JP6439925B2 - Optical scanning apparatus and image forming apparatus - Google Patents
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Description
本発明は、光走査装置及び画像形成装置に係り、更に詳しくは、被走査面を光によって走査する光走査装置、及び該光走査装置を備える画像形成装置に関する。 The present invention relates to an optical scanning device and an image forming apparatus, and more particularly to an optical scanning device that scans a surface to be scanned with light, and an image forming apparatus including the optical scanning device.
電子写真方式の画像記録では、レーザを用いた画像形成装置が広く用いられている。一般的に、この画像形成装置は、感光性を有するドラムの表面をレーザ光で走査し、該ドラムの表面に潜像を形成するための光走査装置を備えている。 In electrophotographic image recording, an image forming apparatus using a laser is widely used. Generally, this image forming apparatus includes an optical scanning device for scanning the surface of a photosensitive drum with a laser beam and forming a latent image on the surface of the drum.
上記光走査装置は、光源、光偏向器、及び走査光学系などを有している。光源から射出されたレーザ光は、光偏向器で偏向された後、走査光学系を介してドラムに導光される。 The optical scanning device includes a light source, an optical deflector, a scanning optical system, and the like. Laser light emitted from the light source is deflected by an optical deflector and then guided to a drum through a scanning optical system.
また、光走査装置は、ドラム表面に画像情報を書き込む際の書き込み開始タイミングを決定するため、書き込み開始前の光を同期光として受光する同期検知手段を備えている。 In addition, the optical scanning device includes synchronization detecting means for receiving light before starting writing as synchronizing light in order to determine a writing start timing when writing image information on the drum surface.
例えば、特許文献1には、光偏向器と書き出し位置同期信号検出手段との間の光路中に光束制限手段を備え、光偏向器の同一偏向面で偏向された複数の光束は、同一偏向面での蹴られる割合が異なることによって光束制限手段に異なる光量で入射しており、光束制限手段は、主走査断面内において、光束制限手段から出射する書き出し位置同期信号検出手段に到達する複数の光束の夫々の幅を光束制限手段に入射する光偏向器の偏向面で偏向された複数の光束の夫々の幅より小さくし、光偏向器の同一偏向面で偏向された書き出し位置同期信号検出手段に到達する複数の光束が書き出し位置同期信号検出手段に入射している間、常に光偏向器の同一偏向面で偏向された書き出し位置同期信号検出手段に到達する複数の光束の夫々の幅を揃える機能を有する走査光学系が開示されている。
For example,
また、特許文献2には、偏向器による偏向光束を被走査面上に集光させ且つ被走査面上で光走査を等速化する働きを持つ結像光学素子と、偏向器により偏向走査された光束を受光し光束が走査された位置を検出する検出部を有し、偏向器によって検出部に導かれる光束の一部が偏向器によってケラレを生じるものであって、偏向器と検出部の間にケラレを生じた光束の一部を遮光する遮光板を置くことを特徴とする光走査装置が開示されている。 Further, Patent Document 2 discloses an imaging optical element having a function of condensing a deflected light beam by a deflector on a surface to be scanned and speeding up optical scanning on the surface to be scanned, and deflecting and scanning by the deflector. A detection unit that detects the position where the beam is scanned and the beam is scanned, and a part of the beam guided to the detection unit by the deflector causes vignetting by the deflector. An optical scanning device is disclosed in which a light-shielding plate that shields a part of a light flux that causes vignetting is placed.
また、特許文献3には、偏向手段と書き出し位置同期信号検出手段との間の光路中に、偏向面の端部で反射偏向された光束のうち偏向面の端縁で反射偏向された部分のみを制限する光束制限手段を設けた走査光学装置が開示されている。 Further, in Patent Document 3, only the portion of the light beam reflected and deflected at the end of the deflection surface in the optical path between the deflection means and the write position synchronization signal detection means is reflected and deflected at the edge of the deflection surface. A scanning optical device provided with a light beam limiting means for limiting the above is disclosed.
しかしながら、従来の光走査装置では、同期光の主走査方向に関する位置ずれについて考慮されていなかった。 However, the conventional optical scanning apparatus does not consider the positional deviation of the synchronization light in the main scanning direction.
本発明は、少なくとも1つの発光部を有する光源と、複数の反射面を有し、前記光源から射出された光を偏向する光偏向器と、前記光偏向器で偏向された光を被走査面に導光する走査光学系と、前記被走査面の走査開始タイミングを決定するために前記光偏向器で偏向された光を受光する同期検知手段と、開口部を有し、前記光偏向器と前記同期検知手段との間に配置され、少なくとも主走査方向に関して光を制限する光制限手段とを備え、前記光源は、前記反射面に対しS偏光成分よりもP偏光成分が強い光を射出し、前記光源からの光は、前記光偏向器で一部がけられた残りが前記光制限手段に向かい、前記開口部は、前記主走査方向に直交する副走査方向に関する長さが、前記主走査方向における中心部から一方の周辺部に向かって連続的に大きくなる部分と前記主走査方向における中心部から他方の周辺部に向かって連続的に大きくなる部分とを有している光走査装置である。 The present invention includes a light source having at least one light emitting unit, a light deflector having a plurality of reflecting surfaces and deflecting light emitted from the light source, and a surface to be scanned with light deflected by the light deflector. A scanning optical system that guides light to the scanning surface, synchronization detection means that receives light deflected by the optical deflector to determine the scanning start timing of the surface to be scanned, an opening, and the optical deflector And a light limiting unit that limits light at least in the main scanning direction, and the light source emits light having a P-polarized component stronger than an S-polarized component with respect to the reflecting surface. The light from the light source is partially left by the optical deflector toward the light restricting means, and the opening has a length in the sub-scanning direction orthogonal to the main scanning direction. communicating toward the center in the direction to one of the peripheral portion It is to have optical scanning device and an other peripheral part continuously larger portion flows from the center and to larger parts in the main scanning direction.
本発明の光走査装置によれば、同期光に主走査方向に関する位置ずれがあっても、同期検知精度を維持することができる。 According to the optical scanning device of the present invention, the synchronization detection accuracy can be maintained even if the synchronization light is misaligned in the main scanning direction.
以下、本発明の一実施形態を図1〜図37に基づいて説明する。図1には、一実施形態に係るカラープリンタ2000の概略構成が示されている。
Hereinafter, an embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS. FIG. 1 shows a schematic configuration of a
このカラープリンタ2000は、4色(ブラック、シアン、マゼンタ、イエロー)を重ね合わせて多色のカラー画像を形成するタンデム方式のカラープリンタであり、4つの感光体ドラム(K1、C1、M1、Y1)、4つのドラム帯電装置(K2、C2、M2、Y2)、4つの現像装置(K4、C4、M4、Y4)、4つのドラムクリーニング装置(K5、C5、M5、Y5)、4つの転写装置(K6、C6、M6、Y6)、光走査装置2010、ベルト帯電装置2030、ベルト分離装置2031、ベルト除電装置2032、搬送ベルト2040、ベルトクリーニング装置2042、定着装置2050、給紙コロ2054、レジストローラ対2056、排紙ローラ2058、給紙トレイ2060、通信制御装置2080、及び上記各部を統括的に制御するプリンタ制御装置2090などを備えている。
The
通信制御装置2080は、ネットワークなどを介した上位装置(例えばパソコン)との双方向の通信を制御する。
The
プリンタ制御装置2090は、通信制御装置2080を介して受信した上位装置からの多色の画像情報を光走査装置2010に通知する。
The
感光体ドラムK1、ドラム帯電装置K2、現像装置K4、ドラムクリーニング装置K5、及び転写装置K6は、組として使用され、ブラックの画像を形成する画像形成ステーションを構成する。 The photosensitive drum K1, the drum charging device K2, the developing device K4, the drum cleaning device K5, and the transfer device K6 are used as a set and constitute an image forming station that forms a black image.
感光体ドラムC1、ドラム帯電装置C2、現像装置C4、ドラムクリーニング装置C5、及び転写装置C6は、組として使用され、シアンの画像を形成する画像形成ステーションを構成する。 The photosensitive drum C1, the drum charging device C2, the developing device C4, the drum cleaning device C5, and the transfer device C6 are used as a set and constitute an image forming station that forms a cyan image.
感光体ドラムM1、ドラム帯電装置M2、現像装置M4、ドラムクリーニング装置M5、及び転写装置M6は、組として使用され、マゼンタの画像を形成する画像形成ステーションを構成する。 The photosensitive drum M1, the drum charging device M2, the developing device M4, the drum cleaning device M5, and the transfer device M6 are used as a set and constitute an image forming station that forms a magenta image.
感光体ドラムY1、ドラム帯電装置Y2、現像装置Y4、ドラムクリーニング装置Y5、及び転写装置Y6は、組として使用され、イエローの画像を形成する画像形成ステーションを構成する。 The photosensitive drum Y1, the drum charging device Y2, the developing device Y4, the drum cleaning device Y5, and the transfer device Y6 are used as a set and constitute an image forming station that forms a yellow image.
各感光体ドラムはいずれも、その表面に感光層が形成されている。各感光体ドラムは、図1における面内で矢印方向に回転する。 Each photosensitive drum has a photosensitive layer formed on the surface thereof. Each photoconductor drum rotates in the direction of the arrow in the plane in FIG.
各ドラム帯電装置は、対応する感光体ドラムの表面をそれぞれ均一に帯電させる。 Each drum charging device uniformly charges the surface of the corresponding photosensitive drum.
