JP2006041367A - 半導体レーザ駆動制御装置、画像形成装置、及び半導体レーザ駆動制御方法 - Google Patents

Abstract

【課題】 半導体レーザとして青紫色レーザを用いた場合のバイアス電流による弱露光の発生を防止する。
【解決手段】 画素クロックに同期して入力された画像信号に基づいて半導体レーザを駆動させる駆動信号を生成し、駆動信号よりも所定時間だけ早いタイミングで半導体レーザに対するバイアス信号を生成し、駆動信号の立ち上がりに同期してバイアス信号をオフにする。
【選択図】 図５

Description

本発明は、レーザプリンタ、デジタル複写機、通信装置等の画像形成装置に利用される半導体レーザの駆動技術に関する。

従来、半導体レーザの駆動方式として、無バイアス駆動方式と有バイアス駆動方式とが用いられている。ここで、無バイアス駆動方式は、半導体レーザのバイアス電流をゼロに設定し、入力信号に対応するパルス電流でレーザを駆動する方式であり、また有バイアス駆動方式は半導体レーザのバイアス電流を所定の閾値電流に設定し、常時バイアス電流を流しながら入力信号に対応するパルス電流をバイアス電流に加えてレーザを駆動する方式である。

一般に、半導体レーザを無バイアス状態から起動させる場合、入力信号に対応する駆動電流を半導体レーザに印加しても、レーザ発振が可能な濃度のキャリアが生成されるまでにある程度の時間を要するため、発光遅延が生じている。このため、高速に半導体レーザを駆動させたい場合には、所望のパルス幅より小さいパルスしか得ることができない。

そこで、レーザ発振までの遅延時間を小さくするために、予めバイアス電流として半導体レーザに発振閾値電流を流すものが提案されている。最近では、特にレーザプリンタ、デジタル複写機、ＤＶＤ装置等において更なる高画質化が求められているため、６５０nmの赤色レーザや４００nmの青紫色レーザを用いたシステムが実用化され始めている。

レーザプリンタやデジタル複写機等に適用される赤色レーザは、バイアス電流を流した状態における光出力が数十μＷ程度であるため、バイアス電流による地肌汚れ（かぶり）の影響は殆ど無視することができる。

ところが、青紫色レーザでは、バイアス電流時における光出力が１ｍＷ程度のものもあり、赤色レーザと比較して非常に高い。また、青紫色レーザのファーフィールドパターンの狭いものでは３ｍＷ程度の光出力で感光材料を露光させることが可能である。このため、感光材料上での露光電位と非露光電位との差が従来よりも小さくなり、トナーをのせるか否かの現像バイアスの設定範囲も狭く、レーザプリンタやデジタル複写機等に適用した場合、レーザの発光特性のばらつきによる地肌汚れ（かぶり）の原因となってしまう。

そこで、レーザプリンタやデジタル複写機等に青紫色レーザを用いる場合、無バイアス駆動方式を用いることが考えられるが、光通信の分野では、基本的に無バイアス駆動方式を用い、半導体レーザを発光させる駆動電流を流す直前に発振閾値電流（バイアス電流）を流すものが提案されている（例えば、特許文献１、特許文献２参照）。つまり、これらの提案では、入力信号を所定時間遅延させる遅延回路を設け、その遅延回路の出力で駆動電流を「オン」するように構成されている。
特開平４−２８３９７８号公報 特開平９−８３０５０号公報

しかしながら、上記特許文献１や特許文献２の構成をレーザプリンタやデジタル複写機等の画像形成装置に適用した場合、次のような問題が生じる。

通常、半導体レーザのレーザオフ区間が長い状態からレーザオンさせるには、実験結果から最低数ナノ秒の期間バイアス電流を流してからレーザオンさせた方が安定してレーザが立ち上がる。また、半導体レーザのレーザオフ期間が短い画像データの場合、ドライバの残留電荷の影響や半導体レーザの特性により、上述の時間より短い期間バイアス電流を流すだけで半導体レーザが応答する。

