JP3610294B2 - Multi-beam scanning optical system and image forming apparatus using the same - Google Patents
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Description
【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明はマルチビーム走査光学系及びそれを用いた画像形成装置に関し、特に比較的簡単な構成によって高速で高品位の印字が可能な、例えばレーザビームプリンターやデジタル複写機等の画像形成装置に好適なものである。
【0002】
【従来の技術】
従来よりレーザビームプリンターやデジタル複写機等の画像形成装置に用いられている走査光学系は光源から射出された光束を入射光学手段により偏向手段に導光し、該偏向手段により偏向された光束を走査光学手段により被走査面である感光ドラム面上にスポット状に結像させ、該光束で感光ドラム面上を光走査している。
【0003】
近年、画像形成装置の高性能化、高機能化に伴い、高速化への要求が高まってきており、この要求に答えるため、複数の光源を用いることが検討されている。例えば特開平9−54263号公報では光源として1個のチップから一直線上に並んだ複数本のレーザ光を放射するマルチビームレーザーチップを光源としたマルチビーム走査光学系を提案している。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】
(課題1)
このようなマルチビーム走査光学系においては画像の書き出し位置を正確に制御するために画像信号を書き出す直前に同期検出用光学手段(BD光学系)を設けるのが一般的である。
【0005】
図22は従来のマルチビーム走査光学系の主走査方向の要部断面図(主走査断面図)である。同図において51は光源ユニットであり、例えば半導体レーザよりなる発光部(光源)を2つ有している。2つの発光部は主走査方向及び副走査方向に対して各々離して配置している。52は開口絞りであり、各発光部から射出した光束を所望の最適なビーム形状に整形している。53はコリメータレンズであり、開口絞り52を通過した光束を略平行光束に変換している。54はシリンドリカルレンズであり、副走査方向のみに所定の屈折力を有している。尚、開口絞り52、コリメータレンズ53、そしてシリンドリカルレンズ54等の各要素は入射光学手段62の一要素を構成している。
【0006】
55は偏向手段であり、例えば回転多面鏡より成り、モーター等の駆動手段(不図示)により図中矢印A方向に一定速度で回転している。56はfθ特性を有する走査光学手段であり、第1、第2の2枚のfθレンズを有している。走査光学手段56は副走査断面内において光偏向器55の偏向面55a近傍と被走査面としての感光ドラム面57近傍との間を共役関係にすることにより、倒れ補正機能を有している。
【0007】
58は折り返しミラー(以下、「BDミラー」と記す。)であり、感光ドラム面57上の走査開始位置のタイミングを調整するための同期信号検知用の複数の光束(BD光束)を後述する同期検出素子61側へ反射させている。59はスリット(以下、「BDスリット」と記す。)であり、感光ドラム面57と等価な位置に配されている。60は結像レンズ(以下、「BDレンズ」と記す。)であり、BDミラー58と同期検出素子61とを共役な関係にするためのものであり、BDミラー58の面倒れを補正している。61は同期検出素子としての光センサー(以下、「BDセンサー」と記す。)である。尚、折り返しミラー58、BDスリット59、BDレンズ60、そしてBDセンサー61等の各要素は同期検出用光学手段(BD光学系)の一要素を構成している。
【0008】
同図においては各BD光束ごとにBD検知を行ない、BDセンサー61からの出力を用いて感光ドラム面57上への画像記録の走査開始位置のタイミングを各BD光束毎に調整している。
【0009】
ところで発光部(光源)が複数個あるマルチビーム光走査光学系においては、様々な理由により各光源の主走査方向の間隔が走査するに従い変化すると印字される画像は劣化してしまう。また走査中において各発光部間の主走査方向の間隔が変化しなくても各発光部間で書き出し位置がずれているとやはり印字される画像は劣化してしまう。
【0010】
上記の現象を誘発する一因としてBDスリット面上におけるBD光束のピント位置ずれ量と被走査面上における走査用の光束のピント位置ずれ量に差があることが考えられる。
【0011】
以下、図16〜図21を用いて説明していく。尚、図が見にくくなるのを防ぐため、図17(A)、図18(A)、図20(A)、図21(A)ではマージナル光線は省略している。
【0012】
図16(A)は各光束(ここではA、B光線)が主走査方向に対して丁度BDスリット上の一端に集光している状態を表している。図の左から右へ走査されたA光線は丁度BDスリットの右端にきたときに初めてBDセンサーに入射し、このときBDセンサーはA光線が入射したことを知らせる信号を出力する。次に左から右へ走査されたB光線はA光線と同様に丁度BDスリットの右端にきたときに初めてBDセンサーに入射し、BDセンサーはB光線が入射したことを知らせる信号を出力する。この2つの信号のタイミングを検知することでA、B光線の書き出し位置のタイミングを調整している。
【0013】
ところがBD光学系を通ったA、B光線の主走査断面内でのピントの位置が図17(A)に示すように手前側、つまり偏向手段側にδMだけずれると以下に記すような現象が起きA、B光線の書き出し位置がずれる。ピントずれがなければBDスリット右端で集光し、ようやくBDセンサーに入射し始めるタイミングのA光線はピントずれのため、すでにBDセンサー面上に入射している(図では右側の破線)。実際にBDセンサーに入射し始めるのは図中右側実線にA光線がきたときであり、上記破線と実線がずれている分だけA光線の書き出しタイミングは速まる。逆にB光線は左側破線のときにBDセンサーに入射し始めるべきところがピントずれのため入射できず、左側実線の位置にきて始めてBDセンサーに入射できるようになるため、左側破線と左側実線のずれ分だけB光線の書き出しタイミングは遅くなる。結果として、A、B光線の書き出し位置はBDスリット面上における2本の破線の距離だけずれることになる。
【0014】
またA、B光線の書き出し位置ずれ量δYはピントずれ量δMと入射角度θ[rad ](BD光学系の光軸と平行な状態を0[rad ])から決まり、近似的には以下のように記述できる。
【0015】
δY=δM×θ ‥‥‥‥(1)
また、同様に各発光部間の書き出し位置の最大ずれ量δYtotalは入射角度の最大角度差をθmax[rad ]とすると
δYtotal=δM×θmax ‥‥‥‥(2)
で決まる。
【0016】
よって許容できる各走査線間の書き出し位置ずれの最大値をδYmax、δYmaxから決まる許容できるピントずれ量の最大値をδMmaxとすると、ピントずれ量δMが
|δM|≦δMmax=δYmax/θmax ‥‥‥‥(3)
を満たすようにマルチビーム走査光学系を構成する必要がある。
【0017】
また、δYmaxは副走査方向の解像度の半分程度以下であることが好ましい。これを超えるようであるならば、隣り合った横線がずれたように見え始め印字された結果は非常に見づらいものになってしまう。
【0018】
ちなみに、δYmax=10μm(1200dpiの半ドット分に相当)、θmax=0.5[rad ]とすると
δMmax=1.15mm
となる。
【0019】
もっとも上記の式(1)〜(3)が成り立つのはBD光学系のみがピントずれを起こしている場合であり、被走査面上においてもBD光学系と同量のピントずれが同一方向(図17では偏向手段側)に発生している場合、ドットずれと呼ばれるA、B光線の書き出し位置ずれは殆ど発生しなくなる。BD光学系を通ったA、B光線の主走査断面内でのピントの位置が図18(A)の様に手前側、つまり偏向手段側にδMだけずれているとする。このとき前述したようにA、B光線間でドットずれが発生するが被走査面上において一律δMだけピント位置がずれているとすると、図18(B)に示すようにδMずれた箇所でドットずれが発生することになる。
【0020】
しかしながら理想像面(被走査面)はδMだけ奥にありA,B光線が理想像面(被走査面)に入射する頃には両者のA、B光線の距離はほとんどなくなってしまう。図18(C)は軸上近傍における光線の位置関係を描いているが、A、B光線の主光線を斜辺とし被走査面からδMの位置における直線を底辺とする三角形と、図18(A)における破線で示す本来のA、B光線を斜辺としBDスリット面を底辺とする三角形がほぼ合同といってもよい関係にあることからもドットずれがなくなっていることが分かる。もっともこのような場合はベストスポット位置と被走査面上との位置がずれてしまうが、それでもピント位置が許容深度範囲内にあれば画質には殆ど影響を及ぼさない。
【0021】
尚、これまではピント位置がBDスリットの手前にずれた場合において説明してきたが、ピント位置がBDスリットの奥にずれていたとしても図19〜図21から分かるように上記と同じことがいえる。
【0022】
以上の説明を逆から見れば被走査面上において一律ピント位置ずれをしている場合、BD光学系におけるピント位置も同様にずれていなければ画像は劣化してしまうことが分かる。また被走査面上におけるピント位置ずれ量やBD光学系におけるピント位置ずれ量をそれぞれ別個に規格化した場合、それぞれのピント位置ずれが逆方向に発生しているとドットずれは大きく発生することが予想できる。更に被走査面上において大きく像面が湾曲していると湾曲に応じて各光線の間隔が変化することも容易に予測できる。よって被走査面上における各像高のピント位置ずれ量δXは式(3)より
|δX−δM|≦δMmax=δYmax/θmax (4)
を満たすようにマルチビーム走査光学系を構成する必要があることがわかる。
【0023】
もちろん、各光束の被走査面への入射角度が全く同じ場合は各走査線間の書き出し位置のずれ方は一律同じとなり、書き出し位置が全体としてずれるのみで各発光部に対する書き出し位置のズレは生じない。
【0024】
しかしながら上記のような状態にするには、各発光部の配置が主走査方向にずれていない状態、つまり副走査方向に一列に並んでいる場合、もしくはリレー光学系を使って各光束の主光線をポリゴンミラー面上でクロスさせた場合にしかありえない。前者に関しては通常、各発光部をこのような配置にすると特に副走査方向が拡大系に構成されている場合、各発光部間の距離は数μmから十数μm程度と短くなりすぎ(通常市販されているマルチレーザの発光部間距離は100μm程度)、クロストークが発生し、各発光部の光量に差が出るなど安定した発振ができなくなり、更には寿命が短くなり易い。また後者に関してはリレー光学系を用いると必要となる光学素子が増え、スペース的にもコスト的にも好ましくない。
【0025】
またBD光学系においてBDスリットを持たないマルチビーム走査光学系の場合、結果としてBDセンサーの縁の部分がBDスリットの役割を果たしており、BDスリット右端をBDセンサー有効部左端、BDスリット面をBDセンサーの受光面と置き換えて読めばよい。
【0026】
また、これまでの説明では走査方向を図中左方向から右方向としたが、走査方向が逆になっても書き出しのタイミングを決めるBDスリットが右端から図には図示していない右側のBDスリットの左端に変わる以外、同じことが言える。
(課題2)
図22に示すように各BD光束毎にBD検知をするマルチビーム走査光学系において、レンズ製造誤差や組み立て誤差やレンズのピント誤差等の理由によりBD光束のピント位置がBDスリット面上にない場合、(尚、幅を持った光束のままBDのタイミングを考えると分かりにくくなるので以下では各光束の主光線で代表して考える)BD光学系の光軸に対し平行に入射する場合を除き、各BD光束の主光線がBDスリットのエッジをかすめるタイミングがピントずれ前とでは異なってしまい、画像の書き出し位置がずれてしまうという問題点がある。
【0027】
図29(A),(B),(C)は各々2つの発光部(光源)から射出した各々の光束の一部の光束(BD光束)の主光線の位置関係を示した要部概略図である。同図(A)はBD光束にピントずれがない理想的なときの各発光部の主光線の位置関係を示しており、同図(B)はBD光束にピントずれが発生したときの各発光部の主光線の位置関係を示しており、同図(C)は何らかの方法でBDスリット面上の集光状態を改善したときの各発光部の主光線の位置関係を示している。
【0028】
本来、同図(A)に示すようにBDスリットの一端をかすめる光線によって被走査面上の書き出し位置のタイミングをとっていたものが、同図(B)に示すようにBD光束にピントずれが発生すると、A光線においては本来の光線(同図では実線で示している)はBDスリットによって遮蔽され、実際のA光線の書き出し位置は破線で示す光線によって決まる。つまり実線から破線の状態にA光線の状態が推移する分だけA光線の書き出し位置がずれることになる。同様のことはB光線にも言え、実線と破線のずれ分だけ書き出し位置が早くなる。よってA,B光線間の書き出し位置のずれはBDスリット面上における実線の幅分だけずれることになる。
【0029】
またA,B光線の書き出し位置ずれ量δYはピントずれ量δMと入射角度θ
(BD光学系の光軸と平行な状態を0°)から決まり、近似的には以下のように記述できる。
【0030】
δY=δM・tan(θ) ………(5)
また同様にトータルの書き出し位置ずれ量δY totalは入射角度の最大角度差をθmaxとすると
δY total=δM・tan(θmax) ………(6)
で決まる。
【0031】
よって許容できる各走査線間の書き出し位置ずれ量の最大値をδYmax、δYmaxから決まる許容できるピントずれ量の最大値をδMmaxとすると、ピントずれ量δMが
|δM|≦δMmax=δYmax/tan(θmax)…(7)
を満たすようにマルチビーム走査光学系を構成する必要がある。
【0032】
ちなみにδYmax=11μm、θmax=0.5°とするとδMmax=1.26mmとなる。
【0033】
もちろん各光束の被走査面上への入射角度が全く同じ場合は各走査線間の書き出し位置ずれ方は一律同じとなり、書き出し位置が全体としてずれるのみで各発光部に対する書き出し位置のズレは生じない。
【0034】
本発明は比較的簡単な構成によって高速で高品位の印字を実現できるマルチビーム走査光学系及びそれを用いた画像形成装置の提供を目的とする。
【0035】
【課題を解決するための手段】
請求項1の発明のマルチビーム走査光学系は、少なくとも主走査方向に対し離して配置された複数の発光部を有する光源手段から射出した複数の光束を偏向手段に導光する入射光学手段と、該偏向手段により偏向された複数の光束を被走査面上に結像させ、複数の走査線を形成する走査光学手段と、該偏向手段により偏向された複数の光束の一部をレンズ部によりスリット面上に集光させた後、同期検出素子に導光し、該同期検出素子からの信号を用いて該被走査面上の走査開始位置のタイミングを該複数の光束毎に制御する同期検出用光学手段と、を有するマルチビーム走査光学系であって、
以下の条件式を
|δM1|≦δYmax/tan(θmax)
(但し、
δM1 :該スリットから見た該同期検出素子に導光される光束の主走査断面内でのピント位置ずれ量
δYmax:許容できる各走査線毎のドット位置ずれ量
θmax :同期検出に用いられる各光束のスリット面への入射角度の最大角度差)満足し、該許容できる各走査線毎のドット位置ずれ量δYmaxは副走査方向の解像度の1/2以下であり、該同期検出素子に導光される光束の主走査断面内でのピント位置を該スリットから相対的に該同期検出用光学手段の光軸方向にずらす補正手段を備えたことを特徴としている。
【0036】
請求項2の発明のマルチビーム走査光学系は、少なくとも主走査方向に対し離して配置された複数の発光部を有する光源手段から射出した複数の光束を偏向手段に導光する入射光学手段と、該偏向手段により偏向された複数の光束を被走査面上に結像させ、複数の走査線を形成する走査光学手段と、該偏向手段により偏向された複数の光束の一部をレンズ部によりスリット面上に集光させた後、同期検出素子に導光し、該同期検出素子からの信号を用いて該被走査面上の走査開始位置のタイミングを該複数の光束毎に制御する同期検出用光学手段と、を有するマルチビーム走査光学系であって、
以下の条件式を
|δM1|≦δYmax/tan(θmax)
(但し、
δM1 :該スリットから見た該同期検出素子に導光される光束の主走査断面内でのピント位置ずれ量
δYmax:許容できる各走査線毎のドット位置ずれ量
θmax :同期検出に用いられる各光束のスリット面への入射角度の最大角度差)満足し、該許容できる各走査線毎のドット位置ずれ量δYmaxは副走査方向の解像度の1/2以下であり、該スリットまたは該スリットを含むユニットの位置を該同期検出用光学手段の光軸方向に対して移動させる補正手段を備えたことを特徴としている。
【0037】
請求項3の発明のマルチビーム走査光学系は、少なくとも主走査方向に対し離して配置された複数の発光部を有する光源手段から射出した複数の光束を偏向手段に導光する入射光学手段と、該偏向手段により偏向された複数の光束を被走査面上に結像させ、複数の走査線を形成する走査光学手段と、該偏向手段により偏向された複数の光束の一部をレンズ部によりスリット面上に集光させた後、同期検出素子に導光し、該同期検出素子からの信号を用いて該被走査面上の走査開始位置のタイミングを該複数の光束毎に制御する同期検出用光学手段と、を有するマルチビーム走査光学系であって、
以下の条件式を
|δM1|≦δYmax/tan(θmax)
(但し、
δM1 :該スリットから見た該同期検出素子に導光される光束の主走査断面内でのピント位置ずれ量
δYmax:許容できる各走査線毎のドット位置ずれ量
θmax :同期検出に用いられる各光束のスリット面への入射角度の最大角度差)満足し、該許容できる各走査線毎のドット位置ずれ量δYmaxは副走査方向の解像度の1/2以下であり、該レンズ部は該偏向手段と該スリットとの間の光路内に設けられ、該レンズ部を該同期検出用光学手段の光軸方向に対して移動させる補正手段を備えたことを特徴としている。
【0038】
請求項4の発明のマルチビーム走査光学系は、少なくとも主走査方向に対し離して配置された複数の発光部を有する光源手段から射出した複数の光束を偏向手段に導光する入射光学手段と、該偏向手段により偏向された複数の光束を被走査面上に結像させ、複数の走査線を形成する走査光学手段と、該偏向手段により偏向された複数の光束の一部をレンズ部によりスリット面上に集光させた後、同期検出素子に導光し、該同期検出素子からの信号を用いて該被走査面上の走査開始位置のタイミングを該複数の光束毎に制御する同期検出用光学手段と、を有するマルチビーム走査光学系であって、
以下の条件式を
|δM1|≦δYmax/tan(θmax)
(但し、
δM1 :該スリットから見た該同期検出素子に導光される光束の主走査断面内でのピント位置ずれ量
δYmax:許容できる各走査線毎のドット位置ずれ量
θmax :同期検出に用いられる各光束のスリット面への入射角度の最大角度差)満足し、該許容できる各走査線毎のドット位置ずれ量δYmaxは副走査方向の解像度の1/2以下であり、該レンズ部を構成する少なくとも一部のレンズは該走査光学手段と一体化され、該走査光学手段と一体化されていない該レンズ部の少なくとも一部のレンズ、及び該スリットを該同期検出用光学手段の光軸方向に移動させる補正手段を備えたことを特徴としている。
【0039】
請求項5の発明のマルチビーム走査光学系は、少なくとも主走査方向に対し離して配置された複数の発光部を有する光源手段から射出した複数の光束を偏向手段に導光する入射光学手段と、該偏向手段により偏向された複数の光束を被走査面上に結像させ、複数の走査線を形成する走査光学手段と、該偏向手段により偏向された複数の光束の一部をレンズ部によりスリット面上に集光させた後、同期検出素子に導光し、該同期検出素子からの信号を用いて該被走査面上の走査開始位置のタイミングを該複数の光束毎に制御する同期検出用光学手段と、を有するマルチビーム走査光学系であって、
以下の条件式を
|δM1|≦δYmax/tan(θmax)
(但し、
δM1 :該スリットから見た該同期検出素子に導光される光束の主走査断面内でのピント位置ずれ量
δYmax:許容できる各走査線毎のドット位置ずれ量
θmax :同期検出に用いられる各光束のスリット面への入射角度の最大角度差)満足し、該許容できる各走査線毎のドット位置ずれ量δYmaxは副走査方向の解像度の1/2以下であり、該レンズ部は該走査光学手段と一体化され、該走査光学手段の少なくとも一部の光学素子を該走査光学手段の光軸方向に移動させ、及び該スリットを該同期検出用光学手段の光軸方向に移動させる補正手段を備えたことを特徴としている。
【0040】
請求項6の発明のマルチビーム走査光学系は、少なくとも主走査方向に対し離して配置された複数の発光部を有する光源手段から射出した複数の光束を偏向手段に導光する入射光学手段と、該偏向手段により偏向された複数の光束を被走査面上に結像させ、複数の走査線を形成する走査光学手段と、該偏向手段により偏向された複数の光束の一部をレンズ部によりスリット面上に集光させた後、同期検出素子に導光し、該同期検出素子からの信号を用いて該被走査面上の走査開始位置のタイミングを該複数の光束毎に制御する同期検出用光学手段と、を有するマルチビーム走査光学系であって、
以下の条件式を
|δM1|≦δYmax/tan(θmax)
(但し、
δM1 :該スリットから見た該同期検出素子に導光される光束の主走査断面内でのピント位置ずれ量
δYmax:許容できる各走査線毎のドット位置ずれ量
θmax :同期検出に用いられる各光束のスリット面への入射角度の最大角度差)満足し、該許容できる各走査線毎のドット位置ずれ量δYmaxは副走査方向の解像度の1/2以下であり、該レンズ部を構成する少なくとも一部のレンズは該走査光学手段と一体化され、該走査光学手段を構成する少なくとも一部のレンズを主走査方向に移動させる補正手段を備えたことを特徴としている。
【0041】
請求項7の発明のマルチビーム走査光学系は、少なくとも主走査方向に対し離して配置した複数の発光部を有する光源手段から射出した複数の光束を偏向手段に導光する入射光学手段と、該偏向手段により偏向された複数の光束を被走査面上に結像させ、複数の走査線を形成する走査光学手段と、該偏向手段により偏向された複数の光束の一部をレンズ部によりスリット面上に集光させた後、同期検出素子に導光し、該同期検出素子からの信号を用いて該被走査面上の走査開始位置のタイミングを該複数の光束毎に制御する同期検出用光学手段と、を有するマルチビーム走査光学系であって、
該スリットから見た該同期検出素子に導光される光束の主走査断面内でのピント位置ずれ量δM1を持つことによって発生する該被走査面上における各走査線毎のドット位置ずれを補正する補正手段を備え、該ドット位置ずれ量が副走査方向の解像度の1/2以下であり、該スリットが該被走査面上における各走査線毎のドット位置ずれ量に応じて副走査方向に傾斜していることを特徴としている。
【0042】
請求項8の発明のマルチビーム走査光学系は、少なくとも主走査方向に対し離して配置した複数の発光部を有する光源手段から射出した複数の光束を偏向手段に導光する入射光学手段と、該偏向手段により偏向された複数の光束を被走査面上に結像させ、複数の走査線を形成する走査光学手段と、該偏向手段により偏向された複数の光束の一部をレンズ部によりスリット面上に集光させた後、同期検出素子に導光し、該同期検出素子からの信号を用いて該被走査面上の走査開始位置のタイミングを該複数の光束毎に制御する同期検出用光学手段と、を有するマルチビーム走査光学系であって、
該スリットから見た該同期検出素子に導光される光束の主走査断面内でのピント位置ずれ量δM1を持つことによって発生する該被走査面上における各走査線毎のドット位置ずれを補正する補正手段を備え、該ドット位置ずれ量が副走査方向の解像度の1/2以下であり、該スリットまたは該スリットを含むユニットを該被走査面上における各走査線毎のドット位置ずれ量に応じて同期検出用光学手段の光軸まわりに回転させる回転手段を備えたことを特徴としている。
【0043】
請求項9の発明のマルチビーム走査光学系は、少なくとも主走査方向に対し離して配置された複数の発光部を有する光源手段から射出した複数の光束を偏向手段に導光する入射光学手段と、該偏向手段により偏向された複数の光束を被走査面上に結像させ、複数の走査線を形成する走査光学手段と、該偏向手段により偏向された複数の光束の一部をレンズ部により同期検出素子に導光し、該同期検出素子からの信号を用いて該被走査面上の走査開始位置のタイミングを該複数の光束毎に制御する同期検出用光学手段と、を有するマルチビーム走査光学系であって、
以下の条件式を
|δM2|≦δYmax/tan(θmax)
(但し、
δM2 :該同期検出素子の受光面から見た該同期検出素子に導光される光束の主走査断面内でのピント位置ずれ量
δYmax:許容できる各走査線毎のドット位置ずれ量
θmax :同期検出に用いられる各光束の受光面への入射角度の最大角度差)
満足し、該許容できる各走査線毎のドット位置ずれ量δYmaxは副走査方向の解像度の1/2以下であり、該同期検出素子に導光される光束の主走査断面内でのピント位置を該同期検出素子の受光面から相対的に該同期検出用光学手段の光軸方向にずらす補正手段を備えたことを特徴としている。
【0044】
請求項10の発明のマルチビーム走査光学系は、少なくとも主走査方向に対し離して配置された複数の発光部を有する光源手段から射出した複数の光束を偏向手段に導光する入射光学手段と、該偏向手段により偏向された複数の光束を被走査面上に結像させ、複数の走査線を形成する走査光学手段と、該偏向手段により偏向された複数の光束の一部をレンズ部により同期検出素子に導光し、該同期検出素子からの信号を用いて該被走査面上の走査開始位置のタイミングを該複数の光束毎に制御する同期検出用光学手段と、を有するマルチビーム走査光学系であって、
以下の条件式を
|δM2|≦δYmax/tan(θmax)
(但し、
δM2 :該同期検出素子の受光面から見た該同期検出素子に導光される光束の主走査断面内でのピント位置ずれ量
δYmax:許容できる各走査線毎のドット位置ずれ量
θmax :同期検出に用いられる各光束の受光面への入射角度の最大角度差)
