(57)【要約】【課題】本件は画像領域でＰＤモニタ電流を監視し、所定値を下回った場合に電流補正してレーザ光量変動を防ぐことを目的とする。【解決手段】レーザを用いたレーザ光源からの光変調されたレーザ光を隣接させて像担持体面上に導光して該像担持体に画像を形成する画像形成装置において、入力されるレーザ発光信号に対してレーザをレーザ発光させる手段、レーザの光出力を検出する手段、バイアス電流を供給する手段、スイッチング電流を供給する手段、レーザの光出力を基にスイッチング電流を画像領域外で可変に制御する手段を具備し、画像領域内でレーザの光出力を監視し、所定値を下回った場合に、画像領域でスイッチング電流またはバイアス電流を補正することを特徴とした画像形成装置。【選択図】　　　　図１
2004090560.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
レーザを用いたレーザ光源からの光変調されたレーザ光を隣接させて像担持体面上に導光して該像担持体に画像を形成する画像形成装置において、入力されるレーザ発光信号に対してレーザをレーザ発光させる手段、レーザの光出力を検出する手段、バイアス電流を供給する手段、スイッチング電流を供給する手段、レーザの光出力を基にスイッチング電流を画像領域外で可変に制御する手段を具備し、画像領域内でレーザの光出力を監視し、所定値を下回った場合に、画像領域でスイッチング電流またはバイアス電流を補正することを特徴とした画像形成装置。
【請求項２】
レーザを用いたレーザ光源からの光変調されたレーザ光を隣接させて像担持対面上に導光して該像担持体に画像を形成する画像形成装置において、入力されるレーザ発光信号に対してレーザをレーザ発光させる手段、レーザの光出力を検出する手段、バイアス電流を供給する手段、スイッチング電流を供給する手段、レーザの光出力を基にバイアス電流を画像領域外で可変に制御する手段を具備し、画像領域内でレーザの光出力を監視し、所定値を下回った場合に、画像領域でスイッチング電流またはバイアス電流を補正することを特徴とした画像形成装置。
【請求項３】
レーザを用いたレーザ光源からの光変調されたレーザ光を隣接させて像担持対面上に導光して該像担持体に画像を形成する画像形成装置において、入力されるレーザ発光信号に対してレーザをレーザ発光させる手段、レーザの光出力を検出する手段、バイアス電流を供給する手段、スイッチング電流を供給する手段、レーザの光出力を基にバイアス電流を画像領域外で可変に制御する手段を具備し、画像領域内でレーザの光出力を監視し、所定値を下回った場合に、画像領域でスイッチング電流またはバイアス電流を補正することを特徴とした画像形成装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、画像形成装置に関し、特にレーザ光源からの光変調されたレーザ光を感光体や、静電記録媒体等の像担持面上に導光して、その面上に例えば静電潜像から成る画像情報を形成するようにした複写機、レーザビームプリンター、ファクシミリ等に好適な画像形成装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来より、この種の画像形成装置に於いては、レーザ光発生のために一つのレーザとＰＤセンサーから構成されるレーザチップを用いており、バイアス電流源とスイッチング電流源の２つの電流源を持つことによって、レーザの発光特性の改善を図っている。そして、レーザの発光を安定化する為に、画像形成時のレーザ発光をＰＤセンサーからの出力信号を用いて帰還をかけ、スイッチング電流量の自動制御を行っている（以後ＡＰＣと呼ぶ）。また、ＰＤセンサーからの出力信号を用いて所定値と比較し、異常発光を防ぐ制御も行っている。前記の画像形成装置において図３のような構成を採用している。図３におけるレーザーチップ４４は、図２における半導体レーザ３１の内部構成を示したものであり、レーザ４２、ＰＤセンサ４１から構成されるシングルレーザである。４７はレーザ４２のバイアス電流源、４５はレーザ４２のスイッチング電流源であり、画像データとしてＤＡＴＡ＊から出力される信号によりＯＮ／ＯＦＦするスイッチ５７によって、レーザ４２の発光は制御される。
