(57)【要約】【課題】書き込み特性のばらつきを吸収すること、煩雑な製造工程での光量補正値入力作業を無くすこと、レーザーダイオード間の光量ばらつきを無くすことを目的とする。【解決手段】複数のレーザーダイオードＬＤからのレーザービームにより感光体面上に画像データの光書き込みを行う画像記録装置において、複数のレーザーダイオードＬＤとレーザーダイオード駆動部４１を備えるレーザーダイオード駆動ユニット３３内に、情報を記憶する記憶部４２を備えた。【選択図】      図５
2004216600.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数のレーザーダイオードからのレーザービームにより感光体面上に画像データの光書き込みを行う画像記録装置において、複数のレーザーダイオードとレーザーダイオード駆動部を備えるレーザーダイオード駆動ユニット内に、情報を記憶する記憶部を備えたことを特徴とする画像記録装置。
【請求項２】
請求項１の画像記録装置において、レーザーダイオード駆動ユニットは複数のレーザーダイオードごとに光量を調整する光量調整手段を備え、レーザーダイオード駆動ユニットがレーザー走査光学系ユニットに設置された状態での感光体面上の光量と、レーザーダイオード駆動ユニット単体にて調整した光量に対する差の補正値を記憶手段に記憶することを特徴とする画像記録装置。
【請求項３】
請求項２の画像記録装置において、各レーザーダイオード毎の光量調整手段による光量調整値の関係を記憶手段に記憶することを特徴とする画像記録装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、複数のレーザーダイオードからのレーザービームにより感光体面上に画像データの光書き込みを行う画像記録装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
レーザーダイオードから出射され、画像データにより偏光されたレーザービームを、ポリゴンミラーにより感光体面上の主走査方向に走査して、この感光体面上に画像データの光書き込みを行うデジタル複写機やレーザープリンタ等の画像記録装置が広く普及している。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
上記の画像記録装置において、近年、書き込み速度の高速化、書き込み密度の高密度化が要求されている。そのため、複数のレーザービームで感光体上を同時に走査して書き込みを行うマルチビーム走査装置を有する画像記録装置が開発されている。しかし、マルチビーム書き込みの場合、レーザーダイオード駆動ユニット内のレーザーダイオードの特性ばらつき、駆動回路のばらつきにより書き込み性能に影響を与えることがあつた。
レーザーダイオード駆動ユニットは、レーザーダイオード、駆動回路基板、コリメートレンズ、アパーチャー等より構成され、各レーザーダイオード毎に、アパーチャー後にて一定の光量になる様にあらかじめ光量調整手段にて調整される。さらにレーザーダイオード駆動ユニットは、レーザー走査光学系ユニットに設置されるが、走査光学系内の光学素子に透過率、反射率等のバラツキがあるため、感光体上にて各レーザーダイオード毎に一定光量になる様に補正され補正値が設定される。
従来は、レーザー走査光学系ユニット毎にプリント出力され、レーザー走査光学系ユニットが画像記録装置に設置された時点で、製造工程にて画像記録装置内の操作部等より補正値の入力作業工程が必要であった。
また、各レーザーダイオードを駆動する回路定数のばらつき等により、光量調整手段の同一調整値での光量がレーザーダイオード毎に異なる。そのため、光量調整手段により、各レーザーダイオードを一律に調整値を変化させた場合、光量のばらつきが発生し、画像濃度むらが発生した。
本発明は、書き込み特性のばらつきを吸収すること、煩雑な製造工程での光量補正値入力作業を無くすること、レーザーダイオード間の光量ばらつきを無くすることを目的とする。
