JP3681874B2 - Light source device, multi-beam scanning device and image forming apparatus for multi-beam scanning device - Google Patents
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Description
【0001】
【発明の属する技術分野】
この発明は、マルチビーム走査装置の光源装置・マルチビーム走査装置および画像形成装置に関する。
【0002】
【従来の技術】
潜像担持体に静電潜像を形成し、この静電潜像をトナー画像として顕像化し、得られるトナー画像をシート状の記録媒体に転写・定着して所望の画像を得る画像形成装置は各種プリンタや複写装置として広く知られている。このような画像形成装置において、静電潜像を形成するのに、均一帯電された潜像担持体に対して光走査装置を用いて静電潜像の書込みを行う方式のものが知られている。
光走査による潜像形成を行う画像形成装置において、光走査装置として、独立に点滅を制御される複数の発光源からの複数ビームを共通の光偏向器により偏向させ、共通の結像光学系により被走査面上に互いに副走査方向に分離した複数の光スポットとして集光せしめ、複数ラインを同時に光走査するマルチビーム走査装置の使用が意図されている。
このようなマルチビーム走査装置の光源装置として、複数ビームを射出する光源ユニットを所定の基準軸の回りに回転可能とし、回転手段による光源ユニットの回転により、被走査面上の複数の光スポットの副走査方向の分離幅を可変にし、マルチビーム走査の走査線ピッチを変更させて、書き込むべき静電潜像における画素密度を切り換えることが意図されている。
【0003】
画素密度の切り換えを行うには、光源ユニットの回転を行って走査線ピッチを偏向すると共に、新たに設定される画素密度に適合するように、作像系(潜像担持体や現像装置、転写・定着装置等)における作像条件や、光偏向器となる回転多面鏡の回転数の設定等を行わねばならない。このように、画素密度の切り換えに伴う画像形成装置における各種条件の設定のための時間(以下、画素密度切り換え時間という)は、上記の光源ユニットの回転に要する時間をT(回転)、作像条件や回転多面鏡の回転数の設定に要する時間をT(設定)とすると、一般にT(回転)>T(設定)であるので、上記画素密度切り換え時間は通常、時間:T(回転)により規制されることになる。
画素密度切り換え時間中は「画像形成を行うことができない」から、画素切り替え時間はなるべく短いことが望ましい。上記時間:T(設定)は通常、画像形成装置のスタートボタンが押されてから光走査が開始されるまでの間に終了してしまうので実際上問題とならないが、画素切り換え時間を規制するT(回転)が長いと、画像形成装置のユーザは、装置が使用可能となるまでの時間「待たされる」ことになる。
このため、光源ユニットの回転に要する画素密度切り換え時間を短縮する試みがなされているがなお十分でない。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】
この発明は、マルチビーム走査装置の光源装置において、画素密度切り換えに伴う光源ユニットの回転のための時間を有効に短縮化することを課題とする。
【0005】
【課題を解決するための手段】
この発明のマルチビーム走査装置の光源装置は「独立に点滅を制御される複数の発光源からのビームをカップリングして複数のビームを得、これら複数のビームを共通の光偏向器により偏向させ、共通の結像光学系により被走査面上に、副走査方向に分離した複数の光スポットとして集光させ、複数ラインを同時に光走査するマルチビーム走査装置において、複数の発光源からのビームをカップリングして複数のビームを射出させる光源ユニットを基準軸の回りに回転させることにより、同時に光走査される複数ラインの間隔を変化させることにより光書込みにおける画素密度を切り換えるようにした光源装置」であって、以下の点を特徴とする。
即ち、第1に「基準態位検出手段」を有する。
この基準態位検出手段は、基準軸の回りの回転に対する光源ユニットの基準態位を検出する手段である。
第2に、光源ユニットの動作態位として、動作態位:A,B,..Nと、待機態位:aとが設定される。
「動作態位」は、光源ユニットが、マルチビーム走査により画像書込みを行う態位であり、動作態位ごとに「画素密度」が異なる。即ち、画素密度の切り替えは、動作態位を切り替えることにより行われる。
「待機態位」は、光源ユニットがマルチビーム走査を行わないときに占める態位である。
【0006】
上記動作態位および待機態位は、前記基準態位を基準として定まる。
待機態位:aは、互いに最も離れた動作態位:AとNの間に(動作態位:A,Nに重ならないように)設定される。最も離れた動作態位:A,Nの間の角としては「180度以下の角」をとり、待機態位:aがこの180度以下の角の領域に含まれるようにするのである。動作態位:A,Nの間に、別の動作態位:Bがあるとき、待機態位:aと動作態位:Bとは重なりあっても良い。
【0007】
第3に、光源ユニットを回転させる回転手段を制御する(マイクロコンピュータ等の)制御手段が、所望の光走査終了後に、光源ユニットを待機態位に戻すように回転手段を制御する。従って、新たにマルチビーム走査が行われるときは、光源装置は待機態位から所望の画素密度に応じた動作態位へと回転する。
なお、被走査面上で複数の光スポットが同時に走査する複数ラインは、互いに隣接するものであってもよいし、隣接する光スポットで走査されるライン間が複数ライン分の間隔を持っていても良い。
【0008】
上記光源ユニットの基準態位は、動作態位および待機態位の何れとも異なる態位として設定することもできるが、基準態位検出手段により検出される光源ユニットの基準態位を待機態位:aとして定めることもできる(請求項2)。
また、待機態位:aの設定は、最も離れた動作態位:AとNの中間位置として設定することができる(請求項1)。このようにすると、光源ユニットが、動作態位:Aに向かって回転するときも、動作態位:Nに向かって回転するときも、略同じ時間で到達することができる。
待機態位:aはまた、動作態位:A〜Nのうちで、使用頻度の最も高い態位の近傍に設定しても良い。あるいはまた、動作態位が、例えば3態位あるとき、これら動作態位を動作態位:A,B,Nとし、動作態位:AとNが互いに最も離れており、動作態位:Bが動作態位A,Nの間にある場合で、動作態位:Bの使用頻度が最も高い態位であるならば、待機態位:aと動作態位:Bとを合致させてもよい。
【0009】
光源ユニットを回転させる回転手段の「回転駆動手段」としては、各種のサーボモータ、特にステッピングモータを好適に用いることができるが、この場合、ステッピングモータを逆回転させて光源ユニットを「動作態位もしくは待機態位または基準態位」に位置させるとき、ステッピングモータにバックラッシュ除去動作を行わせることが好ましい(請求項3)。バックラッシュに起因する態位誤差を除去できるからである。
動作手段:A〜Nは、切り替え可能な画素密度の種類数に等しく、この数は、画像形成装置の設計条件として決定されるが、特に実用的な場合として、異なる画素密度に対応する光源ユニットの動作態位が動作態位:A,動作態位:Bの2態位のみとすることができる(請求項4)。
上記光源装置において、独立に点滅を制御される発光源を2つの半導体レーザとし、各半導体レーザからのビームを別個のカップリングレンズによりカップリングしたのち、各ビームの偏光状態を利用してビーム合成して光源ユニットから射出させるようにすることができる(請求項5)。
【0010】
この発明のマルチビーム走査装置は「独立に点滅を制御される複数の発光源からのビームをカップリングし、カップリングされた複数ビームを共通の光偏向器により偏向させ、共通の結像光学系により被走査面上に、互いに副走査方向に分離した複数の光スポットとして集光せしめ、複数ラインを同時に光走査するマルチビーム走査装置」であって、光源装置として請求項1〜5の任意の1に記載のマルチビーム走査装置用の光源装置を用いることを特徴とする(請求項6)。
また、この発明の画像形成装置は「潜像担持体に静電潜像を形成し、形成された静電潜像をトナー画像として顕像化し、得られるトナー画像を直接もしくは中間転写媒体を介してシート状の記録媒体に転写し、転写されたトナー画像を記録媒体に定着するプロセスを行う画像形成装置」であって、均一帯電された潜像担持体に静電潜像を書き込むための光走査装置として、請求項6記載のマルチビーム走査装置を用いることを特徴とする(請求項7)。
