JP7328040B2 - image forming device - Google Patents

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Description

本発明は、複写機やプリンタ等の画像形成装置に関するものである。 The present invention relates to image forming apparatuses such as copiers and printers.

電子写真技術を用いた画像形成装置として、特許文献1に開示されているように、イエロー、マゼンタ、シアン、ブラックの4色に対応する感光ドラムや現像装置を略一直線に並べた構成のカラー画像形成装置が知られている。特許文献1では、並設された複数の感光ドラムの上部に、各感光ドラムにレーザ光を照射する1つの光走査ユニットが配置されている。 As an image forming apparatus using electrophotographic technology, as disclosed in Patent Document 1, a color image is formed by arranging photosensitive drums corresponding to four colors of yellow, magenta, cyan, and black and developing devices in a substantially straight line. Forming devices are known. In Patent Document 1, one optical scanning unit that irradiates laser light to each photosensitive drum is arranged above a plurality of photosensitive drums arranged side by side.

特許文献1の光走査ユニットは、光源からのレーザ光を、単一の偏向器により偏向し、ミラーを介して各感光ドラムに照射している。この光走査ユニットは、4つの感光ドラムのうち、内側の2つの感光ドラムを走査する光学系の、偏向器から感光ドラムまでの光路長が外側の2つの感光ドラムまでの光路長よりも短い。これにより、光走査ユニットの薄型化を実現している。その結果、画像形成装置の高さを低減することが可能となっている。 In the optical scanning unit of Patent Document 1, a laser beam from a light source is deflected by a single deflector and irradiated onto each photosensitive drum via a mirror. In this optical scanning unit, the optical path length from the deflector to the photosensitive drums of the optical system for scanning the inner two photosensitive drums out of the four photosensitive drums is shorter than the optical path length to the outer two photosensitive drums. As a result, the thickness of the optical scanning unit is reduced. As a result, it is possible to reduce the height of the image forming apparatus.

特開2016-33598号公報Japanese Unexamined Patent Application Publication No. 2016-33598

しかしながら、特許文献1に記載の光走査ユニットでは、一つの感光ドラムを複数のレーザ光(以下、「マルチビーム」という)で走査したときに、複数のレーザ光がそれぞれ同一のレンズの異なる箇所を通過する。このため、走査方向(以下、「主走査方向」という)における走査倍率が複数のレーザ光で異なってしまうということが分かった。 However, in the optical scanning unit described in Patent Document 1, when one photosensitive drum is scanned with a plurality of laser beams (hereinafter referred to as "multi-beams"), the plurality of laser beams respectively scan different portions of the same lens. pass. For this reason, it has been found that the scanning magnification in the scanning direction (hereinafter referred to as "main scanning direction") differs between the plurality of laser beams.

そこで本発明の目的は、マルチビーム間で走査倍率のズレ量が少ない画像形成装置を提供することである。 SUMMARY OF THE INVENTION Accordingly, an object of the present invention is to provide an image forming apparatus in which the amount of deviation in scanning magnification between multi-beams is small.

前記目的を達成するための本発明に係る画像形成装置の代表的な構成は、第1の感光ドラムと、第2の感光ドラムと、画像情報に応じた第1のレーザ光と第2のレーザ光を有する第1のマルチビームを出射する第1の光源と、画像情報に応じた第1のレーザ光と第2のレーザ光を有する第2のマルチビームを出射する第2の光源と、前記第1の光源から出射する前記第1のマルチビームと前記第2の光源から出射する前記第2のマルチビームを偏向する偏向器と、前記偏向器により偏向された前記第1のマルチビームを前記第1の感光ドラムに結像すると共に前記偏向器により偏向された前記第2のマルチビームを前記第2の感光ドラムに結像する結像レンズと、を有する光走査ユニットと、を有し、記録材に画像を形成する画像形成装置において、前記第1のマルチビームの前記第1のレーザ光と前記第2のレーザ光は、前記結像レンズを通過する副走査方向の位置がそれぞれ異なり、前記第2のマルチビームの前記第1のレーザ光と前記第2のレーザ光は、前記結像レンズを通過する副走査方向の位置がそれぞれ異なり、前記第1のマルチビームのうちで、前記第1のレーザ光が通過する前記結像レンズの主走査断面におけるレンズ面の曲率半径が、前記第2のレーザ光が通過する前記結像レンズの主走査断面におけるレンズ面の曲率半径よりも大きく、前記第1の感光ドラムの前記第1のレーザ光の照射位置における法線に対する前記第1のレーザ光の入射角度α1が、前記第1の感光ドラムの前記第2のレーザ光の照射位置における法線に対する前記第2のレーザ光の入射角度β1よりも小さく、前記第2のマルチビームのうちで、前記第1のレーザ光が通過する前記結像レンズの主走査断面におけるレンズ面の曲率半径が、前記第2のレーザ光が通過する前記結像レンズの主走査断面におけるレンズ面の曲率半径よりも大きく、前記第2の感光ドラムの前記第1のレーザ光の照射位置における法線に対する前記第1のレーザ光の入射角度α2が、前記第2の感光ドラムの前記第2のレーザ光の照射位置における法線に対する前記第2のレーザ光の入射角度β2よりも小さく、前記入射角度α2は前記入射角度α1より大きいことを特徴とする。 A representative configuration of an image forming apparatus according to the present invention for achieving the above object includes a first photosensitive drum, a second photosensitive drum, a first laser beam corresponding to image information, and a second laser beam. a first light source that emits a first multi-beam having light; a second light source that emits a second multi-beam having a first laser beam and a second laser beam according to image information; a deflector for deflecting the first multi-beam emitted from the first light source and the second multi-beam emitted from the second light source ; an optical scanning unit that forms an image on a first photosensitive drum and forms an image of the second multi-beam deflected by the deflector on the second photosensitive drum; In an image forming apparatus for forming an image on a recording material, the first laser light and the second laser light of the first multi-beam have different positions in the sub-scanning direction passing through the imaging lens, The first laser light and the second laser light of the second multi-beam are different in position in the sub-scanning direction passing through the imaging lens, and the first laser light of the first multi-beam is the the radius of curvature of the lens surface in the main scanning cross section of the imaging lens through which the first laser beam passes is larger than the radius of curvature of the lens surface in the main scanning cross section of the imaging lens through which the second laser beam passes; The incident angle α1 of the first laser beam with respect to the normal to the irradiation position of the first laser beam on the first photosensitive drum is the normal to the irradiation position of the second laser beam on the first photosensitive drum . A curvature radius of a lens surface in a main scanning cross section of the imaging lens through which the first laser beam of the second multi-beam passes, which is smaller than the incident angle β1 of the second laser beam with respect to the line . is larger than the radius of curvature of the lens surface in the main scanning cross section of the imaging lens through which the second laser beam passes, and the normal to the irradiation position of the first laser beam on the second photosensitive drum. The incident angle α2 of the first laser beam is smaller than the incident angle β2 of the second laser beam with respect to a normal to the position of the second photosensitive drum irradiated with the second laser beam, and the incident angle α2 is It is characterized by being larger than the incident angle α1 .

本発明によれば、マルチビームの走査倍率のずれ量が少ない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 image forming apparatus with a small amount of deviation in scanning magnification of multi-beams.

第1実施形態の画像形成装置の構成を示す断面図である。1 is a cross-sectional view showing the configuration of an image forming apparatus according to a first embodiment; FIG. 第1実施形態の光走査ユニットにおいて光源から出射されたレーザ光が偏向器に設けられた回転多面鏡の反射面に到達する様子を示す断面図である。FIG. 4 is a cross-sectional view showing how a laser beam emitted from a light source reaches a reflecting surface of a rotating polygon mirror provided in a deflector in the optical scanning unit of the first embodiment; 第1実施形態の光走査ユニットにおいて回転多面鏡の反射面に反射したレーザ光が各感光ドラムの表面に到達する様子を示す断面図である。4 is a cross-sectional view showing how laser light reflected by a reflecting surface of a rotating polygon mirror reaches the surface of each photosensitive drum in the optical scanning unit of the first embodiment; FIG. 第1実施形態において、感光ドラムを走査するレーザ光の光路を示す図である。FIG. 2 is a diagram showing optical paths of laser light that scans a photosensitive drum in the first embodiment; (a)は、図4に示した結像レンズの画像中央のJ-J断面と画像端部のB-B断面を重ねて示した図である。(b)は、(a)に示した結像レンズの副走査方向の中央のC-C断面と、結像レンズの副走査方向の上部のE-E断面と、結像レンズの副走査方向においてC-C断面とE-E断面との間のD-D断面とを重ねて示した図である。5A is a diagram showing the JJ cross section at the center of the image of the imaging lens shown in FIG. 4 and the BB cross section at the end of the image superimposed. (b) shows the CC section at the center of the imaging lens in the sub-scanning direction shown in (a), the EE section at the top of the imaging lens in the sub-scanning direction, and the sub-scanning direction of the imaging lens. is a view showing a DD cross section between the CC cross section and the EE cross section in FIG. 第1実施形態の半導体レーザの構成を示す図である。1 is a diagram showing the configuration of a semiconductor laser according to a first embodiment; FIG. 第1実施形態の結像レンズの構成を示す斜視図である。2 is a perspective view showing the configuration of an imaging lens according to the first embodiment; FIG. 第1実施形態において、副走査方向に異なる位置を通るマルチビームが感光ドラムの表面上に走査される様子を示す図である。FIG. 4 is a diagram showing how the surface of a photosensitive drum is scanned with multi-beams passing through different positions in the sub-scanning direction in the first embodiment; 第1実施形態において、マルチビームが感光ドラムの表面に入射している様子を主走査方向から見た図である。FIG. 2 is a view of a state in which multi-beams are incident on the surface of a photosensitive drum as viewed from the main scanning direction in the first embodiment; 図9を矢印G方向から見た図である。It is the figure which looked at FIG. 9 from the arrow G direction. 第1実施形態の光走査ユニットの左半分の構成を示す断面図である。3 is a cross-sectional view showing the configuration of the left half of the optical scanning unit of the first embodiment; FIG. 第2実施形態の光走査ユニットの構成を示す断面図である。FIG. 5 is a cross-sectional view showing the configuration of an optical scanning unit according to a second embodiment; 第3実施形態の光走査ユニットの構成を示す断面図である。FIG. 11 is a cross-sectional view showing the configuration of an optical scanning unit according to a third embodiment; 第3実施形態の偏向器の回転多面鏡の反射面に反射するレーザ光を上から見た平面図である。FIG. 11 is a top plan view of a laser beam reflected by a reflecting surface of a rotating polygon mirror of a deflector according to a third embodiment; 第3実施形態の結像光学系の一部の構成を示す図である。It is a figure which shows the structure of a part of imaging optical system of 3rd Embodiment. 第3実施形態の光走査ユニットから出射されたマルチビームが感光ドラムへ入射する様子を示す断面図である。FIG. 11 is a cross-sectional view showing how multi-beams emitted from an optical scanning unit according to a third embodiment are incident on a photosensitive drum;

図により本発明に係る画像形成装置の一実施形態を具体的に説明する。ただし、以下の実施形態に記載されている構成部品の寸法、材質、形状、それらの相対配置等は、本発明が適用される装置の構成や各種条件により適宜変更されるべきものである。従って、特定的な記載がない限りは、本発明の範囲をそれらのみに限定する趣旨のものではない。 An embodiment of the image forming apparatus according to the present invention will be specifically described with reference to the drawings. However, the dimensions, materials, shapes, relative positions, etc. of the components described in the following embodiments should be appropriately changed according to the configuration of the apparatus to which the present invention is applied and various conditions. Accordingly, it is not intended that the scope of the invention be limited solely thereto unless specifically stated.

〔第1実施形態〕
図1~図11を用いて本発明に係る画像形成装置の第1実施形態の構成について説明する。
[First embodiment]
A configuration of a first embodiment of an image forming apparatus according to the present invention will be described with reference to FIGS. 1 to 11. FIG.

<画像形成装置>
先ず、図1を用いて画像形成装置100の構成について説明する。図1は、画像形成装置100の構成を示す断面図である。図1に示す画像形成装置100は、電子写真方式を用いて紙等の記録材Sに画像を形成するレーザビームプリンタの一例である。図1の右側は、画像形成装置100の前側である。図1の左側は、画像形成装置100の後側である。画像形成装置100の前後方向とは、画像形成装置100の後側から前側に向かう方向(前方向)と、その逆の方向(後方向)である。
<Image forming apparatus>
First, the configuration of the image forming apparatus 100 will be described with reference to FIG. FIG. 1 is a cross-sectional view showing the configuration of an image forming apparatus 100. As shown in FIG. An image forming apparatus 100 shown in FIG. 1 is an example of a laser beam printer that forms an image on a recording material S such as paper using an electrophotographic method. The right side of FIG. 1 is the front side of the image forming apparatus 100 . The left side of FIG. 1 is the rear side of the image forming apparatus 100 . The front-rear direction of the image forming apparatus 100 is the direction from the rear side to the front side of the image forming apparatus 100 (forward direction) and the opposite direction (rear direction).

画像形成装置100内には、後側から前側にかけて、イエローY、マゼンタM、シアンC、ブラックKの各色に対応する4つのプロセスカートリッジPY,PM,PC,PKを略水平方向に並べて配置してある。このような構成をインライン構成、タンデム型という。尚、4つのプロセスカートリッジPY,PM,PC,PKの中の一つをプロセスカートリッジPと表現する場合もある。 In the image forming apparatus 100, four process cartridges PY, PM, PC, and PK corresponding to yellow Y, magenta M, cyan C, and black K are arranged substantially horizontally from the rear side to the front side. be. Such a configuration is called an in-line configuration or a tandem type. Incidentally, one of the four process cartridges PY, PM, PC, and PK may be referred to as the process cartridge P in some cases.

各プロセスカートリッジPは、それぞれ像担持体としての感光ドラム11a,11b,11c,11dを有している。尚、4つの感光ドラム11a,11b,11c,11dの中の一つを感光ドラム11と表現する場合もある。画像形成に必要な他のプロセス手段についても同様である。 Each process cartridge P has photosensitive drums 11a, 11b, 11c, and 11d as image carriers. One of the four photosensitive drums 11a, 11b, 11c, and 11d may be referred to as the photosensitive drum 11 in some cases. The same applies to other process means necessary for image formation.

各プロセスカートリッジPは、更に、各感光ドラム11に作用するプロセス手段としての現像ローラ12a,12b,12c,12dを有している。各感光ドラム11と各現像ローラ12とは、各プロセスカートリッジP内に一体的に組み付けられている。4つのプロセスカートリッジPのうちで、ブラックKのプロセスカートリッジPKは、他の3色のプロセスカートリッジPY,PM,PCよりもトナー容量が大きいため高さが大きくなっている。 Each process cartridge P further has developing rollers 12 a , 12 b , 12 c and 12 d as process means acting on each photosensitive drum 11 . Each photosensitive drum 11 and each developing roller 12 are assembled in each process cartridge P integrally. Of the four process cartridges P, the black K process cartridge PK has a larger toner capacity than the other three color process cartridges PY, PM, and PC, and is therefore taller.

