JP2534656B2 - 半導体レ−ザ−による静電潜像形成装置 - Google Patents
半導体レ−ザ−による静電潜像形成装置Info
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- JP2534656B2 JP2534656B2 JP61031580A JP3158086A JP2534656B2 JP 2534656 B2 JP2534656 B2 JP 2534656B2 JP 61031580 A JP61031580 A JP 61031580A JP 3158086 A JP3158086 A JP 3158086A JP 2534656 B2 JP2534656 B2 JP 2534656B2
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Description
【発明の詳細な説明】 ［産業上の利用分野］ 本発明は、半導体レーザー光によって画像を形成する
画像形成装置に関し、特に、半導体レーザーにバイアス
電流を印加する画像形成装置に関する。
画像形成装置に関し、特に、半導体レーザーにバイアス
電流を印加する画像形成装置に関する。
［従来の技術］ 原稿像を露光走査等して得た画像信号によってレーザ
ー光を変調し、該変調したレーザー光を感光体に照射し
て静電潜像を形成する装置であって、温度補償回路を備
えた装置が提供されている。
ー光を変調し、該変調したレーザー光を感光体に照射し
て静電潜像を形成する装置であって、温度補償回路を備
えた装置が提供されている。
第３図は、半導体レーザーのＰ−Ｉ（光出力−順電
流）特性を示すグラフである。
流）特性を示すグラフである。
図示のように該Ｐ−Ｉ特性は、環境温度に応じて定ま
る電流値を境界値として、急激に立上がる特性を示す。
換言すれば、前記Ｐ−Ｉ特性は、温度に応じてＩ軸方向
に平行移動する。したがって、温度変化によって光出力
は大きく変動し、画像情報に対する外乱となる。
る電流値を境界値として、急激に立上がる特性を示す。
換言すれば、前記Ｐ−Ｉ特性は、温度に応じてＩ軸方向
に平行移動する。したがって、温度変化によって光出力
は大きく変動し、画像情報に対する外乱となる。
これを補償するため、第４図図示のような温度補償
（APC）回路が考案されている。
（APC）回路が考案されている。
その原理は、発光している半導体レーザーL.Dの光出
力レベルを、フォトダイオードP.Dで検出してAPC部にフ
ィードバックし、半導体レーザーL.Dの光出力レベルが
一定となるように、信号電流Iswにバイアス電流Ibaを重
畳するというものである。
力レベルを、フォトダイオードP.Dで検出してAPC部にフ
ィードバックし、半導体レーザーL.Dの光出力レベルが
一定となるように、信号電流Iswにバイアス電流Ibaを重
畳するというものである。
第５図は、上記原理を説明する図である。
図において、光出力レベルPsは、静電潜像の形成され
るべき感光体の感度に対応するレベルである。即ち、該
レベルPs以上のレーザー光が感光体に入射すると、該入
射点の電位は、トナーによる現像（トナーの吸引及び付
着）が可能なレベルまで低下する。逆に、該レベルPs以
下であれば、感光体での電位低下の程度は、トナー付着
には不十分なレベルである。
るべき感光体の感度に対応するレベルである。即ち、該
レベルPs以上のレーザー光が感光体に入射すると、該入
射点の電位は、トナーによる現像（トナーの吸引及び付
着）が可能なレベルまで低下する。逆に、該レベルPs以
下であれば、感光体での電位低下の程度は、トナー付着
には不十分なレベルである。
いま、図のようにP1（P1＞Ps）を光出力のオンレベル
（入射点の電位を、トナー付着可能レベルまで低下させ
る光出力レベル）として採用する。
（入射点の電位を、トナー付着可能レベルまで低下させ
る光出力レベル）として採用する。
スイッチング電流（画像信号に応じてレーザー光を変
調する電流）のオン時の電流値をIswとすると、温度10
℃では、前記オンレベル光出力P1を得るために、 I10＝Isw＋Iba …（１） の大きさの電流を必要とする。
調する電流）のオン時の電流値をIswとすると、温度10
℃では、前記オンレベル光出力P1を得るために、 I10＝Isw＋Iba …（１） の大きさの電流を必要とする。
同様に、温度25℃では、 I25＝Isw＋Iba′ …（２） また、温度50℃では、 I50＝Isw＋Iba″ …（３） をそれぞれ必要とする。
換言すれば、温度10℃ではIbaの大きさの電流を、温
度25℃ではIba′の大きさの電流を、また、温度50℃で
はIba″の大きさの電流を、それぞれバイアス電流とし
てスイッチング電流Iswに重畳することにより、温度変
動にかかわらず、一定のオンレベル光出力P1を得ること
ができる。
度25℃ではIba′の大きさの電流を、また、温度50℃で
はIba″の大きさの電流を、それぞれバイアス電流とし
てスイッチング電流Iswに重畳することにより、温度変
動にかかわらず、一定のオンレベル光出力P1を得ること
ができる。
上記第４図に示す回路は、かかる原理に基づくもので
ある。
ある。
［発明が解決しようとする問題点］ 上記回路において、スイッチング電流オフ時（Isw＝
