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JP6834801B2 - An optical scanning device and a color image forming apparatus provided with the optical scanning device. - Google Patents
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JP6834801B2 - An optical scanning device and a color image forming apparatus provided with the optical scanning device. - Google Patents

An optical scanning device and a color image forming apparatus provided with the optical scanning device. Download PDF

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Description

本発明は、光走査装置及び該光走査装置を備えたカラー画像形成装置に関する。 The present invention relates to an optical scanning apparatus and a color image forming apparatus including the optical scanning apparatus.

従来より、イエロー、マゼンタ、シアン、及びブラックの各色に対応する複数の光源からそれぞれ出射される光ビームをポリゴンミラーの同一の反射面に集光させるシリンダーレンズ部を備えたタンデム方式の光走査装置は知られている(例えば、特許文献1参照)。シリンダーレンズ部は、光源から出射された複数の光ビームを、副走査断面で見てポリゴンミラーの反射面に異なる入射角度で斜めに入射させて集光する。そうして反射面に集光された複数の光ビームはそれぞれ異なる反射角度で反射されて分離される。 Conventionally, a tandem optical scanning device equipped with a cylinder lens unit that collects light beams emitted from a plurality of light sources corresponding to each color of yellow, magenta, cyan, and black onto the same reflecting surface of a polygon mirror. Is known (see, for example, Patent Document 1). The cylinder lens unit collects a plurality of light beams emitted from a light source by obliquely incident on the reflection surface of the polygon mirror at different angles of incidence when viewed from the sub-scanning cross section. The plurality of light beams focused on the reflecting surface are reflected at different reflection angles and separated.

上述したタンデム方式の光走査装置では、一般に、複数の光ビームのうちの一つを同期検知センサーにより検知することで、各光ビームによる画像データの書き出しタイミングを同期させるようにしている。 In the above-mentioned tandem type optical scanning apparatus, generally, one of a plurality of light beams is detected by a synchronization detection sensor so that the writing timing of image data by each light beam is synchronized.

特開2003−295079号公報Japanese Unexamined Patent Publication No. 2003-295079

上記特許文献1に示す光走査装置では、各光源から出射された光ビームにおけるミラー回転方向の上流側寄りの光成分と下流側寄りの光成分とで、シリンダーレンズ部(集光レンズ部)から反射面までの光路長が異なってしまう。ここで、光ビームが副走査断面で見てポリゴンミラーの反射面に垂直に入射する場合には、ミラー回転方向の上流側寄りの光成分と下流側寄りの光成分とで光路長が異なっていても、ミラー反射面に入射する光ビームの入射領域はミラー回転方向(ポリゴンミラーの回転軸に直交する方向)に平行に延びる。しかし、タンデム方式の光走査装置においては各光ビームがポリゴンミラーの反射面に対して斜めに入射するので、ミラー回転方向の上流側の光成分と下流側の光成分とで光路長が異なっていると、ミラー反射面に入射する光ビームの入射領域が、ミラー回転方向に対して副走査方向に傾いてしまう。この結果、ミラー反射面にて反射された光ビームの光路がミラー反射面の面精度の影響を受けて振動し易くなる。 In the optical scanning apparatus shown in Patent Document 1, the light component of the light beam emitted from each light source is closer to the upstream side in the mirror rotation direction and the light component closer to the downstream side from the cylinder lens portion (condensing lens portion). The optical path length to the reflecting surface is different. Here, when the light beam is vertically incident on the reflection surface of the polygon mirror when viewed from the sub-scanning cross section, the optical path length is different between the light component closer to the upstream side and the light component closer to the downstream side in the mirror rotation direction. However, the incident region of the light beam incident on the mirror reflecting surface extends parallel to the mirror rotation direction (direction orthogonal to the rotation axis of the polygon mirror). However, in a tandem optical scanning device, each light beam is obliquely incident on the reflecting surface of the polygon mirror, so that the optical path length differs between the upstream optical component and the downstream optical component in the mirror rotation direction. If so, the incident region of the light beam incident on the mirror reflecting surface is tilted in the sub-scanning direction with respect to the mirror rotation direction. As a result, the optical path of the light beam reflected by the mirror reflecting surface is easily vibrated due to the influence of the surface accuracy of the mirror reflecting surface.

このことは同期検知に利用される光ビームに対しても当てはまる。すなわち、同期検知に利用される光ビームが上述のようにミラー反射面にてミラー回転方向に対して傾いて入射すると、ミラー反射面により同期検知センサーに向けて反射された光ビームの光路がミラー反射面の面精度の影響を受けて振動する。この結果、同期検知センサーによる光ビームの検知タイミングがばらついて同期検知精度が低下するという問題がある。 This also applies to the light beam used for synchronization detection. That is, when the light beam used for synchronization detection is inclined with respect to the mirror rotation direction on the mirror reflection surface as described above, the optical path of the light beam reflected by the mirror reflection surface toward the synchronization detection sensor is mirrored. It vibrates under the influence of the surface accuracy of the reflecting surface. As a result, there is a problem that the detection timing of the light beam by the synchronization detection sensor varies and the synchronization detection accuracy deteriorates.

本発明は、かかる点に鑑みてなされたものであり、その目的とするところは、複数の光源からそれぞれ出射される光ビームをポリゴンミラーの同一の反射面に集光させる集光レンズ部を備えたタンデム型の光走査装置において、同期検知センサーで検知される光ビームがミラー反射面においてミラー回転方向に対して副走査方向に傾くことに起因する同期検知精度の低下を防止することにある。 The present invention has been made in view of this point, and an object of the present invention is to provide a condensing lens unit that collects light beams emitted from a plurality of light sources on the same reflecting surface of a polygon mirror. The purpose of the tandem type optical scanning device is to prevent a decrease in synchronization detection accuracy due to the light beam detected by the synchronization detection sensor tilting in the sub-scanning direction with respect to the mirror rotation direction on the mirror reflecting surface.

本発明に係る光走査装置は、ポリゴンミラーと、複数の光ビームを副走査方向に間隔を空けて出射する光源部と、該ポリゴンミラーと該光源部との間に設けられ、該光源部から出射された複数の光ビームをそれぞれ、上記ポリゴンミラーの同一の反射面に対して異なる入射角度で斜めに入射させて集光する集光レンズ部と、複数の光ビームのうち少なくとも一つを有効走査領域外で検知する同期検知センサーと、を備えている。 The optical scanning device according to the present invention is provided between a polygon mirror, a light source unit that emits a plurality of light beams at intervals in the sub-scanning direction, and the polygon mirror and the light source unit, and is provided from the light source unit. A condensing lens unit that obliquely incidents a plurality of emitted light beams at different angles of incidence on the same reflecting surface of the polygon mirror and condenses them, and at least one of the plurality of light beams is effective. It is equipped with a synchronization detection sensor that detects outside the scanning area.