各プロセスカートリッジPの上方部には、光走査ユニット2が設けられている。光走査ユニット2は、各色に対応したレーザ光L1~L4を各プロセスカートリッジPの各感光ドラム11に照射し、各感光ドラム11の表面に静電潜像を形成する。続いて、その静電潜像がそれぞれ各現像ローラ12により現像されて各感光ドラム11の表面にトナー像が形成される。各プロセスカートリッジPの下方部には、転写ユニット20が設けられている。転写ユニット20には、駆動ローラ22とテンションローラ23と従動ローラ24とにより張架された中間転写ベルト21が図1の時計回り方向へ回転するように設けられている。 An optical scanning unit 2 is provided above each process cartridge P. As shown in FIG. The optical scanning unit 2 irradiates each photosensitive drum 11 of each process cartridge P with laser beams L1 to L4 corresponding to each color to form an electrostatic latent image on the surface of each photosensitive drum 11 . Subsequently, the electrostatic latent image is developed by each developing roller 12 to form a toner image on the surface of each photosensitive drum 11 . Below each process cartridge P, a transfer unit 20 is provided. In the transfer unit 20, an intermediate transfer belt 21 stretched by a drive roller 22, a tension roller 23, and a driven roller 24 is provided so as to rotate clockwise in FIG.

各プロセスカートリッジPの各感光ドラム11は、中間転写ベルト21の外周面に接している。中間転写ベルト21の内周面側には、各プロセスカートリッジPの各感光ドラム11に対向して4個の一次転写ローラ25a,25b,25c,25dが配置されている。各感光ドラム11と中間転写ベルト21とにより一次転写ニップ部N1が形成される。各一次転写ローラ25に一次転写バイアスが印加されることで各一次転写ニップ部N1において各感光ドラム11の表面に形成されたトナー像が中間転写ベルト21の外周面上に順次転写されて重畳される。駆動ローラ22には、中間転写ベルト21を介して二次転写ローラ26が当接されている。 Each photosensitive drum 11 of each process cartridge P is in contact with the outer peripheral surface of the intermediate transfer belt 21 . Four primary transfer rollers 25a, 25b, 25c, and 25d are arranged on the inner peripheral surface side of the intermediate transfer belt 21 so as to face the photosensitive drums 11 of the process cartridges P, respectively. Each photosensitive drum 11 and the intermediate transfer belt 21 form a primary transfer nip portion N1. By applying a primary transfer bias to each primary transfer roller 25, the toner images formed on the surface of each photosensitive drum 11 at each primary transfer nip portion N1 are sequentially transferred and superimposed on the outer peripheral surface of the intermediate transfer belt 21. be. A secondary transfer roller 26 is in contact with the drive roller 22 with the intermediate transfer belt 21 interposed therebetween.

画像形成装置100内の後側(図1の左側)の上部には、定着ユニット30と、排出ローラ対40が設けられている。画像形成装置100の上面には、排出トレイ50が設けられている。定着ユニット30は、定着フィルム31と加圧ローラ32とを有している。排出ローラ対40は、排出ローラ41と排出コロ42とを有している。排出トレイ50は、斜面部51を有している。 A fixing unit 30 and a pair of discharge rollers 40 are provided on the rear side (left side in FIG. 1) of the image forming apparatus 100 . A discharge tray 50 is provided on the upper surface of the image forming apparatus 100 . The fixing unit 30 has a fixing film 31 and a pressure roller 32 . The discharge roller pair 40 has a discharge roller 41 and a discharge roller 42 . The discharge tray 50 has a slope portion 51 .

給送ユニット60の給送トレイ61内に積載された紙等の記録材Sは、図1の時計回り方向に回転する給送ローラ62により給送される。このとき、重送した記録材Sは、分離ローラ63によって一枚ずつに分離されて搬送される。次に、記録材Sは、中間転写ベルト21と二次転写ローラ26とにより形成される二次転写ニップ部N2に送られる。このとき、二次転写ローラ26に二次転写バイアスが印加されることで二次転写ニップ部N2において、中間転写ベルト21の外周面上に形成されたトナー像が記録材Sに一括して転写される。 A recording material S such as paper stacked in a feeding tray 61 of the feeding unit 60 is fed by a feeding roller 62 rotating clockwise in FIG. At this time, the multi-fed recording materials S are separated one by one by the separation roller 63 and conveyed. Next, the recording material S is sent to the secondary transfer nip portion N2 formed by the intermediate transfer belt 21 and the secondary transfer roller 26 . At this time, a secondary transfer bias is applied to the secondary transfer roller 26, so that the toner image formed on the outer peripheral surface of the intermediate transfer belt 21 is collectively transferred onto the recording material S at the secondary transfer nip portion N2. be done.

トナー像が転写された記録材Sは、定着フィルム31と加圧ローラ32の間に形成される定着ニップ部N3に送られる。定着ニップ部N3において、トナー像が加熱及び加圧されて記録材Sに定着する。トナー像が定着された記録材Sは、排出ローラ41と排出コロ42により挟持搬送されて排出トレイ50上に排出され、記録材Sの自重によって斜面部51上に積載される。 The recording material S to which the toner image has been transferred is sent to a fixing nip portion N3 formed between the fixing film 31 and the pressure roller 32. As shown in FIG. At the fixing nip portion N3, the toner image is fixed on the recording material S by being heated and pressed. The recording material S on which the toner image is fixed is nipped and conveyed by the discharge roller 41 and the discharge roller 42 to be discharged onto the discharge tray 50 and stacked on the slope portion 51 by the weight of the recording material S itself.

画像形成装置100内で各プロセスカートリッジPは略一列に配列されている。4色のトナーのうちブラックKは、モノクロ印刷で使用される等、他の3色よりも消費量が多い。このためプロセスカートリッジPの交換頻度を低減させつつ画像形成装置100の小型化を実現するためにブラックKのトナー容量を他より大きくすることが有効である。 Each process cartridge P is arranged substantially in a line in the image forming apparatus 100 . Of the four color toners, black K consumes more toner than the other three colors because, for example, it is used in monochrome printing. For this reason, in order to reduce the frequency of replacement of the process cartridge P and reduce the size of the image forming apparatus 100, it is effective to make the toner capacity of the black K larger than that of the others.

各プロセスカートリッジPを交換する場合、まず、フロントカバー90を回動軸90aを中心に矢印R1方向に回転して開き、各プロセスカートリッジPを着脱可能に支持する支持ユニット13の把手13aを把持して支持ユニット13を矢印U方向に引き出す。そして、支持ユニット13から各プロセスカートリッジPを引き抜く。新しいプロセスカートリッジPの装着は、その逆の操作を行う。 When replacing each process cartridge P, first, the front cover 90 is opened by rotating in the direction of arrow R1 around the rotation shaft 90a, and the handle 13a of the support unit 13 that detachably supports each process cartridge P is gripped. to pull out the support unit 13 in the direction of the arrow U. Then, each process cartridge P is pulled out from the support unit 13 . When installing a new process cartridge P, the operation is reversed.

図1に示した画像形成装置100は、装置本体100aの最も前側(矢印U方向において下流側)に、大容量で高さのあるプロセスカートリッジPKが配置されている。即ち、プロセスカートリッジPKがフロントカバー90を開いたときの開口1に最も近い位置にある。これにより4つのプロセスカートリッジの中で最も重いプロセスカートリッジPKを交換する際には、支持ユニット13を矢印U方向に大きく引き出す必要が無い。 In the image forming apparatus 100 shown in FIG. 1, a large-capacity, tall process cartridge PK is arranged on the frontmost side (downstream side in the direction of arrow U) of the apparatus main body 100a. That is, the process cartridge PK is located closest to the opening 1 when the front cover 90 is opened. Accordingly, when replacing the process cartridge PK, which is the heaviest among the four process cartridges, it is not necessary to pull out the support unit 13 in the direction of the arrow U by a large amount.

<光走査ユニット>
次に、図2及び図3を用いて光走査ユニット2の構成について説明する。図2は、半導体レーザ3a,3bからそれぞれ出射されたレーザ光L1,L2が偏向器4に設けられた回転多面鏡14の反射面7で反射する様子を示す断面図である。図3は、レーザ光L1~L4の光路を示す断面図である。
<Optical scanning unit>
Next, the configuration of the optical scanning unit 2 will be described with reference to FIGS. 2 and 3. FIG. FIG. 2 is a sectional view showing how the laser beams L1 and L2 emitted from the semiconductor lasers 3a and 3b are reflected by the reflecting surface 7 of the rotary polygon mirror 14 provided in the deflector 4. As shown in FIG. FIG. 3 is a cross-sectional view showing optical paths of the laser beams L1 to L4.

図2及び図3に示すように、光走査ユニット2には、半導体レーザ3a,3b,3c,3d(3cと3dは不図示)と、結像レンズ8,9,16,17が設けられている。半導体レーザ3a,3b,3c,3dは、夫々、画像情報に応じたレーザ光L1~L4を出射する光源である。 As shown in FIGS. 2 and 3, the optical scanning unit 2 is provided with semiconductor lasers 3a, 3b, 3c and 3d (3c and 3d are not shown) and imaging lenses 8, 9, 16 and 17. there is The semiconductor lasers 3a, 3b, 3c, and 3d are light sources that emit laser beams L1 to L4 corresponding to image information, respectively.

図2に示すように、光走査ユニット2には、半導体レーザ3a,3bとコリメータレンズ5a,5bとシリンドリカルレンズ6からなる入射光学系が上下に並べて配置されている。そして、その先に複数の反射面7を有する回転多面鏡14を有する偏向器4が配置されている。 As shown in FIG. 2, in the optical scanning unit 2, an incident optical system including semiconductor lasers 3a and 3b, collimator lenses 5a and 5b, and a cylindrical lens 6 is arranged vertically. A deflector 4 having a rotating polygonal mirror 14 having a plurality of reflecting surfaces 7 is arranged ahead of it.

回転多面鏡14は、偏向器4に設けられたモータにより回転軸14aを中心に回転する。図2に示す入射光学系は、回転軸14aの軸線方向Fに垂直な面であって、軸線方向Fにおいて反射面7の中心位置を通る平面Qに対して、斜めにレーザ光L1,L2が入射している。これを斜入射光学系という。 The rotating polygon mirror 14 is rotated around a rotating shaft 14 a by a motor provided in the deflector 4 . The incident optical system shown in FIG. 2 is a plane perpendicular to the axial direction F of the rotating shaft 14a, and the laser beams L1 and L2 are emitted obliquely to a plane Q passing through the center position of the reflecting surface 7 in the axial direction F. is incident. This is called an oblique incidence optical system.

半導体レーザ3a,3bから出射するレーザ光L1、L2は、それぞれコリメータレンズ5a,5bを通過した後、シリンドリカルレンズ6を通過し、回転多面鏡14の反射面7の近傍で副走査方向に結像した焦線を結ぶ。レーザ光L1,L2を反射面7に対して斜めに入射させることで、反射面7で反射された後のレーザ光L1の光路と、レーザ光L2の光路が軸線方向Fにおいて分かれる。尚、図3に示すレーザ光L3,L4の入射光学系も同様に構成される。 The laser beams L1 and L2 emitted from the semiconductor lasers 3a and 3b pass through the collimator lenses 5a and 5b respectively, pass through the cylindrical lens 6, and form an image in the sub-scanning direction near the reflecting surface 7 of the rotary polygon mirror 14. connect the caustic lines. By causing the laser beams L1 and L2 to obliquely enter the reflecting surface 7, the optical path of the laser beam L1 after being reflected by the reflecting surface 7 and the optical path of the laser beam L2 are separated in the axial direction F. Incidentally, the incident optical system for the laser beams L3 and L4 shown in FIG. 3 is similarly constructed.

次に、図3を用いて偏向器4によって偏向されたレーザ光Lを各感光ドラム11に導く光路の構成について説明する。図3に示す光走査ユニット2は、中心に偏向器4が設けられている。偏向器4の外側には、結像レンズ8,16がそれぞれ設けられている。更に、結像レンズ8,16の外側には、各感光ドラム11の直前の結像レンズ9,17がそれぞれ設けられている。更に、結像レンズ9,17の外側には、ミラー10a,10b,18a,18cがそれぞれ設けられている。また、結像レンズ8,16の上方には、ミラー10c,18bがそれぞれ設けられている。 Next, a configuration of an optical path for guiding the laser light L deflected by the deflector 4 to each photosensitive drum 11 will be described with reference to FIG. The optical scanning unit 2 shown in FIG. 3 is provided with a deflector 4 at its center. Imaging lenses 8 and 16 are provided outside the deflector 4, respectively. Furthermore, outside the imaging lenses 8 and 16, there are provided imaging lenses 9 and 17 in front of the respective photosensitive drums 11, respectively. Furthermore, mirrors 10a, 10b, 18a and 18c are provided outside the imaging lenses 9 and 17, respectively. Mirrors 10c and 18b are provided above the imaging lenses 8 and 16, respectively.

図2を用いて説明したように、反射面7に斜めに入射したレーザ光L1,L2は、それぞれ図3に示す平面Qに対して所定の角度θ1,θ2で反射する。 As described with reference to FIG. 2, the laser beams L1 and L2 obliquely incident on the reflecting surface 7 are reflected at predetermined angles .theta.1 and .theta.2 with respect to the plane Q shown in FIG. 3, respectively.

二つのレーザ光L1,L2は、いずれも結像レンズ8と結像レンズ9とを通過する。結像レンズ9を通過したレーザ光Lのうちで平面Qよりも下側を通過するレーザ光L1は、ミラー10aで反射した後、感光ドラム11aの表面に到達する。結像レンズ9を通過したレーザ光Lのうちで平面Qよりも上側を通過するレーザ光L2は、ミラー10bで反射し、更に、ミラー10cで反射した後、感光ドラム11bの表面に到達する。 Both of the two laser beams L1 and L2 pass through the imaging lens 8 and the imaging lens 9 . Of the laser light L that has passed through the imaging lens 9, the laser light L1 that passes below the plane Q reaches the surface of the photosensitive drum 11a after being reflected by the mirror 10a. Of the laser light L that has passed through the imaging lens 9, the laser light L2 that passes above the plane Q is reflected by the mirror 10b, and after being reflected by the mirror 10c, reaches the surface of the photosensitive drum 11b.

