JP4310081B2 - 画像形成装置 - Google Patents

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、半導体レーザ(ＬＤ)を用いて画像の書き込みを行う、レーザプリンタ、デジタル複写機、ファクシミリ等の画像形成装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
半導体レーザ（ＬＤ）を用いて画像の書き込みを行う、レーザプリンタ、デジタル複写機、ファクシミリ等の画像形成装置に関連する従来技術として、特開２０００−１１８０４０公報が存在する。
本公報に記載の技術は、ＬＤアレイの各発光素子のＡＰＣ動作により、その各発光素子の発光に要する電流量をそれぞれ電流検出回路を用いて検出して比較し、最も電流量の少ない発光素子を、主走査方向の位置合わせのために発光を行なう発光素子として選択する。なお、ＬＤアレイの複数の各発光素子の発光画素数をカウントし、その各発光素子毎の発光画素数を比較し、最も発光画素数の少ない発光素子を、主走査方向の位置合わせのために発光を行なう発光素子として選択してもよい。以上の方法で、ＬＤ総点灯時間に起因するＬＤ劣化の各発光素子間の偏りをなくし、ＬＤアレイの寿命を延ばすというものである。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
以上のように、ＬＤを用いた画像形成装置において、ＬＤの寿命を延ばすことが重要である。現状の画像形成装置では、毎ライン同期検知用に点灯させ、またできるだけ光量変動しないように毎ラインＡＰＣサンプリング用にＬＤ点灯させている。
本発明は、できるだけＬＤの点灯時間を減らし、ＬＤの寿命を延ばすことが可能な画像形成装置を提供することを目的とする。
【０００４】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するために、本発明は、半導体レーザの一定光量を保持するサンプルホールド型ＡＰＣ機能を備えた画像形成装置において、ＡＰＣサンプル時にホールド電圧を充電するコンデンサと、前記ホールド電圧が所定のリファレンス電圧になるまでの時間を測定する時間計測手段と、ＡＰＣサンプルタイミングを決定するタイミング決定手段と、を備え、前記ＡＰＣのホールド動作スタート後に、前記コンデンサにホールドした電圧が、予め設定された比較用であって且つその電圧まで下がってもＡＰＣの結果が前記半導体レーザにより形成される画像に影響の出ないリファレンス電圧、に低下するまでのクロックを利用したカウント値Ｘを前記時間計測手段により計測し、前記半導体レーザのレーザビームにおける主走査方向の１ライン周期分の前記クロックを利用したカウント値Ｙと前記ＡＰＣのサンプル周期であるライン周期の数Ｎとの積（Ｙ×Ｎ）を求め、前記カウント値Ｘと前記積（Ｙ×Ｎ）とを比較して、Ｘ＜（Ｙ×Ｎ）となるライン周期の数Ｎごとに前記ＡＰＣサンプルを行うようにタイミング決定する書き込みユニット部を備えたことを特徴とする。
【０００５】
【発明の実施の形態】
以下、図面により本発明の実施の形態を詳細に説明する。図１はデジタル複写機の概略ブロック構成図である。このデジタル複写機は、原稿画像を読み取るスキャナ部１、書き込みユニット部４、装置全体の制御を実行するＣＰＵ７、制御プログラムが一時的に使用するＲＡＭ８、制御プログラムが格納されているＲＯＭ９、読み取った画像を記憶する画像メモリ１０、ユーザが指示を与える操作部１１等により構成されている。各装置間のデータのやりとりは内部システムバス１２が行う。
