DE69920850T2

DE69920850T2 - Lasertreiber, Treiberverfahren und Bilderzeugungsgerät unter Verwendung desselben

Info

Publication number: DE69920850T2
Application number: DE69920850T
Authority: DE
Inventors: Yuichi Ohta-ku Seki; Takashi Ohta-ku Nakahara
Original assignee: Canon Inc
Current assignee: Canon Inc
Priority date: 1998-11-25
Filing date: 1999-11-23
Publication date: 2005-02-10
Anticipated expiration: 2019-11-24
Also published as: DE69920850D1; EP1005121A2; EP1005121B1; JP2000218865A; US6560256B1; EP1005121A3

Description

HINTERGRUND DER ERFINDUNG
Gebiet der Erfindung
Die Erfindung betrifft eine Mehrfach-Lasertreibervorrichtung und ein dazugehöriges Einstellverfahren, sie betrifft weiterhin eine Bilderzeugungsvorrichtung mit der Mehrfach-Lasertreibervorrichtung.
Stand der Technik
Ein Laser-Treibersteuerverfahren in der Bilderzeugungsvorrichtung mit mehreren Lasern ist ein Rückkopplungsverfahren zum Überwachen der von Laserdioden abgegebenen Lichtmengen anhand von Stromstärken einer Photodiode. Bedarfsweise erfolgt eine passende Einstellung der Treiberströme der Laserdioden unter Bezugnahme auf die Lichtmengen.
Bei diesem Verfahren ist eine Einstellung notwendig, um die Beziehungen der von den Laserdioden abgegebenen Lichtmengen zu vergleichmäßigen und so die Ströme der Photodioden zu überwachen. Bei den Mehrfachlasern weisen die Überwachungsströme geringe Unterschiede oder Schwankungen von Laserdiode zu Laserdiode auf, so daß eine unabhängige Einstellschaltung für jede der Laserdioden vorhanden ist, um die Einstellung individuell vornehmen zu können.
7 ist ein Blockdiagramm zum Erläutern einer Laser-Treibersteuerschaltung gemäß Stand der Technik.
Bezugszeichen 1 bezeichnet einen Mehrfachstrahllaser, 1a eine Laserdiode 1 (LD1), 1b eine Laserdiode 2 (LD2) und 1c eine Photodiode (PD) zum Überwachen von Lichtmengen aus den LD1 und LD2. Um den Mehrfachstrahllaser 1 zu steuern, besteht diese Schaltung aus einer LD1-Treibersteuerschaltung 51 und einer LD2-Treibersteuerschaltung 52.
Die Arbeitsweise der LD1-Treibersteuerschaltung 51 wird schematisch beschrieben.
Bei der Einstellung von LD1 wird durch ein Überwachungsstrom-Auswahlsignal 7 ein Schalter (SW) 8a für den Überwachungsstrom 1 sowie ein Anfangseinstellwiderstand 102 für die LD1-Treibersteuerschaltung 51 ausgewählt. Der Überwachungsstrom (Im), der von der PD ausgegeben wird, fließt durch eine Leitung 4, um in eine Überwachungsspannung (Vm) mit Hilfe des Anfangseinstellwiderstands 102, dem Endeinstellwiderstand 9 für die LD2 und einen fixen Widerstand 101 umgewandelt zu werden. Die Überwachungsspannung wird von einem Verstärker 10 verstärkt und anschließend in einen Vergleicher 12 eingegeben, um mit einer Referenzspannung 11 verglichen zu werden. Bezugszeichen 13 bezeichnet eine Abtast- und Halteschaltung, die einen Haltekondensator 15 auflädt, wenn die Referenzspannung 11 größer ist als die Überwachungsspannung (Vm) bei der Abtastung mit Hilfe des Abtast- und Haltesignals 14, ansonsten wird der Haltekondensator 15 entladen. Die am Haltekondensator 15 erscheinende Spannung wird in einen Treiberverstärker 16 eingegeben, damit ein durch einen Treiberstrom-Einstellwiderstand 18 eingestellter Strom in den Kollektor eines Treibertransistors 17 fließt. Wenn der Schalttransistor 19 von einem Lasermodulationssignal 21 umgeschaltet wird, kann der Strom von der Laserdiode 1 bei 1a fließen, so daß es zur Lichtemission kommt. Die Arbeitsweise der LD2-Treibersteuerschaltung 3 ist ähnlich wie die der LD1- Treibersteuerschaltung 2, so daß die Beschreibung entfällt.
