JPS63160463A - 画像形成装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 （技術分野） 本発明は画像形成装置に関し、より詳細には、レーザビ
ームによって感光体上を走査して画像を形成するレーザ
プリンタに適用し得る画像形成装置に関するものである
。

（従来技術） 半導体レーザの出力は温度に対して非常に不安定で、周
辺の温度が変化する環境下では何等かのビーム出力安定
化手段が必要である。シ、たがって従来このような半導
体Ｌ・−ザを用いるし・−ザブリンク等においては、第
６図に略示するように、画像形成時以外の時間に、成る
一定時間ビーノ、を発生させ、その出力を半導体レーザ
の後方に取り付けられたフォトダイオードにより検知し
、！／−ザの出力を制御している。第６図において１は
半導体レーザ、ｌａはフォトダイオードである。非画像
形成時（画像信号によりレーザを変調しないとき）、半
導体レーザ１の出力チェラフのためにレーザビームを成
る一体時間点灯し、半導体レーザｌのＢ側から出射した
ビームの光量をフォトダイオードｌａにより検出する。

しかし、そのとき半導体レーザ１の八個から出射したビ
ームは光学系を通って感光体上に照射される（半導体レ
ーザ１を点灯すると、図示のごと＜Ａ、Ｂ両側からビー
ムが出射される）、特に感光体が回動されてないときに
、レーザビームが感光体上を照射すると、この感光体の
一部だけが疲労しくビームが照射された部分だけ帯電電
位が上がらなくなる）、正規に画像を形成したとき画像
上に黒すじが形成されるという問題が起きる。このよう
な状態が発生すると、多数枚プリントした場合に最初と
最後ではプリントに濃度差が生じる。また、半導体レー
ザ１の出力チェックは画像形成ごとに（転写紙１枚分の
画像形成を行うたびに）行った方が良いが、このように
頻繁に出力チェックを行うと、半導体レーザの寿命が短
くなるという問題が生起する。

（目的） 本発明は、上述した従来装置の欠点に鑑みてなされたも
ので、その目的とするところは、レーザビームの出力チ
ェック時、画像形成を行うときのビーム出力より弱い出
力のビームを発生し、このビームにより画像形成時のビ
ーム出力を制御することにより、レーザビームの出力チ
ェック時に感光体上に照射されるビームによる感光体の
疲労の低減および半導体レーザの寿命の向上を図ること
ができる画像形成装置を提供することである。

（構成） 本発明は上記目的を達成させるため、レーザビームを発
する半導体レーザ光源と、レーザビームの出力を検出す
るビーム出力検出手段と、レーザビームの出力を制御す
るビーム出力制御手段とを備え、入力される画像信号で
変調された画像形成時のビーム出力のレーザビームによ
り感光体上を走査して画像を形成する画像形成装置にお
いて、画像形成装置外の時間に、画像形成時のビーム出
力に対し小出力となる出力チェック時のビーム出力のビ
ームを発生し、前記ビーム出力検出手段により前記出力
チェック時のビーム出力を検出し、この出力チェック時
のビーム出力の検出値に応じて前記画像形成時のビーム
出力を制御することを特徴としたものである。

以下、本発明の一実施例に基づいて具体的に説明する。

第１図は本発明の画像形成装置に使用される電気回路の
１実施例を示すブロック回路図である。

図において、１は半導体レーザ、ｌａは半導体レーザｌ
内にあるＰＩＮフォトダイオードまたは外部に設置され
たフォトダイオードでも良い光検出器、１０３は増幅器
、１０４は電流設定回路、１０５は定電流源、１０６は
電流加算器、１０７は設定値回路、１０８はパワーチェ
ック信号発生回路、１０９は変調回路である。

上記回路において、半導体レーザ１から出た光は光検出
器１ａが受光されそして光出力に応じた電気出力か得ら
れる。光検出器１ａからの出力は増幅３１０３によって
増幅され、さらに電流設定回路１０４に入力される。こ
の電流設定回路１０４は一般的には増幅器１０３からの
出力信号と設定値との比較をする比較器と、該比較器か
らの出力信号に応じて電流値を設定する回路とからなる
。