Ｏ）の光出力レベルP0は、 P0≠Ｏ …（４） である。即ち、スイッチング電流オフ時においても、光
出力レベルは完全には０とならず、弱い光出力が発生し
ている。これは、上記バイアス電流（10℃:Iba,25℃:Ib
a′,50℃:Iba″）に起因するものである。
Ｏ）の光出力レベルP0は、 P0≠Ｏ …（４） である。即ち、スイッチング電流オフ時においても、光
出力レベルは完全には０とならず、弱い光出力が発生し
ている。これは、上記バイアス電流（10℃:Iba,25℃:Ib
a′,50℃:Iba″）に起因するものである。
かかる弱い光出力P0は、 P0＜Ps …（５） であり、光出力のオフレベル領域（入射点の電位を、ト
ナー付着可能レベルまで低下させない光出力レベルの範
囲）にある。
ナー付着可能レベルまで低下させない光出力レベルの範
囲）にある。
しかし、光出力のオンレベル領域、あるいは、オフレ
ベル領域とは、正確には、確率的な表現であり、オフレ
ベル領域においてもトナーの付着が、レベル値に応じた
小さな確率で発生する。
ベル領域とは、正確には、確率的な表現であり、オフレ
ベル領域においてもトナーの付着が、レベル値に応じた
小さな確率で発生する。
このため、該小さな確率で発生するトナーの付着によ
って、再現画像上の本来白色であるべき領域にも若干量
のトナーが一様に付着し、いわゆる「かぶり」と呼ばれ
る現象が発生する。
って、再現画像上の本来白色であるべき領域にも若干量
のトナーが一様に付着し、いわゆる「かぶり」と呼ばれ
る現象が発生する。
また、複写機の待機状態あるいはイニシャライズ時等
において、感光体の特定領域が、前記弱い光出力に照射
され続け、光疲労をまねく。
において、感光体の特定領域が、前記弱い光出力に照射
され続け、光疲労をまねく。
以上の説明においては、温度補償用にバイアス電流を
制御するものについて説明したが、バイアス電流は常に
一定であってもバイアス電流を印加するタイプの画像形
成装置においては同様の不都合を生じる。本発明は、か
かる事情に鑑みてなされたものであり、バイアス電流に
起因する上述したような不都合を防止する装置を提供す
る。
制御するものについて説明したが、バイアス電流は常に
一定であってもバイアス電流を印加するタイプの画像形
成装置においては同様の不都合を生じる。本発明は、か
かる事情に鑑みてなされたものであり、バイアス電流に
起因する上述したような不都合を防止する装置を提供す
る。
本発明は、画像信号によって変調されたスイッチング
電流とバイアス電流を重畳して半導体レーザーに印加す
る半導体レーザー駆動回路と、該半導体レーザー駆動回
路により駆動された上記半導体レーザーから射出された
レーザー光を偏向走査させる偏向器を含み、レーザー光
を感光体上に結像させるとともに、感光体上で走査させ
る走査光学系と、該走査光学系の光路中であって、上記
偏向器と上記感光体との間の位置に配置され、レーザー
光の一部を反射して上記感光体に入射させることでレー
ザ光の強度を低減させる折り返しミラーとを備え、上記
折り返しミラーは、半導体レーザーの発光強度における
バイアス電流に対応する成分を低減させることを特徴と
する。
電流とバイアス電流を重畳して半導体レーザーに印加す
る半導体レーザー駆動回路と、該半導体レーザー駆動回
路により駆動された上記半導体レーザーから射出された
レーザー光を偏向走査させる偏向器を含み、レーザー光
を感光体上に結像させるとともに、感光体上で走査させ
る走査光学系と、該走査光学系の光路中であって、上記
偏向器と上記感光体との間の位置に配置され、レーザー
光の一部を反射して上記感光体に入射させることでレー
ザ光の強度を低減させる折り返しミラーとを備え、上記
折り返しミラーは、半導体レーザーの発光強度における
バイアス電流に対応する成分を低減させることを特徴と
する。
上記折り返しミラーによるレーザー光強度の低減の程
度は、20〜60％程度が実用的である。
度は、20〜60％程度が実用的である。
［作用］ 第２図は、Ｐ−Ｉ特性の立上がり部（第３図参照）の
拡大図であり、光強度を低下させることにより、オンレ
ベル光出力P1は低下させることなく、オフレベル光出力
P0のみを低下させ得る原理を説明する図である。
拡大図であり、光強度を低下させることにより、オンレ
ベル光出力P1は低下させることなく、オフレベル光出力
P0のみを低下させ得る原理を説明する図である。
図において、Ａは光強度を低下させない場合（従来）
を示し、Ｂは光強度を一様に低下させた場合（本発明）
を示す。
を示し、Ｂは光強度を一様に低下させた場合（本発明）
を示す。
図示のように、Ａではオンレベル光出力P1をA1（i3、
P1）点にて、また、オフレベル光出力P0をA0（i1、P1）
点にてそれぞれ得ている。一方、Ｂではオンレベル光出
力P1をB1（i4、P1）点にて、また、オフレベル光出力P
0′はB0（i2、P0′）点にてそれぞれ得ている。即ち、
オンレベル光出力をＡとＢとで等しくした場合におい
て、オフレベル光出力は、Ａ＞Ｂ（P0＞P0′）とするこ
とができる。
P1）点にて、また、オフレベル光出力P0をA0（i1、P1）
点にてそれぞれ得ている。一方、Ｂではオンレベル光出
力P1をB1（i4、P1）点にて、また、オフレベル光出力P
