JPH0764089B2 - 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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- JPH0764089B2 JPH0764089B2 JP61045803A JP4580386A JPH0764089B2 JP H0764089 B2 JPH0764089 B2 JP H0764089B2 JP 61045803 A JP61045803 A JP 61045803A JP 4580386 A JP4580386 A JP 4580386A JP H0764089 B2 JPH0764089 B2 JP H0764089B2
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- semiconductor laser
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- photoconductor
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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、画像信号で変調された半導体レーザーによっ
て、感光体表面に静電潜像を形成する装置に関し、詳し
くは、温度補償回路を備えた装置の改良に関する。
て、感光体表面に静電潜像を形成する装置に関し、詳し
くは、温度補償回路を備えた装置の改良に関する。
本発明の静電潜像形成装置は、静電潜像をトナーで現象
して用紙上に転写する、いわゆる電子写真プロセスの複
写機、プリンタ等に利用される。
して用紙上に転写する、いわゆる電子写真プロセスの複
写機、プリンタ等に利用される。
［従来の技術］ 第４図は、従来技術の１例を示す半導体レーザーによる
静電潜像形成装置を模式的に示す説明図である。第４図
に示すように、従来の装置は、半導体レーザー１と、半
導体レーザー１に駆動電流を出力するレーザー駆動回路
２と、半導体レーザー１から出力したレーザー光を感光
体ドラム表面に結像するよう伝送するコリメータレンズ
３及びポリゴンミラー４及びｆ・θレンズ５等から成る
光学系と、を有する。
静電潜像形成装置を模式的に示す説明図である。第４図
に示すように、従来の装置は、半導体レーザー１と、半
導体レーザー１に駆動電流を出力するレーザー駆動回路
２と、半導体レーザー１から出力したレーザー光を感光
体ドラム表面に結像するよう伝送するコリメータレンズ
３及びポリゴンミラー４及びｆ・θレンズ５等から成る
光学系と、を有する。
この従来装置において、半導体レーザー１は、画像情報
により変調されたレーザー光を出力し、該出力されたレ
ーザー光は、コリメータレンズ３を介してポリゴンミラ
ー４の回転により、ｆ・θレンズ５を通して、回転する
感光体ドラム６表面を水平走査して、前記画像情報に対
応する静電潜像を形成する。即ち、しきい値以上とした
ときの光出力により例えば正に帯電された感光体表面の
電位を、帯電したトナーが付着するレベルまで低下させ
る。又、上記光出力のしきい値を与える電流値はレーザ
ー素子温度により変化するため、レーザー電子温度によ
る光出力の変動を防ぐため、画像情報による一定レベル
の変調信号電流に、直流バイアスを温度に応じて可変し
て重畳したものをレーザー駆動電流とすることにより、
半導体レーザー１の光出力をレーザー素子温度にかかわ
らず一定としている。
により変調されたレーザー光を出力し、該出力されたレ
ーザー光は、コリメータレンズ３を介してポリゴンミラ
ー４の回転により、ｆ・θレンズ５を通して、回転する
感光体ドラム６表面を水平走査して、前記画像情報に対
応する静電潜像を形成する。即ち、しきい値以上とした
ときの光出力により例えば正に帯電された感光体表面の
電位を、帯電したトナーが付着するレベルまで低下させ
る。又、上記光出力のしきい値を与える電流値はレーザ
ー素子温度により変化するため、レーザー電子温度によ
る光出力の変動を防ぐため、画像情報による一定レベル
の変調信号電流に、直流バイアスを温度に応じて可変し
て重畳したものをレーザー駆動電流とすることにより、
半導体レーザー１の光出力をレーザー素子温度にかかわ
らず一定としている。
