JP5169099B2 - Laser scanning optical device - Google Patents

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Description

本発明は、レーザ走査光学装置、特に、電子写真方式の複写機やプリンタなどの画像形成装置にプリントヘッドとして搭載されるレーザ走査光学装置に関する。   The present invention relates to a laser scanning optical device, and more particularly to a laser scanning optical device mounted as a print head in an image forming apparatus such as an electrophotographic copying machine or printer.

近年、複写機やプリンタにおいては、高速高精細化の要求が強く、感光体上を複数のビームで副走査方向に所定の間隔で走査するマルチビーム方式が主流になっている。マルチビームによる描画では、各走査線の繋ぎ目部分の画質の乱れを目立たなくする多重露光が必要となる。多重露光において、各画素の濃度は、多重露光に使用されたビームの光量の総和となる。画素間でこの総和光量に差が発生すると、濃度むらとなるため、総和光量での光量の安定化、光量の制御方法が重要となっている。   In recent years, there has been a strong demand for high-speed and high-definition in copying machines and printers, and a multi-beam method in which a photoconductor is scanned with a plurality of beams at a predetermined interval in the sub-scanning direction has become mainstream. In multi-beam drawing, multiple exposure is required to make the image quality disorder of the joint portion of each scanning line inconspicuous. In multiple exposure, the density of each pixel is the sum of the light amounts of the beams used for multiple exposure. When a difference occurs in the total light amount between pixels, density unevenness is caused. Therefore, stabilization of the light amount by the total light amount and a method for controlling the light amount are important.

特許文献1には、一つの半導体レーザアレイ光源から放射される複数のビームを、同一画素を多重露光するビームの組に分け、組み合わされたビームを光源の外に設けた光量検出機構に入射させてビームの組の総和光量を検出し、この検出結果により個々のビームの光量制御を行うことが記載されている。しかしながら、この光量制御では、光源の外に設けた光量検出機構を用いているため、構成が複雑になる。   In Patent Document 1, a plurality of beams emitted from one semiconductor laser array light source are divided into sets of beams for multiple exposure of the same pixel, and the combined beams are incident on a light amount detection mechanism provided outside the light source. It is described that the total light amount of a set of beams is detected and the light amount control of each beam is performed based on the detection result. However, in this light quantity control, since the light quantity detection mechanism provided outside the light source is used, the configuration becomes complicated.

前記以外には、個々の半導体レーザアレイ光源に内蔵された光量検出素子での検出結果を電気回路を用いて総和として求める方法が知られている。この方法では、電気回路の誤差により精度の良好な制御ができず、かつ、電気回路を設ける分高価になる問題点を有している。さらに、個々のビームごとに光量を検出する方法も知られているが、光量制御に時間がかかるため、高速化に対応できない。   In addition to the above, there is known a method of obtaining the detection result by the light amount detection element incorporated in each semiconductor laser array light source as a sum using an electric circuit. This method has a problem that the control with good accuracy cannot be performed due to an error in the electric circuit, and the cost is increased by providing the electric circuit. Furthermore, a method of detecting the light amount for each individual beam is also known, but since it takes time to control the light amount, it cannot cope with speeding up.

一方、特許文献2には、複数の発光源の光量の総和から個々の発光源の光量をバランスをとって制御する方法が開示されている。但し、特許文献2は、複数の半導体レーザアレイ光源を用いて多重露光する場合の光量制御にまで言及することはない。
特開2006−103248号公報 特開平8−264873号公報
On the other hand, Patent Document 2 discloses a method of controlling the light amounts of individual light sources in a balanced manner from the sum of the light amounts of a plurality of light sources. However, Patent Document 2 does not mention light amount control in the case of multiple exposure using a plurality of semiconductor laser array light sources.
JP 2006-103248 A JP-A-8-264873

そこで、本発明の目的は、複数の発光源を有する複数の半導体レーザアレイ光源を組み合わせて多重露光する場合に光量制御を簡単な構成でかつ高精度に行うことのできるレーザ走査光学装置を提供することにある。   Accordingly, an object of the present invention is to provide a laser scanning optical device capable of performing light amount control with a simple configuration and high accuracy when multiple exposure is performed by combining a plurality of semiconductor laser array light sources having a plurality of light emitting sources. There is.

