JPH10170844A - Light beam output controller - Google Patents

Light beam output controller

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JPH10170844A
JPH10170844A JP8330958A JP33095896A JPH10170844A JP H10170844 A JPH10170844 A JP H10170844A JP 8330958 A JP8330958 A JP 8330958A JP 33095896 A JP33095896 A JP 33095896A JP H10170844 A JPH10170844 A JP H10170844A
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light
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light beam
laser
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Kenichiro Asada
賢一郎 朝田
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To almost equalize the power of (n) lines of light beams on a photoreceptor surface only by inputting only one set value of target output of a light beam to the light beam controller of an image forming device having a beams scanning system using the (n) lines of light beams. SOLUTION: This light beam output controller is equipped with optical detecting means 14 and 15, which detect light output of light beams, a command setting means 10, which sets the command of light output, and control means 16 and 17, which compare the output signals from the optical detecting means 14 and 15 with a reference signal Vref outputted and controls the light output intensity of the light beams according to the comparison output for the (n) lines of light beams respectively. The command setting means 10 is equipped with a setting-changeable reference signal correction value setting means 14 for each of the 2nd and succeeding light beam and uses a reference signal V'ref generated by operating the 1st reference signal with a reference signal correction value corresponding to each light beam as the reference signal for the 2nd and succeeding light beams.

Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明は、レーザビームプリ
ンタ、デジタル複写機、ファクシミリ等の画像形成装置
に係り、特に、複数の半導体レーザを備えたマルチビー
ム走査光学系を用いて画像を形成する画像形成装置の光
ビーム出力制御装置に関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to an image forming apparatus such as a laser beam printer, a digital copier, a facsimile, etc., and more particularly to an image forming apparatus using a multi-beam scanning optical system having a plurality of semiconductor lasers. The present invention relates to a light beam output control device of a forming apparatus.

【0002】[0002]

【従来の技術】半導体レーザを用いて画像形成を行う装
置、例えば半導体レーザビームプリンタでは、画像信号
により変調される半導体レーザからの光ビーム(以下、
レーザビーム)をポリゴンミラーや結像レンズ等を介し
て感光体上に照射し、感光体上を走査して画像を形成し
ているが、従来の半導体レーザビームプリンタでは、単
一光源で像を形成していたため、この様なプリンタで高
速性を要求する場合には、ポリゴンミラーを回転するポ
リゴンモータの回転数、あるいは画像信号の周波数等を
より高速にする必要がある。しかし、ポリゴンモータの
回転数や画像信号の周波数を高速にするには限界があ
り、必ずしも所望とする処理速度で処理することはでき
なかった。
2. Description of the Related Art In an apparatus for forming an image by using a semiconductor laser, for example, a semiconductor laser beam printer, a light beam from a semiconductor laser (hereinafter, referred to as a light beam) modulated by an image signal.
(Laser beam) is radiated onto the photoreceptor via a polygon mirror, an imaging lens, etc., and scans the photoreceptor to form an image. In a conventional semiconductor laser beam printer, an image is formed using a single light source. Therefore, when high speed is required in such a printer, it is necessary to further increase the rotation speed of the polygon motor for rotating the polygon mirror or the frequency of the image signal. However, there is a limit to increasing the rotation speed of the polygon motor and the frequency of the image signal, and the processing cannot always be performed at a desired processing speed.

【0003】そこで、複数の半導体レーザ光源を備えた
マルチレーザビームプリンタが提案されている。このマ
ルチレーザビーム方式では複数のレーザビームを走査し
て記録を行うため、同時に記録できる情報量が増大する
ことになり、ポリゴンモータの回転数や画像信号の周波
数を低減できるようになり、安定した画像を高速に処理
することが可能となる。尚、複数のレーザビームを走査
して画像形成する装置としては、特公昭63−4243
2号公報記載の記録装置等がある。
Therefore, a multi-laser beam printer having a plurality of semiconductor laser light sources has been proposed. In this multi-laser beam method, since recording is performed by scanning a plurality of laser beams, the amount of information that can be recorded simultaneously increases, and the number of rotations of the polygon motor and the frequency of the image signal can be reduced, thereby achieving stable operation. Images can be processed at high speed. An apparatus for forming an image by scanning a plurality of laser beams is disclosed in JP-B-63-4243.
There is a recording device and the like described in Japanese Patent Publication No. 2 (JP-A) No. 2 (1994).

【0004】[0004]

【発明が解決しようとする課題】特公昭63−4243
2号公報記載の記録装置の場合、実施例は2個のレーザ
光源を持つマルチレーザ光源の場合で、1つの基準信号
に対して、各レーザ光源からの光出力を順番に制御する
方式であるが、一般的に複数個の半導体レーザが1チッ
プ上に搭載された半導体レーザアレイでは、受光素子は
1個であることが多く、リアルタイムに各レーザの光出
力の制御をできないこと、また、互いのレーザ発光部の
影響(光漏洩、発熱の問題等による)を受けて、正確な
光出力の制御を実現し難いこと、また、発光部の間隔の
ばらつきを抑えるのが難しいこと、また、特殊な構成と
なるために、コストが高くなること等の問題があるた
め、図4に示すように、単独のレーザダイオードで独立
した光学系を複数用いて構成するマルチビーム走査光学
系の方が構成上有利な場合がある。
[Problems to be Solved by the Invention] JP-B-63-4243
In the case of the recording apparatus described in Japanese Patent Laid-Open Publication No. 2000-209, the embodiment is a multi-laser light source having two laser light sources, in which the light output from each laser light source is controlled in order for one reference signal. However, in general, in a semiconductor laser array in which a plurality of semiconductor lasers are mounted on one chip, the number of light receiving elements is often one, and the optical output of each laser cannot be controlled in real time. Is difficult to achieve accurate light output control due to the influence of the laser light emitting part (due to light leakage, heat generation, etc.), it is difficult to suppress the variation of the interval between the light emitting parts, As shown in FIG. 4, a multi-beam scanning optical system configured by using a plurality of independent optical systems with a single laser diode has a problem in that Superior advantage If there is a.

