JP4263947B2 - 光書込装置 - Google Patents
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Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、光書込装置に関し、詳細には、複数のレーザ光源のうち複数のレーザ光源をレーザ書込開始位置検知用に点灯させて、正確にレーザ書込開始位置の検知を行う光書込装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
【特許文献１】
特開２００１−２９３９０３号公報
デジタル複写装置、デジタルプリンタ及びデジタルファクシミリ装置等の画像形成装置にあっては、高品質の画像を高速に記録することができることから、半導体レーザ等のレーザ光源から出射されたレーザ光を利用して画像形成する電子写真方式の画像形成装置が普及している。
【０００３】
このような画像形成装置は、さらなる高速化、画像の高品質化の要求に応えるために、ポリゴンモータの回転数の制約等により、従来からレーザをマルチビーム化して高速化することが行われている。また近年、画像形成される感光体においては、高画質を得るために高感度感光体が用いられるようになり、製造技術、物性技術の高度化が高感度化を可能としている。そして、高感度感光体を使用するデジタル複写装置においては、感光体の高感度化に比例して必要露光光量も低下している。
【０００４】
一方、電子写真方式の画像形成装置においては、潜像形成体である感光体への画像の書込開始位置、すなわち、感光体へのレーザビームの照射開始位置を同期検知信号に基づいて行っており、画像の高精細化を実現させるためには、潜像形成体である感光体への画像の書込開始位置を決定する同期信号を作成する部分が非常に重要となる。
【０００５】
そして、従来、複数のレーザを用いて画像形成する場合にも、図６に示すように、特定のレーザ、例えば、チャネルｃｈ１のレーザのみを同期信号確保用に点灯させて、当該レーザの発光するレーザ光を同期検知器で検出し、同期検知器の出力する同期検知信号に基づいてレーザの発光タイミングを制御している。
【０００６】
この同期検知信号の検出タイミングに乱れが生じると、記録紙に出力される画像の書出位置が各ライン毎に乱れ、縦線揺らぎという画像品質に対して重要な不具合が発生する。
【０００７】
そして、従来、同期検知信号の検知を、複数のＬＤ（Laser Diode ）を用いた画像形成装置においても、１つのフォトセンサを用いた同期検知器で行っている（特許文献１参照）。
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、高感度感光体を使用するデジタル複写装置においては、感光体の高感度化に比例して必要露光光量も低下しているが、必要露光光量が低下した場合、レーザ発光によって得られる同期検知信号を得る同期検知器もそれにあわせ高感度化する必要がある。
【０００９】
ところが、同期検知器の高感度化は、一般的に、内部のフォトセンサから得られるアナログ信号部の増幅率を上げることで対応しているが、増幅率を上げた場合、ノイズによる誤動作の影響が無視できなくなり、増幅率の上昇にも限界が存在する。このように増幅率をレーザ光量低下に比例して上げることができないと、同期検知器がレーザ光入射に反応できなくなり、同期検知信号の異常が発生して、異常画像、ひいては、機械動作の停止を引き起こすこととなり、改良の必要があった。
【００１０】
そこで、本発明は、同期検知手段に入射されるレーザ光量が同期検知手段に対し、十分必要な光量でない場合には、更に、他のレーザを同時に点灯し、同期検知手段への入射光量を増加させて、同期検知器の安定動作させる光書込装置を提供することを目的としている。
【００１４】
【課題を解決するための手段】
請求項１記載の発明の光書込装置は、回転駆動される感光体に、複数のレーザ光源を同時起動させて画像データで変調したレーザ光を出射させて同時に複数ラインの光書き込みを行うとともに、前記レーザ光源から出射されたレーザ光を同期検知手段で検出し、当該検出結果に基づいて前記感光体への前記レーザ光の書込開始位置を決定する光書込装置において、前記複数のレーザ光源の発光目標光量として設定されている値に基づいて、前記同期検知手段が適切な同期検知信号を出力するために必要な光量を得られるレーザ光源の数を判別する判別手段と、該判別手段により判別された数の前記レーザ光源を同時に発光させて前記同期検知手段に検知させることにより同期検知処理を行う処理手段と、を備えたことにより、上記目的を達成している。
【００２０】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の好適な実施の形態を添付図面に基づいて詳細に説明する。なお、以下に述べる実施の形態は、本発明の好適な実施の形態であるから、技術的に好ましい種々の限定が付されているが、本発明の範囲は、以下の説明において特に本発明を限定する旨の記載がない限り、これらの態様に限られるものではない。
【００２１】
図１〜図５は、本発明の光書込装置の一実施の形態を示す図であり、図１は、本発明の光書込装置の一実施の形態を適用したデジタル複写装置１の要部ブロック構成図である。
【００２２】
