JPH03202365A

JPH03202365A - レーザ発振器の光量制御装置

Info

Publication number: JPH03202365A
Application number: JP1344408A
Authority: JP
Inventors: Jiro Egawa; 江川　二郎; Naoaki Ide; 直朗井出
Original assignee: Toshiba Corp; Toshiba Intelligent Technology Co Ltd
Current assignee: Toshiba Corp; Toshiba Intelligent Technology Co Ltd
Priority date: 1989-12-28
Filing date: 1989-12-28
Publication date: 1991-09-04

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】［発明の目的コ（産業上の利用分野）本発明は、たとえばレーザプリンタやディジタル複写機
などの画像形成装置に用いられるレーザ発振器の光量制
御装置に関する。

（従来の技術）最近、たとえばレーザ発振器から出力されるレーザビー
ムによる走査露光と電子写真プロセスとによって印字す
る電子写真方式のレーザプリンタが開発されている。

この種のレーザプリンタにおいては、レーザビームを得
るためのレーザ発振器として半導体レーザ発振器が用い
られている。一般に、半導体装置ザ発振器の光量は、温
度に対して非常に不安定であるため、通常、光量制御装
置などにより半導体レーザ発振器の光量を安定化してい
る。その場合、プリント指令（画像形成動作開始命令）
が入力されてから、半導体レーザ発振器の駆動電流値を
初期化し、その後から半導体レーザ発振器の光量制御を
行なっている。

（発明が解決しようとする３８）従来はプリント指令が入力されてから、半導体レーザ発
振器の駆動電流値を初期化して光量制御を行なうため、
目標光量に達するまでにある時間を要していた。

レーザプリンタやディジタル複写機などの画像形成装置
においては、プリントまたはコピー動作開始命令が入力
されてから、１枚のプリントまたはコピーが排出される
までの時間、すなわちファーストプリントまたはファー
ストコピーの時間が短い程よい。したがって、目標光量
に達するまでの時間が長いとプリントまたはコピーの動
作開始が遅れるため問題である。

また、レーザプリンタやディジタル複写機が高速機にな
るほど、よりファーストプリントまたはファーストコピ
ーの時間が短くなるため、目標光量に達する時間が長い
と、より問題である。

そこで、本発明は、画像形成動作開始命令が入力されて
からレーザ発振器の光量制御を行なう際に、光量制御を
開始してから短時間で目標光量に達するレーザ発振器の
光量制御装置を提供することを目的とする。

［発明の構成コ（課題を解決するための手段）本発明のレーザ発振器の光量制御装置は、レーザ発振器
から出力されるレーザビームによって像担持体上を走査
することにより、前記像担持体上に画像形成を行なう画
像形成手段と、前記レーザ発振器を電流駆動する駆動手
段と、前記レーザ発振器の光量を検出する光量検出手段
と、この光量検出手段の光量検出信号に応じて前記駆動
手段の駆動電流値を設定することにより、前記レーザ発
振器の光量を制御する光量制御手段と、この光量制御手
段による設定される駆動電流値を記憶する記憶手段と、
前記画像形成手段による画像形成動作開始命令が入力さ
れる前に、あらかじめ前記光量制御手段により前記レー
ザ発振器の光量制御を行ない、そのとき設定された駆動
電流値を前記記憶手段に記憶させ、前記画像形成手段に
よる画像形成動作開始命令が入力された後、前記記憶手
段で記憶した駆動電流値に基づいて前記光量制御手段に
より前記レーザ発振器の光量制御を行なうよう制御する
制御手段とを具備している。

（作用）画像形成動作開始後、レーザ発振器の駆動電流値を初期
化することなく、あらかじめ記憶された駆動電流値に基
づいてレーザ発振器の光量を制御するため、光量制御を
開始してから短時間で目標光量に達する。

（実施例）以下、本発明の一実施例について図面を参照して説明す
る。

第１図は、本発明に係る半導体レーザ発振器の光量制御
装置の概要を示すブロック図である。図において、ポリ
ゴンミラー９は、半導体レーザ発振器１１から出力され
るレーザビーム１２を画像形成装置における像担持体と
してのドラム状の感光体１０上に矢印方向に走査する。

