JP2005153283A - 光走査装置および画像形成装置 - Google Patents

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Abstract

【課題】 初期自動光量制御のための発光素子の連続点灯時間を短縮する。自動光量制御の信頼性の向上。
【解決手段】 複数の発光素子(LD1,LD2),光走査器(34),光走査の基点を検出するセンサ(38mc,65),スタート信号(sA)に応答して信号生成シーケンスを開始して各発光素子宛ての自動制御指示信号(sB,sG,sC,sH)を発生するシーケンサ、および、各自動制御指示信号に応答して各発光素子の光量を設定値に自動制御する複数の自動制御手段(PDm,APC1,APC2)、を備える光走査装置において、シーケンサが、スタート信号に応答して1発光素子宛ての自動制御指示信号(sB)を発生しクロックの第1カウントを開始して第1カウント値が第1設定値(Dt1)になると該自動制御指示信号を止め、その後に別の発光素子宛ての自動制御指示信号(sC)を発生する指示信号の生成を、発光素子の数分繰り返す初期指示信号生成手段(Iapc)、を含むことを特徴とする。
【選択図】 図8

Description

本発明は、発光素子の光量を一定に制御する自動光量制御機能がある光走査装置およびそれを用いる画像形成装置に関する。該光走査装置は例えば、感光体に光書込みをする光書込装置に用いることができ、画像形成装置は例えばレーザプリンタ,デジタル複写機,ファクシミリ装置に用いることができる。
例えば、光書込装置を用いたデジタル複写機においては、レーザダイオード(発光素子)とフォトダイオード(受光素子)から構成されるレーザーチップを用い光電気負帰還ループを有した半導体レーザー駆動制御装置を有している。また、プリントスピードの高速化、画像の高画質化に伴い、前記レーザーチップを複数個有する構成において、前記制御構成をレーザーチップ個数分用意し、各々のAPC制御は各々独立して行える構成となっていた。更なる高画質、高速化に伴い、前記レーザーチップの個数を増やしていく方法においては、レーザー発光点のピッチ調整に伴う構成部品の複雑化、また、各ch(各レーザダイオード)の画像書込スタート位置の基準を決定する同期検知の高速化等、の課題がある。
近年、高速化、高画質化の達成手段として、1つのレーザーチップに複数個の発光素子を整列して配置したLDアレイが提案されている。LDアレイの特徴としては、複数の発光素子が整列に等間隔に配置されているおり、この為、副走査方向のピッチ間調整は光学系のレンズ特性によって決定される為、回転等の複雑な調整機構を削減できる。
このLDアレイにおいては、複数の発光素子に対し1つの受光素子という特殊な構成である為、複数の発光素子を同時に、光量を一定に保つ自動光量制御(以下ではAPCと略記する)をさせる事は困難である。その為、従来のAPC動作への移行動作をそのままLDアレイを用いた、マルチビーム書込みの装置に用いることは不可能である。
特開平10−166649号公報は、複数の発光素子のいずれか1個の発光素子を点灯して初期APCを開始すると共にライン同期タイミングを検出してライン同期信号を発生し、ライン同期信号に同期して残りの発光素子それぞれの初期APCを切換えて実施した後、ライン同期信号の周期で各発光素子のSPC(ラインAPC)を繰り返す、APCおよびそれを用いる画像形成装置を記載している。
ライン同期信号に合わせて、各発光素子の初期APCを切り換えて行く場合、順次動作を遷移させるタイミングはライン同期信号の発生タイミングのみであり、ライン同期周期の整数倍の時間、発光素子が連続点灯される。本来必要な、光書込み開始前の前段階すなわち初期段階での点灯時間に対して、必要以上に連続点灯時間を設けていることになる。これにより、発光ダイオードの連続点灯時間が長く、更には、不必要な点灯によってドラム劣化等のダメージを与える。
本発明は、初期APCのための発光素子の連続点灯時間を短縮可にすることを第1の目的とし、APCの信頼性を向上することを第2の目的とする。
(1)複数の発光素子(LD1,LD2),該発光素子が発した光を反射し反射光の進行方向を連続的に変える走査を繰り返す走査器(34),所定の進行方向において前記反射光を検出するセンサ(38mc,65),各発光素子を発光付勢する複数のドライバ(DR1,DR2),スタート信号(sA)に応答して信号生成シーケンスを開始して各発光素子宛ての自動制御指示信号(sB,sG,sC,sH)を発生するシーケンサ、および、各自動制御指示信号(sB,sG,sC,sH)に応答して各ドライバを介して各発光素子の発光光量を設定値に自動制御する複数の自動制御手段(PDm,APC1,APC2)、を備える光走査装置において、
前記シーケンサが、スタート信号(sA)に応答して1つの発光素子(LD1)宛ての自動制御指示信号(sB)を発生しクロックの第1カウントを開始して第1カウント値が第1設定値(Dt1)になると該自動制御指示信号(sB)を止め、その後に別の発光素子(LD2)宛ての自動制御指示信号(sC)を発生する指示信号の生成を、前記複数の発光素子の数分繰り返す初期指示信号生成手段(Iapc)、を含むことを特徴とする光走査装置(30,23)。
なお、理解を容易にするためにカッコ内には、図面に示し後述する実施例の対応要素又は対応事項の記号を、例示として参考までに付記した。以下も同様である。
これによれば、第1設定値(Dt1)を、発光素子の発光光量が安定するに要する時間およびAPCが安定するに要する時間の長い方の時間以上の最小限の値に設定して、初期APCでの発光素子の連続点灯時間を短くすることができる。本発明の光走査装置(30,23)をプリンタの光書込装置に用いると、初期APCによる感光体の劣化を抑制することができる。
(2)前記初期指示信号生成手段(Iapc)は、前記自動制御指示信号(sB)を止めてからクロックの第2カウントを開始して第2カウント値が第2設定値(Dt2)になってから別の発光素子(LD2)宛ての自動制御指示信号(sC)を発生する、上記(1)に記載の光走査装置(30,23)。これによれば、先行した初期APCの発光が後行する初期APCに影響することがなく、後行する初期APCの安定性および信頼性が高い。
(3)前記シーケンサは更に、前記センサ(38mc,65)に受光させる光を発生するための同期点灯信号を少なくとも1つの自動制御手段(APC1)に繰り返し与える走査同期信号発生手段(Lsg)、および、前記初期指示信号生成手段(Iapc)が各自動制御指示信号(sB,sC)を発生した後、繰り返し発生する前記同期点灯信号(sK)の信号間に、1つの発光素子(LD1)宛ての自動制御指示信号(sG)を発生しクロックの第3カウントを開始して第3カウント値が第3設定値(APw)になると該自動制御指示信号(sG)を止め、その後に別の発光素子(LD2)宛ての自動制御指示信号(sH)を発生する指示信号の生成を、前記複数の発光素子の数分繰り返す走査区間指示信号生成手段(Lapc)、を含む上記(1)又は(2)に記載の光走査装置(30,23)。
これにより、走査周期の各周期内で各発光素子のAPC(ラインAPC)が行われるので、発光素子の光量が温度変化などによって変化(シフト)する場合には、該変化を補償するように発光光量が自動調整される。本実施態様の光走査装置(30,23)をプリンタの光書込装置に用いると、1ページの光書込の間に、ライン間の露光レベル変動は実質上生じない。
