JP2001108930A - Scanning optical device and its controlling method - Google Patents

Scanning optical device and its controlling method

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JP2001108930A
JP2001108930A JP28517899A JP28517899A JP2001108930A JP 2001108930 A JP2001108930 A JP 2001108930A JP 28517899 A JP28517899 A JP 28517899A JP 28517899 A JP28517899 A JP 28517899A JP 2001108930 A JP2001108930 A JP 2001108930A
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JP
Japan
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light beam
spot diameter
interval
light
scanning
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JP28517899A
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Japanese (ja)
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Hidenari Tatebe
秀成 立部
Hiroshi Nakamura
弘 中村
Kenji Takeshita
健司 竹下
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Minolta Co Ltd
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Minolta Co Ltd
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To obtain a scanning optical device and its controlling method capable of printing a high-quality image by correcting the condensing position of light beams in addition to changing the spot diameter of the light beam with switching of printing density in a multi-beam scanning system. SOLUTION: This optical device image-forms and scans laser beams LBa and LBb emitted from laser diodes 10a and 10b at prescribed intervals corresponding to printing density in the sub-scanning direction on a photoreceptor surface 50. A beam spot diameter on the surface 50 is adjusted by changing a slit through which the beams LBa and LBb pass by driving an opening regulating plate 14. A beam interval in the sub-scanning direction is adjusted by controlling the tilt angle of a prism 11 and a condensing position is adjusted by controlling the lens interval of collimator lenses or that of cylinder lenses.

Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明は、走査光学装置及び
その制御方法、詳しくは、複数の光ビームを副走査方向
に所定の間隔で同時に被走査面上を等速走査する走査光
学装置及びその制御方法に関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a scanning optical apparatus and a control method therefor, and more particularly, to a scanning optical apparatus for simultaneously scanning a plurality of light beams at a predetermined interval in a sub-scanning direction on a surface to be scanned at the same speed, and a scanning optical apparatus. It relates to a control method.

【0002】[0002]

【従来の技術と課題】従来、感光体上に画像を記録する
ために、複数の光ビームで同時に感光体面を走査するマ
ルチビーム走査光学装置が種々提供されている。この種
の走査光学装置では光学解像度(印字密度)を切り換え
る方法として、印字密度の切換え指示に応じて、副走
査方向における各光ビームの発光点の間隔を変更する、
各光ビームの発光点の副走査方向の間隔が異なる組合
わせの光源ユニットを印字密度に応じて複数設置して選
択的に駆動すること、が知られている。
2. Description of the Related Art Conventionally, there have been provided various multi-beam scanning optical devices for simultaneously scanning a photosensitive member surface with a plurality of light beams in order to record an image on the photosensitive member. In this type of scanning optical device, as a method of switching the optical resolution (print density), the interval between the light emitting points of each light beam in the sub-scanning direction is changed according to a print density switching instruction.
It is known that a plurality of light source units in which the intervals of the light emitting points of each light beam in the sub-scanning direction are different are provided in accordance with the printing density and are selectively driven.

【0003】なお、印字密度の切換えにおいて、光学系
で対応するのは副走査方向の密度であり、主走査方向の
密度は光源の発光タイミングを制御する等の方法で対応
している。
In switching the printing density, the optical system corresponds to the density in the sub-scanning direction, and the density in the main scanning direction corresponds to a method such as controlling the light emission timing of a light source.

【0004】[0004]

【発明が解決しようとする課題】ところで、印字密度の
切換えに伴って、前述の副走査方向のビーム間隔の変更
以外にも、感光体面上における光ビームのスポット径を
変更し、さらに、その集光位置を補正すること(オート
フォーカス)が好ましい。しかし、従来のマルチビーム
走査方式ではオートフォーカス機構を備えたものはな
く、印字密度に応じた最適なスポット径に調整すること
はできなかった。
By the way, in addition to the above-mentioned change of the beam interval in the sub-scanning direction, the spot diameter of the light beam on the photosensitive member surface is changed along with the switching of the print density. It is preferable to correct the light position (autofocus). However, the conventional multi-beam scanning method does not include an autofocus mechanism, and cannot adjust the spot diameter to an optimum spot diameter according to the printing density.

【0005】さらに、複数の光ビームの副走査方向の間
隔や集光位置(感光体面上でのビームスポット径)は、
温度等の環境条件に起因して変動するため、それらを微
調整して補正することも必要である。仮に、マルチビー
ム走査方式にオートフォーカス機構を組み込むにして
も、印字密度切換え時に、どのような手順でビーム間隔
及び集光位置を補正するかが問題となる。
Further, the intervals in the sub-scanning direction of a plurality of light beams and the condensing position (beam spot diameter on the photosensitive member surface) are
Since it fluctuates due to environmental conditions such as temperature, it is necessary to fine-tune and correct them. Even if the autofocus mechanism is incorporated in the multi-beam scanning method, there is a problem in how to correct the beam interval and the condensing position when switching the print density.

【0006】そこで、本発明の目的は、マルチビーム走
査方式において、印字密度の切換えに伴って光ビームの
スポット径を変更するのみならず、光ビームの集光位置
をも補正し、高品質の印字画像を得ることのできる走査
光学装置及びその制御方法を提供することにある。
Accordingly, an object of the present invention is to provide a multi-beam scanning system which not only changes the spot diameter of a light beam in accordance with switching of printing density but also corrects the light beam condensing position, thereby achieving high-quality scanning. An object of the present invention is to provide a scanning optical device capable of obtaining a printed image and a control method thereof.

