JP2000203081A - レ―ザ駆動装置および画像形成装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 マルチビームレーザ方式における各レーザの
走査長ズレ、個体間でのバラツキを抑止すると共に、省
力化された装置を作製すること。 【解決手段】 複数のレーザ光源に対応して、基準信号
に基づいてパルス効率比を可変するパルス効率比可変手
段３を設け、このパルス効率比可変手段３および単一の
クロック源１からデューティの異なる画像クロックを生
成し、この画像クロックを用いて画像変調信号を作成
し、この画像変調信号に基づいて複数のレーザ光源を駆
動してマルチビームを出射する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、レーザ変調信号を
生成する画像クロックの制御を行うマルチビーム方式の
レーザ駆動装置および画像形成装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来、マルチビームレーザを用いたレー
ザ駆動装置がある。この場合、マルチビームレーザから
出射される複数のレーザ光は、コリメートレンズにてコ
リメートあるいはコリメートライクにされ、シリンドリ
カルレンズを介してポリゴンミラーに入射し、偏向され
る。それら偏向された複数のレーザ光は、ｆθレンズを
通過し、反射ミラーにより反射され感光ドラムに達す
る。

【０００３】複数のレーザ光がポリゴンミラーに入射す
る際、その入射位置と入射角との差違によって、レーザ
発光点から感光ドラム面までの焦点距離の違いが生じる
ため、感光ドラム面上での各レーザ光の走査長が異な
る。

【０００４】この走査長を電気的に補正するため、レー
ザ変調信号を生成するための画像クロックを各レーザに
対応して複数持ち、かつ、それらの周波数を異ならせる
ことによって走査長差を吸収する手法がある。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上述し
た従来の走査長差を吸収する手法においては、マルチビ
ームレーザの個々に対応した発振回路を複数個有する必
要があるので、回路規模が増加するという問題がある。

【０００６】しかも、本来の画像クロックの周波数に対
して所望のクロック周波数を得るために、周波数が数十
倍のクロック源を必要とすることから、不要な輻射が発
生するという問題が生じる。

【０００７】また、レーザユニット間での光学特性、並
びに、レーザの取り付け精度による走査長差のバラツキ
があり、これに対して、複数の画像クロックを固定値に
設定するならば、走査長ズレを十分に抑えられないだけ
でなく、改悪効果にもつながる。

【０００８】そこで、本発明の目的は、マルチビームレ
ーザ方式における各レーザの走査長ズレを抑止すると共
に、省力化した回路を得ることが可能なレーザ駆動装置
および画像形成装置を提供することにある。

【０００９】また、本発明の他の目的は、マルチビーム
レーザ方式における各レーザの走査長ズレの個体間での
バラツキを抑えることが可能なレーザ駆動装置および画
像形成装置を提供することにある。

【００１０】

【課題を解決するための手段】本発明は、マルチビーム
の出力制御を行うレーザ駆動装置であって、前記マルチ
ビームを出力する複数のレーザ光源と、基準信号を発生
する基準信号発生手段と、前記複数のレーザ光源に対応
して設けられ、前記基準信号に基づいてパルス効率（デ
ューティ）比が可変された可変クロック信号を生成する
可変クロック生成手段と、前記生成された可変クロック
信号を映像信号に基づいて変調することによってレーザ
変調信号を生成する変調手段と、前記レーザ変調信号に
基づいて前記複数のレーザ光源を駆動することによって
前記マルチビームを出力する駆動手段とを具えることに
よって、レーザ駆動装置を構成する。

【００１１】また、本発明は、上記レーザ駆動装置と、
前記レーザ駆動装置から出力される前記マルチビームを
偏向走査する走査手段と、前記偏向走査されたマルチビ
ームを感光ドラム上に照射して画像を形成する画像形成
手段とを具えることによって、画像形成装置を構成す
る。

