JPH1062701A - Laser beam scanning optical device - Google Patents

Laser beam scanning optical device

Info

Publication number
JPH1062701A
JPH1062701A JP8220116A JP22011696A JPH1062701A JP H1062701 A JPH1062701 A JP H1062701A JP 8220116 A JP8220116 A JP 8220116A JP 22011696 A JP22011696 A JP 22011696A JP H1062701 A JPH1062701 A JP H1062701A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
laser beam
scanning
beam scanning
scanning direction
optical device
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
JP8220116A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Jun Kosaka
純 向坂
Nobuo Kanai
伸夫 金井
Yasushi Nagasaka
泰志 長坂
Hiroshi Hiraguchi
寛 平口
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Minolta Co Ltd
Original Assignee
Minolta Co Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Minolta Co Ltd filed Critical Minolta Co Ltd
Priority to JP8220116A priority Critical patent/JPH1062701A/en
Publication of JPH1062701A publication Critical patent/JPH1062701A/en
Pending legal-status Critical Current

Links

Landscapes

  • Dot-Matrix Printers And Others (AREA)
  • Laser Beam Printer (AREA)
  • Mechanical Optical Scanning Systems (AREA)
  • Facsimile Scanning Arrangements (AREA)
  • Color Image Communication Systems (AREA)

Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To obtain a laser beam scanning optical device permitting to precisely detect a deviation of the laser beam scanning position at low cost by a simple signal processing. SOLUTION: This laser beam scanning device is mainly composed of a laser diode 2, polygon mirror 6, and fθ lens 7, and prints a picture on a photoreceptor drum 101. A scanning position detector 10 is arranged in the neighborhood of an almost optically equivalent position on a surface of the photoreceptor 101. This detector 10 is composed of a first filter 11 having a space grating parallel to the laser beam scanning direction b, a second filter 12 having a space grating tilted at a small angle to the laser beam scanning direction b, cylindrical lens 13, 14 composing a small optical system 14, and a photoelectric converter element 15 receiving the laser beam transmitted through the filters 11, 12.

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、レーザビーム走査
光学装置、特に、レーザプリンタやデジタル複写機に画
像印字手段として組み込まれるレーザビーム走査光学装
置に関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a laser beam scanning optical device, and more particularly to a laser beam scanning optical device incorporated as an image printing means in a laser printer or a digital copying machine.

【0002】[0002]

【近年の技術】近年、レーザプリンタやデジタル複写機
に画像印字手段として組み込まれるレーザビーム走査光
学装置は、画質向上のために高密度での印字を要求さ
れ、特に、同一転写材に2以上のトナー像を順次重ね転
写する機械(例えば、フルカラーのレーザプリンタやデ
ジタル複写機等)の多重転写時の印字ドットずれや色ず
れが重要な問題になっている。
2. Description of the Related Art In recent years, laser beam scanning optical apparatuses incorporated as image printing means in laser printers and digital copiers are required to print at high density in order to improve image quality. Printing dot misalignment and color misalignment during multiple transfer of a machine that sequentially superimposes and transfers toner images (for example, a full-color laser printer or digital copying machine) have become an important problem.

【0003】一方、レーザプリンタやデジタル複写機の
低価格化へのユーザの要望に応えるべく、部品の材料と
して安価な樹脂材料を採用することが多くなっている。
しかしながら、樹脂材料は熱膨張率が大きく、樹脂材料
の多用は、周囲環境(温度)の変化に起因する機械的膨
張やレンズの屈折率変化を起こし、レーザビームの走査
位置が副走査方向にずれ易く、多重転写時の印字ドット
ずれや色ずれが発生し易くなる。
On the other hand, in order to meet the demands of users to reduce the price of laser printers and digital copiers, inexpensive resin materials are often used as component materials.
However, resin materials have a large coefficient of thermal expansion, and heavy use of resin materials causes mechanical expansion and changes in the refractive index of the lens due to changes in the surrounding environment (temperature), causing the laser beam scanning position to shift in the sub-scanning direction. It is easy to cause print dot shift and color shift at the time of multiple transfer.

【0004】この問題を解決するため、特開平4−12
7116号公報に記載の画像形成装置は、レーザビーム
走査光学装置の温度を一定範囲内に制御する温度制御手
段を設けている。また、特開平4−16967号公報に
記載の光書込み装置は、複数の光源それぞれの副走査方
向の位置を検出する光源位置検出手段と、この光源位置
検出手段からの検出信号に基づいて感光体への光書込み
位置の補正を行なう書込み位置補正手段とを設けてい
る。
In order to solve this problem, Japanese Patent Laid-Open No.
The image forming apparatus described in Japanese Patent No. 7116 has a temperature control unit for controlling the temperature of the laser beam scanning optical device within a certain range. Further, an optical writing device described in Japanese Patent Application Laid-Open No. 4-16967 discloses a light source position detecting means for detecting the position of each of a plurality of light sources in the sub-scanning direction, and a photosensitive member based on a detection signal from the light source position detecting means. And a writing position correcting means for correcting a light writing position to the optical disk.

【0005】[0005]

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、前者
(特開平4−127116号公報)では、レーザビーム
走査光学装置の温度を一定に保つために、検出温度に応
じて加熱、冷却動作を行なうペルチエ素子等を設けなけ
ればならず、しかも、レーザビーム走査光学装置に温度
勾配を生じさせないように、密閉構造や断熱構造にしな
ければならないため製造コストがアップするという問題
があった。
However, in the former (Japanese Patent Laid-Open No. 4-127116), in order to keep the temperature of the laser beam scanning optical device constant, a Peltier element which performs heating and cooling operations in accordance with the detected temperature. And the like, and the laser beam scanning optical device must have a closed structure or a heat insulating structure so as not to generate a temperature gradient.