そして、上記集光レンズ部は、上記複数の光ビームのそれぞれが通過する複数のレンズ部からなり、上記複数のレンズ部のうち上記同期検知センサーで検知される光ビームが通過する第一レンズ部は、当該第一レンズ部におけるレンズ表面曲率半径が同一になる位置を結んだ曲率一定直線が、光軸方向から見て、上記集光レンズ部における副走査方向の中央位置において前記ポリゴンミラーの回転軸に直交する方向に延びる中央線に対して所定の傾き角を有するように構成され、上記第一レンズ部の上記曲率一定直線の上記傾き角は、上記ポリゴンミラーの反射面のうち同期検知で検知される光ビームが入射する領域がミラー回転方向に対して平行になるように設定され、上記複数のレンズ部のうち上記同期検知センサーで検知されない光ビームが通過する第二レンズ部は、光軸方向から見て、当該第二レンズ部におけるレンズ表面の曲率半径が同一になる位置を結んだ曲率一定直線が上記集光レンズ部の上記中央線に対して所定の傾き角を有するように構成され、上記第二レンズ部の上記曲率一定直線の上記傾き角は、該曲率一定直線が上記集光レンズ部の上記中央線と平行である場合に比べて、上記反射面における光ビームの入射領域のミラー回転方向に対する副走査方向の最大傾き量が小さくなるように設定され、上記第二レンズ部の上記曲率一定直線の上記傾き角はさらに、上記ポリゴンミラーの反射面における光ビームの入射領域をミラー回転方向において複数の領域に区画して、該各領域ごとにミラー回転方向に対する副走査方向の傾き量を求めて、この求めた傾き量を合計した値が最小になるように設定されている。 The condensing lens unit is composed of a plurality of lens units through which each of the plurality of light beams passes, and the first lens unit through which the light beam detected by the synchronization detection sensor among the plurality of lens units passes. is the radius of curvature constant curvature line connecting position where the same lens surface in the first lens unit, viewed from the optical axis direction, of the polygon mirror at a central position in the sub-scanning direction of the condensing lens unit It is configured to have a predetermined inclination angle with respect to the center line extending in the direction perpendicular to the rotation axis, the inclination angle of the curvature constant linear of the first lens unit, synchronization detection of the reflective surface of the polygon mirror The region where the light beam incident in is set to be parallel to the mirror rotation direction, and the second lens portion through which the light beam not detected by the synchronization detection sensor passes among the plurality of lens portions is A straight line having a constant curvature connecting positions where the radius of curvature of the lens surface of the second lens portion is the same when viewed from the optical axis direction has a predetermined tilt angle with respect to the center line of the condenser lens portion. The tilt angle of the constant curvature straight line of the second lens portion is such that the light beam is incident on the reflecting surface as compared with the case where the constant curvature straight line is parallel to the center line of the condensing lens portion. The maximum tilt amount in the sub-scanning direction with respect to the mirror rotation direction of the region is set to be small, and the tilt angle of the constant curvature straight line of the second lens portion is further set to the incident region of the light beam on the reflection surface of the polygon mirror. Is divided into a plurality of regions in the mirror rotation direction, the amount of inclination in the sub-scanning direction with respect to the mirror rotation direction is obtained for each area, and the total value of the obtained inclination amounts is set to be the minimum. There is.

本発明に係る画像形成装置は上記光走査装置を備えている。 The image forming apparatus according to the present invention includes the above-mentioned optical scanning apparatus.

本発明によれば、同期検知センサーで検知される光ビームがミラー反射面においてミラー回転方向に対して副走査方向に傾くことに起因する同期検知精度の低下を防止することができる。 According to the present invention, it is possible to prevent a decrease in synchronization detection accuracy due to the light beam detected by the synchronization detection sensor tilting in the sub-scanning direction with respect to the mirror rotation direction on the mirror reflecting surface.

図1は、実施形態における光走査装置を備えた画像形成装置を示す概略図である。FIG. 1 is a schematic view showing an image forming apparatus including an optical scanning apparatus according to an embodiment. 図2は、実施形態における光走査装置の概略構成を示す側面図である。FIG. 2 is a side view showing a schematic configuration of the optical scanning device according to the embodiment. 図3は、実施形態における光走査装置の光源部からポリゴンミラーまでの光路を直線的に示す概略図である。FIG. 3 is a schematic view linearly showing an optical path from the light source portion of the optical scanning device to the polygon mirror in the embodiment. 図4は、実施形態における光走査装置の光源から出射された光ビームがポリゴンミラーにより反射される様子を示す模式図である。FIG. 4 is a schematic view showing how the light beam emitted from the light source of the optical scanning device according to the embodiment is reflected by the polygon mirror. 図5は、従来の光走査装置の光路を示す概略図であって、ポリゴンミラーの反射面における回転方向の下流側端部にて光ビームが反射される様子を示す図である。FIG. 5 is a schematic view showing an optical path of a conventional optical scanning device, and is a diagram showing how a light beam is reflected at a downstream end portion in a rotation direction on a reflecting surface of a polygon mirror. 図6は、従来の光走査装置の光路を示す概略図であって、ポリゴンミラーの反射面における回転方向の上流側端部にて光ビームが反射される様子を示す図である。FIG. 6 is a schematic view showing an optical path of a conventional optical scanning device, and is a diagram showing how a light beam is reflected at an upstream end portion in a rotation direction on a reflecting surface of a polygon mirror. 図7Aは、従来の光走査装置においてポリゴンミラーの反射面に入射するブラックの光ビームD4の入射領域を簡略化して示す、該ポリゴンミラーの回転中心側から見た概略図である。FIG. 7A is a schematic view of the incident region of the black light beam D4 incident on the reflecting surface of the polygon mirror in the conventional optical scanning device, as viewed from the rotation center side of the polygon mirror. 図7Bは、従来の光走査装置においてポリゴンミラーの反射面に入射するイエローの光ビームD1の入射領域を簡略化して示す、該ポリゴンミラーの回転中心側から見た概略図である。FIG. 7B is a schematic view of the incident region of the yellow light beam D1 incident on the reflecting surface of the polygon mirror in the conventional optical scanning device, as viewed from the rotation center side of the polygon mirror. 図8は、実施形態における光走査装置の集光レンズ部を示す側面図である。FIG. 8 is a side view showing a condenser lens portion of the optical scanning device according to the embodiment. 図9は、図8のIX方向矢視図である。FIG. 9 is an arrow view in the IX direction of FIG. 図10は、従来の光走査装置における図8相当図である。FIG. 10 is a view corresponding to FIG. 8 in a conventional optical scanning device. 図11は、図10のXI方向矢視図である。FIG. 11 is an arrow view in the XI direction of FIG. 図12は、従来の光走査装置における集光レンズ部を通過した光ビームの光路を模式的に示す模式図である。FIG. 12 is a schematic view schematically showing an optical path of a light beam passing through a condensing lens portion in a conventional optical scanning device. 図13は、本実施形態の光走査装置における集光レンズ部を通過した光ビームの光路を模式的に示す模式図である。FIG. 13 is a schematic view schematically showing the optical path of the light beam that has passed through the condensing lens portion in the optical scanning device of the present embodiment. 図14Aは、本実施形態の走査装置においてポリゴンミラーの反射面に入射するブラックの光ビームD4の入射領域を簡略化して示す、該ポリゴンミラーの回転中心側から見た概略図である。FIG. 14A is a schematic view of the scanning device of the present embodiment as viewed from the rotation center side of the polygon mirror, showing the incident region of the black light beam D4 incident on the reflecting surface of the polygon mirror in a simplified manner. 図14Bは、本実施形態の走査装置においてポリゴンミラーの反射面に入射するイエローの光ビームD1の入射領域を簡略化して示す、該ポリゴンミラーの回転中心側から見た概略図である。FIG. 14B is a schematic view of the scanning device of the present embodiment as viewed from the rotation center side of the polygon mirror, showing the incident region of the yellow light beam D1 incident on the reflecting surface of the polygon mirror in a simplified manner. 図15は、各色のスクリーン角を示すグラフである。FIG. 15 is a graph showing the screen angle of each color. 図16は、他の実施形態における分割レンズ部の傾き角の設定方法を説明するための説明図である。FIG. 16 is an explanatory diagram for explaining a method of setting the tilt angle of the split lens portion in another embodiment. 図17は、図16による設定方法を採用した光走査装置においてポリゴンミラーの反射面に入射する光ビームの入射領域を簡略化して示す概略図である。FIG. 17 is a schematic view showing a simplified incident region of a light beam incident on a reflecting surface of a polygon mirror in an optical scanning apparatus adopting the setting method according to FIG.

以下、本発明の実施形態を図面に基づいて詳細に説明する。尚、本発明は、以下の実施形態に限定されるものではない。 Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the drawings. The present invention is not limited to the following embodiments.

