JP2002154236A

JP2002154236A - 画像形成装置

Info

Publication number: JP2002154236A
Application number: JP2000354900A
Authority: JP
Inventors: Keiji Okano; 啓司岡野; Akira Domon; 彰土門; Takeshi Konishi; 岳小西; Katsuharu Shibata; 克治柴田
Original assignee: Canon Inc
Current assignee: Canon Inc
Priority date: 2000-11-21
Filing date: 2000-11-21
Publication date: 2002-05-28

Abstract

(57)【要約】【課題】レーザー・ダイオードの電流の立ち上がり時
間特性の変化に起因するレーザー発光時間のばらつきを
補正すること。【解決手段】照射光により像担持体を露光するための
レーザー・ダイオードと、ビットマップ・データをレー
ザーＯＮ／ＯＦＦ信号に変換する変換手段と、前記レー
ザーＯＮ／ＯＦＦ信号を受けて前記レーザー・ダイオー
ドを駆動し発光させるＬＤ駆動回路と、前記レーザーＯ
Ｎ／ＯＦＦ信号に応動して前記レーザー・ダイオードに
流れる電流の立ち上がり時間情報に基づいて、前記レー
ザーＯＮ／ＯＦＦ信号のＯＮ時間を補正する補正手段と
を備えた。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、レーザー・ビーム
・プリンタや複写機などの電子写真方式の画像形成装置
に関する。

【０００２】

【従来の技術】ホスト・コンピュータから送られてくる
画像信号に基づいて画像を形成する画像形成装置には、
電子写真方式・インクジェット方式・感熱方式など様々
な方式の装置がある。

【０００３】これらの中で、電子写真方式の画像形成装
置は高速・高画質・静寂性などの利点から近年大いに普
及している。特にレーザー露光方式は高速・高解像度化
に有利であり、またレーザーの発光時間を変調すること
で容易に階調性を向上させることができる。この点が、
前述した他の方式の画像形成装置に比べてレーザー露光
方式の電子写真画像形成装置が有利な点である。

【０００４】このようなレーザー露光方式の電子写真画
像形成装置で画像形成を行うためにはホスト・コンピュ
ータから送られた画像データをビットマップ・データに
展開する画像処理回路と、このビットマップ・データに
基づいてレーザーＯＮ／ＯＦＦ信号を生成するための画
像信号生成手段が必要である。このレーザーＯＮ／ＯＦ
Ｆ信号をレーザー駆動回路へ入力し、半導体レーザー・
ダイオード（以下、ＬＤと称する）を駆動し、発光させ
る。

【０００５】このようにして画像に対応したレーザーＯ
Ｎ／ＯＦＦ信号に基づいて発光されたレーザー光が感光
体表面に照射されることによって静電潜像が形成され、
現像手段によって可視化される。そしてそのトナー像を
転写紙上に転写し、定着装置にて定着され、ユーザーは
所望の画像を得ることができる。

【０００６】このレーザーの発光時間は、理想的にはレ
ーザーＯＮ／ＯＦＦ信号のＯＮ時間幅に対して常に同一
時間となることが望ましいことは言うまでもない。ま
た、このレーザーの発光時間は、理想的には同一のレー
ザーＯＮ／ＯＦＦ信号に対して常に同一時間となること
が望ましいことは言うまでもない。

【０００７】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、現実的
には、同一時間のレーザーＯＮ／ＯＦＦ信号をレーザー
駆動回路へ入力しても、ＬＤ駆動回路の電流の立ち上が
り（時定数）にばらつきや、ＬＤの駆動閾値やＩ−Ｌ
（電流−出力光）特性のばらつきにより、レーザー発光
の応答性が異なるため、出力されたレーザー発光時間は
一定とならない問題がある。

【０００８】一般に１ドット当たりのレーザーＯＮ／Ｏ
ＦＦ時間は画像形成装置の解像度が大きくなるほど短く
なる。また、スピードが速くなっても短くなる。たとえ
ば、解像度が６００ｄｐｉの画像形成装置の場合、１０
０ｎｓｅｃ程度である。これと同じプロセス・スピード
のまま、解像度を２倍の１２００ｄｐｉとすると、レー
ザーＯＮ／ＯＦＦ時間は２５ｎｓｅｃと短くしなければ
ならない。解像度６００ｄｐｉでスピード２倍にする
と、レーザーＯＮ／ＯＦＦ時間は５０ｎｓｅｃと短くな
る。

