JPS6330253A

JPS6330253A - レ−ザプリンタ

Info

Publication number: JPS6330253A
Application number: JP17438486A
Authority: JP
Inventors: Toshiyuki Ichikawa; 俊幸市川
Original assignee: Tokyo Electric Co Ltd
Current assignee: Toshiba Tec Corp
Priority date: 1986-07-24
Filing date: 1986-07-24
Publication date: 1988-02-08

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】産業上の利用分野本発明は、レーザビームを感光体上に集光させて印字を
行なうようにしたレーザプリンタに関する。

従来の技術従来、レーザビームを利用して印字を行なうようにした
レーザプリンタと称するものが存する。

一般に、とのレーザプリンタは、レーザ光源からのレー
ザビームをポリゴンミラーにより偏向走査し、その走査
中に印字信号に応じてレーザビームをオン・オフするこ
とにより感光体上に所望の静電潜像を形成するというよ
うな原理で印字を行なっている。

ここで、レーザ光源を駆動し制御する回路の一例を第６
に示す。レーザ光源としてのレーザダイオードＬＤＩと
、このレーザダイオードＬＤＩより照射されたレーザビ
ームを受光するピンダイオードＰＤ１２とが外形を図示
しないレーザ光源内に設けられている。そのビンダイオ
ードＰＤ１２は、オペアンプ□３を介し、＋１２ｖの電
圧が与えられるオペアンプ２４に接続されている。そし
て、このオペアンプ２４の出力側は、セラミックコンデ
ンサＣ５が接続されたサンプルホールド■Ｃ６の入力端
子に接続されている。このサンプルホールドＩＣ６の出
力端子はｎｐｎ型のトランジスタＴＲ１７に接続されて
いる。一方、＋１２ｖの供給電源８が設けられ、この供
給電源８と前記トランジスタＴＲ□７との間には、前記
レーザダイオードＬＤＩとｐｎｐ型のトランジスタＴＲ
２９とが並列接続されている。このトランジスタＴＲ２
９は、ｎｐｎ型のトランジスタＴＲ３１０とドライバＩ
Ｃ１１１とを介してＣＰＵ１２に接続されている。

しかして、レーザヘッドから独立してスタートセンサと
してのピンダイオードＰＤ２１３が設けられている。こ
のピンダイオードＰＤ２１３は、オペアンプ、１４を介
し、＋１２ｖの基準電圧が与えられる比較器２１５に接
続されている。この比較器２１５は、ワンショットＩＣ
１６に接続され、このワンショットＩＣ１６は前記サン
プルホールドＩＣ６のＳ／Ｈ端子に接続されている。ま
た、前記比較器２１５と前記ワンショットｌＣｌ６との
接続中点は、ドライバＩＣ，１７を介して前記ＣＰＵＩ
　１に接続されている。

このような構成のものは、レーザダイオードＬＤ１の出
力が適正か否かを検出し、その出力の補正を行なう。具
体的には、トランジスタＴＲ２９およびトランジスタＴ
　Ｒａ　ｉ　Ｏがオフである場合、レーザダイオードＬ
ＤＩはレーザビームを照射する。そのレーザビームはピ
ンダイオードＰＤ１２に受光される。このため、ピンダ
イオードＰＤ１２に電流が生じ、この電流はオペアンプ
、３によって電圧に変換され、オペアンプ２４で差動増
幅されてサンプルホールドＩＣ６に入力される。このサ
ンプルホールドＩＣ６においては、Ｓ／Ｈ端子への入力
がＨレベルのときに入力電圧のサンプリングを行ない、
ＬレベルになるとセラミックコンデンサＣ５にチャージ
された電圧分だけ出力電圧を一定に保つ。この出力電圧
によってレーザダイオードＬＤＩの出力が制御される。

このとき、Ｃ，ＰＵ１２からのビデオ信号がドライバＩ
Ｃ，１１に出力されると、トランジスタＴＲ３１０がオ
ンになり、ついでトランジスタＴＲ。

９がオンになり、レーザダイオードＬＤＩのカソード側
とアノード側とが同電位になってレーザダイオードＬＤ
１がオフになる。こうして、レーザダイオードＬＤＩが
オン・オフされ、図示しない感光体上に潜像が形成され
て印字がなされる。

