JP2008159825A - レーザ出力装置、光書込装置及び画像形成装置 - Google Patents

Abstract

【課題】本発明は、レーザ素子の駆動電圧を安定させて安定したレーザ光を出射するレーザ出力装置、光書込装置及び画像形成装置に関する。
【解決手段】カラー画像形成装置１は、電源ユニット８１からＬＤ制御基板６９Ｙ〜６９Ｋに供給される駆動電圧を、電源安定化回路９０の昇圧部９１で一旦所定の昇圧電圧に昇圧し、該昇圧電圧のうち所定の駆動電圧以上の電圧を、電圧削減部９２でカットして、変動部分を除去して安定化した状態の駆動電源をＬＤ制御基板６９Ｙ〜６９Ｋに供給する。したがって、変動分を除去した安定した駆動電圧をＬＤ制御基板６９Ｙ〜６９Ｋに供給することができ、ＬＤ制御基板６９Ｙ〜６９Ｋの駆動するＬＤから出射されるレーザ光の光量を安定化させ、出力画像の濃度ムラを抑制して画像品質を向上させることができる。
【選択図】 図４

Description

本発明は、レーザ出力装置、光書込装置及び画像形成装置に関し、詳細には、レーザ素子の駆動電圧を安定させて安定したレーザ光を出射するレーザ出力装置、このレーザ出力装置でレーザ書き込みを行う光書込装置及びこの光書込装置を備えた画像形成装置に関する。

電子写真技術を用いて画像を形成するデジタル複写機、レーザプリンタ等の画像形成装置においては、光書込ユニットから感光体にレーザ光を走査して静電潜像を形成しており、近年では、レーザ光源として半導体レーザ（以下、ＬＤ：レーザダイオード）が広く用いられている。

電子写真方式の画像形成装置においては、ＬＤ駆動部により画像データに基づいてＬＤを駆動させて、ＬＤから画像データによって変調されたレーザ光をポリゴンモータによって一定の回転速度で回転駆動されるポリゴンミラーに出射し、ポリゴンミラーでレーザ光を主走査方向に走査させて感光体上に照射して、感光体に静電潜像を形成する。画像形成装置は、静電潜像の形成された感光体をトナー等の現像剤で現像して現像剤像を形成し、この現像剤像を用紙に転写して、画像形成する。

そして、通常、ＬＤ及びＬＤドライバは、ある一定電圧のＤＣ電源（直流電源）により駆動されているが、このＤＣ電源に何らかの変調（変動）が発生すると、ＬＤの光量が変化し、出力画像に乱れが発生して画質が悪化する。例えば、ＬＤ及びＬＤドライバを搭載するＬＤ制御基板の電源に周期的な変調が発生すると、出力画像に、バンディングと呼ばれる周期的な濃度のムラが発生し、画像不良の原因となる。

一般に、この電源の変調は、ＬＤ制御基板と電源を共有している他のＩＣ等の負荷変動によるものであり、その電源変調の程度も、共有するＩＣ等の高負荷の特性によって左右され、画像形成装置に仕様変更等が行われると、意図していなかった電源の変調が発生して、画像に濃度ムラが生じることがある。

そこで、従来、画像書込手段と非同期で駆動される画像の読取手段に電源を供給する電源供給ラインに該読取手段で生じる電源変動から所定の周波数成分を除去する手段を設けた電源装置が提案されている（特許文献１参照）。

また、この従来技術においては、周波数成分除去手段として、コンデンサ等のフィルタを用いることが開示されている。

すなわち、書込部と電源を共有する読取部の電源ラインに、コンデンサ等のフィルタを挿入し、読取部の負荷変動による電源電圧の変動を抑制している。

特開２００６−１６６３４９号公報

しかしながら、上記公報記載の従来技術にあっては、書込部と電源を共有する部分の負荷の大きさにより最適なコンデンサ等のフィルタの値を選択する必要があり、また、電源ラインを共有する高負荷があると、高負荷毎にコンデンサ等のフィルタを挿入する必要があり、安価にかつ確実に電源変動の影響を抑制することが困難である。

そこで、本発明は、供給される電源の変動の影響を安価にかつ適切に除去して、安定したレーザ光の出力を確保するレーザ出力装置、光書込装置及び画像形成装置を提供することを目的としている。

請求項１記載の発明のレーザ出力装置は、レーザ素子と、供給される直流の所定の駆動電圧の駆動電源に基づいて該レーザ素子を駆動させるとともに画像データに応じて該レーザ素子の点灯・消灯を制御する駆動手段と、該駆動手段に該画像データを出力する書込制御手段と、該駆動手段への該駆動電源の駆動電圧を安定化させる電源安定化手段と、を備えているレーザ出力装置であって、前記電源安定化手段は、前記駆動手段に供給する前記駆動電源の電圧を前記駆動電圧を超える電圧に昇圧する昇圧手段と、該昇圧電圧の該駆動電圧を超える電圧をカットして該駆動電圧の駆動電源を前記駆動手段に供給する電圧設定手段と、を備えていることにより、上記目的を達成している。

この場合、例えば、請求項２に記載するように、前記レーザ出力装置は、前記電源安定化手段の処理機能のオン／オフを選択する選択手段を備えていてもよい。

また、例えば、請求項３に記載するように、前記レーザ出力装置は、前記電源電圧の変動量に基づいて前記選択手段の選択動作を制御する制御手段を備えていてもよい。

さらに、例えば、請求項４に記載するように、前記レーザ出力装置は、前記レーザ素子が、複数色用に複数設けられ、前記駆動手段が、該複数のレーザ素子の駆動用に複数設けられ、前記電源安定化手段が、該複数の駆動手段のそれぞれの駆動電源に対してそれぞれ設けられていてもよい。

また、例えば、請求項５に記載するように、前記レーザ出力装置は、前記レーザ素子が、複数色用に複数設けられ、前記駆動手段が、該複数のレーザ素子の駆動用に複数設けられ、前記電源安定化手段は、前記昇圧手段が、１つのみ配設され、前記電圧設定手段が、該複数の駆動手段のそれぞれの駆動電源に対してそれぞれ設けられていてもよい。

さらに、例えば、請求項６に記載するように、前記レーザ出力装置は、前記電源安定化手段が、前記駆動手段に配設されていてもよい。

また、例えば、請求項７に記載するように、前記レーザ出力装置は、前記電源安定化手段が、前記書込制御手段に配設されていてもよい。

さらに、例えば、請求項８に記載するように、前記電源安定化手段は、前記昇圧手段が、前記書込制御手段に配設されており、前記電圧設定手段が、前記駆動手段に配設されていてもよい。

請求項９記載の発明の光書込装置は、画像データに応じて変調されたレーザ光を出力するレーザ出力部を有し、該レーザ出力部から出力されたレーザ光を、一様に帯電された感光体に走査して、該感光体に静電潜像を形成する光書込装置において、前記レーザ出力部として、請求項１から請求項８のいずれかに記載のレーザ出力装置を備えていることにより、上記目的を達成している。

請求項１０記載の発明の画像形成装置は、画像データに応じて変調されたレーザ光を出力するレーザ出力部を有し、該レーザ出力部から出力されたレーザ光を、一様に帯電された感光体に走査して、該感光体に静電潜像を形成する光書込装置によって形成された感光体上の静電潜像を現像剤で現像して現像剤像を形成し、給紙部からの用紙に該感光体上の現像剤像を転写して画像形成する画像形成装置において、前記光書込装置のレーザ出力部として、請求項１から請求項８のいずれかに記載のレーザ出力装置を備えていることにより、上記目的を達成している。

