JPH06320800A - カラー画像形成装置 - Google Patents
カラー画像形成装置Info
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- JPH06320800A JPH06320800A JP5112729A JP11272993A JPH06320800A JP H06320800 A JPH06320800 A JP H06320800A JP 5112729 A JP5112729 A JP 5112729A JP 11272993 A JP11272993 A JP 11272993A JP H06320800 A JPH06320800 A JP H06320800A
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- laser diode
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Abstract
(57)【要約】
【目的】 レーザー発光素子の破壊と、画質の劣化を阻
止する。 【構成】 レーザー発光素子の温度および駆動電流の測
定値に応じて、駆動電流の制御、冷却ファンの風量制御
および画像形成シーケンス制御をマイクロプロセッサ回
路32で実行する。
止する。 【構成】 レーザー発光素子の温度および駆動電流の測
定値に応じて、駆動電流の制御、冷却ファンの風量制御
および画像形成シーケンス制御をマイクロプロセッサ回
路32で実行する。
Description
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、複数のレーザー発光素
子を用いて画像形成を行うカラー画像形成装置に関す
る。
子を用いて画像形成を行うカラー画像形成装置に関す
る。
【0002】
【従来の技術】従来この種の装置におけるレーザー発光
素子制御では、レーザー発光光量を安定化させるため
に、複数ある個々のレーザーダイオード素子ケース温度
を一定としなければならず、このためにレーザー素子に
電子冷凍素子である高価なペルチェ素子を用い、レーザ
ー点灯電流によるレーザーダイオードの昇温を制御し発
光光量の安定化を図っていた。
素子制御では、レーザー発光光量を安定化させるため
に、複数ある個々のレーザーダイオード素子ケース温度
を一定としなければならず、このためにレーザー素子に
電子冷凍素子である高価なペルチェ素子を用い、レーザ
ー点灯電流によるレーザーダイオードの昇温を制御し発
光光量の安定化を図っていた。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら上述従来
例では、個々のレーザーダイオード毎に高価なペルチェ
素子を複数用意しなければならず、さらにはこの複数の
ペルチェ素子を作動すべく大電力を供給する直流電源装
置をも用意する必要があり、本体装置価格に対し大きな
コストウェイトとを占め、本体装置価格の低減に大きな
障害となっていた。
例では、個々のレーザーダイオード毎に高価なペルチェ
素子を複数用意しなければならず、さらにはこの複数の
ペルチェ素子を作動すべく大電力を供給する直流電源装
置をも用意する必要があり、本体装置価格に対し大きな
コストウェイトとを占め、本体装置価格の低減に大きな
障害となっていた。
【0004】また、複数のペルチェ素子を使用しないで
個々のレーザー(ダイオード)発光素子の発光出力の安
定化を図るレーザーAPC機構が考案されているが、こ
のレーザーAPC機構は、レーザー発光素子の温度が上
昇するに従って、低下してしまうレーザー発光量を補正
すべく、更にレーザーダイオードの電流を増加させると
いう発散型制御機構を設けている。しかしながらの機構
の設置の故にレーザー発光素子温度つまり装置環境温度
が高くなるとレーザーダイオード電流はレーザーダイオ
ード素子の半導体素子定格上限を越える様になり、レー
ザーダイオード素子破壊を招き、結果としてカラー画像
形成装置の不良画像を発生させる大きな要因となってい
た。
個々のレーザー(ダイオード)発光素子の発光出力の安
定化を図るレーザーAPC機構が考案されているが、こ
のレーザーAPC機構は、レーザー発光素子の温度が上
昇するに従って、低下してしまうレーザー発光量を補正
すべく、更にレーザーダイオードの電流を増加させると
いう発散型制御機構を設けている。しかしながらの機構
の設置の故にレーザー発光素子温度つまり装置環境温度
が高くなるとレーザーダイオード電流はレーザーダイオ
ード素子の半導体素子定格上限を越える様になり、レー
ザーダイオード素子破壊を招き、結果としてカラー画像
形成装置の不良画像を発生させる大きな要因となってい
た。
【0005】そこで、本発明は、上述の点に鑑みて、レ
ーザー発光素子の破壊および不良画像の発生を阻止する
カラー画像形成装置を提供することを目的とする。
ーザー発光素子の破壊および不良画像の発生を阻止する
カラー画像形成装置を提供することを目的とする。
【0006】
【課題を解決するための手段】このような目的を達成す
るために、本発明は、複数の画像形成色毎にレーザー発
光素子を有し、個々のレーザー発光素子の発光量を検出
する事で各々の前記レーザー発光素子の発光光量安定化
を図る機構を有し、前記レーザー発光素子の冷却のため
に外気を取り入れる冷却ファンを搭載したカラー画像形
成装置において、前記レーザー素子の動作状態を該レー
ザー発光素子に流す電流値と該レーザー発光素子の周囲
温度とにより検知する検知手段と、当該検知結果に基づ
きレーザーダイオード動作が安全動作域にある事を監視
すると共に、画像形成シーケンス中、上記レーザー発光
素子の動作が安全動作域を逸脱すると判断した場合、
(a)安全動作域を逸脱すると判断したレーザー発光素
子の電流値をそれ以上増加しないように設定し、(b)
前記冷却ファン風量を増加させ、(c)続行している一
つの画像形成シーケンスを終了した時点で、続く画像形
