JP6477414B2 - Optical scanning device and image forming apparatus having the same - Google Patents

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Description

本発明は、光源から出射された光ビームによって被走査面を走査する光走査装置、及び光走査装置を備える画像形成装置に関する。   The present invention relates to an optical scanning device that scans a surface to be scanned with a light beam emitted from a light source, and an image forming apparatus including the optical scanning device.

電子写真方式の画像形成装置には、感光体に光ビームを照射して感光体を光走査させる光走査装置が備えられている。光走査装置には、光ビームを偏向して感光体上の被走査面を走査させる偏向器が設けられている。偏向器として、複数の反射面を備えたポリゴンミラーを用いたものや、光ビームを正弦波振動によって反射面を往復して揺動するＭＥＭＳミラーなどの振動ミラー（共振ミラーとも呼ばれる。）を用いたものが知られている。近年、高速走査を実現するために、誤差が小さく駆動負荷の小さい前記振動ミラーが用いられる場合がある。   An electrophotographic image forming apparatus includes an optical scanning device that irradiates a photoconductor with a light beam and optically scans the photoconductor. The optical scanning device is provided with a deflector that deflects the light beam to scan the surface to be scanned on the photosensitive member. As a deflector, a mirror using a polygon mirror having a plurality of reflecting surfaces, or a vibrating mirror (also called a resonance mirror) such as a MEMS mirror that swings a light beam back and forth by a sinusoidal vibration is used. What was there is known. In recent years, in order to realize high-speed scanning, the vibrating mirror with a small error and a small driving load may be used.

前記振動ミラーは、反射面の往復動作が正弦波的に駆動されるため、揺動範囲において動作速度が正弦波に同期して変化する。このため、前記振動ミラーを用いた光走査装置には、被走査面における光ビームの走査方向の速度が一定となるように、アークサイン特性を有する湾曲したレンズ（以下「アークサインレンズ」と称する。）が設けられている。   Since the reciprocating operation of the reflecting surface is driven in a sine wave manner, the operating speed of the oscillating mirror changes in synchronization with the sine wave in the swing range. For this reason, in the optical scanning device using the vibrating mirror, a curved lens having an arc sine characteristic (hereinafter referred to as an “arc sine lens”) so that the speed of the scanning direction of the light beam on the surface to be scanned is constant. .) Is provided.

ところで、アークサインレンズは、光ビームを被走査面上に等速で走査させることができるが、レンズの光軸から離れるほど光ビームのスポット径（ビーム径とも称される。）が大きくなる。言い換えると、光軸に対する振動ミラーの画角が大きくなるほど、被走査面上の光ビームのスポット径が大きくなる。このような問題に対して、特許文献１には、被走査面における走査位置ごとに光量を調整してスポット径を均一にする補正技術が開示されている。また、特許文献２には、振動ミラーの画角が大きくなるにつれて露光時間を短くするとともに光強度を強くすることにより、スポット径を均一にする補正技術が開示されている。なお、本明細書において、スポット径は、被走査面に照射された光ビームの光強度のピーク値に対して光強度が１／ｅ２（＝１３．５％）となる点における光束の直径のことをいう。 Incidentally, the arc sine lens can scan the light beam on the surface to be scanned at a constant speed, but the spot diameter (also referred to as a beam diameter) of the light beam increases as the distance from the optical axis of the lens increases. In other words, the larger the angle of view of the vibrating mirror with respect to the optical axis, the larger the spot diameter of the light beam on the surface to be scanned. In order to solve such a problem, Patent Document 1 discloses a correction technique for adjusting a light amount for each scanning position on a surface to be scanned to make the spot diameter uniform. Patent Document 2 discloses a correction technique for making the spot diameter uniform by shortening the exposure time and increasing the light intensity as the angle of view of the vibrating mirror increases. In this specification, the spot diameter is the diameter of the light beam at the point where the light intensity is 1 / e 2 (= 13.5%) with respect to the peak value of the light intensity of the light beam irradiated on the surface to be scanned. I mean.

特開平０７−２７０６９９号公報JP 07-270699 A 特開２００６−１５４３３７号公報JP 2006-154337 A

しかしながら、特許文献１に記載の従来技術では、照射される光ビームの光エネルギーが被走査面における走査位置ごとに異なるため、走査方向において画像濃度のムラが生じる。一方、特許文献２に記載の従来技術では、走査方向の各走査位置それぞれにおける光ビームの光量分布（ビームプロファイルとも称される）を近似することができ、走査位置ごとの各光エネルギーを概ね等しくすることができる。しかしながら、この従来技術は、被走査面に定められた照射領域に対して１回の点灯によって光ビームを照射するものであるため、補正すべきスポット径の差が大きくなるほど、画角差（又は光軸からの距離差）に対する露光時間（点灯時間）の調整幅、及び光強度の調整幅が大きくなる。前記露光時間又は前記光強度の限界を超えてスポット径を補正することはできないため、スポット径の差が大きい場合は、スポット径を十分に補正することができない場合がある。近年、比較的大きいサイズの用紙（例えばＡ３サイズの用紙）に画像形成可能な画像形成装置の需要が高まっており、このような画像形成装置においては、スポット径の補正範囲が大きい場合、用紙の幅方向の端部に形成される画像濃度のムラを解消できない虞がある。   However, in the prior art described in Patent Document 1, the light energy of the irradiated light beam differs for each scanning position on the surface to be scanned, so that unevenness in image density occurs in the scanning direction. On the other hand, in the conventional technique described in Patent Document 2, the light amount distribution (also referred to as a beam profile) of the light beam at each scanning position in the scanning direction can be approximated, and each light energy at each scanning position is approximately equal. can do. However, since this conventional technique irradiates a light beam to the irradiation area determined on the surface to be scanned by one lighting, as the difference in spot diameters to be corrected increases, the field angle difference (or The adjustment range of the exposure time (lighting time) and the adjustment range of the light intensity with respect to the distance difference from the optical axis are increased. Since the spot diameter cannot be corrected beyond the limit of the exposure time or the light intensity, the spot diameter may not be sufficiently corrected if the spot diameter difference is large. In recent years, there has been an increasing demand for image forming apparatuses capable of forming an image on a relatively large size sheet (for example, A3 size sheet). In such an image forming apparatus, when the spot diameter correction range is large, There is a possibility that the unevenness of the image density formed at the end in the width direction cannot be solved.

本発明の目的は、露光時間及び光強度それぞれの調整幅を広げて、被走査面に定められた区分領域における光束のスポット径の補正範囲を拡大させるとともに、いずれの区分領域においても光量分布及び光束のスポット径を略等しくすることが可能な光走査装置およびこれを備える画像形成装置を提供することにある。   An object of the present invention is to widen the adjustment range of the exposure time and the light intensity to expand the correction range of the spot diameter of the light beam in the segmented region defined on the surface to be scanned. An object of the present invention is to provide an optical scanning device capable of making the spot diameters of light beams substantially equal and an image forming apparatus including the same.

本発明の一の局面に係る光走査装置は、光源と、偏向部と、結像レンズと、光源制御部と、を備える。前記光源は、光ビームを出射する。前記偏向部は、前記光源から出射された光ビームを所定の偏向角で偏向して被走査面を走査させる。前記結像レンズは、前記偏向部によって偏向された前記光ビームを前記被走査面に結像させるとともに前記被走査面における前記光ビームを走査方向へ等速で走査させる。前記光源制御部は、前記被走査面において前記走査方向に沿って区分けされた複数の区分領域のうち前記走査方向に連続する少なくとも二つの区分領域からなる連続区分領域に対して、前記走査方向における前記区分領域の位置に基づいて定められた複数の照射タイミングで前記光ビームを照射させるように前記光源を制御する。   An optical scanning device according to one aspect of the present invention includes a light source, a deflecting unit, an imaging lens, and a light source control unit. The light source emits a light beam. The deflecting unit deflects the light beam emitted from the light source with a predetermined deflection angle to scan the surface to be scanned. The imaging lens forms an image of the light beam deflected by the deflection unit on the surface to be scanned and scans the light beam on the surface to be scanned at a constant speed in a scanning direction. The light source control unit is configured so that, in a scanning direction, a continuous divided region including at least two divided regions continuous in the scanning direction among a plurality of divided regions divided along the scanning direction on the scanned surface. The light source is controlled to irradiate the light beam at a plurality of irradiation timings determined based on the position of the segmented region.

本発明の他の局面に係る画像形成装置は、前記光走査装置と、画像形成部と、を備える。前記画像形成部は、前記光走査装置によって走査された被走査面上の静電潜像に基づく画像を被転写シートに形成する。   An image forming apparatus according to another aspect of the present invention includes the optical scanning device and an image forming unit. The image forming unit forms an image based on an electrostatic latent image on a surface to be scanned scanned by the optical scanning device on a sheet to be transferred.

本発明によれば、露光時間及び光強度それぞれの調整幅を広げて、被走査面に定められた区分領域における光束のスポット径の補正範囲を拡大させるとともに、いずれの区分領域においても光量分布及び光束のスポット径を略等しくすることが可能である。   According to the present invention, the adjustment range of each of the exposure time and the light intensity is widened to expand the correction range of the spot diameter of the light beam in the segmented area defined on the surface to be scanned, and the light quantity distribution and It is possible to make the spot diameters of the light beams substantially equal.

図１は、本発明の第１実施形態に係る画像形成装置の構成を示す図である。FIG. 1 is a diagram showing a configuration of an image forming apparatus according to the first embodiment of the present invention. 図２は、本発明の第１実施形態に係る光走査装置の構成を示す図である。FIG. 2 is a diagram showing a configuration of the optical scanning device according to the first embodiment of the present invention. 図３は、画像形成装置のシステム構成を示すブロック図である。FIG. 3 is a block diagram illustrating a system configuration of the image forming apparatus. 図４は、画像形成装置の制御部によって実行される光源の駆動制御処理の手順の一例を示すフローチャートである。FIG. 4 is a flowchart illustrating an example of a light source drive control process executed by the control unit of the image forming apparatus. 図５は、本発明の第１実施形態の実施例１を説明する図であり、図５（Ａ）は実施例１における静止ビームの光量分布を示し、図５（Ｂ）は点灯制御に用いられる制御パルスを示す。FIG. 5 is a diagram for explaining Example 1 of the first embodiment of the present invention. FIG. 5 (A) shows a light quantity distribution of a stationary beam in Example 1, and FIG. 5 (B) is used for lighting control. Control pulses to be generated. 図６（Ａ）〜（Ｃ）は、本発明の第１実施形態の実施例１を説明する図であり、実施例１における動的ビームの光量分布を示す。6A to 6C are diagrams illustrating Example 1 of the first embodiment of the present invention, and show the light quantity distribution of the dynamic beam in Example 1. FIG. 図７は、本発明の第１実施形態の実施例２を説明する図であり、図７（Ａ）は実施例２における静止ビームの光量分布を示し、図７（Ｂ）は点灯制御に用いられる制御パルスを示す。FIG. 7 is a diagram for explaining Example 2 of the first embodiment of the present invention. FIG. 7 (A) shows a light quantity distribution of a stationary beam in Example 2, and FIG. 7 (B) is used for lighting control. Control pulses to be generated. 図８は、本発明の第１実施形態の実施例３を説明する図であり、図８（Ａ）は実施例３における静止ビームの光量分布を示し、図８（Ｂ）は点灯制御に用いられる制御パルスを示す。8A and 8B are diagrams for explaining Example 3 of the first embodiment of the present invention. FIG. 8A shows a light quantity distribution of a stationary beam in Example 3, and FIG. 8B is used for lighting control. Control pulses to be generated. 図９は、本発明の第１実施形態の実施例４を説明する図であり、図９（Ａ）は実施例４における静止ビームの光量分布を示し、図９（Ｂ）は点灯制御に用いられる制御パルスを示す。FIG. 9 is a diagram for explaining Example 4 of the first embodiment of the present invention. FIG. 9A shows a light quantity distribution of a stationary beam in Example 4, and FIG. 9B is used for lighting control. Control pulses to be generated. 図１０は、本発明の第１実施形態の実施例５を説明する図であり、図１０（Ａ）は実施例５に適用される点灯制御に用いられる制御パルスを示し、図１０（Ｂ）〜（Ｄ）は実施例５における動的ビームの光量分布を示す。FIG. 10 is a diagram for explaining Example 5 of the first embodiment of the present invention. FIG. 10 (A) shows control pulses used for lighting control applied to Example 5, and FIG. -(D) shows the light quantity distribution of the dynamic beam in Example 5. FIG. 図１１は、本発明の第１実施形態の実施例６を説明する図であり、図１１（Ａ）は実施例６に適用される点灯制御に用いられる制御パルスを示し、図１１（Ｂ）〜（Ｄ）は実施例６における動的ビームの光量分布を示す。FIG. 11 is a diagram for explaining Example 6 of the first embodiment of the present invention. FIG. 11A shows control pulses used for lighting control applied to Example 6, and FIG. -(D) shows the light quantity distribution of the dynamic beam in Example 6. FIG. 図１２（Ａ）は、本発明の第１実施形態の実施例７を説明する図であり、実施例７に適用される点灯制御に用いられる制御パルスを示す図である。図１２（Ｂ）は、本発明の第１実施形態の実施例８を説明する図であり、実施例８に適用される点灯制御に用いられる制御パルスを示す図である。FIG. 12A is a diagram for explaining Example 7 of the first embodiment of the present invention, and shows control pulses used for lighting control applied to Example 7. FIG. FIG. 12B is a diagram for explaining Example 8 of the first embodiment of the present invention, and shows control pulses used for lighting control applied to Example 8. 図１３（Ａ）及び（Ｂ）は、本発明の第２実施形態の一実施例を説明する図であり、第２実施形態で適用される点灯制御に用いられる制御パルスを示す。FIGS. 13A and 13B are diagrams for explaining an example of the second embodiment of the present invention, and show control pulses used for lighting control applied in the second embodiment. 図１４（Ａ）は、図１３の制御パルスにおいて、重複する制御パルスを合成した合成パルスの一例を示す図であり、図１４（Ｂ）は合成パルスの他の例を示す図である。FIG. 14A is a diagram showing an example of a synthesized pulse obtained by synthesizing overlapping control pulses in the control pulse of FIG. 13, and FIG. 14B is a diagram showing another example of the synthesized pulse. 図１５（Ａ）及び（Ｂ）は、本発明の第２実施形態の他の実施例を説明する図であり、第２実施形態で適用される点灯制御に用いられる制御パルスを示す。FIGS. 15A and 15B are diagrams for explaining another example of the second embodiment of the present invention, and show control pulses used for lighting control applied in the second embodiment. 図１６（Ａ）及び（Ｂ）は、図１５の制御パルスにおいて、近接する制御パルスを合成した合成パルスの一例を示す図である。FIGS. 16A and 16B are diagrams illustrating an example of a synthesized pulse obtained by synthesizing adjacent control pulses in the control pulse of FIG. 15.

［第１実施形態］
以下、添付図面を参照しながら、本発明の第１実施形態について説明する。なお、以下の実施形態は、本発明を具体化した一例であって、本発明の技術的範囲を限定するものではない。 [First Embodiment]
Hereinafter, a first embodiment of the present invention will be described with reference to the accompanying drawings. The following embodiment is an example embodying the present invention, and does not limit the technical scope of the present invention.

図１に示すように、画像形成装置１０は、画像形成ユニット１〜４（画像形成部の一例）、中間転写ベルト５、２つの光走査装置６、二次転写ローラー７、定着装置８、排紙トレイ９、トナーコンテナー１１〜１４、給紙カセット２１、及び搬送路２２などを備える。画像形成装置１０は、給紙カセット２１から搬送路２２に沿って供給される印刷用紙などのシート（被転写シートの一例）にカラー又はモノクロの画像を形成して排紙トレイ９に排出するプリンターである。なお、以下の説明では、各図面内で定義された左右方向Ｄ１、上下方向Ｄ２、及び前後方向Ｄ３を用いて説明することがある。   As shown in FIG. 1, the image forming apparatus 10 includes image forming units 1 to 4 (an example of an image forming unit), an intermediate transfer belt 5, two optical scanning devices 6, a secondary transfer roller 7, a fixing device 8, a discharge device. A paper tray 9, toner containers 11 to 14, a paper feed cassette 21, and a conveyance path 22 are provided. The image forming apparatus 10 forms a color or monochrome image on a sheet (an example of a transfer sheet) such as printing paper supplied from a paper feed cassette 21 along a conveyance path 22 and discharges it to a paper discharge tray 9. It is. In the following description, the description may be made using the left-right direction D1, the up-down direction D2, and the front-rear direction D3 defined in each drawing.

本実施形態では、画像形成装置１０が、画像形成ユニット１〜４に対応して二つの光走査装置６を備える。なお、画像形成ユニット１〜４のそれぞれに対応する４つの光走査装置が個別に設けられる構成、又は画像形成ユニット１〜４に対応する１つの光走査装置が設けられる構成も他の実施形態として考えられる。また、プリンターに限らず、光走査装置を備えるファクシミリ、コピー機、及び複合機なども、本発明に係る画像形成装置の一例である。   In the present embodiment, the image forming apparatus 10 includes two optical scanning devices 6 corresponding to the image forming units 1 to 4. A configuration in which four optical scanning devices corresponding to each of the image forming units 1 to 4 are individually provided, or a configuration in which one optical scanning device corresponding to the image forming units 1 to 4 is provided as another embodiment. Conceivable. In addition to a printer, a facsimile, a copier, a multi-function machine, and the like including an optical scanning device are examples of the image forming apparatus according to the present invention.