【００１２】また、本発明は、マルチビームを出力する
複数のレーザ光源を用い、該マルチビームの出力制御を
行うレーザ駆動方法であって、基準信号を発生する工程
と、前記マルチビームを出力する複数のレーザ光源に対
応して、前記基準信号に基づいてパルス効率（デューテ
ィ）比が可変された可変クロック信号を生成する工程
と、前記生成された可変クロック信号を映像信号に基づ
いて変調することによってレーザ変調信号を生成する工
程と、前記レーザ変調信号に基づいて前記複数のレーザ
光源を駆動して前記マルチビームを出力する工程とを具
えることによって、レーザ駆動方法を提供する。

【００１３】また、本発明は、上記レーザ駆動方法を用
いて出力される前記マルチビームを偏向走査する工程
と、前記偏向走査されたマルチビームを感光ドラム上に
照射して画像を形成する工程とを具えることによって、
画像形成方法を提供する。

【００１４】ここで、前記可変クロック生成手段の可変
周期およびパルス効率比を所定の値に設定する設定手段
をさらに具えることができる。

【００１５】前記複数のレーザ光源として複数のレーザ
ダイオードを用いることができる。

【００１６】

【発明の実施の形態】以下、図面を参照して、本発明の
実施の形態を詳細に説明する。

【００１７】（概要）まず、本発明の概要について説明
する。本発明は、マルチビームレーザ方式のレーザ駆動
装置において、複数のレーザダイオードと、基準信号を
発生する基準信号発生手段と、前記複数のレーザダイオ
ードに対応して少なくとも一つ設けられ、前記基準信号
に基づいてパルス効率（ｄｕｔｙ）比を可変するパルス
効率比可変手段と、前記パルス効率比可変手段からの出
力信号を画像クロック信号とし、該画像クロック信号に
基づき外部映像信号に応じてレーザ変調信号を生成する
変調手段とを有することを特徴とするものである。

【００１８】また、本レーザ駆動装置は、前記パルス効
率比可変手段の可変周期及びパルス効率比を任意の値に
設定する設定手段をさらに備えることができ、該設定手
段を用いて前記パルス効率比可変手段から出力される出
力信号を前記画像クロック信号とすることができる。

【００１９】なお、レーザ駆動装置は、以下の構成を含
むことができる。すなわち、前記レーザダイオードの光
量をモニタし、光量モニタ電流として出力する単一のフ
ォトダイオードから構成されるレーザデバイスと、該レ
ーザダイオードに対応した複数の光量モニタ電流を切り
替える切替手段と、該光量モニタ電流を電圧信号に変換
する電流−電圧変換手段と、該電流−電圧変換手段の出
力を増幅する増幅手段と、該増幅手段の増幅率を可変す
る増幅率可変手段と、比較基準となる任意の電圧を発生
する基準電圧発生手段と、前記増幅手段と該基準電圧発
生手段の各々の出力信号を比較する比較手段と、サンプ
ルーホールド制御信号に基づいて入力される信号をサン
プルしかつホールドする信号保持手段と、該信号保持手
段が前記比較手段による比較結果に基づきサンプルした
値によって定電流を発生させる定電流発生手段と、該定
電流発生手段の出力値を保ち、前記画像クロック信号に
基づいて外部映像信号に応じて前記レーザ変調信号を生
成することによって前記レーザダイオードを駆動するレ
ーザ駆動手段とを有することができる。

【００２０】また、上記レーザ駆動装置に加え、該レー
ザ駆動装置から出力される前記マルチビームを偏向走査
する走査手段と、該偏向走査されたマルチビームを感光
ドラム上に照射して画像を形成する画像形成手段とをさ
らに具備することによって画像形成装置を構成すること
ができる。

