JP2010152201A - Scanning optical device and image forming apparatus equipped with the same - Google Patents

Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a scanning optical device having small adjustment error and an image forming apparatus equipped with the scanning optical device. <P>SOLUTION: The scanning optical device includes: a lens 2; a mirror 8; a rotary polygon mirror 5; a synchronization detection sensor 7; a laser diode 1 incorporating a plurality of light emitting elements and light receiving elements; a control voltage generation means which generates control voltage for obtaining light quantity of the light emitting elements necessary for image formation; and a laser diode driving circuit which controls the light quantity of the light emitting elements on the basis of the control voltage of the control voltage generation means and the detected current of the light receiving elements, wherein the light receiving elements have a function of detecting the light quantity of the light emitting elements. In the scanning optical device, the control voltage generation means of the respective light emitting elements controls the control voltage according to the influence of offset light from other light emitting elements. <P>COPYRIGHT: (C)2010,JPO&INPIT

Description

本発明は、電子写真方式のレーザビームプリンタや複写機などの画像形成装置に用いる走査光学装置に関する。   The present invention relates to a scanning optical device used in an image forming apparatus such as an electrophotographic laser beam printer or a copying machine.

大量の印刷物を要求される高速の画像形成装置では、ポリゴンモータの回転数や発光素子の変調周波数の限界などで、複数の発光素子を用いた走査光学装置が搭載されている。なかでも、各レーザ光を合成する構造が、比較的簡単な複数の発光素子を内蔵するレーザダイオードが採用されている。   In a high-speed image forming apparatus that requires a large amount of printed matter, a scanning optical device using a plurality of light emitting elements is mounted due to the limit of the number of rotations of the polygon motor and the modulation frequency of the light emitting elements. In particular, a laser diode that incorporates a plurality of light-emitting elements having a relatively simple structure for combining the laser beams is employed.

図３に、複数の発光素子と受光素子とを内蔵したレーザダイオード（以下、ＬＤと略す）の構成例を示す。以降、簡略化のため素子数が２の発光素子を例として示す。ＬＤのチップ上に２個の発光素子ＬＤ１およびＬＤ２が形成され、端面２ヶ所からそれおぞれの発光素子のレーザビームＢ１およびＢ２が出射している。本図上の手前のレーザビームは、走査光学装置の光源として画像形成に用いられる。一方、本図上の奥側のレーザビームは、光量の検知用で受光素子（以下、ＰＤと略す）に出射される。   FIG. 3 shows a configuration example of a laser diode (hereinafter abbreviated as LD) incorporating a plurality of light emitting elements and light receiving elements. Hereinafter, for the sake of simplicity, a light-emitting element having two elements is shown as an example. Two light emitting elements LD1 and LD2 are formed on the LD chip, and laser beams B1 and B2 of the respective light emitting elements are emitted from two end faces. The front laser beam in the figure is used for image formation as a light source of the scanning optical device. On the other hand, the laser beam on the back side in the figure is emitted to a light receiving element (hereinafter abbreviated as PD) for detecting the amount of light.

ＰＤは、入射した光量に比例して検知出力であるモニタ電流を出力する。しかし、ＰＤは、全発光素子からレーザ光を受けるようにやや大きめのチップで構成されるため、レーザ光を受けるチップ上の位置でも、モニタ電流に変換する効率が変わる。また、発光素子とＰＤの位置関係によって、レーザ光を受ける条件が変わる。   The PD outputs a monitor current that is a detection output in proportion to the amount of incident light. However, since the PD is configured with a slightly larger chip so as to receive the laser light from all the light emitting elements, the efficiency of conversion into the monitor current also changes at a position on the chip that receives the laser light. Further, the conditions for receiving laser light vary depending on the positional relationship between the light emitting element and the PD.

このため、発光素子の特性が同じで、同じ値の光量を出射していたとしても、光量を検出するＰＤのモニタ電流Ｉｍは、各発光素子によって異なる。また、発光素子も、同じＬＤチップ内に形成されても、出射端面の生成構造などで、特性がばらつく。ＰＤの特性ばらつきとＬＤの特性ばらつきとの組み合わせや、ＬＤとＰＤの取り付け位置などによって、各発光素子のモニタ電流Ｉｍの偏差は大きい値になる。また、走査光学系を形成するレンズやミラーの反射率や透過率にも、蒸着条件の違いによりばらつきがある。   For this reason, even if the characteristics of the light emitting elements are the same and the same amount of light is emitted, the monitor current Im of the PD for detecting the amount of light differs depending on each light emitting element. Further, even if the light emitting element is formed in the same LD chip, the characteristics vary depending on the generation structure of the emission end face. The deviation of the monitor current Im of each light emitting element becomes a large value depending on the combination of the characteristic variation of the PD and the characteristic variation of the LD, the mounting position of the LD and the PD, and the like. Further, the reflectance and transmittance of the lenses and mirrors forming the scanning optical system also vary depending on the deposition conditions.

そのため、感光体ドラム面上での光量を揃えるために、レーザダイオードおよび、レンズやミラーで構成する走査光学装置単位で発光させ、かつ回転多面鏡で走査した走査光を測定し、測定データを基に各発光素子のレーザ光の光量を調整する必要がある。しかも、レンズやミラーの像高による入射角・反射角による反射率や透過率のバラツキを考慮して像高０ｍｍ付近で光量を測定するのが理想である。   Therefore, in order to equalize the amount of light on the surface of the photosensitive drum, the scanning light emitted by the scanning optical device unit composed of a laser diode and a lens or mirror and scanned with a rotating polygon mirror is measured, and the measurement data is used as a basis. In addition, it is necessary to adjust the amount of laser light of each light emitting element. In addition, it is ideal to measure the amount of light near an image height of 0 mm in consideration of variations in reflectance and transmittance depending on the incident angle and reflection angle depending on the image height of the lens or mirror.

走査光学装置単位で光量を測定するために、発光素子を発光させる方法としては、常時発光させるＣＷ駆動と、ＯＮ／ＯＦＦさせるパルス駆動がある。ＣＷ駆動は、レーザ光を発光しながら光量の調整も同時に行うため、ＡＰＣで発光させる。常時ＡＰＣを実施することは、ＬＤドライバ、ＬＤ、およびＰＤとでループを構成するフィードバック制御を行っていることになる。ループ構成では、モニタ電流がフィードバックされるのに時間が掛かるため、測定した光量にゆらぎの現象があり、安定しない。   In order to measure the amount of light in units of scanning optical devices, the light emitting element emits light by CW drive that always emits light and pulse drive that turns ON / OFF. In the CW drive, the light amount is adjusted while the laser light is emitted. When APC is always performed, feedback control that forms a loop with the LD driver, the LD, and the PD is performed. In the loop configuration, since it takes time for the monitor current to be fed back, there is a fluctuation phenomenon in the measured light amount, which is not stable.

また、パルス駆動は、実際の画像形成に用いられている駆動方式で、非画像領域でのみＡＰＣを実行するため、画像領域では像高によって熱の影響で光量が変動するドループの問題があるが、同一の像高では走査毎の変動はなくほぼ一定になる。   In addition, pulse driving is a driving method used for actual image formation, and APC is executed only in a non-image area. Therefore, in the image area, there is a problem of droop in which the light amount fluctuates due to the influence of heat depending on the image height. At the same image height, there is no fluctuation for each scan, and it becomes almost constant.

また、発光素子の駆動方式には、バイアス電流によって、無バイアス方式と有バイアス方式とがある。   In addition, the driving method of the light emitting element includes a biasless method and a biased method depending on a bias current.

無バイアス方式は、発光素子のバイアス電流を０に設定して、入力信号に対応するパルス電流で発光素子を駆動する方式であり、有バイアス方式は、発光素子のバイアス電流を閾値電流付近に設定し、常時バイアス電流を流しながら、入力信号に対応するパルス電流を前記バイアス電流に加えて発光素子を駆動する方式である。   The no-bias method is a method in which the bias current of the light-emitting element is set to 0 and the light-emitting element is driven with a pulse current corresponding to the input signal. In this method, a light-emitting element is driven by applying a pulse current corresponding to an input signal to the bias current while always supplying a bias current.

無バイアス駆動は、閾値電流の大きな発光素子を駆動する場合、入力信号に対応する駆動電流が発光素子に印可されても、レーザ発振が可能な濃度のキャリアが生成されるまでにある程度の時間を要するため、発光するまでに遅延が生じる。このため、所望のパルス幅より小さいパルスしか得ることが出来なく、濃度の低下や画像の再現性などの印刷品質に影響を及ぼす。   In the non-bias drive, when a light emitting element having a large threshold current is driven, a certain amount of time is required until a carrier having a concentration capable of laser oscillation is generated even when a drive current corresponding to an input signal is applied to the light emitting element. Therefore, there is a delay before light emission. For this reason, only a pulse smaller than the desired pulse width can be obtained, which affects printing quality such as density reduction and image reproducibility.

