JPH11105335A

JPH11105335A - 画像形成装置と半導体レーザーａｐｃ回路

Info

Publication number: JPH11105335A
Application number: JP26862797A
Authority: JP
Inventors: Satoru Taniguchi; 悟谷口; Koichi Okuda; 幸一奥田
Original assignee: Canon Inc
Current assignee: Canon Inc
Priority date: 1997-10-01
Filing date: 1997-10-01
Publication date: 1999-04-20

Abstract

(57)【要約】【課題】マルチビームレーザーを用いた画像形成装置
において、各発光点について独立にＡＰＣを行い、各発
光点の光出力を一定にすること、且つ画像形成時に他の
非発光点に対してバイアス通電を行って発熱させ、より
正確な光量で発光できるようにすることを課題とする。【解決手段】複数の発光点と光量モニターを持つ半導
体レーザーを用いた画像形成装置において、画像形成時
に非発光点に対してそれらの発光点のしきい値電流以下
の通電を行い、さらにレーザー駆動電流制御手段と一定
の光量モニター出力を得るときのレーザー駆動電流を記
憶する手段を有して、個々の発光点に対し順番にＡＰＣ
（自動電力制御）を行うもので、前記ＡＰＣ時における
１つの発光点の光量モニター時に非発光点に対してそれ
らの発光点のしきい値電流以下の通電を行うことを特徴
とする。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、レーザースキャナ
ーを用いて像形成を行う電子写真装置、静電記録装置等
に用いる画像形成装置と該画像形成装置等に用いられる
半導体レーザーＡＰＣ回路に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】従来、画像形成装置を用いるレーザービ
ームプリンタではシングルビームレーザーを用いてお
り、高速出力、高解像度を得るためには、ポリゴンミラ
ーの回転数を上げたり、ポリゴンミラーの面数を多くす
るといった方法が要求される。

【０００３】しかしながら、上記従来例では、回転数を
上げると、軸受の摩耗、回転軸の倒れ、耐久性、騒音が
問題となる。また、ポリゴンミラーの面数を多くするこ
とは、精度の点で困難が生じる。近年、高解像度を得る
ために、マルチビームレーザーを用いた画像形成装置が
考案されている。この画像形成装置においては複数の発
光点を同時に走査するため、ポリゴンミラーの回転数及
び面数を変化させることなく解像度を高くすることがで
きる。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】画像形成装置に用いら
れる半導体レーザーは、温度の上昇あるいは劣化によっ
てしきい値電流が高くなるという特性があり、定電流動
作では光出力が変動するため一定の印字濃度が得られな
い。故に定光出力を得るためには、光量をフォトダイオ
ードでモニターし、その受光出力電圧を基準の電圧と比
較して絶えず等しくなるように駆動電流を制御するフィ
ードバック回路（ＡＰＣ回路：AutomaticPower Control
Circuit）が必要である。このＡＰＣによって、レーザ
ーチップ特性のばらつきによる光量変動も補正される。

【０００５】また、マルチビームレーザーでは、発光点
ごとに電流−光出力特性が異なるのでそれぞれ独立にＡ
ＰＣを行う必要がある。が、複数の発光点に対して単独
のモニターフォトダイオードで制御を行うため、それが
困難である。

【０００６】また、発光点同士が熱的に断熱されないた
め、１つの発光点の発光による発熱が他の発光点温度を
上昇させるので、ある発光点をオンすると他の発光点の
光量が減少し、画像上に不具合が発生するという問題が
ある。

【０００７】

【課題を解決するための手段】本発明は、上記諸問題に
鑑みてなされたもので、その目的とするところは、マル
チビームレーザーを用いた画像形成装置において、各発
光点について独立にＡＰＣを行い、各発光点の光出力を
一定にすること、且つ画像形成時に他の非発光点に対し
てバイアス通電を行って発熱させ、より正確な光量で発
光できるようにすること、且つＡＰＣ時に、レーザーの
しきい値電流を正確に測定することである。

【０００８】上記目的を達成するために、本発明は、複
数の発光点と光量モニターを持つ半導体レーザーを用い
た画像形成装置において、画像形成時に非発光点に対し
てそれらの発光点のしきい値電流以下の近傍で通電を行
うことを特徴とするものである。ここで、発光点のしき
い値電流以下の近傍とは、半導体レーザーに電流を印加
して発光させるときに、発光開始電流をしきい値電流と
し、そのしきい値電流以下であってそのしきい値に近い
電流のことを指す。

【０００９】この発明によれば、画像形成時に他の発光
点の発熱による光量の低下を軽減することができる。

【００１０】また、本発明は、複数の発光点と光量モニ
ターを持つ半導体レーザーとレーザー駆動電流制御手段
と一定の光量モニター出力を得るときのレーザー駆動電
流を記憶する手段を用いた画像形成装置において、個々
の発光点に対し順番にＡＰＣを行うもので、ＡＰＣ時に
おける１つの発光点の光量モニター時に非発光点に対し
てそれらの発光点のしきい値電流以下の近傍で通電を行
うことを特徴とするものである。両面発光タイプのもの
は発光面と反対の面で光量をモニターし、発光面が一面
しかないものは発光面にて光量をモニターする。

