JPH11204873A - レーザ駆動装置および方法、画像形成装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 小規模で性能が安定した回路でレーザ光量を
一定に維持する。 【解決手段】 レーザ出射手段３３の出射光量をレーザ
モニタ手段４でモニタした電流を信号変換手段５でアナ
ログ電圧に変換してからＡ／Ｄ変換手段６でデジタル信
号に変換して信号保持手段７で一時保持し、これに対応
して信号生成手段８により多段階のアナログ電圧の設定
信号の一つを選択出力させ、この設定信号に対応した駆
動電流を電流供給手段９からレーザ出射手段３に供給す
る。事前に用意した多段階のアナログ電圧の設定信号を
デジタル信号で選択するので、規模が過大で動作が低速
なデジタル回路を必要とせず、環境変化や経時変化によ
るアナログ素子の特性変動も影響しない。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、レーザ出射手段に
駆動電流を供給して対応する光量のレーザビームを出射
させるレーザ駆動装置および方法と、このレーザ駆動方
法でレーザビームを出射するレーザ駆動装置を利用した
画像形成装置と、に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来、レーザプリンタ等の画像形成装置
には、その走査光学系としてレーザ駆動装置が多用され
ている。このようなレーザ駆動装置は、例えば、レーザ
出射手段として半導体レーザを具備しており、この半導
体レーザに駆動電流を供給して対応する光量のレーザビ
ームを出射させる。

【０００３】このようなレーザ駆動装置を利用した画像
形成装置では、レーザ駆動装置が半導体レーザに供給す
る駆動電流を印刷データに対応して変調し、このように
変調されたレーザビームを回転するポリゴンミラー等で
主走査方向に偏向走査する。また、潜像担持手段である
感光ドラムを回転させて周面を副走査方向に移動させ、
この副走査移動する感光ドラムの周面を帯電チャージャ
で帯電させる。

【０００４】この帯電されて副走査方向に回転する感光
ドラムの周面を、偏向走査されたレーザビームで露光走
査して静電潜像を形成し、この静電潜像を潜像現像手段
である現像器によりトナーで現像する。このように現像
された感光ドラムの周面のトナーをトナー転写手段であ
る転写チャージャで記録媒体に転写させ、この記録媒体
に転写されたトナーをトナー定着手段である定着器によ
り定着させる。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】上述のような画像形成
装置では、印刷データに対応した画像を記録媒体に定着
したトナーで形成することができ、このような画像形成
装置に利用されるレーザ駆動装置は、駆動電流を半導体
レーザに供給することにより、静電潜像の露光走査に必
要な所定の光量のレーザビームを発生させることができ
る。

【０００６】しかし、半導体レーザは環境変化や経時変
化によりレーザビームの出射光量が変動することがあ
り、このようにレーザビームの光量が変化すると画像形
成装置の印刷品質が劣化することになる。

【０００７】これを防止するため、従来のレーザ駆動装
置には、半導体レーザの出射光量をレーザモニタ手段で
あるフォトダイオードにモニタさせて光量に対応した電
流信号を出力させ、この電流信号に対応して半導体レー
ザに供給する駆動電流をフィードバック制御するものが
ある。

【０００８】しかし、このような制御を実現する回路を
アナログ素子で形成した場合、アナログ信号をコンデン
サでサンプルホールドすることになるが、サンプルホー
ルド回路からコンデンサへの漏出電流やコンデンサ自身
の環境変化や経時変化による特性変動のため、レーザビ
ームの光量を安定に制御することが困難である。

【０００９】一方、上述のような環境変化や経時変化を
防止するため、回路をデジタル素子で形成することも可
能である。このようなデジタル方式のレーザ駆動回路
は、例えば、半導体レーザの出射光量をモニタしたフォ
トダイオードのアナログ信号をＡ／Ｄ変換してから比較
器で基準値と比較し、この比較結果をアップダウンカウ
ンタで積算してレーザ光量を制御することになる。

【００１０】しかし、これで比較器やアップダウンカウ
ンタなどのデジタル素子が必要となるため、その回路規
模が過大となりレーザ駆動装置の小型軽量化や生産性が
阻害される。また、上述のようなカウンタの積算は処理
に時間が必要であるため、上述のようなデジタル方式の
レーザ駆動回路は、画像形成装置のページ間でのレーザ
光量の制御に利用されており、高速な画像形成装置の副
走査間でのレーザ光量の制御などに利用することは困難
である。

【００１１】本発明は上述のような課題に鑑みてなされ
たものであり、回路規模が過大となることなくレーザビ
ームの光量を安定かつ高速に制御できるレーザ駆動装置
および方法と、このレーザ駆動方法でレーザビームを出
射するレーザ駆動装置を利用した画像形成装置とを提供
することを目的とする。

【００１２】

【課題を解決するための手段】請求項１記載の発明のレ
ーザ駆動装置は、駆動電流の供給に対応してレーザビー
ムを出射するレーザ出射手段と、該レーザ出射手段が出
射するレーザビームをモニタして光量に対応した電流信
号を出力するレーザモニタ手段と、該レーザモニタ手段
が出力する電流信号をアナログの電圧信号に変換する信
号変換手段と、該信号変換手段が出力するアナログの電
圧信号をデジタル信号に変換するＡ／Ｄ変換手段と、該
Ａ／Ｄ変換手段が出力するデジタル信号を所定レートで
一時保持する信号保持手段と、該信号保持手段により所
定レートで一時保持されたデジタル信号に対応して事前
に設定された多段階のアナログ電圧の設定信号の一つを
選択的に出力する信号生成手段と、該信号生成手段が出
力する設定信号に対応した駆動電流を前記レーザ出射手
段に供給する電流供給手段と、を具備している。

【００１３】従って、本発明のレーザ駆動装置では、レ
ーザ出射手段が駆動電流の供給に対応してレーザビーム
を出射するので、このレーザビームがレーザモニタ手段
によりモニタされて光量に対応した電流信号が出力され
る。この電流信号が信号変換手段によりアナログの電圧
信号に変換され、このアナログの電圧信号がＡ／Ｄ変換
手段によりデジタル信号に変換される。このデジタル信
号が信号保持手段により所定レートで一時保持され、こ
の所定レートで一時保持されたデジタル信号に対応して
事前に設定された多段階のアナログ電圧の設定信号の一
つが信号生成手段により選択的に出力される。このよう
に出力される設定信号に対応した駆動電流が電流供給手
段によりレーザ出射手段に供給されるので、このレーザ
出射手段が出射するレーザビームの光量が一定にフィー
ドバック制御される。レーザビームの光量に対応した電
流信号をデジタル信号に変換し、このデジタル信号によ
り多段階のアナログ電圧を選択してレーザビームの光量
制御に利用するので、過大な規模のデジタル回路を必要
とせず、レーザビームの光量制御が高速に実行され、環
境変化や経時変化によるアナログ素子の特性変動も影響
しない。

【００１４】なお、本発明で云う各種手段は、その機能
を実現するように形成されていれば良く、例えば、専用
のハードウェア、適正な機能がプログラムにより付与さ
れたコンピュータ、適正なプログラムによりコンピュー
タの内部に実現された機能、これらの組み合わせ、等を
許容する。

【００１５】請求項２記載の発明のレーザ駆動装置は、
駆動電流の供給に対応してレーザビームを出射するレー
ザ出射手段と、該レーザ出射手段が出射するレーザビー
ムをモニタして光量に対応した電流信号を出力するレー
ザモニタ手段と、該レーザモニタ手段が出力する電流信
号をアナログの電圧信号に変換する信号変換手段と、該
信号変換手段が出力するアナログの電圧信号をデジタル
信号に変換するＡ／Ｄ変換手段と、該Ａ／Ｄ変換手段が
出力するデジタル信号と事前に設定されたデジタルデー
タとを比較するデジタル比較手段と、該デジタル比較手
段の比較結果としてデジタル信号がデジタルデータより
小さいと前記Ａ／Ｄ変換手段が出力するデジタル信号を
選択的に出力し、デジタル信号よりデジタルデータが大
きいと事前に設定されたデジタル信号を選択的に出力す
る信号選択手段と、該信号選択手段が出力するデジタル
信号に対応した駆動電流を前記レーザ出射手段に供給す
る電流供給手段と、を具備している。