本発明によれば、供給される直流の所定の駆動電圧の駆動電源に基づいてレーザ素子を駆動させるとともに画像データに応じて該レーザ素子の点灯・消灯を制御する駆動手段に供給される該駆動電源の電圧を、昇圧手段で、該記駆動電圧を超える電圧に昇圧し、電圧設定手段で、該昇圧電圧の該駆動電圧を超える電圧をカットして該駆動電圧の駆動電源を該駆動手段に供給するので、駆動手段に入力される駆動電源の電圧の変動分を除去して安定した駆動電圧の電源をレーザ素子を駆動する駆動手段に供給することができ、レーザ素子から出射されるレーザ光の光量を安定化することができる。

以下、本発明の好適な実施例を添付図面に基づいて詳細に説明する。なお、以下に述べる実施例は、本発明の好適な実施例であるから、技術的に好ましい種々の限定が付されているが、本発明の範囲は、以下の説明において特に本発明を限定する旨の記載がない限り、これらの態様に限られるものではない。

図１〜図１８は、本発明のレーザ出力装置、光書込装置及び画像形成装置の一実施例を示す図であり、図１は、本発明のレーザ出力装置、光書込装置及び画像形成装置の一実施例を適用したカラー画像形成装置１の要部概略構成図である。

図１において、カラー画像形成装置１は、本体筐体（図示略）内に、給紙部１０、搬送ベルト機構部２０、搬送ベルト機構部２０に沿って配設されたイエロー（Ｙ）、マゼンタ（Ｍ）、シアン（Ｃ）及びブラック（Ｋ）の各色の画像形成部（画像形成手段）３０Ｙ、３０Ｍ、３０Ｃ、３０Ｋ及び定着部４０等を備えており、これらの他に、図示しないが、モータ及びモータにより駆動される各部に駆動源を伝達する駆動機構部等を備えている。

給紙部１０は、給紙カセット１１内の最上段の転写紙１２を、例えば、図示しない給紙コロと分離部材により１枚ずつ分離して図示しないレジストローラ対に送り出し、レジストローラ対が、給紙カセット１１から送られてきた転写紙１２のタイミング調整を行って、転写紙１２を所定のタイミングで搬送ベルト機構部２０に送り出す。

搬送ベルト機構部２０は、搬送ベルト２１、駆動ローラ２２及び従動ローラ２３等を備えており、搬送ベルト２１は、駆動ローラ２２と従動ローラ２３に張り渡されている。駆動ローラ２２が、図示しないシステムコントローラの制御下で図外のモータ等の駆動機構により回転駆動されることにより、図１中反時計方向に回転駆動され、搬送ベルト２１は、給紙部１０から送り出されてきた転写紙１２を静電吸着して、各色の画像形成部３０Ｙ、３０Ｍ、３０Ｃ、３０Ｋ（３０Ｙ〜３０Ｋ）に順次搬送する。カラー画像形成装置１は、搬送ベルト２１により搬送される転写紙１２に、各色の画像形成部３０Ｙ〜３０Ｋで、それぞれイエロートナー画像、マゼンタトナー画像、シアントナー画像及びブラックトナー画像を順次転写紙１２に重ね合わせて転写し、カラー画像を形成する。

各色の画像形成部３０Ｙ〜３０Ｋは、感光体３１Ｙ、３１Ｍ、３１Ｃ、３１Ｋ（３１Ｙ〜３１Ｋ）が搬送ベルト２１の搬送方向に沿って所定間隔で配設されており、図１に示すように、それぞれ感光体３１Ｙ〜３１Ｋの周囲に、帯電部３２Ｙ、３２Ｍ、３２Ｃ、３２Ｋ（３２Ｙ〜３２Ｋ）、光書込ユニット３３、現像部３４Ｙ、３４Ｍ、３４Ｃ、３４Ｋ（３４Ｙ〜３４Ｋ）、転写部３５Ｙ、３５Ｍ、３５Ｃ、３５Ｋ（３５Ｙ〜３５Ｋ）、クリーニング部３６Ｙ、３６Ｍ、３６Ｃ、３６Ｋ（３６Ｙ〜３６Ｋ）及び図示しない除電部等が配設されている。

各画像形成部３０Ｙ〜３０Ｋは、図外の駆動機構により図１中時計方向に回転駆動される感光体３１Ｙ〜３１Ｋを、帯電部３２Ｙ〜３２Ｋで一様に帯電させて、光書込ユニット（光書込装置）３３から、各色の画像データで変調されたレーザ光が感光体３１Ｙ〜３１Ｋに照射して静電潜像を形成すると、該静電潜像の形成された感光体３１Ｙ〜３１Ｋに、現像部３４Ｙ〜３４Ｋで、それぞれイエロー（Ｙ）、マゼンタ（Ｍ）、シアン（Ｃ）及びブラック（Ｋ）の各色のトナーを付着させて、各色の２次元のトナー画像を形成する。そして、画像形成部３０Ｙ〜３０Ｋは、搬送ベルト２１と感光体３１Ｙ〜３１Ｋとの間に上記転写紙１２が搬送されてくると、搬送ベルト２１の背面に配設された転写部３５Ｙ〜３５Ｋが、転写電位を付与して、感光体３１Ｙ〜３１Ｋ上のイエロー（Ｙ）、マゼンタ（Ｍ）、シアン（Ｃ）及びブラック（Ｋ）の各色のトナー画像を順次転写紙１２に重ねて転写させる。カラー画像形成装置１は、トナー画像の転写の完了した感光体３１Ｙ〜３１Ｋを、クリーニング部３６Ｙ〜３６Ｋで残留トナーをクリーニングし、除電部で除電した後、再度、帯電部３２Ｙ〜３２Ｋで帯電して、次の画像形成動作を行う。カラー画像形成装置１は、このカラー画像の形成において、各色トナー画像の画像位置が転写紙１２上で一致するように、レーザ光による各色の走査タイミング、感光体３１Ｙ〜３１Ｋの副走査タイミング及び転写紙１２の搬送速度を制御する。

上述のようにしてイエロー（Ｙ）、マゼンタ（Ｍ）、シアン（Ｃ）及びブラック（Ｋ）の各色のトナー画像が順次重ね合わされて転写されてカラー画像の形成された転写紙１２は、静電的に搬送ベルト２１に吸着された状態で、搬送ベルト２１によりさらに搬送されて、搬送ベルト２１から分離されて、定着部４０に搬送される。

定着部４０は、定着ローラ４１、加圧ローラ４２及び図示しない排紙ローラ対等を備えている。定着ローラ４１と加圧ローラ４２は、所定の押圧力で押圧されて、一方が回転駆動されることにより、他方が連れ回りし、定着ローラ４１は、内蔵の加熱ヒータにより所定の定着温度に加熱制御される。

定着部４０は、イエロー（Ｙ）、マゼンタ（Ｍ）、シアン（Ｃ）及びブラック（Ｋ）の各色のトナー画像が順次重ね合わされて転写されてカラー画像の形成された転写紙１２が搬送されてくると、該転写紙１２を定着ローラ４１と加圧ローラ４２で加熱・加圧することにより、カラーのトナー画像を転写紙１２に定着させ、排紙ローラ対により図示しない排紙トレイ上に排出する。