【0011】
【発明の実施の形態】
図1(a)は請求項6記載の「マルチビーム走査装置」の実施の1形態を示す図である。図1(a)において、符号40は「光源装置」を示している。
光源装置40は、その「光源ユニット」が基準軸の回りに回転可能で、この実施の形態では、光源ユニットからは2本のビームが(平行光束化され、ビーム整形され、円偏光状態とされた状態で)が射出する。
光源装置40から射出した2ビーム(2ビームは互いに近接しているので、図の繁雑を避けるため、図1(a)では1ビームとして示している。)は、シリンドリカルレンズ41により副走査対応方向に集束され、光偏向器である回転多面鏡42の偏向反射面近傍に、それぞれ主走査対応方向に長い線像として結像し、偏向反射面により反射されるとfθレンズ44と光路折り曲げミラー45を介して、ハウジング27の射出窓46から射出し、被走査面の実体をなす光導電性の感光体25を照射し、fθレンズ44の作用により感光体25上に2つの光スポットとして結像する。これら2つの光スポットは副走査方向に互いに分離しており、回転多面鏡42が等速回転すると感光体25を2ライン同時に走査する。
なお、偏向する2ビームは光走査に先立ち、ミラー47を介して受光素子48により受光され光走査開始のための同期信号を発生させる。
【0012】
即ち、図1(a)に実施の形態を示すマルチビーム走査装置は、独立に点滅を制御される複数の発光源からのビームをカップリングし、カップリングされた複数ビームを共通の光偏向器41により偏向させ、共通の結像光学系41,44により被走査面25上に、互いに副走査方向に分離した複数の光スポットとして集光せしめ、複数ラインを同時に光走査するマルチビーム走査装置であり、後述のように、光源装置40としてこの発明の「マルチビーム走査装置用の光源装置」を用いたものである(請求項6)。
【0013】
図1(b)は、上記光源装置40における光源ユニットの内部の光学配置を示している。
光源ユニット内には(b)に示すように、2つの発光源としての半導体レーザ111,112と、半導体レーザ111,112からの光束をカップリングするカップリングレンズ121,122と、1/2波長板130および偏光プリズム140と、アパーチュア150および1/4波長板160を有する。
偏光プリズム140は偏光分離膜142を有し、偏光分離膜142はP偏光を略100%透過させ、S偏光を略100%反射する。
半導体レーザ111,112は独立に点滅を制御されるが、偏光反射膜142に対しては共にP偏光として発光する。従って、半導体レーザ111からのビームはカップリングレンズ121によりカップリングされると、偏光プリズム140の偏光分離膜142を透過してアパーチュア150を通過し、1/4波長板160を透過して光源ユニットから射出する。半導体レーザ112からのビームはカップリングレンズ122によりカップリングされると、1/2波長板130を透過して偏光面を90度旋回されて「偏光分離膜142に対してS偏光」になり、偏光プリズム140のプリズム面141により全反射され、さらに偏光分離膜142により反射されて偏光プリズム140から射出し、アパーチュア150を通過し、1/4波長板160を透過して光源ユニットから射出する。
【0014】
カップリングレンズ121,122の作用は、マルチビーム走査装置における光学系の設計に応じ、カップリング後のビームが「平行光束」となるようにすることも、「発散性もしくは集束性の光束」となるようにすることもできるが、この実施の形態では、カップリング後のビームが「平行光束」となるような作用、即ち「コリメート作用」であるとする。従って、光源ユニットからは平行光束化された2ビームが射出する。
【0015】
カップリングレンズ121,122は「互いに光軸合わせ」されている。
即ち、カップリングレンズ121,122の光軸に合致する光線を仮想的に追跡すると、これらの光線は偏光分離膜142以後の光路において「互いに合致」する。このように、偏光分離膜142以後の光路において互いに合致する、カップリングレンズ121,122の光軸を光源ユニットの「基準光軸」と称する。
半導体レーザ111,112の発光部の少なくとも一方は、対応するカップリングレンズの光軸から微小距離離して配備されている。このため、光源ユニットから射出する2ビームは互いに微小な角度をなす。
アパーチュア150は各ビームの光束周辺部分を遮断し、各ビームに対して所謂「ビーム整形」を行う。ビーム整形は被走査面上に形成すべき光スポットのスポット形状を適正な形状とするために行われる。1/4波長板160は、光源ユニットから射出する各ビームを「円偏光」状態とし、被走査面への「到達光エネルギー」が各ビームの偏光状態の影響を大きく受けないようするために用いられる。これら、アパーチュア150、1/4波長板160は光源ユニットとは別体に設けてもよい。
【0016】
図1(b)に示した光学配置の光源ユニットを有する光源装置40は、独立に点滅を制御される発光源の数が2であり、これら発光源は半導体レーザ111,112であり、各半導体レーザからのビームは別個のカップリングレンズ121,122によりカップリングされたのち、各ビームの偏光状態を利用してビーム合成されるものである(請求項5)。
【0017】
図1(c)において符号1110,1120は、ビーム合成手段で合成された「2ビームにおける仮想的な2つの発光部」を示している。即ち、現実には半導体レーザ111,112の各発光部は、図1(b)に示すように互いに所定の間隔離れているが、ビーム合成手段により合成された2光束を光源側に向かって仮想的にたどれば、図1(c)に示すように互いに近接した発光部1110,1120となるのである。これら仮想的な発光部1110,1120は主走査対応方向に距離:dmだけはなれ、副走査対応方向には距離:dsだけ離れている。仮想的な発光部1110,1120の直線距離を「l」とし、図の如く角:θを定めると、dm=l・cosθ、ds=l・sinθである。
【0018】
図1(d)は、仮想的な発光部1110,1120に対応して被走査面上に形成される光スポットH1,H2を示している。光スポットH1,H2は主走査方向に距離:Dm、副走査方向に距離:Dsだけ離れている。
共通の結像光学系41,44の結像倍率を、主走査対応方向に就き「Mm」、副走査対応方向に就き「Ms」とすると「Dm=dm・Mm=Mm・l・cosθ」で「Ds=ds・Ms=Ms・l・sinθ」である。
従って、光源ユニットを回転させることにより、図1(c)における角:θを変化させることにより、被走査面上における光スポットH1,H2の副走査方向の分離量:Dsを変化させることができる。従って、光源ユニットの回転を利用して、光スポットH1,H2の副走査方向の分離量を変更し、走査線ピッチを変更して画素密度を切り替えることができる。
【0019】
次に、図2を参照して、光源装置における光源ユニットの回転を説明する。
図2(a),(b)において、符号1は「光源ユニット」、符号2は「ブラケット」、符号3は「発光源制御ボード」、符号4は「ステッピングモータ」、符号6は「フォトインタラプタ」、符号7は「バネ」、符号8は「制御手段」を示している。
図1(b)に即して説明した光学配置を内部に有する光源ユニット1は、図2(a)に示すように円筒状部分100(前記1/4波長板160はこの部分に配設される)をブラケット2の嵌合孔に嵌合させて配備される。円筒状部分100の先端部はフランジ101となっており、フランジ101とブラケット2との間に圧縮性のバネ104が配備され、バネ104の弾性力により、光源ユニット1は、ブラケット2に回転可能且つ安定して装備される。円筒状部分100の中心軸Axは光源ユニット1の回転軸で、前述した「基準軸」であり、前記「基準光軸」と実質的に一致している。従って、光源ユニット1はブラケット2に対し、基準軸Axの回りに回転可能である。図1に示す光源装置40は、図2に示すブラケット2によりハウジング27に取り付けられている。
発光源制御ボード3は「光源ユニットにおける各発光源の発光制御を行う」ためのもので、図示されないソケットには、外部のメインボードからのハーネスが差し込まれている。発光源制御ボード3は光源ユニット1に形成された螺子止め部201,202,203に螺子301,302,303により螺子止めされて光源ユニット1と一体化されている。
光源ユニット1の一部はフィラー部102となって伸び、その先端部は折曲部103となって、(ブラケット2に固定された)フォトインタラプタ6における発光部と受光部との間に位置するようになっている。フォトインタラプタ6が折曲部103を検出するときの「光源ユニット1の態位」が、光源ユニット1の基準態位である。従って、上記折曲部103とフォトインタラプタ6とは「基準態位検出手段」を構成する。
