JP2011064947A - Light beam scanning optical device - Google Patents

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JP2011064947A
JP2011064947A JP2009215533A JP2009215533A JP2011064947A JP 2011064947 A JP2011064947 A JP 2011064947A JP 2009215533 A JP2009215533 A JP 2009215533A JP 2009215533 A JP2009215533 A JP 2009215533A JP 2011064947 A JP2011064947 A JP 2011064947A
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light
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Yoshikazu Watanabe
義和 渡辺
Makoto Obayashi
誠 大林
Yohei Yamada
洋平 山田
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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a light beam scanning optical device restraining a synchronizing signal of the main scanning direction from shifting to generate jitter when the image is formed by multiple exposure by multiple beams. <P>SOLUTION: In this light beam scanning optical device, an LD array has a plurality of light emitting points, the same position on a photoreceptor surface (same pixel) is multiply-exposed with beams a and c, and beams b and d, outputted from the light emitting points, thereby forming an image. The light emitting points (beams a and c) and the light emitting points(beams b and d) for exposing the same position are set as one group, a synchronizing signal corresponding to each group is generated by scanning and exposing an SOS sensor 5 with the beams output from the light emitting points of each group, and the light emission timing of the plurality of light emitting points is controlled based on the synchronizing signal corresponding to each group. <P>COPYRIGHT: (C)2011,JPO&INPIT

Description

本発明は、光ビーム走査光学装置、特に、複写機やプリンタなどの電子写真法による画像形成装置に搭載される光ビーム走査光学装置に関する。   The present invention relates to a light beam scanning optical apparatus, and more particularly to a light beam scanning optical apparatus mounted on an electrophotographic image forming apparatus such as a copying machine or a printer.

近年、この種の光ビーム走査光学装置の分野においては、画像形成の高速化、高精細化に対応するために、副走査方向に異なる位置で発光する複数の発光点を有する光源、例えば、VCSEL(面発光型半導体レーザ)が用いられている。VCSELでは発光光量が小さいため、感光体を露光する光量を1ビームだけでは確保できず、複数の発光点から選択された複数の発光点から出力される光ビームにて感光体面の同一位置(同一画素)を多重露光している。そして、このようなマルチビーム方式では、各発光点を変調制御する際の主走査方向に関する同期信号をどのようにして生成するかが問題となっている。   In recent years, in the field of this type of light beam scanning optical apparatus, a light source having a plurality of light emitting points that emit light at different positions in the sub-scanning direction, for example, VCSEL, in order to cope with higher speed and higher definition of image formation (Surface emitting semiconductor laser) is used. Since the amount of light emitted from the VCSEL is small, the amount of light that exposes the photoconductor cannot be secured by only one beam, and the same position (same on the surface of the photoconductor) with light beams output from a plurality of light emitting points selected from a plurality of light emitting points Multiple exposure). In such a multi-beam method, there is a problem of how to generate a synchronization signal in the main scanning direction when modulation control of each light emitting point is performed.

特許文献1には、マルチビームのうちの一つのビームを使用して主走査方向に関する同期信号を生成する構成が記載されている。特許文献2には、マルチビームの全てのビームを使用して同期信号を生成する構成が記載されている。特許文献3には、副走査方向に並置された複数の発光点を一組とし、該一組の発光点から出力されるビームを使用して同期信号を生成する構成が記載されている。   Patent Document 1 describes a configuration in which a synchronization signal in the main scanning direction is generated using one of the multiple beams. Patent Document 2 describes a configuration in which a synchronization signal is generated using all of the multi-beams. Patent Document 3 describes a configuration in which a plurality of light emitting points juxtaposed in the sub-scanning direction is set as a set, and a synchronization signal is generated using a beam output from the set of light emitting points.

ところが、特許文献1に記載の構成では、マルチビームのビーム間隔誤差が同期信号のずれとなり、画像にジッタとして現れるといった問題点を有していた。特許文献2に記載の構成では、各ビームごとに画像書込み開始位置の制御を行う必要があった。特許文献3に記載の構成では、多重露光の際、複数の光ビームの主走査位置がずれていると、そのずれが画像にジッタとして現れるといった問題点を有していた。   However, the configuration described in Patent Document 1 has a problem that the beam interval error of multi-beams becomes a shift of the synchronization signal and appears as jitter in the image. In the configuration described in Patent Document 2, it is necessary to control the image writing start position for each beam. The configuration described in Patent Document 3 has a problem in that when the main scanning positions of a plurality of light beams are shifted during multiple exposure, the shift appears as jitter in the image.

特開昭63−163871号公報JP-A-63-163871 特公平3−57453号公報Japanese Examined Patent Publication No. 3-57453 特開2002−131662号公報JP 2002-131661 A

そこで、本発明の目的は、マルチビームによる多重露光で画像を形成する際に、主走査方向の同期信号がずれて画像にジッタが発生することを抑制できる光ビーム走査光学装置を提供することにある。   SUMMARY OF THE INVENTION An object of the present invention is to provide a light beam scanning optical device capable of suppressing the occurrence of jitter in an image due to a shift of a synchronization signal in the main scanning direction when an image is formed by multiple exposure using multiple beams. is there.

