JPH09203874A - 画像形成装置 - Google Patents

画像形成装置

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JPH09203874A
JPH09203874A JP8011905A JP1190596A JPH09203874A JP H09203874 A JPH09203874 A JP H09203874A JP 8011905 A JP8011905 A JP 8011905A JP 1190596 A JP1190596 A JP 1190596A JP H09203874 A JPH09203874 A JP H09203874A
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Hidetoshi Kanai
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 LDの点灯率が高く、LDアレーの温度が上
昇しても、LD光量が低下して画像濃度が薄くなること
がない画像形成装置を提供する。 【解決手段】 複数のLDがアレー状に並んだLDアレ
ー2の第1のキャリブレーションをLDアレーに内蔵さ
れたPD1,2,3 で実行し、第2のキャリブレーションを
LDアレー外部に設けた光量検出手段、例えば同期検知
素子10によって行う画像形成装置において、前記第2
のキャリブレーションをLDのそれぞれを単独に点灯さ
せた場合と、全てを点灯させた場合とに分けて実行して
レーザダイオードの光量を補正するようにした。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】この発明は、レーザビームと
してマルチビームを用いた画像形成装置に関する。
【0002】
【従来の技術】この種のマルチビームを使用したものと
して、特開平5−260266号公報に記載されたもの
が知られている。この発明は、複数のレーザビーム発生
手段において、レーザビーム発生手段の外部の光量検出
手段によって1本のビームの光量調整を行い、ビーム発
生手段を内蔵したビーム光量検知手段によって複数のビ
ーム光量を個々に調整するように構成されている。
【0003】ところで、複写機やプリンタなどの画像形
成装置で高速化を図ると、ビデオクロックが高速にな
り、使用できるICやレーザダイオード(以下、単に
「LD」と称する。)ドライバがなくなるという問題が
あるので、LDアレーが使用される。LDアレー内にn
個のLDが内蔵されたものを使用し、1回にnライン同
時書き込みを行うと、ビデオクロック周波数を1/nに
することができる。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】ところで、前述の従来
技術のようにLDアレー内の光量検知素子、例えばホト
ダイオード(以下、「PD」と称する。)でキャリブレ
ーションを行い、かつ、外部の同期検知素子でさらにキ
ャリブレーションを行う方法は公知であり、この従来技
術では各LDの光量が等しくなるようにキャリブレーシ
ョンを行っている。ところが、LDはパッケージの温度
が上昇すると、同じ光量を得るためにLDの電流が増加
するという特性を持っている。したがって、例えば写真
モードで原稿をコピーするときのようにLDの点灯率が
高い場合、従来のようにLDアレー内のLDを個別に点
灯させるというキャリブレーションの方式では、LD光
量が目標値より低下し、画像濃度が薄くなるという問題
がある。
【0005】すなわち、従来のキャリブレーションの方
式では、LDを1個ずつ単独に点灯させてLD内のPD
のモニタ電流が設定値になるようにLD電流を設定して
いたが、LDアレーのLDが複数個同時に点灯する場合
には、LDアレーのパッケージの温度が上昇するので、
従来のようなキャリブレーションの方式では、LD光量
が低下してしまうことになる。
【0006】本発明は、このような点に鑑みてなされた
もので、その目的は、LDの点灯率が高く、LDアレー
の温度が上昇しても、LD光量が低下して画像濃度が薄
くなることがない画像形成装置を提供することにある。
【0007】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、第1の手段は、複数のレーザダイオードがアレー状
に並んだレーザダイオードアレーの第1のキャリブレー
ションをレーザダイオードアレーに内蔵された光量検出
手段で実行し、第2のキャリブレーションをアレー外部
に設けた光量検出手段で実行する画像形成装置におい
て、前記第2のキャリブレーションをレーザダイオード
のそれぞれを単独に点灯させた場合と、全てを点灯させ
た場合とに分けて実行してレーザダイオードの光量を補
正することを特徴とする。
【0008】第2の手段は、前記第1の手段における第