以上の目的を達成するため、本発明は、
被走査面上を複数のビームにて多重露光を行うレーザ走査光学装置において、
互いに独立して駆動可能な複数個の発光源を有するとともに、それらの発光源の光量を検出する単一のセンサを内蔵する複数の半導体レーザアレイ光源と、
前記複数の半導体レーザアレイ光源から放射されるそれぞれのビームを合成し、多重露光を行うための光学系と、を備え、
被走査面上の同一画素を露光する複数のビームは、一つの半導体レーザアレイ光源から放射されるビームで構成されており
多重露光するビームの組の総和光量を各半導体レーザアレイ光源に内蔵した前記単一のセンサにて検出し、制御すること、
を特徴とする。
In order to achieve the above object, the present invention provides:
In a laser scanning optical device that performs multiple exposure on a surface to be scanned with a plurality of beams,
A plurality of light emitting sources that can be driven independently of each other, and a plurality of semiconductor laser array light sources that incorporate a single sensor that detects the light quantity of the light emitting sources;
An optical system for combining the beams emitted from the plurality of semiconductor laser array light sources and performing multiple exposure,
A plurality of beams for exposing the same pixels on the scan surface is constituted by a beam emitted from one semiconductor laser array light source,
Detecting and controlling the total amount of light of a set of beams to be subjected to multiple exposure by the single sensor built in each semiconductor laser array light source;
It is characterized by.

本発明に係るレーザ走査光学装置においては、同一画素を多重露光するビームを同一の半導体レーザアレイ光源から放射されるビームにて組み合わせるようにし、かつ、多重露光するビームの組の総和光量を各半導体レーザアレイ光源に内蔵した単一のセンサにて検出するようにした。これにて、光源の外に光量検出手段を設けたり、光量の総和を求めるための電気回路を用いることなく、簡単な構成で、かつ、精度よく個々の発光源の光量を制御できる。   In the laser scanning optical device according to the present invention, a beam for multiple exposure of the same pixel is combined with a beam emitted from the same semiconductor laser array light source, and the total light quantity of the set of multiple exposure beams is set for each semiconductor. Detection was performed by a single sensor built in the laser array light source. Thus, it is possible to control the light amount of each light source with a simple configuration and with high accuracy without providing a light amount detection means outside the light source or using an electric circuit for obtaining the total light amount.

以下、本発明に係るレーザ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。   Embodiments of a laser scanning optical apparatus according to the present invention will be described below with reference to the accompanying drawings.

(画像形成装置の概略構成、図1参照)
図1に示す画像形成装置は、電子写真方式によるカラープリンタであって、いわゆるタンデム式で4色(C:シアン、M:マゼンタ、Y:イエロー、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、各図面において、参照数字に付されているC,M,Y,Kの文字はそれぞれシアン、マゼンタ、イエロー、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)
The image forming apparatus shown in FIG. 1 is an electrophotographic color printer, and is configured to form an image of four colors (C: cyan, M: magenta, Y: yellow, K: black) in a so-called tandem system. It is a thing. An image is formed at each image forming station 101 and is combined on the intermediate transfer belt 112. In each drawing, the letters C, M, Y, and K attached to the reference numerals mean members for cyan, magenta, yellow, and black, respectively.

各画像形成ステーション101(101C,101M,101Y,101K)は、その概略を説明すると、感光体ドラム102(102C,102M,102Y,102K)、レーザ走査光学ユニット103(103C,103M,103Y,103K)、現像器104(104C,104M,104Y,104K)などを含む。   The outline of each of the image forming stations 101 (101C, 101M, 101Y, 101K) will be described. The photosensitive drum 102 (102C, 102M, 102Y, 102K) and the laser scanning optical unit 103 (103C, 103M, 103Y, 103K) are described. Developing unit 104 (104C, 104M, 104Y, 104K) and the like.