In dem obigen Beispiel des Standes der Technik ist der Einstellvorgang für den Mehrfachstrahllaser ein mehrere Schritte umfassender Vorgang. Beispielsweise wird im Fall eines zweistrahligen Lasers der Einstellvorgang gegenüber einem Einzellaser verdoppelt. Anders ausgedrückt: der Einstellvorgang muß für jeden einzelnen Laser durchgeführt werden.
Im Fall des Aufbaus des obigen Beispiels aus dem Stand der Technik muß die Einstellung derart erfolgen, daß für die Laserdiode 1 der Anfangseinstellwiderstand 102 zunächst eingestellt und anschließend der Endeinstellwiderstand 9 justiert wird, und außerdem für die Laserdiode 2 der Anfangseinstellwiderstand 105 justiert und dann der Endeinstellwiderstand 26 justiert wird.
Die JP-A-10 20 9545 zeigt eine Lasertreibervorrichtung mit mehreren laseremittierenden Elementen; einem Lichtempfangselement zum Überwachen der Lichtmengen von den laseremittierenden Elementen; eine Strom-Spannungs-Wandlereinrichtung zum Umwandeln eines Lichtmengen-Überwachungsstroms, der von dem Lichtempfangselement ausgegeben wird, in eine Lichtmengen-Überwachungsspannung; und einer Steuereinrichtung zum Steuern eines Treiberstroms für jedes der mehreren laseremittierenden Elemente basierend auf der von der Strom-Spannungs-Wandlereinrichtung abgegebenen Lichtmengen-Überwachungsspannung.
OFFENBARUNG DER ERFINDUNG
Die Erfindung wurde gemacht, um das obige Problem zu lösen, und es ist ein Ziel der Erfindung, eine Mehrfachlaser-Treibervorrichtung und ein dazugehöriges Einstellverfahren zu schaffen, die in der Lage sind, die mit dem Einstellvorgang einhergehende Belastung zu mildern, bzw. eine Bilderzeugungsvorrichtung anzugeben, die eine derartige Mehrfach-Lasertreibervorrichtung aufweist.
Erreicht wird dieses Ziel durch eine Lasertreibervorrichtung gemäß Anspruch 1 bzw. ein Lasertreiberverfahren gemäß Anspruch 8. Bevorzugte Ausführungsformen sind Gegenstand der abhängigen Ansprüche.
KURZE BESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN
1 ist ein Blockdiagramm einer Lasertreiberschaltung einer Ausführungsform der Erfindung;
2 ist eine graphische Darstellung, die die Kennlinie des Lasertreiberstroms abhängig von der Emission ebenso darstellt wie eine Kennlinie des Überwachungsstroms im Verhältnis zu der emittierten Lichtmenge im Rahmen der Ausführungsform der Erfindung;
3 ist ein Flußdiagramm, welches ein Einstellverfahren für die Lasertreiberschaltung in der Ausführungsform der Erfindung darstellt;
4 ist eine erste graphische Darstellung zum Veranschaulichen des Einstellvorgangs der Lasertreiberschaltung in der Ausführungsform der Erfindung;
5 ist eine zweite graphische Darstellung zum Veranschaulichen des Einstellvorgangs der Lasertreiberschaltung in der Ausführungsform der Erfindung;
6 ist ein schematisches Diagramm zum Veranschaulichen einer Bilderzeugungsvorrichtung gemäß der Erfindung; und
7 ist ein Blockdiagramm der Lasertreiberschaltung gemäß dem Beispiel aus dem Stand der Technik.
DETAILLIERTE BESCHREIBUNG DER BEVORZUGTEN AUSFÜHRUNGSFORMEN
1 ist ein Blockdiagramm zum Erläutern einer Lasertreiber-Steuerschaltung, bei der es sich um eine Ausführungsform der Erfindung handelt.
Bezugszeichen 1 bezeichnet einen Mehrfachstrahllaser, 1a eine erste Laserdiode (LD1), 1b eine zweite Laserdiode (LD2) und 1c eine Photodiode (PD) zum Überwachen der Lichtmengen von LD1 und LD2. Zum Steuern des Mehrfachstrahllasers 1 besitzt diese Schaltung eine LD1-Treibersteuerschaltung 2 und eine LD2-Treibersteuerschaltung 3, bestehend aus einem Anfangseinstellwiderstand 5 mit dem Wert Rm1 und einem fixen Widerstand 6 mit dem Wert Rms, die beiden Treibersteuerschaltungen gemeinsam sind.
Der Anfangseinstellwiderstand 5 mit dem Wert Rm1 ist ein Widerstand, der auf einen gewünschten Widerstandswert verändert werden kann.
