JP5648488B2 - Optical scanning apparatus and image forming apparatus - Google Patents

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Description

本発明は、時分割方式の走査を行うことで光源や制御ボードに要するコストを低減しつつ、装置の小型化を図ることのできる光走査装置及び画像形成装置に関するものである。   The present invention relates to an optical scanning apparatus and an image forming apparatus that can reduce the cost of a light source and a control board by performing time-division scanning while reducing the size of the apparatus.

近年のレーザプリンタ、デジタル複写機の高速化に対応するため、1つの感光体を複数のビームで走査するマルチビーム方式の光走査装置の需要が高まっている。しかし、マルチビーム方式は、ビーム数が増加することから、光源のコスト及びそれを駆動するための制御ボード(ASIC:特定用途集積回路を含む)のコストが増大してしまう。   In order to cope with the recent increase in the speed of laser printers and digital copying machines, there is an increasing demand for a multi-beam optical scanning device that scans a single photosensitive member with a plurality of beams. However, since the number of beams increases in the multi-beam method, the cost of the light source and the cost of a control board (ASIC: including an application specific integrated circuit) for driving the light source increase.

上記問題を鑑み、1つの光源からのビームで複数の異なる被走査面を時間で切り替えて走査する方式が提案されている。   In view of the above problems, a method has been proposed in which a plurality of different scanning surfaces are switched by scanning with a beam from a single light source.

例えば、1つの光源からの光をq個に分割し、偏向反射面が相互に回転方向へ所定角だけずれて、q段に積み重ねられた多面鏡式光偏向器を用いて、被走査面を順次切り替えて走査する光走査装置がある(特許文献1参照)。また、ピラミダルミラー又は平板ミラーを用いて、共通の光源からのビームが異なる被走査面を走査する光走査装置がある(特許文献2参照)。   For example, the light from one light source is divided into q pieces, and the deflecting reflection surfaces are shifted from each other by a predetermined angle in the rotation direction, and the surface to be scanned is formed using a multi-faceted mirror type optical deflector stacked in q stages. There is an optical scanning device that sequentially switches and scans (see Patent Document 1). In addition, there is an optical scanning device that uses a pyramid mirror or a flat mirror to scan a surface to be scanned with different beams from a common light source (see Patent Document 2).

これらの走査方式を採用することにより、光源数およびそれを駆動するボード(駆動ASIC)の個数を減らし、低コスト化が可能となる。   By adopting these scanning methods, the number of light sources and the number of boards (driving ASICs) for driving the light sources can be reduced, and the cost can be reduced.

しかし、被走査面を時間で切り替える方式(以下、「時分割方式」という。)は、従来の1つの光源で1つの被走査面を走査する方式(以下、「従来一般方式」という。)と比較して高速化と小型化の両立に課題がある。この課題について、図11を用いて説明する。   However, the method of switching the surface to be scanned by time (hereinafter referred to as “time division method”) and the method of scanning one surface to be scanned by one conventional light source (hereinafter referred to as “conventional general method”). In comparison, there is a problem in achieving both high speed and downsizing. This problem will be described with reference to FIG.

図11(a)に示す従来の時分割方式と、図11(b)に示す従来一般方式とは、生産性(単位時間当たりの画像出力枚数)が同じものとなっている。時分割方式では、1つの光源で2つの被走査面を走査しているため、走査領域以外の領域の時間が、従来方式に対して短くなっている。   The conventional time division method shown in FIG. 11 (a) and the conventional general method shown in FIG. 11 (b) have the same productivity (number of output images per unit time). In the time-division method, two scanned surfaces are scanned with one light source, so that the time in the area other than the scanning region is shorter than that in the conventional method.

光走査装置の小型化を実現するためには、光走査装置の走査レンズの画角を広くして焦点距離を短くする必要があるが、広画角にすると、被走査面を露光している時間が長くなるため、図11における走査領域以外の時間がさらに短くなってしまう。   In order to reduce the size of the optical scanning device, it is necessary to widen the angle of view of the scanning lens of the optical scanning device to shorten the focal length. However, if the angle of view is wide, the surface to be scanned is exposed. Since the time becomes longer, the time outside the scanning region in FIG. 11 is further shortened.

走査領域以外の時間が短くなると、光源の光量を一定にするために走査領域以外の時間において実施している制御、すなわち、光源を発光させてそれを光検出器(PD)で検出して、その検出結果が一定になるように行われる光源の光量の制御(APC)にかけられる時間が短くなってしまう。   When the time other than the scanning region is shortened, the control performed in the time other than the scanning region in order to make the light quantity of the light source constant, that is, the light source emits light and is detected by the photodetector (PD), The time required for the light amount control (APC) of the light source, which is performed so that the detection result is constant, is shortened.

このように、時分割方式では、従来一般方式に比べて、APCにかけられる時間が短くなるため、時分割方式で光走査装置の小型化を実現するためには、短時間で効果的にAPCを実施する必要がある。   As described above, in the time division method, the time required for APC is shorter than that in the conventional general method. Therefore, in order to realize the downsizing of the optical scanning device in the time division method, the APC is effectively performed in a short time. Need to be implemented.

本発明は、上記課題を鑑みてなされたものであって、時分割方式を採用して光源コストと駆動ボード(ASIC)コストを低減するとともに、APCを短時間で効果的に実施することで、装置の広画角化と小型化を実現することのできる光走査装置及び画像形成装置を提供することを目的とする。   The present invention has been made in view of the above problems, and adopts a time division method to reduce the light source cost and the drive board (ASIC) cost, and by effectively implementing APC in a short time, An object of the present invention is to provide an optical scanning device and an image forming apparatus capable of realizing a wide angle of view and downsizing of the apparatus.

本発明は、光源と、光源からの光束を偏向する偏向手段と、偏向手段により偏向された光束を複数の被走査面上に結像させる走査光学系と、を備えた光走査装置であって、単一の光源からの光束により複数の被走査面を時分割で走査するように構成され、被走査面における光走査相互間の時間的間隔は不均一であり、各時間的間隔の平均値よりも長い時間的間隔が設けられている区間の少なくとも1つで光源の光量調整のための発光が行われることを最も主要な特徴とする。   The present invention is an optical scanning device including a light source, a deflecting unit that deflects a light beam from the light source, and a scanning optical system that forms an image of the light beam deflected by the deflecting unit on a plurality of scanned surfaces. A plurality of scanned surfaces are scanned in a time-sharing manner with a light beam from a single light source, and the time intervals between the optical scans on the scanned surface are non-uniform, and the average value of each time interval The main feature is that light emission for light amount adjustment of the light source is performed in at least one of the sections provided with a longer time interval.

本発明はまた、光走査装置を用いて像担持体上に形成された静電像を各色トナーで顕像化する現像手段と、像担持体上に顕像化された各色画像を重ね合わせて転写媒体に転写する転写手段と、を備えた多色画像形成装置であって、光走査装置が本願発明に係る光走査装置であることを主要な特徴とする。   The present invention also provides a developing unit that visualizes an electrostatic image formed on an image carrier using an optical scanning device with each color toner and each color image that is visualized on the image carrier. And a transfer unit that transfers to a transfer medium. The main feature is that the optical scanning device is an optical scanning device according to the present invention.