【0007】本発明の他の目的は、前記目的に加えて、
印字密度切換え時にビームスポット径等の調整不良(画
像の印字不良)が発生することを未然に防止できる走査
光学装置及びその制御方法を提供することにある。
Another object of the present invention is to provide, in addition to the above objects,
It is an object of the present invention to provide a scanning optical device and a control method therefor that can prevent the occurrence of an adjustment error (improper image printing) such as a beam spot diameter when switching the printing density.

【0008】[0008]

【発明の構成、作用及び効果】以上の目的を達成するた
め、本発明に係る走査光学装置は、複数の光ビームを発
する光ビーム発生手段と、該発生手段から発せられた複
数の光ビームを被走査面上で副走査方向に印字密度に応
じた所定間隔に離間させて結像させる光学手段と、印字
密度に応じて被走査面上での光ビームのスポット径を変
更するスポット径変更手段と、光ビームの集光位置を検
出する集光位置検出手段と、該検出手段の検出結果に基
づいて前記光学手段の光学倍率を変換して光ビームの集
光位置を補正する集光位置補正手段と、前記スポット径
変更手段により光ビームのスポット径を変更する際に、
集光位置検出手段と集光位置補正手段とを動作させる制
御手段とを備えている。
To achieve the above object, a scanning optical apparatus according to the present invention comprises a light beam generating means for emitting a plurality of light beams and a plurality of light beams emitted from the generating means. Optical means for forming an image at a predetermined interval in the sub-scanning direction according to the print density on the scanned surface, and spot diameter changing means for changing the spot diameter of the light beam on the scanned surface according to the print density Focusing position detecting means for detecting the focusing position of the light beam; and focusing position correction for correcting the focusing position of the light beam by converting the optical magnification of the optical means based on the detection result of the detecting means. Means, when changing the spot diameter of the light beam by the spot diameter changing means,
There is provided control means for operating the light condensing position detecting means and the light condensing position correcting means.

【0009】本発明においては、印字密度を切換える際
に、光ビームの副走査方向の間隔を変更すると共に、光
ビームのスポット径を変更する。即ち、高密度に切り換
えるのであればスポット径を小さくする方向に変更し、
低密度に切り換えるのであればスポット径を大きくする
方向に変更する。そして、スポット径の変更と共に集光
位置の補正を行う。これにて、光ビームが被走査面上に
おいて印字密度に対応した副走査方向の間隔及びスポッ
ト径に設定され、さらに、被走査面上に正しく結像する
ように集光位置を補正され、高品質の印字画像を得るこ
とができる。
In the present invention, when the print density is switched, the distance between the light beams in the sub-scanning direction is changed and the spot diameter of the light beam is changed. That is, if switching to a high density, change the spot diameter in the direction of decreasing,
If switching to a low density, change the spot diameter in the direction to increase. Then, the focus position is corrected together with the change in the spot diameter. As a result, the light beam is set at the interval and spot diameter in the sub-scanning direction corresponding to the printing density on the surface to be scanned, and further, the focusing position is corrected so that an image is formed correctly on the surface to be scanned. A quality printed image can be obtained.

【0010】特に、本発明に係る走査光学装置において
は、光ビームのスポット径を小さくする方向(低印字密
度から高印字密度)に変更する際に、前記集光位置検出
手段及び集光位置補正手段を動作させ、集光位置を補正
することが好ましい。マルチビーム方式で走査するとき
の画像の劣化は低印字密度よりも高印字密度において著
しい。従って、高印字密度への切換え時に集光位置を補
正すれば、画像劣化を目立たなくすることができる。
In particular, in the scanning optical apparatus according to the present invention, when the spot diameter of the light beam is changed in a direction of decreasing the spot diameter (from a low printing density to a high printing density), the focusing position detecting means and the focusing position correction are used. Preferably, the means is operated to correct the focus position. The deterioration of the image when scanning by the multi-beam method is more remarkable at a high printing density than at a low printing density. Therefore, if the focus position is corrected at the time of switching to a high printing density, image deterioration can be made inconspicuous.

【0011】さらに、本発明に係る走査光学装置にあっ
ては、複数の光ビームの被走査面上での副走査方向の間
隔を検出する間隔検出手段と、該検出手段の検出結果に
基づいて光ビームの副走査方向の間隔を補正する間隔補
正手段とを備えている。これにて、温度変化等に起因し
てばらつくビーム間隔を正確な値に制御でき、より高品
質の印字画像を得ることができる。
Further, in the scanning optical apparatus according to the present invention, an interval detecting means for detecting an interval in the sub-scanning direction of the plurality of light beams on the surface to be scanned, and based on a detection result of the detecting means. Interval correction means for correcting the interval of the light beam in the sub-scanning direction. This makes it possible to control the beam interval that fluctuates due to a temperature change or the like to an accurate value, and to obtain a higher quality printed image.

【0012】特に、光ビームのスポット径を小さくする
方向(低印字密度から高印字密度)に変更する際に、前
記間隔検出手段及び間隔補正手段を動作させ、光ビーム
の副走査方向の間隔を補正することが好ましい。高印字
密度においては副走査方向の倍率が低倍率になりやす
く、光ビームの間隔誤差が画像劣化として目立つ傾向に
ある。高印字密度への切換え時にビーム間隔を補正する
ことで画像の劣化を未然に防止することができる。
In particular, when the spot diameter of the light beam is changed in a direction of decreasing the spot diameter (from a low printing density to a high printing density), the interval detecting means and the interval correcting means are operated to reduce the interval of the light beam in the sub-scanning direction. It is preferable to correct. At a high printing density, the magnification in the sub-scanning direction tends to be low, and the error in the interval between light beams tends to be noticeable as image deterioration. By correcting the beam interval at the time of switching to a high printing density, it is possible to prevent image deterioration before it occurs.