Die Arbeitsweise der LD1-Treibersteuerschaltung 2 wird schematisch erläutert. Bei der Einstellung von LD1 werden die Schalter (SW) 8a und 8b für den Überwachungsstrom mit Hilfe eines Überwachungsstrom-Auswahlsignals 7 für die LD1-Treibersteuerschaltung 2 ausgewählt. Der Schalter 8b ist umschaltbar zwischen dem festen Widerstand 6 mit dem Wert Rms und dem Endeinstellwiderstand 9 mit dem Wert Rm2. Der Überwachungsstrom (Im) 4, der von der PD ausgegeben wird, wird von dem Anfangseinstellwiderstand Rm1 5, dem LD2-Endeinstellwiderstand Rm2 9 und dem festen Widerstand 6 mit dem Wert Rms in eine Überwachungsspannung Vm umgewandelt. Der Anfangseinstellwiderstand 5 und der feste Widerstand 6 sind gemeinsame Widerstände für die Einstellung der Schaltungen LD1 und LD2. Anschließend gelangt die Überwachungsspannung an eine Steuerung mit mindestens einem Verstärker (einer Verstärkungseinrichtung) 10, einem Vergleicher (einer Vergleichereinrichtung) 12 und einer Referenzspannungs-Erzeugungseinrichtung 11. Die Überwachungsspannung wird von dem Verstärker 10 verstärkt und anschließend zum Vergleich mit einer Referenzspannung (Vref) des Referenzspannungsgebers 11 in den Vergleicher 12 eingegeben. Bezugszeichen 13 bezeichnet eine Abtast- und Halteschaltung, die einen Haltekondensator 15 auflädt, wenn die Referenzspannung 11 größer ist als die Überwachungsspannung (Vm) bei dem Abtasten gemäß dem Abtast- und Haltesignal 14, ansonsten wird der Haltekondensator 15 entladen. Die an dem Haltekondensator 15 auftretende Spannung wird in einen Treiberverstärker 16 eingegeben, damit der von dem Treiberstromeinstellwiderstand 18 eingestellte Strom in den Kollektor eines Treibertransistors 17 fließt. Wenn ein Schalttransistor 19 von einem Lasermodulationssignal 21 eingeschaltet wird, kann der Strom von der Laserdiode 1a fließen, um dadurch ein Lichtemission zu bewirken. Da der Betrieb der LD2-Treibersteuerschaltung 3 ähnlich abläuft wie der der LD1-Treibersteuerschaltung 2, mit der Ausnahme, daß die Schalter (SW) 25a, 25b von dem Überwachungsstrom-Auswahlsignal 7 für die LD2-Treibersteuerschaltung 3 ausgewählt werden, wird auf eine Beschreibung verzichtet.
In 1 bezeichnet 24 einen Negator, 25 zweite Stromüberwachungsschalter (SW), 26 einen LD2-Endeinstellwiderstand Rm2', 27 einen Verstärker b, 28 eine Referenzspannung b, 29 einen Vergleicher b, 30 eine Abtast- und Halteschaltung b, 31 ein Abtast- und Haltesignal b, 32 einen Abtast- und Haltekondensator b, 33 einen Treiberverstärker b, 34 einen Treibertransistor b, 35 einen Treiberstromeinstellwiderstand b, 36 einen Schalttransistor b, 37 einen Lastwiderstand-Treibertransistor b, 38 ein Lasermodulationssignal b, 39 einen Differenztreiber b und 40 einen Laserlastwiderstand.
Einrichtung der Einstellwiderstandswerte
2 ist eine graphische Darstellung der Kennlinie der emittierten Lichtmenge L in Abhängigkeit des Lasertreiberstroms Iop und der Kennlinie für den Zusammenhang zwischen dem Überwachungsstrom Im und der emittierten Lichtmenge L. In der graphischen Darstellung ist die Iop-L-Kennlinie auf der rechten Seite der Achse dargestellt, auf der L [mW] getragen ist, was die emittierte Lichtmenge bedeutet, und die Im-L-Kennlinie ist auf der linken Seite der Achse für L [mW] dargestellt. Die Relationen der Stromstärken Iop, Im in bezug auf die emittierte Lichtmenge L lassen sich jeweils mit einer linearen Funktion approximieren. Was die Kennlinie für den Überwachungsstrom Im in Relation zu der emittierten Lichtmenge L angeht, so gibt es eine geringe Abweichung zwischen den Überwachungsströmen für LD1 und LD2 bei einer gegebenen Lichtmenge, abhängig von den Strukturen der Laserdioden, das heißt abhängig von den Fertigungsbedingungen der einzelnen Laserdioden. Um die Abweichung hervorzuheben, sind die beiden linearen Funktionen auf der linken Seite der Achse für L [mW] in 2 dargestellt.