有バイアス方式は、レーザ発光までの遅延を小さくするために、予め発光素子に電流を流している（例えば、特許文献１参照）。発光素子に流す電流は、閾値電流より少なく、発光素子がレーザ発振しない程度の電流である。この有バイアス方式では、予め閾値電流に満たない電流分を流しているため、発光の遅延時間が問題にならないレベルまで削減できる。ただ、発光素子はレーザ光を発光するまでに達しないが、オフセット光として自然光を発光している。   In the biased method, a current is passed through the light emitting element in advance in order to reduce the delay until laser light emission (see, for example, Patent Document 1). The current flowing through the light emitting element is less than the threshold current, and is a current that does not cause the light emitting element to oscillate. In this biased system, a current less than the threshold current is supplied in advance, so that the light emission delay time can be reduced to a level that does not cause a problem. However, the light emitting element does not reach the point where it emits laser light, but emits natural light as offset light.

画像形成装置では、走査毎の光量を一定に保つために、ＡＰＣを実施する。ＡＰＣでは、同一の走査内で全発光素子のＡＰＣを実施する方法と、同一の走査内で一部分の発光素子のみＡＰＣを実施する方法とがある。同一の走査内で全発光素子のＡＰＣを実施する方法では、各発光素子のＡＰＣ時間は限られるため、内蔵する発光素子数が多い場合は、有バイアス駆動にする方が有利である。また、同一の走査内で一部分の発光素子のみＡＰＣを実施する方法では、各発光素子のＡＰＣが実行されるのは、複数回の走査に１回の割合になるため、ＡＰＣが実施される走査の前走査では光量の低下が懸念される。   In the image forming apparatus, APC is performed in order to keep the amount of light for each scan constant. In APC, there are a method of performing APC for all the light emitting elements within the same scan, and a method of performing APC for only a part of the light emitting elements within the same scan. In the method of performing APC of all the light emitting elements within the same scan, the APC time of each light emitting element is limited. Therefore, when there are a large number of built-in light emitting elements, it is advantageous to perform bias driving. Further, in the method in which APC is performed on only a part of the light emitting elements within the same scan, the APC of each light emitting element is executed once in a plurality of scans. In this pre-scanning, there is a concern that the amount of light will decrease.

特許３４６６５９９号公報Japanese Patent No. 3466599

複数の発光素子を内蔵するＬＤを用いた走査光学装置の光量を同一値に調整するには、各発光素子を単独で発光させ、画像形成装置での条件と同じく、回転多面鏡で走査した走査光の光量を測定する必要がある。安定した光量を発光させるには、前述したように、パルス駆動が最適である。同期検知信号に同期させ、非画像領域で光量を一定に保つためのＡＰＣを実施したパルス駆動で、各発光素子を発光させて光量を測定するのが望ましい。   In order to adjust the light quantity of the scanning optical device using the LD incorporating a plurality of light emitting elements to the same value, each light emitting element emits light alone, and scanning is performed with a rotating polygon mirror as in the conditions of the image forming apparatus. It is necessary to measure the amount of light. In order to emit a stable light amount, pulse driving is optimal as described above. It is desirable to measure the amount of light by causing each light emitting element to emit light by pulse driving in which APC is performed in synchronization with the synchronization detection signal to keep the amount of light constant in the non-image area.

また、画像形成装置としては、より高品位な画像品質が要望されているため、画像領域での有バイアス駆動は重要である。   In addition, since an image forming apparatus is required to have higher quality image quality, biased driving in an image area is important.

実際の画像形成では、複数の発光素子を内蔵する発光素子を走査光学装置に用いても、各発光素子のレーザ光及び、自然光はレンズで絞られているため、有バイアス駆動によるオフセット光が影響を及ぼすのは隣接する走査光程度に限定される。また、オフセット光の光量が大きい場合は、地汚れの可能性があるが、レンズやミラーの透過率や反射率の最適化で対応でき、オフセット光が画像に影響することは少ない。   In actual image formation, even if a light-emitting element containing a plurality of light-emitting elements is used in a scanning optical device, the laser light and natural light of each light-emitting element are focused by a lens, and therefore offset light due to bias drive is affected. Is limited to the extent of the adjacent scanning light. Further, when the amount of offset light is large, there is a possibility of soiling, but it can be dealt with by optimizing the transmittance and reflectance of the lens and mirror, and the offset light hardly affects the image.

しかし、光量の測定に用いる光パワーメータは、センサ部分の受光面積が大きいため、全発光素子のオフセット光を受けてしまう。また、ＡＰＣでも、ＬＤに内蔵する受光素子ＰＤは全発光素子のレーザ光を受けられる構造のため、全発光素子のオフセット光も受けてしまう。   However, the optical power meter used for measuring the amount of light receives the offset light of all the light emitting elements because the light receiving area of the sensor portion is large. Further, even in APC, the light receiving element PD built in the LD can receive the laser light of all the light emitting elements, and therefore receives the offset light of all the light emitting elements.

有バイアス駆動で発光素子を駆動すると、光量を測定する発光素子以外からのオフセット光が上乗せされ、測定する発光素子の実光量より高い値になってしまう。特に、内蔵する発光素子数の多い発光素子では、他の発光素子からのオフセット光の影響が大きく、所定の光量に調整しようとしてもオフセット光の割合分、低い光量に調整されるという問題がある。そのため、形成された画像が所定の濃度に達しなかったり、中間調濃度ズレの原因となったりする。   When the light emitting element is driven by biased driving, offset light from other than the light emitting element for measuring the light amount is added, resulting in a value higher than the actual light amount of the light emitting element to be measured. In particular, in a light emitting element with a large number of built-in light emitting elements, there is a problem that the influence of offset light from other light emitting elements is large, and even if an attempt is made to adjust to a predetermined light amount, the light amount is adjusted to a low light amount by the proportion of offset light . For this reason, the formed image does not reach a predetermined density, or halftone density deviation is caused.

本発明は、かかる問題点に鑑みてなされたもので、調整誤差の少ない走査光学装置およびそれを備えた画像形成装置を提供することを目的とする。   SUMMARY An advantage of some aspects of the invention is that it provides a scanning optical device with little adjustment error and an image forming apparatus including the same.

前記目的を達成するため、本発明の第１の手段は、レンズと、ミラーと、回転多面鏡と、同期検知センサと、複数の発光素子と受光素子を内蔵するレーザダイオードと、画像形成に必要な前記発光素子の光量を得るための制御電圧を生成する制御電圧生成手段と、前記受光素子は前記発光素子の光量を検知する機能を有し、前記制御電圧生成手段の制御電圧と前記受光素子の検知電流とに基づいて前記発光素子の光量を制御するレーザダイオード駆動回路とを備えた走査光学装置において、各発光素子の前記制御電圧生成手段は、他の発光素子からのオフセット光の影響に応じて前記制御電圧を制御することを特徴とするものである。   In order to achieve the above object, the first means of the present invention is necessary for forming a lens, a mirror, a rotating polygon mirror, a synchronization detection sensor, a laser diode incorporating a plurality of light emitting elements and light receiving elements, and image formation. Control voltage generating means for generating a control voltage for obtaining a light quantity of the light emitting element, and the light receiving element has a function of detecting the light quantity of the light emitting element, and the control voltage of the control voltage generating means and the light receiving element In the scanning optical device having a laser diode driving circuit for controlling the light amount of the light emitting element based on the detected current of the light emitting element, the control voltage generating means of each light emitting element is affected by the influence of offset light from other light emitting elements. The control voltage is controlled accordingly.

本発明の第２の手段は前記第１の手段において、前記各制御電圧生成手段は、前記全発光素子のオフセット光の光量の総和Ｓｐから制御電圧を供給する発光素子のオフセット光の光量ｐを減算した光量分、所定の光量に対して高くなるように前記制御電圧を生成することを特徴とするものである。   According to a second means of the present invention, in the first means, each of the control voltage generating means calculates the light quantity p of the offset light of the light emitting element that supplies the control voltage from the total light amount Sp of the offset light of all the light emitting elements. The control voltage is generated so as to be higher than a predetermined light amount by the subtracted light amount.

