JP3512286B2 - 画像形成装置 - Google Patents
画像形成装置Info
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Description
タ,デジタル複写機,ファクシミリ装置等の画像形成装
置に関する。
は、高速記録を行なうために、複数のレーザダイオード
(以下「LD」と略称する)を備え、その各レーザダイ
オードをそれぞれ画像情報に応じて点灯/消灯を繰り返
してレーザビームを発生させ、その各レーザビームをポ
リゴンスキャナ(ポリゴンミラー)によって偏向して感
光体上を走査することにより、その感光体上に画像形成
(画像の書き込み)を行なうようにしたものがある。
密度(画素密度)による画像の書き込みが要求される場
合がある。通常、1ビームによる画像の書き込みにおい
ては、そのレーザビームの偏向速度,プロセス速度,書
き込み周波数(ビデオクロック周波数)を適当に変更す
ることにより、同一のユニットで異なる走査密度による
画像の書き込みを実現することができる。
要求が増し、ポリゴンスキャナの高速化,書き込み周波
数の高速化が行なわれているが、それぞれ限界があり、
技術的にも難しくなる。そこで、上述したように複数の
LDによるマルチビームの必要性が生じる。これによ
り、ポリゴンスキャナ,書き込み周波数の高速化という
課題の負荷を軽減することができる。なお、N個のLD
を用いて1回にNラインの画像の書き込みを行なうこと
により、書き込み周波数を1/Nにすることができる。
装置としては、例えば特開平5−260266号公報に
記載されたものがある。この画像形成装置は、それぞれ
画像情報に応じて点灯/消灯を繰り返してレーザビーム
を発生する複数のLD及びそのレーザビームの光量を検
出する第1の光量検出手段(例えばフォトダイオード)
を同一パッケージ内に収めたLDアレイと、第1の光量
検出手段と同等の機能を持つ第2の光量検出手段とを備
え、以下に示すような制御を行なう。
のレーザビームの光量を第2の光量検出手段によって検
出してそのキャリブレーション(その光量が所定値に等
しくなるように制御する光量調整)を行なうとともに、
上記各レーザビームの光量を第1の光量検出手段によっ
て順次検出してその光量のキャリブレーションを行な
う。
うな従来の画像形成装置においては、LDアレイの各L
Dを個別に点灯させてレーザビームを発生させ、その各
光量のキャリブレーションを行なった後、写真モード
(例えば写真原稿をコピーするモード)のように各LD
の点灯率が高いモードで画像形成を行なうと、次のよう
な問題が発生する。
コピーするモード)のように各LDの点灯率が低いモー
ドに比べてLDアレイのパッケージ温度が上昇し、各L
Dからそれぞれ発生されるレーザビームの光量を設定値
に維持するのに必要な各LDへの供給電流が不足する。
したがって、上記各光量が目標値より低下するため画像
濃度が薄くなり、画像品質が低下してしまう。
ても、画像形成装置の設置場所によっては、写真モード
のように各LDの点灯率が高いモードで画像形成を行な
うのと同じようにLDアレイのパッケージ温度が上昇す
ることがあり、その場合にも上述と同様に各LDからそ
れぞれ発生されるレーザビームの光量が目標値より低下
するため画像濃度が薄くなり、画像品質が低下してしま
う。
であり、複数のLDを有するLDアレイを備えた画像形
成装置において、その各LDの点灯率や使用環境等の諸
条件に係わらず、常に均一な濃度の画像を得られるよう
にすることを目的とする。
達成するため、それぞれ画像情報に応じて点灯/消灯を
繰り返して対応するレーザビームを発生する3つ以上の
LD及びそのレーザビームを検出する第1の光量検出手
段を同一パッケージ内に収めたLDアレイと、第1の光
量検出手段と同等の機能を持つ第2の光量検出手段と、
上記レーザビームの光量を第1の光量検出手段によって
検出してそのキャリブレーションを行なう第1のキャリ
ブレーション手段と、上記レーザビームの光量を第2の
光量検出手段によって検出してそのキャリブレーション
を行なう第2のキャリブレーション手段とを備えた画像
形成装置において、以下の各手段を設けたものである。
に、上記各LDを順次単独で点灯させてレーザビームを
発生させ、その各レーザビームの光量を第2の光量検出
手段によって順次検出してそのキャリブレーションを行
なうモードと、上記各LDを同時にまとめて点灯させて
レーザビームを発生させ、その各レーザビームの光量を
第2の光量検出手段によって検出してそのキャリブレー
ションを行なうモードと、上記各LDのうちの1つおき
のLDを同時にまとめて点灯させてレーザビームを発生
させ、その各レーザビームの光量を第2の光量検出手段
によって順次検出してそのキャリブレーションを行なう
モードとを備え、その各モードのうちのいずれかを選択
するモード選択手段を設けたものである。
画像形成開始位置を一定にするために、画像形成開始前
の画像形成領域外で上記レーザビームを検知する手段を
兼ねることが望ましい。また、モード選択手段が、操作
部からの操作信号に応じて上記各モードのうちのいずれ
かを選択するようにすればよい。
レイの表面温度を検出する温度検出手段を有し、その検
出温度に応じて上記各モードのうちのいずれかを選択す
るようにしてもよい。さらに、第1及び第2のキャリブ
レーション手段によってキャリブレーションされた光量
に相当する電圧を保持する電圧保持手段を設けるとよ
い。
に基づいて具体的に説明する。図2は、この発明を実施
したデジタル複写機の一例を示す全体構成図である。
リンタ部(画像形成部)11とからなり、図示しない操
作部上のキー操作によって必要なコピー条件が設定さ
れ、スキャナ部1のコンタクトガラス2上に原稿がセッ
トされた状態で操作部上のコピースタートキーが押下さ
れると、スキャナ部1がコンタクトガラス2上の原稿の
