JP4026918B2 - レーザ駆動装置およびその制御方法 - Google Patents
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Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、制御信号に対応して制御されたレーザビームをレーザ出射手段に出射させるレーザ駆動方法および装置と、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電子写真方式の画像形成装置と、に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来、レーザプリンタ等の電子写真方式の画像形成装置は、レーザ駆動装置を具備しており、このレーザ駆動装置が、画像データに対応してレーザビームを出射する。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パルス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】
このとき、半導体レーザが出射するレーザビームを画像データに対応して制御させ、この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。同時に、潜像担持手段である感光ドラムを回転させて露光位置となる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】
上述のような画像形成装置には、半導体レーザの応答性を改善して印刷速度を向上させるため、半導体レーザにバイアス電流を常時供給しておき、画像データに対応して制御されたパルス電流を適宜供給するものがある。また、半導体レーザはレーザモニタ手段となるフォトダイオードが一体に組み込まれていることが一般的なので、このフォトダイオードにより半導体レーザの出射光量をモニタしてバイアス電流やパルス電流を調整することにより、レーザ光量を一定に維持することも実行されている。
【０００６】
上述のような画像形成装置の一従来例を図５ないし図７を参照して以下に説明する。なお、図５は画像形成装置の要部を示す模式的なブロック図、図６は画像形成装置の光学系の部分を示す模式的な平面図、図７は各種信号の相対関係を示すタイムチャートである。
【０００７】
まず、この一従来例の画像形成装置１は、図５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、電流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。
【０００８】
レーザデバイス２には、本体電源５とレーザドライバ６とが接続されており、このレーザドライバ６には、バイアス供給手段であるバイアス電流源７とパルス供給手段に相当するパルス電流源８と電流調整手段であるＡＰＣ(Ａutomatic Ｐower Ｃontrol)回路９とが設けられている。
【０００９】
二個の電流源７，８は、一個の半導体レーザ３に並列に接続されており、バイアス電流源７は、半導体レーザ３に直接に接続されているが、パルス電流源８は、ＣＭＯＳ(Ｃomplementary Ｍetal Ｏxide Ｓemiconductor)等の高速なアナログスイッチ１０を介して半導体レーザ３に接続されている。
【００１０】
バイアス電流源７は、バイアス電流を常時発生して半導体レーザ３に供給し、パルス電流源８は、外部入力される制御信号に対応したアナログスイッチ１０のオンオフにより制御されたパルス電流を半導体レーザ３に適宜供給する。
【００１１】
ＡＰＣ回路９は、フォトダイオード４とバイアス電流源７とに接続されており、フォトダイオード４の検出結果に対応してバイアス電流源７のバイアス電流を調整する。より詳細には、ＡＰＣ回路９は、電流電圧変換器１１、サンプルホールド回路１２、定電圧電源１３、コンパレータ１４、等を具備しており、フォトダイオード４が出力する電流信号を電流電圧変換器１１により電圧信号に変換する。
【００１２】
サンプルホールド回路１２は、電流電圧変換器１１の電圧信号を所定タイミングでサンプルホールドし、コンパレータ１４は、サンプルホールド回路１２のホールド電圧と定電圧電源１３の基準電圧とを比較してバイアス電流源７が発生するバイアス電流を増減する。
【００１３】
パルス電流源８に接続されたアナログスイッチ１０には、信号入力手段に相当する画像処理回路１５が接続されており、この画像処理回路１５にはシステムコントローラ１６が接続されている。画像処理回路１５は、外部入力される画像データを制御信号としてアナログスイッチ１０をオンオフし、システムコントローラ１６は、画像処理回路１５等の各部を統合制御する。
【００１４】
レーザデバイス２の半導体レーザ３の光軸上には、図６に示すように、コリメータレンズ２０を介してビーム偏向手段に相当するポリゴンミラー２１の反射面が位置しており、このポリゴンミラー２１の反射光路には、ｆθレンズ等の補正光学系８２を介するなどして潜像担持手段である感光ドラム２３の周面が位置している。
【００１５】
ポリゴンミラー２１は、スキャナモータ（図示せず）により回転自在に軸支されており、半導体レーザ３が出射するレーザビームを主走査方向に偏向走査する。感光ドラム２３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、レーザビームにより露光走査される周面が副走査方向に相対移動する。
【００１６】
ポリゴンミラー２１の走査範囲で感光ドラム２３より主走査方向に先行した位置には、ビーム検知手段であるＢＤ(Ｂeam Ｄetect)センサ２４が配置されており、このＢＤセンサ２４は、ポリゴンミラー２１により偏向走査されたレーザビームを感光ドラム２３に照射される直前に検知する。
【００１７】
ＢＤセンサ２４も、増幅器（図示せず）を介するなどしてシステムコントローラ１６に接続されており、このシステムコントローラ１６は、ＢＤセンサ２４がレーザビームを検知したタイミングなどに対応して画像処理回路１５やＡＰＣ回路９等を動作制御する。
【００１８】
その場合、図７(ｂ)に示すように、初期設定のタイミング“Ｔ1〜Ｔ2”では、画像処理回路１５の制御信号であるＤＡＴＡ信号によりアナログスイッチ１０を連続的にオン状態とさせ、パルス電流源８から半導体レーザ３に所定幅のパルス電流を供給させてレーザビームを連続出射させる。
【００１９】
このとき、同図(ｃ)に示すように、ＡＰＣ回路９は、半導体レーザ３の連続出射のレーザビームの出射光量に対応した電圧がサンプルホールド回路１２にサンプリングされるので、同図(ａ)に示すように、このサンプルホールド回路１２にサンプリングされた電圧に対応してバイアス電流源７のバイアス電流ＩTが初期設定される。
【００２０】
このように初期設定が完了すると、ポリゴンミラー２１が回転駆動されてレーザビームの偏向走査が開始されるので、この偏向走査されたレーザビームがＢＤセンサ２４に検知される直前のタイミング“Ｔ3〜Ｔ4”に、ＡＰＣ回路９により主走査線ごとのバイアス電流源７の微調整が実行される。
【００２１】
この直後のタイミング“Ｔ5〜Ｔ6”に偏向走査されたレーザビームがＢＤセンサ２４に検知されるので、このビーム検知から所定時間の経過後に偏向走査されたレーザビームが感光ドラム２３の画像領域を露光走査するタイミングとなる。この場合、画像処理回路１５がアナログスイッチ１０を画像データに対応してオンオフ制御し、パルス電流源８から半導体レーザ３にパルス電流を供給させて画像データに対応して制御されたレーザビームを出射させる。
【００２２】
