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JP3139926B2 - Image forming apparatus and semiconductor laser controller - Google Patents
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JP3139926B2 - Image forming apparatus and semiconductor laser controller - Google Patents

Image forming apparatus and semiconductor laser controller

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JP3139926B2
JP3139926B2 JP06300823A JP30082394A JP3139926B2 JP 3139926 B2 JP3139926 B2 JP 3139926B2 JP 06300823 A JP06300823 A JP 06300823A JP 30082394 A JP30082394 A JP 30082394A JP 3139926 B2 JP3139926 B2 JP 3139926B2
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semiconductor laser
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light intensity
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Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【産業上の利用分野】この発明は、画像形成装置に係
り、特に、レーザプリンタ、デジタル複写機、ファクシ
ミリ等の画像形成装置に関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to an image forming apparatus, and more particularly, to an image forming apparatus such as a laser printer, a digital copying machine, and a facsimile.

【0002】[0002]

【従来の技術】レーザプリンタ及びデジタル複写機等の
画像形成装置においては、記録用光源として半導体レー
ザが最も多く利用されている。一般に、半導体レーザ
は、温度変化によってしきい値電流が変化し、これが原
因でレーザ光強度が変動してしまう問題がある。このた
め、温度変化が生じてもレーザ光強度が変動しないよう
にレーザ光強度の安定化が必要であるとされている。
2. Description of the Related Art In image forming apparatuses such as laser printers and digital copiers, semiconductor lasers are most often used as recording light sources. In general, a semiconductor laser has a problem that a threshold current changes due to a change in temperature, which causes a change in laser beam intensity. For this reason, it is said that laser light intensity must be stabilized so that the laser light intensity does not fluctuate even when a temperature change occurs.

【0003】また、中間調、或いは線画の画質向上(ス
ムージングとも言う。)を目的とした半導体レーザの多
値変調方式としては、パルス幅変調方式及びパルス強度
変調方式、更には、パルス幅変調とパルス強度変調を併
用した方式が提案されている。
[0003] Further, as a multi-level modulation method of a semiconductor laser for the purpose of improving the image quality of halftones or line drawings (also referred to as smoothing), there are a pulse width modulation method and a pulse intensity modulation method, and furthermore, a pulse width modulation method. A system using pulse intensity modulation has been proposed.

【0004】レーザ光強度の安定化と、レーザ強度変調
の両技術に関しては、特開平4−366657「レーザ
駆動装置」に開示されている。このレーザ駆動回路のレ
ーザ光強度安定化方式では、記録領域外で半導体レーザ
の光強度が検出され、この検出された検出信号に基づい
て半導体レーザの光強度安定化動作が実行される。即
ち、検出信号に基づいてレーザ駆動電流が補正され、こ
の補正レーザ駆動電流が保持され、保持されたレーザ駆
動電流に基づいて半導体レーザが発光されて画像が記録
されている。
A technique for stabilizing laser light intensity and a technique for modulating laser intensity are disclosed in Japanese Patent Application Laid-Open No. 4-366657 "Laser Driving Apparatus". In the laser light intensity stabilization method of the laser drive circuit, the light intensity of the semiconductor laser is detected outside the recording area, and the light intensity stabilization operation of the semiconductor laser is executed based on the detected detection signal. That is, the laser drive current is corrected based on the detection signal, the corrected laser drive current is held, and the semiconductor laser emits light based on the held laser drive current to record an image.

【0005】また、中間調を再現する為に、このレーザ
駆動回路のレーザ強度変調方式は、強度変調数に対応し
て、それぞれレーザ光強度安定化回路と、レーザドライ
ブ回路を備え、多値画像信号に基づいて、前記レーザド
ライブ回路を選択駆動する回路構成が採用されている。
In order to reproduce halftones, the laser intensity modulation method of this laser drive circuit has a laser light intensity stabilization circuit and a laser drive circuit corresponding to the number of intensity modulations, respectively. A circuit configuration for selectively driving the laser drive circuit based on a signal is employed.

【0006】[0006]

【発明が解決しようとする課題】このような従来のレー
ザ光強度安定化方式では、記録中にレーザ駆動電流が固
定されてしまうため、レーザのドループ特性(熱特性)
により記録中のレーザ光出力がわづかながら変化してし
まい、これにより記録画像の濃度が変動してしまう問題
がある。特に、中間調画像に於いては、記録中のレーザ
光出力の微小変動が画像濃度の変化に大きく影響すると
いう問題がある。
In such a conventional laser light intensity stabilizing method, the laser drive current is fixed during recording, and therefore, the droop characteristic (thermal characteristic) of the laser is fixed.
As a result, the laser beam output during recording changes while being noticed, which causes a problem that the density of the recorded image fluctuates. Particularly, in the case of a halftone image, there is a problem that a minute change in the laser beam output during recording greatly affects a change in image density.

【0007】また、中間調の再現において、パルス幅変
調方式では、記録速度の向上に伴い時間分解能が高くな
り、変調信号を生成する回路手段が複雑となる問題があ
る。更に、時間分解能を低下させるためにパルス強度変
調方式を採用すると、強度変調数に対応して、それぞれ
レーザ光強度安定化回路と、レーザドライブ回路を備え
る構成のため、レーザ強度変調数が多くなるほど、回路
規模が複雑になってしまう問題がある。
In reproducing halftones, the pulse width modulation method has a problem that the time resolution increases with an increase in recording speed, and circuit means for generating a modulation signal becomes complicated. Furthermore, if the pulse intensity modulation method is adopted to reduce the time resolution, the laser light intensity stabilizing circuit and the laser drive circuit are provided in correspondence with the intensity modulation numbers. However, there is a problem that the circuit scale becomes complicated.

【0008】この発明は、上述した事情に鑑みなされた
ものであって、記録中の半導体レーザの光強度を高精度
に安定化し、これにより画像濃度の安定化を図り、高画
質な画像を得る画像形成装置を提供することを目的とし
ている。
The present invention has been made in view of the above circumstances, and stabilizes the light intensity of a semiconductor laser during recording with high accuracy, thereby stabilizing the image density and obtaining a high-quality image. It is an object to provide an image forming apparatus.

【0009】また、この発明は、パルス幅変調、パルス
強度変調及びパルス幅変調とパルス強度変調とを併用し
た方式にあっても、回路規模の増加、或いは、複雑化を
招くことなく記録中の半導体レーザの光強度を高精度に
安定化し、これにより画像濃度の安定化を図り、高画質
な画像を得る画像形成装置を提供することを目的として
いる。
Further, the present invention provides a method for recording without increasing the circuit scale or complicating the pulse width modulation, the pulse intensity modulation, and the method using both the pulse width modulation and the pulse intensity modulation. It is an object of the present invention to provide an image forming apparatus which stabilizes the light intensity of a semiconductor laser with high accuracy, thereby stabilizing the image density, and obtaining a high quality image.

【0010】[0010]

【課題を解決するための手段】この発明によれば、像担
持体と、レーザビームを発生する半導体レーザと、前記
半導体レーザの光強度を検出して検出電流を発生する光
強度検出手段と、このレーザビームで前記像担持体を走
査して像担持体上に画像を形成する光学系と、入力され
た画像信号をアナログ量である電圧に変換し、カレント
ミラー回路を用いて前記電圧を制御電流信号である電流
に変換する制御電流信号生成手段と、前記光強度検出手
段からの検出信号と前記制御電流信号生成手段で生成さ
れる制御電流信号とが常に一定の割合となるように前記
半導体レーザの駆動電流を制御する駆動電流制御手段
と、を具備したことを特徴とする画像形成装置が提供さ
れる。
According to the present invention, an image carrier, a semiconductor laser for generating a laser beam, light intensity detecting means for detecting the light intensity of the semiconductor laser and generating a detection current, An optical system that scans the image carrier with the laser beam to form an image on the image carrier, converts an input image signal into a voltage that is an analog amount, and controls the voltage using a current mirror circuit. Control current signal generating means for converting the current into a current signal, and the semiconductor so that a detection signal from the light intensity detecting means and a control current signal generated by the control current signal generating means always have a constant ratio. An image forming apparatus comprising: a driving current control unit that controls a driving current of a laser.

【0011】また、この発明によれば、像担持体と、レ
ーザビームを発生する半導体レーザと、前記半導体レー
ザの光強度を検出して検出電流を発生する光強度検出手
段と、このレーザビームで前記像担持体を走査して像担
持体上に画像を形成する光学系と、入力された画像信号
をアナログ量である電圧に変換し、カレントミラー回路
を用いて前記電圧を制御電流信号である電流に変換する
制御電流信号生成手段と、前記制御電流信号をスイッチ
ングする制御電流信号スイッチング手段と、前記光強度
検出手段からの検出信号と前記スイッチングされた制御
電流信号とが常に一定の割合となるように前記半導体レ
ーザの駆動電流を制御する駆動電流制御手段と、を具備
したことを特徴とする画像形成装置が提供される。
Further, according to the present invention, an image carrier, a semiconductor laser for generating a laser beam, light intensity detecting means for detecting a light intensity of the semiconductor laser and generating a detection current, and An optical system that scans the image carrier to form an image on the image carrier, converts an input image signal into a voltage that is an analog amount, and uses a current mirror circuit to convert the voltage into a control current signal. Control current signal generating means for converting to a current; control current signal switching means for switching the control current signal; and a detection signal from the light intensity detection means and the switched control current signal always having a constant ratio. And a drive current control means for controlling the drive current of the semiconductor laser.

【0012】更に、この発明によれば、像担持体と、レ
ーザビームを発生する半導体レーザと、前記半導体レー
ザの光強度を検出して検出電流を発生する光強度検出手
段と、このレーザビームで前記像担持体を走査して像担
持体上に画像を形成する光学系と、複数の定電流回路の
中から入力される画像信号に応じた定電流回路を選択
し、定電流回路の出力を電圧変換した後、カレントミラ
ー回路に入力し、前記カレントミラー回路により前記電
圧を制御電流信号である電流に変換する制御電流信号生
成手段と、前記光強度検出手段からの検出信号と前記制
御電流信号生成手段で生成される制御電流信号とが常に
一定の割合となるように前記半導体レーザの駆動電流を
制御する駆動電流制御手段と、を具備したことを特徴と
する画像形成装置が提供される。
Further, according to the present invention, an image carrier, a semiconductor laser for generating a laser beam, light intensity detecting means for detecting a light intensity of the semiconductor laser and generating a detection current, and An optical system that scans the image carrier to form an image on the image carrier, and a constant current circuit corresponding to an input image signal from a plurality of constant current circuits is selected, and an output of the constant current circuit is selected. After the voltage is converted, the current is input to a current mirror circuit, the current mirror circuit converts the voltage into a current that is a control current signal, a control current signal generation unit, a detection signal from the light intensity detection unit, and the control current signal. And a drive current control means for controlling a drive current of the semiconductor laser so that the control current signal generated by the generation means always has a constant ratio. It is subjected.

