JPH06171144A

JPH06171144A - レーザビームプリンタ

Info

Publication number: JPH06171144A
Application number: JP5206593A
Authority: JP
Inventors: Tomohiro Nakamori; 知宏中森; Kaoru Sato; 馨佐藤; Yuzo Kiyono; 友蔵清野; Izumi Narita; 泉成田; Tatsuto Tachibana; 達人橘; Akihisa Kusano; 昭久草野
Original assignee: Canon Inc
Current assignee: Canon Inc
Priority date: 1992-09-24
Filing date: 1993-08-20
Publication date: 1994-06-21
Also published as: US5818503A; US5519431A

Abstract

(57)【要約】【目的】レーザビームプリンタ内の基板間の接続を簡
素化する。【構成】シーケンスコントローラ基板１を介さずにビ
デオコントローラ基板２からの画像信号を、直接、レー
ザダイオード駆動回路基板３に接続する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、静電写真プロセスによ
り記録を行なうレーザビームプリンタに関するものであ
る。

【０００２】

【従来の技術】

（第１の従来の技術）図４に従来例の制御系の回路構成
を示す。同図において、１は画像書き出しのタイミング
制御やポリゴンミラーの回転数制御等のエンジン制御を
行うシーケンスコントローラ基板である。２は画像信号
を生成するビデオコントローラ基板である。３はレーザ
ダイオードをオン／オフするレーザ駆動回路基板であ
る。さらに４はシーケンスコントローラとしてエンジン
制御を行う中央演算処理装置（ＣＰＵ）である。５はレ
ーザダイオードのドライバであり、ＬＡＳＥＲＯＮ＊
信号がロー（Ｌｏｗ）になったときレーザダイオードを
オンする。６はレーザダイオード、７はアンドゲート、
８はインバータである。９はオアゲート、１０は受光素
子であるところのピンフォトダイオード、１１はピンフ
ォトダイオードの出力を受けて同期信号であるところの
ＢＤ信号を生成するＢＤ出力回路である。

【０００３】上述の回路動作を説明する前に、図５に基
づいてレーザビームプリンタの概略の構造について説明
する。まず、図５において１２はレーザビームを走査す
るポリゴンミラー（回転多面鏡）、１３はドラム面上に
レーザビームを結像させるための光学レンズ、１４は同
期信号を生成するための反射ミラー、１６はレーザビー
ムを受光し、潜像を形成する感光ドラムである。

【０００４】図６のタイミングチャートに基づいて感光
ドラム１６上への画像形成動作を説明していく。まず、
ＣＰＵ４は画像書き出しの水平同期信号であるＢＤ信号
を検出するために、ＵＢＬ信号をレベルハイ（Ｈｉｇ
ｈ）に設定する。すると、レーザ駆動回路５の入力信号
であるＬＡＳＥＲＯＮ＊がＬｏｗになり、レーザダイ
オード６が発光して光学系１３によって感光ドラム面上
に結像する。そして、そのレーザビームがポリゴンミラ
ーで走査され反射ミラー１４でピンフォトダイオード１
０に導かれるとＢＤ出力回路からＢＤ信号がＣＰＵ４に
出力される。このＢＤ信号が入った時点でＣＰＵ４のタ
イマがリセットされ計測時間値ｔ＝０となる。またＢＤ
の入力と同時にＣＰＵ４からシーケンスコントローラ２
に同じく同期信号であるＢＤＯＵＴを送る。ＢＤ入力か
ら一定時間ＵＢＬＥの経過後ＣＰＵ４はＵＢＬ信号をＬ
ｏｗに戻し、レーザの発光を一旦停止する。

【０００５】ＢＤ入力から時間ＭＳＫＥだけ経過すると
ＣＰＵ４は画像信号のマスクを解除するためにＭＳＫ信
号をＬｏｗにする。ＭＳＫ信号は紙に転写される範囲以
外の感光ドラムがレーザで感光されるのを防ぐものであ
り装置内がトナーで汚れるのを防止する、ＭＳＫがＨｉ
ｇｈならば画像信号がビデオコントローラから送られて
きてもオアゲート９でマスクされレーザ駆動回路基板３
には届かない。ビデオコントローラ基板はＢＤＯＵＴ信
号から一定時間後に画像信号を出力してくる。すると画
像信号であるところのＶＤＯ信号に応じてＬＡＳＥＲ
ＯＮ信号が変化し、レーザがオン／オフされる。そし
て、走査されるレーザビームが紙の範囲を外れるタイミ
ング（ＢＤから時間ＭＳＫＳ経過後）でＣＰＵ４は再び
ＭＳＫ信号をＨｉｇｈにする。そして、ドラムの非現像
域になったら再度ＢＤ信号を捕まえるために、ＵＢＬ信
号をＨｉｇｈにしてレーザを発光させる。以上のような
過程を経て感光ドラム上に潜像を形成する。その他、通
常の静電写真プロセスをＣＰＵ４は制御するのであるが
そのプロセスの制御は周知であるので説明は省略する。

【０００６】（第２の従来の技術）図１２に第２の従来
例の概略構造を示し、図１３に回路構成を示す。

【０００７】レーザビームプリンタの駆動シーケンスを
制御する不図示のコントローラに配設されているマイク
ロプロセッサ１０１が、レーザビームプリンタのプリン
トを開始すると、感光体５４と現像器５６の中に配設さ
れている現像シリンダ５７を回転させる。その後、一次
帯電器５５が感光体５４の表面を均一に帯電させ、後述
する画像信号に応じたレーザビーム５３が感光体表面上
５４に照射される。このレーザビーム５３により感光体
５４の表面に静電潜像が形成され、現像シリンダ５７よ
り感光体５４の表面にトナーが転移し感光体５４の表面
にトナー像を形成する。そして、不図示の給紙手段によ
って搬送されてきた記録材Ｐに転写帯電器５８によって
上記トナー像を記録材Ｐに転写される。この記録材Ｐに
転写されたトナー像は定着器６０によって記録材に熱定
着される。また、感光体５４の表面に残った残留トナー
はクリーナ５９によって除去され、新しい画像形成に備
えられる。

【０００８】レーザビーム５３は、半導体レーザ２０１
より放射され、コリメータレンズ２０４，シリンドリカ
ルレンズ２０５を通り、スキャニングミラー２０６を照
射する。スキャニングミラー２０６は不図示のモータに
より一定回転しているため、スキャニングミラー２０６
で反射されたレーザビーム５３は、トーリックレンズ２
０７，結像レンズ（ｆθレンズ）２０８を通り感光体表
面上Ｓ４を走査する。また、半導体レーザ２０１は、不
図示のコントローラに配設されたマイクロプロセッサ１
０１により、画像信号を基に作られたレーザ駆動信号
（ａ）にしたがってオン（ＯＮ）／オフ（ＯＦＦ）す
る。このとき、感光体５４の表面上に結像される前記レ
ーザビーム５３のスポット形状を均一とするため、半導
体レーザ２０１の出力光量を一定に保つ必要がある。そ
こで、半導体レーザ２０１のパッケージ内に配設された
フォトダイオードにより、レーザ出力光量をＰＤ光量電
流（ｅ）として検出し、プリアンプ２０３で増幅、Ｉ−
Ｖ変換を行った後、Ａ／Ｄコンバータ１０３を介して、
レーザ出力光量をマイクロプロセッサ１０１に入力す
る。そして、マイクロプロセッサ１０１は半導体レーザ
２０１の出力光量が所望の値となるように、駆動電流基
準データ（ｃ）を設定し、Ｄ／Ａコンバータ１０２を介
してレーザ駆動（動作）電流基準信号（ｄ）をレーザ駆
動回路２０２に入力する。レーザ駆動回路２０２は前記
レーザ動作電流基準信号（ｄ）に応じたレーザ動作電流
を流すため、所望のレーザ出力光量が得られる。

