JPH10166644A - Image forming apparatus - Google Patents

Image forming apparatus

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JPH10166644A
JPH10166644A JP8329455A JP32945596A JPH10166644A JP H10166644 A JPH10166644 A JP H10166644A JP 8329455 A JP8329455 A JP 8329455A JP 32945596 A JP32945596 A JP 32945596A JP H10166644 A JPH10166644 A JP H10166644A
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JP
Japan
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laser
laser light
light
forming apparatus
image forming
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Pending
Application number
JP8329455A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Akihiro Fujimoto
昭宏 藤本
Masaji Uchiyama
正次 内山
Shiro Sakata
志朗 坂田
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Canon Inc
Original Assignee
Canon Inc
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Filing date
Publication date
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Priority to JP8329455A priority Critical patent/JPH10166644A/en
Publication of JPH10166644A publication Critical patent/JPH10166644A/en
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide an image forming apparatus in which the quantity of light can be controlled constantly for a plurality of laser light sources regardless of electrical or thermal crosstalk. SOLUTION: The image forming apparatus comprises a plurality of laser light sources 41a, 41b and forms a latent image on a photosensitive drum by scanning the drum linearly and simultaneously with a plurality of laser lights emitted from respective laser light sources in response to respective image signals therefrom. The plurality of laser light sources are provided, respectively, with photodiodes 42, 43 for detecting a part of laser light and drive current for each laser light source is controlled based on the output signal from a corresponding photodiode and a predetermined reference voltage thus controlling the quantity of light of each laser light source in real time.

Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明は、複数の光ビームを
用いて光書き込みを行うマルチビーム書き込み方式の画
像形成装置に関するものである。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a multi-beam writing type image forming apparatus for performing optical writing using a plurality of light beams.

【0002】[0002]

【従来の技術】近年、複数の光ビームを用いて光書き込
みを行うマルチビーム書き込み方式の画像形成装置が研
究されている。図7はこのようなマルチビーム書き込み
方式によるレーザプリンタの例を示している。図7にお
いて、レーザプリンタ1はコンピュータなどの外部機器
31に接続され、外部機器31の制御に基づいて記録紙
にプリントを行う。外部機器31はビデオコントローラ
27に各種制御信号及び画像情報を供給し、ビデオコン
トローラ27では画像情報をドットイメージに展開し、
ビデオ信号として出力する。プリント制御部26は装置
内の各部を制御するための制御回路である。
2. Description of the Related Art In recent years, a multi-beam writing type image forming apparatus for performing optical writing using a plurality of light beams has been studied. FIG. 7 shows an example of a laser printer using such a multi-beam writing method. 7, the laser printer 1 is connected to an external device 31 such as a computer, and prints on a recording sheet under the control of the external device 31. The external device 31 supplies various control signals and image information to the video controller 27. The video controller 27 develops the image information into a dot image,
Output as a video signal. The print control unit 26 is a control circuit for controlling each unit in the apparatus.

【0003】図8に図7の画像形成装置の動作タイミン
グを示している。ビデオコントローラ27は、図8
(a)に示すように外部機器31からのRDY信号がT
RUEになると、図8(b)のようにPRINT信号を
TRUEとする。プリント制御部26はPRINT信号
がTRUEになると、図8(f),(g)のようにメイ
ンモータ23、ポリゴンモータ14の駆動を開始する。
そして、メインモータ23の駆動によって感光ドラム1
7、定着部9の定着ローラ、排紙ローラ11が回転を開
始する。この後、プリント制御部26は半導体レーザ1
3の光量制御を開始すると共に、一次帯電器19、現像
器20、転写帯電器21の高圧の駆動を順次行う。
FIG. 8 shows the operation timing of the image forming apparatus shown in FIG. The video controller 27 corresponds to FIG.
As shown in (a), the RDY signal from the external device 31 is T
When it becomes RUE, the PRINT signal is set to TRUE as shown in FIG. When the PRINT signal becomes TRUE, the print control unit 26 starts driving the main motor 23 and the polygon motor 14 as shown in FIGS.
The photosensitive drum 1 is driven by driving the main motor 23.
7. The fixing roller of the fixing unit 9 and the paper discharge roller 11 start rotating. Thereafter, the print control unit 26 sets the semiconductor laser 1
At the same time, the light amount control of 3 is started, and the primary charger 19, the developing device 20, and the transfer charger 21 are sequentially driven at high voltage.

【0004】プリント制御部26は図8(g)のように
ポリゴンモータ14の駆動開始から時間T1を経過し、
ポリゴンモータ14の回転が定常状態になると、図8
(h)のように給紙クラッチ24をオンして給紙ローラ
5を駆動し、給紙カセット2内の記録紙Sをレジストロ
ーラ6に向けて給紙する。そして、プリント制御部26
は記録紙Sの先端がレジストローラ6に到達するタイミ
ングで図8(c)のようにVSREQ信号をビデオコン
トローラ27に出力し、かつ図8(h)のように給紙ク
ラッチ24をオフして給紙ローラ5の駆動を停止する。
一方、ビデオコントローラ27は外部機器31からの画
像情報のドットイメージへの展開を終えてVDO信号の
出力の準備を完了すると、図8(c)のVSREQ信号
がTRUEであることを確認した後、図8(d)に示す
ようにVSYNC信号をTRUEとする。そして、これ
に同期して図8(e)のように時間TV後に1頁分の画
像データとしてVDO信号の出力を開始する。
The print control unit 26 has passed a time T1 from the start of driving of the polygon motor 14 as shown in FIG.
When the rotation of the polygon motor 14 reaches a steady state, FIG.
As shown in (h), the paper feed clutch 24 is turned on to drive the paper feed roller 5, and the recording paper S in the paper feed cassette 2 is fed toward the registration roller 6. Then, the print control unit 26
8C outputs a VSREQ signal to the video controller 27 as shown in FIG. 8C at the timing when the leading end of the recording paper S reaches the registration roller 6, and turns off the paper feed clutch 24 as shown in FIG. The driving of the paper feed roller 5 is stopped.
On the other hand, when the video controller 27 completes the preparation of the output of the VDO signal after completing the development of the image information from the external device 31 into a dot image, after confirming that the VSREQ signal in FIG. As shown in FIG. 8D, the VSYNC signal is set to TRUE. Then, in synchronization with this, the output of the VDO signal is started as image data for one page after the time TV as shown in FIG.