成シーケンスを中断し、(d)前記レーザー発光素子の
動作が安全動作域内に戻った事を確認し、中断した画像
シーケンスを再開する、ように制御する制御手段とを具
えたことを特徴とする。
るために、本発明は、複数の画像形成色毎にレーザー発
光素子を有し、個々のレーザー発光素子の発光量を検出
する事で各々の前記レーザー発光素子の発光光量安定化
を図る機構を有し、前記レーザー発光素子の冷却のため
に外気を取り入れる冷却ファンを搭載したカラー画像形
成装置において、前記レーザー素子の動作状態を該レー
ザー発光素子に流す電流値と該レーザー発光素子の周囲
温度とにより検知する検知手段と、当該検知結果に基づ
きレーザーダイオード動作が安全動作域にある事を監視
すると共に、画像形成シーケンス中、上記レーザー発光
素子の動作が安全動作域を逸脱すると判断した場合、
(a)安全動作域を逸脱すると判断したレーザー発光素
子の電流値をそれ以上増加しないように設定し、(b)
前記冷却ファン風量を増加させ、(c)続行している一
つの画像形成シーケンスを終了した時点で、続く画像形
成シーケンスを中断し、(d)前記レーザー発光素子の
動作が安全動作域内に戻った事を確認し、中断した画像
シーケンスを再開する、ように制御する制御手段とを具
えたことを特徴とする。
【0007】
【作用】本発明では、レーザーダイオードの発光量を検
出し、この発光量変化をレーザーダイオード電流にフィ
ードバックし安定発光を維持する機構(APC方式)を
採用しながら、レーザー(ダイオード)発光素子の安全
動作領域を温度とレーザー発光素子の駆動電流で監視す
る。連続画像形成中においても、装置温度の変化により
レーザーダイオード素子温度が上りレーザーダイオード
の安全動作領域が犯され始めた時にはレーザー冷却ファ
ン風量を増加させるとともにレーザーAPC機構により
増加するレーザー点灯電流の電流増加を一時的に止め
る。これによって、レーザーダイオードの素子破壊を防
止するとともに不良画像形成を防止し、安定した画像形
成動作を高価なペルチェ素子無しに達成する事が可能と
なり、従来困難とされていた複数のレーザー発光素子を
有するカラー画像形成装置の装置コストを大幅に低減す
る事ができる。
出し、この発光量変化をレーザーダイオード電流にフィ
ードバックし安定発光を維持する機構(APC方式)を
採用しながら、レーザー(ダイオード)発光素子の安全
動作領域を温度とレーザー発光素子の駆動電流で監視す
る。連続画像形成中においても、装置温度の変化により
レーザーダイオード素子温度が上りレーザーダイオード
の安全動作領域が犯され始めた時にはレーザー冷却ファ
ン風量を増加させるとともにレーザーAPC機構により
増加するレーザー点灯電流の電流増加を一時的に止め
る。これによって、レーザーダイオードの素子破壊を防
止するとともに不良画像形成を防止し、安定した画像形
成動作を高価なペルチェ素子無しに達成する事が可能と
なり、従来困難とされていた複数のレーザー発光素子を
有するカラー画像形成装置の装置コストを大幅に低減す
る事ができる。
【0008】
【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。
に説明する。
【0009】〈実施例1〉図1ないし図3は本発明の第
1の実施例に関連する図であり、図1はレーザー素子冷
却機構の模式断面図、図2はレーザー素子制御回路の回
路図、図3はレーザーダイオードの発光出力の安定化を
図るレーザーAPC機構の説明図である。
1の実施例に関連する図であり、図1はレーザー素子冷
却機構の模式断面図、図2はレーザー素子制御回路の回
路図、図3はレーザーダイオードの発光出力の安定化を
図るレーザーAPC機構の説明図である。
【0010】図1において、1はマゼンタ(M)色の画
像を形成するためのMレーザーダイオード、2はシアン
(C)色の画像を形成するためのCレーザーダイオー
ド、3はイエロー(Y)色の画像を形成するためのYレ
ーザーダイオードである。4はブラック(BK)色の画
像を形成するためのBKレーザーダイオードである。5
はMレーザーダイオードをドライブするためのMレーザ
ードライブ回路である。6はCレーザーダイオードをド
ライブするためのCレーザードライブ回路である。7は
YレーザーダイオードをドライブするためのYレーザー
ドライブ回路である。8はBKレーザーダイオードをド
ライブするためのBKレーザードライブ回路である。9
は1〜4のレーザーダイオードおよび5〜8のレーザー
ダイオード回路を囲み装置外気の通路を作り出す通風ダ
クトである。10は外気を取り込み機外へ排気するため
の冷却ファン1、12は1〜4のレーザーダイオードか
らの作像レーザーを作像主走査方向へ走査するためのポ
リゴンミラーである。13はMレーザーダイオード、お
よびYレーザーダイオードからの作像レーザー光りを1
2のポリゴンミラーへ反射させるための反射ミラーであ
る。また図2において、1´〜4´は1〜4のレーザー
ダイオード内に組み込まれたレーザーダイオードの発光
光量を測定するためのモニタリングフォトダイオード、
25〜28はそれぞれ1〜4なるレーザーダイオードの
素子温度を測定するためのサーミスタである。
像を形成するためのMレーザーダイオード、2はシアン
(C)色の画像を形成するためのCレーザーダイオー
ド、3はイエロー(Y)色の画像を形成するためのYレ
ーザーダイオードである。4はブラック(BK)色の画
像を形成するためのBKレーザーダイオードである。5
はMレーザーダイオードをドライブするためのMレーザ
ードライブ回路である。6はCレーザーダイオードをド
ライブするためのCレーザードライブ回路である。7は
YレーザーダイオードをドライブするためのYレーザー
ドライブ回路である。8はBKレーザーダイオードをド
ライブするためのBKレーザードライブ回路である。9
は1〜4のレーザーダイオードおよび5〜8のレーザー
ダイオード回路を囲み装置外気の通路を作り出す通風ダ
クトである。10は外気を取り込み機外へ排気するため