【００１１】この発明によれば、他の発光点が発熱した
状態でＡＰＣを行うことができ、熱的に実使用状態によ
り近い状態でＡＰＣを行うことができる。よって、より
正確な光量で発光できるため充分な印字濃度が確保でき
る。

【００１２】また、本発明は、上記画像形成装置におい
て、ＡＰＣを行う際に、各発光点のしきい値電流と必要
な光出力を得るのに要する電流値とを決定することを特
徴とするものである。この発明によれば、レーザーのし
きい値電流をより正確に測定することができる。

【００１３】さらに、本発明は、上記画像形成装置にお
いて、アンブランキング時に一主走査ごとに順番に各発
光点のアンブランキングＡＰＣを行い、ＡＰＣを行わな
い方の発光点は前回走査時のＡＰＣにより決定された電
流値により駆動し、ＡＰＣを行った発光点はその電流値
を用いて駆動することを特徴とするものである。

【００１４】この発明によれば、マルチビームレーザー
を用いた画像形成装置に特有の各発光点の電流−光出力
特性の違いによる光量差を補正することができるので、
一定の印字濃度を実現できる。

【００１５】また、本発明は、上記画像形成装置におい
て、ページ間ＡＰＣを行う際に各発光点のしきい値電流
と必要な光出力を得るのに要する電流値とを決定し、ア
ンブランキング時にはしきい値電流の値は保持して必要
な光出力を得るのに要する電流値のみを決定することを
特徴とするものである。

【００１６】この発明によれば、アンブランキングＡＰ
Ｃに要する時間を短縮することができ、より高速出力、
高解像度のレーザービームプリンタに対応することがで
きる。

【００１７】

【発明の実施の形態】

（第１の実施形態）マルチビームレーザーを用いた画像
形成装置のページ間ＡＰＣについて、ダブルビームレー
ザーを用いた場合を図１に基づいて説明する。

【００１８】図２は本実施形態における画像形成装置を
用いたレーザービームプリンタの要部である。図２にお
いて、１は像担持体としての有機感光ドラム、２は帯電
部材としての帯電ローラー、３は有機感光ドラム１にミ
ラーを介してレーザー光を照射するレーザー露光装置、
４は現像スリーブおよび現像ブレードならびに１成分磁
性トナー等からなる現像装置、５は磁性トナーの転写さ
れなかった残留分をクリーニングするクリーニングブレ
ード、６は被転写紙を副走査方向に転送する転写ローラ
ー、７は転写された被転写紙を定着する定着装置であ
る。有機感光ドラム１は帯電ローラー２によって一様に
負の電荷に帯電し、レーザー露光装置３からのレーザー
ビームによって有機感光ドラム１上に静電潜像が形成さ
れる。次に、現像装置４の中で帯電したトナーが有機感
光ドラム１上の静電潜像に付着し可視像となり、転写ロ
ーラー６上で被記録用紙に転写され、定着装置７で定着
される。クリーニングブレード５は有機感光ドラム１上
に残ったトナーを除去する。以上の各ユニットの働きに
より、被記録用紙に画像が形成される。

【００１９】以上のようなダブルビームレーザーを用い
た画像形成装置における、静電潜像が形成されるまでの
プロセスを図３に示す。ダブルビームレーザー８から２
本のレーザー光が発せられ、コリメータレンズ９とシリ
ンドリカルレンズ１０を通過後に、ポリゴンミラー１１
によって偏向走査される。その後に、レーザー光は走査
レンズ１２を通過して有機感光ドラム１上を走査され
る。レーザー露光装置３はポリゴンミラー１１と走査レ
ンズ１２を含むものである。この際、ダブルビームレー
ザー８の２本のレーザー光は２つ同時に走査するので２
ラインの走査が行われる。

【００２０】図４はダブルビームレーザー光源８の斜視
図を示し、ステム１３の一方の面にはステム１３の台に
垂直に基台１４が設けられ、基台１４上に発光点１５
ａ，１５ｂを有するレーザーチップ１５とフォトダイオ
ード１６とが固定されている。これらレーザーチップ１
５とフォトダイオード１６を載置した基台１４をカバー
するようにしてキャップ１７がステム１３に取り付けら
れ、キャップ１７の先端面にはレーザー光Ｌａ，Ｌｂを
通過する窓１８が設けられている。また、ステム１３の
逆側の面には、レーザーチップ１５とフォトダイオード
１６を図示しないレーザー駆動制御系に接続するための
通電端子１９が設けられている。