特許文献１、２では、入力信号に対して所定時間だけ遅延させた後に、半導体レーザの駆動を行っているため、例えば図１１に示すように、オフ期間ｔが遅延時間τよりも短い画像データ（濃い画像）の場合は、オフ期間においてもバイアス電流がオフしないため、オフ区間、即ち、白画素においてバイアス電流による弱露光が発生してしまい、白画素にトナーが付着するという問題がある。

このように、画像形成装置に適用する場合、バイアス電流を入れる時間を生成する方法として、画像データを遅延させる方法でなく、バイアス電流をオンするタイミングを制御できることが要望されている。

本発明は、上記課題を解決するためになされたものであり、半導体レーザとして青紫色レーザを用いた場合のバイアス電流による弱露光の発生を防止することを目的とする。

本発明は、入力された画像信号に基づいて半導体レーザを駆動させる半導体レーザ駆動制御装置であって、画素クロックに同期して入力された画像信号に基づいて半導体レーザを駆動させる駆動信号を生成する駆動信号生成手段と、前記駆動信号よりも所定時間だけ早いタイミングで前記半導体レーザに対するバイアス信号を生成し、前記駆動信号に基づいてオフするバイアス信号生成手段とを有することを特徴とする。

また、本発明は、入力された画像信号に基づいて半導体レーザを駆動させる半導体レーザ駆動制御方法であって、画素クロックに同期して入力された画像信号に基づいて半導体レーザを駆動させる駆動信号を生成する駆動信号生成工程と、前記駆動信号よりも所定時間だけ早いタイミングで前記半導体レーザに対するバイアス信号を生成し、前記駆動信号に基づいてオフするバイアス信号生成工程とを有することを特徴とする。

本発明によれば、半導体レーザとして青紫色レーザを用いた場合のバイアス電流による弱露光の発生を防止することができる。

以下、図面を参照しながら発明を実施するための最良の形態について詳細に説明する。

［実施形態１］
図１は、実施形態１におけるカラー画像形成装置の構成の一例を示す図である。図１において、１は転写ベルトであり、パルスモータ１５の駆動が駆動ローラ４２に伝達されることにより所定速度で矢印方向に移動される。２〜５はそれぞれ感光ドラムであり、順にマゼンタ（Ｍ），シアン（Ｃ），イエロー（Ｙ），ブラック（ＢＫ）に対応する。各色の感光ドラム２〜５はそれぞれドラムモータ１１〜１４により回転駆動され、不図示の帯電ユニットにより一様に帯電される。各色の感光ドラム２〜５には、対応するレーザビームＬＭ（Ｌ１），ＬＣ（Ｌ２），ＬＹ（Ｌ３），ＬＢＫ（Ｌ４）がレーザスキャナユニット２００（Ｍ），２００（Ｃ），２００（Ｙ），２００（ＢＫ）からそれぞれ発光される。尚、レーザスキャナユニット２００については、図２を用いて更に後述する。

そして、レーザビームＬＭ（Ｌ１），ＬＣ（Ｌ２），ＬＹ（Ｌ３），ＬＢＫ（Ｌ４）の走査によって形成された静電潜像が不図示の現像器に収容されたトナーにより現像されて可視化される。各色の感光ドラム２〜５上に形成された画像は、不図示の給紙ユニットから給紙され、転写ベルト１上に静電吸着された転写紙上に所定のタイミングで転写され、パルスモータ１５の駆動により図中の矢印方向に搬送され、不図示の定着ユニットにより定着された後、不図示の排紙トレイへ排紙される。このようにして、画像形成プロセスにより形成された画像が転写紙上に転写されて排紙される。

また、本画像形成装置は、マゼンタ（Ｍ），シアン（Ｃ），イエロー（Ｙ），ブラック（ＢＫ）の各画像を重ね合わせるためのレジストレーション補正機能を有している。この補正機能は読取部（ＣＣＤセンサ）１０やその制御を行うコントローラ部５１などで実現される。尚、この読取部（ＣＣＤセンサ）１０は、後述するレーザの立ち上がり遅延及び立ち下がり遅延の補正量を決定するためにも用いられる。