【0013】更にまた、この発明によれば、像担持体
と、レーザビームを発生する半導体レーザと、前記半導
体レーザの光強度を検出して検出電流を発生する光強度
検出手段と、このレーザビームで前記像担持体を走査し
て像担持体上に画像を形成する光学系と、複数の定電流
回路の中から入力される画像信号に応じた定電流回路を
選択し、定電流回路の出力を電圧変換した後、カレント
ミラー回路に入力し、前記カレントミラー回路により前
記電圧を制御電流信号である電流に変換する制御電流信
号生成手段と、前記制御電流信号をスイッチングする制
御電流信号スイッチング手段と、前記光強度検出手段か
らの検出信号と前記スイッチングされた制御電流信号と
が常に一定の割合となるように前記半導体レーザの駆動
電流を制御する駆動電流制御手段と、を具備したことを
特徴とする画像形成装置が提供される。また、更に、こ
の発明によれば、入力される信号に応じてレーザビーム
を発生する半導体レーザと、この半導体レーザの光強度
を検出して検出電流を発生する光強度検出手段と、入力
された信号をアナログ量である電圧に変換し、カレント
ミラー回路を用いて前記電圧を制御電流である電流に変
換する制御電流信号生成手段と、前記光強度検出手段か
らの検出信号と前記制御電流信号生成手段で生成される
制御電流信号とが常に一定の割合となるように前記半導
体レーザの駆動電流を制御する駆動電流制御手段と、を
具備したことを特徴とする半導体レーザ制御装置が提供
される。
Still further, according to the present invention, an image carrier, a semiconductor laser for generating a laser beam, light intensity detecting means for detecting the light intensity of the semiconductor laser and generating a detection current, and the laser beam An optical system for scanning the image carrier to form an image on the image carrier, and a constant current circuit corresponding to an input image signal from a plurality of constant current circuits, and an output of the constant current circuit. After voltage conversion, the current is input to a current mirror circuit, control current signal generating means for converting the voltage into a current that is a control current signal by the current mirror circuit, control current signal switching means for switching the control current signal, Driving for controlling the driving current of the semiconductor laser so that the detection signal from the light intensity detecting means and the switched control current signal always have a constant ratio. Image forming apparatus is provided which is characterized by comprising a flow control means. Still further, according to the invention, a semiconductor laser that generates a laser beam in accordance with an input signal, a light intensity detection unit that detects a light intensity of the semiconductor laser and generates a detection current, and Control current signal generating means for converting a signal into a voltage which is an analog quantity, and converting the voltage into a current which is a control current using a current mirror circuit; a detection signal from the light intensity detecting means; A drive current control means for controlling a drive current of the semiconductor laser so that a control current signal generated by the means always has a constant ratio.

【0014】[0014]

【作用】本発明の画像形成装置によれば、入力された画
像信号をアナログ量である電圧に変換し、カレントミラ
ー回路を用いて前記電圧を制御電流信号である電流に変
換し、生成した制御電流信号と半導体レーザの出力の光
強度を検出する光出力検出手段からの検出信号とが常に
一定となるよう半導体レーザの駆動電流を制御すること
で、光強度検出手段の接合容量に影響されることなく、
高精度なパルス強度変調が可能となり、これにより画像
濃度の安定化が図れ高画質な中間調画像が得られる。
According to the image forming apparatus of the present invention, an input image signal is converted into a voltage which is an analog quantity, and the voltage is converted into a current which is a control current signal by using a current mirror circuit. By controlling the drive current of the semiconductor laser so that the current signal and the detection signal from the light output detection means for detecting the light intensity of the output of the semiconductor laser are always constant, the junction capacitance of the light intensity detection means is affected. Without
High-precision pulse intensity modulation becomes possible, whereby image density is stabilized and a high-quality halftone image is obtained.

【0015】また、本発明の画像形成装置によれば、入
力された画像信号をアナログ量である電圧に変換し、カ
レントミラー回路を用いて前記電圧を制御電流信号であ
る電流に変換し、生成した制御電流信号は、制御電流信
号スイッチング手段で、入力されるパルス幅変調信号に
同期してスイッチングされる。このスイッチングされた
制御電流信号に対して、半導体レーザの光強度を検出し
て検出電流を発生する光強度検出手段からの検出信号で
帰還をかけ、前記制御電流信号と前記検出信号の割合が
常時一定となるように半導体レーザの駆動電流を制御す
ることで、光強度検出手段の接合容量に影響されること
なく、高精度なパルス幅変調とパルス強度変調の併用方
式が可能となり、これにより画像濃度の安定化が図れ高
画質な中間調画像及び線画が得られる。
Further, according to the image forming apparatus of the present invention, the input image signal is converted into a voltage which is an analog quantity, and the voltage is converted into a current which is a control current signal by using a current mirror circuit. The control current signal is switched by the control current signal switching means in synchronization with the input pulse width modulation signal. The switching control current signal is fed back with a detection signal from a light intensity detection unit that detects the light intensity of the semiconductor laser and generates a detection current, so that the ratio of the control current signal to the detection signal is always constant. By controlling the drive current of the semiconductor laser so as to be constant, it is possible to use a high-precision pulse width modulation and pulse intensity modulation combined method without being affected by the junction capacitance of the light intensity detection means. The density can be stabilized, and a high-quality halftone image and line drawing can be obtained.

【0016】更に、本発明の画像形成装置によれば、2
階調、4階調のように低階調しか必要がない場合、複数
の定電流回路とカレントミラー回路で構成された半導体
レーザの光強度を変調するための制御電流信号を生成す
る制御電流信号生成手段において、画像信号に応じた定
電流回路を選択し、定電流回路の出力を電圧変換した
後、カレントミラー回路に入力し、前記カレントミラー
回路により前記電圧を制御電流信号である電流に変換す
る。そして、この制御電流信号に対して、半導体レーザ
の光強度を検出し検出電流を発生する光強度検出手段か
らの検出信号で帰還をかけ、前記制御電流信号と前記検
出信号の割合が常時一定となるように半導体レーザの駆
動電流を制御することで、光強度検出手段の接合容量に
影響されることなく、高精度なパルス幅変調が可能とな
り、これにより画像濃度の安定化が図れ、高画質な中間
調画像及び線画が得られる。
Further, according to the image forming apparatus of the present invention, 2
A control current signal for generating a control current signal for modulating the light intensity of a semiconductor laser composed of a plurality of constant current circuits and a current mirror circuit when only a low gradation such as a gradation or a gradation is required. The generating means selects a constant current circuit according to the image signal, converts the output of the constant current circuit into a voltage, inputs the voltage to a current mirror circuit, and converts the voltage into a current as a control current signal by the current mirror circuit. I do. Then, the control current signal is fed back with a detection signal from a light intensity detection unit that detects the light intensity of the semiconductor laser and generates a detection current, so that the ratio between the control current signal and the detection signal is always constant. By controlling the driving current of the semiconductor laser so that the pulse width modulation can be performed with high accuracy without being affected by the junction capacitance of the light intensity detecting means, the image density can be stabilized, and high image quality can be achieved. A halftone image and line drawing can be obtained.

【0017】更にまた、本発明の画像形成装置によれ
ば、2階調、4階調のように低階調しか必要がない場
合、複数の定電流回路とカレントミラー回路で構成され
た半導体レーザの光強度を変調するための制御電流信号
を生成する制御電流信号生成手段において、画像信号に
応じた定電流回路を選択し、定電流回路の出力を電圧変
換した後、カレントミラー回路に入力し、前記カレント
ミラー回路により前記電圧を制御電流信号である電流に
変換する。この制御電流信号は、制御電流信号スイッチ
ング手段で、入力されるパルス幅変調信号に同期してス
イッチングされる。このスイッチングされた制御電流信
号に対して、半導体レーザの光強度を検出して検出電流
を発生する光強度検出手段からの検出信号で帰還をか
け、前記制御電流信号と前記検出信号の割合が常時一定
となるように半導体レーザの駆動電流を制御すること
で、光強度検出手段の接合容量に影響されることなく、
高精度なパルス幅変調とパルス強度変調の併用方式が可
能となり、これにより画像濃度の安定化が図れ高画質な
中間調画像及び線画が得られる。
Furthermore, according to the image forming apparatus of the present invention, when only low gradations such as two gradations and four gradations are required, a semiconductor laser comprising a plurality of constant current circuits and a current mirror circuit In the control current signal generating means for generating a control current signal for modulating the light intensity of the light, a constant current circuit corresponding to the image signal is selected, the output of the constant current circuit is converted into a voltage, and then input to the current mirror circuit. The current mirror circuit converts the voltage into a current that is a control current signal. The control current signal is switched by the control current signal switching means in synchronization with the input pulse width modulation signal. The switching control current signal is fed back with a detection signal from a light intensity detection unit that detects the light intensity of the semiconductor laser and generates a detection current, so that the ratio of the control current signal to the detection signal is always constant. By controlling the drive current of the semiconductor laser to be constant, without being affected by the junction capacitance of the light intensity detection means,
It is possible to use a combination of high-precision pulse width modulation and pulse intensity modulation, thereby stabilizing the image density and obtaining high-quality halftone images and line drawings.

【0018】[0018]

【実施例】以下、この発明の一実施例に係る画像形成装
置を図面を参照して説明する。図2は、この発明の画像
形成装置としてのフルカラー記録装置の断面図を概略的
に示している。図2において、901は、静電潜像が形
成される像担持体としての感光体ドラムで、反時計方向
に回転される。感光体ドラム901の周囲には、感光体
ドラム901を帯電する帯電器902、感光体ドラム9
01を各々異なる現像剤で現像する第1の現像器90
9、第2の現像器910、第3の現像器911、及び第
4の現像器912、感光体ドラム901で現像された画
像が転写される転写材を支持する転写ドラム915、感
光体ドラム901に帯電した電荷をクリーニング前に除
電するクリーニング前除電器913、感光体ドラム90
1をクリーニングする感光体クリーナ914が配置され
ている。
DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS Hereinafter, an image forming apparatus according to an embodiment of the present invention will be described with reference to the drawings. FIG. 2 schematically shows a sectional view of a full-color recording apparatus as an image forming apparatus according to the present invention. In FIG. 2, reference numeral 901 denotes a photosensitive drum as an image carrier on which an electrostatic latent image is formed, and is rotated in a counterclockwise direction. A charger 902 for charging the photosensitive drum 901 and a photosensitive drum 9 are provided around the photosensitive drum 901.
Developing units 90 for developing the first and second developing devices 01 with different developers, respectively.
9, a second developing device 910, a third developing device 911, a fourth developing device 912, a transfer drum 915 supporting a transfer material onto which an image developed by the photosensitive drum 901 is transferred, and a photosensitive drum 901 Pre-cleaning static eliminator 913 that removes the charged electric charge before cleaning, the photosensitive drum 90
1 is disposed.

【0019】帯電器902と第1の現像器909の間に
は、図3に示すような半導体レーザ3からのレーザビー
ムを偏向走査するポリゴンミラー907、このポリゴン
ミラー907を回転させるポリゴンモータ(図示せ
ず)、偏向されたレーザビームを感光体ドラム901上
に結像させるFθレンズ955及びレーザビームを感光
体ドラム901に向けて反射するミラー905及び90
4からなる露光部903が設けられている。
A polygon mirror 907 for deflecting and scanning a laser beam from the semiconductor laser 3 as shown in FIG. 3 and a polygon motor for rotating the polygon mirror 907 (see FIG. 3) are provided between the charger 902 and the first developing unit 909. (Not shown), an Fθ lens 955 for forming an image of the deflected laser beam on the photosensitive drum 901 and mirrors 905 and 90 for reflecting the laser beam toward the photosensitive drum 901
4 is provided.