画像読み取りを開始する。
4等と一体になった走行体5を図で左方に移動させるこ
とにより、コンタクトガラス2上の原稿の下面(画像面)
を光走査(スキャンニング)する。それによって、原稿
の下面からの反射光像は順次第1ミラー3,第2ミラー
6,第3ミラー7を介してレンズ8に導かれ、CCDラ
インイメージセンサ9の受光面に結像される。そのCC
Dラインイメージセンサ9によって読み取られた画像情
報は後述する画像処理部に入力され、そこで所定の画像
処理が施された後画像メモリに一時記憶される。
センサ9は1個のCCDのように示しているが、実際に
はレンズ8からの結像光束をビームスプリッタによって
均等に3分割し、それぞれR(赤),G(緑),B
(青)のカラーフィルタを通して、R,G,B3色用の
各CCDの受光面に結像させるようになっている。ある
いは、1個のCCDによって、3色のカラーフィルタを
順次交換して3回スキャンニングすることによってR,
G,Bの画像情報を読み取るようにしてもよい。これら
は、カラー複写機等で用いられている公知の技術であ
る。
の画像情報等に基づいて画像形成処理を行なう。すなわ
ち、感光体ドラム12を矢示方向に回転させると同時
に、その感光体ドラム12上に付着した残留トナー及び
不均一な電位が帯電チャージャ13及び現像ユニット1
4,15に到達しないように、除電ランプ(QL)16,
転写前除電ランプ(PTL)17,転写チャージャ18,
分離チャージャ19,イレーサ20,及びクリーニング
ユニット21を駆動して、除電ランプ16を通過した後
の感光体ドラム12の表面電位が略ゼロになるようにす
る。
ャージャ13により一様に帯電すると共に、画像メモリ
内の画像情報を3ラインずつ読み出し、それらに応じて
後述するレーザ書込装置内のLDアレイを構成する3つ
のLDからそれぞれレーザビームを発生させる。その各
レーザビームは、それぞれ図示しないシリンダレンズに
よって集光されて回転走査するポリゴンミラー22に入
射され、その反射光がFθレンズ23及び反射ミラー2
4等を介して記録媒体である感光体ドラム12の表面を
露光し、そこに静電潜像が形成される。
潜像を、非画像部(画像作成領域からはみ出した不要部
分)の電荷をイレーサ20によって除去した後、黒トナ
ーにより現像を行なう黒現像ユニット14あるいはカラ
ートナーにより現像を行なうカラー現像ユニット15よ
りトナーを付着して可視像化する。このとき、現像バイ
アス電位を変化させることにより、画像の濃淡を調整す
ることができる。
駆動を選択的に取り出せる給紙クラッチのONにより呼
出コロ25及び3個の給紙コロ26のいずれかを駆動
し、予め選択された給紙段(後述する)にセットされて
いる転写紙を停止中のレジストローラ対27に向けて給
紙させる。レジストローラ対27の手前にはレジストセ
ンサ28が配設されており、そのレジストセンサ28は
例えば反射型フォトセンサであり、その対向位置に転写
紙の先端が到達するとON状態になる。それから、一定
時間経過後に給紙クラッチをOFF状態に戻して、搬送
中の転写紙を停止させる。
は、レジストセンサ28とレジストローラ対27の間を
転写紙が搬送される時間より長くとられている。したが
って、その転写紙は先端がレジストローラ対27に付き
当てられ、先端側にたわみを生じてスキュー等を防止す
る状態で待機する。その後、感光体ドラム12上の画像
先端に合わせたタイミングでレジストクラッチをON状
態にし、それによってレジストローラ対27が回転駆動
されることにより、待機中の転写紙を転写部へ向けて再
搬送する。
ャージャ18の作用によって感光体ドラム12上のトナ
ー像をその紙面上に転写し、続いて転写チャージャ18
と一体に保持されている分離チャージャ19の作用によ
って紙面上の帯電電位を下げて転写紙と感光体ドラム1
2との密着力を低下させた後、分離爪29によってその
転写紙を感光体面から分離する。
て張装された搬送ベルト30によって定着部へ送り、そ
の定着ローラ31によってトナー像を熱定着した後、コ
ピーモードとして片面モードが選択されていれば切替爪
32の上側を通して外部の図示しない排紙トレイに排紙
し、両面モードが選択されていれば切替爪32の切り替
えによって下側の再給紙用搬送経路33ヘ送り込む。
残留トナーはクリーニングユニット21を構成するクリ
ーニングブラシ21a,クリーニングブレード21bに
よって除去してトナー回収タンク21cに回収させ、さ
らに残存電荷を消去するためにその感光面を除電ランプ
16によって全面露光させる。
サイズの転写紙のみをまとめて収納できる通常の給紙カ
セットとして、それぞれ異なるサイズの転写紙をセット
した3つの給紙カセット34〜36を着脱可能に備え、
またそのいずれの給紙カセットにも収納されていない転
写紙、すなわち不特定サイズの転写紙をセットできる手
差しテーブル(手差しトレイ)37をも備えている。
れかに収納されている転写紙を用いてコピーする場合
は、そのいずれかのカセットサイズを操作部上のキー操
作により選択してコピースタートキーを押下することに
より、その給紙カセットから転写紙の給紙が行なわれ
る。また、不特定サイズの転写紙を用いてコピーする場
合は、手差しテーブル37を仮想線で示す閉じた状態か
ら矢示A方向に開いて実線で示す使用状態にし、その上
面に所望の転写紙をセットしてコピースタートキーを押
下することにより、その転写紙の給紙が行なわれる。
けるレーザ書込装置の構成例を示す斜視図である。この
レーザ書込装置において、41はそれぞれ画像情報に応
じて点灯/消灯を繰り返してレーザビームを発生する3
つのLD(レーザ光源)及びそのレーザビームの光量を
検出する光量検出センサ(第1の光量検出手段)を同一
パッケージに収めたLDアレイである。
されたレーザビームはコリメートレンズ42により平行
光束とされ、次に形成するドット(走査密度)の大きさ
に応じたスリットを持つアパーチャ43により余分なレ