【０００９】その後、半導体レーザ２０１の経時変化に
より、画像形成に最適なレーザ出力光量を得るためのレ
ーザ動作電流が増大する。このとき、前記レーザ動作電
流は画像品質を保証するために、レーザ駆動電流の立ち
上がり・立ち下がり時間，許容損失，温度上昇による発
光波長変動などにより制限が設けられている。そのため
図１５に示すように、レーザ動作電流がレーザ動作電流
上限値Ｉｏｐｍａｘに達するとレーザ出力光量が低下す
ることになり、濃度ムラなどの画像品質低下を起こすこ
とになる。この予防策として、マイクロプロセッサ１０
１はレーザ動作電流がレーザ動作電流上限値Ｉｏｐｍａ
ｘであるにも拘わらず、レーザ出力光量が所望の光量を
得られない場合、レーザの寿命と判断して表示器１０５
にレーザ故障を示すメッセージやエラーコードを示し、
装置を停止させる。

【００１０】（第３の従来例の技術）従来、差動増幅回
路をレーザ電流スイッチング回路として用いたレーザビ
ームプリンタのレーザ駆動回路において、画像信号を入
力するトランジスタと対をなして差動増幅回路を構成し
ているトランジスタのベース電位は一定電圧に保持され
ていて、トランジスタに入力された画像信号がレーザ電
流をスイッチングする境である電圧スライスレベルを決
定していた。

【００１１】

【発明が解決しようとする課題】

（第１の従来例の課題）上記第１の従来例では図４に示
すようにゲート７〜９がシーケンスコントローラ基板上
に配置されていたので、以下のような問題があった。

【００１２】画像信号の伝送経路が、ビデオコントロー
ラ基板２からシーケンスコントローラ基板１間のケーブ
ル、シーケンスコントローラ基板１の内部パターン、シ
ーケンスコントローラ基板１からレーザ駆動回路基板３
間のケーブル、レーザ駆動回路基板の内部パターンと複
雑になる。したがって、画像信号が高速になってくると
伝送線路のマッチングをとる線路が多くなりコストが高
くなると同時に、波形歪やＤｕｔｙの乱れが生じ易いと
いう問題があった。これは、レーザビームプリンタの画
像品位を著しく損なうものであり、致命的な欠点にな
る。

【００１３】そこで、本発明の第１の目的は、基板間の
ケーブル接続を簡素化することの可能なレーザビームプ
リンタを提供することにある。

【００１４】（第２の従来例の第１の課題）図１４に周
囲温度一定で、レーザ出力光量が一定となるようにレー
ザ動作電流Ｉｏｐを制御し、ＣＷ駆動させた場合のレー
ザ動作電流Ｉｏｐの経時変化を示す。時間経過によりレ
ーザ動作電流Ｉｏｐは、ほんのわずかづつ増加するが、
ある時間経過後、急激に増加する。ここで、レーザ動作
電流基準信号（ｄ）によるレーザ動作電流の上限値Ｉｏ
ｐｍａｘは、レーザのしきい値電流のバラツキ，温度依
存性，許容損失，レーザ動作電流の立ち上がり・立ち下
がり時間などによって制限されている。そのため、図１
５に示すように画像形成を行うための最適なレーザ出力
光量を得るため、レーザ動作電流Ｉｏｐはレーザの経時
変化により増加し、レーザ動作電流Ｉｏｐがレーザ動作
電流上限値Ｉｏｐｍａｘに達すると画像形成に最適なレ
ーザ出力光量を得ることができなくなり、やがてレーザ
出力光量が低下することになる。したがって、レーザ動
作電流Ｉｏｐの増加が指数関数的である場合、ユーザ使
用中にレーザ経時変化によりレーザ出力光量が急激に低
下し、画像形成が行えなくなるため、ユーザに多大な迷
惑をかける問題があった。

【００１５】また、レーザ出力光量の低下進行は周囲温
度およびレーザのバラツキにより異なるため、中には徐
々に低下したのち急激に低下するものもある。そのた
め、レーザ出力光量が所望の値以下でプリントされる場
合があり、感光体表面上に結像されるレーザスポット形
状が小さくなるため、濃度ムラなどの画像品質低下を発
生する問題があった。

【００１６】さらに、濃度ムラなどの画像品質低下を防
ぐためにレーザ動作電流Ｉｏｐがレーザ動作電流上限値
Ｉｏｐｍａｘであるにも拘わらず、所望のレーザ出力光
量が得られない場合にはマイクロプロセッサ１０１は、
レーザの寿命と判断して表示器１０５にレーザ故障を示
すメッセージやエラーコードを表示して装置を停止させ
る。そのため、ユーザが画像形成装置を使用時にレーザ
出力光量が低下し、不意に装置が停止することになり、
ユーザに多大な迷惑をかける問題があった。

【００１７】そこで、本発明の第２の目的は、画像形成
装置の使用途中に突然、装置が停止したり、プリントが
行えなくなるなど、ユーザに多大な迷惑をかけることが
ないよう、レーザの交換時期に到っていることを報知す
ると共に、画像品質劣化が発生しない経済性、信頼性に
優れたレーザビームプリンタを提供することにある。

【００１８】（第２の従来例の第２の課題）レーザは画
像形成装置の信頼性を決定する重要な部品の１つであ
る。しかしながら、レーザはサージなどに大変弱い特徴
があり、アースバンドの付け忘れ、半田こてからの電源
サージ、コネクタの接触不良などによりレーザ破壊もし
くは特性劣化を発生することがある。従来、ほとんどの
レーザは破壊故障を起こしていたが、現在は品質管理が
徹底しておりサージなどの印加は基本的には無いが、う
っかりミスや注意力不足による不良発生までは完全に防
ぎきれていない。さらに品質管理体制の向上により、発
生するサージのエネルギー量が小さくなっているため、
半破壊（特性劣化）状態での部品不良が発生する確率が
高い。したがって、特性劣化を起こしたレーザを装置に
組み込まれる可能性がきわめて高い。

【００１９】レーザプリンタに特性劣化を起こしている
レーザが組み込まれた場合、従来例で述べたレーザの経
時変化によるレーザ故障検出手段では、出荷時に本レー
ザの特性劣化を検出することはほとんどできない。その
ため、レーザビームプリンタが市場に出荷された場合に
は、レーザの経時変化による寿命が本来のレーザより短
くなるためレーザビームプリンタのＭＴＢＦが短くな
り、その信頼性・保全性が低下する問題があった。