一方、サンプルホールドＩＣ６のＳ／Ｈ端子へは、ワン
ショットＩＣ１６より信号が送られる。

すなわち、ピンダイオード２１３にレーザダイオード１
のレーザビームが照射されてそのスタート位置が検出さ
れると、ピンダイオード２１３に生ずる電流はオペアン
プ１４で電圧に変換される。

そして、この電圧は比較器１５で基準電圧と比較され、
基準電圧以下であればＬレベル、基準電圧以上であれば
Ｈレベルが比較器１５より出力され、これがＣＰＵ１２
とワンシミツトＩＣ１６とに送出される。ワンショット
ＩＣ１６に送られたＨレベルまたはＬレベルの信号は、
サンプルホールドＩＣ６のＳ／Ｈ端子に送られ、このサ
ンプルホールドＩＣ６のサンプリング時間を設定する。

発明が解決しようとする問題点レーザパワーとしてサンプリングしているのは、レーザ
光源内のピンダイオード２の電気的出力である。したが
って、レーザパワーの検出はレーザ光源単体で行なわれ
、レーザ光源より照射される限りにおけるーレーザパワ
ーは一定に保つことができる。しかしながら、レーザビ
ームはポリゴンミラーやＦθレンズ等の偏向走査系を通
って感光体上に結像するので、感光体に到達するまでに
は偏向走査系の精度誤差によりレーザパワーにむらが生
じてしまうという欠点を有する。特に、ポリゴンミラー
においては、各反射面の面倒れ、分割むら等による精度
誤差が避けられず、レーザパワーにむらが生ずる大きな
原因となっている。

問題点を解決するための手段本発明は、偏向走査系を通過したレーザビームを受光す
る出力検出体を設け、この出力検出体にその出力に応じ
てレーザ光源のレーザビーム照射量を可変する制御回路
を接続した。

作用しかして、出力検出体が受光するレーザビームは偏向走
査系を通過したレーザビームであり、レーザパワーのむ
らという観点から見るなら、感光体−ヒに照射されるレ
ーザビームと同一なものとみなすことができる。そこで
、その出力検出体が受光したレーザパワーに基づき、制
御回路によってレーザ光源のレーザビーム照射量を補正
すれば、感光体上に照射されるレーザビームのパワーむ
らが確実に補正される。

発明の実施例本発明の一実施例を第１図ないし第５図に基づいて説明
する。全体の構造は第２図に示す。筐体状の本体ケース
２０が設けられ、この本体ケース２０内の中央部には円
柱状の感光体２１が回転自在に設けられている。そして
、この感光体２１に隣接させて現像器２２、帯電チャー
ジャ２３、転写チャージャ２４および除電ランプ２５が
それぞれ設けられている。また、前記感光体２１の上方
にはその感光体２１にレーザビームを照射するレーザヘ
ッド２６が配設されている。一方、前記本体ケース２０
の下方にはこの本体ケース２０に対して着脱自在な給紙
カセット２７が設けられている。この給紙カセット２７
内には記録紙２８が保持されており、その給紙カセット
２７の近傍にはそれらの記録紙２８の存否を検出するＰ
Ｅセンサ２９が設けられている。そして、この記録紙２
８を一定の経路に搬送し、前記本体ケース２０の上面に
形成された排出口３０よりその記録紙２８を排出する各
種のローラが設けられている。これらのローラとしては
、前記給紙カセット２７近傍に配置されたＣＦローラ３
１と、前記排出口３０近傍に配置された排出ローラ３２
と、これらのＣＦローラ３１と排出ローラ３２との間に
配置された複数個のＰＦローラ３３とである。このよう
な各種のローラは、接触する一対のローラで−組みを構
成している。また、前記ＣＦローラ３１にはＪＡＭ□３
４ａが、前記ＰＦローラ３３の内の一つにはＪＡＭ２３
４ｂが、前記排出ローラ３２にはＪ　ＡＭ、　３４　ｃ
がそれぞれ設けられている。これらのＪＡＭ３４は、４
前記記録紙２８のジャム発生に応じて一対のローラを離
反させる構造のものである。さらに、前記記録紙２８の
搬送経路中、前記感光体２１の後にはヒータ管３５が配
設されている。