満足し、該許容できる各走査線毎のドット位置ずれ量δYmaxは副走査方向の解像度の1/2以下であり、該同期検出素子または該同期検出素子を含むユニットの位置を前記同期検出用光学手段の光軸方向に対して移動させる補正手段を備えたことを特徴としている。
【0045】
請求項11の発明のマルチビーム走査光学系は、少なくとも主走査方向に対し離して配置された複数の発光部を有する光源手段から射出した複数の光束を偏向手段に導光する入射光学手段と、該偏向手段により偏向された複数の光束を被走査面上に結像させ、複数の走査線を形成する走査光学手段と、該偏向手段により偏向された複数の光束の一部をレンズ部により同期検出素子に導光し、該同期検出素子からの信号を用いて該被走査面上の走査開始位置のタイミングを該複数の光束毎に制御する同期検出用光学手段と、を有するマルチビーム走査光学系であって、
以下の条件式を
|δM2|≦δYmax/tan(θmax)
(但し、
δM2 :該同期検出素子の受光面から見た該同期検出素子に導光される光束の主走査断面内でのピント位置ずれ量
δYmax:許容できる各走査線毎のドット位置ずれ量
θmax :同期検出に用いられる各光束の受光面への入射角度の最大角度差)
満足し、該許容できる各走査線毎のドット位置ずれ量δYmaxは副走査方向の解像度の1/2以下であり、該レンズ部は該偏向手段と該同期検出素子との間の光路内に設けられ、該レンズ部を該同期検出用光学手段の光軸方向に対して移動させる補正手段を備えたことを特徴としている。
【0046】
請求項12の発明のマルチビーム走査光学系は、少なくとも主走査方向に対し離して配置された複数の発光部を有する光源手段から射出した複数の光束を偏向手段に導光する入射光学手段と、該偏向手段により偏向された複数の光束を被走査面上に結像させ、複数の走査線を形成する走査光学手段と、該偏向手段により偏向された複数の光束の一部をレンズ部により同期検出素子に導光し、該同期検出素子からの信号を用いて該被走査面上の走査開始位置のタイミングを該複数の光束毎に制御する同期検出用光学手段と、を有するマルチビーム走査光学系であって、
以下の条件式を
|δM2|≦δYmax/tan(θmax)
(但し、
δM2 :該同期検出素子の受光面から見た該同期検出素子に導光される光束の主走査断面内でのピント位置ずれ量
δYmax:許容できる各走査線毎のドット位置ずれ量
θmax :同期検出に用いられる各光束の受光面への入射角度の最大角度差)
満足し、該許容できる各走査線毎のドット位置ずれ量δYmaxは副走査方向の解像度の1/2以下であり、該レンズ部を構成する少なくとも一部のレンズは該走査光学手段と一体化され、該走査光学手段と一体化されていない該レンズ部の少なくとも一部のレンズを該同期検出用光学手段の光軸方向に移動させる補正手段を備えたことを特徴としている。
【0047】
請求項13の発明のマルチビーム走査光学系は、少なくとも主走査方向に対し離して配置された複数の発光部を有する光源手段から射出した複数の光束を偏向手段に導光する入射光学手段と、該偏向手段により偏向された複数の光束を被走査面上に結像させ、複数の走査線を形成する走査光学手段と、該偏向手段により偏向された複数の光束の一部をレンズ部により同期検出素子に導光し、該同期検出素子からの信号を用いて該被走査面上の走査開始位置のタイミングを該複数の光束毎に制御する同期検出用光学手段と、を有するマルチビーム走査光学系であって、
以下の条件式を
|δM2|≦δYmax/tan(θmax)
(但し、
δM2 :該同期検出素子の受光面から見た該同期検出素子に導光される光束の主走査断面内でのピント位置ずれ量
δYmax:許容できる各走査線毎のドット位置ずれ量
θmax :同期検出に用いられる各光束の受光面への入射角度の最大角度差)
満足し、該許容できる各走査線毎のドット位置ずれ量δYmaxは副走査方向の解像度の1/2以下であり、該レンズ部は該走査光学手段と一体化され、該走査光学手段の少なくとも一部の光学素子を該走査光学手段の光軸方向に移動させる補正手段を備えたことを特徴としている。
【0048】
請求項14の発明のマルチビーム走査光学系は、少なくとも主走査方向に対し離して配置された複数の発光部を有する光源手段から射出した複数の光束を偏向手段に導光する入射光学手段と、該偏向手段により偏向された複数の光束を被走査面上に結像させ、複数の走査線を形成する走査光学手段と、該偏向手段により偏向された複数の光束の一部をレンズ部により同期検出素子に導光し、該同期検出素子からの信号を用いて該被走査面上の走査開始位置のタイミングを該複数の光束毎に制御する同期検出用光学手段と、を有するマルチビーム走査光学系であって、
以下の条件式を
|δM2|≦δYmax/tan(θmax)
(但し、
δM2 :該同期検出素子の受光面から見た該同期検出素子に導光される光束の主走査断面内でのピント位置ずれ量
δYmax:許容できる各走査線毎のドット位置ずれ量
θmax :同期検出に用いられる各光束の受光面への入射角度の最大角度差)
満足し、該許容できる各走査線毎のドット位置ずれ量δYmaxは副走査方向の解像度の1/2以下であり、該レンズ部を構成する少なくとも一部のレンズは該走査光学手段と一体化され、該走査光学手段を構成する少なくとも一部のレンズを主走査方向に移動させる補正手段を備えたことを特徴としている。
【0049】
請求項15の発明のマルチビーム走査光学系は、少なくとも主走査方向に対し離して配置した複数の発光部を有する光源手段から射出した複数の光束を偏向手段に導光する入射光学手段と、該偏向手段により偏向された複数の光束を被走査面上に結像させる走査光学手段と、該偏向手段により偏向された複数の光束の一部をレンズ部によりスリット面上に集光させた後、同期検出素子に導光し、該同期検出素子からの信号を用いて該被走査面上の走査開始位置のタイミングを制御する同期検出用光学手段と、を有するマルチビーム走査光学系において、
該スリットから見た該同期検出素子に導光される光束の主走査断面内でのピント位置ずれ量をδM1、該被走査面上における各像高のピント位置ずれ量をδXとしたとき、以下の条件式を
|δX−δM1|≦δYmax/θmax
(但し、
δYmax:許容できる各走査線毎のドット位置ずれ量
θmax :同期検出に用いられる各光束のスリット面への入射角度の最大角度差)
満足し、該許容できる各走査線毎のドット位置ずれ量δYmaxは副走査方向の解像度の1/2以下であり、該同期検出素子に導光される光束の主走査断面内でのピント位置を該スリットから相対的に該同期検出用光学手段の光軸方向にずらす補正手段を備えたことを特徴としている。
【0050】
請求項16の発明のマルチビーム走査光学系は、少なくとも主走査方向に対し離して配置した複数の発光部を有する光源手段から射出した複数の光束を偏向手段に導光する入射光学手段と、該偏向手段により偏向された複数の光束を被走査面上に結像させる走査光学手段と、該偏向手段により偏向された複数の光束の一部をレンズ部によりスリット面上に集光させた後、同期検出素子に導光し、該同期検出素子からの信号を用いて該被走査面上の走査開始位置のタイミングを制御する同期検出用光学手段と、を有するマルチビーム走査光学系において、
該スリットから見た該同期検出素子に導光される光束の主走査断面内でのピント位置ずれ量をδM1、該被走査面上における各像高のピント位置ずれ量をδXとしたとき、以下の条件式を
|δX−δM1|≦δYmax/θmax
(但し、
δYmax:許容できる各走査線毎のドット位置ずれ量
θmax :同期検出に用いられる各光束のスリット面への入射角度の最大角度差)
満足し、該許容できる各走査線毎のドット位置ずれ量δYmaxは副走査方向の解像度の1/2以下であり、該スリットまたは該スリットを含むユニットの位置を該同期検出用光学手段の光軸方向に対して移動させる補正手段を備えたことを特徴としている。
【0051】
請求項17の発明のマルチビーム走査光学系は、少なくとも主走査方向に対し離して配置した複数の発光部を有する光源手段から射出した複数の光束を偏向手段に導光する入射光学手段と、該偏向手段により偏向された複数の光束を被走査面上に結像させる走査光学手段と、該偏向手段により偏向された複数の光束の一部をレンズ部によりスリット面上に集光させた後、同期検出素子に導光し、該同期検出素子からの信号を用いて該被走査面上の走査開始位置のタイミングを制御する同期検出用光学手段と、を有するマルチビーム走査光学系において、
該スリットから見た該同期検出素子に導光される光束の主走査断面内でのピント位置ずれ量をδM1、該被走査面上における各像高のピント位置ずれ量をδXとしたとき、以下の条件式を
|δX−δM1|≦δYmax/θmax
(但し、
δYmax:許容できる各走査線毎のドット位置ずれ量
θmax :同期検出に用いられる各光束のスリット面への入射角度の最大角度差)
満足し、該許容できる各走査線毎のドット位置ずれ量δYmaxは副走査方向の解像度の1/2以下であり、該レンズ部は前記偏向手段と該スリットとの間の光路内に設けられ、該レンズ部を前記同期検出用光学手段の光軸方向に対して移動させる補正手段を備えたことを特徴としている。
【0052】
請求項18の発明のマルチビーム走査光学系は、少なくとも主走査方向に対し離して配置した複数の発光部を有する光源手段から射出した複数の光束を偏向手段に導光する入射光学手段と、該偏向手段により偏向された複数の光束を被走査面上に結像させ、複数の走査線を形成する走査光学手段と、該偏向手段により偏向された複数の光束の一部をレンズ部によりスリット面上に集光させた後、同期検出素子に導光し、該同期検出素子からの信号を用いて該被走査面上の走査開始位置のタイミングを該複数の光束毎に制御する同期検出用光学手段と、を有するマルチビーム走査光学系において、
前記スリットから見た該同期検出素子に導光される光束の主走査断面内でのピント位置ずれ量をδM1、該被走査面上における各像高のピント位置ずれ量をδXとしたとき、両者のピント位置ずれ量δM1,δXが差を持つことによって発生する該被走査面上における各走査線毎のドット位置ずれを補正する補正手段を備え、該ドット位置ずれ量が副走査方向の解像度の1/2以下であり、該スリットが該被走査面上における各走査線毎のドット位置ずれ量に応じて副走査方向に傾斜していることを特徴としている。
【0053】
請求項19の発明のマルチビーム走査光学系は、少なくとも主走査方向に対し離して配置した複数の発光部を有する光源手段から射出した複数の光束を偏向手段に導光する入射光学手段と、該偏向手段により偏向された複数の光束を被走査面上に結像させ、複数の走査線を形成する走査光学手段と、該偏向手段により偏向された複数の光束の一部をレンズ部によりスリット面上に集光させた後、同期検出素子に導光し、該同期検出素子からの信号を用いて該被走査面上の走査開始位置のタイミングを該複数の光束毎に制御する同期検出用光学手段と、を有するマルチビーム走査光学系において、
前記スリットから見た該同期検出素子に導光される光束の主走査断面内でのピント位置ずれ量をδM1、該被走査面上における各像高のピント位置ずれ量をδXとしたとき、両者のピント位置ずれ量δM1,δXが差を持つことによって発生する該被走査面上における各走査線毎のドット位置ずれを補正する補正手段を備え、該ドット位置ずれ量が副走査方向の解像度の1/2以下であり、該スリットまたは該スリットを含むユニットを前記被走査面上における各走査線毎のドット位置ずれ量に応じて同期検出用光学手段の光軸まわりに回転させる回転手段を備えたことを特徴としている。
【0054】
請求項20の発明のマルチビーム走査光学系は、少なくとも主走査方向に対し離して配置した複数の発光部を有する光源手段から射出した複数の光束を偏向手段に導光する入射光学手段と、該偏向手段により偏向された複数の光束を被走査面上に結像させる走査光学手段と、該偏向手段により偏向された複数の光束の一部をレンズ部により同期検出素子に導光し、該同期検出素子からの信号を用いて該被走査面上の走査開始位置のタイミングを制御する同期検出用光学手段と、を有するマルチビーム走査光学系において、
前記同期検出素子の受光面から見た該同期検出素子に導光される光束の主走査断面内でのピント位置ずれ量をδM2、該被走査面上における各像高のピント位置ずれ量をδXとしたとき、以下の条件式を
|δX−δM2|≦δYmax/θmax
(但し、
δYmax:許容できる各走査線毎のドット位置ずれ量
θmax :同期検出に用いられる各光束の受光面への入射角度の最大角度差)
満足し、該許容できる各走査線毎のドット位置ずれ量δYmaxは副走査方向の解像度の1/2以下であり、該同期検出素子に導光される光束の主走査方向のピント位置を該同期検出素子の受光面から相対的に前記同期検出用光学手段の光軸方向にずらす補正手段を備えたことを特徴としている。
【0055】
請求項21の発明のマルチビーム走査光学系は、少なくとも主走査方向に対し離して配置した複数の発光部を有する光源手段から射出した複数の光束を偏向手段に導光する入射光学手段と、該偏向手段により偏向された複数の光束を被走査面上に結像させる走査光学手段と、該偏向手段により偏向された複数の光束の一部をレンズ部により同期検出素子に導光し、該同期検出素子からの信号を用いて該被走査面上の走査開始位置のタイミングを制御する同期検出用光学手段と、を有するマルチビーム走査光学系において、
前記同期検出素子の受光面から見た該同期検出素子に導光される光束の主走査断面内でのピント位置ずれ量をδM2、該被走査面上における各像高のピント位置ずれ量をδXとしたとき、以下の条件式を
|δX−δM2|≦δYmax/θmax
(但し、
δYmax:許容できる各走査線毎のドット位置ずれ量
θmax :同期検出に用いられる各光束の受光面への入射角度の最大角度差)
満足し、該許容できる各走査線毎のドット位置ずれ量δYmaxは副走査方向の解像度の1/2以下であり、該同期検出素子または該同期検出素子を含むユニットの位置を前記同期検出用光学手段の光軸方向に対して移動させる補正手段を備えたことを特徴としている。
【0056】
請求項22の発明のマルチビーム走査光学系は、少なくとも主走査方向に対し離して配置した複数の発光部を有する光源手段から射出した複数の光束を偏向手段に導光する入射光学手段と、該偏向手段により偏向された複数の光束を被走査面上に結像させる走査光学手段と、該偏向手段により偏向された複数の光束の一部をレンズ部により同期検出素子に導光し、該同期検出素子からの信号を用いて該被走査面上の走査開始位置のタイミングを制御する同期検出用光学手段と、を有するマルチビーム走査光学系において、
前記同期検出素子の受光面から見た該同期検出素子に導光される光束の主走査断面内でのピント位置ずれ量をδM2、該被走査面上における各像高のピント位置ずれ量をδXとしたとき、以下の条件式を
|δX−δM2|≦δYmax/θmax
(但し、
δYmax:許容できる各走査線毎のドット位置ずれ量
θmax :同期検出に用いられる各光束の受光面への入射角度の最大角度差)
満足し、該許容できる各走査線毎のドット位置ずれ量δYmaxは副走査方向の解像度の1/2以下であり、該レンズ部は前記偏向手段と前記同期検出素子との間の光路内に設けられ、該レンズ部を該同期検出用光学手段の光軸方向に対して移動させる補正手段を備えたことを特徴としている。
【0077】
【発明の実施の形態】
[実施形態1]
図1は本発明の実施形態1のマルチビーム走査光学系をレーザービームプリンタ(LBP)等の画像形成装置に適用したときの主走査方向の要部断面図(主走査断面図)である。
【0078】
尚、本明細書においては走査光学手段の光軸と光偏向器により偏向された光束とが形成する面を主走査断面、走査光学手段の光軸を含み主走査断面と直交する面を副走査断面と定義する。
【0079】
同図において1は光源ユニット(光源手段)であり、例えば半導体レーザよりなる発光部(光源)1a,1bを2つ有している。尚、発光部は3つ以上でも良い。2つの発光部1a,1bは図2に示すように主走査方向及び副走査方向に対して各々離して配置している。図2のように、発光部間の距離は副走査方向よりも主走査方向の方が長い。これは実際に必要な副走査方向の発光部間の距離に対し実際の発光部間の距離の方が長く、2つの発光部1a,1bを持つ光源ユニット1を回転することによって、副走査方向の発光部間距離を所望の値にしているためである。3は開口絞りであり、各発光部1a,1bから射出した光束を所望の最適なビーム形状に整形している。2はコリメータレンズであり、開口絞り3を通過した光束を略平行光束に変換している。4はシリンドリカルレンズであり、副走査方向のみに所定の屈折力を有している。尚、開口絞り3、コリメータレンズ2、そしてシリンドリカルレンズ4等の各要素は入射光学手段14の一要素を構成している。
【0080】
5は偏向手段としての光偏向器であり、例えば回転多面鏡より成り、モーター等の駆動手段(不図示)により図中矢印A方向に一定速度で回転している。6はfθ特性を有する走査光学手段であり、第1、第2の2枚の光学素子(fθレンズ)6a,6bを有し、光偏向器5により偏向された複数(2つ)の光束を被走査面7上にスポット状に結像させ、複数の走査線を形成している。走査光学手段6は副走査断面内において光偏向器5の偏向面5a近傍と感光ドラム面7近傍との間を共役関係にすることにより、倒れ補正機能を有している。
【0081】
8は同期検出用のレンズ部であり、後述する同期検出素子10の近傍に設けたスリット9面上に同期信号検知用の複数の光束(BD光束)を結像(集光)させている。本実施形態におけるレンズ部8は走査光学手段6と一体化に構成されているが、独立に設けても良い。12は折り返しミラー(以下、「BDミラー」と記す。)であり、感光ドラム面7上の走査開始位置のタイミングを調整するための複数のBD光束を後述する同期検出素子10側へ反射させている。このBDミラー12は走査光学手段6の光軸Lを挟んで入射光学手段14側に位置している。9は同期検出用のスリット(以下、「BDスリット」と記す。)であり、感光ドラム面7と等価な位置に配されており、画像の書き出し位置を決めている。11は結像レンズ(以下、「BDレンズ」と記す。)であり、BDミラー12と同期検出素子10とを共役な関係にする為のものであり、BDミラー12の面倒れを補正している。10は同期検出素子としての光センサー(以下、「BDセンサー」と記す。)であり、本実施形態では該BDセンサー10からの出力信号を検知して得られた同期信号(BD信号)を用いて感光ドラム面7上への画像記録の走査開始位置のタイミングを各BD光束毎に調整している。
【0082】
尚、レンズ部8、BDミラー12、BDスリット9、BDレンズ11、そしてBDセンサー10等の各要素は同期検出用光学手段(BD光学系)の一要素を構成している。
【0083】
本実施形態において画像情報に応じて光源ユニット1から光変調され射出した2つの光束は開口絞り3によってその光束断面の大きさが制限され、コリメーターレンズ2により略平行光束に変換され、シリンドリカルレンズ4に入射する。シリンドリカルレンズ4に入射した光束のうち主走査断面内においてはそのままの状態で射出する。また副走査断面内においては収束して光偏向器5の偏向面5aにほぼ線像(主走査方向に長手の線像)として結像する。そして光偏向器5の偏向面5aで反射偏向された2つの光束は走査光学手段6により感光ドラム面7上にスポット状に結像され、該光偏向器5を矢印A方向に回転させることによって、該感光ドラム面7上を矢印B方向(主走査方向)に等速度で光走査している。これにより記録媒体である感光ドラム面7上に画像記録を行なっている。
【0084】
このとき感光ドラム面7上を光走査する前に該感光ドラム面7上の走査開始位置のタイミングを調整する為に、光偏向器5で反射偏向された2つの光束の一部をレンズ部8によりBDミラー12を介してBDスリット9面上に集光させた後、BDレンズ11を介してBDセンサー10に導光している。そしてBDセンサー10からの出力信号を検知して得られた同期信号(BD信号)を用いて感光ドラム面7上への画像記録の走査開始位置のタイミングを各BD光束毎に調整している。
【0085】
このとき前述の如く様々な理由によりBDスリット9面上におけるBD光束のピント位置と被走査面7上における走査用の光束のピント位置がずれていると前述した如くA,B光線の書き出し位置がずれたり、走査中のA,B光線の主走査方向の間隔が変化したりして印字画像が劣化するという問題点が発生する。
【0086】
そこで本実施形態では以下に示す条件式(A)を満足するように各要素を設定している。即ち、BDスリット9から見たBDセンサー10に導光されるBD光束の主走査断面内でのピント位置ずれ量をδM、被走査面7上における各像高のピント位置ずれ量をδXとしたとき、
|δX−δM|≦δYmax/θmax ‥‥‥(A)
(但し、
δYmax:許容できるドットずれ量
θmax :各発光部に対応するBD光束がBDセンサーに入射し始めるときのBDスリットに対する該BD光束の入射角度の最大角度差[rad ])
なる条件を満足させている。
【0087】
具体的な数値としては副走査方向の解像度を1200dpiとし、δYmax=10μm,θmax=0.5[rad ]として|δX−δM|の最大値を1.15mmとしている。これにより本実施形態では高速で高品位な印字を実現している。尚、本実施形態では許容できるドットずれ量(各走査線間の書き出し位置ずれ量)δYmaxを副走査方向の解像度の1/2以下となるように設定している。
【0088】
また本実施形態においてはコリメーターレンズ2によって光源ユニット1から射出した各光束を略平行光束に変換しているが、これに限らず、例えば収束光束もしくは発散光束に変換しても同様な効果を得ることができる。
【0089】
次に、許容できる各走査線毎のドット位置ずれ量は副走査方向の解像度の1/2以下が好ましい理由を以下に説明する。
仮に光源の数を2つとし、ドットずれ量が1ドット分あると仮定した場合、本来の印字箇所おいて、1ドット分前もしくは後の画像が印字され、本来印字されなくても良い箇所で印字されたり、逆に印字されるべき箇所で印字されないと言うことが起こり、非常に見づらい印字状態になってしまう。
【0090】
上記のような現象を考えるとドットずれ量は0であることが望ましいのであるが、実際に行うには非常に困難である。また、1/2ドット(1200dpiでは10μm程度)以下と少量であるならば、実際に印字された画像を見ても見づらさを感じることはない。逆に、1/2ドットを超えるほどのドットずれが発生すると実際に印字される画像にもよるが目で見ても次第に認識できるようになり印字状態として良い状態とはいえなくなる。
【0091】
以上の説明は話をあまり複雑にしないために光源の数を2つに限定したが、このような現象は光源の数に限らず発生するため、ドットずれ量の最大値を1/2ドット以下にする必要がある。
【0092】
また、本実施形態では、A光線がBDセンサー10に入射し、BDセンサー10から出力信号が発生してから感光ドラム7に印字を開始するまでの時間間隔とB光線がBDセンサー10に入射し、BDセンサー10から出力信号が発生してから感光ドラム7に印字を開始するまでの時間間隔は等しいものとしている。
【0093】
また、2本のレーザービームを用いる場合について説明したが、レーザービームの数は、3本以上のレーザービームでも良い。
次に、本発明に適用される画像形成装置の説明を行う。
【0094】
図31は、本発明の画像形成装置の実施形態を示す副走査方向の要部断面図である。図31において、符号104は画像形成装置を示す。この画像形成装置104には、パーソナルコンピュータ等の外部機器117からコードデータDcが入力する。このコードデータDcは、装置内のプリンタコントローラ111によって、画像データ(ドットデータ)Diに変換される。この画像データDiは、実施形態1に示した構成を有する光走査ユニット100に入力される。そして、この光走査ユニット100からは、画像データDiに応じて変調された光ビーム103が出射され、この光ビーム103によって感光ドラム101の感光面が主走査方向に走査される。
【0095】
静電潜像担持体(感光体)たる感光ドラム101は、モータ115によって時計廻りに回転させられる。そして、この回転に伴って、感光ドラム101の感光面が光ビーム103に対して、主走査方向と直交する副走査方向に移動する。感光ドラム101の上方には、感光ドラム101の表面を一様に帯電せしめる帯電ローラ102が表面に当接するように設けられている。そして、帯電ローラ102によって帯電された感光ドラム101の表面に、前記光走査ユニット100によって走査される光ビーム103が照射されるようになっている。
【0096】
先に説明したように、光ビーム103は、画像データDiに基づいて変調されており、この光ビーム103を照射することによって感光ドラム101の表面に静電潜像を形成せしめる。この静電潜像は、上記光ビーム103の照射位置よりもさらに感光ドラム101の回転方向の下流側で感光ドラム101に当接するように配設された現像器107によってトナー像として現像される。
【0097】
現像器107によって現像されたトナー像は、感光ドラム101の下方で、感光ドラム101に対向するように配設された転写ローラ108によって被転写材たる用紙112上に転写される。用紙112は感光ドラム101の前方(図31において右側)の用紙カセット109内に収納されているが、手差しでも給紙が可能である。用紙カセット109端部には、給紙ローラ110が配設されており、用紙カセット109内の用紙112を搬送路へ送り込む。
【0098】
以上のようにして、未定着トナー像を転写された用紙112はさらに感光ドラム101後方(図31において左側)の定着器へと搬送される。定着器は内部に定着ヒータ(図示せず)を有する定着ローラ113とこの定着ローラ113に圧接するように配設された加圧ローラ114とで構成されており、転写部から搬送されてきた用紙112を定着ローラ113と加圧ローラ114の圧接部にて加圧しながら加熱することにより用紙112上の未定着トナー像を定着せしめる。更に定着ローラ113の後方には排紙ローラ116が配設されており、定着された用紙112を画像形成装置の外に排出せしめる。
【0099】
図31においては図示していないが、プリントコントローラ111は、先に説明したデータの変換だけでなく、モータ115を始め画像形成装置内の各部や、後述する光走査ユニット内のポリゴンモータなどの制御を行う。
【0100】
[実施形態2]
図3は本発明の実施形態2のマルチビーム走査光学系をレーザービームプリンタ(LBP)等の画像形成装置に適用したときの主走査方向の要部断面図(主走査断面図)である。同図において図1に示した要素と同一要素には同符番を付している。
【0101】