【０００３】
また、ＰＤセンサ４１の出力信号は電流電圧変換機４９で電圧信号に変換され、Ｓ／Ｈ回路５１を経てコンパレ一夕ー５５に入力され、スイッチング電流源４５を制御する。５２はスイッチング電流源制御のための目標値を与える光量設定部である。光量設定部はボリューム６０により最小光量値、ボリューム６１により最大光量値を決定し、６ｂｉｔＤ／Ａコンバータ６２の入力により、最小値から最大値まで６４段階の光量設定値を出力する。５８は上記画像データを生成するための画像処理部、５９は６ｂｉｔＤ／Ａコンバータ６２、画像処理部５８を制御するシステムコントローラーである。
【０００４】
従来例を用いた画像形成装置の画像データ出力時のシーケンスを図４、レーザ発光特性を図５に示す。バイアス電流ＩＢは常にレーザに流しておく。次にタイミングｔ３でスイッチ５７をＯＮして、レーザ４２の書き込みＡＰＣを行い、書き込みＡＰＣ終了後スイッチング電流ＩＴを保持して、スイッチ５７をＯＦＦしてスイッチング電流ＩＴを遮断する。
【０００５】
そしてタイミングＴ５でＢＤ発光し、ＢＤ受光部３６に照射してタイミングをとり、画像データを出力する。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
レーザを用いた画像形成装置において、従来は１主走査ラインごとに非画像領域でレーザ光量補正を実施しているので、画像領域での書き出し時のレーザ光量は異なる主走査ライン間で等しくなる。しかし、図５のように同１主走査ライン内では、レーザ自身の発熱により閾値、スロープ効率が変動して光量低下が起きる。この傾向は高出力レーザや新規デバイスである青色レーザ等で顕著に表れる。そこで本件は１主走査ライン内の画像領域ＰＤモニタ電流を監視し、所定値を下回った場合にレーザの駆動電流を補正してレーザ光量変動を抑えることを目的とする。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
本発明の構成により、同１主走査ライン内での光量変動を抑えることができる。すなわち図６のように従来の光量変動に対し、変動幅を圧縮することが可能となる。
【０００８】
【発明の実施の形態】
図１に本発明を適用した画像処理装置全体の断面図を示す。基本的な動作について図１を用いて説明する。原稿給紙装置上に積載された原稿は、１枚づつ順次原稿台ガラス面２上に搬送される。原稿が搬送されると、スキャナー３部分のランプが点灯し、かつスキャナーユニット４が移動して原稿を照射する。原稿の反射光はミラー５，６，７を介してレンズ８を通過し、その後イメージセンサー部９に入力される。イメージセンサー部９に入力された画像信号は、直接、あるいは、一旦図示しない画像メモリに記憶され、再び読み出され後、露光制御部１０に入力される。照射光によって感光体１１上に作られた潜像は、現像器１２、あるいは１３によって現像される。上記潜像とタイミングを合わせて被転写紙積載部１４、あるいは１５より転写紙が搬送され、転写部１６に於いて、上記現像されたトナー像が転写される。転写されたトナー像は定着部１７にて被転写紙に定着された後、排紙部１８より装置外部に排出される。
【０００９】
図２は図１の露光制御部１０のブロック図である。半導体レーザ３１より発せらた光ビームはコリメータレンズ３５及び紋り３２によりほぼ平行光にされて、所定のビーム径で回転多面鏡３３に入射する。回転多面鏡３３は央印の様な方向に等角速度の回転を行っており、この回転に伴って、入射した光ビームが連続的に角度を変える偏向ビームとなって反射される。偏向ビームと成った光はｆ−θレンズ３４により集光作用を受ける。一方、ｆ−θレンズ３４は同時に走査の時間的な直線性を保証するような歪曲収差の補正を行う為に、光ビームは、像担持体としての図１の感光体１１上に図の矢印の方向に等速で結合走査される。感光体１１へのデータの書き込みは半導体レーザ３１の光量制御によって行われる。