光走査装置2010は、プリンタ制御装置2090からの多色の画像情報(ブラック画像情報、マゼンタ画像情報、シアン画像情報、イエロー画像情報)に基づいて、色毎に変調された光を、対応する帯電された感光体ドラムの表面にそれぞれ照射する。これにより、画像情報に対応した潜像が各感光体ドラムの表面にそれぞれ形成される。すなわち、各感光体ドラムの表面がそれぞれ被走査面である。また、各感光体ドラムがそれぞれ像担持体である。そこで、以下では、各感光体ドラムの表面を被走査面あるいは像面ともいう。ここで形成された潜像は、感光体ドラムの回転に伴って対応する現像装置の方向に移動する。なお、この光走査装置2010の構成については後述する。
The
ところで、各感光体ドラムにおいて、光によって走査される領域は「走査領域」と呼ばれ、該走査領域のなかで画像情報が書き込まれる領域は、「有効走査領域」、「画像形成領域」、「有効画像領域」などと呼ばれている。また、各感光体ドラムにおける回転軸に平行な方向は「主走査方向」と呼ばれ、感光体ドラムの回転方向は「副走査方向」と呼ばれている。 By the way, in each photosensitive drum, an area scanned with light is called a “scanning area”, and an area in which image information is written in the scanning area is an “effective scanning area”, “image forming area”, “ This is called “effective image area”. In addition, the direction parallel to the rotation axis of each photosensitive drum is referred to as “main scanning direction”, and the rotation direction of the photosensitive drum is referred to as “sub-scanning direction”.
現像装置K4は、感光体ドラムK1の表面に形成された潜像にブラックのトナーを付着させて顕像化させる。 The developing device K4 causes a black toner to adhere to the latent image formed on the surface of the photosensitive drum K1 to make it visible.
現像装置C4は、感光体ドラムC1の表面に形成された潜像にシアンのトナーを付着させて顕像化させる。 The developing device C4 causes cyan toner to adhere to the latent image formed on the surface of the photosensitive drum C1 to make it visible.
現像装置M4は、感光体ドラムM1の表面に形成された潜像にマゼンタのトナーを付着させて顕像化させる。 The developing device M4 causes a magenta toner to adhere to the latent image formed on the surface of the photosensitive drum M1 to make a visible image.
現像装置Y4は、感光体ドラムY1の表面に形成された潜像にイエローのトナーを付着させて顕像化させる。 The developing device Y4 causes yellow toner to adhere to the latent image formed on the surface of the photosensitive drum Y1 to make it visible.
各現像装置によってトナーが付着した像(以下では、便宜上「トナー画像」ともいう)は、感光体ドラムの回転に伴って対応する転写装置の方向に移動する。 An image (hereinafter, also referred to as “toner image” for convenience) attached with toner by each developing device moves in the direction of the corresponding transfer device as the photosensitive drum rotates.
給紙トレイ2060には記録紙が格納されている。この給紙トレイ2060の近傍には給紙コロ2054が配置されており、該給紙コロ2054は、記録紙を給紙トレイ2060から1枚ずつ取り出し、レジストローラ対2056に搬送する。該レジストローラ対2056は、所定のタイミングで記録紙を搬送ベルト2040に向けて送り出す。
Recording paper is stored in the
イエロー、マゼンタ、シアン、ブラックの各トナー画像は、所定のタイミングで、対応する転写装置によって搬送ベルト2040上の記録紙に順次転写され、重ね合わされてカラー画像となる。そして、この記録紙は、定着装置2050に送られる。
The yellow, magenta, cyan, and black toner images are sequentially transferred onto a recording sheet on the conveying
定着装置2050では、熱と圧力とが記録紙に加えられ、これによってトナーが記録紙に定着される。この記録紙は、排紙ローラ2058を介して排紙トレイに送られ、排紙トレイ上に順次積み重ねられる。
In the
各ドラムクリーニング装置は、対応する感光体ドラムの表面に残ったトナー(残留トナー)を除去する。残留トナーが除去された感光体ドラムの表面は、再度対応する帯電装置に対向する位置に戻る。 Each drum cleaning device removes toner (residual toner) remaining on the surface of the corresponding photosensitive drum. The surface of the photosensitive drum from which the residual toner has been removed returns to the position facing the corresponding charging device again.
ベルト帯電装置2030は、搬送ベルト2040の表面を帯電させる。これにより、記録紙が搬送ベルト2040の表面に静電吸着される。
The
ベルト分離装置2031は、搬送ベルト2040上に静電吸着されている記録紙の吸着を解除する。
The
ベルト除電装置2032は、搬送ベルト2040の表面を除電する。
The
ベルトクリーニング装置2042は、搬送ベルト2040の表面に付着している異物を除去する。
The
次に、前記光走査装置2010の構成について説明する。
Next, the configuration of the
光走査装置2010は、一例として図2〜図5に示されるように、4つの光源(2200a、2200b、2200c、2200d)、4つのカップリングレンズ(2201a、2201b、2201c、2201d)、4つの開口板(2202a、2202b、2202c、2202d)、4つのシリンドリカルレンズ(2204a、2204b、2204c、2204d)、光偏向器2104、4つの第1走査レンズ(2105a、2105b、2105c、2105d)、8枚の折り返しミラー(2106a、2106b、2106c、2106d、2107a、2107b、2107c、2107d)、4つの第2走査レンズ(2108a、2108b、2108c、2108d)、4枚の防塵ガラス(2109a、2109b、2109c、2109d)、光制限部材2114、同期検知センサ2115、防音ガラス2120、及び不図示の走査制御装置などを備えている。そして、これらは、光学ハウジング2300の所定位置に組み付けられている。
2 to 5 as an example, the
なお、本明細書では、XYZ3次元直交座標系において、各感光体ドラムの長手方向(回転軸方向)に沿った方向をY軸方向、光偏向器2104における回転多面鏡の回転軸に沿った方向をZ軸方向として説明する。また、以下では、便宜上、各光学部材において、主走査方向に対応する方向を「主走査対応方向」と略述し、副走査方向に対応する方向を「副走査対応方向」と略述する。
In this specification, in the XYZ three-dimensional orthogonal coordinate system, the direction along the longitudinal direction (rotation axis direction) of each photosensitive drum is defined as the Y-axis direction, and the direction along the rotation axis of the rotary polygon mirror in the
4つの光源(2200a、2200b、2200c、2200d)は、4つの感光体ドラム(K1、C1、M1、Y1)に個別に対応している。ここでは、光源2200aは感光体ドラムK1に対応し、光源2200bは感光体ドラムC1に対応し、光源2200cは感光体ドラムM1に対応し、光源2200dは感光体ドラムY1に対応している。
The four light sources (2200a, 2200b, 2200c, 2200d) individually correspond to the four photosensitive drums (K1, C1, M1, Y1). Here, the light source 2200a corresponds to the photosensitive drum K1, the
そして、光源2200aから射出される光を「光La」ともいい、光源2200bから射出される光を「光Lb」ともいう。また、光源2200cから射出される光を「光Lc」ともいい、光源2200dから射出される光を「光Ld」ともいう。
The light emitted from the light source 2200a is also referred to as “light La”, and the light emitted from the
光源と光偏向器2104との間に配置されている光学系は「偏向器前光学系」と呼ばれている。
The optical system arranged between the light source and the
カップリングレンズ2201a、開口板2202a、及びシリンドリカルレンズ2204aは、光Laに対する偏向器前光学系である。
The
カップリングレンズ2201b、開口板2202b、及びシリンドリカルレンズ2204bは、光Lbに対する偏向器前光学系である。
The
カップリングレンズ2201c、開口板2202c、及びシリンドリカルレンズ2204cは、光Lcに対する偏向器前光学系である。
The
カップリングレンズ2201d、開口板2202d、及びシリンドリカルレンズ2204dは、光Ldに対する偏向器前光学系である。
The
各カップリングレンズは、対応する光源から射出された光を略平行光とする。各開口板は、開口部を有し、対応するカップリングレンズを介した光を整形する。各シリンドリカルレンズは、対応する開口板の開口部を通過した光をZ軸方向に関して集光する。各シリンドリカルレンズを介した光は、光偏向器2104に向かう。
Each coupling lens makes light emitted from a corresponding light source substantially parallel light. Each aperture plate has an aperture and shapes the light through the corresponding coupling lens. Each cylindrical lens condenses the light that has passed through the opening of the corresponding aperture plate in the Z-axis direction. The light passing through each cylindrical lens is directed to the
光偏向器2104は、2段構造の回転多面鏡を有している。各回転多面鏡には7面の鏡面がそれぞれ形成されており、以下では、各鏡面を「偏向反射面」ともいう。そして、1段目(下段)の回転多面鏡では、シリンドリカルレンズ2204aを介した光La及びシリンドリカルレンズ2204cを介した光Lcがそれぞれ偏向され、2段目(上段)の回転多面鏡では、シリンドリカルレンズ2204bを介した光Lb及びシリンドリカルレンズ2204dを介した光Ldがそれぞれ偏向されるように配置されている。
The
ここでは、光La及び光Lbは光偏向器2104の−X側に偏向され、光Lc及び光Ldは光偏向器2104の+X側に偏向される。また、各回転多面鏡は、図2における面内で矢印方向に回転する。
Here, the light La and the light Lb are deflected to the −X side of the
光偏向器2104は、防音のために密閉容器内に収容されている。この密閉容器は、各シリンドリカルレンズからの光、及び光偏向器2104で偏向された光が通過する窓を有し、該窓は防音ガラス2120で覆われている。
The
光偏向器2104と感光体ドラムとの間に配置されている光学系は「走査光学系」と呼ばれている。
An optical system disposed between the
第1走査レンズ2105a、折り返しミラー2106a、折り返しミラー2107a、及び第2走査レンズ2108aは、光Laに対する走査光学系である。
The
第1走査レンズ2105b、折り返しミラー2106b、折り返しミラー2107b、及び第2走査レンズ2108bは、光Lbに対する走査光学系である。
The
第1走査レンズ2105c、折り返しミラー2106c、折り返しミラー2107c、及び第2走査レンズ2108cは、光Lcに対する走査光学系である。
The
第1走査レンズ2105d、折り返しミラー2106d、折り返しミラー2107d、及び第2走査レンズ2108dは、光Ldに対する走査光学系である。
The
各第1走査レンズはfθレンズであり、各第2走査レンズは長尺トロイダルレンズである。各走査光学系における第1走査レンズと第2走査レンズとから構成される光学系は「走査結像光学系」とも呼ばれている。なお、走査結像光学系は、1つのレンズで構成することもできる。 Each first scanning lens is an fθ lens, and each second scanning lens is a long toroidal lens. The optical system composed of the first scanning lens and the second scanning lens in each scanning optical system is also called a “scanning imaging optical system”. Note that the scanning imaging optical system can also be composed of a single lens.
