photosensitive drum 101, 102, 103 and 104, as described later, at the same time a latent image formed (four lines in this embodiment) a plurality of lines by scanning the polygon mirror 1 surface each is performed.
中間転写ベルト105は、3つのローラ906a、906b、906c間に掛け回されて支持されており、反時計回り方向に回転される。 The intermediate transfer belt 105, three rollers 906a, 906b, are supported is wound around between 906c, it is rotated in the counterclockwise direction. イエロー、マゼンタ、シアン、ブラックの各トナー画像が中間転写ベルト105上にタイミングを合わせて順次転写され、重ね合わされてカラー画像が形成される。 Yellow, magenta, cyan and black toner images are sequentially transferred timed onto the intermediate transfer belt 105, superimposed with a color image is formed.
シート状記録媒体としての記録紙10は、給紙トレイ907から給紙コロ908により最上のものから順に1枚ずつ給紙され、レジストローラ対909により副走査方向の記録開始のタイミングに合わせて転写部位へ送り出される。 The recording paper 10 as a sheet-like recording medium, is fed one by one from the uppermost one in order by the paper feed roller 908 from the paper feed tray 907 by the registration roller pair 909 in accordance with the timing of start of recording the sub-scanning direction transfer It is sent out to the site.
中間転写ベルト105上の重ね合わされたカラー画像は、転写部位で2次転写手段としての2次転写ローラ913により記録紙10上に一括転写される。 Color superimposed on the intermediate transfer belt 105 images are collectively transferred onto the recording sheet 10 by the secondary transfer roller 913 as a secondary transfer unit in the transfer part. カラー画像を転写された記録紙10は、定着ローラ910aと加圧ローラ910bを有する定着装置910へ送られ、ここでカラー画像を定着される。 Recording paper 10 to the color image has been transferred is sent to a fixing device 910 having a fixing roller 910a and a pressure roller 910b, where it is fixed the color image. 定着を終えた記録紙10は排紙ローラ対912により画像形成装置本体の上面に形成された排紙トレイ911に排出されてスタックされる。 Recording paper 10 having been subjected to fixing is stack is discharged to a discharge tray 911 formed on the upper surface of the image forming apparatus main body by the discharge roller pair 912.

図1に示すように、光走査装置900は、イエローとマゼンタの画像形成ステーションに対応する光走査ユニット900Aと、シアンとブラックの画像形成ステーションに対応する光走査ユニット900Bから構成され、走査方向を揃えて並置した方式となっている。 As shown in FIG. 1, the optical scanning apparatus 900 includes an optical scanning unit 900A corresponding to the image forming station for yellow and magenta, is composed of an optical scanning unit 900B corresponding to the image forming station of cyan and black, a scanning direction It has become a system that is juxtaposed aligned.
4つの感光体ドラム101、102、103、104は中間転写ベルト105の移動方向に沿って等間隔で配列され、順次異なる色のトナー像を転写して重ね合わせることでカラー画像を形成する。 Four photosensitive drums 101, 102, 103, and 104 are arranged at equal intervals along the moving direction of the intermediate transfer belt 105, to form a color image by superimposing and transferring the sequentially toner images of different colors.
図示するように各感光体ドラム101、102、103、104を走査する光走査装置900は光走査ユニット900A、900Bとしてそれぞれ一体的に構成され、回転多面鏡としてのポリゴンミラー106により光ビームを走査する。 Optical scanning device 900 to scan the respective photosensitive drums 101, 102, 103 and 104 as illustrated optical scanning unit 900A, are respectively integrally formed as 900B, scanning the light beam by the polygon mirror 106 as a rotating polygon mirror to.
ポリゴンミラー106の回転方向は同一であるので、各々の書き出し開始位置が一致するように画像を書き込んでいく。 Since the rotating direction of the polygon mirror 106 are identical, and writes the image such that each write start position of the match.
本実施形態では、各感光体ドラム101、102、103、104に対して後述する半導体レーザをそれぞれ一対配備し、副走査方向に記録密度に応じて1ラインピッチ分ずらして走査することにより、2ラインずつ同時に走査するようにしている。 In the present embodiment, by a semiconductor laser to be described later with respect to the photosensitive drums 101, 102, 103, and 104 and each of the pair deployed to scan are shifted one line pitch in accordance with the recording density in the sub-scanning direction, 2 so that simultaneously scan by line.

各光走査ユニット900A、900Bの構成は同一であるので、ここでは、その一方について説明する。 Each optical scanning unit 900A, since construction of 900B are the same, will be described here while. 各光源ユニット107、108からのビーム201、202は、光源ユニット毎に射出位置が副走査方向に異なる部位、本実施形態では光源ユニット107と108との射出位置が所定高さ(ここでは6mm)だけ異なるよう配備し、光源ユニット108からのビームは入射ミラー111により折り返し、直接ポリゴンミラー106へと向かう光源ユニット107からのビームに主走査方向を近接させてポリゴンミラー106に入射される。 Beam 201 and 202 from the light source units 107 and 108, site injection position for each light source unit is different in the sub-injection position of the light source unit 107 and 108 in the present embodiment the predetermined height (where 6mm in) deployed only differ, the beam from the light source unit 108 is incident on the polygon mirror 106 is folded back, is close to the main scanning direction to the beam from the light source unit 107 towards the direct polygon mirror 106 by the incident mirror 111.
シリンダレンズ113、114は、一方を平面、もう一方を副走査方向に共通の曲率を有し、ポリゴンミラー106の偏向点までの光路長が等しくなるように配備してあり、各光ビーム201、202は偏向面で主走査方向に線状となるように収束され、後述するトロイダルレンズとの組み合わせで、偏向点と感光体面上とが副走査方向に共役関係とすることで面倒れ補正光学系をなす。 Cylinder lenses 113 and 114, one of the plane, have a common curvature and the other in the sub-scanning direction, Yes deployed so that the optical path length to the deflection point of the polygon mirror 106 becomes equal, the light beams 201, 202 is converged so as to be linear in the main scanning direction by the deflecting surface, in combination with later-described toroidal lens, tilt correction optical system by the deflection point and the on the photoreceptor surface is a conjugate relationship in the sub-scanning direction the eggplant.

液晶偏向素子117は、副走査方向に電位分布を与えることで液晶の配向が変化し、屈折率分布を発生することで光線の方向を傾け、基準となる光源ユニット107からのビーム201に対する相対的な走査位置を調整する。 Liquid crystal deflection element 117, the orientation of the liquid crystal is changed by applying an electric potential distribution in the sub-scanning direction, inclined in the direction of light rays by generating a refractive index profile, relative to the beam 201 from the light source unit 107 as a reference adjusting the Do scanning position.
ポリゴンミラー106は6面ミラーで、本実施形態では2段に構成され、偏向に用いていない中間部をポリゴンミラー106の内接円より若干小径となるように溝を設けて風損を低減した形状としている。 The polygon mirror 106 at 6 mirror, in the present embodiment is configured in two stages, with reduced windage losses slightly grooved to a smaller diameter than an inscribed circle of the intermediate portion polygon mirror 106 that is not used in the deflection It has a shape.
ポリゴンミラー106の1層の厚さは約2mmである。 The thickness of one layer of the polygon mirror 106 is about 2 mm. なお、上下のポリゴンミラー106の位相は同一である。 The phase of the upper and lower polygon mirror 106 are identical. fθレンズ120も2層に一体成形、または接合され、各々、主走査方向にはポリゴンミラー106の回転に伴って感光体面上でビームが等速に移動するようにパワーを持たせた非円弧面形状となし、各ビーム毎に配備されるトロイダルレンズ122、123とにより各ビームを感光体面上にスポット状に結像し、潜像を記録する。 fθ lens 120 is also integrally molded into both layers, or bonded, respectively, a non-arcuate surface the beam has to have a power to move a constant velocity in the main scanning direction is in accordance with the rotation of the polygon mirror 106 photosensitive on body surface shape and without, were imaged in a spot shape of each beam on the photoreceptor surface by the toroidal lens 122 and 123 to be deployed for each beam to record a latent image.

各色ステーション(画像形成ステーション)は、ポリゴンミラー106から被走査面としての感光体面に至る各々の光路長が一致するように、また、等間隔で配列された各感光体ドラム101、102、103、104に対する入射位置、入射角が等しくなるように複数枚、本実施形態では1ステーションあたり3枚ずつの折り返しミラーが配置される。 Each color station (image forming station), as the optical path length of each extending from the polygon mirror 106 to the photoreceptor surface to be scanned surface coincide, also the photosensitive drums 101, 102, 103 arranged at equal intervals, the incident position with respect to 104, the plurality so that the angle of incidence equal, folding mirrors three pieces per station in the present embodiment is disposed.
各色ステーション毎に光路を追って説明すると、基準となる光源ユニット107からのビーム201は、シリンダレンズ113を介し、ポリゴンミラー106の上段で偏向された後、fθレンズ120の上層を通過し、折り返しミラー126で反射されてトロイダルレンズ122を通過し、折り返しミラー127、128で反射されて感光体ドラム102に導かれ、第2の画像形成ステーションとしてマゼンタ画像を形成する。 To explain step by optical path for each color station, the beam 201 from the light source unit 107 serving as a reference, through the cylinder lens 113, after being deflected by the upper polygon mirror 106, passes through the upper layer of the fθ lens 120, a folding mirror is reflected through the toroidal lens 122 at 126, it is reflected by the folding mirror 127 and 128 is guided to the photosensitive drum 102, to form a magenta image as a second image forming station.

光源ユニット108からのビーム202は、液晶偏向素子117、シリンダレンズ114を介して入射ミラー111で反射され、ポリゴンミラー106の下段で偏向された後、fθレンズ120の下層を通過し、折り返しミラー129で反射されてトロイダルレンズ123を通過し、折り返しミラー130、131で反射されて感光体ドラム101に導かれ、第1の画像形成ステーションとしてイエロー画像を形成する。 Beam 202 from the light source unit 108 includes a liquid crystal deflection element 117, is reflected by the incident mirror 111 via the cylinder lens 114, after being deflected by the lower polygon mirror 106, passes through the lower layer of the fθ lens 120, a folding mirror 129 in is reflected through the toroidal lens 123, it is reflected by the folding mirror 130 and 131 is guided to the photosensitive drum 101, to form a yellow image as the first image forming station.
もう一方の光走査ユニット900Bも同様な構成で、説明は省くが、基準となる光源ユニット109からのビームは感光体ドラム104に導かれ、第4の画像形成ステーションとしてブラック画像を、また、光源ユニット110からのビームは感光体ドラム103に導かれ、第3の画像形成ステーションとしてシアン画像を形成する。 In other optical scanning unit 900B also has the same configuration, description is omitted, but the beam from the light source unit 109 as a reference is directed to the photosensitive drum 104, a black image as a fourth image forming station, also, the light source beam from unit 110 is guided to the photosensitive drum 103, to form a cyan image as the third image forming station.

