JP2003063061A - 画像形成装置 - Google Patents

画像形成装置

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JP2003063061A
JP2003063061A JP2001252899A JP2001252899A JP2003063061A JP 2003063061 A JP2003063061 A JP 2003063061A JP 2001252899 A JP2001252899 A JP 2001252899A JP 2001252899 A JP2001252899 A JP 2001252899A JP 2003063061 A JP2003063061 A JP 2003063061A
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JP
Japan
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scanning direction
laser
main scanning
laser light
image forming
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JP2001252899A
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Kiyoto Toyoizumi
清人 豊泉
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Canon Inc
Original Assignee
Canon Inc
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Publication date
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 簡単な構成で、レーザの光量差を画像濃度の
階調に使用する場合でも、高精度に書き出し位置タイミ
ングの検出が可能な画像形成装置を提供する。 【解決手段】 VCSELで主走査方向と副走査方向に
マトリックス状に構成され、主走査方向に発光量が異な
り、副走査方に前記発光量が等しく構成された複数のレ
ーザ光源1aa〜1bbを備え、前記複数のレーザ光源
1aa,1bbから発したレーザ光スポットを主走査方
向の走査に先立って、主走査の進行方向に並設された2
つの受光素子で検出し、前記2つの受光素子の出力レベ
ルを比較し、出力レベルが同一になった時に各スポット
が基準位置に到達したことを示す基準タイミング信号を
出力し、前記複数のレーザ光源の主走査方向の書込み動
作の同期をとる。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、複数の光ビームを
用いて光書込みを行うマルチビーム書込方式の画像形成
装置に関するものである。
【0002】
【従来の技術】従来、複数の半導体レーザを用い、各々
の半導体レーザから発したレーザ光を同時に感光体上に
主走査方向に走査し、複数のラインを同時に書き込む、
若しくは同じラインを複数のレーザで書き込むというマ
ルチビーム書込方式が知られている。
【0003】このような書込方式においては、高精度の
記録画像を得るためには、各々のビームの主走査方向の
起点を揃えることが重要である。
【0004】例えば、図7に示すように、回転多面鏡か
ら反射され走査された順にレーザ光によるスポット51
を光検出素子52で検出を行ない、検出されたら消灯
し、次のレーザのスポット50の検出を行っている。そ
して、この光検出素子52は一定値以上の光量を検知す
ると信号として出力を行なう。この信号を各々のレーザ
光の基準タイミングとし、光検出素子52でレーザ光を
検出してから所定時間後に感光体上に書込みを開始して
いる。
【0005】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、このよ
うな検出方法では、主走査方向に光量の異なるレーザを
複数並べ、レーザの光量差を画像濃度の階調に使用する
場合、光検出素子の閾値を一定とすると位置がずれ、ま
た閾値を複数持つと制御が複雑になるという問題があっ
た。
【0006】また、垂直共振型面発光レーザ(以下、V
CSELと称する)はウェハ上に並べて構成することが
可能であるため、高精度に位置が決まるため、規定時間
で順番に発光させ起点を揃えることが可能であるが、そ
のタイミングを生成するために高精度な時間間隔を測定
し、または、前記タイミングを生成する発振回路などの
必要が生じ、そのために回路の複雑化、コストが高価に
なるという問題があった。
【0007】本発明は、このような状況のもとでなされ
たもので、簡単な構成で、レーザの光量差を画像濃度の
階調に使用する場合でも、高精度に書き出し位置タイミ
ングの検出が可能な画像形成装置を提供することを目的
とするものである。
【0008】
