JP2003072147A - Imaging apparatus - Google Patents

Imaging apparatus

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JP2003072147A
JP2003072147A JP2001271381A JP2001271381A JP2003072147A JP 2003072147 A JP2003072147 A JP 2003072147A JP 2001271381 A JP2001271381 A JP 2001271381A JP 2001271381 A JP2001271381 A JP 2001271381A JP 2003072147 A JP2003072147 A JP 2003072147A
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JP
Japan
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laser
constant current
current
forming apparatus
image forming
Prior art date
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Pending
Application number
JP2001271381A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Kazutoshi Obara
一敏 小原
Kenichi Ito
健一 伊藤
Satoshi Ueda
智 上田
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Koki Holdings Co Ltd
Original Assignee
Hitachi Koki Co Ltd
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Publication date
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  • Laser Beam Printer (AREA)
  • Mechanical Optical Scanning Systems (AREA)
  • Exposure Or Original Feeding In Electrophotography (AREA)
  • Facsimile Scanning Arrangements (AREA)

Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To realize stable laser drive by restraining deterioration of the switching performance due to change of the light amount derived from the laser thermal interference and increase of the switching current in a controlling method for a semiconductor laser unit for emitting a plurality of laser beams. SOLUTION: The bias current flowing in the laser is controlled always to an optimum value by connecting constant current circuit for supplying a constant current to a semiconductor laser and a constant current driver for driving the laser according to the voltage of a connected capacitor, and correcting the voltage of the capacitor by a certain cycle via a comparator and an analog switch.

Description

【発明の詳細な説明】Detailed Description of the Invention

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明は、複数の光ビームを
用いて光書き込みを行う、レーザビームプリンタ等のマ
ルチビーム書き込み方式の画像形成装置に関するもので
ある。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a multi-beam writing type image forming apparatus such as a laser beam printer which performs optical writing using a plurality of light beams.

【0002】[0002]

【従来の技術】複写機やレーザビームプリンタ等の電子
写真装置においては、画像形成にレーザビームを用いて
いる。近年、高速・高精細化に伴いレーザビームの駆動
に用いられるビデオクロックの周波数が高速化される傾
向に伴い、レーザドライバ等の周辺素子が速度的に対応
できなくなってきている。そこでレーザアレイ等の複数
の光源を使用して2ラインの同時書き込みを行い、ビデ
オクロックを半分とするマルチビーム走査が行われてい
る。図9はマルチビームによる走査光学系の一例を示し
ている。図9においてレーザアレイ71から射出された
2本のレーザ光はコリメートレンズ72によって平行光
にされた後、回転多面体73によって反射されレンズ7
4によって絞り込まれて感光体75上を走査し、潜像を
形成する。基準位置検出部76は感光体上にレーザ光を
記録するタイミングを生成するもので、基準位置検出部
76上をレーザ光が走査することにより、基準位置検出
信号が出力される。
2. Description of the Related Art In an electrophotographic apparatus such as a copying machine or a laser beam printer, a laser beam is used for image formation. In recent years, as the frequency of a video clock used for driving a laser beam has become higher with the increase in speed and definition, peripheral elements such as a laser driver have become unable to cope with speed. Therefore, simultaneous writing of two lines is performed using a plurality of light sources such as a laser array, and multi-beam scanning in which the video clock is halved is performed. FIG. 9 shows an example of a scanning optical system using multiple beams. In FIG. 9, the two laser beams emitted from the laser array 71 are collimated by the collimator lens 72 and then reflected by the rotating polyhedron 73 to form the lens 7
The image is narrowed down by 4 and scanned on the photoconductor 75 to form a latent image. The reference position detection unit 76 generates the timing for recording the laser light on the photoconductor, and the reference position detection signal is output when the laser light scans the reference position detection unit 76.