【0020】現像器909,910,911,912
は、それぞれ4色の異なるトナーにより感光体ドラム9
01上の静電潜像を現像するもので、例えば、第1の現
像器909には、マゼンタ、第2の現像器910には、
シアン、第3の現像器911には、イエロー、第4の現
像器912には、ブラックのトナーが現像剤として収納
され、これらから感光体ドラム901に供給される。
Developing units 909, 910, 911, 912
Is a photosensitive drum 9 made of four different toners.
For example, the first developing device 909 has magenta, and the second developing device 910 has
Cyan, third developer 911 contains yellow toner, and fourth developer 912 contains black toner as developer, and supplies them to the photosensitive drum 901.

【0021】帯電器902によりその表面を一様に帯電
された感光体ドラム901は、露光部903によって画
像信号により変調されたレーザビームで走査されて露光
され、静電潜像が形成される。この静電潜像は、前記画
像信号に対応した現像器909,910,911,91
2により現像され、現像された画像は、転写ドラム91
5に静電的に吸着された転写材に転写帯電器917によ
り順次転写される。感光体ドラム901上の未転写トナ
ーは、クリーニング前除電器913で除電された後、感
光体クリーニング914により清掃される。
The photosensitive drum 901 whose surface is uniformly charged by the charger 902 is scanned and exposed by a laser beam modulated by an image signal by an exposure unit 903 to form an electrostatic latent image. This electrostatic latent image is developed by developing units 909, 910, 911, 91 corresponding to the image signals.
2 is developed by the transfer drum 91
5 is sequentially transferred to a transfer material electrostatically attracted to the transfer member 5 by a transfer charger 917. The untransferred toner on the photosensitive drum 901 is removed by the pre-cleaning charge remover 913 and then removed by the photosensitive member cleaning 914.

【0022】一方、転写材としての用紙は、カセット9
23より給紙ローラ924で送り出され、レジストロー
ラ925で一旦整位される。そして、転写材は、転写ド
ラム915の吸着位置に対応した位置に設けられた吸着
ローラ926、吸着帯電器916に向けてレジストロー
ラ925で送られ、吸着帯電器916により転写ドラム
915上に静電的に吸着される。その後、前述のように
感光体ドラム901に対向する位置に設けられた転写帯
電器917により、感光体ドラム901上のカラートナ
ーが転写される。多色印字の場合は、前述の現像プロセ
ス、転写プロセスが最大4回まで繰り返される。そし
て、転写材は、分離部927により転写ドラム915か
ら分離され、搬送ベルト928,929、定着部930
を介してトレイ931に排出される。
On the other hand, paper as a transfer material is stored in a cassette 9
The sheet is sent out from the feed roller 23 by a feed roller 924, and is temporarily aligned by a registration roller 925. Then, the transfer material is sent by a registration roller 925 toward a suction roller 926 and a suction charger 916 provided at a position corresponding to a suction position of the transfer drum 915, and is electrostatically transferred onto the transfer drum 915 by the suction charger 916. Is adsorbed. After that, the color toner on the photosensitive drum 901 is transferred by the transfer charger 917 provided at the position facing the photosensitive drum 901 as described above. In the case of multicolor printing, the above-described development process and transfer process are repeated up to four times. Then, the transfer material is separated from the transfer drum 915 by the separation unit 927, and the conveyance belts 928, 929, the fixing unit 930
Is discharged to the tray 931 via the.

【0023】図3は、この発明の一実施例に係わる画像
形成装置に組み込まれる半導体レーザ制御回路のブロッ
ク図である。図3に於いて、半導体レーザ3は、駆動電
流制御手段2により電流駆動され、半導体レーザ3から
出力されるレーザビームは、コリメータレンズ953で
コリメートされてポリゴンミラー907に照射される。
ポリゴンミラー907は、レーザビームをfθレンズ9
55を介して像坦持体としての感光体ドラム901上を
走査するもので、図示しないポリゴンモータにより駆動
され、矢印方向に高速回転される。
FIG. 3 is a block diagram of a semiconductor laser control circuit incorporated in the image forming apparatus according to one embodiment of the present invention. In FIG. 3, the semiconductor laser 3 is current-driven by the drive current control means 2, and a laser beam output from the semiconductor laser 3 is collimated by a collimator lens 953 and irradiated on a polygon mirror 907.
The polygon mirror 907 transmits the laser beam to the fθ lens 9
The scanning is performed on a photosensitive drum 901 as an image carrier via 55, driven by a polygon motor (not shown), and rotated at a high speed in the direction of the arrow.

【0024】光強度検出手段4は、半導体レーザ3から
出力されるレーザビームを受光してレーザビームの光強
度を検出するもので、検出したレーザービームの光強度
に比例した電流Imを出力する。光強度検出手段4の出
力電流Imは、半導体レーザ3の駆動電流を制御する駆
動電流制御手段2に入力され、駆動電流制御手段2の他
の入力には、画像信号Dを入力して制御電流信号Icを
生成する制御電流信号生成手段1a (1b )の出力が入
力される。駆動電流制御手段2では、自動光強度制御
(Auto Power Control)が実行さ
れ、半導体レーザ3の光出力が安定化される。
The light intensity detecting means 4 receives the laser beam output from the semiconductor laser 3 and detects the light intensity of the laser beam, and outputs a current Im proportional to the detected light intensity of the laser beam. The output current Im of the light intensity detection means 4 is input to a drive current control means 2 for controlling the drive current of the semiconductor laser 3, and the other input of the drive current control means 2 receives an image signal D to control the control current. The output of the control current signal generating means 1a (1b) for generating the signal Ic is input. In the drive current control means 2, automatic light intensity control (Auto Power Control) is executed, and the light output of the semiconductor laser 3 is stabilized.

【0025】図3に示す半導体レーザ制御回路において
は、画像信号は、図1を参照して後に詳述する制御電流
信号生成手段1a(1b)に入力され、画像信号に応じ
た電流に変換され、この電流が制御電流信号Icとして
出力され、この制御電流信号Icは、駆動電流制御手段
2に入力される。また、駆動電流制御手段2で半導体レ
ーザ3の駆動電流が制御され、半導体レーザ3の光出力
を光強度検出手段4が受光し、検出信号Imが駆動電流
生後手段2に入力される。駆動電流制御手段2におい
て、前記制御電流信号Icと前記検出信号Imが、常に
一定の割合となるように半導体レーザ3の駆動電流が制
御されることとなる。半導体レーザ3の光出力の強度と
前記検出信号Imは、比例関係にあるため、前記駆動電
流を制御することで前記検出信号Imを操作できること
となる。即ち、半導体レーザ3から出力されるレーザビ
ームの光強度が変動すると、その変動量は、光強度検出
手段4で検出され、その出力電流Imとして駆動電流制
御手段2に入力される。このとき、制御電流信号Icと
光強度検出手段4の出力電流Imとの差電流に応じて、
駆動電流制御手段2の出力には、誤差eが発生する。こ
の誤差eが零になるように駆動電流制御手段2の駆動電
流が制御される。つまり、半導体レーザ3の光強度変動
が補償されるように駆動電流制御手段2の駆動電流が制
御されることになる。
In the semiconductor laser control circuit shown in FIG. 3, an image signal is input to control current signal generating means 1a (1b), which will be described later in detail with reference to FIG. 1, and is converted into a current corresponding to the image signal. This current is output as a control current signal Ic, and this control current signal Ic is input to the drive current control means 2. Further, the drive current of the semiconductor laser 3 is controlled by the drive current control means 2, the light output of the semiconductor laser 3 is received by the light intensity detection means 4, and the detection signal Im is input to the drive current generation means 2. In the drive current control means 2, the drive current of the semiconductor laser 3 is controlled so that the control current signal Ic and the detection signal Im always have a constant ratio. Since the intensity of the optical output of the semiconductor laser 3 is proportional to the detection signal Im, the detection signal Im can be operated by controlling the drive current. That is, when the light intensity of the laser beam output from the semiconductor laser 3 fluctuates, the amount of the fluctuation is detected by the light intensity detection means 4 and is input to the drive current control means 2 as its output current Im. At this time, according to the difference current between the control current signal Ic and the output current Im of the light intensity detection means 4,
An error e occurs in the output of the drive current control means 2. The drive current of the drive current control means 2 is controlled so that the error e becomes zero. That is, the drive current of the drive current control means 2 is controlled so that the light intensity fluctuation of the semiconductor laser 3 is compensated.

【0026】図1を参照して半導体レーザ制御の制御電
流信号生成手段の詳細を説明する。図1に示す回路図に
おいて、101は、デジタル信号をアナログ信号である
電圧値または電流値に変換する手段としてのデジタル/
アナログ変換器(以下D/Aと記す。)で、図1のおい
ては、電圧を出力する。カレントミラー回路102は、
同特性である2つのトランジスタTR11,12と、同
特性で、かつ、同じ抵抗値である2つの抵抗素子R1
1,12で構成され、制御電流信号生成手段1aは、上
記のD/A101とカレントミラー回路102で構成さ
れている。カレントミラー回路102は、抵抗素子R1
3、ダイオードD1を介し前述の駆動電流制御手段2に
接続されている。LD3は、前記半導体レーザ3に相当
し、PD4は、前記光強度検出手段4に相当するフォト
ダイオードを示している。
The control current signal generating means for controlling the semiconductor laser will be described in detail with reference to FIG. In the circuit diagram shown in FIG. 1, reference numeral 101 denotes a digital / digital converter for converting a digital signal into a voltage value or a current value which is an analog signal.
An analog converter (hereinafter referred to as D / A) outputs a voltage in FIG. The current mirror circuit 102
Two transistors TR11 and TR12 having the same characteristics and two resistance elements R1 having the same characteristics and the same resistance value.
The control current signal generating means 1a includes the D / A 101 and the current mirror circuit 102. The current mirror circuit 102 includes a resistor R1
3. It is connected to the drive current control means 2 via the diode D1. LD3 is equivalent to the semiconductor laser 3, and PD4 is a photodiode corresponding to the light intensity detecting means 4.

【0027】図1に示す回路においては、画像信号がD
/A101に入力され、D/A101で画像信号に対応
した電圧に変換される。変換された電圧は、トランジス
タTR11のコレクタ端子とベース端子、及びトランジ
スタTR12のベース端子に印加される。トランジスタ
R11のエミッタ端子には、D/A101から出力され
た電圧からトランジスタR11のベース・エミッタ間の
電圧降下分を差し引いた電圧Veが現れる。また、前述
したようにトランジスタTR11,12は、同特性であ
るからトランジスタTR12のエミッタ端子にも電圧V
eが現れる。よって、抵抗素子R11,12には、同量
の電流が流れることとなる。トランジスタのベース端子
に流れ込む電流は、微少であるため、コレクタ端子に流
れ込む電流量とエミッタ端子から流れ出る電流量は、等
しいと考えられ、抵抗素子R12を流れる電流が前述の
制御電流信号Icとなる。制御電流信号Icの流れる方
向は、駆動電流制御手段2からダイオードD1と抵抗素
子R13を介し、カレントミラー回路102のトランジ
スタTR12のコレクタ端子に流れ込む方向となる。こ
のように、デジタル信号である画像信号を駆動電流制御
手段2の制御電流信号Icに変換することができ、半導
体レーザ3のパルス強度変調を容易に実現することがで
きる。
In the circuit shown in FIG.
/ A101, and converted into a voltage corresponding to the image signal by the D / A101. The converted voltage is applied to the collector terminal and the base terminal of the transistor TR11 and the base terminal of the transistor TR12. At the emitter terminal of the transistor R11, there appears a voltage Ve obtained by subtracting the voltage drop between the base and the emitter of the transistor R11 from the voltage output from the D / A 101. Since the transistors TR11 and TR12 have the same characteristics as described above, the voltage V is also applied to the emitter terminal of the transistor TR12.
e appears. Therefore, the same amount of current flows through the resistance elements R11 and R12. Since the current flowing into the base terminal of the transistor is very small, the amount of current flowing into the collector terminal and the amount of current flowing out from the emitter terminal are considered to be equal, and the current flowing through the resistance element R12 becomes the above-described control current signal Ic. The direction in which the control current signal Ic flows is the direction in which the current flows from the drive current control means 2 to the collector terminal of the transistor TR12 of the current mirror circuit 102 via the diode D1 and the resistor R13. As described above, the image signal, which is a digital signal, can be converted into the control current signal Ic of the drive current control means 2, and the pulse intensity modulation of the semiconductor laser 3 can be easily realized.