図１において、デジタル複写装置１は、スキャナ部２、書込ユニット３、ＣＰＵ（Central Processing Unit ）４、ＲＯＭ（Read Only Memory）５、ＲＡＭ（Random Access Memory）６、画像メモリ７及び操作部８等を備えており、上記主要各部は、バス９で接続されていて、このバス９とスキャナ部２とのインターフェースを行うＩ／Ｆ１０等を備えている。
【００２３】
ＲＯＭ５は、デジタル複写装置１としての基本プログラム及び同期検知制御処理プログラム等の各種プログラムを格納しているとともに、これらの各種処理プログラムを実行するのに必要な各種データを予め格納している。
【００２４】
ＣＰＵ４は、ＲＯＭ５内のプログラムに基づいて、ＲＡＭ６をワークメモリとして利用しつつデジタル複写装置１の各部を制御し、デジタル複写装置１としての基本シーケンスを実行するとともに、同期検知制御処理を実行する。
【００２５】
画像メモリ７は、大容量のＲＡＭあるいはハードディスク等で構成され、ＣＰＵ４の制御下で、スキャナ部２の読み取った画像データあるいは図示しない外部装置、例えば、パーソナルコンピュータ等から送られてきたデータ（画像データ）を一時記憶し、また、必要に応じて読み出される。
【００２６】
操作部（選択手段）８は、スタートキーやファンクションキー等の各種操作キーを備えるとともに、ディスプレイ（例えば、液晶ディスプレイ）を備え、操作キーからは、デジタル複写装置１を操作するのに必要な各種命令が入力され、ディスプレイには、操作キーから入力された命令内容やデジタル複写装置１からオペレータに通知する各種情報が表示される。特に、操作部８からは、同期検知用に点灯させるＬＤ（Laser Diode ）の数や同時に点灯させるＬＤ等の同期点灯条件の設定が行われる。
【００２７】
スキャナ部２は、図示しないが、原稿に読取光を照射する読取ランプ、原稿で反射された反射光を光電変換してアナログの画像データを出力するＣＣＤ（Charge Coupled Device ）等の光電変換素子、原稿で反射された反射光を光電変換素子に入射させる読取光学系等を備えているとともに、ＶＰＵ（Visual Processing Unit）１１とＩＰＵ（Image Processing Unit）１２等を備えており、ＶＰＵ１１に、光電変換素子の変換したアナログの画像データが入力される。
【００２８】
ＶＰＵ１１は、光電変換素子から入力される原稿のアナログの画像データをＡ／Ｄ（アナログ／デジタル）変換して、黒オフセット補正、シェーディング補正及び画素位置補正を行った後、ＩＰＵ３に出力する。
【００２９】
ＩＰＵ１２は、ＶＰＵ１１から入力される画像データに、所定の画像処理、例えば、２値画像においては、解像度変換及びサイズ変換等の画像処理を行って、Ｉ／Ｆ１０及びバス９を介して画像メモリ７に画像処理後の画情報を転送する。
【００３０】
書込ユニット（光書込装置）３は、書込ユニット３の制御を行う書込制御ＡＳＩＣ２１、ＬＤ制御部２２及びＬＤアレイユニット２３等を備えており、さらに、詳細には、図２に示すように、偏向器２４、ｆθレンズ２５、感光体ドラム２６、光受光器２７等を備えている。そして、書込制御ＡＳＩＣ２１は、ＧＡＶＤ（Gate Array Video Device ）を含み、ＬＤ制御部２２は、ＬＤ駆動部２８とＡＰＣ制御部２９を有している。また、ＬＤアレイユニット２３は、発光部３０と受光部３１を備えており、発光部３０は、複数、本実施の形態では、レーザ光源として４つのＬＤ（Laser Diode ）を備え、各ＬＤは、それぞれＬＤ駆動部２８により駆動されて、点灯、消灯する。受光部３１は、発光部３０のＬＤから後方に出射されるレーザビームが入射され、当該入射されるレーザビームの光強度を検出して、当該光強度に対応する受光信号をＬＤ制御部２２のＡＰＣ制御部２９に出力する。
【００３１】
書込ユニット３は、ＬＤアレイユニット２３の発光部３０から前方に出射されたレーザビームを、図示しないコリメータレンズによりコリメートして、回転多面鏡からなる偏向器２４で偏向し、ｆθレンズ２５により感光体ドラム２６の帯電器で一様に帯電された表面に結像させて、その結像スポットを偏向器２４の回転で感光体ドラム２６の軸方向に反復して移動すると同時に感光体ドラム（感光体）２６が回転することで、感光体ドラム２６上に静電潜像を形成する。
【００３２】
光検出器（同期検知手段）２７は、感光体ドラム２６の情報書込領域外に設けられ、偏向器２４で偏向されたレーザビームを検出して、同期検知信号を書込制御ＡＳＩＣ２１に出力する。書込制御ＡＳＩＣ２１は、情報信号をＬＤ制御部２２内のＬＤ駆動部２８に印可するが、そのタイミングを光検出器２７からの同期信号により制御する。
【００３３】
そして、この光検出器２７には、ＬＤアレイユニット２３の複数（４個）のＬＤのうち、発光しているＬＤからのレーザビームが入射され、光検出器２７は、当該レーザビームを検出して、同期検知信号を書込制御ＡＳＩＣ２１に出力する。
【００３４】
ＬＤ駆動部２８は、書込制御ＡＳＩＣ２１のＧＡＶＤからの情報信号により、ＬＤアレイユニット２３の発光部３０を駆動させて感光体ドラム２６上に静電潜像を形成させる。
【００３５】
書込ユニット３は、感光体ドラム２６上に形成された静電潜像を現像器で現像して転写器で、転写紙等の用紙に転写して、画像形成する。
【００３６】
また、書込ユニット３は、ＬＤアレイユニット２３内の発光部３０から後方に出射されるレーザビームを、ＰＤ(フォトダイオード)等の受光部３１に入射して、受光部３１でその光強度を検出し、光強度に対応する受光信号をＡＰＣ制御部２９に出力する。
