JPH11105343A - 画像形成装置及び複写機 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 複数レーザを用いた画像形成装置においてあ
るレーザに故障が発生した時にもライン抜けが発生する
ことが防止され、画像形成の続行が可能である画像形成
装置を提供する。 【解決手段】 複数のレーザを用いたレーザ光源からの
画像信号により光変調されたレーザ光を隣接させて像担
持対面上に導光して該像担持体に画像を形成する画像形
成装置において、複数のレーザの各々の故障を検出する
故障検出手段、故障検出手段が複数のレーザの一部の故
障を検出した場合に複数のレーザのうち故障していない
レーザの発光出力強度を高い段階に切り替える手段と、
を備え、複数のレーザの一部が故障した時に故障してい
ないレーザによって該像担持体に形成される電位面積を
大きくする。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、画像形成装置に関し、
特にレーザ光源からの画像信号により光変調されたレー
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
クシミリ等に好適な画像形成装置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
ー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センサー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（Au
tomaric Power Control）と呼ぶ）。

【０００３】したがって、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図６のよう
な構成を採用している。図６におけるレーザーチップ４
４は、図５における半導体レーザ３１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、画像データとして画像処理部５８のＤ
ＡＴＡ１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。画像データとして画像処理部５８のＤＡＴ
Ａ２から出力される信号による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
経てコンパレーター５５に入力され、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
ター５４にも入力され、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で
ある。５８は上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】従来例を用いた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
時の、画像データ出力時のシーケンスを図７に示す。ま
ず、タイミングＴ１でスイッチ５６がＯＦＦにさせＢレ
ーザ４３を発光させ、更に、Ｓ／Ｈ回路５０をサンプル
状態にし、パルス電流源４６が発生する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、スイッチ５６をＯＮにする直前にＳ／Ｈ
回路５０をホルド状態にしてパルス電流ＩｔＢを保持す
る。次に、タイミングＴ２でスイッチ５７をＯＦＦにさ
せＡレーザ４２を発光させ、更に、Ｓ／Ｈ回路５１をサ
ンプル状態にし、パルス電流源４５が発生するＡレーザ
４２のパルス電流量ＩｔＡを制御して、レーザ４２のＡ
ＰＣが完了した後、スイッチ５７をＯＮにする直前にＳ
／Ｈ回路５１をホルド状態にしてパルス電流ＩｔＡを保
持する。次に、後述するようにＢＤ受光部３６がＢＤを
検出すると、画像データを出力できる状態となり次に説
明するシーケンスを２ライン毎に繰り返す。

【０００６】タイミングＴ３で前述したＡレーザ４２の
ＡＰＣを行い、タイミングＴ４で同様にＢレーザ４３の
ＡＰＣを行う。そして、タイミングＴ５で走査タイミン
グを検出するためにＢＤ発光し、ＢＤ受光部３６がこれ
を受光したタイミングを基準にして、画像処理部５８が
画像データＤＡＴＡ１、ＤＡＴＡ２を出力する。

【０００７】この従来例のように例えば２つのレーザ発
光素子があるマルチレーザ（複数レーザ）を用いた画像
形成装置において、画像データＤＡＴＡ１、ＤＡＴＡ２
を出力する際に、マルチレーザを構成する複数のレーザ
のうちの一つが故障したときには、その故障したレーザ
が走査すべきラインが抜けた画像が形成されてしまうの
で、正常な画像形成を続行することが不能であった。

【０００８】そこで本発明は、複数レーザを用いた画像
形成装置においてあるレーザに故障が発生した時にもラ
イン抜けが発生することが防止され、画像形成の続行が
可能である画像形成装置を提供することを目的とする。

【０００９】

【課題を解決するための手段】本発明による画像形成装
置は、複数のレーザを用いたレーザ光源からの画像信号
により光変調されたレーザ光を隣接させて像担持対面上
に導光して該像担持体に画像を形成する画像形成装置に
おいて、前記複数のレーザの各々の故障を検出する故障
検出手段、前記故障検出手段が前記複数のレーザの一部
の故障を検出した場合に前記複数のレーザのうち故障し
ていないレーザの発光出力強度を高い段階に切り替える
手段と、を備え、前記複数のレーザの一部が故障した時
に前記故障していないレーザによって該像担持体に形成
される電位面積を大きくすることを特徴とする。

【００１０】また、本発明による画像形成装置は、上記
の画像形成装置において、更に、前記故障検出手段が故
障を検出した場合に故障状況に応じて警告表示を切り替
える手段と、装置の制御を切り替える手段と、を備える
ことを特徴とする。

【００１１】更に、本発明による画像形成装置は、上記
の画像形成装置において、前記故障していないレーザを
駆動する変調信号を、前記複数のレーザの全てが故障し
ていないときに前記複数のレーザを駆動する複数の変調
信号から算出する手段を備えることを特徴とする。

【００１２】本発明による複写機は、上記の画像形成装
置を備えることを特徴とする。

【００１３】［作用］本発明では上記構成により、複数
のレーザを用いた画像形成装置においてレーザ故障を検
出したとき、故障していない他のレーザの発光出力強度
を高い段階に切り替えて画像のライン抜けを防ぎ、画像
形成が続行可能となる。