上記光書込ユニット３３は、副走査方向（搬送ベルト２１の搬送方向）に所定長さにわたって配設されており、図２に示すように、該副走査方向略中央部に、図示しないポリゴンモータで回転駆動されるポリゴンミラー６１が配設されている。光書込ユニット３３は、ポリゴンミラー６１を中心に、副走査方向に、それぞれ対称の位置に、イエロー（Ｙ）及びマゼンタ（Ｍ）用のｆθレンズ６２ＹＭとシアン（Ｃ）及びブラック（Ｋ）用のｆθレンズ６２ＫＣ、マゼンタ（Ｍ）用の第１ミラー６３Ｍ、シアン（Ｃ）用の第１ミラー６３Ｃ、イエロー（Ｙ）用の第１ミラー６３Ｙ、ブラック（Ｋ）用の第１ミラー６３Ｋ、各色用のＬＤユニット６４Ｙ、６４Ｍ、６４Ｃ、６４Ｋ（６４Ｙ〜６４Ｋ）とコリメートレンズ６５Ｙ、６５Ｍ、６５Ｃ、６５Ｋ、イエロー（Ｙ）とブラック（Ｋ）用の反射ミラー６６Ｙ、６６Ｋ及びＹＭ（イエロー・マゼンタ）用の同期検知センサ６７ＹＭとＫＣ（ブラック・シアン）用の同期検知センサ６７ＫＣ及びＹＭ用の同期反射ミラー６８ＹＭとＫＣ用の同期反射ミラー６８ＫＣ等を備えている。各ＬＤユニット６４Ｙ〜６４Ｋは、ポリゴンミラー６１による回転走査位置の主走査方向の基準位置を検出する同期検知センサ６７ＹＭ、６７ＫＣからの同期基準信号（ＤＥＴＥＣＴ信号）を基準としてタイミング制御されて、内蔵するＬＤ７３Ｙ〜７３Ｋ（図３参照）が各色の画像データに応じて変調されて点灯、消灯制御されることで、変調されたレーザ光を出射する。

そして、マゼンタ（Ｍ）とシアン（Ｃ）用のＬＤユニット６４Ｍ、６４Ｃから出射された対応色のレーザ光は、対応するコリメートレンズ６５Ｍ、６５Ｃを通過して回転されているポリゴンミラー６１によりそれぞれの主走査方向（図２において、主走査方向は、イエロー（Ｙ）及びマゼンタ（Ｍ）とシアン（Ｃ）及びブラック（Ｋ）とは逆方向である。）に走査されて、それぞれ対応するｆθレンズ６２ＹＭ及びｆθレンズ６２ＫＣを通過してそれぞれ対応する第１ミラー６３Ｍ及び第１ミラー６３Ｃで反射されて、それぞれ対応する色用の感光体３１Ｍと感光体３１Ｃ上に等速で照射される。また、イエロー（Ｙ）とブラック（Ｋ）用のＬＤユニット６４Ｙ、６４Ｋから出射された対応色のレーザ光は、対応するコリメートレンズ６５Ｙ、６５Ｋを通過して回転されているポリゴンミラー６１によりそれぞれの主走査方向に走査されて、それぞれ対応するｆθレンズ６２ＹＭ及びｆθレンズ６２ＫＣを通過してそれぞれ対応する第１ミラー６３Ｙ及び第１ミラー６３Ｋで反射されて、それぞれ対応する色用の感光体３１Ｙと感光体３１Ｋ上に等速で照射される。また、光書込ユニット３３は、各感光体３１Ｙ〜３１Ｋ上でのビームスポット形状が走査位置で一定となるように光学的に設計されている。

また、各ＬＤユニット６４Ｙ〜６４Ｋから出射された各色用のレーザ光は、ポリゴンミラー６１で反射された後、イエロー（Ｙ）とマゼンタ（Ｍ）のレーザ光は、主走査方向の画像形成領域外に配置されている同期反射ミラー６８ＹＭで反射されて、対応する同期検知センサ６７ＹＭに入射され、ブラック（Ｋ）とシアン（Ｃ）のレーザ光は、主走査方向の画像形成領域外に配置されている同期反射ミラー６８ＫＣで反射されて、対応する同期検知センサ６７ＫＣに入射される。

同期検知センサ６７ＹＭ、６７ＫＣは、入射されるレーザ光を光電変換して、同期検知信号として、カラー画像形成装置１の図示しないシステムコントローラに出力し、システムコントローラは、この同期検知信号に基づいて、各ＬＤユニット６４Ｙ〜６４Ｋの発光タイミング等を制御する。

すなわち、同じ同期検知センサ６７ＹＭ、６７ＫＣにそれぞれ２色のレーザ光を入射させるとともに、各色のレーザ光のポリゴンミラー６１への入射角を異ならせて、それぞれのレーザ光が同期検知センサ６７ＹＭ、６７ＫＣに入射するタイミングを変えることで、同期検知センサ６７ＹＭ、６７ＫＣが、時系列的にパルス列として同期検知信号を出力する。

なお、上記実施例では、１つのポリゴンミラー６１を各色で共用しているが、各色で、ポリゴンミラーを独立して有する構成であってもよい。

そして、各ＬＤユニット６４Ｙ〜６４Ｋは、それぞれＬＤ制御基板６９Ｙ、６９Ｍ、６９Ｃ、６９Ｋ（６９Ｙ〜６９Ｋ）に搭載されており、各ＬＤ制御基板６９Ｙ〜６９Ｋは、そのＬＤ制御基板６９Ｙについて図３に示すように、ＬＤユニット６４Ｙ〜６４Ｋを搭載するとともに、ＬＤドライバ７０Ｙ〜７０Ｋ、バリアブル抵抗７１Ｙ〜７１Ｋ、コンデンサ７２Ｙ〜７２Ｋ等を搭載している。各ＬＤユニット６４Ｙ〜６９Ｋは、レーザ素子としてのＬＤ７３Ｙ〜７３ＫとＰＤ（Photo Diode ）７４Ｙ〜７４Ｋ等がケース内に密閉されており、ＬＤ７３Ｙ〜７３Ｋから出力されたレーザ光を、図示しないケースの出射窓から外部に出射するとともに、ＰＤ７４Ｙ〜７４Ｋが、ＬＤ７３Ｙ〜７３Ｋのリア側の出射パワーをモニタリングして、ＬＤドライバ７０Ｙ〜７０Ｋに出力する。ＬＤドライバ７１Ｙ〜７１Ｋは、該ＬＤユニット６４Ｙ〜６４ＫをDATA信号に基づいて点灯／消灯制御するとともに、ＬＤ７３Ｙ〜７３Ｋ周辺の温度変化に影響されることなく、ＬＤ７３Ｙ〜７３Ｋの発光量を一定に保つように、ＬＤ７３Ｙ〜７３Ｋに供給する駆動電流を制御する。

なお、ＬＤ制御基板６９Ｙ以外の他のＬＤ制御基板６９Ｍ〜６９Ｋは、図示しないが、同様の構成である。

このＬＤ制御基板６９Ｙ〜６９Ｋ及びＬＤ制御基板６９Ｙ〜６９のＬＤドライバ７０Ｙ〜７０ＫにDATA信号（画像データ）を供給する書込制御基板８０は、カラー画像形成装置１の電源ユニット８１から電源が供給され、ＬＤ制御基板６９Ｙ〜６９Ｋには、この書込制御基板８０を介して電源ユニット８１からの電源が供給される。そして、ＬＤ制御基板６９Ｙ〜６９Ｋには、この書込制御基板８０からの電源ラインの接続されるコネクタ７５Ｙ〜７５Ｋが設けられている。すなわち、書込制御基板８０は、各色用のＬＤ制御基板６９Ｙ〜６９Ｋに、該ＬＤ制御基板６９Ｙ〜６９Ｋを制御する信号、画像形成を行う信号であるDATA信号及び駆動電源をＬＤ制御基板６９Ｙ〜６９Ｋに供給する。

電源ユニット８１は、外部商用電源を変圧・整流して、ＬＤ制御基板６９Ｙ〜６９Ｋ等に供給する電源電圧を生成し、生成したＬＤ制御基板６９Ｙ〜６９Ｋ用の駆動電源を、書込制御基板８０を経由して、ＬＤ制御基板６９Ｙ〜６９Ｋに供給する。このＬＤ制御基板６９Ｙ〜６９Ｋに電源ユニット８１から供給される電源は、所定の駆動電圧Ｖｃの直流電源である。

