JPH06302886A

JPH06302886A - 半導体レーザ駆動回路および半導体レーザ駆動電流制御方法

Info

Publication number: JPH06302886A
Application number: JP11412893A
Authority: JP
Inventors: Takayoshi Suzuki; 孝義鈴木; Yasumasa Asatani; 康正浅谷
Original assignee: Fuji Xerox Co Ltd
Current assignee: Fujifilm Business Innovation Corp
Priority date: 1993-04-16
Filing date: 1993-04-16
Publication date: 1994-10-28

Abstract

(57)【要約】【目的】感光体ドラムにレーザ光を照射して画像形成
する場合、中間調の画像を良好な階調性で得るための半
導体レーザ駆動回路および半導体レーザ駆動電流制御方
法を提供すること。【構成】使用最小光量（Ｐ_1T，Ｐ_1t）のレーザ光を感
光体ドラムに照射した時に形成される使用最小潜像電位
Ｖ₁と、使用最大光量（Ｐ_2T，Ｐ_2t）を照射した時に形
成される使用最大潜像電位Ｖ₂とを、現像バイアスレベ
ルＶ_G以上であって光量・潜像電位特性曲線の直線的変
化部分の範囲内に選定する。そして、感光体ドラムの表
面電位を検出して、使用最小潜像電位および使用最大潜
像電位が、それぞれ選定したＶ₁，Ｖ₂に保たれるよう
使用最小光量，使用最大光量を制御する。すると、レー
ザ光強度変調信号が中間調の画像信号であった場合、良
好な階調性が得られる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、レーザ光で照射される
感光体ドラムの潜像電位を、所定の範囲の電位にするた
めの半導体レーザ駆動回路および半導体レーザ駆動電流
制御方法に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】レーザ光を利用したプリンタでは、まず
感光体ドラムを一様な或る電位に帯電させておき、次に
レーザビームで照射して画像を描く。すると、照射され
た部分は、照射光量に応じて異なった電位となる（潜像
の形成）。潜像にトナーを付着させて現像し、用紙に転
写した後、定着する。

【０００３】このようなプリンタで、画像を鮮明にする
ためには、トナーの付着度合いを適切にしなければなら
ないが、そのためには潜像の電位のコントラストが適切
なものでなければならない。潜像電位は、前記したよう
に照射光量に応じて決まるから、照射光量が適切でなけ
ればならない。

【０００４】照射光量が不足すると、画像の背景に相当
する部分（地の部分）との電位差が少なく、画像は薄い
ものとなる。また、光量とそれによって形成される潜像
電位との関係を描いた光量・潜像電位特性曲線（Ｅ−Ｖ
曲線）の、傾きが小さい範囲での光量を照射すると、画
線が太くなり、文字などはつぶれてしまう。そこで、潜
像電位やＥ−Ｖ曲線の傾きを検出して、光量を適切な値
に制御することが考えられている（特開昭58−143356号
公報）。半導体レーザダイオードの光量は、それに流さ
れる電流（レーザ駆動電流）によって変化するから、最
終的にはレーザ駆動電流を制御することになる。なお、
半導体レーザの駆動電流の制御に関する他の文献として
は、例えば特開平３− 46383号公報がある。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】

（問題点）前記した従来技術（特開昭58−143356号公報
記載の技術）では、単純な白と黒とから成る２値画像を
描く場合にはよいが、白と黒との間に幾つかの階調を有
する中間調の画像を描く場合には、充分な階調性が得ら
れないという問題点があった。

【０００６】（問題点の説明）中間調の画像を描くに
は、或る光量から別の或る光量までの範囲で、レーザ光
の強度を階調に応じて変化させるわけであるが、単に電
位コントラストを充分にとりＥ−Ｖ曲線の傾きが所定範
囲になるようにするという前記技術では、階調に比例し
た潜像電位を得ることは出来なかった。そのため、充分
な階調性が得られなかった。