駆動手段２２は、変調信号を入力し、半導体レーザ発振
器１１を電流駆動して感光体１０上の所定位置に情報記
録を行なう。光量検出手段１５は、半導体レーザ発振器
１１から出力されるレーザビーム１４の光量を検出する
ものである。

光量制御手段２１は、たとえばマイコンを主体に構成さ
れており、光量検出手段１５の検出結果に応じて駆動手
段２２の駆動電流値を設定することにより、半導体レー
ザ発振器１１から出力されるレーザビームの光量を均一
に制御する。

２６はプリント指令（画像形成動作開始命令）を入力す
る入力手段で、制御手段２７は、入力手段２６にプリン
ト指令が入力される前に、あらかじめ光量制御手段２１
により半導体レーザ発振器１１の光量制御を行なわせ、
そのとき駆動手段２２へ設定した駆動電流値を記憶手段
２８へ記憶させる。そして、入力手段２６にプリント指
令が入力された後、記憶手段２８で記憶した駆動電流値
を読出して、この読出した駆動電流値に基づいて光量制
御手段２１で半導体レーザ発振器１１の光量制御を行な
わせるようになっている。

第２図は、本発明に係る半導体レーザ発振器の光量制御
装置の一部を詳細に示すブロック図である。図において
、３０は半導体レーザ発振器で、その構成は、レーザビ
ームを出力するレーザダイオード３１と、レーザダイオ
ード３１から出力されるレーザビームの強度を検出する
モニタ用のフォトダイオード３２からなっている。レー
ザダイオード３１は、トランジスタ３３と抵抗３４で構
成される定電流回路により定電流駆動される。トランジ
スタ３３のベースには、Ｄ／Ａ変換回路３５の出力とト
ランジスタ３６のコレクタが接続されている。半導体レ
ーザ発振器３０に流れる駆動電流は、Ｄ／Ａ変換回路３
５の出力電圧に比例する。

トランジスタ３６は、レーザ変調制御回路３７から出力
されるレーザ変調信号に応じてオン−オフを繰り返すこ
とにより、レーザダイオード３１が変調される。この場
合、レーザ変調信号がハイレベルでレーザダイオード３
１が消灯し、ロウレベルで発光する。Ｄ／Ａ変換回路３
５は、人出力レジスタ３８から出力されるレーザ駆動電
流出力のディジタル値をアナログ電圧に変換するもので
ある。

一方、モニタ用フォトダイオード３２には、レーザダイ
オード３１のビーム強度に比例した電流が流れる。抵抗
３９は、フォトダイオード３２に流れる電流を電圧に変
換する。変換された電圧は、オペアンプ４０．抵抗４１
、可変抵抗器４２から構成される非反転増幅器により非
反転増幅される。

ここで、可変抵抗器４２は増幅率を調整するもので、目
的はレーザダイオード３１のビーム強度に対するモニタ
用フォトダイオード３２に流れる電流特性が半導体レー
ザ発振器３０のばらつきにより異なるのを補正するもの
である。

オペアンプ４０の出力は、比較器４３の一側入力端子に
入力されており、＋側端子に入力される基準電圧Ｖｒｅ
ｆ２と比較される。この基準電圧Ｖｒｅｆ２は、レーザ
ダイオード３１の目標光量を設定するもので、オペアン
プ４０の出力がＶｒｅｆ２未満のときは目標光量未達と
して比較器４３の出力はハイレベルとなり、オペアンプ
４０の出力がＶｒｅｆ２を越えたとき目標光量到達とし
て比較器４３の出力がロウレベルとなる。

比較器４３の比較結果は、ラッチ回路４４に入力される
。ラッチ回路４４は、セレクタ４５から出力される入力
ラッチパルスに同期したタイミングで比較器４３の出力
をラッチするもので、ラッチ回路４４の出力は入出力レ
ジスタ３８に入力され、図示しないプリンタ全体の制御
を司るＣＰＵで処理される。

セレクタ４５は、人出力レジスタ３８から出力される入
力ラッチパルスＡとレーザ変調制御回路３７から出力さ
れる入力ラッチパルスＢを、入出力レジスタ３８から出
力されるラッチパルス切換え信号によりセレクトするセ
レクタで、ラッチパルス切換え信号がロウレベルで入力
ラッチパルスＡを、ハイレベルで入力ラッチパルスＢを
セレクトする。