【００１６】従って、本発明のレーザ駆動装置では、レ
ーザ出射手段が駆動電流の供給に対応してレーザビーム
を出射するので、このレーザビームがレーザモニタ手段
によりモニタされて光量に対応した電流信号が出力され
る。この電流信号が信号変換手段によりアナログの電圧
信号に変換され、このアナログの電圧信号がＡ／Ｄ変換
手段によりデジタル信号に変換される。このデジタル信
号と事前に設定されたデジタルデータとがデジタル比較
手段により比較され、この比較結果としてデジタル信号
がデジタルデータより小さいとＡ／Ｄ変換手段が出力す
るデジタル信号が信号選択手段により選択的に出力さ
れ、デジタル信号よりデジタルデータが大きいと事前に
設定されたデジタル信号が信号選択手段により選択的に
出力される。このように選択的に出力されるデジタル信
号に対応した駆動電流が電流供給手段によりレーザ出射
手段に供給されるので、このレーザ出射手段には過剰な
駆動電流が供給されることがない。レーザビームの光量
に対応した電流信号をデジタル信号に変換し、このデジ
タル信号に基づいてレーザビームに供給する駆動電流を
制限するので、過剰な駆動電流の供給防止に過大な規模
のデジタル回路を必要とせず、レーザビームの光量制御
が高速に実行され、環境変化や経時変化によるアナログ
素子の特性変動も影響しない。

【００１７】請求項３記載の発明のレーザ駆動装置は、
駆動電流の供給に対応してレーザビームを出射するレー
ザ出射手段と、該レーザ出射手段が出射するレーザビー
ムをモニタして光量に対応した電流信号を出力するレー
ザモニタ手段と、該レーザモニタ手段が出力する電流信
号をアナログの電圧信号に変換する信号変換手段と、該
信号変換手段が出力するアナログの電圧信号をデジタル
信号に変換するＡ／Ｄ変換手段と、該Ａ／Ｄ変換手段が
出力するデジタル信号と事前に設定されたデジタルデー
タとを比較するデジタル比較手段と、該デジタル比較手
段の比較結果としてデジタル信号がデジタルデータより
小さいと前記Ａ／Ｄ変換手段が出力するデジタル信号を
選択的に出力し、デジタル信号よりデジタルデータが大
きいと事前に設定されたデジタル信号を選択的に出力す
る信号選択手段と、該信号選択手段が出力するデジタル
信号を所定レートで一時保持する信号保持手段と、該信
号保持手段により所定レートで一時保持されたデジタル
信号に対応して事前に設定された多段階のアナログ電圧
の設定信号の一つを選択的に出力する信号生成手段と、
該信号生成手段が出力する設定信号に対応した駆動電流
を前記レーザ出射手段に供給する電流供給手段と、を具
備している。

【００１８】従って、本発明のレーザ駆動装置では、レ
ーザ出射手段が駆動電流の供給に対応してレーザビーム
を出射するので、このレーザビームがレーザモニタ手段
によりモニタされて光量に対応した電流信号が出力され
る。この電流信号が信号変換手段によりアナログの電圧
信号に変換され、このアナログの電圧信号がＡ／Ｄ変換
手段によりデジタル信号に変換される。このデジタル信
号と事前に設定されたデジタルデータとがデジタル比較
手段により比較され、この比較結果としてデジタル信号
がデジタルデータより小さいとＡ／Ｄ変換手段が出力す
るデジタル信号が信号選択手段により選択的に出力さ
れ、デジタル信号よりデジタルデータが大きいと事前に
設定されたデジタル信号が信号選択手段により選択的に
出力される。このように選択的に出力されるデジタル信
号が信号保持手段により所定レートで一時保持され、こ
の所定レートで一時保持されたデジタル信号に対応して
事前に設定された多段階のアナログ電圧の設定信号の一
つが信号生成手段により選択的に出力される。このよう
に出力される設定信号に対応した駆動電流が電流供給手
段によりレーザ出射手段に供給されるので、このレーザ
出射手段が出射するレーザビームの光量が一定にフィー
ドバック制御され、レーザ出射手段に過剰な駆動電流が
供給されることもない。レーザビームの光量に対応した
電流信号をデジタル信号に変換し、このデジタル信号に
より多段階のアナログ電圧を選択してレーザビームの光
量制御に利用するので、過大な規模のデジタル回路を必
要とせず、レーザビームの光量制御が高速に実行され、
環境変化や経時変化によるアナログ素子の特性変動も影
響しない。また、レーザビームの光量に対応した電流信
号をデジタル信号に変換し、このデジタル信号に基づい
てレーザビームに供給する駆動電流を制限するので、過
剰な駆動電流の供給防止に過大な規模のデジタル回路を
必要とせず、レーザビームの光量制御が高速に実行さ
れ、環境変化や経時変化によるアナログ素子の特性変動
も影響しない。

【００１９】請求項４記載の発明は、請求項１または３
記載のレーザ駆動装置であって、前記信号生成手段が、
デジタル信号の複数のビットデータで個々にオンオフさ
れる複数のスイッチング手段と、これら複数のスイッチ
ング手段で個々にオンオフされて所定の電圧を発生する
複数の電圧発生手段と、これら複数の電圧発生手段が発
生する電圧の加算結果に対応して設定信号を出力する信
号出力手段と、を具備している。

【００２０】従って、デジタル信号の複数のビットデー
タにより複数のスイッチング手段が個々にオンオフさ
れ、これら複数のスイッチング手段で所定の電圧を発生
する複数の電圧発生手段が個々にオンオフされる。これ
ら複数の電圧発生手段が発生する電圧の加算結果に対応
して信号出力手段により設定信号が出力されるので、簡
単な構造でデジタル信号に対応して多段階のアナログ電
圧の設定信号の一つが選択的に出力される。

【００２１】請求項５記載の発明は、請求項４記載のレ
ーザ駆動装置であって、前記信号出力手段は、複数の前
記電圧発生手段が発生する電圧を加算する電圧加算手段
と、該電圧加算手段が加算した電圧と事前に設定された
所定の電圧とを差動増幅して設定信号を発生する差動増
幅手段と、を具備している。

【００２２】従って、複数の電圧発生手段が発生する電
圧が電圧加算手段により加算され、この加算された電圧
と事前に設定された所定の電圧とが差動増幅手段により
差動増幅されて設定信号が発生されるので、複数の電圧
の加算結果に対応したアナログ電圧の設定信号が簡単な
構造で生成される。

【００２３】請求項６記載の発明は、請求項２または３
記載のレーザ駆動装置であって、前記デジタル比較手段
に事前に設定されたデジタルデータと、前記信号選択手
段が選択的に出力する事前に設定されたデジタル信号と
が、前記レーザ出射手段が許容する駆動電流の上限値に
対応している。

【００２４】従って、レーザビームの出射光量に対応し
たデジタル信号がデジタル比較手段によりレーザ出射手
段が許容する駆動電流の上限値に対応したデジタルデー
タと比較され、このデジタルデータよりデジタル信号が
大きい場合には信号選択手段によりレーザ出射手段が許
容する駆動電流の上限値に対応したデジタル信号が選択
されるので、レーザ出射手段には許容される上限値より
過剰な駆動電流は供給されない。

【００２５】請求項７記載の発明のレーザ駆動方法は、
レーザ出射手段に駆動電流を供給して対応する光量のレ
ーザビームを出射させるレーザ駆動方法であって、前記
レーザ出射手段が出射するレーザビームをモニタして光
量に対応した電流信号を発生させ、この電流信号をアナ
ログの電圧信号に変換し、このアナログの電圧信号をデ
ジタル信号に変換し、このデジタル信号を所定レートで
一時保持し、この所定レートで一時保持されたデジタル
信号に対応して事前に設定された多段階のアナログ電圧
の設定信号の一つを選択的に出力し、この選択的に出力
される設定信号に対応した駆動電流を前記レーザ出射手
段に供給するようにした。

【００２６】従って、本発明のレーザ駆動方法では、駆
動電流の供給に対応してレーザ出射手段が出射するレー
ザビームの光量が一定にフィードバック制御される。レ
ーザビームの光量に対応した電流信号をデジタル信号に
変換し、このデジタル信号により多段階のアナログ電圧
を選択してレーザビームの光量制御に利用するので、過
大な規模のデジタル回路を必要とせず、レーザビームの
光量制御が高速に実行され、環境変化や経時変化による
アナログ素子の特性変動も影響しない。