定電流源１０５は電流設定回路１０４において設定され
た電流を出力する。このときの電流出力は、後で詳述す
る第２図の特性図に示されるＩ　ｃｌ＋ｅｃｋまたはＩ
　ｃｈｅｃｋ　’に相当する電流値である。さらに、こ
の電流は設定値回路１０７により設定された電流値△■
に電流加算器１０６において加算され、再び半導体レー
ザｌに注入されるという１種のフィードバックループを
形成する。変調回路１０９はレーザビームが画像域を走
査する期間中、画像信号に応じて電流をオン／オフして
レーザビームを変調する。

また、パワーチェック信号発生回路１０８はレーザのパ
ワーチェックを行う期間のみ信号を発生ずる。この信号
は電流設定回路１０４および設定値回路１０７に入力さ
れる。電流設定回路１０４では、パワーチェックを行う
信号が入力されている間は電流設定値を可変とし、パワ
ーチェックを行わない期間（パワーチェック停止時）で
はパワーチェック停止直前に保持された電流設定値を出
力し、定電源１０５からの電流出力が一定となるように
動作する。設定値回路１０７については、パワーチェッ
クを行っている期間は電流加算器１０６への出力はＯと
し、パワーチェックを行わない期間は△１に相当する電
流を出力する。また、変調回路１０９はパワーチェック
期間においてレーザビームを連続的に点灯するように動
作する。

上述した回路構成によれば、パワーチェックによりＰｏ
ｐ’　　（第２図）を一定とし、パワーチェックが終了
したと同時にこのＰｏｐ’より大きい一定光出力Ｐｏｐ
とすることができる。

本発明を明確化するために、上記では回路構成について
説明したが、次に本発明による画像形成装置が使用され
る構造について説明する。第３図は半導体レーザを用い
た書き込み光学系の１例を略示する斜視図である。図に
おいて１は半導体レーザ、２はポリゴンミラー、３は感
光体、４はｆθレンズ、５は集光レンズ、６はシリンド
リカルレンズ、である、このような構成において、半導
体レーザ１から出射されたビームは集光レンズ５におい
て平行ビームにされ、この平行ビームはシリンドリカル
レンズ６によりポリゴンミラー２上に線状に集光させら
れる。ポリゴンミラー２で反射されたビームはｆθレン
ズ４によって感光体３上に結像させられ、ビームはポリ
ゴンミラー２の回転により感光体３上を走査する。

第４図は第３図の書き込み光学系を備えたレーザ記録装
置の全体構成を説明する概略図である。

図において、１１は第３図に示した書き込み光学系をユ
ニットとして示す書き込み光学系ユニット、１２は第３
図に感光体３として示した感光体ドラム、１３は帯電器
、１４は現像手段、１５は転写紙、１６はクリーニング
手段である。感光体ドラム１２は図示されてない駆動手
段により矢印方向に回転させられ、帯電農工３により帯
電される。その後書き込み光学系ユニット１１からのレ
ーザビームにより走査露光されて潜像が形成される。そ
して現像手段１４により顕像化され転写点において転写
紙１５上に像を転写する。また、感光体上に残されたト
ナーはクリーニング手段】６により除去される。

上述した構成において使用される半導体レーザｌは一般
的に注入電流と光出力との間に第５図に示すような関係
を有している。レーザ発振領域では注入電流と光出力と
の間に比例関係がある。第５図は半導体レーザ１の温度
がＴおよびＴ′の場合を示す。すなわち、温度がＴから
Ｔ′に変化することにより注入電流−光出力の曲線が移
動する。

温度がＴからＴ′に変化したときに一定先出力Ｐｏρを
得るには注入電流をｌｏｐからｌｏｐ’に補正しなけれ
ばならない。この動作が本発明において課題とするビー
ム出力チェックである。

この動作原理を前述した第２図を参照して詳細に説明す
る。レーザ発ｉ領域での注入電流と光出力との勾配は微
分量子効率（ｌ−△Ｐ／△Ｉ）と呼ばれ、温度変化に対
してあまり変化しない値である。第２図において、今、
温度Ｔの場合を考える。所定の光出力Ｐｏｐを得るため
に、まず低レベル光出力Ｐｏｐ’を一定とするようにパ
ワーチェック信号発生回路１０Ｂ　（第１図）を動作す
る（Ｐｏｐ’　＝Ｐｏｐ／ｎとする）、このとき求めら
れる注入電流値がＩ　ｃｈｅｃｋである。

