JPH0122792B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 （） 技術分野 本発明は記録信号により光変調された記録ビー
ムにて記録媒体上を走査し、媒体上に記録信号に
応じた画像を形成し記録を得るレーザービームプ
リンタ、デジタル複写機等のビーム記録装置に関
し、特に出力ビーム強度を制御するようにしたビ
ーム記録装置に関するものである。

（） 従来技術 従来、レーザービームプリンタ等のレーザー記
録装置においては、記録信号に応じて光強度が変
調されたレーザー光にて感光記録媒体上を走査
し、同時に上記記録媒体をレーザー光の走査と垂
直な方向に移動させて文字、図形等の画像情報を
形成し、これを記録する方式が一般である。その
際、レーザー光を走査する一手段として回転多面
鏡がある。

第１図は従来のレーザー記録装置の構成例を示
す図で、１０１は例えば半導体レーザー等のレー
ザー発光器であり（以下レーザーと称す）、同レ
ーザーから出力されたレーザービームはレーザー
光を平行に絞るためのコリメータレンズ系１０２
を通り、回転多面鏡１０３の反射面により反射さ
れた後、偏向歪補正を行なうfθレンズ１０４を通
して感光体１０５上に投射される。回転多面鏡１
０３は例えば８面の反射面を有し、矢印１１１方
向に回転し、その回転に従つて一回転の間に感光
体１０５上をレーザー光が矢印１１２方向に８回
走査される。感光体１０５はドラム状又はシート
状のレーザー光に反応する例えばセレン等の感光
媒体であり、レーザー光走査と同時に同走査とは
垂直な矢印１１３方向に移動することにより二次
元的平面像（潜像）が形成される。この潜像は周
知の電子写真プロセスにより現像、転写、定着等
の後処理を経て用紙上に文字図形等の画像となつ
て現われる。

レーザー１０１はドライブ回路１１０により駆
動されるが、ドライブ回路１１０には画像信号発
生部１０９からの画像信号V_Dが入力されており、
画像信号V_Dのレベルに応じてレーザー光の強度
が変調されるよう動作する。画像信号V_Dはレー
ザー光走査のタイミングに同期して発生させる必
要があり、この目的でビームデイテクタ１０７が
使用される。

１０６は感光体上の記録領域へのビーム走査を
妨げぬ位置に配置された反射ミラーであり、各回
のビーム走査の開始時にその走査光を反射してビ
ームデイテクタ１０７に入射させる。ビームデイ
テクタ１０７は高速応答性のPINフオトダイオー
ドと増幅器にて構成され、第２図ａに示す如きア
ナログ信号BDを発生する。

第２図は、従来のレーザー記録装置のレーザー
光偏向作を説明するためのタイミングチヤート
で、ａで示されるアナログ信号BDは波形整形回
路１０８にて特定のスレツシユホールドレベルと
比較されてパルス化され、第２図ｂに示す如きパ
ルス同期信号BDPとなつて前記画像信号発生部
１０９に供給される。画像信号発生部１０９では
各回の走査にあたり、走査開始を示す上記パルス
同期信号BDPが入力されると、その一定時間後
からその走査にて記録すべき画像信号V_Dを出力
し始め、感光体１０５の記録領域内の走査が終わ
つてから次の走査開始時に、再びアナログ信号
BDを発生させる目的で、強制的に画像信号V_Dを
論理“１”レベルにする（第２図のｃ）。なお、
画像信号V_Dが論理“１”レベルのとき、レーザ
ー１０１がドライブ回路１１０によつてドライブ
され、レーザー光を発光する。このようにして多
数回の走査を繰り返し、感光体１０５上に潜像を
形成する。斯くの如き従来のレーザー記録装置に
おいては、走査されるレーザー光の強度が変動す
ると直接画像濃度の変化として影響するため、レ
ーザー光強度は常に一定に保たれていなくてはな
らない。然るに、一般にレーザーは環境温度の変
化や経年劣化等により、発光強度そのものの長期
的変動を免れない。また、回転多面鏡の各面の反
射率が面ごとに異なると、反射された走査光の強
度は各走査ごとに変化し、記録された画像は走査
線ごとの濃度むらとなつて現われてしまう。

