JPH02131261A - 電子写真プリンタ - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、半導体レーザを用いてなる電子写真プリンタ
に関し、更に詳述すればレーザ光の出力を一定に保持す
る為の制御装置に関する。

〔従来技術〕

一般に半導体レーザを定電流で駆動した場合、素子温度
の変化によりレーザ光の出力が変化する。

この為、一定の出力を得るには、レーザ光をモニタして
レーザ駆動電流を調節する制御、所謂ＡＰＣ（Ａｕｔｏ
　Ｐｏｗｅｒ　Ｃｏｎｔｒｏｌ）制御が必要である。

半導体レーザを用いる電子写真プリンタ（レーザプリン
タ）においては、レーザ光によるイメージ信号を惑光体
ドラムの主走査方向へ１ライン分ずつ投射してゆき、感
光体ドラムを回転させることによって副走査方向の画像
形成を行っている。

ここで、前記ＡＰＣ制御を、感光体ドラムの画像形成領
域にレーザ光が投射されている場合に行うと画像が変化
してしまう。そこで、レーザ光が感光体ドラムの画像形
成領域外に投射されている場合に行っている（例えば特
公昭６２−３７５９０号公報等）。

〔発明が解決しようとする課題〕

ところで、レーザプリンタにおいては、例えば叶１　（
Ｄｏｔ　Ｐｅｒ　Ｉｎｃｈ　　）を向上させるのに伴っ
てプリント時間が低下するのを防止すべく、光学走査系
の高効率化を図ることにより非常に高速でプリントを行
うものがある。

このような高速のレーザプリンタにおいては上述のＡＰ
Ｃ制御時におけるレーザ光が惑光体ドラムの非画像形成
領域に投射される時間が短くなり、ＡＰＣ制御を行うの
に必要な時間が得られなくなる。

この結果、制御が確実に行われずレーザ光の出力が変動
し、画像品質が低下するという問題が生じる。

本発明は斯かる事情に鑑みてなされたものであり、高速
のプリントａに対してもレーザ光のへＰＣ制御を確実に
行わしめることが可能な電子写真プリンタの提供を目的
とする。

〔課題を解決するための手段〕

本発明に係る電子写真プリンタは、惑光体を露光する為
のレーザ光の出力を一定に保持すべく、レーザ光発生中
に半導体レーザの駆動電流の制御を行う一方、前記惑光
体に対向する現像装置に所定電位のバイアス電圧を印加
しつつ前記感光体上に形成された静電潜像をトナーにて
現像する電子写真プリンタにおいて、画像間の所定タイ
ミングで半導体レーザの駆動電流の制御を行う手段と、
半導体レーザの駆動電流の制御に伴って感光体上に形成
された静電潜像が上記現像装置に対向する位置を通過す
る期間、前記バイアス電圧を現像されない電位とするバ
イアス電圧制御部とを有することを特徴とする。

（作用〕 半導体レーザの駆動電流の制御は、画像間の所定タイミ
ングで行われ、それに伴って惑光体上に形成される静電
潜像がトナー像に現像されないように、静電潜像が現像
装置に対向する位置を通過する期間、バイアス電圧が現
像されない電位に制御される。

〔実施例〕

以下、本発明をその実施例を示す図面に基づき具体的に
説明する。

第１図は、本発明に係る電子写真プリンタ（以下、本発
明装置という）の構成を示す模式図、第２図は感光体ド
ラム周辺の模式図である，イメージコントロール回路１
は、形成すべき画像のライン毎のイメージデータａを受
け取り、これをイメージデータ信号ｂとして後述するＳ
ＯＳ　（Ｓｔａｒｔ　ＯｆＳｃａｎ　）信号ｆに同期さ
せてレーザ駆動回路２へ出力する。レーザ駆動回路２は
イメージデータ信号ｂに基づいた駆動電流ｄをレーザヘ
ソド３内の半導体レーザ３ａへ出力する。この駆動電流
ｄによって半導体レーザ３ａから、イメージデータ信号
ｂに基づいて変調されたレーザビームが前後の２方向へ
発振される。

レーザヘソド３内には、半導体レーザ３ａから後方へ発
振されるレーザビームを受けるフォトダイオード３ｂが
設けてあり、該フォトダイオード３ｂの出力信号ｅは、
レーザ駆動回路２へ入力されている。