【0005】図4に示すマルチビーム走査光学系の構成
を簡単に説明する。図中の符号100及び101は各々
単独のレーザ光源を持つ半導体レーザであり、各々の半
導体レーザ100,101から出射されたレーザビーム
はそれぞれコリメートレンズ200,201によって平
行光化され、プリズム300によって2つのレーザビー
ムが所定のピッチの走査ビームとして合成される。これ
らのレーザビームはポリゴンミラー400の回転により
偏向走査され、結像レンズ500によって集光及びfθ
補正等されて、ドラム状の感光体600上等に2つのビ
ームとして露光走査される。
The configuration of the multi-beam scanning optical system shown in FIG. 4 will be briefly described. Reference numerals 100 and 101 in the figure denote semiconductor lasers each having a single laser light source. Laser beams emitted from each of the semiconductor lasers 100 and 101 are collimated by collimating lenses 200 and 201, respectively. The two laser beams are combined as a scanning beam having a predetermined pitch. These laser beams are deflected and scanned by the rotation of the polygon mirror 400, condensed by the imaging lens 500, and fθ
After the correction, the beam is exposed and scanned as two beams on the drum-shaped photoconductor 600 or the like.

【0006】一般的に、感光体600上を走査する2つ
のレーザビームの間隔は、出力画像の解像度程度とする
必要があるが、半導体レーザ100及び101のパッケ
ージサイズ等の理由から図中に符号300で示すような
ビーム合成用のプリズム(プリズムに限らない)が必ず
必要となる。ここで、感光体600上を走査する2つの
レーザビームのビームパワーは、ほぼ同一にしておく必
要があるが、プリズム300のような光学素子を使って
レーザビームを合成した場合、各々の光路の光伝達効率
が異なるために、2つの半導体レーザ100,101の
光出力を、光伝達効率を考慮した各々別の目標値に設定
する必要がある。これは、2つの半導体レーザ100,
101の光出力を同じ目標値に設定すると、光伝達効率
の違いにより感光体上での2つのレーザビームのビーム
パワーに差が生じるためである。
In general, the interval between two laser beams that scan the photoconductor 600 must be about the resolution of an output image. However, for reasons such as the package size of the semiconductor lasers 100 and 101, reference numerals in the figure are used. A beam combining prism (not limited to a prism) as shown by 300 is always required. Here, the beam powers of the two laser beams that scan on the photoconductor 600 need to be substantially the same, but when the laser beams are combined using an optical element such as the prism 300, the respective optical paths of Since the light transmission efficiency is different, it is necessary to set the light output of the two semiconductor lasers 100 and 101 to different target values in consideration of the light transmission efficiency. This means that two semiconductor lasers 100,
This is because if the light output of the laser beam 101 is set to the same target value, a difference occurs in the beam power of the two laser beams on the photoconductor due to a difference in light transmission efficiency.

【0007】レーザビームの光出力の制御方法として
は、例えば半導体レーザの後方から射出されるレーザビ
ームの光出力を光検出手段で検出し、この光検出手段か
らの出力信号を比較手段で目標値に対応した基準信号と
比較し、この比較手段からの比較出力に応じて制御手段
により半導体レーザの出力強度を制御する方式がある
が、2つ以上の半導体レーザを備えたマルチビーム走査
光学系の場合は、上述したように、各々の半導体レーザ
に対して光出力の目標値となる値を別々に設定しなけれ
ばならないという問題がある。
As a method of controlling the light output of the laser beam, for example, the light output of the laser beam emitted from the rear of the semiconductor laser is detected by the light detecting means, and the output signal from the light detecting means is compared with the target value by the comparing means. There is a method in which the output intensity of the semiconductor laser is controlled by the control means in accordance with the comparison output from the comparison means. In this case, as described above, there is a problem that a value serving as a target value of the optical output must be set separately for each semiconductor laser.

【0008】一方、レーザビームプリンターでは、作像
プロセスの条件を検出して、その検出結果に基づいてビ
ームパワーを変更設定するという作像安定化方法が採ら
れるのが一般的である。この作像系に上記2ビームのマ
ルチビーム走査光学系を適用すると、先に述べたよう
に、2つの半導体レーザ各々の光出力の目標値を独立に
設定して制御しなければならず、ビームパワーを変更設
定する度に各々の目標値を再設定するのでは制御が非常
に煩雑となる。また、これは2ビームに限らず、より多
くのレーザビームを備えたマルチビーム走査光学系では
より大変であり、例えば、n個のレーザビームを備えて
いる場合には、n個のレーザビームの各々の目標値を設
定しなければならず、制御が非常に煩雑で、且つ複雑に
なる。
On the other hand, a laser beam printer generally adopts an image stabilization method of detecting conditions of an image forming process and changing and setting a beam power based on the detection result. If the above-described two-beam multi-beam scanning optical system is applied to this image forming system, as described above, the target value of the light output of each of the two semiconductor lasers must be independently set and controlled. If each target value is reset every time the power is changed and set, the control becomes very complicated. In addition, this is not limited to two beams, and is more difficult in a multi-beam scanning optical system having more laser beams. For example, in a case where n laser beams are provided, the number of n laser beams is increased. Each target value must be set, and the control becomes very complicated and complicated.