【００３７】
ＡＰＣ制御部２９は、受光部３１からの受光信号に応じてＬＤ駆動部２８を制御して、ＬＤアレイユニット２３の発光部３０の個々の発光素子（ＬＤ）の出力光量を一定に制御（ＡＰＣ制御）する。具体的には、ＬＤアレイユニット２３の各ＬＤの駆動電源を、それぞれの受光信号により各ＬＤの出力光量が一定になるように調整して保持する。
【００３８】
そして、各ＬＤの発光目標光量は、図示しないＤＡＣ（デジタル／アナログ・コンバータ）から、その発光目標光量を示す基準値（アナログ信号）としてＡＰＣ制御部２９に入力され、ＡＰＣ制御部２９が、その基準値を参照して、出力光量（発光光量）の制御を行う。
【００３９】
さらに、書込制御ＡＳＩＣ２１は、図３に示すようにブロック構成されており、メモリ制御部４１、画像処理部４２、パターン生成部４３、４本のＦＩＦＯ４４、γ変換部４５及び点灯制御部４６等を備えており、書込ユニット３は、さらに、ゲート制御部４７、ＣＰＵＩ／Ｆ部４８及びレジスタ格納部４９等を備えている。
【００４０】
メモリ制御部４１は、ＩＰＵ１２から画像データが入力され、この画像データに速度変換処理及びフォーマット変換処理を行って、画像処理部４２に出力する。画像処理部４２は、メモリ制御部４１からの画像データに画像処理を施してパターン生成部４３に出力し、パターン生成部４３は、画像処理部４２からの画像データに各種作像パターンを付与してＦＩＦＯ４４に出力する。ＦＩＦＯ４４は、パターン生成部４３からの画像データをビーム間の主走査位置に合わせて感光体ドラム２６上での位置合せを行って、γ変換部４５に出力し、γ変換部４５は、ＦＩＦＯ４４から読み出された画像データをドラム特性に合わせてｄｕｔｙ変換を行って、点灯制御部４６に出力する。
【００４１】
点灯制御部４６は、γ変換部４５からの画像データに対して、ＡＰＣ制御を行うためのデータ付加、特に、同期信号確保用の強制点灯データを付加して、ＬＤ制御部２２に出力する。
【００４２】
ゲート制御部４７は、各モジュールの動作タイミングを同期信号に従って決定し、レジスタ格納部４９は、各制御部の動作モードを決定する。そして、ＣＰＵＩ／Ｆ部４８は、このレジスタ格納部３９とＣＰＵ４とのＩ／Ｆをつかさどる。
【００４３】
次に、本実施の形態の作用を説明する。本実施の形態のデジタル複写装置１は、ＬＤアレイユニット２３の複数（４個）のＬＤのうち、発光しているＬＤからのレーザビームを光検出器２７が検出した同期検知信号に基づいて同期を取って、ＬＤ制御部２２が点灯制御部４６からの強制点灯データの付加された画像データに基づいてＬＤアレイユニット２３のＬＤを駆動させて画像形成するとともに、この光検出器２７の検出するレーザビームを同時に複数のＬＤを点灯させて同期検知信号を出力する。
【００４４】
すなわち、デジタル複写装置１は、高速化、画像の高画質化に対応して感光体ドラム２４も高感度化して、必要露光光量も低下しており、ＬＤアレイユニット２３のＬＤの露光光量も低下している。そして、デジタル複写装置１は、複数、本実施の形態では、ＬＤアレイユニット２３に４個のＬＤを備えていて、高速化に対応している。
【００４５】
ところが、高感度化した感光体ドラム２４に対して、必要露光光量が低下しており、光検出器２７でノイズによる誤動作の影響を防止しつつ、適切な同期検知信号を出力する必要があり、本実施の形態のデジタル複写装置１は、同期検知信号の増幅率を上げるのではなく、同期検知用に複数のＬＤを点灯させて、光検出器２７に入射する光量を上げて、正確な同期検知信号を確保している。
【００４６】
すなわち、デジタル複写装置１は、例えば、図４に示すように、ＬＤアレイユニット２３の４つのチャネルｃｈ１〜ｃｈ４のＬＤうち、予め設定されているＬＤ、例えば、チャネルｃｈ１のＬＤを発光させて、当該チャネルｃｈ１のＬＤの発光するレーザビームを光検出器２７で受光して、同期制御を行うが、１つのＬＤの発光光量だけでは、正確な同期信号を出力するのに不十分であると、予め設定されている他のチャネルｃｈ２〜ｃｈ４のＬＤも発光させて同期信号を生成させる。
【００４７】
この発光光量が不十分であるか否かは、ＣＰＵ４が判別する。すなわち、ＬＤアレイユニット２３の各ＬＤの発光目標光量は、上述のように、図示しないＤＡＣに予め設定されるデータ（アナログデータ）で決定され、ＣＰＵ４は、このＤＡＣへのデータの設定を行っている。したがって、ＣＰＵ４は、ＬＤアレイユニット２３の各ＬＤの発光光量を認識しており、この発光光量に基づいて、同期信号を得るために１つのＬＤの発光光量で充分であるか、複数のＬＤの発光光量を必要とするか、さらに、複数のＬＤの発光光量を必要とする場合、何個のＬＤの発光光量を必要とするかを判別する。また、ＣＰＵ４は、ＬＤの発光光量がチャネルｃｈ１〜ｃｈ４間で異なる場合には、適切な同期信号を確保するために、最も光量条件のよいチャネルｃｈ１〜ｃｈ４のＬＤを選択する。
【００４８】
例えば、図４において、チャネルｃｈ１のＬＤのみの発光光量で適切な同期信号を得るのに不十分なときには、ＣＰＵ４は、例えば、チャネルｃｈ３のＬＤも同時に発光させて、光検出器２７に入射させて、光検出器２７に入射する光量を上げて、正確な同期検知信号を確保する。
【００４９】
また、図５に示すように、チャネルｃｈ２のＬＤのみの発光光量で適切な同期信号を得るのに不十分なときには、ＣＰＵ４は、例えば、チャネルｃｈ３のＬＤも同時に発光させて、光検出器２７に入射させ、光検出器２７に入射する光量を上げて、正確な同期検知信号を確保する。