【0006】また、後者(特開平4−16967号公
報)では、光源位置検出手段として、高価でかつ信号処
理の複雑なCCDを用いているという不具合がある。そ
こで、本発明の目的は、簡易な信号処理で精度良くレー
ザビームの走査位置ずれを検知することができ、かつ、
安価なレーザビーム走査光学装置を提供することにあ
る。
Further, the latter (Japanese Patent Laid-Open No. 4-16967) has a disadvantage that an expensive CCD having complicated signal processing is used as a light source position detecting means. Accordingly, an object of the present invention is to be able to accurately detect a laser beam scanning position shift by simple signal processing, and
An object is to provide an inexpensive laser beam scanning optical device.

【0007】[0007]

【課題を解決するための手段】以上の目的を達成するた
め、本発明に係るレーザビーム走査光学装置は、(a)
被走査面と光学的等価位置の近傍に配置され、レーザ光
源から放射されたレーザビームを変調してモアレ縞パタ
ーンを発生させるモアレ縞発生手段と、前記モアレ縞発
生手段により発生したモアレ縞パターンを受光する受光
素子とで構成される走査位置検知手段と、(b)前記受
光素子の出力に基づいて走査位置ずれを検出する走査位
置ずれ検出手段と、を備えたことを特徴とする。
In order to achieve the above object, a laser beam scanning optical apparatus according to the present invention comprises:
Moiré fringe generating means for disposing a moiré fringe pattern by disposing a laser beam emitted from a laser light source to generate a moiré fringe pattern, which is arranged near an optically equivalent position to the surface to be scanned, And (b) scanning position shift detecting means for detecting a scanning position shift based on an output of the light receiving element.

【0008】例えば、前記モアレ縞発生手段は、レーザ
光源側から順に、レーザビームの主走査方向又は副走査
方向のいずれか一方の方向に対して平行である縞状の空
間格子を有する第1のフィルタと、該第1のフィルタの
空間格子の方向に対して微小角度傾いている縞状の空間
格子を有する第2のフィルタとを配置して構成されてい
る。
[0008] For example, the moiré fringe generating means has, in order from the laser light source side, a first spatial grid having a stripe shape parallel to one of the main scanning direction and the sub-scanning direction of the laser beam. The filter comprises a filter and a second filter having a striped spatial grid inclined at a small angle with respect to the direction of the spatial grid of the first filter.

【0009】[0009]

【作用】以上の構成により、レーザ光源から放射された
レーザビームは、モアレ縞発生手段を介して受光素子の
受光面上にモアレ縞を形成する。そして、レーザビーム
の走査位置が副走査方向にずれると、モアレ縞の位置も
レーザビームの走査位置のずれ量に従って拡大されて副
走査方向にずれる。しかも、レーザビームの走査位置の
ずれの方向と同じ方向にモアレ縞もずれる。従って、モ
アレ縞の位置の変化を受光素子にて検出することで、レ
ーザビームの走査位置のずれ量とずれ方向が精度良く測
定される。
With the above arrangement, the laser beam emitted from the laser light source forms moire fringes on the light receiving surface of the light receiving element via the moire fringe generating means. When the scanning position of the laser beam is shifted in the sub-scanning direction, the position of the moiré fringes is enlarged in accordance with the shift amount of the scanning position of the laser beam and is shifted in the sub-scanning direction. In addition, the moire fringes also shift in the same direction as the direction of the shift of the scanning position of the laser beam. Therefore, the shift amount and the shift direction of the scanning position of the laser beam can be accurately measured by detecting the change in the position of the moire fringes by the light receiving element.

【0010】[0010]

【発明の実施の形態】以下、本発明に係るレーザビーム
走査光学装置の一実施形態について添付図面を参照して
説明する。 (レーザビーム走査光学装置の全体構成)図1におい
て、レーザビーム走査光学装置1は、レーザダイオード
2と、コリメータレンズ3と、シリンドリカルレンズ4
と、平面ミラー5と、ポリゴンミラー6と、fθレンズ
7(レンズ7a,7b,7cから構成されている)と平
面ミラー8と、SOS用シリンドリカルレンズ16と、
SOS用光センサ17と、走査位置検出器10とで構成
されている。
DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS An embodiment of a laser beam scanning optical device according to the present invention will be described below with reference to the accompanying drawings. (Overall Configuration of Laser Beam Scanning Optical Device) In FIG. 1, a laser beam scanning optical device 1 includes a laser diode 2, a collimator lens 3, and a cylindrical lens 4.
A plane mirror 5, a polygon mirror 6, an fθ lens 7 (constituted of lenses 7a, 7b, 7c), a plane mirror 8, an SOS cylindrical lens 16,
It comprises an SOS optical sensor 17 and a scanning position detector 10.

【0011】レーザダイオード2は図示しない駆動回路
に入力された印字データに基づいて変調(オン、オフ)
制御され、オン時にレーザビームLを放射する。このレ
ーザビームLはコリメータレンズ3で略平行に収束さ
れ、シリンドリカルレンズ4から平面ミラー5を介して
ポリゴンミラー6に到達する。ポリゴンミラー6は回転
軸6aを中心として矢印a方向に一定速度で回転駆動さ
れる。レーザビームLはポリゴンミラー6の回転に基づ
いて各偏向面で等角速度に偏向され、fθレンズ7に入
射する。fθレンズ7を透過したレーザビームLは平面
ミラー8で反射された後、感光体ドラム101上に集光
され、感光体ドラム101上を矢印b方向に走査する。
fθレンズ7は主に前記ポリゴンミラー6で等角速度で
偏向されたレーザビームLを被走査面(感光体ドラム1
01)上での主走査速度を等速に補正、即ち、歪曲収差
を補正する機能を有している。
The laser diode 2 is modulated (on / off) based on print data input to a drive circuit (not shown).
It is controlled and emits a laser beam L when turned on. This laser beam L is converged substantially parallel by the collimator lens 3 and reaches the polygon mirror 6 from the cylindrical lens 4 via the plane mirror 5. The polygon mirror 6 is driven to rotate at a constant speed in the direction of arrow a around the rotation axis 6a. The laser beam L is deflected at a constant angular velocity on each deflecting surface based on the rotation of the polygon mirror 6 and enters the fθ lens 7. The laser beam L transmitted through the fθ lens 7 is reflected by the plane mirror 8 and then condensed on the photosensitive drum 101, and scans the photosensitive drum 101 in the direction of arrow b.
lens 7 mainly emits the laser beam L deflected at a constant angular velocity by the polygon mirror 6 onto the surface to be scanned (photosensitive drum 1).
01) has a function of correcting the main scanning speed at a constant speed, that is, correcting distortion.

