JP3441310B2 - Multi-beam scanner - Google Patents

Multi-beam scanner

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JP3441310B2
JP3441310B2 JP24347396A JP24347396A JP3441310B2 JP 3441310 B2 JP3441310 B2 JP 3441310B2 JP 24347396 A JP24347396 A JP 24347396A JP 24347396 A JP24347396 A JP 24347396A JP 3441310 B2 JP3441310 B2 JP 3441310B2
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light
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橋 正 樹 高
藤 秀 樹 伊
木 祐 司 鈴
宮 研 一 小
本 弘 二 谷
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Description

【発明の詳細な説明】Detailed Description of the Invention

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明は複数のレーザビーム
により感光体等の記録媒体上を走査するマルチビーム走
査装置に係り、とりわけ各レーザビームの記録媒体上で
のビームピッチが所定値となるように制御するための制
御系を備えたマルチビーム走査装置に関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a multi-beam scanning device that scans a recording medium such as a photoconductor with a plurality of laser beams, and more particularly, a beam pitch of each laser beam on the recording medium has a predetermined value. The present invention relates to a multi-beam scanning device having a control system for controlling the beam.

【0002】[0002]

【従来の技術】従来のレーザプリンタ、あるいはレーザ
プリンタを記録部として備えたディジタル複写機等の装
置においては一般に、単一のレーザ光源から出射された
単一のレーザビームを回転多面鏡(ポリゴンミラー)等
のスキャン要素により等角速度偏向させ、f−θレンズ
を介して記録媒体上で等速度走査させることにより画像
形成を行っている。ところで、このような単一のレーザ
ビームにより画像形成を行う装置において記録速度を高
めて高速な記録印字等を行うためには、レーザビームを
変調するための画像情報信号の転送速度を上げるか、回
転多面鏡の回転速度を上げる必要がある。しかしなが
ら、これらの速度の増加量には自ずと限界があり、単一
のレーザビームにより記録速度を向上させることは非常
に困難であった。
2. Description of the Related Art In a conventional laser printer or an apparatus such as a digital copying machine having a laser printer as a recording unit, generally, a single laser beam emitted from a single laser light source is used as a rotary polygon mirror (polygon mirror). ) And the like are deflected at a constant angular velocity, and an image is formed by scanning the recording medium at a constant velocity via the f-θ lens. By the way, in order to increase the recording speed and perform high-speed recording and printing in an apparatus that forms an image with such a single laser beam, it is necessary to increase the transfer speed of the image information signal for modulating the laser beam, or It is necessary to increase the rotation speed of the rotary polygon mirror. However, the amount of increase in these speeds is naturally limited, and it has been extremely difficult to improve the recording speed with a single laser beam.

【0003】このような欠点を克服するための方法が従
来から種々開発されている。例えば特開昭57−673
75号公報(特公平1−43294号公報参照、以下
「第1の公報」という)や、特開昭61−245174
号公報(特公平6−94215号公報参照、以下「第2
の公報」という)には、各々が異なる画像情報信号に基
づいて変調される複数のレーザビームにより記録媒体上
を同時に走査して画像形成を行う方法が記載されてい
る。これらの方法では、複数のレーザビームにより複数
ライン分の画像が同時に形成されるため、画像情報信号
の転送速度や回転多面鏡の回転速度を変更しなくとも、
レーザビームの本数分だけは容易に記録速度を向上させ
ることが可能となる。なお、複数のレーザビームを出射
するレーザ光源の構成としては、1チップ中に複数のレ
ーザ発光素子をアレイ状に配置したもの(前記第1の公
報参照)と、複数のレーザ発光素子を独立して光学ユニ
ットに組み込むもの(前記第2の公報参照)とが知られ
ている。
Various methods have conventionally been developed to overcome such drawbacks. For example, JP-A-57-673
Japanese Patent Publication No. 75 (see Japanese Patent Publication No. 1-43294, hereinafter referred to as "First Publication") and Japanese Patent Laid-Open No. 61-245174.
Japanese Patent Publication (see Japanese Examined Patent Publication No. 6-94215, hereinafter referred to as "second
Japanese Unexamined Patent Application Publication No. 2004-242242), a method of forming an image by simultaneously scanning a recording medium with a plurality of laser beams that are modulated based on different image information signals is described. In these methods, since images for a plurality of lines are simultaneously formed by a plurality of laser beams, even if the transfer speed of the image information signal or the rotation speed of the rotary polygon mirror is not changed,
It is possible to easily improve the recording speed by the number of laser beams. As a configuration of a laser light source that emits a plurality of laser beams, a plurality of laser light emitting elements arranged in an array in one chip (see the first publication) and a plurality of laser light emitting elements are independent. It is known to be incorporated into an optical unit (see the second publication).

【0004】前記第1の公報に記載されたような、1チ
ップ中に複数のレーザ発光素子をアレイ状に配置したレ
ーザ光源の構成においては、レーザビーム間のビーム間
隔が変動しにくく、またレーザ光源を容易に小型化する
ことができるという利点を有している。しかしその反
面、高速記録を行うために発光出力が増加すると、1チ
ップ中の1つのレーザ発光素子の発光が他のレーザ発光
素子に影響を与えるクロストークが発生しやすいという
欠点を有している。また、クロストークの発生を考慮す
るとビーム間隔を少なくとも数ライン分だけ離さなけれ
ばならず、このようにレーザビーム間のビーム間隔が離
れると、記録媒体の移動方向に対して後方で走査するレ
ーザビームが、先方で走査しているレーザビームにより
形成された画像部分を飛び越して走査を行う必要が生じ
るので、画像形成行程が複雑になるという欠点を有して
いる。
In the structure of the laser light source in which a plurality of laser light emitting elements are arranged in an array in one chip as described in the above-mentioned first publication, the beam interval between the laser beams does not easily change, and the laser It has an advantage that the light source can be easily downsized. However, on the other hand, when the light emission output is increased for high-speed recording, there is a drawback that crosstalk in which light emission of one laser light emitting element in one chip affects other laser light emitting elements is likely to occur. . Also, considering the occurrence of crosstalk, the beam intervals must be separated by at least a few lines. If the beam intervals between the laser beams are separated in this way, the laser beam scanning backward with respect to the moving direction of the recording medium. However, there is a drawback that the image forming process becomes complicated because it is necessary to jump over the image portion formed by the laser beam which is being scanned in advance.

【0005】これに対し、前記第2の公報に記載された
ような、複数のレーザ発光素子を独立して光学ユニット
に組み込むレーザ光源の構成においては、大出力が可能
であり、またレーザ発光素子間のクロストークの問題も
なく、さらに高精細記録のための短波長化も可能である
という利点を有している。しかしその反面、複数のレー
ザ発光素子を互いに独立して光学ユニットに組み込むた
め、レーザビーム間のビーム間隔を所定値に固定してお
くことが困難であり、環境温度やレーザ発光素子自身の
発熱等によってレーザビーム間のビーム間隔が容易に変
動してしまうという欠点を有している。
On the other hand, in the structure of the laser light source in which a plurality of laser light emitting elements are independently incorporated in the optical unit as described in the above-mentioned second publication, a large output is possible and the laser light emitting element is also provided. There is no problem of crosstalk between them, and there is an advantage that the wavelength can be shortened for high-definition recording. On the other hand, however, it is difficult to fix the beam spacing between laser beams to a predetermined value because multiple laser light emitting elements are incorporated into the optical unit independently of each other, and the environmental temperature, heat generation of the laser light emitting element itself, etc. This has the drawback that the beam spacing between the laser beams easily changes.

【0006】一般に、レーザビームの走査光学系はレー
ザ発光素子から感光体等の記録媒体まで数十倍の拡大光
学系として構成されるから、レーザ発光素子間の位置決
め精度にはサブミクロン単位の精度が必要とされる。し
かしながら、これだけの取り付け精度を確保することは
実際には不可能であり、複数のレーザ発光素子を用いる
マルチビーム走査装置においては、記録媒体上でのビー
ムピッチが所定値となるように制御するための制御系が
必要である。
Generally, a laser beam scanning optical system is configured as a magnifying optical system of several tens of times from a laser light emitting element to a recording medium such as a photosensitive member. Therefore, the positioning accuracy between the laser light emitting elements is submicron accuracy. Is required. However, it is actually impossible to secure such mounting accuracy, and in a multi-beam scanning device using a plurality of laser light emitting elements, the beam pitch on the recording medium is controlled to be a predetermined value. Control system is required.