の冷却ファン1、12は1〜4のレーザーダイオードか
らの作像レーザーを作像主走査方向へ走査するためのポ
リゴンミラーである。13はMレーザーダイオード、お
よびYレーザーダイオードからの作像レーザー光りを1
2のポリゴンミラーへ反射させるための反射ミラーであ
る。また図2において、1´〜4´は1〜4のレーザー
ダイオード内に組み込まれたレーザーダイオードの発光
光量を測定するためのモニタリングフォトダイオード、
25〜28はそれぞれ1〜4なるレーザーダイオードの
素子温度を測定するためのサーミスタである。
【0011】29は5〜8のレーザードライバは、回路
動作および装置本体の動作を制御するためマイクロプロ
セッサ(CPU)回路、30は5〜8のレーザーダイオ
ードドライブ回路からのサーミスタ信号およびレーザー
点灯バイアス電流制御電圧をA/D(アナログ/デジタ
ル)変換器31に時分割で印加するためのマルチプレク
サ回路(MPX)である。31はマルチプレクサ回路3
0からのアナログ信号をデジタル信号に変換するための
A/D変換器である。
動作および装置本体の動作を制御するためマイクロプロ
セッサ(CPU)回路、30は5〜8のレーザーダイオ
ードドライブ回路からのサーミスタ信号およびレーザー
点灯バイアス電流制御電圧をA/D(アナログ/デジタ
ル)変換器31に時分割で印加するためのマルチプレク
サ回路(MPX)である。31はマルチプレクサ回路3
0からのアナログ信号をデジタル信号に変換するための
A/D変換器である。
【0012】32は本発明の検知手段,制御手段として
動作するマイクロプロセッサ(CPU)回路であり、本
体装置の動作を司どり、25〜28サーミスタ信号およ
びレーザー点灯バイアス電流制御電圧を検知しその値に
よって11,12ファンモータ風量を制御する。また、
レーザー点灯バイアス電流制御電圧の増加を阻止すべく
一定なるバイアス電流制御電圧を発生するためのマイク
ロプロセッサ回路である。33は11,12のファンモ
ータ風量を制御するために32のマイクロプロセッサ回
路が発生するデジタル制御値をアナログ電圧に変換する
ためのD/A変換器である。34は11,12のファン
モータをドライブするためのモータドライバ回路、35
は32のマイクロプロセッサ回路が発生する装置本体制
御信号を保持、あるいは装置動作に必要なタイミング信
号を検出するためのI/O(入出力)ポート回路であ
る。
動作するマイクロプロセッサ(CPU)回路であり、本
体装置の動作を司どり、25〜28サーミスタ信号およ
びレーザー点灯バイアス電流制御電圧を検知しその値に
よって11,12ファンモータ風量を制御する。また、
レーザー点灯バイアス電流制御電圧の増加を阻止すべく
一定なるバイアス電流制御電圧を発生するためのマイク
ロプロセッサ回路である。33は11,12のファンモ
ータ風量を制御するために32のマイクロプロセッサ回
路が発生するデジタル制御値をアナログ電圧に変換する
ためのD/A変換器である。34は11,12のファン
モータをドライブするためのモータドライバ回路、35
は32のマイクロプロセッサ回路が発生する装置本体制
御信号を保持、あるいは装置動作に必要なタイミング信
号を検出するためのI/O(入出力)ポート回路であ
る。
【0013】41は4´のモニタリングフォトダイオー
ドからのレーザー発光光量に対応する光電流を光電圧に
変換するための電流電圧変換器、42はレーザー発光光
量サンプル期間のみレーザー発光光量に対応する光電圧
を接続するためのアナログスイッチ回路である。43は
42のアナログスイッチ回路からの光電圧一定時間保持
するためのホールドコンデンサ、44は43のホールド
コンデンサの保持電圧と基準電圧を比較するためのコン
パレータである。45はレーザーダイオードの規定光量
に対応するモニタリングダイオード出力値に相当する基
準電圧値を発生する第1基準電圧発生回路である。
ドからのレーザー発光光量に対応する光電流を光電圧に
変換するための電流電圧変換器、42はレーザー発光光
量サンプル期間のみレーザー発光光量に対応する光電圧
を接続するためのアナログスイッチ回路である。43は
42のアナログスイッチ回路からの光電圧一定時間保持
するためのホールドコンデンサ、44は43のホールド
コンデンサの保持電圧と基準電圧を比較するためのコン
パレータである。45はレーザーダイオードの規定光量
に対応するモニタリングダイオード出力値に相当する基
準電圧値を発生する第1基準電圧発生回路である。
【0014】46は44のコンパレータの応答速度を制
御するためのコンデンサ、47はレーザーダイオードの
規定光量に対応するレーザーダイオードバイアス電流を
発生するための第2基準電圧発生回路である。49は第
2基準電圧と44のコンパレータ出力を加算するための
加算器、50は加算器44の出力と32のマイクロプロ
セッサ回路が発生するバイアス電流制御電圧そしてレー
ザー電流停止を切り替えるためのアナログスイッチ回路
である。
御するためのコンデンサ、47はレーザーダイオードの
規定光量に対応するレーザーダイオードバイアス電流を
発生するための第2基準電圧発生回路である。49は第
2基準電圧と44のコンパレータ出力を加算するための
加算器、50は加算器44の出力と32のマイクロプロ
セッサ回路が発生するバイアス電流制御電圧そしてレー
ザー電流停止を切り替えるためのアナログスイッチ回路
である。
【0015】51はレーザーダイオードの一定バイアス
電流を生成するための電圧増幅器、52はレーザーダイ
オードの一定バイアス電流を生成するための電流制御ト
ランジスタである。53はレーザーダイオードの一定バ
イアス電流を生成するための電流検出抵抗、54は32
のマイクロプロセッサ回路が発生するバイアス電流制御
電圧を受けるためのバッファ回路である。55は56,
57のトランジスタスイッチング回路を動作させるため
のバイアス回路、56,57は画像信号によりレーザー
ダイオードを発光させるためのトランジスタスイッチン