ーザビームがカットされる。そのアパーチャ43により
整形された各平行光束は、シリンダレンズ44により主
走査方向の画像形成用の各レーザビームがそれぞれ感光
体ドラム12上で所定の大きさになるように集光され、
ポリゴンモータ45により回転されるポリゴンミラー2
2に入射され、そこで偏向されて主走査方向(感光体ド
ラム12の軸方向)Xに走査される。
ーザビームは、図4にも示すように一対のFθレンズ2
3に入射され、そこで等角運動が等速運動となり、また
像面湾曲が補正された後、反射ミラー24によって角度
を変えられ、シリンダレンズ46によって副走査方向
(感光体ドラム12の回転方向)Yの集光がなされ、感
光体ドラム12上に所定ビーム径でスポット状に結像さ
れる。
直前の3つのレーザビームは、図5にも示すようにFθ
レンズ23を通った後、ミラー47及びシリンダレンズ
48を介して光ファイバ49に入射された後、同期検知
センサ(第2の光量検出手段)50によって検知され
る。そして、後述するレーザ書込制御部が同期検知セン
サ50から信号生成部を介して送られてくる同期信号
(DETP)を用い、1走査毎に画像形成用の各LDの
点灯開始タイミングを制御する。
Dを有するLDアレイを用いたレーザ書込装置を搭載し
たが、そのレーザ書込装置に代えて、4つ以上のLDを
有するLDアレイを用いたレーザ書込装置を搭載するよ
うにしてもよい。
成例を示すブロック図である。このデジタル複写機の制
御部は、プリンタ部11に搭載されており、マイクロコ
ンピュータ(以下「CPU」と略称する)61,画像処
理部62,レーザ書込制御部63,信号生成部64,ア
ンプ65,A/D変換器66,及びモータドライバ6
7,68等によって構成されている。
AM,及びI/Oポート等からなり、このデジタル複写
機全体を統括的に制御する。画像処理部62は、スキャ
ナ部1から順次送られてくる画像情報に対して所定の画
像処理を施し、それを内部の画像メモリに一旦記憶した
後、レーザ書込制御部63からの書き込みクロック(W
CLK)に同期して3ライン分ずつ読み出してレーザ書
込制御部63へ送出する。
ョンモード時に、LD71〜73を順次単独で点灯させ
てレーザビームを発生させ、その各レーザビームの光量
を光量検出センサ(ここではピンフォトダイオードを用
いている)74により順次検出して(光量検出センサ7
4の出力に基づいて)そのキャリブレーション(第1の
キャリブレーション)を行なう。
るいはLD71〜73又はそのうちの1つおきのLD7
1,73を同時にまとめて点灯させてレーザビームを発
生させ、その各レーザビームの光量を同期検知センサ
(ここではピンフォトダイオードを用いている)50及
び信号生成部64によって検出して(信号生成部64の
出力に基づいて)そのキャリブレーション(第2のキャ
リブレーション)を行なう。
71〜73のいずれかを点灯させてレーザビームを発生
させ、信号生成部64の出力に基づいて書き込みクロッ
ク(WCLK)等の各種信号を生成し、それらをCPU
61及び画像処理部62へ出力すると共に、画像処理部
62から送られてくる3ライン分の画像情報に応じてL
D71,72,73の点灯/消灯を繰り返してレーザビ
ームを発生させる。つまり、画像情報に応じて変調した
レーザビームを発生させる。
走査する直前のレーザビームが同期検知センサ50によ
り検知(受光)されてその光量に比例した電流が流れる
と、その値に応じた動作を行なう。すなわち、その電流
値に比例した電流を流したり、同期検知センサ50によ
ってレーザビームが検知されている間(通常は数μs)
同期信号(DETP)をハイレベル“H”(アクティ
ブ)にする。
ケージ温度を検出するためのものであり、その温度に対
応するアナログ信号(温度信号)を出力する。アンプ6
5は、温度検出器81からの温度信号を増幅して出力す
る。A/D変換器66は、アンプ65からの温度信号を
デジタル信号に変換して出力する。
スタート信号,ストップ信号によって図2の感光体ドラ
ム12及び各種ローラを回転させるためのメインモータ
82(M1)の駆動開始,駆動停止を制御する。モータ
ドライバ68は、CPU61からのスタート信号,スト
ップ信号,及び同期パルスによって図3に示したポリゴ
ンモータ45(M2)の駆動開始,駆動停止,回転数を
制御する。
操作キー群と、各種情報を表示するための表示器とを備
えている。スキャナ部1は、操作部83上のコピースタ
ートキーが押下され、CPU61から読み取り開始の指
示がなされた時に、図2のコンタクトガラス2上にセッ
トされた原稿の画像をCCDラインイメージセンサ9等
を用いて1ライン毎に読み取り、その各画像情報(CC
Dラインイメージセンサ9からのアナログ信号)を順次
サンプル/ホールド回路91を通してアンプ92に送
り、そこで増幅した後A/D変換器93でデジタル信号
に変換し、画像処理部62へ送る。
示す回路図である。信号生成部64は、抵抗R1,コン
パレータ95,及びV/I変換器96を備えている。図
6において、同期検知センサ50によってレーザビーム
が検知(受光)されると電流I1が流れ、その電流I1
が抵抗R1によって電圧V1(V1=I1・R1)に変
換される。
Vrefとを比較して、その関係がV1≦Vrefの時
には同期検知信号(DETP)をローレベル“L”に
し、V1>Vrefの時にはハイレベル“H”にする。
V/I変換器96は、電圧V1を電流I2に変換する。
期信号(DETP)を示す波形図である。この図におい
て、“H”を保持する期間T2は通常数μsのオーダで
あり、1周期T1は通常数百μsのオーダである。
成例を示す回路図である。レーザ書込制御部63は、L
Dドライバ101〜103,ORゲート104〜10
6,アナログスイッチ107〜112等によって構成さ
れている。このレーザ書込制御部63において、PUL
SE1,2,3は、それぞれLD71,LD72,LD
