JPH05316304A - 画像形成装置 - Google Patents
画像形成装置Info
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- JPH05316304A JPH05316304A JP4116052A JP11605292A JPH05316304A JP H05316304 A JPH05316304 A JP H05316304A JP 4116052 A JP4116052 A JP 4116052A JP 11605292 A JP11605292 A JP 11605292A JP H05316304 A JPH05316304 A JP H05316304A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- laser
- semiconductor laser
- light
- amount
- circuit
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
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- Accessory Devices And Overall Control Thereof (AREA)
- Dot-Matrix Printers And Others (AREA)
- Control Of Exposure In Printing And Copying (AREA)
- Facsimile Scanning Arrangements (AREA)
- Laser Beam Printer (AREA)
- Exposure Or Original Feeding In Electrophotography (AREA)
- Control Or Security For Electrophotography (AREA)
- Semiconductor Lasers (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【目的】 周囲環境温度の変動にかかわらず、常に安定
したレーザ発光量を得ることができるようにすることに
ある。 【構成】 この画像形成装置は、半導体レーザ137の
発振光を画像露光用の光源として電子写真方式により画
像を形成する装置で、レーザ発光量の変動を検知する検
知手段137b,305,311,312と半導体レー
ザの周囲環境温度を検知する温度センサ136とを有
し、周囲環境温度の変動に応じて検知したレーザ発光量
の変動値に基づいてレーザ発光量を補正する手段13
5,307,306,308,309を有する。
したレーザ発光量を得ることができるようにすることに
ある。 【構成】 この画像形成装置は、半導体レーザ137の
発振光を画像露光用の光源として電子写真方式により画
像を形成する装置で、レーザ発光量の変動を検知する検
知手段137b,305,311,312と半導体レー
ザの周囲環境温度を検知する温度センサ136とを有
し、周囲環境温度の変動に応じて検知したレーザ発光量
の変動値に基づいてレーザ発光量を補正する手段13
5,307,306,308,309を有する。
Description
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、レーザ発光素子を用い
て画像露光を行うレーザビームプリンタのような画像形
成装置に関する。
て画像露光を行うレーザビームプリンタのような画像形
成装置に関する。
【0002】
【従来の技術】従来、半導体レーザの発振光を画像露光
用の光源とした電子写真方式の画像形成装置では、一般
に図1に示すように、画像読取装置やパーソナルコンピ
ュータ等の画像データ生成部1から入力したデジタルデ
ータをD/A(デジタル・アナログ)変換器2によって
対応するアナログ量に変換し、パルス幅変調回路3でそ
のアナログ量に対応したパルスデータを生成し、このパ
ルスデータをドライブ回路4に通すことによって半導体
レーザ5をON・OFF発光させ、これにより半導体レ
ーザ5から出射したレーザビームを図示しない感光ドラ
ム上に走査することで、この感光ドラム上に静電潜像を
形成している。
用の光源とした電子写真方式の画像形成装置では、一般
に図1に示すように、画像読取装置やパーソナルコンピ
ュータ等の画像データ生成部1から入力したデジタルデ
ータをD/A(デジタル・アナログ)変換器2によって
対応するアナログ量に変換し、パルス幅変調回路3でそ
のアナログ量に対応したパルスデータを生成し、このパ
ルスデータをドライブ回路4に通すことによって半導体
レーザ5をON・OFF発光させ、これにより半導体レ
ーザ5から出射したレーザビームを図示しない感光ドラ
ム上に走査することで、この感光ドラム上に静電潜像を
形成している。
【0003】ところが、半導体レーザ5は図2に示すよ
うに、発光させると自己発熱により発光光量が減少して
行く特性を持っているので、光量を常に一定に保つため
に、温度調整手段6(例えば、ペルチェ素子等)を半導
体レーザ5に接触するように取り付け、プリンタ制御回
路7で常に半導体レーザ5の温度が一定になるように制
御している。
うに、発光させると自己発熱により発光光量が減少して
行く特性を持っているので、光量を常に一定に保つため
に、温度調整手段6(例えば、ペルチェ素子等)を半導
体レーザ5に接触するように取り付け、プリンタ制御回
路7で常に半導体レーザ5の温度が一定になるように制
御している。
【0004】しかし、ペルチェ素子等の温度調整手段6
は高価であって、またその素子等を取り付けるためのス