光偏向器2104で偏向された光Laは、第1走査レンズ2105a、折り返しミラー2106a、折り返しミラー2107a、第2走査レンズ2108a、及び防塵ガラス2109aを介して、感光体ドラムK1に照射され、光スポットが形成される。
The light La deflected by the
光偏向器2104で偏向された光Lbは、走査レンズ2105b、折り返しミラー2106b、折り返しミラー2107b、第2走査レンズ2108b、及び防塵ガラス2109bを介して、感光体ドラムC1に照射され、光スポットが形成される。
The light Lb deflected by the
光偏向器2104で偏向された光Lcは、走査レンズ2105c、折り返しミラー2106c、折り返しミラー2107c、第2走査レンズ2108c、及び防塵ガラス2109cを介して、感光体ドラムM1に照射され、光スポットが形成される。
The light Lc deflected by the
光偏向器2104で偏向された光Ldは、走査レンズ2105d、折り返しミラー2106d、折り返しミラー2107d、第2走査レンズ2108d、及び防塵ガラス2109dを介して、感光体ドラムY1に照射され、光スポットが形成される。
The light Ld deflected by the
各感光体ドラム上の光スポットは、回転多面鏡の回転に伴って該感光体ドラムの長手方向(主走査方向)に移動する。感光体ドラム2030a及び感光体ドラム2030bでは、−Y方向に光走査が行われ、感光体ドラム2030c及び感光体ドラム2030dでは、+Y方向に光走査が行われる(図6参照)。ここでは、主走査方向に関する走査領域の大きさは327mmである。すなわち、走査領域の像高は、−163.5mm〜+163.5mmである。 The light spot on each photoconductive drum moves in the longitudinal direction (main scanning direction) of the photoconductive drum as the rotary polygon mirror rotates. The photosensitive drum 2030a and the photosensitive drum 2030b perform optical scanning in the −Y direction, and the photosensitive drum 2030c and the photosensitive drum 2030d perform optical scanning in the + Y direction (see FIG. 6). Here, the size of the scanning area in the main scanning direction is 327 mm. That is, the image height of the scanning region is −163.5 mm to +163.5 mm.
ここでは、感光体ドラムの走査領域における走査開始位置は、主走査方向に関する該走査領域の一側端部であり、感光体ドラムの走査領域における走査終了位置は、主走査方向に関する該走査領域の他側端部である。以下では、主走査方向に関して、走査領域の中央部を「中央像高」ともいい、走査領域の両端部を「周辺像高」ともいう。 Here, the scanning start position in the scanning area of the photosensitive drum is one side end of the scanning area in the main scanning direction, and the scanning end position in the scanning area of the photosensitive drum is in the scanning area in the main scanning direction. It is the other end. Hereinafter, with respect to the main scanning direction, the central portion of the scanning region is also referred to as “central image height”, and both end portions of the scanning region are also referred to as “peripheral image height”.
ここで、図7に示されるように、回転多面鏡の回転軸に直交する面(ここでは、XY面)において、回転多面鏡の回転中心を通り、X軸に平行な軸を「基準軸」とする。また、XY面において、各偏光器前光学系の光軸と上記基準軸とのなす角をθinと表記する。さらに、図8及び図9に示されるように、XY面に正射影したときの、光偏向器2104に入射する光の幅をdinと表記する。ここでは、din=2.8mmである。
Here, as shown in FIG. 7, in a plane orthogonal to the rotation axis of the rotary polygon mirror (here, XY plane), an axis that passes through the rotation center of the rotary polygon mirror and is parallel to the X axis is a “reference axis”. And In the XY plane, an angle formed by the optical axis of each pre-polarizer optical system and the reference axis is denoted as θin. Further, as shown in FIGS. 8 and 9, the width of the light incident on the
そして、回転多面鏡に内接する円(図10参照)の直径をDとする。ここでは、D=13mmである。そこで、XY面に正射影すると、光偏向器2104に入射する光の幅は、主走査対応方向に関する偏向反射面の長さより小さい。また、7つの偏向反射面を区別する必要があるときは、反時計まわりに面1、面2、面3、面4、面5、面6、面7とする。
A diameter of a circle (see FIG. 10) inscribed in the rotary polygon mirror is D. Here, D = 13 mm. Therefore, when orthogonal projection is performed on the XY plane, the width of the light incident on the
光制限部材2114は、開口部を有し、光偏向器2104で偏向された光Ldであって、走査開始前の光が入射される。この光制限部材2114の詳細については後述する。同期検知センサ2115は、光制限部材2114の開口部を通過した光を受光し、受光光量に応じた信号を走査制御装置に出力する。以下では、同期検知センサ2115から出力される信号を「同期検知信号」ともいう。また、光偏向器2104で偏向され、同期検知センサ2115に向かう光を「同期光」ともいう。
The
走査制御装置は、同期検知センサ2115からの同期検知信号に基づいて、4つの感光体ドラムでの書き込み開始タイミングを決定する。
The scanning control device determines the writing start timing on the four photosensitive drums based on the synchronization detection signal from the
図11には、光源が1つの発光部からなるシングルLDを有する場合の、同期検知信号と光源駆動信号のタイミングチャートが示されている。回転多面鏡は等角速度で回転しているため、同期検知信号は一定時間ごとにローレベルからハイレベルに変化する。走査制御装置は、同期検知信号の立ち上がりタイミングから一定時間t1の経過後に、書き込み情報に応じた光源駆動信号を出力する。 FIG. 11 shows a timing chart of the synchronization detection signal and the light source drive signal when the light source has a single LD composed of one light emitting unit. Since the rotary polygon mirror rotates at an equiangular speed, the synchronization detection signal changes from a low level to a high level at regular intervals. The scanning control device outputs a light source driving signal corresponding to the writing information after a predetermined time t1 has elapsed from the rising timing of the synchronization detection signal.
そこで、各走査ラインでは、一例として図12に示されるように、主走査方向に関して常に同じ位置から書き込みが開始されることになる。 Therefore, in each scanning line, as shown in FIG. 12 as an example, writing is always started from the same position in the main scanning direction.
ここでは、走査制御装置は、一例として図13に示されるように、同期検知信号の信号レベルがある一定の閾値v0以上のときに同期光を受光しているとみなす。そこで、走査制御装置は、同期検知信号の信号レベルが閾値v0になるタイミングを、同期検知信号の立ち上がりタイミングと判断する。なお、以下では、走査制御装置が同期検知信号の立ち上がりを検知することを「同期検知」ともいう。 Here, as shown in FIG. 13 as an example, the scanning control apparatus considers that the synchronization detection signal is received when the signal level of the synchronization detection signal is equal to or higher than a certain threshold value v0. Therefore, the scanning control device determines that the timing at which the signal level of the synchronization detection signal becomes the threshold value v0 is the rising timing of the synchronization detection signal. Hereinafter, the detection of the rising edge of the synchronization detection signal by the scanning control device is also referred to as “synchronization detection”.