そして、カラー画像形成装置１は、電源ユニット８１から各ＬＤ制御基板６９Ｙ〜６９Ｋに供給する駆動電源を、図４に示すように、電源安定化回路９０を介して供給し、電源安定化回路（電源安定化手段）９０は、昇圧部（昇圧手段）９１と電源削減部（電圧設定手段）９２を備えていて、大容量メモリＩＣ（高負荷ＩＣ）等の高負荷９３による電源電圧の影響を除去した状態で駆動電源の供給を行う。

上記ＬＤ７３Ｙ〜７３Ｋを有するＬＤユニット６４Ｙ〜６４Ｋを搭載するＬＤ制御基板６９Ｙ〜６９Ｋ、書込制御基板８０及び電源安定化回路９０は、全体として、レーザ出力部（レーザ出力装置）１００として機能している。

昇圧部９２は、ＬＤ制御基板６９Ｙ〜６９Ｋの駆動に必要な駆動電圧Ｖｃよりも所定電圧値だけ高い昇圧電圧に電源ユニット８１からの電源電圧を昇圧させ、電源削減部９２は、昇圧部９２の昇圧した昇圧電圧の駆動電圧Ｖｃよりも高い部分を切り取って、駆動電圧Ｖｃの電源をＬＤ制御基板６９Ｙ〜６９Ｋに供給する。

この電源安定化回路９０は、図５に示すように、ＬＤ制御基板６９Ｙ〜６９Ｋの電源と電源ユニット８１側との間に挿入されるとともに、選択回路（選択手段）１１０によって選択的に接続され、選択回路１１０は、電源ユニット８１とＬＤ制御基板６９Ｙ〜６９Ｋの電源とを接続する接続ラインに挿入されているジャンパスイッチ１１１、電源安定化回路９０を電源ユニット８１側に接続する接続ラインに挿入されているジャンパスイッチ１１２及び電源安定化回路９０をＬＤ制御基板６９Ｙ〜６９Ｋの電源側に接続する接続ラインに挿入されているジャンパスイッチ１１３で構成されている。

選択回路１１０は、ジャンパスイッチ１１１にジャンパプラグ（図示略）を挿入して、電源ユニット８１側とＬＤ制御基板６９Ｙ〜６９Ｋの電源側を電源安定化回路９０を通すことなく直接接続するか、ジャンパスイッチ１１２とジャンパスイッチ１１３にジャンパプラグを挿入して、電源ユニット８１側とＬＤ制御基板６９Ｙ〜６９Ｋ側とを電源安定化回路９０を通して接続するかを選択することができる。

なお、電源ユニット８１側とＬＤ制御基板６９Ｙ〜６９Ｋの電源側との接続に、電源安定化回路９０を通すか否かを選択する選択回路としては、図５に示したジャンパスイッチ１１１〜１１３を用いる選択回路１１０に限るものではなく、例えば、図６に示すように、スイッチングＩＣ１２１〜１２３とこれらのスイッチングＩＣ１２１〜１２３の動作を制御するＣＰＵ（Central Processing Unit ）１２４を用いた選択回路１２０等であってもよい。図６の場合、電源ユニット８１側とＬＤ制御基板６９Ｙ〜６９Ｋの電源とを接続する接続ラインにスイッチングＩＣ１２１を挿入し、電源安定化回路９０を電源ユニット８１側に接続する接続ラインにスイッチングＩＣ１２２を挿入するとともに電源安定化回路９０をＬＤ制御基板６９Ｙ〜６９Ｋの電源側に接続する接続ラインにスイッチングＩＣ１２３を挿入し、これらのスイッチングＩＣ１２１〜１２３のオン／オフ動作をＣＰＵ（制御手段）１２４で制御することで、電源ユニット８１側とＬＤ制御基板６９Ｙ〜６９Ｋ側とを電源安定化回路９０を通して接続するか否かを選択することができる。

そして、電源安定化回路９０は、例えば、図７に示すように、各ＬＤ制御基板６９Ｙ〜６９Ｋ上に搭載されており、電源安定化回路９０の昇圧部９１は、各ＬＤ制御基板６９Ｙ〜６９Ｋ上にそれぞれ搭載されているＤＣ／ＤＣコンバータ９１Ｙ〜９１Ｋで構成され、また、電源安定化回路９０の電圧削減部９２は、各ＬＤ制御基板６９Ｙ〜６９Ｋ上にそれぞれ搭載されているシリーズレギュレータ９２Ｙ〜９２Ｋで構成されている。

ＤＣ／ＤＣコンバータ９１Ｙ〜９１Ｋは、電源ユニット８１から書込制御基板８０の電源ライン８０ａを介して入力される電源電圧にＤＣ／ＤＣ処理を行って電圧変換し、所定の昇圧電圧まで昇圧して対応するシリーズレギュレータ９２Ｙ〜９２Ｋに出力する。すなわち、ＤＣ／ＤＣコンバータ９１Ｙ〜９１Ｋは、スイッチング動作により昇圧を行っており、電力損失が少なく回路の温度上昇も抑えることができるとともに、昇圧後の電圧値は、後段のＬＤ制御基板６９Ｙ〜６９Ｋの特性として必要な駆動電圧Ｖｃに応じて最適な値を設定することができる。

シリーズレギュレータ９２Ｙ〜９２Ｋは、入力電圧から出力に必要な電圧部分だけを取り出して、それ以外の電圧部分は熱として捨てることで、ＤＣ／ＤＣコンバータ９１Ｙ〜９１Ｋから入力される昇圧電圧からＬＤ制御基板６９Ｙ〜６９Ｋの駆動電圧Ｖｃの電圧値を超える電圧部分を切り捨てて、該駆動電圧Ｖｃまで電圧を下げてＬＤ制御基板６９Ｙ〜６９Ｋに供給する。

また、ＤＣ／ＤＣコンバータ９１Ｙ〜９１Ｋは、スイッチング動作で昇圧を行っているため、スイッチング動作に伴うノイズ（スパイクノイズ）が発生してしまう恐れがあり、このスパイクノイズを後段の回路で除去するが、出力画像に影響しないスイッチング周波数のＤＣ／ＤＣコンバータ９１Ｙ〜９１Ｋを用いる必要がある。ところが、電源安定化回路９０は、後段にシリーズレギュレータ９２Ｙ〜９２Ｋが配置されており、この後段のシリーズレギュレータ９２Ｙ〜９２Ｋで昇圧電圧から駆動電圧Ｖｃを超える電圧部分を切り捨てて、駆動電圧Ｖｃに削減しているので、シリーズレギュレータ９２Ｙ〜９２Ｋを適切に選定することで、スパイクノイズをも適切に除去することができる。

次に、本実施例の作用を説明する。本実施例のカラー画像形成装置１は、ＬＤユニット６４Ｙ〜６４Ｋを搭載するＬＤ制御基板６９Ｙ〜６９Ｋに供給される駆動電圧Ｖｃの駆動電源によって該ＬＤユニット６４Ｙ〜６４ＫのＬＤ７３Ｙ〜７３ＫをDATA信号に基づいて点灯駆動するが、このＬＤ制御基板６９Ｙ〜６９Ｋに供給する該駆動電源の駆動電圧Ｖｃを電源安定化回路９０で安定させることで、ＬＤユニット６４Ｙ〜６４ＫのＬＤ７３Ｙ〜７３Ｋから出射するレーザ光の光量を安定させて、安定した画像品質の画像を形成する。