【００２１】図５はダブルビームレーザー光源８の駆動
電流を制御するＡＰＣ回路の基本構成ブロック図であ
る。図５に示すように、レーザーチップ１５の発光点１
５ａ，１５ｂが点灯すると、モニターフォトダイオード
（ＰＩＮ−ＰＤ）１６にレーザー光が照射されて電流が
流れ、モニター出力電圧１６ａに変換される。この電圧
はレーザー１５ａ，１５ｂの駆動電流と対応しているの
で、ＣＰＵ２１を用いて、これと基準電圧２４とを比較
して、基準電圧２４と等しくなるように、レーザー１５
ａの電流駆動回路２２とレーザー１５ｂの電流駆動回路
２３とで、レーザーの駆動電流を変化させる。この際、
一方のレーザーが発光していない状態で、もう一方のレ
ーザーを発光させて、発光している方のレーザーのＡＰ
Ｃを行う。こうして、両レーザーが発光している時にＡ
ＰＣ回路の誤動作を回避できる。

【００２２】図１はダブルビームレーザー光源８を用い
た画像形成装置のページ間ＡＰＣのアルゴリズムのフロ
ーチャートである。以下、図１について説明する。２つ
のレーザーのうち、一方のレーザーをレーザー１とし、
もう一方のレーザーをレーザー２とする。

【００２３】まず、前回転時あるいは紙間時であるかの
判定を行い（Ｓ１１）、それらの場合に、ページ間ＡＰ
Ｃを行う。そして、レーザー２に前回のページ間ＡＰＣ
で決定したしきい値電流以下の通電を行いつつ（Ｓ１
２）、ページ間ＡＰＣによって、レーザー１のしきい値
電流と必要とされる光出力を得るのに要する電流値を決
定していく。この際、ＣＰＵ２１は０から最大２５６ビ
ットまで１ビットずつ加算していき（Ｓ１３）、それに
対応した電流値をレーザー１に通電する。このときビッ
ト数が大きくなるにつれて電流値も大きくする。こうし
てレーザー１に通電する電流値を大きくしていき（Ｓ１
４）、レーザー１が発光したときのデータから１０％引
いたものをメモリにストアする（Ｓ１５）。この電流値
がレーザー１のしきい値電流である。レーザーが発光し
たか否かの検知はフォトダイオード１６で行う。そし
て、さらにビット数を加算していき（Ｓ１６）、モニタ
ー入力であるフォトダイオード１６の出力が基準電圧よ
り小であるか否かを判断し（Ｓ１７）、必要とされる光
出力をフォトダイオード１６が検知すると、またそのデ
ータをメモリにストアし、レーザー１への通電を止める
（Ｓ１８）。こうして、レーザー１のしきい値電流、お
よび必要とされる光出力を得るのに要する電流値が決定
される。なお、レーザービームプリンタの立ち上げ時
で、レーザー２のしきい値電流が未知の場合のみレーザ
ー２に通電せずに、レーザー１のしきい値電流および必
要とされる光出力を得るのに要する電流値を決定する。

【００２４】次にレーザー１にしきい値電流以下の近傍
で通電を行いつつ（Ｓ１９）、上記レーザー１に関して
レーザー１のしきい値電流および必要とされる光出力を
得るステップと同様に（Ｓ１２〜Ｓ１８）、レーザー２
のしきい値電流と必要とされる光出力を得るのに要する
電流値を決定し（Ｓ１９〜Ｓ２５）、レーザー１、２へ
の通電を止める（Ｓ２６）。以上の過程により、本実施
形態によるダブルビームレーザー光源８を用いた画像形
成装置におけるページ間ＡＰＣが終了する。画像形成時
には、レーザー１、レーザー２ともに、レーザーがオン
されている場合は、ページ間ＡＰＣで決定された電流値
を通電して、レーザーがオフの場合は、ページ間ＡＰＣ
で決定されたしきい値電流以下の通電を行う（Ｓ２
７）。なお、ステップＳ１１で、前回転時あるいは紙間
時でない場合にはページ間ＡＰＣは行わない（Ｓ２
８）。

【００２５】上記レーザー駆動電流制御の概念図を、Ａ
ＰＣ時およびレーザーオフ時にバイアス通電しない場合
とともに図６に示す。図６の（ａ）がバイアス通電しな
い場合で、図６の（ｂ）がバイアス通電する場合であ
る。図６のようにレーザーにバイアス通電した場合、光
出力は図７のようになる。図６と同じく、図７（ａ）が
バイアス通電しない場合のレーザー１及びレーザー２の
光出力であり、図７の（ｂ）がバイアス通電する場合の
レーザー１及びレーザー２の光出力である。両者の場合
とも、一方のレーザーだけが発光している場合はＰ₁、
Ｐ₂の光出力が得られるが、両方のレーザーが発光して
いる場合は他の発光点の発熱の影響により光出力が低下
する。上記実施形態のＡＰＣの場合、ＡＰＣを行わない
レーザーにバイアス通電を行っているので、発熱の影響
を軽減することができ、図７−（ａ）の光出力の低下量
Ａよりも、図７−（ｂ）の光出力の低下量Ｂは小さくな
る。