ところで、同期検知センサ2115が同期光を受光したときの出力波形が異なると、一例として図14に示されるように、同期検知信号の立ち上がりタイミングが異なることになる。そこで、走査ライン毎に同期検知信号の立ち上がりタイミングが異なると、走査ライン毎に同期検知のタイミングが異なり、一例として図15に示されるように、走査ライン毎に書き込みが開始される主走査方向に関する位置が異なることとなる。すなわち、主走査方向に関して印字位置のずれが生じる。
By the way, if the output waveform when the
次に、光源2200dから射出され、光偏向器2104に入射する光と、光偏向器2104で偏向された光について図16〜図20を用いて説明する。ここでは、回転多面鏡の面1で反射された光が、同期検知センサ2115及び対応する感光体ドラムの走査領域に向かうものとする。
Next, light emitted from the
図16には、光偏向器2104で偏向された光が、同期検知センサ2115に向かうタイミングでの、回転多面鏡に対する入射光と反射光(同期光)とが示されている。このとき、光偏向器2104に入射する光の全てが回転多面鏡の面1で反射されるのではなく、光偏向器2104に入射する光は面1及び面2で反射されるように設定されている。そこで、回転多面鏡の面1で反射されて、同期検知センサ2115に向かう光(同期光)の幅doutは、光偏向器2104に入射する光の幅dinよりも小さくなる。すなわち、このとき、光偏向器2104では、入射光の一部が「けられ」ることとなる。ここでは、dout=1.4mmである。
FIG. 16 shows incident light and reflected light (synchronous light) with respect to the rotating polygon mirror at the timing when the light deflected by the
図17には、光偏向器2104で偏向された光が、対応する感光体ドラムにおける像高が−163.5mmの位置(すなわち、対応する感光体ドラムの走査領域における走査開始位置)に向かうタイミングでの、回転多面鏡に対する入射光と反射光とが示されている。このとき、光偏向器2104に入射する光の全てが回転多面鏡の面1で反射されるのではなく、光偏向器2104に入射する光は面1及び面2で反射されるように設定されている。そこで、回転多面鏡の面1で反射されて、対応する感光体ドラムの走査開始位置に向かう光の幅doutは、光偏向器2104に入射する光の幅dinよりも小さくなる。すなわち、このとき、光偏向器2104では、入射光の一部が「けられ」ることとなる。
FIG. 17 shows the timing when the light deflected by the
このとき、回転多面鏡の面1で反射された光の進行方向と基準軸とのなす角をθsとする。
At this time, the angle between the traveling direction of the light reflected by the
図18には、光偏向器2104で偏向された光が、対応する感光体ドラムにおける像高が−150mmの位置に向かうタイミングでの、回転多面鏡に対する入射光と反射光とが示されている。このとき、光偏向器2104に入射する光の全てが回転多面鏡の面1で反射されるように設定されている。そこで、回転多面鏡の面1で反射されて、対応する感光体ドラムにおける像高が−150mmの位置に向かう光の幅doutは、光偏向器2104に入射する光の幅dinと同じである。すなわち、このとき、光偏向器2104では、入射光の「けられ」はない。
FIG. 18 shows incident light and reflected light with respect to the rotary polygon mirror at the timing when the light deflected by the
図19には、光偏向器2104で偏向された光が、対応する感光体ドラムにおける像高が0mmの位置(すなわち、対応する感光体ドラムの走査領域の中央位置)に向かうタイミングでの、回転多面鏡に対する入射光と反射光とが示されている。このとき、光偏向器2104に入射する光の全てが回転多面鏡の面1で反射されるように設定されている。そこで、回転多面鏡の面1で反射されて、対応する感光体ドラムの走査領域の中央位置に向かう光の幅doutは、光偏向器2104に入射する光の幅dinと同じである。すなわち、このとき、光偏向器2104では、入射光の「けられ」はない。
In FIG. 19, the rotation of the light deflected by the
図20には、光偏向器2104で偏向された光が、対応する感光体ドラムにおける像高が+150mmの位置に向かうタイミングでの、回転多面鏡に対する入射光と反射光とが示されている。このとき、光偏向器2104に入射する光の全てが回転多面鏡の面1で反射されるように設定されている。そこで、回転多面鏡の面1で反射されて、対応する感光体ドラムにおける像高が+150mmの位置に向かう光の幅doutは、光偏向器2104に入射する光の幅dinと同じである。すなわち、このとき、光偏向器2104では、入射光の「けられ」はない。
FIG. 20 shows incident light and reflected light with respect to the rotary polygon mirror at the timing when the light deflected by the
図21には、光偏向器2104で偏向された光が、対応する感光体ドラムにおける像高が+163.5mmの位置(すなわち、対応する感光体ドラムの走査領域における走査終了位置)に向かうタイミングでの、回転多面鏡に対する入射光と反射光とが示されている。このとき、光偏向器2104に入射する光の全てが回転多面鏡の面1で反射されるのではなく、光偏向器2104に入射する光は面1及び面7で反射されるように設定されている。そこで、回転多面鏡の面1で反射されて、対応する感光体ドラムの走査終了位置に向かう光の幅doutは、光偏向器2104に入射する光の幅dinよりも小さくなる。すなわち、このとき、光偏向器2104では、入射光の一部が「けられ」ることとなる。
In FIG. 21, the light deflected by the
このとき、回転多面鏡の面1で反射された光の進行方向と基準軸とのなす角をθeとする。「θs+θe」は、いわゆる走査画角に対応する角度である。また、θs及びθeは、「走査半画角」とも呼ばれている。
At this time, the angle between the traveling direction of the light reflected by the
このように、本実施形態では、光偏向器2104で偏向された光が、同期検知センサ2115に向かうタイミング、対応する感光体ドラムにおける像高が−163.5mmの位置から−150mm未満の位置の範囲に向かうタイミング、及び対応する感光体ドラムにおける像高が+150mmを超える位置から+163.5mmの位置の範囲に向かうタイミングでは、入射光の一部が光偏向器2104で「けられ」、対応する感光体ドラムにおける像高が−150mmの位置から+150mmの位置の範囲に向かうタイミングでは、入射光は光偏向器2104で「けられ」ないように設定されている。
As described above, in this embodiment, the light deflected by the
ところで、回転多面鏡に光を入射させる方式として、アンダーフィルドタイプとオーバーフィルドタイプとがある。以下では、便宜上、アンダーフィルドタイプを「UFタイプ」、オーバーフィルドタイプを「OFタイプ」ともいう。 By the way, there are an underfilled type and an overfilled type as a method of making light incident on the rotary polygon mirror. Hereinafter, for convenience, the underfilled type is also referred to as “UF type” and the overfilled type is also referred to as “OF type”.
UFタイプでは、主走査対応方向に関して、偏向反射面の長さよりも入射光の幅が小さい(例えば、特開2005−92129号公報参照)。この場合、入射光のすべてが感光体ドラムに導光される。 In the UF type, the width of incident light is smaller than the length of the deflecting / reflecting surface in the main scanning direction (see, for example, JP-A-2005-92129). In this case, all of the incident light is guided to the photosensitive drum.
OFタイプでは、主走査対応方向に関して、偏向反射面の長さよりも入射光の幅が大きい(例えば、特開平10−206778号公報、特開2003−279877号公報参照)。この場合、入射光における周辺の光は感光体ドラムに導光されない。 In the OF type, the width of the incident light is larger than the length of the deflecting / reflecting surface in the main scanning correspondence direction (see, for example, JP-A-10-206778 and JP-A-2003-279877). In this case, ambient light in the incident light is not guided to the photosensitive drum.
従来のUFタイプの光走査装置では、画像形成の高速化や画素密度の高密度化に対応するには、主走査対応方向に関して、偏向反射面の長さを大きくする必要があるため、回転多面鏡における面数を少なくするか、回転多面鏡における内接円を大きくする必要があった。 In the conventional UF type optical scanning device, in order to cope with high-speed image formation and high pixel density, it is necessary to increase the length of the deflecting reflection surface in the main scanning-corresponding direction. It was necessary to reduce the number of surfaces in the mirror or increase the inscribed circle in the rotating polygon mirror.
しかしながら、上記面数を少なくすると、回転多面鏡の回転数を大きくしなければならないという不都合があった。一方、上記内接円を大きくすると、回転多面鏡の風損が増加し、消費電力が増加するという不都合があった。 However, if the number of surfaces is reduced, there is a disadvantage that the number of rotations of the rotary polygon mirror must be increased. On the other hand, when the inscribed circle is increased, the windage loss of the rotary polygon mirror increases, and there is a disadvantage that the power consumption increases.
また、従来のOFタイプの光走査装置では、画像形成の高速化や画素密度の高密度化に対応するには、10面以上の回転多面鏡を用いる必要があるため、走査画角が小さくなり、光走査装置の大型化を招くという不都合があった。また、光の周辺部が使用されないため、光利用効率が低いという不都合もあった。 Further, in the conventional OF type optical scanning device, it is necessary to use 10 or more rotating polygonal mirrors in order to cope with high-speed image formation and high pixel density, so the scanning angle of view becomes small. There is a disadvantage that the optical scanning device is increased in size. In addition, since the peripheral portion of the light is not used, there is a disadvantage that the light use efficiency is low.
本実施形態における光走査装置2010では、従来のUFタイプの光走査装置よりも、回転多面鏡を小型化することができるとともに、従来のOFタイプの光走査装置よりも、走査画角を大きくすることができる。
In the
以下では、本実施形態における光走査装置2010のように、回転多面鏡で反射された光が走査領域の中央部に向かうタイミングでは、回転多面鏡に入射する光の全てを一の偏向反射面で反射させ、回転多面鏡で反射された光が走査領域の両端部のうちの少なくとも一側の端部に向かうタイミングでは、回転多面鏡に入射する光を複数の偏向反射面で反射させるようなタイプを、「走査端OFタイプ」ともいう。
In the following, at the timing when the light reflected by the rotary polygon mirror is directed to the center of the scanning area as in the
なお、光源2200d以外の光源から射出され対応する走査領域に向かう光についても、上記光源2200dから射出された光と同様に「走査端OFタイプ」となるように設定されている。
Note that light emitted from light sources other than the
図22には、偏向反射面に対しS偏光のみの光を光偏向器に入射させた場合、及び、偏向反射面に対しS偏光成分よりP偏光成分が強い光を光偏向器に入射させた場合の各々について、光偏向器での「けられ」がないときに、走査光学系を介して被走査面に照射された光の中央像高に対する各像高での光量比の例が示されている。偏向反射面に対しS偏光のみの光を光偏向器に入射させた場合は、中央像高で光量が最も高く、周辺像高で光量が最も低くなる。一方、偏向反射面に対しS偏光成分よりP偏光成分が強い光を光偏向器に入射させた場合は、周辺像高で光量が最も高く、中央像高で光量が最も低くなる。 In FIG. 22, when only the S-polarized light is incident on the deflecting reflecting surface and the light having a P-polarized component stronger than the S-polarizing component is incident on the deflecting reflecting surface. For each of the cases, an example of the light quantity ratio at each image height with respect to the central image height of the light irradiated to the surface to be scanned through the scanning optical system when there is no “damage” by the optical deflector is shown. ing. When light of only S-polarized light is incident on the deflecting / reflecting surface, the light amount is the highest at the center image height and the light amount is the lowest at the peripheral image height. On the other hand, when light having a P-polarized light component stronger than the S-polarized light component is incident on the deflecting reflecting surface, the light amount is highest at the peripheral image height, and the light amount is lowest at the central image height.
図23には、偏向反射面に対しS偏光のみの光を光偏向器に入射させた場合であって、走査端OFタイプに応じた光偏向器での「けられ」があるとき、走査光学系を介して被走査面に照射された光の光量分布が模式図的に示されている。 FIG. 23 shows a case where only S-polarized light is incident on the deflecting / reflecting surface and enters the optical deflector, and when there is “deletion” in the optical deflector corresponding to the scanning end OF type, scanning optics is used. The light quantity distribution of the light irradiated to the surface to be scanned through the system is schematically shown.
図24には、偏向反射面に対しS偏光成分よりP偏光成分が強い光を光偏向器に入射させた場合であって、走査端OFタイプに応じた光偏向器での「けられ」があるとき、走査光学系を介して被走査面に照射された光の光量分布が模式図的に示されている。 FIG. 24 shows a case where light having a P-polarized component stronger than the S-polarized component is incident on the optical deflector with respect to the deflecting / reflecting surface, and “damage” is caused by the optical deflector corresponding to the scanning end OF type. In some cases, the light amount distribution of light irradiated onto the surface to be scanned through the scanning optical system is schematically shown.
