光束掃描設備及方法、圖像形成設備及方法

文檔序號：2730754閱讀：141來源：國知局

專利名稱：光束掃描設備及方法、圖像形成設備及方法
技術領域：
本發(fā)明涉及光束掃描設備、光束掃描方法、具有該光束掃描設備的圖像形成設備、及圖像形成方法，具體地，涉及用于能夠控制投射至感光鼓的激光束的輸出的該光束掃描設備的光束掃描設備、光束掃描方法，具有該光束掃描設備的圖像形成設備、及圖像形成方法。
背景技術：
近來，已經(jīng)提出了一種諸如數(shù)字復印機和激光印刷機的利用以激光束和電子照相處理進行掃描曝光來執(zhí)行圖像形成的圖像形成設備。
在這些圖像形成設備中，設置了一種光束掃描設備，其向感光鼓表面投射激光束(光束)并通過激光束對感光鼓進行掃描，從而
在感光鼓上形成靜電潛像。光束掃描設備包括例如，激光振蕩單元，其產(chǎn)生激光束；多角鏡，其將從激光振蕩單元輸出的激光束偏轉向感光鼓，從而4吏激光束掃描感光鼓；fB透4竟等。
在這種圖像形成設備中，對形成在感光鼓上的靜電潛像進行色調劑顯影，并且將色調劑顯影后的圖像作為記錄圖像被最終轉印到記錄紙張上。因此，為了形成平均且均勻的記錄圖像，需要在感光鼓上形成具有均勻濃度(intensity,色飽和度)的靜電潛像，并且重要的是穩(wěn)定感光鼓上的激光束的強度。
因此，通常，圖像形成設備的激光振蕩單元具有APC (自動功率控制)功能，并且在激光振蕩單元中，激光振蕩單元的輸出被控制為恒量，同時通過設置在激光振蕩單元中的光檢測器(或i殳置在激光振蕩單元附近的光檢測器)來監(jiān)控激光束的強度。這使得能夠穩(wěn)定感光鼓上的激光束的強度并形成平均且均勻的記錄圖像。
同時，在圖像形成^殳備中，通常通過4吏用脈寬調制(PWM) 系統(tǒng)調整脈寬或月永沖位置，從而在感光鼓上形成對應于圖俜4丈據(jù)的所需灰度等級(多灰度等級)。然而，最近提出了一種技術(所謂的實時APC),其中，通過使用APC功能來監(jiān)控感光鼓上的激光束
并且基于所需強度的激光束將所需灰度等級的靜電潛像形成在感光鼓上，同時將激光束的強度改變至一個掃描行中的主掃描方向。
JP-A-2000-71510提出了一種技術，在該技術中，預先存儲校正數(shù)據(jù)并通過使用該校正數(shù)據(jù)根據(jù)感光鼓上的掃描位置來控制激
光才展蕩單元的4lr出。
近來，隨著實現(xiàn)更高的圖像分辨率的技術以及實現(xiàn)更高的印刷速度的技術(例如，在掃描一行時高速接通/斷開激光振蕩單元的輸出從而形成圖像的技術)的快速發(fā)展，需要適應這些技術。
然而，為了使利用APC功能實時改變才殳射到感光鼓的激光束
的輸出的技術適合于這些技術，必須將用于改變激光振蕩單元的輸
出的裝置(例如，D/A轉換器)設置為高速，以與前述的高速一致。存在著這樣一個問題，就是極難利用現(xiàn)有的裝置來實現(xiàn)這種適應。
這樣的問題也存在于使JP-A-2000-71510中提出的技術適應實現(xiàn)更高圖像分辨率的技術和實現(xiàn)更高印刷速度的技術中。

發(fā)明內容
鑒于前述情況，本發(fā)明的一個目的在于提供一種能夠高速控制投射到感光鼓的激光束的輸出的光束掃描設備、光束掃描方法、具
有該光束掃描i殳備的圖^象形成i殳備、及圖4象形成方法。
為了解決上述問題，4艮據(jù)本發(fā)明一個方面的光束掃描設備包括發(fā)光裝置，用于發(fā)射預先以預定輸出設置的多條激光束；掃描裝置，用于使由發(fā)光裝置發(fā)射的多條激光束偏轉并利用多條激光束進行掃描；輸出設置裝置，用于排列發(fā)光裝置以使利用由掃描裝置進行掃描所使用的多條激光束的掃描位置按時間序列排列在主掃描方向上的同一行上，并且輸出設置裝置用于通過利用多個激光束來設置投射到感光體上的激光束的輸出；以及寫裝置，用于使用由掃描裝置進行掃描所使用的多條激光束，利用由輸出設置裝置所設置的投射到感光體上的激光束的輸出，將圖像寫到感光體上。
為了解決上述問題，才艮據(jù)本發(fā)明的一個方面的光束掃描方法包括以下步驟發(fā)射預先以預定輸出設置的多條激光束；4吏通過發(fā)光處理所發(fā)射的多條激光束偏轉并利用多條激光束進行掃描；排列發(fā) 光裝置，以使通過掃描處理進行掃描所使用的多條激光束的掃描位置按時間序列排列在主掃描方向上的同一行上，并通過使用多條激光束來設置投射到感光體上的激光束的輸出；以及使用在掃描處理中進行掃描所使用的多條激光束，利用通過輸出設置處理所設置的投射到感光體上的激光束的輸出，將圖像寫至感光體。
為了解決上述問題，根據(jù)本發(fā)明一個方面的圖像形成設備包括發(fā)光裝置，用于發(fā)射預先以預定輸出設置的多條激光束；掃描裝置，用于使由發(fā)光裝置發(fā)射的多條激光束偏轉并利用該多條激光束進行掃描；輸出設定裝置，用于排列發(fā)光裝置，以使通過掃描裝置進行掃描所使用的多條激光束的掃描位置按時間序列排列在主
掃描方向上的同一行上，并且用于通過利用該多條激光束來i殳置招: 射到感光體上的激光束的輸出；以及寫裝置，用于使用由掃描裝置進行掃描所使用的多條激光束，利用由輸出設置裝置所設置的投射到感光體上的激光束的輸出，將圖像寫到感光體上。
為了解決上述問題，根據(jù)本發(fā)明的一個方面的圖像形成方法包括以下步驟發(fā)射預先以預定輸出設置的多條激光束；使通過發(fā)光處理發(fā)射的多條激光束偏轉并通過多條激光束進行掃描；排列發(fā)光裝置，以使通過掃描處理進行掃描所使用的多條光束的掃描位置按時間序列排列在主掃描方向上的同一行上，并通過使用該多條激光束來設置投射到感光體上的激光束的輸出；以及使用在掃描處理中進行掃描所使用的多條激光束，利用通過輸出設置處理所設置的投射到感光體上的激光束的輸出，將圖像寫至感光體。
在才艮據(jù)本發(fā)明一個方面的光束掃描i殳備、以及光束掃描方法中，發(fā)射預先以預定輸出設置的多條激光束，且所發(fā)射的激光束被偏轉并用于進行掃描。排列發(fā)光裝置，以使多條激光束的掃描位置按時間序列排列在主掃描方向上的同一行上，并通過利用該多條激光束來設置投射到感光體上的激光束的輸出。使用用于掃描的多條激光束，利用投射到感光體上的激光束的預設輸出，將圖像寫到感光體上。
在才艮據(jù)本發(fā)明的一個方面的具有光束掃描i殳備的圖^f象形成i殳備、以及圖像形成方法中，發(fā)射預先以預定輸出設置的多條激光束，所發(fā)射的激光束被偏轉并用于進行掃描。排列發(fā)光裝置，以使多條激光束的掃描位置按時間序列排列在主掃描方向上同一4亍上的，并通過利用該多條激光束來設置投射到感光體上的激光束的輸出。使用用于掃描的多條激光束，利用投射到感光體上的激光束的預設輸出將圖像寫至感光體。