本発明の第３の手段は前記第１の手段において、前記各制御電圧生成手段は、前記全発光素子のオフセット光の光量の総和Ｓｐから発光素子のオフセット光の平均光量Ａｐを減算した光量分、所定の光量に対して高くなるように前記制御電圧を生成することを特徴とするものである。   According to a third means of the present invention, in the first means, each of the control voltage generating means is a light amount amount obtained by subtracting an average light amount Ap of the offset light of the light emitting elements from a total amount Sp of the offset light of all the light emitting elements. The control voltage is generated so as to increase with respect to a predetermined amount of light.

本発明の第４の手段は前記第１の手段において、前記レーザダイオード駆動回路は、個々の発光素子に閾値電流に満たないバイアス電流を供給する機能を有することを特徴とするものである。   According to a fourth means of the present invention, in the first means, the laser diode driving circuit has a function of supplying a bias current less than a threshold current to each light emitting element.

本発明の第５の手段は前記第１の手段において、前記各発光素子のオフセット光の光量を記録する手段を有することを特徴とするものである。   According to a fifth means of the present invention, in the first means, there is provided means for recording the amount of offset light of each light emitting element.

本発明の第６の手段は前記第１の手段において、前記全発光素子のオフセット光の光量を記録する手段を有することを特徴とするものである。   The sixth means of the present invention is characterized in that in the first means, there is means for recording the amount of offset light of all the light emitting elements.

本発明の第７の手段は画像形成装置において、前記第１ないし第６の手段の走査光学装置を備えたことを特徴とするものである。   According to a seventh aspect of the present invention, in the image forming apparatus, the scanning optical device according to any one of the first to sixth means is provided.

本発明は前述のような構成になっており、全発光素子の光量を精密に合わせることができ、そのために調整誤差の少ない走査光学装置およびそれを備えた画像形成装置を提供することができる。   The present invention is configured as described above, and the light amounts of all the light emitting elements can be precisely adjusted. Therefore, a scanning optical apparatus with little adjustment error and an image forming apparatus including the same can be provided.

以下、本発明の実施例を図面に基づいて説明する。図１は、本発明の実施例に係わる走査光学装置の構成を示す図である。図において、１はレーザダイオード、２はコリメータレンズ、３はポリゴンモータ、５は回転多面鏡、６はｆθレンズ、７は同期検知センサ、８はリターンミラーで、これらによって走査光学装置５０を構成している。また、９は感光体である。   Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings. FIG. 1 is a diagram showing the configuration of a scanning optical apparatus according to an embodiment of the present invention. In the figure, 1 is a laser diode, 2 is a collimator lens, 3 is a polygon motor, 5 is a rotary polygon mirror, 6 is an fθ lens, 7 is a synchronous detection sensor, and 8 is a return mirror. ing. Reference numeral 9 denotes a photoconductor.

走査光学装置５０と感光体ドラム９で１対をなしており、イエローＹ、マゼンタＭ、シアンＣ、ブラックＫの４色のカラー画像形成装置では４対の構成となる。   The scanning optical device 50 and the photosensitive drum 9 form a pair, and the four color image forming apparatus of yellow Y, magenta M, cyan C, and black K has a four-pair configuration.

複数の発光素子を備えたレーザダイオード１を用いた走査光学装置５０を搭載した画像形成装置は、コントローラからの画像信号を基にレーザダイオード１のそれぞれの発光素子を変調して、複数のレーザビームを出射する。この複数のレーザビームを回転多面鏡５で主走査方向に偏向し、ｆθレンズ６などの光学系レンズを介して、レーザビームを像担持体としての感光体ドラム９に走査することにより、静電潜像を形成する。   An image forming apparatus equipped with a scanning optical device 50 using a laser diode 1 having a plurality of light emitting elements modulates each light emitting element of the laser diode 1 on the basis of an image signal from a controller, and thereby a plurality of laser beams. Is emitted. The plurality of laser beams are deflected in the main scanning direction by the rotary polygon mirror 5 and scanned through a photosensitive drum 9 as an image carrier through an optical system lens such as an fθ lens 6, thereby electrostatically. A latent image is formed.

図２は、本発明の実施例に係わる画像形成装置のブロック図である。図において、ＬＤ１およびＬＤ２は発光素子、ＰＤは受光素子である。ＬＤ１、ＬＤ２およびＰｄでレーザダイオード１を構成する。１２はモニタ抵抗、５１はＣＰＵ、５２は記録手段としてのＲＯＭ、５３は画像処理部（以下、ＩＰＵと称す）、５４ａ及び５４ｂは制御電圧生成手段としてのＤＡＣ、５５ａ及び５５ｂは分圧抵抗、５６ａ及び５６ｂはＬＤドライバである。   FIG. 2 is a block diagram of the image forming apparatus according to the embodiment of the present invention. In the figure, LD1 and LD2 are light emitting elements, and PD is a light receiving element. The laser diode 1 is composed of LD1, LD2, and Pd. 12 is a monitor resistor, 51 is a CPU, 52 is a ROM as recording means, 53 is an image processing unit (hereinafter referred to as IPU), 54a and 54b are DACs as control voltage generating means, 55a and 55b are voltage dividing resistors, Reference numerals 56a and 56b denote LD drivers.

ＣＰＵ５１は、ＲＯＭ５２に記載されている設定データおよび制御プログラムで画像形成装置全体を制御し画像形成装置として画像形成を制御する。ＲＯＭ５２は、電気的に書き換え可能な不揮発メモリであり、画像形成装置の制御プログラムおよび関連するデータが格納されている。   The CPU 51 controls the entire image forming apparatus with setting data and a control program written in the ROM 52 to control image formation as an image forming apparatus. The ROM 52 is an electrically rewritable nonvolatile memory, and stores a control program for the image forming apparatus and related data.

ＩＰＵ５３は、ＣＰＵ５１の指示に従い、ＬＤの光量を設定するために制御電圧生成手段であるＤＡＣ５４ａおよび５４ｂにそれぞれの設定値としてのデータＤ１およびＤ２を出力する。また、ＬＤを発光させて同期検知信号を生成する。ＩＰＵ５３に戻ってきた同期検知信号を基点に上位からの画像データの処理およびＬＤドライバへの出力、ＡＰＣ信号の生成などを行なう。   The IPU 53 outputs data D1 and D2 as set values to the DACs 54a and 54b, which are control voltage generation means, in order to set the light quantity of the LD in accordance with instructions from the CPU 51. Further, the LD is caused to emit light to generate a synchronization detection signal. Based on the synchronization detection signal returned to the IPU 53, processing of image data from the upper level, output to the LD driver, generation of an APC signal, and the like are performed.

制御電圧生成手段であるＤＡＣ５４ａおよび５４ｂは、それぞれの光量設定値：データＤ１およびＤ２からアナログ電圧Ｖｒ１およびＶｒ２を生成する。   The DACs 54a and 54b, which are control voltage generation means, generate analog voltages Vr1 and Vr2 from the respective light amount setting values: data D1 and D2.

分圧抵抗５５ａおよび５５ｂは、モニタ電圧Ｖｍの振幅レベルに合わせ、それぞれの入力したアナログ電圧Ｖｒ１およびＶｒ２からそれぞれの制御電圧Ｖｃ１およびＶｃ２に分圧する。   The voltage dividing resistors 55a and 55b divide the input analog voltages Vr1 and Vr2 into the respective control voltages Vc1 and Vc2 in accordance with the amplitude level of the monitor voltage Vm.

図６は、発光素子の光量とモニタ電流の関係を示す図である。受光素子のモニタ電流は、光量と比例関係にあり、光量が増えるとモニタ電流も増える。図においてＬＤ１およびＬＤ２は、図２において同一チップ上に形成されたレーザダイオードの発光素子であり、それぞれの光量とモニタ電流の関係を一例として示している。ＬＤ１とＬＤ２が同じ光量（Ｐ０）を出力しているときのそれぞれのモニタ電流値をＩｍ１とＩｍ２とする。   FIG. 6 is a diagram illustrating the relationship between the light amount of the light emitting element and the monitor current. The monitor current of the light receiving element is proportional to the amount of light, and the monitor current increases as the amount of light increases. In the figure, LD1 and LD2 are laser diode light-emitting elements formed on the same chip in FIG. 2, and the relationship between the amount of light and the monitor current is shown as an example. The respective monitor current values when LD1 and LD2 output the same light amount (P0) are Im1 and Im2.