【００５０】
そして、デジタル複写装置１は、操作部８での操作で、同期信号を確保するための各種条件の設定を行うことができる。
【００５１】
例えば、操作部８のキー操作で、デジタル複写装置１のモードを同期設定モードに設定し、当該モードで、同期信号検出のために条件設定を行う。この同期設定モードでは、例えば、点灯させるＬＤの数（１個のみＬＤを点灯させるか、２個、または、それ以上のＬＤを点灯させるか）の設定、複数のＬＤを点灯させる場合、どのチャネルｃｈ１〜ｃｈ４のＬＤを点灯させるのか等の同期点灯条件の設定を行うことができる。
【００５２】
ＣＰＵ４は、同期設定モードで同期点灯条件が設定されると、当該設定された同期点灯条件をＲＡＭ６に格納して、当該ＲＡＭ６の同期点灯条件に基づいて、同期処理を行う。
【００５３】
このように、本実施の形態のデジタル複写装置１は、回転駆動される感光体ドラム２４に、ＬＤアレイユニット２３の複数のＬＤを同時起動させて画像データで変調したレーザ光を出射させて同時に複数ラインの光書き込みを行うとともに、ＬＤから出射されたレーザ光を光検出器２７で検出して、感光体ドラム２４上へのレーザ光書込開始位置を検知し、当該レーザ書込開始位置に合わせて複数のＬＤを同時に駆動させるが、ＬＤアレイユニット２３の２個以上のＬＤを点灯させて光検出器２７に入射し、レーザ書込開始位置を検知している。
【００５４】
したがって、光検出器２７への入射光量を増加させて、光検出器２７を安定して動作させることができ、正確なレーザ書き込みを行って、画像品質を向上させることができる。
【００５５】
また、本実施の形態のデジタル複写装置１は、ＬＤアレイユニット２３のＬＤのうち、レーザ書込開始位置検知用に点灯させるＬＤとして操作部８で選択された個数のＬＤを点灯させて光検出器２７に入射し、レーザ書込開始位置を検知している。
【００５６】
したがって、単発のレーザ光で光検出器２７の安定動作を図れる場合は、複数点灯を中止する等の選択肢をけて、必要以上のＬＤの発光を防止することができるとともに、必要以上の光量が光検出器２７に入射されることを防止することができ、より効率的にかつ正確なレーザ書き込みを行って、効率的に画像品質を向上させることができる。
【００５７】
さらに、本実施の形態のデジタル複写装置１は、ＬＤアレイユニット２３のＬＤのうち、レーザ書込開始位置検知用に点灯させるＬＤとして操作部８で選択されたＬＤを点灯させて光検出器２７に入射して、レーザ書込開始位置を検知している。
【００５８】
したがって、複数存在するＬＤのうち、最も光検出器２７の安定動作を図ることのできる光量を出射するＬＤを発光させて、光検出器２７をより一層安定して動作させることができ、より一層正確なレーザ書き込みを行って、画像品質をより一層向上させることができる。
【００５９】
以上、本発明者によってなされた発明を好適な実施の形態に基づき具体的に説明したが、本発明は上記のものに限定されるものではなく、その要旨を逸脱しない範囲で種々変更可能であることはいうまでもない。
【００６０】
【発明の効果】
本発明の光書込装置によれば、回転駆動される感光体に、複数のレーザ光源を同時起動させて画像データで変調したレーザ光を出射させて同時に複数ラインの光書き込みを行うとともに、前記レーザ光源から出射されたレーザ光を同期検知手段で検出し、当該検出結果に基づいて前記感光体への前記レーザ光の書込開始位置を決定する光書込装置において、前記複数のレーザ光源の発光目標光量として設定されている値に基づいて、前記同期検知手段が適切な同期検知信号を出力するために必要な光量を得られるレーザ光源の数を判別する判別手段と、該判別手段により判別された数の前記レーザ光源を同時に発光させて前記同期検知手段に検知させることにより同期検知処理を行う処理手段と、を備えたので、同期検知手段を安定して動作させることができ、正確なレーザ書き込みを行って、画像品質を向上させることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の光書込装置の一実施の形態を適用したデジタル複写装置の要部ブロック構成。
【図２】図１の書込ユニットの要部構成図。
【図３】図１の書込制御ＡＳＩＣの詳細な要部ブロック構成図。
【図４】チャネルｃｈ１とｃｈ３のＬＤの同時点灯で同期信号を検出する場合の動作タイミング図。
【図５】チャネルｃｈ２とｃｈ３のＬＤの同時点灯で同期信号を検出する場合の動作タイミング図。
【図６】従来の１とのチャネルのＬＤの点灯のみで同期信号を検出する場合の動作タイミング図。
【符号の説明】
１ デジタル複写装置
２ スキャナ部
３ 書込ユニット
４ ＣＰＵ
５ ＲＯＭ
６ ＲＡＭ
７ 画像メモリ
８ 操作部
９ バス
１０ Ｉ／Ｆ
１１ ＶＰＵ
１２ ＩＰＵ
２１ ＡＳＩＣ
２２ ＬＤ制御部
２３ ＬＤアレイユニット
２４ 偏向器
２５ ｆθレンズ
２６ 感光体ドラム
２７ 光受光器
２８ ＬＤ駆動部
２９ ＡＰＣ制御部
３０ 発光部
３１ 受光部
４１ メモリ制御部
４２ 画像処理部
４３ パターン生成部
４４ ＦＩＦＯ
４５ γ変換部
４６ 点灯制御部
４７ ゲート制御部
４８ ＣＰＵＩ／Ｆ部
４９ レジスタ格納部
【発明の属する技術分野】
本発明は、光書込装置に関し、詳細には、複数のレーザ光源のうち複数のレーザ光源をレーザ書込開始位置検知用に点灯させて、正確にレーザ書込開始位置の検知を行う光書込装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