附圖中
圖1是示出根據(jù)本發(fā)明的具有光束掃描設備的圖像形成設備的構造的^L圖2是示出圖1的激光光學系統(tǒng)單元和感光鼓之間的位置關系的一見圖3是示出圖1的圖像形成設備的內部構造的框圖4是示出圖3的激光控制單元的詳細內部構造的框圖5是示出可以在根據(jù)本發(fā)明的圖像形成設備的第一實施例中執(zhí)行的功能性構造的框圖6是用于說明在圖5的圖像形成設備中功率控制處理的流程
圖7是用于說明圖6的步驟S1中的激光束輸出^:置處理中的激光束輸出設置方法的說明性4見圖8是直到從圖5的圖像形成設備中的半導體激光振蕩器發(fā)射激光束的時刻的時序圖9是用于i兌明圖6的步驟S1中的激光輸出i殳置處理中的另一激光束輸出設置方法的說明性視圖IO是示出圖3的激光控制單元的詳細內部構造的框圖；圖11是用于說明圖10的PWM中的脈寬調制方法的說明性視
圖12是示出可以在根據(jù)本發(fā)明的圖像形成設備的第二實施例中執(zhí)行的功能性構造的框圖13是用于i兌明圖12的圖〗象形成i殳備中的功率控制處理的流程圖14是用于說明由于f9透鏡等造成的傳輸損失的說明性視圖15是說明用于補償由于仿透鏡等造成的傳輸損失的功率調制方法的"i兌明性;現(xiàn)圖16是用于說明圖5的圖^象形成設備中的另一功率控制處理的流程圖17是用于說明圖16的步驟S21中的激光束輸出設置處理中的激光束llT出設置方法的說明性#見圖18是用于i兌明圖16的步驟S21中的激光束輸出設置處理中的另一激光束輸出設置方法的說明性視圖；以及
圖19是用于說明可以應用于本發(fā)明的面發(fā)射激光器的構造的說明性視圖。
具體實施例方式
下文中，將參照附圖來描述本發(fā)明的實施例。圖1示出了根據(jù)本發(fā)明的圖像形成設備的構造。
如圖l所示，圖像形成設備l包括例如，作為圖像讀取裝置的掃描4義單元2和作為圖〗象形成裝置的印刷才幾驅動單元3。
在掃描^f義單元2中，將原稿A面朝下^t置在原稿玲反JE皮璃8上，并且當被設置為自由地打開和關閉的用于固定原稿的蓋子9關閉時，原稿A被以預定壓力壓到原稿板玻璃8上。原稿A被來自光源10的光照射，并且從原稿A反射的光經(jīng)過反射4竟11至13和聚光透鏡6，并會聚到光電轉換器7的傳感器表面上。
由光源10和反光4竟11形成的第一l餘送筒(carriage) 4、以及由反光鏡12和反光鏡13形成的第二輸送筒5由輸送筒驅動電機(未示出)驅動，以^使它們的光徑長度一直恒定。隨著它們與讀取時序信號同步地>^人右移動至左，來自光源10的照射光掃描原稿A。
以此方式，設置在原稿板玻璃8上的原稿A被順序逐行讀取，并根據(jù)作為反射光的光信號的強度，由光電轉換器7將其轉換成模擬信號。之后，由圖像處理單元(圖3的圖像處理單元47)將轉換后的模擬信號轉換為表示圖像濃度的數(shù)字信號(圖像數(shù)據(jù))，并將其車命出至5敫光光學系統(tǒng)單元14。
印刷機驅動單元3包括圖像形成單元15，其為激光光學系統(tǒng)單元14和能夠在紙張P (其為圖像形成目標介質)上形成圖像的電子照相系統(tǒng)的結合。
在印刷初4區(qū)動單元3中，通過掃4苗4義單元2讀取的原岸高A的圖像數(shù)據(jù)被轉換為來自半導體激光振蕩器(圖2的半導體激光振蕩器 31)的激光束。
設置在激光光學系統(tǒng)單元14中的多個半導體激光振蕩器(圖2 的半導體激光振蕩器31 )基于從激光控制單元(圖3的激光控制單
元45)輸出的激光調制信號來執(zhí)行發(fā)光操作，并發(fā)射多條激光束。這些激光束被多角鏡(圖2的多角鏡33)反射(偏轉)而變成掃描光，并^^輸出到激光光學系統(tǒng)單元14的外部。
從激光光學系統(tǒng)單元14輸出的多條激光束在作為圖像載體的感光鼓16上的曝光位置X處會聚為具有所需分辨率的聚光(spot light),并沿主掃描方向掃描感光鼓16。此外，隨著感光鼓16的錄: 轉，對應于圖像數(shù)據(jù)的靜電潛像形成在感光鼓16上的副掃描方向中。
由多角鏡(圖2的多角鏡33)將每個激光束偏轉(用于掃描) 至的方向(感光鼓16的錄:轉軸的方向):故稱作"主掃描方向"。垂直于主掃描方向并且垂直于作為由多角鏡反射的激光束的偏轉基準以使用于掃描的由多角鏡引導(偏轉)的激光束在主掃描方向上的軸線的方向一皮稱作"副掃描方向"。
用于為感光鼓16的表面充電的充電器17、顯影單元18、轉印充電器19、剝離充電器20以及清潔器21i殳置在感光鼓16的外圍，其中，感光鼓16為用于形成圖像的圖^象載體。感光鼓16^皮驅動電機(未示出)以預定的外圓周速度旋轉驅動，并利用設置在其表面的充電器17進4亍充電。
當以光照射帶電的感光鼓16上的曝光位置X時，照射部分的電位降低，并且降低的電位在感光鼓16上形成圖像(靜電潛像)。接下來，在感光鼓16上顯影作為來自顯影單元18的顯影劑的色調劑。通過顯影，在感光鼓16上形成色調劑圖^象，并通過轉印充電器19轉印位置處將色調劑圖像轉印到以適當?shù)亩〞r從輸紙系統(tǒng)(輸紙盒22、輸紙棍23、以及剝離輥24)提供的紙張P上。輸紙系統(tǒng)利用輸紙輥23和剝離輥24來剝離i殳置在底部的輸紙盒22中的多張紙P中的每一張。此后，紙張P ^皮發(fā)送至對準輥 (registration roller ) 25并以預定定時4是供至轉印4立置。在轉印充電器19的下游，設置了紙張傳輸機構26、定影單元27、用于排出形成有圖像的紙張P的排紙輥28。從而，利用定影單元27將色調劑圖像定影到已經(jīng)轉印了色調劑圖像的紙張P，然后，經(jīng)由排紙輥28 將紙張P排出到外部排出托盤29。
至于已經(jīng)完成了轉印到紙張P的感光鼓16，利用清潔器21去除殘余色調劑，并且感光鼓16復原至其初始狀態(tài)并進入下一圖傳_ 形成的待才幾狀態(tài)。
重復上述的處理操作，連續(xù)執(zhí)行圖像形成操作。
下面將參照圖2描述圖1的激光光學系統(tǒng)單元14和感光鼓16 之間的位置關系。
激光光學系統(tǒng)單元14包括其中i殳置的例如作為四個激光束發(fā) 射裝置的半導體激光振蕩器30。由于各個激光束同時執(zhí)行每一掃描行的圖像形成，因此可以高速執(zhí)行圖像形成而無需增加多角鏡33 的轉數(shù)。
首先，由激光驅動器31基于用于每個通道的激光調制信號來驅動每個四通道半導體激光振蕩器30中。從半導體激光振蕩器30 輸出的激光束通過準直透鏡(未示出)，然后通過半反射鏡32，并變?yōu)槿肷涞阶鳛樾D多面反射鏡的多角鏡33上。