以上の目的を達成するため、本発明の一形態である光ビーム走査光学装置は、
複数の発光点を有する光源と、
前記光源を画像データに基づいて発光駆動する駆動手段と、
前記光源から出力された複数の光ビームを一方向に走査する走査手段と、
前記走査手段によって走査された光ビームを受光して同期信号を出力する同期信号出力手段と、
を備え、
前記光源の複数の発光点から選択された複数の発光点から出力される光ビームにて被走査面上の同一位置を多重露光して画像を形成する光ビーム走査光学装置において、
前記同一位置を露光する複数の発光点を一組として複数の組を構成し、それぞれの組の発光点から出力された光ビームが前記同期信号出力手段を走査露光することで、各組に対応した同期信号を生成し、
前記各組に対応した同期信号に基づいて前記複数の発光点の発光タイミングを制御すること、
を特徴とする。
In order to achieve the above object, a light beam scanning optical device according to an aspect of the present invention includes:
A light source having a plurality of light emitting points;
Driving means for driving the light source to emit light based on image data;
Scanning means for scanning a plurality of light beams output from the light source in one direction;
Synchronization signal output means for receiving a light beam scanned by the scanning means and outputting a synchronization signal;
With
In the light beam scanning optical device for forming an image by multiple exposure of the same position on the scanned surface with a light beam output from a plurality of light emitting points selected from a plurality of light emitting points of the light source,
Corresponding to each set by forming a plurality of sets with a plurality of light emitting points that expose the same position as one set, and by scanning exposure of the synchronization signal output means with the light beam output from each set of light emitting points Generated synchronization signal,
Controlling the light emission timing of the plurality of light emission points based on a synchronization signal corresponding to each of the sets,
It is characterized by.

前記光ビーム走査光学装置においては、被走査面上の同一位置を露光する複数の発光点を一組として複数の組を構成し、それぞれの組の発光点から出力された光ビームが同期信号出力手段を走査露光することで、各組に対応した同期信号を生成するようにしたため、各発光点から出力された光ビームの主走査方向の位置を精度よく検出すること、即ち、同期信号の出力精度が向上し、画像にジッタが発生することを抑制できる。   In the light beam scanning optical device, a plurality of light emitting points that expose the same position on the surface to be scanned are formed as a set, and a plurality of light beams are output from each set of light emitting points. By scanning exposure means, a synchronization signal corresponding to each set is generated, so that the position of the light beam output from each light emitting point in the main scanning direction can be detected accurately, that is, the output of the synchronization signal. Accuracy can be improved and jitter can be prevented from occurring in the image.

本発明によれば、マルチビームによる多重露光で画像を形成する際に、主走査方向の同期信号がずれて画像にジッタが発生することを抑制できる   According to the present invention, when an image is formed by multi-exposure by a multi-beam, it is possible to suppress the occurrence of jitter in the image due to the synchronization signal in the main scanning direction being shifted.

本発明に係る光ビーム走査光学装置を搭載した画像形成装置を示す概略構成図である。1 is a schematic configuration diagram showing an image forming apparatus equipped with a light beam scanning optical device according to the present invention. 前記光ビーム走査光学装置を示す斜視図である。It is a perspective view which shows the said light beam scanning optical apparatus. 光源から出力された各光ビームの配置を示す説明図である。It is explanatory drawing which shows arrangement | positioning of each light beam output from the light source. 多重露光を示す説明図である。It is explanatory drawing which shows multiple exposure. 同期信号出力例1における光ビームと同期信号検出センサの受光面との位置関係を示す説明図である。It is explanatory drawing which shows the positional relationship of the light beam in the synchronous signal output example 1, and the light-receiving surface of a synchronous signal detection sensor. 同期信号出力例1における同期信号検出センサの回路を示すブロック図である。It is a block diagram which shows the circuit of the synchronous signal detection sensor in the synchronous signal output example 1. 同期信号出力例1における同期信号検出センサの出力を示すチャート図である。It is a chart figure which shows the output of the synchronous signal detection sensor in the synchronous signal output example 1. 同期信号出力例2における光ビームと同期信号検出センサの受光面との位置関係を示す説明図である。It is explanatory drawing which shows the positional relationship of the light beam in the synchronizing signal output example 2, and the light-receiving surface of a synchronizing signal detection sensor. 同期信号出力例2における同期信号検出センサの回路を示すブロック図である。It is a block diagram which shows the circuit of the synchronous signal detection sensor in the synchronous signal output example 2. 同期信号出力例2における同期信号検出センサの出力を示すチャート図である。It is a chart figure which shows the output of the synchronous signal detection sensor in the synchronous signal output example 2. 同期信号出力例1,2における制御部を示すブロック図である。It is a block diagram which shows the control part in the synchronizing signal output examples 1 and 2. 同期信号出力例1,2における制御のタイミングチャート図である。It is a timing chart figure of control in synchronous signal output examples 1 and 2. 比較例における光ビームと同期信号検出センサの受光面との位置関係を示す説明図である。It is explanatory drawing which shows the positional relationship of the light beam in a comparative example, and the light-receiving surface of a synchronous signal detection sensor. 比較例における同期信号検出センサの出力を示すチャート図である。It is a chart figure which shows the output of the synchronous signal detection sensor in a comparative example. 同期信号出力例3における同期信号検出センサの出力を示すチャート図である。It is a chart figure which shows the output of the synchronous signal detection sensor in the synchronous signal output example 3. 同期信号出力例3における制御部を示すブロック図である。It is a block diagram which shows the control part in the synchronous signal output example 3. 同期信号出力例3における制御のタイミングチャート図である。It is a timing chart figure of control in example 3 of a synchronous signal output.

