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JP3710389B2 - Image forming apparatus - Google Patents

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JP3710389B2
JP3710389B2 JP2001058940A JP2001058940A JP3710389B2 JP 3710389 B2 JP3710389 B2 JP 3710389B2 JP 2001058940 A JP2001058940 A JP 2001058940A JP 2001058940 A JP2001058940 A JP 2001058940A JP 3710389 B2 JP3710389 B2 JP 3710389B2
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Description

【0001】
【発明の属する技術分野】
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。
【0002】
【従来の技術】
従来からこの種の画像形成装置のレーザ駆動回路においては、レーザに一定のDC電流を流しておき(この電流のことをバイアス電流と呼ぶ)、それに加えて画像データによってスイッチするスイッチ電流を流すのが一般的である。レーザにはしきい値電流なる変化点が存在し、しきい値電流より小さい電流を加えただけでは、レーザはレーザ発光せずに位相もばらばらな拡散光であるダイオード発光を行う。
【0003】
このダイオード発光中の光量は、レーザ発光時に比べて極めて小さい。そして、しきい値より大きい電流を流して初めてレーザ発光を行う。これは、レーザがレーザ発振を行うには、レーザ内部のあるエネルギー準位を超える必要があるためで、このエネルギー準位を超える電流を流しておけば、後はわずかな電流量の増減でレーザの発光量を制御することができる。
【0004】
したがって、全くバイアス電流を流さない時よりも、あらかじめ電流を流しておいてレーザ内部のエネルギー準位を高めておき、そこから点灯に必要なスイッチ電流を加えることによって、このエネルギー準位を超えるのに要する時間が短くなり、レーザの発光特性の改善を図ることができる。このような理由から、この種の装置のレーザ駆動回路においてはバイアス電流を印加する手段をとっていた。
【0005】
以上の説明からもわかるように、レーザ素子は、流す電流に比例して発光量が変化するという特性を有する。したがって、画像形成用のレーザ発光量の制御は、レーザに流れる電流を制御することで行われる。一般的には、レーザパワーを一定に保つために、APC(オートパワーコントロール)制御というものが行われている。
【0006】
これは、レーザに内蔵されたフォトダイオードでレーザの発光量を検出して、この検出信号とレーザパワーの目標となるリファレンスの所定値とを比較して、小さいようであれば電流を増やして光量を上げ、大きいようであれば電流を減らして光量を下げるという制御を行って、レーザパワーを一定に保つというものである。
【0007】
この制御は、実際にレーザを発光させて行うために、発光パターンが一定とならない画像形成中には行えず、基本的に画像領域外のいわゆるブランキング期間に行われている。そして、このブランキング期間で行われたAPC制御の結果を基としてレーザパワーで、1水平同期期間内は一定電流がレーザに流され、画像形成が行われる。
【0008】
ここで、レーザの特性としてドループという温度特性がある。これは、レーザは流す電流量によって発光量が変わる素子であるが、この他に温度に対しても変化要素を有する。すなわち、レーザを発光させるにあたって同じ電流値でもレーザチップの温度によって発光量が変わる。そこで、上述したブランキング期間にAPC制御を行い、一定の電流で1H期間は発光させるわけであるが、厳密には1Hの発光期間の最初と最後では発光量が変わっている。この現象は、レーザが発光するとレーザチップ自体の温度が上昇するので、この温度の影響を受けて発光量が落ちるためである。
【0009】
従来のこの種の機種においては、画像形成速度がそんなに早くなかったことより、レーザを発光させる発光量自体がそんなに大きくなかったのでこのドループ量も小さく、さほど問題にならなかった。また、レーザチップを金属の鏡筒に圧入することでヒートシンクとして放熱させ、従来通りのAPC制御のみで光量制御が行われていた。
【0010】
【発明が解決しようとする課題】
近年、デジタルコピーも高速化/高精細化が進み、レーザによる書込みの方法も変わってきている。通常のアンダーフィールドスキャン(UFS)タイプのレーザ走査系においても、ドラム感度は変わらないのでスピードアップした分だけ同じ電位を得るために、レーザのパワーアップが必要である。また、高速の書込みに有効なオーバーフィールドスキャン(OFS)タイプのレーザ走査系は、UFSに比較して大きなレーザパワーが必要である。
【0011】
したがって、今後、装置のスピードアップ又は露光方式の違いによってレーザのパワーがますます増大することが予想される。レーザのパワーがアップすると前述のドループ量が大きくなり、1ライン内でのレーザの光量差が顕在化するとともに、画像上の濃度差がはっきりとあらわれる可能性が大きい。ドループ特性としては、必ず感光体上を走査する走査方向の最初が大きく終りが小さくなるので、画像としてはレーザの走査方向に沿って濃度が変わることになる。
【0012】
レーザチップの発熱量を抑える方法としては、ヒートシンクを有効に活用する方法と、ペルチェ素子などを用いてチップ自体の温度を制御する方法がある。しかしながら、ヒートシンクをいかに大きくしても、瞬間的に発生するチップ内の温度変化を吸収することは不可能であり、ドループ特性をなくすには有効な手法とはいえない。また、ペルチェ素子等を用いた温度制御も同様で、応答性という点とコスト的な観点からあまり効果的なものではない。
【0013】
また、レーザ光量の傾きを補正する方法として、プロセス的に一次帯電の分布を変える方法と、ドラムの感度に傾きをもたせる方法がある。画像の濃度差は最終的にはドラム上の電位分布で決まるので、実際の画像形成装置の製造工程において上述した方法を用いて、ドラム上の電位分布を一定にさせている場合もある。しかしながら、この現状のプロセス的な補正方法では限界があり、今後生じるであろうドループの傾きによるドラム電位の傾きを補正するためには、新しい手法が必要と考えられる。
【0014】
本発明は、このような問題に鑑みてなされたもので、その目的とするところは、装置の高速化・高精細化のためにレーザの発光量を増大させても、装置の環境温度や連続使用などの使用環境を含めて、レーザのドループ特性を補正することを可能とした画像形成装置を提供することにある。
【0015】
【課題を解決するための手段】
本発明は、このような目的を達成するために、請求項1に記載の発明は、レーザ光源からの光変調されたレーザ光を感光体上に導光して、画像情報を形成する画像形成装置に用いられるレーザ駆動回路を備えた画像形成装置において、前記レーザを発光させるために画像情報に応じて乗ぜられるスイッチング電流量を決定する定電流発生手段と、該定電流発生手段の定電流量を制御する第1及び第2制御手段とを備え、前記第1制御手段は、前記レーザの光量をモニターしながら書込み用のレーザパワーを決定するAPC制御手段を備え、前記第2制御手段は、前記第1制御手段によって決定された電流にあるパターンで電流を重畳する電流重畳手段を備え、前記レーザの光量を検出する検出手段と、前記APC制御の結果を保持する保持手段と、該保持手段によって保持されたラインの先頭で行ったAPCの結果と前記ラインの画像作成領域後に前記検出手段によって検出された値とを比較する比較手段とを合わせ持ち、前記比較結果が前記APC制御の結果に対してレーザの光量が一定以上変化した場合に、前記第2制御手段により、前記定電流手段に電流が重畳され、一定以上変化しない場合には、前記第2制御手段により、前記定電流手段に電流を重畳しないことを特徴とするものである。