【０００７】

【課題を解決するための手段】前記課題を解決するた
め、本発明では、半導体レーザダイオードの光量を検出
する検出手段と、検出出力を所望値と比較する第１の比
較手段と、半導体レーザダイオードより光量を得るため
の駆動電流源として、レーザ特性曲線のレーザ発光領域
の範囲内に定められた使用最小光量Ｐ₁を出力せしめる
第１の電流を単独で流すよう制御される第１の電流源
と、前記第１の電流と合計して半導体レーザダイオード
に流される電流であってレーザ光強度変調信号によって
値が制御される第２の電流を流す第２の電流源とを具え
る半導体レーザ駆動回路において、レーザ光が照射され
る感光体ドラムの潜像電位を検出する表面電位計と、現
像バイアスレベルＶ_G以上であって光量・潜像電位特性
曲線の直線的変化部分の範囲内に選定された使用最小潜
像電位Ｖ₁，使用最大潜像電位Ｖ₂に相当する基準値を
提供する基準部と、前記表面電位計からの検出電位と前
記基準値とを比較する第２の比較手段とを具え、該第２
の比較手段の出力に応じて前記第１の電流および前記第
２の電流を制御することとした。

【０００８】また、本発明では、半導体レーザ駆動電流
制御方法を、現像バイアスレベルＶ_G以上であって光量
・潜像電位特性曲線の直線的変化部分の範囲内に使用最
小潜像電位Ｖ₁，使用最大潜像電位Ｖ₂を選定し、使用
最小光量Ｐ₁のレーザ光が照射された時に感光体ドラム
の表面電位が使用最小潜像電位Ｖ₁となり、使用最大光
量Ｐ₂のレーザ光が照射された時に使用最大潜像電位Ｖ
₂となるようレーザ駆動電流を制御するものとする。

【０００９】

【作用】使用最小光量Ｐ₁のレーザ光を感光体ドラ
ムに照射した時に形成される使用最小潜像電位Ｖ₁と、
使用最大光量Ｐ₂を照射した時に形成される使用最大潜
像電位Ｖ₂とを、現像バイアスレベルＶ_G以上であって
光量・潜像電位特性曲線の直線的変化部分の範囲内に選
定する。そして、感光体ドラムの表面電位を検出して、
使用最小潜像電位および使用最大潜像電位が、それぞれ
選定したＶ₁，Ｖ₂に保たれるよう使用最小光量Ｐ₁，
使用最大光量Ｐ₂を制御する。すると、レーザ光強度変
調信号が中間調の画像信号であった場合、良好な階調性
が得られる。

【００１０】

【実施例】以下、本発明の実施例を図面に基づいて詳細
に説明する。図１は、本発明の半導体レーザ駆動回路を
示す図である。１は半導体レーザダイオード、２は表面
電位計、３はレーザ光強度変調信号端子、４は乗算型Ｄ
Ａ変換器、５はディジタル入力端子、６はアナログ入力
端子、７，８は電流源、９はモニター用フォトダイオー
ド、１０，１１はＤＡ変換部、１２は増幅器、１３はコ
ントローラ、１４は比較部、１５は基準部である。

【００１１】半導体レーザダイオード１には、電流源７
の電流Ｉ_Bと電流源８の電流Ｉ_Aとの和の電流Ｉ_A＋Ｉ
_Bが流れる。電流Ｉ_AはＤＡ変換部１１によって制御さ
れ、電流Ｉ_Bは乗算型ＤＡ変換器４によって制御され
る。画像データがレーザ光強度変調信号として用いら
れ、電流Ｉ_Bが変化させられる。これにより、半導体レ
ーザダイオード１からの光量が変化させられる。

【００１２】ここで、図７によって半導体レーザダイオ
ードの光量特性について説明する。横軸はレーザ駆動電
流であり、縦軸は光量である。半導体レーザダイオード
の光量は、レーザ駆動電流によって変化する。また、同
じ電流を流していても、温度の変化によって変化する。
３９（Ｔ）は温度Ｔの時のレーザ特性曲線、３９（ｔ）
は温度ｔの時のレーザ特性曲線である。