2のキャリブレーションを行う光量検出手段が、レーザ
ビームの走査タイミングを検出する光検知手段からなる
ことを特徴とする。
【0009】第3の手段は、第1の手段において、第2
のキャリブレーションへの切換を行う温度検出素子を備
えていることを特徴とする。
【0010】
【発明の実施の形態】以下、図面を参照し、本発明の一
実施形態について説明する。図1は、本実施形態に係る
画像形成装置の光学系の要部を示す概略構成図である。
この光学系は、ポリゴンミラー1と、このポリゴンミラ
ー1に対してレーザビームを入射させるLDアレー2、
コリメートレンズ3およびビームコンプレッサ4からな
る入射系と、ポリゴンミラー1で反射したレーザビーム
をfθレンズ5を介して感光体6上にスキャンさせる反
射系とから基本的に構成されている。すなわち、LDア
レー2はLD制御板7で制御され、LDアレー2から出
射されたレーザビーム(レーザ光)8は、コリメートレ
ンス3、ビームコンプレッサ4を通ってポリゴンミラー
1に入射し、ポリゴンミラー1で走査され、fθレンズ
5を通って感光体6に達する。その際、レーザビーム8
は集光レンズ9を通って同時検知素子10を走査した
後、感光体6を走査する。
【0011】図2は図1の光学系の反射系を側面(水平
方向)から見た図である。この実施形態では、1個のL
Dパッケージに3個のLDと1個のPDを収納し、一回
の走査で3ビームが走査されるLDアレー2を例示して
いるが、パッケージ内蔵されるLDの数量が変わっても
基本的な考え方は同じである。また、図3は図1の光学
系の同期検知素子にレーザビームが入射するときの状態
を示しており、LDの3ビームが集光レンズ9で集光さ
れた1個の同期検知素子10に入射する。
【0012】図4は外部同期検知の検知回路を示すブロ
ック図である。LD光は同期検知素子10に入光する
と、同期検知素子10内のPD10aが受光し、この受
光に応じて電流Iが流れる。電流Iは抵抗Rを流れるの
でコンパレータ11の入力電位は、 V1 =I×R となる。V1 が比較電流Vref を越えると、コンパレー
タ出力にパルスが発生する。これが同期検知信号DET
Pである。V1 電圧は、V−I変換器12によってI4
に変換される。そして、このI4 は後述の図7の回路に
入力される。
【0013】図5はLDドライバ13の構成を示すブロ
ック図である。同図において、LDアレー2内のホトト
ランジスタ10aのモニタ電流をI1 とすると、コンパ
レータ13bの一方の端子に入力されるV3 、すなわ
ち、 V3 =I1 ×(RI+VR1 ) の電位が、他方の端子に入力されるレベル入力LVL1
と比較される。アンドゲート13aに入力されるPUL
SEとCALの信号のうちCALがHのとき、V3 がコ
ンパレータ13bに入力されるレベル入力LVL1 と比
較される。CAL信号Hのとき、V3 がLVL1 よりも
低ければ、コンパレータ13bの出力はHとなり、コン
デンサC1 がチャージされてV−I変換器13cのV2
の電位は上昇する。
【0014】一方、V3 がLVL1 より高ければ、コン
パレータ13bの出力はLとなり、コンデンサC1 はデ
ィスチャージされてV2 の電位は下降する。V2 電位は
V−I変換器13cで電流I3 に変換され、この電流I
3 がレーザダイオード(LD)2aの電流になる。V2
電位が上昇すればLD電流は増加し、下降すればLD電
流は減少する。
【0015】図6は、同期検知素子10による同期検知
信号のタイミングを示すタイミングチャートである。同
期検知の周期をT1 とし、LD光が同期検知素子10を
横切る時間をT2 とすると、パルス幅T2 の同期検知パ
ルスが発生する。
【0016】図7は前述のLDアレー2とLDドライバ
(制御板)7の回路構成を示すブロック図である。図7
において、CAL1a,2a,3aはLDユニット単体
で光量を調整するためのキャリブレーション信号であ
る。第1のLDドライバ(制御板)7aで第1のLD1
を制御し、第2のLDドライバ7bで第2のLD2 を制
御し、第3のLDドライバ7cで第3のLD3 を制御す
る。各LDドライバ7a,7b,7cはゲイン調整用の
ボリュームVR1 ,VR2 ,VR3 を備えている。
【0017】ここで、第1ないし第3のLD1 ないしL
D3 の第1のキャリブレーションについて説明する。図
7において、PULSE1 をHにし、CAL1aをH,
SW4 をa側にし、SW1 をLVL1aにする。LVL
1aを一定電圧(例えば1V)にしてLDアレーユニッ
ト2のLD1 の光量を測定し、LD1 の光量が規定光量
になるようにVR1 を調整する。この場合、LD1 は点
灯され、LD2 およびLD3 は消灯されている。
【0018】次いで、PULSE2 をHにし、CAL2
aをH、SW5 をa側にし、SW2をLVL2aにす
る。LVL2aを一定電圧にしてLDアレーユニット2