【0012】感光体ドラム101は矢印c方向に一定速
度で回転駆動され、ポリゴンミラー6による矢印b方向
への主走査とドラム101の矢印c方向への副走査によ
ってドラム101上に画像(静電潜像)が形成される。
また、主走査方向先端部のレーザビームLはミラー18
で反射され、SOS用シリンドリカルレンズ16を透過
してSOS用光センサ17へ入射する。SOS用光セン
サ17から出力されるビーム検出信号は、1走査ライン
ごとに印字開始位置を決めるための垂直同期信号を発生
させる。
The photosensitive drum 101 is driven to rotate at a constant speed in the direction of arrow c, and an image (electrostatic image) is formed on the drum 101 by the main scanning in the direction of arrow b by the polygon mirror 6 and the sub-scanning of the drum 101 in the direction of arrow c. Latent image) is formed.
Further, the laser beam L at the front end in the main scanning direction is
And is transmitted through the SOS cylindrical lens 16 and enters the SOS optical sensor 17. The beam detection signal output from the SOS optical sensor 17 generates a vertical synchronization signal for determining a printing start position for each scanning line.

【0013】(走査位置検出器の説明)走査位置検出器
10は、被走査面と光学的に略等価位置近傍の画像エリ
ア外に設置され、被走査面上でのレーザビームLの走査
位置状態を検出する。詳しくは、図1及び図2に示すよ
うに、光軸方向に配列された格子フィルタ11,12と
シリンドリカルレンズ13,14と光電変換素子15と
で構成されている。格子フィルタ11,12はそれぞれ
縞状の空間格子A,Bを有し、レーザビームLの主走査
方向bに対して、空間格子Aは平行であり、空間格子B
は微小角度傾いている。格子フィルタ11,12を透過
したレーザビームLは変調され、光電変換素子15上に
モアレ縞35(図3参照)を形成する。
(Description of Scanning Position Detector) The scanning position detector 10 is installed outside the image area near the optically substantially equivalent position to the surface to be scanned, and the scanning position of the laser beam L on the surface to be scanned. Is detected. Specifically, as shown in FIG. 1 and FIG. 2, it is composed of grating filters 11 and 12, cylindrical lenses 13 and 14, and a photoelectric conversion element 15 arranged in the optical axis direction. The grating filters 11 and 12 have striped spatial gratings A and B, respectively. The spatial grating A is parallel to the main scanning direction b of the laser beam L, and the spatial grating B
Is inclined by a small angle. The laser beam L transmitted through the grating filters 11 and 12 is modulated, and forms moire fringes 35 (see FIG. 3) on the photoelectric conversion element 15.

【0014】光電変換素子15は、レーザビームを受光
する左右2分割された受光面15a及び15bを有する
2分割フォトダイオードであり、それぞれの受光面15
a,15bは受光光量に比例した電流を出力する。とこ
ろで、2枚の格子フィルタ11,12によって発生する
モアレ縞の大きさと比較して光電変換素子15の受光面
15a,15bが小さすぎることがある。この不具合等
を解消するために、モアレ縞を縮小させるための縮小光
学系をなすシリンドリカルレンズ13,14を備えてい
る。
The photoelectric conversion element 15 is a two-division photodiode having left and right divided light receiving surfaces 15a and 15b for receiving a laser beam.
a and 15b output a current proportional to the amount of received light. Incidentally, the light receiving surfaces 15a and 15b of the photoelectric conversion element 15 may be too small as compared with the size of the moire fringes generated by the two lattice filters 11 and 12. In order to solve this problem and the like, there are provided cylindrical lenses 13 and 14 forming a reduction optical system for reducing moire fringes.

【0015】シリンドリカルレンズ13と14は、シリ
ンドリカルレンズ13が主走査方向bにのみ集光作用を
もち、シリンドリカルレンズ14が副走査方向cにのみ
集光作用をもつ。従って、格子フィルタ11,12を透
過したレーザビームLはシリンドリカルレンズ13,1
4によって集光された後、光電変換素子15の受光面1
5a,15bにモアレ縞を形成する。従って、小型の光
電変換素子15で、モアレ縞の光量を損失させることな
く、走査位置ずれを検出することができる。
In the cylindrical lenses 13 and 14, the cylindrical lens 13 has a light condensing action only in the main scanning direction b, and the cylindrical lens 14 has a light condensing action only in the sub-scanning direction c. Therefore, the laser beam L transmitted through the grating filters 11 and 12 is applied to the cylindrical lenses 13 and 1.
4, the light-receiving surface 1 of the photoelectric conversion element 15
Moire fringes are formed on 5a and 15b. Therefore, the small-sized photoelectric conversion element 15 can detect the scanning position shift without losing the light amount of the moire fringes.

