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JP2011064765A - Light beam scanning optical device - Google Patents

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JP2011064765A
JP2011064765A JP2009213097A JP2009213097A JP2011064765A JP 2011064765 A JP2011064765 A JP 2011064765A JP 2009213097 A JP2009213097 A JP 2009213097A JP 2009213097 A JP2009213097 A JP 2009213097A JP 2011064765 A JP2011064765 A JP 2011064765A
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JP
Japan
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light
light emitting
emitting points
light beam
image
Prior art date
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Pending
Application number
JP2009213097A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Makoto Obayashi
誠 大林
Yoshikazu Watanabe
義和 渡辺
Yohei Yamada
洋平 山田
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Konica Minolta Business Technologies Inc
Original Assignee
Konica Minolta Business Technologies Inc
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Publication date
Application filed by Konica Minolta Business Technologies Inc filed Critical Konica Minolta Business Technologies Inc
Priority to JP2009213097A priority Critical patent/JP2011064765A/en
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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To obtain a light beam scanning optical device that stably generates a synchronized signal in the main scanning direction even when an emitted light quantity of a light source is changed upon forming an image using multiple exposure by multibeam. <P>SOLUTION: In the light beam scanning optical device, an LD array has a plurality of light emitting points, and multiple exposure to the same position (same pixel) on the photoreceptor surface is performed by beams a and c and beams b and d emitted from the light emitting points to form an image. The light emitting points (beams a and c) and the light emitting points (beams b and d) exposing the same position are made into one set, and control to change the quantity of light to the light emitting points (beams c and d) is performed while the quantity of light to other light emitting points (beams a and b) stays constant. An SOS sensor is exposed by the beams a and b emitted from the light emitting points of which the quantity of light stays constant. <P>COPYRIGHT: (C)2011,JPO&INPIT

Description

本発明は、光ビーム走査光学装置、特に、複写機やプリンタなどの電子写真法による画像形成装置に搭載される光ビーム走査光学装置に関する。   The present invention relates to a light beam scanning optical apparatus, and more particularly to a light beam scanning optical apparatus mounted on an electrophotographic image forming apparatus such as a copying machine or a printer.

近年、この種の光ビーム走査光学装置の分野においては、画像形成の高速化、高精細化に対応するために、副走査方向に異なる位置で発光する複数の発光点を有する光源、例えば、VCSEL(面発光型半導体レーザ)が用いられている。マルチビーム方式としては、光源の複数の発光点から選択された複数の発光点から出力される光ビームにて被走査面(感光体)の同一位置を多重露光し、多階調での画像形成を可能とした光ビーム走査光学装置が知られている(特許文献1参照)。   In recent years, in the field of this type of light beam scanning optical apparatus, a light source having a plurality of light emitting points that emit light at different positions in the sub-scanning direction, for example, VCSEL, in order to cope with higher speed and higher definition of image formation (Surface emitting semiconductor laser) is used. In the multi-beam method, multiple exposure of the same position on the surface to be scanned (photosensitive member) is performed with a light beam output from a plurality of light emitting points selected from a plurality of light emitting points of a light source, thereby forming an image with multiple gradations. There is known a light beam scanning optical apparatus that can perform the above-mentioned (see Patent Document 1).

そして、特許文献2には、2次元に配置された複数の発光素子から出力された光ビームを走査して同期信号を検出する際に、走査方向に沿った位置が互いに略等しい位置に配置された複数の発光素子ごとに発光素子群として複数の群にグループ分けし、複数の群のうちの一つの発光素子群における複数の発光素子をそこから出力された光ビームが同期信号出力手段(光センサ)の受光面を横切る期間にそれぞれ点灯させ、同期信号を生成することが開示されている。   In Patent Document 2, when a synchronization signal is detected by scanning a light beam output from a plurality of light emitting elements arranged two-dimensionally, the positions along the scanning direction are arranged at substantially equal positions. The plurality of light emitting elements are grouped into a plurality of groups as light emitting element groups, and a light beam output from the plurality of light emitting elements in one light emitting element group of the plurality of groups is synchronized signal output means (light It is disclosed that each is turned on during a period across the light receiving surface of the sensor) to generate a synchronization signal.

ところが、特許文献2に記載の光ビーム走査光学装置では、複数の光ビームで光センサを走査することにより同期信号を生成するため、複数の光ビームの主走査位置が同じ位置でなければならず、主走査位置がずれていると、そのずれによる画像ずれが発生するという問題点を有している。また、走査速度の変更や感光体の感度劣化に対応するために発光光量を変更した場合には、光センサの特性によっては安定した同期信号が得られず、同期信号にジッタが発生するという問題点が発生する。   However, in the light beam scanning optical device described in Patent Document 2, since the synchronization signal is generated by scanning the optical sensor with a plurality of light beams, the main scanning positions of the plurality of light beams must be the same position. If the main scanning position is deviated, there is a problem that image deviation due to the deviation occurs. In addition, when the amount of emitted light is changed to cope with a change in scanning speed or a deterioration in the sensitivity of the photosensitive member, a stable synchronization signal cannot be obtained depending on the characteristics of the optical sensor, and jitter occurs in the synchronization signal. A point is generated.

特開2002−264391号公報JP 2002-264391 A 特開2002−131662号公報JP 2002-131661 A

そこで、本発明の目的は、マルチビームによる多重露光で画像を形成する際に、光源の発光光量を変更した場合であっても主走査方向の同期信号を安定して生成でき、複数の光ビームの主走査位置にずれを生じていても画像ずれの発生を回避可能な光ビーム走査光学装置を提供することにある。   Therefore, an object of the present invention is to stably generate a synchronization signal in the main scanning direction even when the amount of light emitted from a light source is changed when an image is formed by multiple exposure using multi-beams. It is an object of the present invention to provide a light beam scanning optical apparatus capable of avoiding the occurrence of image shift even if there is a shift in the main scanning position.

以上の目的を達成するため、本発明の第1形態である光ビーム走査光学装置は、
複数の発光点を有する光源と、
前記光源を画像データに基づいて発光駆動する駆動手段と、
前記光源から出力された複数の光ビームを一方向に走査する走査手段と、
前記走査手段によって走査された光ビームを受光して同期信号を出力する同期信号出力手段と、
を備え、
前記光源の複数の発光点から選択された複数の発光点から出力される光ビームにて被走査面上の同一位置を多重露光して画像を形成する光ビーム走査光学装置において、
前記同一位置を露光する複数の発光点を一組とし、該一組の発光点のうちの一部の発光点のみ光量を可変とする制御を行い、他の発光点は光量を一定とし、
光量を一定とした発光点から出力された光ビームによって前記同期信号出力手段を露光すること、
を特徴とする。
In order to achieve the above object, a light beam scanning optical apparatus according to the first aspect of the present invention is provided.
A light source having a plurality of light emitting points;
Driving means for driving the light source to emit light based on image data;
Scanning means for scanning a plurality of light beams output from the light source in one direction;
Synchronization signal output means for receiving a light beam scanned by the scanning means and outputting a synchronization signal;
With
In the light beam scanning optical device for forming an image by multiple exposure of the same position on the scanned surface with a light beam output from a plurality of light emitting points selected from a plurality of light emitting points of the light source,
A plurality of light emitting points that expose the same position are set as one set, and control is performed such that only a part of the light emitting points of the set of light emitting points has a variable light amount, and the other light emitting points have a constant light amount,
Exposing the synchronization signal output means with a light beam output from a light emitting point with a constant light amount;
It is characterized by.

前記第1形態である光ビーム走査光学装置においては、被走査面上の同一位置を露光する一組の発光点のうち、光量を一定とした発光点から出力された光ビームによって同期信号出力手段を露光するようにしたため、同期信号出力手段は常時一定状態の光ビームを受光することになり、発光点の光量を変更した場合であっても安定した同期信号を得ることができ、主走査方向のずれを精密に検出することができて画像ずれを抑制できる。   In the light beam scanning optical apparatus according to the first aspect, the synchronizing signal output means is provided by a light beam output from a light emitting point with a constant light quantity among a set of light emitting points that expose the same position on the surface to be scanned. Since the sync signal output means always receives a light beam in a constant state, a stable sync signal can be obtained even when the light quantity of the light emitting point is changed, and the main scanning direction Image shift can be accurately detected and image shift can be suppressed.