【００１３】レーザ特性曲線は、自然放出光領域Ｌ₁と
レーザ発光領域Ｌ₂とから成る。自然放出光領域Ｌ
₁は、レーザ駆動電流が少なく、発光ダイオードと同程
度の光量しか出さない領域である。レーザ発光領域Ｌ₂
は、レーザ駆動電流が多く流され、レーザ発振による光
量が出る領域である。変曲点Ｃは、これら２つの領域の
境界を表している。

【００１４】半導体レーザダイオードを画像スキャナー
等の装置に搭載して使用する場合には、レーザ発光領域
Ｌ₂での光量を利用する。そのため、使用目的に沿っ
て、レーザ発光領域Ｌ₂内に使用最小光量Ｐ₁および使
用最大光量Ｐ₂を適宜設定し、その範囲の光量を、画像
信号に応じて出すようにしている。

【００１５】温度がＴの場合は、使用最小光量Ｐ₁を出
すのに必要な電流はＩ_1Tであり、使用最大光量Ｐ₂を出
すのに必要な電流はＩ_1T＋Ｉ_2Tである。温度が上昇して
ｔになると、レーザ特性曲線は３９（ｔ）になるから、
使用最小光量Ｐ₁を出すのには、レーザ駆動電流をＩ_1t
にしなければならないし、使用最大光量Ｐ₂を出すのに
はＩ_1t＋Ｉ_2tにしなければならない。光量の設定は、図
８で詳しく説明するが、モニター用フォトダイオード９
からの検出信号を基準部１５から提供される基準値と比
較しつつ行われる。基準部１５には種々の基準値が用意
されており、それらが、コントローラ１３からの指示に
より、必要に応じて提供される。

【００１６】図１に戻るが、半導体レーザダイオード１
から出た光は、感光体ドラムを照射する。図２は、感光
体ドラム周辺の構成を示す図である。符号は図１のもの
に対応し、２０はシリンダミラー、２１は感光体ドラ
ム、２２は現像器、２３は除電器、２４は用紙、２５は
転写帯電器、２６はクリーニングブレード、２７は除電
ランプ、２８は帯電器である。

【００１７】帯電器２８で表面が一様の電位に帯電さ
れ、レーザビームが照射されることにより、画像に応じ
た潜像電位が形成される。その電位を、表面電位計２が
検出する。現像器２２は、潜像にトナーを付着すること
により現像し、除電器２３は、転写し易いように、トナ
ーの感光体ドラム２１への付着力を弱める。転写帯電器
２５は、トナー像を用紙２４に転写する。クリーニング
ブレード２６は、感光体ドラム２１上に残存しているト
ナーを除去し、除電ランプ２７は残存電荷を除去する。

【００１８】再び図１に戻る。増幅器１２は、検出電位
を増幅するため必要に応じて挿設される。基準部１５
は、比較部１４にて検出電位と比較する基準値を提供す
る。コントローラ１３への信号は、必要に応じてディジ
タル化される。コントローラ１３は、データを処理した
り、構成要素の各部に制御信号を発する。例えば、電流
Ｉ_Aを設定する場合には、基準部１５に対しては、使用
最小光量Ｐ₁に対応した基準値を出すよう指示すると共
に、比較部１４やＤＡ変換部１１にそれぞれの動作を行
うよう指示する。使用最大光量Ｐ₂に対応した電流Ｉ_B
を設定する場合には、ＤＡ変換部１０が動作するよう指
示を出す。

【００１９】図３は、ＤＡ変換部１０，１１の構成を示
す図である。図３において、３０はディジタル値入力端
子、３１は制御信号入力端子、３２はデコーダ、３３は
上位ビット群ラッチ、３４は下位ビット群ラッチ、３５
は全ビットラッチ、３６はＤＡ変換器、３７は出力線で
ある。出力は、アナログ値である。そして、点線矢印は
制御信号を表し、実線矢印はデータを表している。