のLD2 の光量を測定し、LD2 の光量が規定光量にな
るようにVR2 を調整する。この場合LD1 およびLD
3 は消灯され、LD2 のみが点灯される。
【0019】さらに、PULSE3 をHにし、CAL3
aをH、SW6 をa側にし、SW3をLVL3aにす
る。LVL3aを一定電圧にしてLDアレーユニット2
のLD3 の光量を測定し、LD3 の光量が規定光量にな
るようにVR3 を調整する。この場合、LD1 およびL
D2 は消灯され、LD3 のみが点灯される。
【0020】図8はモード1タイミングと記載されてい
るタイミングでLDを個々単独に点灯させた場合の第2
のキャリブレーションのタイミングを示すもので、同期
検知素子部(10)の受光光量が設定光量になるように
LVL1b,LVL2b,LVL3bの値を設定する。
例えば、同期検知素子部の受光光量が1mWが設定値
で、そのときのLDドライバのレベル入力電圧が0.5
Vだとすると、LVL1b,LVL2b,LVL3bの
値を0.5Vに設定する。このときのタイミングおよび
手順は以下のようになる。
【0021】(1)最初の1ラインでPULSE1 をH
にして、LD1 を発光させる。 (2)同期検知信号DETPがHになると、CLA1b
をHにしてLDドライバ1(7a)のキャリブレーショ
ンを行う。 (3)SW1 をLVL1bに切り替える。 (4)SW4 をC側に切り替えて同期検知素子の電流I
4 とLVL1b電圧を比較してLD1 の光量が規定光量
になるようにキャリブレーションを行う。次のライン
(2ライン目)LD2 の調整を行う。 (5)PULSE2 をHにしてLD2 を発光させる。 (6)同期検知信号DETPがHになると、CAL2b
をHにしてLDドライバ2(7b)のキャリブレーショ
ンを行う。 (7)SW2 をLVL2bに切り替える。 (8)SW5 をC側に切り替えて同期検知素子の電流I
4 とLVL2b電圧を比較してLD2 の光量が規定光量
になるようにキャリブレーションを行う。次のライン
(3ライン目)でLD3 の調整を行う。 (9)PULSE3 をHにしてLD3 を発光させる。 (10)同期検知信号DETPがHになると、CAL3b
をHにしてLDドライバ3(7c)のキャリブレーショ
ンを行う。 (11)SW3 をLVL3bに切り替える。 (12) SW6 をC側に切り替えて同期検知素子の電流I4
とLCL3b電圧を比較してLD3 の光量が規定光量
になるようにキャリブレーションを行う。このようにし
てLD個々に独立して第2のキャリブレーションを行う
ことができる。
【0022】第2のキャリブレーションをLD全てを点
灯させて行うモードのタイミング(モード2タイミン
グ)を図9のタイミングチャートに示す。
【0023】このモードでは、LDは温度が上昇する
と、同じ光量を得るためにLDに流す電流が増加すると
いう特性を持っていることから、以下のようにしてキャ
リブレーションが行われる。
【0024】(1)PULSE1,2,3をHにして、
LD1,2,3 を発光させる。 (2)同期検知信号DETPがHになると、CAL1
b,2b,3bをHにしてLDドライバ1,2,3 のキャリ
ブレーションを行う。 (3)同期検知素子部(10)の受光光量が設定光量に
なるようにLVL1b,2b,3bの値を設定する。同
期検知素子部(10)の各LDの設定受光光量が1mW
とすると、同期検知素子部の受光光量の総和は3mWに
なる。同期検知素子部(10)の各LD光量を1mWに
設定するためのLDドライバのレベル入力電圧が0.5
Vだとすると、LVL1b,2b,3bの値を0.5V
に設定する。 (4)CAL1b,2b,3bをHにすると同時にSW
1 をLVL1bにセレクトし、SW2 をLVL2bにセ
レクトし、SW3 をLVL3bにセレクトする。 (5)SW4,5,6 をC側に切り替えて、同期検知素子の
各LDドライバSENSE IN入力電流と各LDドラ
イバのLVL電圧を比較してLD1,2,3 の光量が規定光
量になるようにキャリブレーションを行う。
【0025】この第2のキャリブレーションを行う光量
検出手段は、レーザビームの走査タイミングを検出する
ための光検知手段(同期検知素子10)で構成されてい
る。また、この第2のキャリブレーションの切り換え、
モード1とモード2との切り換えは温度検出素子によっ
て検出される温度に基づいて行われる。この切り換えを
行う回路は図10のブロック図に示す構成となってお
り、このときの処理手順を図11のフローチャートに示
す。この構成では、LDアレーのそばに温度検出器21
は配置され、この温度検出器21の出力は増幅器22で
増幅されてA/Dコンバータ23でデジタル値に変換さ
れ、I/Oポート24を介してCPU25に入力され
る。CPU25は温度によってモード1,2のうちの1
個を選択し、I/Oポート26を介して選択信号を出力