図3には、トロイダルレンズに保持される支持筐体の構成を示す。 3 shows the structure of a support casing which is held in a toroidal lens.
トロイダルレンズ305(上記トロイダルレンズ122、123と同一)は、樹脂製でレンズ部を囲うように上下にリブ306a、306bが形成され、中央部の上下には位置決め用の突起307a、307bが形成されている。 Toroidal lens 305 (identical to the toroidal lens 122, 123) is a rib vertically so as to surround the lens portion made of resin 306a, 306 b are formed, the protrusions 307a for positioning, 307b are formed above and below the central portion ing.
トロイダルレンズ305を支持する支持部材としての支持板301は板金でコの字状に形成され、トロイダルレンズ305の下側の突起307bを立曲げ部に形成した切欠311に係合し、また、下側のリブ306bの下面を主走査における一部位(又は一箇所)としての中央付近(中央部)と他部位(又は他箇所)としての両端部との3点で支持点としての立曲げ部310で受けている。 Support plate 301 as a supporting member for supporting the toroidal lens 305 is formed in a shape of U in the sheet metal engages the notch 311 of the lower projection 307b formed in the standing bent portion of the toroidal lens 305, The lower near the center of the lower surface of the side rib 306b as one part in the main scanning (or one point) standing bent portion 310 as a supporting point at three points between both ends of a (central portion) and another portion (or elsewhere) in has received.
付勢部材としての一対の板ばね303により上側のリブ306aの上面から付勢して両端部を押圧し、また、付勢部材としての板ばね302により下側のリブ306bの内側(上面)に引っ掛けて中央部を押圧している。 To press the both end portions by urging from the upper surface of the upper rib 306a by a pair of leaf springs 303 as an urging member, also on the inside (the upper surface) of the lower rib 306b by a leaf spring 302 as an urging member It presses the center hook. これにより、上記受け部としての3つの立曲げ部310にトロイダルレンズ305の下面が確実に当接して保持される。 Thus, the lower surface of the toroidal lens 305 into three standing bent portion 310 serving as the receiving portion is held securely in contact.

板ばね303は、トロイダルレンズ305を支持板301に重ね合わせた状態で外側より嵌め込み、一端を開口313から内側に出して開口314に挿入して固定する。 The leaf spring 303 is fitted from the outside in a superimposed state the toroidal lens 305 to the support plate 301 is fixed by inserting the one end from the opening 313 to the opening 314 out to the inside. 板ばね302は曲げ部318の庇部を、図5に示すように、下側のリブ306bの後側に引っ掛け、曲げ部317の開口を下側の突起307bに係合して固定する。 The eaves portion of the plate spring 302 is bent portion 318, as shown in FIG. 5, hooked to the rear side of the lower rib 306 b, fixes the opening of the bent portion 317 engages the lower side of the projection 307b.
中間部にはねじ穴312に調整部材としての調節ねじ308を螺合し、板ばね302を同様に外側より嵌め込んで下側のリブ306bの内側に引っ掛けて同様に固定し、調節ねじ308の先端に下側のリブ306bの下面が当接するように付勢する。 An intermediate portion screwed an adjustment screw 308 as an adjusting member into the threaded hole 312, and fixed similarly by hooking the inside of the lower rib 306b is likewise fitted from outside the leaf spring 302, the adjusting screw 308 the lower surface of the lower rib 306b is biased to abut on the tip. 板ばね302の穴319は調節ねじ308を挿通する穴である。 Hole 319 of the leaf spring 302 is a hole for inserting the adjusting screw 308.

トロイダルレンズ305は長尺で、剛性が低いため、僅かな応力が加わるだけで変形(反り)を生じ易く、また、周囲温度の変化に伴って上下に温度分布があると熱膨張差によっても変形してしまうが、このように支持板301に沿わせることで形状を安定的に保ち、後述する傾け調整の際に局部的に応力が加わってもトロイダルレンズ305を変形させることがないように、すなわち母線の直線性を保持するようにしている。 Toroidal lens 305 is long, since the rigidity is low, easily deformed by only a small stress is applied (warpage), also deformed by the thermal expansion difference when there is a temperature distribution in the up and down with changes in ambient temperature resulting in, but in this way the support plate 301 to stably maintain the shape by bringing along, so as not to deform the toroidal lens 305 be joined by locally stress during adjustment inclined will be described later, that is, so as to retain the linearity of the generating line.
なお、本実施形態では板金による塑性加工により支持板301を形成したが、曲げ剛性がトロイダルレンズ305より大きければ材質はいかようであっても良い。 In the present exemplary embodiment to form a support plate 301 by plastic working by sheet metal, bending stiffness may be as afford material larger than the toroidal lens 305.

支持板301を装着したトロイダルレンズ305は、レンズ中央部に形成された上側の突起307aをハウジング200の底面に設けられた凹部250に嵌合主走査方向での位置決めをなされている。 Toroidal lens 305 and the support plate 301 is mounted is adapted to positioning in fitting the main scanning direction an upper protrusion 307a formed at the center of the lens in the recess 250 provided on the bottom surface of the housing 200.
ハウジング200の底面から突出した副走査方向の支持点251及び底面に螺合した調整部材としての調節ねじ353の先端を支持板301とは反対側の上側のリブ306aの上面に突き当てている。 It is abutted against the upper surface of the upper rib 306a on the opposite side of the support plate 301 to the tip of the adjustment screw 353 as an adjusting member screwed to the supporting point 251 and the bottom surface of the sub-scanning direction protruding from the bottom surface of the housing 200. 主走査方向の他端側では、ハウジング200側に固定されたステッピングモータ315のシャフトに形成された送りねじ323に螺合した可動筒316の先端が支持板301に突き当てられている。 In the other end side in the main scanning direction, the leading end of the movable cylinder 316 is abutted against the supporting plate 301 screwed to the feed screw 323 formed in the shaft of the stepping motor 315 fixed to the housing 200 side.
つまり、支持板301を装着したトロイダルレンズ305は、トロイダルレンズ305上面のP1、P2、支持板301の上面のP3の3点で受け、板ばね322、325で付勢されて保持される。 In other words, the toroidal lens 305 fitted with a support plate 301, a toroidal lens 305 the upper surface of the P1, P2, received at three points of the top surface of P3 of the support plate 301, it is held biased by leaf springs 322,325.
従って、ステッピングモータ315の回転により可動筒316が副走査方向(トロイダルレンズの高さ方向)に変位し、ステッピングモータ315の正逆回転に追従してトロイダルレンズ305をP1、P2を結ぶ線を回転軸として傾けることができる。 Thus, the movable cylinder 316 is displaced in the sub-scanning direction (the height direction of the toroidal lens) by rotation of the stepping motor 315, rotating a line a toroidal lens 305 to follow the forward and reverse rotation of the stepping motor 315 connecting the P1, P2 it can be tilted as an axis.

ここで、P1からP2までの主走査方向における距離がP3までの距離に対し十分小さければ、ほぼ光軸と平行な軸を回転軸として回動調節(図4に示すγ方向の回動調節)しているとみなせ、それに伴って副走査方向におけるトロイダルレンズ305の母線354が傾いてトロイダルレンズ305の結像位置としての走査ラインが傾けられる。 Here, if the distance in the main scanning direction from P1 to P2 is sufficiently small relative to the distance to the P3, (modulation of γ direction shown in FIG. 4 rotation) rotation regulating an axis parallel to a substantially optical axis as a rotational axis regarded as being, bus 354 of the toroidal lens 305 is scanned line as the imaging position of the toroidal lens 305 is tilted inclined in the sub-scanning direction accordingly.
本実施形態では、上記調整構成が、第1、第3の画像形成ステーションのトロイダルレンズに回転支点端の方向を揃えて配備され、光走査ユニット毎に基準となる第2、第4画像形成ステーションの走査ラインにもう一方の走査ラインが平行となるように傾き調整が行われる。 In the present embodiment, the adjusting arrangement, the first, deployed by aligning the direction of the rotation fulcrum end a toroidal lens of the third image forming station, the second, fourth image forming station as a reference for each optical scanning unit inclination adjustment as the other scanning lines are parallel is performed of the scan line.
さらに、P1とP2とを光軸方向に隔てて配備していることで(間隔j)、調節ねじ353を出し入れ(回転操作)すれば、副走査断面に直交する軸を回転軸として回動調節(図5に示すβ方向の回動調節)でき、トロイダルレンズ305の光軸が傾いて、従来例にも開示されているように、被走査面において2次関数曲線状の走査線の変化の一態様としての曲がりを発生させることができる。 Moreover, by being deployed separate the P1 and P2 in the direction of the optical axis (distance j), if out of the adjusting screw 353 (rotating operation), the rotation regulating an axis orthogonal to the sub-scan section as an axis of rotation can (rotating regulation of β direction shown in FIG. 5), to tilt the optical axis of the toroidal lens 305, as also disclosed in the prior art, the change of the quadratic function curved scan lines in the scan surface it can be generated bending an aspect.

図4は、トロイダルレンズ305の装着状態を光軸方向からみた図である。 Figure 4 is a view of the mounting state of the toroidal lens 305 in the optical axis direction. トロイダルレンズ305はハウジング200の下面から組み込まれるため、図面上、上側がハウジング200の底面となっている。 Since the toroidal lens 305 is incorporated from the bottom surface of the housing 200, the drawing, the upper is in the bottom surface of the housing 200.
トロイダルレンズ305は、主走査(長手)方向における中央部と両端部を立曲げ部310の縁で、その中間部を調節ねじ308の先端で支持されている。 Toroidal lens 305 is supported with the central portion and both end portions in the main scanning (longitudinal) direction at the edges of the standing bent portion 310, an intermediate portion at the tip of the adjustment screw 308. 調節ねじ308の突出し量が立曲げ部310に足りない場合には、トロイダルレンズ305の母線354は、板ばね302で下側に引っ張られることで、見かけ上W型となる。 When the projecting amount of the adjustment screw 308 is insufficient to stand the bending portion 310, bus 354 of the toroidal lens 305, by being pulled to the lower plate spring 302, the apparently W type.