【課題を解決するための手段】前記目的を達成するた
め、本発明では、画像形成装置をつぎの(1)ないし
(3)のとおりに構成する。
【0009】(1)VCSELで主走査方向と副走査方
向にマトリックス状に構成され、主走査方向に発光量が
異なり、副走査方に前記発光量が等しく構成された複数
のレーザ光源を備え、各々のレーザ光源から発したレー
ザ光を同時に主走査方向に走査することによって像担持
体上に同時に複数のラインの書込みを行う画像形成装置
において、前記複数のレーザ光源から発したレーザ光を
主走査方向の走査に先立って検出するための主走査の進
行方向に並設された2つの受光素子と、前記複数のレー
ザ光源のスポットを先行するスポットから順に、且つ、
副走査方向のレーザのスポットから一つづつ点灯する手
段と、前記2つの受光素子の出力レベルを比較し、出力
レベルが同一になった時に各スポットが基準位置に到達
したことを示す基準タイミング信号を出力する手段とを
備え、出力された各々のスポットの基準タイミング信号
に基づいて前記複数のレーザ光源の主走査方向の書込み
動作の同期をとる画像形成装置。
【0010】(2)前記(1)記載の画像形成装置にお
いて、前記複数のレーザ光源がN×Mのマトリックスで
構成されている場合、主走査方向n番目と副走査方向n
番目のように対角線状の配置でレーザを点灯し、基準タ
イミング信号とする画像形成装置。
【0011】(3)前記(1)記載の画像形成装置にお
いて、前記複数の光源がN×Mのマトリックスで構成さ
れている場合、主走査方向n番目と副走査方向n番目の
ように対角線状の配置でレーザを点灯し、基準タイミン
グ信号とし、次回の点灯を行うレーザはマトリックスの
対角線状にずらし、固有のレーザに負荷の掛からないよ
うにレーザを点灯する画像形成装置。
【0012】
【発明の実施の形態】以下本発明の実施の形態を画像形
成装置の実施例により詳しく説明する。
【0013】(実施例1)図2は、実施例1である“レ
ーザプリンタ”の全体構成を示す図でる。レーザプリン
タ本体101(以下、本体と称する)は、記録紙Sを収
納するカセット102を有し、カセット102の記録紙
Sの有無を検知するカセット紙有無センサ103、カセ
ット102の記録紙Sのサイズを検知するカセットサイ
ズ検知センサ104(複数のマイクロスイッチで構成さ
れる)、カセットから記録紙Sを繰り出す給紙ローラ1
05等が設けられている。
【0014】そして、給紙ローラ105の下流には記録
紙Sを同期搬送するレジストローラ対106が設けられ
ている。また、レジストローラ対106の下流にはレー
ザスキャナ部107からレーザ光に基づいて記録紙S上
にトナー像を形成する画像形成部108が設けられてい
る。
【0015】更に、画像形成部108の下流には記録紙
S上に形成されたトナー像を熱定着する定着器109が
設けられており、定着器109の下流には排紙部の紙搬
送状態を検知する排紙センサ110、記録紙Sを排紙す
る排紙ローラ111、記録の完了した記録紙Sを積載す
る積載トレイ112が設けられている。
【0016】また、スキャナ部107は、後述する外部
装置128から送出される画像信号(画像信号VDO)
に基づいて変調されたレーザ光を発光するレーザユニッ
ト100、このレーザユニット100からのレーザ光を
後述する感光ドラム6上に走査するためのポリゴンモー
タ114、結像レンズ群(fθレンズ)5、折り返しミ
ラー9等により構成されている。
【0017】そして、画像形成部108は、公知の電子
写真プロセスに必要な、感光ドラム6,前露光ランプ1
18,1次帯電器119,現像器120,転写帯電器1
21,クリーナ122等から構成されている。また、定
着器109は、ヒートローラ109a,加圧ローラ10
9b,ヒートローラ内部に設けられたハロゲンヒータ1
09c、ヒートローラの表面温度を検出するサーミスタ
109dから構成されている。
【0018】また、メインモータ123は、給紙ローラ
105には給紙ローラクラッチ124を介して、レジス
トローラ対106にはレジストローラクラッチ125を
介して駆動力を与えており、更に感光ドラム6を含む画
像形成部108の各ユニット,定着器109,排紙ロー
ラ111にも駆動力を与えている。
【0019】そして、126は本体101を制御するプ
リンタ制御装置(コントローラ)であり、タイマ126
a,リードオンリーメモリー(ROM)126b,ラン
ダムアクセスメモリー(RAM)126c等具備したマ
イクロコンピュータ(MPU)126d及び各種入出力
装置(不図示)等で構成されている。
【0020】更に、プリンタ制御装置126はインター
フェイス127を介して外部装置128と通信可能に接
続されている。
【0021】図1は本実施例の要部の構成を示す平面図
である。図1において、1は書き込み用光源であり、図
3に示すようにマトリックス状に構成されたるところの
VCSELである。VCSEL1aa,1ab,1b
a,1bbは各々レーザ駆動回路(図示せず)によって
画像信号に応じて駆動され、画像信号に応じて変調され
たレーザ光を発光する。VCSEL1から発光されたレ