【０００４】
【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、複数のレーザーダイオードからのレーザービームにより感光体面上に画像データの光書き込みを行う画像記録装置において、複数のレーザーダイオードとレーザーダイオード駆動部を備えるレーザーダイオード駆動ユニット内に、情報を記憶する記憶部を備えた画像記録装置を最も主要な特徴とする。
請求項２記載の発明は、請求項１の画像記録装置において、レーザーダイオード駆動ユニットは複数のレーザーダイオードごとに光量を調整する光量調整手段を備え、レーザーダイオード駆動ユニットがレーザー走査光学系ユニットに設置された状態での感光体面上の光量と、レーザーダイオード駆動ユニット単体にて調整した光量に対する差の補正値を記憶手段に記憶する画像記録装置を主要な特徴とする。
請求項３記載の発明は、請求項２の画像記録装置において、各レーザーダイオード毎の光量調整手段による光量調整値の関係を記憶手段に記憶する画像記録装置を主要な特徴とする。
【０００５】
【発明の実施の形態】
以下、図面により本発明の実施の形態を詳細に説明する。本発明の実施の形態を４ビームのレーザーダイオードアレイ素子を使用した、マルチビームレーザー走査光学系を有する画像記録装置で説明する。
図１は本発明の画像記録装置におけるレーザー走査光学系ユニットの機構を示す斜視図である。この光走査光学系ユニットにおいて、レーザーダイオードアレイ１は、主走査方向にほぼ同一位置で感光体ドラム７の回転方向である副走査方向に所定距離離れ、個別に変調制御可能な複数個のレーザーダイオード（発光源）が１個のチップ上に配列されている。
この各レーザーダイオードからは、それぞれ画像データに応じて変調されたレーザービームが射出される。そしてこれら複数本のレーザービームはコリメートレンズ２、アパーチャ８、及びシリンドリカルレンズ３にて所定形状のレーザービームに整形されポリゴンミラー４に照射される。
即ち、上記複数本のレーザービームは、コリメートレンズ２により平行光束とされ、次に書き込み密度の大きさに応じたスリットを持つアパーチャ８により余分なレーザービームがカットされる。
そのアパーチャ８により整形された各平行光束は、シリンドリカルレンズ３にて主走査方向の画像書き込み用の各レーザービームがそれぞれ感光体ドラム７の表面で所定の大きさになるように集光され、ポリゴンミラー４に照射される。ポリゴンミラー４は、所定の速度で回転しており、このポリゴンミラーに当たったレーザービームは反射ミラー９に向かい、そこで反射され主走査方向（感光体ドラム７の回転軸方向Ｘ）に繰り返して走査される。
この時、ポリゴンミラー４で反射したレーザービームは、一対のＦθレンズ５による等角速度運動から等速運動への変換と、面倒れ補正レンズ６による面倒れ補正が行われた後、反射ミラー９により角度を変えられ、感光体ドラム７の表面に所定ビーム径でスポット状に結像される。
レーザーダイオードアレイ１は、複数個のレーザーダイオードを有しているため、感光体ドラム７の表面に副走査方向（感光体ドラム７の回転方向）Ｙにピッチ（位置差）を持った複数本のレーザービーム照射軌跡が描かれる。
図１において、感光体ドラム７上を主走査する直前のレーザービームは、感光体ドラム７の表面に対する主走査書き込み領域外の主走査開始点側レーザー光路に設けられた同期検知センサ１０により検知される。これにより同期検知センサ１０で同期検知信号１１が生成されて出力される。
【０００６】
図２はレーザーダイオードアレイの拡大斜視図である。レーザーダイオードアレイ１の接合面１Ａには、複数個のレーザーダイオードＬＤが配列されている。ここでは、図示の都合上、４個のレーザーダイオードＬＤが配列されているものとすると、その４個のレーザーダイオードから射出されるレーザービームは図示のようにそれぞれＢ１、Ｂ２、Ｂ３、Ｂ４となる。