各レーザ走査光学ユニット103から放射されたビームBC,BM,BY,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、積載されている転写材を1枚ずつ給紙する自動給紙部130が設置されている。   Beams BC, BM, BY, and BK emitted from each laser scanning optical unit 103 irradiate each photosensitive drum 102 to form an image of each color. On the other hand, an intermediate transfer belt 112 is stretched endlessly on rollers 113, 114, 115 immediately below the image forming station 101, is driven to rotate in the direction of arrow A, and is a portion where the drive roller 113 is installed. A secondary transfer roller 116 is disposed at a portion (secondary transfer portion) that faces 112. In addition, an automatic paper feeding unit 130 that feeds the stacked transfer materials 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CMYKごとの画像データとして画像メモリ35(図4参照)に送信され、これらの画像データに基づいて各レーザ走査光学ユニット103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 CMYK from an image reading device (scanner) or a computer (not shown) to the image memory 35 (see FIG. 4), and each laser scanning optical unit 103 is driven based on these image data. A toner image is formed on each photosensitive 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上に順次1次転写され、4色の画像が合成される。一方、転写材は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、転写材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 onto the intermediate transfer belt 112 that is rotationally driven in the direction of arrow A, and four color images are combined. On the other hand, the transfer material is fed one sheet at a time from the sheet feeding unit 130, and the composite image is secondarily transferred from the intermediate transfer belt 112 by the electric field applied from the transfer roller 116 in the secondary transfer unit. Thereafter, the transfer material 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転写材を検出するためのTODセンサ106が設置され、転写材と中間転写ベルト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画像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画像を形成し、該補正用画像をセンサ105で検出することで、各レーザビームBC,BM,BY,BKの発光タイミングを調整し、CMYK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 transfer material is installed immediately before the secondary transfer unit, and the transfer material and the image on the intermediate transfer belt 112 are synchronized. In addition, a registration sensor 105 for detecting a registration correction image formed on the intermediate transfer belt 112 is provided. A registration correction image is formed on the belt 112 for each image forming station 101, and the correction image is detected by the sensor 105, thereby adjusting the light emission timings of the laser beams BC, BM, BY, BK, and CMYK. These images are accurately synthesized on the belt 112.

(レーザ走査光学ユニット、図2及び図3参照)
図2に示すように、各レーザ走査光学ユニット103は、概略、四つの発光源301a〜301d,302a〜302dをそれぞれ有する半導体レーザアレイ光源301,302と、結合位置調整部材(平行平板)307と、ビーム合成プリズム310と、第1シリンドリカルレンズ311と、所定の速度で回転駆動されるポリゴンミラー312と、fθ機能を有する走査レンズ313と第2シリンドリカルレンズ314と、水平同期センサ316とで構成されている。なお、本実施例において、各半導体レーザアレイ光源301,302はそれぞれ4本のビームを放射するが、図2では簡略化のためにそれぞれ2本のビームを放射する状態で描いている。
(Laser scanning optical unit, see FIGS. 2 and 3)
As shown in FIG. 2, each laser scanning optical unit 103 generally includes semiconductor laser array light sources 301 and 302 each having four light emission sources 301 a to 301 d and 302 a to 302 d, a coupling position adjusting member (parallel plate) 307, and The beam combining prism 310, the first cylindrical lens 311, the polygon mirror 312 that is rotationally driven at a predetermined speed, the scanning lens 313 having the fθ function, the second cylindrical lens 314, and the horizontal synchronization sensor 316. ing. In the present embodiment, each of the semiconductor laser array light sources 301 and 302 emits four beams, but in FIG. 2, for simplification, the two laser beams are drawn.

各半導体レーザアレイ光源301,302の発光源301a〜301d,302a〜302dから放射されたビーム(発散光)は、コリメータユニット304,303によって平行光とされ、発光源302a〜302dからのビームは結像位置調整部材(平行平板)307を透過してビーム合成プリズム310に導かれる。各ビームはここで同じ方向に結合され、第1シリンドリカルレンズ311によって副走査方向Zにほぼ平行に集光され、ポリゴンミラー312に導かれる。これらのビームはポリゴンミラー312の回転に基づいて主走査方向Yに等角速度で偏向され、走査レンズ313を透過することで必要な収差を補正され、第2シリンドリカルレンズ314を透過して感光体ドラム102上で結像する。この水平走査により感光体ドラム102上に静電潜像が形成される。   Beams (diverging light) emitted from the light emitting sources 301a to 301d and 302a to 302d of the semiconductor laser array light sources 301 and 302 are collimated by the collimator units 304 and 303, and the beams from the light emitting sources 302a to 302d are combined. The light passes through the image position adjusting member (parallel flat plate) 307 and is guided to the beam combining prism 310. Here, the beams are combined in the same direction, and are condensed by the first cylindrical lens 311 substantially parallel to the sub-scanning direction Z, and guided to the polygon mirror 312. These beams are deflected at a constant angular velocity in the main scanning direction Y based on the rotation of the polygon mirror 312, and necessary aberrations are corrected by passing through the scanning lens 313, passing through the second cylindrical lens 314 and passing through the photosensitive drum. The image is formed on 102. By this horizontal scanning, an electrostatic latent image is formed on the photosensitive drum 102.