逆に突出し量が立曲げ部310を超えるとM型となる。 Overhang conversely the M-type exceeds standing bent portion 310. なお、調節ねじ308の突出し量が立曲げ部310と等しいときには、母線354は真直である。 Note that when the protrusion amount of the adjustment screw 308 is equal to the standing bent section 310, bus 354 is straight. 従って、これらの調節ねじ308を調整することによってトロイダルレンズ305の焦線が副走査方向に湾曲され、3次関数曲線成分、4次関数曲線成分の走査線の曲がりを発生させることができる。 Thus, focal line of the toroidal lens 305 is curved in the sub-scanning direction by adjusting these adjusting screws 308, a cubic function curve component, can be generated bending of quartic function curve component of the scanning line.
このことは、裏を返せば、3次関数曲線成分、4次関数曲線成分の走査ラインの曲がりが発生している場合には、これを相殺するように走査線の曲がりを発生させることで、走査ラインを真っ直ぐにすることができるということになる。 This means that, if flip side, if the cubic function curve component, the bending of the scanning line of the fourth-order function curve components has occurred, by generating a curve of the scanning lines so as to cancel this, it comes to the scan line can be straight.

上記した支持板301、ハウジング200、調節ねじ353、板ばね302、板ばね303、板ばね322、325等により第1の走査線変化補正手段としての第1の走査線曲がり補正手段が構成され、実質的に調節ねじ353によりその機能が果たされる。 Support plate 301 described above, the housing 200, the adjustment screw 353, the plate spring 302, the plate spring 303, the first scan line curvature correcting means as the first scan line change correction means by the leaf spring 322,325, etc. are configured, its function is fulfilled by substantially adjusting screw 353.
また、上記した支持板301、ハウジング200、調節ねじ308、板ばね302、板ばね303、板ばね322、325等により第2の走査線変化補正手段又は焦線可変手段としての第2の走査線曲がり補正手段又は焦線湾曲手段が構成され、実質的に調節ねじ308によりその機能が果たされる。 The support plate 301 described above, the housing 200, the adjusting screw 308, the plate spring 302, the plate spring 303, a second scan line serving as a second scan line change correction means or focal line adjustment means by the leaf spring 322,325, etc. It is bend correcting means or focal line bending means configured and its functionality is achieved by substantially adjusting screw 308.

図14は、本実施形態における走査ラインの曲がり補正の様子を示すものである。 Figure 14 shows how the curvature correction of the scanning lines in this embodiment. 太い実線で示す走査線の初期の曲がりは、図14(a)に示すように、2次関数曲線成分とそれ以上の高次関数曲線成分とを含んだ形状となっている。 Bending initial scan line indicated by a thick solid line, as shown in FIG. 14 (a), has become a quadratic function curve component and shape containing a higher order function curve component.
ここで、上記したように調節ねじ353を調節すると中央部が下がり、両端部が上がるように曲がり形状が変化し、W型またはM型となるので(ここではM型を例示)、図14(b)に示すように、両端部と中央部とが同一直線にのるまで補正する。 Here, the central portion is lowered Adjusting the adjustment screw 353 as described above, bending the shape changes to both end portions is increased, (illustrated M-type in this case) since the W-type or M type, FIG. 14 ( as shown in b), the both end portions and the center portion is corrected to take a same straight line. この補正は2次関数曲線成分に対する補正である。 This correction is a correction for the quadratic function curve component.

さらに、調節ねじ308により、図14(b)に示すように、左右の出っ張った部分が下がるように補正する。 Furthermore, the adjusting screw 308, as shown in FIG. 14 (b), is corrected so that the left and right of bulged portion down. 左右の出っ張った部分は、2次関数曲線成分調整後の走査ラインの曲がり(高次関数曲線成分)である。 Bulged portions of the left and right is a quadratic function curve component adjusted scan line bending (high-order function curve component). この際、中央部と両端部とは、立曲げ部310で固定されているので調節ねじ308を出し入れしてもほとんど変位しない。 At this time, the central portion and both end portions, hardly displaced even when out the adjustment screw 308 because it is fixed at the trailing bent portion 310. 図14(b)において、固定点は立曲げ部310に相当し、可変点は調節ねじ308が作用する位置に対応する。 In FIG. 14 (b), the fixed point corresponds to the standing bent portion 310, the variable point corresponds to the position adjusting screw 308 acts.
従って、トロイダルレンズ305の母線354を図14(b)で破線に示すように、曲がりと反転した形状になるよう調節すれば、元の曲がりは相殺され、走査ラインを直線に近づけることができる。 Thus, the bus 354 of the toroidal lens 305, as shown in broken lines in FIG. 14 (b), the be adjusted so as to be inverted shape as bending, original bending are canceled, it is possible to make the scanning line in a straight line. この補正は3次以上の高次関数曲線成分に対する補正である。 This correction is a correction for third-order or higher order function curve component.

このように、走査線の曲がりを、2次関数曲線成分と3次以上の高次関数曲線成分とに分けて捉え、それぞれに対応した手段により個別に補正することにより、複雑さを招くことなく容易且つ確実に補正を行うことができ、結果として補正全体においては精度を高めることができる。 Thus, the bending of the scanning line, captured divided into a quadratic function curve component and third order or higher order function curve component, by individually corrected by means corresponding to each, without incurring complexity can be performed easily and reliably corrected, the entire correction as a result can improve the accuracy.
補正(調整)に要する時間を短縮できるので、製造ラインにおいては画像形成装置1台当たりの生産に要するエネルギー消費を削減することができ、ひいては製造コストの低減に寄与する。 Since it is possible to shorten the time required for the correction (adjustment), it is possible to reduce the energy consumption required for production per one image forming apparatus in the production line, thus contributing to reduction in manufacturing cost.
製造ラインの特性により2次関数曲線成分が無視できる程度のものである場合には、3次以上の高次関数曲線成分に対応した第2の走査線曲がり補正手段のみを搭載してもよい。 If the characteristics of the production line is of the extent that the quadratic function curve component is negligible, only may the mounted second scanning line bend correction means corresponding to the third order or higher order function curve component.
本実施形態では製造現場での補正を念頭においているが、走査線の曲がりを検出することが製造現場と同レベルでできる携帯用ないし可搬性の検出装置がある場合には、製造後においてもサービスマンの対応により補正が可能であり、製品出荷後に使用環境条件等の変動により走査線の曲がりが生じても対応でき、色ずれや色変わりのない高品位な画像形成を長期に亘って行うことができる。 If in the present embodiment has in mind the correction of the manufacturing floor, there is a portable or portable detection device to detect the bending of the scanning line can be at the factory site and the level of service even after production it can be corrected by man corresponds, even if the fluctuation of such operating environment after product shipment curve of the scanning line occurs can correspond, be performed over a high-quality image formation without color misregistration or color change to the long-term it can.

本実施形態では、同一のトロイダルレンズ305に作用して、2次関数曲線状の走査線の曲がり発生、及び3次以上の高次関数曲線状の走査線の曲がり発生が可能な構成とし、全てのトロイダルレンズに配備され、組付時に各画像形成ステーションの走査ラインが真直になるように合わせている。 In the present embodiment, by acting on the same toroidal lens 305, a quadratic function curved scanning line bending occurs, and a configurable bends generation of third order or higher order function curved scan lines, all of deployed in a toroidal lens, and tailored to scan lines of the respective image forming stations is straight when assembled.
これに限らず、例えば、2次関数曲線状の走査線の曲がり発生を、fθレンズ120に作用して行うようにし、高次関数曲線状の走査線の曲がり発生とは別のレンズに作用するように分離してもよい。 Alternatively, for example, a bending occurs in the quadratic function curved scan lines, to perform acts on fθ lens 120, acting to separate the lens from the bending occurs in the high-order function curved scan line it may be separated so.
また、上記のように、レンズに入射する光線に対して光軸を副走査方向に偏心させるのではなく、レンズの光軸に対して入射する光線を偏心させても同様な効果が得られる。 Further, as described above, instead of decentering the optical axis in the sub-scanning direction to light rays entering the lens, similar effects to eccentrically rays incident is obtained with respect to the optical axis of the lens.
つまり、図1でいえば、トロイダルレンズ122、123の上流側に配備される折返しミラー126、129を副走査断面に直交する軸を回転軸として回動調節(図5に示すβ方向の回動調節)すればよい。 That is, speaking in FIG 1, the rotation regulating an axis perpendicular to folding mirror 126, 129 that are deployed on the upstream side of the toroidal lens 122 and 123 in the sub-scanning cross-section as a rotation axis (in the β direction shown in FIG 5 rotated adjustment) should be.

図16は、上記した光学系の副走査断面を示す図であるが、トロイダルレンズ123の近傍で、光源ユニット107の各光源501、502からのビーム201が交差する光路となっている。 Figure 16 is a diagram showing a sub-scanning section of an optical system as described above, in the vicinity of the toroidal lens 123, a beam 201 from the light sources 501, 502 of the light source unit 107 is in the optical path intersecting.
これは、各ビームがトロイダルレンズ123で副走査方向に離れた部位を通過すると、上記した傾き補正によりトロイダルレンズ123を傾けられた際、ビーム間で主走査倍率の差が発生したり、曲がりの形状がビーム間で異なることで上記したレンズ形状を操作する方法では一律に補正するのが難しくなるためで、トロイダルレンズ123で各ビームを近接させることでビーム間の差異をなるべく発生させないよう配慮している。 This is because when the beam passes through a site distant to the sub-scanning direction by the toroidal lens 123, when tilted the toroidal lens 123 by the inclination correction as described above, the difference in the main scanning magnification between the beam occurs or bending of shape in order to become difficult to correct uniformly in the method of operating the lens shape described above in different between beams, consideration so as not possible to generate a difference between the beams by which close to each beam in the toroidal lens 123 ing.

図13は、走査ラインの傾きを電気的に揃える(調整する)例を示す。 Figure 13 is electrically align the inclination of the scanning line (to adjust) shows an example. 各光走査ユニット内では上記したように、基準となる画像形成ステーションに対し他の画像形成ステーションの傾きを機械的な補正機構により合わせているが、光走査ユニット間では各光走査ユニットの基準となる画像形成ステーション同士の傾きを電気的に合わせるようにしている。 As described above in the optical scanning unit, but the image forming station to be a reference are combined by a mechanical correction mechanism the tilt of other image forming stations, in between the optical scanning unit and the reference of the optical scanning unit so that electrically adjust the inclination of the image forming stations which can produce.
いま、基準となる画像形成ステーション同士の傾きの差がSだけあったとすると、走査ラインピッチPで割った余りΔSが最小となるように係数kを定めて主走査領域をk+1分割し、各分割領域毎に書き出しタイミングがずれるよう画像データの記録位置をシフトする。 Now, when the difference in the inclination of the image forming station together as a reference is that there only S, the main scanning region defines a coefficient k as a remainder ΔS divided by scan line pitch P is the minimum k + 1 is divided, each divided shifting the recording position of the image data so that the writing timing deviates for each region.

