(57)【要約】　　　（修正有）【課題】全ての半導体レーザの光量立ち上げ時間の短縮を可能とする。【解決手段】複数の半導体レーザを同時駆動して同時に複数ラインの光書込を同時に行う光書込手段において、前記複数の半導体レーザの個々のレーザ光源から発したレーザ光の一部を検出する１つの受光素子を有し、前記ラインＡＰＣ制御手段に移行する前段階として、前記個々のレーザ光源を順次点灯して個々の半導体レーザを所望の光量に推移させる手段を有し、前記複数の半導体レーザのいずれか１つを点灯し、同期検知信号が検出された場合は、前記点灯を終了する手段を有し、残りの半導体レーザのいずれか１つを点灯して、点灯したレーザー光源によって同期信号が検出された場合は、前記点灯を終了する手段を有し、順次残りの半導体レーザーを点灯と同期信号により所望の光量に推移させる手段を有し、全ての半導体レーザを所望の光量に推移させる動作を完了後、ラインＡＰＣ動作に移行する。【選択図】　　　　図１
2004101656.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数の半導体レーザを同時駆動して同時に複数ラインの光書込を同時に行う光書込手段と、
前記複数の半導体レーザの個々の半導体レーザの光量を順次、受光素子の出力信号に基づいて所望の光量に制御維持するラインＡＰＣ制御手段とを有する画像形成装置において、
前記複数の半導体レーザの個々のレーザ光源から発したレーザ光の一部を検出する１つの受光素子を有し、
前記ラインＡＰＣ制御手段に移行する前段階として、前記個々のレーザ光源を順次点灯して個々の半導体レーザを所望の光量に推移させる手段を有し、
前記複数の半導体レーザのいずれか１つを点灯し、同期検知信号が検出された場合は、前記点灯を終了する手段を有し、
残りの半導体レーザのいずれか１つを点灯して、点灯したレーザー光源によって同期信号が検出された場合は、前記点灯を終了する手段を有し、
順次残りの半導体レーザーを点灯と同期信号により所望の光量に推移させる手段を有し、
全ての半導体レーザを所望の光量に推移させる動作を完了後、ラインＡＰＣ動作に移行することを特徴とする画像形成装置。
【請求項２】
前記個々の半導体レーザを所望の光量に推移させる手段において、
同期信号が２回検出された場合は、光量の推移動作が完了したと判断する手段を有することを特徴とする請求項１記載の画像形成装置。
【請求項３】
所望光量に推移させる半導体レーザの個数は、設定可能であることを特徴とする請求項１または２記載の画像形成装置。
【請求項４】
複数の半導体レーザを同時駆動して同時に複数ラインの光書込を同時に行う光書込手段と、
前記複数の半導体レーザの個々の半導体レーザの光量を順次、受光素子の出力信号に基づいて所望の光量に制御維持するラインＡＰＣ制御手段とを有する光書込装置において、
前記複数の半導体レーザの個々のレーザ光源から発したレーザ光の一部を検出する１つの受光素子を有し、
前記ラインＡＰＣ制御手段に移行する前段階として、前記個々のレーザ光源を順次点灯して個々の半導体レーザを所望の光量に推移させる手段を有し、
前記複数の半導体レーザのいずれか１つを点灯し、同期検知信号が検出された場合は、前記点灯を終了する手段を有し、
残りの半導体レーザのいずれか１つを点灯して、点灯したレーザー光源によって同期信号が検出された場合は、前記点灯を終了する手段を有し、
順次残りの半導体レーザーを点灯と同期信号により所望の光量に推移させる手段を有し、
全ての半導体レーザを所望の光量に推移させる動作を完了後、ラインＡＰＣ動作に移行することを特徴とする光書込装置。
【請求項５】
前記個々の半導体レーザを所望の光量に推移させる手段において、
同期信号が２回検出された場合は、光量の推移動作が完了したと判断する手段を有することを特徴とする請求項４記載の光書込装置。
【請求項６】
所望光量に推移させる半導体レーザの個数は、設定可能であることを特徴とする請求項４または５記載の光書込装置。