【0007】図6は前記第2の公報に記載された従来の
マルチビーム走査装置を示す図である。図6に示すよう
に、従来のマルチビーム走査装置は、独立して光学ユニ
ットに組み込まれた半導体レーザ61a,61bと、半
導体レーザ61a,61bから出射されたレーザビーム
(拡散光)を平行光とするためのレンズ62a,62b
と、入力された電気信号に応じてレンズ62a,62b
のそれぞれを駆動しその偏向角を調整するアクチュエー
タ63a,63bと、レンズ62a,62bのそれぞれ
を通過した2つのレーザビームを合成するとともに各レ
ーザビームの一部を感光ドラム67へ向かう光路から分
離するビームスプリッタ64とを備えている。またビー
ムスプリッタ64から感光ドラム67へ向かう光路に
は、ビームスプリッタ64により合成されたレーザビー
ムを感光ドラム67へ向けて偏向させる回転多面鏡65
と、回転多面鏡65により偏向されたレーザビームを感
光ドラム67表面上で結像させるf−θレンズ66とが
設けられている。さらにビームスプリッタ64近傍に
は、ビームスプリッタ64により分離された各レーザビ
ームを受光する複数の受光素子から構成される分割検出
器68と、分割検出器68からの出力に基づいて2つの
レーザビームの感光ドラム67表面上でのビームピッチ
が所定値となるようにアクチュエータ63a,63bを
制御する差動器69a,69bとが設けられている。
FIG. 6 is a diagram showing a conventional multi-beam scanning device described in the second publication. As shown in FIG. 6, in the conventional multi-beam scanning device, semiconductor lasers 61a and 61b independently incorporated in an optical unit and laser beams (diffused light) emitted from the semiconductor lasers 61a and 61b are converted into parallel light. Lenses 62a and 62b for
And the lenses 62a and 62b according to the input electric signal.
Of the two laser beams that have respectively passed through the lenses 62a and 62b and the actuators 63a and 63b that drive each of them and adjust the deflection angle thereof, and separate a part of each laser beam from the optical path toward the photosensitive drum 67. And a beam splitter 64. Further, in the optical path from the beam splitter 64 to the photosensitive drum 67, a rotary polygon mirror 65 that deflects the laser beam combined by the beam splitter 64 toward the photosensitive drum 67.
And an f-θ lens 66 for focusing the laser beam deflected by the rotary polygon mirror 65 on the surface of the photosensitive drum 67. Further, in the vicinity of the beam splitter 64, a split detector 68 including a plurality of light receiving elements that receive the laser beams separated by the beam splitter 64, and two laser beams based on the output from the split detector 68 are detected. Differential devices 69a and 69b for controlling the actuators 63a and 63b are provided so that the beam pitch on the surface of the photosensitive drum 67 becomes a predetermined value.

【0008】従来のマルチビーム走査装置において、ビ
ームスプリッタ64により感光ドラム67へ向かうレー
ザービームの一部が分離され、分離された各レーザビー
ムの位置が分割検出器68により検出される。そして、
分割検出器68からの出力に基づいて差動器69a,6
9bによりアクチュエータ63a,63bが制御され、
各レーザビームの感光ドラム67表面上での結像位置が
移動する。このため、感光ドラム67等の記録媒体上で
のレーザビームのビームピッチを正確に保つことがで
き、2つの半導体レーザ61a,61bを独立して光学
ユニットに組み込む場合でもビームピッチの精度を向上
させることができる。
In the conventional multi-beam scanning device, the beam splitter 64 separates a part of the laser beam toward the photosensitive drum 67, and the position of each separated laser beam is detected by the split detector 68. And
Based on the output from the split detector 68, the differentials 69a and 6a
9b controls the actuators 63a and 63b,
The image forming position of each laser beam on the surface of the photosensitive drum 67 moves. Therefore, the beam pitch of the laser beam on the recording medium such as the photosensitive drum 67 can be accurately maintained, and the accuracy of the beam pitch can be improved even when the two semiconductor lasers 61a and 61b are independently incorporated in the optical unit. be able to.

【0009】ところで、前記第2の公報に記載された従
来のマルチビーム走査装置では、レーザビームの位置を
検出するためのセンサとして、図7に示すような分割検
出器68が用いられている。図7に示すように、分割検
出器68は、レーザビームの本数の2倍の4つの受光素
子70a〜70dから構成されている。なお図7におい
て、71a,71bはビームスプリッタ64により分離
された2つのレーザビームのスポットを示す。図7に示
すように、レーザビーム71a,71bはセンサ68お
よび差動器69a,69bからなる制御系により制御さ
れ、このうちレーザビーム71aはその中心が受光素子
70aと受光素子70bとの間にくるように、またレー
ザビーム71bはその中心が受光素子70cと受光素子
70dとの間にくるようにそれぞれ位置決めされる。
By the way, in the conventional multi-beam scanning device described in the second publication, a split detector 68 as shown in FIG. 7 is used as a sensor for detecting the position of the laser beam. As shown in FIG. 7, the split detector 68 is composed of four light receiving elements 70a to 70d, which is twice the number of laser beams. In FIG. 7, 71a and 71b represent the spots of the two laser beams separated by the beam splitter 64. As shown in FIG. 7, the laser beams 71a and 71b are controlled by a control system including a sensor 68 and differential devices 69a and 69b, of which the center of the laser beam 71a is located between the light receiving element 70a and the light receiving element 70b. And the laser beam 71b is positioned so that its center lies between the light receiving element 70c and the light receiving element 70d.

【0010】[0010]

【発明が解決しようとする課題】上述したように、前記
第2の公報に記載された従来のマルチビーム走査装置で
は、レーザビームの位置を検出するためのセンサとし
て、レーザビームの本数の2倍の数の受光素子が必要と
される。また、レーザビームがセンサ上の互いに隣り合
う2つの受光素子の検出範囲を超えて移動した場合に
は、レーザビームの位置を検出できなくなるという問題
がある。
As described above, in the conventional multi-beam scanning device described in the second publication, a sensor for detecting the position of the laser beam has twice the number of laser beams. Number of photo detectors are required. Further, when the laser beam moves beyond the detection range of two light receiving elements adjacent to each other on the sensor, there is a problem that the position of the laser beam cannot be detected.

【0011】本発明はこのような点を考慮してなされた
ものであり、従来の装置に比べてより少ない数の受光素
子によってセンサを構成することができ、またセンサ上
でレーザビームが大幅にずれた場合であっても確実かつ
速やかにレーザビームの位置決め制御を行うことができ
るマルチビーム走査装置を提供することを目的とする。
The present invention has been made in view of the above points, and a sensor can be configured with a smaller number of light receiving elements than in the conventional device, and a laser beam can be significantly generated on the sensor. An object of the present invention is to provide a multi-beam scanning device capable of surely and promptly performing positioning control of a laser beam even when it is displaced.

【0012】[0012]