【0009】本発明は上記事情に鑑みなされたものであ
って、上記不具合を解消すべく、n個(nは2以上の自
然数)の光ビームを用いたマルチビーム走査光学系であ
っても、光ビームの目標出力の設定値を1つ入力するこ
とによって、n個の光ビームのビームパワーを感光体面
上でほぼ同一に揃えることが可能な光ビーム出力制御装
置を提供することを目的とする。
The present invention has been made in view of the above circumstances, and in order to solve the above-described problem, a multi-beam scanning optical system using n (n is a natural number of 2 or more) light beams is provided. An object of the present invention is to provide a light beam output control device capable of inputting one set value of a target output of a light beam so that the beam powers of the n light beams can be made substantially the same on the photosensitive member surface. .

【0010】[0010]

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するた
め、本発明は、n個(nは2以上の自然数)の光源から
の光ビームによって感光部材からなる像担持体上を走査
して潜像を形成し、該潜像を現像剤で可視像化し、該可
視像を転写材に転写・定着して画像を得る画像形成装置
の光ビーム出力制御装置において、各々の光ビームの光
出力を検出する光検出手段と、光出力の目標値を設定す
る目標値設定手段と、前記光検出手段からの出力信号と
前記目標値設定手段から出力される基準信号とを比較す
る比較手段と、該比較手段からの比較出力に応じて前記
光ビームの光出力の強度を制御する制御手段を、n個の
光ビームのそれぞれに対して備えた構成とする。そし
て、前記目標値設定手段は、第2個目以降の光ビームに
は、設定可変な基準信号補正値設定手段を光ビーム毎に
備え、第2個目以降の光ビームの基準信号として、第1
個目の光ビームの基準信号に各々の光ビームに対応する
基準信号補正値を演算したものを用いる構成とする。
In order to achieve the above object, the present invention provides a method of scanning a latent image by scanning an image carrier made of a photosensitive member with light beams from n light sources (n is a natural number of 2 or more). An image is formed, the latent image is visualized with a developer, and the visible image is transferred and fixed to a transfer material to obtain an image. Light detection means for detecting an output, target value setting means for setting a target value of light output, and comparison means for comparing an output signal from the light detection means with a reference signal output from the target value setting means. And a control unit for controlling the intensity of the light output of the light beam according to the comparison output from the comparison unit, for each of the n light beams. The target value setting means includes, for each light beam, a reference signal correction value setting means variably set for the second and subsequent light beams. 1
A configuration is used in which a reference signal correction value corresponding to each light beam is calculated as the reference signal of the light beam.

【0011】[0011]

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態を図示
の実施例に基づいて詳細に説明する。図1は本発明の一
実施例を示す図であって、レーザビームプリンタのマル
チビーム走査光学系と光ビーム出力制御装置の構成の一
例を示すブロック図である。尚、この構成例は、2つの
半導体レーザ1,2を用いた例である。
DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail based on illustrated embodiments. FIG. 1 is a diagram showing an embodiment of the present invention, and is a block diagram showing an example of the configuration of a multi-beam scanning optical system and a light beam output control device of a laser beam printer. This configuration example uses two semiconductor lasers 1 and 2.

【0012】図1において、第1、第2の半導体レーザ
1,2より出射された光ビーム(以下、レーザビーム)
は、各々第1、第2のコリメートレンズ3,4により平
行光化され、ビーム合成素子(例えばプリズム)5で合
成された後、回転多面鏡よりなる光走査装置6に所定の
ビーム間隔で入射され偏向走査される。そして、fθレ
ンズ等からなる結像レンズ7により、像担持体であるド
ラム状の感光体8の帯電された表面に結像される。この
結像スポットが画像信号に応じて変調されながら、光走
査装置7の回転に従って図中の矢印x方向なる主走査方
向に反復して移動すると同時に、感光体8が回転して副
走査することにより、感光体8上に静電潜像が形成され
る。そして、感光体8上の静電潜像は、図示しない現像
手段により現像剤で可視像化され、該可視像は図示しな
い転写手段で転写紙等の転写材に転写され、さらに図示
しない定着手段により転写材上の画像が定着される。
In FIG. 1, light beams (hereinafter, laser beams) emitted from first and second semiconductor lasers 1 and 2 are shown.
Are collimated by first and second collimating lenses 3 and 4, respectively, are combined by a beam combining element (for example, a prism) 5, and then are incident on an optical scanning device 6 composed of a rotating polygon mirror at a predetermined beam interval. The beam is deflected and scanned. Then, an image is formed on a charged surface of a drum-shaped photoconductor 8 as an image carrier by an imaging lens 7 such as an fθ lens. While the imaged spot is modulated according to the image signal, it repeatedly moves in the main scanning direction indicated by the arrow x in the figure according to the rotation of the optical scanning device 7, and at the same time, the photoconductor 8 rotates and performs sub-scanning. Thereby, an electrostatic latent image is formed on the photoconductor 8. The electrostatic latent image on the photoreceptor 8 is visualized with a developer by a developing unit (not shown), and the visible image is transferred to a transfer material such as transfer paper by a transferring unit (not shown). The image on the transfer material is fixed by the fixing unit.