図４に、モニタ電流のＩ／Ｖ変換回路４１の構成を示す。ＰＤのモニタ電流Ｉｍは、Ｉ／Ｖ変換回路４１のモニタ抵抗Ｒｍにてモニタ電圧Ｖｍに変換される。本図では、Ｉ／Ｖ変換回路４１は固定抵抗Ｒ３と可変抵抗ＶＲ２とで構成され、これらの合成抵抗をモニタ抵抗Ｒｍと称する。ここでは、固定抵抗Ｒ３は、モニタ抵抗Ｒｍの調整に当って発光素子ＬＤの定格を超えた光量を出射させないための保護用抵抗である。   FIG. 4 shows the configuration of the monitor current I / V conversion circuit 41. The monitor current Im of the PD is converted into the monitor voltage Vm by the monitor resistor Rm of the I / V conversion circuit 41. In this figure, the I / V conversion circuit 41 is composed of a fixed resistor R3 and a variable resistor VR2, and these combined resistors are called monitor resistors Rm. Here, the fixed resistor R3 is a protective resistor for preventing the amount of light exceeding the rating of the light emitting element LD from being emitted when adjusting the monitor resistor Rm.

また、モニタ電圧Ｖｍは、電源ＶｃｃとＰＤのカソード間の電圧である。   The monitor voltage Vm is a voltage between the power supply Vcc and the cathode of the PD.

モニタ電圧Ｖｍは、
（式１） Ｖｍ＝Ｖｃｃ−Ｖｐｄ＝Ｒｍ×Ｉｍ
と表せる。 The monitor voltage Vm is
(Formula 1) Vm = Vcc−Vpd = Rm × Im
It can be expressed.

また、ＬＤドライバ５６は、発光素子、受光素子でフィードバック制御のループを構成し、光量を設定する制御電圧Ｖｃとモニタ電圧Ｖｍが常に一致するように光量を制御する。制御電圧Ｖｃに対してモニタ電圧Ｖｍが低いと、発光素子の光量を上げ、逆にモニタ電圧Ｖｍが高いと、発光素子の光量を下げて、常に一致するように光量を制御する。このことから、制御電圧Ｖｃは、
（式２） Ｖｃ＝Ｖｍ＝Ｒｍ×Ｉｍ
と表せる。 The LD driver 56 forms a feedback control loop with the light emitting element and the light receiving element, and controls the light amount so that the control voltage Vc for setting the light amount and the monitor voltage Vm always coincide. When the monitor voltage Vm is lower than the control voltage Vc, the light amount of the light emitting element is increased. Conversely, when the monitor voltage Vm is high, the light amount of the light emitting element is decreased and the light amount is controlled so as to always match. From this, the control voltage Vc is
(Formula 2) Vc = Vm = Rm × Im
It can be expressed.

式２から、モニタ抵抗Ｒｍの抵抗値は固定であるから、制御電圧Ｖｃとモニタ電流Ｉｍは、比例の関係にあると言える。図７に、発光素子の光量と制御電圧の設定値との関係を示す。図において、ＬＤ１およびＬＤ２が、光量Ｐ０を出力する制御電圧は、それぞれＶｃ１、Ｖｃ２である。   From Equation 2, since the resistance value of the monitor resistor Rm is fixed, it can be said that the control voltage Vc and the monitor current Im are in a proportional relationship. FIG. 7 shows the relationship between the light amount of the light emitting element and the set value of the control voltage. In the figure, the control voltages at which LD1 and LD2 output the light quantity P0 are Vc1 and Vc2, respectively.

制御電圧生成手段であるＤＡＣは、入力された設定値（データ）に対して電圧をリニアに出力する。ただ、入力された設定値とＤＡＣからの出力の関係は、出力後のターミナル抵抗や、ＤＡＣの機能により、データが０であっても、オフセット電圧（切片）を持っている。図８に、オフセット電圧を持った制御電圧と設定値との関係を示す。図において、ＬＤ１およびＬＤ２の制御電圧と設定値の関係は、分圧抵抗の抵抗値誤差程度の差があるが、便宜上の同じ特性とする。ここでは、制御電圧Ｖｃ１およびＶｃ２を生成するＤＡＣの設定値は、それぞれＤ１、Ｄ２である。   The DAC that is the control voltage generation means outputs a voltage linearly with respect to the input set value (data). However, the relationship between the input set value and the output from the DAC has an offset voltage (intercept) even if the data is 0 due to the terminal resistance after output and the function of the DAC. FIG. 8 shows a relationship between a control voltage having an offset voltage and a set value. In the figure, the relationship between the control voltage of LD1 and LD2 and the set value has a difference of the resistance value error of the voltage dividing resistor, but has the same characteristics for convenience. Here, DAC setting values for generating the control voltages Vc1 and Vc2 are D1 and D2, respectively.

図９は、光量と設定値の関係を示す。図に示す特性は、図６、図７および、図８で示した関係から求めることができる。ＬＤ１およびＬＤ２が、光量Ｐ０を出力する設定値は、それぞれＤ１，Ｄ２である。   FIG. 9 shows the relationship between the light amount and the set value. The characteristics shown in the figure can be obtained from the relationships shown in FIG. 6, FIG. 7, and FIG. The set values at which LD1 and LD2 output the light quantity P0 are D1 and D2, respectively.

次に、オフセット光の影響について述べる。図１６は、４素子の発光素子を内蔵するレーザダイオードの光量分布の一例を示している。図において、ＬＤ２は、レーザ光を発振し光量Ｐ２である。また、ＬＤ１、ＬＤ３およびＬＤ４は、レーザ光を発振せず、バイアス電流によるオフセット光のみを出力し、それぞれの光量は、ｐ１、ｐ３、ｐ４である。図上の点線は、各発光素子が描画するエリアの境界を示している。ここでは、光学系レンズで絞られたレーザ光のビーム系は、画像形成装置の解像度の２〜３倍とする。   Next, the influence of offset light will be described. FIG. 16 shows an example of the light quantity distribution of a laser diode incorporating four light emitting elements. In the figure, LD2 oscillates a laser beam and has a light quantity P2. LD1, LD3, and LD4 do not oscillate laser light, and output only offset light due to a bias current, and the respective light amounts are p1, p3, and p4. A dotted line in the figure indicates a boundary of an area drawn by each light emitting element. Here, the beam system of the laser light focused by the optical system lens is set to 2 to 3 times the resolution of the image forming apparatus.

図において、ＬＤ２の光量は、ＬＤ２が描画するエリアでのＬＤ１、ＬＤ３およびＬＤ４からのオフセット光を受けるが、その影響は軽微である。しかし、レーザダイオードに内蔵するＰＤは、ＬＤ１からＬＤ４までの描画エリアより大きいから、ＰＤが受ける光量は、ｐ１+Ｐ２+ｐ３+ｐ４となる。ＬＤ２の光量を調整しようとするとき、ＬＤ１、ＬＤ３およびＬＤ４からのオフセット光が上乗せされている。この上乗せ分は、全発光素子からのオフセット光の総和から光量を測定する発光素子自身のオフセット光を差し引いた値である。   In the figure, the light quantity of LD2 receives offset light from LD1, LD3, and LD4 in the area drawn by LD2, but its influence is slight. However, since the PD built in the laser diode is larger than the drawing area from LD1 to LD4, the amount of light received by the PD is p1 + P2 + p3 + p4. When the light quantity of LD2 is to be adjusted, offset light from LD1, LD3, and LD4 is added. This additional amount is a value obtained by subtracting the offset light of the light emitting element itself that measures the amount of light from the sum of the offset light from all the light emitting elements.

図１０に、発光素子の駆動電流と光量の関係を示す。図において、実線は他の発光素子からのオフセット光の影響を受けないときの特性を、また破線は他の発光素子からのオフセット光の影響を受けたときの特性を示す。オフセット光を出力している発光素子のバイアス電流は、閾値電流より少ない電流に制御されているため、オフセット光の光量は常に一定である。このため、レーザ光を出力する発光素子が受けるオフセット光の影響は、駆動電流の値に関係なく、一律に受ける。駆動電流をＩ０流すと発光素子は光量Ｐ０を出力するが、オフセット光の影響を受けると、光量Ｐ０ではなくＰ０+になる。   FIG. 10 shows the relationship between the drive current of the light emitting element and the amount of light. In the figure, the solid line shows the characteristics when not affected by offset light from other light emitting elements, and the broken line shows the characteristics when affected by offset light from other light emitting elements. Since the bias current of the light emitting element that outputs the offset light is controlled to be smaller than the threshold current, the amount of the offset light is always constant. For this reason, the influence of the offset light received by the light emitting element that outputs the laser light is uniformly received regardless of the value of the drive current. The light emitting element outputs a light amount P0 when the driving current is applied I0. However, when it is affected by the offset light, it becomes P0 + instead of the light amount P0.