［発明が解決しようとする問題点］ この場合、変調信号電流がのらないレーザー駆動電流
（即ち、直流バイアス電流）による半導体レーザーの光
出力は、直流バイアス電流レベルが、前記光出力のしき
い値を与える電流値に達しないことから、微小であり、
感光体ドラムが回転している場合には問題とらない。し
かし、例えば、静電潜像の形成がいったん終り、次の静
電潜像の形成を開始するまでの間、感光体ドラムが停止
している場合には、微小な光出力であっても、同一の水
平走査ラインを繰返し走査することにより、電荷の微小
な除去が蓄積し、トナーが付着する程度に走査ライン上
の電荷を除去してしまうことがある。
（即ち、直流バイアス電流）による半導体レーザーの光
出力は、直流バイアス電流レベルが、前記光出力のしき
い値を与える電流値に達しないことから、微小であり、
感光体ドラムが回転している場合には問題とらない。し
かし、例えば、静電潜像の形成がいったん終り、次の静
電潜像の形成を開始するまでの間、感光体ドラムが停止
している場合には、微小な光出力であっても、同一の水
平走査ラインを繰返し走査することにより、電荷の微小
な除去が蓄積し、トナーが付着する程度に走査ライン上
の電荷を除去してしまうことがある。
このため、該静電潜像を正規現像（感光体とトナーが逆
極性に帯電される）する場合には前記停止時の走査ライ
ン部の画像が薄くなり、反転現像（感光体とトナーが同
一極性に帯電される）場合には、前記停止時の走査ライ
ンに沿った黒スジが生じ、該静電潜像に基づく可視像の
画質を著しく劣化していた。又、前記直流バイアス電流
による微小な光出力によって、感光体の光疲労も生じ
た。
極性に帯電される）する場合には前記停止時の走査ライ
ン部の画像が薄くなり、反転現像（感光体とトナーが同
一極性に帯電される）場合には、前記停止時の走査ライ
ンに沿った黒スジが生じ、該静電潜像に基づく可視像の
画質を著しく劣化していた。又、前記直流バイアス電流
による微小な光出力によって、感光体の光疲労も生じ
た。
本発明は、上記事情に鑑みて完成されたものであり、感
光体ドラムの回転が停止している場合に生じる、直流バ
イアス電流による微小な光出力による画質の劣化や感光
体の光疲労を防止しようとするものである。
光体ドラムの回転が停止している場合に生じる、直流バ
イアス電流による微小な光出力による画質の劣化や感光
体の光疲労を防止しようとするものである。
［問題点を解決するための手段］ 本発明に係る半導体レーザーによる静電潜像形成装置
は、レーザー光を出力する半導体レーザーと、 前記レーザー光を伝送して、感光体の表面を走査する光
学系と、 画像情報による変調信号電流と直流バイアス電流とを重
畳した駆動電流により、前記半導体レーザーを駆動する
レーザー駆動手段と、 前記感光体の動きの停止に関連する情報を入力し、該入
力した情報に対応して、前記直流バイアス電流による前
記感光体への前記レーザー光の出力を遮断するバイアス
カット手段と、 を有することを特徴とする。
は、レーザー光を出力する半導体レーザーと、 前記レーザー光を伝送して、感光体の表面を走査する光
学系と、 画像情報による変調信号電流と直流バイアス電流とを重
畳した駆動電流により、前記半導体レーザーを駆動する
レーザー駆動手段と、 前記感光体の動きの停止に関連する情報を入力し、該入
力した情報に対応して、前記直流バイアス電流による前
記感光体への前記レーザー光の出力を遮断するバイアス
カット手段と、 を有することを特徴とする。
以下、構成要件を説明する。
半導体レーザーとしては、従来と同様にGaAs−AlxGa1-x
AsのDHレーザーを用いることができる。
AsのDHレーザーを用いることができる。
又、レーザー光を感光体表面に走査する光学系として
は、レーザー光のビーム径を収束したり、レーザー光を
平行光線とするレンズ、あるいは回転多面鏡等公知のも
のを組み合せて用いることができる。
は、レーザー光のビーム径を収束したり、レーザー光を
平行光線とするレンズ、あるいは回転多面鏡等公知のも
のを組み合せて用いることができる。
画像情報による変調信号電流はスイッチング信号電流で
あり、画像を構成する１ドット毎にオン、オフされる。
又、直流バイアス電流は、半導体レーザーの出力を温度
にかかわらず一定とするものであれば、それを供給する
回路構成、電流値を問わない。
あり、画像を構成する１ドット毎にオン、オフされる。
