JP2008294134A - 光源駆動装置、光走査装置及び画像形成装置 - Google Patents

Abstract

【課題】光源の熱的な発光特性の劣化を補完して、光源の発光部を一定の強度で発光させる。
【解決手段】
画素クロックＰＣＬＫの４周期分、すなわち、ＶＣＳＥＬ_１〜ＶＣＳＥＬ_４０それぞれの直近４画素分の発光状況に関する情報を、発光時刻に依存した割合で含む、１ｃｈ調整データ〜４０ｃｈ調整データに基づいて駆動信号を生成する。そして、この駆動信号により光源１０を駆動する。これにより、光源１０の温度上昇に起因する発光強度の低下を補完することができ、ＶＣＳＥＬ_１〜ＶＣＳＥＬ_４０それぞれを一定の強度で発光させることが可能となる。
【選択図】図４

Description

本発明は、光源駆動装置、光走査装置及び画像形成装置に係り、更に詳しくは、光源を駆動する光源駆動装置、被走査面を走査する光走査装置、及び該光走査装置を備える画像形成装置に関する。

カールソンプロセスを用いて画像を形成する画像形成装置としては、例えば、回転する感光ドラムの表面を、光ビームで走査することにより、感光ドラム表面に潜像を形成し、この潜像を可視化して得られたトナー像を、記録媒体としての用紙上に定着させることにより、画像を形成する画像形成装置が知られている。近年、この種の画像形成装置は、オンデマンドプリンティングシステムとして簡易印刷によく用いられるようになり、画像の高密度化及び画像出力の高速化への要求が一層高まっている。

そこで、画像の高密度化及び画像出力の高速化を同時に両立する方法として、光源をマルチビーム化し、一度に複数本の光ビームにより感光ドラムを走査する画像形成装置が提案されている。この種の画像形成装置は、複数の発光部を有する面発光型のレーザから射出される光ビームを、一括して偏向させることにより、感光ドラム上を一度に複数本の光ビームで走査することが可能な装置である。

この装置に用いられる例えばＶＣＳＥＬ（vertical cavity surface emitting laser）などに代表される面発光型のレーザは、1つの素子に発光部を２次元配列することが容易であるが、その結果として、それぞれの発光部は、自己の発熱及びその周囲の発光部からの発熱の影響を受けて、発光特性が経時的に変化するという問題がある。

そこで、光源の温度を一定に維持する機構を備える画像形成装置や、クロストークが問題とならないように発光部が配置された光源を備える光走査装置が提案されている（例えば特許文献１、及び特許文献２参照）。しかしながら、これらの装置では、装置に放熱板などの部品が必要となり、また、光学系の設計自由度が小さくなることから、装置の高コスト化を招来するという問題がある。

特開２００６−２０２８４６号公報 特開２００１−２７２６１５号公報

本発明は、かかる事情の下になされたもので、その第１の目的は、装置の高コスト化を招くことなく、光源に形成された発光部からの出力を一定に維持することが可能な光源駆動装置を提供することにある。

また、本発明の第２の目的は、装置の高コスト化を招くことなく、精度よく被走査面を走査することが可能な光走査装置を提供することにある。

また、本発明の第３の目的は、装置の高コスト化を招くことなく、精度よく画像を形成することが可能な画像形成装置を提供することにある。

本発明は第１の観点からすると、光源に形成された複数の発光部を、画像情報に基づいて発光させる光源駆動装置であって、画像情報に基づいて前記発光部の発光強度を制御する変調信号を生成する信号生成回路と；前記発光部の発光状況を、前記発光部ごとに検出する検出回路と；前記検出回路による検出結果及び前記変調信号に基づいて、前記複数の発光部をそれぞれ発光させる発光回路と；を備える光源駆動装置である。

これによれば、光源の発光部は、発光部の発光強度を制御する変調信号と、前記検出回路によって発光部ごとに検出された、複数の発光部の発光状況とに基づいて発光される。これにより、光源に形成された発光部それぞれの発光状況を加味して、発光部それぞれの発光が行われるため、発光部の自己発熱、及び周囲に配置された発光部からの熱干渉に起因する発光特性の変化を補完することができ、光源に形成された発光部それぞれからの出力を一定に維持することが可能となる。また、光源の温度を一定に維持する機構を必要とせず、発光部のレイアウトの自由度が阻害されることもないため、装置の高コスト化を回避することが可能となる。

また、本発明は第２の観点からすると、光ビームで被走査面を走査する光走査装置であって、複数の発光部が形成された光源と；本発明の光源駆動装置と；を備える光走査装置である。