0′はB0（i2、P0′）点にてそれぞれ得ている。即ち、
オンレベル光出力をＡとＢとで等しくした場合におい
て、オフレベル光出力は、Ａ＞Ｂ（P0＞P0′）とするこ
とができる。
［実施例］ 以下、本発明を図示する具体的な実施例に即して説明
する。
する。
第１図は、本実施例の静電潜像形成装置の構成を模式
的に示す斜視図である。
的に示す斜視図である。
図示のように、本実施例装置は、画像信号によって変
調される半導体レーザー１と、該半導体レーザー１から
出射した光を平行光とするコリメータレンズ２と、高速
で回転しつつ該コリメータレンズ２から出射した平行光
を反射するポリゴンミラー３と、該ポリゴンミラー３か
らの反射光を収束するｆ・θレンズ４と、該ｆ・θレン
ズ４からの出射光を反射して感光体ドラム５の表面に結
像させる折返しミラー６とからなる。なお、半導体レー
ザー１の駆動回路としては、従来と同様に第４図に示す
回路を用いた。
調される半導体レーザー１と、該半導体レーザー１から
出射した光を平行光とするコリメータレンズ２と、高速
で回転しつつ該コリメータレンズ２から出射した平行光
を反射するポリゴンミラー３と、該ポリゴンミラー３か
らの反射光を収束するｆ・θレンズ４と、該ｆ・θレン
ズ４からの出射光を反射して感光体ドラム５の表面に結
像させる折返しミラー６とからなる。なお、半導体レー
ザー１の駆動回路としては、従来と同様に第４図に示す
回路を用いた。
上記構成において、半導体レーザー１と、コリメータ
ーレンズ２と、ポリゴンミラー３と、ｆ・θレンズ４
と、感光体ドラム５としては、従来と同様のものを用い
る。
ーレンズ２と、ポリゴンミラー３と、ｆ・θレンズ４
と、感光体ドラム５としては、従来と同様のものを用い
る。
しかし、折返しミラー６としては、反射率30％のもの
を用いている。なお、従来用いられていた折返しミラー
の反射率は90％以上であった。
を用いている。なお、従来用いられていた折返しミラー
の反射率は90％以上であった。
上記実施例によると、スイッチング電流Iswのオフ時
において、オフレベル光出力のレベルを従来よりも低減
できる（第２図参照）。具体的には感光体の初期表面電
位V0＝500V、現像バイアス電圧VB＝400Vとしたとき、従
来では、80Vの電圧降下があり、V0は420Vとなったのに
対し、本件発明の反射率30％のミラーを用いた場合は初
期表面電位はV0＝480Vであり、現像バイアス電位に対
し、かぶりマージンを大きくとることができ、このた
め、「かぶり」現象を有効に防止することができた。
において、オフレベル光出力のレベルを従来よりも低減
できる（第２図参照）。具体的には感光体の初期表面電
位V0＝500V、現像バイアス電圧VB＝400Vとしたとき、従
来では、80Vの電圧降下があり、V0は420Vとなったのに
対し、本件発明の反射率30％のミラーを用いた場合は初
期表面電位はV0＝480Vであり、現像バイアス電位に対
し、かぶりマージンを大きくとることができ、このた
め、「かぶり」現象を有効に防止することができた。
また本実施例装置を搭載した複写機において、待機状
態あるいはイニシャライズ時等に、バイアス成分によっ
て感光体が照射され続けることもなくなり、感光体の光
疲労を防止でき、寿命を延長できた。
態あるいはイニシャライズ時等に、バイアス成分によっ
て感光体が照射され続けることもなくなり、感光体の光
疲労を防止でき、寿命を延長できた。
また、上記実施例では、光強度低減手段を、従来より
装置コンパクト化のため用いられている折返しミラーの
反射率を低減することで実現している。したがって、部
品数の増加もない。
装置コンパクト化のため用いられている折返しミラーの
反射率を低減することで実現している。したがって、部
品数の増加もない。
なお、上記実施例において、オンレベル光出力を従来
と同一レベルP1に保つため、バイアス電流を、i1からi2
に増加させている。換言すれば、スイッチング電流Isw
は、変化していない。これは、スイッチング時の立上が
り特性を変化させないためである。したがって、スイッ
チング時の立上がり特性に影響しない場合は、バイアス
電流は、変化させずに、スイッチング電流を増加させて
もよい。
と同一レベルP1に保つため、バイアス電流を、i1からi2
に増加させている。換言すれば、スイッチング電流Isw
は、変化していない。これは、スイッチング時の立上が
り特性を変化させないためである。したがって、スイッ
チング時の立上がり特性に影響しない場合は、バイアス
電流は、変化させずに、スイッチング電流を増加させて
もよい。
また、上記実施例では、SOSセンサの配置位置につい
ては言及されていないが、該センサは、光出力レベルを
低下させる以前の位置に配置するのが、望ましい。
ては言及されていないが、該センサは、光出力レベルを
低下させる以前の位置に配置するのが、望ましい。
なお、上記実施例ではバイアス電流を温度補償回路出
力によって制御される場合を示しているが、この他半導
体レーザのスイッチング特性を向上させるためのバイア
ス電流分であっても同様である。
力によって制御される場合を示しているが、この他半導
体レーザのスイッチング特性を向上させるためのバイア
ス電流分であっても同様である。
本発明によると、オフレベル時に感光体に入射するレ