次に、反射面7によって図3の右側に反射されるレーザ光L3,L4の光路について説明する。図3の左側のレーザ光L1,L2と同様に、偏向器4に入射したレーザ光L3,L4は、回転多面鏡14の反射面7で反射する。反射面7に入射したレーザ光L3,L4は、それぞれ図3に示す平面Qに対して所定の角度θ3,θ4で、反射面7で反射される。 Next, optical paths of the laser beams L3 and L4 reflected to the right side of FIG. 3 by the reflecting surface 7 will be described. The laser beams L3 and L4 incident on the deflector 4 are reflected by the reflecting surface 7 of the rotary polygon mirror 14 in the same manner as the laser beams L1 and L2 on the left side of FIG. The laser beams L3 and L4 incident on the reflecting surface 7 are reflected by the reflecting surface 7 at predetermined angles .theta.3 and .theta.4 with respect to the plane Q shown in FIG.

二つのレーザ光L3,L4は、いずれも結像レンズ16と結像レンズ17とを通過する。結像レンズ17を通過したレーザ光Lのうちで平面Qよりも上側を通過するレーザ光L3は、ミラー18aで反射し、更に、ミラー18bで反射した後、感光ドラム11cの表面に到達する。 Both the two laser beams L3 and L4 pass through the imaging lens 16 and the imaging lens 17 . Of the laser beams L that have passed through the imaging lens 17, the laser beam L3 that passes above the plane Q is reflected by the mirror 18a, and after being reflected by the mirror 18b, reaches the surface of the photosensitive drum 11c.

結像レンズ17を通過したレーザ光Lのうちで平面Qよりも下側を通過するレーザ光L4は、ミラー18cで反射した後、感光ドラム11dの表面に到達する。なお、反射面7から各感光ドラム11a~11dまでの光路長は、レーザ光L1,L4の光路長がレーザ光L2,L3の光路長よりも短くなっている。レーザ光L1、L4の光路長が短いので、ミラー10a、18cの位置を偏向器4に近づけることができる。このため、図3の紙面において、光走査ユニット2の左右のサイズを小さくできる。なお、このような光路長の関係を構築するため、4つ結像レンズ8,9,16,17の形状は、レーザ光L2,L3が通過する位置と、レーザ光L1,L4が通過する位置と、で異なっている。 Of the laser light L that has passed through the imaging lens 17, the laser light L4 that passes below the plane Q reaches the surface of the photosensitive drum 11d after being reflected by the mirror 18c. As for the optical path lengths from the reflecting surface 7 to the photosensitive drums 11a to 11d, the optical path lengths of the laser beams L1 and L4 are shorter than the optical path lengths of the laser beams L2 and L3. Since the optical path lengths of the laser beams L1 and L4 are short, the positions of the mirrors 10a and 18c can be brought closer to the deflector 4. FIG. Therefore, the size of the optical scanning unit 2 in the left and right direction can be reduced in the plane of FIG. In order to establish such a relationship of optical path lengths, the shapes of the four imaging lenses 8, 9, 16, and 17 are determined such that the positions through which the laser beams L2 and L3 pass and the positions through which the laser beams L1 and L4 pass. and are different.

尚、図2及び図3に示すレーザ光L1~L4は、説明の都合で1本の実線で示しているが、実際は、図6に示すように、各半導体レーザ3からは、それぞれ2本のレーザ光(マルチビーム)La,Lbが出射している。 Although the laser beams L1 to L4 shown in FIGS. 2 and 3 are indicated by a single solid line for convenience of explanation, actually, as shown in FIG. Laser beams (multi-beams) La and Lb are emitted.

次に、斜入射光学系を採用した光走査ユニットで、同一の感光ドラム11aを複数のレーザ光La,Lbで走査する時、走査倍率ズレが生じる理由について図4~図8を用いて説明する。 Next, the reason why scanning magnification deviation occurs when scanning the same photosensitive drum 11a with a plurality of laser beams La and Lb in an optical scanning unit employing an oblique incidence optical system will be described with reference to FIGS. 4 to 8. FIG. .

図4は、感光ドラム11aを走査するレーザ光L1の光路を示す図である。半導体レーザ3aから出射するレーザ光L1は、コリメータレンズ5a及びシリンドリカルレンズ6を通過する。その後、レーザ光L1は、絞り134を通過した後、回転多面鏡14で偏向され、結像レンズ8と結像レンズ9を通過する。その後、感光ドラム11aの表面上に結像する。なお、レーザ光L1のうちで主走査方向の画像中心を通過するレーザ光を符号L11で示し、主走査方向の画像端部を通過するレーザ光を符号L12で示す。 FIG. 4 is a diagram showing the optical path of the laser light L1 that scans the photosensitive drum 11a. A laser beam L1 emitted from the semiconductor laser 3a passes through a collimator lens 5a and a cylindrical lens 6. As shown in FIG. After that, the laser beam L1 passes through the diaphragm 134, is deflected by the rotary polygon mirror 14, and passes through the imaging lens 8 and the imaging lens 9. FIG. After that, an image is formed on the surface of the photosensitive drum 11a. Among the laser beams L1, the laser beam passing through the center of the image in the main scanning direction is denoted by L11, and the laser beam passing through the edge of the image in the main scanning direction is denoted by L12.

次に、図5を用いて、結像レンズ9のレーザ光Lが出射する側の面(以下、「レンズ面9a」という)の形状について説明する。先ず、図5(a)を用いて、結像レンズ9を副走査方向に切断したときの断面形状について説明する。図5(a)は、図4に示した結像レンズ9のJ-J断面とB-B断面を重ねて示した図である。符号34は、結像レンズ9のJ-J断面におけるレンズ面を示し、符号35は、結像レンズ9のB-B断面におけるレンズ面を示す。 Next, the shape of the surface of the imaging lens 9 on the side from which the laser light L is emitted (hereinafter referred to as "lens surface 9a") will be described with reference to FIG. First, referring to FIG. 5A, the cross-sectional shape of the imaging lens 9 cut in the sub-scanning direction will be described. FIG. 5(a) is a view showing the JJ cross section and the BB cross section of the imaging lens 9 shown in FIG. 4 superimposed. Reference numeral 34 indicates a lens surface of the imaging lens 9 on the JJ section, and reference numeral 35 indicates a lens surface of the imaging lens 9 on the BB section.

図5(a)に示すように、レンズ面35の曲率半径は、レンズ面34の曲率半径よりも大きい。その理由は、図4に示すように、画像中央に対応する結像レンズ9の領域を通過するレーザ光L11の光路長よりも、画像端部に対応する結像レンズ9の領域を通過するレーザ光L12の光路長の方が長いからである。 As shown in FIG. 5A, the radius of curvature of lens surface 35 is greater than the radius of curvature of lens surface 34 . The reason is that, as shown in FIG. 4, the optical path length of the laser light L11 passing through the area of the imaging lens 9 corresponding to the image center is longer than the optical path length of the laser light L11 passing through the area of the imaging lens 9 corresponding to the image edge. This is because the optical path length of the light L12 is longer.

回転多面鏡14の反射面7の面倒れを補正する機能を有するような光学系の場合、レーザ光L1の走査領域の全域において共役関係を満たすようにレンズの形状が設定される。その場合、レーザ光L11が通過する結像レンズ9の領域の副走査方向のパワー(屈折力=焦点距離の逆数)に対して、レーザ光L12が通過する結像レンズ9の領域の副走査方向のパワーが小さくなる。このため図5(a)に示すように、副走査方向におけるレンズ面9aの曲率半径は主走査方向の中心(面34)から端部(面35)に向かうにつれて大きくなる。 In the case of an optical system having a function of correcting the tilt of the reflecting surface 7 of the rotating polygon mirror 14, the shape of the lens is set so as to satisfy the conjugate relationship over the entire scanning area of the laser beam L1. In that case, the power (refractive power=reciprocal of the focal length) in the sub-scanning direction of the area of the imaging lens 9 through which the laser beam L11 passes is power becomes smaller. Therefore, as shown in FIG. 5A, the radius of curvature of the lens surface 9a in the sub-scanning direction increases from the center (surface 34) in the main scanning direction toward the end (surface 35).

次に、図5(b)を用いて、結像レンズ9を主走査方向に切断したときのレンズ面9aの断面形状について説明する。図5(b)は、図5(a)に示した結像レンズ9のC-C断面と、E-E断面と、C-C断面とE-E断面との間のD-D断面とを重ねて示した図である。 Next, the cross-sectional shape of the lens surface 9a when the imaging lens 9 is cut in the main scanning direction will be described with reference to FIG. 5(b). FIG. 5(b) shows the CC cross section of the imaging lens 9 shown in FIG. 5(a), the EE cross section, and the DD cross section between the CC cross section and the EE cross section. It is the figure which overlapped and showed.

符号36は、C-C断面におけるレンズ面9aの形状を示す。符号38は、E-E断面(主走査断面)におけるレンズ面9aの形状を示す。符号37は、D-D断面(主走査断面)におけるレンズ面9aの形状を示す。図5(b)に示すように、結像レンズ9の副走査方向の中央のレンズ面36の曲率半径に比べて、レンズ面37、レンズ面38の曲率半径は徐々に大きくなっている。 Reference numeral 36 indicates the shape of the lens surface 9a in the CC section. Reference numeral 38 indicates the shape of the lens surface 9a in the EE cross section (main scanning cross section). Reference numeral 37 indicates the shape of the lens surface 9a in the DD cross section (main scanning cross section). As shown in FIG. 5B, the radii of curvature of the lens surfaces 37 and 38 are gradually larger than the radius of curvature of the central lens surface 36 in the sub-scanning direction of the imaging lens 9 .

<半導体レーザ>
次に、図6を用いて半導体レーザ3の構成について説明する。図6に示すように、半導体レーザ3は複数のレーザ光(マルチビーム)La,Lbを出射する。
<Semiconductor laser>
Next, the configuration of the semiconductor laser 3 will be described with reference to FIG. As shown in FIG. 6, the semiconductor laser 3 emits a plurality of laser beams (multi-beams) La and Lb.

<結像レンズ>
次に、図7を用いて結像レンズ9の構成について説明する。図7に示すように、複数のレーザ光La,Lbが結像レンズ9を通過する際、レーザ光Laとレーザ光Lbの通過位置は副走査方向で異なる。また、斜入射光学系であるためレーザ光La,Lbは、副走査方向における結像レンズ9のレンズ中心よりも離れた位置を通過する。
<Imaging lens>
Next, the configuration of the imaging lens 9 will be described with reference to FIG. As shown in FIG. 7, when a plurality of laser beams La and Lb pass through the imaging lens 9, the passing positions of the laser beams La and Lb are different in the sub-scanning direction. Further, since the oblique incidence optical system is used, the laser beams La and Lb pass through a position away from the lens center of the imaging lens 9 in the sub-scanning direction.

図5(b)で説明したように、結像レンズ9を主走査方向に切断したときのレンズ面9aの曲率半径は、副走査方向における結像レンズ9の中央から副走査方向へ遠ざかるにつれて大きくなる。このため、図7に示すように、副走査方向において結像レンズ9の中心から遠い領域を通るレーザ光Laは、副走査方向における結像レンズ9の中心に近い領域を通るレーザ光Lbよりも走査倍率が大きくなる。 As described with reference to FIG. 5B, the radius of curvature of the lens surface 9a when the imaging lens 9 is cut in the main scanning direction increases with distance from the center of the imaging lens 9 in the sub-scanning direction in the sub-scanning direction. Become. Therefore, as shown in FIG. 7, the laser light La passing through a region far from the center of the imaging lens 9 in the sub-scanning direction is higher than the laser light Lb passing through a region near the center of the imaging lens 9 in the sub-scanning direction. Scanning magnification is increased.

図8は、レーザ光La,Lbが感光ドラム11aの表面上を走査する様子を示す図である。上述したように、レーザ光Laの方が、レーザ光Lbよりも主走査方向の走査倍率が大きくなる。このため回転多面鏡14が同一の回転角の場合、感光ドラム11aの表面に入射するレーザ光Laの走査範囲は、レーザ光Lbの走査範囲よりも主走査方向の両側にそれぞれΔJ1だけ広がる。 FIG. 8 is a diagram showing how the laser beams La and Lb scan the surface of the photosensitive drum 11a. As described above, the laser beam La has a higher scanning magnification in the main scanning direction than the laser beam Lb. Therefore, when the rotating polygon mirror 14 has the same rotation angle, the scanning range of the laser light La incident on the surface of the photosensitive drum 11a is wider by ΔJ1 on both sides in the main scanning direction than the scanning range of the laser light Lb.

このように、副走査方向に離間したレーザ光La,Lbが結像レンズ9を通過する場合、各レーザ光La,Lbによる走査倍率が異なり、走査倍率の差によって感光ドラム11a上の走査範囲が異なる。この傾向は副走査方向のパワーが強いレンズで顕著となる。 As described above, when the laser beams La and Lb spaced apart in the sub-scanning direction pass through the imaging lens 9, the scanning magnifications of the laser beams La and Lb are different. different. This tendency is remarkable in a lens having a strong power in the sub-scanning direction.

尚、前述した斜入射光学系において発生する主走査方向のレーザ光La,Lbの照射位置ズレを以下では、「第1のドットズレ(斜入射要因のドットズレ)」という。本実施形態では、レーザ光L1が複数のレーザ光La,Lbを有するマルチビームからなる場合の一例について説明した。ただし、レーザ光L2~L4についても複数のレーザ光La,Lbを有するマルチビームであるため、レーザ光L1と同様にレーザ光L2~L4についても第1のドットズレが発生する。 It should be noted that the irradiation position deviation of the laser beams La and Lb in the main scanning direction that occurs in the oblique incidence optical system described above is hereinafter referred to as "first dot deviation (dot deviation due to oblique incidence)". In this embodiment, an example in which the laser beam L1 is composed of a multi-beam including a plurality of laser beams La and Lb has been described. However, since the laser beams L2 to L4 are also multi-beams having a plurality of laser beams La and Lb, the first dot deviation occurs in the laser beams L2 to L4 as well as the laser beam L1.

図3を用いて説明したように、本例の画像形成装置100は、レーザ光L1,L4の光路長よりもレーザ光L2,L3の光路長の方が長い。このとき、第1のドットズレは、各結像レンズ9,17のレンズ面9a,17aから各感光ドラム11の表面までの光路長が長いほど大きくなる。これは、図8に示すように、結像レンズ9のレンズ面9aから出るレーザ光La,Lbは主走査方向において平行ではなく所定の角度を有するためである。このため光路長の短いレーザ光L1,L4よりも光路長が長いレーザ光L2,L3の方が、第1のドットズレが大きくなる。 As described with reference to FIG. 3, in the image forming apparatus 100 of this example, the optical path lengths of the laser beams L2 and L3 are longer than the optical path lengths of the laser beams L1 and L4. At this time, the longer the optical path length from the lens surfaces 9a and 17a of the imaging lenses 9 and 17 to the surface of each photosensitive drum 11, the larger the first dot deviation. This is because, as shown in FIG. 8, the laser beams La and Lb emitted from the lens surface 9a of the imaging lens 9 are not parallel in the main scanning direction but have a predetermined angle. Therefore, the laser beams L2 and L3 with longer optical path lengths have a larger first dot deviation than the laser beams L1 and L4 with shorter optical path lengths.