グ回路、58は画像信号によりレーザーダイオードを発
光させるための動作電流源である。
電流を生成するための電圧増幅器、52はレーザーダイ
オードの一定バイアス電流を生成するための電流制御ト
ランジスタである。53はレーザーダイオードの一定バ
イアス電流を生成するための電流検出抵抗、54は32
のマイクロプロセッサ回路が発生するバイアス電流制御
電圧を受けるためのバッファ回路である。55は56,
57のトランジスタスイッチング回路を動作させるため
のバイアス回路、56,57は画像信号によりレーザー
ダイオードを発光させるためのトランジスタスイッチン
グ回路、58は画像信号によりレーザーダイオードを発
光させるための動作電流源である。
【0016】このような構成の動作を図2のレーザー素
子制御回路図、図3のレーザーダイオードの発光出力の
安定化を図るレーザーAPC機構説明図を参照しながら
説明する。
子制御回路図、図3のレーザーダイオードの発光出力の
安定化を図るレーザーAPC機構説明図を参照しながら
説明する。
【0017】本発明にて実施例したレーザーダイオード
発光光量を安定化させるためのレーザーAPC方式で
は、レーザーダイオードを点灯するためのレーザー点灯
電流を、固定値であり、かつ、画像信号によって断続さ
れる第1の電流(以下動作電流と記す)と、画像信号に
影響されないがレーザーダイオードの発光量、つまり、
モニタリングダイオードのモニター電流値によって増減
する第2の電流(以下バイアス電流と記す)とに分割
し、この動作電流とバイアス電流の加算値によりレーザ
ーダイオードを点灯させている。
発光光量を安定化させるためのレーザーAPC方式で
は、レーザーダイオードを点灯するためのレーザー点灯
電流を、固定値であり、かつ、画像信号によって断続さ
れる第1の電流(以下動作電流と記す)と、画像信号に
影響されないがレーザーダイオードの発光量、つまり、
モニタリングダイオードのモニター電流値によって増減
する第2の電流(以下バイアス電流と記す)とに分割
し、この動作電流とバイアス電流の加算値によりレーザ
ーダイオードを点灯させている。
【0018】レーザー発光域においてレーザー発光量は
レーザーダイオードに流す電流に比例するが、レーザー
ダイオード電流により発生するダイオード素子昇温のた
め、レーザー発光域しきい値が上昇し、その結果発光光
量は低下していく。レーザー発光光量を一定にするため
にはレーザーダイオード素子の昇温によるレーザー発光
しきい値の増加に対応してレーザー電流値を増加させる
ようにする。そのためにはレーザー発光光量をモニタダ
イオードで検知しモニタダイオードの検出電流変化をレ
ーザー電流に還元する。
レーザーダイオードに流す電流に比例するが、レーザー
ダイオード電流により発生するダイオード素子昇温のた
め、レーザー発光域しきい値が上昇し、その結果発光光
量は低下していく。レーザー発光光量を一定にするため
にはレーザーダイオード素子の昇温によるレーザー発光
しきい値の増加に対応してレーザー電流値を増加させる
ようにする。そのためにはレーザー発光光量をモニタダ
イオードで検知しモニタダイオードの検出電流変化をレ
ーザー電流に還元する。
【0019】本実施例ではモニタダイオード検出電流還
元を第2の電流(バイアス電流)に行い、しかもこの還
元を主走査非画像区間に一回、毎主走査に行う。このサ
ンプリング区間で決定されたバイアス電流値は次なるサ
ンプリングまでの間保持され、この一周期期間中レーザ
ーダイオードにはバイアス電流値と一定動作電流値の和
であるレーザー点灯電流が流れ一定光量が画像区間中に
得られる。
元を第2の電流(バイアス電流)に行い、しかもこの還
元を主走査非画像区間に一回、毎主走査に行う。このサ
ンプリング区間で決定されたバイアス電流値は次なるサ
ンプリングまでの間保持され、この一周期期間中レーザ
ーダイオードにはバイアス電流値と一定動作電流値の和
であるレーザー点灯電流が流れ一定光量が画像区間中に
得られる。
【0020】32のマイクロプロセッサ回路(以下CP
U)が本体作像動作を開始すると、32のCPUは5〜
8のレーザードライバ回路にレーザー点灯信号を出力す
る。レーザー点灯は50のアナログスイッチを第1状態
より第2状態に移す事で行われる。50のアナログスイ
ッチが第2状態になると、この時、4のレーザーダイオ
ードはまだ発光していないため4´のモニタフォトダイ
オードからの光電流は無く41の電流電圧変換器からの
出力も0Vである。またサンプリング期間中42のアナ
ログスイッチ回路出力および43のホールドコンデンサ
電圧も0Vである。
U)が本体作像動作を開始すると、32のCPUは5〜
8のレーザードライバ回路にレーザー点灯信号を出力す
る。レーザー点灯は50のアナログスイッチを第1状態
より第2状態に移す事で行われる。50のアナログスイ
ッチが第2状態になると、この時、4のレーザーダイオ
ードはまだ発光していないため4´のモニタフォトダイ
オードからの光電流は無く41の電流電圧変換器からの
出力も0Vである。またサンプリング期間中42のアナ
ログスイッチ回路出力および43のホールドコンデンサ
電圧も0Vである。
【0021】45の第1基準電圧発生回路の出力電圧は
4のレーザーダイオードが所望の規定光量で点灯したと
きに4´のモニタリングフォトダイオードが発生する光
電流を41の電流電圧変換器で変換した電圧に等しく設
定して有るので(例−0.5V程度)、44のコンパレ
ータ出力はプラス方向に立ち上がろうとする。この立ち
上り出力電圧は46のコンデンサの効果によりゆっくり
とプラス方向へ上昇する。
4のレーザーダイオードが所望の規定光量で点灯したと
きに4´のモニタリングフォトダイオードが発生する光
電流を41の電流電圧変換器で変換した電圧に等しく設
定して有るので(例−0.5V程度)、44のコンパレ
ータ出力はプラス方向に立ち上がろうとする。この立ち
上り出力電圧は46のコンデンサの効果によりゆっくり
とプラス方向へ上昇する。
【0022】47の第2基準電圧発生回路はレーザーダ