【０００９】つまりレーザー発光時間の変動幅は解像度
が向上する、すなわち１ドット当たりのレーザーＯＮ／
ＯＦＦ時間が短くなるほど無視できないものとなってく
る。

【００１０】したがって、高解像度が進んでくると、次
のような問題が生じてきた。１．１ドット画像を形成する際、これらのばらつきによ
って、得られるドットの大きさが異なり、最悪の場合ド
ットを再現できなくなることもでてくる。２．１ドット・ラインの縦線と横線とで太さが異なると
いう問題が生じることもある。横線はレーザーが連続点
灯しながら走査されることで潜像が形成される。一方、
縦線は、１ドット分の点灯巾をもった潜像が縦方向に並
んで形成することになるので、パルス巾が小さくなるほ
ど変動の影響を受けることになる。すなわち、縦線画像
を形成する場合、その潜像は横線の潜像よりもレーザー
光のばらつきの影響を大きく受けるのである。

【００１１】この縦線と横線のライン幅を均一にするた
めの技術として、特開平１−１６７８６３号公報、特開
平１０−１９３６８３号公報に開示されている。しかし
ながら、特開平１−１６７８６３号公報においては、画
像形成装置を使用するオペレータが自らライン幅の設定
値を調整する必要があり、しかも、レーザー・ダイオー
ドの特性を考慮していないため、オペレータは自らの試
行錯誤を経なければ所望の画像を得ることができないと
いう問題が依然として残っている。これはオペレータに
とって非常に煩わしい動作であった。

【００１２】また、特開平１０−１９３６８３号公報に
おいては、横１ドット・ラインの画像データを検出し、
横１ドット・ライン形成時にレーザーをＯＮ、ＯＦＦ変
調することによって縦線と横線のライン幅を均一にする
技術を開示している。ここにおいて、レーザーの特性バ
ラツキは考慮されていない。

【００１３】さらに、高速化・高解像度化に有利なマル
チ・ビーム方式の画像形成装置ではＬＤを複数有する。
そのため、個々のＬＤの駆動回路やＬＤ特性がばらつく
と、同一画像内で同一ドットを形成したい場合、露光に
使用したＬＤそれぞれによってドットの大きさが異なる
という問題も生じ、シングル・ビーム方式以上にレーザ
ーの特性のばらつきの影響を受ける場合があるという問
題があった。

【００１４】本発明は、このような問題に鑑みてなされ
たもので、その目的とするところは、レーザー・ダイオ
ードへの駆動電圧に対するレーザー・ダイオードの電流
の立ち上がり時間特性の変化に起因するレーザー発光時
間のばらつきを、レーザー・ダイオードへの駆動電圧、
すなわちレーザーＯＮ／ＯＦＦ信号を補正することで小
さくし、これによってレーザー・ダイオードのばらつき
に影響されずに微小ドット再現を安定させて縦ラインと
横ラインの太さが均一な画像形成を行う画像形成装置を
提供することにある。

【００１５】簡易な手段でレーザー・ダイオードの特性
のばらつきを補正することで上記問題を解決でき、かつ
ユーザビリティーに優れた画像形成装置を提供すること
ができる。

【００１６】

【課題を解決するための手段】本発明は、このような目
的を達成するために、請求項１に記載の発明は、画像形
成装置において、照射光により像担持体を露光するため
のレーザー・ダイオードと、ビットマップ・データをレ
ーザーＯＮ／ＯＦＦ信号に変換する変換手段と、前記レ
ーザーＯＮ／ＯＦＦ信号を受けて前記レーザー・ダイオ
ードを駆動し発光させるＬＤ駆動回路と、前記レーザー
ＯＮ／ＯＦＦ信号に応動して前記レーザー・ダイオード
に流れる電流の立ち上がり時間情報に基づいて、前記レ
ーザーＯＮ／ＯＦＦ信号のＯＮ時間を補正する補正手段
とを備えたことを特徴とするものである。

【００１７】また、請求項２に記載の発明は、請求項１
に記載の像形成装置において、前記補正手段は、前記時
間情報に基づいて前記変換手段を制御することを特徴と
するものである。