本発明の第2形態である光ビーム走査光学装置は、
複数の発光点を有する光源と、
前記光源を画像データに基づいて発光駆動する駆動手段と、
前記光源から出力された複数の光ビームを一方向に走査する走査手段と、
前記走査手段によって走査された光ビームを受光して同期信号を出力する同期信号出力手段と、
を備え、
前記光源の複数の発光点から選択された複数の発光点から出力される光ビームにて被走査面上の同一位置を多重露光して画像を形成する光ビーム走査光学装置において、
前記同期信号出力手段を露光する光ビームを出力する発光点の光量可変範囲が、前記同期信号出力手段の光ビーム検出精度が一定値よりも低下しない範囲に制限されていること、
を特徴とする。
The light beam scanning optical device according to the second aspect of the present invention is
A light source having a plurality of light emitting points;
Driving means for driving the light source to emit light based on image data;
Scanning means for scanning a plurality of light beams output from the light source in one direction;
Synchronization signal output means for receiving a light beam scanned by the scanning means and outputting a synchronization signal;
With
In the light beam scanning optical device for forming an image by multiple exposure of the same position on the scanned surface with a light beam output from a plurality of light emitting points selected from a plurality of light emitting points of the light source,
The light amount variable range of the light emitting point that outputs the light beam that exposes the synchronization signal output means is limited to a range in which the light beam detection accuracy of the synchronization signal output means does not decrease below a certain value,
It is characterized by.

前記第2形態である光ビーム走査光学装置においては、同期信号出力手段を露光する光ビームを出力する発光点の光量可変範囲が、同期信号出力手段の光ビーム検出精度が一定値よりも低下しない範囲に制限されているため、同期信号出力手段は常時安定した同期信号を生成することになり、発光点の光量を変更した場合であっても安定した同期信号を得ることができ、主走査方向のずれを精密に検出することができて画像ずれを抑制できる。   In the light beam scanning optical apparatus according to the second embodiment, the light amount variable range of the light emitting point that outputs the light beam that exposes the synchronization signal output means does not lower the light beam detection accuracy of the synchronization signal output means below a certain value. Since the range is limited, the synchronization signal output means always generates a stable synchronization signal, and even when the light amount of the light emitting point is changed, a stable synchronization signal can be obtained, and the main scanning direction Image shift can be accurately detected and image shift can be suppressed.

本発明によれば、マルチビームによる多重露光で画像を形成する際に、光源の発光光量を変更した場合であっても主走査方向の同期信号を安定して生成でき、複数の光ビームの主走査位置にずれを生じていても画像ずれの発生を回避可能である。   According to the present invention, when an image is formed by multiple exposure using multiple beams, a synchronization signal in the main scanning direction can be stably generated even when the amount of light emitted from the light source is changed. Even if the scanning position is deviated, it is possible to avoid the occurrence of image deviation.

本発明に係る光ビーム走査光学装置を搭載した画像形成装置を示す概略構成図である。1 is a schematic configuration diagram showing an image forming apparatus equipped with a light beam scanning optical device according to the present invention. 前記光ビーム走査光学装置を示す平面図である。It is a top view which shows the said light beam scanning optical apparatus. 前記光ビーム走査光学装置の制御部を示すブロック図である。It is a block diagram which shows the control part of the said light beam scanning optical apparatus. 光源での発光点の配置と多重露光例を示す説明図である。It is explanatory drawing which shows arrangement | positioning of the light emission point in a light source, and the example of multiple exposure. 同期信号検出センサの受光面と光ビームとの位置関係を示す説明図である。It is explanatory drawing which shows the positional relationship of the light-receiving surface of a synchronizing signal detection sensor, and a light beam. 光源の制御例1を示すタイミングチャート図である。It is a timing chart figure which shows the control example 1 of a light source. 制御例1での光量を示し、(A)は感光体上での露光量を示すグラフ、(B)は同期信号検出センサ上での露光量を示すグラフである。The light quantity in the control example 1 is shown, (A) is a graph showing the exposure amount on the photoreceptor, and (B) is a graph showing the exposure amount on the synchronization signal detection sensor. 光源の制御例2を示すタイミングチャート図である。It is a timing chart figure which shows the control example 2 of a light source. レジスト補正用パターンを示す説明図である。It is explanatory drawing which shows the pattern for a resist correction. レジストセンサの出力を示すチャート図である。It is a chart figure which shows the output of a registration sensor. 光源での発光点の配置と多重露光例(制御例3)を示す説明図である。It is explanatory drawing which shows arrangement | positioning of the light emission point in a light source, and the multiple exposure example (control example 3). 制御例3における同期信号の出力状態を示すチャート図である。It is a chart figure which shows the output state of the synchronous signal in example 3 of control. 光源の制御例4での光量を示し、(A)は感光体上での露光量を示すグラフ、(B)は同期信号検出センサ上での露光量を示すグラフである。The light quantity in the control example 4 of a light source is shown, (A) is a graph which shows the exposure amount on a photoconductor, (B) is a graph which shows the exposure amount on a synchronous signal detection sensor. 光源の制御例5での光量を示し、(A)は感光体上での露光量を示すグラフ、(B)は同期信号検出センサ上での露光量を示すグラフである。The light quantity in the light source control example 5 is shown, (A) is a graph showing the exposure amount on the photoreceptor, and (B) is a graph showing the exposure amount on the synchronization signal detection sensor. 同期信号検出センサの露光量に対する出力特性を示すグラフである。It is a graph which shows the output characteristic with respect to the exposure amount of a synchronous signal detection sensor.

以下、本発明に係る光ビーム走査光学装置の実施例について、添付図面を参照して説明する。なお、各図において同じ部材、部分を示す符号は共通して用いている。   Embodiments of a light beam scanning optical apparatus according to the present invention will be described below with reference to the accompanying drawings. In addition, in each figure, the code | symbol which shows the same member and part is used in common.

(画像形成装置の概略構成、図1参照)
まず、本発明に係る光ビーム走査光学装置が搭載される画像形成装置について、その概略構成を図1を参照して説明する。この画像形成装置は、電子写真方式によるカラープリンタであって、いわゆるタンデム方式で4色(Y:イエロー、M:マゼンタ、C:シアン、K:ブラック)の画像を形成するように構成したものである。画像は、各画像形成ステーション101で形成され、中間転写ベルト112上で合成される。なお、図1において、参照数字に付されているY,M,C,Kの文字はそれぞれイエロー、マゼンタ、シアン、ブラック用の部材であることを意味している。
(Schematic configuration of image forming apparatus, see FIG. 1)
First, a schematic configuration of an image forming apparatus equipped with a light beam scanning optical apparatus according to the present invention will be described with reference to FIG. This image forming apparatus is an electrophotographic color printer and is configured to form images of four colors (Y: yellow, M: magenta, C: cyan, K: black) by a so-called tandem method. is there. An image is formed at each image forming station 101 and is combined on the intermediate transfer belt 112. In FIG. 1, the letters Y, M, C, and K attached to the reference numerals mean members for yellow, magenta, cyan, and black, respectively.

各画像形成ステーション101の概略を説明すると、感光体ドラム102、光ビーム走査光学装置1、現像器104などを含む。各光ビーム走査光学装置1から放射された光ビームBY,BM,BC,BKが各感光体ドラム102を照射し、各色の画像を形成する。一方、画像形成ステーション101の直下には中間転写ベルト112がローラ113,114,115にて無端状に張り渡され、矢印A方向に回転駆動され、駆動ローラ113を設置した部分であって中間転写ベルト112に対向する部分(2次転写部)には2次転写ローラ116が配置されている。また、画像形成装置の下段には、積載されている用紙を1枚ずつ給紙する自動給紙部130が設置されている。   The outline of each image forming station 101 includes a photosensitive drum 102, a light beam scanning optical apparatus 1, a developing device 104, and the like. The light beams BY, BM, BC, and BK emitted from the respective light beam scanning optical devices 1 irradiate the respective photosensitive drums 102 to form images of the respective colors. On the other hand, an intermediate transfer belt 112 is stretched endlessly by rollers 113, 114, and 115 immediately below the image forming station 101, is rotationally driven in the direction of arrow A, and is a portion where the driving roller 113 is installed. A secondary transfer roller 116 is disposed in a portion (secondary transfer portion) facing the belt 112. In addition, an automatic paper feeding unit 130 that feeds stacked sheets one by one is installed in the lower part of the image forming apparatus.