ペースが必要であり、さらには温度制御回路7の制御誤
差のために制御温度が多少ばらついて半導体レーザ5か
らのレーザ光の光量が変化するという問題があった。
は高価であって、またその素子等を取り付けるためのス
ペースが必要であり、さらには温度制御回路7の制御誤
差のために制御温度が多少ばらついて半導体レーザ5か
らのレーザ光の光量が変化するという問題があった。
【0005】そこで、以上の問題を回避するため、半導
体レーザの温度を制御するのではなく、半導体レーザに
内蔵しているモニタ用フォトダイオードの出力を検出し
て、このフォトダイオード出力が一定になるようにフィ
ードバック制御して発光光量を安定化させる方法とし
て、オートパワーコントロール(APC)という手段が
ある。図3はこのAPCの基本的な回路構成を示す。本
図において、11は半導体レーザのケースの中に入って
いる半導体のレーザチップであって、このチップ11に
順方向に電圧を加えて電流を流すことにより発光する。
12は同じく上記ケースの中に入っているモニタ用フォ
トダイオードであって、レーザチップ11からの光の一
部を受光して、受光した光量に応じた電流が流れる。
体レーザの温度を制御するのではなく、半導体レーザに
内蔵しているモニタ用フォトダイオードの出力を検出し
て、このフォトダイオード出力が一定になるようにフィ
ードバック制御して発光光量を安定化させる方法とし
て、オートパワーコントロール(APC)という手段が
ある。図3はこのAPCの基本的な回路構成を示す。本
図において、11は半導体レーザのケースの中に入って
いる半導体のレーザチップであって、このチップ11に
順方向に電圧を加えて電流を流すことにより発光する。
12は同じく上記ケースの中に入っているモニタ用フォ
トダイオードであって、レーザチップ11からの光の一
部を受光して、受光した光量に応じた電流が流れる。
【0006】すなわち、基準電圧発生部13から発生し
た基準電圧に対応した電流がレーザチップ11に流れる
ように、ドライブ回路14が定電流回路15に加える電
圧を制御する。これにより、レーザチップ11の端面が
発光し、その光の一部がモニタ用フォトダイオード12
に照射し、モニタ用フォトダイオード12に電流が流れ
る。この電流を電流−電圧変換部16で電圧に変換し、
増幅器17を通してドライブ回路14にフィードバック
し、これを基準電圧回路13の基準電圧とドライブ回路
14で比較して、フィードバック電圧が基準電圧よりも
大きければレーザチップ11に流れる電流を少なくし、
また小さければレーザチップ11に流す電流を増加させ
るようにドライブ回路14が制御する。
た基準電圧に対応した電流がレーザチップ11に流れる
ように、ドライブ回路14が定電流回路15に加える電
圧を制御する。これにより、レーザチップ11の端面が
発光し、その光の一部がモニタ用フォトダイオード12
に照射し、モニタ用フォトダイオード12に電流が流れ
る。この電流を電流−電圧変換部16で電圧に変換し、
増幅器17を通してドライブ回路14にフィードバック
し、これを基準電圧回路13の基準電圧とドライブ回路
14で比較して、フィードバック電圧が基準電圧よりも
大きければレーザチップ11に流れる電流を少なくし、
また小さければレーザチップ11に流す電流を増加させ
るようにドライブ回路14が制御する。
【0007】このような構成にしてAPC動作をするこ
とにより、高価な温度調整手段を使わずに、比較的廉価
な電気部品で発光光量を安定化することができる。
とにより、高価な温度調整手段を使わずに、比較的廉価
な電気部品で発光光量を安定化することができる。
【0008】
【発明が解決しようとする課題】しかし、上述のような
APC動作を行っても、半導体レーザの周囲環境温度が
変化すると、図4に示すように、温度の影響を受けてモ
ニタ用フォトダイオード12の出力が変動してしまい、
その結果レーザチップ11の出力光量も変化してしまう
という問題があった。また、周囲環境温度の上昇に伴っ
てモニタ用フォトダイオード12の出力変動が図4のA
の特性のように増加するか、図4のBの特性のように減
少するか、またその変化量ΔIs等は各々の半導体レー
ザごとに違い、一定ではない。
APC動作を行っても、半導体レーザの周囲環境温度が
変化すると、図4に示すように、温度の影響を受けてモ
ニタ用フォトダイオード12の出力が変動してしまい、
その結果レーザチップ11の出力光量も変化してしまう
という問題があった。また、周囲環境温度の上昇に伴っ
てモニタ用フォトダイオード12の出力変動が図4のA
の特性のように増加するか、図4のBの特性のように減
少するか、またその変化量ΔIs等は各々の半導体レー
ザごとに違い、一定ではない。
【0009】例えば、モニタ用フォトダイオード12の
出力の温度特性が図4のBのようであったとすると、従
来のAPCの動作原理では前述のようにモニタ用フォト
ダイオード12の出力を検出し、この検出した出力が図
5のBに示すように一定になるようにレーザチップ11
の発光光量を制御するので、APCを動作させると、結
果的に図5のAに示すように、周囲環境温度の環境にと
もない、モニタ用フォトダイオード12の出力の変動分
だけレーザチップ11の光量を押し上げることとなるた
め、APC動作を行っているにも拘らず周囲環境温度の
変化によってレーザ発光量が変わってしまうという現象
が起きていた。
出力の温度特性が図4のBのようであったとすると、従
来のAPCの動作原理では前述のようにモニタ用フォト
ダイオード12の出力を検出し、この検出した出力が図
5のBに示すように一定になるようにレーザチップ11
の発光光量を制御するので、APCを動作させると、結