【特許文献１】
特開２００１−２９３９０３号公報
デジタル複写装置、デジタルプリンタ及びデジタルファクシミリ装置等の画像形成装置にあっては、高品質の画像を高速に記録することができることから、半導体レーザ等のレーザ光源から出射されたレーザ光を利用して画像形成する電子写真方式の画像形成装置が普及している。
【０００３】
このような画像形成装置は、さらなる高速化、画像の高品質化の要求に応えるために、ポリゴンモータの回転数の制約等により、従来からレーザをマルチビーム化して高速化することが行われている。また近年、画像形成される感光体においては、高画質を得るために高感度感光体が用いられるようになり、製造技術、物性技術の高度化が高感度化を可能としている。そして、高感度感光体を使用するデジタル複写装置においては、感光体の高感度化に比例して必要露光光量も低下している。
【０００４】
一方、電子写真方式の画像形成装置においては、潜像形成体である感光体への画像の書込開始位置、すなわち、感光体へのレーザビームの照射開始位置を同期検知信号に基づいて行っており、画像の高精細化を実現させるためには、潜像形成体である感光体への画像の書込開始位置を決定する同期信号を作成する部分が非常に重要となる。
【０００５】
そして、従来、複数のレーザを用いて画像形成する場合にも、図６に示すように、特定のレーザ、例えば、チャネルｃｈ１のレーザのみを同期信号確保用に点灯させて、当該レーザの発光するレーザ光を同期検知器で検出し、同期検知器の出力する同期検知信号に基づいてレーザの発光タイミングを制御している。
【０００６】
この同期検知信号の検出タイミングに乱れが生じると、記録紙に出力される画像の書出位置が各ライン毎に乱れ、縦線揺らぎという画像品質に対して重要な不具合が発生する。
【０００７】
そして、従来、同期検知信号の検知を、複数のＬＤ（Laser Diode ）を用いた画像形成装置においても、１つのフォトセンサを用いた同期検知器で行っている（特許文献１参照）。
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、高感度感光体を使用するデジタル複写装置においては、感光体の高感度化に比例して必要露光光量も低下しているが、必要露光光量が低下した場合、レーザ発光によって得られる同期検知信号を得る同期検知器もそれにあわせ高感度化する必要がある。
【０００９】
ところが、同期検知器の高感度化は、一般的に、内部のフォトセンサから得られるアナログ信号部の増幅率を上げることで対応しているが、増幅率を上げた場合、ノイズによる誤動作の影響が無視できなくなり、増幅率の上昇にも限界が存在する。このように増幅率をレーザ光量低下に比例して上げることができないと、同期検知器がレーザ光入射に反応できなくなり、同期検知信号の異常が発生して、異常画像、ひいては、機械動作の停止を引き起こすこととなり、改良の必要があった。
【００１０】
そこで、本発明は、同期検知手段に入射されるレーザ光量が同期検知手段に対し、十分必要な光量でない場合には、更に、他のレーザを同時に点灯し、同期検知手段への入射光量を増加させて、同期検知器の安定動作させる光書込装置を提供することを目的としている。
【００１４】
【課題を解決するための手段】
請求項１記載の発明の光書込装置は、回転駆動される感光体に、複数のレーザ光源を同時起動させて画像データで変調したレーザ光を出射させて同時に複数ラインの光書き込みを行うとともに、前記レーザ光源から出射されたレーザ光を同期検知手段で検出し、当該検出結果に基づいて前記感光体への前記レーザ光の書込開始位置を決定する光書込装置において、前記複数のレーザ光源の発光目標光量として設定されている値に基づいて、前記同期検知手段が適切な同期検知信号を出力するために必要な光量を得られるレーザ光源の数を判別する判別手段と、該判別手段により判別された数の前記レーザ光源を同時に発光させて前記同期検知手段に検知させることにより同期検知処理を行う処理手段と、を備えたことにより、上記目的を達成している。
【００２０】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の好適な実施の形態を添付図面に基づいて詳細に説明する。なお、以下に述べる実施の形態は、本発明の好適な実施の形態であるから、技術的に好ましい種々の限定が付されているが、本発明の範囲は、以下の説明において特に本発明を限定する旨の記載がない限り、これらの態様に限られるものではない。
【００２１】
図１〜図５は、本発明の光書込装置の一実施の形態を示す図であり、図１は、本発明の光書込装置の一実施の形態を適用したデジタル複写装置１の要部ブロック構成図である。
【００２２】
図１において、デジタル複写装置１は、スキャナ部２、書込ユニット３、ＣＰＵ（Central Processing Unit ）４、ＲＯＭ（Read Only Memory）５、ＲＡＭ（Random Access Memory）６、画像メモリ７及び操作部８等を備えており、上記主要各部は、バス９で接続されていて、このバス９とスキャナ部２とのインターフェースを行うＩ／Ｆ１０等を備えている。
【００２３】
ＲＯＭ５は、デジタル複写装置１としての基本プログラム及び同期検知制御処理プログラム等の各種プログラムを格納しているとともに、これらの各種処理プログラムを実行するのに必要な各種データを予め格納している。
【００２４】