【００２０】そこで、本発明の第３の目的は、特性劣化
を起こしているレーザの出荷を防止し、信頼性・保全性
に優れたレーザビームプリンタを提供することにある。

【００２１】（第３の従来例の課題）しかしながら上記
第３の従来例では、画像領域外への潜像形成を防止する
ために、画像信号を形成するビデオコントローラから画
像信号がレーザ駆動回路に入力されてもレーザが発光し
ないようにする手段（以後マスク手段と記す）や、画像
の水平同期信号（以後ＢＤ信号と記す）を得るためにレ
ーザを強制発光させる手段をビデオコントローラとレー
ザ駆動回路間の画像信号伝送線路上に設けているため
に、画像信号伝送線路が複雑になり安定な信号伝送がで
きず、画像信号のデューティー変化等を生じていた。

【００２２】そこで、本発明の第４の目的は、画像信号
のデューティー変化の少ない信号伝送を可能とするレー
ザビームプリンタを提供することにある。

【００２３】なお、本願出願人は、特願平４−２５４２
８７号を基礎として本願の他にも国内優先権を主張して
いる。そのため、第１の従来の技術〜第３の従来例に関
連する発明についての権利主張すなわち、特願平４−２
５４２８７号の特許請求の範囲の記載内容は別途出願明
細書に含まれているので、本願では第３の従来例に関連
する事柄のみを取扱う。

【００２４】

【課題を解決するための手段】このような第４の目的を
達成するために、本発明は、画像信号に基づいてオンオ
フされるレーザダイオードのレーザ出力をポリゴンミラ
ーで感光体上を走査する静電写真プロセスによって画像
を形成するレーザビームプリンタにおいて、前記レーザ
ダイオードをオンオフするためのスイッチング回路を、
トランジスタ対を用いた差動増幅回路で構成し、前記ト
ランジスタ対の少なくともいずれか一方のトランジスタ
のベース電位を可変にすることで前記画像信号に対する
マスク処理および／または強制発光処理を実行すること
を特徴とする。

【００２５】

【作用】本発明では、スイッチング回路として用いる差
動増幅回路内のトランジスタのベース電位を可変にし、
画像信号に対するレーザ電流スイッチングのスライス電
圧レベルを変えることによって、差動増幅回路内でレー
ザのマスクおよび強制発光もしくはいずれか一方のため
の制御を行う。

【００２６】

【実施例】以下、図面を参照して本発明の実施例を詳細
に説明する。

【００２７】（第１の実施例）図１は本発明の第１の実
施例の回路配置を示す。なお、図４に示す第１の従来例
と同様の箇所には同一の符号を付し、詳細な説明を省略
する。同図において２１はドライバＩＣである。２２は
ＶＤＯ信号ラインを電源にプルアップする抵抗である。
本実施例ではビデオコントローラ基板２とレーザ駆動基
板３を同軸ケーブルで接続しており、抵抗２２の抵抗値
は同軸ケーブルのインピーダンスに等しい。

【００２８】図１から明らかなように、従来はシーケン
スコントローラ基板にあったゲート７〜９が本実施例で
はレーザ駆動回路基板３上に移動している。またシーケ
ンスコントローラ基板を介さず画像信号がビデオコント
ローラ基板２から直接レーザ駆動回路基板３に接続する
ようにしている。

【００２９】ビデオコントローラ基板２からレーザ駆動
回路基板３までは５０オームの同軸ケーブルで接続され
ており、レーザ駆動回路基板３側では５０オームでプル
アップされている。ビデオコントローラ基板２上のドラ
イバ２１は５０オーム負荷を充分ドライブできるもので
あるから画像信号の伝送線路はインピーダンスのマッチ
ングがとれ高品位な信号伝送が可能となる。そのため、
高品位なままＶＤＯ信号をレーザ駆動回路基板に入力で
き、レーザ基板内部のパターンを短くすることで高品位
なレーザスイッチングが可能となる。

【００３０】第１の実施例に対する他の第１の態様を図
２に示す。図２において２３はＡＳ０４等のドライブ能
力の少ない高速のＴＴＬであり、２４は同軸ケーブルの
インピーダンスに等しい抵抗値の抵抗である。この本実
施例の特徴は画像信号の伝送線路のインピーダンスマッ
チングを直列終端で実現していることである。直列終端
は送信側の素子が５０オーム負荷のドライブ能力がなく
ても良好な整合性が得られるため、受信素子が伝送線路
の終端部にかたまっている場合に良く用いられる方式で
ある。一般にドライブ能力のない素子のほうが安価なた
めこの実施例のほうが上述の第１実施例よりも安くほぼ
同性能を実現できる。

【００３１】第１の実施例に対するさらに他の第２の態
様を図３に示す。上述の図２の他の第１の態様と異なる
点はビデオコントローラ基板２とレーザ駆動回路基板３
をフラットケーブルで接続した点である。この実施例に
おいてはフラットケーブルを用いて安定な伝送特性を実
現するためにフラットケーブル上のＶＤＯ信号伝送線路
の両隣の信号線をＧＮＤに接続して低インピーダンスに
している。こうすることで伝送線路のインピーダンスを
約８０オーム程度にすることが出来る。従って、図２の
他の第１の態様では５０オームであった抵抗２４は８０
オーム程度にする必要がある。しかし、この実施例は伝
送特性の安定性からみれば同軸ケーブルに比べ若干劣る
が、フラットケーブルを用いることによって安価にほぼ
満足できるインピーダンスマッチングが得られる。

【００３２】（第２の実施例）第２実施例の構成は図１
２，図１３に示す従来例と同様であるため、同一内容に
ついての説明は省略し、以下本発明による相異点につい
て記載する。図７に本発明による処理手順を示す。

【００３３】まず、レーザスローブ効率の測定を図８に
示すフローチャートの処理手順にて行う（Ｓ１００
１）。図８に移行して、マイクロプロセッサ１０１は画
像形成を行うのに最適なレーザ出力光量Ｐｒｅｆよりも
小さな所望の出力光量Ｐ１となるように、半導体レーザ
２０１のパッケージ内に配設されたフォトダイオードに
よりレーザ出力光量を検出しながらレーザ動作電流基準
データすなわちレーザ動作電流Ｉ１を設定する（Ｓ２０
０２→Ｓ２００３→Ｓ２００４→Ｓ２００２のループ処
理）。このとき、レーザ動作電流Ｉ１がレーザ許容動作
電流の上限値であるＩｏｐｍａｘに達しているにも拘わ
らず、レーザ出力光量がレーザ出力設定値Ｐ１に達しな
い場合、レーザが完全に劣化しているためマイクロプロ
セッサはレーザ寿命と判断し、表示器１０５にレーザ故
障を示すメッセージを表示後、装置を停止させる（Ｓ２
００１→Ｓ２００２→Ｓ２００３→Ｓ２００５→Ｓ２０
０６）。