【００２７】請求項８記載の発明のレーザ駆動方法は、
レーザ出射手段に駆動電流を供給して対応する光量のレ
ーザビームを出射させるレーザ駆動方法であって、前記
レーザ出射手段が出射するレーザビームをモニタして光
量に対応した電流信号を発生させ、この電流信号をアナ
ログの電圧信号に変換し、このアナログの電圧信号をデ
ジタル信号に変換し、このデジタル信号と事前に設定さ
れたデジタルデータとを比較し、この比較結果としてデ
ジタル信号がデジタルデータより小さいと前記デジタル
信号を選択的に出力し、前記比較結果としてデジタル信
号よりデジタルデータが大きいと事前に設定されたデジ
タル信号を選択的に出力し、選択的に出力される一方の
デジタル信号に対応した駆動電流を前記レーザ出射手段
に供給するようにした。

【００２８】従って、本発明のレーザ駆動方法では、レ
ーザビームを出射するレーザ出射手段に過剰な駆動電流
が供給されることがない。レーザビームの光量に対応し
た電流信号をデジタル信号に変換し、このデジタル信号
に基づいてレーザビームに供給する駆動電流を制限する
ので、過剰な駆動電流の供給防止に過大な規模のデジタ
ル回路を必要とせず、レーザビームの光量制御が高速に
実行され、環境変化や経時変化によるアナログ素子の特
性変動も影響しない。

【００２９】請求項９記載の発明のレーザ駆動方法は、
レーザ出射手段に駆動電流を供給して対応する光量のレ
ーザビームを出射させるレーザ駆動方法であって、前記
レーザ出射手段が出射するレーザビームをモニタして光
量に対応した電流信号を発生させ、この電流信号をアナ
ログの電圧信号に変換し、このアナログの電圧信号をデ
ジタル信号に変換し、このデジタル信号と事前に設定さ
れたデジタルデータとを比較し、この比較結果としてデ
ジタル信号がデジタルデータより小さいと前記デジタル
信号を選択的に出力し、前記比較結果としてデジタル信
号よりデジタルデータが大きいと事前に設定されたデジ
タル信号を選択的に出力し、選択的に出力される一方の
デジタル信号を所定レートで一時保持し、この所定レー
トで一時保持されたデジタル信号に対応して事前に設定
された多段階のアナログ電圧の設定信号の一つを選択的
に出力し、この選択的に出力される設定信号に対応した
駆動電流を前記レーザ出射手段に供給するようにした。

【００３０】従って、本発明のレーザ駆動方法では、駆
動電流の供給に対応してレーザ出射手段が出射するレー
ザビームの光量が一定にフィードバック制御され、レー
ザビームを出射するレーザ出射手段に過剰な駆動電流が
供給されることがない。レーザビームの光量に対応した
電流信号をデジタル信号に変換し、このデジタル信号に
より多段階のアナログ電圧を選択してレーザビームの光
量制御に利用するので、過大な規模のデジタル回路を必
要とせず、レーザビームの光量制御が高速に実行され、
環境変化や経時変化によるアナログ素子の特性変動も影
響しない。レーザビームの光量に対応した電流信号をデ
ジタル信号に変換し、このデジタル信号に基づいてレー
ザビームに供給する駆動電流を制限するので、過剰な駆
動電流の供給防止に過大な規模のデジタル回路を必要と
せず、レーザビームの光量制御が高速に実行され、環境
変化や経時変化によるアナログ素子の特性変動も影響し
ない。

【００３１】請求項１０記載の発明の画像形成装置は、
請求項１ないし３の何れか一記載のレーザ駆動装置と、
該レーザ駆動装置の電流供給手段がレーザ出射手段に供
給する駆動電流を印刷データに対応して変調する電流変
調手段と、該電流変調手段により駆動電流が変調された
前記レーザ駆動装置が出射するレーザビームを主走査方
向に偏向走査するビーム偏向手段と、該ビーム偏向手段
により偏向走査されたレーザビームで露光走査される潜
像担持手段と、該潜像担持手段を前記ビーム偏向手段に
対して副走査方向に相対移動させる副走査手段と、前記
潜像担持手段に形成された潜像をトナーで現像する潜像
現像手段と、該潜像現像手段により現像された前記潜像
担持手段のトナーを記録媒体に転写させるトナー転写手
段と、該トナー転写手段により記録媒体に転写されたト
ナーを定着させるトナー定着手段と、を具備している。

【００３２】従って、本発明の画像形成装置では、請求
項１ないし３の何れか一記載のレーザ駆動装置の電流供
給手段がレーザ出射手段に供給する駆動電流が、電流変
調手段により印刷データに対応して変調され、このよう
に駆動電流が変調されたレーザ駆動装置が出射するレー
ザビームがビーム偏向手段により主走査方向に偏向走査
される。この偏向走査されたレーザビームで潜像担持手
段が露光走査され、このように露光走査される潜像担持
手段が副走査手段によりビーム偏向手段に対して副走査
方向に相対移動される。これで潜像担持手段に形成され
る潜像が潜像現像手段によりトナーで現像され、この現
像された潜像担持手段のトナーがトナー転写手段により
記録媒体に転写される。この記録媒体に転写されたトナ
ーがトナー定着手段により定着されるので、これで印刷
データに対応した画像が電子写真法により記録媒体にト
ナーで形成されることになる。請求項１または３記載の
発明のレーザ駆動装置が利用されている場合、レーザビ
ームの光量が安定に制御されているので、過大な規模の
回路を要することなく印刷品質が良好に維持される。請
求項２または３記載の発明のレーザ駆動装置が利用され
ている場合、レーザ出射手段に過剰な駆動電流が供給さ
れないので、レーザ出射手段の装置寿命が良好に確保さ
れる。

【００３３】

【発明の実施の形態】本発明の実施の第一の形態を図１
ないし図４を参照して以下に説明する。なお、図１は本
実施の形態のレーザ駆動装置を示すブロック図、図２は
信号生成手段であるゲイン増幅回路を示すブロック図、
図３は本実施の形態のレーザ駆動装置を一部とする画像
形成装置であるレーザプリンタを示す模式的な縦断側面
図、図４はデジタル信号と設定信号との関係を示す特性
図である。

【００３４】本実施の形態のレーザ駆動装置１は、図１
に示すように、レーザデバイス２を具備しており、この
レーザデバイス２には、レーザ出射手段である半導体レ
ーザ３とレーザモニタ手段であるフォトダイオード４と
が一体に設けられている。半導体レーザ３は、駆動電流
の供給に対応してレーザビームを出射し、フォトダイオ
ード４は、半導体レーザ３が出射するレーザビームをモ
ニタして光量に対応した電流信号を出力する。

【００３５】フォトダイオード４には、信号変換手段で
ある信号変換回路５、Ａ／Ｄ変換手段であるＡ／Ｄコン
バータ６、信号保持手段であるラッチ回路７、信号生成
手段である多重スイッチングアンプ８、電流供給手段で
ある電流発生回路９、等が順番に接続されており、この
電流発生回路９が半導体レーザ３にフィードバック接続
されている。

【００３６】信号変換回路５は、フォトダイオード４が
出力する電流信号をアナログの電圧信号に変換し、Ａ／
Ｄコンバータ６は、信号変換回路５が出力するアナログ
の電圧信号をデジタル信号に変換する。ラッチ回路７
は、Ａ／Ｄコンバータ６が出力するデジタル信号を、外
部入力されるサンプルホールド信号に対応した所定レー
トで一時保持する。

【００３７】多重スイッチングアンプ８は、多段階のア
ナログ電圧の設定信号が事前に設定されており、ラッチ
回路７により所定レートで一時保持されたデジタル信号
に対応して多数の設定信号の一つを選択的に出力する。
より詳細には、多重スイッチングアンプ８は、図２に示
すように、複数のスイッチング手段として八個のアナロ
グスイッチ１１を具備しており、これらのアナログスイ
ッチ１１の各々の制御端子には、ラッチ回路７のパラレ
ルな八つの出力端子が個々に接続されている。