【0003】一方、レーザは一般にレーザ強度を一定に
保持するためにAuto Power Control(以下、APC)と呼
ばれる制御が行われている。図5はレーザの光量を一定
に制御するAPC制御回路の一例であり、レーザアレイ5
1は2つのレーザ発光部を持つレーザアレイであり、図
5ではこのレーザアレイ51内の各レーザ発光部をそれ
ぞれレーザ1、レーザ2としてそのうちのレーザ1のAP
C制御回路について示している。図5において、レーザ
アレイ51から射出された2本のレーザ光の一部は一つ
のモニタ用フォトダイオード52により光電流に変換さ
れ、光電流は抵抗器53により更に光電圧に変換され
て、アナログスイッチ55に入力される。アナログスイ
ッチ55は比較器54に接続されており、フォトダイオ
ード52の光電圧を比較器54への入力のオン/オフを
切替える。比較器54は一端子に入力されたフォトダイ
オード52の光電圧と+端子に入力された基準電圧Vre
f1とを比較して、光電圧が基準電圧Vref1より低けれ
ば、コンデンサ56に電荷を充電し、光電圧が基準電圧
Vref1より高ければコンデンサ56の電荷を放電す
る。ドイライブ回路57はレーザアレイ51内の各レー
ザをコンデンサ56の電位に応じてドライブする。この
結果レーザ光量は、あらかじめ各基準電圧Vref1で設
定した値に制御される。ところでレーザプリンタ等の装
置においてはAPC制御を行う場合、レーザが発光してい
ることが必要であるが、印刷中は余分な印刷が行われる
恐れがあるため任意にレーザを発光させることはできな
い。そこでAPC制御回路にサンプル/ホールド回路を付
加し、印刷に影響しない非印刷領域にサンプル期間を設
け、この時間内にAPC制御を行うのが一般的である。図
5中のアナログスイッチ55とコンデンサ56はAPC制
御を行うサンプル動作とAPC制御を行った結果を保持
し、その値でレーザが発光するようにホールド動作を行
うサンプル/ホールド回路の一例である。図5における
LD1 SAMPLE Pはサンプル/ホールドを制御する信号で
ある。LD1 SAMPLE Pが“1”となるとアナログスイッ
チ55の各スイッチが閉じ(オン)比較器54の出力は
コンデンサ56に蓄積され、APC動作が行われる。印刷
期間中はLD1 SAMPLE Pを“0”とすることでホールド
期間となりアナログスイッチ55が開放(オフ)する。
ホールド期間中はコンデンサ56の電圧に応じた光量で
レーザアレイ1内のレーザ1は発光する。図示されてい
ないレーザ2回路も同様である。
On the other hand, a laser is generally controlled by Auto Power Control (APC) in order to keep the laser intensity constant. FIG. 5 shows an example of an APC control circuit that controls the laser light amount to a constant level.
Reference numeral 1 denotes a laser array having two laser emission parts. In FIG. 5, each laser emission part in the laser array 51 is referred to as a laser 1 and a laser 2, respectively, and the AP of the laser 1 is selected.
The C control circuit is shown. In FIG. 5, a part of the two laser beams emitted from the laser array 51 is converted into a photocurrent by a single monitoring photodiode 52, and the photocurrent is further converted into a photovoltage by a resistor 53 to be converted into an analog voltage. It is input to the switch 55. The analog switch 55 is connected to the comparator 54, and switches the optical voltage of the photodiode 52 on / off of the input to the comparator 54. The comparator 54 has a photovoltage of the photodiode 52 input to one terminal and a reference voltage Vre input to the + terminal.
Comparing with f1, if the optical voltage is lower than the reference voltage Vref1, the capacitor 56 is charged, and if the optical voltage is higher than the reference voltage Vref1, the capacitor 56 is discharged. The drive circuit 57 drives each laser in the laser array 51 according to the potential of the capacitor 56. As a result, the amount of laser light is controlled to a value preset by each reference voltage Vref1. By the way, in an apparatus such as a laser printer, when performing APC control, it is necessary for the laser to emit light. However, during printing, extra printing may occur, so the laser cannot be emitted arbitrarily. Therefore, it is general to add a sample / hold circuit to the APC control circuit, provide a sample period in a non-printing area that does not affect printing, and perform APC control within this period. The analog switch 55 and the capacitor 56 in FIG. 5 are an example of a sample / hold circuit that holds a sample operation for performing APC control and a result of performing APC control, and performs a hold operation so that the laser emits light at that value. In FIG.
LD1 SAMPLE P is a signal that controls sample / hold. When LD1 SAMPLE P becomes "1", each switch of the analog switch 55 is closed (ON), the output of the comparator 54 is accumulated in the capacitor 56, and the APC operation is performed. By setting LD1 SAMPLE P to "0" during the printing period, the hold period starts and the analog switch 55 opens (OFF).
During the hold period, the laser 1 in the laser array 1 emits light with an amount of light according to the voltage of the capacitor 56. The same applies to the laser 2 circuit (not shown).