多角鏡33通過多角電機驅動器35驅動的多角電機34以恒定速度旋轉。從而，來自多角鏡33的反射光(偏轉光)變?yōu)閽呙杈€，沿預定方向以由多角電機34的轉數(shù)限定的角速度進行掃描，然后
經(jīng)過傷透鏡36a和36b,使得激光束以恒速掃描作為激光束通過位置沖企測裝置和激光量檢測裝置的激光束檢測傳感器37以及感光鼓 16的光4妄收表面。
激光驅動器31具有用于每個通道(用于每個半導體激光振蕩器30)的APC (自動功率控制)功能，并且使半導體激光振蕩器 30發(fā)射激光束，同時控制每個半導體振蕩器30的輸出以保持感光鼓16上的激光束的預設強度。
激光束檢測傳感器37設置在感光鼓16的邊緣附近，以使其光接收表面變?yōu)橄喈斢诟泄夤?6的表面。激光束檢測傳感器37檢測激光束的通過位置(通過定時)，產(chǎn)生檢測信號，并將所產(chǎn)生的檢測信號才是供給激光束4企測電^各38。
激光束^r測電路38從激光束4企測傳感器37獲取^r測信號并基于所獲取的檢測信號控制半導體激光振蕩器30的發(fā)光定時(控制主掃描方向上的圖像形成位置)。
圖3示出了圖1的圖像形成設備的內部構造。以相同的標號表示對應于圖l的構造中的部件的部件，因此為避免重復不再贅述。
如圖3所示，在圖像形成設備l中，包括CPU(中央處理單元) 等的主控制單元41根據(jù)存儲在存儲器42 (其包括ROM (只讀存儲器)和RAM (隨即存取存儲器)等)中的各種應用程序執(zhí)行各種處理，產(chǎn)生各種控制信號并將它們提供給各個單元，從而整體控制圖^象形成設備。存儲器42適當?shù)卮鎊f諸用于主控制單元41的必需凝: 據(jù)以執(zhí)行各種處理。
除了存儲器42以外，印刷機驅動單元3、多角電機驅動器35、激光束檢測電路38、控制面板43、外部通信接口 44、激光控制單
元45、圖像數(shù)據(jù)接口 46、以及D/A轉換器50連接至主控制單元 41。圖像數(shù)據(jù)接口 46連接至激光控制單元45。圖像處理單元47和頁存儲器48連接至圖像數(shù)據(jù)接口 46，并且激光驅動器31也連接至圖像數(shù)據(jù)接口 46。掃描儀單元2連接至圖像處理單元47，以及外部接口 49連接至頁存儲器48。
接下來，將描述在形成圖像時的圖像數(shù)據(jù)的流程。
在復印機操作的情況下，首先，當原稿A被設置到原稿板玻璃 8上時，掃描儀單元2讀取原稿A的圖像數(shù)據(jù)，并且將讀取的圖像數(shù)據(jù)提供給圖像處理單元47。圖像處理單元47獲取由掃描儀單元 2提供的原稿A的圖像數(shù)據(jù)，并執(zhí)行已知技術的陰影(shading )校正、各種過濾(filtering,濾波)處理、灰階處理以及伽瑪校正，以獲得圖像數(shù)據(jù)。根據(jù)印刷多個副本等的需要，將經(jīng)過處理的圖像數(shù) 據(jù)存儲到頁存儲器38中。主控制單元41還將從外部4妄口 49傳送至其的圖像數(shù)據(jù)存儲到頁存儲器38中。
圖像處理單元47將經(jīng)過處理的圖像數(shù)據(jù)經(jīng)由圖像接口 46提供至激光光學系統(tǒng)單元14中的激光控制單元45。
圖4示出了圖3的激光控制單元45的詳細內部構造。
如圖4所示，；敫光控制單元45包:l舌圖俜Jt據(jù)處理單元51、同步電路52、以及基準時鐘53。
圖像數(shù)據(jù)處理單元51經(jīng)由圖像數(shù)據(jù)接口 46從圖像處理單元47 獲取圖像數(shù)據(jù)(像素數(shù)據(jù))，將所獲取的圖像數(shù)據(jù)分配給每個半導體激光振蕩器30,并將所分配的圖像數(shù)據(jù)1 ~4提供給同步電路52。
同步電路52獲取由圖像數(shù)據(jù)處理單元51提供的用于每個半導體激光振蕩器30的圖像數(shù)據(jù)(圖像數(shù)據(jù)1 ~4)，并基于由基準時鐘 53提供的基準時鐘(CLKO)生成與由激光束檢測電路38提供的才企測信號(BD)同步的新的基準時鐘。
同步電路52使所獲取的用于每個半導體激光振蕩器30的圖像數(shù)據(jù)(圖像數(shù)據(jù)1-4)與所生成的新的基準時鐘同步，并將同步后的圖像數(shù)據(jù)作為激光調制信號(激光調制信號1 4)輸出至激光驅動器31。
此外，同步電路52設置有采樣定時器，用于使半導體激光振蕩器30在感光鼓16上的非圖像形成區(qū)域(不形成圖像的位置)強制發(fā)光，從而控制半導體激光振蕩器30的輸出；以及邏輯電路，用于使半導體激光振蕩器30發(fā)射光到激光束檢測傳感器37上，從而才企測主掃描方向上的4立置。
激光驅動器31穩(wěn)定地(constantly )獲取從激光控制單元45輸入的激光調制信號，并基于所獲取的激光調制信號使半導體激光振蕩器30發(fā)射激光束。
由于圖像凄史據(jù)在其與掃描定時同步的同時以此方式與激光束一起被輸出，因此，圖像形成在主掃描方向上同步的期望位置處。
控制面板43是用于用戶輸入復印操作開始、紙張數(shù)量等的用戶接口。
多角電機驅動器35是驅動用于以預定速度旋轉利用激光束進行掃描的多角鏡33的多角電機34的驅動器。主控制單元41控制多角電機驅動器35來切換多角電機34的開始旋轉、停止旋轉以及轉數(shù)。
存儲器42存儲用于通過主控制單元41進行控制所需的各種信息。例如，預先存儲用于檢測激光束的掃描位置的電路特性(放大器的偏移量)、激光束的掃描順序等。而且，存^f諸器42還適當?shù)卮?儲用于主控制單元41執(zhí)行各種處理所需的數(shù)據(jù)。
同時，為了4吏通過利用APC功能來實時改變4殳射到感光鼓16 上的激光束的輸出的技術適于實現(xiàn)圖像的更高分辨率的技術和實現(xiàn)更高速印刷的技術，用于調整激光振蕩單元的輸出的裝置(例如， D/A轉換器)必須被設置為高速以適應更高速。
從而，排列包括半導體激光振蕩器30的激光光學系統(tǒng)單元14，以-使多個激光束以預定間隔掃描感光鼓16上的同一4亍。具體地，如圖2所示，來自四個通道的半導體激光振蕩器30的激光束的掃描位置(諸如，掃描位置A、 B、 C和D) 4安時間順序在主掃描方向上以預定間隔排列在同一行上。在此情況下，預設半導體激光振蕩器30的輸出(光量)，以使掃描位置A D處的各個激光束具有預定強度(光束功率，beam power )。例如，基于7于應于掃描4立置A 的第一通道的半導體激光振蕩器30的輸出，以升序預設對應于掃描位置B的第二通道的半導體激光振蕩器30的輸出、對應于掃描位置C的第三通道的半導體激光振蕩器30的輸出、和對應于掃描位置D的第四通道的半導體激光振蕩器30的輸出(即，預i殳四個通道的半導體激光振蕩器30的輸出，以保持第一通道的輸出<第二通道的輸出 <第三通道的|俞出 <第四通道的4俞出)。當然，四個通道的半導體激光振蕩器30的所有輸出不必不同。例如，對應于掃描位置A的第一通道的半導體激光振蕩器30的車t出與對應于掃描位置D的第四通道的半導體激光振蕩器30的輸出可以是相同的第一豸命出(例如，5mW等)，以及對應于掃描位置B的第二通道的半導體激光振蕩器30的輸出與對應于掃描位置C的第三通道的半