【0028】図4には、駆動電流制御手段2の概念図、
図5には、駆動電流制御手段2のブロック図の一例が示
されている。図4に示された回路において、入力された
画像信号から生成された制御電流信号Icは、変調信号
として駆動電流制御手段2に入力され、抵抗素子Riを
介し、制御増幅部201に入力される。制御増幅部20
1は、演算増幅器202と補正増幅器203で構成され
ている。制御増幅部201の出力は、ドライブ部204
を介し、半導体レーザ(LD)3に接続されている。こ
の構成は、等価的に簡単な反転増幅器とみなすことがで
きる。また、帰還信号である検出信号Imは、制御ルー
プ内の遅延や光強度検出手段4の狭帯域特性により生じ
る位相余有の劣化を補正する補正増幅器203と、抵抗
素子Rcと容量性素子Ccで構成された補償回路205
で補償される。
FIG. 4 is a conceptual diagram of the drive current control means 2,
FIG. 5 shows an example of a block diagram of the drive current control means 2. In the circuit shown in FIG. 4, the control current signal Ic generated from the input image signal is input to the drive current control means 2 as a modulation signal, and is input to the control amplifier 201 via the resistance element Ri. . Control amplifier 20
1 comprises an operational amplifier 202 and a correction amplifier 203. The output of the control amplification unit 201 is
Is connected to the semiconductor laser (LD) 3 via the. This configuration can be equivalently regarded as a simple inverting amplifier. The detection signal Im, which is a feedback signal, includes a correction amplifier 203 that corrects a delay in a control loop and a deterioration in phase margin caused by a narrow band characteristic of the light intensity detection unit 4, a resistance element Rc, and a capacitance element Cc. Compensation circuit 205 configured
Is compensated for.

【0029】次に、具体的な補正動作について図4と図
5を参照して説明する。入力された変調信号は、電流か
ら電圧に変換するI−V変換回路206により電圧信号
に変換され、抵抗素子Riを介して制御増幅部201内
部の演算増幅器202の反転入力に入力される。また、
演算増幅器202の非反転入力には、基準電圧ref2
が抵抗素子Riを介して入力される。変調信号が入力さ
れていない場合、演算増幅器202の反転入力と非反転
入力の電位が等しく、ドライブ部204に流れ込む電流
量は、0に定められている。そのため、半導体レーザ
(LD)3に駆動電流は、流れないこととなる。従っ
て、光強度検出手段(PD)4からは、検出信号Imが
出力されないこととなる。
Next, a specific correction operation will be described with reference to FIGS. The input modulation signal is converted into a voltage signal by an IV conversion circuit 206 that converts a current into a voltage, and is input to an inverting input of an operational amplifier 202 inside the control amplification unit 201 via a resistance element Ri. Also,
The non-inverting input of the operational amplifier 202 has a reference voltage ref2
Is input via the resistance element Ri. When the modulation signal is not input, the potentials of the inverting input and the non-inverting input of the operational amplifier 202 are equal, and the amount of current flowing into the drive unit 204 is set to zero. Therefore, no drive current flows through the semiconductor laser (LD) 3. Therefore, the detection signal Im is not output from the light intensity detection means (PD) 4.

【0030】変調信号が入力された場合、演算増幅器2
02の非反転入力部に対して反転増幅部の電位が低くな
り、制御増幅部201は、反転増幅部の電位を上昇させ
るように電流値を調整し、ゲイン調整部GC1に電流を
供給することとなる。また、外部から入力するゲイン調
整電流信号LGA1は、電流から電圧に変換するI−V
変換回路207により電圧値に変換され、この電圧によ
りゲイン調整部GC1に供給された電流のゲインが調整
される。調整された電流は、ドライブ部204に入力さ
れ半導体レーザ(LD)3の駆動電流として出力され
る。
When the modulation signal is input, the operational amplifier 2
02, the potential of the inverting amplifying unit becomes lower than the non-inverting input unit of 02, the control amplifying unit 201 adjusts the current value so as to increase the potential of the inverting amplifying unit, and supplies the current to the gain adjusting unit GC1 Becomes The gain adjustment current signal LGA1 input from the outside is obtained by converting an electric current to a voltage into an I-V
The voltage is converted into a voltage value by the conversion circuit 207, and the gain of the current supplied to the gain adjustment unit GC1 is adjusted by the voltage. The adjusted current is input to the drive unit 204 and output as a drive current for the semiconductor laser (LD) 3.

【0031】尚、半導体レーザ(LD)3の駆動電流
は、抵抗素子R20での大まかに設定される。図5に示
す回路では、半導体レーザ3の素子に内蔵された光強度
検出手段4aからの出力を調整時のモニタに使用するプ
リモニタ検出回路212に入力し、外部接続している光
強度検出手段4bからの出力を演算増幅器201の反転
入力部に入力しているが、半導体レーザ3の素子に内蔵
された光強度検出手段4aからの出力を演算増幅器20
1の反転入力部に入力できることはいうまでもない。た
だし、その場合、プリモニタ検出回路212と光強度検
出手段4aとは、接続されない。また、半導体レーザ素
子に内蔵された光強度検出手段4aは、半導体レーザの
バックビームを検出し、半導体レーザ素子の外部に設け
る光強度検出手段4bは、半導体レーザのフロントビー
ムを検出するものである。
The driving current of the semiconductor laser (LD) 3 is roughly set by the resistor R20. In the circuit shown in FIG. 5, the output from the light intensity detecting means 4a incorporated in the element of the semiconductor laser 3 is input to a pre-monitor detecting circuit 212 used for monitoring during adjustment, and the light intensity detecting means 4b connected to the outside is used. Is input to the inverting input part of the operational amplifier 201, but the output from the light intensity detecting means 4a built in the element of the semiconductor laser 3 is output to the operational amplifier 20.
Needless to say, the input can be made to the inverting input unit 1. However, in that case, the pre-monitor detection circuit 212 and the light intensity detection means 4a are not connected. The light intensity detecting means 4a built in the semiconductor laser element detects the back beam of the semiconductor laser, and the light intensity detecting means 4b provided outside the semiconductor laser element detects the front beam of the semiconductor laser. .

【0032】光強度検出手段4bから出力される検出信
号Imにより、演算増幅部202の反転入力部の電位
は、高くなる方向に変化され、非反転入力部と同電位に
なるよう制御される。反転入力部の電位が非反転入力部
の電位を越えそうになると、検出信号Imが小さくなる
ようゲイン調整部GC1に流す電流が減少され、反転増
幅部の電位が低下される。電流制限部208は、抵抗素
子R21との組み合わせで半導体レーザ(LD)3の最
大駆動電流を設定する回路であって、半導体レーザ(L
D)3を破壊しないための保護回路として機能してい
る。異常検出部209は、正常に閉ループ帰還がかかっ
ているか、また、電流制限部208による駆動電流に制
限がかかっているか否かを検出し、外部に信号ST1,
ST2として知らせる機能を有している。電源監視部2
10は、電源電圧が正常に印加されているかを検出する
部分である。パワーセーブ部211は、半導体レーザ3
の制限が必要ない場合、駆動電流制御手段2の消費電力
を最小とするため、基準電圧生成部(図示しない)と異
常検出208以外の電流をカットする機能を有してい
る。
By the detection signal Im output from the light intensity detecting means 4b, the potential of the inverting input section of the operational amplifying section 202 is changed in a higher direction, and is controlled so as to have the same potential as the non-inverting input section. When the potential of the inverting input section is about to exceed the potential of the non-inverting input section, the current flowing to the gain adjusting section GC1 is reduced so that the detection signal Im becomes smaller, and the potential of the inverting amplifier section is reduced. The current limiting unit 208 is a circuit that sets the maximum drive current of the semiconductor laser (LD) 3 in combination with the resistance element R21.
D) It functions as a protection circuit for preventing 3 from being destroyed. The abnormality detection unit 209 detects whether the closed loop feedback is normally applied or not, and whether the drive current by the current limiting unit 208 is limited or not.
It has the function of notifying as ST2. Power monitoring unit 2
Reference numeral 10 denotes a portion for detecting whether the power supply voltage is normally applied. The power save unit 211 is provided for the semiconductor laser 3
In the case where it is not necessary to limit the power consumption of the driving current control unit 2, a function other than the reference voltage generation unit (not shown) and the abnormality detection 208 is cut off in order to minimize the power consumption.

【0033】次に図6から図13を参照して画像形成装
置に組み込まれる半導体レーザ制御の制御電流信号生成
手段のこの発明の他の実施例を説明する。図6は、この
発明の画像形成装置に組み込まれる制御電流信号生成手
段の他の電気回路図を示している。図6に示す回路で
は、D/A101と、同特性である2つのトランジスタ
TR11,12と同特性で、かつ、同じ抵抗値である2
つの抵抗素子R11,12とからなるカレントミラー1
02で構成される制御電流信号生成手段1aと、前述の
駆動電流制御手段2に接続されている抵抗素子R13、
ダイオードD1と、制御電流信号生成手段1aで生成さ
れる制御電流信号IcをON/OFF制御するため、バ
ッファIC1とトランジスタTR13、及び抵抗素子R
14で構成された制御電流信号スイッチング手段5で構
成されている。LD3は、前記半導体レーザ3、PD4
は、前記光強度検出手段4を示している。
Next, another embodiment of the present invention of the control current signal generating means for controlling the semiconductor laser incorporated in the image forming apparatus will be described with reference to FIGS. FIG. 6 shows another electric circuit diagram of the control current signal generating means incorporated in the image forming apparatus of the present invention. In the circuit shown in FIG. 6, the D / A 101 has the same characteristics as the two transistors TR11 and TR12 having the same characteristics and has the same resistance value.
Current mirror 1 including two resistance elements R11 and R12
02, and a resistance element R13 connected to the drive current control means 2 described above.
To control ON / OFF of the diode D1 and the control current signal Ic generated by the control current signal generating means 1a, the buffer IC1, the transistor TR13, and the resistance element R
The control current signal switching means 5 comprises the control current signal switching means 5. LD3 is the semiconductor laser 3, PD4
Indicates the light intensity detecting means 4.