また、一般的な構造なので図示および説明を割愛するが、感光ドラム２３の周面には、上述したレーザ走査機構の他、担持帯電手段である帯電チャージャ、潜像現像手段である現像器、トナー転写手段である転写チャージャ等の各種デバイスも対向配置されており、この転写チャージャと感光ドラム２３との間隙には、記録媒体である印刷用紙の搬送路も形成されている。
【００２３】
上述のような構造の画像形成装置１は、電子写真法により画像を形成することができる。その場合、本体電源５およびレーザドライバ６からレーザデバイス２の半導体レーザ３に供給されるパルス電流が、ホストコンピュータ等から外部入力される画像データに対応して画像処理回路１５により制御される。
【００２４】
つまり、バイアス電流源７から半導体レーザ３にバイアス電流が常時供給された状態で、画像処理回路１５が画像データに対応してパルス電流源８のアナログスイッチ１０をオンオフ制御するので、これで半導体レーザ３は画像データに対応して制御されたレーザビームを出射することになる。
【００２５】
このように半導体レーザ３が画像データに対応して出射するレーザビームは、回転するポリゴンミラー２１で主走査方向に偏向走査されて副走査方向に回転する感光ドラム２３の周面に照射されるので、ここに多数の主走査線として静電潜像が形成される。
【００２６】
このとき、偏向走査されたレーザビームはポリゴンミラー２１に照射される直前にＢＤセンサ２４で検知されるので、このＢＤセンサ２４のビーム検知から所定時間後に画像データに対応したレーザビームの出射を実行することにより、副走査方向に連続する多数の主走査線の開始位置を一致させる。
【００２７】
このように画像走査に先行してＢＤセンサ２４でレーザビームを検知する必要があるので、偏向走査されたレーザビームがＢＤセンサ２４に照射されるタイミングでは、システムコントローラ１６および画像処理回路１５により半導体レーザ３は連続駆動される。
【００２８】
また、半導体レーザ３はＢＤセンサ２４にレーザビームが検知される直前にもＡＰＣ動作のために連続駆動され、その出射光量がフォトダイオード４により検出されてレーザドライバ６のＡＰＣ回路９によりバイアス電流源７のバイアス電流が調整される。
【００２９】
上述した画像形成装置１では、半導体レーザ３が連続出射するレーザビームの出射光量が一定となるようにバイアス電流が調整されるので、画像を良好な品質で形成することができる。さらに、半導体レーザ３にはバイアス電流が常時供給された状態で画像データに対応して制御されたパルス電流が適宜供給されるので、半導体レーザ３を良好な応答性で駆動して画像を高速に形成することができる。
【００３０】
【発明が解決しようとする課題】
上述した画像形成装置１では、バイアス電流を常時供給する半導体レーザ３に画像データに対応して制御したパルス電流を適宜供給することにより、半導体レーザ３の応答性を向上させて画像形成を高速化しているが、さらに画像形成装置の画像形成を高速化するため、レーザデバイスの半導体レーザを複数として複数の主走査線を同時に形成することが現在検討されている。
【００３１】
一般的に上述のように半導体レーザを複数としたレーザデバイスでも、生産性や小型化の観点からフォトダイオードは一個であることが好ましい。そこで、バイアス電流を調整するために半導体レーザの出射光量を検出するときには、複数の半導体レーザを順番に駆動して一個のフォトダイオードで各々の出射光量を個々に検出することになる。
【００３２】
しかし、上述のように応答性を向上させるために半導体レーザにバイアス電流を常時供給していると、このバイアス電流のために駆動しない半導体レーザまで微少発光することがあるため、駆動した半導体レーザの出射光量を正確に検出することができない。このため、複数の半導体レーザのバイアス電流を適正に調整することができず、画像形成装置の画像の品質が低下することになる。
【００３３】
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、パルス電流とバイアス電流とが供給される複数のレーザ出射手段の出射光量を一個のレーザモニタ手段で正確に検出して補正することができるレーザ駆動方法および装置、画像を高品質に形成することができる画像形成装置、を提供することを目的とする。
【００３４】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するため、本発明のレーザ駆動装置の制御方法は、複数のレーザ出射手段と、
前記複数のレーザ出射手段から出射した出射光量を各々検出する１つのレーザモニタ手段と、
該レーザ出射手段にバイアス電流を供給するバイアス電流供給手段と、
前記バイアス電流供給手段のバイアス電流を相殺する電流を供給する相殺電流供給手段と、を備えたレーザ駆動装置の制御方法において、
前記複数のレーザ出射手段を順番に駆動して、各々のレーザ出射手段の光量を前記レーザモニタ手段の出力信号に基づいて一定となるように制御する制御工程と、
前記制御工程を行う際に制御対象となるレーザ出射手段に対しては、前記相殺電流供給手段による電流供給を行わず、かつ制御対象でないレーザ出射手段に対しては前記相殺電流供給手段による電流供給を行う制御工程と、を含むことを特徴とする。
【００３５】
上記の制御方法によれば、駆動されないレーザ出射手段にバイアス電流が供給されないので、光量を測定するために複数のレーザ出射手段の一個のみを駆動するときに駆動しないレーザ出射手段がバイアス電流のために微少発光することがない。
【００３６】
本発明のレーザ駆動装置は、複数のレーザ出射手段と、
前記複数のレーザ出射手段から出射した出射光量を各々検出する１つのレーザモニタ手段と、
該レーザ出射手段にバイアス電流を供給するバイアス電流供給手段と、
前記バイアス電流供給手段のバイアス電流を相殺する電流を供給する相殺電流供給手段と、
前記複数のレーザ出射手段を順番に駆動して、各々のレーザ出射手段の光量を前記レーザモニタ手段の出力信号に基づいて一定となるように制御する際に、制御対象となるレーザ出射手段に対しては前記相殺電流供給手段による電流供給を行わず、かつ制御対象でないレーザ出射手段に対しては前記相殺電流供給手段による電流供給を行う電流制御手段とを備えることを特徴とする。
【００３７】
上記のレーザ駆動装置によれば、駆動されないレーザ出射手段に対するバイアス電流の供給が停止されるので、複数のレーザ出射手段の一個のみを駆動するときに駆動しないレーザ出射手段がバイアス電流のために微少発光することがない。
【００３８】
上記のレーザ駆動装置において、前記電流制御手段が、前記相殺供給手段を前記バイアス電流供給手段にオンオフ自在に接続するスイッチング手段を具備してもよい。
【００４３】
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。
【００４４】
【発明の実施の形態】
本発明の実施の一形態を図１ないし図４を参照して以下に説明する。なお、本実施の形態において前述した一従来例と同一の部分は、同一の名称を使用して詳細な説明は省略する。
【００４５】
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であり、図２は本実施の形態の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である。図３は各種信号の相対関係を示すタイムチャートであり、図４はレーザ出射手段である半導体レーザの電流と光量との関係を示す特性図である。
【００４６】
まず、本実施の形態のレーザ駆動装置３０は、デジタル複写機３１の画像形成装置であるプリンタ部３２の一部として形成されており、図１に示すように、レーザデバイス３３を具備している。このレーザデバイス３３には、複数のレーザ出射手段である二個の半導体レーザ３４，３５とレーザモニタ手段である一個のフォトダイオード３６とが一体に設けられており、これらがレーザドライバ３７に接続されている。