ＣＰＵ４は、ＲＯＭ５内のプログラムに基づいて、ＲＡＭ６をワークメモリとして利用しつつデジタル複写装置１の各部を制御し、デジタル複写装置１としての基本シーケンスを実行するとともに、同期検知制御処理を実行する。
【００２５】
画像メモリ７は、大容量のＲＡＭあるいはハードディスク等で構成され、ＣＰＵ４の制御下で、スキャナ部２の読み取った画像データあるいは図示しない外部装置、例えば、パーソナルコンピュータ等から送られてきたデータ（画像データ）を一時記憶し、また、必要に応じて読み出される。
【００２６】
操作部（選択手段）８は、スタートキーやファンクションキー等の各種操作キーを備えるとともに、ディスプレイ（例えば、液晶ディスプレイ）を備え、操作キーからは、デジタル複写装置１を操作するのに必要な各種命令が入力され、ディスプレイには、操作キーから入力された命令内容やデジタル複写装置１からオペレータに通知する各種情報が表示される。特に、操作部８からは、同期検知用に点灯させるＬＤ（Laser Diode ）の数や同時に点灯させるＬＤ等の同期点灯条件の設定が行われる。
【００２７】
スキャナ部２は、図示しないが、原稿に読取光を照射する読取ランプ、原稿で反射された反射光を光電変換してアナログの画像データを出力するＣＣＤ（Charge Coupled Device ）等の光電変換素子、原稿で反射された反射光を光電変換素子に入射させる読取光学系等を備えているとともに、ＶＰＵ（Visual Processing Unit）１１とＩＰＵ（Image Processing Unit）１２等を備えており、ＶＰＵ１１に、光電変換素子の変換したアナログの画像データが入力される。
【００２８】
ＶＰＵ１１は、光電変換素子から入力される原稿のアナログの画像データをＡ／Ｄ（アナログ／デジタル）変換して、黒オフセット補正、シェーディング補正及び画素位置補正を行った後、ＩＰＵ３に出力する。
【００２９】
ＩＰＵ１２は、ＶＰＵ１１から入力される画像データに、所定の画像処理、例えば、２値画像においては、解像度変換及びサイズ変換等の画像処理を行って、Ｉ／Ｆ１０及びバス９を介して画像メモリ７に画像処理後の画情報を転送する。
【００３０】
書込ユニット（光書込装置）３は、書込ユニット３の制御を行う書込制御ＡＳＩＣ２１、ＬＤ制御部２２及びＬＤアレイユニット２３等を備えており、さらに、詳細には、図２に示すように、偏向器２４、ｆθレンズ２５、感光体ドラム２６、光受光器２７等を備えている。そして、書込制御ＡＳＩＣ２１は、ＧＡＶＤ（Gate Array Video Device ）を含み、ＬＤ制御部２２は、ＬＤ駆動部２８とＡＰＣ制御部２９を有している。また、ＬＤアレイユニット２３は、発光部３０と受光部３１を備えており、発光部３０は、複数、本実施の形態では、レーザ光源として４つのＬＤ（Laser Diode ）を備え、各ＬＤは、それぞれＬＤ駆動部２８により駆動されて、点灯、消灯する。受光部３１は、発光部３０のＬＤから後方に出射されるレーザビームが入射され、当該入射されるレーザビームの光強度を検出して、当該光強度に対応する受光信号をＬＤ制御部２２のＡＰＣ制御部２９に出力する。
【００３１】
書込ユニット３は、ＬＤアレイユニット２３の発光部３０から前方に出射されたレーザビームを、図示しないコリメータレンズによりコリメートして、回転多面鏡からなる偏向器２４で偏向し、ｆθレンズ２５により感光体ドラム２６の帯電器で一様に帯電された表面に結像させて、その結像スポットを偏向器２４の回転で感光体ドラム２６の軸方向に反復して移動すると同時に感光体ドラム（感光体）２６が回転することで、感光体ドラム２６上に静電潜像を形成する。
【００３２】
光検出器（同期検知手段）２７は、感光体ドラム２６の情報書込領域外に設けられ、偏向器２４で偏向されたレーザビームを検出して、同期検知信号を書込制御ＡＳＩＣ２１に出力する。書込制御ＡＳＩＣ２１は、情報信号をＬＤ制御部２２内のＬＤ駆動部２８に印可するが、そのタイミングを光検出器２７からの同期信号により制御する。
【００３３】
そして、この光検出器２７には、ＬＤアレイユニット２３の複数（４個）のＬＤのうち、発光しているＬＤからのレーザビームが入射され、光検出器２７は、当該レーザビームを検出して、同期検知信号を書込制御ＡＳＩＣ２１に出力する。
【００３４】
ＬＤ駆動部２８は、書込制御ＡＳＩＣ２１のＧＡＶＤからの情報信号により、ＬＤアレイユニット２３の発光部３０を駆動させて感光体ドラム２６上に静電潜像を形成させる。
【００３５】
書込ユニット３は、感光体ドラム２６上に形成された静電潜像を現像器で現像して転写器で、転写紙等の用紙に転写して、画像形成する。
【００３６】
また、書込ユニット３は、ＬＤアレイユニット２３内の発光部３０から後方に出射されるレーザビームを、ＰＤ(フォトダイオード)等の受光部３１に入射して、受光部３１でその光強度を検出し、光強度に対応する受光信号をＡＰＣ制御部２９に出力する。
【００３７】
ＡＰＣ制御部２９は、受光部３１からの受光信号に応じてＬＤ駆動部２８を制御して、ＬＤアレイユニット２３の発光部３０の個々の発光素子（ＬＤ）の出力光量を一定に制御（ＡＰＣ制御）する。具体的には、ＬＤアレイユニット２３の各ＬＤの駆動電源を、それぞれの受光信号により各ＬＤの出力光量が一定になるように調整して保持する。
【００３８】
そして、各ＬＤの発光目標光量は、図示しないＤＡＣ（デジタル／アナログ・コンバータ）から、その発光目標光量を示す基準値（アナログ信号）としてＡＰＣ制御部２９に入力され、ＡＰＣ制御部２９が、その基準値を参照して、出力光量（発光光量）の制御を行う。