Wenn man einen spezifizierten Lichtmengenwert mit P bezeichnet, läßt sich folgendes annehmen: LD1-Überwachungsstrom Im = P/α (1) LD2-Überwachungsstrom Im' = P/β (2)(wobei α und β konstante Werte sind, die die Bedingung α ≤ β erfüllen)
Dann gilt folgende Beziehung: Im ≥ Im' (3)
Der Strich "'" soll im folgenden bedeuten, daß die Symbole für LD2 gelten.
Da die Bedingung gegeben ist, daß die Regelschleife in der Laserstrom-Regelschaltung bei der spezifizierten Lichtmenge im Gleichgewichtszustand ist, bestimmt sich der Gesamtwiderstandswert (Rm, Rm') der Einstellwiderstände für sowohl die Laserdiode 1 als auch die Laserdiode 2 einzig aus dem Referenzspannungswert Vref und dem jeweiligen Überwachungsstromwert (Im oder Im'). LD1-Gesamtwiderstandwert Rm = Rm1 + Rm2 + Rm4 (3) LD2-Gesamtwiderstandswert Rm' = Rm1 + Rm2' + Rms (4)(In den Gleichungen (4) und (5) sind Rm1 und Rms gleich groß, und Rm2' ist der Endeinstellwiderstand für LD2.)
Dann gelten folgende Gleichungen: Rm = Vref/Im = α·Vref/P (6) Rm' = Vref/Im' = β·Vref/P (7) Rm ≤ Rm' (∵ α ≤ β) (8)
Für die vorliegende Erfindung wird Rm1 > Rm2 sowie Rm1 > Rm2' angenommen.
Andererseits werden unter Berücksichtigung der Tatsache, daß der spezifizierte Lichtmengenwert eine gewisse Breite aufgrund der Schwankungen in der Optik etc. aufweist, Maximalwerte (Rmmax, Rm'max) für die Gesamtwiderstandswerte der Einstellwiderstände festgelegt. Diese Maximumwerte müssen so eingerichtet werden, daß sie nicht kleiner sind als die Widerstandswerte bei der kleinsten spezifizierten Lichtmenge. Wenn die eingerichteten Maximalwerte für den Anfangseinstellwiderstand Rm1 und den Endeinstellwiderstand für LD1, LD2 mit Rm1max, Rm2max und Rm'2max bezeichnet werden und die Überwachungsströme bei der kleinsten spezifizierten Lichtmenge Immin bzw. Im'min sind, so gelten folgende Beziehungen: Rmmax[= Rm1max + Rm2max + Rms] > Vref/Immin (9) Rm > Vref/Immin Rm'max[= Rm1max + Rm'2max + Rms] > Vref/Im'min (10) Rm > Vref/Im'min Rmmax ≤ Rm'max (∵ Immin ≥ Im'min)
In ähnlicher Weise seien die Bedingungen bei maximaler spezifizierter Emission betrachtet. Die kleinsten Werte (Rmmin, Rm'min) werden auch für die Gesamtwiderstandswerte der Einstellwiderstände bei maximaler spezifizierter Emission eingerichtet. Diese Minimumwerte werden ausgedrückt durch folgende Gleichungen, wobei angenommen wird, daß diese Minimumwerte dem festen Widerstandswert Rms entsprechen, so daß sich die folgenden Beziehungen aus den obigen Bedingungen ableiten: Rmmin[= Rms] < Vref/Immax (11) Rm'min[= Rms] < Vref/Im'max (12)
Immax, Im'max bedeuten hier die Überwachungsströme bei maximaler spezifizierter Lichtmenge.