そこで従来では、レーザービームの強度を一定
に保つためビームデイテクタによりビーム強度を
検出し、この検出結果を直ちにフイードバツクし
て光量制御を行う手法（特開昭53−37029号公報）
が提案されている。しかしながら特開昭53−
37029号公報の手法では光量制御のためにレスポ
ンスの速い高価な素子を使用せねばならず装置と
してコストの高いものとなつていた。

（） 目的 本発明は上記の点に鑑みなされたもので、レス
ポンスの速い高価な素子を使用することなく記録
媒体上での走査光量を常に適正値に保つことが可
能なビーム記録装置を提供するものである。

即ち本発明は、画像信号により変調された記録
ビームを回転多面鏡により走査し、記録媒体上に
記録を行う記録装置において、前記記録ビームを
前記回転多面鏡の各反射面毎に強制的に発生させ
るとともに強制的に発生させた前記記録ビームの
強度を前記回転多面鏡の各反射面毎に検出するた
めの検出手段１０７〜１０９と、前記検出手段に
より検出されたビーム強度に応じて前記回転多面
鏡の各反射面毎に前記記録ビームの強度を制御す
るための制御手段３０１〜３２５とを有し、前記
制御手段は、前記検出手段により検出されたビー
ム強度を前記回転多面鏡の各反射面毎に独立に記
録するための記憶部３０５〜３１２と、前記記憶
部にて記憶された前記回転多面鏡の各反射面毎の
ビーム強度を選択出力する選択手段３１３，３２
３と、前記回転多面鏡の少なくとも１回転以上前
に前記記憶部にて記憶された同一反射面のビーム
強度を前記選択手段により選択出力することによ
り、前記記録ビームの強度を各反射面毎に所定強
度レベルとなる様に制御する制御回路３２４，３
２５とを有したことを特徴とするビーム記録装置
を提供することにある。

（） 実施例 以下、図面を参照して本発明の一実施例を説明
する。尚、図面において、共通の機能を有する構
成要素には共通の参照番号及び符号を付してあ
る。

本実施例の動作の概要を述べれば、本例ではビ
ームデイテクタ１０７を走査ビーム強度の検出器
として共用しており、その出力信号BDのピーク
値を各回の走査時毎に調べ、その値を回転多面鏡
が一回転する間ホールドしておいて次回の同一反
射面による走査が行われる際に上記ホールド値を
参照してレーザー光量制御を行なうものであり、
これを回転多面鏡の各面について独立に行わせる
ものである。まず第３図を用いてその動作を詳説
する。

ビームデイテクタ１０７は第１図の場合と同一
の機能を有するものであり、そのアナログ信号出
力BDは画像信号発生部１０９へ走査開始を示す
同期パルス信号BDPを得るために波形整形回路
１０８にてパルス化され、同時にアナログ状態の
ままでピークホールド回路３０１に入力される。
ピークホールド回路３０１のホールド信号出力
V_Pは、回転多面鏡１０３の面数と同数の、例え
ば０〜７の８組のサンプルホールド回路３０５〜
３１２に入力される。サンプルホールド回路３０
５〜３１２の出力V_S0〜V_S7はいずれもアナログ
マルチプレクサ３２３に入力されている。