画像形成ユニット１〜４は、光走査装置６によって走査された被走査面（後述の感光体ドラム３１の表面）上の静電潜像に基づく画像をシートに形成する。画像形成ユニット１〜４は、中間転写ベルト５に沿って並設されており、所謂タンデム方式の画像形成部を構成する。画像形成ユニット１〜４は、Ｙ（イエロー）、Ｃ（シアン）、Ｍ（マゼンタ）、Ｋ（ブラック）に対応するトナー像を形成する。画像形成ユニット１〜４は、電子写真方式にしたがって画像形成を行うものであり、感光体ドラム３１、帯電部３２、現像部３３、及び一次転写ローラー３４などを備える。   The image forming units 1 to 4 form an image based on an electrostatic latent image on a surface to be scanned (surface of a photosensitive drum 31 described later) scanned by the optical scanning device 6 on a sheet. The image forming units 1 to 4 are juxtaposed along the intermediate transfer belt 5 and constitute a so-called tandem image forming unit. The image forming units 1 to 4 form toner images corresponding to Y (yellow), C (cyan), M (magenta), and K (black). The image forming units 1 to 4 perform image formation according to an electrophotographic method, and include a photosensitive drum 31, a charging unit 32, a developing unit 33, a primary transfer roller 34, and the like.

画像形成ユニット１〜４では、帯電部３２により感光体ドラム３１が帯電された後、光走査装置６から照射されるレーザー光などの光ビームにより感光体ドラム３１に画像データに対応する静電潜像が形成される。その後、感光体ドラム３１に形成された静電潜像が現像部３３でトナー等の現像剤により現像される。そして、感光体ドラム３１各々に形成されたトナー像は、一次転写ローラー３４各々により中間転写ベルト５に順次転写される。これにより、中間転写ベルト５には、カラー又はモノクロのトナー像が形成される。その後、中間転写ベルト５のトナー像は、二次転写ローラー７でシートに転写され、定着装置８で溶融されてシートに定着される。そして、定着装置８による定着が行われた後に、シートは排紙トレイ９に排出される。   In the image forming units 1 to 4, after the photosensitive drum 31 is charged by the charging unit 32, an electrostatic latent image corresponding to image data is applied to the photosensitive drum 31 by a light beam such as a laser beam emitted from the optical scanning device 6. An image is formed. Thereafter, the electrostatic latent image formed on the photosensitive drum 31 is developed with a developer such as toner in the developing unit 33. The toner images formed on the photosensitive drums 31 are sequentially transferred to the intermediate transfer belt 5 by the primary transfer rollers 34, respectively. As a result, a color or monochrome toner image is formed on the intermediate transfer belt 5. Thereafter, the toner image on the intermediate transfer belt 5 is transferred to the sheet by the secondary transfer roller 7, melted by the fixing device 8, and fixed to the sheet. Then, after fixing by the fixing device 8, the sheet is discharged to the paper discharge tray 9.

次に、図１及び図２を参照して、光走査装置６について説明する。なお、図２には、理解を容易にするために、構成が簡素化された光走査装置６が示されている。   Next, the optical scanning device 6 will be described with reference to FIGS. 1 and 2. FIG. 2 shows the optical scanning device 6 with a simplified configuration for easy understanding.

光走査装置６は、感光体ドラム３１へ向けて光ビームを出射して感光体ドラム３１の表面を光ビームで走査する。これにより、光走査装置６は、感光体ドラム３１の表面に画像データに対応する静電潜像を形成する。図１及び図２に示されるように、光走査装置６は、光源６１（図２参照）、コリメータレンズ６２、シリンドリカルレンズ６３、ＭＥＭＳ（Micro Electro Mechanical Systems）ミラー６４（偏向部の一例）、走査レンズ６６，６７（結像レンズの一例）、反射ミラー６８、光検出部６９、及びこれらを収容する筐体としてのケース６０を備えている。   The optical scanning device 6 emits a light beam toward the photosensitive drum 31 and scans the surface of the photosensitive drum 31 with the light beam. As a result, the optical scanning device 6 forms an electrostatic latent image corresponding to the image data on the surface of the photosensitive drum 31. As shown in FIGS. 1 and 2, the optical scanning device 6 includes a light source 61 (see FIG. 2), a collimator lens 62, a cylindrical lens 63, a MEMS (Micro Electro Mechanical Systems) mirror 64 (an example of a deflection unit), a scanning. Lenses 66 and 67 (an example of an imaging lens), a reflection mirror 68, a light detection unit 69, and a case 60 as a housing for housing them are provided.

光走査装置６には、１つのＭＥＭＳミラー６４に対して、光源６１、コリメータレンズ６２、シリンドリカルレンズ６３、走査レンズ６６，６７、反射ミラー６８、及び光検出部６９がそれぞれ２組設けられている。なお、図２では、一組だけが示されており、他の一組の図示が省略されている。   In the optical scanning device 6, two sets of a light source 61, a collimator lens 62, a cylindrical lens 63, scanning lenses 66 and 67, a reflection mirror 68, and a light detection unit 69 are provided for one MEMS mirror 64. . In FIG. 2, only one set is shown, and the other set is not shown.

光源６１は、レーザー光などの光ビームを出射するものであり、半導体レーザー素子及びこれを駆動するＬＤ駆動回路６１Ａ（図３参照）を有する。具体的に、光源６１は、複数の発光点が同一基板上に形成されたモノリシックマルチレーザーダイオードである。前記発光点は、予め定められた方向に沿って配列されている。本実施形態では、光源６１として、２つの発光点が配列されたモノリシックマルチレーザーダイオードを例示して説明する。もちろん、光源６１は、マルチタイプのものに限られず、１つの発光点から光ビームを出射するシングルタイプのものであってもよい。   The light source 61 emits a light beam such as laser light, and includes a semiconductor laser element and an LD drive circuit 61A (see FIG. 3) for driving the semiconductor laser element. Specifically, the light source 61 is a monolithic multi-laser diode in which a plurality of light emitting points are formed on the same substrate. The light emitting points are arranged along a predetermined direction. In the present embodiment, a monolithic multi-laser diode in which two light emitting points are arranged will be described as an example of the light source 61. Of course, the light source 61 is not limited to a multi-type one, and may be a single type that emits a light beam from one light emitting point.

後述の制御部８０からＬＤ駆動回路６１Ａに光源６１を発光させるための複数の駆動パルスからなる駆動パルス信号が入力される。ＬＤ駆動回路６１Ａは、前記駆動パルス信号を受けると、前記駆動パルス信号に応じた光強度（光エネルギー）の光ビームを光源６１から出射させる。前記駆動パルス信号には、１ライン分の画像データの各画素に対応して定められた光強度や照射タイミング（露光タイミング）、露光時間（点灯時間）などを特定する駆動パルスが含まれている。前記駆動パルスは、感光体ドラム３１の表面上において各画素に対応する画素領域（区分領域の一例）ごとに定められたものである。言い換えると、前記駆動パルスは、前記画素領域ごとに前記光強度や前記照射タイミング、前記露光時間など定められたものである。ＬＤ駆動回路６１Ａは、前記駆動パルス信号に含まれる前記駆動パルスに応じた特性の光ビームを光源６１から出射させる。制御部８０は、画像形成装置１０に入力された画像データを構成する各画素データから、当該画素データに含まれる画素ごとの階調性（濃度情報）を取得すると、その階調性に応じた幅又は振幅の駆動パルスを有する前記駆動パルス信号を生成して、ＬＤ駆動回路６１Ａに出力する。なお、制御部８０から出力される前記駆動パルス信号は、後述するように、制御部８０によって補正される。そして、補正後の前記駆動パルス信号がＬＤ駆動回路６１Ａに出力される。   A driving pulse signal composed of a plurality of driving pulses for causing the light source 61 to emit light is input from an after-mentioned control unit 80 to the LD driving circuit 61A. Upon receiving the drive pulse signal, the LD drive circuit 61A causes the light source 61 to emit a light beam having a light intensity (light energy) corresponding to the drive pulse signal. The drive pulse signal includes a drive pulse that specifies light intensity, irradiation timing (exposure timing), exposure time (lighting time), and the like determined in correspondence with each pixel of image data for one line. . The drive pulse is determined for each pixel region (an example of a segmented region) corresponding to each pixel on the surface of the photosensitive drum 31. In other words, the drive pulse is determined for each pixel region, such as the light intensity, the irradiation timing, and the exposure time. The LD driving circuit 61A causes the light source 61 to emit a light beam having characteristics corresponding to the driving pulse included in the driving pulse signal. When the control unit 80 acquires the gradation (density information) for each pixel included in the pixel data from each pixel data constituting the image data input to the image forming apparatus 10, the control unit 80 responds to the gradation. The drive pulse signal having a drive pulse having a width or amplitude is generated and output to the LD drive circuit 61A. The drive pulse signal output from the control unit 80 is corrected by the control unit 80 as will be described later. Then, the corrected drive pulse signal is output to the LD drive circuit 61A.

光源６１は、２つの発光点から光ビームを出射する。光源６１から出射された２本の光ビームは、コリメータレンズ６２によって平行光に変えられた後に、２本の光で構成される光束Ｌ１としてシリンドリカルレンズ６３に入射する。シリンドリカルレンズ６３を通った光束Ｌ１は、ＭＥＭＳミラー６４に入射する。なお、光源６１から出射された光ビームの光束Ｌ１は、ＭＥＭＳミラー６４によって走査される走査方向（主走査方向）に異なる位置と角度で、光束Ｌ１の進行方向下流側の走査レンズ６６に入射する。   The light source 61 emits a light beam from two light emitting points. The two light beams emitted from the light source 61 are converted into parallel light by the collimator lens 62, and then enter the cylindrical lens 63 as a light beam L1 composed of the two lights. The light beam L 1 that has passed through the cylindrical lens 63 is incident on the MEMS mirror 64. The light beam L1 of the light beam emitted from the light source 61 is incident on the scanning lens 66 on the downstream side in the traveling direction of the light beam L1 at different positions and angles in the scanning direction (main scanning direction) scanned by the MEMS mirror 64. .

ＭＥＭＳミラー６４は、光源６１から出射されてシリンドリカルレンズ６３を通過した光束Ｌ１を所定の偏向角で偏向して感光体ドラム３１の表面（被走査面）を走査させる。以下、ＭＥＭＳミラー６４による光束Ｌ１の走査方向を主走査方向Ｄ３１（図２参照）といい、感光体ドラム３１の表面上において主走査方向Ｄ３１に直交する方向を副走査方向という。ＭＥＭＳミラー６４は、前記所定の偏向角で正弦波振動して光束Ｌ１を感光体ドラム３１の表面へ向けて反射させる所謂振動ミラーである。ＭＥＭＳミラー６４は、前記副走査方向に平行な揺動軸（不図示）を有する。ＭＥＭＳミラー６４は、前記揺動軸の軸周りに所定の偏向角の範囲内で往復して揺動しつつ、シリンドリカルレンズ６３から入射した光束Ｌ１を偏向して走査する。ＭＥＭＳミラー６４によって反射された光は光束Ｌ２として走査レンズ６６へ進行する。   The MEMS mirror 64 scans the surface (scanned surface) of the photosensitive drum 31 by deflecting the light beam L1 emitted from the light source 61 and passing through the cylindrical lens 63 with a predetermined deflection angle. Hereinafter, the scanning direction of the light beam L1 by the MEMS mirror 64 is referred to as a main scanning direction D31 (see FIG. 2), and the direction orthogonal to the main scanning direction D31 on the surface of the photosensitive drum 31 is referred to as a sub-scanning direction. The MEMS mirror 64 is a so-called vibrating mirror that sine-waves at the predetermined deflection angle and reflects the light beam L1 toward the surface of the photosensitive drum 31. The MEMS mirror 64 has a swing axis (not shown) parallel to the sub-scanning direction. The MEMS mirror 64 deflects and scans the light beam L1 incident from the cylindrical lens 63 while reciprocatingly swinging within the range of a predetermined deflection angle around the swing axis. The light reflected by the MEMS mirror 64 travels to the scanning lens 66 as a light beam L2.

ＭＥＭＳミラー６４は、正弦波振動によって揺動駆動されるものであり、ＭＥＭＳ基板６４Ａと、反射ミラー６４Ｂとを有する。ＭＥＭＳ基板６４Ａは、半導体基板にアクチュエータや電磁コイルなどの機械要素や電子回路などの電子デバイスなどが一体的に集積されたデバイスである。例えば、前記電磁コイルに所定周波数の正弦波電圧が印加されると、この正弦波電圧によって動作する前記電磁コイルによって、反射ミラー６４Ｂが前記揺動軸の軸周りに所定の偏向角の範囲内で揺動する。なお、本実施形態ではＭＥＭＳミラー６４を例示するが、正弦波振動によって揺動駆動される偏向器であれば、ＭＥＭＳミラー６４に代えて、ガルバノミラーなどの他の振動ミラーを適用することも可能である。   The MEMS mirror 64 is driven to swing by sinusoidal vibration, and includes a MEMS substrate 64A and a reflection mirror 64B. The MEMS substrate 64A is a device in which mechanical elements such as actuators and electromagnetic coils and electronic devices such as electronic circuits are integrally integrated on a semiconductor substrate. For example, when a sine wave voltage having a predetermined frequency is applied to the electromagnetic coil, the electromagnetic coil operated by the sine wave voltage causes the reflection mirror 64B to move around the swing axis within a predetermined deflection angle range. Swing. Although the MEMS mirror 64 is illustrated in the present embodiment, other vibrating mirrors such as a galvano mirror can be applied instead of the MEMS mirror 64 as long as the deflector is driven to swing by sinusoidal vibration. It is.

走査レンズ６６，６７は、ＭＥＭＳミラー６４で反射されて主走査方向Ｄ３１へ走査された光束Ｌ２を、被走査面である感光体ドラム３１の表面に集光させる。つまり、走査レンズ６６，６７は、ＭＥＭＳミラー６４によって主走査方向Ｄ３１へ走査された光束Ｌ２を感光体ドラム３１の表面上に結像させる。また、走査レンズ６６，６７は、感光体ドラム３１の表面における光束Ｌ２を主走査方向Ｄ３１へ等速で走査させるものであり、具体的には、アークサイン特性を有するアークサインレンズである。   The scanning lenses 66 and 67 condense the light beam L2 reflected by the MEMS mirror 64 and scanned in the main scanning direction D31 on the surface of the photosensitive drum 31 that is the scanning surface. That is, the scanning lenses 66 and 67 form an image on the surface of the photosensitive drum 31 of the light beam L2 scanned in the main scanning direction D31 by the MEMS mirror 64. The scanning lenses 66 and 67 are for scanning the light beam L2 on the surface of the photosensitive drum 31 at a constant speed in the main scanning direction D31. Specifically, the scanning lenses 66 and 67 are arc sine lenses having arc sine characteristics.

反射ミラー６８各々は、ＭＥＭＳミラー６４によって光束Ｌ２が走査される主走査方向Ｄ３１に長尺状の反射部材である。反射ミラー６８各々は、走査レンズ６６，６７を通過した後の光束Ｌ２を順次反射させて感光体ドラム３１の表面に光束Ｌ２を導く。   Each of the reflection mirrors 68 is a long reflection member in the main scanning direction D31 in which the light beam L2 is scanned by the MEMS mirror 64. Each of the reflection mirrors 68 sequentially reflects the light beam L2 after passing through the scanning lenses 66 and 67, and guides the light beam L2 to the surface of the photosensitive drum 31.

