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JP2007121345A - Optical scanning apparatus and image forming apparatus - Google Patents

Optical scanning apparatus and image forming apparatus Download PDF

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JP2007121345A
JP2007121345A JP2005309239A JP2005309239A JP2007121345A JP 2007121345 A JP2007121345 A JP 2007121345A JP 2005309239 A JP2005309239 A JP 2005309239A JP 2005309239 A JP2005309239 A JP 2005309239A JP 2007121345 A JP2007121345 A JP 2007121345A
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JP
Japan
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light beam
mirror
light
optical
scanning device
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Application number
JP2005309239A
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Japanese (ja)
Inventor
Takahisa Narisei
隆久 成清
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Sharp Corp
Original Assignee
Sharp Corp
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Publication date
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Abstract

【課題】BDセンサの構成とBDセンサへの光路設定とを簡略化して、さらに使用部品を共通化することにより、光路設定用のミラー等の光学部品点数を削減し、装置の小型化を実現する。
【解決手段】YMC用の各折り返しミラー210,208,205は、反射領域217と透過領域216が設けられ、画像領域の光ビームを感光体ドラムへ向かう光路上に反射させるとともに、非画像領域の同期検出ビームをBDセンサへ向かう光路上に向けて透過させる。またK用ミラー204では、K用の光ビームを反射され、K用の非画像領域の同期検出ビームは、上記各折り返しミラー210,208,205を透過した同期検出ビームとともにBDセンサに集光される。
【選択図】図7
The present invention simplifies the configuration of a BD sensor and the optical path setting for the BD sensor, and further reduces the number of optical parts such as mirrors for setting the optical path, thereby reducing the size of the apparatus by using common parts. To do.
Each folding mirror 210, 208, 205 for YMC is provided with a reflection region 217 and a transmission region 216, and reflects the light beam in the image region on the optical path toward the photosensitive drum, and also in the non-image region. The synchronous detection beam is transmitted toward the optical path toward the BD sensor. The K mirror 204 reflects the K light beam, and the synchronous detection beam in the non-image area for K is condensed on the BD sensor together with the synchronous detection beams transmitted through the folding mirrors 210, 208, and 205. The
[Selection] Figure 7

Description

本発明は、光走査装置及び該光走査装置を備えた画像形成装置に関し、より詳細には、例えば、デジタル複写機やプリンタ、ファクシミリ等の電子写真方式の画像形成装置に用いられる光走査装置に関する。   The present invention relates to an optical scanning device and an image forming apparatus including the optical scanning device, and more particularly to an optical scanning device used in an electrophotographic image forming apparatus such as a digital copying machine, a printer, or a facsimile. .

デジタル複写機、レーザプリンタ、あるいはファクシミリ等の画像形成装置が普及している。このような画像形成装置では、レーザビームを走査する光走査装置が用いられる。画像形成装置で画像形成する場合は、感光体を帯電装置で帯電した後、光走査装置によって画像情報に応じた書き込みを行って、感光体ドラムに静電潜像を形成する。そして現像装置から供給されるトナーによって、感光体ドラム上の静電潜像を顕像化する。そして感光体ドラム上で顕像化されたトナー像を転写装置によって記録用紙に転写し、さらに定着装置によって記録用紙に定着することで、所望の画像が得られるようになっている。   Image forming apparatuses such as digital copying machines, laser printers, and facsimiles have become widespread. In such an image forming apparatus, an optical scanning device that scans a laser beam is used. When an image is formed by the image forming apparatus, the photosensitive member is charged by the charging device, and then writing according to image information is performed by the optical scanning device to form an electrostatic latent image on the photosensitive drum. Then, the electrostatic latent image on the photosensitive drum is visualized with toner supplied from the developing device. The toner image visualized on the photosensitive drum is transferred onto a recording sheet by a transfer device, and further fixed on the recording sheet by a fixing device, whereby a desired image can be obtained.

またデジタル複写機やレーザプリンタなどのカラー画像形成装置では、その高速化に伴って複数の感光体ドラムをタンデム配列したタンデム方式の装置が実用化されている。ここでは、例えば4つの感光体ドラムを記録紙の搬送方向に配列し、これらの各感光体ドラムに対応した走査光学系によってこれら感光体を同時に露光して潜像をつくり、これらの潜像をイエロー、マゼンタ、シアン、ブラックなどの各々異なる色の現像剤を使用する現像器で顕像化する。そしてこれら顕像化されたトナー像を同一の記録紙に順次重ね合わせて転写することにより、カラー画像を得るようにしている。   Also, in color image forming apparatuses such as digital copying machines and laser printers, tandem type apparatuses in which a plurality of photosensitive drums are arranged in tandem have been put into practical use as their speed increases. Here, for example, four photosensitive drums are arranged in the conveyance direction of the recording paper, and these photosensitive members are simultaneously exposed by a scanning optical system corresponding to each of these photosensitive drums to form a latent image. The image is developed with a developing device using developers of different colors such as yellow, magenta, cyan, and black. Then, these visualized toner images are sequentially superimposed and transferred onto the same recording paper to obtain a color image.

複数の感光体に同時露光するタンデム方式は、1つの感光体で順次各色毎の画像形成を行う方式に対して、カラーもモノクロも同じ速度で出力できるため、高速プリントに有利である。その反面で、複数の感光体ドラムに対応する走査光学系を必要とし、感光体を露光するための装置が大型化する傾向があり、その小型化が課題となる。また各々の感光体上で顕像化したトナー像を記録紙に重ね転写する際に色ずれが生じないようにすることが課題となる。   The tandem method of simultaneously exposing a plurality of photoconductors is advantageous for high-speed printing because it can output both color and monochrome at the same speed as a method of sequentially forming an image for each color with a single photoconductor. On the other hand, a scanning optical system corresponding to a plurality of photosensitive drums is required, and there is a tendency that an apparatus for exposing the photosensitive member is increased in size. Another problem is to prevent color misregistration when a toner image visualized on each photoconductor is transferred onto a recording sheet.

上記のような感光体ドラムに対して光走査を行う光走査装置には、感光体ドラム上での光ビームの主走査の開始前(もしくは終了後)に、光ビームを検知して主走査方向の書き出しの基準信号を発生させるためのBD(Beam Detect)センサが設置される。   In the optical scanning device that performs optical scanning on the photosensitive drum as described above, the main scanning direction is detected by detecting the light beam before (or after) the main scanning of the light beam on the photosensitive drum. A BD (Beam Detect) sensor for generating a reference signal for writing is installed.

上記光走査信号に備えられるBDセンサの構成に関し、例えば、特許文献1では、画像担持体(感光体)の交換性を向上し、正確な走査位置計測が可能な小型でかつ低コストのカラー画像形成装置が開示されている。ここでは感光体が、光ビームを照射する複数の光源から照射される光ビームに対応して設けられる。そして複数の光源から照射される光ビームを走査露光することによって、感光体に潜像を形成する。この光ビームの主走査位置及び副走査位置を検知する複数のビーム同期センサ及びPSDを単一基板である基板上に配置し、ピックアップミラーによって感光体から離れて配置された基板上のビーム同期センサ及びPSDへ光ビームを案内している。   Regarding the configuration of the BD sensor provided for the optical scanning signal, for example, in Patent Document 1, a small and low-cost color image that improves the exchangeability of the image carrier (photosensitive member) and enables accurate scanning position measurement. A forming apparatus is disclosed. Here, the photosensitive member is provided corresponding to the light beams emitted from a plurality of light sources that emit light beams. A latent image is formed on the photoconductor by scanning exposure with light beams emitted from a plurality of light sources. A plurality of beam synchronization sensors and PSDs for detecting the main scanning position and sub-scanning position of the light beam are arranged on a single substrate, and the beam synchronization sensor on the substrate is arranged away from the photosensitive member by a pickup mirror. And guiding the light beam to the PSD.

また特許文献2には、単一のBD素子の出力信号によって、複数の独立したレーザ発光器の発光タイミングをそれぞれ独立で制御することで、各色の色ずれの発生を防止する高精度な走査光学装置が開示されている。ここでは単一の光学箱内に、単一の回転多面鏡と、複数の独立したレーザ発光器と、発光タイミングを検出する単一のBD素子とを設ける。そしてそのBD素子は、レーザ発光器からの走査光を交互に検出可能な位置に保持される。この単一のBD素子の出力信号によって、複数の独立したレーザ発光器の発光タイミングをそれぞれ独立して制御することにより、各色の色ずれの発生を防止するようにしている。
特開2000−180746号公報 特開2005−17680号公報
Patent Document 2 discloses a high-accuracy scanning optical system that prevents the occurrence of color misregistration for each color by independently controlling the light emission timings of a plurality of independent laser light emitters according to the output signal of a single BD element. An apparatus is disclosed. Here, a single rotating polygon mirror, a plurality of independent laser emitters, and a single BD element for detecting the emission timing are provided in a single optical box. The BD element is held at a position where the scanning light from the laser emitter can be detected alternately. The light emission timings of a plurality of independent laser emitters are independently controlled by the output signal of this single BD element, thereby preventing the occurrence of color misregistration for each color.
JP 2000-180746 A JP 2005-17680 A

上記のようにタンデム方式の光走査装置においては、例えばイエロー、マゼンタ、シアン、ブラックなどの色に対応した複数のレーザ発光部を有し、それぞれのレーザ発光部から発光させた光ビームを各感光体ドラム上で走査させるようにしている。これらの感光体ドラムの光ビームの書き出し位置を制御するために、例えば、ブラックに対応する感光体ドラムへの走査光の書き始めの光ビームを検出するBDセンサを備え、そのBDセンサの検出結果によって、他のイエロー、マゼンタ、及びシアンに対応する感光体ドラムの書き出し位置を制御する方式が採用される。   As described above, the tandem type optical scanning apparatus has a plurality of laser light emitting units corresponding to colors such as yellow, magenta, cyan, and black, for example, and the light beams emitted from the respective laser light emitting units are each photosensitive. Scanning is performed on the body drum. In order to control the writing position of the light beam on these photosensitive drums, for example, a BD sensor for detecting the light beam at the beginning of writing of scanning light onto the photosensitive drum corresponding to black is provided, and the detection result of the BD sensor Therefore, a method of controlling the writing start position of the photosensitive drum corresponding to other yellow, magenta, and cyan is adopted.

しかしながら、各色用の複数の感光体ドラムを走査する光ビームはそれぞれ独立したビームであるため、感光体ドラムにおける主走査方向の書き出し基準位置を制御するために使用するBDセンサは、本来それぞれの光ビームについて書き出しタイミングを検出できることが望ましい。   However, since the light beams for scanning the plurality of photosensitive drums for each color are independent beams, the BD sensor used for controlling the writing reference position in the main scanning direction on the photosensitive drum is originally each light beam. It is desirable to be able to detect the write start timing for the beam.

このように複数の感光体ドラムへの走査光を検出するために、上記特許文献1では、複数の光ビームを検知するための同期センサ及びPSDを基板上に配置し、感光体から離れて配置されたこれらビーム同期センサ及びPSDに対してピックアップミラーを用いて光ビームを案内している。また上記特許文献2でも同様に、感光体から離れて配置されたBD素子に対して、反射ミラーを配置して光ビームを案内するようにしている。このような構成では、感光体から離れた位置に配置されたBDセンサ(同期センサ)まで光ビームを導く構成が必要となり、部品点数の増加や装置の大型化を招く。   In order to detect the scanning light to the plurality of photosensitive drums in this way, in Patent Document 1, a synchronization sensor and PSD for detecting a plurality of light beams are arranged on the substrate and arranged away from the photosensitive member. A light beam is guided to the beam synchronization sensor and the PSD using a pickup mirror. Similarly, in Patent Document 2, a reflection mirror is arranged to guide the light beam to the BD element arranged away from the photosensitive member. In such a configuration, a configuration in which the light beam is guided to a BD sensor (synchronous sensor) disposed at a position distant from the photosensitive member is required, resulting in an increase in the number of components and an increase in the size of the apparatus.

上記のように、複数の感光体に同時露光するタンデム方式では、各感光体ドラムを露光するための装置が大型化する傾向がありその小型化が課題となる。この場合、上述のBDセンサについても例外ではなく、複数の光ビームを受光するBDセンサの構成やその光路設定等をできるだけ簡略化し、ミラー等の部品を合理化することが要求される。またこのときに使用部品の規格をできるだけ共通化し、多様な規格の部品を必要としないようにすることで、部品点数の削減効果が得られ、製造プロセスやコストを合理化することができる。   As described above, in the tandem method in which a plurality of photoconductors are simultaneously exposed, an apparatus for exposing each photoconductor drum tends to increase in size, and downsizing becomes an issue. In this case, the above-described BD sensor is no exception, and it is required to simplify the configuration of the BD sensor that receives a plurality of light beams, the setting of the optical path thereof, and the like, and rationalize parts such as a mirror. At this time, by standardizing the parts to be used as much as possible and not requiring parts with various standards, an effect of reducing the number of parts can be obtained, and the manufacturing process and cost can be rationalized.

本発明は、上述のごとき実情に鑑みてなされたもので、複数の感光体ドラムへの走査光を検出するBDセンサの構成とBDセンサへ光路設定とを簡略化して、さらに使用部品を共通化することにより、光路設定用のミラー等の光学部品点数を削減し、装置の小型化を実現する光走査装置を提供することを目的とするものである。   The present invention has been made in view of the above-described circumstances. The configuration of the BD sensor for detecting the scanning light to the plurality of photosensitive drums and the setting of the optical path to the BD sensor are simplified, and the components to be used are further shared. Accordingly, it is an object of the present invention to provide an optical scanning device that reduces the number of optical components such as an optical path setting mirror and the like and realizes downsizing of the device.

