JP2005062712A - Beam scanner - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、デジタル複写機、レーザプリンタ、レーザファクシミリ等の画像形成装置に用いられるビーム走査装置及びそれを備えた画像形成装置に関する。 The present invention relates to a beam scanning device used in an image forming apparatus such as a digital copying machine, a laser printer, and a laser facsimile, and an image forming apparatus including the beam scanning apparatus.
一般に、ビーム走査装置は、レーザ発光部(以下LDという)を有するビーム光源装置から射出されたビームを、シリンダレンズ、ポリゴンミラー、fθレンズ等から構成される走査光学系により、ビームスポットとして被走査面上に結像させ、ポリゴンミラーを回転させることにより、被走査面上を主走査方向に等速走査させるようにしたものである。特に、複数のLDを備えたマルチビーム走査装置は、1つのビームを用いて走査する場合に比べ、ポリゴンミラーの回転数を上げることなく被走査面の走査及び静電潜像の形成を迅速に行うことができるため、複写機、レーザプリンタ、レーザファクシミリ等の画像形成装置に広く用いられている。 In general, a beam scanning device scans a beam emitted from a beam light source device having a laser light emitting unit (hereinafter referred to as LD) as a beam spot by a scanning optical system including a cylinder lens, a polygon mirror, an fθ lens, and the like. An image is formed on the surface, and the polygon mirror is rotated so that the surface to be scanned is scanned at a constant speed in the main scanning direction. In particular, a multi-beam scanning device having a plurality of LDs can quickly scan the surface to be scanned and form an electrostatic latent image without increasing the number of rotations of the polygon mirror, compared to scanning using a single beam. Therefore, it is widely used in image forming apparatuses such as copying machines, laser printers, and laser facsimiles.
このようなビーム走査装置においては、近年の低コスト化、軽量化の要求に伴いfθレンズの材質は従来のガラスに代えてプラスチックが採用される。しかし、プラスチックレンズはガラスレンズに比べ環境及び経時変化を起こしやすく、形成される画像の精度に悪影響を及ぼし易い。そのため、ポリゴンミラーで偏向した各ビームの主走査方向の走査開始タイミングをfθレンズの特性の変化に応じて補正する必要がある。特許文献1には、図4に示すように、各ビームの走査開始タイミングを設定するための同期検知センサを設けたマルチビーム走査装置が開示されている。
In such a beam scanning apparatus, plastic is used instead of the conventional glass as the material of the fθ lens in accordance with the recent demand for cost reduction and weight reduction. However, plastic lenses are more susceptible to environmental and temporal changes than glass lenses and are liable to adversely affect the accuracy of images formed. Therefore, it is necessary to correct the scanning start timing in the main scanning direction of each beam deflected by the polygon mirror in accordance with the change in the characteristic of the fθ lens.
図4において、複数のLDを備えたLDユニット1はLD駆動部(図示せず)からの指示に基づいて各LDよりビームを射出し、射出されたビームは、コリメートレンズ(図示せず)やシリンダレンズ(図示せず)を通過してポリゴンミラー2に入射する。ポリゴンミラー2は正確な多角形をしており、一定方向に一定速度で回転し、LDユニット1からのビームを偏向し、被走査面4上において主走査方向に等速走査させる。この例においては、ポリゴンミラー2は正六角形であり、時計回りに一定速度で回転するものとする。ポリゴンミラー2により偏向されたビームはfθレンズ3に入射する。fθレンズ3はLDユニット1からのビームを複数のビームスポットとして被走査面4上に結像させる。
In FIG. 4, an
同期検知センサ5は、ポリゴンミラー2で偏向した各ビームを検出するビーム検出手段であり、各ビームの主走査方向の走査開始タイミングを設定するために走査開始側の被走査面の有効露光領域外に設けられている。同期検知センサ5に時刻をずらして複数のLDよりビームを入射させることにより、各ビームの同期検出信号を個別に発生させ、それに基づいて各ビームの走査開始タイミングを高精度に一致させる。
The
しかしながら、上記のマルチビーム走査装置においては、同期検知センサ5を走査開始側にのみ設けているため、書き込み幅全体の情報が得られず、主走査倍率の変動に伴う書き込み幅のずれを補正することができない。そこで、同期検知センサを複数設けて書き込み幅のずれを補正する方法が提案されており、特許文献2、3には、図5に示すように、同期検知センサを走査開始側と走査終了側の2箇所に配置したマルチビーム走査装置が開示されている。
図5においては、2つの同期検知センサ5を被走査面の有効露光領域外の走査開始側及び走査終了側に配置した以外は図4の構成と同様である。走査開始側の同期検知センサ5に各ビームの入射するタイミングを測定することにより各ビームの走査開始タイミングを設定する。また、走査開始側と走査終了側の同期検知センサ5がビームを検知するタイミングの時間差、即ち各ビームの走査時間を測定し、基準となる時間と比較することにより各ビームの書き込み幅のずれを補正する。
5 is the same as the configuration of FIG. 4 except that two
このような構成とすることにより、LDのばらつきによる波長の違いや環境温度等の変動に伴うfθレンズの特性変化による複数ビームの主走査倍率の変化や走査開始タイミングのずれを制御して複数ビームの走査幅及び走査開始位置を一致させることができ、画像の劣化を防止することが可能となる。しかしながら、特許文献2、3においては同期検知センサを2箇所に配置するため、同期検知センサの配置スペースを確保しなければならず、且つ、高価なセンサを2つ必要とするためコスト面においても不利となる。