ここで、読取部（ＣＣＤセンサ）１０を用いたレジストレーション補正の方法について説明する。尚、実施形態１では、上述の画像形成プロセスによりマゼンタ（Ｍ），シアン（Ｃ），イエロー（Ｙ），ブラック（ＢＫ）のレジストレーション補正用パターンが転写ベルト１の搬送方向に直交する幅方向の所定位置に対向するように一対形成されるものとする。

図１に示すように、読取部（ＣＣＤセンサ）１０は転写ベルト１の搬送方向に直交して一対設けられ、双方とも同様の照明ランプ６，７，集光レンズ８，反射ミラー９を備え、ＣＣＤで構成されるセンサ１０ａ，１０ｂなどを有し、パルスモータ１５の駆動に従って移動する転写ベルト１上に形成されたレジストレーション補正用パターン（例えば、所定幅を有する十字マーク）を照明して得られる反射光をセンサ１０ａ，１０ｂに結像させることにより、レジストレーション補正用パターンの読み取りを行う。

５１はコントローラ部であり、読取部（ＣＣＤセンサ）１０によるレジストレーション補正用パターンの読み取りを制御すると共に、読み取られたパターンより各色のレジストレーションのずれ量を演算する。そして、コントローラ部５１はその演算結果に基づいて主走査及び副走査の電気的画像書き出しタイミングと、レーザの光路長変化及び光路変化の補正量とを算出し、主走査の位置補正データを後述する主走査位置補正ユニットに送出し、また副走査の位置補正データを後述するレーザＯＮ／ＯＦＦ信号生成ユニットに送出する。更に、コントローラ部５１はレーザの光路長変化及び光路変化を補正するために、光路中に設けられた反射ミラーを駆動制御する不図示のパルスモータのパルスデータを、不図示のパルスモータドライバに供給する。

尚、コントローラ部５１は、上述の制御を行うＣＰＵと、そのＣＰＵの制御プログラムや制御データを格納しているＲＯＭと、ＣＰＵが制御を実行時に使用する作業領域や各種テーブルなどの領域を含むＲＡＭと、タイマーや通信インターフェースなどの周辺回路とで構成されている。

このようにして、マゼンタ（Ｍ），シアン（Ｃ），イエロー（Ｙ），ブラック（ＢＫ）の各画像を重ね合わせるためのレジストレーション補正が行われる。

次に、図２を用いてレーザスキャナユニットの構成及び動作について説明する。カラー画像形成装置では、図２に示すレーザユニットをイエロー、マゼンタ、シアン、ブラックのそれぞれに１ユニットずつ、合計４ユニット搭載している。各色の主走査方向の相対的なずれ量を図１に示したコントローラ部５１が読取部１０によるレジストレーション補正機能により演算し、各色に応じた位置補正量を後述する各色の主走査位置補正ユニットに入力することで、各色の主走査方向のｎ分の１画素単位のずれを補正している。

図２は、実施形態１におけるレーザスキャナユニットの構成の一例を示す図である。図２において、２０１は主走査同期検出ユニットである。２０２は主走査位置補正ユニットであり、主走査同期検出ユニット２０１から出力された主走査同期信号２１１をコントローラ部５１から位置補正量指定信号２１２で指示された遅延量だけ補正させる。２０３はクロック発生ユニットであり、原発クロック２１４を発生する。

２０４は主走査同期クロック生成ユニットであり、主走査位置補正ユニット２０２によって補正された主走査同期信号２１３とクロック発生ユニット２０３が出力する原発クロック２１４とを入力し、補正された主走査同期信号２１３に同期した画素クロック２１５を出力する。

２０５はＰＷＭ生成ユニットであり、主走査同期クロック生成ユニット２０４から出力される画素クロック２１５と後述する周波数逓倍ユニットから出力されるｎ倍のクロックとに基づいて不図示の画像処理部で所定の画像処理が施された画像信号２１７をパルス幅変調し、ＰＷＭ信号（レーザＯＮ／ＯＦＦ信号）２１６として後述するレーザ駆動回路へ出力する。

２０６は周波数逓倍ユニットであり、主走査同期クロック生成ユニット２０４から出力される画素クロック２１５をｎ倍のクロックに変換する。

２０７はバイアス信号生成ユニットであり、画素クロック２１５と、画像信号２１７と、ｎ倍クロック２１８と、ＰＷＭ信号２１６とに基づいてレーザ駆動回路のバイアス電流をオン／オフするバイアス制御信号２１９を出力する。尚、このバイアス制御信号２１９のタイミングについては図５を用いて更に後述する。