【００４７】
このレーザドライバ３７は、複数のバイアス供給手段である二個のバイアス電流源３８，３９、複数のパルス供給手段に相当する二個のパルス電流源４０，４１、複数のダミー供給手段である二個のダミー電流源４２，４３、二個の電流調整手段である二個のＡＰＣ回路４４，４５、を具備している。
【００４８】
上述のように各々二個の三種類の電流源３８〜４３は、二個の半導体レーザ３４，３５に各種類とも一個ずつ接続されている。より詳細には、バイアス電流源３８，３９は、半導体レーザ３４，３５に直接に接続されており、パルス電流源４０，４１は、ＣＭＯＳ等の高速なアナログスイッチ４６，４７を個々に介して半導体レーザ３４，３５に接続されている。
【００４９】
そして、ダミー電流源４２，４３には、複数のスイッチング手段である二個のアナログスイッチ４８，４９が個々に接続されており、これらのアナログスイッチ４８，４９が、バイアス電流源３８，３９と半導体レーザ３４，３５との接続中点に個々に接続されているので、ここに電流制御手段である電流制御回路５０が形成されている。
【００５０】
二個のダミー電流源４２，４３は、バイアス電流源３８，３９のバイアス電流を相殺するダミー電流を各々発生し、二個のアナログスイッチ４８，４９は、ダミー電流源４２，４３をバイアス電流源３８，３９に個々にオンオフ自在に接続する。なお、バイアス電流源３８，３９は、高速スイッチングが困難なスロースタータ電源からなり、他の電流源４０〜４３は、高速スイッチングが容易な通常電源からなる。
【００５１】
二個のＡＰＣ回路４４，４５は、電流電圧変換器５１、サンプルホールド回路５２，５３、定電圧電源５４，５５、コンパレータ５６，５７、等を一個ずつ具備しており、一個のフォトダイオード３６に共通に接続されるとともに二個のバイアス電流源３８，３９に個々に接続されている。
【００５２】
パルス電流源４０，４１に接続されたアナログスイッチ４６，４７には、信号入力手段および連続駆動手段に相当する画像処理回路６１が接続されており、この画像処理回路６１にはシステムコントローラ６２が接続されている。画像処理回路６１は、詳細には後述するが、外部入力される画像データを制御信号としてアナログスイッチ４６，４７をオンオフするとともに、画像露光を実行しない所定タイミングでアナログスイッチ４８，４９もオンオフする。
【００５３】
上述のような構造のレーザ駆動装置３０は、前述のようにデジタル複写機３１のプリンタ部３２に利用されている。このデジタル複写機３１は、図２に示すように、画像読取装置であるスキャナ部７１とプリンタ部３２とを具備しており、これらが一体に形成されている。
【００５４】
スキャナ部７１は、水平に配置されたコンタクトガラス７２を具備しており、このコンタクトガラス７２の上面にはＲＤＦ(Ｒecycle Ｄocument Ｆeeder)７３が配置されている。コンタクトガラス７２の下方には、第一第二の走査ユニット７４，７５、変倍光学系７６、ラインセンサ７７、等が配置されている。
【００５５】
第一の走査ユニット７４は、直管型の蛍光灯７８と45度に傾斜した反射ミラー７９とを具備しており、副走査方向(図面の左右方向)に移動自在に支持されてコンタクトガラス７２に下方から対向している。第二の走査ユニット７５は、各々45度に傾斜して対向した一対の反射ミラー８０，８１を具備しており、第一の走査ユニット７４の二分の一の速度で移動自在に支持されている。
【００５６】
変倍光学系７６は、光軸方向に変位自在に支持されており、コンタクトガラス７２に載置されて上述の反射ミラー７９〜７１で反射された読取原語（図示せず）の反射光を可変自在な倍率でラインセンサ７７の位置に結像する。このラインセンサ７７は、主走査方向(図面を貫通する方向)に配列された多数のＣＣＤ(Ｃharge Ｃoupled Ｄevice)からなり、読取原語から主走査線として画像データを読取走査する。
【００５７】
上述のような構造のスキャナ部７１は、読取原語から多数の主走査線からなるドットマトリクスの画像データを生成する。このスキャナ部７１のラインセンサ７７は、各種の補正回路（図示せず）を介するなどしてプリンタ部３２のレーザ駆動装置３０の画像処理回路６１に接続されている。
【００５８】
レーザ駆動装置３０の二個の半導体レーザ３４，３５は、印刷画像で副走査方向となる上下方向に配列されており、前述した一従来例の場合と同様に、スキャナモータ８０により主走査方向である水平方向に回転自在に軸支されたビーム偏向手段に相当するポリゴンミラー８１の反射面に対向している。
【００５９】
このポリゴンミラー８１の反射光路には、ｆθレンズ等の補正光学系８２や反射ミラー８３を介するなどして潜像担持手段である感光ドラム８４の周面が位置しており、この感光ドラム８４は、副走査手段であるドラム駆動機構（図示せず）により周面が副走査方向に相対移動するように回転自在に軸支されている。
【００６０】
ポリゴンミラー８１の走査範囲で感光ドラム８４より主走査方向に先行した位置には、ビーム検知手段であるＢＤセンサ８５が配置されており、このＢＤセンサ８５も、増幅器（図示せず）を介するなどしてシステムコントローラ６２に接続されている。
【００６１】
感光ドラム８４の周面には、上述した反射ミラー８３の他、トナークリーナ８６、担持帯電手段である帯電チャージャ８７、潜像現像手段である現像器８８，８９、トナー転写手段である転写チャージャ９０、媒体剥離手段である剥離チャージャ９１等も配置されており、これらのチャージャ９０，９１と感光ドラム８４との間隙には、記録媒体である印刷用紙Ｐの搬送路も形成されている。
【００６２】
この用紙搬送路は多数のフィードローラ９２やガイドプレート９３等で形成されており、給紙カセット９４，９５と排紙トレー９６とを連通している。この用紙搬送路にはトナー定着手段である定着器９７や媒体反転手段である用紙反転機構９８も設けられており、この用紙反転機構９８から感光ドラム８４の位置に印刷用紙Ｐを巡回させる用紙搬送路も形成されている。
【００６３】
本実施の形態のレーザ駆動装置３０も前述した一従来例の場合と同様に、システムコントローラ６２は、図３に示すように、所定タイミングに画像処理回路６１やＡＰＣ回路４４，４５等を動作制御する。ただし、本実施の形態のレーザ駆動装置３０では、半導体レーザ６５，６６が二個でフォトダイオード６４は一個なので、画像処理回路６１はＡＰＣ動作の実行時には二個の半導体レーザ６５，６６を順番に駆動する。
【００６４】
このようにＡＰＣ動作のために二個の半導体レーザ６５，６６を順番に駆動するとき、画像処理回路６１は、電流制御回路５０の二個のアナログスイッチ４８，４９を順番にオンオフすることによりバイアス電流源３８，３９にダミー電流源４２，４３を順番に接続し、これらのバイアス電流源３８，３９から半導体レーザ６５，６６へのバイアス電流の供給を順番に停止させる。
【００６５】
上述のような構成において、本実施の形態のデジタル複写機３１は、スキャナ部７１により読取原語からドットマトリクスの画像データを多数の主走査線として読取走査し、この画像データをプリンタ部３２により電子写真法で印刷用紙Ｐに印刷出力することができる。
【００６６】
その場合、本実施の形態のレーザ駆動装置３０は、レーザドライバ３７からレーザデバイス３３の二個の半導体レーザ３４，３５に供給されるパルス電流が、スキャナ部７１から入力される画像データに対応して画像処理回路６１により制御される。
【００６７】