【００２１】以下、具体的な例を挙げて説明する。

【００２２】［第１の例］本発明の第１の実施の形態を
図１および図２に基づいて説明する。

【００２３】図１は、レーザ駆動装置１００におけるレ
ーザ駆動制御回路の構成を示す。

【００２４】本装置１００において、基準ＣＬＫ発生回
路１は、基準クロック信号２を生成する。この基準クロ
ック信号２は、ドライバ（ａ）１０、および、デューテ
ィ（ｄｕｔｙ）可変クロック発生回路３に出力される。

【００２５】ドライバ（ａ）１０に入力された基準クロ
ック信号２は、ビデオクロック（ａ）１２として変調回
路（ａ）１４へ出力される。変調回路（ａ）１４は、画
像情報信号（ａ）１６を、ビデオクロック（ａ）１２に
同期したレーザ変調信号（ａ）１８に変換する。

【００２６】一方、デューティ可変クロック発生回路３
に入力された基準クロック信号２は、三角波発生回路
４、閾値設定回路５及び比較器８から構成される。閾値
設定回路５は、カウンタ５ａ及ぴデジタル−アナログ変
換器（Ｄ／Ａ）５ｂにて、基準クロック信号２の任意の
クロック数毎に可変する閾値設定信号７を生成する。こ
の図１の回路においては、カウンタ５ａ出力を、例とし
て、ｎビットに設定している。

【００２７】そして、ｄｕｔｙ可変クロック発生回路３
によって生成されたｄｕｔｙ可変クロック信号９は、ド
ライバ（ｂ）１１を介してビデオクロック（ｂ）１３と
して変調回路（ｂ）１５へ出力される。変調回路（ｂ）
１５は、画像情報信号（ｂ）１７を、ビデオクロック
（ｂ）１３に同期して抽出し、レーザ変調信号（ｂ）１
９に変換する。

【００２８】その後、このようして出力されたレーザ変
調信号（ａ）１８、レーザ変調信号（ｂ）１９は、画像
形成装置３００に備えられた画像形成ユニット２００内
の各レーザ光源（レーザダイオード、光量モニタ等を含
む）２０１，２０２に入力される。そして、各レーザ光
源２０１，２０２から出射されたレーザビームは、画像
形成部２１０内の走査手段によって偏向走査されて感光
ドラム上に照射され、これにより画像の形成が行われ
る。なお、デューティ可変クロック発生回路３は、１個
だけを例に挙げて説明したが、各レーザ光源に対応して
設けられるものである。また、レーザ光源は、ここでは
２個としたが、これに限定されるものではない。

【００２９】図２は、各種信号の制御タイミングを示
す。このタイミングチャートは、ｎビットのカウンタ５
ａによって、基準クロック信号２の１クロック毎に閾値
設定信号７を可変させた場合の例である。

【００３０】三角波出力信号６は、基準クロック信号２
の１周期毎に発生させる。ｎビットのカウンタ５ａは、
基準クロック信号２の１クロック毎に初期値ｎからカウ
ントダウンを開始し、その値をＤ／Ａ５ｂによってアナ
ログ信号に変換することによって、閾値設定信号７を生
成する。比較器８は、三角波出力信号６に対して閾値設
定信号７を以って比較し、比較器出力としてデューティ
可変クロック信号９を得る。

【００３１】デューティ可変クロック信号９は、ドライ
バ（ｂ）１１を介してビデオクロック（ｂ）１３に変換
される。そして、そのビデオクロック（ｂ）１３の立ち
下がりエッジによって画像情報信号（ｂ）１７をサンプ
リングし、レーザ変調信号（ｂ）１９（／ＶＤＯｂ）を
作成する。

【００３２】［第２の例］本発明の第２の実施の形態
を、図３および図４に基づいて説明する。なお、前述し
た第１の例と同一部分についての説明は省略し、同一符
号を付す。