ここで、図３を用いて各色のレーザスキャナユニット２００から出力されるＰＷＭ信号（レーザＯＮ／ＯＦＦ信号）２１６とバイアス制御信号２１９とに基づいて半導体レーザを駆動するレーザ駆動回路の構成及び動作について説明する。

図３は、実施形態１におけるレーザ駆動回路の概略構成を示す図である。図３において、３０１は半導体レーザ、３０２は半導体レーザ３０１の発光光量を検出するレーザ光量検知手段としてのフォトダイオード、３０３，３０４はスイッチ回路、３０５はサンプルホールド回路、３０６は予め設定された基準電圧、３０７は誤差アンプ、３０８は調整用半固定抵抗、Ｉ１はバイアス電流源、Ｉ２は変調電流源である。また、実施形態１では、半導体レーザ２０１として青紫色レーザを用いるものとする。

以上の構成において、レーザ駆動回路では、上述のレーザスキャナユニット２００から出力されるＰＷＭ信号２１６によってスイッチ回路３０３をオン／オフし、半導体レーザ３０１を変調する。この半導体レーザ３０１に流れる電流値は、変調電流源Ｉ２によって制御される。また、半導体レーザ３０１のバックビームはフォトダイオード３０２で検出され、調整用半固定抵抗３０８に電流が流れることによってレーザ光量に比例した電圧が発生する。そして、調整用半固定抵抗３０８で発生した電圧は誤差アンプ３０７によって基準電圧３０６と比較され、その結果がサンプルホールド回路３０５へ出力される。

上述のフォトダイオード３０２を用いたＡＰＣ（Auto Power Control）動作時は、コントローラ部５１のＣＰＵから出力されるサンプル／ホールド信号によりサンプルホールド回路３０５がサンプル状態となり、誤差アンプ３０７の出力により変調電流源Ｉ２が制御され、半導体レーザ３０１に流れる電流値が変動する。また、ＡＰＣを動作させない場合は、コントローラ部５１のＣＰＵから出力されるサンプル／ホールド信号によりサンプルホールド回路３０５がホールド状態となり、ＰＷＭ信号２１６のＬｏｗ／Ｈｉｇｈで画像イメージを形成する。スイッチ回路３０４は、バイアス制御信号２１９によって後述する所定のタイミングでオン／オフされる。

図４は、半導体レーザの電流−光出力特性を示す図である。図４において、Ｉthは閾値電流、Ｐthは閾値電流時の光出力、Ｉopは変調電流値、Ｐo はそのときの光出力を表す。図４に示すように、光出力がＰthに達するまでは、半導体レーザ３０１からは自然放出光がでているが、Ｐthを超えるとレーザ発振が起こる。

ここで、通常バイアス電流は閾値電流より少し小さい電流に設定するが、青紫色レーザでは、このバイアス電流を流した状態において、自然放出光のパワーが赤外レーザや赤色レーザよりも大きいため、感光体を弱露光してしまう可能性がある。

そのため、このバイアス電流を入れるタイミングを適切に制御する必要が生じる。以下図５を用いて実施形態１におけるレーザ駆動回路を制御する各信号のタイミングについて説明する。

図５は、実施形態１におけるレーザ駆動回路を制御する各信号のタイミングチャートである。図５において、画素クロック２１５は主走査同期クロック生成ユニット２０４から出力された１画素の周期でオン／オフするクロックである。実施形態１では、クロックの周波数は２０ＭＨｚで、１画素は５０ナノ秒に相当する。

逓倍クロック２１８は、画素クロック２１５が周波数逓倍ユニット２０６でｎ逓倍されたクロックで、実施形態１では、画素クロック２１５を８逓倍したクロックである。

尚、逓倍クロック２１８はバイアス信号生成ユニット２０７に入力され、バイアス信号のオン／オフを制御するバイアス制御信号２１９の生成や、ＰＷＭ生成ユニット２０５に入力され、画像信号２１７に基づいて半導体レーザ３０１のオン／オフを制御するＰＷＭ信号２１６の生成に使用される。