上記課題を解決するために、第1の技術手段は、光源と、光源から出射した複数の光ビームを走査光とするポリゴンミラーと、ポリゴンミラーで走査光とされた複数の光ビームをそれぞれ複数の感光体に向けて出射させる光学系とを備え、感光体への走査光により感光体に画像形成用の潜像を書き込むようにした光走査装置において、光走査装置は、感光体上の主走査方向の潜像の書き始めの位置を制御するために光ビームを検出する一つの光ビーム検出手段を有し、光学系は、複数の光ビームのうちいずれかの光ビームの光路を折り返す折り返しミラーを複数有し、折り返しミラーの一部は、光ビーム検出手段に入射させる検出用光ビームを透過させて画像形成用の光ビームの折り返し光路から分離し、光走査装置は、複数の光ビームのそれぞれの検出用光ビームを、一つの光ビーム検出手段に集光する集光光学系をさらに有することを特徴としたものである。   In order to solve the above problems, a first technical means includes a light source, a polygon mirror that uses a plurality of light beams emitted from the light source as scanning light, and a plurality of light beams that are converted into scanning light by the polygon mirror. An optical system that emits light toward the photosensitive member, and writes a latent image for image formation on the photosensitive member by scanning light onto the photosensitive member. The optical system has one light beam detecting means for detecting a light beam in order to control the writing start position of the latent image in the scanning direction, and the optical system folds back the optical path of one of the plurality of light beams. There are a plurality of mirrors, and a part of the folding mirror transmits the detection light beam incident on the light beam detecting means and separates it from the folding optical path of the light beam for image formation. Noso The detection light beam, respectively, is obtained by further comprising a focusing optical system that focuses on one of the light beam detecting means.

第2の技術手段は、第1の技術手段において、検出用光ビームを透過させる機能を備えた折り返しミラーが複数設けられ、複数の折り返しミラーは、検出用光ビームを透過させる透過領域の走査方向の幅が互いに同一であって、検出用光ビームの光路に応じて走査方向で互いに異なる位置に配置されていることを特徴としたものである。   A second technical means is the same as the first technical means, wherein a plurality of folding mirrors having a function of transmitting the detection light beam are provided, and the plurality of folding mirrors scan the transmission region in which the detection light beam is transmitted. Are of the same width and are arranged at different positions in the scanning direction according to the optical path of the detection light beam.

第3の技術手段は、第2の技術手段において、複数の光ビームが、イエロー、マゼンタ、シアン、及びブラックの画像をそれぞれ描くために走査される4本の光ビームであって、検出用光ビームを透過させる機能を備えた折り返しミラーは、イエロー、マゼンタ、及びシアンの画像を描くための光ビームにそれぞれ作用する3つの折り返しミラーであることを特徴としたものである。   According to a third technical means, in the second technical means, the plurality of light beams are four light beams that are scanned to draw yellow, magenta, cyan, and black images, respectively. The folding mirror having the function of transmitting the beam is characterized in that it is three folding mirrors that act on the light beams for drawing yellow, magenta, and cyan images, respectively.

第4の技術手段は、第1の技術手段において、検出用光ビームを透過させる機能を備えた折り返しミラーが複数設けられ、複数の折り返しミラーのうち一部の折り返しミラーは、検出用光ビームを透過させる透過領域の走査方向の幅が互いに同一であって、検出用光ビームの光路に応じて走査方向で互いに異なる位置に配置されていることを特徴としたものである。   According to a fourth technical means, in the first technical means, a plurality of folding mirrors having a function of transmitting the detection light beam are provided, and a part of the folding mirrors includes a detection light beam. The widths of the transmission regions to be transmitted are the same in the scanning direction, and are arranged at different positions in the scanning direction according to the optical path of the detection light beam.

第5の技術手段は、第3の技術手段において、複数の光ビームが、イエロー、マゼンタ、シアン、及びブラックの画像をそれぞれ描くために走査される4本の光ビームであって、検出用光ビームを透過させる透過領域の走査方向の幅が互いに同一である折り返しミラーは、マゼンタ及びシアンの画像を描くための光ビームにそれぞれ作用する二つの折り返しミラーであることを特徴としたものである。   According to a fifth technical means, in the third technical means, the plurality of light beams are four light beams that are scanned to draw yellow, magenta, cyan, and black images, respectively. The folding mirrors having the same width in the scanning direction of the transmission region that transmits the beam are two folding mirrors that act on the light beams for drawing magenta and cyan images, respectively.

第6の技術手段は、光源と、光源から出射した複数の光ビームを走査光とするポリゴンミラーと、ポリゴンミラーで走査光とされた複数の光ビームをそれぞれ複数の感光体に向けて出射させる光学系とを備え、感光体への走査光により感光体に画像形成用の潜像を書き込むようにした光走査装置において、光走査装置は、感光体上の主走査方向の潜像の書き始めの位置を制御するために光ビームを検出する一つの光ビーム検出手段を有し、光学系は、複数の光ビームのうちいずれかの光ビームの光路を折り返す折り返しミラーを複数有し、折り返しミラーの一部は、光ビーム検出手段に入射させる検出用光ビームに作用することなく通過させる切り欠きを有し、切り欠きを通過した検出用光ビームの光路を、画像形成用の光ビームの折り返し光路から分離し、光走査装置は、複数の光ビームのそれぞれの検出用光ビームを、一つの光ビーム検出手段に集光する集光光学系をさらに有することを特徴としたものである。   The sixth technical means emits a light source, a polygon mirror that uses a plurality of light beams emitted from the light source as scanning light, and a plurality of light beams that are scanned by the polygon mirror toward a plurality of photosensitive members, respectively. In an optical scanning device comprising an optical system and writing a latent image for image formation on the photosensitive member by scanning light on the photosensitive member, the optical scanning device starts writing a latent image in the main scanning direction on the photosensitive member. The optical system includes a plurality of folding mirrors that fold back the optical path of any one of the plurality of light beams, and the folding mirror. A part of the light source has a notch that passes through the detection light beam incident on the light beam detection means without acting, and the optical path of the detection light beam that has passed through the notch is folded back of the light beam for image formation. Separated from the road, the optical scanning device is to each of the detection light beam of the plurality of light beams, and further comprising a focusing optical system that focuses on one of the light beam detecting means.

第7の技術手段は、第1ないし第6のいずれか1の技術手段において、透過領域または切り欠きを有する複数の折り返しミラーが、走査方向の長さが互いに同一であることを特徴としたものである。   A seventh technical means according to any one of the first to sixth technical means is characterized in that the plurality of folding mirrors having the transmission region or the notch have the same length in the scanning direction. It is.

第8の技術手段は、感光体と、第1ないし第7のいずれか1の技術手段における光走査装置とを備え、光走査装置によって感光体に潜像を形成し、潜像を顕像化することで画像形成を行うことを特徴とする画像形成装置である。   The eighth technical means includes a photoconductor and the optical scanning device according to any one of the first to seventh technical means, and the optical scanning device forms a latent image on the photoconductor to visualize the latent image. Thus, the image forming apparatus is characterized in that image formation is performed.

本発明によれば、複数の感光体ドラムへの走査光を検出するBDセンサの構成とBDセンサへの光路設定とを簡略化して、さらに使用部品を共通化することにより、光路設定用のミラー等の光学部品点数を削減し、装置の小型化を実現する光走査装置と、その光走査装置を備えた画像形成装置とを提供することができる。   According to the present invention, the configuration of the BD sensor for detecting the scanning light to the plurality of photosensitive drums and the setting of the optical path to the BD sensor are simplified, and the parts to be used are further shared, so that the mirror for setting the optical path is obtained. Accordingly, it is possible to provide an optical scanning device that reduces the number of optical components and the like and realizes downsizing of the device, and an image forming apparatus including the optical scanning device.

図1は、本発明の光走査装置が使用される画像形成装置の構成例を示す図である。画像形成装置は、外部から伝達された画像データに応じて、所定のシート(記録用紙)に対して多色及び単色の画像を形成するものである。そして、図示するように、露光ユニット1、現像器2、感光体ドラム3、クリーナユニット4、帯電器5、中間転写ベルトユニット6、定着ユニット7、給紙カセット8、排紙トレイ9等を有して構成されている。   FIG. 1 is a diagram illustrating a configuration example of an image forming apparatus in which the optical scanning device of the present invention is used. The image forming apparatus forms multicolor and single color images on a predetermined sheet (recording paper) in accordance with image data transmitted from the outside. As shown in the figure, an exposure unit 1, a developing device 2, a photosensitive drum 3, a cleaner unit 4, a charger 5, an intermediate transfer belt unit 6, a fixing unit 7, a paper feed cassette 8, a paper discharge tray 9, and the like are provided. Configured.

なお、本画像形成装置において扱われる画像データは、ブラック(K)、シアン(C)、マゼンタ(M)、イエロー(Y)の各色を用いたカラー画像に応じたものである。従って、現像器2、感光体ドラム3、帯電器5、クリーナユニット4は、各色に応じた4種類の潜像を形成するようにそれぞれ4個ずつ設けられ、それぞれブラック、シアン、マゼンタ、イエローに設定され、これらによって4つの画像ステーションが構成されている。   Note that image data handled in the image forming apparatus corresponds to a color image using each color of black (K), cyan (C), magenta (M), and yellow (Y). Accordingly, four developing devices 2, photosensitive drums 3, charging devices 5, and cleaner units 4 are provided to form four types of latent images corresponding to the respective colors, and are respectively provided in black, cyan, magenta, and yellow. These are set to form four image stations.

帯電器5は、感光体ドラム3の表面を所定の電位に均一に帯電させるための帯電手段であり、図1に示すように接触型のローラ型やブラシ型の帯電器のほかチャージャー型の帯電器が用いられることもある。   The charger 5 is a charging means for uniformly charging the surface of the photosensitive drum 3 to a predetermined potential. As shown in FIG. 1, in addition to a contact type roller type or brush type charger, a charger type charging unit is used. A vessel may be used.

露光ユニット1は、本発明に関わる光走査装置に該当するものであり、図1に示すようにレーザ照射部及び反射ミラーを備えたレーザスキャニングユニット(LSU)として構成される。露光ユニット1は、レーザビームを走査するポリゴンミラー201と、ポリゴンミラー201によって反射された光ビームを感光体ドラム3に導くためのレンズやミラー等の光学要素が配置されている。露光ユニット1を構成する光走査装置の構成は、後述して具体的に説明する。また露光ユニット1は、この他発光素子をアレイ状に並べた例えばELやLED書込みヘッドを用いる手法もある。   The exposure unit 1 corresponds to an optical scanning apparatus according to the present invention, and is configured as a laser scanning unit (LSU) including a laser irradiation unit and a reflection mirror as shown in FIG. The exposure unit 1 includes a polygon mirror 201 that scans a laser beam, and optical elements such as a lens and a mirror for guiding the light beam reflected by the polygon mirror 201 to the photosensitive drum 3. The configuration of the optical scanning device constituting the exposure unit 1 will be specifically described later. In addition, the exposure unit 1 may use a technique such as an EL or LED writing head in which other light emitting elements are arranged in an array.

露光ユニット1は、帯電された感光体ドラム3を入力された画像データに応じて露光することにより、その表面に、画像データに応じた静電潜像を形成する機能を有する。現像器2はそれぞれの感光体ドラム3上に形成された静電潜像を4色(KCMY)のトナーにより顕像化するものである。またクリーナユニット4は、現像・画像転写後における感光体ドラム3上の表面に残留したトナーを、除去・回収する。   The exposure unit 1 has a function of forming an electrostatic latent image corresponding to the image data on the surface thereof by exposing the charged photosensitive drum 3 according to the input image data. The developing device 2 visualizes the electrostatic latent images formed on the respective photosensitive drums 3 with toner of four colors (KCMY). The cleaner unit 4 removes and collects toner remaining on the surface of the photosensitive drum 3 after development and image transfer.

感光体ドラム3の上方に配置されている中間転写ベルトユニット6は、中間転写ベルト61、中間転写ベルト駆動ローラ62、中間転写ベルトテンション機構63、中間転写ベルト従動ローラ64、中間転写ローラ65、及び中間転写ベルトクリーニングユニット66を備えている。上記中間転写ローラ65は、KCMY用の各色に対応して4本設けられている。   The intermediate transfer belt unit 6 disposed above the photosensitive drum 3 includes an intermediate transfer belt 61, an intermediate transfer belt driving roller 62, an intermediate transfer belt tension mechanism 63, an intermediate transfer belt driven roller 64, an intermediate transfer roller 65, and An intermediate transfer belt cleaning unit 66 is provided. Four intermediate transfer rollers 65 are provided corresponding to the respective colors for KCMY.

中間転写ベルト駆動ローラ62、中間転写ベルトテンション機構63、中間転写ベルト従動ローラ64、及び中間転写ローラ65は、中間転写ベルト61を張架し、矢印M方向に回転駆動させる。また各中間転写ローラ65は、中間転写ベルトユニット6の中間転写ベルトテンション機構63の中間転写ローラ取付部に回転可能に支持されており、感光体ドラム3のトナー像を、中間転写ベルト61上に転写するための転写バイアスを与える。   The intermediate transfer belt drive roller 62, the intermediate transfer belt tension mechanism 63, the intermediate transfer belt driven roller 64, and the intermediate transfer roller 65 stretch the intermediate transfer belt 61 and rotate it in the direction of arrow M. Each intermediate transfer roller 65 is rotatably supported by an intermediate transfer roller mounting portion of the intermediate transfer belt tension mechanism 63 of the intermediate transfer belt unit 6, and the toner image on the photosensitive drum 3 is transferred onto the intermediate transfer belt 61. Provides transfer bias for transfer.

中間転写ベルト61は、各感光体ドラム3に接触するように設けられている。そして、感光体ドラム3に形成された各色のトナー像を中間転写ベルト61に順次的に重ねて転写することによって、中間転写ベルト61上にカラーのトナー像(多色トナー像)を形成する機能を有している。中間転写ベルト61は、厚さ100μm〜150μm程度のフィルムを用いて無端状に形成されている。   The intermediate transfer belt 61 is provided in contact with each photosensitive drum 3. A function of forming a color toner image (multicolor toner image) on the intermediate transfer belt 61 by sequentially superimposing and transferring the toner images of the respective colors formed on the photosensitive drum 3 onto the intermediate transfer belt 61. have. The intermediate transfer belt 61 is formed endlessly using a film having a thickness of about 100 μm to 150 μm.