By adopting such a configuration, a plurality of beams can be controlled by controlling a change in main scanning magnification of a plurality of beams and a shift in scanning start timing due to a characteristic change of an fθ lens due to a difference in wavelength due to a variation in LD or a change in environmental temperature. Thus, the scan width and the scan start position can be made to coincide with each other, and image deterioration can be prevented. However, in
本発明は、上記問題点に鑑み、1つの同期検知センサを用いてビームの主走査倍率の変化や走査開始タイミングのずれを制御可能なビーム走査装置及びそれを備えた画像形成装置を提供することを目的とする。 In view of the above problems, the present invention provides a beam scanning apparatus capable of controlling a change in main scanning magnification of a beam and a shift in scanning start timing using a single synchronization detection sensor, and an image forming apparatus including the beam scanning apparatus. With the goal.
上記目的を達成するために本発明は、光源部から射出されるビームにより被走査面上を偏向走査する走査光学系と、前記走査光学系により主走査方向に走査されるビームを検出するビーム検出手段と、を備え、前記ビーム検出手段を用いて前記被走査面の有効露光領域外の走査開始側及び走査終了側のそれぞれでビームを検出し、その検出信号を主走査方向の同期に用いるビーム走査装置において、ビーム光路を変更する光路変更手段を、前記走査開始側及び走査終了側のビームが1つのビーム検出手段で検知されるように配置したことを特徴としている。 To achieve the above object, the present invention provides a scanning optical system that deflects and scans a surface to be scanned with a beam emitted from a light source unit, and a beam detection that detects a beam scanned in the main scanning direction by the scanning optical system. A beam that detects the beam on each of the scanning start side and the scanning end side outside the effective exposure area of the surface to be scanned using the beam detection unit, and uses the detection signal for synchronization in the main scanning direction. In the scanning apparatus, the optical path changing means for changing the beam optical path is arranged so that the beam on the scanning start side and the scanning end side is detected by one beam detecting means.
また本発明は、上記構成のビーム走査装置において、前記光路変更手段を、前記被走査面の有効露光領域外の走査開始側及び走査終了側に設けたことを特徴としている。 According to the present invention, in the beam scanning apparatus configured as described above, the optical path changing means is provided on a scanning start side and a scanning end side outside the effective exposure region of the surface to be scanned.
また本発明は、上記構成のビーム走査装置において、前記光路変更手段を、前記光源部から前記ビーム検出手段までのビーム光路距離が、前記光源部から前記被走査面までのビーム光路距離と略同じになる位置に設けたことを特徴としている。 According to the present invention, in the beam scanning apparatus having the above-described configuration, the optical path changing unit has a beam optical path distance from the light source unit to the beam detecting unit that is substantially the same as a beam optical path distance from the light source unit to the scanned surface. It is characterized by being provided at a position where
また本発明は、上記構成のビーム走査装置において、前記ビーム検出手段で検知される走査開始側のビーム検知タイミングと走査終了側のビーム検知タイミングを用いて各ビームの走査時間を測定する走査時間測定手段と、前記走査時間を基準時間と比較して走査倍率を補正する補正手段とを設けたことを特徴としている。 According to the present invention, in the beam scanning apparatus configured as described above, a scanning time measurement is performed in which the scanning time of each beam is measured using the beam detection timing on the scanning start side and the beam detection timing on the scanning end side detected by the beam detection means. And a correction means for correcting the scanning magnification by comparing the scanning time with a reference time.