又、直流バイアス電流は、半導体レーザーの出力を温度
にかかわらず一定とするものであれば、それを供給する
回路構成、電流値を問わない。
感光体の動きの停止に関連する情報としては、例えば、
感光体を駆動するモータの印加電圧レベルや感光体の動
きに関連する位置信号、速度信号がある。
感光体を駆動するモータの印加電圧レベルや感光体の動
きに関連する位置信号、速度信号がある。
又、バイアスカット手段は、電気的な手段（バイアス電
流をカットする場合）であっても、機械的な手段（レー
ザー光をカットする場合）であってもよい。
流をカットする場合）であっても、機械的な手段（レー
ザー光をカットする場合）であってもよい。
［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。本実施例は本発明をレーザープリンターに適用する
場合である。
る。本実施例は本発明をレーザープリンターに適用する
場合である。
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。
に示す斜視図である。
図示のように、本実施例装置は、レーザー光を出力する
半導体レーザー１と、駆動電101により該半導体レーザ
ー１を駆動する駆動回路２と、該半導体レーザーから出
力されたレーザー光を平行光とするコリメータレンズ３
と、高速で回転しつつ該コリメータレンズ３から出射し
た平行光を感光体ドラム６表面を平行に走査するよう反
射するポリゴンミラー４と、該ポリゴンミラー４からの
反射光を収束して、感光体ドラム表面に結像するｆ・θ
レンズ５と、からなる。又、感光体ドラム６のレーザー
光照射開始位置の手前には、フォトセンサからなるレー
ザー出力タイミングセンサー（以下、スタートスキャン
センサという）７が配置され、波形整形回路８を介し
て、スタートスキャン信号110を出力する。又、駆動回
路２は、イメージコントロール回路から画像情報による
変調信号130を入力するととに半導体レーザー１内に配
置されたフォトダイオードから光出力に対応するフォト
ダイオードレベル信号を入力する。又、感光体ドラム６
の回転の停止に関連する情報がバイアスカット信号とし
て駆動回路２に入力される。
半導体レーザー１と、駆動電101により該半導体レーザ
ー１を駆動する駆動回路２と、該半導体レーザーから出
力されたレーザー光を平行光とするコリメータレンズ３
と、高速で回転しつつ該コリメータレンズ３から出射し
た平行光を感光体ドラム６表面を平行に走査するよう反
射するポリゴンミラー４と、該ポリゴンミラー４からの
反射光を収束して、感光体ドラム表面に結像するｆ・θ
レンズ５と、からなる。又、感光体ドラム６のレーザー
光照射開始位置の手前には、フォトセンサからなるレー
ザー出力タイミングセンサー（以下、スタートスキャン
センサという）７が配置され、波形整形回路８を介し
て、スタートスキャン信号110を出力する。又、駆動回
路２は、イメージコントロール回路から画像情報による
変調信号130を入力するととに半導体レーザー１内に配
置されたフォトダイオードから光出力に対応するフォト
ダイオードレベル信号を入力する。又、感光体ドラム６
の回転の停止に関連する情報がバイアスカット信号とし
て駆動回路２に入力される。
第２図は、駆動回路２の模式的な電気回路図である。第
２図に示すように駆動回路２はイメージコントロール回
路９から入力された画像情報による変調信号130に対応
してパワートランジスタ21が、変調信号電流を供給する
ようにスイッチングするスイッチング部22と、前記半導
体レーザー１内に配置された図示しないフォトダイオー
ドから入力されたフォトダイオードレベル信号102をフ
ィードバック信号として入力し、レーザーの光出力が一
定値となるように、パワートランジスタ23によって直流
バイアス電流を供給するようにスイッチングする温度補
償回路部（APC:オートパワーコントロール）24と、バイ
アスカット信号140に対応して、バイアス電流を地絡さ
せるパワートランジスタ25と、を有している。尚、変調
信号電流と直流バイアス電流は重畳されてレーザー駆動
電流101として、半導体レーザー１に出力される。
２図に示すように駆動回路２はイメージコントロール回
路９から入力された画像情報による変調信号130に対応
してパワートランジスタ21が、変調信号電流を供給する
ようにスイッチングするスイッチング部22と、前記半導