73の点灯/消灯(ON/OFF)を行なわせるパルス
信号(画像情報)である。
a,2b),CAL3(3a,3b)は、それぞれLD
71,72,73から発生されるレーザビームの光量の
キャリブレーションを行なわせるための信号(キャリブ
レーション信号)である。つまり、CAL1a,2a,
3aは第1のキャリブレーションを、CAL1b,2
b,3bは第2のキャリブレーションをそれぞれ行なわ
せるための信号である。
a,2b),LVL3(3a,3b)は、それぞれLD
71,72,73から発生されるレーザビーム(実際に
はfθレンズ23通過後のレーザビーム)の光量を所定
値に設定するための電圧(光量設定信号)である。な
お、LVL1a,2a,3aは上記光量を第1のキャリ
ブレーションを行なう際に必要な値に、LVL1b,2
b,3bは上記光量を第2のキャリブレーションを行な
う際に必要な値にそれぞれ設定するための電圧である。
入力されるキャリブレーション信号CAL1,2,3,
パルス信号PULSE1,2,3,光量設定信号LVL
1,2,3,あるいはセンサ信号(光量検出センサ74
又は信号生成部64の出力)に基づいて、LD71〜7
3の点灯/消灯の制御やその点灯により発生されるレー
ザビームの光量のキャリブレーションを行なう。
信号CAL1a,CAL1bを重畳してCAL1として
出力する。ORゲート105は、キャリブレーション信
号CAL2a,CAL2bを重畳してCAL2として出
力する。ORゲート106は、キャリブレーション信号
CAL3a,CAL3bを重畳してCAL3として出力
する。
号により端子a,b又は端子a,cを接続し、光量設定
信号LVL1a,LVL1bのうちのいずれかを選択し
てLVL1として出力する。アナログスイッチ108
も、所定の選択信号により端子a,b又は端子a,cを
接続し、光量設定信号LVL2a,LVL2bのうちの
いずれかを選択してLVL2として出力する。
号により端子a,b又は端子a,cを接続し、選択信号
により光量設定信号LVL3a,LVL3bのうちのい
ずれかを選択してLVL3として出力する。アナログス
イッチ110〜112は、それぞれ所定の選択信号によ
り端子a,b,端子a,c,又は端子a,dを接続し、
光量検出センサ74の出力又は信号生成部64(図6)
の出力のうちのいずれかを選択して出力したり、あるい
はそのいずれも選択しない。
の構成例を示す回路図である。LDドライバ101にお
いて、121はANDゲートであり、パルス信号PUL
SE1とキャリブレーション信号CAL1が共に“H”
の時に出力信号を“H”にする。
ゲート121からの信号が“H”の時に、端子a,b
(差動入力増幅回路125の出力端とV/I変換器12
6の入力端)を接続する。123もアナログスイッチで
あり、パルス信号PULSE1が“L”の時に端子a,
b(V/I変換器126の出力端とアース)を、パルス
信号PULSE1が“H”の時に端子a,c(V/I変
換器126の出力端とLD71のカソード)をそれぞれ
接続する。
ログスイッチ110の端子a,b(オペアンプ増幅回路
124の入力端(−)と光量検出センサ74のアノー
ド)が接続されている時に、LD71からレーザビーム
が発生され、それが光量検出センサ74によって検出さ
れると、その光量に比例した電流I3が流れるため、そ
の値に応じた電圧V3を出力する。つまり、電流I3に
よって発生した電圧V2と基準電圧Vrefとが一致す
るように電圧V3を変化させる。
ビームの光量(ゲイン)を調整するためのボリュウムで
ある。ここで、電圧V2と基準電圧Vrefとが一致し
た時の電圧V3は、次式によって求められる。 V3=Vref−I3(R2+VR1)
3を電圧LVL1と比較し、その差に応じた動作を行な
う。すなわち、アナログスイッチ122の端子a,bが
接続されている場合、電圧V3が電圧LVL1より小さ
い時にはその差に応じた電流I4(その差が大きいほど
増大させる)を流出し、電圧V3が電圧LVL1より大
きい時にはその差に応じた電流I4を流入する。
サであり、差動入力増幅回路125から電流I4が流出
している間はその値に応じて充電を行なって電圧V4を
上昇させ、差動入力増幅回路125に電流I4が流入し
ている間はその値に応じて放電を行なって電圧V4を下
降させる。126はV/I変換器であり、アナログスイ
ッチ123の端子a,cが接続されている場合、電圧V
4の大きさに比例した電流I5を流入する。
の構成及び動作について説明したが、LDドライバ10
2,103もLDドライバ101と同様な構成及び動作
なので、その図示及び説明は省略する。
キャリブレーションを行なう場合の動作を具体的に説明
する。図1のCPU61は、第1のキャリブレーション
を行なう場合、まずパルス信号PULSE1及びキャリ
ブレーション信号CAL1a(CAL1)をそれぞれ
“H”にし、LDドライバ101内のアナログスイッチ
122の端子a,b及びアナログスイッチ123の端子
a,cをそれぞれ接続させる。
イッチ107の端子a,b及びアナログスイッチ110
の端子a,bをそれぞれ接続させる。さらに、電圧LV
L1a(LVL1)を所定値(例えば1V)にして、L
D71から発生され、Fθレンズ23を通過したレーザ
ビームの光量(測定値)が設定値(例えば2mW)にな
るようにボリュームVR1を調整する。
I変換器126が電圧V4に比例した電流I5を流入し
てLD71を点灯させ、その電流値に比例した光量のレ
ーザビームを発生させるため、そのレーザビームが光量
検出センサ74で受光されてその光量に比例した電流I
3が流れ、オペアンプ増幅回路124がその電流I3に
比例した電圧V3を出力する。
出力されると、差動入力増幅回路125はその電圧V3
と電圧LVL1(LVL1a)とを比較し、電圧V3が
電圧LVL1より小さい場合にはその差に応じた電流I
4を流出し、コンデンサC1,C2にその値に応じて充
