JP2012098596A - 走査光学装置及びそれを備えた画像形成装置 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】走査光学装置は、半導体レーザLD100が出力する光量を検出するフォトダイオードPD1と、フォトダイオードPD1が検出した光量に応じた出力を供給する定電流源Q111と、半導体レーザLD100に印加された電圧を保持するコンデンサC111と、コンデンサC111に保持された電圧に応じた出力を供給する定電圧源Q113と、を備え、APCモードでは定電流源Q111の出力が半導体レーザLD100に供給され、印字モードでは、APCモードにおいてコンデンサC111に保持された電圧に応じた定電圧源Q113の出力が半導体レーザLD100に供給される。
【選択図】図4
Description
図1は、本実施例のマルチビームの半導体レーザ(レーザ素子)を用いた画像形成装置の要部構成図である。図1において、レーザスキャナーモータ1016は回転多面鏡1015を回転駆動する。露光用光源であるレーザダイオード1017は、レーザドライバ1029により画像信号に応じて点灯、又は消灯され、レーザダイオード1017からの変調されたレーザ光は、回転多面鏡1015に向けて照射される。レーザダイオード1017が発したレーザ光は、回転多面鏡1015の回転に伴い、その反射面で連続的に角度を変える偏向ビームとして反射される。この反射光は不図示のレンズ群により歪曲収差の補正等を受け、反射鏡1018を経て感光ドラム1010の主走査方向(図に対して垂直方向)に走査する。回転多面鏡1015の1つの面が1回の走査に対応し、回転多面鏡1015の回転により、レーザダイオード1017からのレーザ光は、1ラインずつ、感光体である感光ドラム1010の主走査方向に走査する。感光ドラム1010は予め帯電器1011により帯電されており、レーザ光の走査により順次露光され静電潜像が形成される。また、感光ドラム1010は矢印方向に回転しており、形成された静電潜像は現像器1012のトナーにより現像され、可視化されたトナー像は、転写帯電器1013により不図示の転写紙に転写される。トナー像が転写された転写紙は定着器1014に搬送され、定着を行った後に機外に排出される。
図2は、画像形成装置の走査光学装置において使用される半導体レーザの電流−光量出力−電圧特性(以下、「I−L−V特性」という)を示した図である。図2(a)は端面発光型のレーザダイオード、図2(b)は面発光型のレーザダイオードの電流−光量出力特性(以下、「I−L特性」という)、及び電流−電圧特性(以下、「I−V特性」という)をそれぞれ表している。図2(a)のI−L特性、I−V特性は、環境温度が10℃〜40℃まで10℃間隔で測定した特性を示し、図2(b)のI−L特性、I−V特性は、環境温度が20℃〜50℃まで10℃間隔で測定した特性を示す。
次に、図3(a)を用いて、面発光型のレーザダイオードを定電流制御により駆動した場合の温度特性について説明する。図3(a)は、20℃において1mWから3mWまで0.5mW間隔で調整された電流値による定電流制御を行い、周囲温度を20℃〜60℃まで10℃間隔で温度上昇させた場合の温度特性を示している。図3(a)より、例えば、20℃、3mWでAPC制御を行った場合、次のAPC周期までに周囲温度が10℃上昇し30℃になった場合には、20℃の時と比べて光量出力は7.7%ダウンする。また、周囲温度が40℃上昇し60℃になった場合には、20℃の時と比べて光量出力は41%ダウンすることとなる。
次に、面発光型のマルチビームの半導体レーザを画像形成装置に用いた実施例について、図4を用いて説明する。図4は、画像形成装置の走査光学装置におけるマルチビームの半導体レーザ、及びそのドライバ回路の実施形態を示す図である。図4において、ドライバ回路は図1のレーザドライバ1029に相当し、半導体レーザLD100は図1のレーザダイオード1017に相当する。半導体レーザLD100は、パッケージ内に複数のレーザダイオードLD1〜LD8を有し、レーザダイオードLD1〜LD8のカソード端子は共通端子となって接地されている。レーザダイオードLD1〜LD8のアノード端子は、それぞれドライバ回路110〜180に接続され、対応するドライバ回路より駆動電流を供給される。