(4)前記走査区間指示信号生成手段(Lapc)は、前記同期点灯信号の信号間での自動制御指示信号の生成において、先行の自動制御指示信号(sG)を止めてからクロックの第4カウントを開始して第4カウント値が第4設定値(APb)になってから別の発光素子(LD2)宛ての自動制御指示信号(sH)を発生する、上記(3)に記載の光走査装置(30,23)。これによれば、先行したラインAPCの発光が後行するラインAPCに影響することがなく、後行するラインAPCの安定性および信頼性が高い。
(5)各カウントを行うプリセットカウント手段(C1,C2,C6,C7)に各設定値を与えるデータ設定手段(25m,17,19)、を更に備える上記(2)乃至(4)の何れか1つに記載の光走査装置(30,23)。これによれば、APCの継続時間および一連に行う先行APCと後行APCの間の休止時間を、データ設定手段(25m,17,19)のデータ設定あるいは変更によって、容易に最適値に設定あるいは調整できる。
(6)上記(1)乃至(5)の何れか1つに記載の光走査装置(30,23);
該光走査装置の前記走査器(34)が走査する光で露光されて静電潜像を形成する感光体(56)および該感光体を予め荷電する荷電手段;
前記感光体に形成された静電潜像を現像する手段(55);および、
現像により現れた顕像を用紙に転写する手段(57);を含む画像形成装置(14)。これによれば、初期APCによる感光体の劣化を抑制することができる。
(7)レーザ光源から発したレーザ光の一部を検出する受光素子を有し、半導体レーザの光量を順次、受光素子の出力信号に基づいて所望の光量に制御維持するラインAPC制御に移行する前段階として、レーザ光源を連続点灯して半導体レーザを所望の光量に推移させる方法であって、前段階の連続点灯時間を任意に変更可能とし、連続点灯動作完了後、ラインAPC動作に移行することを特徴とする光書込み装置。これによれば、前段階の連続点灯時間を任意に変更可能としているので、前段階に係る時間を最小限に留め、結果、点灯によるドラム劣化を最小限とすることができる。
(8)複数の半導体レーザを同時駆動させて同時に複数ラインの光書込みを行なうようにした光書込み装置において、個々のレーザ光源から発したレーザ光の一部を検出する受光素子を有し、個々の半導体レーザの光量を順次、受光素子の出力信号に基づいて所望の光量に制御維持するラインAPC制御に移行する前段階として、個々のレーザ光源を順次連続点灯して個々の半導体レーザを所望の光量に推移させる過程を有し、前段階の点灯時間を任意に変更可能とし、前段階動作完了後、ラインAPC動作に移行することを特徴とする光書込み装置。これによれば、前段階の連続点灯時間を任意に変更可能としているので、全ての半導体レーザの前段階動作時間の短縮が可能をなる。
(9)前段階での順次連続点灯動作において、発光半導体の切替時、点灯しない時間を有することを特徴とした請求項2の光書込装置。これによれば、複数の発光素子に対し、1個の受光素子の構成を有するLDアレイの場合において、1個前の発光素子での発光による受光素子への影響を、次の発光素子の動作を行う前にキャンセルできる。
本発明の他の目的および特徴は、図面を参照した以下の実施例の説明より明らかになろう。
図1に、本発明の1実施例の複合機能フルカラーデジタル複写機を示す。このフルカラー複写機は、大略で、自動原稿送り装置(ADF)13と、操作ボード20と、カラースキャナ10と、カラープリンタ14およびフィニッシャ100の各ユニットで構成されている。なお、操作ボード20,ADF13付きのカラースキャナ10およびフィニッシャ100は、プリンタ14から分離可能なユニットであり、カラースキャナ10は、動力機器ドライバやセンサ入力およびコントローラを有する制御ボードを有して、プリンタ14の機内の制御ボードの画像データ処理装置ACP(図3)と直接または間接に通信を行いタイミング制御されて原稿画像の読み取りを行う。
画像データ処理装置ACP(図3)には、パソコンPCが接続したLAN(Local Area Network)が接続されており、ファクシミリコントロールユニットFCU(図3)には、電話回線PN(ファクシミリ通信回線)に接続された交換器PBXが接続されている。カラープリンタ14のプリント済の用紙は、フィニッシャ100に排出される。
図2に、カラープリンタ14の機構を示す。この実施例のカラープリンタ14は、レーザプリンタである。1色のトナー像を形成する、感光体56および現像器55ならびに図示を省略したチャージャ,クリーニング装置および転写器の組体(作像ユニット)は、M(マゼンタ),C(シアン),Y(イエロー)およびBk(黒)のそれぞれの作像用に一組、合せて4組があり、個の順に搬送ベルト57に沿ってタンデムに配列されており、それらによって形成された各色トナー像が順次に一枚の転写紙上に重ねて転写される。
第1トレイ48,第2トレイ49および第3トレイ50に積載された転写紙は、各々第1給紙装置51,第2給紙装置52および第3給紙装置53によって給紙され、縦搬送ユニット54によって感光体56に当接する位置まで搬送される。
スキャナ10にて読み込まれた画像データは、画像データ処理器IPP(図3)で補正され、一旦メモリMEM(図3)に書き込まれてから、読み出され、読み出した画像データを用いる図2の書込ユニット30からのレーザー露光によって、図示を省略したチャージャによって均一に荷電した感光体56に書込まれこれにより静電潜像を形成する。この静電潜像が現像ユニット55を通過することによって感光体56上にトナー像が現れる。転写紙が感光体56の回転と等速で搬送ベルト57によって搬送されながら、感光体56上のトナー像が転写される。その後、定着ユニット58にて画像を定着させ、排紙ユニット59によって後処理装置のフィニシャ100に排出される。
図2に示す、後処理装置のフィニシャ100は、本体の排紙ユニット59によって搬送された転写紙を、通常排紙ローラ103方向と、ステープル処理部方向へ導く事ができる。切り替え板101を上に切り替える事により、搬送ローラ103を経由して通常排紙トレイ104側に排紙する事ができる。また、切り替え板101を下方向に切り替える事で、搬送ローラ105,107を経由して、ステープル台108に搬送する事ができる。ステープル台108に積載された転写紙は、一枚排紙されるごとに紙揃え用のジョガー109によって、紙端面が揃えられ、一部のコピー完了と共にステープラ106によって綴じられる。ステープラ106で綴じられた転写紙群は自重によって、ステープル完了排紙トレイ110に収納される。
一方、通常の排紙トレイ104は前後(図2紙面と垂直な方向)に移動可能な排紙トレイである。前後に移動可能な排紙トレイ部104は、原稿毎、あるいは、画像メモリによってソーティングされたコピー部毎に、前後に移動し、排出されてくるコピー紙を簡易的に仕分けるものである。
転写紙の両面に画像を作像する場合は、各給紙トレイ48〜50から給紙され作像された転写紙を排紙トレイ104側に導かないで、経路切り替えの為の分岐爪60を下向きに廻す事で、一旦反転ユニット112に導き、そして両面給紙ユニット111にストックする。
その後、両面給紙ユニット111にストックされた転写紙は再び、感光体56に作像されたトナー画像を転写するために、両面給紙ユニット111から再給紙され、経路切り替えの為の分岐爪60を図示水平に戻し、排紙トレイ104に導く。この様に転写紙の両面に画像を作成する場合に、反転ユニット112および両面給紙ユニット111が使用される。
感光体56,搬送ベルト57,定着ユニット58,排紙ユニット59および現像ユニット55は、図示を省略したメインモータによって駆動され、各給紙装置51〜53はメインモータの駆動を、やはり図示を省略した各給紙クラッチによって伝達することにより駆動される。縦搬送ユニット54は、メインモータの駆動を図示を省略した中間クラッチによって伝達することにより駆動される。