感光体ドラム3から中間転写ベルト61へのトナー像の転写は、中間転写ベルト61の裏側に接触している中間転写ローラ65によって行われる。中間転写ローラ65には、トナー像を転写するために高電圧の転写バイアス(トナーの帯電極性(−)とは逆極性(+)の高電圧)が印加されている。中間転写ローラ65は、直径8〜10mmの金属(例えばステンレス)軸をベースとし、その表面が導電性の弾性材(例えばEPDM,発泡ウレタン等)により覆われているローラである。この導電性の弾性材により、中間転写ベルト61に対して均一に高電圧を印加することができる。本実施形態では転写電極としてローラ形状を使用しているが、それ以外にブラシなども用いることが可能である。   The transfer of the toner image from the photosensitive drum 3 to the intermediate transfer belt 61 is performed by an intermediate transfer roller 65 that is in contact with the back side of the intermediate transfer belt 61. A high voltage transfer bias (a high voltage having a polarity (+) opposite to the toner charging polarity (−)) is applied to the intermediate transfer roller 65 in order to transfer the toner image. The intermediate transfer roller 65 is a roller whose base is a metal (for example, stainless steel) shaft having a diameter of 8 to 10 mm and whose surface is covered with a conductive elastic material (for example, EPDM, urethane foam, or the like). With this conductive elastic material, a high voltage can be uniformly applied to the intermediate transfer belt 61. In this embodiment, a roller shape is used as the transfer electrode, but a brush or the like can also be used.

上述の様に各感光体ドラム3上で各色相に応じて顕像化された静電像は中間転写ベルト61で積層される。このように、積層された画像情報は中間転写ベルト61の回転によって、後述の用紙と中間転写ベルト61の接触位置に配置される転写ローラ10によって用紙上に転写される。   As described above, the electrostatic images visualized on the respective photosensitive drums 3 according to the respective hues are stacked on the intermediate transfer belt 61. As described above, the laminated image information is transferred onto the sheet by the transfer roller 10 disposed at a contact position between the sheet and the intermediate transfer belt 61 described later by the rotation of the intermediate transfer belt 61.

このとき、中間転写ベルト61と転写ローラ10は所定ニップで圧接されると共に、転写ローラ10にはトナーを用紙に転写させるための電圧が印加される(トナーの帯電極性(−)とは逆極性(+)の高電圧)。さらに、転写ローラ10は上記ニップを定常的に得るために、転写ローラ10もしくは前記中間転写ベルト駆動ローラ62の何れか一方を硬質材料(金属等)とし、他方を弾性ローラ等の軟質材料(弾性ゴムローラ、または発泡性樹脂ローラ等々)が用いられる。   At this time, the intermediate transfer belt 61 and the transfer roller 10 are pressed against each other at a predetermined nip, and a voltage for transferring the toner onto the sheet is applied to the transfer roller 10 (the polarity opposite to the toner charging polarity (−)). (+) High voltage). Further, in order to obtain the nip constantly, the transfer roller 10 uses either the transfer roller 10 or the intermediate transfer belt drive roller 62 as a hard material (metal, etc.) and the other as a soft material (elasticity, such as an elastic roller). A rubber roller, a foaming resin roller, or the like) is used.

また、上記のように、感光体ドラム3に接触することにより中間転写ベルト61に付着したトナー、若しくは転写ローラ10によって用紙上に転写が行われず中間転写ベルト61上に残存したトナーは、次工程でトナーの混色を発生させる原因となるために、中間転写ベルトクリーニングユニット66によって除去・回収されるように設定されている。中間転写ベルトクリーニングユニット66には、中間転写ベルト61に接触する例えばクリーニング部材としてクリーニングブレードが備えられており、クリーニングブレードが接触する中間転写ベルト61は、裏側から中間転写ベルト従動ローラ64で支持されている。   Further, as described above, the toner adhered to the intermediate transfer belt 61 by contacting the photosensitive drum 3 or the toner remaining on the intermediate transfer belt 61 without being transferred onto the sheet by the transfer roller 10 is used in the next step. Therefore, the intermediate transfer belt cleaning unit 66 is configured to remove and collect the toner. The intermediate transfer belt cleaning unit 66 includes a cleaning blade as a cleaning member that contacts the intermediate transfer belt 61, for example, and the intermediate transfer belt 61 that contacts the cleaning blade is supported by an intermediate transfer belt driven roller 64 from the back side. ing.

給紙カセット8は、画像形成に使用するシート(記録用紙)を蓄積しておくためのトレイであり、画像形成装置の露光ユニット1の下側に設けられている。また、画像形成装置の上部に設けられている排紙トレイ9は、印刷済みのシートをフェイスダウンで集積するためのトレイである。   The paper feed cassette 8 is a tray for storing sheets (recording paper) used for image formation, and is provided below the exposure unit 1 of the image forming apparatus. A paper discharge tray 9 provided at the upper part of the image forming apparatus is a tray for collecting printed sheets face down.

また、画像形成装置には、給紙カセット8のシートを転写ローラ10や定着ユニット7を経由させて排紙トレイ9に送るための、略垂直形状の用紙搬送路Sが設けられている。給紙カセット8から排紙トレイ9までの用紙搬送路Sの近傍には、ピックアップローラ11、複数の搬送ローラ12a〜12e,レジストローラ13、転写ローラ10、定着ユニット7等が配されている。   In addition, the image forming apparatus is provided with a substantially vertical sheet conveyance path S for sending the sheets of the sheet feeding cassette 8 to the sheet discharge tray 9 via the transfer roller 10 and the fixing unit 7. In the vicinity of the paper transport path S from the paper feed cassette 8 to the paper discharge tray 9, a pickup roller 11, a plurality of transport rollers 12a to 12e, a registration roller 13, a transfer roller 10, a fixing unit 7, and the like are arranged.

搬送ローラ12a〜12eは、シートの搬送を促進・補助するための小型のローラであり、用紙搬送路Sに沿って複数設けられている。またピックアップローラ11は、給紙カセット8の端部近傍に備えられ、給紙カセット8からシートを1枚ずつピックアップして用紙搬送路Sに供給する。   The conveyance rollers 12 a to 12 e are small rollers for promoting and assisting the conveyance of the sheet, and a plurality of the conveyance rollers 12 a to 12 e are provided along the sheet conveyance path S. The pickup roller 11 is provided near the end of the paper feed cassette 8 and picks up sheets one by one from the paper feed cassette 8 and supplies them to the paper transport path S.

また、レジストローラ13は、用紙搬送路Sを搬送されているシートを一旦保持するものである。そして、感光体ドラム3上のトナー像の先端とシートの先端を合わせるタイミングでシートを転写ローラ10に搬送する機能を有している。   Further, the registration roller 13 temporarily holds the sheet being conveyed through the sheet conveyance path S. The sheet has a function of conveying the sheet to the transfer roller 10 at the timing when the leading edge of the toner image on the photosensitive drum 3 and the leading edge of the sheet are aligned.

定着ユニット7は、ヒートローラ71及び加圧ローラ72を備えており、ヒートローラ71及び加圧ローラ72は、シートを挟んで回転するようになっている。またヒートローラ71は、図示しない温度検出器からの信号に基づいて制御部によって所定の定着温度となるように設定されており、加圧ローラ72とともにトナーをシートに熱圧着することにより、シートに転写された多色トナー像を溶融・混合・圧接し、シートに対して熱定着させる機能を有している。   The fixing unit 7 includes a heat roller 71 and a pressure roller 72, and the heat roller 71 and the pressure roller 72 rotate with the sheet interposed therebetween. The heat roller 71 is set so as to reach a predetermined fixing temperature by a control unit based on a signal from a temperature detector (not shown), and the toner is thermocompression bonded to the sheet together with the pressure roller 72. It has the function of fusing, mixing, and pressing the transferred multicolor toner image and thermally fixing the sheet.

次に、シート搬送経路を詳細に説明する。上述のように画像形成装置には予めシートを収納する給紙カセット8が設けられている。給紙カセット8からシートを給紙するために、各々ピックアップローラ11が配置され、シートを1枚ずつ搬送路Sに導くようになっている。   Next, the sheet conveyance path will be described in detail. As described above, the image forming apparatus is provided with the paper feed cassette 8 that stores sheets in advance. In order to feed sheets from the sheet feeding cassette 8, pickup rollers 11 are arranged so as to guide the sheets one by one to the conveyance path S.

給紙カセット8から搬送されるシートは用紙搬送路Sの搬送ローラ12aによってレジストローラ13まで搬送され、シートの先端と中間転写ベルト61上の画像情報の先端を整合するタイミングで転写ローラ10に搬送され、シート上に画像情報が書き込まれる。その後、シートは定着ユニット7を通過することによってシート上の未定着トナーが熱で溶融・固着され、その後に配された搬送ローラ12cを経て排紙トレイ9上に排出される。   The sheet conveyed from the sheet feeding cassette 8 is conveyed to the registration roller 13 by the conveying roller 12a in the sheet conveying path S, and conveyed to the transfer roller 10 at a timing when the leading edge of the sheet and the leading edge of the image information on the intermediate transfer belt 61 are aligned. The image information is written on the sheet. Thereafter, the sheet passes through the fixing unit 7 so that the unfixed toner on the sheet is melted and fixed by heat, and then discharged onto the sheet discharge tray 9 through the conveyance roller 12c disposed.

上記の搬送経路は、シートに対する片面印字要求のときのものであるが、これに対して両面印字要求の時は、上記のように片面印字が終了し定着ユニット7を通過したシートの後端が最終の搬送ローラ12cでチャックされたときに、搬送ローラ12cが逆回転することによってシートを搬送ローラ12d,12eに導く。そしてその後レジストローラ13を経てシート裏面に印字が行われた後にシートが排紙トレイ9に排出される。   The above-mentioned conveyance path is for a single-sided printing request for a sheet. On the other hand, when a double-sided printing request is made, the trailing edge of the sheet that has finished single-sided printing and has passed through the fixing unit 7 as described above. When chucked by the final transport roller 12c, the transport roller 12c rotates backward to guide the sheet to the transport rollers 12d and 12e. Then, after printing is performed on the back side of the sheet through the registration roller 13, the sheet is discharged to the discharge tray 9.

次に本発明の光走査装置の実施形態を具体的に説明する。
本実施形態の光走査装置は、上記のように複数の感光体ドラム3を有し、複数本の光ビームによって各感光体ドラム3を同時に走査露光して各感光体ドラム3に互いに異なる色の画像を形成し、各色の画像を同一の転写媒体上に重ね合わせることによってカラー画像を形成するタンデム方式の画像形成装置に適用可能である。
Next, an embodiment of the optical scanning device of the present invention will be specifically described.
The optical scanning device of this embodiment has a plurality of photosensitive drums 3 as described above, and each photosensitive drum 3 is simultaneously scanned and exposed by a plurality of light beams, and each photosensitive drum 3 has a different color. The present invention can be applied to a tandem image forming apparatus that forms an image and forms a color image by superimposing the images of the respective colors on the same transfer medium.

上述のように、画像形成装置には、ブラック(K)画像形成用の感光体ドラム、シアン(C)画像形成用の感光体ドラム、マゼンタ(M)画像形成用の感光体ドラム、イエロー(Y)画像形成用の感光体ドラムが略等間隔で配置されている。タンデム方式の画像形成装置は、各色の画像を同時に形成するので、カラー画像の形成に要する時間を大幅に短縮することができる。
尚以下では、K、C、M、Yによって、ブラック、シアン、マゼンタ、イエローをそれぞれ表すものとする。
As described above, the image forming apparatus includes a photosensitive drum for black (K) image formation, a photosensitive drum for cyan (C) image formation, a photosensitive drum for magenta (M) image formation, and yellow (Y ) Photosensitive drums for image formation are arranged at substantially equal intervals. The tandem image forming apparatus forms images of the respective colors at the same time, so that the time required for forming a color image can be greatly shortened.
In the following description, black, cyan, magenta, and yellow are represented by K, C, M, and Y, respectively.

感光体ドラム3を露光するための本発明に係る光走査装置は、それぞれユニット化された1次光学系(入射光学系)と、2次光学系(出射光学系)とから構成される。1次光学系は、KCMYの光ビームをそれぞれ出射する4つの半導体レーザと、これらの光ビームを2次光学系のポリゴンミラー201(回転多面鏡)に導くミラー及びレンズ等の光学要素とを備えている。また2次光学系は、被走査体である感光体ドラム3上にレーザビームを走査する上記ポリゴンミラー201と、ポリゴンミラー201によって反射された光ビームを感光体ドラム3に導くためのレンズやミラー等の光学要素、及び光ビームを検出するBDセンサ等を備えている。BDセンサは、感光体ドラム3上の主走査方向の潜像書き始め位置を制御するための光ビームを検出する本発明の光ビーム検出手段に該当する。また、上記ポリゴンミラー201は、各色で共有する構成を採用している。   The optical scanning device according to the present invention for exposing the photosensitive drum 3 includes a unitary primary optical system (incident optical system) and a secondary optical system (exit optical system). The primary optical system includes four semiconductor lasers that respectively emit KCMY light beams, and optical elements such as mirrors and lenses that guide these light beams to the polygon mirror 201 (rotating polygon mirror) of the secondary optical system. ing. The secondary optical system includes the polygon mirror 201 that scans a laser beam on a photosensitive drum 3 that is a scanning target, and a lens and mirror for guiding the light beam reflected by the polygon mirror 201 to the photosensitive drum 3. And the like, and a BD sensor for detecting a light beam. The BD sensor corresponds to the light beam detecting means of the present invention that detects a light beam for controlling the latent image writing start position in the main scanning direction on the photosensitive drum 3. Further, the polygon mirror 201 employs a configuration shared by each color.

図2は、本発明の光走査装置の1次光学系ユニットの構成例を示す平面図、図3は図2の1次光学系ユニットの斜視概略図である。図2及び図3において、100は1次光学系ユニット、101はレーザダイオード、102はコリメータレンズ、103はアパーチャ、104はレーザドライブ基板、105はレーザホルダ、106はレンズホルダ、107は鏡筒、108は取付けネジ、110は第1ミラー、111は第2ミラー、112はシリンドリカルレンズ、113は第3ミラー、120は1次光学系の光学要素を配設する基板である。   FIG. 2 is a plan view showing a configuration example of a primary optical system unit of the optical scanning device of the present invention, and FIG. 3 is a schematic perspective view of the primary optical system unit of FIG. 2 and 3, 100 is a primary optical system unit, 101 is a laser diode, 102 is a collimator lens, 103 is an aperture, 104 is a laser drive substrate, 105 is a laser holder, 106 is a lens holder, 107 is a lens barrel, 108 is a mounting screw, 110 is a first mirror, 111 is a second mirror, 112 is a cylindrical lens, 113 is a third mirror, and 120 is a substrate on which optical elements of the primary optical system are arranged.

