JPS638671A - レ−ザビ−ムプリンタ - 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は装着本体、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を定石器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を一様帯電させる。３０Ｙ、３０Ｍ、３０Ｃは
現像器で、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Ｗ３０Ｃ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、３３Ｇ、３３ＢＫは
現像器で、感光ドラム３１Ｙ、３１Ｍ、３１Ｃ，３１Ｂ
Ｋ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１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
の感光ドラム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
イミング制御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）４２
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ｆ１０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
ット４８ｃ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４８ｂ
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ＬＥ
は画像領域外でスリット４６Ｃを介して受光素子４６ａ
に導かれ、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（ａ）は従来の発光パワー制御動作を説明する図
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、５１はモニタ部で、レーザユニット４
１内の半導体レーザ４１ａから発射されるレーザビーム
ＬＢのバックビームを受光するフォトダイオード４１ｂ
の出力をモニタする。５２はレーザドライバでパワーモ
ニタ部５１の出力に基づいてレーザビームＬＢの発光パ
ワーがあらかじめ設定された値に収束するように半導体
レーザ４１ａに印加する駆動電流を制御する。５３は電
位センサで、感光ドラム４４に形成される静電潜像電位
を検知する。５４は電位制御回路で、電位センサ５３の
出力に基づいて画像書き込み用の発光レベルを得るため
に半導体レーザ４１ａに印加する駆動電流を求めて、レ
ーザドライバ５２に出力する。なお、感光ドラム４４が
半導体レーザ４１ａの環境等の熱変動によりレーザビー
ムＬＢの波長変動してもドラム感度が変動しない場合は
、図中の点線で示す電位センサ５３．電位制御回路５４
は設けなくともよい。

第８図（ｂ）は第８図（ａ）に示した発光パワー制御動
作を説明する図であり、縦軸はレーザビームＬＢの発光
パワーを示し、横軸は時間を示す。

この図において、６１は画像露光期間であり、レーザビ
ームＬＢが画像信号に応じてオン、オフする。６２はブ
ランキング期間であり１画像露光終了後、画像書き込み
タイミング信号Ｃを検知する。

電位センサ５３が感光ドラム４４に形成される静電潜像
電位を検知すると、電位制御回路５４が検知された静電
潜像電位レベルに基づいて最適な潜像を形成するために
必要なレーザビームＬＢの発光パワーデータを演算し、
レーザドライバ５２に印加する。これを受けて、レーザ
ドライバ５２が半導体レーザ４１ａに印加する駆動電流
を調整する。

〔発明が解決しようとする問題点〕

ところが、半導体レーザ４１ａ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
ションがずれる、すなわち色ずれが発生し、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。

また第８図（ａ）に示すように、最適な明部電位を得る
ため、電位センサ５３により選られる感光ドラム４４の
表面電位に基づいて半導体レーザ４１ａ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。

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、レーザビームの１走査期間に含まれるブランキン
グ期間にレーザビームを発射させて、２つの期間に分割
された第１のブランキング期間で感光体の感度に応じた
発光パワー調整を行い、第２のブランキング期間でビー
ム検知に応じた発光パワー調整を行うことにより、レジ
ストレーションずれのなく、色ずれのない鮮明な画像を
得られるレーザビームプリンタを提供することを目的と
する。

Ｃ聞届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、レーザユニッ
トから発射されたレーザビームの発光パワーをモニタす
るモニタ手段と、レーザユニットから発射されたレーザ
ビームが感光体の非画像領域を走査する期間を分割する
第１および第２のブランキング信号を発生させる信号発
生手段と、この信号発生手段から送出された第１のブラ
ンキング信号送出中に、モニタ手段から出力されるレー
ザビームの発光パワーを画像書き込みレベルに調整する
第１の調整手段と、信号発生手段から送出された第２の
ブランキング信号送出中に、モニタ手段から出力される
レーザビームの発光パワーを前記ビーム検知器が検知す
るビーム検知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、信号発生手段から第１および第２
のブランキング信号を発生させ、第１のブランキング信
号送出中に、第１の調整手段がモニタ手段から出力され
るレーザビームの発光パワーを画像書き込みレベルに調
整し、第２のブランキング信号送出中に、第２の調整手
段がモニタ手段から出力されるレーザビームの発光パワ
ーをビーム検知レベルに調整する。