【0020】
図2(b)に示すように、フィラー部102とブラケット2との間には緊縮性のバネ7が掛けられ、バネ7の弾性力は光源ユニット1に対して反時計回りのトルクを作用させる。このトルクによる、光源ユニット1の反時計回りの回転習性は、フィラー部102にステッピングモータ4による回転駆動部材が当接することにより停止される。
ステッピングモータ4は、図2(a)に示すように、ブラケット2に形成された保持部201に保持され、図2(b)に示すように、回転駆動部材はブラケット2に固定された回りどめ205を貫通してフィラー部102に当接している。
図2(c)に示すように、ステッピングモータ4の回転軸4aには雄螺子が形成され、回転駆動部材401はキャップ状で上記雄螺子に螺合する雌螺子が形成され、ステッピングモータ4の回転軸4aに螺設されている。図2(d)に示すように、回転駆動部材401の外周部は「円柱の一部を円柱軸に平行に削いだ形状」で、回りどめ205の「回転駆動部材401の断面形状を持つ孔」を貫通することにより回転を阻止されるようになっている。
従って、ステッピングモータ4の回転軸4aが回転すると、回転駆動部材401は上記螺子の噛み合いによりステッピングモータ4の回転軸方向へ変位する。この変位により、フィラー部102はバネ7の弾性力に抗して光源ユニット1を図2(b)において時計回りに回転させるか、あるいはバネ7の弾性力が光源ユニット1を反時計回りに回転させる。これにより光源ユニット1の正逆方向の回転が可能である。即ち、光源ユニット1のフィラー部102とステッピングモータ4および回転駆動部材401、回りどめ205、バネ7は「回転手段」をなし、ステッピングモータ4は「回転駆動手段」をなす。ステッピングモータ4は制御手段8により駆動を制御される。
【0021】
説明中の実施の形態では、マルチビーム走査による書込みの「画素密度」を、600dpiと400dpiの「2つの画素密度」の間で切り換えるようになっている。
図3において動作態位:Aは「600dpiの画素密度で書込みを行う光源ユニットの動作態位」、動作態位:Bは「400dpiの画素密度で書込みを行う光源ユニットの動作態位」で、異なる画素密度に対応する光源ユニット1の動作態位が、動作態位:A,動作態位:Bの2態位のみである(請求項4)。符号Axは前記「基準軸(前記基準光軸と実質的に合致している)」を示す。
符号H.Pは「基準態位」を示し、基準態位:H.Pは、前述の折曲部103とフォトインタラプタ6とによる「基準態位検出手段」により検出される。
【0022】
待機態位:aは、互いに最も離れた動作態位:A,Bの間で、且つ、これら動作態位と重ならないように設定される。動作態位:A,Bおよび待機態位:aは基準態位:H.Pを基準として設定される。
【0023】
この実施の形態では、光源ユニットの「基準態位検出」は定期的に行われる。
例えば、画像形成装置におけるメインスイッチが「朝一番」にオンになったとき基準位置検出が行われる。このとき光源ユニットは待機態位:aにあるが、マイクロコンピュータ等である「制御手段」は、メインスイッチがオンになったとき、画像形成装置の初期設定プログラムの一環としてステッピングモータを逆回転させ、光源ユニットを基準態位:H.Pにもち来す。このとき、ステッピングモータが逆回転するので「バックラッシュ」に起因する誤差を除くため「バックラッシュ除去動作」を行わせる。
このプロセスを、図3に矢印FAで示す。
即ち、バックラッシュに起因する誤差を除くため、光源ユニットに一旦、基準態位:H.Pを通過せしめ、しかるのち反転させて基準態位:H.Pに位置させる(基準態位検出手段の出力をうけた制御手段8がステッピングモータ4を制御して、上記検出された態位に停止させる)。続いて、制御手段8はステッピングモータを正回転させて光源ユニットを回転させ、光源ユニットの態位を待機態位:aにもち来す(矢印FB)。以後、前記メインスイッチがオフされて新たにオンされるまでは基準態位検出は行わない。
【0024】
画素密度:600dpiが選択されたときは、制御装置8はステッピングモータを正回転させて光源ユニットを作動態位:Aに持ち来し(矢印FC)、所定のマルチビーム走査が終了したら、ステッピングモータを逆転させて光源ユニットを待機態位:aに戻す(矢印FE)。このときも、バックラッシュ除去動作を行わせる。画素密度:400dpiが選択されたときは、制御装置8は、ステッピングモータを逆転させて光源ユニットを待機態位aから作動態位:Bに持ち来し(矢印FD 「バックラッシュ除去動作」を行わせる)、所定のマルチビーム走査が終了したら、ステッピングモータを正転させて光源ユニットを待機態位:aに戻す(矢印FF)。
【0025】
即ち、図1〜3に即して説明した実施の形態における「光源装置」は、独立に点滅を制御される複数の発光源111,112からのビームをカップリングして複数のビームを得、これら複数のビームを共通の光偏向器42により偏向させ、共通の結像光学系41,44より被走査面25上に、副走査方向に分離した複数の光スポットとして集光させ、複数ラインを同時に光走査するマルチビーム走査装置において、複数の発光源からのビームをカップリングして複数のビームを射出させる光源ユニットを基準軸の回りに回転させることにより、同時に光走査される複数ラインの間隔を変化させることにより光書込みにおける画素密度を切り換えるようにした光源装置であって、基準軸Axの回りの回転に対する光源ユニット1の基準態位:H.Pを検出する基準態位検出手段103,6を有し、基準態位を基準として定まる、異なる画素密度に対応する光源ユニットの動作態位を動作態位:A,動作態位:Bとし、光源ユニット1の待機態位を待機態位:aとするとき、待機態位:aを、互いに最も離れた動作態位:AとBの間に設定し、光源ユニット1を回転させる回転手段を制御する制御手段8が、所望の光走査終了後に、光源ユニット1を待機態位:aに戻すように回転手段を制御するものであり(請求項1)、回転手段の回転駆動手段がステッピングモータ4であり、制御手段8は、ステッピングモータ4を逆回転させて、光源ユニット1を動作態位:Bもしくは待機態位:H.Pまたは基準態位に位置させるとき、ステッピングモータ4にバックラッシュ除去動作を行わせる(請求項4)。
【0026】
さて、図3における矢印FB,FC,FFで表される回転に必要なステッピングモータ4のステップ数を、それぞれSB、SC、SFとし、バックラッシュ除去動作に必要な最低のステップ数(往復のステップ数)をSBRとする。そうすると、図3の矢印FA,FD、FEに伴うステップ数SA,SD,SEはそれぞれ、SA=SB+SBR,SD=SF+SBR,SE=SC+SBRとなる。バックラッシュ除去動作に必要な最小ステップ数:SBRは数ステップで足りる。図3から、SA>SB,SD>SF,SE>SCは明らかである。
【0027】
従来、600dpi、400dpiの画素密度が切り替え可能な、マルチビーム走査装置の光源装置の光源ユニットの回転に関しては、以下の2方式が意図されていた。
即ち、第1の方式では、光源ユニットは、マルチビーム走査が行われていないときには動作態位:A,Bの外側の基準位置:H.Pにあり、選択された動作態位:A,Bを実現するために回転し、マルチビーム走査終了後は必ず基準位置:H.Pに戻る方式である。
この方式は、画素密度切り替え時間を規制することになる前記時間:T(回転)が大きく画素密度切り替え時間が長くなり好ましくない。
第2の方式では、光源装置は最後に選択された画素密度に対応する動作態位に留まり、画素密度が切り替えられた場合に、それ位前の作動態位から新たな動作態位へ向けて回転される。この方式だと画素密度切り替え時間は有効に短縮される。
【0028】
そこで、この従来意図された第2の画素密度切り替え方式と、上の実施の形態の場合とにおける時間:T(回転)を対比してみる。
説明を簡単にするために、上記実施の形態において待機態位:aは、動作態位:A,Bの中間位置に設定されているものとする(請求項1)。そうすると、前記ステップ数において、SC=SF,SD=SEの関係がある。
【0029】
画素密度切り替えとして、以下の4つの場合を考える。
光源ユニットは上記実施例では待機態位:aにあり、従来方式では作動態位:AまたはBにある。
イ.600dpiでの動作後、400dpiでの動作が求められたとき
ロ.400dpiでの動作後、600dpiでの動作が求められたとき
