JP2002299756A - 画像記録装置 - Google Patents
画像記録装置Info
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- JP2002299756A JP2002299756A JP2001096743A JP2001096743A JP2002299756A JP 2002299756 A JP2002299756 A JP 2002299756A JP 2001096743 A JP2001096743 A JP 2001096743A JP 2001096743 A JP2001096743 A JP 2001096743A JP 2002299756 A JP2002299756 A JP 2002299756A
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- JP
- Japan
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- laser diode
- operating current
- image recording
- light emitting
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- Semiconductor Lasers (AREA)
- Laser Beam Printer (AREA)
- Mechanical Optical Scanning Systems (AREA)
Abstract
(57)【要約】 (修正有)
【課題】 レーザーダイオードの劣化を事前に検知して
取り換えることができるようにする。 【解決手段】 一つのチップ上に複数の発光源LD1,
LD2,LD3,LD4が配列されたレーザーダイオー
ドアレイを画像信号で変調して感光体に画像情報を記録
する画像記録装置において、各レーザーダイオード発光
源毎に動作電流を測定し、各レーザーダイオード発光源
の動作電流のチャンネル間差を求め、求めた動作電流の
差に基づいて、その差が一定値を越えたときレーザーダ
イオードに劣化が生じたと判定することで、レーザーダ
イオードの劣化を検知する。
取り換えることができるようにする。 【解決手段】 一つのチップ上に複数の発光源LD1,
LD2,LD3,LD4が配列されたレーザーダイオー
ドアレイを画像信号で変調して感光体に画像情報を記録
する画像記録装置において、各レーザーダイオード発光
源毎に動作電流を測定し、各レーザーダイオード発光源
の動作電流のチャンネル間差を求め、求めた動作電流の
差に基づいて、その差が一定値を越えたときレーザーダ
イオードに劣化が生じたと判定することで、レーザーダ
イオードの劣化を検知する。
Description
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、レーザーダイオー
ドアレイを用いた走査光学系、及びそれを有する画像記
録装置に関するものである。
ドアレイを用いた走査光学系、及びそれを有する画像記
録装置に関するものである。
【0002】
【従来の技術】デジタル式複写機など現在一般に広く用
いられている画像形成装置では、原稿読み取り装置(ス
キャナー)で読み取った光学的情報を電気的情報に変換
し、その変換された電気情報によりレーザーダイオード
の発光を変調して感光体上に潜像を形成し、この潜像を
トナーで現像した後、記録媒体に転写及び定着して画像
を形成している。ところで原稿読取装置等に用いられて
いるレーザーダイオードは、一般的に、静電気等の電気
的ストレスや機械的衝撃に弱く非常に劣化しやすいデバ
イスであり、レーザーダイオードが劣化すると正しい画
像記録ができず、従って、出力される画像品質も低下す
る。
いられている画像形成装置では、原稿読み取り装置(ス
キャナー)で読み取った光学的情報を電気的情報に変換
し、その変換された電気情報によりレーザーダイオード
の発光を変調して感光体上に潜像を形成し、この潜像を
トナーで現像した後、記録媒体に転写及び定着して画像
を形成している。ところで原稿読取装置等に用いられて
いるレーザーダイオードは、一般的に、静電気等の電気
的ストレスや機械的衝撃に弱く非常に劣化しやすいデバ
イスであり、レーザーダイオードが劣化すると正しい画
像記録ができず、従って、出力される画像品質も低下す
る。
【0003】電気的・機械的ストレスを受けた場合のレ
ーザーダイオードの劣化は、動作電流の上昇として現
れ、その電流上昇は徐々に進行することが多く、初期の
劣化は見つけ難い。そのため、画像記録装置の製造ライ
ンでは検出することが難しいため、客先にて異常画像ま
たはエラーとして検出されることが多かった。
ーザーダイオードの劣化は、動作電流の上昇として現
れ、その電流上昇は徐々に進行することが多く、初期の
劣化は見つけ難い。そのため、画像記録装置の製造ライ
ンでは検出することが難しいため、客先にて異常画像ま
たはエラーとして検出されることが多かった。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】レーザーダイオードア
レイは、一般的に同一チップ上に形成されるため、電気
特性的にチャンネル間のバラツキがほとんど無く、また
温度的なバラツキも少ないことが知られているが、画像
記録装置内の特定のレーザーダイオードに静電気等のス
トレスが加わった場合、そのレーザーダイオード発光源
の動作電流は、動作時間と共に徐々に上昇していく。従
って、この動作電流の経時的な変化を監視すれば、レー
ザーダイオードの劣化を予測できることになる。本発明
はこの現象に着目してレーザーダイオードの劣化を事前
に予測するようにしたものであって、その第1の目的