画像を描くときに必要な光出力Ｐｏｐは上記で求めたＩ
　ｃｈｅｃｋにΔ■の電流を加算し、半導体レーザ１に
注入することにより、一定の光出力Ｐｏｐを得ることが
できる。ここで△■は次のようにして得られる。

△Ｉ　＝　（Ｐｏｐ　−Ｐｏｐ’　）　Ｘ　’ＩＩ−’
＝　（１−１／ｎ）Ｘ７７−’ＸＰｏｐ（・、・ＰＯｐ
’−Ｐａρ／　ｎ　） ここで、△１は設定されたｎ（例えば５０％）に対して
は一定であることが分かる。

温度がＴからＴ′に変化した場合、まず光出力がＰｏｐ
’となるように注入電圧Ｉ　’　ｃｈｅｃｋが求められ
、次に△■の電流をＩ　ｃｈｅｃｋ　’に加算したもの
を半導体レーザ１に注入すれば一定の光出力Ｐｏｐを得
ることができる。

上記したように、本実施例によれば、半導体レーザ１の
出力チェックを行う場合に、半導体レーザ１の出力を画
像形成時の出力Ｐｏｐより少ない出力Ｐｏρ′にするこ
とにより、従来′４Ｊ置において発生していた頻繁な出
力チェックによる感光体３の疲労および半導体レーザｌ
自体の寿命短縮という問題を低減することができる。

（効果） 叙上のごとく、本発明によれば、レーザビームを発する
半導体レーザ光源と、レーザビームの出力を検出するビ
ーム出力検出手段と、レーザビームの出力を制御するビ
ーム出力制御手段とを備え、入力される画像信号で変調
された画像形成時のビーム出力のレーザビームにより感
光体上を走査して画像を形成し、画像形成装置外の時間
に、画像形成時のビーム出力に対し小出力となる出力チ
ェック時のビーム出力のビームを発生し、前記ビーム出
力検出手段により前記出力チェック時のビーム出力を検
出し、この出力チェック時のビーム出力の検出値に応じ
て前記画像形成時のビーム出力を制御するようにしたの
で、レーザビームの出力チェックを画像形成時より小さ
な出力のレーザビームで行うことができ、したがって、
レーザビームの出力チェック時に感光体上に照射される
ビームによる感光体の疲労を低減しかつ半導体レーザの
寿命を向上することができるという効果を奏する画像形
成装置を提供することができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明による画像形成装置の回路構成を示すブ
ロック図、第２図は本発明の動作原理を説明する光出力
−注入電流特性図、第３図は本発明による画像形成装置
に使用する書き込み光学系を略示する斜視図、第４図は
本発明を適用するレーザ記録装置の全体構成を説明する
概略図、第５図は半導体レーザの注入電流と光出力との
間の一般的な関係を示す特性図、第６図は従来装置を説
明する概略図である。 ｌ・・・半導体レーザ、１ａ・・・光検出器、３，１２
・・・感光体（感光体ドラム）、１０４・・・電流設定
回路、１０５・・・定電流源、１０６・・・電流加算器
、１０７・・・設定値回路、１０８・・・パワーチェッ
ク信号発生回路。 箔１図 Ｉｃｈ＠ｃｋ　Ｉｏｐ　　ｌ１ｓｃｋ　Ｉ″ｏｐ　　５
１λ１ａ流第３図 纂５図

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. レーザビームを発する半導体レーザ光源と、レーザビー
   ムの出力を検出するビーム出力検出手段と、レーザビー
   ムの出力を制御するビーム出力制御手段とを備え、入力
   される画像信号で変調された画像形成時のビーム出力の
   レーザビームにより感光体上を走査して画像を形成する
   画像形成装置において、画像形成時以外の時間に、画像
   形成時のビーム出力に対し小出力となる出力チェック時
   のビーム出力のビームを発生し、前記ビーム出力検出手
   段により前記出力チェック時のビーム出力を検出し、こ
   の出力チェック時のビーム出力の検出値に応じて前記画
   像形成時のビーム出力を制御することを特徴とする画像
   形成装置。