各レーザ走査光学ユニット103において、感光体ドラム102上での各走査ラインの書出し位置を検出するため、即ち、水平同期信号を得るため、ポリゴンミラー312で偏向されたビームの主走査方向上流側のビームは、ミラー315で反射され、水平同期センサ316に入射し、水平同期信号が生成される。なお、このような水平同期信号を生成する方法は周知であり、その説明は省略する。   In each laser scanning optical unit 103, in order to detect the writing position of each scanning line on the photosensitive drum 102, that is, to obtain a horizontal synchronization signal, the beam deflected by the polygon mirror 312 on the upstream side in the main scanning direction. The beam is reflected by the mirror 315 and enters the horizontal synchronization sensor 316, and a horizontal synchronization signal is generated. Note that a method for generating such a horizontal synchronizing signal is well known, and a description thereof will be omitted.

ところで、半導体レーザアレイ光源301,302は、図3に示すように、それぞれ所定の間隔で配置された四つの発光源301a〜301d,302a〜302dを有しているとともに、各発光源の光量を検出する単一のセンサとして機能するフォトダイオードPD1,PD2が内蔵されている。各発光源はそれぞれに対応した発光信号により発光する。   Meanwhile, as shown in FIG. 3, the semiconductor laser array light sources 301 and 302 have four light emitting sources 301a to 301d and 302a to 302d arranged at predetermined intervals, respectively. Photodiodes PD1 and PD2 functioning as a single sensor for detection are incorporated. Each light source emits light by a light emission signal corresponding to the light source.

(制御部、図4参照)
次に、画像形成装置の制御部の構成を図4を参照して説明する。この制御部は、概略、CPU(マイクロコンピュータ)30と駆動用クロック発生回路31と画像メモリ35とで構成されている。CPU30は、ポリゴンミラー312を駆動するモータの制御を行い、水平同期センサ316に入射したビームが光電変換され、CPU30に入力される。CPU30はこの信号をデジタル化して水平同期信号HSYNCを生成する。
(Control unit, see FIG. 4)
Next, the configuration of the control unit of the image forming apparatus will be described with reference to FIG. This control unit is generally composed of a CPU (microcomputer) 30, a drive clock generation circuit 31, and an image memory 35. The CPU 30 controls a motor that drives the polygon mirror 312, and the beam incident on the horizontal synchronization sensor 316 is photoelectrically converted and input to the CPU 30. The CPU 30 digitizes this signal to generate a horizontal synchronization signal HSYNC.

また、CPU30にはTODセンサ106からの転写材検出信号、レジストセンサ105からの補正用画像の検出信号が入力される。CPU30は、レジストセンサ105の検出信号に基づいて、画像の主走査位置及び副走査位置、主走査倍率などのレジスト補正値を演算する。また、CPU30は、水平同期信号を得るための強制発光を制御し、さらに、補正用画像を描画するための強制発光を制御する。   Further, the CPU 30 receives a transfer material detection signal from the TOD sensor 106 and a correction image detection signal from the registration sensor 105. Based on the detection signal of the registration sensor 105, the CPU 30 calculates registration correction values such as the main scanning position and the sub scanning position of the image, and the main scanning magnification. Further, the CPU 30 controls forced light emission for obtaining a horizontal synchronization signal, and further controls forced light emission for drawing a correction image.