ーザ光の強度を低減できるため、感光体の光疲労・かぶ
り現象を低減できる。また、感光体の直前の折り返しミ
ラーによりレーザー光の強度を低減しているため、装置
全体をコンパクト化できる。また、部品点数の増加も無
い。
ーザ光の強度を低減できるため、感光体の光疲労・かぶ
り現象を低減できる。また、感光体の直前の折り返しミ
ラーによりレーザー光の強度を低減しているため、装置
全体をコンパクト化できる。また、部品点数の増加も無
い。
第１図は、本実施例の静電潜像形成装置の構成を模式的
に示す斜視図である。第２図は、Ｐ−Ｉ（光出力−順電
流）特性の立上がり部の拡大図であり、光強度を低下さ
せることにより、オンレベル光出力P1は低下させること
なく、オフレベル光出力P0のみを低下させ得る原理を説
明する図である。第３図は、半導体レーザーのＰ−Ｉ特
性を示すグラフである。第４図は、温度補償回路を有す
る半導体レーザーの駆動回路図である。第５図は、駆動
電流の成分と光出力との関係を説明する図である。 １……半導体レーザー、２……コリメータレンズ ３……ポリゴンミラー、４……ｆ・θレンズ ５……感光体、６……折返しミラー
に示す斜視図である。第２図は、Ｐ−Ｉ（光出力−順電
流）特性の立上がり部の拡大図であり、光強度を低下さ
せることにより、オンレベル光出力P1は低下させること
なく、オフレベル光出力P0のみを低下させ得る原理を説
明する図である。第３図は、半導体レーザーのＰ−Ｉ特
性を示すグラフである。第４図は、温度補償回路を有す
る半導体レーザーの駆動回路図である。第５図は、駆動
電流の成分と光出力との関係を説明する図である。 １……半導体レーザー、２……コリメータレンズ ３……ポリゴンミラー、４……ｆ・θレンズ ５……感光体、６……折返しミラー
Claims (1)
- 【請求項１】画像信号によって変調されたスイッチング
電流とバイアス電流を重畳して半導体レーザーに印加す
る半導体レーザー駆動回路と、 該半導体レーザー駆動回路により駆動された上記半導体
レーザーから射出されたレーザー光を偏向走査させる偏
向器を含み、レーザー光を感光体上に結像させるととも
に、感光体上で走査させる走査光学系と、 該走査光学系の光路中であって、上記偏向器と上記感光
体との間の位置に配置され、レーザー光の一部を反射し
て上記感光体に入射させることでレーザ光の強度を低減
させる折り返しミラーとを備え、 上記折り返しミラーは、半導体レーザーの発光強度にお
けるバイアス電流に対応する成分を低減させることを特
徴とする画像形成装置。
Priority Applications (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP61031580A JP2534656B2 (ja) | 1986-02-14 | 1986-02-14 | 半導体レ−ザ−による静電潜像形成装置 |
| US07/013,483 US4728989A (en) | 1986-02-14 | 1987-02-11 | Electrostatic latent image forming apparatus using semiconductor laser |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP61031580A JP2534656B2 (ja) | 1986-02-14 | 1986-02-14 | 半導体レ−ザ−による静電潜像形成装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS62189483A JPS62189483A (ja) | 1987-08-19 |
| JP2534656B2 true JP2534656B2 (ja) | 1996-09-18 |
Family
ID=12335121
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP61031580A Expired - Lifetime JP2534656B2 (ja) | 1986-02-14 | 1986-02-14 | 半導体レ−ザ−による静電潜像形成装置 |
Country Status (2)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US4728989A (ja) |
| JP (1) | JP2534656B2 (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US8022347B2 (en) | 2008-06-23 | 2011-09-20 | Ricoh Company, Ltd. | Optical scanning device, image forming apparatus, and optical scanning method having a plurality of light intensity control devices with a switching unit |
Families Citing this family (15)
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|---|---|---|---|---|
