JP2005164997A - Optical scanner and method of detecting synchronization used for the same - Google Patents

Optical scanner and method of detecting synchronization used for the same Download PDF

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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide an optical scanner which has simple structure and readily detects the synchronization of a plurality of light beams, and to provide a method of detecting the synchronization used for the optical scanner. <P>SOLUTION: In a laser scanning unit 1, laser beams 30a and 30b, and laser beams 30c and 30d, emitted from multibeam light sources 2A and 2B, respectively, are made incident on the mirror face of a polygon mirror 8 at different incident angles in a deflection direction. Further, the luminous flux on the beginning side of scanning is folded between the polygon mirror 8 and an optical path separation optical element 24 by a folding mirror 21, made incident on a synchronization sensor unit 22, and the synchronization detection of four beams are performed by a single synchronization sensor unit 22. <P>COPYRIGHT: (C)2005,JPO&NCIPI

Description

本発明は光走査装置に関する。特に、複数の光ビームを1つの光偏向手段で偏向した後、光路を分離して複数の被走査媒体上を走査するもの、例えばタンデム方式のカラー画像形成システムなどに好適な光走査装置に関する。   The present invention relates to an optical scanning device. In particular, the present invention relates to an optical scanning device suitable for a device that scans a plurality of scanned media after deflecting a plurality of light beams by one light deflecting unit, for example, a tandem color image forming system.

従来、カラー画像形成システムなどにおいて、複数の光ビームを1つの光偏向手段で偏向した後、光路を分離して複数の被走査媒体上を走査する光走査装置が用いられている。複数の光ビームを形成する光源としては、マルチビームを出射するために複数の発光部が一体化され半導体レーザアレイ(LDアレイ)素子が知られている。しかし、例えばカラー画像形成システムでは、少なくとも4本の光ビームが必要とされ、そのような4ビーム用の素子は非常に高価であった。
そこで、シングルビームLDまたは2ビームLDアレイにより複数の光源ユニットを構成し、それらから射出される光ビームを光偏向手段に入射させる装置が種々提案されている。
例えば、特許文献1には、フルカラー画像用の4色に色分解された画像に対応する潜像を形成するために、シングルビームを射出する4つのレーザ光源の前にそれぞれシリンドリカルレンズを配置し、ポリゴンミラーに対して偏向方向に異なる入射角でレーザビームを入射し、fθレンズでfθ走査特性を付与した後、ビームスプリッタなどにより4箇所の露光位置に導かれるようにしたレーザビーム走査装置が記載されている。この装置では、レーザビームは波長と偏光方向との組合せにより、ビームスプリッタで分離される。
そして、ポリゴンミラーとfθレンズの間に波長フィルタ、偏光フィルタによりレーザビームのうち1つを受光可能としたインデックスセンサが設けられ、それにより同期検知を行うことが記載されている。
また、特許文献2には、マルチビーム発生部から出射された4つのレーザビームを光検知器で受光し、それぞれのレーザビームのオン・オフ制御を行うことにより、レーザビームが走査方向に近接してもレーザビームごとの走査開始信号を発生できるようにしたマルチビーム光記録装置が記載されている。
特開平6−160743号公報(第4−5頁、図1) 特開2003−237127号公報(第2−3頁、図1、7)
2. Description of the Related Art Conventionally, in a color image forming system or the like, an optical scanning device is used that scans a plurality of scanned media by separating a light path after deflecting a plurality of light beams by a single light deflecting unit. As a light source for forming a plurality of light beams, a semiconductor laser array (LD array) element in which a plurality of light emitting units are integrated to emit a multi-beam is known. However, for example, in a color image forming system, at least four light beams are required, and such an element for four beams is very expensive.
In view of this, various apparatuses have been proposed in which a plurality of light source units are constituted by a single beam LD or a two-beam LD array, and light beams emitted from the light source units are incident on the light deflecting means.
For example, in Patent Document 1, in order to form a latent image corresponding to an image separated into four colors for a full-color image, a cylindrical lens is disposed in front of each of four laser light sources that emit a single beam. A laser beam scanning device is described in which a laser beam is incident on a polygon mirror at a different incident angle in the deflection direction, an fθ scanning characteristic is imparted by an fθ lens, and then guided to four exposure positions by a beam splitter or the like. Has been. In this apparatus, a laser beam is separated by a beam splitter by a combination of a wavelength and a polarization direction.
In addition, it is described that an index sensor that can receive one of the laser beams by a wavelength filter and a polarization filter is provided between the polygon mirror and the fθ lens, thereby performing synchronization detection.
In Patent Document 2, four laser beams emitted from a multi-beam generator are received by a photodetector, and each laser beam is controlled to be turned on / off so that the laser beams approach in the scanning direction. However, there is described a multi-beam optical recording apparatus capable of generating a scanning start signal for each laser beam.
JP-A-6-160743 (page 4-5, FIG. 1) JP 2003-237127 A (page 2-3, FIGS. 1 and 7)

しかしながら、上記のような従来の光走査装置およびそれに用いる同期検知方法には、以下のような問題があった。
特許文献1に記載の技術では、光源から射出されたレーザビームをポリゴンミラーに対して偏向方向に異なる入射角で入射させるので、レーザビームの偏向方向がそれぞれ異なるものである。したがって、インデックスセンサで1つのレーザビームの到来を検知するのみでは、正確な書き出し制御を行うことができないという問題がある。
一般には、1つのレーザビーム基準で遅延時間を調整して画像の色ずれなどを計測しながら書き出し位置を合わせることや、各レーザビーム用に複数の同期検知用センサを設けることなどが考えられる。前者の場合、入射角が異なるために遅延時間の差が大きくなり調整の手間がかかるという問題がある。後者の場合、同期検知用センサの数が増えるので配置スペースをとられ、装置が大型化しするとともに、部品コストが増大するという問題がある。
特許文献2に記載の技術では、半導体レーザアレイ素子を用いて走査方向に近接したレーザビームを光検知器で受光しても各レーザビームに対して同期検知信号を発生することができるものの、各レーザビームが走査方向に、例えばスポット径の以下程度しかずれていないようなきわめて近接している場合には、先に入射したレーザビームの受光量が少ない短時間のうちにそのレーザビームをオフすることになるため、精度のよい信号が得られないという問題がある。
However, the conventional optical scanning apparatus and the synchronization detection method used therefor have the following problems.
In the technique described in Patent Document 1, since the laser beam emitted from the light source is incident on the polygon mirror at different incident angles in the deflection direction, the laser beam deflection directions are different. Therefore, there is a problem that accurate writing control cannot be performed only by detecting the arrival of one laser beam by the index sensor.
In general, it is conceivable to adjust the delay time based on one laser beam reference and adjust the writing position while measuring the color shift of the image, or to provide a plurality of synchronization detection sensors for each laser beam. In the former case, since the incident angles are different, there is a problem that a difference in delay time becomes large and adjustment is required. In the latter case, the number of synchronization detection sensors increases, so that there is a problem that the arrangement space is increased, the apparatus is increased in size, and the component cost is increased.
In the technique described in Patent Document 2, although a laser beam close to the scanning direction using a semiconductor laser array element can be received by a photodetector, a synchronization detection signal can be generated for each laser beam. When the laser beam is very close to the scanning direction, for example, deviating by about the spot diameter or less, the laser beam is turned off within a short period of time when the amount of received laser beam is small. Therefore, there is a problem that a signal with high accuracy cannot be obtained.

本発明は、上記のような問題に鑑みてなされたものであって、複数の光ビームの同期検知を簡単な構成で容易に行うことができる光走査装置およびそれに用いる同期検知方法を提供することを目的とする。   The present invention has been made in view of the above problems, and provides an optical scanning device capable of easily performing synchronization detection of a plurality of light beams with a simple configuration and a synchronization detection method used therefor. With the goal.

上記の課題を解決するために、請求項1に記載の発明では、複数の光源と、該光源から射出された複数の光ビームを偏向する光偏向手段と、該光偏向手段により偏向された複数の光ビームの光路を分離する光路分離手段と、該光路分離手段により分離された光ビームをそれぞれ異なる走査面上に結像して走査せしめる複数の走査光学系と、前記光偏向手段と前記光路分離手段との間の光路の一部を折り曲げる光路変更手段と、該光路変更手段により折り曲げられた光路に沿う前記複数の光ビームを所定位置で検知して、同期信号を発生する同期検知手段とを備える構成とする。
この発明によれば、光偏向手段で偏向された複数の光ビームを、光路変更手段により光偏向手段と光路分離手段との間で折り曲げて、同期検知手段に導くので、異なる走査面上をそれぞれ走査する複数の光ビームであっても、個別の同期検知手段を用いることなく1つの同期検知手段で検知することができる。
In order to solve the above-mentioned problem, in the invention described in claim 1, a plurality of light sources, a light deflecting means for deflecting a plurality of light beams emitted from the light sources, and a plurality of light deflected by the light deflecting means are provided. An optical path separating means for separating the optical paths of the light beams, a plurality of scanning optical systems for imaging and scanning the light beams separated by the optical path separating means on different scanning planes, the light deflecting means and the optical path An optical path changing unit that bends a part of the optical path to and from the separating unit; a synchronization detecting unit that detects the plurality of light beams along the optical path bent by the optical path changing unit at a predetermined position and generates a synchronization signal; It is set as the structure provided with.
According to the present invention, the plurality of light beams deflected by the light deflecting means are bent between the light deflecting means and the optical path separating means by the optical path changing means and guided to the synchronization detecting means. Even a plurality of light beams to be scanned can be detected by one synchronization detection means without using individual synchronization detection means.