CPU30は、画像メモリ35に対して、水平同期信号HSYNCと画像要求信号TODを出力する。画像メモリ35は、複数の副走査カウンタを搭載しており、信号TODをトリガに水平同期信号HSYNCをカウントし、副走査レジストを合わせて、かつ、主走査レジストも合わせて、画像データC/M/Y/KをLDドライバ33,34に出力する。この出力はCPU30がレジスト補正結果を受けて演算した結果が含まれたタイミングで行われる。   The CPU 30 outputs a horizontal synchronization signal HSYNC and an image request signal TOD to the image memory 35. The image memory 35 includes a plurality of sub-scanning counters. The horizontal synchronization signal HSYNC is counted by using the signal TOD as a trigger, and the sub-scanning resist and the main-scanning resist are combined to obtain the image data C / M. / Y / K is output to the LD drivers 33 and 34. This output is performed at a timing at which the result obtained by the CPU 30 receiving the registration correction result is included.

また、LDドライバ33,34に出力する画像データDATAは、発光源301a〜301d,302a〜302dから放射されるビームの相対位置に応じて、感光体ドラム102上での主走査方向位置を調整する。そして、発光源301a〜301d,302a〜302dごとに強制発光信号を共通にしている。CPU30はそれ以外に画像形成装置内の各種機器を制御する。   The image data DATA output to the LD drivers 33 and 34 adjusts the position in the main scanning direction on the photosensitive drum 102 in accordance with the relative positions of the beams emitted from the light emission sources 301a to 301d and 302a to 302d. . The forced light emission signal is shared by the light emission sources 301a to 301d and 302a to 302d. In addition, the CPU 30 controls various devices in the image forming apparatus.

(2重露光の態様、図5及び図6参照)
次に、感光体ドラム102上での多重露光(本実施例では2重露光としている)の態様について説明する。図5は、本実施例で2重露光した場合の感光体ドラム102上でのビーム配置を示している。各発光源301a〜301d,302a〜302dから放射される計8本のビームを、感光体ドラム102上で副走査方向Zに、301a,302a,301b,302b,301c,302c,301d,302dの順に配置する。4本のビームごとに走査して2重露光するには、301cと301a、302cと302a、301dと301b、302dと302bにて同一画素を露光する。その後も、常に、301cと301a、302cと302a、301dと301b、302dと302bの4組で同一画素を露光する。
(Double exposure mode, see FIGS. 5 and 6)
Next, a mode of multiple exposure on the photosensitive drum 102 (in this embodiment, double exposure) will be described. FIG. 5 shows a beam arrangement on the photosensitive drum 102 when double exposure is performed in this embodiment. A total of eight beams emitted from the light emission sources 301a to 301d and 302a to 302d are arranged in the sub-scanning direction Z on the photosensitive drum 102 in the order of 301a, 302a, 301b, 302b, 301c, 302c, 301d, and 302d. Deploy. To perform double exposure by scanning every four beams, the same pixel is exposed at 301c and 301a, 302c and 302a, 301d and 301b, and 302d and 302b. Thereafter, the same pixel is always exposed with four sets of 301c and 301a, 302c and 302a, 301d and 301b, and 302d and 302b.

同一画素を露光するビームの組は同一の半導体レーザアレイ光源301,302から放射されるため、各光源301,302にそれぞれ内蔵されたフォトダイオードPD1,PD2で一度に総和光量として検出可能である。   Since a set of beams for exposing the same pixel is emitted from the same semiconductor laser array light sources 301 and 302, it can be detected as a total light amount at a time by the photodiodes PD1 and PD2 incorporated in the light sources 301 and 302, respectively.

これに対して、それぞれの光源301,302から放射されるビームの組で2重露光する場合のビーム配置を比較例として図6に示す。この比較例では、各発光源301a〜301d,302a〜302dから放射される計8本のビームを、感光体ドラム102上で副走査方向Zに、301a,301b,301c,301d,302a,302b,302c,302dの順に配置する。4本のビームごとに走査して2重露光するには、302aと301a、302bと301b、302cと301c、302dと301dにて同一画素を露光する。その後も、常に、302aと301a、302bと301b、302cと301c、302dと301dの4組で同一画素を露光する。   On the other hand, FIG. 6 shows a beam arrangement in a case where double exposure is performed with a set of beams emitted from the light sources 301 and 302 as a comparative example. In this comparative example, a total of eight beams emitted from the light emitting sources 301a to 301d and 302a to 302d are placed on the photosensitive drum 102 in the sub-scanning direction Z, 301a, 301b, 301c, 301d, 302a, 302b, They are arranged in the order of 302c and 302d. In order to perform double exposure by scanning every four beams, the same pixel is exposed in 302a and 301a, 302b and 301b, 302c and 301c, and 302d and 301d. Thereafter, the same pixel is always exposed with four sets of 302a and 301a, 302b and 301b, 302c and 301c, and 302d and 301d.