は、チャンネル間の動作電流の差から劣化の判定を行な
い、製造段階等の早期の段階でレーザーダイオードの劣
化を検出することである。
レイは、一般的に同一チップ上に形成されるため、電気
特性的にチャンネル間のバラツキがほとんど無く、また
温度的なバラツキも少ないことが知られているが、画像
記録装置内の特定のレーザーダイオードに静電気等のス
トレスが加わった場合、そのレーザーダイオード発光源
の動作電流は、動作時間と共に徐々に上昇していく。従
って、この動作電流の経時的な変化を監視すれば、レー
ザーダイオードの劣化を予測できることになる。本発明
はこの現象に着目してレーザーダイオードの劣化を事前
に予測するようにしたものであって、その第1の目的
は、チャンネル間の動作電流の差から劣化の判定を行な
い、製造段階等の早期の段階でレーザーダイオードの劣
化を検出することである。
【0005】本発明の第2の目的は、レーザーダイオー
ド動作電流を継続的に記憶し、動作電流の変化量を検出
して劣化に至る時期を予測し、部品交換の時期を知らせ
ることにより、異常画像、エラーの発生を未然に防止し
て、品質の向上を計ることである。
ド動作電流を継続的に記憶し、動作電流の変化量を検出
して劣化に至る時期を予測し、部品交換の時期を知らせ
ることにより、異常画像、エラーの発生を未然に防止し
て、品質の向上を計ることである。
【0006】一般にレーザーダイオードは、温度による
動作電流vs光出力特性が大きく変わり、定電流で駆動
した場合発熱により光出力が低下する、所謂ドループ特
性を持っている。そこで、本発明の第3の目的は、レー
ザーダイオード近傍に、温度センサを配置し、レーザー
ダイオード発光源の温度及び動作電流の測定を同時に行
なうことにより、温度を考慮することで劣化時期を高い
精度で予測することである。
動作電流vs光出力特性が大きく変わり、定電流で駆動
した場合発熱により光出力が低下する、所謂ドループ特
性を持っている。そこで、本発明の第3の目的は、レー
ザーダイオード近傍に、温度センサを配置し、レーザー
ダイオード発光源の温度及び動作電流の測定を同時に行
なうことにより、温度を考慮することで劣化時期を高い
精度で予測することである。
【0007】
【課題の解決手段】請求項1の発明は、一つのチップ上
に複数のレーザーダイオード発光源が配列されたレーザ
ーダイオードアレイにおけるレーザダイオード劣化検知
装置において、各レーザーダイオード発光源の動作電流
のチャンネル間差を求める手段、及び動作電流値の前記
チャンネル間差に基づいてレーザーダイオードの劣化を
検知する手段を備えたことを特徴とするレーザダイオー
ドの劣化検知装置である。
に複数のレーザーダイオード発光源が配列されたレーザ
ーダイオードアレイにおけるレーザダイオード劣化検知
装置において、各レーザーダイオード発光源の動作電流
のチャンネル間差を求める手段、及び動作電流値の前記
チャンネル間差に基づいてレーザーダイオードの劣化を
検知する手段を備えたことを特徴とするレーザダイオー
ドの劣化検知装置である。
【0008】請求項2の発明は、一つのチップ上に複数
のレーザーダイオード発光源が配列されたレーザーダイ
オードアレイを用いて、つまり、発光を画像信号で変調
して感光体に画像情報を記録する画像記録装置におい
て、各レーザーダイオード発光源毎に動作電流を測定す
る手段、及び各レーザーダイオード発光源の動作電流測
定結果のチャンネル間差に基づいてレーザーダイオード
の劣化を検知する手段を備えたことを特徴とする画像記
録装置である。
のレーザーダイオード発光源が配列されたレーザーダイ
オードアレイを用いて、つまり、発光を画像信号で変調
して感光体に画像情報を記録する画像記録装置におい
て、各レーザーダイオード発光源毎に動作電流を測定す
る手段、及び各レーザーダイオード発光源の動作電流測
定結果のチャンネル間差に基づいてレーザーダイオード
の劣化を検知する手段を備えたことを特徴とする画像記
録装置である。
【0009】請求項3の発明は、請求項1に記載された
レーザダイオードの劣化検知装置または請求項2に記載
された画像記録装置において、前記レーザーダイオード
の劣化を検知する手段は、各レーザーダイオード発光源
の動作電流測定結果のチャンネル間差が所定の値を超え
たとき、動作電流値が最大のレーザーダイオードを劣化
していると判定することを特徴とする、請求項1に記載
されたレーザダイオードの劣化検知装置または請求項2
に記載された画像記録装置である。
レーザダイオードの劣化検知装置または請求項2に記載
された画像記録装置において、前記レーザーダイオード
の劣化を検知する手段は、各レーザーダイオード発光源
の動作電流測定結果のチャンネル間差が所定の値を超え
たとき、動作電流値が最大のレーザーダイオードを劣化
していると判定することを特徴とする、請求項1に記載
されたレーザダイオードの劣化検知装置または請求項2
に記載された画像記録装置である。
【0010】請求項4の発明は、一つのチップ上に複数
のレーザーダイオード発光源が配列されたレーザーダイ
オードアレイを用いて感光体に画像情報を記録する画像
記録装置において、各レーザーダイオード発光源毎に動
作電流を測定する手段、及び前記レーザーダイオード発
光源の動作電流値を記憶する手段を有し、前記記憶され
たレーザーダイオード発光源の動作電流値の変化量に基
づき劣化に至る時期を予測する手段を備えたことを特徴
とする請求項2の画像記録装置である。
のレーザーダイオード発光源が配列されたレーザーダイ
オードアレイを用いて感光体に画像情報を記録する画像
記録装置において、各レーザーダイオード発光源毎に動
作電流を測定する手段、及び前記レーザーダイオード発
光源の動作電流値を記憶する手段を有し、前記記憶され