【0019】
また、請求項に記載の発明は、請求項に記載の発明において、前記レーザの光量を検出する第1及び第2検出手段とを持ち、該第1の検出手段を用いて前記レーザのAPC制御を行い、前記第2の検出手段の検出結果を前記比較手段に用い、前記第2の検出手段は前記第1の検出手段より検出ゲインが高いことを特徴とするものである。
【0020】
このような構成を有する本発明によれば、このような画像形成装置におけるレーザ駆動回路において、レーザを発光させるために画像情報に応じて乗ぜられるスイッチング電流量を決定する定電流発生手段に対して、定電流発生手段の定電流量を制御する第1制御手段と、定電流発生手段の定電流量を制御する第2制御手段と、第1制御手段はレーザの光量をモニターしながら書込み用のレーザパワーを決定するAPC制御手段と、第2制御手段は第1制御手段によって決定された電流にあるパターンで電流を重畳する電流重畳手段を備え、レーザの光量を検出する検出手段と、APC制御の結果を保持する保持手段と、保持手段によって保持されたラインの先頭で行ったAPCの結果とラインの画像作成領域後に検出手段によって検出された値とを比較する比較手段とを合わせ持ち、比較結果がAPC制御の結果に対してレーザの光量が一定以上変化した場合に、第2制御手段により、定電流手段に電流が重畳され、一定以上変化しない場合には、第2制御手段により、定電流手段に電流を重畳しないようにしたので、APC制御によって決定された電流量に、ドループ特性による光量の減少を補うための補正電流を加えることで、毎ラインの光量を一定に保つだけでなく、1Hライン内での光量の安定化を図ることも可能になる。
【0021】
【発明の実施の形態】
以下、図面を参照して本発明の実施例について説明する。
[実施例1]
図1は、本発明の画像処理装置の一実施例を説明するための断面図である。 1つの原稿給紙装置1上に積載された原稿は、1枚づつ順次に原稿台ガラス2面上に搬送される。原稿が搬送されると、スキャナー部分のランプ3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9に入力される。イメージセンサ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、再び読み出された後、露光制御部10に入力される。
【0022】
照射光によって感光体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。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において、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。
【0023】
図2は、露光制御部の構成を示す図で、図中符号31は半導体レーザである。半導体レーザの内部にはレーザ光の一部を検出するフォトダイオードが設けられ、フォトダイオードの検出信号を用いてレーザダイオードのAPC制御を行う。レーザ31から発したレーザビームはコリメータレンズ35及び絞り32によりほぼ平行光となり、所定のビーム径で回転多面鏡33に入射する。
【0024】
回転多面鏡33は、矢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ために、光ビームは、像担持体としての感光体11上に図の矢印の方向に等速で結合走査される。なお、36は回転多面鏡33からの反射光を検出するBD(ビームディテクト)センサであり、BDセンサ36の検出信号は回転多面鏡33の回転とデータの書き込みの同期をとるための同期信号として用いられる。
【0025】
図3は、本実施形態のレーザの制御回路の構成を示したブロック図で、画像制御部71は図1の装置の各部を制御し、イメージセンサ9で読み取られた画像信号を処理する制御回路である。この画像制御部71ではイメージセンサ9からの画像信号を後述するBD信号に同期して1ラインづつレーザ駆動回路に供給したり、あるいは詳しく後述するように半導体レーザのAPC制御に必要なタイミング信号を作成している。31は図2に示した半導体レーザのチップであり、半導体レーザ51とレーザ光の一部を検出するフォトダイオード52からなっている。36は同様に図2に示したBDセンサであり、同期信号の検出に用いられる。
【0026】
バイアス電流源61とパルス電流源60は、半導体レーザ51の制御に用いられる電流源であり、スイッチ63は画像信号に応じてオン・オフするスイッチである。ここで、スイッチ63はハイレベル信号が入力されるとオンし、半導体レーザ51は、パルス電流源60で決められた電流が流れることになり点灯する。また、スイッチ63はローレベルが入力されるとオフし、半導体レーザ51は消灯する。このように、スイッチ63を画像信号に応じて制御することによって半導体レーザ51を駆動し、感光ドラム11に光書き込みを行う。
【0027】
図1に示された装置において、プリント動作を行わないスタンバイ状態の時には通常レーザ51は消灯している。そして、プリント動作時レーザ51は点灯するわけであるが、この時、一定の発光量を保つためにAPC(AUTO POWER CONTROLL)制御が行われる。このAPC制御はレーザ光が回転多面鏡33によって感光体に走査される1ライン毎に行われ、これをラインAPC制御と呼ぶ。また、このAPC制御におけるプリント動作中は、画像形成に影響を及ぼさないように非画像領域において行われる。
【0028】
ここで、前述したように半導体レーザは一般的に、レーザをON/OFFするためのスイッチ電流に加えて、一定電流であるバイアス電流なるものをあらかじめ流しておくことで、発光特性が向上することが知られている。従来このような画像形成装置においては、このバイアス電流はレーザのしきい値電流に対して半分程度に設定されていた。しかしながら、高精細化の進む近年の画像形成装置においては、このバイアス電流をしきい値近傍に設定する必要が生じてきている。
【0029】
したがって、本実施例の画像形成装置においても、通常画質のモードではバイアス電流をしきい値の半分程度に、高画質モードではレーザのしきい値近傍にバイアス電流を設定している。このように、書き込み時のレーザパワーを変えなくても、同じレーザパワーでバイアス電流量を変えることで、レーザの発光特性を変え、微少パルスの発光再現性をよくすることで、高精細な画像データを感光体へ書き込むことが可能となる。そして、バイアス電流をしきい値近傍に設定するために、本実施例においては潜像形成に使用されるレーザのパワーに関してのみAPC(以下、トータルAPCという)を行うのではなく、バイアス電流に関してもAPC(以下、バイアスAPCという)を行っている。
【0030】
すなわち、非画像領域において、まずバイアス電流の設定を行うためにスイッチ63をOFFし、レーザ51にバイアス電流のみを供給して点灯させ、この時にこれに同期してサンプルホールド回路65をサンプル状態とする。この時、半導体レーザ51のレーザ光の一部がフォトダイオード52で検出され、その検出信号は電流電圧変換器54で電圧信号に変換される。電流電圧変換器54の信号出力は、サンプルホールド回路65でサンプルされ、オペレーションアンプ66に供給される。
【0031】
オペレーションアンプ66では、サンプルホールド回路65の出力信号とバイアス基準電圧発生器67の基準電圧を比較し、その差信号に応じてバイアス電流源61の電流を制御する。すなわち、基準電圧発生器67で基準電圧として設定されている目標の光量となるように、バイアス電流源61の電流を制御することによって半導体レーザ51の光量が所望の光量となるようにAPC制御を行う。この制御が終わるとサンプルホールド回路65はホールド状態となり、制御した値を保ったままレーザ51にバイアス電流を供給することになる。