イオードの所望規定光量に対応するレーザーダイオード
バイアス電流分の対応電圧(例−0.3V程度)であ
り、49の加算器はプラス方向への上昇電圧とバイアス
電流分対応電圧を加算したプラス方向加算出力を生成す
る。50のアナログスイッチ回路を通過したプラス方向
加算出力は、51の電圧増幅器、52の電流制御トラン
ジスタ、53の電流検出抵抗、からなる電圧電流変換回
路に導かれる。
イオードの所望規定光量に対応するレーザーダイオード
バイアス電流分の対応電圧(例−0.3V程度)であ
り、49の加算器はプラス方向への上昇電圧とバイアス
電流分対応電圧を加算したプラス方向加算出力を生成す
る。50のアナログスイッチ回路を通過したプラス方向
加算出力は、51の電圧増幅器、52の電流制御トラン
ジスタ、53の電流検出抵抗、からなる電圧電流変換回
路に導かれる。
【0023】プラス方向に増加する加算出力はここで4
のレーザーダイオードを点灯する方向に増加する加算電
流となる。この増加電流により4のレーザーダイオード
は発光を始める発光光量に対応する光電流が4´のモニ
タフォトダイオード,42のアナログスイッチ,44の
コンパレータ,49の加算器,50のアナログスイッチ
回路,51の電圧増幅器,52の電流制御トランジス
タ,53の電流検出抵抗,からなる電圧電流変換回路を
通し4のレーザーダイオードの更なる光量増加そして4
´のモニタリングフォトダイオードの光出力増加となっ
て一巡する。
のレーザーダイオードを点灯する方向に増加する加算電
流となる。この増加電流により4のレーザーダイオード
は発光を始める発光光量に対応する光電流が4´のモニ
タフォトダイオード,42のアナログスイッチ,44の
コンパレータ,49の加算器,50のアナログスイッチ
回路,51の電圧増幅器,52の電流制御トランジス
タ,53の電流検出抵抗,からなる電圧電流変換回路を
通し4のレーザーダイオードの更なる光量増加そして4
´のモニタリングフォトダイオードの光出力増加となっ
て一巡する。
【0024】この一巡は42のアナログスイッチに印可
されるサンプルパルスがハイの区間すなわち1画像主走
査の非画像区間に行われ、非画像区間に続く画像区間で
はサンプルパルスがハイの時に決定されたレーザーダイ
オード点灯バイアス電流がほぼ持続する。上記に続いて
4のレーザーダイオードの電流増加は4´のモニタフォ
トダイオード出力、すなわち41の電流電圧変換器の出
力が45の第1基準電圧発生回路の出力電圧と等しくな
るまで続く。等しくなったときが所望の規定光量になっ
た時である。
されるサンプルパルスがハイの区間すなわち1画像主走
査の非画像区間に行われ、非画像区間に続く画像区間で
はサンプルパルスがハイの時に決定されたレーザーダイ
オード点灯バイアス電流がほぼ持続する。上記に続いて
4のレーザーダイオードの電流増加は4´のモニタフォ
トダイオード出力、すなわち41の電流電圧変換器の出
力が45の第1基準電圧発生回路の出力電圧と等しくな
るまで続く。等しくなったときが所望の規定光量になっ
た時である。
【0025】規定光量を保っている4のレーザーダイオ
ードの環境が変化し、例えば、装置環境温度が低下した
場合、今度は4のレーザーダイオードの光量が増加する
事により44のコンパレータ出力はマイナス方向にゆっ
くりと減少し49の加算器の出力も減少する。51の電
圧増幅器,52の電流制御トランジスタ,53の電流検
出抵抗,からなる電圧電流変換回路電流を減少させる。
結果として変化した環境下において所望の規定光量を維
持する事になる。
ードの環境が変化し、例えば、装置環境温度が低下した
場合、今度は4のレーザーダイオードの光量が増加する
事により44のコンパレータ出力はマイナス方向にゆっ
くりと減少し49の加算器の出力も減少する。51の電
圧増幅器,52の電流制御トランジスタ,53の電流検
出抵抗,からなる電圧電流変換回路電流を減少させる。
結果として変化した環境下において所望の規定光量を維
持する事になる。
【0026】1〜4のレーザーダイオードの環境温度は
レーザーダイオードに密接した25〜28のサーミスタ
の抵抗値に対応した電圧として、また51の電圧増幅
器,52の電流制御トランジスタ,53の電流検出抵
抗,からなる電圧電流変換回路の入力制御電圧は共に2
9のCPU回路に接続される。このレーザーダイオード
動作温度、レーザーダイオードバイアス電流値は30の
マルチプレクサ回路により時系列的に切り替えされ31
のA/D変換器に導かれ各アナログ信号値に対応したデ
ジタル信号データとして32のCPUにて装置本体の動
作に合わせて監視される。32のCPUの監視操作を図
4プログラムサブルーチンフローに示す。
レーザーダイオードに密接した25〜28のサーミスタ
の抵抗値に対応した電圧として、また51の電圧増幅
器,52の電流制御トランジスタ,53の電流検出抵
抗,からなる電圧電流変換回路の入力制御電圧は共に2
9のCPU回路に接続される。このレーザーダイオード
動作温度、レーザーダイオードバイアス電流値は30の
マルチプレクサ回路により時系列的に切り替えされ31
のA/D変換器に導かれ各アナログ信号値に対応したデ
ジタル信号データとして32のCPUにて装置本体の動
作に合わせて監視される。32のCPUの監視操作を図
4プログラムサブルーチンフローに示す。
【0027】32のCPUは本体制御のメインルーチン
から一定間隔タイマー割り込み信号により図4のプログ
ラムサブルーチンにはいる。32のCPUは30のマル
チプレクサ,31のA/D変換器を通し現像順序に従
い、5のマゼンタレーザードライバ回路,6のシアンレ
ーザードライバ回路,7のイエローレーザードライブ回
路,8のブラックレーザードライバ回路からバイアス電
流制御電圧とサーミスタ出力電圧を読み取り(S10)
以下、図4のフローに示す操作を発生する。すなわち、
32のCPUはサーミスタ温度測定によりレーザーダイ
オードの温度を算出し(S30)、算出結果を、33の
D/A変換器に冷却ファンの回転速度を与える直流電圧