たレーザーダイオード発光源の動作電流値の変化量に基
づき劣化に至る時期を予測する手段を備えたことを特徴
とする請求項2の画像記録装置である。
【0011】請求項5の発明は、請求項4に記載された
画像記録装置において、予測結果を表示する手段を備え
たことを特徴とする画像記録装置である。
画像記録装置において、予測結果を表示する手段を備え
たことを特徴とする画像記録装置である。
【0012】請求項6の発明は、請求項2乃至5のいず
れかに記載された画像記録装置において、レーザーダイ
オードアレイ近傍に温度センサを配置し、前記温度セン
サによりレーザーダイオード発光源の温度を測定する手
段、測定された温度に基づいて測定されたレーザーダイ
オード発光源の動作電流を温度補正する手段を有し、前
記温度補正された動作電流に基づいてレーザーダイオー
ドの劣化を予測することを特徴とする画像記録装置であ
る。
れかに記載された画像記録装置において、レーザーダイ
オードアレイ近傍に温度センサを配置し、前記温度セン
サによりレーザーダイオード発光源の温度を測定する手
段、測定された温度に基づいて測定されたレーザーダイ
オード発光源の動作電流を温度補正する手段を有し、前
記温度補正された動作電流に基づいてレーザーダイオー
ドの劣化を予測することを特徴とする画像記録装置であ
る。
【0013】請求項7の発明は、請求項6に記載された
画像記録装置において、前記レーザーダイオード発光源
の動作電流を温度補正する手段は、測定電流値を、測定
温度での閾値電流値と基準温度における閾電流値との差
の基づいて補正することを特徴とする画像記録装置であ
る。
画像記録装置において、前記レーザーダイオード発光源
の動作電流を温度補正する手段は、測定電流値を、測定
温度での閾値電流値と基準温度における閾電流値との差
の基づいて補正することを特徴とする画像記録装置であ
る。
【0014】請求項8の発明は、請求項2乃至7のいず
れかに記載された画像記録装置において、画像記録装置
の電源投入時または一定時間毎に、各レーザーダイオー
ドを順次一定光出力で発光させて動作電流を測定するこ
とを特徴とする画像記録装置である。
れかに記載された画像記録装置において、画像記録装置
の電源投入時または一定時間毎に、各レーザーダイオー
ドを順次一定光出力で発光させて動作電流を測定するこ
とを特徴とする画像記録装置である。
【0015】請求項9の発明は、請求項2乃至8のいず
れかに記載された画像記録装置を備えた画像形成装置で
ある。
れかに記載された画像記録装置を備えた画像形成装置で
ある。
【0016】請求項10の発明は、一つのチップ上に複
数のレーザーダイオード発光源が配列されたレーザーダ
イオードアレイにおけるレーザダイオード劣化検知方法
において、各レーザーダイオード発光源の動作電流のチ
ャンネル間差を求め、及び動作電流値の前記チャンネル
間差に基づいてレーザーダイオードの劣化を検知する、
各工程から成ることを特徴とするレーザダイオードの劣
化検知方法である。
数のレーザーダイオード発光源が配列されたレーザーダ
イオードアレイにおけるレーザダイオード劣化検知方法
において、各レーザーダイオード発光源の動作電流のチ
ャンネル間差を求め、及び動作電流値の前記チャンネル
間差に基づいてレーザーダイオードの劣化を検知する、
各工程から成ることを特徴とするレーザダイオードの劣
化検知方法である。
【0017】
【発明の実施の形態】本発明の実施形態を説明する前
に、まず、図1を参照して本発明を適用する画像形成装
置の1例について説明する。画像読み取りユニット2に
より、原稿を光源により照射しながら走査して、原稿か
らの反射光を3ラインCCDセンサにより読み取り、画
像データを画像処理ユニット3に送る。画像処理ユニッ
ト3では、スキャナγ補正、色変換、主走査変倍、画像
分離、加工、エリア処理、階層補正処理などの画像処理
を行った画像データを画像書き込みユニット4へ送る。
画像書き込みユニット4では、画像データに応じてLD
(レーザーダイオード)の駆動を変調する。ドラムユニ
ットでは一様に帯電された回転する感光体ドラムに前記
LDからのレーザービームにより潜像を書き込み、現像
部によりトナーを付着させて顕像化させる。
に、まず、図1を参照して本発明を適用する画像形成装
置の1例について説明する。画像読み取りユニット2に
より、原稿を光源により照射しながら走査して、原稿か
らの反射光を3ラインCCDセンサにより読み取り、画
像データを画像処理ユニット3に送る。画像処理ユニッ
ト3では、スキャナγ補正、色変換、主走査変倍、画像
分離、加工、エリア処理、階層補正処理などの画像処理
を行った画像データを画像書き込みユニット4へ送る。
画像書き込みユニット4では、画像データに応じてLD
(レーザーダイオード)の駆動を変調する。ドラムユニ
ットでは一様に帯電された回転する感光体ドラムに前記
LDからのレーザービームにより潜像を書き込み、現像
部によりトナーを付着させて顕像化させる。
【0018】感光体ドラム上に作られた画像は、中間転
写部の中間転写ユニットの転写ベルト上に再転写され
る。中間転写ベルト上にはフルカラーコピーの場合4色
(BK、C,M,Yの4色)のトナーが順次重ねられ
る。フルカラーの場合にはBK、C,M,Yの4色作像
・転写工程が終了した時点で中間転写ベルトとタイミン
グを合わせて、給紙部より転写紙が給紙され、紙転写部
で中間転写ベルトからの4色同時に転写紙にトナーが転
写される。トナーが転写された転写紙は、搬送部を経て
定着部に送られ、定着ローラと加圧ローラによって熱定
着され排紙される。また、コピーモード等の動作モード
は操作部ユニット5から入力され設定される。設定され
たコピーモード等の操作モードはシステム制御ユニット
