JP6459928B2 - Optical scanning device and image forming apparatus using the same - Google Patents

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Description

本発明は、光線で被走査面上を走査する光走査装置、及びこれを用いた画像形成装置に関する。   The present invention relates to an optical scanning device that scans a surface to be scanned with light rays, and an image forming apparatus using the same.

例えばレーザープリンターや複写機等に用いられる一般的な光走査装置は、レーザー光線を発する光源と、前記レーザー光線を偏向し該レーザー光線によって被走査面を走査させる偏向体と、偏向された前記レーザー光線を感光体ドラムの周面(被走査面)上に結像させる走査レンズとを含む。このような光走査装置は、前記レーザー光線による走査ラインの書き出しタイミングを決定するために、走査幅の範囲外のレーザー光線を検知する同期センサーを備える。前記同期センサーが、レーザー光線を検知してから一定時間経過後に、走査ラインの被走査面への書き込みが開始される。   For example, a general optical scanning device used in, for example, a laser printer or a copying machine includes a light source that emits a laser beam, a deflector that deflects the laser beam and scans a surface to be scanned by the laser beam, and a photoconductor that deflects the laser beam. And a scanning lens that forms an image on the peripheral surface (scanned surface) of the drum. Such an optical scanning device includes a synchronization sensor that detects a laser beam outside the range of the scanning width in order to determine the writing start timing of the scanning line by the laser beam. Writing of the scanning line to the surface to be scanned is started after a lapse of a certain time after the synchronous sensor detects the laser beam.

上記同期センサーとして一般に用いられているのは、前記レーザー光線を受光して同期信号を出力するBD(beam detect)センサーである。BDセンサーは、入射した光線を検出電圧に変換する光電変換素子と、該検出電圧が予め設定された閾値電圧を超過した場合に前記同期信号を出力する比較部とを含む。前記同期信号を基準として走査ラインの書き出しタイミングが決まるので、BDセンサーが本来の光線検出タイミング以外で前記同期信号を誤出力しないことが肝要となる。特許文献1には、走査レンズのエッジ部にレーザー光線が照射されることで生じるフレアーに起因する、BDセンサーの誤出力を抑止する技術が開示されている。   A BD (beam detect) sensor that receives the laser beam and outputs a synchronization signal is generally used as the synchronization sensor. The BD sensor includes a photoelectric conversion element that converts incident light into a detection voltage, and a comparison unit that outputs the synchronization signal when the detection voltage exceeds a preset threshold voltage. Since the scanning line writing timing is determined based on the synchronizing signal, it is important that the BD sensor does not erroneously output the synchronizing signal other than the original light detection timing. Japanese Patent Application Laid-Open No. 2004-133867 discloses a technique for suppressing an erroneous output of a BD sensor caused by flare caused by irradiating a laser beam to an edge portion of a scanning lens.

特開平6−3609号公報JP-A-6-3609

しかしながら、BDセンサーの誤出力の要因は、走査レンズのエッジ部に起因するものに限らない。例えば、BDセンサーの光電変換素子は、一般に透光性の樹脂によってパッケージングされている。このパッケージのエッジ付近にレーザー光線が照射された段階で、当該パッケージ内で発生するフレアーによって前記光電変換素子が閾値電圧を超過する検出電圧を発生してしまい、前記比較部が同期信号を誤出力してしまうことがある。この誤出力の問題は、画像の解像度を上げるために線速を低下させる一方でレーザー光線の光量を低下させるようなケースにおいて顕著になる。   However, the cause of erroneous output of the BD sensor is not limited to that caused by the edge portion of the scanning lens. For example, a photoelectric conversion element of a BD sensor is generally packaged with a translucent resin. When the laser beam is irradiated near the edge of the package, the photoelectric conversion element generates a detection voltage exceeding the threshold voltage due to the flare generated in the package, and the comparison unit erroneously outputs a synchronization signal. May end up. This problem of erroneous output becomes prominent in cases where the linear velocity is decreased to increase the resolution of the image while the amount of laser light is decreased.

本発明の目的は、同期センサーの誤出力を防止できる光走査装置、及びこれを用いた画像形成装置を提供することにある。   An object of the present invention is to provide an optical scanning device capable of preventing erroneous output of a synchronous sensor, and an image forming apparatus using the same.

本発明の一局面に係る光走査装置は、光線を発する光源と、前記光源から発せられる光線を偏向すると共に、前記光線で被走査面上を主走査方向に走査させる偏向体と、前記偏向体によって偏向された光線を前記被走査面上に結像させる走査レンズと、前記走査レンズを通過した光線が入射され、入射された光線の光量に対応する検出値が閾値を超過したときに同期信号を出力する同期センサーと、前記同期信号に基づいて、前記光線による前記被走査面上への走査ラインの書き込みを制御する制御部と、前記同期センサーの前記閾値を変更する変更手段と、を備え、前記同期センサーは、入射された光線を検出電圧に変換する光電変換素子と、前記光電変換素子を覆う透光性樹脂からなるパッケージ層と備え、前記パッケージ層は前記光線の入射面を有し、前記入射面は、前記光電変換素子の受光面に正対する正対領域と、該正対領域の周辺領域とを含み、前記制御部は、前記光線の光量を第1光量に設定する低解像モードの走査と、前記第1光量よりも低い第2光量に設定する高解像モードの走査とを実行可能であり、前記同期センサーは、前記低解像モードの走査が行われた際、前記正対領域に入射する光線が前記光電変換素子に受光されたときに生じる第1電圧ピークと、前記周辺領域に入射する前記光線によって前記パッケージ層内に生じるフレアーを含む光線が前記光電変換素子に受光されたときに生じる第2電圧ピークとを含み、前記第1電圧ピークが前記第2電圧ピークよりも高い前記検出電圧を出力し、前記高解像モードの走査が行われた際、前記正対領域に入射する光線が前記光電変換素子に受光されたときに生じる第3電圧ピークと、前記周辺領域に入射する前記光線によって前記パッケージ層内に生じるフレアーを含む光線が前記光電変換素子に受光されたときに生じる第4電圧ピークとを含み、前記第3電圧ピークが前記第4電圧ピークよりも高く、前記第3電圧ピークが前記第1電圧ピークよりも低く、前記第4電圧ピークが前記第2電圧ピークよりも低い前記検出電圧を出力するものであって、前記変更手段は、前記検出電圧と比較する閾値電圧を、前記閾値と扱って変更するものであって、前記低解像モードの走査では、前記閾値を、前記第1電圧ピークと前記第2電圧ピークとの間の第1閾値電圧に設定し、前記高解像モードの走査では、前記閾値を、前記第3電圧ピークと前記第4電圧ピークとの間の電圧であって、前記第1閾値電圧よりも低い第2閾値電圧に設定する。 An optical scanning device according to one aspect of the present invention includes a light source that emits a light beam, a deflecting body that deflects the light beam emitted from the light source, and that scans the surface to be scanned in the main scanning direction with the light beam, and the deflecting body. A scanning lens that forms an image of the light beam deflected by the scanning surface on the surface to be scanned, and a synchronization signal when the light beam that has passed through the scanning lens is incident and the detection value corresponding to the amount of the incident light beam exceeds a threshold value A control unit that controls writing of a scanning line on the surface to be scanned by the light beam based on the synchronization signal, and a changing unit that changes the threshold value of the synchronization sensor. The synchronous sensor includes a photoelectric conversion element that converts an incident light beam into a detection voltage, and a package layer made of a translucent resin that covers the photoelectric conversion element, and the package layer includes the light beam. An incident surface, and the incident surface includes a facing region facing the light receiving surface of the photoelectric conversion element and a peripheral region of the facing region, and the control unit converts the light amount of the light beam to a first light amount. Scanning in the low resolution mode set to 2 and scanning in the high resolution mode set to the second light quantity lower than the first light quantity can be executed, and the synchronization sensor can scan the low resolution mode. A light beam including a first voltage peak generated when a light beam incident on the facing region is received by the photoelectric conversion element and a flare generated in the package layer by the light beam incident on the peripheral region. And the second voltage peak generated when the photoelectric conversion element receives light, the first voltage peak outputs the detection voltage higher than the second voltage peak, and the scanning in the high resolution mode is performed. Enter the facing area. When a light beam including a third voltage peak generated when a light beam to be received is received by the photoelectric conversion element and a flare generated in the package layer by the light beam incident on the peripheral region is received by the photoelectric conversion element A fourth voltage peak that occurs, wherein the third voltage peak is higher than the fourth voltage peak, the third voltage peak is lower than the first voltage peak, and the fourth voltage peak is the second voltage peak. The detection voltage lower than the detection voltage, and the change means changes the threshold voltage to be compared with the detection voltage as the threshold, and in the scanning in the low resolution mode, The threshold is set to a first threshold voltage between the first voltage peak and the second voltage peak, and in the high-resolution mode scanning, the threshold is set to the third voltage peak and the fourth voltage peak. A second threshold voltage that is lower than the first threshold voltage is set to a voltage between the pressure peaks.

この光走査装置によれば、同期センサーが同期信号を出力する基準となる閾値が、変更手段によって変更可能な構成である。このため、例えば光線の光量が変更された場合に、その光量に応じて、フレアー等の影響を除外することができる適切な閾値を設定することが可能となる。従って、同期センサーに同期信号を的確に出力させることができる。   According to this optical scanning device, the threshold value that serves as a reference for the synchronization sensor to output the synchronization signal can be changed by the changing means. For this reason, for example, when the light amount of the light beam is changed, it is possible to set an appropriate threshold value that can exclude the influence of flare or the like according to the light amount. Therefore, the synchronization signal can be accurately output to the synchronization sensor.

上記の光走査装置において、前記同期センサーは、入射された光線を検出電圧に変換する光電変換素子と、前記検出電圧と閾値電圧とを比較し、前記検出電圧が前記閾値電圧を超過したときに前記同期信号を出力する比較部と、を備え、前記変更手段は、前記同期センサーの外部から前記比較部に前記閾値電圧を与えるものであって、該閾値電圧を前記光線の光量に応じて変更することが望ましい。   In the above optical scanning device, the synchronization sensor compares the photoelectric conversion element that converts an incident light beam into a detection voltage, the detection voltage and a threshold voltage, and the detection voltage exceeds the threshold voltage. A comparison unit that outputs the synchronization signal, and the changing unit applies the threshold voltage to the comparison unit from the outside of the synchronization sensor, and changes the threshold voltage according to the amount of light. It is desirable to do.