【0034】レーザビームを強度変調するための画像信
号(IM)がD/A101に入力され、D/A101で
画像信号に対応した電圧に変換される。変換された電圧
は、トランジスタTR11のコレクタ端子とベース端
子、及びトランジスタTR12のベース端子に印加され
る。トランジスタR11のエミッタ端子には、D/A1
01から出力された電圧からトランジスタR11のベー
ス・エミッタ間の電圧降下分を差し引いた電圧Veが現
れる。また、前述したようにトランジスタTR11,1
2は同特性であるからトランジスタTR12のエミッタ
端子にも電圧Veが現れる。従って、抵抗素子R11,
12には、同量の電流が流れることとなる。トランジス
タのベース端子に流れ込む電流は微少であるため、コレ
クタ端子に流れ込む電流量とエミッタ端子から流れ出る
電流量は等しいと考えられ、抵抗素子R12を流れる電
流が前述の制御電流信号Icとなる。制御電流信号Ic
の流れる方向は、駆動電流制御手段2からダイオードD
1と抵抗素子13を介してカレントミラー回路102の
トランジスタTR12のコレクタ端子に流れ込む方向と
なる。ここで、バッファIC1に入力する制御電流信号
IcをON/OFFさせるための画像信号は、パルス幅
変調を行うために使用できるため、画像信号(W)とし
て示す。図7(b)に示す画像信号(W)が”L”レベ
ル(0V)のとき、バッファIC1の出力も”L”レベ
ルとなり、トランジスタTR13のベース端子の電位
は”L”レベルであり、トランジスタTR13は、OF
F状態となり、トランジスタTR13のエミッタ電位
は、駆動電流制御手段2の変調信号入力端子の電位より
も低くなり、図7(a)に示す制御電流信号Icは、カ
レントミラー回路102に流れ込む。また、図7(b)
に示す画像信号(W)が”H”(+5V)の時のバッフ
ァIC1の出力は、”H”レベルとなり、トランジスタ
TR13は、ON状態となり、このときのエミッタ電位
は、バッファIC1の出力電圧からトランジスタTR1
3のベース・エミッタ間の電圧降下分を差し引いた値と
なるが、駆動電流制御手段2の変調信号入力端子の電位
よりも高くなるように設定してあるため、ダイオードD
1の整流作用により、制御電流IcはトランジスタTR
2のコレクタ端子に流れない。従って、バッファIC1
の出力波形を図7(b)に示す波形とすることで、図7
(c)に示すような変調信号が半導体レーザ3に供給さ
れる。このような回路では、必要に応じてバッファIC
1にインバータを用いることで画像信号(W)とトラン
ジスタTR13の極性を反転することも可能である。
An image signal (IM) for modulating the intensity of the laser beam is input to the D / A 101, and is converted into a voltage corresponding to the image signal by the D / A 101. The converted voltage is applied to the collector and base terminals of the transistor TR11 and the base terminal of the transistor TR12. D / A1 is connected to the emitter terminal of the transistor R11.
A voltage Ve is obtained by subtracting the voltage drop between the base and the emitter of the transistor R11 from the voltage output from 01. Further, as described above, the transistors TR11, TR1
2 has the same characteristics, the voltage Ve also appears at the emitter terminal of the transistor TR12. Therefore, the resistance elements R11,
12, the same amount of current flows. Since the current flowing into the base terminal of the transistor is very small, the amount of current flowing into the collector terminal and the amount of current flowing out from the emitter terminal are considered to be equal, and the current flowing through the resistance element R12 becomes the above-described control current signal Ic. Control current signal Ic
Flows from the drive current control means 2 to the diode D
1 and the current flows into the collector terminal of the transistor TR12 of the current mirror circuit 102 via the resistance element 13. Here, the image signal for turning on / off the control current signal Ic input to the buffer IC1 can be used for performing pulse width modulation, and is shown as an image signal (W). When the image signal (W) shown in FIG. 7B is at the "L" level (0 V), the output of the buffer IC1 is also at the "L" level, and the potential of the base terminal of the transistor TR13 is at the "L" level. TR13 is OF
In the F state, the emitter potential of the transistor TR13 becomes lower than the potential of the modulation signal input terminal of the drive current control means 2, and the control current signal Ic shown in FIG. FIG. 7 (b)
When the image signal (W) is "H" (+ 5V), the output of the buffer IC1 becomes "H" level, the transistor TR13 is turned on, and the emitter potential at this time is determined by the output voltage of the buffer IC1. Transistor TR1
3 is a value obtained by subtracting the voltage drop between the base and the emitter, but since it is set to be higher than the potential of the modulation signal input terminal of the drive current control means 2, the diode D
1 causes the control current Ic to be reduced by the transistor TR.
2 does not flow to the collector terminal. Therefore, the buffer IC1
The output waveform of FIG. 7 is changed to the waveform shown in FIG.
A modulation signal as shown in (c) is supplied to the semiconductor laser 3. In such a circuit, if necessary, a buffer IC
By using an inverter for 1, the polarity of the image signal (W) and the polarity of the transistor TR13 can be inverted.

【0035】上記の動作を利用したパルス強度変調とパ
ルス幅変調の併用方式の一例が図7(a)、(b)及び
(c)に示されているが、この図7に示す波形図では、
説明の便宜のために図7(a)に示す強度変調用の制御
電流信号Icが8階調に設定され、図7(b)に示すパ
ルス幅変調用の画像信号(W)が3段階に設定される
が、この階調数、及び段階数を必要に応じて増やすこと
でより多値階調を実現することができる。
FIGS. 7A, 7B, and 7C show an example of the combined use of the pulse intensity modulation and the pulse width modulation using the above operation. In the waveform diagram shown in FIG. ,
For convenience of explanation, the control current signal Ic for intensity modulation shown in FIG. 7A is set to eight gradations, and the image signal (W) for pulse width modulation shown in FIG. It is set, but by increasing the number of gradations and the number of steps as necessary, more multi-valued gradations can be realized.

【0036】このように、図6に示すような簡単に構成
できる回路で、図7に示すようなパルス強度変調とパル
ス幅変調の併用方式を実現できる。また、画像信号
(W)を常に“L”レベルに固定することで制御電流信
号Icのみによるパルス強度変調ができ、また、制御電
流信号Icを一定レベルに固定し、画像信号(W)のみ
によるパルス幅変調が可能なことはいうまでもない。
As described above, a circuit that can be simply configured as shown in FIG. 6 can realize a combined system of pulse intensity modulation and pulse width modulation as shown in FIG. Also, by always fixing the image signal (W) to the “L” level, pulse intensity modulation can be performed only by the control current signal Ic. In addition, the control current signal Ic is fixed to a constant level, and only the image signal (W) is used. It goes without saying that pulse width modulation is possible.

【0037】図8は、本発明の画像形成装置に組み込ま
れる制御電流信号生成手段の更に他の例に係わる電気回
路図を示している。符号103は、複数の定電流回路で
構成された定電流回路部で、パルス強度変調数に対応す
る数の定電流回路が設けられている。(図8では、定電
流回路は、符号i1,i2,…,ixで示されてい
る。) カレントミラー回路102は、同特性である2
つのトランジスタTR11,12と、同特性で、かつ、
同じ抵抗値である2つの抵抗素子R11,12で構成さ
れ、制御電流信号生成手段1bは、上記の定電流回路郡
103とカレントミラー回路102で構成されている。
カレントミラー回路102は、抵抗素子R13、ダイオ
ードD1を介し前述の駆動電流制御手段2に接続されて
いる。LD3は、前記半導体レーザ3、PD4は、前記
光強度検出手段4を示している。
FIG. 8 is an electric circuit diagram showing still another example of the control current signal generating means incorporated in the image forming apparatus of the present invention. Reference numeral 103 denotes a constant current circuit unit including a plurality of constant current circuits, and the number of constant current circuits corresponding to the number of pulse intensity modulations is provided. (In FIG. 8, the constant current circuits are denoted by reference numerals i1, i2,..., Ix.) The current mirror circuit 102 has the same characteristic 2
With the same characteristics as the two transistors TR11 and TR12, and
The control current signal generating means 1b is composed of two constant resistance circuit groups 103 and a current mirror circuit 102, which are composed of two resistance elements R11 and R12 having the same resistance value.
The current mirror circuit 102 is connected to the above-described drive current control means 2 via a resistance element R13 and a diode D1. LD3 indicates the semiconductor laser 3, and PD4 indicates the light intensity detecting means 4.

【0038】図8に示される回路においては、入力され
る画像信号に応じて、定電流回路郡103内の定電流回
路i1,i2,…,ixのいずれかが選択される。ここ
で、選択された定電流回路を定電流回路i1として回路
の動作を説明する。定電流回路i1により抵抗素子R1
5を流れる電流が決定され、この結果、トランジスタT
R11,12のベース電位とトランジスタTR11のコ
レクタ端子の電位が定まる。
In the circuit shown in FIG. 8, one of the constant current circuits i1, i2,... Ix in the constant current circuit group 103 is selected according to the input image signal. Here, the operation of the selected constant current circuit will be described as a constant current circuit i1. The resistance element R1 is controlled by the constant current circuit i1.
5 is determined, which results in the transistor T
The base potentials of R11 and R12 and the potential of the collector terminal of transistor TR11 are determined.

【0039】また、トランジスタTR11のエミッタ電
流は、接続されている抵抗素子R11により決定され
る。上述したように、トランジスタTR11,12は、
同特性であり、さらに、抵抗素子R11,12は、同特
性で、かつ、同じ抵抗値であるから、トランジスタTR
12のエミッタ電流は、前記トランジスタTR11のエ
ミッタ電流と等しくなる。トランジスタのベース端子に
流れ込む電流は、微少であるため、コレクタ端子に流れ
込む電流量とエミッタ端子から流れ出る電流量は等しい
と考えられ、抵抗素子R12を流れる電流が前述の制御
電流信号Icとなる。制御電流信号Icの流れる方向
は、駆動電流制御手段2からダイオードD1と抵抗素子
R13を介し、カレントミラー回路102のトランジス
タTR12のコレクタ端子に流れ込む方向となる。この
ように、デジタル信号である画像信号を駆動電流制御手
段2の制御電流信号Icに変換することができ、半導体
レーザ3のパルス強度変調を容易に実現することができ
る。
The emitter current of the transistor TR11 is determined by the connected resistance element R11. As described above, the transistors TR11 and TR12 are
Since the resistance elements R11 and R12 have the same characteristic and the same resistance value, the transistor TR
The emitter current of the transistor 12 becomes equal to the emitter current of the transistor TR11. Since the current flowing into the base terminal of the transistor is very small, the amount of current flowing into the collector terminal and the amount of current flowing out from the emitter terminal are considered to be equal, and the current flowing through the resistance element R12 becomes the above-described control current signal Ic. The direction in which the control current signal Ic flows is the direction in which the current flows from the drive current control means 2 to the collector terminal of the transistor TR12 of the current mirror circuit 102 via the diode D1 and the resistor R13. As described above, the image signal, which is a digital signal, can be converted into the control current signal Ic of the drive current control means 2, and the pulse intensity modulation of the semiconductor laser 3 can be easily realized.

【0040】また、パルス強度変調数が少ない場合、図
1に記載した構成におけるD/A101のコストより図
8に記載した構成における定電流回路郡103のコスト
の方が安価にできるため、必要であるパルス強度変調数
が少ない場合、図8に示す構成を採用した方が良い場合
がある。
When the number of pulse intensity modulations is small, the cost of the constant current circuit group 103 in the configuration shown in FIG. 8 can be lower than the cost of the D / A 101 in the configuration shown in FIG. When the number of pulse intensity modulations is small, it may be better to adopt the configuration shown in FIG.