【００２０】ディジタル値入力端子３０は、コントロー
ラ１３から送られてくるデータ（ディジタル値）が入力
される端子であり、制御信号入力端子３１は、コントロ
ーラ１３から送られてくる制御信号が入力される端子で
ある。制御信号は、例えばラッチにデータを書き込めと
か、読み出せとかという信号であり、デコーダ３２は、
コントローラ１３からの信号がどのラッチへの制御信号
であるかを判別する。

【００２１】従って、上位ビット群ラッチ３３に書き込
めという信号であった場合には、ディジタル値入力端子
３０に入力されて来たデータは、上位ビット群ラッチ３
３に書き込まれる。下位ビット群ラッチ３４に書き込め
という信号であった場合には、ディジタル値入力端子３
０に入力されて来たデータは、下位ビット群ラッチ３４
に書き込まれる。

【００２２】ＤＡ変換器３６に入力されるデータは、全
ビットラッチ３５にラッチされるが、その全ビットを、
上位側の適宜定めた数のビットをひとまとめにした上位
ビット群と、残った下位のビットをひとまとめにした下
位ビット群とに分ける。例えば、全ビットが１０ビット
であった場合、上位側６ビットを上位ビット群とし、残
った下位側４ビットを下位ビット群とする。

【００２３】このように分ける理由は、電流を設定する
際、電流の粗調整と微調整とを可能にするためである。
最初、上位ビット群の値だけを与えることにより、粗調
整が出来る。その後、下位ビット群の値を与えることに
より、微調整が出来る。このようにすれば、短時間で設
定することが出来る。

【００２４】上位ビット群ラッチ３３は、上位ビット群
のビット数を収容し得る容量を有するラッチで構成さ
れ、下位ビット群ラッチ３４は、下位ビット群のビット
数を収容し得る容量を有するラッチで構成される。例え
ば、上位ビット群のビット数が６，下位ビット群のビッ
ト数が４であった場合、それぞれ８ビットの容量を有す
るラッチで構成することが出来る。

【００２５】図４は、乗算型ＤＡ変換器４の構成を示す
図である。符号は図１のものに対応し、４−１は重み付
け部、４−２は選択部、４−３は加算部、４−４は出力
端子、４−５はラッチである。ラッチ４−５は、必要に
応じて設けられる。重み付け部４−１は、アナログ入力
端子６からのアナログ入力に対して、複数種類の重み付
けをした値を生成する部分である。選択部４−２は、そ
の中から幾つかの値を選択して取り出す部分である。ど
のような選択をするかという信号は、ディジタル入力端
子５より入力される。加算部４−３は、選択された値を
加算する部分である。その加算値が、出力端子４−４よ
り出力される。

【００２６】図５は、本発明で使用する乗算型ＤＡ変換
器４の具体例を示す図である。符号は図４のものに対応
し、Ｓはスイッチング素子、Ｒは抵抗値を示している。
重み付け部４−１は、アナログ入力端子６から入力され
てくる電圧を、抵抗で分圧する幾つかの分圧回路から成
っている。分圧比は、適宜異ならせてある。例えば、最
も左側の分圧回路は２５５Ｒ：Ｒゆえ分圧比は１／２６
６、左側から２番目の分圧回路の分圧比は１／１２８、
左側から３番目の分圧回路の分圧比は１／６４、最も右
側の分圧回路の分圧比は１／２である。どのような分圧
比の分圧回路を構成しておくかは、幾つかの分圧回路か
らの出力を組み合わせれば、小さい値から大きい値まで
切れ目なく得ることが出来るようにするということを考
慮して決定される。

【００２７】選択部４−２は、一端が各分圧回路の分圧
点に接続され、他端が加算部４−３に接続されたスイッ
チング素子Ｓで構成される。従って、スイッチング素子
Ｓの数は、分圧回路と同じ数となる。