この光走査装置によれば、比較部が同期信号を出力する基準となる閾値電圧が、同期センサーの内部に固定的に設定されているのではなく、同期センサーの外部から、光線の光量に応じて与えられる。従って、前記比較部は、光量に応じて逐次設定される閾値電圧に基づいて、的確に同期信号を出力することができる。   According to this optical scanning device, the threshold voltage serving as a reference for the comparison unit to output the synchronization signal is not fixedly set inside the synchronization sensor, but is determined according to the amount of light from the outside of the synchronization sensor. Given. Therefore, the comparison unit can accurately output the synchronization signal based on the threshold voltage sequentially set according to the light amount.

上記の光走査装置において、前記制御部により制御され、前記光源が所定のタイミングで且つ指定された光量で光線を発するよう駆動する光源駆動部と、前記制御部が指定する光量に応じた参照光量信号を生成する光量調整部と、を備え、前記光源駆動部は、光源が現状で発している光線の光量に応じたモニター信号と、前記参照光量信号とを比較し、前記モニター信号が前記参照光量信号に一致するよう、前記光源を駆動するものであり、前記変更手段は、前記光量調整部と、前記参照光量信号を前記閾値電圧として前記比較部に入力させる配線部とを含む構成とすることができる。   In the above optical scanning device, a light source driving unit that is controlled by the control unit and drives the light source to emit light at a predetermined timing and a specified light amount, and a reference light amount corresponding to the light amount specified by the control unit A light amount adjusting unit that generates a signal, and the light source driving unit compares a monitor signal corresponding to a light amount of a light beam currently emitted from the light source with the reference light amount signal, and the monitor signal is the reference The light source is driven so as to match a light amount signal, and the changing unit includes the light amount adjustment unit and a wiring unit that inputs the reference light amount signal to the comparison unit as the threshold voltage. be able to.

この光走査装置によれば、制御部が光線の光量を調整すべく光源駆動部を制御する動作において、光量調整部が生成する参照光量信号を利用して、同期センサーの比較部に光量に応じた閾値電圧が与えられる。つまり、制御部による光量調整動作に連動して、同期信号を出力する基準となる閾値電圧が設定される。従って、光量の変化に追従して、適切な閾値電圧を確実に設定することができる。   According to this optical scanning device, in the operation in which the control unit controls the light source driving unit to adjust the light amount of light, the reference light amount signal generated by the light amount adjusting unit is used to respond to the comparison unit of the synchronous sensor according to the light amount. Threshold voltage is given. That is, in conjunction with the light amount adjustment operation by the control unit, a threshold voltage serving as a reference for outputting the synchronization signal is set. Accordingly, it is possible to reliably set an appropriate threshold voltage following the change in the amount of light.

上記の光走査装置において、前記制御部により制御され、前記光源が所定のタイミングで且つ所定の光量で光線を発するよう駆動する光源駆動部を備え、前記光源駆動部は、前記制御部から与えられる制御信号に基づいて、発する光線の光量を決定する光量自己設定部と、前記光量自己設定部により決定された光量に応じた参照光量信号を発生する信号発生部と、を含み、前記変更手段は、前記信号発生部と、前記参照光量信号を前記閾値電圧として前記比較部に入力させる配線部とを含む構成とすることができる。   The optical scanning device includes a light source driving unit that is controlled by the control unit and drives the light source to emit light at a predetermined timing and a predetermined light amount, and the light source driving unit is provided from the control unit. A light amount self-setting unit that determines the light amount of the emitted light based on a control signal; and a signal generation unit that generates a reference light amount signal according to the light amount determined by the light amount self-setting unit, the changing means The signal generation unit and a wiring unit that inputs the reference light amount signal as the threshold voltage to the comparison unit may be included.

この光走査装置においても、制御部が光線の光量を調整すべく光源駆動部を制御する動作において、信号発生部が生成する参照光量信号を利用して、同期センサーの比較部に光量に応じた閾値電圧を与えることができる。また、この光走査装置によれば、同期センサーと制御部との間を同期信号の送信のみのインターフェイスとすることができるので、制御構成を簡素化することができる。   Also in this optical scanning device, in the operation in which the control unit controls the light source driving unit to adjust the light amount of the light beam, the reference light amount signal generated by the signal generation unit is used to respond to the comparison unit of the synchronous sensor according to the light amount. A threshold voltage can be provided. Further, according to this optical scanning device, since the interface between the synchronization sensor and the control unit can be used only for transmitting the synchronization signal, the control configuration can be simplified.

上記の光走査装置において、前記同期センサーは、前記光電変換素子を覆う透光性樹脂からなるパッケージ層をさらに備え、前記パッケージ層は前記光線の入射面を有し、前記入射面は、前記光電変換素子の受光面に正対する正対領域と、該正対領域の周辺領域とを含むことが望ましい。   In the above optical scanning device, the synchronization sensor further includes a package layer made of a translucent resin that covers the photoelectric conversion element, the package layer having an incident surface for the light beam, and the incident surface is the photoelectric sensor. It is desirable to include a facing area that faces the light receiving surface of the conversion element and a peripheral area of the facing area.

上記構成の同期センサーは、光線が前記周辺領域に入射した際にパッケージ層内においてフレアーが生じ易い。従って、閾値電圧を光量に応じて変化させるメリットが大きいものである。   In the synchronous sensor having the above configuration, flare is likely to occur in the package layer when a light beam enters the peripheral region. Therefore, the merit of changing the threshold voltage according to the amount of light is great.

本発明の他の局面に係る画像形成装置は、静電潜像を担持する像担持体と、前記像担持体の周面を前記被走査面として光線を照射する、上記に記載の光走査装置と、を備える。   An image forming apparatus according to another aspect of the present invention is the above-described optical scanning device that irradiates light with an image carrier that carries an electrostatic latent image, and the peripheral surface of the image carrier as the scanned surface. And comprising.

本発明によれば、同期センサーが同期信号を出力する基準となる閾値を適宜変更することによって、同期センサーの誤出力を防止することができる。従って、走査ラインの書き出しタイミングが適正に設定され、高品質の画像形成を行い得る光走査装置及び画像形成装置を提供することができる。   According to the present invention, erroneous output of the synchronization sensor can be prevented by appropriately changing the threshold value serving as a reference for the synchronization sensor to output the synchronization signal. Therefore, it is possible to provide an optical scanning apparatus and an image forming apparatus that can appropriately perform scanning line writing timing and perform high-quality image formation.

本発明の一実施形態に係る画像形成装置の概略構成を示す断面図である。1 is a cross-sectional view illustrating a schematic configuration of an image forming apparatus according to an embodiment of the present invention. 実施形態に係る光走査装置の主走査断面の構成を示す光路図である。It is an optical path diagram which shows the structure of the main scanning cross section of the optical scanning device which concerns on embodiment. BDセンサーへのレーザー光線の入射状況を示す模式的な平面図である。It is a typical top view which shows the incident condition of the laser beam to BD sensor. BDセンサーへのレーザー光線の入射状況を示す模式的な断面図である。It is typical sectional drawing which shows the incident condition of the laser beam to BD sensor. (A)は、BDセンサーが検出する光強度に応じた検出電圧と、閾値電圧との関係を示すグラフ、(B)及び(C)は、同期信号の出力状態を示す図である。(A) is a graph which shows the relationship between the detection voltage according to the light intensity which a BD sensor detects, and a threshold voltage, (B) and (C) are the figures which show the output state of a synchronizing signal. 第1実施形態に係る光走査装置の制御構成を示すブロック図である。It is a block diagram which shows the control structure of the optical scanning device which concerns on 1st Embodiment. BDセンサーの構成を示すブロック図である。It is a block diagram which shows the structure of a BD sensor. 第1実施形態に係る光走査装置の制御動作を示すフローチャートである。3 is a flowchart illustrating a control operation of the optical scanning device according to the first embodiment. 第2実施形態に係る光走査装置の制御構成を示すブロック図である。It is a block diagram which shows the control structure of the optical scanning device which concerns on 2nd Embodiment.

以下、本発明の一実施形態に係る光走査装置について図面に基づいて説明する。図1は、本発明の一実施形態に係る光走査装置11を含む画像形成装置1の構成を概略的に示した断面図である。画像形成装置1は、光走査装置11、現像器12、帯電器13、感光体ドラム14(像担持体)、転写ローラー15、定着器16及び給紙カセット17を備えている。   Hereinafter, an optical scanning device according to an embodiment of the present invention will be described with reference to the drawings. FIG. 1 is a cross-sectional view schematically showing a configuration of an image forming apparatus 1 including an optical scanning device 11 according to an embodiment of the present invention. The image forming apparatus 1 includes an optical scanning device 11, a developing device 12, a charger 13, a photosensitive drum 14 (image carrier), a transfer roller 15, a fixing device 16, and a paper feed cassette 17.

感光体ドラム14は、円筒状の部材であり、その周面に静電潜像及びトナー像を担持する。感光体ドラム14は、図略のモーターからの駆動力を受けて、図1における時計回りの方向に回転される。帯電器13は、感光体ドラム14の表面を略一様に帯電する。   The photosensitive drum 14 is a cylindrical member, and carries an electrostatic latent image and a toner image on its peripheral surface. The photosensitive drum 14 receives a driving force from a motor (not shown) and is rotated in the clockwise direction in FIG. The charger 13 charges the surface of the photosensitive drum 14 substantially uniformly.

光走査装置11は、レーザーダイオード等の光源、偏向体、走査レンズ及び光学素子等を備え、帯電器13によって略一様に帯電された感光体ドラム14の周面(被走査面)に対して、画像データに応じたレーザー光線を照射して、画像データの静電潜像を形成する。この光走査装置11については、後記で詳述する。   The optical scanning device 11 includes a light source such as a laser diode, a deflecting body, a scanning lens, an optical element, and the like, and is applied to the peripheral surface (scanned surface) of the photosensitive drum 14 that is substantially uniformly charged by the charger 13. A laser beam corresponding to the image data is irradiated to form an electrostatic latent image of the image data. The optical scanning device 11 will be described in detail later.

現像器12は、静電潜像が形成された感光体ドラム14の周面にトナーを供給してトナー像を形成する。現像器12は、トナーを担持する現像ローラー、及びトナーを攪拌しつつ搬送するスクリューを含む。感光体ドラム14に形成されたトナー像は、給紙カセット17から繰り出され搬送路Pを搬送される記録紙に転写される。この現像器12には、図略のトナーコンテナからトナーが補給される。   The developing device 12 supplies toner to the peripheral surface of the photosensitive drum 14 on which the electrostatic latent image is formed, thereby forming a toner image. The developing device 12 includes a developing roller that carries toner and a screw that conveys the toner while stirring. The toner image formed on the photosensitive drum 14 is transferred from the sheet feeding cassette 17 to the recording paper conveyed through the conveyance path P. The developing device 12 is supplied with toner from a toner container (not shown).