画像信号２１７は、実施形態１では４ビットで、図中の数値は濃淡の割合を表し、具体的には１画素内でどのくらいの割合でレーザをオンするかを表している。例えば、数値が３の場合、１画素の中で３／８画素分だけレーザをオンすることを示している。また数値が０のところは１画素内レーザをオフすることを示している。

ＰＷＭ生成ユニット２０５に入力された画像信号２１７は、画素クロック２１５の立ち上がりでデータが確定され、次の画素クロック２１５の立ち上がりでＰＷＭ生成ユニット２０５より出力される。例えば、図５に示す５０１の立ち上がりで取り込まれた画像信号２１７の数値が３の場合には、次の５０２の立ち上がりでＰＷＭ生成ユニット２０５よりＰＷＭ信号２１６が３／８画素分のパルス幅で出力される。

バイアス制御信号２１９は、バイアス信号生成ユニット２０７がＰＷＭ信号２１６より１／８画素分早いタイミングでオンし、ＰＷＭ信号２１６のオンで、オフするように制御される。また、画像信号２１７が０の場合、バイアス制御信号２１９はオンしない。即ち、バイアス制御信号２１９は、バイアス信号生成ユニット２０７にて画素クロック２１５の立ち上がり５０１で画像信号２１７（０でない）が取り込まれると、次の画素クロック２１５の立ち上がり５０２よりも１／８画素だけ早くオンし、その画素クロック２１５の立ち上がり５０２でオフするように制御される。

一般的に、半導体レーザ３０１の特性として、発光濃度がピーク強度まで達するまでに数ナノ秒以上かかることからＰＷＭ信号２１６よりも１／８画素前にバイアス電流をオンしても、地肌汚れが発生することはない。また、バイアス電流を入れるタイミングは画素クロック２１５の周波数と半導体レーザ３０１の特性によって適宜設定しても良い。

尚、ＰＷＭ生成ユニット２０５やバイアス信号生成ユニット２０７は、ＡＳＩＣなどで構成し、高速に動作させることも可能である。

また、半導体レーザ３０１に流れる電流は、バイアス電流Ｉ１と変調電流Ｉ２の何れかとなり、図５に示すような電流波形となる。

実施形態１では、ＰＷＭ信号２１６の立ち上がりとほぼ同時にバイアス制御信号２１９をオフしているが、厳密にＰＷＭ信号２１６の立ち上がりとバイアス制御信号２１９とを同時制御することは不可能なため、バイアス電流をＰＷＭ信号２１６がオンしている区間の途中でオフするように構成しても良い。その場合、バイアス制御信号２１９を生成する上で、逓倍クロック２１８の立ち下がりも利用すれば、１／８画素以下の単位でバイアス制御信号２１９のオフタイミングを設定することができる。

このように、実施形態１によれば、ＰＷＭ信号の立ち上がりと同時にバイアス制御信号をオフに制御することで、バイアス電流時の地肌汚れ等を防止できる。

また、バイアス電流をオンする区間が最短になり、レーザの消費電力を低下させることができる。

［実施形態１の変形例］
実施形態１では、バイアス制御信号２１９のオフタイミングをＰＷＭ信号２１６のオンタイミングとしたが、ＡＰＣ制御をバイアス電流を含めて実施する場合は、以下のようにしても良い。

図６は、実施形態１の変形例のレーザ駆動回路を制御する各信号のタイミングチャートである。ここでは、実施形態１との相違点について説明する。

この変形例では、バイアス信号生成ユニット２０７がバイアス制御信号２１９をＰＷＭ信号２１６の立ち上がりよりも１／８画素前よりオンし、ＰＷＭ信号２１６の立ち下がりと同時にオフするように制御する。

また、半導体レーザ３０１に流れるレーザ電流は、変調電流Ｉ２とバイアス電流Ｉ１との和になり、ＰＷＭ信号２１６がオンしているときのレーザ電流はＩ１＋Ｉ２となる。

この変形例によれば、バイアス制御信号２１９のオフタイミングをＰＷＭ信号２１６のオフタイミングとし、変調電流Ｉ２とバイアス電流Ｉ１を足し合わせた状態でＡＰＣ制御を行うことができる。