図23では、光偏向器での「けられ」により、被走査面上での光量の像高間偏差が大きくなっている。一方、図24では、光偏向器での「けられ」により、被走査面上での光量の像高間偏差が小さくなっている。すなわち、偏向反射面に対しS偏光成分よりP偏光成分が強い光を光偏向器に入射させた場合の方が、被走査面上での光量の像高間偏差が小さい。なお、いずれの光についても、走査端OFタイプに応じた光偏向器での「けられ」による周辺像高での光量低下は同じである。 In FIG. 23, the deviation between the image heights of the amount of light on the surface to be scanned is increased due to “deletion” in the optical deflector. On the other hand, in FIG. 24, the deviation between the image heights of the amount of light on the surface to be scanned is small due to the “deletion” in the optical deflector. That is, when the light having a P-polarized light component stronger than the S-polarized light component is incident on the deflecting / reflecting surface, the deviation between the image heights of the light amount on the scanned surface is smaller. It should be noted that, for any light, the light amount decrease at the peripheral image height due to “skeletal” in the optical deflector corresponding to the scanning end OF type is the same.
そこで、本実施形態では、光源が1つの発光部からなるシングルLD(Laser Diode)を有する場合は、光偏向器2104に入射する光が、偏向反射面に対しS偏光成分よりもP偏光成分のほうが強い光となるように、光源における光の射出方向を回転軸とし、該回転軸まわりに光源を回転させている。
Therefore, in this embodiment, when the light source has a single LD (Laser Diode) composed of one light emitting unit, the light incident on the
なお、従来の光走査装置では、シングルLDを有する光源は、射出される光が偏向反射面に対しS偏光になるように配置されていた。このとき、光源から射出される光の発散角は、主走査対応方向に関して大きく、副走査対応方向に関して小さい。 In the conventional optical scanning device, the light source having a single LD is arranged so that the emitted light becomes S-polarized light with respect to the deflecting reflection surface. At this time, the divergence angle of the light emitted from the light source is large in the main scanning corresponding direction and small in the sub scanning corresponding direction.
このように、光源がシングルLDを有する場合、光の射出方向を回転軸として光源を回転させて、偏向反射面に対しS偏光成分よりもP偏光成分を強くし、走査光学系を介することにより生じる主走査対応方向に関する光量むらを、中央よりも周辺部で光量が高くなるように設定すると、走査端OFタイプに応じた光偏向器での「けられ」により、被走査面上での光量の像高間偏差を小さくすることができる。 In this way, when the light source has a single LD, the light source is rotated with the light emission direction as the rotation axis, and the P-polarized component is made stronger than the S-polarized component with respect to the deflecting reflection surface, and through the scanning optical system. If the unevenness in the amount of light that occurs in the main scanning correspondence direction is set so that the amount of light is higher in the peripheral part than in the center, the amount of light on the surface to be scanned will be caused by “scratching” by the optical deflector corresponding to the scanning end OF type. The image height deviation can be reduced.
図25には、光源2200dがシングルLDを有する場合に、該光源から射出され、光制限部材2114に入射する光の様子が示されている。図26には、光源2200dが2つの発光部からなる2ch−LDアレイを有する場合に、該光源から射出され、光制限部材2114に入射する光の様子が示されている。ここでは、光源2200dから射出された光は、カップリングレンズ2201dによって平行光に変換されるものとする。以後、特に断りがなければ、同期検知センサ2115に向かう光は、平行光として扱う。
FIG. 25 shows the state of light emitted from the light source and incident on the
光源2200dから射出された光は、焦点距離に近い位置に配置されたカップリングレンズ2201dによって平行光に変換される。カップリングレンズ2201dの焦点距離は、シングルLDを有する場合の方が2ch−LDアレイを有する場合よりも短い。本実施形態では、一例として、光源2200dがシングルLDを有する場合のカップリングレンズ2201dの焦点距離fsを15mm、光源2200dが2ch−LDアレイを有する場合のカップリングレンズ2201dの焦点距離fmを27mmとした。
The light emitted from the
カップリングレンズ2201dから射出される光は、開口板2202dによって光の一部が遮光された後にシリンドリカルレンズ2204dに入射し、シリンドリカルレンズ2204dにより副走査対応方向にのみ集光した状態、すなわち主走査対応方向に長い線像の状態で、防音ガラス2120を通過して、光偏向器2104に入射する。
The light emitted from the
各開口板の開口部は、一例として図27に示されるように、主走査対応方向に関する長さがb、副走査対応方向に関する長さがaである矩形形状の開口部である。なお、開口部の長さa、長さb、及び形状は、対応する感光体ドラム表面におけるビームスポット径が狙いの値となるように設定される。 As shown in FIG. 27 as an example, the opening of each aperture plate is a rectangular opening having a length b in the main scanning correspondence direction and a length in the sub scanning correspondence direction a. Note that the length a, the length b, and the shape of the opening are set so that the beam spot diameter on the surface of the corresponding photosensitive drum becomes a target value.
偏向反射面で反射されて同期検知センサ2115に向かう光は、XY面に正射影したとき、光偏向器2104での「けられ」によって、その幅が入射光に対して狭くなった状態で、第1走査レンズ2105dの主走査対応方向の端部近傍を通過し、光制限部材2114で一部が遮光されて、同期検知センサ2115に到達する。
When the light reflected by the deflecting reflecting surface and traveling toward the
ここで、仮に、光制限部材2114の開口部の形状を、従来と同様に矩形形状としてみる。例えば、図28に示されるように、主走査対応方向に関する長さがb’、副走査対応方向に関する長さがaである矩形形状の開口部とする。なお、主走査対応方向に関する長さb’は、光走査装置を構成する各光学素子における組付誤差や形状誤差などを考慮して決定される。例えば、開口板2202dの中心を通る主光線に着目し、光制限部材2114を配置する場所における主光線の主走査対応方向に関する位置ずれの公差積み上げ計算結果を基にして決定される。
Here, suppose that the shape of the opening of the
また、光制限部材2114は、該光制限部材2114を通過後の主走査対応方向に関する光の幅を常に揃えることを目的として配置されている。そのため、副走査対応方向に関しては、光を制限する必要はない。そこで、開口部の副走査対応方向に関する長さは十分に広いものとしても良いが、ここでは、開口板の開口部に合わせて、副走査対応方向に関する長さをaとした。
The
図29には、光源がシングルLDを有し、該光源から射出される光が偏向反射面に対しS偏光になるように、光源が配置されている場合の、開口板2202dに入射する光の光強度分布が示されている。このとき、光源における光の発散角は、主走査対応方向に関して最も大きく、副走査対応方向に関して最も小さくなる。なお、このときの主走査対応方向に関する発散角を「θ⊥」と表記し、副走査対応方向に関する発散角を「θ//」と表記する。なお、発散角は通常は半値全角で表される。
FIG. 29 shows the light incident on the
図30には、光源がシングルLDを有し、該光源から射出される光が偏向反射面に対しS偏光になるように該光源が配置されている場合の、開口板2202dの開口部を通過した光(実線で囲まれている部分)の光強度分布が示されている。
In FIG. 30, when the light source has a single LD and the light source is arranged so that the light emitted from the light source becomes S-polarized light with respect to the deflecting reflection surface, it passes through the opening of the
シングルLDの発散角は主走査対応方向に関して大きく、開口板2202dの開口部の大きさも主走査対応方向に関して大きいため、開口板2202dの開口部を通過した光は、主走査対応方向における広い発光強度分布のうち、長さbで規定される光強度の高い領域の一部が切り出されたものとなる。
Since the divergence angle of the single LD is large in the main scanning correspondence direction and the size of the opening of the
図31には、シングルLDを有する光源を、光の射出方向を回転軸として角度γだけ回転させた場合の、開口板2202dの開口部を通過した光(実線で囲まれている部分)の光強度分布が示されている。ここでは、角度γは、一例として82.806°である。シングルLDを有する光源は、該光源を角度γだけ回転させたことで、主走査対応方向に関する発散角は上記θ⊥よりも小さくなり、副走査対応方向に関する発散角は上記θ//よりも大きくなる。このときの、主走査対応方向及び副走査対応方向に関する発散角は、θ//、θ⊥、角度γの3つで規定される。仮に角度γが90°である場合、主走査対応方向に関する発散角はθ//、副走査対応方向に関する発散角はθ⊥となる。
FIG. 31 shows light (portion surrounded by a solid line) that has passed through the opening of the
このように、シングルLDを有する光源では、主走査対応方向に関する発散角が、光源の回転によって小さくなるが、開口板2202dの開口部の主走査対応方向に関する長さは変化しないため、開口板2202dの開口部を通過した光は、主走査対応方向における狭い発光強度分布のうち長さbで規定される領域の一部が切り出されたものとなる。
As described above, in the light source having the single LD, the divergence angle in the main scanning correspondence direction is reduced by the rotation of the light source, but the length of the opening of the
そのため、光源を回転配置させない場合に比べて、光強度の弱い部分も開口板2202dの開口部を通過する。この場合、光制限部材2114に入射する光に主走査対応方向の位置ずれがあると、光制限部材2114を通過した光の光強度は大きく変化する。
Therefore, compared with the case where the light source is not rotationally arranged, a portion having a low light intensity also passes through the opening of the
図32には、2ch−LDアレイを有する光源を、光の射出方向を回転軸として角度γだけ回転させた場合の、開口板2202dの開口部を通過した光の光強度分布が示されている。ここでは、角度γは、一例として82.806°である。
FIG. 32 shows the light intensity distribution of the light passing through the opening of the
図32と図31を比較すると、2ch−LDアレイを有する光源を用いた方が、開口板2202dの開口部を通過する前の光の光強度分布に対する、図中の実線で囲まれた部分の割合は小さい。そのため、光制限部材2114に入射する光に主走査対応方向に関する位置ずれがあると、光制限部材2114の開口部を通過した光の光強度変化は、シングルLDを有する光源を用いた場合に比べて小さくなる。
32 and FIG. 31, when the light source having the 2ch-LD array is used, the light intensity distribution of the light before passing through the opening of the
これは、2ch−LDアレイを有する光源に対応するカップリングレンズの焦点距離が、シングルLDを有する光源に対応するカップリングレンズの焦点距離よりも長いため、開口板2202dの開口部の主走査対応方向に関する長さbとカップリングレンズの焦点距離で規定されるF値が、2ch−LDアレイを有する光源を用いた方が小さくなることによる。