また本発明は、前記構成のビーム走査装置において、走査開始側のビーム検知タイミングから走査終了側のビーム検知タイミングまでの時間と、走査終了側のビーム検知タイミングから走査開始側のビーム検知タイミングまでの時間とに差を設けることにより、前記走査時間測定手段において走査開始側のビーム検知タイミングから走査終了側のビーム検知タイミングまでの時間のみを選択可能としたことを特徴としている。 According to the present invention, in the beam scanning apparatus having the above-described configuration, the time from the beam detection timing on the scanning start side to the beam detection timing on the scanning end side, and from the beam detection timing on the scanning end side to the beam detection timing on the scanning start side. By providing a difference in time, the scanning time measuring means can select only the time from the beam detection timing on the scanning start side to the beam detection timing on the scanning end side.
また本発明は、上記構成のビーム走査装置において、前記光路変更手段は、ミラーであることを特徴としている。 According to the present invention, in the beam scanning apparatus configured as described above, the optical path changing means is a mirror.
本発明の第1の構成によれば、ただ1つの同期検知センサを用いて、走査開始側と走査終了側の2箇所に同期検知センサを設けた場合と同様にビームの主走査倍率の変化を高精度に制御することができる。 According to the first configuration of the present invention, the change in the main scanning magnification of the beam is changed by using only one synchronization detection sensor as in the case where the synchronization detection sensors are provided at two positions on the scanning start side and the scanning end side. It can be controlled with high accuracy.
また、本発明の第2の構成によれば、上記第1の構成のビーム走査装置において、光路変更手段を、走査開始側及び走査終了側に設けたことにより、同期検知センサの位置を被走査面までの距離と同じ距離になるように設置することができ、同期検知センサの検知精度が向上する。 According to the second configuration of the present invention, in the beam scanning apparatus of the first configuration, the optical path changing means is provided on the scanning start side and the scanning end side, so that the position of the synchronization detection sensor is scanned. It can be installed to be the same distance as the distance to the surface, and the detection accuracy of the synchronous detection sensor is improved.
また、本発明の第3の構成によれば、上記第1又は第2の構成のビーム走査装置において、光路変更手段を、光源部からビーム検出手段までのビーム光路距離が、光源部から被走査面までのビーム光路距離と略同じになる位置に設けたことにより、同期検知センサの検知精度が向上する。 Further, according to the third configuration of the present invention, in the beam scanning device of the first or second configuration, the optical path changing unit is configured such that the beam optical path distance from the light source unit to the beam detection unit is from the light source unit to be scanned. By providing at a position that is substantially the same as the beam optical path distance to the surface, the detection accuracy of the synchronous detection sensor is improved.
また、本発明の第4の構成によれば、上記第1乃至第3のいずれかの構成のビーム走査装置において、走査開始時のビーム検知タイミングと走査終了時のビーム検知タイミングを用いて各ビームの走査時間を測定し、走査時間を基準時間と比較して走査倍率を補正することが可能となる。 According to the fourth configuration of the present invention, in the beam scanning apparatus having the first to third configurations, each beam is detected using the beam detection timing at the start of scanning and the beam detection timing at the end of scanning. The scanning time can be measured, and the scanning time can be compared with the reference time to correct the scanning magnification.
また、本発明の第5の構成によれば、上記第4の構成のビーム走査装置において、走査開始側のビーム検知タイミングから走査終了側のビーム検知タイミングまでの時間のみを測定することができるため、走査時間測定手段による各ビームの走査時間の測定が一層容易となり、走査時間を基準時間と比較して走査倍率をより簡単に補正することが可能となる。 Further, according to the fifth configuration of the present invention, in the beam scanning apparatus of the fourth configuration, only the time from the beam detection timing on the scanning start side to the beam detection timing on the scanning end side can be measured. The scanning time of each beam can be easily measured by the scanning time measuring means, and the scanning magnification can be corrected more easily by comparing the scanning time with the reference time.