スキャナ部１は、読み取った信号をＡ／Ｄ変換して黒オフセット補正、シェーディング補正、画素位置補正を行うＶＰＵ２、画像処理を行うＩＰＵ３を有する。書き込みユニット部４は、その制御を行うＧＡＶＤ５、半導体レーザの制御を行うＬＤ制御部６、ドラム上に静電潜像データの結像を行う半導体レーザ（ＬＤ）３１を有する。
【０００６】
図２は書き込みユニット部の概略図である。ＬＤ制御部６は、半導体レーザ駆動回路２１、制御回路２２、光検出器（ＰＤ）２３を有する。
ＬＤ３１より前方に出射されたレーザービームは、図示しないコリメータレンズによりコリメートされて回転多面鏡からなる偏向器３２で偏向され、ｆθレンズ３３により感光体ドラム３４の帯電器で一様に帯電された表面に結像される。そしてその結像スポットが偏向器３２の回転で感光体ドラム３４の軸方向に反復して移動すると同時に感光体ドラム３４が回転する。
光検出器３５は情報書込領域外に設けられ、偏向器３２で偏向されたレーザービームを検出してＤＥＴＰを発生する。ＧＡＶＤ５は情報信号を半導体レーザ駆動回路２１に印加するが、そのタイミングを光検出器３５からのＤＥＴＰにより制御する。
半導体レーザ駆動回路２１はＧＡＶＤ５からの情報信号により、ＬＤ３１を駆動させて感光体ドラム３４上に静電潜像を形成させ、この静電潜像は現像器で現像されて転写器で転写紙等に転写される。
また、ＬＤ３１から後方に出射されるレーザビームは光検出器２３に入射してその光強度が検出され、制御回路２２が光検出器２３の出力信号に応じて半導体レーザ駆動回路２を制御してＬＤ３１の出力光量を一定に制御する（ＡＰＣ制御）。具体的にはＬＤ３１の各発光素子の駆動電源をそれぞれ外部信号により各発光素子の出力光量が一定になるように調整して保持する。
図３はＬＤ制御部のＡＰＣホールドコンデンサの電圧検知部の概略図である。ＡＰＣホールドコンデンサ４１（ＣＨ）の電圧をバッファ４２を介して、Ａ／Ｄコンバータ４３にてＡ／Ｄ変換し、ＧＡＶＤ５へ出力する。
【０００７】
図４は請求項１の発明における、ＣＨ電圧値に基づくＡＰＣタイミング決定動作フロー図である。ステップＳ１にて、スタート。Ｓ２でＡＰＣサンプリングＯＮ、Ｓ３にてＡＰＣをホールド及びカウンタをスタート。なおカウンタは、ＧＡＶＤ内蔵の書込ＣＬＫなどのＣＬＫを利用する。
Ｓ４にて、Ａ／Ｄ変換されたＣＨ電圧値が、あらかじめ設定されている画像に影響されない適当なＲＥＦ電圧が等しいか判断し、等しいならステップＳ５へ、等しくないなら再度Ｓ４へ。Ｓ５にて、カウンタをストップさせ、カウンタ値ＸをＲＡＭ８へ保存。Ｓ６にてＮ＝０とする。
Ｓ７にて、Ｎ＝Ｎ＋１を設定。Ｓ８にて｛カウンタ値Ｘ｝＜｛ライン周期分のカウンタ値Ｙ｝＊Ｎかどうか判断し、ＮｏならＳ７へステップバック。ＹｅｓならＳ９にてＮ値を保存。Ｓ１０にてリターン。なお、ＡＰＣサンプリング周期をライン周期Ｎ回に１回行なう。この制御もＧＡＶＤ５にて行う。
【０００８】
図５は請求項１の発明のＡＰＣタイミング例として、ＡＰＣサンプリング回数を２ラインに１回としたタイミング図である。同期信号は、光が光検出器３５に入射したときＬｏｗを出力する。ＤＡＴＡ信号はｈｉｇｈで点灯する。
毎ライン同期検知用にＢＤ点灯させている。前述の図４のフローにより決定した回数から、ＡＰＣは２ラインに１回点灯する。ＡＰＣ信号はｈｉｇｔでサンプリングし、ＤＡＴＡ信号のＡＰＣ用点灯に同期している。
図６は請求項２の発明における、ＣＨ比較用ＲＥＦ電圧設定フロー図である。なお、設定は、操作部１１などを用いてＳＰモードなどにて行う。ステップＳ１１にて、ＣＨ比較用ＲＥＦ電圧設定フローを開始し、次ステップＳ１２にてユーザに設定された値をＲＡＭ８に保存する。Ｓ１３にてリターンとなる。