光検出部６９は、ケース６０の内部に設けられる。光検出部６９は、画像形成ユニット１〜４各々に対応して設けられており、ＭＥＭＳミラー６４により主走査方向Ｄ３１に走査される光束Ｌ２の走査経路上の予め定められた位置に配置されている。本実施形態では、光検出部６９は、走査レンズ６６，６７から外れた位置に配置されている。光検出部６９は光束Ｌ２の入射を検知する。光検出部６９は、例えば、フォトトランジスタなどのフォトＩＣと、フォトＩＣが実装された基板とにより構成されている。光検出部６９は、光束Ｌ２を検知すると、１ラインごとの走査開始のタイミングをとるためのビームディテクト信号（ＢＤ信号或いは主走査同期信号とも言う。）を後述の制御部８０に出力する。そして、画像形成装置１０では、制御部８０によって、光検出部６９による光束Ｌ２の検知タイミングに基づいて、各ラインの画像データに対応する光ビームの出射開始タイミング、即ち各ラインの画像の書き出しタイミングが制御される。なお、光検出部６９は、ＭＥＭＳミラー６４の偏向角の両側それぞれに設けられていてもよい。また、画像形成装置１０は、画像形成ユニット１〜４のいずれか一つに光検出部６９が設けられた構成であってもよい。また、画像形成装置１０は、画像形成ユニット１及び２に対応して一つの光検出部６９が設けられ、画像形成ユニット３及び４に対応して一つの光検出部６９が設けられた構成であってもよい。   The light detection unit 69 is provided inside the case 60. The light detection unit 69 is provided corresponding to each of the image forming units 1 to 4 and is disposed at a predetermined position on the scanning path of the light beam L2 scanned in the main scanning direction D31 by the MEMS mirror 64. Yes. In the present embodiment, the light detection unit 69 is disposed at a position away from the scanning lenses 66 and 67. The light detection unit 69 detects the incidence of the light beam L2. The light detection unit 69 includes, for example, a photo IC such as a phototransistor and a substrate on which the photo IC is mounted. When detecting the light beam L2, the light detection unit 69 outputs a beam detect signal (also referred to as a BD signal or a main scanning synchronization signal) for taking a scanning start timing for each line to the control unit 80 described later. In the image forming apparatus 10, the control unit 80 causes the light detection unit 69 to detect the light beam L <b> 2 and the light beam emission start timing corresponding to the image data of each line, that is, the image writing timing of each line. Is controlled. Note that the light detection units 69 may be provided on both sides of the deflection angle of the MEMS mirror 64. Further, the image forming apparatus 10 may have a configuration in which the light detection unit 69 is provided in any one of the image forming units 1 to 4. Further, the image forming apparatus 10 has a configuration in which one light detection unit 69 is provided corresponding to the image forming units 1 and 2 and one light detection unit 69 is provided corresponding to the image forming units 3 and 4. There may be.

ところで、感光体ドラム３１の表面上における光束Ｌ２の走査速度を等速にするために、走査レンズ６６，６７としてアークサインレンズを用いた場合、レンズの光軸Ｐから離れるほど光ビームのスポット径が大きくなることが知られている。この場合、例えば、感光体ドラム３１の長手方向の中央付近および長手方向の両端付近それぞれへ向けて同じ光エネルギーの光ビームを出射させても、それぞれの照射位置においてスポット径が異なる。そのため、感光体ドラム３１の表面における静電潜像の電位がそれぞれの照射位置において異なる。その結果、画像形成装置１０によってシートの中央と幅方向の両端に同じ画像が形成されても、各画像の濃度が異なったり、濃度むらが生じたりするという問題がある。これに対し、本実施形態の画像形成装置１０では、後述するように、制御部８０は、１画素に対応する感光体ドラム３１の表面上の前記画素領域内に複数の照射タイミングで同画素領域内の複数の照射領域に光ビームを照射させる。これにより、感光体ドラム３１の表面上の主走査方向Ｄ３１のいずれの位置においても、前記画素領域における光量分布を概ね均一にすることができ、また、前記画素領域における光束のスポット径を概ね均一にすることが可能となる。特に、本実施形態では、１画素に対応して区分けされた前記画素領域において、複数の照射タイミングで出射された光ビームが複数の照射領域に照射されることにより、前記画素領域における複数の光ビームを含む光束のスポット径の補正範囲を拡大させることが可能になる。   By the way, when an arc sine lens is used as the scanning lenses 66 and 67 in order to make the scanning speed of the light beam L2 on the surface of the photosensitive drum 31 constant, the spot diameter of the light beam becomes farther away from the optical axis P of the lens. Is known to grow. In this case, for example, even when light beams having the same light energy are emitted toward the vicinity of the center in the longitudinal direction of the photosensitive drum 31 and the vicinity of both ends in the longitudinal direction, the spot diameters are different at the respective irradiation positions. Therefore, the potential of the electrostatic latent image on the surface of the photosensitive drum 31 is different at each irradiation position. As a result, even if the same image is formed at the center of the sheet and both ends in the width direction by the image forming apparatus 10, there is a problem that the density of each image is different or density unevenness occurs. On the other hand, in the image forming apparatus 10 of the present embodiment, as will be described later, the control unit 80 includes the same pixel area at a plurality of irradiation timings within the pixel area on the surface of the photosensitive drum 31 corresponding to one pixel. A plurality of irradiation areas are irradiated with a light beam. As a result, the light amount distribution in the pixel area can be made substantially uniform at any position in the main scanning direction D31 on the surface of the photosensitive drum 31, and the spot diameter of the light beam in the pixel area can be made almost uniform. It becomes possible to. In particular, in the present embodiment, a plurality of light beams in the pixel region are emitted by irradiating a plurality of irradiation regions with light beams emitted at a plurality of irradiation timings in the pixel region divided corresponding to one pixel. It becomes possible to expand the correction range of the spot diameter of the light beam including the beam.

具体的に、図３に示されているように、画像形成装置１０は、画像形成装置１０における画像形成動作を制御する制御部８０を備える。なお、制御部８０は、画像形成装置１０全体を統括的に制御するメイン制御部であること、又は前記メイン制御部とは別に設けられていることが考えられる。そして、制御部８０には、ＬＤ駆動回路６１Ａ、ＭＥＭＳミラー６４、光検出部６９等が接続されている。ＬＤ駆動回路６１Ａは、光源６１の点灯制御（露光制御）を行うためのドライバー回路であり、制御部８０からの駆動パルス信号に応じて光源６１の露光（発光及び消灯）を制御する。また、ＬＤ駆動回路６１Ａは、前記駆動パルス信号に応じて、光源６１から出射される光ビームの変調、具体的には、光ビームの強度を変更したり、波長を変更したりする。   Specifically, as illustrated in FIG. 3, the image forming apparatus 10 includes a control unit 80 that controls an image forming operation in the image forming apparatus 10. The control unit 80 may be a main control unit that controls the entire image forming apparatus 10 in an integrated manner, or may be provided separately from the main control unit. The control unit 80 is connected to an LD drive circuit 61A, a MEMS mirror 64, a light detection unit 69, and the like. The LD drive circuit 61A is a driver circuit for performing lighting control (exposure control) of the light source 61, and controls exposure (light emission and extinction) of the light source 61 in accordance with a drive pulse signal from the control unit 80. Further, the LD drive circuit 61A modulates the light beam emitted from the light source 61, specifically, changes the intensity of the light beam or changes the wavelength in accordance with the drive pulse signal.

制御部８０は、ＣＰＵ、ＲＯＭ、ＲＡＭなどを有する。また、制御部８０は、光源制御部８１、記憶部８２を含む。具体的に、制御部８０は、前記ＲＯＭ等に記憶されている制御プログラムに従った処理を前記ＣＰＵで実行することにより、光源制御部８１として機能する。また、記憶部８２は、フラッシュメモリーなどの記憶媒体である。なお、光源制御部８１は、集積回路などで構成されていてもよい。   The control unit 80 includes a CPU, a ROM, a RAM, and the like. The control unit 80 includes a light source control unit 81 and a storage unit 82. Specifically, the control unit 80 functions as the light source control unit 81 by executing processing according to a control program stored in the ROM or the like by the CPU. The storage unit 82 is a storage medium such as a flash memory. The light source control unit 81 may be configured by an integrated circuit or the like.

光源制御部８１は、感光体ドラム３１の表面において主走査方向Ｄ３１に沿って１画素ごとに区分けされた複数の画素領域の少なくとも一つに対して、複数の照射タイミングで光ビームを所定の照射位置に照射させるように光源６１を制御する。前記複数の照射タイミングは、前記走査方向における前記画素領域の位置に基づいて定められた照射タイミングである。光源制御部８１は、複数の画素領域の全てに対して複数の照射タイミングで光ビームを所定の照射位置に照射させるように光源６１を制御してもよい。前記複数の照射タイミングは、予めシミュレーション或いは実測データに基づいて算出されて、記憶部８２に記憶されている。或いは、１ラインを走査するたびに後述のビームデータに含まれている各画素領域の基準スポット径を読み出して、走査の度に前記基準スポット径に基づいて前記複数の照射タイミングを算出してもよい。なお、前記基準スポット径については後述する。   The light source control unit 81 irradiates a predetermined light beam at a plurality of irradiation timings to at least one of a plurality of pixel regions divided for each pixel along the main scanning direction D31 on the surface of the photosensitive drum 31. The light source 61 is controlled to irradiate the position. The plurality of irradiation timings are irradiation timings determined based on the position of the pixel region in the scanning direction. The light source control unit 81 may control the light source 61 so that a predetermined irradiation position is irradiated with a light beam at a plurality of irradiation timings with respect to all of the plurality of pixel regions. The plurality of irradiation timings are calculated in advance based on simulation or actually measured data and stored in the storage unit 82. Alternatively, each time one line is scanned, a reference spot diameter of each pixel area included in beam data to be described later is read, and the plurality of irradiation timings are calculated based on the reference spot diameter each time scanning is performed. Good. The reference spot diameter will be described later.

ここで、前記画素領域は、画像形成ユニット１〜４によりシートに形成される画像の最小単位である１画素に対応する領域である。例えば、画像の解像度が６００ｄｐｉである場合は、１画素の幅が約４２．３μｍである。この画素領域は、後述の実施例１の例では、図５に示す画素領域Ｒ１０である。この場合の前記画素領域は、感光体ドラム３１の表面を主走査方向Ｄ３１に４２．３μｍ間隔で区分された各領域である。なお、前記画素領域は本発明の区分領域の一例であるが、前記区分領域は、１画素に対応する領域に限られない。例えば、前記区分領域は、２画素分或いは３画素分を一纏めにした領域であってもよく、或いは、１画素に対応する領域を更に細分化した領域であってもよい。   Here, the pixel area is an area corresponding to one pixel which is a minimum unit of an image formed on the sheet by the image forming units 1 to 4. For example, when the resolution of the image is 600 dpi, the width of one pixel is about 42.3 μm. This pixel region is a pixel region R10 shown in FIG. 5 in the example of Example 1 described later. In this case, the pixel area is an area obtained by dividing the surface of the photosensitive drum 31 in the main scanning direction D31 at an interval of 42.3 μm. In addition, although the said pixel area is an example of the division area of this invention, the said division area is not restricted to the area | region corresponding to 1 pixel. For example, the divided area may be an area in which two pixels or three pixels are grouped together, or may be an area obtained by further subdividing an area corresponding to one pixel.

本実施形態では、前記複数の照射タイミングは、感光体ドラム３１の表面上における前記画素領域それぞれの光束の光量分布が主走査方向Ｄ３１の全域において略等しくなるように定められている。光量分布が等しくなることで、画素領域に照射される一つ又は複数の光ビームの光束のスポット径が主走査方向Ｄ３１の全域において略均一になる。言い換えると、前記複数の照射タイミングによって光ビームが照射される複数の照射位置は、前記画素領域に照射された複数の光ビームによる光束のスポット径が主走査方向Ｄ３１の全域において略均一になるように定められている。後述の実施例１の例では、画素領域Ｒ１０（図５及び図６参照）における光束のスポット径が主走査方向Ｄ３１の全域で均一なサイズ（＝９０．０μｍ）となるように、画素領域Ｒ１０内で主走査方向Ｄ３１へ均等間隔に隔てられた３つの照射位置（照射領域）に対応する制御パルスＡ１１〜Ａ１３が定められている。制御パルスＡ１１〜Ａ１３は、光源６１を駆動させる制御信号である。光源制御部８１は、前記複数の照射タイミングそれぞれに対応する複数の制御パルスＡ１１〜Ａ１３をＬＤ駆動回路６１Ａに出力して光源６１の点灯を制御する。各制御パルスＡ１１〜Ａ１３それぞれの幅は所定の露光時間で光ビームが照射されるように定められている。また、画素領域Ｒ１０内で定められた３つの照射位置の間隔で光ビームが照射するように各制御パルスＡ１１〜Ａ１３の照射タイミング（照射タイミング）が定められている。   In the present embodiment, the plurality of irradiation timings are determined so that the light amount distribution of the light flux in each of the pixel areas on the surface of the photosensitive drum 31 is substantially equal throughout the main scanning direction D31. By equalizing the light amount distribution, the spot diameter of the light beam of one or more light beams irradiated on the pixel region becomes substantially uniform throughout the main scanning direction D31. In other words, the plurality of irradiation positions irradiated with the light beams at the plurality of irradiation timings are such that the spot diameters of the light beams by the plurality of light beams irradiated on the pixel region are substantially uniform in the entire main scanning direction D31. It is stipulated in. In the example of Example 1 described later, the pixel region R10 is set so that the spot diameter of the light beam in the pixel region R10 (see FIGS. 5 and 6) has a uniform size (= 90.0 μm) in the entire main scanning direction D31. Control pulses A11 to A13 corresponding to three irradiation positions (irradiation regions) that are equally spaced in the main scanning direction D31 are defined. The control pulses A11 to A13 are control signals for driving the light source 61. The light source control unit 81 outputs a plurality of control pulses A11 to A13 corresponding to each of the plurality of irradiation timings to the LD driving circuit 61A to control the lighting of the light source 61. The width of each of the control pulses A11 to A13 is determined so that the light beam is irradiated with a predetermined exposure time. Further, the irradiation timings (irradiation timings) of the control pulses A11 to A13 are determined so that the light beam is irradiated at intervals of three irradiation positions determined in the pixel region R10.

光源制御部８１は、前記画素領域内に定められた複数の照射位置（照射領域）に前記複数の照射タイミングで光ビームを照射させるように光源６１を駆動制御する。本実施形態では、光源制御部８１は、主走査方向Ｄ３１における前記画素領域の位置に応じた露光時間（点灯時間）及び光強度の光ビームを各照射位置に前記照射タイミングで照射するように光源６１を駆動制御する。具体的には、上述したように、画像データを構成する各画素データに含まれる各画素の階調性（濃度情報）に応じた幅の前記駆動パルスを有する駆動パルス信号を生成する。その後、その生成された前記駆動パルス信号を、前記複数の照射位置に応じた前記照射タイミング、露光時間、及び光強度を示す駆動パルス（制御パルス）を含む駆動パルス信号に補正する。そして、光源制御部８１は、補正された前記駆動パルス信号をＬＤ駆動回路６１Ａに出力し、ＬＤ駆動回路６１Ａが前記駆動パルス信号にしたがって光源６１に光ビームを出射させる。後述の実施例１の例では、制御パルスＡ１１〜Ａ１３の全てに対して、同じ光強度（５．２５[ｍＷ]）の光ビームを光源６１から出射させるように前記照射タイミングが定められる。また、画素領域Ｒ１０の中央位置に対応する制御パルスＡ１２に対しては、前記中央位置よりも外側の位置に対応する他の制御パルスＡ１３，Ａ１４よりも２倍の長さの露光時間となるように、前記制御パルスＡ１２の幅が定められている。このように定められた制御パルスを含む駆動パルス信号によって光源６１が駆動制御される。   The light source control unit 81 drives and controls the light source 61 so that a plurality of irradiation positions (irradiation regions) defined in the pixel region are irradiated with a light beam at the plurality of irradiation timings. In the present embodiment, the light source control unit 81 emits a light beam having an exposure time (lighting time) and light intensity corresponding to the position of the pixel region in the main scanning direction D31 to each irradiation position at the irradiation timing. 61 is driven and controlled. Specifically, as described above, a drive pulse signal having the drive pulse having a width corresponding to the gradation (density information) of each pixel included in each pixel data constituting the image data is generated. Thereafter, the generated drive pulse signal is corrected to a drive pulse signal including a drive pulse (control pulse) indicating the irradiation timing, exposure time, and light intensity corresponding to the plurality of irradiation positions. Then, the light source control unit 81 outputs the corrected driving pulse signal to the LD driving circuit 61A, and the LD driving circuit 61A causes the light source 61 to emit a light beam according to the driving pulse signal. In the example of Example 1 described later, the irradiation timing is determined so that a light beam having the same light intensity (5.25 [mW]) is emitted from the light source 61 for all of the control pulses A11 to A13. Further, the control pulse A12 corresponding to the central position of the pixel region R10 has an exposure time twice as long as the other control pulses A13 and A14 corresponding to positions outside the central position. Further, the width of the control pulse A12 is determined. The light source 61 is driven and controlled by the driving pulse signal including the control pulse thus determined.

