JPH0624037A

JPH0624037A - 画像形成装置

Info

Publication number: JPH0624037A
Application number: JP4181192A
Authority: JP
Inventors: Tomofumi Nakayama; 智文中山; Yoshihiro Funamizu; 善浩船水
Original assignee: Canon Inc
Current assignee: Canon Inc
Priority date: 1992-07-08
Filing date: 1992-07-08
Publication date: 1994-02-01

Abstract

(57)【要約】【目的】レーザ光源が置かれている雰囲気によって生
じるバイアス電流の影響を除去し、常に適切な画像を像
担持体上に形成し得るよう構成した画像形成装置を提供
すること。【構成】増幅器３０８で誤差増幅した信号は演算増幅
器３０９，トランジスタ３１０，抵抗３１１０によって
構成される定電流回路の目標値として入力され、誤差増
幅した信号電圧と抵抗３１１の端子間電圧が等しくなる
ように制御される（第１の電流源と制御手段になる）。
すなわち、比較器３０７の出力信号を誤差増幅器３０８
と３２３によって一定の比率で分割し、第１の電流源を
制御していることになる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は画像形成装置に関し、特
に光変調されたレーザ光を感光体や静電記録媒体等の像
担持面上に導光して、その面上に例えば静電潜像を形成
するようにした複写機，レーザビームプリンタ，ファク
シミリ等に好適な、画像形成装置に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】従来より、この種の画像形成装置におい
ては、光変調されたレーザ光を例えば回転多面鏡やｆ−
θレンズを有する光学走査系を利用して像担持体面上に
導光し、その像担持体面上を光走査して画像情報を形成
している。このような画像形成装置では、レーザ光源か
ら放射されるレーザ光の発光量が常に一定になるように
制御し、これにより画像情報を形成する際の性能向上を
計っている。

【０００３】レーザ光源として、半導体レーザを用いる
場合、半導体レーザから放射される発光量はレーザ素子
に流れる電流の大小や周囲温度や素子自体の温度の変化
に大きく影響される。

【０００４】そのため従来は、レーザ光源の温度を一定
にし、かつ、レーザ光源の駆動電流量が一定になるよう
に制御していたり、レーザ素子の発光量を検出すること
により常にレーザ発光量を一定に保つように電流量を制
御していた。

【０００５】また近年では、レーザの応答スピードを上
げ、画質の向上を計るために、半導体レーザに予め極小
量の電流（以下、バイアス電流と呼ぶ）を流す手法も提
案されている。

【０００６】この上記手法も、レーザ素子の温度を一定
に保ち、かつ、バイアス電流量が一定になるように制御
して画像形成を行っているか、または、発光量を検出す
ることにより常にレーザ発光量を一定に保つようにバイ
アス電流の電流量を制御している。

【０００７】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記従
来例では画質向上のためにバイアス電流を流し、レーザ
素子の温度制御を行うこと、および、一定電流に保つ制
御を行うことは、コストが非常にかかるという問題があ
る。

【０００８】また、バイアス電流値を制御しながら発光
量を一定に保つ方法においては、レーザ自身による自己
昇温に起因してバイアス電流値が変化し、バイアス電流
による発光量が大きく変化してしまい、静電潜像に大き
な悪影響を与えてしまうという問題がある。

【０００９】以下に、その説明をする。

【００１０】図１９は、レーザダイオード（ＬＤ）の電
流−光量（Ｉ−Ｌ）特性を示す。ここで縦軸はＬＤの光
量を、横軸はＬＤに流れる電流量を示している。また、
本図中の実線５０１はＬＤの温度が２５℃，５０２は１
０℃，５０３は５０℃の時のＩ−Ｌ特性である。

【００１１】図１９から解るように、温度が低い方が駆
動電流が少なくても同じ光出力が得られることが解る。

【００１２】図２０は、バイアス電流制御方式における
レーザ出力パワーと駆動電流値の関係を示した図であ
る。本図において、Ｉ_B10 ，Ｉ_B25 ，Ｉ_B50 はそれぞれ
ＬＤの素子温度が１０℃，２５℃，５０℃のときに必要
とされるバイアス電流値を示す。またＩ_P はパルス電流
（すなわち、画像データに相当する）を表す。従って、
Ｉ_B ＋Ｉ_P の合計値によってＬＤがＯＮ点灯することに
なる。