本発明によれば、時分割方式の走査を行うことで光源や制御ボードに要するコストを低減しつつ、装置の小型化を図ることのできる光走査装置及び画像形成装置を提供することができる。   According to the present invention, it is possible to provide an optical scanning apparatus and an image forming apparatus capable of reducing the size of the apparatus while reducing the cost required for the light source and the control board by performing time-division scanning.

本発明に係る光走査装置の実施例を示す概略図である。It is the schematic which shows the Example of the optical scanning device based on this invention. ハーフミラープリズムを示す側面図である。It is a side view which shows a half mirror prism. 図1の光走査装置において光源を4ch−LDアレイとしたものを示す概略図である。It is the schematic which shows what used the light source as a 4ch-LD array in the optical scanning device of FIG. 走査間の時間的間隔が均一な場合と不均一な場合の走査を比較したタイミングチャートである。It is the timing chart which compared the scanning when the time interval between scanning is uniform, and when it is not uniform. 本発明の各実施例に係る光走査装置においてAPCと走査が行われる様子を示すタイミングチャートである。5 is a timing chart showing how APC and scanning are performed in the optical scanning device according to each embodiment of the present invention. 4ch−LDアレイの光源により被走査面を走査する様子を示す模式図である。It is a schematic diagram which shows a mode that a to-be-scanned surface is scanned with the light source of a 4ch-LD array. ポリゴンミラーの位相差と画像領域画角を示すグラフである。It is a graph which shows the phase difference and image area angle of view of a polygon mirror. マルチビーム光源を用いた光走査装置においてAPCと走査が行われる様子を示すタイミングチャートである。It is a timing chart which shows a mode that APC and scanning are performed in the optical scanning device using a multi-beam light source. 図8に示す走査に続いて行われる走査の様子を示すタイミングチャートである。It is a timing chart which shows the mode of the scanning performed following the scanning shown in FIG. 本発明に係る多色画像形成装置の実施例を示す概略図である。1 is a schematic view showing an embodiment of a multicolor image forming apparatus according to the present invention. 時分割方式による走査と従来方式による走査を比較したタイミングチャートである。It is the timing chart which compared the scan by a time division system with the scan by a conventional system.

図1に本発明に係る光走査装置の実施例を示す。なお、以下の実施例において、主走査方向とは、ポリゴンミラーからなる偏向手段の回転運動により走査される方向、またはこれに対応する方向を示す。また、副走査方向とは、主走査方向に直交し、感光体の回転する方向に対応する方向を示す。   FIG. 1 shows an embodiment of an optical scanning device according to the present invention. In the following embodiments, the main scanning direction indicates the direction scanned by the rotational movement of the deflecting means composed of a polygon mirror, or the direction corresponding thereto. The sub-scanning direction is a direction orthogonal to the main scanning direction and corresponding to the direction in which the photoconductor rotates.

光源である半導体レーザ(不図示)から出射した発散光束は、カップリングレンズ(不図示)により、弱い収束光束、平行光束又は弱い発散光束に変換される。カップリングレンズを通過した光束は被走査面上でのビーム径を安定させるための開口絞り(不図示)を通過し、ハーフミラープリズム4に入射する。ハーフミラープリズム4に入射した光束は上下2段に分割されるため、ハーフミラープリズム4から出射される光束は2本となる。   A divergent light beam emitted from a semiconductor laser (not shown) as a light source is converted into a weak convergent light beam, a parallel light beam, or a weak divergent light beam by a coupling lens (not shown). The light beam that has passed through the coupling lens passes through an aperture stop (not shown) for stabilizing the beam diameter on the surface to be scanned, and enters the half mirror prism 4. Since the light beam incident on the half mirror prism 4 is divided into two upper and lower stages, the light beam emitted from the half mirror prism 4 is two.

図2はハーフミラープリズム4の副走査断面図を示す。ハーフミラープリズム4は、光束の入射方向に対して45°に傾いたハーフミラー4aと、このハーフミラー4aに平行に配置された全反射面4bを有する。ハーフミラー4aは、透過光と反射光を1:1の割合で分離する。全反射面4bは、光束の方向を転換する機能を有する。なお、本実施例においてはハーフミラープリズム4を用いているが、単体のハーフミラーと通常のミラーとを組み合わせて同様の系を構成しても良い。ただし、ハーフミラープリズム4は光量ロスが非常に少ないので、本発明に最も適している。また、ハーフミラー4aの分離の割合は1:1である必要はなく、他の光学系の条件に合わせて分離の割合を設定しても良い。   FIG. 2 is a sub-scan sectional view of the half mirror prism 4. The half mirror prism 4 includes a half mirror 4a inclined at 45 ° with respect to the incident direction of the light beam, and a total reflection surface 4b arranged in parallel to the half mirror 4a. The half mirror 4a separates transmitted light and reflected light at a ratio of 1: 1. The total reflection surface 4b has a function of changing the direction of the light beam. Although the half mirror prism 4 is used in this embodiment, a similar system may be configured by combining a single half mirror and a normal mirror. However, the half mirror prism 4 is most suitable for the present invention because it has very little light loss. Further, the separation ratio of the half mirror 4a is not necessarily 1: 1, and the separation ratio may be set according to the conditions of other optical systems.

ハーフミラープリズム4から出射された2つの光束は、上下段にそれぞれ配置されているシリンドリカルレンズ5a、5bにより、副走査方向にのみ収束されながら、防音ガラス6を通過して偏向手段7へと導かれ、偏向手段7の偏向反射面近傍において主走査方向に長い線像が結ばれる。   The two light beams emitted from the half mirror prism 4 pass through the soundproof glass 6 and are guided to the deflecting means 7 while being converged only in the sub-scanning direction by the cylindrical lenses 5a and 5b respectively arranged in the upper and lower stages. In addition, a long line image is formed in the main scanning direction in the vicinity of the deflecting reflecting surface of the deflecting means 7.

偏向手段7は、2つのポリゴンミラー7a、7bが上下に積み重ねられて配置されている。2つのポリゴンミラー7a、7bは、互いに回転方向の角度(位相)がΔα°ずれるように配置されている。本実施例においては、2つのポリゴンミラー7a、7bはそれぞれ内接円半径が7mmであり、反射面が4面形成されていて、Δα°=46°ずらして配置されている。なお、上下段のポリゴンミラーは別体として形成した上で組付けても良いし、一体的に形成されていても良い。   The deflecting means 7 is arranged with two polygon mirrors 7a and 7b stacked one above the other. The two polygon mirrors 7a and 7b are arranged such that the angle (phase) in the rotational direction is shifted by Δα °. In the present embodiment, the two polygon mirrors 7a and 7b each have an inscribed circle radius of 7 mm, have four reflecting surfaces, and are arranged with a shift of Δα ° = 46 °. The upper and lower polygon mirrors may be formed separately and assembled, or may be integrally formed.

2つのポリゴンミラー7a、7bのうち一方のミラーにより偏向された光束が感光体表面(被走査面)を走査しているときは、他方のミラーにより偏向された光束は被走査面上に到達しないようになっている。この場合、他方のミラーにより偏向された光束は、遮光部材により遮光されるように構成しても良い。   When the light beam deflected by one of the two polygon mirrors 7a and 7b scans the surface of the photoreceptor (scanned surface), the light beam deflected by the other mirror does not reach the scanned surface. It is like that. In this case, the light beam deflected by the other mirror may be shielded by the light shielding member.