【００２８】ディジタル入力端子５から入力されるディ
ジタル値のビット数は、この例では８ビットと仮定して
いる。そのためディジタル入力端子５からは、８本の直
線がラッチ４−５との間に引かれている。クロックは、
ラッチのタイミングを取るためのものである。ディジタ
ル入力端子５へ入力される各ビットは、それぞれ各１つ
のスイッチング素子Ｓをオンまたはオフするよう伝達さ
れるから、スイッチング素子Ｓの数は、ディジタル入力
端子５から入力されるビット数と同じとされる。それゆ
え、重み付け部４−１の分圧回路の数も、該ビット数と
同じにされる。

【００２９】加算部４−３は、オペアンプと抵抗回路で
構成され、選択部４−２で選択された分圧値を合計す
る。これが、図１の電流源７の電流Ｉ_Bを設定する信号
となる。

【００３０】（光量設定）次に、使用最小光量Ｐ₁や使
用最大光量Ｐ₂を出すための、レーザ駆動電流の制御方
法について説明する。まず、使用最小光量Ｐ₁を出すよ
うに電流源８の電流Ｉ_Aを制御する方法の概要を説明す
る。この時には、電流源７の電流Ｉ_Bはゼロとしてお
く。それには、乗算型ＤＡ変換器４のディジタル入力端
子５およびアナログ入力端子６への入力を、共にゼロに
しておく。そして、モニター用フォトダイオード９で検
出されるモニタ電圧Ｖ_mが使用最小光量Ｐ₁に相当する
基準値に達しているかどうかを調べて、Ｉ_Aの大きさを
決める。

【００３１】使用最大光量Ｐ₂を出すように電流源７の
電流Ｉ_Bを制御する方法の概要は、次の通りである。Ｉ
_Aの値は、前記で制御した値に保ち、乗算型ＤＡ変換器
４のディジタル入力端子５にレーザ光強度変調信号の最
大値を入力する。そして、モニタ電圧Ｖ_mが使用最大光
量Ｐ₂に相当する基準値に達しているかどうかを調べ
て、Ｉ_Bの大きさを決める。

【００３２】図８は、以上のような本発明の半導体レー
ザ駆動電流制御方法の詳細を説明するフローチャートで
ある。ステップ１〜７までがＩ_Aの制御、ステップ８〜
１３までがＩ_Bの制御である。ステップ１…ＤＡ変換部１０，１１の値をリセットす
る。具体的には、図３の上位ビット群ラッチ３３，下位
ビット群ラッチ３４，全ビットラッチ３５の値を、全て
０にする。

【００３３】ステップ２…レーザ光強度変調信号端子３
から入力するレーザ光強度変調信号を、最小値（８ビッ
トの場合なら、００Ｈ）とする。ステップ３…ＤＡ変換部１１の上位ビット群ラッチ３３
の値を１だけ増加する。粗い単位で電流Ｉ_Aを変化さ
せ、粗調整をする。ステップ４…その状態で、モニタ電圧Ｖ_mを調べ、光量
が使用最小光量Ｐ₁以上となったかどうかチェックす
る。Ｐ₁以上となっていなければ、ステップ３に戻り、
更に電流を増加させる。

【００３４】ステップ５…もし、使用最小光量Ｐ₁以上
となった時には、粗い単位で目標値より行き過ぎている
から、ＤＡ変換部１１の上位ビット群の値を１つ減少さ
せて前回の値に戻す。ステップ６…今度は、ＤＡ変換部１１の下位ビット群ラ
ッチ３４の値を１つ増加させる。細かい単位で電流Ｉ_A
を変化させ、微調整をする。

【００３５】ステップ７…使用最小光量Ｐ₁以上になっ
たかどうかチェックする。ならなければ、ステップ６に
戻り、更に増加させる。Ｐ₁以上になれば、それでＩ_A
の制御を終了する。目標値との誤差は、微調整の１単位
量以下の大きさであるから、これでよしとする。