【００３８】これら八個のアナログスイッチ１１の各々
は、一方の接続端子に複数の電圧発生手段である八個の
定電圧電源１２が個々に接続されており、他方の接続端
子に八個の入力抵抗素子１３が個々に接続されている。
これら八個の入力抵抗素子１３は、電圧加算手段に相当
する一つの共通電極１４に接続されており、この共通電
極１４は、差動増幅手段である差動増幅器１５の一方の
入力端子に接続されている。

【００３９】この差動増幅器１５の他方の入力端子に
は、基準電圧回路１６が接続されており、この基準電圧
回路１６は、基準電圧電源１７、バイアス設定抵抗１
８，１９、バイアス調整ボリューム２０、等を具備して
いる。なお、共通電極１４は一端に入力抵抗素子２１が
挿入されており、差動増幅器１５の一つの出力端子はフ
ィードバック抵抗素子２２を介して負側の入力端子に帰
還接続されている。

【００４０】ラッチ回路７は、本実施の形態では八ビッ
トのデジタル信号を一時保持し、八個のアナログスイッ
チ１１は、一時保持されたデジタル信号の八つのビット
データで個々にオンオフされる。八個の定電圧電源１２
は、各々所定の電圧を発生し、八個のアナログスイッチ
１１で個々にオンオフされる。

【００４１】このようにオンオフされる八個の定電圧電
源１２の出力電圧は、八個の入力抵抗素子１３を個々に
介して一つの共通電極１４に印加され、この共通電極１
４で加算されて差動増幅器１５の負側の端子に入力され
る。基準電圧回路１６は、基準電圧を発生し、これが差
動増幅器１５の正側の端子に入力されるので、この差動
増幅器１５は、基準電圧回路１６が発生する基準電圧と
共通電極１４で加算された電圧とを差動増幅する。

【００４２】この差動増幅器１５の出力端子が多重スイ
ッチングアンプ８の出力端子として電流発生回路９に接
続されており、差動増幅器１５の出力電圧が設定信号と
して電流発生回路９に出力されるので、上述の共通電極
１４や差動増幅器１５および基準電圧回路１６等の部分
が、複数の電圧の加算結果に対応して設定信号を出力す
る信号出力手段に相当する。

【００４３】電流発生回路９は、上述のように多重スイ
ッチングアンプ８が出力する設定信号に対応した駆動電
流を生成し、この駆動電流を半導体レーザ３に供給す
る。なお、上述のような構造の本実施の形態のレーザ駆
動装置１は、画像形成装置であるレーザプリンタ３１の
一部として形成されているので、電流発生回路９には、
電流変調手段であるレーザ変調回路３２が接続されてお
り、このレーザ変調回路３２は、電流発生回路９が半導
体レーザ３に供給する駆動電流を印刷データに対応して
変調する。

【００４４】本実施の形態のレーザプリンタ３１は、図
３に示すように、スキャナモータ３３を具備しており、
このスキャナモータ３３でポリゴンミラー３４を主走査
方向に回転自在に軸支している。このポリゴンミラー３
４がレーザ駆動装置１の半導体レーザ３の光軸上に配置
されており、この半導体レーザ３が出射するレーザビー
ムはスキャナモータ３３で回転駆動されるポリゴンミラ
ー３４により主走査方向に偏向走査されるので、ここに
ビーム偏向手段が形成されている。

【００４５】上述のように偏向走査されたレーザビーム
の走査光路上には、ｆθレンズ３５と反射ミラー３６と
が順番に配置されており、この反射ミラー３６の反射光
路には、潜像担持手段である感光ドラム３７の周面が対
向している。この感光ドラム３７は、副走査手段である
ドラム駆動機構（図示せず）により回転自在に軸支され
ており、このドラム駆動機構により感光ドラム３７は回
転駆動されて周面が副走査方向に移動する。

【００４６】この感光ドラム３７の周面には、帯電チャ
ージャ３８、潜像現像手段である現像器３９、トナー転
写手段である転写ローラ４０、等が順番に対向配置され
ており、反射ミラー３６は帯電チャージャ３８と現像器
３９との間隙から感光ドラム３７の周面に対向してい
る。

【００４７】帯電チャージャ３８は、副走査方向に回転
する感光ドラム３７の周面をコロナ放電により帯電さ
せ、この帯電した感光ドラム３７の周面は反射ミラー３
６で反射された主走査光により露光走査されて静電潜像
が形成される。現像器３９は、感光ドラム３７に形成さ
れた静電潜像をトナーで現像し、転写ローラ４０は、現
像器３９により現像された感光ドラム３７のトナーを記
録媒体である印刷用紙Ｐに電位差により転写させる。

【００４８】本実施の形態のレーザプリンタ３１は、内
部に印刷用紙Ｐの搬送路４１が形成されており、この搬
送路４１の両端に給紙トレー４２と排紙トレー４３が配
置されている。給紙トレー４２から連続する印刷用紙Ｐ
の搬送路４１は、感光ドラム３７と転写ローラ４０との
間隙を通過しており、トナー定着手段である定着器３４
の内部を通過して排紙トレー４３まで連通している。印
刷用紙Ｐは、給紙トレー４２から排紙トレー４３まで搬
送路４１を順次給送され、定着器３４は、上述のように
感光ドラム３７から転写ローラ４０により印刷用紙Ｐに
転写されたトナーを加熱するとともに加圧して定着させ
る。

【００４９】なお、本実施の形態のレーザプリンタ３１
は、通信インターフェイス４５を具備しており、この通
信インターフェイス４５に接続されたプリンタコントロ
ーラ４６が、レーザ駆動装置１やスキャナモータ３３な
どに接続されている。通信インターフェイス４５は、パ
ーソナルコンピュータやワードプロセッサなどが接続コ
ネクタで着脱自在に接続され（図示せず）、これらから
印刷データが供給される。プリンタコントローラ４６
は、印刷データに対応してレーザ変調回路３２でレーザ
駆動装置１の電流発生回路９を動作制御するとともに、
この動作とスキャナモータ３３の回転とを同期させる。

【００５０】上述のような構成において、本実施の形態
のレーザプリンタ３１は、レーザ駆動装置１が半導体レ
ーザ３から出射するレーザビームで感光ドラム３７に静
電潜像を形成し、この静電潜像をトナーで現像して印刷
用紙Ｐに転写することで画像を形成する。

【００５１】より詳細には、本実施の形態のレーザプリ
ンタ３１は、パーソナルコンピュータ等の電子機器が通
信インターフェイス４５に接続され、ここに外部入力さ
れる印刷データがプリンタコントローラ４６に転送され
る。このプリンタコントローラ４６が印刷データに対応
してレーザ変調回路３２を動作制御するので、これでレ
ーザ駆動装置１が半導体レーザ３から出射するレーザビ
ームが印刷データに対応して変調される。

【００５２】同時に、プリンタコントローラ４６はスキ
ャナモータ３３によるポリゴンミラー３３の回転駆動を
動作制御するので、このポリゴンミラー３３でレーザ駆
動装置１が半導体レーザ３から出射するレーザビームが
主走査方向に偏向走査される。この偏向走査されたレー
ザビームはｆθレンズ３５で光学的に補正されて反射ミ
ラー３６で反射され、回転する感光ドラム３７の副走査
方向に移動する周面に照射される。

【００５３】この感光ドラム３７の周面は、帯電チャー
ジャ３８のコロナ放電で事前に帯電されているので、レ
ーザビームにより露光走査されて静電潜像が形成され
る。この感光ドラム３７の周面に形成された静電潜像
は、現像器３９から供給されるトナーで現像され、給紙
トレー４２から搬送路４１を給送される印刷用紙Ｐに転
写ローラ４０により転写される。

【００５４】このトナーが転写された印刷用紙Ｐは、搬
送路４１で定着器４４に給送されるので、ここで加熱さ
れるとともに加圧されてトナーが定着される。このよう
にトナーが定着された印刷用紙Ｐは、搬送路４１を給送
されて排紙トレー４３に排紙されるので、これでレーザ
プリンタ３１による画像の形成が完了する。

【００５５】本実施の形態のレーザ駆動装置１は、上述
のようにレーザプリンタ３１の一部として半導体レーザ
３を駆動する。このとき、レーザプリンタ３１の画像品
質を良好に確保するため、レーザ駆動装置１は半導体レ
ーザ３が照射するレーザビームの光量を一定に維持す
る。