【0013】図1において、符号9は同期検知用の光検
出器であり、この光検出器9は、感光体8の軸心方向に
おいて、画像データ書込み領域外に設けられ、光走査装
置6で偏向走査されたレーザビームを順次検出して、各
々のレーザビームの同期信号(ライン同期信号LSYN
C)を発生させる。また、信号処理回路11は、画像信
号(画像データ)に基づいて第1、第2のレーザ駆動回
路12,13に信号を印加し、先に作られた同期信号L
SYNCに同期して感光体8上の所定の位置より露光す
るように第1、第2の半導体レーザ1,2を変調する。
In FIG. 1, reference numeral 9 denotes a photodetector for synchronization detection. This photodetector 9 is provided outside the image data writing area in the axial direction of the photoconductor 8, and The deflection-scanned laser beams are sequentially detected, and a synchronization signal (a line synchronization signal LSYN) of each laser beam is detected.
C). Further, the signal processing circuit 11 applies a signal to the first and second laser driving circuits 12 and 13 based on the image signal (image data), and generates the synchronization signal L
The first and second semiconductor lasers 1 and 2 are modulated so as to expose from a predetermined position on the photoconductor 8 in synchronization with SYNC.

【0014】ところで、感光体8上を露光走査する2つ
のレーザビームのビームパワーは略等しく制御しておか
ないと画像ムラとなってしまう。第1、第2の半導体レ
ーザ1,2の光出力の強度はそれぞれ第1、第2の制御
回路(出力制御回路)16,17で制御されるが、2つ
のレーザビームの光路に差があるので(主としてビーム
合成素子(例えばプリズム)5に起因する)、感光体8
上での2つのレーザビームのビームパワーを略等しくす
るには、各光出力は、その光路差に起因する光伝達効率
の差を考慮した目標値に制御される必要がある。
By the way, unless the beam powers of the two laser beams for exposing and scanning the photosensitive member 8 are controlled to be substantially equal, an image will be uneven. The intensity of the light output of the first and second semiconductor lasers 1 and 2 is controlled by first and second control circuits (output control circuits) 16 and 17, respectively, but there is a difference between the optical paths of the two laser beams. (Mainly due to the beam combining element (for example, prism) 5),
In order to make the beam powers of the two laser beams substantially equal, each light output needs to be controlled to a target value in consideration of a difference in light transmission efficiency caused by an optical path difference.

【0015】レーザビームの光出力の制御方法として
は、第1、第2の半導体レーザ1,2のそれぞれに対応
して各半導体レーザ1,2の後方(後方とは限らない)
に射出されるレーザビームの光出力を検出する光検出器
14,15を設け(例えば、半導体レーザのパッケージ
内にフォトダイオードを設ける等)、レーザビームの光
出力の目標値を設定する目標値設定手段10から、第1
の半導体レーザ1の光出力の目標値に対応した基準信号
Vref を第1の制御回路16に与えると、光検出器14
によって検出されたレーザビームの光出力と基準信号V
ref とが第1の制御回路16内の比較手段で比較され、
第1の制御回路16は検出値と目標値との誤差分をレー
ザ駆動回路12に指示し、半導体レーザ1からの光出力
の強度を一定に制御する。従ってこの場合、光検出器1
4からの検出値と目標値(基準信号Vref )が略一致す
るようなパワーに制御される。尚、制御回路16の構成
及び光出力の具体的な制御動作については後述する。
As a method of controlling the light output of the laser beam, the rear side (not necessarily the rear side) of each of the first and second semiconductor lasers 1 and 2 corresponds to each of the semiconductor lasers 1 and 2.
And photodetectors 14 and 15 for detecting the optical output of the laser beam emitted to the laser beam (for example, providing a photodiode in a semiconductor laser package), and setting a target value for the optical output of the laser beam. From the means 10, the first
When the reference signal Vref corresponding to the target value of the optical output of the semiconductor laser 1 is supplied to the first control circuit 16, the photodetector 14
Output of the laser beam and the reference signal V
ref is compared with comparison means in the first control circuit 16,
The first control circuit 16 instructs the laser drive circuit 12 of an error between the detected value and the target value, and controls the intensity of the light output from the semiconductor laser 1 to be constant. Therefore, in this case, the photodetector 1
The power is controlled so that the detected value from No. 4 substantially matches the target value (reference signal Vref). The configuration of the control circuit 16 and the specific control operation of the light output will be described later.