果的に図5のAに示すように、周囲環境温度の環境にと
もない、モニタ用フォトダイオード12の出力の変動分
だけレーザチップ11の光量を押し上げることとなるた
め、APC動作を行っているにも拘らず周囲環境温度の
変化によってレーザ発光量が変わってしまうという現象
が起きていた。
【0010】本発明は、上述のような問題点を解消する
ため、周囲環境温度の変動に拘らず、常に安定したレー
ザ発光量を得ることができ、ひいては画質の安定が図れ
る画像形成装置を提供することを目的とする。
ため、周囲環境温度の変動に拘らず、常に安定したレー
ザ発光量を得ることができ、ひいては画質の安定が図れ
る画像形成装置を提供することを目的とする。
【0011】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するた
め、本発明は、半導体レーザの発振光を画像露光用の光
源とする電子写真方式の画像形成装置において、前記半
導体レーザの周囲環境温度を検知する温度検知手段と、
前記半導体レーザの発光光量の変動を検知する発光光量
変動検知手段と、前記温度検知手段の検知出力と前記発
光光量変動検知手段の検知出力とに基づいて前記半導体
レーザの発光量を補正するレーザ発光量補正手段とを具
備したことを特徴とする。
め、本発明は、半導体レーザの発振光を画像露光用の光
源とする電子写真方式の画像形成装置において、前記半
導体レーザの周囲環境温度を検知する温度検知手段と、
前記半導体レーザの発光光量の変動を検知する発光光量
変動検知手段と、前記温度検知手段の検知出力と前記発
光光量変動検知手段の検知出力とに基づいて前記半導体
レーザの発光量を補正するレーザ発光量補正手段とを具
備したことを特徴とする。
【0012】また、本発明は、その一形態として、前記
発光光量変動検知手段は、画像形成動作開始直後の前記
半導体レーザの発光光量から得られる出力電圧と、一定
温度変化時あるいは一定時間経過時の前記発光光量から
得られる出力電圧とを比較し、両出力電圧の差分を得る
ことにより、前記半導体レーザの発光光量の変動を検知
することを特徴とする。
発光光量変動検知手段は、画像形成動作開始直後の前記
半導体レーザの発光光量から得られる出力電圧と、一定
温度変化時あるいは一定時間経過時の前記発光光量から
得られる出力電圧とを比較し、両出力電圧の差分を得る
ことにより、前記半導体レーザの発光光量の変動を検知
することを特徴とする。
【0013】また、本発明は、他の形態として、前記レ
ーザ発光量補正手段は、前記差分の値を現在の発光光量
から得られる出力電圧に加算し、あるいは減算すること
により、前記半導体レーザの発光量を補正することを特
徴とする。
ーザ発光量補正手段は、前記差分の値を現在の発光光量
から得られる出力電圧に加算し、あるいは減算すること
により、前記半導体レーザの発光量を補正することを特
徴とする。
【0014】
【作用】本発明では、周囲環境温度の変動によるレーザ
発光光量の変動を検知して、この発光光量を補正するよ
うにしたので、常に安定したレーザ発光量を得ることが
できる。
発光光量の変動を検知して、この発光光量を補正するよ
うにしたので、常に安定したレーザ発光量を得ることが
できる。
【0015】
【実施例】以下、図面を参照して本発明の実施例を詳細
に説明する。
に説明する。
【0016】図6は本発明の一実施例によるレーザ駆動
回路を備えた電子写真式の画像形成装置(レーザビーム
プリンタ)の構成を示す。図7は図6のレーザ露光系の
構造を示す。図6および図7において、101は複写す
べき原稿を載置する原稿台ガラス、102はそのガラス
101上に載置した原稿を押える原稿圧板である。10
3は操作部であって、スタートスイッチ104,表示部
105,テンキー106等で構成されている。107は
原稿を照射する露光ランプ、108,109,110は
露光ランプ107によって照射された原稿からの反射光
をカラーイメージセンサ111に結像させるためのミラ
ー、112はその光学系に配置した結像レンズ、113
はイメージセンサ111からの画像信号に対し原稿画像
を忠実に再現するように各種補正をかけ、レーザを点灯
させるための画像データを生成する画像処理回路であ
る。
回路を備えた電子写真式の画像形成装置(レーザビーム
プリンタ)の構成を示す。図7は図6のレーザ露光系の
構造を示す。図6および図7において、101は複写す
べき原稿を載置する原稿台ガラス、102はそのガラス
101上に載置した原稿を押える原稿圧板である。10
3は操作部であって、スタートスイッチ104,表示部
105,テンキー106等で構成されている。107は
原稿を照射する露光ランプ、108,109,110は
露光ランプ107によって照射された原稿からの反射光
をカラーイメージセンサ111に結像させるためのミラ
ー、112はその光学系に配置した結像レンズ、113
はイメージセンサ111からの画像信号に対し原稿画像
を忠実に再現するように各種補正をかけ、レーザを点灯
させるための画像データを生成する画像処理回路であ
る。
【0017】114は本発明に係るレーザ駆動回路、1
15は半導体レーザ137からのレーザ光を感光ドラム
116上に走査するための回転多面体ミラー(ポリゴン
ミラー)、117は回転多面体ミラー115を回転させ
るためのDCモータ(ポリゴンモータ)であり、モータ
117の出力軸に回転多面体ミラー115が取り付けら
れている。118は回転多面体ミラー115によって走
査されたレーザ光をレンズ119を通して感光ドラム1
16へ照射させるためのミラーである。
15は半導体レーザ137からのレーザ光を感光ドラム
116上に走査するための回転多面体ミラー(ポリゴン