《実施形態》
図1は、実施形態における画像形成装置1を示している。この画像形成装置1は、タンデム方式のカラープリンターであって、中間転写ベルト7と、1次転写部8及び2次転写部9と、定着部11と、光走査装置15と、4つの画像形成ユニット16a〜16dと、第一〜第四用紙搬送部21〜24とを備えている。
<< Embodiment >>
FIG. 1 shows the image forming apparatus 1 in the embodiment. This image forming apparatus 1 is a tandem type color printer, and is an intermediate transfer belt 7, a primary transfer unit 8 and a secondary transfer unit 9, a fixing unit 11, an optical scanning device 15, and four image forming devices. The units 16a to 16d and the first to fourth paper transport units 21 to 24 are provided.

画像形成装置1の本体2の内部下部には、給紙カセット3が配置されている。給紙カセット3は、その内部に印刷前のカットペーパー等の用紙(図示省略)を積載して収容している。そして、この用紙は、図1において給紙カセット3の右上方に向けて、1枚ずつ分離して送り出される。 A paper feed cassette 3 is arranged in the lower part of the main body 2 of the image forming apparatus 1. The paper feed cassette 3 is loaded with paper (not shown) such as cut paper before printing inside the paper cassette 3. Then, this paper is separated and sent out one by one toward the upper right side of the paper feed cassette 3 in FIG.

第一用紙搬送部21は、給紙カセット3の側方に設けられている。第一用紙搬送部21は、本体2の右側面に沿って配置されている。そして、第一用紙搬送部21は、給紙カセット3から送り出された用紙を受け取り、その用紙を本体2の右側面に沿って上方の2次転写部9へ搬送する。 The first paper transport unit 21 is provided on the side of the paper feed cassette 3. The first paper transport unit 21 is arranged along the right side surface of the main body 2. Then, the first paper transport unit 21 receives the paper fed from the paper feed cassette 3 and transports the paper to the upper secondary transfer unit 9 along the right side surface of the main body 2.

給紙カセット3の左側方には、手差し給紙部5が設けられている。手差し給紙部5には、給紙カセット3に入っていないサイズの用紙や、厚紙、或いはOHPシート等が載置される。そして、手差し給紙部5の右方には第二用紙搬送部22が設けられている。第二用紙搬送部22は、手差し給紙部5から第一用紙搬送部21まで略水平に延びて第一用紙搬送部21に合流している。そして、第二用紙搬送部22は、手差し給紙部5から送り出された用紙等を受け取って第一用紙搬送部21へ搬送する。 A manual paper feed unit 5 is provided on the left side of the paper feed cassette 3. Paper of a size not contained in the paper feed cassette 3, thick paper, an OHP sheet, or the like is placed on the manual paper feed unit 5. A second paper transport unit 22 is provided on the right side of the manual paper feed unit 5. The second paper transport unit 22 extends substantially horizontally from the manual paper feed unit 5 to the first paper transport unit 21 and joins the first paper transport unit 21. Then, the second paper transport unit 22 receives the paper or the like sent out from the manual paper feed unit 5 and conveys it to the first paper transport unit 21.

光走査装置15は、第二用紙搬送部22の上方に配置されている。ここで、画像形成装置1は、外部から送信された画像データを受信する。この画像データは一時記憶部(図示省略)に記憶された後、必要に応じて光走査装置15に送られる。光走査装置15は、画像データに基づいて制御されたレーザー光を画像形成ユニット16a〜16dへ向けて照射する。 The optical scanning device 15 is arranged above the second paper transport unit 22. Here, the image forming apparatus 1 receives the image data transmitted from the outside. This image data is stored in a temporary storage unit (not shown) and then sent to the optical scanning device 15 as needed. The optical scanning device 15 irradiates the image forming units 16a to 16d with laser light controlled based on the image data.

画像形成ユニット16a〜16dは、光走査装置15の上方に設けられている。各画像形成ユニット16a〜16dはそれぞれ、感光体ドラム10a〜10dを有している。各感光体ドラム10a〜10dのそれぞれに対して、帯電器20a〜20d、現像装置30a〜30d及びクリーニング装置35a〜35dが設けられている。クリーニング装置35a〜35dは、感光体ドラム10a〜10dの周面をクリーニングするために設けられている。 The image forming units 16a to 16d are provided above the optical scanning device 15. Each image forming unit 16a to 16d has a photoconductor drum 10a to 10d, respectively. Chargers 20a to 20d, developing devices 30a to 30d, and cleaning devices 35a to 35d are provided for each of the photoconductor drums 10a to 10d. The cleaning devices 35a to 35d are provided for cleaning the peripheral surfaces of the photoconductor drums 10a to 10d.

各画像形成ユニット16a〜16dの上方には、無端状の中間転写ベルト7が設けられ
ている。中間転写ベルト7は、複数のローラーに巻き掛けられており、図示しない駆動装置によって回転駆動される。
An endless intermediate transfer belt 7 is provided above each of the image forming units 16a to 16d. The intermediate transfer belt 7 is wound around a plurality of rollers and is rotationally driven by a drive device (not shown).

4つの画像形成ユニット16a〜16dは、図1に示すように、中間転写ベルト7に沿って一列に配置されており、イエロー、マゼンタ、シアン、又はブラックのトナー像をそれぞれ形成する。すなわち、各画像形成ユニット16a〜16dでは、光走査装置15によって感光体ドラム10a〜10dの周面にレーザー光を照射して原稿画像の静電潜像を形成し、現像装置30a〜30dによってこの静電潜像を現像することによって各色のトナー像が形成される。 As shown in FIG. 1, the four image forming units 16a to 16d are arranged in a row along the intermediate transfer belt 7 and form yellow, magenta, cyan, or black toner images, respectively. That is, in each of the image forming units 16a to 16d, the peripheral surface of the photoconductor drums 10a to 10d is irradiated with laser light by the optical scanning device 15 to form an electrostatic latent image of the original image, and the developing devices 30a to 30d do this. Toner images of each color are formed by developing the electrostatic latent image.

1次転写部8a〜8dは、各画像形成ユニット16a〜16dの上方にそれぞれ配置されている。1次転写部8a〜8dは、画像形成ユニット16a〜16dにより形成されたトナー像を中間転写ベルト7表面に1次転写する1次転写ローラー80a〜80dを有している。1次転写ローラー80a〜80dには、転写バイアス電源(図示省略)より転写バイアスが印加されている。各画像形成ユニット16a〜16dのトナー像は、1次転写ローラー80a〜80dに印加された転写バイアスによって、所定のタイミングで中間転写ベルト7に転写される。そうして、中間転写ベルト7の表面には、イエロー、マゼンタ、シアン及びブラックの4色のトナー像が重ね合わされたカラートナー像が形成される。 The primary transfer units 8a to 8d are arranged above the image forming units 16a to 16d, respectively. The primary transfer units 8a to 8d have primary transfer rollers 80a to 80d that first transfer the toner image formed by the image forming units 16a to 16d to the surface of the intermediate transfer belt 7. A transfer bias is applied to the primary transfer rollers 80a to 80d from a transfer bias power supply (not shown). The toner images of the image forming units 16a to 16d are transferred to the intermediate transfer belt 7 at a predetermined timing by the transfer bias applied to the primary transfer rollers 80a to 80d. Then, on the surface of the intermediate transfer belt 7, a color toner image in which four color toner images of yellow, magenta, cyan, and black are superimposed is formed.

2次転写部9は、中間転写ベルト7の右側方に配置された2次転写ローラー18を有している。2次転写ローラー18は、転写バイアス電源により転写バイアスが印加されている。2次転写ローラー18は、中間転写ベルト7との間で用紙Pを挟持する。そうして、中間転写ベルト7上のトナー像は、2次転写ローラー18に印加された転写バイアスによって用紙Pへ転写されるようになっている。 The secondary transfer unit 9 has a secondary transfer roller 18 arranged on the right side of the intermediate transfer belt 7. A transfer bias is applied to the secondary transfer roller 18 by a transfer bias power supply. The secondary transfer roller 18 sandwiches the paper P with the intermediate transfer belt 7. Then, the toner image on the intermediate transfer belt 7 is transferred to the paper P by the transfer bias applied to the secondary transfer roller 18.