光源を変調駆動する場合は、2つのポリゴンミラー7a、7bのそれぞれに対応する色の画像情報に基づいて光源の変調駆動を行う。例えば、上段のポリゴンミラー7aに対応する感光体を走査するときには、これに対応する色(例えばブラック)の画像情報に基づき光源の変調駆動を行う。また、下段のポリゴンミラー7bに対応する感光体を走査するときには、これに対応する色(例えばマゼンタ)の画像情報に基づき光源の変調駆動を行う。   When the light source is modulated and driven, the light source is modulated and driven based on the image information of the color corresponding to each of the two polygon mirrors 7a and 7b. For example, when scanning the photoconductor corresponding to the upper polygon mirror 7a, the light source is modulated based on the image information of the corresponding color (for example, black). Further, when scanning the photoreceptor corresponding to the lower polygon mirror 7b, the light source is modulated based on the image information of the corresponding color (for example, magenta).

偏向手段7により偏向された光束は、防音ガラス6を通過した後、反射ミラー9により適宜反射されながら、第1走査レンズ8a、8b、第2走査レンズ10a、10bを経て、被走査面11a、11bへと向かう。   The light beam deflected by the deflecting means 7 passes through the soundproof glass 6 and then is appropriately reflected by the reflecting mirror 9, and then passes through the first scanning lenses 8 a and 8 b and the second scanning lenses 10 a and 10 b, to be scanned surface 11 a, Head to 11b.

上述した走査光学系について、図3を用いて更に詳細に説明する。図4に示す実施例では、光源15から発せられた光束は、アイソレータ1、カップリングレンズ2、アパーチャ3、ハーフミラープリズム4及びシリンドリカルレンズ5a、5bを経てポリゴンミラー7により偏向される。ポリゴンミラー7により偏向された光束は、防音ガラス6、走査レンズ8aまたは8b及び防塵ガラス12を経て、被走査面上に導かれる。なお、図3において走査レンズは1つ(第1走査レンズ8a、8b)のみ図示され、第2走査レンズ10a、10bは省略されている。   The scanning optical system described above will be described in more detail with reference to FIG. In the embodiment shown in FIG. 4, the light beam emitted from the light source 15 is deflected by the polygon mirror 7 through the isolator 1, the coupling lens 2, the aperture 3, the half mirror prism 4, and the cylindrical lenses 5a and 5b. The light beam deflected by the polygon mirror 7 is guided to the surface to be scanned through the soundproof glass 6, the scanning lens 8a or 8b, and the dustproof glass 12. In FIG. 3, only one scanning lens (first scanning lenses 8a and 8b) is shown, and the second scanning lenses 10a and 10b are omitted.

光源15は、4ch−LDアレイ(1つの光源パッケージの中に4つの発光点を有し、4つの光束を射出する)となっている。図3では、4つの発光点のうちの1つから出射された光束が図示されている。   The light source 15 is a 4ch-LD array (having four light emitting points in one light source package and emitting four light beams). In FIG. 3, a light beam emitted from one of the four light emitting points is shown.

光源15と後述するカップリングレンズ2の間には、偏向板とλ/4板で構成されたアイソレータ1が配置されている。光源15への戻り光が発生するとレーザ発振が不安定になるため、アイソレータ1でこの戻り光を防止する。   An isolator 1 composed of a deflection plate and a λ / 4 plate is disposed between the light source 15 and a coupling lens 2 described later. When return light to the light source 15 is generated, laser oscillation becomes unstable, and the isolator 1 prevents this return light.

カップリングレンズ2は、光束をほぼ平行光とするためのレンズである。   The coupling lens 2 is a lens for making the light beam substantially parallel light.

アパーチャ3は、カップリングレンズ2から出射された光束を任意の大きさに整形するための板状の部材であり、中央に光束が通過するための開口部が設けられている。   The aperture 3 is a plate-like member for shaping the light beam emitted from the coupling lens 2 into an arbitrary size, and an opening for allowing the light beam to pass therethrough is provided at the center.

ハーフミラープリズム4は、上述したようにハーフミラー4aと全反射面4bを有し、ハーフミラープリズム4に入射した光束は上下2段に分割される(図2参照)。   As described above, the half mirror prism 4 has the half mirror 4a and the total reflection surface 4b, and the light beam incident on the half mirror prism 4 is divided into two upper and lower stages (see FIG. 2).

ハーフミラープリズム4で上下2段に分割された光束は、シリンドリカルレンズ5a、5bへと導かれる。シリンドリカルレンズ5a、5bは副走査方向にパワーを有していて、シリンドリカルレンズ5a、5bを通過した光束は、主走査方向に長い光束となり、防音ガラス6を通過して偏向手段7に設けられたポリゴンミラー7a、7bに向かう。   The light beam divided into the upper and lower stages by the half mirror prism 4 is guided to the cylindrical lenses 5a and 5b. The cylindrical lenses 5a and 5b have power in the sub-scanning direction, and the light beam that has passed through the cylindrical lenses 5a and 5b becomes a long light beam in the main scanning direction and is provided in the deflection means 7 through the soundproof glass 6. Heading to the polygon mirrors 7a and 7b.

防音ガラス6は、光走査装置のハウジング(図示されず)に設けられた窓孔に嵌め込まれて、偏向手段7が回転する際に発生する騒音を軽減するための部材であり、光束が通過できるように透明な板状のガラスである。防音ガラス6は、走査レンズ8a、8bと被走査面11a、11bとの間の任意の位置に配置することができる。   The soundproof glass 6 is a member that is fitted in a window hole provided in a housing (not shown) of the optical scanning device and reduces noise generated when the deflecting means 7 rotates, and the light flux can pass therethrough. It is a transparent plate-like glass. The soundproof glass 6 can be disposed at an arbitrary position between the scanning lenses 8a and 8b and the scanned surfaces 11a and 11b.

偏向手段7は、上述したように入射した光束を偏向するための部材であり、光束を被走査面11a、11bに向けて偏向することで被走査面の走査が行われる。偏向手段7に入射する光束はシリンドリカルレンズのパワーにより、主走査方向に長くなっている。   The deflecting means 7 is a member for deflecting the incident light beam as described above, and the scanned surface is scanned by deflecting the light beam toward the scanned surfaces 11a and 11b. The light beam incident on the deflecting means 7 is elongated in the main scanning direction due to the power of the cylindrical lens.

偏向手段7により偏向された光束は、被走査面11a、11bへと向かうが、その途中で再び防音ガラス6を通過し、走査レンズ8a、8bを通過する。   The light beam deflected by the deflecting means 7 travels to the scanned surfaces 11a and 11b, but passes through the soundproof glass 6 again in the middle and passes through the scanning lenses 8a and 8b.

走査レンズ8a、8bは、主走査方向にパワーを有するレンズであり、偏向手段7にて角速度一定で偏向される光束を、被走査面11a、11b上で線速度が一定になるように速度変換するため、その主走査方向の中央部分においてfθ特性を有している。   The scanning lenses 8a and 8b are lenses having power in the main scanning direction, and convert the luminous flux deflected at a constant angular velocity by the deflecting means 7 so that the linear velocity is constant on the scanned surfaces 11a and 11b. Therefore, the central portion in the main scanning direction has fθ characteristics.