画像データは図示しない画像読取り装置(スキャナ)あるいはコンピュータなどからYMCKごとの画像データとして記憶手段31(図3参照)に送信され、これらの画像データに基づいて光ビーム走査光学装置1が駆動され、それぞれの感光体ドラム102上にトナー画像を形成する。このような電子写真プロセスは周知であり、その説明は省略する。   The image data is transmitted to the storage means 31 (see FIG. 3) as image data for each YMCK from an image reading device (scanner) or a computer (not shown), and the light beam scanning optical device 1 is driven based on these image data. A toner image is formed on each photosensitive drum 102. Such an electrophotographic process is well known and will not be described.

各感光体ドラム102上に形成されたトナー画像は、矢印A方向に回転駆動される中間転写ベルト112上に1次転写チャージャ103から付与される電界にて順次1次転写され、4色の画像が合成される。一方、用紙は1枚ずつ給紙部130から上方に給紙され、2次転写部で転写ローラ116から付与される電界にて中間転写ベルト112から合成画像が2次転写される。その後、用紙は図示しない定着装置に搬送されてトナーの加熱定着が施され、画像形成装置の上面部に排出される。   The toner images formed on the respective photosensitive drums 102 are sequentially primary-transferred by an electric field applied from the primary transfer charger 103 onto an intermediate transfer belt 112 that is rotationally driven in the direction of arrow A, and four-color images. Is synthesized. On the other hand, the sheets are fed one by one from the sheet feeding unit 130 and the composite image is secondarily transferred from the intermediate transfer belt 112 by an electric field applied from the transfer roller 116 in the secondary transfer unit. Thereafter, the sheet is conveyed to a fixing device (not shown), and the toner is heated and fixed, and is discharged to the upper surface of the image forming apparatus.

2次転写部の直前には給紙された用紙を検出するためのTODセンサ106が設置され、用紙と中間転写ベルト112上の画像との同期をとっている。また、中間転写ベルト112上に形成されたレジスト補正用トナーパターンを検出するためのレジストセンサ105が設置されている。ベルト112上に各画像形成ステーション101ごとにレジスト補正用トナーパターンを形成し、該トナーパターンをセンサ105で検出することで、各光ビームBY,BM,BC,BKの発光タイミングを調整し、YMCKの画像がベルト112上で正確に合成されるようにしている。   A TOD sensor 106 for detecting the fed sheet is installed immediately before the secondary transfer unit, and the sheet and the image on the intermediate transfer belt 112 are synchronized. In addition, a registration sensor 105 is provided for detecting a registration correction toner pattern formed on the intermediate transfer belt 112. A toner pattern for resist correction is formed on the belt 112 for each image forming station 101, and the toner pattern is detected by the sensor 105, thereby adjusting the light emission timing of each light beam BY, BM, BC, BK. These images are accurately synthesized on the belt 112.

(光ビーム走査光学装置、図2参照)
次に、光ビーム走査光学装置1について説明する。図2に示すように、それぞれの光ビーム走査光学装置1は、光源部と、ポリゴンミラー4を含む走査部とで構成されている。光源部は、半導体レーザアレイ2(以下、LDアレイとも記す)と、コリメータレンズ3と、スリット板8とで構成されている。走査部は、主走査同期信号(以下、SOS信号とも記す)を出力するための同期信号検出センサ5(以下、SOSセンサとも記す)と、走査レンズ6a,6bと、折返しミラー7とで構成されている。ポリゴンミラー4は駆動部11(図3参照)に入力される駆動信号に基づいて所定の速度で回転駆動される。
(Light beam scanning optical device, see FIG. 2)
Next, the light beam scanning optical apparatus 1 will be described. As shown in FIG. 2, each light beam scanning optical device 1 includes a light source unit and a scanning unit including a polygon mirror 4. The light source unit includes a semiconductor laser array 2 (hereinafter also referred to as an LD array), a collimator lens 3, and a slit plate 8. The scanning unit includes a synchronization signal detection sensor 5 (hereinafter also referred to as an SOS sensor) for outputting a main scanning synchronization signal (hereinafter also referred to as an SOS signal), scanning lenses 6a and 6b, and a folding mirror 7. ing. The polygon mirror 4 is rotationally driven at a predetermined speed based on a drive signal input to the drive unit 11 (see FIG. 3).

LDアレイ2は、以下に説明するように、副走査方向Zに異なる位置で発光する四つの発光点を有するもので、各発光点から放射された光ビームは、コリメータレンズ3によって略平行光とされ、ポリゴンミラー4の各反射面にて等角速度で主走査方向Yに偏向/走査され、走査レンズ6a,6bを透過し、折返しミラー7で反射して感光体ドラム102上で結像する。このY方向の主走査と感光体ドラム102の回転による副走査とで感光体ドラム102上に2次元の静電潜像が形成されていく。   As will be described below, the LD array 2 has four light emitting points that emit light at different positions in the sub-scanning direction Z. The light beam emitted from each light emitting point is converted into substantially parallel light by the collimator lens 3. Then, the light is deflected / scanned in the main scanning direction Y at a constant angular velocity on each reflecting surface of the polygon mirror 4, passes through the scanning lenses 6 a and 6 b, is reflected by the folding mirror 7, and forms an image on the photosensitive drum 102. A two-dimensional electrostatic latent image is formed on the photosensitive drum 102 by the main scanning in the Y direction and the sub scanning by the rotation of the photosensitive drum 102.

走査レンズ6a,6bは、ポリゴンミラー4で等角速度に偏向/走査された光ビームを主走査方向Yに等速度に補正するfθ特性、及び、光ビームを感光体ドラム102上で結像させる結像特性を有している。   The scanning lenses 6 a and 6 b have an fθ characteristic that corrects the light beam deflected / scanned at a constant angular velocity by the polygon mirror 4 to a constant velocity in the main scanning direction Y, and a result of focusing the light beam on the photosensitive drum 102. It has image characteristics.

SOSセンサ5は、画像領域外に配置され、走査レンズ6a,6bを透過しかつ折返しミラー7で反射したビームが入射する。この、SOSセンサ5はポリゴンミラー4の走査速度の検出及び各光ビームの主走査方向Yの同期をとるために用いられる。   The SOS sensor 5 is disposed outside the image area, and a beam that has passed through the scanning lenses 6a and 6b and reflected by the folding mirror 7 is incident thereon. The SOS sensor 5 is used for detecting the scanning speed of the polygon mirror 4 and synchronizing the main scanning direction Y of each light beam.

(光ビーム走査光学装置の制御部、図3参照)
各光ビーム走査光学装置1は図3に示す制御部によって制御される。四つのビームのそれぞれに対応する画像データDa〜Ddは各変調回路35a〜35dに供給される。変調回路35a〜35dにおいて、各画像データDa〜DdとデータクロックDCKa〜DCKdとに基づいた信号が生成される。変調回路35a〜35dから出力された信号は、レーザ駆動回路10a〜10dを介してLDアレイ2の各発光点に供給され、光ビームが出力される。
(Refer to FIG. 3 for the control unit of the light beam scanning optical device)
Each light beam scanning optical apparatus 1 is controlled by the control unit shown in FIG. Image data Da to Dd corresponding to each of the four beams is supplied to the modulation circuits 35a to 35d. In the modulation circuits 35a to 35d, signals based on the image data Da to Dd and the data clocks DCKa to DCKd are generated. The signals output from the modulation circuits 35a to 35d are supplied to the light emitting points of the LD array 2 via the laser drive circuits 10a to 10d, and a light beam is output.