図１１は、発光素子のＤＡＣの設定値と光量の関係を示す。図において、実線はオフセット光の影響を受けないときの特性を、また破線は他の発光素子からのオフセット光の影響を受けたときの特性を示す。発光素子ＬＤ１は、必要とする光量Ｐ０を出力するには、制御電圧生成手段であるＤＡＣの設定値をＤａｔａ０にする必要がある。しかし、他の発光素子からのオフセット光を受けると、ＬＤ１の光量は他の発光素子から受けるオフセット光分、低いＰ０‘を出力すれば、オフセット光が上乗せされて光量Ｐ０になったように見える。つまり、ＬＤ１は、オフセット光の影響を受けているため、見かけ上、設定値Ｄａｔａ０’で光量Ｐ０を出力していると判断される。   FIG. 11 shows the relationship between the DAC setting value of the light emitting element and the amount of light. In the figure, the solid line indicates the characteristics when not affected by the offset light, and the broken line indicates the characteristics when affected by the offset light from other light emitting elements. In order to output the required light quantity P0, the light emitting element LD1 needs to set the set value of the DAC that is the control voltage generation means to Data0. However, when offset light from another light emitting element is received, the light amount of LD1 is equivalent to the offset light received from the other light emitting element, and if low P0 ′ is output, it appears that the offset light is added to become light quantity P0. . That is, since LD1 is affected by the offset light, it is determined that the light amount P0 is output with the set value Data0 'apparently.

実際の印刷では、オフセット光の影響を受けると光量Ｐ０で画像を形成するところ、Ｐ０より低いＰ０‘で形成するため、濃度が薄かったり、中間調濃度のずれや濃淡ムラ、カラー機では色ずれなどの原因となる。   In actual printing, an image is formed with the amount of light P0 when affected by offset light. However, since the image is formed with P0 'lower than P0, the density is light, halftone density deviation or shading unevenness, color deviation in a color machine. Cause.

光パワーメータのセンサも、レーザダイオードに内蔵するＰＤと同様に、ＬＤ１からＬＤ４までの描画エリアより大きいから、センサが受ける光量は、ｐ１+Ｐ２+ｐ３+ｐ４となる。ＬＤ２の光量を測定しようとするとき、ＬＤ１、ＬＤ３およびＬＤ４からのオフセット光が上乗せされている。この上乗せ分は、全発光素子からのオフセット光の総和から光量を測定する発光素子自身のオフセット光を差し引いた値である。   Since the sensor of the optical power meter is also larger than the drawing area from LD1 to LD4, like the PD built in the laser diode, the amount of light received by the sensor is p1 + P2 + p3 + p4. When the light quantity of LD2 is to be measured, offset light from LD1, LD3, and LD4 is added. This additional amount is a value obtained by subtracting the offset light of the light emitting element itself that measures the amount of light from the sum of the offset light from all the light emitting elements.

本実施例に係わる画像形成装置では、次のようにして複数の発光素子を持つレーザダイオード１の光量の制御が行われる。先ず、走査光学装置５０は、画像形成装置に搭載される前に、装置外、例えば治具装置で、２箇所の異なる制御電圧で発光素子それぞれの光量を単独て測定する。   In the image forming apparatus according to this embodiment, the light amount of the laser diode 1 having a plurality of light emitting elements is controlled as follows. First, before the scanning optical device 50 is mounted on the image forming apparatus, the light amount of each of the light emitting elements is independently measured with two different control voltages using, for example, a jig device outside the apparatus.

図５は、光量測定を行う治具装置の構成を示す図である。治具装置は、光パワーメータ２０と、上述した走査光学装置５０及び、治具制御手段で構成される。光パワーメータ２０は、走査光学レンズ等の透過率・反射率のバラツキを抑えるため、走査光学装置５０外である治具装置に取り付けられている。治具制御手段は、画像形成装置と同じ機能を有するため、ＣＰＵ５１、記録手段としてのＲＯＭ５２、画像処理部としてのＩＰＵ５３、制御電圧生成手段としてのＤＡＣ５４ａ及びＤＡＣ５４ｂで構成されている。   FIG. 5 is a diagram illustrating a configuration of a jig apparatus that performs light quantity measurement. The jig device includes the optical power meter 20, the above-described scanning optical device 50, and jig control means. The optical power meter 20 is attached to a jig device outside the scanning optical device 50 in order to suppress variations in transmittance and reflectance of the scanning optical lens and the like. Since the jig control unit has the same function as the image forming apparatus, the jig control unit includes a CPU 51, a ROM 52 as a recording unit, an IPU 53 as an image processing unit, and a DAC 54a and a DAC 54b as control voltage generation units.

治具の走査光学装置５０は、制御電圧生成手段に第一の設定値で制御電圧を生成させ、複数の発光素子の内の１個を単独で発光させ、光パワーメータ２０で、第一の設定値での光量を測定する。次に、制御電圧生成手段に第二の設定値で制御電圧を生成させ、第二の設定値での光量を測定する。同様に、全ての発光素子で測定する。   The jig scanning optical device 50 causes the control voltage generation means to generate the control voltage with the first set value, causes one of the plurality of light emitting elements to emit light alone, and the optical power meter 20 Measure the light intensity at the set value. Next, the control voltage generator is caused to generate a control voltage with the second set value, and the amount of light at the second set value is measured. Similarly, measurement is performed for all light emitting elements.

次に、測定した光量から所定の光量を得るための制御電圧生成手段の設定値を求める方法について説明する。   Next, a method for obtaining the set value of the control voltage generating means for obtaining a predetermined light amount from the measured light amount will be described.

まず、オフセット光の影響を受けない時の設定値の求め方について説明する。   First, how to obtain a set value when not affected by offset light will be described.

図１２は、オフセット光の影響を受けない時の発光素子の光量と制御電圧の設定値との関係を示す特性図である。図において、第一の設定値はＤａｔａ１、第一の設定値に対する光量はＰ１、第二の設定値はＤａｔａ２、第二の設定値に対する光量はＰ２とする。   FIG. 12 is a characteristic diagram showing the relationship between the light amount of the light emitting element and the set value of the control voltage when not affected by the offset light. In the figure, the first set value is Data1, the light quantity for the first set value is P1, the second set value is Data2, and the light quantity for the second set value is P2.

次に、治具の走査光学装置５０は、測定した２箇所の設定値に対する光量から、設定値当たりの光量の変化量の割合ｋを計算して求める。設定値の変化量は、Ｄａｔａ２−Ｄａｔａ１である。また、光量の変化量は、Ｐ２−Ｐ１である。   Next, the scanning optical device 50 of the jig calculates and obtains the ratio k of the change amount of the light amount per set value from the measured light amount with respect to the set values at two locations. The amount of change in the set value is Data2-Data1. Further, the amount of change in the amount of light is P2-P1.

故に、割合ｋは、
（式３） ｋ＝（Ｐ２−Ｐ１）÷（Ｄａｔａ２−Ｄａｔａ１）
で求められる。 Therefore, the ratio k is
(Formula 3) k = (P2-P1) / (Data2-Data1)
Is required.

この割合ｋは、光量情報として画像形成装置のＲＯＭに記録される。   This ratio k is recorded in the ROM of the image forming apparatus as light quantity information.

また、治具の走査光学装置５０は、測定した２箇所の設定値に対する光量から、所定の光量を得るための制御電圧生成手段の設定値を計算して求める。設定値と光量は、切片分オフセットしているがそれぞれの変化量は比例の関係にあることを先述している。図１２において、所定の光量をＰ０する。測定した２箇所の設定値Ｄａｔａ１からＤａｔａ２に対するそれぞれの光量Ｐ１、Ｐ２の変化量の割合と、設定値Ｄａｔａ１から所定の光量Ｐ０を出力するであろう設定値Ｄａｔａ０に対するそれぞれの光量Ｐ１、Ｐ０の変化量の割合は同じである。このことから、所定の光量Ｐ０の基準設定値Ｄａｔａ０を求める。   Further, the jig scanning optical device 50 calculates and obtains a set value of the control voltage generating means for obtaining a predetermined light amount from the light amounts corresponding to the measured set values at two locations. As described above, the set value and the light amount are offset by the intercept, but the amount of change is proportional. In FIG. 12, the predetermined light quantity is P0. The ratio of the amount of change in the respective light amounts P1 and P2 with respect to the two measured set values Data1 to Data2, and the change in the respective light amounts P1 and P0 with respect to the set value Data0 that would output the predetermined light amount P0 from the set value Data1 The proportion of quantity is the same. From this, the reference set value Data0 of the predetermined light quantity P0 is obtained.