【００３４】また、レーザ出力光量がレーザ出力設定値
Ｐ１をレーザ許容動作電流上限値Ｉｏｐｍａｘより小さ
な値で得られた場合には、その時のレーザ動作電流Ｉ１
をマイクロプロセッサ１０１に内蔵されているランダム
アクセスメモリ（ＲＡＭ）に記録する（Ｓ２００１→Ｓ
２００２→Ｓ２００７）。次にマイクロプロセッサ１０
１はレーザの出力光量が出力光量Ｐ１より大きく、かつ
画像形成を行うのに最適なレーザ出力光量Ｐｒｅｆ以下
である所望の出力光量Ｐ２となるようにレーザの出力光
量を検出しながら、レーザ動作電流Ｉ２を設定する（Ｓ
２００９→Ｓ２０１０→Ｓ２０１１→Ｓ２００９のルー
プ処理）。このとき、レーザ動作電流Ｉ２がレーザ許容
動作電流の上限値Ｉｏｐｍａｘに達しているにも拘わら
ず、レーザ光量出力が所望のレーザ出力光量Ｐ２に達し
ない場合は、レーザ動作電流Ｉｏｐｍａｘ時でのレーザ
出力光量を検出し、上記ＲＡＭにレーザ動作電流Ｉ２と
して上記レーザ許容動作電流の上限値Ｉｏｐｍａｘと、
検出したレーザ出力光量を出力光量Ｐ２として記録す
る。また、所望のレーザ出力光量Ｐ２がレーザ許容動作
電流上限値Ｉｏｐｍａｘ以下で得られた場合には、その
時のレーザ動作電流Ｉ２と所望のレーザ出力光量Ｐ２を
上記ＲＡＭに記録する（Ｓ２０１５）。

【００３５】そして、マイクロプロセッサ１０１のＲＡ
Ｍに記録されているレーザ動作電流Ｉ１，Ｉ２、レーザ
出力光量Ｐ２と所望のレーザ出力光量値Ｐ１より現在使
用中のレーザスローブ効率η

【００３６】

【数１】

【００３７】を計算する（Ｓ２０１６）。このとき、本
装置の動作状況下で要求されるレーザスローブ効率の規
定値ηｒｅｆは、画像形成を行うのに最適なレーザ出力
光量Ｐｒｅｆとレーザ許容動作電流上限値Ｉｏｐｍａｘ
より

【００３８】

【数２】

【００３９】として求められる。また、ピッチムラや濃
度ムラを発生しない限界までレーザ出力光量の低下を許
容できるスローブ効率限界値ηｌｉｍｉｔとしては、レ
ーザ出力光量の軽減係数をＫとすると

【００４０】

【数３】

【００４１】として求めることができる。なお、以上の
演算が図７のＳ１００２，Ｓ１００３で実行される。測
定したレーザスローブ効率ηが前述したスローブ効率規
定値ηｒｅｆとスローブ効率限界値ηｌｉｍｉｔに於
て、η≧ηｒｅｆであればレーザの使用状況は正常状態
であり、ηｒｅｆ＞η≧ηｌｉｍｉｔであればレーザの
交換時期であり、ηｌｉｍｉｔ＞ηであればレーザ寿命
であるとマイクロプロセッサ１０１はこの比較処理の結
果に基き、判断する。そして、レーザ交換時期であると
判断された場合、表示器１０５にレーザの交換時期に到
っていることを示すメッセージを表示し（Ｓ１００
５）、レーザが寿命であると判断された場合には、表示
器１０５にレーザ故障を示すメッセージ表示（Ｓ１００
６）後、装置を停止させる（Ｓ１００７）。

【００４２】第２実施例の他の第１の態様について図９
を用いて説明する。

【００４３】図９のＳ３００１のレーザスローブ効率の
測定処理は図８の処理手順と同様にして行なわれる。す
なわち、マイクロプロセッサ１０１は画像形成を行うの
に最適なレーザ出力光量Ｐｒｅｆよりも小さな所望の出
力光量Ｐ１となるように、半導体レーザ２０１のパッケ
ージ内に配設されたフォトダイオードによりレーザ出力
光量を検出しながらレーザ動作電流基準データすなわち
レーザ動作電流Ｉ１を設定する（Ｓ２００２→Ｓ２００
３→Ｓ２００４→Ｓ２００２のループ処理）。このと
き、レーザ動作電流Ｉ１がレーザ許容動作電流の上限値
であるＩｏｐｍａｘに達しているにも拘わらず、レーザ
出力光量がレーザ出力設定値Ｐ１に達しない場合、レー
ザが完全に劣化しているためマイクロプロセッサはレー
ザ寿命と判断し、表示器１０５にレーザ故障を示すメッ
セージを表示後、装置を停止させる（Ｓ２００１→Ｓ２
００２→Ｓ２００３→Ｓ２００５→Ｓ２００６）。

【００４４】また、レーザ出力光量がレーザ出力設定値
Ｐ１をレーザ許容動作電流上限値Ｉｏｐｍａｘより小さ
な値で得られた場合には、その時のレーザ動作電流Ｉ１
をマイクロプロセッサ１０１に内蔵されているランダム
アクセスメモリ（ＲＡＭ）に記録する（Ｓ２００１→Ｓ
２００２→Ｓ２００７）。次にマイクロプロセッサ１０
１はレーザの出力光量が出力光量Ｐ１より大きく、かつ
画像形成を行うのに最適なレーザ出力光量Ｐｒｅｆ以下
である所望の出力光量Ｐ２となるようにレーザの出力光
量を検出しながら、レーザ動作電流Ｉ２を設定する（Ｓ
２００９→Ｓ２０１０→Ｓ２０１１→Ｓ２００９のルー
プ処理）。このとき、レーザ動作電流Ｉ２がレーザ許容
動作電流の上限値Ｉｏｐｍａｘに達しているにも拘わら
ず、レーザ光量出力が所望のレーザ出力光量Ｐ２に達し
ない場合は、レーザ動作電流Ｉｏｐｍａｘ時でのレーザ
出力光量を検出し、上記ＲＡＭにレーザ動作電流Ｉ２と
して上記レーザ許容動作電流の上限値Ｉｏｐｍａｘと、
検出したレーザ出力光量を出力光量Ｐ２として記録す
る。また、所望のレーザ出力光量Ｐ２がレーザ許容動作
電流上限値Ｉｏｐｍａｘ以下で得られた場合には、その
時のレーザ動作電流Ｉ２と所望のレーザ出力光量Ｐ２を
上記ＲＡＭに記録する（Ｓ２０１５）。

【００４５】次に、マイクロプロセッサ１０１はＲＡＭ
に記録されているレーザ動作電流Ｉ１，Ｉ２、レーザ出
力光量Ｐ２と所望のレーザ出力光量値Ｐ１に基づき、現
在使用中のレーザスローブ効率を上述の数１により計算
する（Ｓ２０１６）。

【００４６】図９に戻り、マイクロプロセッサ１０１は
ピッチムラや濃度ムラを発生しない限界までレーザ出力
光量の低下を許容できるスローブ効率限界値ηｌｉｍｉ
ｔとして、レーザ出力光量の軽減係数をＫ、画像形成に
最適なレーザ出力光量をＰｒｅｆとすると、

【００４７】

【数４】

【００４８】により求める（Ｓ３００２）。

【００４９】ここで、レーザスローブ効率ηがスローブ
効率限界値ηｌｉｍｉｔに達するまでに、サービスマン
が顧客ユーザの設置場所まで到着することが可能なよう
に、推定経時変化よりスローブ効率限界値ηｌｉｍｉｔ
に対するスローブ効率ηのマージンをｘ％とすると、レ
ーザ交換時期に到っていることを示すためには、