する。そこでLDアレー2の温度が低温で、規定値T1
より低い場合はモード1が選択され(ステップ110
1,1102)、LDを1個ずつ単独で発光させて前述
のキャリブレーションを行う。LDアレー2の温度がT
1 より高温の場合は、モード2が選択される(ステップ
1101、1103)。モード2では、LDアレー2内
のLDを全て発光させ、LDアレー2を高温にして前述
の図9で示したようにしてキャリブレーションを行う。
【0026】
【発明の効果】これまでの説明で明かなように、請求項
1記載の発明によれば、LDアレー内のLDの第2のキ
ャリブレーションをLD個々独立に行う場合と、LD全
てを点灯させて行う場合を切り替えるのでLDの点灯率
が高い場合も低い場合も、均一な濃度の形成画像を得る
ことができる。
【0027】請求項2記載の発明によれば、第2のキャ
リブレーションの光量検出手段が、レーザビームの走査
タイミングを検出するための光検知手段からなるので、
特にキャリブレーションのための部品を必要とすること
なく簡単な構成でキャリブレーションを行うことができ
る。
【0028】請求項3記載の発明によれば、第2のキャ
リブレーション方法の切り替えを温度検出素子によって
行うことができるので、LDアレーの温度が低温のとき
も高温のときも、均一な濃度の形成画像を得ることがで
きる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の実施形態に係るレーザビーム走査系の
概略構成図である。
【図2】図1のポリゴンミラーから感光体に至る光路の
側面図である。
【図3】図1のポリゴンミラーから同期検知素子に至る
光路の側面図である。
【図4】外部同期検知素子から同期検知信号を出力する
回路構成を示す回路図である。
【図5】LDドライバの回路構成を示す回路図である。
【図6】同期検知信号のタイミングを示すタイミングチ
ャートである。
【図7】LDアレーとLDドライバの回路構成を示す回
路図である。
【図8】LDを個々に点灯させてキャリブレーションを
行う場合のタイミングを示すタイミングチャートであ
る。
【図9】LDを全て点灯させてキャリブレーションを行
う場合のタイミングを示すタイミングチャートである。
【図10】外部同期素子によって行うキャリブレーショ
ンの切り換えを温度検知素子によって行う場合の回路構
成を示すブロック図である。
【図11】図10の回路で実行される切り換え手順を示
すフローチャートである。
【符号の説明】
1 ポリゴンミラー 2 LDアレー 3 コリメートレンズ 4 ビームコンプレッサ 5 fθレンズ 6 感光体 7 LD制御板 8 レーザビーム(レーザ光) 9 集光レンズ 10 同期検知素子 11 コンパレータ 12 VI変換器 13 LDドライバ

Claims (3)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 複数のレーザダイオードがアレー状に並
    んだレーザダイオードアレーの第1のキャリブレーショ
    ンをレーザダイオードアレーに内蔵された光量検出手段
    で実行し、第2のキャリブレーションをアレー外部に設
    けた光量検出手段で実行する画像形成装置において、 前記第2のキャリブレーションをレーザダイオードのそ
    れぞれを単独に点灯させた場合と、全てを点灯させた場
    合とに分けて実行してレーザダイオードの光量を補正す
    ることを特徴とする画像形成装置。
  2. 【請求項2】 前記第2のキャリブレーションを行う光
    量検出手段が、レーザビームの走査タイミングを検出す
    る光検知手段からなることを特徴とする請求項1記載の
    画像形成装置。
  3. 【請求項3】 前記第2のキャリブレーションへの切換
    を行う温度検出素子を備えていることを特徴とする請求
    項1記載の画像形成装置。
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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2005308974A (ja) * 2004-04-20 2005-11-04 Olympus Corp 走査型レーザ顕微鏡装置

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* Cited by examiner, † Cited by third party
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JP2005308974A (ja) * 2004-04-20 2005-11-04 Olympus Corp 走査型レーザ顕微鏡装置

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