JP2006315278A - 画像形成装置 - Google Patents

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Abstract

【課題】 ライン間で必要なＡＰＣ時間を短縮可能な画像形成装置を提供する。
【解決手段】 マルチビームにおいて、予め決められたライン毎に、１つのビーム毎レーザ光量制御を実施しながら、１つのビーム毎に主走査同期信号を検知する手段と、主走査同期信号を検知していないビーム側の主走査同期信号は、前記検知したビーム側の主走査同期信号を用いて、生成する手段とを有することを特徴とする画像形成装置。
【選択図】 図２

Description

本発明は、電子写真プロセスを用いた画像形成装置に関し、特に複数のレーザビームを用いて異なる色画像を形成するカラー画像形成装置に関する。
レーザダイオードに供給する電流と光出力の関係は、個別のレーザダイオードによって異なり、しかもレーザダイオード自身の発熱によっても変化し、単なるオープンループの定電流制御でレーザを発光させることはできない。そのため、レーザの光出力をモニタして所望の光出力レベルが得られるように制御することが必要である。この制御をＡＰＣ（自動光量制御）という。（以下ＡＰＣと記す）図５はＡＰＣを行うレーザ制御回路を示す。
このレーザ制御回路は、定電流回路５０１とスイッチング回路５０２と増幅回路５０３とから構成されている。定電流回路５０１は電圧−電流変換器であり、制御装置からの光量信号５０４に応じた電流Ｉ１を流す。これをレーザ点灯信号５０５でスイッチングするための回路がスイッチング回路である。このスイッチング回路５０２の動作に応じてレーザダイオード５０６が発光する。
この発光量をフォトダイオード５０７で電流値として検出し、抵抗５０８で電圧に変換する。電圧値に変換された発光量は増幅器５０３で増幅されて発光量信号５０９となる。制御装置は発光量信号５０９をモニタしながら光量信号５０４のレベルを上げていく。
図６のフローチャートは、このＡＰＣ動作を示す。この制御は、レーザ強制点灯信号をアクティブにした後、発光量信号をモニタして発光量が所望の値より低い場合には、光量信号のレベルを１ステップ上げ、逆に所望の値より高い場合には光量信号を１ステップ下げる。そして、発光量が所望の値になったところでＡＰＣ動作を終了する。
複数のレーザビームを発生する半導体発光素子を用いるＡＰＣ動作タイミングは、図７に示す。“ＡＰＣ１”はビーム１のＡＰＣ動作タイミング、“ＡＰＣ２”はビーム２のＡＰＣ動作タイミングである。
図７のように、予め決められた時間でＡＰＣ２を実施し、次に、予め決められた時間でＡＰＣ１を実施し、それと同時に、ビーム１の主走査同期信号ＢＤ１を検知する。そして、ビーム２の主走査同期信号ＢＤ２は、ＡＰＣ２もしくは、ＡＰＣを実施しないレーザ発光ＡＣＣ（以下ＡＣＣと記す）を実施する。このように、ライン毎に各々のレーザに対して、ＡＰＣを実施する。
また、図８に示すように、ＡＰＣを紙間で実施する場合もある。
また、図９に示すように、ライン毎に交互にＡＰＣ１、ＡＰＣ２、ＡＰＣ１、・・・と繰り返しＡＰＣを行い、主走査同期信号の検知は、ＡＰＣを実施しないレーザ発光手段ＡＣＣ１でビーム１のみ検知するという場合もある。
特開平１１−１０１９４７号
しかしながら、上記の従来例では、ライン間毎にそれぞれのビームのＡＰＣを実施しており、ＡＰＣに要する時間が２ビームレーザでは１ビームレーザの２倍、４ビームレーザでは１ビームレーザの４倍と費やしていた。その為、ＡＰＣの実施できる時間が限られている場合、十分なＡＰＣを実施できなかった。
また、紙間でＡＰＣを実施する場合は、紙全体の光量を保証することが出来なかった。その為、紙の書き出し側と書き終わり側で、画像濃度の不一致が生じていた。
また、ライン毎に交互にＡＰＣ１、ＡＰＣ２、ＡＰＣ１、・・・と繰り返しＡＰＣを行い、主走査同期信号の検知は、ＡＰＣを実施しないレーザ発光手段（以下ＡＣＣと記す）でビーム１のみ検知する場合、主走査同期信号を検知する時間が必要である為、ＡＰＣの実施時間を長い間取ることが出来なかった。