【0013】さらに、光ビームのスポット径を小さくす
る方向(低印字密度から高印字密度)に変更する際に、
集光位置を補正し、その後、ビーム間隔を補正すること
が好ましい。例えば、焦点位置を補正する前にビーム間
隔を補正すると、間隔補正時に光ビームが所定のスポッ
ト径に絞られていないため、間隔検出手段(光センサ)
の検出信号の立ち上がりが不明瞭で、検出精度が悪くな
る。また、集光位置を光学倍率の変更を伴って補正する
場合、集光位置補正をビーム間隔補正の後で実行する
と、せっかく補正したビーム間隔が集光位置の補正で変
化してしまい、再補正が必要となる。集光位置の補正の
後にビーム間隔の補正を行うことにより、ビーム間隔の
検出精度を高め、再補正といった無駄を省くことができ
る。
Further, when the spot diameter of the light beam is changed in a direction of decreasing the spot diameter (from a low printing density to a high printing density),
It is preferable to correct the focusing position and then correct the beam interval. For example, if the beam interval is corrected before correcting the focal position, the light beam is not narrowed down to a predetermined spot diameter at the time of correcting the interval.
, The rising of the detection signal is unclear, and the detection accuracy deteriorates. Also, when correcting the focal position with a change in optical magnification, if the focal position correction is performed after the beam interval correction, the corrected beam interval will change due to the correction of the focal position, and it will be re-corrected. Is required. By correcting the beam interval after the correction of the focusing position, the accuracy of detecting the beam interval can be increased, and waste such as re-correction can be eliminated.

【0014】[0014]

【発明の実施の形態】以下、本発明に係る走査光学装置
及びその制御方法の実施形態について添付図面を参照し
て説明する。
DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS Hereinafter, embodiments of a scanning optical device and a control method thereof according to the present invention will be described with reference to the accompanying drawings.

【0015】図1、図2において、本発明の一実施形態
である走査光学装置は、概略、二つのレーザダイオード
10a,10bと、プリズム11と、ビームスプリッタ
12と、コリメータレンズ13と、開口規制板14と、
シリンダレンズ15と、ポリゴンミラー20と、fθレ
ンズ25と、ビーム間隔検出器30と、合焦検出器40
とで構成されている。
1 and 2, a scanning optical apparatus according to an embodiment of the present invention generally includes two laser diodes 10a and 10b, a prism 11, a beam splitter 12, a collimator lens 13, an aperture control. Plate 14,
Cylinder lens 15, polygon mirror 20, fθ lens 25, beam interval detector 30, focus detector 40
It is composed of

【0016】レーザダイオード10a,10bから互い
に直交方向に放射された光ビームLBa,LBbは、ビ
ームスプリッタ12で結合され、コリメータレンズ13
によって平行光(又は収束光)とされる。ビームスプリ
ッタ12は、二つのプリズムを半透膜を介して接合した
周知のもので、光ビームLBaを直進させ、光ビームL
Bbを90°反射させる。
The light beams LBa and LBb emitted from the laser diodes 10a and 10b in directions orthogonal to each other are combined by a beam splitter 12 and a collimator lens 13
Is converted into parallel light (or convergent light). The beam splitter 12 is a well-known type in which two prisms are joined via a semi-permeable membrane.
Bb is reflected 90 °.

【0017】ビームスプリッタ12で結合され、かつ、
コリメータレンズ13を透過した光ビームLBa,LB
bは、開口規制板14、シリンダレンズ15を介してポ
リゴンミラー20に到達する。ポリゴンミラー20は矢
印A方向に一定の角速度で回転駆動され、光ビームLB
a,LBbはこの回転に基づいてポリゴンミラー20の
各反射面で等角速度に偏向され、fθレンズ25や図示
しない折り返しミラーを介して感光体面50上で結像す
ると共に、主走査方向Xに走査する。即ち、この光学装
置では一回の走査で感光体面50上に2ラインを同時に
書き込む。
Combined by a beam splitter 12 and
Light beams LBa and LB transmitted through collimator lens 13
b reaches the polygon mirror 20 via the aperture regulating plate 14 and the cylinder lens 15. The polygon mirror 20 is driven to rotate at a constant angular velocity in the direction of arrow A, and the light beam LB
a and LBb are deflected at equal angular velocities by the respective reflection surfaces of the polygon mirror 20 based on this rotation, form an image on the photoreceptor surface 50 via the fθ lens 25 and a folding mirror (not shown), and scan in the main scanning direction X. I do. That is, in this optical device, two lines are simultaneously written on the photoreceptor surface 50 by one scanning.

【0018】fθレンズ25は周知のもので、像面上で
の主走査速度を等速に補正する機能や像面湾曲を補正す
る機能、あるいはシリンダレンズ15と協働してポリゴ
ンミラー20の面倒れ誤差を補正する機能を有してい
る。
Lens 25 is a well-known one, and has a function of correcting the main scanning speed on the image plane at a constant speed, a function of correcting the curvature of field, or a troublesome operation of the polygon mirror 20 in cooperation with the cylinder lens 15. It has a function to correct the error.

【0019】感光体面50は通常ドラム型として構成さ
れ、一定速度で回転駆動され、この回転(副走査)と光
ビームLBa,LBbの主走査(矢印X方向)によって
感光体面50上に2次元の画像(静電潜像)が書き込ま
れる。
The photoreceptor surface 50 is usually formed as a drum type, is driven to rotate at a constant speed, and is two-dimensionally formed on the photoreceptor surface 50 by this rotation (sub scanning) and main scanning of the light beams LBa and LBb (in the direction of arrow X). An image (electrostatic latent image) is written.