【0041】図9は、本発明の画像形成装置に組み込ま
れる制御電流信号生成手段の更に又他の例に係わる電気
回路図を示している。図9は、定電流回路郡103と、
同特性である2つのトランジスタTR11,12と、同
特性で、かつ、同じ抵抗値である2つの抵抗素子TR1
1,12で構成される制御電流信号生成手段1bと、前
述の駆動電流制御手段2に接続されている抵抗素子R1
3、ダイオードD1と、制御電流信号生成手段1bで生
成される制御電流信号IcをON/OFF制御するた
め、バッファIC1とトランジスタTR13、及び抵抗
素子R14で構成された制御電流信号スイッチング手段
5で構成されている。LD3は、前記半導体レーザ3、
PD4は前記光強度検出手段4を示す。
FIG. 9 is an electric circuit diagram showing still another example of the control current signal generating means incorporated in the image forming apparatus of the present invention. FIG. 9 shows a constant current circuit group 103,
Two transistors TR11 and TR12 having the same characteristic and two resistance elements TR1 having the same characteristic and the same resistance value.
1 and 12 and a resistance element R1 connected to the drive current control means 2 described above.
3. To control ON / OFF of the control current signal Ic generated by the diode D1 and the control current signal generation unit 1b, the control current signal switching unit 5 includes a buffer IC1, a transistor TR13, and a resistance element R14. Have been. LD3 is the semiconductor laser 3,
PD4 indicates the light intensity detecting means 4.

【0042】入力される画像信号により、定電流回路郡
103内の定電流回路のいずれかが選択される。ここ
で、選択された定電流回路を定電流回路i1として回路
動作を説明する。定電流回路i1により抵抗素子R15
を流れる電流が決定され、この結果、トランジスタTR
11,12のベース電位とトランジスタTR11のコレ
クタ端子の電位が定まる。よって、トランジスタTR1
1のエミッタ電流は接続されている抵抗素子R11によ
り決定される。
One of the constant current circuits in the constant current circuit group 103 is selected according to the input image signal. Here, the circuit operation will be described with the selected constant current circuit as a constant current circuit i1. The resistance element R15 is set by the constant current circuit i1.
Is determined, and as a result, the transistor TR
The base potentials of the transistors 11 and 12 and the potential of the collector terminal of the transistor TR11 are determined. Therefore, the transistor TR1
The emitter current of 1 is determined by the connected resistance element R11.

【0043】また、上述のように、トランジスタTR1
1,12は同特性であり、さらに、抵抗素子R11,1
2は同特性で、かつ、同じ抵抗値であるから、トランジ
スタTR12のエミッタ電流は、前記トランジスタTR
11のエミッタ電流と等しくなる。トランジスタのベー
ス端子に流れ込む電流は、微少であるため、コレクタ端
子に流れ込む電流量とエミッタ端子から流れ出る電流量
は等しいと考えられ、抵抗素子R12を流れる電流が前
述の制御電流信号Icとなる。制御電流信号Icの流れ
る方向は、駆動電流制御手段2からダイオードD1と抵
抗素子R13を介し、カレントミラー回路102のトラ
ンジスタTR12のコレクタ端子に流れ込む方向とな
る。ここで、バッファIC1に入力する制御電流信号I
cをON/OFFさせるための画像信号は、パルス幅変
調を行うために使用できるため、画像信号(W)と示
す。画像信号(W)が“L”レベル(0V)のとき、バ
ッファIC1の出力も“L”レベルとなり、トランジス
タTR13のベース端子の電位は、“L”レベルであ
り、トランジスタTR13は、OFF状態となり、トラ
ンジスタTR13のエミッタ電位は、駆動電流制御手段
2の変調信号入力端子の電位よりも低くなり、制御電流
信号Icはカレントミラー回路102に流れ込む。ま
た、画像信号(W)が“H”(+5V)のとき、バッフ
ァIC1の出力は、“H”レベルとなり、トランジスタ
TR13はON状態となり、このときのエミッタ電位
は、バッファIC1の出力電圧からトランジスタTR1
3のベース・エミッタ間の電圧降下分を差し引いた値と
なるが、駆動電流制御手段2の変調信号入力端子の電位
よりも高くなるように設定してあるため、ダイオードD
1の整流作用により、制御電流信号Icは流れない。ま
た、必要に応じてバッファIC1にインバータを用いる
ことで画像信号(W)とトランジスタTR13の極性を
反転することも可能である。
As described above, the transistor TR1
1, 12 have the same characteristics, and furthermore, the resistance elements R11, 1
2 have the same characteristics and the same resistance, the emitter current of the transistor TR12 is
11 is equal to the emitter current. Since the current flowing into the base terminal of the transistor is very small, the amount of current flowing into the collector terminal and the amount of current flowing out from the emitter terminal are considered to be equal, and the current flowing through the resistance element R12 becomes the above-described control current signal Ic. The direction in which the control current signal Ic flows is the direction in which the current flows from the drive current control means 2 to the collector terminal of the transistor TR12 of the current mirror circuit 102 via the diode D1 and the resistor R13. Here, the control current signal I input to the buffer IC 1
The image signal for turning ON / OFF c can be used for performing pulse width modulation, and is therefore referred to as an image signal (W). When the image signal (W) is at the “L” level (0 V), the output of the buffer IC 1 is also at the “L” level, the potential of the base terminal of the transistor TR13 is at the “L” level, and the transistor TR13 is turned off. , The emitter potential of the transistor TR13 becomes lower than the potential of the modulation signal input terminal of the drive current control means 2, and the control current signal Ic flows into the current mirror circuit 102. When the image signal (W) is at "H" (+5 V), the output of the buffer IC1 is at "H" level, the transistor TR13 is in the ON state, and the emitter potential at this time is determined based on the output voltage of the buffer IC1. TR1
3 is a value obtained by subtracting the voltage drop between the base and the emitter, but since it is set to be higher than the potential of the modulation signal input terminal of the drive current control means 2, the diode D
Due to the rectification of 1, the control current signal Ic does not flow. Further, if necessary, the polarity of the image signal (W) and the polarity of the transistor TR13 can be inverted by using an inverter for the buffer IC1.

【0044】このように、図9に示すような簡単に構成
の回路でパルス強度変調とパルス幅変調の併用方式を実
現できる。また、画像信号(W)を常に“L”レベルに
固定することで制御電流信号Icのみによるパルス強度
変調ができ、また、制御電流信号Icを一定レベルに固
定し、画像信号(W)のみによるパルス幅変調が可能な
ことはいうまでもない。
As described above, a combination of pulse intensity modulation and pulse width modulation can be realized with a circuit having a simple configuration as shown in FIG. Also, by always fixing the image signal (W) to the “L” level, pulse intensity modulation can be performed only by the control current signal Ic. In addition, the control current signal Ic is fixed to a constant level, and only the image signal (W) is used. It goes without saying that pulse width modulation is possible.

【0045】また、パルス強度変調数が少ない場合、図
6に記載した構成におけるD/A101のコストより図
9に記載した構成における定電流回路郡103のコスト
の方が安価にできるため、必要であるパルス強度変調数
が少ない場合、図9に示す構成を採用した方が良い場合
がある。
When the number of pulse intensity modulations is small, the cost of the constant current circuit group 103 in the configuration shown in FIG. 9 can be made lower than the cost of the D / A 101 in the configuration shown in FIG. When the number of pulse intensity modulations is small, it may be better to adopt the configuration shown in FIG.

【0046】図10は、複数個のスイッチング回路で制
御電流信号生成部を構成した回路例を示し、図11は、
図10に記載の回路構成により生成できる変調信号例が
示されている。
FIG. 10 shows an example of a circuit in which a control current signal generator is constituted by a plurality of switching circuits, and FIG.
An example of a modulated signal that can be generated by the circuit configuration shown in FIG. 10 is shown.

【0047】スイッチング回路SWC1は、トランジス
タTR31とダイオードD31、抵抗素子R311とR
312で構成されている。また、このスイッチング回路
は、スイッチング回路SWC2,3,…,xと必要レベ
ル数だけ並列に設けられている。ここでは、スイッチン
グ回路SWC1のみ詳細を明記し、スイッチング回路S
WC2以降の詳細回路は省略するが、構成はスイッチン
グ回路SWC1と同じである。
The switching circuit SWC1 includes a transistor TR31 and a diode D31, and resistance elements R311 and R311.
312. This switching circuit is provided in parallel with the switching circuits SWC2, 3,. Here, only the switching circuit SWC1 is described in detail, and the switching circuit S
Although detailed circuits after WC2 are omitted, the configuration is the same as that of the switching circuit SWC1.

【0048】図11(a)に示すクロックCLK31が
“H”(+5V)のとき、トランジスタTR31はON
状態となり、このときのトランジスタTR31のエミッ
タ電位は、+5VからトランジスタTR31のベース・
エミッタ間の電圧降下分を差し引いた値となる。この値
は、駆動電流制御手段2の変調信号入力端子の電位より
も高くなるように設定してあるため、ダイオードD31
の整流作用により、電流i31は、流れないこととな
る。クロックCLK31が“L”レベル(0V)のと
き、トランジスタTR13は、OFF状態となり、トラ
ンジスタTR13のエミッタ電位は、駆動電流制御手段
2の変調信号入力端子の電位よりも低くなり、電流i3
1は、スイッチング回路SWC1に流れ込む。また、こ
のとき、ダイオードD31のカソード端子の電圧を抵抗
素子R311とR312の抵抗値を加算合成した抵抗値
で割った値が、スイッチング回路SWC1に流れ込む電
流量となる。
When the clock CLK31 shown in FIG. 11A is "H" (+ 5V), the transistor TR31 is turned on.
At this time, the emitter potential of the transistor TR31 changes from + 5V to the base potential of the transistor TR31.
This is a value obtained by subtracting the voltage drop between the emitters. Since this value is set to be higher than the potential of the modulation signal input terminal of the drive current control means 2, the diode D31
Rectifies, the current i31 does not flow. When the clock CLK31 is at the "L" level (0 V), the transistor TR13 is turned off, the emitter potential of the transistor TR13 becomes lower than the potential of the modulation signal input terminal of the drive current control means 2, and the current i3
1 flows into the switching circuit SWC1. At this time, a value obtained by dividing the voltage of the cathode terminal of the diode D31 by the resistance value obtained by adding and combining the resistance values of the resistance elements R311 and R312 is the amount of current flowing into the switching circuit SWC1.

【0049】同様に、スイッチング回路SWC2にクロ
ックCLK32、スイッチング回路SWxにクロックC
LK3xが図11(b)及び(c)に示すタイミングで
入力されると、駆動電流制御手段2から流出する変調信
号は、各スイッチング回路に流れ込む電流の総和(=i
31+i32+i3x)であるから、図11(d)に示
す変調信号のように階段状の電流波形が得られる。
Similarly, the clock CLK32 is applied to the switching circuit SWC2 and the clock C is applied to the switching circuit SWx.
When LK3x is input at the timings shown in FIGS. 11B and 11C, the modulation signal flowing out of the drive current control means 2 is the sum of the currents flowing into the respective switching circuits (= i
31 + i32 + i3x), a step-like current waveform is obtained as in the modulation signal shown in FIG.

