JPS638669A - 記録装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 この発明は、レーザユニットから発射されたレーザビー
ムを電子感光体に走査して画像を記録するレーザビーム
プリンタに関するものである。

〔従来の技術〕

近年、電子写真感光体上にレーザビームを走査し、静電
潜像を形成し、この静電潜像を現像し、転写紙に転写し
て顕画像を得るレーザビームプリンタが実用化されてい
る。

第４図は１ドラム方式のカラーレーザビームプリンタの
構成を説明する断面図であり、２１は装置本体、２２は
転写ドラムで、給紙カセット２３から給送された記録紙
Ｐを巻き付けるグリッパ。

転写された記録紙Ｐを転写ドラム２２から剥離する剥離
爪、現像されたトナー像を記録紙Ｐに転写する転写帯電
器等が周囲に配設されている。２４は搬送ベルト、画像
形成の終了した記録紙Ｐを定着器２５に搬送する。２６
は排紙スタッカで、ハードコピーを載置する。２７はレ
ーザユニットで、半導体レーザ、この半導体レーザから
発射されたレーザビームを偏向する回転多面休校、この
回転多面休校を回転させるスキャナモータ、走査ミラー
等から構成されている。２８は感光ドラムで、レーザユ
ニット２７から発射されたレーザビームに応じて静電潜
像が形成される。２９は帯電器で、画像形成前に感光ド
ラム２８を一様帯電さセル。３０Ｙ　、３０Ｍ、３０Ｃ
は現像！で、現像器３０Ｙは感光ドラム２８に形成され
た静電潜像をイエロートナーで現像し、現像器３０Ｍは
感光ドラム２８に形成された静電潜像をマゼンタトナー
で現像し、現像器３０Ｃは感光ドラム２８に形成された
静電潜像をシアントナーで現像する。なお、画像形成動
作については、公知の電子写真プロセスに準するので説
明は省略するが、通常、転写ドラム２２に巻き付けられ
た記録紙Ｐに感光ドラム２８上に現像された各色トナー
を重ね合せることにより、カラー画像を得ている。

第５図は４ドラム方式のレーザビームプリンタの一例を
示す断面図であり、３１Ｙ、３１Ｍ。

３１Ｃ，３１ＢＫは感光ドラムで、図示しない各レーザ
ユニットから発射されたレーザビームＬＢ１−ＬＢ４を
走査して静電潜像を形成する。３２は搬送ベルトで、図
示しない給紙カセットから給紙された記録紙Ｐを矢印方
向に搬送させる。３３Ｙ　、３３Ｍ、３３Ｃ，３３ＢＫ
は現像器で、感光ドラム３１Ｙ、３１Ｍ、３１Ｃ，３１
ＢＫに形成された潜像をイエロー、マゼンタ、シアン、
ブラックの各トナーで現像する。３４Ｙ、３４Ｍ。

３４Ｃ，３４ＢＫは転写帯電器で、感光ドラム３１Ｙ、
３１Ｍ、３１Ｃ，３１ＢＫ上で現像された各トナー画像
を搬送ベルト３２により給送される記録紙Ｐに転写させ
る。なお、画像形成動作については、公知の電子写真プ
ロセスに準するので説明は省略するが、通常、感光ドラ
ム３１Ｙ。

３１Ｍ、３１Ｃ，３１ＢＫ上で現像された各トナー画像
を搬送ベルト３２により給送される記録紙Ｐに順次重ね
合せることにより、カラー画像を得ている。

これらのプリンタにおいて、上述したように記録媒体等
の各感光ドラム３１Ｙ、３１Ｍ、３１Ｃ，３１ＢＫ上に
現像されたトナー画像を記録紙Ｐに色ズレなく精度よく
重ね合せるために、第６図に示すような機構によりレー
ザビームの画像書き込みおよび表面電位を制御している
。

第６図はレーザビームプリンタにおける画像書き出しタ
イミング制Ｏａ機構を説明する図であり、４１は半導体
レーザで、図示しないスキャナモータにより一定速度で
矢印方向に回転するポリゴンミラー（回転多面休校）４
２にレーザビームを照射する。ポリゴンミラー４２はレ
ーザビームを偏向する。４３はｆ／θレンズで、偏向さ
れたレーザビームを感光ドラム４４に水平走査させる。