【0005】このとき、プリント制御部26は図8
(i)のようにVSYNC信号の立ち上がりから時間T
3後にレジストローラクラッチ25をオンし、レジスト
ローラ6を駆動している。レジストローラ6の駆動は図
8(i)のように記録紙Sの後端がレジストローラ6を
通過するまでの時間のT4間行う。また、この間、プリ
ント制御部26はビデオコントローラ27からのVDO
信号に応じて半導体レーザ13を駆動する。
At this time, the print control unit 26
Time T from the rising of the VSYNC signal as shown in (i).
After three, the registration roller clutch 25 is turned on, and the registration roller 6 is driven. The driving of the registration roller 6 is performed for a time T4 until the rear end of the recording sheet S passes through the registration roller 6 as shown in FIG. During this time, the print control unit 26 sends the VDO from the video controller 27
The semiconductor laser 13 is driven according to the signal.

【0006】半導体レーザ13は後述するように2つ設
けられていて、プリント制御部26では各々の半導体レ
ーザをVDO信号に応じて駆動し、2つの半導体レーザ
から発したレーザ光はスキャナー部7のポリゴンミラー
15の回転によって直線状の走査に変換される。そし
て、2つの半導体レーザのレーザ光はミラー16によっ
て感光ドラム17に照射される。このようにして各々V
DO信号に応じて変調された2つのレーザ光を同時に感
光ドラム17上に走査することによって感光ドラム17
上に2ラインの潜像を形成し、以下同じ動作を繰り返す
ことによって感光ドラム17上に1頁分の潜像が形成さ
れる。
As will be described later, two semiconductor lasers 13 are provided. The print controller 26 drives each of the semiconductor lasers in accordance with the VDO signal, and the laser light emitted from the two semiconductor lasers is transmitted to the scanner 7. The rotation is converted into a linear scan by the rotation of the polygon mirror 15. Then, the laser beams of the two semiconductor lasers are irradiated on the photosensitive drum 17 by the mirror 16. Thus, each V
The two laser beams modulated according to the DO signal are simultaneously scanned on the photosensitive drum 17 so that
A two-line latent image is formed thereon, and the same operation is repeated thereafter to form a one-page latent image on the photosensitive drum 17.

【0007】感光ドラム17に形成された潜像は現像器
20によって現像され、その後、転写帯電器21によっ
て記録紙Sにトナー像が転写される。転写を終了する
と、記録紙Sは定着器9に搬送されてトナー像が記録紙
Sに定着された後、排紙ローラ11によって機外に排出
される。また、続けて次の頁のプリントを行う場合は、
プリント制御部26は図8(b)のように時間T5後に
再びPRINT信号をTRUEとし、1頁目のプリント
と同様の制御を行う。
The latent image formed on the photosensitive drum 17 is developed by a developing device 20, and thereafter, a toner image is transferred to a recording sheet S by a transfer charger 21. When the transfer is completed, the recording paper S is conveyed to the fixing device 9 and the toner image is fixed on the recording paper S, and then discharged out of the apparatus by the discharge rollers 11. If you want to print the next page,
The print control unit 26 sets the PRINT signal to TRUE again after the time T5 as shown in FIG. 8B, and performs the same control as the printing of the first page.

【0008】図9は半導体レーザ13の詳細な構成を示
している。図9においては、半導体レーザ発振器53と
して2つの半導体レーザ51,52が並設され、その近
傍に1つのフォトダイオード54が配置されている。フ
ォトダイオード54は2つの半導体レーザ51,52の
各々の後方光を検出できるように半導体レーザ51,5
2の境界に対向して配置されている。半導体レーザ5
1,52の前方光は前述のようにポリゴンミラー15に
よって直線状の走査に変換して感光ドラム17に照射さ
れる。
FIG. 9 shows a detailed configuration of the semiconductor laser 13. In FIG. 9, two semiconductor lasers 51 and 52 are provided side by side as a semiconductor laser oscillator 53, and one photodiode 54 is arranged in the vicinity thereof. The photodiode 54 is configured to detect the backward light of each of the two semiconductor lasers 51, 52 so that the semiconductor lasers 51, 5 can be detected.
2 are arranged facing the boundary. Semiconductor laser 5
The forward lights 1 and 52 are converted into linear scans by the polygon mirror 15 and irradiated onto the photosensitive drum 17 as described above.