感光体ドラム14の下方には転写ローラー15が対向して配設され、両者によって転写ニップ部が形成されている。転写ローラー15は、導電性を有するゴム材料等で構成されると共に転写バイアスが与えられ、感光体ドラム14に形成されたトナー像を前記記録紙に転写させる。   A transfer roller 15 is disposed below the photosensitive drum 14 so as to face each other, and a transfer nip portion is formed by both. The transfer roller 15 is made of a conductive rubber material or the like and is given a transfer bias to transfer the toner image formed on the photosensitive drum 14 onto the recording paper.

定着器16は、ヒーターを内蔵する定着ローラー160と、該定着ローラー160と定着ニップ部を形成する加圧ローラー161とを備える。前記定着ニップ部を、トナー像が形成された記録紙が通過することにより、トナー像が記録紙に定着される。   The fixing device 16 includes a fixing roller 160 incorporating a heater, and a pressure roller 161 that forms a fixing nip portion with the fixing roller 160. As the recording paper on which the toner image is formed passes through the fixing nip portion, the toner image is fixed on the recording paper.

次に、画像形成装置1の画像形成動作について簡単に説明する。先ず、帯電器13により感光体ドラム14の表面が略均一に帯電される。帯電された感光体ドラム14の周面が、光走査装置11により露光され、記録紙に形成する画像の静電潜像が感光体ドラム14の表面に形成される。この静電潜像が、現像器12から感光体ドラム14の周面にトナーが供給されることにより、トナー像として顕在化される。一方、給紙カセット17からは記録紙が搬送路170に繰り出される。前記トナー像は、前記転写ニップ部を記録紙が通過することにより、当該記録紙に転写される。この転写動作が行われた後、記録紙は定着器16(前記定着ニップ部)に搬送され、記録紙にトナー像が固着される。   Next, an image forming operation of the image forming apparatus 1 will be briefly described. First, the surface of the photosensitive drum 14 is charged almost uniformly by the charger 13. The peripheral surface of the charged photosensitive drum 14 is exposed by the optical scanning device 11, and an electrostatic latent image of an image formed on the recording paper is formed on the surface of the photosensitive drum 14. The electrostatic latent image is made visible as a toner image by supplying toner from the developing device 12 to the peripheral surface of the photosensitive drum 14. On the other hand, the recording paper is fed from the paper feed cassette 17 to the transport path 170. The toner image is transferred to the recording paper as the recording paper passes through the transfer nip portion. After this transfer operation is performed, the recording paper is conveyed to the fixing device 16 (the fixing nip portion), and the toner image is fixed to the recording paper.

以下、光走査装置11について詳述する。図2は、光走査装置11の主走査断面の構成を示す光路図である。光走査装置11は、半導体レーザー21(光源)、コリメータレンズ22、シリンドリカルレンズ23、MEMS(Micro Electro Mechanical Systems)ミラー24(偏向体)、第1走査レンズ25、第2走査レンズ26、BDレンズ27及びBDセンサー30(同期センサー)を備えている。図1は、走査レンズが2枚のレンズで構成されている例を示しているが、走査レンズが1枚の走査光学系としても良い。   Hereinafter, the optical scanning device 11 will be described in detail. FIG. 2 is an optical path diagram showing the configuration of the main scanning section of the optical scanning device 11. The optical scanning device 11 includes a semiconductor laser 21 (light source), a collimator lens 22, a cylindrical lens 23, a micro electro mechanical systems (MEMS) mirror 24 (deflector), a first scanning lens 25, a second scanning lens 26, and a BD lens 27. And a BD sensor 30 (synchronous sensor). FIG. 1 shows an example in which the scanning lens is composed of two lenses, but the scanning lens may be a single scanning optical system.

半導体レーザー21は、所定の波長(例えば、780nm)のレーザー光線LB(光線)を発する光源である。この半導体レーザー21は、駆動回路部品を備えたLDドライバー28(図6)によって駆動される。LDドライバー28が半導体レーザー21に与える駆動電流によって、半導体レーザー21が発するレーザー光線LBの光量が定められる。   The semiconductor laser 21 is a light source that emits a laser beam LB (light beam) having a predetermined wavelength (for example, 780 nm). The semiconductor laser 21 is driven by an LD driver 28 (FIG. 6) provided with drive circuit components. The amount of the laser beam LB emitted from the semiconductor laser 21 is determined by the drive current applied to the semiconductor laser 21 by the LD driver 28.

コリメータレンズ22は、半導体レーザー21から発せられ拡散するレーザー光線LBを平行光に変換する。シリンドリカルレンズ23は、コリメータレンズ22から出射されたレーザー光線LBを、主走査方向に長い線状光に変換してMEMSミラー24に結像させる。   The collimator lens 22 converts the laser beam LB emitted from the semiconductor laser 21 and diffused into parallel light. The cylindrical lens 23 converts the laser beam LB emitted from the collimator lens 22 into linear light that is long in the main scanning direction and forms an image on the MEMS mirror 24.

MEMSミラー24は、半導体レーザー21から発せられたレーザー光線LBを偏向(反射)すると共に、偏向したレーザー光線LBによって感光体ドラム14の周面14S上を主走査方向に走査させる。図2に符号Rを付した範囲は、レーザー光線LBによる有効走査領域を示す。MEMSミラー24は、圧電駆動型のものであり、レーザー光線LBを反射するミラー部と、該ミラー部を揺動軸回りに揺動させる駆動部とを含む。なお、MEMSミラー24に代えて、ポリゴンミラーを用いるようにしても良い。   The MEMS mirror 24 deflects (reflects) the laser beam LB emitted from the semiconductor laser 21 and scans the peripheral surface 14S of the photosensitive drum 14 in the main scanning direction by the deflected laser beam LB. 2 indicates an effective scanning area by the laser beam LB. The MEMS mirror 24 is of a piezoelectric drive type, and includes a mirror part that reflects the laser beam LB and a drive part that causes the mirror part to swing about the swing axis. In place of the MEMS mirror 24, a polygon mirror may be used.

第1走査レンズ25及び第2走査レンズ26は、MEMSミラー24によって偏向されたレーザー光線LBを集光し、感光体ドラム14の周面14Sに結像させる。第1、第2走査レンズ25、26は、アークサイン特性を有するレンズであって、主走査方向に長尺のレンズである。BDレンズ27は、第1走査レンズ25を通過するものの、主走査方向において有効走査領域Rを外れたレーザー光線LBを、BDセンサー30の受光面に結像させる。   The first scanning lens 25 and the second scanning lens 26 collect the laser beam LB deflected by the MEMS mirror 24 and form an image on the circumferential surface 14S of the photosensitive drum 14. The first and second scanning lenses 25 and 26 are lenses having an arc sine characteristic and are long in the main scanning direction. Although the BD lens 27 passes through the first scanning lens 25, the laser beam LB outside the effective scanning region R in the main scanning direction is imaged on the light receiving surface of the BD sensor 30.

BDセンサー30は、一の主走査ラインについて感光体ドラム14の周面14Sにレーザー光線LBの照射を開始させるタイミングである書き出しタイミングを決定するために、有効走査領域Rの範囲外のレーザー光線LBを検出する。BDセンサー30は、入射されたレーザー光線LBを検出電圧(光量に対応する検出値)に変換し、前記検出電圧が所定の閾値電圧を超過したときに同期信号を出力する。具体的には、BDセンサー30は、閾値を超過するレーザー光線LBを検知していないときはハイレベルの信号を出力し、閾値を超過するレーザー光線LBを検知している間はローレベルの信号(同期信号)を出力する。   The BD sensor 30 detects the laser beam LB outside the effective scanning region R in order to determine the writing start timing, which is the timing for starting the irradiation of the laser beam LB on the peripheral surface 14S of the photosensitive drum 14 for one main scanning line. To do. The BD sensor 30 converts the incident laser beam LB into a detection voltage (a detection value corresponding to the light amount), and outputs a synchronization signal when the detection voltage exceeds a predetermined threshold voltage. Specifically, the BD sensor 30 outputs a high level signal when the laser beam LB exceeding the threshold is not detected, and outputs a low level signal (synchronization) while detecting the laser beam LB exceeding the threshold. Signal).

半導体レーザー21から発せられたレーザー光線LBは、コリメータレンズ22、図略の絞り、及びシリンドリカルレンズ23を経て、MEMSミラー24に入射する。その後、レーザー光線LBは、軸回りに揺動するMEMSミラー24で偏向され、第1、第2走査レンズ25、26を通過し、ドラム周面14Sに向かう。MEMSミラー24の揺動に伴い、レーザー光線LBは、ドラム周面14S上の有効走査領域Rに走査ラインを描画する。有効走査領域Rの走査の前に、レーザー光線LBはBDセンサー30に入射される。BDセンサー30が出力する同期信号に基づき、レーザー光線LBによる走査ラインの書き出しタイミングが決定される。   The laser beam LB emitted from the semiconductor laser 21 is incident on the MEMS mirror 24 through the collimator lens 22, a diaphragm (not shown), and the cylindrical lens 23. Thereafter, the laser beam LB is deflected by the MEMS mirror 24 that swings around the axis, passes through the first and second scanning lenses 25 and 26, and travels toward the drum circumferential surface 14S. As the MEMS mirror 24 swings, the laser beam LB draws a scanning line in the effective scanning region R on the drum peripheral surface 14S. Before the effective scanning region R is scanned, the laser beam LB is incident on the BD sensor 30. Based on the synchronization signal output from the BD sensor 30, the scanning line writing timing by the laser beam LB is determined.

このように、BDセンサー30が出力する同期信号を基準として走査ラインの書き出しタイミングが決まるので、BDセンサー30が本来期待されるタイミングで前記同期信号を出力し、それ以外のタイミングでは同期信号を出力(誤出力)しないようにせねばならない。しかしながら、BDセンサー30の様々の要因で同期信号を誤出力してしまう場合がある。その大きな要因の一つを、図3乃至図5に基づいて説明する。   As described above, since the scanning line writing timing is determined based on the synchronizing signal output from the BD sensor 30, the BD sensor 30 outputs the synchronizing signal at a timing expected originally, and outputs the synchronizing signal at other timings. (Incorrect output) must be avoided. However, the synchronization signal may be erroneously output due to various factors of the BD sensor 30. One of the major factors will be described with reference to FIGS.