この出力信号ｅを用いて、半導体レーザ３ａから前方へ
発振されるレーザビームのパワーが、半導体レーザ３ａ
の温度の変動に拘わらず常に一定となるように半導体レ
ーザ３ａへの駆動電流ｄを調節する、ＡＰＣ制御がなさ
れるように構成してある。ここでレーザパワーのサンプ
リングは、イメージコントロール回路１からのサンプル
ホールド信号Ｃによって行われる。

半導体レーザ３ａの前方には、レーザビームを平行光に
すると共に集光機能を有するコリメータレンズ４が設け
られており、該コリメータレンズ４にて平行光にされ集
光されたレーザビームは、高速回転するポリゴンミラ−
５にて反射された後、ｒ−θレンズ６により適当なビー
ム形に集束され、フォトセンサ７及び感光体ドラム８上
を矢符Ａ方向に走査される。この方向がレーザビームの
主走査方向であり、感光体ドラム８の回転方向Ｂが副走
査方向である。

感光体ドラム８より主走査方向の走査始端側にあるフォ
トセンサ７は、レーザビームが走査された際に信号を発
し、その信号は波形整形回路９にて整形され、ＳＯＳ信
号ｆとしてイメージコントロール回路１へ入力される。

前記イメージデータ信号ｂは、このＳＯＳ信号ｆの立ち
上がりに同期して出力される。

第２図に示す如く、感光体ドラム８の８２の回転方向上
流側及び下流側には夫々帯電チ中一ジャ８１及び現像器
８３が設けてある。つまり、帯電チャージャ８１によっ
て所定電位に帯電された感光体ドラム８の表面に、露光
位置８２にてレーザビームが照射されることにより光強
度に応じて帯電電位が減衰されて静電潜像が形成される
。そしてこの静電潜像は所定電位の現像バイアスが印加
された現像器８３によりトナー画像に顕像化される。

現像器８３のドラム回転方向下流側には用紙搬送路８９
及び転写チャージャ８４が設けてあり、感光体ドラム８
と転写チャージャ８４との間に形成された用紙搬送路８
９を矢符Ｃ方向へ搬送される図示しない用紙に対して、
これの下面から転写チャージャ８４により電界が付与さ
れることによって感光体ドラム８上のトナー画像が用紙
に転写される。用紙搬送路８９における転写チャージャ
８４の搬送方向上流側及び下流側の位置には夫々用紙の
搬送を検知するペーパーセンサ８７及び８８が設けてあ
る。ここでトナー画像が転写された用紙は図示しない定
着装置へ送られ、熱によってトナー画像が溶融定着され
機外へ排出される。

用紙搬送路８９及び転写チャージャ８４のドラム回転方
向下流側にはクリーニング装置８５が設けてあり、感光
体ドラム８上に残留するトナーを除去する。

クリーニング装置８５と前記帯電チャージャ８１との間
にはイレーサランプ８６が設けてあり、イレーサランプ
８６は次回の画像形成処理に備える為、光照射にて感光
体ドラム８上に残留する電荷を除去する。

上述の感光体ドラム周りの制御は１チップＣＰＵを用い
てなるプリント制御部１０にて行われるようになってお
り、該プリント制御部１０は、前記ペーパーセンサ８７
及び８８の検知信号を入力する一方、帯電チャージャ８
１，現像器８３及び転写チャージャ８４のオンオフ信号
並びに現像器８３のオンに伴い現像バイアスを印加する
信号を出力するようになっている。なお、プリント制御
部１０には上述の信号以外にも画像形成処理に係る図示
しない信号が人出力される。

プリント制御部１０の制１″ｎはイメージコンｌ一ロー
ル回路１からレディ信号ｇが発せられることによって開
始され、プリント制御部１０は画像形成率備が整った時
点でプリント開始信号ｈをイメージコントロール回路１
へ出力する。これにより、イメージコントロール回路１
による前述した一連の画像形成処理が行われ、感光体ド
ラム８上にトナー画像が形成され用紙に転写されるので
ある。

第３図は、レーザ駆動回路２及びレーザヘソド３の詳細
を示すブロック図である。イメージコントロール回路１
からのイメージデータ信号ｂはスイソチ部２１に入力し
てあり、該スイ・ソチ部２１の出力はトランジスタ２２
のベースに接続してある。