【００３９】
さらに、書込制御ＡＳＩＣ２１は、図３に示すようにブロック構成されており、メモリ制御部４１、画像処理部４２、パターン生成部４３、４本のＦＩＦＯ４４、γ変換部４５及び点灯制御部４６等を備えており、書込ユニット３は、さらに、ゲート制御部４７、ＣＰＵＩ／Ｆ部４８及びレジスタ格納部４９等を備えている。
【００４０】
メモリ制御部４１は、ＩＰＵ１２から画像データが入力され、この画像データに速度変換処理及びフォーマット変換処理を行って、画像処理部４２に出力する。画像処理部４２は、メモリ制御部４１からの画像データに画像処理を施してパターン生成部４３に出力し、パターン生成部４３は、画像処理部４２からの画像データに各種作像パターンを付与してＦＩＦＯ４４に出力する。ＦＩＦＯ４４は、パターン生成部４３からの画像データをビーム間の主走査位置に合わせて感光体ドラム２６上での位置合せを行って、γ変換部４５に出力し、γ変換部４５は、ＦＩＦＯ４４から読み出された画像データをドラム特性に合わせてｄｕｔｙ変換を行って、点灯制御部４６に出力する。
【００４１】
点灯制御部４６は、γ変換部４５からの画像データに対して、ＡＰＣ制御を行うためのデータ付加、特に、同期信号確保用の強制点灯データを付加して、ＬＤ制御部２２に出力する。
【００４２】
ゲート制御部４７は、各モジュールの動作タイミングを同期信号に従って決定し、レジスタ格納部４９は、各制御部の動作モードを決定する。そして、ＣＰＵＩ／Ｆ部４８は、このレジスタ格納部３９とＣＰＵ４とのＩ／Ｆをつかさどる。
【００４３】
次に、本実施の形態の作用を説明する。本実施の形態のデジタル複写装置１は、ＬＤアレイユニット２３の複数（４個）のＬＤのうち、発光しているＬＤからのレーザビームを光検出器２７が検出した同期検知信号に基づいて同期を取って、ＬＤ制御部２２が点灯制御部４６からの強制点灯データの付加された画像データに基づいてＬＤアレイユニット２３のＬＤを駆動させて画像形成するとともに、この光検出器２７の検出するレーザビームを同時に複数のＬＤを点灯させて同期検知信号を出力する。
【００４４】
すなわち、デジタル複写装置１は、高速化、画像の高画質化に対応して感光体ドラム２４も高感度化して、必要露光光量も低下しており、ＬＤアレイユニット２３のＬＤの露光光量も低下している。そして、デジタル複写装置１は、複数、本実施の形態では、ＬＤアレイユニット２３に４個のＬＤを備えていて、高速化に対応している。
【００４５】
ところが、高感度化した感光体ドラム２４に対して、必要露光光量が低下しており、光検出器２７でノイズによる誤動作の影響を防止しつつ、適切な同期検知信号を出力する必要があり、本実施の形態のデジタル複写装置１は、同期検知信号の増幅率を上げるのではなく、同期検知用に複数のＬＤを点灯させて、光検出器２７に入射する光量を上げて、正確な同期検知信号を確保している。
【００４６】
すなわち、デジタル複写装置１は、例えば、図４に示すように、ＬＤアレイユニット２３の４つのチャネルｃｈ１〜ｃｈ４のＬＤうち、予め設定されているＬＤ、例えば、チャネルｃｈ１のＬＤを発光させて、当該チャネルｃｈ１のＬＤの発光するレーザビームを光検出器２７で受光して、同期制御を行うが、１つのＬＤの発光光量だけでは、正確な同期信号を出力するのに不十分であると、予め設定されている他のチャネルｃｈ２〜ｃｈ４のＬＤも発光させて同期信号を生成させる。
【００４７】
この発光光量が不十分であるか否かは、ＣＰＵ４が判別する。すなわち、ＬＤアレイユニット２３の各ＬＤの発光目標光量は、上述のように、図示しないＤＡＣに予め設定されるデータ（アナログデータ）で決定され、ＣＰＵ４は、このＤＡＣへのデータの設定を行っている。したがって、ＣＰＵ４は、ＬＤアレイユニット２３の各ＬＤの発光光量を認識しており、この発光光量に基づいて、同期信号を得るために１つのＬＤの発光光量で充分であるか、複数のＬＤの発光光量を必要とするか、さらに、複数のＬＤの発光光量を必要とする場合、何個のＬＤの発光光量を必要とするかを判別する。また、ＣＰＵ４は、ＬＤの発光光量がチャネルｃｈ１〜ｃｈ４間で異なる場合には、適切な同期信号を確保するために、最も光量条件のよいチャネルｃｈ１〜ｃｈ４のＬＤを選択する。
【００４８】
例えば、図４において、チャネルｃｈ１のＬＤのみの発光光量で適切な同期信号を得るのに不十分なときには、ＣＰＵ４は、例えば、チャネルｃｈ３のＬＤも同時に発光させて、光検出器２７に入射させて、光検出器２７に入射する光量を上げて、正確な同期検知信号を確保する。
【００４９】
また、図５に示すように、チャネルｃｈ２のＬＤのみの発光光量で適切な同期信号を得るのに不十分なときには、ＣＰＵ４は、例えば、チャネルｃｈ３のＬＤも同時に発光させて、光検出器２７に入射させ、光検出器２７に入射する光量を上げて、正確な同期検知信号を確保する。
【００５０】
そして、デジタル複写装置１は、操作部８での操作で、同期信号を確保するための各種条件の設定を行うことができる。
【００５１】
例えば、操作部８のキー操作で、デジタル複写装置１のモードを同期設定モードに設定し、当該モードで、同期信号検出のために条件設定を行う。この同期設定モードでは、例えば、点灯させるＬＤの数（１個のみＬＤを点灯させるか、２個、または、それ以上のＬＤを点灯させるか）の設定、複数のＬＤを点灯させる場合、どのチャネルｃｈ１〜ｃｈ４のＬＤを点灯させるのか等の同期点灯条件の設定を行うことができる。