レーザ駆動回路10a〜10dは、水平及び垂直有効期間のみで駆動状態になるようにCPU32からの制御信号で個別に駆動される。さらに、レーザ駆動回路10a〜10dは、LDアレイ2の各発光点から出力された光量をモニタするフォトダイオード12からのモニタ検出値信号がフィードバックされ、各発光点の発光光量が所定値となるようにLDアレイ2の各発光点へ供給する電流を制御する。   The laser drive circuits 10a to 10d are individually driven by a control signal from the CPU 32 so as to be driven only in the horizontal and vertical effective periods. Further, the laser drive circuits 10a to 10d feed back the monitor detection value signal from the photodiode 12 that monitors the light amount output from each light emitting point of the LD array 2 so that the light amount emitted from each light emitting point becomes a predetermined value. The current supplied to each light emitting point of the LD array 2 is controlled.

LDアレイ2から出力された光ビームは、前述のごとく、ポリゴンミラー4によって偏向され、感光体ドラム102上を走査/露光する。ポリゴンミラー4の1面での走査による4ビームによる描画を1走査と称する。偏向された光ビームの主走査方向Yの書込み位置は、走査領域の先端側に配置された同期信号検出用の光センサ(SOSセンサ)5によって検出されるSOS信号に基づいて制御される。即ち、SOSセンサ5の光ビーム検出信号は、CPU32を経由して画素クロック生成回路34に供給され、LDアレイ2の各発光点による画像の書込みタイミングが制御される。画素クロック生成回路34には水晶発振器33が接続されている。   As described above, the light beam output from the LD array 2 is deflected by the polygon mirror 4 to scan / expose the photosensitive drum 102. Drawing with four beams by scanning one surface of the polygon mirror 4 is referred to as one scanning. The writing position of the deflected light beam in the main scanning direction Y is controlled based on the SOS signal detected by the synchronization signal detecting optical sensor (SOS sensor) 5 disposed on the leading end side of the scanning region. That is, the light beam detection signal of the SOS sensor 5 is supplied to the pixel clock generation circuit 34 via the CPU 32, and the image writing timing by each light emitting point of the LD array 2 is controlled. A crystal oscillator 33 is connected to the pixel clock generation circuit 34.

CPU32では、前記レジストセンサ105によって検出された各色の位置ずれ信号及び記憶手段31に格納されている情報に基づいて、各色の画像における主走査方向及び副走査方向の位置ずれ量を計算し、計算された位置ずれを補正するように、画像データDa〜Ddの出力タイミングやLDアレイ2の駆動状態を調整する。   The CPU 32 calculates the amount of misregistration in the main scanning direction and sub-scanning direction in the image of each color based on the misregistration signal of each color detected by the registration sensor 105 and the information stored in the storage unit 31. The output timing of the image data Da to Dd and the driving state of the LD array 2 are adjusted so as to correct the misalignment.

(発光点の配置、図4及び図5参照)
LDアレイ2は四つの光ビームを同時に放射するマルチビームレーザであり、図4に示すように、各発光点a〜dは副走査方向Zに対して異なる位置になるように斜めに配置されている。副走査方向Zのピッチzは画像の解像度によって決定されている。解像度が600dpiの場合、ピッチzは42.33μmである。また、各発光点a〜dは主走査方向Yにはピッチyで配置されている。
(Arrangement of luminous points, see FIGS. 4 and 5)
The LD array 2 is a multi-beam laser that simultaneously emits four light beams. As shown in FIG. 4, the light emitting points a to d are arranged obliquely so as to be in different positions with respect to the sub-scanning direction Z. Yes. The pitch z in the sub-scanning direction Z is determined by the image resolution. When the resolution is 600 dpi, the pitch z is 42.33 μm. The light emitting points a to d are arranged at a pitch y in the main scanning direction Y.

前記ポリゴンミラー4の回転に伴って、画像データに基づいて変調された光ビームa〜dによって感光体ドラム102は同時に走査/露光される。図4の右側に示すように、各走査ごとに露光位置が重ねられる多重露光方式が採用されている。即ち、1走査目の光ビームcと2走査目の光ビームa、1走査目の光ビームdと2走査目の光ビームbは副走査方向Zの同一位置を露光する。このような走査を順次繰り返していくことにより、同一位置に2度の露光が行われる。n走査目の光ビームc,dの画像データとn+1走査目の光ビームa,bの画像データは同じ画素に関するデータである。   As the polygon mirror 4 rotates, the photosensitive drum 102 is simultaneously scanned / exposed by the light beams a to d modulated based on the image data. As shown on the right side of FIG. 4, a multiple exposure method is employed in which exposure positions are overlapped for each scan. That is, the first scanning light beam c, the second scanning light beam a, the first scanning light beam d, and the second scanning light beam b expose the same position in the sub-scanning direction Z. By repeating such scanning sequentially, exposure is performed twice at the same position. The image data of the n-th scanning light beams c and d and the image data of the n + 1-th scanning light beams a and b are data relating to the same pixel.

本実施例では、2重露光するそれぞれの光ビームの光量を可変とすることにより、露光量を調整している。同一位置を露光する発光点a,cと発光点b,dをそれぞれ一組とすると、該一組の発光点の一方を光量可変とする制御を行い、他方を光量一定とする。そして、光量一定とした発光点から出力された光ビームによってSOSセンサ5を走査/露光する。具体的には、発光点a,bを光量一定とし、発光点c,dを光量可変とする。また、同一画素を露光する発光点a,cの光量の和と、発光点b,dの光量の和は同じになるように制御され、感光体ドラム102を露光する1画素当たりの光量は一定である。   In this embodiment, the exposure amount is adjusted by making the light quantity of each light beam subjected to double exposure variable. When the light emitting points a and c and the light emitting points b and d that expose the same position are set as one set, control is performed so that one of the set of light emitting points can change the light amount, and the other is set to have a constant light amount. Then, the SOS sensor 5 is scanned / exposed with a light beam output from a light emitting point with a constant light amount. Specifically, the light emission points a and b are set to have a constant light amount, and the light emission points c and d are set to have a variable light amount. Further, the sum of the light amounts of the light emitting points a and c exposing the same pixel and the sum of the light amounts of the light emitting points b and d are controlled to be the same, and the light amount per pixel exposing the photosensitive drum 102 is constant. It is.

図5は、SOSセンサ5の受光面と光ビームa〜dとの位置関係を示している。センサ5の受光面を走査する光ビームa〜dは、図4に示した光ビームa〜dと同様に、副走査方向Zにピッチz、主走査方向Yにピッチyの間隔を有している。但し、LDアレイ2における各発光点a〜dのピッチz,yは感光体ドラム102上の副走査方向及び主走査方向のピッチと必ずしも同じではない。   FIG. 5 shows the positional relationship between the light receiving surface of the SOS sensor 5 and the light beams a to d. The light beams a to d that scan the light receiving surface of the sensor 5 have a pitch z in the sub-scanning direction Z and a pitch y in the main scanning direction Y, similarly to the light beams a to d shown in FIG. Yes. However, the pitches z and y of the light emitting points a to d in the LD array 2 are not necessarily the same as the pitches in the sub-scanning direction and the main scanning direction on the photosensitive drum 102.

(発光制御例1、図6及び図7参照)
光ビームa〜dによってSOSセンサ5を走査/露光する場合、光ビームa,b,c,dの順番で露光し、センサ5は主走査方向同期信号を出力する。この同期信号に同期させて各発光点が画像データに基づいて変調制御され、画像の書込みが行われる。本実施例では、同期信号を出力させる光ビームは光量一定の光ビームa,bとしているため、センサ5を露光する際には、発光点c,dを消灯させる。
(Refer to light emission control example 1, FIGS. 6 and 7)
When the SOS sensor 5 is scanned / exposed with the light beams a to d, the light beams a, b, c, and d are exposed in this order, and the sensor 5 outputs a main scanning direction synchronization signal. In synchronization with this synchronization signal, each light emitting point is subjected to modulation control based on image data, and image writing is performed. In the present embodiment, the light beams for outputting the synchronization signal are the light beams a and b having a constant light amount. Therefore, when the sensor 5 is exposed, the light emitting points c and d are turned off.