［実施形態２］
次に、図面を参照しながら本発明に係る実施形態２について詳細に説明する。実施形態２では、半導体レーザの応答性を向上させるために、微小バイアス電流を流しておくものである。

尚、実施形態２におけるカラー画像形成装置の構成は、図１を用いて説明した実施形態１と同様であり、その説明は省略する。また、レーザスキャナユニットの構成も、図２を用いて説明した実施形態１と同様である。

ここで、図７を用いて各色のレーザスキャナユニット２００から出力されるＰＷＭ信号２１６とバイアス制御信号２１９とに基づいて半導体レーザを駆動するレーザ駆動回路の構成及び動作について説明する。

図７は、実施形態２におけるレーザ駆動回路の概略構成を示す図である。尚、図７に示す７０１〜７０８、Ｉ１及びＩ２は図３に示す３０１〜３０８、Ｉ１及びＩ２と同じものである。ここでは、相違点のみを説明する。

図７において、Ｉ３は第二のバイアス電流源であり、常時、バイアス電流源Ｉ１よりも小さい微小電流である第二のバイアス電流を流す電流源である。ここで、微小電流としては、半導体レーザ７０１のインピーダンスが小さくなる電流であれば良い。

また、第二のバイアス電流は微小電流であるため、地肌汚れが発生しないように、感光体（感光ドラム）の現像バイアスを設定する。

次に、図８を用いて実施形態２におけるレーザ駆動回路を制御する各信号（第二のバイアス電流を含む）のタイミングについて説明する。

図８は、実施形態２におけるレーザ駆動回路を制御する各信号のタイミングチャートである。図８に示すバイアス制御信号２１９は、バイアス信号生成ユニット２０７にて画素クロック２１５の立ち上がり８０１で画像信号２１７（０でない）が取り込まれると、次の画素クロック２１５の立ち上がり８０２よりも１／８画素だけ早くオンし、その画素クロックの立ち上がり８０２でオフするように制御される。

また、第二のバイアス電流Ｉ３は、常時流れているため、半導体レーザ７０１に流れるレーザ電流はＰＷＭ信号２１６がオンのときは、変調電流Ｉ２＋第二のバイアス電流Ｉ３となる。

実施形態２では、ＰＷＭ信号２１６の立ち上がりとほぼ同時にバイアス制御信号２１９をオフしているが、厳密にＰＷＭ信号２１６の立ち上がりとバイアス制御信号２１９とを同時制御することは不可能なため、バイアス電流をＰＷＭ信号２１６がオンしている区間の途中でオフするように構成しても良い。その場合、バイアス制御信号２１９を生成する上で、逓倍クロック２１８の立ち下がりも利用すれば、１／８画素以下の単位でバイアス制御信号２１９のオフタイミングを設定することができる。

このように、実施形態２によれば、バイアス電流よりも微小電流である第二のバイアス電流を常時流すことで、半導体レーザの応答性を向上させることができる。

［実施形態２の変形例］
実施形態２では、バイアス電流よりも微小電流である第二のバイアス電流を常時流し、バイアス制御信号２１９のオフタイミングをＰＷＭ信号２１６のオンタイミングとしたが、ＡＰＣ制御をバイアス電流を含めて実施する場合は、以下のようにしても良い。

図９は、実施形態２の変形例のレーザ駆動回路を制御する各信号のタイミングチャートである。ここでは、実施形態２との相違点について説明する。

この変形例では、バイアス信号生成ユニット２０７がバイアス制御信号２１９をＰＷＭ信号２１６の立ち上がりよりも１／８画素前よりオンし、ＰＷＭ信号２１６の立ち下がりと同時にオフするように制御する。