例えば、実施例ではk=3であるから、1ラインに相当する主走査に沿った画像データを、図13(b)に示すように4等分し、ラインバッファに記憶する際に、左から第2の領域では1ライン分、第3の領域では2ライン分、第4の領域では3ライン分というように記録するタイミングを順次ずらして入力する。 For example, since in the embodiment is k = 3, the image data along the main scanning corresponding to one line, in 4 equally divided as shown in FIG. 13 (b), stored in the line buffer, from the left one line in the second region, the third region two lines, in the fourth region to enter sequentially shifting the timing of recording and so three lines.
つまり、元々のラインにおける画像データは、第2の領域では1ライン前の走査で記録され、第4の領域では3ライン前の走査で記録されるように、画像データの構成を組替える。 That is, the image data in the original line, the second region is recorded by one line before scanning, as in the fourth region is recorded in the previous 3 line scan, rearrange the structure of the image data.
なお、この境界部で発生するジャギー(階段状のギザギザ)は徐々にパルス幅を可変する等のスムージング技術により目立ち難くすることができる。 Incidentally, jaggies (stair-stepped) generated in the boundary portion can be gradually inconspicuous pulse width by smoothing technique such as variable.
同様に、走査線曲がりの補正にも適用できる。 Similarly, also applicable to the correction of the scanning line bending.
つまり、発生している走査線曲がりを折れ線で近似すれば傾き成分となるので、上記実施例と同様に扱うことができ、各傾き成分毎に分割数を設定してやればよい。 That is, since the scanning line bending occurring a gradient component if approximated by a polygonal line, can be treated as in the above embodiment, it may do it by setting the number of divisions for each gradient component.
従って、上述した第1の走査線曲がり補正手段と第2の走査線曲がり補正手段の少なくとも一方を上記電気的調整方式に代えてもよい。 Accordingly, at least one of the first scan line curvature correcting means and the second scanning line bend correction means described above may be replaced by the electrical adjustment method. すなわち、1つの光走査ユニット内において、機械的補正手段と電気的補正手段を混在させてもよい。 Namely, within one optical scanning unit, it may be mixed mechanical correcting means and electrical correction means.

図1に示すように、画像記録領域の走査開始側及び走査終端側には、光走査ユニット毎にフォトセンサを実装した基板138、139及び140、141が配備され、各画像形成ステーションにおいて走査されたビームを検出する。 As shown in FIG. 1, the scanning start side and the scan end side recording area, the substrate 138, 139 and 140, 141 mounted with the photo sensor for each optical scanning unit is deployed, it is scanned at each image forming station to detect the beam.
本実施形態では、基板138、140は同期検知センサとなし、この検出信号を基に各々書き込み開始のタイミングを図るように共用している。 In this embodiment, the substrate 138, 140 synchronization detection sensor and without, is shared to reduce the timing of each write start based on the detection signal.
一方、基板139、141は終端検知センサをなし、同期検知センサとの検出信号の時間差を計測することで走査速度の変化を検出し、検出された走査速度の変化に対して、各半導体レーザを変調する画素クロックの基準周波数を反比例倍して再設定することで、各画像形成ステーションによって記録された画像の中間転写ベルト105上での全幅倍率を安定的に保持することができる。 On the other hand, the substrate 139 and 141 forms a termination detecting sensor detects a change in the scanning speed by measuring the time difference between the detection signals of the synchronization detection sensor, to changes in the detected scan rate, each of the semiconductor laser the reference frequency of the pixel clock for modulating by resetting inversely times, the total width magnification on the intermediate transfer belt 105 of the image recorded by the image forming stations can be maintained stably.

また、いずれかのセンサを図7に示すように、主走査方向に垂直なフォトダイオード152と非平行なフォトダイオード153とで構成することにより、フォトダイオード152からフォトダイオード153に至る時間差Δtを計測することで、光ビームの副走査位置のずれΔyを検出できる。 Further, any of the sensor as shown in FIG. 7, by forming in the main scanning direction perpendicular photodiode 152 nonparallel photodiode 153, measures the time difference Δt, from the photodiode 152 to the photodiode 153 by, it can detect deviation Δy in the sub-scanning position of the light beam.
副走査位置のずれΔyはフォトダイオード153の傾斜角γ、光ビームの走査速度Vを用いて Δy=(V/tanγ)・Δt Displacement of the sub-scanning position [Delta] y is the angle of inclination of the photodiode 153 gamma, using a scanning speed V of the light beam Δy = (V / tanγ) · Δt
で表され、実施例では、Δtが常に一定となるように、後述する光軸偏向手段、またはポリゴンミラー106同士の回転位相を制御することで、各色画像の副走査レジストがずれないよう照射位置を保持することができる。 In expressed, in the embodiment, Delta] t is always to be constant, the optical axis deflecting means will be described later, or by controlling the rotational phase between the polygon mirror 106, the irradiation position so that the sub-scanning registration no deviation of each color image, it can be held.
さらに、上記センサを走査開始側と走査終端側のいずれにも配備するようにすれば、各端の副走査位置ずれの差、つまり走査線の傾きが検出できる。 Moreover, if such is also deployed in any of the sensor and the scanning start side scan end side, the difference in the sub-scanning positional deviation of each end, i.e. the inclination of the scanning line can be detected.

図2は、光源ユニットの斜視図を示す。 Figure 2 shows a perspective view of the light source unit. 全ての光源ユニットは同一構成である。 All of the light source units have the same configuration. 半導体レーザ501、502及びカップリングレンズ503、504は、各色走査手段毎に射出軸に対して主走査方向に対称に配備され、半導体レーザ501、502はパッケージの外周を嵌合して各々ベース部材505、506に裏側より圧入される。 Semiconductor lasers 501, 502, and the coupling lens 503 and 504, are deployed symmetrically in the main scanning direction with respect to the exit axis for each color scanning unit, the semiconductor laser 501 and 502 fitted to the outer periphery of the package combined with each base member 505 and 506 is press-fitted from the back side.
そして、ホルダ部材507の裏面に、各々3点を表側から挿通したねじ515を螺合して当接させて保持し、カップリングレンズ503、504はホルダ部材507に相反する方向に開くよう形成したV溝部508、509に外周を突き当て、板ばね510、511により内側に寄せてねじ516で固定される。 Then, the rear surface of the holder member 507 and holds the screw 515 inserted through the respective three-point from the front side is screwed in abutment, a coupling lens 503 and 504 were formed to open in the opposite direction to the holder member 507 abutting the outer periphery V groove 508 and 509 are secured by screws 516 closer to the inside by the leaf spring 510 and 511.
この際、半導体レーザ501、502の発光点がカップリングレンズ503、504の光軸上になるようベース部材505、506の当接面(光軸に直交する面)上での配置を、また、カップリングレンズ503、504からの射出光が平行光束となるようV溝上(光軸上)での位置を調節して固定している。 In this case, the arrangement of on the abutment surface of the base member 505 and 506 such that the light emitting point of the semiconductor laser 501 and 502 is on the optical axis of the coupling lens 503 and 504 (the surface perpendicular to the optical axis), also, emitted light is fixed by adjusting the position of V-groove so as to be parallel light flux (the optical axis) from the coupling lens 503 and 504.
各々の射出光の光軸は射出軸に対して互いに交差する方向となるよう傾けられ、本実施形態ではこの交差位置をポリゴンミラー106の反射面の近傍となるように支持部材としてのプリント基板512の傾斜を設定している。 The optical axis of the emitted light of each inclined so as to be a direction intersecting with each other with respect to the exit axis, printed circuit board 512 of this intersection in the present embodiment as the supporting member so that the vicinity of the reflecting surface of the polygon mirror 106 It has set up the slope.

駆動回路が形成されたプリント基板512は、ホルダ部材507に立設した台座にネジ固定により装着し、各半導体レーザ501、502のリード端子をスルーホールに挿入してハンダ付けすることで光源ユニット107、108、109、110が一体的に構成される。 PCB 512 which the driver circuit is formed, the light source unit 107 by mounting a screw secured to upright the seat in the holder member 507 is soldered by inserting the lead terminals of the semiconductor lasers 501, 502 through hole , 108, 109, and 110 is constructed integrally.
光源ユニットは、ハウジング200の壁面に高さを異ならしめて形成した係合穴に各ホルダ部材507の円筒部513を挿入して位置決めし、当接面514を突き当ててネジ止めされる。 The light source unit is positioned by inserting the cylindrical portion 513 of the holder member 507 with the engagement hole formed made different heights on the wall of the housing 200, it is screwed to abut the abutment surface 514.
この際、円筒部513を基準として傾け量γを調整することで、ビームスポット間隔を記録密度に応じた走査ラインピッチPに合わせることができる。 At this time, by adjusting the tilt amount γ cylindrical portion 513 as a reference, it can be adapted to the scanning line pitch P corresponding to the beam spot interval in the recording density.

図17、図18は光走査装置が収容されるハウジング200の構成を示す。 17, FIG. 18 shows the structure of a housing 200 which the optical scanning device is accommodated.
上記した光源ユニット109、110、ポリゴンミラー106、fθレンズ120等の光学系を構成する光学素子は各々ハウジング201の所定の部位に配置を保って装着され、カバー202で密閉される。 The light source unit 109, 110 described above, the polygon mirror 106, an optical element constituting the optical system such as an fθ lens 120 are respectively mounted while maintaining the arrangement in a predetermined portion of the housing 201 is sealed with a cover 202.
図示しないが、トロイダルレンズ等はハウジング200の下側より装着され、ユニットに一体的に設けられている。 Although not shown, the toroidal lens or the like is attached from the lower side of the housing 200, it is provided integrally with the unit. 本実施形態ではイエロー、マゼンタのステーションを1ユニット、シアン、ブラックのステーションを1ユニットとして、別々のハウジング200に収容される。 Yellow in the present embodiment, the station one unit of magenta, cyan, a station black as a unit, are accommodated in separate housing 200.

ハウジング200は樹脂で成形され、外壁には4箇所の支持部が形成される。 The housing 200 is molded with resin, the support portion of the four positions on the outer wall is formed. 前側の一対の支持部205には、位置決めピン203とねじの挿通穴204が形成され、本体フレームを構成する支持部材208に位置決めピン203を基準として装着され、ねじ止めされる。 In front of the pair of support portions 205, the positioning pin 203 and screw insertion holes 204 are formed, is mounted relative to the positioning pins 203 to the supporting member 208 constituting the main body frame is screwed.
一方、ポリゴンモータ側の一対の支持部206は板ばね207で上から押え付けるのみで設置平面上で拘束しない。 On the other hand, a pair of support portions 206 of the polygon motor side is not restrained on only at the installation plan presses from above with the leaf spring 207.
従って、中間転写ベルト105の搬送方向に自由膨張を可能とし、ポリゴンモータの発熱に伴うハウジング200の変形が発生し難くしている。 Therefore, to allow free expansion in the conveying direction of the intermediate transfer belt 105, the deformation of the housing 200 due to heat generation of the polygon motor is unlikely to occur. 支持部材208は各光源ユニットに共通であり、板金で形成され、感光体ドラム101、102、103、104との間を仕切るように配置され、各ビームは開口209を通して感光体ドラム101、102、103、104を照射する。 Support member 208 is common to the respective light source units are formed of sheet metal, is disposed so as to partition between the photosensitive drum 101, 102, 103, photosensitive drums 101, 102 through each beam aperture 209, 103 and 104 is irradiated with.