導體激光振蕩器30的輸出可以不同于第一輸出的相同的第二輸出 (例如，4mW等)。
接下來，在基于圖像數(shù)據(jù)接通/斷開預定位置處的每個通道的半導體激光振蕩器30的輸出的同時，使用以預定輸出設置的四個通道的半導體激光振蕩器30掃描同一行。這使得能夠高速控制投射到感光鼓16上的激光束的輸出，從而能夠高速控制感光鼓16上的激光束的強度(光束功率)。下文中，將描述使用該功率控制方法的本發(fā)明的第一實施例。
圖5示出了根據(jù)本發(fā)明的可以由圖像形成設備1的第一實施例執(zhí)行的功能性構造。
激光束輸出i殳置單元55包括例如圖4的圖傳4t據(jù)處理單元51、同步電路52、以及基準時鐘53。激光束輸出設置單元55經(jīng)由圖{象數(shù)據(jù)接口 46獲取由圖像處理單元47提供的圖像數(shù)據(jù)，并將獲取的用于每個半導體激光振蕩器30的圖像數(shù)據(jù)(圖像數(shù)據(jù)1 ~4)與基于由基準時鐘53提供的基準時鐘所生成的新的基準時鐘同步?；?于同步后的圖像數(shù)據(jù)，激光束輸出設置單元55生成用于在預定位置處接通/斷開各個通道的半導體激光振蕩器30的輸出的激光束輸出設置信號，從而改變并設置沖殳射到感光鼓16上的激光束的輸出，以使"t殳射到感光鼓16上的激光束的輸出分布變?yōu)轭A定輸出分布，且激光束輸出設置單元55將生成的激光束輸出設置信號提供給發(fā) 光單元56。該激光束輸出設置信號包括在提供給發(fā)光單元56的激光調制信號中。
發(fā)光單元56包括例如激光驅動器31、半導體激光振蕩器30 等。發(fā)光單元56獲取由激光束輸出設置單元55提供的激光束輸出
設置信號，并發(fā)射預設的不同輸出的多條激光束，以使基于所獲取的激光束輸出設置信號，將預設的不同輸出的激光束投射到感光鼓
16上的預定位置。
掃描單元57包括例如多角鏡33、多角電機34、以及多角電才幾驅動器35等。掃描單元57偏轉由發(fā)光單元56以預定速度發(fā)射的激光束偏轉，并利用偏轉的激光束掃描感光鼓16。
寫單元58包4舌例4口 fB透4竟38 ( 38a和38b )、感光*支16等。寫單元58以用于由掃描單元57進行掃描的激光束照射充電的感光鼓16，降低#1照射部分的電位，并利用降低的電位在感光鼓16上形成圖像(靜電潛像)，從而寫所需的圖像。
接下來，將參照圖6的流程圖來描述圖5的圖像形成設備1中的功率控制處理。
在步驟Sl中，激光束輸出i殳置單元55經(jīng)由圖4象凄t據(jù)4妻口 46 獲取從圖像處理單元47提供的圖像數(shù)據(jù)，并使所獲取的用于每個半導體激光振蕩器30的圖像數(shù)據(jù)(圖像數(shù)據(jù)1-4)與基于從基準時鐘53提供的基準時鐘生成的新的基準時鐘同步?；谕胶蟮?圖像數(shù)據(jù)，激光束輸出設置單元55生成用于在預定位置處接通/斷開各個通道的半導體激光振蕩器30的輸出的激光束輸出設置信號，從而改變并設置4殳射到感光鼓16上的激光束的輸出，以^f吏投射到感光鼓16上的激光束的輸出分布變?yōu)轭A定的輸出分布。
具體地，基于同步后的圖像數(shù)據(jù)，生成激光束輸出設置信號，以使從具有四個通道的半導體激光振蕩器30的激光束的最小輸出的第一通道的半導體激光振蕩器30，將激光束投射到例如圖7[A] 中所示的感光鼓16上的掃描位置X!、 X5、 X 和X!o處。類似地，生成激光束輸出設置信號，以使從具有四個通道的半導體激光振蕩
器30的激光束的第三大輸出的第二通道的半導體激光振蕩器30, 將激光束投射到例如圖7[B]中所示的感光鼓16上的掃描位置X2、 X4和X9處。生成激光束輸出設置信號，以使從具有四個通道的半導體激光振蕩器30的激光束的第二大輸出的第三通道的半導體激光振蕩器30,將激光束投射到例如圖7[C]中所示的感光鼓16上的掃描位置X6、 Xs和Xn處。生成激光束輸出設置信號，以使從具有四個通道的半導體激光振蕩器30的激光束的最大輸出的第四通道的半導體激光振蕩器30,將激光束投射到例如圖7[D]中所示的感光鼓16上的掃描位置Xs和X^處。
激光束輸出設置單元55將生成的激光束輸出設置信號輸出至激光驅動器31。
在步莩《S2中，發(fā)光單元56獲取由激光束輸出i殳置單元55 ^是供的激光束輸出設置信號，并基于所獲取的激光束輸出設置信號來發(fā)射預設和預定輸出的激光束，以使預i殳和預定輸出的激光束4殳射到感光鼓16上的預定位置處。
即，人人第一通道的半導體激光振蕩器30沖殳射激光束，以將具有最小輸出的激光束從第一通道的半導體激光振蕩器30投射到圖 7[A]中所示的感光鼓16上的掃描位置X。 X5、 X7和X!o處。從第二通道的半導體激光振蕩器30投射激光束，以將具有第三大輸出的激光束從第二通道的半導體激光振蕩器30 4殳射到圖7[B]中所示的感光鼓16上的掃描位置X2、 X4和X9處。從第三通道的半導體激光振蕩器30 4殳射激光束，以將具有第二大輸出的激光束從第三通道的半導體激光振蕩器30投射到圖7[C]中所示的感光鼓16上的掃描位置X。 Xg和Xu處。從第四通道的半導體激光振蕩器30才殳射激光束，以將具有最大輸出的激光束從第四通道的半導體激光振蕩器30投射到圖7[D]中所示的感光鼓16上的掃描位置乂3和X12 處。
因此，當四個通道的半導體激光振蕩器30掃描感光鼓16上的一4亍時，才殳射到感光鼓16上的激光束的輸出分布可以形成如圖7 的[E]所示的輸出分布，以及感光鼓16上的激光束的強度分布可以形成對應于如圖7的[E]所示的輸出分布的強度分布。
在步驟S3中，掃描單元57以預定速度偏轉由發(fā)光單元56發(fā) 射的激光束，并利用偏轉的激光束掃描感光鼓16。
在步驟S4中，寫單元58利用用于由掃描單元57進行掃描的激光束照射感光鼓16，降低被照射部分的電位，并利用降低的電位在感光鼓上形成圖像(靜電潛像)，從而寫所需的圖像。
激光驅動器31與步驟SI ~ S4的處理并行地4丸行APC控制，以使每個通道的半導體激光振蕩器30中的預定輸出恒定。從而，可以在每個通道的半導體激光振蕩器30中使預設輸出保持恒定，并且例如，在從第一通道的半導體激光振蕩器30發(fā)射激光束時，才殳射在感光鼓16上的激光束的輸出可以保持在恒定值。