請求項2に記載の発明では、請求項1に記載の光走査装置において、前記複数の光ビームが、前記光偏向手段の偏向反射面に対して偏向方向に沿う面内で異なる入射角を有するようにした構成とする。
この発明によれば、複数の光ビームを偏向反射面に対して偏向方向に沿う面内で異なる入射角を有するように光偏向手段に入射させるので、複数の光源の光軸を偏向方向に沿う面内に配置し、互いに離間して配置することができる。そして光路を合成する部材などを用いることなく、光ビームを光偏向手段に入射させることができる。
According to a second aspect of the present invention, in the optical scanning device according to the first aspect, the plurality of light beams have different incident angles in a plane along a deflection direction with respect to a deflection reflection surface of the light deflection unit. The configuration is as described above.
According to the present invention, since the plurality of light beams are incident on the light deflecting means so as to have different incident angles in the plane along the deflection direction with respect to the deflection reflection surface, the optical axes of the plurality of light sources are along the deflection direction. They can be placed in-plane and spaced apart from each other. The light beam can be incident on the light deflecting means without using a member for synthesizing the optical paths.

請求項3に記載の発明では、請求項2に記載の光走査装置において、前記異なる入射角を有する複数の光ビームが、それぞれ複数の発光部を備えるマルチビーム光源により形成され、該マルチビーム光源をそれぞれ回転調整することにより、副走査方向の走査線ピッチを変更可能とした構成とする。
この発明によれば、複数のマルチビーム光源から射出される光ビームを異なる入射角で光偏向手段に入射させるので、比較的少ない光源により比較的多数の走査を行うことができる。
そして、それぞれのマルチビーム光源を回転調整することにより副走査方向の走査線ピッチを変更可能とするので、マルチビーム光源内の発光部の発光ピッチ精度を緩めることができる。特に、マルチビーム光源を2ビーム光源とすれば、2ビームの発光ピッチがそれぞれ異なっていても回転調整により走査線ピッチを合わせることができる。
According to a third aspect of the present invention, in the optical scanning device according to the second aspect, the plurality of light beams having different incident angles are each formed by a multi-beam light source including a plurality of light-emitting portions, and the multi-beam light source The scanning line pitch in the sub-scanning direction can be changed by adjusting the rotation of each.
According to the present invention, since light beams emitted from a plurality of multi-beam light sources are incident on the light deflecting means at different incident angles, a relatively large number of scans can be performed with a relatively small number of light sources.
Since the scanning line pitch in the sub-scanning direction can be changed by rotating and adjusting each multi-beam light source, the light-emitting pitch accuracy of the light-emitting units in the multi-beam light source can be relaxed. In particular, if the multi-beam light source is a two-beam light source, the scanning line pitch can be adjusted by adjusting the rotation even if the emission pitches of the two beams are different.

請求項4に記載の発明では、請求項3に記載の光走査装置に用いる同期検知方法であって、前記マルチビーム光源の1つにおいて、前記複数の発光部の1つにより第1基準ビームを点灯し、前記マルチビーム光源の他において、それぞれ前記複数の発光部のうちの1つを選択的に点灯して、前記マルチビーム光源の個数分の光ビームを前記同期検知手段に入射させ、前記第1基準ビームと前記マルチビーム光源の他において選択的に点灯された光ビームとの間の、前記同期検知手段による検出時間差を計測し、前記マルチビーム光源の他において、前記選択的に点灯する光ビームを順次切替えて同様の計測を行う第1工程と、前記マルチビーム光源の1つにおいて、前記第1基準ビーム以外の光ビームを選択的に点灯し、前記マルチビーム光源の他の1つにおいて、前記複数の発光部の1つから射出される第2基準ビームを点灯して、これら2つのビームを前記同期検知手段に入射させ、前記マルチビーム光源の1つにおいて選択的に点灯された光ビームと前記第2基準ビームとの間の、前記同期検知手段による検出時間差を計測し、前記マルチビーム光源の1つにおいて、前記選択的に点灯する光ビームを順次切替えて同様の計測を行う第2工程と、前記第1および第2工程で計測された各検出時間差から、各マルチビーム光源内における、1つの光ビームと、その他の光ビームとの間の光源内検出時間差を算出する第3工程とを備え、同期制御開始前に、前記第1〜3工程を行い、同期制御時に、前記第1基準ビームの前記同期検知手段への入射により基準同期検知信号を発生させ、前記各マルチビーム光源の走査線ごとの発光制御を行う各水平同期信号を、前記基準同期検知信号から前記検出時間差および前記光源内検出時間差に基づいて形成する方法とする。
この発明によれば、同期制御開始前に行われる第1工程において、第1基準ビームとマルチビーム光源の他から射出される光ビームとの間の各検出時間差が計測され、同じく第2工程において、第2基準ビームとマルチビーム光源の1つから射出される光ビームとの間の各検出時間差が計測される。これら工程では、マルチビーム光源ごとに1つの光ビームを点灯させるので、各光ビームはそれぞれの入射角に応じた比較的大きな検出時間差を有する。そのため、マルチビーム光源内の発光部が走査方向に分離困難なほど近接している場合でも正確に検出時間差を計測することができる。そして第3工程において、各マルチビーム光源内の1つの光ビームとその他の光ビームとの間の光源内検出時間差が算出される。
そして、同期制御時には、第1基準ビームによる基準同期検知信号を同期制御開始前に計測された各検出時間差および光源内検出時間差に基づいて遅延することにより、各光ビームの水平同期信号を形成できる。
According to a fourth aspect of the present invention, there is provided a synchronization detection method used in the optical scanning device according to the third aspect, wherein in one of the multi-beam light sources, the first reference beam is emitted by one of the plurality of light emitting units. In addition to the multi-beam light source, one of the plurality of light emitting units is selectively lit, and light beams corresponding to the number of the multi-beam light sources are incident on the synchronization detection unit, A difference in detection time between the first reference beam and a light beam selectively turned on in addition to the multi-beam light source is measured by the synchronization detecting means, and the light is selectively turned on in addition to the multi-beam light source. In a first step of sequentially switching light beams and performing the same measurement, and in one of the multi-beam light sources, light beams other than the first reference beam are selectively turned on, and the multi-beam light In the other one, the second reference beam emitted from one of the plurality of light emitting units is turned on, and the two beams are incident on the synchronization detecting means, and selected by one of the multi-beam light sources. The detection time difference by the synchronization detection means between the light beam that is turned on and the second reference beam is measured, and the light beam that is selectively turned on is sequentially switched in one of the multi-beam light sources. In-light source detection between one light beam and the other light beam in each multi-beam light source from the second step of performing the same measurement and the detection time differences measured in the first and second steps. A third step of calculating a time difference, and performing the first to third steps before the start of the synchronization control, and generating a reference synchronization detection signal by the incidence of the first reference beam on the synchronization detection means during the synchronization control Thereby, the respective horizontal synchronizing signal for emission control of each scanning line of each multi-beam light source, a method of forming on the basis of the detected time difference and the light source in the detection time difference from the reference synchronization detection signal.
According to the present invention, in the first step performed before the start of the synchronous control, each detection time difference between the first reference beam and the light beam emitted from the other of the multi-beam light source is measured. Each detection time difference between the second reference beam and the light beam emitted from one of the multi-beam light sources is measured. In these processes, since one light beam is turned on for each multi-beam light source, each light beam has a relatively large detection time difference according to the incident angle. Therefore, even when the light emitting units in the multi-beam light source are close enough to be difficult to separate in the scanning direction, the detection time difference can be accurately measured. In the third step, the in-light source detection time difference between one light beam in each multi-beam light source and the other light beam is calculated.
At the time of synchronization control, the horizontal synchronization signal of each light beam can be formed by delaying the reference synchronization detection signal based on the first reference beam based on each detection time difference and in-light source detection time difference measured before the start of the synchronization control. .