K,C,M,Y用の各レーザダイオード101は、光源駆動手段としてのレーザ駆動回路(図示せず)によって駆動される。このレーザ駆動回路には、画像形成装置の制御部から出力される各種制御信号や画像処理部から供給される画像データが入力され、これら制御信号及び画像データに従って各レーザダイオード101の発光を制御する。   Each of the laser diodes 101 for K, C, M, and Y is driven by a laser drive circuit (not shown) as light source drive means. Various control signals output from the control unit of the image forming apparatus and image data supplied from the image processing unit are input to the laser driving circuit, and light emission of each laser diode 101 is controlled according to these control signals and image data. .

各レーザダイオード101のレーザ出射側には、それぞれK,C,M,Y用のコリメータレンズ102が配設されている。各レーザダイオード101から出力された光ビームは、ほぼ楕円形状の拡散光であり、各色毎に備えられたコリメータレンズ102によって平行光とされる。各色のコリメータレンズ102の後には、所定の間隙をもったアパーチャ(スリット)103が配置され、光ビームの径が規制される。なお、本明細書において、平行光とは、ビームが進行してもその光束の径が変わらない状態を指すものとし、複数のビームの光軸が互いに平行である状態と区別する。   K, C, M, and Y collimator lenses 102 are disposed on the laser emission side of each laser diode 101, respectively. The light beam output from each laser diode 101 is substantially elliptical diffused light, and is converted into parallel light by a collimator lens 102 provided for each color. After each color collimator lens 102, an aperture (slit) 103 having a predetermined gap is arranged to regulate the diameter of the light beam. In this specification, parallel light refers to a state in which the diameter of the light beam does not change even when the beam travels, and is distinguished from a state in which the optical axes of a plurality of beams are parallel to each other.

上記各レーザダイオード101はレーザホルダ105に取り付けられている。レーザホルダ105は、1次光学系の基板上に一体形成されているレンズホルダ106の背面側に取り付けられる。またコリメータレンズ102及びアパーチャ103が配置された鏡筒107がレンズホルダ106の前面側に取り付けられる。レーザダイオード101から発光した光ビームは、コリメータレンズ102及びアパーチャ103を介して鏡筒107の外部前方に出射する。   Each laser diode 101 is attached to a laser holder 105. The laser holder 105 is attached to the back side of the lens holder 106 that is integrally formed on the substrate of the primary optical system. A lens barrel 107 in which the collimator lens 102 and the aperture 103 are arranged is attached to the front side of the lens holder 106. The light beam emitted from the laser diode 101 is emitted to the front outside of the lens barrel 107 through the collimator lens 102 and the aperture 103.

K用レーザダイオード101の鏡筒107から出射した光ビームは、K用コリメータレンズ102とK用アパーチャ103を経て、第2ミラー111に向かう。また、C,M,Y用のレーザダイオード101の鏡筒107から出射した光ビームは、それぞれC,M,Y用のコリメータレンズ102及びアパーチャ103を経て、第1ミラー110に入射する。第1ミラー110は、C,M,Y用の光ビームのそれぞれを個別に反射する3つのミラーから構成され、これらミラーによって反射された各色用の光ビームは、上記Kの光ビームの進行方向に向かって進み、第2ミラー111に入射する。   The light beam emitted from the lens barrel 107 of the K laser diode 101 is directed to the second mirror 111 through the K collimator lens 102 and the K aperture 103. The light beam emitted from the lens barrel 107 of the C, M, Y laser diode 101 enters the first mirror 110 through the C, M, Y collimator lens 102 and the aperture 103, respectively. The first mirror 110 includes three mirrors that individually reflect the C, M, and Y light beams, and the light beams for the respective colors reflected by these mirrors travel in the traveling direction of the K light beam. , And enters the second mirror 111.

各色のレーザダイオード101は、副走査方向(基板面に垂直な方向)について、互いに異なる高さに配置されている。高さの差は例えば約2mmに設定されている。そして第1ミラー110は、対応するレーザダイオード101から出射した光ビームのみを反射し得る位置に配置されている。また第1ミラー110を構成する3つ(C,M,Y用)のミラーは、主走査方向から見てK用レーザダイオード101から出射した光ビームに重なる位置に配置されている。   The laser diodes 101 of the respective colors are arranged at different heights in the sub scanning direction (direction perpendicular to the substrate surface). The difference in height is set to about 2 mm, for example. The first mirror 110 is disposed at a position where only the light beam emitted from the corresponding laser diode 101 can be reflected. Further, the three mirrors (for C, M, and Y) constituting the first mirror 110 are arranged at positions overlapping the light beam emitted from the K laser diode 101 when viewed from the main scanning direction.

上記のような構成により、K用レーザダイオード101から出射したK用の光ビームと、第1ミラー110によって反射されたC,M,Y用の光ビームは、主走査方向については全て一致し、副走査方向についてはずれ(高低差)を有して、それぞれの光ビームの光軸が互いに平行となって第2ミラー111に入射する。そしてここでは、各コリメータレンズ102を出射した各色用の光ビームは、光ビームが進行してもその光束の径が変わらない平行光である。   With the configuration as described above, the K light beam emitted from the K laser diode 101 and the C, M, and Y light beams reflected by the first mirror 110 all coincide in the main scanning direction, There is a deviation (level difference) in the sub-scanning direction, and the optical axes of the respective light beams are incident on the second mirror 111 in parallel with each other. Here, the light beam for each color emitted from each collimator lens 102 is parallel light whose diameter does not change even when the light beam travels.

第2ミラー111は、入射したK,C,M,Yの各色用の光ビームをシリンドリカルレンズ112に入射させる。シリンドリカルレンズ112は、入射した各色用の光ビームを副走査方向に集束するために配されている。そしてシリンドリカルレンズ112を出射した各色用の光ビームは、第3ミラー113で反射され、ポリゴンミラー201の反射面に入射する。   The second mirror 111 causes the incident light beams for K, C, M, and Y colors to enter the cylindrical lens 112. The cylindrical lens 112 is arranged to focus the incident light beam for each color in the sub-scanning direction. Then, the light beam for each color emitted from the cylindrical lens 112 is reflected by the third mirror 113 and enters the reflecting surface of the polygon mirror 201.

ここでは、シリンドリカルレンズ112は、副走査方向にレンズパワーを有しており、シリンドリカルレンズ112からポリゴンミラー201までの光路長に従って、副走査方向にはポリゴンミラー201の反射面近傍で光ビームが収束するように設定されている。すなわち、それぞれが平行光となってシリンドリカルレンズ112に入射した各色用の光ビームは、副走査方向ではポリゴンミラー201の反射面の表面でほぼ収束する。また同時に光軸が互いに平行となってシリンドリカルレンズ112に入射した各色用の光ビームは、副走査方向についてポリゴンミラー201の表面のほぼ同一位置に収束する。   Here, the cylindrical lens 112 has a lens power in the sub-scanning direction, and the light beam converges near the reflecting surface of the polygon mirror 201 in the sub-scanning direction according to the optical path length from the cylindrical lens 112 to the polygon mirror 201. It is set to be. That is, the light beams for the respective colors incident on the cylindrical lens 112 as parallel lights are almost converged on the reflection surface of the polygon mirror 201 in the sub-scanning direction. At the same time, the light beams for the respective colors incident on the cylindrical lens 112 with their optical axes parallel to each other converge at substantially the same position on the surface of the polygon mirror 201 in the sub-scanning direction.

このシリンドリカルレンズ112は、主走査方向にはレンズパワーを有していないため、入射した各色用の光ビームは、主走査方向についてはそのまま平行光として出射して、ポリゴンミラー201の反射面に入射する。通常、ポリゴンミラー201に対して、主走査方向には平行光を入射させる。主走査方向に収束光であると、後述するfθレンズによって負の像面湾曲が生じて好ましくない。また副走査方向については、反射面の面倒れを補正するために、反射面の表面に収束させるようにする。例えば、ポリゴンミラー201の反射面に入射させる光ビームの副走査方向の位置は、反射面の高さ方向での中央近傍となる。   Since this cylindrical lens 112 does not have lens power in the main scanning direction, the incident light beam for each color is emitted as parallel light as it is in the main scanning direction and is incident on the reflecting surface of the polygon mirror 201. To do. Usually, parallel light is incident on the polygon mirror 201 in the main scanning direction. Converging light in the main scanning direction is not preferable because a negative field curvature is generated by an fθ lens described later. Further, the sub-scanning direction is converged on the surface of the reflecting surface in order to correct the surface tilt of the reflecting surface. For example, the position of the light beam incident on the reflection surface of the polygon mirror 201 in the sub-scanning direction is near the center in the height direction of the reflection surface.

本実施形態の光走査装置では、KCMY用の4本の光ビームを2次光学系の1つのポリゴンミラー201で偏向させる。この場合、ポリゴンミラー201を経た後に4本の光ビームを分離できるようにし、かつ、各色用の光ビームに主走査方向のずれが生じないようにする必要がある。このために、1次光学系のシリンドリカルレンズ112から出射した4本の光ビームが、ポリゴンミラー201に対して、主走査方向については同一方向から同一位置に入射し、副走査方向については角度差のある方向から略同一位置に入射するように設定する。これらの光路設定は、上記の副走査方向に高低差を持ったレーザダイオード101の配置によって、各色用の光ビームが主走査方向については全て一致し、副走査方向について所定の高低差を有して進行することによって実現されている。これにより、走査光学系によって、各色用の光ビームを分離することができる。   In the optical scanning device of this embodiment, four light beams for KCMY are deflected by one polygon mirror 201 of the secondary optical system. In this case, it is necessary to be able to separate the four light beams after passing through the polygon mirror 201 and to prevent the light beams for each color from shifting in the main scanning direction. For this reason, the four light beams emitted from the cylindrical lens 112 of the primary optical system are incident on the polygon mirror 201 from the same direction in the main scanning direction to the same position, and the angular difference in the sub-scanning direction. It is set so as to be incident at substantially the same position from a certain direction. In these optical path settings, the arrangement of the laser diodes 101 having a difference in height in the sub-scanning direction makes the light beams for the respective colors coincide in the main scanning direction and has a predetermined height difference in the sub-scanning direction. It is realized by going forward. Thereby, the light beam for each color can be separated by the scanning optical system.

また上記の構成により、1次光学系の各色用のコリメータレンズ102からシリンドリカルレンズ112までの光路上では、各色用の光ビームは平行光でかつその光軸が互いに平行であるため、コリメータレンズ102からシリンドリカルレンズ112までの光路長を自由に設定することができる。   Also, with the above configuration, since the light beams for each color are parallel light and their optical axes are parallel to each other on the optical path from the collimator lens 102 for each color of the primary optical system to the cylindrical lens 112, the collimator lens 102. To the cylindrical lens 112 can be freely set.

図4は、光走査装置の2次光学系の構成例を示す図で、2次光学系ユニットの筐体内部を上面からみた構成図を図4(A)に、側面からみた筐体223内部及び感光体の概略構成を図4(B)に示すものである。図4において、200は2次光学系ユニット、201はポリゴンミラー、202は第1fθレンズ、203は第2fθレンズ、204はK用ミラー、205はC用第1ミラー、206はC用第2ミラー、207はC用第3ミラー、208はM用第1ミラー、209はM用第2ミラー、210はY用第1ミラー、211はY用第2ミラー、212はY用第3ミラー、213はBDセンサレンズ、214はBDセンサ、220は各色用のシリンドリカルレンズ、221a,221bは固定用シャフト、222は1次光学系ユニットの設置位置、223は筐体、224はシリンドリカルレンズを保持する枠である。   FIG. 4 is a diagram showing a configuration example of the secondary optical system of the optical scanning device. FIG. 4A is a configuration diagram of the interior of the housing of the secondary optical system unit as viewed from above, and the interior of the housing 223 as viewed from the side. FIG. 4B shows a schematic configuration of the photosensitive member. 4, 200 is a secondary optical system unit, 201 is a polygon mirror, 202 is a first fθ lens, 203 is a second fθ lens, 204 is a K mirror, 205 is a first mirror for C, and 206 is a second mirror for C. , 207 is a third mirror for C, 208 is a first mirror for M, 209 is a second mirror for M, 210 is a first mirror for Y, 211 is a second mirror for Y, 212 is a third mirror for Y, 213 Is a BD sensor lens, 214 is a BD sensor, 220 is a cylindrical lens for each color, 221a and 221b are fixing shafts, 222 is an installation position of the primary optical system unit, 223 is a housing, and 224 is a frame for holding the cylindrical lens. It is.

なお、図4(B)に示す光路は、ポリゴンミラー201の回転に伴って走査される光ビームのうち、感光体ドラム3を走査する有効画像領域を含む光ビームの光路を示している。本発明に関わるBDセンサの配置とその検出用光ビームの光路については後述する。   The optical path shown in FIG. 4B indicates the optical path of the light beam including the effective image area that scans the photosensitive drum 3 among the light beams that are scanned along with the rotation of the polygon mirror 201. The arrangement of the BD sensor and the optical path of the detection light beam according to the present invention will be described later.

ポリゴンミラー201は、回転方向に複数(例えば7つ)の反射面を有し、図示しないポリゴンモータによって回転駆動される。ポリゴンモータは、ポリゴンミラー201を設置する筐体223の裏面側凹部に設置され、さらにその凹部を密閉するための蓋が設けられる。またポリゴンモータには放熱のためのフィンが設けられる。1次光学系のレーザダイオード101から出射して第3ミラー113で反射した各色の光ビームは、2次光学系のポリゴンミラー201の反射面によって反射し、その後の各光学要素を介して感光体ドラム3を走査する。   The polygon mirror 201 has a plurality of (for example, seven) reflecting surfaces in the rotation direction, and is driven to rotate by a polygon motor (not shown). The polygon motor is installed in a recess on the back side of the casing 223 where the polygon mirror 201 is installed, and a lid for sealing the recess is provided. The polygon motor is provided with fins for heat dissipation. The light beams of the respective colors emitted from the laser diode 101 of the primary optical system and reflected by the third mirror 113 are reflected by the reflecting surface of the polygon mirror 201 of the secondary optical system, and then the photosensitive member through the respective optical elements. The drum 3 is scanned.