に送られ、システム制御ユニットでは設定されたコピー
モードを実行するための制御処理を行う。この時、シス
テム制御ユニットから、画像読み取りユニット、画像処
理ユニット、画像書き込みユニット、画像表示ユニット
等のユニットに対し制御指示を行う。
写部の中間転写ユニットの転写ベルト上に再転写され
る。中間転写ベルト上にはフルカラーコピーの場合4色
(BK、C,M,Yの4色)のトナーが順次重ねられ
る。フルカラーの場合にはBK、C,M,Yの4色作像
・転写工程が終了した時点で中間転写ベルトとタイミン
グを合わせて、給紙部より転写紙が給紙され、紙転写部
で中間転写ベルトからの4色同時に転写紙にトナーが転
写される。トナーが転写された転写紙は、搬送部を経て
定着部に送られ、定着ローラと加圧ローラによって熱定
着され排紙される。また、コピーモード等の動作モード
は操作部ユニット5から入力され設定される。設定され
たコピーモード等の操作モードはシステム制御ユニット
に送られ、システム制御ユニットでは設定されたコピー
モードを実行するための制御処理を行う。この時、シス
テム制御ユニットから、画像読み取りユニット、画像処
理ユニット、画像書き込みユニット、画像表示ユニット
等のユニットに対し制御指示を行う。
【0019】次に、例えば、前記書き込みユニットにお
いて用いられる4チャンネルのレーザーダイオードアレ
イ素子を使用した、走査光学系を有する第1の実施例に
ついて説明する。図2は本実施例の画像記録装置の光走
査光学系の機構部を示す図である。この光走査光学系に
おいて、11はレーザーダイオードアレイであり、主走
査方向にほぼ同一位置で副走査方法に所定距離離れ、個
別に変調制御可能な複数個のレーザーダイオードからな
る発光源が1個のチップ上に配置されている。
いて用いられる4チャンネルのレーザーダイオードアレ
イ素子を使用した、走査光学系を有する第1の実施例に
ついて説明する。図2は本実施例の画像記録装置の光走
査光学系の機構部を示す図である。この光走査光学系に
おいて、11はレーザーダイオードアレイであり、主走
査方向にほぼ同一位置で副走査方法に所定距離離れ、個
別に変調制御可能な複数個のレーザーダイオードからな
る発光源が1個のチップ上に配置されている。
【0020】各々のレーザーダイオード発光源からは、
それぞれ画像データに応じて変調されたレーザービーム
が射出される。そしてこれら複数本のレーザービームは
コリメートレンズ12、アパ−チャ18、及びシリンド
リカルレンズ13にて所定形状のレーザービームに整形
されポリゴンミラー14に照射される。即ち、上記複数
本のレーザービームは、コリメートレンズ12により平
行光束とされ、次に書き込み密度の大きさに応じたスリ
ットを持つアパ−チャ18により余分なレーザービーム
がカットされる。
それぞれ画像データに応じて変調されたレーザービーム
が射出される。そしてこれら複数本のレーザービームは
コリメートレンズ12、アパ−チャ18、及びシリンド
リカルレンズ13にて所定形状のレーザービームに整形
されポリゴンミラー14に照射される。即ち、上記複数
本のレーザービームは、コリメートレンズ12により平
行光束とされ、次に書き込み密度の大きさに応じたスリ
ットを持つアパ−チャ18により余分なレーザービーム
がカットされる。
【0021】アパーチャ18により整形された各平行光
束は、シリンドリカルレンズ13にて主走査方向の画像
書き込み用の各レーザービームがそれぞれ感光体ドラム
7の表面で所定の大きさになるように集光され、ポリゴ
ンミラー14に照射される。
束は、シリンドリカルレンズ13にて主走査方向の画像
書き込み用の各レーザービームがそれぞれ感光体ドラム
7の表面で所定の大きさになるように集光され、ポリゴ
ンミラー14に照射される。
【0022】ポリゴンミラー14は、所定の速度で矢印
A方向に回転しており、このポリゴンミラー14に当た
ったレーザービームはミラー19に向かい、そこで反射
され主走査方向(感光体ドラム17の回転軸方向X)に
繰り返し走査される。 この時、ポリゴンミラー14で
反射したレーザービームは、一対のFθレンズ15によ
る等角速度運動から等速運動への変換と面倒れ補正レン
ズ16による面倒れ補正が行われた後、反射ミラー19
により角度を変えられ、感光体ドラム17の表面に所定
ビーム径でスポット状に結像される。
A方向に回転しており、このポリゴンミラー14に当た
ったレーザービームはミラー19に向かい、そこで反射
され主走査方向(感光体ドラム17の回転軸方向X)に
繰り返し走査される。 この時、ポリゴンミラー14で
反射したレーザービームは、一対のFθレンズ15によ
る等角速度運動から等速運動への変換と面倒れ補正レン
ズ16による面倒れ補正が行われた後、反射ミラー19
により角度を変えられ、感光体ドラム17の表面に所定
ビーム径でスポット状に結像される。
【0023】レーザーダイオードアレイ11は、複数個
のレーザーダイオード発光源を有しているため、感光体
ドラム17の表面に副走査方向(感光体ドラム7の回転
方向)Yにピッチ(位置差)を持った複数本のレーザー
ビーム照射軌跡が描かれる。
のレーザーダイオード発光源を有しているため、感光体
ドラム17の表面に副走査方向(感光体ドラム7の回転
方向)Yにピッチ(位置差)を持った複数本のレーザー
ビーム照射軌跡が描かれる。
【0024】図2において、感光体ドラム17上を主走
査する直前のレーザービームは、感光体ドラム17の表
面に対する主走査書き込み領域外の主走査開始点側レー
ザー光路に設けられた同期ミラー20を介して、同期検
知センサ21により検知され、かつ、同期検知センサー
20は主走査方向の記録位置を決定する同期検知信号を
生成して出力する。
査する直前のレーザービームは、感光体ドラム17の表
