JP2002347276A - 画像形成装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 マルチレーザを用いる場合のレーザの劣化ま
たは破壊を防ぐことのできる画像形成装置，レーザの保
護方法，プログラムを提供する。 【解決手段】 複数のレーザ４２，４３からなるマルチ
レーザ４４を用い、各レーザを安定に発光させるために
１つのＰＤセンサ４１により前記各レーザからの光を受
光しＰＤセンサ４１の出力を用いて前記各レーザに対し
て帰還制御を行う複写機において、前記ＰＤセンサ４１
の出力が前記自動制御の区間中に１つのレーザが点灯し
た場合のリミット値６２を超えた場合に、画像処理部５
８はスイッチ５６，５７をＯＮして各レーザ４２，４３
を強制的に消灯する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、レーザ光源からの
光変調されたレーザ光を感光体や、静電記録媒体等の像
担持面上に導光して、その面上に例えば静電潜像から成
る画像情報を形成するようにした複写機，レーザビーム
プリンター，ファクシミリ等の画像形成装置に関し、特
にそのレーザの劣化または破壊の防止に関するものであ
る。

【０００２】

【従来の技術】従来より、この種の画像形成装置に於い
ては、レーザ光発生のために一つのレーザとＰＤセンサ
から構成されるレーザチップを用いており、バイアス電
流源とパルス電流源の２つの電流源を持つことによっ
て、レーザの発光特性の改善を図っている。そして、レ
ーザの発光を安定化する為に、画像形成時のレーザ発光
をＰＤ(フォトダイオード)センサからの出力信号を用い
て帰還をかけ、パルス電流量の自動制御を行っている
（以下ＡＰＣという）。

【０００３】また、複数のレーザから構成されるマルチ
レーザを用いた画像形成装置においては、図７に示すよ
うなレーザ駆動回路構成を採用している。図７における
レーザチップ４４は、半導体レーザの内部構成を示した
ものであり、Ａレーザ４２，Ｂレーザ４３，ＰＤセンサ
４１から構成されるツインレーザである。４７はＡレー
ザ４２のバイアス電流源、４５はＡレーザ４２のパルス
電流源であり、画像データとしてＤＡＴＡ１から出力さ
れる信号によりＯＮ／ＯＦＦするスイッチ５７によっ
て、Ａレーザ４２の発光は制御される。Ｂレーザ４３の
発光の制御もＡレーザ４２の制御と同様である。画像デ
ータとしてＤＡＴＡ２から出力される信号によりＯＮ／
ＯＦＦするスイッチ５６によって、Ｂレーザ４３の発光
は制御される。

【０００４】また、ＰＤセンサ４１の出力信号は電流電
圧変換器４９で電圧信号に変換され、Ｓ／Ｈ回路５１を
経てコンパレータ５５に入力され、Ａレーザ４２のパル
ス電流源４５を制御する。また、電流電圧変換器４９を
経たＰＤセンサ４１の出力信号は、Ｓ／Ｈ回路５０を経
てコンパレータ５４にも入力され、Ｂレーザのパルス電
流源４６を制御する。５２，５３は各々のパルス電流源
制御のための目標値を設定するリファレンス電圧であ
る。５８は前記画像データを生成するための画像処理
部、５９はこの画像処理部５８を制御するシステムコン
トローラーである。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】前述の従来例におけ
る、２つのレーザから構成されるマルチレーザの帰還制
御引き込み時、および画像データ出力時のシーケンスを
図８に示す。