また、本発明の第6の構成によれば、上記第1乃至第5のいずれかの構成のビーム走査装置において、光路変更手段をミラーとすることにより、簡易且つ低コストでビーム光路を変更することができる。 According to the sixth configuration of the present invention, in the beam scanning device having any one of the first to fifth configurations, the beam path can be changed easily and at low cost by using the optical path changing means as a mirror. be able to.
以下に本発明の実施形態を図面を参照して説明する。図1は第1実施形態のビーム走査装置の構成図及びそれを備えた画像形成装置のブロック図である。従来例の図4と共通する部分には同一の符号を付して説明を省略する。本実施形態においては、走査開始側及び走査終了側の被走査面の有効露光領域外に、ビーム光路を変更する光路変更手段として平面ミラーを配置し、走査開始時及び走査終了時のビームが共に1つの同期検知センサで検知されるようにしている。なお、以下の実施形態においては複数の光源を備えたマルチビーム走査装置について説明するが、光源が1つの場合においても全く同様の構成となる。 Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings. FIG. 1 is a configuration diagram of a beam scanning apparatus according to the first embodiment and a block diagram of an image forming apparatus including the beam scanning apparatus. Portions common to FIG. 4 of the conventional example are denoted by the same reference numerals and description thereof is omitted. In the present embodiment, a plane mirror is disposed as an optical path changing means for changing the beam optical path outside the effective exposure area of the scanning start side and the scanning end side, and both the beams at the start and end of the scan are arranged. Detection is performed by one synchronization detection sensor. In the following embodiments, a multi-beam scanning device including a plurality of light sources will be described. However, the configuration is exactly the same even when there is one light source.
本実施形態における主走査倍率の変化の補正方法について説明する。なお、以下の補正は、感光体(被走査面)上に画像信号に基づくビーム照射を行わないタイミングでなされる。図1において、LDユニット1の特定のLDから射出されたビームはポリゴンミラー2に入射される。ここではポリゴンミラー2は正六角形であり、時計回りに一定速度で回転するものとするが、ポリゴンミラー2は正六角形に限らず、正多角形であれば他の形状のものも使用できる。また、ポリゴンミラー2の回転方向や回転速度もビーム走査装置の仕様に合わせて適宜設定することができる。
A method for correcting a change in main scanning magnification according to the present embodiment will be described. The following correction is performed at a timing at which beam irradiation based on an image signal is not performed on the photoconductor (scanned surface). In FIG. 1, a beam emitted from a specific LD of the
ポリゴンミラー2により偏向されたビームはfθレンズ3に入射した後、ビームスポットとして被走査面4上に結像され、主走査方向(図の矢印方向)に走査が行われる。このとき、同期検知センサ5を用いて被走査面4の有効露光領域外の走査開始側及び走査終了側のそれぞれでビームを検出するが、走査開始側のビームは平面ミラー6aにより反射されて同期検知センサ5に入射し、走査終了側のビームは平面ミラー6bにより反射されて同期検知センサ5に入射する。同期検知センサ5はビームを検出したタイミングに応じて時間カウント部7に信号を出力する。このときの走査開始側、即ち画像信号を書き始める側と、走査終了側、即ち画像信号を書き終える側の同期検知センサ5の検知タイミングを時間カウント部7で測定することにより、各ビームの走査時間を測定することができる。なお、本実施形態においては同期検知センサ5は走査開始側の被走査面の有効露光領域外に配置されているが、同期検知センサ5を走査終了側、或いは被走査面の走査に影響を及ぼさない他の場所に配置することも可能である。
The beam deflected by the
同期検知センサ5を、例えば図1のfθレンズ3から走査開始側のミラー6aに入射するビームと、走査終了側のミラー6bから同期検知センサ5に入射するビームとの交点に配置すれば、走査開始側のミラー6aを設けない構成とすることもできる。しかし、ビーム径は被走査面4上で最も絞れているように設定されるため、同期検知センサ5の検知精度を向上させるには、LDユニット1から同期検知センサ5までのビーム距離ができるだけLDユニット1から被走査面4までのビーム距離と同じになる位置に同期検知センサ5を設置することが望ましい。一方、被走査面4付近に同期検知センサ5を配置することは構成上困難な場合が多いため、走査開始側にもミラー6aを設けてビームを折り返すことにより、LDユニット1から同期検知センサ5までのビーム距離を被走査面4までのビーム距離と合わせることのできる本実施形態の構成とする方が好ましい。なお、本実施形態においては走査開始側及び走査終了側のビーム光路を2つのミラー6a、6bを用いて変更したが、2つのビームが1つの同期検知センサ5で検出される構成であればミラーの配置数や配置位置はこれに限定されるものではない。