【００３３】図３は、レーザ駆動装置１００におけるレ
ーザ駆動制御回路の構成を示す。

【００３４】２０は、可変周期およびデューティ比を任
意な値に設定可能なデューティ設定型可変クロック発生
回路２０である。

【００３５】このデューティ設定型可変クロック発生回
路２０には、三角波発生回路４と、閾値可変回路２４
と、比較器８とが設けられている。閾値可変回路２４
は、クロック選択回路２４ａと、プリセッタブルカウン
タ２４ｂと、Ｄ／Ａ２４ｃとから構成される。この閾値
可変回路２４には、閾値選択回路２１が接続されてい
る。

【００３６】閾値選択回路２１は、クロック選択回路２
４ａに分周比選択信号２２を出力する。分周比選択信号
２２は、基準クロック信号２に対して、デューティ可変
クロック信号９の可変周期を設定（可変周期：最小周期
は１）する。

【００３７】また、閾値選択回路２１は、プリセッタブ
ルカウンタ２４ｂにカウントプリセット値２３（プリセ
ット値：ｍビット）を出力する。カウントプリセット値
２３（プリセット値：ｍビット）は、デューティ可変ク
ロック信号９のデューティの可変量を決定する。

【００３８】図４は、各種信号の制御タイミングを示
す。このタイミングチャートは、ｍビットのプリセッタ
ブルカウンタ２４ｂによって、基準クロック信号２の２
クロック毎及び４クロック毎に閾値設定信号７を可変さ
せた場合の例である。

【００３９】すなわち、図４（ａ）は、可変周期を２と
し、プリセット値をｍ＝３とした場合における、三角波
出力信号６およびデューティ可変クロック信号９を示
す。

【００４０】また、図４（ｂ）は、可変周期を４とし、
プリセット値をｍ＝１６とした場合における、三角波出
力信号６およびデューティ可変クロック信号９を示す。

【００４１】デューティ可変クロック信号９のデューテ
ィ比は、カウントプリセット値２３（ｍビット）を任意
に設定することによって変化する。

【００４２】なお、レーザ光源としては、レーザダイオ
ードに限定されるものではなく、マルチビームレーザを
形成できるものであれば他の光源でもよい。また、上記
各例では、ハード的な回路構成によりマルチビームの出
力制御を行う例について述べたが、これに限定されるも
のではなく、ソフト的な制御（プログラム）により同様
な出力制御を行うことが可能である。

【００４３】

【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
マルチビームレーザ方式の装置において、複数のレーザ
光源に対応して、基準信号に基づいてパルス効率比を可
変するパルス効率比可変手段を設け、このパルス効率比
可変手段および単一のクロック源からデューティの異な
る画像クロックを生成し、この画像クロックを用いて画
像変調信号を作成し、この画像変調信号に基づいて複数
のレーザ光源を駆動してマルチビームを出射するように
したので、走査長ズレを抑止すると共に、省力化された
回路規模の装置を作製することができる。

【００４４】また、本発明によれば、単一のクロック源
からデューティの異なる画像クロックを生成し、その可
変周期及び可変率を外部から任意に設定可能としたの
で、各レーザの走査長ズレのレーザユニット間でのバラ
ツキを抑制することができ、歩留まりを向上させること
が可能となる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の第１の実施の形態におけるレーザ駆動
回路の構成を示すブロック図である。