【0020】光ビームLBa,LBbの感光体面50上
での副走査方向の間隔は、プリズム11の傾斜角度を変
更することで印字密度に対応した所定の間隔となるよう
に調整される。例えば、印字密度が400dpiの場合
は、像面上での間隔は63.5μm、600dpiの場
合は42.3μmである。なお、印字密度の切換えに伴
う主走査方向の間隔はレーザダイオード10a,10b
の発光タイミングを制御することで調整される。
The distance between the light beams LBa and LBb in the sub-scanning direction on the photoreceptor surface 50 is adjusted by changing the inclination angle of the prism 11 so as to be a predetermined distance corresponding to the printing density. For example, when the print density is 400 dpi, the interval on the image plane is 63.5 μm, and when the print density is 600 dpi, it is 42.3 μm. The intervals in the main scanning direction accompanying the switching of the printing density are the same as those of the laser diodes 10a and 10b.
It is adjusted by controlling the light emission timing.

【0021】また、副走査方向のビーム間隔は温度等の
環境条件によっても変動するが、このような場合もプリ
ズム11の傾斜角度を微調整することで補正可能であ
る。
The beam interval in the sub-scanning direction also varies depending on environmental conditions such as temperature. In such a case, correction can be made by finely adjusting the inclination angle of the prism 11.

【0022】印字密度の切換えに伴う光ビームLBa,
LBbの感光体面50上でのスポット径の変更は、図3
に示すように、開口規制板14に形成したスリット14
a,14bを光軸に対して選択的に進退させることで行
う。そのため、開口規制板14はアクチュエータ16に
よって駆動されるように構成されている。本実施形態で
は印字密度を低dpiと高dpiの2種類に切り換える
ようにしている。従って、開口規制板14は2種類のス
リット14a,14bを有したものが使用されている。
The light beams LBa,
The change of the spot diameter of the LBb on the photoreceptor surface 50 is shown in FIG.
As shown in FIG.
This is performed by selectively moving a and b with respect to the optical axis. Therefore, the opening regulating plate 14 is configured to be driven by the actuator 16. In the present embodiment, the print density is switched between two types, low dpi and high dpi. Therefore, the opening regulating plate 14 having two types of slits 14a and 14b is used.

【0023】なお、このようなスポット径の変更は、コ
リメータレンズ13を光軸上で移動させて光学倍率を変
更することによっても可能である。
The spot diameter can be changed by moving the collimator lens 13 on the optical axis to change the optical magnification.

【0024】一方、印字密度の切換えに伴う光ビームL
Ba,LBbの集光位置(焦点)の調整は、2枚組みの
コリメータレンズ13又はシリンダレンズ15の間隔を
変化させることで行う。図4は2枚組みのシリンダレン
ズ15の一方をアクチュエータ17で駆動する形態を示
す。
On the other hand, the light beam L accompanying the switching of the printing density
Adjustment of the light condensing positions (focal points) of Ba and LBb is performed by changing the interval between two collimator lenses 13 or cylinder lenses 15. FIG. 4 shows an embodiment in which one of the two cylinder lenses 15 is driven by the actuator 17.

【0025】また、集光位置は温度等の環境条件によっ
ても変動するが、このような場合もコリメータレンズ1
3又はシリンダレンズ15の間隔を微調整することで補
正可能である。
Although the light condensing position varies depending on environmental conditions such as temperature, the collimator lens 1 is also used in such a case.
Correction can be made by finely adjusting the distance between 3 and the cylinder lens 15.

【0026】以上のビーム間隔補正及び集光位置補正を
行うため、それぞれ検出器30,40が感光体面50と
光学的に等価位置であって主走査方向開始側に設置され
ている。
In order to perform the above-mentioned beam interval correction and light-condensing position correction, the detectors 30 and 40 are provided at optically equivalent positions to the photosensitive member surface 50 and at the start side in the main scanning direction.

【0027】ビーム間隔検出器30は、図5に示すよう
に、三角形の検出面を有する光センサ31,32を各斜
辺が主走査方向Xの上流側に位置させて主走査方向Xに
沿って並設したものである。図5中、aは光ビームLB
aの走査軌跡、bは光ビームLBbの走査軌跡である。
As shown in FIG. 5, the beam interval detector 30 has the triangular detection surfaces 31 and 32 with the respective oblique sides positioned upstream in the main scanning direction X and along the main scanning direction X. They are juxtaposed. In FIG. 5, a is the light beam LB
The scanning trajectory a and the scanning trajectory b of the light beam LBb.

【0028】ここでは、間隔Y1の所定値からのずれ量
を検出する。まず、光センサ31,32で光ビームLB
aが検出される時間差t1と、光ビームLBbが検出さ
れる時間差t2を計測する。そして、時間差t1,t2
の偏差t3と、該偏差t3の基準値とを比較し、光ビー
ムLBa,LBbの間隔Y1のずれ量を算出する。この
演算は光センサ31,32からの検出信号が入力される
制御部51で行われる。
Here, the amount of deviation of the interval Y 1 from a predetermined value is detected. First, the light beams LB are output from the optical sensors 31 and 32.
A time difference t1 at which a is detected and a time difference t2 at which the light beam LBb is detected are measured. And the time difference t1, t2
A deviation t3 of, compares the reference value of deviation t3, the light beams LBa, and calculates the shift amount of spacing Y 1 of LBb. This calculation is performed by the control unit 51 to which detection signals from the optical sensors 31 and 32 are input.