また、第二のバイアス電流Ｉ３が常時流れているため、レーザ電流はＰＷＭ信号２１６がオンのとき、変調電流Ｉ２＋バイアス電流Ｉ１＋第二のバイアス電流Ｉ３となる。

この変形例によれば、変調電流Ｉ２とバイアス電流Ｉ１、更に第二のバイアス電流Ｉ３を足し合わせた状態でＡＰＣ制御を行うことができる。

［実施形態３］
次に、図面を参照しながら本発明に係る実施形態３について詳細に説明する。実施形態３では、実施形態１の変形例のように、バイアス制御信号のオフタイミングをＰＷＭ信号のオフタイミングとしたときに、画像信号における白画素のバルス幅が１／８画素の場合と、それ以外の場合とで画像信号に先立ってバイアス電流を入れるタイミングを変更するものである。

尚、実施形態３におけるカラー画像形成装置の構成は、図１を用いて説明した実施形態１と同様であり、その説明は省略する。また、レーザスキャナユニットの構成も、図２を用いて説明した実施形態１と同様である。更に、レーザ駆動回路の構成も、図３を用いて説明した実施形態１と同様である。

ここで、図１０を用いて実施形態３におけるレーザ駆動回路を制御する各信号のタイミングについて説明する。

図１０は、実施形態３におけるレーザ駆動回路を制御する各信号のタイミングチャートである。図１０に示すように、ＰＷＭ信号２１６のオフ区間（１００３）は１／８画素である。この場合、バイアス制御信号２１９を上述した実施形態と同じように、ＰＷＭ信号２１６より１／８画素前からオンすると、バイアス制御信号２１９をオフする区間がなくなってしまう。つまり、バイアス電流Ｉ１がオンのままになってしまう。

従って、ＰＷＭ信号２１６のオフ区間が１／８画素の場合、バイアス制御信号２１９をＰＷＭ信号２１６のオンのタイミングより１／１６画素前よりオンするように制御する。即ち、バイアス信号生成ユニット２０７が画像信号２１７の濃淡の割合に応じて、ＰＷＭ信号２１６に先立ってバイアス制御信号２１９をオンするタイミングを適宜選択する。

一般的に、半導体レーザの特性や残留電荷の影響により、レーザオフ区間が短い場合、次のレーザの立ち上がりまでの遅れ時間が短い傾向があるため、レーザオフ区間が１／８画素の場合には、バイアス制御信号をオンするタイミングを１／１６画素前からとしても半導体レーザの応答性は低下しない。また、レーザオフした後に、必ずバイアス電流オフ区間がはいるため、地肌汚れなどの問題を回避することができる。

尚、本発明は複数の機器（例えば、ホストコンピュータ，インターフェース機器，リーダ，プリンタなど）から構成されるシステムに適用しても、１つの機器からなる装置（例えば、複写機，ファクシミリ装置など）に適用しても良い。

また、本発明の目的は前述した実施形態の機能を実現するソフトウェアのプログラムコードを記録した記録媒体を、システム或いは装置に供給し、そのシステム或いは装置のコンピュータ（ＣＰＵ若しくはＭＰＵ）が記録媒体に格納されたプログラムコードを読出し実行することによっても、達成されることは言うまでもない。

この場合、記録媒体から読出されたプログラムコード自体が前述した実施形態の機能を実現することになり、そのプログラムコードを記憶した記録媒体は本発明を構成することになる。

このプログラムコードを供給するための記録媒体としては、例えばフロッピー（登録商標）ディスク，ハードディスク，光ディスク，光磁気ディスク，ＣＤ−ＲＯＭ，ＣＤ−Ｒ，磁気テープ，不揮発性のメモリカード，ＲＯＭなどを用いることができる。

また、コンピュータが読出したプログラムコードを実行することにより、前述した実施形態の機能が実現されるだけでなく、そのプログラムコードの指示に基づき、コンピュータ上で稼働しているＯＳ（オペレーティングシステム）などが実際の処理の一部又は全部を行い、その処理によって前述した実施形態の機能が実現される場合も含まれることは言うまでもない。

更に、記録媒体から読出されたプログラムコードが、コンピュータに挿入された機能拡張ボードやコンピュータに接続された機能拡張ユニットに備わるメモリに書込まれた後、そのプログラムコードの指示に基づき、その機能拡張ボードや機能拡張ユニットに備わるＣＰＵなどが実際の処理の一部又は全部を行い、その処理によって前述した実施形態の機能が実現される場合も含まれることは言うまでもない。