図3に、図1に示す複写機の画像処理系統のシステム構成を示す。このシステムでは、読取ユニット11と画像データ出力I/F(Interface:インターフェイス)12でなるカラー原稿スキャナ10が、画像データ処理装置ACPの画像データインターフェース制御CDIC(以下単にCDICと表記)に接続されている。画像データ処理装置ACPにはまた、カラープリンタ14が接続されている。カラープリンタ14は、画像データ処理装置ACPの画像データ処理器IPP(Image Processing Processor;以下では単にIPPと記述)から、書込みI/F15に記録画像データを受けて、作像ユニット16でプリントアウトする。作像ユニット16は、図2に示すものである。
画像データ処理装置ACP(以下では単にACPと記述)は、パラレルバスPb,画像メモリアクセス制御IMAC(以下では単にIMACと記述),画像メモリであるメモリモジュールMEM(以下では単にMEMと記述),プログラムならびに書画情報の格納,蓄積を行うハードディスク装置HDD(以下では単にHDDと記述),システムコントローラ1,RAM4,不揮発メモリ5,フォントROM6,CDIC,IPP等、を備える。パラレルバスPbには、ファクシミリ制御ユニットFCU(以下単にFCUと記述)を接続している。操作ボード20はシステムコントローラ1に接続している。
カラー原稿スキャナ10の、原稿を光学的に読み取る読取ユニット11は、原稿に対するランプ照射の反射光を、センサボードユニットSBU(以下では単にSBUと表記)上の、CCDで光電変換してR,G,B画像信号を生成し、A/DコンバータでRGB画像データに変換し、そしてシェーディング補正して、出力I/F12を介してCDICに送出する。
CDICは、画像データに関し、原稿スキャナ10(出力I/F12),パラレルバスPb,IPP間のデータ転送、ならびに、プロセスコントローラ17とACPの全体制御を司るシステムコントローラ1との間の通信をおこなう。また、RAM18はプロセスコントローラ17のワークエリアとして使用され、不揮発メモリ19はプロセスコントローラ17の動作プログラム等を記憶している。
画像メモリアクセス制御IMAC(以下では単にIMACと記述)は、MEMやHDDに対する画像データの書き込み/読み出しを制御する。システムコントローラ1は、HDDに対するプログラム,制御データ等の書画情報以外のデータの読み書きを制御し、パラレルバスPbに接続される各構成部の動作を制御する。また、RAM4はシステムコントローラ1のワークエリアとして使用され、不揮発メモリ5はシステムコントローラ1の動作プログラム等を記憶している。
操作ボード20は、ACPがおこなうべき処理を指示する。たとえば、処理の種類(複写、ファクシミリ送信、画像読込、プリント等)および処理の枚数等を入力する。これにより、画像データ制御情報の入力をおこなうことができる。
スキャナ10の読取ユニット11より読み取った画像データは、スキャナ10のSBUでシェーディング補正210を施してから、IPPで、スキャナガンマ補正,フィルタ処理などの、読取り歪を補正する画像処理を施してから、MEMやHDDに蓄積する。MEMあるいはHDDの画像データをプリントアウトするときには、IPPにおいてRGB信号をYMCK信号に色変換し、プリンタガンマ変換,階調変換,および、ディザ処理もしくは誤差拡散処理などの階調処理などの画質処理をおこなう。画質処理後の画像データはIPPから書込みI/F15に転送される。書込みI/F15は、階調処理された信号に対し、パルス幅とパワー変調によりレーザー制御をおこなう。その後、画像データは作像ユニット16へ送られ、作像ユニット16が転写紙上に再生画像を形成する。
IMACは、システムコントローラ1の制御に基づいて、MEM,HDDに対する画像データのアクセス制御,LAN上に接続した図示しないパソコンPC(以下では単にPCと表記)のプリント用データの展開,MEM,HDDの有効活用のための画像データの圧縮/伸張をおこなう。
IMACへ送られた画像データは、データ圧縮後、MEM,HDDに蓄積され、蓄積された画像データは必要に応じて読み出される。読み出された画像データは、伸張され、本来の画像データに戻しIMACからパラレルバスPbを経由してCDICへ戻される。CDICからIPPへの転送後は画質処理をして書込みI/F15に出力し、作像ユニット16において転写紙上に再生画像を形成する。
画像データの流れにおいて、パラレルバスPbおよびCDICでのバス制御により、デジタル複合機の機能を実現する。ファクシミリ送信は、読取られた画像データをIPPにて画像処理を実施し、CDICおよびパラレルバスPbを経由してFCUへ転送することによりおこなわれる。FCUは、通信網へのデータ変換をおこない、それを公衆回線PNへファクシミリデータとして送信する。ファクシミリ受信は、公衆回線PNからの回線データをFCUにて画像データへ変換し、パラレルバスPbおよびCDICを経由してIPPへ転送することによりおこなわれる。この場合、特別な画質処理はおこなわず、書込みI/F15から出力し、作像ユニット16において転写紙上に再生画像を形成する。
複数ジョブ、たとえば、コピー機能,ファクシミリ送受信機能,プリンタ出力機能が並行に動作する状況において、読取ユニット11,作像ユニット16およびパラレルバスPbの使用権のジョブへの割り振りは、システムコントローラ1およびプロセスコントローラ17において制御する。プロセスコントローラ17は画像データの流れを制御し、システムコントローラ1はシステム全体を制御し、各リソースの起動を管理する。また、デジタル複合機の機能選択は、操作ボード20においておこなわれ、操作ボード20の選択入力によって、コピー機能,ファクシミリ機能等の処理内容を設定する。
システムコントローラ1とプロセスコントローラ17は、パラレルバスPb,CDICおよびシリアルバスSbを介して相互に通信をおこなう。具体的には、CDIC内においてパラレルバスPbとシリアルバスSbとのデータ,インターフェースのためのデータフォーマット変換をおこなうことにより、システムコントローラ1とプロセスコントローラ17間の通信を行う。
各種バスインターフェース、たとえばパラレルバスI/F 7、シリアルバスI/F 9、ローカルバスI/F 3およびネットワークI/F 8は、IMACに接続されている。コントローラーユニット1は、ACP全体の中での独立性を保つために、複数種類のバス経由で関連ユニットと接続する。
システムコントローラ1は、パラレルバスPbを介して他の機能ユニットの制御をおこなう。また、パラレルバスPbは画像データの転送に供される。システムコントローラ1は、IMACに対して、画像データをMEMに蓄積させるための動作制御指令を発する。この動作制御指令は、IMAC,パラレルバスI/F 7、パラレルバスPbを経由して送られる。
この動作制御指令に応答して、画像データはCDICからパラレルバスPbおよびパラレルバスI/F 7を介してIMACに送られる。そして、画像データはIMACの制御によりMEMに格納されることになる。
一方、ACPのシステムコントローラ1は、PCからのプリンタ機能としての呼び出しの場合、プリンタコントローラとネットワーク制御およびシリアルバス制御として機能する。ネットワーク経由の場合、IMACはネットワークI/F 8を介してプリント出力要求データを受け取る。
汎用的なシリアルバス接続の場合、IMACはシリアルバスI/F 9経由でプリント出力要求データを受け取る。汎用のシリアルバスI/F 9は複数種類の規格に対応しており、たとえばUSB(Universal Serial Bus)、1284または1394等の規格のインターフェースに対応する。