【0032】
バイアスAPCの次にトータルAPCが行われる。当然、このトータルAPCも非画像領域において行われる。すなわち、バイアスAPC終了後スイッチ63をONし、レーザ51に前記設定したバイアス電流に加えパルス電流源60の電流を供給して点灯させ、この時にこれに同期してサンプルホールド回路68をサンプル状態とする。この時、半導体レーザ51のレーザ光の一部がフォトダイオード52で検出され、その検出信号は電流電圧変換器54で電圧信号に変換される。電流電圧変換器54の出力信号は、サンプルホールド回路68でサンプルされてオペレーションアンプ69に供給される。
【0033】
オペレーションアンプ69では、サンプルホールド回路68の出力信号とトータル基準電圧発生器70の基準電圧を比較し、その差信号に応じてパルス電流源60の電流を制御する。すなわち、トータル基準電圧発生器70で基準電圧として設定されている目標の光量となるように、パルス電流源60の電流を制御することによって、半導体レーザ51の光量が所望の光量となるようにAPC制御を行う。この制御が終わるとサンプルホールド回路68はホールド状態となり、制御した値を保ったままレーザ51にパルス電流を供給することになる。
【0034】
一方、画像領域においては、既に述べたように、非画像領域の電流電圧変換器54の出力信号が、サンプルホールド回路65及び68にホールドされており、オペレーションアンプ66及び69ではホールドされた信号と基準電圧67及び70によって、バイアス電流及びパルス電流が設定され半導体レーザ51の光量を制御する。図4に前述のラインAPCのタイミングを示す。サンプルホールド65,68は、ハイレベルでサンプル状態に、ローレベルでホールド状態となる。図4において、VIDEODATAの信号が非画像領域においてS/H−Tと同期してONした後画像領域の前で、ハイレベルとなっているのは、前述のBDセンサ36で同期信号を得るためである。VIDEO DATA信号において斜線部が画像DATAである。
【0035】
次に、ドループ補正部の構成について説明する。
図5は、図3のドループ補正部の内部構成を示す図で、前記レーザチップ内のPD52出力がS/H回路81に入力され、設定される所定の電圧83とアンプ82で差動増幅された結果が電流源84に入力され、ドループ補正する電流量が決定される。このシーケンスについては図6を用いて説明する。ドループ補正を行わないAPC制御に関しては前述の通りであるので、ドループ補正を行う電流量を決定する原理及びシーケンスについて説明を行う。
【0036】
図8は、ドループ補正を説明するための図で、1水平同期区間のレーザの発光状態を示している。まずAPCの制御を行い、次にBD検出用に点灯し、画像形成用の点灯に移行する。通常は、この制御の繰返しである。この時、図8にあるように画像領域の点灯において、レーザのドループ特性によって光量が徐々に下がっている。したがって、符号101の部分の光量を補正する必要がある。しかしながら、画像領域におけるレーザの発光状態は画像によってまちまちである。したがって、通常のレーザの制御方法であれば、画像データが少ないラインでは点灯時間が短く、発熱量も少ないのでドループ量は少ないと考えられる。
【0037】
ところが、本発明の実施例にあげているような高速機の場合、レーザの発光特性を改善するために、レーザのしきい値ギリギリまでバイアス電流を流している。したがって、画像データの有無にかかわらず画像領域ではレーザにかなりの電流が常に流れることになる。レーザチップの発熱量は、レーザの発光の有無よりも流す電流に依存する傾向が大きい。したがって、発光区間がとぎれとぎれでも、同じような崩落線を描いて光量は減少すると考えられる。
【0038】
したがって、まず、このライン制御の先頭で行ったAPCの結果を基に画像作成領域のすぐ後に再度発光させ、補正SWをON(HIでON)してドループ補正回路62から電流を供給し、S/H−H信号をHIにしてサンプル状態とし、補正電流量の制御を行う。そして所定時間後、補正SW及びS/H−HをLOとして、1ライン分の補正量を保持する。副走査方向のタイミングとしては、レーザを点灯させてラインAPC制御に移行した時点からこの制御を始めればよい。
【0039】
図7は、上述した制御方法で決定した補正量を適正な1ラインのパターンで供給する回路を示す図である。上述した制御で補正量を決定した後、次のラインの画像領域において補正SW91のみをONさせる。これによって、上述した制御方法で決定した補正量と対応した電圧が、図7の回路内のオペアンプ94に印加される。この際印加される電圧は、コンデンサ93に充電されるので最初ある程度電圧が立ち上がり徐々に一定値に近づいていくという形になる(図9)。これはちょうどドループの崩落線に対応し、この形で電流が供給されればドループが打ち消されることになり、1ラインにおける発光が安定することになる。
【0040】
なお、符号92は、補正電流を供給しない時に定電流回路が誤作動しないようにオペアンプ出力94を抑える放電抵抗であり、96は定電流回路の電流量検出用抵抗である。
【0041】
以上本実施例のようなドループに対する補正電流制御を行うことで、1ラインのレーザの発光量をより一定にすることが可能となる。
【0042】
[実施例2]
次に、上述した実施例1に加えてレーザの温度特性を考慮して制御する場合について説明する。
レーザは温度によって発光特性が変化する。例えば、レーザを連続で長い間点灯させる場合、画像形成装置の他の部分の熱も加わり、レーザチップの温度はかなり昇温する。このような状態になると、レーザチップはレーザの発光の有無に関わらずかなり高温の状態を保つことになる。このような状態では、レーザの特性としてドループ量は小さくなる。このような場合、ドループ量の補正を行わなくても画像に対する影響がなくなる。また、ドループ量を補正する回路の電流量の設定値が小さくなり、正確な制御ができなくなる可能性がある。したがって、こういった状態ではドループ量の補正制御を行わない方が望ましい。
【0043】
本実施例では、レーザチップに内蔵されているPD出力をモニターすることでドループ量を検出し、補正を行うか否かの制御を加えた構成のドループ量補正回路に関して説明する。
【0044】
図10は、本発明の第2実施例の構成を説明するための図で、実施例1に加えてI/V変換器101とサンプルホールド回路102、バッファー104、Vref Tの基準電圧70の出力を分圧する抵抗105,106、コンパレータ103が加わる。I/V変換器101は、I/V変換器54に対してゲインが高く、PD出力のより微少な変化を検出することが可能である。抵抗105,106は、Vref Tの出力を分圧して、PD出力との比較用の基準電圧を作り出す。この時、この基準電圧は画像形成に影響のないレベルとして一般的にAPCの目標値に対して数パーセントダウンで設定される。したがって、PD出力と比較する電圧はかなり小さいことより、誤動作を防止するために感度の高いI/V変換器101が必要となる。この際、Ver T出力に影響を及ぼさないように、インピーダンス整合をとるためにバッファー104を追加している。
【0045】
図11は、本実施例の制御シーケンスの説明図で、上述した構成の追加を行うことで、レーザのドループ特性により下がった発光量と、所定の許容レベルとの比較が可能となった。
【0046】
図11は、図6に対して、上述した動作のシーケンスを追加したものである。図11に示されている非画像区間においては、まずバイアス/トータルのAPCを行い、次にBD検出用に点灯し、画像領域で画像形成用の点灯を行った後、ドループ補正用の制御を行うというシーケンスが描かれている。図11はこれに対して、画像形成の後とドループ補正用の制御との間にドループによって減少した発光量と所定の値を比較するシーケンスが描かれている。まず、画像形成用の発光が終了した後、前回のラインAPCの値をもとにレーザ発光を一定期間行う。この時、ドループ補正用の電流は重畳しない。
【0047】