上記のように、副走査方向について角度差を有してポリゴンミラー201に入射した各レーザビームは、その後も角度差を維持し、第1fθレンズ202及び第2fθレンズ203よりなる走査光学系を経た後に分離される。
第1fθレンズ202は、主走査方向にレンズパワーを有している。これにより主走査方向において、ポリゴンミラー201から出射した平行光の光ビームを、感光体ドラム3表面で所定のビーム径となるように収束させる。また第1fθレンズ202は、ポリゴンミラー201の等角速度運動により主走査方向に等角速度で移動する光ビームを、感光体ドラム3上の走査ライン上で等線速で移動するように変換する機能を有している。
As described above, each laser beam incident on the polygon mirror 201 with an angle difference in the sub-scanning direction maintains the angle difference and passes through the scanning optical system including the first fθ lens 202 and the second fθ lens 203. It will be separated later.
The first fθ lens 202 has lens power in the main scanning direction. Thereby, in the main scanning direction, the light beam of the parallel light emitted from the polygon mirror 201 is converged so as to have a predetermined beam diameter on the surface of the photosensitive drum 3. The first fθ lens 202 has a function of converting a light beam that moves at a constant angular velocity in the main scanning direction by a constant angular velocity movement of the polygon mirror 201 so as to move on the scanning line on the photosensitive drum 3 at a constant linear velocity. Have.

また第2fθレンズ203は、主に副走査方向にレンズパワーを有している。これにより副走査方向において、ポリゴンミラー201から出射した拡散光の光ビームを平行光に変換する。また第2fθレンズ203は、主走査方向にもレンズパワーを有していて、第1fθレンズ202の機能を補完してビーム径の制御及びビーム等線速移動を精度よく実行できるようにしている。   The second fθ lens 203 has a lens power mainly in the sub-scanning direction. As a result, the diffused light beam emitted from the polygon mirror 201 is converted into parallel light in the sub-scanning direction. The second fθ lens 203 also has lens power in the main scanning direction, and complements the functions of the first fθ lens 202 so that the beam diameter can be controlled and the beam linear velocity movement can be executed with high accuracy.

上記の第1fθレンズ202及び第2fθレンズ203は、樹脂によって作製される。fθレンズの所望の特性を得るための非球面形状を形成するために、fθレンズには樹脂材料を用いることが好適である。特に、第2fθレンズ203は、主走査方向と副走査方向の両方にレンズパワーを持っているため、これを実現する複雑な非球面形状を得るためには、樹脂材料を用いて作製することが好ましい。樹脂材料は、透明性、成形性、光弾性率、耐熱性、吸湿性、機械的強度、コスト等の特性を考慮して最適な材料が選択される。   The first fθ lens 202 and the second fθ lens 203 are made of resin. In order to form an aspherical shape for obtaining desired characteristics of the fθ lens, it is preferable to use a resin material for the fθ lens. In particular, since the second fθ lens 203 has lens power in both the main scanning direction and the sub-scanning direction, in order to obtain a complicated aspherical shape that realizes this, it can be manufactured using a resin material. preferable. As the resin material, an optimum material is selected in consideration of characteristics such as transparency, moldability, photoelastic modulus, heat resistance, hygroscopicity, mechanical strength, and cost.

上記ポリゴンミラー201で分離され、第1及び第2fθレンズ202,203を通過した各色用の4本の光ビームのうち、K用の光ビームは、第1及び第2fθレンズ202,203を経て、K用ミラー204で反射し、K用シリンドリカルレンズ220を通って感光体ドラム3(K)に入射する。感光体ドラム3上ではその走査領域に描画が行われる。   Of the four light beams for each color separated by the polygon mirror 201 and passed through the first and second fθ lenses 202 and 203, the K light beam passes through the first and second fθ lenses 202 and 203. The light is reflected by the K mirror 204, passes through the K cylindrical lens 220, and enters the photosensitive drum 3 (K). Drawing is performed in the scanning area on the photosensitive drum 3.

また分離されたY用の光ビームは、Y用第1〜第3ミラー210,211,212で反射して、Y用シリンドリカルレンズ220を通って感光体ドラム3(Y)に入射する。同様に、分離されたC用の光ビームは、C用第1〜第3ミラー205,206,207で反射して、C用シリンドリカルレンズ220を通って感光体ドラム3(C)に入射する。また分離されたM用の光ビームは、M用第1〜第2ミラー208,209で反射して、M用シリンドリカルレンズ220を通って感光体ドラム3(M)に入射する。
なお上記の光路は、感光体ドラム3を走査する画像領域のビームの光路であり、BDセンサへの光ビーム(検出用光ビーム)は、各色用の画像領域の光ビームから分離された光路を進行する。BDセンサへの光路の具体例は後述する。
The separated Y light beam is reflected by the Y first to third mirrors 210, 211, and 212, passes through the Y cylindrical lens 220, and enters the photosensitive drum 3 (Y). Similarly, the separated C light beam is reflected by the C first to third mirrors 205, 206, and 207, passes through the C cylindrical lens 220, and enters the photosensitive drum 3 (C). The separated light beam for M is reflected by the first and second mirrors 208 and 209 for M and enters the photosensitive drum 3 (M) through the cylindrical lens 220 for M.
The above optical path is the optical path of the beam in the image area that scans the photosensitive drum 3, and the light beam (detection light beam) to the BD sensor is an optical path separated from the light beam in the image area for each color. proceed. A specific example of the optical path to the BD sensor will be described later.

2次光学系において各色用のシリンドリカルレンズ220は、副走査方向にレンズパワーを有している。これにより副走査方向について、平行光で入射する光ビームを感光体ドラム3上で所定のビーム径となるように収束させる。また主走査方向については、上述の第1fθレンズ202で収束光となった光ビームがそのまま感光体ドラム3上で収束する。シリンドリカルレンズ220は、樹脂を用いて形成されている。光走査装置のような走査幅全域をカバーする長尺のシリンドリカルレンズ220は、樹脂レンズとすることが好適である。   In the secondary optical system, the cylindrical lens 220 for each color has lens power in the sub-scanning direction. Thereby, in the sub-scanning direction, the light beam incident as parallel light is converged on the photosensitive drum 3 so as to have a predetermined beam diameter. In the main scanning direction, the light beam that has been converged by the first fθ lens 202 is converged on the photosensitive drum 3 as it is. The cylindrical lens 220 is formed using a resin. The long cylindrical lens 220 that covers the entire scanning width as in the optical scanning device is preferably a resin lens.

シリンドリカルレンズ220を出射した各色の光ビームは、帯電された感光体ドラム3を画像データに応じて露光する。これにより、感光体ドラム3の表面に画像データに応じた静電潜像が形成される。そして現像器によって、それぞれの感光体ドラム3上に形成された静電潜像がKCMYのトナーによりそれぞれ顕像化される。   The light beams of the respective colors emitted from the cylindrical lens 220 expose the charged photosensitive drum 3 according to the image data. As a result, an electrostatic latent image corresponding to the image data is formed on the surface of the photosensitive drum 3. Then, the electrostatic latent images formed on the respective photosensitive drums 3 are visualized by the developing unit by the KCMY toner.

次に本発明に関わるBDセンサの設置位置とBDセンサへ入射させる光ビームの光路の設定例を説明する。
ポリゴンミラー201で反射して感光体ドラム3へ向かう光ビームのうち、感光体ドラム3上での画像形成に使用される光ビーム、すなわち主走査ラインを走査するための光ビームを主走査ビームとする。ここで主走査ビームが走査する際に通過する空間領域を画像領域とし、画像領域以外の領域を非画像領域とする。
Next, an example of setting the installation position of the BD sensor and the optical path of the light beam incident on the BD sensor according to the present invention will be described.
Of the light beams reflected by the polygon mirror 201 and traveling toward the photosensitive drum 3, a light beam used for image formation on the photosensitive drum 3, that is, a light beam for scanning the main scanning line is referred to as a main scanning beam. To do. Here, a spatial region that passes when the main scanning beam scans is an image region, and a region other than the image region is a non-image region.

光ビームが感光体ドラム3を走査するとき、光ビームは主走査ラインを定期的に走査する。このときに、感光体ドラム3は回転しているので、感光体ドラム3は一定期間ごとに異なる場所を走査されることになる。光ビームが走査される毎に、走査ラインの書き始めの位置は同一である必要がある。この走査ラインの書き始めの位置を検出するために、光走査装置には同期検出装置が設けられている。同期検出装置は上記非画像領域の光ビームを同期検出ビームとして検出するためのBDセンサ(同期検出センサ)と、BDセンサに同期検出ビームを集光するBDセンサレンズを有している。上記同期検出ビームは、本発明の検出用ビームに該当し、上記BDセンサレンズ及び該レンズに同期検出ビームを導くためのミラー等の光学系が本発明の集光光学系に該当する。   When the light beam scans the photosensitive drum 3, the light beam periodically scans the main scanning line. At this time, since the photoconductive drum 3 is rotating, the photoconductive drum 3 is scanned at a different place every predetermined period. Each time the light beam is scanned, the writing start position of the scanning line needs to be the same. In order to detect the writing start position of the scanning line, the optical scanning device is provided with a synchronization detecting device. The synchronization detection device has a BD sensor (synchronization detection sensor) for detecting the light beam in the non-image area as a synchronization detection beam, and a BD sensor lens that focuses the synchronization detection beam on the BD sensor. The synchronous detection beam corresponds to the detection beam of the present invention, and the BD sensor lens and an optical system such as a mirror for guiding the synchronous detection beam to the lens correspond to the condensing optical system of the present invention.

図5は、光走査装置におけるBDセンサの設置位置とBDセンサへ入射させる光ビームの光路を説明するための図で、図中213はBDセンサレンズ、214はBDセンサである。上記図4に示すように、KCMY用の感光体ドラム3を走査する画像領域を含む光ビームは、その光路毎に設置されたミラー(折り返しミラー)により折り返されて感光体ドラム3に向かうように設定されている。一方、非画像領域の同期検出ビームは、画像領域の光ビームと分離され、一つのBDセンサ214に入射するように構成されている。   FIG. 5 is a diagram for explaining the installation position of the BD sensor and the optical path of the light beam incident on the BD sensor in the optical scanning device, in which 213 is a BD sensor lens, and 214 is a BD sensor. As shown in FIG. 4, the light beam including the image area for scanning the KCMY photosensitive drum 3 is folded back by a mirror (folding mirror) provided for each optical path so as to be directed to the photosensitive drum 3. Is set. On the other hand, the synchronization detection beam in the non-image area is separated from the light beam in the image area and is incident on one BD sensor 214.

ポリゴンミラー201を出射したKCMY各色用の光ビームは、第1及び第2fθレンズ202,203を通過し、画像領域の光ビームは図4を参照して説明した光路を進行し、各感光体ドラム3を走査する。
また非画像領域の同期検出ビームは、Y用第1ミラー210,M用第1ミラー208,C用第1ミラー205を透過して直進する。これらY用第1ミラー210,M用第1ミラー208,C用第1ミラー205において、同期検出ビームが入射する領域は、反射面が形成されずに素通しのガラス基材が露出している。これにより、画像領域の光ビームは所定の光路に向かって反射し、同期検出ビームは上記各折り返しミラー210,208,205をそのまま透過する。これらの折り返しミラーの具体的な構成例は後述する。
The light beam for each color of KCMY emitted from the polygon mirror 201 passes through the first and second fθ lenses 202 and 203, and the light beam in the image area travels on the optical path described with reference to FIG. 3 is scanned.
The synchronous detection beam in the non-image area passes through the first mirror 210 for Y, the first mirror 208 for M, and the first mirror 205 for C and travels straight. In the first mirror 210 for Y, the first mirror 208 for M, and the first mirror 205 for C, in the region where the synchronous detection beam is incident, a transparent glass substrate is exposed without forming a reflecting surface. As a result, the light beam in the image area is reflected toward a predetermined optical path, and the synchronous detection beam is transmitted through the folding mirrors 210, 208, and 205 as they are. Specific configuration examples of these folding mirrors will be described later.

そしてY用,M用,C用の同期検出ビームと、K用の全ての光ビームは、K用ミラー204に入射して、上方のK用感光体ドラム3に向かって反射する。そしてK用の画像領域の光ビームはそのままK用のシリンドリカルレンズ220に入射し、K用の感光体ドラム3を露光する。
一方、K用の非画像領域の同期検出ビームと、K用ミラー204で反射したY用,M用,C用の同期検出ビームは、K用光ビームの非画像領域に配設されたBDセンサレンズ213に入射し、BDセンサ214に集光される。BDセンサレンズ213は、光ビームを集光し、BDセンサ214における光ビームの検出レベルを向上させ、またビームスポットの位置がBDセンサレンズ213の光軸からずれているような場合であっても、BDセンサレンズ213の光軸に向けて光ビームの方向を変えて、BDセンサ214の検出面に精度良く光ビームを照射するように機能する。
Then, the Y, M, and C synchronous detection beams and all the K light beams are incident on the K mirror 204 and reflected toward the upper K photosensitive drum 3. Then, the light beam in the K image region is directly incident on the K cylindrical lens 220 to expose the K photosensitive drum 3.
On the other hand, the synchronous detection beam for the non-image area for K and the synchronous detection beams for Y, M, and C reflected by the K mirror 204 are arranged in the non-image area of the K light beam. The light enters the lens 213 and is focused on the BD sensor 214. The BD sensor lens 213 collects the light beam, improves the detection level of the light beam in the BD sensor 214, and even when the position of the beam spot is deviated from the optical axis of the BD sensor lens 213. , The direction of the light beam is changed toward the optical axis of the BD sensor lens 213, and the detection surface of the BD sensor 214 is irradiated with the light beam with high accuracy.

こうして、KCMYの各色用の光ビームは、画像領域の光ビームが各色用の感光体ドラム3上に導かれ、非画像領域の同期検出ビームが一つのBDセンサ214に導かれる。
BDセンサ214は受光量に応じたセンサ信号を出力する。そして、光走査装置の制御部(例えば後述するLSUコントローラ)は、BDセンサ214からのセンサ信号に基づいて、画像書き込み開始位置を決定するための同期信号(BD信号)を生成する。具体的にはBDセンサ214の受光量が、少なくともそのレーザビームが感光体ドラム3を露光して静電潜像を形成するのに必要な光量以上の場合に、BD信号が生成される。BD信号は主走査方向の走査開始基準信号として用いられ、この信号を基準として各ラインの主走査方向の書出し開始位置の同期が取られる。
Thus, the light beam for each color of KCMY is guided to the photoconductive drum 3 for each color, and the synchronous detection beam for the non-image area is guided to one BD sensor 214.
The BD sensor 214 outputs a sensor signal corresponding to the amount of received light. Then, a control unit (for example, an LSU controller described later) of the optical scanning device generates a synchronization signal (BD signal) for determining an image writing start position based on a sensor signal from the BD sensor 214. Specifically, a BD signal is generated when the amount of light received by the BD sensor 214 is at least greater than the amount of light necessary for the laser beam to expose the photosensitive drum 3 to form an electrostatic latent image. The BD signal is used as a scanning start reference signal in the main scanning direction, and the writing start position of each line in the main scanning direction is synchronized based on this signal.