以下、本発明に係る光ビーム走査光学装置の実施例について、添付図面を参照して説明する。なお、各図において同じ部材、部分を示す符号は共通して用いている。   Embodiments of a light beam scanning optical apparatus according to the present invention will be described below with reference to the accompanying drawings. In addition, in each figure, the code | symbol which shows the same member and part is used in common.

(画像形成装置の概略構成、図1参照)
まず、本発明に係る光ビーム走査光学装置が搭載される画像形成装置について、その概略構成を図1を参照して説明する。この画像形成装置は、電子写真方式によるカラープリンタであって、いわゆるタンデム方式で4色(Y:イエロー、M:マゼンタ、C:シアン、K:ブラック)の画像を形成するように構成したものである。画像は、各画像形成ステーション101で形成され、中間転写ベルト112上で合成される。なお、図1において、参照数字に付されているY,M,C,Kの文字はそれぞれイエロー、マゼンタ、シアン、ブラック用の部材であることを意味している。
(Schematic configuration of image forming apparatus, see FIG. 1)
First, a schematic configuration of an image forming apparatus equipped with a light beam scanning optical apparatus according to the present invention will be described with reference to FIG. This image forming apparatus is an electrophotographic color printer and is configured to form images of four colors (Y: yellow, M: magenta, C: cyan, K: black) by a so-called tandem method. is there. An image is formed at each image forming station 101 and is combined on the intermediate transfer belt 112. In FIG. 1, the letters Y, M, C, and K attached to the reference numerals mean members for yellow, magenta, cyan, and black, respectively.

各画像形成ステーション101の概略を説明すると、感光体ドラム102、光ビーム走査光学装置1、現像器104などを含む。各光ビーム走査光学装置1から放射された光ビームBY,BM,BC,BKが各感光体ドラム102を照射し、各色の画像を形成する。一方、画像形成ステーション101の直下には中間転写ベルト112がローラ113,114,115にて無端状に張り渡され、矢印A方向に回転駆動され、駆動ローラ113を設置した部分であって中間転写ベルト112に対向する部分(2次転写部)には2次転写ローラ116が配置されている。また、画像形成装置の下段には、積載されている用紙を1枚ずつ給紙する自動給紙部130が設置されている。   The outline of each image forming station 101 includes a photosensitive drum 102, a light beam scanning optical apparatus 1, a developing device 104, and the like. The light beams BY, BM, BC, and BK emitted from the respective light beam scanning optical devices 1 irradiate the respective photosensitive drums 102 to form images of the respective colors. On the other hand, an intermediate transfer belt 112 is stretched endlessly by rollers 113, 114, and 115 immediately below the image forming station 101, is rotationally driven in the direction of arrow A, and is a portion where the driving roller 113 is installed. A secondary transfer roller 116 is disposed in a portion (secondary transfer portion) facing the belt 112. In addition, an automatic paper feeding unit 130 that feeds stacked sheets one by one is installed in the lower part of the image forming apparatus.

画像データは図示しない画像読取り装置(スキャナ)あるいはコンピュータなどからYMCKごとの画像データとしてコントローラ501(図11参照)に送信され、これらの画像データに基づいてドライブ部511が駆動され、それぞれの感光体ドラム102上にトナー画像を形成する。このような電子写真プロセスは周知であり、その説明は省略する。   Image data is transmitted as image data for each YMCK from an image reading device (scanner) or a computer (not shown) to the controller 501 (see FIG. 11), and the drive unit 511 is driven based on these image data, and each photoconductor. A toner image is formed on the drum 102. Such an electrophotographic process is well known and will not be described.

各感光体ドラム102上に形成されたトナー画像は、矢印A方向に回転駆動される中間転写ベルト112上に1次転写チャージャ103から付与される電界にて順次1次転写され、4色の画像が合成される。一方、用紙は1枚ずつ給紙部130から上方に給紙され、2次転写部で転写ローラ116から付与される電界にて中間転写ベルト112から合成画像が2次転写される。その後、用紙は図示しない定着装置に搬送されてトナーの加熱定着が施され、画像形成装置の上面部に排出される。   The toner images formed on the respective photosensitive drums 102 are sequentially primary-transferred by an electric field applied from the primary transfer charger 103 onto an intermediate transfer belt 112 that is rotationally driven in the direction of arrow A, and four-color images. Is synthesized. On the other hand, the sheets are fed one by one from the sheet feeding unit 130 and the composite image is secondarily transferred from the intermediate transfer belt 112 by an electric field applied from the transfer roller 116 in the secondary transfer unit. Thereafter, the sheet is conveyed to a fixing device (not shown), and the toner is heated and fixed, and is discharged to the upper surface of the image forming apparatus.

