JP2000280522A - 画像形成装置 - Google Patents

画像形成装置

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JP2000280522A
JP2000280522A JP11086839A JP8683999A JP2000280522A JP 2000280522 A JP2000280522 A JP 2000280522A JP 11086839 A JP11086839 A JP 11086839A JP 8683999 A JP8683999 A JP 8683999A JP 2000280522 A JP2000280522 A JP 2000280522A
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JP
Japan
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laser
current
light source
laser light
deterioration
Prior art date
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JP11086839A
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English (en)
Inventor
Takayuki Kawakami
尊之 川上
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Canon Inc
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 レーザの発光が不可能になった時点で始めて
レーザの劣化がわかり、この時点でレーザを交換するに
は準備期間を含めてかなりの時間を必要とし、すぐには
交換できない。 【解決手段】 レーザ光源42の電流を検出する手段
(R,65)と、検出された電流と予め設定された基準
電流を比較する手段65とを備え、検出された電流が基
準電流以上になった時にレーザ光源42が劣化したこと
を報知する。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、複写機、プリン
タ、ファクシミリ等の画像形成装置、特に、記録用レー
ザ光源の劣化の検出方法に関するものである。
【0002】
【従来の技術】図4は従来例の画像形成装置のレーザ駆
動回路を含むレーザ制御装置を示すブロック図である。
まず、図中44は半導体レーザ42とそのレーザ光の一
部を検出するPDセンサ41が一体に構成されたレーザ
チップである。また、45はパルス電流源、46はオフ
セット電流源、47はバイアス電流源、58は画像処理
部、59は画像処理部58を含むシステム全体を制御す
るシステムコントローラである。このようなレーザ制御
装置においては、半導体レーザ42の光をPDセンサ4
1で検出し、センサ41の検出信号に基づいて半導体レ
ーザ42の光量を一定にする制御を行っている。これ
は、APC(オートパワーコントロール)と呼ばれ、例
えば、レーザビームの主走査方向への走査の1ライン毎
に行っている(ラインAPCという)。
【0003】図5はこのラインAPCを行う場合のタイ
ムチャート、図6はレーザ42の発光特性を示してい
る。図5(a)は画像処理部58から出力されるDAT
A信号、図5(c)はBIAS信号である。まず、画像
処理部58は主走査方向の1ラインの走査に先立って図
5(c)のように時刻t1 〜t2 間でBIAS信号をハ
イレベルとし、レーザ42のバイアスAPCを行う。即
ち、この時、図6のようにバイアス電流源47からレー
ザ42にバイアス電流IB が供給されており、この状態
でスイッチ56をオンし、一定のオフセット電流I
offsetをレーザ42に供給してバイアス電流源47のA
PCを行う。オフセット電流を供給するのは図6に示す
ようにレーザ発光領域でAPCを行うためである。
【0004】また、バイアス電流は装置の待機時にレー
ザに電流を流す場合があり、バイアスAPCはこのバイ
アス電流を設定するためのものである。この時のAPC
について説明すると、レーザ42に前述のように2つの
電流源46,47から電流を供給し、レーザ42を点灯
する。レーザ42のレーザ光の一部はPDセンサ41で
検出され、PDセンサ41の光電流はI/V回路(電流
電圧変換器)49で電圧信号に変換される。一方、画像
処理部58は図5(d)に示すようにBIAS信号に同
期してB−S/Hをローレベルとし、S/H(サンプル
/ホールド)回路50によりI/V回路49の信号をサ
ンプル/ホールドする。
【0005】S/H回路50でホールドされた信号は差