【課題を解決するための手段】本発明は、レーザビーム
を出射する複数のレーザ光源と、前記各レーザ光源と記
録媒体との間に設けられ前記各レーザ光源から出射され
た各レーザビームを前記記録媒体上で走査するよう前記
記録媒体へ向けて偏向させる偏向手段と、前記各レーザ
光源と前記偏向手段との間に設けられ前記各レーザビー
ムの一部を前記記録媒体へ向かう光路から分離する分離
手段と、前記各レーザ光源と前記分離手段との間に設け
られ前記各レーザビームの前記記録媒体上での結像位置
を移動させる結像位置移動手段と、前記分離手段により
分離された前記各レーザビームの一部から前記各レーザ
ビームの位置を検出する検出手段と、前記検出手段によ
り検出された結果に基づいて前記各レーザビームの前記
記録媒体上でのビームピッチが所定値となるように前記
結像位置移動手段を制御する制御手段とを備え、前記検
出手段は、前記各レーザ光源から出射されるレーザビー
ムの本数より多い数の受光素子であって、前記各レーザ
ビームの前記記録媒体上でのビームピッチに光学的に相
当するピッチで並設された複数の受光素子から構成さ
れ、前記制御手段は、前記検出手段の前記複数の受光素
子のうち互いに隣り合った受光素子の間に前記各レーザ
ビームが位置決めされるように前記結像位置移動手段を
制御するものであり、かつ、前記制御手段により前記結
像位置移動手段を制御する際に、前記検出手段の連続し
て並設された少なくとも3つの受光素子のうち互いに隣
り合ったもの同士の間に形成される少なくとも2つの位
置のそれぞれに、前記記録媒体上で前記ビームピッチだ
け離れる少なくとも2つのレーザビームのそれぞれが位
置決めされるように、前記各レーザ光源から出射される
前記各レーザビームの点灯のタイミングをずらして、前
記各レーザビームの位置決めを順次行うことを特徴とす
るマルチビーム走査装置を提供する。
According to the present invention, a plurality of laser light sources for emitting laser beams, and laser beams emitted from the laser light sources provided between the laser light sources and a recording medium are provided. Deflection means for deflecting toward the recording medium so as to scan on the recording medium, and a part of each of the laser beams provided between the laser light source and the deflection means are separated from an optical path toward the recording medium. Separation means, imaging position moving means provided between the laser light sources and the separation means for moving the imaging position of the laser beams on the recording medium, and the separation means separated by the separation means. Detection means for detecting the position of each laser beam from a part of each laser beam, and a beam of each laser beam on the recording medium based on the result detected by the detection means. A control means for controlling the image-forming position moving means so that the pitch becomes a predetermined value, and the detecting means is a light receiving element of a number larger than the number of laser beams emitted from each of the laser light sources, The plurality of light receiving elements arranged in parallel at a pitch optically corresponding to the beam pitch of the laser beam on the recording medium, the control means, among the plurality of light receiving elements of the detection means The image forming position moving means is controlled so that the respective laser beams are positioned between adjacent light receiving elements, and when the image forming position moving means is controlled by the control means, On the recording medium, each of at least two positions formed between adjacent ones of the at least three light-receiving elements of the detection unit that are arranged in parallel is arranged in front of the recording medium. The positioning of each laser beam is sequentially performed by shifting the lighting timing of each laser beam emitted from each laser light source so that each of at least two laser beams separated by a beam pitch is positioned. The present invention provides a multi-beam scanning device.

【0013】また本発明は、前記複数の受光素子のうち
最も外側に設けられた受光素子は、その並設方向の幅が
他の内側に設けられた受光素子の並設方向の幅より大き
いことを特徴とするマルチビーム走査装置を提供する。
According to the present invention, the width of the light receiving element provided on the outermost side of the plurality of light receiving elements is larger than the width of the light receiving elements provided inside the other light receiving elements. A multi-beam scanning device is provided.

【0014】さらに本発明は、前記制御手段は、前記検
出手段を構成する互いに隣り合った受光素子の出力値の
差に基づいて前記結像位置移動手段を制御する第1の制
御部と、前記検出手段を構成する複数の受光素子の全体
から得た情報に基づいて前記結像位置移動手段を制御す
る第2の制御部とを有し、これら第1の制御部および第
2の制御部を切り替えて前記結像位置移動手段を制御す
ることを特徴とするマルチビーム走査装置を提供する。
Further, according to the present invention, the control means controls the image forming position moving means based on a difference between output values of the light receiving elements adjacent to each other constituting the detecting means, and the first control section, A second control unit for controlling the image forming position moving unit based on information obtained from all of the plurality of light receiving elements constituting the detection unit, and these first control unit and second control unit are provided. There is provided a multi-beam scanning device characterized by controlling the image forming position moving means by switching.

【0015】本発明によれば、各レーザビームの位置を
検出する検出手段がレーザ光源から出射されるレーザビ
ームの本数より多い数の受光素子から構成され、さらに
これらの受光素子が各レーザビームの記録媒体上でのビ
ームピッチに光学的に相当するピッチで並設されている
ので、図6に示す従来のマルチビーム走査装置のように
レーザビームの本数の2倍の数の受光素子を用いること
なく、より少ない数、例えばレーザビームの本数より1
多い数の受光素子によって検出手段を構成することがで
きる。
According to the present invention, the detecting means for detecting the position of each laser beam is composed of the number of light receiving elements which is larger than the number of laser beams emitted from the laser light source, and these light receiving elements are provided for each laser beam. Since they are arranged side by side at a pitch optically equivalent to the beam pitch on the recording medium, it is necessary to use as many light receiving elements as the number of laser beams as in the conventional multi-beam scanning device shown in FIG. No, but a smaller number, eg 1 than the number of laser beams
The detection means can be composed of a large number of light receiving elements.

【0016】また本発明によれば、検出手段を構成する
複数の受光素子のうち最も外側に設けられた受光素子の
並設方向の幅が他の内側に設けられた受光素子の並設方
向の幅より大きく、また検出手段を構成する互いに隣り
合った受光素子の出力値の差に基づいて結像位置移動手
段を制御する第1の制御部と、複数の受光素子の全体か
ら得た情報に基づいて結像位置移動手段を制御する第2
の制御部とを切り替えて結像位置移動手段を制御するの
で、位置決めされるべき所定の位置からレーザビームが
大幅にずれている場合であっても確実かつ速やかにレー
ザビームの位置決め制御を行うことができる。
According to the present invention, the width of the light receiving element provided on the outermost side of the plurality of light receiving elements constituting the detecting means in the juxtaposed direction is the same as the width of the light receiving element provided on the other inner side. The information obtained from all of the plurality of light receiving elements and the first control unit that controls the image forming position moving means based on the difference between the output values of the light receiving elements adjacent to each other that are wider than the width and constitute the detection means Second for controlling the image forming position moving means based on the second
Since the image forming position moving means is controlled by switching between the control unit and the control unit, the laser beam positioning control can be performed reliably and promptly even when the laser beam is largely displaced from the predetermined position to be positioned. You can

【0017】[0017]

【発明の実施の形態】以下、図面を参照して本発明の実
施の形態について説明する。
BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings.

【0018】[実施の形態1]図1乃至図3は本発明に
よるマルチビーム走査装置の第1の実施の形態を示す図
である。まず図1により、マルチビーム走査装置の全体
について説明する。図1に示すように、マルチビーム走
査装置は、画像情報信号に応じて変調され点滅発光する
半導体レーザダイオード(レーザ光源)1a,1bと、
半導体レーザダイオード1a,1bから出射されたレー
ザビーム(拡散光)を平行光とするためのレンズ2a,
2b(結像位置移動手段)と、入力された電気信号に応
じてレンズ2a,2bのそれぞれを駆動しその偏向角を
調整する偏向角アクチュエータ(結像位置移動手段)3
a,3bと、レンズ2a,2bのそれぞれを通過した2
つのレーザビームを合成するとともに各レーザビームの
一部を感光ドラム7へ向かう光路中から分離するハーフ
ミラー(分離手段)4とを備えている。
[First Embodiment] FIGS. 1 to 3 are views showing a first embodiment of a multi-beam scanning device according to the present invention. First, the entire multi-beam scanning device will be described with reference to FIG. As shown in FIG. 1, the multi-beam scanning device includes semiconductor laser diodes (laser light sources) 1a and 1b which are modulated according to an image information signal and emit light in a blinking manner.
A lens 2a for collimating a laser beam (diffused light) emitted from the semiconductor laser diodes 1a, 1b,
2b (imaging position moving means) and a deflection angle actuator (imaging position moving means) 3 that drives each of the lenses 2a and 2b in accordance with an input electric signal to adjust the deflection angle thereof.
a, 3b and 2 which have passed through the lenses 2a, 2b, respectively
There is provided a half mirror (separation means) 4 which combines the two laser beams and separates a part of each laser beam from the optical path toward the photosensitive drum 7.

【0019】また、ハーフミラー4から感光ドラム7へ
向かうレーザビームの光路には、ハーフミラー4により
合成されたレーザビームを偏向させるポリゴンミラー
(偏向手段)5と、ポリゴンミラー5により偏向された
レーザビームを感光ドラム7表面上で結像させるf−θ
レンズ6とが設けられている。なお、ポリゴンミラー5
は図示しないポリゴンモータにより高速に回転駆動され
ている。
A polygon mirror (deflecting means) 5 for deflecting the laser beam combined by the half mirror 4 and a laser deflected by the polygon mirror 5 are provided in the optical path of the laser beam from the half mirror 4 to the photosensitive drum 7. F-θ for focusing the beam on the surface of the photosensitive drum 7
And a lens 6 are provided. The polygon mirror 5
Is rotated at high speed by a polygon motor (not shown).