This is because the focal length of the coupling lens corresponding to the light source having the 2ch-LD array is longer than the focal length of the coupling lens corresponding to the light source having the single LD, and therefore corresponding to the main scanning of the opening portion of the
従って、シングルLDを有する光源を用い、光偏向器2104に入射する光が、偏向反射面に対しS偏光成分よりもP偏光成分のほうが強い光となるように、光源を光の射出方向を回転軸として、該回転軸まわりに回転させた場合、光制限部材2114に入射する光に主走査対応方向に関する位置ずれがあると、光制限部材2114の開口部を通過した後の光の光強度変化が大きくなる。そのため、同期検知センサ2115の出力変化も大きくなり、走査線における書き込み開始位置のずれに起因する画像劣化が懸念される。
Therefore, a light source having a single LD is used, and the light emission direction of the light source is rotated so that light incident on the
図33には、光制限部材2114に入射する光に主走査対応方向に関する位置ずれがない場合の、光制限部材2114を通過する前後の光の様子が示されている。光偏向器2104での「けられ」によって、偏向反射面で反射されて同期検知センサ2115に向かう光の主走査対応方向に関する幅は、開口板2202dの開口部の主走査対応方向に関する長さbよりも小さくなった状態で光制限部材2114に入射する。
FIG. 33 shows the state of light before and after passing through the
光制限部材2114の開口部を通過した光は、主走査対応方向に関する幅が、光制限部材2114の開口部の主走査対応方向に関する長さb’に狭まって、同期検知センサ2115に向かう。
The light that has passed through the opening of the
図34(A)〜図34(C)には、光制限部材2114の開口部を通過する前後の光の様子と、光制限部材2114に入射する光における主走査対応方向に関する位置ずれとの関係が示されている。光制限部材2114の開口部を通過した光の主走査対応方向に関する幅は、主走査対応方向に関する位置ずれがあっても常に一定である。
34A to 34C show the relationship between the state of the light before and after passing through the opening of the
主走査対応方向に関する位置ずれがない図34(A)の場合は、光制限部材2114の開口部によって主走査対応方向に関して切り出される部分(図中の実線で囲まれている部分)は、入射光の光強度分布のうち光強度の高い部分である。一方、主走査対応方向に関する位置ずれがある図34(B)及び図34(C)の場合は、光制限部材2114の開口部によって主走査対応方向に関して切り出される部分(図中の実線で囲まれている部分)は、入射光の光強度分布のうち強度の弱い部分も含んでしまう。 In the case of FIG. 34A in which there is no positional shift in the main scanning correspondence direction, the portion cut out in the main scanning correspondence direction by the opening of the light limiting member 2114 (the portion surrounded by the solid line in the drawing) is incident light. The light intensity distribution is a portion having a high light intensity. On the other hand, in the case of FIGS. 34B and 34C in which there is a positional shift in the main scanning corresponding direction, the portion cut out in the main scanning corresponding direction by the opening of the light limiting member 2114 (enclosed by the solid line in the figure). Part) includes a weak part of the light intensity distribution of the incident light.
そのため、開口部の形状が矩形形状である従来の光制限部材では、入射光に主走査対応方向に関する位置ずれがあると、該光制限部材の開口部を通過した光の光強度変化を低減するのが困難であった。なお、従来の光制限部材の開口部の主走査対応方向に関する長さb’を小さくしても、主走査対応方向に関して切り出される部分が小さくなり、入射光の主走査対応方向に関する位置ずれの影響をより強く受けてしまう。 Therefore, in the conventional light limiting member having a rectangular opening, if the incident light is misaligned in the main scanning direction, the light intensity change of the light passing through the opening of the light limiting member is reduced. It was difficult. Even if the length b ′ of the opening portion of the conventional light limiting member in the main scanning correspondence direction is reduced, the portion cut out in the main scanning correspondence direction is reduced, and the influence of the positional deviation of the incident light in the main scanning correspondence direction is reduced. Is more strongly received.
そこで、本実施形態では、光制限部材2114の開口部の形状を、副走査対応方向に関する開口径が、主走査対応方向の中心部から周辺部に向かって連続的に大きくなる領域を有するように規定することで、入射光の主走査対応方向に関する位置ずれによる光制限部材2114の開口部の通過前後の光の強度変化を抑制し、走査線の書き込み開始位置のずれに起因する画像劣化を低減させた。
Therefore, in the present embodiment, the shape of the opening of the
光制限部材2114の開口部の形状の具体例について図35〜図37を用いて説明する。なお、ここでは、a=1.64mm、b=2.82mm、b’=1.78mm、γ=82.806°とした。また、光源から射出される光が偏向反射面に対しS偏光となるように配置されたシングルLDを有する光源の、主走査対応方向に関する発散角θ⊥は半値全角で21°、副走査対応方向に関する発散角θ//は半値全角で7°である。
A specific example of the shape of the opening of the
また、光制限部材2114に入射する光の主走査対応方向における最大移動量は、開口板2202dの中心を通る主光線に着目し、光制限部材2114を配置する場所における主光線の主走査対応方向における位置ずれの公差積み上げ計算結果を基にして0.518mmとした。なお、図35〜図37では、便宜上、光制限部材2114における主走査対応方向をM軸方向としている。
The maximum movement amount of the light incident on the
ところで、光制限部材の開口部を通過した光について、入射光に主走査対応方向に関する位置ずれがない場合の光強度と、入射光に主走査対応方向に関する位置ずれがある場合の光強度との比率を計算すると、開口部の形状が矩形形状である従来の光制限部材では、0.883であった。換言すれば、従来の光制限部材では、入射光に主走査対応方向に関する位置ずれがあることで、光制限部材の開口部を通過した光の光強度は、最大で0.117だけ変化する。 By the way, for the light that has passed through the opening of the light limiting member, the light intensity when the incident light has no positional deviation in the main scanning correspondence direction and the light intensity when the incident light has a positional deviation in the main scanning correspondence direction. When the ratio was calculated, it was 0.883 in the conventional light limiting member having a rectangular opening. In other words, in the conventional light limiting member, the light intensity of the light that has passed through the opening of the light limiting member changes by a maximum of 0.117 because the incident light has a positional shift in the main scanning correspondence direction.
図35には、光制限部材2114の開口部の例1が示されている。この例1では、矩形から、直線A(Z=AM+B)と直線B(Z=−AM+B)と+Z側の長辺とで囲まれる部分、及び直線C(Z=AM−B)と直線D(Z=−AM−B)と−Z側の長辺とで囲まれる部分を除いた領域のみ光を通過させるように、副走査対応方向に関する開口部の長さが、主走査対応方向の中心部((M、Z)=(0、0)の位置)から周辺部に向かって連続的に大きくなっている。
FIG. 35 shows an example 1 of the opening of the
一例として、直線の傾きである係数Aは0.9、切片である係数Bは0.03である。この場合、光制限部材の開口部を通過した光について、入射光に主走査対応方向に関する位置ずれがない場合の光強度と、入射光に主走査対応方向に関する位置ずれがある場合の光強度との比率は、0.909であった。換言すれば、入射光に主走査対応方向に関する位置ずれがあることで、光制限部材の開口部を通過した光の光強度は、最大で0.091だけ変化する。 As an example, the coefficient A that is the slope of a straight line is 0.9, and the coefficient B that is an intercept is 0.03. In this case, for the light that has passed through the opening of the light limiting member, the light intensity when the incident light has no positional deviation in the main scanning correspondence direction, and the light intensity when the incident light has a positional deviation in the main scanning correspondence direction, The ratio was 0.909. In other words, the light intensity of the light that has passed through the opening of the light limiting member changes by a maximum of 0.091 due to the positional deviation of the incident light in the main scanning corresponding direction.
図36には、光制限部材2114の開口部の例2が示されている。この例2では、矩形から、曲線A(Z=AM2+B)と+Z側長辺とで囲まれる部分、及び曲線B(Z=−AM2+B)と−Z側の長辺とで囲まれる部分を除いた領域のみ光を通過させるように、副走査対応方向に関する開口部の長さが、主走査対応方向の中心部((M、Z)=(0、0)の位置)から周辺部に向かって連続的に大きくなっている。
FIG. 36 shows an example 2 of the opening of the
曲線A及び曲線Bは2次の多項式で表され、一例として、係数Aは2.5、係数Bは0.03である。この場合、光制限部材の開口部を通過した光について、入射光に主走査対応方向に関する位置ずれがない場合の光強度と、入射光に主走査対応方向に関する位置ずれがある場合の光強度の比率は、0.913であった。換言すれば、入射光に主走査対応方向に関する位置ずれがあることで、光制限部材の開口部を通過した光の光強度は、最大で0.087だけ変化する。 The curve A and the curve B are expressed by a second-order polynomial. As an example, the coefficient A is 2.5 and the coefficient B is 0.03. In this case, for the light that has passed through the opening of the light limiting member, the light intensity when the incident light has no positional deviation in the main scanning correspondence direction and the light intensity when the incident light has a positional deviation in the main scanning correspondence direction. The ratio was 0.913. In other words, the light intensity of the light that has passed through the opening of the light limiting member changes by a maximum of 0.087 due to the positional deviation of the incident light in the main scanning correspondence direction.