値に対応した制御データとしてセットする。この操作で
温度状態に適したレーザー冷却ファン風量が得られる
(S30)。
から一定間隔タイマー割り込み信号により図4のプログ
ラムサブルーチンにはいる。32のCPUは30のマル
チプレクサ,31のA/D変換器を通し現像順序に従
い、5のマゼンタレーザードライバ回路,6のシアンレ
ーザードライバ回路,7のイエローレーザードライブ回
路,8のブラックレーザードライバ回路からバイアス電
流制御電圧とサーミスタ出力電圧を読み取り(S10)
以下、図4のフローに示す操作を発生する。すなわち、
32のCPUはサーミスタ温度測定によりレーザーダイ
オードの温度を算出し(S30)、算出結果を、33の
D/A変換器に冷却ファンの回転速度を与える直流電圧
値に対応した制御データとしてセットする。この操作で
温度状態に適したレーザー冷却ファン風量が得られる
(S30)。
【0028】次に32のCPUはサーミスタ出力電圧に
よるレーザーダイオードの絶対温度とレーザーダイオー
ドのバイアス電流制御電圧値についてのしきい値比較
(S40,S50)により、もし、測定温度が40℃を
越え、測定電流が50mAを越えた場合には、読み取っ
た(測定)バイアス電流制御電圧値に対応するデジタル
データをD/A変換器にセットし、レーザーダイオード
が消灯するタイミングにて50のアナログスイッチ回路
を“3”なるCPU制御の固定バイアスに切り替える
(S90〜S100)。レーザーAPC動作による移動
バイアス制御から固定バイアスに切り替えた事によりレ
ーザーダイオードの発光光量はゆっくり低下を始める。
このままの状態で作像を続けると固定バイアスとしたレ
ーザードライバの現像色が薄くなりミスプリントとなっ
てしまうので光量低下が大きくならない内にシーケンス
を中断しなければならない。
よるレーザーダイオードの絶対温度とレーザーダイオー
ドのバイアス電流制御電圧値についてのしきい値比較
(S40,S50)により、もし、測定温度が40℃を
越え、測定電流が50mAを越えた場合には、読み取っ
た(測定)バイアス電流制御電圧値に対応するデジタル
データをD/A変換器にセットし、レーザーダイオード
が消灯するタイミングにて50のアナログスイッチ回路
を“3”なるCPU制御の固定バイアスに切り替える
(S90〜S100)。レーザーAPC動作による移動
バイアス制御から固定バイアスに切り替えた事によりレ
ーザーダイオードの発光光量はゆっくり低下を始める。
このままの状態で作像を続けると固定バイアスとしたレ
ーザードライバの現像色が薄くなりミスプリントとなっ
てしまうので光量低下が大きくならない内にシーケンス
を中断しなければならない。
【0029】図4のサブルーチンフローでは固定バイア
スに切り替えた後、本体制御メインプログラムにミスプ
リントの発生しないタイミングで作像シーケンスを中断
させる“作像中断要求フラグ”を立て得て抜ける(S1
10)。本装置の作像シーケンスを司る本体メインプロ
グラムは上記レーザー環境監視サブルーチンによる“作
像中断要求フラグ”を検出し、ミスプリントが発生しな
いタイミング例えば連続プリントの場合はプリント枚数
が規定枚数に達していなくとも、プリント継続を現在プ
リント中の画像を書き込み完了した時点で中断し、環境
劣化を本装置の操作者に警告する。
スに切り替えた後、本体制御メインプログラムにミスプ
リントの発生しないタイミングで作像シーケンスを中断
させる“作像中断要求フラグ”を立て得て抜ける(S1
10)。本装置の作像シーケンスを司る本体メインプロ
グラムは上記レーザー環境監視サブルーチンによる“作
像中断要求フラグ”を検出し、ミスプリントが発生しな
いタイミング例えば連続プリントの場合はプリント枚数
が規定枚数に達していなくとも、プリント継続を現在プ
リント中の画像を書き込み完了した時点で中断し、環境
劣化を本装置の操作者に警告する。
【0030】本体装置はこの時点でスタンバイ状態に入
るが、32のCPUは本体制御のメインルーチンから一
定間隔タイマー割り込み信号により図4のプログラムサ
ブルーチンを定期的に実行し続ける。ここで装置本体は
プリント動作を停止しており、あるいはメインプログラ
ムにより本体操作パネルに表示された環境劣化の警告表
示により操作者が空調を入れる等の環境改善が成され環
境温度が下がった場合には図4のプログラムサブルーチ
ンにより“作像中断要求フラグ”が落とされ、更に50
のアナログスイッチ回路を“2”なるレーザーAPC動
作による移動バイアス制御に戻す。このフラグ消去を検
出したメインプログラムにより本体操作部上の環境警告
表示を消去すると共に本体作像シーケンスが再開され例
えば連続プリント指定枚数を完了すべく残りプリントの
作像を行う。
るが、32のCPUは本体制御のメインルーチンから一
定間隔タイマー割り込み信号により図4のプログラムサ
ブルーチンを定期的に実行し続ける。ここで装置本体は
プリント動作を停止しており、あるいはメインプログラ
ムにより本体操作パネルに表示された環境劣化の警告表
示により操作者が空調を入れる等の環境改善が成され環
境温度が下がった場合には図4のプログラムサブルーチ
ンにより“作像中断要求フラグ”が落とされ、更に50
のアナログスイッチ回路を“2”なるレーザーAPC動
作による移動バイアス制御に戻す。このフラグ消去を検
出したメインプログラムにより本体操作部上の環境警告
表示を消去すると共に本体作像シーケンスが再開され例
えば連続プリント指定枚数を完了すべく残りプリントの
作像を行う。
【0031】〈実施例2〉実施例1においては図2の4
9の加算器出力と32のマイクロプロセッサ回路が発生
する固定バイアス電流制御電圧そしてレーザー電流停止
を切り替えるための50のアナログスイッチ回路の切り
替えを32のマイクロプロセッサ回路によるバイアス電
流制御電圧とサーミスタ出力電圧の読み取りと判断によ
り行っていいるが、図5に示すようにレーザードライブ
回路自身上記切り替え回路をハードウェアとして設ける