本実施形態においては前述の実施形態1と異なる点はBDセンサー10に導光されるBD光束の主走査断面内でのピント位置をBDスリット9から相対的にBD光学系の光軸方向にずらして構成することによって条件式(A)を満足させたことである。その他の構成及び光学的作用は実施形態1と略同様であり、これにより同様な効果を得ている。
【0102】
即ち、走査光学手段6の像面湾曲の程度が製品毎にかなり安定し、かつピント位置にBDスリット9を配置すると条件式(A)の差分値|δX−δM|が無視できない値を持つような場合は、図3に示すように始めからBDスリット9を調整手段(図30)によってピント位置からBD光学系の光軸方向にずらすことによって、条件式(A)を満足させている。これにより高速で高品位の印字を実現している。
【0103】
次に、本発明に適用されるドットずれ調整手段の説明を行う。
【0104】
BDスリット9は、本発明のマルチビーム走査光学系を構成する調整手段220によりBDレンズ11の光軸方向へ移動調整が可能である。即ち、図30に示すように、BDスリット9は、支持体221に接着等により固定されている。支持体221はガイド222に嵌装されて光軸方向へ移動可能となっている。保持体223は画像形成装置内に固定されている。
【0105】
ガイド222は装置の不動部材に固定された「コ字形状」の保持体223に固定されている。保持体223と支持体221との間には、圧縮性のバネ224が介在し、支持体221に図の左方へ向かう弾性力を作用させている。保持体223に螺装された調整螺子225は、その先端部を調整手段220に右側から当接させて上記バネ224の弾性力による支持体の移動を留める。従って、調整螺子225を送れば支持体221を図の右側へ、また調整螺子225を弛めれば支持体221を左側へ変位させることができ、測定された被走査面上のA,B光線の書き出し位置ずれ量δYに基づいて、条件式(A)を満たすように、BDスリット9の位置を光軸方向において移動調整する。
【0106】
[実施形態3]
図4は本発明の実施形態3のマルチビーム走査光学系をレーザービームプリンタ(LBP)等の画像形成装置に適用したときの主走査方向の要部断面図(主走査断面図)である。同図において図1に示した要素と同一要素には同符番を付している。
【0107】
本実施形態において前述の実施形態1と異なる点はBDスリット9を含むユニット13をBD光学系の光軸方向に移動させることによって条件式(A)を満足させたことと、光偏向器の回転方向を逆方向(図中矢印C方向)に回転させて構成したことである。その他の構成及び光学的作用は実施形態1と略同様であり、これにより同様な効果を得ている。
【0108】
即ち、本実施形態においては光偏向器5をモーター等の駆動手段(不図示)により実施形態1の回転方向とは逆方向の図中矢印C方向に一定速度で回転させている。これはスペースの問題で走査光学手段6と入射光学手段14との間に同期検出用光学手段(BD光学系)を配置することができなくなった為の処置である。
【0109】
このとき実施形態1と同様にBDスリット9面上における各BD光束のピントの位置と被走査面7上における走査用の光束のピントの位置がずれていると、前述した如くA,B光線の書き出し位置がずれたり、走査中のA,B光線の主走査方向の間隔が変化したりして印字画像が劣化するという問題点が発生する。
【0110】
特に本実施形態においては高画質化を達成するためδY max=6μm、θmax=0.5[rad ]としているため、条件式(A)の差分値|δX−δM|は0.69mm以下に設定する必要があり、調整無しでこれだけの光学性能を有するマルチビーム走査光学系を安定して構成するのは非常に難しい。
【0111】
そこで本実施形態では調整手段(図30)によりBDスリット9を含むユニット13を図4に示す矢印Dの如くBD光学系の光軸方向に移動させることによって、BDスリット9面上におけるBD光束の主走査断面内での集光状態を調整し、例えば図17(B)に示す状態から図18(B)に示す状態に改善している。これにより上記の仕様、即ち条件式(A)を満足させ、高速で高品位の印字を実現している。
【0112】
[実施形態4]
図5は本発明の実施形態4のマルチビーム走査光学系をレーザービームプリンタ(LBP)等の画像形成装置に適用したときの主走査方向の要部断面図(主走査断面図)である。同図において図4に示した要素と同一要素には同符番を付している。
【0113】
本実施形態において前述の実施形態3と異なる点はBDスリット9及び該BDスリット9を含むユニット13を固定とし、走査光学手段6を構成する第1、第2の光学素子(fθレンズ)6a,6bの主走査方向の形状を短くするため、レンズ部8を走査光学手段6と一体化せずに独立に設け、該レンズ部8をBD光学系の光軸方向に移動させることによって条件式(A)を満足させたことである。その他の構成及び光学的作用は実施形態3と略同様であり、これにより同様な効果を得ている。
【0114】
即ち、本実施形態ではBDスリット9及び該BDスリット9を含むユニット13を固定しており、単一のレンズを有するレンズ部8を走査光学手段6とは一体化せずに別個に構成している。このとき実施形態1と同様にBDスリット9面上における各BD光束のピントの位置と被走査面7上における走査用の光束のピントの位置がずれていると、前述した如くA,B光線の書き出し位置がずれたり、走査中のA,B光線の主走査方向の間隔が変化したりして印字画像が劣化するという問題点が発生する
そこで本実施形態では調整手段(図30)によりレンズ部8を図中矢印Fに示す如くBD光学系の光軸方向に移動させることによって、BDスリット9面上におけるBD光束の主走査断面内での集光状態を調整し、これにより上記の条件式(A)を満足させ、高品位の印字を実現している。
【0115】
尚、本実施形態においては走査光学手段6の像面湾曲の程度が製品毎にかなり安定し、かつピント位置にBDスリット9を配置すると条件式(A)の差分値|δX−δM|が無視できない値を持つ場合は、予めレンズ部8の位置を光軸上ずらすことによって主走査断面内でのピントの位置を変えておき、これにより条件式(A)を満たすようにしても良い。
【0116】
[実施形態5]
図6は本発明の実施形態5のマルチビーム走査光学系をレーザービームプリンタ(LBP)等の画像形成装置に適用したときの主走査方向の要部断面図(主走査断面図)である。同図において図1に示した要素と同一要素には同符番を付している。
【0117】
本実施形態においてはBDスリット9から見たBDセンサー10に導光されるBD光束の主走査断面内でのピント位置ずれ量δMと、被走査面7上における各像高のピント位置ずれ量δXとの両者のピント位置ずれ量δM,δXが差を持つことによって発生するドットずれを、図7に示す補正手段としての角度調整手段15により、BDスリット9または該BDスリット9を含むユニット16をBD光学系の光軸周りに回転調整することによって補正している。
【0118】
即ち、本実施形態における光源ユニット1は前記図2に示すように副走査方向においても各発光部1a,1bが離れて配置されており、副走査方向に対して光線の通過する箇所が各発光部1a,1bに対応するA,B光線で異なっている。
【0119】
そこで本実施形態では角度調整手段15により図8(A),(B)及び図9(A),(B)に示すようにBDスリット9を回転させることにより、A光線に対してB光線がBDセンサー10に入射し始めるタイミングを変えている。尚、図8はBDスリット9の傾斜と各光線の印字位置(調整前)を示す説明図、図9はBDスリット9の傾斜と各光線の印字位置(調整後)を示す説明図である。
【0120】
このように本実施形態では上述の如くBDセンサー10に導光される各BD光束の主走査断面内でのピント位置ずれ量δMと、被走査面7上における各像高のピント位置ずれ量δXとの両者のピント位置ずれ量δM,δXが差があることによって、本来なら発生するはずのドットずれを角度調整手段15を用いてBDスリット9を回転調整することにより補正(キャンセル)している。これにより高速で高品位な印字を実現している。
【0121】
尚、本実施形態においてマルチビーム走査光学系を用いて画像形成を行なう光学的作用は前述の実施形態1と略同様である。
【0122】
[実施形態6]
図10は本発明の実施形態6のマルチビーム走査光学系をレーザービームプリンタ(LBP)等の画像形成装置に適用したときの主走査方向の要部断面図(主走査断面図)、図11は図10のBDスリット9の要部斜視図である。図10,図11において図6に示した要素と同一要素には同符番を付している。
【0123】
本実施形態においては前述の実施形態5と異なる点は角度調整手段を持たず、始めからBDスリット9または該BDスリット9を含むユニット16を副走査方向に傾斜させることによってドットずれを補正(キャンセル)したことである。その他の構成及び光学的作用は実施形態5と略同様であり、これにより同様な効果を得ている。
【0124】
即ち、走査光学手段6の像面湾曲の程度が製品毎にかなり安定し、かつピント位置にBDスリット9を配置すると条件式(A)の差分値|δX−δM|が無視できない値を持つような場合は、図10及び図11に示すように始めからBDスリット9を副走査方向に傾斜させることによって、ドットずれを補正(キャンセル)している。これにより高速で高品位な印字を実現している。
【0125】
[実施形態7,8,9,10]
図12,図13,図14,図15は各々順に本発明の実施形態7,8,9,10のマルチビーム走査光学系をレーザービームプリンタ(LBP)等の画像形成装置に適用したときの主走査方向の要部断面図(主走査断面図)である。図12,図13,図14,図15において図1,図3,図4,図5に示した要素と同一要素には同符番を付している。
【0126】
尚、実施形態7は実施形態1と対応しており、実施形態8は実施形態2と対応しており、実施形態9は実施形態3と対応しており、実施形態10は実施形態4と対応しており、これら各実施形態7,8,9,10において前述の実施形態1,2,3,4と共通して異なる点は装置全体の簡素化及び低コスト化を図るためにBDスリット9及びBDレンズ11を用いずに構成したことである。その他の構成及び光学的作用は対応する実施形態1,2,3,4と略同様であり、これにより同様な効果を得ている。
【0127】
即ち、各実施形態7,8,9,10においてBDセンサー10の有効端が前述の対応する各実施形態1,2,3,4におけるBDスリット9に相当する作用をする。よって各実施形態7,8,9,10においては対応する各実施形態1,2,3,4で行った内容をBDスリット9面をBDセンサー10の受光面と置き換えて実施している。これにより前述の対応する実施形態と同様な効果を得ている。
【0128】
このように各実施形態7,8,9,10においてはBDスリット及びBDレンズを用いずに構成することにより、装置全体の簡素化及び低コスト化を図りつつ比較的簡単な構成によって高速で高品位の印字を実現している。
【0129】
[実施形態11]
図11は本発明の実施形態11のマルチビーム走査光学系をレーザービームプリンタ(LBP)等の画像形成装置に適用したときの主走査方向の要部断面図(主走査断面図)である。
【0130】
このとき前述の如く組み立て誤差やレンズのピント誤差等の理由により、各BD光束のピント位置がずれていてBDスリット9面上にない場合、特に本実施形態においては図2に示すように各発光部1a,1bが主走査方向にも離れているため、各BD光束の主光線がBDスリット9のエッジをかすめるタイミングがピントずれ前とでは異なってしまい、各発光部1a,1bに対する画像の書き出し位置がずれてしまう。
【0131】
そこで本実施形態では以下に示す条件式(B)を、
|δM|≦δYmax/tan(θmax) …(B)
(但し、
δM :BDスリット面上から同期検出に用いられるBD光束の主走査断面内での集光点までのBD光学系の光軸方向の距離
δYmax:許容できる各走査線間の書き出し位置ずれ量(ドットずれ量)θmax :同期検出に用いられる各BD光束のBDスリット面への入射角度の最大角度差)
満たすように各要素を構成している。
【0132】
具体的な数値としてはδYmax=11μm,θmax=0.5°として|δM|=δMmax=1.26mmとしている。これにより本実施形態では高速で高品位の印字を実現している。
【0133】
尚、本実施形態では、許容できるドットずれ量δYmaxを副走査方向の解像度の1/2以下となるように設定している。
【0134】
尚、本実施形態においてはコリメーターレンズ2によって光源ユニット1から射出した各光束を略平行光束に変換しているが、これに限らず、例えば収束光束もしくは発散光束に変換しても同様な効果を得ることができる。
【0135】
[実施形態12]
図23は本発明の実施形態12のマルチビーム走査光学系をレーザービームプリンタ(LBP)等の画像形成装置に適用したときの主走査方向の要部断面図(主走査断面図)である。同図において図1に示した要素と同一要素には同符番を付している。
【0136】
本実施形態においては光偏向器5をモーター等の駆動手段(不図示)により前述の実施形態1の回転方向とは逆方向の図中矢印C方向に一定速度で回転させている。これはスペースの問題で走査光学手段6と入射光学手段14との間に同期検出用光学手段(BD光学系)を配置することができなくなった為の処置である。
【0137】
このとき実施形態11で説明したように各BD光束のピント位置がずれていてBDスリット9面上にない場合、特に本実施形態においても図2に示すように各発光部1a,1bが主走査方向にも離れているため、各BD光束の主光線がBDスリット9のエッジをかすめるタイミングがピントずれ前とでは異なってしまい、各発光部1a,1bに対する画像の書き出し位置がずれてしまう。本実施形態ではさらなる高画質化を求めており、その為上記の書き出し位置ずれは問題となる。
【0138】
そこで本実施形態においてはBDスリット9を調整手段(図30)により図23に示す矢印Dの如くBD光学系の光軸方向に移動させることによって、該BDスリット9面上における各BD光束の主走査断面内での集光状態を調整し、これにより図29(B)に示す状態から図29(C)に示す状態に改善することにより、高速で高品位の印字を実現している。
【0139】
更に本実施形態では前述の条件式(B)を満足するように各要素を設定しており、その具体的な数値としてはδYmax=7μm,θmax=0.5°として|δM|=δMmax=0.80mmである。
【0140】
尚、本実施形態においてマルチビーム走査光学系を用いて画像形成を行なう光学的作用は前述の実施形態11と略同様である。
【0141】
次に、本発明に適用されるドットずれ調整手段の説明を行う。
【0142】
BDスリット9は、本発明のマルチビーム走査光学系を構成する調整手段220によりBDレンズ11の光軸方向へ移動調整が可能である。即ち、図30に示すように、BDスリット9は、支持体221に接着等により固定されている。支持体221はガイド222に嵌装されて光軸方向へ移動可能となっている。保持体223は画像形成装置内に固定されている。
【0143】
ガイド222は装置の不動部材に固定された「コ字形状」の保持体223に固定されている。保持体223と支持体221との間には、圧縮性のバネ224が介在し、支持体221に図の左方へ向かう弾性力を作用させている。保持体223に螺装された調整螺子225は、その先端部を調整手段220に右側から当接させて上記バネ224の弾性力による支持体の移動を留める。従って、調整螺子225を送れば支持体221を図の右側へ、また調整螺子225を弛めれば支持体221を左側へ変位させることができ、測定された被走査面上のA、B光線の書き出し位置ずれ量δYに基づいて、条件式(B)を満たすように、BDスリット9の位置を光軸方向において移動調整する。
【0144】
[実施形態13]
図24は本発明の実施形態13のマルチビーム走査光学系をレーザービームプリンタ(LBP)等の画像形成装置に適用したときの主走査方向の要部断面図(主走査断面図)である。同図において図1に示した要素と同一要素には同符番を付している。
【0145】
本実施形態において前述の実施形態12と異なる点はBDスリット9、該BDスリット9とBDセンサー10の間に配した光学素子(BDレンズ)11、そしてBDセンサー10を同一の保持部材13で保持し、該保持部材13を調整手段によりBD光学系の光軸方向に移動させることにより、該BDスリット9面上での各BD光束の主走査断面内での集光状態を調整可能としたことである。その他の構成及び光学的作用は実施形態12と略同様であり、これにより同様な効果を得ている。
【0146】
即ち、本実施形態では前述の実施形態11でも述べようにBDレンズ11がBDスリット9の後方に配置され、BDミラー12の反射面近傍とBDセンサー10の近傍との間を共役関係にすることにより、倒れ補正機能を担っている。しかしながら上記の倒れ補正機能を得るには特にBDレンズ11とBDセンサー10の距離を精度よく得ることが重要になる。なぜならば、仮にBDミラー12とBDレンズ11との距離をS、BDレンズ11とBDセンサー10との距離をTとするとBDミラー12からBDセンサー10までの距離KはK=S+Tとなる。
【0147】
これに対しBDスリット9面上におけるBD光束の集光状態を調整するためBDレンズ11をBDセンサー10側へδSだけ保持部材13を移動させたとするとBDミラー12からBDセンサー10までの距離K´は
K´=S+T+(1−f2 /(S−f)2)*δS
となる。但し、fはBDレンズ11の焦点距離とする。
【0148】
一般にBDミラー12とBDレンズ11との距離Sに対しBDレンズ11の焦点距離fは非常に小さいので距離K´は
K´≒S+T+δS
となり、BDレンズ11とBDセンサー10との距離Tはほとんど変わらないことになる。よって倒れ補正機能を得るには本来の距離を常に保ち続けることが必要になる。またBDスリット9そのものの位置がずれていて走査線の書き出し位置がずれると、これまでに述べてきたような現象が生じるため良くない。しかもBDスリット9からBDセンサー10までの距離は実際にはほとんど無いためBDスリット9,BDレンズ11、そしてBDセンサー10は同じ1つの保持部材13に組み込んだ方が位置関係の精度を出すには有利になる。
【0149】
そこで本実施形態では上述の如くBDスリット9、BDレンズ11、そしてBDセンサー10を同じ保持部材13で保持し、かつ該保持部材13を調整手段(不図示)により図24に示す矢印Eの如くBD光学系の光軸方向に移動させることによって、BDスリット9面上における各BD光束の主走査断面内での集光状態を調整している。これにより高速で高品位の印字を実現している。
【0150】
[実施形態14]
図25は本発明の実施形態14のマルチビーム走査光学系をレーザービームプリンタ(LBP)等の画像形成装置に適用したときの主走査方向の要部断面図(主走査断面図)である。同図において図23に示した要素と同一要素には同符番を付している。
【0151】
本実施形態において前述の実施形態12と異なる点はレンズ部8を走査光学手段6と一体化せずに独立に設けている点と、BDスリット9を固定とし、該レンズ部8を調整手段によりBD光学系の光軸方向に移動させることにより、BDスリット9面上での各BD光束の主走査断面内での集光状態を調整可能したことである。その他の構成及び光学的作用は実施形態12と略同様であり、これにより同様な効果を得ている。
【0152】
即ち、本実施形態においては単一のレンズを有するレンズ部8を走査光学手段6とは一体化せずに別個に配置し、該レンズ部8を調整手段(図30)により図5に示す矢印Fの如くBD光学系の光軸方向に移動させることによって、BDスリット9面上における各BD光束の主走査断面内での集光状態を調整している。これにより図29(B)に示す状態から図29(A)に示す状態に改善している。
【0153】
[実施形態15]
図26は本発明の実施形態15のマルチビーム走査光学系をレーザービームプリンタ(LBP)等の画像形成装置に適用したときの主走査方向の要部断面図(主走査断面図)である。同図において図23に示した要素と同一要素には同符番を付している。
【0154】
本実施形態において前述の実施形態12と異なる点はレンズ部8を構成する少なくとも一部のレンズを走査光学手段6と一体化し、該走査光学手段6と一体化されていない該レンズ部8の少なくとも一部のレンズ8a、及びBDスリット9を調整手段によりBD光学系の光軸方向に移動させることにより、該BDスリット9面上での各BD光束の主走査断面内での集光状態を調整可能としたことである。その他の構成及び光学的作用は実施形態12と略同様であり、これにより同様な効果を得ている。
【0155】
即ち、本実施形態ではレンズ部8を構成する少なくとも一部のレンズを走査光学手段6と一体化し、該走査光学手段6と一体化されていない該レンズ部8の一部のレンズ8a、及びBDスリット9を調整手段(図30)によりBD光学系の光軸方向に移動させることによって、該BDスリット9面上における各BD光束の主走査断面内での集光状態を調整している。これにより図29(B)に示す状態から図29(C)に示す状態に改善している。
【0156】
尚、本実施形態ではレンズ部8のレンズ8aとBDスリット9の双方を移動させたが、どちらか一方のみでも本発明は前述の実施形態5と同様に適用することができる。
【0157】
[実施形態16]
図27は本発明の実施形態16のマルチビーム走査光学系をレーザービームプリンタ(LBP)等の画像形成装置に適用したときの主走査方向の要部断面図(主走査断面図)である。同図において図23に示した要素と同一要素には同符番を付している。
【0158】
本実施形態において前述の実施形態12と異なる点はレンズ部8と一体化された走査光学手段6の少なくとも一部の光学素子(fθレンズ)を調整手段により該走査光学手段6の光軸方向に移動させ、及びBDスリット9をBD光学系の光軸方向に移動させることにより、該BDスリット9面上での各BD光束の主走査断面内での集光状態を調整可能としたことである。その他の構成及び光学的作用は実施形態12と略同様であり、これにより同様な効果を得ている。
【0159】
即ち、本実施形態では被走査面7上のスポットの形状が余り変わらない範囲で、走査光学手段6を構成する第1の光学素子(fθレンズ)6aを調整手段(図30)により図中矢印G方向(走査光学手段6の光軸方向)に移動させ、及びBDスリット9を図中矢印D方向(BD光学系の光軸方向)に移動させることによって、BDスリット9面上における各BD光束の主走査断面内での集光状態を調整している。これにより図29(B)に示す状態から図29(C)に示す状態に改善している。
【0160】
尚、本実施形態では第1の光学素子6aを移動させたが、第2の光学素子(fθレンズ)6bを移動させても良く、もしくは第1、第2の光学素子6a,6bの双方を移動させても良い。
【0161】
また本実施形態では第1の光学素子6aとBDスリット9の双方を移動させたが、どちらか一方のみでも本発明は前述の実施形態6と同様に適用することができる。
【0162】
[実施形態17]
図28は本発明の実施形態17のマルチビーム走査光学系をレーザービームプリンタ(LBP)等の画像形成装置に適用したときの主走査方向の要部断面図(主走査断面図)である。同図において図1に示した要素と同一要素には同符番を付している。
【0163】
本実施形態において前述の実施形態12と異なる点はBDスリット9を固定とし、レンズ部8と一体化された走査光学手段6を構成する少なくとも一部の光学素子(fθレンズ)を主走査方向に移動させることにより、BDスリット9面上での各BD光束の主走査断面内での集光状態を調整可能としたことと、光偏向器の回転方向を逆方向(図中矢印A方向)に構成したことである。その他の構成及び光学的作用は実施形態12と略同様であり、これにより同様な効果を得ている。
【0164】
即ち、本実施形態ではBDスリット9を固定とし、レンズ部8と一体化に形成された走査光学手段6を構成する複数のレンズのうち、特に周辺において主走査方向の局所的な曲率が急激に変化している第1の光学素子6aを被走査面7上のスポットの形状が余り変わらない範囲で調整手段(図30)により図中矢印Hに示す如く主走査方向に移動させることによって、各BD光束の主走査方向における縦倍率を変化させ、BDスリット9面上における各BD光束の主走査断面内での集光状態を調整している。これにより図29(B)に示す状態から図29(A)に示す状態に改善している。
【0165】
尚、本実施形態では第1の光学素子6aを主走査方向に移動させたが、第2の光学素子(fθレンズ)6bを移動させても良く、もしくは第1、第2の光学素子6a,6bの双方を移動させても良い。
【0166】
[実施形態18]
本実施形態18においてはBDスリット9から見たBDセンサー10に導光されるBD光束の主走査断面内でのピント位置ずれ量δXを持つことによって発生する被走査面上のドットずれを、図7に示す補正手段としての角度調整手段15により、BDスリット9または該BDスリット9を含むユニット16をBD光学系の光軸周りに回転調整することによって補正している。
【0167】
即ち、本実施形態における光源ユニット1は前記図2に示すように副走査方向においても各発光部1a,1bが離れて配置されており、副走査方向に対して光線の通過する箇所が各発光部1a,1bに対応するA,B光線で異なっている。
【0168】
そこで本実施形態では角度調整手段15により図8(A),(B)及び図9(A),(B)に示すようにBDスリット9を回転させることにより、A光線に対してB光線がBDセンサー10に入射し始めるタイミングを変えている。尚、図8はBDスリット9の傾斜と各光線の印字位置(調整前)を示す説明図、図9はBDスリット9の傾斜と各光線の印字位置(調整後)を示す説明図である。
【0169】
このように本実施形態では上述の如くBDセンサー10に導光される各BD光束の主走査断面内でのピント位置ずれ量δXがあることによって、本来なら発生するはずの被走査面上のドットずれを角度調整手段15を用いてBDスリット9を回転調整することにより補正(キャンセル)している。これにより高速で高品位な印字を実現している。
【0170】
尚、本実施形態においてマルチビーム走査光学系を用いて画像形成を行なう光学的作用は前述の実施形態11と略同様である。
【0171】
[実施形態19]
図10は本発明の実施形態19のマルチビーム走査光学系をレーザービームプリンタ(LBP)等の画像形成装置に適用したときの主走査方向の要部断面図(主走査断面図)、図11は図10のBDスリット9の要部斜視図である。図10,図11において図6に示した要素と同一要素には同符番を付している。