ついで、前記レーザヘッド２６の詳細を第１図に示す、
筐体状のヘッドケース３６が設けられている。このヘッ
ドケース３６内には、レーザビームを照射するレーザ光
源としてのレーザダイオードＬＤ３７が設けられ、ポリ
ゴンミラー３８が回転自在に取付けられている。このポ
リゴンミラー３８の取付は位置は、そのすべての反射面
３８ａに前記レーザダイオードＬＤ３７より照射された
レーザビームが当りうる位置である。そして、そのポリ
ゴンミラー３８を反射したレーザビームが通過する位置
にはＦθレンズ３９が配設され、このＦθレンズ３９と
前記ポリゴンミラー３８とで偏向走査系４０が形成され
ている。また、前記Ｆθレンズ３９によりレーザビーム
が焦点を結ぶ位置には横長の反射鏡４１が設けられ、こ
の反射鏡４１の近傍には走査スタート位置におけるレー
ザビームのみを受光するスタート信号用反射鏡４２が設
けられている。さらに、このスタート信号用反射鏡４２
を反射したレーザビームを受光する出力検出体としての
ピンダイオードＰＤ４３が設けられている。このピンダ
イオードＰＤ４３は、走査スタート位置を検出する機能
も兼備する。しかして、このようなレーザヘッド２６の
前記本体ケース２０内における配置位置としては、前゛
記反射鏡４１を反射したレーザビームが前記感光体２１
を照射しうる位置である。

ついで、第３図には全体の電気的接続状態をブロック図
として示す、ＣＰＵ４４が設けられ、とのＣＰＵ４４に
はＲＯＭ４５、ＲＡＭ４６、インターフェース４７、タ
イマ４８およびＩ１０ポート４９がそれぞれ接続されて
いる。このＩ１０ポート４９には、前記感光体２１や前
記ポリゴンミラー３８等の駆動を行なうメイン駆動モー
タ５０が接続され、前記ＣＦローラ３１、前記排出ロー
ラ３２および前記ＰＦローラ３３も接続されている。ま
た、前記帯電チャージャ２３、前記転写チャージャ２４
、前記除電ランプ２５、前記ＰＥセンサ２９および三つ
の前記ＪＡＭ３４もそれぞれ前記Ｉ１０ポート４９に接
続されている。

ついで、第４図には前記レーザダイオードＬＤ３７を駆
動し制御する回路の回路図を示す。まず、駆動回路Ａに
ついて説明する。前記レーザダイオードＬＤ３７は、ア
ノード側が＋１２Ｖの供給電源５１に接続され、カソー
ド側は抵抗Ｒ０５２を介してｎｐｎ型のトランジスタＴ
Ｒ１５３のコレクタに接続されている。また、前記供給
電源５１にエミッタを接続されたｐｎｐ型のトランジス
タｌＲ２５４が設けられている。このトランジスタＴＲ
２５４は、エミッタとベースとが抵抗Ｒ２５５を介して
接続されており、コレクタは前記レーザダイオードＬＤ
３７と前記抵抗Ｒ□５２との接続中点に、ベースは抵抗
Ｒ３５６を介してｎｐｎ型のトランジスタＴＲ３５７の
コレクタにそれぞれ接続されている。このトランジスタ
ＴＲ，５７は、エミッタがグランドＧにアースされ、ベ
ースがドライバＩＣ５８を介して前記ＣＰＵ４４に接続
されている。また、そのトランジスタＴＲ３５７のベー
スと前記ドライバＩＣ５８との接続中点には抵抗Ｒ４５
９を介して＋５■の電源、６０が接続されている。