ことも可能であり、むしろこのようにした場合の方が増
大するソフトウェアの負担を軽減することが可能とな
る。
9の加算器出力と32のマイクロプロセッサ回路が発生
する固定バイアス電流制御電圧そしてレーザー電流停止
を切り替えるための50のアナログスイッチ回路の切り
替えを32のマイクロプロセッサ回路によるバイアス電
流制御電圧とサーミスタ出力電圧の読み取りと判断によ
り行っていいるが、図5に示すようにレーザードライブ
回路自身上記切り替え回路をハードウェアとして設ける
ことも可能であり、むしろこのようにした場合の方が増
大するソフトウェアの負担を軽減することが可能とな
る。
【0032】〈実施例3〉実施例1においては図2の1
0,11の外気を取り込み、レーザーダイオードを冷却
し機外へ排気するための冷却ファンの風量制御を32の
CPU回路によるバイアス電流制御電圧とサーミスタ出
力電圧の読み取りと判断により算出する。次に算出結果
を33のD/A変換器に冷却ファンの回転速度を与える
直流電圧値に対応した制御データとしてセットする事で
実現していたが図6に示すようにレーザーダイオードの
温度に依って変化する49のレーザーダイオードバイア
ス電流制御電圧出力を増幅し、34のファンモータドラ
イブ回路に与えるようにハードウェアとして構成するこ
とも可能であり、むしろこのようにした場合の方が増大
するソフトウェアの負担を軽減することが可能となる。
0,11の外気を取り込み、レーザーダイオードを冷却
し機外へ排気するための冷却ファンの風量制御を32の
CPU回路によるバイアス電流制御電圧とサーミスタ出
力電圧の読み取りと判断により算出する。次に算出結果
を33のD/A変換器に冷却ファンの回転速度を与える
直流電圧値に対応した制御データとしてセットする事で
実現していたが図6に示すようにレーザーダイオードの
温度に依って変化する49のレーザーダイオードバイア
ス電流制御電圧出力を増幅し、34のファンモータドラ
イブ回路に与えるようにハードウェアとして構成するこ
とも可能であり、むしろこのようにした場合の方が増大
するソフトウェアの負担を軽減することが可能となる。
【0033】以上説明したように、上述の実施例では装
置環境温度がさらに高い方向に変化して行ったときにも
レーザーダイオードの規定光量を維持する収束動作は当
然続いて行く。なお、従来では環境温度が高くなればな
るほどレーザーダイオードに流れる電流は増加し続け、
ついにはレーザーダイオードの絶対最大規格をも越える
電流を流す可能性がある。例えば本装置の設置場所が暖
房装置に隣接し過ぎたり、直射日光を直に受ける密閉さ
れた部屋等、人間の活動にも支障がでるような環境下に
あった場合である。もちろんこのような環境は初めから
作られる物ではなく、気が付いた時には装置環境が上記
ひどい物になっていたと言うのが実際のところであろ
う。気が付いた時には既にレーザーダイオードは破損
し、修理するために余計な時間と費用を費やす。この事
は本装置の信頼性を著しく低下させてしまう大きな問題
である。
置環境温度がさらに高い方向に変化して行ったときにも
レーザーダイオードの規定光量を維持する収束動作は当
然続いて行く。なお、従来では環境温度が高くなればな
るほどレーザーダイオードに流れる電流は増加し続け、
ついにはレーザーダイオードの絶対最大規格をも越える
電流を流す可能性がある。例えば本装置の設置場所が暖
房装置に隣接し過ぎたり、直射日光を直に受ける密閉さ
れた部屋等、人間の活動にも支障がでるような環境下に
あった場合である。もちろんこのような環境は初めから
作られる物ではなく、気が付いた時には装置環境が上記
ひどい物になっていたと言うのが実際のところであろ
う。気が付いた時には既にレーザーダイオードは破損
し、修理するために余計な時間と費用を費やす。この事
は本装置の信頼性を著しく低下させてしまう大きな問題
である。
【0034】しかしながら本実施例ではレーザーダイオ
ードの発光量を検出し、この発光量変化をレーザーダイ
オード電流にフィードバックし安定発光を維持するレー
ザーAPC方式を採用し、レーザーダイオードの安全動
作領域をレーザーダイオード素子温度とレーザーダイオ
ード電流で監視する。連続画像形成中においても、装置
温度の変化によりレーザーダイオード素子温度が上りレ
ーザーダイオードの安全動作領域が犯され始めた時には
レーザー冷却ファン風量を増加させるとともにレーザー
APC機構により増加するレーザー点灯電流の電流増加
を止める事によって、レーザーダイオードの破壊を防止
すると共に不良画像形成を防止し安定した画像形成動作
を高価なペルチェ素子無しに達成する事が可能となり、
従来困難とされていた複数のレーザー発光素子を有する
カラー画像形成装置の装置コストを大幅に低減すること
ができる。
ードの発光量を検出し、この発光量変化をレーザーダイ
オード電流にフィードバックし安定発光を維持するレー
ザーAPC方式を採用し、レーザーダイオードの安全動
作領域をレーザーダイオード素子温度とレーザーダイオ
ード電流で監視する。連続画像形成中においても、装置
温度の変化によりレーザーダイオード素子温度が上りレ
ーザーダイオードの安全動作領域が犯され始めた時には
レーザー冷却ファン風量を増加させるとともにレーザー
APC機構により増加するレーザー点灯電流の電流増加
を止める事によって、レーザーダイオードの破壊を防止
すると共に不良画像形成を防止し安定した画像形成動作
を高価なペルチェ素子無しに達成する事が可能となり、
従来困難とされていた複数のレーザー発光素子を有する
カラー画像形成装置の装置コストを大幅に低減すること
ができる。
【0035】
【発明の効果】以上、説明したように本発明によれば、
廉価で画質の良いカラー画像形成装置を提供できるとい
う効果を奏する。
廉価で画質の良いカラー画像形成装置を提供できるとい
う効果を奏する。
【図1】本発明実施例の部分構造を示す模式断面図であ
る。
る。
【図2】本発明実施例の回路構成を示す回路図である。