【００１３】いま、ＬＤがＯＮ点灯したときの目標パワ
ー値を６ｍＷとする。但し、パルス電流値Ｉ_P は温度に
依存することなく一定である。すなわち、ＬＤの素子温
度が変化していても、当然のことながらＩ_P の値は変化
しない。しかし、必要とされるバイアス電流値Ｉ_B は素
子温度によって変化し、１０℃のときはＩ_B10 ，２５℃
のときはＩ_B25 ，５０℃のときはＩ_B50 といった電流値
が必要となる。

【００１４】図２１は、図２０に示した低い出力パワー
領域を拡大した図である。本図において、バイアス電流
がＩ_B10 のときに得られる光パワーはＰ_B10 、バイアス
電流がＩ_B25 のときに得られる光パワーはＰ_B25 、バイ
アス電流がＩ_B50 のときに得られる光パワーはＰ_B50 と
なる。

【００１５】上述した各バイアス電流Ｉ_B によって得ら
れる光パワーの大小関係は、以下のとおりとなる。

【００１６】

【数１】Ｐ_B10 ＜Ｐ_B25 ＜Ｐ_B50 …（１）このことにより、ＬＤがＯＮのときに得られる光パワー
は、６ｍＷ一定に制御されることになるが、ＬＤがＯＦ
Ｆのときに得られる光パワーは、その素子温度に依存し
て変化してしまうことが解る。例えば、図２１に示した
ような画像データパルス（Ｖｉｄｅｏ）をＬＤに印加し
た場合、ＬＤがＯＮとなるときの光パワーは一定となる
が、ＬＤがＯＦＦのときに得られる光パワーはＬＤの素
子温度によって変化してしまうため、感光体に形成され
る静電潜像が変化してしまい、適切な複写ができないと
いう欠点が生じることになる。

【００１７】よって本発明の目的は上述の点に鑑み、レ
ーザ光源が置かれている雰囲気によって生じるバイアス
電流の影響を除去し、常に適切な画像を像担持体上に形
成し得るよう構成した画像形成装置を提供することにあ
る。

【００１８】

【課題を解決するための手段】かかる目的を達成するた
めに、本発明はレーザ光源に予めバイアス電流を供給
し、該レーザ光源からから出射したレーザ光に光変調を
施して像担持体面上に導光し、画像を形成する画像形成
装置において、前記レーザ光源からの発光量を検出する
発光量検出手段と、前記発光量検出手段からの出力に応
じて、前記バイアス電流を制御すると同時に、入力され
た画像データに対応したレーザ駆動電流を制御する制御
手段とを具備したものである。

【００１９】

【作用】本発明の上記構成によれば、レーザ光源にバイ
アス電流を供給する第１の電流と、画像データに対応し
たパルス電流を供給する第２の電流源を用い、発光量検
出手段からの出力に基づいて（例えば、一定の比率で分
け）各々の電流源を制御することにより、バイアス電流
による画像への影響を除去することができる。

【００２０】また、本発明の上記構成によれば、レーザ
の点灯時間を検出する手段をさらに設け、光変調をする
ためのレーザ駆動電流を一定に制御する第２の電流源に
電流目標値を複数設け、レーザ点灯時間の値、または、
レーザ光源の温度、さらには、原稿濃度によって上記目
標値を切り替えることにより、バイアス電流による画像
への影響を除去している。

【００２１】

【実施例】以下、本発明の実施例を詳細に説明する。

【００２２】実施例１図１は、本発明を適用した画像処理装置全体の断面図で
ある。本図において、原稿給送装置１上に積層された原
稿は、１枚ずつ順次原稿台ガラス面２上に搬送される。
原稿が搬送されると、スキャナー部分のランプ３が点灯
し、かつスキャナー・ユニット４が移動して原稿を照射
する。原稿の反射光はミラー５，６，７を介してレンズ
８を通過し、その後イメージセンサ分９に入力される。

【００２３】イメージセンサ部９に入力された画像信号
は、直接、あるいは、一旦図示しない画像メモリに記憶
され、再び読み出された後、露光制御部１０に入力され
る。そして露光制御部１０にて光信号に変換され、画像
信号に従い感光体１１を照射する。照射光によって感光
体１１上に作られた潜像は、現像器１２あるいは１３に
よって現像される。上記潜像とタイミングを併せて被転
写紙積載部１４あるいは１５より転写紙が搬送され、転
写部１６において、上記現像されたトナー像が転写され
る。転写されたトナー像は定着部１７にて被転写紙に定
着された後、排紙部１８より装置外部に排出される。