以上の制御例1を図6を参照して説明する。発光点a〜dは、それぞれ、強制発光信号Ea〜Ed及び画像データDa〜Ddに基づいて発光される。強制発光信号Ea〜Edは主走査方向Yの画像領域外で発光点a〜dをそれぞれ単独で発光させ、その光量はフォトダイオード12でモニタされ、レーザ駆動回路10a〜10dにフィードバックされ、光量の安定化が図られる。また、発光点a,bに対する強制発光信号Ea,Ebは同期信号を出力するための発光信号を兼ねており、SOSセンサ5を走査/露光するタイミングで発光点a,bを発光させる。   The above control example 1 will be described with reference to FIG. The light emission points a to d emit light based on the forced light emission signals Ea to Ed and the image data Da to Dd, respectively. The forced light emission signals Ea to Ed cause the light emission points a to d to emit light independently outside the image area in the main scanning direction Y, and the light amounts thereof are monitored by the photodiode 12 and fed back to the laser drive circuits 10a to 10d. Stabilization is achieved. The forced light emission signals Ea and Eb for the light emission points a and b also serve as light emission signals for outputting a synchronization signal, and the light emission points a and b are caused to emit light at the timing of scanning / exposure of the SOS sensor 5.

同期信号(SOS信号)はセンサ5に対する光ビームa,bの露光によって1回の走査で2回出力される。発光点a,bはそれぞれが対応するSOS信号によって同期を取り、画像データDa,Dbが出力される。画像データDc,Ddは光ビームa又はbによるSOS信号を所定時間遅延させて出力される。これにて、感光体ドラム102上に画像が形成される。   The synchronization signal (SOS signal) is output twice in one scan by exposure of the light beams a and b to the sensor 5. The light emitting points a and b are synchronized by the corresponding SOS signals, and image data Da and Db are output. The image data Dc and Dd are output by delaying the SOS signal by the light beam a or b for a predetermined time. As a result, an image is formed on the photosensitive drum 102.

ところで、感光体ドラム102への露光量(LDアレイ2の発光光量)は、解像度(主走査速度)の変更、環境変動や経時的な感光体の感度変化による画像濃度の変化を抑制するために可変とされる。図7(A)はこのように光量を可変した場合の各発光点a〜dの光量を示し、図7(B)はSOSセンサ5の受光面上での光量を示している。   By the way, the exposure amount to the photosensitive drum 102 (the amount of light emitted from the LD array 2) is used to suppress changes in image density due to changes in resolution (main scanning speed), environmental changes, and changes in sensitivity of the photosensitive member over time. Variable. FIG. 7A shows the light amount at each of the light emitting points a to d when the light amount is varied in this way, and FIG. 7B shows the light amount on the light receiving surface of the SOS sensor 5.

図7(A)では、感光体露光量を100〜20%の範囲で20%刻みで可変する場合の光ビームa〜dの光量を示している。ビームa,cとビームb,dとが同一画素を露光するため、ビームa,cとビームb,dのそれぞれの合計光量が露光量となる。本制御例1では、光量一定のビームa,bによってSOSセンサ5を走査/露光するため、図7(B)に示すように、SOSセンサ5の露光量はビームa,bの光量に相当する。なお、感光体露光量とSOS露光量は、光路に配置されている光学素子の透過率、反射率によって異なる場合があり、図7(A)における50%の光量と図7(B)における50%の光量とは同値ではない場合がある。また、SOSセンサ5は露光量が50%の場合、その検出信号が安定して出力される領域となっている。   FIG. 7A shows the light amounts of the light beams a to d when the exposure amount of the photosensitive member is changed in increments of 20% within a range of 100 to 20%. Since the beams a and c and the beams b and d expose the same pixel, the total light amount of each of the beams a and c and the beams b and d becomes an exposure amount. In this control example 1, since the SOS sensor 5 is scanned / exposed with the beams a and b having a constant light amount, the exposure amount of the SOS sensor 5 corresponds to the light amounts of the beams a and b as shown in FIG. . Note that the photosensitive body exposure amount and the SOS exposure amount may differ depending on the transmittance and reflectance of the optical element disposed in the optical path, and the light amount of 50% in FIG. 7A and 50 in FIG. 7B. % Light quantity may not be the same value. The SOS sensor 5 is an area where the detection signal is stably output when the exposure amount is 50%.

本制御例1での各発光点a〜dの光量の組合せを具体的に説明する。感光体ドラム102を100%で露光する場合、発光点a〜dはそれぞれ50%の光量で出力する。感光体ドラム102を80%で露光する場合、発光点a,bは50%の光量で出力し、発光点c,dは30%の光量で出力する。これらの場合、SOS露光量はビームa,bによる50%の光量である。また、感光体ドラム102を60%で露光する場合、発光点a,bは50%の光量で出力し、発光点c,dは10%の光量で出力する。この場合、SOS露光量はビームa,bによる50%の光量である。また、感光体ドラム102を40%で露光する場合、ビームa,bの光量は50%とするが、画像データをオフすることにより非発光の状態とし、ビームc,dの光量を40%とする。この場合、SOS露光量はビームa,bによる50%の光量である。また、感光体ドラム102を20%で露光する場合、ビームa,bの光量は50%とするが、画像データをオフすることにより非発光の状態とし、ビームc,dの光量を20%とする。この場合、SOS露光量はビームa,bによる50%の光量である。   The combination of the light quantity of each light emission point a-d in this control example 1 is demonstrated concretely. When the photosensitive drum 102 is exposed at 100%, the light emitting points a to d are each output with a light amount of 50%. When the photosensitive drum 102 is exposed at 80%, the light emitting points a and b are output with a light amount of 50%, and the light emitting points c and d are output with a light amount of 30%. In these cases, the SOS exposure amount is a light amount of 50% by the beams a and b. When the photosensitive drum 102 is exposed at 60%, the light emitting points a and b are output with a light amount of 50%, and the light emitting points c and d are output with a light amount of 10%. In this case, the SOS exposure amount is 50% of the light amount by the beams a and b. When the photosensitive drum 102 is exposed at 40%, the light amounts of the beams a and b are set to 50%. However, the image data is turned off to turn off the light, and the light amounts of the beams c and d are set to 40%. To do. In this case, the SOS exposure amount is 50% of the light amount by the beams a and b. Further, when the photosensitive drum 102 is exposed at 20%, the light amounts of the beams a and b are set to 50%. However, the image data is turned off so that the light is not emitted, and the light amounts of the beams c and d are set to 20%. To do. In this case, the SOS exposure amount is 50% of the light amount by the beams a and b.

以上説明したように、本制御例1では、感光体ドラム102の露光量を可変した場合であっても、SOS露光量は50%で一定であり、安定した同期信号を得ることができる。   As described above, in this control example 1, even when the exposure amount of the photosensitive drum 102 is varied, the SOS exposure amount is constant at 50%, and a stable synchronization signal can be obtained.

(発光制御例2、図8参照)
本制御例2では、図8に示すように、1走査において同期信号(SOS信号)は光ビームaの走査/露光によって1回だけ出力される。画像データDaは1回のSOS信号に基づいて同期を取り、画像データDb〜Ddは光ビームaによる1回のSOS信号を所定時間遅延させて出力される。各発光点a〜dの主走査方向Yのピッチyが狭い場合、前記制御例1のように、発光点a,bを同時に発光させてSOSサンセ5を走査/露光してもビームa,bによる同期信号出力が重なり合い、それぞれの同期信号を識別することが困難になる場合がある。しかし、本制御例2のように、一つのビームaの走査/露光で同期信号を取ることにより、同期信号をより安定して出力することができる。
(Refer to light emission control example 2, FIG. 8)
In this control example 2, as shown in FIG. 8, the synchronization signal (SOS signal) is output only once by scanning / exposure of the light beam a in one scan. The image data Da is synchronized based on a single SOS signal, and the image data Db to Dd are output after a single SOS signal by the light beam a is delayed by a predetermined time. When the pitch y of the light emitting points a to d in the main scanning direction Y is narrow, the beams a and b can be scanned and exposed even when the light emitting points a and b are simultaneously emitted to scan / exposure the light as in Control Example 1. In some cases, the synchronization signal outputs by the two overlap, making it difficult to identify each synchronization signal. However, the synchronization signal can be output more stably by taking the synchronization signal by scanning / exposure with one beam a as in the present control example 2.