【００１０】
このような画像処理装置で用いられるレーザ駆動回路の構成を図５に示す。このレーザ駆動回路は露光制御部１０内に設けられており、図３の従来例と同様な箇所には同一の符号を符してる。本実施例が図３の従来例と違うところは、コンパレ一夕５７、光量下限値５３が追加され、バイアス電流源が可変に設定できる点である。
【００１１】
図５におけるレーザーチップ４４は、図２における半導体レーザ３１の内部構成を示したものであり、レーザ４２、ＰＤセンサ４１から構成されるシングルレーザである。４７はレーザ４２のバイアス電流源、４５はレーザ４２のスイッチング電流源であり、画像データとしてＤＡＴＡから出力される信号によりＯＮ／ＯＦＦするスイッチ５７によって、レーザ４２の発光は制御される。
【００１２】
また、ＰＤセンサ４１の出力信号は電流電圧変換機４９で電圧信号に変換され、Ｓ／Ｈ回路５１を経てコンパレ一夕ー５５に入力され、スイッチング電流源４５を制御する。５２はスイッチング電流源制御のための目標値を与える光量設定部である。光量設定部はボリューム６０により最小光量値、ボリューム６１により最大光量値を決定し、６ｂｉｔＤ／Ａコンバータ６２の入力により、最小値から最大値まで６４段階の光量設定値を出力する。５８は上記画像データを生成するための画像処理部、５９は６ｂｉｔＤ／Ａコンバータ６２、画像処理部５８を制御するシステムコントローラーである。
【００１３】
次に、図６を用いて本発明の原理を説明する。
【００１４】
バイアス電流は予め定められた電流に設定し、非画像領域で書き込みＡＰＣを行いスイッチング電流を設定する。その後ＢＤ発光して主走査の書き込み同期タイミングをとり画像領域で画像を形成する。画像を形成するためのレーザ発光により、レーザ自身の発熱により閾値、スロープ効率が変動して光量低下（ドループ）が起きる。ＰＤセンサ４１の出力信号は電流電圧変換機４９で電圧信号に変換されコンパレ一夕５７に入力される。その値が光量下限値５３で設定されている値を下回った場合は、光量下限値を下回らないようにバイアス電流源４７を可変に設定する。ここでバイアス電流源４７の補正量は予め定められた電流量を加減してもよいし、ＰＤセンサ４１の出力信号を基に任意の値に設定してもよい。
【００１５】
ここでは、非画像領域でスイッチング電流を設定し、画像領域でバイアス電流を設定する例を挙げたが、その他に以下の構成も可能である。
【００１６】
▲１▼非画像領域スイッチング電流を設定、画像領域：スイッチング電流を設定
▲２▼非画像領域：バイアス電流を設定、画像領域：バイアス電流を設定
▲３▼非画像領域：バイアス電流を設定、画像領域：スイッチング電流を設定
▲４▼非画像領域：スイッチング電流とバイアス電流を設定、画像領域：スイッチング電流を設定
▲５▼非画像領域：スイッチング電流とバイアス電流を設定、画像領域：バイアス電流を設定
▲６▼非画像領域：スイッチング電流とバイアス電流を設定、画像領域：スイッチング電流とバイアス電流を設定
以上の構成により、同１主走査ライン内での光量変動を抑えることが可能となる。
【００１７】
【発明の効果】
以上説明してきたように本発明の構成により、同１主走査ライン内での光量変動を抑えることが可能となり、より高画質な出力を得ることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明を適用した画像形成装置の構成を示す断面。
【図２】図１の露光制御部内の光学系の構成図。
【図３】従来例を用いたレーザの駆動回路の構成を示す回路図。
【図４】従来例を用いたレーザの画像データ出力時の動作タイミングを示すタイミングチャート。
【図５】従来例を用いたレーザの光量低下。
【図６】本発明を用いたレーザの光量低下抑制。
【図７】本発明における実施例のレーザの駆動回路の構成を示す回路図。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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