設定値Ｄａｔａ２と基準設定値ＤＡＴＡ０間の割合ｋ１は
（式４） ｋ１＝（Ｐ２−Ｐ０）÷（Ｄａｔａ２−Ｄａｔａ０）
である。または、設定値Ｄａｔａ１と基準設定値ＤＡＴＡ０間の割合ｋ２は
（式５） ｋ２＝（Ｐ０−Ｐ１）÷（Ｄａｔａ０−Ｄａｔａ１）
である。 The ratio k1 between the set value Data2 and the reference set value DATA0 is (Expression 4) k1 = (P2-P0) ÷ (Data2-Data0)
It is. Alternatively, the ratio k2 between the set value Data1 and the reference set value DATA0 is (Expression 5) k2 = (P0−P1) ÷ (Data0−Data1)
It is.

式３の割合ｋと式４の割合ｋ１と式５の割合ｋ２の値は同じであるから、式４から
（式６） Ｄａｔａ０＝Ｄａｔａ２−（Ｐ２−Ｐ０）÷ｋ
となる。また、式５から
（式７） Ｄａｔａ０＝（Ｐ０−Ｐ１）÷ｋ+Ｄａｔａ１
となる。式６と式７の計算結果は同じである。このように、基準光量Ｐ０を出力する基準設定値Ｄａｔａ０は、２箇所の設定値に対する光量とその変化量から求めることができる。 Since the values of the ratio k in Formula 3 and the ratio k1 in Formula 4 and the ratio k2 in Formula 5 are the same, Formula 4 to (Formula 6) Data0 = Data2− (P2−P0) ÷ k
It becomes. From Equation 5 (Equation 7) Data0 = (P0−P1) ÷ k + Data1
It becomes. The calculation results of Equation 6 and Equation 7 are the same. As described above, the reference set value Data0 for outputting the reference light amount P0 can be obtained from the light amount with respect to the two set values and the amount of change thereof.

この基準設定値Ｄａｔａ０は、画像形成装置外の治具装置で計算され、光量情報として画像形成装置に入力されてＲＯＭデータとして記録される。   The reference set value Data0 is calculated by a jig device outside the image forming apparatus, is input to the image forming apparatus as light quantity information, and is recorded as ROM data.

次に、走査光学装置５０を、画像形成装置に搭載する。   Next, the scanning optical device 50 is mounted on the image forming apparatus.

画像形成装置では、感光体ドラムが環境や径時変化で特性が変化するため、それぞれの状態に合わせて発光素子の光量を調整しなければならない。   In the image forming apparatus, since the characteristics of the photosensitive drum change due to changes in the environment and diameter, the light amount of the light emitting element must be adjusted in accordance with each state.

図１３に、基準となる基準光量Ｐ０と、状態に応じて必要とする光量Ｐの関係を示す。基準光量Ｐ０、必要とする光量Ｐを得るための制御電圧生成手段の設定値は、それぞれＤａｔａ０、Ｄａｔａである。前述したように、設定値Ｄａｔａ０からＤａｔａに対する光量Ｐ０、Ｐの変化量の割合ｋは、式３で求めた割合ｋと同じであるから、
（式８） ｋ＝（Ｐ−Ｐ０）÷（Ｄａｔａ−Ｄａｔａ０）
と表せる。
画像形成装置内の状態に応じて所定の画像濃度を得る光量Ｐの設定値Ｄａｔａは、
（式９） Ｄａｔａ＝（Ｐ−Ｐ０）÷ｋ+Ｄａｔａ０
となる。 FIG. 13 shows the relationship between the reference light amount P0 used as a reference and the light amount P required depending on the state. The set values of the control voltage generating means for obtaining the reference light amount P0 and the necessary light amount P are Data0 and Data, respectively. As described above, since the ratio k of the amount of change of the light amounts P0 and P with respect to the setting value Data0 to Data is the same as the ratio k obtained by Equation 3,
(Equation 8) k = (P−P0) ÷ (Data−Data0)
It can be expressed.
The set value Data of the light quantity P for obtaining a predetermined image density according to the state in the image forming apparatus is:
(Formula 9) Data = (P−P0) ÷ k + Data0
It becomes.

このように、設定値Ｄａｔａは、画像形成装置内に記録された基準設定値Ｄａｔａ０および設定値当たりの光量の変化量の割合ｋを用いて表すことができる。設定値Ｄａｔａは、走査光学装置５０のＣＰＵ５１で計算され、制御電圧生成手段へ出力される。   As described above, the set value Data can be expressed using the reference set value Data0 recorded in the image forming apparatus and the ratio k of the amount of change in the light amount per set value. The set value Data is calculated by the CPU 51 of the scanning optical device 50 and is output to the control voltage generating means.

次に、オフセット光の影響を受けたときの設定値の求め方を説明する。   Next, how to obtain the set value when affected by the offset light will be described.

走査光学装置５０は、画像形成装置に搭載される前に、装置外、例えば治具装置で、各発光素子のオフセット光を測定する。測定対象の発光素子１素子のみに閾値電流より少ない電流のバイアス電流を流し、オフセット光を出力させ、光パワーメータ２０で測定する。このオフセット光を、光量情報として画像形成装置のＲＯＭに記録される。   The scanning optical device 50 measures the offset light of each light emitting element outside the device, for example, a jig device, before being mounted on the image forming apparatus. A bias current having a current smaller than the threshold current is supplied to only one light-emitting element to be measured, offset light is output, and measurement is performed with the optical power meter 20. This offset light is recorded in the ROM of the image forming apparatus as light quantity information.

同様に、他の発光素子のオフセット光を測定し、光量情報として画像形成装置のＲＯＭに記録する。   Similarly, offset light of other light emitting elements is measured and recorded as light amount information in the ROM of the image forming apparatus.

また、発光素子のオフセット光の総和Ｓｐを計算し、光量情報として画像形成装置のＲＯＭに記録する。総和Ｓｐは、
（式１０） Ｓｐ＝Σｐ＝ｐ１+ｐ２+ｐ３+・・・
となる。 Further, the sum Sp of the offset light of the light emitting elements is calculated and recorded in the ROM of the image forming apparatus as light quantity information. Total Sp is
(Formula 10) Sp = Σp = p1 + p2 + p3 +...
It becomes.

画像形成装置では、発光素子数が情報として記録されてれば、オフセット光の総和から、発光素子当たりのオフセット光の平均値Ａｐを計算することができる。平均値Ａｐは、
（式１１） Ａｐ＝Ｓｐ／ｎ （ｎは、発光素子数）
＝（ｐ１+ｐ２+ｐ３+・・・）／ｎ
となる。 In the image forming apparatus, if the number of light emitting elements is recorded as information, the average value Ap of the offset light per light emitting element can be calculated from the sum of the offset light. The average value Ap is
(Formula 11) Ap = Sp / n (n is the number of light emitting elements)
= (P1 + p2 + p3 + ...) / n
It becomes.

また、発光素子のオフセット光の総和をもとめ、発光素子数が情報から発光素子当たりのオフセット光の平均値Ａｐを計算し、光量情報として画像形成装置のＲＯＭに記録される。画像形成装置では、発光素子数が情報として記録されてれば、オフセット光の総和Ｓｐを計算することができる。   Also, the total sum of offset light of the light emitting elements is obtained, and the average value Ap of the offset light per light emitting element is calculated from the information on the number of light emitting elements, and is recorded in the ROM of the image forming apparatus as light quantity information. In the image forming apparatus, if the number of light emitting elements is recorded as information, the total amount Sp of offset light can be calculated.

次に、２箇所の異なる制御電圧で発光素子それぞれの光量を単独て測定する。   Next, the light quantity of each light emitting element is independently measured with two different control voltages.

治具の走査光学装置５０は、測定した２箇所の設定値に対する光量から、設定値当たりの光量の変化量の割合ｋを計算して求める。   The jig scanning optical device 50 calculates and obtains the ratio k of the amount of change in the light amount per set value from the measured light amounts for the set values at two locations.

図１４は、オフセット光の影響を受けない時の発光素子の光量と制御電圧の設定値との関係を示す特性図である。図において、第一の設定値はＤａｔａ１、第一の設定値に対する光量はＰ１*、第二の設定値はＤａｔａ２、第二の設定値に対する光量はＰ２*とする。   FIG. 14 is a characteristic diagram showing the relationship between the light amount of the light emitting element and the set value of the control voltage when not affected by the offset light. In the figure, the first set value is Data1, the light quantity for the first set value is P1 *, the second set value is Data2, and the light quantity for the second set value is P2 *.

設定値の変化量は、Ｄａｔａ２−Ｄａｔａ１である。また、光量の変化量は、（Ｐ２*−Ｐ１*）である。   The amount of change in the set value is Data2-Data1. The change amount of the light amount is (P2 * −P1 *).

