JP2000238331A - 光源の駆動装置及び画像形成装置 - Google Patents

光源の駆動装置及び画像形成装置

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JP2000238331A
JP2000238331A JP4804499A JP4804499A JP2000238331A JP 2000238331 A JP2000238331 A JP 2000238331A JP 4804499 A JP4804499 A JP 4804499A JP 4804499 A JP4804499 A JP 4804499A JP 2000238331 A JP2000238331 A JP 2000238331A
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JP
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light
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current
voltage
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JP4804499A
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Junichi Noguchi
淳市 野口
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Abstract

(57)【要約】 【課題】レーザダイオードの光量を所望値に調整するた
めのAPC回路において、光量調整用の可変抵抗器を誤
って回し過ぎることによって光源が破壊する事態を防止
することを目的とする。 【解決手段】 LD1から射出される光ビームを受光し
て、該光ビームの光量に応じたモニタ電流を発生するP
D2と、PS2と各々直列に接続される第1の可変抵抗
器21及び第2の可変抵抗器22とからなり、PD2か
ら発生されるモニタ電流をモニタ電圧に変換する変換手
段と、前記モニタ電圧に応じてLD1の駆動電流を発生
する手段とを有し、第1の可変抵抗器21により光源の
目標光量の上限値が設定され、第2の可変抵抗器22に
より光源の目標光量が調整される。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は画像データ信号に基
づいて変調された光ビームを感光体上に走査することで
画像を形成する画像形成装置等に用いられる光源の駆動
回路に関するものである。
【0002】
【従来の技術】従来、画像データをプリント出力する画
像形成装置として、画像情報に基づいて変調したレーザ
ビームを感光体上に走査、露光して静電潜像を形成し、
現像、転写、定着などの複写工程を得て所望の画像をプ
リントするレーザビームプリンタがある。
【0003】このレーザを発光駆動させる際に、レーザ
の温度特性に基づく変化や経時変化による発光出力の変
化を低減させるために自動光量制御(Auto Pow
erControl=APC)を行っている。図2は光
源としてのレーザダイオードを駆動し、APCを行うレ
ーザ駆動回路の構成例である。電流スイッチング回路7
はレーザ点灯を許可するEnable信号がH→Lにな
り、Laser−ON信号がHの時、定電流にてレーザ
ダイオード(LD)1の点灯を行う。LD1は供給され
た電流値に応じて発光し、フォトダイオード(PD)2
はLD1の後方より射出される光ビーム(バックビー
ム)を受光することにより、その発光量に応じた電流を
発生させ、その電流が抵抗器3に流れることで電圧を生
じさせる。
【0004】コンパレータ5は、PD2が発生させる電
流が抵抗器3に流れることによって発生する電圧V
PDと、第1の基準電圧(Vref)を可変抵抗器4で分
圧した電圧値Vref′を比較し、その結果をサンプル
ホールド回路6に送出する。コンパレータは、VLD>V
ref′ならばHを、VLD<Vref′ならばLを出力
する。
【0005】図6にサンプルホールド回路の詳細を示
す。S/H信号がH(サンプル)時にコンパレータ5の
出力(COMP)がLであると、スイッチ63が閉じて
充電用電流源からコンデンサ(CH)66に充電電流が
流れ、コンパレータ5の出力(COMP)がHである
と、スイッチ64が閉じて放電用電流源にコンデンサ
(CH)66から放電電流が流れる。S/H信号がL
(ホールド)時はバッファー61の出力がハイインピー