【0016】このように、縮小光学系を2枚のシリンド
リカルレンズ13,14で構成することにより、主走査
方向及び副走査方向のモアレ縞の縮小倍率を容易に異な
らせることができる。主走査方向及び副走査方向の縮小
倍率を異ならせることができると、光電変換素子15の
受光面15a,15bの大きさに応じて、適切な本数、
大きさのモアレ縞を投影することができ、望ましい。こ
のような縮小光学系は、主走査方向と副走査方向とで倍
率が異なるアナモフィックレンズで構成しても同様の効
果を得ることができるが、この場合、主走査方向と副走
査方向とを同時に調整しなければならないため、2枚の
シリンドリカルレンズを使用する場合と比較して、受光
面15a,15bに対する位置決めが難しくなる。な
お、光電変換素子15の受光面15a,15bに適切な
モアレ縞が投影できるのであれば、縮小光学系を1枚の
正の屈折力を有するレンズで構成してもよい。
As described above, by forming the reduction optical system with the two cylindrical lenses 13 and 14, the reduction magnification of the moire fringes in the main scanning direction and the sub-scanning direction can be easily changed. If the reduction magnifications in the main scanning direction and the sub-scanning direction can be made different, the appropriate number of the light-receiving surfaces 15a and 15b of the photoelectric conversion element 15
Moire fringes of a size can be projected, which is desirable. The same effect can be obtained even if such a reduction optical system is configured by an anamorphic lens having different magnifications in the main scanning direction and the sub-scanning direction. In this case, however, the main scanning direction and the sub-scanning direction are simultaneously performed. Since adjustment must be performed, positioning with respect to the light receiving surfaces 15a and 15b becomes more difficult than when two cylindrical lenses are used. Note that the reduction optical system may be composed of one lens having a positive refractive power as long as appropriate moire fringes can be projected on the light receiving surfaces 15a and 15b of the photoelectric conversion element 15.

【0017】次に、走査位置のずれを検出する手順につ
いて説明する。受光面15a,15bから受光光量に比
例して出力された電流値Ia,Ibは、それぞれ電圧値
Va,Vbに変換された後、VaとVbの値を差分回路
で処理し、(Va−Vb)の値を算出する。通常、初期
状態では、図3に示すように、受光面15a,15bの
中心が、レーザビームLのスポットLbの中心に合うよ
うに設定されている(図中Lb1の位置)。さらに、モ
アレ縞35の明部は図3の斜線で表示した部分に形成さ
れ、受光面15a,15bへの入射光量が等しくなるよ
うに設定される。こうして受光面15a,15bから等
しい値の出力電流Ia,Ibが得られる。従って、(V
a−Vb)の値は0になる。
Next, the procedure for detecting the deviation of the scanning position will be described. The current values Ia and Ib output from the light receiving surfaces 15a and 15b in proportion to the amount of received light are converted into voltage values Va and Vb, respectively, and then the values of Va and Vb are processed by a difference circuit to obtain (Va-Vb). ) Is calculated. Normally, in the initial state, as shown in FIG. 3, the light receiving surface 15a, the center of 15b is set to match the center of the spot Lb of the laser beam L (the position in the drawing Lb 1). Further, the bright portions of the moiré fringes 35 are formed at the portions indicated by oblique lines in FIG. 3, and are set so that the amounts of light incident on the light receiving surfaces 15a and 15b are equal. Thus, output currents Ia and Ib having the same value are obtained from the light receiving surfaces 15a and 15b. Therefore, (V
The value of a-Vb) becomes 0.

【0018】しかしながら、周囲環境(温度)の変化に
よってレーザビーム走査光学装置1のハウジング又は部
品2〜8等が機械的膨張やレンズの屈折率変化を起こ
し、レーザビームLの走査位置が副走査方向の下側にず
れた場合(図中Lb2の位置)は、モアレ縞35の明部
も副走査方向の下側にずれ、(Va−Vb)が正とな
る。逆に、レーザビームLの走査位置が副走査方向の上
側にずれた場合(図中Lb 3の位置)は、モアレ縞35
の明部も副走査方向の上側にずれ、(Va−Vb)が負
となる。このとき、レーザビームLの走査位置が副走査
方向にずれると、モアレ縞35の位置もレーザビームL
の走査位置のずれ量に従って拡大されて副走査方向にず
れる。従って、モアレ縞35の位置のずれ量を検出する
ことで、レーザビームの走査位置ずれを精度良く検知す
ることができる。
However, changes in the ambient environment (temperature)
Therefore, the housing or part of the laser beam scanning optical device 1
Products 2 to 8 etc. cause mechanical expansion and change in the refractive index of the lens.
However, the scanning position of the laser beam L is not below the sub-scanning direction.
(Lb in the figureTwoIs the bright part of the moiré fringe 35
Also shifts downward in the sub-scanning direction, and (Va−Vb) becomes positive.
You. Conversely, the scanning position of the laser beam L is
Side (Lb in the figure) ThreeIs the moiré fringe 35
Is also shifted upward in the sub-scanning direction, and (Va-Vb) is negative.
Becomes At this time, the scanning position of the laser beam L is
In the direction, the position of the moire fringes 35 is also changed to the laser beam L.
Is enlarged in accordance with the deviation of the scanning position
It is. Therefore, the amount of displacement of the moiré fringes 35 is detected.
This enables accurate detection of laser beam scanning position deviation.
Can be

【0019】この結果に基づいて、走査位置ずれを簡易
な電気処理もしくは画像処理にて補正すればよい。すな
わち、(Va−Vb)が正のときは、レーザビームLの
走査位置が副走査方向の下側にずれていると判定し、
(Va−Vb)が0のときは、ずれは起きていないと判
定し、(Va−Vb)が負のときは上側にずれていると
判定する。そして、そのずれ量は|Va−Vb|によっ
て算出する。
Based on the result, the scanning position shift may be corrected by simple electric processing or image processing. That is, when (Va−Vb) is positive, it is determined that the scanning position of the laser beam L is shifted downward in the sub-scanning direction,
When (Va-Vb) is 0, it is determined that no shift has occurred, and when (Va-Vb) is negative, it is determined that the shift is upward. Then, the shift amount is calculated by | Va−Vb |.