2次転写部の直前には給紙された用紙を検出するためのTODセンサ106が設置され、用紙と中間転写ベルト112上の画像との同期をとっている。また、中間転写ベルト112上に形成されたレジスト補正用トナーパターンを検出するためのレジストセンサ105が設置されている。ベルト112上に各画像形成ステーション101ごとにレジスト補正用トナーパターンを形成し、該トナーパターンをセンサ105で検出することで、各光ビームBY,BM,BC,BKの発光タイミングを調整し、YMCKの画像がベルト112上で正確に合成されるようにしている。   A TOD sensor 106 for detecting the fed sheet is installed immediately before the secondary transfer unit, and the sheet and the image on the intermediate transfer belt 112 are synchronized. In addition, a registration sensor 105 is provided for detecting a registration correction toner pattern formed on the intermediate transfer belt 112. A toner pattern for resist correction is formed on the belt 112 for each image forming station 101, and the toner pattern is detected by the sensor 105, thereby adjusting the light emission timing of each light beam BY, BM, BC, BK. These images are accurately synthesized on the belt 112.

(光ビーム走査光学装置、図2参照)
次に、光ビーム走査光学装置1について説明する。図2に示すように、それぞれの光ビーム走査光学装置1は、光源部と、ポリゴンミラー4を含む走査部とで構成されている。光源部は、半導体レーザアレイ2(以下、LDアレイとも記す)と、コリメータレンズ3と、ビーム分離プリズム9と、シリンドリカルレンズ8とで構成されている。走査部は、主走査同期信号(以下、SOS信号とも記す)を出力するための同期信号検出センサ5(以下、SOSセンサとも記す)と、fθレンズ6aと、シリンドリカルレンズ6bと、図示しない折返しミラーとで構成されている。ポリゴンミラー4は所定の速度で回転駆動される。
(Light beam scanning optical device, see FIG. 2)
Next, the light beam scanning optical apparatus 1 will be described. As shown in FIG. 2, each light beam scanning optical device 1 includes a light source unit and a scanning unit including a polygon mirror 4. The light source unit includes a semiconductor laser array 2 (hereinafter also referred to as an LD array), a collimator lens 3, a beam separation prism 9, and a cylindrical lens 8. The scanning unit includes a synchronization signal detection sensor 5 (hereinafter also referred to as an SOS sensor) for outputting a main scanning synchronization signal (hereinafter also referred to as an SOS signal), an fθ lens 6a, a cylindrical lens 6b, and a folding mirror (not shown). It consists of and. The polygon mirror 4 is driven to rotate at a predetermined speed.

LDアレイ2は、以下に説明するように、主走査方向Y及び副走査方向Zに異なる位置で発光する四つの発光点を有するもので、各発光点から放射された光ビームは、コリメータレンズ3によって略平行光とされ、ビーム分離プリズム9を介してシリンドリカルレンズ8に入射し、副走査方向Zに直線状に集光され、ポリゴンミラー4に導かれる。これらの光ビームはポリゴンミラー4の各反射面にて等角速度で主走査方向Yに偏向/走査され、レンズ6a,6bを透過し、感光体ドラム102上で結像する。このY方向の主走査と感光体ドラム102の回転による副走査とで感光体ドラム102上に2次元の静電潜像が形成されていく。   As will be described below, the LD array 2 has four light emitting points that emit light at different positions in the main scanning direction Y and the sub-scanning direction Z. The light beam emitted from each light emitting point is a collimator lens 3. Is made into substantially parallel light, enters the cylindrical lens 8 via the beam separation prism 9, is converged linearly in the sub-scanning direction Z, and is guided to the polygon mirror 4. These light beams are deflected / scanned in the main scanning direction Y at equal angular speeds on the respective reflecting surfaces of the polygon mirror 4, pass through the lenses 6 a and 6 b, and form an image on the photosensitive drum 102. A two-dimensional electrostatic latent image is formed on the photosensitive drum 102 by the main scanning in the Y direction and the sub scanning by the rotation of the photosensitive drum 102.