ハ.400dpiでの動作後、400dpiでの動作が求められたとき
ニ.600dpiでの動作後、600dpiでの動作が求められたとき
このときの動作態位切り替えに伴う時間:T(回転)を、ステップモータのステップ数(ステップモータの回転は一定なので、ステップ数が時間と比例する)で表して一覧にすると以下のようになる。
【0030】
【0031】
この結果から、一見するとイ.ロの場合は上記実施の形態が有利であり、ハ.ニの場合には、従来方式が有利である。
しかし、発明の解決課題に立ち戻ると、この発明において問題としている画素密度切り替え時間の短縮は、画像形成装置が動作できない時間を短縮することにあり、画素密度の切り換えに伴う画像形成装置における各種の条件の再設定のための時間である「画素密度切り換え時間」には、前記光源ユニットの回転に要する時間:T(回転)、作像条件の変更や回転多面鏡の回転数等の再設定に要する時間:T(設定)があり、一般に、T(回転)>T(設定)であるので、上記画素密度切り換え時間は通常、時間:T(回転)により規制させる。
【0032】
従って、画素密度の選択が新たになされるときは、画像形成装置の動作が可能になるまでに、必然に時間:T(設定)を必要とし、時間:T(回転)を時間:T(設定)よりも短くしてみても、全体としての画素密度切り替え時間が短縮されるわけでなく、画素密度切り替え時間を実質的に短縮するには、T(回転)>T(設定)の条件において、T(回転)を短縮する必要があるのである。
【0033】
このような観点からすると、従来方式は画素密度切り替え時間の有効な短縮につながらず、上記実施の形態の場合は、従来方式の場合に比して、画素密度を切り換えるときのT(回転)が有効に短縮されることにより、画素密度切り替え時間を有効に短縮することができる。
【0034】
ところで、上に説明した実施の形態の場合、光源ユニットを基準態位:H.Pに位置させるのは例えば、画像形成装置のメインスイッチがオンにされたときだけであり、以後、光源ユニットは待機態位:aを基準として回転制御が行われるので、回転に伴う微小な態位誤差が積み重なって、所望の画素密度に対応する動作態位に狂いが生じる虞れがある。
これを避ける方法の一つは、選択された画素密度で動作が終了したら、光源ユニットを必ず基準態位へ戻し(基準態位検出手段で検出する)、基準態位を確保した上で、基準態位を基準として定まる待機態位:aに光源ユニットを位置させるようにすればよい。ただし、この方法だと、例えば、600dpiでの動作が終わった直後に400dpiでの動作が要求されるような場合に、一旦基準位置へ戻り、次いで待機態位へ移動し、さらに動作態位:Bへ移動するので、上記実施の形態に比して、時間:T(回転)が上記実施の形態の場合よりも長くなってしまう。
【0035】
このような問題を回避するには、図4に示すように基準態位:H.Pと待機態位:aとを合致させればよい。即ち、基準態位検出手段により検出される光源ユニットの基準態位:H.Pを待機態位:aとして定める(請求項2)のである。
【0036】
このようにすれば、待機態位:aが常に一定するので、動作態位:A,Bを常に正確に設定でき、しかも、画素密度切り替え時間を有効に短縮できる。
【0037】
図5は、この発明の画像形成装置の実施の1形態を示している。この画像形成装置は、デジタルのカラー複写装置を兼ねたカラープリンタである。
先ずプリンタ部12を説明する。
「潜像担持体」である光導電性の感光体25は、帯電手段26により均一帯電されたのち、先に、図1〜3に即して説明したマルチビーム走査装置(符号40Aで示す)による2ライン同時の光走査によりY潜像(イエロートナーにより化視化されるべき潜像)を書き込まれる。書込みのためにマルチビーム走査装置40Aに印加される画像信号は、後述する「読取部」において原稿を読み取って得られる画像信号でも、コンピュータ等で生成されたイメージ情報でもよく、フロッピディスク等に格納されたプリント用の画像情報をイメージ情報化したものでもよい。
【0038】
書き込まれた静電潜像は現像装置28(繁雑をさけるため、単一の装置として描いているが、実際には、Y(イエロー)、M(マゼンタ)、C(シアン)、K(黒)色の各トナーによる現像を行う4つの現像装置の集合体である。)においてYトナーで現像される。現像で得られたY画像は、カセット33〜35の何れかから配紙されたシート状の記録媒体(転写紙やOHPシート(オーバヘッドプロジェクタ用の記録シート))に転写される。
即ち、配紙された記録媒体はレジストローラ36により、Y画像の移動に同期をとって転写部へ送りこまれ、転写手段30によりY画像を転写され、分離手段31により感光体25から分離する。分離した記録媒体は搬送ベルト37により定着装置38でY画像を定着され、装置下部の循環路50により再度レジストローラ36の位置に戻される。この間に、感光体25はクリーニング装置32により残留Yトナーを除去され、帯電手段26により均一帯電され、マルチビーム走査装置40AによりM潜像を書き込まれ、書き込まれたM潜像を現像装置28にによりMトナーで現像される。得られたM画像は、上記Y画像と同様にして記録媒体に転写・定着され、上記と同様に循環路50を介してレジストローラ36の位置に戻される。同様にして、C潜像の形成・現像・C画像の転写・定着、K潜像の形成・現像・K画像の転写・定着が行われると、記録媒体上にはY,N,C,K画像の「4色画像の重なりあい」によりカラー画像が形成される。カラー画像を形成された記録媒体はトレイ39上に排出される。
以上は、カラー画像形成の場合を説明したが、単色画像を形成する場合には、感光体25の帯電・静電潜像の書込み、所望の色のトナーによる現像、得られた画像の記録媒体への転写・定着を行ってトレイ39上に排出すればよい。
【0039】
即ち、プリンタ部12は、潜像担持体25に静電潜像を形成し、形成された静電潜像をトナー像として顕像化し、得られるトナー画像を直接、シート状の記録媒体に転写し、転写されたトナー画像を記録媒体に定着するプロセスを行う画像形成装置であって、均一帯電された潜像担持体に静電潜像を書き込むための光走査装置として、図1等に即して説明した請求項6記載のマルチビーム走査装置を用いる画像形成装置(請求項7)である。
【0040】
図5に示す画像形成装置はまた、複写すべき画像を読取り、画像信号化する手段を有する。この「複写すべき画像を読取り、画像信号化する手段」は、図5に示す、画像読取部11である。読取るべき画像を有する原稿をADF(自動原稿配紙装置)13にセットすると、ADF13は該原稿を自動的にコンタクトガラス14上にセットする。セットされた原稿はリフレクタ16を有するランプ15により照明される。ランプ15はミラー17とともに、図の右方へ所定の速度:Vで移動して原稿を照明走査する。ミラー17による反射光束を折り返すミラー18,19は一体となって図の右方へ速度:V/2で移動し、原稿面からレンズ21へ至る光路長を一定に保つ。光束はレンズ21への入射に先立ってフィルタ20により色分解され、固体イメージセンサ22上に結像し、光電変換される。
光電変化された信号は画像処理部23において2値化、多値化、階調処理、変倍処理等の画像処理を施され、色分解された画像の画像信号となり、マルチビーム走査装置40Aに送られる。上記の読取プロセスをフィルタ20における色分解色を赤・緑・青の3色に順次換えて行うことで原稿画像が3原色に色分解して読み取られる。
【0041】
なお、上には、動作態位がA,Bの2態位である場合の実施の形態を説明したが、この発明は、上記の場合に限らず3以上の動作態位がある場合に容易に適用できることはいうまでもない。
【0042】
【発明の効果】
以上に説明したように、この発明によれば新規なマルチビーム走査装置用の光源装置・マルチビーム走査装置および画像形成装置を実現できる。
この発明のマルチビーム走査装置用の光源装置(請求項1〜5)によれば、画素密度切り替えに伴う光源ユニットの回転量を有効に小さくして画素密度切り替え時間の有効な短縮化を計ることができる。また請求項2記載の発明の光源装置は、待機態位:aが基準態位として検出されるので、常に正確な動作態位を実現できる。請求項1記載の発明の光源装置は、最も離れた2つの動作態位の何れへも略等しい時間で光源ユニットを回転させることができる。請求項3記載の光源装置は、ステッピングモータの逆回転時のバックラッシュに起因する誤差を除くことができる。
【0043】