【0172】
本実施形態においては前述の実施形態18と異なる点は角度調整手段を持たず、始めからBDスリット9または該BDスリット9を含むユニット16を副走査方向に傾斜させることによって被走査面上のドットずれを補正(キャンセル)したことである。その他の構成及び光学的作用は実施形態18と略同様であり、これにより同様な効果を得ている。
【0173】
即ち、走査光学手段6の像面湾曲の程度が製品毎にかなり安定し、かつピント位置にBDスリット9を配置すると条件式(B)の差分値|δX|が無視できない値を持つような場合は、図10及び図11に示すように始めからBDスリット9を副走査方向に傾斜させることによって、被走査面上のドットずれを補正(キャンセル)している。これにより高速で高品位な印字を実現している。
【0174】
[実施形態20,21,22,23,24,25,26]
尚、実施形態20,21,22,23,24,25,26は夫々各実施形態11,12,13,14,15,16,17と対応しており、これら各実施形態20,21,22,23,24,25,26において前述の実施形態11,12,13,14,15,16,17と共通して異なる点は装置全体の簡素化及び低コスト化を図るためにBDスリット9及びBDレンズ11を用いずに構成したことである。その他の構成及び光学的作用は対応する実施形態11,12,13,14,15,16,17と略同様であり、これにより同様な効果を得ている。
【0175】
即ち、各実施形態20,21,22,23,24,25,26においてBDセンサー10の有効端が前述の対応する各実施形態11,12,13,14,15,16,17におけるBDスリット9に相当する作用をする。よって各実施形態20,21,22,23,24,25,26においては対応する各実施形態11,12,13,14,15,16,17で行った内容をBDスリット9面をBDセンサー10の受光面と置き換えて実施している。これにより前述の対応する実施形態と同様な効果を得ている。
【0176】
このように各実施形態20,21,22,23,24,25,26においてはBDスリット及びBDレンズを用いずに構成することにより、装置全体の簡素化及び低コスト化を図りつつ比較的簡単な構成によって高速で高品位の印字を実現している。
【0177】
【発明の効果】
本発明によれば前述の如くBDスリット(尚、BDスリットを持たない場合は同期検出素子の受光面)から見た同期検出素子に導光される光束の主走査断面内でのピント位置ずれ量をδM、被走査面上における各像高のピント位置ずれ量をδXとしたとき、該ピント位置ずれ量δXが条件式(A)を満足するように各要素を設定することにより、比較的簡単な構成によって高速で高品位の印字を実現することができるマルチビーム走査光学系及びそれを用いた画像形成装置を達成することができる。
【0178】
更に本発明によれば前述の如くBDスリットから見た同期検出素子に導光される光束の主走査断面内でのピント位置ずれ量δMと、被走査面7上における各像高のピント位置ずれ量δXとの両者のピント位置ずれ量δM,δXが差を持つことによって発生するドットずれを補正手段により補正することにより、比較的簡単な構成によって高速で高品位の印字を実現することができるマルチビーム走査光学系及びそれを用いた画像形成装置を達成することができる。
【0179】
本発明によれば前述の如く複数の発光部を有する光源手段から射出した複数の光束を偏向手段に入射させる入射光学手段と、該偏向手段により偏向された複数の光束を被走査面上に結像させ、複数の走査線を形成する走査光学手段と、該偏向手段により偏向された複数の光束の一部をレンズ部により折り返しミラーを介してスリット面上に集光させた後、同期検出素子に導光し、該同期検出素子からの信号を用いて該被走査面上の走査開始位置のタイミングを該複数の光束毎に制御する同期検出用光学手段とを有するマルチビーム走査光学系において、条件式(B)を満足させるように各要素を設定することにより、またはスリット面上で複数の光束の主走査断面内での集光状態を調整手段により調整可能にすることにより、比較的簡単な構成によって高速で高品位の印字を実現することができるマルチビーム走査光学系及びそれを用いた画像形成装置を達成することができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の実施形態1の主走査断面図
【図2】各発光部の配置を示す説明図
【図3】本発明の実施形態2の主走査断面図
【図4】本発明の実施形態3の主走査断面図
【図5】本発明の実施形態4の主走査断面図
【図6】本発明の実施形態5の主走査断面図
【図7】本発明の実施形態5の角度調整手段
【図8】本発明の実施形態5のスリットの傾斜と各光線の印字位置(調整前)を示す説明図
【図9】本発明の実施形態5のスリットの傾斜と各光線の印字位置(調整後)を示す説明図
【図10】本発明の実施形態6の主走査断面図
【図11】本発明の実施形態6のスリットの要部斜視図
【図12】本発明の実施形態7の主走査断面図
【図13】本発明の実施形態8の主走査断面図
【図14】本発明の実施形態9の主走査断面図
【図15】本発明の実施形態10の主走査断面図
【図16】ピントが手前(偏向手段)側にずれたときの各光線の位置関係を示した説明図
【図17】ピントが手前(偏向手段)側にずれたときの各光線の位置関係を示した説明図
【図18】ピントが手前(偏向手段)側にずれたときの各光線の位置関係を示した説明図
【図19】ピントが奥(反偏向手段)側にずれたときの各光線の位置関係を示した説明図
【図20】ピントが奥(反偏向手段)側にずれたときの各光線の位置関係を示した説明図
【図21】ピントが奥(反偏向手段)側にずれたときの各光線の位置関係を示した説明図
【図22】従来のマルチビーム走査光学系の主走査断面図
【図23】本発明の実施形態12の主走査断面図
【図24】本発明の実施形態13の主走査断面図
【図25】本発明の実施形態14の主走査断面図
【図26】本発明の実施形態15の主走査断面図
【図27】本発明の実施形態16の主走査断面図
【図28】本発明の実施形態17の主走査断面図
【図29】ピントずれと各主光線との関係を示した説明図
【図30】本発明に係わる調整手段の説明図
【図31】本発明の画像形成装置の概略図
【符号の説明】
1a,1b発光部(半導体レーザ)
1 光源ユニット
2 コリメーターレンズ
3 開口絞り
4 シリンドリカルレンズ
5 偏向手段(光偏向器)
5a 偏向面
6 走査光学手段
6a 第1の光学素子
6b 第2の光学素子
7 被走査面(感光ドラム面)
8 レンズ部
9 スリット
10 同期検出素子
11 結像レンズ
12 折り返しミラー
13 ユニット
14 入射光学手段[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to a multi-beam scanning optical system and an image forming apparatus using the same, and particularly suitable for an image forming apparatus such as a laser beam printer or a digital copying machine capable of high-quality printing at a high speed with a relatively simple configuration. It is a thing.
[0002]
[Prior art]
Conventionally, a scanning optical system used in an image forming apparatus such as a laser beam printer or a digital copying machine guides a light beam emitted from a light source to a deflecting unit by an incident optical unit, and the light beam deflected by the deflecting unit. The image is formed in a spot shape on the surface of the photosensitive drum, which is the surface to be scanned, by the scanning optical means, and the surface of the photosensitive drum is optically scanned with the luminous flux.
[0003]
In recent years, as the performance and functionality of image forming apparatuses have increased, the demand for higher speed has increased. In order to meet this demand, the use of a plurality of light sources has been studied. For example, Japanese Patent Laid-Open No. 9-54263 proposes a multi-beam scanning optical system using a multi-beam laser chip that emits a plurality of laser beams arranged in a straight line from a single chip as a light source.
[0004]
[Problems to be solved by the invention]
(Problem 1)
In such a multi-beam scanning optical system, in order to accurately control the image writing position, it is common to provide synchronization detection optical means (BD optical system) immediately before writing the image signal.
[0005]
FIG. 22 is a sectional view (main scanning sectional view) of the main part in the main scanning direction of the conventional multi-beam scanning optical system. In the figure, reference numeral 51 denotes a light source unit, which has two light emitting portions (light sources) made of, for example, a semiconductor laser. The two light emitting units are arranged separately from each other in the main scanning direction and the sub scanning direction.
[0006]
Denoted at 55 is a deflecting means, which is composed of, for example, a rotating polygon mirror, and is rotated at a constant speed in the direction of arrow A in the figure by a driving means (not shown) such as a motor.
[0007]
Reference numeral 58 denotes a folding mirror (hereinafter referred to as a “BD mirror”), and a plurality of synchronization signal detection light beams (BD light beams) for adjusting the timing of the scanning start position on the photosensitive drum surface 57 are synchronized as described later. Reflected toward the
[0008]
In the figure, BD detection is performed for each BD light beam, and the timing of the scanning start position of image recording on the photosensitive drum surface 57 is adjusted for each BD light beam using the output from the
[0009]
By the way, in a multi-beam optical scanning optical system having a plurality of light emitting sections (light sources), an image to be printed is deteriorated when the interval in the main scanning direction of each light source is changed for scanning for various reasons. Further, even if the interval in the main scanning direction between the light emitting units does not change during scanning, if the writing position is shifted between the light emitting units, the printed image is deteriorated.
[0010]
One possible cause of the above phenomenon is that there is a difference between the focus position deviation amount of the BD light beam on the BD slit surface and the focus position deviation amount of the scanning light beam on the scanned surface.
[0011]
Hereinafter, description will be made with reference to FIGS. Note that marginal rays are omitted in FIGS. 17A, 18A, 20A, and 21A in order to prevent the figure from becoming difficult to see.
[0012]
FIG. 16A shows a state where each light beam (here, A and B light rays) is condensed at one end on the BD slit in the main scanning direction. The A light beam scanned from the left to the right in the figure enters the BD sensor for the first time just when it reaches the right end of the BD slit, and at this time, the BD sensor outputs a signal notifying that the A light beam is incident. Next, the B light beam scanned from left to right enters the BD sensor for the first time just like the A light beam when it comes to the right end of the BD slit, and the BD sensor outputs a signal notifying that the B light beam has been incident. By detecting the timing of these two signals, the timing of the writing start positions of the A and B rays is adjusted.
[0013]
However, when the focus positions of the A and B rays in the main scanning section passing through the BD optical system are shifted toward the front side, that is, the deflecting means side by δM as shown in FIG. 17A, the following phenomenon occurs. The writing positions of the rising A and B rays are shifted. If there is no focus shift, light is condensed at the right end of the BD slit, and finally the A light beam at the timing of starting to enter the BD sensor is already on the BD sensor surface due to the focus shift (the broken line on the right side in the figure). Actually, it begins to enter the BD sensor when the A ray comes to the right solid line in the figure, and the writing timing of the A ray is accelerated by the amount of deviation from the broken line and the solid line. Conversely, the B ray should be incident on the BD sensor at the left broken line because it is out of focus, but cannot enter the BD sensor until it reaches the left solid line position. The B light writing timing is delayed by the amount of deviation. As a result, the writing positions of the A and B rays are shifted by the distance of two broken lines on the BD slit surface.
[0014]
Further, the writing position deviation amount δY of the A and B rays is determined from the focusing deviation amount δM and the incident angle θ [rad] (a state parallel to the optical axis of the BD optical system is 0 [rad]), and is approximately as follows. Can be described in
[0015]
δY = δM × θ (1)
Similarly, the maximum deviation amount δYtotal of the writing position between the light emitting units is assumed that the maximum angle difference of the incident angles is θmax [rad].
δYtotal = δM × θmax (2)
Determined by.
[0016]
Therefore, if the maximum value of the allowable write deviation determined from δYmax and δYmax is δMmax, the maximum value of the write start position shift between the scanning lines is δMmax, the focus shift amount δM is
| ΔM | ≦ δMmax = δYmax / θmax (3)
It is necessary to configure the multi-beam scanning optical system to satisfy the above.
[0017]
Further, δYmax is preferably about half or less of the resolution in the sub-scanning direction. If it seems to exceed this, the adjacent horizontal lines will start to appear shifted, and the printed result will be very difficult to see.
[0018]
Incidentally, if δYmax = 10 μm (corresponding to half a dot of 1200 dpi) and θmax = 0.5 [rad]
δMmax = 1.15mm
It becomes.
[0019]
However, the above formulas (1) to (3) hold when only the BD optical system is defocused, and the same amount of defocus as the BD optical system is in the same direction on the scanned surface (see FIG. 17 occurs on the deflecting means side), the A and B ray writing position deviations called dot deviation hardly occur. It is assumed that the focus positions of the A and B rays in the main scanning section passing through the BD optical system are shifted by δM toward the front side, that is, the deflection means side as shown in FIG. At this time, as described above, dot displacement occurs between the A and B light rays, but if the focal position is uniformly displaced by δM on the surface to be scanned, dots are displaced at the location where δM displacement occurs as shown in FIG. Deviation will occur.
[0020]
However, the ideal image plane (scanned surface) is at the back by δM, and when the A and B rays enter the ideal image plane (scanned surface), the distance between the A and B rays almost disappears. FIG. 18C depicts the positional relationship of light rays in the vicinity of the axis, but a triangle having the principal rays of the A and B rays as the hypotenuse and the straight line at the position δM from the scanned surface as the base, and FIG. It can be seen that there is no dot displacement because the triangles with the original A and B rays indicated by broken lines in FIG. However, in such a case, the best spot position and the position on the surface to be scanned are shifted. However, if the focus position is within the allowable depth range, the image quality is hardly affected.