圖8示出了直到從圖像形成設備1中的半導體激光振蕩器30 發(fā)射出激光束的時刻的時序圖。
如圖8所示，在形成圖像前，在每個通道的半導體激光振蕩器 30中執(zhí)行APC控制，然后使經(jīng)由圖像數(shù)據(jù)接口 46提供的圖像數(shù)據(jù) 1 ~ 4與同步于從激光束檢測電路38提供的檢測信號(BD )的新的基準時鐘同步。基于同步后的圖像數(shù)據(jù)，生成用于在預定位置處接通/斷開各個通道的半導體激光振蕩器30的輸出從而改變和設置投射到感光鼓16上的激光束的輸出的激光束輸出設置信號，以使投射到感光鼓16的激光束的輸出分布變?yōu)轭A定的專敘出分布。每個通道的半導體激光束振蕩器30都基于激光束輸出設置信號在預定位置處發(fā)射激光束。
在本發(fā)明的第一實施例中，將來自以預定輸出預i殳的四個通道的半導體激光振蕩器30的激光束的掃描位置在主掃描方向上按時間順序以預定間隔排列在同一行上?；趫D像數(shù)據(jù)，各個通道的半導體激光振蕩器30的輸出在預定位置處被接通/斷開，以使投射到感光鼓16上的激光束的輸出分布變?yōu)轭A定輸出分布，并且預定和預設輸出的半導體激光振蕩器30發(fā)射激光束。因此，可以根據(jù)感光鼓16上的位置(區(qū)域)設置以預定激光功率進行照射，并因此可以高速控制4殳射到感光鼓16的激光束的lt出。因此，可以在感光鼓16上實現(xiàn)預定激光束強度，并且可以高速控制感光鼓16上的激光束的強度。因此，可以在感光鼓16上形成預定灰階的圖4象，而無需4吏用脈寬調制系統(tǒng)，并且可以形成出色的圖4象。
例如，在四個通道的半導體激光振蕩器30的輸出的第一通道的半導體激光振蕩器30的輸出和第四通道的半導體激光振蕩器30 的輸出是相同的輸出(例如，5mW等)的情況下，如果由激光束檢測傳感器37等檢測出半導體激光振蕩器30中的一個(例如，第一通道的半導體激光振蕩器30)由于故障、隨時間劣化、使用壽命結束等而不能發(fā)射激光，則具有相同輸出的第四通道的半導體激光振蕩器30可以代替第一通道的半導體激光振蕩器30來發(fā)射激光束，以使可以根據(jù)感光鼓16上的位置(區(qū)域)來設置以預定激光功率進4亍照射。當然，并不限于相同的輸出，而是可以代之以具有接近輸出的另一個半導體激光振蕩器30。
在圖7的實例中，在由于通道而不同的掃描位置(即，不同通道的激光束不會發(fā)射到相同的掃描位置)處發(fā)射來自第一到第四通道的半導體激光振蕩器30的激光束。然而，并不限于此。例如，如圖9所示，預i殳和預定輸出的;敫光束可以在同一掃描位置重疊地 4皮發(fā)射，并且4殳射到感光鼓16上的激光束的輸出可以由多個激光束的輸出的組合來形成。
例如，在圖9的實例中，從第一通道的半導體激光振蕩器30 發(fā)射激光束，以使具有最小輸出的激光束從第一通道的半導體激光振蕩器30投射到圖9[A]中所示的掃描位置Y,、 Y4、 Y5、 X7、 Y8、 Y9、 X,o和Xu處。從第二通道的半導體激光振蕩器30發(fā)射激光束，以使具有第三大輸出的激光束從第二通道的半導體激光振蕩器30 投射到圖9[B]中所示的掃描位置Y2、 Y3、 Y6、 Xn)和X!2處。從第三通道的半導體激光振蕩器30發(fā)射激光束，以使具有第二大輸出的激光束從第三通道的半導體激光振蕩器30投射到圖9[C]中所示的掃描位置Y5、 Yg和X^處。乂人第四通道的半導體激光振蕩器30 發(fā)射激光束，以使具有最大輸出的激光束從第四通道的半導體激光振蕩器30投射到圖9[D]中所示的掃描位置Y3和X12處。
以此方式，當 <吏用具有預設和預定l俞出的四個通道的半導體激光振蕩器30掃描感光鼓16上的一行時，投射到感光鼓16上的激光束的輸出分布可以形成為圖9[E]中所示的輸出分布，并且感光鼓 16上的激光束的強度分布可以形成為對應于圖9[E]中所示的輸出分布的強度分布。例如，在感光鼓16上的掃描位置Y3處，投射來自第二通道的半導體激光振蕩器30的第三大輸出的激光束以及來自第四通道的半導體激光振蕩器30的最大輸出的激光束，并且可以提供對應于通過重疊第三大輸出的激光束和最大輸出的激光束形成的激光束輸出的激光束強度。
因此，可以高速地且高精細地控制4殳射到感光鼓16上的激光束，并且可以高速地且高精細地控制沖更射到感光鼓16上的激光束的強度。因此，可以在感光鼓16上形成具有更多灰度等級的圖{象，而無需使用脈寬調制系統(tǒng)，并且可以形成更精細的圖^f象。此外，由于根據(jù)掃描位置重疊兩個或更多的激光束，因此，如果光量不充足，則可以補充光量以實現(xiàn)所需的光量。
在在同一位置以重疊的方式發(fā)射預設和預定輸出的激光束的
情況下，第一至第四通道的半導體激光振蕩器30的輸出可以是相同的l命出?？蛇x;也，所有的四個專俞出老P不同。例力口，即4吏第一至第四通道的半導體激光振蕩器30的輸出為相同的輸出，也可以將在四個階段中改變和設置投射到感光鼓16上的激光束的強度，這是因為在同一掃描位置以重疊的方式發(fā)射激光束。因此，可以高速以及高精細地控制才殳射到感光鼓16上的激光束。
另一方面，如果第一至第四通道的半導體激光振蕩器30的所有輸出都是不同的輸出，則可以在至少五個或更多的階段中改變和設置投射到感光鼓16上的激光束的強度。因此，可以高速以及高精細地控制才更射到感光鼓16上的激光束。例如，如果第一至第四通道的半導體激光振蕩器30的輸出為lmW、 2mW、 5mW和7mW, 則可以在通過重疊輸出的組合而形成的lmW、 2mW、 3mW、 5mW、 6mW、 7mW、 8mW、 9mW、 10mW、 12mW、 13mW、 14mW和15mW 的13個階l殳中改變和i殳置強度。因此，可以高速以及高一青細i也控制投射到感光鼓16上的激光束。
可以結合使用脈寬調制(PWM)系統(tǒng)的脈寬調制處理來執(zhí)行參照圖6的流程圖描述的功率控制處理。下文中，將描述結合脈寬調制處理的本發(fā)明的第二實施例。
圖10示出了圖3的激光控制單元45的詳細內部構造。該構造的其他部分類似于第一實施例中描述的那些構造，為了避免重復，將不再對其進4于進一步地描述。
如圖10所示，除了圖像數(shù)據(jù)處理單元51、同步電路52、以及基準時鐘53以外，激光控制單元45進一步包括PWM 59 ( 59-1至 59-4 )。
同步電路52獲取由圖像數(shù)據(jù)處理單元51提供的用于各個半導體激光振蕩器30的圖像數(shù)據(jù)(圖像數(shù)據(jù)1 ~4),并基于由基準時鐘 53提供的基準時鐘(CLKO)生成與由激光束檢測電路38提供的 4全測信號(BD)同步的新的基準時鐘。