本発明の光走査装置によれば、異なる走査面上をそれぞれ走査する複数の光ビームであっても、光ビームごとに同期検知手段を設置することなく1つの同期検知手段で検知することができるので、複数の光ビームの同期検知を簡単な構成で容易に行うことができるという効果を奏する。
また、本発明の1つの光走査装置に用いる同期検知方法によれば、偏向方向に沿う面内で入射角の異なるマルチビーム光源の間でそれぞれ1つの光ビームを点灯させて同期検出手段における検出時間差を計測し、各光ビーム間の光源内検出時間差を算出するので、マルチビーム光源内の走査方向における発光ピッチがきわめて近接していても簡単な構成により容易に水平同期信号を形成することができるという効果を奏する。
According to the optical scanning device of the present invention, even a plurality of light beams respectively scanning on different scanning planes can be detected by one synchronization detection unit without installing a synchronization detection unit for each light beam. As a result, it is possible to easily detect the synchronization of a plurality of light beams with a simple configuration.
Further, according to the synchronization detection method used for one optical scanning device of the present invention, the detection by the synchronization detection means is performed by lighting one light beam between the multi-beam light sources having different incident angles in the plane along the deflection direction. Since the time difference is measured and the detection time difference in the light source between each light beam is calculated, a horizontal synchronization signal can be easily formed with a simple configuration even if the light emission pitch in the scanning direction in the multi-beam light source is very close. There is an effect that can be done.

以下では、本発明の実施の形態を、添付図面を参照して説明する。なおすべての図面において、実施形態が異なる場合であっても、同一または相当する部材には同一符号を付し、重複する説明を省略する。
本発明の実施形態に係る光走査装置について説明する。
図1は、本発明の実施形態に係る光走査装置の概略構成について説明するための平面視説明図である。図2は、同じくその正面視説明図である。図3は、本発明の実施形態に係る光走査装置の光源の光軸方向視の模式説明図である。
Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the accompanying drawings. In all the drawings, even if the embodiments are different, the same or corresponding members are denoted by the same reference numerals, and redundant description is omitted.
An optical scanning device according to an embodiment of the present invention will be described.
FIG. 1 is a plan view explanatory diagram for explaining a schematic configuration of an optical scanning device according to an embodiment of the present invention. FIG. 2 is also an explanatory view of the front view. FIG. 3 is a schematic explanatory view of the light source of the optical scanning device according to the embodiment of the present invention as viewed in the optical axis direction.

なお、本明細書では、相対的な方向を簡潔に示すために、誤解の恐れのない場合には慣用により副走査方向、主走査方向を広義の意味で用いる。
すなわち、副走査方向は、被走査面(記録媒体)上で走査線と直交する方向を意味する場合と、光路方向に直交する方向の1つであって光路に沿って走査線上に至るとき走査線と直交する方向を意味する場合とがある。
また、主走査方向は、走査線の方向を意味する場合と、光路方向に直交する方向において副走査方向と直交する方向を意味する場合と、光ビームが偏向される平面内で光学系の光軸と直交する方向を主走査方向と称する場合とがある。
In this specification, in order to show the relative directions in a concise manner, the sub-scanning direction and the main-scanning direction are used in a broad sense by common usage when there is no possibility of misunderstanding.
In other words, the sub-scanning direction means a direction orthogonal to the scanning line on the surface to be scanned (recording medium), and scanning when one of the directions orthogonal to the optical path direction reaches the scanning line along the optical path. Sometimes it means the direction perpendicular to the line.
The main scanning direction means the direction of the scanning line, the direction perpendicular to the optical path direction, the direction perpendicular to the sub-scanning direction, and the light of the optical system in the plane where the light beam is deflected. A direction orthogonal to the axis may be referred to as a main scanning direction.

本実施形態のレーザ走査ユニット1(光走査装置)は、複数のレーザビームをそれぞれ異なる走査線上で適宜のスポット径に結像し、一定方向に反復走査するものである。そして、例えば、レーザプリンタ、デジタル複写機、レーザファックス、製版機などの画像形成システムに好適に用いることができるものである。特に4色に色分解された画像を4つの記録媒体上に作像するフルカラープリンタなどの画像形成システムに好適に用いることができるものである。
レーザ走査ユニット1の概略構成は、筐体20上の配置されたマルチビーム光源2A、2B、コリメートレンズ3A、3B、アパーチャ4A、4B、シリンドリカルレンズ(結像部材)5A、5B、ポリゴンミラー8(光偏向手段)、光路分離光学系24(光路分離手段)、fθレンズ(走査光学系)19a、19b、19c、19d、折り返しミラー21(光路変更手段)および同期センサユニット22(同期検知手段)からなる。
以下では、符号の記載において、例えば、「19a、19b、19c、19d」のように同一番号に対するアルファベット添字がアルファベット順に連続するとき、単に19a〜19dなどと略記する場合がある。
The laser scanning unit 1 (optical scanning device) of this embodiment forms a plurality of laser beams on a different scanning line and forms an appropriate spot diameter, and repeatedly scans in a fixed direction. For example, it can be suitably used in an image forming system such as a laser printer, a digital copying machine, a laser fax machine, and a plate making machine. In particular, it can be suitably used in an image forming system such as a full-color printer that forms images separated into four colors on four recording media.
The schematic configuration of the laser scanning unit 1 includes multi-beam light sources 2A and 2B, collimating lenses 3A and 3B, apertures 4A and 4B, cylindrical lenses (imaging members) 5A and 5B, a polygon mirror 8 ( Optical deflection means), optical path separation optical system 24 (optical path separation means), fθ lenses (scanning optical systems) 19a, 19b, 19c, 19d, folding mirror 21 (optical path changing means), and synchronization sensor unit 22 (synchronization detection means). Become.
Hereinafter, in the description of the reference numerals, for example, when alphabetic subscripts for the same number continue in alphabetical order such as “19a, 19b, 19c, 19d”, they may be simply abbreviated as 19a to 19d.

図1、2において、符号23a、23b、23c、23dは、不図示のフルカラー画像形成システムにおけるそれぞれイエロー、マゼンタ、シアン、ブラック(黒)のトナーで現像するための静電潜像が形成される感光体ドラム(記録媒体)を示す。感光体ドラム23a〜23dは、ドラム間ピッチdだけ離間して平行に配置される。   1 and 2, reference numerals 23a, 23b, 23c, and 23d form electrostatic latent images for development with toners of yellow, magenta, cyan, and black (black), respectively, in a full-color image forming system (not shown). 1 shows a photosensitive drum (recording medium). The photoconductive drums 23a to 23d are arranged in parallel with a distance d between the drums.

マルチビーム光源2A、2Bの概略構成は、図1、2に示したように、それぞれLDアレイ2c、ベース2a(保持部材)、およびLD駆動回路基板2bからなる。
LDアレイ2cは、図3に示したように、距離Yだけ離間した2つの発光部20a、20bを有する2ビームのLDアレイ素子である。そして、放熱を促進し、温度の均一化を図るため熱伝導率の高い適宜の金属板からなるベース2aに取り付けられる。
このようにすれば、ベース2aにより放熱が促進されるので、LDアレイ素子を高寿命化できるという利点がある。また温度の均一化が図られるため、LDアレイ素子間で発光量が異なっても、温度特性による波長変化量にずれが生じて、各レーザビーム毎の走査領域が変動する色収差による倍率ずれが起こらず、画像形成システムに用いられた場合の画質劣化を防止できるという利点がある。
As shown in FIGS. 1 and 2, the schematic configuration of the multi-beam light sources 2A and 2B includes an LD array 2c, a base 2a (holding member), and an LD drive circuit board 2b, respectively.
As shown in FIG. 3, the LD array 2c is a two-beam LD array element having two light emitting portions 20a and 20b separated by a distance Y. Then, it is attached to the base 2a made of an appropriate metal plate having high thermal conductivity in order to promote heat dissipation and make the temperature uniform.
In this way, heat dissipation is promoted by the base 2a, so that there is an advantage that the life of the LD array element can be extended. In addition, since the temperature is made uniform, even if the light emission amount differs between the LD array elements, a shift in the wavelength change amount due to the temperature characteristic occurs, and a magnification shift due to chromatic aberration in which the scanning region for each laser beam fluctuates. In addition, there is an advantage that image quality deterioration when used in an image forming system can be prevented.