【請求項７】
複数の半導体レーザを同時駆動して同時に複数ラインの光書込を同時に行う工程と、
前記複数の半導体レーザの個々の半導体レーザの光量を順次、受光素子の出力信号に基づいて所望の光量に制御維持するラインＡＰＣ制御工程とを有する光書込装置のＡＰＣ制御方法において、
前記複数の半導体レーザの個々のレーザ光源から発したレーザ光の一部を検出する１つの受光素子を有し、
前記ラインＡＰＣ制御工程に移行する前段階として、前記個々のレーザ光源を順次点灯して個々の半導体レーザを所望の光量に推移させる工程を有し、
前記複数の半導体レーザのいずれか１つを点灯し、同期検知信号が検出された場合は、前記点灯を終了する工程を有し、
残りの半導体レーザのいずれか１つを点灯して、点灯したレーザー光源によって同期信号が検出された場合は、前記点灯を終了する工程を有し、
順次残りの半導体レーザーを点灯と同期信号により所望の光量に推移させる工程を有し、
全ての半導体レーザを所望の光量に推移させる動作を完了後、ラインＡＰＣ動作に移行することを特徴とする光書込装置のＡＰＣ制御方法。
【請求項８】
前記個々の半導体レーザを所望の光量に推移させる工程において、
同期信号が２回検出された場合に光量の推移動作が完了したと判断する工程を有することを特徴とする請求項７記載の光書込装置のＡＰＣ制御方法。
【請求項９】
所望光量に推移させる半導体レーザの個数は、設定可能であることを特徴とする請求項７または８記載の光書込装置のＡＰＣ制御方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、複数の半導体レーザを１個の受光素子によって光量調整を行う画像形成装置、光書込装置および光書込装置のＡＰＣ制御方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来、光書込装置を有する画像形成装置においては、１つの発光素子と１つの受光素子（フォトダイオード）とから構成するレーザーチップを有し、１つのレーザーチップに対し１系統の光電気負帰還ループを有する半導体レーザー駆動制御装置を有している。また、プリントスピードの高速化、画像の高画質化に伴い、前記レーザーチップを複数個有する構成において、前記制御構成をレーザーチップ個数分用意し、各々のＡＰＣ制御は各々独立して行う構成となっている。
【０００３】
高速化、高画質化の達成手段として、１つのレーザーチップに複数個の発光素子を整列して配置したＬＤアレイが提案されている。前記ＬＤアレイの特徴としては、複数の発光素子が整列に等間隔に配置されており、この為、副走査方向のピッチ間調整は光学系のレンズ特性によって決定される為、回転等の複雑な調整機構を削減できる。
【０００４】
従来の画像形成装置においては、複数の発光素子のうち、いずれか１個の発光素子によって、同期信号を検出されたらその発光素子によって同期信号を得つつ、得られた同期信号に同期して残りの発光素子を必要光量まで推移させている。（例えば、特許文献１参照）
【０００５】
【特許文献１】
特開平１０―１６６６４９号公報
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
しかし、更なる高画質、高速化に伴い、前記レーザーチップの個数を増やしていく方法においては、レーザー発光点のピッチ調整に伴う構成部品の複雑化、各ｃｈの画像スタート位置の基準を決定する同期検知板の高速化等、の課題がある。
【０００７】
１つのレーザーチップに複数個の発光素子を整列して配置したＬＤアレイにおいては、複数の発光素子に対し１つの受光素子という特殊な構成であるため、発光素子を同時にＡＰＣ動作させる事は困難である。そのため、従来のＡＰＣ動作への移行動作をそのままＬＤアレイを用いた、マルチビーム書込の装置に用いることは不可能である。
【０００８】