【００１８】また、請求項３に記載の発明は、請求項１
または２に記載の画像形成装置において、前記補正手段
は、前記時間情報に基づいて前記変換手段における前記
レーザーＯＮ／ＯＦＦ信号の立ち上がりタイミングを制
御することを特徴とするものである。

【００１９】また、請求項４に記載の発明は、請求項１
に記載の画像形成装置において、前記補正手段は、前記
時間情報に基づいて、前記ＬＤ駆動回路における前記レ
ーザー・ダイオードを駆動する電流の立下りのタイミン
グを制御することを特徴とするものである。

【００２０】また、請求項５に記載の発明は、請求項１
〜４のいずれかに記載の画像形成装置において、前記立
ち上がり時間情報は、前記レーザー・ダイオードおよび
前記ＬＤ駆動回路を含むユニットに設けられた記憶手段
に記憶されていることを特徴とするものである。

【００２１】また、請求項６に記載の発明は、複数のレ
ーザー・ダイオードを並置した画像形成装置であって、
前記各レーザー・ダイオードに請求項１〜５のいずれか
の補正手段を適用したことを特徴とするものである。

【００２２】

【発明の実施の形態】（第１の実施形態）以下、図面を
参照して、本発明の実施形態について説明する。本発明
における第１の実施形態を図１乃至図３および図５に基
づいて説明する。

【００２３】まず、電子写真画像形成装置の構成につい
て図５を用いて説明する。図５は画像形成装置本体２０
０の概略断面図である。画像形成装置２００は、電子写
真プロセス的に大別すると、帯電手段１、像担持体２、
露光手段７、現像手段８、転写手段５、クリーニング手
段４、定着手段６から構成される。

【００２４】図１は、第１の実施形態に画像信号系のブ
ロックダイヤグラムを示す図である。符号２０５の画像
処理回路と符号２０７の変調回路は、図５と同じ符号を
付している。画像処理回路２０５はホスト・コンピュー
タから入力される画像データをビットマップ・データに
展開する。このビットマップ・データに基づいてレーザ
ーＯＮ／ＯＦＦ信号生成手段２０６によりレーザーＯＮ
／ＯＦＦ信号を生成する。そしてこのレーザーＯＮ／Ｏ
ＦＦ信号に基づき、レーザー駆動回路２１１は、レーザ
ー・ダイオード２１２を駆動し、ＬＤが発光する。

【００２５】図５において、符号２は潜像担持体たる円
筒状の感光ドラムである。該感光ドラム２は帯電装置１
によりその表面が一様に帯電された後、露光装置７によ
りその表面に潜像が形成される。本実施形態では、感光
体２の帯電電位はＶｄ＝−７００Ｖに帯電され、ベタ黒
部（レーザー露光部）の電位はＶｌ＝−１００Ｖにな
る。感光ドラム２上に形成された潜像は現像装置３によ
り現像剤を供給して可視化せしめる。感光ドラム２と現
像スリーブ８の間には、直流バイアスに交流バイアスを
重畳したバイアス供給電源（不図示）が接続されてお
り、適正な現像バイアスを与えるようになっている。本
実施形態では、感光ドラムと現像スリーブ間のギャップ
が３００μｍ程度であり、現像スリーブに現像バイアス
として、直流電圧：−５００交流電圧：矩形波Ｖｐｐ１
５００Ｖ、周波数２０００Ｈｚを印加する。これにより
Ｖｌ部、すなわちベタ黒部（レーザー露光部）を反転現
像する。

【００２６】このように現像剤により可視化された感光
ドラム２上の像は転写装置５により転写材Ｐに転写され
る。転写材Ｐは、下部に積層された位置から不図示の給
紙ローラで給紙され、感光ドラム２上の像と同期がとら
れて転写装置５の位置に送られる。そして、転写材Ｐに
転写された現像剤による可視像は、転写材Ｐとともに定
着装置６に搬送され熱もしくは圧力により定着され記録
画像となる。一方、転写後に転写されず感光ドラム２上
に残った現像剤はブレードを有するクリーニング装置４
により除かれる。その後、感光ドラム表面は再び帯電装
置１によって帯電され上述の工程を繰り返す。