４６は走査されたレーザビーム１３の位置を検出するビ
ーム検出器で、たとえばビンダイオードを使用している
。走査されたレーザビーム１３が入射すると、ビンダイ
オード４６には入射したレーザビームの強度に比例した
電流が流れる。抵抗４７は、ビンダイオード４６に流れ
る電流を電圧に変換する。変換された電圧は比較器４８
の一側端子に入力されており、＋側端子に入力される基
準電圧Ｖｒｅｆｌと比較されて、負のパルスのビーム検
出信号としてレーザ変調制御回路３７に入力される。

前記ビーム検出信号が連続的にパルス出力したのを受け
て、レーザ変調制御回路３７は入出力レジスタ３８に対
してビーム検出レディとしてビーム検出レディ信号をロ
ウレベルからハイレベルにする（第３図ｅ＋ｇ参照）。

人出力レジスタ３８から出力されるラッチパルス切換え
信号は、ビーム検出レディ信号がロウレベルの時にロウ
レベルを、ハイレベルの時にハイレベルを出力する（第
３図り参照）。

また、ビーム検出信号が出力されると、レーザ変調制御
回路３７からビーム検出信号に基づいて記録領域外で入
力ラッチパルスＢが出力される（第３図１参照）。また
、この入力ラッチパルスＢはＣＰＵの割込み入力に割込
み信号として入力される。

なお、第２図において、４９．５０はＣＰ　Ｕの内部バ
スで、それぞれ図示しないＣＰＵに接続されている。ま
た、５１はインクフェイス信号で、図示しないプリンタ
制御回路に接続されている。

次に、第３図に示すタイミングチャートおよび第４図に
示すフローチャートを参照して動作を説明する。まず、
電源がオンされると、定着ヒータの加熱を開始しくＳｌ
）　人出力レジスタ３８から出力されるレーザ駆動電流
を初期化する（Ｓ２）。次に、セレクタ４５を人出力レ
ジスタ３８から出力されるラッチパルス切換え信号によ
り入力ラッチパルスＡをセレクトする（Ｓ３）。

次に、レーザ変調制御回路３７から出力されるレーザ変
調信号を強制オンする（Ｓ４）。次に、レーザ駆動電流
をインクリメントして（Ｓ５）、入出力レジスタ３８か
ら出力すると、Ｄ／Ａ変換回路３５でＤ／Ａ変換されて
、レーザダイオード３１に電流が流れ始める。

所定時間デイレイ（Ｓ６）後、人出力レジスタ３８から
入力ラッチパルスＡを出力すると（Ｓ７）　比較器４３
の比較結果がラッチ回路４４にラッチされる。次に、ラ
ッチ回路４４にラッチされた比較結果が目標光量に到達
したか否かを判別する（Ｓ８）。ここで、目標光量とは
、オペアンプ４０の出力電圧が比較器４３の基準電圧Ｖ
ｒｅｆ２に到達した時であり、このとき比較器４３の出
力は１″から“０”に変化する。

ステップＳ８で目標光量に未達のときはステップＳ５に
戻り、目標光量に到達するまで繰り返す。

ステップＳ８で目標光量に到達したときは、このときの
レーザ駆動電流値を図示しないＲＡＭで記−憶しておき
（Ｓ９）、レーザ変調信号を強制オフする（Ｓ　１０）
。

ステップＳ１１で定着ヒータレディになるまでループし
て、定着ヒータレディになると、プリント指令を待つ（
Ｓ　１２）。プリント指令が入力されると、ミラーモー
タをオンしく５１３）、ステップＳ９でＲＡＭに記憶し
たレーザ駆動電流値を読出しく５１４）、読出したレー
ザ駆動電流値の１　／　ｎを入出力レジスタ３８から出
力する（Ｓ　１５）。次に、レーザ変調信号を強制オン
しく５１６）、レーザ駆動電流をインクリメントする（
Ｓ　１７）。