距離Yは、LDアレイ2cの製作誤差によりばらつくので、それが後述する光学系により拡大されて走査線の副走査方向の位置ずれとなる。そのため、図3に示したように、例えば筐体20に対するベース2aの取付位置を、光軸方向に平行で発光部20a、20bの中間を通る軸回りに回転できるようにしている。そして、装置の組立時に、走査線間の副走査方向の走査ピッチが所定値となるように、回転調整されるものである。回転調整機構、回転調整方法については、周知のいかなる機構、方法を用いてもよい。
このように本実施形態では、回転調整可能とされるため、距離Y以下の範囲で発光部20a、20bのピッチを可変できるから、LDアレイ2cは、発光点ピッチ精度のばらつきが大きい素子でも好適に採用することができるという利点がある。また、距離Yを所望の走査線ピッチに対応する距離より大きくとることができるので、クロストークなどが起こりにくい発光ピッチの大きな素子を採用することができるという利点がある。
Since the distance Y varies due to manufacturing errors of the LD array 2c, the distance Y is enlarged by an optical system which will be described later, and the position of the scanning line is displaced in the sub-scanning direction. Therefore, as shown in FIG. 3, for example, the mounting position of the base 2a with respect to the housing 20 can be rotated around an axis that is parallel to the optical axis direction and passes between the light emitting units 20a and 20b. Then, when the apparatus is assembled, the rotation is adjusted so that the scanning pitch between the scanning lines in the sub-scanning direction becomes a predetermined value. Any known mechanism and method may be used as the rotation adjustment mechanism and rotation adjustment method.
As described above, in this embodiment, since the rotation can be adjusted, the pitch of the light emitting units 20a and 20b can be varied within the range of the distance Y or less. Therefore, the LD array 2c is also suitable for an element having a large variation in the light emitting point pitch accuracy. There is an advantage that can be adopted. In addition, since the distance Y can be made larger than the distance corresponding to the desired scanning line pitch, there is an advantage that an element having a large light emission pitch that hardly causes crosstalk or the like can be employed.

LD駆動回路基板2bは、ベース2aに固定され、LDアレイ2cと電気的に接続され、発光部20a、20bに外部から入力される変調信号に基づいて変調駆動するための駆動回路が形成された基板である。
そしてLD駆動回路基板2bにより変調された光束は、マルチビーム光源2Aの発光部20a、20bから、レーザビーム(光ビーム)30a、30bの2本が、マルチビーム光源2Bの発光部20a、20bからはレーザビーム(光ビーム)30c、30dの2本が発散光として平行方向に放射されるようになっている。
The LD drive circuit board 2b is fixed to the base 2a, is electrically connected to the LD array 2c, and a drive circuit is formed for modulation driving based on a modulation signal input from the outside to the light emitting units 20a and 20b. It is a substrate.
The light beam modulated by the LD drive circuit board 2b is emitted from the light emitting portions 20a and 20b of the multi-beam light source 2A, and the two laser beams (light beams) 30a and 30b are emitted from the light emitting portions 20a and 20b of the multi-beam light source 2B. The laser beams (light beams) 30c and 30d are emitted in the parallel direction as divergent light.

コリメートレンズ3A(3B)は、LDアレイ2A(2B)の発光部の前側に配置され、LDアレイ2A(2B)から放射されるレーザビーム30a、30b(30c、30d)を平行光束とするレンズまたはレンズ群である。
アパーチャ4A(4B)は、コリメートレンズ3A(3B)から射出された平行光束の所定の光束径に整形するための光規制部材である。本実施形態では、主走査方向に長径が延ばされた略楕円状の開口を有する金属板からなる。
The collimating lens 3A (3B) is disposed on the front side of the light emitting portion of the LD array 2A (2B), and is a lens that makes the laser beams 30a, 30b (30c, 30d) emitted from the LD array 2A (2B) parallel beams. It is a lens group.
The aperture 4A (4B) is a light regulating member for shaping the collimated light beam emitted from the collimating lens 3A (3B) into a predetermined light beam diameter. In this embodiment, it consists of a metal plate having a substantially elliptical opening whose major axis is extended in the main scanning direction.

マルチビーム光源2A、2Bと、コリメートレンズ3A、3B、アパーチャ4A、4Bとは、筐体20に直接固定されてもよいが、ベース2aに一体に固定した光源ユニットを形成しておいて、筐体20に着脱可能に取り付けることが好ましい。また、ベース2aをLDアレイ2cが固定された部分と、筐体20に固定する部分とに分割して、LDアレイ2cを回転調整した状態でそれらの位置を固定するようにすることが好ましい。そうすれば、角度θの調整状態を保持しながら、筐体20に着脱することができる。   The multi-beam light sources 2A and 2B, the collimating lenses 3A and 3B, and the apertures 4A and 4B may be directly fixed to the casing 20, but a light source unit fixed integrally with the base 2a is formed, and the casing It is preferable to detachably attach to the body 20. Further, it is preferable to divide the base 2a into a portion where the LD array 2c is fixed and a portion where the base 2a is fixed to the housing 20, and fix the positions of the LD array 2c in a state where the rotation is adjusted. If it does so, it can attach or detach to the housing | casing 20, hold | maintaining the adjustment state of angle (theta).

シリンドリカルレンズ5A、5Bは、副走査方向のみにパワーを有し、マルチビーム光源2から射出されたレーザビーム30a〜30dを副走査方向に結像し、それぞれ主走査方向に延びる略線状の光束とする光学素子である。   The cylindrical lenses 5A and 5B have power only in the sub-scanning direction, form images of the laser beams 30a to 30d emitted from the multi-beam light source 2 in the sub-scanning direction, and extend substantially in the main scanning direction. It is an optical element.

ポリゴンミラー8は、レーザビーム30a〜30dを結像位置近傍において、主走査方向に偏向するためのものである。本実施形態では、副走査方向と直交する平面、すなわち偏向方向に沿う平面内(以下、ビーム走査面とも称する)で、例えば正6角形などとされて、各辺にミラー面(偏向反射面)を有する回転多面鏡であり、レーザ走査ユニット1の外部の駆動信号を受けて所定速度で回転する不図示のモータにより、図1の矢印方向に一定角速度で回転されるものである。   The polygon mirror 8 is for deflecting the laser beams 30a to 30d in the main scanning direction in the vicinity of the imaging position. In the present embodiment, in a plane orthogonal to the sub-scanning direction, that is, in a plane along the deflection direction (hereinafter also referred to as a beam scanning surface), for example, a regular hexagon is formed, and a mirror surface (deflection reflection surface) is provided on each side. 1 is rotated at a constant angular velocity in the direction of the arrow in FIG. 1 by a motor (not shown) that rotates at a predetermined speed in response to a drive signal external to the laser scanning unit 1.

光路分離光学系24は、ポリゴンミラー8により偏向されるレーザビーム30a〜30dの光路を分離し、最終的に走査線がドラム間ピッチdで平行に走査されるようにするための光学系である。
そして、図1、2に示したように、それぞれ主走査方向に適宜の長さに延ばされ、副走査方向に対して傾斜角を有する表面反射ミラーからなる分離反射ミラー9〜18により構成される。
The optical path separation optical system 24 is an optical system for separating the optical paths of the laser beams 30a to 30d deflected by the polygon mirror 8 so that the scanning lines are finally scanned in parallel at a pitch d between the drums. .
As shown in FIGS. 1 and 2, each of the reflection mirrors 9 to 18 is composed of a surface reflection mirror that is extended to an appropriate length in the main scanning direction and has an inclination angle with respect to the sub-scanning direction. The

図2に示したように、分離反射ミラー9は、レーザビーム30dを略副走査方向に向けて折り返して、分離反射ミラー9と略平行に配置された分離反射ミラー10に導くものである。分離反射ミラー10は、レーザビーム30dが副走査方向と直交する平面内で走査されるように配置される。
分離反射ミラー11は、レーザビーム30cを略副走査方向に向けて折り返して、光路を副走査方向の断面で略三角形状に折り畳むように配置された分離反射ミラー12、13に導き、それらによりレーザビーム30cがレーザビーム30dと平行な平面内で走査されるように配置する。
分離反射ミラー14は、レーザビーム30bを略副走査方向に向けて折り返して、光路を副走査方向の断面で略三角形状に折り畳むように配置された分離反射ミラー15、16に導き、それらによりレーザビーム30bがレーザビーム30dと平行な平面内で走査されるように配置する。
分離反射ミラー17は、レーザビーム30aを略副走査方向に向けて折り返して、分離反射ミラー17と略平行に配置された分離反射ミラー18に導くものである。分離反射ミラー18は、レーザビーム30aをレーザビーム30dと平行な平面内で走査されるように配置される。
As shown in FIG. 2, the separation / reflection mirror 9 folds the laser beam 30 d substantially in the sub-scanning direction and guides the laser beam 30 d to the separation / reflection mirror 10 disposed substantially parallel to the separation / reflection mirror 9. The separation / reflection mirror 10 is arranged such that the laser beam 30d is scanned in a plane orthogonal to the sub-scanning direction.
The separating / reflecting mirror 11 folds the laser beam 30c substantially in the sub-scanning direction and guides the optical path to the separating / reflecting mirrors 12 and 13 arranged so as to be folded in a substantially triangular shape in the sub-scanning direction. It arrange | positions so that the beam 30c may be scanned in the plane parallel to the laser beam 30d.
The separating / reflecting mirror 14 folds the laser beam 30b substantially in the sub-scanning direction, and guides the optical path to the separating / reflecting mirrors 15 and 16 arranged so as to be folded in a substantially triangular shape in the sub-scanning direction. It arrange | positions so that the beam 30b may be scanned in the plane parallel to the laser beam 30d.
The separation / reflection mirror 17 folds the laser beam 30a in the substantially sub-scanning direction and guides the laser beam 30a to the separation / reflection mirror 18 disposed substantially parallel to the separation / reflection mirror 17. The separation reflection mirror 18 is arranged so that the laser beam 30a is scanned in a plane parallel to the laser beam 30d.