つまり、バイアス電流源３８，３９から半導体レーザ３４，３５にバイアス電流が常時供給された状態で、画像処理回路６１が画像データに対応してパルス電流源４０，４１のアナログスイッチ４６，４７をオンオフ制御する。図４に示すように、これでバイアス電流ＩtAにパルス電流Ｉa1がオンオフされるので、半導体レーザ３４，３５は画像データに対応して制御されたレーザビームを出射することになる。
【００６８】
このように二個の半導体レーザ３４，３５が画像データに対応して各々出射する二つのレーザビームは、回転するポリゴンミラー８１で主走査方向に同時に偏向走査されて副走査方向に回転する感光ドラム８４の周面に照射される。このとき、感光ドラム８４は帯電チャージャ８７のコロナ放電により周面が帯電しているので、ここにレーザビームの露光走査により多数の主走査線として静電潜像が形成される。
【００６９】
このように感光ドラム８４の周面に形成された静電潜像は二個の現像器８８，８９の一方から供給されるトナーにより現像され、この現像されたトナーは給紙カセット９４等から搬送される印刷用紙Ｐに転写チャージャ９０の発生電位により転写される。このようにトナーが転写された印刷用紙Ｐは定着器９７で加熱されると同時に加圧されて定着されるので、これでデジタル複写機３１のプリンタ部３２による画像形成が完了する。
【００７０】
本実施の形態のデジタル複写機３１は、画像データに対応してレーザビームを制御するので、ドットマトリクスの印刷画像を形成することができる。このとき、二個の半導体レーザ３４，３５により主走査線が二本ずつ形成されるので、多数の主走査線からなる印刷画像を高速に形成することができる。
【００７１】
なお、偏向走査された二つのレーザビームはポリゴンミラー８１に照射される直前にＢＤセンサ８５で同時に検知されるので、このＢＤセンサ８５のビーム検知から所定時間後に画像データに対応したレーザビームの出射を実行することにより、副走査方向に連続する多数の主走査線の開始位置を一致させる。
【００７２】
このように画像走査に先行してＢＤセンサ８５でレーザビームを検知する必要があるので、偏向走査されたレーザビームがＢＤセンサ８５に照射されるタイミングでは、システムコントローラ６２および画像処理回路６１により二個の半導体レーザ３４，３５は同時に連続駆動される。
【００７３】
また、二個の半導体レーザ３４，３５はＢＤセンサ８５にレーザビームが検知される直前にはＡＰＣ動作のために順番に連続駆動され、その出射光量が一個のフォトダイオード３６により順番に検出されてレーザドライバ３７の二個のＡＰＣ回路４４，４５によりバイアス電流源３８，３９のバイアス電流ＩtAが個々に調整される。
【００７４】
ただし、本実施の形態のレーザ駆動装置３０では、上述のようにＡＰＣ動作のために二個の半導体レーザ３４，３５が順番に駆動されるとき、画像処理回路６１はＤＡＴＡ信号によりパルス電流源６０，６１のアナログスイッチ４６，４７を順番にオンオフすると同時に、ダミー電流源４２，４３のアナログスイッチ４８，４９も順番にオンオフする。
【００７５】
図３に示すように、これでバイアス電流源３８，３９から半導体レーザ３４，３５に常時供給されているバイアス電流ＩtAに、パルス電流源６０，６１のパルス電流Ｉa1とともにダミー電流源４２，４３からダミー電流Ｉa2が順番に重畳されるので、これで半導体レーザ３４，３５に対するバイアス電流の供給が順番に停止されることになる。
【００７６】
このため、本実施の形態のレーザ駆動装置３０では、ＡＰＣ動作のために二個の半導体レーザ３４，３５を一個ずつ順番に駆動するとき、駆動しない他方がバイアス電流のために微少発光することがない。従って、二個の半導体レーザ３４，３５の出射光量を一個のフォトダイオード３６で正確に検出し、ＡＰＣ回路４４，４５により二個のバイアス電流源３８，３９のバイアス電流を各々適正に調整することができる。
【００７７】
本実施の形態のレーザ駆動装置３０は、上述のように二個の半導体レーザ３４，３５のレーザ光量を各々適正に調整することができるので、これを利用した本実施の形態のデジタル複写機３１は、画像を良好な品質で高速に形成することができる。
【００７８】
特に、本実施の形態のレーザ駆動装置３０では、バイアス電流源３８，３９がスロースタータ電源からなるので、半導体レーザ３４，３５を良好に保護することができる。このようにスロースタータ電源からなるバイアス電流源３８，３９は高速にオンオフすることができないが、本実施の形態のレーザ駆動装置３０では、バイアス電流源３８，３９にダミー電流源４２，４３をアナログスイッチ４８，４９で接続するので、半導体レーザ３４，３５に対するバイアス電流の供給を的確にオンオフすることができる。
【００７９】
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ＡＰＣ動作としてバイアス電流のみを調整することを例示したが、パルス電流を調整することや両方の電流を調整することも可能である。また、複数のレーザ出射手段が二個の半導体レーザ３４，３５であることを例示したが、これを三個以上とすることも可能である。
【００８０】
【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。
【００８１】
本発明によれば、複数のレーザ出射手段の一個のみを駆動するときに駆動しないレーザ出射手段がバイアス電流のために微少発光することがないので、複数のレーザ出射手段の出射光量を一個のレーザモニタ手段で正確に検出することができ、複数のレーザ出射手段の各々のバイアス電流やパルス電流を適正に調整して各々の出射光量を適正に補正することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施の一形態のレーザ駆動装置を示すブロック図である。
【図２】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３】各種信号の相対関係を示すタイムチャートである。
【図４】レーザ出射手段である半導体レーザの電流と光量との関係を示す特性図である。
【図５】一従来例の画像形成装置の要部を示す模式的なブロック図である。
【図６】一従来例の画像形成装置の光学系の部分を示す模式的な平面図である。
【図７】各種信号の相対関係を示すタイムチャートである。
【符号の説明】
３１ レーザ駆動装置
３２ 画像形成装置であるプリンタ部
３４，３５ レーザ出射手段である半導体レーザ
３６ レーザモニタ手段であるフォトダイオード
３９，３８ バイアス供給手段であるバイアス電流源
４０，４１ パルス供給手段であるパルス電流源
４４，４５ 電流調整手段であるＡＰＣ回路
４２，４３ ダミー供給手段であるダミー電流源
４８，４９ スイッチング手段であるアナログスイッチ
５０ 電流制御手段である電流制御回路
６１ 連続駆動手段および信号入力手段に相当する画像処理回路
８１ ビーム偏向手段に相当するポリゴンミラー
８４ 潜像担持手段である感光ドラム
８８，８９ 潜像現像手段である現像器
９０ トナー転写手段である転写ローラ
９７ トナー定着手段である定着器
Ｐ 記録媒体である印刷用紙
【発明の属する技術分野】
本発明は、制御信号に対応して制御されたレーザビームをレーザ出射手段に出射させるレーザ駆動方法および装置と、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電子写真方式の画像形成装置と、に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来、レーザプリンタ等の電子写真方式の画像形成装置は、レーザ駆動装置を具備しており、このレーザ駆動装置が、画像データに対応してレーザビームを出射する。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パルス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】