したがって、補正SW91はOFFしたままであり、ドループ特性によって若干減少したレーザ光量がPD52より検出され、I/V変換器101で電圧信号に変換された後、S/H回路102に入力される。比較用に点灯したタイミングとほぼ同時に、S/H回路102のS/H信号をHI(HIでサンプル)とし、消灯する前にLO(LOでホールド)とする。これによって、この発光時の発光量が電圧信号としてS/H回路102に保持され、Vref Tより分圧して作成された基準電圧70と、コンパレータ103によって比較される。コンパレータ103の比較結果がLO(LOで基準電圧より発光光量が下がっている)であれば、画像制御部71からドループ補正用の制御信号(補正SW、S/H H)が出力され、HIであれば出力されず、ドループ補正は行われない。
【0048】
以上本実施例のようなドループに対するレーザの温度特性を考慮した補正電流制御を行うことで、1ラインのレーザの発光量をより一定に安定化させることが可能となる。
【0049】
【発明の効果】
以上説明したように本発明によれば、レーザを発光させるために画像情報に応じて乗ぜられるスイッチング電流量を決定する定電流発生手段に対して、定電流発生手段の定電流量を制御する第1制御手段と、定電流発生手段の定電流量を制御する第2制御手段と、第1制御手段はレーザの光量をモニターしながら書込み用のレーザパワーを決定するAPC制御手段と、第2制御手段は第1制御手段によって決定された電流にあるパターンで電流を重畳する電流重畳手段を備え、レーザの光量を検出する検出手段と、APC制御の結果を保持する保持手段と、保持手段によって保持されたラインの先頭で行ったAPCの結果とラインの画像作成領域後に検出手段によって検出された値とを比較する比較手段とを合わせ持ち、比較結果がAPC制御の結果に対してレーザの光量が一定以上変化した場合に、第2制御手段により、定電流手段に電流が重畳され、一定以上変化しない場合には、第2制御手段により、定電流手段に電流を重畳しないようにしたので、装置の高速化/高精細化のためにレーザの発光量を増大させたとしても、装置に使用環境(環境温度、連続使用)を含めて、レーザのドループ特性を補正することが可能となり、より安定な質の高い画像を得ることが可能となる。また、レーザの寿命が進んで動作電流が増大したとしても補正されることになるので、従来のレーザの寿命よりも長い時間使用することが可能となると考えられる。したがって、交換が比較的困難であるスキャナーユニット内にサービスパーツ等の設定部品にすることなく、サービス性の向上に寄与することが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の画像処理装置の一実施例を説明するための断面図である。
【図2】露光制御部内の光学系の構成図である。
【図3】レーザの制御回路の構成を示したブロック図である。
【図4】従来のラインAPCの制御シーケンスを説明するための図である。
【図5】図3におけるドループ補正回路の構成図である。
【図6】第1実施例の制御シーケンスを説明するための図である。
【図7】図5における電流源の内部回路の構成図である。
【図8】ドループ補正の原理を説明するための図である。
【図9】図7内のオペアンプに印加される電圧波形を説明するための図である。
【図10】本発明における第2実施例の構成を説明するための図である。
【図11】第2実施例のシーケンスを説明するための図である。
【符号の説明】
1 原稿給紙装置
2 原稿台ガラス
3 ランプ
4 スキャナーユニット
5,6,7 ミラー
8 レンズ
9 イメージセンサ
10 露光制御部
11 感光ドラム
12,13 現像器
14,15 被転写紙積載部
16 転写部
17 定着部
18 排紙部
31 半導体レーザ
32 絞り
33 回転多面鏡
34 f−θレンズ
35 コリメータレンズ
36 BD(ビームディテクト)センサ
51 半導体レーザ
52 フォトダイオード
54 電流電圧変換器
60 パルス電流源
61 バイアス電流源
63 スイッチ
65,68 サンプルホールド回路
66,69 オペレーションアンプ
67 基準電圧発生器
70 トータル基準電圧発生器
71 画像制御部
72 システムコントローラ
73 操作部
81 S/H回路
82 アンプ
83 設定される所定の電圧
84 電流源
91 補正スイッチ
92,96 抵抗
93 コンデンサ
94 オペアンプ
101 I/V変換器
102 サンプルホールド回路
103 コンパレータ
104 バッファー
105,106 抵抗
[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to an image forming apparatus, and more specifically, light-modulated laser light from a laser light source is guided onto an image bearing surface such as a photosensitive member or an electrostatic recording medium, and on the surface, for example, The present invention relates to an image forming apparatus suitable for a copying machine, a laser beam printer, a facsimile, or the like that forms image information including an electrostatic latent image.
[0002]
[Prior art]
Conventionally, in a laser driving circuit of this type of image forming apparatus, a constant DC current is supplied to the laser (this current is referred to as a bias current), and in addition, a switch current that switches according to image data is supplied. Is common. The laser has a change point that is a threshold current, and if a current smaller than the threshold current is applied, the laser emits a diode that is a diffused light having a different phase without emitting a laser.
[0003]
The amount of light during the light emission of the diode is extremely small compared to the time of laser light emission. The laser emission is performed only when a current larger than the threshold value is supplied. This is because the laser needs to exceed a certain energy level in order to oscillate the laser. If a current exceeding this energy level is allowed to flow, the laser current can be increased or decreased slightly after that. The amount of emitted light can be controlled.