また、走査レンズの外縁部を通過した光束は、同期レンズ13を通過し、走査領域の上流側の画像領域外に設けられた同期センサ14へと導かれる。同期センサ14による光検出時間を基準として、一定時間後に光走査が開始される。走査レンズ8a、8bの外縁部は主走査方向のパワーがない領域となっている。これは、走査レンズ8a、8bが環境温度の影響で膨張・収縮したとしても、同期センサ14へ向かう光束の光路の変化を抑えられるためである。   The light beam that has passed through the outer edge of the scanning lens passes through the synchronization lens 13 and is guided to the synchronization sensor 14 provided outside the image area on the upstream side of the scanning area. The optical scanning is started after a predetermined time with the light detection time by the synchronization sensor 14 as a reference. The outer edge portions of the scanning lenses 8a and 8b are regions where there is no power in the main scanning direction. This is because even if the scanning lenses 8a and 8b are expanded and contracted due to the influence of the environmental temperature, the change in the optical path of the light beam toward the synchronous sensor 14 can be suppressed.

なお、本実施例においては同期センサ14へと向かう光束は走査レンズ8a、8bのうちパワーのない外縁部を通過する構成としたが、本発明においてはこれに限らず、走査レンズ8a、8bを通過しない構成としてもよい。また、走査上流側の同期センサ14の他に走査下流側の画像領域外に同期センサ14をさらに配置し、走査レンズ8a、8bの主走査方向にパワーがある面を通過させて、上流側および下流側の同期センサ14に向かうように構成してもよい。   In this embodiment, the light beam traveling toward the synchronization sensor 14 passes through the outer edge portion having no power among the scanning lenses 8a and 8b. However, the present invention is not limited to this, and the scanning lenses 8a and 8b are not limited to this. It is good also as a structure which does not pass. Further, in addition to the synchronization sensor 14 on the upstream side of the scan, the synchronization sensor 14 is further arranged outside the image area on the downstream side of the scan, and the surface having power in the main scanning direction of the scanning lenses 8a and 8b is passed through the upstream side and You may comprise so that it may go to the synchronous sensor 14 of a downstream side.

防塵ガラス12は、被走査面11a、11b側から走査光学系に埃が侵入するのを防止するための透明な板状のガラスである。防塵ガラス12は、走査レンズ8a、8bと被走査面11a、11bの間の任意の位置に配置することができる。   The dust-proof glass 12 is a transparent plate-like glass for preventing dust from entering the scanning optical system from the scanned surfaces 11a and 11b. The dustproof glass 12 can be disposed at an arbitrary position between the scanning lenses 8a and 8b and the scanned surfaces 11a and 11b.

上述した光走査装置について、具体的な数値をもとに更に詳細に説明する。   The optical scanning device described above will be described in more detail based on specific numerical values.

本実施例においては、光源15は、波長が655nmの光束を出射する4chのLDアレイとし、発光点どうしの間隔は30μm、副走査方向と発光点の配列方向の角度を86.114°、光束の発散角(半値全角)は発光点配列方向に9°、発光点配列方向に直交する方向に18°となっている。   In this embodiment, the light source 15 is a 4-channel LD array that emits a light beam having a wavelength of 655 nm, the interval between the light emitting points is 30 μm, the angle between the sub-scanning direction and the light emitting point arrangement direction is 86.114 °, and the light beam. The divergence angle (full width at half maximum) is 9 ° in the light emitting point arrangement direction and 18 ° in the direction orthogonal to the light emitting point arrangement direction.

また、カップリングレンズ2は、焦点距離が20mm、カップリングレンズ2透過後の光束は平行光となるように構成されている。   The coupling lens 2 is configured such that the focal length is 20 mm, and the light beam after passing through the coupling lens 2 becomes parallel light.

アパーチャ3の開口部の形状は矩形であり、主走査方向の幅が3.74mm、副走査方向の幅が1.88mmとなっている。   The shape of the opening of the aperture 3 is rectangular, and the width in the main scanning direction is 3.74 mm and the width in the sub-scanning direction is 1.88 mm.

偏向手段7は、偏向反射面が4面で内接円半径が7mmとなるポリゴンミラー7a、7bが上下2段に積み重ねられていて、上下段の位相差は46°となっている(図1参照)。また、ポリゴンミラー7a、7bへの光束の平均入射角度(X軸の+方向からの角度)は68°となっている。   In the deflecting means 7, polygon mirrors 7a and 7b having four deflection reflecting surfaces and an inscribed circle radius of 7 mm are stacked in two upper and lower stages, and the phase difference between the upper and lower stages is 46 ° (FIG. 1). reference). Further, the average incident angle (angle from the + direction of the X axis) of the light flux to the polygon mirrors 7a and 7b is 68 °.

シリンドリカルレンズ5a、5bは、焦点距離が47.75mmとなっている。   The cylindrical lenses 5a and 5b have a focal length of 47.75 mm.

光走査装置の画像領域は±163.5mmとなっている。   The image area of the optical scanning device is ± 163.5 mm.

表1は、光走査装置における各光学素子の位置データを示している。各光学素子の位置は、図3に示す通りである。

Figure 0005648488
Table 1 shows position data of each optical element in the optical scanning device. The position of each optical element is as shown in FIG.

Figure 0005648488

表2は、各光学素子の面形状データを示しており、走査レンズの面形状は式1および式2に示す通りである。式1および式2において、Xは光軸方向、Yは主走査方向を示す。Cm0は面の中心における主走査方向曲率を示し、曲率半径Rm0の逆数である。a00、a01、a02…は主走査形状の非球面係数である。C(Y)はYに関する副走査方向の曲率、Rs0は副走査方向の光軸上の曲率、b00、b01、b02…は副走査方向の非球面係数である。なお、走査レンズは樹脂製である。
Table 2 shows surface shape data of each optical element, and the surface shape of the scanning lens is as shown in Equation 1 and Equation 2. In Expressions 1 and 2, X indicates the optical axis direction, and Y indicates the main scanning direction. Cm0 represents the curvature in the main scanning direction at the center of the surface, and is the reciprocal of the curvature radius Rm0. a 00 , a 01 , a 02 ... are aspherical coefficients of the main scanning shape. C s (Y) is a curvature in the sub scanning direction with respect to Y, R s0 is a curvature on the optical axis in the sub scanning direction, and b 00 , b 01 , b 02 ... Are aspherical coefficients in the sub scanning direction. The scanning lens is made of resin.

Figure 0005648488
Figure 0005648488

(式1)

Figure 0005648488
(Formula 1)

Figure 0005648488

(式2)

Figure 0005648488
(Formula 2)

Figure 0005648488

カップリングレンズ2はガラスモールドにより形成され、面形状は回転対称非球面であり、式3に従う。カップリングレンズ2の入射面は平面である。
The coupling lens 2 is formed of a glass mold, and the surface shape is a rotationally symmetric aspheric surface. The incident surface of the coupling lens 2 is a flat surface.

(式3)

Figure 0005648488
(Formula 3)

Figure 0005648488

シリンドリカルレンズ5a、5bはガラス製であり、入射面は副走査方向にのみ曲率を有し、射出面は平面である。   The cylindrical lenses 5a and 5b are made of glass, the entrance surface has a curvature only in the sub-scanning direction, and the exit surface is a plane.

表1および表2のレンズデータによると、画像領域±163.5mmに対応する画角(偏向手段で偏向された直後の光線の角度)は±38.57°である。また、同期画角は+45°である。なお、画角についても基準は図3のX軸の+方向である。   According to the lens data in Tables 1 and 2, the angle of view corresponding to the image area ± 163.5 mm (the angle of the light beam immediately after being deflected by the deflecting means) is ± 38.57 °. The synchronous field angle is + 45 °. The reference for the angle of view is also the + direction of the X axis in FIG.