【００５２】
ＣＰＵ４は、同期設定モードで同期点灯条件が設定されると、当該設定された同期点灯条件をＲＡＭ６に格納して、当該ＲＡＭ６の同期点灯条件に基づいて、同期処理を行う。
【００５３】
このように、本実施の形態のデジタル複写装置１は、回転駆動される感光体ドラム２４に、ＬＤアレイユニット２３の複数のＬＤを同時起動させて画像データで変調したレーザ光を出射させて同時に複数ラインの光書き込みを行うとともに、ＬＤから出射されたレーザ光を光検出器２７で検出して、感光体ドラム２４上へのレーザ光書込開始位置を検知し、当該レーザ書込開始位置に合わせて複数のＬＤを同時に駆動させるが、ＬＤアレイユニット２３の２個以上のＬＤを点灯させて光検出器２７に入射し、レーザ書込開始位置を検知している。
【００５４】
したがって、光検出器２７への入射光量を増加させて、光検出器２７を安定して動作させることができ、正確なレーザ書き込みを行って、画像品質を向上させることができる。
【００５５】
また、本実施の形態のデジタル複写装置１は、ＬＤアレイユニット２３のＬＤのうち、レーザ書込開始位置検知用に点灯させるＬＤとして操作部８で選択された個数のＬＤを点灯させて光検出器２７に入射し、レーザ書込開始位置を検知している。
【００５６】
したがって、単発のレーザ光で光検出器２７の安定動作を図れる場合は、複数点灯を中止する等の選択肢をけて、必要以上のＬＤの発光を防止することができるとともに、必要以上の光量が光検出器２７に入射されることを防止することができ、より効率的にかつ正確なレーザ書き込みを行って、効率的に画像品質を向上させることができる。
【００５７】
さらに、本実施の形態のデジタル複写装置１は、ＬＤアレイユニット２３のＬＤのうち、レーザ書込開始位置検知用に点灯させるＬＤとして操作部８で選択されたＬＤを点灯させて光検出器２７に入射して、レーザ書込開始位置を検知している。
【００５８】
したがって、複数存在するＬＤのうち、最も光検出器２７の安定動作を図ることのできる光量を出射するＬＤを発光させて、光検出器２７をより一層安定して動作させることができ、より一層正確なレーザ書き込みを行って、画像品質をより一層向上させることができる。
【００５９】
以上、本発明者によってなされた発明を好適な実施の形態に基づき具体的に説明したが、本発明は上記のものに限定されるものではなく、その要旨を逸脱しない範囲で種々変更可能であることはいうまでもない。
【００６０】
【発明の効果】
本発明の光書込装置によれば、回転駆動される感光体に、複数のレーザ光源を同時起動させて画像データで変調したレーザ光を出射させて同時に複数ラインの光書き込みを行うとともに、前記レーザ光源から出射されたレーザ光を同期検知手段で検出し、当該検出結果に基づいて前記感光体への前記レーザ光の書込開始位置を決定する光書込装置において、前記複数のレーザ光源の発光目標光量として設定されている値に基づいて、前記同期検知手段が適切な同期検知信号を出力するために必要な光量を得られるレーザ光源の数を判別する判別手段と、該判別手段により判別された数の前記レーザ光源を同時に発光させて前記同期検知手段に検知させることにより同期検知処理を行う処理手段と、を備えたので、同期検知手段を安定して動作させることができ、正確なレーザ書き込みを行って、画像品質を向上させることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の光書込装置の一実施の形態を適用したデジタル複写装置の要部ブロック構成。
【図２】図１の書込ユニットの要部構成図。
【図３】図１の書込制御ＡＳＩＣの詳細な要部ブロック構成図。
【図４】チャネルｃｈ１とｃｈ３のＬＤの同時点灯で同期信号を検出する場合の動作タイミング図。
【図５】チャネルｃｈ２とｃｈ３のＬＤの同時点灯で同期信号を検出する場合の動作タイミング図。
【図６】従来の１とのチャネルのＬＤの点灯のみで同期信号を検出する場合の動作タイミング図。
【符号の説明】
１ デジタル複写装置
２ スキャナ部
３ 書込ユニット
４ ＣＰＵ
５ ＲＯＭ
６ ＲＡＭ
７ 画像メモリ
８ 操作部
９ バス
１０ Ｉ／Ｆ
１１ ＶＰＵ
１２ ＩＰＵ
２１ ＡＳＩＣ
２２ ＬＤ制御部
２３ ＬＤアレイユニット
２４ 偏向器
２５ ｆθレンズ
２６ 感光体ドラム
２７ 光受光器
２８ ＬＤ駆動部
２９ ＡＰＣ制御部
３０ 発光部
３１ 受光部
４１ メモリ制御部
４２ 画像処理部
４３ パターン生成部
４４ ＦＩＦＯ
４５ γ変換部
４６ 点灯制御部
４７ ゲート制御部
４８ ＣＰＵＩ／Ｆ部
４９ レジスタ格納部
Claims (1)
- 回転駆動される感光体に、複数のレーザ光源を同時起動させて画像データで変調したレーザ光を出射させて同時に複数ラインの光書き込みを行うとともに、前記レーザ光源から出射されたレーザ光を同期検知手段で検出し、当該検出結果に基づいて前記感光体への前記レーザ光の書込開始位置を決定する光書込装置において、前記複数のレーザ光源の発光目標光量として設定されている値に基づいて、前記同期検知手段が適切な同期検知信号を出力するために必要な光量を得られるレーザ光源の数を判別する判別手段と、
該判別手段により判別された数の前記レーザ光源を同時に発光させて前記同期検知手段に検知させることにより同期検知処理を行う処理手段と、
を備えたことを特徴とする光書込装置。
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