４５は走査ミラーで、画像書き込み直前にレーザビーム
ＬＢを画像書き込みタイミング信号発生回路部４６の受
光素子（例えばフォトダイオードで構成される）４６ａ
に走査する。受光素子４６ａはレーザビームＬＢをスリ
７）４６ｃを介して受光すると、第７図（ａ）に示す波
形特性を有するビーム検知信号Ａをコンパレータ４６ｂ
の非反転端子に入力する。コンパレータ４６ｂの反転端
子には抵抗器Ｒ１，Ｒ２で分割されるスレッショルド電
圧ＴＨが印加されており、このスレッショルド電圧ＴＨ
（固定値）で波形整形した第７図（ｂ）に示すパルス信
号（画像書き込みタイミング信号）Ｃを出力する。なお
、ビーム検知信号Ａの両端がなまっているのは、受光素
子４６ａの応答性およびスリット４６ｃを介してレーザ
ビームＬＢを受光するためである。

ポリゴンミラー４２により走査されたレーザビームＬＢ
は画像領域外でスリン）４６ｃを介して受光素子４６ａ
に導かれ１次段のコンパレータ４６ｂのスレッショルド
電圧ＴＨにより波形整形された画像書き込みタイミング
信号Ｃを出力する。この画像書き込みタイミング信号Ｃ
の立ち上りまたは立ち下がりに同期して感光ドラム４４
への画像書き込みを制御している。

第８図は感光ドラムの表面電位制御動作を説明する断面
図であり、第６図と同一のものには同じ符号を付しであ
る。

この図において、５０は電位センサで、半導体レーザ４
１により発射されたレーザビームＬＢが照射された感光
ドラム４４上の明部電位を検知する。５１はレーザドラ
イバで、電位センサ５ｏの出力に応じて感光ドラム４４
に最適な明部電位を形成するためにレーザパワーを制御
する。５２は転写帯電器で、感光ドラム４４に現像され
たトナー像を記録紙Ｐに転写させる。５３は帯電器で、
感光ドラム４４を一様帯電させる。５４は現像器で、感
光ドラム４４に形成される静電潜像を現像剤（トナー）
で現像する。５５はクリーナで、残留するトナーを回収
する。

一般にレーザビームプリンタにおいては、レーザビーム
ＬＢが照射された部分（明部電位）を現像するイメージ
露光方式が望ましい。

〔発明が解決しようとする問題点〕

ところが、半導体レーザ４１の環境温度が変動すると、
第７図（ａ）の実線で示すビーム検知信号Ａが点線で示
す波形に変化する。これを前述したように固定電圧値で
あるスレッショルドレベル電圧ＴＨで波形整形すると、
第７図（ｂ）の実線で示す画像書き込みタイミング信号
Ｃが点線で示す波形に変化してしまう。このため、画像
書き込みタイミング信号Ｃに同期して行われるレーザビ
ームＬＢの画像書き込み開始位置が変動して、レジスト
レーションがズレる、すなわち色ズレが発生し、全体と
して低品位の画像となってしまう等の問題点を有してい
た。

また上記第８図に示すように、最適な明部電位を得るた
め、電位センサ５ｏにより得られる感光ドラム４４の表
面電位に基づいて半導体レーザ４１に印加する駆動電流
を変化させるため、半導体レーザ４１の発光パワーが必
然的に変動することになり、前述したようにビーム検知
信号Ａのピークが変動することになり、画像書き込みタ
イミング信号Ｃもそれに従って変動し、前述した色ずれ
を引き起こしてしまう等の問題点を有していた。

さらに、第５図に示す４ドラム方式のレーザビームプリ
ンタにおいては、ドラム交換等により各感光ドラムの表
面電位がバラツキ、その感度に応じてレーザ出力が各々
変化し、上述同様の色ズレを引き起こしてしまう等の幾
多の問題点を有していた。

この発明は、上記の問題点を解消するためになされたも
ので、画像信号に基づいてレーザビームをオン、オフさ
せる画像書き込み区間と画像書き込みタイミング信号を
発生させるビーム検知区間とでレーザ発光パワーを調整
することにより、レジストレーションズレがなく、かっ
色ずれのない鮮明な画像を得ることができるレーザビー
ムプリンタを得ることを目的とする。

〔問題点を解決するための手段〕

この発明に係るレーザビームプリンタは、電位センナが
検知する静電潜像電位に基づいて演算された画像書き込
み発光レベルを記憶するメモリと、レーザ発振器から発
射される発光パワーを直接モニタするモニタ手段と、ビ
ーム検知手段がレーザユニットから発射されたレーザビ
ームを検知する直前にモニタ手段がモニタするレーザ発
振器のレーザ発光パワーをあらかじめ設定されるビーム
検知レベルに調整する第１の調整手段と、この第１の調
整手段により発光パワーがビーム検知レベルに調整され
たレーザビームをビーム検知器が検知した直後に、レー
ザユニットから発射されるレーザビームの発光レベルを
メモリに記憶されている画像書き込み発光レベルに調整
する第２の調整手段とを設けたものである。