For example, if the
同期検知センサ5としては、フォトダイオード、フォトトランジスタ、フォトIC等の各種の光センサを使用することができる。また、ここでは光路変更手段として平面ミラーを用いた場合のみ示したが、平面ミラーに代えてプリズム等の光路変更手段を使用することも可能である。
As the
図2は、同期検知センサからの出力信号と計測時間の関係を示すタイミングチャートである。同図から明らかなように、本発明においては1つの同期検知センサ5でビームを検出するため、書き始め(走査開始側)から書き終り(走査終了側)までの時間T1と、書き終りから書き始めまでの時間T2の2種類の時間が計測されることとなる。そのため、予めT1とT2に明確な時間差を設けておくことにより、走査倍率の補正に必要な書き始め(走査開始側)から書き終わり(走査終了側)までの走査時間T1のみを容易に選択することができる。
FIG. 2 is a timing chart showing the relationship between the output signal from the synchronization detection sensor and the measurement time. As can be seen from the figure, since the beam is detected by one
走査時間T1は、各LDについて連続して計測することもできるが、通常は計測のばらつきを少なくするため、1つのLDについて複数回計測し、その平均値により走査時間を求めた後、次のLDについても同様にして走査時間を求める。この場合、各LD毎の計測の間に同期検知センサからの出力を全く遮断する時間を設けると、計測された時間がどのLDのものであるかを容易に判別できるためより好ましい。なお、ここでは予め2種類の時間T1、T2に明確な時間差を設けて走査時間を判別することとしたが、他の判別方法、例えば計測された順序が奇数番目であるか偶数番目であるかにより2種類の時間を判別するようにしてもよい。 The scanning time T 1 can be measured continuously for each LD. Usually, in order to reduce the variation in measurement, the scanning time T 1 is measured a plurality of times for one LD, and the scanning time is obtained from the average value. Similarly, the scanning time is obtained for the LDs. In this case, it is more preferable to provide a time for completely shutting off the output from the synchronization detection sensor during the measurement for each LD because it is possible to easily determine which LD the measured time is. Here, the scan time is determined by providing a clear time difference between the two types of times T 1 and T 2 in advance, but other determination methods, for example, the measured order is odd or even numbered. You may make it discriminate | determine two types of time according to whether there exists.
時間カウント部7において計測された走査時間は比較制御部8へ転送される。比較制御部8は基準の走査時間のデータを備えており、転送された走査時間を基準時間と比較し、基準時間からのずれの比率を計算する。このずれの比率に応じて、書込クロック生成部10において基準クロック発生部9から発せられたビデオクロックを補正する。例えば、計測された走査時間の方が基準時間よりも長い場合は、標準のポリゴンミラー2の振り角に対してビーム位置が手前になっているため画像信号を遅めに出力して画像を引き延ばす必要がある。そこで走査時間のずれの比率に合わせてビデオクロックを遅く、即ちビデオクロックの周波数を低くする。逆に、計測された走査時間の方が基準時間よりも短い場合は、走査時間のずれの比率に合わせてビデオクロックを早く、即ちビデオクロックの周波数を高くする。
The scanning time measured by the time counting unit 7 is transferred to the
このようにして、各LDについてそれぞれ基準となるビデオクロックの周波数を補正して書込クロックを生成し、LD駆動部11へ送信する。LD駆動部11では図示しない画像信号発生部よりLD駆動部11に送信されてくる画像信号の周波数を書込クロックの周波数に変換することにより、各LDの主走査倍率を一致させ、画像の劣化を防止することができる。 In this way, the write clock is generated by correcting the frequency of the reference video clock for each LD, and transmitted to the LD driver 11. The LD driving unit 11 converts the frequency of the image signal transmitted from the image signal generating unit (not shown) to the LD driving unit 11 to the writing clock frequency, thereby matching the main scanning magnifications of the LDs and degrading the image. Can be prevented.