故に、割合ｋは、
（式１２） ｋ＝（Ｐ２*−Ｐ１*）÷（Ｄａｔａ２−Ｄａｔａ１）
で求めらる。 Therefore, the ratio k is
(Formula 12) k = (P2 * -P1 *) / (Data2-Data1)
Ask for.

オフセット光は一定であるから光量の変化量はＰ２−Ｐ１に置き換えることができ、この割合ｋは式３と同じになる。   Since the offset light is constant, the amount of change in the amount of light can be replaced with P2-P1, and this ratio k is the same as in Equation 3.

また、治具の走査光学装置５０は、測定した２箇所の設定値に対する光量から、所定の光量を得るための制御電圧生成手段の設定値を計算して求める。設定値と光量は、切片分オフセットしているがそれぞれの変化量は比例の関係にあることを先述している。図１４において、所定の光量をＰ０する。所定の光量Ｐ０にオフセット光が上乗せされると、光量はＰ０*となる。   Further, the jig scanning optical device 50 calculates and obtains a set value of the control voltage generating means for obtaining a predetermined light amount from the light amounts corresponding to the measured set values at two locations. As described above, the set value and the light amount are offset by the intercept, but the amount of change is proportional. In FIG. 14, a predetermined light amount is set to P0. When the offset light is added to the predetermined light amount P0, the light amount becomes P0 *.

オフセット光の上乗せされる光量は、
（式１３） Δｐ＝Ｓｐ−Ａｐ
または、総和Ｓｐから自身が発光するオフセット光（ここではｐ２とする）を差し引いた値であるから
（式１４） Δｐ＝ｐ１+ｐ３+ｐ４
となる。 The amount of light added to the offset light is
(Formula 13) Δp = Sp−Ap
Or, since it is a value obtained by subtracting the offset light (p2 here) emitted from itself from the total sum Sp (Expression 14) Δp = p1 + p3 + p4
It becomes.

光量Ｐ０*は、
（式１５） Ｐ０*＝Ｐ０+Δｐ＝Ｐ０+Ｓｐ−Ａｐ
となる。 The amount of light P0 * is
(Formula 15) P0 * = P0 + Δp = P0 + Sp−Ap
It becomes.

測定した２箇所の設定値Ｄａｔａ１からＤａｔａ２に対するそれぞれの光量Ｐ１*，Ｐ２*の変化量の割合と、設定値Ｄａｔａ１から所定の光量Ｐ０*を出力するであろう設定値Ｄａｔａ０に対するそれぞれの光量Ｐ１*，Ｐ０*の変化量の割合は同じである。このことから、所定の光量Ｐ０の基準設定値Ｄａｔａ０を求める。   The ratio of the amount of change in the respective light amounts P1 * and P2 * with respect to the two measured set values Data1 to Data2, and the respective light amounts P1 * with respect to the set value Data0 that will output the predetermined light amount P0 * from the set value Data1. , P0 * have the same rate of change. From this, the reference set value Data0 of the predetermined light quantity P0 is obtained.

設定値Ｄａｔａ２と基準設定値ＤＡＴＡ０間の割合ｋ３は
（式１６） ｋ３＝（Ｐ２*−Ｐ０*）÷（Ｄａｔａ２−Ｄａｔａ０）
である。または、設定値Ｄａｔａ１と基準設定値ＤＡＴＡ０間の割合ｋ４は
（式１７） ｋ４＝（Ｐ０*−Ｐ１*）÷（Ｄａｔａ０−Ｄａｔａ１）
である。 The ratio k3 between the set value Data2 and the reference set value DATA0 is (Expression 16) k3 = (P2 * −P0 *) ÷ (Data2−Data0)
It is. Alternatively, the ratio k4 between the set value Data1 and the reference set value DATA0 is (Expression 17) k4 = (P0 * −P1 *) ÷ (Data0−Data1)
It is.

式３の割合ｋと式１６の割合ｋ３と式１７の割合ｋ４の値は同じであるから、式１６から
（式１８） Ｄａｔａ０＝Ｄａｔａ２−（Ｐ２*−Ｐ０*）÷ｋ
＝Ｄａｔａ２−（Ｐ２*−（Ｐ０＋Ｓｐ−Ａｐ））÷ｋ
となる。また、式１７から
（式１９） Ｄａｔａ０＝（Ｐ０*−Ｐ１*）÷ｋ+Ｄａｔａ１
＝（Ｐ０＋Ｓｐ−Ａｐ−Ｐ１*）÷ｋ+Ｄａｔａ１
となる。このように、基準光量Ｐ０を出力する基準設定値Ｄａｔａ０は、２箇所の設定値に対する光量とその変化量から求めることができる。 Since the value of the ratio k in Expression 3 is the same as the ratio k3 in Expression 16 and the ratio k4 in Expression 17, from Expression 16, Data0 = Data2− (P2 * −P0 *) ÷ k
= Data2- (P2 *-(P0 + Sp-Ap)) / k
It becomes. From Expression 17, (Expression 19) Data0 = (P0 * −P1 *) ÷ k + Data1
= (P0 + Sp-Ap-P1 *) / k + Data1
It becomes. As described above, the reference set value Data0 for outputting the reference light amount P0 can be obtained from the light amount with respect to the two set values and the amount of change thereof.

この基準設定値Ｄａｔａ０は、画像形成装置外の治具装置で計算され、光量情報として画像形成装置に入力されてＲＯＭデータとして記録される。   The reference set value Data0 is calculated by a jig device outside the image forming apparatus, is input to the image forming apparatus as light quantity information, and is recorded as ROM data.

次に、走査光学装置５０を、画像形成装置に搭載する。   Next, the scanning optical device 50 is mounted on the image forming apparatus.

図１５に、基準となる基準光量Ｐ０と、必要とする光量Ｐと、基準となる基準光量Ｐ０にオフセット光が上乗せさた光量Ｐ０*と、必要とする光量Ｐにオフセット光が上乗せさた光量Ｐ*との関係を示す。基準となる基準光量Ｐ０にオフセット光が上乗せさた光量Ｐ０*と、必要とする光量Ｐにオフセット光が上乗せさた光量Ｐ*を得るための制御電圧生成手段の設定値は、それぞれＤａｔａ０、Ｄａｔａである。前述したように、設定値Ｄａｔａ０からＤａｔａに対する光量Ｐ０*，Ｐ*の変化量の割合ｋは、式３で求めた割合ｋと同じであるから、
（式２０） ｋ＝（Ｐ*−Ｐ０*）÷（Ｄａｔａ−Ｄａｔａ０）
と表せる。
画像形成装置内の状態に応じて所定の画像濃度を得る光量Ｐの設定値Ｄａｔａは、
（式２１） Ｄａｔａ＝（Ｐ*−Ｐ０*）÷ｋ＋Ｄａｔａ０
＝（Ｐ−Ｐ０）÷ｋ＋Ｄａｔａ０
となる。 FIG. 15 shows a reference light quantity P0 serving as a reference, a required light quantity P, a light quantity P0 * obtained by adding offset light to the standard reference light quantity P0, and a light quantity obtained by adding offset light to the necessary light quantity P. The relationship with P * is shown. The setting values of the control voltage generation means for obtaining the light amount P0 * obtained by adding the offset light to the reference light amount P0 and the light amount P * obtained by adding the offset light to the necessary light amount P are Data0 and Data, respectively. It is. As described above, since the ratio k of the amount of change in the light amounts P0 * and P * with respect to the setting values Data0 to Data is the same as the ratio k obtained in Expression 3.
(Formula 20) k = (P * −P0 *) ÷ (Data−Data0)
It can be expressed.
The set value Data of the light quantity P for obtaining a predetermined image density according to the state in the image forming apparatus is:
(Formula 21) Data = (P * −P0 *) ÷ k + Data0
= (P-P0) ÷ k + Data0
It becomes.

このように、設定値Ｄａｔａは、画像形成装置内に記録された基準設定値Ｄａｔａ０および設定値当たりの光量の変化量の割合ｋを用いて表すことができる。設定値Ｄａｔａは、走査光学装置５０のＣＰＵ５１で計算し、制御電圧生成手段へ出力する。   As described above, the set value Data can be expressed using the reference set value Data0 recorded in the image forming apparatus and the ratio k of the amount of change in the light amount per set value. The set value Data is calculated by the CPU 51 of the scanning optical device 50 and is output to the control voltage generating means.