〔実施例〕

第１図（ａ）、（ｂ）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制御構成を説明する図で
あり、第６図と同一のものには同じ符号を付しである。

これらの図において、１はパワーモニタ部で、レーザユ
ニット４１内の半導体レーザ４１ａの発光するレーザビ
ームＬＢのバックビームをフォトダイオード４１ｂによ
り受光し、その出力信号をモニタすることによりレーザ
ビームＬＢの発光パワーをモニタする。２はＡ／Ｄ変換
器で、パワーモニタ部１がモニタした発光パワー出力信
号をディジタル信号に変換し、ディジタル化された発光
パワーデータＰＭＤをレーザドライバ３に出力する。１
１は電流スイッチで、図示しないプリンタ制御部（信号
発生手段）から送出される画像信号ＶＤＯに基づいて半
導体レーザ４１ａをオン、オフさせる。１２ａはディジ
タルコンパレータで、プリンタ制御部から送出される第
１のブランキング信号α送出中に、Ａ／Ｄ変換器２から
出力される発光パワーデータＰＭＤとバッフ７メモリ１
４ａに格納された画像書き込みレベルＬ１とを比較し、
その差分に応じたセットデータ５ＥＴＩを電流設定バッ
ファ１３ａにセットする。１２ｂはディジタルコンパレ
ータで、プリンタ制御部から送出される第２のブランキ
ング信号β送出中に、Ａ／Ｄ変換器２から出力される発
光パワーデータＰＭＤとバッファメモリ１４ｂに格納さ
れたビーム検知レベルＬ２とを比較し、その差分に応じ
たセットデータ５ＥＴ２を電流設定バッファ１３ｂにセ
ットする。なお、電流設定バッファ１３ａ、１３ｂには
、電源投入時にリセットまたは所定値がセットされる。

１５はレーザパワー設定器で、セットデータ５ＥＴＩ　
、５ＥＴ２に基づいて半導体レーザ４１ａに印加される
駆動電流を制御する。

次に第２図を参照しながらこの発明による発光パワー制
御動作について説明する。

第２図はこの発明による発光パワー制御動作の一例を説
明するタイミングチャートであり、第１図（ａ）、（ｂ
）と同一の信号には同じ符号を付しである。

この図から分かるように、画像露光期間６１を過ぎても
画像信号ＶＤＯが電流スイッチ１１に入力されているの
で、ブランキング期間６２に入っても半導体レーザ４１
ａが発光し続ける。これに並行してブランキング期間６
２に入ると、ディジタルコンパレータ１２ａに図示しな
いプリンタ制御部から第１のブランキング信号αが送出
される。このとき、ディジタルコンパレータ１２ａの他
方にはパワーモニタ部１でモニタされた発光パワーがデ
ィジタル化された発光パワーデータＰＭＤが入力される
。これを受けて、ディジタルコンパレータ１２ａはバッ
ファメモリ１４ａに格納された画像書き込みレベルＬｌ
を読み出し、発光パワーデータＰＭＤとの差分を電流設
定バッファ１３ａにセットデータ５ＥＴＩとして出力す
る。

この設定動作は第１のブランキング信号αが送出されて
いる最中に終了し、第１のブランキング信号αの立ち下
がりに同期してディジタルコンパレータ１２ｂに図示し
ないプリンタ制御部から第１のブランキング信号βが送
出される。このとき、ディジタルコンパレータ１２ｂの
他方にはパワーモニタ部１でモニタされた発光パワーが
ディジタル化された発光パワーデータＰＭＤが入力され
る。これを受けて、ディジタルコンパレータ１２ｈはバ
ッファメモリｉ４ｂに格納されたビーム検知レベルＬ２
を読み出し、発光パワーデータＰＭＤとの差分を電流設
定バッファ１３ｂにセットデータ５ＥＴ２として出力す
る。