電を行なわせ、電圧V4を上昇させる。電圧V4が上昇
すると、V/I変換器126はそれに合わせて電流I5
を増大させ、LD71から発生されているレーザビーム
の光量も増大させる。
る電流I3も増大し、オペアンプ増幅回路124の出力
電圧V3が上昇する。ここでもし、出力電圧V3が電圧
LVL1を越えてしまった場合には、差動入力増幅回路
125はその差に応じた電流I4を流入するようにな
り、コンデンサC1,C2からその値に応じて放電を行
なわせ、電圧V4を下降させる。
6はそれに合わせて電流I5を減少させ、LD71から
発生されているレーザビームの光量も減少させる。それ
によって、光量検出センサ74を流れる電流I3も減少
し、オペアンプ増幅回路124の出力電圧V3が下降す
る。この電圧V3は段落0056に示した式: V3=
Vref−I3(R2+VR1)により、ボリュームV
R1を可変することによって変化するので、レーザビー
ムの光量測定値が設定値になって、差動入力増幅回路1
25に入力される電圧V3と電圧LVL1とが一致する
ようにボリュームVR1を調整することにより、LD7
1から発生されるレーザビームの光量のキャリブレーシ
ョン(第1のキャリブレーション)を行なう。
PU61はパルス信号PULSE1及びキャリブレーシ
ョン信号CAL1をそれぞれ“L”に戻し、アナログス
イッチ122の端子a,bの接続を解除させると共に、
アナログスイッチ123の端子a,cの接続を解除させ
て端子a,bを接続させる。
スイッチ110の端子a,bの接続を解除させて端子
a,cを接続させる。アナログスイッチ122の端子
a,bの接続が解除されると、電圧V4はコンデンサC
1,C2によって保持(ホールド)されるため、通常の
画像形成モード時にはアナログスイッチ123の端子
a,cが接続されている場合にLD71に流れる電流I
5は常に同じ大きさになる。
E2及びキャリブレーション信号CAL2a(CAL
2)をそれぞれ“H”にする。また、所定の選択信号に
よってアナログスイッチ108の端子a,b及びアナロ
グスイッチ111の端子a,bをそれぞれ接続させる。
定値(例えば1V)にして、LD72から発生され、F
θレンズ23を通過したレーザビームの光量が設定値
(例えば2mW)になるようにボリュームVR2を調整
するため、上述と同様な動作によってLD72から発生
されるレーザビームの光量のキャリブレーション(第1
のキャリブレーション)を行なう。
PU61はパルス信号PULSE2及びキャリブレーシ
ョン信号CAL2をそれぞれ“L”に戻す。さらに、所
定の選択信号によってアナログスイッチ111の端子
a,bの接続を解除させて端子a,cを接続させる。
E3及びキャリブレーション信号CAL3a(CAL
3)をそれぞれ“H”にする。また、所定の選択信号に
よってアナログスイッチ109の端子a,b及びアナロ
グスイッチ112の端子a,bをそれぞれ接続させる。
定値(例えば1V)にして、LD73から発生され、F
θレンズ23を通過したレーザビームの光量が設定値
(例えば2mW)になるようにボリュームVR3を調整
するため、上述と同様な動作によってLD73から発生
されるレーザビームの光量のキャリブレーション(第1
のキャリブレーション)を行なう。
PU61はパルス信号PULSE3及びキャリブレーシ
ョン信号CAL3をそれぞれ“L”に戻す。さらに、所
定の選択信号によってアナログスイッチ112の端子
a,bの接続を解除させて端子a,cを接続させる。
キャリブレーションを行なう場合の動作を具体的に説明
する。このデジタル複写機は、第2のキャリブレーショ
ンを行なう際の動作モードとして3種類のモードを有し
ている。ここでは、その各モードをモード1,モード
2,モード3とし、そのいずれかを選択する。
で点灯させてレーザビームを発生させ、その各レーザビ
ームの光量を同期検知センサ50及び信号生成部64に
よって順次検出してそのキャリブレーションを行なうモ
ードである。モード2は、各LD71〜73を同時にま
とめて点灯させてレーザビームを発生させ、その各レー
ザビームの光量を同期検知センサ50及び信号生成部6
4によって検出してそのキャリブレーションを行なうモ
ードである。
うちの1つおきのLD)を同時にまとめて点灯させてレ
ーザビームを発生させ、その各レーザビームの光量を同
期検知センサ50及び信号生成部64によって検出して
そのキャリブレーションを行なうモードである。そこ
で、まずモード1のキャリブレーション(モード1が選
択されている時の第2のキャリブレーション)を行なう
場合の動作を図10のタイミングチャートを参照して説
明する。
よって検知されるレーザビームの光量が設定値になるよ
うに電圧LVL1b,LVL2b,LVL3bの値を設
定する。例えば、上記光量の設定値が1mWになるよう
に電圧LVL1b,LVL2b,LVL3bの値をそれ
ぞれ0.5Vにする。次いで、図10の(b)に示すよ
うにパルス信号PULSE1を“H”にし、LDドライ
バ101内のアナログスイッチ123の端子a,cを接
続させる。このとき、図3に示したポリゴンミラー22
は所定の回転数で回転しているものとする。
V/I変換器126が電圧V4に比例した電流I5を流
入してLD71を点灯させ、その電流値に比例した光量
のレーザビームを発生させるため、同期検知センサ50
でそのレーザビームが受光され、図10の(a)に示す
ように同期信号(DETP)が“H”になる。同期信号
(DETP)が“H”になると、CPU61は同図の
(c)に示すようにキャリブレーション信号CAL1b
(CAL1)を“H”にし、アナログスイッチ122の
端子a,bを接続させる。
(f)(i)に示すようにアナログスイッチ107の端子
a,c及びアナログスイッチ110の端子a,dをそれ
ぞれ接続させる。それによって、同期検知センサ50
(図6)からは上記レーザビームの光量に比例した電流