【００５０】

【数５】

【００５１】であることが要求される。そして、上式の
右辺を比例定数としてＡと表すと、マイクロプロセッサ
１０１は測定したレーザスローブ効率ηとスローブ効率
限界値ηｌｉｍｉｔより、η≧Ａηｌｉｍｉｔであれば
レーザは正常状態であり、Ａηｌｉｍｉｔ＞η≧ηｌｉ
ｍｉｔであればレーザが交換時期に到っている状態であ
り、η＜ηｌｉｍｉｔであればレーザ寿命と判断する。

【００５２】その後、マイクロプロセッサ１０１はレー
ザの交換時期であると判断された場合は、表示器にレー
ザの交換時期に到っていることを示すメッセージを表示
する（Ｓ３００５）。また、レーザが寿命であると判断
された場合には、レーザ故障を示すメッセージを表示
（Ｓ３００６）後、装置を停止させる（Ｓ３００７）。

【００５３】第２実施例の他の第２の態様の回路構成を
図１１に示す。この例では、マイクロプロセッサ１０１
に不揮発性メモリ１０６とタイマ１０７が接続されてい
る。前記タイマは、装置の電源がオン（ＯＮ）されると
カウンタが動作もしくは電源オフ（ＯＦＦ）時のカウン
ト値より再動作し、一定間隔時間ΔＴ毎にレーザのスロ
ーブ効率を測定し、不揮発性メモリ１０６に記録するた
めのスローブ効率測定要求信号をマイクロプロセッサ１
０１に送信する。この前記スローブ効率測定要求信号の
出力はラッチ出力で、マイクロプロセッサ１０１の割り
込み要求端子に入力される。そして、マイクロプロセッ
サ１０１がプリントなどのシーケンス制御を行っている
場合には、割り込みが禁止がされているため前記スロー
ブ効率測定要求信号はイネーブル状態のまま保持され、
その後マイクロプロセッサ１０１が割り込み許可状態と
なると、前記スローブ効率測定要求信号が受信される。
第２実施例で述べたようにスローブ効率ηが測定・計算
されると、マイクロプロセッサ１０１は前記スローブ効
率ηを不揮発性メモリ１０６に記録し、スローブ効率測
定要求信号をリセットする。

【００５４】通常、レーザ劣化に対する自己診断は、プ
リント開始前もしくはプリント中の記録材搬送のための
搬送間隔中に実施される。以下図１０にこの自己診断手
順を示す。

【００５５】上述の第２実施例で述べたようにマイクロ
プロセッサ１０１が現在使用中のレーザスローブ効率η
および画像品質に問題を発生しない限界であるスローブ
効率限界値ηｌｉｍｉｔを測定・計算する（Ｓ４００
１）。そして、不揮発性メモリ１０６に記録されている
スローブ効率のうち一番最後に記録されているスローブ
効率ηＮとその１つ前に記録されているスローブ効率η
Ｎ−１を読みだし、スローブ効率変動率Δη／ΔＴ

【００５６】

【数６】

【００５７】を計算する。ここで、装置動作時において
測定したスローブ効率ηに対してΔＴ時間後の推定スロ
ーブ効率η′は前記スローブ効率変動率Δη／ΔＴを用
いて直線近似すると、

【００５８】

【数７】

【００５９】と表すことができる。そのためマイクロプ
ロセッサは、現在測定したスローブ効率ηのΔＴ時間後
推定されるスローブ効率η′がスローブ効率限界値ηｌ
ｉｍｉｔに到らなければ、レーザは正常状態であると判
断でき、スローブ効率限界値ηｌｉｍｉｔに到っていれ
ば、レーザの交換時期であると判断できる。また、前記
測定したスローブ効率ηがスローブ効率限界値ηｌｉｍ
ｉｔに達しているとレーザ故障と判断する。

【００６０】その後、マイクロプロセッサ１０１はレー
ザの交換時期であると判断された場合（Ｓ４００７）、
表示器１０５にレーザの交換時期に到っていることを示
すメッセージを表示する（Ｓ４００８）。また、レーザ
が寿命であると判断された場合は、表示器１０５にレー
ザ故障を示すメッセージを表示後、装置を停止させる。

【００６１】以上、説明したように、本実施例ではレー
ザのスローブ効率が図１６に示すように時間経過により
低下することと、一般的に温度依存性が小さいこと、か
つ図１７に示すように一定サージ電圧（図１７では１０
０Ｖ）を印加した場合に印加回数に比例して低下するこ
と、および図１８に示すようにサージ電圧の大きさに応
じて低下することに着目し、レーザのスローブ効率を測
定または予測することによりレーザの交換時期や寿命を
検出し、ユーザに報知する。

【００６２】（第３の実施例）第３の実施例の回路構成
を図１９に示す。上述した実施例と同様の箇所には同一
の符号を付している。この例では、マイクロプロセッサ
１０１に対して、スローブ効率要求回路１５０より送信
されるスローブ効率要求信号（ｈ）が接続されている。
図２０にスローブ効率要求回路１５０の回路図を示す。
スローブ効率要求回路１５０は不図示のコントローラ上
に配設されており、プルアップ抵抗１５０ｂとスイッチ
１５０ａで構成されている。スイッチ１５０ａは、出荷
検査時もしくはサービスマンがスローブ効率を測定した
い場合にオン（ＯＮ）し、通常はオフ（ＯＦＦ）とな
る。いま、スローブ効率を測定するためにスイッチ１５
０ａをＯＮすると、マイクロプロセッサ１０１の入力ポ
ートに接続されているスローブ効率要求信号（ｈ）が
“Ｌ”レベルとなる。これに対し通常のスイッチ１５０
ａは通常ＯＦＦであるため、スローブ効率要求信号
（ｈ）は“Ｈ”レベルである。すなわち、マイクロプロ
セッサ１０１はスイッチ１５０ａの動作に連動してレベ
ルが変化するスローブ効率要求信号（ｈ）が“Ｌ”レベ
ルとなった場合に、スローブ効率の測定が要求されてい
ると判断し、レーザのスローブ効率を測定し、測定した
スローブ効率を表示器１０５に表示する。以下、図２１
にマイクロプロセッサ１０１の処理手順を示し、図２１
を参照しながら説明する。