【0009】図10は半導体レーザ51,52を駆動す
る駆動回路を示している。図10において、定電流回路
61a及び61bは電圧を電流に変換する電圧−電流変
換器であり、各々CPU69からの光量信号に応じた電
流を半導体レーザ51,52に供給する。スイッチング
回路62a,62bは各々CPU69からのレーザ点灯
信号(VDO信号)に応じて半導体レーザ51,52を
スイッチングする回路である。半導体レーザ51,52
は各々レーザ点灯信号に応じてオン、オフに駆動され、
オンしたときに定電流回路から駆動電流が供給される。
半導体レーザ51,52の発光量は各々フォトダイオー
ド54で電流値として検出され、抵抗器68で電圧信号
に変換される。この電圧信号は増幅器63で増幅された
後、発光量信号としてCPU69に取り込まれる。CP
U69においては、各々の半導体レーザ51,52の発
光量信号に応じて光量制御信号64a,64bのレベル
を可変し、半導体レーザ51,52の発光光量が所望の
発光光量となるようにAPC制御を行う。
FIG. 10 shows a drive circuit for driving the semiconductor lasers 51 and 52. In FIG. 10, constant current circuits 61a and 61b are voltage-current converters for converting a voltage into a current, and supply a current corresponding to a light amount signal from the CPU 69 to the semiconductor lasers 51 and 52, respectively. The switching circuits 62a and 62b are circuits for switching the semiconductor lasers 51 and 52 according to the laser lighting signal (VDO signal) from the CPU 69, respectively. Semiconductor lasers 51 and 52
Are driven on and off according to the laser lighting signal, respectively.
When turned on, a drive current is supplied from the constant current circuit.
The light emission amounts of the semiconductor lasers 51 and 52 are each detected as a current value by the photodiode 54 and converted into a voltage signal by the resistor 68. After this voltage signal is amplified by the amplifier 63, it is taken into the CPU 69 as a light emission amount signal. CP
In U69, the levels of the light amount control signals 64a and 64b are varied according to the light emission amount signals of the semiconductor lasers 51 and 52, and the APC control is performed so that the light emission amount of the semiconductor lasers 51 and 52 becomes a desired light emission amount. Do.

【0010】[0010]

【発明が解決しようとする課題】ところで、上記従来の
半導体レーザ駆動回路では、複数の半導体レーザに対し
て1つのフォトダイオードしか備えていないために、複
数のレーザ光のAPCを同時に行うことができず、時分
割でAPCを行っている。即ち、紙間あるいはライン間
の非画像領域において2つの半導体レーザを時分割で発
光させて、そのときの光量信号の値をホールドし、画像
領域においてホールドされた光量信号に応じて半導体レ
ーザに駆動電流を供給している。
In the above-described conventional semiconductor laser driving circuit, since only one photodiode is provided for a plurality of semiconductor lasers, APC of a plurality of laser beams can be performed simultaneously. Instead, APC is performed in a time sharing manner. That is, two semiconductor lasers emit light in a non-image area between papers or lines in a time-division manner, hold the value of the light amount signal at that time, and drive the semiconductor laser according to the light amount signal held in the image area. Supplying current.

【0011】しかしながら、このような方法では、同時
に複数の半導体レーザのAPCを行うことができないの
で、半導体レーザ間の電気的クロストーク、熱的クロス
トークの影響によって半導体レーザの光量に変化を生じ
る。図11(a)は一方の半導体レーザのオン、オフを
制御するための信号、図11(c)はその光量を示して
いる。また、図11(b)は他方の半導体レーザのオ
ン、オフを制御するための信号、図11(d)はその光
量を示している。本来であれば、図11(b)のように
入力信号(2)が一定であるので、図11(d)の光量
(2)も一定になるはずである。しかし、図11(c)
のように他方の半導体レーザの光量(1)が変化してい
るので、電気的、熱的クロストークの影響によって図1
1(d)のように他方の半導体レーザの光量(2)が変
化してしまう。
However, in such a method, APC of a plurality of semiconductor lasers cannot be performed at the same time, so that the amount of light of the semiconductor laser changes due to the influence of electric crosstalk and thermal crosstalk between the semiconductor lasers. FIG. 11A shows a signal for controlling ON / OFF of one of the semiconductor lasers, and FIG. 11C shows the light amount. FIG. 11B shows a signal for controlling on / off of the other semiconductor laser, and FIG. 11D shows the light amount. Normally, since the input signal (2) is constant as shown in FIG. 11B, the light quantity (2) in FIG. 11D should also be constant. However, FIG.
Since the light amount (1) of the other semiconductor laser changes as shown in FIG.
The light quantity (2) of the other semiconductor laser changes as shown in 1 (d).

【0012】また、光源として面発光レーザを用いた場
合は、レーザが点灯している期間に熱を持つので、その
熱の影響によって他方の半導体レーザの光出力波形に鈍
りを生じる。図12にこの様子を示している。図12
(a)は一方の面発光レーザのオン、オフを制御する信
号、図12(c)はそのレーザの光量、図12(b)は
他方の面発光レーザのオン、オフを制御する信号、図1
2(d)はそのレーザの光量である。一方の面発光レー
ザが図12(c)のように点灯した状態では、前述のよ
うに熱を持つので、その熱の影響によって図12(d)
の光量(2)のように立ち上がりに鈍りを生じる。従っ
て、複数のレーザ光源を用いて光書き込みを行うと、前
述のようにレーザ間の光量に差を生じるので、プリント
した画質に影響を与えるという問題があった。
When a surface emitting laser is used as a light source, heat is generated during a period in which the laser is turned on, and the heat output causes a blunt light output waveform of the other semiconductor laser. FIG. 12 shows this state. FIG.
(A) is a signal for controlling on / off of one surface emitting laser, FIG. 12 (c) is a light amount of the laser, and FIG. 12 (b) is a signal for controlling on / off of the other surface emitting laser. 1
2 (d) is the light amount of the laser. When one surface emitting laser is turned on as shown in FIG. 12C, it has heat as described above.
(2) as shown in FIG. Therefore, when optical writing is performed using a plurality of laser light sources, there is a difference in the amount of light between the lasers as described above, which has a problem of affecting the printed image quality.

【0013】そこで、本発明は、上記従来の問題点に鑑
み、電気的、熱的クロストークなどに関係なく、複数の
レーザ光源の光量を一定に制御することが可能な画像形
成装置を提供することを目的としたものである。
In view of the above problems, the present invention provides an image forming apparatus capable of controlling the light amounts of a plurality of laser light sources to be constant irrespective of electrical or thermal crosstalk. It is intended for that purpose.