【００２４】図２は、図１に示した露光制御部１０を詳
細に示したブロック図である。本図において、半導体レ
ーザ光源２１より発せられた光ビームはコリメータレン
ズ２５および絞り２２によりほぼ平行光にされ、所定の
ビーム径で回転多面鏡２３に入射する。回転多面鏡２３
は矢印のような方向に等角速度の回転を行っており、こ
の回転に伴って入射した光ビームが連続的に角度を変え
る偏向ビームとなって反射される。偏向ビームとなった
光はｆ−θレンズ２４により集光作用を受ける。

【００２５】一方、ｆ−θレンズ２４は同時に走査の時
間的な直線性を保証するような歪曲収差の補正を行うた
めに、光ビームは、像担持体としての感光体１１の上に
図の矢印の方向に等速で結像される。感光体１１上への
データの書き込みは、半導体レーザ光源２１の光量制御
によって行われる。

【００２６】２８はセンサであり、感光体１１に画像情
報を書き出すタイミングを検出するための同期一要素を
構成している。通常は、一回の走査毎に光ビームの発光
のタイミングをとるように、走査領域外の位置にセンサ
２８が配置されている。センサ２８で走査ビームを検知
した時点から所定時間（ｔ秒後）に、書き出し信号を出
力する。

【００２７】次に、本実施例にかかわるレーザ光源２１
の駆動制御手段１００を図３を用いて説明する。図３に
おいて、２１は半導体レーザ光源である。３０１は半導
体レーザ光源２１内にあるレーザ素子（以下、ＬＤと呼
ぶ）であり、３０２はＬＤ３０１の光量を検出するため
のピンフォトダイオード（以下、ＰＤと呼ぶ）である。
ＰＤ３０２から出力される光量に比例した電流は電流−
電圧変換器３０３に入力され電圧に変換される。

【００２８】３０４はアナログスイッチであり、３１８
はアナログスイッチ３０４の開閉を制御するＳＹＮＣ信
号である。３０５は、電流−電圧変換した電圧をサンプ
ル／ホールドするコンデンサであり（サンプル／ホール
ドのタイミングは後に説明する。）、現在発光している
ＬＤ３０１の光量をコンデンサ３０５にホールドする。

【００２９】３０６は、ＬＤ３０１の発光量の目標電圧
である。比較器３０７でＬＤ３０１の現在の発光量と目
標値を比較して、その出力を後段の増幅器３０８および
３２３に入力させる。

【００３０】増幅器３０８で誤差増幅した信号は演算増
幅器（以下、オペアンプという）３０９，トランジスタ
３１０，抵抗３１１０によって構成される定電流回路の
目標値として入力され、誤差増幅した信号電圧と抵抗３
１１の端子間電圧が等しくなるように制御される（第１
の電流源と制御手段になる）。すなわち、比較器３０７
の出力信号を誤差増幅器３０８と３２３によって一定の
比率で分割し、第１の電流源を制御していることにな
る。

【００３１】３１９は、ＬＤ３０１をＯＮ／ＯＦＦする
画像信号（Ｖｉｄｅｏ信号）である。この信号３１９が
ＨＩ（ハイレベル）のときにＬＤ３０１はＯＮ（発光）
し、ＬＯＷ（ローレベル）のときはＯＦＦする。上記機
能を高速に達成するための相補回路が３１２である。

【００３２】増幅器３２３で誤差増幅した信号はオペア
ンプ３１３，トランジスタ３２０，抵抗３１４によって
構成される定電流回路の目標値として入力され、誤差増
幅した信号電圧と抵抗３１４の端子間電圧が等しくなる
ように制御される（第２の電流源と制御手段となる）。
すなわち、比較器３０７の出力信号を誤差増幅器３０８
と３２３によって一定の比率で分割し、第２の電流源を
制御していることになる。

【００３３】３３０はバイアス電流の目標値となる電圧
源であり、３３１はパルス電流（Ｖｉｄｅｏ信号３１９
に応答したレーザ駆動電流）の目標値となる電圧源であ
る。電圧源３３０の値として、Ｉ−Ｌ特性（電流−発光
パワー特性）におけるレーザ発光領域に達する手前の値
を設定する。すなわち、図４に示したＩ_THより小の値で
ある。

【００３４】図４において、下横軸は電流値、上横軸は
ＰＤ３０１の電流値、縦軸は発光パワーを示している。
１００１はＰＤ３０１のパワーと電流値の関係を示した
グラフである。１００２はＬＤ３０１のＩ−Ｌ特性を示
したグラフである。１００２において、グラフの傾きが
変化する点をＩ_THと呼ぶ。Ｉ_THより少ない電流によって
発光する領域は、ＬＥＤ発光領域という。この領域では
ＬＤ３０１はレーザ発光はせず、光パワーＬＥＤと同じ
程度の微弱パワーである。