これによれば、光走査装置は、本発明の光源駆動装置を備えている。したがって、光源の発熱に起因する光ビーム間の強度差が小さくなり、精度よく被走査面を走査することが可能となる。また、装置の高コスト化を回避することが可能となる。

また、本発明は第３の観点からすると、画像に関する情報から得られる潜像に基づいて形成されたトナー像を、記録媒体に定着させることにより、画像を形成する画像形成装置であって、本発明の光走査装置と；前記光走査装置により潜像が形成される感光体と；前記感光体の被走査面に形成された潜像を顕像化する現像手段と；前記現像手段により顕像化されたトナー像を前記記録媒体に定着させる転写手段と；を備える画像形成装置である。

これによれば、画像形成装置は、本発明の光走査装置を備えている。したがって、感光体を精度よく走査することが可能となり、結果的に精度よく画像を形成することが可能となる。また、装置の高コスト化を回避することが可能となる。

以下、本発明の一実施形態を図１〜図１０に基づいて説明する。図１には、本実施形態に係る画像形成装置２００の概略構成が示されている。

画像形成装置２００は、カールソンプロセスを用いて、トナー像を普通紙（用紙）上に転写することにより、画像を印刷するプリンタである。この画像形成装置２００は、図１に示されるように、光走査装置１００、感光ドラム２０１、帯電チャージャ２０２、トナーカートリッジ２０４、クリーニングケース２０５、給紙トレイ２０６、給紙コロ２０７、レジストローラ対２０８、転写チャージャ２１１、定着ローラ２０９、排紙ローラ２１２、排紙トレイ２１０、及びこれらを収容するハウジング２１５などを備えている。

前記ハウジング２１５は略直方体状で、＋Ｘ側及び−Ｘ側の側壁に、内部空間と連通する開口が形成されている。

前記光走査装置１００は、ハウジング２１５の内部上方に配置されている。この光走査装置１００は、画像情報に基づいて変調された光ビームを主走査方向（図１におけるＹ軸方向）へ走査することにより、感光ドラム２０１の表面上の領域（以下、書込み領域）を走査して、書込み領域に潜像を形成する装置である。なお、光走査装置１００の構成については後述する。

前記感光ドラム２０１は、その表面に、光ビームが照射されると、その部分が導電性となる性質をもつ感光層が形成された円柱状の部材であり、光走査装置１００の下方にＹ軸方向を長手方向として配置され、不図示の回転機構により図１における時計回り（図１の矢印に示される方向）に回転されている。そして、その周囲には、図１における１２時（上側）の位置に帯電チャージャ２０２が配置され、２時の位置にトナーカートリッジ２０４が配置され、６時の位置に転写チャージャ２１１が配置され、１０時の位置にクリーニングケース２０５が配置されている。

前記帯電チャージャ２０２は、感光ドラム２０１の表面に対し所定のクリアランスを介して配置され、感光ドラム２０１の表面を所定の電圧で帯電させる。

前記トナーカートリッジ２０４は、トナーが充填されたカートリッジ本体と、感光ドラム２０１とは逆極性の電圧によって帯電された現像ローラなどを備え、カートリッジ本体に充填されたトナーを現像ローラを介して感光ドラム２０１の表面に供給する。

前記クリーニングケース２０５は、Ｙ軸方向を長手方向とする長方形状のクリーニングブレードを備え、該クリーニングブレードの一端が感光ドラム２０１の表面に接するように配置されている。感光ドラム２０１の表面に吸着されたトナーは、感光ドラム２０１の回転に伴いクリーニングブレードにより剥離され、クリーニングケース２０５の内部に回収される。

前記転写チャージャ２１１は、感光ドラム２０１の表面に対し所定のクリアランスを介して配置され、帯電チャージャ２０２とは逆極性の電圧が印加されている。

前記給紙トレイ２０６は、ハウジング２１５の＋Ｘ側の側壁に形成された開口から＋Ｘ側端が突出した状態で配置され、外部から供給される用紙２１３を複数枚収容することが可能となっている。

前記給紙コロ２０７は、給紙トレイ２０６から用紙２１３を１枚ずつ取り出し、１対の回転ローラから構成されるレジストローラ対２０８を介して、感光ドラム２０１と転写チャージャ２１１によって形成される隙間に導出する。