(画像のレジスト調整、図9及び図10参照)
ここで、各感光体ドラム102上に形成される画像のレジスト調整について説明する。図9は中間転写ベルト112に、光ビームa〜dによって同一画素を多重露光して形成したレジスト補正用パターンPaと、単独露光で形成したレジスト補正用パターンPbと、レジストセンサ105との関係を示している。また、図10はレジストセンサ105の出力を示している。レジストセンサ105によって検出されるレジスト補正用パターンPa,Pbの間隔L1,L2は、レジストセンサ105の出力間隔t1,t2と対応しており、出力間隔t1,t2の差を計測することにより、多重露光されたパターンPaと単独露光されたパターンPbとのずれ量を検出することができる。
(Image registration adjustment, see FIGS. 9 and 10)
Here, the registration adjustment of an image formed on each photosensitive drum 102 will be described. FIG. 9 shows the relationship between the resist correction pattern Pa formed by multiple exposure of the same pixel on the intermediate transfer belt 112 with the light beams a to d, the resist correction pattern Pb formed by single exposure, and the registration sensor 105. Show. FIG. 10 shows the output of the registration sensor 105. The intervals L1 and L2 between the resist correction patterns Pa and Pb detected by the registration sensor 105 correspond to the output intervals t1 and t2 of the registration sensor 105. The amount of deviation between the exposed pattern Pa and the single-exposed pattern Pb can be detected.

本実施例では、図7(A)に示したように、感光体ドラム102の露光量が高い場合には多重露光により画像が形成され、露光量が低い場合には1回の単独露光により画像が形成される。多重露光の場合、同一画素を異なるビームで露光するため、SOS信号を遅延させて画像書込み開始タイミングを同期させている。しかし、実際にはSOS信号からの遅延信号にもばらつきや誤差を生じ、二つのビームを完全に同一位置に露光することは困難である。二つのビームを完全に同一位置に露光させるためには、構成部品の精度や制御信号の高速化が必要となり、大きなコストアップとなる。   In this embodiment, as shown in FIG. 7A, when the exposure amount of the photosensitive drum 102 is high, an image is formed by multiple exposure, and when the exposure amount is low, the image is formed by one single exposure. Is formed. In the case of multiple exposure, in order to expose the same pixel with different beams, the SOS signal is delayed to synchronize the image writing start timing. However, in reality, variations and errors also occur in the delayed signal from the SOS signal, and it is difficult to expose the two beams completely at the same position. In order to expose the two beams completely at the same position, it is necessary to increase the accuracy of the component parts and the speed of the control signal, which greatly increases the cost.

そこで、多重露光により形成されたパターンPaと単独露光により形成されたパターンPbとの相対位置を検出する計測手段(レジストセンサ105)を備え、該計測手段によって検出された数値に基づいて、多重露光により形成されたパターンPaを基準として単独露光により画像を形成する場合に画像書出しタイミングを補正する。これにて、各色の画像を合成した際の画像ずれを回避できる。   Therefore, a measurement unit (resist sensor 105) for detecting a relative position between the pattern Pa formed by multiple exposure and the pattern Pb formed by single exposure is provided, and multiple exposure is performed based on the numerical value detected by the measurement unit. The image writing timing is corrected when an image is formed by single exposure using the pattern Pa formed by the above as a reference. Thus, it is possible to avoid an image shift when the images of the respective colors are combined.

(発光制御例3、図11及び図12参照)
ここに示す発光制御例3では、3個以上の発光点が直線状に配置されており、該直線状の両端部に配置された発光点を光量一定に制御するようにした。具体的には、図11に示すように、発光点b,cを光量可変とし、両端部に配置された発光点a,dを光量一定に制御するようにしている。
(Refer to light emission control example 3, FIGS. 11 and 12)
In the light emission control example 3 shown here, three or more light emission points are arranged linearly, and the light emission points arranged at both ends of the linear shape are controlled to have a constant light amount. Specifically, as shown in FIG. 11, the light emission points b and c are variable in light quantity, and the light emission points a and d disposed at both ends are controlled to be constant.

本制御例3では、同期信号は両端部の光ビームa,dによるSOSセンサ5に対する走査/露光によって出力されるため、二つの同期信号の間隔が比較的大きくなり、分離がしやすくなる。また、光ビームb,cによる画像書出しタイミングは光ビームaによる同期信号を遅延させて生成するが、光学素子などのばらつきや配置ずれなどのためにその遅延量は一定ではない。そこで、図12に示すように、光ビームa,dによる同期信号の間隔T1を測定し、発光点a〜dが等間隔に配置されているものとして、間隔T2を割り付け、ビームb,cの遅延タイミングを生成する。   In this control example 3, since the synchronization signal is output by scanning / exposure to the SOS sensor 5 by the light beams a and d at both ends, the interval between the two synchronization signals becomes relatively large and separation is easy. In addition, the image writing timing by the light beams b and c is generated by delaying the synchronization signal by the light beam a, but the delay amount is not constant due to variations in optical elements and displacement. Therefore, as shown in FIG. 12, the interval T1 of the synchronization signals by the light beams a and d is measured, and the intervals T2 are assigned assuming that the light emitting points a to d are arranged at equal intervals. Generate delay timing.

(発光制御例4、図13参照)
本発光制御例4では、感光体ドラム102の露光量を可変とする発光点と一定とする発光点を変更可能とし、SOSセンサ5への露光量が変動しない状態で、光量比率の高い発光点を光量一定として同期信号を得るようにしている。
(Refer to Light emission control example 4, FIG. 13)
In this light emission control example 4, the light emission point that makes the exposure amount of the photosensitive drum 102 variable and the light emission point that makes the exposure variable can be changed, and the light emission point with a high light amount ratio without changing the exposure amount to the SOS sensor 5. The sync signal is obtained with a constant light quantity.

具体的には、図13(A),(B)に示すように、感光体ドラム102を100%で露光する場合、発光点a〜dはそれぞれ50%の光量で出力し、SOSセンサ5を走査露光するのはビームa,bである。感光体ドラム102を80%で露光する場合、発光点a,bは50%の光量で出力し、発光点c,dは30%の光量で出力する。この場合、ビームa,bの光量比率はビームc,dの光量比率よりも高く、SOSセンサ5を走査露光するのはビームa,bであり、露光量は50%である。また、感光体ドラム102を60%で露光する場合、発光点a,bは50%の光量で出力し、発光点c,dは10%の光量で出力する。この場合、ビームa,bの光量比率はビームc,dの光量比率よりも高く、SOSセンサ5を走査露光するのはビームa,bであり、露光量は50%である。また、感光体ドラム102を40%で露光する場合、ビームa,bは40%の光量で出力し、ビームc,dは50%とするが、画像データをオフすることにより非発光の状態とする。この場合、ビームc,dの光量比率はビームa,bの光量比率よりも高く、SOSセンサ5を走査露光するのはビームc,dによる50%の光量である。また、感光体ドラム102を20%で露光する場合、ビームa,bは20%の光量で出力し、ビームc,dは50%とするが、画像データをオフすることにより非発光の状態とする。この場合、ビームc,dの光量比率はビームa,bの光量比率よりも高く、SOSセンサ5を走査露光するのはビームc,dによる50%の光量である。   Specifically, as shown in FIGS. 13A and 13B, when the photosensitive drum 102 is exposed at 100%, the light emitting points a to d are output with 50% of the light amount respectively, and the SOS sensor 5 is output. The beams a and b are subjected to scanning exposure. When the photosensitive drum 102 is exposed at 80%, the light emitting points a and b are output with a light amount of 50%, and the light emitting points c and d are output with a light amount of 30%. In this case, the light quantity ratio of the beams a and b is higher than the light quantity ratio of the beams c and d, and the SOS sensor 5 is subjected to the scanning exposure with the beams a and b, and the exposure amount is 50%. When the photosensitive drum 102 is exposed at 60%, the light emitting points a and b are output with a light amount of 50%, and the light emitting points c and d are output with a light amount of 10%. In this case, the light quantity ratio of the beams a and b is higher than the light quantity ratio of the beams c and d, and the SOS sensor 5 is subjected to the scanning exposure with the beams a and b, and the exposure amount is 50%. Further, when the photosensitive drum 102 is exposed at 40%, the beams a and b are output with a light amount of 40% and the beams c and d are set to 50%. To do. In this case, the light quantity ratio of the beams c and d is higher than the light quantity ratio of the beams a and b, and it is the 50% light quantity by the beams c and d that scans and exposes the SOS sensor 5. Further, when the photosensitive drum 102 is exposed at 20%, the beams a and b are output with a light amount of 20% and the beams c and d are 50%. To do. In this case, the light quantity ratio of the beams c and d is higher than the light quantity ratio of the beams a and b, and it is the 50% light quantity by the beams c and d that scans and exposes the SOS sensor 5.