【００３５】他方、Ｉ_THより大の領域は、レーザ発光領
域という。バイアス電流値の目標値は、このＩ_THより小
の領域に設定する。本実施例では、１００６にバイアス
電流値を設定している。バイアス電流値を１００６とし
たときのＰＤ３０１の出力は１００７となる。

【００３６】１００４はＰＤ３０１に発生する、バイア
ス点灯による電流値である。１００５は、パルス電流に
よって発生するＰＤ３０１の電流値である。本実施例で
は、ＰＤ３０１の電流出力を電圧変換しているため、１
００４および１００５を電圧に換算しなおした値が各々
電圧源３３０，３３１の電圧となる。

【００３７】次に、コンデンサ３０５にサンプル／ホー
ルドするタイミングを図５を用いて説明する。３１９は
図３に示したＶｉｄｅｏ信号である。４０２は画像書き
込みタイミング信号を発生するための（センサ２８に光
を照射する）ＬＤ強制ＯＮ信号である。４０１は画像を
感光体の上に形成するためのＬＤのＯＮ／ＯＦＦ信号
（パルス信号）である。３１８はアナログスイッチ３０
４の開閉制御を行うＳＹＮＣ（同期）信号であり、４０
３はＨＩレベル時にＯＮつまり、サンプル時となる。４
０４はＬＯＷレベルを示し、アナログスイッチ３０４が
ＯＦＦとなりコンデンサ３０５の電圧をホールドするホ
ールド信号となる。

【００３８】本実施例は、強制ＯＮ時（４０２）に現在
発光しているＬＤ３０１の光量をサンプルし、一定光量
を保つようにし、１ライン分の光量をホールドするよう
にしたレーザのオートパワーコントロールシステムとな
る。

【００３９】図６は、本実施例における光出力を示す図
である。本図において縦軸は光出力を、横軸は駆動電流
を示す。８０１は２５℃におけるＩ−Ｌ曲線であり、８
０２は５０℃におけるＩ−Ｌ曲線である。目標値は、６
ｍＷである。２５℃におけるバイアス電流値およびパル
ス電流値はＩ_B25 ，Ｉ_P25 であり、５０℃におけるバイ
アス電流値およびパルス電流値はＩ_B50 ，Ｉ_P50 であ
る。

【００４０】図６から解るように、バイアス電流値およ
びパルス電流値が温度によって変化している。そして、
バイアス電流値による発光量が変化していないことが解
る。上記により、Ｖｉｄｅｏ信号３１９のＯＦＦ時のバ
イアス電流による発光量は変化しない。

【００４１】実施例２図７は、本発明の第２の実施例による駆動回路部を示
す。上述した実施例１と同じ所には同じ番号を付し、説
明は省略する。コンデンサ３０５によってホールドされ
た電圧（現在発光しているＬＤ３０１の発光量）は、分
割器３２６によって第１および第２電流源制御部に加え
られる。

【００４２】分割した１つの信号は、バイアス電流源に
加えられる。３０６はバイアス電流源の目標値（第１の
電流源）を表す電圧源であり、分割器３２６の分割出力
が電圧源３０６の電圧と等しくなるように後段の回路部
が動作する（実施例１と同じ）。

【００４３】分割器３２６で分割された他方の信号はパ
ルス電流源に加えられる。３２４はパルス電流源の目標
値（第２の電流源）を表す電圧源であり、分割器３２６
の分割出力が電圧源３２４の電圧と等しくなるように後
段の回路部が動作する（実施例１と同じ）。

【００４４】このようにして、パルスおよびバイアス電
流によって発生する、発光量を常に等しくなるように制
御している。

【００４５】実施例３上述した実施例１および２では、ＬＤ内蔵のＰＤ３０２
を光出力検出手段として用いているが、これを用いず、
図２における書き込みタイミング発生用（ＢＤ検出用）
のピンフォトダイオード２８を使用して、実施例１およ
び実施例２と同様のことを行ってもよい。これにより、
ＰＤ内蔵型ではないＬＤでも実施可能となる。

【００４６】実施例４図８は、第４の実施例における露光制御部１０のブロッ
ク図である。本図と図２との相違は、レーザのＯＮ時間
を計数する時間計数部２９を備えていることである。