図3は、BDセンサー30へのレーザー光線LBの入射状況を示す模式的な平面図、図4はその断面図である。BDセンサー30は、光電変換素子31と、この光電変換素子31を覆うように封止するパッケージ層32とを含む。光電変換素子31は、受光した光を電圧に変換する素子であって、入射されたレーザー光線LBの光量に応じた検出電圧を生成する。パッケージ層32は、光電変換素子31を保護するための透光性樹脂のモールド層からなり、ここでは平面視で矩形の直方体からなる形状を有するものを例示している。   FIG. 3 is a schematic plan view showing a state of incidence of the laser beam LB on the BD sensor 30, and FIG. 4 is a cross-sectional view thereof. The BD sensor 30 includes a photoelectric conversion element 31 and a package layer 32 that is sealed so as to cover the photoelectric conversion element 31. The photoelectric conversion element 31 is an element that converts received light into a voltage, and generates a detection voltage according to the amount of the incident laser beam LB. The package layer 32 is made of a light-transmitting resin mold layer for protecting the photoelectric conversion element 31, and here, the package layer 32 has a shape made of a rectangular parallelepiped in plan view.

パッケージ層32はレーザー光線LBが入射する平面である入射面321を有する。入射面321は、BDレンズ27の出射面と向かい合う面であり、光電変換素子31の受光面に正対する正対領域32Cと、該正対領域32Cの周辺領域32E(入射面321のエッジ部付近)とを有している。   The package layer 32 has an incident surface 321 that is a plane on which the laser beam LB is incident. The incident surface 321 is a surface facing the emission surface of the BD lens 27, a facing region 32 </ b> C facing the light receiving surface of the photoelectric conversion element 31, and a peripheral region 32 </ b> E (near the edge portion of the incident surface 321) of the facing region 32 </ b> C. ).

図3に示すように、所定径のレーザースポットLSを持つレーザー光線LBは、入射面321上を主走査方向に横断する。図中の矢印が横断経路である。この横断経路は、光電変換素子31の配置位置上に設定される。本来、レーザースポットLSが光電変換素子31の直上を通過するとき、光電変換素子31の受光光量がピークとなり、光電変換素子31は閾値電圧を超過する検出電圧を発生することが想定されている。つまり、図4に示すように、入射面321の正対領域32Cに入射するレーザー光線LB1が光電変換素子31に受光されたタイミングで、BDセンサー30が同期信号を出力することが、BDセンサー30の本来の動作である。   As shown in FIG. 3, the laser beam LB having a laser spot LS having a predetermined diameter crosses the incident surface 321 in the main scanning direction. The arrows in the figure are crossing paths. This transverse path is set on the arrangement position of the photoelectric conversion element 31. Originally, when the laser spot LS passes immediately above the photoelectric conversion element 31, the amount of light received by the photoelectric conversion element 31 reaches a peak, and the photoelectric conversion element 31 is assumed to generate a detection voltage exceeding the threshold voltage. That is, as shown in FIG. 4, the BD sensor 30 outputs a synchronization signal at the timing when the laser beam LB1 incident on the facing region 32C of the incident surface 321 is received by the photoelectric conversion element 31. This is the original operation.

しかし、前記受光光量のピークが、レーザースポットLSが光電変換素子31の直上に至っていない段階で発生することがある。図4に示すように、例えば、入射面321の周辺領域32Eに、レーザー光線LB2が差し掛かった状態を想定する。レーザー光線LB2は、レーザー光線LB1よりも早いタイミングで入射面321に入射する光線である。このレーザー光線LB2がパッケージ層32のエッジで乱反射される等して当該パッケージ層32内でフレアーが発生し、光電変換素子31に光線が入射することがある。前記フレアーは、パッケージ層32のエッジ付近に存在する物品、例えばリード線にレーザー光線LBが反射されることによっても発生する。前記フレアーによって、意図せず前記受光光量のピークが発生し得る。   However, the peak of the received light amount may occur at a stage where the laser spot LS does not reach directly above the photoelectric conversion element 31. As illustrated in FIG. 4, for example, a state is assumed in which the laser beam LB <b> 2 has reached the peripheral region 32 </ b> E of the incident surface 321. The laser beam LB2 is a beam that enters the incident surface 321 at a timing earlier than the laser beam LB1. The laser beam LB2 is irregularly reflected at the edge of the package layer 32, and flare is generated in the package layer 32, so that the beam may enter the photoelectric conversion element 31. The flare is also generated when the laser beam LB is reflected by an article such as a lead wire existing near the edge of the package layer 32. The flare may unintentionally generate a peak in the amount of received light.

図5(A)は、BDセンサー30が検出する光強度に応じた検出電圧と、閾値電圧との関係を示すグラフである。このグラフの横軸は、図3に示すように、レーザー光線LBがパッケージ層32の入射面321を主走査方向に横切る時間を示し、縦軸は光電変換素子31が当該レーザー光線LBを光電変換によって発生する検出電圧を示す。図中に実線で描かれている第1プロファイルA1は、半導体レーザー21が発するレーザー光線LBの光量が、所定の第1光量である場合の、検出電圧の時間変化を示している。   FIG. 5A is a graph showing the relationship between the detection voltage corresponding to the light intensity detected by the BD sensor 30 and the threshold voltage. As shown in FIG. 3, the horizontal axis of this graph indicates the time that the laser beam LB crosses the incident surface 321 of the package layer 32 in the main scanning direction, and the vertical axis indicates that the photoelectric conversion element 31 generates the laser beam LB by photoelectric conversion. The detected voltage is shown. The first profile A1 drawn with a solid line in the drawing shows the change over time of the detection voltage when the light amount of the laser beam LB emitted from the semiconductor laser 21 is a predetermined first light amount.

第1プロファイルA1は、2つの受光ピークが生じることに起因する第1、第2電圧ピークP1、P2を有している。第1電圧ピークP1は、正対領域32Cに入射するレーザー光線LB1が光電変換素子31に受光されたとき(図4参照)に生じるピークである。これに対し、第2電圧ピークP2は、周辺領域32Eに入射するレーザー光線LB2によってパッケージ層32内に生じるフレアー等によって作られる、BDセンサー30にとっては無用のピークである。   The first profile A1 has first and second voltage peaks P1 and P2 resulting from the occurrence of two light receiving peaks. The first voltage peak P1 is a peak that occurs when the laser beam LB1 incident on the facing region 32C is received by the photoelectric conversion element 31 (see FIG. 4). On the other hand, the second voltage peak P2 is a useless peak for the BD sensor 30 that is generated by a flare or the like generated in the package layer 32 by the laser beam LB2 incident on the peripheral region 32E.

図5(A)では、閾値電圧Thが、第1プロファイルA1の第1電圧ピークP1と第2電圧ピークP2との中間に設定されている。横軸の時間軸において、時刻t11は、第1プロファイルA1について検出電圧が閾値電圧Thを超過し始めた時刻、時刻t12は閾値電圧Thの超過が終わった時刻である。この場合、図5(B)に示すように、BDセンサー30の出力は、時刻t11〜t12の間においてハイレベルからローレベルに変化する。つまり、時刻t11〜t12の間に、同期信号SA1が出力される。   In FIG. 5A, the threshold voltage Th is set in the middle between the first voltage peak P1 and the second voltage peak P2 of the first profile A1. In the time axis on the horizontal axis, time t11 is the time when the detected voltage starts to exceed the threshold voltage Th for the first profile A1, and time t12 is the time when the threshold voltage Th has been exceeded. In this case, as shown in FIG. 5B, the output of the BD sensor 30 changes from the high level to the low level between times t11 and t12. That is, the synchronization signal SA1 is output between times t11 and t12.

これに対し、図5(A)において点線で描かれている第2プロファイルA2は、レーザー光線LBの光量が、第1プロファイルA1の前記第1光量よりも大きい第2光量である場合の、検出電圧の時間変化を示している。この第2プロファイルA2も、同様に第1、第2電圧ピークP1′、P2′を有している。そして、第1電圧ピークP1′は勿論のこと、第2電圧ピークP2′も、閾値電圧Thを超過する電圧レベルである。   On the other hand, the second profile A2 drawn by a dotted line in FIG. 5A is a detection voltage when the light amount of the laser beam LB is a second light amount larger than the first light amount of the first profile A1. The time change of is shown. Similarly, the second profile A2 has first and second voltage peaks P1 ′ and P2 ′. In addition to the first voltage peak P1 ′, the second voltage peak P2 ′ is also at a voltage level exceeding the threshold voltage Th.

図5(A)の時間軸において、時刻t21は、第2プロファイルA2について検出電圧が閾値電圧Thを超過し始めた時刻、時刻t22は閾値電圧Thの超過が終わった時刻である。時刻t21は、フレアーに起因する第2電圧ピークP2′によって閾値電圧Thを超過する事象が発生した時刻である。この場合、図5(C)に示すように、BDセンサー30の出力は、時刻t21〜t22の間においてハイレベルからローレベルに変化する。つまり、時刻t11より早い時刻t21から、t12より遅い時刻t22の間に、同期信号SA2が出力される。   In the time axis of FIG. 5A, time t21 is the time when the detected voltage starts to exceed the threshold voltage Th for the second profile A2, and time t22 is the time when the threshold voltage Th has been exceeded. Time t21 is the time when an event that exceeds the threshold voltage Th occurs due to the second voltage peak P2 ′ caused by flare. In this case, as shown in FIG. 5C, the output of the BD sensor 30 changes from a high level to a low level between times t21 and t22. That is, the synchronization signal SA2 is output between time t21 earlier than time t11 and time t22 later than t12.

例えば、同期信号の立ち上がり時刻(t11又はt21)で走査ラインの書き出しタイミングを決定する場合、レーザー光線LBが第1プロファイルA1を作る光量であれば、適正な書き出しタイミングを設定することができる。しかし、レーザー光線LBが第2プロファイルA2を作る光量に変更された場合、書き出しタイミングは本来よりも早い時刻に設定されてしまうことになる。これは、閾値電圧Thが第2プロファイルA2にマッチしていないことが原因であり、当該第2プロファイルA2の場合は、第1電圧ピークP1′と第2電圧ピークP2′との中間の電圧レベルに、閾値電圧Th′を設定するべきである。   For example, when the scanning line writing timing is determined at the rise time (t11 or t21) of the synchronization signal, an appropriate writing timing can be set as long as the laser beam LB is a light amount that forms the first profile A1. However, when the laser beam LB is changed to the amount of light that forms the second profile A2, the writing start timing is set at a time earlier than the original time. This is because the threshold voltage Th does not match the second profile A2. In the case of the second profile A2, the voltage level is intermediate between the first voltage peak P1 'and the second voltage peak P2'. In addition, the threshold voltage Th ′ should be set.