上記事情に鑑みて、特許文献１における画像形成装置は、複数の発光素子のいずれか１個の発光素子によって、同期信号を検出したらその発光素子によって同期信号を得つつ、得られた同期信号に同期して残りの発光素子を必要光量まで推移する技術が開示されている。この方法によると、同期信号を得るための点灯時には、他のｃｈでの必要光量迄の推移動作を中断させる必要があり、また、必要光量まで推移されたを随時監視する必要があった。
【０００９】
本発明は、上記事情に鑑みてなされたものであり、個々の半導体レーザの光量を順次、受光素子の出力信号に基づいて所望の光量に制御するＡＰＣ制御に移行する前段階として、個々のレーザ光源を順次点灯して個々の半導体レーザを所望の光量に推移させる方法において、前記複数の半導体レーザの内、いずれか１つを点灯して同期検知信号が検出されたら点灯を終了し、次に残りの半導体レーザのいずれかを点灯して、点灯したレーザー光源によって同期信号が検出されたら点灯を終了し、順次残りの半導体レーザーを点灯と同期信号により所望の光量に推移させる過程を有し、全ての半導体レーザを所望の光量に推移させる動作を完了後、ラインＡＰＣ動作に移行することで、推移動作による光源光量の変化（上昇）を、同期検知信号をモニタし、簡単に監視する事ができ、個々の半導体レーザが一定光量に到達した所で、順次、残りのレーザの推移動作を行えることが可能となり、全ての半導体レーザの光量立ち上げ時間の短縮が可能となることを目的とする。
【００１０】
また、半導体レーザを所望の光量に推移させる過程において、同期信号が２回検出された場合に、その光源光量の推移動作が完了したと判断することで、光量上昇途中にて個々のレーザの推移動作が終了することなく、立ち上げ動作が可能となることを目的とする。
【００１１】
また、所望光量に推移させる半導体レーザの個数を設定可能とすることで、システムに合わせた立上げ動作が可能となることを目的とする。
【００１２】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するために、請求項１記載の発明は、複数の半導体レーザを同時駆動して同時に複数ラインの光書込を同時に行う光書込手段と、前記複数の半導体レーザの個々の半導体レーザの光量を順次、受光素子の出力信号に基づいて所望の光量に制御維持するラインＡＰＣ制御手段とを有する画像形成装置において、前記複数の半導体レーザの個々のレーザ光源から発したレーザ光の一部を検出する１つの受光素子を有し、前記ラインＡＰＣ制御手段に移行する前段階として、前記個々のレーザ光源を順次点灯して個々の半導体レーザを所望の光量に推移させる手段を有し、前記複数の半導体レーザのいずれか１つを点灯し、同期検知信号が検出された場合は、前記点灯を終了する手段を有し、残りの半導体レーザのいずれか１つを点灯して、点灯したレーザー光源によって同期信号が検出された場合は、前記点灯を終了する手段を有し、順次残りの半導体レーザーを点灯と同期信号により所望の光量に推移させる手段を有し、全ての半導体レーザを所望の光量に推移させる動作を完了後、ラインＡＰＣ動作に移行することを特徴としている。
【００１３】
請求項２記載の発明は、請求項１記載の発明において、前記個々の半導体レーザを所望の光量に推移させる手段において、同期信号が２回検出された場合は、光量の推移動作が完了したと判断する手段を有することを特徴としている。
【００１４】
請求項３記載の発明は、請求項１または２記載の発明において、所望光量に推移させる半導体レーザの個数は、設定可能であることを特徴としている。
【００１５】