体レーザー１内に配置された図示しないフォトダイオー
ドから入力されたフォトダイオードレベル信号102をフ
ィードバック信号として入力し、レーザーの光出力が一
定値となるように、パワートランジスタ23によって直流
バイアス電流を供給するようにスイッチングする温度補
償回路部（APC:オートパワーコントロール）24と、バイ
アスカット信号140に対応して、バイアス電流を地絡さ
せるパワートランジスタ25と、を有している。尚、変調
信号電流と直流バイアス電流は重畳されてレーザー駆動
電流101として、半導体レーザー１に出力される。
次に、本実施例装置の作動の様子を説明する。第３図
は、本実施例装置作動の順序を示すタイミングチャート
である。尚、前述のように本実施例装置は、プリンター
の一部を構成するものである。
は、本実施例装置作動の順序を示すタイミングチャート
である。尚、前述のように本実施例装置は、プリンター
の一部を構成するものである。
第３図に示すように、まず、プリンターの電源がオンさ
れる［Ｔ＝t1］と、ポリゴンミラーの駆動モータがオン
し、該モータは電源がオフされるまで回転を続ける。
れる［Ｔ＝t1］と、ポリゴンミラーの駆動モータがオン
し、該モータは電源がオフされるまで回転を続ける。
次に該プリンターに対して、コンピュータ等からプリン
ト（開始）信号が出力される［Ｔ＝t2］と、プリンター
側ではプリントビジー（Print busy）信号を出力して
コンピュータに応答するとともに感光体ドラムを回転さ
せるシンクロナスモータをオンさせる。該モータが所定
回転数となると（このような所定回転の検出は、パルス
ゼネレータあるいはタイマー等によって行われる）と、
該モータの図示しない駆動制御部は定速信号を出力する
［Ｔ＝t3］。本実施例においては、この定速信号を感光
体の動きに関連する情報として用い、定速信号のオン、
オフに同期して、定速信号の反転信号をバイアスカット
信号とする。この定速信号が出力されると、前記バイア
スカット信号は、オフ状態となり、前記APC回路によ
り、直流バイアス電流が供給され、半導体レーザー１
は、該バイアス電流によりレーザー光を出力する。この
レーザー光がポリゴンミラーにより、スタートスキャン
センサ７に入射すると、該センサ７はスタートスキャン
信号110をイメージコントロール回路９に出力し、イメ
ージコントロール回路９は、スタートスキャン信号に同
期して、コンピュータ等からの画像情報を、走査ライン
毎の変調信号130として駆動回路２に出力し、前述のよ
うに駆動回路２において、変調信号電流と直流バイアス
電流とが重畳されて半導体レーザー１へ駆動電流101と
して出力される［Ｔ＝t4〜t5］。
ト（開始）信号が出力される［Ｔ＝t2］と、プリンター
側ではプリントビジー（Print busy）信号を出力して
コンピュータに応答するとともに感光体ドラムを回転さ
せるシンクロナスモータをオンさせる。該モータが所定
回転数となると（このような所定回転の検出は、パルス
ゼネレータあるいはタイマー等によって行われる）と、
該モータの図示しない駆動制御部は定速信号を出力する
［Ｔ＝t3］。本実施例においては、この定速信号を感光
体の動きに関連する情報として用い、定速信号のオン、
オフに同期して、定速信号の反転信号をバイアスカット
信号とする。この定速信号が出力されると、前記バイア
スカット信号は、オフ状態となり、前記APC回路によ
り、直流バイアス電流が供給され、半導体レーザー１
は、該バイアス電流によりレーザー光を出力する。この
レーザー光がポリゴンミラーにより、スタートスキャン
センサ７に入射すると、該センサ７はスタートスキャン
信号110をイメージコントロール回路９に出力し、イメ
ージコントロール回路９は、スタートスキャン信号に同
期して、コンピュータ等からの画像情報を、走査ライン
毎の変調信号130として駆動回路２に出力し、前述のよ
うに駆動回路２において、変調信号電流と直流バイアス
電流とが重畳されて半導体レーザー１へ駆動電流101と
して出力される［Ｔ＝t4〜t5］。
次に、画像情報による変調信号130の出力が終了し［Ｔ
＝55］、印字された紙が排紙された事を確認して、プリ
ンターはプリントジビー（Print busm）信号をオフ状
態と［Ｔ＝t6］し、次のプリント（開始）信号を受け付
け可能な状態となる。このままの状態が一定期間経過す
ると［Ｔ＝t7］、感光体ドラムを回転させるシンクロナ