【００２６】１ページ分の画像形成が終了すると、巻き
取りロール紙でない限り、次ページとの紙間に入るの
で、再び図１のフローチャートに従い、レーザー１，２
のしきい値電流と、必要とされる光出力を得るのに要す
る電流値を決定する。以後の過程は、以上の過程を繰り
返すことによって、レーザー光量の制御を行う。

【００２７】本実施形態は、ダブルビームレーザー１５
ａ，１５ｂを用いた画像形成装置であるが、３個以上の
レーザーを用いた画像形成装置にも、本実施形態が適用
できることは容易に想像できる。即ち、例えば３個の場
合には、構成的には図４に示すように３個を直線状にレ
ーザーチップ１５に配置する。動作的には、図１のステ
ップＳ２５から、レーザー１，２にしきい値電流以下の
通電を行いつつ、ステップＳ２０〜Ｓ２５と進み、レー
ザー３のしきい値電流と必要とされる光出力を得るのに
要する電流値を決定して、レーザー１〜３への通電を止
めて、１ページの画像形成を実行する。この様に、複数
のレーザーのＡＰＣ動作を行うことにより、そこで求め
られた電流値で動作させて、より正確な光量でレーザー
を発光させることができる。

【００２８】（第２の実施形態）次に、本発明による第
２の実施形態について、図面を参照しつつ詳細に説明す
る。

【００２９】レーザービームプリンタには、いくつかの
ＡＰＣの方法がある。そのうちの１つは第１の実施形態
で説明したページ間ＡＰＣで、プリンタが立ち上がる時
（前回転時）および紙間時にＡＰＣを行い、しきい値電
流および必要とされる光出力を得るのに要する電流値を
決定し、その値を１ページ分の画像形成の間保持して画
像を形成する。前述したように、この方法では、１ペー
ジの初めの方の印字濃度と後ろの方のそれとを比較した
際、後ろの方が薄くなるという問題が生じる。これは１
ページ分の画像形成を行っている間にレーザーの温度が
上昇し、光量が低下するために起きると考えられる。

【００３０】一方、アンブランキングＡＰＣとよばれる
方法では、一主走査と一主走査との間の時間（アンブラ
ンキング時）にＡＰＣを行い、その度ごとに新しいしき
い値電流と必要とされる光出力を得るのに要する電流値
を決定している。この方法では、ライン間ＡＰＣにみら
れるような１ページの後ろの方の印字濃度が薄くなると
いう問題は発生しない。

【００３１】マルチビームレーザーを用いた画像形成装
置のＡＰＣについて、ダブルビームレーザーを用いた場
合を例にとって説明する。第１の実施形態と同様に一方
のレーザーをレーザー１、もう一方のレーザーをレーザ
ー２とする。レーザービームプリンタが立ち上がると、
まず第１の実施形態で説明した前回転時のページ間ＡＰ
Ｃを行う。この過程により、レーザー１およびレーザー
２のしきい値電流と必要とされる光出力を得るのに要す
る電流値が決定され、一主走査分の回転形成を行う。こ
の際、レーザー１、レーザー２ともに、レーザーがオン
されている場合はライン間ＡＰＣで決定された電流値を
通電して、オフの場合はライン間ＡＰＣで決定されたし
きい値電流以下の通電を行う。

【００３２】一主走査分の回転形成が終了すると、アン
ブランキング時に入りアンブランキングＡＰＣが行われ
る。図８は本発明が適用されたアンブランキングＡＰＣ
のアルゴリズムのフローチャートである。以下、図８に
従って説明する。まず、アンブランキング時であるかの
判定を行い（Ｓ３１）、アンブランキング時の場合アン
ブランキングＡＰＣを行う。そして、第１の実施形態で
述べたページ間ＡＰＣで決定されたレーザー２のしきい
値電流以下の通電をレーザー２に行いつつ（Ｓ３２）、
ＣＰＵ２１は０から最大２５６ビットまで１ビットずつ
加算していき（Ｓ３３）、それに対応した電流値をレー
ザー１に通電する。このときビット数が大きくなるにつ
れて電流値も大きくする。こうしてレーザー１に通電す
る電流値を大きくしていき発光したかどうかを判断し
（Ｓ３４）、レーザー１が発光したときのデータから１
０％引いたものをメモリにストアする（Ｓ３５）。この
電流値がレーザー１のしきい値電流である。レーザーが
発光したか否かの検知はフォトダイオード１６で行う。