次に、図9及び図10を用いて、マルチビームを構成する複数のレーザ光La,Lbが感光ドラム11の表面に対して斜めに入射するときに発生する主走査方向の照射位置ズレについて説明する。図9は、レーザ光La,Lbが感光ドラム11の表面に入射している様子を感光ドラム11の回転軸方向の一端側から主走査方向に見た図である。半導体レーザ3の発光部から出射するレーザ光Laは、感光ドラム11の表面上の照射位置Raにおける法線H1に対して、入射角度αで感光ドラム11の表面に入射する。ここで、入射角度αとは、照射位置Raにおける法線H1とレーザ光Laとのなす角度である。法線H1は、感光ドラム11の回転中心15と照射位置Raとを通る直線である。 Next, with reference to FIGS. 9 and 10, the irradiation position deviation in the main scanning direction that occurs when a plurality of laser beams La and Lb forming a multi-beam are obliquely incident on the surface of the photosensitive drum 11 will be described. do. FIG. 9 is a view of the laser beams La and Lb incident on the surface of the photosensitive drum 11 as viewed in the main scanning direction from one end of the photosensitive drum 11 in the rotation axis direction. A laser beam La emitted from the light emitting portion of the semiconductor laser 3 is incident on the surface of the photosensitive drum 11 at an incident angle α with respect to the normal line H1 at the irradiation position Ra on the surface of the photosensitive drum 11 . Here, the incident angle α is the angle formed by the normal line H1 at the irradiation position Ra and the laser beam La. The normal line H1 is a straight line passing through the rotation center 15 of the photosensitive drum 11 and the irradiation position Ra.

一方、同じ半導体レーザ3の異なる発光部から出射するレーザ光Lbは、レーザ光Laと略同じ軌跡を辿って感光ドラム11の表面上の照射位置Rbに入射する。レーザ光Laの照射位置Raとレーザ光Lbの照射位置Rbとの副走査方向のピッチp2は、解像度に対応して調整される。 On the other hand, laser light Lb emitted from a different light emitting portion of the same semiconductor laser 3 follows substantially the same trajectory as laser light La and is incident on irradiation position Rb on the surface of photosensitive drum 11 . A pitch p2 in the sub-scanning direction between the irradiation position Ra of the laser beam La and the irradiation position Rb of the laser beam Lb is adjusted according to the resolution.

照射位置Rbにおける法線H2に対するレーザ光Lbの副走査方向の入射角度をβとする。法線H2は、感光ドラム11の回転中心15と照射位置Rbとを通る直線である。図9に示すように、レーザ光Lbの光路長は、レーザ光Laの光路長を基準にしてΔLだけ長くなる。この際、感光ドラム11の表面の近傍では、レーザ光Laとレーザ光Lbとは略平行に感光ドラム11の表面に対して入射しているとする。 Let β be the incident angle of the laser light Lb in the sub-scanning direction with respect to the normal H2 at the irradiation position Rb. The normal line H2 is a straight line passing through the rotation center 15 of the photosensitive drum 11 and the irradiation position Rb. As shown in FIG. 9, the optical path length of the laser beam Lb is longer by ΔL than the optical path length of the laser beam La. At this time, in the vicinity of the surface of the photosensitive drum 11, the laser beams La and Lb are incident on the surface of the photosensitive drum 11 substantially in parallel.

図10は、図9を矢印G方向に見た図であり、レーザ光La,Lbが感光ドラム11の表面に入射する様子を示している。図10に示すように、レーザ光La,Lbは、感光ドラム11の表面上の画像端部に相当する領域において、感光ドラム11の表面上に主走査方向と直交する方向に対して角度γで入射する。レーザ光Laの光路長を基準に光路長がΔLだけ長くなって感光ドラム11の表面に入射したレーザ光Lbの画像は、主走査方向にΔJ2(=ΔL×tanγ)分だけ外側に照射位置ズレが生じることになる。 FIG. 10 is a view of FIG. 9 viewed in the direction of arrow G, and shows how the laser beams La and Lb are incident on the surface of the photosensitive drum 11 . As shown in FIG. 10, the laser beams La and Lb are projected onto the surface of the photosensitive drum 11 at an angle γ with respect to the direction orthogonal to the main scanning direction in the area corresponding to the edge of the image on the surface of the photosensitive drum 11 . Incident. The image of the laser light Lb incident on the surface of the photosensitive drum 11 whose optical path length is increased by ΔL with respect to the optical path length of the laser light La is shifted outward by ΔJ2 (=ΔL×tan γ) in the main scanning direction. will occur.

図9に示すように、レーザ光Laとレーザ光Lbの光路長差ΔLは、以下の数1式で表すことができる。なお、符号rは、感光ドラム11の半径、符号αは、レーザ光Laの入射角度、符号βはレーザ光Lbの入射角度である。 As shown in FIG. 9, the optical path length difference ΔL between the laser light La and the laser light Lb can be expressed by the following formula (1). The symbol r is the radius of the photosensitive drum 11, the symbol α is the incident angle of the laser beam La, and the symbol β is the incident angle of the laser beam Lb.

[数1]
ΔL=r×(cоsβ-cоsα)
[Number 1]
ΔL=r×(cosβ−cosα)

また、照射位置ズレΔJ2は、以下の数2式で表すことができる。なお、符号ΔLはレーザ光Laとレーザ光Lbの光路長差、符号γは主走査方向と直交する方向に対するレーザ光La,Lbの角度である。 Also, the irradiation position deviation ΔJ2 can be expressed by the following equation (2). The symbol ΔL is the optical path length difference between the laser beams La and Lb, and the symbol γ is the angle of the laser beams La and Lb with respect to the direction orthogonal to the main scanning direction.

[数2]
ΔJ2=ΔL×tanγ
[Number 2]
ΔJ2=ΔL×tanγ

上記数1式を数2式に代入すると、照射位置ズレΔJ2は、以下の数3式で表すことができる。 Substituting Equation 1 into Equation 2, the irradiation position deviation ΔJ2 can be expressed by Equation 3 below.

[数3]
ΔJ2=r×(cоsβ-cоsα)×tanγ
[Number 3]
ΔJ2=r×(cosβ-cosα)×tanγ

ここで、図9に示された角度αと角度βの差を角度δとしたとき、照射位置Raと照射位置Rbとのピッチp2は、以下の数4式で示される。 Assuming that the difference between the angles α and β shown in FIG.

[数4]
p2=2πr×δ/360
[Number 4]
p2=2πr×δ/360

上記数4式からδを求めると以下の数5式で表される。 When .delta. is obtained from Equation 4 above, it is represented by Equation 5 below.

[数5]
δ=(p2)×180/πr
[Number 5]
δ=(p2)×180/πr

一方、β=α+δから上記数5式を用いてβは以下の数6式で表される。 On the other hand, from β=α+δ, β is expressed by the following Equation 6 using Equation 5 above.

[数6]
β=α+(p2)×180/πr
[Number 6]
β=α+(p2)×180/πr

ここで、解像度(画素密度)をD(Dot/inch)とすると、1インチが25.4mmであるから照射位置Raと照射位置Rbとのピッチp2[mm]は、以下の数7式で示される。 Here, assuming that the resolution (pixel density) is D (dot/inch), 1 inch is 25.4 mm. be

[数7]
p2=25.4/D[mm]
[Number 7]
p2 = 25.4/D [mm]

上記数6式に上記数7式を代入すれば、入射角度βは、以下の数8式で示される。 By substituting Equation 7 into Equation 6, the incident angle β is given by Equation 8 below.

[数8]
β=α+4572/(π×r×D)
[Number 8]
β=α+4572/(π×r×D)

前述したように、第1のドットズレは、光学系によって決定される。これに対して、図10に示した、感光ドラム11に起因する主走査方向の照射位置ズレΔJ2(以下、「第2のドットズレ(ドラム要因のドットズレ)」という)は、照射位置Raにおけるレーザ光Laの入射角度αを変えることで変えることができる。このとき、上記数8式において感光ドラム11の半径rや解像度Dを一定とした場合である。 As described above, the first dot misalignment is determined by the optical system. On the other hand, the irradiation position deviation ΔJ2 in the main scanning direction caused by the photosensitive drum 11 shown in FIG. It can be changed by changing the incident angle α of La. In this case, the radius r of the photosensitive drum 11 and the resolution D are constant in the above equation (8).

よって、レーザ光La,Lbが感光ドラム11の表面に入射する角度や位置を最適化することにより第1のドットズレを第2のドットズレで打ち消し合うことが可能である。 Therefore, by optimizing the angles and positions at which the laser beams La and Lb are incident on the surface of the photosensitive drum 11, the first dot deviation can be canceled out by the second dot deviation.

ここで、第1のドットズレをΔJ1[mm]とする。このとき、ΔJ1と第2のドットズレΔJ2[mm]との和が副走査方向のピッチp2の1/10以下であれば、人の目で判別できるドットズレ量以下になるので望ましい。つまり、解像度Dに対して副走査方向のピッチp2は25.4/D[mm]となるので、以下の数9式が成り立つ範囲であれば良い。 Here, the first dot deviation is ΔJ1 [mm]. At this time, if the sum of ΔJ1 and the second dot displacement ΔJ2 [mm] is 1/10 or less of the pitch p2 in the sub-scanning direction, it is desirable because the amount of dot displacement is below the amount that can be discerned by the human eye. That is, since the pitch p2 in the sub-scanning direction is 25.4/D [mm] with respect to the resolution D, it is sufficient that the range satisfies the following formula (9).

[数9]
|ΔJ1+ΔJ2|<(1/10)×p2
[Number 9]
|ΔJ1+ΔJ2|<(1/10)×p2

上記数9式に上記数3式を代入すると、以下の数10式で表される。 Substituting Equation 3 into Equation 9 gives the following Equation 10.

[数10]
|ΔJ1+r×(cоsβ-cоsα)×tanγ|<(1/10)×p2
[Number 10]
|ΔJ1+r×(cosβ−cosα)×tanγ|<(1/10)×p2

上記数10に上記数8式と、p2=25.4/D[mm]を代入すると、以下の数11式で表される。 Substituting Equation 8 and p2=25.4/D [mm] into Equation 10 yields Equation 11 below.

[数11]
|ΔJ1+r×(cоs(α+4572/(π×r×D))-cоsα)×tanγ|<2.54/D
[Number 11]
|ΔJ1+r×(cos(α+4572/(π×r×D))−cosα)×tan γ|<2.54/D

このため予め分かっているΔJ1、r、D、γの値に応じて、数11式の関係を満たすように、入射角度αを設定すれば良い。 Therefore, the incident angle α may be set so as to satisfy the relationship of Equation 11 according to the values of ΔJ1, r, D, and γ which are known in advance.

次に、図11を用いて、第1のドットズレΔJ1と第2のドットズレΔJ2とが打ち消し合うことを説明する。図11は、光走査ユニット2の左半分の構成を示す断面図である。図11は、レーザ光L1a(実線)とレーザ光L1b(点線)の光路と、レーザ光L2a(実線)とレーザ光L2b(点線)の光路を示している。 Next, it will be described with reference to FIG. 11 how the first dot deviation ΔJ1 and the second dot deviation ΔJ2 cancel each other out. FIG. 11 is a sectional view showing the configuration of the left half of the optical scanning unit 2. As shown in FIG. FIG. 11 shows optical paths of laser beams L1a (solid line) and laser beams L1b (dotted line), and optical paths of laser beams L2a (solid line) and laser beams L2b (dotted line).

レーザ光L1aの感光ドラム11aの表面上の照射位置をR1a、レーザ光L1bの感光ドラム11aの表面上の照射位置をR1bとする。また、レーザ光L2aの感光ドラム11bの表面上の照射位置をR2a、レーザ光L2bの感光ドラム11bの表面上の照射位置をR2bとする。 Let R1a be the irradiation position of the laser beam L1a on the surface of the photosensitive drum 11a, and R1b be the irradiation position of the laser beam L1b on the surface of the photosensitive drum 11a. Further, let R2a be the irradiation position on the surface of the photosensitive drum 11b of the laser beam L2a, and R2b be the irradiation position of the laser beam L2b on the surface of the photosensitive drum 11b.

次に、レーザ光L1a,L1bについて説明する。図11において、レーザ光L1a,L1bが副走査方向のパワーの強い結像レンズ9を通過する時、レーザ光L1aは、レーザ光L1bよりも結像レンズ9の副走査方向の中心から遠い位置を通る。この時、図5(b)、図7及び図8に示して前述したように、レーザ光L1aの走査倍率がレーザ光L1bの走査倍率よりも大きくなる。 Next, laser beams L1a and L1b will be described. In FIG. 11, when the laser beams L1a and L1b pass through the imaging lens 9 having a strong power in the sub-scanning direction, the laser beam L1a moves to a position farther from the center of the imaging lens 9 in the sub-scanning direction than the laser beam L1b. pass. At this time, as described above with reference to FIGS. 5B, 7 and 8, the scanning magnification of the laser beam L1a becomes larger than that of the laser beam L1b.

このためレーザ光L1bの感光ドラム11aの表面上の照射位置R1bに対してレーザ光L1aは主走査方向の外側へ図8の第1のドットズレΔJ1に相当する第1のドットズレΔJ11(不図示)を発生させる。レーザ光L1aは、照射位置R1aにおける法線H1aに対して副走査方向に入射角度α1傾斜して入射する。同様に、レーザ光L1bは、照射位置R1bにおける法線H1bに対して入射角度β1で入射する。 Therefore, the laser beam L1a causes a first dot deviation ΔJ11 (not shown) corresponding to the first dot deviation ΔJ1 in FIG. generate. The laser beam L1a is incident at an incident angle α1 in the sub-scanning direction with respect to the normal line H1a at the irradiation position R1a. Similarly, the laser beam L1b is incident at an incident angle β1 with respect to the normal line H1b at the irradiation position R1b.

ところで、第1のレーザ光Laの光路長が、第2のレーザ光Lbの光路長よりも短くなるように各部材を配置すれば、図10に示した第2のドットズレΔJ2に相当するΔJ22(不図示)によって、第1のドットズレΔJ11を打ち消すことができる。これにより感光ドラム11aの表面上で発生するドットズレが低減されることになる。 By the way, if each member is arranged so that the optical path length of the first laser beam La is shorter than the optical path length of the second laser beam Lb, ΔJ22 ( (not shown) can cancel the first dot deviation ΔJ11. As a result, dot misalignment that occurs on the surface of the photosensitive drum 11a is reduced.