【0020】一方、ハーフミラー4により分離されたレ
ーザビームの一部の光路には、分離された各レーザビー
ムを受光する複数の受光素子から構成されるセンサ(検
出手段)8と、センサ8からの出力に基づいて2つのレ
ーザビームの感光ドラム7表面上でのビームピッチが所
定値となるように偏向角アクチュエータ3a,3bを制
御する位置決め制御部(制御手段)9とが設けられてい
る。
On the other hand, in a part of the optical path of the laser beam separated by the half mirror 4, a sensor (detection means) 8 composed of a plurality of light receiving elements for receiving each separated laser beam, and from the sensor 8 are provided. A positioning controller (control means) 9 is provided for controlling the deflection angle actuators 3a and 3b so that the beam pitch of the two laser beams on the surface of the photosensitive drum 7 becomes a predetermined value on the basis of the output of.

【0021】次に図2により、マルチビーム走査装置の
センサ8について説明する。図2に示すように、センサ
8は、レーザビームの本数より1多い3つの受光素子8
a〜8cから構成されており、それぞれの受光素子は同
一面積の矩形状の受光面を有している。なお受光素子8
a〜8cは、感光ドラム7表面上で結像されるレーザビ
ームのビームピッチ0.043mmに光学的に相当する
ピッチで並設されている。図2において符号10a,1
0bは、ハーフミラー4により分離された2つのレーザ
ビームのスポットを示す。図2に示すように、レーザビ
ーム10a,10bは位置決め制御部9により制御さ
れ、このうちレーザビーム10aはその中心が受光素子
8aと受光素子8bとの間にくるように、またレーザビ
ーム10bはその中心が受光素子8bと受光素子8cと
の間にくるようにそれぞれ位置決めされる。
Next, the sensor 8 of the multi-beam scanning device will be described with reference to FIG. As shown in FIG. 2, the sensor 8 includes three light receiving elements 8 which is one more than the number of laser beams.
a to 8c, and each light receiving element has a rectangular light receiving surface having the same area. The light receiving element 8
a to 8c are juxtaposed at a pitch optically equivalent to a beam pitch of 0.043 mm of the laser beam formed on the surface of the photosensitive drum 7. In FIG. 2, reference numerals 10a and 1
0b indicates the spots of the two laser beams separated by the half mirror 4. As shown in FIG. 2, the laser beams 10a and 10b are controlled by the positioning controller 9. Among them, the laser beam 10a has its center between the light receiving elements 8a and 8b, and the laser beam 10b is Positioning is performed so that its center is between the light receiving elements 8b and 8c.

【0022】次に図3により、マルチビーム走査装置の
位置決め制御部9について説明する。図3に示すよう
に、位置決め制御部9は、図2に示すセンサ8からの出
力に基づいて2つのレーザビームの感光ドラム7表面上
でのビームピッチが所定値となるように制御するもので
ある。すなわち位置決め制御部9は、センサ8から出力
された信号および外部からの指示値を制御用の信号に変
換する信号処理部11と、偏向角アクチュエータ3a,
3bを駆動することでレンズ2a,2bの偏向角を調整
してレーザビームの位置決めを行う位置決め機構13
と、信号処理部11と位置決め機構13との間に配置さ
れ信号処理部11から出力された制御用の信号に基づい
て位置決め機構13を制御する制御部12とを有してい
る。なお制御部12は、例えば低域通過フィルタや積分
器、位相補償器、パワーアンプ等からなり、外部からの
指示値(図3の「0:中央」参照)に基づいて、例えば
センサ8上の互いに隣り合った2つの受光素子の間にレ
ーザビームの中央が位置決めされるように、互いに隣り
合った2つの受光素子からの出力値の差を0とする制御
系を構成する。
Next, the positioning controller 9 of the multi-beam scanning device will be described with reference to FIG. As shown in FIG. 3, the positioning controller 9 controls the beam pitches of the two laser beams on the surface of the photosensitive drum 7 based on the output from the sensor 8 shown in FIG. is there. That is, the positioning control unit 9 includes a signal processing unit 11 for converting a signal output from the sensor 8 and an instruction value from the outside into a control signal, a deflection angle actuator 3a,
A positioning mechanism 13 for positioning the laser beam by adjusting the deflection angles of the lenses 2a and 2b by driving 3b.
And a control unit 12 arranged between the signal processing unit 11 and the positioning mechanism 13 to control the positioning mechanism 13 based on a control signal output from the signal processing unit 11. The control unit 12 is composed of, for example, a low-pass filter, an integrator, a phase compensator, a power amplifier, and the like, and based on an instruction value from the outside (see “0: center” in FIG. 3), for example, on the sensor 8. A control system is configured so that the difference between the output values from the two light receiving elements adjacent to each other is 0 so that the center of the laser beam is positioned between the two light receiving elements adjacent to each other.

【0023】次に、このような構成からなる本発明の第
1の実施の形態の作用について説明する。
Next, the operation of the first embodiment of the present invention having such a configuration will be described.

【0024】図1に示すように、半導体レーザダイオー
ド1a,1bから出射されたレーザビーム(拡散光)
は、偏向角アクチュエータ3a,3bにより偏向角が調
整されたレンズ2a,2bを通過することにより、適当
な偏向角で偏向された平行光となる。レンズ2a,2b
を通過したレーザビームは、ハーフミラー4により感光
ドラム7表面上でのレーザビームのビームピッチがプリ
ンタ解像度と同一値(0.043mm)となるように合
成される。合成されたレーザビームは、図示しないポリ
ゴンモータにより高速で回転するポリゴンミラー5によ
り等角速度偏向され、等角速度偏向されたレーザビーム
はf−θレンズ6を通過することにより感光ドラム7表
面上でその主走査方向(矢印S方向)へ等速度走査さ
れ、合成された各レーザビームによる画像形成が感光ド
ラム7表面上に同時になされる。
As shown in FIG. 1, laser beams (diffused light) emitted from the semiconductor laser diodes 1a and 1b.
Passes through the lenses 2a and 2b whose deflection angles are adjusted by the deflection angle actuators 3a and 3b, and becomes parallel light deflected at an appropriate deflection angle. Lenses 2a, 2b
The laser beam that has passed through is combined by the half mirror 4 so that the beam pitch of the laser beam on the surface of the photosensitive drum 7 becomes the same value (0.043 mm) as the printer resolution. The combined laser beam is deflected at a constant angular velocity by a polygon mirror 5 which rotates at a high speed by a polygon motor (not shown), and the laser beam deflected at a constant angular velocity passes through an f-θ lens 6 to form a laser beam on the surface of the photosensitive drum 7. An image is formed on the surface of the photosensitive drum 7 at the same time by scanning at a constant speed in the main scanning direction (direction of arrow S) and combining the laser beams.

【0025】一方、ハーフミラー4により分離されたレ
ーザビームの一部は、複数の受光素子8a〜8cから構
成されるセンサ8に入射され、センサ8からの出力に基
づいて位置決め制御部9により2つのレーザビームの感
光ドラム7表面上でのビームピッチが所定値となるよう
に偏向角アクチュエータ3a,3bが制御される。
On the other hand, a part of the laser beam separated by the half mirror 4 is made incident on a sensor 8 composed of a plurality of light receiving elements 8a to 8c, and based on an output from the sensor 8, a positioning control section 9 outputs 2 The deflection angle actuators 3a and 3b are controlled so that the beam pitch of one laser beam on the surface of the photosensitive drum 7 becomes a predetermined value.

【0026】すなわち、図3に示す位置決め制御部9に
おいて、図2に示すセンサ8の受光素子8a〜8cのそ
れぞれから出力された信号および外部からの指示値(図
3の「0:中央」参照)は信号処理部11により制御用
の信号に変換され、この変換された制御用の信号に基づ
いて制御部12により互いに隣り合った受光素子の受光
量の差が0となるように位置決め機構13が制御され
る。その後最終的に、位置決め機構13により偏向角ア
クチュエータ3a,3bが駆動されて、レンズ2a,2
bの偏向角が適切な値となるように調整される。
That is, in the positioning control section 9 shown in FIG. 3, the signals output from each of the light receiving elements 8a to 8c of the sensor 8 shown in FIG. 2 and the instruction value from the outside (see "0: central" in FIG. 3). ) Is converted into a control signal by the signal processing unit 11, and based on the converted control signal, the control unit 12 controls the positioning mechanism 13 so that the difference in the amount of light received between the light receiving elements adjacent to each other becomes zero. Is controlled. Then, finally, the deflection mechanism actuators 3a and 3b are driven by the positioning mechanism 13 to move the lenses 2a and 2b.
The deflection angle of b is adjusted to an appropriate value.