また同期検出装置は、BDセンサ214で光ビームが検出できない場合にエラー信号を出力する。光走査装置が組み込まれた画像形成装置では、装置の運転を停止するとともに、例えば所定のサービスコードをその表示画面に表示させることで、走査方向の書き始めの位置の不具合をユーザに知らせる。   Further, the synchronization detection device outputs an error signal when the BD sensor 214 cannot detect the light beam. In an image forming apparatus incorporating an optical scanning device, the operation of the device is stopped, and a predetermined service code is displayed on the display screen, for example, so that the user is informed of a defect in the writing start position in the scanning direction.

本実施形態では、KCMY用の複数の光ビームにおける同期検出ビームを一つのBDセンサ214に集光して検出することにより、BDセンサ214を各色毎に設ける必要がなく、光路設定が合理化でき光走査装置の小型化を実現することができる。   In the present embodiment, the synchronous detection beam in the plurality of light beams for KCMY is collected and detected on one BD sensor 214, so that it is not necessary to provide the BD sensor 214 for each color, and the optical path setting can be rationalized. Miniaturization of the scanning device can be realized.

図6は、光走査装置におけるBDセンサの設置位置とBDセンサへ入射させる光ビームの光路の他の例を説明するための図で、図中215は同期検出ビームを折り返すためのミラー(同期ミラー)である。
BDセンサ214は、感光体ドラム3に向かう光ビームの光路上に配置すればシンプルな構成となって好適である。しかしながら非画像領域部分のスペースの制約等から、感光体ドラム3に向かう光路上に直接BDセンサ214を配置できないような場合、例えば図6に示すような同期ミラー215を採用して、非画像領域の光ビームをBDセンサ214に導くように構成することができる。この場合にも、同期ミラー215が増加しただけであり、BDセンサ214を共通化することによる合理化効果と、後述する折り返しミラー(Y用第1ミラー210,M用第1ミラー208,C用第1ミラー205)における画像領域の光ビームと同期検出ビームとの分離構造による部品点数削減効果は、本実施形態においても得ることができる。
FIG. 6 is a diagram for explaining another example of the installation position of the BD sensor and the optical path of the light beam incident on the BD sensor in the optical scanning device. In FIG. 6, reference numeral 215 denotes a mirror for returning the synchronous detection beam (synchronous mirror). ).
If the BD sensor 214 is disposed on the optical path of the light beam directed toward the photosensitive drum 3, a simple configuration is preferable. However, in the case where the BD sensor 214 cannot be disposed directly on the optical path toward the photosensitive drum 3 due to the space limitation of the non-image area portion or the like, for example, a synchronous mirror 215 as shown in FIG. Can be configured to guide the light beam to the BD sensor 214. Also in this case, the number of synchronous mirrors 215 is increased, and the rationalization effect by sharing the BD sensor 214 and the folding mirrors (the first mirror 210 for Y, the first mirror 208 for M, the first mirror for C) which will be described later. The effect of reducing the number of parts by the separation structure of the light beam and the synchronous detection beam in the image area in one mirror 205) can also be obtained in this embodiment.

図7は、画像領域の光ビームと非画像領域の同期検出ビームとを分離する折り返しミラーの構成例を説明するための要部斜視図である。図7において、216は各折り返しミラーに設けられた透過領域、217は反射領域である。
上述のように、Y用第1ミラー210,M用第1ミラー208,及びC用第1ミラー205の折り返しミラーは、画像領域の光ビームを感光体ドラム3へ向かう光路上に反射させるとともに、非画像領域の同期検出ビームをBDセンサ214へ向かう光路上に向けて透過させる機能を備えている。
FIG. 7 is a main part perspective view for explaining a configuration example of a folding mirror that separates the light beam in the image region and the synchronization detection beam in the non-image region. In FIG. 7, reference numeral 216 denotes a transmission region provided in each folding mirror, and 217 denotes a reflection region.
As described above, the folding mirrors of the first mirror for Y 210, the first mirror for M 208, and the first mirror for C 205 reflect the light beam in the image area on the optical path toward the photosensitive drum 3, and A function of transmitting the synchronous detection beam in the non-image area toward the optical path toward the BD sensor 214 is provided.

このような機能を実現するために、上記各折り返しミラー210,208,205には、画像領域の光ビームを反射する反射領域217と、非画像領域の光ビームを透過する透過領域216が設けられる。
上記各折り返しミラー210,208,205は、板状に成形したガラス基材の表面に金属蒸着膜を付与して反射面を作成することができる。すなわち本例では、ガラス基材の表面に金属蒸着を施す領域と、マスキングによって金属蒸着を施さない領域とを形成し、金属蒸着膜の形成領域を上記反射領域217とし、金属蒸着を施さない領域を上記透過領域216とする。
In order to realize such a function, each of the folding mirrors 210, 208, and 205 is provided with a reflection region 217 that reflects the light beam in the image region and a transmission region 216 that transmits the light beam in the non-image region. .
Each of the folding mirrors 210, 208, and 205 can create a reflective surface by providing a metal vapor deposition film on the surface of a glass substrate formed into a plate shape. That is, in this example, a region where metal deposition is performed on the surface of the glass substrate and a region where metal deposition is not performed by masking are formed, and the region where the metal deposition film is formed is the reflective region 217, and the region where metal deposition is not performed. Is defined as the transmission region 216.

透過領域216は、BDセンサ214による光ビーム検出を行うために、主走査方向の書き出し側の非画像領域に形成されるようにする。また主走査方向の書き終わり側で同期検出を行う場合は、適宜該当する書き終わり側の非画像領域に透過領域216を設けるようにする。本実施例では、主走査方向の書き始め側で同期検出ビームを検出するものとする。   The transmissive region 216 is formed in the non-image region on the writing side in the main scanning direction in order to detect the light beam by the BD sensor 214. When synchronization detection is performed on the writing end side in the main scanning direction, a transmission area 216 is appropriately provided in the corresponding non-image area on the writing end side. In this embodiment, the synchronous detection beam is detected on the writing start side in the main scanning direction.

また、反射領域217と透過領域216の形成方法は、上記のマスキングによる金属蒸着に限定されることなく、適宜公知の手法を適用することができる。例えばガラス基材に対して、反射領域217の形成部分に金属光沢を有する塗料を塗布したり、樹脂フィルムを基材とする反射シートをガラス基材にラミネートするような手法を採用してもよい。   Moreover, the formation method of the reflective region 217 and the transmissive region 216 is not limited to the above-described metal vapor deposition by masking, and a known method can be appropriately applied. For example, a technique may be employed in which a glass substrate is coated with a paint having a metallic luster on a portion where the reflection region 217 is formed, or a reflection sheet having a resin film as a substrate is laminated on the glass substrate. .

図8は、非画像領域の同期検出ビームの光路をさらに詳しく説明するための図で、光学系の要部と光ビームの光路とを模式的に示すものである。上述のように、本実施形態の光走査装置では、KCMY用の4本の光ビームを2次光学系の1つのポリゴンミラー201で偏向させている。このときにポリゴンミラー201から出射した上記4本の光ビームは、副走査方向に高低差を有して進行する。このために、上記各折り返しミラー(Y用第1ミラー210,M用第1ミラー208,及びC用第1ミラー205)は、それぞれ対応する光ビームの画像領域光を切り分けて反射できるように副走査方向に高低差を有して配置されている。   FIG. 8 is a diagram for explaining the optical path of the synchronous detection beam in the non-image region in more detail, and schematically shows the main part of the optical system and the optical path of the light beam. As described above, in the optical scanning device of this embodiment, the four light beams for KCMY are deflected by the single polygon mirror 201 of the secondary optical system. At this time, the four light beams emitted from the polygon mirror 201 travel with a height difference in the sub-scanning direction. For this reason, each of the folding mirrors (the first mirror 210 for Y, the first mirror 208 for M, and the first mirror 205 for C) is configured so that the image region light of the corresponding light beam can be separated and reflected. They are arranged with a height difference in the scanning direction.

従って、上記各折り返しミラー210,208,205のそれぞれの透過領域216を透過する光ビームは、各折り返しミラーによって異なっている。
すなわち図8に示すように、Y用第1ミラー210は、KCMYの4本の光ビームのうち副走査方向で最も下側を通るY用の光ビームに作用する。従って、Y用第1ミラー210では、Y用の光ビームの非画像領域の同期検出ビームのみが透過し、他の色(MCK)用の光ビームは、Y用第1ミラー210の上方を通過する。Y用第1ミラー210の反射領域217で反射した画像領域光(点線)はY用の感光体ドラム3に向かう。
Therefore, the light beams that pass through the transmission regions 216 of the folding mirrors 210, 208, and 205 differ depending on the folding mirrors.
That is, as shown in FIG. 8, the first Y mirror 210 acts on the Y light beam that passes through the lowest side in the sub-scanning direction among the four light beams of KCMY. Therefore, in the first Y mirror 210, only the synchronous detection beam in the non-image region of the Y light beam is transmitted, and the light beams for other colors (MCK) pass above the first Y mirror 210. To do. The image area light (dotted line) reflected by the reflection area 217 of the first Y mirror 210 is directed to the Y photosensitive drum 3.

M用第1ミラー208の透過領域216では、Y用第1ミラー210を透過してきたY用の同期検出ビームと、M用の非画像領域の同期検出ビームとが透過し、他の色(CK)用の光ビームは、M用第1ミラー208の上方を通過する。M用第1ミラー208の反射領域217で反射した画像領域光(点線)はM用の感光体ドラム3に向かう。   In the transmission region 216 of the M first mirror 208, the Y synchronization detection beam that has passed through the Y first mirror 210 and the M non-image region synchronization detection beam are transmitted, and other colors (CK ) Light beam passes above the M first mirror 208. The image area light (dotted line) reflected by the reflection area 217 of the M first mirror 208 is directed to the M photoconductor drum 3.

同様にC用第1ミラー205の透過領域216では、Y用第1ミラー210及びM用第1ミラー208を透過してきたY用及びM用の同期検出ビームと、C用の非画像領域の同期検出ビームとが透過し、他の色(K)用の光ビームは、C用第1ミラー205の上方を通過する。C用第1ミラー205の反射領域217で反射した画像領域光(点線)はC用の感光体ドラム3に向かう。   Similarly, in the transmission region 216 of the first C mirror 205, the synchronization detection beams for Y and M that have passed through the first mirror 210 for Y and the first mirror 208 for M and the non-image region for C are synchronized. The light beam for the other color (K) passes above the first mirror 205 for C. The image area light (dotted line) reflected by the reflection area 217 of the C first mirror 205 is directed to the C photosensitive drum 3.

そしてK用ミラー204では、K用の光ビームと、YMC用の同期検出ビームとが反射する。従ってK用ミラー204には、他のミラー(Y用第1ミラー210,M用第1ミラー208,C用第1ミラー205)のような透過領域216は設けられてなく、光路上の面は全て反射面になっている。
そしてK用ミラーを反射したKCYMの各色用の非画像領域の同期検出ビームは、BDセンサレンズ213に入射してBDセンサ214に対して集光される。
The K mirror 204 reflects the K light beam and the YMC synchronous detection beam. Therefore, the K mirror 204 is not provided with a transmission region 216 unlike other mirrors (the first mirror 210 for Y, the first mirror 208 for M, the first mirror 205 for C), and the surface on the optical path is All are reflective surfaces.
Then, the synchronous detection beam of the non-image area for each color of KCYM reflected by the K mirror is incident on the BD sensor lens 213 and is condensed on the BD sensor 214.

図9は、折り返し用のミラーに設定する透過領域と反射領域の構成例を説明するための図である。図9の例では、透過領域216を形成する3つの折り返しミラー、すなわちY用第1ミラー210,M用第1ミラー208,及びC用第1ミラー205について、同期検出ビームの通過位置に従って透過領域216の幅がそれぞれ異なるように構成している。   FIG. 9 is a diagram for explaining a configuration example of a transmission region and a reflection region set in a mirror for folding. In the example of FIG. 9, the three folding mirrors that form the transmission region 216, that is, the first mirror for Y 210, the first mirror for M 208, and the first mirror for C 205 are transmitted according to the passing position of the synchronous detection beam. The widths 216 are configured to be different from each other.

ここではY用第1ミラー210,M用第1ミラー208,及びC用第1ミラー205には同一幅のガラス基材を使用し、そのガラス基材が主走査方向で同一の位置に配置されるようにする。この場合、図示しないポリゴンミラー201で反射したKCMYの各色用の走査光は、Y用第1ミラー210,M用第1ミラー208,及びC用第1ミラー205の位置ではその走査幅が異なり、Y用からK用に向かうに従って走査幅が広くなる。従って各色用の非画像領域の同期検出ビームの通過位置も、Y用からK用に向かうに従って各折り返しミラーの幅方向で内側から外側に向かって変化する。   Here, glass substrates having the same width are used for the first mirror 210 for Y, the first mirror 208 for M, and the first mirror 205 for C, and the glass substrates are arranged at the same position in the main scanning direction. So that In this case, the scanning light for each color of KCMY reflected by the polygon mirror 201 (not shown) has different scanning widths at the positions of the first mirror 210 for Y, the first mirror 208 for M, and the first mirror 205 for C. The scanning width becomes wider from Y to K. Therefore, the passing position of the synchronous detection beam in the non-image area for each color also changes from the inside to the outside in the width direction of each folding mirror as it goes from Y to K.

図9の実施例では、上記のような条件に従って、同期検出ビームの光路上に透過領域216を形成する。従って図9の場合、Y用第1ミラー210,M用第1ミラー208,及びC用第1ミラー205では、透過領域216の幅が異なり、Y用第1ミラー210の透過領域216の幅が最も広く、次いでM用第1ミラー208の透過領域216の幅が広く、C用第1ミラー205ではその透過領域216の幅が最も狭くなっている。   In the embodiment of FIG. 9, the transmission region 216 is formed on the optical path of the synchronous detection beam according to the above conditions. Accordingly, in the case of FIG. 9, the width of the transmission region 216 is different in the first mirror 210 for Y, the first mirror 208 for M, and the first mirror 205 for C, and the width of the transmission region 216 of the first mirror for Y 210 is different. Next, the width of the transmission region 216 of the first mirror for M 208 is widest, and the width of the transmission region 216 of the first mirror for C 205 is the narrowest.