また、この発明のマルチビーム走査装置(請求項6)は、上記光源装置を用いることにより画素密度の切り替えを速やかに実現でき、この発明の画像形成装置(請求項7)は、上記マルチビーム走査装置を用いることにより副数種の画素密度で画像形成を実行でき、画素密度の切り替えを速やかに行うことができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】この発明のマルチビーム走査装置の実施の1形態を説明するための図である。
【図2】上記実施の形態における光源装置の光源ユニットの回転機構を説明するための図である。
【図3】上記実施の形態における光源ユニットの回転による、動作態位の切り替えを説明するための図である。
【図4】光源ユニットの回転による、動作態位の切り替えの別例を説明するための図である。
【図5】この発明の画像形成装置の実施の1形態を説明するための図である。
【符号の説明】
1 光源ユニット
4 ステッピングモータ
40 光源装置
25 潜像担持体
41 シリンドリカルレンズ
44 fθレンズ
42 回転多面鏡[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to a light source device, a multi-beam scanning device, and an image forming apparatus for a multi-beam scanning device.
[0002]
[Prior art]
An image forming apparatus that forms an electrostatic latent image on a latent image carrier, visualizes the electrostatic latent image as a toner image, and transfers and fixes the obtained toner image to a sheet-like recording medium to obtain a desired image Is widely known as various printers and copiers. In such an image forming apparatus, in order to form an electrostatic latent image, an electrostatic latent image is written on a uniformly charged latent image carrier using an optical scanning device. Yes.
In an image forming apparatus that forms a latent image by optical scanning, as an optical scanning apparatus, a plurality of beams from a plurality of light emitting sources that are controlled to blink independently are deflected by a common optical deflector, and a common imaging optical system is used. It is intended to use a multi-beam scanning device that focuses light on a surface to be scanned as a plurality of light spots separated from each other in the sub-scanning direction, and simultaneously scans a plurality of lines.
As a light source device of such a multi-beam scanning device, a light source unit that emits a plurality of beams can be rotated around a predetermined reference axis, and a plurality of light spots on a surface to be scanned can be rotated by rotating the light source unit by a rotating means. It is intended to change the pixel density in the electrostatic latent image to be written by changing the separation width in the sub-scanning direction and changing the scanning line pitch of multi-beam scanning.
[0003]
In order to switch the pixel density, the light source unit is rotated to deflect the scanning line pitch, and the image forming system (latent image carrier, developing device, transfer device) is adapted to the newly set pixel density. The image forming conditions in the fixing device etc. and the rotational speed of the rotary polygon mirror serving as the optical deflector must be set. As described above, the time for setting various conditions in the image forming apparatus accompanying the switching of the pixel density (hereinafter referred to as the pixel density switching time) is T (rotation), which is the time required for the rotation of the light source unit. Assuming that the time required to set the conditions and the rotational speed of the rotating polygon mirror is T (setting), generally T (rotation)> T (setting), and therefore the pixel density switching time is usually determined by time: T (rotation). It will be regulated.
Since “image formation cannot be performed” during the pixel density switching time, it is desirable that the pixel switching time be as short as possible. The time: T (setting) is normally not a problem because it ends between the time when the start button of the image forming apparatus is pressed and the time when the optical scanning is started. If the (rotation) is long, the user of the image forming apparatus is “waited” for the time until the apparatus becomes usable.
For this reason, attempts have been made to shorten the pixel density switching time required for rotation of the light source unit, but it is still not sufficient.