Da der feste Widerstandswert Rms ein gemeinsamer Wert ist, läßt sich folgende Beziehung ableiten: Rmmin = Rm'min = Rms < Vref/Immax ≤ Vref/Im'max (13)
Da allerdings der Anfangseinstellwiderstand Rm1 gemeinsam ist, gibt es eine Differenz ΔR zwischen dem Widerstandswert nach der anfänglichen Einstellung und jedem eingerichteten Gesamtwiderstandswert Rm, Rm'). Da die Anfangseinstellwiderstände (Rm2, Rm2') auf einen Wert eingerichtet werden müssen, der ausreicht, um Schwankungen jedes Überwachungsstroms auszugleichen, müssen die folgenden Gleichungen erfüllt sein: Rm2 > ΔR = Vref/Im' – Vref/Im Rm2' > ΔR = Vref/Im' – Vref/Im (∵ Im ≥ Im') (14)
Aus den obigen Betrachtungen ergeben sich die Einrichtungsbedingungen für die Einstellwiderstände wie folgt: Rm = Vref/Im = Rm1 + Rm2 + Rms Rm' = Vref/Im' = Rm1 + Rm2' + Rms Vref/Immin < Rm Vref/Im'min < Rm' Rm1 > Rm2 Rm1 > Rm2' Rm2 > Vref/Im' – Vref/Im Rm2' > Vref/Im' – Vref/Im Rms > Vref/Immax (∵ Im ≥ Im')
Einstellverfahren
3 ist ein Flußdiagramm, welches das Einstellverfahren veranschaulicht. Das Verfahren wird im folgenden anhand eines Beispiels für die Einstellung mit Hilfe der LD1 für die Anfangseinstellung erläutert. Zunächst wird der LD1-Überwachungsstrom Im mit Hilfe des Überwachungsstromschalters SW ausgewählt (S1). Dann erfolgt die Anfangseinstellung zum Justieren des Anfangseinstellwiderstands Rm1 auf den spezifizierten Bereich; liegt der Wert außerhalb des spezifizierten Bereichs, wird der Widerstand so einjustiert, daß er innerhalb des spezifizierten Bereichs liegt (S2, S3). Dann erfolgt die Einstellung auf den spezifizierten Endbereich mit Hilfe des LD1-Endeinstellwiderstands Rm2; liegt der Widerstandswert außerhalb des spezifizierten Endbereichs, wird der Widerstandswert in den spezifizierten Endbereich einjustiert (S4, S5). Dann werden die Überwachungsstromschalter (SW) auf der LD2-Seite eingeschaltet (S6). Da die Anfangseinstellung bereits in den Schritten S2, S3 abgeschlossen wurde und hier weggelassen werden kann, erfolgt die Endeinstellung LD2 mit Hilfe des LD2-Endeinstellwiderstands Rm2', wodurch der Einstellvorgang abgeschlossen wird (S7, S8).
4 ist eine graphische Darstellung der Beziehung zwischen dem Winkelschritt und dem Widerstand. Bei der vorliegenden Ausführungsform dienen als Einstellwiderstände veränderliche Drehwiderstände, die in Schritten gleicher Winkel gedreht werden. In diesem Fall wird der effektive Drehwinkel (voller Drehwinkel), mit dem ein Widerstandswert ausgegeben werden kann, mit θ bezeichnet, und ein Drehwinkel bei der Anfangsjustierung (Anfangseinstell-Drehwinkel) sowie ein Drehwinkel bei der Endeinstellung (Endeinstell-Drehwinkel) wird mit θint bzw. θend bezeichnet. Der Winkelhub bei jeder Einstellung wird als Winkelschritt bezeichnet. Jeder Einstellwiderstand läßt sich schrittweise um einen gleichen Betrag sowohl bei der Anfangs- als auch bei der Endeinstellung variieren. Winkelschritte während der jeweiligen Einstellvorgänge werden als Anfangswinkelschritt ΔS1 bzw. als Endwinkelschritt ΔS2 bezeichnet. Anfangswinkelschritt ΔS1 = θint/θ Endwinkelschritt ΔS2 = θend/θ.
Im Rahmender Erfindung kann der Anfangswinkelschritt größer als der Endwinkelschritt eingestellt werden. In anderen Worten, die Schritte können so eingestellt werden, daß die Bedingung ΔS1 > ΔS2 erfüllt ist.
Eine Widerstandsauflösung ΔRmINT bei der Anfangseinstellung (das ist der Änderungshub des Widerstands pro einzelner Winkeländerung) läßt sich mit Hilfe des eingestellten Maximumwerts Rm1max des Anfangseinstellwiderstands und des Anfangswinkelschritts ΔS1 folgendermaßen ausdrücken: ΔRmINT = Rm1max·ΔS1
Für die Einstellvorgänge wird das Einstellverfahren zum allmählichen Steigern der Lichtmenge eingesetzt, damit der Laser geschützt wird. Anschließend werden die Anfangswerte der Einstellwiderstände ausgehend vom Maximalwert verändert. 5 ist eine graphische Darstellung, welche die Beziehung zwischen dem Winkelschritt und dem Widerstandswert bei der Endeinstellung veranschaulicht. Wie aus 5 hervorgeht, wird unter der Annahme, daß die Anfangseinstellung mit einer Anzahl von Schritten Sn ausgehend vom Anfangswert des eingerichteten Widerstandswerts im spezifizierten Bereich erreicht wurde, der Anfangseinstellwert Rt durch Rt = Rmmax – ΔRmINT·Sn gebildet, wobei Rmmax der Gesamtwiderstandswert der Einstellwiderstände ist.