【００３３】そして、さらにビット数を加算していき
（Ｓ３６）、モニター入力であるフォトダイオード１６
の出力が基準電圧より小であるか否かを判断し（Ｓ３
７）、必要とされる光出力をフォトダイオード１６が検
知すると、またその光出力を得るのに要する電流値デー
タをメモリにストアし、レーザー１への通電を止める
（Ｓ３８）。この過程は、第１の実施形態で述べたペー
ジ間ＡＰＣと同じである。

【００３４】ここでレーザー１への通電を止めて（Ｓ３
９）、通常動作に入り、レーザー１は直前に求めたメモ
リにストアした電流値で、レーザー２はページ間ＡＰＣ
動作で求めた電流値で、一主走査分の画像形成を行う
（Ｓ４０）。この際、レーザー１には、レーザーがオン
されている場合は今回のアンブランキングＡＰＣで決定
された電流値を通電して、オフの場合は今回のアンブラ
ンキングＡＰＣで決定されたしきい値電流以下の通電を
行う。レーザー２には、レーザーがオンされている場合
はライン間ＡＰＣで決定された電流値を通電して、オフ
の場合はライン間ＡＰＣで決定されたしきい値電流以下
の通電を行う。

【００３５】画像形成が終了しアンブランキング時に入
ると、レーザー１に前回のアンブランキングＡＰＣによ
って決定されたしきい値電流以下の通電を行いつつ（Ｓ
４１）、レーザー２のしきい値電流と必要とされる光出
力を得るのに要する電流値を決定し。電流値データをメ
モリにストアする（Ｓ４２〜Ｓ４７）。レーザーへの通
電を止めて（Ｓ４８）、通常の動作に入り、一主走査分
の画像形成を行う（Ｓ４９）。この際、レーザー１に
は、レーザーがオンされている場合は前回のアンブラン
キングＡＰＣで決定された電流値を通電して、オフの場
合は前回のアンブランキングＡＰＣで決定されたしきい
値電流以下の通電を行う。また、レーザー２には、レー
ザーがオンされている場合は、今回のアンブランキング
ＡＰＣで決定された電流値を通電して、オフの場合は、
今回のアンブランキングＡＰＣで決定されたしきい値電
流以下の通電を行う。なお、ステップ３１でアンブラン
キング時でない場合、例えば通常動作時には、当然なが
らアンブランキングＡＰＣは行わない（Ｓ５１）。これ
で、図８のフローチャートに示された過程は終了であ
る。

【００３６】次に、次のアンブランキング時にはレーザ
ー２に前回のアンブランキングＡＰＣで決定したしきい
値電流以下の通電を行いつつ（Ｓ３２）、レーザー１の
しきい値電流と必要とされる光出力を得るのに要する電
流値を決定する（Ｓ３３−Ｓ３８）。この際、ライン間
ＡＰＣであれアンブランキングＡＰＣであれ、前回行わ
れたＡＰＣによって決定されたレーザー２のしきい値電
流以下の通電を行いつつ、レーザー１のしきい値電流と
必要とされる光出力を得るのに要する電流値を決定する
ことがポイントである。この後の一主走査分の画像形成
においては、レーザー１には、レーザーがオンされてい
る場合は今回のアンブランキングＡＰＣで決定された電
流値を通電して、オフの場合は今回のアンブランキング
ＡＰＣで決定されたしきい値電流以下の通電を行う。レ
ーザー２には、レーザーがオンされている場合は前回の
アンブランキングＡＰＣで決定された電流値を通電し
て、オフの場合は前回のアンブランキングＡＰＣで決定
されたしきい値電流以下の通電を行う。

【００３７】以上の過程を１ページ分の画像形成の間繰
り返し、紙間に入ると第１の実施形態で述べた紙間時の
ページ間ＡＰＣを、レーザー１およびレーザー２に対し
て行う。以上で述べたページ間ＡＰＣとアンブランキン
グＡＰＣの過程を繰り返し、レーザー光量の制御を行
う。

【００３８】本実施形態はダブルビームレーザーを用い
た画像形成装置であるが、３個以上のレーザーを用いた
画像形成装置にも、本実施形態が適用できることは容易
に想像できる。

【００３９】（第３の実施形態）ダブルビームレーザー
を用いた画像形成装置を搭載した、例えば６００ＤＰＩ
の解像度で毎分１６枚プリント可能のレーザービームプ
リンタを例にとって説明する。この場合、アンブランキ
ングの時間は６０μｓｅｃ程度である。アンブランキン
グＡＰＣに１００ＭＨｚのＣＰＵ２１を用いるとし、図
８で示されるアンブランキングＡＰＣのフローチャート
に従って、一方のレーザーのアンブランキングＡＰＣを
行うのに１０００クロック程度の時間を要すると仮定す
ると、その時間は１０μｓｅｃ程度となる。従って、６
００ＤＰＩの解像度を持つ１６枚機ならば、アンブラン
キング時にアンブランキングＡＰＣは完了するが、さら
に高速出力、高解像度を求める場合、アンブランキング
ＡＰＣに要する時間が問題となることが予想される。