その目的とするところは、１つのビーム毎にレーザ光量制御を実施しながら、１つのビーム毎に主走査同期信号を検知することと、主走査同期信号は、予め決められたビームのみを順番づつ検知することで、ライン間で必要なＡＰＣ時間を短縮することにある。
本発明は、上記目的は、予め決められたライン毎に、１つのビーム毎レーザ光量制御を実施しながら、１つのビーム毎に主走査同期信号を検知することで達成される。
また、本発明は、主走査同期信号を検知していないビーム側の主走査同期信号は、前記検知したビーム側の主走査同期信号を用いて、生成することで達成される。
また、本発明は、主走査同期信号を検知していないビームのビデオ信号の出力タイミングは、予め決められた前記検知したビーム側の主走査同期信号を用いて、決定することで達成される。
また、本発明は、主走査同期信号を検知した後も、レーザ光量制御を実施することで達成される。
また、本発明は、予め決められた光量より特に光量が異なるレーザを優先してレーザ光量制御を引き続き実施することで達成される。
また、本発明は、光量が変化してきたことを検知したら、そのビームに対してのみレーザ光量制御を実施することで達成される。
本発明によれば、１つのビーム毎にレーザ光量制御を実施しながら、１つのビーム毎に主走査同期信号を検知することと、主走査同期信号は、予め決められたビームのみを順番づつ検知することで、ライン間で必要なＡＰＣ時間を短縮することが可能となる。
また、／ＢＤ２を生成する必要がないので、ＢＤ生成手段を簡略化でき、コストダウンが可能となる。
（実施例１）
図１は、本発明の基本的な回路構成を示す。
本図において、１０１はレーザ光源、１０２はレーザ光の出力を検知するレーザ光検知手段である。１０３はレーザ光検知手段１０２の出力に基づいて、所定の光出力レベルが得られるようにレーザ光源１０１を制御するレーザ光量制御手段１０３であり、光出力レベル判断手段１０５および光出力レベル設定手段１０６とから構成される。また、１０４はレーザ光量制御手段１０３のタイミングを制御するタイミング制御手段であり、１０７はレーザ光を受けて潜像を形成する感光体である。レーザ１０１はマルチビームであり、この実施例では、２ビームで説明する。このマルチビームは、２ビームだけでなく、４ビームなど、どんなビーム数でも良い。
まず、プリンタ（図示なし）が、プリント指示を受けるとレーザ駆動電流を流してレーザ光源１０１を点灯し、レーザ光検知手段１０２にてレーザ光を検知して光量制御手段１０３へ光量信号１１３を送る。図２（詳細は後述）に示すように、光量制御手段１０３は、画像領域外で光量制御を行うようにタイミング制御手段１０４からの信号でタイミングを図りながら所定の光量を得るように光量制御を実施する。
また、主走査同期検知手段で生成された主走査同期信号／ＢＤＩ１１１は、ＢＤ生成手段１０９で、Ｖｉｄｅｏ出力タイミングの主走査同期信号／ＢＤＯ１１４を生成する。そして、その主走査同期信号／ＢＤＯ１１４のタイミングによりＶｉｄｅｏＣｏｎｔｏｌｌｅｒ１１０からＶｉｄｅｏ１（１１２）、及びＶｉｄｅｏ２（１１３）がレーザ光源１０１に出力される。そして、そのＶｉｄｅｏ１（１１２）、及びＶｉｄｅｏ２（１１３）によって、所定の光量が得られたら感光体１０７にレーザ光を照射して潜像画を形成する。
図２に本発明に係る光量制御の動作タイミングチャートを示す。
まず、画像領域外で、ビーム１をＡＰＣ発光し（ＡＰＣ１）、ビーム１の主走査同期信号／ＢＤＩ１を検知する（２０１）。次のライン走査で、画像領域外で、ビーム２をＡＰＣ発光し（ＡＰＣ２）、ビーム２の主走査同期信号／ＢＤＩ２を検知する（２０２）。次に、画像領域外で、ビーム１をＡＰＣ発光し（ＡＰＣ１）、ビーム１の主走査同期信号／ＢＤＩ１を検知する（２０１）。というように、ビームの光量制御を行いながら主走査同期信号／ＢＤＩの検知を繰り返し実施して、ビーム１用主走査同期信号／ＢＤＩ１（２０１）、ビーム２用主走査同期信号／ＢＤＩ２（２０２）を検知する。主走査同期信号／ＢＤＩを検知した後も、引き続き、任意の時間ｃ、ＡＰＣ制御を行う。これは、長い間ＡＰＣ制御をする為である。