PCからのプリント出力要求データはシステムコントローラ1により画像データに展開される。その展開先はMEM内のエリアである。展開に必要なフォントデータは、ローカルバスI/F 3およびローカルバスRb経由でフォントROM6を参照することにより得られる。ローカルバスRbは、このコントローラ1を不揮発メモリ5およびRAM4と接続する。
シリアルバスSbに関しては、PCとの接続のための外部シリアルポート2以外に、ACPの操作部である操作ボード20との転送のためのインターフェースもある。これはプリント展開データではなく、IMAC経由でシステムコントローラ1と通信し、処理手順の受け付け、システム状態の表示等をおこなう。
システムコントローラ1とMEM,HDDおよび各種バスとのデータ送受信は、IMACを経由しておこなわれる。MEM,HDDを使用するジョブはACP全体の中で一元管理される。
図4は、図2上の書込ユニット(書き込み光学系)30を構成する光学ユニットを上から見下した平面図である。同図において、レーザダイオードおよびそのレーザ光を変調するレーザドライバを含む半導体レーザ31bkおよび半導体レーザ31mからの光ビームは、シリンダレンズ32bk,32mを通り、反射ミラー33bkおよび反射ミラー33mによってポリゴンミラー34の下部側の面に入射し、ポリゴンミラー34が回転することにより光ビームを偏向し、fθレンズ35ybkおよびfθレンズ35mcを通り、第1ミラー36bkおよび第1ミラー36mによって折り返えされる。
一方、半導体レーザ31yおよび半導体レーザ31cからの光ビームは、シリンダレンズ32yおよび32cを通り、ポリゴンミラー34上部側の面に入射し、ポリゴンミラー34が回転することにより光ビームを偏向し、fθレンズ35ybkおよびfθレンズ35mcを通り、第1ミラー36yおよび第1ミラー36cによって折り返される。
主走査方向の書き出し位置より上流側にはシリンダミラー37ybkおよび37mcさらにはセンサ38ybkおよび38mcが備わっており、fθレンズ35ybkおよび30mcを通った光ビームがシリンダミラー37ybkおよび37mcによって反射集光されて、センサ38ybkおよび38mcに入射するような構成となっている。これらのセンサ38ybkおよび38mcは、主走査方向の同期を取るための同期検知センサである。
また、半導体レーザ31bkおよび31yからの光ビームの検出では、書き出し側で共通のセンサ38ybkを使用している。半導体レーザ31mおよび31cからの光ビームの検出についても同様に、書き出し側で共通のセンサ38mcを使用している。同じセンサに2色の作像用光ビームが入射することとなるので、各色の光ビームのポリゴンミラー34の入射角を異なるようにすることで、それぞれの光ビームが各センサに入射するタイミングを変え、時系列的にパルス列として出力されるようになっている。図からも分かるように、K(bk)とY(y)およびM(m)とC(c)は逆方向に走査される。
図5に、書込みI/F15の構成を示す。書込ユニット30のセンサ38mcの光電変換信号に含まれる半導体レーザ31mおよび31cの各光ビームを検出した各信号が、分離回路65で分離され、それぞれ所定パルス形状に成形されて、ライン同期MおよびCとして書込I/F15,IPPおよび画像書込制御部16c(図6)に出力される。同様に、書込ユニット30のセンサ38ybkの光電変換信号に含まれる半導体レーザ31yおよび31bkの各光ビームを検出した各信号が、分離回路66で分離され、それぞれ所定パルス形状に成形されて、ライン同期YおよびKとして書込I/F15,IPPおよび画像書込制御部16c(図6)に出力される。
書込I/F15には、実質上同一機能の、M,C,Y,K書込I/F15m,15c,15y,15kがあり、それぞれが、IPPが出力する画像データM,C,Y,Kを、半導体レーザ31m,31c,31y,31kの発光を変調するパルス信号(変調パルス)である画信号M,C,Y,Kに変換して、作像ユニット16内の画像書込制御部16cの印字画像制御部25m,25c,25y,25k(図6)に出力する。
M書込I/F15mに関して説明すると、ライン同期Mはフレーム遅延61およびメモリコントローラ62に与えられる。
この実施例では、カラー画像記録で最先に作像を開始する感光体ドラムMを画像露光するレーザビームのライン同期Mを基準のライン同期信号としており、作像ユニット16が作像可で、プロセスコントローラ17が、書込みI/F15とIPPに、作像モード(表1)および画像データの送受信を設定したのち、IPPが、画像データの送信可になるとライン同期Mに同期してEnable信号を、1頁の作像を指示するH(作像指示信号)とする。
フレーム遅延61は、Enable信号が発生してから設定数STD−Mのライン同期Mをカウントアップすると、1ページ(1フレーム)のM作像期間を規定するFGATE−Mを有効にする。他の書込I/F15c,15y,15kでは、Enable信号が発生してからFGATE−C,FGATE−Y,FGATE−Kを有効にするまでのライン同期Mのカウント値(設定数)STD−C,STD−Y,STD−Kは、感光体ドラムMから各感光体ドラムC,Y,Kまで転写ベルトが移動する間のライン同期Mの発生数分、書込I/F15mの設定数STD−Mより大きい値である。これらの設定値を表わすデータは、各書込I/F15m,15c,15y,15kのメモリコントローラ62に設定されており、メモリコントローラ62からフレーム遅延61に与えられる。
FGATE−Mが有効になると、メモリコントローラ62とIPPとの間で、制御信号をやり取りして、ライン同期M,C,Y,Kおよび画素クロックCLKでタイミングを合わせて、IPPからM画像データの、バッファメモリ63への書込を行う。これと並行して、メモリコントローラ62は、バッファメモリ63の画像データを、ライン同期Mおよび画素クロックCLKに同期して、画像データバッファメモリ63から画信号生成64に送出する。画信号生成64は、画像データを半導体レーザ31mのレーザ光変調用のパルス信号(画信号)に変換して、作像ユニット16の画像書込制御部16c(図6)に出力する。
この実施例では半導体レーザ31mは、4個のレーザダイオードと、各レーザダイオードの発光の一部を受光するフォトダイオードで構成されており、4個のレーザダイオードが同時にポリゴンミラー34にレーザを出射することができる。他の半導体レーザ31m,31cおよび31kの構成も、半導体レーザ31mと同様である。
図6に、カラープリンタ14の作像ユニット16にある画像書込制御部16cの構成を示す。マゼンタM,シアンC,イエローYおよびブラックKの各色画信号宛ての印字画像制御部25m,25c,25yおよび25kは、プロセスコントローラ17のCPUの命令により書込制御部16c全体の制御をし、書込I/F15の各色書込I/F15m,15c,15y,15kの各画信号生成64から出力される画信号M,C,YおよびKをレーザ駆動回路23m,23c,23yおよび23kに転送する。
以下においては、記述を簡単にするために、色成分区分符号m,c,yおよびkを省略して要素符号を示す。
書込クロック生成回路21は、主走査画素単位の周期のクロック信号である画素同期クロックCLKを位相同期回路22に送る。位相同期回路22は、分離65,66(図5)から送られるライン同期信号(ライン同期パルス)で、書込クロック生成回路21から送られる画素同期クロックCLKを位相補正しレーザ駆動回路23に転送する。