【００４０】図９は、この時間を短縮することを目的と
したアンブランキングＡＰＣのアルゴリズムのフローチ
ャートである。以下、図９について説明する。まず、第
２の実施形態と同様にアンブランキング時であるかの判
定を行い（Ｓ６１）、アンブランキング時でない場合、
例えば通常動作時には、当然ながらアンブランキングＡ
ＰＣは行わない（Ｓ８１）。対してアンブランキング時
である場合にアンブランキングＡＰＣを行う。そして、
レーザー２に前回のＡＰＣで決定したしきい値電流以下
の通電を行いつつ（Ｓ６２）、レーザー１に前回のＡＰ
Ｃで決定したしきい値電流を通電し（Ｓ６３）、レーザ
ー１が発光するか否かを検知する（Ｓ６４）。

【００４１】発光しなかった場合は、第２の実施形態で
述べたアンブランキングＡＰＣの方法と同様にＣＰＵ２
１から１ビットずつ加算してレーザー１をドライブし
（Ｓ６５）、しきい値電流を決定する。発光した場合は
（Ｓ６６）、電流値が高いので１ビット減算し（Ｓ７
８）、レーザー１が発光するか否かを検知して（Ｓ７
９）、レーザー１が発光しなくなるまでこれを繰り返
す。レーザー１が発光しなくなったときのビット数を１
ビット加算し（Ｓ８０）、そのときのデータから１０％
引いたものをメモリにストアすれば、レーザー１のしき
い値電流が決定される（Ｓ６７）。しきい値電流が決定
された後は、どちらの場合も通常のアンブランキングＡ
ＰＣを行い、レーザー１の必要とされる光出力を得るの
に要する電流値を決定し、レーザーへの通電を止める
（Ｓ６８−Ｓ７０）。

【００４２】一主走査分の画像形成時には、第２の実施
形態と同様に、レーザー１には、レーザーがオンされて
いる場合は今回のＡＰＣで決定された電流値を、オフの
場合は今回のＡＰＣで決定されたしきい値電流以下の通
電を行う。レーザー２には、レーザーがオンされている
場合は前回のＡＰＣで決定された電流値を通電して、オ
フの場合は前回のＡＰＣで決定されたしきい値電流以下
の通電を行う。以下の同様の方法でレーザー２のしきい
値電流と必要とされる光出力を得るのに要する電流値を
決定し（Ｓ７１−Ｓ７５）、第２の実施形態と同様のレ
ーザー駆動方法で、通常動作による一主走査分の画像形
成を行う。前回転時あるいは紙間時には第１の実施形態
で述べたページ間ＡＰＣを行う。

【００４３】ここで、アンブランキングＡＰＣの場合、
前回決定されたしきい値電流とこれから決定しようとす
るしきい値電流とにそれほど大きな差はないと考えられ
るので、０ビットから加算を始める通常のアンブランキ
ングＡＰＣと比較して、ＡＰＣに要する時間はかなり短
縮される。よって、さらに高速出力、高解像度のレーザ
ービームプリンタにも本発明は適用できる。

【００４４】本実施形態はダブルビームレーザーを用い
た画像形成装置であるが、３個以上のレーザーを用いた
画像形成装置にも、本実施形態が適用できることは容易
に想像できる。

【００４５】（第４の実施形態）アンブランキングＡＰ
Ｃに要する時間を短縮するために、アンブランキング時
には、レーザーのしきい値電流を決定せず、必要とされ
る光出力を得るのに要する電流値のみを決定する方法を
考える。

【００４６】図１０は、ダブルビームレーザーを用いた
画像形成装置における、上記の方法のアンブランキング
ＡＰＣのアルゴリズムのフローチャートである。以下、
図１０について説明する。まず、第１の実施形態で述べ
たページ間ＡＰＣを行い、レーザー１およびレーザー２
のしきい値電流および必要とされる光出力を得るのに要
する電流値を決定し、最初の一主走査分の画像形成は第
１の実施形態で述べたレーザーの駆動方法で行う。レー
ザー１およびレーザー２のしきい値電流の値は次のペー
ジ間ＡＰＣが行われるまで、すなわち１ページ分の画像
形成の間保持される。