【0027】次に、制御部12による制御を図2により
具体的に説明する。制御部12は例えば、センサ8上の
受光素子8aでの受光量に基づく出力値と受光素子8b
での受光量に基づく出力値との差を0とするよう位置決
め機構13を制御し、これによりレーザビーム10aの
中心を受光素子8aと受光素子8bとの間に位置決めす
る。また同様に、センサ8上の受光素子8bでの受光量
に基づく出力値と受光素子8cでの受光量に基づく出力
値との差を0とするよう位置決め機構13を制御し、こ
れによりレーザビーム10bの中心を受光素子8bと受
光素子8cとの間に位置決めする。ここで、受光素子8
a〜8cは感光ドラム7表面上でのビームピッチに光学
的に相当するピッチで並設されているので、レーザビー
ム10a,10bのセンサ8上での位置決めがなされる
ことにより、感光ドラム7表面上でのレーザビーム10
a,10bの結像位置も所定のビームピッチ0.043
mm間隔となるように位置決めされる。
Next, the control by the control unit 12 will be specifically described with reference to FIG. For example, the control unit 12 outputs the output value based on the amount of light received by the light receiving element 8a on the sensor 8 and the light receiving element 8b.
The positioning mechanism 13 is controlled so that the difference from the output value based on the amount of received light is zero, and the center of the laser beam 10a is positioned between the light receiving elements 8a and 8b. Similarly, the positioning mechanism 13 is controlled so that the difference between the output value based on the amount of light received by the light receiving element 8b on the sensor 8 and the output value based on the amount of light received by the light receiving element 8c is controlled to 0, whereby the laser beam The center of 10b is positioned between the light receiving elements 8b and 8c. Here, the light receiving element 8
Since a to 8c are juxtaposed at a pitch that optically corresponds to the beam pitch on the surface of the photosensitive drum 7, the laser beams 10a and 10b are positioned on the sensor 8 so that the surface of the photosensitive drum 7 is positioned. Laser beam 10 on
The image forming positions of a and 10b also have a predetermined beam pitch of 0.043.
They are positioned so that they are spaced by mm.

【0028】なお図2においては、受光素子8b上に2
つのレーザビーム10a,10bがともに位置決めされ
る様子が描かれているが、制御部12により位置決め制
御が行われるときには、これらのレーザビーム10a,
10bは同時には点灯しないようになっている。すなわ
ち、例えば画像記録を行う期間以外の期間を利用して試
験的に各レーザビームの位置決めを順次行ったり、画像
記録中においてレーザビームの点灯していない期間を見
つけて各レーザビームの位置決めを順次行うようにする
ことにより、2つのレーザビーム10a,10bの点灯
のタイミングをずらすようにしている。
It should be noted that in FIG. 2, 2 is placed on the light receiving element 8b.
The two laser beams 10a and 10b are depicted as being positioned together, but when the control unit 12 performs positioning control, these laser beams 10a and 10b are
10b does not light up at the same time. That is, for example, the positioning of each laser beam is sequentially performed on a trial basis using a period other than the period for image recording, or the period during which the laser beam is not lit during image recording is found and the positioning of each laser beam is sequentially performed. By doing so, the lighting timings of the two laser beams 10a and 10b are shifted.

【0029】このように、本発明の第1の実施の形態に
よれば、センサ8上の複数の受光素子8a〜8cを感光
ドラム7表面上でレーザビームが位置決めされるビーム
ピッチに光学的に相当するピッチで並設することによ
り、図6に示す従来のマルチビーム走査装置のように、
レーザビームの本数の2倍の数の受光素子を用いること
なく、より少ない数、例えばレーザビームの本数より1
だけ多い数の受光素子によってセンサ8を構成すること
ができる。
As described above, according to the first embodiment of the present invention, the plurality of light receiving elements 8a to 8c on the sensor 8 are optically arranged at the beam pitch at which the laser beam is positioned on the surface of the photosensitive drum 7. By arranging in parallel at a corresponding pitch, like the conventional multi-beam scanning device shown in FIG. 6,
It is possible to use a smaller number, for example, 1 than the number of laser beams, without using a light receiving element that is twice the number of laser beams.
The sensor 8 can be composed of as many light receiving elements as possible.

【0030】なお、本発明の第1の実施の形態において
は、2本のレーザビームを用いて画像形成を行うものと
したが、より多数のレーザビームにより画像形成を行う
ことも可能であり、この場合にはセンサ8を構成する受
光素子の数をより効果的に減らすことができる。また、
結像位置移動手段としては、既存の走査光学系で用いら
れているレンズ2a,2bを偏向角アクチュエータ3
a,3bにより駆動する構成を採用したが、半導体レー
ザダイオード1a,1bとハーフミラー4との間の光路
中に反射ミラーや平行ガラス等の光学要素を新たに追加
し、これらの光学要素を駆動することによりレーザビー
ムの感光ドラム7表面上での結像位置を移動させるよう
にしてもよい。
In the first embodiment of the present invention, the image formation is performed by using two laser beams, but it is also possible to form the image by a larger number of laser beams. In this case, the number of light receiving elements forming the sensor 8 can be reduced more effectively. Also,
As the imaging position moving means, the lenses 2a and 2b used in the existing scanning optical system are the deflection angle actuator 3
Although the structure driven by a and 3b is adopted, an optical element such as a reflection mirror or parallel glass is newly added in the optical path between the semiconductor laser diodes 1a and 1b and the half mirror 4 to drive these optical elements. By doing so, the imaging position of the laser beam on the surface of the photosensitive drum 7 may be moved.

【0031】[実施の形態2]次に、本発明によるマル
チビーム走査装置の第2の実施の形態について図4およ
び図5により説明する。本発明の第2の実施の形態はセ
ンサおよび位置決め制御部の構造が異なる点を除いて、
他は図1乃至図3に示す第1の実施の形態と略同一であ
る。本発明の第2の実施の形態において、図1乃至図3
に示す第1の実施の形態と同一部分には同一符号を付し
て詳細な説明は省略する。
[Second Embodiment] Next, a second embodiment of the multi-beam scanning device according to the present invention will be described with reference to FIGS. The second embodiment of the present invention is different from the second embodiment except that the structures of the sensor and the positioning control unit are different.
Others are substantially the same as those of the first embodiment shown in FIGS. 1 to 3. In the second embodiment of the present invention, FIGS.
The same parts as those of the first embodiment shown in FIG.

【0032】まず図4により、本発明の第2の実施の形
態におけるセンサについて説明する。図4に示すよう
に、センサ14は、5つの受光素子14a〜14eから
構成されており、図2と同様な受光素子14b〜14d
の外側に、その並設方向の幅がこれらの受光素子14b
〜14dの並設方向の幅より大きい受光素子14a,1
4eが設けられている。
First, a sensor according to the second embodiment of the present invention will be described with reference to FIG. As shown in FIG. 4, the sensor 14 includes five light receiving elements 14a to 14e, and the same light receiving elements 14b to 14d as in FIG.
The width of the light receiving element 14b in the juxtaposed direction is outside the
Light receiving elements 14a, 1 having a width larger than the width of 14d in the juxtaposed direction.
4e is provided.

【0033】なお、受光素子14a,14eをそれぞ
れ、受光素子14b,14dと別体として設けるのでは
なく、受光素子14a,14bおよび受光素子14d,
14eをそれぞれ一体に形成し、一体となった受光素子
14a,14bと一体となった受光素子14d,14e
の並設方向の幅を大きくしてもよい。また、これらの受
光素子14a,14e(または一体となった受光素子1
4a,14bと一体となった受光素子14d,14e)
の並設方向の幅は、レーザビームが移動すると想定され
る移動範囲に対応した十分な大きさ、例えば受光素子が
0.043mm間隔で並設されるときであればセンサ1
4の全体の並設方向の幅が約1mm程度となるようにす
るとよい。
The light-receiving elements 14a and 14e are not provided separately from the light-receiving elements 14b and 14d, but rather the light-receiving elements 14a and 14b and the light-receiving elements 14d and 14d.
14e are integrally formed, and light receiving elements 14d and 14e that are integrated with light receiving elements 14a and 14b that are integrated
You may make the width | variety of the parallel installation direction large. In addition, these light receiving elements 14a and 14e (or the light receiving element 1 integrated with
Light receiving elements 14d and 14e integrated with 4a and 14b)
The width of the sensor 1 in the juxtaposition direction is large enough to correspond to the moving range in which the laser beam is supposed to move. For example, when the light receiving elements are juxtaposed at 0.043 mm intervals, the sensor 1
It is preferable that the width of the entire No. 4 in the juxtaposed direction is about 1 mm.