スモータをオフする。このため、定速信号の出力がオフ
状態となると該定速信号のオフに同期して、バイアスカ
ット信号140が、前記駆動回路２の直流バイアス電流地
絡用のNPN型パワートランジスタ25のベース端子に出力
される。このため、直流バイアス電流は、半導体レーザ
ーに出力されない。即ち、駆動電流101が出力されない
こととなる［Ｔ＝t7］。この時、半導体レーザー１は、
レーザー光を出力せず、従って直流バイアス電流に基く
光出力により、感光体ドラム表面に帯電している電荷
は、全く除去されず、次回の走査で感光体ドラム表面に
形成された静電潜像を、例えば電子写真プロセスによっ
て用紙上に転写しても、該用紙には、走査ラインに沿っ
た黒スジ、白ヌケ等は生じない。
＝55］、印字された紙が排紙された事を確認して、プリ
ンターはプリントジビー（Print busm）信号をオフ状
態と［Ｔ＝t6］し、次のプリント（開始）信号を受け付
け可能な状態となる。このままの状態が一定期間経過す
ると［Ｔ＝t7］、感光体ドラムを回転させるシンクロナ
スモータをオフする。このため、定速信号の出力がオフ
状態となると該定速信号のオフに同期して、バイアスカ
ット信号140が、前記駆動回路２の直流バイアス電流地
絡用のNPN型パワートランジスタ25のベース端子に出力
される。このため、直流バイアス電流は、半導体レーザ
ーに出力されない。即ち、駆動電流101が出力されない
こととなる［Ｔ＝t7］。この時、半導体レーザー１は、
レーザー光を出力せず、従って直流バイアス電流に基く
光出力により、感光体ドラム表面に帯電している電荷
は、全く除去されず、次回の走査で感光体ドラム表面に
形成された静電潜像を、例えば電子写真プロセスによっ
て用紙上に転写しても、該用紙には、走査ラインに沿っ
た黒スジ、白ヌケ等は生じない。
［他の実施例への言乃］ 上記実施例では、直流バイアス電流の遮断のためのバイ
アスカット信号は、感光体ドラムを回転させるシンクロ
ナスモータの定速信号に同期して出力されるような構成
としている。しかし、バイアスカット信号を例えば、前
記シンクロナスモータのオフに同期してあるいは、プリ
ントビジー（Print busy）信号のオフに同期させるこ
とは自由である。
アスカット信号は、感光体ドラムを回転させるシンクロ
ナスモータの定速信号に同期して出力されるような構成
としている。しかし、バイアスカット信号を例えば、前
記シンクロナスモータのオフに同期してあるいは、プリ
ントビジー（Print busy）信号のオフに同期させるこ
とは自由である。
又、コリメータレンズ３、ポリゴンミラー４、ｆ・θレ
ンズ５の近傍にバイアスカト信号に対応して作動するレ
ーザー光遮断シヤッターを設け、このような機械的な手
段により、半導体レーザーの直流バイアス電流に感光体
ドラムへの光出力を遮断してもよい。
ンズ５の近傍にバイアスカト信号に対応して作動するレ
ーザー光遮断シヤッターを設け、このような機械的な手
段により、半導体レーザーの直流バイアス電流に感光体
ドラムへの光出力を遮断してもよい。
なお、上記実施例ではバイアス電流として温度補償回路
出力によって制御される場合を示しているが、この他、
半導体レーザー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。
出力によって制御される場合を示しているが、この他、
半導体レーザー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。
［発明の効果］ 以上述べたように本発明は、感光体の動きが停止してい
る間における直流バイアス電流による半導体レーザーの
微小な光出力によって感光体表面に帯電した電荷が除去
されたり、光疲労が生ずることを防止するものである。
従って、本発明を適用した装置により形成された静電潜
像を現像した場合、直流バイアス電流により、画像が薄
くなったり（正規現像の場合）、黒スジとなったり（反
転現象像の場合）せず、高画質の可視像を得ることがで
きる。又、本発明によれば、感光体の耐久性を高めるこ
とができる。
る間における直流バイアス電流による半導体レーザーの
微小な光出力によって感光体表面に帯電した電荷が除去
されたり、光疲労が生ずることを防止するものである。
従って、本発明を適用した装置により形成された静電潜
像を現像した場合、直流バイアス電流により、画像が薄