[0021]
In the above description, the focus position has shifted to the front of the BD slit. However, even if the focus position has shifted to the back of the BD slit, the same can be said as can be seen from FIGS. .
[0022]
If the above explanation is viewed from the reverse side, it can be seen that when the focus position is uniformly deviated on the surface to be scanned, the image is deteriorated if the focus position in the BD optical system is not similarly deviated. In addition, when the focus position shift amount on the surface to be scanned and the focus position shift amount in the BD optical system are individually standardized, if each focus position shift occurs in the opposite direction, a large dot shift may occur. I can expect. Furthermore, if the image surface is greatly curved on the surface to be scanned, it can be easily predicted that the interval between the light beams will change according to the curvature. Therefore, the focus position deviation amount δX of each image height on the surface to be scanned is obtained from Equation (3)
| ΔX−δM | ≦ δMmax = δYmax / θmax (4)
It can be seen that the multi-beam scanning optical system needs to be configured to satisfy the above.
[0023]
Of course, when the incident angles of the light beams on the scanned surface are exactly the same, the writing position shift between the scanning lines is uniformly the same, and the writing position shifts with respect to each light emitting section only by shifting the writing position as a whole. Absent.
[0024]
However, in order to achieve the above-described state, the arrangement of the light emitting units is not shifted in the main scanning direction, that is, when the light emitting units are arranged in a line in the sub-scanning direction, or the principal ray of each light beam using a relay optical system. This is only possible when crossing on the polygon mirror surface. Regarding the former, when each light emitting part is arranged in this way, the distance between the light emitting parts is usually too short, from several μm to several tens of μm (usually commercially available), particularly when the sub-scanning direction is configured as an enlargement system. The distance between the light emitting parts of the multi-laser used is about 100 μm), crosstalk occurs, and stable oscillation cannot be achieved because the light quantity of each light emitting part is different, and the life is likely to be shortened. Further, regarding the latter, if a relay optical system is used, the number of required optical elements increases, which is not preferable in terms of space and cost.
[0025]
In the case of a multi-beam scanning optical system having no BD slit in the BD optical system, as a result, the edge portion of the BD sensor plays the role of the BD slit, the right end of the BD slit is the left end of the BD sensor effective portion, and the BD slit surface is the BD slit. You can replace it with the light receiving surface of the sensor.
[0026]
In the description so far, the scanning direction is the left direction to the right direction in the figure. However, even if the scanning direction is reversed, the BD slit that determines the writing timing is the right BD slit that is not shown in the figure from the right end. The same can be said except that it changes to the left end of.
(Problem 2)
In the multi-beam scanning optical system that performs BD detection for each BD light beam as shown in FIG. 22, the focus position of the BD light beam is not on the BD slit surface due to lens manufacturing error, assembly error, lens focus error, etc. (In the following, it will be difficult to understand when considering the timing of the BD with a light beam having a width, so the following will be represented by the principal ray of each light beam) Except for the case where it is incident parallel to the optical axis of the BD optical system, There is a problem in that the timing at which the principal ray of each BD light beam grazes the edge of the BD slit is different from that before defocusing, and the image writing position is deviated.
[0027]
FIGS. 29A, 29B, and 29C are main part schematic views showing the positional relationship of principal rays of a part of light beams (BD light beams) emitted from two light emitting units (light sources). It is. FIG. 4A shows the positional relationship of the principal rays of each light emitting unit when the BD light beam is ideally out of focus, and FIG. 4B shows each light emission when the BD light beam is out of focus. FIG. 3C shows the positional relationship of the chief rays of the respective light emitting portions when the condensing state on the BD slit surface is improved by some method.
[0028]
Originally, as shown in FIG. 6A, the writing position on the surface to be scanned is timed by a light beam that grabs one end of the BD slit. However, as shown in FIG. When this occurs, the original ray (shown by a solid line in the figure) of the A ray is shielded by the BD slit, and the actual writing position of the A ray is determined by the ray shown by the broken line. That is, the writing position of the A ray is shifted by the amount that the state of the A ray changes from the solid line to the broken line. The same applies to the B ray, and the writing position is advanced by the amount of deviation between the solid line and the broken line. Therefore, the deviation of the writing position between the A and B rays is shifted by the width of the solid line on the BD slit surface.
[0029]
Further, the writing position deviation amount δY of the A and B rays is the amount of focus deviation δM and the incident angle θ.
(The state parallel to the optical axis of the BD optical system is 0 °), and can be described approximately as follows.
[0030]
δY = δM · tan (θ) (5)
Similarly, the total write position deviation amount δY total is calculated by assuming that the maximum angle difference of the incident angles is θmax.
δY total = δM · tan (θmax) (6)
Determined by.
[0031]
Therefore, if the maximum value of the allowable write deviation between each scanning line is δYmax and the maximum allowable focus shift determined from δYmax is δMmax, the focus shift amount δM is
| ΔM | ≦ δMmax = δYmax / tan (θmax) (7)
It is necessary to configure the multi-beam scanning optical system to satisfy the above.
[0032]
Incidentally, if δYmax = 11 μm and θmax = 0.5 °, then δMmax = 1.26 mm.
[0033]
Of course, when the incident angles of the respective light beams on the scanning surface are exactly the same, the writing position deviation between the scanning lines is uniformly the same, and the writing position is not shifted as a whole, and the writing position does not shift. .
[0034]
An object of the present invention is to provide a multi-beam scanning optical system capable of realizing high-quality printing at a high speed with a relatively simple configuration, and an image forming apparatus using the same.
[0035]
[Means for Solving the Problems]
The multi-beam scanning optical system of the invention of
The following conditional expression
| ΔM1 | ≦ δYmax / tan (θmax)
(However,
δM1: focus position shift amount in the main scanning section of the light beam guided to the synchronization detecting element viewed from the slit
δYmax: allowable dot position deviation amount for each scanning line
θmax: the maximum angle difference between the incident angles of the light beams used for synchronous detection on the slit surface), and the allowable dot position deviation amount δYmax for each scanning line is ½ or less of the resolution in the sub-scanning direction. And a correction means for shifting the focus position of the light beam guided to the synchronization detecting element in the main scanning section in the optical axis direction of the optical means for synchronization detection relative to the slit.
[0036]
The multi-beam scanning optical system of the invention of claim 2 at least Incident optical means for guiding a plurality of light beams emitted from a light source means having a plurality of light emitting portions arranged apart from the main scanning direction to the deflecting means, and a plurality of light beams deflected by the deflecting means to be scanned A scanning optical unit that forms an image on the top and forms a plurality of scanning lines, and a part of the plurality of light beams deflected by the deflecting unit is condensed on the slit surface by the lens unit, and then guided to the synchronization detecting element. A multi-beam scanning optical system comprising: synchronization detecting optical means for controlling the timing of the scanning start position on the surface to be scanned for each of the plurality of light beams using a signal from the synchronization detecting element. ,
The following conditional expression
| ΔM1 | ≦ δYmax / tan (θmax)
(However,
δM1: focus position shift amount in the main scanning section of the light beam guided to the synchronization detecting element viewed from the slit
δYmax: allowable dot position deviation amount for each scanning line
θmax: the maximum angle difference between the incident angles of the light beams used for synchronous detection on the slit surface), and the allowable dot position deviation amount δYmax for each scanning line is ½ or less of the resolution in the sub-scanning direction. And a correction means for moving the position of the slit or the unit including the slit with respect to the optical axis direction of the optical means for synchronization detection.
[0037]
The multi-beam scanning optical system according to the invention of claim 3 at least Incident optical means for guiding a plurality of light beams emitted from a light source means having a plurality of light emitting portions arranged apart from the main scanning direction to the deflecting means, and a plurality of light beams deflected by the deflecting means to be scanned A scanning optical unit that forms an image on the top and forms a plurality of scanning lines, and a part of the plurality of light beams deflected by the deflecting unit is condensed on the slit surface by the lens unit, and then guided to the synchronization detecting element. A multi-beam scanning optical system comprising: synchronization detecting optical means for controlling the timing of the scanning start position on the surface to be scanned for each of the plurality of light beams using a signal from the synchronization detecting element. ,
The following conditional expression
| ΔM1 | ≦ δYmax / tan (θmax)
(However,
δM1: focus position shift amount in the main scanning section of the light beam guided to the synchronization detecting element viewed from the slit
δYmax: allowable dot position deviation amount for each scanning line
θmax: the maximum angle difference between the incident angles of the light beams used for synchronous detection on the slit surface), and the allowable dot position deviation amount δYmax for each scanning line is ½ or less of the resolution in the sub-scanning direction. The lens unit is provided in an optical path between the deflecting unit and the slit, and includes a correcting unit that moves the lens unit with respect to the optical axis direction of the synchronization detecting optical unit. .
[0038]
A multi-beam scanning optical system according to a fourth aspect of the present invention comprises: at least Incident optical means for guiding a plurality of light beams emitted from a light source means having a plurality of light emitting portions arranged apart from the main scanning direction to the deflecting means, and a plurality of light beams deflected by the deflecting means to be scanned A scanning optical unit that forms an image on the top and forms a plurality of scanning lines, and a part of the plurality of light beams deflected by the deflecting unit is condensed on the slit surface by the lens unit, and then guided to the synchronization detecting element. A multi-beam scanning optical system comprising: synchronization detecting optical means for controlling the timing of the scanning start position on the surface to be scanned for each of the plurality of light beams using a signal from the synchronization detecting element. ,
The following conditional expression
| ΔM1 | ≦ δYmax / tan (θmax)
(However,
δM1: focus position shift amount in the main scanning section of the light beam guided to the synchronization detection element as seen from the slit
δYmax: allowable dot position deviation amount for each scanning line
θmax: the maximum angle difference between the incident angles of the light beams used for synchronous detection on the slit surface), and the allowable dot position deviation amount δYmax for each scanning line is ½ or less of the resolution in the sub-scanning direction. At least a part of the lenses constituting the lens unit is integrated with the scanning optical unit, and at least a part of the lens unit not integrated with the scanning optical unit and the slit are used for the synchronous detection. A correction means for moving the optical means in the optical axis direction is provided.
[0039]
The multi-beam scanning optical system according to the invention of
The following conditional expression
| ΔM1 | ≦ δYmax / tan (θmax)
(However,
δM1: focus position shift amount in the main scanning section of the light beam guided to the synchronization detecting element viewed from the slit
δYmax: allowable dot position deviation amount for each scanning line
θmax: the maximum angle difference between the incident angles of the light beams used for synchronous detection on the slit surface), and the allowable dot position deviation amount δYmax for each scanning line is ½ or less of the resolution in the sub-scanning direction. The lens unit is integrated with the scanning optical means, and at least a part of the optical elements of the scanning optical means is moved in the optical axis direction of the scanning optical means, and the slits are light of the optical means for synchronization detection. A correction means for moving in the axial direction is provided.
[0040]
The multi-beam scanning optical system according to the invention of
The following conditional expression
| ΔM1 | ≦ δYmax / tan (θmax)
(However,
δM1: focus position shift amount in the main scanning section of the light beam guided to the synchronization detection element as seen from the slit
δYmax: allowable dot position deviation amount for each scanning line
θmax: the maximum angle difference between the incident angles of the light beams used for synchronous detection on the slit surface), and the allowable dot position deviation amount δYmax for each scanning line is ½ or less of the resolution in the sub-scanning direction. And at least a part of the lenses constituting the lens unit is integrated with the scanning optical means, and includes a correcting means for moving at least a part of the lenses constituting the scanning optical means in the main scanning direction. Yes.
[0041]
The multi-beam scanning optical system of the invention of claim 7 at least Incident optical means for guiding a plurality of light beams emitted from a light source means having a plurality of light emitting units arranged apart from the main scanning direction to the deflecting means, and a plurality of light beams deflected by the deflecting means on the surface to be scanned And a scanning optical unit that forms a plurality of scanning lines, and a part of a plurality of light beams deflected by the deflecting unit is condensed on the slit surface by the lens unit, and then guided to the synchronization detecting element. A multi-beam scanning optical system having synchronization detecting optical means for controlling the timing of the scanning start position on the scanned surface for each of the plurality of light beams using a signal from the synchronization detecting element,
A dot position deviation for each scanning line on the surface to be scanned, which is generated by having a focus position deviation amount δM1 in the main scanning section of the light beam guided to the synchronization detection element viewed from the slit, is corrected. A correction means, wherein the dot position deviation amount is less than or equal to 1/2 of the resolution in the sub-scanning direction, and the slit is inclined in the sub-scanning direction according to the dot position deviation amount for each scanning line on the scanned surface It is characterized by that.
[0042]
The multi-beam scanning optical system of the invention of
A dot position deviation for each scanning line on the surface to be scanned, which is generated by having a focus position deviation amount δM1 in the main scanning section of the light beam guided to the synchronization detection element viewed from the slit, is corrected. A correction means, wherein the dot position deviation amount is ½ or less of the resolution in the sub-scanning direction, and the slit or the unit including the slit is adapted to the dot position deviation amount for each scanning line on the scanned surface. And rotating means for rotating around the optical axis of the optical means for synchronization detection.
[0043]
A multi-beam scanning optical system according to
The following conditional expression
| ΔM2 | ≦ δYmax / tan (θmax)
(However,
δM2: A focus position deviation amount in the main scanning section of the light beam guided to the synchronization detection element as viewed from the light receiving surface of the synchronization detection element
δYmax: allowable dot position deviation amount for each scanning line
θmax: the maximum angle difference between the incident angles of each light beam used for synchronous detection on the light receiving surface)
Satisfying and allowable dot position deviation amount δYmax for each scanning line is ½ or less of the resolution in the sub-scanning direction, and the focus position in the main scanning section of the light beam guided to the synchronization detecting element is determined. The present invention is characterized by comprising correction means for shifting the optical axis of the optical means for detecting synchronization relative to the light receiving surface of the synchronous detecting element.
[0044]
The multi-beam scanning optical system according to the invention of
The following conditional expression
| ΔM2 | ≦ δYmax / tan (θmax)
(However,
δM2: A focus position deviation amount in the main scanning section of the light beam guided to the synchronization detection element as viewed from the light receiving surface of the synchronization detection element
δYmax: allowable dot position deviation amount for each scanning line
θmax: the maximum angle difference between the incident angles of each light beam used for synchronous detection on the light receiving surface)
Satisfactory and permissible dot position deviation amount δYmax for each scanning line is ½ or less of the resolution in the sub-scanning direction, and the position of the synchronization detecting element or the unit including the synchronization detecting element is determined as the synchronization detecting optical. It is characterized by comprising correction means for moving the means relative to the optical axis direction.
[0045]
The multi-beam scanning optical system according to
The following conditional expression
| ΔM2 | ≦ δYmax / tan (θmax)
(However,
δM2: A focus position deviation amount in the main scanning section of the light beam guided to the synchronization detection element as viewed from the light receiving surface of the synchronization detection element
δYmax: allowable dot position deviation amount for each scanning line
θmax: the maximum angle difference between the incident angles of the light beams used for synchronous detection on the light receiving surface
Satisfactory, the permissible dot position deviation amount δYmax for each scanning line is ½ or less of the resolution in the sub-scanning direction, and the lens unit is provided in the optical path between the deflecting means and the synchronization detecting element. And a correction means for moving the lens portion with respect to the optical axis direction of the synchronization detecting optical means.
[0046]
The multi-beam scanning optical system according to the invention of
The following conditional expression
| ΔM2 | ≦ δYmax / tan (θmax)
(However,
δM2: A focus position deviation amount in the main scanning section of the light beam guided to the synchronization detection element as viewed from the light receiving surface of the synchronization detection element
δYmax: allowable dot position deviation amount for each scanning line
θmax: the maximum angle difference between the incident angles of the light beams used for synchronous detection on the light receiving surface)
Satisfactory, the allowable dot position deviation amount δYmax for each scanning line is ½ or less of the resolution in the sub-scanning direction, and at least some of the lenses constituting the lens unit are integrated with the scanning optical means. And a correction unit that moves at least a part of the lenses of the lens unit that is not integrated with the scanning optical unit in the optical axis direction of the synchronization detection optical unit.
[0047]
The multi-beam scanning optical system according to the invention of
The following conditional expression
| ΔM2 | ≦ δYmax / tan (θmax)
(However,
δM2: A focus position deviation amount in the main scanning section of the light beam guided to the synchronization detection element as viewed from the light receiving surface of the synchronization detection element
δYmax: allowable dot position deviation amount for each scanning line
θmax: the maximum angle difference between the incident angles of each light beam used for synchronous detection on the light receiving surface)
Satisfactory and permissible dot position deviation amount δYmax for each scanning line is ½ or less of the resolution in the sub-scanning direction, the lens unit is integrated with the scanning optical means, and at least one of the scanning optical means The optical element is provided with correction means for moving the optical element in the optical axis direction of the scanning optical means.
[0048]
The multi-beam scanning optical system according to the invention of
The following conditional expression
| ΔM2 | ≦ δYmax / tan (θmax)
(However,
δM2: A focus position deviation amount in the main scanning section of the light beam guided to the synchronization detection element as viewed from the light receiving surface of the synchronization detection element
δYmax: allowable dot position deviation amount for each scanning line
θmax: the maximum angle difference between the incident angles of each light beam used for synchronous detection on the light receiving surface)
Satisfactory and allowable dot position deviation amount δYmax for each scanning line is ½ or less of the resolution in the sub-scanning direction, and at least some of the lenses constituting the lens unit are integrated with the scanning optical means. Further, the present invention is characterized by comprising correction means for moving at least a part of the lenses constituting the scanning optical means in the main scanning direction.
[0049]
The multi-beam scanning optical system according to the invention of claim 15 at least Incident optical means for guiding a plurality of light beams emitted from a light source means having a plurality of light emitting portions arranged apart from the main scanning direction to the deflection means, and a plurality of light beams deflected by the deflection means on the surface to be scanned Scanning optical means for forming an image on the light beam, and condensing a part of a plurality of light beams deflected by the deflecting means on the slit surface by the lens unit, and then guiding the light to the synchronization detection element. A multi-beam scanning optical system having synchronization detecting optical means for controlling the timing of the scanning start position on the scanned surface using a signal,
When the focus position shift amount in the main scanning section of the light beam guided to the synchronization detection element viewed from the slit is δM1, and the focus position shift amount of each image height on the scanned surface is δX, Conditional expression
| ΔX−δM1 | ≦ δYmax / θmax
(However,
δYmax: allowable dot position deviation amount for each scanning line
θmax: the maximum angle difference of the incident angle of each light beam used for synchronous detection to the slit surface)
Satisfying and allowable dot position deviation amount δYmax for each scanning line is ½ or less of the resolution in the sub-scanning direction, and the focus position in the main scanning section of the light beam guided to the synchronization detecting element is determined. It is characterized by comprising a correcting means that shifts relative to the optical axis direction of the synchronization detecting optical means from the slit.
[0050]
The multi-beam scanning optical system according to the invention of
When the focal position deviation amount in the main scanning section of the light beam guided to the synchronous detection element viewed from the slit is δM1, and the focal position deviation amount of each image height on the scanned surface is δX, Conditional expression
| ΔX−δM1 | ≦ δYmax / θmax
(However,
δYmax: allowable dot position deviation amount for each scanning line
θmax: the maximum angle difference between the incident angles of each light beam used for synchronous detection on the slit surface)
Satisfactory and permissible dot position deviation amount δYmax for each scanning line is ½ or less of the resolution in the sub-scanning direction, and the position of the slit or the unit including the slit is defined as the optical axis of the optical means for synchronization detection. It is characterized by comprising correction means for moving relative to the direction.
[0051]
The multi-beam scanning optical system according to the invention of claim 17 at least Incident optical means for guiding a plurality of light beams emitted from a light source means having a plurality of light emitting units arranged apart from the main scanning direction to the deflecting means, and a plurality of light beams deflected by the deflecting means on the surface to be scanned Scanning optical means for forming an image on the light beam, and condensing a part of a plurality of light beams deflected by the deflecting means on the slit surface by the lens unit, and then guiding the light to the synchronization detection element. A multi-beam scanning optical system having synchronization detecting optical means for controlling the timing of the scanning start position on the scanned surface using a signal,
When the focus position shift amount in the main scanning section of the light beam guided to the synchronization detection element viewed from the slit is δM1, and the focus position shift amount of each image height on the scanned surface is δX, Conditional expression
| ΔX−δM1 | ≦ δYmax / θmax
(However,
δYmax: allowable dot position deviation amount for each scanning line
θmax: the maximum angle difference between the incident angles of each light beam used for synchronous detection on the slit surface)
Satisfactory, the permissible dot position deviation amount δYmax for each scanning line is ½ or less of the resolution in the sub-scanning direction, and the lens unit is provided in the optical path between the deflecting means and the slit, The lens unit includes a correcting unit that moves the lens unit with respect to the optical axis direction of the synchronization detecting optical unit.
[0052]
The multi-beam scanning optical system according to the invention of claim 18 at least Incident optical means for guiding a plurality of light beams emitted from a light source means having a plurality of light emitting units arranged apart from the main scanning direction to the deflecting means, and a plurality of light beams deflected by the deflecting means on the surface to be scanned And a scanning optical unit that forms a plurality of scanning lines, and a part of a plurality of light beams deflected by the deflecting unit is condensed on the slit surface by the lens unit, and then guided to the synchronization detecting element. And a multi-beam scanning optical system having synchronization detecting optical means for controlling the timing of the scanning start position on the scanned surface for each of the plurality of light beams using a signal from the synchronization detecting element.
When the focal position deviation amount in the main scanning section of the light beam guided to the synchronous detection element viewed from the slit is δM1, and the focal position deviation amount of each image height on the scanned surface is δX, both Correction means for correcting the dot position deviation for each scanning line on the surface to be scanned that is generated when there is a difference between the focus position deviation amounts δM1 and δX, and the dot position deviation amount has a resolution in the sub-scanning direction. The slit is inclined in the sub-scanning direction according to the amount of dot position deviation for each scanning line on the surface to be scanned.