同步電路52使所獲取的用于各個半導體激光振蕩器30的圖像數(shù)據(jù)(圖像數(shù)據(jù)1 ~4)與所生成的新的基準時鐘同步，并將與新的基準時鐘同步的圖像數(shù)據(jù)(圖像數(shù)據(jù)5 ~ 8 )提供至PWM 59 ( 59-1 至59-4 )。
PWM 59-1至59-4獲取與新的基準時鐘同步的、由同步電路52 提供的圖像數(shù)據(jù)(圖像數(shù)據(jù)5 ~ 8 )，并如圖11所示，根據(jù)與基準時鐘同步的所獲取的圖像數(shù)據(jù)調整脈寬，還調整脈沖位置(左基準、中心基準、右基準)。PWM 59-1至59-4將調整了脈寬和脈沖位置的圖像數(shù)據(jù)作為激光調制信號(激光調制信號1 ~ 4 )輸出至激光驅動器31。
圖12示出了可以在根據(jù)本發(fā)明的圖像形成設備的第二實施例中執(zhí)行的功能性構造。以相同的參考標號表示對應于圖5中所示的那些組件的組件，并且為了避免重復，將不再進行描述。
激光束輸出i殳置單元55包括例如圖5的圖傳H據(jù)處理單元51、同步電路52和基準時鐘53等。激光束輸出設置單元55經(jīng)由圖像數(shù)據(jù)接口 46獲取由圖像數(shù)據(jù)處理單元47提供的圖像數(shù)據(jù)并且使所獲取的用于每個半導體激光振蕩器30的圖像數(shù)據(jù)(圖像數(shù)據(jù)1 ~4) 與基于由基準時鐘53提供的基準時鐘生成的新的基準時鐘同步?；谕胶蟮膱D像數(shù)據(jù)，激光束輸出設置單元55生成用于在預定位置處接通/斷開每個通道的半導體激光振蕩器30的輸出從而改變和設置投射到感光鼓16上的激光束的輸出的激光束輸出設置信號，以使投射到感光鼓16上的激光束的輸出分布變?yōu)轭A定的輸出分布，并將所生成的激光束輸出設置信號提供至脈寬調制單元60。
脈寬調制單元60包括例如圖10的PWM 59-1至59-4。脈寬調
制單元60獲取由激光束輸出設置單元55提供的激光束輸出設置信號，根據(jù)與包括在所獲取的激光束設置信號中的新的基準時鐘同步的圖像數(shù)據(jù)來調整脈寬，并且還調整脈沖位置，并將調整了脈寬和脈沖位置的激光束輸出設置信號提供至發(fā)光單元56。
接下來，將參照圖13的流程圖來描述圖12的圖像形成設備l 中的功率^空制處理。步驟S13 S15的處理類4以于圖6的步驟S3 S5的處理，因此，為了避免重復，將不再對其進行描述。
在步驟S11中，激光束輸出設置單元55經(jīng)由圖像數(shù)據(jù)接口 46 獲取由圖像處理單元47提供的圖像數(shù)據(jù)，并使所獲取的用于每個半導體激光振蕩器30的圖像數(shù)據(jù)(圖像數(shù)據(jù)1 ~4)與基于由基準時鐘53提供的基準時鐘生成的新的基準時鐘同步?；谕胶蟮?圖像數(shù)據(jù)，激光束輸出設置單元55生成用于在預定位置處接通/斷開每個通道的半導體激光振蕩器30的輸出從而改變和設置投射到感光鼓16上的激光束的輸出的激光束輸出設置信號，以使投射到感光鼓16上的激光束的輸出分布變?yōu)轭A定的輸出分布，并將生成的激光束輸出設置信號提供至脈寬調制單元60。
在步驟S12中，脈寬調制單元60獲取由激光束輸出設置單元 55提供的激光束輸出設置信號，根據(jù)與包括在所獲取的激光束設置信號中的新的基準時鐘同步的圖像數(shù)據(jù)來調整脈寬，并且還調整脈沖位置，并產(chǎn)生調整了脈寬和脈沖位置的激光束輸出設置信號。
具體地，例如，如圖7的[A卜[D]中所示，激光束^皮/人第一至第四通道的半導體激光振蕩器30投射在感光鼓16上的掃描位置 X廣X!2處，并且如圖11中所示生成實現(xiàn)預定樂:K寬和月永沖位置的激光束輸出設置信號。
脈寬調制單元60將所產(chǎn)生的激光束輸出設置信號提供至發(fā)光單元56。
此后，在步驟S13 S15中執(zhí)行發(fā)光處理、掃描處理以及寫處理。
在本發(fā)明的第二實施例中，由于結合4吏用月永寬調制(PWM) 系統(tǒng)的脈寬調制處理來才丸行功率控制處理，因此，才艮據(jù)感光鼓16 上的位置(區(qū)域)來"^殳置以預定激光功率進^f亍照射。因此，高速控制投射到感光鼓16上的激光束的輸出，高速控制4殳射到感光鼓16 上的激光束的強度，并調制了脈寬、從而，可以形成一個像素或更少的高4青細圖〗象。因此，通過^f吏用功率控制處理和月永寬調制處理可以在感光鼓16上形成預定灰度等級的圖4象，并且可以形成更優(yōu)良且更精細的圖像。
在脈寬調制處理與其中如圖8所示重疊了多條激光束的強度的功率控制處理相結合的情況下，利用用于在同一掃描位置將被重疊的任何激光束的同一基準來調整由脈寬調制單元60調整的脈沖位置。即，如果使用右基準，就利用右基準調整脈沖位置。因此，可以在感光鼓16上實現(xiàn)激光束的預定強度。
順便提及，通常，圖像形成設備1的激光振蕩單元具有APC (自動功率控制)功能，并且在激光振蕩單元中，激光振蕩單元的輸出被控制為恒量，同時通過設置在激光振蕩單元中的光檢測器 (或設置在激光振蕩單元附近的光檢測器)來監(jiān)控激光束的強度。然而，即^f吏激光振蕩單元的輸出恒定，4更射到感光鼓16上的激光束的強度也不一定是恒定的，這是因為取決于激光束的入射角而不同的傷透鏡38 (38a和38b)導致的傳輸損失。即，在具有如圖14所示的形狀的fB透4竟38的情況下，在對應于掃描位置B的份透鏡38的中心部分，fB透鏡38上的激光束的入射角基本為90度，但是該角度朝對應于掃描位置A和C的份透鏡38的邊緣而逐漸減小，并且激光束相對于fB透4竟38傾斜地入射到掃描位置A和C。因此，由于傷透4竟38等導致的傳輸損失在中心部分最小，并且向邊緣側逐漸增加。
因此，例如，如圖15[A]所示，即^f吏激光才展蕩單元的輸出^皮APC 控制為恒量，但是投射到感光鼓16上的激光束的強度在fB透鏡38 的中心部分(掃描位置B)處最大(激光束強度PB),并且向邊緣側減小(掃描位置A和C)(激光束強度Pa和Pc)。換言之，由于 fB透4竟38的形狀而4吏感光鼓16上的激光束的強度最初就不一致，并且才更射到感光鼓16上的激光束的輸出分布與感光鼓16上的激光束的強度分布不一致。
通常，作為用于校正主掃描方向中激光束強度的這種不一致的方法，已經(jīng)提出了一種調整fB透鏡38的涂層厚度和類型，從而使光學傳輸損失一致以使感光鼓16上的激光束強度一致的技術。
然而，在該技術中，f9透鏡38的處理不僅耗時而且引起圖像形成設備1的成本的增加。