次に、第2の感光ドラム11bに入射するマルチビームを構成するレーザ光L2aとレーザ光L2bについて説明する。レーザ光L2a(実線)は、副走査方向においてレーザ光L2b(点線)よりも結像レンズ9の中心から遠い位置を通る。 Next, the laser light L2a and the laser light L2b forming the multi-beam incident on the second photosensitive drum 11b will be described. The laser beam L2a (solid line) passes through a position farther from the center of the imaging lens 9 than the laser beam L2b (dotted line) in the sub-scanning direction.

このとき、先に述べた理由からレーザ光L2aの走査倍率がレーザ光L2bの走査倍率よりも大きくなる。このためレーザ光L2bの照射位置R2bに対してレーザ光L2aの照射位置R2aは主走査方向の外側へ図8の第1のドットズレΔJ1に相当する第1のドットズレΔJ12を発生させる。また、図3に示したように、レーザ光L2の光路長は、レーザ光L1の光路長よりも長いため第1のドットズレΔJ12は、第1のドットズレΔJ11よりも大きくなる。 At this time, the scanning magnification of the laser beam L2a becomes larger than the scanning magnification of the laser beam L2b for the reason described above. Therefore, the irradiation position R2a of the laser light L2a generates a first dot shift ΔJ12 corresponding to the first dot shift ΔJ1 in FIG. 8 outward in the main scanning direction with respect to the irradiation position R2b of the laser light L2b. Also, as shown in FIG. 3, the optical path length of the laser beam L2 is longer than the optical path length of the laser beam L1, so the first dot deviation ΔJ12 is larger than the first dot deviation ΔJ11.

レーザ光L2aは、感光ドラム11bの表面上の照射位置R2aにおける法線H2aに対して副走査方向に入射角度α2で入射する。レーザ光L2bは、感光ドラム11bの表面上の照射位置R2bにおける法線H2bに対して副走査方向に入射角度β2で入射する。 The laser beam L2a is incident at an incident angle α2 in the sub-scanning direction with respect to the normal line H2a at the irradiation position R2a on the surface of the photosensitive drum 11b. The laser beam L2b is incident at an incident angle β2 in the sub-scanning direction with respect to the normal line H2b at the irradiation position R2b on the surface of the photosensitive drum 11b.

入射角度α2を、入射角度β2よりも小さくなるように配置することによりレーザ光L2bの照射位置R2bに対してレーザ光L2aの照射位置R2aは主走査方向の内側へ第2のドットズレΔJ22を発生させる。これにより上記2種類の第1のドットズレΔJ12と第2のドットズレΔJ22とは打ち消し合う関係となるので感光ドラム11bの表面上で発生するドットズレも低減されることになる。ここで、入射角度α2は、入射角度α1よりも大きくなるように配置されている。 By arranging the incident angle α2 to be smaller than the incident angle β2, the irradiation position R2a of the laser light L2a generates a second dot shift ΔJ22 inward in the main scanning direction with respect to the irradiation position R2b of the laser light L2b. . As a result, the two types of first dot deviation ΔJ12 and second dot deviation ΔJ22 cancel each other out, so dot deviation occurring on the surface of the photosensitive drum 11b is also reduced. Here, the incident angle α2 is arranged to be larger than the incident angle α1.

第1のドットズレΔJ12が、第1のドットズレΔJ11よりも大きいので、第1のドットズレΔJ12を打ち消す第2のドットズレΔJ22の値が、第1のドットズレΔJ11を打ち消す第2のドットズレΔJ21よりも大きい必要があるためである。これにより、感光ドラム11aと感光ドラム11bの最終的な主走査ドットズレの差を少なくし、かつ両方のドットズレを「0」に近づけることが可能である。 Since the first dot deviation ΔJ12 is larger than the first dot deviation ΔJ11, the value of the second dot deviation ΔJ22 that cancels the first dot deviation ΔJ12 needs to be larger than the second dot deviation ΔJ21 that cancels the first dot deviation ΔJ11. Because there is As a result, it is possible to reduce the final main scanning dot deviation difference between the photosensitive drums 11a and 11b and bring the dot deviations of both closer to "0".

次に、具体的な値を用いて説明する。解像度D=600、感光ドラム11a,11bの半径r=10mm、第1のドットズレΔJ11=4.4μm、第1のドットズレΔJ12=6μmであるときは、α1=10.28°、β1=10.52°、α2=13.58°、β2=13.82°とする。これにより第1のドットズレΔJ11、ΔJ12が、それぞれ第2のドットズレΔJ21,ΔJ22と打ち消し合う。そして、それぞれの第1のドットズレと第2のドットズレとの和がほぼ「0」となる。尚、光走査ユニット2は、ほぼ左右対称であり、図3に示された右半分(レーザ光L3を出射するステーション及びレーザ光L4を出射するステーション)も図11に示す左半分と略同じ構成である。 Next, a description will be given using specific values. When the resolution D=600, the radius r of the photosensitive drums 11a and 11b=10 mm, the first dot deviation ΔJ11=4.4 μm, and the first dot deviation ΔJ12=6 μm, α1=10.28° and β1=10.52. °, α2=13.58°, β2=13.82°. As a result, the first dot deviations ΔJ11 and ΔJ12 cancel out the second dot deviations ΔJ21 and ΔJ22, respectively. Then, the sum of each of the first dot misalignment and the second dot misalignment is approximately "0". The optical scanning unit 2 is substantially bilaterally symmetrical, and the right half shown in FIG. 3 (the station emitting the laser beam L3 and the station emitting the laser beam L4) has substantially the same configuration as the left half shown in FIG. is.

なお、法線H1aの方向と法線H2aの方向とは同方向である。これにより第1の感光ドラム11aの表面上の照射位置R1aと、第2の感光ドラム11bの表面上の照射位置R2aとが各感光ドラム11a,11bの回転位相において同じ位相にある。 The direction of the normal line H1a and the direction of the normal line H2a are the same. As a result, the irradiation position R1a on the surface of the first photosensitive drum 11a and the irradiation position R2a on the surface of the second photosensitive drum 11b are in the same phase with respect to the rotational phases of the respective photosensitive drums 11a and 11b.

これは図3に示された感光ドラム11c,11dについても同様である。図3では、各感光ドラム11c,11dの表面へのレーザ光L3,L4の副走査方向の入射角度が各感光ドラム11a,11bの表面へのレーザ光L1,L2の入射角度に対して大きく異なる。しかし各感光ドラム11a~11dの回転位相において各レーザ光L1~L4の照射位置が同じ位相にあることにより露光工程以降の画像形成プロセスを簡略化することが可能となる。 This also applies to the photosensitive drums 11c and 11d shown in FIG. In FIG. 3, the incident angles of the laser beams L3 and L4 in the sub-scanning direction on the surfaces of the photosensitive drums 11c and 11d differ greatly from the incident angles of the laser beams L1 and L2 on the surfaces of the photosensitive drums 11a and 11b. . However, since the irradiation positions of the laser beams L1 to L4 are in the same phase in the rotational phases of the photosensitive drums 11a to 11d, it is possible to simplify the image forming process after the exposure process.

本実施形態では、レンズの有効部内において、結像レンズ9,17のレンズ面9a,17aの副走査断面における曲率が、結像レンズ9,17の長手方向の中央から端部に向かって連続的に変化している。しかしながら走査断面における曲率が連続的に変化する面は、結像レンズ9,17のレンズ面9a,17aに限らず、他の面であっても良く、或いは複数の面であっても良い。 In the present embodiment, the curvature in the sub-scanning section of the lens surfaces 9a and 17a of the imaging lenses 9 and 17 is continuous from the center to the end in the longitudinal direction of the imaging lenses 9 and 17 within the effective portion of the lens. is changing to However, the surfaces whose curvature continuously changes in the scanning section are not limited to the lens surfaces 9a and 17a of the imaging lenses 9 and 17, and may be other surfaces or a plurality of surfaces.

更に、本実施形態では、結像光学系を結像レンズ8と結像レンズ9、或いは、結像レンズ16と結像レンズ17のそれぞれ2枚のレンズより構成したが、これに限らず、例えば単一、もしくは3枚以上のレンズによりそれぞれ構成しても良い。また結像光学系に回折光学素子を含んで構成しても良い。 Furthermore, in the present embodiment, the imaging optical system is composed of two lenses each of the imaging lens 8 and the imaging lens 9, or the imaging lens 16 and the imaging lens 17. However, the imaging optical system is not limited to this. Each lens may be composed of a single lens or three or more lenses. Also, the imaging optical system may include a diffractive optical element.

本実施形態の光走査ユニット2は、複数の異なる光学系ごとに各感光ドラム11の表面に対するレーザ光Lの斜入射角度を最適化する。これにより斜入射光学系ドットズレを打ち消してマルチビームの主走査方向における走査倍率のずれ量が少なく、高画質な画像形成装置100を提供することができる。また、光走査ユニット2の形状の自由度が高いため光走査ユニット2の薄型化を実現することができ、これにより画像形成装置100の小型化が可能である。 The optical scanning unit 2 of this embodiment optimizes the oblique incidence angle of the laser light L with respect to the surface of each photosensitive drum 11 for each of a plurality of different optical systems. As a result, it is possible to provide the image forming apparatus 100 with high image quality by canceling out the oblique incident optical system dot deviation and reducing the deviation of the scanning magnification in the main scanning direction of the multi-beams. In addition, since the optical scanning unit 2 has a high degree of freedom in shape, the optical scanning unit 2 can be made thinner, and the size of the image forming apparatus 100 can be reduced.

また、走査レンズの形状が異なる複数の光学系を用いた場合は、光学系毎に発生する主走査方向の走査倍率のズレ量も異なってしまう。しかし、本実施形態では、各光学系の走査倍率が略同じになるように第1のドットズレと第2のドットズレとが互いに打ち消し合うので、高画質な画像を出力できる。 Further, when a plurality of optical systems having scanning lenses with different shapes are used, the amount of scanning magnification deviation in the main scanning direction that occurs in each optical system also differs. However, in this embodiment, the first dot misalignment and the second dot misalignment cancel each other out so that the scanning magnification of each optical system becomes substantially the same, so a high-quality image can be output.

〔第2実施形態〕
次に、図12を用いて本発明に係る画像形成装置の第2実施形態の構成について説明する。尚、前記第1実施形態と同様に構成したものは同一の符号、或いは符号が異なっても同一の部材名を付して説明を省略する。本実施形態の光走査ユニット102は、第1実施形態と同様に複数の異なる光学系を用いた光走査ユニット102である。
[Second embodiment]
Next, the configuration of the image forming apparatus according to the second embodiment of the present invention will be described with reference to FIG. It should be noted that components configured in the same manner as in the first embodiment are denoted by the same reference numerals, or even if the reference numerals are different, the same member names are given, and the description thereof is omitted. The optical scanning unit 102 of this embodiment is an optical scanning unit 102 that uses a plurality of different optical systems as in the first embodiment.

本実施形態が第1実施形態と異なるのは、図示しない各半導体レーザ3から出射された各レーザ光L21~L24が各感光ドラム111a~111dの表面に到達するまでの各レーザ光L21~L24の光路長が等しい点である。更に、回転多面鏡14の反射面107で反射する各レーザ光L21~L24の走査速度が等しい点である。尚、各レーザ光L21~L24は、レーザ光La,Lbを有するマルチビームとしてそれぞれ構成されているものとする。 This embodiment differs from the first embodiment in that each laser beam L21 to L24 emitted from each semiconductor laser 3 (not shown) reaches the surface of each photosensitive drum 111a to 111d. This is the point where the optical path lengths are equal. Another point is that the scanning speeds of the laser beams L21 to L24 reflected by the reflecting surface 107 of the rotary polygon mirror 14 are the same. It is assumed that each of the laser beams L21 to L24 is configured as a multi-beam having laser beams La and Lb.

次に、図12を用いて、本実施形態の光走査ユニット102の構成について説明する。図12は、本実施形態の光走査ユニット102の構成を示す断面図である。光走査ユニット102は、図示しない半導体レーザ3と、結像レンズ109,117とがそれぞれ複数組設けられている。また、感光ドラム111a~111dが複数組設けられている。 Next, the configuration of the optical scanning unit 102 of this embodiment will be described with reference to FIG. FIG. 12 is a cross-sectional view showing the configuration of the optical scanning unit 102 of this embodiment. The optical scanning unit 102 is provided with a plurality of pairs of semiconductor lasers 3 and imaging lenses 109 and 117 (not shown). A plurality of sets of photosensitive drums 111a to 111d are provided.

光走査ユニット102は、図示しない複数の半導体レーザからそれぞれ出射するレーザ光L21~L24を、光走査ユニット102の中央に配置された偏向器104の回転多面鏡14で反射し偏向する。そして、各レーザ光L21~L24を各光学部材を介して複数の感光ドラム111a~111dに照射する。各感光ドラム111a,111bは、各第1の結像レンズ109を通過した複数のレーザ光L21,L22がそれぞれ照射される第1の感光ドラムとして構成される。各感光ドラム111c,111dは、各第2の結像レンズ117を通過した複数のレーザ光L23,L24がそれぞれ照射される第2の感光ドラムとして構成される。 The optical scanning unit 102 reflects and deflects the laser beams L21 to L24 respectively emitted from a plurality of semiconductor lasers (not shown) by the rotary polygon mirror 14 of the deflector 104 arranged in the center of the optical scanning unit 102 . Then, each of the laser beams L21 to L24 is irradiated onto the plurality of photosensitive drums 111a to 111d via each optical member. Each of the photosensitive drums 111a and 111b is configured as a first photosensitive drum that is irradiated with a plurality of laser beams L21 and L22 that have passed through each first imaging lens 109, respectively. Each of the photosensitive drums 111c and 111d is configured as a second photosensitive drum that is irradiated with a plurality of laser beams L23 and L24 that have passed through each second imaging lens 117, respectively.

光学部材は、結像レンズ108,116、結像レンズ109,117、及びミラー110a~110c,118a~118cである。結像レンズ109は、偏向器104により偏向された複数のレーザ光L21,L22を各感光ドラム111a,111bにそれぞれ結像する第1の結像レンズとして構成される。結像レンズ117は、偏向器104により偏向された複数のレーザ光L23,L24を各感光ドラム111c,111dにそれぞれ結像する第2の結像レンズとして構成される。 The optical members are imaging lenses 108 and 116, imaging lenses 109 and 117, and mirrors 110a-110c and 118a-118c. The imaging lens 109 is configured as a first imaging lens that forms images of the plurality of laser beams L21 and L22 deflected by the deflector 104 on the respective photosensitive drums 111a and 111b. The imaging lens 117 is configured as a second imaging lens that forms images of the plurality of laser beams L23 and L24 deflected by the deflector 104 on the photosensitive drums 111c and 111d, respectively.