図７は請求項３の発明における、動作フロー図である。ステップＳ２１にてプリンタフロースタート。Ｓ２２にてＡＰＣサンプリング設定値Ｘを１に設定。Ｓ２３にてプリント終了可否判断を行い、終了していれば次ステップＳ２４へ、終了していなければＳ２３へ。Ｓ２４にてサンプリング設定値ＸをＮ（ＲＡＭ８に保存している値）に設定し、Ｓ２５で終了。
【０００９】
【発明の効果】
以上説明したように、請求項１の画像形成装置においては、ＡＰＣホールドコンデンサの電圧が、あるリファレンス電圧になるまでの時間を測定し、機械毎に最適なＡＰＣサンプルホールドタイミングを決定し、ＡＰＣ用点灯回数を減らすことができるため、ＬＤの寿命を延ばすことができる。
請求項２の画像形成装置においては、ホールドコンデンサの電圧値にリミッタ機能を設けているため、ホールド時間測定中に光量が上昇し、ＬＤを破壊することを防ぐことができる。
請求項３の画像形成装置にいては、プリント動作中は、毎ラインＡＰＣを行ない、プリント動作外の時、請求項１及び２で得られたＡＰＣタイミングでＡＰＣを行なうため、ＬＤの寿命を延ばしつつ、かつ画像領域内の光量変動をより抑えることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】デジタル複写機の概略ブロック構成図である。
【図２】書き込みユニット部の概略図である。
【図３】ＬＤ制御部のＡＰＣホールドコンデンサの電圧検知部の概略図である。
【図４】請求項１の発明における、ＣＨ電圧値に基づくＡＰＣタイミング決定動作フロー図である。
【図５】請求項１の発明のＡＰＣタイミング例として、ＡＰＣサンプリング回数を２ラインに１回としたタイミング図である。
【図６】請求項２の発明における、ＣＨ比較用ＲＥＦ電圧設定フロー図である。
【図７】請求項３の発明における、動作フロー図である。
【符号の説明】
１ スキャナ部、４ 書き込みユニツト部、５ ＧＡＶＤ、６ ＬＤ制御部、４１ ＡＰＣホールドコンデンサ

Claims (3)

1. 半導体レーザの一定光量を保持するサンプルホールド型ＡＰＣ機能を備えた画像形成装置において、
   ＡＰＣサンプル時にホールド電圧を充電するコンデンサと、前記ホールド電圧が所定のリファレンス電圧になるまでの時間を測定する時間計測手段と、ＡＰＣサンプルタイミングを決定するタイミング決定手段と、を備え、
   前記ＡＰＣのホールド動作スタート後に、前記コンデンサにホールドした電圧が、予め設定された比較用であって且つその電圧まで下がってもＡＰＣの結果が前記半導体レーザにより形成される画像に影響の出ないリファレンス電圧、に低下するまでのクロックを利用したカウント値Ｘを前記時間計測手段により計測し、
   前記半導体レーザのレーザビームにおける主走査方向の１ライン周期分の前記クロックを利用したカウント値Ｙと前記ＡＰＣのサンプル周期であるライン周期の数Ｎとの積（Ｙ×Ｎ）を求め、
   前記カウント値Ｘと前記積（Ｙ×Ｎ）とを比較して、Ｘ＜（Ｙ×Ｎ）となるライン周期の数Ｎごとに前記ＡＰＣサンプルを行うようにタイミング決定する書き込みユニット部を備えた
   ことを特徴とする画像形成装置。
2. 請求項１記載の画像形成装置において、
   前記リファレンス電圧を任意に設定可能にしたことを特徴とする画像形成装置。
3. 請求項１または２記載の画像形成装置において、
   プリント動作中はライン毎にＡＰＣサンプルを行い、プリント動作期間外のみ、ＡＰＣサンプルを前記所定のライン数ごとに行うようにしたことを特徴とする画像形成装置。

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