[0004]
[Problems to be solved by the invention]
It is an object of the present invention to effectively shorten the time for rotating a light source unit in association with pixel density switching in a light source device of a multi-beam scanning device.
[0005]
[Means for Solving the Problems]
The light source device of the multi-beam scanning device according to the present invention “couples beams from a plurality of light emitting sources whose flashing is controlled independently to obtain a plurality of beams, and deflects the plurality of beams by a common optical deflector. In a multi-beam scanning device that condenses light beams separated in the sub-scanning direction on a surface to be scanned by a common imaging optical system, and simultaneously scans a plurality of lines, a beam from a plurality of light sources is emitted. A light source device that switches a pixel density in optical writing by rotating a light source unit that couples and emits a plurality of beams around a reference axis, thereby changing the interval between a plurality of lines that are simultaneously optically scanned. However, it is characterized by the following points.
That is, first, “reference position detection means” is provided.
The reference position detection means is means for detecting the reference position of the light source unit with respect to rotation around the reference axis.
Secondly, as the operation state of the light source unit, the operation states: A, B,. . N and standby state: a are set.
The “operating state” is a state in which the light source unit performs image writing by multi-beam scanning, and the “pixel density” varies depending on the operating state. That is, the pixel density is switched by switching the operation state.
The “standby state” is a state occupied when the light source unit does not perform multi-beam scanning.
[0006]
The operation state and the standby state are determined based on the reference state.
The standby state: a is set between the most distant operation states: A and N (so as not to overlap the operation states A and N). The most distant operating state: the angle between A and N is “an angle of 180 degrees or less”, and the standby state: a is included in the region of the angle of 180 degrees or less. When there is another operation state: B between the operation states: A and N, the standby state: a and the operation state: B may overlap.
[0007]
Third, control means (such as a microcomputer) for controlling the rotating means for rotating the light source unit controls the rotating means so that the light source unit is returned to the standby position after the completion of the desired optical scanning. Therefore, when a new multi-beam scan is performed, the light source device rotates from the standby state to the operation state corresponding to the desired pixel density.
Note that the plurality of lines simultaneously scanned by the plurality of light spots on the surface to be scanned may be adjacent to each other, and the lines scanned by the adjacent light spots have an interval of a plurality of lines. Also good.
[0008]
The reference position of the light source unit can be set as a position different from both the operating position and the standby position, but the reference position of the light source unit detected by the reference position detection means is the standby position: It can also be defined as a (Claim 2).
The standby position: a can be set as the most distant operation position: an intermediate position between A and N. (Claim 1) . In this way, the light source unit can be reached in substantially the same time when it rotates toward the operating state: A and when it rotates toward the operating state: N.
The standby state: a may also be set in the vicinity of the most frequently used state among the operation states: A to N. Alternatively, when there are three operation states, for example, these operation states are the operation states: A, B, N, and the operation states: A and N are farthest from each other, and the operation state: B Is between the operating states A and N, and the operating state: B is the most frequently used state, the standby state: a and the operating state: B may be matched. .
[0009]
As the “rotation drive means” of the rotation means for rotating the light source unit, various servo motors, in particular stepping motors, can be suitably used. Alternatively, it is preferable to cause the stepping motor to perform a backlash removal operation when it is positioned in the “standby position or reference position”. (Claim 3) . This is because the position error caused by backlash can be eliminated.
Operating means: A to N are equal to the number of types of switchable pixel densities, and this number is determined as a design condition of the image forming apparatus, but as a practical case, a light source unit corresponding to a different pixel density The operation state can be only two states of operation state: A and operation state: B. (Claim 4) .
In the above light source device, the light emitting sources that are controlled to blink independently are two semiconductor lasers, the beams from each semiconductor laser are coupled by separate coupling lenses, and then beam synthesis is performed using the polarization state of each beam. Can be emitted from the light source unit. (Claim 5) .
[0010]
The multi-beam scanning device according to the present invention is configured to “couple a beam from a plurality of light emitting sources whose blinking is controlled independently, and deflect the coupled plurality of beams by a common optical deflector. Is a multi-beam scanning device that condenses light beams that are separated from each other in the sub-scanning direction and simultaneously scans a plurality of lines on the surface to be scanned. Claims 1-5 A light source device for a multi-beam scanning device according to any one of the above is used. (Claim 6) .
Further, the image forming apparatus according to the present invention “forms an electrostatic latent image on a latent image carrier, visualizes the formed electrostatic latent image as a toner image, and the obtained toner image is directly or via an intermediate transfer medium. An image forming apparatus for performing a process of transferring a toner image to a sheet-like recording medium and fixing the transferred toner image on the recording medium, and for writing an electrostatic latent image on a uniformly charged latent image carrier As a scanning device,
[0011]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
FIG. 1 (a)
The
Two beams emitted from the light source device 40 (the two beams are close to each other and are shown as one beam in FIG. 1A in order to avoid complication of the drawing) are processed by the cylindrical lens 41 in the sub-scanning corresponding direction. Are formed in the vicinity of the deflection reflection surface of the
Prior to the optical scanning, the two beams to be deflected are received by the light receiving element 48 via the
[0012]
In other words, the multi-beam scanning device according to the embodiment shown in FIG. 1 (a) couples beams from a plurality of light emitting sources whose flashing is controlled independently, and couples the coupled beams to a common optical deflector. A multi-beam scanning device which condenses light beams as a plurality of light spots which are deflected by a light source 41 and separated from each other in the sub-scanning direction on a
[0013]
FIG. 1B shows an optical arrangement inside the light source unit in the
In the light source unit, as shown in (b), semiconductor lasers 111 and 112 as two light emitting sources, coupling lenses 121 and 122 for coupling light beams from the semiconductor lasers 111 and 112, and a half
The polarization prism 140 has a polarization separation film 142, which transmits approximately 100% of P-polarized light and reflects approximately 100% of S-polarized light.
Although the semiconductor lasers 111 and 112 are controlled to blink independently, the polarization reflection film 142 emits light as P-polarized light. Therefore, when the beam from the semiconductor laser 111 is coupled by the coupling lens 121, it passes through the polarization separation film 142 of the polarizing prism 140, passes through the aperture 150, and passes through the
[0014]
The action of the coupling lenses 121 and 122 is that the beam after the coupling becomes a “parallel beam” or “a divergent or convergent beam” according to the design of the optical system in the multi-beam scanning device. In this embodiment, it is assumed that the beam after the coupling becomes a “parallel beam”, that is, a “collimating effect”. Therefore, two light beams converted into parallel light beams are emitted from the light source unit.
[0015]
The coupling lenses 121 and 122 are “optical axis aligned with each other”.
That is, when light rays that coincide with the optical axes of the coupling lenses 121 and 122 are virtually traced, these light rays “match each other” in the optical path after the polarization separation film 142. As described above, the optical axes of the coupling lenses 121 and 122 that coincide with each other in the optical path after the polarization separation film 142 are referred to as “reference optical axes” of the light source unit.
At least one of the light emitting portions of the semiconductor lasers 111 and 112 is disposed at a minute distance from the optical axis of the corresponding coupling lens. For this reason, the two beams emitted from the light source unit form a minute angle with each other.