光走査装置11においてレーザー光線LBの光量は、環境条件等によって微調整される他、画像形成条件によって大きく変更される場合がある。例えば、走査速度(MEMSミラー24の揺動速度)、感光体ドラム14の回転速度(線速)、形成する画像の解像度や濃度によって、レーザー光線LBの光量は変更される。特に、解像度を低解像モードと高解像モードとの間で変更する場合、前記光量は大きく変更される。   In the optical scanning device 11, the light quantity of the laser beam LB is finely adjusted depending on environmental conditions and the like, and may be greatly changed depending on image forming conditions. For example, the light quantity of the laser beam LB is changed depending on the scanning speed (the swing speed of the MEMS mirror 24), the rotational speed (linear speed) of the photosensitive drum 14, and the resolution and density of the image to be formed. In particular, when the resolution is changed between the low resolution mode and the high resolution mode, the light amount is greatly changed.

例えば、低解像モードでは線速V1で画像形成が行われ、高解像モードでは、走査速度を変更することなく、半分の線速V2=V1/2で画像形成が行わる場合を想定する。この場合、高解像モードにおいては、線速が1/2に低下するので、低解像モードと同じ光量でレーザー光線LBを照射すると、単位面積当たりの光量が倍になってしまう。従って、高解像モードでは、レーザー光線LBの光量を低解像モードの半分に低下させる必要がある。   For example, it is assumed that image formation is performed at the linear speed V1 in the low resolution mode and image formation is performed at the half linear speed V2 = V1 / 2 without changing the scanning speed in the high resolution mode. . In this case, in the high resolution mode, the linear velocity is reduced to ½. Therefore, when the laser beam LB is irradiated with the same light amount as in the low resolution mode, the light amount per unit area is doubled. Therefore, in the high resolution mode, it is necessary to reduce the light amount of the laser beam LB to half that in the low resolution mode.

このような光量変更を図5(A)のグラフに当て嵌めると、高解像モードでは第1プロファイルA1が作られ、低解像モードでは第2プロファイルA2が作られることになる。従来のBDセンサー30においては、同期信号の発生基準となる閾値は、一定値に固定されている。例えば、コンパレーターの閾値入力端子に固定抵抗を接続することで、固定的な閾値電圧に設定される。例えば、閾値が図5(A)の閾値電圧Thに設定されている場合、当該BDセンサー30は、高解像モードでは的確な同期信号を出力することができる。しかし、低解像モードでは、フレアーの発生状況によっては、本来のタイミングよりも早く同期信号を出力してしまうことがある。   When such a light amount change is applied to the graph of FIG. 5A, the first profile A1 is created in the high resolution mode, and the second profile A2 is created in the low resolution mode. In the conventional BD sensor 30, the threshold value that is a reference for generating the synchronization signal is fixed to a constant value. For example, a fixed threshold voltage is set by connecting a fixed resistor to the threshold input terminal of the comparator. For example, when the threshold is set to the threshold voltage Th in FIG. 5A, the BD sensor 30 can output an accurate synchronization signal in the high resolution mode. However, in the low resolution mode, the synchronization signal may be output earlier than the original timing depending on the occurrence of flare.

一方、閾値が閾値電圧Th′に設定されると、低解像モードでは的確な同期信号を出力することができるが、高解像モードでは同期信号を出力できない場合も生じ得る。第1プロファイルA1の第1電圧ピークP1を検出できるよう閾値電圧Th′を低いレベルに設定するとしても、当該第1電圧ピークP1と第2プロファイルA2のフレアーに起因する第2電圧ピークP2′とに差異が少ないので、両者の切り分けが困難になるという問題が生じる。   On the other hand, when the threshold value is set to the threshold voltage Th ′, an accurate synchronization signal can be output in the low resolution mode, but the synchronization signal may not be output in the high resolution mode. Even if the threshold voltage Th ′ is set to a low level so that the first voltage peak P1 of the first profile A1 can be detected, the second voltage peak P2 ′ caused by the flare of the first voltage peak P1 and the second profile A2 Therefore, there is a problem that it becomes difficult to separate the two.

以上のような問題に鑑みて、本実施形態の光走査装置11では、BDセンサー30が同期信号を出力する基準となる閾値を変更する変更手段を具備させている。これにより、例えばレーザー光線LBの光量が画像解像度に応じて変更された場合に、その光量に応じて、フレアー等の影響を除外することができる適切な閾値を設定することを可能としている。従って、BDセンサー30に同期信号を的確に出力させることができ、高品質の画像形成を達成することができる。以下、前記変更手段の具体例を説明する。   In view of the above problems, the optical scanning device 11 of the present embodiment includes a changing unit that changes a threshold value that serves as a reference for the BD sensor 30 to output a synchronization signal. Thereby, for example, when the light quantity of the laser beam LB is changed according to the image resolution, it is possible to set an appropriate threshold value that can exclude the influence of flare or the like according to the light quantity. Accordingly, the BD sensor 30 can accurately output the synchronization signal, and high-quality image formation can be achieved. Hereinafter, specific examples of the changing means will be described.

図6は、第1実施形態に係る光走査装置11の制御構成を示すブロック図である。光走査装置11は、上述の半導体レーザー21及びBDセンサー30に加え、LDドライバー28(光源駆動部)を備える。また、画像形成装置1は、光走査装置11の駆動制御のために、コントローラー40(制御部)及び光量調整部41(変更手段)を備える。   FIG. 6 is a block diagram illustrating a control configuration of the optical scanning device 11 according to the first embodiment. The optical scanning device 11 includes an LD driver 28 (light source drive unit) in addition to the semiconductor laser 21 and the BD sensor 30 described above. Further, the image forming apparatus 1 includes a controller 40 (control unit) and a light amount adjustment unit 41 (changing unit) for driving control of the optical scanning device 11.

LDドライバー28は、コントローラー40によって制御され、半導体レーザー21を、コントローラー40によって指定された所定のタイミングで、且つ、指定された光量で発光させる発光制御を行う。LDドライバー28には、半導体レーザー21の現状の発光状態を示すモニター電流が与えられる。すなわち、半導体レーザー21には、発光のモニター用の受光素子が内蔵されている。前記受光素子は、半導体レーザー21が発する光線の一部を受光し、これを光電変換したモニター電流(モニター信号)をLDドライバー28に対して出力する。   The LD driver 28 is controlled by the controller 40 and performs light emission control for causing the semiconductor laser 21 to emit light at a predetermined timing designated by the controller 40 and at a designated light quantity. The LD driver 28 is supplied with a monitor current indicating the current light emission state of the semiconductor laser 21. In other words, the semiconductor laser 21 incorporates a light receiving element for monitoring light emission. The light receiving element receives a part of the light beam emitted from the semiconductor laser 21 and outputs a monitor current (monitor signal) obtained by photoelectrically converting the light to the LD driver 28.

BDセンサー30は、既述の通りレーザー光線LBを受光して同期信号を生成する。この同期信号は、コントローラー40に対して出力される。図7は、BDセンサー30の構成を示すブロック図である。BDセンサー30は、光電変換素子31と比較部33とを含む。光電変換素子31は、上述の通り、レーザー光線LBを受光し、当該レーザー光線LBの光量に応じた検出電圧を生成する。   As described above, the BD sensor 30 receives the laser beam LB and generates a synchronization signal. This synchronization signal is output to the controller 40. FIG. 7 is a block diagram showing a configuration of the BD sensor 30. The BD sensor 30 includes a photoelectric conversion element 31 and a comparison unit 33. As described above, the photoelectric conversion element 31 receives the laser beam LB and generates a detection voltage corresponding to the amount of the laser beam LB.

比較部33は、いわゆるコンパレーターであり、負入力端子、正入力端子及び出力端子を備える。負入力端子には、BDセンサー30の内部の光電変換素子31から与えられる検出電圧が入力される。正入力端子には、外部から与えられる閾値電圧が入力される。出力端子は、コントローラー40に接続されている。比較部33は、前記検出電圧と前記閾値電圧とを比較し、その比較結果に基づきHi−Lowの信号を出力端子から出力する。本実施形態では、前記検出電圧が前記閾値電圧を超過したときに、同期信号に相当するローレベルの信号を出力する。   The comparison unit 33 is a so-called comparator, and includes a negative input terminal, a positive input terminal, and an output terminal. A detection voltage supplied from the photoelectric conversion element 31 inside the BD sensor 30 is input to the negative input terminal. A threshold voltage given from the outside is input to the positive input terminal. The output terminal is connected to the controller 40. The comparison unit 33 compares the detection voltage with the threshold voltage, and outputs a Hi-Low signal from the output terminal based on the comparison result. In the present embodiment, when the detected voltage exceeds the threshold voltage, a low level signal corresponding to the synchronization signal is output.

コントローラー40は、画像形成装置1が形成する画像の画像データに基づき、光走査装置11によるドラム周面14Sへの静電潜像の形成動作を制御する。具体的にはコントローラー40は、前記画像データに基づいて発光データを生成し、LDドライバー28に対して出力する。発光データの出力のタイミングは、BDセンサー30から与えられる同期信号に基づいて定められる。つまり、コントローラー40は、同期信号に基づいて、レーザー光線LBによるドラム周面14Sへの走査ラインの書き込みタイミングを制御する。この他、コントローラー40は、画像データに基づかない発光データ、例えば、光量キャリブレーションやLDドライバー28の初期化の際に必要な強制発光信号などをLDドライバー28に与える。   The controller 40 controls the operation of forming the electrostatic latent image on the drum peripheral surface 14S by the optical scanning device 11 based on the image data of the image formed by the image forming apparatus 1. Specifically, the controller 40 generates light emission data based on the image data and outputs it to the LD driver 28. The timing of outputting the light emission data is determined based on a synchronization signal given from the BD sensor 30. That is, the controller 40 controls the writing timing of the scanning line on the drum peripheral surface 14S by the laser beam LB based on the synchronization signal. In addition, the controller 40 provides the LD driver 28 with light emission data that is not based on image data, for example, a light emission calibration required for light amount calibration or the initialization of the LD driver 28.

また、コントローラー40は、レーザー光線LBの光量を変更する制御も行う。光量の変更は、例えばプリント速度の変更や上述の高解像モードと低解像モードとの間の変更によって画像形成の線速を変更する場合や、光量キャリブレーションなどの場合に行われる。コントローラー40は、光量を変更する場合、その光量変更に応じた制御信号を光量調整部41に対して出力する。   The controller 40 also performs control to change the light quantity of the laser beam LB. The change in the amount of light is performed, for example, when the linear velocity for image formation is changed by changing the printing speed or the change between the high resolution mode and the low resolution mode, or when the light amount is calibrated. When changing the light amount, the controller 40 outputs a control signal corresponding to the light amount change to the light amount adjusting unit 41.