定着部11は、2次転写部9の上方に設けられている。2次転写部9と定着部11との間には、トナー像が2次転写された用紙Pを定着部11へ搬送する第三用紙搬送部23が形成されている。 The fixing portion 11 is provided above the secondary transfer portion 9. A third paper transport unit 23 is formed between the secondary transfer unit 9 and the fixing unit 11 to transfer the paper P on which the toner image is secondarily transferred to the fixing unit 11.

定着部11は、各々回転する加熱ローラー111と、加圧ローラー112とを有している。そして、定着部11は、加熱ローラー111と加圧ローラー112とにより用紙Pを挟持することで、用紙Pに転写されたトナー像を加熱及び加圧して用紙Pに定着させるようになっている。 The fixing portion 11 has a rotating heating roller 111 and a pressure roller 112, respectively. Then, the fixing portion 11 sandwiches the paper P between the heating roller 111 and the pressure roller 112 to heat and pressurize the toner image transferred to the paper P and fix it on the paper P.

定着部11の上方には、分岐部27が設けられている。定着部11から排出された用紙Pは、両面印刷を行わない場合、分岐部27から画像形成装置1の上部に形成された用紙排出部28に排出される。分岐部27から用紙排出部28に向かって用紙Pが排出されるその排出口部分は、スイッチバック部29としての機能を果たす。両面印刷を行う場合には、このスイッチバック部29において、定着部11から排出された用紙Pの搬送方向が切り替えられる。 A branch portion 27 is provided above the fixing portion 11. When double-sided printing is not performed, the paper P discharged from the fixing unit 11 is discharged from the branch portion 27 to the paper ejection unit 28 formed on the upper portion of the image forming apparatus 1. The discharge port portion where the paper P is discharged from the branch portion 27 toward the paper discharge portion 28 functions as a switchback portion 29. When double-sided printing is performed, the switchback unit 29 switches the transport direction of the paper P discharged from the fixing unit 11.

−光走査装置の詳細−
次に、図2〜図4を参照して光走査装置15の詳細について説明する。図2は光走査装置を示す側面図であり、図3は、光走査装置15の光源部40からポリゴンミラー44の反射面44aまでの入射光学系を直線的に示した模式図であり、図4は、光走査装置15の各光源40a〜40dから出射される光ビームD1〜D4がポリゴンミラー44により反射される様子を示す模式図である。
-Details of optical scanning device-
Next, the details of the optical scanning apparatus 15 will be described with reference to FIGS. 2 to 4. FIG. 2 is a side view showing the optical scanning device, and FIG. 3 is a schematic view linearly showing an incident optical system from the light source unit 40 of the optical scanning device 15 to the reflecting surface 44a of the polygon mirror 44. FIG. 4 is a schematic view showing how the light beams D1 to D4 emitted from the light sources 40a to 40d of the optical scanning device 15 are reflected by the polygon mirror 44.

光走査装置15は筐体43(図2参照)を有している。筐体43内にはポリゴンミラー44と、ポリゴンミラー44に向けて光ビームD1〜D4を出射する光源部40(図3及
び図4参照)と、同期検知センサー47(図4にのみ示す)とが配置されている。
The optical scanning device 15 has a housing 43 (see FIG. 2). Inside the housing 43 are a polygon mirror 44, a light source unit 40 (see FIGS. 3 and 4) that emits light beams D1 to D4 toward the polygon mirror 44, and a synchronization detection sensor 47 (shown only in FIG. 4). Is placed.

ポリゴンミラー44は側面に6つの反射面44aを有する正六角形状をなしている。ポリゴンミラー44は、モーター(図示省略)により所定の速度で回転される。ポリゴンミラー44は、光源部40から出射された光ビームD1〜D4を反射して主走査方向に走査させる。 The polygon mirror 44 has a regular hexagonal shape having six reflecting surfaces 44a on the side surface. The polygon mirror 44 is rotated at a predetermined speed by a motor (not shown). The polygon mirror 44 reflects the light beams D1 to D4 emitted from the light source unit 40 and scans them in the main scanning direction.

光源部40は、イエロー、マゼンタ、シアン、及びブラックの各色に対応する光源40a〜40dを有している。4つの光源40a〜40dは、副走査方向(ポリゴンミラー44の回転軸心方向であって図3の上下方向)に間隔を空けて配置されている。各光源40a〜40dはそれぞれ各色に対応する光ビームD1〜D4を出射する。 The light source unit 40 has light sources 40a to 40d corresponding to each color of yellow, magenta, cyan, and black. The four light sources 40a to 40d are arranged at intervals in the sub-scanning direction (the direction of the rotation axis of the polygon mirror 44 and the vertical direction in FIG. 3). Each of the light sources 40a to 40d emits light beams D1 to D4 corresponding to each color.

同期検知センサー47は、ポリゴンミラー44にて反射されたブラックに対応する光ビームD4を有効走査領域外で検知して同期信号を不図示の制御部へと送信する。制御部では、同期検知信号を受信した時を基準として各光ビームD1〜D4による画像データの書き出しタイミングを制御する。 The synchronization detection sensor 47 detects the light beam D4 corresponding to the black reflected by the polygon mirror 44 outside the effective scanning region, and transmits the synchronization signal to a control unit (not shown). The control unit controls the writing timing of the image data by the light beams D1 to D4 with reference to the time when the synchronization detection signal is received.

ポリゴンミラー44よりも光路上流側には、各光源40a〜40dに対応して設けられた4つのコリメータレンズ41a〜41dと、コリメータレンズ41a〜41dを通過した光ビームD1〜D4を所定の光路幅とするアパーチャ(図示省略)と、アパーチャを通過した光ビームD1〜D4をポリゴンミラー44の反射面44aに集光させる集光レンズ部42とが配置されている。 On the upstream side of the optical path from the polygon mirror 44, four collimator lenses 41a to 41d provided corresponding to the respective light sources 40a to 40d and light beams D1 to D4 passing through the collimator lenses 41a to 41d have a predetermined optical path width. and aperture (not shown) to a condenser lens 42 for condensing the reflection surface 44a of the polygon mirror 44 the light beam D1~D4 passing through the aperture is disposed.

上記集光レンズ部42は、一つのレンズを高さ方向に四つに分割した構造を有している(図8参照)。各分割レンズ部42a〜42d(以下、第一〜第四分割レンズ部42a〜42dという)はそれぞれ、光源40a〜40dより出射された光ビームD1〜D4の通過光路に設けられている。第一〜第四分割レンズ部42a〜42dの入射側面は円筒面状をなしており、出射側面は平坦面状をなしている。ポリゴンミラー44よりも光路下流側には、第一結像レンズ45a、複数の第二結像レンズ45b(図2参照)、及び複数の折返しミラー46a〜46hかが配置されている。各結像レンズ45a,45bは例えばfθレンズにより構成されている。 The condensing lens unit 42 has a structure divided into four one lenses in the height direction (see FIG. 8). The divided lens portions 42a to 42d (hereinafter referred to as the first to fourth divided lens portions 42a to 42d) are provided in the passing optical paths of the light beams D1 to D4 emitted from the light sources 40a to 40d, respectively. The incident side surfaces of the first to fourth divided lens portions 42a to 42d have a cylindrical surface shape, and the exit side surfaces have a flat surface shape. A first imaging lens 45a, a plurality of second imaging lenses 45b (see FIG. 2), and a plurality of folded mirrors 46a to 46h are arranged on the downstream side of the optical path of the polygon mirror 44. Each imaging lens 45a, 45b is composed of, for example, an fθ lens.