因此，考慮到由于傷透鏡38等導致的傳輸損失的程度，使用參照圖6的流程圖描述的功率控制處理可以調制感光鼓16上的激光束的輸出，以實現(xiàn)感光鼓16上的激光束強度的一致。即，例如，在調制激光束強度以l吏其在感光鼓16上的任《可掃描位置處都一致的情況下，從第一至第四通道的各個半導體激光振蕩器30發(fā)射激光束，以使投射到感光鼓16上的激光束的輸出分布變?yōu)閳D15[B]所示的^T出分布。以此方式，可以在感光鼓16上的4壬何掃描位置處實現(xiàn)一致的激光束強度(激光束強度Pb)，如圖15的 [C]所示。下文中，將描述使用該功率控制處理的本發(fā)明的第三實施例。
將參照圖16的流程圖來描述圖5的圖像形成設備1的另一種功率控制處理。第三實施例中的圖像形成設備1的構造基本類似于第一實施例中的圖像形成設備l的構造，因此，為了避免重復，將不再進一步對其進行描述。在參照圖16的流程圖描述的功率控制處理中，使用了需要感光鼓16上一致的激光束強度的圖像數(shù)據(jù)。
在步驟S21中，激光束輸出i殳置單元55經(jīng)由圖傳4t據(jù)接口 46 獲取由圖像處理單元47提供的圖像數(shù)據(jù)，使所獲取的用于每個半導體激光振蕩器30的圖像數(shù)據(jù)(圖像數(shù)據(jù)1-4)與基于由基準時鐘53提供的基準時鐘生成的新的基準時鐘同步，并基于同步后的圖像數(shù)據(jù)，生成用于在預定位置處接通/斷開每個通道的半導體激光振蕩器30的輸出從而改變并設置投射到感光鼓16上的激光束的輸出的激光束輸出設置信號，以使投射到感光鼓16上的激光束的輸出分布變?yōu)閷崿F(xiàn)感光鼓16上的一致的激光束強度的輸出分布。
具體地，基于同步后的圖像數(shù)據(jù)，生成激光束輸出設置信號，以-使激光束^^人四個通道的半導體激光4^蕩器30中的具有最小激光束輸出的第一通道的半導體激光振蕩器30投射到如圖17[A]所示的感光鼓16上的掃描位置Z4和Zs處。類似地，生成激光束輸出設置信號，以使激光束從四個通道的半導體激光振蕩器30中的具有第三大激光束輸出的第二通道的半導體激光振蕩器30投射到如圖 17[B]所示的感光鼓16上的掃描位置Z3和Zs處。生成激光束輸出設置信號，以使激光束從四個通道的半導體激光振蕩器30中的具有第二大激光束輸出的第三通道的半導體激光振蕩器30投射到如圖17[C]所示的感光鼓16上的掃描位置Z2和Z7處。生成激光束$# 出設置信號，以使激光束從四個通道的半導體激光振蕩器30中的具有最大激光束輸出的第四通道的半導體激光振蕩器30投射到如圖17[D]所示的感光鼓16上的掃描位置Zt和Z8處。
激光束輸出設置單元55將生成的激光束輸出設置信號輸出至激光驅動器31。
在步驟S22中，發(fā)光單元56獲取由激光束輸出設置單元55提供的激光束輸出設置信號，并基于所獲取的激光束輸出設置信號，發(fā)射預設和預定輸出的激光束，以使預i殳和預定輸出的激光束投射到感光鼓16上的預定位置處。即，^v第一通道的半導體激光l展蕩器30發(fā)射激光束，以使最小的激光束從第一通道的半導體激光振蕩器30投射到圖17[A]中所示的掃描位置Z4和Zs處。從第二通道的半導體激光振蕩器30發(fā)射激光束，以4吏第三大激光束/人第二通道的半導體激光振蕩器30才殳射到圖17[B]中所示的掃描位置Z3和 Z6處。從第三通道的半導體激光振蕩器30發(fā)射激光束，以使第二大激光束從第三通道的半導體激光振蕩器30投射到圖17[C]中所示的掃描位置Z2和Z7處。從第四通道的半導體激光振蕩器30發(fā)射激光束，以使最大激光束從第四通道的半導體激光振蕩器30投射到圖17[D]中所示的掃描位置Zi和Z8處。
/人而，當^f吏四個通道的半導體激光^展蕩器30掃描感光鼓16上的一行時，可以使投射到感光鼓16上的激光束的輸出分布為圖17[E] 中所示的輸出分布。在步驟S23中，掃描單元57以預定速度偏轉從發(fā)光單元56發(fā) 射的激光束，并利用偏轉的激光束來掃描感光鼓16。
在步驟S24中，寫單元58利用用于由掃描單元57進^f亍掃描的激光束照射充電的感光鼓16，降低被照射部分的電位，并利用降低的電位在感光鼓16上形成圖像(靜電潛像)，從而寫想要的圖像。
在本發(fā)明的第三實施例中，將來自四個通道的半導體激光振蕩器30的、以預定輸出設置的激光束的掃描位置按照時間順序以預定間隔排列在主掃描方向上的同一行上?；趫D像數(shù)據(jù)，在預定位置處接通/斷開各個通道的半導體激光振蕩器30的輸出，以使投射到感光鼓16上的激光束的輸出分布變?yōu)槟軌驅崿F(xiàn)感光鼓16上的一致激光束強度的輸出分布，并且從預設和預定輸出的半導體激光振蕩器30發(fā)射激光束。因此，#4居感光鼓16上的位置(區(qū)域)設置以預定激光功率進4亍照射。因此，可以高速控制才臾射到感光鼓16 上的激光束的輸出。此外，在校正由于fB透鏡38等導致的傳輸損失時，可以^使感光鼓16上的激光束強度一致。從而，可以形成均勻濃度的圖像。
如圖18所示，由于f9透鏡38等導致的傳輸損失變化很大的區(qū) 域1 (增加激光束的輸出以4交正傳輸損失)可以4艮窄，而由于傷透鏡38等導致的傳輸損失變化很小的區(qū)域4(激光束的輸出幾乎不增加，傳輸損失幾乎不被校正)可以很寬(即，各個區(qū)域可以保持區(qū) 域1 <區(qū)域2 <區(qū)i或3 <區(qū)i或4。乂人而，可以高津fr度;也才交正由于f9 透鏡38導致的傳輸損失，并且可以更精確地使感光鼓16上的激光束的強度一致。因此，可以形成更均勻濃度的圖《象。
此外，在本發(fā)明的第三實施例中，如圖9所示，可以在相同的掃描方向上以重疊的方式發(fā)射預設的不同輸出的激光束，并且可以通過多條激光束輸出的組合可以形成投射到感光鼓16上的激光束
的車命出。以此方式，可以高速控制才殳射到感光鼓16上的激光束的輸出，并且在以高精度才交正由于fB透鏡38等導致的傳輸損失時，可以偵j更射到感光鼓16上的激光束強度更加一致。乂人而，可以形成更均勻濃度的圖j象。
此外，盡管在參照圖16的流程圖描述的功率控制處理中使用了需要在感光鼓16上的一致的激光束強度的圖像數(shù)據(jù)，但是并不限于此，也可以使用需要感光鼓16上的非一致激光束強度的圖像數(shù)據(jù)(即，需要感光鼓16上的多個灰度等級的圖像數(shù)據(jù))。在此情況下，在考慮了 fB透鏡38等導致的傳輸損失程度的同時，基于圖像數(shù)據(jù)來控制感光鼓16上的激光束的輸出。