ミラー)、117は回転多面体ミラー115を回転させ
るためのDCモータ(ポリゴンモータ)であり、モータ
117の出力軸に回転多面体ミラー115が取り付けら
れている。118は回転多面体ミラー115によって走
査されたレーザ光をレンズ119を通して感光ドラム1
16へ照射させるためのミラーである。
【0018】139は感光ドラム116の表面にマイナ
スコロナ放電する帯電極、120は感光ドラム116に
形成された静電潜像を可視像化する現像器、121は転
写効率を上げるための帯電極、122は可視像化された
原稿画像をカセット123または124から給紙ローラ
125または126および搬送ローラ127または12
8と、レジストローラ129によって送給された複写紙
に転写する転写極、130は原稿画像が転写された複写
紙を感光ドラム116から分離する分離極、131は感
光ドラム116の残存トナーを清掃して回収するクリー
ナである。また、132は転写された複写紙を搬送する
搬送ベルト、133はその搬送された複写紙のトナーを
熱定着する定着ローラ、134は複写を完了した複写紙
を受ける排紙トレイである。
スコロナ放電する帯電極、120は感光ドラム116に
形成された静電潜像を可視像化する現像器、121は転
写効率を上げるための帯電極、122は可視像化された
原稿画像をカセット123または124から給紙ローラ
125または126および搬送ローラ127または12
8と、レジストローラ129によって送給された複写紙
に転写する転写極、130は原稿画像が転写された複写
紙を感光ドラム116から分離する分離極、131は感
光ドラム116の残存トナーを清掃して回収するクリー
ナである。また、132は転写された複写紙を搬送する
搬送ベルト、133はその搬送された複写紙のトナーを
熱定着する定着ローラ、134は複写を完了した複写紙
を受ける排紙トレイである。
【0019】さらに、135は感光ドラム116の回転
や図示しない各種クラッチ,ソレノイドを制御したり、
温度センサ136により半導体レーザの周囲温度を検出
したり、レーザ駆動回路の制御を行うプリンタ制御回路
である。
や図示しない各種クラッチ,ソレノイドを制御したり、
温度センサ136により半導体レーザの周囲温度を検出
したり、レーザ駆動回路の制御を行うプリンタ制御回路
である。
【0020】図8は図6および図7のレーザ駆動回路1
14の回路構成例を示す。図8において、137は半導
体レーザであって、その円筒状のケースの中にレーザチ
ップ137aとモニタ用フォトダイオード137bが取
り付けられている。301はアナログ的なスイッチであ
って、その制御線C1にはプリンタ制御回路135から
図9のAに示すようなパルス波形の信号が与えられ、図
9のt1 の区間に図8の信号線m1とm2の間が導通状
態となる。
14の回路構成例を示す。図8において、137は半導
体レーザであって、その円筒状のケースの中にレーザチ
ップ137aとモニタ用フォトダイオード137bが取
り付けられている。301はアナログ的なスイッチであ
って、その制御線C1にはプリンタ制御回路135から
図9のAに示すようなパルス波形の信号が与えられ、図
9のt1 の区間に図8の信号線m1とm2の間が導通状
態となる。
【0021】302はパルス幅変調回路である。画像処
理回路113の画像データ生成部313からのデジタル
の画像データをD/A(デジタル・アナログ)変換器3
03によってアナログ信号化し、パルス幅変調回路30
2はこのアナログ信号の出力電圧によってパルスのデュ
ーティ比を変えるもので、アナログスイッチ301の制
御線C1と同じ信号で同期がとられ、レーザ駆動IC
(集積回路)304に対して図9のBに示すような波形
の信号を与える。図9のBにおいてt2 の区間はレーザ
光が感光ドラム116の端から端まで走査する時間であ
り、この区間のうちt4 の区間が画像領域内であって、
画像データにより受光する区間である。また、図9のB
におけるt3 の区間は画像領域外であり、感光ドラム1
16上には何も露光されない。この区間t3 ではAPC
動作をさせるために最大の出力で半導体レーザ137を
DC(直流)点灯させている。
理回路113の画像データ生成部313からのデジタル
の画像データをD/A(デジタル・アナログ)変換器3
03によってアナログ信号化し、パルス幅変調回路30
2はこのアナログ信号の出力電圧によってパルスのデュ
ーティ比を変えるもので、アナログスイッチ301の制
御線C1と同じ信号で同期がとられ、レーザ駆動IC
(集積回路)304に対して図9のBに示すような波形
の信号を与える。図9のBにおいてt2 の区間はレーザ
光が感光ドラム116の端から端まで走査する時間であ
り、この区間のうちt4 の区間が画像領域内であって、
画像データにより受光する区間である。また、図9のB
におけるt3 の区間は画像領域外であり、感光ドラム1
16上には何も露光されない。この区間t3 ではAPC
動作をさせるために最大の出力で半導体レーザ137を
DC(直流)点灯させている。
【0022】305はレーザチップ137aの発光によ
りモニタ用フォトダイオード137bに流れた電流を電
圧に変換するI−V(電流−電圧)変換回路であり、3
06はレーザチップ137aのレーザ発光量の最大出力
を設定し、かつI−V変換回路305の出力電圧を比較
するコンパレータである。すなわち、レーザチップ13
7aの最大光出力は、プリンタ制御回路135からのデ
ジタルデータをD/A変換器307でアナログ値に変換
することにより、コンパレータ306で設定される。ま
た、レーザ駆動IC304に画像データが与えられてか
らレーザ137が発光するまでの時間を短縮するため