図12において、光走査ユニット102の左側を走査領域A1、右側を走査領域A2とする。偏向器104によって、走査領域A1に振り分けられたレーザ光L21,L22と、走査領域A2に振り分けられたレーザ光L23,L24について順に説明する。 In FIG. 12, the left side of the optical scanning unit 102 is the scanning area A1, and the right side is the scanning area A2. The laser beams L21 and L22 distributed to the scanning area A1 and the laser beams L23 and L24 distributed to the scanning area A2 by the deflector 104 will be described in order.

走査領域A1側では、回転する回転多面鏡14の反射面107で反射した二つのレーザ光L21,L22は、共通の結像レンズ108に入射する。結像レンズ108を通過したレーザ光Lのうちレーザ光L21は、ミラー110aの下を通過し、ミラー110cで反射した後、結像レンズ109を通過し、感光ドラム111aの表面に到達する。一方、レーザ光L22は、結像レンズ108を通過した後、ミラー110aで反射する。その後、ミラー110bで再度反射し、結像レンズ109を通過して感光ドラム111bの表面に到達する。 On the scanning area A1 side, the two laser beams L21 and L22 reflected by the reflecting surface 107 of the rotating rotary polygon mirror 14 are incident on a common imaging lens 108 . Of the laser light L that has passed through the imaging lens 108, the laser light L21 passes under the mirror 110a, is reflected by the mirror 110c, passes through the imaging lens 109, and reaches the surface of the photosensitive drum 111a. On the other hand, the laser beam L22 is reflected by the mirror 110a after passing through the imaging lens 108. FIG. After that, the light is reflected again by the mirror 110b, passes through the imaging lens 109, and reaches the surface of the photosensitive drum 111b.

一方、走査領域A2側では、回転する回転多面鏡14の反射面107で反射した二つのレーザ光L23,L24は、共通の結像レンズ116に入射する。結像レンズ116を通過したレーザ光Lのうちレーザ光L23は、ミラー118aで反射する。その後、レーザ光L23は、結像レンズ117を通過してミラー118bで再度反射して感光ドラム111cの表面に到達する。 On the scanning area A2 side, on the other hand, the two laser beams L23 and L24 reflected by the reflecting surface 107 of the rotating rotary polygon mirror 14 enter a common imaging lens 116. FIG. Of the laser beams L that have passed through the imaging lens 116, the laser beam L23 is reflected by the mirror 118a. After that, the laser beam L23 passes through the imaging lens 117, is reflected again by the mirror 118b, and reaches the surface of the photosensitive drum 111c.

レーザ光L24は、ミラー118aの上を通過し、ミラー118cで反射した後、結像レンズ117を通過して感光ドラム111dの表面に到達する。走査領域A2側も走査領域A1側と同様に、結像レンズ116は、レーザ光L23,L24で共用され、結像レンズ117は、各レーザ光L23,L24に対応してそれぞれ設けられている。 The laser beam L24 passes over the mirror 118a, is reflected by the mirror 118c, passes through the imaging lens 117, and reaches the surface of the photosensitive drum 111d. On the scanning area A2 side, similarly to the scanning area A1 side, the imaging lens 116 is shared by the laser beams L23 and L24, and the imaging lens 117 is provided for each of the laser beams L23 and L24.

本実施形態の光走査ユニット102では、図示しない各半導体レーザから出射する各レーザ光L21~L24が各感光ドラム111a~111dの表面に到達するまでの各レーザ光L21~L24の光路長は等しい。 In the optical scanning unit 102 of this embodiment, the laser lights L21 to L24 emitted from the semiconductor lasers (not shown) have the same optical path length until they reach the surfaces of the photosensitive drums 111a to 111d.

しかし、走査領域A1側と走査領域A2側では、それぞれの結像レンズ109,117から出射して各感光ドラム111a~111dの表面に到達するまでの各レーザ光L21~L24の光路長が異なっている。これは、図1に示すプロセスカートリッジPKの容量を他のプロセスカートリッジPの容量よりも大きくするために、各レーザ光L23,L24が通過する各結像レンズ117を各感光ドラム111c,111dから遠ざけた位置に配置しているためである。 However, on the scanning area A1 side and the scanning area A2 side, the optical path lengths of the laser beams L21 to L24 that are emitted from the imaging lenses 109 and 117 and reach the surfaces of the photosensitive drums 111a to 111d are different. there is In order to make the capacity of the process cartridge PK shown in FIG. This is because the

レーザ光L23,L24は、結像レンズ116が共通である。そのため、結像レンズ117から感光ドラム111cまでのレーザ光L23の光路長と、結像レンズ117から感光ドラム111dまでのレーザ光L24の光路長が同じになるように各結像レンズ117をそれぞれ配置する必要がある。 The imaging lens 116 is common to the laser beams L23 and L24. Therefore, each imaging lens 117 is arranged so that the optical path length of the laser beam L23 from the imaging lens 117 to the photosensitive drum 111c and the optical path length of the laser beam L24 from the imaging lens 117 to the photosensitive drum 111d are the same. There is a need to.

また、走査領域A1側の各結像レンズ109は、各結像レンズ109よりも各レーザ光L21,L22の進行方向上流にそれぞれミラー110b,110cが配置されているため結像レンズ117と同じ位置には置くことはできない。走査領域A1側と走査領域A2側とでは、各光学部材の配置が異なる。このため各感光ドラム111a~111dの表面上で発生するドットズレも異なる。 Further, each imaging lens 109 on the scanning area A1 side has mirrors 110b and 110c arranged upstream of each imaging lens 109 in the traveling direction of the laser beams L21 and L22, respectively, so that the mirrors 110b and 110c are arranged at the same position as the imaging lens 117. cannot be placed in The arrangement of each optical member differs between the scanning area A1 side and the scanning area A2 side. Therefore, dot misalignment occurring on the surface of each of the photosensitive drums 111a to 111d is also different.

走査領域A2の各結像レンズ117は、走査領域A1の各結像レンズ109よりも、各感光ドラム111c,111dの表面から離れている。このため走査領域A2で発生する第1のドットズレΔJ14は、走査領域A1で発生する第1のドットズレΔJ13よりも大きくなる。 Each imaging lens 117 in the scanning area A2 is farther from the surfaces of the photosensitive drums 111c and 111d than each imaging lens 109 in the scanning area A1. Therefore, the first dot deviation ΔJ14 occurring in the scanning area A2 is larger than the first dot deviation ΔJ13 occurring in the scanning area A1.

図12に示すように、各レーザ光L21,L22の各照射位置R21,R22における法線H21,H22に対する各レーザ光L21,L22の入射角度をα3とする。 As shown in FIG. 12, let α3 be the incident angle of each laser beam L21, L22 with respect to the normal line H21, H22 at each irradiation position R21, R22 of each laser beam L21, L22.

一方、各レーザ光L23,L24の各照射位置R23,R24における法線H23,H24に対する各レーザ光L23,L24の入射角度をα4とする。 On the other hand, let α4 be the incident angle of the laser beams L23 and L24 with respect to the normal lines H23 and H24 at the irradiation positions R23 and R24 of the laser beams L23 and L24.

第1のドットズレを第2のドットズレで打消し合い、各感光ドラム111a~111dの表面上のドットズレを「0」に近づけるために、各入射角度α3,α4の関係をα3<α4とするのが良い。図12の例のように、「光路長および走査速度が等しいが走査系のレンズの位置が異なる光学系」にあっても第1のドットズレ量が異なる。しかしながら、光学系毎にドラム入射角度を最適な値に設定することで、第1のドットズレと第2のドットズレを打ち消し合うことが可能である。本例では、各ドラム上でのレーザ光線の走査速度が略等しいため、画像データの周波数を統一することが可能となり、電気的に簡略な構成で光走査ユニットを提供できる。 In order to cancel the first dot misalignment with the second dot misalignment and to bring the dot misalignment on the surface of each of the photosensitive drums 111a to 111d closer to "0", the relationship between the incident angles α3 and α4 should be α3<α4. good. As in the example of FIG. 12, even in the case of "an optical system having the same optical path length and the same scanning speed but different positions of the lenses in the scanning system", the first dot deviation amount is different. However, by setting the drum incident angle to an optimum value for each optical system, it is possible to cancel out the first dot deviation and the second dot deviation. In this example, since the scanning speed of the laser beam on each drum is substantially the same, it is possible to unify the frequency of the image data, and the optical scanning unit can be provided with an electrically simple configuration.

〔第3実施形態〕
次に、図13~図16を用いて本発明に係る画像形成装置の第3実施形態の構成について説明する。尚、前記各実施形態と同様に構成したものは同一の符号、或いは符号が異なっても同一の部材名を付して説明を省略する。図13は、本実施形態の光走査ユニット121の構成を示す断面図である。尚、各レーザ光L31~L34は、第1実施形態で前述したと同様に各レーザ光L31a,L31bからなるマルチビームにより構成されているものとする。
[Third embodiment]
Next, the configuration of the third embodiment of the image forming apparatus according to the present invention will be described with reference to FIGS. 13 to 16. FIG. It should be noted that components configured in the same manner as those of the above-described embodiments are denoted by the same reference numerals, or even if the reference numerals are different, the same member names are given, and description thereof is omitted. FIG. 13 is a cross-sectional view showing the configuration of the optical scanning unit 121 of this embodiment. It is assumed that each of the laser beams L31 to L34 is composed of a multi-beam consisting of each of the laser beams L31a and L31b as described above in the first embodiment.

本実施形態の光走査ユニット121は、2つの光走査ユニット122を用いて構成されている。一つの光走査ユニット122で、二つの感光ドラム131a,131b、或いは、二つの感光ドラム131c,131dにそれぞれレーザ光L31,L32、或いは、レーザ光L33,L34を入射する。また、各結像レンズ129,137から各感光ドラム131a~131dの表面までの各光路長を短くするために、図14に示すように、レーザ光L31,L32が主走査方向に収束しながら偏向器124に入射する収束光学系となっている。 The optical scanning unit 121 of this embodiment is configured using two optical scanning units 122 . One optical scanning unit 122 causes laser beams L31 and L32 or laser beams L33 and L34 to enter two photosensitive drums 131a and 131b or two photosensitive drums 131c and 131d, respectively. In order to shorten the length of each optical path from each imaging lens 129, 137 to the surface of each photosensitive drum 131a to 131d, as shown in FIG. It is a converging optical system that is incident on the device 124 .

まず、図13の左側の感光ドラム131a,131bの表面にレーザ光L31,L32が入射する光走査ユニット122の構成について説明する。光走査ユニット122の略中央には、偏向器124が配置されている。偏向器124の回転多面鏡14には、複数の反射面127が設けられている。図15及び図16に示すように、感光ドラム131aは、結像レンズ129を通過した複数のレーザ光L31a,L31bが照射される第1の感光ドラムである。感光ドラム131bは、結像レンズ137を通過した複数のレーザ光L32a,L32bが照射される第2の感光ドラムである。 First, the configuration of the optical scanning unit 122 in which the laser beams L31 and L32 are incident on the surfaces of the photosensitive drums 131a and 131b on the left side of FIG. 13 will be described. A deflector 124 is arranged substantially in the center of the optical scanning unit 122 . A plurality of reflecting surfaces 127 are provided on the rotating polygon mirror 14 of the deflector 124 . As shown in FIGS. 15 and 16, the photosensitive drum 131a is a first photosensitive drum that is irradiated with a plurality of laser beams L31a and L31b that have passed through the imaging lens 129. FIG. The photosensitive drum 131b is a second photosensitive drum that is irradiated with a plurality of laser beams L32a and L32b that have passed through the imaging lens 137. As shown in FIG.

偏向器124の左側には、結像レンズ128と、ミラー130と、結像レンズ129が配置されている。偏向器124の右側には、ミラー138と、結像レンズ136と、結像レンズ137が配置されている。結像レンズ129は、偏向器124により偏向された複数のレーザ光L31a,L31bを感光ドラム131aに結像する第1の結像レンズである。結像レンズ137は、偏向器124により偏向された複数のレーザ光L32a,L32bを感光ドラム131bに結像する第2の結像レンズである。 An imaging lens 128 , a mirror 130 and an imaging lens 129 are arranged on the left side of the deflector 124 . A mirror 138 , an imaging lens 136 and an imaging lens 137 are arranged on the right side of the deflector 124 . The imaging lens 129 is a first imaging lens that forms an image of the plurality of laser beams L31a and L31b deflected by the deflector 124 on the photosensitive drum 131a. The imaging lens 137 is a second imaging lens that forms an image of the plurality of laser beams L32a and L32b deflected by the deflector 124 on the photosensitive drum 131b.

図14に示すように、反射面127にそれぞれ入射したレーザ光L31,L32は、図14の左右に偏向走査される。偏向器124によって図16の左側に偏向されたレーザ光L31は、結像レンズ128を通過してミラー130に反射した後、結像レンズ129を通過して感光ドラム131aの表面に到達する。一方、偏向器124によって図16の右側に偏向されたレーザ光L32は、ミラー138に反射した後、結像レンズ136と結像レンズ137とを通過して感光ドラム131bの表面に到達する。 As shown in FIG. 14, the laser beams L31 and L32 incident on the reflecting surface 127 are deflected and scanned left and right in FIG. The laser beam L31 deflected to the left in FIG. 16 by the deflector 124 passes through the imaging lens 128, is reflected by the mirror 130, passes through the imaging lens 129, and reaches the surface of the photosensitive drum 131a. On the other hand, the laser beam L32 deflected to the right side in FIG. 16 by the deflector 124 is reflected by the mirror 138, passes through the imaging lens 136 and the imaging lens 137, and reaches the surface of the photosensitive drum 131b.

ここで、結像レンズ129のレーザ光L31が出射する側のレンズ面129aから感光ドラム131aの表面までの距離をT1とする。更に、結像レンズ137のレーザ光L32が出射する側のレンズ面137aから感光ドラム131bの表面までの距離をT2とする。このとき、T1>T2である。 Here, T1 is the distance from the lens surface 129a of the imaging lens 129 on the side from which the laser beam L31 is emitted to the surface of the photosensitive drum 131a. Further, let T2 be the distance from the lens surface 137a of the imaging lens 137 on the side from which the laser beam L32 is emitted to the surface of the photosensitive drum 131b. At this time, T1>T2.