【０００６】まず、タイミングＴ１でＤＡＴＡ２信号Ｏ
Ｎでスイッチ５６がＯＦＦになり、Ｂレーザ４３を発光
させ、Ｂレーザ４３のパルス電流量ＩｔＢを制御してＢ
レーザ４３のＡＰＣが完了した後、パルス電流は保持さ
れる。次にタイミングＴ２でＤＡＴＡ１信号ＯＮでスイ
ッチ５７がＯＦＦになり、Ａレーザ４２を発光させる。
Ａレーザ４２のパルス電流量ＩｔＡを制御してレーザ４
２のＡＰＣが完了した後、パルス電流は保持しＢＤほか
を検出し、画像データを出力できる状態となり、次のシ
ーケンスを２ライン毎に繰り返す。タイミングＴ３でＡ
レーザ４２のＡＰＣを行い、タイミングＴ４でＢレーザ
４３のＡＰＣを行う。そしてタイミングＴ５でＢＤ発光
し、不図示のＢＤ受光部に照射してタイミングをとり、
画像データを出力する。

【０００７】その際にＰＤセンサ４１の出力信号は電流
電圧変換器４９で電圧信号に変換される。その電圧信号
はコンパレータ６０に入力され、リファレンス電圧６１
（Ｖｒｅｆ３）と比較し、リファレンス電圧（Ｖｒｅｆ
３）を超えた場合は画像処理部５８にＰＤエラー信号を
送る。ＰＤエラー信号を受けた画像処理部５８は、ＤＡ
ＴＡ１，ＤＡＴＡ２信号をＯＮにし各レーザを消灯す
る。

【０００８】ところが、前記リファレンス電圧６１は、
従来のシングルレーザではレーザの最大定格近傍に設定
されていたが、ツインビームレーザ４４は２つのＬＤ
（レーザダイオード）を１つのＰＤで受光するため、リ
ファレンス電圧を２つのＬＤの最大定格の和の近傍にす
るしかなかった。しかしこれでは１つのレーザで最大定
格以上、２つのＬＤの最大定格の和以下で点灯した場合
でもＰＤエラー信号を発生しないため、レーザの劣化ま
たは破壊を完全に避けることはできなかった。

【０００９】本発明は、このような状況のもとでなされ
たもので、マルチレーザを用いる場合のレーザの劣化ま
たは破壊を防ぐことのできる画像形成装置を提供するこ
とを目的とするものである。

【００１０】

【課題を解決するための手段】前記目的を達成するた
め、本発明では、画像形成装置を次の（１）ないし
（３）のとおりに構成する。

【００１１】（１）複数のレーザからなるマルチレーザ
を用い、各レーザを安定に発光させるために１つのセン
サにより前記各レーザからの光を受光しそのセンサの出
力を用いて前記各レーザに対して帰還制御を行う画像形
成装置において、前記センサの出力がリミット値を超え
た場合に各レーザの発光を遮断する遮断信号を生成する
遮断信号生成手段と、各レーザの発光を前記遮断信号生
成手段により生成した遮断信号により遮断する発光遮断
手段と、前記リミット値を前記帰還制御の区間中は１つ
レーザが点灯した場合のリミット値に切り換え、前記区
間以外の区間中は複数のレーザが点灯した場合のリミッ
ト値に切り換える切り換え手段とを備えた画像形成装
置。

【００１２】（２）複数のレーザからなるマルチレーザ
を用い、各レーザを安定に発光させるために１つのセン
サにより前記各レーザからの光を受光しそのセンサの出
力を用いて前記各レーザに対して帰還制御を行う画像形
成装置において、前記センサの出力が１つのレーザが点
灯した場合のリミット値を超えた場合に各レーザの発光
を遮断する遮断信号を生成する第１の遮断信号生成手段
と、前記センサの出力が複数のレーザが点灯した場合の
リミット値を超えた場合に各レーザの発光を遮断する遮
断信号を生成する第２の遮断信号生成手段と、各レーザ
の発光を、前記第1の遮断信号生成手段または前記第２
の遮断信号生成手段により生成した遮断信号により遮断
する発光遮断手段と、前記帰還制御の区間中は前記第１
の遮断信号生成手段の出力を前記発光遮断手段に供給す
るように切り換え、前記区間以外の区間中は第２の遮断
信号生成手段の出力を前記発光遮断手段に供給するよう
に切り換える切り換え手段とを備えた画像形成装置。