に、バイアス電流をレーザチップ137aに流す必要が
あるので、レーザチップ137aに対しバイアス加算回
路308でバイアスを加え、レーザ発光しない程度の電
流を常に流している。309はバイアス加算回路308
からの出力電圧にしたがってレーザチップ137aにバ
イアス電流を流す定電流回路である。
りモニタ用フォトダイオード137bに流れた電流を電
圧に変換するI−V(電流−電圧)変換回路であり、3
06はレーザチップ137aのレーザ発光量の最大出力
を設定し、かつI−V変換回路305の出力電圧を比較
するコンパレータである。すなわち、レーザチップ13
7aの最大光出力は、プリンタ制御回路135からのデ
ジタルデータをD/A変換器307でアナログ値に変換
することにより、コンパレータ306で設定される。ま
た、レーザ駆動IC304に画像データが与えられてか
らレーザ137が発光するまでの時間を短縮するため
に、バイアス電流をレーザチップ137aに流す必要が
あるので、レーザチップ137aに対しバイアス加算回
路308でバイアスを加え、レーザ発光しない程度の電
流を常に流している。309はバイアス加算回路308
からの出力電圧にしたがってレーザチップ137aにバ
イアス電流を流す定電流回路である。
【0023】また、310はレーザチップ137aに流
す最大の電流を決める動作電流設定回路である。また、
I−V変換回路305の出力電圧はボルテージフォロワ
回路311を通してA/D(アナログ・デジタル)変換
器312でデジタルデータに変換し、プリンタ制御回路
135へ入力される。
す最大の電流を決める動作電流設定回路である。また、
I−V変換回路305の出力電圧はボルテージフォロワ
回路311を通してA/D(アナログ・デジタル)変換
器312でデジタルデータに変換し、プリンタ制御回路
135へ入力される。
【0024】次に、上記の構成における動作例を説明す
る。
る。
【0025】まず、オペレータが原稿台ガラス101に
原稿を載置し、原稿圧板102を下ろしてスタートスイ
ッチ104を押すと、装置は一連の複写動作を開始す
る。すなわち、プリンタ制御回路135はDCモータ1
17を介して回転多面体ミラー115を回転させる。そ
して、図示しない原稿を露光ランプ107により照射し
ながらスキャニングし、そのときの反射光をミラー10
8,109,110を用いて結像レンズ112を通して
イメージセンサ111に結像させる。このようにして、
イメージセンサ111で読み取った画像信号を画像処理
回路113において各種補正をかけ、レーザ駆動回路1
14へ送る。
原稿を載置し、原稿圧板102を下ろしてスタートスイ
ッチ104を押すと、装置は一連の複写動作を開始す
る。すなわち、プリンタ制御回路135はDCモータ1
17を介して回転多面体ミラー115を回転させる。そ
して、図示しない原稿を露光ランプ107により照射し
ながらスキャニングし、そのときの反射光をミラー10
8,109,110を用いて結像レンズ112を通して
イメージセンサ111に結像させる。このようにして、
イメージセンサ111で読み取った画像信号を画像処理
回路113において各種補正をかけ、レーザ駆動回路1
14へ送る。
【0026】レーザ駆動回路114ではこの画像信号を
D/A変換器303でアナログ信号に変換し、パルス幅
変調回路302によって図9のAと同じ同期信号C1′
で同期を取り、図9のBに示すような信号をレーザ駆動
IC304に与える。すると、バイアス電流+(動作電
流設定回路310で設定した)最大電流が図9のBに示
すt3 の区間およびt4 のH(ハイ)レベルの区間t
4 ′においてレーザチップ137aに流れる。このと
き、実際に感光ドラム116に潜像形成が行われるのは
t4 の区間であって、t3 の区間は画像領域外であり、
APC動作用のサンプリングに利用される。
D/A変換器303でアナログ信号に変換し、パルス幅
変調回路302によって図9のAと同じ同期信号C1′
で同期を取り、図9のBに示すような信号をレーザ駆動
IC304に与える。すると、バイアス電流+(動作電
流設定回路310で設定した)最大電流が図9のBに示
すt3 の区間およびt4 のH(ハイ)レベルの区間t
4 ′においてレーザチップ137aに流れる。このと
き、実際に感光ドラム116に潜像形成が行われるのは
t4 の区間であって、t3 の区間は画像領域外であり、
APC動作用のサンプリングに利用される。
【0027】レーザチップ137aからのレーザ光をモ
ニタ用フォトダイオード137bが受けると、そのレー
ザ光の光量に応じた電流がモニタ用フォトダイオード1
37bに流れ、この電流をI−V変換回路305で電圧
として取り出す。このときのm1点の出力電圧は図9の
Cのようになる。そして、コンパレータ306におい
て、所定の最大光出力が出ているか否かを比較するた
め、アナログスイッチ301の制御線C1に図9のAに
示す同期信号をプリンタ制御回路135から与えて、t
3 の区間の出力電圧をサンプリングする。すると、m2
の電圧はR(抵抗)とC(キャパシタ)の作用により図
9のDのようになる。この出力電圧をコンパレータ30
6の非反転入力に与えると同時に、この出力電圧をボル
テージフォロワ回路311を通してA/D変換器312
によってデジタル値に変えてプリンタ制御回路135に
与え、ひとまずこの値をプリンタ制御回路135内のメ
モリに記憶させる。
ニタ用フォトダイオード137bが受けると、そのレー
ザ光の光量に応じた電流がモニタ用フォトダイオード1
37bに流れ、この電流をI−V変換回路305で電圧
として取り出す。このときのm1点の出力電圧は図9の
Cのようになる。そして、コンパレータ306におい