記憶部８２には、主走査方向Ｄ３１に区分けされた複数の画素領域ごとに、当該画素領域の主走査方向Ｄ３１における位置に応じたビームデータが記憶されている。このビームデータには、予め定められた一定の光エネルギーを有する基準光ビームが前記画素領域に一定時間照射されたときの当該画素領域におけるスポット径（以下「基準スポット径）と称する。）が含まれている。この基準スポット径は、前記基準光ビームが一度だけ画素領域に照射されたときの前記基準光ビームのスポット径である。具体的は、前記基準光ビームは、走査せずに出射される所謂静止ビームであり、前記基準光ビームが複数の画素領域に個別に照射されたときの当該基準光ビームのスポット径が前記基準スポット径である。この基準スポット径は、予めシミュレーション又は実測データにより取得することができる。このようなビームデータが予め取得されて記憶部８２に記憶されている。このため、光源制御部８１は、前記ビームデータから各画素領域における前記基準スポット径のばらつきを把握することができる。例えば、一定の光強度の前記基準光ビームを一定時間だけ各画素領域に照射させたときのその基準光ビームの光量分布（画素領域における光量分布）やスポット径などを測定しておき、その測定値を各画素領域に対応付けて前記ビームデータとして記憶部８２に記憶する。このビームデータには、前記光量分布や基準スポット径のみならず、光源６１から出射される光ビームの特性、具体的には、光ビームに含まれるメインローブの大きさやサイドローブの有無、メインローブの光エネルギー、光ビーム全体の光エネルギーなどが含まれていてもよい。本実施形態では、制御部８０によって、主走査方向Ｄ３１における画素領域の位置と前記ビームデータに含まれる前記基準スポット径とに基づいて、当該画素領域に対応する複数の駆動パルスの照射タイミングが定められる。   The storage unit 82 stores, for each of a plurality of pixel areas divided in the main scanning direction D31, beam data corresponding to the position of the pixel area in the main scanning direction D31. The beam data includes a spot diameter (hereinafter referred to as “reference spot diameter”) in the pixel area when the pixel area is irradiated with a reference light beam having a predetermined constant light energy for a predetermined time. The reference spot diameter is a spot diameter of the reference light beam when the reference light beam is irradiated on the pixel region only once.Specifically, the reference light beam is emitted without scanning. The spot diameter of the reference light beam when the reference light beam is individually applied to a plurality of pixel regions is the reference spot diameter, which is a simulation or actual measurement in advance. Such beam data is acquired in advance and stored in the storage unit 82. For this reason, the light source control unit 81 The variation in the reference spot diameter in each pixel area can be grasped from the beam data, for example, when the reference light beam having a constant light intensity is irradiated on each pixel area for a predetermined time. A light amount distribution (light amount distribution in the pixel region), a spot diameter, and the like are measured, and the measured value is associated with each pixel region and stored as the beam data in the storage unit 82. The beam data includes the light amount distribution. In addition to the reference spot diameter, the characteristics of the light beam emitted from the light source 61, specifically, the size of the main lobe included in the light beam, the presence or absence of side lobes, the light energy of the main lobe, the light of the entire light beam Energy, etc. In the present embodiment, the position of the pixel region in the main scanning direction D31 and the previous position are controlled by the control unit 80. Based on said reference spot diameter contained in the beam data, irradiation timings of a plurality of drive pulses corresponding to the pixel area is determined.

本実施形態では、光源制御部８１は、前記ビームデータに含まれる前記基準スポット径のサイズに対して負の相関関係となるように、前記画素領域に対する光ビームの前記複数の照射タイミングの間隔を調整する。後述の実施例４の例では、静的ビームのスポット径が小さいほど、主走査方向Ｄ３１の外側の照射位置に対応する制御パルスの間隔が大きくされており、静的ビームのスポット径が大きいほど、主走査方向Ｄ３１の外側の照射位置に対応する制御パルスの間隔が小さくされている。   In the present embodiment, the light source control unit 81 sets the intervals of the plurality of irradiation timings of the light beam with respect to the pixel region so as to have a negative correlation with the size of the reference spot diameter included in the beam data. adjust. In the example of Example 4 to be described later, the smaller the spot diameter of the static beam, the larger the control pulse interval corresponding to the irradiation position outside the main scanning direction D31. The larger the spot diameter of the static beam, the larger the static beam spot diameter. The interval of the control pulse corresponding to the irradiation position outside the main scanning direction D31 is reduced.

以下、図４のフローチャートを参照して、制御部８０によって実行される光源６１の駆動制御処理の手順の一例について説明する。この駆動制御処理は、例えば外部のパーソナルコンピューター等の情報処理装置から印刷ジョブを受信した場合に画像形成処理と並行して実行される。   Hereinafter, an example of the procedure of the drive control process of the light source 61 executed by the control unit 80 will be described with reference to the flowchart of FIG. This drive control process is executed in parallel with the image forming process when a print job is received from an information processing apparatus such as an external personal computer.

ステップＳ１１では、制御部８０は、光走査装置６による走査開始指示が入力されたかどうかを判定する。本実施形態では、画像形成装置１０に画像印刷指示とともに印刷ジョブが入力された場合に、走査開始指示が入力されたと判定する。その後、ステップＳ１２において、制御部８０は、ＭＥＭＳミラー６４を駆動させる。   In step S <b> 11, the control unit 80 determines whether a scanning start instruction from the optical scanning device 6 has been input. In the present embodiment, when a print job is input to the image forming apparatus 10 together with an image print instruction, it is determined that a scan start instruction is input. Thereafter, in step S12, the control unit 80 drives the MEMS mirror 64.

次のステップＳ１３では、制御部８０の光源制御部８１は、１走査ライン上の各画素の濃度に応じた駆動パルス信号を生成する。具体的には、印刷ジョブとともに入力された画像データから、画像データを構成する各画素データに含まれる各画素の階調性（濃度情報）を取得し、その階調性に応じた幅の駆動パルスを含む駆動パルス信号を生成する。この駆動パルス信号には、１走査ラインに対応する１ラインの画像情報（濃度情報）が含まれており、具体的には、１ラインに含まれる各画素領域に定められた露光時間や光強度を示す前記駆動パルスが画素領域ごとに複数含まれている。この段階では、それぞれの駆動パルスは、一つの画素領域に対して１回の露光を行う一つのパルスであり、前記駆動パルスによる１回の露光によって一つの画素の静電潜像を感光体ドラム３１の表面に形成するためのものである。本実施形態では、一つの画素領域に割り当てられる一つの駆動パルスを複数の駆動パルス（制御パルス）に分割して、一つの画素領域内に光ビームを複数回照射させるようにしている。   In the next step S13, the light source control unit 81 of the control unit 80 generates a drive pulse signal corresponding to the density of each pixel on one scanning line. Specifically, the gradation (density information) of each pixel included in each pixel data constituting the image data is acquired from the image data input together with the print job, and the width corresponding to the gradation is driven. A drive pulse signal including a pulse is generated. This drive pulse signal includes one line of image information (density information) corresponding to one scanning line. Specifically, the exposure time and light intensity determined for each pixel region included in one line. A plurality of the drive pulses indicating is included for each pixel region. At this stage, each driving pulse is one pulse for performing one exposure for one pixel region, and an electrostatic latent image of one pixel is transferred to the photosensitive drum by one exposure by the driving pulse. It is for forming on the surface of 31. In this embodiment, one drive pulse assigned to one pixel region is divided into a plurality of drive pulses (control pulses), and the light beam is irradiated a plurality of times in one pixel region.

具体的には、次のステップＳ１４において、光源制御部８１は、ステップＳ１３で生成された前記駆動パルス信号を補正する補正処理を行う。この補正処理は、前記画素領域それぞれに対応して予め定められた複数の照射タイミングで光ビームを照射させるために、前記画素領域に割り当てられている前記駆動パルスを複数に分割する処理である。例えば、或る画素領域に対して３回の照射タイミングが定められている場合は、前記駆動パルスを３つに分割する。以下、分割された各駆動パルスを制御パルスと称する。後述の実施例１の例では、前記駆動パルスは、当該補正処理によって、静止ビーム１０１に適用される３つの制御パルスＡ１１〜Ａ１３（図５（Ｂ）参照）に分割される。   Specifically, in the next step S14, the light source control unit 81 performs a correction process for correcting the drive pulse signal generated in step S13. The correction process is a process of dividing the drive pulse assigned to the pixel area into a plurality of parts in order to irradiate the light beam at a plurality of predetermined irradiation timings corresponding to the pixel areas. For example, when the irradiation timing is determined three times for a certain pixel area, the drive pulse is divided into three. Hereinafter, each divided drive pulse is referred to as a control pulse. In the example of Example 1 described later, the drive pulse is divided into three control pulses A11 to A13 (see FIG. 5B) applied to the stationary beam 101 by the correction process.

各制御パルスの間隔は、光ビームが照射される前記照射タイミングの間隔となるように定められる。また、前記制御パルスのパルス幅は、光ビームが照射される露光時間である。したがって、前記制御パルスのパルス幅は、前記画素領域における各照射位置に必要な光強度が得られるように定められる。また、前記制御パルスの振幅を調整して、各照射位置に必要な光強度を得るようにしてもよい。前記駆動パルスの分割数や分割後の前記制御パルスの間隔、制御パルスの振幅などは、前記画素領域ごとに予め対応して記憶された記憶部８２内の基準スポット径や光ビームの特性（光量分布など）などの情報（補正情報とも称する）が参照されて、画素領域ごとに決定される。例えば、照射される画素領域の光束のスポット径が、記憶部８２に記憶された基準スポット径の平均径となるように前記分割数や間隔が定められてもよい。もちろん、事前に各画素領域に対応して前記平均径となるように変調率や分割数などがシミュレーションなどによって求められている場合は、前記変調率や前記分割数（補正情報とも称する）に基づいて前記駆動パルスを分割する補正処理が行われてもよい。   The interval between the control pulses is determined to be the interval of the irradiation timing at which the light beam is irradiated. The pulse width of the control pulse is an exposure time during which the light beam is irradiated. Therefore, the pulse width of the control pulse is determined so that a necessary light intensity can be obtained at each irradiation position in the pixel region. Moreover, the amplitude of the control pulse may be adjusted to obtain the required light intensity at each irradiation position. The number of divisions of the drive pulse, the interval between the control pulses after division, the amplitude of the control pulse, and the like are stored in advance in correspondence with each pixel area, the reference spot diameter in the storage unit 82 and the characteristics (light quantity) of the light beam. Information (also referred to as correction information) such as distribution) is determined for each pixel region. For example, the number of divisions and the interval may be determined so that the spot diameter of the luminous flux in the pixel area to be irradiated becomes the average diameter of the reference spot diameters stored in the storage unit 82. Of course, when the modulation rate, the number of divisions, and the like are obtained in advance by simulation or the like so as to obtain the average diameter corresponding to each pixel region, it is based on the modulation rate and the number of divisions (also called correction information). Then, a correction process for dividing the drive pulse may be performed.

次のステップＳ１５では、制御部８０は、光検出部６９から前記ＤＢ信号を検知したかどうかを判定する。前記ＤＢ信号が検知されると、制御部８０の光源制御部８１は、ステップＳ１６において、前記補正処理後の駆動パルス信号をＬＤ駆動回路６１Ａに出力する。駆動パルス信号を受けたＬＤ駆動回路６１Ａは、駆動パルス信号にしたがって光源６１を駆動制御する。これにより、感光体ドラム３１の表面上の前記画素領域ごとに定められた複数の照射タイミングで同画素領域における複数の照射位置（照射領域）に光ビームが照射される。なお、次のラインに対する走査がある場合は、ステップＳ１３以降の処理が繰り返され、次のラインに対する走査が無い場合は、ＭＥＭＳミラー６４の駆動を停止して、一連の処理が終了する。   In next step S <b> 15, the control unit 80 determines whether or not the DB signal is detected from the light detection unit 69. When the DB signal is detected, the light source control unit 81 of the control unit 80 outputs the drive pulse signal after the correction process to the LD drive circuit 61A in step S16. Upon receiving the drive pulse signal, the LD drive circuit 61A drives and controls the light source 61 according to the drive pulse signal. Thereby, a light beam is irradiated to a plurality of irradiation positions (irradiation regions) in the pixel region at a plurality of irradiation timings determined for each pixel region on the surface of the photosensitive drum 31. If there is scanning for the next line, the processing from step S13 is repeated, and if there is no scanning for the next line, the driving of the MEMS mirror 64 is stopped and the series of processing ends.

このように、画像形成装置１０の光走査装置６において、上述の光源６１の駆動制御処理が行われるため、走査時に、感光体ドラム３１の表面上の前記画素領域ごとに定められた複数の照射タイミングで同画素領域における複数の照射位置（照射領域）に光ビームが照射される。このため、感光体ドラム３１の表面上の主走査方向Ｄ３１のいずれの位置においても、各画素領域における光束の光量分布を概ね等しくすることができ、また、各画素領域における光束のスポット径を概ね均一にすることが可能となる。   As described above, in the optical scanning device 6 of the image forming apparatus 10, the above-described drive control process of the light source 61 is performed. Therefore, a plurality of irradiations determined for each of the pixel regions on the surface of the photosensitive drum 31 during scanning. A light beam is irradiated to a plurality of irradiation positions (irradiation areas) in the same pixel area at the timing. For this reason, at any position in the main scanning direction D31 on the surface of the photosensitive drum 31, the light amount distribution of the light beam in each pixel region can be made substantially equal, and the spot diameter of the light beam in each pixel region can be made roughly. It becomes possible to make it uniform.

なお、本実施形態では、生成された駆動パルス信号を、前記制御パルスを含む新たな駆動パルス信号に補正する例について説明したが、光源制御部８１が、ステップＳ１３において、前記制御パルスを含む駆動パルス信号を生成するものであってもよい。   In the present embodiment, the example in which the generated drive pulse signal is corrected to a new drive pulse signal including the control pulse has been described. However, in step S13, the light source control unit 81 performs the drive including the control pulse. It may generate a pulse signal.

［実施例１〜８］
次に、本発明の第１実施形態の各実施例１〜８及について説明する。以下の各実施例１〜８は、所定のシミュレーションプログラムを用いて得られたシミュレーション結果を示す図５乃至図１２を参照して説明する。 [Examples 1 to 8]
Next, each Example 1-8 of 1st Embodiment of this invention is demonstrated. Examples 1 to 8 below will be described with reference to FIGS. 5 to 12 showing simulation results obtained using a predetermined simulation program.

［実施例１]
図５及び図６を参照して、実施例１（シミュレーション例１）について説明する。図５（Ａ）は、解像度６００ｄｐｉにおける１画素に対応する画素領域Ｒ１０に異なるスポット径の静止ビーム１０１，１０２が所定時間（２．８０×１０−８[ｓ]）照射されたときの光量分布のシミュレーン結果を示す図である。図５（Ｂ）は、実施例１のシミュレーションにおいて静止ビーム１０１に適用される点灯制御の制御パルスＡ１１〜Ａ１３、及び静止ビーム１０２に適用される点灯制御の制御パルスＡ１４を示す図である。また、図６（Ａ）〜（Ｃ）は、図５（Ｂ）に示す制御パルスで光源６１を駆動させて３つの光ビームを照射したときに得られる動的ビーム１０３，１０４，１０５のシミュレーン結果を示す図である。ここで、前記静止ビームは、走査させずに被走査面へ出射させた光ビームのことである。また、前記動的ビームは、被走査面に対して光ビームを走査させて得られた被走査面における光束のことである。 [Example 1]
Example 1 (simulation example 1) will be described with reference to FIGS. FIG. 5A shows the light amount distribution when the stationary beams 101 and 102 having different spot diameters are irradiated for a predetermined time (2.80 × 10 −8 [s]) onto the pixel region R10 corresponding to one pixel at a resolution of 600 dpi. It is a figure which shows the simulation result of. FIG. 5B is a diagram illustrating the lighting control pulse A11 to A13 applied to the stationary beam 101 and the lighting control pulse A14 applied to the stationary beam 102 in the simulation of the first embodiment. 6A to 6C are simulations of the dynamic beams 103, 104, and 105 obtained when the light source 61 is driven by the control pulse shown in FIG. 5B and three light beams are emitted. FIG. Here, the stationary beam is a light beam emitted to the scanned surface without being scanned. The dynamic beam is a light beam on the surface to be scanned obtained by scanning the surface with the light beam.

実施例１における静止ビーム１０１は、スポット径が６７．２［μｍ］に設定された光ビームであり、静止ビーム１０２は、スポット径が９０．０［μｍ］に設定された光ビームである。ここで、スポット径は、光強度のピーク値に対して１／ｅ２（＝１３．５％）となる点の光束の直径である。図５（Ａ）に明らかなように、スポット径が異なると光量分布も異なることが理解できる。スポット径及び光量分布それぞれが異なる静止ビーム１０１及び静止ビーム１０２に対して、実施例１では、図５（Ｂ）に示す制御パルスを用いた点灯制御を行うことにより、静止ビーム１０１のスポット径６７．２［μｍ］を静止ビーム１０２のスポット径９０．０［μｍ］に揃えるシミュレーションを行った。ここで、図５（Ｂ）のシミュレーション条件は、各制御パルスの光強度（光エネルギー）が５．２５［ｍＷ］、走査速度が１５００［ｍ／ｓ］、制御パルスＡ１１，Ａ１３の露光時間が６．６７×１０−１０［ｓ］、制御パルスＡ１２の露光時間が１．３３×１０−９［ｓ］、制御パルスＡ１４の露光時間が２．６７×１０−９［ｓ］、制御パルスＡ１１，Ａ１３の点灯時の走査長が１［μｍ］、制御パルスＡ１２の点灯時の走査長が２［μｍ］、制御パルスＡ１４の点灯時の走査長が４［μｍ］、制御パルスＡ１１〜Ａ１３の光エネルギー（露光エネルギー）が０．３９３７０１[μJ/cm2]、制御パルスＡ１４の光エネルギー（露光エネルギー）が０．７８７４０２[μJ/cm2]である。 The stationary beam 101 in the first embodiment is a light beam with a spot diameter set to 67.2 [μm], and the stationary beam 102 is a light beam with a spot diameter set to 90.0 [μm]. Here, the spot diameter is the diameter of the light beam at a point that is 1 / e 2 (= 13.5%) with respect to the peak value of the light intensity. As apparent from FIG. 5A, it can be understood that the light amount distribution is different when the spot diameter is different. In the first embodiment, lighting control using the control pulse shown in FIG. 5B is performed on the stationary beam 101 and the stationary beam 102 having different spot diameters and light amount distributions, whereby the spot diameter 67 of the stationary beam 101 is obtained. A simulation was performed in which .2 [μm] is aligned with the spot diameter of the stationary beam 102 of 90.0 [μm]. Here, the simulation conditions in FIG. 5B are as follows: the light intensity (light energy) of each control pulse is 5.25 [mW], the scanning speed is 1500 [m / s], and the exposure times of the control pulses A11 and A13. 6.67 × 10 −10 [s], exposure time of control pulse A12 is 1.33 × 10 −9 [s], exposure time of control pulse A14 is 2.67 × 10 −9 [s], control pulse A11 The scanning length when the A13 is lit is 1 [μm], the scanning length when the control pulse A12 is lit is 2 [μm], the scanning length when the control pulse A14 is lit is 4 [μm], and the control pulses A11 to A13 The light energy (exposure energy) is 0.393701 [μJ / cm 2], and the light energy (exposure energy) of the control pulse A14 is 0.787402 [μJ / cm 2].

