JP5962267B2 - Optical scanning apparatus and image forming apparatus - Google Patents
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Description
この発明は、光走査装置および画像形成装置に関する。 The present invention relates to an optical scanning device and an image forming apparatus.
光走査により画像書込みを行なう画像形成装置は、アナログやデジタルの電子複写装置や、光プリンタ、ファクシミリ装置、プロッタ装置等として知られている。 Image forming apparatuses that perform image writing by optical scanning are known as analog or digital electronic copying apparatuses, optical printers, facsimile apparatuses, plotter apparatuses, and the like.
また、これ等の装置の機能を複合的に有するMFP(マルチ・ファンクション・プリンタ)も画像形成装置として知られている。 An MFP (multifunction printer) having the functions of these apparatuses in combination is also known as an image forming apparatus.
このような画像形成装置では、従来から、光走査による画像書込位置を一定にするため、同期検知が行なわれている。 Conventionally, in such an image forming apparatus, synchronization detection is performed in order to make the image writing position by optical scanning constant.
即ち一般に、画像書込開始側の「画像書込領域外」に、偏向レーザ光束を検出する同期検知センサを設置して、画像書込開始部へ向かって偏向する偏向レーザ光束を受光する。 That is, in general, a synchronization detection sensor that detects a deflected laser beam is installed “outside the image writing area” on the image writing start side, and receives the deflected laser beam that is deflected toward the image writing start unit.
そして、同期検知センサにより同期検知信号を発生させ、発生した同期検知信号を基準として光源(一般にLDである。)の書込開始の点灯タイミングを規定している。 Then, a synchronization detection signal is generated by the synchronization detection sensor, and the lighting timing at the start of writing of the light source (generally LD) is defined based on the generated synchronization detection signal.
近来、画像形成装置の小型化・低コスト化が求められ、光走査装置にも小型化・低コスト化が求められている。 Recently, image forming apparatuses are required to be reduced in size and cost, and optical scanning apparatuses are also required to be reduced in size and cost.
上記同期検知方式は、同期検知センサ設置用の空間や、該センサへ偏向レーザ光束を導光する導光光学系の配置用空間が必要で、このことが小型化に対する阻害要因となる。 The above-described synchronization detection method requires a space for installing a synchronization detection sensor and a space for arranging a light guide optical system that guides a deflected laser beam to the sensor, which becomes an obstacle to downsizing.
また、同期検知センサおよび「導光光学系」に個別に発生するコストが、低コスト化に対する阻害要因となる。 Further, the cost separately generated in the synchronization detection sensor and the “light guide optical system” becomes an impediment to cost reduction.
このような状況を鑑み、偏向反射面により反射されたレーザ光束を、光源の発光部であるレーザ発振部で受光し、同期検知信号とすることが知られている(特許文献1)。 In view of such a situation, it is known that a laser beam reflected by a deflecting reflection surface is received by a laser oscillation unit, which is a light emitting unit of a light source, and used as a synchronization detection signal (Patent Document 1).
また、半導体レーザのレーザ発振部に近接して設けた受光手段で、偏向反射面により反射されたレーザ光束を受光して同期検知信号とすることが知られている(特許文献2)。 In addition, it is known that a laser beam reflected by a deflecting reflection surface is received by a light receiving means provided close to a laser oscillation part of a semiconductor laser and used as a synchronization detection signal (Patent Document 2).
このようにすると、光源と同期検知信号発生部が同一であるか「互いに極く近接」しているので、偏向レーザ光束を受光手段へ導光する「専用の導光光学系」を要しない。 In this case, since the light source and the synchronization detection signal generator are the same or are “closely close to each other”, a “dedicated light guide optical system” for guiding the deflected laser beam to the light receiving means is not required.
光偏向器としてはポリゴンミラーや振動鏡が良く知られているが、これらの光偏向器には所謂「面倒れ」や「軸倒れ」が不可避的に存在する。 Polygon mirrors and vibrating mirrors are well known as optical deflectors, but these optical deflectors inevitably have so-called “face tilt” and “axis tilt”.
面倒れや軸倒れは、受光部へ向かう偏向レーザ光束の「副走査方向における向き」に誤差を発生させ、受光部による検知精度を低下させる原因となる。 The surface tilt or the axis tilt causes an error in the “direction in the sub-scanning direction” of the deflected laser beam toward the light receiving unit, and causes a decrease in detection accuracy by the light receiving unit.
このような問題は、上記特許文献1、2の同期検知方式においても発生する。
Such a problem also occurs in the synchronization detection methods disclosed in
この発明は、上述した事情に鑑みてなされたものであって、小型化・低コスト化が可能でありながら、同期検知精度を向上させうる光走査装置の実現を課題とする。 The present invention has been made in view of the above-described circumstances, and an object of the present invention is to realize an optical scanning device capable of improving synchronization detection accuracy while being able to be reduced in size and cost.
また、かかる光走査装置を用いる画像形成装置の実現を課題とする。 Another object is to realize an image forming apparatus using such an optical scanning device.
この発明の光走査装置は、発光部と、この発光部の近傍に配設される光検知部とを備える半導体レーザ光源と、前記発光部からのレーザ光束を反射させて偏向走査する光偏向器と、前記発光部からの発散性のレーザ光束を、前記光偏向器の偏向反射面に導光する集光光学系と、前記光偏向器により偏向される偏向レーザ光束を、被走査面上に導光して光スポットを形成する走査光学系と、を備え、前記偏向反射面により反射されたレーザ光束を前記光検知部によって検知して、光走査の同期検知信号を得る光走査装置において、前記光偏向器により反射され、前記集光光学系を介して前記半導体レーザ光源へ向かうレーザ光束が、前記光検知部の受光部の近傍で副走査方向に結像し、副走査方向に発散もしくは集束しつつ前記受光部に入射するように、前記半導体レーザ光源から前記光偏向器までの光学配置が設定され、前記発光部から前記光偏向器へ向かう光束を開口部によりビーム整形するアパーチャを有し、前記偏向反射面により反射された光束が、前記開口部を通過するとき、前記反射された光束の光束幅が、主走査方向と副走査方向の少なくとも1方において、前記開口部の幅よりも小さいことを特徴とする。 Optical scanning apparatus of the present invention, the light emitting portion and a semiconductor laser light source and a light detection unit disposed in the vicinity of the light emitting portion, a light deflector for deflecting and scanning by reflecting a laser beam from the light emitting portion When the laser beam divergent from the light emitting unit, a focusing optical system for guiding to the deflecting reflective surface of the optical deflector, the deflected laser light beam is deflected by the optical deflector, on a surface to be scanned comprising a scanning optical system for forming a light spot and guiding, and detects the laser beam reflected by the deflecting reflective surface by said light detection unit, an optical scanning device to obtain a synchronization detection signal of the optical scanning, is reflected by the light deflector, the laser beam toward the semiconductor laser light source via the light condensing optical system forms an image in the sub-scanning direction in the vicinity of the light receiving portion of the light sensing unit, or a divergent in the sub scanning direction be incident on the light receiving unit focused while As such, the optical arrangement from a semiconductor laser light source to said optical deflector is configured having an aperture to the beam shaping by the opening a light beam toward the optical deflector from the light emitting portion is reflected by the deflecting reflective surface When the reflected light beam passes through the opening, the width of the reflected light beam is smaller than the width of the opening in at least one of the main scanning direction and the sub-scanning direction .