[0053]
A multi-beam scanning optical system according to claim 19 is provided. at least Incident optical means for guiding a plurality of light beams emitted from a light source means having a plurality of light emitting units arranged apart from the main scanning direction to the deflecting means, and a plurality of light beams deflected by the deflecting means on the surface to be scanned And a scanning optical unit that forms a plurality of scanning lines, and a part of a plurality of light beams deflected by the deflecting unit is condensed on the slit surface by the lens unit, and then guided to the synchronization detecting element. And a multi-beam scanning optical system having synchronization detecting optical means for controlling the timing of the scanning start position on the scanned surface for each of the plurality of light beams using a signal from the synchronization detecting element.
When the focal position deviation amount in the main scanning section of the light beam guided to the synchronous detection element viewed from the slit is δM1, and the focal position deviation amount of each image height on the scanned surface is δX, both Correction means for correcting the dot position deviation for each scanning line on the surface to be scanned that is generated when there is a difference between the focus position deviation amounts δM1 and δX, and the dot position deviation amount has a resolution in the sub-scanning direction. Rotating means for rotating the slit or the unit including the slit around the optical axis of the optical means for synchronization detection according to the amount of dot position deviation for each scanning line on the scanned surface. It is characterized by that.
[0054]
The multi-beam scanning optical system according to the invention of claim 20 at least Incident optical means for guiding a plurality of light beams emitted from a light source means having a plurality of light emitting units arranged apart from the main scanning direction to the deflecting means, and a plurality of light beams deflected by the deflecting means on the surface to be scanned A scanning optical means for forming an image on the surface, and a part of a plurality of light beams deflected by the deflecting means is guided to the synchronization detecting element by the lens unit, and a signal from the synchronization detecting element is used on the surface to be scanned A multi-beam scanning optical system having synchronization detecting optical means for controlling the timing of the scanning start position,
The amount of focus position deviation in the main scanning section of the light beam guided to the synchronization detection element viewed from the light receiving surface of the synchronization detection element is δM2, and the amount of focus position deviation of each image height on the surface to be scanned is δX. The following conditional expression
| ΔX−δM2 | ≦ δYmax / θmax
(However,
δYmax: allowable dot position deviation amount for each scanning line
θmax: the maximum angle difference between the incident angles of each light beam used for synchronous detection on the light receiving surface)
Satisfactory and permissible dot position deviation amount δYmax for each scanning line is ½ or less of the resolution in the sub-scanning direction, and the focus position in the main scanning direction of the light beam guided to the synchronization detection element is synchronized. It is characterized by comprising a correcting means for shifting in the optical axis direction of the synchronous detecting optical means relative to the light receiving surface of the detecting element.
[0055]
The multi-beam scanning optical system according to the invention of claim 21 at least Incident optical means for guiding a plurality of light beams emitted from a light source means having a plurality of light emitting units arranged apart from the main scanning direction to the deflecting means, and a plurality of light beams deflected by the deflecting means on the surface to be scanned A scanning optical means for forming an image on the surface, and a part of a plurality of light beams deflected by the deflecting means is guided to the synchronization detecting element by the lens unit, and a signal from the synchronization detecting element is used on the surface to be scanned A multi-beam scanning optical system having synchronization detecting optical means for controlling the timing of the scanning start position,
The amount of focus position deviation in the main scanning section of the light beam guided to the synchronization detection element viewed from the light receiving surface of the synchronization detection element is δM2, and the amount of focus position deviation of each image height on the surface to be scanned is δX. The following conditional expression
| ΔX−δM2 | ≦ δYmax / θmax
(However,
δYmax: allowable dot position deviation amount for each scanning line
θmax: the maximum angle difference between the incident angles of the light beams used for synchronous detection on the light receiving surface)
Satisfactory and permissible dot position deviation amount δYmax for each scanning line is ½ or less of the resolution in the sub-scanning direction, and the position of the synchronization detecting element or the unit including the synchronization detecting element is determined as the synchronization detecting optical. It is characterized by comprising correction means for moving the means relative to the optical axis direction.
[0056]
The multi-beam scanning optical system according to the invention of claim 22 at least Incident optical means for guiding a plurality of light beams emitted from a light source means having a plurality of light emitting units arranged apart from the main scanning direction to the deflecting means, and a plurality of light beams deflected by the deflecting means on the surface to be scanned A scanning optical means for forming an image on the surface, and a part of a plurality of light beams deflected by the deflecting means is guided to the synchronization detecting element by the lens unit, and a signal from the synchronization detecting element is used on the surface to be scanned A multi-beam scanning optical system having synchronization detecting optical means for controlling the timing of the scanning start position,
The amount of focus position deviation in the main scanning section of the light beam guided to the synchronization detection element viewed from the light receiving surface of the synchronization detection element is δM2, and the amount of focus position deviation of each image height on the surface to be scanned is δX. The following conditional expression
| ΔX−δM2 | ≦ δYmax / θmax
(However,
δYmax: allowable dot position deviation amount for each scanning line
θmax: the maximum angle difference between the incident angles of each light beam used for synchronous detection on the light receiving surface)
Satisfactory and allowable dot position deviation amount δYmax for each scanning line is ½ or less of the resolution in the sub-scanning direction, and the lens portion is provided in the optical path between the deflecting means and the synchronization detecting element. And a correction means for moving the lens portion with respect to the optical axis direction of the synchronization detecting optical means.
[0077]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
[Embodiment 1]
FIG. 1 is a sectional view (main scanning sectional view) of a main part in the main scanning direction when the multi-beam scanning optical system according to the first embodiment of the present invention is applied to an image forming apparatus such as a laser beam printer (LBP).
[0078]
In this specification, the surface formed by the optical axis of the scanning optical means and the light beam deflected by the optical deflector is the main scanning section, and the surface including the optical axis of the scanning optical means and perpendicular to the main scanning section is sub-scanned. It is defined as a cross section.
[0079]
In the figure,
[0080]
[0081]
[0082]
Each element such as the
[0083]
In the present embodiment, the two light beams that are light-modulated and emitted from the
[0084]
At this time, in order to adjust the timing of the scanning start position on the photosensitive drum surface 7 before optical scanning on the photosensitive drum surface 7, a part of the two light beams reflected and deflected by the
[0085]
At this time, if the focus position of the BD light beam on the surface of the BD slit 9 and the focus position of the light beam for scanning on the scanned surface 7 are deviated from each other for various reasons as described above, the write positions of the A and B light beams are changed as described above. There arises a problem that the printed image is deteriorated due to deviation or a change in the main scanning direction interval of the A and B light rays during scanning.
[0086]
Therefore, in this embodiment, each element is set so as to satisfy the following conditional expression (A). That is, the amount of focus position deviation of the BD light beam guided to the
| ΔX−δM | ≦ δYmax / θmax (A)
(However,
δYmax: allowable dot shift amount
θmax: Maximum angle difference [rad] of the incident angle of the BD light beam with respect to the BD slit when the BD light beam corresponding to each light emitting unit starts to enter the BD sensor)
Satisfy the following conditions.
[0087]
Specifically, the resolution in the sub-scanning direction is 1200 dpi, δYmax = 10 μm, θmax = 0.5 [rad], and the maximum value of | δX−δM | is 1.15 mm. Thereby, in this embodiment, high-speed and high-quality printing is realized. In this embodiment, the allowable dot shift amount (write position shift amount between each scanning line) δYmax is set to be ½ or less of the resolution in the sub-scanning direction.
[0088]
In the present embodiment, each light beam emitted from the
[0089]
Next, the reason why the allowable dot position deviation amount for each scanning line is preferably ½ or less of the resolution in the sub-scanning direction will be described below.
If it is assumed that the number of light sources is two and the amount of dot deviation is one dot, the image one dot before or after is printed at the original print location, and it is not necessary to print it. It may happen that printing is performed or, on the contrary, printing is not performed at a place where printing is to be performed, and the printing state becomes very difficult to see.
[0090]
Considering the phenomenon as described above, it is desirable that the amount of dot shift is 0, but it is very difficult to actually carry out. Further, if the amount is as small as 1/2 dot (about 10 μm at 1200 dpi) or less, it will not be difficult to see even if the actually printed image is viewed. On the other hand, when a dot shift exceeding 1/2 dot occurs, although it depends on the actually printed image, it can be recognized gradually with the naked eye and cannot be said to be in a good printing state.
[0091]
In the above description, the number of light sources is limited to two so as not to complicate the story. However, since such a phenomenon occurs regardless of the number of light sources, the maximum value of the dot shift amount is ½ dot or less. It is necessary to.
[0092]
In this embodiment, the A light beam enters the
[0093]
Further, although the case where two laser beams are used has been described, the number of laser beams may be three or more.
Next, an image forming apparatus applied to the present invention will be described.
[0094]
FIG. 31 is a cross-sectional view of the main part in the sub-scanning direction showing the embodiment of the image forming apparatus of the present invention. In FIG. 31,
[0095]
The
[0096]
As described above, the
[0097]
The toner image developed by the developing
[0098]
As described above, the
[0099]
Although not shown in FIG. 31, the
[0100]
[Embodiment 2]
FIG. 3 is a sectional view (main scanning sectional view) of the main scanning direction when the multi-beam scanning optical system according to the second embodiment of the present invention is applied to an image forming apparatus such as a laser beam printer (LBP). In the figure, the same elements as those shown in FIG.
[0101]
This embodiment is different from the first embodiment described above in that the focus position of the BD light beam guided to the
[0102]
That is, the degree of curvature of field of the scanning
[0103]
Next, the dot misalignment adjusting means applied to the present invention will be described.
[0104]
The BD slit 9 can be moved and adjusted in the optical axis direction of the
[0105]
The
[0106]
[Embodiment 3]
FIG. 4 is a sectional view (main scanning sectional view) of the main scanning direction when the multi-beam scanning optical system according to the third embodiment of the present invention is applied to an image forming apparatus such as a laser beam printer (LBP). In the figure, the same elements as those shown in FIG.
[0107]
This embodiment differs from the first embodiment described above in that the conditional expression (A) is satisfied by moving the
[0108]
That is, in the present embodiment, the
[0109]
At this time, as in the first embodiment, if the focus position of each BD light beam on the surface of the BD slit 9 and the focus position of the scanning light beam on the scanned surface 7 are shifted, as described above, the A and B light beams There arises a problem that the print image is deteriorated due to a shift in the writing position or a change in the main scanning direction interval of the A and B light rays during scanning.
[0110]
In particular, in the present embodiment, in order to achieve high image quality, δY max = 6 μm and θmax = 0.5 [rad] are set. Therefore, the difference value | δX−δM | of the conditional expression (A) is set to 0.69 mm or less. Therefore, it is very difficult to stably configure a multi-beam scanning optical system having such optical performance without adjustment.
[0111]
Therefore, in this embodiment, the
[0112]
[Embodiment 4]
FIG. 5 is a sectional view (main scanning sectional view) of a main part in the main scanning direction when the multi-beam scanning optical system according to the fourth embodiment of the present invention is applied to an image forming apparatus such as a laser beam printer (LBP). In the figure, the same elements as those shown in FIG.
[0113]
In the present embodiment, the difference from the above-described third embodiment is that the BD slit 9 and the
[0114]
That is, in this embodiment, the BD slit 9 and the
Therefore, in the present embodiment, the
[0115]
In this embodiment, the degree of curvature of field of the scanning
[0116]
[Embodiment 5]
FIG. 6 is a sectional view (main scanning sectional view) of the main scanning direction when the multi-beam scanning optical system according to the fifth embodiment of the present invention is applied to an image forming apparatus such as a laser beam printer (LBP). In the figure, the same elements as those shown in FIG.
[0117]
In this embodiment, the amount of focus position deviation δM in the main scanning section of the BD light beam guided to the
[0118]
That is, in the
[0119]
Therefore, in this embodiment, the angle adjusting means 15 rotates the BD slit 9 as shown in FIGS. 8A and 8B and FIGS. The timing at which the light enters the
[0120]
Thus, in the present embodiment, as described above, the focus position shift amount δM in the main scanning section of each BD light beam guided to the
[0121]
In this embodiment, the optical action for forming an image using the multi-beam scanning optical system is substantially the same as that of the first embodiment.
[0122]
[Embodiment 6]
FIG. 10 is a sectional view (main scanning sectional view) of a main part in the main scanning direction when the multi-beam scanning optical system according to the sixth embodiment of the present invention is applied to an image forming apparatus such as a laser beam printer (LBP). It is a principal part perspective view of BD slit 9 of FIG. 10 and 11, the same elements as those shown in FIG. 6 are denoted by the same reference numerals.
[0123]
In this embodiment, the difference from the above-described fifth embodiment is that there is no angle adjusting means, and the dot deviation is corrected (cancelled) by inclining the BD slit 9 or the
[0124]
That is, the degree of curvature of field of the scanning
[0125]
[
12, 13, 14, and 15 are respectively main components when the multi-beam scanning optical system according to the seventh, eighth, ninth, and tenth embodiments of the present invention is applied to an image forming apparatus such as a laser beam printer (LBP). It is principal part sectional drawing (main scanning sectional drawing) of a scanning direction. 12, 13, 14, and 15, the same elements as those shown in FIGS. 1, 3, 4, and 5 are denoted by the same reference numerals.
[0126]
The seventh embodiment corresponds to the first embodiment, the eighth embodiment corresponds to the second embodiment, the ninth embodiment corresponds to the third embodiment, and the tenth embodiment corresponds to the fourth embodiment. The difference between the seventh, eighth, ninth, and tenth embodiments in common with the first, second, third, and fourth embodiments is that the BD slit 9 is used to simplify and reduce the cost of the entire apparatus. And it is having constituted without using
[0127]
That is, in each of the seventh, eighth, ninth, and tenth embodiments, the effective end of the
[0128]
As described above, each of the seventh, eighth, ninth, and tenth embodiments is configured without using the BD slit and the BD lens, so that the entire apparatus can be simplified and reduced in cost, and the high speed can be achieved with a relatively simple configuration. Achieves quality printing.
[0129]
[Embodiment 11]
FIG. 11 is a sectional view (main scanning sectional view) of a main part in the main scanning direction when the multi-beam scanning optical system according to the eleventh embodiment of the present invention is applied to an image forming apparatus such as a laser beam printer (LBP).
[0130]
At this time, when the focus position of each BD light beam is shifted and not on the surface of the BD slit 9 due to an assembly error, a lens focus error, etc. as described above, each light emission as shown in FIG. Since the
[0131]
Therefore, in this embodiment, the following conditional expression (B)
| ΔM | ≦ δYmax / tan (θmax) (B)
(However,
δM: Distance in the optical axis direction of the BD optical system from the BD slit surface to the condensing point of the BD light beam used for synchronous detection in the main scanning section
δYmax: Allowable writing position deviation amount (dot deviation amount) between each scanning line θmax: Maximum angle difference of incident angle of each BD light beam used for synchronization detection to the BD slit surface)
Each element is configured to satisfy.
[0132]
As specific values, δYmax = 11 μm, θmax = 0.5 °, and | δM | = δMmax = 1.26 mm. Thereby, in this embodiment, high-quality printing is realized at high speed.
[0133]
In this embodiment, the allowable dot deviation amount δYmax is set to be ½ or less of the resolution in the sub-scanning direction.
[0134]
In the present embodiment, each light beam emitted from the
[0135]
[Embodiment 12]
FIG. 23 is a sectional view (main scanning sectional view) of the principal part in the main scanning direction when the multi-beam scanning optical system according to the twelfth embodiment of the present invention is applied to an image forming apparatus such as a laser beam printer (LBP). In the figure, the same elements as those shown in FIG.
[0136]
In this embodiment, the
[0137]
At this time, as described in the eleventh embodiment, when the focus position of each BD light beam is shifted and not on the surface of the BD slit 9, the
[0138]
Therefore, in this embodiment, the BD slit 9 is moved in the optical axis direction of the BD optical system by the adjusting means (FIG. 30) as indicated by the arrow D shown in FIG. By adjusting the condensing state in the scanning section and thereby improving from the state shown in FIG. 29B to the state shown in FIG. 29C, high-quality printing is realized at high speed.
[0139]
Further, in the present embodiment, each element is set so as to satisfy the above-described conditional expression (B). As specific numerical values, δYmax = 7 μm, θmax = 0.5 °, | δM | = δMmax = 0 .80 mm.
[0140]
In this embodiment, the optical action for forming an image using the multi-beam scanning optical system is substantially the same as that of the above-described eleventh embodiment.
[0141]
Next, the dot misalignment adjusting means applied to the present invention will be described.
[0142]
The BD slit 9 can be moved and adjusted in the optical axis direction of the
[0143]
The
[0144]
[Embodiment 13]
FIG. 24 is a sectional view (main scanning sectional view) of the principal part in the main scanning direction when the multi-beam scanning optical system according to the thirteenth embodiment of the present invention is applied to an image forming apparatus such as a laser beam printer (LBP). In the figure, the same elements as those shown in FIG.
[0145]
This embodiment differs from the above-described
[0146]
That is, in the present embodiment, as described in the above-described eleventh embodiment, the
[0147]
On the other hand, if the holding
K ′ = S + T + (1−f 2 / (S-f) 2 * ΔS
It becomes. Here, f is the focal length of the
[0148]
In general, the focal length f of the
K′≈S + T + δS
Thus, the distance T between the
[0149]
Therefore, in the present embodiment, as described above, the BD slit 9, the
[0150]
[Embodiment 14]
FIG. 25 is a sectional view (main scanning sectional view) of the principal part in the main scanning direction when the multi-beam scanning optical system according to the fourteenth embodiment of the present invention is applied to an image forming apparatus such as a laser beam printer (LBP). In the figure, the same elements as those shown in FIG.
[0151]
This embodiment is different from the above-described
[0152]
That is, in the present embodiment, the
[0153]
[Embodiment 15]
FIG. 26 is a main part sectional view (main scanning sectional view) in the main scanning direction when the multi-beam scanning optical system according to the fifteenth embodiment of the present invention is applied to an image forming apparatus such as a laser beam printer (LBP). In the figure, the same elements as those shown in FIG.
[0154]
The present embodiment is different from the above-described
[0155]
That is, in the present embodiment, at least a part of the lenses constituting the
[0156]
In the present embodiment, both the
[0157]
[Embodiment 16]
FIG. 27 is a sectional view (main scanning sectional view) of the principal part in the main scanning direction when the multi-beam scanning optical system according to the sixteenth embodiment of the present invention is applied to an image forming apparatus such as a laser beam printer (LBP). In the figure, the same elements as those shown in FIG.
[0158]
This embodiment is different from the above-described
[0159]
In other words, in the present embodiment, the first optical element (fθ lens) 6a constituting the scanning
[0160]
In this embodiment, the first
[0161]
In the present embodiment, both the first
[0162]
[Embodiment 17]
FIG. 28 is a sectional view (main scanning sectional view) of the principal part in the main scanning direction when the multi-beam scanning optical system according to the seventeenth embodiment of the present invention is applied to an image forming apparatus such as a laser beam printer (LBP). In the figure, the same elements as those shown in FIG.
[0163]
In this embodiment, the difference from the above-described
[0164]
That is, in this embodiment, the BD slit 9 is fixed, and among the plurality of lenses constituting the scanning
[0165]
In the present embodiment, the first
[0166]
[Embodiment 18]
In the eighteenth embodiment, the dot deviation on the surface to be scanned, which is caused by having the focus position deviation amount δX in the main scanning section of the BD light beam guided to the
[0167]
That is, in the
[0168]
Therefore, in this embodiment, the angle adjusting means 15 rotates the BD slit 9 as shown in FIGS. 8A and 8B and FIGS. The timing at which the light enters the
[0169]
As described above, in the present embodiment, as described above, there are dots on the surface to be scanned that should be generated due to the amount of focus position deviation δX in the main scanning section of each BD light beam guided to the
[0170]
In this embodiment, the optical action for forming an image using the multi-beam scanning optical system is substantially the same as that of the above-described eleventh embodiment.
[0171]
[Embodiment 19]
FIG. 10 is a sectional view (main scanning sectional view) of the principal part in the main scanning direction when the multi-beam scanning optical system according to the nineteenth embodiment of the present invention is applied to an image forming apparatus such as a laser beam printer (LBP). It is a principal part perspective view of BD slit 9 of FIG. 10 and 11, the same elements as those shown in FIG. 6 are denoted by the same reference numerals.
[0172]
In the present embodiment, the difference from the above-described eighteenth embodiment is that there is no angle adjusting means, and the BD slit 9 or the
[0173]
That is, the degree of curvature of field of the scanning
[0174]
[Embodiments 20, 21, 22, 23, 24, 25, 26]
Embodiments 20, 21, 22, 23, 24, 25, and 26 correspond to Embodiments 11, 12, 13, 14, 15, 16, and 17, respectively. , 23, 24, 25, and 26 are different from the above-described
[0175]
That is, in each of the embodiments 20, 21, 22, 23, 24, 25, and 26, the effective end of the
[0176]
As described above, each of the embodiments 20, 21, 22, 23, 24, 25, and 26 is configured without using the BD slit and the BD lens, so that the entire apparatus can be simplified and reduced in cost while being relatively simple. High-quality printing is achieved at high speed with this simple configuration.
[0177]
【The invention's effect】
According to the present invention, as described above, the amount of focus position deviation in the main scanning section of the light beam guided to the synchronization detecting element viewed from the BD slit (in the case of not having the BD slit, the light receiving surface of the synchronization detecting element). Is set to δM, and the focus position shift amount of each image height on the scanned surface is set to δX. By setting each element so that the focus position shift amount δX satisfies the conditional expression (A), it is relatively easy. With this configuration, it is possible to achieve a multi-beam scanning optical system that can realize high-quality printing at high speed and an image forming apparatus using the same.
[0178]
Further, according to the present invention, as described above, the focus position shift amount δM in the main scanning section of the light beam guided to the synchronization detecting element viewed from the BD slit and the focus position shift of each image height on the scanned surface 7. By correcting the dot shift generated by the difference between the focus position shift amounts δM and δX of the two and the amount δX by the correction means, high-quality printing can be realized at a high speed with a relatively simple configuration. A multi-beam scanning optical system and an image forming apparatus using the same can be achieved.
[0179]
According to the present invention, as described above, the incident optical means for causing the light beams emitted from the light source means having the plurality of light emitting portions to enter the deflecting means, and the light beams deflected by the deflecting means are coupled on the surface to be scanned. A scanning optical means for forming an image and forming a plurality of scanning lines; and a part of a plurality of light beams deflected by the deflecting means is condensed on the slit surface by a lens portion via a folding mirror, and then a synchronous detection element In a multi-beam scanning optical system having synchronization detecting optical means that controls the timing of the scanning start position on the surface to be scanned for each of the plurality of light beams using a signal from the synchronization detecting element. By setting each element so as to satisfy the conditional expression (B), or by making it possible to adjust the condensing state of the plurality of light beams in the main scanning section on the slit surface, it is relatively easy. Structure It is possible to achieve an image forming apparatus using a multibeam scanning optical system and it is possible to realize high-quality printing at high speed by.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a main scanning sectional view of a first embodiment of the present invention.