また、LDアレイ2の各発光点から出力された光ビームの一部はプリズム9からフォトダイオード12に入射し、その光量がモニタされ、各発光点の発光光量が所定値となるようにLDアレイ2の各発光点へ供給する電流が制御される。   Further, a part of the light beam output from each light emitting point of the LD array 2 is incident on the photodiode 12 from the prism 9, the light amount is monitored, and the LD array is set so that the light amount emitted from each light emitting point becomes a predetermined value. The current supplied to each light emitting point 2 is controlled.

fθレンズ6a及びシリンドリカルレンズ6bは、ポリゴンミラー4で等角速度に偏向/走査された光ビームを主走査方向Yに等速度に補正するfθ特性、及び、光ビームを感光体ドラム102上で結像させる結像特性を有している。   The fθ lens 6 a and the cylindrical lens 6 b are formed on the photosensitive drum 102 with an fθ characteristic that corrects the light beam deflected / scanned at a constant angular velocity by the polygon mirror 4 at a constant velocity in the main scanning direction Y, and the light beam. It has the imaging characteristics to make.

SOSセンサ5は、画像領域外に配置され、レンズ6a,6bを透過しかつ折返しミラー7で反射したビームが入射する。この、SOSセンサ5はポリゴンミラー4の走査速度の検出及び以下に詳述するように各光ビームの主走査方向Yの同期をとるために用いられる。   The SOS sensor 5 is disposed outside the image area, and a beam that has passed through the lenses 6a and 6b and reflected by the folding mirror 7 is incident thereon. The SOS sensor 5 is used to detect the scanning speed of the polygon mirror 4 and synchronize the main scanning direction Y of each light beam as will be described in detail below.

(発光点の配置と多重露光、図3及び図4参照)
LDアレイ2は四つの光ビームを同時に放射するマルチビームレーザであり、各発光点a〜dはそれぞれから出力された光ビームが感光体ドラム102上で、図3に示す位置関係にあるように配置されている。なお、図3は、ポリゴンミラー4が静止している場合に感光体ドラム102上での光ビームa〜dの結像位置を示している。
(Arrangement of light emitting points and multiple exposure, see FIGS. 3 and 4)
The LD array 2 is a multi-beam laser that simultaneously emits four light beams, and the light emission points a to d are arranged so that the light beams output from the light emitting points a to d are in the positional relationship shown in FIG. Has been placed. FIG. 3 shows the imaging positions of the light beams a to d on the photosensitive drum 102 when the polygon mirror 4 is stationary.

ポリゴンミラー4の回転に伴って、画像データに基づいて変調された光ビームa〜dによって感光体ドラム102は同時に走査/露光される。本実施例では、図4に示すように、各走査ごとに露光位置が重ねられる多重露光方式が採用されている。即ち、1走査目の光ビームcと2走査目の光ビームa、1走査目の光ビームdと2走査目の光ビームbは副走査方向Zの同一位置を露光する。このような走査を順次繰り返していくことにより、同一位置に2度の露光が行われる。n走査目の光ビームc,dの画像データとn+1走査目の光ビームa,bの画像データは同じ画素に関するデータである。   As the polygon mirror 4 rotates, the photosensitive drum 102 is simultaneously scanned / exposed by the light beams a to d modulated based on the image data. In this embodiment, as shown in FIG. 4, a multiple exposure method in which the exposure positions are overlapped for each scan is adopted. That is, the first scanning light beam c, the second scanning light beam a, the first scanning light beam d, and the second scanning light beam b expose the same position in the sub-scanning direction Z. By repeating such scanning sequentially, exposure is performed twice at the same position. The image data of the n-th scanning light beams c and d and the image data of the n + 1-th scanning light beams a and b are data relating to the same pixel.

(同期信号出力例1、図5〜図7参照)
各発光点から出力された光ビームa〜dは、図5に示すように、光ビームa,cを一組として、及び、光ビームb,dを一組として順次SOSセンサ5の受光面(フォトダイオードPD)を走査/露光する。本出力例1では、SOSセンサ5の受光面上において、光ビームa,c及び光ビームb,dの間隔P1,P2が受光面の幅寸法WPDよりも小さく、かつ、光ビームa,cと光ビームb,dの間隔P3が受光面の幅寸法WPDよりも大きく設定されている。
(Refer to Sync signal output example 1, FIGS. 5 to 7)
As shown in FIG. 5, the light beams a to d output from the respective light emitting points are combined with the light beams a and c and the light beams b and d as a set, and the light receiving surface ( Scan / expose the photodiode PD). In this output example 1, on the light receiving surface of the SOS sensor 5, the intervals P1 and P2 between the light beams a and c and the light beams b and d are smaller than the width dimension WPD of the light receiving surface, and the light beams a and c The interval P3 between the light beams b and d is set larger than the width dimension WPD of the light receiving surface.

即ち、P1,P2≦WPD≦P3の関係にある。   That is, P1, P2 ≦ WPD ≦ P3.