[0004]
Therefore, it is possible to exceed this energy level by applying a current in advance to increase the energy level inside the laser and adding the switch current necessary for lighting from there, rather than when no bias current is supplied. The time required for this is shortened, and the light emission characteristics of the laser can be improved. For this reason, a means for applying a bias current has been taken in the laser drive circuit of this type of apparatus.
[0005]
As can be seen from the above description, the laser element has a characteristic that the amount of light emission changes in proportion to the flowing current. Therefore, the amount of laser emission for image formation is controlled by controlling the current flowing through the laser. In general, APC (auto power control) control is performed to keep the laser power constant.
[0006]
This is because the amount of light emitted from the laser is detected by a photodiode built in the laser, and this detection signal is compared with a predetermined reference value that is the target of the laser power. If the value is larger, the current is reduced and the light quantity is reduced to keep the laser power constant.
[0007]
Since this control is actually performed by emitting a laser, it cannot be performed during image formation in which the light emission pattern is not constant, and is basically performed in a so-called blanking period outside the image area. Then, based on the result of the APC control performed during this blanking period, a constant current is passed through the laser within one horizontal synchronization period, and image formation is performed.
[0008]
Here, there is a temperature characteristic called droop as a characteristic of the laser. This is an element whose amount of light emission changes depending on the amount of current that the laser passes, but it also has a change factor with respect to temperature. That is, the amount of light emission varies depending on the temperature of the laser chip even when the current is the same when the laser is emitted. Therefore, APC control is performed during the blanking period described above to emit light for a 1H period with a constant current. Strictly speaking, the light emission amount changes at the beginning and end of the 1H light emission period. This phenomenon is due to the fact that when the laser emits light, the temperature of the laser chip itself rises, so that the amount of emitted light is affected by this temperature.
[0009]
In this type of conventional model, since the image forming speed was not so fast, the amount of light emitted by the laser was not so large, so the amount of droop was small, and there was no problem. Further, the laser chip is pressed into a metal barrel to dissipate heat as a heat sink, and the light amount control is performed only by conventional APC control.
[0010]
[Problems to be solved by the invention]
In recent years, digital copying has become faster and more precise, and laser writing methods have also changed. Even in a normal underfield scan (UFS) type laser scanning system, since the drum sensitivity does not change, it is necessary to power up the laser in order to obtain the same potential as the speed is increased. In addition, an overfield scan (OFS) type laser scanning system effective for high-speed writing requires a larger laser power than UFS.
[0011]
Therefore, it is expected that the laser power will increase further in the future due to the speed-up of the apparatus or the difference in the exposure method. When the power of the laser is increased, the droop amount described above increases, and the difference in the amount of laser light in one line becomes obvious, and there is a high possibility that the difference in density on the image appears clearly. As a droop characteristic, since the beginning of the scanning direction for scanning on the photosensitive member is always large and the end is small, the density of the image changes along the scanning direction of the laser.
[0012]
As a method for suppressing the heat generation amount of the laser chip, there are a method of effectively utilizing a heat sink and a method of controlling the temperature of the chip itself using a Peltier element or the like. However, no matter how large the heat sink is, it is impossible to absorb the temperature change in the chip that occurs instantaneously, and this is not an effective method for eliminating the droop characteristic. The temperature control using a Peltier element is the same, and is not very effective from the viewpoint of responsiveness and cost.
[0013]
As a method for correcting the inclination of the laser light amount, there are a method of changing the distribution of primary charge in a process and a method of giving an inclination to the sensitivity of the drum. Since the difference in image density is ultimately determined by the potential distribution on the drum, the potential distribution on the drum may be made constant by using the above-described method in the manufacturing process of the actual image forming apparatus. However, there is a limit to this current process-based correction method, and it is considered that a new method is necessary to correct the drum potential gradient due to the droop gradient that will occur in the future.
[0014]
The present invention has been made in view of such problems, and the object of the present invention is to increase the ambient temperature of the apparatus and the continuous temperature even if the light emission amount of the laser is increased for high speed and high definition of the apparatus. An object of the present invention is to provide an image forming apparatus capable of correcting a droop characteristic of a laser including a use environment such as use.
[0015]
[Means for Solving the Problems]
In order to achieve such an object, the invention according to claim 1 is directed to image formation in which light modulated light from a laser light source is guided onto a photoconductor to form image information. In an image forming apparatus provided with a laser drive circuit used in the apparatus, a constant current generating means for determining a switching current amount to be multiplied according to image information for causing the laser to emit light, and a constant current amount of the constant current generating means The first control means includes APC control means for determining the laser power for writing while monitoring the light quantity of the laser, and the second control means comprises: Current superimposing means for superimposing current in a pattern in the current determined by the first control means is provided. Detecting means for detecting the amount of light of the laser, holding means for holding the result of the APC control, the result of APC performed at the head of the line held by the holding means and the image creation area of the line And a comparison means for comparing the value detected by the detection means, and when the light quantity of the laser changes more than a certain value with respect to the result of the APC control, the second control means makes the constant When the current is superimposed on the current means and does not change beyond a certain level, the second control means does not superimpose the current on the constant current means. It is characterized by this.
[0019]
Claims 2 The invention described in claim 1 The first and second detection means for detecting the amount of light of the laser are used to perform APC control of the laser using the first detection means, and the detection result of the second detection means Is used as the comparison means, and the second detection means has a detection gain higher than that of the first detection means.
[0020]
According to the present invention having such a configuration, in the laser driving circuit in such an image forming apparatus, the constant current generating means that determines the amount of switching current to be multiplied according to image information in order to cause the laser to emit light. The first control means for controlling the constant current amount of the constant current generating means, the second control means for controlling the constant current amount of the constant current generating means, and the first control means for writing while monitoring the light quantity of the laser The APC control means for determining the laser power and the second control means are provided with a current superimposing means for superimposing the current in a pattern in the current determined by the first control means. The detecting means for detecting the amount of laser light, the holding means for holding the result of the APC control, the result of APC performed at the head of the line held by the holding means, and the detection means after the image creation area of the line And a comparison means for comparing the measured values with each other, and when the comparison result shows that the amount of laser light has changed by more than a certain value relative to the result of APC control, the second control means causes the current to be superimposed on the constant current means, and the constant When there is no more change, the second control means prevents the current from being superimposed on the constant current means. Therefore, by adding a correction current to compensate for the decrease in the light amount due to the droop characteristic to the current amount determined by the APC control, not only keeps the light amount of each line constant, but also stabilizes the light amount within the 1H line. It is also possible to plan.
[0021]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings.