【0014】[0014]

【課題を解決するための手段】本発明の目的は、複数の
レーザ光源を備え、前記複数のレーザ光源を各々画像信
号に応じて駆動し、各々のレーザ光源から発した複数の
レーザ光を像担持体上に同時に直線状に走査することに
よって、像担持体上に潜像を形成する画像形成装置にお
いて、前記複数のレーザ光源にそれぞれ対応してレーザ
光の一部を検出するための検出素子を設け、各々のレー
ザ光源ごとに対応する検出素子の出力信号と所定の基準
電圧に基づいて駆動電流を制御することによって、各々
のレーザ光源の光量をリアルタイムで所望の光量に制御
することを特徴とする画像形成装置によって達成され
る。
SUMMARY OF THE INVENTION An object of the present invention is to provide a plurality of laser light sources, each of the plurality of laser light sources is driven in accordance with an image signal, and a plurality of laser light emitted from each of the laser light sources is imaged. In an image forming apparatus for forming a latent image on an image carrier by simultaneously linearly scanning on a carrier, a detection element for detecting a part of laser light corresponding to each of the plurality of laser light sources And controlling the drive current based on the output signal of the detection element corresponding to each laser light source and a predetermined reference voltage, thereby controlling the light amount of each laser light source to a desired light amount in real time. Is achieved by the image forming apparatus described above.

【0015】[0015]

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態につい
て図面を参照して詳細に説明する。図1は本実施形態の
画像形成装置に用いるレーザダイオードの構成を示した
図である。本実施形態では、図1のレーザダイオードを
図7の画像形成装置に記録用光源として設け、図1のレ
ーザダイオードを用いて感光ドラム17上に潜像を形成
し、プリントを行うものとする。なお、図7の画像形成
装置の構成、動作については先に述べたので、詳しい説
明は省略する。
Embodiments of the present invention will be described below in detail with reference to the drawings. FIG. 1 is a diagram illustrating a configuration of a laser diode used in the image forming apparatus of the present embodiment. In the present embodiment, the laser diode of FIG. 1 is provided as a recording light source in the image forming apparatus of FIG. 7, and a latent image is formed on the photosensitive drum 17 using the laser diode of FIG. Since the configuration and operation of the image forming apparatus of FIG. 7 have been described above, detailed description will be omitted.

【0016】図1について説明する。まず、41は2つ
の発光点(レーザダイオード)41a,41bを1つの
チップ上に形成したエッジエミッタ型のレーザダイオー
ドアレーである。レーザダイオードアレー41の近傍に
は発光点41a,41bにそれぞれ対応してフォトダイ
オード42,43が配置されている。レーザダイオード
アレー41とフォトダイオード42,43はケース46
内に設けられている。フォトダイオード42,43は各
々発光点41a,41bの2つの後方光44,45を検
出するセンサであり、発光点41a,41bの2つの後
方光44,45が互いに干渉することなく、対応するフ
ォトセンサに入射するように発光点間の距離、発光点と
フォトダイオードの距離を設定している。
Referring to FIG. First, reference numeral 41 denotes an edge-emitter type laser diode array in which two light emitting points (laser diodes) 41a and 41b are formed on one chip. In the vicinity of the laser diode array 41, photodiodes 42 and 43 are arranged corresponding to the light emitting points 41a and 41b, respectively. The laser diode array 41 and the photodiodes 42 and 43 include a case 46.
It is provided within. The photodiodes 42 and 43 are sensors for detecting two rear lights 44 and 45 of the light emitting points 41a and 41b, respectively, and the two rear lights 44 and 45 of the light emitting points 41a and 41b do not interfere with each other and correspond to the corresponding photo. The distance between the light emitting points and the distance between the light emitting points and the photodiodes are set so as to be incident on the sensor.

【0017】具体的に説明すると、2つの発光点41
a,41bの2つのレーザ光が互いに干渉することな
く、各々対応するフォトダイオードに入射するために
は、2つのレーザ光の裾野同士が重なり合う前にフォト
ダイオードに入射させるとよい。そのためには、2つの
発光点41a,41b間の距離をH、レーザ光の半値全
幅(レーザの発光点からある距離で光強度を測定したと
きに光強度がピーク値の半分になる幅)をθ、発光点か
らフォトダイオードまでの距離をLとすると、フォトダ
イオード上でのレーザ光の広がりLtanθを発光点間
の距離Hの1/2以下にする必要がある。
More specifically, two light emitting points 41
In order for the two laser beams a and 41b to enter the corresponding photodiodes without interfering with each other, the laser beams may be incident on the photodiodes before the bases of the two laser beams overlap. For this purpose, the distance between the two light emitting points 41a and 41b is H, and the full width at half maximum of the laser beam (the width at which the light intensity becomes half of the peak value when the light intensity is measured at a certain distance from the laser light emitting point) is Assuming that θ and the distance from the light emitting point to the photodiode are L, the spread Ltan θ of the laser light on the photodiode needs to be 1 / or less of the distance H between the light emitting points.

【0018】そこで、本実施形態では、Ltanθ<H
/2、即ちL<H/(2tanθ)となるように、2つ
の発光点41a,41bとフォトダイオード42,43
の位置を設定している。なお、この条件を満足するよう
に発光点とフォトダイオードを配置すると、発光点とフ
ォトダイオード間の距離が短くなるので、フォトダイオ
ードから反射された戻り光と発光点からのレーザ光が共
振する恐れがあるが、これを避けるためには、図1に示
すようにフォトダイオード42,43を各々レーザ光に
対して傾けて配置するのが望ましい。
Therefore, in this embodiment, Ltanθ <H
/ 2, that is, L <H / (2 tan θ), so that the two light emitting points 41a and 41b and the photodiodes 42 and 43
Is set. When the light emitting point and the photodiode are arranged so as to satisfy this condition, the distance between the light emitting point and the photodiode is shortened, so that the return light reflected from the photodiode and the laser light from the light emitting point may resonate. However, in order to avoid this, it is desirable to arrange the photodiodes 42 and 43 at an angle to the laser beam as shown in FIG.