(Es wird auf 5 Bezug genommen).
Die Widerstandsauflösung ΔRmEND bei der Endeinstellung von LD1 drückt sich folgendermaßen mit Hilfe des Gesamtwiderstandswerts Rm2max des Endeinstellwiderstands und des Endwinkelschritts ΔS2 aus: ΔRmEND = Rm2max·ΔS2
Angenommen, die Endeinstellung von LD2 wurde mit einer Anzahl von Schritten Sm zum Erreichen des spezifizierten Bereichs vorgenommen, so ist der Endeinstellungswert Rt gegeben durch Rp = Rt – ΔRmEND·Sm anhand des Anfangseinstellwerts Rt. In ähnlicher Weise ist der Endeinstellungswert Rp bei der Endeinstellung von LD1 gegeben durch Rp = Rt + ΔRm'END·Sk, wobei Sk die Anzahl der erforderlichen Schritte und ΔRm'END die Widerstandsauflösung ist.
6 ist ein Diagramm, welches einen Schnitt durch eine Bildaufzeichnungsvorrichtung als Ausführungsform der Erfindung sowie den Aufbau der darin untergebrachten Dichtesteuervorrichtung zeigt.
In 6 bezeichnet 61 eine Farbbilderzeugungseinheit, die nach dem elektrophotographischen Verfahren arbeitet, 62 eine photoempfindliche Trommel, auf die Laserstrahlen zur Bildung eines latenten Bilds gerichtet werden, und 63 eine Transfertrommel zum Transferieren eines aus dem latenten Bild entwickelten Bilds auf einen Aufzeichnungsbogen. Bezugszeichen 64 bezeichnet eine Laserabtasteinheit zum Emittieren des für ein Bildsignal stehenden Laserlichts. 60 bedeutet eine Lichtquelleneinheit zum Emittieren mehrerer Strahlen, wie oben erläutert wurde, wobei die Einheit zumindest die Laserdioden 1 und 2, die Photodiode (PD), die LD1-Treibersteuerschaltung 2 und die LD2-Treibersteuerschaltung 3 gemäß 1 enthält. Bezugszeichen 70 bezeichnet einen Polygonspiegel, 71 einen reflektierenden Spiegel. Die Lichtquelleneinheit 60 kann auch in der Laserabtasteinheit 64 eingerichtet sein.
Bezugszeichen 65 bezeichnet eine Entwicklungseinheit für gelben Toner, der ein gelbes latentes Bild entwickelt, 66 eine Entwicklungseinheit für Cyan-Toner, 67 eine Entwicklungseinheit für Magenta-Toner und 68 eine Entwicklungseinheit für schwarzen Toner. Bezugszeichen 69 steht für eine Dichtesensoreinheit zum Erfassen der Dichte eines auf der photoempfindlichen Trommel 62 erzeugten Bildes, 610 steht für eine Detektorschaltung zum Erfassen eines Dichtesensorsignals von der Dichtesensoreinheit 69, und 611 steht für eine Referenzspannungsschaltung, die an die Signaldetektorschaltung 610 eine Referenzspannung liefert. 612 steht für eine CPU (zentrale Verarbeitungseinheit), welche die Steuerung der gesamten Vorrichtung übernimmt.
Das Bezugszeichen 613 steht für eine Entwicklungs-Vorspannungsquelle für die Entwicklungseinheit 65, 614 steht für eine Entwicklungs-Vorspannungsquelle für die Cyan-Entwicklungseinheit 66, 615 für eine Entwicklungs-Vorspannungsquelle für die Magenta-Entwicklungseinzeit 67, und 616 für eine Entwicklungs-Vorspannungsquelle für die Schwarz-Entwicklungseinheit 68.
Im folgenden wird die Arbeitsweise der Bildaufzeichnungsvorrichtung mit dem oben erläuterten Aufbau beschrieben.