実施例１では、図５（Ｂ）に示されるように、画素領域Ｒ１０において、スポット径の小さい静止ビーム１０１については、主走査方向Ｄ３１の中央と両端部の合計３箇所に照射位置を定め、各照射位置に対応する制御パルスＡ１１〜Ａ１３を用いた。つまり、画素領域Ｒ１０に対する制御パルスＡ１１〜Ａ１３による光ビームの照射タイミングは３回である。また、３つの制御パルスＡ１１〜Ａ１３の照射タイミングは、主走査方向Ｄ３１において均等な間隔に定められている。つまり、画素領域Ｒ１０において、制御パルスＡ１１〜Ａ１３による光ビームの各照射タイミング及び照射位置の間隔は均等である。また、静止ビーム１０１については、主走査方向Ｄ３１の中央位置に対応するように制御パルスＡ１２の照射タイミングが定められており、また、他の２つの制御パルスＡ１１，Ａ１３は、主走査方向Ｄ３１の中央位置を基準にして主走査方向Ｄ３１へ対称に振り分けられた照射位置に光ビームが照射するように照射タイミングが定められている。つまり、制御パルスＡ１１，Ａ１３によって複数の照射タイミングで照射される光ビームの照射位置は、前記中央位置を基準にして主走査方向Ｄ３１へ対称に振り分けられている。具体的には、制御パルスＡ１１，Ａ１３に対応する照射位置は、画素領域Ｒ１０において主走査方向Ｄ３１の最も外側の位置（隣接する画素領域の境界位置）に定められている。また、スポット径の大きい静止ビーム１０２については、主走査方向Ｄ３１の中央位置に光強度が集中するように、中央位置に対応するように一つの制御パルスＡ１４の照射タイミングが定められている。つまり、制御パルスＡ１４よって照射される光ビームの照射位置は、前記中央位置である。   In Example 1, as shown in FIG. 5B, in the pixel region R10, for the stationary beam 101 having a small spot diameter, irradiation positions are determined at a total of three locations in the center and both ends in the main scanning direction D31. Control pulses A11 to A13 corresponding to each irradiation position were used. That is, the irradiation timing of the light beam by the control pulses A11 to A13 with respect to the pixel region R10 is three times. Further, the irradiation timings of the three control pulses A11 to A13 are set at equal intervals in the main scanning direction D31. That is, in the pixel region R10, the light beam irradiation timings and the irradiation position intervals by the control pulses A11 to A13 are equal. For the stationary beam 101, the irradiation timing of the control pulse A12 is determined so as to correspond to the center position in the main scanning direction D31, and the other two control pulses A11 and A13 are set in the main scanning direction D31. The irradiation timing is determined so that the light beam is irradiated to the irradiation position distributed symmetrically in the main scanning direction D31 with respect to the center position. That is, the irradiation positions of the light beams irradiated at a plurality of irradiation timings by the control pulses A11 and A13 are distributed symmetrically in the main scanning direction D31 with the central position as a reference. Specifically, the irradiation position corresponding to the control pulses A11 and A13 is determined as the outermost position in the main scanning direction D31 (the boundary position between adjacent pixel areas) in the pixel area R10. For the stationary beam 102 having a large spot diameter, the irradiation timing of one control pulse A14 is determined so as to correspond to the central position so that the light intensity is concentrated at the central position in the main scanning direction D31. That is, the irradiation position of the light beam irradiated by the control pulse A14 is the center position.

また、制御パルスＡ１１〜Ａ１３、及び制御パルスＡ１４は、それぞれ、光強度が同じであるが、制御パルスＡ１２は、両端の制御パルスＡ１１，Ａ１３に対して露光時間が２倍である。また、制御パルスＡ１４の露光時間は、制御パルスＡ１２の露光時間の２倍であり、制御パルスＡ１１，Ａ１３の露光時間の４倍となっている。つまり、画素領域Ｒ１０において、主走査方向Ｄ３１の最も外側に位置する照射位置（外側照射位置）よりも内側に位置する照射位置（内側照射位置）に、より大きい光エネルギーの光ビームが照射されるように各露光時間が設定されている。具体的には、制御パルスＡ１１〜Ａ１３においては、外側の制御パルスＡ１１，Ａ１３による光ビームよりも、内側の制御パルスＡ１２は、２倍の光エネルギーの光ビームを照射する。   The control pulses A11 to A13 and the control pulse A14 have the same light intensity, but the control pulse A12 has an exposure time twice that of the control pulses A11 and A13 at both ends. The exposure time of the control pulse A14 is twice the exposure time of the control pulse A12, and is four times the exposure time of the control pulses A11 and A13. In other words, in the pixel region R10, a light beam with a larger light energy is irradiated to an irradiation position (inner irradiation position) located inside the irradiation position (outer irradiation position) located on the outermost side in the main scanning direction D31. Each exposure time is set as follows. Specifically, in the control pulses A11 to A13, the inner control pulse A12 irradiates the light beam having twice the light energy as compared with the light beams generated by the outer control pulses A11 and A13.

図６（Ａ）は、図５（Ｂ）に示す点灯制御が異なるプロファイルの静止ビーム１０１及び静止ビーム１０２に対して行われつつ光ビームが画素領域Ｒ１０に対して走査されるときの動的ビーム１０１Ａ，１０２Ａの光量分布である。静止ビーム１０１及び静止ビーム１０２のいずれに対しても、これらの動的ビーム１０１Ａ，１０２Ｂは、スポット径が９０．０μｍに揃えられ、また、光量分布も一致している。なお、図６（Ａ）では、光量分布が一致しているため、動的ビーム１０１Ａ，１０２Ｂが重なって表示されている。図６（Ｂ）及び（Ｃ）においても同様である。   FIG. 6A shows a dynamic beam when the light beam is scanned with respect to the pixel region R10 while the lighting control shown in FIG. 5B is performed on the stationary beam 101 and the stationary beam 102 having different profiles. It is a light quantity distribution of 101A and 102A. For both the stationary beam 101 and the stationary beam 102, the dynamic beams 101A and 102B have the spot diameters of 90.0 μm and the light intensity distributions match. In FIG. 6A, since the light quantity distributions match, the dynamic beams 101A and 102B are displayed overlapping each other. The same applies to FIGS. 6B and 6C.

図６（Ｂ）は、図５（Ｂ）に示す点灯制御が連続する２つの画素に対応する画素領域Ｒ１０，Ｒ１１に対して行われつつ光ビームが画素領域Ｒ１０，Ｒ１１に対して走査されるときの動的ビーム１０１Ｂ，１０２Ｂの光量分布である。図６（Ｃ）は、図５（Ｂ）に示す点灯制御が１ｂｙ１画素に対応する画素領域Ｒ１０〜Ｒ１２に対して行われつつ光ビームが画素領域Ｒ１０〜Ｒ１２に対して走査されるときの動的ビーム１０１Ｃ，１０２Ｃの光量分布である。ここで、１ｂｙ１（１対１）画素とは、１画素毎に点灯（ＯＮ）、非点灯（ＯＦＦ）を交互に繰り返す画素列の点灯パターンである。図６（Ｂ）及び図６（Ｃ）に示されるように、静止ビーム１０１及び静止ビーム１０２のいずれに対しても、各動的ビームの光量分布が等しくなる。このため、光量分布のピーク値の１／ｅ２の点におけるスポット径も同じサイズに揃えられる。 In FIG. 6B, the light beam is scanned with respect to the pixel regions R10 and R11 while the lighting control shown in FIG. 5B is performed on the pixel regions R10 and R11 corresponding to two pixels. It is the light quantity distribution of the dynamic beams 101B and 102B at the time. FIG. 6C illustrates the movement when the light beam is scanned with respect to the pixel regions R10 to R12 while the lighting control illustrated in FIG. 5B is performed on the pixel regions R10 to R12 corresponding to the 1by1 pixel. This is a light amount distribution of the target beams 101C and 102C. Here, 1 by 1 (one-to-one) pixel is a lighting pattern of a pixel row in which lighting (ON) and non-lighting (OFF) are alternately repeated for each pixel. As shown in FIGS. 6B and 6C, the light quantity distribution of each dynamic beam is equal for both the stationary beam 101 and the stationary beam 102. For this reason, the spot diameter at the point 1 / e 2 of the peak value of the light quantity distribution is also made the same size.

このことから、図５（Ｂ）に示される点灯制御が適用されることにより、スポット径の差が、主走査方向Ｄ３１に最大で２２．８［μｍ］（９０．０［μｍ］−６７．２［μｍ］）あっても、光ビームの光量分布を概ね等しくすることができ、また、光ビームのスポット径を概ね均一にすることが可能であることが理解できる。また、図５（Ｂ）に示されるように、静止ビーム１０１，１０２に比べておよそ２倍の光強度を要することになるが、２倍程度の光強度の調整だけで光量分布を等しくすることができ、スポット径を揃えることができる。したがって、従来技術に比べて、少ない調整幅で従来と同程度或いはそれ以上の範囲でスポット径の補正を行うことができる。言い換えると、従来技術に比べて、スポット径の補正範囲を拡大することが可能である。   From this, by applying the lighting control shown in FIG. 5B, the difference in spot diameter is 22.8 [μm] (90.0 [μm] −67. 2 [μm]), it can be understood that the light amount distribution of the light beam can be made substantially equal, and the spot diameter of the light beam can be made substantially uniform. Further, as shown in FIG. 5B, the light intensity is about twice that of the stationary beams 101 and 102, but the light intensity distribution is made equal only by adjusting the light intensity about twice. The spot diameter can be made uniform. Therefore, the spot diameter can be corrected within a range equivalent to or larger than that of the prior art with a small adjustment width compared to the prior art. In other words, the spot diameter correction range can be expanded as compared with the prior art.

なお、実施例１において、静止ビーム１０１のスポット径を７５．０［μｍ］に設定し、静止ビーム１０２のスポット径を９５．６［μｍ］に設定し、静止ビーム１０１のスポット径７５．０［μｍ］を静止ビーム１０２のスポット径９５．６［μｍ］に揃えるシミュレーションを行った場合も、光量分布を等しくすることができ、スポット径を揃えることができることが確認済みである。   In Example 1, the spot diameter of the stationary beam 101 is set to 75.0 [μm], the spot diameter of the stationary beam 102 is set to 95.6 [μm], and the spot diameter of the stationary beam 101 is 75.0. It has been confirmed that the light quantity distribution can be made equal and the spot diameters can be made uniform even when a simulation of making [μm] equal to the spot diameter 95.6 [μm] of the stationary beam 102 is performed.

［実施例２］
図７を参照して、実施例２（シミュレーション例２）について説明する。図７（Ａ）は、画素領域Ｒ１０に異なるスポット径の静止ビーム２０１，２０２が所定時間（２．８０×１０−８[ｓ]）照射されたときの光量分布のシミュレーン結果を示す図である。図７（Ｂ）は、実施例２のシミュレーションにおいて静止ビーム２０１に適用される点灯制御の制御パルスＡ２１〜Ａ２３、及び静止ビーム２０２に適用される点灯制御の制御パルスＡ２４を示す図である。 [Example 2]
Example 2 (simulation example 2) will be described with reference to FIG. FIG. 7A is a diagram showing a simulation result of the light amount distribution when the stationary beams 201 and 202 having different spot diameters are irradiated for a predetermined time (2.80 × 10 −8 [s]) to the pixel region R10. is there. FIG. 7B is a diagram illustrating lighting control pulses A21 to A23 applied to the stationary beam 201 and lighting control pulse A24 applied to the stationary beam 202 in the simulation of the second embodiment.

実施例２における静止ビーム２０１は、スポット径が７５．２［μｍ］に設定された光ビームであり、静止ビーム２０２は、スポット径が９０．０［μｍ］に設定された光ビームである。実施例２では、図７（Ｂ）に示す制御パルスを用いた点灯制御を行うことにより、静止ビーム２０１のスポット径７５．２［μｍ］を静止ビーム２０２のスポット径９０．０［μｍ］に揃えるシミュレーションを行った。ここで、図７（Ｂ）のシミュレーション条件は、各制御パルスの光強度が１．０５［ｍＷ］、制御パルスＡ２１，Ａ２３の露光時間が３．３３×１０−１０［ｓ］、制御パルスＡ２２の露光時間が６．６７×１０−９［ｓ］、制御パルスＡ２４の露光時間が１．３３×１０−８［ｓ］、制御パルスＡ２１，Ａ２３の点灯時の走査長が５［μｍ］、制御パルスＡ２２の点灯時の走査長が１０［μｍ］、制御パルスＡ２４の点灯時の走査長が２０［μｍ］、制御パルスＡ２１〜Ａ２３の光エネルギー（露光エネルギー）が０．３９３７０１[μJ/cm2]、制御パルスＡ２４の光エネルギー（露光エネルギー）が０．７８７４０２[μJ/cm2]である。なお、他の条件は実施例１の条件と同じである。 The stationary beam 201 in the second embodiment is a light beam with a spot diameter set to 75.2 [μm], and the stationary beam 202 is a light beam with a spot diameter set to 90.0 [μm]. In the second embodiment, the spot diameter 75.2 [μm] of the stationary beam 201 is changed to the spot diameter 90.0 [μm] of the stationary beam 202 by performing the lighting control using the control pulse shown in FIG. A simulation was performed. Here, the simulation conditions in FIG. 7B are as follows: the light intensity of each control pulse is 1.05 [mW], the exposure time of the control pulses A21 and A23 is 3.33 × 10 −10 [s], and the control pulse A22. Exposure time of 6.67 × 10 −9 [s], exposure time of the control pulse A24 is 1.33 × 10 −8 [s], and the scanning length when the control pulses A21 and A23 are lit is 5 [μm], The scanning length when the control pulse A22 is turned on is 10 [μm], the scanning length when the control pulse A24 is turned on is 20 [μm], and the light energy (exposure energy) of the control pulses A21 to A23 is 0.393701 [μJ / cm 2]. The light energy (exposure energy) of the control pulse A24 is 0.787402 [μJ / cm 2]. Other conditions are the same as those in the first embodiment.

実施例２では、図７（Ｂ）に示されるように、画素領域Ｒ１０において、スポット径の小さい静止ビーム２０１については、主走査方向Ｄ３１の中央と両端部の合計３箇所に照射位置を定め、各照射位置に対応する制御パルスＡ２１〜Ａ２３を用いた。つまり、画素領域Ｒ１０に対する制御パルスＡ２１〜Ａ２３による光ビームの照射タイミングは３回である。また、３つの制御パルスＡ２１〜Ａ２３の照射タイミングは、主走査方向Ｄ３１において均等な間隔に定められている。つまり、画素領域Ｒ１０において、制御パルスＡ２１〜Ａ２３による光ビームの各照射タイミング及び照射位置の間隔は均等である。また、静止ビーム２０１については、主走査方向Ｄ３１の中央位置に対応するように制御パルスＡ２２の照射タイミングが定められており、また、他の２つの制御パルスＡ２１，Ａ２３は、主走査方向Ｄ３１の中央位置を基準にして主走査方向Ｄ３１へ対称に振り分けられた照射位置に光ビームが照射するように照射タイミングが定められている。つまり、制御パルスＡ２１，Ａ２３によって複数の照射タイミングで照射される光ビームの照射位置は、前記中央位置を基準にして主走査方向Ｄ３１へ対称に振り分けられている。また、スポット径の大きい静止ビーム２０２については、主走査方向Ｄ３１の中央位置に光強度が集中するように、中央位置に対応するように一つの制御パルスＡ２４の照射タイミングが定められている。実施例２が実施例１と大きく異なる点は、実施例１に比べて各制御パルスの光強度が概ね４分の１にされ、露光時間及び走査長が概ね５倍にされた点である。各制御パルスの配置や数などのその他の事項は、実施例１と同じである。   In Example 2, as shown in FIG. 7B, in the pixel region R10, for the stationary beam 201 having a small spot diameter, irradiation positions are determined at a total of three locations in the center and both ends in the main scanning direction D31. Control pulses A21 to A23 corresponding to each irradiation position were used. That is, the irradiation timing of the light beam by the control pulses A21 to A23 with respect to the pixel region R10 is three times. Further, the irradiation timings of the three control pulses A21 to A23 are set at equal intervals in the main scanning direction D31. That is, in the pixel region R10, the intervals between the irradiation timings and the irradiation positions of the light beams by the control pulses A21 to A23 are equal. For the stationary beam 201, the irradiation timing of the control pulse A22 is determined so as to correspond to the center position in the main scanning direction D31, and the other two control pulses A21 and A23 are set in the main scanning direction D31. The irradiation timing is determined so that the light beam is irradiated to the irradiation position distributed symmetrically in the main scanning direction D31 with respect to the center position. That is, the irradiation positions of the light beams irradiated at a plurality of irradiation timings by the control pulses A21 and A23 are distributed symmetrically in the main scanning direction D31 with the central position as a reference. For the stationary beam 202 having a large spot diameter, the irradiation timing of one control pulse A24 is determined so as to correspond to the central position so that the light intensity is concentrated at the central position in the main scanning direction D31. The difference between the second embodiment and the first embodiment is that the light intensity of each control pulse is approximately ¼ that of the first embodiment, and the exposure time and the scanning length are approximately five times larger. Other matters such as the arrangement and number of control pulses are the same as those in the first embodiment.