【0019】図2は図1のレーザダイオードを駆動する
駆動回路を示している。図2の駆動回路は、図7の画像
形成装置のプリント制御部26内に設けられているもの
とする。図2において、まず、本実施形態では、前述の
ように2つの発光点(レーザダイオード)に各々対応し
てフォトダイオード42,43を配置しているので、従
来のような時分割ではなく、2つのレーザダイオードを
それぞれリアルタイムでAPC制御を行っている。図2
において、101は2つのレーザダイオード41a,4
1bを各々VDO信号に応じて駆動するレーザドライバ
ーICであり、各々のレーザダイオードをリアルタイム
でAPC制御を行う機能を持っている。レーザドライバ
ーIC101には2つの端子110,120が設けら
れ、図7のビデオコントローラ27から端子110,1
20にVDO信号が供給される。端子110,120の
入力信号がTRUEになったときに、各レーザダイオー
ド41a,41bに駆動電流が供給される。
FIG. 2 shows a drive circuit for driving the laser diode of FIG. The drive circuit in FIG. 2 is provided in the print control unit 26 of the image forming apparatus in FIG. In FIG. 2, first, in the present embodiment, the photodiodes 42 and 43 are arranged corresponding to the two light emitting points (laser diodes), respectively, as described above. APC control is performed for each of the two laser diodes in real time. FIG.
101, two laser diodes 41a, 41
1b is a laser driver IC for driving each laser diode according to the VDO signal, and has a function of performing APC control of each laser diode in real time. The laser driver IC 101 is provided with two terminals 110 and 120, and the video controller 27 shown in FIG.
20 is supplied with a VDO signal. When the input signals of the terminals 110 and 120 become TRUE, a drive current is supplied to each of the laser diodes 41a and 41b.

【0020】端子110に供給されたVDO信号はロジ
ック入力部102で所望のアナログレベルに変換された
後、ゲインコントロール部105でレーザダイオードの
特性に応じてゲインがかけられる。具体的には、ゲイン
コントロール部105は増幅器からなっていて、レーザ
ダイオードの発光量が所望の発光量となるように、調整
時に外付けの抵抗器などを用いて予めゲインが調整され
ている。ゲインコントロール部105の出力信号は制御
増幅器104に入力され、また、フォトダイオード42
でレーザダイオード41aのレーザ光が検出され、その
検出信号が制御増幅器104にフィードバックされる。
制御増幅器104においては、これらの信号と基準電圧
発生器103の基準電圧が比較され、その差に応じた制
御電圧がトランジスタ106のベース端子に供給され
る。
The VDO signal supplied to the terminal 110 is converted into a desired analog level by the logic input unit 102, and then gain is applied by the gain control unit 105 according to the characteristics of the laser diode. More specifically, the gain control unit 105 includes an amplifier, and the gain is previously adjusted using an external resistor or the like at the time of adjustment so that the light emission amount of the laser diode becomes a desired light emission amount. The output signal of the gain control unit 105 is input to the control amplifier 104, and the output signal of the photodiode 42
Detects the laser beam of the laser diode 41a, and the detection signal is fed back to the control amplifier 104.
In the control amplifier 104, these signals are compared with the reference voltage of the reference voltage generator 103, and a control voltage corresponding to the difference is supplied to the base terminal of the transistor 106.

【0021】これによって、レーザダイオード41aの
発光量が規定の光量に達していないときはトランジスタ
106のベース電流を増加してレーザダイオード41a
の駆動電流を大きくするように制御が働き、レーザダイ
オード41の光量は所望の光量に制御される。また、レ
ーザダイオード41aの発光量が規定の光量よりも増大
したときはトランジスタ106のベース電流を小さくす
るように制御が働き、レーザダイオード41aの光量は
所望の光量に制御される。このようにして端子110の
VDO信号がTRUEになったときにリアルタイムでA
PCが働き、レーザダイオード41aの光量は所定の光
量に維持される。
Accordingly, when the light emission amount of the laser diode 41a has not reached the prescribed light amount, the base current of the transistor 106 is increased to increase the laser diode 41a.
The control works to increase the drive current of the laser diode 41, and the light amount of the laser diode 41 is controlled to a desired light amount. When the light emission amount of the laser diode 41a is larger than a predetermined light amount, control is performed so as to reduce the base current of the transistor 106, and the light amount of the laser diode 41a is controlled to a desired light amount. In this way, when the VDO signal at terminal 110 becomes TRUE, A
The PC operates, and the light amount of the laser diode 41a is maintained at a predetermined light amount.

【0022】また、端子120に供給されたVDO信号
は同様にロジック入力部112で所定のアナログレベル
に変換された後、ゲインコントロール部115を通って
制御増幅器114に入力される。ゲインコントロール部
115は同様にレーザダイオード41bの光量が所望の
光量となるように予めゲインが調整されている。またフ
ォトダイオード43でレーザダイオード41bのレーザ
光が検出され、その検出信号が制御増幅器114の入力
端子にフィードバックされる。113は基準電圧を発生
する基準電圧発生器である。この構成によって、制御増
幅器114からトランジスタ116のベース端子にフォ
トダイオード43の検出信号に応じた制御電圧が供給さ
れ、レーザダイオード41bにおいてもリアルタイムで
APCがかけられる。
Similarly, the VDO signal supplied to the terminal 120 is converted into a predetermined analog level by the logic input unit 112 and then input to the control amplifier 114 through the gain control unit 115. Similarly, the gain of the gain control unit 115 is previously adjusted so that the light amount of the laser diode 41b becomes a desired light amount. Further, the laser light of the laser diode 41 b is detected by the photodiode 43, and the detection signal is fed back to the input terminal of the control amplifier 114. Reference numeral 113 denotes a reference voltage generator that generates a reference voltage. With this configuration, a control voltage corresponding to the detection signal of the photodiode 43 is supplied from the control amplifier 114 to the base terminal of the transistor 116, and APC is performed in real time also in the laser diode 41b.