印字画像制御部25は、プロセスコントローラ17が与える制御データを保持して画像書込制御部16cの各部に出力すると共に、画像データ枠(用紙面)にトリム領域を設定したり、画像枠(画像面)に任意の枠線を重ねあわせるなどの画像加工処理をプロセスコントローラ17の内部のCPUが指定する内容により行う。すなわちプロセスコントローラ17が与える用紙サイズ,トリム領域データおよび境界線書込有無に基いて、到来する画像信号の用紙上の印字位置を、主走査カウント(画素同期パルスのカウント)と副走査カウント(ライン同期パルスのカウント)で追跡し、トリム領域に割当てられる画像信号の出力を停止又は非記録信号への変換を行い、境界線書込有の場合は更に、トリム領域のエッジの内側の数画素の画像信号を、線書込信号に変換する(トリム境界線の書込)。
レーザ駆動回路23は、印字画像制御部25から送られる画信号M,C,Y,Kで、位相同期回路22からくるCLK信号(画素同期パルス)の周期の画素駆動信号を変調してレーザ駆動信号を発生して半導体レーザ31に印加する。半導体レーザ31はレーザ駆動回路23から送られたレーザ駆動信号のレベルに対応する光量のビームを照射する。ポリゴンモータ制御回路24は、印字画像制御部25の信号で、ポリゴンモータを所定の回転速度にPLL(Phase Locked Loop)制御する。
図7に、図6に示すレーザ駆動回路23mの機能の概要を示す。他のレーザ駆動回路23c,23yおよび23kの機能も、レーザ駆動回路23mと同様である。以下には、レーザ駆動回路23mの機能を説明する。
半導体レーザ31mの4個のレーザダイオードLD1〜LD4は、レーザドライバ(通電回路)DR1〜DR4に接続されている。各レーザドライバDR1〜DR4には、各レーザダイオードLD1〜LD4の発光光量(通電電流値)を調整する電流調整回路および発光オン/オフ(光出射スイッチング)をする変調回路がある。各電流調整回路および各変調回路には、各APC1〜APC4が、フィードバック光量制御信号および露光オン/オフ信号(初期APC指示信号,ライン同期オン信号および画信号)を与える。各電流調整回路は、電源オン後初めての通電指令(点灯信号)に応じて、所定の立ち上げパターンで次第に通電電流値(発光量)を立ち上げ、その後は光量制御信号が指示する電流値を通電する初期立ち上げを行う。
4個のレーザダイオードLD1〜LD4の何れかが発光すると、その一部光をフォトダイオードPDmが受光し、光量検知回路PSmが発光レベルを表わす光量検出信号をACP1〜ACP4に与える。
ACP1には、光量検知回路PSmが与える光量検出信号を保持するサンプルホールド回路,ACP1の内部で発生する基準(目標)光量対応の基準電圧に対する光量検出信号のレベル差(偏差)を零にするための光量制御信号をレーザドライバDR1の電流調整回路に出力する光量制御回路、および、オアゲートR1が与える点灯信号(初期APC指示信号sB,ライン同期オン信号sF,sK,ラインAPC指示信号sGおよび画信号M1;いずれも2値信号)をレーザドライバDR1の変調回路に与える点灯制御回路がある。ACP1は、オアゲートR5が出力するサンプルオン信号がH(高レベル)の間の光量検知回路PSmが与える光量検出信号をサンプルホールド回路に保持する。ACP1の光量制御回路が、基準電圧に対するサンプルホールド回路が保持する光量制御信号のレベル差に対応する、該レベル差を零にするための光量制御信号をレーザドライバDR1の電流調整回路に出力し、該電流調整回路が該光量制御信号のレベル対応の電流値をレーザダイオードLD1に通電する。ACP1の点灯制御回路は、オアゲートR1が与える2値の点灯信号がH(高レベル)であると光出射を表わすレベル、L(低レベル)であると光出射停止を表わすレベルの点灯制御信号をレーザドライバDR1の変調回路に出力し、該変調回路が点灯信号に応答するスイッチングによって、点灯信号がHになるとレーザダイオードLD1に前記電流調整回路が調整した電流値を通電し、点灯信号がLになるとレーザダイオードLD1への通電を発光レベル未満に切り換える。
ACP2〜4の機能および動作は、APC1と同一である。ただし、APC1にオアゲートR1が与える点灯信号には、ライン同期Mを発生するための、後述するライン同期発生Lsgが与えるライン同期オン信号(sF,sK)が含まれるが、他のACP2〜4にオアゲートR2〜R4が与える点灯信号には、ライン同期オン信号(sF,sK)は存在しない。ACP2〜4にオアゲートR2〜R4が与える点灯信号には、初期APC指示信号(sC,sD,sE),ラインAPC指示信号(sH,sI,sJ)および画信号M2〜M4が含まれる。
本実施例においては、M作像の1主走査(1回のライン走査)につき、4個のレーザダイオードLD1〜LD4の発光変調を行う。各レーザダイオードの発光光量を一定に制御するAPCと、ライン同期Mを発生するための点灯制御の概要を次に示す。
1)プリンタ14に電源投入後、ポリゴンミラー34の回転速度が設定値に安定すると、APCスタートパルスsAがレーザ駆動回路23mの初期APC Iapcに与えられ、初期APC Iapcが、レーザダイオードLD1の初期APCを開始しカウンタ動作を開始;
2)カウント値がDt1になったら、レーザダイオードLD1の初期APCを終了;
3)消灯期間Dt2の経過後、レーザダイオードLD2の初期APCを開始しカウンタ動作を開始;
4)カウント値がDt1になったら、レーザダイオードLD2の初期APCを終了;
5)レーザダイオードLD3,LD4にて同様の手順にて順次に初期APCを実行;
6)全レーザダイオードLD1〜LD4の初期APCが完了したら、ライン同期確保用の強制点灯をレーザダイオードLD1にて開始;
7)同期信号確保(第1ライン同期Mの発生);
8)レーザダイオードLD1cを周期的に発光してライン同期Mを発生しながら、M作像の1主走査周期でラインAPCを繰り返す。
図8には、レーザ駆動回路23mの各部で発生してACP1〜4に与えられるタイミング信号を示す。以下に、図7および図8を参照して、レーザ駆動回路23mの各部の機能および動作を説明する。ポリゴンミラー34が回転駆動されてその回転速度が設定値に達すると、APCスタート信号(パルス)sA(高レベルH)が、レーザ駆動回路23mの初期化APC IapcのオアゲートR9およびフリップフロップF1のセット入力端Sに印加される。これによりオアゲートR9の出力が一時的にHとなると共に、フリップフロップF1がセットされて、そのQ出力がLからHに立上り、このQ出力がカウンタC3のクリア入力端に印加される。カウンタC3はフリップフロップF1のQ出力がLであるとクリア状態であるが、Hになるとカウント可となる。
−レーザダイオードDR1の初期APC−
オアゲートR9の出力のHへの立上りに応答して、初期APC IapcのフリップフロップF2がセットされてそのQ出力がHに立上がって初期APC指示信号sBとして、データセレクタSL1を介してオアゲートR5に出力される。この初期APC指示信号sBは、オアゲートR5を通してAPC1のサンプルホールド回路にサンプルオン信号として与えられると共に、オアゲートR1を通してAPC1の点灯制御回路に点灯信号として与えられる。この点灯信号に応答してレーザドライバDR1がレーザダイオードLD1に通電し、該LD1が発光する(図8上のsBの期間)。一方、APCスタート信号sA(Hパルス)はオアゲートR9を通してプリセットカウンタC1のクリア入力端にも印加される。このカウンタC1は、APCスタート信号sAがLのときはクリア状態であるが、Hへの立上りに応答して、与えられている初期APC期間データDt1を目標値としてロードして、該データDt1が表わす値から、画素同期クロックCLKの到来数のダウンカウントを開始する。なお、データDt1は不揮発メモリ19(図3)にあって、プリンタ14の電源オン直後の初期化の過程で、プロセスコントローラ17によって読み出されて印字画像制御部25mにラッチ(保持)されて該印字画像制御部25mからレーザ駆動回路23m(のカウンタC1)に与えられているものである。後述する他のデータDt2,Pn,Ph,APwおよびAPbも同様に、不揮発メモリ19にあって、プロセスコントローラ17によって読み出されて印字画像制御部25mにラッチされて該印字画像制御部25mからレーザ駆動回路23m(のカウンタC2,C4〜C7)に与えられているものである。これらのカウンタC1,C2,C4〜C7は、タイミング決定単位に画素同期クロックCLKを用いてこれをカウントするようにしているが、その他のクロックパルスを用いることもできる。