面に対する主走査書き込み領域外の主走査開始点側レー
ザー光路に設けられた同期ミラー20を介して、同期検
知センサ21により検知され、かつ、同期検知センサー
20は主走査方向の記録位置を決定する同期検知信号を
生成して出力する。
【0025】図3は、図2のレーザーダイオードアレイ
チップ11の拡大図である。レーザーダイオードアレイ
チップ11の接合面1Aには、レーザーダイオードから
なる発光源が縦に並んで複数個配列されている。ここで
は、例えば4個の光源が配列されているとすると、その
4個の発光源から射出されるレーザービームはそれぞれ
B1,B2、B3,B4となる。
チップ11の拡大図である。レーザーダイオードアレイ
チップ11の接合面1Aには、レーザーダイオードから
なる発光源が縦に並んで複数個配列されている。ここで
は、例えば4個の光源が配列されているとすると、その
4個の発光源から射出されるレーザービームはそれぞれ
B1,B2、B3,B4となる。
【0026】図4はレーザーダイオードアレイの回路構
成例を示し、図示のように、この回路は1チップ上に一
直線上に配置されたレーザーダイオード4個(LD1〜
LD4)に対して、各レーザーダイオードの光量を検出
する受光素子(以下PD)1個で構成されている。
成例を示し、図示のように、この回路は1チップ上に一
直線上に配置されたレーザーダイオード4個(LD1〜
LD4)に対して、各レーザーダイオードの光量を検出
する受光素子(以下PD)1個で構成されている。
【0027】図5は本発明の第1の実施形態の書き込み
制御部の構成を示す。同期検知センサー22より出力さ
れる前記同期検知信号に基づき、図示しないが画像処理
部より、前記4個のレーザダイオードに対応して4ライ
ン分の画像データが順次、画像データ制御部30へ入力
される。画像データ制御部30では、4チャンネル分の
画像データが内部のラインメモリに記憶され、回転多面
鏡のタイミングに合わせてタイミング変換され、4ライ
ンの画像データがそれぞれ同時に4個のパルス幅変調
(PWM)部31に入力される。パルス幅変調部31
は、入力された画像データに基づきパルス幅変調された
変調信号をレーザーダイオード駆動部(以下LDD)3
2に出力する。レーザーダイオード駆動部32は変調信
号に基づき、レーザーダイオードアレイ内の4チャンネ
ルのレーザーダイオード素子LD1〜LD4をそれぞれ駆
動する。
制御部の構成を示す。同期検知センサー22より出力さ
れる前記同期検知信号に基づき、図示しないが画像処理
部より、前記4個のレーザダイオードに対応して4ライ
ン分の画像データが順次、画像データ制御部30へ入力
される。画像データ制御部30では、4チャンネル分の
画像データが内部のラインメモリに記憶され、回転多面
鏡のタイミングに合わせてタイミング変換され、4ライ
ンの画像データがそれぞれ同時に4個のパルス幅変調
(PWM)部31に入力される。パルス幅変調部31
は、入力された画像データに基づきパルス幅変調された
変調信号をレーザーダイオード駆動部(以下LDD)3
2に出力する。レーザーダイオード駆動部32は変調信
号に基づき、レーザーダイオードアレイ内の4チャンネ
ルのレーザーダイオード素子LD1〜LD4をそれぞれ駆
動する。
【0028】また、画像データ制御部30は、前記同期
検知センサ21より得られた同期検知信号を基準にし
て、画像データをパルス幅変調部31に出力すると同時
に画像データを画像処理部に転送する基準タイミング信
号を発生する。PLL部33は、前記同期検知信号を基
準に、パルス幅変調部31への画像出力のための書き込
みクロックを発生させる。各レーザーダイオード発光源
の動作電流は電流検出部37にて検出され、前記動作電
流検出値は、ADコンバータ36によりデジタル値に変
換されCPU34に入力される。
検知センサ21より得られた同期検知信号を基準にし
て、画像データをパルス幅変調部31に出力すると同時
に画像データを画像処理部に転送する基準タイミング信
号を発生する。PLL部33は、前記同期検知信号を基
準に、パルス幅変調部31への画像出力のための書き込
みクロックを発生させる。各レーザーダイオード発光源
の動作電流は電流検出部37にて検出され、前記動作電
流検出値は、ADコンバータ36によりデジタル値に変
換されCPU34に入力される。
【0029】CPU34は、画像記録装置の電源投入
時、または一定時間毎等に、各レーザーダイオードLD
1〜4を順次一定光出力で発光させ、その時の、動作電
流Iop1、Iop2、Iop3,Iop4を電流検出
部37で測定する。
時、または一定時間毎等に、各レーザーダイオードLD
1〜4を順次一定光出力で発光させ、その時の、動作電
流Iop1、Iop2、Iop3,Iop4を電流検出
部37で測定する。
【0030】CPU34は、前記測定結果に基づきIo
p1〜4の差をそれぞれ算出し、差が一定値以上であっ
た場合、Iop max を示したレーザーダイオード発光
源が劣化していると判断して、エラー処理を実施する。
ここで、劣化判定の対象となる動作電流Iop maxと他
のチャンネルの動作電流Iopとの差は、例えば対象と
なる動作電流Iop maxの10%程度の値であると劣化
と判定する。
p1〜4の差をそれぞれ算出し、差が一定値以上であっ
た場合、Iop max を示したレーザーダイオード発光
源が劣化していると判断して、エラー処理を実施する。
ここで、劣化判定の対象となる動作電流Iop maxと他
のチャンネルの動作電流Iopとの差は、例えば対象と
なる動作電流Iop maxの10%程度の値であると劣化
と判定する。
【0031】本発明の第2の実施形態の書き込み制御部
の構成を図6に示す。図6に示す制御部でも、図5に示
したものと同様に各レーザーダイオード発光源の動作電