【0020】さらに、図4に示した走査位置ずれ検出制
御部の電気回路図を参照してレーザビームの副走査方向
の走査位置ずれ(印字ドットずれ)を調整する手順を詳
説する。光電変換素子15の各受光面15a,15bか
らの出力は光電変換され、入射光量に応じた電流として
出力される。従って、各受光面15a,15bにレーザ
ビームLが照射されると、受光面15aからの出力電流
IaはI−V(電流−電圧)変換回路21により電圧に
変換され、電圧出力Vaとして、差分回路23に入力さ
れる。同様に、受光面15bからの出力電流IbはI−
V(電流−電圧)変換回路22により電圧に変換され、
電圧出力Vbとして、差分回路23に入力される。
Further, the procedure for adjusting the scanning position deviation (print dot deviation) of the laser beam in the sub-scanning direction will be described in detail with reference to the electric circuit diagram of the scanning position deviation detection control unit shown in FIG. Outputs from the light receiving surfaces 15a and 15b of the photoelectric conversion element 15 are photoelectrically converted and output as a current corresponding to the amount of incident light. Therefore, when the laser beam L is applied to each of the light receiving surfaces 15a and 15b, the output current Ia from the light receiving surface 15a is converted into a voltage by an IV (current-voltage) conversion circuit 21, and the voltage is output as a voltage output Va. Input to the circuit 23. Similarly, the output current Ib from the light receiving surface 15b is I-
It is converted into a voltage by a V (current-voltage) conversion circuit 22,
The voltage output Vb is input to the difference circuit 23.

【0021】差分回路23は、(Va−Vb)の差を算
出した後、その結果を電圧出力Vcとして演算回路24
に入力する。演算回路24は電圧出力Vcの結果に基づ
いて、補正信号をビットマップ補正回路25に出力す
る。ビットマップ補正回路25はビットマップメモリに
格納された画像データを補正し、LDドライバ26の印
字開示時期を調整する。すなわち、図5に示すように、
(Va−Vb)の値が0となった場合には、演算回路2
4にてレーザビームLの走査位置がずれていないと判定
され、ビットマップ補正回路25によって、ビットマッ
プメモリに格納されている画像データは補正されない。
従って、LDドライバ26の印字開始時期に変更はな
い。
After calculating the difference (Va−Vb), the difference circuit 23 calculates the result as a voltage output Vc and outputs the result to the arithmetic circuit 24.
To enter. The arithmetic circuit 24 outputs a correction signal to the bitmap correction circuit 25 based on the result of the voltage output Vc. The bitmap correction circuit 25 corrects the image data stored in the bitmap memory, and adjusts the print start time of the LD driver 26. That is, as shown in FIG.
When the value of (Va−Vb) becomes 0, the arithmetic circuit 2
4, it is determined that the scanning position of the laser beam L is not shifted, and the bitmap correction circuit 25 does not correct the image data stored in the bitmap memory.
Therefore, there is no change in the print start timing of the LD driver 26.

【0022】一方、図6に示すように、(Va−Vb)
の値が正となった場合には、演算回路24にてレーザビ
ームLの走査位置が副走査方向の下側にずれていると判
定され、|Va−Vb|の値に基づいて実際のドットず
れ量が算出される。そして、ビットマップ補正回路25
によって、ビットマップメモリに格納されている画像デ
ータが、算出されたドット数分だけ上にずらされる。従
って、LDドライバ26の印字開始時期がドット数分だ
け早まることになる。
On the other hand, as shown in FIG. 6, (Va-Vb)
Is positive, the arithmetic circuit 24 determines that the scanning position of the laser beam L is shifted downward in the sub-scanning direction, and based on the value of | Va−Vb | A shift amount is calculated. Then, the bitmap correction circuit 25
Accordingly, the image data stored in the bitmap memory is shifted upward by the calculated number of dots. Therefore, the printing start timing of the LD driver 26 is advanced by the number of dots.

【0023】また、図7に示すように、(Va−Vb)
の値が負となった場合には、演算回路24にてレーザビ
ームLの走査位置が副走査方向の上側にずれていると判
定され、|Va−Vb|の値に基づいて実際のドットず
れ量が算出される。そして、ビットマップ補正回路25
によって、ビットマップメモリに格納されている画像デ
ータが、算出されたドット数分だけ下にずらされる。従
って、LDドライバ26の印字開始時期がドット数分だ
け遅れることになる。これらの調整によって、レーザビ
ームLの副走査方向の走査位置ずれに起因する印字ドッ
トずれを防止することができる。
As shown in FIG. 7, (Va-Vb)
Is negative, the arithmetic circuit 24 determines that the scanning position of the laser beam L is shifted upward in the sub-scanning direction, and based on the value of | Va-Vb | The amount is calculated. Then, the bitmap correction circuit 25
Accordingly, the image data stored in the bitmap memory is shifted downward by the calculated number of dots. Therefore, the printing start timing of the LD driver 26 is delayed by the number of dots. With these adjustments, it is possible to prevent a print dot shift due to a scan position shift of the laser beam L in the sub-scanning direction.

【0024】(フルカラー複写機への適用)図8は、前
記レーザビーム走査光学装置を備えたタンデム方式のフ
ルカラー複写機100の全体構成を示すものである。こ
の複写機100は、概略、一列に配置されたシアン用、
マゼンタ用、イエロー用及びブラック用のそれぞれの感
光体ドラム101C,101M,101Y,101Bk
と、これらの感光体ドラム101C〜101Bkに対応
して配設されたシアン用、マゼンタ用、イエロー用及び
ブラック用のそれぞれのレーザビーム走査光学装置1
C,1M,1Y,1Bkと、転写ベルト110とで構成
されている。
(Application to Full-Color Copying Machine) FIG. 8 shows the overall configuration of a tandem-type full-color copying machine 100 provided with the laser beam scanning optical device. This copier 100 is generally used for cyan arranged in a line.
Photoconductor drums 101C, 101M, 101Y, 101Bk for magenta, yellow and black
And laser beam scanning optical devices 1 for cyan, magenta, yellow, and black disposed corresponding to these photosensitive drums 101C to 101Bk.
C, 1M, 1Y, 1Bk and a transfer belt 110.