【００３６】ステップ８…レーザ光強度変調信号を、最
大値（８ビットの場合なら、ＦＦＨ）にする。ステップ９…ＤＡ変換部１０の上位ビット群ラッチ３３
の値を、１つ増加する（粗調整）。ステップ１０…光量が使用最大光量Ｐ₂以上となったか
どうかチェックする。なっていなければ、ステップ９へ
戻り、更に増加させる。

【００３７】ステップ１１…もし、使用最大光量Ｐ₂以
上となった時には、粗い単位で目標値より行き過ぎてい
るから、ＤＡ変換部１０の上位ビット群の値を１つ減少
させて前回の値に戻す。ステップ１２…ＤＡ変換部１０の下位ビット群ラッチ３
４の値を１つ増加させる（微調整）。

【００３８】ステップ１３…使用最大光量Ｐ₂以上にな
ったかどうかチェックする。ならなければ、ステップ１
２に戻り、更に増加させる。Ｐ₂以上になれば、それで
Ｉ_Bの制御を終了する。目標値との誤差は、微調整の１
単位量以下の大きさであるから、これでよしとする。

【００３９】（潜像電位設定）図６は、レーザ光量と潜
像電位との関係を示す図である。横軸は照射される光量
であり、右方に進むほど光量は大となる。縦軸は潜像電
位であり、下方に進むほど電位は高い。３７（Ｔ），３
７（ｔ）は、それぞれ温度がＴ，ｔの時の潜像電位曲線
である。これは、感光体材料によって異なる。Ｖ₀は初
期電位（例、−６００Ｖ）であり、図２の帯電器２８に
よって一様に帯電された時の電位である。Ｖ_Gは現像バ
イアスレベルであり、現像を良好に行うために必要な最
低電位である。従って、感光体ドラム２１上に描く画像
の電位は、現像バイアスレベルＶ_G以上（グラフではＶ
_Gより下方）となるようにしなければならない。

【００４０】使用最小潜像電位Ｖ₁は画像形成に使用す
る最小の電位であり、使用最大潜像電位Ｖ₂は画像形成
に使用する最大の電位である。階調の変化は、これら２
つの電位の間を分割することによって行われる。画像信
号の変化に比例して階調が変化するようにするために
は、潜像電位曲線の直線的変化部分３８を利用する必要
がある。直線的変化部分３８の範囲は、光量を僅かづつ
（ΔＰ）変化させながら、電位の変化（ΔＶ）を検出す
ることにより知ることが出来る。ΔＰを一定とした時、
ΔＶが略一定であれば、略直線的に変化している部分と
みることが出来る。

【００４１】使用最小潜像電位Ｖ₁，使用最大潜像電位
Ｖ₂は、現像バイアスレベルＶ_Gより大きく且つ直線的
変化部分３８の範囲内のなるべく隔たった値に選定す
る。使用最小潜像電位Ｖ₁を形成するための光量が、使
用最小光量Ｐ₁に対応し、使用最大潜像電位Ｖ₂を形成
するための光量が、使用最大光量Ｐ₂に対応することに
なる。前記した図８での光量設定は、実はこのようにし
て決められたＰ₁，Ｐ₂に設定される。潜像電位曲線が
３７（Ｔ）の時のＰ₁，Ｐ₂は、それぞれＰ_1T，Ｐ_2Tで
あり、３７（ｔ）の時のＰ₁，Ｐ₂は、それぞれＰ_1t，
Ｐ_2tである。中間調の画像信号の光量は、Ｐ_1T〜Ｐ
_2T（あるいはＰ_1t〜Ｐ_2t）の間で変化するが、その間は
直線的変化部分３８となっているため、潜像電位も画像
信号に比例して変化する。従って、階調性が良好とな
る。

【００４２】ところで、潜像電位曲線も温度に応じて変
化するから、使用最小潜像電位Ｖ₁，使用最大潜像電位
Ｖ₂が選定値に保たれるよう、時おり使用最小光量，使
用最大光量を修正してやる必要がある。即ち、図６の例
のように温度がＴからｔに変化した時には、使用最小光
量をＰ_1T→Ｐ_1tへ修正し、使用最大光量をＰ_2T→Ｐ_2tへ
修正してやる必要がある。そのためには、レーザ駆動電
流を制御し直す。その具体的手順を、図９，図１０に示
す。