【0004】次に従来のAPC制御の動作タイミングにつ
いて図6、図7を用いて説明する。図6は従来のAPC制
御のタイミング回路の一例である。また図7は図6のAP
C制御タイミング回路の動作を示すタイミングチャート
である。図6においてフリップフロップ(以下、FF)6
6、67、68の出力Qは全て初期値論理“0”である
とする。基準位置検出部61の出力Aはタイマトリガ発
生回路62に入力される。タイマトリガ発生回路62は
基準位置検出信号Aをもとにトリガ信号Bを生成し、タ
イマトリガ発生回路62の後段に接続されたタイマ6
3、タイマ64、タイマ65をスタートする。非印刷領
域に相当するタイミングにてまずタイマ63よりタイム
アウト信号Cが出力されて、FF67をセットし、FF67
の出力は論理“1”となるため、LD1 ON P及びLD1 SAM
PLE Pが論理“1”となってレーザ1をサンプル状態に
する。次にタイマ64がタイマ63のタイムアウトから
一定時間遅れてタイムアウトし、タイムアウト信号Dを
出力する。タイムアウト信号DはFF67のリセット端子
に接続されているため、FF67の出力を論理“0”にす
ると同時に、FF68をセットし、その出力を論理“1”
にする。従ってLD1 SAMPLE Pは論理“0”となり、レ
ーザ1はホールド状態となる一方LD1 ON P及びLD2 ON
Pは論理“1”となるので、レーザ1及びレーザ2はホ
ールド状態にて発光し、この間に図9における基準位置
検出部76の走査が行われる。一般にレーザアレイはそ
の構成上、内部のレーザの間隔が狭いため、片方のレー
ザの発光がもう一方のレーザの強度に影響を及ぼす可能
性があり、レーザ1を非発光とした後、レーザ2を発光
するまでに一定時間待つ回路が付加される場合もある。
Next, the operation timing of the conventional APC control will be described with reference to FIGS. 6 and 7. FIG. 6 shows an example of a conventional APC control timing circuit. 7 is the AP of FIG.
7 is a timing chart showing the operation of the C control timing circuit. In FIG. 6, a flip-flop (hereinafter, FF) 6
It is assumed that the outputs Q of 6, 67 and 68 are all initial value logic "0". The output A of the reference position detector 61 is input to the timer trigger generation circuit 62. The timer trigger generation circuit 62 generates a trigger signal B based on the reference position detection signal A, and the timer 6 connected to the subsequent stage of the timer trigger generation circuit 62.
3. Start timer 64 and timer 65. At the timing corresponding to the non-printing area, the time-out signal C is first output from the timer 63, FF67 is set, and FF67 is set.
Since the output of is a logical "1", LD1 ON P and LD1 SAM
PLE P becomes logic "1" and puts laser 1 in the sample state. Next, the timer 64 times out after a certain time delay from the time-out of the timer 63, and outputs the time-out signal D. Since the time-out signal D is connected to the reset terminal of FF67, the output of FF67 is set to logic "0" and at the same time, FF68 is set and its output is set to logic "1".
To Therefore, LD1 SAMPLE P becomes logical "0" and laser 1 is in the hold state while LD1 ON P and LD2 ON
Since P is a logical "1", the laser 1 and the laser 2 emit light in the hold state, and the reference position detector 76 in FIG. 9 scans during this period. In general, a laser array has a narrow interval between internal lasers, so that the emission of one laser may affect the intensity of the other laser. In some cases, a circuit that waits for a certain period of time before light emission is added.

【0005】次の基準位置検出部61の出力によりタイ
マトリガ発生回路62から再び信号Bが出力され、タイ
マ63、タイマ64を再スタートさせると同時にFF68
をリセットする。FF68がリセットされると次にタイマ
63がタイムアウトするまではLD1 ON P及びLD2 ON P
は論理“0”となる。感光ドラム75上への印刷信号に
対応した画像の書き込みはこの期間に行われる。
The signal B is again output from the timer trigger generating circuit 62 by the output of the next reference position detecting section 61, and the timer 63 and the timer 64 are restarted, and at the same time, the FF 68
To reset. When FF68 is reset, LD1 ON P and LD2 ON P are set until the next timer 63 times out.
Becomes a logical "0". The writing of the image corresponding to the print signal on the photosensitive drum 75 is performed during this period.

【0006】FF66はタイマトリガ発生回路62の出力
が来るたびに論理“0”論理“1”を交互に繰返し、切
り替わるものでFF66の出力E,FにLD1 SAMPLE PかL
D2 SAMPLE Pのいずれかを論理“1”にするか選択す
る。この結果、レーザ1、レーザ2は各走査毎に交互に
APC動作が行われることになる。
The FF 66 alternately repeats the logic "0" and the logic "1" each time the output of the timer trigger generation circuit 62 arrives. The FF 66 is switched to the output E, F of the FF 66 by LD1 SAMPLE P or L.
Select either D2 SAMPLE P to be logical "1". As a result, laser 1 and laser 2 are alternated for each scan.
APC operation will be performed.

【0007】以上の動作を繰り返すことによってレーザ
アレイ1のサンプル/ホールド動作タイミングを制御し
ている。
The sample / hold operation timing of the laser array 1 is controlled by repeating the above operation.