1つの光源を用いて、複数の被走査面を時分割で走査する実施例を、図4を用いて説明する。図4は、2つの被走査面A1、A2を時分割で走査する例を示しており、(a)は走査が行われない時間が均一である実施例であり、(b)は走査が行われない時間が不均一で、(a)よりも走査レンズの画角が広いときの実施例を示している。図4(a)と図4(b)に示す例では、いずれも同じ生産性、すなわち、時間当たりの出力枚数が同じとなっている。   An embodiment in which a plurality of scanned surfaces are scanned in a time division manner using one light source will be described with reference to FIG. FIG. 4 shows an example in which two scanned surfaces A1 and A2 are scanned in a time-sharing manner. (A) is an embodiment in which the time during which scanning is not performed is uniform, and (b) is a case where scanning is performed. The embodiment is shown in the case where the unoccupied time is non-uniform and the angle of view of the scanning lens is wider than (a). In the examples shown in FIGS. 4A and 4B, the same productivity, that is, the number of output sheets per time is the same.

図4(b)に示す例では、図4(a)に示す例よりも画角が広いため、被走査面を走査する時間が図4(a)に示す例よりも長くなっている。図4(b)に示す例では、走査が行われない時間について、長いときと短いときがある。長いときは、図4(a)の例に示す時間間隔と同じとなっている。このように、走査が行われない時間を不均一にすることで、被走査面を走査する時間間隔を短くすることなく、走査レンズの画角を広くとることが可能となる。   In the example shown in FIG. 4B, since the angle of view is wider than that in the example shown in FIG. 4A, the time for scanning the surface to be scanned is longer than in the example shown in FIG. In the example shown in FIG. 4B, the time during which scanning is not performed may be long or short. When it is long, it is the same as the time interval shown in the example of FIG. Thus, by making the time during which scanning is not performed non-uniform, it is possible to increase the angle of view of the scanning lens without shortening the time interval for scanning the surface to be scanned.

被走査面の走査が行われない時間においてAPCが実施される。走査が行われない時間が短くなると、APCの精度低下を招く恐れがある。走査が行われない時間を不均一にしたとき、走査が行われない時間が長くなるところでAPCを行うことで、APCの精度低下を防止することができる。   APC is performed during the time when the surface to be scanned is not scanned. If the time during which scanning is not performed is shortened, the accuracy of APC may be reduced. When the time during which scanning is not performed is made uneven, APC is performed where the time during which scanning is not performed becomes long, so that a decrease in the accuracy of APC can be prevented.

本実施例に係る光走査装置におけるAPCのタイミングチャートについて、図5を用いて説明する。光学系は、図3の光学系を想定している。その他の条件は、以下に示すとおりである。   A timing chart of APC in the optical scanning apparatus according to the present embodiment will be described with reference to FIG. The optical system is assumed to be the optical system shown in FIG. Other conditions are as follows.

<条件>
・解像度:主走査1200dpi×副走査1200dpi
・画像領域:±163.5mm
・プロセス速度:324mm/s
・ビーム数:4(4ch−LDアレイ)
・4面2段位相差ポリゴン:位相差46°
・同期画角:43.5°
・画像領域の画角:38.57°
<Conditions>
Resolution: main scanning 1200 dpi × sub scanning 1200 dpi
-Image area: ± 163.5mm
-Process speed: 324 mm / s
-Number of beams: 4 (4ch-LD array)
・ 4-sided 2-step phase difference polygon: phase difference 46 °
-Synchronous angle of view: 43.5 °
-Angle of view of image area: 38.57 °

図5のタイミングチャートについて説明する。まず、同期センサの直前でビームを発光させる(図5では同期センサによる検出の3.44μs前に点灯を開始している)。   The timing chart of FIG. 5 will be described. First, a beam is emitted immediately before the synchronization sensor (in FIG. 5, lighting is started before 3.44 μs of detection by the synchronization sensor).

同期センサにより光検出ができたところで、消灯する。光源は4ch−LDAとしており、同期センサによる光検出は、最も先に同期センサに入るビーム(ch1と呼ぶ)で行う。   When light is detected by the synchronization sensor, the light is turned off. The light source is a 4ch-LDA, and light detection by the synchronization sensor is performed with a beam (referred to as ch1) that enters the synchronization sensor first.

そして、一定時間後に、画像領域の書き出しが開始する。画像領域が終了してもすぐにAPCは実施できない。まず、図6に示すように、4ch−LDアレイ使用時は、主走査方向にずれて光走査される。副走査方向のビームピッチは所望の解像度となるように設定される(1200dpiのとき21.2μm)。そのため、4ch−LDアレイのch1が画像領域を終了しても、4ch−LDアレイのch4の画像領域終了まで待たなくてはならない。この待ち時間を図5では「ch4の画像領域終了までのウェイト時間」と記載している。   Then, after a certain time, writing of the image area starts. APC cannot be performed immediately after the image area is completed. First, as shown in FIG. 6, when a 4ch-LD array is used, optical scanning is performed with a shift in the main scanning direction. The beam pitch in the sub-scanning direction is set to have a desired resolution (21.2 μm at 1200 dpi). Therefore, even if ch1 of the 4ch-LD array ends the image area, it must wait until the image area of ch4 of the 4ch-LD array ends. In FIG. 5, this waiting time is described as “wait time until the end of the ch4 image area”.

さらに、ch4の画像領域が終了してもすぐにAPCを実施できない。感光体は画像領域よりも広い範囲を有しているため、APC実施時に発光した光が感光体に届いてしまい、不要画像を形成してしまうためである。それを回避するため、感光体に光が届かない領域に至るまで待ってから、APCを開始する。この領域を、図5では「画像領域終了後の無効時間」と記載している。図5に示す例では、像面上で6mm光が進むのを待ってからAPCを開始するようになっている。   Furthermore, APC cannot be performed immediately after the ch4 image area is completed. This is because the photoconductor has a wider range than the image area, so that the light emitted during the APC operation reaches the photoconductor and forms an unnecessary image. In order to avoid this, APC is started after waiting for a region where light does not reach the photoconductor. In FIG. 5, this area is described as “invalid time after the end of the image area”. In the example shown in FIG. 5, APC is started after waiting for 6 mm light to travel on the image plane.

その後から、次の同期センサで検出することができる発光を開始するまでの時間領域が、APCが実施できる時間である。図6では、APCを行いうる時間のうち、長い時間を「APC可能時間(長)」、短い時間を「APC可能時間(短)」と記載している。APCは、「APC可能時間(長)」の区間で実施し、「APC可能時間(短)」では実施しないようにするとよい。こうすることで、走査レンズの画角を広くとりつつ、APC精度の低下を防止できる。なお、APCは、上記時間に限らず、APCを行いうる時間であれば、どの時間帯でも実施することができる。   After that, a time region from the start of light emission that can be detected by the next synchronous sensor is a time during which APC can be performed. In FIG. 6, of the times during which APC can be performed, a long time is described as “APC available time (long)”, and a short time is described as “APC available time (short)”. The APC may be performed in the section of “APC available time (long)” and not be executed in the “APC available time (short)”. By doing so, it is possible to prevent the APC accuracy from being lowered while widening the angle of view of the scanning lens. The APC is not limited to the above time, and can be performed at any time zone as long as the APC can be performed.