【００５６】その場合、電流発生回路９が発生する駆動
電流が印刷データに対応してレーザ変調回路３２により
変調され、このように変調された駆動電流が半導体レー
ザ３に供給される。この半導体レーザ３が駆動電流に対
応してレーザビームを出射すると、このレーザビームが
フォトダイオード４によりモニタされ、その光量に対応
した電流信号が出力される。

【００５７】この電流信号は信号変換回路５によりアナ
ログの電圧信号に変換され、このアナログの電圧信号が
Ａ／Ｄコンバータ６によりデジタル信号に変換される。
このデジタル信号がラッチ回路７によりサンプルホール
ド信号に対応して一時保持される。

【００５８】この一時保持されたデジタル信号に対応し
て多重スイッチングアンプ８から多段階のアナログ電圧
の設定信号の一つが選択的に出力され、この設定信号に
対応して電流発生回路９により駆動電流が半導体レーザ
３に供給されるので、この半導体レーザ３が出射するレ
ーザビームの光量が一定にフィードバック制御されるこ
とになる。

【００５９】ここで、上述の多重スイッチングアンプ８
の動作を以下に詳述する。まず、ラッチ回路７は八ビッ
トのデジタル信号をパラレルに出力するので、その八つ
のビットデータにより八個のアナログスイッチ１１が八
個の定電圧電源１２を個々にオンオフする。

【００６０】これら八個の定電圧電源１２が発生する電
圧は共通電極１４により加算されて差動増幅器１５の負
側端子に入力され、この差動増幅器１５の正側端子には
基準電圧回路１６から基準電圧が入力される。そこで、
差動増幅器１５は基準電圧から加算電圧を減算した差分
電圧を増幅して出力するので、これが多重スイッチング
アンプ８の多段階のアナログ電圧の設定信号の一つとし
て出力されることになる。

【００６１】なお、基準電圧回路１６が発生する基準電
圧Ｖｂは、バイアス設定抵抗１８，１９の抵抗値Ｒｂ
１，Ｒｂ２に対してバイアス調整ボリューム２０により
可変自在に設定される。また、八個の定電圧電源１２の
電圧値Ｖ１〜Ｖ８、定電圧電源１２に個々に接続される
八個の入力抵抗素子１３の抵抗値Ｒ１〜Ｒ８、共通電極
１４に挿入された入力抵抗素子２１の抵抗値Ｒｉ、差動
増幅器１５のフィードバック抵抗素子２２、等も所望に
より事前に適正に設定される。

【００６２】例えば“Ｒ１＝Ｒ２＝Ｒ３＝…＝Ｒ８＝Ｒ
ｉ＝Ｒｆ”の場合、八個のアナログスイッチ１１の全部
がオンとなると、差動増幅器１５が出力するアナログ電
圧の設定信号は“Ｖｂ−(Ｖ１＋Ｖ２＋Ｖ３＋…＋Ｖ
８)”となる。ここで、八個のアナログスイッチ１１の
オンオフ状態と差動増幅器１５が出力する設定信号との
関係を下記の表１に例示する。

【００６３】

【表１】

【００６４】基準電圧回路１６の基準電圧電源１７の電
源電圧Ｖccと八個の定電圧電源１２の電圧値Ｖ１〜Ｖ８
とを上記の表１に示すように設定すると、八個のアナロ
グスイッチ１１のオンオフにより設定信号を２５６(＝
２⁸)段階に設定することができ、その最小変化量を(１
／２５６)Ｅとすることができる。

【００６５】上述のように設定した場合、ラッチ回路７
で一時保持される八ビットのデジタル信号と多重スイッ
チングアンプ８が出力する設定信号とは、図４に示すよ
うに、一対一の線形な反比例の関係を示すことになる。
例えば、フォトダイオード４でモニタされた出射光量が
“０”の場合、デジタル信号は“00”となり半導体レー
ザ３には最大の駆動電流Ｖｂが供給されることになる。

【００６６】例えば、多重スイッチングアンプ８のバイ
アス調整ボリューム２０の調整により、半導体レーザ３
がレーザビームを規定光量で出射しているときのデジタ
ル信号を“80”に設定すると、多重スイッチングアンプ
８は設定信号を“Ｖｂ−Ｖ８”のアナログ電圧で出力す
る。

【００６７】このような状態で半導体レーザ３の出射光
量が規定光量より減少するとデジタル信号が低下するの
で、これに対応して設定信号のアナログ電圧が上昇する
ことで半導体レーザ３の駆動電流が増加されて出射光量
が上昇する。反対に、半導体レーザ３の出射光量が増加
するとデジタル信号が低下し、設定信号のアナログ電圧
が上昇して半導体レーザ３の出射光量が減少するので、
これで半導体レーザ３の出射光量は規定光量にフィード
バック制御されることになる。

【００６８】本実施の形態のレーザ駆動装置１は、上述
のように半導体レーザ３の出射光量を規定光量に維持す
ることができる。そのとき、レーザビームの光量に対応
した電流信号をデジタル信号に変換し、このデジタル信
号により多段階のアナログ電圧を選択してレーザビーム
の光量制御に利用する。

【００６９】このため、規模が過大で動作が低速なデジ
タル回路を必要としないので、回路規模を節約して生産
性向上や小型軽量化を実現することができ、例えば、レ
ーザプリンタ３１の主走査間にレーザビームの光量を高
速に制御することもできる。また、環境変化や経時変化
が顕著なアナログ素子を使用する必要もないので、特性
変動も発生しにくくレーザビームの光量を良好に維持す
ることができる。

【００７０】特に、レーザビームの光量を示すデジタル
信号から多段階のアナログ電圧の設定信号を選択出力す
る多重スイッチングアンプ８が複数のアナログスイッチ
１１や定電圧電源１２などで形成されており、簡単な構
造で多段階の設定信号を簡易に生成することができる。

【００７１】本実施の形態のレーザ駆動装置１は、上述
のようにレーザビームの光量を示すアナログ電圧からレ
ーザビームの光量を制御するアナログ電圧を生成すると
き、その過程でアナログ電圧をデジタル信号に変換して
アナログ電圧を生成している。

【００７２】このように一連の処理動作の一部をデジタ
ル化しているので性能が安定しており、レーザビームの
光量を補正する特性なども自由に設定することができ、
例えば、生成したデジタルデータを他のデジタル回路
（図示せず）のデータ処理に利用するようなことも可能
である。

【００７３】そして、本実施の形態のレーザ駆動装置１
は、上述のように半導体レーザ３から出射するレーザビ
ームの光量を簡単な構造で安定かつ高速に維持すること
ができるので、これを一部とする本実施の形態のレーザ
プリンタ３１は、過大な規模の回路を要することなく印
刷品質を良好に維持することができる。

【００７４】なお、本発明は上記形態に限定されるもの
ではなく、その要旨を逸脱しない範囲で各種の変形を許
容する。例えば、上記形態ではレーザビームの光量に対
応したデジタル信号をＡ／Ｄコンバータ６が八ビットに
生成することを例示したが、このビット数は装置仕様な
どの各種条件に対応して任意に設定することが可能であ
る。

【００７５】また、上記形態では半導体レーザ３のレー
ザビームの光量に対応したデジタル信号と駆動電流に対
応する設定信号とが一対一の線形な反比例の関係となる
ように多重スイッチングアンプ８の各部を設定すること
を例示したが、この各部の設定によりデジタル信号と設
定信号との関係を非線形とすることも可能である。

【００７６】さらに、上記形態ではフォトダイオード４
がモニタするレーザビームの出射光量が“０”の場合、
電流発生回路９が半導体レーザ３に最大の駆動電流を供
給することを例示したが、これでは半導体レーザ３に過
剰な駆動電流が供給されて装置寿命が低下する場合があ
る。

【００７７】このような場合、電流発生回路９や多重ス
イッチングアンプ８の設定により半導体レーザ３に供給
される駆動電流の最大値を適正に調整することも可能で
あるが、Ａ／Ｄコンバータ６とラッチ回路７との中間に
電流制限回路５１を挿入することにより、半導体レーザ
３に供給される駆動電流をデジタル制御することも可能
である。