カラー画像形成装置１は、画像形成を開始する場合、まず、ポリゴンミラー６１を回転駆動させるポリゴンモータを回転スタートさせてから、光書込ユニット３３のＬＤユニット６４Ｙ〜６４Ｋ内のＬＤ７３Ｙ〜７３Ｋの点灯を開始する。光書込ユニット３３は、各色用のＬＤユニット６４Ｙ〜６４ＫのＬＤ７３Ｙ〜７３Ｋから出射されたレーザ光を、コリメートレンズ６５Ｙ、６５Ｍ、６５Ｃ、６５Ｋ及びイエロー（Ｙ）とブラック（Ｋ）用の反射ミラー６６Ｙ、６６Ｋを介して回転駆動されているポリゴンミラー６１に入射し、ポリゴンミラー６１で主走査方向に走査して、イエロー（Ｙ）及びマゼンタ（Ｍ）用のｆθレンズ６２ＹＭとシアン（Ｃ）及びブラック（Ｋ）用のｆθレンズ６２ＫＣ、そして、各色用の第１ミラー６３Ｙ〜６３Ｋを介して、各色の感光体３１Ｙ〜３１Ｋに照射して、感光体３１Ｙ〜３１Ｋに静電潜像を形成する。

カラー画像形成装置１は、該静電潜像の形成された感光体３１Ｙ〜３１Ｋに、現像部３４Ｙ〜３４Ｋで、それぞれイエロー（Ｙ）、マゼンタ（Ｍ）、シアン（Ｃ）及びブラック（Ｋ）の各色のトナーを付着させて、各色の２次元のトナー画像を形成し、搬送ベルト２１と感光体３１Ｙ〜３１Ｋとの間に、給紙部１０から転写紙１２が搬送されてくると、搬送ベルト２１の背面に配設された転写部３５Ｙ〜３５Ｋによって、転写電位を付与して、感光体３１Ｙ〜３１Ｋ上のイエロー（Ｙ）、マゼンタ（Ｍ）、シアン（Ｃ）及びブラック（Ｋ）の各色のトナー画像を順次転写紙１２に重ねて転写させる。カラー画像形成装置１は、イエロー（Ｙ）、マゼンタ（Ｍ）、シアン（Ｃ）及びブラック（Ｋ）の各色のトナー画像を順次重ね合わせて転写してカラー画像を形成した転写紙１２を、静電的に搬送ベルト２１に吸着させた状態で、搬送ベルト２１によりさらに搬送させて、搬送ベルト２１から分離して、定着部４０に搬送し、定着部４０で加熱・加圧して、カラーのトナー画像を転写紙１２に定着させる。

カラー画像形成装置１は、上記画像形成動作において、光書込ユニット３３のＬＤ制御基板６９Ｙ〜６９Ｋが、その搭載するＬＤユニット６４Ｙ〜６４ＫのＬＤ７３Ｙ〜７３Ｋを書込制御基板８０から入力される画像データから生成されたDATA信号に基づいて変調したレーザ光を出射している。そして、ＬＤ制御基板６９Ｙ〜６９Ｋは、書込制御基板８０の電源ライン８０ａを介して電源ユニット８１から供給される直流の駆動電源によってＬＤ７３Ｙ〜７３Ｋを駆動制御しているが、この駆動電源は、該駆動電源の供給される電源ラインを共有する大容量メモリＩＣ（高負荷ＩＣ）等の高負荷９３の動作によって、その電圧が変動するため、ＬＤ７３Ｙ〜７３Ｋの出射するレーザ光の光量に変動が生じる。

すなわち、ＬＤユニット６４Ｙ〜６４ｋ及びＬＤドライバ７０Ｙ〜７０Ｋを搭載するＬＤ制御基板６９Ｙ〜６９Ｋに供給される駆動電源の電圧は、カラー画像形成装置１の待機時には、図８に示すように、所定の駆動電圧Ｖｃとして一定であるが、画像形成時には、図４に示したように、この駆動電源を大容量メモリＩＣ（高負荷ＩＣ）等の高負荷９３と共有すると、この高負荷９３の動作によって、図９に示すように、駆動電圧Ｖｃよりも低下したり、駆動電圧Ｖｃ近くに戻ったりと、周期的に変動する。

この駆動電源の電圧が変動すると、ＬＤユニット６４Ｙ〜６４ＫのＬＤ７３Ｙ〜７３Ｋに流れる電流量が変化し、ＬＤ７３Ｙ〜７３Ｋの光量が電源電圧の変動とともに変化する。一般に、ＬＤ光量と画像の濃度は線形関係にあるため、ＬＤユニット６４Ｙ〜６４Ｋに供給される駆動電源の電圧変動は、出力画像に、図１０に示すようなバンディングと呼ばれる濃度のムラを発生させる要因となる。この駆動電源の電圧変動の振幅の大きさ（図９のＡ）は、出力画像のバンディングの濃度（コントラスト）に影響を与え、駆動電源の電圧変動の周期（図９のＢ）は、出力画像のバンディングの周期（図１０のｂ）に影響を与える。

このようなバンディングを抑制するためには、ＬＤ制御基板６９Ｙ〜６９Ｋ上のＬＤ７３Ｙ〜７３Ｋ及びＬＤドライバ７０Ｙ〜７０Ｋに供給される電源の変動を、出力画像に影響が現れない程度まで低減することが必要である。すなわち、図１１に示すように、ＬＤ制御基板６９Ｙ〜６９Ｋに供給される駆動電源の変動幅ＶｂとＬＤ７３Ｙ〜７３Ｋの光量Ｐａとの関係は、ほぼ線形関係にあるので、例えば、電源変動幅Ｖｂを半分にすると、出力画像への影響度も半分になる。

すなわち、ＬＤ制御基板６９Ｙ〜６９Ｋの電源変動を、ＬＤ７３Ｙ〜７３Ｋの光量変動が画像に影響しない光量変動範囲に対応する電源変動範囲に収めることで、出力画像の乱れを抑制することができる。

そこで、本実施例のカラー画像形成装置１は、ＬＤ制御基板６９Ｙ〜６９Ｋに供給される駆動電源の電圧を電源安定化回路９０によって安定化させることで、出力画像の乱れを抑制している。

すなわち、カラー画像形成装置１は、図７に示したように、そのＬＤ制御基板６９Ｙ〜６９Ｋに電源安定化回路９０が搭載されており、電源安定化回路９０は、各ＬＤ制御基板６９Ｙ〜６９Ｋに搭載されているＤＣ／ＤＣコンバータ９１Ｙ〜９１Ｋからなる昇圧部９１と、各ＬＤ制御基板６９Ｙ〜６９Ｋに搭載されているシリーズレギュレータ９２Ｙ〜９２Ｋからなる電圧削減部９２とを備えている。

図１２（ａ）に示すように、書込制御基板８０の電源ライン８０ａを介して電源ユニット８１から供給される駆動電源の駆動電圧Ｖｃは、高負荷９３等の影響によって所定の周波数で変動しており、各ＤＣ／ＤＣコンバータ９１Ｙ〜９１Ｋは、この電源ユニット８１から供給される駆動電源の駆動電圧Ｖｃを、図１２（ｂ）に示すように、ＤＣ／ＤＣ処理して該駆動電圧Ｖｃよりも所定電圧だけ高い昇圧電圧まで昇圧して対応するシリーズレギュレータ９２Ｙ〜９２Ｋに出力する。

シリーズレギュレータ９２Ｙ〜９２Ｋは、図１２（ｃ）に示すように、ＤＣ／ＤＣコンバータ９１Ｙ〜９１Ｋから入力される昇圧電圧からＬＤ制御基板６９Ｙ〜６９Ｋの駆動電圧Ｖｃの電圧値を超える電圧部分を切り捨て（削ぎ落とし）て、該駆動電圧値Ｖｃまで電圧を下げて、ＬＤ制御基板６９Ｙ〜６９Ｋに供給する。