【0008】次にレーザのバイアス電流について図8を
用いて説明する。図8はレーザ電流とレーザ光出力の関
係、レーザ駆動電流と時間、時間とレーザ出力の関係を
各々示した図である。図8のレーザ電流とレーザ光出力
の関係より、レーザに流す電流を除々に増やしていくと
しきい値と呼ばれる値を過ぎた時点から電流に比例した
光出力でレーザ発光を開始する。Ib1はレーザに常時流
す電流でバイアス電流と呼ばれるものである。バイアス
電流の設定は例えば図5において定電流回路58を付加
し、外部から加えられる基準電流Vref2を設定するこ
とでレーザにある一定の電流を常時流しつづける。図5
における定電流ドライバ57は印刷すべき画像に応じて
ドライブされるLD1 ON Pによってレーザをスイッチン
グするもので、バイアス電流Ib1とスイッチング電流I
sw1が重畳された電流によってレーザは図8に示すよう
に所定の光量POにてスイッチングを行う。
Next, the bias current of the laser will be described with reference to FIG. FIG. 8 is a diagram showing a relationship between laser current and laser light output, a laser drive current and time, and a relationship between time and laser output. From the relationship between the laser current and the laser light output shown in FIG. 8, when the current passed through the laser is gradually increased, laser light emission is started at a light output proportional to the current from the time when the value called a threshold value is exceeded. Ib1 is a current that is always passed through the laser and is called a bias current. To set the bias current, for example, a constant current circuit 58 is added in FIG. 5 and a reference current Vref2 applied from the outside is set to keep a constant current flowing through the laser. Figure 5
The constant current driver 57 in FIG. 2 switches the laser by LD1 ON P driven according to the image to be printed. The bias current Ib1 and the switching current I
The laser performs switching with a predetermined light amount PO as shown in FIG. 8 by the current on which sw1 is superimposed.

【0009】[0009]

【発明が解決しようとする課題】従来のバイアス回路に
おいてはバイアス電流の設定はあくまで初期に基準電圧
Vref2によって固定の値に調整されるため、レーザア
レイ内のレーザ特性の経時変化によっては十分機能を発
揮できないという課題があった。レーザは一般的に温度
に対して非常に敏感であり、温度が上昇すると発光効率
が落ちるという特性がある。すなわち図8の点線で示す
用に周囲温度が上昇するとレーザは同じ光量POで発光す
るために必要な電流が増大する傾向がある。図8におい
て常温では所定の光量POを得るために必要な電流Ib1+
Isw1であるのに対して周囲温度が高いときは所定の光
量POを得るために必要な電流がIb2+Isw2と増大
する。この結果、バイアス電流はIb1=Ib2=一定で
あるため、スイッチング電流であるIsw2が常温時の
Isw1に対して増大することになる。従って同じ時間内
にスイッチングすべき電流が増えるため、従来のバイア
ス回路においては周囲温度が上昇した場合、スイッチン
グ能力が著しく低下するという課題があった。この課題
はマルチビームレーザにおいてはレーザアレイ内のレー
ザ発光部の距離が近接しているため、スイッチング電流
の増加はレーザアレイ内のレーザ間の熱的相互干渉を引
き起こし、これもスイッチング能力を低下させる一因と
なっていた。
In the conventional bias circuit, since the setting of the bias current is adjusted to a fixed value by the reference voltage Vref2 at the beginning, the function is not sufficient depending on the change over time in the laser characteristics in the laser array. There was a problem that it could not be demonstrated. Lasers are generally very sensitive to temperature and have the characteristic that the luminous efficiency decreases as the temperature rises. That is, as shown by the dotted line in FIG. 8, when the ambient temperature rises, the current required for the laser to emit the same amount of light PO tends to increase. In FIG. 8, at normal temperature, the current Ib1 + required to obtain a predetermined light amount PO
In contrast to Isw1, when the ambient temperature is high, the current required to obtain the predetermined light amount PO increases to Ib2 + Isw2. As a result, since the bias current is Ib1 = Ib2 = constant, the switching current Isw2 increases with respect to Isw1 at room temperature. Therefore, since the current to be switched increases within the same time, the conventional bias circuit has a problem that the switching ability is significantly reduced when the ambient temperature rises. The problem is that in a multi-beam laser, the laser emitting portions in the laser array are close to each other, so that an increase in switching current causes thermal mutual interference between lasers in the laser array, which also reduces the switching ability. It was a factor.

【0010】本発明の目的は上記課題を解決し、光量の
変化が極めて少なく、安定したスイッチング性能を有す
る画像形成装置を提供することである。
SUMMARY OF THE INVENTION An object of the present invention is to solve the above problems and to provide an image forming apparatus having a very small change in light quantity and a stable switching performance.