実施例２のシミュレーションにおいても、図７（Ｂ）に示す点灯制御により得られる２つの動的ビームにおいて、実施例１と同様に、光量分布が概ね等しくなり、スポット径が同じサイズ（例えば９０．０μｍ）に揃えられるという結果を得た。なお、実施例２の動的ビームは、実施例１と概ね同様の波形であるため、図示は省略している。   Also in the simulation of the second embodiment, in the two dynamic beams obtained by the lighting control shown in FIG. 7B, similarly to the first embodiment, the light amount distribution is substantially equal and the spot diameter is the same size (for example, 90. 0 μm) was obtained. The dynamic beam of the second embodiment has a waveform substantially similar to that of the first embodiment, and is not shown.

このことから、図７（Ｂ）に示される点灯制御が適用されることにより、スポット径の差が、主走査方向Ｄ３１に最大で１４．８［μｍ］（９０．０［μｍ］−７５．２［μｍ］）あっても、光ビームの光量分布を概ね等しくすることができ、また、光ビームのスポット径を概ね均一にすることが可能であることが理解できる。   Accordingly, by applying the lighting control shown in FIG. 7B, the difference in spot diameter is 14.8 [μm] (90.0 [μm] −75.75) in the main scanning direction D31 at the maximum. 2 [μm]), it can be understood that the light amount distribution of the light beam can be made substantially equal, and the spot diameter of the light beam can be made substantially uniform.

［実施例３］
図８を参照して、実施例３（シミュレーション例３）について説明する。図８（Ａ）は、画素領域Ｒ１０に異なるスポット径の静止ビーム３０１，３０２が所定時間（２．８０×１０−８[ｓ]）照射されたときの光量分布のシミュレーン結果を示す図である。図８（Ｂ）は、実施例３のシミュレーションにおいて静止ビーム３０１に適用される点灯制御の制御パルスＡ３１〜Ａ３３、及び静止ビーム３０２に適用される点灯制御の制御パルスＡ３４を示す図である。 [Example 3]
A third embodiment (simulation example 3) will be described with reference to FIG. FIG. 8A is a diagram showing a simulation result of the light amount distribution when the stationary beams 301 and 302 having different spot diameters are irradiated for a predetermined time (2.80 × 10 −8 [s]) to the pixel region R10. is there. FIG. 8B is a diagram illustrating lighting control pulses A31 to A33 applied to the stationary beam 301 and a lighting control pulse A34 applied to the stationary beam 302 in the simulation of the third embodiment.

実施例３における静止ビーム３０１は、スポット径が７２．８［μｍ］に設定された光ビームであり、静止ビーム３０２は、スポット径が９０．０［μｍ］に設定された光ビームである。実施例３では、図８（Ｂ）に示す制御パルスを用いた点灯制御を行うことにより、静止ビーム３０１のスポット径７２．８［μｍ］を静止ビーム３０２のスポット径９０．０［μｍ］に揃えるシミュレーションを行った。ここで、図８（Ｂ）のシミュレーション条件は、制御パルスＡ３１〜Ａ３３の光強度が１．０５［ｍＷ］、制御パルスＡ３４の光強度が２．１０［ｍＷ］、制御パルスＡ３１，Ａ３３の露光時間が３．３３×１０−１０［ｓ］、制御パルスＡ３２，Ａ３４の露光時間が６．６７×１０−９［ｓ］、制御パルスＡ３１，Ａ３３の点灯時の走査長が５［μｍ］、制御パルスＡ３２，Ａ３４の点灯時の走査長が１０［μｍ］、制御パルスＡ３１〜Ａ３４の光エネルギー（露光エネルギー）が０．３９３７０１[μJ/cm2]である。なお、他の条件は実施例２の条件と同じである。 The stationary beam 301 in the third embodiment is a light beam with a spot diameter set to 72.8 [μm], and the stationary beam 302 is a light beam with a spot diameter set to 90.0 [μm]. In Example 3, the spot diameter 72.8 [μm] of the stationary beam 301 is changed to the spot diameter 90.0 [μm] of the stationary beam 302 by performing lighting control using the control pulse shown in FIG. A simulation was performed. Here, the simulation condition of FIG. 8B is that the light intensity of the control pulses A31 to A33 is 1.05 [mW], the light intensity of the control pulse A34 is 2.10 [mW], and the exposure of the control pulses A31 and A33. The time is 3.33 × 10 −10 [s], the exposure time of the control pulses A32 and A34 is 6.67 × 10 −9 [s], the scanning length when the control pulses A31 and A33 are lit is 5 [μm], The scanning length when the control pulses A32 and A34 are turned on is 10 [μm], and the light energy (exposure energy) of the control pulses A31 to A34 is 0.393701 [μJ / cm 2]. Other conditions are the same as those in the second embodiment.

実施例３では、図８（Ｂ）に示されるように、画素領域Ｒ１０において、スポット径の小さい静止ビーム３０１については、主走査方向Ｄ３１の中央と両端部の合計３箇所に照射位置を定め、各照射位置に対応する制御パルスＡ３１〜Ａ３３（制御パルスＡ２１〜Ａ２３と同じ）を用いた。また、スポット径の大きい静止ビーム３０２については、主走査方向Ｄ３１の中央位置に光強度が集中するように、中央位置に対応するように一つの制御パルスＡ３４の照射タイミングが定められている。実施例３が実施例２と大きく異なる点は、実施例２に比べて制御パルスＡ３４の走査長が２分の１にされ、光強度が２倍にされた点である。各制御パルスの配置や数などのその他の事項は、実施例２と同じである。   In Example 3, as shown in FIG. 8B, in the pixel region R10, for the stationary beam 301 having a small spot diameter, irradiation positions are determined at a total of three locations in the center and both ends in the main scanning direction D31. Control pulses A31 to A33 (same as control pulses A21 to A23) corresponding to each irradiation position were used. For the stationary beam 302 having a large spot diameter, the irradiation timing of one control pulse A34 is determined so as to correspond to the central position so that the light intensity is concentrated at the central position in the main scanning direction D31. The difference between the third embodiment and the second embodiment is that the scanning length of the control pulse A34 is halved and the light intensity is doubled compared to the second embodiment. Other matters such as the arrangement and number of control pulses are the same as those in the second embodiment.

実施例３のシミュレーションにおいても、図８（Ｂ）に示す点灯制御により得られる２つの動的ビームにおいて、実施例１と同様に、光量分布が概ね等しくなり、スポット径が同じサイズ（例えば９０．０μｍ）に揃えられるという結果を得た。なお、実施例３の動的ビームは、実施例１と概ね同様の波形であるため、図示は省略している。   Also in the simulation of the third embodiment, in the two dynamic beams obtained by the lighting control shown in FIG. 8B, as in the first embodiment, the light amount distribution is substantially equal and the spot diameter is the same size (for example, 90. 0 μm) was obtained. Note that the dynamic beam of the third embodiment has a waveform substantially similar to that of the first embodiment, and is not shown.

このことから、図８（Ｂ）に示される点灯制御が適用されることにより、スポット径の差が、主走査方向Ｄ３１に最大で１７．２［μｍ］（９０．０［μｍ］−７２．８［μｍ］）あっても、光ビームの光量分布を概ね等しくすることができ、また、光ビームのスポット径を概ね均一にすることが可能であることが理解できる。   From this, by applying the lighting control shown in FIG. 8B, the difference in spot diameter is 17.2 [μm] (90.0 [μm] −72. 8 [μm]), it can be understood that the light quantity distribution of the light beam can be made substantially equal, and the spot diameter of the light beam can be made substantially uniform.

［実施例４］
図９を参照して、実施例４（シミュレーション例４）について説明する。図９（Ａ）は、画素領域Ｒ１０に異なるスポット径の静止ビーム４０１〜４０４が所定時間（２．８０×１０−８[ｓ]）照射されたときの光量分布のシミュレーン結果を示す図である。図９（Ｂ）は、実施例４のシミュレーションにおいて静止ビーム４０１に適用される点灯制御の制御パルスＡ４１Ｘ，Ａ４１Ｙ，Ａ４１Ｚ、静止ビーム４０２に適用される点灯制御の制御パルスＡ４２Ｘ，Ａ４２Ｙ，Ａ４２Ｚ、静止ビーム４０３に適用される点灯制御の制御パルスＡ４３Ｘ，Ａ４３Ｙ，Ａ４３Ｚ、静止ビーム４０４に適用される点灯制御の制御パルスＡ４４を示す図である。なお、図９（Ｂ）では、中央の制御パルスＡ４１Ｚ，Ａ４２Ｚ，Ａ４３Ｚは同じパルス形状であるため、重なって示されている。 [Example 4]
Example 4 (simulation example 4) will be described with reference to FIG. FIG. 9A is a diagram showing a simulation result of the light amount distribution when the stationary beams 401 to 404 having different spot diameters are irradiated for a predetermined time (2.80 × 10 −8 [s]) to the pixel region R10. is there. FIG. 9B shows control pulses A41X, A41Y, A41Z for lighting control applied to the stationary beam 401 in the simulation of the fourth embodiment, control pulses A42X, A42Y, A42Z for lighting control applied to the stationary beam 402, and stationary. It is a figure which shows the control pulse A44 of the lighting control applied to the control pulse A43X, A43Y, A43Z of the lighting control applied to the beam 403, and the stationary beam 404. In FIG. 9B, the central control pulses A41Z, A42Z, and A43Z have the same pulse shape, and thus are shown overlapping.

実施例４における静止ビーム４０１は、スポット径が６７．２［μｍ］に設定された光ビームであり、静止ビーム４０２は、スポット径が７４．８［μｍ］に設定された光ビームであり、静止ビーム４０３は、スポット径が８２．４［μｍ］に設定された光ビームであり、静止ビーム４０４は、スポット径が９０．０［μｍ］に設定された光ビームである。実施例４では、図９（Ｂ）に示す制御パルスを用いた点灯制御を行うことにより、静止ビーム４０１〜４０３のスポット径を静止ビーム４０４のスポット径９０．０［μｍ］に揃えるシミュレーションを行った。ここで、図９（Ｂ）のシミュレーション条件は、各制御パルスの光強度が５．２５［ｍＷ］、中央位置以外の制御パルスの露光時間が６．６７×１０−１０［ｓ］、その走査長が１［μｍ］、制御パルスＡ４１Ｚ，Ａ４２Ｚ，Ａ４３Ｚの露光時間が１．３３×１０−９［ｓ］、その走査長が２［μｍ］、制御パルスＡ４４の露光時間が２．６７×１０−９［ｓ］、その走査長が４［μｍ］、制御パルスＡ４４の光エネルギー（露光エネルギー）が０．７８７４０２[μJ/cm2]、制御パルスＡ４１Ｘ〜Ａ４１Ｚの光エネルギー（露光エネルギー）が０．３９３７０１[μJ/cm2]、制御パルスＡ４２Ｘ〜Ａ４２Ｚの光エネルギー（露光エネルギー）が０．３９３７０１[μJ/cm2]、制御パルスＡ４３Ｘ〜Ａ４３Ｚの光エネルギー（露光エネルギー）が０．３９３７０１[μJ/cm2]である。なお、他の条件は実施例３の条件と同じである。 The stationary beam 401 in the fourth embodiment is a light beam whose spot diameter is set to 67.2 [μm], and the stationary beam 402 is a light beam whose spot diameter is set to 74.8 [μm]. The stationary beam 403 is a light beam with a spot diameter set to 82.4 [μm], and the stationary beam 404 is a light beam with a spot diameter set to 90.0 [μm]. In the fourth embodiment, a lighting control using the control pulse shown in FIG. 9B is performed, so that the spot diameter of the stationary beams 401 to 403 is made equal to the spot diameter 90.0 [μm] of the stationary beam 404. It was. Here, the simulation condition of FIG. 9B is that the light intensity of each control pulse is 5.25 [mW], the exposure time of the control pulse other than the center position is 6.67 × 10 −10 [s], and the scanning is performed. The length is 1 [μm], the exposure time of the control pulses A41Z, A42Z, and A43Z is 1.33 × 10 −9 [s], the scan length is 2 [μm], and the exposure time of the control pulse A44 is 2.67 × 10. −9 [s], the scanning length is 4 [μm], the light energy (exposure energy) of the control pulse A44 is 0.787402 [μJ / cm 2], and the light energy (exposure energy) of the control pulses A41X to A41Z is 0. 393701 [μJ / cm2], the light energy (exposure energy) of the control pulses A42X to A42Z is 0.393701 [μJ / cm2], and the light energy (exposure energy) of the control pulses A43X to A43Z is 0.39. 701 is a [μJ / cm2]. Other conditions are the same as those in the third embodiment.

実施例４では、図９（Ｂ）に示されるように、画素領域Ｒ１０において、静止ビーム４０１については、主走査方向Ｄ３１の中央と両端部の合計３箇所に照射位置を定め、各照射位置に対応する制御パルスＡ４１Ｘ〜Ａ４１Ｚを用いた。外側の制御パルスＡ４１Ｘ，４１Ｙは、画素領域Ｒ１０の中央位置を基準にして主走査方向Ｄ３１へ対称に振り分けられている。具体的には、制御パルスＡ４１Ｘ，Ａ４１Ｙは、画素領域Ｒ１０において主走査方向Ｄ３１の最も外側の照射位置（隣接する画素領域の境界位置）に光ビームが照射するように照射タイミングが定められている。静止ビーム４０２についても、同様に、３箇所に照射位置に対応する制御パルスＡ４２Ｘ〜Ａ４２Ｚを用い、外側の制御パルスＡ４２Ｘ，Ａ４２Ｙによる照射位置は、中央位置から１７．３［μｍ］離れた位置に定められている。静止ビーム４０３についても、同様に、３箇所に照射位置に対応する制御パルスＡ４３Ｘ〜Ａ４３Ｚを用い、外側の制御パルスＡ４３Ｘ，Ａ４３Ｙによる照射位置は、中央位置から１２．７［μｍ］離れた位置に定められている。また、最もスポット径の大きい静止ビーム４０４については、主走査方向Ｄ３１の中央位置に光強度が集中するように、中央位置に対応するように一つの制御パルスＡ４４の照射タイミングが定められている。実施例４においては、制御パルスＡ４４を除き、スポット径の小さい制御パルスほど中央位置から離れた位置に照射位置が定められており、スポット径が大きい制御パルスほど中央位置寄りに照射位置が定められている。   In Example 4, as shown in FIG. 9B, in the pixel region R10, for the stationary beam 401, irradiation positions are determined at a total of three locations in the center and both ends in the main scanning direction D31. Corresponding control pulses A41X to A41Z were used. The outer control pulses A41X and 41Y are distributed symmetrically in the main scanning direction D31 with reference to the center position of the pixel region R10. Specifically, the irradiation timing of the control pulses A41X and A41Y is determined so that the light beam is irradiated to the outermost irradiation position (boundary position of the adjacent pixel area) in the main scanning direction D31 in the pixel area R10. . Similarly, for the stationary beam 402, the control pulses A42X to A42Z corresponding to the irradiation positions are used at three positions, and the irradiation positions by the outer control pulses A42X and A42Y are at positions away from the central position by 17.3 [μm]. It has been established. Similarly, for the stationary beam 403, the control pulses A43X to A43Z corresponding to the irradiation positions are used at three locations, and the irradiation positions by the outer control pulses A43X and A43Y are at positions 12.7 [μm] away from the central position. It has been established. For the stationary beam 404 having the largest spot diameter, the irradiation timing of one control pulse A44 is determined so as to correspond to the central position so that the light intensity is concentrated at the central position in the main scanning direction D31. In the fourth embodiment, except for the control pulse A44, the irradiation position is determined at a position farther from the central position as the control pulse has a smaller spot diameter, and the irradiation position is determined closer to the central position as the control pulse has a larger spot diameter. ing.