このとき、半導体レーザが出射するレーザビームを画像データに対応して制御させ、この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。同時に、潜像担持手段である感光ドラムを回転させて露光位置となる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】
上述のような画像形成装置には、半導体レーザの応答性を改善して印刷速度を向上させるため、半導体レーザにバイアス電流を常時供給しておき、画像データに対応して制御されたパルス電流を適宜供給するものがある。また、半導体レーザはレーザモニタ手段となるフォトダイオードが一体に組み込まれていることが一般的なので、このフォトダイオードにより半導体レーザの出射光量をモニタしてバイアス電流やパルス電流を調整することにより、レーザ光量を一定に維持することも実行されている。
【０００６】
上述のような画像形成装置の一従来例を図５ないし図７を参照して以下に説明する。なお、図５は画像形成装置の要部を示す模式的なブロック図、図６は画像形成装置の光学系の部分を示す模式的な平面図、図７は各種信号の相対関係を示すタイムチャートである。
【０００７】
まず、この一従来例の画像形成装置１は、図５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、電流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。
【０００８】
レーザデバイス２には、本体電源５とレーザドライバ６とが接続されており、このレーザドライバ６には、バイアス供給手段であるバイアス電流源７とパルス供給手段に相当するパルス電流源８と電流調整手段であるＡＰＣ(Ａutomatic Ｐower Ｃontrol)回路９とが設けられている。
【０００９】
二個の電流源７，８は、一個の半導体レーザ３に並列に接続されており、バイアス電流源７は、半導体レーザ３に直接に接続されているが、パルス電流源８は、ＣＭＯＳ(Ｃomplementary Ｍetal Ｏxide Ｓemiconductor)等の高速なアナログスイッチ１０を介して半導体レーザ３に接続されている。
【００１０】
バイアス電流源７は、バイアス電流を常時発生して半導体レーザ３に供給し、パルス電流源８は、外部入力される制御信号に対応したアナログスイッチ１０のオンオフにより制御されたパルス電流を半導体レーザ３に適宜供給する。
【００１１】
ＡＰＣ回路９は、フォトダイオード４とバイアス電流源７とに接続されており、フォトダイオード４の検出結果に対応してバイアス電流源７のバイアス電流を調整する。より詳細には、ＡＰＣ回路９は、電流電圧変換器１１、サンプルホールド回路１２、定電圧電源１３、コンパレータ１４、等を具備しており、フォトダイオード４が出力する電流信号を電流電圧変換器１１により電圧信号に変換する。
【００１２】
サンプルホールド回路１２は、電流電圧変換器１１の電圧信号を所定タイミングでサンプルホールドし、コンパレータ１４は、サンプルホールド回路１２のホールド電圧と定電圧電源１３の基準電圧とを比較してバイアス電流源７が発生するバイアス電流を増減する。
【００１３】
パルス電流源８に接続されたアナログスイッチ１０には、信号入力手段に相当する画像処理回路１５が接続されており、この画像処理回路１５にはシステムコントローラ１６が接続されている。画像処理回路１５は、外部入力される画像データを制御信号としてアナログスイッチ１０をオンオフし、システムコントローラ１６は、画像処理回路１５等の各部を統合制御する。
【００１４】
レーザデバイス２の半導体レーザ３の光軸上には、図６に示すように、コリメータレンズ２０を介してビーム偏向手段に相当するポリゴンミラー２１の反射面が位置しており、このポリゴンミラー２１の反射光路には、ｆθレンズ等の補正光学系８２を介するなどして潜像担持手段である感光ドラム２３の周面が位置している。
【００１５】
ポリゴンミラー２１は、スキャナモータ（図示せず）により回転自在に軸支されており、半導体レーザ３が出射するレーザビームを主走査方向に偏向走査する。感光ドラム２３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、レーザビームにより露光走査される周面が副走査方向に相対移動する。
【００１６】
ポリゴンミラー２１の走査範囲で感光ドラム２３より主走査方向に先行した位置には、ビーム検知手段であるＢＤ(Ｂeam Ｄetect)センサ２４が配置されており、このＢＤセンサ２４は、ポリゴンミラー２１により偏向走査されたレーザビームを感光ドラム２３に照射される直前に検知する。
【００１７】
ＢＤセンサ２４も、増幅器（図示せず）を介するなどしてシステムコントローラ１６に接続されており、このシステムコントローラ１６は、ＢＤセンサ２４がレーザビームを検知したタイミングなどに対応して画像処理回路１５やＡＰＣ回路９等を動作制御する。
【００１８】
その場合、図７(ｂ)に示すように、初期設定のタイミング“Ｔ1〜Ｔ2”では、画像処理回路１５の制御信号であるＤＡＴＡ信号によりアナログスイッチ１０を連続的にオン状態とさせ、パルス電流源８から半導体レーザ３に所定幅のパルス電流を供給させてレーザビームを連続出射させる。
【００１９】
このとき、同図(ｃ)に示すように、ＡＰＣ回路９は、半導体レーザ３の連続出射のレーザビームの出射光量に対応した電圧がサンプルホールド回路１２にサンプリングされるので、同図(ａ)に示すように、このサンプルホールド回路１２にサンプリングされた電圧に対応してバイアス電流源７のバイアス電流ＩTが初期設定される。
【００２０】
このように初期設定が完了すると、ポリゴンミラー２１が回転駆動されてレーザビームの偏向走査が開始されるので、この偏向走査されたレーザビームがＢＤセンサ２４に検知される直前のタイミング“Ｔ3〜Ｔ4”に、ＡＰＣ回路９により主走査線ごとのバイアス電流源７の微調整が実行される。
【００２１】
この直後のタイミング“Ｔ5〜Ｔ6”に偏向走査されたレーザビームがＢＤセンサ２４に検知されるので、このビーム検知から所定時間の経過後に偏向走査されたレーザビームが感光ドラム２３の画像領域を露光走査するタイミングとなる。この場合、画像処理回路１５がアナログスイッチ１０を画像データに対応してオンオフ制御し、パルス電流源８から半導体レーザ３にパルス電流を供給させて画像データに対応して制御されたレーザビームを出射させる。
【００２２】
また、一般的な構造なので図示および説明を割愛するが、感光ドラム２３の周面には、上述したレーザ走査機構の他、担持帯電手段である帯電チャージャ、潜像現像手段である現像器、トナー転写手段である転写チャージャ等の各種デバイスも対向配置されており、この転写チャージャと感光ドラム２３との間隙には、記録媒体である印刷用紙の搬送路も形成されている。
【００２３】
上述のような構造の画像形成装置１は、電子写真法により画像を形成することができる。その場合、本体電源５およびレーザドライバ６からレーザデバイス２の半導体レーザ３に供給されるパルス電流が、ホストコンピュータ等から外部入力される画像データに対応して画像処理回路１５により制御される。
【００２４】
つまり、バイアス電流源７から半導体レーザ３にバイアス電流が常時供給された状態で、画像処理回路１５が画像データに対応してパルス電流源８のアナログスイッチ１０をオンオフ制御するので、これで半導体レーザ３は画像データに対応して制御されたレーザビームを出射することになる。
【００２５】