【0023】レーザダイオード41a,41bのレーザ
光は、図7で説明したようにポリゴンミラー15によっ
て各々直線状の走査に変換され、ミラー16を通って感
光ドラム17上に照射される。これにより、感光ドラム
17上に2ラインの潜像が形成され、以下同様の動作を
繰り返し行うことによって感光ドラム17上に1頁分の
潜像が形成される。そして、先の説明のように現像、記
録紙への転写、定着を行うことによってプリントを完了
し、機外に排出される。
The laser beams emitted from the laser diodes 41a and 41b are converted into linear scans by the polygon mirror 15 as described with reference to FIG. As a result, a two-line latent image is formed on the photosensitive drum 17, and the same operation is repeated to form a one-page latent image on the photosensitive drum 17. Then, printing is completed by performing development, transfer to recording paper, and fixing as described above, and the print is discharged outside the apparatus.

【0024】本実施形態では、2つのレーザダイオード
にそれぞれ対応してフォトダイオードを設け、各々対応
するフォトダイオードの出力信号を用いてリアルタイム
でそれぞれのレーザダイオードのAPC制御を行うよう
にしたので、レーザ間の電気的、熱的クロストークに関
係なく、各々のレーザダイオードの光量を所望の光量に
制御することができる。図3(a)は一方のレーザダイ
オードをオン、オフする信号、図3(c)はその光量、
図3(b)は他方のレーザダイオードをオン、オフする
信号、図3(d)はその光量である。図3(d)の光量
の破線は従来の電気的、熱的クロストークによる光量変
化であるが、本実施形態ではリアルタイムで各々のレー
ザを制御するので、図3(d)の実線のように光量変化
がなくなり、各々のレーザの光量を一定に制御すること
ができる。
In this embodiment, a photodiode is provided corresponding to each of two laser diodes, and APC control of each laser diode is performed in real time using an output signal of each corresponding photodiode. It is possible to control the light amount of each laser diode to a desired light amount irrespective of electrical and thermal crosstalk between them. FIG. 3A shows a signal for turning on / off one of the laser diodes, and FIG.
FIG. 3B shows a signal for turning on and off the other laser diode, and FIG. 3D shows the light amount. The broken line of the light amount in FIG. 3D is a change in the light amount due to the conventional electric and thermal crosstalk. In this embodiment, since each laser is controlled in real time, as shown by the solid line in FIG. There is no change in light quantity, and the light quantity of each laser can be controlled to be constant.

【0025】図4はレーザダイオードの他の例を示して
いる。図4においては、2つのエッジエミッタ型のレー
ザダイオード71,72を別々のチップで構成した例を
示している。レーザダイオード71,72の近傍には、
レーザダイオード71,72にそれぞれ対応してフォト
ダイオード73,74が配置されている。フォトダイオ
ード73,74はそれぞれ対応するレーザダイオード7
1,72の後方光を検出し、その検出信号をフィードバ
ックすることによって各々のレーザダイオード71,7
2の光量を所望の光量に制御するものである。
FIG. 4 shows another example of a laser diode. FIG. 4 shows an example in which two edge-emitter type laser diodes 71 and 72 are constituted by separate chips. In the vicinity of the laser diodes 71 and 72,
Photodiodes 73 and 74 are arranged corresponding to the laser diodes 71 and 72, respectively. The photodiodes 73 and 74 correspond to the respective laser diodes 7.
The laser diodes 71 and 7 are detected by detecting the backward light of the laser diodes 1 and 72 and feeding back the detection signals.
The second light amount is controlled to a desired light amount.

【0026】また、図4のレーザダイオードの場合も、
発光点間の距離をH、発光点とフォトダイオードの距離
をL、レーザ光の半値全幅をθとしたときに、各々のレ
ーザダイオードの後方光が互いに干渉することなく、対
応するフォトダイオードに入射するように、L<H/
(2tanθ)の条件で配置している。なお、図4の場
合は、レーザダイオードを別々のチップで構成している
ので、図1の場合に比べて発光点とフォトダイオードの
距離を大きくとることができるが、この場合もフォトダ
イオードからの戻り光によって共振が起きないように各
々のフォトダイオードをレーザ光に対して傾けて配置す
るのが望ましい。
In the case of the laser diode shown in FIG.
When the distance between the light emitting points is H, the distance between the light emitting point and the photodiode is L, and the full width at half maximum of the laser light is θ, the rear lights of the laser diodes enter the corresponding photodiodes without interfering with each other. L <H /
(2 tan θ). In the case of FIG. 4, since the laser diode is constituted by separate chips, the distance between the light emitting point and the photodiode can be increased as compared with the case of FIG. 1, but also in this case, It is desirable to arrange each photodiode at an angle to the laser light so that resonance does not occur due to the return light.