【0050】図12及び図13に半導体レーザ3の光出
力を感光体ドラム901上に露光し、そのときの露光エ
ネルギーと、感光体ドラム901上の表面電位の関係が
示されている。図13に示されるように、図12の
(a)に示される露光エネルギーに対して、感光体ドラ
ム901上に形成される潜像波形は、鈍った波形となる
が、図12の(b)で示されるように、エッジ部分にパ
ルスを加えた波形で露光すると、図13に示されるよう
にエッジ強調効果が得られ、図12の(a)に比べ、エ
ッジの鋭い潜像波形が得られることから、図10に示す
簡単な構成で、図11に示す階段状の変調信号波形が得
られることは,再現性向上の為にに有効である。
FIGS. 12 and 13 show the relationship between the exposure energy and the surface potential on the photosensitive drum 901 when the light output of the semiconductor laser 3 is exposed on the photosensitive drum 901. As shown in FIG. 13, the latent image waveform formed on the photosensitive drum 901 becomes dull with respect to the exposure energy shown in FIG. When exposure is performed with a waveform in which a pulse is applied to an edge portion as shown in FIG. 13, an edge enhancement effect is obtained as shown in FIG. 13, and a latent image waveform with sharper edges is obtained as compared with FIG. Therefore, the fact that the stepped modulated signal waveform shown in FIG. 11 can be obtained with the simple configuration shown in FIG. 10 is effective for improving reproducibility.

【0051】[0051]

【発明の効果】以上、説明したように本発明によれば、
入力した画像信号をD/Aとカレントミラー回路で構成
された簡単な回路でパルス強度変調用の制御電流信号に
変換でき、この制御電流信号を駆動電流制御手段の制御
を行う変調信号に用い、半導体レーザの駆動電流を生成
し、半導体レーザを駆動する。また、光強度検出手段に
より得られる半導体レーザの出力光に対応した検出信号
を駆動電流制御手段に負帰還し、前記検出信号と制御電
流信号との割合が常に一定値になるようにすることで、
安定した半導体レーザのパルス強度変調が可能となる。
これにより、画像濃度の安定化が図れ、高画質な中間調
を再現できる多階調画像が得られる。また、本発明は、
パルス強度変調を用いることで、パルス幅変調に比べ制
御信号の時間的な分解能を低く設定できるため、記録速
度の向上に適している。
As described above, according to the present invention,
An input image signal can be converted into a control current signal for pulse intensity modulation by a simple circuit composed of a D / A and a current mirror circuit, and this control current signal is used as a modulation signal for controlling the drive current control means. A drive current for the semiconductor laser is generated to drive the semiconductor laser. Also, a detection signal corresponding to the output light of the semiconductor laser obtained by the light intensity detection means is negatively fed back to the drive current control means so that the ratio between the detection signal and the control current signal always becomes a constant value. ,
The stable pulse intensity modulation of the semiconductor laser becomes possible.
As a result, the image density can be stabilized, and a multi-tone image capable of reproducing high-quality halftones can be obtained. Also, the present invention
By using pulse intensity modulation, the temporal resolution of the control signal can be set lower than in pulse width modulation, which is suitable for improving the recording speed.

【0052】また、本発明によれば、入力した画像信号
をD/Aとカレントミラー回路で構成された簡単な回路
でパルス強度変調用の制御電流信号に変換でき、さら
に、この制御電流信号をスイッチング回路を用いて画像
信号に応じたパルス幅変調信号で制御することで、前記
パルス幅変調信号にタイミングに同期したパルス強度変
調用の駆動電流制御手段の制御を行う変調信号が生成で
き、半導体レーザの駆動電流を生成、半導体レーザを駆
動する。また、光強度検出手段により得られる半導体レ
ーザの出力光の対応した検出信号を駆動電流制御手段に
負帰還し、前記検出信号と制御電流信号との割合が常に
一定値なるようにすることで、安定した半導体レーザの
パルス強度変調とパルス幅変調を併用した変調方式が可
能となる。これにより、画像濃度の安定化が図れ、パル
ス強度変調の利点である微視的な中間調が再現でき、か
つ、パルス幅変調の安定性を備えた高画質な多階調画像
が得られる。また、同一の回路構成において、前記パル
ス幅変調信号を有効レベルに固定することで、パルス強
度変調信号によるパルス強度変調が可能となり、前記パ
ルス強度変調信号を一定レベルで固定することで、パル
ス幅変調信号によるパルス幅変調が可能となる。
Further, according to the present invention, the input image signal can be converted into a control current signal for pulse intensity modulation by a simple circuit composed of a D / A and a current mirror circuit. By controlling with a pulse width modulation signal corresponding to an image signal using a switching circuit, it is possible to generate a modulation signal for controlling a drive current control means for pulse intensity modulation synchronized with the timing of the pulse width modulation signal, and A drive current for the laser is generated to drive the semiconductor laser. Further, by negatively feeding back the detection signal corresponding to the output light of the semiconductor laser obtained by the light intensity detection means to the drive current control means so that the ratio between the detection signal and the control current signal always becomes a constant value, A stable modulation scheme using both pulse intensity modulation and pulse width modulation of a semiconductor laser is made possible. This makes it possible to stabilize the image density, reproduce the microscopic halftone which is an advantage of the pulse intensity modulation, and obtain a high-quality multi-tone image having the stability of the pulse width modulation. Further, in the same circuit configuration, by fixing the pulse width modulation signal to an effective level, pulse intensity modulation by a pulse intensity modulation signal becomes possible, and by fixing the pulse intensity modulation signal at a constant level, the pulse width is fixed. Pulse width modulation by the modulation signal becomes possible.

【0053】また、本発明によれば、入力した画像信号
を必要な階調数に応じた数の定電流回路とカレントミラ
ー回路で構成された簡単な回路でパルス強度変調用の制
御電流信号に変換でき、この制御電流信号を駆動電流制
御手段の制御を行う変調信号に用い、半導体レーザの駆
動電流を生成、半導体レーザを駆動する。また、光強度
検出手段により得られる半導体レーザの出力光に対応し
た検出信号を駆動電流制御手段に負帰還し、前記検出信
号と制御電流信号との割合が常に一定値なるようにする
ことで、安定した半導体レーザのパルス強度変調が可能
となる。これにより、特に、低階調しか必要の無い場
合、安価な回路で画像濃度の安定化が図れ高画質な中間
調を再現できる多階調画像が得られる。
Further, according to the present invention, the input image signal is converted into a control current signal for pulse intensity modulation by a simple circuit including a constant current circuit and a current mirror circuit of a number corresponding to the required number of gradations. The control current signal can be converted and used as a modulation signal for controlling the drive current control means to generate a drive current for the semiconductor laser and drive the semiconductor laser. Further, by negatively feeding back the detection signal corresponding to the output light of the semiconductor laser obtained by the light intensity detection means to the drive current control means so that the ratio between the detection signal and the control current signal always becomes a constant value, The stable pulse intensity modulation of the semiconductor laser becomes possible. Thereby, especially when only low gradations are required, a multi-gradation image capable of stabilizing the image density with a low-cost circuit and reproducing high-quality halftones can be obtained.

【0054】また、本発明によれば、入力した画像信号
を必要な階調数に応じた数の定電流回路とカレントミラ
ー回路で構成された簡単な回路でパルス強度変調用の制
御電流信号に変換でき、さらに、この制御電流信号をス
イッチング回路を用いて画像信号に応じたパルス幅変調
信号で制御することで、前記パルス幅変調信号にタイミ
ングに同期したパルス強度変調用の駆動電流制御手段の
制御を行う変調信号が生成でき、半導体レーザの駆動電
流を生成、半導体レーザを駆動する。また、光強度検出
手段により得られる半導体レーザの出力光に対応した検
出信号を駆動電流制御手段に負帰還し、前記検出信号と
制御電流信号との割合が常に一定値なるようにすること
で、安定した半導体レーザのパルス強度変調とパルス幅
変調を併用した変調方式が可能となる。これにより、特
に、低階調しか必要の無い場合、安価な回路で画像濃度
の安定化が図れ、パルス強度変調の利点である微視的な
中間調が再現でき、かつ、パルス幅変調の安定性を備え
た高画質な多階調画像が得られる。また、同一の回路構
成において、前記パルス幅変調信号を有効レベルに固定
することで、パルス強度変調信号によるパルス強度変調
が可能となり、前記パルス強度変調信号を一定レベルで
固定することで、パルス幅変調信号によるパルス幅変調
が可能となる。
Further, according to the present invention, the input image signal is converted into a control current signal for pulse intensity modulation by a simple circuit composed of a constant current circuit and a current mirror circuit of a number corresponding to the required number of gradations. By controlling the control current signal with a pulse width modulation signal corresponding to an image signal using a switching circuit, the drive current control means for pulse intensity modulation synchronized with the timing of the pulse width modulation signal can be converted. A modulation signal for controlling can be generated, a drive current for the semiconductor laser is generated, and the semiconductor laser is driven. Further, by negatively feeding back the detection signal corresponding to the output light of the semiconductor laser obtained by the light intensity detection means to the drive current control means so that the ratio between the detection signal and the control current signal always becomes a constant value, A stable modulation scheme using both pulse intensity modulation and pulse width modulation of a semiconductor laser is made possible. This makes it possible to stabilize the image density with an inexpensive circuit, especially when only low gradations are required, to reproduce the microscopic halftone which is an advantage of pulse intensity modulation, and to stabilize pulse width modulation. A multi-tone image with high quality and high quality can be obtained. Further, in the same circuit configuration, by fixing the pulse width modulation signal to an effective level, pulse intensity modulation by a pulse intensity modulation signal becomes possible, and by fixing the pulse intensity modulation signal at a constant level, the pulse width is fixed. Pulse width modulation by the modulation signal becomes possible.

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

【図1】本発明の一実施例に係わる画像形成装置に組み
込まれる半導体レーザ制御の制御電流信号生成手段の電
気回路である。
FIG. 1 is an electric circuit of a control current signal generating means for controlling a semiconductor laser incorporated in an image forming apparatus according to an embodiment of the present invention.

【図2】図1の制御電流信号生成回路が組み込まれる画
像形成装置の概略を示す断面図である。
FIG. 2 is a cross-sectional view schematically showing an image forming apparatus in which the control current signal generation circuit of FIG. 1 is incorporated.

【図3】図1の制御電流信号生成回路が組み込まれる画
像形成装置の基本構成を示す概略ブロック図である。
FIG. 3 is a schematic block diagram illustrating a basic configuration of an image forming apparatus in which the control current signal generation circuit of FIG. 1 is incorporated.

【図4】図1に示す駆動電流制御手段の基本概念を説明
するためのブロック図である。
FIG. 4 is a block diagram for explaining a basic concept of a drive current control unit shown in FIG.

【図5】図1に示す駆動電流制御手段のブロック図であ
る。
FIG. 5 is a block diagram of a drive current control unit shown in FIG.

【図6】本発明の他の実施例に係わる画像形成装置に組
み込まれる半導体レーザ制御の制御電流信号生成手段の
電気回路である。
FIG. 6 is an electric circuit of a control current signal generating means for controlling a semiconductor laser incorporated in an image forming apparatus according to another embodiment of the present invention.

【図7】図6に示す回路により生成される制御信号の説
明図である。
FIG. 7 is an explanatory diagram of a control signal generated by the circuit shown in FIG.

【図8】本発明のまた他の実施例に係わる画像形成装置
に組み込まれる半導体レーザ制御の制御電流信号生成手
段の電気回路である。
FIG. 8 is an electric circuit of a control current signal generating means for controlling a semiconductor laser incorporated in an image forming apparatus according to still another embodiment of the present invention.

【図9】本発明の更にまた他の実施例に係わる画像形成
装置に組み込まれる半導体レーザ制御の制御電流信号生
成手段の電気回路である。
FIG. 9 is an electric circuit of a control current signal generating means for controlling a semiconductor laser incorporated in an image forming apparatus according to still another embodiment of the present invention.