そして、分離反射ミラー9、11、14、17は、同時に出射されたレーザビーム30a〜30dの光路をけることなく分離できるように光軸方向および副走査方向に適宜位置をずらして配置される。レーザビーム30a〜30dの副走査方向のピッチ近接しすぎて分離できない場合には、LDアレイ2cを回転調整して所定のピッチが得られるようにする。   The separating / reflecting mirrors 9, 11, 14, and 17 are arranged with their positions appropriately shifted in the optical axis direction and the sub-scanning direction so that they can be separated without leaving the optical path of the laser beams 30a to 30d emitted simultaneously. When the laser beams 30a to 30d are too close to each other in the sub-scanning direction and cannot be separated, the LD array 2c is rotated and adjusted to obtain a predetermined pitch.

fθレンズ19a〜19dは、光路分離光学系24により互いに平行な平面内を走査されるレーザビーム30a〜30dをそれぞれ感光体ドラム23a〜23d上の走査線位置で適宜の光束径となるように結像するとともに、主走査方向の走査速度を略等速とするためのfθ特性を備えたレンズまたはレンズ群である。
そして副走査方向において、fθレンズ19a〜19dの結像位置とシリンドリカルレンズ5A、5Bの結像位置とは光学的に共役の関係となっている。それにより、ポリゴンミラー8の面倒れによる走査線の副走査方向のずれが著しく低減される面倒れ補正光学系を構成している。
The fθ lenses 19a to 19d connect the laser beams 30a to 30d scanned in the plane parallel to each other by the optical path separation optical system 24 so that the light beam diameters become appropriate at the scanning line positions on the photosensitive drums 23a to 23d, respectively. A lens or a lens group having an image with an fθ characteristic for making the scanning speed in the main scanning direction substantially constant.
In the sub-scanning direction, the imaging positions of the fθ lenses 19a to 19d and the imaging positions of the cylindrical lenses 5A and 5B are optically conjugate. Accordingly, a surface tilt correction optical system is configured in which the deviation of the scanning line in the sub-scanning direction due to the surface tilt of the polygon mirror 8 is remarkably reduced.

折り返しミラー21は、ポリゴンミラー8で偏向されたレーザビーム30a〜30dのうち、非画像領域の走査開始側の光束を光軸に交差する方向に折り曲げ、同期センサユニット22に導くための光学素子である。
同期センサユニット22は、折り返しミラー21により折り曲げられた光束の到来を検知して、画像書き出しを制御するための手段である。
同期センサユニット22の概略構成は、光束を適宜形状に集光・整形して、光検知のS/N比を向上させる同期センサ用レンズ22aと、同期センサ用レンズ22aを透過して集光された光束を検知する水平同期センサ22bととからなる。水平同期センサ22bは、例えばPINフォトダイオードなどの高速応答性の光検出センサなどからなる。図示しないが、水平同期センサ22bは、光検知出力の発生タイミングを信号化する適宜の電気回路と接続され、レーザ走査ユニット1外部に水平同期信号を出力できる構成とされる。このような電気回路はIC化され、水平同期センサ22bの近傍に一体に形成されていてもよい。
The folding mirror 21 is an optical element for bending the light beam on the scanning start side of the non-image area in the direction intersecting the optical axis among the laser beams 30 a to 30 d deflected by the polygon mirror 8 and guiding it to the synchronous sensor unit 22. is there.
The synchronous sensor unit 22 is a means for detecting the arrival of the light beam folded by the folding mirror 21 and controlling image writing.
The schematic configuration of the synchronization sensor unit 22 is to collect and shape the light flux into an appropriate shape to improve the S / N ratio of light detection, and to pass through the synchronization sensor lens 22a and be condensed. And a horizontal synchronization sensor 22b for detecting the reflected light flux. The horizontal synchronization sensor 22b is composed of a high-speed responsive photodetection sensor such as a PIN photodiode. Although not shown, the horizontal synchronization sensor 22b is connected to an appropriate electric circuit that signals the generation timing of the light detection output, and is configured to output a horizontal synchronization signal to the outside of the laser scanning unit 1. Such an electric circuit may be integrated into an IC and integrally formed in the vicinity of the horizontal synchronization sensor 22b.

次に、本発明の実施形態に係る光走査装置の動作について、その同期検知方法とともに説明する。
本発明の実施形態に係る光走査装置の同期検知方法では、レーザ走査ユニット1の外部からポリゴンミラー8を回転駆動する駆動信号が入力され、ポリゴンミラー8が定速回転すると、画像信号に応じて変調されたレーザビームを走査する露光走査工程に先立って、3つの工程からなる同期制御前工程が行われる。
図4は、本発明の実施形態に係る光走査装置の同期検知方法を説明するための概略のタイミングチャートである。横軸は時間軸tを示し、信号S、S、Sは、それぞれ水平同期センサ22bの出力信号を示す。信号Lsaは、水平同期信号の1つを示す。
Next, the operation of the optical scanning device according to the embodiment of the present invention will be described together with the synchronization detection method.
In the synchronization detection method of the optical scanning device according to the embodiment of the present invention, when a drive signal for rotationally driving the polygon mirror 8 is input from the outside of the laser scanning unit 1 and the polygon mirror 8 rotates at a constant speed, the image signal corresponds to the image signal. Prior to the exposure scanning step of scanning the modulated laser beam, a pre-synchronization control step consisting of three steps is performed.
FIG. 4 is a schematic timing chart for explaining the synchronization detection method of the optical scanning device according to the embodiment of the present invention. The horizontal axis indicates the time axis t, and the signals S 1 , S 2 , and S 3 indicate output signals of the horizontal synchronization sensor 22b. The signal L sa indicates one of the horizontal synchronization signals.

同期制御前工程の第1工程では、マルチビーム光源2A、2Bのうちそれぞれ1ビームがDC点灯される。例えば、マルチビーム光源2A、2Bにおいてそれぞれの発光部20aが点灯され、発光部20bが消灯されることによりレーザビーム30a、30cが点灯される。
レーザビーム30a(30c)は、LDアレイ2cから発散光として出射された後、コリメートレンズ3A(3B)、アパーチャ4A(4B)を透過して、所定光束径の平行光束とされる。
そして、シリンドリカルレンズ5A(5B)により、副走査方向に集光され、ポリゴンミラー8の反射面近傍で副走査方向に結像され、主走査方向に延びる略線状の光束とされる。そして、ポリゴンミラー8により主走査方向に偏向される。
In the first step before the synchronous control, one of the multi-beam light sources 2A and 2B is DC-lit. For example, in the multi-beam light sources 2A and 2B, the respective light emitting units 20a are turned on, and the light emitting units 20b are turned off to turn on the laser beams 30a and 30c.
The laser beam 30a (30c) is emitted from the LD array 2c as divergent light, and then passes through the collimating lens 3A (3B) and the aperture 4A (4B) to be a parallel light beam having a predetermined light beam diameter.
Then, the light is condensed in the sub-scanning direction by the cylindrical lens 5A (5B), imaged in the sub-scanning direction in the vicinity of the reflection surface of the polygon mirror 8, and a substantially linear light beam extending in the main scanning direction. Then, it is deflected in the main scanning direction by the polygon mirror 8.

偏向されたレーザビーム30aは、分離反射ミラー17、18により光路を折り畳まれてfθレンズ19aに入射する。fθレンズ19aに入射するとその結像作用により、感光体ドラム23aの走査線上に結像される。そして、偏向角が等速で増大するとともに、fθレンズ19aのfθ特性により、走査線上で図1の縦矢印方向に等速で走査される。   The deflected laser beam 30a is incident on the fθ lens 19a after the optical path is folded by the separation reflection mirrors 17 and 18. When incident on the fθ lens 19a, an image is formed on the scanning line of the photosensitive drum 23a by the image forming action. The deflection angle increases at a constant speed, and scanning is performed at a constant speed on the scanning line in the direction of the vertical arrow in FIG. 1 due to the fθ characteristic of the fθ lens 19a.