【0029】さらに、副走査方向の走査位置を確定する
ため、いま一つの光センサ33を走査軌跡a上に設け、
光ビームLBaが所定の位置で走査されていることを検
出する。
Further, in order to determine the scanning position in the sub-scanning direction, another optical sensor 33 is provided on the scanning locus a.
It detects that the light beam LBa is scanned at a predetermined position.

【0030】制御部51は算出されたずれ量に応じた補
正データを演算し、この補正データに基づいてプリズム
11の傾斜角度を微調整する。
The controller 51 calculates correction data according to the calculated shift amount, and finely adjusts the inclination angle of the prism 11 based on the correction data.

【0031】合焦検出器40はCCDやPDなどの光セ
ンサで光ビームLBa,LBbの少なくともいずれかを
受光し、集光状態を検出するもので、その検出態様はオ
ートフォーカス機構としてこの種の走査光学装置の分野
で周知である。合焦検出器40での検出信号も制御部5
1へ入力され、ここでディフォーカス量が算出されると
共に、ディフォーカス量に応じた補正データが演算され
る。この補正データに基づいてコリメータレンズ13又
はシリンダレンズ15の間隔を微調整する。
The focus detector 40 detects at least one of the light beams LBa and LBb with an optical sensor such as a CCD or a PD, and detects the light condensing state. It is well known in the field of scanning optics. The detection signal from the focus detector 40 is also transmitted to the control unit 5.
1, the defocus amount is calculated, and the correction data corresponding to the defocus amount is calculated. The interval between the collimator lens 13 and the cylinder lens 15 is finely adjusted based on the correction data.

【0032】次に、前記走査光学装置の制御手順につい
て説明する。レーザダイオード10a,10bから放射
された光ビームLBa,LBbは、プリズム11の傾斜
角度に基づいて感光体面50上において、それぞれの印
字密度(dpi)に対応した副走査方向の間隔を保持す
るように調整される。この光ビームLBa,LBbは開
口規制板14のいずれかのスリット14a,14bを通
過し、感光体面50上で所定のスポット径となるように
調整される。そして、1ページごとの印字の間、あるい
は1ジョブごとの間に、検出器30,40を用いてビー
ム間隔と集光位置を検出し、プリンタ機内の温度上昇な
どによるビーム間隔や集光位置のずれを補正する。
Next, a control procedure of the scanning optical device will be described. The light beams LBa and LBb emitted from the laser diodes 10a and 10b are kept on the photoreceptor surface 50 at intervals in the sub-scanning direction corresponding to the respective print densities (dpi) based on the inclination angle of the prism 11. Adjusted. The light beams LBa, LBb pass through one of the slits 14a, 14b of the aperture regulating plate 14, and are adjusted to have a predetermined spot diameter on the photoreceptor surface 50. During printing for each page or for each job, the detector 30 and 40 are used to detect the beam interval and the condensing position using the detectors 30 and 40, and to determine the beam interval and the condensing position due to a rise in temperature inside the printer. Correct the misalignment.

【0033】一方、印字密度(dpi)の切換えが指示
されると、指示された印字密度に対応したビーム間隔及
びビームスポット径となるように、プリズム11の角度
及びコリメータレンズ13又はシリンダレンズ15のレ
ンズ間隔を調整する。そして、本実施形態では、印字密
度を低dpiから高dpiに切り換える際に、少なくと
も集光位置の検出とその補正を実行する。好ましくは、
ビーム間隔の検出とその補正をも実行する。後者の場
合、集光位置を正常な状態に補正した後にビーム間隔の
検出/補正を行うことが望ましい。
On the other hand, when the print density (dpi) switching is instructed, the angle of the prism 11 and the collimator lens 13 or the cylinder lens 15 are adjusted so that the beam interval and the beam spot diameter correspond to the instructed print density. Adjust the lens spacing. Then, in the present embodiment, at the time of switching the print density from low dpi to high dpi, at least the detection of the focus position and the correction thereof are executed. Preferably,
It also detects the beam interval and corrects it. In the latter case, it is desirable to perform detection / correction of the beam interval after correcting the condensing position to a normal state.

【0034】低dpiから高dpiへの切換え時に少な
くとも集光位置を補正するのは以下の理由による。
The reason why at least the light condensing position is corrected at the time of switching from low dpi to high dpi is as follows.

【0035】即ち、図6は光ビームの集光位置(ビーム
ウエスト)が感光体面上に正常に位置している状態を示
す。この場合、書込みスポット径は高dpi及び低dp
i共に許容スポット径の範囲に収まっている。図7はビ
ームウエストが感光体面からずれて位置している状態を
示す。高dpiと低dpiとではビームのスポット径が
異なるため、スポット径の許容範囲を示す深度幅が異な
り、高dpiでの深度幅は低dpiよりも狭い。
FIG. 6 shows a state in which the light beam condensing position (beam waist) is normally located on the surface of the photosensitive member. In this case, the writing spot diameter is high dpi and low dpi.
Both i are within the range of the allowable spot diameter. FIG. 7 shows a state where the beam waist is shifted from the photoconductor surface. Since the spot diameter of the beam is different between the high dpi and the low dpi, the depth width indicating the allowable range of the spot diameter is different, and the depth width at the high dpi is narrower than the low dpi.