流が電流検出部37にて検出され、ADコンバータ36
にてデジタル値に変換され、CPU34に入力され、前
記デジタル値に変換された測定結果は、CPUに接続さ
れた不揮発メモリ35に記憶される。CPU34は、画
像記録装置の電源投入時、または一定時間毎に継続的に
各レーザーダイオードを順次一定光出力で発光させ、そ
の時の、動作電流Iop1、Iop2、Iop3,Io
p4を測定し不揮発メモリ35に記憶する。
の構成を図6に示す。図6に示す制御部でも、図5に示
したものと同様に各レーザーダイオード発光源の動作電
流が電流検出部37にて検出され、ADコンバータ36
にてデジタル値に変換され、CPU34に入力され、前
記デジタル値に変換された測定結果は、CPUに接続さ
れた不揮発メモリ35に記憶される。CPU34は、画
像記録装置の電源投入時、または一定時間毎に継続的に
各レーザーダイオードを順次一定光出力で発光させ、そ
の時の、動作電流Iop1、Iop2、Iop3,Io
p4を測定し不揮発メモリ35に記憶する。
【0032】図7は、動作電流が時間と共に徐々に増加
していく様子を示した図であり、各レーザーダイオード
発光源の動作電流の推移を基に、劣化判定基準に動作電
流が到達する時間を、予め実機による試験又は実績デー
タ等に基づいて予測し、図示しないが画像記録装置の操
作部等にその予測結果を表示することにより、レーザー
ダイオード劣化のエラーが出る前に、レーザーダイオー
ドが実装されたユニットの交換をユーザーに促すことが
できる。
していく様子を示した図であり、各レーザーダイオード
発光源の動作電流の推移を基に、劣化判定基準に動作電
流が到達する時間を、予め実機による試験又は実績デー
タ等に基づいて予測し、図示しないが画像記録装置の操
作部等にその予測結果を表示することにより、レーザー
ダイオード劣化のエラーが出る前に、レーザーダイオー
ドが実装されたユニットの交換をユーザーに促すことが
できる。
【0033】次に、本発明の第3の実施形態の書き込み
制御部の構成を図8に示す。図8は、図5,6と同様
に、各レーザーダイオード発光源の動作電流が電流検出
部37検出され、ADコンバータ36にてデジタル値に
変換され、CPU34に入力され、前記デジタル値に変
換された測定結果は、CPU34に接続された不揮発メ
モリ35に記憶される。
制御部の構成を図8に示す。図8は、図5,6と同様
に、各レーザーダイオード発光源の動作電流が電流検出
部37検出され、ADコンバータ36にてデジタル値に
変換され、CPU34に入力され、前記デジタル値に変
換された測定結果は、CPU34に接続された不揮発メ
モリ35に記憶される。
【0034】CPU34は、画像記録装置の電源投入時
または一定時間毎に、各レーザーダイオードを順次一定
光出力で発光させ、その時の、動作電流Iop1、Io
p2、Iop3を測定して記憶する。また、レーザダイ
オードのパッケージに接触して温度センサ38が配置さ
れ、前記電流検出部37による動作電流の測定結果と前
記温度センサ38による温度測定結果とに基づいて、測
定された動作電流は予め決められた温度時における動作
電流値に補正される。
または一定時間毎に、各レーザーダイオードを順次一定
光出力で発光させ、その時の、動作電流Iop1、Io
p2、Iop3を測定して記憶する。また、レーザダイ
オードのパッケージに接触して温度センサ38が配置さ
れ、前記電流検出部37による動作電流の測定結果と前
記温度センサ38による温度測定結果とに基づいて、測
定された動作電流は予め決められた温度時における動作
電流値に補正される。
【0035】ここで、レーザーダイオードがレーザー発
振を始める電流(閾値電流)Ithは、温度依存性を持っ
ており、以下の式で表される特性を持っている。 Ith∝EXP(T/To) 但し、Toは、レーザーを構成する材質により決まる値で
ある。上式より、各温度Tにおける閾値電流Ithを算出
することにより、特定温度T 0における閾値電流Ith0に
変換して各温度での動作電流Iopを補正する。
振を始める電流(閾値電流)Ithは、温度依存性を持っ
ており、以下の式で表される特性を持っている。 Ith∝EXP(T/To) 但し、Toは、レーザーを構成する材質により決まる値で
ある。上式より、各温度Tにおける閾値電流Ithを算出
することにより、特定温度T 0における閾値電流Ith0に
変換して各温度での動作電流Iopを補正する。
【0036】また、レーザー発光領域での電流−光出力
特性(微分効率η)も温度依存性を持っているが、上記
閾値電流Ithの差に比べれば無視できる値である。従っ
て、補正の基準となる特定温度T0における閾値電流を
Ith0、各温度T1、T2、T3・・・における閾値電流
をそれぞれIth1 、 Ith2 、Ith3 動作電流Iopをそれぞれ Iop1、 Iop2、I
op3 動作電流Iopの補正値をそれぞれIop1C、 Io
p2C、Iop3C とすると、 Iop1C=Iop1−(Ith1− Ith0) Iop2C=Iop2−(Ith2− Ith0) Iop3C=Iop3−(Ith3− Ith0)となる。動作
電流補正値に基づいて、第2の実施形態として説明した
レーザーダイオード劣化の予測を行うことにより、より
正確に劣化到達時間の予測を行うことが可能となる。
特性(微分効率η)も温度依存性を持っているが、上記
閾値電流Ithの差に比べれば無視できる値である。従っ
て、補正の基準となる特定温度T0における閾値電流を
Ith0、各温度T1、T2、T3・・・における閾値電流
をそれぞれIth1 、 Ith2 、Ith3 動作電流Iopをそれぞれ Iop1、 Iop2、I
op3 動作電流Iopの補正値をそれぞれIop1C、 Io