次に図2〜図4を参照して光走査装置15の動作について説明する。各光源40a〜40dからそれぞれ射出された光ビームD1〜D4は、コリメータレンズ41a〜41dによって略平行光束とされた後、集光レンズ部42の各分割レンズ部42a〜42dに入射する。各分割レンズ部42a〜42dに入射した光ビームD1〜D4は、主走査断面(副走査方向に対して垂直な断面)においては平行光束の状態で射出され、副走査断面(副走査方向に沿った断面)においては収束して射出されて、ポリゴンミラー44の反射面44aに斜めに入射して結像する。各光ビームD1〜D4のポリゴンミラー44の反射面44aに対する入射角度は、副走査断面(図3参照)で見て互いに異なっている。このように入射角度を異ならせることで、4つの光ビームD1〜D4の光路分離を容易化している。ポリゴンミラー44の反射面44aに入射する各光ビームD1〜D4のミラー回転方向の幅は反射面44aの幅よりも狭い(図4参照)。 Next, the operation of the optical scanning device 15 will be described with reference to FIGS. 2 to 4. The light beams D1 to D4 emitted from the light sources 40a to 40d are made into substantially parallel luminous fluxes by the collimator lenses 41a to 41d, and then incident on the divided lens portions 42a to 42d of the condenser lens portion 42. The light beams D1 to D4 incident on the divided lens portions 42a to 42d are emitted in a parallel light beam state in the main scanning cross section (cross section perpendicular to the sub scanning direction), and are emitted along the sub scanning cross section (along the sub scanning direction). In the cross section), the light is converged and ejected, and is obliquely incident on the reflecting surface 44a of the polygon mirror 44 to form an image. The angles of incidence of the polygon mirrors 44 of the light beams D1 to D4 with respect to the reflecting surface 44a are different from each other when viewed in the sub-scanning cross section (see FIG. 3). By making the incident angles different in this way, the optical path separation of the four light beams D1 to D4 is facilitated. The width of each of the light beams D1 to D4 incident on the reflecting surface 44a of the polygon mirror 44 in the mirror rotation direction is narrower than the width of the reflecting surface 44a (see FIG. 4).

ポリゴンミラー44の反射面44aに入射した光ビームD1〜D4は、ポリゴンミラー44によって等角速度走査された後、第一結像レンズ45aによって等速度走査光に変換される。第一結像レンズ45aを通過した光ビームD1〜D4はそれぞれ、折返しミラー46a〜46gにより反射されるとともに、第二結像レンズ45bを通過して感光体ドラム10a〜10dの表面(被走査面)10p〜10sに導かれる。 The light beams D1 to D4 incident on the reflecting surface 44a of the polygon mirror 44 are scanned at a constant angular velocity by the polygon mirror 44, and then converted into constant velocity scanning light by the first imaging lens 45a. The light beams D1 to D4 that have passed through the first imaging lens 45a are reflected by the folded mirrors 46a to 46g, respectively, and pass through the second imaging lens 45b and pass through the surface of the photoconductor drums 10a to 10d (the surface to be scanned). ) Guided to 10p-10s.

図5及び図6は、従来の光走査装置において、各光源40a〜40dから出射される各光ビームD1〜D4がポリゴンミラー44の反射面44aに入射する様子を示している。図5は、各光ビームD1〜D4が上記反射面44aの下流側端部に入射する様子を示し、図6は、図5の状態からポリゴンミラー44が時計回り方向に回転して光ビームD1が上記反射面44aの上流側端部に入射する様子を示している。各図に示すように、各光ビームD1〜D4のうちミラー回転方向下流側寄りの光成分L1と回転方向上流側寄りの光成分L2とで、集光レンズ部100の主点からポリゴンミラー44の反射面44aまでの距離に差(以下、光路長差δという)が生じる。ここで、各光ビームD1〜D4は、図3に示すように、副走査断面で見て、反射面44aの法線方向に対して傾斜しているので、このような光路長差δが存在すると、反射面44aに入射する各光ビームD1〜D4の入射領域Rがミラー回転方向に副走査方向に傾いてしまう(図7A及び図7B参照)。 5 and 6 show how the light beams D1 to D4 emitted from the light sources 40a to 40d are incident on the reflection surface 44a of the polygon mirror 44 in the conventional light scanning apparatus. FIG. 5 shows how each of the light beams D1 to D4 is incident on the downstream end of the reflection surface 44a, and FIG. 6 shows the light beam D1 in which the polygon mirror 44 rotates clockwise from the state of FIG. Is incident on the upstream end of the reflecting surface 44a. As shown in each figure, of the light beams D1 to D4, the optical component L1 closer to the downstream side in the mirror rotation direction and the light component L2 closer to the upstream side in the rotation direction are the polygon mirror 44 from the principal point of the condenser lens unit 100. There is a difference in the distance to the reflecting surface 44a (hereinafter referred to as an optical path length difference δ). Here, as shown in FIG. 3, each of the light beams D1 to D4 is inclined with respect to the normal direction of the reflection surface 44a when viewed in the sub-scanning cross section, so that such an optical path length difference δ exists. Then, the incident regions R of the light beams D1 to D4 incident on the reflecting surface 44a are tilted in the sub-scanning direction in the mirror rotation direction (see FIGS. 7A and 7B).

図7Aは、従来の光走査装置において、光源40aから出射されるブラックの光ビームD4の反射面44aに対する入射領域Rを模式的に示しており、図7Bは、光源から出射されるイエローの光ビームD1の反射面44aに対応する入射領域Rを模式的に示している。図7A及び図7Bは、反射面44aをポリゴンミラー44の回転中心側(図4の白抜き矢印方向)から見た図である。ここで、ブラックの光ビームD4の入射領域Rは、同期検知用の領域rBDを有しているのに対し、イエローの光ビームD1の入射領域Rは同期検知用の領域rBDを有していない。これは、ブラックの光ビームD4が同期検知センサー47を通過した後にイエローの光ビームD1が光源40aより出射されるためである。この点を除けば、両光ビームD1,D4の入射領域Rは上下対称の同じ形状になるので、
ここでは、図7Aを参照してブラックの光ビームD4の入射領域Rについてのみ説明する。
FIG. 7A schematically shows an incident region R with respect to the reflecting surface 44a of the black light beam D4 emitted from the light source 40a in the conventional optical scanning device, and FIG. 7B shows the yellow light emitted from the light source. The incident region R corresponding to the reflection surface 44a of the beam D1 is schematically shown. 7A and 7B are views of the reflecting surface 44a viewed from the rotation center side of the polygon mirror 44 (in the direction of the white arrow in FIG. 4). Here, the incident region R of the black light beam D4 has a region r BD for synchronization detection, whereas the incident region R of the yellow light beam D1 has a region r BD for synchronization detection. Not. This is because the yellow light beam D1 is emitted from the light source 40a after the black light beam D4 has passed through the synchronization detection sensor 47. Except for this point, the incident regions R of the two light beams D1 and D4 have the same vertically symmetrical shape.
Here, only the incident region R of the black light beam D4 will be described with reference to FIG. 7A.