そして、ＢＤ生成手段１０９が、／ＢＤＩ１（２０１）を検知した時は、／ＢＤＩ１（２０１）からａ１時間経った／ＢＤＯａ１（２０３）を生成し、／ＢＤＩ２（２０２）を検知した時は、／ＢＤＩ２（２０２）からａ２時間経った／ＢＤＯａ２（２０４）を生成する。なお、／ＢＤＯａ１（２０３）、／ＢＤＯａ２（２０４）が、同一タイミングとなる様に、ａ１とａ２を設定する。具体的には、ａ１は、ａ２よりも、主走査方向のレーザ間距離に対応する時間分だけ長く設定すればよい。
そして、ＶｉｄｅｏＣｏｎｔｒｏｌｌｅｒ１１０は、／ＢＤＯ（／ＢＤＯａ１、もしくは、／ＢＤＯａ２）が入力された時、ビーム１側のＶｉｄｅｏ１において、／ＢＤＯａ１から予め決めていた時間ｂ１経過した時からＶｉｄｅｏ１を出力し、ビーム１を点灯させ、ビーム２側のＶｉｄｅｏ２について、／ＢＤＯａ１から予め決めていた時間ｂ２経過した時からＶｉｄｅｏ２を出力し、ビーム２を点灯させる。
この実施例１の場合、／ＢＤＩ１、／ＢＤＩ２のどちらの／ＢＤＩが検知されようとも、ＢＤ生成手段で１つの／ＢＤＯが生成されるので、ＶｉｄｅｏＣｏｎｔｒｏｌｌｅｒは、ある１つのタイミングでＶｉｄｅｏを出力すれば良い。
以上の処理を行うことにより、１つのビーム毎にレーザ光量制御を実施しながら、１つのビーム毎に主走査同期信号／ＢＤＩを検知することと、主走査同期信号／ＢＤＩは、予め決められたビームのみを順番に検知することで、ライン間で必要なＡＰＣ時間を短縮することが可能となる。
（実施例２）
図３に本発明に係る光量制御の実施例２の動作タイミングチャートを示す。実施例１と同様な箇所は、同番号とした。また、この実施例２の説明に、図１も使用する。
まず、画像領域外で、ビーム１をＡＰＣ発光し（ＡＰＣ１）、ビーム１の主走査同期信号／ＢＤＩ１を検知する（２０１）。次に画像領域外で、ビーム２をＡＰＣ発光し（ＡＰＣ２）、ビーム２の主走査同期信号／ＢＤＩ２を検知する（２０２）。次に、画像領域外で、ビーム１をＡＰＣ発光し（ＡＰＣ１）、ビーム１の主走査同期信号／ＢＤＩ１を検知する（２０１）。というように、ビームの光量制御を行いながら主走査同期信号／ＢＤＩの検知を繰り返し実施して、ビーム１用主走査同期信号／ＢＤＩ１（２０１）、ビーム２用主走査同期信号／ＢＤＩ２（２０２）を検知する。
そして、ＢＤ生成手段１０９は、／ＢＤＩ１（２０１）が入力されると、／ＢＤＩ１（２０１）と全く同じタイミングの／ＢＤＯ１（３０１）を生成し、／ＢＤＩ２（２０２）が入力されると、／ＢＤＩ２（２０２）と全く同じタイミングの／ＢＤＯ２（３０２）を生成する。
そして、ＶｉｄｅｏＣｏｎｔｒｏｌｌｅｒ１１０は、／ＢＤＯ１（３０１）が入力されると、ビーム１側のＶｉｄｅｏ１において、／ＢＤＯ１から予め決めていた時間ｄ１＿１経過した時からＶｉｄｅｏ１を出力し、そのＶｉｄｅｏ１によってビーム１を点灯させ、ビーム２側のＶｉｄｅｏ２について、／ＢＤＯ２から予め決めていた時間ｄ１＿２経過した時からＶｉｄｅｏ２を出力し、そのＶｉｄｅｏ２によってビーム２を点灯させる。
次に、ＶｉｄｅｏＣｏｎｔｒｏｌｌｅｒ１１０は、／ＢＤＯ２（３０２）が入力されると、ビーム１側のＶｉｄｅｏ１において、／ＢＤＯ２から予め決めていた時間ｄ２＿１経過した時からＶｉｄｅｏ１を出力し、そのＶｉｄｅｏ１によってビーム１を点灯させ、ビーム２側のＶｉｄｅｏ２について、／ＢＤＯ２から予め決めていた時間ｄ２＿２経過した時からＶｉｄｅｏ２を出力し、そのＶｉｄｅｏ２によってビーム２を点灯させる。
次に、ＶｉｄｅｏＣｏｎｔｒｏｌｌｅｒ１１０は、／ＢＤＯ１（３０１）が入力されるので、前記に説明した動作が行われる。
この実施例２の場合、実施例１と異なり、／ＢＤ生成手段では、／ＢＤＯ１、／ＢＤＯ２が生成されるので、ＶｉｄｅｏＣｏｎｔｒｏｌｌｅｒ側で、／ＢＤＯ１、／ＢＤＯ２に応じて、Ｖｉｄｅｏ出力のタイミングを決定するものである。
以上の処理を行うことにより、実施例と同様な次のような効果が可能となる。
１つのビーム毎にレーザ光量制御を実施しながら、１つのビーム毎に主走査同期信号／ＢＤＩを検知することと、主走査同期信号／ＢＤＩは、予め決められたビームのみを順番に検知することで、ライン間で必要なＡＰＣ時間を短縮することが可能となる。また、／ＢＤＯは、生成する必要がないので、ＢＤ生成手段を簡略化でき、コストダウンが可能となる。