トランジスタ２２のコレククには一定の電位■゛が印加
してあり、エミッタは後述するトランジスタ２７のエミ
ソタと共にレーザヘソド３内の半導体レーザ３ａのアノ
ードに接続してある。半導体レーザ３ａのカソードは接
地してある。

つまり、イメージデータ信号ｂをスイッチ部２１が受け
、トランジスタ２２をオンオフさせることによって駆動
電流ｄが得られる結果、半導体レーザ３ａが変調され、
レーザビームが発振されるのである。

オペアンブ２４の一方にはレーザヘソド３内のフォトダ
イオード３ｂのアノードが、また他方には基準電圧Ｖｒ
ｅｆが夫々入力してある。オペアンプ２４とフォトダイ
オード３ｂとの接続線には、抵抗２３を介してバイアス
電圧■−が印加してあり、フォ１〜ダイオード３ｂのカ
ソードは接地してある。

オペアンプ２４の出力は、前記サンプルホールド信号Ｃ
を入力するオペアンプからなる電圧ホールド素子２６に
入力してある。該電圧ホールド素子２６の出力はトラン
ジスタ２７のベースに接続してあり、該トランジスタ２
７のコレクタには一定の電圧■゛が印加してある。

以上の如く構成されたレーザ駆動回路２及びレーザヘソ
ド３においては、フォトダイオード３ｂが半導体レーザ
３ａのレーザ光を入力し、このフォトダイオード３ｂの
出力と、基準電圧Ｖｒｅｆとがオペアンプ２４にて比較
増幅され、その増幅信号が、サンプルホールド信号Ｃの
入力に同期して電圧ホールド素子２６にてホールドされ
る。そしてこのホールドされた出力値に基づき、駆動電
流ｄの制御量が定まり、トランジスタ２７のエミノタ出
力にて半導体レーザ３ａの出力がＡＰＣ制御されるので
ある。

このＡＰＣ制御は、前述した如く従来は、レーザビーム
が惑光体ドラム８の画像形成領域を主走査方向へ走査す
る直前、即ち非画像形成領域を走査している間に行って
いたのであるが、プリント時間の高速化により制御を行
うのに十分な時間が取れなくなった。そこで本発明にお
いては感光体ドラム８の画像形成領域を含んで用紙にト
ナー画像を転写する前の時間、連続プリントでは搬送さ
れる用紙と用紙との間の時間においてＡＰＣ制御を行う
ようにしたのである。

第４図は、ＡＰＣ制御における各信号及び機器の出力及
び作動状態を示すタイミングチャートである。まず、イ
メージコントロール回路１はプリント制御部１０ヘレデ
ィ信号ｇを発すると共にイメージデータａを受け取り、
イメージデータ信号ｂを発する為の待機状態に入る。プ
リント制御部１０は、レディ信号ｇを受けて帯電チャー
ジャ８１，転写チャージャ８４及びイレーサランプ８６
のオン及び、感光体ドラム８の回転を開始すると共に、
用紙を転写チャージャ８４の手前にあるペーパーセンサ
８７の位置まで搬送して一旦停止させておく。これが終
了するとプリント制御部１０は、イメージコントロール
回路１ヘプリント開始信号ｈを発する。

これを受けてイメージコントロール回路１は、ＡＰＣ制
御を行う為にイメージデータ信号ｂ１を出力してモニタ
用のレーザビームを発光させる。そしてサンプルホール
ド信号Ｃをサンプリング状態とし、レーザパワーのフィ
ードバックが十分終了する時間の後に、サンプルホール
ド信号Ｃをホールド状態にしてイメージデータ信号ｂ，
をオフする。この間、用紙は感光体ドラム８の手前の位
置で停止しており、モニタ用のレーザビームが感光体ド
ラム８の帯電部分、即ち画像形成領域を露光することに
なる。通常現像器８３は、帯電チャージャ８１のオンと
同時に、現像バイアスを印加するのであるが、本発明に
おいては現像バイアスを印加しないのでモニタ用のレー
ザビームにより露光されて形成される静電潜像にトナー
が付着することはない。この結果、無駄にトナーを消費
することがなく、またトナーによる機内の汚損、特にト
ナーが付着された場合は、用紙が搬送されていないこと
によって転写チャージャ８４に吸着されて汚損されるが
、これがないので画像品位が低下することもな＜　、Ａ
ＰＣ制御を確実に行うことができるのである。