即，在基于圖像數(shù)據(jù)控制感光鼓16上的預定激光束強度的情況下，將基于圖傳4t據(jù)的激光束的輸出分布乘以基于圖15[B]中所示的輸出分布中的掃描位置B處的輸出的每個掃描位置的比例，并從第一到第四通道的半導體激光振蕩器30中的每一個發(fā)射激光束。以此方式，在考慮了 fB透鏡38等導致的傳輸損失的程度的同時，基于圖像數(shù)據(jù)來控制感光鼓16上的激光束的輸出。
因此，在校正了由于份透鏡38等導致的傳輸損失的同時，可以在感光鼓16上實現(xiàn)預定的激光束強度?？梢愿咚倏刂聘泄夤?6 上的激光束強度。因此，可以在感光鼓16上形成預定灰度等級的圖像，而無需使用脈寬調制系統(tǒng)，并且可以形成優(yōu)良的圖《象。
在本發(fā)明的第一至第三實施例中，4吏用了預先排列的四個通道的半導體激光振蕩器30,以-使沿主掃描方向按時間順序以預定間隔在同一行上排列激光束的掃描位置，諸如圖2的掃描位置A、 B、 C 和D。然而，并不限于此種情況，并且可以4吏用預先排列的多個半導體激光振蕩器30 (面發(fā)射激光器)，以使激光束的掃描位置排列
成二維矩陣(沿主掃描方向及副掃描方向按時間順序以預定間隔4非列)，如圖19所示。
在本發(fā)明實施例中描述的這一系列處理可以由軟件也可以由硬件來執(zhí)行。
在本發(fā)明的實施例中，流程圖中的步驟表示在描述的順序中按照時間順序執(zhí)行的示例性處理。然而，并不必須按照時間順序執(zhí)行處理，并且其包^"并朽^丸4于或單獨扭^f于的處理。
權利要求
1.一種光束掃描設備，包括發(fā)光單元，用于發(fā)射預先以預定輸出設置的多條激光束；掃描單元，用于偏轉由所述發(fā)光單元發(fā)射的所述多條激光束，并利用所述多條激光束進行掃描；輸出設置單元，用于排列所述發(fā)光單元，以使由所述掃描單元進行掃描所使用的所述多條激光束的掃描位置按照時間順序排列在主掃描方向上的同一行上，并且所述輸出設置單元用于通過利用所述多條激光束來設置投射到感光體上的所述多條激光束的輸出；以及寫單元，用于使用由所述掃描單元進行掃描所使用的所述多條激光束，利用由所述輸出設置單元設置的投射到所述感光體上的所述多條激光束的輸出將圖像寫至所述感光體。
2. 根據(jù)權利要求1所述的光束掃描設備，其中，所述輸出設置單元基于圖像數(shù)據(jù)，通過使用所述多條激光束來設置投射到所述感光體上的所述多條激光束的輸出。
3. 根據(jù)權利要求1所述的光束掃描設備，其中，所述輸出設置單元通過使用所述多條激光束以及在所述同一掃描位置處使預先以預定輸出設置的所述多條激光束疊加，來設置投射到所述感光體上的所述多條激光束的輸出。
4. 根據(jù)權利要求1所述的光束掃描設備，進一步包括脈寬調制單元，用于調制由所述發(fā)光單元發(fā)射的所述多條激光束的脈寬，其中，所述輸出設置單元通過利用由所述脈寬調制單元對其脈寬進行了調制的所述多條激光束來設置投射到所述感光體上的所述多條激光束的輸出。
5. 根據(jù)權利要求1所述的光束掃描設備，其中，根據(jù)由所述寫單元使用所述多條激光束將圖像寫至所述感光體的光損失，所述輸出設置單元通過使用所述多條激光束來設置投射到所述感光體上的所述多條激光束的輸出，以4吏所述感光體上的激光束強度變得基本一致。
6. 根據(jù)權利要求5所述的光束掃描設備，其中，在通過使用所述多條激光束設置投射到所述感光體上的所述多條激光束的輸出以使所述感光體上的激光束強度基本一致的情況下，通過使所述光損失變化4艮大的區(qū)域變窄以及4吏所述光損失變化4艮小的區(qū)域變寬，來設置投射到所述感光體上的所述多條激光束的輸出。
7. 根據(jù)權利要求1所述的光束掃描設備，其中，所述輸出設置單元選4奪性地^吏用所述多條激光束，從而設置4殳射到所述感光體上的所述多條激光束的輸出。
8. —種光束掃描方法，包4舌以下步驟發(fā)射預先以預定輸出設置的多條激光束；偏轉通過發(fā)光處理所發(fā)射的所述多條激光束，并利用所述多條激光束進行掃描；排列發(fā)光單元以使由所述掃描處理進行掃描所使用的所述多條激光束的掃描位置按照時間順序排列在主掃描方向上的同一行上，以及通過利用所述多條激光束來設置投射到感光體上的所述多條激光束的輸出；以及使用在所述掃描處理中進行掃描所使用的所述多條激光束，利用通過所述輸出設置處理設置的才殳射到所述感光體上的所述多條激光束的輸出，將圖像寫至所述感光體。
9. 一種圖像形成i殳備，包括發(fā)光單元，用于發(fā)射預先以預定輸出設置的多條激光束；掃描單元，用于偏轉由所述發(fā)光單元發(fā)射的所述多條激光束，并利用所述多條激光束進行掃描；輸出設置單元，用于排列所述發(fā)光單元，以使由所述掃描單元進行掃描所使用的所述多條激光束的掃描位置按照時間順序排列在主掃描方向上的同一4亍上，并且所述輸出i殳置單元用于通過利用所述多條激光束來設置投射到感光體上的所述多條激光束的輸出；以及寫單元，用于使用由所述掃描單元進行掃描所使用的所述多條激光束，利用由所述輸出設置單元設置的投射到所述感光體上的所述多條激光束的輸出，將圖像寫至所述感光體。
10. —種包括光束掃描方法的圖像形成方法，包括以下步驟發(fā)射預先以預定輸出設置的多條激光束；偏轉通過發(fā)光處理所發(fā)射的所述多條激光束，并利用所述多條激光束進行掃描；排列發(fā)光單元以使通過所述掃描處理進行掃描所使用的所述多條激光束的掃描位置按照時間順序排列在主掃描方向上的同一行上，以及通過利用所述多條激光束來設置投射到感光體上的所述多條激光束的輸出；以及使用在所述掃描處理中進行掃描所使用的所述多條激光束，利用通過所述輸出設置處理所設置的4殳射到所述感光體上的所述多條激光束的輸出，將圖像寫至所述感光體。
全文摘要
在根據(jù)本發(fā)明的光束掃描設備和包括該光束掃描設備的圖像形成設備中，發(fā)光單元發(fā)射預先以預定輸出設置的多條激光束，并且掃描單元偏轉所發(fā)射的多條激光束并利用它們進行掃描。激光束輸出設置單元排列發(fā)光單元，以使多條激光束的掃描位置按照時間順序排列在主掃描方向上的同一行上，并通過利用多條激光束來設置投射到感光體上的多條激光束的輸出。寫單元利用用于掃描的多條激光束，利用投射到感光體上的多條激光束的預設輸出將圖像寫至感光體。利用根據(jù)本發(fā)明的光束掃描設備和具有該光束掃描設備的圖像形成設備，可以高速控制投射到感光鼓上的多條激光束的輸出。
文檔編號G02B26/10GK101112825SQ20071013011
公開日2008年1月30日申請日期2007年7月20日優(yōu)先權日2006年7月24日
發(fā)明者小宮研一, 石川大介, 谷本弘二申請人:株式會社東芝;東芝泰格有限公司

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