[Example 1]
FIG. 1 is a cross-sectional view for explaining an embodiment of the image processing apparatus of the present invention. Documents stacked on one document feeder 1 are sequentially conveyed onto the surface of the document table glass 2 one by one. When the original is conveyed, the lamp 3 in the scanner portion is turned on, and the scanner unit 4 moves to irradiate the original. The reflected light of the document passes through the lens 8 via the mirrors 5, 6, and 7 and is then input to the image sensor 9. The image signal input to the image sensor 9 is directly or temporarily stored in an image memory (not shown), read again, and then input to the exposure control unit 10.
[0022]
The latent image formed on the photosensitive member by the irradiation light is developed by the developing device 12 or 13. The transfer paper is conveyed from the transfer paper stacking section 14 or 15 in synchronization with the latent image, and the developed toner image is transferred in the transfer section 16. The transferred toner image is fixed on the transfer paper by the fixing unit 17 and then discharged from the paper discharge unit 18 to the outside of the apparatus.
[0023]
FIG. 2 is a diagram showing a configuration of the exposure control unit, and reference numeral 31 in the drawing is a semiconductor laser. A photodiode for detecting a part of the laser beam is provided inside the semiconductor laser, and APC control of the laser diode is performed using a detection signal of the photodiode. The laser beam emitted from the laser 31 becomes substantially parallel light by the collimator lens 35 and the diaphragm 32 and enters the rotary polygon mirror 33 with a predetermined beam diameter.
[0024]
The rotating polygonal mirror 33 rotates at a constant angular velocity in the direction indicated by the arrow, and with this rotation, the incident light beam is reflected as a deflected beam that continuously changes its angle. The light that has become the deflected beam is subjected to a condensing action by the f-θ lens 34. On the other hand, since the f-θ lens simultaneously corrects distortion aberration so as to guarantee the temporal linearity of scanning, the light beam is directed on the photosensitive member 11 as an image carrier in the direction of the arrow in the figure. Combined scanning is performed at high speed. Reference numeral 36 denotes a BD (beam detect) sensor that detects reflected light from the rotary polygon mirror 33. The detection signal of the BD sensor 36 is a synchronization signal for synchronizing the rotation of the rotary polygon mirror 33 and the writing of data. Used.
[0025]
FIG. 3 is a block diagram showing the configuration of the laser control circuit of this embodiment. The image control unit 71 controls each part of the apparatus of FIG. 1 and processes the image signal read by the image sensor 9. It is. The image control unit 71 supplies an image signal from the image sensor 9 to a laser driving circuit line by line in synchronization with a BD signal described later, or a timing signal necessary for APC control of a semiconductor laser as described in detail later. Creating. Reference numeral 31 denotes a semiconductor laser chip shown in FIG. 2, which includes a semiconductor laser 51 and a photodiode 52 for detecting a part of the laser beam. Similarly, BD sensor 36 shown in FIG. 2 is used to detect a synchronization signal.
[0026]
The bias current source 61 and the pulse current source 60 are current sources used for controlling the semiconductor laser 51, and the switch 63 is a switch that is turned on / off according to an image signal. Here, the switch 63 is turned on when a high level signal is input, and the semiconductor laser 51 is lit when a current determined by the pulse current source 60 flows. Further, the switch 63 is turned off when a low level is inputted, and the semiconductor laser 51 is turned off. In this way, the semiconductor laser 51 is driven by controlling the switch 63 according to the image signal, and optical writing is performed on the photosensitive drum 11.
[0027]
In the apparatus shown in FIG. 1, the laser 51 is normally turned off when the printer is in a standby state where no printing operation is performed. During the printing operation, the laser 51 is turned on. At this time, APC (AUTO POWER CONTROLL) control is performed to maintain a constant light emission amount. This APC control is performed for each line in which the laser beam is scanned on the photosensitive member by the rotary polygon mirror 33, and this is called line APC control. Further, during the printing operation in this APC control, it is performed in the non-image area so as not to affect the image formation.
[0028]
Here, as described above, the semiconductor laser generally improves the light emission characteristics by flowing a bias current that is a constant current in addition to the switch current for turning on / off the laser in advance. It has been known. Conventionally, in such an image forming apparatus, the bias current is set to about half of the laser threshold current. However, in recent image forming apparatuses with higher definition, it is necessary to set the bias current in the vicinity of the threshold value.
[0029]
Therefore, also in the image forming apparatus of this embodiment, the bias current is set to about half of the threshold value in the normal image quality mode, and in the vicinity of the laser threshold value in the high image quality mode. In this way, even if the laser power at the time of writing is not changed, by changing the bias current amount with the same laser power, the laser emission characteristics are changed and the fine pulse emission reproducibility is improved, so that a high-definition image can be obtained. Data can be written to the photoreceptor. In order to set the bias current in the vicinity of the threshold value, in this embodiment, APC (hereinafter referred to as total APC) is not performed only for the power of the laser used for latent image formation, but also for the bias current. APC (hereinafter referred to as bias APC) is performed.
[0030]
That is, in the non-image area, first, the switch 63 is turned OFF to set the bias current, and only the bias current is supplied to the laser 51 so that the laser 51 is turned on. To do. At this time, a part of the laser beam of the semiconductor laser 51 is detected by the photodiode 52, and the detection signal is converted into a voltage signal by the current-voltage converter 54. The signal output of the current / voltage converter 54 is sampled by the sample hold circuit 65 and supplied to the operation amplifier 66.
[0031]
The operation amplifier 66 compares the output signal of the sample hold circuit 65 with the reference voltage of the bias reference voltage generator 67 and controls the current of the bias current source 61 according to the difference signal. That is, the APC control is performed so that the light amount of the semiconductor laser 51 becomes a desired light amount by controlling the current of the bias current source 61 so that the target light amount set as the reference voltage by the reference voltage generator 67 is obtained. Do. When this control is finished, the sample hold circuit 65 is in a hold state, and a bias current is supplied to the laser 51 while maintaining the controlled value.
[0032]
Following the bias APC, total APC is performed. Of course, this total APC is also performed in the non-image area. That is, after the bias APC is completed, the switch 63 is turned on, and the laser 51 is supplied with the current of the pulse current source 60 in addition to the set bias current to be lit. At this time, the sample hold circuit 68 is set to the sample state. To do. At this time, a part of the laser beam of the semiconductor laser 51 is detected by the photodiode 52, and the detection signal is converted into a voltage signal by the current-voltage converter 54. The output signal of the current / voltage converter 54 is sampled by the sample / hold circuit 68 and supplied to the operation amplifier 69.
[0033]
The operation amplifier 69 compares the output signal of the sample hold circuit 68 with the reference voltage of the total reference voltage generator 70, and controls the current of the pulse current source 60 according to the difference signal. That is, by controlling the current of the pulse current source 60 so that the target light amount set as the reference voltage by the total reference voltage generator 70 is obtained, the APC is performed so that the light amount of the semiconductor laser 51 becomes a desired light amount. Take control. When this control is finished, the sample and hold circuit 68 enters a hold state, and supplies a pulse current to the laser 51 while maintaining the controlled value.