【００１３】（３）複数のレーザからなるマルチレーザ
を用い、各レーザを安定に発光させるために１つのセン
サにより前記各レーザからの光を受光しそのセンサの出
力を用いて前記各レーザに対して帰還制御を行う画像形
成装置において、前記センサの出力が１つのレーザが点
灯した場合のリミット値を超えた場合に各レーザの発光
を遮断する遮断信号を生成する遮断信号生成手段と、各
レーザの発光を前記遮断信号生成手段により生成した遮
断信号により遮断する発光遮断手段と、前記自動制御の
区間以外の区間中は前記遮断信号生成手段で生成した遮
断信号を無効にする手段とを備えた画像形成装置。

【００１４】

【発明の実施の形態】以下本発明の実施の形態を複写機
の実施例により詳しく説明する。なお、本発明は、装置
の形に限らず、実施例の説明に裏付けられて、方法の形
で、更には、この方法を実現するためのプログラムの形
で実施することができる。

【００１５】

【実施例】（実施例１）図２は、実施例１である“複写
機”の全体構成を示す断面図である。複写機の基本的な
動作について図２を用いて説明する。原稿給紙装置上に
積載された原稿は、１枚づつ順次原稿台ガラス面２上に
搬送される。原稿が搬送されると、スキャナー３部分の
ランプが点灯し、かつスキャナーユニット４が移動して
原稿を照射する。原稿の反射光はミラー５，６，７を介
してレンズ８を通過し、その後イメージセンサ部９に入
力される。イメージセンサ部９に入力された画像信号
は、直接、あるいは、一旦図示しない画像メモリに記憶
され再び読み出され後、露光制御部１０に入力される。
露光制御部１０により制御されたレーザ光によって感光
体１１が走査され、感光体１１上に作られた潜像は、現
像器１２あるいは１３によって現像される。前記潜像と
タイミングを合わせて転写紙積載部１４あるいは１５よ
り転写紙が搬送され、転写部１６に於いて、現像された
トナー像が転写される。転写されたトナー像は定着部１
７にて転写紙に定着された後、排紙部１８より装置外部
に排出される。

【００１６】図３は図２の露光制御部１０の構成を示す
図である。半導体レーザ３１より発せらた光ビームは、
コリメータレンズ３５及び絞り３２によりほぼ平行光に
されて、所定のビーム径で回転多面鏡３３に入射する。
回転多面鏡３３は矢印の方向に等角速度の回転を行って
おり、この回転に伴って、入射した光ビームが連続的に
角度を変える偏向ビームとなって反射される。偏向ビー
ムと成った光はｆ−θレンズ３４により集光作用を受け
る。一方、ｆ−θレンズ３４は同時に走査の時間的な直
線性を保証するような歪曲収差の補正を行う為に、光ビ
ームは、像担持体としての図１の感光体１１上に図の矢
印の方向に等速で走査される。感光体１１へのデータの
書き込みは半導体レーザ３１の光量制御によって行われ
る。

【００１７】本実施例の複写機に用いられるレーザ駆動
回路の構成を図１に示す。このレーザ駆動回路は露光制
御部１０内に設けられており、図７の従来例と同様な箇
所には同一の符号を符し、説明を省略する。本実施例が
図７の従来例と違うところは、１つのレーザの最大定格
近傍に設定されたコンパレータ６０のリファレンス電圧
６２（Ｖｒｅｆ４）と、画像処理部５８から送られるＳ
ｅｌｅｃｔ信号によりリファレンス電圧６１（Ｖｒｅｆ
３）とリファレンス電圧６２（Ｖｒｅｆ４）を切り換え
るスイッチ６３が加わった点である。