【0027】図5は更に他の例のレーザダイオードを示
している。図5は2つの面発光レーザ81,82を用い
ている。面発光レーザは後方光を発しないので、ビーム
スプリッタ87,88を用いて面発光レーザ81,82
のレーザビームを記録用とAPC用のレーザビームに分
けている。ビームスプリッタ87,88で分割されたA
PC用のレーザビームは各々フォトダイオード83,8
4で検知され、検知された信号は図2の制御増幅器10
4、114にフィードバックされる。図5においても、
図1、図4と同様に発光点間の距離をH、レーザの半値
全幅をθ、発光点とビームスプリッタ間の距離(発光点
とフォトダイオード間の距離に対応)をLとしたとき
に、L<H/(2tanθ)を満足するように面発光レ
ーザ81,82、ビームスプリッタ87,88、フォト
ダイオード83,84を配置している。また、フォトダ
イオード83,84からの戻り光による共振を防ぐた
め、図5のようにレーザ光に対してフォトダイオード8
3,84を各々斜めに傾けて配置している。
FIG. 5 shows still another example of a laser diode. FIG. 5 uses two surface emitting lasers 81 and 82. Since the surface emitting laser does not emit backward light, the surface emitting lasers 81 and 82 are used by using the beam splitters 87 and 88.
Are divided into recording and APC laser beams. A divided by the beam splitters 87 and 88
The laser beams for PC are photodiodes 83 and 8 respectively.
4 is detected by the control amplifier 10 shown in FIG.
4, 114. Also in FIG.
As in FIGS. 1 and 4, when the distance between the light emitting points is H, the full width at half maximum of the laser is θ, and the distance between the light emitting points and the beam splitter (corresponding to the distance between the light emitting points and the photodiode) is L, The surface emitting lasers 81 and 82, the beam splitters 87 and 88, and the photodiodes 83 and 84 are arranged so as to satisfy L <H / (2 tan θ). Further, in order to prevent resonance due to return light from the photodiodes 83 and 84, as shown in FIG.
3, 84 are arranged obliquely.

【0028】図4、図5のレーザダイオードを用いた場
合も、図1のレーザダイオードと全く同様に図2の駆動
回路によってリアルタイムで各々のレーザダイオードの
APC制御を行うことができる。従って、各々のレーザ
ダイオードにリアルタイムでAPCがかけられるので、
レーザダイオード間の電気的クロストークや熱的クロス
トークに関係なく、各々のレーザダイオードを所望の光
量に制御することができる。また、図5の面発光型レー
ザを用いた場合は、前述のような立ち上がりの鈍りも補
正することが可能である。図6に面発光型レーザを用い
た場合の光出力の波形を示している。従来の時分割のA
PC制御の場合は、破線で示すように他方のレーザダイ
オードが点灯している期間に光出力波形が鈍って立ち上
がり、細りを生じる。
When the laser diodes of FIGS. 4 and 5 are used, APC control of each laser diode can be performed in real time by the driving circuit of FIG. 2 just like the laser diode of FIG. Therefore, since APC is applied to each laser diode in real time,
Each laser diode can be controlled to a desired light amount irrespective of electrical crosstalk or thermal crosstalk between the laser diodes. Further, when the surface emitting laser shown in FIG. 5 is used, it is possible to correct the blunt rising as described above. FIG. 6 shows a waveform of an optical output when a surface emitting laser is used. Conventional time-sharing A
In the case of the PC control, as shown by the broken line, the light output waveform becomes dull and rises during the period when the other laser diode is turned on, and narrows.

【0029】本実施形態では、各々のレーザダイオード
をリアルタイムで制御するので、光出力の立ち上がり時
においてAPCが働き、図6に実線で示すように光出力
の立ち上がりの鈍りを補正することができる。また、面
発光レーザを使用する場合、レーザの共振鏡を形成する
ために、駆動回路にON/OFF信号を入力する前に個
々の素子に応じたピーク値を持つ駆動電流を各々のレー
ザに供給する必要がある。そのためには、個々の素子の
バラツキに応じたピーク値を設定するための回路定数を
個々に設定しなければならない。このような場合、本実
施形態では、面発光レーザの光出力の立ち上がりの鈍り
を補正し、矩形波で点灯するようにしているので、個々
の素子のバラツキに応じて定数を調整する必要がなく、
装置の作製を容易にすることが可能である。
In this embodiment, since each laser diode is controlled in real time, the APC operates at the time of the rise of the light output, and the dull rise of the light output can be corrected as shown by the solid line in FIG. When a surface emitting laser is used, a drive current having a peak value corresponding to each element is supplied to each laser before inputting an ON / OFF signal to a drive circuit to form a laser resonance mirror. There is a need to. For this purpose, it is necessary to individually set circuit constants for setting a peak value according to the variation of each element. In such a case, in the present embodiment, the blunt rising of the light output of the surface emitting laser is corrected and lighting is performed with a rectangular wave, so that it is not necessary to adjust the constant according to the variation of each element. ,
It is possible to easily manufacture the device.

【0030】[0030]

【発明の効果】以上説明したように本発明によれば、各
々のレーザ光源に対応して検出素子を設け、各レーザ光
源ごとに対応する検出素子の出力信号を用いてリアルタ
イムでAPC制御を行うようにしたので、レーザ光源間
の電気的クロストークあるいは熱的クロストークに関係
なく、各々のレーザ光源を所望の光量に制御することが
できる。従って、各々のレーザ光源の光量を常に所望の
光量に維持できるので、従来の時分割による制御に比べ
て画質を向上することができる。また、面発光型レーザ
を用いた場合は、光出力の立ち上がりの鈍りを補正する
ことができ、やはり画質を向上することができる。
As described above, according to the present invention, a detection element is provided corresponding to each laser light source, and APC control is performed in real time using an output signal of the detection element corresponding to each laser light source. Thus, each laser light source can be controlled to a desired light amount regardless of electrical crosstalk or thermal crosstalk between the laser light sources. Therefore, since the light amount of each laser light source can always be maintained at a desired light amount, the image quality can be improved as compared with the conventional time-division control. Further, when a surface emitting laser is used, it is possible to correct the blunting of the rise of the optical output, and also to improve the image quality.