【0011】[0011]

【課題を解決するための手段】上記課題を解決するた
め、本発明にかかる画像形成装置は感光体上に静電潜像
を形成する電子写真プロセスを用いた画像形成装置にお
いて、マルチビームレーザ中の各レーザの光出力をモニ
タする検出手段と、該検出手段と出力に応じてバイアス
電流を変化させる校正手段と、該検出手段の信号により
バイアス電流を一定周期で補正する制御手段を設けた。
In order to solve the above-mentioned problems, an image forming apparatus according to the present invention is an image forming apparatus using an electrophotographic process for forming an electrostatic latent image on a photoconductor. The detection means for monitoring the optical output of each laser, the calibration means for changing the bias current according to the detection means and the output, and the control means for correcting the bias current at a constant cycle by the signal of the detection means are provided.

【0012】[0012]

【発明の実施の形態】本発明を図1〜4に基づき説明す
る。
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION The present invention will be described with reference to FIGS.

【0013】図1は、本発明になるレーザ制御回路の一
例を示す。図1において、レーザアレイは2個のレーザ
ダイオードとフォトダイオードが1つのパッケージに納
められている。図1においてレーザ1から出射されたレ
ーザ光はフォトダイオード2によって光電流に変換さ
れ、抵抗器3によって光電圧に変換される。このレーザ
光量に応じた光電圧はアナログスイッチ6,7を介して
抵抗器4,5に入力されている。アナログスイッチ6,
7は光電圧を比較器4,5のどちらに入力するかを選択
するものであり、その選択は外部信号であるLD1 SAMPLE
P 及びLD1 BIASSH Pによって決められる。LD1 SAMPL
E Pが論理“1”となるとアナログスイッチ6が閉じ、
光電圧は比較器5に入力され、LD1 BIAS SH Pが論理
“1”となるとアナルグスイッチが閉じて、光電圧は比
較器4へ入力される。
FIG. 1 shows an example of a laser control circuit according to the present invention. In FIG. 1, the laser array has two laser diodes and photodiodes in one package. In FIG. 1, the laser light emitted from the laser 1 is converted into a photocurrent by the photodiode 2 and converted into a photovoltage by the resistor 3. The optical voltage corresponding to the amount of laser light is input to the resistors 4 and 5 via the analog switches 6 and 7. Analog switch 6,
Reference numeral 7 is for selecting which one of the comparators 4 and 5 the optical voltage is input to. The selection is LD1 SAMPLE which is an external signal.
Determined by P and LD1 BIASSH P. LD1 SAMPL
When EP becomes logic "1", analog switch 6 closes,
The optical voltage is input to the comparator 5, and when LD1 BIAS SH P becomes the logic “1”, the analog switch is closed and the optical voltage is input to the comparator 4.

【0014】定電流ドライバ10はLD1 ON Pが論理
“1”になるとコンデンサ8の電圧に応じた電流をレー
ザ1に流し、定電流ドライバ11はLD1 BIAS SH Pが論
理“1”になるとコンデンサ9の電圧に応じた電流をレ
ーザ1に流すものである。また定電流回路12はLD1 BI
AS SH Pが論理“1”になるとレーザ1にある一定の電
流を流すもので、その構成としては例えばカレントミラ
ーを使った回路等が使用される。
The constant current driver 10 causes a current corresponding to the voltage of the capacitor 8 to flow through the laser 1 when LD1 ON P becomes logic "1", and the constant current driver 11 causes the capacitor 9 when LD1 BIAS SH P becomes logic "1". The current corresponding to the voltage of 1 is supplied to the laser 1. The constant current circuit 12 is LD1 BI
When AS SH P becomes a logic "1", a certain current flows through the laser 1. As its configuration, for example, a circuit using a current mirror or the like is used.