ついで、制御回路Ｂについて説明する。前記ヘッドケー
ス３６内の前記ピンダイオードＰＤ４３は、抵抗Ｒ，６
１を介して＋１２ｖの電源２６２が＋入力端子に接続さ
れたオペアンプ□ｄ３に接続されている。カソード側が
＋入力端子に、アノード側が一入力端子にである。その
オペアンプ、６３の出力端子は、抵抗Ｒ６６４を介して
別のオペアンプ、６５の一入力端子に接続されている。

また、前記オペアンプ、６３の一入力端子と出力端子と
は、並列接続された抵抗Ｒ７６６とコンデンサＣ□６７
とを介して接続されている。同時に、前記オペアンプ２
６５の一入力端子と出力端子とも、並列接続された抵抗
Ｒ，６８とコンデンサＣ２６９とを介して接続されてい
る。一方、抵抗Ｒ９７０を介して前記グランドＧに摺動
子側の端子がアースされた可変抵抗７１が設けられ、こ
の可変抵抗７１の摺動子側の端子には前記オペアンプ６
５の＋入力端子が抵抗Ｒユ。７２を介して接続されてい
る。そして、アノード側が前記グランドＧにアースされ
、カソード側が抵抗Ｒ１□７３を介して＋１２Ｖの電源
、７４に接続されたツェナダイオードＺＤ７５が設けら
れ、このツェナダイオードＺＤ７５と前記抵抗Ｒ１□７
３との接続中点に前記可変抵抗７１の別の端子が接続さ
れている。しかして、前記オペアンプ６５の出力端子は
、セラミックコンデンサＣ３７６が接続されたサンプル
ホールドＩＣ７７の入力端子に接続されている。このサ
ンプルホールドＩＣ７７の出力端子は、直列接続された
抵抗Ｒ１□７８と抵抗Ｒ１，７９とを介して前記トラン
ジスタＴＲ，５３のベースに接続されている。二つの抵
抗Ｒ□２７Ｂと抵抗Ｒ１，７９との接続中点はコンデン
サＣ４８０を介してグランドＧにアースされており、前
記トランジスタＴＲ０５３のエミッタもグランドＧにア
ースされている。

ついで、走査スタート位置検出回路Ｃについて説明する
。比較器８１が設けられ、この比較器８１の＋入力端子
は抵抗Ｒ，，８２を介して前記オペアンプ、６３の出力
端子に接続されている。また、一端が＋５ｖの基準電源
８３に接続された抵抗Ｒ１，８４と一端がグランドＧに
アースされた抵抗Ｒ□６８５とが接続されており、その
接続中点に前記比較器８１の一入力端子が接続されてい
る。そして、＋５Ｖの電源が供給されている同一のワン
ショットＩＣ８６が二つ設けられている。これらのワン
ショットｌＣａ６それぞれには、前記比較器８１の出力
端子が接続され、ドライバＩＣ２８７を介して前記ＣＰ
Ｕ４４が接続されている。前記ワンショットＩＣ８６と
前記比較器８１との接続中点には＋５ｖの電源４８８が
抵抗Ｒ１７８９を介して接続されている。さらに、二つ
の前記ワンショットＴＣ８６は、アンドゲート９０を介
して前記サンプルホールドＩＣ７７のＳ／Ｈ端子に接続
されている。

このような構成において、ＣＦローラ３１によって給紙
カセット２７内から記録紙２８が引出される。引出され
た記録紙２８は、各種のＰＦローラ３３によって搬送さ
れ、その搬送過程において印字がなされ、排出ローラ３
２により排出口３０から排出される。記録紙２８に対す
る印字は、感光体２１に形成された潜像の転写による。

すなわち、帯電チャージャ２３によって帯電された感光
体２１にレーザヘッド２６よりレーザビームを照射する
と、感光体２１には電気的な潜像が形成される。この潜
像は、感光体２１が回転して現像器２２の部分を通過す
ると図示しないトナーの付着により有体化する。有体化
した潜像は転写チャージャ２４によって記録紙２８に転
写され、この転写された像がヒータ管３５による加熱で
記録紙２８に溶着し、ここに印字がなされる。