【００６３】マイクロプロセッサ１０１は、画像形成を
行うのに最適なレーザ出力光量Ｐｒｅｆより小さな所望
のレーザ出力光量Ｐ１となるように、半導体レーザ２０
１のパッケージ内に配設されたフォトダイオードにより
レーザ出力光量を検出しながらレーザ動作電流Ｉ１を設
定する（Ｓ５００１）。このとき、レーザ動作電流Ｉ１
がレーザ許容動作電流の上限値であるＩｏｐｍａｘに達
しているにも拘わらず、レーザ出力光量が所望のレーザ
出力光量値Ｐ１に達しない場合、レーザが完全に劣化し
ているため、マイクロプロセッサ１０１はレーザの寿命
と判断し、表示器１０５にレーザ故障を示すメッセージ
を表示後、装置を停止させる（Ｓ５００５→Ｓ５００
６）。また、レーザ出力光量が所望のレーザ出力光量値
Ｐ１を、レーザ許容動作電流の上限値であるＩｏｐｍａ
ｘより小さな値で得られた場合には、その時のレーザ動
作電流値Ｉ１をマイクロプロセッサ１０１に内蔵されて
いるＲＡＭに記録する（Ｓ５００７）。次にマイクロプ
ロセッサ１０１はレーザの出力光量が出力値Ｐ１より大
きく、かつ画像形成を行うのに最適なレーザ出力光量値
Ｐｒｅｆ以下である所望のレーザ出力光量Ｐ２となるよ
うに、レーザの出力光量を検出しながら、レーザ動作電
流Ｉ２を設定する（Ｓ５００８）。このとき、レーザ動
作電流Ｉ２がレーザ許容動作電流の上限値Ｉｏｐｍａｘ
に達しているにも拘わらず、レーザ出力光量が所望のレ
ーザ出力光量値Ｐ２に達しない場合は、レーザ動作電流
をレーザ許容動作電流の上限値Ｉｏｐｍａｘに設定して
（Ｓ５０１０→Ｓ５０１２）、このときのレーザ出力光
量を検出し（Ｓ５０１３）、ＲＡＭにレーザ動作電流Ｉ
２としてレーザ許容動作電流の上限値Ｉｏｐｍａｘと検
出したレーザ出力光量をＰ２として記録する（Ｓ５０１
４）。また、所望のレーザ出力光量Ｐ２がレーザ許容動
作電流の上限値Ｉｏｐｍａｘより小さな値で得られた場
合には、その時のレーザ動作電流Ｉ２と所望のレーザ出
力光量Ｐ２をＲＡＭに記録する（Ｓ５０１４，Ｓ５０１
５）。

【００６４】そして、マイクロプロセッサ１０１のＲＡ
Ｍに記録されているレーザ動作電流Ｉ１，Ｉ２とレーザ
出力光量Ｐ２および所望のレーザ出力光量値Ｐ１より現
在使用中のレーザスローブ効率η

【００６５】

【数８】

【００６６】を計算する（Ｓ５０１６）。

【００６７】ここで、表示器１０５には不図示の液晶パ
ネルが配設されており、マイクロプロセッサ１０１によ
り表示器駆動回路１０４を介して、装置の動作状況，環
境設定，エラー情報などを表示している。この液晶パネ
ルに上記測定・計算したスローブ効率ηの値を表示する
（Ｓ５０１７）。通常、レーザのスローブ効率はレーザ
のバラツキにより所定値の範囲内に納まっている。そこ
で、測定したスローブ効率が前記所定値の範囲を越えて
いれば、そのレーザは特性劣化を発生していると判断で
きる。

【００６８】以上説明したように、装置の出荷検査員や
サービスマンは容易にレーザのスローブ効率を確認する
ことで、レーザが特性劣化を起こしているか否かの判断
ができる。また、測定したスローブ効率を従来例で述べ
た画像形成シーケンスでプリントし、確認できるように
してもよい。

【００６９】第３の実施例の他の第１の態様を図２２に
示す。この例はマイクロプロセッサ１０１にＬＥＤ駆動
回路１６０が接続されている。またＬＥＤ駆動回路には
３つのＬＥＤが接続されている。マイクロプロセッサ１
０１はＬＥＤ駆動回路１０７にＬＥＤ１，ＬＥＤ２，Ｌ
ＥＤ３の点灯・消灯などを制御するＬＥＤ駆動制御信号
（ｉ）を送信し、ＬＥＤ駆動回路１６０は前記ＬＥＤ駆
動制御信号に従ってＬＥＤ１，ＬＥＤ２，ＬＥＤ３を駆
動する。

【００７０】装置に配設されているレーザ２０１のスロ
ーブ効率の測定は、プリント開始前もしくはプリント中
の記録材搬送のための搬送間隔中に実施される。以下、
この測定手順を図２３により説明する。

【００７１】マイクロプロセッサ１０１は、画像形成を
行うのに最適なレーザ出力光量Ｐｒｅｆより小さな所望
のレーザ出力光量Ｐ１となるように、半導体レーザ２０
１のパッケージ内に配設されたフォトダイオードにより
レーザ出力光量を検出しながらレーザ動作電流Ｉ１を設
定する（Ｓ６００１）。このとき、レーザ動作電流Ｉ１
がレーザ許容動作電流の上限値であるＩｏｐｍａｘに達
しているにも拘わらず、レーザ出力光量が所望のレーザ
出力光量Ｐ１に達しない場合、レーザが完全に劣化して
いるため、マイクロプロセッサ１０１はレーザの寿命と
判断し、ＬＥＤ３を点灯させ、装置を停止させる（Ｓ６
００６）。また、レーザ出力光量が所望のレーザ出力光
量値Ｐ１を、レーザ許容動作電流の上限値であるＩｏｐ
ｍａｘより小さな値で得られた場合には、その時のレー
ザ動作電流値Ｉ１をマイクロプロセッサ１０１に内蔵さ
れているＲＡＭに記録する（Ｓ６００７）。次にマイク
ロプロセッサ１０１はレーザの出力光量が出力値Ｐ１よ
り大きく、かつ画像形成を行うのに最適なレーザ出力光
量値Ｐｒｅｆ以下である所望のレーザ出力光量Ｐ２とな
るように、レーザの出力光量を検出しながら、レーザ動
作電流Ｉ２を設定する。このとき、レーザ動作電流Ｉ２
がレーザ許容動作電流の上限値Ｉｏｐｍａｘに達してい
るにも拘わらず、レーザ出力光量が所望のレーザ出力光
量値Ｐ２に達しない場合は、レーザ動作電流をレーザ許
容動作電流の上限値Ｉｏｐｍａｘに設定して（Ｓ６０１
２）、このときのレーザ出力光量を検出し、ＲＡＭにレ
ーザ動作電流Ｉ２としてレーザ許容動作電流の上限値Ｉ
ｏｐｍａｘと検出したレーザ出力光量をＰ２として記録
する（Ｓ６０１３→Ｓ６０１４）。また、所望のレーザ
出力光量Ｐ２がレーザ許容動作電流の上限値Ｉｏｐｍａ
ｘより小さな値で得られた場合には、その時のレーザ動
作電流Ｉ２と所望のレーザ出力光量Ｐ２をＲＡＭに記録
する（Ｓ６０１４，Ｓ６０１５）。

【００７２】そして、マイクロプロセッサ１０１のＲＡ
Ｍに記録されているレーザ動作電流Ｉ１，Ｉ２とレーザ
出力光量Ｐ２および所望のレーザ出力光量値Ｐ１より現
在使用中のレーザスローブ効率η

【００７３】

【数９】

【００７４】を計算する。

【００７５】ここで、レーザのスローブ効率のバラツ
キ、およびレーザの寿命に影響しない値を考慮してスロ
ーブ効率の低下を許容できるスライスレベルηｔｈが設
定してある。そこで、測定したスローブ効率ηの値がス
ライスレベルηｔｈより大きければレーザの特性劣化が
ないとマイクロプロセッサ１０１は判断し、ＬＥＤ１を
点灯させる（Ｓ６０１８）。また、測定したスローブ効
率ηがスライスレベルηｔｈ以下であれば、レーザの特
性劣化が発生しているもしくは経時変化によりスローブ
効率が低下しているとマイクロプロセッサ１０１は判断
しＬＥＤ２を点灯させる（Ｓ６０１９）。