本実施例では、同期検出ビームの通過位置が異なるにもかかわらず、同一規格のガラス基板を使用して上記各折り返しミラー(Y用第1ミラー210,M用第1ミラー208,及びC用第1ミラー205)を形成することができるため、ガラス基板の規格を増やすことなく合理的な部品設計を行うことができる。   In this embodiment, although the passing positions of the synchronous detection beams are different, the above-described folding mirrors (the first mirror 210 for Y, the first mirror 208 for M, and the first mirror for C) are formed using the same standard glass substrate. 1 mirror 205) can be formed, so that rational component design can be performed without increasing the standard of the glass substrate.

図10は、折り返し用のミラーに設定する透過領域と反射領域の他の構成例を説明するための図である。図10の例では、透過領域216を形成する3つのミラー、すなわちY用第1ミラー210,M用第1ミラー208,及びC用第1ミラー205について、同一幅のガラス基材を使用し、かつ透過領域216の幅を同一にして共通の部品とし、これら折り返しミラー210,208,205の設置位置を同期検出ビームの通過位置に応じて主走査方向にずらして配置させるようにする。   FIG. 10 is a diagram for explaining another configuration example of the transmission region and the reflection region set in the mirror for folding. In the example of FIG. 10, glass substrates having the same width are used for the three mirrors forming the transmission region 216, that is, the first mirror 210 for Y, the first mirror 208 for M, and the first mirror 205 for C, In addition, the transmission region 216 has the same width and is a common part, and the installation positions of the folding mirrors 210, 208, and 205 are shifted in the main scanning direction according to the passage position of the synchronous detection beam.

本実施例では、上記各ミラー(Y用第1ミラー210,M用第1ミラー208,及びC用第1ミラー205)における透過領域216と反射領域217の幅が互いに同一であるため、上記各折り返しミラー210,208,205の規格を共通化することができ、折り返しミラーの規格を増やすことなく合理的な部品設計を行うことができる。   In the present embodiment, the widths of the transmission region 216 and the reflection region 217 in each of the mirrors (the first mirror 210 for Y, the first mirror 208 for M, and the first mirror 205 for C) are the same. The standards for the folding mirrors 210, 208, and 205 can be made common, and rational component design can be performed without increasing the standards for the folding mirrors.

図11は、折り返し用のミラーに設定する透過領域と反射領域の更に他の構成例を説明するための図である。本例においても、Y用第1ミラー210,M用第1ミラー208,及びC用第1ミラー205には同一幅のガラス基材を使用する。そして上記各折り返しミラー210,208,205において、M用第1ミラー208とC用第1ミラー205については、透過領域216と反射領域217の幅を互いに同一とし、Y用第1ミラー210については透過領域216の幅を他の上記折り返しミラーよりも広くする。   FIG. 11 is a diagram for explaining still another configuration example of the transmission region and the reflection region set in the mirror for folding. Also in this example, glass substrates having the same width are used for the first mirror 210 for Y, the first mirror 208 for M, and the first mirror 205 for C. In each of the folding mirrors 210, 208, and 205, for the first mirror for M 208 and the first mirror for C 205, the widths of the transmission region 216 and the reflection region 217 are the same, and for the first mirror for Y 210 The width of the transmission region 216 is made wider than the other folding mirrors.

例えば、上記図10のように3つの折り返しミラー210,208,205の規格を共通化して、各色用の光路に応じてその折り返しミラー210,208,205の設置位置を主走査方向にずらすようにした場合、透過領域216を形成した側と反対側の端部(本例では主走査の書き終わり側)の位置が各折り返しミラー210,208,205においてそれぞれ異なる。特に同期検出ビームが主走査方向の最も内側を通過するY用第1ミラー210では、書き終わり側端部が他のM用,C用の折り返しミラー208,205に比べて最も書き終わり側に突出し、光走査装置の空間的な余裕が必要となる。   For example, as shown in FIG. 10, the standards of the three folding mirrors 210, 208, and 205 are standardized, and the installation positions of the folding mirrors 210, 208, and 205 are shifted in the main scanning direction according to the optical path for each color. In this case, the position of the end portion (in this example, the writing end side of main scanning) opposite to the side where the transmissive region 216 is formed is different in each of the folding mirrors 210, 208, and 205. In particular, in the first Y mirror 210 where the synchronous detection beam passes the innermost side in the main scanning direction, the end portion on the writing end side protrudes to the most writing end side compared to the other M and C folding mirrors 208 and 205. The space of the optical scanning device is required.

図11の例では、ポリゴンミラー201に最も近いY用第1ミラー210の透過領域216の幅を、M用第1ミラー208及びC用第1ミラー205の透過領域216の幅よりも広くし、Y用第1ミラー210の設置位置が他のミラーに比して主走査方向に大きくずれないようにする。ここではM用第1ミラー208とC用第1ミラー205とを共通の折り返しミラーとして作成することができ、光走査装置の空間的制約にも柔軟に対応することができる。   In the example of FIG. 11, the width of the transmission region 216 of the first Y mirror 210 closest to the polygon mirror 201 is made wider than the width of the transmission region 216 of the first mirror for M 208 and the first mirror for C 205, The installation position of the first Y mirror 210 is set so as not to deviate greatly in the main scanning direction as compared with the other mirrors. Here, the first mirror for M 208 and the first mirror for C 205 can be created as a common folding mirror, and the spatial constraints of the optical scanning device can be flexibly dealt with.

図12は、折り返しミラーを固定支持するための支持構造について説明するための図で、支持部材により固定支持された折り返しミラーの側面概略図を図12(A)に、支持部材により固定支持された折り返しミラーの斜視概略図を図12(B)に示すものである。図12において、218は板ばね、219は調整用ビス、225は折り返しミラーを設置する光走査装置の支持部である。   FIG. 12 is a view for explaining a support structure for fixing and supporting the folding mirror. FIG. 12A is a schematic side view of the folding mirror fixedly supported by the supporting member. A schematic perspective view of the folding mirror is shown in FIG. In FIG. 12, 218 is a leaf spring, 219 is an adjusting screw, and 225 is a support portion of the optical scanning device on which a folding mirror is installed.

上記の折り返しミラー(Y用第1ミラー210,M用第1ミラー208,及びC用第1ミラー205)は、図12(A)に示すように光走査装置の筐体やフレーム上の支持部225に対して板ばね218による支持部材を使用して固定支持される。板ばね218は、上記各折り返しミラー210,208,205を支持部225に対して押しつけるように設置されている。   The folding mirror (the first mirror 210 for Y, the first mirror 208 for M, and the first mirror 205 for C) includes a support part on the housing or frame of the optical scanning device as shown in FIG. 225 is fixedly supported by using a support member by a leaf spring 218. The leaf spring 218 is installed so as to press the folding mirrors 210, 208, and 205 against the support portion 225.

そして上記Y用第1ミラー210,M用第1ミラー208,及びC用第1ミラー205の各折り返しミラーの背面側には調整用ビス219が設けられていて、その調整ビス219を進退させることにより上記各折り返しミラー210,208,205の反射面の角度を調整することができるようになっている。   An adjustment screw 219 is provided on the back side of each of the first mirror 210 for Y, the first mirror 208 for M, and the first mirror 205 for C, and the adjustment screw 219 is moved forward and backward. Thus, the angle of the reflecting surface of each of the folding mirrors 210, 208, and 205 can be adjusted.

折り返しミラー210,208,205は、基準面とする支持部225に対して板ばね218を用いて押しつけるように構成する必要があり、このような構成を採用しない場合は、その反射角度を精度よく規定することができない。例えば、折り返しミラー210,208,205の反射面の裏面と上下の面のみを使用して、反射領域に影響を与えることなく各折り返しミラー210,208,205を固定支持することは難しい。   The folding mirrors 210, 208, and 205 need to be configured to be pressed against the support portion 225 serving as a reference surface by using the leaf spring 218. When such a configuration is not adopted, the reflection angle is accurately set. It cannot be specified. For example, it is difficult to fix and support each folding mirror 210, 208, 205 without affecting the reflection area by using only the back surface and the upper and lower surfaces of the reflecting surface of the folding mirror 210, 208, 205.

本発明の実施形態において、各折り返しミラー(Y用第1ミラー210,M用第1ミラー208,及びC用第1ミラー205)には、上記のような透過領域216が形成されている。そして板ばね218は、図12(B)に示すように各折り返しミラー210,208,205の端部の透過領域216を固定支持するように設置される。
透過領域216の端部側で折り返しミラー210,208,205を保持することにより、BDセンサ214に入射させる同期検出ビームの位置と画像領域端部との距離Dを最短で設定することができ、最も合理的な折り返しミラーの固定支持構造が得られる。
In the embodiment of the present invention, the transmissive region 216 as described above is formed in each folding mirror (the first mirror 210 for Y, the first mirror 208 for M, and the first mirror 205 for C). The leaf spring 218 is installed so as to fix and support the transmission region 216 at the end of each folding mirror 210, 208, 205 as shown in FIG.
By holding the folding mirrors 210, 208, and 205 on the end side of the transmission region 216, the distance D between the position of the synchronous detection beam incident on the BD sensor 214 and the end portion of the image region can be set as shortest as possible. The most reasonable folding mirror fixed support structure can be obtained.

折り返しミラーの外側で同期検出ビームが通過するように構成した場合の問題点を説明するための図である。例えば、折り返しミラー210,208,205に透過領域216を形成することなく、図13のように折り返しミラーの外側で同期検出ビームが通過するように構成した場合、同期検出ビームと画像領域の光ビームとの間に支持部材である板ばね218を配置する必要が生じる。この場合、BDセンサ214に入射させる同期検出ビームの位置と画像領域端部との距離Dが長くなり、主走査方向の走査幅が長くなって装置の大型化を招来する。またこのときに走査幅が大きくなることにより走査速度が低下し、画像形成の生産性が悪化する。
従って本実施形態のように、折り返しミラー210,208,205に透過領域216を設け、その透過領域216の端部で折り返しミラーを固定支持することにより、光走査装置の小型化及び生産性の面から合理的なミラーの固定支持構造を得ることができる。
It is a figure for demonstrating the problem at the time of comprising so that a synchronous detection beam may pass the outer side of a folding mirror. For example, when the synchronous detection beam is configured to pass outside the folding mirror as shown in FIG. 13 without forming the transmission region 216 in the folding mirrors 210, 208, and 205, the synchronous detection beam and the light beam in the image region are used. It is necessary to arrange a leaf spring 218 as a support member between the two. In this case, the distance D between the position of the synchronous detection beam incident on the BD sensor 214 and the end of the image area becomes long, the scanning width in the main scanning direction becomes long, and the apparatus becomes large. Further, at this time, the scanning width is increased, so that the scanning speed is lowered and the productivity of image formation is deteriorated.
Therefore, as in the present embodiment, the folding mirrors 210, 208, and 205 are provided with the transmission region 216, and the folding mirror is fixedly supported at the end of the transmission region 216, thereby reducing the size and productivity of the optical scanning device. From this, a rational mirror fixed support structure can be obtained.

図14は、折り返しミラーの他の構成例を説明するための斜視概略図で、図中、226は切り欠きである。上述の各実施形態では、折り返しミラー210,208,205のそれぞれに対して同期検出ビームを透過させるための透過領域216を形成したが、本実施形態では、各折り返しミラー210,208,205において、非画像領域の同期検出ビームが通過する部分に切り欠き226を設ける。この場合、例えば各折り返しミラー210,208,205を構成するガラス基板を成形するときに切り欠き226を形成しておき、そのガラス基板に対して金属蒸着による反射面を形成することにより、切り欠き226を有する折り返しミラー210,208,205を得ることができる。
切り欠き226を有する折り返しミラー210,208,205によって、同期検出ビームがガラス基板を透過しないため、例えばガラス基板表面でわずかな反射が生じて迷光となることを防止することができる。
FIG. 14 is a schematic perspective view for explaining another configuration example of the folding mirror, in which 226 is a notch. In each of the above-described embodiments, the transmission region 216 for transmitting the synchronization detection beam to each of the folding mirrors 210, 208, and 205 is formed, but in this embodiment, in each of the folding mirrors 210, 208, and 205, A notch 226 is provided in a portion of the non-image area where the synchronous detection beam passes. In this case, for example, a notch 226 is formed when a glass substrate constituting each of the folding mirrors 210, 208, and 205 is formed, and a notch is formed on the glass substrate by forming a reflective surface by metal deposition. Folding mirrors 210, 208, and 205 having 226 can be obtained.
The folding mirrors 210, 208, and 205 having the notches 226 prevent the synchronous detection beam from passing through the glass substrate, so that, for example, slight reflection on the glass substrate surface and stray light can be prevented.

図15は、上記光走査装置の制御系の構成例を説明するブロック図である。
LSUコントローラ301は、画像形成装置の画像処理部402の画像メモリ等から出力される画像データ信号を入力し、画像形成装置の本体制御部401から送られてくる走査開始タイミングに合わせてレーザドライバ回路(LD Driver)302に送り、レーザダイオード(LD)101を点灯制御する。
またLSUコントローラ301は、画像形成装置の主走査方向の仕様に合うようにポリゴンミラーを駆動するポリゴンモータ303の基準回転動作を制御する。また主走査方向の書き始めの位置を検出するBDセンサ214が光ビームを受光することにより主走査のタイミングを検出し、エラーである場合は、エラー信号を本体制御部401に出力する。またLSUコントローラ301は、ASIC(特定用途向け集積回路)により構成される。
FIG. 15 is a block diagram illustrating a configuration example of a control system of the optical scanning device.
The LSU controller 301 receives an image data signal output from an image memory or the like of the image processing unit 402 of the image forming apparatus, and a laser driver circuit in accordance with the scanning start timing sent from the main body control unit 401 of the image forming apparatus. (LD Driver) 302 and the laser diode (LD) 101 is turned on.
The LSU controller 301 controls the reference rotation operation of the polygon motor 303 that drives the polygon mirror so as to meet the specifications in the main scanning direction of the image forming apparatus. Further, the BD sensor 214 that detects the writing start position in the main scanning direction detects the timing of the main scanning by receiving the light beam, and outputs an error signal to the main body control unit 401 if there is an error. The LSU controller 301 is configured by an ASIC (application specific integrated circuit).