| JPS6444466A (en) * | 1987-08-12 | 1989-02-16 | Minolta Camera Kk | Semiconductor laser device |
| US4888647A (en) * | 1987-12-21 | 1989-12-19 | Minolta Camera Kabushiki Kaisha | Image recording apparatus with improved SOS detection |
| US4998257A (en) * | 1989-03-09 | 1991-03-05 | Konica Corporation | Semiconductor laser driving apparatus |
| JP2926764B2 (ja) * | 1989-07-17 | 1999-07-28 | ミノルタ株式会社 | 画像形成装置 |
| US5270736A (en) * | 1989-09-19 | 1993-12-14 | Canon Kabushiki Kaisha | Light modulation method |
| US5206686A (en) * | 1990-03-20 | 1993-04-27 | Minolta Camera Kabushiki Kaisha | Apparatus for forming an image with use of electrophotographic process including gradation correction |
| JP3158654B2 (ja) * | 1992-05-19 | 2001-04-23 | ミノルタ株式会社 | デジタルカラー画像形成装置 |
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| JPH08216451A (ja) * | 1995-02-14 | 1996-08-27 | Nec Corp | 電子写真記録装置 |
| JPH1093170A (ja) * | 1996-09-10 | 1998-04-10 | Fuji Xerox Co Ltd | レーザダイオード駆動回路、レーザダイオード駆動用半導体集積回路、および画像記録装置 |
| US6219084B1 (en) | 1998-09-23 | 2001-04-17 | Agfa-Gevaert | Method and device for controlling a laser having a threshold current level |
| EP0989736B1 (en) * | 1998-09-23 | 2011-04-20 | Binding Solutions LLC | Method and device for controlling a laser having a threshold current level |
| US6977780B2 (en) | 2001-12-27 | 2005-12-20 | Fuji Photo Film Co., Ltd. | Image exposure device and laser exposure device applied thereto |
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| US4563081A (en) * | 1982-01-12 | 1986-01-07 | Canon Kabushiki Kaisha | Apparatus for controlling image forming condition |
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1986
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1987
- 1987-02-11 US US07/013,483 patent/US4728989A/en not_active Expired - Lifetime
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| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US8022347B2 (en) | 2008-06-23 | 2011-09-20 | Ricoh Company, Ltd. | Optical scanning device, image forming apparatus, and optical scanning method having a plurality of light intensity control devices with a switching unit |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS62189483A (ja) | 1987-08-19 |
| US4728989A (en) | 1988-03-01 |
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