【００４７】次に、本実施例にかかわるレーザ光源２１
の駆動制御手段１００を図９を用いて説明する。

【００４８】２１は半導体レーザ光源である。３０１は
半導体レーザ光源２１内にあるレーザ素子（ＬＤ）であ
り、３０２はＬＤ３０１の光量を検出するためのピンフ
ォトダイオード（ＰＤ）である。ＰＤ３０２から出力さ
れる光量に比例した電流は電流−電圧変換器３０３に入
力され電圧に変換される。

【００４９】３０４はアナログスイッチであり、３１８
はアナログスイッチ３０４の開閉を制御するＳＹＮＣ信
号である。３０５は、電流−電圧変換した電圧をサンプ
ル／ホールドするコンデンサであり（サンプル／ホール
ドのタイミングは後で説明する。）現在発光しているＬ
Ｄ３０１の光量をコンデンサ３０５にホールドする。

【００５０】３０６は、ＬＤ３０１の発光量の目標電圧
である。比較器３０７でＬＤ３０１の現在の発光量と目
標値を比較して、その出力を後段の増幅器３０８に入力
させる。

【００５１】増幅器３０８で誤差増幅した信号はオペア
ンプ３０９，トランジスタ３１０，抵抗３１１によって
構成される定電流回路の目標値として入力され、誤差増
幅した信号電圧と抵抗３１１の端子間電圧が等しくなる
ように制御される（第１の電流制御手段となる）。

【００５２】３１９は、ＬＤ３０１をＯＮ／ＯＦＦする
画像信号（Ｖｉｄｅｏ信号）である。この信号３１９が
ＨＩレベルのときにＬＤ３０１はＯＮ（発光）し、ＬＯ
ＷレベルのときはＯＦＦする。上記機能を高速に達成す
るための相補回路が３１２である。

【００５３】オペアンプ３１３，トランジスタ３２０，
抵抗３１４によって定電流回路を構成している（第２の
電流制御手段となる）。３１５，３１６は、第２の電流
制御手段に目標電流値を与える、異なった目標電圧とな
るための電圧源である。３１７は、これらの電圧源３１
５，３１６を切り替えるためのパルス電流制御信号であ
る。

【００５４】３２１は、不必要時にＬＤ３０１に電流を
流さないためのＢＡＩＳＯＮ信号である。画像を感光
体に書き込む時のみＬＯＷレベルとなり、スタンバイま
たはウェート中はＨＩレベルとなっている。この信号３
１２がＨＩレベルの時はトランジスタ３２２がＯＮし、
第１の電流制御手段には電流が流れない（つまり、ＬＤ
３０１に電流が流れない）。

【００５５】図１０は、信号３１７と第２の電流制御手
段の関係を示す。目標の光出力は６ｍＷとしてある。図
１０の１１０１は、第２の電流制御手段の目標値が３１
５側にある場合の、総電流量を示している。他方、１１
０２は、目標値が３１６側にある場合の総電流値を示し
ている。

【００５６】Ｉ_P315は、第２の電流制御手段によって流
れる電流値である。Ｉ_B315はそのときの第１の電流制御
手段によって流れるバイアス電流値である。

【００５７】Ｉ_P316は、第２の電流制御手段によって流
れる電流値である。Ｉ_B316はそのときの第１の電流制御
手段によって流れるバイアス電流値である。すなわち、
第２の電流制御手段の目標値が変わるために、バイアス
電流によって得られるパワーが異なることとなる。

【００５８】本実施例では、Ｉ_B316で得られるバイアス
パワーの方が低くなるように電圧源３１５，３１６が設
定されている。パワーおよび電流の関係を以下に示す。

【００５９】

【数２】Ｉ_P316＞Ｉ_P315 Ｉ_B315＞Ｉ_B316 Ｐ_B315＞Ｐ_B316 ここで、Ｐ_B315，Ｐ_B316は、バイアス電流によって得ら
れるそれぞれのバイアスパワーである。

【００６０】本実施例において、ＬＤ３０１に流れる電
量は、第１，第２電流制御手段によって流れる直流電流
とパルス電流の２つである。第１の制御手段による電流
値を連続的に変化させることにより一定光量を得るもの
である。

【００６１】次に、コンデンサ３０５にサンプル／ホー
ルドするタイミングを図１１を用いて説明する。本図に
おいて、３１６は図９に示したＶｉｄｅｏ信号である。
４０２は画像書き込みタイミング信号を発生するための
（センサ２８に光を照射する）ＬＤ強制ＯＮ信号であ
る。４０１は画像を感光体の上に形成するためのＬＤの
ＯＮ／ＯＦＦ信号（パルス信号）である。３１８はアナ
ログスイッチ３０４の開閉制御を行うＳＹＮＣ（同期）
信号であり、４０３はＨＩレベル時ＯＮつまり、サンプ
ル時である。４０４はＬＯＷレベルを示し、アナログス
イッチ３０４がＯＦＦとなりコンデンサ３０５の電圧を
ホールドするホールド信号となる。