ーザ光は、コリメータレンズ(図示せず)で平行光束と
され、シンドリカルレンズ2を通って偏光ビームは回転
多面鏡4に入射する。
【0022】VCSEL1からのレーザ光は回転多面鏡
4で反射され、回転多面鏡4の回転に伴って偏向され、
感光体6上を主走査方向に走査される。また、回転多面
鏡4で反射されたレーザ光は、1枚または複数枚のレン
ズで構成されたfθレンズ5を通り、反射ミラー9で反
射されて感光体6上に照射される。
【0023】ここで、マトリックス状に形成されたVC
SEL1による副走査方向2組のレーザ光の副走査方向
の間隔Sxは、感光体6の上で副走査方向に所定距離
(ライン間隔分)離れている。また、VCSEL1の主
走査方向の2組(1aa,1ab)は発光点で距離Mx
だけ離れているこのため、角度θだけずれた状態で回転
多面鏡4に入射されるように設定されており、レーザ光
のスポットは感光体6の被走査面上においてfθ=△A
の距離だけ主走査方向に離れている。
【0024】VCSEL1の主走査方向に並んだVCS
ELは各々の発光量が異なるように設定され、副走査方
向に並んだVCSELは各々の発光量が等しくなるよう
に設定されている。出力画像に階調を出すことは、すな
わち感光体6の潜像の電位を変化させることであり、レ
ーザの発光量を変えることにより可能なことは、本出願
人の出願にかかる特開平7−84426号公報の中でも
述べられている。
【0025】また、本実施例では、レーザ光の主走査の
起点側に、本出願人の出願にかかる特開平11−170
603号公報記載のように主走査方向に並んだ受光素子
7a,7bを配置した光検出器7を有することにより、
また、同様に点灯制御を行うことにより、レーザ発光量
が異なっても正確に主走査方向の書き出し位置の同期を
とることが可能である。
【0026】すなわち、スポット径より小さい間隔をお
いて主走査方向に配置された、2つの受光素子7a、7
bの出力信号を比較回路で比較し同一レベルなったこと
によって基準タイミングを検出しているので、スポット
の発光量によらず、正確な基準タイミングを得ることが
できる。よって、複数のスポットの主走査方向の書き出
し位置を正確に揃えることができ、高精度の記録画像を
得ることができる。
【0027】また、書き出し位置タイミングの検出は、
VCSEL1のマトリックスの対角線上にあたる1a
a,1bbを用いることにより、本出願人の出願にかか
る特開平11−170603号公報記載の点灯制御を行
うことにより可能となる。
【0028】図4は、1aa,1bbの2つの光スポッ
トの点灯制御を行う制御回路のブロック図であり、書き
出しタイミング検出は本出願人の出願にかかる特開平1
1−170603号公報記載のものと同様に行われ、1
aaで検出された書き出しタイミングは1baにも使用
される。また、1bbで検出された書き出しタイミング
は1abにも使用される。
【0029】以上のように本発明によれば、主走査方向
に光量の異なるレーザを複数並べ、レーザの光量差を画
像濃度の階調に使用する場合でも、高精度に書き出し位
置タイミングの検出が可能となる。
【0030】また、書き出し位置タイミングを生成する
ために、高精度な時間間隔を測定する、または前記タイ
ミングを生成する発振回路などの必要が生じ、そのため
に回路の複雑化、コストが高価になることなく、高精度
に書き出し位置検出タイミングの検出が可能となる。
【0031】(実施例2)本実施例では、対角線状に発
光させるのではなく、例えば、図5のように2×3の構
成のVCSELの場合は、1*a、1*b、1*cのよ
うに主走査方向に並んだVCSELのうち1組を発光さ
せる。発光点が偏らないように1aa,1bb,1ac
の次回の走査の際は1ba,1ab,1bcのように前
回と異なる組のレーザを発光させる。
【0032】そのフローを図6で説明する。書き出し位
置タイミングの検出がスタートすると発光レーザの切替
制御がスタートする。初期値は各列で1つの任意のVC
SELで設定される(ステップ1,図ではS1と表記す
る、以下同様)。ここでは1aa,1bb,1acに設
定される。書き出し位置タイミング(起点タイミング信
号ともいう)検出が行われ、その信号が検出された判断
された場合(ステップ2)、マトリックスのVCSEL
の行番号がインクリメントされ(ステップ4)、この場
合1ba,1ab,1bcに設定される。ここで行番号
のインクリメントは行の数で整数で循環される。
【0033】書き出し位置タイミング制御が終了と判断
された場合(ステップS3)、この切替制御は終了され
る。
【0034】ステップ2で信号が検出されないと判断し
た場合で書き出し位置タイミング検出が終了したと判断
した場合(ステップ5)も、この切替制御は終了する。
【0035】以上のように、発光レーザを切り替えるこ
とで書き出し位置タイミング検出で発光するレーザを偏
らずに発光することにより、レーザへの負荷を均一化が
行え、且つ、実施例1と同様に精度の高い書き出し位置
タイミングの検出が可能となる。
【0036】本実施例では、起点タイミングを検出する