くなったり（正規現像の場合）、黒スジとなったり（反
転現象像の場合）せず、高画質の可視像を得ることがで
きる。又、本発明によれば、感光体の耐久性を高めるこ
とができる。
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。第２図は、本実施例の駆動回路２
の模式的な電気回路図である。第３図は、本実施例の作
動の様子を説明するタイミングチャートである。第４図
は、従来の１例を示す半導体レーザーによる静電潜像形
成装置を模式的に示す説明図である。
に示す斜視図である。第２図は、本実施例の駆動回路２
の模式的な電気回路図である。第３図は、本実施例の作
動の様子を説明するタイミングチャートである。第４図
は、従来の１例を示す半導体レーザーによる静電潜像形
成装置を模式的に示す説明図である。
Claims (3)
- 【請求項１】レーザー光を出力する半導体レーザーと、 前記レーザー光を伝送して、感光体の表面を走査する光
学系と、 画像情報による変調信号電流と直流バイアス電流とを重
畳した駆動電流により、前記半導体レーザーを駆動する
レーザー駆動手段と、 前記感光体の動きの停止に関連する情報を入力し、該入
力した情報に対応して、前記直流バイアス電流による前
記感光体への前記レーザー光の出力を遮断するバイアス
カット手段と、 を有することを特徴とする半導体レーザーによる静電潜
像形成装置。 - 【請求項２】前記特許請求の範囲第１項において、 前記レーザー光の出力の遮断は、前記直流バイアス電流
を遮断することにより行うことを特徴とする半導体レー
ザーによる静電潜像形成装置。 - 【請求項３】前記特許請求の範囲第１項において、 前記レーザー光の出力の遮断は、前記レーザー光の伝送
経路に配置され、前記感光体の動きの停止に関連する情
報に対応して作動するレーザー光遮断手段により行うこ
とを特徴とする半導体レーザーによる静電潜像形成装
置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP61045803A JPH0764089B2 (ja) | 1986-03-03 | 1986-03-03 | 半導体レ−ザ−による静電潜像形成装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP61045803A JPH0764089B2 (ja) | 1986-03-03 | 1986-03-03 | 半導体レ−ザ−による静電潜像形成装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS62203175A JPS62203175A (ja) | 1987-09-07 |
| JPH0764089B2 true JPH0764089B2 (ja) | 1995-07-12 |
Family
ID=12729423
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP61045803A Expired - Lifetime JPH0764089B2 (ja) | 1986-03-03 | 1986-03-03 | 半導体レ−ザ−による静電潜像形成装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0764089B2 (ja) |
Families Citing this family (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH07115486B2 (ja) * | 1986-08-27 | 1995-12-13 | キヤノン株式会社 | 記録装置 |
| JP2897831B2 (ja) * | 1987-09-16 | 1999-05-31 | 富士写真フイルム株式会社 | 光ビーム記録方法 |
-
1986
- 1986-03-03 JP JP61045803A patent/JPH0764089B2/ja not_active Expired - Lifetime
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS62203175A (ja) | 1987-09-07 |
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