I2が流出されるため、LDドライバ101内のオペア
ンプ増幅回路124がその電流値に比例した電圧V3を
出力する。
出力されると、差動入力増幅回路125はその電圧V3
と電圧LVL1(LVL1b)とを比較し、電圧V3が
電圧LVL1より小さい場合にはその差に応じた電流I
4を流出し、コンデンサC1,C2にその値に応じて充
電を行なわせ、電圧V4を上昇させる。電圧V4が上昇
すると、V/I変換器126はそれに合わせて電流I5
を増大させ、LD71から発生されているレーザビーム
の光量も増大させる。
出される電流I2も増大し、オペアンプ増幅回路124
の出力電圧V3が上昇する。ここでもし、出力電圧V3
が電圧LVL1を越えてしまった場合には、差動入力増
幅回路125はその差に応じた電流I4を流入するよう
になり、コンデンサC1,C2からその値に応じて放電
を行なわせ、電圧V4を下降させる。
6はそれに合わせて電流I5を減少させ、LD71から
発生されているレーザビームの光量も減少させる。それ
によって、同期検知センサ50から流出される電流I2
も減少し、オペアンプ増幅回路124の出力電圧V3が
下降する。以後、差動入力増幅回路125に入力される
電圧V3と電圧LVL1とが一致するまで上述の動作を
繰り返すことにより、LD71から発生されるレーザビ
ームの光量のキャリブレーション(第2のキャリブレー
ション)を行なう。
PU61は図10の(c)に示すようにキャリブレーシ
ョン信号CAL1b(CAL1)を“L”に戻してアナ
ログスイッチ122の端子a,bの接続を解除させると
共に、所定の選択信号により同図の(i)に示すように
アナログスイッチ110の端子a,cを接続させた後、
同図の(b)に示すようにパルス信号PULSE1も
“L”に戻してアナログスイッチ123の端子a,bを
接続させる。
すようにパルス信号PULSE2を“H”にすると、L
Dドライバ102が上述と同様な動作を行なうことによ
ってLD72からレーザビームを発生させるため、同期
検知センサ50でそのレーザビームが受光され、同図の
(a)に示すように同期信号(DETP)が“H”にな
り、それによってCPU61は同図の(d)に示すよう
にキャリブレーション信号CAL2b(CAL2)を
“H”にする。
(g)(j)に示すようにアナログスイッチ108の端子
a,c及びアナログスイッチ111の端子a,dをそれ
ぞれ接続させる。それによって、同期検知センサ50か
らは上記レーザビームの光量に比例した電流I2が流出
されるため、LDドライバ102においても上述と同様
な動作によってLD72から発生されるレーザビームの
光量のキャリブレーション(第2のキャリブレーショ
ン)を行なう。
PU61は図10の(d)に示すようにキャリブレーシ
ョン信号CAL2b(CAL2)を“L”に戻すと共
に、所定の選択信号により同図の(j)に示すようにア
ナログスイッチ111の端子a,cを接続させた後、同
図の(b)に示すようにパルス信号PULSE2も
“L”に戻す。
すようにパルス信号PULSE3を“H”にすると、L
Dドライバ103が上述と同様な動作を行なうことによ
ってLD73からレーザビームを発生させるため、同期
検知センサ50でそのレーザビームが受光され、同図の
(a)に示すように同期信号(DETP)が“H”にな
り、それによってCPU61は同図の(e)に示すよう
にキャリブレーション信号CAL3b(CAL3)を
“H”にする。
(h)(k)に示すようにアナログスイッチ109の端子
a,c及びアナログスイッチ112の端子a,dをそれ
ぞれ接続させる。それによって、同期検知センサ50か
らは上記レーザビームの光量に比例した電流I2が流出
されるため、LDドライバ103においても上述と同様
な動作によってLD73から発生されるレーザビームの
光量のキャリブレーション(第2のキャリブレーショ
ン)を行なう。
PU61は図10の(e)に示すようにキャリブレーシ
ョン信号CAL3b(CAL3)を“L”に戻すと共
に、所定の選択信号により同図の(k)に示すようにア
ナログスイッチ112の端子a,cを接続させた後、同
図の(b)に示すようにパルス信号PULSE3も
“L”に戻す。
ード2が選択されている時の第2のキャリブレーショ
ン)を行なう場合の動作を図11のタイミングチャート
を参照して説明する。まず、CPU61が同期検知セン
サ50によって検知されるレーザビームの光量(各LD
71〜73からそれぞれ発生されるレーザビームの光量
の総和)が設定値になるように電圧LVL1b,LVL
2b,LVL3bの値を設定する。例えば、上記光量の
設定値が3mWになるように電圧LVL1b,LVL2
b,LVL3bの値をそれぞれ0.5Vにする。
ス信号PULSE1,PULSE2,PULSE3をそ
れぞれ“H”にすると、LDドライバ101,102,
103がそれぞれ前述と同様な動作を行なってLD7
1,72,73を点灯させてレーザビームを発生させる
ため、同期検知センサ50でその各レーザビームが検知
され、同図の(b)に示すように同期信号(DETP)
が“H”になり、それによってCPU61は同図の
(c)に示すようにキャリブレーション信号CAL1
b,CAL2b,CAL3bをそれぞれ“H”にする。
(d)に示すようにアナログスイッチ107,108,
109の端子a,cをそれぞれ接続させると共に、同図
の(e)に示すようにアナログスイッチ110,11
1,112の端子a,dをそれぞれ接続させる。それに
よって、同期検知センサ50からは上記レーザビームの
光量に比例した電流I2が流出されるため、LDドライ
バ101,102,103はそれぞれ前述と同様な動作
によってLD71,72,73からそれぞれ発生される
レーザビームの光量のキャリブレーション(第2のキャ
リブレーション)を行なう。
必要な電流が温度の上昇により増加するという特性を有
している。したがって、LDアレイ41のLD71,7