ことにより、各レーザが全て起点タイミング検出時に発
光するため、このタイミング検出とレーザの異常検出を
組み合わせて各レーザが正常に発光するか検知すること
も可能となる。
【0037】
【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
主走査方向に光量の異なるレーザを複数並べ、レーザの
光量差を画像濃度の階調に使用する場合でも、高精度に
書き出し位置タイミングの検出が可能となる。
【0038】また、書き出し位置タイミングを生成する
ために、高精度な時間間隔を測定する、または前記タイ
ミングを生成する発振回路などの必要が生じ、そのため
に回路の複雑化、コストが高価になることなく、高精度
に書き出し位置検出タイミングの検出が可能となり、高
精度な記録画像を得ることが可能となる。
【0039】また、請求項3記載の発明では、発光レー
ザを切り替え ることで書き出し位置タイミング検出で
発光するレーザを偏らずに発光することにより、レーザ
への負荷の均一化が行える。
【図面の簡単な説明】
【図1】 実施例1の要部構成を示す図
【図2】 実施例1の全体構成を示す図
【図3】 マトリックス状に配置されたVCSELを示
す図
【図4】 レーザの点灯制御を行う制御回路の構成を示
すブロック図
【図5】 実施例2で用いるマトリックス状に配置され
たVCSELを示す図
【図6】 実施例2におけるレーザ切替制御を示すフロ
ーチャート
【図7】 従来の光検出の説明図
【符号の説明】
1 VCSEL 7 光検出器
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き Fターム(参考) 2C362 AA07 AA13 BA04 BA48 BA63 BA70 BB30 BB32 2H045 AA01 BA23 CA88 CA98 CB41 CB65 5C072 AA03 BA04 HA02 HA06 HA13 HA16 HB04 HB11 HB13

Claims (3)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 VCSELで主走査方向と副走査方向に
    マトリックス状に構成され、主走査方向に発光量が異な
    り、副走査方に前記発光量が等しく構成された複数のレ
    ーザ光源を備え、各々のレーザ光源から発したレーザ光
    を同時に主走査方向に走査することによって像担持体上
    に同時に複数のラインの書込みを行う画像形成装置にお
    いて、 前記複数のレーザ光源から発したレーザ光を主走査方向
    の走査に先立って検出するための主走査の進行方向に並
    設された2つの受光素子と、 前記複数のレーザ光源のスポットを先行するスポットか
    ら順に、且つ、副走査方向のレーザのスポットから一つ
    づつ点灯する手段と、 前記2つの受光素子の出力レベルを比較し、出力レベル
    が同一になった時に各スポットが基準位置に到達したこ
    とを示す基準タイミング信号を出力する手段とを備え、 出力された各々のスポットの基準タイミング信号に基づ
    いて前記複数のレーザ光源の主走査方向の書込み動作の
    同期をとることを特徴とする画像形成装置。
  2. 【請求項2】 請求項1記載の画像形成装置において、 前記複数のレーザ光源がN×Mのマトリックスで構成さ
    れている場合、主走査方向n番目と副走査方向n番目の
    ように対角線状の配置でレーザを点灯し、基準タイミン
    グ信号とすることを特徴とする画像形成装置。
  3. 【請求項3】 請求項1記載の画像形成装置において、 前記複数の光源がN×Mのマトリックスで構成されてい
    る場合、主走査方向n番目と副走査方向n番目のように
    対角線状の配置でレーザを点灯し、基準タイミング信号
    とし、次回の点灯を行うレーザはマトリックスの対角線
    状にずらし、固有のレーザに負荷の掛からないようにレ
    ーザを点灯することを特徴とする画像形成装置。
JP2001252899A 2001-08-23 2001-08-23 画像形成装置 Withdrawn JP2003063061A (ja)

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Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2005241686A (ja) * 2004-02-24 2005-09-08 Canon Inc 走査光学装置及び画像形成装置
JP2006133637A (ja) * 2004-11-09 2006-05-25 Canon Inc 光走査装置及びそれを用いた画像形成装置
KR100726187B1 (ko) 2003-07-02 2007-06-11 후지필름 가부시키가이샤 화상기록방법 및 화상기록장치

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Effective date: 20081104