同一画素を露光するビームの組は別々の半導体レーザアレイ光源301,302から放射されるため、総和光量は各光源301,302にそれぞれ内蔵されたフォトダイオードPD1,PD2での光量検出値を電気回路を用いて合成することになる。これでは、電気回路の誤差により精度の良好な制御ができず、かつ、電気回路を設ける分高価になる。   Since a set of beams for exposing the same pixel is emitted from separate semiconductor laser array light sources 301 and 302, the total light amount is obtained by detecting the light amount detection values of the photodiodes PD1 and PD2 incorporated in the light sources 301 and 302, respectively. Will be synthesized. In this case, control with good accuracy cannot be performed due to errors in the electric circuit, and the cost is increased by providing the electric circuit.

(2重露光の発光制御、図7参照)
図7に本実施例での2重露光におけるタイミングチャートを示す。自動光量制御(以下、APCと称する)は画像描画領域外で行う。なお、図7において、SOSとは水平同期信号を得るためのビーム(発光源301aのビームのみを用いる)がセンサ316に入射するタイミングを示し、SOIとは画像描画開始タイミングを示し、EOIとは画像描画終了タイミングを示している。
(Double exposure light emission control, see FIG. 7)
FIG. 7 shows a timing chart in the double exposure in this embodiment. Automatic light quantity control (hereinafter referred to as APC) is performed outside the image drawing area. In FIG. 7, SOS indicates the timing at which a beam for obtaining a horizontal synchronizing signal (using only the beam of the light emission source 301a) enters the sensor 316, SOI indicates the image drawing start timing, and EOI indicates The image drawing end timing is shown.

まず、発光源301b,301dを同時に点灯させると、その総和光量がフォトダイオードPD1にて検出される。この総和光量に基づいて各発光源301b,301dの光量制御(APC)を行う。ここでの光量制御は、予め発光源301b,301dの印加電圧に対する発光特性を得ておき、検出された総和光量から各発光源301b,301dの光量を推測し、必要な光量が得られるように駆動電圧をバランス設定する。なお、このような光量制御については前掲の特許文献2に詳しく記載されている。   First, when the light emitting sources 301b and 301d are turned on simultaneously, the total amount of light is detected by the photodiode PD1. Based on this total light quantity, the light quantity control (APC) of each light emission source 301b, 301d is performed. In this light amount control, light emission characteristics with respect to the applied voltages of the light emission sources 301b and 301d are obtained in advance, the light amounts of the light emission sources 301b and 301d are estimated from the detected total light amounts, and the necessary light amounts can be obtained. Balance the drive voltage. Note that such light amount control is described in detail in the above-mentioned Patent Document 2.

次に、発光源301a,301cを同時に点灯させると、その総和光量がフォトダイオードPD1にて検出される。この総和光量に基づいて各発光源301a,301cの光量制御(APC)を行う。   Next, when the light emitting sources 301a and 301c are turned on simultaneously, the total amount of light is detected by the photodiode PD1. Based on this total light quantity, light quantity control (APC) of each light emission source 301a, 301c is performed.

半導体レーザアレイ光源302に関しても前記と同様に、発光源302b,302dを同時に点灯させてフォトダイオードPD2で検出された総和光量に基づいて光量制御(APC)を行う。また、発光源302a,302cを同時に点灯させてフォトダイオードPD2で検出された総和光量に基づいて光量制御(APC)を行う。   As with the semiconductor laser array light source 302, light emission sources 302b and 302d are turned on simultaneously, and light amount control (APC) is performed based on the total light amount detected by the photodiode PD2. Further, the light emission sources 302a and 302c are turned on simultaneously, and light amount control (APC) is performed based on the total light amount detected by the photodiode PD2.