この発明の光走査装置では、上記の如く、半導体レーザ光源の発光部近傍の光検知部で同期検知を行なうので、光走査装置の小型化・低コスト化を容易に実現できる。
偏向反射面により反射されたレーザ光束は、集光光学系を介して、発散もしくは集束しつつ光検知部の受光部に入射する。
即ち、光検知部の受光部において「光束幅」を有するので、入射するレーザ光束の向きが副走査方向に変動しても、レーザ光束を確実に受光でき、同期検知精度が向上する。
In the optical scanning device according to the present invention, as described above, synchronization detection is performed by the light detection unit in the vicinity of the light emitting unit of the semiconductor laser light source, so that the optical scanning device can be easily reduced in size and cost.
The laser beam reflected by the deflecting reflection surface enters the light receiving unit of the light detection unit while diverging or converging through the condensing optical system.
That is, since the light receiving portion of the light detection portion has a “light flux width”, even if the direction of the incident laser light flux fluctuates in the sub-scanning direction, the laser light flux can be reliably received, and the synchronization detection accuracy is improved.
従って、このような光走査装置を用いる画像形成装置は、光走査による画像書込位置を正しく揃えて、良好な画像を形成できる。 Therefore, an image forming apparatus using such an optical scanning device can form a good image by correctly aligning image writing positions by optical scanning.
以下、実施の形態を説明する。
光走査装置は、従来から種々のものが提案されているが、その概略は広く知られているので、以下には、図2を参照して、光走査の概略を説明する。
図2に示すのは、この発明を実施する光走査装置の実施の1形態例である。
図2において、符号10は「半導体レーザ光源」、符号20は「集光光学系」、符号30は「光偏向器」、符号40は「走査光学系」、符号50は「被走査面」を、それぞれ示す。
Hereinafter, embodiments will be described.
Various types of optical scanning devices have been proposed in the past, and since the outline is widely known, the outline of the optical scanning will be described below with reference to FIG.
FIG. 2 shows an embodiment of an optical scanning device for carrying out the present invention.
In FIG. 2,
半導体レーザ光源10については後に詳述するが、半導体レーザ光源10の発光部からは、周対の如く「発散性のレーザ光束」が放射される。
この発散性のレーザ光束は、集光光学系20により集束光束に変換され、光偏向器30の偏向反射面に入射する。
光偏向器30は、この例では、4面の偏向反射面を有する「ポリゴンミラー」であり、光走査が行われるときは、所定の向き、例えば時計回りに等速回転する。
Although the semiconductor
This divergent laser beam is converted into a focused beam by the condensing
In this example, the
偏向反射面に入射したレーザ光束は、偏向反射面により反射され、ポリゴンミラー30の等速回転に伴い、等角速度的に偏向される。
The laser beam incident on the deflecting / reflecting surface is reflected by the deflecting / reflecting surface and is deflected at a constant angular velocity as the
偏向される偏向レーザ光束は、走査光学系40に入射し、走査光学系40により、被走査面50上に導光されて光スポットを形成する。
The deflected laser beam to be deflected enters the scanning
被走査面50は、上記光スポットにより主走査方向に走査され、被走査面50が副走査方向に等速的に移動することにより、副走査方向において主走査が繰り返される。 The surface to be scanned 50 is scanned in the main scanning direction by the light spot, and the main scanning is repeated in the sub scanning direction by moving the surface to be scanned 50 at a constant speed in the sub scanning direction.
「主走査方向」は、被走査面50上において、図2の「上下方向」および「半導体レーザ光源10から被走査面50に到る光路上で、上記上下方向に対応する方向」である。
The “main scanning direction” is the “vertical direction” in FIG. 2 on the scanned
「副走査方向」は、半導体レーザ光源10から被走査面50に到る光路上で、主走査方向に直交する方向である。
The “sub scanning direction” is a direction orthogonal to the main scanning direction on the optical path from the semiconductor
このようにして画像が書込まれる。被走査面50の実体は、光導電性の感光体の感光面であり、光走査されるときは均一帯電されている。
上記光走査による画像書き込みで、感光体には「書込まれた画像に対応する静電潜像」が形成される。
In this way, an image is written. The actual surface to be scanned 50 is a photoconductive surface of a photoconductive photoconductor, and is uniformly charged when optically scanned.
By the image writing by the optical scanning, an “electrostatic latent image corresponding to the written image” is formed on the photosensitive member.
この静電潜像は、現像されてトナー画像として可視化される。得られたトナー画像は、転写紙等のシート状記録媒体に転写され、同媒体上に定着される。 This electrostatic latent image is developed and visualized as a toner image. The obtained toner image is transferred to a sheet-like recording medium such as transfer paper and fixed on the medium.
このようにして、画像形成が実行される。
若干補足する。
集光光学系20は通常、主走査方向と副走査方向において、正の屈折力が異なる「アナモルフィック」な光学系である。
そして、一般に、ポリゴンミラー30の「面倒れ」を補正するために、レーザ光束を、偏向反射面近傍の位置において「主走査方向に長い線像」として結像させる。
In this way, image formation is executed.
A few supplements.
The condensing
In general, in order to correct “surface tilt” of the
これに応じて、走査光学系40も「アナモルフィックな光学系」で、上記線像の結像位置と被走査面位置とを「副走査方向に関して共役な関係」とする。
In response to this, the scanning
走査光学系40はまた、光スポットによる光走査(主走査)を等速化するための機能である「fθ特性」を有している。
図2に示す、集光光学系20は1枚のレンズで構成されることもあるし、2枚以上のレンズで構成されることもある。
The scanning
The condensing
走査光学系40も「1枚もしくは複数枚のレンズ」で構成される。また、レーザ光束の光路を屈曲させるために、図示されない「光路屈曲ミラー」が適宜に用いられる。
The scanning
光偏向器には、ポリゴンミラー30に代えて「振動鏡」が用いられることもある。振動鏡が用いられるときは、走査光学系の特性は「f・sin−1θ特性」になる。
A “vibrating mirror” may be used instead of the
さて、図2に示す光走査装置において、この発明は、以下の点に用いられている。
即ち、半導体レーザ光源10からの射出光束L1が、光偏向器30の偏向反射面で反射されて半導体レーザ光源10に戻るとき、これを戻り光束L2として検知する。
In the optical scanning device shown in FIG. 2, the present invention is used for the following points.
That is, when the emitted light beam L1 from the semiconductor
以上が、光走査装置の概略である。 The above is the outline of the optical scanning device.
以下、具体的な実施の形態を説明する。 Hereinafter, specific embodiments will be described.
図1、図3、図4に、半導体レーザ光源の形態例を3例示す。繁雑を避けるため、混同の恐れが無いと思われるものについては、各図において符号を共通化する。 1, 3, and 4 show three examples of semiconductor laser light source configurations. In order to avoid complications, common symbols are used in each figure for those that are not likely to be confused.
図1に形態を示す半導体レーザ光源10Aは、リードピンLPが配設されたプレートPTと、カンパッケージCPと、カバーガラスCGにより「閉空間」を構成している。
A semiconductor
この閉空間内に、支持体SPが固定的に設けられ、支持体SPに、発光部LSとフォトダイオードPDを有する支持基板SBが設けられている。
発光部LSは「レーザ発振部」である。
リードピンLPは、図示されない光源制御手段(電子基盤)に接続されている。
In this closed space, a support SP is fixedly provided, and a support substrate SB having a light emitting portion LS and a photodiode PD is provided on the support SP.