【００２７】露光手段７は、レーザー駆動手段２１０と
不図示のコリメータ、Ｆθレンズ、ポリゴンミラーから
構成される。これらが一体になったものを光学ユニット
と称する。レーザー駆動手段２１０の詳細は後述する
が、レーザー駆動回路２１１・レーザー・ダイオード
（以下、ＬＤと称す。）２１２、レーザー・ダイオード
のバックライトを受光するためにレーザー・ダイオード
と同一のパッケージに内蔵されたフォト・ダイオード
（以下、ＰＤと称す。）２１４、光出力検出回路２１
５、レーザー光量制御回路２１６などから構成される。

【００２８】これよりレーザー駆動手段２１０について
図１を用いて詳しく説明する。

【００２９】レーザーＯＮ／ＯＦＦ信号はレーザー駆動
回路２１１に入力され、レーザー駆動回路２１１はＬＤ
２１２を駆動する。ＬＤ２１２は、この駆動信号にした
がって、２面からレーザー・ビームを放射する。ＬＤ２
１２の２面から放射されレーザー・ビームの一方は不図
示のコリメータ、ポリゴンミラー、Ｆθレンズなどを経
由し、感光体２の表面に照射され、その面上に静電潜像
を形成する。他方のレーザー・ビームは同一パッケージ
内に内蔵されたＰＤ２１４に照射される。ＰＤ２１４に
は、レーザー光の強度をモニタするための光出力検出回
路２１５を接続する。ＬＤ２１２からのレーザー光を受
光したＰＤ２１４には、レーザー光量に比例した電流が
流れる。光出力検出回路２１５は、この電流に比例した
電圧に変換する機能を有し、その出力電圧値に基づいて
ＬＤ２１２の電流を制御するためのレーザー光量制御回
路２１６を接続される。

【００３０】レーザー光量制御回路２１６は、光出力検
知回路２１５から出力された電圧を、製造時にあらかじ
め感光体２表面でのレーザー・パワーが適正値になるよ
う調整された電圧値と比較する。そしてこれらが一致す
るようにＬＤ電流Ｉを制御する機能を有する。つまり、
レーザー光量制御回路２１６により光出力回路２１５か
らの出力電圧値が常に所定値となる、すなわちＬＤ２１
２のピーク発光強度が常時一定になるようにＬＤ電流Ｉ
を制御するのである。

【００３１】これをオート・パワー・コントロール（Ａ
ＰＣ）と称する。このあらかじめ決められた発光強度を
得るためのＬＤ電流をＩｏｐと定義する。

【００３２】ここでレーザーＯＮ／ＯＦＦ信号、ＬＤ電
流、レーザー発光時間の関係について図２の信号波形図
図を用いて説明する。（ａ）は、レーザーＯＮ／ＯＦＦ
信号であり、（ｂ）はＬＤ電流であり、電流検出回路２
１７で測定できる。（ｃ）は、（ｂ）に示した電流によ
りＬＤから放射されるレーザー・ビームの強度を示す波
形であり、ＰＤ２１４の出力をオシロスコープでモニタ
して測定できる。レーザーＯＮ／ＯＦＦ信号生成手段２
０６から（ａ）に示すような時間ＴｗのレーザーＯＮ／
ＯＦＦ信号を、ＬＤ駆動回路２１１へ出力すると、
（ｂ）および（ｃ）示すような応答が得られる。このレ
ーザーＯＮ／ＯＦＦ信号がＯＮとなったとき、ＬＤ電流
が（ｂ）に示すごとく傾き（時定数）をもって徐々に増
加する。このＬＤ電流が閾値電流Ｉｔｈに達すると
（ｃ）に示すごとくレーザー光が発光を開始する。レー
ザーＯＮ／ＯＦＦ信号がＯＦＦになるとＩＤ電流が（図
示したような時定数でもって）減少し、閾値電流Ｉｔｈ
より小さくなると発光が停止される。

【００３３】このような波形を示す場合レーザー発光時
間ＴＬは、（ｃ）に示すように時間−光出力波形振幅の
半値幅と定義する。

【００３４】（ｂ）に示すようにＬＤ電流には、レーザ
ーＯＮ信号を受けてからＩｏｐに達するまでに立ち上が
り時間Ｔｒ、およびＩｏｐから０になるまでの遅れ時間
Ｔｆが存在する。このＴｒ・Ｔｆは、ＬＤ駆動回路２１
１の時定数によって決まる。立ち上がり時間Ｔｒは発光
時間に大きく影響する。遅れ時間Ｔｆは、無視できる。