【0025】感光体ドラム101C〜101Bkは図中
矢印c方向に回転する。そして、これらの感光体ドラム
101C〜101Bkの周囲には、図示しないが、それ
ぞれ感光体ドラム101C〜101Bk表面を一様に帯
電させるための帯電チャージャ、感光体ドラム101C
〜101Bk上に形成された各色の静電潜像をシアン、
マゼンタ、イエロー、ブラックのトナーで顕像化する現
像器、残留トナーのクリーナ、残留電荷のイレーサラン
プが設置されている。
The photosensitive drums 101C to 101Bk rotate in the direction of arrow c in FIG. Although not shown, around the photosensitive drums 101C to 101Bk, a charger for uniformly charging the surfaces of the photosensitive drums 101C to 101Bk, a photosensitive drum 101C, respectively.
The electrostatic latent images of each color formed on 101 Bk are cyan,
A developing device for visualizing with magenta, yellow, and black toners, a cleaner for residual toner, and an eraser lamp for residual charge are provided.

【0026】レーザビーム走査光学装置1C〜1Bk
は、それぞれビットマップメモリに格納されている画像
データに基づいてレーザダイオード2を変調して矢印c
方向に回転する感光体ドラム101C〜101Bk上に
シアン、マゼンタ、イエロー、ブラックの静電潜像を形
成する。用紙等の転写材は、転写ベルト110に支持さ
れ、図中矢印d方向に搬送され、その上にシアン、マゼ
ンタ、イエロー、ブラックの画像が順次転写されカラー
画像が形成される。
Laser beam scanning optical device 1C-1Bk
Modulates the laser diode 2 based on the image data stored in the bitmap memory, respectively, and
The electrostatic latent images of cyan, magenta, yellow, and black are formed on the photosensitive drums 101C to 101Bk rotating in the directions. A transfer material such as a sheet is supported by the transfer belt 110 and is conveyed in the direction of arrow d in the figure, on which cyan, magenta, yellow, and black images are sequentially transferred to form a color image.

【0027】すなわち、レーザビーム走査光学装置1C
のレーザダイオード2の変調発光によって、感光体ドラ
ム101C上にシアンの静電潜像が形成される。この静
電潜像がシアンの現像器によって現像される。シアンの
トナー画像は、転写ベルト110に支持された転写材上
に転写される。シアンの画像が転写された転写材は、次
にマゼンタの画像を転写するため、転写ベルト110に
よって転写ドラム101Mに送りこまれる。一方、レー
ザビーム走査光学装置1Mのレーザダイオード2の変調
発光によって、感光体ドラム101M上にマゼンタの静
電潜像が形成され、この静電潜像がマゼンタの現像器に
よって現像される。マゼンタのトナー画像は、転写ベル
ト110に支持された転写材上に、既に転写材上に転写
されているシアン画像と合致するように転写される。同
様にして、転写材が感光体ドラム101Y,101Bk
に順次送り込まれてイエロー及びブラックのトナー像が
順次転写材上に転写される。4色の画像が転写材上で合
致されると、搬送ローラ等によって定着器へ送り込ま
れ、ここでトナーの定着を施された後、排紙トレイ上へ
搬送される。
That is, the laser beam scanning optical device 1C
By the modulated light emission of the laser diode 2, a cyan electrostatic latent image is formed on the photosensitive drum 101C. This electrostatic latent image is developed by a cyan developing device. The cyan toner image is transferred onto a transfer material supported by the transfer belt 110. The transfer material to which the cyan image has been transferred is sent to the transfer drum 101M by the transfer belt 110 in order to transfer the magenta image next. On the other hand, a magenta electrostatic latent image is formed on the photosensitive drum 101M by the modulated light emission of the laser diode 2 of the laser beam scanning optical device 1M, and this electrostatic latent image is developed by a magenta developing device. The magenta toner image is transferred onto the transfer material supported by the transfer belt 110 so as to match the cyan image already transferred on the transfer material. Similarly, when the transfer material is the photosensitive drum 101Y, 101Bk
And the yellow and black toner images are sequentially transferred onto the transfer material. When the four color images are matched on the transfer material, the images are sent to a fixing device by a conveying roller or the like, where the toner is fixed, and then conveyed to a paper discharge tray.

【0028】以上の構成のフルカラー複写機100にお
いて、周囲環境(温度)の変化によってレーザビーム走
査光学装置1C〜1Bkを保持する複写機のフレーム、
あるいは、レーザビーム走査光学装置1C〜1Bkのハ
ウジング、あるいは、レーザビーム走査光学装置1C〜
1Bkのそれぞれの部品2〜8等が機械的膨張やレンズ
の屈折率変化を起こし、レーザビームの走査位置が副走
査方向にずれても、レーザビーム走査光学装置1C〜1
Bkのそれぞれが走査位置検出器10を備えているの
で、走査位置検出器10からの出力に基づいて走査位置
ずれを検知することができる。従って、レーザビームの
走査位置の副走査方向のずれ量及びずれ方向から、前記
ビットマップ補正回路25にてビットマップメモリに格
納されている画像データを補正することができる。
In the full-color copying machine 100 having the above-described configuration, a frame of the copying machine that holds the laser beam scanning optical devices 1C to 1Bk due to a change in the surrounding environment (temperature).
Alternatively, the housings of the laser beam scanning optical devices 1C to 1Bk, or the laser beam scanning optical devices 1C to 1Bk
Even if the components 2 to 8 of 1Bk cause mechanical expansion or a change in the refractive index of the lens, and the scanning position of the laser beam shifts in the sub-scanning direction, the laser beam scanning optical devices 1C to 1C
Since each of Bk has the scanning position detector 10, the scanning position deviation can be detected based on the output from the scanning position detector 10. Therefore, the image data stored in the bitmap memory can be corrected by the bitmap correction circuit 25 from the shift amount and the shift direction of the scanning position of the laser beam in the sub-scanning direction.