前記定着ローラ２０９は、１対の回転ローラから構成され、用紙２１３を加熱するとともに加圧し、排紙ローラ２１２へ導出する。

前記排紙ローラ２１２は、１対の回転ローラなどから構成され、ハウジング２１５の−Ｘ側の側壁に形成された開口から−Ｘ側端が突出した状態で配置された排紙トレイ２１０に対し、定着ローラ２０９から送られる用紙２１３を順次スタックする。

次に、光走査装置１００の構成について説明する。図２は光走査装置１００の概略構成を示す図である。図２に示されるように、光走査装置１００は、光源１０と、光源１０を起点としてＸ軸と約７０度の角度をなす直線上に順次配列された、カップリングレンズ１１、アパーチャ部材１２、線像形成レンズ１３、及びポリゴンミラー１５と、該ポリゴンミラー１５の＋Ｘ側に順次配置された第１走査レンズ１６、第２走査レンズ１７、及び反射ミラー１８と、感光ドラム２０１へ入射する前の光ビームを受光する受光素子１９、及び光源１０を駆動する光源駆動装置１０１などを備えている。

前記光源１０は、発光部として例えばＶＣＳＥＬが２次元配置された面発光型半導体レーザアレイであり、図３に示されるように、発光面（図３における＋ｘ側の面）上に、４０のＶＣＳＥＬ_１〜ＶＣＳＥＬ_４０が、ｙ軸と角度θ１をなす直線Ｌ１と平行な方向を行方向とし、ｚ軸と平行な方向を列方向とする４行１０列のマトリクス状に配置されている。一例として各ＶＣＳＥＬは、ニア・フィールド・パターンの直径が４μｍであり、波長７８０ｎｍの光ビームを、主走査方向及び副走査方向の発散角を７±１度として射出する。また、本実施形態では、一例として行間隔Ｄｓは２０μｍ、列間隔Ｄｍは３０μｍとなっている。

図２に戻り、前記カップリングレンズ１１は、光源１０からの光ビームを平行光にするとともに、射出側の焦点位置でカップリングする。

前記アパーチャ部材１２は、矩形状又は楕円形状の開口を有し、該開口中心がカップリングレンズ１１の焦点位置又はその近傍に位置するように配置されている。光源１０から射出される複数の光ビームそれぞれは、カップリングレンズ１１によって略平行光とされた後、アパーチャ部材１２の開口を通過することで、ビーム形状が所望の形状となるように整形される。

前記線像形成レンズ１３は、副走査方向に屈折力を有するシリンドリカルレンズである。この線像形成レンズ１３は、カップリングレンズ１１を透過した光ビームそれぞれを、ポリゴンミラー１５の反射面またはその近傍で副走査方向に関して結像させる。

前記ポリゴンミラー１５は、上面が半径７ｍｍの円に内接する正方形である４角柱状の部材である。このポリゴンミラー１５の４つの側面には偏向面がそれぞれ形成され、不図示の回転機構により、Ｚ軸に平行な軸回りに一定の角速度で回転している。これにより、ポリゴンミラー１５に入射した光ビームはＹ軸方向に走査される。

前記第１走査レンズ１６は、光ビームの入射角に比例した像高をもち、ポリゴンミラー１５により、一定の角速度で走査される光ビームの像面を、Ｙ軸に対して等速移動させる。

前記第２走査レンズ１７は、長手方向をＹ軸方向として配置され、入射する光ビームを反射ミラー１８を介して感光ドラム２０１の表面に結像する。

前記受光素子１９は、入射する光ビームの強度に応じた電気信号（光電変換信号）を出力する素子であり、ポリゴンミラー１５によって走査され、感光ドラム２０１の書込み領域に入射する前の光ビームを受光し、該受光した光ビームの強度に応じた信号を出力する。

図４は、光源駆動装置１０１のブロック図である。図４に示されるように、光源駆動装置１０１は、光源１０に形成された４０のＶＣＳＥＬ_１〜ＶＣＳＥＬ_４０をそれぞれ駆動する１ｃｈ駆動回路１０２_１〜４０ｃｈ駆動回路１０２_４０を備えている。

１ｃｈ駆動回路１０２_１〜４０ｃｈ駆動回路１０２_４０それぞれは、一例として図５に代表的に示される１ｃｈ駆動回路１０２_１のように、高周波クロック生成回路１０３、画素クロック生成回路１０４、変調データ生成回路１０５、ＰＷＭ信号生成回路１０６、発光回路１０７、計測回路１０８、保持回路１０９、及び調整データ生成回路１１０を有している。