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

【図1】本発明の画像形成装置に用いるレーザダイオー
ドを示した図である。
FIG. 1 is a diagram illustrating a laser diode used in an image forming apparatus of the present invention.

【図2】レーザダイオードを駆動制御する回路の例を示
した図である。
FIG. 2 is a diagram illustrating an example of a circuit that drives and controls a laser diode.

【図3】エッジエミッタ型のレーザダイオードを用いた
場合の光量変化を従来と比較して示した図である。
FIG. 3 is a diagram showing a change in light amount when an edge-emitter type laser diode is used, in comparison with a conventional case.

【図4】レーザダイオードの他の例を示した図である。FIG. 4 is a diagram showing another example of a laser diode.

【図5】レーザダイオードの更に他の例を示した図であ
る。
FIG. 5 is a diagram showing still another example of a laser diode.

【図6】面発光型レーザを用いた場合の光出力の立ち上
がりを従来と本発明で比較して示した図である。
FIG. 6 is a diagram showing the rise of the optical output in the case where a surface emitting laser is used, in comparison with the conventional example and the present invention.

【図7】従来例の画像形成装置を示した図である。FIG. 7 is a diagram illustrating a conventional image forming apparatus.

【図8】図7の装置の動作を説明するためのタイムチャ
ートである。
FIG. 8 is a time chart for explaining the operation of the device of FIG. 7;

【図9】図7の装置に用いられるレーザダイオードを示
した図である。
FIG. 9 is a diagram showing a laser diode used in the device of FIG. 7;

【図10】図7の装置のレーザダイオードの駆動回路を
示した図である。
FIG. 10 is a diagram showing a laser diode drive circuit of the device of FIG. 7;

【図11】複数の半導体レーザを用いた場合のレーザ間
の電気的、熱的クロストークの影響による光量の変化を
説明するための図である。
FIG. 11 is a diagram for explaining a change in the amount of light due to the influence of electrical and thermal crosstalk between lasers when a plurality of semiconductor lasers are used.

【図12】面発光レーザを用いた場合の光出力波形の立
ち上がりの鈍りを説明するための図である。
FIG. 12 is a diagram for explaining a blunt rising of an optical output waveform when a surface emitting laser is used.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

5 給紙ローラ 6 レジストローラ 9 定着器 15 ポリゴンミラー 17 感光ドラム 20 現像器 21 転写帯電器 41 レーザダイオードアレー 41a,41b 発光点(レーザダイオード) 42,43 フォトダイオード 71,72 レーザダイオード 73,74 フォトダイオード 81,82 レーザダイオード 83,84 フォトダイオード 87,88 ビームスプリッタ 102,112 ロジック入力部 103,113 基準電圧発生器 104,114 制御増幅器 105,115 ゲインコントロール部 Reference Signs List 5 paper feed roller 6 registration roller 9 fixing device 15 polygon mirror 17 photosensitive drum 20 developing device 21 transfer charger 41 laser diode array 41a, 41b light emitting point (laser diode) 42, 43 photodiode 71, 72 laser diode 73, 74 photo Diodes 81, 82 Laser diodes 83, 84 Photodiodes 87, 88 Beam splitters 102, 112 Logic input units 103, 113 Reference voltage generators 104, 114 Control amplifiers 105, 115 Gain control units

Claims (3)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 複数のレーザ光源を備え、前記複数のレ
ーザ光源を各々画像信号に応じて駆動し、各々のレーザ
光源から発した複数のレーザ光を像担持体上に同時に直
線状に走査することによって、像担持体上に潜像を形成
する画像形成装置において、前記複数のレーザ光源にそ
れぞれ対応してレーザ光の一部を検出するための検出素
子を設け、各々のレーザ光源ごとに対応する検出素子の
出力信号と所定の基準電圧に基づいて駆動電流を制御す
ることによって、各々のレーザ光源の光量をリアルタイ
ムで所望の光量に制御することを特徴とする画像形成装
置。
A plurality of laser light sources, each of which is driven in accordance with an image signal, and which simultaneously scans a plurality of laser lights emitted from each of the plurality of laser light sources linearly on an image carrier. Accordingly, in an image forming apparatus for forming a latent image on an image carrier, a detection element for detecting a part of laser light corresponding to each of the plurality of laser light sources is provided, and a detection element is provided for each laser light source. An image forming apparatus for controlling the amount of light of each laser light source to a desired amount of light in real time by controlling a driving current based on an output signal of a detecting element and a predetermined reference voltage.
【請求項2】 請求項1に記載の画像形成装置におい
て、前記レーザ光源間の距離をH、レーザ光の半値全幅
をθ、前記レーザ光源と検出素子の距離をHとしたとき
に、前記レーザ光源と検出素子を、L<H/(2tan
θ)となるように配置したことを特徴とする画像形成装
置。
2. The image forming apparatus according to claim 1, wherein the distance between the laser light sources is H, the full width at half maximum of the laser light is θ, and the distance between the laser light sources and the detection element is H. L <H / (2 tan)
θ).
【請求項3】 請求項1または請求項2に記載の画像形
成装置において、前記検出素子は、レーザ光源からのレ
ーザ光と検出素子から反射した戻り光が共振しないよう
に、入射するレーザ光に対して傾けて配置されているこ
とを特徴とする画像形成装置。
3. The image forming apparatus according to claim 1, wherein the detection element is configured to control the incident laser light so that the laser light from the laser light source and the return light reflected from the detection element do not resonate. An image forming apparatus, which is arranged to be inclined with respect to the image forming apparatus.
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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US6445401B2 (en) * 1999-12-27 2002-09-03 Asahi Kogaku Kogyo Kabushiki Kaisha Light power modulating system
JP2008225058A (en) * 2007-03-13 2008-09-25 Ricoh Co Ltd Monitor apparatus, light source apparatus, optical scanner and image forming apparatus

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