p2C、Iop3C とすると、 Iop1C=Iop1−(Ith1− Ith0) Iop2C=Iop2−(Ith2− Ith0) Iop3C=Iop3−(Ith3− Ith0)となる。動作
電流補正値に基づいて、第2の実施形態として説明した
レーザーダイオード劣化の予測を行うことにより、より
正確に劣化到達時間の予測を行うことが可能となる。
【0037】図9は、レーザーダイオードの光出力―動
作電流の関係を示す。レーザーダイオードは、温度によ
る駆動電流vs光出力特性が大きく変わり、温度が増加
すると動作電流も増加する特性がある。図9で、T1<
T2<T3の関係がある。
作電流の関係を示す。レーザーダイオードは、温度によ
る駆動電流vs光出力特性が大きく変わり、温度が増加
すると動作電流も増加する特性がある。図9で、T1<
T2<T3の関係がある。
【0038】
【発明の効果】請求項1、2,3,9,10に対応する
効果: レーザーダイオード チャンネル間の動作電流
のに基づいて、劣化の判定を行うことにより、レーザー
ダイオードに発生した、劣化の初期段階での劣化を検知
することができる。請求項4、5、8に対応する効果:
レーザーダイオード動作電流を継続的に記憶し、動作
電流の変化量を検出して劣化に至る時期を予測し、部品
交換の時期を知らせることにより、異常画像、エラーの
発生を未然に防止することができる。請求項6、7に対
応する効果: レーザーダイオードアレイ近傍に温度セ
ンサを配置し、レーザーダイオード発光源の温度及びそ
の動作電流の測定を行ない動作電流の補正を行なうこと
により、より精度高く劣化時期を予測することができ
る。
効果: レーザーダイオード チャンネル間の動作電流
のに基づいて、劣化の判定を行うことにより、レーザー
ダイオードに発生した、劣化の初期段階での劣化を検知
することができる。請求項4、5、8に対応する効果:
レーザーダイオード動作電流を継続的に記憶し、動作
電流の変化量を検出して劣化に至る時期を予測し、部品
交換の時期を知らせることにより、異常画像、エラーの
発生を未然に防止することができる。請求項6、7に対
応する効果: レーザーダイオードアレイ近傍に温度セ
ンサを配置し、レーザーダイオード発光源の温度及びそ
の動作電流の測定を行ない動作電流の補正を行なうこと
により、より精度高く劣化時期を予測することができ
る。
【図1】 本発明を実施する画像形成装置の一例を示す
図である。
図である。
【図2】 本発明の画像記録装置の光走査系の機構部を
示す図である。
示す図である。
【図3】 レーザーダイオードチップの拡大図である。
【図4】 レーザーダイオードアレイの回路構成の1例
を示す図である。
を示す図である。
【図5】 画像記録装置の書き込み制御部の1例を示す
図である。
図である。
【図6】 画像記録装置の書き込み制御部の他の例を示
す図である。
す図である。
【図7】 動作電流が時間とともに増大する関係を示す
図である。
図である。
【図8】 画像記録装置の書き込み制御部の更に他の例
を示す図である。
を示す図である。
【図9】 レーザーダイオードの光出力と動作電流の関
係を示す図である。
係を示す図である。
2…画像読み取りユニット、3…画像処理ユニット、4
…画像書き込みユニット、5…操作部ユニット、6…複
写機構部、7…画像表示ユニット、11…レーザーダイ
オードアレイ、12…コリメートレンズ、13…シリン
ドリカルレンズ、14…ポリゴンミラー、15…Fθレ
ンズ、17…感光体、18…アパーチャ、19…ミラ
ー、30…画像データ制御部、31…パルス幅変調部、
32…レーザーダイオード駆動部、33…PLL部、3
4…CPU、35…不揮発メモリ、36…ADコンバー
タ、37…電流検出部、38…温度センサ。
…画像書き込みユニット、5…操作部ユニット、6…複
写機構部、7…画像表示ユニット、11…レーザーダイ
オードアレイ、12…コリメートレンズ、13…シリン
ドリカルレンズ、14…ポリゴンミラー、15…Fθレ
ンズ、17…感光体、18…アパーチャ、19…ミラ
ー、30…画像データ制御部、31…パルス幅変調部、
32…レーザーダイオード駆動部、33…PLL部、3
4…CPU、35…不揮発メモリ、36…ADコンバー
タ、37…電流検出部、38…温度センサ。
フロントページの続き (51)Int.Cl.7 識別記号 FI テーマコート゛(参考) H04N 1/113 H04N 1/04 104A Fターム(参考) 2C362 AA13 AA16 AA59 AA61 AA75 EA00 EA04 EA07 2H045 AA01 BA23 BA32 CB22 CB42 5C051 AA02 CA07 DA03 DB02 DB30 DE04 5C072 AA03 BA04 BA12 BA15 HA02 HA13 HB20 UA11 XA01 5F073 AB04 BA07 GA14 GA15 GA17 GA19 GA35
Claims (10)
- 【請求項1】 一つのチップ上に複数のレーザーダイオ
ード発光源が配列されたレーザーダイオードアレイにお
けるレーザダイオード劣化検知装置において、各レーザ
ーダイオード発光源の動作電流のチャンネル間差を求め
る手段、及び動作電流値の前記チャンネル間差に基づい
てレーザーダイオードの劣化を検知する手段を備えたこ
とを特徴とするレーザダイオードの劣化検知装置。 - 【請求項2】 一つのチップ上に複数のレーザダイオー
ド発光源が配列されたレーザーダイオードアレイを用い
て感光体に画像情報を記録する画像記録装置において、
各レーザーダイオード発光源毎に動作電流を測定する手
段、及び各レーザーダイオード発光源の動作電流測定結
果のチャンネル間差に基づいてレーザーダイオードの劣
化を検知する手段を備えたことを特徴とする画像記録装
置。 - 【請求項3】 請求項1に記載されたレーザダイオード