【0029】例えば、シアン用レーザビーム走査光学装
置1Cのレーザビームの走査位置が、初期状態のときよ
り副走査方向に1ドット分下にずれていると検知された
場合には、ビットマップメモリに格納されているシアン
の画像データを1ドット分上にずらし、シアンの画像印
字開始タイミングを1走査ライン分早くする処理を行な
う。このようにして、レーザビームの副走査方向のビー
ム位置のずれに起因する色ずれを防止し、色ずれがない
フルカラー画像を得ることができる。
For example, if it is detected that the scanning position of the laser beam of the cyan laser beam scanning optical device 1C is shifted by one dot in the sub-scanning direction from the initial state, the bit map memory is used. The stored cyan image data is shifted upward by one dot, so that the cyan image printing start timing is advanced by one scanning line. In this way, it is possible to prevent a color shift due to a shift in the beam position of the laser beam in the sub-scanning direction, and to obtain a full-color image without a color shift.

【0030】(他の実施形態)なお、本発明に係るレー
ザビーム走査光学装置は前記実施形態に限定するもので
はなく、その要旨の範囲内で種々に変更することができ
る。前記実施形態ではフルカラー複写機への適用例につ
いて説明したが、本発明の適用はこれに限定されるもの
ではなく、同一転写材に2以上のトナー像を順次重ね転
写する場合すべてに有効に適用される。この場合、各ト
ナー像の色は必ずしも異なる必要はない。
(Other Embodiments) The laser beam scanning optical device according to the present invention is not limited to the above embodiment, but can be variously modified within the scope of the invention. In the above-described embodiment, an example of application to a full-color copying machine has been described. However, the application of the present invention is not limited to this, and is effectively applied to all cases where two or more toner images are sequentially overlaid and transferred on the same transfer material. Is done. In this case, the colors of the toner images need not necessarily be different.

【0031】また、モアレ縞発生手段は、縞状の空間格
子を有するフィルタを2枚組み合わせたものに限るもの
ではなく、例えば、フィルタを用いないで、二つの折り
返しミラーの反射面にそれぞれ空間格子パターンA,B
を形成し、これらの折り返しミラーを組み合わせること
によってもモアレ縞を発生させることができる。さら
に、光源側に配置されたフィルタの空間格子をレーザビ
ームの副走査方向に対して平行になるように配設したも
のであってもよい。また、光源側に配置されたフィルタ
の空間格子が必ず主走査方向に平行であったり、副走査
方向に平行である必要はなく、感光体ドラム側に配置さ
れたフィルタの空間格子が主走査方向に平行であった
り、副走査方向に平行であってもよい。ただし、この場
合、受光量は若干少なくなる。
Further, the moiré fringe generating means is not limited to a combination of two filters having a striped spatial grating. For example, a spatial grating may be formed on each of the reflection surfaces of two folding mirrors without using a filter. Pattern A, B
And Moire fringes can also be generated by combining these folding mirrors. Further, the spatial grating of the filter arranged on the light source side may be arranged so as to be parallel to the sub-scanning direction of the laser beam. Also, the spatial grid of the filter arranged on the light source side need not necessarily be parallel to the main scanning direction or parallel to the sub-scanning direction. Or in the sub-scanning direction. However, in this case, the amount of received light is slightly reduced.

【0032】[0032]

【発明の効果】以上の説明で明らかなように、本発明に
よれば、周囲環境の変化等で発生した走査位置ずれをモ
アレ縞の移動に置き換えることで、走査位置ずれ量が拡
大され、走査位置ずれを簡易な処理で精度良く検出する
ことができるレーザビーム走査光学装置が得られる。
As is apparent from the above description, according to the present invention, the scanning position shift caused by the change of the surrounding environment and the like is replaced with the movement of the moire fringes, so that the amount of the scan position shift is enlarged, and the scanning position is increased. A laser beam scanning optical device capable of accurately detecting the displacement with simple processing is obtained.

【0033】そして、このレーザビーム走査光学装置
を、同一転写材に2以上のトナー像を順次重ね転写する
機械、例えばフルカラーのレーザプリンタやデジタル複
写機等に画像印字手段として組み込むことにより、多重
転写時の印字ドットずれを容易に抑えることができる。
The laser beam scanning optical device is incorporated as a printing means into a machine for sequentially superimposing and transferring two or more toner images on the same transfer material, for example, a full-color laser printer or a digital copying machine. The printing dot deviation at the time can be easily suppressed.

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

【図1】本発明に係るレーザビーム走査光学装置の一実
施形態を示す斜視図。
FIG. 1 is a perspective view showing an embodiment of a laser beam scanning optical device according to the present invention.

【図2】走査位置検出器の分解斜視図。FIG. 2 is an exploded perspective view of a scanning position detector.

【図3】モアレ縞と受光素子の受光面との関係を示す説
明図。
FIG. 3 is an explanatory diagram showing a relationship between moiré fringes and a light receiving surface of a light receiving element.

【図4】走査位置ずれ検出制御部を示す電気回路図。FIG. 4 is an electric circuit diagram showing a scanning position shift detection control unit.

【図5】初期状態の走査位置ずれ検出制御部のタイミン
グチャート。
FIG. 5 is a timing chart of a scanning position shift detection control unit in an initial state.

【図6】走査位置がずれた状態の走査位置ずれ検出制御
部のタイミングチャート。
FIG. 6 is a timing chart of a scanning position shift detection control unit in a state where the scanning position is shifted.

【図7】走査位置がずれた状態の走査位置ずれ検出制御
部のタイミングチャート。
FIG. 7 is a timing chart of a scanning position shift detection control unit in a state where the scanning position is shifted.