ここで、レーザヘッド２６内においてレーザビームが発
生してから外部にでてゆくまでの過程を説明する。レー
ザダイオードＬＤ３７より照射されたレーザビームは、
ポリゴンミラー３８の反射面３８ａを反射し、Ｆθレン
ズ３９を通過することにより直線化されて焦点が改善さ
れ、反射鏡４１を反射して外部にでてゆく。そして、ポ
リゴンミラー３８の回転によりレーザビームは偏向走査
され、したがって感光体２１上に走査され、この感光体
２１の潜像形成に供せられる。また、走査スタート位置
においては、Ｆθレンズ３９を通過したレーザビームは
スタート信号用反射鏡４２に入射されてこれに反射し、
反射鏡４１には達しない。そして、スタート信号用反射
鏡４２を反射したレーザビームはピンダイオードＰＤ４
３により受光される。これにより、走査スタート位置の
検出とレーザダイオードＬＤ３７のレーザパワー修正と
がなされる。特に、レーザパワーの修正に関しては、ピ
ンダイオードＰＤ４３が受光するレーザビームはＦθレ
ンズ３９を通過したレーザビームであり、レーザパワー
のむらという観点から見るなら、感光体２１上に照射さ
れるレーザビームと同一なものとみなすことができる。

したがって。

感光体２１上に照射されるレーザビームのパワーむらが
確実に補正される。

ついで、レーザダイオードＬＤ３７とピンダイオードＰ
Ｄ４３との作動の詳細を説明する。外部機器からの入力
によりＲＡＭ４６に書き込まれたデータに基づいてタイ
マ４８のタイマ値が設定され、このタイマ値に応じてＣ
ＰＵ４４は駆動回路Ａにビデオ信号を送出する。これに
より、レーザダイオードＬＤ３７のオン・オフが選択的
がっ断続的に繰り返される。具体的には、印字開始時に
おいては、トランジスタＴＲ，５７およびトランジスタ
ＴＲ，５４がオフになっている。これにより、レーザダ
イオードＬＤ３７は駆動電源５１より電圧を印加されて
レーザビームを照射する。これに対し、ＣＰＵ４４より
駆動回路Ａにビデオ信号が送出されると、トランジスタ
ＴＲ，５７がオンになり、続いてトランジスタＴＲ，５
４がオンになる。すると、レーザダイオードＬＤ３７の
アノード側とカソード側とが同電位になり、レーザダイ
オードＬＤ３７によるレーザビームの照射が停止される
。

ここで、走査スタート位置は走査スタート位置検出回路
Ｃにより検出される。すなわち、走査スタート位置にお
いては、Ｆθレンズ３９を通過したレーザビームはスタ
ート信号用反射鏡４２に反射し、ピンダイオードＰＤ４
３に受光される。これにより、ピンダイオードＰＤ４３
には電流が流れ、これがオペアンプ６３にて電圧に変換
される。

この電圧は比較器８１に送られ、基準電圧と比較される
。この場合、比較電圧を越えているので、比較器８１は
Ｈレベルを出力する。すると、このＨレベルがドライバ
ＩＣ８７を介してＣＰＵ４４に伝達され、レーザビーム
の照射位置が走査スタート位置であると認識される。こ
のとき、ＣＰＵ４４はビデオ信号を駆動回路Ａに送出し
ない。

ついで、レーザビームの出力補正は制御回路Ｂと走査ス
タート位置検出回路Ｃとによりなされる。

その出力補正は、ピンダイオードＰＤ４３がレーザビー
ムを受光している間に設定されたサンプリング時間にの
みなされ、レーザビームの走査中には−切行なわれない
。具体的には、レーザビームを受光したピンダイオード
ＰＤ４３に生じた電流は、オペアンプ、６３にて電圧に
変換され、オペアンプ２６５で差動増幅される。そして
、サンプルホールドＩＣ７７に印加されてサンプリング
される。サンプリング時間は、サンプルホールドエＣ７
７のＳ／Ｈ端子に入力された信号に基づいて設定される
。すなわち、オペアンプ□６３の出力電圧は比較器８１
において基準電圧と比較される。