The light emitting unit LS is a “laser oscillation unit”.
The lead pin LP is connected to light source control means (electronic board) (not shown).
発光部LSを発光させると、発散性のレーザ光束が射出光束L1として、X方向の正の向きに放射され、カバーガラスCGを透過して射出する。
フォトダイオードPDはこの形態例において「光検知部」である。
フォトダイオードPDは、この形態例においては、発光部LSから、X方向の負の向きに射出する所謂「バックライト」を受光し、レーザ光束の強度の自動制御に供する。
When the light emitting unit LS emits light, a divergent laser light beam is emitted as an emitted light beam L1 in the positive direction of the X direction, and is transmitted through the cover glass CG and emitted.
The photodiode PD is a “light detection unit” in this embodiment.
In this embodiment, the photodiode PD receives a so-called “backlight” emitted in the negative X direction from the light emitting unit LS, and provides automatic control of the intensity of the laser beam.
即ち、半導体レーザ光源10Aは、オートパワーコントロール(APCと略記する。)機能を兼備している。
In other words, the semiconductor
図1において、Z方向は「副走査方向」に対応する。「主走査方向」をY方向とすると、Y方向は、図1において「図面に直交する方向」である。 In FIG. 1, the Z direction corresponds to the “sub-scanning direction”. When the “main scanning direction” is the Y direction, the Y direction is “a direction perpendicular to the drawing” in FIG.
図1に符号L2で示す「戻り光束」は、図の如く「Z方向(副走査方向)において集束光束」である。戻り光束L2は、図面に直交する方向に偏向する。 A “return beam” indicated by a symbol L2 in FIG. 1 is a “focused beam in the Z direction (sub-scanning direction)” as illustrated. The return light beam L2 is deflected in a direction orthogonal to the drawing.
戻り光束L2は、副走査方向において「フォトダイオードPDの位置よりも後方(X方向の負の向きの側)」に集光する。 The return light beam L2 is condensed “behind the position of the photodiode PD (on the negative side in the X direction)” in the sub-scanning direction.
従って、戻り光束L2は、光検知部であるフォトダイオードPDの受光部を「集束しつつ全体的に照射」する。
フォトダイオードPDは、このように照射される戻り光束L2を検知し、同期検知信号を発する。
Accordingly, the returning light beam L2 “irradiates the whole light while focusing” on the light receiving portion of the photodiode PD which is the light detecting portion.
The photodiode PD detects the return light beam L2 irradiated in this way, and issues a synchronization detection signal.
光検知部PDを照射する戻り光束L2が、受光部全体を照射するので、製造誤差や経時的誤差により戻り光束L2の向きがずれても、検知光量の変化が小さく抑えられる。 Since the return light beam L2 that irradiates the light detection unit PD irradiates the entire light receiving unit, even if the direction of the return light beam L2 is deviated due to a manufacturing error or a temporal error, a change in the detected light amount is suppressed to be small.
このため、フォトダイオードPDが発する同期検知信号の「強度の変動」が軽減され、検出精度の劣化を有効に防止できる。 For this reason, the “intensity fluctuation” of the synchronization detection signal generated by the photodiode PD is reduced, and deterioration in detection accuracy can be effectively prevented.
また、信号が安定するので、複雑な信号検出処理も不要である。 Further, since the signal is stabilized, complicated signal detection processing is not necessary.
図3に示す実施の形態において、図1におけると同一の符号は、図1におけると同様のものを示す。符号10Bが半導体レーザ光源を示す。 In the embodiment shown in FIG. 3, the same reference numerals as those in FIG. 1 denote the same elements as in FIG. Reference numeral 10B denotes a semiconductor laser light source.
図3に示す実施の形態例では、光検知部を成すフォトダイオードPDは、プレートPTに支持層SP1を介して固定され、受光面(受光部)はX方向に直交する。 In the embodiment shown in FIG. 3, the photodiode PD constituting the light detection unit is fixed to the plate PT via the support layer SP1, and the light receiving surface (light receiving unit) is orthogonal to the X direction.
図3においては、戻り光束L2は、副走査方向(Z方向)に集束しつつ半導体レーザ光源に向かい、カバーガラスCGの若干手前側で集束し、発散しつつフォトダイオードPDの受光部を照射する。 In FIG. 3, the return light beam L2 is focused on the semiconductor laser light source while being focused in the sub-scanning direction (Z direction), focused slightly on the front side of the cover glass CG, and irradiated to the light receiving portion of the photodiode PD while being diverged. .
従って、この例でも、光検知部PDを照射する戻り光束L2が、受光部全体を照射するので、図1の実施の形態と同様、検知光量の変動が小さく抑えられる。 Therefore, also in this example, the return light beam L2 that irradiates the light detection unit PD irradiates the entire light receiving unit, so that the variation in the detected light amount can be suppressed to be small as in the embodiment of FIG.
即ち、フォトダイオードPDが発する同期検知信号の「強度の変動」が軽減され、検出精度の劣化を有効に軽減できる。 That is, “intensity fluctuation” of the synchronization detection signal emitted from the photodiode PD is reduced, and deterioration in detection accuracy can be effectively reduced.
図3の形態例では、戻り光束L2の光束径を、カバーガラスCGの位置で小さく出来るので、戻り光束L2を半導体レーザ光源10B内に、効率よく入射させることができる。 In the embodiment shown in FIG. 3, the diameter of the return beam L2 can be reduced at the position of the cover glass CG, so that the return beam L2 can be efficiently incident on the semiconductor laser light source 10B.
即ち、戻り光束L2の向きがずれても、カンパッケージCPの開口部が、戻り光束L2を遮光することが少なく、検出精度の劣化をより有効に軽減できる。 That is, even if the direction of the return light beam L2 is deviated, the opening of the can package CP hardly shields the return light beam L2, and the deterioration of detection accuracy can be more effectively reduced.
図4に示す実施の形態例は、図1に示した形態例の変形例であり、図1に示した構成をX軸の回りに90度回転させた例である。 The embodiment shown in FIG. 4 is a modification of the embodiment shown in FIG. 1, and is an example in which the configuration shown in FIG. 1 is rotated 90 degrees around the X axis.
この場合には、戻り光束L2の偏向方向は、図の上下方向(Y方向、即ち主走査方向)になる。 In this case, the deflection direction of the return light beam L2 is the vertical direction in the figure (Y direction, that is, the main scanning direction).
この場合にも、上述した「フォトダイオードPDが発する同期検知信号の「強度変化」が軽減され、検出精度の劣化を有効に防止できる」という効果が得られる。 Also in this case, the above-described effect of “the“ intensity change ”of the synchronization detection signal generated by the photodiode PD can be reduced and deterioration in detection accuracy can be effectively prevented” is obtained.
同様に、図3に示す形態例を、X軸の回りに90度回転させても良いことは言うまでも無い。
図1や図3に示す形態例で、半導体レーザ光源を、X軸の回りに回転させる角度は90度に限らず、適宜の角度に設定できる。
Similarly, it goes without saying that the embodiment shown in FIG. 3 may be rotated by 90 degrees around the X axis.