【００３５】この時定数は、駆動回路のＣ、Ｒおよび配
線等によって光学ユニット間で、バラツキがある。そこ
で、光学ユニット間で、レーザー発光時間にバラツキが
生じる。なお、レーザーＯＮ／ＯＦＦ信号のパルス幅や
立ち上がりあるいは立下りの時間もやはりバラツキが生
じているが、ＲＤ電流の波形のバラツキに比べてその大
きさは無視可能なレベルであり、ここでは無視してい
る。

【００３６】立ち上がり時間Ｔｒが、レーザーＯＮ時間
の１割以下なら画像上問題ないレベルである。画像形成
装置の高速化、高解像度化によって１ドットの発光時間
が短くなると、このバラツキが無視できなかった。

【００３７】次にこれら光学ユニットの特性のばらつき
を補正し、安定した画像を得るための方法について詳し
く説明する。

【００３８】本実施形態においては、あらかじめ画像形
成装置もしくは光学ユニットの製造時にＬＤ電流の立ち
上がり時間Ｔｒを測定する。

【００３９】（立ち上がり時間Ｔｒの測定）レーザーＯ
Ｎ信号を入力し、電流検出回路２１７で電流値の時間変
化を調べる。図２（ｂ）のような電流波形が出力され
る。それから、立ち上がり時間Ｔｒを求める。電流波形
にオーバーシュートがある場合は、Ｉｏｐに達するまで
の時間とする。

【００４０】この動作は光学ユニット単体で行っても良
いし、光学ユニットを画像形成装置に組み込んでから行
っても良い。

【００４１】このように測定したＴｒをこの画像形成装
置２００の製造時に、ＬＤ２１２とレーザー駆動回路２
１１を含むユニット、すなわち本実施形態では光学ユニ
ットに設けた記憶素子２２０に書き込み記憶させる。こ
の記憶素子２２０は書き込み記憶可能なものならば特に
制限はない。本実施形態では電気的素子であるＲＯＭを
用いる。光学ユニットにこの記憶データ保有するように
したので、何らかの問題で光学ユニットのみを交換して
も、その光学ユニットに関するデータをその光学ユニッ
トに設けられている記憶素子から読み出して効果的に補
正することができる。

【００４２】そしてユーザーが画像形成装置を使用開始
するに先立って、変調回路２０２に設けた読み出し手段
２０４により、前記のＲＯＭ２２０からＴｒを読み出
し、判断手段２０３へ送る。

【００４３】このように決定したＴｗのデータはこの画
像形成装置を使用する限り保持されるものである。ま
た、このＴｗのデータを取得するプロセスは、当該の画
像形成装置を使用するに当たり、通常、一度行えばよ
い。

【００４４】なお、判断手段２０３は、Ｔｗのデータを
受けて実際の補正のための制御量に変換する機能を有す
る。図１においては、レーザーＯＮ／ＯＦＦ信号生成手
段２０６に対して、ＯＮ時間がこのＴｗのデータに規定
された量だけ補正されるように、制御出力信号が判断手
段２０３からレーザーＯＮ／ＯＦＦ信号生成手段２０６
に出力される。

【００４５】以上の形態の画像形成装置を用い、本実施
形態の効果を検証するための実験を行った。使用した画
像形成装置の共通条件は以下のとおりである。・解像度：１２００ｄｐｉ・プロセス・スピード：７２ｍｍ／ｓｅｃ・Ｔｗ０（Ｔｗのデフォルト値）：２５ｎｓｅｃ・レーザー・スポット径：主走査方向７０μｍ×副走査
方向８０μｍ・ＬＤのＩｔｈ（ｍＡ）＝５ｍＡ、Ｉｏｐ（ｍＡ）＝３
０ｍＡ・判定式：Ｔｗ＝Ｔｗ０＋ＴｒＴｒの時間だけ信号巾を長くする。実際にはＴｒだけ早
く点灯させる。そうすれば、書き出しの位置も揃えるこ
とができる。