〔作用〕

この発明においては、ビーム検知手段がレーザユニット
から発射されたレーザビームを検知する直前にモニタ手
段がモニタするレーザ発振器のレーザ発光パワーを第１
の調整手段があらかじめ設定されるビーム検知レベルに
調整し、調整されたレーザビームをビーム検知器が検知
した後、メモリに格納された画像書き込み発光レベルを
第２の調整手段が読み出し、発光パワーをビーム検知レ
ベルから画像書き込みレベルにｙＪ整する。

〔実施例〕

第１図はこの発明の一実施例を示すレーザビームプリン
タの発光パワー調整動作を説明する図であり、第６図と
同一のものには同じ符号を付しである。

この図において、１は電位制御回路で、電位センサ５０
が検知した感光ドラム４４の表面電位に基づいて演算さ
れた半導体レーザ４１ａの画像書き込み発光レベルをこ
の発明のメモリとなるレーザ発光パワー記憶部２に書き
込む。３はパワーモニタ部で、レーザユニット４１内に
収容される半導体レーザ４１ａのバックビームを検知す
るフォトダイオード４１ｂの出力をモニタし、レーザ発
光パワーがあらかじめ設定されるビーム検知レベルにな
るように半導体レーザ４１ａに印加するレーザ駆動電流
を増加させる信号をレーザドライバ４（第１．第２の調
整手段）に出力する。レーザドライバ４はパワーモニタ
部３から出力される信号に基づいて半導体レーザ４１ａ
があらかじめ設定されるビーム検知レベルの発光パワー
が得られるように、レーザ駆動電流を調整し、調整され
たレーザビームを受光素子４６ａが検知した後、レーザ
発光パワー記憶部２に格納された画像書き込み発光レベ
ルを読み出し、発光パワーをビーム検知レベルから画像
書き込みレベルに調整する。なお、電位センサ５ｏは図
中の画像部（画像形成領域）の任意の位置に配設して、
画像形成前の前回転動作時に感光ドラム４４の静電潜像
電位を検知してレーザ発光パワー記憶部２に書き込むか
または感光ドラム４４上の非画像形成領域４４ａ　（図
中の点線で示す）に設けて、レーザビームの走査毎に検
知してレーザ発光パワー記憶部２に書き込むようにして
もよい。

次に第２図、第３図を参照しながらこの発明によるレー
ザ発光パワー制御動作について説明する。

第２図は第１図に示した半導体レーザ４１ａから発射さ
れるレーザビームの発光パワーを説明する図であり、縦
軸はレーザビームの発光パワーを示し、横軸は時間を示
す。

この図において、１１は画像露光期間を示し、感光ドラ
ム４４の画像領域に対応し、発光パワーが画像書き込み
レベルＬ１の状態を示しである。

１２はブランキング期間を示し、レーザビームＬＢの発
光パワーをビーム検知レベルＬ２に上昇させた状態を示
しである。なお、このブランキング期間１２において、
受光素子４６ａがビーム検知レベルＬ２に上昇されたレ
ーザビームＬＢを検知し、画像書き込みタイミング信号
Ｃを発生する。

第３図はプリントシーケンスタイミングを説明するタイ
ミングチャートであり、第２図と同一のものには同じ符
号を付しである。

この図において、１５は前回転期間で、レーザビームＬ
Ｂを感光ドラム４４に照射してプリントシーケンスに必
要な各部センサからの信号に基づいて各部のバイアス電
位等を設定するもので、この前回転期間１５において、
電位センサ５ｏが感光ドラム４４の静電潜像電位を検知
させてもよい。１６はプリントシーケンス開始点を示し
、ウェイト終了時点を示す。