The aperture 150 blocks the peripheral portion of each beam and performs so-called “beam shaping” on each beam. Beam shaping is performed in order to make the spot shape of the light spot to be formed on the surface to be scanned an appropriate shape. The quarter-
[0016]
In the
[0017]
In FIG. 1C,
[0018]
FIG. 1 (d) shows light spots H1 and H2 formed on the surface to be scanned corresponding to the virtual
If the imaging magnification of the common imaging
Accordingly, by rotating the light source unit and changing the angle θ in FIG. 1C, the separation amount Ds in the sub-scanning direction of the light spots H1 and H2 on the surface to be scanned can be changed. . Therefore, by utilizing the rotation of the light source unit, the separation amount in the sub-scanning direction of the light spots H1 and H2 can be changed, and the pixel density can be switched by changing the scanning line pitch.
[0019]
Next, the rotation of the light source unit in the light source device will be described with reference to FIG.
2A and 2B,
As shown in FIG. 2A, the
The light emission
A part of the
[0020]
As shown in FIG. 2B, a tension spring 7 is applied between the
The stepping
2C, a male screw is formed on the rotating shaft 4a of the stepping
Therefore, when the rotation shaft 4a of the stepping
[0021]
In the embodiment being described, the “pixel density” of writing by multi-beam scanning is switched between “two pixel densities” of 600 dpi and 400 dpi.
In FIG. 3, the operation state: A is “the operation state of the light source unit that performs writing at a pixel density of 600 dpi”, and the operation state: B is “the operation state of the light source unit that performs writing at a pixel density of 400 dpi”. The operation states of the
Reference H. P indicates “reference position”. P is detected by the “reference position detection means” by the bent portion 103 and the
[0022]
The standby state: a is set between the operation states A and B that are farthest from each other and so as not to overlap these operation states. Operating position: A, B and standby position: a is the reference position: H. P is set as a reference.
[0023]
In this embodiment, the “reference position detection” of the light source unit is periodically performed.
For example, the reference position is detected when the main switch in the image forming apparatus is turned on at “Morning first”. At this time, the light source unit is in the standby state: a, but when the main switch is turned on, the “control means” such as a microcomputer reversely rotates the stepping motor as part of the initial setting program of the image forming apparatus. The light source unit is in the reference position: Bring to P. At this time, since the stepping motor rotates in the reverse direction, a “backlash removal operation” is performed in order to eliminate an error caused by “backlash”.
This process is indicated by arrow FA in FIG.
That is, in order to eliminate an error due to backlash, the light source unit is temporarily set in the reference position: H.264. Pass P, and then reverse to the reference position: H. The control means 8 that receives the output of the reference position detection means controls the stepping
[0024]
When the pixel density: 600 dpi is selected, the
[0025]
That is, the “light source device” in the embodiment described with reference to FIGS. 1 to 3 obtains a plurality of beams by coupling beams from a plurality of light emitting sources 111 and 112 that are controlled to blink independently. The plurality of beams are deflected by a common
[0026]
Now, the number of steps of the stepping
[0027]
Conventionally, the following two methods have been intended for the rotation of the light source unit of the light source device of the multi-beam scanning device in which the pixel density of 600 dpi and 400 dpi can be switched.
In other words, in the first method, the light source unit is operated when the multi-beam scanning is not performed. P, which is rotated to realize the selected operation state: A, B, and always after the end of multi-beam scanning, the reference position: H. The method returns to P.
This method is not preferable because the time for controlling the pixel density switching time: T (rotation) is large and the pixel density switching time becomes long.
In the second method, the light source device stays in the operation state corresponding to the pixel density selected last, and when the pixel density is switched, from the previous operation state to the new operation state. It is rotated. With this method, the pixel density switching time is effectively shortened.
[0028]
Therefore, the time T (rotation) in the conventionally intended second pixel density switching method and the case of the above embodiment will be compared.
In order to simplify the explanation, in the above embodiment, the standby state: a is set to an intermediate position between the operating states: A and B (claim 1). Then, in the number of steps, there is a relationship of SC = SF and SD = SE.
[0029]
Consider the following four cases as pixel density switching.
The light source unit is in the standby state: a in the above embodiment, and in the operating state: A or B in the conventional method.
A. When operation at 400 dpi is requested after operation at 600 dpi
B. When operation at 600 dpi is required after operation at 400 dpi
C. When operation at 400 dpi is requested after operation at 400 dpi
D. When operation at 600 dpi is required after operation at 600 dpi
The time: T (rotation) associated with the switching of the operation state at this time is represented by the number of steps of the step motor (the number of steps is proportional to the time because the rotation of the step motor is constant) and listed as follows. .
[0030]
[0031]
From this result, at first glance, a. In the case of B, the above embodiment is advantageous. In the case of D, the conventional method is advantageous.
However, when returning to the problem to be solved by the invention, the reduction of the pixel density switching time which is a problem in the present invention is to reduce the time during which the image forming apparatus cannot operate. In the “pixel density switching time”, which is the time for resetting the conditions, the time required for the rotation of the light source unit: T (rotation), the image forming condition change, the rotation speed of the rotary polygon mirror, etc. are reset. Since there is a time required: T (setting) and generally T (rotation)> T (setting), the pixel density switching time is normally regulated by time: T (rotation).
[0032]
Accordingly, when the pixel density is newly selected, time: T (setting) is inevitably required before the operation of the image forming apparatus becomes possible, and time: T (rotation) is set to time: T (setting). The pixel density switching time as a whole is not shortened even if it is made shorter than (), and in order to substantially shorten the pixel density switching time, under the condition of T (rotation)> T (setting), It is necessary to shorten T (rotation).
[0033]
From this point of view, the conventional method does not lead to effective shortening of the pixel density switching time, and in the case of the above embodiment, T (rotation) when switching the pixel density is smaller than that in the conventional method. By effectively shortening, the pixel density switching time can be effectively shortened.
[0034]
By the way, in the case of the embodiment described above, the light source unit is set in the reference position: H.264. For example, the light source unit is positioned at P only when the main switch of the image forming apparatus is turned on. Thereafter, the light source unit is controlled to rotate based on the standby state: a. There is a possibility that the position error accumulates and the operation state corresponding to the desired pixel density is distorted.
One way to avoid this is to always return the light source unit to the reference position (detected by the reference position detection means) when the operation is completed at the selected pixel density, and after ensuring the reference position, A standby state determined with the state as a reference: the light source unit may be positioned at a. However, with this method, for example, when an operation at 400 dpi is required immediately after the operation at 600 dpi is completed, the operation returns to the reference position, then moves to the standby state, and further moves to the operation state: Since it moves to B, time: T (rotation) will become longer than the case of the said embodiment compared with the said embodiment.
[0035]
In order to avoid such a problem, as shown in FIG. P and the standby position: a may be matched. That is, the reference position of the light source unit detected by the reference position detection means: P is defined as a standby state: a (Claim 2).
[0036]
In this way, since the standby state: a is always constant, the operation states: A and B can always be set accurately, and the pixel density switching time can be effectively shortened.
[0037]
FIG. 5 shows an embodiment of the image forming apparatus of the present invention. This image forming apparatus is a color printer that also serves as a digital color copying apparatus.