【0015】次にレーザ制御回路の動作タイミングにつ
いて図1及び図2を用いて説明する。図2は本発明にな
るレーザ制御回路のAPC制御を行うタイミング回路の一
例である。以下、図2のタイミング回路の動作について
図3を用いて説明する。図2において基準位置検出部2
1からは各走査毎に信号aが出力され、信号aはタイマ
トリガ発生回路22に入力される。タイマトリガ発生回
路22は信号aよりタイマ23、タイマ24及びタイマ
25をスタートさせるトリガ信号bを発生させる。タイ
マトリガ発生回路22から信号bのパルスがタイマ2
3、タイマ24及びタイマ25に入力されるとこれらタ
イマは所定の時間のカウントを開始する。最初にタイマ
23がタイムアウトし、信号cを出力する。信号cはFF
26の出力fを論理“1”にセットする。FF29はレー
ザ1とレーザ2のどちらを制御するかを選択するもの
で、初期状態を論理“0”とすると、信号bによってFF
29の出力は信号iが論理“1”、信号jが論理“0”
となる。従って信号f、i、jによってLD1 BIAS SH P
は論理“1”となり、LD2 BIAS SH Pは論理“0”とな
る。LD1 BIAS SH Pが論理“0”となると図1の定電流
回路12が駆動されレーザ1にある一定の電流が流れ、
またアナログスイッチ7が閉じて比較器4にレーザ1の
光量に応じた光電圧が入力される。該光電圧は比較器4
の+端子に入力された基準電圧Vref2と比較されるた
め比較器4は光電圧が基準電圧Vref2よりも低けれ
ば、コンデンサ9の電荷を充電し、光電圧が基準電圧V
ref2よりも低ければ、コンデンサ9の電荷を放電す
る。定電流ドライバ11はコンデンサ9の電圧に応じた
電流でレーザ1を駆動するため、レーザ1の出力は周期
的に基準電圧Vref2に近い値に校正される。この校正
をバイアス校正と呼ぶ。この校正において定電流回路1
2はバイアス校正に必要なレーザ光量を得るために付加
されており、定電流回路12がないとバイアス校正はレ
ーザ光量が極めて低いところで行われるため、バイアス
校正の精度も低いものとなってしまう。
Next, the operation timing of the laser control circuit will be described with reference to FIGS. FIG. 2 shows an example of a timing circuit for performing APC control of the laser control circuit according to the present invention. The operation of the timing circuit of FIG. 2 will be described below with reference to FIG. In FIG. 2, the reference position detector 2
From 1 the signal a is output for each scan, and the signal a is input to the timer trigger generation circuit 22. The timer trigger generation circuit 22 generates a trigger signal b for starting the timers 23, 24 and 25 from the signal a. The pulse of the signal b from the timer trigger generation circuit 22 is the timer 2
3. When input to the timer 24 and the timer 25, these timers start counting a predetermined time. First, the timer 23 times out and outputs the signal c. Signal c is FF
The output f of 26 is set to logic "1". The FF 29 selects which one of the laser 1 and the laser 2 is controlled. When the initial state is logic "0", the FF is generated by the signal b.
In the output of 29, the signal i is logic "1" and the signal j is logic "0".
Becomes Therefore, by the signals f, i, j, LD1 BIAS SH P
Becomes a logical "1", and LD2 BIAS SH P becomes a logical "0". When LD1 BIAS SH P becomes logic “0”, the constant current circuit 12 of FIG. 1 is driven and a certain current flows through the laser 1,
Further, the analog switch 7 is closed and the photovoltage corresponding to the light amount of the laser 1 is input to the comparator 4. The photovoltage is the comparator 4
When the optical voltage is lower than the reference voltage Vref2, the comparator 4 charges the electric charge of the capacitor 9 and the optical voltage is the reference voltage Vref2.
If it is lower than ref2, the electric charge of the capacitor 9 is discharged. Since the constant current driver 11 drives the laser 1 with a current according to the voltage of the capacitor 9, the output of the laser 1 is periodically calibrated to a value close to the reference voltage Vref2. This calibration is called bias calibration. Constant current circuit 1 in this calibration
No. 2 is added to obtain the laser light amount necessary for bias calibration. Without the constant current circuit 12, bias calibration is performed at an extremely low laser light amount, so that the bias calibration accuracy is also low.