2,73が順次単独で点灯している時よりLD71,7
2,73がまとめて点灯している時の方がパッケージ温
度が高くなり、そのLD71,72,73でそれぞれ常
に同じ光量を得るために必要な各電流が大きくなる。そ
こで、モード2が選択されている時には、モード1が選
択されている時より上記各電流が大きくなるように第2
のキャリブレーションを行なう。
PU61は図11の(c)に示すようにキャリブレーシ
ョン信号CAL1b,CAL2b,CAL3bをそれぞ
れ“L”に戻すと共に、所定の選択信号により同図の
(e)に示すようにアナログスイッチ110,111,
112の端子a,cを接続させた後、同図の(a)に示
すようにパルス信号PULSE1,PULSE2,PU
LSE3もそれぞれ“L”に戻す。
ード3が選択されている時の第2のキャリブレーショ
ン)を行なう場合の動作を図12のタイミングチャート
を参照して説明する。まず、CPU61が同期検知セン
サ50によって検知されるレーザビームの光量(各LD
71,73からそれぞれ発生されるレーザビームの光量
の総和)が設定値になるように電圧LVL1b,LVL
3bの値を設定する。例えば、上記光量の設定値が2m
Wになるように電圧LVL1b,LVL3bの値をそれ
ぞれ0.5Vにする。
ス信号PULSE1,PULSE3をそれぞれ“H”に
すると、LDドライバ101,103がそれぞれ前述と
同様な動作を行なってLD71,73を点灯させてレー
ザビームを発生させるため、同期検知センサ50でその
各レーザビームが検知され、同図の(b)に示すように
同期信号(DETP)が“H”になり、それによってC
PU61は同図の(c)に示すようにキャリブレーショ
ン信号CAL1b,CAL3bをそれぞれ“H”にす
る。
(d)に示すようにアナログスイッチ107,109の
端子a,cをそれぞれ接続させると共に、同図の(e)
に示すようにアナログスイッチ110,112の端子
a,dをそれぞれ接続させる。それによって、同期検知
センサ50からは上記レーザビームの光量に比例した電
流I2が流出されるため、LDドライバ101,103
はそれぞれ前述と同様な動作によってLD71,73か
らそれぞれ発生されるレーザビームの光量のキャリブレ
ーション(第2のキャリブレーション)を行なう。
2,73が順次単独で点灯している時よりLD71,7
3がまとめて点灯している時の方がパッケージ温度が高
くなり、そのLD71,73でそれぞれ常に同じ光量を
得るために必要な各電流が大きくなる。また、LD7
1,72,73がまとめて点灯している時よりLD7
1,73がまとめて点灯している時の方がパッケージ温
度が低くなり、そのLD71,73でそれぞれ常に同じ
光量を得るために必要な各電流が小さくなる。そこで、
モード3が選択されている時には、上記各電流がモード
1が選択されている時より大きく且つモード2が選択さ
れている時より小さくなるように第2のキャリブレーシ
ョンを行なう。
PU61は図12の(c)に示すようにキャリブレーシ
ョン信号CAL1b,CAL3bをそれぞれ“L”に戻
すと共に、所定の選択信号により同図の(e)に示すよ
うにアナログスイッチ110,112の端子a,cを接
続させた後、同図の(a)に示すようにパルス信号PU
LSE1,PULSE3もそれぞれ“L”に戻す。
1によるこの発明に係る第1のモード選択処理の一例を
示すフローチャートである。このルーチンは、図示しな
いメインルーチンによってコールされるとスタートし、
操作部83からの操作信号に応じて前述した第2のキャ
リブレーションを行なう際の3つの動作モード(モード
1,2,3)のうちのいずれかを選択する。
って指定されたコピーモードが文字モード(文字原稿の
コピーモード)の場合には、各LD71〜73の点灯率
が写真モード1(黒ベタ部が多い写真原稿のコピーモー
ド),写真モード2(黒ベタ部がそれほど多くない写真
原稿のコピーモード)の時に比べて低くなるため、モー
ド1を選択する。
指定されたコピーモードが写真モード1の場合には、各
LD71〜73の点灯率が文字モードの時に比べてかな
り高くなるため、つまりLDアレイ41のパッケージ温
度をその点灯率に応じて上昇させた状態で第2のキャリ
ブレーションを行なう必要があるため、モード2を選択
する。
て指定されたコピーモードが写真モード2の場合には、
各LD71〜73の点灯率が文字モードの時より高く写
真モード1の時より低くなるため、つまりLDアレイ4
1のパッケージ温度をその点灯率に応じて上昇させた状
態で第2のキャリブレーションを行なう必要があるた
め、モード3を選択する。
1によるこの発明に係る第2のモード選択処理の一例を
示すフローチャートである。このルーチンは、上述した
第1のモード選択処理を完了した後、メインルーチンに
よってコールされるとスタートし、温度検出器81,ア
ンプ65,及びA/D変換器66を用いて検出したLD
アレイ41のパッケージ温度(LDアレイ温度)Tと予
め定められた温度T1,T3(T1<T3)とを比較
し、T<T1の場合にはモード1を、T>T3の場合に
はモード2を、T1≦T≦T3の場合にはモード3をそ
れぞれ選択する。
機においては、図1に示したCPU61が操作部83か
らの操作信号(コピーモード)及び温度検出器81によ
る検出温度に応じて第2のキャリブレーションを行なう
際の3つの動作モードのうちのいずれかを選択するの
で、LDアレイ41の各LD71,72,73の点灯率
及び使用環境に係わらず、常に均一な濃度の画像を得る
ことができる。
出手段)が、第2のキャリブレーションを行なう際に使
用する光量検出手段、及び感光体ドラム12上の画像形
成開始位置を一定にするために、画像形成開始前の画像
形成領域外でレーザビームを検知する手段としての機能
を兼ねているので、低コストを実現できる。さらに、第
1,第2のキャリブレーションによりキャリブレーショ