FIG. 2 is an explanatory diagram showing the arrangement of light emitting units.
FIG. 3 is a main scanning sectional view of Embodiment 2 of the present invention.
FIG. 4 is a main scanning sectional view of Embodiment 3 of the present invention.
FIG. 5 is a main scanning sectional view of
FIG. 6 is a main scanning sectional view of
FIG. 7 is an angle adjustment unit according to a fifth embodiment of the present invention.
FIG. 8 is an explanatory view showing the inclination of the slit and the printing position (before adjustment) of each light beam according to the fifth embodiment of the present invention.
FIG. 9 is an explanatory view showing the inclination of the slit and the printing position (after adjustment) of each light beam according to the fifth embodiment of the present invention.
FIG. 10 is a main scanning sectional view of
FIG. 11 is a perspective view of main parts of a slit according to a sixth embodiment of the present invention.
FIG. 12 is a main scanning sectional view of Embodiment 7 of the present invention;
FIG. 13 is a main scanning sectional view of
FIG. 14 is a main scanning sectional view of
FIG. 15 is a main scanning sectional view of
FIG. 16 is an explanatory diagram showing the positional relationship of each light beam when the focus is shifted to the near side (deflecting means).
FIG. 17 is an explanatory diagram showing the positional relationship of each light beam when the focus is shifted to the near side (deflecting means).
FIG. 18 is an explanatory diagram showing the positional relationship of each light beam when the focus is shifted to the near side (deflection means).
FIG. 19 is an explanatory diagram showing the positional relationship of each light beam when the focus is shifted to the back (anti-deflection means) side.
FIG. 20 is an explanatory diagram showing the positional relationship of each light beam when the focus is shifted to the back (anti-deflection means) side.
FIG. 21 is an explanatory diagram showing the positional relationship of each light beam when the focus is shifted to the back (anti-deflection means) side.
FIG. 22 is a main scanning sectional view of a conventional multi-beam scanning optical system.
FIG. 23 is a main scanning sectional view of
FIG. 24 is a main scanning sectional view of
FIG. 25 is a main scanning sectional view of
FIG. 26 is a main scanning sectional view of Embodiment 15 of the present invention.
FIG. 27 is a main scanning sectional view of
FIG. 28 is a main scanning sectional view of Embodiment 17 of the present invention.
FIG. 29 is an explanatory diagram showing the relationship between the focus shift and each principal ray.
FIG. 30 is an explanatory diagram of adjusting means according to the present invention.
FIG. 31 is a schematic view of an image forming apparatus of the present invention.
[Explanation of symbols]
1a, 1b light emitting part (semiconductor laser)
1 Light source unit
2 Collimator lens
3 Aperture stop
4 Cylindrical lens
5 Deflection means (optical deflector)
5a Deflection surface
6 Scanning optical means
6a First optical element
6b Second optical element
7 Scanned surface (photosensitive drum surface)
8 Lens part
9 Slit
10 Sync detector
11 Imaging lens
12 Folding mirror
13 units
14 Incident optical means
Claims (24)
以下の条件式を
|δM1|≦δYmax/tan(θmax)
(但し、
δM1 :該スリットから見た該同期検出素子に導光される光束の主走査断面内でのピント位置ずれ量
δYmax:許容できる各走査線毎のドット位置ずれ量
θmax :同期検出に用いられる各光束のスリット面への入射角度の最大角度差)満足し、該許容できる各走査線毎のドット位置ずれ量δYmaxは副走査方向の解像度の1/2以下であり、該同期検出素子に導光される光束の主走査断面内でのピント位置を該スリットから相対的に該同期検出用光学手段の光軸方向にずらす補正手段を備えたことを特徴とするマルチビーム走査光学系。Incident optical means for guiding a plurality of light beams emitted from a light source means having a plurality of light emitting units arranged at least apart from the main scanning direction to the deflecting means, and a plurality of light beams deflected by the deflecting means to be scanned A scanning optical unit that forms an image on the surface and forms a plurality of scanning lines, and a part of the plurality of light beams deflected by the deflecting unit is condensed on the slit surface by the lens unit, and then the synchronous detection element. A multi-beam scanning optical system comprising: a synchronization detection optical unit that guides light and controls a timing of a scanning start position on the scanned surface for each of the plurality of light beams using a signal from the synchronization detection element. And
The following conditional expression is expressed as | δM1 | ≦ δYmax / tan (θmax).
(However,
δM1: Focus position deviation amount in the main scanning section of the light beam guided to the synchronization detection element viewed from the slit δYmax: Allowable dot position deviation amount θmax for each scanning line: Each light beam used for synchronization detection The maximum allowable angle difference of the incident angle to the slit surface) and the allowable dot position deviation amount δYmax for each scanning line is equal to or less than ½ of the resolution in the sub-scanning direction, and is guided to the synchronization detecting element. A multi-beam scanning optical system comprising correction means for shifting the focus position of the luminous flux in the main scanning section relative to the optical axis direction of the synchronization detecting optical means from the slit.
以下の条件式を
|δM1|≦δYmax/tan(θmax)
(但し、
δM1 :該スリットから見た該同期検出素子に導光される光束の主走査断面内でのピント位置ずれ量
δYmax:許容できる各走査線毎のドット位置ずれ量
θmax :同期検出に用いられる各光束のスリット面への入射角度の最大角度差)満足し、該許容できる各走査線毎のドット位置ずれ量δYmaxは副走査方向の解像度の1/2以下であり、該スリットまたは該スリットを含むユニットの位置を該同期検出用光学手段の光軸方向に対して移動させる補正手段を備えたことを特徴とするマルチビーム走査光学系。Incident optical means for guiding a plurality of light beams emitted from a light source means having a plurality of light emitting units arranged at least apart from the main scanning direction to the deflecting means, and a plurality of light beams deflected by the deflecting means to be scanned A scanning optical unit that forms an image on a surface and forms a plurality of scanning lines, and a part of a plurality of light beams deflected by the deflecting unit is condensed on the slit surface by a lens unit, and then the synchronous detection element. A multi-beam scanning optical system comprising: a synchronization detecting optical unit that guides light and controls a timing of a scanning start position on the scanned surface for each of the plurality of light beams using a signal from the synchronization detecting element. And
The following conditional expression is expressed as | δM1 | ≦ δYmax / tan (θmax).
(However,
δM1: focus position deviation amount in the main scanning section of the light beam guided to the synchronization detection element viewed from the slit δYmax: allowable dot position deviation amount θmax for each scanning line: each light beam used for synchronization detection Satisfying the maximum angle difference of the incident angle to the slit surface), the allowable dot position deviation amount δYmax for each scanning line is ½ or less of the resolution in the sub-scanning direction, and the slit or the unit including the slit A multi-beam scanning optical system comprising correction means for moving the position of the optical axis relative to the optical axis direction of the synchronization detecting optical means.
以下の条件式を
|δM1|≦δYmax/tan(θmax)
(但し、
δM1 :該スリットから見た該同期検出素子に導光される光束の主走査断面内でのピント位置ずれ量
δYmax:許容できる各走査線毎のドット位置ずれ量
θmax :同期検出に用いられる各光束のスリット面への入射角度の最大角度差)満足し、該許容できる各走査線毎のドット位置ずれ量δYmaxは副走査方向の解像度の1/2以下であり、該レンズ部は該偏向手段と該スリットとの間の光路内に設けられ、該レンズ部を該同期検出用光学手段の光軸方向に対して移動させる補正手段を備えたことを特徴とするマルチビーム走査光学系。Incident optical means for guiding a plurality of light beams emitted from a light source means having a plurality of light emitting units arranged at least apart from the main scanning direction to the deflecting means, and a plurality of light beams deflected by the deflecting means to be scanned A scanning optical unit that forms an image on the surface and forms a plurality of scanning lines, and a part of the plurality of light beams deflected by the deflecting unit is condensed on the slit surface by the lens unit, and then the synchronous detection element. A multi-beam scanning optical system comprising: a synchronization detection optical unit that guides light and controls a timing of a scanning start position on the scanned surface for each of the plurality of light beams using a signal from the synchronization detection element. And
The following conditional expression is expressed as | δM1 | ≦ δYmax / tan (θmax).
(However,
δM1: Focus position deviation amount in the main scanning section of the light beam guided to the synchronization detection element viewed from the slit δYmax: Allowable dot position deviation amount θmax for each scanning line: Each light beam used for synchronization detection The maximum allowable angle difference of the incident angle to the slit surface) is satisfied, and the allowable dot position deviation amount δYmax for each scanning line is ½ or less of the resolution in the sub-scanning direction. A multi-beam scanning optical system comprising correction means provided in an optical path between the slit and moving the lens unit with respect to the optical axis direction of the synchronization detecting optical means.
以下の条件式を
|δM1|≦δYmax/tan(θmax)
(但し、
δM1 :該スリットから見た該同期検出素子に導光される光束の主走査断面内でのピント位置ずれ量
δYmax:許容できる各走査線毎のドット位置ずれ量
θmax :同期検出に用いられる各光束のスリット面への入射角度の最大角度差)満足し、該許容できる各走査線毎のドット位置ずれ量δYmaxは副走査方向の解像度の1/2以下であり、該レンズ部を構成する少なくとも一部のレンズは該走査光学手段と一体化され、該走査光学手段と一体化されていない該レンズ部の少なくとも一部のレンズ、及び該スリットを該同期検出用光学手段の光軸方向に移動させる補正手段を備えたことを特徴とするマルチビーム走査光学系。Incident optical means for guiding a plurality of light beams emitted from a light source means having a plurality of light emitting units arranged at least apart from the main scanning direction to the deflecting means, and a plurality of light beams deflected by the deflecting means to be scanned A scanning optical unit that forms an image on the surface and forms a plurality of scanning lines, and a part of the plurality of light beams deflected by the deflecting unit is condensed on the slit surface by the lens unit, and then the synchronous detection element. A multi-beam scanning optical system comprising: a synchronization detection optical unit that guides light and controls a timing of a scanning start position on the scanned surface for each of the plurality of light beams using a signal from the synchronization detection element. And
The following conditional expression is expressed as | δM1 | ≦ δYmax / tan (θmax).
(However,
δM1: Focus position deviation amount in the main scanning section of the light beam guided to the synchronization detection element viewed from the slit δYmax: Allowable dot position deviation amount θmax for each scanning line: Each light beam used for synchronization detection The maximum allowable angle difference of the incident angle to the slit surface), and the allowable dot position deviation amount δYmax for each scanning line is ½ or less of the resolution in the sub-scanning direction. The lens of the unit is integrated with the scanning optical unit, and at least a part of the lens unit that is not integrated with the scanning optical unit and the slit are moved in the optical axis direction of the optical unit for synchronization detection. A multi-beam scanning optical system comprising correction means.
以下の条件式を
|δM1|≦δYmax/tan(θmax)
(但し、
δM1 :該スリットから見た該同期検出素子に導光される光束の主走査断面内でのピント位置ずれ量
δYmax:許容できる各走査線毎のドット位置ずれ量
θmax :同期検出に用いられる各光束のスリット面への入射角度の最大角度差)満足し、該許容できる各走査線毎のドット位置ずれ量δYmaxは副走査方向の解像度の1/2以下であり、該レンズ部は該走査光学手段と一体化され、該走査光学手段の少なくとも一部の光学素子を該走査光学手段の光軸方向に移動させ、及び該スリットを該同期検出用光学手段の光軸方向に移動させる補正手段を備えたことを特徴とするマルチビーム走査光学系。Incident optical means for guiding a plurality of light beams emitted from a light source means having a plurality of light emitting units arranged at least apart from the main scanning direction to the deflecting means, and a plurality of light beams deflected by the deflecting means to be scanned A scanning optical unit that forms an image on a surface and forms a plurality of scanning lines, and a part of a plurality of light beams deflected by the deflecting unit is condensed on the slit surface by a lens unit, and then the synchronous detection element. A multi-beam scanning optical system comprising: a synchronization detecting optical unit that guides light and controls a timing of a scanning start position on the scanned surface for each of the plurality of light beams using a signal from the synchronization detecting element. And
The following conditional expression is expressed as | δM1 | ≦ δYmax / tan (θmax).
(However,
δM1: focus position deviation amount in the main scanning section of the light beam guided to the synchronization detection element viewed from the slit δYmax: allowable dot position deviation amount θmax for each scanning line: each light beam used for synchronization detection The maximum angle difference of the incident angle to the slit surface), and the allowable dot position deviation amount δYmax for each scanning line is ½ or less of the resolution in the sub-scanning direction, and the lens unit is the scanning optical means. And a correction means for moving at least a part of the optical elements of the scanning optical means in the optical axis direction of the scanning optical means, and for moving the slit in the optical axis direction of the synchronization detecting optical means. A multi-beam scanning optical system.
以下の条件式を
|δM1|≦δYmax/tan(θmax)
(但し、
δM1 :該スリットから見た該同期検出素子に導光される光束の主走査断面内でのピント位置ずれ量
δYmax:許容できる各走査線毎のドット位置ずれ量
θmax :同期検出に用いられる各光束のスリット面への入射角度の最大角度差)満足し、該許容できる各走査線毎のドット位置ずれ量δYmaxは副走査方向の解像度の1/2以下であり、該レンズ部を構成する少なくとも一部のレンズは該走査光学手段と一体化され、該走査光学手段を構成する少なくとも一部のレンズを主走査方向に移動させる補正手段を備えたことを特徴とするマルチビーム走査光学系。Incident optical means for guiding a plurality of light beams emitted from a light source means having a plurality of light emitting units arranged at least apart from the main scanning direction to the deflecting means, and a plurality of light beams deflected by the deflecting means to be scanned A scanning optical unit that forms an image on a surface and forms a plurality of scanning lines, and a part of a plurality of light beams deflected by the deflecting unit is condensed on the slit surface by a lens unit, and then the synchronous detection element. A multi-beam scanning optical system comprising: a synchronization detecting optical unit that guides light and controls a timing of a scanning start position on the scanned surface for each of the plurality of light beams using a signal from the synchronization detecting element. And
The following conditional expression is expressed as | δM1 | ≦ δYmax / tan (θmax).
(However,
δM1: Focus position deviation amount in the main scanning section of the light beam guided to the synchronization detection element viewed from the slit δYmax: Allowable dot position deviation amount θmax for each scanning line: Each light beam used for synchronization detection The maximum allowable angle difference of the incident angle to the slit surface), and the allowable dot position deviation amount δYmax for each scanning line is ½ or less of the resolution in the sub-scanning direction. The multi-beam scanning optical system is characterized in that the lens of the unit is integrated with the scanning optical means, and includes correction means for moving at least a part of the lenses constituting the scanning optical means in the main scanning direction.
該スリットから見た該同期検出素子に導光される光束の主走査断面内でのピント位置ずれ量δM1を持つことによって発生する該被走査面上における各走査線毎のドット位置ずれを補正する補正手段を備え、該ドット位置ずれ量が副走査方向の解像度の1/2以下であり、該スリットが該被走査面上における各走査線毎のドット位置ずれ量に応じて副走査方向に傾斜していることを特徴とするマルチビーム走査光学系。Incident optical means for guiding a plurality of light beams emitted from a light source means having a plurality of light emitting units arranged at least apart from the main scanning direction to the deflecting means, and a plurality of light beams deflected by the deflecting means to be scanned A scanning optical unit that forms an image on the top and forms a plurality of scanning lines, and a part of the plurality of light beams deflected by the deflecting unit is condensed on the slit surface by the lens unit, and then guided to the synchronization detecting element. A multi-beam scanning optical system comprising: synchronization detecting optical means that controls the timing of the scanning start position on the surface to be scanned for each of the plurality of light beams using a signal from the synchronization detecting element. ,
The dot position deviation for each scanning line on the surface to be scanned, which is generated by having a focus position deviation amount δM1 in the main scanning section of the light beam guided to the synchronization detecting element viewed from the slit, is corrected. A correction unit, wherein the dot position deviation amount is less than or equal to half of the resolution in the sub-scanning direction, and the slit is inclined in the sub-scanning direction according to the dot position deviation amount for each scanning line on the scanned surface A multi-beam scanning optical system.
該スリットから見た該同期検出素子に導光される光束の主走査断面内でのピント位置ずれ量δM1を持つことによって発生する該被走査面上における各走査線毎のドット位置ずれを補正する補正手段を備え、該ドット位置ずれ量が副走査方向の解像度の1/2以下であり、該スリットまたは該スリットを含むユニットを該被走査面上における各走査線毎のドット位置ずれ量に応じて同期検出用光学手段の光軸まわりに回転させる回転手段を備えたことを特徴とするマルチビーム走査光学系。Incident optical means for guiding a plurality of light beams emitted from a light source means having a plurality of light emitting units arranged at least apart from the main scanning direction to the deflecting means, and a plurality of light beams deflected by the deflecting means to be scanned A scanning optical unit that forms an image on the top and forms a plurality of scanning lines, and a part of the plurality of light beams deflected by the deflecting unit is condensed on the slit surface by the lens unit, and then guided to the synchronization detecting element. A multi-beam scanning optical system comprising: synchronization detecting optical means that controls the timing of the scanning start position on the surface to be scanned for each of the plurality of light beams using a signal from the synchronization detecting element. ,
The dot position deviation for each scanning line on the surface to be scanned, which is generated by having a focus position deviation amount δM1 in the main scanning section of the light beam guided to the synchronization detecting element viewed from the slit, is corrected. A correction unit, wherein the dot position deviation amount is ½ or less of the resolution in the sub-scanning direction, and the slit or the unit including the slit is set according to the dot position deviation amount for each scanning line on the scanned surface. And a rotating means for rotating the optical means for synchronizing detection around the optical axis.
以下の条件式を
|δM2|≦δYmax/tan(θmax)
(但し、
δM2 :該同期検出素子の受光面から見た該同期検出素子に導光される光束の主走査断面内でのピント位置ずれ量
δYmax:許容できる各走査線毎のドット位置ずれ量
θmax :同期検出に用いられる各光束の受光面への入射角度の最大角度差)
満足し、該許容できる各走査線毎のドット位置ずれ量δYmaxは副走査方向の解像度の1/2以下であり、該同期検出素子に導光される光束の主走査断面内でのピント位置を該同期検出素子の受光面から相対的に該同期検出用光学手段の光軸方向にずらす補正手段を備えたことを特徴とするマルチビーム走査光学系。Incident optical means for guiding a plurality of light beams emitted from a light source means having a plurality of light emitting units arranged at least apart from the main scanning direction to the deflecting means, and a plurality of light beams deflected by the deflecting means to be scanned A scanning optical unit that forms an image on a surface and forms a plurality of scanning lines, and a part of the plurality of light beams deflected by the deflecting unit are guided to the synchronization detecting element by the lens unit, A multi-beam scanning optical system having synchronization detecting optical means for controlling the timing of the scanning start position on the scanned surface for each of the plurality of light beams using a signal,
The following conditional expression is expressed as | δM2 | ≦ δYmax / tan (θmax).
(However,
δM2: A focus position deviation amount in the main scanning section of the light beam guided to the synchronization detection element viewed from the light receiving surface of the synchronization detection element δYmax: An allowable dot position deviation amount θmax for each scanning line: Synchronization detection The maximum angle difference of the incident angle of each light beam used for the light receiving surface)
Satisfying and allowable dot position deviation amount δYmax for each scanning line is ½ or less of the resolution in the sub-scanning direction, and the focus position in the main scanning section of the light beam guided to the synchronization detecting element is determined. A multi-beam scanning optical system comprising correction means for shifting relative to the optical axis direction of the synchronization detection optical means relative to the light receiving surface of the synchronization detection element.
以下の条件式を
|δM2|≦δYmax/tan(θmax)
(但し、
δM2 :該同期検出素子の受光面から見た該同期検出素子に導光される光束の主走査断面内でのピント位置ずれ量
δYmax:許容できる各走査線毎のドット位置ずれ量
θmax :同期検出に用いられる各光束の受光面への入射角度の最大角度差)
満足し、該許容できる各走査線毎のドット位置ずれ量δYmaxは副走査方向の解像度の1/2以下であり、該同期検出素子または該同期検出素子を含むユニットの位置を前記同期検出用光学手段の光軸方向に対して移動させる補正手段を備えたことを特徴とするマルチビーム走査光学系。Incident optical means for guiding a plurality of light beams emitted from a light source means having a plurality of light emitting units arranged at least apart from the main scanning direction to the deflecting means, and a plurality of light beams deflected by the deflecting means to be scanned A scanning optical unit that forms an image on a surface and forms a plurality of scanning lines, and a part of the plurality of light beams deflected by the deflecting unit are guided to the synchronization detecting element by the lens unit, A multi-beam scanning optical system having synchronization detecting optical means for controlling the timing of the scanning start position on the scanned surface for each of the plurality of light beams using a signal,
The following conditional expression is expressed as | δM2 | ≦ δYmax / tan (θmax).
(However,
δM2: A focus position deviation amount in the main scanning section of the light beam guided to the synchronization detection element viewed from the light receiving surface of the synchronization detection element δYmax: An allowable dot position deviation amount θmax for each scanning line: Synchronization detection The maximum angle difference of the incident angle of each light beam used for the light receiving surface)
Satisfactory and permissible dot position deviation amount δYmax for each scanning line is ½ or less of the resolution in the sub-scanning direction, and the position of the synchronization detection element or the unit including the synchronization detection element A multi-beam scanning optical system comprising correction means for moving relative to the optical axis direction of the means.