【００７６】したがって、装置に配設されているＬＥＤ
を確認し、ＬＥＤ１が点灯していれば装置は正常状態で
あり、ＬＥＤ２が点灯していればレーザの特性劣化が発
生している、ＬＥＤ３が点灯していればレーザの寿命で
あると判断することができる。

【００７７】以上説明したように、装置の出荷検査員や
サービスマンはＬＥＤ１，ＬＥＤ２，ＬＥＤ３を確認す
ることで、容易にレーザが正常状態か、特性劣化を発生
しているか、寿命であるかを判断することができる。ま
た、スライスレベルηｔｈを複数個設定し、スローブ効
率の低下に応じて分類したＬＥＤを配設し、点灯させる
ことにより、スローブ効率低下の進行度を示す指標に用
いてもよい。

【００７８】第３の実施例の他の第２の態様を図２４に
示す。この例ではマイクロプロセッサ１０１に不揮発性
メモリ１７１とタイマ１７２が接続されている。タイマ
１７２は、装置の電源がＯＮされるとカウンタが動作も
しくは電源ＯＦＦ時のカウント値より再動作し、一定間
隔時間ΔＴ毎にレーザのスローブ効率ηを測定し、不揮
発性メモリ１７１に記録するためのスローブ効率測定要
求信号（Ｊ）をマイクロプロセッサ１０１に送信する。
このスローブ効率測定要求信号（Ｊ）の出力はラッチ出
力で、マイクロプロセッサ１０１の割り込み要求端子に
入力される。そして、マイクロプロセッサ１０１がプリ
ントなどのシーケンス制御を行っている場合には、割り
込みが禁止されているためスローブ効率測定要求信号
（Ｊ）はイネーブル状態のまま保持され、その後マイク
ロプロセッサ１０１が割り込み許可状態となると、スロ
ーブ効率測定要求信号（Ｊ）が受信され、上述の実施例
で述べたようにスローブ効率ηが測定・計算され、スロ
ーブ効率ηが不揮発性メモリ１７１に記録され、スロー
ブ効率測定要求信号（Ｊ）がリセットされる。

【００７９】また、マイクロプロセッサ１０１にはスロ
ーブ効率要求回路１７０が接続されており、スローブ効
率要求信号（ｈ）が入力される。スローブ効率測定要求
信号（ｈ）は第３実施例で述べたようにスイッチ１５０
ａをＯＮすることで、マイクロプロセッサ１０１にスロ
ーブ効率の測定結果を出力するように指令できる。そし
て、マイクロプロセッサ１０１が前記スローブ効率要求
信号（ｈ）を受信すると、不揮発性メモリ１７１に記録
されているスローブ効率を従来例と同様の画像形成シー
ケンスにしたがってプリントする。

【００８０】通常、工場では組立てよりスクリーニング
期間までのスローブ効率の測定結果が上述のプリント出
力によって確認できる。そして、前記スローブ効率の測
定結果の初期値に着目すると、所定の値の範囲内に収ま
っているべきものが、前記所定値より小さければ、特性
劣化を生じているレーザを装置に組み込んでしまったこ
とが判断できる。また、上記スローブ効率の最終値に着
目すると、装置の稼働時間に於けるスローブ効率の経時
変化はほとんどないはずである。そのため、スローブ効
率の初期値と最終値に変動がある場合はレーザの特性劣
化が生じていることを判断できる。さらに、上記スロー
ブ効率の測定結果を解析することで、どこで特性劣化を
発生したのか発生場所を一定周期時間ΔＴの累積時間よ
り推定することができる。

【００８１】（第４の実施例）図２５は本実施例のレー
ザ駆動回路の構成を示す。図２５において、３０１は電
子写真プロセスにおける露光手段たる半導体レーザであ
る。３０２，３０３はトランジスタ対であり、トランジ
スタ対と抵抗３０９，３１０，３１１，３１８とで差動
増幅回路を構成する。トランジスタ３０２のベースには
画像信号（ＶＤＯ＊）が入力される。トランジスタ３０
３のベースには抵抗３０４，３０５，３０６が接続され
ている。これら抵抗の内、抵抗３０６はトランジスタ３
０７のコレクタに接続されている。

【００８２】コンデンサ３２０はパスコンである。トラ
ンジスタ３０７がオフ時はトランジスタ３０３のベース
電位は＋２４Ｖ電源を抵抗３０４と３０５によって分圧
した値となる。トランジスタ３０７がオン時は抵抗３０
５と抵抗３０６が並列に接続された形となり、ベース電
位がトランジスタ３０７のオフ時に比べて低い値にな
る。トランジスタ３０２のベース電位がトランジスタ３
０３のベース電位より高い場合にはトランジスタ３０２
がオンしトランジスタ３０３はオフする。するとトラン
ジスタ３１２のベース電位がトランジスタ３１３のベー
ス電位より低くなるためにトランジスタ３１２はオフ
し、トランジスタ３１３がオンする。

【００８３】定電流源３１６からの電流はトランジスタ
３１２がオフしているために半導体レーザ３０１には流
れず、半導体レーザ３０１は発光しない。逆にトランジ
スタ３０２のベース電位がトランジスタ３０３のベース
電位より低い場合にレーザ３０１は発光する。ツェナー
ダイオード３１７はオン時のトランジスタ３１２、もし
くはトランジスタ３１３のベース電位を与えるものであ
り、コンデンサ３１９はパスコンである。抵抗３２１と
コンデンサ３２２はレーザに流れる電流の波形整形を行
うためのスナバ回路である。３２３，３２４，３２５は
トランジスタ３０２に入力される画像信号の電圧レベル
を決めるための抵抗である。３２６はマスク動作を行う
ために画像信号伝送線路に設けられたＯＲ（オア）回路
であり、マスク信号（ＭＳＫ）がＨＩＧＨ（ハイ）にな
ると画像信号のＨＩＧＨ／ＬＯＷ（ロー）に関わらずレ
ーザ電流が流れなくなる。３２７，３２８はプルアップ
抵抗である。３２９はレーザ駆動回路の制御を含むエン
ジン制御を行うシーケンスコントローラ、３３１はその
基幹をなすＣＰＵ、３３０は画像信号を形成するビデオ
コントローラである。

【００８４】図２６は第４実施例の動作を示すタイムチ
ャートである。

【００８５】図２６により、トランジスタ３０３のベー
ス電圧を強制発光信号（ＵＢＬ＊）に応じて、可変設定
され、レーザが強制的に点灯すること、および、マスク
信号（ＭＳＫ）に応じて、レーザ点灯が阻止されること
が判る。

【００８６】このように、トランジスタ対をなす差動増
幅回路を用いて、画像信号に応じたレーザ電流スイッチ
ングを行うレーザ駆動回路においてトランジスタのベー
ス電位を可変にし、画像信号に対するレーザ電流スイッ
チングのスライス電圧レベルを変えることによってレー
ザ強制発光を行うことにより、専用のレーザ強制発光回
路が不要となる。この結果、画像信号の伝送線路の構成
が簡単になり、デューティー変化の少ない安定した信号
伝送が可能となる。