ンされた光量に相当する電圧を図9に示したコンデンサ
C1,C2(電圧保持手段)によって保持するため、第
1,第2のキャリブレーションを正確且つ確実に行なえ
る。
ードのうちのいずれかを選択するのに、操作部83から
の操作信号と温度検出器81による検出温度を使用した
が、そのいずれか一方のみを使用するようにしてもよ
い。操作部83からの操作信号のみを使用した場合は、
各LD71,72,73の点灯率に係わらず、常に均一
な濃度の画像を得ることができる。温度検出器81によ
る検出温度のみを使用した場合は、各LD71,72,
73の使用環境に係わらず、常に均一な濃度の画像を得
ることができる。
択するのに、操作部83からの操作信号及び温度検出器
81による検出温度以外のものを使用することもでき
る。以上、この発明をLDアレイを備えたデジタル複写
機に適用した実施形態について説明したが、この発明は
これに限らず、LDアレイを備えたレーザプリンタやフ
ァクシミリ装置等の各種画像形成装置に適用し得るもの
である。
れば、各LDの点灯率又は使用環境等の諸条件に係わら
ず、常に均一な濃度の画像を得ることができる。
を示すブロック図である。
す全体構成図である。
込装置の構成例を示す斜視図である。
る説明図である。
説明図である。
ある。
(DETP)を示す波形図である。
路図である。
す回路図である。
この発明に係るモード1のキャリブレーションを行なう
場合の動作の一例を示すタイミング図である。
ーションを行なう場合の動作の一例を示すタイミング図
である。
ーションを行なう場合の動作の一例を示すタイミング図
である。
のモード選択処理の一例を示すフロー図である。
の一例を示すフロー図である。
Claims (5)
- 【請求項1】 それぞれ画像情報に応じて点灯/消灯を
繰り返してレーザビームを発生する3つ以上のレーザダ
イオード及びそのレーザビームの光量を検出する第1の
光量検出手段を同一パッケージ内に収めたレーザダイオ
ードアレイと、前記第1の光量検出手段と同等の機能を
持つ第2の光量検出手段と、前記レーザビームの光量を
前記第1の光量検出手段によって検出してそのキャリブ
レーションを行なう第1のキャリブレーション手段と、
前記レーザビームの光量を前記第2の光量検出手段によ
って検出してそのキャリブレーションを行なう第2のキ
ャリブレーション手段とを備えた画像形成装置におい
て、 第2のキャリブレーション手段が、前記各レーザダイオ
ードを順次単独で点灯させてレーザビームを発生させ、
その各レーザビームの光量を前記第2の光量検出手段に
よって順次検出してそのキャリブレーションを行なうモ
ードと、前記各レーザダイオードを同時にまとめて点灯
させてレーザビームを発生させ、その各レーザビームの
光量を前記第2の光量検出手段によって検出してそのキ
ャリブレーションを行なうモードと、前記各レーザダイ
オードのうちの1つおきのレーザダイオードを同時にま
とめて点灯させてレーザビームを発生させ、その各レー
ザビームの光量を前記第2の光量検出手段によって検出
してそのキャリブレーションを行なうモードとを有し、 前記各モードのうちのいずれかを選択するモード選択手
段を設けたことを特徴とする画像形成装置。 - 【請求項2】 前記第2の光量検出手段が、感光体上の
画像形成開始位置を一定にするために、画像形成開始前
の画像形成領域外で前記レーザビームを検知する手段を
兼ねていることを特徴とする請求項1記載の画像形成装
置。 - 【請求項3】 前記モード選択手段が、操作部からの操
作信号に応じて前記各モードのうちのいずれかを選択す
る手段であることを特徴とする請求項1記載の画像形成
装置。 - 【請求項4】 請求項1記載の画像形成装置において、
前記モード選択手段が、前記レーザダイオードアレイの
表面温度を検出する温度検出手段を有し、該温度検出手
段による検出温度に応じて前記各モードのうちのいずれ
かを選択する手段であることを特徴とする画像形成装
置。 - 【請求項5】 請求項1乃至4のいずれか一項に記載の
画像形成装置において、前記第1及び第2のキャリブレ
ーション手段によってキャリブレーションされた光量に
相当する電圧を保持する電圧保持手段を設けたことを特
徴とする画像形成装置。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP31188295A JP3512286B2 (ja) | 1995-11-30 | 1995-11-30 | 画像形成装置 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP31188295A JP3512286B2 (ja) | 1995-11-30 | 1995-11-30 | 画像形成装置 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH09150544A JPH09150544A (ja) | 1997-06-10 |
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Family
ID=18022555
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP31188295A Expired - Fee Related JP3512286B2 (ja) | 1995-11-30 | 1995-11-30 | 画像形成装置 |
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-
1995
- 1995-11-30 JP JP31188295A patent/JP3512286B2/ja not_active Expired - Fee Related
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