上述の如ク、ＡＰＣ？！ＩＩ御が行われた後は、画像形
成の為のイメージデータ信号ｂを出力する。従って感光
体上にはＡＰＣ制御に伴う潜像と、画像データに基づく
潜像とが形成されるが、ＡＰＣ制御に伴う潜像の後端と
画像データに基づく潜像との間の部分が現像位置にある
ときに、現像を行う為の所定電位の現像バイアスの印加
を開始することにより、画像データに基づく潜像に対し
てのみトナー現像を行う。

第４図における時間ｔは感光体表面の任意の部分が露光
位置８２から現像位置まで移動する時間である。第４図
に示すように、本実施例ではＡＰＣ制御の為のイメージ
データ信号ｂ，の出力の終了から時間ｔが経過した後に
現像バイアスの印加を開始するようにしている。

以上のようにして画像データに基づいて形成された潜像
がトナーによって顕像化され、この画像と同期するよう
に用紙の搬送を開始する。これにより現像されたトナー
画像が用紙上に転写される。

用紙１枚分に対応するイメージデーク信号ｂの出力が終
了すると、時間ｔの経過を待って現像バイアスをオフす
る。イメージデータ信号ｂの終了から次の用紙に対応す
るイメージデータ信号ｂの出力開始までの間、即ち像間
部においては再びＡＰＣ制御が行われるが、このＡＰＣ
制御に伴って形成される潜像は現像されず、前述したと
ころと同様のタイミングで現像ハイアスの印加を開始す
ることにより画像データに基づく潜像だけが現像される
。

なお、本実施例においては、ＡＰＣ制御中にお＆−１る
感光体ドラムへのトナーの付着を防止するのに現像ハイ
アスを印加しない構成としてあるが、これに代えてトナ
ーが感光体ドラム上の静電潜像に付着しない、つまり現
像されない程度のバイアス電圧を印加する構成としても
良い。

〔効果〕

以上のように本発明に係る電子写真プリンタにおいては
、像間部分、即ち用紙１枚分の画像形成が終了して次の
画像形成を開始するまでの時間、又は最初に画像形成を
開始する萌の時間においてレーザビームが投射されてＡ
ＰＣ制御が行われる。

この制？ＩＩＩ中、レーザビームは感光体の画像形成領
域へも投射されるので、高速のプリント機においてもＡ
ＰＣ制御を行う為の時間は十分確保できる。

そして、レーザビームにより露光されて感光体の画像形
成領域に形成される静電潜像に対しては、トナー画像に
現像しない電位に現像バイアスが制御されるので、感光
体−Ｌにトナーが付着することはなく、転写チャージャ
等の機器及び装置内が！一ナーによって汚１員されるこ
ともない。

このように高速のプリンタ機に対しても、確実にＡＰＣ
制御を行え、常に高品質の画像が得られる等、本発明は
優れた効果を奏する。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明に係る電子写真プリンタの装置構成を示
す模式図、第２図は感光体ドラム周辺の模式図、第３図
はレーザ駆動回路及びレーザヘノドのブロノク図、第４
図はＡＰＣ制御における各信号及び機器の出力及び作動
状態を示すタイミングチャートである。 １・・・イメージコントロール回路　２・・・レーザ駆
動回路　３・・・レーザヘソド　８・・・感光体ドラム
１０・・・プリント制御部　８３・・・現像器特　許　
出願人　　ミノルタカメラ株式会社代理人　弁理士　　
河　　野　　　登　　夫弟 図 弔 図

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、感光体を露光する為のレーザ光の出力を一定に保持
   すべく、レーザ光発生中に半導体レーザの駆動電流の制
   御を行う一方、前記感光体に対向する現像装置に所定電
   位のバイアス電圧を印加しつつ前記感光体上に形成され
   た静電潜像をトナーにて現像する電子写真プリンタにお
   いて、 画像間の所定タイミングで半導体レーザの駆動電流の制
   御を行う手段と、 半導体レーザの駆動電流の制御に伴って感光体上に形成
   された静電潜像が上記現像装置に対向する位置を通過す
   る期間、前記バイアス電圧を現像されない電位とするバ
   イアス電圧制御部と を有することを特徴とする電子写真プリンタ。