単一の光源からの光ビームで複数の被走査面を走査する方法として、図1および2に示すハーフミラープリズムを用いる。複数の光に分割したあと、分割した光を、回転方向に位相差を持ったポリゴンミラーが回転軸方向に複数段積み重ねられた光偏向器に入射させることで、単一の光源からの光ビームで複数の被走査面を走査することができる。   A half mirror prism shown in FIGS. 1 and 2 is used as a method of scanning a plurality of scanned surfaces with a light beam from a single light source. After dividing the light into a plurality of lights, the divided light is incident on an optical deflector in which a polygon mirror having a phase difference in the rotation direction is stacked in a plurality of stages in the rotation axis direction. Can scan a plurality of scanned surfaces.

上記の他に、特開2008−276075に記載のように、角度が異なるポリゴンミラーを用いて、1つの光源で異なる被走査面を時分割で走査することも可能である。さらに、特開2008−015210に記載のように、2次元的に変位可能なマイクロミラーを用いて、1つの光源で異なる被走査面を時分割で走査することも可能である。   In addition to the above, as described in Japanese Patent Application Laid-Open No. 2008-276075, it is also possible to scan different scanning surfaces in a time-division manner with a single light source using polygon mirrors having different angles. Furthermore, as described in Japanese Patent Application Laid-Open No. 2008-015210, it is possible to scan different scanning surfaces with a single light source in a time-sharing manner using a micromirror that can be displaced two-dimensionally.

単一の光源からの光ビームで複数の被走査面を走査する方法のうち、本発明に最も好適なのは、回転方向に位相差を持ったポリゴンミラーを回転軸方向に複数段積み重ねた光偏向器を用いる方式である。さらに、ポリゴンミラーの面数は4面とし、ポリゴンミラーを積み重ねる段数は2段とするのが良い。   Of the methods of scanning a plurality of scanned surfaces with a light beam from a single light source, the most suitable for the present invention is an optical deflector in which polygon mirrors having a phase difference in the rotational direction are stacked in a plurality of stages in the rotational axis direction. It is a method using. Furthermore, it is preferable that the number of polygon mirrors is four and the number of polygon mirrors stacked is two.

そして、2段のポリゴンミラーにおいて位相差(角度差)を45度とすると、被走査面と被走査面の間隔が均一になる。そのため、回転方向の位相差を、45度から少しずらすことが好ましい。   When the phase difference (angle difference) is 45 degrees in the two-stage polygon mirror, the distance between the scanned surface and the scanned surface becomes uniform. Therefore, it is preferable to slightly shift the phase difference in the rotation direction from 45 degrees.

また、ポリゴンミラーの面数が多くなりすぎると走査の高速化には向いているが、ポリゴンミラーで走査可能な画角が狭くなり、小型化には不利である。そのため、4面とすることで、6面に比べると走査の高速化には若干不利であるが、ポリゴンミラーで走査可能な画角と、走査レンズの画角の両立がよくなり、時分割走査するときにおいても、走査レンズの画角を広く確保でき、光走査装置の小型化に有利である。   If the number of polygon mirrors is too large, it is suitable for high-speed scanning, but the angle of view that can be scanned by the polygon mirror becomes narrow, which is disadvantageous for miniaturization. For this reason, using four surfaces is slightly disadvantageous for speeding up scanning compared to six surfaces, but the angle of view that can be scanned by the polygon mirror and the angle of view of the scanning lens are improved, and time-division scanning is achieved. In this case, a wide angle of view of the scanning lens can be secured, which is advantageous for downsizing the optical scanning device.

図7に、ポリゴンミラーの位相差と画像領域画角(±)の関係を示す。図7の表に、APC可能時間も合わせて示している。このときの条件は、以下に示すとおりである。   FIG. 7 shows the relationship between the phase difference of the polygon mirror and the image area angle of view (±). The table of FIG. 7 also shows the APC available time. The conditions at this time are as follows.

<条件>
・解像度:主走査1200dpi×副走査1200dpi
・画像領域:±163.5mm
・プロセス速度:324mm/s
・ビーム数:4(4ch−LDアレイ)
・4面2段位相差ポリゴン
・同期画角は、画像領域画角(+側)の+5度の角度
<Conditions>
Resolution: main scanning 1200 dpi × sub scanning 1200 dpi
-Image area: ± 163.5mm
-Process speed: 324 mm / s
-Number of beams: 4 (4ch-LD array)
・ Four-surface two-stage phase difference polygon ・ Synchronous angle of view is +5 degrees of image area angle of view (+ side)

APCに必要な時間は5μs程度である。そのため、図7において、APC可能時間(長)が少なくとも5μs以上となり、且つAPC可能時間(短)が少なくとも0μs以上となる必要がある。このときの画像領域画角を算出した。なお、APC可能時間(短)が0よりも短くなると、システムが成立しない。   The time required for APC is about 5 μs. Therefore, in FIG. 7, the APC available time (long) needs to be at least 5 μs or longer, and the APC available time (short) needs to be at least 0 μs or longer. The image area angle of view at this time was calculated. When the APC available time (short) is shorter than 0, the system is not established.

図7の横軸は回転軸方向に2段に積み重ねたポリゴンミラーの位相差であり、縦軸は画像領域の画角(±)である。ここで、画像領域の画角とは、画像領域の両端に向かう光の、ポリゴンミラー反射直後の角度(X軸の+方向からの角度)である。なお、位相差を45°とすると、被走査面と被走査面の間隔が均一になる。図7より、位相差が46.7°より大きくなると、位相差を45°としたとき(被走査面と被走査面の間隔が均一になる)よりも画像領域の画角が小さくなってしまう。そのため、被走査面と被走査面の間隔を不均一にすることにより、画像領域の画角を広くとるためには、位相差Δαを45°<Δα<46.7°とするのが良い。また、4面のポリゴンミラーを用いるときは、Δα=46.7°とΔα=43.3°は等価であるため(90−46.7=43.3であるため)、43.3°<Δα<45°としてもよい。   The horizontal axis in FIG. 7 is the phase difference of the polygon mirrors stacked in two stages in the rotation axis direction, and the vertical axis is the angle of view (±) of the image area. Here, the angle of view of the image area is an angle immediately after reflection of the polygon mirror of light traveling toward both ends of the image area (an angle from the + direction of the X axis). If the phase difference is 45 °, the distance between the scanned surface and the scanned surface becomes uniform. From FIG. 7, when the phase difference is larger than 46.7 °, the angle of view of the image area becomes smaller than when the phase difference is 45 ° (the interval between the scanned surface and the scanned surface is uniform). . Therefore, the phase difference Δα is preferably set to 45 ° <Δα <46.7 ° in order to increase the angle of view of the image area by making the distance between the scanned surface non-uniform. Further, when a four-sided polygon mirror is used, Δα = 46.7 ° and Δα = 43.3 ° are equivalent (because 90-46.7 = 43.3), so that 43.3 ° < Δα <45 ° may be set.

なお、複数の発光点を有するマルチビームを光源として用いるときは、光走査装置における1走査毎に、APCを実施するビームを切り替えるのがよい。1走査毎にAPCを実施するビームを切り替えることにより、APCの時間を短縮でき、その結果走査レンズの画角を広くとることができ、光走査装置の小型化に寄与できる。もちろん、1走査で全てのビームについてAPCを行うことも可能である。   When a multi-beam having a plurality of light emitting points is used as the light source, it is preferable to switch the beam for performing APC for each scan in the optical scanning device. By switching the beam for performing APC for each scan, the APC time can be shortened. As a result, the angle of view of the scanning lens can be widened, which contributes to downsizing of the optical scanning device. Of course, it is also possible to perform APC for all beams in one scan.