In the embodiment shown in FIGS. 1 and 3, the angle at which the semiconductor laser light source is rotated around the X axis is not limited to 90 degrees, and can be set to an appropriate angle.
光走査装置の例として所謂マルチビーム方式が広く知られている。この場合には、半導体レーザ光源として「LDアレイ」が用いられることが多い。 A so-called multi-beam method is widely known as an example of the optical scanning device. In this case, an “LD array” is often used as a semiconductor laser light source.
LDアレイを用いる場合、被走査面を同時に走査する複数レーザ光束の「副走査方向の間隔」を調整するために、LDアレイを「副走査方向に傾ける」ことが行なわれる。 When using an LD array, the LD array is “tilted in the sub-scanning direction” in order to adjust the “interval in the sub-scanning direction” of a plurality of laser beams that simultaneously scan the surface to be scanned.
このようにLDアレイを傾ける光走査装置の場合には、図1、図3の形態例において、LDアレイを用いる半導体レーザ光源を、X軸の回りに回転させることができる。 In the case of the optical scanning device that tilts the LD array in this way, in the embodiment shown in FIGS. 1 and 3, the semiconductor laser light source using the LD array can be rotated around the X axis.
この回転により、LDアレイにおける各発光部からのレーザ光束に対して、戻り光束の良好な検知が可能となる。 By this rotation, it is possible to satisfactorily detect the return beam with respect to the laser beam from each light emitting unit in the LD array.
なお、図3、図4の形態例も、図1の形態例と同様に「オートパワーコントロール(APCと略記する。)機能」を兼備していることは言うまでも無い。 Needless to say, the embodiment shown in FIGS. 3 and 4 also has an “auto power control (abbreviated as APC) function” as in the embodiment shown in FIG.
上には「カンパッケージ型の半導体レーザ光源」を例示したが、半導体レーザ光源は、これに限らず周知の「フレームパッケージ型」のものを用いることもできる。
光偏向器としてポリゴンミラーを用いる場合、フォトダイオードへの戻り光束の「入射位置のずれ」の大きな原因としては、前述の如く「偏向反射面の面倒れ」がある。
The “can package type semiconductor laser light source” is exemplified above, but the semiconductor laser light source is not limited to this, and a known “frame package type” can also be used.
When a polygon mirror is used as the optical deflector, a major cause of the “incident position shift” of the returned light beam to the photodiode is the “surface deflection of the deflecting reflection surface” as described above.
上記「入射位置ずれ」の別の原因となりうるものとして、集光光学系20における「加工・組付け誤差」が考えられる。
As another cause of the “incident position shift”, “processing / assembly error” in the condensing
この場合「戻り光束の入射位置ずれ」を調整するために、集光光学系の位置や態位を調整すると「光スポット径や走査線曲がり」などが劣化する。
しかし、この発明では「光検知部の受光部上で戻り光束の光束径が広がる」構成であるので、上記「集光光学系における加工・組付け誤差」に起因する上記問題を回避できる。
In this case, adjusting the position and position of the condensing optical system in order to adjust the “incident position deviation of the returning light beam” deteriorates the “light spot diameter and scanning line bending”.
However, in the present invention, since the configuration is such that “the light beam diameter of the returning light beam spreads on the light receiving portion of the light detecting portion”, the above-mentioned problem due to the above “processing / assembly error in the condensing optical system” can be avoided.
図5には、半導体レーザ光源10と光偏向器(ポリゴンミラーまたは振動鏡)の偏向反射面との間の射出光束L1と戻り光束L2の様子を示す。
FIG. 5 shows a state of the emitted light beam L1 and the return light beam L2 between the semiconductor
図5の上図は主走査方向、下図は副走査方向に関するものである。
集光光学系20は「アナモルフィックな光学系」であり、主走査方向においては図5上図のように、発散性のレーザ光束として射出される射出光束を「平行光束」とする。
The upper diagram in FIG. 5 relates to the main scanning direction, and the lower diagram relates to the sub-scanning direction.
The condensing
主走査方向において平行光束とされた射出光束L1(主)は、偏向反射面30Aにより反射されると戻り光束L2(主)となる。
The outgoing light beam L1 (main), which is a parallel light beam in the main scanning direction, becomes a return light beam L2 (main) when reflected by the deflecting / reflecting
戻り光束L2(主)は、射出光束L1(主)の光路を逆進し、偏向反射面30Aに面倒れがなければ、半導体レーザ光源10の発光源位置に集光する。
The return light beam L2 (main) travels backward in the optical path of the emitted light beam L1 (main), and is condensed at the light emitting source position of the semiconductor
なお、主走査方向に関しては、射出光束L1(主)は、集光光学系20により「弱い発散性もしくは弱い集束性」の光束に変換されてもよい。
Regarding the main scanning direction, the emitted light beam L1 (main) may be converted into a “weakly divergent or weakly convergent” light beam by the condensing
主走査方向における射出光束L1(主)が、弱い発散性もしくは弱い集束性であっても、同期検知精度に影響を与えない程度であれば問題ではない。 Even if the emitted light beam L1 (main) in the main scanning direction is weakly divergent or weakly converging, there is no problem as long as it does not affect the synchronization detection accuracy.
戻り光束L2(主)は、発光位置近傍に集光しており、その近傍に配置された光検知部の受光部にも光束径が狭まった状態で入射する。 The return light beam L2 (main) is condensed near the light emission position, and is incident on the light receiving portion of the light detection unit disposed in the vicinity thereof in a state where the light beam diameter is narrowed.
このため、受光部を戻り光束L2(主)が横切る際の光強度が増し、同期信号を精度よく発生できる。 For this reason, the light intensity when the light beam L2 (main) crosses the light receiving portion increases, and the synchronization signal can be generated with high accuracy.
一方、副走査方向に関しては、図5下図に示すように、集光光学系20は射出光束L1(副)を集光光束に変換し、偏向反射面30Aに対して僅かにずれた位置に集光させる。
On the other hand, with respect to the sub-scanning direction, as shown in the lower diagram of FIG. 5, the condensing
偏向反射面30Aにより反射された戻り光束L2(副)は、図5の例では、副走査方向に集束しつつ、半導体レーザ光源10に入射する。
In the example of FIG. 5, the return light beam L2 (sub) reflected by the deflecting / reflecting
この場合、戻り光束L2(副)の半導体レーザ光源10に対する状態は、図1に示すごとくになる。
In this case, the state of the return light beam L2 (sub) with respect to the semiconductor
図6、図7は、偏向反射面30A、30Bと、射出光束L1(副)の関係を説明図的に示す。
6 and 7 illustrate the relationship between the deflecting / reflecting
図6において、偏向反射面30Aは「ポリゴンミラーの偏向反射面」であり、図7における偏向反射面30Bは「振動鏡の偏向反射面」である。
In FIG. 6, the
図6において、偏向反射面30Aは、ポリゴンミラーの回転に伴い、図の如くに回転変位する。
In FIG. 6, the deflecting / reflecting
図7において、偏向反射面30Bは、振動鏡の揺動に伴い「揺動軸の回り」に振動的に揺動変位する。
In FIG. 7, the deflecting / reflecting
図6、図7において、射出光束L1(副)は偏向反射面30A、30Bの若干手前(光源側)もしくは後方に集光する。
6 and 7, the emitted light beam L1 (sub) is condensed slightly before (light source side) or behind the deflecting / reflecting
この集光点を、図6、図7において符号P1、P2により示す。これら集光点P1、P2は、射出光束L1(副)に関して「半導体レーザ光源の発光部の共役点」である。 This condensing point is indicated by reference numerals P1 and P2 in FIGS. These condensing points P1 and P2 are “conjugate points of the light emitting part of the semiconductor laser light source” with respect to the emitted light beam L1 (sub).