実施例４のシミュレーションにおいても、図９（Ｂ）に示す点灯制御により得られる４つの動的ビームにおいて、４つの動的ビームそれぞれの光量分布が概ね等しくなり、スポット径が同じサイズ（９０．０μｍ）に揃えられるという結果を得た。なお、実施例４の動的ビームは、実施例１と概ね同様の波形であるため、図示は省略している。   Also in the simulation of Example 4, in the four dynamic beams obtained by the lighting control shown in FIG. 9B, the light quantity distributions of the four dynamic beams are approximately equal, and the spot diameter is the same size (90.0 μm). ) Was obtained. Note that the dynamic beam of the fourth embodiment has a waveform substantially similar to that of the first embodiment, and is not shown.

このことから、図９（Ｂ）に示される点灯制御が適用されることにより、４つの異なるスポット径の光ビームに対しても、光ビームの光量分布を概ね等しくすることができ、また、光ビームのスポット径を概ね均一にすることが可能であることが理解できる。また、当該シミュレーションによって、図９（Ｂ）に示すように、３つの制御パルスを用い、スポット径の小さいものほど外側の制御パルスの照射位置を中央位置から遠い位置に定めることにより、小さなスポット径の光ビームでも大きなスポット径の光ビームでも、外側の制御パルスの位置を変更するだけで、容易に補正できることが確認できた。   From this, by applying the lighting control shown in FIG. 9B, the light quantity distribution of the light beams can be made substantially equal for the light beams having four different spot diameters. It can be understood that the beam spot diameter can be made substantially uniform. Further, by the simulation, as shown in FIG. 9B, three control pulses are used, and as the spot diameter is smaller, the irradiation position of the outer control pulse is determined at a position farther from the center position. It was confirmed that both the light beam and the light beam with a large spot diameter can be easily corrected by simply changing the position of the outer control pulse.

［実施例５及び６］
図１０を参照して、実施例５（シミュレーション例５）について説明する。図１０は、本実施形態における実施例５を説明するための図である。図１０（Ａ）は、実施例１の静止ビーム１０１に適用される点灯制御の制御パルスＡ５１，Ａ５２、実施例１の静止ビーム１０２に適用される点灯制御の制御パルスＡ５２を示す図である。上述の実施例１乃至４では、スポット径の小さい光ビームに対して３つの制御パルスを適用した例について例示したが、実施例５では、２つの制御パルスＡ５１，Ａ５２が適用される。なお、実施例５のシミュレーション条件は実施例１と概ね同じである。静止ビーム１０１について、２つの制御パルスＡ５１，Ａ５２による照射位置は、主走査方向Ｄ３１の中央位置を基準にして主走査方向Ｄ３１へ対称に振り分けられている。 [Examples 5 and 6]
Example 5 (simulation example 5) will be described with reference to FIG. FIG. 10 is a diagram for explaining an example 5 in the present embodiment. FIG. 10A is a diagram illustrating lighting control pulses A51 and A52 that are applied to the stationary beam 101 according to the first embodiment, and a lighting control pulse A52 that is applied to the stationary beam 102 according to the first embodiment. In the above-described first to fourth embodiments, an example in which three control pulses are applied to a light beam having a small spot diameter is illustrated. However, in the fifth embodiment, two control pulses A51 and A52 are applied. The simulation conditions of Example 5 are almost the same as those of Example 1. With respect to the stationary beam 101, the irradiation positions by the two control pulses A51 and A52 are distributed symmetrically in the main scanning direction D31 with reference to the center position in the main scanning direction D31.

図１０（Ｂ）〜（Ｄ）は、図１０（Ａ）に示す点灯制御が異なるプロファイルの静止ビーム１０１，１０２に対して行われたときの動的ビームを示すものであり、図１０（Ｂ）は光ビームが画素領域Ｒ１０に対して走査されたときの動的ビームの光量分布、図１０（Ｃ）は連続する２つの画素領域Ｒ１０，Ｒ１１に対して走査されたときの動的ビームの光量分布、図１０（Ｄ）は１ｂｙ１画素に対応する画素領域Ｒ１０〜Ｒ１２に対して走査されたときの動的ビームの光量分布である。いずれの図を見ても、光量分布が概ね一致していることが理解できる。しかしながら、上述の各実施例１乃至４の例に比べると、光量分布の一致性は劣る。このことから、スポット径の小さい光ビームに対しては３つの制御パルスを適用したほうが光量分布の一致性が良好であることが理解できる。特に、スポット径の差が大きい場合は、光量分布が一致し難くなるので、この場合は、画素領域Ｒ１０において３つ以上の制御パルスを分散して適用することが好ましい。   FIGS. 10B to 10D show dynamic beams when the lighting control shown in FIG. 10A is performed on the stationary beams 101 and 102 having different profiles, and FIG. ) Is a light amount distribution of the dynamic beam when the light beam is scanned with respect to the pixel region R10, and FIG. 10C is a diagram of the dynamic beam when the light beam is scanned with respect to two consecutive pixel regions R10 and R11. FIG. 10D is a light amount distribution of a dynamic beam when scanning is performed on the pixel regions R10 to R12 corresponding to 1 by 1 pixel. It can be understood from any figure that the light quantity distributions are almost the same. However, compared with the examples of the first to fourth embodiments, the coincidence of the light amount distribution is inferior. From this, it can be understood that the coincidence of the light quantity distribution is better when the three control pulses are applied to the light beam having a small spot diameter. In particular, when the difference in spot diameters is large, the light quantity distributions are difficult to match. In this case, it is preferable to apply three or more control pulses in a dispersed manner in the pixel region R10.

また、図１１は、比較的スポット径の差が小さい光ビーム（７５．０［μｍ］と９０．０［μｍ］）に実施例５で用いた制御パルスＡ５１〜Ａ５３を適用した実施例６（シミュレーション例６）のシミュレーション結果である。スポット径が小さい方の光ビームについて、２つの制御パルスＡ５１，Ａ５２を適用した場合でも、比較的光量分布が一致していることが分かる。つまり、スポット径の差が１５［μｍ］未満の場合は２つの制御パルスを適用しても光量分布が概ね等しくなり、スポット径も概ね一致することが理解できる。また、実施例５及び実施例６のシミュレーション結果から、スポット径の差が１５［μｍ］を越える場合は、３つ以上の制御パルスを適用することが光量分布及びスポット径の一致性において好ましいことが確認できた。   FIG. 11 shows a sixth embodiment in which the control pulses A51 to A53 used in the fifth embodiment are applied to a light beam (75.0 [μm] and 90.0 [μm]) having a relatively small spot diameter difference. It is a simulation result of simulation example 6). It can be seen that even when the two control pulses A51 and A52 are applied to the light beam having the smaller spot diameter, the light quantity distributions are relatively matched. That is, when the difference in spot diameter is less than 15 [μm], it can be understood that even when two control pulses are applied, the light quantity distributions are substantially equal, and the spot diameters are substantially the same. From the simulation results of Example 5 and Example 6, when the difference in spot diameter exceeds 15 [μm], it is preferable to apply three or more control pulses in terms of light quantity distribution and spot diameter consistency. Was confirmed.

［実施例７］
図１２（Ａ）を参照して、実施例７（シミュレーション例７）について説明する。図１２（Ａ）は、スポット径の小さい光ビームに対して４つの制御パルスＡ６１〜Ａ６４を適用し、スポット径の大きい光ビームに対して中心位置に定められた一つの制御パルスＡ６５を適用したシミュレーション例である。図１２（Ａ）に示されるように、点灯制御に用いられる４つの制御パルスＡ６１〜Ａ６４による照射位置が、中心位置を境にして２つずつ主走査方向Ｄ３１の外側に定められた場合にも、点灯制御により得られる２つの動的ビームにおいて光量分布を概ね等しくすることができ、また、スポット径を概ね均一にできることが当該シミュレーションによって確認済みである。 [Example 7]
Example 7 (simulation example 7) will be described with reference to FIG. In FIG. 12A, four control pulses A61 to A64 are applied to a light beam with a small spot diameter, and one control pulse A65 defined at the center position is applied to a light beam with a large spot diameter. It is a simulation example. As shown in FIG. 12A, even when the irradiation positions by the four control pulses A61 to A64 used for the lighting control are determined outside the main scanning direction D31 by two at the center position. It has been confirmed by the simulation that the light quantity distribution can be made substantially equal in the two dynamic beams obtained by the lighting control, and that the spot diameter can be made substantially uniform.

［実施例８］
図１２（Ｂ）を参照して、実施例８（シミュレーション例８）について説明する。図１２（Ｂ）は、スポット径の小さい光ビームに対して５つの制御パルスＡ７１〜Ａ７５を適用し、スポット径の大きい光ビームに対して中心位置に定められた一つの制御パルスＡ７６を適用したシミュレーション例である。図１２（Ｂ）に示されるように、点灯制御に用いられる５つの制御パルスＡ７１〜Ａ７５をスポット径の小さい光ビームに適用した場合でも、点灯制御により得られる２つの動的ビームにおいて光量分布を概ね等しくすることができ、また、光ビームのスポット径を概ね均一にできることが当該シミュレーションによって確認済みである。 [Example 8]
Example 8 (simulation example 8) will be described with reference to FIG. In FIG. 12B, five control pulses A71 to A75 are applied to a light beam with a small spot diameter, and one control pulse A76 defined at the center position is applied to a light beam with a large spot diameter. It is a simulation example. As shown in FIG. 12B, even when the five control pulses A71 to A75 used for lighting control are applied to a light beam having a small spot diameter, the light quantity distribution is obtained in two dynamic beams obtained by lighting control. It has been confirmed by the simulation that they can be made substantially equal and that the spot diameter of the light beam can be made substantially uniform.

［第２実施形態］
以下、図１３乃至図１６を参照して、本発明の第２実施形態について説明する。第２実施形態が上述の第１実施形態と異なるところは、制御部８０及び光源制御部８１が、上述の第１実施形態とは異なる点灯制御を行う点にあり、その他の構成は上述の第１実施形態と共通する。したがって、以下においては、構成が相違する点についてのみ説明し、上述の第１実施形態と共通する構成については、第１実施形態における構成に付した符号と同じ符号を付し示すことにより、その説明を省略する。なお、第２実施形態においても、上述の各実施例１〜８は適用可能である。 [Second Embodiment]
Hereinafter, a second embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS. The second embodiment is different from the first embodiment described above in that the control unit 80 and the light source control unit 81 perform lighting control different from the first embodiment described above, and other configurations are the first configuration described above. Common to one embodiment. Therefore, in the following, only the points of difference in configuration will be described, and the components common to the above-described first embodiment will be denoted by the same reference numerals as those in the first embodiment. Description is omitted. In the second embodiment, the above-described Examples 1 to 8 are also applicable.

本実施形態では、制御部８０及び光源制御部８１は、感光体ドラム３１の表面において主走査方向Ｄ３１に沿って区分けされた複数の画素領域のうち主走査方向Ｄ３１に連続する３つの画素領域Ｒ１９〜Ｒ２１からなる連続画素領域に対して、主走査方向Ｄ３１における各画素領域の位置に基づいて定められた複数の照射タイミングで光ビームを照射させるように光源６１を制御する。なお、本実施形態では、連続する３つの画素領域Ｒ１９〜Ｒ２１を例示して説明するが、少なくとも２つの画素領域からなる連続画素領域に本発明は適用可能である。   In the present embodiment, the control unit 80 and the light source control unit 81 include three pixel regions R19 that are continuous in the main scanning direction D31 among a plurality of pixel regions divided along the main scanning direction D31 on the surface of the photosensitive drum 31. The light source 61 is controlled so as to irradiate the continuous pixel region composed of ~ R21 with a plurality of irradiation timings determined based on the position of each pixel region in the main scanning direction D31. In the present embodiment, three consecutive pixel regions R19 to R21 will be described as an example. However, the present invention is applicable to a continuous pixel region including at least two pixel regions.

具体的には、図４のステップＳ１４において、光源制御部８１は、ステップＳ１３で生成された前記駆動パルス信号を補正して、複数の前記制御パルスに分割する処理である。本実施形態では、図１３（Ａ）に示されるように、感光体ドラム３１の表面に、主走査方向Ｄ３１へ連続する画素領域Ｒ１９，Ｒ２０，Ｒ２１が定められている場合に、画素領域Ｒ２０の主走査方向Ｄ３１の位置等に基づいて定められた３つの照射位置に対応する３つの制御パルスＡ８１〜Ａ８３が生成される。制御パルスＡ８１，Ａ８２は、画素領域Ｒ２０と他の画素領域Ｒ１９，Ｒ２１との境界Ｔ１，Ｔ２を照射位置とするものである。制御パルスＡ８１は、境界Ｔ１を跨ぐ照射位置に対応しており、制御パルスＡ８２は、境界Ｔ２を跨ぐ照射位置に対応している。また、制御パルスＡ８３は、画素領域Ｒ２０の中央位置を照射位置とするものである。   Specifically, in step S14 of FIG. 4, the light source control unit 81 corrects the drive pulse signal generated in step S13 and divides it into a plurality of control pulses. In the present embodiment, as shown in FIG. 13A, when pixel areas R19, R20, R21 continuous in the main scanning direction D31 are defined on the surface of the photosensitive drum 31, the pixel area R20 Three control pulses A81 to A83 corresponding to the three irradiation positions determined based on the position in the main scanning direction D31 and the like are generated. The control pulses A81 and A82 have boundaries T1 and T2 between the pixel region R20 and the other pixel regions R19 and R21 as irradiation positions. The control pulse A81 corresponds to the irradiation position straddling the boundary T1, and the control pulse A82 corresponds to the irradiation position straddling the boundary T2. Further, the control pulse A83 has a central position of the pixel region R20 as an irradiation position.

ここで、制御パルスＡ８１，Ａ８２の走査長は５［μｍ］であり、制御パルスＡ８３の走査長は１０［μｍ］である。制御パルスＡ８１，Ａ８２は、画素領域Ｒ２０の中心位置から主走査方向Ｄ３１へ２１．８［μｍ］隔てた位置を照射位置とするものである。また、制御パルスＡ８１〜Ａ８３の光強度（光エネルギー）は、１．０５［ｍＷ］である。   Here, the scanning length of the control pulses A81 and A82 is 5 [μm], and the scanning length of the control pulse A83 is 10 [μm]. The control pulses A81 and A82 are irradiated at a position 21.8 [μm] away from the center position of the pixel region R20 in the main scanning direction D31. The light intensity (light energy) of the control pulses A81 to A83 is 1.05 [mW].

光源制御部８１が、画素領域Ｒ１９，Ｒ２０，Ｒ２１それぞれに図１３（Ａ）に示す制御パルスＡ８１〜Ａ８３によって光ビームを照射させる場合、図１３（Ｂ）に示すように、境界Ｔ１，Ｔ２において制御パルスが重複することになる。つまり、境界Ｔ１，Ｔ２それぞれを光ビームの照射位置（照射領域）に含む制御パルスＡ８１，Ａ８２が重複する。この場合、光源制御部８１は、前記ステップＳ１４の補正処理において、重複する制御パルス（画素領域Ｒ１９の制御パルスＡ８２と画素領域Ｒ２０の制御パルスＡ８１、及び画素領域Ｒ２０の制御パルスＡ８２と画素領域Ｒ２１の制御パルスＡ８１）を合成する合成処理を行う。以下、合成処理により生成された制御パルスを合成パルスと称する。前記合成処理によって、図１４（Ａ）に示されるように、境界Ｔ１，Ｔ２それぞれに合成パルスＡ８４，Ａ８５が生成される。   When the light source control unit 81 irradiates each of the pixel regions R19, R20, and R21 with a light beam by the control pulses A81 to A83 shown in FIG. 13A, as shown in FIG. 13B, at the boundaries T1 and T2. Control pulses will overlap. That is, the control pulses A81 and A82 including the boundaries T1 and T2 at the irradiation position (irradiation region) of the light beam overlap each other. In this case, the light source control unit 81 performs overlapping control pulses (the control pulse A82 of the pixel region R19 and the control pulse A81 of the pixel region R20, and the control pulse A82 of the pixel region R20 and the pixel region R21) in the correction process of step S14. Of the control pulse A81). Hereinafter, the control pulse generated by the synthesis process is referred to as a synthesized pulse. As a result of the synthesis process, as shown in FIG. 14A, synthesis pulses A84 and A85 are generated at the boundaries T1 and T2, respectively.

合成パルスＡ８４，Ａ８５において重複部分の光強度は加算されるため、合成パルスＡ８４，Ａ８５の光強度のピーク値は２倍の２．１０［ｍＷ］である。この合成パルスＡ８４，Ａ８５の光エネルギー量は、合成前の合成対象である２つの制御パルスそれぞれの光エネルギー量の合計値と一致している。つまり、光源制御部８１は、合成対象の２つの制御パルスＡ８１，Ａ８２に対応する光ビームの光エネルギー量を保持した合成パルスＡ８４，Ａ８５を生成する。   Since the light intensity of the overlapping portions is added in the combined pulses A84 and A85, the peak value of the light intensity of the combined pulses A84 and A85 is doubled to 2.10 [mW]. The amount of light energy of the combined pulses A84 and A85 matches the total value of the amount of light energy of each of the two control pulses to be combined before combining. That is, the light source control unit 81 generates combined pulses A84 and A85 that hold the light energy amounts of the light beams corresponding to the two control pulses A81 and A82 to be combined.