所定時間デイレイ（，５１８）後、レーザ変調制御回路
３７から出力されるビーム検出レディ信号がビーム検出
レディかを判別する（Ｓ　１９）。ここで、ビーム検出
レディとは、ビーム検出器４６に入射する走査ビームの
ビーム強度が比較器４８の基＊電圧Ｖｒｅｆ］を越え、
ビーム検出信号が連続的に発生した時である（第３図ｅ
、ｇ参照）。

ステップＳ１９でビーム検出レディで無ければ、ステッ
プＳ１７に戻り、ビーム検出レディになるまで繰り返す
。

ステップＳ１９でビーム検出レディになると、レーザ変
調信号を強制オフする（Ｓ２０）。レーザ変調制御回路
３７は、ビーム検出レディを出力すると同時に、レーザ
変調信号をビーム検出信号に基づいて記録領域外でサン
プリング発光し、同様にビーム検出信号に基づいて記録
領域外で入力ラッチパルスＢを出力する（第３図ｆ、１
参照）。

次に、ステップＳ２１において、セレクタ４５を入出力
レジスタ３８から出力されるラッチパルス切換え信号に
より入力ラッチパルスＢをセレクトする（第３図り参照
）。次に、ＣＰＵの割込みを解除して（Ｓ２２）、割込
信号の入力ラッチパルスＢが発生するまでループを繰返
す（５２３）。

ここで、割込み信号が発生すると、入力ラッチパルスＢ
により比較器４３の比較結果がラッチ回路４４にラッチ
される。

次に、ラッチ回路４４でラッチされた比較結果が目標光
量に到達したかを判別する（Ｓ　２４）。

目標光量に未達の時は、レーザ駆動電流をインクリメン
トして（Ｓ２５）　、Ｄ／Ａ変換回路３５へ出力する。

その後、ステップＳ２３に戻り、目標光量に到達するま
で繰返す。目標光量に到達した時は、レーザ駆動電流を
ディクリメントして（Ｓ２６）、ステップＳ２３に戻る
。

目標光量に到達してからは、割込信号が発生するごとに
半導体レーザ発振器３０の光量制御を継続して行なう。

［発明の効果コ以上詳述したように本発明のレーザ発振器の光量制御装
置によれば、画像形成動作開始後、レーザ発振器の駆動
電流値を初期化することなく、あらかじめ記憶された駆
動電流値に基づいてレーザ発振器の光量を制御するため
、光量制御を開始してから短時間で目標光量に達する。

【図面の簡単な説明】

図は本発明の一実施例を説明するためのもので、第１図
はレーザ発振器の光量制御装置の概要を示すブロック図
、第２図はレーザ発振器の光量制御装置の一部を詳細に
示すブロック図、第３図は動作を説明するタイミングチ
ャート、第４図は動作を説明するフローチャートである
。９・・・ポリゴンミラー　１ｏ・・・感光体（像担持体
）、１１・・・レーザ発振器、１２・・・レーザビーム
、１５・・・光量検出手段、２１・・・光量制御手段、
２２・・・駆動手段、２６・・・入力手段、２７・・・
制御手段、２８・・・記憶手段。

Claims

【特許請求の範囲】レーザ発振器から出力されるレーザビームによって像担
持体上を走査することにより、前記像担持体上に画像形
成を行なう画像形成手段と、前記レーザ発振器を電流駆
動する駆動手段と、前記レーザ発振器の光量を検出する
光量検出手段と、この光量検出手段の光量検出信号に応じて前記駆動手段
の駆動電流値を設定することにより、前記レーザ発振器
の光量を制御する光量制御手段と、この光量制御手段に
よる設定される駆動電流値を記憶する記憶手段と、前記画像形成手段による画像形成動作開始命令が入力さ
れる前に、あらかじめ前記光量制御手段により前記レー
ザ発振器の光量制御を行ない、そのとき設定された駆動
電流値を前記記憶手段に記憶させ、前記画像形成手段に
よる画像形成動作開始命令が入力された後、前記記憶手
段で記憶した駆動電流値に基づいて前記光量制御手段に
より前記レーザ発振器の光量制御を行なうよう制御する
制御手段とを具備したことを特徴とするレーザ発振器の光量制御装
置。