このように、本実施例のカラー画像形成装置１は、電源ユニット８１からＬＤ制御基板６９Ｙ〜６９Ｋに供給される駆動電源の駆動電圧Ｖｃを一旦所定の昇圧電圧に昇圧し、その昇圧した昇圧電圧のうちＬＤ制御基板６９Ｙ〜６９Ｋの駆動電圧Ｖｃ以上の電圧をカットして、変動部分を除去して安定化した状態の駆動電圧Ｖｃの駆動電源をＬＤ制御基板６９Ｙ〜６９Ｋに供給している。

したがって、ＬＤ制御基板６９Ｙ〜６９Ｋに入力される電源電圧の変動分を除去した安定した電源電圧ＶｃをＬＤ制御基板６９Ｙ〜６９Ｋに供給することができ、昇圧前の電圧を、電圧変動の要因となる他の高負荷ＩＣ等の高負荷９３と意図的に共有させても、その影響を受けることを防止することができる。その結果、ＬＤ７３Ｙ〜７３Ｋから出射されるレーザ光の光量を安定化させることができ、出力画像のバンディング等の濃度ムラ（出力画像の乱れ）を抑制して、画像品質を向上させることができる。

また、一般的に、カラーレーザプリンタ等のカラー画像形成装置においては、図１３（ａ）に示すような待機時（ＬＤ消灯時）に駆動電圧Ｖｃの駆動電源がＬＤ制御基板に供給されるが、画像形成時（ＬＤ点灯時）には、図１３（ｂ）に示すように、ＬＤ制御基板に供給される電源電圧が、駆動電圧Ｖｃよりも２００ｍＶ程度低下して、ＬＤ制御基板の初期化動作に異常が発生することがあった。

ところが、本実施例のカラー画像形成装置１においては、上述のように、ＬＤ制御基板６９Ｙ〜６９Ｋに供給される駆動電源の電圧を、電源安定化回路９０のＤＣ／ＤＣコンバータ９１Ｙ〜９１Ｋで昇圧した後、シリーズレギュレータ９２Ｙ〜９２Ｋで駆動電圧Ｖｃに電圧設定して安定化しているので、電源電圧の低下を防ぐことができ、初期化動作を安定して実施することができる。

さらに、本実施例のカラー画像形成装置１は、電源安定化回路９０のシリーズレギュレータ９２Ｙ〜９２Ｋの前でＬＤ制御基板６９Ｙ〜６９Ｋの電源に予期しない高電圧が発生しても、シリーズレギュレータ９２Ｙ〜９２Ｋで抑えることができ、ＬＤ７３Ｙ〜７３Ｋの異常発光等の動作異常を防止して、安全性を向上させることができる。

また、本実施例のカラー画像形成装置１は、電源安定化回路９０の昇圧部９１として、ＤＣ／ＤＣコンバータ９１Ｙ〜９１Ｋを用い、電圧削減部９２として、シリーズレギュレータ９２Ｙ〜９２Ｋを用いているため、リップルやノイズが少なく、安定した駆動電圧Ｖｃの駆動電源をＬＤ制御基板６９Ｙ〜６９Ｋに供給して、安定して高品質の画像を形成することができる。

すなわち、シリーズレギュレータ９２Ｙ〜９２Ｋは、負荷に直列に電圧制御素子が接続された連続電流の定電圧直流電源回路であり、その入力電圧と出力電圧は、図１４に示すように、設定された出力電圧Ｖ１（本実施例では、駆動電圧Ｖｃ）となるまでは、入力電圧の増加に伴って、出力電圧も増加するが、出力電圧が設定出力電圧Ｖ１になると、入力電圧が増加しても、出力電圧は、設定出力電圧Ｖ１のまま、すなわち、必要な電圧だけを取り出して、それ以外の電圧を熱として捨ててしまう特性を有している。すなわち、電源ユニット８１から供給される電源を昇圧電圧に昇圧するＤＣ／ＤＣコンバータ９１Ｙ〜９１とＬＤ制御基板６９Ｙ〜６９Ｋの電源との間に、シリーズレギュレータ９２Ｙ〜９２Ｋを挿入しているので、使用するＬＤ制御基板６９Ｙ〜６９Ｋの駆動電圧Ｖｃ以上の電圧を熱として消費し、狙いとするＬＤ制御基板６９Ｙ〜６９Ｋの駆動電圧Ｖｃを安定して出力することができる。

さらに、シリーズレギュレータ９２Ｙ〜９２Ｋは、「リプルやノイズが少ない」「安定性が高い」などの特長を有し、安定した電圧を出力することができ、スイッチングレギュレータと比較すると、効率は悪いが、出力電圧の安定度は高く、比較的小さな設置面積で搭載することができる。

また、各色用のＤＣ／ＤＣコンバータ９１Ｙ〜９１Ｋとシリーズレギュレータ９２Ｙ〜９２Ｋを有する電源安定化回路９０をＬＤ制御基板６９Ｙ〜６９Ｋに搭載しているため、各色のＬＤ制御基板６９Ｙ〜６９Ｋの負荷を分散することができ、他のＬＤ制御基板６９Ｙ〜６９Ｋの影響を受けることを抑制することができるとともに、伝送上のノイズの影響を受けにくく、より安定な電源電圧を供給することができ、さらに、書込制御基板８０とＬＤ制御基板６９Ｙ〜６９Ｋを繋ぐハーネスに変更を必要としないため、従来と同等の調整治具等を使用することができる。

また、本実施例のカラー画像形成装置１は、電源安定化回路９０の昇圧部９１として、ＤＣ／ＤＣコンバータ９１Ｙ〜９１Ｋを使用しており、ＤＣ／ＤＣコンバータ９１Ｙ〜９１Ｋは、スイッチング動作で昇圧を行っているため、スイッチング動作に伴うノイズ（スパイクノイズ）が発生してしまう恐れがあり、このスパイクノイズを後段の回路で除去するが、出力画像に影響しないスイッチング周波数のＤＣ／ＤＣコンバータ９１Ｙ〜９１Ｋを用いる必要がある。ところが、電源安定化回路９０は、後段にシリーズレギュレータ９２Ｙ〜９２Ｋが配置されており、この後段のシリーズレギュレータ９２Ｙ〜９２Ｋで昇圧電圧から駆動電圧Ｖｃを超える電圧部分を切り捨てて、駆動電圧Ｖｃに削減しているので、シリーズレギュレータ９２Ｙ〜９２Ｋを適切に選定することで、スパイクノイズを適切に除去することができる。

そして、本実施例のカラー画像形成装置１は、電源安定化回路９０の機能のオン／オフを選択する選択回路１１０、１１０を備えている。

したがって、カラー画像形成装置１の電源ユニット８１がＬＤ制御基板６９Ｙ〜６９Ｋに供給する駆動電源の電圧安定性や利用状況等に応じて、選択回路１１０、１１０によって電源安定化回路９０の機能をオンまたはオフに設定することができ、利用性を向上させることができる。

そして、選択回路として、図５に示したジャンパスイッチ１１１〜１１３を用いた選択回路１１０を用いると、ジャンパスイッチ１１１にジャンパプラグを挿入するか、ジャンパスイッチ１１２とジャンパスイッチ１１３にジャンパプラグを挿入するかによって、電源安定化回路９０の機能のオン／オフを簡単に選択することができる。

また、選択回路として、図６に示したスイッチングＩＣ１２１〜１２３及びＣＰＵ１２４を用いた選択回路１２０を用いると、例えば、ＣＰＵ１２４によりＬＤ制御基板６９Ｙ〜６９Ｋの駆動電圧Ｖｃを監視して、予め設定した許容電圧以上の電圧変動が発生すると、スイッチングＩＣ１２１をオフにして、スイッチングＩＣ１２２、１２３をオンにすることで、電源安定化回路９０の機能をオンにして、電源の安定化を行うことができる。