同様に、偏向されたレーザビーム30cは、分離反射ミラー11、12、13により光路を折り畳まれてfθレンズ19cに入射し、感光体ドラム23cの走査線上に結像され、fθレンズ19cにより走査線上で図1の縦矢印方向に等速で走査される。
そして、レーザビーム30cは、レーザビーム30aよりもポリゴンミラー8のミラー面に対して浅い入射角を有するので、ミラー面の傾きに対する偏向角が入射角の差だけずれる走査方向側にずれるものである。すなわち、走査面上では、図1に示した距離ΔHだけずれて走査される。
Similarly, the deflected laser beam 30c is folded on the optical path by the separation reflecting mirrors 11, 12, and 13 and is incident on the fθ lens 19c, and is imaged on the scanning line of the photosensitive drum 23c. Thus, scanning is performed at a constant speed in the direction of the vertical arrow in FIG.
Since the laser beam 30c has a shallower incident angle with respect to the mirror surface of the polygon mirror 8 than the laser beam 30a, the deflection angle with respect to the tilt of the mirror surface is shifted to the scanning direction side where the incident angle is deviated. . That is, on the scanning surface, scanning is performed with a shift of the distance ΔH 1 shown in FIG.

一方、走査開始側では、レーザビーム30a(30c)は、折り返しミラー21により折り返されて同期センサユニット22に入射する。そして、同期センサユニット22は、所定位置にレーザビーム30a(30c)が到達したとき、水平同期信号を出力するとともに、いったん消灯される。
信号Sは、第1工程における水平同期センサ22bの出力信号を示す。すなわち、レーザビーム30aが入射すると時刻tにおいて、信号Sがハイからローになり、消灯されるとハイになる。そして、時刻tにおいて、レーザビーム30cが水平同期センサ22bに入射することにより、ハイからローになり、レーザビーム30cの消灯後、ハイになる。
時刻t、tの時間差ΔT(検出時間差)は、レーザビーム30a、30cの偏向角の差による時間差であり、走査面上では距離ΔH(図1参照)に相当するものである。すなわち、レーザビーム30aにΔTの遅延時間を与えると、レーザビーム30a、30cを走査面上で走査方向に整列させることができる。
On the other hand, on the scanning start side, the laser beam 30 a (30 c) is folded by the folding mirror 21 and enters the synchronous sensor unit 22. When the laser beam 30a (30c) reaches a predetermined position, the synchronization sensor unit 22 outputs a horizontal synchronization signal and is turned off once.
Signal S 2 shows the output signal of the horizontal synchronization sensor 22b in the first step. That is, at time t 0 when the laser beam 30a is incident, will signal S 2 from high to low, so when it is turned off to high. At time t 2, the by laser beam 30c enters the horizontal synchronization sensor 22b, made from high to low, after turning off the laser beam 30c, goes high.
A time difference ΔT 1 (detection time difference) between times t 2 and t 0 is a time difference due to a difference in deflection angles of the laser beams 30a and 30c, and corresponds to a distance ΔH 1 (see FIG. 1) on the scanning plane. That is, when a delay time of ΔT 1 is given to the laser beam 30a, the laser beams 30a and 30c can be aligned in the scanning direction on the scanning surface.

次に、レーザビーム30cを消灯したまま、レーザビーム30dをDC点灯する。そして、マルチビーム光源2Aのレーザビーム30aを第1基準ビームとして、マルチビーム光源2Bの発光部20bから射出されるレーザビーム30dが検出されるまでの検出時間差ΔTを検出する。
レーザビーム30dは、図3に示したように、発光部20a、20bの間に副走査方向に角度θの傾斜がある場合、それぞれの間が主走査方向に、距離Δh(=Ysinθ)だけ離間しているために、検出タイミングがずれる。
この場合の信号Sを図3に示す。時刻tにレーザビーム30aを検出してから、検出時間差ΔTだけ経った時刻tにおいて、信号レベルがローになりレーザビーム30dを検出する。
このようにして、第1基準ビームを基準としたマルチビーム光源2Bの各検出時間差ΔT、ΔTが計測される。
Next, the laser beam 30d is turned on by DC while the laser beam 30c is turned off. Then, the laser beam 30a of the multi-beam light source 2A as the first reference beam, the laser beam 30d emitted from the light emitting portion 20b of the multi-beam light source 2B detects the detection time difference [Delta] T 2 to be detected.
As shown in FIG. 3, when the laser beam 30d is inclined at an angle θ in the sub-scanning direction between the light emitting units 20a and 20b, the laser beam 30d is separated by a distance Δh (= Ysin θ) in the main scanning direction. Therefore, the detection timing is shifted.
Shows the signals S 1 in this case is shown in FIG. 3. From the detection time t 0 a laser beam 30a, the detection time difference [Delta] T 2 only passed time t 3, the signal level to detect the laser beam 30d goes low.
In this way, the detection time differences ΔT 1 and ΔT 2 of the multi-beam light source 2B with the first reference beam as a reference are measured.

同期制御前工程の第2工程では、第1基準ビームに代えて、マルチビーム光源2Bの1つの光ビームを第2基準ビームとして(例えばレーザビーム30c)、第2基準ビームに対するマルチビーム光源2Aのレーザビーム30bに対する検出時間差ΔTを計測する(図4の信号S参照)。 In the second step before the synchronous control, instead of the first reference beam, one light beam of the multi-beam light source 2B is used as the second reference beam (for example, the laser beam 30c), and the multi-beam light source 2A with respect to the second reference beam is used. measuring a detection time difference [Delta] T 3 for the laser beam 30b (the reference signal S 3 in FIG. 4).

同期制御前工程の第3工程では、第1、2工程で計測された。ΔT、ΔT、ΔTから、マルチビーム光源2A、2Bにおける各光ビーム間の光源内検出時間差Δt、Δtを次式のように算出する。
Δt=ΔT−ΔT ・・・(1)
Δt=ΔT−ΔT ・・・(2)
これら検出時間差、光源内検出時間差は、例えばメモリなどに格納し、適宜呼び出して、第1基準ビームにより発生される基準同期検知信号を遅延させ各光ビームごとの水平同期信号を形成できるようにしておく。
In the third step before the synchronous control, it was measured in the first and second steps. From ΔT 1 , ΔT 2 , and ΔT 3 , the in-light source detection time differences Δt A and Δt B between the light beams in the multi-beam light sources 2 A and 2 B are calculated as follows:
Δt A = ΔT 1 −ΔT 3 (1)
Δt B = ΔT 2 −ΔT 1 (2)
These detection time difference and in-light source detection time difference are stored in, for example, a memory, and are called appropriately so that the reference synchronization detection signal generated by the first reference beam can be delayed to form a horizontal synchronization signal for each light beam. deep.

このような同期制御前工程は、マルチビーム光源2A、2Bの回転調整を行うレーザ走査ユニット1の組立時やマルチビーム光源2A、2Bの交換時などに必ず行う。また、走査開始位置を高精度に維持するためには、レーザ走査ユニット1の電源投入後最初に行うようにすることが好ましい。ポリゴンミラー8の起動時ごとに行えば一層好ましい。   Such a pre-synchronization control process is always performed when the laser scanning unit 1 that adjusts the rotation of the multi-beam light sources 2A and 2B is assembled or when the multi-beam light sources 2A and 2B are replaced. In order to maintain the scanning start position with high accuracy, it is preferable to perform the scanning first after the laser scanning unit 1 is turned on. More preferably, it is performed every time the polygon mirror 8 is activated.

同期制御前工程を終えると、走査方向の書き出し位置を整列させるために必要な各光ビームの水平同期信号の基準同期検知信号に対する遅延時間が検出時間差、光源内検出時間差およびそれらの和などとして得られるから、すべての光ビームの走査方向の書き出し位置を揃えることができる。
そこで、レーザビーム30aが水平同期センサ22bに入射して、基準同期検知信号が発生すると、感光体ドラム23aの所望の画像書き出し位置に対応する遅延時間T後に発光部20aに対する変調信号の同期をとる水平同期信号Lsa(図4参照)が形成される。したがって、所定の画像書き出し位置からマルチビーム光源2AのLDアレイ2cの変調が開始されレーザビーム30aが点灯制御される。
When the pre-synchronization control process is completed, the delay time with respect to the reference synchronization detection signal of the horizontal synchronization signal of each light beam necessary for aligning the writing position in the scanning direction is obtained as a detection time difference, a detection time difference within the light source, and their sum. Therefore, it is possible to align the writing positions of all the light beams in the scanning direction.
Therefore, when the laser beam 30a is incident on the horizontal synchronization sensor 22b and a reference synchronization detection signal is generated, the modulation signal is synchronized with the light emitting unit 20a after a delay time Td corresponding to a desired image writing position on the photosensitive drum 23a. A horizontal synchronization signal L sa (see FIG. 4) is formed. Therefore, the modulation of the LD array 2c of the multi-beam light source 2A is started from a predetermined image writing position, and the lighting of the laser beam 30a is controlled.