【００４６】このような画像形成装置を用い、光学ユニ
ットを５個用いて画像出力し、本発明の効果を検証し
た。画像パターンは以下の３種類を出力した。１．１ドット２スペースの縦線パターン２．１ドット２スペースの横線パターン３．１ドット×１ドットのシングル・ドットそして、１．と２．の濃度を測定し、その差が少ない方
が好ましいと考えた。また、２．に関しては拡大写真を
撮影し、ドット再現性を官能的に評価した。

【００４７】表２に各ユニットによる縦ライン・横ライ
ンの濃度差を示す。

【００４８】表３に各ユニットによるシングル・ドット
の再現性の官能評価の結果を示す。

【００４９】各々、本実施形態で述べた補正動作を行わ
ない場合の結果も比較例としてあわせて示す。また表１
におけるＴＬは前述した要領で測定した。

【００５０】

【表１】

【００５１】表１より、本実施形態では、ユニットによ
るＴｒのばらつきによってＴｗを補正しているので、１
ドットのレーザー発光時間ＴＬが光学ユニットによらず
一定となる。その結果、１ドット２スペース・パターン
の縦線と横線の濃度差が小さく、非常に良好な画像であ
ることが確認できた。一方、比較例においては、横線パ
ターンの濃度はユニットによらず概ね一定であった。し
かし、Ｔｒが大きいユニットでは、ＴＬが短くなるの
で、縦線の潜像が浅くなり縦線の濃度が薄くなってしま
う。その結果、同一パターンで形成したハーフ・トーン
を比べると縦線と横線で濃度差が生じてしまって好まし
くない。

【００５２】

【表２】

【００５３】また、表２から本実施形態では、ユニット
によらずすべて良好なシングル・ドット画像を出力でき
た。しかし比較例では立ち上がりＴｒが大きいユニット
では、シングル・ドットの再現が不十分だった。

【００５４】以上から、立ち上がりＴｒに応じて１ドッ
ト・レーザーＯＮ／ＯＦＦ時間Ｔｗを制御することで、
特にシングル・ドットや１ドット・ラインにおいて、十
分なレーザー発光時間を確保できる。

【００５５】したがって、光学ユニットのばらつきによ
らず、常時、同一パターンで形成した縦線と横線のパタ
ーンでの濃度差が小さく、シングル・ドット再現も良好
な画像を提供できることが可能になったのである。

【００５６】以上説明したように、本発明では、レーザ
ー駆動回路の時定数を製造時に測定し、記憶手段２２０
に記憶しておくこと、その値を読み出し手段２０４で読
み出し、判断手段２０３で発光時間を決定し、２０６で
レーザー発光させることにより、レーザー・ユニットの
駆動電流時定数のバラツキを補正して良好な画像形成を
行うことができる。

【００５７】また、光学ユニットの小型化等のためにレ
ーザーと駆動回路とを別体としてケーブルで接続したユ
ニット等においては、駆動回路のコンデンサ容量、抵抗
値を小さくして時定数を短くすると電流のオーバーシュ
ートが大きくなってしまう問題が生じることもあるの
で、本発明は特に有効である。

【００５８】なお、本実施形態ではレーザーＯＮ／ＯＦ
Ｆ信号生成手段によって、レーザーＯＮ／ＯＦＦ時間の
補正制御をしたが、レーザーＯＮ／ＯＦＦ信号生成手段
を用いず、レーザー駆動回路の構成を利用しても良い。
一例として、Ｉｔｈ／Ｉｏｐが大きいほどレーザー駆動
電流の立ち下がりのタイミングが遅れるようにしてもよ
い。この場合、レーザーＯＮ／ＯＦＦ信号を入力し、Ｏ
Ｎ時間を長くした信号を出力する信号処理回路を設け
て、この出力信号をレーザー駆動回路が利用するように
しても良い。このように構成すると、その光学ユニット
内に含まれるレーザー・ダイオードに関する情報と、こ
の情報に基づいてこのレーザー・ダイオードを駆動する
信号の補正あるいは調整を制御する制御部と、この制御
部に制御される信号処理手段とを前述した光学ユニット
内に一括して収容することが可能になる利点がある。

【００５９】（第２の実施形態）次に、本発明の第２の
実施形態について説明する。本実施形態が先の第一実施
形態と異なるのは、露光手段に複数のＬＤを用いる、い
わゆるマルチ・ビーム方式の画像形成装置に用いること
である。