【００４７】まず、アンブランキング時か否かを判断し
（Ｓ９１）、アンブランキング時に入ると、レーザー２
のしきい値電流以下の通電をレーザー２に行いつつ（Ｓ
９２）、レーザー１に通電し、ＣＰＵ２１の制御の下
で、レーザー１の必要とされる光出力を得るのに要する
電流値を決定する（Ｓ９３−Ｓ９５）。この際、ＣＰＵ
２１では０ビットから加算するのではなく、レーザー１
のしきい値電流に対応するビット数から加算を開始する
（Ｓ９３）。ＡＰＣ終了後、レーザーへの通電を止めて
（Ｓ９６）、通常の動作である一主走査分の画像形成を
行う（Ｓ９７）。この際、レーザー１には、レーザーが
オンされている場合は今回のアンブランキングＡＰＣで
決定された電流値を通電して、オフの場合は先のアンブ
ランキングＡＰＣで決定したしきい値電流以下の通電
を、又は先のページ間のＡＰＣ動作で検出したしきい値
電流以下の通電を行う。レーザー２には、レーザーがオ
ンされている場合はページ間ＡＰＣで決定された電流値
を通電して、オフの場合はしきい値電流以下の通電を行
う。

【００４８】画像形成が終了し、アンブランキング時に
入ると、上記のＡＰＣの方法と同様に、レーザー１にし
きい値電流以下の通電を行いつつ（Ｓ９８）、レーザー
２の必要とされる光出力を得るのに要する電流値を決定
し（Ｓ９９−Ｓ１０１）、レーザー１，２への通電を止
めて（Ｓ１０２）、通常動作である一主走査分の画像形
成を行う（Ｓ１０３）。この際、レーザー１には、レー
ザーがオンされている場合は前回のアンブランキングＡ
ＰＣで決定された電流値を通電して、オフの場合はしき
い値電流以下の通電を行う。レーザー２には、レーザー
がオンされている場合は今回のアンブランキングＡＰＣ
で決定された電流値を通電して、オフの場合はしきい値
電流以下の通電を行う。以下は以上の過程を繰り返すこ
とによってレーザーの光量の制御を行う（Ｓ１０４→Ｓ
９１）。

【００４９】本実施形態のアンブランキングＡＰＣで
は、各アンブランキング時にレーザーのしきい値電流を
決定しないので、要する時間はかなり短縮される。レー
ザーのしきい値電流が１ページ分の画像形成の間あまり
変化しないならば、本実施形態のアンブランキングＡＰ
Ｃでは、特に高速出力、高解像度のレーザービームプリ
ンタに対応可能である。

【００５０】本実施形態は、ダブルビームレーザーを用
いた画像形成装置であるが、３個以上のレーザーを用い
た画像形成装置にも、本実施形態が適用できることは容
易に想像できる。

【００５１】上記各実施形態では、画像形成装置のペー
ジ間又はアンブランキング時にＡＰＣ動作を行うことに
ついて説明したが、記録用紙がロール紙の場合であって
も、そのアンブランキング時に、各半導体レーザー個々
のしきい値と所定の光電力を得るに必要な電流値を得る
ことで、本発明を適用できる。

【００５２】また、上記実施形態での画像形成装置はポ
リゴンミラーを用いたレーザープリンターに適用する例
を示したが、ポリゴンミラーを用いない電子写真装置や
静電記録装置等であっても、本発明を適用でき、レーザ
ーを正確な光量で発光させることが可能である。

【００５３】

【実施例】

（実施例と比較例）図７で説明したレーザー光量の精度
の向上の一例を、図１１に示す。ＡＰＣ回路を搭載した
ダブルレーザービームにおいて、一方のレーザー（以下
レーザー１とする）に通電しないで、もう一方のレーザ
ー（以下レーザー２とする）の光出力が１．０ｍＷにな
るようにＡＰＣした。また、レーザー２に通電しない
で、レーザー１の光出力が１．０ｍＷになるようにＡＰ
Ｃした。この条件下で、両方のレーザーに通電して光量
を測定したところ、理論上はレーザー１＋レーザー２と
で２．０ｍＷとなるが、互いのレーザーの発熱の影響に
より、全体の光量は１．８ｍＷであった。

【００５４】次に、レーザー１にレーザー１のしきい値
電流以下の通電を行いつつ、レーザー２の光出力が１．
０ｍＷになるようにＡＰＣした。同様にレーザー２にレ
ーザー２のしきい値電流以下の通電を行いつつ、レーザ
ー１の光出力が１．０ｍＷになるようにＡＰＣした。こ
の条件下で、理論上はレーザー１＋レーザー２とで２．
０ｍＷとなるが、両方のレーザーに通電して全体の光量
を測定したところ１．９ｍＷとなった。この結果から分
かるように、レーザーの光量の精度が従来のＡＰＣより
も１０％向上した。即ち、レーザーにバイアス通電しな
いでＡＰＣするよりも、しきい値を測定した上で、その
しきい値電流以下の通電を行いながらＡＰＣしたほう
が、光量が安定し、印字濃度も一定となる。

【００５５】

【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
画像形成時に他の発光点の発熱による光量の低下を軽減
することができる。また、本発明によれば、他の発光点
が発熱した状態でＡＰＣを行うことができ、熱的に実使
用状態により近い状態でＡＰＣを行うことができる。よ
って、より正確な光量で発光できるため充分な印字濃度
が確保できる。