図7Aでは、入射領域Rを簡易的に4つの領域r1,r2,r3及びrBDに分けて示している。入射領域rBDは、光ビームD4が反射面44aにおけるミラー回転方向の下流側端部に入射する場合に対応し、入射領域r3は、光ビームD4が反射面44aにおけるミラー回転方向の上流側端部に入射する場合に対応し、入射領域r1,r2は、光ビームD4が反射面44aにおけるミラー回転方向の中間部に入射する場合に対応している。入射領域rBDは、光ビームD4を同期検知センサー47に向けて反射する領域である。入射領域r1〜r3は、光ビームD4を感光体ドラム10a〜10dの表面に向けて反射して静電潜像を形成する領域である。上記光路長差δ(図5及び図6参照)は、入射領域rBD,r1,r2,r3の順で増加するので、入射領域rBD,r1,r2,r3の傾き角αBD,α1,α2,α3としたとき、α3>α2>α1>αBDの関係を満たしている。入射
領域Rにおけるミラー回転方向に対する副走査方向の最大傾き量は図中のWで表される。この最大傾き量Wが大きいと、ポリゴンミラー44の反射面44aにて反射される光ビームD4の反射光路が該反射面44aの面精度の影響を受けて振動し易くなる。この結果、ジッター等の画像不良が発生し易くなるという問題がある。また、図7Aに示すように、同期検知用の入射領域rBDがミラー回転方向に対して副走査方向に傾いていると、当該入射領域rBDにて同期検知センサー47に向けて反射される光ビームD4の光路が反射面44aの面精度の影響を受けて振動し易くなる。この結果、同期検知精度が低下するという問題がある。
In Figure 7A, shows separately incident region R simply to four regions r1, r2, r3 and r BD. Incident region r BD corresponds to the case where the light beam D4 enters the downstream end of the mirror rotation direction of the reflecting surface 44a, the incident region r3, the light beam D4 is upstream end of the mirror rotation direction of the reflecting surface 44a The incident regions r1 and r2 correspond to the case where the light beam D4 is incident on the intermediate portion of the reflection surface 44a in the mirror rotation direction. The incident region r BD is a region where the light beam D4 is reflected toward the synchronization detection sensor 47. The incident regions r1 to r3 are regions in which the light beam D4 is reflected toward the surfaces of the photoconductor drums 10a to 10d to form an electrostatic latent image. The optical path length difference [delta] (see FIGS. 5 and 6), since increases in the order of incidence region r BD, r1, r2, r3, incident region r BD, r1, r2, r3 inclination angle alpha BD of, [alpha] 1, When α2 and α3 are set, the relationship of α3>α2>α1> α BD is satisfied. The maximum amount of inclination in the sub-scanning direction with respect to the mirror rotation direction in the incident region R is represented by W in the figure. When the maximum inclination amount W is large, the reflected light path of the light beam D4 reflected by the reflecting surface 44a of the polygon mirror 44 is easily vibrated due to the influence of the surface accuracy of the reflecting surface 44a. As a result, there is a problem that image defects such as jitter are likely to occur. Further, as shown in FIG. 7A, the incident area r BD for synchronous detection is inclined in the sub-scanning direction relative to the mirror rotation direction, it is reflected toward the synchronization detection sensor 47 at the entrance region r BD The optical path of the light beam D4 is easily vibrated due to the influence of the surface accuracy of the reflecting surface 44a. As a result, there is a problem that the synchronization detection accuracy is lowered.

これに対して本実施形態では、図8及び図9に示すように、集光レンズ部42を4つの光ビームD1〜D4が通過する四つの分割レンズ部42a〜42dに分割して構成するとともに、各分割レンズ部42a〜42dにおける曲率半径が一定の位置を結んだ直線Sa,Sb,Sc及びSd(以下、曲率一定直線という)が集光レンズ部42の中央線Soに対して所定の傾き角θa〜θdを有するようにした。中央線Soは、シリンダ
ーレンズ部42の副走査方向の中央位置に沿って延びる直線であってポリゴンミラー44の回転軸に直交する方向に延びる直線である。尚、図8では、各分割レンズ部42a〜4
2dの間に段差が示されているが実際にはこの段差は目視で確認できない程度の微小な段差である。
On the other hand, in the present embodiment, as shown in FIGS. 8 and 9, the condenser lens portion 42 is divided into four split lens portions 42a to 42d through which the four light beams D1 to D4 pass. The straight lines Sa, Sb, Sc and Sd (hereinafter referred to as constant curvature straight lines) connecting the positions where the radius of curvature of each of the divided lens portions 42a to 42d are constant have a predetermined inclination with respect to the center line So of the condenser lens portion 42. It was made to have angles θa to θd. The center line So is a straight line extending along the center position in the sub-scanning direction of the cylinder lens portion 42 and extending in a direction orthogonal to the rotation axis of the polygon mirror 44. In FIG. 8, each of the divided lens portions 42a to 4
Although a step is shown between 2d, this step is actually a minute step that cannot be visually confirmed.

上記構成によれば、ポリゴンミラー44の反射面44aにおける光ビームD1〜D4のミラー回転方向に対する副走査方向の傾き量を調整することができる。すなわち、従来の集光レンズ部100では、図10及び図11に示すように、各光ビームD1〜D4が通過する領域における曲率一定直線Sa〜Sdが互いに平行になっている。このため、図12の下段に模式的に示すように、ポリゴンミラー44の反射面44aにおいて光ビームD1〜D4(図では光ビームD1のみを示す)が傾いてしまう。これに対して、本実施形態では、各分割レンズ部42a〜42dの曲率一定直線Sa〜Sdが中央線Soに対して傾き角θa〜θdを有するようにしたことで、図13の下段に模式的に示すように、ポリゴンミラー44の反射面44aにおける光ビームD1〜D4(図では光ビームD1のみを示す)の傾き量を低減することができる。 According to the above configuration, the amount of inclination of the light beams D1 to D4 on the reflecting surface 44a of the polygon mirror 44 in the sub-scanning direction with respect to the mirror rotation direction can be adjusted. That is, in the conventional condensing lens unit 100, as shown in FIGS. 10 and 11, the constant curvature straight lines Sa to Sd in the region through which the light beams D1 to D4 pass are parallel to each other. Therefore, as schematically shown in the lower part of FIG. 12, the light beams D1 to D4 (only the light beam D1 is shown in the figure) are tilted on the reflecting surface 44a of the polygon mirror 44. On the other hand, in the present embodiment, the constant curvature straight lines Sa to Sd of the divided lens portions 42a to 42d have inclination angles θa to θd with respect to the center line So, which is shown in the lower part of FIG. As shown above, the amount of inclination of the light beams D1 to D4 (only the light beam D1 is shown in the figure) on the reflecting surface 44a of the polygon mirror 44 can be reduced.

次に、上記曲率一定直線Sa〜Sdの傾き角θa〜θdの設定方法を具体的に説明する。ブラックの光ビームD4が通過する分割レンズ部42dの曲率一定直線Sdの傾き角θdは、図14Aに示すように同期検知用の入射領域rBDがミラー回転方向に平行になるように(つまりαBD=0になるように)設定される。 Next, a method of setting the inclination angles θa to θd of the constant curvature straight lines Sa to Sd will be specifically described. Tilt angle θd of the curvature constant linear Sd split lens portion 42d of the light beam D4 passes of black, as incident region r BD for the synchronous detection, as shown in FIG. 14A is parallel to the mirror rotation direction (i.e. α It is set (so that BD = 0).

これにより、入射領域rBDにて反射される光ビームD1の光路が反射面44aの面精度の影響で振動するのを抑制することができる。延いては、同期検知センサー47による同期検知精度を向上させることができる。 As a result, it is possible to suppress the optical path of the light beam D1 reflected in the incident region r BD from vibrating due to the influence of the surface accuracy of the reflecting surface 44a. As a result, the synchronization detection accuracy of the synchronization detection sensor 47 can be improved.

一方、ブラック以外の三色の光ビームD1〜D3が通過する分割レンズ部42a〜42cの曲率一定直線Sa〜Scの傾き角θa〜θcは、図14Bに示すように、ポリゴンミラー44の反射面44aの上流側端部の入射領域r3がミラー回転方向に平行になるように(つまりα3=0になるように)設定される。この結果、ポリゴンミラー44の反射面44aにおける光ビームD1〜D3の入射領域Rの最大傾き量Wが、従来例に比べて(曲率一定直線Sa〜Scが互いに平行である場合に比べて)低減されている。 On the other hand, as shown in FIG. 14B, the inclination angles θa to θc of the constant curvature straight lines Sa to Sc of the split lens portions 42a to 42c through which the light beams D1 to D3 of three colors other than black pass are the reflection surfaces of the polygon mirror 44. The incident region r3 at the upstream end of 44a is set to be parallel to the mirror rotation direction (that is, α3 = 0). As a result, the maximum inclination amount W of the incident regions R of the light beams D1 to D3 on the reflecting surface 44a of the polygon mirror 44 is reduced as compared with the conventional example (compared to the case where the constant curvature straight lines Sa to Sc are parallel to each other). Has been done.