前記高周波クロック生成回路１０３は、一例として図６に示されるように、周期がＴである矩形状の高周波クロックＶＣＬＫ１と、この高周波クロックＶＣＬＫ１に対して、それぞれＴ／４、２Ｔ／４、３Ｔ／４ずつ位相が遅れた高周波クッロクＶＣＬＫ２、高周波クロックＶＣＬＫ３、高周波クロックＶＣＬＫ４の、４つの高周波クッロクＶＣＬＫ１〜ＶＣＬＫ４を出力する。

画素クロック生成回路１０４は、高周波クロックＶＣＬＫ１に基づいて、高周波クロックＶＣＬＫ１を分周し、図６に示されるように、周期が８Ｔである矩形状の画素クロックＰＣＬＫを出力する。

変調データ生成回路１０５は、上位装置からの画像情報を変調して、画素クロックＰＣＬＫに同期して出力する。詳述すると、画像情報は、記録媒体上に形成される画像の１画素分の画素情報を含み、この画素情報は、上位装置から例えば３ビットのデジタル信号として供給される。変調データ生成回路１０５は、例えば次表に示されるルックアップテーブル１を有し、供給された画像情報に応じて３２ビットの変調データを生成し、画素クロックＰＣＬＫに同期して出力する。

ＰＷＭ信号生成回路１０６は、各高周波クロックＶＣＬＫ１〜ＶＣＬＫ４それぞれの立ち上がりによって規定される時間Ｔ／４を１単位とし、変調データに基づいて２値化されたＰＷＭ信号を出力する。一例として、図７には、画像情報が、０００、００１、０１０、０１１、１００、１０１、１１０、１１１であるときのＰＷＭ信号が示されている。図７を参照するとわかるように、ＰＷＭ信号は、ビットＤ０〜Ｄ３１の値が０のときにＬレベルとなり、ビットＤ０〜Ｄ３１の値が１のときにＨレベルとなる信号である。そして、光源１０のＶＣＳＥＬは、ＰＷＭ信号がＨレベルの時に、Ｈレベルの大きさに応じた強度で発光する。

計測回路１０８は、表１に示される変調データに含まれる１の値をカウントし、そのカウント値を出力する。例えば、画像情報が０００のときには０が出力され、００１のときには４が出力され、０１０のときには８が出力され、０１１のときには１２が出力され、１００のときには１６が出力され、１０１のときには２０が出力され、１１０のときには２４が出力され、１１１のときには２８が出力される。

保持回路１０９は、図８に示されるように、直列に接続された第１メモリ１０９ａ、第２メモリ１０９ｂ、第３メモリ１０９ｃ、及び第４メモリ１０９ｄと、各メモリ１０９ａ〜１０９ｄの出力側にそれぞれ接続された４つの演算器１０９ｅ〜１０９ｈとを有している。

前記第１メモリ１０９ａは、画素クロックＰＣＬＫに同期して、記憶されたカウント値を第２メモリ１０９ｂに出力し、計測回路１０８から出力されたカウント値を記憶する。同様に、前記第２メモリ１０９ｂは、画素クロックＰＣＬＫに同期して、記憶されたカウント値を第３メモリ１０９ｃに出力し、第１メモリ１０９ａから出力されたカウント値を記憶する。また、前記第３メモリ１０９ｃは、画素クロックＰＣＬＫに同期して、記憶されたカウント値を第４メモリ１０９ｄに出力し、第２メモリ１０９ｂから出力されたカウント値を記憶する。また、前記第４メモリ１０９ｄは、画素クロックＰＣＬＫに同期して、記憶されたカウント値を出力し、第３メモリ１０９ｃから出力されたカウント値を記憶する。

一方、第１メモリ１０９ａ〜第４メモリ１０９ｄから出力されたカウント値は、それぞれ演算回路１０９ｅ〜１０９ｈによって所定の係数ｋ_１〜ｋ_４が乗じられた後に、加算器１０９ｉでそれぞれ加算され１ｃｈ計測データとして１ｃｈ駆動回路１０２_１から出力される。