【００５６】また、本発明によれば、レーザーのしきい
値電流をより正確に測定することができる。また、本発
明によれば、マルチビームレーザーを用いた画像形成装
置に特有の各発光点の電流−光出力特性の違いによる光
量差を補正することができるので、一定の印字濃度を実
現できる。

【００５７】さらに、本発明によれば、アンブランキン
グＡＰＣに要する時間を短縮することができ、より高速
出力、高解像度のレーザービームプリンタに対応するこ
とができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の第１の実施形態に係るページ間ＡＰＣ
のアルゴリズムを示すフローチャートである。

【図２】レーザービームプリンタの要部を示す図であ
る。

【図３】ダブルビームレーザーを用いた画像形成装置に
おける、静電潜像が形成されるまでのプロセスを示す図
である。

【図４】ダブルビームレーザー光源の斜視図である。

【図５】ダブルビームレーザーのＡＰＣ回路のブロック
回路図である。

【図６】画像形成時のレーザーへの通電電流を示す図で
ある。

【図７】画像形成時のレーザーの光出力を示す図であ
る。

【図８】本発明の第２の実施形態に係るアンブランキン
グＡＰＣのアルゴリズムを示すフローチャートである。

【図９】本発明の第３の実施形態に係るアンブランキン
グＡＰＣのアルゴリズムを示すフローチャートである。

【図１０】本発明の第４の実施形態に係るアンブランキ
ングＡＰＣのアルゴリズムを示すフローチャートであ
る。

【図１１】本発明が適用された場合のレーザー光量精度
の向上の一例を示す図である。

【符号の説明】

１有機感光ドラム２帯電ローラー３レーザー露光装置４現像装置５クリーニングブレード６転写ローラー７定着装置８ダブルビームレーザー光源９コリメータレンズ１０シリンドリカルレンズ１１ポリゴンミラー１２走査レンズ１５レーザーチップ１６フォトダイオード１９通電端子２１ＣＰＵ２２レーザー１５ａの電流駆動回路２３レーザー１５ｂの電流駆動回路２４基準電圧

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】複数の発光点を有する半導体レーザーと
光量モニターを有する画像形成装置において、画像形成
時に、前記複数の発光点の内非発光点に対してそれらの
発光点のしきい値電流以下の近傍で通電を行うことを特
徴とする画像形成装置。
【請求項２】複数の発光点を有する半導体レーザーと
光量モニターと、前記半導体レーザーを駆動するレーザ
ー駆動電流制御手段と、一定の光量モニター出力を得る
ときのレーザー駆動電流を記憶する記憶手段とを用いた
画像形成装置において、前記個々の発光点に対し順番にＡＰＣ（自動電力制御）
を行い、前記ＡＰＣ時における１つの発光点の光量モニ
ター時に、非発光点に対してそれらの非発光点のしきい
値電流以下の近傍で通電を行うことを特徴とする画像形
成装置。
【請求項３】請求項２に記載の画像形成装置におい
て、前記ＡＰＣを行うことにより、各発光点のしきい値
電流と前記各発光点に必要な光出力を得るのに要する電
流値とを決定することを特徴とする画像形成装置。
【請求項４】請求項１又は、２、３記載の画像形成装
置において、主走査毎のアンブランキング時に、順番に
前記各発光点のアンブランキングＡＰＣ（自動電力制
御）を行い、前記ＡＰＣを行わない他の発光点は前回主
走査時の前記ＡＰＣにより決定された電流値により駆動
し、前記ＡＰＣを行った発光点はその電流値を用いて駆
動することを特徴とする画像形成装置。
【請求項５】請求項１乃至４のいずれか１項に記載の
画像形成装置において、ページ間ＡＰＣを行う際に各発
光点のしきい値電流と必要な光出力を得るのに要する電
流値とを決定し、アンブランキング時にはしきい値電流
の値を保持して必要な光出力を得るのに要する電流値の
みを決定することを特徴とする画像形成装置。
【請求項６】複数の半導体レーザーと、該半導体レー
ザーの発光量をモニターする光センサと、該モニター出
力と基準電圧とを比較する比較手段と、該比較結果に応
じて前記半導体レーザーを駆動する駆動手段とからなる
半導体レーザーＡＰＣ回路において、前記半導体レーザーの１つの発光直前の電流しきい値
と、所定発光出力を得る電流値とを記憶する記憶手段を
備え、前記１つの半導体レーザーの前記電流しきい値と
電流値とを得る際に、他の半導体レーザのバイアス電流
として前記電流しきい値で駆動することを特徴とする半
導体レーザーＡＰＣ回路。
【請求項７】前記複数の半導体レーザーはレーザーチ
ップ上に一体として構成され、前記半導体レーザーのＡ
ＰＣ動作はＣＰＵにより制御されることを特徴とする請
求項６に記載の半導体レーザーＡＰＣ回路。