光量調整部41は、コントローラー40から与えられる制御信号が指定する光量に応じた参照光量信号を生成する。参照光量信号は、指定光量が大きいほど大きくなる電圧信号である。光量調整部41は、LDドライバー28と第1配線411で、BDセンサー30と第2配線412(配線部;変更手段の一部)で電気的に接続されている。従って、光量調整部41が生成する参照光量信号は、LDドライバー28とBDセンサー30とにパラレルに与えられる。光量調整部41は、コントローラー40に内蔵される回路部であっても良く、或いは、コントローラー40から与えられるデジタル指示信号を、参照光量信号に対応するアナログ信号に変換するDAコンバーターであっても良い。   The light amount adjustment unit 41 generates a reference light amount signal corresponding to the light amount specified by the control signal supplied from the controller 40. The reference light amount signal is a voltage signal that increases as the specified light amount increases. The light amount adjustment unit 41 is electrically connected by the LD driver 28 and the first wiring 411 by the BD sensor 30 and the second wiring 412 (wiring unit; part of the changing unit). Therefore, the reference light amount signal generated by the light amount adjustment unit 41 is given to the LD driver 28 and the BD sensor 30 in parallel. The light amount adjustment unit 41 may be a circuit unit built in the controller 40 or may be a DA converter that converts a digital instruction signal given from the controller 40 into an analog signal corresponding to the reference light amount signal. .

LDドライバー28は、半導体レーザー21から与えられる前記モニター電流の電圧変換値と、光量調整部41から与えられる参照光量信号の電圧値とを比較し、両者が一致するように半導体レーザー21を駆動する。すなわち、前記モニター電流は、半導体レーザー21が現状で発しているレーザー光線LBの光量に応じた値となるので、これを参照光量信号に一致させることで、コントローラー40が指定する光量で半導体レーザー21を発光させることができる。   The LD driver 28 compares the voltage conversion value of the monitor current given from the semiconductor laser 21 with the voltage value of the reference light quantity signal given from the light quantity adjusting unit 41, and drives the semiconductor laser 21 so that they match. . That is, the monitor current has a value corresponding to the light amount of the laser beam LB emitted from the semiconductor laser 21 at present. By matching this with the reference light amount signal, the semiconductor laser 21 is controlled with the light amount specified by the controller 40. Can emit light.

BDセンサー30に向かう第2配線412の終端は、比較部33の正入力端子に接続されている。つまり、第2配線412は、上述の参照光量信号を、前記検出電圧と比較される閾値電圧として比較部33に入力するための配線である。BDセンサー30側からみると、正入力端子に入力される閾値電圧は、固定抵抗などによって作られる一定の電圧ではなく、外部の光量調整部41から与えられ、コントローラー40が指定するレーザー光線LBの光量に応じて変動する閾値電圧となる。この第1実施形態においては、参照光量信号を生成する光量調整部41と、当該参照光量信号を比較部33に与える第2配線412とが、BDセンサー30の閾値電圧を変更する変更手段として機能する。   The end of the second wiring 412 toward the BD sensor 30 is connected to the positive input terminal of the comparison unit 33. That is, the second wiring 412 is a wiring for inputting the above-described reference light amount signal to the comparison unit 33 as a threshold voltage to be compared with the detection voltage. When viewed from the BD sensor 30 side, the threshold voltage input to the positive input terminal is not a constant voltage generated by a fixed resistor or the like, but is supplied from the external light amount adjustment unit 41, and the light amount of the laser beam LB specified by the controller 40 The threshold voltage varies depending on In the first embodiment, the light amount adjustment unit 41 that generates the reference light amount signal and the second wiring 412 that supplies the reference light amount signal to the comparison unit 33 function as a changing unit that changes the threshold voltage of the BD sensor 30. To do.

比較部33に与えられる閾値電圧がレーザー光線LBの光量に応じて変更されるので、当該比較部33は、光量に応じて同期信号を的確なタイミングで出力させることができる。図5(A)に示す例で説明すると、高解像モードの第1プロファイルA1を作る光量をコントローラー40が指定している場合には、参照光量信号によって閾値電圧Thが設定され、また、低解像モードの第2プロファイルA2が指定されている場合は、閾値電圧Thよりも高い電圧の閾値電圧Th′が設定されることになる。高解像モードの閾値電圧Thは、正対領域32Cに入射するレーザー光線LBが受光されたときの第1電圧ピークP1と、フレアー等によって作られる第2電圧ピークP2との間に設定される(P1>Th>P2)。同様に、低解像モードの閾値電圧Th′は、P1′>Th′>P2′を満たすように設定される。これにより、閾値電圧レベルの不適切さに伴う、同期信号の誤出力や出力漏れなどを解消することができる。   Since the threshold voltage applied to the comparison unit 33 is changed according to the light amount of the laser beam LB, the comparison unit 33 can output a synchronization signal at an appropriate timing according to the light amount. In the example shown in FIG. 5A, when the controller 40 specifies the amount of light that creates the first profile A1 in the high resolution mode, the threshold voltage Th is set by the reference light amount signal, When the second profile A2 in the resolution mode is designated, a threshold voltage Th ′ that is higher than the threshold voltage Th is set. The threshold voltage Th in the high resolution mode is set between the first voltage peak P1 when the laser beam LB incident on the facing region 32C is received and the second voltage peak P2 created by flare or the like ( P1> Th> P2). Similarly, the threshold voltage Th ′ in the low resolution mode is set so as to satisfy P1 ′> Th ′> P2 ′. As a result, it is possible to eliminate an erroneous output of the synchronization signal, an output leakage, or the like due to an inappropriate threshold voltage level.

比較部33の正入力端子に適切な範囲の閾値電圧を入力する方法としては、第1配線411に組み入れる分圧抵抗の抵抗値を適正に選ぶ方法が挙げられる。例えば、LDドライバー28に0〜1Vの範囲の電圧が入力され、比較部33には0〜0.5Vの範囲の電圧の入力を意図する場合は、参照光量信号に相当する電圧がそのような分圧比で分配されるように、前記分圧抵抗の抵抗値が選択される。なお、分圧抵抗に依存せずに、比較部33の設定によって、参照光量信号が直接的に正入力端子に与えられるようにしても良い。   As a method for inputting a threshold voltage in an appropriate range to the positive input terminal of the comparison unit 33, there is a method for appropriately selecting the resistance value of the voltage dividing resistor incorporated in the first wiring 411. For example, when a voltage in the range of 0 to 1 V is input to the LD driver 28 and a voltage in the range of 0 to 0.5 V is intended to be input to the comparison unit 33, the voltage corresponding to the reference light amount signal is such The resistance value of the voltage dividing resistor is selected so as to be distributed at a voltage dividing ratio. Note that the reference light amount signal may be directly given to the positive input terminal by setting the comparison unit 33 without depending on the voltage dividing resistor.

以上の構成によれば、比較部33には光量を決定する参照光量信号に比例した閾値電圧が、動的に与えられるようになる。このため、BDセンサー30の本来的な検出電圧(第1電圧ピークP1、P1′)と閾値電圧の比は一定に保たれる。また、光電変換素子31を覆うパッケージ層32内に生じるフレアーも、レーザー光線LBの光量に概ね比例する。従って、例えば上掲の例の通り、閾値電圧をTh〜Th′へ、P1>Th>P2及びP1′>Th′>P2′の条件を満たす状況下で変更することで、フレアーによる同期信号の誤出力を確実に防止することができる。   According to the above configuration, the comparison unit 33 is dynamically given a threshold voltage proportional to the reference light amount signal for determining the light amount. For this reason, the ratio of the original detection voltage (first voltage peaks P1, P1 ′) of the BD sensor 30 and the threshold voltage is kept constant. Further, flare generated in the package layer 32 covering the photoelectric conversion element 31 is also substantially proportional to the amount of the laser beam LB. Therefore, for example, as shown in the above example, the threshold voltage is changed from Th to Th ′ under the conditions satisfying the conditions of P1> Th> P2 and P1 ′> Th ′> P2 ′. It is possible to reliably prevent erroneous output.

なお、レーザー光線LBでドラム周面14Sを走査している最中に、当該レーザー光線LBの光量を急激に低下させるような場合があり得る。この場合、参照光量信号によって比較部33に与えられる閾値電圧も急激に低下することから、光走査装置11のハウジング内で何らかの要因で発生するフレアーによって、光電変換素子31の検出電圧が閾値電圧を越えてしまう場合が起こり得る。この不具合は、BDセンサー30の配置位置付近をレーザー光線LBが走査するタイミング以外は、コントローラー40が同期信号を受け付けないようにするマスク処理を施すことで回避することができる。   In addition, while the drum circumferential surface 14S is being scanned with the laser beam LB, the light amount of the laser beam LB may be rapidly decreased. In this case, since the threshold voltage given to the comparison unit 33 by the reference light amount signal also rapidly decreases, the detection voltage of the photoelectric conversion element 31 causes the threshold voltage to be caused by flare generated for some reason in the housing of the optical scanning device 11. There may be cases where it is exceeded. This inconvenience can be avoided by performing a mask process so that the controller 40 does not accept the synchronization signal except for the timing when the laser beam LB scans the vicinity of the position where the BD sensor 30 is disposed.

図8は、第1実施形態に係る光走査装置11の制御動作を示すフローチャートである。画像形成動作が開始されると、コントローラー40は、形成すべき画像の画像データを受信し、これに応じてレーザー光線LBの光量を指定する。光量調整部41は、コントローラー40からの指定光量に応じた参照光量信号C1を生成する。この参照光量信号C1は、LDドライバー28に与えられると共に、BDセンサー30の比較部33に、閾値電圧Th1として与えられる(ステップS1)。   FIG. 8 is a flowchart showing the control operation of the optical scanning device 11 according to the first embodiment. When the image forming operation is started, the controller 40 receives the image data of the image to be formed, and specifies the light amount of the laser beam LB accordingly. The light amount adjustment unit 41 generates a reference light amount signal C <b> 1 corresponding to the designated light amount from the controller 40. The reference light amount signal C1 is given to the LD driver 28 and to the comparison unit 33 of the BD sensor 30 as a threshold voltage Th1 (step S1).

同時にコントローラー40は、画像データに基づいて発光データを生成し、LDドライバー28に対して出力する(ステップS2)。そして、LDドライバー28によって、BDセンサー30の同期信号に基づくタイミングで、また、参照光量信号C1に基づく光量で、半導体レーザー21が駆動され、レーザー光線LBによるドラム周面14Sの走査が行われる(ステップS3)。   At the same time, the controller 40 generates light emission data based on the image data and outputs it to the LD driver 28 (step S2). Then, the semiconductor laser 21 is driven by the LD driver 28 at a timing based on the synchronization signal of the BD sensor 30 and at a light amount based on the reference light amount signal C1, and the drum circumferential surface 14S is scanned by the laser beam LB (step). S3).