上記各係数ｋ_１〜ｋ_４は、一例として第１メモリ１０９ａ〜第４メモリ１０９ｄに記憶されたカウント値に対応する変調データが計測回路１０８でカウントされた時間に基づいて決定される。具体的には、第１メモリ１０９ａには画素クロックＰＣＬＫの１周期前のカウント値が記憶され、第２メモリ１０９ｂには画素クロックＰＣＬＫの２周期前のカウント値が記憶され、第３メモリ１０９ｃには画素クロックＰＣＬＫの３周期前のカウント値が記憶され、第４メモリ１０９ｄには画素クロックＰＣＬＫの４周期前のカウント値が記憶されている。このカウント値はＶＣＳＥＬの発光強度に比例した値であり、すなわち、ＶＣＳＥＬからの発熱量に比例する値である。ＶＣＳＥＬは、最も直近の発光による発熱量の影響を受けるので、係数ｋ_１を最も大きく設定し、係数ｋ_２、係数ｋ_３、係数ｋ_４の順に小さく設定する。これにより、１ｃｈ計測データは、ＶＣＳＥＬ_１の直近４画素分に対応する発光状況を、発光時刻に依存した割合で含むデータとなる。

調整データ生成回路１１０は、図９に示されるように、１ｃｈ駆動回路１０２_１〜４０ｃｈ駆動回路１０２_４０から出力された１ｃｈ調整データ〜４０ｃｈ調整データがそれぞれ入力される４０の演算回路１１０ａ_１〜１１０ａ_４０を有している。そして１ｃｈ調整データ〜４０ｃｈ調整データは、演算回路１１０ａ_１〜１１０ａ_４０で係数ｊ_１〜ｊ_４０が乗じられ、加算器１１０ｂでそれぞれ加算された後に、１ｃｈ調整データとして調整データ生成回路１１０から出力される。なお、一例として係数ｊ_１〜ｊ_４０は、光源１０に対するＶＣＳＥＬの配置位置によって決定する。例えば、１ｃｈ駆動回路１０２_１によって発光されるＶＣＳＥＬ_１は、自己（ＶＣＳＥＬ_１）の発光と、図１０に示されるように、隣接して配置されるＶＣＳＥＬ_２、ＶＣＳＥＬ_１１、ＶＣＳＥＬ_１２の発光に起因する熱的な影響を最も強く受ける。このため、１ｃｈ駆動回路１０２_１の調整データ生成回路１１０では、ＶＣＳＥＬ_１、ＶＣＳＥＬ_２、ＶＣＳＥＬ_１１、ＶＣＳＥＬ_１２に対応する係数ｊ_１,ｊ_２,ｊ_１１,ｊ_１２を他のＶＣＳＥＬに対応する係数ｊよりも大きくし、他の係数ｊをＶＣＳＥＬ_１からの距離応じて徐々に小さくなるように設定する。これにより、１ｃｈ調整データは、ＶＣＳＥＬ_１〜ＶＣＳＥＬ_４０それぞれの直近４画素分の発光状況に関する情報を発光時刻に依存した割合で含むとともに、ＶＣＳＥＬ_１〜ＶＣＳＥＬ_４０それぞれの配置位置に関する情報をも含むデータとなる。

図５に戻り、発光回路１０７は、ＰＷＭ信号生成回路１０６から出力されたＰＷＭ信号のＨレベルを、調整データ生成回路１１０から出力される１ｃｈ調整データに応じて嵩上げし、１ｃｈ駆動信号として出力する。

なお、図４に示される１ｃｈ駆動回路１０２_１以外の２ｃｈ駆動回路１０２_２〜４０ｃｈ駆動回路１０２_４０も、図５に示される１ｃｈ駆動回路１０２_１と同等の構成を有している。そして、２ｃｈ駆動回路１０２_２〜４０ｃｈ駆動回路１０２_４０それぞれに設けられた調整データ生成回路１１０が有する各演算回路１１０ａ_１〜１１０ａ_４０の係数についても、１ｃｈ駆動回路１０２_１の場合と同様に、対応するＶＣＳＥＬと、該ＶＣＳＥＬの周囲に配置されたＶＣＳＥＬの位置関係に応じて設定される。

次に、上述のように構成された画像形成装置２００の動作について説明する。画像形成装置２００が上位装置から画像情報を受信すると、光走査装置１００の光源駆動装置１０１は、光源１０に形成されたＶＣＳＥＬのうち、例えば、１列目に配置されたいずれかのＶＣＳＥＬを選択して発光させることにより、光源１０から光ビームを射出させる。

光源１０からの光ビームは、カップリングレンズ１１、アパーチャ部材１２をそれぞれ通過した後に、線像形成レンズ１３によってポリゴンミラー１５の偏向面又はその近傍に集光される。そして、回転するポリゴンミラー１５に偏向されることによってＹ軸方向に走査される。この走査された光ビームは、第１走査レンズ１６及び第２走査レンズ１７を介して、感光ドラム２０１表面の書込み領域に入射する前に、まず受光素子１９によって受光される。