動増幅器54で電子VR(ボリューム)52の基準電圧
Ref2と比較され、その差に応じた信号をバイアス電
流源47に出力する。バイアス電流源47のバイアス電
流は差動増幅器54の出力信号により制御され、バイア
ス電流源47のバイアス電流は電子VR52から与えら
れた基準電圧に相当する目標光量となるように制御され
る。バイアスAPCを完了すると、画像処理部58は図
5(c),(d)のようにBIAS信号をローレベル、
B−S/H信号をハイレベルとし、スイッチ56をオフ
して電流源46のオフセット電流を遮断する。この時、
S/H回路50の出力は固定され、図6に示すようにバ
イアス電流源47からAPCにより設定されたバイアス
電流IBがレーザ42に供給される。
【0006】次いで、画像処理部58は図5(a),
(b)のように時刻t3 〜t4 間でDATA信号をハイ
レベル、T−S/H信号をローレベルとしてトータルA
PCを行う。即ち、スイッチ57をオンし、パルス電流
源45からレーザ42に電流を供給し、レーザ42の光
量をPDセンサ41で検出する。PDセンサ41の電流
はI/V回路49で電圧信号に変換され、S/H回路5
1によりI/V回路49の出力信号をサンプル/ホール
ドする。S/H回路51の出力信号は差動増幅器55で
電子VR52の基準電圧Ref1と比較され、その差に
応じた信号をパルス電流源45に出力する。
【0007】パルス電流源45の電流は差動増幅器55
の出力信号により制御され、パルス電流源45の電流は
電子VR52の基準電圧に相当する目標光量となるよう
に制御される。このようにしてトータルAPCを行い、
レーザ42に図6に示すようにバイアスAPCによる電
流IB ,トータルAPCによる電流IT が供給され、レ
ーザ42のレーザ光量は目標値POPに制御される。トー
タルAPCを完了すると、画像処理部58は図5
(a),(b)のようにDATA信号をローレベル、T
−S/H信号をハイレベルとし、スイッチ57をオフし
てパルス電流源45の電流を遮断する。この時、S/H
回路51の出力は固定され、パルス電流源45はトータ
ルAPCによるトータル電流IT を保持している。
【0008】次いで、画像処理部58は図5(a)のよ
うに時刻t5 で再度DATA信号をハイレベルとし、ス
イッチ57をオンしてパルス電流源45からレーザ42
に電流を供給する。即ち、レーザ42のBD発光を行
い、図示しない回転多面鏡からの反射光をBDセンサ
(図示せず)により検出し、得られたBD信号を用いて
主走査方向の書き出しのタイミングを決定する。以下、
画像データに応じてスイッチ57を駆動し、光変調され
たレーザ光を主走査方向に走査することにより、感光体
上に1ラインの書き込みを行う。一方、APCと平行し
て時刻t3 〜t4 間においてコンパレータ53はI/V
回路49の出力信号と基準電圧Vref1を比較し、レーザ
42の光量を監視している。
【0009】もし、I/V回路49の出力が基準電圧よ
りも大きいと、コンパレータ53から画像処理部58に
リミット信号が出力され、システムコントローラ59は
リミット信号に応じて一時レーザ42を消灯した後、レ
ーザ42を点灯する。これはAPC時にレーザ42の異
常発光を検出し、レーザ42の劣化や破壊を防ぐために
行う。図7はこのリミット動作を示している。時刻t6
でI/V回路49の出力が基準電圧を越えたとすると、
コンパレータ53の出力はハイレベルとなり、システム
コントローラ59はレーザ42を消灯する。そして、一
定時間後の時刻t7 で再度レーザ42を点灯し、異常が
なければそのまま点灯する。
【0010】
【発明が解決しようとする課題】図8は半導体レーザの
劣化特性を示す図である。実線はレーザの劣化前、破線
は劣化後の特性を示している。レーザはしきい値電流I
th以下の電流ではダイオード発光し、しきい値電流を越
えるとレーザ発光する。経年変化等によりレーザが劣化
すると、しきい値電流が増大し、傾きも劣化前ηと劣化
後η′の比較で明らかなように小さくなる。そのため、
同じ光量Pを得るには、劣化前の電流IOPに対し劣化後
は電流IOP′を必要とし、より大きな駆動電流を供給す
る必要がある。更に、劣化が進むと、レーザの電流は絶
対最大定格Imax を越えてしまい、破壊に至る。
【0011】しかしながら、従来の技術においては、前
述のようにレーザの光量のみモニターしているので、レ
ーザの発光が不可能になった時点で始めてレーザの劣化
がわかるようになっていた。従って、この時点でレーザ
を交換するには、複雑な光学調整が必要であるため、準
備期間を含めてかなりの時間を必要とし、すぐにはレー
ザの交換を完了しないので、装置を使えない期間が発生
し、サービスが低下するという問題があった。
【0012】本発明は、上記従来の問題点に鑑み、レー