て、所定の最大光出力が出ているか否かを比較するた
め、アナログスイッチ301の制御線C1に図9のAに
示す同期信号をプリンタ制御回路135から与えて、t
3 の区間の出力電圧をサンプリングする。すると、m2
の電圧はR(抵抗)とC(キャパシタ)の作用により図
9のDのようになる。この出力電圧をコンパレータ30
6の非反転入力に与えると同時に、この出力電圧をボル
テージフォロワ回路311を通してA/D変換器312
によってデジタル値に変えてプリンタ制御回路135に
与え、ひとまずこの値をプリンタ制御回路135内のメ
モリに記憶させる。
【0028】コンパレータ306の反転入力はプリンタ
制御回路135とD/A変換回路307とで、所定の最
大光出力にするために必要な電圧値にあらかじめ設定さ
れており、コンパレータ306はこの電圧値と実際のレ
ーザ発光により得た出力電圧値とを比較して差電圧を取
り出す。この差電圧をバイアス加算回路308の非反転
入力に与え、前以てその反転入力に設定されたバイアス
電圧(流)に加える、あるいは引くと、レーザチップ1
37aの最大光出力が変化する。
制御回路135とD/A変換回路307とで、所定の最
大光出力にするために必要な電圧値にあらかじめ設定さ
れており、コンパレータ306はこの電圧値と実際のレ
ーザ発光により得た出力電圧値とを比較して差電圧を取
り出す。この差電圧をバイアス加算回路308の非反転
入力に与え、前以てその反転入力に設定されたバイアス
電圧(流)に加える、あるいは引くと、レーザチップ1
37aの最大光出力が変化する。
【0029】このようにして安定化されたレーザ光はD
Cモータ117によって回転している回転多面体ミラー
115で反射し、レンズ119、ミラー118を経て感
光ドラム116上に結像する。
Cモータ117によって回転している回転多面体ミラー
115で反射し、レンズ119、ミラー118を経て感
光ドラム116上に結像する。
【0030】感光ドラム116は帯電極139により負
の電荷が一様に与えられており、結像したレーザ光の画
像信号によって原稿画像に対応した静電潜像が感光ドラ
ム116の表面に形成される。この静電潜像は、現像器
120によりトナーが付着されて可視像化される。
の電荷が一様に与えられており、結像したレーザ光の画
像信号によって原稿画像に対応した静電潜像が感光ドラ
ム116の表面に形成される。この静電潜像は、現像器
120によりトナーが付着されて可視像化される。
【0031】一方、カセット123または124から給
紙ローラ125または126、および搬送ローラ127
または128によって送られた記録紙は、上記可視像の
先端とこの記録紙の先端とが一致するようにタイミング
が取られ、レジストローラ129により送給される。こ
の記録紙に、上記感光ドラム116の可視像が転写極1
22によって転写される。トナー画像が転写された記録
紙は、分離極130によって感光ドラム116から分離
され、搬送ベルト132により定着ローラ133へ送ら
れる。この定着ローラ133でトナーが定着されて複写
が完了した記録紙は、排紙トレイ134上に排出され
る。
紙ローラ125または126、および搬送ローラ127
または128によって送られた記録紙は、上記可視像の
先端とこの記録紙の先端とが一致するようにタイミング
が取られ、レジストローラ129により送給される。こ
の記録紙に、上記感光ドラム116の可視像が転写極1
22によって転写される。トナー画像が転写された記録
紙は、分離極130によって感光ドラム116から分離
され、搬送ベルト132により定着ローラ133へ送ら
れる。この定着ローラ133でトナーが定着されて複写
が完了した記録紙は、排紙トレイ134上に排出され
る。
【0032】また、上記の転写を終えた感光ドラム11
6に残存したトナーはクリーナ131によって清掃,回
収され、次の画像形成のための準備を行う。
6に残存したトナーはクリーナ131によって清掃,回
収され、次の画像形成のための準備を行う。
【0033】このようにして、一連の複写動作が行われ
るが、プリンタ制御回路135は温度センサ136によ
り半導体レーザ137の周囲環境温度を常に監視してお
り、複写動作開始直後に比べてあらかじめ決めたある一
定以上に周囲環境温度が変化すると、図10のフローチ
ャートに示す制御手順にしたがって発光光量の補正制御
を行う。
るが、プリンタ制御回路135は温度センサ136によ
り半導体レーザ137の周囲環境温度を常に監視してお
り、複写動作開始直後に比べてあらかじめ決めたある一
定以上に周囲環境温度が変化すると、図10のフローチ
ャートに示す制御手順にしたがって発光光量の補正制御
を行う。
【0034】すなわち、複写動作直後に最大光出力(区
間t3 )をボルテージフォロワ回路311を通してA/
D変換器312によってサンプリングする(ステップS
1,S2)。その後の複写動作中の半導体レーザ137
の周囲環境温度を温度センサ136を用いて測定して
(ステップS3)、ある一定以上、周囲環境温度が変化
した場合には(ステップS4)、再び最大光出力をサン
プリングして前にサンプリングした電圧値と比較してそ
の差分を取り、この差分値をD/A変換器307に与え
ているデジタルデータに加・減算することにより半導体
レーザ137の最大光出力を変化させる(ステップS
5)。
間t3 )をボルテージフォロワ回路311を通してA/
D変換器312によってサンプリングする(ステップS
1,S2)。その後の複写動作中の半導体レーザ137
の周囲環境温度を温度センサ136を用いて測定して
(ステップS3)、ある一定以上、周囲環境温度が変化
した場合には(ステップS4)、再び最大光出力をサン