詳しくは、図6及び図7に示すように、SOSセンサ5は受光した光量に比例した電流を出力し、該電流は増幅器Iで増幅され、端子Roに接続されている抵抗Rに流れる。これにて、電流/電圧変換が行われ、比較器Cによる基準電圧Vrefとの比較の結果、Vref<Roのとき、SOS信号S1,S2が出力される。これにより、全ての発光点a〜dを同時に強制発光(図11に示す強制発光信号Eに基づく)させてSOSセンサ5の受光面を走査/露光することにより、光ビームa,cの組に関するSOS信号S1及び光ビームb,dの組に関するSOS信号S2を確実に生成することができる。   Specifically, as shown in FIGS. 6 and 7, the SOS sensor 5 outputs a current proportional to the amount of received light, the current is amplified by the amplifier I, and flows through a resistor R connected to the terminal Ro. Thus, current / voltage conversion is performed, and as a result of comparison with the reference voltage Vref by the comparator C, SOS signals S1 and S2 are output when Vref <Ro. As a result, all the light emitting points a to d are simultaneously forcedly emitted (based on the forced emission signal E shown in FIG. 11) to scan / expose the light receiving surface of the SOS sensor 5, thereby relating to the set of light beams a and c. The SOS signal S2 relating to the set of the SOS signal S1 and the light beams b and d can be reliably generated.

(同期信号出力例2、図8〜図10参照)
この出力例2では、SOSセンサ5として2分割受光センサ(フォトダイオードPD1,PD2)を用い、一組の発光点a,c及び一組の発光点b,dから出力された光ビームの主走査方向Yの重心位置を検出するようにしている。発光点a,c及び発光点b,dが一組ずつ強制発光制御されることは前記出力例1と同様である。また、P1,P2≦WPD≦P3の関係にあることも同様である。
(Synchronization signal output example 2, see FIGS. 8 to 10)
In this output example 2, main scanning of the light beam output from one set of light emission points a and c and one set of light emission points b and d is performed using a two-part light receiving sensor (photodiode PD1, PD2) as the SOS sensor 5. The center of gravity position in the direction Y is detected. As in the first output example, the light emission points a and c and the light emission points b and d are subjected to forced light emission control one by one. Similarly, P1, P2 ≦ WPD ≦ P3.

詳しくは、図9及び図10に示すように、SOSセンサ5は受光した光量に比例した電流を出力し、該電流は増幅器I1,I2で増幅され、端子Ro1,Ro2に接続されている抵抗R1,R2に流れる。これにて、電流/電圧変換が行われ、比較器Cによって電圧Ro1,Ro2を比較し、Ro1<Ro2のとき、SOS信号S1,S2が出力される。これにより、全ての発光点a〜dを同時に強制発光させてSOSセンサ5の受光面を走査/露光することにより、光ビームa,cの組に関するSOS信号S1及び光ビームb,dの組に関するSOS信号S2を確実に生成することができる。   Specifically, as shown in FIGS. 9 and 10, the SOS sensor 5 outputs a current proportional to the amount of received light, and the current is amplified by amplifiers I1 and I2, and is connected to terminals Ro1 and Ro2. , R2. Thus, current / voltage conversion is performed, and the voltages Ro1 and Ro2 are compared by the comparator C. When Ro1 <Ro2, SOS signals S1 and S2 are output. As a result, all the light emitting points a to d are simultaneously forcedly emitted to scan / exposure the light receiving surface of the SOS sensor 5, thereby relating to the SOS signal S1 relating to the set of the light beams a and c and the set of the light beams b and d. The SOS signal S2 can be generated reliably.

(同期信号出力例1,2での制御例、図11及び図12参照)
ここで、前記同期信号出力例1,2における光ビーム走査光学装置1の制御例について説明する。制御部(コントローラ501)は、図11に示すように、SOS信号が入力されるSOS分割回路502と、CLK同期手段503,504と、カウンタ505,506と、メモリ507a〜507dと、で構成されている。図7及び図10に示したSOS信号S1,S2は、SOS分割回路502に転送され、そこでSOS信号S1,S2に分割され、それぞれがCLK同期手段503,504に送られる。また、発光点a〜dは強制発光信号EによってSOS信号S1,S2を得るために強制発光される。
(Example of control in sync signal output examples 1 and 2, see FIGS. 11 and 12)
Here, a control example of the light beam scanning optical apparatus 1 in the synchronization signal output examples 1 and 2 will be described. As shown in FIG. 11, the control unit (controller 501) includes an SOS division circuit 502 to which an SOS signal is input, CLK synchronization means 503 and 504, counters 505 and 506, and memories 507a to 507d. ing. The SOS signals S1 and S2 shown in FIGS. 7 and 10 are transferred to the SOS dividing circuit 502, where they are divided into SOS signals S1 and S2, which are sent to the CLK synchronizing means 503 and 504, respectively. The light emitting points a to d are forcibly emitted in order to obtain the SOS signals S1 and S2 by the forced emission signal E.