【００６２】本実施例は、強制ＯＮ時（４０２）に現在
発光しているＬＤ３０１の光量をサンプル・制御し、一
定光量を保つようにし、１ライン分の光量をホールドす
るようにしたレーザのオートパワーコントロールとな
る。

【００６３】図１２は、本実施例の全体的構成を示すブ
ロック図である。本図において、９０１は原稿、９０２
はレンズ、９０３はＣＣＤイメージセンサである。前述
のように原稿を照射し、その反射光がＣＣＤ９０３上に
結像する。ＣＣＤ９０３はライン状のセンサであり、原
稿台上を一方向に走査することにより原稿１枚分を読み
取ることになる。つまり、ＣＣＤ１ラインの受光部数
は、原稿台の１方向、例えばＸ方向全体を読み取る数で
構成されている。例えば、Ｘ方向が３０センチメートル
で１６ｐｅｌ読み取りであれば３０×１６０＝４８００
個以上の受光部により構成されている。

【００６４】このＣＣＤ９０３により、原稿情報はアナ
ログ信号に変換され、アナログ信号処理部９０４に出力
される。アナログ信号処理部９０４では、サンプル／ホ
ールド，ダークレベルの補正，ダイナミックレンジの制
御等を行った後にＡ／Ｄ変換を行い、画像処理部９０５
Ａへ出力する。

【００６５】画像処理部９０５Ａでは、ＣＣＤの各受光
素子の受光感度の補正であるシェーディング補正を行う
ほか、画像形成装置特有の鏡像，トリーミング，マスキ
ング等の処理を行う。そして処理後のデータをレーザ光
源９０６に出力し、感光体に潜像を形成する。

【００６６】このときに、レーザのＯＮ時間を計数する
ために時間計数部９０５Ｂを経てレーザ光源９０６を駆
動している。この時間計数部９０５ＢはＣＰＵ９０７か
らアクセスできるようになっており、レーザのＯＮ時間
がＴ１（ＳＥＣ）以上になった場合、パルス電流切り替
え信号３１７（図９参照）を切り替える。

【００６７】９０８は操作部、９０７は本画像処理装置
全体を制御しているＣＰＵである。

【００６８】レーザ光源９０６は、点灯時間が増すと、
自己発熱により昇温する。これは、本実施例においては
原稿中の黒部が多い場合、レーザ光源が昇温してしまう
ことを示している。（その理由は、黒を再現する場合、
レーザ光源は点灯しているからである）。そこで、本実
施例では、１枚原稿中の黒濃度が５％を越えた場合、図
９に示した信号３１７を切り替え、バイアス電流による
発光量変化を除去している（レーザＯＦＦ時の発光
量）。

【００６９】図１３は、図１２に示した時間計数部９０
５Ｂのブロック図を示している。本図において、１００
１はアナログ信号処理部９０４より送られてきたＶｉｄ
ｅｏ信号であり、１枚あたりのレーザＯＮ時間を測定す
る回路１００２に入力する。この回路１００２は、１枚
あたりのレーザＯＮ時間をしながら順次比較器１００５
に入力している。つまり。コピー中にＯＮ時間を積算し
続けることになる。この積算値は、一枚毎にリセットさ
れる。

【００７０】１００３は、ＣＰＵ９０７からアクセスす
るためのバスである。このバス１００３は、レジスタ１
００４に接続され、ＣＰＵ９０７からのデータを保持す
る。本実施例では、レジスタ１００４には“５”が保持
されている（１枚あたりレーザＯＮが５％）。この
“５”は比較器１００５に入力される。比較器１００５
は、現在のレーザＯＮ時間と比較値“５”を比較しなが
ら、“５”を越えた時点で出力信号３１７を反転する
（これは、第１の電流手段の目標値を変えることに相当
する）。

【００７１】図１４は、上述したＶｉｄｅｏ信号と切り
替え信号３１７との関係を示す。いま、図中のＡ点にて
信号３１７が切り替えるものとする。すると、本図よ
り、レーザがＯＦＦしているときのバイアス電流によっ
て生じるパワーが異なることが解る（信号３１７のＬＯ
Ｗレベル時には３１５側が選択され、ＨＩレベル時には
３１６側が選択されている）。