図３はレーザーダイオードアレイの構成図である。１チップ上に一直線上に配置された４個のレーザーダイオードＬＤ（１）〜（４）と、各レーザーダイオードＬＤの光量を検出する受光素子（ＰＤ）１個で構成されている。
図４はレーザーダイオード駆動ユニットの分解斜視図である。レーザーダイオードアレイ１が、前述した様に４個のレーザーダイオードＬＤ（１）〜（４）を有する４ビーム光源であり、そのレーザーダイオードアレイ１と、ホルダ２１と、駆動回路基板２２と、押え部材２３と、コリメートレンズ２と、アパーチャ８と、ブラケット２４とを１つのユニットとしてレーザーダイオード駆動ユニットを形成している。
レーザーダイオードアレイ１は、押え部材２３によってホルダ２１に抑え付けられ、２個のネジにてホルダ２１と押え部材２３間に固定される。レーザーダイオードアレイ１のホルダ２１への取り付け時には、レーザーダイオードアレイ１に設けられている４個のレーザーダイオードＬＤ（１）〜（４）が図示のように矢印Ｂの副走査方向に１列になる様に図示しない位置決め冶具により固定される。
コリメートレンズ２は、ホルダ２１のツバ部に紫外線硬化接着材２５を使用して固定する。その際、レーザーダイオードアレイ１を発光させた状態で、コリメートレンズ２を矢印Ａ、Ｂ、Ｃの３方向に動かし、光軸位置とコリメート位置を決定し、その後、紫外線を照射してコリメートレンズを固定する。
【０００７】
図５は本発明の画像記録装置の書き込み制御部の第１の実施例を示すブロック図である。主走査方向の記録位置を決定する前記同期検知信号に基づき、図示しないが画像処理部より４ライン分の画像データが順次、画像データ制御部（ビデオ信号処理部）３１へ入力される。画像データ制御部３１では、４チャンネル分の画像データが内部のラインメモリに記憶されポリゴンミラー４のタイミングに合わせてタイミング変換され、４ラインの画像データがそれぞれ同時に４個のパルス幅変調（ＰＷＭ）部３２に入力される。
ＰＷＭ変調部３２にて画像データに基づきパルス幅変調された変調信号は、レーザーダイオード駆動ユニット３３内のレーザーダイオード駆動部（ＬＤＤ）４１に入力される。レーザーダイオード駆動部４１は前記ＰＷＭ変調信号に基づき、レーザーダイオードアレイ１内の４チャンネルのレーザーダイオードＬＤそれぞれを駆動する。
画像データ制御部３１は、同期検知センサ１０より得られた同期検知信号を基準にして画像データをパルス幅変調部３２に発生すると同時に、画像処理部に画像データを転送する基準タイミング信号を発生する。
レーザーダイオード駆動ユニット３３内には記憶部４２が配置され、各レーザーダイオードＬＤ間の書き込み特性の情報が記憶される。レーザーダイオード駆動ユニット３３がレーザー走査光学系ユニットに設置された後、冶具により特性が測定され、書き込み特性情報が記憶部４２に設定される。
レーザー走査光学系ユニットが、画像記録装置に実装された後、画像記録装置内のＣＰＵ３４により、記憶部４２に格納された書き込み特性情報が読み取られ、この情報に基づいて、各レーザーダイオードＬＤの補正が行われる。
【０００８】
図６は本発明の画像記録装置の書き込み制御部の第２の実施例を示すブロック図である。該第２の実施例は、図６に示すようにレーザーダイオード駆動ユニット３３内に、Ｄ／Ａコンバータ（ＤＡＣ）４３及び可変抵抗４４より構成される光量調整手段を有している。
まず、レーザーダイオード駆動ユニット３３単体にて、各レーザーダイオードＬＤを順次点灯させ、ＤＡＣ４３の設定値を所定値に設定し、一定光量になる様に可変抵抗４４にて調整する。
レーザー走査光学系ユニットは、複数のレンズ、ミラーから構成されており、それぞれ、光学的透過率、反射率のばらつきがあるため、最終的には感光体面上での光量が一定値になる様に光量を再調整する必要がある。
レーザーダイオード駆動ユニット３３を、レーザー走査光学系ユニットに設置し、各レーザーダイオードＬＤを駆動して、感光体ドラム７面上にて一定光量になる様に、ＤＡＣ４３の値が調整され補正が行われる。この時の、各レーザーダイオードＬＤの補正値が冶具により、レーザーダイオード駆動ユニット３３の記憶部４２に記憶される。