プリングして前にサンプリングした電圧値と比較してそ
の差分を取り、この差分値をD/A変換器307に与え
ているデジタルデータに加・減算することにより半導体
レーザ137の最大光出力を変化させる(ステップS
5)。
【0035】以上の処理を複写動作が終了するまで行う
(ステップS6)ことにより、発光光量の補正を行う。
なお、この発光光量補正動作は画像に影響を与えないタ
イミング、たとえば記録紙と次の記録紙の間等で行うの
が好ましい。
(ステップS6)ことにより、発光光量の補正を行う。
なお、この発光光量補正動作は画像に影響を与えないタ
イミング、たとえば記録紙と次の記録紙の間等で行うの
が好ましい。
【0036】(他の実施例)上記の本発明の実施例では
半導体レーザ137の周囲環境温度を温度センサ136
により測定し、その温度変化がある一定値を越えたとき
に半導体レーザ137の発光光量の補正を行っている
が、このような温度センサは使わずに温度変化に関係な
く、常に複写動作直後の最大光出力のサンプリング値と
現在の最大光出力のサンプリング値を比較して、その差
分値で発光光量の補正を行ってもよい。
半導体レーザ137の周囲環境温度を温度センサ136
により測定し、その温度変化がある一定値を越えたとき
に半導体レーザ137の発光光量の補正を行っている
が、このような温度センサは使わずに温度変化に関係な
く、常に複写動作直後の最大光出力のサンプリング値と
現在の最大光出力のサンプリング値を比較して、その差
分値で発光光量の補正を行ってもよい。
【0037】また、上記の本発明の実施例では、基本的
にプリンタ制御回路135側で半導体レーザ137の発
光光量の補正作業が行われたが、図11に示すように、
レーザ駆動回路側に発光光量補正用のハードウェアを設
けてプリンタ制御回路135は補正のタイミングだけを
与えるような構成にすることもできる。
にプリンタ制御回路135側で半導体レーザ137の発
光光量の補正作業が行われたが、図11に示すように、
レーザ駆動回路側に発光光量補正用のハードウェアを設
けてプリンタ制御回路135は補正のタイミングだけを
与えるような構成にすることもできる。
【0038】図11において、601は光量補正回路で
あり、プリンタ制御回路135が複写動作開始直後に、
図9のAと同じ信号を一定時間アナログスイッチ601
Cの制御線C2に与えることにより、図9のt3 の区間
の出力電圧をピークホールド回路601aで保持して、
演算増幅器(オペアンプ)601bの非反転入力に与え
たのち、アナログスイッチ601cを開状態にしてお
く。以降、複写動作中に、t3 の区間の出力電圧が変動
すると、演算増幅器601bの反転入力の電圧が変わ
り、前(複写動作開始直後)に保持した出力電圧との差
電圧が演算増幅器601bの出力に現れる。この差電圧
を次段の演算増幅器601dで現在の出力電圧に加算あ
るいは減算することにより、半導体レーザ137の最大
光出力の補正をリアルタイムで行うことができる。
あり、プリンタ制御回路135が複写動作開始直後に、
図9のAと同じ信号を一定時間アナログスイッチ601
Cの制御線C2に与えることにより、図9のt3 の区間
の出力電圧をピークホールド回路601aで保持して、
演算増幅器(オペアンプ)601bの非反転入力に与え
たのち、アナログスイッチ601cを開状態にしてお
く。以降、複写動作中に、t3 の区間の出力電圧が変動
すると、演算増幅器601bの反転入力の電圧が変わ
り、前(複写動作開始直後)に保持した出力電圧との差
電圧が演算増幅器601bの出力に現れる。この差電圧
を次段の演算増幅器601dで現在の出力電圧に加算あ
るいは減算することにより、半導体レーザ137の最大
光出力の補正をリアルタイムで行うことができる。
【0039】なお、図11ではコンパレータ306の反
転入力の電圧設定に可変抵抗器(ボリューム)を使用し
ているが、前述の第1実施例のように、D/A変換器を
用いてプリンタ制御回路135で設定できるようにして
も勿論よい。
転入力の電圧設定に可変抵抗器(ボリューム)を使用し
ているが、前述の第1実施例のように、D/A変換器を
用いてプリンタ制御回路135で設定できるようにして
も勿論よい。
【0040】
【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
半導体レーザの周囲環境温度の変化によるレーザ発光量
の変動を検知してその光量の補正をするようにしている
ので、常に安定したレーザ発光量を得ることができる。
半導体レーザの周囲環境温度の変化によるレーザ発光量
の変動を検知してその光量の補正をするようにしている
ので、常に安定したレーザ発光量を得ることができる。
【図1】従来のレーザ光源を用いた電子写真方式の画像
形成装置の概略回路構成を示すブロック図である。
形成装置の概略回路構成を示すブロック図である。
【図2】半導体レーザのレーザ温度に対する光出力変動
を示すグラフである。
を示すグラフである。
【図3】従来のオートパワーコントロール回路の基本的
な回路構成を示すブロック図である。
な回路構成を示すブロック図である。
【図4】モニタ用フォトダイオード出力の周囲環境温度
に対する変動特性を示すグラフである。
に対する変動特性を示すグラフである。
【図5】従来のAPC動作での周囲環境温度の上昇にと
もなう半導体レーザの光量変化を示すグラフである。
もなう半導体レーザの光量変化を示すグラフである。
【図6】本発明の一実施例の画像形成装置の内部構造を
示す縦断面図である。
示す縦断面図である。
【図7】図6のレーザ露光系の要部構造を示す斜視図で
ある。
ある。
【図8】図6および図7の本発明の一実施例におけるレ
ーザ駆動回路の回路構成例を示す回路図である。