集光点P1に集光した射出光束L1(副)は、偏向反射面30A、30Bで反射すると、図1や図4に示す場合にように、発光部よりもフォトダイオードよりで集光する。
When the outgoing light beam L1 (sub) condensed at the condensing point P1 is reflected by the deflecting / reflecting
集光点P2に集光した射出光束L1(副)は、図3の場合のように「発光部より手前」で集光する。 The emitted light beam L1 (sub) condensed at the condensing point P2 is condensed “before the light emitting portion” as in the case of FIG.
そして、上記の如く、光検知部の受光部には戻り光束L2(副)が「副走査方向に発散もしくは集束しつつ入射」し、同期検知の精度を向上させる。 Then, as described above, the return light beam L2 (sub) enters the light receiving portion of the light detecting portion "entering while diverging or converging in the sub scanning direction", thereby improving the accuracy of synchronization detection.
即ち、偏向反射面30Aの面倒れや、偏向反射面30Bの揺動軸の倒れや、「集光光学系における加工・組付け誤差」に起因する問題を回避できる。
That is, it is possible to avoid problems caused by the tilting of the deflecting / reflecting
ところで、光走査装置においては、被走査面上に所望のスポット径の光スポットを得ることと、偏向反射面と被走査面を共役にすることの両立が求められる。 By the way, in an optical scanning device, it is required to obtain both a light spot having a desired spot diameter on the surface to be scanned and a conjugate of the deflection reflection surface and the surface to be scanned.
この発明では、集光光学系による射出光束の「副走査方向の集光点」が、偏向反射面に対してずれるので、上記両立性のバランスが劣化する恐れはある。 In the present invention, since the “condensing point in the sub-scanning direction” of the emitted light beam by the condensing optical system is deviated from the deflecting reflection surface, the balance of compatibility may be deteriorated.
しかし、近年の「ポリゴンミラーや走査光学系などの加工精度の向上」は目覚しい。 However, recent improvements in processing accuracy such as polygon mirrors and scanning optical systems are remarkable.
このため、上記両立性のバランスの多少の劣化は、画像上問題とならない程度の誤差に抑えられるようになっている。 For this reason, a slight deterioration in the balance of the compatibility is suppressed to an error that does not cause a problem on an image.
この発明の構成によっても、光走査性能・画像形成性能に関して悪影響を与えない。
また、面倒れ補正を最適化してビームウエスト位置をずらすなり、ビームウエスト位置を最適化して「被走査面と偏向反射面」を共役関係からずらすなどしてもよい。
Even with the configuration of the present invention, there is no adverse effect on the optical scanning performance and image forming performance.
Alternatively, the beam waist position may be shifted by optimizing the surface tilt correction, and the “scanned surface and the deflecting reflection surface” may be shifted from the conjugate relationship by optimizing the beam waist position.
このようにして、両特性とも許容できる程度の誤差に抑えられるよう設定可能である。 In this manner, both characteristics can be set so as to be suppressed to an allowable error.
ところで、光走査装置においては、一般的に、光源と光偏向器との間に「開口部によりビーム整形を行なうアパーチャ」が用いられる。 By the way, in an optical scanning device, generally, an “aperture that performs beam shaping by an opening” is used between a light source and an optical deflector.
この発明の場合、戻り光束の一部が「アパーチャにより遮光されない」ようにすることが好ましい。 In the case of the present invention, it is preferable that a part of the returning light beam is “not blocked by the aperture”.
図8以下を参照して、このような工夫をした実施の形態を説明する。
図8ないし図11において符号を共通化する。
With reference to FIG. 8 and subsequent figures, an embodiment with such a device will be described.
The reference numerals are shared in FIGS.
これ等の図において、符号10は半導体レーザ光源、符号20Aはカップリングレンズ、符号20Bはシリンドリカルレンズ、符号APはアパーチャを示している。
In these drawings,
符号30Aは偏向反射面を示す。偏向反射面30Aは、ポリゴンミラーの偏向反射面を想定しているが、これに限らず、振動鏡の偏向反射面30Bでも説明は同様である。
カップリングレンズ20Aとシリンドリカルレンズ20Bは「集光光学系」を構成している。シリンドリカルレンズ20Bは「副走査方向にのみ正のパワー」を持つ。
The
図8、図9においては「上下方向が副走査方向(Z方向)」である。
半導体レーザ光源10から放射された発散性の射出光束L1(副)は、カップリングレンズ20Aにより平行光束化される。
8 and 9, “the vertical direction is the sub-scanning direction (Z direction)”.
The divergent emitted light beam L1 (sub) emitted from the semiconductor
そして、アパーチャAPにより光束の周辺部をカットされてビーム整形される。
ビーム整形された射出光束L1(副)は、シリンドリカルレンズ20Bにより副走査方向に集光される。
Then, the peripheral portion of the light beam is cut by the aperture AP to be shaped.
The beam-shaped emitted light beam L1 (sub) is condensed in the sub scanning direction by the cylindrical lens 20B.
射出光束L1(副)の副走査方向の集光位置は、偏向反射面30Aの若干後方である。
The condensing position of the emitted light beam L1 (sub) in the sub scanning direction is slightly behind the deflecting / reflecting
偏向反射面30Aにより反射された戻り光束L2(副)は、破線で示すように、アパーチャAPよりも小さい光束径となる。
The return light beam L2 (sub) reflected by the deflecting / reflecting
そして、アパーチャAPにより遮光されることなくカップリングレンズ20Aに入射し、集光光束に変換されて半導体レーザ光源10に入射する。
Then, the light enters the
このとき図8に示すように、半導体レーザ光源10に入射する戻り光束L2(副)は集束途上であり、光検知部の受光部には「光束径を持った戻り光束」として入射する。
At this time, as shown in FIG. 8, the return light beam L2 (sub) incident on the semiconductor
従って、偏向反射面30Aの面倒れや(偏向反射面30Bの揺動軸の倒れ)や「集光光学系における加工・組付け誤差」に起因する問題を回避できる。
Accordingly, it is possible to avoid problems caused by the surface tilt of the deflecting / reflecting
また、アパーチュアAPによる「戻り光束L2(副)の光量のロス」がないため、同期検知精度の劣化がない。
図9の形態例では、半導体レーザ光源10から射出する発散性の射出光束L1(副)は、カップリングレンズ20Aにより「弱い集束性の光束」に変換され、アパーチャAPによりビーム整形され、シリンドリカルレンズ20Bにより副走査方向に集光される。
Further, since there is no “loss of light quantity of the return light beam L2 (sub)” due to the aperture AP, there is no deterioration of the synchronization detection accuracy.