【００１８】ＰＤセンサ４１の出力信号は電流電圧変換
器４９で電圧信号に変換される。その電圧信号はコンパ
レータ６０に入力されリファレンス電圧と比較しリファ
レンス電圧を超えた場合は画像処理部５８にＰＤエラー
信号を送る。ＰＤエラー信号を受けた画像処理部５８は
ＤＡＴＡ１，ＤＡＴＡ２信号をＯＦＦにしレーザを消灯
する。このリファレンス電圧は２つのＬＤの最大定格の
和の近傍に設定されたリファレンス電圧６１（Ｖｒｅｆ
３）と１つのレーザで最大定格の近傍に設定されたリフ
ァレンス電圧６２（Ｖｒｅｆ４）が用意されている。画
像処理部５８はレーザの点灯状態に応じて、スイッチ６
３を切り換えてリファレンス電圧６１（Ｖｒｅｆ３）と
リファレンス電圧６２（Ｖｒｅｆ４）を選択する。

【００１９】図４にその帰還制御引き込み時、および画
像データ出力時のシーケンス示す。

【００２０】まず、タイミングＴ１１でスイッチ５６が
ＯＦＦになりＢレーザ４３を発光させ、Ｂレーザ４３の
パルス電流量ＩｔＢを制御してＢレーザ４３のＡＰＣが
完了した後、パルス電流は保持される。次にタイミング
Ｔ１２でスイッチ５７がＯＦＦになりＡレーザ４２を発
光させる。Ａレーザ４２のパルス電流量ＩｔＡを制御し
てＡレーザ４２のＡＰＣが完了した後パルス電流は保持
される。次にタイミングＴ１４で、Ａレーザ４２とＢレ
ーザ４３を同時に発光させてＢＤ受光部３６に照射して
タイミングをとり、タイミングＴ１５で画像データを出
力可能となる。その画像データに応じてＤＡＴＡ１，Ｄ
ＡＴＡ２の信号が入力されてＡレーザ４２とＢレーザ４
３は各々発光する。

【００２１】この期間、制御引き込み時をＡＰＣ区間、
画像データ出力時を画像形成区間とする。ＡＰＣ区間で
は必ずレーザが１つずつしか点灯しないため画像処理部
５８はＳｅｌｅｃｔ信号をＬとしてスイッチ６３を切り
換えてリファレンス電圧６２（Ｖｒｅｆ４）を選択す
る。タイミングＴ１３で始まる画像形成区間では、ＤＡ
ＴＡ１，ＤＡＴＡ２の入力に応じて２つのレーザが任意
に点灯するため、画像処理部５８はＳｅｌｅｃｔ信号を
Ｈとしてスイッチ６３を切り換えてリファレンス電圧６
１（Ｖｒｅｆ３）を選択する。次にタイミングＴ１６で
次ラインのＡＰＣ区間が始まるので、画像処理部５８は
Ｓｅｌｅｃｔ信号をＬとしてスイッチ６３を切り換えて
リファレンス電圧６２（Ｖｒｅｆ４）を選択し、以降こ
のシーケンスを２ライン毎に繰り返す。

【００２２】以上説明したように、本実施例では、レー
ザが一つずつしか点灯しないＡＰＣ区間では、１つのレ
ーザの最大定格の近傍に設定されたリファレンス電圧６
２によりレーザ発光を監視し、２つのレーザが任意に点
灯する画像形成区間では、２つのレーザの最大定格の和
の近傍に設定されたリファレンス電圧６１によりレーザ
発光を監視するので、レーザがその最大定格を超えて発
光することによるレーザの劣化，破壊を防止することが
できる。

【００２３】(実施例２)実施例２である“複写機”にお
けるレーザ駆動回路の構成を図５に示す。本実施例の全
体構成は実施例１と同様なので、図２およびその説明を
援用し、ここでの説明を省略する。

【００２４】本実施例におけるレーザ駆動回路は露光制
御部１０内に設けられており、図７の従来例と同様な箇
所には同一の符号を符し、ここでの説明を省略する。

【００２５】本実施例が図７の従来例と違うところは、
１つのレーザの最大定格近傍に設定されたリファレンス
電圧６２（Ｖｒｅｆ４）と、このリファレンス電圧６２
（Ｖｒｅｆ４）と電圧変換されたＰＤ出力電圧を比較す
るコンパレータ６４、画像処理部５８から送られるＳｅ
ｌｅｃｔ信号によりコンパレータ６０とコンパレータ６
４の出力（ＰＤエラー）を切り換えるスイッチ６５が加
わった点である。