その後、制御部８０は、光検出部６９から前記ＤＢ信号を検知すると、光源制御部８１による補正処理後の駆動パルス信号（合成パルスを含む駆動パルス信号）をＬＤ駆動回路６１Ａに出力する。これにより、図１４（Ａ）に示される複数の制御パルスを含む駆動パルス信号によって画素領域Ｒ１９〜Ｒ２１それぞれに対する点灯制御が行われる。つまり、主走査方向Ｄ３１に連続する画素領域Ｒ１９〜Ｒ２１に対して、図１４（Ａ）に示される複数の制御パルスによる複数の光ビームが複数の照射タイミングで照射される。   Thereafter, when the control unit 80 detects the DB signal from the light detection unit 69, the control unit 80 outputs a drive pulse signal (a drive pulse signal including a composite pulse) after the correction processing by the light source control unit 81 to the LD drive circuit 61A. Accordingly, lighting control for each of the pixel regions R19 to R21 is performed by the drive pulse signal including a plurality of control pulses shown in FIG. That is, a plurality of light beams by a plurality of control pulses shown in FIG. 14A are irradiated at a plurality of irradiation timings to the pixel regions R19 to R21 continuous in the main scanning direction D31.

このように、第２実施形態では、境界Ｔ１，Ｔ２を跨ぐ制御パルスによる点灯制御が行われるため、例えば、画素領域Ｒ２０に対する点灯制御であっても、隣接する画素領域Ｒ１９，Ｒ２１にも光ビームの一部を照射させることができる。   As described above, in the second embodiment, since the lighting control is performed by the control pulse straddling the boundaries T1 and T2, for example, even in the lighting control for the pixel region R20, the light beam is also applied to the adjacent pixel regions R19 and R21. Can be irradiated.

また、前記補正処理において制御パルスを合成する処理が行われるため、光源６１の点灯制御におけるオンオフ回数を減らすことができる。   Moreover, since the process which synthesize | combines a control pulse is performed in the said correction process, the frequency | count of ON / OFF in the lighting control of the light source 61 can be reduced.

また、上述したように、第２実施形態では、合成後の合成パルスＡ８４，Ａ８５の光強度のピーク値が２倍になる。そのため、図１４（Ｂ）に示されるように、光強度のピーク値を合成前の制御パルスの光強度１．０５［ｍＷ］にしたまま、走査長を長くした合成パルスＡ８６，Ａ８７を前記補正処理において生成してもよい。この場合、光強度のピーク値の上昇を抑えることができる。   Further, as described above, in the second embodiment, the peak value of the light intensity of the combined pulses A84 and A85 after combining is doubled. For this reason, as shown in FIG. 14B, the combined pulses A86 and A87 whose scanning length is increased while the peak value of the light intensity is kept at 1.05 [mW] of the control pulse before the combination are corrected. It may be generated in the process. In this case, an increase in the peak value of light intensity can be suppressed.

なお、第２実施形態の他の実施例として、図１５（Ａ）に示されるように、画素領域Ｒ２０の主走査方向Ｄ３１の位置等に基づいて定められた３つの照射位置に対応する３つの制御パルスＡ９１〜Ａ９３が前記補正処理において生成されてもよい。ここで、制御パルスＡ９１は、境界Ｔ１を越えて隣の画素領域Ｒ１９内に定められた照射位置に対応するものである。制御パルスＡ９２は、境界Ｔ２を越えて隣の画素領域Ｒ２１内に定められた照射位置に対応するものである。また、制御パルスＡ９３は、画素領域Ｒ２０の中央位置を照射位置とするものである。   As another example of the second embodiment, as shown in FIG. 15A, three corresponding to three irradiation positions determined based on the position of the pixel region R20 in the main scanning direction D31 and the like. Control pulses A91 to A93 may be generated in the correction process. Here, the control pulse A91 corresponds to the irradiation position defined in the adjacent pixel region R19 beyond the boundary T1. The control pulse A92 corresponds to the irradiation position determined in the adjacent pixel region R21 beyond the boundary T2. Further, the control pulse A93 uses the center position of the pixel region R20 as an irradiation position.

ここで、制御パルスＡ９１，Ａ９２の走査長は５［μｍ］であり、制御パルスＡ９３の走査長は１０［μｍ］である。制御パルスＡ９１，Ａ９２は、画素領域Ｒ２０の中心位置から主走査方向Ｄ３１へ２５．４［μｍ］隔てた位置を照射位置とするものである。また、制御パルスＡ９１〜Ａ９３の光強度（光エネルギー）は、１．０５［ｍＷ］である。   Here, the scanning length of the control pulses A91 and A92 is 5 [μm], and the scanning length of the control pulse A93 is 10 [μm]. The control pulses A91 and A92 have an irradiation position at a position 25.4 [μm] apart from the center position of the pixel region R20 in the main scanning direction D31. The light intensity (light energy) of the control pulses A91 to A93 is 1.05 [mW].

光源制御部８１が、画素領域Ｒ１９，Ｒ２０，Ｒ２１それぞれに図１５（Ａ）に示す制御パルスＡ９１〜Ａ９３によって光ビームを照射させる場合、図１５（Ｂ）に示すように、制御パルスが重複することはない。つまり、制御パルスＡ９１〜Ａ９３は、画素領域Ｒ１９，Ｒ２０，Ｒ２１それぞれに光ビームを照射させた場合でも、隣接する画素領域において光ビーム同士が重ならないように定められている。   When the light source controller 81 irradiates each of the pixel regions R19, R20, and R21 with a light beam by the control pulses A91 to A93 shown in FIG. 15A, the control pulses overlap as shown in FIG. There is nothing. That is, the control pulses A91 to A93 are determined so that the light beams do not overlap with each other in the adjacent pixel regions even when each of the pixel regions R19, R20, and R21 is irradiated with the light beam.

一方、図１６に示されるように、画素領域Ｒ１９，Ｒ２０，Ｒ２１それぞれに光ビームを照射させる場合、境界Ｔ１，Ｔ２において制御パルスが近接する。つまり、境界Ｔ１において画素領域Ｒ１９の制御パルスＡ９２と画素領域Ｒ２０の制御パルスＡ９１とが近接し、境界Ｔ２において画素領域Ｒ２０の制御パルスＡ９２と画素領域Ｒ２１の制御パルスＡ９１とが近接する。この場合、光源制御部８１は、前記ステップＳ１４の補正処理において、互いに近接する制御パルスを合成する合成処理を行う。前記合成処理によって、図１６（Ｂ）に示されるように、境界Ｔ１，Ｔ２それぞれに合成パルスＡ９４，Ａ９５が生成される。当該合成処理は、合成対象の制御パルスに対応する光ビームの各照射位置の主走査方向Ｄ３１における平均中心位置（境界Ｔ１，Ｔ２）位置を中心とする合成パルスＡ９４，Ａ９５を生成する。   On the other hand, as shown in FIG. 16, when each of the pixel regions R19, R20, R21 is irradiated with a light beam, the control pulses approach at the boundaries T1, T2. That is, the control pulse A92 of the pixel region R19 and the control pulse A91 of the pixel region R20 are close to each other at the boundary T1, and the control pulse A92 of the pixel region R20 and the control pulse A91 of the pixel region R21 are close to each other at the boundary T2. In this case, the light source control unit 81 performs a combining process for combining control pulses that are close to each other in the correction process in step S14. By the synthesis process, as shown in FIG. 16B, synthesized pulses A94 and A95 are generated at the boundaries T1 and T2, respectively. The synthesis processing generates synthesis pulses A94 and A95 centered on the average center position (boundary T1, T2) position in the main scanning direction D31 of each irradiation position of the light beam corresponding to the control pulse to be synthesized.

このように、前記補正処理において、境界Ｔ１，Ｔ２付近で互いに近接する制御パルスを合成する処理が行われるため、光源６１の点灯制御におけるオンオフ回数を減らすことができる。   As described above, in the correction process, the process of synthesizing the control pulses that are close to each other in the vicinity of the boundaries T1 and T2 is performed, so that the number of on / off operations in the lighting control of the light source 61 can be reduced.

６：光走査装置
１０：画像形成装置
３１：感光体ドラム
６１：光源
６４：ＭＥＭＳミラー
６６，６７：走査レンズ
８０：制御部
８１：光源制御部
6: optical scanning device 10: image forming device 31: photosensitive drum 61: light source 64: MEMS mirror 66, 67: scanning lens 80: control unit 81: light source control unit

Claims (17)

光ビームを出射する光源と、
前記光源から出射された光ビームを所定の偏向角で偏向して被走査面を走査させる偏向部と、
前記偏向部によって偏向された前記光ビームを前記被走査面に結像させるとともに前記被走査面における前記光ビームを走査方向へ等速で走査させる結像レンズと、
前記被走査面において前記走査方向に沿って区分けされた複数の区分領域のうち前記走査方向に連続する少なくとも二つの区分領域からなる連続区分領域に対して、前記走査方向における前記区分領域の位置に基づいて定められた複数の照射タイミングで前記光ビームを照射させるように前記光源を制御する光源制御部と、を備え、
前記光源制御部は、前記複数の照射タイミングそれぞれに対応する複数の制御パルスを出力して前記光源の点灯を制御するものであり、
前記複数の制御パルスは、前記連続区分領域における各区分領域の境界を照射位置に含む制御パルス、又は前記境界を越えて他方の前記区分領域の照射位置に対応する制御パルスを含む光走査装置。 A light source that emits a light beam;
A deflection unit that scans the surface to be scanned by deflecting the light beam emitted from the light source at a predetermined deflection angle;
An imaging lens for imaging the light beam deflected by the deflection unit on the scanned surface and scanning the light beam on the scanned surface at a constant speed in a scanning direction;
With respect to a continuous segment area composed of at least two segment areas continuous in the scan direction among a plurality of segment areas segmented along the scan direction on the surface to be scanned, the position of the segment area in the scan direction is A light source control unit that controls the light source so as to irradiate the light beam at a plurality of irradiation timings determined based on ,
The light source control unit outputs a plurality of control pulses corresponding to each of the plurality of irradiation timings to control lighting of the light source,
The optical scanning device, wherein the plurality of control pulses include a control pulse including a boundary of each divided region in the continuous divided region at an irradiation position, or a control pulse corresponding to the irradiation position of the other divided region beyond the boundary . 前記光源制御部は、前記連続区分領域に互いに近接又は重複する照射位置それぞれに対応する前記制御パルスを合成して一つの合成パルスを生成した後に前記光源に出力する請求項１に記載の光走査装置。 The light source control section includes an optical scanning according to claim 1 to be output to the light source after generating synthesized by one of the composite pulse of the control pulse corresponding to each irradiation position to each other adjacent or overlapping the contiguous segment region apparatus. 前記光源制御部は、合成対象の前記制御パルスに対応する光ビームの光エネルギー量を保持した前記合成パルスを生成する請求項２に記載の光走査装置。 The optical scanning device according to claim 2 , wherein the light source control unit generates the combined pulse that holds an optical energy amount of a light beam corresponding to the control pulse to be combined. 前記光源制御部は、合成対象の前記制御パルスに対応する光ビームの各照射位置の平均位置を中心とする前記合成パルスを生成する請求項２に記載の光走査装置。 The optical scanning device according to claim 2 , wherein the light source control unit generates the combined pulse centering on an average position of irradiation positions of light beams corresponding to the control pulse to be combined. 前記光源制御部は、複数の前記連続区分領域全てに対して、前記走査方向における各区分領域ぞれぞれの位置に基づいて定められた前記複数の照射タイミングで前記光ビームを照射させるように前記光源を制御する請求項１から４のいずれかに記載の光走査装置。 The light source control unit irradiates all of the plurality of continuous segmented regions with the light beam at the plurality of irradiation timings determined based on the positions of the segmented regions in the scanning direction. the optical scanning device according to any one of the four claims 1 to control the light source. 前記複数の照射タイミングは、前記被走査面上における前記複数の区分領域それぞれにおける光束の光量分布が略等しくなるように定められている請求項１から５のいずれかに記載の光走査装置。 Wherein the plurality of illumination timing, light scanning apparatus according to any one of the claims 1 to the light amount distribution of the light beam is defined to be substantially equal in the plurality of divided regions, respectively on the scanned plane 5. 前記光源制御部は、前記走査方向における前記区分領域の位置に応じた露光時間及び光強度の前記光ビームを前記複数の照射タイミングで照射させるように前記光源を制御する請求項１から６のいずれかに記載の光走査装置。 The light source control unit, either the light beam of the exposure time and the light intensity according to the position of the partitioned area in the scanning direction from claim 1 for controlling the light source so as to irradiate by the plurality of irradiation timing 6 An optical scanning device according to claim 1. 前記偏向部は、前記所定の偏向角で正弦振動して前記光ビームを前記被走査面へ向けて反射させる振動ミラーであり、
前記結像レンズは、前記被走査面における前記光ビームの前記走査方向の速度を等速にするアークサイン特性を有する請求項１から７のいずれかに記載の光走査装置。 The deflecting unit is a vibrating mirror that sine vibrates at the predetermined deflection angle and reflects the light beam toward the scanned surface;
The imaging lens includes an optical scanning apparatus according to any one of claims 1 to 7 having an arcsine characteristic to the to the scanning direction of the velocity constant velocity of the light beam on the scanned surface. 前記複数の区分領域それぞれに所定の光エネルギーの基準光ビームを照射させたときに前記複数の区分領域それぞれにおける前記基準光ビームの基準スポット径を含むビームデータを記憶する記憶部を更に備え、
前記光源制御部は、前記走査方向における前記区分領域の位置と前記ビームデータに含まれる前記基準スポット径とに基づいて定められた前記複数の照射タイミングで前記光ビームを照射させるように前記光源を制御する請求項１から８のいずれかに記載の光走査装置。 A storage unit for storing beam data including a reference spot diameter of the reference light beam in each of the plurality of divided regions when each of the plurality of divided regions is irradiated with a reference light beam having a predetermined light energy;
The light source control unit causes the light source to irradiate the light beam at the plurality of irradiation timings determined based on the position of the segmented region in the scanning direction and the reference spot diameter included in the beam data. the optical scanning device according to claim 1 for controlling 8. 前記光源制御部は、前記ビームデータに含まれる前記基準スポット径のサイズに対して負の相関関係となるように前記複数の照射タイミングの間隔を調整する請求項９に記載の光走査装置。 The optical scanning device according to claim 9 , wherein the light source control unit adjusts the intervals of the plurality of irradiation timings so as to have a negative correlation with the size of the reference spot diameter included in the beam data. 前記複数の照射タイミングで照射される光ビームの照射位置は、前記区分領域の中心を基準にして前記走査方向へ対称に振り分けられている請求項１から１０のいずれかに記載の光走査装置。 It said plurality irradiation position of the light beam irradiated by the irradiation timings of the optical scanning apparatus according to any one of claims 1 to 10, based on the center of the partition areas are distributed symmetrically to the scanning direction. 前記区分領域に対する前記複数の照射タイミングは、少なくとも３回である請求項１から１１のいずれかに記載の光走査装置。 Wherein the plurality of irradiation timing for divisional area includes an optical scanning apparatus according to claim 1 is at least 3 times 11. 前記区分領域に対する前記複数の照射タイミングの間隔は均等である請求項１２に記載の光走査装置。 The optical scanning device according to claim 12 , wherein the intervals of the plurality of irradiation timings with respect to the divided region are equal. 前記光源制御部は、前記区分領域において前記走査方向の最も外側に位置する外側照射位置よりも内側に位置する内側照射位置により大きい光エネルギーの前記光ビームを照射するように前記光源を制御する請求項１２又は１３に記載の光走査装置。 The light source control unit controls the light source so as to irradiate the light beam having a larger light energy to an inner irradiation position positioned inside an outer irradiation position positioned outermost in the scanning direction in the divided region. Item 14. The optical scanning device according to Item 12 or 13 . 前記光源制御部は、前記外側照射位置よりも２倍の光エネルギーの前記光ビームを前記内側照射位置に照射するように前記光源を制御する請求項１４に記載の光走査装置。 The optical scanning device according to claim 14 , wherein the light source control unit controls the light source to irradiate the inner irradiation position with the light beam having a light energy twice that of the outer irradiation position. 請求項１から１５のいずれかに記載の光走査装置と、
前記光走査装置によって走査された被走査面上の静電潜像に基づく画像を被転写シートに形成する画像形成部と、を備える画像形成装置。 An optical scanning device according to any one of claims 1 to 15 ,
An image forming apparatus comprising: an image forming unit that forms an image based on an electrostatic latent image on a surface to be scanned scanned by the optical scanning device on a transfer sheet. 前記区分領域は、前記画像形成部により形成される画像の最小単位である１画素に対応する画素領域である請求項１６に記載の画像形成装置。 The image forming apparatus according to claim 16 , wherein the divided area is a pixel area corresponding to one pixel which is a minimum unit of an image formed by the image forming unit.
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