レーザダイオードのオフセット光の光量は、温度係数を持っていて、温度が上がると光量も上がる。ただ、治具装置での測定時の温度と、画像形成装置内の温度との差に比べて、光量の増加分の割合は小さく、温度調整器を用いて、治具装置での測定温度を画像形成装置内の温度に合わせる必要はない。   The amount of offset light of the laser diode has a temperature coefficient, and the amount of light increases as the temperature increases. However, the rate of increase in the amount of light is small compared to the difference between the temperature at the time of measurement with the jig device and the temperature inside the image forming apparatus, and the temperature measured with the jig device can be adjusted using a temperature controller. It is not necessary to match the temperature in the image forming apparatus.

以上説明したように本発明に係る走査光学装置およびそれを備えた画像形成装置では、複数の発光素子を内蔵したレーザダイオードを光源に用いても、他の発光素子からのオフセット光の影響を相殺して、本来感光体ドラムが必要とする光量に、精密に制御することで、高品質の画質を提供することができる。   As described above, in the scanning optical apparatus according to the present invention and the image forming apparatus including the same, even if a laser diode including a plurality of light emitting elements is used as a light source, the influence of offset light from other light emitting elements is offset. By precisely controlling the amount of light originally required by the photosensitive drum, high quality image quality can be provided.

本発明の実施例に係わる走査光学装置の構成を示す図である。It is a figure which shows the structure of the scanning optical apparatus concerning the Example of this invention. 本発明の実施例に係わる画像形成装置の構成を示すブロック図である。1 is a block diagram illustrating a configuration of an image forming apparatus according to an embodiment of the present invention. 複数の発光素子を内蔵したレーザダイオードの構成を示す図である。It is a figure which shows the structure of the laser diode which incorporated the some light emitting element. 本発明に係わるモニタ電流／モニタ電圧変換回路の構成を示すブロック図である。It is a block diagram which shows the structure of the monitor current / monitor voltage conversion circuit concerning this invention. 光量測定を行う治具装置の構成を示す図である。It is a figure which shows the structure of the jig apparatus which performs light quantity measurement. 発光素子の光量とモニタ電流との関係を示す特性図である。It is a characteristic view which shows the relationship between the light quantity of a light emitting element, and monitor current. 発光素子の光量と制御電圧との関係を示す特性図である。It is a characteristic view which shows the relationship between the light quantity of a light emitting element, and control voltage. 制御電圧と設定値との関係を示す特性図である。It is a characteristic view which shows the relationship between a control voltage and a setting value. 発光素子の光量と制御電圧の設定値との関係を示す特性図である。It is a characteristic view which shows the relationship between the light quantity of a light emitting element, and the setting value of a control voltage. オフセット光の影響を受けない光量と、オフセット光の影響を受けた光量と、駆動電流の関係を示す特性図である。FIG. 6 is a characteristic diagram showing the relationship between the amount of light that is not affected by offset light, the amount of light that is affected by offset light, and the drive current. オフセット光の影響を受けない光量と、オフセット光の影響を受けた光量と、設定値の関係を示す特性図である。FIG. 6 is a characteristic diagram showing a relationship between a light amount not affected by offset light, a light amount affected by offset light, and a set value. 本発明の実施例に係わる発光素子の光量と設定値との関係を示す特性図である。It is a characteristic view which shows the relationship between the light quantity of the light emitting element concerning the Example of this invention, and a setting value. 本発明の実施例に係わる発光素子の光量と設定値との関係を示す特性図である。It is a characteristic view which shows the relationship between the light quantity of the light emitting element concerning the Example of this invention, and a setting value. 本発明の実施例に係わる発光素子のオフセット光の影響を受けない光量と、オフセット光の影響を受けた光量と、設定値との関係を示す特性図である。FIG. 6 is a characteristic diagram illustrating a relationship between a light amount that is not affected by the offset light of the light emitting element according to the embodiment of the present invention, a light amount that is affected by the offset light, and a set value. 本発明の実施例に係わる発光素子のオフセット光の影響を受けない光量と、オフセット光の影響を受けた光量と、設定値との関係を示す特性図である。FIG. 6 is a characteristic diagram illustrating a relationship between a light amount that is not affected by the offset light of the light emitting element according to the embodiment of the present invention, a light amount that is affected by the offset light, and a set value. 本発明の実施例に係わる発光素子のオフセット光とレーザ光との光量分布と、走査エリアとの関係を示す図である。It is a figure which shows the relationship between the light quantity distribution of the offset light and laser beam of the light emitting element concerning the Example of this invention, and a scanning area.

符号の説明Explanation of symbols

１：レーザダイオード、２：コリメタレンズ、３：ポリゴンモータ、５：回転多面鏡、６：ｆθレンズ、７：同期検知センサ、８：リターンミラー、９：感光体ドラム、１０：発光素子、１１：受光素子、１２：モニタ抵抗、２０：光パワーメータ、５０：走査光学装置、５１：ＣＰＵ、５２：ＲＯＭ、５３：ＩＰＵ、５４：ＤＡＣ、５５：分圧抵抗、５６：ＬＤドライバ。 1: laser diode, 2: collimator lens, 3: polygon motor, 5: rotating polygon mirror, 6: fθ lens, 7: synchronization detection sensor, 8: return mirror, 9: photosensitive drum, 10: light emitting element, 11: light receiving Element: 12: Monitor resistor, 20: Optical power meter, 50: Scanning optical device, 51: CPU, 52: ROM, 53: IPU, 54: DAC, 55: Voltage dividing resistor, 56: LD driver.

Claims (7)

レンズと、ミラーと、回転多面鏡と、同期検知センサと、複数の発光素子と受光素子を内蔵するレーザダイオードと、画像形成に必要な前記発光素子の光量を得るための制御電圧を生成する制御電圧生成手段と、前記受光素子は前記発光素子の光量を検知する機能を有し、前記制御電圧生成手段の制御電圧と前記受光素子の検知電流とに基づいて前記発光素子の光量を制御するレーザダイオード駆動回路とを備えた走査光学装置において、各発光素子の前記制御電圧生成手段は、他の発光素子からのオフセット光の影響に応じて前記制御電圧を制御することを特徴とする走査光学装置。   A lens, a mirror, a rotating polygon mirror, a synchronization detection sensor, a laser diode containing a plurality of light emitting elements and light receiving elements, and a control for generating a control voltage for obtaining the light amount of the light emitting elements necessary for image formation The voltage generating unit and the light receiving element have a function of detecting the light amount of the light emitting element, and control the light amount of the light emitting element based on the control voltage of the control voltage generating unit and the detection current of the light receiving element. A scanning optical device comprising a diode driving circuit, wherein the control voltage generating means of each light emitting element controls the control voltage according to an influence of offset light from other light emitting elements. . 請求項１に記載の走査光学装置において、前記各制御電圧生成手段は、前記全発光素子のオフセット光の光量の総和Ｓｐから制御電圧を供給する発光素子のオフセット光の光量ｐを減算した光量分、所定の光量に対して高くなるように前記制御電圧を生成することを特徴とする走査光学装置。   2. The scanning optical device according to claim 1, wherein each of the control voltage generation means subtracts a light amount p of the offset light of the light emitting element that supplies the control voltage from a total amount Sp of the offset light of all the light emitting elements. The scanning optical device is characterized in that the control voltage is generated so as to increase with respect to a predetermined amount of light. 請求項１に記載の走査光学装置において、前記各制御電圧生成手段は、前記全発光素子のオフセット光の光量の総和Ｓｐから発光素子のオフセット光の平均光量Ａｐを減算した光量分、所定の光量に対して高くなるように前記制御電圧を生成することを特徴とする走査光学装置。   2. The scanning optical device according to claim 1, wherein each of the control voltage generation units has a predetermined light amount corresponding to a light amount obtained by subtracting an average light amount Ap of the offset light of the light emitting elements from a total amount Sp of the offset light of all the light emitting elements. The scanning optical device generates the control voltage so as to be higher than 請求項１に記載の走査光学装置において、前記レーザダイオード駆動回路は、個々の発光素子に閾値電流に満たないバイアス電流を供給する機能を有することを特徴とする走査光学装置。   2. The scanning optical device according to claim 1, wherein the laser diode driving circuit has a function of supplying a bias current that is less than a threshold current to each light emitting element. 請求項１に記載の走査光学装置において、前記各発光素子のオフセット光の光量を記録する手段を有することを特徴とする走査光学装置。   2. The scanning optical apparatus according to claim 1, further comprising means for recording the amount of offset light of each light emitting element. 請求項１に記載の走査光学装置において、前記全発光素子のオフセット光の光量を記録する手段を有することを特徴とする走査光学装置。   2. The scanning optical apparatus according to claim 1, further comprising means for recording the amount of offset light of all the light emitting elements. 請求項１ないし６のいずれか１項に記載の走査光学装置を備えたことを特徴とする画像形成装置。   An image forming apparatus comprising the scanning optical device according to claim 1.

Images