【図3】レーザーダイオード発光光量とレーザーダイオ
ード点灯電流の関係を示す特性図である。
ード点灯電流の関係を示す特性図である。
【図4】マイクロプロセッサ(CPU)回路32の実行
する処理手順を示すフローチャートである。
する処理手順を示すフローチャートである。
【図5】他の実施例の回路構成を示す回路図である。
【図6】さらに他の実施例の回路構成を示す回路図であ
る。
る。
1 Mレーザーダイオード 2 Cレーザーダイオード 3 Yレーザーダイオード 4 BKレーザーダイオード 5 Mレーザードライブ回路 6 Cレーザードライブ回路 7 Yレーザードライブ回路 8 BKレーザードライブ回路 9 通風ダクト 10 冷却ファン1 11 冷却ファン2 12 ポリゴンミラー 13 反射ミラー 1〜4 モニタリングフォトダイオード 25〜28 サーミスタ 29 CPU回路 30 アナログマルチプレクサ回路 31 A/D変換器 32 マイクロプロセッサ(CPU)回路 33 D/A変換器 34 モータドライバ回路 35 I/Oポート回路 41 電流電圧変換器 42 アナログスイッチ回路 43 ホールドコンデンサ 44 コンパレータ 45 第1基準電圧発生回路 46 コンデンサ 47 第2基準電圧発生回路 49 加算器 50 アナログスイッチ回路 51 電圧増幅器 52 電流制御トランジスタ 53 電流検出抵抗 54 バッファ回路 55 バイアス回路 56,57 トランジスタスイッチング回路 58 動作電流源
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.5 識別記号 庁内整理番号 FI 技術表示箇所 G03G 15/01 112 A
Claims (1)
- 【請求項1】 複数の画像形成色毎にレーザー発光素子
を有し、個々のレーザー発光素子の発光量を検出する事
で各々の前記レーザー発光素子の発光光量安定化を図る
機構を有し、前記レーザー素子の冷却のために外気を取
り入れる冷却ファンを搭載したカラー画像形成装置にお
いて、 前記レーザー発光素子の動作状態を該レーザー発光素子
に流す電流値と該レーザー発光素子の周囲温度とにより
検知する検知手段と、 当該検知結果に基づきレーザーダイオード動作が安全動
作域にある事を監視すると共に、画像形成シーケンス
中、上記レーザー発光素子の動作が安全動作域を逸脱す
ると判断した場合、(a)安全動作域を逸脱すると判断
したレーザー発光素子の電流値をそれ以上増加しないよ
うに設定し、(b)前記冷却ファン風量を増加させ、
(c)続行している一つの画像形成シーケンスを終了し
た時点で、続く画像形成シーケンスを中断し、(d)前
記レーザー発光素子の動作が安全動作域内に戻った事を
確認し、中断した画像シーケンスを再開する、 ように制御する制御手段とを具えたことを特徴とするカ
ラー画像形成装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP5112729A JPH06320800A (ja) | 1993-05-14 | 1993-05-14 | カラー画像形成装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP5112729A JPH06320800A (ja) | 1993-05-14 | 1993-05-14 | カラー画像形成装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH06320800A true JPH06320800A (ja) | 1994-11-22 |
Family
ID=14594086
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP5112729A Pending JPH06320800A (ja) | 1993-05-14 | 1993-05-14 | カラー画像形成装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH06320800A (ja) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH0950214A (ja) * | 1995-08-10 | 1997-02-18 | Konica Corp | カラー画像形成装置 |
| US7706725B2 (en) | 2005-10-05 | 2010-04-27 | Sharp Kabushiki Kaisha | Full-color image forming apparatus having variable power light source |
| JP2019159262A (ja) * | 2018-03-16 | 2019-09-19 | コニカミノルタ株式会社 | 光走査装置、およびそれを備えた画像形成装置 |
-
1993
- 1993-05-14 JP JP5112729A patent/JPH06320800A/ja active Pending
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH0950214A (ja) * | 1995-08-10 | 1997-02-18 | Konica Corp | カラー画像形成装置 |
| US7706725B2 (en) | 2005-10-05 | 2010-04-27 | Sharp Kabushiki Kaisha | Full-color image forming apparatus having variable power light source |
| JP2019159262A (ja) * | 2018-03-16 | 2019-09-19 | コニカミノルタ株式会社 | 光走査装置、およびそれを備えた画像形成装置 |
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