[0034]
On the other hand, in the image area, as already described, the output signal of the current-voltage converter 54 in the non-image area is held by the sample hold circuits 65 and 68, and the operation amplifiers 66 and 69 A bias current and a pulse current are set by the reference voltages 67 and 70 to control the light quantity of the semiconductor laser 51. FIG. 4 shows the timing of the aforementioned line APC. The sample holds 65 and 68 are in a sample state at a high level and in a hold state at a low level. In FIG. 4, after the VIDEODATA signal is turned on in synchronization with S / HT in the non-image area, it is at the high level before the image area in order to obtain the synchronization signal by the BD sensor 36 described above. It is. The shaded portion in the VIDEO DATA signal is the image DATA.
[0035]
Next, the configuration of the droop correction unit will be described.
FIG. 5 is a diagram showing an internal configuration of the droop correction unit in FIG. 3. The PD52 output in the laser chip is input to the S / H circuit 81 and differentially amplified by a predetermined voltage 83 and an amplifier 82 that are set. The result is input to the current source 84, and the amount of current to be droop corrected is determined. This sequence will be described with reference to FIG. Since the APC control without droop correction is as described above, the principle and sequence for determining the amount of current for droop correction will be described.
[0036]
FIG. 8 is a diagram for explaining the droop correction, and shows a laser emission state in one horizontal synchronization section. First, the APC is controlled, then the light is turned on for BD detection, and then the light is turned on for image formation. Usually, this control is repeated. At this time, as shown in FIG. 8, in the lighting of the image area, the light amount is gradually decreased due to the droop characteristic of the laser. Therefore, it is necessary to correct the amount of light in the portion denoted by reference numeral 101. However, the laser emission state in the image region varies depending on the image. Therefore, in the case of a normal laser control method, it is considered that the droop amount is small because the lighting time is short and the heat generation amount is small in a line with little image data.
[0037]
However, in the case of a high-speed machine as exemplified in the embodiments of the present invention, in order to improve the laser emission characteristics, a bias current is allowed to flow up to the threshold of the laser. Accordingly, a considerable current always flows through the laser in the image area regardless of the presence or absence of image data. The amount of heat generated by the laser chip tends to depend more on the current that flows than the presence or absence of laser light emission. Therefore, even if the light emission section is cut off, it is considered that the amount of light decreases by drawing a similar collapse line.
[0038]
Therefore, first, based on the result of APC performed at the head of this line control, light is emitted again immediately after the image creation region, the correction SW is turned on (ON at HI), current is supplied from the droop correction circuit 62, and S The / H-H signal is set to HI to obtain a sample state, and the correction current amount is controlled. After a predetermined time, the correction SW and S / H-H are set to LO, and the correction amount for one line is held. As the timing in the sub-scanning direction, this control may be started from the time when the laser is turned on to shift to the line APC control.
[0039]
FIG. 7 is a diagram illustrating a circuit that supplies the correction amount determined by the control method described above in an appropriate one-line pattern. After the correction amount is determined by the control described above, only the correction SW 91 is turned on in the image area of the next line. As a result, a voltage corresponding to the correction amount determined by the control method described above is applied to the operational amplifier 94 in the circuit of FIG. Since the voltage applied at this time is charged in the capacitor 93, the voltage rises to some extent at first and gradually approaches a constant value (FIG. 9). This corresponds to the droop collapse line, and if current is supplied in this form, the droop will be canceled and light emission in one line will be stabilized.
[0040]
Reference numeral 92 denotes a discharge resistor that suppresses the operational amplifier output 94 so that the constant current circuit does not malfunction when no correction current is supplied, and 96 is a current amount detection resistor of the constant current circuit.
[0041]
As described above, by performing the correction current control for the droop as in the present embodiment, it becomes possible to make the light emission amount of one line of laser more constant.
[0042]
[Example 2]
Next, in addition to the first embodiment described above, a case where control is performed in consideration of the temperature characteristics of the laser will be described.
The light emission characteristics of the laser change with temperature. For example, when the laser is continuously turned on for a long time, the heat of other parts of the image forming apparatus is also applied, and the temperature of the laser chip is considerably increased. In such a state, the laser chip is kept at a fairly high temperature regardless of whether the laser emits light. In such a state, the droop amount is small as a characteristic of the laser. In such a case, there is no influence on the image without correcting the droop amount. In addition, the set value of the current amount of the circuit for correcting the droop amount becomes small, and there is a possibility that accurate control cannot be performed. Therefore, it is desirable not to perform droop amount correction control in such a state.
[0043]
In the present embodiment, a droop amount correction circuit having a configuration in which a droop amount is detected by monitoring a PD output built in a laser chip and whether or not correction is performed will be described.
[0044]
FIG. 10 is a diagram for explaining the configuration of the second embodiment of the present invention. In addition to the first embodiment, the I / V converter 101, the sample hold circuit 102, the buffer 104, and the output of the reference voltage 70 of Vref T are shown. Resistors 105 and 106 and a comparator 103 are added. The I / V converter 101 has a higher gain than the I / V converter 54, and can detect a finer change in the PD output. Resistors 105 and 106 divide the output of Vref T to generate a reference voltage for comparison with the PD output. At this time, the reference voltage is generally set at a level that does not affect image formation and is several percent lower than the APC target value. Therefore, since the voltage to be compared with the PD output is considerably small, a highly sensitive I / V converter 101 is required to prevent malfunction. At this time, a buffer 104 is added for impedance matching so as not to affect the Ver T output.
[0045]
FIG. 11 is an explanatory diagram of the control sequence of the present embodiment. By adding the above-described configuration, it is possible to compare the light emission amount reduced by the laser droop characteristic with a predetermined allowable level.
[0046]
FIG. 11 is obtained by adding the above-described operation sequence to FIG. In the non-image section shown in FIG. 11, first, bias / total APC is performed, then the light is turned on for BD detection, the light for image formation is turned on in the image area, and the control for droop correction is performed. The sequence of doing is drawn. On the other hand, FIG. 11 shows a sequence for comparing the light emission amount reduced by the droop and a predetermined value between the image formation and the droop correction control. First, after light emission for image formation is completed, laser light emission is performed for a certain period based on the value of the previous line APC. At this time, the droop correction current is not superimposed.