次に、図8に基づいて書込制御回路の動作について説明する。 Next, the operation of the write control circuit with reference to FIG. まず、画素クロック生成部401であるが、カウンタ403では、高周波クロック生成回路402で生成された高周波クロックVCLKをカウントし、比較回路404ではこのカウント値と、デューティ比に基いて予め設定される設定値L、及び画素クロックの遷移タイミングとして外部から与えられ、位相シフト量を指示する位相データHとを比較し、カウント値が上記設定値Lと一致した際に画素クロックPCLKの立下りを指示する制御信号lを、位相データHと一致した際に画素クロックPCLKの立上がりを指示する制御信号hを出力する。 First set is a pixel clock generating unit 401, which the counter 403 counts the high frequency clock VCLK generated by the high-frequency clock generation circuit 402, the count value in the comparator circuit 404 is set in advance based on the duty ratio value L, and externally provided as a transition timing of the pixel clock, compares the phase data H for instructing the phase shift amount, the count value indicating the fall of the pixel clock PCLK when consistent with the setting value L the control signal l, outputs a control signal h to instruct the rise of the pixel clock PCLK when matched with the phase data H.
この際、カウンタ403は制御信号hと同時にリセットされ再び0からカウントを行うことで、連続的なパルス列が形成できる。 At this time, the counter 403 by performing the count from the control signal h at the same time reset to zero again, can form a continuous pulse train.

こうして、1クロック毎に位相データHを与え、順次パルス周期が可変された画素クロックPCLKを生成する。 Thus, given the phase data H for each clock sequentially pulse period to generate a variable pixel clock PCLK. 本実施形態では、画素クロックPCLKは、高周波クロックVCLKの8分周とし、1/8クロックの分解能で位相が可変できるようにしている。 In the present embodiment, the pixel clock PCLK is a divide-by-8 of the high-frequency clock VCLK, and to allow the phase variable with a resolution of 1/8 clock.

図9は、1/8クロックだけ位相を遅らせた例を示している。 Figure 9 shows an example in which delays the phase by 1/8 clock.
デューティ50%とすると、設定値L=3が与えられ、カウンタ403で4カウントされ、画素クロックPCLKを立ち下げる。 When 50% duty, given the set value L = 3, is 4 counted by the counter 403, lowers the pixel clock PCLK. 1/8クロック位相を遅らせるとすると、位相データH=6が与えられ、7カウントで立上げる。 When delaying the 1/8 clock phase, given the phase data H = 6, raises at 7 counts. 同時にカウンタ403がリセットされるので、4カウントで再び立ち下げる。 Since at the same time counter 403 is reset again falls in four counts.
つまり、隣接するパルス周期が1/8クロック分縮められたことになる。 That is, the adjacent pulse period has been shortened 1/8 clock.
こうして生成された画素クロックPCLKは、光源駆動部405に与えられ、画素クロックPCLKを基準に、画像処理部406により読み出された画像データを各画素に割り当てて変調データを生成し、半導体レーザ501、502を駆動する。 Pixel clock PCLK generated in this way is supplied to the light source driving unit 405, based on the pixel clock PCLK, the image data read by the image processing unit 406 assigns to each pixel to generate the modulated data, the semiconductor laser 501 to drive the 502.
このように位相をシフトする画素を所定間隔で配置することによって、走査方向に沿った部分的な倍率誤差の歪を補正することができる。 By arranging the pixels shifting the phase at a predetermined interval, it is possible to correct the distortion of the partial magnification error along the scan direction.
上述した電気的走査ラインの補正は、画像処理部406によって制御される。 Correction of the above-mentioned electrical scanning lines is controlled by the image processing unit 406. ここでは、ベクタ画像をラスタ展開し、展開された画像を主走査方向に分割してシフトさせ、新たなラスタ画像を形成することにより補正を行う。 Here, the vector image is rasterized, is shifted by dividing the image developed in the main scanning direction is corrected by forming a new raster image.

本実施形態では、図11に示すように、主走査領域を複数の区間に分割し、分割区間毎に位相をシフトする画素の間隔とシフト量を以下に示す如く設定し位相データとして与えている。 In the present embodiment, as shown in FIG. 11, the main scan region is divided into a plurality of sections, giving an interval and the shift amount of the pixel that shifts the phase in each sub-section as set phase data as shown below .
いま、主走査位置xに対する倍率の変化をL(x)とすると、ビームスポット位置ずれの変化M(x)はその積分値で表される。 Now, when the change in magnification in the main scanning position x and L (x), the change in the beam spot position deviation M (x) is expressed by the integral value.
M(x)=∫L(x)dx M (x) = ∫L (x) dx
分割区間の始点と終点でビームスポット位置ずれが0となるように補正することを想定すると、任意の分割区間の倍率の変化に伴う分割区間幅のずれをΔm、位相シフトの分解能をσ(一定)、分割区間内の画素数をNとすると、位相をシフトする画素の間隔は、 When the beam spot position deviation at the start and end points of the divided section is assumed to be corrected such that 0, Delta] m deviation divided section width due to the magnification change of an arbitrary division section, the resolution of the phase shift sigma (constant ), when the number of pixels in the divided sections is N, the interval between the pixels to shift the phase,
D≒N/(Δm/σ) 但し、Dは整数で示され、D画素毎にσずつ位相をシフトすればよい。 D ≒ N / (Δm / σ) where, D is represented by an integer, may be phase-shifted by sigma for each D pixels. 本実施形態では、σは1/8画素となる。 In the present embodiment, sigma is the 1/8 pixel.
従って、この場合、分割区間のちょうど中間位置でビームスポット位置ずれ残差が最大となるが、この残差が許容範囲内となるように各分割位置、分割区間の数を決めてやればよい。 Therefore, in this case, but just the beam spot position deviation residuals at an intermediate position of the divided sections is maximized, each of the divided position as the residual is within the allowable range, it may do it determined the number of divided sections.

図10は、本実施形態におけるビームスポット位置ずれ制御を示すブロック図である。 Figure 10 is a block diagram illustrating a beam spot position deviation control in this embodiment.
上記したように、各光走査ユニット内では基準となる画像形成ステーションに対し他の画像形成ステーションの走査位置を合わせ、光走査ユニット間では各光走査ユニットの基準となる画像形成ステーション同士の画像の重なり具合を検出し、一方の光走査ユニットについて書き出しのタイミングや画素クロックの周期を一律に補正するようにしている。 As described above, aligning the scanning position of the other image forming stations relative to the image forming station to be a reference within the optical scanning unit, in between the optical scanning unit of the image of the image forming stations each other as a reference for the optical scanning unit overlap detecting a degree, and corrects uniformly the cycle of writing of the timing and the pixel clock for one of the optical scanning unit.
画像の重なり具合は、各光走査ユニットの基準ステーションで中間転写ベルト105上に形成したトナー像の検出パターンを読み取ることで、主走査倍率、副走査レジスト、走査ラインの傾きを一方のステーションを基準として相対的なずれとして検出し、定期的に補正制御が行なわれる。 Overlapping state of the image, by reading the detection pattern of the toner image formed on the intermediate transfer belt 105 at a reference station for each optical scanning unit, a main scanning magnification, sub-scanning registration, based on the one station the slope of the scan line detecting a relative shift, regularly correction control is performed as.

補正制御は、例えば、装置の立ち上げ時やジョブ間等のタイミングで行ない、1ジョブのプリント枚数が多くなる場合には、その間の温度変化によるずれを抑えるために、途中で割り込みをかけて補正がかけられる。 Correction control, for example, performed at a timing such as between rise time and job device 1 when the number of prints jobs increases, in order to suppress displacement due to temperature change therebetween, correction interrupted halfway It is applied.
検出手段は、図1に示すように、照明用のLED素子154と反射光を受光するフォトセンサ155、及び一対の集光レンズ156とからなり、本実施形態では、画像の中央と左右両端2ヵ所に配備されている。 Detection means, as shown in FIG. 1, the photosensor 155 receives reflected light an LED element 154 for illumination, and a pair of condenser lenses 156 Prefecture, in the present embodiment, the center of the image and the left and right ends 2 It has been deployed in places.
各光走査ユニットで基準となるブラックとマゼンタとのトナー像により、主走査ラインと約45°傾けたラインパターン141を形成し、中間転写ベルト105の移動に応じて検出時間差を読み取っていく。 The toner image of black and magenta as a reference in the optical scanning unit to form a main scanning line and the line pattern 141 inclined about 45 °, will read the detected time difference in accordance with the movement of the intermediate transfer belt 105.

図12にその一例を示す。 Figure 12 shows an example thereof. 中間転写ベルト105の移動に沿って検出ライン上のトナー像を読み取る。 Along the movement of the intermediate transfer belt 105 reads the toner image on the detector line.
紙面上下が主走査方向に相当し、検出時間差tkmの理論値t0との差より各色の副走査レジストを、また、検出時間差tk、tmの差より各色の主走査レジストのずれを求める。 Paper vertically corresponds to the main scanning direction, detect the respective colors of sub-scanning registration than the difference between the theoretical value t0 time difference tkm, The detection time difference tk, determine the deviation in the main scanning registration of each than the difference tm color.
ここで、光源数が複数(本実施形態では2ビーム)でこのパターンが形成されるので、図15に示すように、主走査方向では光源間の波長差によりdだけ凹凸が発生し、副走査方向ではピッチ誤差によりD1とD2に示すように、組み合わせによりライン幅が異なる。 Here, since the number of light sources is the pattern is formed by a plurality (two-beam in the present embodiment), as shown in FIG. 15, irregularities only d is generated by the wavelength difference between the light sources in the main scanning direction, the sub-scan as shown in D1 and D2 by the pitch errors in the direction, the line width is different depending on the combination.

2ビームの場合、ポリゴンミラー106の1面で走査されるライン間隔が狭まると、隣接面で走査される次のラインとの間隔は広がってしまう。 For 2-beam, the line interval which is scanned in one plane of the polygon mirror 106 is narrowed, the interval between the next line scanned by the adjacent surface widens.
そこで、本実施形態では、光源を全て用い、いずれかの光源からのビームがポリゴンミラー106の隣接する2面以上で走査されるように、検出位置に沿って少なくとも3ライン以上にかかるようなライン幅を設定してラインパターン141を形成し、検出位置に沿ってラインの両縁を検出してその中間点を求めるようにしている。 Therefore, in the present embodiment, using all light sources, such as such as beams from one light source is scanned by the adjacent two sides or more of the polygon mirror 106, at least three or more lines along the detected position line the line pattern 141 is formed by setting the width, and to seek its midpoint by detecting both edges of the line along the detection position.
これにより、ピッチ誤差を全て含めた形で平均化されたずれが検出でき、各光源毎に個別に検出して平均値を求めるのと同様な効果があり、ピッチ変動や主走査倍率変動の影響を受けない。 This allows detection averaged offset in a form including all pitch error is detected separately for each light source has the same effect as the average value, the influence of pitch fluctuation and main scanning magnification change not subject to.