【0036】例えば、プリンタ機内の温度上昇によって
光ビームLBa,LBbの集光位置のずれが発生した場
合、図7に示されているように、低dpiでの印字状態
では深度幅が広いために書込みスポット径が許容範囲と
判断される。この状態で高dpiに切り換えて印字を実
行すると、同じ集光位置のずれであっても高dpiでは
深度幅が狭いためにスポット径が許容範囲外となり、画
質の劣化となる。また、集光位置の検出を行う際、低d
piの光ビームではビームウエスト付近の径変化がなだ
らかであり、集光位置の検出感度が低いという不具合を
有している。従って、走査光学装置が高dpiに切り換
えられたときに集光位置の検出/補正を行うことが好ま
しい。
For example, in the case where the light beams LBa and LBb are shifted in the condensing position due to a rise in the temperature inside the printer, as shown in FIG. 7, since the depth width is wide in the printing state at low dpi, as shown in FIG. The writing spot diameter is determined to be within the allowable range. If printing is performed by switching to a high dpi in this state, the spot diameter falls outside the allowable range because the depth width is narrow at a high dpi even at the same shift of the focusing position, and the image quality is degraded. Also, when detecting the light condensing position, low d
The pi light beam has a problem that the diameter change near the beam waist is gentle, and the detection sensitivity of the condensing position is low. Therefore, it is preferable to perform detection / correction of the condensing position when the scanning optical device is switched to a high dpi.

【0037】また、本実施形態では、高dpiに切り換
える際に、必ずビーム間隔を検出してビーム間隔が適正
な値となるように補正する。高dpiでは、副走査方向
の倍率が低倍率になりやすく、ビーム間隔の誤差が画像
劣化(特に、副走査方向の印字ライン間隔の大小が交互
に表われて縞模様の濃度むらが発生する)して目立つ傾
向にある。本実施形態では高dpiへの切換え時に、必
ずビーム間隔を補正することで、このような画像劣化を
防止することができる。
In the present embodiment, when switching to a high dpi, the beam interval is always detected and corrected so that the beam interval becomes an appropriate value. At a high dpi, the magnification in the sub-scanning direction tends to be low, and the error in the beam interval degrades the image (especially, the size of the print line interval in the sub-scanning direction is alternately displayed, resulting in uneven density of the stripe pattern). Tend to stand out. In the present embodiment, such an image deterioration can be prevented by always correcting the beam interval when switching to high dpi.

【0038】さらに、本実施形態では、高dpiに切り
換える際に、集光位置を補正した後に、プリズム11の
角度を調整して光ビームLBaの光軸を変化させてビー
ム間隔を補正する。例えば、集光位置を補正した後に光
学倍率の変更を伴うビーム間隔の補正を行うと、せっか
く補正した集光位置がずれるために再補正が必要とな
る。本実施形態ではビーム間隔の補正に光学倍率の変更
を伴わないので、ビーム間隔の補正によって集光位置が
変動することはない。
Further, in this embodiment, when switching to a high dpi, after correcting the condensing position, the angle of the prism 11 is adjusted to change the optical axis of the light beam LBa to correct the beam interval. For example, if the beam interval is corrected with a change in the optical magnification after the light-collecting position is corrected, the corrected light-collecting position will be misaligned, so that re-correction is required. In the present embodiment, since the correction of the beam interval does not involve a change in the optical magnification, the correction of the beam interval does not change the focusing position.

【0039】なお、同様の目的を達成するには、光ビー
ムLBa,LBbの発光点の間隔を変更すること、即
ち、物点の間隔を変更することで対応してもよい。
In order to achieve the same object, the distance between the light emitting points of the light beams LBa and LBb may be changed, that is, the distance between the object points may be changed.

【0040】また、集光位置を補正する前にビーム間隔
の補正を行うと、間隔補正時に光ビームが所定のスポッ
ト径に絞られていないため、検出器30の検出信号の立
ち上がりが不明瞭で検出精度が悪くなる。集光位置を補
正した後にビーム間隔の検出/補正を行えば、このよう
な検出精度の低下を回避できる。
If the beam interval is corrected before correcting the focusing position, the rise of the detection signal of the detector 30 is unclear because the light beam is not narrowed to a predetermined spot diameter at the time of correcting the interval. Detection accuracy deteriorates. If detection / correction of the beam interval is performed after correcting the focusing position, such a decrease in detection accuracy can be avoided.

【0041】さらに、本実施形態では、印字密度の切換
え時におけるビーム間隔の変更と、光学倍率変動に対応
するためのビーム間隔の補正をプリズム11という一つ
の部材で行うため、ビーム間隔の補正機構を低コストで
コンパクトに構成することができる。
Further, in this embodiment, since the beam interval is changed at the time of switching of the printing density and the beam interval is corrected by a single member such as the prism 11 in order to cope with the fluctuation of the optical magnification, the beam interval correcting mechanism is used. Can be made compact at low cost.

【0042】ここで、低dpiから高dpiへの切換え
時における制御手順の一例を図8を参照して説明する。
Here, an example of a control procedure at the time of switching from low dpi to high dpi will be described with reference to FIG.

【0043】ステップS1で高dpiへの切換えの指示
を確認すると、ステップS2で開口規制板14を駆動
し、スリット14a,14bを切り換える。次に、光ビ
ームLBa,LBbを走査させ、ステップS3で集光位
置を検出する。次に、ステップS4で集光位置が許容範
囲にあるか否かを判定し、許容範囲外であればステップ
S5でコリメータレンズ13又はシリンダレンズ15を
駆動してレンズ間隔を調整し、ステップS6で再度集光
位置を検出する。次に、ステップS7で集光位置が許容
範囲にあるか否かを判定し、許容範囲外であればステッ
プS5,S6を繰り返す。
When the instruction to switch to the high dpi is confirmed in step S1, the aperture regulating plate 14 is driven in step S2 to switch the slits 14a and 14b. Next, the light beams LBa and LBb are scanned, and the focus position is detected in step S3. Next, in step S4, it is determined whether or not the light condensing position is within an allowable range. If not, the collimator lens 13 or the cylinder lens 15 is driven to adjust the lens interval in step S5, and in step S6, The focus position is detected again. Next, in step S7, it is determined whether or not the light condensing position is within the allowable range. If not, steps S5 and S6 are repeated.