尚、図13の右側の光走査ユニット122についても図13の左側の光走査ユニット122と同様に構成されているため重複する説明は省略する。図13の右側の光走査ユニット122においても結像レンズ129のレーザ光L33が出射する側のレンズ面129aから感光ドラム131cの表面までの距離をT3とする。更に、結像レンズ137のレーザ光L34が出射する側のレンズ面137aから感光ドラム131dの表面までの距離をT4とする。このとき、T3>T4である。 Note that the optical scanning unit 122 on the right side of FIG. 13 is configured in the same manner as the optical scanning unit 122 on the left side of FIG. 13, and redundant description will be omitted. Also in the optical scanning unit 122 on the right side of FIG. 13, the distance from the lens surface 129a of the imaging lens 129 on the side from which the laser beam L33 is emitted to the surface of the photosensitive drum 131c is assumed to be T3. Further, let T4 be the distance from the lens surface 137a of the imaging lens 137 on the side from which the laser beam L34 is emitted to the surface of the photosensitive drum 131d. At this time, T3>T4.

次に、図14を用いて本実施形態の偏向器124に入射するレーザ光L31,L32について説明する。図14は、回転多面鏡14の反射面127で反射するレーザ光L31,L32を上から見た平面図である。 Next, the laser beams L31 and L32 incident on the deflector 124 of this embodiment will be described with reference to FIG. FIG. 14 is a top plan view of the laser beams L31 and L32 reflected by the reflecting surface 127 of the rotary polygon mirror 14. FIG.

本実施形態では、レーザ光L31,L32が主走査方向に収束しながら回転多面鏡14の反射面127に入射する収束光学系である。レーザ光L31,L32は、主走査方向にそれぞれ収束角度vおよび収束角度wで収束しながら反射面127に入射し、偏向器124によって偏向走査される。 This embodiment is a converging optical system in which the laser beams L31 and L32 enter the reflecting surface 127 of the rotating polygon mirror 14 while converging in the main scanning direction. The laser beams L31 and L32 are incident on the reflecting surface 127 while converging at the convergence angle v and the convergence angle w in the main scanning direction, respectively, and are deflected and scanned by the deflector 124 .

収束角度v,wを大きくするほど、結像レンズ129,137を通過した後の焦点距離を短くすることが可能である。そこで、レーザ光L31~L34が主走査方向に収束する収束角度v,wを、v<wとなるように設定する。 As the convergence angles v and w are increased, the focal length after passing through the imaging lenses 129 and 137 can be shortened. Therefore, the convergence angles v and w at which the laser beams L31 to L34 converge in the main scanning direction are set so that v<w.

即ち、図13及び図14に示すように、レーザ光L31の主走査方向の収束角度vと、レーザ光L32の主走査方向の収束角度wとが異なる。レーザ光L33,L34についても同様である。これにより図13に示すように、各結像レンズ129,137のそれぞれのレンズ面129a,137aから各感光ドラム131a~131dの表面までの距離をT1>T2、T3>T4となるように構成することができる。 That is, as shown in FIGS. 13 and 14, the convergence angle v of the laser light L31 in the main scanning direction is different from the convergence angle w of the laser light L32 in the main scanning direction. The same applies to the laser beams L33 and L34. As a result, as shown in FIG. 13, the distances from the lens surfaces 129a and 137a of the imaging lenses 129 and 137 to the surfaces of the photosensitive drums 131a to 131d are T1>T2 and T3>T4. be able to.

しかし、収束光学系の場合にも、斜入射光学系と同様に、図15に示す複数のレーザ光L31a,L31bからなるマルチビームL31における主走査方向のドットズレが発生する。その理由について以下で説明する。図15は、本実施形態における走査光学系についての模式図である。図15は、マルチビームL31のレーザ光L31a,L31bが感光ドラム131aの表面上を走査している様子を示している。 However, also in the case of the converging optical system, dot displacement in the main scanning direction occurs in the multi-beam L31 composed of the plurality of laser beams L31a and L31b shown in FIG. 15, as in the case of the oblique incident optical system. The reason will be explained below. FIG. 15 is a schematic diagram of the scanning optical system in this embodiment. FIG. 15 shows how the laser beams L31a and L31b of the multi-beam L31 scan the surface of the photosensitive drum 131a.

レーザ光L31a,L31bは、主走査方向において、絞り134で交差して、回転多面鏡14の反射面127に入射する。図15の反時計回り方向に回転する回転多面鏡14により偏向されたレーザ光L31a,L31bは、画像書き出し側では、主走査間隔e1で結像レンズ128に入射する。そして、感光ドラム131aの表面上では、主走査方向にドットズレΔJSが発生する。また、画像終わり側では、レーザ光L31a,L31bは主走査間隔e2で結像レンズ128に入射し、感光ドラム131aの表面上では、主走査方向にドットズレΔJEが発生する。 The laser beams L31a and L31b intersect at the diaphragm 134 in the main scanning direction and enter the reflecting surface 127 of the rotary polygon mirror 14. As shown in FIG. The laser beams L31a and L31b deflected by the rotary polygon mirror 14 rotating counterclockwise in FIG. 15 enter the imaging lens 128 at the main scanning interval e1 on the image writing side. A dot shift ΔJS occurs in the main scanning direction on the surface of the photosensitive drum 131a. Also, on the image end side, the laser beams L31a and L31b are incident on the imaging lens 128 at the main scanning interval e2, and dot displacement ΔJE occurs in the main scanning direction on the surface of the photosensitive drum 131a.

ここで、反射面127に対するレーザ光L31a,L31bの入射角度が大きくなるほど主走査間隔が広くなる。このため画像書き出し側の主走査間隔e1と、画像終わり側の主走査間隔e2との関係は、以下の数12式で表される。 Here, the larger the incident angle of the laser beams L31a and L31b with respect to the reflecting surface 127, the wider the main scanning interval. Therefore, the relationship between the main scanning interval e1 on the image writing side and the main scanning interval e2 on the image ending side is expressed by the following equation (12).

[数12]
e2>e1
[number 12]
e2 > e1

また、感光ドラム131aの表面上の画像書き出し側の主走査方向のドットズレΔJSと、感光ドラム131aの表面上の画像終わり側の主走査方向のドットズレΔJEとの関係は、以下の数13式で表される。 The relationship between the dot deviation .DELTA.JS in the main scanning direction on the image writing side on the surface of the photosensitive drum 131a and the dot deviation .DELTA.JE in the main scanning direction on the image end side on the surface of the photosensitive drum 131a is expressed by the following equation (13). be done.

[数13]
ΔJE>ΔJS
[Number 13]
ΔJE > ΔJS

つまり、主走査方向で先に走査しているレーザ光(以下、「先行レーザ光」という)であるレーザ光L31aの方が、主走査方向で後から走査しているレーザ光(以下、「追跡レーザ光」という)であるレーザ光L31bよりも全体倍率が大きくなる。 In other words, the laser beam L31a that scans first in the main scanning direction (hereinafter referred to as the "preceding laser beam") is the laser beam that scans later in the main scanning direction (hereinafter referred to as the "tracking laser beam"). The overall magnification is larger than that of the laser light L31b, which is referred to as "laser light").

また、収束光学系による主走査方向のドットズレ(以下、「第3のドットズレ」という)ΔJ3は、以下の数14式で表すことができる。 Also, the dot deviation in the main scanning direction (hereinafter referred to as "third dot deviation") ΔJ3 due to the converging optical system can be expressed by the following equation (14).

[数14]
ΔJ3=(ΔJE-ΔJS)/2
[Number 14]
ΔJ3=(ΔJE−ΔJS)/2

図16は、光走査ユニット122のマルチビームL31のレーザ光L31a,L31bが感光ドラム131aの表面上に入射する光路と、マルチビームL32のレーザ光L32a,L32bが感光ドラム131bの表面上に入射する光路を示した図である。 FIG. 16 shows the optical path along which the laser beams L31a and L31b of the multi-beam L31 of the optical scanning unit 122 are incident on the surface of the photosensitive drum 131a, and the laser beams L32a and L32b of the multi-beam L32 are incident on the surface of the photosensitive drum 131b. It is a figure showing an optical path.

ここで、レーザ光L31aとレーザ光L32aが先行レーザ光であり、レーザ光L31bとレーザ光L32bとが追跡レーザ光である。 Here, the laser beams L31a and L32a are preceding laser beams, and the laser beams L31b and L32b are tracking laser beams.

本実施形態では、感光ドラム131aの法線H31aに対する先行レーザL31a(実線)の入射角度α31が、追跡レーザL31b(点線)の入射角度β31よりも小さくなるように、レーザ光L31a、L31bが感光ドラム131aに入射している。なお、法線H31aは、先行レーザ光L31aが入射する照射位置R31aにおける法線である。また、追跡レーザ光L31bが入射する照射位置R31bにおける法線がH31bであり、入射角度β31は、法線H31bに対する追跡レーザ光L31bの角度である。 In this embodiment, the laser beams L31a and L31b are directed to the photosensitive drum 131a such that the incident angle α31 of the preceding laser L31a (solid line) with respect to the normal line H31a of the photosensitive drum 131a is smaller than the incident angle β31 of the tracking laser L31b (dotted line). 131a. The normal line H31a is the normal line at the irradiation position R31a on which the preceding laser beam L31a is incident. Also, the normal to the irradiation position R31b where the tracking laser beam L31b is incident is H31b, and the incident angle β31 is the angle of the tracking laser beam L31b with respect to the normal H31b.

このため前述した第1実施形態と同様に、レーザ光L31aの全体倍率が、レーザ光L31bの全体倍率よりも小さくなるように第2のドットズレが発生する。したがって、第3のドットズレと、第2のドットズレとが打ち消し合うので、感光ドラム131aの表面上で発生するドットズレを低減することができる。 Therefore, as in the first embodiment described above, a second dot shift occurs such that the overall magnification of the laser beam L31a is smaller than the overall magnification of the laser beam L31b. Therefore, since the third dot misalignment and the second dot misalignment cancel each other out, it is possible to reduce the dot misalignment occurring on the surface of the photosensitive drum 131a.

感光ドラム131bにおいても同様で、先行レーザ光L32aの入射角度α32と追跡レーザ光L32bの入射角度β32の関係をα32<β32としている。 Similarly for the photosensitive drum 131b, the relationship between the incident angle α32 of the preceding laser beam L32a and the incident angle β32 of the tracking laser beam L32b is α32<β32.

また、図14に示して前述したように、回転多面鏡14の反射面127に入射する各レーザ光L31,L32の主走査方向における各収束角度v,wは、v<wである。よって、入射角度α31と入射角度α32との関係を、α31<α32とすることで、最終的な主走査ドットズレを「0」に近づけることが可能となる。 As shown in FIG. 14 and described above, the convergence angles v and w of the laser beams L31 and L32 incident on the reflecting surface 127 of the rotary polygon mirror 14 in the main scanning direction are v<w. Therefore, by setting the relationship between the incident angle α31 and the incident angle α32 to satisfy α31<α32, it is possible to bring the final main scanning dot deviation closer to "0".

本実施形態では、図13に示すように、画像形成装置100内に光走査ユニット122を2個用いることにより斜入射光学系ではない光学系を採用できる。これにより光走査ユニット121が薄型となり、その結果、画像形成装置100の高さの低減が可能となる。 In this embodiment, as shown in FIG. 13, by using two optical scanning units 122 in the image forming apparatus 100, an optical system other than the oblique incidence optical system can be adopted. As a result, the optical scanning unit 121 can be thinned, and as a result, the height of the image forming apparatus 100 can be reduced.

尚、前記各実施形態において、説明の都合上、図示しない半導体レーザ3から出射されるマルチビームを2本として説明した。しかしながら、3本以上の本数のマルチビームを使用する装置にも上述した実施形態の構成を採用できる。 In each of the above-described embodiments, for convenience of explanation, the multi-beams emitted from the semiconductor laser 3 (not shown) are assumed to be two. However, the configuration of the above-described embodiment can also be adopted for a device that uses three or more multi-beams.

H1a…照射位置R1aにおける法線
H1b…照射位置R1bにおける法線
L,L1a,L1b…レーザ光
R1a…レーザ光L1aの感光ドラム11aの表面上の照射位置
R1b…レーザ光L1bの感光ドラム11aの表面上の照射位置
α1…レーザ光L1aの入射角度
β1…レーザ光L1bの入射角度
3,3a,3b…半導体レーザ(光源)
9…結像レンズ
9a…レンズ面
11,11a~11d…感光ドラム
H1a Normal line at irradiation position R1a H1b Normal line at irradiation position R1b L, L1a, L1b Laser beam R1a Laser beam L1a irradiation position on the surface of photosensitive drum 11a R1b Laser beam L1b surface of photosensitive drum 11a Upper irradiation position α1... Incident angle of laser beam L1a β1... Incident angle of laser beam L1b 3, 3a, 3b... Semiconductor laser (light source)
9 Imaging lens 9a Lens surface 11, 11a to 11d Photosensitive drum

Claims (5)