一方、レーザビーム30bに対しては、遅延時間(T+Δt)後に水平同期信号Lsb(不図示)が形成される。
同様に、レーザビーム30c、30dに関する水平同期信号Lsc、Lsd(不図示)が、それぞれ遅延時間(T+ΔT)、(T+ΔT+Δt)後に形成される。
そして、レーザビーム30b〜30dがレーザビーム30aの書き出し位置と同期して点灯制御される。
このようにして、同期制御前工程が終了する
On the other hand, for the laser beam 30b, a horizontal synchronization signal L sb (not shown) is formed after a delay time (T d + Δt A ).
Similarly, horizontal synchronization signals L sc and L sd (not shown) relating to the laser beams 30c and 30d are formed after delay times (T d + ΔT 1 ) and (T d + ΔT 1 + Δt A ), respectively.
The laser beams 30b to 30d are controlled to be turned on in synchronization with the writing position of the laser beam 30a.
In this way, the pre-synchronization control process ends.

このようにして、各レーザビームは、書き出し位置を同期させて同期制御され、走査線上の画像領域に変調されたレーザビームを走査する。
そして、ポリゴンミラー8の1つの反射面による偏向走査が終了すると、次の反射面で同一の走査が行われ、走査線上に画像信号に応じて変調されたレーザビーム30a〜30dが繰り返し走査される。一方、感光体ドラム23a〜23dは、一方向に一定線速で回転される。そのため、各感光体ドラム上を各レーザビームがラスタスキャンすることになり、感光体ドラム23a〜23d上に潜像が形成される。
In this way, each laser beam is synchronously controlled by synchronizing the writing position, and scans the modulated laser beam onto the image area on the scanning line.
When the deflection scanning by one reflecting surface of the polygon mirror 8 is completed, the same scanning is performed on the next reflecting surface, and the laser beams 30a to 30d modulated according to the image signal are repeatedly scanned on the scanning line. . On the other hand, the photosensitive drums 23a to 23d are rotated at a constant linear velocity in one direction. Therefore, each laser beam is raster-scanned on each photosensitive drum, and latent images are formed on the photosensitive drums 23a to 23d.

このように、レーザ走査ユニット1によれば、4ビーム用などに比べて安価な2ビームLDアレイ素子を2個用いて4つの走査ビームを形成することができるが、その際、ポリゴンミラー8に対してビーム走査面内で異なる入射角で入射するようにしている。そのため、例えばハーフミラーや、ビームスプリッタプリズムなどの光路合成手段を用いなくても、マルチビーム光源2A、2Bを容易にビーム走査面内で並列して配置することができる。そのため、部品点数を削減することができる利点がある。また光路合成手段による光量損失を低減することができるという利点がある。   As described above, according to the laser scanning unit 1, four scanning beams can be formed by using two two-beam LD array elements which are cheaper than those for four beams. On the other hand, they are incident at different incident angles in the beam scanning plane. Therefore, for example, the multi-beam light sources 2A and 2B can be easily arranged in parallel in the beam scanning plane without using optical path combining means such as a half mirror or a beam splitter prism. Therefore, there is an advantage that the number of parts can be reduced. Further, there is an advantage that light loss due to the optical path combining means can be reduced.

また、このように2ビームLDアレイ素子の組合せでマルチビームを発生することができるので、副走査方向の走査線ピッチ変更の自由度を高めることができる。例えば、3ビーム以上のLDアレイ素子では、同一素子上の発光部のピッチ誤差を個別に調整することができないが、2ビームLDアレイ素子の組合せによれば、各光ビーム間の走査ピッチを所定範囲内で自由に調整することができる。したがって、光ビームが光路分離手段によって容易に分離できるようにすることができるという利点がある。   In addition, since the multi-beam can be generated by combining the two-beam LD array elements as described above, the degree of freedom in changing the scanning line pitch in the sub-scanning direction can be increased. For example, in an LD array element with three or more beams, the pitch error of the light emitting section on the same element cannot be individually adjusted. However, according to the combination of two beam LD array elements, the scanning pitch between each light beam is predetermined. It can be adjusted freely within the range. Therefore, there is an advantage that the light beam can be easily separated by the optical path separating means.

また、折り返しミラー21により、ポリゴンミラー8と光路分離光学系24との間で光路を折り曲げ、同期センサユニット22に導くようにしたので、副走査方向に分離される前の4つの光ビームを受光することができ、同期センサユニット22を1つで兼用することができる。したがって部品点数を削減することができるという利点がある。   Further, since the optical path is bent between the polygon mirror 8 and the optical path separation optical system 24 by the folding mirror 21, and guided to the synchronous sensor unit 22, the four light beams before being separated in the sub-scanning direction are received. The synchronous sensor unit 22 can be shared by one. Therefore, there is an advantage that the number of parts can be reduced.

また、本実施形態に係る光走査装置の同期検知方法によれば、同期制御前工程により、入射角の異なる光ビーム間で、検出時間差を計測することにより、光源内検出時間差を算出するので、水平同期センサ22b上に順次入射したとき、分離困難なほど近接した光ビームであっても、容易かつ高精度に水平同期信号を形成することができるという利点がある。   Further, according to the synchronization detection method of the optical scanning device according to the present embodiment, the detection time difference in the light source is calculated by measuring the detection time difference between the light beams having different incident angles in the pre-synchronization control process. When sequentially incident on the horizontal synchronization sensor 22b, there is an advantage that a horizontal synchronization signal can be easily and accurately formed even with light beams that are close enough to be separated.

なお、上記の説明において、本発明に係る光走査装置の1つに用いることができる同期検知方法を説明するために、複数の光源はマルチビーム光源を用いる例で説明したが、同期検知手段の部品点数を削減するためだけであれば、例えば1ビームLDを4つ用いるようにしてもよいことは言うまでもない。   In the above description, in order to describe a synchronization detection method that can be used in one of the optical scanning devices according to the present invention, a plurality of light sources has been described as an example using a multi-beam light source. Needless to say, for example, four 1-beam LDs may be used only to reduce the number of parts.

また、上記の説明において、フルカラー画像形成システムに用いる例で説明したが、本発明は、それに限定されるものではなく、フルカラー画像システムにおいて各色をマルチビーム走査するものに用いてもよい。例えば8つの光源を用いて、各色2ビーム走査するようにしてもよい。   In the above description, the example used in the full-color image forming system has been described. However, the present invention is not limited to this, and may be used in a full-color image system that performs multi-beam scanning of each color. For example, two beams of each color may be scanned using eight light sources.

また、上記の説明において、マルチビーム光源の数が2つの例で説明したが、3つ以上のマルチビーム光源により3つ以上の異なる入射角で入射させる場合でも、同様にして水平同期信号が得られることは言うまでもない。   In the above description, the number of multi-beam light sources is described as two examples. However, even when three or more multi-beam light sources are incident at three or more different incident angles, a horizontal synchronization signal is obtained in the same manner. Needless to say.

また、上記の説明において、同期制御前工程の第3工程は、第1、2工程の後に行う例で説明したが、第3工程は、第1工程の後、第1工程で計測された各検出時間差からマルチビーム光源の他における光源内検出時間差を算出する工程と、第2工程の後、第2工程で計測された各検出時間差からマルチビーム光源の1つにおける光源内検出時間差を算出する工程とに分割して行ってもよい。   In the above description, the third step of the pre-synchronization control step is described as an example performed after the first and second steps. However, the third step is measured by the first step after the first step. A step of calculating an in-light source detection time difference in addition to the multi-beam light source from the detection time difference, and after the second step, an in-light source detection time difference in one of the multi-beam light sources is calculated from each detection time difference measured in the second step. The process may be divided into steps.

本発明の実施形態に係る光走査装置の概略構成について説明するための平面視説明図である。1 is a plan view explanatory diagram for explaining a schematic configuration of an optical scanning device according to an embodiment of the present invention. 同じくその正面視説明図である。It is the front view explanatory drawing similarly. 本発明の実施形態に係る光走査装置の光源の光軸方向視の模式説明図である。It is a schematic explanatory drawing of the optical axis view of the light source of the optical scanning device which concerns on embodiment of this invention. 本発明の実施形態に係る光走査装置の同期検知方法を説明するための概略のタイミングチャートである。5 is a schematic timing chart for explaining a synchronization detection method of the optical scanning device according to the embodiment of the present invention.