本発明の光走査装置が使用される画像形成装置の構成例を示す図である。1 is a diagram illustrating a configuration example of an image forming apparatus in which an optical scanning device of the present invention is used. 本発明の光走査装置の1次光学系ユニットの構成例を示す平面図である。It is a top view which shows the structural example of the primary optical system unit of the optical scanning apparatus of this invention. 図2の1次光学系ユニットの斜視概略図である。FIG. 3 is a schematic perspective view of the primary optical system unit in FIG. 2. 光走査装置の2次光学系の構成例を示す図である。It is a figure which shows the structural example of the secondary optical system of an optical scanning device. 光走査装置におけるBDセンサの設置位置とBDセンサへ入射させる光ビームの光路を説明するための図である。It is a figure for demonstrating the installation position of the BD sensor in an optical scanner, and the optical path of the light beam made to inject into a BD sensor. 光走査装置におけるBDセンサの設置位置とBDセンサへ入射させる光ビームの光路の他の例を説明するための図である。It is a figure for demonstrating the other position of the installation position of the BD sensor in an optical scanning device, and the other example of the optical path of the light beam which injects into a BD sensor. 画像領域の光ビームと非画像領域の同期検出ビームとを分離する折り返しミラーの構成例を説明するための要部斜視図である。It is a principal part perspective view for demonstrating the structural example of the folding mirror which isolate | separates the light beam of an image area | region, and the synchronous detection beam of a non-image area | region. 非画像領域の同期検出ビームの光路をさらに詳しく説明するための図である。It is a figure for demonstrating in more detail the optical path of the synchronous detection beam of a non-image area | region. 折り返し用のミラーに設定する透過領域と反射領域の構成例を説明するための図である。It is a figure for demonstrating the structural example of the transmissive area | region and reflection area | region set to the mirror for folding | turning. 折り返し用のミラーに設定する透過領域と反射領域の他の構成例を説明するための図である。It is a figure for demonstrating the other structural example of the permeation | transmission area | region and reflection area | region set to the mirror for a return | turnback. 折り返し用のミラーに設定する透過領域と反射領域の更に他の構成例を説明するための図である。It is a figure for demonstrating the further another structural example of the transmissive area | region and reflection area | region set to the mirror for folding | turning. 折り返しミラーを固定支持するための支持構造について説明するための図である。It is a figure for demonstrating the support structure for fixedly supporting a folding mirror. 折り返しミラーの外側で同期検出ビームが通過するように構成したときの問題点を説明するための図である。It is a figure for demonstrating a problem when it comprises so that a synchronous detection beam may pass the outer side of a folding mirror. 折り返しミラーの他の構成例を説明するための斜視概略図である。It is a perspective schematic diagram for demonstrating the other structural example of a folding mirror. 光走査装置の制御系の構成例を説明するブロック図である。It is a block diagram explaining the structural example of the control system of an optical scanning device.

符号の説明Explanation of symbols

1…露光ユニット、2…現像器、3…感光体ドラム、4…クリーナユニット、5…帯電器、6…中間転写ベルトユニット、7…定着ユニット、8…給紙カセット、9…排紙トレイ、10…転写ローラ、11…ピックアップローラ、12a,12c,12d,12e…搬送ローラ、13…レジストローラ、61…中間転写ベルト、62…中間転写ベルト駆動ローラ、63…中間転写ベルトテンション機構、64…中間転写ベルト従動ローラ、65…中間転写ローラ、66…中間転写ベルトクリーニングユニット、71…ヒートローラ、72…加圧ローラ、100…1次光学系ユニット、101…レーザダイオード、102…コリメータレンズ、103…アパーチャ、104…レーザドライブ基板、105…レーザホルダ、106…レンズホルダ、107…鏡筒、108…取付けネジ、110…第1ミラー、111…第2ミラー、112…シリンドリカルレンズ、113…第3ミラー、120…基板、200…2次光学系ユニット、201…ポリゴンミラー、202…第1fθレンズ、203…第2fθレンズ、204…K用ミラー、205…C用第1ミラー、206…C用第2ミラー、207…C用第3ミラー、208…M用第1ミラー、209…M用第2ミラー、210…Y用第1ミラー、211…Y用第2ミラー、212…Y用第3ミラー、213…BDセンサレンズ、214…BDセンサ、215…ミラー(同期検出ミラー)、216…透過領域、217…反射領域、218…板ばね、219…調整用ビス、220…シリンドリカルレンズ、221a,221b…固定用シャフト、222…1次光学系ユニットの設置位置、223…筐体、224…シリンドリカルレンズを保持する枠、225…支持部、226…切り欠き、301…LSUコントローラ、302…レーザドライバ回路(LD Driver)、303…ポリゴンモータ、401…本体制御部、402…画像処理部。 DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 ... Exposure unit, 2 ... Developing device, 3 ... Photosensitive drum, 4 ... Cleaner unit, 5 ... Charger, 6 ... Intermediate transfer belt unit, 7 ... Fixing unit, 8 ... Paper feed cassette, 9 ... Paper discharge tray, DESCRIPTION OF SYMBOLS 10 ... Transfer roller, 11 ... Pick-up roller, 12a, 12c, 12d, 12e ... Conveyance roller, 13 ... Registration roller, 61 ... Intermediate transfer belt, 62 ... Intermediate transfer belt drive roller, 63 ... Intermediate transfer belt tension mechanism, 64 ... Intermediate transfer belt driven roller, 65 ... Intermediate transfer roller, 66 ... Intermediate transfer belt cleaning unit, 71 ... Heat roller, 72 ... Pressure roller, 100 ... Primary optical system unit, 101 ... Laser diode, 102 ... Collimator lens, 103 ... Aperture, 104 ... Laser drive substrate, 105 ... Laser holder, 106 ... Lens holder 107: barrel, 108: mounting screw, 110: first mirror, 111: second mirror, 112: cylindrical lens, 113: third mirror, 120: substrate, 200: secondary optical system unit, 201: polygon mirror, 202: 1st fθ lens, 203: 2nd fθ lens, 204: mirror for K, 205: 1st mirror for C, 206 ... 2nd mirror for C, 207 ... 3rd mirror for C, 208 ... 1st mirror for M, 209 ... M second mirror, 210 ... Y first mirror, 211 ... Y second mirror, 212 ... Y third mirror, 213 ... BD sensor lens, 214 ... BD sensor, 215 ... mirror (synchronous detection mirror) 216 ... Transmission area, 217 ... Reflection area, 218 ... Leaf spring, 219 ... Adjustment screw, 220 ... Cylindrical lens, 221a, 221b ... Fixing shaft 222: Installation position of the primary optical system unit, 223 ... Case, 224 ... Frame for holding the cylindrical lens, 225 ... Support portion, 226 ... Notch, 301 ... LSU controller, 302 ... Laser driver circuit (LD Driver), 303: Polygon motor 401: Main body control unit 402: Image processing unit

Claims (8)

光源と、該光源から出射した複数の光ビームを走査光とするポリゴンミラーと、該ポリゴンミラーで走査光とされた複数の光ビームをそれぞれ複数の感光体に向けて出射させる光学系とを備え、前記感光体への走査光により該感光体に画像形成用の潜像を書き込むようにした光走査装置において、
該光走査装置は、感光体上の主走査方向の潜像の書き始めの位置を制御するために光ビームを検出する一つの光ビーム検出手段を有し、
前記光学系は、前記複数の光ビームのうちいずれかの光ビームの光路を折り返す折り返しミラーを複数有し、
該折り返しミラーの一部は、前記光ビーム検出手段に入射させる検出用光ビームを透過させて前記画像形成用の光ビームの折り返し光路から分離し、
前記光走査装置は、前記複数の光ビームのそれぞれの前記検出用光ビームを、前記一つの光ビーム検出手段に集光する集光光学系をさらに有することを特徴とする光走査装置。
A light source, a polygon mirror that uses a plurality of light beams emitted from the light source as scanning light, and an optical system that emits the light beams scanned by the polygon mirror toward a plurality of photoconductors, respectively. In the optical scanning device in which a latent image for image formation is written on the photosensitive member by scanning light on the photosensitive member,
The optical scanning device has one light beam detecting means for detecting a light beam in order to control the writing start position of the latent image in the main scanning direction on the photosensitive member,
The optical system has a plurality of folding mirrors that fold the optical path of any one of the plurality of light beams,
A part of the folding mirror transmits a detection light beam incident on the light beam detecting means and separates it from the folding optical path of the image forming light beam,
The optical scanning device further includes a condensing optical system for condensing the detection light beams of the plurality of light beams on the one light beam detecting means.
請求項1に記載の光走査装置において、前記検出用光ビームを透過させる機能を備えた前記折り返しミラーは複数設けられ、
該複数の折り返しミラーは、前記検出用光ビームを透過させる透過領域の走査方向の幅が互いに同一であって、前記検出用光ビームの光路に応じて走査方向で互いに異なる位置に配置されていることを特徴とする光走査装置。
The optical scanning device according to claim 1, wherein a plurality of the folding mirrors having a function of transmitting the detection light beam are provided,
The plurality of folding mirrors have the same width in the scanning direction of the transmission regions that transmit the detection light beam, and are arranged at different positions in the scanning direction according to the optical path of the detection light beam. An optical scanning device.
請求項2に記載の光走査装置において、前記複数の光ビームは、イエロー、マゼンタ、シアン、及びブラックの画像をそれぞれ描くために走査される4本の光ビームであって、前記検出用光ビームを透過させる機能を備えた前記折り返しミラーは、前記イエロー、マゼンタ、及びシアンの画像を描くための光ビームにそれぞれ作用する3つの折り返しミラーであることを特徴とする光走査装置。   3. The optical scanning device according to claim 2, wherein the plurality of light beams are four light beams that are scanned to draw yellow, magenta, cyan, and black images, respectively. An optical scanning device characterized in that the folding mirror having a function of transmitting light is three folding mirrors respectively acting on the light beams for drawing the yellow, magenta, and cyan images. 請求項1に記載の光走査装置において、前記検出用光ビームを透過させる機能を備えた前記折り返しミラーは複数設けられ、
該複数の折り返しミラーのうち一部の折り返しミラーは、前記検出用光ビームを透過させる透過領域の走査方向の幅が互いに同一であって、前記検出用光ビームの光路に応じて走査方向で互いに異なる位置に配置されていることを特徴とする光走査装置。
The optical scanning device according to claim 1, wherein a plurality of the folding mirrors having a function of transmitting the detection light beam are provided,
Among the plurality of folding mirrors, some of the folding mirrors have the same width in the scanning direction of the transmission region that transmits the detection light beam, and is mutually in the scanning direction according to the optical path of the detection light beam. An optical scanning device characterized by being arranged at different positions.
請求項3に記載の光走査装置において、前記複数の光ビームは、イエロー、マゼンタ、シアン、及びブラックの画像をそれぞれ描くために走査される4本の光ビームであって、前記検出用光ビームを透過させる透過領域の走査方向の幅が互いに同一である前記折り返しミラーは、前記マゼンタ及びシアンの画像を描くための光ビームにそれぞれ作用する二つの折り返しミラーであることを特徴とする光走査装置。   4. The optical scanning device according to claim 3, wherein the plurality of light beams are four light beams that are scanned to draw yellow, magenta, cyan, and black images, respectively. An optical scanning device characterized in that the folding mirrors having the same width in the scanning direction of the transmission region that transmits light are two folding mirrors that act on the light beams for drawing the magenta and cyan images, respectively. . 光源と、該光源から出射した複数の光ビームを走査光とするポリゴンミラーと、該ポリゴンミラーで走査光とされた複数の光ビームをそれぞれ複数の感光体に向けて出射させる光学系とを備え、前記感光体への走査光により該感光体に画像形成用の潜像を書き込むようにした光走査装置において、
該光走査装置は、感光体上の主走査方向の潜像の書き始めの位置を制御するために光ビームを検出する一つの光ビーム検出手段を有し、
前記光学系は、前記複数の光ビームのうちいずれかの光ビームの光路を折り返す折り返しミラーを複数有し、
該折り返しミラーの一部は、前記光ビーム検出手段に入射させる検出用光ビームに作用することなく通過させる切り欠きを有し、前記切り欠きを通過した検出用光ビームの光路を、前記画像形成用の光ビームの折り返し光路から分離し、
前記光走査装置は、前記複数の光ビームのそれぞれの前記検出用光ビームを、前記一つの光ビーム検出手段に集光する集光光学系をさらに有することを特徴とする光走査装置。
A light source, a polygon mirror that uses a plurality of light beams emitted from the light source as scanning light, and an optical system that emits the light beams scanned by the polygon mirror toward a plurality of photoconductors, respectively. In the optical scanning device in which a latent image for image formation is written on the photosensitive member by scanning light on the photosensitive member,
The optical scanning device has one light beam detecting means for detecting a light beam in order to control the writing start position of the latent image in the main scanning direction on the photosensitive member,
The optical system has a plurality of folding mirrors that fold the optical path of any one of the plurality of light beams,
A part of the folding mirror has a cutout that allows the detection light beam incident on the light beam detection means to pass therethrough, and an optical path of the detection light beam that has passed through the cutout is formed in the image formation. Separating from the folded light path of the light beam for
The optical scanning device further includes a condensing optical system that condenses the detection light beams of the plurality of light beams onto the one light beam detection unit.
請求項1ないし6のいずれか1に記載の光走査装置において、前記透過領域または前記切り欠きを有する複数の前記折り返しミラーは、走査方向の長さが互いに同一であることを特徴とする光走査装置。   7. The optical scanning device according to claim 1, wherein the plurality of folding mirrors having the transmission region or the notch have the same length in the scanning direction. apparatus. 前記感光体と、請求項1ないし7のいずれか1に記載の光走査装置とを備え、該光走査装置によって前記感光体に潜像を形成し、該潜像を顕像化することで画像形成を行うことを特徴とする画像形成装置。   An image is formed by forming the latent image on the photosensitive member by the optical scanning device and visualizing the latent image, comprising the photosensitive member and the optical scanning device according to any one of claims 1 to 7. An image forming apparatus for performing formation.
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