【図10】図1に示す駆動電流制御手段を利用した画像
形成装置に組み込まれる半導体レーザ制御の制御電流信
号生成手段の電気回路図である。
FIG. 10 is an electric circuit diagram of a control current signal generation unit for controlling the semiconductor laser incorporated in the image forming apparatus using the drive current control unit shown in FIG.

【図11】図10における回路の動作を説明するための
説明図である。
FIG. 11 is an explanatory diagram for explaining an operation of the circuit in FIG. 10;

【図12】感光体ドラム上の位置とその露光エネルギー
との関係を説明するための説明図である。
FIG. 12 is an explanatory diagram for explaining a relationship between a position on a photosensitive drum and exposure energy thereof.

【図13】感光体ドラム上の位置とその表面電位の関係
を説明するための説明図である。
FIG. 13 is an explanatory diagram for explaining a relationship between a position on a photosensitive drum and a surface potential thereof.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1a,1b…制御電流信号生成手段 101…D/A 102…カレントミラー回路 103…定電流回路郡 2…駆動電流制御手段 3…半導体レーザ 4,4a,4b…光強度検出手段 5…制御電流信号スイッチング手段 201…制御増幅部 202…演算増幅器 203…補償増幅器 204…ドライブ部 205…補正回路 206,207…電流−電圧変換器(I−V変換器) 208…電流制限部 209…異常検出部 210…電源監視 211…パワーセーブ部 212…プリモニタ検出部 901…感光体ドラム 902…帯電器 903…露光部 904,905…ミラー 907…ポリゴンミラー 909〜912…現像器 913…クリーニング前除電器 914…感光体クリーナ 915…転写ドラム 916…吸着帯電器 917…転写帯電器 923…カセット 924…給紙ローラ 925…レジストローラ 926…吸着ローラ 927…分離部 928、929…搬送ベルト 930…定着部 931…トレイ 953…コリメータレンズ 955…fθレンズ。 1a, 1b: control current signal generation means 101: D / A 102: current mirror circuit 103: constant current circuit group 2: drive current control means 3: semiconductor lasers 4, 4a, 4b: light intensity detection means 5: control current signal Switching means 201: control amplifier 202: operational amplifier 203: compensation amplifier 204: drive unit 205: correction circuit 206, 207: current-voltage converter (IV converter) 208: current limiter 209: abnormality detector 210 ... Power monitoring 211 Power saving section 212 Pre-monitor detection section 901 Photoconductor drum 902 Charger 903 Exposure section 904, 905 Mirror 907 Polygon mirror 909-912 Developing device 913 Cleaner before cleaning 914 Photosensitive Body cleaner 915: transfer drum 916: adsorption charger 917: transfer charger 92 ... cassette 924 ... feeding roller 925 ... registration rollers 926 ... suction roller 927 ... separating portion 928 and 929 ... conveyor belt 930 ... fixing portion 931 ... tray 953 ... collimator lens 955 ... f [theta] lens.

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き 審査官 菅藤 政明 (56)参考文献 特開 平2−175266(JP,A) 特開 平5−129702(JP,A) (58)調査した分野(Int.Cl.7,DB名) B41J 2/44 H04N 1/113 H01S 3/102 ────────────────────────────────────────────────── ─── Continued on the front page Examiner Masaaki Sudo (56) References JP-A-2-175266 (JP, A) JP-A-5-129702 (JP, A) (58) Fields investigated (Int. Cl. 7) , DB name) B41J 2/44 H04N 1/113 H01S 3/102

Claims (9)

(57)【特許請求の範囲】(57) [Claims] 【請求項1】 像担持体と、 レーザビームを発生する半導体レーザと、 前記半導体レーザの光強度を検出して検出電流を発生す
る光強度検出手段と、 このレーザビームで前記像担持体を走査して像担持体上
に画像を形成する光学系と、 入力された画像信号をアナログ量である電圧に変換し、
カレントミラー回路を用いて前記電圧を制御電流信号で
ある電流に変換する制御電流信号生成手段と、 前記光強度検出手段からの検出信号と前記制御電流信号
生成手段で生成される制御電流信号とが常に一定の割合
となるように前記半導体レーザの駆動電流を制御する駆
動電流制御手段と、 を具備したことを特徴とする画像形成装置。
An image carrier, a semiconductor laser for generating a laser beam, light intensity detecting means for detecting a light intensity of the semiconductor laser and generating a detection current, and scanning the image carrier with the laser beam An optical system for forming an image on the image carrier, and converting the input image signal into a voltage which is an analog quantity,
A control current signal generating unit that converts the voltage into a current that is a control current signal using a current mirror circuit; and a detection signal from the light intensity detection unit and a control current signal generated by the control current signal generation unit. An image forming apparatus comprising: a driving current control unit that controls a driving current of the semiconductor laser so as to always maintain a constant ratio.
【請求項2】 像担持体と、 レーザビームを発生する半導体レーザと、 前記半導体レーザの光強度を検出して検出電流を発生す
る光強度検出手段と、 このレーザビームで前記像担持体を走査して像担持体上
に画像を形成する光学系と、 入力された画像信号をアナログ量である電圧に変換し、
カレントミラー回路を用いて前記電圧を制御電流信号で
ある電流に変換する制御電流信号生成手段と、 前記制御電流信号をスイッチングする制御電流信号スイ
ッチング手段と、 前記光強度検出手段からの検出信号と前記スイッチング
された制御電流信号とが常に一定の割合となるように前
記半導体レーザの駆動電流を制御する駆動電流制御手段
と、 を具備したことを特徴とする画像形成装置。
2. An image carrier, a semiconductor laser for generating a laser beam, light intensity detecting means for detecting a light intensity of the semiconductor laser and generating a detection current, and scanning the image carrier with the laser beam. An optical system for forming an image on the image carrier, and converting the input image signal into a voltage which is an analog quantity,
A control current signal generating unit that converts the voltage into a current that is a control current signal using a current mirror circuit; a control current signal switching unit that switches the control current signal; a detection signal from the light intensity detection unit; An image forming apparatus comprising: a drive current control unit that controls a drive current of the semiconductor laser so that the switched control current signal always has a constant ratio.
【請求項3】 像担持体と、 レーザビームを発生する半導体レーザと、 前記半導体レーザの光強度を検出して検出電流を発生す
る光強度検出手段と、 このレーザビームで前記像担持体を走査して像担持体上
に画像を形成する光学系と、 複数の定電流回路の中から入力される画像信号に応じた
定電流回路を選択し、定電流回路の出力を電圧変換した
後、カレントミラー回路に入力し、前記カレントミラー
回路により前記電圧を制御電流信号である電流に変換す
る制御電流信号生成手段と、 前記光強度検出手段からの検出信号と前記制御電流信号
生成手段で生成される制御電流信号とが常に一定の割合
となるように前記半導体レーザの駆動電流を制御する駆
動電流制御手段と、 を具備したことを特徴とする画像形成装置。
3. An image carrier, a semiconductor laser for generating a laser beam, light intensity detecting means for detecting a light intensity of the semiconductor laser and generating a detection current, and scanning the image carrier with the laser beam. An optical system that forms an image on the image carrier by selecting a constant current circuit corresponding to an input image signal from among a plurality of constant current circuits, and converts the output of the constant current circuit into a voltage. A control current signal generating means for inputting the voltage to a mirror circuit and converting the voltage into a current which is a control current signal by the current mirror circuit; a detection signal from the light intensity detecting means and the control current signal generating means An image forming apparatus comprising: a driving current control unit that controls a driving current of the semiconductor laser so that a control current signal always has a constant ratio.
【請求項4】 像担持体と、 レーザビームを発生する半導体レーザと、 前記半導体レーザの光強度を検出して検出電流を発生す
る光強度検出手段と、 このレーザビームで前記像担持体を走査して像担持体上
に画像を形成する光学系と、 複数の定電流回路の中から入力される画像信号に応じた
定電流回路を選択し、定電流回路の出力を電圧変換した
後、カレントミラー回路に入力し、前記カレントミラー
回路により前記電圧を制御電流信号である電流に変換す
る制御電流信号生成手段と、 前記制御電流信号をスイッチングする制御電流信号スイ
ッチング手段と、 前記光強度検出手段からの検出信号と前記スイッチング
された制御電流信号とが常に一定の割合となるように前
記半導体レーザの駆動電流を制御する駆動電流制御手段
と、 を具備したことを特徴とする画像形成装置。
4. An image carrier, a semiconductor laser for generating a laser beam, light intensity detecting means for detecting a light intensity of the semiconductor laser to generate a detection current, and scanning the image carrier with the laser beam. An optical system that forms an image on the image carrier by selecting a constant current circuit corresponding to an input image signal from among a plurality of constant current circuits, and converts the output of the constant current circuit into a voltage. A control current signal generating unit that inputs the current to the mirror circuit and converts the voltage into a current that is a control current signal by the current mirror circuit; a control current signal switching unit that switches the control current signal; and the light intensity detection unit. And a drive current control means for controlling the drive current of the semiconductor laser so that the detection signal and the switched control current signal always have a constant ratio. Image forming apparatus, characterized in that the.
【請求項5】 前記光強度検出手段は、前記半導体レー
ザの背後から発生されるバックビームを検出することを
特徴とする請求項1から請求項4までのいずれかに記載
の画像形成装置。
5. The image forming apparatus according to claim 1, wherein said light intensity detecting means detects a back beam generated from behind said semiconductor laser.
【請求項6】 前記光強度検出手段は、前記半導体レー
ザの前面から発生されるフロントビームを検出すること
を特徴とする請求項1から請求項4までのいずれかに記
載の画像形成装置。
6. The image forming apparatus according to claim 1, wherein said light intensity detecting means detects a front beam generated from a front surface of said semiconductor laser.
【請求項7】 前記制御電流信号スイッチング手段に入
力する外部信号に画像信号を変調し生成したパルス幅変
調信号を用いることを特徴とした請求項2及び請求項4
のいずれかに記載の画像形成装置。
7. A pulse width modulation signal generated by modulating an image signal to an external signal input to said control current signal switching means is used.
The image forming apparatus according to any one of the above.
【請求項8】 前記制御電流信号スイッチング手段に入
力する外部信号に画像信号を変調し生成した2値化変調
信号を用いることを特徴とした請求項2及び請求項4の
いずれかに記載の画像形成装置。
8. An image according to claim 2, wherein a binarized modulation signal generated by modulating an image signal to an external signal input to said control current signal switching means is used. Forming equipment.
【請求項9】 入力される信号に応じてレーザビームを
発生する半導体レーザと、 この半導体レーザの光強度を検出して検出電流を発生す
る光強度検出手段と、 入力された信号をアナログ量である電圧に変換し、カレ
ントミラー回路を用いて前記電圧を制御電流である電流
に変換する制御電流信号生成手段と、 前記光強度検出手段からの検出信号と前記制御電流信号
生成手段で生成される制御電流信号とが常に一定の割合
となるように前記半導体レーザの駆動電流を制御する駆
動電流制御手段と、 を具備したことを特徴とする半導体レーザ制御装置。
9. A semiconductor laser for generating a laser beam in accordance with an input signal, light intensity detecting means for detecting a light intensity of the semiconductor laser and generating a detection current, and converting the input signal into an analog signal. A control current signal generating unit that converts the voltage into a certain voltage and converts the voltage into a current that is a control current using a current mirror circuit; a detection signal from the light intensity detecting unit; and a control current signal generating unit. And a drive current control means for controlling a drive current of the semiconductor laser so that a control current signal always has a constant ratio.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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