【００４３】図９は、使用最小潜像電位Ｖ₁を生ずるた
めの半導体レーザ駆動電流制御方法を説明するフローチ
ャートである。ステップ１…図１のＤＡ変換部１１の下位ビット群ラッ
チ３４（図３参照）をリセットする。これにより、電流
Ｉ_Aの値が少し減少され、レーザ駆動電流が少し減少さ
れるわけであるが、温度変化を補償するために電流を制
御し直す場合、電流が前回制御した値に比べて大きく異
なるということは殆どないので、全ビットラッチ３５を
リセットして制御し直すのでなく、下位ビット群ラッチ
３４をリセットしたところから制御し直す。

【００４４】ステップ２…レーザ光強度変調信号を最小
値（例、８ビットの場合なら００Ｈ）にする。これが、
使用最小潜像電位Ｖ₁に対応する信号だからである。最
小値にすると、電流Ｉ_Bはゼロとされる。ステップ３…表面電位計２で検出された電位が、使用最
小潜像電位Ｖ₁以上になったかどうか調べる。ステップ４…なっていなければ、ＤＡ変換部１１の上位
ビット群ラッチ３３の値を１だけ増加する。即ち、粗調
整をする。ステップ５…使用最小潜像電位Ｖ₁以上になったかどう
か調べる。なっていなければ、ステップ４に戻る。

【００４５】ステップ６…使用最小潜像電位Ｖ₁以上に
なっていれば、ＤＡ変換部１１の上位ビット群ラッチ３
３の値を１だけ減ずる。この後、使用最小潜像電位Ｖ₁
より低い側から微調整によって接近するためである。ステップ７，８…ステップ３で使用最小潜像電位Ｖ₁以
上になっている時には、使用最小潜像電位Ｖ₁以下にな
るまで、上位ビット群ラッチ３３の値を下げ続ける。ステップ９，１０…検出電位が使用最小潜像電位Ｖ₁に
なるまで、ＤＡ変換部１１の下位ビット群ラッチ３４の
値を１づつ増加させる。このようにして、使用最小光量
が、使用最小潜像電位Ｖ₁を保つように修正される。

【００４６】図１０は、使用最大潜像電位Ｖ₂を生ずる
ための半導体レーザ駆動電流制御方法を説明するフロー
チャートである。これは、図９の修正を行った後に行
う。従って、電流Ｉ_Aは修正後の電流となっている。制
御方法は、図９と略同様であるので、ステップを追って
の説明は省略する。ただ、次の点で異なる。第１は、レ
ーザ光強度変調信号の値を、使用最大潜像電位Ｖ₂に対
応する信号である最大値（例、ＦＦＨ）にセットする点
である。第２は、ＤＡ変換部１１の値ではなくＤＡ変換
部１０の値を制御する点である。第３は、潜像電位の目
標値が、使用最小潜像電位Ｖ₁でなく使用最大潜像電位
Ｖ₂である点である。

【００４７】

【発明の効果】以上述べた如く、本発明によれば、使用
最小光量Ｐ₁のレーザ光を感光体ドラムに照射した時に
形成される使用最小潜像電位Ｖ₁と、使用最大光量Ｐ₂
を照射した時に形成される使用最大潜像電位Ｖ₂とを、
現像バイアスレベルＶ_G以上であって光量・潜像電位特
性曲線の直線的変化部分の範囲内に選定する。そして、
感光体ドラムの表面電位を検出して、使用最小潜像電位
および使用最大潜像電位が、直線的変化部分の選定した
Ｖ₁，Ｖ₂に保たれるよう使用最小光量Ｐ₁，使用最大
光量Ｐ₂を制御するので、レーザ光強度変調信号として
中間調の画像信号が与えられた場合でも、階調性の高い
潜像電位を得ることが出来る。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の半導体レーザ駆動回路を示す図