【００７８】これを上述のレーザ駆動回路１の一変形例
として図５および図６を参照して以下に簡単に説明す
る。なお、図５は電流制限回路を示すブロック図であ
り、図６はデジタル信号と設定信号との関係を示す特性
図である。ここで例示する電流制限回路５１は、デジタ
ル比較手段である比較器５２と、信号選択手段であるデ
ータセレクタ５３とを具備しており、上述のレーザ駆動
回路１のＡ／Ｄコンバータ６とラッチ回路７との中間に
挿入される。

【００７９】比較器５２は、一対の入力端子にＡ／Ｄコ
ンバータ６とＲＡＭ等の第一のデジタルメモリ（図示せ
ず）とが個々に接続されており、一つの出力端子がデー
タセレクタ５３の制御端子に接続されている。比較器５
２は、Ａ／Ｄコンバータ６が出力するデジタル信号と、
デジタルメモリに事前に設定された比較基準のデジタル
データとを比較し、この結果をデータセレクタ５３に出
力する。

【００８０】このデータセレクタ５３は、一つの制御端
子に比較器５２の出力端子が接続されており、一対の入
力端子にＡ／Ｄコンバータ６と第二のデジタルメモリ
（図示せず）とが個々に接続されており、一つの出力端
子がラッチ回路７に接続されている。

【００８１】データセレクタ５３は、比較器５２の比較
結果としてデジタル信号がデジタルデータより小さい
と、Ａ／Ｄコンバータ６が出力するデジタル信号を選択
してラッチ回路７に出力し、比較器５２の比較結果とし
てデジタル信号よりデジタルデータが大きいと、デジタ
ルメモリに事前に設定されたデジタル信号を選択してラ
ッチ回路７に出力する。

【００８２】なお、比較器５２とデータセレクタ５３と
に接続された第一第二のデジタルメモリのデジタルデー
タは、半導体レーザ３が許容する駆動電流の上限値に対
応して各々適正に設定されている。

【００８３】上述のような構成の電流制限回路５１を追
加したレーザ駆動装置（図示せず）では、レーザビーム
の出射光量に対応したＡ／Ｄコンバータ６のデジタル信
号が比較器５２により所定のデジタルデータと比較され
る。この比較結果としてデジタル信号がデジタルデータ
より小さいと、Ａ／Ｄコンバータ６が出力するデジタル
信号がデータセレクタ５３により選択的に出力され、デ
ジタル信号よりデジタルデータが大きいと、所定のデジ
タル信号がデータセレクタ５３により選択的に出力さ
れ、このように選択的に出力されるデジタル信号に対応
して電流発生回路９から半導体レーザ３に駆動電流が供
給される。

【００８４】つまり、レーザビームの出射光量に対応し
たデジタル信号が比較器５２により半導体レーザ３が許
容する駆動電流の上限値に対応したデジタルデータと比
較され、このデジタルデータよりデジタル信号が大きい
場合にはデータセレクタ５３により半導体レーザ３が許
容する駆動電流の上限値に対応したデジタル信号が選択
される。

【００８５】このため、半導体レーザ３には許容される
上限値より過剰な駆動電流は供給されないので、半導体
レーザ３の装置寿命を良好に確保することができる。ま
た、過剰な駆動電流の供給防止に規模が過大で動作が低
速なデジタル回路を必要とすることもなく、環境変化や
経時変化によるアナログ素子の特性変動も影響すること
がない。

【００８６】

【発明の効果】本発明は以上説明したように構成されて
いるので、以下に記載するような効果を奏する。

【００８７】請求項１記載の発明のレーザ駆動装置は、
駆動電流の供給に対応してレーザビームを出射するレー
ザ出射手段と、該レーザ出射手段が出射するレーザビー
ムをモニタして光量に対応した電流信号を出力するレー
ザモニタ手段と、該レーザモニタ手段が出力する電流信
号をアナログの電圧信号に変換する信号変換手段と、該
信号変換手段が出力するアナログの電圧信号をデジタル
信号に変換するＡ／Ｄ変換手段と、該Ａ／Ｄ変換手段が
出力するデジタル信号を所定レートで一時保持する信号
保持手段と、該信号保持手段により所定レートで一時保
持されたデジタル信号に対応して事前に設定された多段
階のアナログ電圧の設定信号の一つを選択的に出力する
信号生成手段と、該信号生成手段が出力する設定信号に
対応した駆動電流を前記レーザ出射手段に供給する電流
供給手段と、を具備していることにより、レーザ出射手
段が出射するレーザビームの光量を一定にフィードバッ
ク制御することができ、この制御に規模が過大で動作が
低速なデジタル回路を必要とせず、環境変化や経時変化
によるアナログ素子の特性変動も影響しないので、小型
軽量化や生産性向上が容易な回路によりレーザビームの
出射光量を安定かつ高速に制御することができる。

【００８８】請求項２記載の発明のレーザ駆動装置は、
駆動電流の供給に対応してレーザビームを出射するレー
ザ出射手段と、該レーザ出射手段が出射するレーザビー
ムをモニタして光量に対応した電流信号を出力するレー
ザモニタ手段と、該レーザモニタ手段が出力する電流信
号をアナログの電圧信号に変換する信号変換手段と、該
信号変換手段が出力するアナログの電圧信号をデジタル
信号に変換するＡ／Ｄ変換手段と、該Ａ／Ｄ変換手段が
出力するデジタル信号と事前に設定されたデジタルデー
タとを比較するデジタル比較手段と、該デジタル比較手
段の比較結果としてデジタル信号がデジタルデータより
小さいと前記Ａ／Ｄ変換手段が出力するデジタル信号を
選択的に出力し、デジタル信号よりデジタルデータが大
きいと事前に設定されたデジタル信号を選択的に出力す
る信号選択手段と、該信号選択手段が出力するデジタル
信号に対応した駆動電流を前記レーザ出射手段に供給す
る電流供給手段と、を具備していることにより、レーザ
出射手段に過剰な駆動電流が供給されないので、レーザ
出射手段の装置寿命を良好に確保することができ、この
過剰な駆動電流の供給防止に規模が過大で動作が低速な
デジタル回路を必要とせず、環境変化や経時変化による
アナログ素子の特性変動も影響しないので、小型軽量化
や生産性向上が容易で動作も高速な回路によりレーザ出
射手段の装置寿命を安定に確保することができる。

【００８９】請求項３記載の発明のレーザ駆動装置は、
駆動電流の供給に対応してレーザビームを出射するレー
ザ出射手段と、該レーザ出射手段が出射するレーザビー
ムをモニタして光量に対応した電流信号を出力するレー
ザモニタ手段と、該レーザモニタ手段が出力する電流信
号をアナログの電圧信号に変換する信号変換手段と、該
信号変換手段が出力するアナログの電圧信号をデジタル
信号に変換するＡ／Ｄ変換手段と、該Ａ／Ｄ変換手段が
出力するデジタル信号と事前に設定されたデジタルデー
タとを比較するデジタル比較手段と、該デジタル比較手
段の比較結果としてデジタル信号がデジタルデータより
小さいと前記Ａ／Ｄ変換手段が出力するデジタル信号を
選択的に出力し、デジタル信号よりデジタルデータが大
きいと事前に設定されたデジタル信号を選択的に出力す
る信号選択手段と、該信号選択手段が出力するデジタル
信号を所定レートで一時保持する信号保持手段と、該信
号保持手段により所定レートで一時保持されたデジタル
信号に対応して事前に設定された多段階のアナログ電圧
の設定信号の一つを選択的に出力する信号生成手段と、
該信号生成手段が出力する設定信号に対応した駆動電流
を前記レーザ出射手段に供給する電流供給手段と、を具
備していることにより、レーザ出射手段が出射するレー
ザビームの光量を一定にフィードバック制御することが
でき、レーザ出射手段に過剰な駆動電流が供給されない
ので、レーザ出射手段の装置寿命を良好に確保すること
ができ、上述のフィードバック制御や過剰電流の供給防
止に規模が過大で動作が低速なデジタル回路を必要とせ
ず、環境変化や経時変化によるアナログ素子の特性変動
も影響しないので、小型軽量化や生産性向上が容易で動
作も高速な回路によりレーザビームの出射光量を安定に
制御するとともにレーザ出射手段の装置寿命を安定に確
保することができる。