その出力電圧は、ピンダイオード４３がレーザビームを
受光している場合には基準電圧よりも高くなる。この場
合、比較器８１はＨレベルを出力する。すると、ワンシ
ョットＩＣ８６がオンされ、その出力波形がアンドゲー
ト９０を通ってサンプルホールドＩＣ７７のＳ／Ｈ端子
に入力され、サンプリング時間が設定される。そして、
そのサンプリング時間中に、サンプルホールドＩＣ７７
ではピンダイオードＰＤ４３が受光したレーザパワーを
サンプリングする。こうしてサンプリングしたレーザパ
ワーに基づき、レーザダイオードＬ　Ｄ３７の出力が制
御される。なお、手動操作として、可変抵抗７１によっ
てオペアンプ２６５に与えられる電圧を可変することに
より、容易にレーザダイオードＬＤ３７のレーザパワー
を可変することができる。

ここで、オペアンプ、６３の出力からアンドゲート９０
の出力までの各部における波形を第５図に示す。第５図
において、Ａはオペアンプ、６３の出力波形である。Ｂ
は比較器８１の出力波形である。Ｃは一方のワンショッ
トＩＣ８６の出力波形、Ｄは他方のワンショットＩＣ８
６の出力波形である。Ｅはアンドゲート９０の出力波形
である。

第５図に明らかなように、アンドゲート９０を抜けた波
形は、立上り部分および立下がり部分がカットされる。

したがって、ピンダイオードＰＤ４３の一部ではなく、
全体がレーザビームを受光している場合にのみサンプル
ホールドＩＣ７７にサンプリング信号が送られることと
なる。これにより、レーザパワーの補正の基準となる信
号の適正化が図られる。

発明の効果本発明は、レーザビームを照射するレーザ光源とこのレ
ーザ光源より照射されたレーザビームを偏向走査する偏
向走査系とを設け、この偏向走査系を通過した位置にレ
ーザビームを受光してその出力を電気信号に変換する出
力検出体を配設し、この出力検出体にレーザビームの出
力に応じてレーザ光源のレーザビーム照射量を可変する
制御回路を接続したので、ポリゴンミラー等に誤差があ
ってもその影響を受けたレーザビームを出力検出体が受
光してこれに基づいてレーザ光源のレーザビーム照射量
が制御されることにより正確なレーザパワーの制御を行
なうことができる等の効果を有する。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例を示すレーザヘッドの横断平
面図、第２図は全体の縦断側面図、第３図はブロック図
、第４図はレーザヘッドの回路図、第５図はサンプリン
グ時間を設定するために作動する回路内における主要箇
所の信号波形のタイミングチャート、第６図は従来の一
例を示すレーザヘッドの回路図である。３７・・・レーザダイオードＬＤ（レーザ光源）、４０
・・・偏向走査系、４３・・・ピンダイオードＰＤ（出
力検出体）、Ｂ・・・制御回路出　願　人　　東京電気株式会社３．１　図ＪＺ図

Claims

【特許請求の範囲】１、レーザビームを照射するレーザ光源とこのレーザ光
源より照射されたレーザビームを偏向走査する偏向走査
系とを設け、この偏向走査系を通過したレーザビームを
受光してその出力を電気信号に変換する出力検出体を設
け、この出力検出体にその出力に応じて前記レーザ光源
のレーザビーム照射量を可変する制御回路を接続したこ
とを特徴とするレーザプリンタ。２、走査スタート位置を検出するスタート位置検出体と
出力検出体とを兼用することを特徴とする特許請求の範
囲第１項記載のレーザプリンタ。３、出力検出体の全体に照射されたレーザビームのみを
レーザ光源の出力を可変する判断基準にするようにした
ことを特徴とする特許請求の範囲第１項記載のレーザプ
リンタ。