【0016】一方、第2の半導体レーザ2からの光出力
は、第1の半導体レーザ1と同じ基準信号Vref を目標
値として制御すると、光路の差(主としてビーム合成素
子(例えばプリズム)5に起因する)の分、例えば1/
α倍(第1と第2の光路の伝達効率の差を1/α倍とす
る)だけ異なるパワーに制御されるので、第2の半導体
レーザ2の目標値設定手段としては、先の目標値設定手
段10からの基準信号Vref を補正する基準信号補正値
設定手段18が設けられており、この基準信号補正値設
定手段18で予め設定された係数α倍だけ基準信号Vre
f を補正し、 V'ref=Vref・α を新たな目標値(第2の半導体レーザの光出力の基準信
号)とする。すなわち、V'refを新たな目標値に対応し
た基準信号として、第2の制御回路17で光検出器15
によって検出されたレーザパワーとV'refを比較して、
その誤差分をレーザ駆動回路1に指示して第2の半導体
レーザ2からの光出力の強度を一定に制御することで、
感光体9上での第2のレーザビームのビームパワーを第
1のレーザビームのビームパワーと略一致させることが
できる。
On the other hand, when the light output from the second semiconductor laser 2 is controlled using the same reference signal Vref as the first semiconductor laser 1 as the target value, the difference in the optical path (mainly due to the beam combining element (for example, prism) 5). Do), for example, 1 /
Since the power is controlled to be different by α times (the difference between the transmission efficiencies of the first and second optical paths is 1 / α times), the target value setting means of the second semiconductor laser 2 uses A reference signal correction value setting means 18 for correcting the reference signal Vref from the setting means 10 is provided, and the reference signal Vre is multiplied by a coefficient α preset by the reference signal correction value setting means 18.
f is corrected, and V′ref = Vref · α is set as a new target value (a reference signal of the optical output of the second semiconductor laser). That is, V′ref is used as a reference signal corresponding to the new target value, and the second control circuit 17 uses the photodetector 15
Comparing the laser power detected by V'ref with V'ref,
By instructing the laser drive circuit 1 of the error and controlling the intensity of the light output from the second semiconductor laser 2 to be constant,
The beam power of the second laser beam on the photoreceptor 9 can be made substantially equal to the beam power of the first laser beam.

【0017】基準信号補正値設定手段218の具体例と
しては、第1と第2のレーザビームの光路差による光伝
達効率の差が1/α倍であったとすると、第1のレーザ
パワーの目標値Vref に対して第2のレーザパワーの目
標値をV'ref=Vref・α とすれば良いので、一般的な
乗算回路を採用すれば良い。尚、上記の値αは工場での
調整時に1度測定し、設定しておけば、光学部品が交換
されない限り一定値としておくことができる。
As a specific example of the reference signal correction value setting means 218, assuming that the difference in light transmission efficiency due to the optical path difference between the first and second laser beams is 1 / α times, the target of the first laser power is The target value of the second laser power with respect to the value Vref may be V'ref = Vref · α, so that a general multiplication circuit may be employed. If the value α is measured once at the time of adjustment at the factory and set, it can be set to a constant value unless the optical component is replaced.

【0018】図3に示すように、第1、第2の半導体レ
ーザ1,2の光出力を、同一目標値Vref で制御する
と、感光体8上でのビームパワーPは、第1のレーザビ
ームと第2のレーザビームとでΔPのパワーの差が生じ
る。従って、上述したように、V'ref=Vref・α を第
2の半導体レーザ2の目標値として設定することによ
り、感光体8上での第1と第2のレーザビームのビーム
パワーを一致させることができる。また、作像条件の設
定変更等で、第1の半導体レーザ1の光出力の目標値V
ref を変更した場合にも、基準信号補正値設定手段21
8による補正により、そのα倍が第2の半導体レーザ2
の制御目標値(V'ref=Vref・α )となっているた
め、感光体8上の2つのレーザビームのビームパワーを
常に一致させておくことができる。
As shown in FIG. 3, when the optical outputs of the first and second semiconductor lasers 1 and 2 are controlled at the same target value Vref, the beam power P on the photoconductor 8 becomes equal to the first laser beam. A power difference of ΔP occurs between the laser beam and the second laser beam. Therefore, as described above, by setting V′ref = Vref · α as the target value of the second semiconductor laser 2, the beam powers of the first and second laser beams on the photoconductor 8 are matched. be able to. Further, the target value V of the optical output of the first semiconductor laser 1 is changed by changing the setting of the image forming condition or the like.
When the ref is changed, the reference signal correction value setting means 21
8 is increased by α times the second semiconductor laser 2
(V′ref = Vref · α), the beam powers of the two laser beams on the photoreceptor 8 can always be matched.

【0019】次に、各半導体レーザ1,2の光出力を制
御する第1、第2の制御回路(出力制御回路)16,1
7の具体的な構成及び光出力の制御動作の一例を示す
が、第1、第2の制御回路16,17の構成及び光出力
の制御動作は全く同じであり、入力される制御目標値が
異なるだけなので、以下の説明は共通のものとする。図
2に制御回路の構成例をブロック図で示す。
Next, first and second control circuits (output control circuits) 16, 1 for controlling the optical output of each of the semiconductor lasers 1, 2
7 shows an example of the specific configuration and the optical output control operation. However, the configuration and the optical output control operation of the first and second control circuits 16 and 17 are exactly the same, and the input control target value is Since they are only different, the following description is common. FIG. 2 is a block diagram showing a configuration example of the control circuit.

【0020】図2において、まず、レーザビームプリン
タ等の本体側制御部(図示せず)から制御回路16(1
7)に出力制御動作を開始させるためのタイミング信号
1が入力されると、JKフリップフロップ26がクリ
アされその出力信号がLレベルになることによりアップ
ダウンカウンタ27のカウント動作を許可する。比較手
段としての比較器22の出力信号はDフリップフロップ
23で発振器28からのクロック信号によりラッチさ
れ、このDフリップフロップ23の出力信号はアップダ
ウンカウンタ27に計数モード信号として加えられ、こ
の計数モードを制御すると同時にDフリップフロップ2
4で発振器28からのクロック信号によりラッチされ
る。Dフリップフロップ23の非反転出力及びDフリッ
プフロップ24の反転出力はノア回路25に入力され、
このノア回路25の出力信号によりJKフリップフロッ
プ26がセットされる。
In FIG. 2, first, a control circuit 16 (1) is provided from a main body side controller (not shown) of a laser beam printer or the like.
The timing signal T 1 of the order to start the output control operation 7) is input, the output signal JK flip-flop 26 is cleared to allow the counting operation of the up-down counter 27 by the L level. The output signal of the comparator 22 as the comparing means is latched by the D flip-flop 23 by the clock signal from the oscillator 28, and the output signal of the D flip-flop 23 is added to the up / down counter 27 as a counting mode signal. And D flip-flop 2
At 4, it is latched by the clock signal from the oscillator 28. The non-inverted output of the D flip-flop 23 and the inverted output of the D flip-flop 24 are input to a NOR circuit 25,
The JK flip-flop 26 is set by the output signal of the NOR circuit 25.