ザ光源の劣化を検出し、レーザ光源の劣化を報知するこ
とにより、レーザ光源を交換するための準備期間を確保
し、長時間を待つことなくレーザ光源の交換を行うこと
が可能な画像形成装置を提供することを目的とする。
【0013】
【課題を解決するための手段】本発明の目的は、レーザ
光源の光量を所定の光量に制御する光量制御回路を備
え、前記レーザ光源を画像信号に応じて駆動し、前記レ
ーザ光源からの変調されたレーザ光を像担持体上に導光
することにより、前記像担持体上に潜像を形成する画像
形成装置において、前記レーザ光源の電流を検出する手
段と、検出された電流と予め設定された基準値を比較す
る手段とを備え、前記検出手段により検出された電流が
前記基準値以上になった時に前記レーザ光源が劣化した
ことを報知することを特徴とする画像形成装置によって
達成される。
【0014】
【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態につい
て図面を参照して詳細に説明する。図1は本発明の画像
形成装置の一実施形態の全体構成を示す図である。図1
において、まず、1は原稿給紙装置、2は原稿台ガラス
である。原稿給紙装置1から原稿台ガラス2上に原稿が
給送されると、ランプ3が点灯し、且つ、スキャナーユ
ニット4がスキャンして原稿を照明する。原稿からの反
射光はミラー5、6、7、レンズ8を経由してイメージ
センサ部9に導かれ、イメージセンサ部9により画像情
報として読み取られる。イメージセンサ部9で読み取ら
れた画像信号は一時画像メモリ(図示せず)に蓄積さ
れ、その後、再度読み出されて露光制御部10に供給さ
れる。
【0015】露光制御部10では、詳しく後述するよう
に画像信号に応じて半導体レーザを駆動し、画像信号に
応じて変調されたレーザ光を感光体11の主走査方向に
走査し、感光体11上に原稿の潜像を形成していく。こ
の潜像は現像器12(または13)により現像され、感
光体11上にトナー像が形成される。一方、潜像の形成
動作とタイミングを合わせて用紙カセット14(または
15)から用紙が給送され、転写器16により感光体1
1上のトナー像は用紙に転写される。この用紙は定着器
17に搬送され、定着器17にてトナー像は用紙に定着
され、その後、排紙部18から機外に排出される。
【0016】図2は露光制御部10の構成を示す平面図
である。図2において、まず、44は半導体レーザ42
とPDセンサ41から成るレーザチップである。レーザ
42は画像信号に応じて駆動され、レーザ42から発し
たレーザ光はコリメータレンズ35、絞り32によりほ
ぼ平行光とされ、所定のビーム径で回転多面鏡33に入
射する。回転多面鏡33は矢印方向に等角速度で回転し
ていて、この回転に伴い入射したレーザ光は連続的に角
度を変える偏光ビームとなって反射される。この反射ビ
ームはf−θレンズ34により集光作用、歪曲収差の補
正が行われ、感光体11の矢印6で示す主走査方向に等
速で走査し、感光体11上に1ラインの潜像が形成され
る。
【0017】以下、回転多面鏡33の回転により感光体
11上に順次1ラインづつ潜像が形成される。なお、3
6はBDセンサであり、図5で説明したように主走査方
向の走査の開始時にレーザ42を点灯し、この際に回転
多面鏡33の反射光を検出し、BD信号を出力する。こ
のBD信号は主走査方向の書き出し開始位置の同期をと
るのに用いられる。
【0018】図3はレーザ駆動回路を含むレーザ制御装
置の構成を示すブロック図である。なお、図3では図4
の従来装置と同一部分は同一符号を付して説明を省略す
る。また、図3においても図4、図5で説明したように
1ラインの走査毎にバイアスAPC、トータルAPCを
行い、レーザ42の光量を所望の光量に制御するが、こ
のAPCは従来と同様であるので説明は省略する。本実
施形態では、レーザ42と直列に抵抗器Rが接続され、
レーザ42の電流を検出している。抵抗器12に流れる
電流は差動増幅器63により電圧信号として検出され、
コンパレータ65に出力される。コンパレータ65はこ
の検出電圧と基準電圧Vref2を比較し、検出電圧が基準
電圧以上になるかを監視している。即ち、基準電圧は図
8のImに相当する電圧に設定されていて、レーザ42
の電流がIm を越えると、レーザ42が劣化したことを
示す信号を画像処理部58に出力する。
【0019】つまり、レーザ42の光量は前述のような
APCにより一定の光量に制御されており、例えば、図
8に示すように光量をPの値に制御すると、レーザ42
の劣化によりレーザ42の電流は増加していく。本実施
形態では、レーザ42の電流が図8の絶対最大定格電流
max より手前の電流Im を越えると、レーザ42が劣
化したと判断し、レーザの劣化を示す信号を出力する。
画像処理部58ではコンパレータ65からレーザの劣化
を示す信号が入力されると、システムコントローラ59