（実施例３）
図５に本発明に係る光量制御の実施例３の動作タイミングチャートを示す。また、この実施例２の説明に、図１も使用する。
まず、図５のように、光量制御を実施しないレーザ発光（以下ＡＣＣと記す）ＡＣＣ１（４０３）を実施し、／ＢＤ１（４０１）を検知する。引き続き、ＡＣＣ２（４０４）を実施し、／ＢＤ２（４０２）を検知する。ＡＣＣ１、ＡＣＣ２を繰り返し、それぞれ／ＢＤ１、／ＢＤ２を検知する。
そして、ビーム１が所望の光量でなくなった場合（４０９）、ＡＰＣ１（４０７）を任意の時間分ｅ前から実施し、／ＢＤ１（４０５）検知は、ＡＰＣ１（４０７）で行う。そして、引き続き、ＡＣＣ２（４０８）を実施し、／ＢＤ２（４０６）を検知する。
そして、ビーム１、ビーム２それぞれ、所望の光量の時は、ＡＣＣ１、ＡＣＣ２を繰り返し、それぞれ／ＢＤ１、／ＢＤ２を検知する。
また、ビーム２が所望の光量でなくなった場合（４１５）、ＡＰＣ２（４１２）を任意の時間分ｅ前から／ＢＤ１を検知する為にＡＣＣ１を実施するまで実施する。そして、引き続き、ＡＣＣ１（４１３）を実施し、／ＢＤ１（４１０）検知を行う。そして、引き続き、ＡＣＣ２（４１４）を実施し、／ＢＤ２（４１１）を検知する。
このように、それぞれのビームがそれぞれ所望の光量でなくなったら、それぞれＡＰＣを実施する。
また、それぞれのビームにおいて、同時にＡＰＣを行う必要が出てきた場合は、所望の光量から一番離れたビームが、先に、ＡＰＣを行う。
以上の処理を行うことにより、レーザが所望の光量でなくなったら、ＡＰＣを行うことで、ライン間で必要なＡＰＣ時間を短縮することが可能となる。
実施例１の構成を示すブロック図 実施例１の動作タイミングチャート 実施例２の動作タイミングチャート 実施例３の動作タイミングチャート 従来例のレーザ制御回路図 従来例のレーザ制御動作フローチャート 従来例の動作タイミングチャート 従来例の動作タイミングチャート 従来例の動作タイミングチャート
符号の説明
１０１ レーザ光源
１０２ レーザ光量検知手段
１０３ 光量制御手段
１０４ タイミング制御手段
１０５ 光出力レベル設定手段
１０６ 光出力レベル判別手段
１０７ 感光体
１０８ 主走査同期検知手段
１０９ ＢＤ生成手段
１１０ ＶｉｄｅｏＣｏｎｔｒｏｌｌｅｒ
１１１ ／ＢＤＩ信号
１１２ Ｖｉｄｅｏ１信号
１１３ Ｖｉｄｅｏ２信号
１１４ ／ＢＤＯ信号
５０１ 低電流回路
５０２ スイッチング回路
５０３ 増幅器
５０４ 光量信号
５０５ レーザ点灯信号
５０６ レーザダイオード
５０７ フォトダイオード
５０８ 抵抗
５０９ 発光量信号

Claims (6)

  1. 複数のレーザビームを発生する半導体発光素子を用いる画像形成装置において、予め決められたライン毎に、１つのビーム毎にレーザ光量制御を実施しながら、１つのビーム毎主走査同期信号を検知することを特徴とする画像形成装置。
  2. 請求項１において、主走査同期信号を検知していないビーム側の主走査同期信号は、前記検知したビーム側の主走査同期信号を用いて、生成することを特徴とする画像形成装置。
  3. 請求項１において、主走査同期信号を検知していないビームのビデオ信号の出力タイミングは、予め決められた前記検知したビーム側の主走査同期信号を用いて、決定することを特徴とする画像形成装置。
  4. 請求項１〜３において、主走査同期信号を検知した後も、レーザ光量制御を引き続き実施することを特徴とする画像形成装置。
  5. 複数のレーザビームを発生する半導体発光素子を用いる画像形成装置において、予め決められた光量より特に光量が異なるレーザを優先してレーザ光量制御を実施することを特徴とする画像形成装置。
  6. 複数のレーザビームを発生する半導体発光素子を用いる画像形成装置において、光量が変化してきたことを検知したら、そのビームに対してのみレーザ光量制御を実施することを特徴とする画像形成装置。
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