【0021】光検出器14(15)の受光素子(フォト
ダイオード等)14aにより検出され増幅器14bで増
幅されたレーザビームの光出力に比例した出力は、比較
器22で目標値設定手段(基準信号補正値設定手段)か
らの基準信号Vref(V'ref)と比較され、その比較結
果に応じて比較器22からは高レベル又は低レベルの信
号が出力される。例えば、比較器22の出力が高レベル
(すなわち、半導体レーザ1(2)の光出力が基準信号
Vref (V'ref)より大)の場合に、タイミング信号T
1 によりアップダウンカウンタ27のカウント動作が許
可されると、アップダウンカウンタ27はDフリップフ
ロップ23の高レベル出力によりダウンカウンタとして
動作する。そして、アップダウンカウンタ27の出力は
デジタルアナログ変換器29でアナログ出力に変換さ
れ、その出力に応じてレーザ駆動回路12(13)から
半導体レーザ1(2)への駆動電流が変化する。よっ
て、この場合は、半導体レーザ1の駆動電流が減少し、
光検出器14(15)の増幅器14bからの出力電圧が
低下する。そして、比較器22の出力が高レベルから低
レベルに反転すると、Dフリップフロップ23の出力が
低レベルになってノア回路15の出力が高レベルにな
り、JKフリップフロップ26がセットされてアップダ
ウンカウンタ27のカウント動作を禁止する。
An output proportional to the light output of the laser beam detected by the light receiving element (photodiode or the like) 14a of the photodetector 14 (15) and amplified by the amplifier 14b is output by the comparator 22 to target value setting means (reference signal). The signal is compared with the reference signal Vref (V'ref) from the correction value setting means), and a high-level or low-level signal is output from the comparator 22 according to the comparison result. For example, when the output of the comparator 22 is at a high level (that is, the optical output of the semiconductor laser 1 (2) is larger than the reference signal Vref (V'ref)), the timing signal T
When the count operation of the up / down counter 27 is permitted by 1 , the up / down counter 27 operates as a down counter by the high level output of the D flip-flop 23. Then, the output of the up / down counter 27 is converted into an analog output by the digital / analog converter 29, and the drive current from the laser drive circuit 12 (13) to the semiconductor laser 1 (2) changes according to the output. Therefore, in this case, the drive current of the semiconductor laser 1 decreases,
The output voltage from the amplifier 14b of the photodetector 14 (15) decreases. Then, when the output of the comparator 22 is inverted from the high level to the low level, the output of the D flip-flop 23 goes low, the output of the NOR circuit 15 goes high, and the JK flip-flop 26 is set and up-down. The counting operation of the counter 27 is prohibited.

【0022】一方、比較器22の出力が低レベル(すな
わち、半導体レーザ1(2)の光出力が基準信号Vref
(V'ref)より小)の場合に、タイミング信号T1 によ
りアップダウンカウンタ27のカウント動作が許可され
ると、アップダウンカウンタ27はDフリップフロップ
23の低レベル出力によりアップカウンタとして動作す
る。そして、アップダウンカウンタ27の出力はデジタ
ルアナログ変換器29でアナログ出力に変換され、その
出力に応じてレーザ駆動回路12(13)から半導体レ
ーザ1(2)への電流が変化する。よって、この場合
は、半導体レーザ1(2)の駆動電流が増加し、光検出
器14(15)の増幅器14bからの出力電圧が上昇す
る。そして、比較器22の出力が低レベルから高レベル
に反転すると、Dフリップフロップ23の出力が高レベ
ルとなる。これにより、アップダウンカウンタ27がダ
ウンカウンタとして動作するようになる。この時、ノア
回路25の出力は低レベルのままで、JKフリップフロ
ップ26がリセットされず、アップダウンカウンタ27
はカウント動作が許可されたままである。すなわち、ア
ップダウンカウンタ27は半導体レーザ1(2)の光出
力が増加して基準信号Vref (V'ref)を越えた時には
カウント動作禁止とはならず、半導体レーザ1(2)の
光出力が減少して基準電圧Vref (V'ref)を越えた時
に初めてカウント動作禁止となる。従って半導体レーザ
1(2)の保持電流は常に一定となる。
On the other hand, when the output of the comparator 22 is low (that is, the optical output of the semiconductor laser 1 (2) is the reference signal Vref).
In the case of (smaller than V'ref), when the count operation of the up / down counter 27 is permitted by the timing signal T 1 , the up / down counter 27 operates as an up counter by the low level output of the D flip-flop 23. Then, the output of the up / down counter 27 is converted into an analog output by the digital / analog converter 29, and the current from the laser drive circuit 12 (13) to the semiconductor laser 1 (2) changes according to the output. Therefore, in this case, the drive current of the semiconductor laser 1 (2) increases, and the output voltage from the amplifier 14b of the photodetector 14 (15) increases. Then, when the output of the comparator 22 is inverted from a low level to a high level, the output of the D flip-flop 23 goes high. Thus, the up / down counter 27 operates as a down counter. At this time, the output of the NOR circuit 25 remains low, the JK flip-flop 26 is not reset, and the up / down counter 27
, The counting operation is still permitted. That is, when the light output of the semiconductor laser 1 (2) increases and exceeds the reference signal Vref (V'ref), the up / down counter 27 does not inhibit the count operation, and the light output of the semiconductor laser 1 (2) is reduced. The count operation is prohibited only when the voltage decreases and exceeds the reference voltage Vref (V'ref). Therefore, the holding current of the semiconductor laser 1 (2) is always constant.