【００１４】

【発明の実施の形態】図４に本発明を適用した画像処理
装置を備える複写機全体の断面図を示す。この複写機の
基本的な動作について図４を用いて説明する。

【００１５】原稿給紙装置（不図示）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が水平方向に移動して原
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で集束され、その後イメージセンサー部に入
力される。イメージセンサー部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。

【００１６】露光制御部１０は画像信号によって変調さ
れたレーザ光を発射し、光学系を通ったこのレーザ光は
感光体１１を照射し、感光体上に潜像が形成される。

【００１７】すなわち、図４の露光制御部１０のブロッ
ク図である図５を参照して説明すると、半導体レーザ４
４より発せられ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、且つ、所定のビー
ム径にされて回転多面鏡３３に入射する。回転多面鏡３
３は曲線矢印で示す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
となった光は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、像担持体としての感光体１１上に図の直線矢印
の方向に等速で結合走査される。感光体１１への画像デ
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。

【００１８】図４に戻り、照射光によって感光体１１上
に作られた潜像は、現像器１２、あるいは１３によって
トナー像に現像される。上記潜像とタイミングを合わせ
て被転写紙積載部１４、あるいは１５より被転写紙が搬
送され、転写部１６に於いて、上記現像されたトナー像
が被転写紙に転写される。転写されたトナー像は定着部
１７にて被転写紙に定着された後、被転写紙は排紙部１
８より装置外部に排出される。

【００１９】このような画像処理装置で用いられる半導
体レーザ４４を駆動す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６に示す従来例と同様な箇所には同一の符
号を符する。構成ブロックにおいて本実施形態が図６に
示す従来例と違うところはレーザをＡＰＣする時にレー
ザの故障を検出するレーザ故障検出部８４と、レーザ故
障を検出した際にレーザ出力強度を切り替えるための目
標値７３，７５、スイッチ８０，８１、及び表示部８５
が加わった点である。

【００２０】図１におけるレーザーチップ４４は、図５
における半導体レーザ４４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
構成されるマルチレーザである。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、画像データとして画像処理部８２の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。
画像データとして画像処理部８２のＤＡＴＡ２から出力
される信号による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。

【００２１】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
経てコンパレーター５５に入力され、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
ター５４にも入力され、パルス電流源４６を制御する。
７２，７４の各々は通常時におけるパルス電流源４５、
４６の各々を制御のための目標値であり、７３，７５は
レーザ故障をレーザ故障検出部８４が検出した際にレー
ザ出力強度を切り替えるための目標値である。目標値７
３，７５の値は、例えば、目標値７２、７４の２倍に設
定しておく。８２は上記画像データを生成するための画
像処理部、８３はこの画像処理部８２を制御するシステ
ムコントローラー、８４はレーザ故障検出部であり、Ａ
ＰＣ時にＰＤセンサ４１の出力信号と目標値Ｖｒｅｆ１
１（符号７４）及びＶｒｅｆ２１（符号７２）を比較す
ることによりレーザＡ４２又はレーザＢ４３の故障を検
出し、各々の故障を検出した場合に画像処理部８２に故
障検出信号であるｔｒｏｕｂｌｅ１、ｔｒｏｕｂｌｅ２
を送る。故障検出信号であるｔｒｏｕｂｌｅ１又はｔｒ
ｏｕｂｌｅ２を受けた画像処理部８２は信号ｒｅｆ１又
は信号ｒｅｆ２を出力して、故障していないレーザのパ
ルス電流源の制御のための目標値を切り替え、故障して
いないレーザに対し２ラインのデータを１ラインに変換
して送る。また、信号ｔｒｏｕｂｌｅ１又はｔｒｏｕｂ
ｌｅ２を受けた画像処理部８２はシステムコントローラ
ー８３に対し、解像度を落として画像形成が続行可能で
ある事を表示部８５に表示させるための信号を送る。信
号ｔｒｏｕｂｌｅ１及びｔｒｏｕｂｌｅ２を受けた場合
には、画像処理部８２はシステムコントローラー８３に
対し、画像形成が不可能である事を表示部８５に表示さ
せるための信号を送る。また、システムコントローラ８
３は画像形成の動作を中止するなどの措置をとる。

【００２２】次に本実施形態の原理についてＢレーザが
故障した場合の動作例により説明する。

【００２３】図３にその帰還制御引き込み時及び画像デ
ータ出力時のシーケンス示す。まず、タイミングＴ１１
でスイッチ５６をＯＦＦにしてＢレーザ４３を発光させ
る。Ｂレーザ４３のＡＰＣ時にレーザ故障検出部８４が
タイミングＴ１２でＢレーザの故障を検出しｔｒｏｕｂ
ｌｅ２信号を画像処理部８２に出力する。これを受けた
画像処理部８２はｒｅｆ１を出力し、これによりスイッ
チ８０がＶｒｅｆ２１（符号７２）からＶｒｅｆ２２
（符号７３）に切り替わり、Ａレーザの目標値が変更さ
れる。