【００８７】第３実施例の他の形態の回路構成を図２７
に示す。図２７において、４０１は電子写真プロセスの
露光手段として動作する半導体レーザ、４０２，４０３
はトランジスタ対であり、このトランジスタ対と抵抗７
０９，４１０，４１１，４１８とで差動増幅回路を構成
する。トランジスタ４０２のベースには画像信号（ＶＤ
Ｏ）が入力される。トランジスタ４０３のベースには抵
抗４０４，４０５，４０６が接続されており、これら抵
抗の内、抵抗４０６はトランジスタ４０７のコレクタに
接続されている。

【００８８】コンデンサ４２０はパスコンである。トラ
ンジスタ４０７がオフ時はトランジスタ４０３のベース
電位は＋２４Ｖ電源を抵抗４０４と抵抗４０５によって
分圧した値となるが、トランジスタ４０７がオン時は抵
抗４０５と抵抗４０６が並列に接続された形となり、ベ
ース電位がトランジスタ４０７のオフ時に比べて低い値
になる。トランジスタ４０２のベース電位がトランジス
タ４０３のベース電位より高い場合にはトランジスタ４
０２がオンしトランジスタ４０３はオフする。するとト
ランジスタ４１２のベース電位がトランジスタ４１３の
ベース電位より低くなるためにトランジスタ４１２はオ
フしトランジスタ４１３がオンする。

【００８９】定電流源４１６からの電流はトランジスタ
４１３がオンしているために半導体レーザ４０１に流
れ、レーザ４０１は発光する。逆にトランジスタ４０２
のベース電位がトランジスタ４０３のベース電位より低
い場合に半導体レーザ４０１は発光しない。ツェナーダ
イオード４１７はオン時のトランジスタ４１２、もしく
はトランジスタ４１３のベース電位を与えるものであ
り、コンデンサ４１９はパスコンである。抵抗４２１と
コンデンサ４２２はレーザに流れる電流の波形整形を行
うためのスナバ回路である。４２３，４２４，４２５は
トランジスタ４０２に入力される画像信号の電圧レベル
を決めるための抵抗である。４２６はマスク動作を行う
ために画像信号伝送線路に設けられたＯＲ回路であり、
強制発光信号（ＵＢＬ）がＨＩＧＨになると画像信号の
ＨＩＧＨ／ＬＯＷに関わらずレーザ電流が流れる。４２
７，４２８はプルアップ抵抗、４２９はレーザ駆動回路
の制御を含むエンジン制御を行うシーケンスコントロー
ラ、４３１はその基幹をなすＣＰＵ、３０は画像信号を
形成するビデオコントローラである。

【００９０】このような回路におけるトランジスタ４０
２のベース電圧およびトランジスタ４０３のベース電圧
の変化とレーザ点灯の有無の関係を図２８に示す。マス
ク信号（ＭＳＫ＊），強制発光信号（ＵＢＬ）に応じて
レーザ点灯が制御される点は図２６と同様である。

【００９１】

【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
レーザ電流スイッチング回路として用いる差動増幅回路
内のトランジスタ対のベース電位を可変にすることによ
り画像信号に対するレーザ電流スイッチングのスライス
電圧レベルを変える。このため、レーザのマスクや強制
発光もしくはそのいずれか一方を行うことにより、差動
増幅回路により実行することができる。これにより専用
のマスク回路、強制発光回路が不要となるので画像信号
の伝送線路の構成を簡単にし、デューティー変化の少な
い安定した信号伝送を可能とした。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明第１実施例の回路構成および基板構造を
示す構造図である。

【図２】本発明第１実施例の他の回路構成および基板構
造を示す構造図である。

【図３】本発明第１実施例のさらに他の回路構成および
基板構造を示す構造図である。

【図４】第１の従来例の回路構成および基板構造を示す
構造図である。

【図５】レーザビームプリンタの概略構造を示す斜視図
である。

【図６】各種信号の発生タイミングを示す波形図であ
る。

【図７】本発明第２実施例の処理手順を示すフローチャ
ートである。

【図８】図７の一部の処理の詳細を示すフローチャート
である。

【図９】本発明第２実施例の他の処理手順を示すフロー
チャートである。

【図１０】本発明第２実施例のさらに他の処理手順を示
すフローチャートである。

【図１１】図１０の処理手順を実行する回路の構成を示
すブロック図である。

【図１２】第２の従来例の概略構造を示す断面図であ
る。

【図１３】第２の従来例の回路構成を示すブロック図で
ある。

【図１４】レーザ動作電流の経時変化を示す特性図であ
る。

【図１５】レーザ出力光量の経時変化を示す特性図であ
る。

【図１６】スローブ効率の経時変化を示す特性図であ
る。

【図１７】サージ電圧印加回数と、スローブ効率の関係
を示す特性図である。

【図１８】サージ電圧と、スローブ効率の関係を示す特
性図である。

【図１９】第３実施例の回路構成を示すブロック図であ
る。

【図２０】スローブ効率要求回路の回路構成を示す回路
図である。

【図２１】第３実施例の処理手順を示すフローチャート
である。

【図２２】第３実施例の他の回路構成を示すブロック図
である。

【図２３】第３実施例のさらに他の処理手順を示すフロ
ーチャートである。

【図２４】第３実施例のさらに他の回路構成を示すブロ
ック図である。

【図２５】第４実施例におけるレーザ駆動回路の構成を
示す回路図である。

【図２６】図２５の回路の信号の発生タイミングを示す
タイミングチャートである。

【図２７】第４実施例における他のレーザ駆動回路の構
成を示す回路図である。

【図２８】図２６の回路の信号の発生タイミングを示す
タイミングチャートである。

【符号の説明】

１シーケンスコントローラ基板２ビデオコントローラ基板３レーザ（ダイオード）駆動回路基板４ＣＰＵ６レーザダイオード７アンドゲート８インバータ９オアゲート１０ピンフォトダイオード１１ＢＤ出力回路１２ポリゴンミラー１３光学レンズ１６感光ドラム３０１，４００１半導体レーザ３０２，３０３，４０２，４０３差動増幅回路を構成
するトランジスタ３１６，４１６定電流源３２９，４２９シーケンスコントローラ３３０，４３０ビデオコントローラ

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者成田泉東京都大田区下丸子３丁目30番２号キヤノン株式会社内 (72)発明者橘達人東京都大田区下丸子３丁目30番２号キヤノン株式会社内 (72)発明者草野昭久東京都大田区下丸子３丁目30番２号キヤノン株式会社内

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】画像信号に基づいてオンオフされるレー
ザダイオードのレーザ出力をポリゴンミラーで感光体上
を走査する静電写真プロセスによって画像を形成するレ
ーザビームプリンタにおいて、前記レーザダイオードを
オンオフするためのスイッチング回路を、トランジスタ
対を用いた差動増幅回路で構成し、前記トランジスタ対
の少なくともいずれか一方のトランジスタのベース電位
を可変にすることで前記画像信号に対するマスク処理お
よび／または強制発光処理を実行することを特徴とする
レーザビームプリンタ。