【００７２】図１５は、コピー中の光出力の状態を示
す。本図では、“１３０１”でコピーが開始される。そ
のときのバイアス電流による光パワーはＰ_B0である。コ
ピー中にはバイアス電流が増え“１３０２”となる。こ
の時の光出力はＰ_B1である。ここまでの信号３１７はＬ
ＯＷレベルである。そして、レーザＯＮ時間の積算が５
％を越え、信号３１７がＨＩレベルに変化をする。これ
により、“１３０３”へと移行する。このときの光出力
はＰ_B2となる。すなわち、

【００７３】

【数３】Ｐ_B0＜Ｐ_B1＜Ｐ_B2 のバイアス電流による光出力の関係となる。

【００７４】このように、信号３１７を切り替えること
により、バイアス電流による光出力を低下させることが
可能となり、元のバイアス電流による光出力に近づける
ことが可能となる。

【００７５】実施例５図１６は、第５の実施例における駆動回路を示す。上述
した実施例４では、レーザの点灯時間によって第２の電
流制御手段の目標値を切り替えていた。これに対して、
ここで述べる実施例５では、レーザ素子の温度を検出す
る手段を設け、素子温度がある一定置（温度）を越えた
ならば、第２の電流制御手段の目標値を切り替えるよう
構成する。

【００７６】図１６において、図９と同じ部分には同じ
記号を付け、説明は省略する。

【００７７】図１６に示した１４０１は、レーザ素子３
０１の温度を検出するためのサーミスタである。サーミ
スタ１４０１の出力は、比較器１４０３に入力される。
比較器１４０３には、目標温度を表す電圧源１４０２が
接続されている。本実施例では、目標温度が“３５℃”
となっている。

【００７８】比較器１４０３では、レーザ素子３０１の
温度が３５℃を越えると、第２の電流制御手段の目標値
を切り替えている。すなわち、その温度が３５℃より低
い場合は３１５側が選択され、３５℃より高い場合は３
１６側が選択される。

【００７９】複写中にレーザＯＮ時間が増えてくると、
レーザ素子の自己昇温により第１の電流制御手段の目標
値が増えてくる。これにより、バイアスによる発光量が
増加することになる。すなわち、レーザのＯＦＦ時の光
量が増してくる（図２１参照）。

【００８０】図１７は、本実施例における、光出力と温
度の関係を示す。ここで１５０１は素子温度２５℃のＩ
−Ｌ特性、１５０２は素子温度３５℃におけるＩ−Ｌ特
性である。１５０３は２５℃における総電流、１５０
４，１５０５は３５℃における総電流量を示している。

【００８１】Ｉ_B25 は温度２５℃時のバイアス電流値、
Ｐ_B25 はバイアス発光量、Ｉ_P315はパルス電流値であり
３１５側を選択している。Ｉ_B36 は温度３５℃時のバイ
アス電流値、Ｐ_B35 はバイアス発光量、Ｉ_P315はパルス
電流値であり３１５側を選択している。

【００８２】３５℃を越えた時点で、第２の制御手段の
目標値が切り替わり、３１６側となる。これを示してい
るのが１５０５である。Ｉ_B ′₃₅は温度３５℃時のバイ
アス電流値、Ｐ_B ′₃₅はバイアス発光量、Ｉ_P316はパル
ス電流値であり３１６側を選択している。

【００８３】

【数４】Ｐ_B25 ＞Ｐ_B35 ＜Ｐ_B ′₃₅ 従って、３５℃を越えたときに、第２の電流値が変化増
大することで、バイアス点灯時（レーザＯＦＦ時）のパ
ワーを落とすことが可能となる。

【００８４】実施例６レーザ光源は、時間が経過するとＩ−Ｌ特性が劣化する
特性を持っている。これを解決するために、レーザを駆
動した時間が所定の時間を越えた場合、または複写枚数
をカウントして予め決めた値を越えた場合、ＣＰＵにて
第２の制御手段の電流目標値を切り替えてもよい。

【００８５】図１８は、上記制御手順を示したフローチ
ャートである。まず、ステップＳ１６０１でコピーキー
待ちとなり、キーが押されるとステップＳ１６０２にて
コピーカウントを＋１する。

【００８６】ステップＳ１６０３では、予め設定したコ
ピー枚数と現在のコピーカウントを比較し、小さい場合
はステップＳ１６０４に進み、コピーを行う。他方、越
えている場合はステップＳ１６０５に進み、第２の電流
目標値を切り替える。