【００９０】請求項４記載の発明は、請求項１または３
記載のレーザ駆動装置であって、前記信号生成手段が、
デジタル信号の複数のビットデータで個々にオンオフさ
れる複数のスイッチング手段と、これら複数のスイッチ
ング手段で個々にオンオフされて所定の電圧を発生する
複数の電圧発生手段と、これら複数の電圧発生手段が発
生する電圧の加算結果に対応して設定信号を出力する信
号出力手段と、を具備していることにより、デジタル信
号に対応して多段階のアナログ電圧の設定信号の一つを
選択的に出力する信号生成手段を簡単な構造で実現する
ことができる。

【００９１】請求項５記載の発明は、請求項４記載のレ
ーザ駆動装置であって、前記信号出力手段は、複数の前
記電圧発生手段が発生する電圧を加算する電圧加算手段
と、該電圧加算手段が加算した電圧と事前に設定された
所定の電圧とを差動増幅して設定信号を発生する差動増
幅手段と、を具備していることにより、複数の電圧の加
算結果に対応してアナログ電圧の設定信号を出力する信
号出力手段を簡単な構造で実現することができる。

【００９２】請求項６記載の発明は、請求項２または３
記載のレーザ駆動装置であって、前記デジタル比較手段
に事前に設定されたデジタルデータと、前記信号選択手
段が選択的に出力する事前に設定されたデジタル信号と
が、前記レーザ出射手段が許容する駆動電流の上限値に
対応していることにより、レーザ出射手段に所定の上限
値より過剰な駆動電流が供給されないようにすることが
できる。

【００９３】請求項７記載の発明のレーザ駆動方法は、
レーザ出射手段に駆動電流を供給して対応する光量のレ
ーザビームを出射させるレーザ駆動方法であって、前記
レーザ出射手段が出射するレーザビームをモニタして光
量に対応した電流信号を発生させ、この電流信号をアナ
ログの電圧信号に変換し、このアナログの電圧信号をデ
ジタル信号に変換し、このデジタル信号を所定レートで
一時保持し、この所定レートで一時保持されたデジタル
信号に対応して事前に設定された多段階のアナログ電圧
の設定信号の一つを選択的に出力し、この選択的に出力
される設定信号に対応した駆動電流を前記レーザ出射手
段に供給するようにしたことにより、レーザ出射手段が
出射するレーザビームの光量を一定にフィードバック制
御することができ、この制御に規模が過大で動作が低速
なデジタル回路を必要とせず、環境変化や経時変化によ
るアナログ素子の特性変動も影響しないので、小型軽量
化や生産性向上が容易な回路によりレーザビームの出射
光量を安定かつ高速に制御することができる。

【００９４】請求項８記載の発明のレーザ駆動方法は、
レーザ出射手段に駆動電流を供給して対応する光量のレ
ーザビームを出射させるレーザ駆動方法であって、前記
レーザ出射手段が出射するレーザビームをモニタして光
量に対応した電流信号を発生させ、この電流信号をアナ
ログの電圧信号に変換し、このアナログの電圧信号をデ
ジタル信号に変換し、このデジタル信号と事前に設定さ
れたデジタルデータとを比較し、この比較結果としてデ
ジタル信号がデジタルデータより小さいと前記デジタル
信号を選択的に出力し、前記比較結果としてデジタル信
号よりデジタルデータが大きいと事前に設定されたデジ
タル信号を選択的に出力し、選択的に出力される一方の
デジタル信号に対応した駆動電流を前記レーザ出射手段
に供給するようにしたことにより、レーザ出射手段に過
剰な駆動電流が供給されないので、レーザ出射手段の装
置寿命を良好に確保することができ、この過剰な駆動電
流の供給防止に規模が過大で動作が低速なデジタル回路
を必要とせず、環境変化や経時変化によるアナログ素子
の特性変動も影響しないので、小型軽量化や生産性向上
が容易で動作も高速な回路によりレーザ出射手段の装置
寿命を安定に確保することができる。

【００９５】請求項９記載の発明のレーザ駆動方法は、
レーザ出射手段に駆動電流を供給して対応する光量のレ
ーザビームを出射させるレーザ駆動方法であって、前記
レーザ出射手段が出射するレーザビームをモニタして光
量に対応した電流信号を発生させ、この電流信号をアナ
ログの電圧信号に変換し、このアナログの電圧信号をデ
ジタル信号に変換し、このデジタル信号と事前に設定さ
れたデジタルデータとを比較し、この比較結果としてデ
ジタル信号がデジタルデータより小さいと前記デジタル
信号を選択的に出力し、前記比較結果としてデジタル信
号よりデジタルデータが大きいと事前に設定されたデジ
タル信号を選択的に出力し、選択的に出力される一方の
デジタル信号を所定レートで一時保持し、この所定レー
トで一時保持されたデジタル信号に対応して事前に設定
された多段階のアナログ電圧の設定信号の一つを選択的
に出力し、この選択的に出力される設定信号に対応した
駆動電流を前記レーザ出射手段に供給するようにしたこ
とにより、レーザ出射手段が出射するレーザビームの光
量を一定にフィードバック制御することができ、レーザ
出射手段に過剰な駆動電流が供給されないので、レーザ
出射手段の装置寿命を良好に確保することができ、上述
のフィードバック制御や過剰電流の供給防止に規模が過
大で動作が低速なデジタル回路を必要とせず、環境変化
や経時変化によるアナログ素子の特性変動も影響しない
ので、小型軽量化や生産性向上が容易で動作も高速な回
路によりレーザビームの出射光量を安定に制御するとと
もにレーザ出射手段の装置寿命を安定に確保することが
できる。

【００９６】請求項１０記載の発明の画像形成装置は、
請求項１ないし３の何れか一記載のレーザ駆動装置と、
該レーザ駆動装置の電流供給手段がレーザ出射手段に供
給する駆動電流を印刷データに対応して変調する電流変
調手段と、該電流変調手段により駆動電流が変調された
前記レーザ駆動装置が出射するレーザビームを主走査方
向に偏向走査するビーム偏向手段と、該ビーム偏向手段
により偏向走査されたレーザビームで露光走査される潜
像担持手段と、該潜像担持手段を前記ビーム偏向手段に
対して副走査方向に相対移動させる副走査手段と、前記
潜像担持手段に形成された潜像をトナーで現像する潜像
現像手段と、該潜像現像手段により現像された前記潜像
担持手段のトナーを記録媒体に転写させるトナー転写手
段と、該トナー転写手段により記録媒体に転写されたト
ナーを定着させるトナー定着手段と、を具備しているこ
とにより、請求項１または３記載の発明のレーザ駆動装
置が利用されているならば、レーザビームの光量が安定
に制御されているので、過大な規模の回路を要すること
なく印刷品質を良好に維持することができ、請求項２ま
たは３記載の発明のレーザ駆動装置が利用されている場
合、レーザ出射手段に過剰な駆動電流が供給されないの
で、レーザ出射手段の装置寿命を良好に確保することが
できる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明のレーザ駆動装置の実施の一形態を示す
ブロック図である。

【図２】信号生成手段であるゲイン増幅回路を示すブロ
ック図である。

【図３】本発明の画像形成装置の実施の一形態であるレ
ーザプリンタを示す模式的な縦断側面図である。

【図４】デジタル信号と設定信号との関係を示す特性図
である。

【図５】一変形例のレーザ駆動装置の要部を示すブロッ
ク図である。

【図６】デジタル信号と設定信号との関係を示す特性図
である。

【符号の説明】

１ レーザ駆動装置 ３ レーザ出射手段である半導体レーザ ４ レーザモニタ手段であるフォトダイオード ５ 信号変換手段である信号変換回路 ６ Ａ／Ｄ変換手段であるＡ／Ｄコンバータ ７ 信号保持手段であるラッチ回路 ８ 信号生成手段である多重スイッチングアンプ ９ 電流供給手段である電流発生回路 １１ スイッチング手段であるアナログスイッチ １２ 電圧発生手段である定電圧電源 １４ 電圧加算手段に相当する共通電極 １５ 差動増幅手段である差動増幅器 ３１ 画像形成装置であるレーザプリンタ ３２ 電流変調手段であるレーザ変調回路 ３４ ビーム偏向手段を形成するポリゴンミラー ３７ 潜像担持手段である感光ドラム ３９ 潜像現像手段である現像器 ４０ トナー転写手段である転写ローラ ５２ デジタル比較手段である比較器 ５３ 信号選択手段であるデータセレクタ Ｐ 記録媒体である印刷用紙