ところで、この際、ラインパターン141をどの光源から書き始めるかによって、検出毎にライン幅が変わってしまう可能性があるため、ラインパターン141の先頭行は常に特定の光源で形成するようにしておく必要がある。 However, this time, depending on whether start writing line pattern 141 from which a light source, there is a possibility that the line width for each detection would change, the first line of the line pattern 141 is left constantly so as to form a specific light source There is a need.
こうして検出された副走査レジストについては、ポリゴンミラー106の1面おき、つまり光源数をnとするとnラインピッチn・P、本実施形態では2Pを単位として面位相を選択し、各光源の走査ラインのうち、最もレジストずれが小さくなる走査ラインを通常プリント時の先頭行として選択することで一方の光走査ユニットの副走査方向における書き出しタイミングを各画像形成ステーション共通に補正し、ポリゴンミラー106同士の回転位相を所定値に制御することで、トナー像によって検出された副走査レジストずれのうち、書き出しタイミングによって補正できない1走査ラインピッチP以下の余分ΔPをも補正できるようにしている。 The thus detected sub-scanning registration, one face every polygon mirror 106, that is, when the number of light sources and n n line pitch n · P, in the present embodiment to select the surface phase of the 2P units, the scanning of each light source out of the lines, most misregistration becomes a writing timing in the sub-scanning direction of one of the optical scanning unit by selecting the scanning line as the first line at the time of normal printing is corrected in the image forming stations common small, the polygon mirror 106 together by controlling the rotational phase to a predetermined value, among the sub-scanning registration deviation detected by the toner image, so that can be corrected even one scan line pitch P less extra ΔP that can not be corrected by the write timing.

また、傾きについては、上記した画素データの組替えにより一方の光走査ユニットにおける各ス画像形成ステーション共通に補正する。 Also, the slope is corrected to the respective scan image forming stations common in one of the optical scanning unit by recombination of pixel data as described above.
一方、光走査ユニット内においては、上記したようにフォトダイオード152、153を用いて画像形成ステーション間の走査位置ずれを常に監視することができる。 On the other hand, in the optical scanning unit, it is possible to always monitor the scan positional deviation between the image forming station by using a photodiode 152 and 153 as described above.
本実施形態では、このフォトダイオード152、153を主走査方向における走査領域の両端に配備することで走査線の傾きも検出できるようにし、フィードバック補正によりレジスト位置と傾きとを機械的に補正して、基準となるステーションの走査位置に合わせ込むように制御される。 In the present embodiment, the photodiode 152 to be able to detect the inclination of the scanning line by deploying at both ends of the scanning area in the main scanning direction, and registration position and tilt mechanically corrected by the feedback correction It is controlled so as to go match the scanning position of the station as a reference.
主走査倍率については、上記したように同期検知信号と終端検知信号との検出時間をもとに、画像形成ステーション間の倍率変化を常に監視し、基準となる画像形成ステーションの倍率に合うように各半導体レーザ501、502を変調する画素クロックの基準周波数を補正しているので、各光走査ユニット間の基準となる画像形成ステーションにおける画像の重なり具合さえ合わせれば、全ての画像形成ステーションの色ずれが補正できる。 The main scan magnification on the basis of the detection time of the synchronization detection signal and the end detection signal as described above, the fold change between the image forming station constantly monitors to match the magnification of the image forming station as a reference since the corrected reference frequency of the pixel clock for modulating the respective semiconductor lasers 501 and 502,, combined even overlapping state of the image in the reference become image forming station among the optical scanning unit, the color shift of each image forming station There can be corrected.

このように、本実施形態では、トナー像検出による定期的な補正を最小限で済ませることで、プリント動作を中断する時間をかけることなく各色画像の重ね合わせ精度が保たれるようにしている。 Thus, in the present embodiment, since's minimal periodic correction by the toner image detection, the overlay accuracy of each color image is to be maintained without placing a time to interrupt the printing operation.
また、4つの画像形成ステーションを2つの画像形成ステーションずつに分け、同一方向に回転するポリゴンミラー106で走査するようにして各画像形成ステーションの走査方向を揃え、主走査方向の倍率変動があってもレジストずれが発生し難くするとともに、光走査ユニット間の補正を電気的な補正のみで対応できるようにすることで、より補正にかける時間が短くなるよう配慮している。 Further, divided four image forming stations one by two image forming stations, so as to scan by the polygon mirror 106 that rotates in the same direction aligned in the scanning direction of the image forming stations, there is a change in magnification in the main scanning direction also with registration deviation is likely to occur, by such a correction between optical scanning unit can handle only an electrical correction, it is considered so that time spent more correction is shortened.
なお、主走査方向においては、上記したように主走査領域を複数に分割した各区間毎に画素クロックの周期を可変することで中間像高における倍率の歪みを低減し、主走査方向の全域に渡って倍率が均一になるようにしている。 In the main scanning direction to reduce the distortion of magnification at the intermediate image height by varying the period of the pixel clock for each interval obtained by dividing the main scanning area into a plurality, as described above, the entire region of the main scanning direction over and magnification is set to be uniform.

従って、各分割位置毎にレジストずれを検出するセンサを設ければ良いのだが、コストアップとなるうえ、補正時間もかかる。 Thus, the it may be provided a sensor for detecting a registration deviation in each divided position, after which the cost, consuming and correction time. 本実施形態では、センサ数を最小限とするため、予め、温度変化に伴って生じる各分割区間毎の倍率変化を予測して重み付けられた位相データを、所定区間の倍率の変化量に対応してデータテーブルに記憶させておくことで対処している。 In the present embodiment, in order to minimize the number of sensors, in advance, the phase data is weighted by predicting fold changes for each divided section that occurs with the temperature change, correspond to the amount of change in the magnification of the predetermined section We are dealing with be stored in a data table Te.
そのため、センサを主走査領域における中央と両端の3箇所に配置して主走査領域を2分した各区間の倍率の変化量を検出し、上記3箇所で基準となる画像形成ステーションとのレジストずれがゼロとなるように、各分割区間毎の倍率変化を予測する。 Therefore, a sensor detects the amount of change in the magnification of each section for 2 minutes in the main scanning regions arranged at three positions of the center and both ends in the main scanning area, registration error of the image forming station as a reference in the three There so that zero is predicted fold change for each divided section.

図6には、光軸変更手段としての液晶偏向素子117の概要を示す。 Figure 6 shows an outline of a liquid crystal deflection element 117 as an optical axis changing means.
液晶偏向素子117は、図6(d)に示すように、液晶117aを透明なガラス板117b間に封入した構成であり、一方のガラス板117bの表面の上下に電極117cが形成されている。 Liquid crystal deflection element 117, as shown in FIG. 6 (d), a configuration in which liquid crystal sealed 117a between the transparent glass plate 117b, vertical to the electrode 117c of the surface of one glass plate 117b is formed.
この電極117c間に電位差を与えると、図6(c)に示すように、電位の傾斜が発生し、図6(b)に示すように、液晶117aの配向が変化して屈折率分布を発生させる。 When a potential difference is applied between the electrodes 117c, as shown in FIG. 6 (c), the inclination is generated in the potential, as shown in FIG. 6 (b), generating the refractive index profile orientation of the liquid crystal 117a is changed make.
従って、プリズムと同様にビームの射出軸を僅かに傾けることができる。 Therefore, similarly to the prism can be tilted injection axis of the beam slightly. 液晶117aとしては誘電異方性を有するネマティック液晶等が用いられる。 As the liquid crystal 117a nematic liquid crystal or the like is used having dielectric anisotropy. 従って、副走査方向に電極117cを設ければ、印加電圧に応じて感光体面での走査位置を可変できる。 Thus, by providing the electrode 117c in the sub-scanning direction, it can be varied scan positions in the photoreceptor surface in accordance with the applied voltage.
なお、この動作に伴って、上記したトロイダルレンズへの入射位置が微少量変化するが、走査位置の可変量は数十μm程度であるため、曲がりを発生させるに至る変化量ではない。 Incidentally, in association with this operation, the incident position on the toroidal lens described above is changed a small amount, because the variable amount of the scanning position is on the order of several tens of [mu] m, not the amount of change that lead to cause bending.

図20は、ポリゴンミラー106の位相を制御する回路のブロック図である。 Figure 20 is a block diagram of a circuit for controlling the phase of the polygon mirror 106.
各ポリゴンミラー106はロータ403に装着され、回路基板404に回転自在に支持される。 Each polygon mirror 106 is mounted on the rotor 403, it is rotatably supported on the circuit board 404.
一般に、ロータマグネットは円周方向に等分するようにS極とN極が配列され、また、回路基板404上には、回転位置検出手段としてのホール素子405が設けられており、ポリゴンモータの回転につれ各極の境目がホール素子405上を通過する毎に、一定周期の回転位置検出信号が発生される。 In general, the rotor magnet is S and N poles so as to equally circumferentially arranged, also on the circuit board 404, the Hall element 405 is provided as a rotational position detecting means, the polygon motor each time the boundary of each pole as the rotation passes over the Hall element 405, the rotational position detection signal of a predetermined period is generated.
ポリゴンミラー106は、回転数に応じて一定の周波数のパルス信号f0が外部から入力され回転するが、このパルス信号f0と上記した回転位置検出信号とをPLL回路に入力することで、回転位置検出信号が一定周期となるように位相を制御した駆動周波数fdを生成してポリゴンミラー106を等速で回転する。 The polygon mirror 106, the pulse signal f0 of constant frequency is rotated externally input according to the rotation speed, by inputting a rotational position detection signal mentioned above and the pulse signal f0 to a PLL circuit, the rotational position detection It generates a drive frequency fd with a controlled phase so that the signal is constant cycle rotates at a constant speed polygon mirror 106.