【0016】次にタイマ24がタイムアウトし、信号d
を出力する。信号dはFF26をリセットし、FF27をセ
ットする。従ってFF26の出力である信号fは論理
“0”となるのでLD1 BIAS SH Pは論理“0”となり、
またFF27の出力である信号gは論理“1”となるので
LD1 SAMPLE Pが論理“1”となると、アナログスイッ
チが閉じる為、レーザ1の光量に応じた光電圧は比較器
5に入力される。該光電圧は比較器5の+端子に入力さ
れた基準電圧Vref1と比較されるため比較器5は光電圧
が基準電圧Vref1よりも低ければ、コンデンサ8の電荷
を充電し、光電圧が基準電圧Vref1よりも低ければ、コ
ンデンサ8の電荷を放電する。定電流ドライバ10はコ
ンデンサ8の電圧に応じた電流でレーザ1を駆動するた
め、レーザ1の出力は周期的に基準電圧Vref1に近い値
に校正される。次にタイマ25がタイムアウトすると、
その出力eによってFF27がリセットされるので、信号
gは論理“0”となり、LD1 SAMPLE Pが論理“0”と
なる。LD1 SAMPLE Pが論理“0”となるとアナログス
イッチ8が解放され、以後レーザ1はLD1 ON Pが論理
“1”になったときにコンデンサ8の電圧に応じた光量
で駆動される。電子写真装置における画像データの書き
込みはこの期間に行われる。
Next, the timer 24 times out, and the signal d
Is output. The signal d resets FF26 and sets FF27. Therefore, the signal f which is the output of the FF 26 becomes the logic "0", and the LD1 BIAS SH P becomes the logic "0",
Also, since the signal g which is the output of the FF 27 becomes a logic "1",
When LD1 SAMPLE P becomes logic "1", the analog switch is closed, so that the photovoltage corresponding to the light quantity of the laser 1 is input to the comparator 5. Since the photovoltage is compared with the reference voltage Vref1 input to the + terminal of the comparator 5, the comparator 5 charges the capacitor 8 if the photovoltage is lower than the reference voltage Vref1, and the photovoltage is the reference voltage. If it is lower than Vref1, the electric charge of the capacitor 8 is discharged. Since the constant current driver 10 drives the laser 1 with a current according to the voltage of the capacitor 8, the output of the laser 1 is periodically calibrated to a value close to the reference voltage Vref1. Next, when the timer 25 times out,
Since the FF 27 is reset by the output e, the signal g becomes the logic "0", and the LD1 SAMPLE P becomes the logic "0". When LD1 SAMPLE P becomes logic "0", the analog switch 8 is released, and thereafter, when LD1 ON P becomes logic "1", the laser 1 is driven with the light amount according to the voltage of the capacitor 8. Writing of image data in the electrophotographic apparatus is performed during this period.

【0017】バイアス校正の効果について図4を用いて
説明する。図4は本発明になるレーザ制御回路における
レーザ電流とレーザ光量、レーザ駆動電流と時間及び時
間とレーザ光量の関係を示した説明図である。レーザ電
流とレーザ光量の関係において実線部は常温における電
流対レーザ光量特性を示したグラフである。常温におい
てレーザ1はバイアス校正によって決定されたバイアス
電流Ib1と光量補正によって決定されたスイッチング電
流Isw1によって駆動される。図4において点線はレー
ザの環境温度が高い場合の電流対レーザ光量特性を示し
た一例である。環境温度が高い場合においては同じ所定
の光量POを得るのに必要なレーザ電流は増大するため、
バイアス校正によってIb2はIb1よりも大きな電流に
設定される。一方でスイッチング電流についてはバイア
ス校正によってバイアス電流が増えるため、ほぼ常温時
と同じ値に設定される。従ってレーザの環境温度が変化
しても、レーザのスイッチング電流には変化がなく安定
したスイッチング性能が得られる。またスイッチング電
流が変化しないため、レーザアレイにおける熱的干渉も
最低限に抑えられる。
The effect of bias calibration will be described with reference to FIG. FIG. 4 is an explanatory diagram showing the relationship between the laser current and the laser light amount, the laser drive current and the time, and the time and the laser light amount in the laser control circuit according to the present invention. In the relationship between the laser current and the laser light amount, the solid line portion is a graph showing the current-laser light amount characteristic at room temperature. At room temperature, the laser 1 is driven by the bias current Ib1 determined by bias calibration and the switching current Isw1 determined by light amount correction. In FIG. 4, the dotted line is an example showing the current vs. laser light quantity characteristic when the environmental temperature of the laser is high. When the ambient temperature is high, the laser current required to obtain the same predetermined amount of light PO increases,
The bias calibration sets Ib2 to a larger current than Ib1. On the other hand, the switching current is set to almost the same value as at room temperature because the bias current increases due to the bias calibration. Therefore, even if the environmental temperature of the laser changes, the switching current of the laser does not change and stable switching performance can be obtained. Further, since the switching current does not change, thermal interference in the laser array can be minimized.

【0018】[0018]

【発明の効果】本発明によればレーザのバイアス電流を
一定周期で校正するようにしたので、レーザアレイの特
性が温度等によって変化した場合でも、バイアス電流を
常に最適な値に保つことができ、レーザアレイ内の相互
干渉を低減し、安定した発光をすることができる。
According to the present invention, since the bias current of the laser is calibrated at a constant cycle, the bias current can always be kept at an optimum value even when the characteristics of the laser array change due to temperature or the like. , Mutual interference in the laser array can be reduced, and stable light emission can be achieved.

【図面の簡単な説明】[Brief description of drawings]

【図1】 本発明の一実施例である画像形成装置のレー
ザ駆動回路を示す模式図である。
FIG. 1 is a schematic diagram illustrating a laser drive circuit of an image forming apparatus that is an embodiment of the present invention.