以上説明したように、本制御例3では、感光体ドラム102の露光量を可変した場合であっても、SOS露光量は50%で一定であり、安定した同期信号を得ることができる。なお、本制御例3では、光量比率が50%のビームであれば、どのビームでSOSセンサ5を露光してもよく、一つのビームであってもよい。   As described above, in this control example 3, even when the exposure amount of the photosensitive drum 102 is varied, the SOS exposure amount is constant at 50%, and a stable synchronization signal can be obtained. In this control example 3, the SOS sensor 5 may be exposed with any beam as long as the light amount ratio is 50%, or one beam may be used.

(発光制御例5、図14及び図15参照)
本発光制御例5では、SOSセンサ5を露光する光ビームを出力する発光点の光量可変範囲を、SOSセンサ5の光ビーム検出精度が一定値よりも低下しない範囲に制限している。SOSセンサ5への露光量が低すぎたり高すぎたりすると、同期信号が安定して出力されない場合がある。しかし、SOSセンサ5に対する露光量を検出精度が一定値よりも低下しない範囲に制御すれば、常時安定した同期信号を得ることができる。図15に、SOSセンサ5の露光量に対する同期信号が出力される時間的なばらつきを示す。SOSセンサ5の露光量が光ビームの光量比率で40〜50%であれば、同期信号のばらつきは極めて小さい範囲に抑えることができる。
(Refer to Light emission control example 5, FIG. 14 and FIG. 15)
In this light emission control example 5, the light amount variable range of the light emitting point that outputs the light beam that exposes the SOS sensor 5 is limited to a range in which the light beam detection accuracy of the SOS sensor 5 does not decrease below a certain value. If the exposure amount to the SOS sensor 5 is too low or too high, the synchronization signal may not be stably output. However, if the exposure amount for the SOS sensor 5 is controlled within a range in which the detection accuracy does not decrease below a certain value, a stable synchronization signal can be obtained at all times. FIG. 15 shows temporal variations in which a synchronization signal is output with respect to the exposure amount of the SOS sensor 5. If the exposure amount of the SOS sensor 5 is 40 to 50% in terms of the light beam ratio, the variation of the synchronization signal can be suppressed to an extremely small range.

具体的には、図14(A),(B)に示すように、感光体ドラム102を100%で露光する場合、発光点a〜dはそれぞれ50%の光量で出力し、SOSセンサ5を走査露光するのはビームa,bで、50%の光量である。感光体ドラム102を80%で露光する場合、発光点a〜dはそれぞれ40%の光量で出力し、SOSセンサ5を走査露光するのはビームa,bで、40%の光量である。また、感光体ドラム102を60%で露光する場合、発光点a,bは40%の光量で出力し、発光点c,dは20%の光量で出力し、SOSセンサ5を走査露光するのはビームa,bで、40%の光量である。また、感光体ドラム102を40%で露光する場合、ビームa,bは40%の光量で出力し、ビームc,dは0%とするか、画像データをオフすることにより非発光の状態とする。この場合、SOSセンサ5を走査露光するのはビームa,bで、40%の光量である。また、感光体ドラム102を20%で露光する場合、ビームa,bは50%の光量で出力するが、画像データをオフすることにより非発光の状態とし、ビームc,dは20%の光量で出力する。この場合、SOSセンサ5を走査露光するのはビームa,bで、50%の光量である。   Specifically, as shown in FIGS. 14A and 14B, when the photosensitive drum 102 is exposed at 100%, the light emitting points a to d are output with 50% of the light amount respectively, and the SOS sensor 5 is output. The scanning exposure is performed with the beams a and b with a light amount of 50%. When the photosensitive drum 102 is exposed at 80%, the light emission points a to d are output with a light amount of 40%, and the SOS sensor 5 is scanned and exposed with the beams a and b with a light amount of 40%. When the photosensitive drum 102 is exposed at 60%, the light emitting points a and b are output with a light amount of 40%, the light emitting points c and d are output with a light amount of 20%, and the SOS sensor 5 is scanned and exposed. Are beams a and b, and the amount of light is 40%. Further, when the photosensitive drum 102 is exposed at 40%, the beams a and b are output with a light amount of 40%, and the beams c and d are set to 0%, or the image data is turned off to turn off the image data. To do. In this case, the scanning exposure of the SOS sensor 5 is performed by the beams a and b with a light amount of 40%. Further, when the photosensitive drum 102 is exposed at 20%, the beams a and b are output with a light amount of 50%. However, the image data is turned off to turn off the light, and the beams c and d have a light amount of 20%. To output. In this case, the scanning exposure of the SOS sensor 5 is performed by the beams a and b with a light amount of 50%.

以上説明したように、本制御例5では、感光体ドラム102の露光量を可変した場合であっても、SOS露光量は安定した同期信号を得ることができる40〜50%としている。なお、本制御例5においても、光量比率が40〜50%のビームであれば、どのビームでSOSセンサ5を走査/露光してもよく、図8に示したように一つのビームであってもよい。また、図9及び図10で説明したように、画像のレジスト調整を行うようにしてもよい。あるいは、図11に示したように、両端部に配置された発光点a,dを安定した同期信号を得ることのできる40〜50%の光量比率に制御し、かつ、該発光点a,dから出力された光ビームにてSOSセンサ5を走査露光するようにしてもよい。さらには、図13に示したように、光量比率の高い発光点を安定した同期信号を得ることのできる40〜50%の光量比率に制御し、かつ、該発光点から出力された光ビームにてSOSセンサ5を走査露光するようにしてもよい。   As described above, in this control example 5, even if the exposure amount of the photosensitive drum 102 is varied, the SOS exposure amount is set to 40 to 50% at which a stable synchronization signal can be obtained. Also in this control example 5, as long as the light amount ratio is 40 to 50%, the SOS sensor 5 may be scanned / exposed with any beam. As shown in FIG. Also good. Further, as described with reference to FIGS. 9 and 10, image registration adjustment may be performed. Alternatively, as shown in FIG. 11, the light emitting points a and d arranged at both ends are controlled to a light amount ratio of 40 to 50% at which a stable synchronization signal can be obtained, and the light emitting points a and d are obtained. The SOS sensor 5 may be subjected to scanning exposure with the light beam output from. Furthermore, as shown in FIG. 13, the light emission point having a high light amount ratio is controlled to a light amount ratio of 40 to 50% at which a stable synchronization signal can be obtained, and the light beam output from the light emission point is changed. The SOS sensor 5 may be subjected to scanning exposure.

(他の実施例)
なお、本発明に係る光ビーム走査光学装置は前記実施例に限定するものではなく、その要旨の範囲内で種々に変更できる。
(Other examples)
The light beam scanning optical apparatus according to the present invention is not limited to the above-described embodiments, and can be variously modified within the scope of the gist thereof.

特に、複数の発光点は一つのLDアレイに形成されている必要はなく、単独の発光素子を集合させて光源としてもよい。また、光源に含まれる発光点の数は4に限定されることはない。さらに、感光体や同期検出用センサを光ビームで走査/露光するための光学素子の種類や配置は任意である。   In particular, the plurality of light emitting points need not be formed in one LD array, and a single light emitting element may be assembled to serve as a light source. Further, the number of light emitting points included in the light source is not limited to four. Furthermore, the type and arrangement of optical elements for scanning / exposure the photoconductor and the synchronization detection sensor with a light beam are arbitrary.

以上のように、本発明は、光ビーム走査光学装置に有用であり、特に、光源の発光光量を変更した場合であっても主走査方向の同期信号を安定して生成できる点で優れている。   As described above, the present invention is useful for a light beam scanning optical apparatus, and particularly excellent in that a synchronization signal in the main scanning direction can be stably generated even when the amount of light emitted from the light source is changed. .