このように半導体レーザ３が画像データに対応して出射するレーザビームは、回転するポリゴンミラー２１で主走査方向に偏向走査されて副走査方向に回転する感光ドラム２３の周面に照射されるので、ここに多数の主走査線として静電潜像が形成される。
【００２６】
このとき、偏向走査されたレーザビームはポリゴンミラー２１に照射される直前にＢＤセンサ２４で検知されるので、このＢＤセンサ２４のビーム検知から所定時間後に画像データに対応したレーザビームの出射を実行することにより、副走査方向に連続する多数の主走査線の開始位置を一致させる。
【００２７】
このように画像走査に先行してＢＤセンサ２４でレーザビームを検知する必要があるので、偏向走査されたレーザビームがＢＤセンサ２４に照射されるタイミングでは、システムコントローラ１６および画像処理回路１５により半導体レーザ３は連続駆動される。
【００２８】
また、半導体レーザ３はＢＤセンサ２４にレーザビームが検知される直前にもＡＰＣ動作のために連続駆動され、その出射光量がフォトダイオード４により検出されてレーザドライバ６のＡＰＣ回路９によりバイアス電流源７のバイアス電流が調整される。
【００２９】
上述した画像形成装置１では、半導体レーザ３が連続出射するレーザビームの出射光量が一定となるようにバイアス電流が調整されるので、画像を良好な品質で形成することができる。さらに、半導体レーザ３にはバイアス電流が常時供給された状態で画像データに対応して制御されたパルス電流が適宜供給されるので、半導体レーザ３を良好な応答性で駆動して画像を高速に形成することができる。
【００３０】
【発明が解決しようとする課題】
上述した画像形成装置１では、バイアス電流を常時供給する半導体レーザ３に画像データに対応して制御したパルス電流を適宜供給することにより、半導体レーザ３の応答性を向上させて画像形成を高速化しているが、さらに画像形成装置の画像形成を高速化するため、レーザデバイスの半導体レーザを複数として複数の主走査線を同時に形成することが現在検討されている。
【００３１】
一般的に上述のように半導体レーザを複数としたレーザデバイスでも、生産性や小型化の観点からフォトダイオードは一個であることが好ましい。そこで、バイアス電流を調整するために半導体レーザの出射光量を検出するときには、複数の半導体レーザを順番に駆動して一個のフォトダイオードで各々の出射光量を個々に検出することになる。
【００３２】
しかし、上述のように応答性を向上させるために半導体レーザにバイアス電流を常時供給していると、このバイアス電流のために駆動しない半導体レーザまで微少発光することがあるため、駆動した半導体レーザの出射光量を正確に検出することができない。このため、複数の半導体レーザのバイアス電流を適正に調整することができず、画像形成装置の画像の品質が低下することになる。
【００３３】
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、パルス電流とバイアス電流とが供給される複数のレーザ出射手段の出射光量を一個のレーザモニタ手段で正確に検出して補正することができるレーザ駆動方法および装置、画像を高品質に形成することができる画像形成装置、を提供することを目的とする。
【００３４】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するため、本発明のレーザ駆動装置の制御方法は、複数のレーザ出射手段と、
前記複数のレーザ出射手段から出射した出射光量を各々検出する１つのレーザモニタ手段と、
該レーザ出射手段にバイアス電流を供給するバイアス電流供給手段と、
前記バイアス電流供給手段のバイアス電流を相殺する電流を供給する相殺電流供給手段と、を備えたレーザ駆動装置の制御方法において、
前記複数のレーザ出射手段を順番に駆動して、各々のレーザ出射手段の光量を前記レーザモニタ手段の出力信号に基づいて一定となるように制御する制御工程と、
前記制御工程を行う際に制御対象となるレーザ出射手段に対しては、前記相殺電流供給手段による電流供給を行わず、かつ制御対象でないレーザ出射手段に対しては前記相殺電流供給手段による電流供給を行う制御工程と、を含むことを特徴とする。
【００３５】
上記の制御方法によれば、駆動されないレーザ出射手段にバイアス電流が供給されないので、光量を測定するために複数のレーザ出射手段の一個のみを駆動するときに駆動しないレーザ出射手段がバイアス電流のために微少発光することがない。
【００３６】
本発明のレーザ駆動装置は、複数のレーザ出射手段と、
前記複数のレーザ出射手段から出射した出射光量を各々検出する１つのレーザモニタ手段と、
該レーザ出射手段にバイアス電流を供給するバイアス電流供給手段と、
前記バイアス電流供給手段のバイアス電流を相殺する電流を供給する相殺電流供給手段と、
前記複数のレーザ出射手段を順番に駆動して、各々のレーザ出射手段の光量を前記レーザモニタ手段の出力信号に基づいて一定となるように制御する際に、制御対象となるレーザ出射手段に対しては前記相殺電流供給手段による電流供給を行わず、かつ制御対象でないレーザ出射手段に対しては前記相殺電流供給手段による電流供給を行う電流制御手段とを備えることを特徴とする。
【００３７】
上記のレーザ駆動装置によれば、駆動されないレーザ出射手段に対するバイアス電流の供給が停止されるので、複数のレーザ出射手段の一個のみを駆動するときに駆動しないレーザ出射手段がバイアス電流のために微少発光することがない。
【００３８】
上記のレーザ駆動装置において、前記電流制御手段が、前記相殺供給手段を前記バイアス電流供給手段にオンオフ自在に接続するスイッチング手段を具備してもよい。
【００４３】
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。
【００４４】
【発明の実施の形態】
本発明の実施の一形態を図１ないし図４を参照して以下に説明する。なお、本実施の形態において前述した一従来例と同一の部分は、同一の名称を使用して詳細な説明は省略する。
【００４５】
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であり、図２は本実施の形態の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である。図３は各種信号の相対関係を示すタイムチャートであり、図４はレーザ出射手段である半導体レーザの電流と光量との関係を示す特性図である。
【００４６】
まず、本実施の形態のレーザ駆動装置３０は、デジタル複写機３１の画像形成装置であるプリンタ部３２の一部として形成されており、図１に示すように、レーザデバイス３３を具備している。このレーザデバイス３３には、複数のレーザ出射手段である二個の半導体レーザ３４，３５とレーザモニタ手段である一個のフォトダイオード３６とが一体に設けられており、これらがレーザドライバ３７に接続されている。
【００４７】
このレーザドライバ３７は、複数のバイアス供給手段である二個のバイアス電流源３８，３９、複数のパルス供給手段に相当する二個のパルス電流源４０，４１、複数のダミー供給手段である二個のダミー電流源４２，４３、二個の電流調整手段である二個のＡＰＣ回路４４，４５、を具備している。
【００４８】
上述のように各々二個の三種類の電流源３８〜４３は、二個の半導体レーザ３４，３５に各種類とも一個ずつ接続されている。より詳細には、バイアス電流源３８，３９は、半導体レーザ３４，３５に直接に接続されており、パルス電流源４０，４１は、ＣＭＯＳ等の高速なアナログスイッチ４６，４７を個々に介して半導体レーザ３４，３５に接続されている。
【００４９】