第1の感光ドラムと、
第2の感光ドラムと、
画像情報に応じた第1のレーザ光と第2のレーザ光を有する第1のマルチビームを出射する第1の光源と、画像情報に応じた第1のレーザ光と第2のレーザ光を有する第2のマルチビームを出射する第2の光源と、前記第1の光源から出射する前記第1のマルチビームと前記第2の光源から出射する前記第2のマルチビームを偏向する偏向器と、前記偏向器により偏向された前記第1のマルチビームを前記第1の感光ドラムに結像すると共に前記偏向器により偏向された前記第2のマルチビームを前記第2の感光ドラムに結像する結像レンズと、を有する光走査ユニットと、
を有し、記録材に画像を形成する画像形成装置において、
前記第1のマルチビームの前記第1のレーザ光と前記第2のレーザ光は、前記結像レンズを通過する副走査方向の位置がそれぞれ異なり、
前記第2のマルチビームの前記第1のレーザ光と前記第2のレーザ光は、前記結像レンズを通過する副走査方向の位置がそれぞれ異なり、
前記第1のマルチビームのうちで、前記第1のレーザ光が通過する前記結像レンズの主走査断面におけるレンズ面の曲率半径が、前記第2のレーザ光が通過する前記結像レンズの主走査断面におけるレンズ面の曲率半径よりも大きく、前記第1の感光ドラムの前記第1のレーザ光の照射位置における法線に対する前記第1のレーザ光の入射角度α1が、前記第1の感光ドラムの前記第2のレーザ光の照射位置における法線に対する前記第2のレーザ光の入射角度β1よりも小さく、
前記第2のマルチビームのうちで、前記第1のレーザ光が通過する前記結像レンズの主走査断面におけるレンズ面の曲率半径が、前記第2のレーザ光が通過する前記結像レンズの主走査断面におけるレンズ面の曲率半径よりも大きく、前記第2の感光ドラムの前記第1のレーザ光の照射位置における法線に対する前記第1のレーザ光の入射角度α2が、前記第2の感光ドラムの前記第2のレーザ光の照射位置における法線に対する前記第2のレーザ光の入射角度β2よりも小さく、
前記入射角度α2は前記入射角度α1より大きいことを特徴とする画像形成装置。
a first photosensitive drum;
a second photosensitive drum;
A first light source for emitting a first multi-beam having a first laser beam and a second laser beam according to image information, and a first laser beam and a second laser beam according to image information. a second light source that emits a second multibeam; a deflector that deflects the first multibeam emitted from the first light source and the second multibeam emitted from the second light source; The first multi-beam deflected by the deflector is imaged on the first photosensitive drum , and the second multi-beam deflected by the deflector is imaged on the second photosensitive drum. an optical scanning unit having an image lens;
In an image forming apparatus that forms an image on a recording material,
the first laser light and the second laser light of the first multi-beam are different in position in the sub-scanning direction passing through the imaging lens,
the first laser light and the second laser light of the second multi-beam are different in position in the sub-scanning direction passing through the imaging lens,
In the first multi-beam , the curvature radius of the lens surface in the main scanning cross section of the imaging lens through which the first laser beam passes is the main curvature radius of the imaging lens through which the second laser beam passes. An incident angle α1 of the first laser beam with respect to a normal line of the irradiation position of the first laser beam on the first photosensitive drum is greater than the radius of curvature of the lens surface in the scanning cross section of the first photosensitive drum. is smaller than the incident angle β1 of the second laser beam with respect to the normal to the irradiation position of the second laser beam of
In the second multi-beam, the radius of curvature of the lens surface in the main scanning cross section of the imaging lens through which the first laser beam passes is the main curvature radius of the imaging lens through which the second laser beam passes. An incident angle α2 of the first laser beam with respect to a normal line of the irradiation position of the first laser beam on the second photosensitive drum is greater than the radius of curvature of the lens surface in the scanning cross section of the second photosensitive drum. is smaller than the incident angle β2 of the second laser beam with respect to the normal to the irradiation position of the second laser beam of
The image forming apparatus , wherein the incident angle α2 is greater than the incident angle α1 .
前記第1のマルチビームのうちの前記第1のレーザ光が前記第1の感光ドラムに入射した位置における第1の法線の方向と前記第2のマルチビームのうちの前記第1のレーザ光が前記第2の感光ドラムに入射した位置における第2の法線の方向とが同方向であることを特徴とする請求項に記載の画像形成装置。 A direction of a first normal line at a position where the first laser beam of the first multi-beam is incident on the first photosensitive drum and the first laser beam of the second multi-beam 2. The image forming apparatus according to claim 1 , wherein the direction of the second normal line at the position where the light is incident on the second photosensitive drum is the same direction. 前記第の光源から前記結像レンズを通過して前記第の感光ドラムの表面に至る前記第のマルチビームの光路長、前記第の光源から前記結像レンズを通過して前記第の感光ドラムの表面に至る前記第のマルチビームの光路長より長いことを特徴とする請求項または請求項に記載の画像形成装置。 The optical path length of the second multi-beam from the second light source through the imaging lens to the surface of the second photosensitive drum is determined by passing through the imaging lens from the first light source and reaching the surface of the second photosensitive drum . 3. The image forming apparatus according to claim 1 , wherein the optical path length is longer than the optical path length of said first multi-beam reaching the surface of said first photosensitive drum. 第1の感光ドラムと、
第2の感光ドラムと、
画像情報に応じた第1のレーザ光と第2のレーザ光を有する第1のマルチビームを出射する第1の光源と、画像情報に応じた第1のレーザ光と第2のレーザ光を有する第2のマルチビームを出射する第2の光源と、前記第1の光源から出射する前記第1のマルチビームと前記第2の光源から出射する前記第2のマルチビームを偏向する偏向器と、前記偏向器により偏向された前記第1のマルチビームを前記第1の感光ドラムに結像する第1の結像レンズと、前記偏向器により偏向された前記第2のマルチビームを前記第2の感光ドラムに結像する第2の結像レンズと、を有する光走査ユニットと、
を有し、記録材に画像を形成する画像形成装置において、
前記偏向器で反射する点から前記第1の感光ドラムの表面に至る前記第1のマルチビームの光路長と、前記偏向器で反射する点から前記第2の感光ドラムの表面に至る前記第2のマルチビームの光路長とが等しく、
前記第1の結像レンズのレンズ面から前記第1の感光ドラムの表面に至る前記第1のマルチビームの光路長前記第2の結像レンズのレンズ面から前記第2の感光ドラムの表面に至る前記第2のマルチビームの光路長より短く、
前記第1のマルチビームの前記第1のレーザ光と前記第2のレーザ光は、前記第1の結像レンズを通過する副走査方向の位置がそれぞれ異なり、
前記第2のマルチビームの前記第1のレーザ光と前記第2のレーザ光は、前記第2の結像レンズを通過する副走査方向の位置がそれぞれ異なり、
前記第1のマルチビームのうちで、前記第1のレーザ光が通過する前記第1の結像レンズの主走査断面におけるレンズ面の曲率半径が、前記第2のレーザ光が通過する前記第1の結像レンズの主走査断面におけるレンズ面の曲率半径よりも大きく、前記第1の感光ドラムの前記第1のレーザ光の照射位置における法線に対する前記第1のレーザ光の入射角度α3が、前記第1の感光ドラムの前記第2のレーザ光の照射位置における法線に対する前記第2のレーザ光の入射角度よりも小さく、
前記第2のマルチビームのうちで、前記第1のレーザ光が通過する前記第2の結像レンズの主走査断面におけるレンズ面の曲率半径が、前記第2のレーザ光が通過する前記第2の結像レンズの主走査断面におけるレンズ面の曲率半径よりも大きく、前記第2の感光ドラムの前記第1のレーザ光の照射位置における法線に対する前記第1のレーザ光の入射角度α4が、前記第2の感光ドラムの前記第2のレーザ光の照射位置における法線に対する前記第2のレーザ光の入射角度よりも小さく、
前記入射角度α4は前記入射角度α3より大きいことを特徴とする画像形成装置。
a first photosensitive drum;
a second photosensitive drum;
A first light source for emitting a first multi-beam having a first laser beam and a second laser beam according to image information, and a first laser beam and a second laser beam according to image information. a second light source that emits a second multibeam; a deflector that deflects the first multibeam emitted from the first light source and the second multibeam emitted from the second light source; a first imaging lens that forms an image of the first multi-beam deflected by the deflector on the first photosensitive drum; an optical scanning unit having a second imaging lens that forms an image on the photosensitive drum;
In an image forming apparatus that forms an image on a recording material,
The optical path length of the first multi-beam from the point reflected by the deflector to the surface of the first photosensitive drum, and the second optical path length from the point reflected by the deflector to the surface of the second photosensitive drum. is equal to the optical path length of the multibeam of
The optical path length of the first multi-beam from the lens surface of the first imaging lens to the surface of the first photosensitive drum is the length of the optical path from the lens surface of the second imaging lens to the surface of the second photosensitive drum. shorter than the optical path length of the second multi-beam reaching the surface,
the first laser light and the second laser light of the first multi-beam are different in position in the sub-scanning direction passing through the first imaging lens,
the first laser light and the second laser light of the second multi-beam are different in position in the sub-scanning direction passing through the second imaging lens,
In the first multi-beam, the radius of curvature of the lens surface in the main scanning cross section of the first imaging lens through which the first laser light passes is the first multi-beam through which the second laser light passes. is larger than the radius of curvature of the lens surface in the main scanning cross section of the imaging lens, and the incident angle α3 of the first laser beam with respect to the normal to the irradiation position of the first laser beam on the first photosensitive drum is smaller than the angle of incidence of the second laser beam with respect to a normal line at the irradiation position of the second laser beam on the first photosensitive drum;
In the second multi-beam, the radius of curvature of the lens surface in the main scanning cross section of the second imaging lens through which the first laser beam passes is the second multi-beam through which the second laser beam passes. is larger than the radius of curvature of the lens surface in the main scanning cross section of the imaging lens, and the incident angle α4 of the first laser beam with respect to the normal to the irradiation position of the first laser beam on the second photosensitive drum is smaller than the angle of incidence of the second laser beam with respect to a normal line at the irradiation position of the second laser beam on the second photosensitive drum;
The image forming apparatus , wherein the incident angle α4 is larger than the incident angle α3 .
第1の感光ドラムと、
第2の感光ドラムと、
画像情報に応じた第1のレーザ光と第2のレーザ光を有する第1のマルチビームを出射する第1の光源と、画像情報に応じた第1のレーザ光と第2のレーザ光を有する第2のマルチビームを出射する第2の光源と、前記第1の光源から出射する前記第1のマルチビームと前記第2の光源から出射する前記第2のマルチビームを偏向する偏向器と、前記偏向器により偏向された前記第1のマルチビームを前記第1の感光ドラムに結像する第1の結像レンズと、前記偏向器により偏向された前記第2のマルチビームを前記第2の感光ドラムに結像する第2の結像レンズと、を有する光走査ユニットと、
を有し、記録材に画像を形成する画像形成装置において、
前記第1の結像レンズのレンズ面から前記第1の感光ドラムの表面に至る前記第1のマルチビームの光路長は、前記第2の結像レンズのレンズ面から前記第2の感光ドラムの表面に至る前記第2のマルチビームの光路長より長く、
前記偏向器に入射する前記第1のマルチビームの主走査方向の収束角度vは、前記偏向器に入射する前記第2のマルチビームの主走査方向の収束角度wより小さく、
前記第1のマルチビームの前記第1のレーザ光と前記第2のレーザ光は、前記第1の結像レンズを通過する副走査方向の位置がそれぞれ異なり、
前記第2のマルチビームの前記第1のレーザ光と前記第2のレーザ光は、前記第2の結像レンズを通過する副走査方向の位置がそれぞれ異なり、
前記第1のマルチビームのうちで、前記第1のレーザ光が通過する前記第1の結像レンズの主走査断面におけるレンズ面の曲率半径が、前記第2のレーザ光が通過する前記第1の結像レンズの主走査断面におけるレンズ面の曲率半径よりも大きく、前記第1の感光ドラムの前記第1のレーザ光の照射位置における法線に対する前記第1のレーザ光の入射角度α31が、前記第1の感光ドラムの前記第2のレーザ光の照射位置における法線に対する前記第2のレーザ光の入射角度β31よりも小さく、
前記第2のマルチビームのうちで、前記第1のレーザ光が通過する前記第2の結像レンズの主走査断面におけるレンズ面の曲率半径が、前記第2のレーザ光が通過する前記第2の結像レンズの主走査断面におけるレンズ面の曲率半径よりも大きく、前記第2の感光ドラムの前記第1のレーザ光の照射位置における法線に対する前記第1のレーザ光の入射角度α32が、前記第2の感光ドラムの前記第2のレーザ光の照射位置における法線に対する前記第2のレーザ光の入射角度β32よりも小さく、
前記入射角度α32は前記入射角度α31より大きいことを特徴とする画像形成装置。
a first photosensitive drum;
a second photosensitive drum;
A first light source for emitting a first multi-beam having a first laser beam and a second laser beam according to image information, and a first laser beam and a second laser beam according to image information. a second light source that emits a second multibeam; a deflector that deflects the first multibeam emitted from the first light source and the second multibeam emitted from the second light source; a first imaging lens that forms an image of the first multi-beam deflected by the deflector on the first photosensitive drum; an optical scanning unit having a second imaging lens that forms an image on the photosensitive drum;
In an image forming apparatus that forms an image on a recording material,
The optical path length of the first multi-beam from the lens surface of the first imaging lens to the surface of the first photosensitive drum is the length of the optical path from the lens surface of the second imaging lens to the surface of the second photosensitive drum. longer than the optical path length of the second multi-beam reaching the surface,
a convergence angle v in the main scanning direction of the first multi-beams incident on the deflector is smaller than a convergence angle w in the main scanning direction of the second multi-beams incident on the deflector;
the first laser light and the second laser light of the first multi-beam are different in position in the sub-scanning direction passing through the first imaging lens,
the first laser light and the second laser light of the second multi-beam are different in position in the sub-scanning direction passing through the second imaging lens,
In the first multi-beam, the radius of curvature of the lens surface in the main scanning cross section of the first imaging lens through which the first laser light passes is the first multi-beam through which the second laser light passes. is larger than the radius of curvature of the lens surface in the main scanning cross section of the imaging lens, and the incident angle α31 of the first laser beam with respect to the normal to the irradiation position of the first laser beam on the first photosensitive drum is smaller than the incident angle β31 of the second laser beam with respect to a normal line at the irradiation position of the second laser beam on the first photosensitive drum,
In the second multi-beam, the radius of curvature of the lens surface in the main scanning cross section of the second imaging lens through which the first laser beam passes is the second multi-beam through which the second laser beam passes. is larger than the radius of curvature of the lens surface in the main scanning cross section of the imaging lens, and the incident angle α32 of the first laser beam with respect to the normal to the irradiation position of the first laser beam on the second photosensitive drum is smaller than the incident angle β32 of the second laser beam with respect to a normal line at the irradiation position of the second laser beam on the second photosensitive drum,
The image forming apparatus , wherein the incident angle α32 is greater than the incident angle α31 .
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Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2001059945A (en) 1999-06-16 2001-03-06 Canon Inc Multibeam scanning optical system and image forming device using the same
JP2001183595A (en) 1999-12-27 2001-07-06 Canon Inc Optical scanner, multibeam optical scanner, and image forming device using the same
JP2004070108A (en) 2002-08-08 2004-03-04 Canon Inc Optical scanner and image forming apparatus using the same
US20070058231A1 (en) 2005-09-15 2007-03-15 Samsung Electronics Co., Ltd. Tandem laser scanning unit
JP2007178827A (en) 2005-12-28 2007-07-12 Canon Inc Optical scanner and image forming apparatus using the same
JP2009122327A5 (en) 2007-11-14 2010-12-24

Family Cites Families (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2009122327A (en) 2007-11-14 2009-06-04 Canon Inc Multi-beam optical scanning device and image forming apparatus using the same

Patent Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2001059945A (en) 1999-06-16 2001-03-06 Canon Inc Multibeam scanning optical system and image forming device using the same
JP2001183595A (en) 1999-12-27 2001-07-06 Canon Inc Optical scanner, multibeam optical scanner, and image forming device using the same
JP2004070108A (en) 2002-08-08 2004-03-04 Canon Inc Optical scanner and image forming apparatus using the same
US20070058231A1 (en) 2005-09-15 2007-03-15 Samsung Electronics Co., Ltd. Tandem laser scanning unit
JP2007178827A (en) 2005-12-28 2007-07-12 Canon Inc Optical scanner and image forming apparatus using the same
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