In the embodiment shown in FIG. 9, the divergent emitted light beam L1 (secondary) emitted from the semiconductor
副走査方向における集光位置は、図9の例では偏向反射面30Aの若干手前側である。
The condensing position in the sub-scanning direction is slightly in front of the deflecting / reflecting
偏向反射面30Aにより反射された戻り光束L2(副)は、シリンドリカルレンズ20Aにより副走査方向に集光する光束に変換される。
The return light beam L2 (sub) reflected by the deflecting / reflecting
この戻り光束L2(副)は、アパーチャAPの開口幅より小さい光束径を持った光束としてアパーチャAPで遮光されることなく、カップリングレンズ20Aに入射する。
The return light beam L2 (sub) is incident on the
そして、半導体レーザ光源10の手前側で集光し、発散しつつ光検知部の受光部に入射する。
Then, the light is condensed on the near side of the semiconductor
従って、この例でも、偏向反射面30Aの面倒れや(偏向反射面30Bの揺動軸の倒れ)や「集光光学系における加工・組付け誤差」に起因する問題を回避できる。
Therefore, in this example as well, problems caused by the surface tilt of the deflecting / reflecting
また、アパーチュアAPによる「戻り光束L2(副)の光量のロス」がないため、同期検知精度の劣化がない。
図10は、上下方向を主走査方向として、射出光束L1(主)と戻り光束L2(主)の状態を描いている。
Further, since there is no “loss of light quantity of the return light beam L2 (sub)” due to the aperture AP, there is no deterioration of the synchronization detection accuracy.
FIG. 10 illustrates the state of the emitted light beam L1 (main) and the return light beam L2 (main) with the vertical direction as the main scanning direction.
半導体レーザ光源10から放射された射出光束L1(主)は、カップリングレンズ20Aにより弱い集束性の光束に変換され、アパーチャAPによりビーム整形される。
The emitted light beam L1 (main) emitted from the semiconductor
ビーム整形された射出光束L1(主)は、シリンドリカルレンズ20Bを透過し、弱い集束性を保ったまま、偏向反射面30Aに入射する。
The beam-shaped emitted light beam L1 (main) passes through the cylindrical lens 20B and enters the deflecting / reflecting
偏向反射面30Aにより反射された戻り光束L2(主)は、破線で示すように、光束幅を狭めつつシリンドリカルレンズ20Bを透過する。
The return light beam L2 (main) reflected by the deflecting / reflecting
そして、アパーチャAPの開口部で遮光されることなく、アパーチャAPを通過し、カップリングレンズ20Aにより集光されて、半導体レーザ光源10の手前側で集光する。
Then, the light passes through the aperture AP without being blocked by the opening of the aperture AP, and is condensed by the
そして、発散しつつ光検知部の受光部に入射する。 And it injects into the light-receiving part of a light detection part, diverging.
このようにすると、主走査方向においてもアパーチャAPによる「戻り光束L2(副)の光量ロス」がないため、同期検知精度の劣化がない。
半導体レーザ光源10と、集光光学系20A、20Bと偏向反射面30AとアパーチャAPとは、図8と図10、または図9と図10のよるに組合せることが好ましい。
In this way, since there is no “loss of light quantity of the return light beam L2 (sub)” due to the aperture AP in the main scanning direction, there is no deterioration in synchronization detection accuracy.
The semiconductor
以下に、具体的な数値実施例を挙げる。 Specific numerical examples will be given below.
この数値実施例は、図8の光学配置と図10の光学配置を組合せた例である。
半導体レーザ光源10の発光波長:655nm
カップリングレンズ20Aの焦点距離:14.5mm
カップリングレンズ20Aによる射出光束の変換状態:平行光
カップリングレンズ20Aの肉厚:3mm
シリンドリカルレンズ20Bの副走査方向の焦点距離:47mm
カップリングレンズ20Aの射出面からアパーチャAPまでの距離:33mm
アパーチャAPの開口部の副走査方向の幅:1.7mm
アパーチャAPからシリンドリカルレンズ20Bの入射面までの距離:18mm
シリンドリカルレンズ20Bの肉厚:3mm
シリンドリカルレンズ20Bの射出面から偏向反射面30Aまでの距離:43mm
光検知部の受光部の有効範囲:0.3mm×0.3mm(矩形)
図11は、この数値実施例における「副走査方向における光束の形態」を説明図的に示している。
This numerical example is an example in which the optical arrangement of FIG. 8 and the optical arrangement of FIG. 10 are combined.
Light emission wavelength of semiconductor laser light source 10: 655 nm
Conversion state of emitted light beam by the
Thickness of
Focal length in the sub-scanning direction of the cylindrical lens 20B: 47 mm
Distance from the exit surface of the
The width of the aperture AP opening in the sub-scanning direction: 1.7 mm
Distance from the aperture AP to the incident surface of the cylindrical lens 20B: 18 mm
Thickness of cylindrical lens 20B: 3mm
Distance from the exit surface of the cylindrical lens 20B to the deflecting / reflecting
Effective range of the light receiving part of the light detecting part: 0.3 mm × 0.3 mm (rectangular)
FIG. 11 is an explanatory view showing “the form of the light beam in the sub-scanning direction” in this numerical example.
図11においては、偏向反射面30A以下の反射光束の光路を、入射側に対して逆側に展開して示している。
In FIG. 11, the optical path of the reflected light beam below the
太線は、射出光束L1(副)、戻り光束L2(副)のマージナル光線を表している。 The thick line represents the marginal ray of the emitted light beam L1 (sub) and the return light beam L2 (sub).
半導体レーザ光源10への戻り光束L2(副)は、光検知部の受光部の位置では+2.7mmだけデフォーカスさせている。
The returning light beam L2 (sub) to the semiconductor
図12は、戻り光束L2(副)と光検知部PDの受光部との関係を示している。
図の如く、受光部における戻り光束L2(副)の光束径は400μmである。
光検知部PDの受光部の有効範囲は副走査方向に300μmであるため、100μmまでの位置ずれが許容可能であり、十分な余裕を確保できる。
図13は、受光部が「副走査方向に平行」である。
FIG. 12 shows the relationship between the return light beam L2 (sub) and the light receiving unit of the light detection unit PD.
As shown, the return beam L2 (sub) beam diameter in the light receiving unit is 400 μm.
Since the effective range of the light receiving portion of the light detection portion PD is 300 μm in the sub-scanning direction, a positional deviation up to 100 μm is allowable, and a sufficient margin can be secured.
In FIG. 13, the light receiving unit is “parallel to the sub-scanning direction”.
しかし、図13に示すように、光検知部であるフォトダイオードPDの受光部が「X方向に平行な面」であっても、受光部よりも十分に大きな面積領域を照射できる。 However, as shown in FIG. 13, even if the light receiving portion of the photodiode PD that is the light detecting portion is “a plane parallel to the X direction”, it is possible to irradiate an area area sufficiently larger than that of the light receiving portion.
図13は、図1、図4に示した場合である。このような場合、戻り光束LB(副)の集光点は、受光部よりも後方にずらすのが良い。 FIG. 13 shows the case shown in FIGS. In such a case, it is preferable to shift the condensing point of the return light beam LB (sub) behind the light receiving unit.
なお、図13において、発光部LS、フォトダイオードPDを保持する部分は、レーザ光束に対して透明である。 In FIG. 13, the portion that holds the light emitting portion LS and the photodiode PD is transparent to the laser beam.
図12、図13においては、X方向の「負の向き」が、図の右方を向いている。 12 and 13, the “negative direction” in the X direction points to the right side of the figure.