にレーザ劣化信号を出力し、システムコントローラ59
はこの信号を受けると、表示部60にレーザ劣化のサー
ビスマンコールを表示し、レーザ42が劣化したことを
通知する。また、遠隔地から装置の故障診断を行う遠隔
診断システム61を通してサービスセンタ62に同様の
レーザ劣化信号を送信し、レーザの交換を促すメッセー
ジを表示する。これにより、サービスマンもしくはサー
ビスセンタ62では、直ちにレーザ交換のための準備を
行い、レーザが破壊する前に交換を行う。
【0020】
【発明の効果】以上説明したように本発明によれば、レ
ーザ光源の電流を検出し、レーザ光源の電流が所定値を
越えた時にレーザ光源の劣化を報知しているので、事前
にレーザが破壊する前にレーザ光源の交換のための準備
期間を確保することができる。従って、レーザ光源を交
換するのに待つ時間を必要とせず、装置を使用できない
期間が発生することもないので、サービスの低下を防止
することができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の画像形成装置の一実施形態の構成を示
す図である。
【図2】図1の露光制御部を示す平面図である。
【図3】図1の実施形態のレーザ制御装置を示すブロッ
ク図である。
【図4】従来例の画像形成装置のレーザ制御装置を示す
ブロック図である。
【図5】図4のレーザ制御装置のAPCのタイミングを
示す図である。
【図6】レーザ光源の発光特性を示す図である。
【図7】従来装置のリミット動作を示す図である。
【図8】レーザ光源の劣化特性を示す図である。
【符号の説明】
9 イメージセンサ部 10 露光制御部 11 感光体 33 回転多面鏡 41 PDセンサ 42 半導体レーザ 45 パルス電流源 47 バイアス電流源 49 I/V回路 50,51 S/H回路 53,65 コンパレータ 54,55,63 差動増幅器 56,57 スイッチ 58 画像処理部 59 システムコントローラ 60 表示部 61 遠隔診断システム R 抵抗器
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き Fターム(参考) 2C362 AA03 AA74 AA75 EA04 2H027 DA01 DE02 DE07 GB01 HB16 ZA07 2H045 AA01 CB41 DA41 5C051 AA02 CA07 DB30 5F072 AB13 JJ02 JJ05 KK30 MM03 SS06 YY15

Claims (3)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 レーザ光源の光量を所定の光量に制御す
    る光量制御回路を備え、前記レーザ光源を画像信号に応
    じて駆動し、前記レーザ光源からの変調されたレーザ光
    を像担持体上に導光することにより、前記像担持体上に
    潜像を形成する画像形成装置において、前記レーザ光源
    の電流を検出する手段と、検出された電流と予め設定さ
    れた基準値を比較する手段とを備え、前記検出手段によ
    り検出された電流が前記基準値以上になった時に前記レ
    ーザ光源が劣化したことを報知することを特徴とする画
    像形成装置。
  2. 【請求項2】 前記レーザ光源が劣化したことを示す情
    報を表示部に表示することを特徴とする請求項1に記載
    の画像形成装置。
  3. 【請求項3】 前記レーザ光源が劣化したことを示す情
    報を遠隔地から故障診断を行う遠隔診断システムに通知
    することを特徴とする請求項1に記載の画像形成装置。
JP11086839A 1999-03-29 1999-03-29 画像形成装置 Pending JP2000280522A (ja)

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Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2010123715A (ja) * 2008-11-19 2010-06-03 Ricoh Co Ltd 半導体レーザ駆動装置及びその半導体レーザ駆動装置を備えた画像形成装置
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US8483250B2 (en) 2007-12-28 2013-07-09 Ricoh Company, Ltd. Semiconductor laser driving device and image forming apparatus having the same

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