第２図から分かるように、レーザビームＬＢが画像露光
期間１１に入った場合は、レーザ発光パワー記憶部２に
記憶された画像書き込みレベルＬ１を読み出し、レーザ
ドライバ４が発光パワーが画像書き込みレベルＬ１とな
るように半導体レーザ４１ａに印加する駆動電流を調整
し、画像露光期間１１からレーザビームＬＢが外れると
、パワーモニタ部３がモニタする発光パワーがあらかじ
め設定されたビーム検知レベルＬ２どなるように、レー
ザドライバ４が半導体レーザ４１ａに印加する駆動電流
を上昇させ、レーザど−ムＬＢが受光素子４６ａに入射
する直前には、発光パワーがあらかじめ設定されたビー
ム検知レベルＬ２になっているため、受光素子４６ａは
常に一定したタイミングで画像書き込みタイミング信号
Ｃを出力することが可能となり、レジストレーションズ
レが防止される。この画像書き込みタイミング信号Ｃが
送出された後、レーザビームＬＢが画像露光期間１１に
入る直前に、レーザドライバ４はレーザ発光パワー記憶
部２に記憶された画像書き込みレベルＬ１を読み出し、
レーザドライバ４が発光パワーが画像書き込みレベルＬ
１となるように半導体レーザ４１ａに印加する駆動電流
を調整し終えているので、電位センサ４４が検知した静
電潜像電位に基づいた発光パワーを持つレーザビームＬ
Ｂが画像信号に基づいてオン、オフされるため、安定し
た静電潜像を形成でき１色ズレのない鮮明が画像を顕像
化できる。

〔発明の効果〕

以上説明したように、この発明は電位センサが検知する
静電潜像電位に基づいて演算された画像書き込み発光レ
ベルを記憶するメモリと、レーザ発振器から発射される
発光パワーを直接モニタするモニタ手段と、ビーム検知
手段がレーザユニットから発射されたレーザビームを検
知する直前にモニタ手段がモニタするレーザ発振器のレ
ーザ発光パワーをあらかじめ設定されるビーム検知レベ
ルに調整する第１の調整手段と、この第１の：ＪＪ整手
投手段り発光パワーがビーム検知レベルに３１整された
レーザビームをビーム検知器が検知した直後に、レーザ
ユニットから発射されるレーザビームの発光レベルをメ
モリに記憶されている画像書き込み発光レベルに調整す
る第２の調整手段とを設けたので、感光体に形成される
静電潜像電位の変動に伴なってレーザビームの発光パワ
ーが変動して、常に画像書き込みタイミング信号の送出
タイミングを一定にできるため、レジストレーションズ
レのない鮮明なモノカラーまたはマルチカラー画像を形
成できる等の優れた利点を有する。

【図面の簡単な説明】

第１図はこの発明の一実施例を示すレーザビームプリン
タの発光パワー調整動作を説明する図、第２図は第１図
に示した半導体レーザがら発射されるレーザビームの発
光パワーを説明する図、第３図はプリントシーケンスタ
イミングを説明するタイミングチャート、第４図は１ド
ラム方式のカラーレーザビームプリンタの構成を説明す
る断面図、第５図は４ドラム方式のレーザビームプリン
タの一例を示す断面図、第６図はレーザビームプリンタ
における画像書き出しタイミング制御機構を説明する図
、第７図（ａ）、（ｂ）は第６図の動作を説明する図、
第８図は感光ドラムの表面電位制御動作を説明する断面
図である。 図中、１は電位制御回路、２はレーザ発光パワー記憶部
、３はパワーモニタ部、４はレーザドライバ、４１はレ
ーザユニー／　）、４４は感光ドラム、４６ａは受光素
子である。 第１図 第２図 第４図 ２．１ 第５図 第７図 第８図

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. （１）レーザユニットから感光体の非画像領域に走査さ
   れたレーザビームを検知するビーム検知手段と、前記レ
   ーザユニットから走査されたレーザビームにより感光体
   に形成される静電潜像の電位を検知する電位センサを有
   するレーザビームプリンタにおいて、前記電位センサが
   検知する静電潜像電位に基づいて演算された画像書き込
   み発光レベルを記憶するメモリと、レーザ発振器から発
   射される発光パワーを直接モニタするモニタ手段と、前
   記ビーム検知手段が前記レーザユニットから発射された
   レーザビームを検知する直前に前記モニタ手段がモニタ
   する前記レーザ発振器のレーザ発光パワーをあらかじめ
   設定されるビーム検知レベルに調整する第１の調整手段
   と、この第１の調整手段により発光パワーがビーム検知
   レベルに調整されたレーザビームを前記ビーム検知器が
   検知した直後に、前記レーザユニットから発射されるレ
   ーザビームの発光レベルを前記メモリに記憶されている
   画像書き込み発光レベルに調整する第２の調整手段とを
   具備したことを特徴とするレーザビームプリンタ。
2. （２）電位センサは、画像形成前に感光体の静電潜像電
   位を検知することを特徴とする特許請求の範囲第（１）
   項記載のレーザビームプリンタ。
3. （３）電位センサは、感光体の静電潜像電位をレーザビ
   ームの走査毎に検知することを特徴とする特許請求の範
   囲第（１）項記載のレーザビームプリンタ。