【００２４】次にＡレーザ４２のＡＰＣが行われる。す
なわち、タイミングＴ１４でスイッチ５７をＯＦＦにし
て、Ａレーザ４２を発光させる。Ａレーザ４２のＡＰＣ
が完了した後、Ａレーザ４２のパルス電流源４５のパル
ス電流は保持され、画像データを出力できる状態となり
次に説明するシーケンスを２ライン毎に繰り返す。

【００２５】タイミングＴ１５でＡレーザ４２のＡＰＣ
を行う。そしてタイミングＴ１６でＡレーザがＢＤ受光
部３６を照射するために発光し、ＢＤ受光部３６での受
光タイミングを基準として、画像データを出力する。

【００２６】なお、無故障時にＤＡＴＡ１から出力する
信号とＤＡＴＡ２から出力する信号とを感光体６に照射
されたときのタイミングを合わせるためのタイミング補
正をした上で平均し、これをＤＡＴＡ１から出力しても
良い。

【００２７】このような構成をとる事により、レーザ故
障検出部８４がレーザの故障を検出した際に故障してい
ないレーザの出力強度の目標値を切り替えて出力強度を
上げる事により潜像形成時に該像担持体に形成される電
位面積を大きくすることができる。よって１ラインの走
査で２ライン分の潜像形成が可能となる。

【００２８】また、レーザＡが故障している場合には、
タイミングＴ１５で始まるＡＰＣの際にこれが検出でき
るが、検出してから、Ｂレーザの目標値を、７３に切り
替えて、ＢレーザについてのＡＰＣを再度行えばよい。

【００２９】この際、画像処理部８２は図２の構成にな
っている。レーザ故障が起きた際にｔｒｏｕｂｌｅ信号
を受けて信号処理部９０で２ラインのデータを１ライン
に変換しスイッチ９２，９４を切り替えて故障していな
いレーザに信号を送り出し、スイッチ９１，９３を切り
替えて故障したレーザに対し信号を遮断する処理を行っ
ている。図２に示すのは、２つのレーザが故障していな
い場合のスイッチ位置である。例えば、Ｂレーザ４３が
故障した場合には、スイッチ９２は下側に切り替わり、
スイッチ９３も下側に切り替わる。

【００３０】

【発明の効果】以上説明してき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、レー
ザ故障が起きた際に画像のライン抜けを防ぎ画像形成が
続行可能となる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施形態によるマルチレーザの駆動回
路の構成を示す回路図である。

【図２】本発明の実施形態による図１に示す画像処理部
内の画像切替部のブロック図である。

【図３】本発明の実施形態によるマルチレーザの駆動回
路のＡＰＣ時及び画像データ出力時の動作タイミングを
示すタイミングチャートである。

【図４】本発明及び従来例における画像形成装置を備え
る複写機の構成を示す断面図である。

【図５】本発明及び従来例における図４に示す露光制御
部内の光学系の構成図である。

【図６】従来例におけるマルチレーザの駆動回路の構成
を示す回路図である。

【図７】従来例によるマルチレーザの駆動回路のＡＰＣ
時及び画像データ出力時の動作タイミングを示すタイミ
ングチャートである。

【符号の説明】

４１ ＰＤセンサ ４２ Ａレーザ ４３ Ｂレーザ ４４ レーザチップ ４５、４６ パルス電流源 ４９ 電流電圧変換器 ５０、５１ Ｓ／Ｈ回路 ５４、５５ コンパレータ ７２、７３、７４、７５ 目標値 ８２ 画像処理部 ８３ システムコントローラ ８４ レーザ故障検出部 ８５ 表示部

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 鍜治 一 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 佐藤 勇 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

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 複数のレーザを用いたレーザ光源からの
   画像信号により光変調されたレーザ光を隣接させて像担
   持対面上に導光して該像担持体に画像を形成する画像形
   成装置において、 前記複数のレーザの各々の故障を検出する故障検出手
   段、 前記故障検出手段が前記複数のレーザの一部の故障を検
   出した場合に前記複数のレーザのうち故障していないレ
   ーザの発光出力強度を高い段階に切り替える手段と、 を備え、前記複数のレーザの一部が故障した時に前記故
   障していないレーザによって該像担持体に形成される電
   位面積を大きくすることを特徴とする画像形成装置。
2. 【請求項２】 請求項１に記載の画像形成装置におい
   て、 更に、前記故障検出手段が故障を検出した場合に故障状
   況に応じて警告表示を切り替える手段と、 装置の制御を切り替える手段と、 を備えることを特徴とする画像形成装置。
3. 【請求項３】 前記故障していないレーザを駆動する変
   調信号を、前記複数のレーザの全てが故障していないと
   きに前記複数のレーザを駆動する複数の変調信号から算
   出する手段を備えることを特徴とする請求項１又は２に
   記載の画像形成装置。
4. 【請求項４】 請求項１乃至３に記載の画像形成装置を
   備えることを特徴とする複写機。