光源駆動装置１０１は、受光素子１９から出力される同期信号をモニタすることにより、光源１０からの光ビームが、受光素子１９に入射したことを検知して、検知から所定のディレイ時間経過した後に、画像情報に基づいて、光源１０に形成された４０個のＶＣＳＥＬ_１〜ＶＣＳＥＬ_４０それぞれに、１ｃｈ駆動回路１０２_１〜４０ｃｈ駆動回路１０２_４０から出力される１ｃｈ駆動信号〜４０ｃｈ駆動信号を供給する。これにより、感光ドラム２０１の書込み領域は、ＶＣＳＥＬ_１〜ＶＣＳＥＬ_４０それぞれから射出された４０本の光ビームによって走査される。

一方、感光ドラム２０１の表面は、帯電チャージャ２０２によって所定の電圧で帯電されることにより、電荷が一定の電荷密度で分布している。そして、ポリゴンミラー１５により偏向された光ビームにより、感光ドラム２０１が走査されると、光ビームを照射したところの感光層においてキャリア（電荷）が生成され、その部分では電荷移動がおこり電位が低下する。したがって、図１の矢印の方向に回転している感光ドラム２０１が、画像情報に基づいて変調された光ビームにより走査されることにより、表面に電荷の分布によって規定される静電潜像が形成される。

感光ドラム２０１の表面に静電潜像が形成されると、トナーカートリッジ２０４の現像ローラにより、感光ドラム２０１の表面にトナーが供給される。このときトナーカートリッジ２０４の現像ローラは感光ドラム２０１と逆極性の電圧により帯電しているため、現像ローラに付着したトナーは感光ドラム２０１と同極性に帯電されている。したがって、感光ドラム２０１の表面のうち電荷が分布している部分にはトナーが付着せず、走査された部分にのみトナーが付着することにより、感光ドラム２０１の表面に静電潜像が可視化されたトナー像が形成される。そして、このトナー像は転写チャージャ２１１により用紙２１３に付着された後、定着ローラ２０９により定着されることで、用紙上に画像として形成される。このようにして画像が形成された用紙２１３は、排紙ローラ２１２により排紙され、順次排紙トレイ２１０にスタックされる。

以上説明したように、本実施形態に係る光走査装置１００によると、光源駆動装置１０１に設けられた１ｃｈ駆動回路１０２_１〜４０ｃｈ駆動回路１０２_４０それぞれには、図４に示されるように、画像情報と、１ｃｈ計測データ〜４０ｃｈ計測データとが入力され、これらの１ｃｈ計測データ〜４０ｃｈ計測データに基づいて、１ｃｈ調整データ〜４０ｃｈ調整データがそれぞれ生成される。

このように生成された１ｃｈ調整データ〜４０ｃｈ調整データは、画素クロックＰＣＬＫの４周期分、すなわち、ＶＣＳＥＬ_１〜ＶＣＳＥＬ_４０それぞれの直近４画素分の発光状況に関する情報を発光時刻に依存した割合で含むとともに、ＶＣＳＥＬ_１〜ＶＣＳＥＬ_４０それぞれの配置位置に関する情報をも含んでいる。

したがって、この１ｃｈ調整データ〜４０ｃｈ調整データに基づいて、ＶＣＳＥＬ_１〜ＶＣＳＥＬ_４０それぞれを発光させるＰＷＭ信号のＨレベルを嵩上げして、１ｃｈ駆動信号〜４０ｃｈ駆動信号として光源１０に供給することで、ＶＣＳＥＬの、自己の発光及び周囲のＶＣＳＥＬの発光による発熱に起因する発光強度の低下が補完され、ＶＣＳＥＬ_１〜ＶＣＳＥＬ_４０それぞれを一定の強度で発光させることが可能となる。また、光源１０を冷却する機構を必要とせず、汎用の光源を用いることもできるので、装置の高コスト化を招くこともない。

また、本実施形態にかかる光走査装置１００では、光源から一定の強度に維持された複数の光ビームが射出されるので、被走査面を精度よく走査することが可能となる。

また、本実施形態にかかる画像形成装置２００では、ビームの強度にばらつきのない複数の光ビームによる走査が行われるため、濃度むら等のない高精細な画像を形成することが可能となる。

なお、本実施形態では、計測回路１０８で変調データに含まれる１の数をカウントすることとしたが、これに限らず、計測回路１０８に次表２に示されるルックアップテーブル２を設けるとともに、一例として図１１に示されるように、計測回路１０８へ画像情報を直接入力することにより、画像情報に対応するカウント値を出力するようにしてもよい。