Claims (10)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 駆動電流の供給に対応してレーザビーム
   を出射するレーザ出射手段と、 該レーザ出射手段が出射するレーザビームをモニタして
   光量に対応した電流信号を出力するレーザモニタ手段
   と、 該レーザモニタ手段が出力する電流信号をアナログの電
   圧信号に変換する信号変換手段と、 該信号変換手段が出力するアナログの電圧信号をデジタ
   ル信号に変換するＡ／Ｄ(Ａnalog／Ｄigital)変換手段
   と、 該Ａ／Ｄ変換手段が出力するデジタル信号を所定レート
   で一時保持する信号保持手段と、 該信号保持手段により所定レートで一時保持されたデジ
   タル信号に対応して事前に設定された多段階のアナログ
   電圧の設定信号の一つを選択的に出力する信号生成手段
   と、 該信号生成手段が出力する設定信号に対応した駆動電流
   を前記レーザ出射手段に供給する電流供給手段と、を具
   備しているレーザ駆動装置。
2. 【請求項２】 駆動電流の供給に対応してレーザビーム
   を出射するレーザ出射手段と、 該レーザ出射手段が出射するレーザビームをモニタして
   光量に対応した電流信号を出力するレーザモニタ手段
   と、 該レーザモニタ手段が出力する電流信号をアナログの電
   圧信号に変換する信号変換手段と、 該信号変換手段が出力するアナログの電圧信号をデジタ
   ル信号に変換するＡ／Ｄ変換手段と、 該Ａ／Ｄ変換手段が出力するデジタル信号と事前に設定
   されたデジタルデータとを比較するデジタル比較手段
   と、 該デジタル比較手段の比較結果としてデジタル信号がデ
   ジタルデータより小さいと前記Ａ／Ｄ変換手段が出力す
   るデジタル信号を選択的に出力し、デジタル信号よりデ
   ジタルデータが大きいと事前に設定されたデジタル信号
   を選択的に出力する信号選択手段と、 該信号選択手段が出力するデジタル信号に対応した駆動
   電流を前記レーザ出射手段に供給する電流供給手段と、
   を具備しているレーザ駆動装置。
3. 【請求項３】 駆動電流の供給に対応してレーザビーム
   を出射するレーザ出射手段と、 該レーザ出射手段が出射するレーザビームをモニタして
   光量に対応した電流信号を出力するレーザモニタ手段
   と、 該レーザモニタ手段が出力する電流信号をアナログの電
   圧信号に変換する信号変換手段と、 該信号変換手段が出力するアナログの電圧信号をデジタ
   ル信号に変換するＡ／Ｄ変換手段と、 該Ａ／Ｄ変換手段が出力するデジタル信号と事前に設定
   されたデジタルデータとを比較するデジタル比較手段
   と、 該デジタル比較手段の比較結果としてデジタル信号がデ
   ジタルデータより小さいと前記Ａ／Ｄ変換手段が出力す
   るデジタル信号を選択的に出力し、デジタル信号よりデ
   ジタルデータが大きいと事前に設定されたデジタル信号
   を選択的に出力する信号選択手段と、 該信号選択手段が出力するデジタル信号を所定レートで
   一時保持する信号保持手段と、 該信号保持手段により所定レートで一時保持されたデジ
   タル信号に対応して事前に設定された多段階のアナログ
   電圧の設定信号の一つを選択的に出力する信号生成手段
   と、 該信号生成手段が出力する設定信号に対応した駆動電流
   を前記レーザ出射手段に供給する電流供給手段と、を具
   備しているレーザ駆動装置。
4. 【請求項４】 前記信号生成手段が、 デジタル信号の複数のビットデータで個々にオンオフさ
   れる複数のスイッチング手段と、 これら複数のスイッチング手段で個々にオンオフされて
   所定の電圧を発生する複数の電圧発生手段と、 これら複数の電圧発生手段が発生する電圧の加算結果に
   対応して設定信号を出力する信号出力手段と、を具備し
   ている請求項１または３記載のレーザ駆動装置。
5. 【請求項５】 前記信号出力手段は、複数の前記電圧発
   生手段が発生する電圧を加算する電圧加算手段と、 該電圧加算手段が加算した電圧と事前に設定された所定
   の電圧とを差動増幅して設定信号を発生する差動増幅手
   段と、を具備している請求項４記載のレーザ駆動装置。
6. 【請求項６】 前記デジタル比較手段に事前に設定され
   たデジタルデータと、前記信号選択手段が選択的に出力
   する事前に設定されたデジタル信号とが、前記レーザ出
   射手段が許容する駆動電流の上限値に対応している請求
   項２または３記載のレーザ駆動装置。
7. 【請求項７】 レーザ出射手段に駆動電流を供給して対
   応する光量のレーザビームを出射させるレーザ駆動方法
   であって、 前記レーザ出射手段が出射するレーザビームをモニタし
   て光量に対応した電流信号を発生させ、 この電流信号をアナログの電圧信号に変換し、 このアナログの電圧信号をデジタル信号に変換し、 このデジタル信号を所定レートで一時保持し、 この所定レートで一時保持されたデジタル信号に対応し
   て事前に設定された多段階のアナログ電圧の設定信号の
   一つを選択的に出力し、 この選択的に出力される設定信号に対応した駆動電流を
   前記レーザ出射手段に供給するようにしたレーザ駆動方
   法。
8. 【請求項８】 レーザ出射手段に駆動電流を供給して対
   応する光量のレーザビームを出射させるレーザ駆動方法
   であって、 前記レーザ出射手段が出射するレーザビームをモニタし
   て光量に対応した電流信号を発生させ、 この電流信号をアナログの電圧信号に変換し、 このアナログの電圧信号をデジタル信号に変換し、 このデジタル信号と事前に設定されたデジタルデータと
   を比較し、 この比較結果としてデジタル信号がデジタルデータより
   小さいと前記デジタル信号を選択的に出力し、 前記比較結果としてデジタル信号よりデジタルデータが
   大きいと事前に設定されたデジタル信号を選択的に出力
   し、 選択的に出力される一方のデジタル信号に対応した駆動
   電流を前記レーザ出射手段に供給するようにしたレーザ
   駆動方法。
9. 【請求項９】 レーザ出射手段に駆動電流を供給して対
   応する光量のレーザビームを出射させるレーザ駆動方法
   であって、 前記レーザ出射手段が出射するレーザビームをモニタし
   て光量に対応した電流信号を発生させ、 この電流信号をアナログの電圧信号に変換し、 このアナログの電圧信号をデジタル信号に変換し、 このデジタル信号と事前に設定されたデジタルデータと
   を比較し、 この比較結果としてデジタル信号がデジタルデータより
   小さいと前記デジタル信号を選択的に出力し、 前記比較結果としてデジタル信号よりデジタルデータが
   大きいと事前に設定されたデジタル信号を選択的に出力
   し、 選択的に出力される一方のデジタル信号を所定レートで
   一時保持し、 この所定レートで一時保持されたデジタル信号に対応し
   て事前に設定された多段階のアナログ電圧の設定信号の
   一つを選択的に出力し、 この選択的に出力される設定信号に対応した駆動電流を
   前記レーザ出射手段に供給するようにしたレーザ駆動方
   法。
10. 【請求項１０】 請求項１ないし３の何れか一記載のレ
    ーザ駆動装置と、 該レーザ駆動装置の電流供給手段がレーザ出射手段に供
    給する駆動電流を印刷データに対応して変調する電流変
    調手段と、 該電流変調手段により駆動電流が変調された前記レーザ
    駆動装置が出射するレーザビームを主走査方向に偏向走
    査するビーム偏向手段と、 該ビーム偏向手段により偏向走査されたレーザビームで
    露光走査される潜像担持手段と、 該潜像担持手段を前記ビーム偏向手段に対して副走査方
    向に相対移動させる副走査手段と、 前記潜像担持手段に形成された潜像をトナーで現像する
    潜像現像手段と、 該潜像現像手段により現像された前記潜像担持手段のト
    ナーを記録媒体に転写させるトナー転写手段と、 該トナー転写手段により記録媒体に転写されたトナーを
    定着させるトナー定着手段と、を具備している画像形成
    装置。