また、マルチビームを光源として用いるときは、1走査において、APCを実施するビームを1つとすることで、最もAPC時間を短く設定でき、光走査装置が最も小型になる。   When a multi-beam is used as a light source, the APC time can be set to be the shortest by making one beam for APC in one scan, and the optical scanning device is the smallest.

マルチビーム光源を用いるとき、1走査につき、1つのビームについてのみAPCを実施し、1走査毎にAPCを実施するビームを切り替えるとき、APCを実施するタイミングは、被走査面の走査開始位置を基準に考えて、走査毎に略同一のタイミングとするのが良い。そのことを図8、図9に示す。   When a multi-beam light source is used, APC is performed for only one beam per scan, and when switching the beam for which APC is performed for each scan, the timing for performing APC is based on the scan start position on the surface to be scanned. In view of this, it is preferable to set substantially the same timing for each scan. This is shown in FIGS.

図8、図9では、光源として4ch−LDアレイを用いたときを想定しており、(a)はタイミングチャートの説明図、(b)〜(e)は、それぞれ1走査目、2走査目、3走査目、4走査目のタイミングチャートであり、それぞれのchの発光のタイミングチャートを示している。同期検出は常にch1を用いて行っている。   8 and 9, it is assumed that a 4ch-LD array is used as the light source. (A) is an explanatory diagram of a timing chart, and (b) to (e) are the first and second scans, respectively. 3 is a timing chart of the third scan and the fourth scan, and shows a timing chart of light emission of each channel. Synchronization detection is always performed using ch1.

LDアレイを用いるとき、図6に示すように、各chは走査方向にずれているため、画像領域の位置がch毎にずれている。(b)の1走査目についてはch1、(c)の2走査目についてはch2、(d)の3走査目についてはch3、(d)の4走査目についてはch4について、APCを実施している。各chのAPCを実施するタイミングは、chの画像領域を基準とすると、全て同じタイミングとなっている。仮に同じタイミングにしないとすると、APCを実施するための時間を長く取る必要があり、走査レンズの画角が狭くなり、光走査装置が大型化してしまう恐れがある。上記のように、各chのAPCタイミングを同一にすることで、APC時間を短く設定でき、走査レンズの画角を広くることができるため、光走査装置を小型化することができる。   When the LD array is used, as shown in FIG. 6, since each ch is shifted in the scanning direction, the position of the image region is shifted for each ch. APC is performed for ch1 for the first scan of (b), ch2 for the second scan of (c), ch3 for the third scan of (d), and ch4 for the fourth scan of (d). Yes. The timing for performing APC for each channel is the same for all channel image areas. If the timing is not the same, it is necessary to take a long time to perform APC, the angle of view of the scanning lens becomes narrow, and the optical scanning device may be enlarged. As described above, by making the APC timing of each channel the same, the APC time can be set short and the angle of view of the scanning lens can be widened, so that the optical scanning device can be miniaturized.

一般的な光走査装置においては、例えば特開2000−238315号公報に掲載されているように、コンデンサによりAPCを実施する際の目標値が保持される。しかし、上述のように、マルチビーム光源を用い、1走査毎にAPCを実施するビームを切り替える光走査装置においては、それぞれのビームについて、APCをとる間隔が長くなる。そのため、コンデンサの電圧の変化が大きくなり、APC精度が低下する恐れがある。これを回避するために、メモリを設け、APCを実施する際の目標値をデジタルデータでメモリに保持する構成にするのが良い。そうすることで、APCに要する時間を短縮し、光走査装置の小型化を実現しつつ、且つAPCの精度の低下を抑制できる。   In a general optical scanning device, for example, as disclosed in Japanese Patent Application Laid-Open No. 2000-238315, a target value for carrying out APC is held by a capacitor. However, as described above, in an optical scanning device that uses a multi-beam light source and switches a beam for performing APC for each scan, the interval for performing APC for each beam becomes long. For this reason, the change in the voltage of the capacitor becomes large, and the APC accuracy may be lowered. In order to avoid this, it is preferable that a memory is provided and a target value for carrying out APC is held in the memory as digital data. By doing so, the time required for APC can be shortened, the optical scanning device can be miniaturized, and a decrease in the accuracy of APC can be suppressed.

ここまで説明してきた光走査装置の実施例では、図1に示すように、あたかも2つのビームにより2つの被走査面を走査するかのような構成になっているが、実際には、ここまで説明してきた光走査装置と同じ設計仕様の光走査装置が、例えば偏向手段7を中心にして対称的に配置され、4つのビームにより4つの被走査面を走査するフルカラーの画像形成が可能な構成になっている。   In the embodiment of the optical scanning apparatus described so far, as shown in FIG. 1, it is configured as if two scanned surfaces are scanned by two beams. A configuration in which an optical scanning device having the same design specifications as the optical scanning device described above is arranged symmetrically with respect to, for example, the deflecting means 7 and capable of forming a full-color image by scanning four scanned surfaces with four beams. It has become.

図10に多色画像形成装置の基本的な構成を示す。図10における符号20は、ここまで説明してきたような本発明に係る光走査装置を示している。図10において、感光体1Y、1M、1C、1Kは矢印の方向に回転し、各感光体の周囲には、感光体の回転方向に順に帯電器2Y、2M、2C、2K、現像器4Y、4M、4C、4K、転写用帯電手段6Y、6M、6C、6K、クリーニング手段5Y、5M、5C、5Kが配備されている。   FIG. 10 shows a basic configuration of the multicolor image forming apparatus. Reference numeral 20 in FIG. 10 indicates an optical scanning device according to the present invention as described above. In FIG. 10, photoconductors 1Y, 1M, 1C, and 1K rotate in the direction of the arrow, and around each photoconductor, chargers 2Y, 2M, 2C, and 2K, a developing device 4Y, 4M, 4C and 4K, transfer charging means 6Y, 6M, 6C and 6K, and cleaning means 5Y, 5M, 5C and 5K are provided.

帯電部材2Y、2M、2C、2Kは、感光体表面を均一に帯電するための帯電装置である。この帯電器2Y、2M、2C、2Kと現像器4Y、4M、4C、4Kの間の感光体1Y、1M、1C、1Kの表面に光走査装置20によりビームが照射され、感光体に静電潜像が形成されるようになっている。そして、静電潜像は、現像部材としてのトナーが感光体面に供給されることにより、トナー像として顕在化される。さらに、転写用帯電手段6Y、6M、6C、6Kにより、記録紙11に各色のトナー像が順次転写され、最終的に定着手段30により記録試に画像が定着する。   The charging members 2Y, 2M, 2C, and 2K are charging devices for uniformly charging the surface of the photoreceptor. The surface of the photoreceptors 1Y, 1M, 1C, and 1K between the chargers 2Y, 2M, 2C, and 2K and the developing units 4Y, 4M, 4C, and 4K is irradiated with a beam by the optical scanning device 20, and the photoreceptor is electrostatically charged. A latent image is formed. The electrostatic latent image is manifested as a toner image when toner as a developing member is supplied to the surface of the photoreceptor. Further, the toner images of the respective colors are sequentially transferred onto the recording paper 11 by the transfer charging units 6Y, 6M, 6C, and 6K, and finally the image is fixed on the recording test by the fixing unit 30.