【0023】また、上記の例とは逆に、アップダウンカ
ウンタ27は半導体レーザ1(2)の光出力が減少して
基準信号Vref (V'ref)を越えた時には、カウント動
作禁止とはならず、半導体レーザ1(2)の光出力が増
加して基準信号Vref (V'ref)を越えた時にカウント
動作禁止となるように設定しても半導体レーザ1(2)
の保持電流は常に一定に維持される。
Contrary to the above example, when the light output of the semiconductor laser 1 (2) decreases and exceeds the reference signal Vref (V'ref), the up / down counter 27 does not disable the count operation. Alternatively, the semiconductor laser 1 (2) may be set so that the count operation is prohibited when the optical output of the semiconductor laser 1 (2) increases and exceeds the reference signal Vref (V'ref).
Is always kept constant.

【0024】すなわち、図2において枠21で囲んで示
す部分は、比較器22からの出力の変わり目を検出し、
アップダウンカウンタ27のカウント動作を許可し又は
禁止するエッジ検出回路に相当する。そして、上述のよ
うに光検出器14(15)の増幅器14bからの出力電
圧が基準信号Vref (V'ref)を基準として一定値とな
るように、半導体レーザ1(2)からの光出力を制御す
る(光出力は常に一定値に保持される)。
That is, a portion surrounded by a frame 21 in FIG. 2 detects a transition of the output from the comparator 22,
This corresponds to an edge detection circuit that permits or inhibits the counting operation of the up / down counter 27. Then, as described above, the optical output from the semiconductor laser 1 (2) is adjusted so that the output voltage from the amplifier 14b of the photodetector 14 (15) becomes a constant value with reference to the reference signal Vref (V'ref). Control (light output is always kept at a constant value).

【0025】以上、制御回路の構成及び制御動作の一例
について説明したが、制御回路の構成は図2に限るもの
ではなく、種々の構成が考えられる。例えば、図1に示
す制御回路16,17を、比較器とサンプルホールド回
路とからなるアナログ回路で構成することもできる。す
なわち、半導体レーザ1,2から射出されたレーザビー
ムは光検出器14,15により受光されて、その検出信
号は制御回路16,17内の比較器により基準信号Vre
f ,V'refと比較され、比較結果として誤差信号が出力
される。制御回路16,17内の制御手段としてのサン
プルホールド回路は比較器からの誤差信号を保持し、レ
ーザ駆動回路12,13に出力する。このレーザ駆動回
路26はサンプルホールド回路からの信号に応じて半導
体レーザ1,2に与える電流値を増減して光強度を一定
にするものである。
The configuration of the control circuit and an example of the control operation have been described above. However, the configuration of the control circuit is not limited to FIG. 2 and various configurations are conceivable. For example, the control circuits 16 and 17 shown in FIG. 1 can be configured by an analog circuit including a comparator and a sample and hold circuit. That is, the laser beams emitted from the semiconductor lasers 1 and 2 are received by the photodetectors 14 and 15, and the detection signals are sent to the reference signal Vre by comparators in the control circuits 16 and 17.
f, V′ref, and an error signal is output as the comparison result. A sample and hold circuit as control means in the control circuits 16 and 17 holds the error signal from the comparator and outputs it to the laser drive circuits 12 and 13. The laser drive circuit 26 increases or decreases a current value applied to the semiconductor lasers 1 and 2 in accordance with a signal from the sample and hold circuit to make the light intensity constant.

【0026】以上、本発明の実施例として、2つの半導
体レーザを用いたレーザビームプリンタのマルチビーム
走査光学系及び光ビーム出力制御装置について説明した
が、3つ以上のn個の半導体レーザを用いたマルチビー
ム走査光学系についても同様に実施可能であり、その場
合は、各々の半導体レーザに対して光検出器、制御回
路、レーザ駆動回路を備え、そして、目標値設定手段と
して、第2個目以降のレーザビームに対しては、設定可
変な基準信号補正値設定手段をビーム毎に備え、第2個
目以降のレーザビームの基準信号として、第1個目のレ
ーザビームの基準信号Vref に各々のレーザビームに対
応する基準信号補正値α,β,・・・を演算した基準信
号V'ref,V''ref,・・・を用いる。これにより、感
光体上のn個のレーザビームのビームパワーを常に一致
させておくことができる。
As described above, the multi-beam scanning optical system and the light beam output control device of the laser beam printer using two semiconductor lasers have been described as the embodiments of the present invention, but three or more n semiconductor lasers are used. A multi-beam scanning optical system can be implemented in the same manner. In that case, a photodetector, a control circuit, and a laser drive circuit are provided for each semiconductor laser, and the second laser is used as target value setting means. For the laser beams subsequent to the first laser beam, a reference signal correction value setting means variably set is provided for each beam, and the reference signal Vref of the first laser beam is used as a reference signal for the second and subsequent laser beams. The reference signals V′ref, V ″ ref,... Obtained by calculating the reference signal correction values α, β,. Thus, the beam powers of the n laser beams on the photoconductor can always be kept the same.