【0044】集光位置が許容範囲内に収まれば(ステッ
プS4,S7でYES)、ステップS8でビーム間隔を
検出し、ステップS9でビーム間隔が許容範囲にあるか
否かを判定する。許容範囲外であればステップS10で
プリズム11を駆動し、ステップS11で再度ビーム間
隔を検出する。次に、ステップS12でビーム間隔が許
容範囲にあるか否かを判定し、許容範囲外であればステ
ップS10,S11を繰り返す。ビーム間隔が許容範囲
に収まれば(ステップS9,S12でYES)、このサ
ブルーチンを終了する。
If the focusing position falls within the allowable range (YES in steps S4 and S7), the beam interval is detected in step S8, and it is determined in step S9 whether the beam interval is within the allowable range. If not, the prism 11 is driven in step S10, and the beam interval is detected again in step S11. Next, in step S12, it is determined whether or not the beam interval is within an allowable range. If not, steps S10 and S11 are repeated. If the beam interval falls within the allowable range (YES in steps S9 and S12), this subroutine ends.

【0045】なお、本発明に係る走査光学装置及びその
制御方法は前記実施形態に限定するものではなく、その
要旨の範囲内で種々に変更することができる。
It should be noted that the scanning optical device and the control method thereof according to the present invention are not limited to the above embodiment, but can be variously modified within the scope of the invention.

【0046】特に、複数の光ビームの副走査方向の間隔
検出/補正手段や集光位置の検出/補正手段は種々の方
法を採用することができる。また、2ビームのみならず
3ビームあるいはそれ以上のマルチビーム方式であって
もよく、印字密度を3種類あるいはそれ以上に切換え可
能であってもよい。さらに、光路を構成する各種光学素
子の種類、配置関係は任意である。
In particular, various methods can be employed for the means for detecting / correcting the intervals of the plurality of light beams in the sub-scanning direction and the means for detecting / correcting the condensing position. Further, a multi-beam system of not only two beams but also three beams or more may be used, and the printing density may be switched to three or more types. Further, the types and arrangement of the various optical elements constituting the optical path are arbitrary.

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

【図1】本発明の一実施形態である走査光学装置を示す
概略平面図。
FIG. 1 is a schematic plan view illustrating a scanning optical device according to an embodiment of the invention.

【図2】前記走査光学装置の副走査方向から見た構成
図、レーザダイオードからポリゴンミラーまでを示す。
FIG. 2 is a configuration diagram of the scanning optical device as viewed from a sub-scanning direction, showing a portion from a laser diode to a polygon mirror.

【図3】開口規制板の駆動機構を示す斜視図。FIG. 3 is a perspective view showing a driving mechanism of an opening regulating plate.

【図4】シリンダレンズの駆動機構を示す斜視図。FIG. 4 is a perspective view showing a driving mechanism of a cylinder lens.

【図5】ビーム間隔の検出方法を示す説明図。FIG. 5 is an explanatory diagram showing a method of detecting a beam interval.

【図6】光ビームの集光状態(正常な場合)を示す説明
図。
FIG. 6 is an explanatory diagram showing a light beam condensing state (in a normal case).

【図7】光ビームの集光状態(ずれている場合)を示す
説明図。
FIG. 7 is an explanatory diagram showing a light beam condensing state (when the light beam is shifted).

【図8】印字密度切換え時の制御手段を示すフローチャ
ート図。
FIG. 8 is a flowchart illustrating a control unit when the print density is switched.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

10a,10b…レーザダイオード 11…プリズム 12…ビームスプリッタ 13…コリメータレンズ 14…開口規制板 15…シリンダレンズ 16,17…アクチュエータ 20…ポリゴンミラー 25…fθレンズ 30…ビーム間隔検出器 40…合焦検出器 50…感光体面 51…制御部 10a, 10b laser diode 11 prism 12 beam splitter 13 collimator lens 14 aperture control plate 15 cylinder lens 16, 17 actuator 20 polygon mirror 25 fθ lens 30 beam interval detector 40 focus detection Unit 50: Photoconductor surface 51: Control unit

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 竹下 健司 大阪府大阪市中央区安土町二丁目3番13号 大阪国際ビル ミノルタ株式会社内 Fターム(参考) 2C362 AA21 AA22 AA34 AA47 BA58 BA61 BA67 BA71 BA85 BA86 CB03 CB08 CB14 2H045 AA01 BA21 CA82 CA92 CA98 CB24 CB32 DA22 DA24  ────────────────────────────────────────────────── ─── Continued on the front page (72) Inventor Kenji Takeshita 2-13-13 Azuchicho, Chuo-ku, Osaka-shi, Osaka F-term in Osaka International Building Minolta Co., Ltd. (reference) 2C362 AA21 AA22 AA34 AA47 BA58 BA61 BA67 BA71 BA85 BA86 CB03 CB08 CB14 2H045 AA01 BA21 CA82 CA92 CA98 CB24 CB32 DA22 DA24