そして、ダミー電流源４２，４３には、複数のスイッチング手段である二個のアナログスイッチ４８，４９が個々に接続されており、これらのアナログスイッチ４８，４９が、バイアス電流源３８，３９と半導体レーザ３４，３５との接続中点に個々に接続されているので、ここに電流制御手段である電流制御回路５０が形成されている。
【００５０】
二個のダミー電流源４２，４３は、バイアス電流源３８，３９のバイアス電流を相殺するダミー電流を各々発生し、二個のアナログスイッチ４８，４９は、ダミー電流源４２，４３をバイアス電流源３８，３９に個々にオンオフ自在に接続する。なお、バイアス電流源３８，３９は、高速スイッチングが困難なスロースタータ電源からなり、他の電流源４０〜４３は、高速スイッチングが容易な通常電源からなる。
【００５１】
二個のＡＰＣ回路４４，４５は、電流電圧変換器５１、サンプルホールド回路５２，５３、定電圧電源５４，５５、コンパレータ５６，５７、等を一個ずつ具備しており、一個のフォトダイオード３６に共通に接続されるとともに二個のバイアス電流源３８，３９に個々に接続されている。
【００５２】
パルス電流源４０，４１に接続されたアナログスイッチ４６，４７には、信号入力手段および連続駆動手段に相当する画像処理回路６１が接続されており、この画像処理回路６１にはシステムコントローラ６２が接続されている。画像処理回路６１は、詳細には後述するが、外部入力される画像データを制御信号としてアナログスイッチ４６，４７をオンオフするとともに、画像露光を実行しない所定タイミングでアナログスイッチ４８，４９もオンオフする。
【００５３】
上述のような構造のレーザ駆動装置３０は、前述のようにデジタル複写機３１のプリンタ部３２に利用されている。このデジタル複写機３１は、図２に示すように、画像読取装置であるスキャナ部７１とプリンタ部３２とを具備しており、これらが一体に形成されている。
【００５４】
スキャナ部７１は、水平に配置されたコンタクトガラス７２を具備しており、このコンタクトガラス７２の上面にはＲＤＦ(Ｒecycle Ｄocument Ｆeeder)７３が配置されている。コンタクトガラス７２の下方には、第一第二の走査ユニット７４，７５、変倍光学系７６、ラインセンサ７７、等が配置されている。
【００５５】
第一の走査ユニット７４は、直管型の蛍光灯７８と45度に傾斜した反射ミラー７９とを具備しており、副走査方向(図面の左右方向)に移動自在に支持されてコンタクトガラス７２に下方から対向している。第二の走査ユニット７５は、各々45度に傾斜して対向した一対の反射ミラー８０，８１を具備しており、第一の走査ユニット７４の二分の一の速度で移動自在に支持されている。
【００５６】
変倍光学系７６は、光軸方向に変位自在に支持されており、コンタクトガラス７２に載置されて上述の反射ミラー７９〜７１で反射された読取原語（図示せず）の反射光を可変自在な倍率でラインセンサ７７の位置に結像する。このラインセンサ７７は、主走査方向(図面を貫通する方向)に配列された多数のＣＣＤ(Ｃharge Ｃoupled Ｄevice)からなり、読取原語から主走査線として画像データを読取走査する。
【００５７】
上述のような構造のスキャナ部７１は、読取原語から多数の主走査線からなるドットマトリクスの画像データを生成する。このスキャナ部７１のラインセンサ７７は、各種の補正回路（図示せず）を介するなどしてプリンタ部３２のレーザ駆動装置３０の画像処理回路６１に接続されている。
【００５８】
レーザ駆動装置３０の二個の半導体レーザ３４，３５は、印刷画像で副走査方向となる上下方向に配列されており、前述した一従来例の場合と同様に、スキャナモータ８０により主走査方向である水平方向に回転自在に軸支されたビーム偏向手段に相当するポリゴンミラー８１の反射面に対向している。
【００５９】
このポリゴンミラー８１の反射光路には、ｆθレンズ等の補正光学系８２や反射ミラー８３を介するなどして潜像担持手段である感光ドラム８４の周面が位置しており、この感光ドラム８４は、副走査手段であるドラム駆動機構（図示せず）により周面が副走査方向に相対移動するように回転自在に軸支されている。
【００６０】
ポリゴンミラー８１の走査範囲で感光ドラム８４より主走査方向に先行した位置には、ビーム検知手段であるＢＤセンサ８５が配置されており、このＢＤセンサ８５も、増幅器（図示せず）を介するなどしてシステムコントローラ６２に接続されている。
【００６１】
感光ドラム８４の周面には、上述した反射ミラー８３の他、トナークリーナ８６、担持帯電手段である帯電チャージャ８７、潜像現像手段である現像器８８，８９、トナー転写手段である転写チャージャ９０、媒体剥離手段である剥離チャージャ９１等も配置されており、これらのチャージャ９０，９１と感光ドラム８４との間隙には、記録媒体である印刷用紙Ｐの搬送路も形成されている。
【００６２】
この用紙搬送路は多数のフィードローラ９２やガイドプレート９３等で形成されており、給紙カセット９４，９５と排紙トレー９６とを連通している。この用紙搬送路にはトナー定着手段である定着器９７や媒体反転手段である用紙反転機構９８も設けられており、この用紙反転機構９８から感光ドラム８４の位置に印刷用紙Ｐを巡回させる用紙搬送路も形成されている。
【００６３】
本実施の形態のレーザ駆動装置３０も前述した一従来例の場合と同様に、システムコントローラ６２は、図３に示すように、所定タイミングに画像処理回路６１やＡＰＣ回路４４，４５等を動作制御する。ただし、本実施の形態のレーザ駆動装置３０では、半導体レーザ６５，６６が二個でフォトダイオード６４は一個なので、画像処理回路６１はＡＰＣ動作の実行時には二個の半導体レーザ６５，６６を順番に駆動する。
【００６４】
このようにＡＰＣ動作のために二個の半導体レーザ６５，６６を順番に駆動するとき、画像処理回路６１は、電流制御回路５０の二個のアナログスイッチ４８，４９を順番にオンオフすることによりバイアス電流源３８，３９にダミー電流源４２，４３を順番に接続し、これらのバイアス電流源３８，３９から半導体レーザ６５，６６へのバイアス電流の供給を順番に停止させる。
【００６５】
上述のような構成において、本実施の形態のデジタル複写機３１は、スキャナ部７１により読取原語からドットマトリクスの画像データを多数の主走査線として読取走査し、この画像データをプリンタ部３２により電子写真法で印刷用紙Ｐに印刷出力することができる。
【００６６】
その場合、本実施の形態のレーザ駆動装置３０は、レーザドライバ３７からレーザデバイス３３の二個の半導体レーザ３４，３５に供給されるパルス電流が、スキャナ部７１から入力される画像データに対応して画像処理回路６１により制御される。
【００６７】
つまり、バイアス電流源３８，３９から半導体レーザ３４，３５にバイアス電流が常時供給された状態で、画像処理回路６１が画像データに対応してパルス電流源４０，４１のアナログスイッチ４６，４７をオンオフ制御する。図４に示すように、これでバイアス電流ＩtAにパルス電流Ｉa1がオンオフされるので、半導体レーザ３４，３５は画像データに対応して制御されたレーザビームを出射することになる。
【００６８】
このように二個の半導体レーザ３４，３５が画像データに対応して各々出射する二つのレーザビームは、回転するポリゴンミラー８１で主走査方向に同時に偏向走査されて副走査方向に回転する感光ドラム８４の周面に照射される。このとき、感光ドラム８４は帯電チャージャ８７のコロナ放電により周面が帯電しているので、ここにレーザビームの露光走査により多数の主走査線として静電潜像が形成される。
【００６９】
このように感光ドラム８４の周面に形成された静電潜像は二個の現像器８８，８９の一方から供給されるトナーにより現像され、この現像されたトナーは給紙カセット９４等から搬送される印刷用紙Ｐに転写チャージャ９０の発生電位により転写される。このようにトナーが転写された印刷用紙Ｐは定着器９７で加熱されると同時に加圧されて定着されるので、これでデジタル複写機３１のプリンタ部３２による画像形成が完了する。