次にコントローラー40は、解像モードやプリント速度の変更等により、レーザー光線LBの光量変更が必要か否かを判定する(ステップS4)。光量変更が行われない場合(ステップS4でNO)、参照光量信号はC1から変更されず、閾値電圧もTh1から変更されずに、処理が繰り返される。   Next, the controller 40 determines whether or not the light amount of the laser beam LB needs to be changed by changing the resolution mode or the printing speed (step S4). When the light amount is not changed (NO in step S4), the reference light amount signal is not changed from C1, and the process is repeated without changing the threshold voltage from Th1.

これに対し、光量変更が必要な場合(ステップS4でYES)、コントローラー40は光量調整部41に指定光量を変更する制御信号を送る。これを受けて、光量調整部41はC1とは電圧値の異なる新たな参照光量信号C2を生成する。これに伴い。比較部33に与えられる閾値電圧もTh1からTh2に変更される(ステップS5)。   On the other hand, when the light amount needs to be changed (YES in step S4), the controller 40 sends a control signal for changing the designated light amount to the light amount adjusting unit 41. In response to this, the light amount adjusting unit 41 generates a new reference light amount signal C2 having a voltage value different from that of C1. Along with this. The threshold voltage given to the comparison unit 33 is also changed from Th1 to Th2 (step S5).

コントローラー40は、画像データに基づいて発光データを生成し、LDドライバー28に対して出力する(ステップS6)。そして、LDドライバー28は、変更後された参照光量信号C2に基づく光量で、且つ、閾値電圧=Th2に基づき出力される同期信号による発光データに基づいて、半導体レーザー21を駆動する(ステップS7)。そして、コントローラー40は、レーザー光線LBの光量変更が必要か否かを判定する(ステップS8)。光量変更が行われない場合(ステップS8でNO)、参照光量信号=C2、閾値電圧Th2が維持され、光量変更が必要な場合(ステップS8でYES)は、新たな参照光量信号及び閾値電圧が設定される。以下、このような処理が繰り返される。   The controller 40 generates light emission data based on the image data and outputs it to the LD driver 28 (step S6). Then, the LD driver 28 drives the semiconductor laser 21 based on the light emission data based on the synchronization signal output based on the threshold voltage = Th2 with the light amount based on the changed reference light amount signal C2 (step S7). . And the controller 40 determines whether the light quantity change of the laser beam LB is required (step S8). When the light amount change is not performed (NO in step S8), the reference light amount signal = C2 and the threshold voltage Th2 are maintained, and when the light amount change is necessary (YES in step S8), a new reference light amount signal and threshold voltage are set. Is set. Thereafter, such processing is repeated.

以上説明した第1実施形態に係る光走査装置11によれば、BDセンサー30が同期信号を出力する基準となる閾値電圧が、光量調整部41が発生する参照光量信号に連動して変更される構成を備える。このため、レーザー光線LBの光量が変更された場合、その光量に応じて、フレアー等の影響を除外可能な閾値電圧を設定することができる。従って、BDセンサー30に同期信号を的確なタイミングで出力させることができる。さらに、コントローラー40によるLDドライバー28の光量調整動作に連動して、同期信号を出力する基準となる閾値電圧が設定される。従って、レーザー光線LBの光量変化に追従して、適切な閾値電圧を確実に設定することができる。   According to the optical scanning device 11 according to the first embodiment described above, the threshold voltage serving as a reference for the BD sensor 30 to output the synchronization signal is changed in conjunction with the reference light amount signal generated by the light amount adjustment unit 41. It has a configuration. For this reason, when the light quantity of the laser beam LB is changed, a threshold voltage capable of excluding the influence of flare or the like can be set according to the light quantity. Therefore, it is possible to cause the BD sensor 30 to output the synchronization signal at an appropriate timing. Further, in conjunction with the light amount adjustment operation of the LD driver 28 by the controller 40, a threshold voltage serving as a reference for outputting a synchronization signal is set. Therefore, it is possible to reliably set an appropriate threshold voltage following the change in the light amount of the laser beam LB.

図9は、第2実施形態に係る光走査装置11Aの制御構成を示すブロック図である。光走査装置11Aは、第1実施形態と同じ半導体レーザー21及びBDセンサー30と、光量決定機能を有するLDドライバー28A(光源駆動部)とを備える。画像形成装置1は、光走査装置11Aの駆動制御のために、コントローラー40A(制御部)を備える。第1実施形態と相違する点は、第2実施形態ではコントローラー40A側においては参照光量信号は生成されず、LDドライバー28A側で参照光量信号が生成される点である。   FIG. 9 is a block diagram illustrating a control configuration of the optical scanning device 11A according to the second embodiment. The optical scanning device 11A includes the same semiconductor laser 21 and BD sensor 30 as those in the first embodiment, and an LD driver 28A (light source driving unit) having a light quantity determination function. The image forming apparatus 1 includes a controller 40A (control unit) for driving control of the optical scanning device 11A. The difference from the first embodiment is that the reference light amount signal is not generated on the controller 40A side and the reference light amount signal is generated on the LD driver 28A side in the second embodiment.

LDドライバー28Aは、コントローラー40によって制御され、半導体レーザー21を、コントローラー40によって指定された所定のタイミングで、且つ自己が決定した所定の光量で発光させる発光制御を行う。LDドライバー28Aに対して半導体レーザー21からモニター電流が与えられる点は、第1実施形態と同様である。   The LD driver 28 </ b> A is controlled by the controller 40 and performs light emission control for causing the semiconductor laser 21 to emit light at a predetermined timing designated by the controller 40 and with a predetermined light amount determined by itself. The point that the monitoring current is given from the semiconductor laser 21 to the LD driver 28A is the same as in the first embodiment.

LDドライバー28Aは、さらに機能的に、光量自己設定部281及び信号発生部282を備えている。光量自己設定部281は、コントローラー40から与えられる制御信号に基づいて、半導体レーザー21が発するレーザー光線LBの光量を決定する。光量自己設定部281は、前記制御信号として例えば解像度の変更に係る制御信号を受け取り、指定光量を設定する。信号発生部282は、光量自己設定部281により決定された指定光量に応じた参照光量信号を生成する。LDドライバー28Aは、半導体レーザー21から与えられる前記モニター電流の電圧変換値と、信号発生部282が生成する参照光量信号の電圧値とを比較し、両者が一致するように半導体レーザー21を駆動する。   The LD driver 28A further includes a light amount self-setting unit 281 and a signal generation unit 282 functionally. The light amount self-setting unit 281 determines the light amount of the laser beam LB emitted from the semiconductor laser 21 based on the control signal given from the controller 40. The light amount self-setting unit 281 receives, for example, a control signal related to a change in resolution as the control signal, and sets a specified light amount. The signal generation unit 282 generates a reference light amount signal corresponding to the designated light amount determined by the light amount self-setting unit 281. The LD driver 28A compares the voltage conversion value of the monitor current given from the semiconductor laser 21 with the voltage value of the reference light amount signal generated by the signal generator 282, and drives the semiconductor laser 21 so that they match. .

信号発生部282が生成する参照光量信号は、BDセンサー30に入力される。詳しくは、LDドライバー28AとBDセンサー30の比較部33とは、第3配線413により電気的に接続されている。信号発生部282が生成する前記参照光量信号は、第3配線413を経由して、閾値電圧として比較部33の正入力端子(図7参照)に入力される。比較部33は、この閾値電圧と光電変換素子31による検出電圧とを比較し、前記検出電圧が前記閾値電圧を超過したときに同期信号を出力する。第2実施形態では、参照光量信号を生成する信号発生部282と、当該参照光量信号を比較部33に与える第3配線413とが、BDセンサー30の閾値電圧を変更する変更手段として機能する。   The reference light amount signal generated by the signal generator 282 is input to the BD sensor 30. Specifically, the LD driver 28 </ b> A and the comparison unit 33 of the BD sensor 30 are electrically connected by the third wiring 413. The reference light amount signal generated by the signal generator 282 is input to the positive input terminal (see FIG. 7) of the comparator 33 as a threshold voltage via the third wiring 413. The comparison unit 33 compares the threshold voltage with the detection voltage of the photoelectric conversion element 31, and outputs a synchronization signal when the detection voltage exceeds the threshold voltage. In the second embodiment, the signal generation unit 282 that generates the reference light amount signal and the third wiring 413 that supplies the reference light amount signal to the comparison unit 33 function as a changing unit that changes the threshold voltage of the BD sensor 30.

第2実施形態に係る光走査装置11Aにおいても、コントローラー40Aがレーザー光線LBの光量を調整すべくLDドライバー28Aを制御する動作において、信号発生部282が生成する参照光量信号を利用して、BDセンサー30の比較部33にレーザー光線LBの光量に応じた閾値電圧を与えることができる。また、光走査装置11Aによれば、BDセンサー30は光走査装置11Aが内部的に備えているLDドライバー28Aから、第3配線413を通して参照光量信号を取得する構成である。第1実施形態のように、コントローラー40側から参照光量信号を取得する場合は、両者間にインターフェイスが必要となるが、第2実施形態によればこれを省くことができ、配線を簡素化できる利点がある。   Also in the optical scanning device 11A according to the second embodiment, in the operation in which the controller 40A controls the LD driver 28A to adjust the light amount of the laser beam LB, the BD sensor is used by using the reference light amount signal generated by the signal generation unit 282. A threshold voltage corresponding to the amount of the laser beam LB can be given to the thirty comparison units 33. Further, according to the optical scanning device 11A, the BD sensor 30 is configured to acquire the reference light amount signal through the third wiring 413 from the LD driver 28A provided internally in the optical scanning device 11A. As in the first embodiment, when the reference light amount signal is acquired from the controller 40 side, an interface is required between the two, but according to the second embodiment, this can be omitted and the wiring can be simplified. There are advantages.