また、本実施形態では、光源として複数のＶＣＳＥＬを有する面発光型の光源１０を用いたが、これに限らず、光源は、ＬＤレーザアレイなどを用いてもよい。

また、本実施形態では、計測回路１０８で変調データに含まれる１の数をカウントしたが、これに限らずＰＷＭ信号に含まれる１の数をカウントしてもよい。

また、本実施形態では、保持回路１０９に４つのメモリ１０９ａ〜１０９ｄを設け、直近４画素に対応する発光状況を記憶したが、これに限らず、メモリの数は４つより多くてもよく、発光特性の変動の度合いによっては少なくてもよい。

また、本実施形態では、１ｃｈ計測信号〜４０ｃｈ計測信号に基づいてそれぞれ１ｃｈ調整信号〜４０ｃｈ調整信号を生成したが、これに限らず、例えば、隣接するＶＣＳＥＬからの発熱のみが問題となるような場合には、発光対象となるＶＣＳＥＬに隣接するＶＣＳＥＬに関する計測信号だけに基づいて、それぞれ１ｃｈ調整信号〜４０ｃｈ調整信号を生成してもよい。

なお、上記実施形態では、光走査装置１００が単色の画像形成装置２００（プリンタ）に用いられる場合について説明したが、画像形成装置は一例として図１２に示されるように、カラー画像に対応し、複数の感光ドラムを備えるタンデムカラー機であっても良い。図１２に示されるタンデムカラー機は、ブラック（Ｋ）用の感光ドラムＫ１、帯電器Ｋ２、現像器Ｋ４、クリーニング手段Ｋ５、及び転写用帯電手段Ｋ６と、シアン（Ｃ）用の感光ドラムＣ１、帯電器Ｃ２、現像器Ｃ４、クリーニング手段Ｃ５、及び転写用帯電手段Ｃ６と、マゼンダ（Ｍ）用の感光ドラムＭ１、帯電器Ｍ２、現像器Ｍ４、クリーニング手段Ｍ５、及び転写用帯電手段Ｍ６と、イエロー（Ｙ）用の感光ドラムＹ１、帯電器Ｙ２、現像器Ｙ４、クリーニング手段Ｙ５、及び転写用帯電手段Ｙ６と、光走査装置９００と、転写ベルト９０２と、定着手段９０１などを備えている。

この場合には、光走査装置９００は、光源駆動装置１０１を備え、例えば光源１０における複数の発光部はブラック用、シアン用、マゼンダ用、イエロー用に分割されている。そして、ブラック用の各発光部からの光ビームは感光ドラムＫ１に照射され、シアン用の各発光部からの光ビームは感光ドラムＣ１に照射され、マゼンダ用の各発光部からの光ビームは感光ドラムＭ１に照射され、イエロー用の各発光部からの光ビームは感光ドラムＹ１に照射されるようになっている。なお、光走査装置９００は、各色毎に個別の光源１０を備えていても良い。また、各色毎に光走査装置９００を備えていても良い。

各感光ドラムは、図１２中の矢印の方向に回転し、回転順にそれぞれ帯電器、現像器、転写用帯電手段、クリーニング手段が配置されている。各帯電器は、対応する感光ドラムの表面を均一に帯電する。この帯電器によって帯電された感光ドラム表面に光走査装置９００によりビームが照射され、感光ドラムに静電潜像が形成されるようになっている。そして、対応する現像器により感光ドラム表面にトナー像が形成される。さらに、対応する転写用帯電手段により、記録紙に各色のトナー像が転写され、最終的に定着手段９０１により記録紙に画像が定着される。

なお、上記実施形態では、本発明の光走査装置がプリンタに用いられる場合について説明したが、プリンタ以外の画像形成装置、例えば、複写機、ファクシミリ、又は、これらが集約された複合機にも好適である。

本発明の第１の実施形態に係る画像形成装置２００の概略構成を示す図である。 光走査装置１００のレイアウト図である。 光源１０を示す図である。 光源駆動装置１０１のブロック図である。 １ｃｈ駆動回路１０２_１のブロック図である。 １ｃｈ駆動回路１０２_１を構成する各部からの出力信号を示す図である。 ＰＷＭ信号の一例を示す図である。 保持回路１０９のブロック図である。 調整データ生成回路１１０のブロック図である。 調整データ生成回路１１０の演算回路１１０ａ_１〜１１０ａ_４０にかかる係数の決定方法を説明するための図である。 変形例にかかる１ｃｈ駆動装置１０２_１のブロック図である。 多色画像形成装置の概略構成を示す図である。