【００６０】図３は、第２の実施形態における変調回路
２０２およびレーザー駆動手段２１０の構成を表す概略
図である。

【００６１】このように本実施形態においては、ＬＤを
２個用いている。これにより、感光体上を副走査方向に
同時に２ライン分走査できるため、画像形成装置の高速
化および高解像度化に適している。２つのＬＤから発せ
られたレーザー・ビームの感光体上の副走査方向の距離
は画像形成装置の解像度によって概ね決定される。たと
えば６００ｄｐｉであれば４２μｍ、１２００ｄｐｉで
あれば２１μｍとなる。

【００６２】次にＬＤ２１２−２の方がＬＤ２１２−１
よりも立ち上がりＴｒが大きい場合に得られる解像度１
２００ｄｐｉの画像拡大イメージ図を図９に示す。図９
においてＬＤ２１２−１では主走査方向に４画素毎に１
画素画像を形成した。ＬＤ２ではＬＤ１で形成する画像
に対して主走査で２画素分ずらしながら、ＬＤ２１２−
１と同様の周期で画像を形成する。図中の格子パターン
の１区画は１２００ｄｐｉの１画像に相当する。黒丸は
得られたトナー像を示す。

【００６３】これらのドットはすべて同じ大きさで形成
されるのが高品位画像である。しかしながら、このよう
に、ＬＤ２１２−２で形成されたドット画像は、ＬＤ２
１２−１にて形成されたそれに比べて小さく不十分な大
きさとなってしまう。この現象は、ＬＤ２１２−２のＴ
ｒがＬＤ２１２−１のそれに比べて大きいため、同一の
画像レーザーＯＮ／ＯＦＦ信号を入力してもレーザー点
灯時間はＬＤ２１２−２の方が短いために生ずるのであ
る。

【００６４】次にこれら２個のＬＤのＴｒのばらつきを
補正し、ＬＤによらず一定のドット再生を実現するため
の本実施形態における動作（以下Ｔｗ補正プロセス）の
詳細を以下に説明する。

【００６５】本実施形態でも、あらかじめ画像形成装置
もしくは光学ユニットの製造時に２個のＬＤの立ち上が
り時間を測定し、本実施形態では光学ユニットに設けた
記憶素子２２０に書き込み記憶させる。（ＬＤ２１２−
１：Ｔｒ１、ＬＤ２１２−２：Ｔｒ２）そして、変調回路２０２に設けた読み出し手段２０４に
より、前記のＲＯＭ２２０からＴｒ１，Ｔｒ２を読み出
し、判断手段２０３へ送る。

【００６６】このように決定したＴｗ１，Ｔｗ２はこの
画像形成装置を使用する限り保持されるものである。ま
た、このＴｗを取得するプロセスは、当該の画像形成装
置を使用するに当たり一度行えばよい。

【００６７】その後ホスト・コンピュータから送られた
画像データは画像処理回路２０５にてビットマップ・デ
ータに変換される。そして、レーザーＯＮ／ＯＦＦ信号
変換手段２０６（レーザー・ダイオードに対応して複数
設けられている）にて、先に決定したＴｗ１に基づいて
レーザー・ダイオード２１２−１用のレーザーＯＮ／Ｏ
ＦＦ信号を、Ｔｗ２に基づいてレーザー・ダイオード２
１２−１用のレーザーＯＮ／ＯＦＦ信号を生成し、各々
レーザー駆動回路２１１−１および２１１−２へ送られ
る。

【００６８】これによりレーザー駆動回路２１１−１お
よび２１１−２はＬＤ２１２−１および２１２−２を、
バラツキなく発光させる。これにより感光体を露光し潜
像を形成し、画像形成を行う。

【００６９】以上の動作により、ＬＤを複数用いるマル
チ・ビーム方式の画像形成装置においても、ＬＤ間のレ
ーザー駆動電流の立ち上がり時間ばらつきを補正し、Ｌ
Ｄによらずレーザー点灯時間を同等とすることが可能に
なる。したがって、同一の画像ビデオ信号に対してＬＤ
によらず同等の潜像形成が可能になり、均一な画像を得
ることができる。

【００７０】

【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
レーザー・ダイオードの駆動電流の立ち上がり時間特性
のばらつきによるレーザー発光時間のばらつきを、レー
ザーＯＮ／ＯＦＦ信号を補正することで小さくするよう
にしたので、レーザー・ダイオードのばらつきにも関わ
らず、微小ドット再現が安定し、縦ラインと横ラインの
太さが均一となる画像形成装置を実現できる。