なお、本実施例では、図7に示したように、半導体レーザアレイ光源301,302の光量調整を同じタイミングで行うようにしたが、異なるタイミングで行ってもよい。   In the present embodiment, as shown in FIG. 7, the light amount adjustment of the semiconductor laser array light sources 301 and 302 is performed at the same timing, but may be performed at different timings.

(制御手順、図8及び図9参照)
次に、前記CPU30による制御手順を説明する。図8は制御のメインルーチンを示し、電源が投入されると、まず、CPU30に内蔵されているRAMやタイマを初期化し(ステップS1)、内部タイマをセットする(ステップS2)。その後、順次、プリント前設定(ステップS3)、画像メモリ処理(ステップS4)、プリント処理(ステップS5)、温度制御や紙詰まり検出などのその他の処理(ステップS6)を実行し、内部タイマの終了を待って(ステップS7でYES)ステップS2へ戻る。
(Control procedure, see FIGS. 8 and 9)
Next, a control procedure by the CPU 30 will be described. FIG. 8 shows a main routine of control. When the power is turned on, first, a RAM and a timer built in the CPU 30 are initialized (step S1), and an internal timer is set (step S2). Thereafter, pre-print setting (step S3), image memory processing (step S4), print processing (step S5), and other processing (step S6) such as temperature control and paper jam detection are executed, and the internal timer is terminated. (YES in step S7), the process returns to step S2.

図9は前記ステップS3で実行されるプリント前設定のサブルーチンを示す。まず、2重露光モードか否かを判定する(ステップS11)。2重露光モードであれば、図7に示した2重露光のために組み合わされるビームを発光させて総和光量を検出するAPC期間を設定し(ステップS12)、検出された総和光量から各発光源の光量を補正するためのバランスを設定する(ステップS13)。次に、2重露光に関するその他の設定を行い(ステップS14)、メインルーチンに戻る。   FIG. 9 shows a pre-print setting subroutine executed in step S3. First, it is determined whether or not the double exposure mode is set (step S11). In the double exposure mode, an APC period for detecting the total light amount by emitting the beam combined for the double exposure shown in FIG. 7 is set (step S12), and each light emission source is determined from the detected total light amount. A balance for correcting the amount of light is set (step S13). Next, other settings relating to double exposure are performed (step S14), and the process returns to the main routine.

通常の露光モードであれば(ステップS11でNO)、通常露光の光量制御を行うAPC期間を設定し(ステップS15)、通常露光に関するその他の設定を行い(ステップS16)、メインルーチンに戻る。   If it is the normal exposure mode (NO in step S11), an APC period for controlling the amount of light for normal exposure is set (step S15), other settings for normal exposure are performed (step S16), and the process returns to the main routine.

以上説明した実施例においては、同一画素を多重露光するビームを同一の半導体レーザアレイ光源301,302から放射されるビームにて組み合わせるようにし、かつ、多重露光するビームの組の総和光量を各半導体レーザアレイ光源301,302に内蔵した単一のセンサPD1,PD2にてそれぞれ検出するようにした。これにて、光源301,302の外に光量検出手段を設けたり、光量の総和を求めるための電気回路を用いることなく、簡単な構成で、かつ、精度よく個々の発光源の光量を制御できる。   In the embodiment described above, the beams for multiple exposure of the same pixel are combined with the beams emitted from the same semiconductor laser array light sources 301 and 302, and the total light amount of the set of multiple exposure beams is set for each semiconductor. Detection is performed by single sensors PD1 and PD2 incorporated in the laser array light sources 301 and 302, respectively. Thus, the light amount of each light source can be accurately controlled with a simple configuration without providing a light amount detection means outside the light sources 301 and 302 and without using an electric circuit for obtaining the total light amount. .

(他の実施例)
なお、本発明に係るレーザ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 laser scanning optical device 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、半導体レーザアレイ光源の設置個数は2個に限らず、それ以上の個数の光源を用いたマルチビーム形式であってもよい。また、一つの半導体レーザアレイ光源に含まれる発光源の個数も4個以外の任意の個数であってもよい。2重以上の多重露光であってもよい。さらに、画像形成ステーションの構成や制御部の構成などは任意であることは勿論である。   In particular, the number of semiconductor laser array light sources installed is not limited to two, and a multi-beam format using a larger number of light sources may be used. Also, the number of light emitting sources included in one semiconductor laser array light source may be any number other than four. Two or more multiple exposures may be used. Further, it goes without saying that the configuration of the image forming station, the configuration of the control unit, and the like are arbitrary.