一方、波形整形回路１０８の出力パルス同期信
号BDPは、画像信号発生部１０９へ送出される
と共にワンシヨツト回路Ａ３０２をトリガーし、
さらにワンシヨツト回路Ａの出力パルスP_Aがワ
ンシヨツト回路Ｂ３０３を、ワンシヨツト回路Ｂ
の出力パルスP_Bがワンシヨツト回路Ｃ３０４を
順にトリガーして行く。こられらのワンシヨツト
回路３０２〜３０４は本実施例のタイミング制御
を行うためのものである。従つて、ワンシヨツト
回路にかえて、タイミング制御のためのクロツク
を用意し、カウンタ．シフトレジスタ等で同様の
タイミング制御を行うことも可能である。ワンシ
ヨツト回路Ｃ３０４の出力パルスPcはピークホ
ールド回路３０１のホールド状態を解除する信号
として使用される。また、ワンシヨツト回路Ｂ３
０３の出力パルスP_Bは８進カウンタ３１３のカ
ウントアツプ用のクロツクとして使用され、回転
多面鏡による走査が進行するにつれて同カウンタ
３１３の３ビツトのバイナリー出力は、→０→１
→２…６→７→０→のように０から７の間を循環
式に変化し、デコーダ３１４によつて８個のアン
ドゲート３１５〜３２２に振り分けられ、後述の
ように出力パルスP_Bと論理積がとられる。なお、
第４図のａ〜ｆに以上の各信号のタイミング関係
を示す。

パルスP_Aは、各走査につき記録すべき画像信
号V_Dが出終わつた後に、即ち前記感光体上の記
録領域を走査し終えてからワンシヨツト時間が完
了して立ち下がるものとし（第４図のｃに示され
るT_Aの期間）、またパルスP_Cはその次の走査によ
り新たなアナログ信号BDが発生する以前に立ち
下がるものとする（第４図のｅに示されるTcの
期間）。また、第４図のｆに８進カウンタのカウ
ント値の例を示したが、それぞれのカウント値の
時にビーム走査を行う第３図には示されない回転
多面鏡の反射面を第４図ａに示すように名付けた
ものである。一方、ワンシヨツト回路Ｂ３０３の
出力パルスP_Bは、サンプルホールド回路０〜７
３０５〜３１２のサンプリングパルスとしても
使用される。従つてパルスP_Bは８個のANDゲー
ト３１５〜３２２に入力され、前記８進カウンタ
３１３の出力をデコーダ３１４にてデコードした
結果と論理積がとられた後、サンプルホールド回
路０〜７ ３０５〜３１２のサンプリングパルス
として供給される。即ち、回転多面鏡が回転する
につれ、サンプルホールド回路０〜７ ３０５〜
３１２が順次１組ずつサンプリング動作を行うの
で、個々のサンプルホールド回路３０５〜３１２
は常に同一反射面に対するアナログ信号BDのピ
ーク値（ホールド信号出力V_P）をサンプルする
ことになる（第４図のｖ，ｏ）。

一方、アナログマルチプレクサ３２３は上記８
組のサンプルホールド回路０〜７ ３０５〜３１
２の出力信号V_S0〜V_S7を入力し、前記８進カウ
ンタ３１２のカウント値に応じてV_S0〜V_S7のい
ずれか一つを選択し、信号V_Mとして出力するも
のである。その出力信号V_Mはいわゆるフイード
バツク量として働くものであり、比較増幅器３２
４にて適正光量に相当する基準電圧V_R（通常は固
定値）と比較、増幅された後、ピーククランプ回
路３２５に入力される。ピーククランプ回路３２
５は、第４図ｑ，ｒに示す如く、入力信号Vcの
レベルによつて、画像信号発生部１０９より発生
される２値の画像信号の論理“１”レベルの上限
値をクランプするよう動作し、その出力である画
像信号Ｖが第１図の場合と同様のドライブ回路１
１０を経てレーザー１０１に供給され、レーザー
ON時の発光強度を制御するよう動作する。

第４図ｑ〜ｒを参照してピークホールド、サン
プルホールド、マルチプレツクス等のタイミング
関係を説明すれば、ある反射面の走査におけるア
ナログ信号BDが発生される直前にピークホール
ド回路３０１を出力パルスPCによりリセツトし
ておき、その直後発生されるアナログ信号BDの
ピーク値により走査光量を検出した後、その結果
を走査終了直前にサンプルホールド回路３０５〜
３１２のいずれか一つにサンプルホールドする。
かかるサンプルホールドと時を同じくしてアナロ
グマルチプレクサ３２３のセレクト状態が切り換
わるため、今回サンプルした値はその直後の即ち
隣の反射面による走査時には反映されず、回転多
面鏡が１回転した後の同一反射面による走査時に
初めて反映され、その走査中にも新たに同様のピ
ークホールド、サンプルホールドの動作が行われ
る。この様な動作が各反射面につき独立に繰り返
し行われ、その結果異なる反射面間の相互干渉を
受けずに各反射面毎に全く独立に走査光量の制御
が可能であり、反射面ごとに反射率が異なつても
それぞれの反射率に応じて個々に制御を行うの
で、感光体上の走査光量を常に適正に保つことが
可能である。本発明の課題を解決する構成は上記
実施例に限るものではなく、他の構成にて同様の
効果を得ることも可能である。