【0034】次に図5により、本発明の第2の実施の形
態における位置決め制御部について説明する。図5に示
すように、位置決め制御部16は、図4に示すセンサ1
4からの出力に基づいて2つのレーザビームの感光ドラ
ム7表面上でのビームピッチが所定値となるように制御
するものである。すなわち位置決め制御部16は、セン
サ14から出力された信号および外部からの指示値を制
御用の信号に変換する信号処理部17と、偏向角アクチ
ュエータ3a,3bを駆動することでレンズ2a,2b
の偏向角を調整してレーザビームの位置決めを行う位置
決め機構22と、信号処理部17と位置決め機構22と
の間に配置され信号処理部17から出力された制御用の
信号に基づいて位置決め機構22を制御する制御部18
とを有している。
Next, the positioning controller in the second embodiment of the present invention will be described with reference to FIG. As shown in FIG. 5, the positioning control unit 16 uses the sensor 1 shown in FIG.
Based on the output from 4, the beam pitch of the two laser beams on the surface of the photosensitive drum 7 is controlled to be a predetermined value. That is, the positioning control unit 16 drives the deflection angle actuators 3a and 3b and the signal processing unit 17 that converts the signal output from the sensor 14 and the instruction value from the outside into a control signal, and the lenses 2a and 2b.
A positioning mechanism 22 for adjusting the deflection angle of the laser beam to position the laser beam, and a positioning mechanism 22 arranged between the signal processing unit 17 and the positioning mechanism 22 based on a control signal output from the signal processing unit 17. Control unit 18 for controlling
And have.

【0035】また制御部18内には、センサ14上の互
いに隣り合った受光素子の出力値の差に基づいて位置決
め機構22を制御する精位置決め制御部(第1の制御
部)19と、センサ14上の複数の受光素子の全体から
得た情報に基づいて位置決め機構22を制御する粗位置
決め制御部(第2の制御部)20と、センサ14上の複
数の受光素子の全体から得た情報に基づいて精位置決め
制御部19または粗位置決め制御部20のいずれを選択
するかを判断する制御モード判断部(判断部)21とを
有している。
Further, in the control unit 18, a precise positioning control unit (first control unit) 19 for controlling the positioning mechanism 22 based on the difference between the output values of the light receiving elements adjacent to each other on the sensor 14, and the sensor Coarse positioning control section (second control section) 20 for controlling the positioning mechanism 22 based on information obtained from all the plurality of light receiving elements on the sensor 14, and information obtained from all of the plurality of light receiving elements on the sensor 14. The control mode determination unit (determination unit) 21 determines whether to select the precise positioning control unit 19 or the rough positioning control unit 20 based on the above.

【0036】次に、このような構成からなる本発明の第
2の実施の形態の作用について説明する。
Next, the operation of the second embodiment of the present invention having the above structure will be described.

【0037】図5に示すように、位置決め制御部16の
制御部18において、まず図3に示す制御部12と同様
にセンサ14上の互いに隣り合った受光素子の出力値の
差に基づいて位置決め機構22を制御する精位置決め制
御部19と、センサ14上の複数の受光素子の全体から
得た情報に基づいて位置決め機構22を制御する粗位置
決め制御部20とを、制御モード判断部21によりセン
サ14上の複数の受光素子の全体から得た情報に基づい
て切り替える。
As shown in FIG. 5, in the control unit 18 of the positioning control unit 16, first, similarly to the control unit 12 shown in FIG. 3, positioning is performed based on the difference between the output values of the light receiving elements adjacent to each other on the sensor 14. The precise positioning control unit 19 that controls the mechanism 22 and the coarse positioning control unit 20 that controls the positioning mechanism 22 based on the information obtained from all of the plurality of light receiving elements on the sensor 14 are controlled by the control mode determination unit 21. Switching is performed based on the information obtained from all of the plurality of light receiving elements on 14.

【0038】なお粗位置決め制御部20は、位置決めさ
れるべき所定の位置から大幅にずれたレーザビームの位
置を大きく移動させて所定の位置近辺へ速やかに移動さ
せるためのものである。粗位置決め制御部20は例え
ば、まずセンサ14上の複数の受光素子14a〜14e
の出力値を比較して最も出力値の大きい受光素子上にレ
ーザビームがあると判断する。次に、このようにして判
断されたレーザビームの位置を基準にして位置決めされ
るべき所定の位置へはレーザビームをどちら向きに移動
させるべきかを判断して位置決め機構22を制御する。
図4において、例えば受光素子14bと受光素子14c
との間にレーザビーム15aを位置決めする場合であっ
て受光素子14dの出力値が最も大きい場合には、粗位
置決め制御部20は図の上方に向かってレーザビームを
移動させるように位置決め機構22を制御する。
The coarse positioning control section 20 is for moving the position of the laser beam, which is largely deviated from the predetermined position to be positioned, to a large amount and to move it quickly to the vicinity of the predetermined position. The coarse positioning control unit 20 firstly, for example, first detects a plurality of light receiving elements 14a to 14e on the sensor 14.
It is determined that the laser beam is present on the light receiving element having the largest output value by comparing the output values of the above. Next, the positioning mechanism 22 is controlled by determining in which direction the laser beam should be moved to a predetermined position to be positioned based on the position of the laser beam thus determined.
In FIG. 4, for example, the light receiving element 14b and the light receiving element 14c
When the laser beam 15a is positioned between the position and the position and the output value of the light receiving element 14d is the largest, the rough positioning control unit 20 causes the positioning mechanism 22 to move the laser beam upward in the drawing. Control.

【0039】また粗位置決め制御部20は別の方法とし
て、センサ14上でレーザビームが位置決めされるべき
受光素子間を境にして分けられた2つの受光素子群にお
いて、一方の受光素子群の出力値の和と他方の受光素子
群の出力値の和との差を複数の受光素子の全体から得た
情報として位置決め機構22を制御するようにしてもよ
い。すなわち図4において、例えば受光素子14bと受
光素子14cとの間にレーザビーム15aを位置決めす
る場合には、受光素子14a,14bの出力値の和と受
光素子14c,14d,14eの出力値の和との差を求
め、これに基づいて位置決め機構22を制御する。
As another method, the coarse positioning control section 20 outputs the output of one of the light receiving element groups in the two light receiving element groups divided by the light receiving elements on which the laser beam should be positioned on the sensor 14 as a boundary. The positioning mechanism 22 may be controlled by using the difference between the sum of the values and the sum of the output values of the other light receiving element group as information obtained from all the plurality of light receiving elements. That is, in FIG. 4, for example, when the laser beam 15a is positioned between the light receiving elements 14b and 14c, the sum of the output values of the light receiving elements 14a and 14b and the sum of the output values of the light receiving elements 14c, 14d and 14e. Then, the positioning mechanism 22 is controlled based on this difference.

【0040】ここで、制御モード判断部21は例えば、
センサ14上の複数の受光素子の出力値を比較して最も
出力値の大きい受光素子上にレーザビームがあると判断
し、このようにして判断されたレーザビームが、位置決
めされるべき受光素子間の両隣の受光素子上にある場合
には精位置決め制御部19を選択し、そうでない場合に
は粗位置決め制御部20を選択する。そして、このよう
な選択に基づいて精位置決め制御部19または粗位置決
め制御部20から出力されるいずれかの制御信号が位置
決め制御機構22に入力される。
Here, the control mode determination unit 21 is, for example,
The output values of a plurality of light receiving elements on the sensor 14 are compared with each other, it is determined that the laser beam is present on the light receiving element having the largest output value, and the laser beam thus determined is determined between the light receiving elements to be positioned. The fine positioning control section 19 is selected when the light receiving elements are on both sides of the above, and the rough positioning control section 20 is selected otherwise. Then, either control signal output from the fine positioning control unit 19 or the rough positioning control unit 20 based on such selection is input to the positioning control mechanism 22.