各ポリゴンミラー106には同一周波数のパルス信号f0が入力され、回転数は等しい。 Each polygon mirror 106 is input pulse signal f0 of the same frequency, the rotational speed are equal. 一方、ポリゴンミラー106により偏向された光ビームは、各走査の開始端で同期検知センサ138、140で検出され、各面毎に同期検知信号が発生される。 On the other hand, the light beam deflected by the polygon mirror 106 is detected by the synchronization detection sensor 138 and 140 at the beginning end of each scan, the synchronization detection signal is generated in each surface.
各面の分割角度は一定であるので、こちらも一定周期のパルス信号となる。 Since the division angle of each surface is constant, here also a pulse signal having a constant period. 従って、ポリゴンミラー106の面数と1回転に対応した回転位置検出信号とのパルス数が等しくなるように極数を設定すれば、周波数が等しくなるので位相制御が容易になる。 Therefore, by setting the number of poles as the number of pulses becomes equal to the rotational position detection signal corresponding to the number of surfaces and one rotation of the polygon mirror 106, the phase control becomes easier since frequency is equal.
通常、ホール素子405の配置とポリゴンミラー106の各面とは周方向に角度を合わせて取り付けているわけではないので、ホール素子405からの回転位置検出信号と同期検知信号とは各々位相が異なる。 Usually, since the surfaces of the placement and the polygon mirror 106 of the Hall element 405 does not have attached together angle in the circumferential direction, each phase is different from the rotation position detection signal and the synchronization detection signal from the hall element 405 .

本実施形態では、各々の光走査ユニット900A、900Bでのポリゴンミラー106において、光ビームが同期検知センサ138、140を通過する際のポリゴンミラー106の回転角が合うように、同一像高に同期検知センサ138、140を配置してある。 In the present embodiment, each of the optical scanning unit 900A, the polygon mirror 106 at 900B, so that the rotation angle of the polygon mirror 106 at the time the light beam passes through the synchronization detection sensor 138 and 140 matches, synchronized to the same image height It is disposed a detection sensor 138 and 140.
また、いずれか一方、ここでは図中上部に記載のポリゴンミラー106を基準としたもう一方の同期検知信号の位相差を加算器に入力することで、PLL回路から出力された駆動周波数fdの位相を制御し、同期検知信号同士の検知タイミングが所定値となるようにポリゴンミラー106の回転位相tを制御している。 Also, either one, here by input to the adder a phase difference of the other synchronization detection signal with reference to the polygon mirror 106 according to the upper in the figure, the drive frequency fd outputted from the PLL circuit phase controls, detection timing of the synchronization detection signal to each other controls the rotation phase t of the polygon mirror 106 to a predetermined value.

本実施形態では、この際の回転位相tを以下のように設定している。 In this embodiment, the rotational phase t at this time is set as follows. 上記中間転写ベルト105の移動速度をv(mm/s)、中間転写ベルト105上で検出されたレジストずれをd(mm)、ポリゴンミラー106の走査周波数をf(Hz)とすると、回転位相tは t=d/v−k/f ここで、kはtを最小とする整数常に、この条件を満たすように制御することにより、各光走査ユニット間のレジストずれdは、1ライン以下まで良好に補正できる。 The moving speed of the intermediate transfer belt 105 v (mm / s), the registration deviation detected on the intermediate transfer belt 105 d (mm), when the scanning frequency of the polygon mirror 106 and f (Hz), the rotational phase t here t = d / v-k / f, k is always an integer to minimize t, by controlling so as to satisfy this condition, registration deviation d between the optical scanning unit is good to less than 1 line It can be corrected to.
なお、走査周波数fは、記録密度DPIを用いて表すと、 The scanning frequency f is expressed by using a recording density DPI,
f=v・DPI/25.4 f = v · DPI / 25.4
であり、ポリゴンミラー106の回転数Rは、面数nを用いて、 , And the rotational speed R of the polygon mirror 106, using the number of faces n,
R=60×f/n R = 60 × f / n
となる。 To become.

上記実施形態では、液晶偏向素子117のプリズム作用を利用したが、以下にはプリズム(非平行平板)を用いた例(第2の実施形態)について、図21を用いて説明する。 In the above embodiment, the use of the prismatic effect of the liquid crystal deflection element 117, the below prisms example using (non-parallel plate) (second embodiment) will be described with reference to FIG. 21.
非平行平板621は、円筒状のホルダ部材622の中央枠内に固定され、軸受部623を形成した支持部材624にホルダ部材622に形成した一対の鍔部626を切欠に合わせて挿入し、水平に戻すことで鍔部626が裏側に引っ掛かり、支持部材624に密着した状態で嵌合部625を基準に回転可能に保持される。 Nonparallel flat 621 is fixed to the central frame of the cylindrical holder member 622 is inserted to fit a pair of flange portions 626 formed on the holder member 622 to the support member 624 forming a bearing portion 623 into the notch, the horizontal the flange portion 626 is caught on the back side, rotatably held relative to the fitting portion 625 in close contact with the supporting member 624 by returning to.
支持部材624は、上記したように底面を基準にハウジング200にねじ止めされ、軸受部623の回転中心が光源ユニットの射出軸と中心が合うように高さHが各々設定されており、回転によってビームの射出軸を僅かに傾けることができる。 Support member 624 is screwed to the housing 200 relative to the bottom surface as described above, and the height H as the center of rotation fit injection axis and the center of the light source unit of the bearing portion 623 is set respectively, by rotation it can be tilted injection axis of the beam slightly.

ホルダ部材622の一端にはレバー部627が形成され、支持部材624に形成した挿通穴630に係合されて固定されているステッピングモータ628の軸先端に形成した送りネジを螺合しており、その上下動に伴って非平行平板621を回動可能としている。 At one end of the holder member 622 is formed lever portion 627, is screwed to the feed screw formed on the shaft tip of the stepping motor 628 is engaged and fixed to the insertion hole 630 formed in the support member 624, the non-parallel flat plate 621 with its vertical movement is pivotable.
なお、この際のバックラッシュをとるため、ホルダ部材622のピン631と支持部材624のピン632との間にスプリング629により引張力を掛け、一方向に片寄せする構成としている。 Since taking backlash during this, multiplied by the tensile force by the spring 629 between the pin 631 of the holder member 622 and the pin 632 of the support member 624 has a configuration that biasing in one direction. いま、この回転角をγ、非平行平板の頂角をε、カップリングレンズの焦点距離をfc、光学系全系の副走査倍率をζとすると、感光体面での副走査位置の変化は、 Now, the rotation angle gamma, the apex angle of the non-parallel plate epsilon, the focal length of the coupling lens fc, when the ζ the sub scanning magnification of the entire optical system, change in the sub-scanning position of the photosensitive member surface, the
Δy=ζ・fc・(n−1)ε・sinγ nは非平行平板の屈折率で与えられ、微小回転角の範囲では回転角にほぼ比例して可変できる。 Δy = ζ · fc · (n-1) ε · sinγ n is given by the refractive index of the non-parallel plates, in the range of small rotational angle can be varied substantially in proportion to the rotation angle.

以上をまとめると、各実施形態においては、各光走査ユニット900A、900Bに収められた2色間の色ずれ補正を各々行い、その基準となる色同士の色ずれを電気的な補正により一律に行うことで、補正の手順を単純化することができる。 In summary, in each embodiment, the optical scanning unit 900A, performs each color shift correction between two colors that are contained in 900B, the color misregistration between colors which becomes the reference uniformly by electrical correction by performing, it is possible to simplify the procedure of the correction.
このように、2色毎に分割することで、共通の光走査ユニットを2セット用意すれば良い。 Thus, by dividing each two colors may be two sets prepared a common optical scanning unit. 上記実施形態では4色であるが、既にインクジェットプリンタで実施されているような中間色を加えた6色等への展開も容易に行うことができる(第3の実施形態)。 In the above embodiment, a 4-color, it can be carried out already be easily expanded to six colors, etc. plus the intermediate color such as practiced in the ink jet printer (third embodiment).

図22にその実施形態を示す。 Figure 22 shows the embodiment. 本実施形態における多色画像形成装置950は、イエロー、マゼンタ、シアン、ブラックに対応した感光体ドラム101、102、103、104の他に、階調性向上のためのグレーに対応した感光体ドラム951、光沢性向上のための透明トナーに対応した感光体ドラム952を備えている。 Multi-color image forming apparatus 950 in this embodiment, yellow, magenta, cyan, in addition to the photosensitive drum 101, 102, 103, and 104 corresponding to the black photosensitive drum which corresponds to gray for tone improvement 951, a photosensitive drum 952 corresponding to the transparent toner for gloss improvement.
本実施形態では、イエローとマゼンタに対応して光走査ユニット900Aが、シアンとグレーに対応して光走査ユニット900Bが、ブラックと透明トナーに対応して光走査ユニット900Cがそれぞれ配置されている。 In the present embodiment, the optical scanning unit 900A corresponds to the yellow and magenta, cyan and an optical scanning unit 900B corresponds to gray, black and light scanning unit 900C corresponding to the transparent toner are respectively arranged.
画像形成動作、光走査機能等については上記実施形態と同様であるので説明は省略する。 An image forming operation, since the optical scanning functions, etc. are the same as the above embodiment description is omitted.

上記各実施形態では、中間転写体に転写した後シート状記録媒体に一括転写するタンデム型の画像形成装置を例示したが、エンドレスベルトでシート状記録媒体を搬送しながら順次転写して重ね合わせる直接転写方式のタンデム型カラー画像形成装置においても同様に実施することができる。 In the embodiments described above has exemplified the tandem type image forming apparatus that collectively transferred to a sheet-like recording medium after the transfer to the intermediate transfer member, directly superimposable are sequentially transferred while conveying the sheet-like recording medium by an endless belt it can be carried out similarly in a tandem type color image forming apparatus of transfer type.