[0047]
Therefore, the correction SW 91 remains OFF, and the laser light amount slightly decreased due to the droop characteristic is detected from the PD 52, converted into a voltage signal by the I / V converter 101, and then input to the S / H circuit 102. Almost simultaneously with the lighting timing for comparison, the S / H signal of the S / H circuit 102 is set to HI (sampled at HI), and set to LO (held at LO) before turning off. Thus, the light emission amount at the time of light emission is held in the S / H circuit 102 as a voltage signal, and is compared by the comparator 103 with the reference voltage 70 created by dividing the voltage by Vref T. If the comparison result of the comparator 103 is LO (the amount of emitted light is lower than the reference voltage at LO), a control signal (correction SW, S / H H) for droop correction is output from the image control unit 71, and at HI If there is, it is not output and droop correction is not performed.
[0048]
As described above, the correction current control in consideration of the temperature characteristic of the laser with respect to the droop as in the present embodiment makes it possible to stabilize the light emission amount of one line of laser more uniformly.
[0049]
【The invention's effect】
As described above, according to the present invention, the constant current generation means for controlling the constant current amount of the constant current generation means is controlled with respect to the constant current generation means for determining the switching current amount to be multiplied according to the image information in order to emit the laser. 1 control means, second control means for controlling the constant current amount of the constant current generating means, first control means for determining the laser power for writing while monitoring the amount of laser light, and second control The means comprises current superimposing means for superimposing current in a pattern in the current determined by the first control means. The detecting means for detecting the amount of laser light, the holding means for holding the result of the APC control, the result of APC performed at the head of the line held by the holding means, and the detection means after the image creation area of the line And a comparison means for comparing the measured values with each other, and when the comparison result shows that the amount of laser light has changed by more than a certain value relative to the result of APC control, the second control means causes the current to be superimposed on the constant current means, and the constant When there is no more change, the second control means prevents the current from being superimposed on the constant current means. Therefore, even if the laser emission is increased to increase the speed / definition of the device, it is possible to correct the droop characteristics of the laser, including the operating environment (environment temperature, continuous use). Therefore, it is possible to obtain a more stable and high quality image. Further, even if the life of the laser is advanced and the operating current is increased, the correction is made, so that it can be used for a longer time than the life of the conventional laser. Therefore, it is possible to contribute to improvement of serviceability without using setting parts such as service parts in the scanner unit that is relatively difficult to replace.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a cross-sectional view for explaining an embodiment of an image processing apparatus of the present invention.
FIG. 2 is a configuration diagram of an optical system in an exposure control unit.
FIG. 3 is a block diagram showing a configuration of a laser control circuit.
FIG. 4 is a diagram for explaining a control sequence of a conventional line APC.
5 is a configuration diagram of a droop correction circuit in FIG. 3. FIG.
FIG. 6 is a diagram for explaining a control sequence of the first embodiment.
7 is a configuration diagram of an internal circuit of the current source in FIG. 5. FIG.
FIG. 8 is a diagram for explaining the principle of droop correction;
9 is a diagram for explaining a voltage waveform applied to the operational amplifier in FIG. 7; FIG.
FIG. 10 is a diagram for explaining a configuration of a second embodiment of the present invention.
FIG. 11 is a diagram for explaining the sequence of the second embodiment;
[Explanation of symbols]
1 Document feeder
2 Platen glass
3 lamps
4 Scanner unit
5,6,7 mirror
8 Lens
9 Image sensor
10 Exposure control unit
11 Photosensitive drum
12,13 Developer
14,15 Transfer paper stacking section
16 Transfer section
17 Fixing part
18 Paper discharge unit
31 Semiconductor laser
32 aperture
33 Rotating polygon mirror
34 f-θ lens
35 Collimator lens
36 BD (beam detect) sensor
51 Semiconductor laser
52 photodiode
54 Current-voltage converter
60 pulse current source
61 Bias current source
63 switch
65,68 Sample hold circuit
66,69 Operation amplifier
67 Reference voltage generator
70 Total reference voltage generator
71 Image control unit
72 System Controller
73 Operation unit
81 S / H circuit
82 amplifiers
83 Predetermined voltage to be set
84 Current source
91 Correction switch
92,96 resistance
93 capacitors
94 operational amplifier
101 I / V converter
102 Sample hold circuit
103 Comparator
104 buffers
105,106 resistance

Claims (2)

レーザ光源からの光変調されたレーザ光を感光体上に導光して、画像情報を形成する画像形成装置に用いられるレーザ駆動回路を備えた画像形成装置において、
前記レーザを発光させるために画像情報に応じて乗ぜられるスイッチング電流量を決定する定電流発生手段と、
該定電流発生手段の定電流量を制御する第1及び第2制御手段とを備え、
前記第1制御手段は、前記レーザの光量をモニターしながら書込み用のレーザパワーを決定するAPC制御手段を備え、
前記第2制御手段は、前記第1制御手段によって決定された電流にあるパターンで電流を重畳する電流重畳手段を備え、
前記レーザの光量を検出する検出手段と、
前記APC制御の結果を保持する保持手段と、
該保持手段によって保持されたラインの先頭で行ったAPCの結果と前記ラインの画像作成領域後に前記検出手段によって検出された値とを比較する比較手段とを合わせ持ち、
前記比較結果が前記APC制御の結果に対してレーザの光量が一定以上変化した場合に、前記第2制御手段により、前記定電流手段に電流が重畳され、一定以上変化しない場合には、前記第2制御手段により、前記定電流手段に電流を重畳しないことを特徴とする画像形成装置。
In an image forming apparatus provided with a laser driving circuit used in an image forming apparatus that guides light-modulated laser light from a laser light source onto a photoconductor to form image information.
Constant current generating means for determining a switching current amount to be multiplied according to image information in order to emit the laser;
First and second control means for controlling a constant current amount of the constant current generating means,
The first control means includes APC control means for determining a laser power for writing while monitoring the light quantity of the laser,
The second control means, Bei give a current superposition means for superimposing a current pattern in the current determined by the first control means,
Detecting means for detecting the light quantity of the laser;
Holding means for holding the result of the APC control;
A comparison means for comparing the result of APC performed at the head of the line held by the holding means and the value detected by the detection means after the image creation area of the line;
When the comparison result shows that the light amount of the laser has changed more than a certain value with respect to the result of the APC control, the second control means causes a current to be superimposed on the constant current means, and if the change does not change more than a certain value, 2. An image forming apparatus , wherein no current is superimposed on the constant current means by the control means .
前記レーザの光量を検出する第1及び第2検出手段とを持ち、該第1の検出手段を用いて前記レーザのAPC制御を行い、前記第2の検出手段の検出結果を前記比較手段に用い、前記第2の検出手段は前記第1の検出手段より検出ゲインが高いことを特徴とする請求項1に記載の画像形成装置。 The first detection means and the second detection means for detecting the light quantity of the laser are used to perform APC control of the laser using the first detection means, and the detection result of the second detection means is used as the comparison means. The image forming apparatus according to claim 1 , wherein the second detection unit has a detection gain higher than that of the first detection unit .
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