ダンスになり、スイッチ63、64ともに開いた状態に
なるため、コンデンサ(CH)66の電荷量(電圧値)
は保持されたままである。
【0006】差動増幅回路12はこのコンデンサ(C
H)66の電圧値と第2の基準電圧の電圧値との偏差に
応じてLD1の駆動電流量を決定する。これにより、サ
ンプル時はLD1の発光強度、すなわちPD2の電流量
を目標値になるように補正し、ホールド時は補正された
発光強度を保持することができる。
【0007】電流スイッチング回路7は差動増幅回路1
2によって決定された電流量を、Laser−ON信号
がHの時にLD1に流すよう制御する。なお、可変抵抗
器4の値を変化させることで発光強度を変換させること
が可能となる。
【0008】
【発明が解決しようとする課題】レーザダイオードは過
電流によって破壊する恐れがあるため、通常過電流防止
のためにレーザ駆動電流リミッタ回路を設けている。図
3にレーザ駆動電流リミッタ回路を追加したレーザ駆動
回路の一例を示す。なお、図2のレーザ駆動回路と同一
番号のものは同一の動きをする。LD1の駆動電流は抵
抗器8に流れ、電流量に応じた電圧を生じさせる。コン
パレータ10はこの抵抗器8の電圧VLDと、基準電圧
(Vref)を可変抵抗器9で分圧した電圧値Vre
f′とを比較し、VLD>Vref′となった時のコン
パレータ10はORゲート11にHを出力する。ORゲ
ート11はコンパレータ10の出力とともにレーザ点灯
を許可するEnable信号も入力され、両方の入力と
もLの時のみ電流スイッチング回路7はレーザ点灯を許
可する。すなわち、LD1に定常電流が流れていればV
LD<Vref′となり、コンパレータ10の出力はLと
なるのでレーザ点灯は可能である。LD1に過電流が流
れることでVLD>Vref′となるとコンパレータ10
の出力はHとなり、電流スイッチング回路7はレーザ点
灯が不可能となる。なお、可変抵抗器9の値を変化させ
ることでLD1に流すことができる電流量を制限するこ
とができ、これにより駆動電流の上限値を設定すること
ができる。
【0009】しかし、通常レーザダイオードは経時変化
や温度変化により発光光量を一定であっても駆動電流が
変化してしまう。温度変化や経時変化によって、駆動電
流が可変抵抗器9によって設定した駆動電流の上限値に
達してしまいレーザを点灯できなくなってしまう可能性
がある。このため、可変抵抗器9で駆動電流の上限値を
大きめに設定しておくことが考えられるが、レーザの諸
特性のばらつきを考慮するとレーザによっては駆動電流
がこの上限値に達する前に破壊してしまう可能性があ
る。このように、レーザの諸特性のばらつきを考慮して
駆動電流の上限値を低めに設定していくと温度変化や経
時変化が問題になり、逆に、温度変化や経時変化の影響
を考慮して駆動電流の上限値を高めに設定しておくとレ
ーザの個体特性のばらつきが問題になってしまい、上限
値の調整値を設定することが難しいという問題があっ
た。
【0010】本発明は係る課題を鑑みてなされたもの
で、光量調整用の可変抵抗器を誤って回し過ぎることに
よって光源が破壊してしまう事態を防止することを目的
とする。
【0011】
【課題を解決するための手段】本発明における画像形成
装置は、光源から射出される光ビームを受光して、該光
ビームの光量に応じたモニタ電流を発生する受光手段
と、前記受光素子と各々直列に接続される第1の可変抵
抗器及び第2の可変抵抗器とからなり、前記受光手段か
ら発生されるモニタ電流をモニタ電圧に変換する変換手
段と、前記モニタ電圧に応じて前記光源の駆動電流を発
生する手段とを有し、前記第1の可変抵抗器により光源
の目標光量の上限値が設定され、前記第2の可変抵抗器
により光源の目標光量が調整されることを特徴とする。
【0012】
【発明の実施の形態】以下、好ましい実施例に基づき、
本発明を説明する。
【0013】図4は本実施例におけるレーザ駆動回路を
備えた画像形成装置の概略構成を示すブロック図であ
る。図4において、不図示のイメージスキャナやコンピ
ュータ等の外部装置より送られてくる画像信号が、画像
書き出しタイミング制御回路101に送られる。画像書
き出しタイミング制御回路101はマゼンタ(M)、シ
アン(C)、イエロー(Y)、ブラック(BK)の画像
信号に応じ、図5のようなレーザ点灯信号(Laser
−ON信号、図中C−2)を生成する。レーザ駆動制御
回路112は画像書き出しタイミング制御回路101か
らのレーザ点灯信号に応じて、レーザダイオード1を変
調駆動する。レーザ光はポリゴンモータ106が駆動す
ることで矢印方向に回転するポリゴンミラー103に反
射され、f−θレンズ104によってfθ補正され、感