カウンタC1は、Dt1分のCLKをカウントすると、ボロー信号(高レベルH)を発生し、この信号のHへの立上りに応答してフリップフロップF2がリセットされて初期APC指示信号sBがLに戻り、これによってレーザダイオードLD1の発光が停止する。APC1に与えられるサンプルオン信号(R5の出力)もLに戻るので、APC1内のサンプルホールド回路はサンプル値(保持値)の更新を停止し、APC1内の光量制御回路は、レーザドライバDR1の電流調整回路に与える光量制御信号の更新を停止する。これにより、オアゲートR5の出力(サンプルオン信号)がつぎにHになるまでは、光量制御信号は変化せず、レーザダイオードLD1に通電する電流値は変えられない。
−初期第1インターバル制御(DR1とDR2の初期APCの間)−
カウンタC1が出力するボロー信号のHへの立上りに応答して、クリア状態にあったプリセットカウンタC2が、インターバルデータDt2をロードして、Dt2の値からのCLKの到来数のカウントダウンを開始する。そしてDt2の値分のCLKが到来するとカウンタC2がボロー信号をLからHに立ち上げる。この立上りに応答してカウンタC3が1カウントアップする。カウンタC3のカウントデータが1(十進数の1)になったことにより、データセレクタSL1は、その入力を出力端1に出力する状態に切換り、しかも、デコーダD1が出力端0から1に、H出力を切り換えるので、これがオアゲートR10を通してアンドゲートA1をオンにして、該アンドゲートA1を通してカウンタC2が発生したボロー信号(H)をオアゲートR9に与え、該オアゲートR9の出力がHに立ち上がる。
−レーザダイオードDR2の初期APC−
上記「DR1の初期APC」で記述した動作と同様である。ただし、この場合には、カウンタC3のカウントデータが1(10進数)を表すものであるので、フリップフロップF2のQ出力Hは、データセレクタSL1の出力端1から、初期APC指示信号sCとしてオアゲートR6に出力される。これにより、レーザダイオードLD2が発光する(図8上のsCの期間)。カウンタC1がDt1分のCLKをカウントすると初期APC指示信号sCがLに戻り、これによってレーザダイオードLD2の発光が停止する。APC2に与えられるサンプルオン信号(R6の出力)もLに戻るので、APC2内のサンプルホールド回路はサンプル値(保持値)の更新を停止し、APC2内の光量制御回路は、レーザドライバDR2の電流調整回路に与える光量制御信号の更新を停止する。これにより、オアゲートR6の出力(サンプルオン信号)がつぎにHになるまでは、光量制御信号は変化せず、レーザダイオードLD2に通電する電流値は変えられない。
−初期第2インターバル制御(DR2とDR3の初期APCの間)−
上記「初期第1インターバル制御」の内容と同様である。Dt2の値分のCLKが到来すると、カウンタC3のカウントデータが2になって、データセレクタSL1は、その入力を出力端2に出力する状態に切換り、しかも、デコーダD1が出力端1から2に、H出力を切り換える。そしてカウンタC2が発生したボロー信号(H)をオアゲートR9に与える。
−レーザダイオードDR3の初期APC−
上記「DR1の初期APC」で記述した動作と同様である。ただし、この場合には、カウンタC3のカウントデータが2(10進数)を表すものであるので、フリップフロップF2のQ出力Hは、データセレクタSL1の出力端2から、初期APC指示信号sDとしてオアゲートR7に出力される。これにより、レーザダイオードLD3が発光する(図8上のsDの期間)。カウンタC1がDt1分のCLKをカウントすると初期APC指示信号sDがLに戻り、これによってレーザダイオードLD3の発光が停止する。APC3に与えられるサンプルオン信号(R7の出力)もLに戻るので、APC3内のサンプルホールド回路はサンプル値(保持値)の更新を停止し、APC3内の光量制御回路は、レーザドライバDR3の電流調整回路に与える光量制御信号の更新を停止する。これにより、オアゲートR7の出力(サンプルオン信号)がつぎにHになるまでは、光量制御信号は変化せず、レーザダイオードLD3に通電する電流値は変えられない。
−初期第3インターバル制御(DR3とDR4の初期APCの間)−
上記「初期第1インターバル制御」の内容と同様である。Dt2の値分のCLKが到来すると、カウンタC3のカウントデータが3になって、データセレクタSL1は、その入力を出力端3に出力する状態に切換り、しかも、デコーダD1が出力端2から3に、H出力を切り換える。そしてカウンタC2が発生したボロー信号(H)をオアゲートR9に与える。
−レーザダイオードDR4の初期APC−
上記「DR1の初期APC」で記述した動作と同様である。ただし、この場合には、カウンタC3のカウントデータが3(10進数)を表すものであるので、フリップフロップF2のQ出力Hは、データセレクタSL1の出力端3から、初期APC指示信号sEとしてオアゲートR8に出力される。これにより、レーザダイオードLD4が発光する(図8上のsEの期間)。カウンタC1がDt1分のCLKをカウントすると初期APC指示信号sEがLに戻り、これによってレーザダイオードLD4の発光が停止する。APC4に与えられるサンプルオン信号(R8の出力)もLに戻るので、APC4内のサンプルホールド回路はサンプル値(保持値)の更新を停止し、APC4内の光量制御回路は、レーザドライバDR4の電流調整回路に与える光量制御信号の更新を停止する。これにより、オアゲートR8の出力(サンプルオン信号)がつぎにHになるまでは、光量制御信号は変化せず、レーザダイオードLD3に通電する電流値は変えられない。
−初期第4インターバル制御−
これは、DR4の初期APCとライン同期位置検索(sF)の間のインターバル制御である。上記「初期第1インターバル制御」の内容と同様である。Dt2の値分のCLKが到来すると、カウンタC3のカウントデータが3になって、データセレクタSL1は、その入力を出力端3に出力する状態に切換り、しかも、デコーダD1が出力端3から4に、H出力を切り換える。しかし、全初期化APCを終了しているので、ここでは、デコーダD1の出力端4のHをライン同期発生LsgのフリップフロップF3のセット入力端子に与える。
−ライン同期発生−
フリップフロップF3は、デコーダD1の出力端4の信号レベルのHへの立上りに応答してそのQ出力をLからHに切換え、このQ出力のHが、オアゲートR12を通して、初期ライン同期検索用のライン同期オン信号sFとして、オアゲートR1を通してAPC1の点灯制御回路に与えられる。この信号sFは点灯信号であるのでこれに応答してレーザドライバDR1がレーザダイオードLD1に通電し、該LD1が発光する(図8上のsFの期間)。ポリゴンミラー34が回転しているので、レーザダイオードLD1の発光すなわちレーザが主走査x方向に振れるので、ある時点にポリゴンミラー34で反射した該レーザがセンサ38mcで検出し、分離65がM記録のための露光用の半導体レーザ31mが発生したレーザ受光信号のみを摘出してパルス成形してライン同期M(パルス)としてレーザ駆動回路23mのライン同期発生LsgおよびラインAPC Lapcに与える。このライン同期MがアンドゲートA2を通ってフリップフロップF3のリセット入力端Rに加わるので、フリップフロップF3がリセットしてそのQ出力をLに戻す。これによりライン同期オン信号sF(H)が消滅し、レーザダイオードLD1の発光が止まる。