【００７１】さらに、ＬＤを複数用いるマルチ・ビーム
方式の画像形成装置においても、ＬＤ間のレーザー駆動
電流の立ち上がり時間ばらつきによるレーザー間の発光
時間のばらつきを補正し、ＬＤによらずレーザー点灯時
間を同等とすることが可能になる。したがって、同一の
画像ビデオ信号に対してＬＤによらず同等の潜像形成が
可能になり、均一な画像を得ることができる。

【００７２】さらに、立ち上がり時間情報Ｔｒをこの画
像形成装置の製造時に、ＬＤとレーザー駆動回路を含む
露光手段、すなわち光学ユニットに設けた記憶素子に書
き込み記憶させるようにしたので、光学ユニットの交換
においてもレーザー・ダイオードと同時にそのレーザー
・ダイオードに関する立ち上がり時間情報も交換される
ので、上述した効果を引き続き維持することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】第１の実施形態に係る画像信号系のブロックダ
イヤグラムを示し、変調回路およびレーザー駆動手段の
概略を示す図である。

【図２】レーザーＯＮ／ＯＦＦ信号、ＬＤ電流、レーザ
ー発光時間の関係を示す図である。

【図３】第２の実施形態における変調回路２０２および
レーザー駆動手段２１０の構成を表す概略図である。

【図４】第２の実施形態に係る従来例での画像イメージ
を示す図である。

【図５】本発明で用いられる画像形成装置の概略の断面
を示す図である。

【符号の説明】

２感光体（像担持体）３現像装置７露光手段（光学ユニット）１００プロセス・カートリッジ２００画像形成装置２１０レーザー駆動手段２１１レーザー駆動回路２１２レーザー・ダイオード２１３電圧出力回路２１４フォト・ダイオード２１５，２１５′ 光出力検出回路２１６レーザー光量制御回路２２０記憶素子

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者小西岳東京都大田区下丸子３丁目30番２号キヤノン株式会社内 (72)発明者柴田克治東京都大田区下丸子３丁目30番２号キヤノン株式会社内Ｆターム(参考） 2C362 AA03 AA17 AA61 BB37 BB38 2H027 DA07 ED04 EE02 EF09 2H076 AB06 AB12 AB22 DA17 DA19 5C074 AA09 BB03 BB26 CC07 CC26 DD11 DD16 EE02 EE06 GG08 GG09

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】照射光により像担持体を露光するための
レーザー・ダイオードと、ビットマップ・データをレーザーＯＮ／ＯＦＦ信号に変
換する変換手段と、前記レーザーＯＮ／ＯＦＦ信号を受けて前記レーザー・
ダイオードを駆動し発光させるＬＤ駆動回路と、前記レーザーＯＮ／ＯＦＦ信号に応動して前記レーザー
・ダイオードに流れる電流の立ち上がり時間情報に基づ
いて、前記レーザーＯＮ／ＯＦＦ信号のＯＮ時間を補正
する補正手段と、を備えたことを特徴とする画像形成装置。
【請求項２】前記補正手段は、前記時間情報に基づい
て前記変換手段を制御することを特徴とする請求項１に
記載の画像形成装置。
【請求項３】前記補正手段は、前記時間情報に基づい
て前記変換手段における前記レーザーＯＮ／ＯＦＦ信号
の立ち上がりタイミングを制御することを特徴とする請
求項１または２に記載の画像形成装置。
【請求項４】前記補正手段は、前記時間情報に基づい
て、前記ＬＤ駆動回路における前記レーザー・ダイオー
ドを駆動する電流の立下りのタイミングを制御すること
を特徴とする請求項１に記載の画像形成装置。
【請求項５】前記立ち上がり時間情報は、前記レーザ
ー・ダイオードおよび前記ＬＤ駆動回路を含むユニット
に設けられた記憶手段に記憶されていることを特徴とす
る請求項１〜４のいずれかに記載の画像形成装置。
【請求項６】複数のレーザー・ダイオードを並置した
画像形成装置であって、前記各レーザー・ダイオードに
請求項１〜５のいずれかの補正手段を適用したことを特
徴とする画像形成装置。