【００２６】ＰＤセンサ４１の出力信号は電流電圧変換
器４９で電圧信号に変換される。その電圧信号はコンパ
レータ６０，６４に入力されリファレンス電圧と比較し
各々のリファレンス電圧（Ｖｒｅｆ３，Ｖｒｅｆ４）を
超えた場合はＰＤエラー信号を発生する。画像処理部５
８はレーザの点灯状態に応じて、スイッチ６５を切り換
える。ＡＰＣ区間ではＳｅｌｅｃｔ信号をＬにしてコン
パレータ６４の出力（ＰＤエラー）を選択し、画像形成
区間ではＳｅｌｅｃｔ信号をＨにしてコンパレータ６０
の出力（ＰＤエラー）を選択する。ＰＤエラー信号を受
けた画像処理部５８はＤＡＴＡ１，ＤＡＴＡ２信号をＯ
ＦＦにしレーザを消灯する。

【００２７】以上説明したように、本実施例では、レー
ザが一つずつしか点灯しないＡＰＣ区間では、１つのレ
ーザの最大定格の近傍に設定されたリファレンス電圧６
２によりレーザ発光を監視し、２つのレーザが任意に点
灯する画像形成区間では、２つのレーザの最大定格の和
の近傍に設定されたリファレンス電圧６１によりレーザ
発光を監視するので、レーザがその最大定格を超えて発
光することによるレーザの劣化，破壊を防止することが
できる。

【００２８】（実施例３）実施例３である“複写機”に
おけるレーザ駆動回路の構成を図６に示す。本実施例の
全体構成は実施例１と同様なので、図２およびその説明
を援用し、ここでの説明を省略する。

【００２９】本実施例のレーザ駆動回路は露光制御部１
０内に設けられており、図７の従来例と同様な箇所には
同一の符号を符し、ここでの説明を省略する。本実施例
が図７の従来例と違うところは、リファレンス電圧６１
（Ｖｒｅｆ３）が無くなり、１つのレーザの最大定格近
傍に設定されたリファレンス電圧６６（Ｖｒｅｆ４）
と、コンパレータ６０の出力を受けるＡＮＤ回路６７が
加わった点である。

【００３０】ＰＤセンサ４１の出力信号は電流電圧変換
器４９で電圧信号に変換される。その電圧信号はコンパ
レータ６０に入力されリファレンス電圧６６と比較しリ
ファレンス電圧６６を超えた場合は画像処理部５８にＰ
Ｄエラー信号を送る。ＰＤエラー信号を受けた画像処理
部５８はＤＡＴＡ１，ＤＡＴＡ２信号をＯＦＦにしレー
ザを消灯する。このリファレンス電圧６６は１つのレー
ザで最大定格の近傍に設定されたリファレンス電圧であ
り、画像処理部５８はレーザの点灯状態に応じて、ＰＤ
エラー信号を無効にする。

【００３１】ＡＰＣ区間ではＳｅｌｅｃｔ信号をＨにし
てコンパレータ６０の出力（ＰＤエラー）を有効にし、
画像形成区間ではＳｅｌｅｃｔ信号をＬにしてコンパレ
ータ６０の出力（ＰＤエラー）を無効にする。ＰＤエラ
ー信号を受けた画像処理部５８はＤＡＴＡ１，ＤＡＴＡ
２信号をＯＦＦにしレーザを消灯する。

【００３２】以上説明したように、本実施例によれば、
レーザが一つずつしか点灯しないＡＰＣ区間において、
１つのレーザの最大定格の近傍に設定されたリファレン
ス電圧６６によりレーザ発光を監視するので、光量が不
安定であるＡＰＣ区間で各レーザが最大定格を超えて発
光することによるレーザの劣化，破壊を防止することが
できる。