【0041】このように、本発明の第2の実施の形態に
よれば、センサ14上の複数の受光素子14a〜14e
のうちで最も外側に設けられる受光素子14a,14e
(または一体となった受光素子14a,14bと一体と
なった受光素子14d,14e)の並設方向の幅を、他
の受光素子14b〜14dの並設方向の幅より大きくし
ているので、センサ14上で位置決めされるべき所定の
位置からレーザビームが大幅にずれている場合であって
もレーザビームがどこにあるかを容易に検出することが
できる。このためレーザビームの確実な位置決め制御を
行うことができる。また、受光素子14a,14eの並
設方向の幅をレーザビームの移動範囲よりも大きくした
場合には、位置決めされるレーザビームがどこにあって
もその位置を検出することが可能となるので、レーザビ
ームのより確実な位置決め制御を行うことができる。
As described above, according to the second embodiment of the present invention, the plurality of light receiving elements 14a to 14e on the sensor 14 are provided.
Of the light receiving elements 14a, 14e provided on the outermost side
(Or the width of the light receiving elements 14d and 14e integrated with the integrated light receiving elements 14a and 14b) in the juxtaposed direction is made larger than the width of the other light receiving elements 14b to 14d in the juxtaposed direction. It is possible to easily detect where the laser beam is even when the laser beam is largely deviated from the predetermined position to be positioned on the sensor 14. Therefore, reliable positioning control of the laser beam can be performed. In addition, when the width of the light receiving elements 14a and 14e in the juxtaposed direction is made larger than the moving range of the laser beam, the position of the laser beam to be positioned can be detected regardless of where the laser beam is positioned. More reliable positioning control of the beam can be performed.

【0042】また、本発明の第2の実施の形態によれ
ば、センサ14上でのレーザビームの位置に応じて精位
置決め制御部19または粗位置決め制御部20を選択し
てレーザビームの位置決め制御を行うことにより、位置
決めされるべき所定の位置からレーザビームが大幅にず
れている場合であっても粗位置決め制御部20によりレ
ーザビームの位置を速やかに検出して、確実かつ速やか
にレーザビームの位置決め制御を行うことができる。
Further, according to the second embodiment of the present invention, the fine positioning controller 19 or the rough positioning controller 20 is selected according to the position of the laser beam on the sensor 14 to control the laser beam positioning. By performing the above, even if the laser beam is largely deviated from the predetermined position to be positioned, the coarse positioning control unit 20 can promptly detect the position of the laser beam, and the laser beam can be reliably and promptly detected. Positioning control can be performed.

【0043】なお、本発明の第2の実施の形態において
は、図4に示すセンサ14からの出力に基づいて位置決
め制御部16により制御を行うものとしたが、図2に示
すセンサ8からの出力に基づいて同様の制御を行うよう
にしてもよい。また、制御モード判断部21は、図5に
示すように精位置決め制御部19および粗位置決め制御
部20の後段に配置するのではなく、信号処理部17と
精位置決め制御部19または粗位置決め制御部20との
間に配置するようにしてもよい。
In the second embodiment of the present invention, the positioning control unit 16 controls based on the output from the sensor 14 shown in FIG. 4, but the sensor 8 shown in FIG. The same control may be performed based on the output. Further, the control mode determination unit 21 is not arranged at the subsequent stage of the fine positioning control unit 19 and the coarse positioning control unit 20 as shown in FIG. 5, but is provided with the signal processing unit 17 and the fine positioning control unit 19 or the coarse positioning control unit. You may make it arrange | position between 20 and.

【0044】なお、本発明の第1または第2の実施の形
態のマルチビーム走査装置を用いることにより、安価で
かつ性能のよいレーザプリンタやディジタル複写機等が
提供される。
By using the multi-beam scanning device according to the first or second embodiment of the present invention, an inexpensive laser printer, a digital copying machine or the like having high performance can be provided.

【0045】[0045]

【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
従来のマルチビーム走査装置より少ない数の受光素子に
よって検出手段を構成することができる。また、位置決
めされるべき所定の位置からレーザビームが大幅にずれ
ている場合であっても確実かつ速やかにレーザビームの
位置決め制御を行うことができる。
As described above, according to the present invention,
The detecting means can be constituted by a smaller number of light receiving elements than the conventional multi-beam scanning device. Further, even if the laser beam is largely deviated from the predetermined position to be positioned, the laser beam positioning control can be performed reliably and promptly.

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

【図1】本発明によるマルチビーム走査装置の第1の実
施の形態を示す図である。
FIG. 1 is a diagram showing a first embodiment of a multi-beam scanning device according to the present invention.

【図2】図1に示すマルチビーム走査装置のセンサの構
成を示す図である。
FIG. 2 is a diagram showing a configuration of a sensor of the multi-beam scanning device shown in FIG.

【図3】図1に示すマルチビーム走査装置の位置決め制
御部の構成を示すブロック図である。
3 is a block diagram showing a configuration of a positioning control unit of the multi-beam scanning device shown in FIG.

【図4】本発明によるマルチビーム走査装置の第2の実
施の形態におけるセンサの構成を示す図である。
FIG. 4 is a diagram showing a configuration of a sensor in a second embodiment of a multi-beam scanning device according to the present invention.

【図5】本発明によるマルチビーム走査装置の第2の実
施の形態における位置決め制御部の構成を示すブロック
図である。
FIG. 5 is a block diagram showing a configuration of a positioning control unit in a second embodiment of a multi-beam scanning device according to the present invention.

【図6】従来のマルチビーム走査装置を示す図である。FIG. 6 is a diagram showing a conventional multi-beam scanning device.

【図7】図6に示す従来のマルチビーム走査装置のセン
サの構成を示す図である。
7 is a diagram showing a configuration of a sensor of the conventional multi-beam scanning device shown in FIG.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1a,1b 半導体レーザダイオード 2a,2b レンズ 3a,3b 偏向角アクチュエータ 4 ハーフミラー 5 ポリゴンミラー 6 f−θレンズ 7 感光ドラム 8,14 センサ 8a〜8c,14a〜14e 受光素子 9,16 位置決め制御部 10a,10b,15a,15b レーザビーム 11,17 信号処理部 12,18 制御部 13,22 位置決め機構 19 精位置決め制御部 20 粗位置決め制御部 21 制御モード判断部 1a, 1b Semiconductor laser diode 2a and 2b lenses 3a, 3b Deflection angle actuator 4 half mirror 5 polygon mirror 6 f-θ lens 7 Photosensitive drum 8,14 sensor 8a to 8c, 14a to 14e Light receiving element 9,16 Positioning controller Laser beams 10a, 10b, 15a, 15b 11, 17 Signal processing unit 12, 18 Control unit 13,22 Positioning mechanism 19 Precision positioning controller 20 Coarse positioning controller 21 Control mode determination unit

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 高 橋 正 樹 神奈川県川崎市幸区小向東芝町1 株式 会社東芝 研究開発センター内 (72)発明者 伊 藤 秀 樹 神奈川県川崎市幸区小向東芝町1 株式 会社東芝 研究開発センター内 (72)発明者 鈴 木 祐 司 神奈川県川崎市幸区小向東芝町1 株式 会社東芝 研究開発センター内 (72)発明者 小 宮 研 一 神奈川県川崎市幸区柳町70番地 株式会 社東芝 柳町工場内 (72)発明者 谷 本 弘 二 神奈川県川崎市幸区柳町70番地 株式会 社東芝 柳町工場内 (72)発明者 白 石 貴 志 神奈川県川崎市幸区柳町70番地 株式会 社東芝 柳町工場内 (56)参考文献 特開 平3−225315(JP,A) 特開 平2−160212(JP,A) (58)調査した分野(Int.Cl.7,DB名) G02B 26/10 B41J 2/44 H04N 1/113 ─────────────────────────────────────────────────── ─── Continuation of the front page (72) Inventor Masaki Takahashi 1 Komukai Toshiba-cho, Sachi-ku, Kawasaki-shi, Kanagawa Toshiba Research & Development Center Co., Ltd. (72) Inventor Hideki Ito Small, Saiwai-ku, Kawasaki-shi, Kanagawa Muko Toshiba Town 1 Co., Ltd. within the Toshiba Research and Development Center (72) Inventor Yuji Suzuki Komukai Toshiba Town, Kawasaki City, Kanagawa Prefecture 1 Kobayashi Research and Development Center (72) Inventor Ken Komiya Kawasaki, Kanagawa Prefecture 70, Yanagimachi, Sachi-ku, Tokyo (72) Inventor, Toshiba Yanagimachi Plant (72) Koji Tanimoto, 70, Yanagi-cho, Sachi-ku, Kawasaki, Kanagawa Prefecture Incorporated, Toshiba Yanagimachi Plant (72) Inventor, Takashi Shiraishi 70 Yanagimachi, Sachi-ku, Shizu, Ltd. Inside the Yanagimachi Plant of Toshiba Corporation (56) References JP-A-3-225315 (JP, A) JP-A-2-160212 (JP, A) (58) Fields investigated ( Int.Cl. 7 , DB name) G02B 26/10 B41J 2/44 H04N 1/113

Claims (10)