光ドラム105上を走査する。こうして、感光ドラム1
05上に静電潜像が形成される。BDセンサ107はレ
ーザ光の1ラインの走査開始位置近傍に設けられ、レー
ザ光のライン走査を検出し、画像書出しタイミング制御
回路101で図5のような同一周期の各ラインの走査開
始基準信号(LSYNC信号、図中B)とサンプルホー
ルド信号(S/H信号信号、図中D)を作り出す。La
ser−ON信号は、画像形成用の他にLSYNC信号
を検出するための点灯も行う(図中C−1)。また感光
体105の周囲には不図示のマゼンタ(M)、シアン
(C)、イエロー(Y)、ブラック(BK)の現像器が
設けられ、感光ドラム105が4回転する間に4つの現
像器が交互に感光ドラム105に接し、感光ドラム10
5上に形成されたM、C、Y、BKの静電潜像に対応す
るトナーで現像する。不図示の用紙カセットより給紙さ
れた記録用紙109は転写ドラム108に巻き付けら
れ、現像器で現像されたトナー像が転写される。転写ド
ラム108内には、転写ドラム108上の記録用紙10
9の先端位置を表すITOP信号を作るためのセンサ1
10が有り、転写ドラム108が回転し転写ドラム10
8内に固定されたフラグ111がセンサ110を通過す
ることで図5のような色毎のITOP信号(図中A)が
作られる。このITOP信号を基準に副走査方向の画像
書出し位置を決定し、LSYNC信号を基準に主走査方
向の画像書出し位置を決定する。このようにしてM、
C、Y、BKの4色が順次転写された後に、用紙は不図
示の定着ユニットを通過して排紙される。
【0014】図1にレーザ駆動制御回路の詳細な構成を
示す。なお、図2のレーザ駆動回路と同一番号のものは
同一の動きをするので、従来例の説明を参照されたい。
従来例と異なる点はPD2に流れる電流が抵抗器の代わ
りに可変抵抗器21、22の両方に流れ、コンパレータ
5の反転端子(−)には第1の基準電圧Vrefを直接
入力していることである。可変抵抗器21、22の合計
の抵抗値によってPD2に流れる電流によって発生する
電圧値が変化する。この電圧値とVrefが等しくなる
ようにLD1の駆動電流を制御するので、この可変抵抗
器21、22の合計の抵抗値によってレーザダイオード
の発光量を変化させることができる。
【0015】この2つの可変抵抗器21、22の役割に
ついて説明する。可変抵抗器21はレーザ駆動電流の上
限値設定用で、可変抵抗器22はレーザ駆動電流を所望
の値にするための調整用である。サンプル時に、コンパ
レータ5の非反転端子(+)の電圧は基準電圧Vref
と等しく常に一定になるように制御されるので、可変抵
抗器21、22の合計の抵抗値が大きいとPD2の電流
量を小さくなるように、LD1の発光量が小さくなる。
また、合計の抵抗値が小さいとPD2の電流量が大きく
なるように、LD1の発光量が大きくなる。
【0016】まず、調整用の可変抵抗器22を0Ωに絞
っておき、この状態で上限値設定用の可変抵抗器21で
レーザダイオードの定格を超えない程度に発光光量を設
定する。これが目標光量の上限値となる。次に調整用の
可変抵抗器22で、抵抗値を0Ωから上げていくと、発
光光量は徐々に下がって行く。そして発光光量が所望値
になったところで、可変抵抗器22の調整を終了し、固
定する。これにより、レーザの経時変化等によるレーザ
発光光量が変化しても、この調整用の可変抵抗器22の
みで調整する限り、光量は定格を超えない範囲しか変化
しないことになる。よって、可変抵抗器22を誤って回
してもレーザダイオードが破壊される事態を防止でき
る。
【0017】以上のようにレーザダイオードの発光光量
の上限値設定用と調整用の2つの可変抵抗器を用い、上
限値設定用可変抵抗器で一度設定してこの抵抗値を固定
しておけば、調整用の可変抵抗器を誤って回してもレー
ザは破壊される事態を防止できる。
【0018】
【発明の効果】以上のように、本発明によれば、光源の
発光光量の上限値設定用と調整用の2つの可変抵抗器を
用いた簡単な構成で、光量調整用の可変抵抗器を誤って
回し過ぎても光源の破壊を防止することができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本実施例のレーザ駆動回路の構成。
【図2】従来のレーザ駆動回路の構成。
【図3】従来のレーザリミッタ回路の構成。
【図4】本実施例での画像形成装置の構成。
【図5】レーザ点灯信号のタイミングチャート。
【図6】サンプルホールド回路の詳細。
【符号の説明】
1 LD 2 PD 5 コンパレータ 6 サンプル/ホールド回路 12 差動増幅回路 21 可変抵抗器 22 可変抵抗器