なお、ここでは各LDの走査開始位置の設定については詳述しないが、同期検知センサ5で検出される走査開始側のビーム検知タイミングによって開始位置の設定も可能である。同期検知センサ5の応答速度が各ビームの主走査方向の間隔及び走査相当速度よりも十分に大きい場合は各ビームに対し正確な同期検知信号を得ることができ、走査開始タイミングも各LDについて独立に設定することができる。また、応答速度が比較的遅い同期検知センサ5を用いた場合には、特定のLDのビームにより同期検知信号を得て、他のLDについては特定のLDの走査開始タイミングから所定時間ずらすようにするタイミング設定手段を設けることが望ましい。タイミング設定手段としては、温度変化に伴う遅延時間の対応表などが挙げられ、これに基づいて各LDの走査開始位置を一致させることができる。
Although the setting of the scanning start position of each LD is not described in detail here, the starting position can be set according to the beam detection timing on the scanning start side detected by the
図3は本実施形態の画像形成装置における主走査倍率の補正手順を示すフローチャートである。図1を参照しながら、図3のステップに従い各LDの主走査倍率を補正する手順について更に詳細に説明する。先ず、感光体等の被走査面4上に画像形成を行わないタイミングでLDユニット1のLDを1つずつ点灯し、書き始め(走査開始側)の検知タイミングと書き終り(走査終了側)の検知タイミングを同期検知センサ5で検知することにより、時間カウント部7において書き始めから書き終りまでの走査時間(図2におけるT1)を測定する(ステップ1)。測定された走査時間T1は比較制御部8へ送信される。
FIG. 3 is a flowchart showing a main scanning magnification correction procedure in the image forming apparatus according to the present embodiment. The procedure for correcting the main scanning magnification of each LD according to the steps of FIG. 3 will be described in more detail with reference to FIG. First, the LDs of the
次に、比較制御部8において、走査時間T1を基準時間T0と比較する(ステップ2)。ここでは先ず、T1とT0がほぼ等しいか否かを判定する(ステップ3)。T1とT0がほぼ等しい場合には処理を終了し、基準クロック発生部9からの基準クロックはそのままの周波数で書込クロックとなる。
Next, the
T1とT0が異なる場合は、T1がT0よりも小さいか否かを判定する(ステップ4)。T1がT0よりも小さい場合は主走査方向に画像が拡大していることになるので、書込クロック生成部10においてT1の基準時間T0に対するずれ量の比率分だけ基準クロックの周波数を上げた書込クロックを生成する(ステップ5)。
If T 1 and T 0 are different, it is determined whether T 1 is smaller than T 0 (step 4). When T 1 is smaller than T 0 , the image is enlarged in the main scanning direction. Therefore, the frequency of the reference clock is equal to the ratio of the shift amount of T 1 to the reference time T 0 in the
逆に、T1がT0よりも大きい場合は主走査方向に画像が縮小していることになるので、書込クロック生成部10においてT1の基準時間T0に対するずれ量の比率分だけ基準クロックの周波数を下げた書込クロックを生成する(ステップ6)。
On the other hand, when T 1 is larger than T 0 , the image is reduced in the main scanning direction, so that the write
ステップ3において、T1とT0がほぼ等しいか否かの判断としているのは、許容できる倍率誤差範囲であれば正常と判断するようにして、それ以上の時間差となった場合にクロック周波数を補正することにより、実用上必要な場合にのみ補正を行い処理の迅速化を図るためである。
In
図1のビーム走査装置を備えた画像形成装置における補正の実施例を表1を用いて具体的に説明する。ここで、fθレンズ3はビーム波長が780nmのとき焦点距離が200mmであり、被走査面4の解像度は600dpi、プロセススピードは200mm/secであり、ポリゴンミラー2の面数は6面、走査開始側と終了側のビームを検知する像高は±160mmとする。また、LDユニット1はLD1、LD2の2つのLDを備えているものとする。
An example of correction in the image forming apparatus including the beam scanning apparatus of FIG. 1 will be specifically described with reference to Table 1. Here, the
そこで、基準のビデオクロックをT1の基準時間T0に対する比率で補正すれば良い。即ち、23.37350MHz/99.9990(%)=23.37373MHzとする。さらにLD2についても同様の補正を行うことにより、LD1、LD2それぞれの走査幅を基準値通りにすることが可能となる。 Therefore, the reference video clock may be corrected by the ratio of T 1 to the reference time T 0 . That is, 23.37350 MHz / 99.9990 (%) = 23.37373 MHz. Further, by performing the same correction for LD2, the scanning widths of LD1 and LD2 can be set to the reference values.