以上、本発明の実施形態について説明したが、本発明はこれに限定されるものではなく、種々の変形実施形態を採ることができる。例えば、上記実施形態では、閾値電圧として参照光量信号を利用する例を示したが、レーザー光線LBの光量に応じて変化する信号であれば、特に限定はない。また、閾値電圧の変更は、線速の変更や光量キャリブレーションの際だけに限られない。例えば、レーザー光線LBのレーザースポットLSのプロファイルの変化等に伴う、被走査面上における実質的な光量変化に伴い、閾値電圧を変更するようにしても良い。   As mentioned above, although embodiment of this invention was described, this invention is not limited to this, A various deformation | transformation embodiment can be taken. For example, in the above-described embodiment, the reference light amount signal is used as the threshold voltage. However, there is no particular limitation as long as the signal changes according to the light amount of the laser beam LB. Further, the change of the threshold voltage is not limited to the change of the linear velocity or the light amount calibration. For example, the threshold voltage may be changed with a substantial change in the amount of light on the surface to be scanned accompanying a change in the profile of the laser spot LS of the laser beam LB.

1 画像形成装置
11 光走査装置
14 感光体ドラム(像担持体)
14S 周面(被走査面)
21 半導体レーザー(光源)
24 MEMSミラー(偏向体)
25、26 第1、第2走査レンズ
28、28A LDドライバー(光源駆動部)
281 光量自己設定部
282 信号発生部(変更手段)
30 BDセンサー(同期センサー)
31 光電変換素子
32 パッケージ層
321 入射面
32C 正対領域
32Eの周辺領域
33 比較部
40、40A コントローラー(制御部)
41 光量調整部(変更手段)
411、412、413 第1、第2、第3配線(変更手段;配線部)
LB レーザー光線
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Image forming apparatus 11 Optical scanning apparatus 14 Photosensitive drum (image carrier)
14S peripheral surface (surface to be scanned)
21 Semiconductor laser (light source)
24 MEMS mirror (deflector)
25, 26 First and second scanning lenses 28, 28A LD driver (light source driving unit)
281 Light quantity self-setting unit 282 Signal generation unit (changing means)
30 BD sensor (synchronous sensor)
31 Photoelectric conversion element 32 Package layer 321 Incident surface 32C Face-to-face area 32E peripheral area 33 Comparison section 40, 40A Controller (control section)
41 Light intensity adjustment unit (changing means)
411, 412, 413 1st, 2nd, 3rd wiring (change means; wiring part)
LB laser beam

Claims (6)

光線を発する光源と、
前記光源から発せられる光線を偏向すると共に、前記光線で被走査面上を主走査方向に走査させる偏向体と、
前記偏向体によって偏向された光線を前記被走査面上に結像させる走査レンズと、
前記走査レンズを通過した光線が入射され、入射された光線の光量に対応する検出値が閾値を超過したときに同期信号を出力する同期センサーと、
前記同期信号に基づいて、前記光線による前記被走査面上への走査ラインの書き込みを制御する制御部と、
前記同期センサーの前記閾値を変更する変更手段と、
を備え
前記同期センサーは、入射された光線を検出電圧に変換する光電変換素子と、前記光電変換素子を覆う透光性樹脂からなるパッケージ層と備え、前記パッケージ層は前記光線の入射面を有し、前記入射面は、前記光電変換素子の受光面に正対する正対領域と、該正対領域の周辺領域とを含み、
前記制御部は、前記光線の光量を第1光量に設定する低解像モードの走査と、前記第1光量よりも低い第2光量に設定する高解像モードの走査とを実行可能であり、
前記同期センサーは、
前記低解像モードの走査が行われた際、前記正対領域に入射する光線が前記光電変換素子に受光されたときに生じる第1電圧ピークと、前記周辺領域に入射する前記光線によって前記パッケージ層内に生じるフレアーを含む光線が前記光電変換素子に受光されたときに生じる第2電圧ピークとを含み、前記第1電圧ピークが前記第2電圧ピークよりも高い前記検出電圧を出力し、
前記高解像モードの走査が行われた際、前記正対領域に入射する光線が前記光電変換素子に受光されたときに生じる第3電圧ピークと、前記周辺領域に入射する前記光線によって前記パッケージ層内に生じるフレアーを含む光線が前記光電変換素子に受光されたときに生じる第4電圧ピークとを含み、前記第3電圧ピークが前記第4電圧ピークよりも高く、前記第3電圧ピークが前記第1電圧ピークよりも低く、前記第4電圧ピークが前記第2電圧ピークよりも低い前記検出電圧を出力するものであって、
前記変更手段は、
前記検出電圧と比較する閾値電圧を、前記閾値と扱って変更するものであって、
前記低解像モードの走査では、前記閾値を、前記第1電圧ピークと前記第2電圧ピークとの間の第1閾値電圧に設定し、
前記高解像モードの走査では、前記閾値を、前記第3電圧ピークと前記第4電圧ピークとの間の電圧であって、前記第1閾値電圧よりも低い第2閾値電圧に設定する、光走査装置。
A light source emitting light,
A deflector that deflects the light emitted from the light source and scans the surface to be scanned in the main scanning direction with the light;
A scanning lens that forms an image of the light beam deflected by the deflector on the surface to be scanned;
A synchronization sensor that outputs a synchronization signal when a light beam that has passed through the scanning lens is incident and a detection value corresponding to a light amount of the incident light beam exceeds a threshold;
A control unit that controls writing of a scanning line on the surface to be scanned by the light beam based on the synchronization signal;
Changing means for changing the threshold value of the synchronous sensor;
Equipped with a,
The synchronous sensor includes a photoelectric conversion element that converts an incident light beam into a detection voltage, and a package layer made of a translucent resin that covers the photoelectric conversion element, and the package layer has an incident surface for the light beam, The incident surface includes a facing region facing the light receiving surface of the photoelectric conversion element, and a peripheral region of the facing region,
The control unit is capable of executing a low-resolution mode scan for setting the light amount of the light beam to a first light amount and a high-resolution mode scan for setting a second light amount lower than the first light amount,
The synchronous sensor is
When the scanning in the low resolution mode is performed, the package is formed by a first voltage peak generated when a light beam incident on the facing region is received by the photoelectric conversion element and the light beam incident on the peripheral region. A second voltage peak generated when a light beam including flare generated in the layer is received by the photoelectric conversion element, and the first voltage peak outputs the detection voltage higher than the second voltage peak,
When the high-resolution mode scan is performed, the package is formed by a third voltage peak generated when a light beam incident on the facing region is received by the photoelectric conversion element and the light beam incident on the peripheral region. A fourth voltage peak generated when a light beam including a flare generated in the layer is received by the photoelectric conversion element, the third voltage peak is higher than the fourth voltage peak, and the third voltage peak is Outputting the detection voltage lower than the first voltage peak, wherein the fourth voltage peak is lower than the second voltage peak,
The changing means is
The threshold voltage to be compared with the detection voltage is changed to be treated as the threshold,
In scanning in the low resolution mode, the threshold is set to a first threshold voltage between the first voltage peak and the second voltage peak;
In the scanning in the high resolution mode, the threshold is set to a second threshold voltage that is a voltage between the third voltage peak and the fourth voltage peak and lower than the first threshold voltage. Scanning device.
請求項1に記載の光走査装置において、
前記同期センサーは
記検出電圧と閾値電圧とを比較し、前記検出電圧が前記閾値電圧を超過したときに前記同期信号を出力する比較部と、を備え、
前記変更手段は、前記同期センサーの外部から前記比較部に前記閾値電圧を与えるものであって、該閾値電圧を前記光線の光量に応じて変更する、光走査装置。
The optical scanning device according to claim 1,
Wherein the synchronization sensor,
Comparing the pre-Symbol detection voltage and the threshold voltage, and a comparator unit for the detected voltage to output the synchronization signal when exceeded the threshold voltage,
The optical scanning device, wherein the changing unit applies the threshold voltage to the comparison unit from the outside of the synchronous sensor, and changes the threshold voltage according to the amount of light.
請求項2に記載の光走査装置において、
前記制御部により制御され、前記光源が所定のタイミングで且つ指定された光量で光線を発するよう駆動する光源駆動部と、
前記制御部が指定する光量に応じた参照光量信号を生成する光量調整部と、を備え、
前記光源駆動部は、光源が現状で発している光線の光量に応じたモニター信号と、前記参照光量信号とを比較し、前記モニター信号が前記参照光量信号に一致するよう、前記光源を駆動するものであり、
前記変更手段は、前記光量調整部と、前記参照光量信号を前記閾値電圧として前記比較部に入力させる配線部とを含む、光走査装置。
The optical scanning device according to claim 2,
A light source driving unit that is controlled by the control unit and drives the light source to emit a light beam at a predetermined timing and with a specified light amount;
A light amount adjustment unit that generates a reference light amount signal according to the light amount designated by the control unit,
The light source driving unit compares the monitor signal corresponding to the light amount of light currently emitted from the light source with the reference light amount signal, and drives the light source so that the monitor signal matches the reference light amount signal. Is,
The changing unit includes the light amount adjustment unit and a wiring unit that inputs the reference light amount signal as the threshold voltage to the comparison unit.
請求項2に記載の光走査装置において、
前記制御部により制御され、前記光源が所定のタイミングで且つ所定の光量で光線を発するよう駆動する光源駆動部、を備え、
前記光源駆動部は、前記制御部から与えられる制御信号に基づいて、発する光線の光量を決定する光量自己設定部と、前記光量自己設定部により決定された光量に応じた参照光量信号を発生する信号発生部と、を含み、
前記変更手段は、前記信号発生部と、前記参照光量信号を前記閾値電圧として前記比較部に入力させる配線部とを含む、光走査装置。
The optical scanning device according to claim 2,
A light source driving unit that is controlled by the control unit and that drives the light source to emit light at a predetermined timing and a predetermined amount of light;
The light source driving unit generates a light amount self-setting unit that determines a light amount of emitted light, and a reference light amount signal corresponding to the light amount determined by the light amount self-setting unit, based on a control signal given from the control unit. A signal generator,
The changing unit includes the signal generation unit and a wiring unit that inputs the reference light amount signal as the threshold voltage to the comparison unit.
請求項1〜4のいずれか1項に記載の光走査装置において、
前記制御部は、前記同期センサーの配置位置付近を前記光線が走査するタイミング以外は、当該制御部が前記同期信号を受け付けないようにするマスク処理部を備える、
光走査装置。
In the optical scanning device according to any one of claims 1 to 4 ,
The control unit includes a mask processing unit that prevents the control unit from accepting the synchronization signal other than the timing at which the light beam scans near the arrangement position of the synchronization sensor.
Optical scanning device.
静電潜像を担持する像担持体と、
前記像担持体の周面を前記被走査面として光線を照射する、請求項1〜5のいずれか1項に記載の光走査装置と、
を備える画像形成装置。
An image carrier for carrying an electrostatic latent image;
The optical scanning device according to any one of claims 1 to 5, wherein a light beam is irradiated with the circumferential surface of the image carrier as the surface to be scanned.
An image forming apparatus comprising:
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