(57)【特許請求の範囲】(57) [Claims] 【請求項1】レーザビームを出射する複数のレーザ光源
と、 前記各レーザ光源と記録媒体との間に設けられ前記各レ
ーザ光源から出射された各レーザビームを前記記録媒体
上で走査するよう前記記録媒体へ向けて偏向させる偏向
手段と、 前記各レーザ光源と前記偏向手段との間に設けられ前記
各レーザビームの一部を前記記録媒体へ向かう光路から
分離する分離手段と、 前記各レーザ光源と前記分離手段との間に設けられ前記
各レーザビームの前記記録媒体上での結像位置を移動さ
せる結像位置移動手段と、 前記分離手段により分離された前記各レーザビームの一
部から前記各レーザビームの位置を検出する検出手段
と、 前記検出手段により検出された結果に基づいて前記各レ
ーザビームの前記記録媒体上でのビームピッチが所定値
となるように前記結像位置移動手段を制御する制御手段
とを備え、 前記検出手段は、前記各レーザ光源から出射されるレー
ザビームの本数より多い数の受光素子であって、前記各
レーザビームの前記記録媒体上でのビームピッチに光学
的に相当するピッチで並設された複数の受光素子から構
成され、 前記制御手段は、前記検出手段の前記複数の受光素子の
うち互いに隣り合った受光素子の間に前記各レーザビー
ムが位置決めされるように前記結像位置移動手段を制御
するものであり、かつ、前記制御手段により前記結像位
置移動手段を制御する際に、前記検出手段の連続して並
設された少なくとも3つの受光素子のうち互いに隣り合
ったもの同士の間に形成される少なくとも2つの位置の
それぞれに、前記記録媒体上で前記ビームピッチだけ離
れる少なくとも2つのレーザビームのそれぞれが位置決
めされるように、前記各レーザ光源から出射される前記
各レーザビームの点灯のタイミングをずらして、前記各
レーザビームの位置決めを順次行うことを特徴とするマ
ルチビーム走査装置。
1. A plurality of laser light sources for emitting laser beams, said laser light sources provided between said laser light sources and a recording medium so that said laser beams emitted from said laser light sources are scanned on said recording medium. Deflection means for deflecting toward the recording medium; separation means provided between the laser light sources and the deflection means for separating a part of each laser beam from an optical path toward the recording medium; and each laser light source. And an image forming position moving means for moving the image forming position of each of the laser beams on the recording medium, and a part of each of the laser beams separated by the separating means. Detecting means for detecting the position of each laser beam, and based on the result detected by the detecting means, the beam pitch of each laser beam on the recording medium is set to a predetermined value. Thus, the control means for controlling the image forming position moving means, the detection means is a number of light receiving elements greater than the number of laser beams emitted from each of the laser light sources, It is composed of a plurality of light receiving elements arranged in parallel at a pitch optically equivalent to the beam pitch on the recording medium, the control means, of the plurality of light receiving elements of the detection means of the adjacent light receiving elements The image forming position moving means is controlled so that the respective laser beams are positioned in between, and when the image forming position moving means is controlled by the control means, the detecting means is continuously operated. At least two positions formed between adjacent ones of at least three light-receiving elements arranged in parallel are separated by the beam pitch on the recording medium. A multi-beam characterized by sequentially positioning each laser beam by shifting the lighting timing of each laser beam emitted from each laser light source so that each of at least two laser beams is positioned. Scanning device.
【請求項2】前記受光素子の数は、前記各レーザ光源か
ら出射されるレーザビームの本数より1多いことを特徴
とする請求項1記載のマルチビーム走査装置。
2. The multi-beam scanning device according to claim 1, wherein the number of the light receiving elements is one more than the number of laser beams emitted from each of the laser light sources.
【請求項3】前記複数の受光素子のうち最も外側に設け
られた受光素子は、その並設方向の幅が他の内側に設け
られた受光素子の並設方向の幅より大きいことを特徴と
する請求項1または2記載のマルチビーム走査装置。
3. A light-receiving element provided on the outermost side of the plurality of light-receiving elements has a width in the juxtaposed direction larger than a width in the juxtaposed direction of other light-receiving elements provided inside. The multi-beam scanning device according to claim 1 or 2.
【請求項4】前記最も外側に設けられた受光素子の並設
方向の幅は、レーザビームの移動範囲よりも大きいこと
を特徴とする請求項3記載のマルチビーム走査装置。
4. The multi-beam scanning device according to claim 3, wherein a width of the light receiving element provided on the outermost side in the juxtaposed direction is larger than a moving range of the laser beam.
【請求項5】前記制御手段は、前記検出手段を構成する
互いに隣り合った受光素子の出力値の差に基づいて前記
結像位置移動手段を制御することを特徴とする請求項1
乃至4のいずれかに記載のマルチビーム走査装置。
5. The control means controls the image forming position moving means on the basis of a difference between output values of light receiving elements adjacent to each other constituting the detecting means.
5. The multi-beam scanning device according to any one of 4 to 4.
【請求項6】前記制御手段は、前記検出手段を構成する
互いに隣り合った受光素子の出力値の差に基づいて前記
結像位置移動手段を制御する第1の制御部と、前記検出
手段を構成する複数の受光素子の全体から得た情報に基
づいて前記結像位置移動手段を制御する第2の制御部
と、前記検出手段を構成する複数の受光素子の全体から
得た情報に基づいて前記第1の制御部または前記第2の
制御部のいずれを選択するかを判断する判断部とを有
し、 前記判断部は、前記複数の受光素子のうちレーザビーム
が位置決めされるべき互いに隣り合った受光素子の少な
くともいずれかの上にレーザビームがあると判断された
場合には前記第1の制御部を選択し、一方、前記互いに
隣り合った受光素子のいずれの上にもレーザビームがな
いと判断された場合には前記第2の制御部を選択するこ
とを特徴とする請求項1乃至4のいずれかに記載のマル
チビーム走査装置。
6. The control means includes a first control portion for controlling the image forming position moving means based on a difference between output values of light receiving elements adjacent to each other, which constitutes the detecting means, and the detecting means. On the basis of information obtained from all of the plurality of light receiving elements constituting the detection means, a second control section for controlling the image forming position moving means based on information obtained from all of the plurality of light receiving elements constituting And a determination unit that determines which of the first control unit and the second control unit is selected, the determination unit being adjacent to each other in which the laser beam is to be positioned among the plurality of light receiving elements. When it is determined that the laser beam is present on at least one of the matched light receiving elements, the first control unit is selected, while the laser beam is placed on any of the adjacent light receiving elements. When it is determined that there is no The multi-beam scanning device according to any one of claims 1 to 4, wherein the second control unit is selected in the case of the above.
【請求項7】前記第2の制御部は、前記複数の受光素子
の全体から得た情報として、前記複数の受光素子のうち
いずれの受光素子上にレーザビームがあるか判断したも
のを用いることを特徴とする請求項6記載のマルチビー
ム走査装置。
7. The second control unit uses, as the information obtained from all of the plurality of light receiving elements, information on which light receiving element of the plurality of light receiving elements has a laser beam. 7. The multi-beam scanning device according to claim 6.
【請求項8】前記第2の制御部は、前記複数の受光素子
のうち最も出力値の大きい受光素子上にレーザビームが
あると判断することを特徴とする請求項7記載のマルチ
ビーム走査装置。
8. The multi-beam scanning device according to claim 7, wherein the second control unit determines that the laser beam is present on the light receiving element having the largest output value among the plurality of light receiving elements. .
【請求項9】前記第2の制御部は、前記複数の受光素子
の全体から得た情報として、レーザビームが位置決めさ
れるべき受光素子を基準として分けられた2つの受光素
子群において一方の受光素子群の出力値の和と他方の受
光素子群の出力値の和との差を用いることを特徴とする
請求項6記載のマルチビーム走査装置。
9. The second control unit uses, as information obtained from all of the plurality of light receiving elements, one of the two light receiving element groups divided based on the light receiving element on which the laser beam is to be positioned. 7. The multi-beam scanning device according to claim 6, wherein a difference between a sum of output values of the element group and a sum of output values of the other light receiving element group is used.
【請求項10】前記判断部は、前記複数の受光素子のう
ち最も出力値の大きい受光素子上にレーザビームがある
と判断することを特徴とする請求項6記載のマルチビー
ム走査装置。
10. The multi-beam scanning device according to claim 6, wherein the determination unit determines that the laser beam is present on the light receiving element having the largest output value among the plurality of light receiving elements.
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