図14に、光走査装置の実施の1形態を示す。
この光走査装置では、4つの被走査面11Y、11M、11C、11Kをそれぞれ偏向レーザ光束で光走査する。
4個の被走査面11Y、11M、11C、11Kの実体をなす像担持体は「光導電性の感光体ドラム」である。
これら4個の感光体ドラムに形成される静電潜像をマゼンタ、イエロー、シアン、黒のトナーで個別に可視化する。
そして、得られる4色のトナー画像を重ね合わせてカラー画像を形成する。従って、以下において被走査面と、その実態をなす感光体ドラムには共通の符号を付する。
FIG. 14 shows an embodiment of the optical scanning device.
In this optical scanning device, the four scanned surfaces 11Y, 11M, 11C, and 11K are optically scanned with deflected laser beams.
The image carrier forming the substance of the four scanned surfaces 11Y, 11M, 11C, and 11K is a “photoconductive photosensitive drum”.
The electrostatic latent images formed on these four photosensitive drums are individually visualized with magenta, yellow, cyan, and black toners.
Then, the obtained four color toner images are superimposed to form a color image. Accordingly, in the following description, a common reference numeral is given to the surface to be scanned and the photosensitive drum that actually forms the surface.
図14において、符号1Y、1M、1C、1Kは「半導体レーザ光源」を示す。
半導体レーザ光源1Y、1Mは、図面に直交する方向である副走査方向に重なりあうように配置されている。
半導体レーザ光源1Mは「マゼンタ画像に対応する画像信号」により強度変調され、半導体レーザ光源1Yは「イエロー画像に対応する画像信号」により強度変調される。
In FIG. 14, reference numerals 1Y, 1M, 1C, and 1K denote “semiconductor laser light sources”.
The semiconductor laser light sources 1Y and 1M are arranged so as to overlap in the sub-scanning direction which is a direction orthogonal to the drawing.
The intensity of the semiconductor laser light source 1M is modulated by the “image signal corresponding to the magenta image”, and the intensity of the semiconductor laser light source 1Y is modulated by the “image signal corresponding to the yellow image”.
同様に、半導体レーザ光源1C、1Kも、副走査方向に重なりあうように配置されている。
半導体レーザ光源1Cは「シアン画像に対応する画像信号」により強度変調され、半導体レーザ光源1Kは「黒画像に対応する画像信号」により強度変調される。
Similarly, the semiconductor laser light sources 1C and 1K are also arranged so as to overlap in the sub-scanning direction.
The intensity of the semiconductor laser light source 1C is modulated by the “image signal corresponding to the cyan image”, and the intensity of the semiconductor laser light source 1K is modulated by the “image signal corresponding to the black image”.
半導体レーザ光源1Y、1Mの個々から放射された光束は、カップリングレンズ3Y、3Mにより弱い集束性の光束に変換される。
The light beams emitted from the individual semiconductor laser light sources 1Y and 1M are converted into weakly focused light beams by the
カップリングレンズ3Y、3Mは副走査方向に重ねて配置されている。
The
アパーチャ12Y、12Mも、副走査方向に重なりあうように配置され、前述のビーム整形を行なう。
アパーチャ12Y、12Mを通過したレーザ光束は、シリンドリカルレンズ5Y、5M(副走査方向に重なり合うように配置されている。)により、副走査方向へ集光される。
The laser beams that have passed through the
副走査方向に集光されたレーザ光束は、光偏向器であるポリゴンミラー7に入射する。
The laser beam condensed in the sub-scanning direction is incident on the
シリンダレンズ5Y、5Mによる「主走査方向に長い線像」はポリゴンミラー7の偏向反射面の近傍に結像する。
A “line image long in the main scanning direction” by the
ポリゴンミラー7により偏向される光ビームは、それぞれ走査レンズ8Y、8M、10Y、10Mを透過し、被走査面11Y、11Mに光スポットを形成する。
これら光スポットにより被走査面11Y、11Mが光走査される。
The light beams deflected by the
The scanned surfaces 11Y and 11M are optically scanned by these light spots.
同様に、半導体レーザ光源1C、1Kから放射された光束は、カップリングレンズ3C、3Kにより平行光束化され、アパーチャ12C、12Kを通過する。
そして、副走査方向に配列されたシリンドリカルレンズ5C、5Kによりそれぞれ、副走査方向へ集光され、ポリゴンミラー7に入射して偏向される。
Similarly, the light beams emitted from the semiconductor laser light sources 1C and 1K are converted into parallel light beams by the coupling lenses 3C and 3K, and pass through the
Then, the light is condensed in the sub-scanning direction by the
偏向された光束は、それぞれ走査レンズ8C、8K、10C、10Kを透過し、被走査面11C、11Kに光スポットを形成し、これら被走査面を光走査する。
The deflected light beams pass through the
図14の光走査装置において、カップリングレンズ3Y〜3Kと、これ等と組合せられるシリンドリカルレンズ5Y〜5Kは、4組の「集光光学系」をなす。
In the optical scanning device of FIG. 14, the
また、走査レンズ8Y〜8K、10Y〜10Kは、4組の「走査光学系」をなす。
The
図15は、図14に示す光走査装置を用いた画像形成装置の構成を示す図である。
図15において「符号200で示す部分」が、図14に即して説明した光走査装置の部分である。
図15に示すように、ポリゴンミラー7は偏向反射面を4面有し、2段構成となっている。
ポリゴンミラー7の上段で偏向される光束のうち一方は、光路折り曲げミラーmM1、mM2、mM3により屈曲された光路により感光体ドラム11Mに導光される。
FIG. 15 is a diagram showing a configuration of an image forming apparatus using the optical scanning device shown in FIG.
In FIG. 15, “
As shown in FIG. 15, the
One of the light beams deflected at the upper stage of the
他方の光束は、光路折り曲げミラーmC1、mC2、mC3により屈曲された光路により感光体ドラム11Cに導光される。 The other light beam is guided to the photosensitive drum 11C through an optical path bent by the optical path bending mirrors mC1, mC2, and mC3.
また、ポリゴンミラー7の下段側で偏向される光束のうち一方は、光路折り曲げミラーmYにより屈曲された光路により感光体ドラム11Yに導光される。
他方の光束は、光路折り曲げミラーmKにより屈曲された光路により感光体ドラム11Kに導光される。
One of the light beams deflected on the lower side of the
The other light beam is guided to the photosensitive drum 11K through the optical path bent by the optical path bending mirror mK.
従って、4個の半導体レーザ光源1Y、1M、1C、1Kからの光束により、4個の感光体ドラム11Y、11M、11C、11Kが光走査される。
感光体ドラム11Y〜11Kは何れも時計回りに等速回転され、帯電手段をなす帯電ローラTY、TM、TC、TKにより均一帯電される。
そして、それぞれ対応する光束の光走査を受けてイエロー、マゼンタ、シアン、黒の各色画像を書込まれ対応する静電潜像(ネガ潜像)を形成される。
Accordingly, the four photosensitive drums 11Y, 11M, 11C, and 11K are optically scanned by the light beams from the four semiconductor laser light sources 1Y, 1M, 1C, and 1K.
Each of the photosensitive drums 11Y to 11K is rotated at a constant speed in the clockwise direction, and is uniformly charged by charging rollers TY, TM, TC, and TK serving as charging means.