本発明に係るレーザ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 laser scanning optical device according to the present invention. 本発明に係るレーザ走査光学装置の一実施例を示す概略斜視図である。It is a schematic perspective view which shows one Example of the laser scanning optical apparatus based on this invention. 前記レーザ走査光学装置に組み込まれた半導体レーザアレイ光源を示す回路図である。It is a circuit diagram which shows the semiconductor laser array light source integrated in the said laser scanning optical apparatus. 制御部を示すブロック図である。It is a block diagram which shows a control part. 2重露光(本発明例)における感光体上でのビーム配列を示す説明図である。It is explanatory drawing which shows the beam arrangement | sequence on the photoreceptor in double exposure (example of this invention). 2重露光(比較例)における感光体上でのビーム配列を示す説明図である。It is explanatory drawing which shows the beam arrangement | sequence on a photoconductor in double exposure (comparative example). 2重露光における発光源の発光制御を示すタイミングチャート図である。It is a timing chart figure which shows the light emission control of the light emission source in double exposure. 制御手順のメインルーチンを示すフローチャート図である。It is a flowchart figure which shows the main routine of a control procedure. プリント前設定のサブルーチンを示すフローチャート図である。FIG. 6 is a flowchart showing a pre-print setting subroutine.

符号の説明Explanation of symbols

30…CPU
102…感光体ドラム
103…レーザ走査光学ユニット
301,302…半導体レーザアレイ光源
301a〜301d,302a〜302d…発光源
310…ビーム合成プリズム
312…ポリゴンミラー
313…走査レンズ
PD1,PD2…フォトダイオード
30 ... CPU
DESCRIPTION OF SYMBOLS 102 ... Photosensitive drum 103 ... Laser scanning optical unit 301, 302 ... Semiconductor laser array light source 301a-301d, 302a-302d ... Light emission source 310 ... Beam composition prism 312 ... Polygon mirror 313 ... Scanning lens PD1, PD2 ... Photodiode

Claims (3)

被走査面上を複数のビームにて多重露光を行うレーザ走査光学装置において、
互いに独立して駆動可能な複数個の発光源を有するとともに、それらの発光源の光量を検出する単一のセンサを内蔵する複数の半導体レーザアレイ光源と、
前記複数の半導体レーザアレイ光源から放射されるそれぞれのビームを合成し、多重露光を行うための光学系と、を備え、
被走査面上の同一画素を露光する複数のビームは、一つの半導体レーザアレイ光源から放射されるビームで構成されており
多重露光するビームの組の総和光量を各半導体レーザアレイ光源に内蔵した前記単一のセンサにて検出し、制御すること、
を特徴とするレーザ走査光学装置。
In a laser scanning optical device that performs multiple exposure on a surface to be scanned with a plurality of beams,
A plurality of light emitting sources that can be driven independently of each other, and a plurality of semiconductor laser array light sources that incorporate a single sensor that detects the light quantity of the light emitting sources;
An optical system for combining the beams emitted from the plurality of semiconductor laser array light sources and performing multiple exposure,
A plurality of beams for exposing the same pixels on the scan surface is constituted by a beam emitted from one semiconductor laser array light source,
Detecting and controlling the total amount of light of a set of beams to be subjected to multiple exposure by the single sensor built in each semiconductor laser array light source;
A laser scanning optical device.
二つ半導体レーザアレイ光源を備え、各半導体レーザアレイ光源はそれぞれ四つの発光源を有していることを特徴とする請求項1に記載のレーザ走査光学装置。 Two comprising a semiconductor laser array light source, a laser scanning optical apparatus according to claim 1, characterized in that each of the semiconductor laser array light source has four light emitting source. さらに、前記単一のセンサにて検出された光量に基づいて前記各発光源の光量を補正する光量制御手段を備えたことを特徴とする請求項1又は請求項2に記載のレーザ走査光学装置。   The laser scanning optical apparatus according to claim 1, further comprising a light amount control unit that corrects a light amount of each of the light emitting sources based on a light amount detected by the single sensor. .
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