ーザ駆動回路の回路構成例を示す回路図である。
【図9】図8の回路における信号の波形とタイミングを
示すタイミングチャートである。
示すタイミングチャートである。
【図10】図8のプリンタ制御系における制御手順を示
すフローチャートである。
すフローチャートである。
【図11】本発明の他の実施例のレーザ駆動回路の回路
構成を示す回路図である。
構成を示す回路図である。
113 画像処理回路 114 レーザ駆動回路 115 回転多面体ミラー 117 DCモータ 135 プリンタ制御回路 136 温度センサ 137 半導体レーザ 301 アナログスイッチ 302 パルス幅変調回路 303,307 D/A変換器 304 レーザ駆動IC 305 I−V変換回路 306 コンパレータ 308 バイアス加算回路 309 定電流回路 310 動作電流設定回路 601 光量補正回路
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.5 識別記号 庁内整理番号 FI 技術表示箇所 G03B 27/72 A 8507−2K H01S 3/18 // G03G 15/00 303 15/04 116 9122−2H
Claims (3)
- 【請求項1】 半導体レーザの発振光を画像露光用の光
源とする電子写真方式の画像形成装置において、 前記半導体レーザの周囲環境温度を検知する温度検知手
段と、 前記半導体レーザの発光光量の変動を検知する発光光量
変動検知手段と、 前記温度検知手段の検知出力と前記発光光量変動検知手
段の検知出力とに基づいて前記半導体レーザの発光量を
補正するレーザ発光量補正手段とを具備したことを特徴
とする画像形成装置。 - 【請求項2】 前記発光光量変動検知手段は、画像形成
動作開始直後の前記半導体レーザの発光光量から得られ
る出力電圧と、一定温度変化時あるいは一定時間経過時
の前記発光光量から得られる出力電圧とを比較し、両出
力電圧の差分を得ることにより、前記半導体レーザの発
光光量の変動を検知することを特徴とする請求項1に記
載の画像形成装置。 - 【請求項3】 前記レーザ発光量補正手段は、前記差分
の値を現在の発光光量から得られる出力電圧に加算し、
あるいは減算することにより、前記半導体レーザの発光
量を補正することを特徴とする請求項2に記載の画像形
成装置。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP4116052A JPH05316304A (ja) | 1992-05-08 | 1992-05-08 | 画像形成装置 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP4116052A JPH05316304A (ja) | 1992-05-08 | 1992-05-08 | 画像形成装置 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH05316304A true JPH05316304A (ja) | 1993-11-26 |
Family
ID=14677517
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP4116052A Pending JPH05316304A (ja) | 1992-05-08 | 1992-05-08 | 画像形成装置 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JPH05316304A (ja) |
Cited By (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2007042795A (ja) * | 2005-08-02 | 2007-02-15 | Brother Ind Ltd | 半導体レーザ駆動装置及び画像形成装置 |
JP2009059448A (ja) * | 2007-09-03 | 2009-03-19 | Hitachi Ltd | レーザダイオードの制御方法及びレーザダイオード制御装置並びに情報記録再生装置 |
JP2012150338A (ja) * | 2011-01-20 | 2012-08-09 | Canon Inc | 画像形成装置 |
JP2012148508A (ja) * | 2011-01-20 | 2012-08-09 | Canon Inc | 画像形成装置 |
-
1992
- 1992-05-08 JP JP4116052A patent/JPH05316304A/ja active Pending
Cited By (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2007042795A (ja) * | 2005-08-02 | 2007-02-15 | Brother Ind Ltd | 半導体レーザ駆動装置及び画像形成装置 |
JP2009059448A (ja) * | 2007-09-03 | 2009-03-19 | Hitachi Ltd | レーザダイオードの制御方法及びレーザダイオード制御装置並びに情報記録再生装置 |
JP2012150338A (ja) * | 2011-01-20 | 2012-08-09 | Canon Inc | 画像形成装置 |
JP2012148508A (ja) * | 2011-01-20 | 2012-08-09 | Canon Inc | 画像形成装置 |
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