請求項４記載の発明は、複数の半導体レーザを同時駆動して同時に複数ラインの光書込を同時に行う光書込手段と、前記複数の半導体レーザの個々の半導体レーザの光量を順次、受光素子の出力信号に基づいて所望の光量に制御維持するラインＡＰＣ制御手段とを有する光書込装置において、前記複数の半導体レーザの個々のレーザ光源から発したレーザ光の一部を検出する１つの受光素子を有し、前記ラインＡＰＣ制御手段に移行する前段階として、前記個々のレーザ光源を順次点灯して個々の半導体レーザを所望の光量に推移させる手段を有し、前記複数の半導体レーザのいずれか１つを点灯し、同期検知信号が検出された場合は、前記点灯を終了する手段を有し、残りの半導体レーザのいずれか１つを点灯して、点灯したレーザー光源によって同期信号が検出された場合は、前記点灯を終了する手段を有し、順次残りの半導体レーザーを点灯と同期信号により所望の光量に推移させる手段を有し、全ての半導体レーザを所望の光量に推移させる動作を完了後、ラインＡＰＣ動作に移行することを特徴としている。
【００１６】
請求項５記載の発明は、請求項４記載の発明において、前記個々の半導体レーザを所望の光量に推移させる手段において、同期信号が２回検出された場合は、光量の推移動作が完了したと判断する手段を有することを特徴としている。
【００１７】
請求項６記載の発明は、請求項４または５記載の発明において、所望光量に推移させる半導体レーザの個数は、設定可能であることを特徴としている。
【００１８】
請求項７記載の発明において、複数の半導体レーザを同時駆動して同時に複数ラインの光書込を同時に行う工程と、前記複数の半導体レーザの個々の半導体レーザの光量を順次、受光素子の出力信号に基づいて所望の光量に制御維持するラインＡＰＣ制御工程とを有する光書込装置のＡＰＣ制御方法において、前記複数の半導体レーザの個々のレーザ光源から発したレーザ光の一部を検出する１つの受光素子を有し、前記ラインＡＰＣ制御工程に移行する前段階として、前記個々のレーザ光源を順次点灯して個々の半導体レーザを所望の光量に推移させる工程を有し、前記複数の半導体レーザのいずれか１つを点灯し、同期検知信号が検出された場合は、前記点灯を終了する工程を有し、残りの半導体レーザのいずれか１つを点灯して、点灯したレーザー光源によって同期信号が検出された場合は、前記点灯を終了する工程を有し、順次残りの半導体レーザーを点灯と同期信号により所望の光量に推移させる工程を有し、全ての半導体レーザを所望の光量に推移させる動作を完了後、ラインＡＰＣ動作に移行することを特徴としている。
【００１９】
請求項８記載の発明は、請求項７記載の発明において、前記個々の半導体レーザを所望の光量に推移させる工程において、同期信号が２回検出された場合に光量の推移動作が完了したと判断する工程を有することを特徴としている。
【００２０】
請求項９記載の発明は、請求項７または８記載の発明において、所望光量に推移させる半導体レーザの個数は、設定可能であることを特徴としている。
【００２１】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態を添付図面を参照しながら詳細に説明する。
【００２２】
本発明は、複数の半導体レーザーの光出力を受光検知する受光素子を有し、受光素子により検知されて得られる半導体レーザの光出力に対応した受光信号と発光レベル指定信号とが等しくなるように前記半導体レーザの順方向電流を制御（以後ＡＰＣ）するべく光電気負帰還ループを有した複数の半導体レーザ駆動制御回路を有し、各半導体レーザ駆動制御回路のＡＰＣ動作のタイミングを決定するＡＰＣタイミング決定制御手段を有するものである。
【００２３】
図１は本発明における画像形成装置の概略ブロック構成図である。本発明の画像形成装置は、原稿画像を読み取るスキャナ部１と、読み取った信号をＡ／Ｄ変換して黒オフセット補正、シェーディング補正、画素位置補正を行うＶＰＵ２と、画像処理を行うＩＰＵ３と、書込ユニット６の制御を行うＧＡＶＤ４と、半導体レーザの制御を行うＬＤ制御部５と、原稿画像を印刷する書込ユニット６と、装置全体の制御を実行するＣＰＵ７と、制御プログラムが格納されているＲＯＭ８と、制御プログラムが一時的に使用するＲＡＭ９と、各装置間のデータのやりとりを行う内部システムバス１０と、システムバスとＩＰＵ間のインターフェースを行うＩ／Ｆ１１と、読み取った画像を記憶する画像メモリ１２と、ユーザが指示を与える操作部１３と、ドラム上に静電潜像データの結像を行うＬＤアレイ２１とを有し、構成されている。