【0027】[0027]

【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
n個(nは2以上の自然数)の半導体レーザを備えたマ
ルチビーム走査光学系において、1つの光出力の目標値
Vrefを与えるだけで、n個の光ビームの通過する光路
の差による光伝達効率の差を基準信号補正設定手段にて
補正して各制御手段で光出力を適正に制御することがで
き、感光体上での各レーザビームのビームパワーを略同
一に制御することができるため、プロセス制御や濃度制
御時、あるいはプリンタ出力速度の変更時等に、レーザ
パワーが容易に設定可変となる。
As described above, according to the present invention,
In a multi-beam scanning optical system provided with n (n is a natural number of 2 or more) semiconductor lasers, light transmission by a difference in optical paths through which n light beams pass only by giving a target value Vref of one light output. Since the difference in efficiency can be corrected by the reference signal correction setting unit, the light output can be appropriately controlled by each control unit, and the beam power of each laser beam on the photoconductor can be controlled to be substantially the same. The laser power can be easily set and changed during process control, density control, or when changing the printer output speed.

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

【図1】本発明の一実施例を示す図であって、レーザビ
ームプリンタのマルチビーム走査光学系と光ビーム出力
制御装置の構成の一例を示すブロック図である。
FIG. 1 is a diagram illustrating an embodiment of the present invention, and is a block diagram illustrating an example of a configuration of a multi-beam scanning optical system and a light beam output control device of a laser beam printer.

【図2】図1に示す光ビーム出力制御装置の制御回路の
構成の一例を示すブロック図である。
FIG. 2 is a block diagram showing an example of a configuration of a control circuit of the light beam output control device shown in FIG.

【図3】感光体上のビームパワーと光出力の制御目標値
との関係を示す図である。
FIG. 3 is a diagram illustrating a relationship between a beam power on a photoconductor and a control target value of a light output.

【図4】従来のマルチビーム走査光学系の構成の一例を
示す図である。
FIG. 4 is a diagram showing an example of a configuration of a conventional multi-beam scanning optical system.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1,2:半導体レーザ 3,4:コリメートレンズ 5:ビーム合成素子(例えばプリズム) 6:光走査装置(回転多面鏡等) 7:結像レンズ(fθレンズ等) 8:感光体(像担持体) 9:同期検知用の光検出器 10:目標値設定手段 11:信号処理回路 12,13:レーザ駆動回路 14,15:レーザパワー検出用の光検出器 16,17:制御回路 18:基準信号補正値設定手段 22:比較器 1, 2: semiconductor laser 3, 4: collimating lens 5: beam combining element (for example, prism) 6: optical scanning device (rotating polygon mirror, etc.) 7: imaging lens (fθ lens, etc.) 8: photoconductor (image carrier) 9: photodetector for synchronization detection 10: target value setting means 11: signal processing circuit 12, 13: laser drive circuit 14, 15: photodetector for laser power detection 16, 17: control circuit 18: reference signal Correction value setting means 22: Comparator

フロントページの続き (51)Int.Cl.6 識別記号 FI H04N 1/113 H04N 1/04 104A Continued on the front page (51) Int.Cl. 6 Identification code FI H04N 1/113 H04N 1/04 104A

Claims (1)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】n個(nは2以上の自然数)の光源からの
光ビームによって感光部材からなる像担持体上を走査し
て潜像を形成し、該潜像を現像剤で可視像化し、該可視
像を転写材に転写・定着して画像を得る画像形成装置の
光ビーム出力制御装置において、 各々の光ビームの光出力を検出する光検出手段と、光出
力の目標値を設定する目標値設定手段と、前記光検出手
段からの出力信号と前記目標値設定手段から出力される
基準信号とを比較する比較手段と、該比較手段からの比
較出力に応じて前記光ビームの光出力の強度を制御する
制御手段を、n個の光ビームのそれぞれに対して備え、
前記目標値設定手段は、第2個目以降の光ビームには、
設定可変な基準信号補正値設定手段を光ビーム毎に備
え、第2個目以降の光ビームの基準信号として、第1個
目の光ビームの基準信号に各々の光ビームに対応する基
準信号補正値を演算したものを用いることを特徴とする
光ビーム出力制御装置。
1. A latent image is formed by scanning an image carrier made of a photosensitive member with light beams from n light sources (n is a natural number of 2 or more), and the latent image is formed into a visible image with a developer. A light beam output control device of an image forming apparatus for obtaining an image by transferring and fixing the visible image to a transfer material, wherein: a light detection means for detecting a light output of each light beam; and a target value of the light output. Target value setting means to be set; comparison means for comparing an output signal from the light detection means with a reference signal output from the target value setting means; and a light beam of the light beam according to a comparison output from the comparison means. Control means for controlling the intensity of the light output are provided for each of the n light beams,
The target value setting means includes: for the second and subsequent light beams,
A variable reference signal correction value setting means is provided for each light beam, and reference signal correction corresponding to each light beam is used as a reference signal of the first light beam as a reference signal of the second and subsequent light beams. A light beam output control device using a value calculated.
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