したがって、光ビームD1〜D3の反射光路が、反射面44aの面精度の影響で振動するのを抑制することができる。延いては、印刷画像中にジッター等の画像不良が発生するのを抑制することができる。 Therefore, it is possible to suppress the reflected optical paths of the light beams D1 to D3 from vibrating due to the influence of the surface accuracy of the reflecting surface 44a. As a result, it is possible to suppress the occurrence of image defects such as jitter in the printed image.

上述した曲率一定直線Sa〜Sdの傾き角θa〜θdの設定方法によれば、ブラックの光ビームD4に関して、同期検知用の入射領域rBDの傾き量を低減することを優先している。このため、入射領域rBD側とは反対側の入射領域r3の傾き量が増大して、印刷画像中に主走査方向のドットずれに起因するジッターが発生する虞がある。 According to method of setting the inclination angle θa~θd of the above-described curvature constant linear Sa to Sd, with respect to the black light beam D4, it is preferentially to reduce the amount of tilting of the incident region r BD for synchronization detection. Therefore, the amount of inclination of the incident region r3 on the side opposite to the incident region r BD side increases, and there is a possibility that jitter due to dot deviation in the main scanning direction may occur in the printed image.

この点を改善するべく、同期検知センサー47で検知される光ビームD4に対応する色(本実施形態ではブラック)については画像印刷時のスクリーン角度を、図15に示すように、他の三色のスクリーン角度よりも小さく設定している。このようにスクリーン角度を小さくすることで、画像を形成するドットラインを出来るだけ主走査方向に近づけることができる。よって、主走査方向のドットずれが発生しても目立たなくなり、上述した同期検知用の入射領域rBDをミラー回転方向に平行にしたことによる弊害を防止することができる。 In order to improve this point, for the color corresponding to the light beam D4 detected by the synchronization detection sensor 47 (black in this embodiment), the screen angle at the time of image printing is shown in the other three colors as shown in FIG. It is set smaller than the screen angle of. By reducing the screen angle in this way, the dot lines forming the image can be made as close to the main scanning direction as possible. Therefore, it is possible dot misalignment in the main scanning direction is also less noticeable occurred, to prevent an adverse effect due to the parallel incident region r BD for detecting synchronization described above the mirror rotating direction.

ここで、上記実施形態では、ポリゴンミラー44の反射面44aに入射する各光ビームD1〜D4のミラー回転方向の幅が反射面44aの幅よりも小さいアンダーフィールド光学系を採用している。アンダーフィールド光学系を採用した場合、オーバーフィールド光
学系を採用した場合に比べて、光源部40から出射される光ビームD1〜D4全てを潜像形成のために利用するので出力効率が高まる反面、反射面44aにおける光ビームD1〜D4の入射領域が狭いので、ジッター等の画像不良の発生に及ぼす反射面44aの面精度(反射面の湾曲や傾き)の影響が大きくなる。本発明では、このようにジッターが発生し易いアンダーファイールド光学系を採用した場合でも、各分割レンズ部42a〜42dの曲率一定直線Sa〜Sdが集光レンズ部42の副走査方向の中央線Soに対して所定の傾き角θa〜θdを有するようにしたので、ジッター等の画像不良の発生を確実に抑制することができる。
Here, in the above embodiment, an underfield optical system is adopted in which the width of each of the light beams D1 to D4 incident on the reflection surface 44a of the polygon mirror 44 in the mirror rotation direction is smaller than the width of the reflection surface 44a. When the underfield optical system is adopted, the output efficiency is improved because all the light beams D1 to D4 emitted from the light source unit 40 are used for latent image formation as compared with the case where the overfield optical system is adopted. Since the incident region of the light beams D1 to D4 on the reflecting surface 44a is narrow, the influence of the surface accuracy of the reflecting surface 44a (curvature or inclination of the reflecting surface) on the occurrence of image defects such as jitter becomes large. In the present invention, even when the underfield optical system in which jitter is likely to occur is adopted, the constant curvature straight lines Sa to Sd of the divided lens portions 42a to 42d are the center lines in the sub-scanning direction of the condenser lens portion 42. Since the lenses have predetermined tilt angles θa to θd with respect to So, it is possible to reliably suppress the occurrence of image defects such as jitter.

《他の実施形態》
上記実施形態では、ブラック以外の三色の光ビームD1〜D3が通過する分割レンズ部42a〜42cの曲率一定直線Sa〜Scの傾き角θa〜θcを設定する際に、ポリゴンミラー44の反射面44aの上流側端部の入射領域r3がミラー回転方向に平行になるようにしている。しかしこの場合、入射領域r1及び入射領域r2の傾き角α1,α2が逆に増加することも考えられる。そこで、図16に示すように、各入射領域r1〜r3のミラー回転方向に対する副走査方向の傾き量をw1〜w3としたときに、w1+w2+w3の合計値σが最小になるように傾き角θa〜θcを設定するようにしてもよい。図17は、この方法で傾き角θa〜θcを設定した場合の光ビームD1〜D3の入射領域Rを示している。この例では、結果的に領域r2がミラー回転方向に対して平行になっていることが分かる。
<< Other Embodiments >>
In the above embodiment, when setting the inclination angles θa to θc of the constant curvature straight lines Sa to Sc of the split lens portions 42a to 42c through which the light beams D1 to D3 of three colors other than black pass, the reflecting surface of the polygon mirror 44. The incident region r3 at the upstream end of 44a is made parallel to the mirror rotation direction. However, in this case, it is conceivable that the inclination angles α1 and α2 of the incident region r1 and the incident region r2 increase conversely. Therefore, as shown in FIG. 16, when the amount of inclination in the sub-scanning direction with respect to the mirror rotation direction of each incident region r1 to r3 is w1 to w3, the inclination angle θa to minimize the total value σ of w1 + w2 + w3. θc may be set. FIG. 17 shows the incident regions R of the light beams D1 to D3 when the inclination angles θa to θc are set by this method. In this example, as a result, it can be seen that the region r2 is parallel to the mirror rotation direction.

また上記実施形態では、ポリゴンミラー44の反射面44aに入射する各光ビームD1〜D4のミラー回転方向の幅が反射面44aの幅よりも狭いアンダーフィールド光学系を採用しているが、これに限ったものではなく、ポリゴンミラー44の反射面44aに入射する各光ビームD1〜D4のミラー回転方向の幅が反射面44aの幅よりも広いオーバーフィールド光学系を採用するようにしてもよい。ここで、オーバーフィールド光学系を採用した場合、反射面44aの幅方向の全域を光ビームD1〜D4の入射領域として使用するので、アンダーフィールド光学系を採用した場合に比べて、ジッター等の画像不良の発生に及ぼす反射面44aの面精度(反射面の湾曲や傾き)の影響を低減することができる。よって、ジッター等の画像不良の発生をより一層確実に抑制することができる。 Further, in the above embodiment, an underfield optical system in which the width of each light beam D1 to D4 incident on the reflecting surface 44a of the polygon mirror 44 in the mirror rotation direction is narrower than the width of the reflecting surface 44a is adopted. The width of each of the light beams D1 to D4 incident on the reflection surface 44a of the polygon mirror 44 in the mirror rotation direction may be wider than the width of the reflection surface 44a by adopting an overfield optical system. Here, when the overfield optical system is adopted, the entire width direction of the reflecting surface 44a is used as the incident region of the light beams D1 to D4, so that an image of jitter or the like is compared with the case where the underfield optical system is adopted. It is possible to reduce the influence of the surface accuracy (curvature or inclination of the reflecting surface) of the reflecting surface 44a on the occurrence of defects. Therefore, it is possible to more reliably suppress the occurrence of image defects such as jitter.

上記実施形態では、集光レンズ部42は、分割レンズ部42a〜42dにより1つのシリンダーレンズが構成されているが、これに限ったものではない。すなわち、集光レンズ部42は、各光源に対して1つ(上記実施形態では4つ)のシリンダーレンズにより構成されていてもよい。 In the above embodiment, the condenser lens portion 42 is composed of one cylinder lens by the split lens portions 42a to 42d, but the present invention is not limited to this. That is, the condenser lens unit 42 may be composed of one cylinder lens (four in the above embodiment) for each light source.