First, the
The photoconductive
[0038]
The written electrostatic latent image is drawn as a developing device 28 (in order to avoid complications, it is actually drawn as a single device, but in reality it is Y (yellow), M (magenta), C (cyan), K (black). In this case, the toner is developed with Y toner. The Y image obtained by development is transferred from one of the
That is, the distributed recording medium is sent to the transfer unit in synchronization with the movement of the Y image by the
In the above, the case of forming a color image has been described. However, in the case of forming a single color image, charging of the
[0039]
That is, the
[0040]
The image forming apparatus shown in FIG. 5 also has means for reading an image to be copied and converting it to an image signal. This “means for reading an image to be copied and converting it to an image signal” is an image reading section 11 shown in FIG. When a document having an image to be read is set on an ADF (automatic document distribution device) 13, the
The photoelectrically changed signal is subjected to image processing such as binarization, multi-value conversion, gradation processing, scaling processing, and the like in the
[0041]
In the above, the embodiment in the case where the operation state is the two states of A and B has been described. However, the present invention is not limited to the above case, and is easy when there are three or more operation states. Needless to say, it can be applied to the above.
[0042]
【The invention's effect】
As described above, according to the present invention, a novel light source device / multi-beam scanning device and image forming apparatus for a multi-beam scanning device can be realized.
Light source device for multi-beam scanning device of the present invention ( Claims 1-5 ), The amount of rotation of the light source unit accompanying the pixel density switching can be effectively reduced to effectively shorten the pixel density switching time. In the light source device according to the second aspect of the invention, since the standby state: a is detected as the reference state, an accurate operating state can always be realized.
[0043]
Also, the multi-beam scanning device of the present invention (Claim 6) Can quickly switch the pixel density by using the light source device, and the image forming apparatus according to the present invention. (Claim 7) By using the multi-beam scanning device, it is possible to execute image formation with a sub-type of pixel density, and to quickly switch the pixel density.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a diagram for explaining one embodiment of a multi-beam scanning apparatus according to the present invention.
FIG. 2 is a diagram for explaining a rotation mechanism of a light source unit of the light source device in the embodiment.
FIG. 3 is a diagram for explaining switching of an operation state by rotation of a light source unit in the embodiment.
FIG. 4 is a diagram for explaining another example of switching of the operation state by the rotation of the light source unit.
FIG. 5 is a diagram for explaining one embodiment of an image forming apparatus according to the present invention;
[Explanation of symbols]
1 Light source unit
4 Stepping motor
40 Light source device
25 Latent image carrier
41 Cylindrical lens
44 fθ lens
42 Rotating polygon mirror
Claims (7)
基準軸の回りの回転に対する光源ユニットの基準態位を検出する基準態位検出手段を有し、
上記基準態位を基準として定まる、異なる画素密度に対応する光源ユニットの動作態位を動作態位:A,動作態位:B,..動作態位:Nとし、上記光源ユニットの待機態位を待機態位:aとするとき、
待機態位:aを、互いに最も離れた動作態位:AとNとの中間位置に設定し、
上記光源ユニットを回転させる回転手段を制御する制御手段が、所望の光走査終了後に、上記光源ユニットを待機態位に戻すように上記回転手段を制御することを特徴とするマルチビーム走査装置の光源装置。A plurality of beams are obtained by coupling beams from a plurality of light sources that are controlled to blink independently, and the plurality of beams are deflected by a common optical deflector and are scanned on a surface to be scanned by a common imaging optical system. In addition, in a multi-beam scanning apparatus that condenses light beams separated in the sub-scanning direction and simultaneously scans a plurality of lines, a light source unit that emits a plurality of beams by coupling beams from a plurality of light emitting sources Is a light source device that switches the pixel density in optical writing by changing the interval between a plurality of lines that are simultaneously optically scanned by rotating around the reference axis,
Reference position detection means for detecting a reference position of the light source unit with respect to rotation around the reference axis,
The operation states of the light source units corresponding to different pixel densities, which are determined based on the above-described reference state, are the operation state: A, the operation state: B,. . When the operating state is N and the standby state of the light source unit is the standby state: a,
Standby position: a is set to the most distant operating position: an intermediate position between A and N,
The light source of the multi-beam scanning device, wherein the control means for controlling the rotating means for rotating the light source unit controls the rotating means so as to return the light source unit to the standby position after the completion of the desired optical scanning. apparatus.
基準態位検出手段により検出される光源ユニットの基準態位が待機態位:aとして定められていることを特徴とするマルチビーム走査装置の光源装置。The light source device of the multi-beam scanning device according to claim 1,
A light source device for a multi-beam scanning device, characterized in that the reference position of the light source unit detected by the reference position detection means is defined as a standby state: a.
回転手段の回転駆動手段がステッピングモータであり、
制御手段は、上記ステッピングモータを逆回転させて、光源ユニットを動作態位もしくは待機態位または基準態位に位置させるとき、上記ステッピングモータにバックラッシュ除去動作を行わせることを特徴とするマルチビーム走査装置の光源装置。The light source device for a multi-beam scanning device according to claim 1 or 2,
The rotation drive means of the rotation means is a stepping motor,
The control means reversely rotates the stepping motor to cause the stepping motor to perform a backlash removal operation when the light source unit is positioned in the operating state, the standby state, or the reference state. A light source device of a scanning device.
異なる画素密度に対応する光源ユニットの動作態位が、動作態位:A,動作態位:Bの2態位のみであることを特徴とするマルチビーム走査装置の光源装置。The light source device of the multi-beam scanning device according to claim 1, 2 or 3,
A light source device for a multi-beam scanning device, wherein the operating states of the light source unit corresponding to different pixel densities are only two operating states: operating state: A and operating state: B.
独立に点滅を制御される発光源の数が2であり、これら発光源は、半導体レーザであり、各半導体レーザからのビームは別個のカップリングレンズによりカップリングされたのち、各ビームの偏光状態を利用してビーム合成されることを特徴とするマルチビーム走査装置の光源装置。In the light source device of the multi-beam scanning apparatus according to any one of claims 1 to 4,
The number of light sources that are controlled to blink independently is 2, and these light sources are semiconductor lasers, and the beam from each semiconductor laser is coupled by a separate coupling lens, and then the polarization state of each beam A light source device for a multi-beam scanning device, characterized in that beam synthesis is performed using
光源装置として請求項1〜5の任意の1に記載のマルチビーム走査装置用の光源装置を用いることを特徴とするマルチビーム走査装置。 Beams from a plurality of light emitting sources whose flashing are controlled independently are coupled, and the coupled beams are deflected by a common optical deflector, and sub-scanned on the surface to be scanned by a common imaging optical system. A multi-beam scanning device that condenses light beams separated in a scanning direction and simultaneously scans a plurality of lines,
A light source device for a multi-beam scanning device according to any one of claims 1 to 5, wherein the light source device is a light source device.
均一帯電された潜像担持体に静電潜像を書き込むための光走査装置として、請求項6記 載のマルチビーム走査装置を用いることを特徴とする画像形成装置。 Forming an electrostatic latent image on the latent image carrier, visualizing the formed electrostatic latent image as a toner image, and transferring the obtained toner image to a sheet-like recording medium directly or via an intermediate transfer medium; An image forming apparatus that performs a process of fixing a transferred toner image to a recording medium,
As an optical scanning device for writing an electrostatic latent image on the uniformly charged image bearing member, an image forming apparatus which comprises using a multi-beam scanning apparatus according to claim 6 Symbol mounting.
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