符号の説明Explanation of symbols

1 レーザ走査ユニット(光走査装置)
2c LDアレイ
2A、2B マルチビーム光源
8 ポリゴンミラー(光偏向手段)
19a、19b、19c、19d fθレンズ(走査光学系)
20a、20b 発光部
21 折り返しミラー(光路変更手段)
22 同期センサユニット(同期検知手段)
23a、23b、23c、23d 感光体ドラム(記録媒体)
24 光路分離光学系(光路分離手段)
30a、30b、30c、30d レーザビーム(光ビーム)
1 Laser scanning unit (optical scanning device)
2c LD array 2A, 2B Multi-beam light source 8 Polygon mirror (light deflecting means)
19a, 19b, 19c, 19d fθ lens (scanning optical system)
20a, 20b Light emitting part 21 Folding mirror (optical path changing means)
22 Synchronous sensor unit (synchronous detection means)
23a, 23b, 23c, 23d Photosensitive drum (recording medium)
24 Optical path separation optical system (optical path separation means)
30a, 30b, 30c, 30d Laser beam (light beam)

Claims (4)

複数の光源と、
該複数の光源から射出された複数の光ビームを偏向する光偏向手段と、
該光偏向手段により偏向された複数の光ビームの光路を分離する光路分離手段と、
該光路分離手段により分離された光ビームをそれぞれ異なる走査面上に結像して走査せしめる複数の走査光学系と、
前記光偏向手段と前記光分離手段との間の光路の一部を折り曲げる光路変更手段と、
該光路変更手段により折り曲げられた光路に沿う前記複数の光ビームを所定位置で検知して、同期信号を発生する同期検知手段とを備えることを特徴とする光走査装置。
Multiple light sources;
Light deflecting means for deflecting a plurality of light beams emitted from the plurality of light sources;
Optical path separating means for separating optical paths of a plurality of light beams deflected by the light deflecting means;
A plurality of scanning optical systems for imaging and scanning the light beams separated by the optical path separating means on different scanning planes;
An optical path changing means for bending a part of the optical path between the light deflecting means and the light separating means;
An optical scanning device comprising: synchronization detecting means for detecting the plurality of light beams along the optical path bent by the optical path changing means at a predetermined position and generating a synchronization signal.
前記複数の光ビームが、前記光偏向手段の偏向反射面に対して偏向方向に沿う面内で異なる入射角を有するようにしたことを特徴とする請求項1に記載の光走査装置。   2. The optical scanning device according to claim 1, wherein the plurality of light beams have different incident angles in a plane along a deflection direction with respect to a deflection reflection surface of the light deflection unit. 前記異なる入射角を有する複数の光ビームが、それぞれ複数の発光部を備えるマルチビーム光源により形成され、
該マルチビーム光源をそれぞれ回転調整することにより、副走査方向の走査線ピッチを変更可能としたことを特徴とする請求項2に記載の光走査装置。
A plurality of light beams having different incident angles are formed by a multi-beam light source including a plurality of light emitting units,
3. The optical scanning device according to claim 2, wherein the scanning line pitch in the sub-scanning direction can be changed by rotating and adjusting each of the multi-beam light sources.
請求項3に記載の光走査装置に用いる同期検知方法であって、
前記マルチビーム光源の1つにおいて、前記複数の発光部の1つにより第1基準ビームを点灯し、前記マルチビーム光源の他において、それぞれ前記複数の発光部のうちの1つを選択的に点灯して、前記マルチビーム光源の個数分の光ビームを前記同期検知手段に入射させ、前記第1基準ビームと前記マルチビーム光源の他において選択的に点灯された光ビームとの間の、前記同期検知手段による検出時間差を計測し、前記マルチビーム光源の他において、前記選択的に点灯する光ビームを順次切替えて同様の計測を行う第1工程と、
前記マルチビーム光源の1つにおいて、前記第1基準ビーム以外の光ビームを選択的に点灯し、前記マルチビーム光源の他の1つにおいて、前記複数の発光部の1つから射出される第2基準ビームを点灯して、これら2つのビームを前記同期検知手段に入射させ、前記マルチビーム光源の1つにおいて選択的に点灯された光ビームと前記第2基準ビームとの間の、前記同期検知手段による検出時間差を計測し、前記マルチビーム光源の1つにおいて、前記選択的に点灯する光ビームを順次切替えて同様の計測を行う第2工程と、
前記第1および第2工程で計測された各検出時間差から、各マルチビーム光源内における、1つの光ビームと、その他の光ビームとの間の光源内検出時間差を算出する第3工程とを備え、
同期制御開始前に、前記第1〜3工程を行い、
同期制御時に、前記第1基準ビームの前記同期検知手段への入射により基準同期検知信号を発生させ、前記各マルチビーム光源の走査線ごとの発光制御を行う各水平同期信号を、前記基準同期検知信号から前記検出時間差および前記光源内検出時間差に基づいて形成することを特徴とする光走査装置に用いる同期検知方法。
A synchronization detection method used in the optical scanning device according to claim 3,
In one of the multi-beam light sources, the first reference beam is turned on by one of the plurality of light-emitting units, and one of the plurality of light-emitting units is selectively turned on in addition to the multi-beam light source. Then, the number of light beams corresponding to the number of the multi-beam light sources is incident on the synchronization detection means, and the synchronization between the first reference beam and the light beam selectively turned on in addition to the multi-beam light source is performed. A first step of measuring a detection time difference by a detecting means, and performing the same measurement by sequentially switching the light beam to be selectively turned on in addition to the multi-beam light source;
In one of the multi-beam light sources, a light beam other than the first reference beam is selectively turned on, and in the other one of the multi-beam light sources, a second light emitted from one of the light emitting units. The reference beam is turned on, the two beams are incident on the synchronization detection means, and the synchronization detection between the light beam selectively turned on in one of the multi-beam light sources and the second reference beam is performed. A second step of measuring the detection time difference by the means, and performing the same measurement by sequentially switching the light beam selectively lit in one of the multi-beam light sources,
A third step of calculating an in-light source detection time difference between one light beam and the other light beam in each multi-beam light source from each detection time difference measured in the first and second steps. ,
Before starting synchronous control, perform the first to third steps,
During synchronization control, a reference synchronization detection signal is generated by incidence of the first reference beam on the synchronization detection means, and each horizontal synchronization signal for performing light emission control for each scanning line of each multi-beam light source is detected by the reference synchronization detection. A synchronization detection method used for an optical scanning device, wherein the synchronization detection method is formed from a signal based on the detection time difference and the detection time difference in the light source.
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Cited By (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2008026896A (en) * 2006-07-20 2008-02-07 Toshiba Corp Optical scanning apparatus and image forming apparatus equipped with the optical scanning apparatus
JP2008170518A (en) * 2007-01-09 2008-07-24 Konica Minolta Business Technologies Inc Laser scanning optical apparatus
US7663785B2 (en) 2006-06-21 2010-02-16 Samsung Electronics Co., Ltd. Light scanning unit and electrophotographic image forming apparatus including the same
JP2010175996A (en) * 2009-01-30 2010-08-12 Ricoh Co Ltd Optical scanning apparatus and image forming apparatus
US8035678B2 (en) 2006-08-24 2011-10-11 Canon Kabushiki Kaisha Light scanning apparatus and scanning type image display apparatus
EP2447756A1 (en) * 2010-11-02 2012-05-02 Samsung Electronics Co., Ltd. Light scanning unit and electrophotographic image forming apparatus using the same
JP2014115670A (en) * 2014-01-22 2014-06-26 Ricoh Co Ltd Optical scanner and image forming apparatus
JP2016071189A (en) * 2014-09-30 2016-05-09 京セラドキュメントソリューションズ株式会社 Optical scanner and image forming apparatus including the same

Cited By (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US7663785B2 (en) 2006-06-21 2010-02-16 Samsung Electronics Co., Ltd. Light scanning unit and electrophotographic image forming apparatus including the same
JP2008026896A (en) * 2006-07-20 2008-02-07 Toshiba Corp Optical scanning apparatus and image forming apparatus equipped with the optical scanning apparatus
US8035678B2 (en) 2006-08-24 2011-10-11 Canon Kabushiki Kaisha Light scanning apparatus and scanning type image display apparatus
JP2008170518A (en) * 2007-01-09 2008-07-24 Konica Minolta Business Technologies Inc Laser scanning optical apparatus
JP2010175996A (en) * 2009-01-30 2010-08-12 Ricoh Co Ltd Optical scanning apparatus and image forming apparatus
EP2447756A1 (en) * 2010-11-02 2012-05-02 Samsung Electronics Co., Ltd. Light scanning unit and electrophotographic image forming apparatus using the same
US8614726B2 (en) 2010-11-02 2013-12-24 Samsung Electronics Co., Ltd. Light scanning unit and electrophotographic image forming apparatus using the same
JP2014115670A (en) * 2014-01-22 2014-06-26 Ricoh Co Ltd Optical scanner and image forming apparatus
JP2016071189A (en) * 2014-09-30 2016-05-09 京セラドキュメントソリューションズ株式会社 Optical scanner and image forming apparatus including the same

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