【００２４】
図２は、特に本発明に関わる書込ユニット６の制御部のブロック図、及び、概略図である。本構成は、ＧＡＶＤ４と、ＬＤ制御部５と、ＬＤアレイ２１と、偏向器２２と、ｆθレンズ２３と、感光体ドラム２４と、光検出器２５と、受光部２６と、駆動部２７と、ＡＰＣ制御部２８と、発光部２９とを有し構成されている。
【００２５】
ＬＤアレイ２１より前方に出射されたレーザービームは、図示しないコリメータレンズによりコリメートされ、回転多面鏡からなる偏向器２２で偏向されて、ｆθレンズ２３により感光体ドラム２４の帯電器で一様に帯電された表面に結像される。結像スポットは、偏向器２２の回転で、感光体ドラム２４の軸方向に反復して移動する。これと同時に感光体ドラム２４が回転する。光検出器２５は、情報書込領域外に設けられ、偏向器２２で偏向されたレーザービームを検出して同期検知信号を発生する。ＧＡＶＤ４は、情報信号を半導体レーザ駆動制御部５内のＬＤ駆動部２７に印可するが、そのタイミングを光検出器２５からの同期信号により制御する。ＬＤ駆動回路２７は、ＧＡＶＤ４からの情報信号により、半導体レーザアレイ（ＬＤＡ）２１を駆動させて感光体ドラム２上に静電潜像を形成させる。この静電潜像は、現像器で現像されて転写器で転写紙等に転写される。また、ＬＤアレイ２１内の発光部２９から後方に出射されるレーザビームは、光受光器（ＰＤ）２６に入射してその光強度が検出され、それによる受光信号がＡＰＣ制御部２８に供給される。ＡＰＣ制御部２８は、光受光器（ＰＤ）２６の出力信号に応じて半導体レーザ駆動回路２７を制御してＬＤアレイ２１の個々の発光素子の出力光量を一定に制御する（ＡＰＣ制御）。具体的にはＬＤアレイ２１の各発光素子の駆動電源をそれぞれの受光信号により各発光素子の出力光量が一定になるように調整して保持する。
【００２６】
図３は、ＧＡＶＤ４の概略構成図である。本構成は、ＩＰＵからの画像データを速度変換及びフォーマット変換を行うメモリブロック３１と、メモリブロックからの画像データを画像処理する画像処理部３２と、画像処理部３２からの画像データをγ変換、Ｐセンサパターン付与、等の処理を行う出力データコントロール部３４と、画素カウント部３５と、同期検知制御部３６とを有し構成されている。
【００２７】
図４は、ＧＡＶＤ４の出力データコントロール部３４の内部ブロック構成図である。本構成は、Ｐパターンブロック４１と、γ変換ブロック４２と、ＡＰＣブロック４３と、ＬＤｏｎ／ｏｆｆブロック４４と、画素カウント部３５とを有し構成されている。
【００２８】
まず、Ｐパターンブロック４１は、画像処理部３２から入力されたデータに、プロセス条件を決定するデータを取得し、ドラム上にある一定の濃度のトナーをのせるためのＰセンサパターンを付与する。γ変換ブロック４２は、データの重みを変化させる。ＡＰＣブロック４３は、ＬＤの光量を一定に保つためのＡＰＣ動作タイミングに同期して画像を付与する。画素カウント部３５は、各ＬＤの発光ドット数を計測する。ＬＤｏｎ／ｏｆｆブロック４４は、同期検出用の発光データを付与する。
【００２９】
図５は、本実施例の同期検知確保動作より、ラインＡＰＣ動作迄のタイミングを示す図である。ｃｈ１のＬＤをＡＰＣ点灯させ、それによって得られる同期信号が２回入力されたら、ｃｈ１の点灯を終了する。ｃｈ１の点灯終了後、ｃｈ２のＬＤを点灯させ、同じく同期信号が２回入力されたら、ｃｈ２の点灯を終了する。これを各ｃｈに対して繰返し、最終のＬＤによって同期信号が２回得られたら、ｃｈ１による同期信号に同期したＡＰＣ制御に入る。
【００３０】