In der Farbbilderzeugungseinheit 61 wird die empfindliche Trommel 62, nachdem sie von einer nicht dargestellten Aufladeeinheit aufgeladen wurde, mit den Laserlichtstrahlen belichtet, die von den Laserdioden 1 und 2 emittiert und von der Laserabtasteinheit 64 geleitet werden. Die mehreren Laserstrahlen von der Laserabtasteinheit 64 bilden auf der Oberfläche der photoempfindlichen Trommel 62 ein latentes Bild. Die Lichtmengen der einzelnen mehreren Laserstrahlen sind annähernd gleich groß. Beispielsweise wird nach der Erzeugung des gelben latenten Bilds die Gelbentwicklungs-Vorspannungsquelle 613 aktiviert, um die Entwicklungsvorspannung an die Gelb-Entwicklungseinheit 65 zu legen und das gelbe latente Bild mit Toner sichtbar zu machen. Das so sichtbar gemachte Tonerbild wird von der Transfer-Hochspannung angezogen, die an die Transfertrommel 63 gelegt wird, wodurch das Bild von der photoempfindlichen Trommel 62 auf die Transfertrommel 63 übertragen wird.
Der obige sequentielle Ablauf wird in ähnlicher Weise für jede der Farben (Gelb Y, Magenta M, Cyan C und Schwarz Bk) durchgeführt, wodurch auf der Transfertrommel 63 ein Farbbild entsteht. Daran anschließend wird das Farbbild auf ein (nicht dargestelltes) Transferflachstück übertragen und dann für den Ausdruck fixiert.
Wie aus der obigen Folge von Druckabläufen ersichtlich ist, sind die Druckfolgen für die jeweiligen Farben unabhängig voneinander in der Bildaufzeichnungsvorrichtung, so daß die Tonerdichten der einzelnen Farben dadurch erfaßt werden können, daß man das Bild auf der photoempfindlichen Trommel 62 oder der Transfertrommel 63 mit Hilfe des Dichtesensors 69 mißt. Dann läßt sich eine Tonerverbindung zum Erzielen der optimalen Bildqualität dadurch implementieren, daß man die Aufzeichnungsbedingungen (hier die Vorspannung) bei jedem Aufzeichnungsvorgang mit Hilfe des Detektorergebnisses steuert.
Bei der vorliegenden Erfindung wird daher das Tonerbild, das auf die photoempfindliche Trommel 62 übertragen wird, von einem Reflexionslichtmengen-Meßsystem gemessen, welches den Dichtesensor 69 enthält, und damit sind die Dichten der einzelnen Farbtoner immer stabil kombiniert.
Wie oben erläutert wurde, erzielt die vorliegende Erfindung Arbeitsersparnis für die Einstellschaltungen sowie eine Verringerung der Einstellzeit bei den Treibersteuerschaltungen des Mehrfachstrahllasers. Es gibt Fälle, bei denen die Anzahl der Laserstrahlen erhöht werden muß, beispielsweise auf 4, um die Bildqualität noch mehr zu steigern, und in diesen Fällen werden die Effekte der Arbeitsersparnis und Verringerung der Einstellarbeit noch deutlicher.

Claims

Lasertreibervorrichtung, umfassend: ein erstes und ein zweites Laseremissionselement (1a, 1b); ein einzelnes Lichtempfangselement (1c) zum Überwachen der vom ersten und zweiten Laseremissionselement (1a, 1b) kommenden Lichtmengen; einen Strom-Spannungs-Wandler (5–9, 24–26) zum Umwandeln eines Lichtmengen-Überwachungsstroms, der von dem Lichtempfangselement (1c) ausgegeben wird, in eine Lichtmengen-Überwachungsspannung; und eine Steuereinrichtung (10–23, 27–40) zum Steuern eines Treiberstroms für jedes von erstem und zweitem Laseremissionselement (1a, 1b), basierend auf der von dem Strom-Spannungs-Wandler ausgegebenen Lichtmengen-Überwachungsspannung; gekennzeichnet durch eine Schalteinrichtung (7, 8a, 8b, 25a, 25b) zum Bewirken einer Umschaltung zwischen einer Überwachungssteuerung für das erste Laseremissionselement (1a) und einer Überwachungssteuerung für das zweite Laseremissionselement (1b), wobei der Strom-Spannungs-Wandler (5–9, 24–26) einen gemeinsamen Widerstand (5, 6) und einen ersten und einen zweiten nicht-gemeinsamen Widerstand (9, 26) aufweist, und wobei der von dem Lichtempfangselement (1c) ausgegebene Lichtmengen-Überwachungsstrom über den gemeinsamen Widerstand (5, 6) und den ersten nicht-gemeinsamen Widerstand (9) in die Lichtmengen-Überwachungsspannung umgewandelt wird, wenn die Überwachungssteuerung des ersten Laseremissionselements (1a) von der Schalteinrichtung (7, 8a, 8b, 25a, 25b) ausgewählt wird, und der von dem Lichtempfangselement (1c) ausgegebene Lichtmengen-Überwachungsstrom über den gemeinsamen Widerstand (5, 6) und den zweiten nicht-gemeinsamen Widerstand (26) in die Lichtmengen-Überwachungsspannung umgewandelt wird, wenn die Überwachungssteuerung des zweiten Laseremissionselements (1b) von der Schalteinrichtung (7, 8a, 8b, 25a, 25b) ausgewählt wird.