図37には、光制限部材2114の開口部の例3が示されている。この例3では、矩形から、曲線A(Z=AM2+BM4+C)と+Z側の長辺とで囲まれる部分、及び曲線B(Z=−(AM2+BM4+C))と−Z側の長辺とで囲まれる部分を除いた領域のみ光を通過させるように、副走査対応方向に関する開口部の長さが、主走査対応方向の中心部((M、Z)=(0、0)の位置)から周辺部に向かって連続的に大きくなっている。
FIG. 37 shows an example 3 of the opening of the
曲線Aと曲線Bは4次の多項式で表され、一例として、係数Aは2.0、係数Bは2.4、係数Cは0.03である。この場合、光制限部材の開口部を通過した光について、入射光に主走査対応方向に関する位置ずれがない場合の光強度と、入射光に主走査対応方向に関する位置ずれがある場合の光強度の比率は、0.914であった。換言すれば、入射光に主走査対応方向に関する位置ずれがあることで、光制限部材の開口部を通過した光の光強度は、最大で0.086だけ変化する。 Curve A and curve B are expressed by a fourth-order polynomial. As an example, coefficient A is 2.0, coefficient B is 2.4, and coefficient C is 0.03. In this case, for the light that has passed through the opening of the light limiting member, the light intensity when the incident light has no positional deviation in the main scanning correspondence direction and the light intensity when the incident light has a positional deviation in the main scanning correspondence direction. The ratio was 0.914. In other words, the light intensity of the light that has passed through the opening of the light limiting member changes by a maximum of 0.086 due to the positional deviation of the incident light in the main scanning corresponding direction.
ここで、0.117と0.086との差分を取ると0.031となり、これを0.117で割ると、0.265となる。つまり、開口部が例3の光制限部材を用いると、入射光に主走査対応方向に関する位置ずれがあることによる、光制限部材の開口部を通過した光の光強度の変化は、従来の光制限部材に対して26.5%改善されることとなる。 Here, taking the difference between 0.117 and 0.086 gives 0.031, and dividing this by 0.117 gives 0.265. That is, when the light limiting member of Example 3 is used for the opening, the change in the light intensity of the light that has passed through the opening of the light limiting member due to the positional deviation of the incident light in the main scanning correspondence direction is the conventional light. This is an improvement of 26.5% over the limiting member.
このように、本実施形態の光制限部材2114は、光制限部材を通過する前後の光について、入射光に主走査対応方向に関する位置ずれがあることによる、光強度の変化を抑制することができる。そこで、同期検知センサ2115の出力変化を低減し、走査線の書き込み開始位置のずれに起因する画像劣化を低減させることができる。
As described above, the
光源が複数の発光部を有するマルチビームの場合、発光部毎に同期検知信号を取得するのではなく、任意の一の発光部についてのみ同期検知信号を取得し、該取得した同期検知信号を基に全ての発光部における書き込み開始タイミングを決定する。このときは、前記任意の一の発光部から射出される光の主走査対応方向に関する位置ずれの結果のみを用いて、光制限部材2114の主走査対応方向に関する開口径を設定すれば良いことになる。
When the light source is a multi-beam having a plurality of light emitting units, a synchronization detection signal is not acquired for each light emitting unit, but a synchronization detection signal is acquired for only one arbitrary light emitting unit, and the acquired synchronization detection signal is used as a basis. The write start timing in all the light emitting units is determined. At this time, it is only necessary to set the aperture diameter of the
この場合は、各発光部から射出される光の主走査対応方向に関する位置ずれの結果を基に光制限部材2114の主走査対応方向に関する開口部の長さを決定する場合に比べて、光制限部材2114で光を遮光する範囲を狭くすることができる。そのため、同期検知センサ2115の出力低下を抑制でき、SN比の低下に起因する同期検知精度の劣化を防ぐことができる。
In this case, compared with the case where the length of the opening portion in the main scanning correspondence direction of the
仮に、光源が2ch−LDアレイを有する場合について説明する。2ch−LDアレイの一方の発光部をch1、他方の発光部をch2とする。光源は、被走査面上で所望の書込密度が実現されるように、一般的に光の進行方向を回転軸として、該軸周りに回転させた状態で取り付けられている。そのため、ch1及びch2から射出された光は、光偏向器によって同期検知センサ2115に向けて偏向され、異なるタイミングで同期検知センサに到達する。
A case where the light source has a 2ch-LD array will be described. One light emitting part of the 2ch-LD array is ch1 and the other light emitting part is ch2. In general, the light source is mounted in a state of being rotated around the axis with the traveling direction of light as a rotation axis so that a desired writing density is realized on the surface to be scanned. Therefore, the light emitted from ch1 and ch2 is deflected toward the
また、ch2から射出された光の方が、ch1から射出された光よりも早く同期検知センサ2115に到達し、ch1から射出された光は、ch2から射出された光が到達してから時間Δt経過後に同期検知センサ2115に到達するものとする。該時間Δtは、設計段階で知り得る情報である。
Further, the light emitted from ch2 reaches the
ここで、同期検知信号を取得する対象の発光部としてch2を選択する。回転多面鏡は等角速度で回転しているため、同期検知信号では一定時間毎に立ち上がりが発生する。走査制御装置は、同期検知信号における立ち上がりを検知すると、一定時間t1の経過後にch2に対する光源駆動信号を送出する。 Here, ch2 is selected as the target light emitting unit for acquiring the synchronization detection signal. Since the rotating polygon mirror rotates at an equal angular speed, the synchronization detection signal rises at regular intervals. When the scanning control device detects a rising edge in the synchronization detection signal, it sends a light source drive signal for ch2 after a predetermined time t1 has elapsed.
ch1から射出された光はch2から射出された光が到達してから時間Δt経過後に同期検知センサ2115に到達することが予めわかっているため、走査制御装置は、ch2に対する光源駆動信号を送出してから時間Δt経過後に、ch1に対する光源駆動信号を送出する。このように、ch1で同期検知信号を取得しなくてもch2における同期検知信号の情報だけで、各走査ラインの書き出しタイミングを適切に設定することができる。
Since it is known in advance that the light emitted from ch1 reaches the
また、本実施形態では、光制限部材2114は光学ハウジング2300と一体に形成されている。この場合は、光制限部材2114の位置精度を向上させることができる。そして、光制限部材2114では光を遮光する範囲を狭くすることができるため、同期検知センサ2115の出力低下を抑制でき、SN比の低下に起因する同期検出精度の低下を防ぐことができる。
In the present embodiment, the
以上説明したように、本実施形態に係る光走査装置では、4つの光源(2200a、2200b、2200c、2200d)、該4つの光源に個別に対応した4つの偏向器前光学系、光偏向器2104、4つの光源に個別に対応した4つの走査光学系、開口部を有する光制限部材2114、同期光を受光する同期検知センサ2115などを備えている。
As described above, in the optical scanning device according to the present embodiment, four light sources (2200a, 2200b, 2200c, 2200d), four pre-deflector optical systems individually corresponding to the four light sources, and the
各光源は、少なくとも1つの発光部を有し、光偏向器2104の偏向反射面に対しS偏光成分よりもP偏光成分が強い光を射出する。そして、光源2200dから射出され、光偏向器2104で偏向された同期光は、光制限部材2114の開口部を通過して同期検知センサ2115で受光される。この同期光は、光偏向器2104で偏向される際に一部が「けられ」るように設定されている。また、光制限部材2114の開口部は、副走査対応方向に関する長さが、主走査対応方向における中心部から周辺部に向かって連続的に大きくなる部分を有している。
Each light source has at least one light emitting unit, and emits light having a P-polarized component stronger than an S-polarized component with respect to the deflecting reflection surface of the
この場合は、同期光に主走査方向に関する位置ずれがあっても、同期検知精度を維持することができる。 In this case, the synchronization detection accuracy can be maintained even if the synchronization light is misaligned in the main scanning direction.
そして、回転多面鏡の回転軸に直交する面(ここでは、XY面)に正射影すると、回転多面鏡に入射する光の幅は、偏向反射面の主走査対応方向に関する長さよりも小さい。また、回転多面鏡で反射された光が走査領域の中央部に向かうタイミングでは、回転多面鏡に入射する光の全てが一の偏向反射面で反射され、回転多面鏡で反射された光が走査領域の端部に向かうタイミングでは、回転多面鏡に入射する光が前記一の偏向反射面を含む複数の偏向反射面で反射される。 Then, when orthogonal projection is performed on a plane orthogonal to the rotation axis of the rotary polygon mirror (here, the XY plane), the width of the light incident on the rotary polygon mirror is smaller than the length of the deflection reflection surface in the main scanning corresponding direction. In addition, at the timing when the light reflected by the rotary polygon mirror goes to the center of the scanning area, all the light incident on the rotary polygon mirror is reflected by one deflecting reflection surface, and the light reflected by the rotary polygon mirror is scanned. At the timing toward the end of the region, light incident on the rotary polygon mirror is reflected by a plurality of deflection reflection surfaces including the one deflection reflection surface.
この場合は、大型化や高コスト化を招くことなく、被走査面を高速で、精度良く光走査することができる。 In this case, the surface to be scanned can be optically scanned at high speed with high accuracy without causing an increase in size and cost.