【００７０】
本実施の形態のデジタル複写機３１は、画像データに対応してレーザビームを制御するので、ドットマトリクスの印刷画像を形成することができる。このとき、二個の半導体レーザ３４，３５により主走査線が二本ずつ形成されるので、多数の主走査線からなる印刷画像を高速に形成することができる。
【００７１】
なお、偏向走査された二つのレーザビームはポリゴンミラー８１に照射される直前にＢＤセンサ８５で同時に検知されるので、このＢＤセンサ８５のビーム検知から所定時間後に画像データに対応したレーザビームの出射を実行することにより、副走査方向に連続する多数の主走査線の開始位置を一致させる。
【００７２】
このように画像走査に先行してＢＤセンサ８５でレーザビームを検知する必要があるので、偏向走査されたレーザビームがＢＤセンサ８５に照射されるタイミングでは、システムコントローラ６２および画像処理回路６１により二個の半導体レーザ３４，３５は同時に連続駆動される。
【００７３】
また、二個の半導体レーザ３４，３５はＢＤセンサ８５にレーザビームが検知される直前にはＡＰＣ動作のために順番に連続駆動され、その出射光量が一個のフォトダイオード３６により順番に検出されてレーザドライバ３７の二個のＡＰＣ回路４４，４５によりバイアス電流源３８，３９のバイアス電流ＩtAが個々に調整される。
【００７４】
ただし、本実施の形態のレーザ駆動装置３０では、上述のようにＡＰＣ動作のために二個の半導体レーザ３４，３５が順番に駆動されるとき、画像処理回路６１はＤＡＴＡ信号によりパルス電流源６０，６１のアナログスイッチ４６，４７を順番にオンオフすると同時に、ダミー電流源４２，４３のアナログスイッチ４８，４９も順番にオンオフする。
【００７５】
図３に示すように、これでバイアス電流源３８，３９から半導体レーザ３４，３５に常時供給されているバイアス電流ＩtAに、パルス電流源６０，６１のパルス電流Ｉa1とともにダミー電流源４２，４３からダミー電流Ｉa2が順番に重畳されるので、これで半導体レーザ３４，３５に対するバイアス電流の供給が順番に停止されることになる。
【００７６】
このため、本実施の形態のレーザ駆動装置３０では、ＡＰＣ動作のために二個の半導体レーザ３４，３５を一個ずつ順番に駆動するとき、駆動しない他方がバイアス電流のために微少発光することがない。従って、二個の半導体レーザ３４，３５の出射光量を一個のフォトダイオード３６で正確に検出し、ＡＰＣ回路４４，４５により二個のバイアス電流源３８，３９のバイアス電流を各々適正に調整することができる。
【００７７】
本実施の形態のレーザ駆動装置３０は、上述のように二個の半導体レーザ３４，３５のレーザ光量を各々適正に調整することができるので、これを利用した本実施の形態のデジタル複写機３１は、画像を良好な品質で高速に形成することができる。
【００７８】
特に、本実施の形態のレーザ駆動装置３０では、バイアス電流源３８，３９がスロースタータ電源からなるので、半導体レーザ３４，３５を良好に保護することができる。このようにスロースタータ電源からなるバイアス電流源３８，３９は高速にオンオフすることができないが、本実施の形態のレーザ駆動装置３０では、バイアス電流源３８，３９にダミー電流源４２，４３をアナログスイッチ４８，４９で接続するので、半導体レーザ３４，３５に対するバイアス電流の供給を的確にオンオフすることができる。
【００７９】
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ＡＰＣ動作としてバイアス電流のみを調整することを例示したが、パルス電流を調整することや両方の電流を調整することも可能である。また、複数のレーザ出射手段が二個の半導体レーザ３４，３５であることを例示したが、これを三個以上とすることも可能である。
【００８０】
【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。
【００８１】
本発明によれば、複数のレーザ出射手段の一個のみを駆動するときに駆動しないレーザ出射手段がバイアス電流のために微少発光することがないので、複数のレーザ出射手段の出射光量を一個のレーザモニタ手段で正確に検出することができ、複数のレーザ出射手段の各々のバイアス電流やパルス電流を適正に調整して各々の出射光量を適正に補正することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施の一形態のレーザ駆動装置を示すブロック図である。
【図２】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３】各種信号の相対関係を示すタイムチャートである。
【図４】レーザ出射手段である半導体レーザの電流と光量との関係を示す特性図である。
【図５】一従来例の画像形成装置の要部を示す模式的なブロック図である。
【図６】一従来例の画像形成装置の光学系の部分を示す模式的な平面図である。
【図７】各種信号の相対関係を示すタイムチャートである。
【符号の説明】
３１ レーザ駆動装置
３２ 画像形成装置であるプリンタ部
３４，３５ レーザ出射手段である半導体レーザ
３６ レーザモニタ手段であるフォトダイオード
３９，３８ バイアス供給手段であるバイアス電流源
４０，４１ パルス供給手段であるパルス電流源
４４，４５ 電流調整手段であるＡＰＣ回路
４２，４３ ダミー供給手段であるダミー電流源
４８，４９ スイッチング手段であるアナログスイッチ
５０ 電流制御手段である電流制御回路
６１ 連続駆動手段および信号入力手段に相当する画像処理回路
８１ ビーム偏向手段に相当するポリゴンミラー
８４ 潜像担持手段である感光ドラム
８８，８９ 潜像現像手段である現像器
９０ トナー転写手段である転写ローラ
９７ トナー定着手段である定着器
Ｐ 記録媒体である印刷用紙
Claims (3)
- 複数のレーザ出射手段と、
前記複数のレーザ出射手段から出射した出射光量を各々検出する１つのレーザモニタ手段と、
該レーザ出射手段にバイアス電流を供給するバイアス電流供給手段と、
前記バイアス電流供給手段のバイアス電流を相殺する電流を供給する相殺電流供給手段と、を備えたレーザ駆動装置の制御方法において、
前記複数のレーザ出射手段を順番に駆動して、各々のレーザ出射手段の光量を前記レーザモニタ手段の出力信号に基づいて一定となるように制御する制御工程と、
前記制御工程を行う際に制御対象となるレーザ出射手段に対しては、前記相殺電流供給手段による電流供給を行わず、かつ制御対象でないレーザ出射手段に対しては前記相殺電流供給手段による電流供給を行う制御工程と、を含むことを特徴とする制御方法。 - 複数のレーザ出射手段と、
前記複数のレーザ出射手段から出射した出射光量を各々検出する１つのレーザモニタ手段と、
該レーザ出射手段にバイアス電流を供給するバイアス電流供給手段と、
前記バイアス電流供給手段のバイアス電流を相殺する電流を供給する相殺電流供給手段と、
前記複数のレーザ出射手段を順番に駆動して、各々のレーザ出射手段の光量を前記レーザモニタ手段の出力信号に基づいて一定となるように制御する際に、制御対象となるレーザ出射手段に対しては前記相殺電流供給手段による電流供給を行わず、かつ制御対象でないレーザ出射手段に対しては前記相殺電流供給手段による電流供給を行う電流制御手段とを備えるレーザ駆動装置。 - 前記電流制御手段が、前記相殺供給手段を前記バイアス電流供給手段にオンオフ自在に接続するスイッチング手段を具備する請求項２記載のレーザ駆動装置。
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