一方、フリップフロップF3をリセットしたライン同期MはオアゲートR11を通してプリセットカウンタC4のクリア端CLRにも印加されるので、該ライン同期M(のLからHへの立上り)に応答してカウンタC4が、ライン周期データPnをロードしてCLKのカウントダウンを開始する。カウンタC4がPn分のCLKをカウントしてボロー信号を発生すると、フリップフロップF4がセットされてそのQ出力がHになってそれが、繰返しライン同期検索用のライン同期オン信号sKとして、オアゲートR12,R1を通してAPC1の点灯制御回路に与えられる。この信号sKも点灯信号であるのでこれに応答してレーザドライバDR1がレーザダイオードLD1に通電し、該LD1が発光する(図8上のsKの期間)。ポリゴンミラー34が回転しているので、ポリゴンミラー34で反射した該LD1の出射レーザがセンサ38mcで検出され、これに応答して分離65がライン同期M(パルス)を発生する。このライン同期MがフリップフロップF4のリセット入力端Rに加わるので、フリップフロップF4がリセットしてそのQ出力をLに戻す。これによりライン同期オン信号sK(H)が消滅し、レーザダイオードLD1の発光が止まる。
フリップフロップF4をリセットしたライン同期MはオアゲートR11を通してプリセットカウンタC4のクリア端CLRにも印加されるので、該ライン同期Mに応答してカウンタC4が、ライン周期データPnをロードしてCLKのカウントダウンを開始する。カウンタC4がボロー信号を発生すると、フリップフロップF4がセットされてライン同期オン信号sKがオアゲートR12,R1を通してAPC1の点灯制御回路に与えられる。これによりレーザダイオードLD1が発光する。ポリゴンミラー34が回転しているので、ポリゴンミラー34で反射した該LD1の出射レーザがセンサ38mcで検出され、これに応答して分離65がライン同期M(パルス)を発生する。これによってレーザダイオードLD1の発光が止まるが、またカウンタC4が、ライン周期データPnをロードしてCLKのカウントダウンを開始する。このようにして、ライン同期オン信号sK(H)がPn周期でオアゲートR12,R1を通してAPC1の点灯制御回路に与えられ、レーザダイオードLD1がPn周期で発生し、ライン同期M(パルス)がPn周期で発生する。
−ラインAPC−
ライン同期MはラインAPC LapcのプリセットカウンタC5にも印加される。プリセットカウンタC5は、ライン同期Mに応答して、APC1によるラインAPCの開始タイミングデータPhをロードしてCLKのカウントダウンを開始する。カウンタC5がPh分のCLKをカウントしてボロー信号(H)を発生すると、該ボロー信号(H)がオアゲートR13に与えられる。
−APC1によるラインAPC−
オアゲートR13の出力の、Hへの立上りによって、フリップフロップF5がセットされてそのQ出力がHになって、データセレクタSL2の出力端0から、APC1に対するラインAPC指示信号sGとして、オアゲートR5に出力され、オアゲートR5を通してAPC1のサンプルホールド回路にサンプルオン信号として与えられると共に、オアゲートR1を通してAPC1の点灯制御回路に点灯信号として与えられる。この点灯信号に応答してレーザドライバDR1がレーザダイオードLD1に通電し、該LD1が発光する(図8上のsGの期間)。APC1内のサンプルホールド回路はサンプル値(保持値)の更新を開始し、APC1内の光量制御回路は、レーザドライバDR1の電流調整回路に与える光量制御信号を新たなサンプル値に対応するものに更新する。
一方、カウンタC5が発生したボロー信号(H)はオアゲートR13を通してプリセットカウンタC6のクリア入力端にも印加される。このカウンタC6は、該ボロー信号(H)に応答して、与えられているラインAPC期間データAPwをロードして、該データAPwが表わす値から、画素同期クロックCLKの到来数のダウンカウントを開始する。カウンタC6は、APw分のCLKをカウントすると、ボロー信号(高レベルH)を発生し、これに応答してフリップフロップF4がリセットされてラインAPC指示信号sGがLに戻り、これによってレーザダイオードLD1の発光が停止する。APC1に与えられるサンプルオン信号(R5の出力)もLに戻るので、APC1内のサンプルホールド回路はサンプル値(保持値)の更新を停止し、APC1内の光量制御回路は、レーザドライバDR1の電流調整回路に与える光量制御信号の更新を停止する。これにより、オアゲートR5の出力(サンプルオン信号)がつぎにHになるまでは、光量制御信号は変化せず、レーザダイオードLD1に通電する電流値は変えられない。
−ライン上第1インターバル制御(DR1とDR2のラインAPCの間)−
カウンタC6が出力するボロー信号のHへの立上りに応答して、クリア状態にあったプリセットカウンタC7が、インターバルデータAPbをロードして、APbの値からのCLKの到来数のカウントダウンを開始する。そしてAPbの値分のCLKが到来するとカウンタC7がボロー信号をLからHに立ち上げる。この立上りに応答してカウンタC8が1カウントアップする。カウンタC8のカウントデータが1(十進数の1)になったことにより、データセレクタSL2は、その入力を出力端1に出力する状態に切換り、しかも、デコーダD2が出力端0から1に、H出力を切り換えるので、これがオアゲートR14を通してアンドゲートA3をオンにして、該アンドゲートA3を通してカウンタC7が発生したボロー信号(H)をオアゲートR13に与え、該オアゲートR13の出力がHに立上がる。
−APC2によるラインAPC−
上記「APC1によるラインAPC」で記述した動作と同様である。ただし、この場合には、カウンタC8のカウントデータが1(10進数)を表すものであるので、フリップフロップF5のQ出力Hは、データセレクタSL2の出力端1から、ラインAPC指示信号sHとしてオアゲートR6に出力される。これにより、レーザダイオードLD2が発光する(図8上のsHの期間)。カウンタC6がAPw分のCLKをカウントするとラインAPC指示信号sHがLに戻り、これによってレーザダイオードLD2の発光が停止する。APC2に与えられるサンプルオン信号(R6の出力)もLに戻るので、APC2内のサンプルホールド回路はサンプル値(保持値)の更新を停止し、APC2内の光量制御回路は、レーザドライバDR2の電流調整回路に与える光量制御信号の更新を停止する。これにより、オアゲートR6の出力(サンプルオン信号)がつぎにHになるまでは、光量制御信号は変化せず、レーザダイオードLD2に通電する電流値は変えられない。
−ライン上第2インターバル制御(DR2とDR3のラインAPCの間)−
上記「ライン上第1インターバル制御」の内容と同様である。APbの値分のCLKが到来すると、カウンタC8のカウントデータが2になって、データセレクタSL2は、その入力を出力端2に出力する状態に切換り、しかも、デコーダD2が出力端1から2に、H出力を切り換える。そしてカウンタC7が発生したボロー信号(H)をオアゲートR13に与える。
−APC3によるラインAPC−