レーザー走査光学系ユニットが画像記録装置に実装された後、画像記録装置内のＣＰＵ３４によりレーザーダイオード駆動ユニット３３内の記憶部４２に格納された光量補正データが読み取られ、このデータに基づいてＤＡＣ４３の補正値が設定され、各レーザー各レーザーダイオードＬＤが点灯される。
図７は図６に示す光量調整手段（４３、４４）のＤＡＣの設定値と光量の関係を示すグラフである。レーザーダイオード駆動ユニット３３単体にて、初期にＤＡＣ０設定値で、各レーザーダイオードＬＤ共、一定光量Ｐ０になる様に可変抵抗４４により調整される。
ＬＤＤ４１の回路特性・外部素子特性のばらつき等により、ＤＡＣ設定値とレーザーダイオードＬＤの光量は、Ａ、Ｂ、Ｃの様に異なる傾き、オフセット（ＤＡＣ  ０設定での光量）量を持つことが分っている。
そのため、各レーザーダイオードＬＤの光量をＰ０からＰ１に変更する場合、各レーザーダイオードＬＤのＤＡＣ設定値を同一値で変化させると各レーザーダイオードＬＤ毎に異なった光量になってしまうため、レーザーダイオードＬＤ毎に、ＤＡＣ１、ＤＡＣ２、ＤＡＣ３の設定に変更する必要がある。
そこで、レーザーダイオード駆動ユニット３３単体にて各レーザーダイオードＬＤの光量調整時に、光量Ｐ０に調整後、各レーザーダイオードＬＤの光量―ＤＡＣ設定値の関係（傾き、オフセット）を記憶部４２に記憶させる。
レーザー走査光学系ユニットが画像記録装置に実装された後、画像記録装置内のＣＰＵ３４によりレーザーダイオード駆動ユニット３３内の記憶部４２に格納された、各レーザーダイオードＬＤの光量補正データが読み取られ、このデータに基づいて、各レーザーダイオードＬＤ毎のＤＡＣ４３の補正値が設定され各レーザーダイオードＬＤが点灯される。
【０００９】
【発明の効果】
請求項１によれば、各レーザーダイオード毎の書き込み特性値を記憶手段に記憶することにより、各レーザーダイオード毎に個別に書き込み特性の調整が可能になり、各レーザーダイオード毎のばらつきを吸収することができる。
請求項２によれば、レーザー走査光学系ユニットにレーザーダイオード駆動ユニットを設置した時に、感光体面上での光量調整時の光量補正値をレーザーダイオード駆動ユニット内の記憶手段に記憶し、レーザー走査光学系ユニットが画像記録装置に設置された時点で記憶された光量補正値を読み取ることにより、光量補正が可能になり、煩雑な製造工程での光量補正値入力作業を無くすことができる。
請求項３によれば、各レーザーダイオード毎の光量調整手段による特定光量での調整値を前記記憶手段に記憶することにより、各レーザーダイオード毎に、個別に調整が可能になり、常にレーザーダイオード間の光量ばらつきを無くし、濃度むらの無い画像を得ることができ、高画質化を図ることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の画像記録装置におけるレーザー走査光学系ユニットの機構を示す斜視図である。
【図２】レーザーダイオードアレイの拡大斜視図である。
【図３】レーザーダイオードアレイの構成図である。
【図４】レーザーダイオード駆動ユニットの分解斜視図である。
【図５】本発明の画像記録装置の書き込み制御部の第１の実施例を示すブロック図である。
【図６】本発明の画像記録装置の書き込み制御部の第２の実施例を示すブロック図である。
【図７】図６に示す光量調整手段のＤＡＣの設定値と光量の関係を示すグラフ図である。
【符号の説明】
１  レーザーダイオードアレイ
ＬＤ  レーザーダイオード
３３  レーザーダイオード駆動ユニット
４１  レーザーダイオード駆動部
４２  記憶部
【図１】
2004216600.tif 000003
【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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