以上説明したように、本発明は、光走査装置及び該光走査装置を備えたカラー画像形成装置について有用である。 As described above, the present invention is useful for an optical scanning apparatus and a color image forming apparatus including the optical scanning apparatus.

σ 合計値
D1 光ビーム
D2 光ビーム
D3 光ビーム
D4 光ビーム
R 入射領域
Sa 曲率一定直線
Sb 曲率一定直線
Sc 曲率一定直線
Sd 曲率一定直線
So 中央線
BD 同期検知用のビーム入射領域
W 入射領域のミラー回転方向に対する副走査方向の最大傾き量
w1 各領域ごとにミラー回転方向に対する副走査方向の傾き量
w2 各領域ごとにミラー回転方向に対する副走査方向の傾き量
w3 各領域ごとにミラー回転方向に対する副走査方向の傾き量
θa 傾き角
θb 傾き角
θc 傾き角
θd 傾き角
1 画像形成装置
15 光走査装置
40 光源部
42 集光レンズ部
42a 第一分割レンズ部(第二レンズ部)
42b 第二分割レンズ部(第二レンズ部)
42c 第三分割レンズ部(第二レンズ部)
42d 第四分割レンズ部(第一レンズ部)
44 ポリゴンミラー
44a 反射面
47 同期検知センサー
σ Total value D1 Optical beam D2 Optical beam D3 Optical beam D4 Optical beam R Incident region Sa Constant curvature straight line Sb Constant curvature straight line Sc Constant constant curvature straight line Sd Constant curvature straight line So Center line r BD Beam incident region for synchronous detection W Incident region Maximum tilt amount in the sub-scanning direction with respect to the mirror rotation direction w1 Tilt amount in the sub-scanning direction with respect to the mirror rotation direction for each region w2 Tilt amount in the sub-scanning direction with respect to the mirror rotation direction for each region w3 With respect to the mirror rotation direction for each region Amount of tilt in the sub-scanning direction θa Tilt angle θb Tilt angle θc Tilt angle θd Tilt angle 1 Image forming device 15 Optical scanning device 40 Light source unit 42 Condensing lens unit 42a First split lens unit (second lens unit)
42b Second split lens section (second lens section)
42c Third split lens section (second lens section)
42d 4th division lens part (1st lens part)
44 Polygon mirror 44a Reflective surface 47 Synchronous detection sensor

Claims (3)

ポリゴンミラーと、複数の光ビームを副走査方向に間隔を空けて出射する光源部と、該ポリゴンミラーと該光源部との間に設けられ、該光源部から出射された複数の光ビームをそれぞれ、上記ポリゴンミラーの同一の反射面に対して異なる入射角度で斜めに入射させて集光する集光レンズ部と、複数の光ビームのうち少なくとも一つを有効走査領域外で検知する同期検知センサーと、を備えた光走査装置において、
上記集光レンズ部は、上記複数の光ビームのそれぞれが通過する複数のレンズ部からなり、
上記複数のレンズ部のうち上記同期検知センサーで検知される光ビームが通過する第一レンズ部は、当該第一レンズ部におけるレンズ表面曲率半径が同一になる位置を結んだ曲率一定直線が、光軸方向から見て、上記集光レンズ部における副走査方向の中央位置において前記ポリゴンミラーの回転軸に直交する方向に延びる中央線に対して所定の傾き角を有するように構成され、
上記第一レンズ部の上記曲率一定直線の上記傾き角は、上記ポリゴンミラーの反射面のうち同期検知で検知される光ビームが入射する領域がミラー回転方向に対して平行になるように設定され
上記複数のレンズ部のうち上記同期検知センサーで検知されない光ビームが通過する第二レンズ部は、光軸方向から見て、当該第二レンズ部におけるレンズ表面の曲率半径が同一になる位置を結んだ曲率一定直線が上記集光レンズ部の上記中央線に対して所定の傾き角を有するように構成され、
上記第二レンズ部の上記曲率一定直線の上記傾き角は、該曲率一定直線が上記集光レンズ部の上記中央線と平行である場合に比べて、上記反射面における光ビームの入射領域のミラー回転方向に対する副走査方向の最大傾き量が小さくなるように設定され、
上記第二レンズ部の上記曲率一定直線の上記傾き角はさらに、上記ポリゴンミラーの反射面における光ビームの入射領域をミラー回転方向において複数の領域に区画して、該各領域ごとにミラー回転方向に対する副走査方向の傾き量を求めて、この求めた傾き量を合計した値が最小になるように設定されている、光走査装置。
A polygon mirror, a light source unit that emits a plurality of light beams at intervals in the sub-scanning direction, and a plurality of light beams provided between the polygon mirror and the light source unit and emitted from the light source unit, respectively. , A condensing lens unit that obliquely incidents light on the same reflecting surface of the polygon mirror at different incident angles and collects light, and a synchronous detection sensor that detects at least one of a plurality of light beams outside the effective scanning region. In an optical scanning device equipped with
The condenser lens unit is composed of a plurality of lens units through which each of the plurality of light beams passes.
The first lens unit into which an optical beam is detected by the synchronization detection sensor among the plurality of lens portions passes the radius of curvature of the lens surface curvature constant straight line connecting the position to be same in the first lens unit, It is configured to have a predetermined tilt angle with respect to the center line extending in the direction orthogonal to the rotation axis of the polygon mirror at the center position in the sub-scanning direction of the condenser lens portion when viewed from the optical axis direction.
The inclination angle of the curvature constant linear of the first lens unit, the region where the light beam detected by the synchronization detection of the reflective surface of the polygon mirror is incident is set to be parallel to the mirror rotation direction ,
Of the plurality of lens portions, the second lens portion through which the light beam not detected by the synchronization detection sensor passes is connected to a position where the radius of curvature of the lens surface in the second lens portion is the same when viewed from the optical axis direction. However, a straight line having a constant curvature is configured to have a predetermined tilt angle with respect to the center line of the condenser lens portion.
The inclination angle of the constant curvature straight line of the second lens portion is a mirror of the incident region of the light beam on the reflecting surface as compared with the case where the constant curvature straight line is parallel to the center line of the condensing lens portion. The maximum tilt amount in the sub-scanning direction with respect to the rotation direction is set to be small,
The tilt angle of the straight line having a constant curvature of the second lens portion further divides the incident region of the light beam on the reflecting surface of the polygon mirror into a plurality of regions in the mirror rotation direction, and each region has a mirror rotation direction. An optical scanning device in which the amount of inclination in the sub-scanning direction with respect to the light is calculated, and the total value of the calculated amounts of inclination is set to be the minimum.
請求項に記載の光走査装置において、
上記ポリゴンミラーの上記反射面に入射する各光ビームのミラー回転方向の幅が、該反射面のミラー回転方向の幅よりも狭いアンダーフィールド光学系を採用した光走査装置。
In the optical scanning apparatus according to claim 1,
An optical scanning apparatus that employs an underfield optical system in which the width of each light beam incident on the reflecting surface of the polygon mirror in the mirror rotation direction is narrower than the width of the reflecting surface in the mirror rotation direction.
請求項1又は2に記載の光走査装置を備えたカラー画像形成装置であって、
上記複数の光ビームは各色に対応しており、
本カラー画像形成装置による印刷画像を構成するトッドラインのスクリーン角は、上記各色ごとに異なっており、
上記同期検知センサーで検知される光ビームに対応する色のスクリーン角度は、他の色のスクリーン角度よりも小さい、カラー画像形成装置。
A color image forming apparatus including the optical scanning apparatus according to claim 1 or 2.
The above multiple light beams correspond to each color,
The screen angle of the todd line that constitutes the printed image by this color image forming apparatus is different for each of the above colors.
A color image forming apparatus in which the screen angle of the color corresponding to the light beam detected by the synchronization detection sensor is smaller than the screen angle of other colors.
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