以下の条件式を
|δM2|≦δYmax/tan(θmax)
(但し、
δM2 :該同期検出素子の受光面から見た該同期検出素子に導光される光束の主走査断面内でのピント位置ずれ量
δYmax:許容できる各走査線毎のドット位置ずれ量
θmax :同期検出に用いられる各光束の受光面への入射角度の最大角度差)
満足し、該許容できる各走査線毎のドット位置ずれ量δYmaxは副走査方向の解像度の1/2以下であり、該レンズ部は該偏向手段と該同期検出素子との間の光路内に設けられ、該レンズ部を該同期検出用光学手段の光軸方向に対して移動させる補正手段を備えたことを特徴とするマルチビーム走査光学系。Incident optical means for guiding a plurality of light beams emitted from a light source means having a plurality of light emitting units arranged at least apart from the main scanning direction to the deflecting means, and a plurality of light beams deflected by the deflecting means to be scanned A scanning optical unit that forms an image on a surface and forms a plurality of scanning lines, and a part of the plurality of light beams deflected by the deflecting unit are guided to the synchronization detecting element by the lens unit, A multi-beam scanning optical system having synchronization detecting optical means for controlling the timing of the scanning start position on the scanned surface for each of the plurality of light beams using a signal,
The following conditional expression is expressed as | δM2 | ≦ δYmax / tan (θmax).
(However,
δM2: A focus position deviation amount in the main scanning section of the light beam guided to the synchronization detection element viewed from the light receiving surface of the synchronization detection element δYmax: An allowable dot position deviation amount θmax for each scanning line: Synchronization detection The maximum angle difference of the incident angle of each light beam used for the light receiving surface)
Satisfactory and permissible dot position deviation amount δYmax for each scanning line is ½ or less of the resolution in the sub-scanning direction, and the lens portion is provided in the optical path between the deflecting means and the synchronization detecting element. And a correction means for moving the lens section with respect to the optical axis direction of the synchronization detecting optical means.
以下の条件式を
|δM2|≦δYmax/tan(θmax)
(但し、
δM2 :該同期検出素子の受光面から見た該同期検出素子に導光される光束の主走査断面内でのピント位置ずれ量
δYmax:許容できる各走査線毎のドット位置ずれ量
θmax :同期検出に用いられる各光束の受光面への入射角度の最大角度差)
満足し、該許容できる各走査線毎のドット位置ずれ量δYmaxは副走査方向の解像度の1/2以下であり、該レンズ部を構成する少なくとも一部のレンズは該走査光学手段と一体化され、該走査光学手段と一体化されていない該レンズ部の少なくとも一部のレンズを該同期検出用光学手段の光軸方向に移動させる補正手段を備えたことを特徴とするマルチビーム走査光学系。Incident optical means for guiding a plurality of light beams emitted from a light source means having a plurality of light emitting units arranged at least apart from the main scanning direction to the deflecting means, and a plurality of light beams deflected by the deflecting means to be scanned A scanning optical unit that forms an image on a surface and forms a plurality of scanning lines, and a part of the plurality of light beams deflected by the deflecting unit are guided to the synchronization detecting element by the lens unit, A multi-beam scanning optical system having synchronization detecting optical means for controlling the timing of the scanning start position on the scanned surface for each of the plurality of light beams using a signal,
The following conditional expression is expressed as | δM2 | ≦ δYmax / tan (θmax).
(However,
δM2: A focus position deviation amount in the main scanning section of the light beam guided to the synchronization detection element viewed from the light receiving surface of the synchronization detection element δYmax: An allowable dot position deviation amount θmax for each scanning line: Synchronization detection The maximum angle difference of the incident angle of each light beam used for the light receiving surface)
Satisfactory and allowable dot position deviation amount δYmax for each scanning line is ½ or less of the resolution in the sub-scanning direction, and at least some of the lenses constituting the lens unit are integrated with the scanning optical means. A multi-beam scanning optical system comprising correction means for moving at least a part of the lenses of the lens unit not integrated with the scanning optical means in the optical axis direction of the synchronization detecting optical means.
以下の条件式を
|δM2|≦δYmax/tan(θmax)
(但し、
δM2 :該同期検出素子の受光面から見た該同期検出素子に導光される光束の主走査断面内でのピント位置ずれ量
δYmax:許容できる各走査線毎のドット位置ずれ量
θmax :同期検出に用いられる各光束の受光面への入射角度の最大角度差)
満足し、該許容できる各走査線毎のドット位置ずれ量δYmaxは副走査方向の解像度の1/2以下であり、該レンズ部は該走査光学手段と一体化され、該走査光学手段の少なくとも一部の光学素子を該走査光学手段の光軸方向に移動させる補正手段を備えたことを特徴とするマルチビーム走査光学系。Incident optical means for guiding a plurality of light beams emitted from a light source means having a plurality of light emitting units arranged at least apart from the main scanning direction to the deflecting means, and a plurality of light beams deflected by the deflecting means to be scanned A scanning optical unit that forms an image on a surface and forms a plurality of scanning lines, and a part of the plurality of light beams deflected by the deflecting unit are guided to the synchronization detecting element by the lens unit, A multi-beam scanning optical system having synchronization detecting optical means for controlling the timing of the scanning start position on the scanned surface for each of the plurality of light beams using a signal,
The following conditional expression is expressed as | δM2 | ≦ δYmax / tan (θmax).
(However,
δM2: A focus position deviation amount in the main scanning section of the light beam guided to the synchronization detection element viewed from the light receiving surface of the synchronization detection element δYmax: An allowable dot position deviation amount θmax for each scanning line: Synchronization detection The maximum angle difference of the incident angle of each light beam used for the light receiving surface)
Satisfactory and permissible dot position deviation amount δYmax for each scanning line is ½ or less of the resolution in the sub-scanning direction, the lens unit is integrated with the scanning optical means, and at least one of the scanning optical means A multi-beam scanning optical system comprising correction means for moving the optical elements in the optical axis direction of the scanning optical means.
以下の条件式を
|δM2|≦δYmax/tan(θmax)
(但し、
δM2 :該同期検出素子の受光面から見た該同期検出素子に導光される光束の主走査断面内でのピント位置ずれ量
δYmax:許容できる各走査線毎のドット位置ずれ量
θmax :同期検出に用いられる各光束の受光面への入射角度の最大角度差)
満足し、該許容できる各走査線毎のドット位置ずれ量δYmaxは副走査方向の解像度の1/2以下であり、該レンズ部を構成する少なくとも一部のレンズは該走査光学手段と一体化され、該走査光学手段を構成する少なくとも一部のレンズを主走査方向に移動させる補正手段を備えたことを特徴とするマルチビーム走査光学系。Incident optical means for guiding a plurality of light beams emitted from a light source means having a plurality of light emitting units arranged at least apart from the main scanning direction to the deflecting means, and a plurality of light beams deflected by the deflecting means to be scanned A scanning optical unit that forms an image on a surface and forms a plurality of scanning lines, and a part of the plurality of light beams deflected by the deflecting unit are guided to the synchronization detecting element by the lens unit, A multi-beam scanning optical system having synchronization detecting optical means for controlling the timing of the scanning start position on the scanned surface for each of the plurality of light beams using a signal,
The following conditional expression is expressed as | δM2 | ≦ δYmax / tan (θmax).
(However,
δM2: A focus position deviation amount in the main scanning section of the light beam guided to the synchronization detection element viewed from the light receiving surface of the synchronization detection element δYmax: An allowable dot position deviation amount θmax for each scanning line: Synchronization detection The maximum angle difference of the incident angle of each light beam used for the light receiving surface)
Satisfactory and allowable dot position deviation amount δYmax for each scanning line is ½ or less of the resolution in the sub-scanning direction, and at least a part of the lenses constituting the lens unit is integrated with the scanning optical means. A multi-beam scanning optical system comprising correction means for moving at least a part of the lenses constituting the scanning optical means in the main scanning direction.
該スリットから見た該同期検出素子に導光される光束の主走査断面内でのピント位置ずれ量をδM1、該被走査面上における各像高のピント位置ずれ量をδXとしたとき、以下の条件式を
|δX−δM1|≦δYmax/θmax
(但し、
δYmax:許容できる各走査線毎のドット位置ずれ量
θmax :同期検出に用いられる各光束のスリット面への入射角度の最大角度差)
満足し、該許容できる各走査線毎のドット位置ずれ量δYmaxは副走査方向の解像度の1/2以下であり、該同期検出素子に導光される光束の主走査断面内でのピント位置を該スリットから相対的に該同期検出用光学手段の光軸方向にずらす補正手段を備えたことを特徴とするマルチビーム走査光学系。Incident optical means for guiding a plurality of light beams emitted from a light source means having a plurality of light emitting units arranged at least apart from the main scanning direction to the deflecting means, and a plurality of light beams deflected by the deflecting means to be scanned A scanning optical unit that forms an image on the surface, and a part of a plurality of light beams deflected by the deflecting unit are condensed on the slit surface by the lens unit, and then guided to the synchronization detection element, from the synchronization detection element A multi-beam scanning optical system having synchronization detecting optical means for controlling the timing of the scanning start position on the scanned surface using the signal of
When the focus position shift amount in the main scanning section of the light beam guided to the synchronization detection element viewed from the slit is δM1, and the focus position shift amount of each image height on the scanned surface is δX, The conditional expression of | δX−δM1 | ≦ δYmax / θmax
(However,
δYmax: Permissible dot position deviation amount θmax for each scanning line: Maximum angle difference of incident angle of each light beam used for synchronization detection to slit surface)
Satisfying and allowable dot position deviation amount δYmax for each scanning line is ½ or less of the resolution in the sub-scanning direction, and the focus position in the main scanning section of the light beam guided to the synchronization detecting element is determined. A multi-beam scanning optical system comprising correction means for shifting relative to the optical axis direction of the synchronization detection optical means from the slit.
該スリットから見た該同期検出素子に導光される光束の主走査断面内でのピント位置ずれ量をδM1、該被走査面上における各像高のピント位置ずれ量をδXとしたとき、以下の条件式を
|δX−δM1|≦δYmax/θmax
(但し、
δYmax:許容できる各走査線毎のドット位置ずれ量
θmax :同期検出に用いられる各光束のスリット面への入射角度の最大角度差)
満足し、該許容できる各走査線毎のドット位置ずれ量δYmaxは副走査方向の解像度の1/2以下であり、該スリットまたは該スリットを含むユニットの位置を該同期検出用光学手段の光軸方向に対して移動させる補正手段を備えたことを特徴とするマルチビーム走査光学系。Incident optical means for guiding a plurality of light beams emitted from a light source means having a plurality of light emitting units arranged at least apart from the main scanning direction to the deflecting means, and a plurality of light beams deflected by the deflecting means to be scanned A scanning optical unit that forms an image on the surface, and a part of a plurality of light beams deflected by the deflecting unit are condensed on the slit surface by the lens unit, and then guided to the synchronization detection element, from the synchronization detection element A multi-beam scanning optical system having synchronization detecting optical means for controlling the timing of the scanning start position on the scanned surface using the signal of
When the focus position shift amount in the main scanning section of the light beam guided to the synchronization detection element viewed from the slit is δM1, and the focus position shift amount of each image height on the scanned surface is δX, The conditional expression of | δX−δM1 | ≦ δYmax / θmax
(However,
δYmax: Permissible dot position deviation amount θmax for each scanning line: Maximum angle difference of incident angle of each light beam used for synchronization detection to slit surface)
Satisfactory and permissible dot position deviation amount δYmax for each scanning line is ½ or less of the resolution in the sub-scanning direction, and the position of the slit or the unit including the slit is defined as the optical axis of the optical means for synchronization detection. A multi-beam scanning optical system comprising correction means for moving relative to a direction.
該スリットから見た該同期検出素子に導光される光束の主走査断面内でのピント位置ずれ量をδM1、該被走査面上における各像高のピント位置ずれ量をδXとしたとき、以下の条件式を
|δX−δM1|≦δYmax/θmax
(但し、
δYmax:許容できる各走査線毎のドット位置ずれ量
θmax :同期検出に用いられる各光束のスリット面への入射角度の最大角度差)
満足し、該許容できる各走査線毎のドット位置ずれ量δYmaxは副走査方向の解像度の1/2以下であり、該レンズ部は前記偏向手段と該スリットとの間の光路内に設けられ、該レンズ部を前記同期検出用光学手段の光軸方向に対して移動させる補正手段を備えたことを特徴とするマルチビーム走査光学系。Incident optical means for guiding a plurality of light beams emitted from a light source means having a plurality of light emitting units arranged at least apart from the main scanning direction to the deflecting means, and a plurality of light beams deflected by the deflecting means to be scanned A scanning optical unit that forms an image on the surface, and a part of a plurality of light beams deflected by the deflecting unit are condensed on the slit surface by the lens unit, and then guided to the synchronization detection element, from the synchronization detection element A multi-beam scanning optical system having synchronization detecting optical means for controlling the timing of the scanning start position on the scanned surface using the signal of
When the focus position shift amount in the main scanning section of the light beam guided to the synchronization detection element viewed from the slit is δM1, and the focus position shift amount of each image height on the scanned surface is δX, The conditional expression of | δX−δM1 | ≦ δYmax / θmax
(However,
δYmax: Permissible dot position deviation amount θmax for each scanning line: Maximum angle difference of incident angle of each light beam used for synchronization detection to slit surface)
Satisfactory, the allowable dot position deviation amount δYmax for each scanning line is ½ or less of the resolution in the sub-scanning direction, and the lens unit is provided in the optical path between the deflecting means and the slit, A multi-beam scanning optical system comprising correction means for moving the lens portion with respect to the optical axis direction of the synchronization detecting optical means.
前記スリットから見た該同期検出素子に導光される光束の主走査断面内でのピント位置ずれ量をδM1、該被走査面上における各像高のピント位置ずれ量をδXとしたとき、両者のピント位置ずれ量δM1,δXが差を持つことによって発生する該被走査面上における各走査線毎のドット位置ずれを補正する補正手段を備え、該ドット位置ずれ量が副走査方向の解像度の1/2以下であり、該スリットが該被走査面上における各走査線毎のドット位置ずれ量に応じて副走査方向に傾斜していることを特徴とするマルチビーム走査光学系。Incident optical means for guiding a plurality of light beams emitted from a light source means having a plurality of light emitting units arranged at least apart from the main scanning direction to the deflecting means, and a plurality of light beams deflected by the deflecting means to be scanned A scanning optical unit that forms an image on the top and forms a plurality of scanning lines, and a part of the plurality of light beams deflected by the deflecting unit is condensed on the slit surface by the lens unit, and then guided to the synchronization detecting element. A multi-beam scanning optical system comprising: a synchronization detection optical unit configured to control the timing of a scanning start position on the scanned surface for each of the plurality of light beams using a signal from the synchronization detection element;
When the focal position deviation amount in the main scanning section of the light beam guided to the synchronization detecting element viewed from the slit is δM1, and the focal position deviation amount of each image height on the scanned surface is δX, both Correction means for correcting the dot position deviation for each scanning line on the surface to be scanned that is generated when there is a difference between the focus position deviation amounts δM1 and δX, and the dot position deviation amount has a resolution in the sub-scanning direction. A multi-beam scanning optical system, wherein the slit is inclined in the sub-scanning direction according to the amount of dot position deviation for each scanning line on the surface to be scanned.
前記スリットから見た該同期検出素子に導光される光束の主走査断面内でのピント位置ずれ量をδM1、該被走査面上における各像高のピント位置ずれ量をδXとしたとき、両者のピント位置ずれ量δM1,δXが差を持つことによって発生する該被走査面上における各走査線毎のドット位置ずれを補正する補正手段を備え、該ドット位置ずれ量が副走査方向の解像度の1/2以下であり、該スリットまたは該スリットを含むユニットを前記被走査面上における各走査線毎のドット位置ずれ量に応じて同期検出用光学手段の光軸まわりに回転させる回転手段を備えたことを特徴とするマルチビーム走査光学系。Incident optical means for guiding a plurality of light beams emitted from a light source means having a plurality of light emitting units arranged at least apart from the main scanning direction to the deflecting means, and a plurality of light beams deflected by the deflecting means to be scanned A scanning optical unit that forms an image on the top and forms a plurality of scanning lines, and a part of the plurality of light beams deflected by the deflecting unit is condensed on the slit surface by the lens unit, and then guided to the synchronization detecting element. A multi-beam scanning optical system comprising: a synchronization detection optical unit configured to control the timing of a scanning start position on the scanned surface for each of the plurality of light beams using a signal from the synchronization detection element;
When the focal position deviation amount in the main scanning section of the light beam guided to the synchronization detecting element viewed from the slit is δM1, and the focal position deviation amount of each image height on the scanned surface is δX, both Correction means for correcting the dot position deviation for each scanning line on the surface to be scanned, which is generated when there is a difference between the focus position deviation amounts δM1 and δX, and the dot position deviation amount has a resolution in the sub-scanning direction. Rotating means for rotating the slit or the unit including the slit around the optical axis of the optical means for synchronization detection according to the amount of dot position deviation for each scanning line on the scanned surface. A multi-beam scanning optical system.
前記同期検出素子の受光面から見た該同期検出素子に導光される光束の主走査断面内でのピント位置ずれ量をδM2、該被走査面上における各像高のピント位置ずれ量をδXとしたとき、以下の条件式を
|δX−δM2|≦δYmax/θmax
(但し、
δYmax:許容できる各走査線毎のドット位置ずれ量
θmax :同期検出に用いられる各光束の受光面への入射角度の最大角度差)
満足し、該許容できる各走査線毎のドット位置ずれ量δYmaxは副走査方向の解像度の1/2以下であり、該同期検出素子に導光される光束の主走査方向のピント位置を該同期検出素子の受光面から相対的に前記同期検出用光学手段の光軸方向にずらす補正手段を備えたことを特徴とするマルチビーム走査光学系。Incident optical means for guiding a plurality of light beams emitted from a light source means having a plurality of light emitting units arranged at least apart from the main scanning direction to the deflecting means, and a plurality of light beams deflected by the deflecting means to be scanned A scanning optical means that forms an image on the surface, and a part of a plurality of light beams deflected by the deflecting means are guided to the synchronization detecting element by the lens unit, and the signal from the synchronization detecting element is used on the surface to be scanned. A multi-beam scanning optical system having synchronization detecting optical means for controlling the timing of the scanning start position of
The amount of focus position deviation in the main scanning section of the light beam guided to the synchronization detection element viewed from the light receiving surface of the synchronization detection element is δM2, and the amount of focus position deviation of each image height on the surface to be scanned is δX. Where | δX−δM2 | ≦ δYmax / θmax
(However,
δYmax: Permissible dot position deviation amount θmax for each scanning line: Maximum angle difference of incident angles of light beams on the light receiving surface used for synchronization detection)
Satisfactory, the allowable dot position deviation amount δYmax for each scanning line is ½ or less of the resolution in the sub-scanning direction, and the focus position in the main scanning direction of the light beam guided to the synchronization detecting element is A multi-beam scanning optical system comprising correction means for shifting relative to the optical axis direction of the optical means for synchronization detection from a light receiving surface of a detection element.
前記同期検出素子の受光面から見た該同期検出素子に導光される光束の主走査断面内でのピント位置ずれ量をδM2、該被走査面上における各像高のピント位置ずれ量をδXとしたとき、以下の条件式を
|δX−δM2|≦δYmax/θmax
(但し、
δYmax:許容できる各走査線毎のドット位置ずれ量
θmax :同期検出に用いられる各光束の受光面への入射角度の最大角度差)
満足し、該許容できる各走査線毎のドット位置ずれ量δYmaxは副走査方向の解像度の1/2以下であり、該同期検出素子または該同期検出素子を含むユニットの位置を前記同期検出用光学手段の光軸方向に対して移動させる補正手段を備えたことを特徴とするマルチビーム走査光学系。Incident optical means for guiding a plurality of light beams emitted from a light source means having a plurality of light emitting units arranged at least apart from the main scanning direction to the deflecting means, and a plurality of light beams deflected by the deflecting means to be scanned A scanning optical means that forms an image on the surface, and a part of a plurality of light beams deflected by the deflecting means are guided to the synchronization detecting element by the lens unit, and the signal from the synchronization detecting element is used on the surface to be scanned. A multi-beam scanning optical system having synchronization detecting optical means for controlling the timing of the scanning start position of
The amount of focus position deviation in the main scanning section of the light beam guided to the synchronization detection element viewed from the light receiving surface of the synchronization detection element is δM2, and the amount of focus position deviation of each image height on the surface to be scanned is δX. Where | δX−δM2 | ≦ δYmax / θmax
(However,
δYmax: Permissible dot position deviation amount θmax for each scanning line: Maximum angle difference of incident angles of light beams on the light receiving surface used for synchronization detection)
Satisfactory and permissible dot position deviation amount δYmax for each scanning line is ½ or less of the resolution in the sub-scanning direction, and the position of the synchronization detecting element or the unit including the synchronization detecting element is determined as the synchronization detecting optical. A multi-beam scanning optical system comprising correction means for moving the optical axis in the optical axis direction of the means.
前記同期検出素子の受光面から見た該同期検出素子に導光される光束の主走査断面内でのピント位置ずれ量をδM2、該被走査面上における各像高のピント位置ずれ量をδXとしたとき、以下の条件式を
|δX−δM2|≦δYmax/θmax
(但し、
δYmax:許容できる各走査線毎のドット位置ずれ量
θmax :同期検出に用いられる各光束の受光面への入射角度の最大角度差)
満足し、該許容できる各走査線毎のドット位置ずれ量δYmaxは副走査方向の解像度の1/2以下であり、該レンズ部は前記偏向手段と前記同期検出素子との間の光路内に設けられ、該レンズ部を該同期検出用光学手段の光軸方向に対して移動させる補正手段を備えたことを特徴とするマルチビーム走査光学系。Incident optical means for guiding a plurality of light beams emitted from a light source means having a plurality of light emitting units arranged at least apart from the main scanning direction to the deflecting means, and a plurality of light beams deflected by the deflecting means to be scanned A scanning optical means that forms an image on the surface, and a part of a plurality of light beams deflected by the deflecting means are guided to the synchronization detecting element by the lens unit, and the signal from the synchronization detecting element is used on the surface to be scanned. A multi-beam scanning optical system having synchronization detecting optical means for controlling the timing of the scanning start position of
The amount of focus position deviation in the main scanning section of the light beam guided to the synchronization detection element viewed from the light receiving surface of the synchronization detection element is δM2, and the amount of focus position deviation of each image height on the surface to be scanned is δX. Where | δX−δM2 | ≦ δYmax / θmax
(However,
δYmax: Permissible dot position deviation amount θmax for each scanning line: Maximum angle difference of incident angles of light beams on the light receiving surface used for synchronization detection)
Satisfactory and permissible dot position deviation amount δYmax for each scanning line is ½ or less of the resolution in the sub-scanning direction, and the lens portion is provided in the optical path between the deflection means and the synchronization detection element. And a correction means for moving the lens section with respect to the optical axis direction of the synchronization detecting optical means.
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