一方、レーザパワー設定器１５は、画像露光期間６１に
入った時点で、セットデータ５ＥＴＩに応じて半導体レ
ーザ４１ａに画像書き込みレベルＬｌの発光パワーが得
らるような駆動電流を印加する。この駆動電流を電流ス
イッチ１１が画像信号ＶＤＯに応じてオン、オフ変調さ
れて、感光ドラム４４に最適な静電電位を有する潜像を
形成する。一方、レーザビームＬＢが画像書き込みタイ
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に入射する直前に、レー
ザパワー設定器１５はセットデータ５ＥＴ２に応じて半
導体レーザ４１ａにビーム検知レベルＬ２の発光パワー
が得らるような駆動電流を印加するため、ｋ−ザビーム
ＬＢが受光素子４６ａを通過する際には、一定の発光パ
ワーを有するレーザビームＬＢを検知することになるの
で、安定した画像書き込みタイミング信号Ｃを発生可能
となる。

なお、第３図に示すように電位センサ５３から得られる
表面電位に基づいて最適な表面電位が得られる発光パワ
ーを演算する電位制御回路５４を有するレーザビームプ
リンタにおいては、電位制御回路５４で演算された画像
書き込みレベルＬＬ（感光ドラム４４の感度により変動
する）をバッファメモリ１４ａに入力するように構成す
れば、感光ドラム４４の感度変化に基づいて画像書き込
み時の発光パワーを調整でき、安定した濃度を再現でき
る静電潜像を形成できる。

〔発明の効果〕

以上説明したように、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の発光パワーをモニタするモニタ
手段と、レーザユニットから発射されたレーザビームが
感光体の非画像領域を走査する期間を分割する第１およ
び第２のブランキング信号を発生させる信号発生手段と
、この信号発生手段から送出された第１のブランキング
信号送出中に、モニタ手段から出力されるレーザビーム
の発光パワーを画像書き込みレベルに調整する第１の調
整手段と、信号発生手段から送出された第２のブランキ
ング信号送出中に、モニタ手段から出力されるレーザビ
ームの発光パワーをビーム検知器が検知するビーム検知
レベルに調整する第２の調整手段とを設けたので、常に
一定のタイミングで画像書き込みタイミング信号を送出
することができるので、レジストレーションずれを正確
に防止できる。また感光体の静電潜像電位に対応した発
光パワーを有するし・−ザビームで感光体を照射できる
ので、常に色ずれのない画像を再生でき°る等の優れた
利点を有する。

【図面の簡単な説明】

第１図（ａ）、（ｂ）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制御構成を説明する図、
第２図はこの発明による発光パワー制御動作の一例を説
明するタイミングチャート、第３図はこの発明の他の実
施例を説明するレーザビームプリンタの発光パワー制御
構成を説明する図、第４図は１ドラム方式のレーザビー
ムプリンク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（ａ）は従来の発光パ
ワー制御動作を説明する図、第８図（ｂ）は第８図（ａ
）に示した発光パワー制御動作を説明する図である。 図中、１はパワでモニタ部、２はＡ／Ｄ変換器、３はレ
ーザドライバ、１１は電流スイッチ、１２ａ、１２ｂは
ディジタルコンパレータ、１３ａ、１３ｂは電流設定バ
ー／　７７．１４ａ。 １４ｂはバッファメモリ、１５はレーザパワー設定器で
ある。 第１図（ａ） ３：レープ°ドライバ 第２図 第３図 第°４　図 第５図 第７図 第８図

Claims (1)

【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を有するレ
   ーザビームプリンタにおいて、前記レーザユニットから
   発射されたレーザビームの発光パワーをモニタするモニ
   タ手段と、前記レーザユニットから発射されたレーザビ
   ームが前記感光体の非画像領域を走査する期間を分割す
   る第１および第２のブランキング信号を発生させる信号
   発生手段と、この信号発生手段から送出された第１のブ
   ランキング信号送出中に、前記モニタ手段から出力され
   るレーザビームの発光パワーを画像書き込みレベルに調
   整する第１の調整手段と、前記信号発生手段から送出さ
   れた第２のブランキング信号送出中に、前記モニタ手段
   から出力されるレーザビームの発光パワーを前記ビーム
   検知器が検知するビーム検知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。