【図8】図1に示したレーザビーム走査光学装置を備え
たフルカラー複写機を示す斜視図。
FIG. 8 is a perspective view showing a full-color copying machine provided with the laser beam scanning optical device shown in FIG.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1(1C,1M,1Y,1Bk)……レーザビーム走査
光学装置 2…レーザダイオード 6…ポリゴンミラー 7…fθレンズ 10…走査位置検出器 11…格子フィルタ(第1のフィルタ) 12…格子フィルタ(第2のフィルタ) 13,14…シリンドリカルレンズ 15…光電変換素子 101(101C,101M,101Y,101Bk)
…感光体ドラム A,B…空間格子
1 (1C, 1M, 1Y, 1Bk) laser beam scanning optical device 2 laser diode 6 polygon mirror 7 fθ lens 10 scanning position detector 11 grating filter (first filter) 12 grating filter ( 13, 14 ... cylindrical lens 15 ... photoelectric conversion element 101 (101C, 101M, 101Y, 101Bk)
... Photoreceptor drums A, B ... Spatial grid

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 長坂 泰志 大阪府大阪市中央区安土町二丁目3番13号 大阪国際ビル ミノルタ株式会社内 (72)発明者 平口 寛 大阪府大阪市中央区安土町二丁目3番13号 大阪国際ビル ミノルタ株式会社内 ──────────────────────────────────────────────────続 き Continuing on the front page (72) Inventor Yasushi Nagasaka 2-3-13 Azuchicho, Chuo-ku, Osaka-shi, Osaka Inside Osaka International Building Minolta Co., Ltd. (72) Inventor Hiroshi Hiraguchi Azuchi-cho, Chuo-ku, Osaka-shi, Osaka 2-3-13 Osaka International Building Minolta Co., Ltd.

Claims (2)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 レーザ光源から放射されたレーザビーム
を、偏向器、光学素子を介して、微小な点に集光すると
共に被走査面上を略等速度でライン状に走査するレーザ
ビーム走査光学装置において、 被走査面と光学的等価位置の近傍に配置され、前記レー
ザ光源から放射されたレーザビームを変調してモアレ縞
パターンを発生させるモアレ縞発生手段と、前記モアレ
縞発生手段により発生したモアレ縞パターンを受光する
受光素子とで構成される走査位置検知手段と、 前記受光素子の出力に基づいて走査位置ずれを検出する
走査位置ずれ検出手段と、 を備えたことを特徴とするレーザビーム走査光学装置。
1. A laser beam scanning optical system which focuses a laser beam emitted from a laser light source via a deflector and an optical element to a minute point and scans a surface to be scanned in a line at a substantially constant speed. In the apparatus, a moiré fringe generating means for disposing a moiré fringe pattern which is arranged near an optically equivalent position to a scanned surface and modulates a laser beam emitted from the laser light source to generate a moiré fringe pattern is generated. A laser beam comprising: a scanning position detecting unit configured to receive a moiré fringe pattern; and a scanning position deviation detecting unit that detects a scanning position deviation based on an output of the light receiving element. Scanning optics.
【請求項2】 前記モアレ縞発生手段が、前記レーザ光
源側から順に、レーザビームの主走査方向又は副走査方
向のいずれか一方の方向に対して平行である縞状の空間
格子を有する第1のフィルタと、該第1のフィルタの空
間格子の方向に対して微小角度傾いている縞状の空間格
子を有する第2のフィルタとを配置して構成されている
ことを特徴とする請求項1記載のレーザビーム走査光学
装置。
2. The method according to claim 1, wherein the moiré fringe generating means has a first spatial grating parallel to one of the main scanning direction and the sub-scanning direction of the laser beam in order from the laser light source side. And a second filter having a striped spatial grating inclined at a small angle with respect to the direction of the spatial grating of the first filter. The laser beam scanning optical device according to claim 1.
JP8220116A 1996-08-21 1996-08-21 Laser beam scanning optical device Pending JPH1062701A (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP8220116A JPH1062701A (en) 1996-08-21 1996-08-21 Laser beam scanning optical device

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP8220116A JPH1062701A (en) 1996-08-21 1996-08-21 Laser beam scanning optical device

Publications (1)

Publication Number Publication Date
JPH1062701A true JPH1062701A (en) 1998-03-06

Family

ID=16746174

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP8220116A Pending JPH1062701A (en) 1996-08-21 1996-08-21 Laser beam scanning optical device

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JPH1062701A (en)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN104144274A (en) * 2014-07-16 2014-11-12 北京赛智创业科技有限公司 Laser scanning imaging system and method

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN104144274A (en) * 2014-07-16 2014-11-12 北京赛智创业科技有限公司 Laser scanning imaging system and method
CN104144274B (en) * 2014-07-16 2017-11-28 北京赛智创业科技有限公司 Laser scanning imaging system and method

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US9266351B2 (en) Optical scanning device and image forming apparatus
JP2005140922A (en) Optical scanner, image forming apparatus and correcting method for deviation of position
US8310738B2 (en) Scanning optical device, image forming device and jitter correction method
JP2004126192A (en) Optical scanner and image forming apparatus using the same
JP2003107378A (en) Multi-beam scanner and image forming device using the same
US7471307B2 (en) Image forming apparatus and method of controlling same
JP2002096502A (en) Imaging apparatus
JP2004109658A (en) Optical scanner and optical path adjusting method, and image forming apparatus
JP3066762B2 (en) Image forming device
JP2018063310A (en) Image forming apparatus
JP3998760B2 (en) Multicolor image forming apparatus
JPH1062701A (en) Laser beam scanning optical device
JP2011257572A (en) Optical scanner and image forming device
JP5712709B2 (en) Optical scanning apparatus and image forming apparatus
JP2002029085A (en) Imaging apparatus
JP5922059B2 (en) Scanning optical apparatus and image forming apparatus
JP4455084B2 (en) Image forming apparatus
JPH0774897A (en) Copying machine
JP2005156992A (en) Optical scanner and image forming apparatus
JP5505594B2 (en) Optical scanning apparatus and image forming apparatus
JP3056229B2 (en) Image forming device
JP2009175470A (en) Optical scanner and image forming apparatus equipped with the same
JP2004212873A (en) Optical scanning device and image forming apparatus
JP5041614B2 (en) Image forming apparatus
JPH0720395A (en) Laser beam scanning optical device