Claims (5)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 光源から射出される光ビームを受光し
    て、該光ビームの光量に応じたモニタ電流を発生する受
    光手段と、 前記受光素子と各々直列に接続される第1の可変抵抗器
    及び第2の可変抵抗器とからなり、前記受光手段から発
    生されるモニタ電流をモニタ電圧に変換する変換手段
    と、 前記モニタ電圧に応じて前記光源の駆動電流を発生する
    手段とを有し、 前記第1の可変抵抗器により光源の目標光量の上限値が
    設定され、 前記第2の可変抵抗器により光源の目標光量が調整され
    ることを特徴とする光源の駆動装置。
  2. 【請求項2】 前記変換手段より出力される前記モニタ
    電圧と第1の基準電圧とを比較し、コンデンサの充放電
    を制御する比較手段を有し、 前記コンデンサの電圧に応じて前記光源の駆動電流を発
    生することを特徴とする請求項1記載の光源の駆動装
    置。
  3. 【請求項3】 前記コンデンサの電圧と第2の基準電圧
    の偏差に応じて前記光源の駆動電流を発生することを特
    徴とする請求項2記載の光源の駆動装置。
  4. 【請求項4】 前記光源はレーザダイオードであること
    を特徴とする請求項1乃至3のいずれかに記載の光源の
    駆動装置。
  5. 【請求項5】 光源より射出される光ビームによって、
    感光体上に画像を形成する画像形成装置であって、 前記光源から射出される光ビームを受光して、該光ビー
    ムの光量に応じたモニタ電流を発生する受光手段と、 前記受光素子と各々直列に接続される第1の可変抵抗器
    及び第2の可変抵抗器とからなり、前記受光手段から発
    生されるモニタ電流をモニタ電圧に変換する変換手段
    と、 前記モニタ電圧に応じて前記光源の駆動電流を発生する
    手段とを有し、 前記第1の可変抵抗器により前記光源の目標光量の上限
    値が設定され、 前記第2の可変抵抗器により前記光源の目標光量が調整
    されることを特徴とする画像形成装置。
JP4804499A 1999-02-25 1999-02-25 光源の駆動装置及び画像形成装置 Withdrawn JP2000238331A (ja)

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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US7508856B2 (en) 2006-08-29 2009-03-24 Brother Kogyo Kabushiki Kaisha Laser light output control apparatus and image forming apparatus

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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US7508856B2 (en) 2006-08-29 2009-03-24 Brother Kogyo Kabushiki Kaisha Laser light output control apparatus and image forming apparatus

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Effective date: 20060509