上述した実施例では検出したアナログ信号BD
のピーク値を記憶部であるサンプルホールド回路
で記憶する構成としたが、サンプルホールド回路
を用いるかわりに記憶部としてレジスタを用いて
も良い。

例えば、検出したアナログ信号BDのピーク値
をＡ／Ｄ変換してそのデジタル値を反射面ごとの
レジスタに順次記憶させておき、次回の同一反射
面による走査を行う際にその記憶値をＤ／Ａ変換
してレーザー光量の制御に使用するようデジタル
的に処理することも可能であるし、その処理をマ
イクロコンピユータ等でソフト的に行うことも可
能である。また、回転多面鏡の鏡面の数は実施例
にて説明した８面に限られない事は明らかであ
り、２以上の複数であればよい。さらにまた、同
一鏡面のアナログ信号BDの記憶動作と、このア
ナログ信号BDによるレーザー光強度の制御は常
に同時に実施する必要はなく、例えば、記憶動作
は回転多面鏡がｎ回転毎に１回行うものとし、レ
ーザー光強度の制御をｎ回転毎に１回サンプリン
グされる値により行うようにしても同様の効果が
得られる事は明らかである。

（） 効果 以上説明した様に本発明によれば、レスポンス
の速い高価な素子を使用することなく回転多面鏡
の反射面ごとの反射率のばらつきを適正に補正す
ることが可能となり安定した走査光量を得ること
ができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は従来のレーザー記録装置の構成例を示
すブロツク図、第２図は従来のレーザー記録装置
のレーザ光偏向動作を説明するためのタイミング
チヤート、第３図は本発明におけるレーザ記録装
置の光量制御部の実施例を示すブロツク図、第４
図は第３図のブロツク図を説明するためのタイミ
ングチヤートである。 ここで、１０１……レーザー、１０３……回転
多面鏡、１０７……ビームデイテクタ、１０８…
…波形整形回路、１０９……画像信号発生部、１
１０……ドライブ回路、３０１……ピークホール
ド回路、３０５〜３１２……サンプルホールド回
路、３１３……８進カウンタ、３２３……アナロ
グマルチプレクサ、３２４……比較増幅器、３２
５……ピーククランプ回路、BD……アナログ信
号、BDP……同期パルス信号、V_P……ホールド
信号出力、V_D……画像信号である。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 画像信号により変調された記録ビームを回転
   多面鏡により走査し、記録媒体上に記録を行う記
   録装置において、 前記記録ビームを前記回転多面鏡の各反射面毎
   に強制的に発生させるとともに強制的に発生させ
   た前記記録ビームの強度を前記回転多面鏡の各反
   射面毎に検出するための検出手段と、 前記検出手段により検出されたビーム強度に応
   じて前記回転多面鏡の各反射面毎に前記記録ビー
   ムの強度を制御するための制御手段とを有し、 前記制御手段は、前記検出手段により検出され
   たビーム強度を前記回転多面鏡の各反射面毎に独
   立に記憶するための記憶部と、 前記記憶部にて記憶された前記回転多面鏡の各
   反射面毎のビーム強度を選択出力する選択手段
   と、 前記回転多面鏡の少なくとも１回転以上前に前
   記記憶部にて記憶された同一反射面のビーム強度
   を前記選択手段により選択出力することにより、
   前記記録ビームの強度を各反射面毎に所定強度レ
   ベルとなる様に制御する制御回路とを有したこと
   を特徴とするビーム記録装置。