本発明による実施例においては、１主走査動作につき、４ｃｈのＬＤについての動作を記載する。まず、電源投入後、偏向器２２を回転させ、ｃｈ１の点灯動作を行う。ｃｈ１の発光光量がある一定レベルを超えると、光検出器により同期信号として受光信号が得られる。引き続きｃｈ１の強制点灯を行い、２個目の同期信号が得られたら、ｃｈ１の点灯を終了しｃｈ２の点灯動作を開始する。ｃｈ２の発光光量がある一定レベルを超え、それによって同期信号が２回得られたら、ｃｈ２の点灯を終了し、ｃｈ３の点灯動作を開始する。ｃｈ３、ｃｈ４にて同様の手順を踏まえて各ｃｈによる同期信号を得る。最後のｃｈにて２回目の同期信号が得られたら、「所望の光量に制御するＡＰＣ制御に移行する前段階として個々のレーザ光源を順次点灯して個々の半導体レーザを所望の光量に推移させる動作」が完了され、引き続き所望の光量を維持するラインＡＰＣ動作を行う。ｃｈ１にて同期信号を得ながら、同期信号に同期したラインＡＰＣ制御に移行する。
【００３１】
本実施例においては、ラインＡＰＣ動作を動作させるタイミングは、ＧＡＶＤ内で使用している同期検知信号にてクリアされ、書込ＣＬＫにてカウントＵＰ動作を行なう主走査カウンタを用いて作成している。実際の動作としては、予め、主走査カウンタがいくつの時に、各信号がＯＮされＯＦＦされるか設定しておき、この設定値と比較を行なうことで、ゲート信号を出力するものである。設定値は特に記載はしていないＳＰモードと呼ばれる、各種の設定データを変更可能な特殊モードにて変更可能である。
【００３２】
また、ＳＰモードにて、「所望の光量に制御するＡＰＣ制御に移行する前段階として個々のレーザ光源を順次点灯して個々の半導体レーザを所望の光量に推移させる動作」を何ｃｈ実施するかの設定が可能であり、これによりシステムに合わせた立上げ動作が可能となる。
【００３３】
【発明の効果】
以上の説明から明らかなように、本発明によれば、個々の半導体レーザの光量を順次、受光素子の出力信号に基づいて所望の光量に制御維持するＡＰＣ制御に移行する前段階として、個々のレーザ光源を順次点灯して個々の半導体レーザを所望の光量に推移させる方法において、前期複数の半導体レーザの内、いずれか１つを点灯して同期検知信号が検出されたら点灯を終了し、次に残りの半導体レーザのいずれかを点灯して、点灯したレーザー光源によって同期信号が検出されたら点灯を終了し、順次残りの半導体レーザーを「点灯と同期信号」により所望の光量に推移させる過程を有し、全ての半導体レーザを所望の光量に推移させる動作を完了後、ラインＡＰＣ動作に移行するしているので、推移動作による光源光量の変化（上昇）を同期検知信号をモニタすることで監視でき、個々の半導体レーザが一定光量に到達した所で、順次、残りのレーザの推移動作を行えることが可能をなり、全ての半導体レーザの光量立ち上げ時間の短縮が可能をなる。
【００３４】
また、本発明によれば、半導体レーザを所望の光量に推移させる過程において、同期信号が２回検出された場合に、その光源光量の推移動作が完了したと判断しているので、光量上昇途中にて個々のレーザの推移動作が終了することなく、立ち上げ動作が可能をなる。
【００３５】
また、本発明によれば、所望光量に推移させる半導体レーザの個数を設定可能であり、システムに合わせた立上げ動作が可能となる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明における画像形成装置の概略ブロック構成図である。
【図２】特に本発明に関わる書込ユニット６の制御部のブロック図および概略図である。
【図３】ＧＡＶＤ４の概略構成図である。
【図４】ＧＡＶＤ４の出力データコントロール部３４の内部ブロック構成図である。
【図５】本実施例の同期検知確保動作より、ラインＡＰＣ動作迄のタイミングを示す図である。
【符号の説明】
４　ＧＡＶＤ
６　書込ユニット
２１　ＬＤアレイ
２４　感光体ドラム
２８　ＡＰＣ制御部
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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