本発明は、光源部から射出されるビームにより被走査面上を偏向走査する走査光学系と、前記走査光学系により主走査方向に走査されるビームを検出するビーム検出手段と、を備え、前記ビーム検出手段を用いて前記被走査面の有効露光領域外の走査開始側及び走査終了側のそれぞれでビームを検出し、その検出信号を主走査方向の同期に用いるビーム走査装置において、ビーム光路を変更する光路変更手段を、前記走査開始側及び走査終了側のビームが1つのビーム検出手段で検知されるように配置したこととする。これにより、ただ1つの同期検知センサを用いて、走査開始側と走査終了側の2箇所に同期検知センサを設けた場合と同様にビームの主走査倍率の変化を高精度に制御するビーム走査装置を提供することができる。また、同期検知センサの配置場所の自由度も広がるため、ビーム走査装置の軽量化、コンパクト化及び低コスト化に貢献する。 The present invention includes a scanning optical system that deflects and scans a surface to be scanned with a beam emitted from a light source unit, and a beam detection unit that detects a beam scanned in the main scanning direction by the scanning optical system, In a beam scanning device that uses a beam detection means to detect a beam on each of a scanning start side and a scanning end side outside the effective exposure area of the surface to be scanned and uses the detection signal for synchronization in the main scanning direction, The optical path changing means to be changed is arranged so that the beam on the scanning start side and the scanning end side is detected by one beam detecting means. As a result, a beam scanning device that uses only one synchronization detection sensor to control the change in the main scanning magnification of the beam with high accuracy in the same manner as when the synchronization detection sensors are provided at two locations on the scanning start side and the scanning end side. Can be provided. In addition, since the degree of freedom of the location where the synchronization detection sensor is arranged also increases, it contributes to the reduction in weight, size and cost of the beam scanning device.
また、同期検知センサの検知精度を向上させるためには同期検知センサまでのビーム光路距離ができるだけ被走査面までのビーム光路距離と同じになる位置に同期検知センサを設置することが望ましいが、光路変更手段を走査開始側及び走査終了側に設けたことにより、被走査面までと略同じビーム光路距離になる位置に同期検知センサを設置することができ、同期検知センサの検知精度が向上する。 In order to improve the detection accuracy of the synchronization detection sensor, it is desirable to install the synchronization detection sensor at a position where the beam optical path distance to the synchronization detection sensor is as equal to the beam optical path distance to the scanned surface as much as possible. By providing the changing means on the scanning start side and the scanning end side, the synchronization detection sensor can be installed at a position where the beam optical path distance is substantially the same as the surface to be scanned, and the detection accuracy of the synchronization detection sensor is improved.
また、光路変更手段を、光源部から同期検知センサまでのビーム光路距離が、光源部から被走査面までのビーム光路距離と略同じになる位置に設けることにより、同期検知センサの検知精度を向上させることもできる。 In addition, the detection accuracy of the synchronization detection sensor is improved by providing the optical path changing means at a position where the beam optical path distance from the light source unit to the synchronization detection sensor is substantially the same as the beam optical path distance from the light source unit to the scanned surface. It can also be made.
また、ビーム検出手段で検知される走査開始側のビーム検知タイミングと走査終了側のビーム検知タイミングを用いて各ビームの走査時間を測定する走査時間測定手段と、走査時間を基準時間と比較して走査倍率を補正する補正手段とを設けることにより、走査開始側のビーム検知タイミングと走査終了側のビーム検知タイミングを用いて各ビームの走査時間を測定し、走査時間を基準時間と比較して走査倍率を補正することが可能となる。 Also, a scanning time measuring means for measuring the scanning time of each beam using the beam detection timing on the scanning start side and the beam detection timing on the scanning end side detected by the beam detection means, and comparing the scanning time with the reference time By providing correction means for correcting the scanning magnification, the scanning time of each beam is measured using the beam detection timing on the scanning start side and the beam detection timing on the scanning end side, and the scanning time is compared with the reference time for scanning. It becomes possible to correct the magnification.