CLK同期手段503,504はSOS信号S1,S2に同期した信号CLKをそれぞれカウンタ505,506に転送する。図12に示すように、カウンタ505は発光点aの予め決められている主走査方向の画像書込み開始位置に相当するカウント値になったとき、メモリ507aに画像データVIDEOaの出力を指示する。同様に、カウンタ505は発光点cの予め決められている主走査方向の画像書込み開始位置に相当するカウント値になったとき、メモリ507cに画像データVIDEOcの出力を指示する。また、カウンタ506は発光点bの予め決められている主走査方向の画像書込み開始位置に相当するカウント値になったとき、メモリ507bに画像データVIDEObの出力を指示する。同様に、カウンタ506は発光点dの予め決められている主走査方向の画像書込み開始位置に相当するカウント値になったとき、メモリ507dに画像データVIDEOdの出力を指示する。   The CLK synchronization means 503 and 504 transfer the signal CLK synchronized with the SOS signals S1 and S2 to the counters 505 and 506, respectively. As shown in FIG. 12, the counter 505 instructs the memory 507a to output the image data VIDEOa when the count value corresponding to the predetermined image writing start position in the main scanning direction of the light emitting point a is reached. Similarly, the counter 505 instructs the memory 507c to output image data VIDEOc when a count value corresponding to a predetermined image writing start position in the main scanning direction of the light emitting point c is reached. The counter 506 instructs the memory 507b to output the image data VIDEOb when the count value corresponding to the predetermined image writing start position of the light emitting point b in the main scanning direction is reached. Similarly, the counter 506 instructs the memory 507d to output the image data VIDEOd when the count value corresponding to the predetermined image writing start position in the main scanning direction of the light emitting point d is reached.

ドライブ部511は前記画像データに基づいて発光点a〜dを変調駆動して発光させる。以上のごとく、光ビームa,cの組に関するSOS信号S1及び光ビームb,dの組に関するSOS信号S2は確実に分離して生成されているため、多重露光における画像のジッタが抑制される。   The drive unit 511 modulates the light emission points a to d based on the image data to emit light. As described above, the SOS signal S1 related to the set of the light beams a and c and the SOS signal S2 related to the set of the light beams b and d are reliably separated and generated, so that jitter of the image in multiple exposure is suppressed.

(同期信号出力の比較例、図13及び図14参照)
ところで、図13に示すように、P1,P2,P3≦WPDの関係にあるとき、発光点a〜dを同時に強制発光させてSOSセンサ5を走査/露光すると、図13の下段に示すように各光ビームa〜dによる光量分布が近接し合う。それゆえ、図14に示すように、基準電圧Vrefを超えて得られるSOS信号が幅広くなり、光ビームa,cの組と光ビームb,dの組に分離することができない。
(Comparison example of synchronization signal output, see FIGS. 13 and 14)
By the way, as shown in FIG. 13, when P1, P2, P3 ≦ WPD, when the SOS sensor 5 is scanned / exposed by forcibly emitting the light emission points a to d simultaneously, as shown in the lower part of FIG. The light quantity distributions of the light beams a to d are close to each other. Therefore, as shown in FIG. 14, the SOS signal obtained exceeding the reference voltage Vref becomes wide and cannot be separated into a set of light beams a and c and a set of light beams b and d.

(同期信号出力例3、図15〜図17参照)
そこで、同期信号出力例3では、前記一組ごとの発光点から出力された光ビームa,c及び光ビームb,dによる前記SOSセンサ5の走査順序が早い順に第1の組、第2の組と順序を付けた場合、図15に示すように、第1の組である発光点を同時に発光(強制発光信号E1)させて第1の組の光ビームa,cに関する同期信号を検出し(SOS信号S1)、第1の組の発光を停止させる。そして、第2の組である発光点を同時に発光(強制発光信号E2)させて第2の組の光ビームb,dに関する同期信号を検出し(SOS信号S2)、第2の組の発光を停止させる。
(Synchronization signal output example 3, see FIGS. 15 to 17)
Therefore, in the synchronization signal output example 3, the first set, the second set in the order of the scanning order of the SOS sensor 5 by the light beams a and c and the light beams b and d output from the light emitting points for each set in order. As shown in FIG. 15, when the order is set with the group, the first group of light emission points emits light simultaneously (forced light emission signal E1) to detect the synchronization signals relating to the first group of light beams a and c. (SOS signal S1), the first set of light emission is stopped. Then, the light emission points of the second group are simultaneously emitted (forced light emission signal E2) to detect a synchronization signal related to the light beams b and d of the second group (SOS signal S2), and the light emission of the second group is performed. Stop.

以上の制御は図16に示す制御部(コントローラ501)にて行われ、図11に示した制御部と基本的には同じ構成である。異なるのは、ドライブ部511に入力される強制発光信号が、発光点a,cの強制発光信号E1と発光点b,dの強制発光信号E2に区別されている点である。また、制御のタイミングは図17に示すとおりである。   The above control is performed by the control unit (controller 501) shown in FIG. 16, and has basically the same configuration as the control unit shown in FIG. The difference is that the forced light emission signal input to the drive unit 511 is classified into a forced light emission signal E1 at the light emission points a and c and a forced light emission signal E2 at the light emission points b and d. The control timing is as shown in FIG.

(他の実施例)
なお、本発明に係る光ビーム走査光学装置は前記実施例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できる。
(Other examples)
The light beam scanning optical apparatus according to the present invention is not limited to the above-described embodiments, and can be variously modified within the scope of the gist thereof.