【００８７】ステップＳ１６０６ではコピー終了をチェ
ックし、終了時は、ステップＳ１６０１に戻り、コピー
待ちとなる。また終了していない場合は、ステップＳ１
６０２に戻り、同じ動作を繰り返す。

【００８８】

【発明の効果】以上説明してきたように、本発明によれ
ば、画質向上のためにバイアス電流を流し、レーザ光源
を駆動している系において、２つの電流源に対して各々
の目標値を持ち独立に制御することにより、温度制御を
行うことなく良好な画質を得ることが可能になり、バイ
アス電流値のみを制御しながら発光量を一定に保つ方法
によるバイアス発光量変動の悪影響を除去することが可
能となり、常に安定した良好な画質が得られる。

【００８９】また、画質向上のためにバイアス電流を流
し、レーザ素子を駆動している系において、入力画像デ
ータに対応した駆動電流を供給する際に、複数の目標値
を持つことにより、温度制御を行うことなく、良好な画
質を得ることが可能となる。さらに、バイアス電流値を
制御しながら発光量を一定に保つ方法で行った場合で
も、レーザ自身による自己昇温によりバイアス電流値が
変化し、バイアス電流による発光量が大きく変化してし
まい静電潜像に大きな悪影響を与えてしまうといった問
題を解決することが可能となり、良好な画質が得られ
る。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明を適用した画像処理装置の断面図であ
る。

【図２】図１に示した露光制御部内の光学構成図であ
る。

【図３】本発明の第１の実施例による駆動制御回路部を
示す図である。

【図４】第１の実施例におけるバイアス電流およびパル
ス電流の目標設定図である。

【図５】第１の実施例におけるサンプル／ホールドのタ
イミング図である。

【図６】第１の実施例におけるレーザのＩ−Ｌ特性図で
ある。

【図７】本発明の第２の実施例による駆動回路部を示す
図である。

【図８】第４の実施例における露光制御部内の光学構成
図である。

【図９】第４の実施例における駆動制御回路部を示す図
である。

【図１０】第４の実施例における信号３１７と第２の電
流制御手段の関係を示す図である。

【図１１】第４の実施例におけるサンプル／ホールドの
タイミング図である。

【図１２】第４の実施例の全体的構成を示すブロック図
である。

【図１３】図１２に示した計数部の詳細な回路図であ
る。

【図１４】第４の実施例におけるＶｉｄｅｏ信号と信号
３１７との関係を示す図である。

【図１５】第４の実施例におけるコピー中の光出力の状
態を示す図である。

【図１６】第５の実施例における駆動回路部を示す図で
ある。

【図１７】第５の実施例における光出力と温度の関係を
示す図である。

【図１８】第６の実施例における制御手順を示したフロ
ーチャートである。

【図１９】レーザの一般的なＩ−Ｌ特性を示す図であ
る。

【図２０】従来例の動作説明図である。

【図２１】図２０の一部を拡大して示した図である。

【図２２】従来例の光出力図である。

【符号の説明】

１原稿給送装置４スキャナユニット９イメージセンサ部１０露光制御部１１感光体１２半導体レーザ光源２３回転多面鏡２４ｆ−θレンズ２８センサ

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】レーザ光源に予めバイアス電流を供給
し、該レーザ光源からから出射したレーザ光に光変調を
施して像担持体面上に導光し、画像を形成する画像形成
装置において、前記レーザ光源からの発光量を検出する発光量検出手段
と、前記発光量検出手段からの出力に応じて、前記バイアス
電流を制御すると同時に、入力された画像データに対応
したレーザ駆動電流を制御する制御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】請求項１において、前記制御手段は、前
記発光量検出手段からの出力信号を所定の比率にて２分
割し、前記バイアス電流および前記レーザ駆動電流を制
御することを特徴とする画像形成装置。
【請求項３】請求項１において、前記レーザ光源の点
灯時間を検出する手段をさらに備え、前記点灯時間を検
出する手段の出力に応答して、前記レーザ駆動電流の目
標値を切り替えることを特徴とする画像形成装置。
【請求項４】請求項１において、前記レーザ光源の素
子温度を検出する手段をさらに備え、前記素子温度を検
出する手段の出力に応答して、前記レーザ駆動電流の目
標値を切り替えることを特徴とする画像形成装置。
【請求項５】請求項１において、原稿濃度を検出する
手段をさらに備え、前記画像濃度の検出手段からの出力
に応答して、前記レーザ駆動電流の目標値を切り替える
ことを特徴とする画像形成装置。