また、本実施例のカラー画像形成装置１は、電源安定化回路９０を各色のＬＤ制御基板６９Ｙ〜６９Ｋ上に搭載している。

したがって、電源安定化回路９０で安定させた駆動電圧Ｖｃの電源をＬＤ制御基板６９Ｙ〜６９Ｋの駆動電源として直接供給することができ、より一層安定したノイズのない駆動電源をＬＤ制御基板６９Ｙ〜６９Ｋに供給することができる。その結果、より一層レーザ光の光量を安定させ、画像品質を向上させることができる。

なお、上記説明においては、電源安定化回路９０がＬＤ制御基板６９Ｙ〜６９Ｋに搭載されている場合について説明したが、電源安定化回路９０は、ＬＤ制御基板６９Ｙ〜６９Ｋに搭載されているものに限るものではなく、例えば、図１５に示すように、書込制御基板８０上に搭載されていてもよい。

この場合、書込制御基板８０の電源ユニット８１からの電源をＬＤ制御基板６９Ｙ〜６９Ｋに供給する各電源ラインに、電源安定化回路９０のＤＣ／ＤＣコンバータ９１Ｙ〜９１Ｋとシリーズレギュレータ９２Ｙ〜９２Ｋをそれぞれ挿入する。

このようにすると、書込制御基板８０のみを変更するだけで、電源安定回路９０を備えたカラー画像形成装置１を実現することができ、また、各色用のＤＣ／ＤＣコンバータ９１Ｙ〜９１Ｋとシリーズレギュレータ９２Ｙ〜９２Ｋを有する電源安定化回路９０を搭載しているため、各色のＬＤ制御基板６９Ｙ〜６９Ｋの負荷を分散することができ、他のＬＤ制御基板６９Ｙ〜６９Ｋの影響を受けることを抑制することができる。

また、上記説明においては、電源安定化回路９０が、各色用のＤＣ／ＤＣコンバータ９１Ｙ〜９１Ｋとシリーズレギュレータ９２Ｙ〜９２Ｋを有している場合について説明したが、電源安定化回路としては、上記構成のものに限るものではなく、例えば、図１６及び図１７に示すように、１つのＤＣ／ＤＣコンバータ９６と各色用のシリーズレギュレータ９２Ｙ〜９２Ｋを有した電源安定化回路９５であってもよい。また、この場合、電源安定化回路９５のＤＣ／ＤＣコンバータ９６とシリーズレギュレータ９２Ｙ〜９２Ｋが、図１６に示すように、書込制御基板８０上に搭載されていてもよいし、図１７に示すように、ＤＣ／ＤＣコンバータ９６のみが書込制御基板８０上に搭載され、各色用のシリーズレギュレータ９２Ｙ〜９２ＫがそれぞれのＬＤ制御基板６９Ｙ〜６９Ｋに搭載されていてもよい。

そして、図１６の場合、電源安定化回路９５のＤＣ／ＤＣコンバータ９６と各色用のシリーズレギュレータ９２Ｙ〜９２Ｋを書込制御基板８０に搭載しているので、書込制御基板８０のみを変更するだけで、電源安定回路９５を備えたカラー画像形成装置１を実現することができ、また、ＤＣ／ＤＣコンバータ９６を１個のみしか使用していないため、安価にＬＤ制御基板６９Ｙ〜６９Ｋの駆動電源の安定したカラー画像形成装置１を提供することができる。

また、図１７の場合、電源安定化回路９５のＤＣ／ＤＣコンバータ９６を書込制御基板８０に搭載し、各色用のシリーズレギュレータ９２Ｙ〜９２Ｋを対応するＬＤ制御基板６９Ｙ〜６９Ｋに搭載しているので、伝送上のノイズの影響を受けにくく、より安定な電源電圧を供給することができるとともに、ＤＣ／ＤＣコンバータ９６を１個のみしか使用していないため、安価にＬＤ制御基板６９Ｙ〜６９Ｋの駆動電源の安定したカラー画像形成装置１を提供することができる。

さらに、電源安定化回路としては、上記構成のものに限るものではなく、例えば、図１８に示すように、書込制御基板８０上に搭載した１つのＤＣ／ＤＣコンバータ９８と１つのシリーズレギュレータ９９を有した電源安定化回路９７であってもよい。この場合、書込制御基板８０の電源ユニット８１からの電源をＬＤ制御基板６９Ｙ〜６９Ｋに供給する電源ラインに、電源安定化回路９７の１つのＤＣ／ＤＣコンバータ９８と１つのシリーズレギュレータ９９を挿入し、電源ユニット８１から供給される電源電圧をＤＣ／ＤＣコンバータ９８で昇圧して、シリーズレギュレータ９９で、該昇圧電圧からＬＤ制御基板６９Ｙ〜６９Ｋの駆動電圧Ｖｃよりも高い部分を切り取って、各ＬＤ制御基板６９Ｙ〜６９Ｋに供給する。

このようにすると、ＤＣ／ＤＣコンバータ９８及びシリーズレギュレータ９９をそれぞれ１個ずつしか使用していないため、部品点数が少なく追加作業の工数も少なく、より一層安価なものとすることができるとともに、より一層設置スペースを削減することができる。

なお、上記説明においては、電圧削減部９２として、シリーズレギュレータ９２Ｙ〜９２Ｋを用いているが、一旦昇圧した昇圧電圧からＬＤ制御基板６９Ｙ〜６９Ｋの駆動電圧Ｖｃ以上の電圧を削ぎ落とす電圧削減部としては、シリーズレギュレータ９２Ｙ〜９２Ｋに限るものではなく、例えば、スイッチングレギュレータを用いることができる。

スイッチングレギュレータは、数十ｋＨｚ〜数百ｋＨｚでオン／オフを繰り返すスイッチを用い、オンの時間とオフの時間の比率を変化させることで、出力する電圧を調節して、昇圧部９１で昇圧した昇圧から狙いとするＬＤ制御基板６９Ｙ〜６９Ｋの駆動電圧Ｖｃを出力することができる。このスイッチングレギュレータは、スイッチングで電圧変換を行っているため、電力損失は少ないが、スイッチングに伴うノイズが多く発生するため、ＬＤ制御基板６９Ｙ〜６９Ｋの駆動電圧Ｖｃを安定化させるには、スイッチングノイズが出力画像に影響しないことを確認する必要がある。

また、電圧削減部としては、シャントレギュレータを用いることができ、シャントレギュレータは、負荷と並列に制御素子が入っており、制御素子に流す電流値を変化させて、抵抗の電圧降下値を変化させることによって出力電圧を安定化させる。レギュレータは、無負荷時にも消費電力が大きく、効率が悪いが、負荷側からの電流流入に対する耐性を有している。

以上、本発明者によってなされた発明を好適な実施例に基づき具体的に説明したが、本発明は上記のものに限定されるものではなく、その要旨を逸脱しない範囲で種々変更可能であることはいうまでもない。