符号の説明

１０…光源、１１…カップリングレンズ、１２…アパーチャ部材、１３…線像形成レンズ、１５…ポリゴンミラー、１６…第１走査レンズ、１７…第２走査レンズ、１８…反射ミラー、１９…受光素子、１００…光走査装置、１０１…光源駆動装置、１０２_１〜１０２_４０…１ｃｈ駆動回路〜４０ｃｈ駆動回路、１０３…高周波クロック生成回路、１０４…画素クロック生成回路、１０５…変調データ生成回路、１０６…ＰＷＭ信号生成回路、１０７…発光回路、１０８…計測回路、１０９…保持回路、１０９ａ〜１０９ｄ…第１メモリ〜第４メモリ、１０９ｅ〜１０９ｈ…演算回路、１０９ｉ…加算器、１１０…調整データ生成回路、１１０ａ_１〜１１０ａ_４０…演算回路、１１０ｂ…加算器、２００…画像形成装置、２０１…感光ドラム、２０２…帯電チャージャ、２０４…トナーカートリッジ、２０５…クリーニングケース、２０６…給紙トレイ、２０７…給紙コロ、２０８…レジストローラ対、２０９…定着ローラ、２１０…排紙トレイ、２１１…転写チャージャ、２１２…排紙ローラ、２１３…用紙、２１５…ハウジング。

Claims (11)

1. 光源に形成された複数の発光部を、画像情報に基づいて発光させる光源駆動装置であって、
   画像情報に基づいて前記発光部の発光強度を制御する変調信号を生成する信号生成回路と；
   前記発光部の発光状況を、前記発光部ごとに検出する検出回路と；
   前記検出回路による検出結果及び前記変調信号に基づいて、前記複数の発光部をそれぞれ発光させる発光回路と；を備える光源駆動装置。
2. 前記発光回路は、発光対象となる発光部に関する検出結果と、前記発光対象となる発光部に隣接する発光部に関する検出結果に基づいて、前記複数の発光部をそれぞれ発光させることを特徴とする請求項１に記載の光源駆動装置。
3. 前記変調信号は、二進数で表現されるデジタル信号であり、前記検出回路は、前記変調信号に含まれる１の数をカウントしたときのカウント値に基づいて前記発光状況を検出することを特徴とする請求項１又は２に記載の光源駆動装置。
4. 前記検出回路は、前記画像情報の値に対応した前記発光状況に関するテーブルを有し、該テーブルを参照して、前記画像情報の値に基づいて前記発光部の発光状況を検出することを特徴とする請求項１又は２に記載の光源駆動装置。
5. 前記発光回路は、前記発光部ごとの前記発光状況に、発光対象となる発光部とそれ以外の発光部との距離に応じた係数をそれぞれ乗じて得られる結果に基づいて、前記複数の発光部をそれぞれ発光させることを特徴とする請求項１〜４のいずれか一項に記載の光源駆動装置。
6. 前記検出結果を順次保持する複数の保持回路を更に備え、
   前記発光回路は、前記複数の保持回路に保持された検出結果に基づいて、前記発光部を駆動することを特徴とする請求項１〜５のいずれか一項に記載の光源駆動装置。
7. 前記発光回路は、前記保持回路にそれぞれ保持された計測結果に、計測時刻に基づく係数を乗じた結果に基づいて前記複数の発光部をそれぞれ発光させることを特徴とする請求項６に記載の光源駆動装置。
8. 光ビームで被走査面を走査する光走査装置であって、
   複数の発光部が形成された光源と；
   請求項１〜７のいずれか一項に記載の光源駆動装置と；を備える光走査装置。
9. 前記光源はレーザアレイであることを特徴とする請求項８に記載の光走査装置。
10. 前記光源は面発光型の光源であることを特徴とする請求項８に記載の光走査装置。
11. 画像に関する情報から得られる潜像に基づいて形成されたトナー像を、記録媒体に定着させることにより、画像を形成する画像形成装置であって、
    請求項８〜１０のいずれか一項に記載の光走査装置と；
    前記光走査装置により潜像が形成される感光体と；
    前記感光体の被走査面に形成された潜像を顕像化する現像手段と；
    前記現像手段により顕像化されたトナー像を前記記録媒体に定着させる転写手段と；を備える画像形成装置。

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