1…光ビーム走査光学装置
2…LDアレイ
4…ポリゴンミラー
5…同期信号検出(SOS)センサ
10a〜10d…レーザ駆動回路
32…CPU
102…感光体ドラム
a〜d…発光点(光ビーム)
Pa…多重露光画像パターン
Pb…単独露光画像パターン
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 ... Optical beam scanning optical apparatus 2 ... LD array 4 ... Polygon mirror 5 ... Synchronous signal detection (SOS) sensor 10a-10d ... Laser drive circuit 32 ... CPU
102: Photosensitive drums a to d: Light emitting points (light beams)
Pa ... Multiple exposure image pattern Pb ... Single exposure image pattern

Claims (10)

複数の発光点を有する光源と、
前記光源を画像データに基づいて発光駆動する駆動手段と、
前記光源から出力された複数の光ビームを一方向に走査する走査手段と、
前記走査手段によって走査された光ビームを受光して同期信号を出力する同期信号出力手段と、
を備え、
前記光源の複数の発光点から選択された複数の発光点から出力される光ビームにて被走査面上の同一位置を多重露光して画像を形成する光ビーム走査光学装置において、
前記同一位置を露光する複数の発光点を一組とし、該一組の発光点のうちの一部の発光点のみ光量を可変とする制御を行い、他の発光点は光量を一定とし、
光量を一定とした発光点から出力された光ビームによって前記同期信号出力手段を露光すること、
を特徴とする光ビーム走査光学装置。
A light source having a plurality of light emitting points;
Driving means for driving the light source to emit light based on image data;
Scanning means for scanning a plurality of light beams output from the light source in one direction;
Synchronization signal output means for receiving a light beam scanned by the scanning means and outputting a synchronization signal;
With
In the light beam scanning optical device for forming an image by multiple exposure of the same position on the scanned surface with a light beam output from a plurality of light emitting points selected from a plurality of light emitting points of the light source,
A plurality of light emitting points that expose the same position are set as one set, and control is performed such that only a part of the light emitting points of the set of light emitting points has a variable light amount, and the other light emitting points have a constant light amount,
Exposing the synchronization signal output means with a light beam output from a light emitting point with a constant light amount;
A light beam scanning optical device.
前記同期信号出力手段を露光する光ビームは、複数の発光点のうちの一つから出力されたものであること、を特徴とする請求項1に記載の光ビーム走査光学装置。   2. The light beam scanning optical apparatus according to claim 1, wherein the light beam for exposing the synchronization signal output means is output from one of a plurality of light emitting points. 前記一組の発光点のうち単独の発光点から出力された光ビームのみで被走査面上を露光して画像を形成する画像形成モードを有し、
前記一組の発光点から出力された光ビームによる多重露光で形成された画像パターンと、前記単独露光で形成された画像パターンとの相対位置を検出する計測手段を備え、
前記計測手段によって検出された数値に基づいて前記同期信号出力手段からの出力信号タイミングから1走査ごとに画像を書き出すタイミングを変更すること、
を特徴とする請求項1又は請求項2に記載の光ビーム走査光学装置。
An image forming mode in which an image is formed by exposing the surface to be scanned only with a light beam output from a single light emitting point of the set of light emitting points;
Measuring means for detecting a relative position between an image pattern formed by multiple exposure using a light beam output from the set of light emitting points and an image pattern formed by the single exposure;
Changing the timing of writing an image for each scan from the output signal timing from the synchronization signal output means based on the numerical value detected by the measuring means;
The light beam scanning optical apparatus according to claim 1, wherein
前記光源は3個以上の発光点が直線状に配置されており、該直線状の両端部に配置された発光点が光量一定に制御されること、を特徴とする請求項1ないし請求項3のいずれかに記載の光ビーム走査光学装置。   The light source has three or more light emitting points arranged linearly, and the light emitting points arranged at both ends of the linear shape are controlled to have a constant light quantity. A light beam scanning optical apparatus according to any one of the above. 前記一組の発光点のうち光量比率の高い発光点が光量一定に制御されること、を特徴とする請求項1ないし請求項4のいずれかに記載の光ビーム走査光学装置。   5. The light beam scanning optical apparatus according to claim 1, wherein a light emitting point having a high light amount ratio among the set of light emitting points is controlled to have a constant light amount. 複数の発光点を有する光源と、
前記光源を画像データに基づいて発光駆動する駆動手段と、
前記光源から出力された複数の光ビームを一方向に走査する走査手段と、
前記走査手段によって走査された光ビームを受光して同期信号を出力する同期信号出力手段と、
を備え、
前記光源の複数の発光点から選択された複数の発光点から出力される光ビームにて被走査面上の同一位置を多重露光して画像を形成する光ビーム走査光学装置において、
前記同期信号出力手段を露光する光ビームを出力する発光点の光量可変範囲が、前記同期信号出力手段の光ビーム検出精度が一定値よりも低下しない範囲に制限されていること、
を特徴とする光ビーム走査光学装置。
A light source having a plurality of light emitting points;
Driving means for driving the light source to emit light based on image data;
Scanning means for scanning a plurality of light beams output from the light source in one direction;
Synchronization signal output means for receiving a light beam scanned by the scanning means and outputting a synchronization signal;
With
In the light beam scanning optical device for forming an image by multiple exposure of the same position on the scanned surface with a light beam output from a plurality of light emitting points selected from a plurality of light emitting points of the light source,
The light amount variable range of the light emitting point that outputs the light beam that exposes the synchronization signal output means is limited to a range in which the light beam detection accuracy of the synchronization signal output means does not decrease below a certain value,
A light beam scanning optical device.
前記同期信号出力手段を露光する光ビームは、複数の発光点のうちの一つから出力されたものであること、を特徴とする請求項6に記載の光ビーム走査光学装置。   7. The light beam scanning optical apparatus according to claim 6, wherein the light beam for exposing the synchronizing signal output means is output from one of a plurality of light emitting points. 単独の発光点から出力された光ビームのみで被走査面上を露光して画像を形成する画像形成モードを有し、
前記同一位置を露光する複数の発光点を一組とし、該一組の発光点から出力された光ビームによる多重露光で形成された画像パターンと、前記単独露光で形成された画像パターンとの相対位置を検出する計測手段を備え、
前記計測手段によって検出された数値に基づいて前記同期信号出力手段からの出力信号タイミングから1走査ごとに画像を書き出すタイミングを変更すること、
を特徴とする請求項6又は請求項7に記載の光ビーム走査光学装置。
It has an image forming mode in which an image is formed by exposing the surface to be scanned only with a light beam output from a single light emitting point,
A plurality of light emitting points that expose the same position as a set, and an image pattern formed by multiple exposure with a light beam output from the set of light emitting points and a relative image pattern formed by the single exposure A measuring means for detecting the position;
Changing the timing of writing an image for each scan from the output signal timing from the synchronization signal output means based on the numerical value detected by the measuring means;
The light beam scanning optical apparatus according to claim 6 or 7, characterized in that:
前記光源は3個以上の発光点が直線状に配置されており、該直線状の両端部に配置された発光点が光量可変範囲を前記同期信号出力手段の光ビーム検出精度が一定値よりも低下しない範囲に制限されていること、を特徴とする請求項6ないし請求項8のいずれかに記載の光ビーム走査光学装置。   The light source has three or more light emitting points arranged in a straight line, and the light emitting points arranged at both ends of the linear shape have a variable light amount range, and the light beam detection accuracy of the synchronizing signal output means is less than a certain value. 9. The optical beam scanning optical apparatus according to claim 6, wherein the optical beam scanning optical apparatus is limited to a range that does not decrease. 前記複数の発光点のうち光量比率の高い発光点が光量可変範囲を前記同期信号出力手段の光ビーム検出精度が一定値よりも低下しない範囲に制限されていること、を特徴とする請求項6ないし請求項9のいずれかに記載の光ビーム走査光学装置。   The light emitting point having a high light amount ratio among the plurality of light emitting points is limited in a light amount variable range to a range in which the light beam detection accuracy of the synchronization signal output means does not decrease below a certain value. The light beam scanning optical apparatus according to claim 9.
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