【図２】図１の各種信号の制御タイミングを示すタイミ
ングチャートである。

【図３】本発明の第２の実施の形態におけるレーザ駆動
回路の構成を示すブロック図である。

【図４】図３の各種信号の制御タイミングを示すタイミ
ングチャートである。

【符号の説明】

１ 基準ＣＬＫ発生回路 ２ 基準ＣＬＫ信号 ３ デューティ可変ＣＬＫ発生回路 ４ 三角波発生回路 ５ 閾値設定回路 ５ａ カウンタ ５ｂ デジタル−アナログ変換器（Ｄ／Ａ） ６ 三角波出力信号 ７ 閾値設定信号 ８ 比較器 ９ デューティ可変ＣＬＫ信号 １０ ドライバ（ａ） １１ ドライバ（ｂ） １２ ビデオクロック（ａ） １３ ビデオクロック（ｂ） １４ 変調回路（ａ） １５ 変調回路（ｂ） １６ 画像情報信号（ａ） １７ 画像情報信号（ｂ） １８ レーザ変調信号（ａ）（／ｖＤＯａ） １９ レーザ変調信号（ｂ）（／ＶＤＯｂ） ２０ デューティ設定型可変ＣＬＫ発生回路 ２１ 閾値選択回路 ２２ 分周比選択信号 ２３ カウントプリセット値 ２４ 閾値可変回路 ２４ａ クロック選択回路 ２４ｂ プリセッタブルカウンタ ２４ｃ デジタル−アナログ変換器（Ｄ／Ａ）

フロントページの続き Ｆターム(参考） 2C362 AA03 AA12 BA52 BA66 BA68 CA22 DA09 2H045 AA01 BA22 BA32 CA81 CB65 5C072 AA03 BA04 CA11 HA02 HA06 HB06 HB15 XA01 XA05 5F073 AB21 BA07 GA02 GA12 GA24

Claims (8)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 マルチビームの出力制御を行うレーザ駆
   動装置であって、 前記マルチビームを出力する複数のレーザ光源と、 基準信号を発生する基準信号発生手段と、 前記複数のレーザ光源に対応して設けられ、前記基準信
   号に基づいてパルス効率（デューティ）比が可変された
   可変クロック信号を生成する可変クロック生成手段と、 前記生成された可変クロック信号を映像信号に基づいて
   変調することによってレーザ変調信号を生成する変調手
   段と、 前記レーザ変調信号に基づいて前記複数のレーザ光源を
   駆動することによって前記マルチビームを出力する駆動
   手段とを具えたことを特徴とするレーザ駆動装置。
2. 【請求項２】 前記可変クロック生成手段の可変周期お
   よびパルス効率比を所定の値に設定する設定手段をさら
   に具えたことを特徴とする請求項１記載のレーザ駆動装
   置。
3. 【請求項３】 前記複数のレーザ光源は、複数のレーザ
   ダイオードからなることを特徴とする請求項１又は２記
   載のレーザ駆動装置。
4. 【請求項４】 前記請求項１ないし３のいずれかに記載
   のレーザ駆動装置と、 前記レーザ駆動装置から出力される前記マルチビームを
   偏向走査する走査手段と、 前記偏向走査されたマルチビームを感光ドラム上に照射
   して画像を形成する画像形成手段とを具えたことを特徴
   とする画像形成装置。
5. 【請求項５】 マルチビームを出力する複数のレーザ光
   源を用い、該マルチビームの出力制御を行うレーザ駆動
   方法であって、 基準信号を発生する工程と、 前記マルチビームを出力する複数のレーザ光源に対応し
   て、前記基準信号に基づいてパルス効率（デューティ）
   比が可変された可変クロック信号を生成する工程と、 前記生成された可変クロック信号を映像信号に基づいて
   変調することによってレーザ変調信号を生成する工程
   と、 前記レーザ変調信号に基づいて前記複数のレーザ光源を
   駆動して前記マルチビームを出力する工程とを具えたこ
   とを特徴とするレーザ駆動方法。
6. 【請求項６】 前記可変クロック信号を生成する際、可
   変周期およびパルス効率比を所定の値に設定する工程を
   さらに具えたことを特徴とする請求項５記載のレーザ駆
   動方法。
7. 【請求項７】 前記複数のレーザ光源として、複数のレ
   ーザダイオードを用いたことを特徴とする請求項５又は
   ６記載のレーザ駆動方法。
8. 【請求項８】 前記請求項５ないし７のいずれかに記載
   のレーザ駆動方法を用いて出力される前記マルチビーム
   を偏向走査する工程と、 前記偏向走査されたマルチビームを感光ドラム上に照射
   して画像を形成する工程とを具えたことを特徴とする画
   像形成方法。