【００３３】

【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
複数のレーザを用いた画像形成装置において、各レーザ
が最大定格を超えて点灯したときに速やかに各レーザを
消灯し、各レーザが最大定格を超えて発光することによ
るレーザの劣化，破壊を防止することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】 実施例１におけるレーザ駆動回路の構成を示
すブロック図

【図２】 実施例１の全体構成を示す断面図

【図３】 露光制御部の構成を示す図

【図４】 実施例１の動作を示すタイミングチャート

【図５】 実施例２におけるレーザ駆動回路の構成を示
すブロック図

【図６】 実施例３におけるレーザ駆動回路の構成を示
すブロック図

【図７】 従来例の回路構成を示すブロック図

【図８】 従来例の動作を示すタ一ミングチャート

【符号の説明】

４１ ＰＤセンサ ４２ Ａレーザ ４３ Ｂレーザ ４４ ツインビームレーザ ５６，５７ スイッチ ５８ 画像処理部 ６１，６２ リファレンス電圧

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き Ｆターム(参考） 2C362 AA12 AA16 AA51 AA53 AA73 BA66 BA67 EA05 EA07 5C072 AA03 BA13 CA06 CA12 DA04 DA21 HA02 HA06 HA13 HB08 XA01 XA05 5C074 AA15 BB03 CC22 CC26 EE02 EE04 HH02 HH04

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 複数のレーザからなるマルチレーザを用
   い、各レーザを安定に発光させるために１つのセンサに
   より前記各レーザからの光を受光しそのセンサの出力を
   用いて前記各レーザに対して帰還制御を行う画像形成装
   置において、 前記センサの出力がリミット値を超えた場合に各レーザ
   の発光を遮断する遮断信号を生成する遮断信号生成手段
   と、 各レーザの発光を前記遮断信号生成手段により生成した
   遮断信号により遮断する発光遮断手段と、 前記リミット値を前記帰還制御の区間中は１つレーザが
   点灯した場合のリミット値に切り換え、前記区間以外の
   区間中は複数のレーザが点灯した場合のリミット値に切
   り換える切り換え手段とを備えたことを特徴とする画像
   形成装置。
2. 【請求項２】 複数のレーザからなるマルチレーザを用
   い、各レーザを安定に発光させるために１つのセンサに
   より前記各レーザからの光を受光しそのセンサの出力を
   用いて前記各レーザに対して帰還制御を行う画像形成装
   置において、 前記センサの出力が１つのレーザが点灯した場合のリミ
   ット値を超えた場合に各レーザの発光を遮断する遮断信
   号を生成する第１の遮断信号生成手段と、 前記センサの出力が複数のレーザが点灯した場合のリミ
   ット値を超えた場合に各レーザの発光を遮断する遮断信
   号を生成する第２の遮断信号生成手段と、 各レーザの発光を、前記第1の遮断信号生成手段または
   前記第２の遮断信号生成手段により生成した遮断信号に
   より遮断する発光遮断手段と、 前記帰還制御の区間中は前記第１の遮断信号生成手段の
   出力を前記発光遮断手段に供給するように切り換え、前
   記区間以外の区間中は第２の遮断信号生成手段の出力を
   前記発光遮断手段に供給するように切り換える切り換え
   手段とを備えたことを特徴とする画像形成装置。
3. 【請求項３】 複数のレーザからなるマルチレーザを用
   い、各レーザを安定に発光させるために１つのセンサに
   より前記各レーザからの光を受光しそのセンサの出力を
   用いて前記各レーザに対して帰還制御を行う画像形成装
   置において、 前記センサの出力が１つのレーザが点灯した場合のリミ
   ット値を超えた場合に各レーザの発光を遮断する遮断信
   号を生成する遮断信号生成手段と、 各レーザの発光を前記遮断信号生成手段により生成した
   遮断信号により遮断する発光遮断手段と、 前記自動制御の区間以外の区間中は前記遮断信号生成手
   段で生成した遮断信号を無効にする手段とを備えたこと
   を特徴とする画像形成装置。