【図2】 本発明の一実施例である画像形成装置のタイ
ミング制御回路を示す模式図である。
FIG. 2 is a schematic diagram showing a timing control circuit of an image forming apparatus that is an embodiment of the present invention.

【図3】 本発明の一実施例である画像形成装置のタイ
ミングチャートである。
FIG. 3 is a timing chart of the image forming apparatus that is an embodiment of the present invention.

【図4】 レーザのバイアス動作を説明するグラフであ
る。
FIG. 4 is a graph illustrating a bias operation of a laser.

【図5】 従来の画像形成装置におけるレーザ駆動回路
の模式図である。
FIG. 5 is a schematic diagram of a laser drive circuit in a conventional image forming apparatus.

【図6】 従来の画像形成装置におけるタイミング制御
回路の模式図である。
FIG. 6 is a schematic diagram of a timing control circuit in a conventional image forming apparatus.

【図7】 従来の画像形成装置のタイミングチャートで
ある。
FIG. 7 is a timing chart of a conventional image forming apparatus.

【図8】 レーザのバイアス動作を説明するグラフであ
る。
FIG. 8 is a graph illustrating a bias operation of a laser.

【図9】 マルチビーム走査光学系の一例を示す模式図
である。
FIG. 9 is a schematic diagram showing an example of a multi-beam scanning optical system.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1…レーザアレイ、4…比較器、7…アナログスイッ
チ、9…コンデンサ、11…定電流ドライバ、12…定
電流回路。
1 ... Laser array, 4 ... Comparator, 7 ... Analog switch, 9 ... Capacitor, 11 ... Constant current driver, 12 ... Constant current circuit.

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.7 識別記号 FI テーマコート゛(参考) G03G 15/043 H04N 1/04 104Z H04N 1/113 Fターム(参考) 2C362 AA03 AA16 BA04 BA60 BA67 2H045 AA01 CB42 DA41 2H076 AB06 AB12 AB22 AB34 DA17 DA32 5C072 AA03 BA13 FB27 HA02 HA06 HB04 HB06 UA13 XA05 ─────────────────────────────────────────────────── ─── Continuation of front page (51) Int.Cl. 7 Identification code FI theme code (reference) G03G 15/043 H04N 1/04 104Z H04N 1/113 F term (reference) 2C362 AA03 AA16 BA04 BA60 BA67 2H045 AA01 CB42 DA41 2H076 AB06 AB12 AB22 AB34 DA17 DA32 5C072 AA03 BA13 FB27 HA02 HA06 HB04 HB06 UA13 XA05

Claims (5)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 画像信号に応じて独立に変調される半導
体レーザアレイと、半導体レーザから出射される複数の
レーザビームを記録媒体に走査する光走査装置を有する
画像形成装置において、 半導体レーザにおける複数のレーザ光源にそれぞれ常時
電流を流す定電流回路と、定電流回路の電流を各々のレ
ーザ光源のしきい値付近で一定の周期で補正する制御装
置を設けたことを特徴とする画像形成装置。
1. An image forming apparatus comprising: a semiconductor laser array that is independently modulated according to an image signal; and an optical scanning device that scans a plurality of laser beams emitted from the semiconductor laser onto a recording medium. 2. An image forming apparatus, comprising: a constant current circuit which constantly supplies a current to each of the laser light sources, and a control device which corrects the current of the constant current circuit at a constant cycle near the threshold value of each laser light source.
【請求項2】 定電流回路の補正をレーザ光の走査の中
で順次行うことを特徴とする請求項1記載の画像形成装
置。
2. The image forming apparatus according to claim 1, wherein the correction of the constant current circuit is sequentially performed during the scanning of the laser light.
【請求項3】 定電流回路の補正をレーザ光の各走査毎
に順次行うことを特徴とする請求項1記載の画像形成装
置。
3. The image forming apparatus according to claim 1, wherein the correction of the constant current circuit is sequentially performed for each scanning of the laser light.
【請求項4】 定電流回路を補正する際に、レーザを所
定の光量以上で発光させるため一定の電流を加えること
を特徴とする請求項1記載の画像形成装置。
4. The image forming apparatus according to claim 1, wherein when the constant current circuit is corrected, a constant current is applied so that the laser emits light at a predetermined light amount or more.
【請求項5】 定電流回路の補正は、レーザ光量の補正
の直前に行うことを特徴とする請求項1記載の画像形成
装置。
5. The image forming apparatus according to claim 1, wherein the correction of the constant current circuit is performed immediately before the correction of the laser light amount.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2007158022A (en) * 2005-12-05 2007-06-21 Canon Inc Semiconductor laser driver circuit

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