Then, the respective color images of yellow, magenta, cyan, and black are written by receiving optical scanning of the corresponding luminous fluxes, and corresponding electrostatic latent images (negative latent images) are formed.
これら静電潜像はそれぞれ現像装置GY、GM、GC、GKにより反転現像される。 These electrostatic latent images are reversal developed by developing devices GY, GM, GC and GK, respectively.
このようにして、感光体ドラム11Y、11M、11C、11K上にそれぞれイエロートナー画像、マゼンタトナー画像、シアントナー画像、黒トナー画像が形成される。 In this way, a yellow toner image, a magenta toner image, a cyan toner image, and a black toner image are formed on the photosensitive drums 11Y, 11M, 11C, and 11K, respectively.
これら各色トナー画像は、図示されない「転写シート」上に転写される。
即ち、転写シートは搬送ベルト17により搬送され、転写器15Yにより感光体ドラム11Y上からイエロートナー画像を転写される。
また、転写器15M、15C、15Kにより、感光体ドラム11M、11C、11kから、マゼンタトナー画像、シアントナー画像、黒トナー画像を順次に転写される。
These color toner images are transferred onto a “transfer sheet” (not shown).
That is, the transfer sheet is conveyed by the
Further, magenta toner images, cyan toner images, and black toner images are sequentially transferred from the photosensitive drums 11M, 11C, and 11k by the
このようにして転写シート上においてイエロートナー画像〜黒トナー画像が重ね合わせられてカラー画像が合成的に構成される。
カラー画像は定着装置19により転写シート上に定着されてカラー画像が得られる。
In this way, the yellow toner image to the black toner image are superimposed on the transfer sheet to compose a color image synthetically.
The color image is fixed on the transfer sheet by the fixing device 19 to obtain a color image.
図15において、ポリゴンミラー7の右側に偏向される光ビームが入射する走査レンズ8Y、8Mは、互いに2段に重ねて一体化してもよい。
図15において、ポリゴンミラー7の左側に偏向される光ビームが入射する走査レンズ8C、8Kについても同様である。
In FIG. 15, the
In FIG. 15, the same applies to the
図15に示した画像形成装置に用いられる光走査装置200において、半導体レーザ光源1Y〜1Kとして、図1等に示したものを用いる。
また、集光光学系を成すカップリングレンズ3Y〜3K、シリンドリカルレンズ5Y〜5K、アパーチャ12Y〜12K、偏向反射面との位置関係を、前述のように定める。
In the
Further, the positional relationship among the
このようにすることにより、図14に示す光走査装置を簡単化して、同期検知を精度良く行なうことができる。 By doing so, the optical scanning device shown in FIG. 14 can be simplified and the synchronization detection can be performed with high accuracy.
そして、図15に示す如き画像形成装置により、良好な画像形成を実現できる。 A good image formation can be realized by the image forming apparatus as shown in FIG.
LS 発光部
PD フォトダイオード
L1 射出光束
L2 戻り光束
10A 半導体レーザ光源
LS light emitting part
PD photodiode
L1 exit beam
L2 Return beam
10A Semiconductor laser light source
Claims (6)
前記発光部からのレーザ光束を反射させて偏向走査する光偏向器と、
前記発光部からの発散性のレーザ光束を、前記光偏向器の偏向反射面に導光する集光光学系と、
前記光偏向器により偏向される偏向レーザ光束を、被走査面上に導光して光スポットを形成する走査光学系と、を備え、前記偏向反射面により反射されたレーザ光束を前記光検知部によって検知して、光走査の同期検知信号を得る光走査装置において、
前記光偏向器により反射され、前記集光光学系を介して前記半導体レーザ光源へ向かうレーザ光束が、前記光検知部の受光部の近傍で副走査方向に結像し、副走査方向に発散もしくは集束しつつ前記受光部に入射するように、前記半導体レーザ光源から前記光偏向器までの光学配置が設定され、
前記発光部から前記光偏向器へ向かう光束を開口部によりビーム整形するアパーチャを有し、
前記偏向反射面により反射された光束が、前記開口部を通過するとき、前記反射された光束の光束幅が、主走査方向と副走査方向の少なくとも1方において、前記開口部の幅よりも小さいことを特徴とする光走査装置。 A semiconductor laser light source comprising a light emitting unit and a light detecting unit disposed in the vicinity of the light emitting unit;
An optical deflector for deflecting and scanning by reflecting a laser beam from the light emitting unit;
A condensing optical system for guiding the divergent laser beam from the light emitting unit to the deflecting and reflecting surface of the optical deflector;
A scanning optical system configured to guide a deflected laser beam deflected by the optical deflector onto a surface to be scanned to form a light spot, and to detect the laser beam reflected by the deflecting reflecting surface as the light detection unit In the optical scanning device that obtains the synchronous detection signal of the optical scanning,
A laser beam reflected by the optical deflector and traveling toward the semiconductor laser light source through the condensing optical system forms an image in the sub-scanning direction in the vicinity of the light-receiving unit of the light detection unit and diverges in the sub-scanning direction. to be incident on the light receiving unit focused while the optical arrangement from the semiconductor laser light source to said optical deflector is set,
An aperture for shaping a light beam from the light emitting portion toward the optical deflector by an aperture;
When the light beam reflected by the deflecting reflecting surface passes through the opening, the width of the reflected light beam is smaller than the width of the opening in at least one of the main scanning direction and the sub-scanning direction. An optical scanning device.
光偏向器の偏向反射面により反射されて、前記光検知部に戻るレーザ光束の、受光部における副走査方向の光束幅が、前記光検知部の副走査方向の検知領域より大きいことを特徴とする光走査装置。 The optical scanning device according to claim 1,
Is reflected by the deflection reflective surface of the optical deflector, and wherein the laser beams returning to the light detection unit, the sub-scanning direction of the light beam width of the light receiving portion, larger than the sub-scanning direction of the detection area of the optical detecting unit Optical scanning device.
前記発光部からの光が、主走査断面内において偏向反射面に対して直交するように入射するとき、前記光検知部と偏向反射面が、副走査方向において共役でないことを特徴とする光走査装置。 The optical scanning device according to claim 1 or 2,
An optical scanning characterized in that when the light from the light emitting unit is incident on the deflecting / reflecting surface in the main scanning section so as to be orthogonal to the deflecting / reflecting surface, the light detecting unit and the deflecting / reflecting surface are not conjugate in the sub-scanning direction. apparatus.
前記光検知部の受光部と偏向反射面が、光偏向器の動作中、副走査方向において共役となることがないことを特徴とする光走査装置。 The optical scanning device according to any one of claims 1 to 3,
Deflecting reflection surface and the light receiving portion of the optical detection unit, during operation of the optical deflector, the optical scanning device, characterized in that does not become a conjugate in the sub-scanning direction.
光検知部が、発光部からの後方射出レーザ光を受光し、発光部の発光強度を自動調整する機能を兼ねることを特徴とする光走査装置。 The optical scanning device according to any one of claims 1 to 4,
An optical scanning device characterized in that the light detection unit also receives a laser beam emitted backward from the light emitting unit and functions to automatically adjust the emission intensity of the light emitting unit.
光走査を行う光走査装置として請求項1〜5の任意の1に記載の光走査装置を用いたことを特徴とする画像形成装置。An image forming apparatus using the optical scanning device according to claim 1 as an optical scanning device for performing optical scanning.
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