次に、APC制御が行われる期間であるAPCモード(第1のモードに相当)時、レーザダイオードを点灯しないOFFモード時、印字モード(第2のモードに相当)時における図4の回路動作について、以下に説明する。なお、本実施例では、図5(b)の動作シーケンスに基づいて、1回の走査期間で4つのレーザダイオードのAPC制御を行うものとし、全レーザダイオードのAPC制御は、2回の走査期間で行うものとする。
PD1 フォトダイオード
OP111 エラーアンプ
Q111 定電流源
Q113 定電圧源
C111 サンプルホールドコンデンサ
Q112 トランジスタ
Q114 トランジスタ
Claims (7)
- 感光体を走査する半導体レーザを有する走査光学装置であって、
前記半導体レーザが出力する光量を検出する光量検出手段と、
前記半導体レーザに印加された電圧を保持する電圧保持手段と、
光量が一定になるように前記半導体レーザに供給する駆動電流を制御する第1のモードと、前記第1のモードで設定された駆動電流を前記半導体レーザに供給することによって前記感光体を走査する第2のモードに応じて、前記半導体レーザを定電流制御又は定電圧制御で駆動する駆動手段と、を備え、
前記駆動手段は、前記第1のモードが設定された場合には、前記光量検出手段が検出した光量に応じて、前記定電流制御により前記半導体レーザを駆動し、前記第2のモードが設定された場合には、前記第1のモードにおいて前記電圧保持手段に保持された電圧に応じて、前記定電圧制御により前記半導体レーザを駆動することを特徴とする走査光学装置。 - 前記半導体レーザは、複数のレーザ光を照射する面発光型レーザダイオードであり、
前記光量検出手段は、1つのフォトダイオードにより、前記半導体レーザの複数のレーザの出力光量を検出することを特徴とする請求項1に記載の走査光学装置。 - 前記駆動手段は、前記定電流制御により、前記光量検出手段が検出した光量に応じた出力を前記半導体レーザに供給する定電流源と、前記定電圧制御により、前記電圧保持手段に保持された電圧に応じた出力を前記半導体レーザに供給する定電圧源と、を有することを特徴とする請求項1又は2に記載の走査光学装置。
- 前記定電流源と前記半導体レーザとの間に設けられ、前記第1のモードの際にオンし、前記定電流源と前記半導体レーザとを接続する第1のスイッチ手段と、
前記定電圧源と前記半導体レーザとの間に設けられ、前記第2のモードの際に画像データの信号のレベルに応じてオン、オフし、前記定電圧源と前記半導体レーザとを接続する、又は接続を遮断する第2のスイッチ手段と、
前記電圧保持手段と前記半導体レーザとの間に設けられ、前記第1のモードの際にオンし、前記電圧保持手段と前記半導体レーザとを接続し、前記第2のモードの際にはオフし、前記電圧保持手段と前記半導体レーザとの接続を遮断する第3のスイッチ手段と、
を有することを特徴とする請求項3に記載の走査光学装置。 - 前記第1のスイッチ手段及び第2のスイッチ手段はトランジスタであり、前記第3のスイッチ手段はアナログスイッチであることを特徴とする請求項4に記載の走査光学装置。
- 前記電圧保持手段は、サンプルホールドコンデンサであることを特徴とする請求項1ないし5のいずれか1項に記載の走査光学装置。
- レーザ光を前記感光体に照射して前記感光体上に静電潜像を形成し、前記静電潜像をトナーで可視化する画像形成装置であって、
請求項1ないし6のいずれか1項に記載の走査光学装置を備えたことを特徴とする画像形成装置。
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