そして、カラープリンタ2000は、光走査装置2010を備えているため、結果として、大型化や高コスト化を招くことなく、高品質の画像を高速で形成することができる。
Since the
なお、上記実施形態において、一例として図38に示されるように、第1走査レンズ2105dと同期検知センサ2115との間に、光を主走査対応方向に関して収束させる機能を有する同期光学系2116を配置しても良い。この場合、主走査対応方向に関して光が同期検知センサ2115からはみ出すことを抑制することができる。そこで、同期検知センサ2115の出力が増大し、SN比の低下に起因する同期検知精度の低下を抑制することができる。また、同期検知センサ2115の主走査対応方向に関する大きさを小さくすることが可能となり、同期検知センサ2115の応答性を向上させることができる。
In the above embodiment, as shown in FIG. 38 as an example, a synchronous
このとき、同期光学系2116に面倒れ補正機能を持たせると、一例として図39に示されるように、回転多面鏡にある程度の面倒れがあっても、同期検知センサ2115に光を導くことが可能となり、面倒れによる同期検知センサ2115の出力低下を抑制することができる。そこで、SN比の低下に起因する同期検知精度の低下を更に抑制することができる。
At this time, if the synchronization
同期光学系2116は、一例として図40に示されるように、光制限部材2114と同期検知センサ2115との間の光路上に配置されても良いし、一例として図41に示されるように、第1走査レンズ2105dと光制限部材2114との間の光路上に配置されても良い。
As shown in FIG. 40 as an example, the synchronization
特に、光制限部材2114と同期検知センサ2115との間の光路上に同期光学系2116を配置すると、光制限部材2114が同期光学系2116と光偏向器2104との間に配置されることとなり、光を所望の量だけ確実に遮光することができる。この場合、不必要に光を遮ることによる同期検知センサ2115の出力低下を抑制することができる。また、光制限部材2114の取り付け誤差や形状誤差に起因する同期検知センサ2115の出力ばらつきを小さくすることができる。
In particular, when the synchronization
また、上記実施形態では、同期光学系2116の焦点距離を、第1走査レンズ2105dの焦点距離よりも短くしている。この場合は、同期検知センサ2115の受光面上での光の走査速度が遅くなるため、同期検知センサ2115の受光光量を大きくすることが可能となる。そのため、同期検知センサ2115の出力が増大してSN比が向上し、同期検知精度を向上させることができる。
In the above embodiment, the focal length of the synchronous
そして、カラープリンタ2000は、光走査装置2010を備えているため、結果として、大型化や高コスト化を招くことなく、高品質の画像を高速で形成することができる。
Since the
なお、上記実施形態において、一例として図42に示されるように、同期検知センサ2115が、走査領域に対して光源側に配置されていても良い。
In the above embodiment, as shown in FIG. 42 as an example, the
図43には、この場合に、光偏向器2104で偏向された光が、同期検知センサ2115に向かうタイミングでの、回転多面鏡に対する入射光と反射光とが示されている。このとき、光偏向器2104に入射する光の全てが回転多面鏡の面1で反射されるのではなく、光偏向器2104に入射する光は面1及び面7で反射されるように設定されている。そこで、回転多面鏡の面1で反射されて、同期検知センサ2115に向かう光の幅doutは、光偏向器2104に入射する光の幅dinよりも小さくなる。すなわち、このとき、光偏向器2104では、入射光の一部が「けられ」ることとなる。ここでは、dout=1.4mmである。
FIG. 43 shows incident light and reflected light with respect to the rotating polygon mirror at the timing when the light deflected by the
この場合、偏向反射面に対して、光が鋭角に入射するため、光走査装置を構成する任意の一の光学素子に組付誤差や形状誤差があっても、主走査対応方向に関する光の位置ずれ量を低減することができ、光制限部材2114の開口部を拡大することが可能となる。そこで、同期検知センサ2115の出力が増大してSN比が向上し、同期検知精度を向上させることができる。
In this case, since the light is incident at an acute angle with respect to the deflecting / reflecting surface, even if there is an assembly error or shape error in any one optical element constituting the optical scanning device, the position of the light in the main scanning corresponding direction The amount of deviation can be reduced, and the opening of the
また、上記実施形態では、光偏向器2104で偏向されて走査領域の両端部に向かう光が光偏向器2104で「けられ」る場合について説明したが、これに限定されるものではなく、光偏向器2104で偏向されて走査領域のいずれかの端部に向かう光が光偏向器2104で「けられ」ても良い。この場合であっても、従来のアンダーフィルドタイプの光走査装置よりも、回転多面鏡を小型化することができる。
In the above-described embodiment, the case where the light deflected by the
また、上記実施形態では、回転多面鏡に7面の鏡面が形成されている場合について説明したがこれに限定されるものではない。 Moreover, although the said embodiment demonstrated the case where the mirror surface of 7 surfaces was formed in the rotating polygon mirror, it is not limited to this.
また、上記実施形態における具体例の各種数値は一例であり、これに限定されるものではない。 Moreover, the various numerical values of the specific example in the said embodiment are examples, and are not limited to this.
また、上記実施形態において、光源にモノリシックな端面発光レーザアレイや面発光レーザアレイを用いても良い。 In the above embodiment, a monolithic edge emitting laser array or a surface emitting laser array may be used as the light source.
また、上記実施形態では、画像形成装置としてタンデム方式のカラープリンタの場合について説明したが、これに限定されるものではない。画像形成装置がモノクロのプリンタであっても良い。また、画像形成装置が複写機及びファクシミリ装置であっても良い。 In the above embodiment, the case of a tandem color printer as the image forming apparatus has been described. However, the present invention is not limited to this. The image forming apparatus may be a monochrome printer. The image forming apparatus may be a copying machine or a facsimile machine.
また、レーザ光によって発色する媒体(例えば、用紙)に直接、レーザ光を照射する画像形成装置であっても良い。 Further, an image forming apparatus that directly irradiates laser light onto a medium (for example, paper) that develops color with laser light may be used.
また、像担持体として銀塩フィルムを用いた画像形成装置であっても良い。この場合には、光走査により銀塩フィルム上に潜像が形成され、この潜像は通常の銀塩写真プロセスにおける現像処理と同等の処理で可視化することができる。そして、通常の銀塩写真プロセスにおける焼付け処理と同等の処理で印画紙に転写することができる。このような画像形成装置は光製版装置や、CTスキャン画像等を描画する光描画装置として実施できる。 Further, an image forming apparatus using a silver salt film as the image carrier may be used. In this case, a latent image is formed on the silver salt film by optical scanning, and this latent image can be visualized by a process equivalent to a developing process in a normal silver salt photographic process. Then, it can be transferred to photographic paper by a process equivalent to a printing process in a normal silver salt photographic process. Such an image forming apparatus can be implemented as an optical plate making apparatus or an optical drawing apparatus that draws a CT scan image or the like.
2000…カラープリンタ(画像形成装置)、2010…光走査装置、2104…光偏向器、2105a〜2105d…第1走査レンズ、2106a〜2106d…折り返しミラー、2107a〜2107d…折り返しミラー、2108a〜2108d…第2走査レンズ、2109a〜2109d…防塵ガラス、2114…光制限部材(光制限手段)、2115…同期検知センサ(同期検知手段)、2116…同期光学系、2120…防音ガラス、2200a〜2200d…光源、2201a〜2201d…カップリングレンズ、2202a〜2202d…開口板、2204a〜2204d…シリンドリカルレンズ、2300…光学ハウジング、K1,C1,M1,Y1…感光体ドラム(像担持体)。 2000 ... Color printer (image forming apparatus), 2010 ... Optical scanning device, 2104 ... Optical deflector, 2105a-2105d ... First scanning lens, 2106a-2106d ... Folding mirror, 2107a-2107d ... Folding mirror, 2108a-2108d ... First 2 scanning lenses, 2109a to 2109d ... dustproof glass, 2114 ... light limiting member (light limiting means), 2115 ... synchronization detection sensor (synchronization detection means), 2116 ... synchronization optical system, 2120 ... soundproof glass, 2200a-2200d ... light source, 2201a to 2201d ... coupling lens, 2202a to 2202d ... aperture plate, 2204a to 2204d ... cylindrical lens, 2300 ... optical housing, K1, C1, M1, Y1 ... photosensitive drum (image carrier).
Claims (10)
複数の反射面を有し、前記光源から射出された光を偏向する光偏向器と、
前記光偏向器で偏向された光を被走査面に導光する走査光学系と、
前記被走査面の走査開始タイミングを決定するために前記光偏向器で偏向された光を受光する同期検知手段と、
開口部を有し、前記光偏向器と前記同期検知手段との間に配置され、少なくとも主走査方向に関して光を制限する光制限手段とを備え、
前記光源は、前記反射面に対しS偏光成分よりもP偏光成分が強い光を射出し、
前記光源からの光は、前記光偏向器で一部がけられた残りが前記光制限手段に向かい、
前記開口部は、前記主走査方向に直交する副走査方向に関する長さが、前記主走査方向における中心部から一方の周辺部に向かって連続的に大きくなる部分と前記主走査方向における中心部から他方の周辺部に向かって連続的に大きくなる部分とを有している光走査装置。 A light source having at least one light emitting unit;
An optical deflector having a plurality of reflecting surfaces and deflecting light emitted from the light source;
A scanning optical system for guiding the light deflected by the optical deflector to the surface to be scanned;
Synchronization detecting means for receiving the light deflected by the optical deflector to determine the scanning start timing of the surface to be scanned;
An aperture, and is disposed between the optical deflector and the synchronization detection unit, and includes an optical limiting unit that limits light at least in the main scanning direction,
The light source emits light having a P-polarized component stronger than an S-polarized component with respect to the reflective surface,
The light from the light source is partly left by the optical deflector and is directed to the light limiting means.
The opening has a length in the sub-scanning direction orthogonal to the main scanning direction that continuously increases from the central portion in the main scanning direction toward one peripheral portion and the central portion in the main scanning direction. An optical scanning device having a portion that continuously increases toward the other peripheral portion .
前記光偏向器で偏向された光が前記被走査面における走査領域の中央部に向かうタイミングでは、前記光偏向器に入射する光の全てが、一の反射面で反射され、
前記光偏向器で偏向された光が前記走査領域の少なくとも一方の端部に向かうタイミングでは、前記光偏向器に入射する光が、前記一の反射面と該一の反射面と隣接する反射面とで反射されることを特徴とする請求項1又は2に記載の光走査装置。 The width of the light incident on the optical deflector is smaller than the length of the reflecting surface of the optical deflector in the direction corresponding to the main scanning direction,
At the timing when the light deflected by the optical deflector is directed toward the center of the scanning area on the scanned surface, all the light incident on the optical deflector is reflected by one reflecting surface,
At the timing when the light deflected by the optical deflector is directed to at least one end of the scanning region, the light incident on the optical deflector is reflected by the one reflecting surface and the reflecting surface adjacent to the one reflecting surface. the optical scanning device according to claim 1 or 2, characterized in that it is reflected by the.
前記同期検知手段は、前記複数の発光部のうちの一の発光部に対応していることを特徴とする請求項1〜3のいずれか一項に記載の光走査装置。 The light source has a plurality of light emitting units,
4. The optical scanning device according to claim 1, wherein the synchronization detection unit corresponds to one of the plurality of light emitting units. 5.
前記少なくとも1つの像担持体を画像情報によって変調された光により走査する請求項1〜9のいずれか一項に記載の光走査装置と、を備える画像形成装置。
At least one image carrier;
An image forming apparatus comprising: the optical scanning device according to claim 1, wherein the at least one image carrier is scanned with light modulated by image information.
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