Vorrichtung nach Anspruch 1, bei der die Steuereinrichtung (10–23, 27–40) aufweist: einen Verstärker (10, 27) zum Verstärken der Lichtmengen-Überwachungsspannung, einen Referenzspannungserzeuger (11, 28) zum Bilden einer Referenzspannung, und einen Vergleicher (12, 29) zum Vergleichen eines ersten Ausgangssignals des Verstärkers mit einem zweiten Ausgangssignal des Referenzspannungserzeugers.
Vorrichtung nach Anspruch 2, bei dem von dem Verstärker (10, 27), dem Referenzspannungserzeuger (11, 28) und dem Vergleicher (12, 29) mindestens ein Bauteil so angeordnet ist, daß eine gemeinsame Steuerung der Treiberströme des ersten und des zweiten Laseremissionselements (1a, 1b) möglich ist.
Vorrichtung nach Anspruch 2 oder 3, bei der die Steuereinrichtung (10–23, 27–40) außerdem aufweist: eine Signalhalteeinrichtung (13, 15, 30, 32) zum Abtasten und Halten eines dritten Ausgangssignals des Vergleichers (12, 29), basierend auf einem Abtast- und Halte-Steuersignal, einen Stromerzeuger (16, 17, 33, 34) zum Bilden eines Stroms entsprechend einem von der Signalhalteeinrichtung gehaltenen Signal, und einen Modulator (19, 36) zum Modulieren des von der Stromquelle gebildeten Stroms in einen Modulationsstrom, der, basierend auf einem externen Videosignal, moduliert ist.
Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, bei der der erste und der zweite nicht-gemeinsame Widerstand (9, 26) je einen veränderlichen Widerstand aufweisen.
Vorrichtung nach einem vorhergehenden Anspruch, bei dem die Lasertreibervorrichtung angewendet wird bei einer Bilderzeugungsvorrichtung.
Bilderzeugungsvorrichtung, umfassend die Lasertreibervorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche.
Lasertreiberverfahren, bei dem ein einzelnes Lichtempfangselement (1c) Licht von einem ersten und einem zweiten Laseremissionselement (1a, 1b) empfängt, ein Strom-Spannungs-Wandler (5–9, 24–26) einen von dem Lichtempfangselement (1c) empfangenen Lichtmengen-Überwachungsstrom umwandelt in eine Lichtmengen-Überwachungsspannung, und eine Steuereinrichtung (10–23, 27–40) einen Treiberstrom für das erste und das zweite Laseremissionselement (1a, 1b), basierend auf der Lichtmengen-Überwachungsspannung, steuert, dadurch gekennzeichnet, daß eine Schalteinrichtung (7, 8a, 8b, 25a, 25b) eine Umschaltung zwischen einer Überwachungssteuerung des ersten Laseremissionselements (1a) und einer Überwachungssteuerung des zweiten Laseremissionselements (1b) vornimmt, der Strom-Spannungs-Wandler (5–9, 24–26) einen gemeinsamen Widerstand (5, 6) und einen ersten und einen zweiten nicht-gemeinsamen Widerstand (9, 26) aufweist und der von dem Lichtempfangselement (1c) ausgegebene Lichtmengen-Überwachungsstrom über den gemeinsamen Widerstand (5, 6) und den ersten nicht-gemeinsamen Widerstand (9) in die Lichtmengen-Überwachungsspannung umgewandelt wird, wenn die Überwachungssteuerung des ersten Laseremissionselements von der Schalteinrichtung (7, 8a, 8b, 25a, 25b) ausgewählt wird, und der von dem Lichtempfangselement (1c) ausgegebene Lichtmengen-Überwachungsstrom über den gemeinsamen Widerstand (5, 6) und den zweiten nicht-gemeinsamen Widerstand (26) in die Lichtmengen-Überwachungsspannung umgewandelt wird, wenn die Überwachungssteuerung des zweiten Laseremissionselements (1b) von der Schalteinrichtung (7, 8a, 8b, 25a, 25b) ausgewählt wird.