上記「APC1によるラインAPC」で記述した動作と同様である。ただし、この場合には、カウンタC8のカウントデータが2(10進数)を表すものであるので、フリップフロップF5のQ出力Hは、データセレクタSL2の出力端2から、ラインAPC指示信号sIとしてオアゲートR7に出力される。これにより、レーザダイオードLD2が発光する(図8上のsIの期間)。カウンタC6がAPw分のCLKをカウントするとラインAPC指示信号sIがLに戻り、これによってレーザダイオードLD2の発光が停止する。APC3に与えられるサンプルオン信号(R7の出力)もLに戻るので、APC3内のサンプルホールド回路はサンプル値(保持値)の更新を停止し、APC3内の光量制御回路は、レーザドライバDR2の電流調整回路に与える光量制御信号の更新を停止する。これにより、オアゲートR7の出力(サンプルオン信号)がつぎにHになるまでは、光量制御信号は変化せず、レーザダイオードLD2に通電する電流値は変えられない。
−ライン上第3インターバル制御(DR3とDR4のラインAPCの間)−
上記「ライン上第1インターバル制御」の内容と同様である。APbの値分のCLKが到来すると、カウンタC8のカウントデータが3になって、データセレクタSL2は、その入力を出力端3に出力する状態に切換り、しかも、デコーダD2が出力端2から3に、H出力を切り換える。そしてカウンタC7が発生したボロー信号(H)をオアゲートR13に与える。
−APC4によるラインAPC−
上記「APC1によるラインAPC」で記述した動作と同様である。ただし、この場合には、カウンタC8のカウントデータが3(10進数)を表すものであるので、フリップフロップF5のQ出力Hは、データセレクタSL2の出力端3から、ラインAPC指示信号sJとしてオアゲートR8に出力される。これにより、レーザダイオードLD2が発光する(図8上のsJの期間)。カウンタC6がAPw分のCLKをカウントするとラインAPC指示信号sJがLに戻り、これによってレーザダイオードLD2の発光が停止する。APC4に与えられるサンプルオン信号(R8の出力)もLに戻るので、APC4内のサンプルホールド回路はサンプル値(保持値)の更新を停止し、APC4内の光量制御回路は、レーザドライバDR2の電流調整回路に与える光量制御信号の更新を停止する。これにより、オアゲートR8の出力(サンプルオン信号)がつぎにHになるまでは、光量制御信号は変化せず、レーザダイオードLD2に通電する電流値は変えられない。
レーザ駆動回路23mは、ライン同期Mが一回発生する度に、上記「ラインAPC」,「APC1によるラインAPC」〜「APC4によるラインAPC」の一連の動作を実行するので、ACP1〜ACP4によるラインAPCは、ラインごとに繰り返し実行され、これにより、レーザ光量が温度変化などによって変化(シフト)する場合には、該変化を補償するように通電電流値が自動調整されるので、1ページのレーザ書込の間に、ライン間の露光レベル変動は実質上生じない。
なお、各レーザダイオードLD1〜LD4宛てのライン画信号M1〜M4は、ライン同期Mが発生してから第1のラインAPC指示信号sGが発生する期間内に、印字画像制御部25m(図6)からオアゲートR1〜R4(図7)に与えられる。
本発明の1実施例の画像形成装置であるフルカラー複合機能複写機の正面図である。 図1に示すフルカラープリンタ14の作像機構の概要を示す拡大縦断面図である。 図1に示す複写機の画像処理システムの概要を示すブロック図である。 図2に示す書込ユニット30の拡大平面図である。 図3に示す書込みI/F15の、各色画像データを受け入れる各色書込みI/F 15m,15c,15y,15kの構成の概要を示すブロック図である。 図3に示す作像ユニット16にある画像書込制御部16cの機能構成を示すブロック図である。 図6に示すレーザ駆動回路23mの機能構成を示すブロック図である。 図7に示すレーザ駆動回路23mの各部に現れる信号のタイミングを示すタイムチャートである。
符号の説明
30:書込ユニット
31y,31m,31c,31bk:半導体レーザ
32y,32m,32c,32bk:シリンダレンズ
33bk,33y:反射ミラー
34:ポリゴンミラー
35bkc,35ym:fθレンズ
36y,36m,36c,36bk:第1ミラー
37bkc,37ym:シリンダミラー
38bkc ,38ym :センサ
48:第1トレイ
49:第2トレイ 50:第3トレイ
51:第1給紙装置 52:第2給紙装置
53:第3給紙装置 54:縦搬送ユニット
56:感光体 57:搬送ベルト
58:定着ユニット 59:排紙ユニット
60:分岐爪 26:搬送モータ
55:現像器 100:フィニシャ
101:切り替え板 103:排紙ローラ
104:排紙トレイ 105:搬送ローラ
106:ステープラ 107:搬送ローラ
108:ステープル台
109:ジョガー 110:排紙トレイ
111:両面給紙ユニット
112:反転ユニット

Claims (6)

  1. 複数の発光素子,該発光素子が発した光を反射し反射光の進行方向を連続的に変える走査を繰り返す走査器,所定の進行方向において前記反射光を検出するセンサ,各発光素子を発光付勢する複数のドライバ,スタート信号に応答して信号生成シーケンスを開始して各発光素子宛ての自動制御指示信号を発生するシーケンサ、および、各自動制御指示信号に応答して各ドライバを介して各発光素子の発光光量を設定値に自動制御する複数の自動制御手段、を備える光走査装置において、
    前記シーケンサが、スタート信号に応答して1つの発光素子宛ての自動制御指示信号を発生しクロックの第1カウントを開始して第1カウント値が第1設定値になると該自動制御指示信号を止め、その後に別の発光素子宛ての自動制御指示信号を発生する指示信号の生成を、前記複数の発光素子の数分繰り返す初期指示信号生成手段、を含むことを特徴とする光走査装置。
  2. 前記初期指示信号生成手段は、前記自動制御指示信号を止めてからクロックの第2カウントを開始して第2カウント値が第2設定値になってから別の発光素子宛ての自動制御指示信号を発生する、請求項1に記載の光走査装置。
  3. 前記シーケンサは更に、前記センサに受光させる光を発生するための同期点灯信号を少なくとも1つの自動制御手段に繰り返し与える走査同期信号発生手段、および、前記初期指示信号生成手段が各自動制御指示信号を発生した後、繰り返し発生する前記同期点灯信号の信号間に、1つの発光素子宛ての自動制御指示信号を発生しクロックの第3カウントを開始して第3カウント値が第3設定値になると該自動制御指示信号を止め、その後に別の発光素子宛ての自動制御指示信号を発生する指示信号の生成を、前記複数の発光素子の数分繰り返す走査区間指示信号生成手段、を含む請求項1又は2に記載の光走査装置。
  4. 前記走査区間指示信号生成手段は、前記同期点灯信号の信号間での自動制御指示信号の生成において、先行の自動制御指示信号を止めてからクロックの第4カウントを開始して第4カウント値が第4設定値になってから別の発光素子宛ての自動制御指示信号を発生する、請求項3に記載の光走査装置。
  5. 各カウントを行うプリセットカウント手段に各設定値を与えるデータ設定手段、を更に備える請求項2乃至4の何れか1つに記載の光走査装置。
  6. 請求項1乃至5の何れか1つに記載の光走査装置;
    該光走査装置の前記走査器が走査する光で露光されて静電潜像を形成する感光体および該感光体を予め荷電する荷電手段;
    前記感光体に形成された静電潜像を現像する手段;および、
    現像により現れた顕像を用紙に転写する手段;を含む画像形成装置。
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US8339696B2 (en) 2007-02-09 2012-12-25 Ricoh Company, Ltd. Optical scanning device and image forming apparatus
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