Claims (10)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 複数の光ビームを発する光ビーム発生手
段と、 前記光ビーム発生手段から発せられた複数の光ビームを
被走査面上で副走査方向に印字密度に応じた所定間隔に
離間させて結像させる光学手段と、 印字密度に応じて被走査面上での光ビームのスポット径
を変更するスポット径変更手段と、 光ビームの集光位置を検出する集光位置検出手段と、 前記集光位置検出手段の検出結果に基づいて前記光学手
段の光学倍率を変換して光ビームの集光位置を補正する
集光位置補正手段と、 前記スポット径変更手段により光ビームのスポット径を
変更する際に、集光位置検出手段と集光位置補正手段と
を動作させる制御手段と、 を備えたことを特徴とする走査光学装置。
1. A light beam generating means for emitting a plurality of light beams, and a plurality of light beams emitted from the light beam generating means are separated on a surface to be scanned in a sub-scanning direction at a predetermined interval according to a printing density. Optical means for forming an image by focusing; spot diameter changing means for changing the spot diameter of the light beam on the surface to be scanned in accordance with the printing density; light-condensing position detecting means for detecting the light-condensing position of the light beam; Focusing position correcting means for converting the optical magnification of the optical means based on the detection result of the focusing position detecting means to correct the focusing position of the light beam, and changing the spot diameter of the light beam by the spot diameter changing means And a control means for operating the focus position detecting means and the focus position correcting means.
【請求項2】 前記制御手段は、光ビームのスポット径
を小さくする方向に変更する際に、集光位置検出手段と
集光位置補正手段とを動作させることを特徴とする請求
項1記載の走査光学装置。
2. The apparatus according to claim 1, wherein the control means operates the light condensing position detecting means and the light condensing position correcting means when changing the light beam spot diameter to a smaller direction. Scanning optics.
【請求項3】 複数の光ビームの被走査面上での副走査
方向の間隔を検出する間隔検出手段と、 前記間隔検出手段の検出結果に基づいて光ビームの副走
査方向の間隔を補正する間隔補正手段と、 を備えたことを特徴とする請求項1記載の走査光学装
置。
3. An interval detecting means for detecting an interval in the sub-scanning direction of the plurality of light beams on the surface to be scanned, and correcting the interval of the light beams in the sub-scanning direction based on a detection result of the interval detecting means. The scanning optical device according to claim 1, further comprising: an interval correction unit.
【請求項4】 前記制御手段は、光ビームのスポット径
を小さくする方向に変更する際に、間隔検出手段と間隔
補正手段とを動作させることを特徴とする請求項3記載
の走査光学装置。
4. The scanning optical apparatus according to claim 3, wherein the control unit operates the interval detecting unit and the interval correcting unit when changing the spot diameter of the light beam to a smaller direction.
【請求項5】 前記制御手段は、光ビームのスポット径
を小さくする方向に変更する際に、集光位置検出手段と
集光位置補正手段とを動作させ、その後、間隔検出手段
と間隔補正手段とを動作させることを特徴とする請求項
3記載の走査光学装置。
5. The controller according to claim 1, wherein the controller is configured to operate the converging position detecting unit and the converging position correcting unit when changing the spot diameter of the light beam to a smaller direction. 4. The scanning optical device according to claim 3, wherein
【請求項6】 光ビーム発生手段から発せられた複数の
光ビームを被走査面上で副走査方向に所定の間隔で走査
する走査光学装置の制御方法において、 印字密度に応じて被走査面上での光ビームのスポット径
を変更する工程と、 光ビームの集光位置を検出し、その検出結果に基づいて
光ビームの集光位置を補正する工程と、 を備えたことを特徴とする制御方法。
6. A control method for a scanning optical apparatus for scanning a plurality of light beams emitted from a light beam generating means on a surface to be scanned at predetermined intervals in a sub-scanning direction, comprising the steps of: A step of changing the spot diameter of the light beam in step (a), and a step of detecting the light beam condensing position and correcting the light beam condensing position based on the detection result. Method.
【請求項7】 光ビームのスポット径を小さくする方向
に変更する際に、光ビームの集光位置を検出/補正する
工程を実行することを特徴とする請求項6記載の制御方
法。
7. The control method according to claim 6, wherein a step of detecting / correcting a condensing position of the light beam is performed when the light beam spot diameter is changed in a direction of decreasing the spot diameter.
【請求項8】 複数の光ビームの被走査面上での副走査
方向の間隔を検出し、その検出結果に基づいて光ビーム
の副走査方向の間隔を補正する工程を備えたことを特徴
とする請求項6記載の制御方法。
8. The method according to claim 1, further comprising the step of detecting intervals in the sub-scanning direction of the plurality of light beams on the surface to be scanned, and correcting the intervals of the light beams in the sub-scanning direction based on the detection result. The control method according to claim 6, wherein
【請求項9】 光ビームのスポット径を小さくする方向
に変更する際に、光ビームの副走査方向の間隔を検出/
補正する工程を実行することを特徴とする請求項8記載
の制御方法。
9. When changing the spot diameter of the light beam in a direction to reduce the spot diameter, the distance between the light beams in the sub-scanning direction is detected /
The control method according to claim 8, wherein a correcting step is performed.
【請求項10】 光ビームの径を小さくする方向に変更
する際に、光ビームの集光位置を検出/補正し、その
後、光ビームの間隔を検出/補正することを特徴とする
請求項8記載の制御方法。
10. The method according to claim 8, wherein when changing the diameter of the light beam to a smaller direction, the light beam condensing position is detected / corrected, and then the interval between the light beams is detected / corrected. The control method described.
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Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
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