の劣化検知装置または請求項2に記載された画像記録装
置において、前記レーザーダイオードの劣化を検知する
手段は、各レーザーダイオード発光源の動作電流測定結
果のチャンネル間差が所定の値を超えたとき、動作電流
値が最大のレーザーダイオードを劣化していると判定す
ることを特徴とする、請求項1に記載されたレーザダイ
オードの劣化検知装置または請求項2に記載された画像
記録装置。 - 【請求項4】 一つのチップ上に複数のレーザーダイオ
ード発光源が配列されたレーザーダイオードアレイを用
いて感光体に画像情報を記録する画像記録装置におい
て、各レーザーダイオード発光源毎に動作電流を測定す
る手段、及び前記レーザーダイオード発光源の動作電流
値を記憶する手段を有し、前記記憶されたレーザーダイ
オード発光源の動作電流値の変化量に基づき劣化に至る
時期を予測する手段を備えたことを特徴とする請求項2
の画像記録装置。 - 【請求項5】 請求項4に記載された画像記録装置にお
いて、予測結果を表示する手段を備えたことを特徴とす
る画像記録装置。 - 【請求項6】 請求項2乃至5のいずれかに記載された
画像記録装置において、レーザーダイオードアレイ近傍
に温度センサを配置し、前記温度センサによりレーザー
ダイオード発光源の温度を測定する手段、測定された温
度に基づいて測定されたレーザーダイオード発光源の動
作電流を温度補正する手段を有し、前記温度補正された
動作電流に基づいてレーザーダイオードの劣化を予測す
ることを特徴とする画像記録装置。 - 【請求項7】 請求項6に記載された画像記録装置にお
いて、前記レーザーダイオード発光源の動作電流を温度
補正する手段は、測定電流値を、測定温度での閾値電流
値と基準温度における閾電流値との差に基づいて補正す
ることを特徴とする画像記録装置。 - 【請求項8】 請求項2乃至7のいずれかに記載された
画像記録装置において、画像記録装置の電源投入時また
は一定時間毎に、各レーザーダイオードを順次一定光出
力で発光させて動作電流を測定することを特徴とする画
像記録装置。 - 【請求項9】 請求項2乃至8のいずれかに記載された
画像記録装置を備えた画像形成装置。 - 【請求項10】 一つのチップ上に複数のレーザーダイ
オード発光源が配列されたレーザーダイオードアレイに
おけるレーザダイオード劣化検知方法において、各レー
ザーダイオード発光源の動作電流のチャンネル間差を求
め、及び動作電流値の前記チャンネル間差に基づいてレ
ーザーダイオードの劣化を検知する、各工程から成るこ
とを特徴とするレーザダイオードの劣化検知方法。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2001096743A JP2002299756A (ja) | 2001-03-29 | 2001-03-29 | 画像記録装置 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2001096743A JP2002299756A (ja) | 2001-03-29 | 2001-03-29 | 画像記録装置 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2002299756A true JP2002299756A (ja) | 2002-10-11 |
Family
ID=18950625
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2001096743A Pending JP2002299756A (ja) | 2001-03-29 | 2001-03-29 | 画像記録装置 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP2002299756A (ja) |
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2005093455A (ja) * | 2003-09-11 | 2005-04-07 | Ricoh Co Ltd | 集積回路及びマルチビーム・レーザプリンタ |
JP2012016840A (ja) * | 2010-07-06 | 2012-01-26 | Ricoh Co Ltd | 光学装置および光学装置の制御方法、ならびに、画像形成装置 |
-
2001
- 2001-03-29 JP JP2001096743A patent/JP2002299756A/ja active Pending
Cited By (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2005093455A (ja) * | 2003-09-11 | 2005-04-07 | Ricoh Co Ltd | 集積回路及びマルチビーム・レーザプリンタ |
JP4557129B2 (ja) * | 2003-09-11 | 2010-10-06 | 株式会社リコー | 集積回路及びマルチビーム・レーザプリンタ |
JP2012016840A (ja) * | 2010-07-06 | 2012-01-26 | Ricoh Co Ltd | 光学装置および光学装置の制御方法、ならびに、画像形成装置 |
US8817060B2 (en) | 2010-07-06 | 2014-08-26 | Ricoh Company, Limited | Optical device, control method for the same, and image forming apparatus |
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