また、1つの同期検知センサでビームを検出するため、書き始め(走査開始側)から書き終り(走査終了側)までと、書き終り(走査終了側)から書き始め(走査開始側)までの2種類の時間が計測されることとなるが、走査開始側のビーム検知タイミングから走査終了側のビーム検知タイミングまでの時間と、走査終了側のビーム検知タイミングから走査開始側のビーム検知タイミングまでの時間とに差を設けることにより、走査開始側のビーム検知タイミングから走査終了側のビーム検知タイミングまでの時間のみを測定することができるため、走査時間測定手段による各ビームの走査時間の測定が一層容易となり、走査倍率をより簡単に補正することが可能となる。 In addition, since the beam is detected by one synchronization detection sensor, there are 2 from the start of writing (scan start side) to the end of writing (scan end side) and from the end of writing (scan end side) to the start of writing (scan start side). The time from the beam detection timing on the scanning start side to the beam detection timing on the scanning end side and the time from the beam detection timing on the scanning end side to the beam detection timing on the scanning start side will be measured. By providing a difference between the beam detection timing and the beam detection timing on the scanning start side to the beam detection timing on the scanning end side, it is easier to measure the scanning time of each beam by the scanning time measuring means. Thus, the scanning magnification can be corrected more easily.
また、光路変更手段をミラーとすることにより、光路変更手段が簡易な構成となり、コンパクトで低コストなビーム走査装置を提供することができる。 Further, by using a mirror as the optical path changing means, the optical path changing means has a simple configuration, and a compact and low-cost beam scanning apparatus can be provided.
また、光源部が複数の光源を有することにより、1つの同期検知センサを用いて複数ビームの主走査倍率の変化を制御可能なマルチビーム走査装置を提供することができる。 In addition, since the light source unit includes a plurality of light sources, it is possible to provide a multi-beam scanning device capable of controlling a change in main scanning magnification of a plurality of beams by using one synchronization detection sensor.
また、上記構成のビーム走査装置を備えた画像形成装置を提供することにより、LDの波長のばらつきや環境温度による画像の劣化を防止し、良好な画像形成を実現するとともに、画像形成装置の軽量化、コンパクト化及び低コスト化に貢献する。 In addition, by providing an image forming apparatus provided with the beam scanning device having the above-described configuration, it is possible to prevent image deterioration due to variations in the wavelength of the LD and environmental temperature, and to achieve good image formation, and to reduce the weight of the image forming apparatus. Contributes to downsizing, downsizing and cost reduction.
1 LDユニット
2 ポリゴンミラー
3 fθレンズ
4 被走査面
5 同期検知センサ
6a 平面ミラー
6b 平面ミラー
7 時間カウント部
8 比較制御部
9 基準クロック発生部
10 書込クロック生成部
11 LD駆動部
DESCRIPTION OF
Claims (6)
ビーム光路を変更する光路変更手段を、前記走査開始側及び走査終了側のビームが1つのビーム検出手段で検知されるように配置したことを特徴とするビーム走査装置。 A scanning optical system that deflects and scans a surface to be scanned with a beam emitted from a light source unit; and a beam detection unit that detects a beam scanned in the main scanning direction by the scanning optical system. In the beam scanning device that detects the beam on each of the scanning start side and the scanning end side outside the effective exposure area of the scanned surface, and uses the detection signal for synchronization in the main scanning direction,
An optical path changing unit for changing a beam optical path is arranged so that the beam on the scanning start side and the scanning end side is detected by one beam detecting unit.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2003295868A JP2005062712A (en) | 2003-08-20 | 2003-08-20 | Beam scanner |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2003295868A JP2005062712A (en) | 2003-08-20 | 2003-08-20 | Beam scanner |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2005062712A true JP2005062712A (en) | 2005-03-10 |
Family
ID=34371950
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2003295868A Pending JP2005062712A (en) | 2003-08-20 | 2003-08-20 | Beam scanner |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP2005062712A (en) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US12174369B2 (en) | 2021-09-01 | 2024-12-24 | Toshiba Tec Kabushiki Kaisha | Optical scanning device for an image forming device |
-
2003
- 2003-08-20 JP JP2003295868A patent/JP2005062712A/en active Pending
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Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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US12174369B2 (en) | 2021-09-01 | 2024-12-24 | Toshiba Tec Kabushiki Kaisha | Optical scanning device for an image forming device |
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