実施形態１におけるカラー画像形成装置の構成の一例を示す図である。 実施形態１におけるレーザスキャナユニットの構成の一例を示す図である。 実施形態１におけるレーザ駆動回路の概略構成を示す図である。 半導体レーザの電流−光出力特性を示す図である。 実施形態１におけるレーザ駆動回路を制御する各信号のタイミングチャートである。 実施形態１の変形例のレーザ駆動回路を制御する各信号のタイミングチャートである。 実施形態２におけるレーザ駆動回路の概略構成を示す図である。 実施形態２におけるレーザ駆動回路を制御する各信号のタイミングチャートである。 実施形態２の変形例のレーザ駆動回路を制御する各信号のタイミングチャートである。 実施形態３におけるレーザ駆動回路を制御する各信号のタイミングチャートである。 従来のバイアス電流による白画素にトナーが付着する問題を説明するための図である。

符号の説明

１ 転写ベルト
２ 感光ドラム（Ｍ）
３ 感光ドラム（Ｃ）
４ 感光ドラム（Ｙ）
５ 感光ドラム（ＢＫ）
６ 照明ランプ
７ 照明ランプ
８ 集光レンズ
９ 反射ミラー
１０ ＣＣＤセンサ
１１ ドラムモータ（Ｍ１）
１２ ドラムモータ（Ｍ２）
１３ ドラムモータ（Ｍ３）
１４ ドラムモータ（Ｍ４）
１５ パルスモータ（Ｍ５）
４２ 駆動ローラ
５１ コントローラ部

Claims (12)

1. 入力された画像信号に基づいて半導体レーザを駆動させる半導体レーザ駆動制御装置であって、
   画素クロックに同期して入力された画像信号に基づいて半導体レーザを駆動させる駆動信号を生成する駆動信号生成手段と、
   前記駆動信号よりも所定時間だけ早いタイミングで前記半導体レーザに対するバイアス信号を生成し、前記駆動信号に基づいてオフするバイアス信号生成手段とを有することを特徴とする半導体レーザ駆動制御装置。
2. 前記バイアス信号生成手段は、前記駆動信号の立ち上がりに同期して前記バイアス信号をオフにすることを特徴とする請求項１に記載の半導体レーザ駆動制御装置。
3. 前記バイアス信号生成手段は、前記駆動信号の立ち下がりに同期して前記バイアス信号をオフにすることを特徴とする請求項１に記載の半導体レーザ駆動制御装置。
4. 前記バイアス信号生成手段は、前記バイアス信号の電流値より小さい電流値のバイアス信号を常時前記半導体レーザに対して生成することを特徴とする請求項１に記載の半導体レーザ駆動制御装置。
5. 前記半導体レーザは、青紫色レーザであることを特徴とする請求項１に記載の半導体レーザ駆動制御装置。
6. 前記所定時間は、前記画素クロックを逓倍したクロックに基づく時間であることを特徴とする請求項１に記載の半導体レーザ制御駆動装置。
7. 前記所定時間は、前記画素クロックの周波数と前記半導体レーザの特性とによって設定されることを特徴とする請求項１に記載の半導体レーザ制御駆動装置。
8. 前記所定時間は、前記駆動信号の濃淡の割合に応じて決定される時間であることを特徴とする請求項１に記載の半導体レーザ制御駆動装置。
9. 請求項１に記載の半導体レーザ駆動制御装置により画像形成プロセスにおける潜像形成を行うことを特徴とする画像形成装置。
10. 入力された画像信号に基づいて半導体レーザを駆動させる半導体レーザ駆動制御方法であって、
    画素クロックに同期して入力された画像信号に基づいて半導体レーザを駆動させる駆動信号を生成する駆動信号生成工程と、
    前記駆動信号よりも所定時間だけ早いタイミングで前記半導体レーザに対するバイアス信号を生成し、前記駆動信号に基づいてオフするバイアス信号生成工程とを有することを特徴とする半導体レーザ駆動制御方法。
11. 請求項１０に記載の半導体レーザ駆動制御方法をコンピュータに実行させるためのプログラム。
12. 請求項１１に記載のプログラムを記録したコンピュータ読み取り可能な記録媒体。

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