【図２】感光体ドラム周辺の構成を示す図

【図３】本発明の半導体レーザ駆動回路に使用するＤ
Ａ変換部の構成を示す図

【図４】乗算型ＤＡ変換器の構成を示す図

【図５】本発明で使用する乗算型ＤＡ変換器の具体例
を示す図

【図６】レーザ光量と潜像電位との関係を示す図

【図７】半導体レーザダイオードの特性を説明する図

【図８】光量設定のための半導体レーザ駆動電流制御
方法を説明するフローチャート

【図９】使用最小潜像電位Ｖ₁を生ずるための半導体
レーザ駆動電流制御方法を説明するフローチャート

【図１０】使用最大潜像電位Ｖ₂を生ずるための半導
体レーザ駆動電流制御方法を説明するフローチャート

【符号の説明】

１…半導体レーザダイオード、２…表面電位計、３…レ
ーザ光強度変調信号端子、４…乗算型ＤＡ変換器、４−
１…重み付け部、４−２…選択部、４−３…加算部、４
−４…出力端子、４−５…ラッチ、５…ディジタル入力
端子、６…アナログ入力端子、７，８…電流源、９…モ
ニター用フォトダイオード、１０，１１…ＤＡ変換部、
１２…増幅器、１３…コントローラ、１４…比較部、１
５…基準部、２０…シリンダミラー、２１…感光体ドラ
ム、２２…現像器、２３…除電器、２４…用紙、２５…
転写帯電器、２６…クリーニングブレード、２７…除電
ランプ、２８…帯電器、３０…ディジタル値入力端子、
３１…制御信号入力端子、３２…デコーダ、３３…上位
ビット群ラッチ、３４…下位ビット群ラッチ、３５…全
ビットラッチ、３６…ＤＡ変換器、３７（Ｔ₁），３７
（Ｔ₂）…潜像電位曲線、３８…直線的変化部分、３９
…レーザ光量特性曲線、Ｖ₁…使用最小潜像電位、Ｖ₂
…使用最大潜像電位、Ｖ_G…現像バイアスレベル、Ｓ…
スイッチング素子

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】半導体レーザダイオードの光量を検出す
る検出手段と、検出出力を所望値と比較する第１の比較
手段と、半導体レーザダイオードより光量を得るための
駆動電流源として、レーザ特性曲線のレーザ発光領域の
範囲内に定められた使用最小光量Ｐ₁を出力せしめる第
１の電流を単独で流すよう制御される第１の電流源と、
前記第１の電流と合計して半導体レーザダイオードに流
される電流であってレーザ光強度変調信号によって値が
制御される第２の電流を流す第２の電流源とを具える半
導体レーザ駆動回路において、レーザ光が照射される感光体ドラムの潜像電位を検出す
る表面電位計と、現像バイアスレベルＶ_G以上であって
光量・潜像電位特性曲線の直線的変化部分の範囲内に選
定された使用最小潜像電位Ｖ₁，使用最大潜像電位Ｖ₂
に相当する基準値を提供する基準部と、前記表面電位計
からの検出電位と前記基準値とを比較する第２の比較手
段とを具え、該第２の比較手段の出力に応じて前記第１
の電流および前記第２の電流を制御することを特徴とす
る半導体レーザ駆動回路。
【請求項２】現像バイアスレベルＶ_G以上であって光
量・潜像電位特性曲線の直線的変化部分の範囲内に使用
最小潜像電位Ｖ₁，使用最大潜像電位Ｖ₂を選定し、使
用最小光量Ｐ₁のレーザ光が照射された時に感光体ドラ
ムの表面電位が使用最小潜像電位Ｖ₁となり、使用最大
光量Ｐ₂のレーザ光が照射された時に使用最大潜像電位
Ｖ₂となるようレーザ駆動電流を制御することを特徴と
する半導体レーザ駆動電流制御方法。