本発明の第1の実施形態における光走査装置の概要斜視図である。 It is a schematic perspective view of an optical scanning apparatus in the first embodiment of the present invention. 光源ユニットの分解斜視図である。 It is an exploded perspective view of the light source unit. トロイダルレンズと支持板との係合関係を示す斜視図である。 Is a perspective view showing the engagement between the toroidal lens and the support plate. トロイダルレンズに対する第1の走査線変化補正手段としての第1の走査線曲がり補正手段、第2の走査線変化補正手段としての第2の走査線曲がり補正手段、焦線可変手段としての焦線湾曲手段を示す概要正面図である。 The first scan line curvature correcting means as the first scan line change correction means for toroidal lens, a second scanning line bend correction means as a second scan line change correction means, the focal line curvature as focal line varying means it is a schematic front view of the unit. 図4におけるA−A線での断面図である。 It is a sectional view taken along the line A-A in FIG. 液晶偏向素子及びその特性を示す図である。 It is a diagram showing a liquid crystal deflection element and its characteristics. 同期検知センサ又は終端検知センサにおけるセンサ配置構成を示す図である。 It shows a sensor arrangement in the synchronous detection sensor or end detection sensor. 制御ブロック図である。 It is a control block diagram. 1/8クロックだけ位相を遅らせたタイミングチャートである。 Only 1/8 clock is a timing chart obtained by delaying the phase. ビームスポット位置ずれ制御を示すブロック図である。 It is a block diagram illustrating a beam spot position deviation control. 走査方向に沿った部分的な倍率誤差の歪を補正する方法を示す図である。 It is a diagram illustrating a method for correcting the distortion of the partial magnification error along the scan direction. トナー像の検出パターンを読み取る検出手段の態様を示す図である。 It is a diagram showing an aspect of a detecting means for reading the detection pattern toner images. 電気的調整を示す図である。 Is a diagram showing an electrical adjustment. 走査ラインの曲がりの補正を示す図である。 It is a diagram showing a correction of a bend of a scanning line. 光源数が複数の場合のパターンの検出ずれを示す図である。 Number of light sources is a diagram showing a detected shift in the pattern when a plurality. トロイダルレンズでビームを近接させる配置関係を示す図である。 It is a diagram showing a positional relationship to close the beam in toroidal lens. 光走査装置が収容されるハウジングの構成を示す斜視図である。 Is a perspective view showing a structure of a housing of the optical scanning device is accommodated. 光走査装置が収容されるハウジングの構成を示す斜視図である。 Is a perspective view showing a structure of a housing of the optical scanning device is accommodated. カラー画像形成装置の全体概要図である。 It is an overall schematic view of a color image forming apparatus. ポリゴンミラーの位相を制御する回路のブロック図である。 It is a block diagram of a circuit for controlling the phase of the polygon mirror. 第2の実施形態におけるプリズム(非平行平板)を用いた調整構成を示す図である。 Is a diagram showing an adjustment configuration using a prism (not parallel plate) in the second embodiment. 第3の実施形態における画像形成装置の全体概要図である。 It is an overall schematic view of an image forming apparatus according to the third embodiment.

符号の説明 DESCRIPTION OF SYMBOLS

10 シート状記録媒体としての記録紙 101、102、103、104 像担持体としての感光体ドラム 105 中間転写体としての中間転写ベルト 106 回転多面鏡としてのポリゴンミラー 301 支持部材 302 付勢部材としての板ばね 303 付勢部材としての板ばね 305 光学素子としてのトロイダルレンズ 308 調整部材としての調節ねじ 308 第2の走査線変化補正手段の一要素としての調節ねじ 308 焦線可変手段としての調節ねじ 310 支持点としての立曲げ部 353 第1の走査線曲がり補正手段の一要素としての調節ねじ 501、502 光源としての半導体レーザー 10 as the polygon mirror 301 supporting member 302 urging member as an intermediate transfer belt 106 rotating polygon mirror as a photosensitive drum 105 intermediate transfer body as a recording sheet 101, 102, 103, 104 image bearing member as a sheet-like recording medium adjusting screw 310 as the adjusting screw 308 focal line changing means as an element of the adjustment screw 308 second scan line changing means for correcting the toroidal lens 308 adjustment member as a plate spring 305 optical element as a plate spring 303 urging member the semiconductor laser as adjusting screws 501 and 502 a light source as an element of the upright bent portion 353 a first scan line curvature correction means as a support point

Claims (7)

  1. 光源からの光ビームを回転多面鏡により走査し、被走査面上に結像光学系により結像する光走査装置において、 Scanned by the rotary polygon mirror a light beam from a light source, an optical scanning device for imaging by the imaging optical system on the surface to be scanned,
    上記被走査面上における走査線の変化を補正する走査線変化補正手段を備え、 Comprising a scanning line change correcting means for correcting the variation of the scanning line in the surface to be scanned,
    上記走査線変化補正手段は、上記被走査面上における主走査方向の走査線曲がりを、その両端部と中央部とが同一直線上となるように、 The scanning line change correction means, the bending main scanning direction of the scanning lines in the surface to be scanned, so that the both end portions and the center portion is collinear
    2次関数曲線成分を補正する第1の走査線変化補正手段と、 A first scan line change correcting means for correcting the quadratic function curve component,
    上記第1の走査線変化補正手段とは別個に設けられ、上記第1の走査線変化補正手段による2次関数曲線成分補正後の上記両端部と中央部との中間部に頂点を有する3次以上の高次関数曲線成分を、上記第1の走査線変化補正手段による2次関数曲線成分補正とは独立に補正する第2の走査線変化補正手段と、からなり、 Above the first scan line change correction means provided separately, tertiary having an apex in the middle portion between the said two end portions and the central portion after the secondary function curve component correction according to the first scan line change correction means the high-order function curve components described above, the second scan line change correction means for correcting independent quadratic function curve component correction and according to the first scan line change correction means consist,
    上記第1の走査線変化補正手段と上記第2の走査線変化補正手段のうちいずれか一方は、上記結像光学系を構成する光学素子の形状を変化させあるいは該光学素子を副走査断面に直交する軸を回転軸として回動調節することにより機械的に補正し、他方は、基準となる走査線に対するずれ量に応じて主走査領域を分割し、各分割領域毎に書き出しタイミングがずれるように画像データの記録位置を副走査方向にシフトさせることにより電気的に補正することを特徴とする光走査装置。 The one of the first scan line change correction means and the second scanning line change correction means, the optical element or optical element shapes by changing the constituting the imaging optical system in the sub scanning cross section mechanically corrected by rotating adjusting an axis orthogonal as the rotation axis and the other, it divides the main scanning region in response to the amount of deviation scanning lines as a reference, so that the writing timing deviates in each divided region optical scanning apparatus characterized by electrically correcting by shifting the recording position of the image data in the sub-scanning direction.
  2. 請求項1記載の光走査装置において、 The optical scanning apparatus according to claim 1,
    上記第1の走査線変化補正手段は、上記結像光学系を構成する光学素子の焦線を副走査方向に変化させて、 上記 2次関数曲線成分を機械的に補正し、 The first scan line change correction means, the focal line of the optical element constituting the imaging optical system is varied in the sub-mechanically correct the quadratic function curve component,
    上記第2の走査線変化補正手段は、 上記高次関数曲線成分を電気的に補正することを特徴とする光走査装置。 The second scan line change correction means includes an optical scanning device and correcting the higher-order function curve component electrical manner.
  3. 請求項1記載の光走査装置において、 The optical scanning apparatus according to claim 1,
    上記第1の走査線変化補正手段は、入射光線に対して、上記結像光学系を構成する光学素子の光軸を副走査方向に偏心させて、 上記 2次関数曲線成分を機械的に補正し、 The first scan line change correction means, with respect to the incident light, by decentering the optical axis of the optical element constituting the imaging optical system in the sub-mechanically correct the quadratic function curve component and,
    上記第2の走査線変化補正手段は、 上記高次関数曲線成分を電気的に補正することを特徴とする光走査装置。 The second scan line change correction means includes an optical scanning device and correcting the higher-order function curve component electrical manner.
  4. 請求項1記載の光走査装置において、 The optical scanning apparatus according to claim 1,
    上記第1の走査線変化補正手段は、 上記2次関数曲線成分を電気的に補正し、 The first scan line change correcting means electrically corrects the quadratic function curve component,
    上記第2の走査線変化補正手段は、 上記高次関数曲線成分を、上記光学素子の焦線を副走査方向に変化させて機械的に補正することを特徴とする光走査装置。 The second scan line changing correction means, the high-order function curve component, the optical scanning apparatus characterized by mechanically corrected by changing the focal line of the optical element in the sub-scanning direction.
  5. 複数の像担持体上に光走査装置により静電潜像を形成するとともに、該静電潜像を像担持体毎に異なる色トナーで現像し、各像担持体上に形成されたトナー像を転写体上に担持されたシート状記録媒体に順次重ねて転写することによりカラー画像を得る画像形成装置において、 Thereby forming an electrostatic latent image by the optical scanning device to a plurality of image bearing member and developed with different color toners to the electrostatic latent image on the image bearing member each, the toner image formed on the image carriers an image forming apparatus for obtaining a color image by transferring successively superimposed on a sheet-like recording medium carried on a transfer member,
    上記光走査装置が、請求項1乃至4のうちの何れか1つに記載のものであることを特徴とする画像形成装置 The optical scanning device, an image forming apparatus, characterized in that according to any one of claims 1 to 4.
  6. 複数の像担持体上に光走査装置により静電潜像を形成するとともに、該静電潜像を像担持体毎に異なる色トナーで現像し、各像担持体上に形成されたトナー像を順次中間転写体上に重ねて転写した後、シート状記録媒体に一括転写することによりカラー画像を得る画像形成装置において、 Thereby forming an electrostatic latent image by the optical scanning device to a plurality of image bearing member and developed with different color toners to the electrostatic latent image on the image bearing member each, the toner image formed on the image carriers after transferring an overlay on the sequential intermediate transfer member, in an image forming apparatus for obtaining a color image by collectively transferred to a sheet-like recording medium,
    上記光走査装置が、請求項1乃至4のうちの何れか1つに記載のものであることを特徴とする画像形成装置 The optical scanning device, an image forming apparatus, characterized in that according to any one of claims 1 to 4.
  7. 結像光学系により被走査面上に結像する走査線の変化を補正する走査線変化補正方法において、 In the scan line change correction method for correcting the variation of the scanning line imaged on the scanned surface by the imaging optical system,
    上記被走査面上における主走査方向の走査線曲がりを、その両端部と中央部とが同一直線上となるように、 Bending main scanning direction of the scanning lines in the surface to be scanned, so that the both end portions and the center portion is collinear
    2次関数曲線成分を補正し、上記2次関数曲線成分を補正した後、上記両端部と中央部との中間部に頂点を有する3次以上の高次関数曲線成分を、上記2次関数曲線成分を補正する手段とは別個の手段により、上記2次関数曲線成分とは独立に補正し、2次関数曲線成分と3次以上の高次関数曲線成分のうち、いずれか一方は、上記結像光学系を構成する光学素子の形状を変化させあるいは該光学素子を副走査断面に直交する軸を回転軸として回動調節することにより機械的に補正し、他方は、基準となる走査線に対するずれ量に応じて主走査領域を分割し、各分割領域毎に書き出しタイミングがずれるように画像データの記録位置を副走査方向にシフトさせることにより電気的に補正することを特徴とする走査線変化補正方法。 Correcting the quadratic function curve component, after correcting for the quadratic function curve component, the high-order function curve component of third order or higher having an apex in the middle portion between the end portions and the central portion, the quadratic function curve by a separate means and means for correcting the component is corrected independently of the quadratic function curve component, of the quadratic function curve component and third order or higher order function curve component, either one is the binding mechanically corrected by rotating adjusting an axis orthogonal to the optical element or optical element shapes by changing the constituting the image optical system in the sub-scanning cross-section as a rotation axis, and the other for the scan line as a reference dividing the main scanning region in response to the deviation amount, the scan line is characterized by electrically correcting the change by causing the recording position of the image data as writing timing for each divided region is shifted to shift in the sub-scanning direction correction method.
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