なお、多色画像形成装置を例に説明したが、単色の画像形成装置に対しても本発明は適用可能である。また、多色画像形成装置とするため、上述した光走査装置に設けられている偏向手段について、ポリゴンミラーを4段重ねた構成としてもよい。   Although the multicolor image forming apparatus has been described as an example, the present invention can be applied to a single color image forming apparatus. Further, in order to obtain a multicolor image forming apparatus, the deflecting means provided in the above-described optical scanning device may be configured to have four stages of polygon mirrors.

前述のAPCは、画像を形成しない時間、つまり画像形成の直前や、紙間、すなわち1枚の記録紙への画像形成終了から次の1枚の記録紙への画像形成開始までに対応した時間領域で実施するのが良い。APCを実施する際の目標値をデジタルデータでメモリに保持する際、画像形成中にAPCを実施すると、ノイズの影響を受け、APC精度が低下する恐れがある。画像を形成しない時間でAPCを実施することで、APC精度の低下を回避することができる。また、画像を形成しない時間でAPCを実施すると、APCの間隔が非常に長くなるが、APCを実施する際の目標値をデジタルデータでメモリに保持する構成にすると、APC間隔が長くなってもAPC精度の低下を招くことはない。   The APC described above is a time corresponding to a time during which no image is formed, that is, a time immediately before image formation, or between papers, that is, from the end of image formation on one recording paper to the start of image formation on the next recording paper. It is better to implement in the area. When the target value for performing APC is held in the memory as digital data, if APC is performed during image formation, the APC accuracy may be affected by noise. By performing APC in a time during which no image is formed, it is possible to avoid a decrease in APC accuracy. In addition, when APC is performed in a time during which an image is not formed, the APC interval becomes very long. However, if the target value for performing APC is held in the memory as digital data, even if the APC interval becomes long. APC accuracy is not reduced.

1 アイソレータ
2 カップリングレンズ
3 アパーチャ
4 ハーフミラープリズム
4a ハーフミラー
4b 全反射面
5a、5b シリンドリカルレンズ
6 防音ガラス
7 偏向手段
7a、7b ポリゴンミラー
14 同期センサ
15 光源
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Isolator 2 Coupling lens 3 Aperture 4 Half mirror prism 4a Half mirror 4b Total reflection surface 5a, 5b Cylindrical lens 6 Soundproof glass 7 Deflection means 7a, 7b Polygon mirror 14 Synchronous sensor 15 Light source

特許第4445234号公報Japanese Patent No. 4445234 特開2002−23085号公報Japanese Patent Laid-Open No. 2002-23085

Claims (12)

光源と、
前記光源からの光束を偏向する偏向手段と、
前記偏向手段により偏向された光束を複数の被走査面上に結像させる走査光学系と、
を備えた光走査装置であって、
単一の前記光源からの光束により複数の前記被走査面を時分割で走査するように構成され、
前記被走査面における光走査相互間の時間的間隔は不均一であり、
前記各時間的間隔の平均値よりも長い時間的間隔が設けられている区間の少なくとも1つで前記光源の光量調整のための発光が行われることを特徴とする光走査装置。
A light source;
Deflecting means for deflecting a light beam from the light source;
A scanning optical system that forms an image of the light beam deflected by the deflecting unit on a plurality of scanned surfaces;
An optical scanning device comprising:
A plurality of scanned surfaces are scanned in a time division manner with a light beam from a single light source,
The time interval between optical scans on the scanned surface is non-uniform,
The optical scanning device according to claim 1, wherein light emission for light amount adjustment of the light source is performed in at least one of intervals in which a time interval longer than an average value of the time intervals is provided.
前記各時間的間隔のうち最も長い時間的間隔が設けられている区間で前記光源の光量調整のための発光を行う請求項1記載の光走査装置。   The optical scanning device according to claim 1, wherein light emission for light amount adjustment of the light source is performed in a section where the longest time interval is provided among the time intervals. 前記偏向手段は、複数のミラー面を有するポリゴンミラーからなり、前記ポリゴンミラーが回転軸方向に多段に積み重ねられるとともに、各段のポリゴンミラーはそれぞれ互いに回転方向に位相がずれている請求項1又は2記載の光走査装置。   The deflecting means comprises a polygon mirror having a plurality of mirror surfaces, the polygon mirrors are stacked in multiple stages in the direction of the rotation axis, and the polygon mirrors at each stage are out of phase with each other in the rotation direction. 2. The optical scanning device according to 2. 前記ポリゴンミラーの面数は4面であるとともに回転軸方向に2段に積み重ねられている請求項3記載の光走査装置。   4. The optical scanning device according to claim 3, wherein the number of surfaces of the polygon mirror is four and is stacked in two stages in the rotation axis direction. 前記位相の位相差Δαが、43.3°<Δα<45°、又は45°<Δα<46.7°である請求項3又は4記載の光走査装置。   5. The optical scanning device according to claim 3, wherein the phase difference Δα of the phase is 43.3 ° <Δα <45 ° or 45 ° <Δα <46.7 °. 前記偏向手段は、2次元的に変位可能なマイクロミラーである請求項1又は2記載の光走査装置。   The optical scanning device according to claim 1, wherein the deflecting unit is a micromirror that can be displaced two-dimensionally. 前記光源は複数の光束を射出するマルチビーム光源であり、前記光走査装置による走査ごとに、前記光量調整のための発光を行う請求項1乃至7の何れかに記載の光走査装置。   8. The optical scanning device according to claim 1, wherein the light source is a multi-beam light source that emits a plurality of light beams, and emits light for adjusting the light amount for each scanning by the optical scanning device. 前記光量調整のための発光を1度の調整につき1つの光束で行う請求項7記載の光走査装置。   The optical scanning device according to claim 7, wherein the light emission for adjusting the light amount is performed by one light beam per adjustment. 前記光量調整のための発光を行うタイミングは、各光束について同一のタイミングで行う請求項7又は8記載の光走査装置。   The optical scanning device according to claim 7 or 8, wherein the light emission for adjusting the light amount is performed at the same timing for each light flux. 前記光量調整の目標値は、デジタルデータとして保持されている請求項1乃至9の何れかに記載の光走査装置。   The optical scanning device according to claim 1, wherein the light intensity adjustment target value is held as digital data. 光走査装置を用いて像担持体上に形成された静電像を各色トナーで顕像化する現像手段と、
前記像担持体上に顕像化された各色画像を重ね合わせて転写媒体に転写する転写手段と、
を備えた多色画像形成装置であって、
前記光走査装置が請求項1乃至10の何れかに記載の光走査装置であることを特徴とする多色画像形成装置。
Developing means for developing an electrostatic image formed on the image carrier using an optical scanning device with each color toner;
Transfer means for superimposing each color image visualized on the image carrier onto a transfer medium; and
A multicolor image forming apparatus comprising:
A multi-color image forming apparatus, wherein the optical scanning apparatus is the optical scanning apparatus according to claim 1.
前記光走査装置は、光量調整のための発光を紙間で行う請求項11記載の多色画像形成装置。   The multi-color image forming apparatus according to claim 11, wherein the optical scanning device emits light for adjusting a light amount between sheets.
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