本発明は、ＬＤを点灯駆動してレーザ光を出射するレーザ出力装置、このレーザ出力装置を備えた光書込装置及びこの光書込装置を備えた画像形成装置に適用することができる。

本発明のレーザ出力装置、光書込装置及び画像形成装置の一実施例を適用したカラー画像形成装置の要部概略構成図。 図１の光書込ユニットの概略構成図。 図１のカラー画像形成装置の電源ユニット、書込制御基板及びＬＤ制御基板の概略構成図。 図１のカラー画像形成装置のＬＤ制御基板の駆動電源を安定化させる電源安定化回路の構成図。 図４の電源安定化回路の機能のオン／オフを選択するジャンパスイッチを用いた選択回路の接続図。 図４の電源安定化回路の機能のオン／オフを選択するスイッチングＩＣを用いた選択回路の接続図。 図４の電源安定化回路の詳細な構成と該電源安定化回路を搭載するＬＤ制御基板と書込制御基板の概略構成図。 待機時のＬＤ制御基板への供給電源電圧を示す図。 画像形成時のＬＤ制御基板への供給電源電圧を示す図。 図９の供給電源電圧によるバンディングの発生している画像の一例を示す図。 ＬＤ制御基板の駆動電圧の変動とＬＤの出力するレーザ光の光量変動の関係を示す図。 電源安定化回路の昇圧部に入力される電源電圧（図１２（ａ））、昇圧部で昇圧した電源電圧（図１２（ｂ））及び電圧削減部で削減した電源電圧（図１２（ｃ））を示す図。 ＬＤ制御基板の待機時の駆動電圧（図１３（ａ））と画像形成時の駆動電圧（図１３（ｂ））を示す図。 電圧削減部の入力電圧と出力電圧の関係を示す図。 図４の電源安定化回路の詳細な構成及び該電源安定化回路を搭載する書込制御基板とＬＤ制御基板の概略構成図。 図４の電源安定化回路の他の詳細な構成及び該電源安定化回路を搭載するＬＤ制御基板と書込制御基板の概略構成図。 図４の電源安定化回路の他の詳細な構成及び該電源安定化回路のＤＣ／ＤＣコンバータを搭載するＬＤ制御基板とシリーズレギュレータを搭載する書込制御基板の概略構成図。 図４の電源安定化回路の他の詳細な構成及び該電源安定化回路を搭載する書込制御基板とＬＤ制御基板の概略構成図。

符号の説明

１ カラー画像形成装置
１０ 給紙部
１１ 給紙カセット
１２ 転写紙
２０ 搬送ベルト機構部
２１ 搬送ベルト
２２ 駆動ローラ
２３ 従動ローラ
３０Ｙ、３０Ｍ、３０Ｃ、３０Ｋ 画像形成部
３１Ｙ、３１Ｍ、３１Ｃ、３１Ｋ 感光体
３２Ｙ、３２Ｍ、３２Ｃ、３２Ｋ 帯電部
３３ 光書込ユニット
３４Ｙ、３４Ｍ、３４Ｃ、３４Ｋ 現像部
３５Ｙ、３５Ｍ、３５Ｃ、３５Ｋ 転写部
３６Ｙ、３６Ｍ、３６Ｃ、３６Ｋ クリーニング部
４０ 定着部
４１ 定着ローラ
４２ 加圧ローラ
５０ 画像位置検知部
６１ ポリゴンミラー
６２ＹＭ、６２ＫＣ ｆθレンズ
６３Ｍ、６３Ｃ、６３Ｙ、６３Ｋ 第１ミラー
６４Ｙ、６４Ｍ、６４Ｃ、６４Ｋ ＬＤユニット
６５Ｙ、６５Ｍ、６５Ｃ、６５Ｋ コリメートレンズ
６６Ｙ、６６Ｋ 反射ミラー
６７ＹＭ、６７ＫＣ 同期検知センサ
６８ＹＭ、６８ＫＣ 同期反射ミラー
６９Ｙ、６９Ｍ、６９Ｃ、６９Ｋ ＬＤ制御基板
７０Ｙ〜７０Ｋ ＬＤドライバ
７１Ｙ〜７１Ｋ バリアブル抵抗
７２Ｙ〜７２Ｋ コンデンサ
７３Ｙ〜７３Ｋ ＬＤ
７４Ｙ〜７４Ｋ ＰＤ
８０ 書込制御基板
８０ａ 電源ライン
８１ 電源ユニット
９０ 電源安定化回路
９１ 昇圧部
９１Ｙ〜９１Ｋ ＤＣ／ＤＣコンバータ
９２ 電源削減部
９２Ｙ〜９２Ｋ シリーズレギュレータ
９３ 高負荷
９５ 電源安定化回路
９６ ＤＣ／ＤＣコンバータ
９７ 電源安定化回路
９８ ＤＣ／ＤＣコンバータ
９９ シリーズレギュレータ
１００ レーザ出力部
１１０、１２０ 選択回路
１１１〜１１３ ジャンパスイッチ
１２１〜１２３ スイッチングＩＣ
１２４ ＣＰＵ

Claims (10)

1. レーザ素子と、供給される直流の所定の駆動電圧の駆動電源に基づいて該レーザ素子を駆動させるとともに画像データに応じて該レーザ素子の点灯・消灯を制御する駆動手段と、該駆動手段に該画像データを出力する書込制御手段と、該駆動手段への該駆動電源の駆動電圧を安定化させる電源安定化手段と、を備えているレーザ出力装置であって、前記電源安定化手段は、前記駆動手段に供給する前記駆動電源の電圧を前記駆動電圧を超える電圧に昇圧する昇圧手段と、該昇圧電圧の該駆動電圧を超える電圧をカットして該駆動電圧の駆動電源を前記駆動手段に供給する電圧設定手段と、を備えていることを特徴とするレーザ出力装置。
2. 前記レーザ出力装置は、前記電源安定化手段の処理機能のオン／オフを選択する選択手段を備えていることを特徴とするレーザ出力装置。
3. 前記レーザ出力装置は、前記電源電圧の変動量に基づいて前記選択手段の選択動作を制御する制御手段を備えていることを特徴とする請求項２記載のレーザ出力装置。
4. 前記レーザ出力装置は、前記レーザ素子が、複数色用に複数設けられ、前記駆動手段が、該複数のレーザ素子の駆動用に複数設けられ、前記電源安定化手段が、該複数の駆動手段のそれぞれの駆動電源に対してそれぞれ設けられていることを特徴とする請求項１から請求項３のいずれかに記載のレーザ出力装置。
5. 前記レーザ出力装置は、前記レーザ素子が、複数色用に複数設けられ、前記駆動手段が、該複数のレーザ素子の駆動用に複数設けられ、前記電源安定化手段は、前記昇圧手段が、１つのみ配設され、前記電圧設定手段が、該複数の駆動手段のそれぞれの駆動電源に対してそれぞれ設けられていることを特徴とする請求項１から請求項３のいずれかに記載のレーザ出力装置。
6. 前記レーザ出力装置は、前記電源安定化手段が、前記駆動手段に配設されていることを特徴とする請求項１から請求項４のいずれかに記載のレーザ出力装置。
7. 前記レーザ出力装置は、前記電源安定化手段が、前記書込制御手段に配設されていることを特徴とする請求項１から請求項５のいずれかに記載のレーザ出力装置。
8. 前記電源安定化手段は、前記昇圧手段が、前記書込制御手段に配設されており、前記電圧設定手段が、前記駆動手段に配設されていることを特徴とする請求項１から請求項５のいずれかに記載のレーザ出力装置。
9. 画像データに応じて変調されたレーザ光を出力するレーザ出力部を有し、該レーザ出力部から出力されたレーザ光を、一様に帯電された感光体に走査して、該感光体に静電潜像を形成する光書込装置において、前記レーザ出力部として、請求項１から請求項８のいずれかに記載のレーザ出力装置を備えていることを特徴とする光書込装置。
10. 画像データに応じて変調されたレーザ光を出力するレーザ出力部を有し、該レーザ出力部から出力されたレーザ光を、一様に帯電された感光体に走査して、該感光体に静電潜像を形成する光書込装置によって形成された感光体上の静電潜像を現像剤で現像して現像剤像を形成し、給紙部からの用紙に該感光体上の現像剤像を転写して画像形成する画像形成装置において、前記光書込装置のレーザ出力部として、請求項１から請求項８のいずれかに記載のレーザ出力装置を備えていることを特徴とする画像形成装置。

Images