特に、複数の発光点は一つのLDアレイに形成されている必要はなく、単独の発光素子を集合させて光源としてもよい。また、光源に含まれる発光点の数は4に限定されることはない。さらに、感光体や同期検出用センサを光ビームで走査/露光するための光学素子の種類や配置は任意である。   In particular, the plurality of light emitting points need not be formed in one LD array, and a single light emitting element may be assembled to serve as a light source. Further, the number of light emitting points included in the light source is not limited to four. Furthermore, the type and arrangement of optical elements for scanning / exposure the photoconductor and the synchronization detection sensor with a light beam are arbitrary.

以上のように、本発明は、光ビーム走査光学装置に有用であり、特に、各発光点から出力された光ビームによる同期信号を精度よく検出することができる点で優れている。   As described above, the present invention is useful for a light beam scanning optical device, and is particularly excellent in that a synchronization signal by a light beam output from each light emitting point can be detected with high accuracy.

1…光ビーム走査光学装置
2…LDアレイ
4…ポリゴンミラー
5…同期信号検出(SOS)センサ
102…感光体ドラム
501…制御部(コントローラ)
511…ドライブ部
a〜d…発光点(光ビーム)
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 ... Optical beam scanning optical apparatus 2 ... LD array 4 ... Polygon mirror 5 ... Synchronization signal detection (SOS) sensor 102 ... Photoconductor drum 501 ... Control part (controller)
511: Drive units a to d: Light emitting points (light beams)

Claims (4)

複数の発光点を有する光源と、
前記光源を画像データに基づいて発光駆動する駆動手段と、
前記光源から出力された複数の光ビームを一方向に走査する走査手段と、
前記走査手段によって走査された光ビームを受光して同期信号を出力する同期信号出力手段と、
を備え、
前記光源の複数の発光点から選択された複数の発光点から出力される光ビームにて被走査面上の同一位置を多重露光して画像を形成する光ビーム走査光学装置において、
前記同一位置を露光する複数の発光点を一組として複数の組を構成し、それぞれの組の発光点から出力された光ビームが前記同期信号出力手段を走査露光することで、各組に対応した同期信号を生成し、
前記各組に対応した同期信号に基づいて前記複数の発光点の発光タイミングを制御すること、
を特徴とする光ビーム走査光学装置。
A light source having a plurality of light emitting points;
Driving means for driving the light source to emit light based on image data;
Scanning means for scanning a plurality of light beams output from the light source in one direction;
Synchronization signal output means for receiving a light beam scanned by the scanning means and outputting a synchronization signal;
With
In the light beam scanning optical device for forming an image by multiple exposure of the same position on the scanned surface with a light beam output from a plurality of light emitting points selected from a plurality of light emitting points of the light source,
A plurality of light emitting points that expose the same position are formed as a set, and a plurality of sets are formed, and a light beam output from each light emitting point scans and exposes the synchronization signal output means, thereby corresponding to each set. Generated synchronization signal,
Controlling the light emission timing of the plurality of light emission points based on a synchronization signal corresponding to each of the sets,
A light beam scanning optical device.
前記同期信号出力手段の受光面上での、前記一組の発光点から出力された各光ビームの主走査方向の間隔が前記受光面の幅寸法よりも小さく、かつ、前記一組ごとの発光点から出力された光ビームの主走査方向の間隔が前記受光面の幅寸法よりも大きいこと、を特徴とする請求項1に記載の光ビーム走査光学装置。   On the light receiving surface of the synchronization signal output means, the interval in the main scanning direction of each light beam output from the set of light emitting points is smaller than the width dimension of the light receiving surface, and the light emission for each set. 2. The light beam scanning optical apparatus according to claim 1, wherein an interval in the main scanning direction of the light beam output from the point is larger than a width dimension of the light receiving surface. 前記一組ごとの発光点から出力された光ビームによる前記同期信号出力手段の走査順序が早い順に第1の組、第2の組と順序を付けた場合、
第1の組を同時に発光させて第1の組の発光点に関する同期信号を検出し、第1の組の発光を停止させ、
第2の組を同時に発光させて第2の組の発光点に関する同期信号を検出し、第2の組の発光を停止させること、
を特徴とする請求項1又は請求項2に記載の光ビーム走査光学装置。
When the scanning order of the synchronization signal output means by the light beams output from the light emitting points for each set is set in the order of the first group and the second group in the early order,
The first set emits light at the same time to detect a synchronization signal related to the first set of light emission points, the first set emits light,
Simultaneously causing the second set to emit light, detecting a synchronization signal relating to the second set of light emitting points, and stopping the second set to emit light;
The light beam scanning optical apparatus according to claim 1, wherein
前記同期信号出力手段として2分割受光センサを用いて前記一組の発光点から出力された光ビームの重心を検出することを特徴とする請求項1ないし請求項3のいずれかに記載の光ビーム走査光学装置。   4. The light beam according to claim 1, wherein a center of gravity of the light beam output from the set of light emitting points is detected using a two-part light receiving sensor as the synchronization signal output means. Scanning optical device.
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