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JP2013059906A - Laser light emission device, and image forming apparatus including the same - Google Patents

Laser light emission device, and image forming apparatus including the same Download PDF

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JP2013059906A
JP2013059906A JP2011199528A JP2011199528A JP2013059906A JP 2013059906 A JP2013059906 A JP 2013059906A JP 2011199528 A JP2011199528 A JP 2011199528A JP 2011199528 A JP2011199528 A JP 2011199528A JP 2013059906 A JP2013059906 A JP 2013059906A
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JP
Japan
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current
light
laser
light emission
bias current
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Application number
JP2011199528A
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Kazumi Sato
和美 佐藤
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Canon Inc
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Canon Inc
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Publication date
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To solve a problem that if bias current supplied to respective plurality of light sources is determined based on a light receiving result of photodiode common to the plurality of light sources, the bias current having high accuracy cannot be set.SOLUTION: Light amount detected by a PD 13 using Pofs_a, or emission property based on a detection result of the PD 13 is corrected, and the actual emission property of each LD is calculated to determine the bias current of the each LD from the actual emission property.

Description

本発明は、レーザ光を出射するレーザ光出射装置及び該レーザ光出射装置を備える画像形成装置に関する。   The present invention relates to a laser light emitting device that emits laser light and an image forming apparatus including the laser light emitting device.

図9(a)は半導体レーザの発光特性の1つとしての駆動電流と発光光量の関係を示している。図9(a)の横軸は半導体レーザに供給される駆動電流、縦軸は半導体レーザに供給される駆動電流に対するレーザ光の発光光量(強度)である。一般的に半導体レーザは図9(a)に示すような発光特性を示すことが知られている。図9(a)に示すように、発光素子に供給される電流の値が閾値電流(Ith)よりも低い領域(自然放出領域)では電流の増加量に対する発光光量の増加が緩やかであるのに対して、閾値電流よりも高い領域(レーザ発振領域)では電流の増加量に対する発光光量の増加量が自然放出領域に対して増大する。   FIG. 9A shows the relationship between the drive current and the amount of emitted light as one of the emission characteristics of the semiconductor laser. In FIG. 9A, the horizontal axis represents the drive current supplied to the semiconductor laser, and the vertical axis represents the light emission amount (intensity) of the laser beam with respect to the drive current supplied to the semiconductor laser. In general, it is known that a semiconductor laser exhibits light emission characteristics as shown in FIG. As shown in FIG. 9A, in the region where the value of the current supplied to the light emitting element is lower than the threshold current (Ith) (spontaneous emission region), the increase in the amount of emitted light is moderate with respect to the increase in current. On the other hand, in the region (laser oscillation region) higher than the threshold current, the amount of increase in the amount of emitted light with respect to the amount of increase in current increases relative to the spontaneous emission region.

ところで、レーザビームプリンタなどの電子写真方式の画像形成装置は、半導体レーザから出射されるレーザ光によって感光体上を走査することによって静電潜像を形成し、その静電潜像をトナーによって現像することで画像を形成する。このような画像形成装置において、近年高解像度化、印刷高速化するために半導体レーザのON、OFFの切り替えを高速で行うことが必要となってきている。そのため、半導体レーザの発光応答性を高める必要がある。   Incidentally, an electrophotographic image forming apparatus such as a laser beam printer forms an electrostatic latent image by scanning a photosensitive member with laser light emitted from a semiconductor laser, and develops the electrostatic latent image with toner. By doing so, an image is formed. In such an image forming apparatus, in recent years, it has become necessary to switch a semiconductor laser on and off at a high speed in order to achieve high resolution and high printing speed. Therefore, it is necessary to improve the light emission response of the semiconductor laser.

半導体レーザの発光応答性を高める方法として、半導体レーザにバイアス電流(Ib)を供給する方法が従来から知られている。バイアス電流は閾値電流近傍の値に設定される電流である。レーザビームプリンタなどに用いられる半導体レーザにはバイアス電流が供給され、半導体レーザから出射させる場合にはバイアス電流にスイッチング電流が重畳された駆動電流が半導体レーザに供給される。半導体レーザにバイアス電流を供給することよって、バイアス電流を供給しない場合に比べてスイッチング電流を供給した際の半導体レーザの発光応答性を高めることができる。   As a method for improving the light emission response of a semiconductor laser, a method of supplying a bias current (Ib) to the semiconductor laser has been conventionally known. The bias current is a current set to a value near the threshold current. A semiconductor laser used in a laser beam printer or the like is supplied with a bias current, and when emitted from the semiconductor laser, a driving current in which a switching current is superimposed on the bias current is supplied to the semiconductor laser. By supplying a bias current to the semiconductor laser, it is possible to improve the light emission response of the semiconductor laser when the switching current is supplied, compared to the case where the bias current is not supplied.

特許文献1には、バイアス電流の制御方法が開示されている。特許文献1に記載のレーザダイオード駆動装置は、図9(a)に示すようにレーザ発振領域におけるレーザダイオードの発光特性に基づいて閾値電流Ithを特定し、閾値電流Ithに所定の係数α(α≦1)を乗算するなどしてバイアス電流Ibを決定することが記載されている。   Patent Document 1 discloses a method for controlling a bias current. As shown in FIG. 9A, the laser diode driving device described in Patent Document 1 specifies the threshold current Ith based on the light emission characteristics of the laser diode in the laser oscillation region, and a predetermined coefficient α (α It is described that the bias current Ib is determined by multiplying ≦ 1).

特開平11−245444号公報JP-A-11-245444

しかしながら、画像形成速度の高速化を図るために複数の発光素子から出射される複数のレーザ光によって感光体を露光する装置において、特許文献1に記載のバイアス電流の制御方法を用いると、バイアス電流を高精度に設定できないという課題が生じる。   However, in the apparatus that exposes the photosensitive member with a plurality of laser beams emitted from a plurality of light emitting elements in order to increase the image forming speed, the bias current control method described in Patent Document 1 is used. There arises a problem that cannot be set with high accuracy.

バイアス電流の値を決定する際には制御対象である発光素子に第1の光量P1及び第2の光量P2で発光させるための駆動電流が供給される。このとき、PD(フォトダイオード)などの検知装置を用いて光量を検出しながら駆動電流を制御し、第1の光量が検出されたときの駆動電流及び第2の光量が検出されたときの駆動電流をそれぞれサンプリングする。それらの結果から、制御対象である発光素子のレーザ発振領域における発光特性を特定する。   When determining the value of the bias current, a driving current for causing the light emitting element to be controlled to emit light with the first light amount P1 and the second light amount P2 is supplied. At this time, the drive current is controlled while detecting the light amount using a detection device such as a PD (photodiode), and the drive current when the first light amount is detected and the drive when the second light amount is detected. Each current is sampled. From these results, the light emission characteristics in the laser oscillation region of the light emitting element to be controlled are specified.

このとき制御対象以外の発光素子には発光応答性を確保するためにバイアス電流が供給されている。複数の発光素子に対して上記PDは共通に用いられ、かつ複数の発光素子の近傍に配置されているため、バイアス電流が供給されることによって発光素子から自然放出されるレーザ光がPDに入射する。そのため、PDの検出結果には制御対象以外の発光素子からのレーザ光の光量も含まれることになる。すると、図9(b)に示すように、実際の発光特性とは異なる発光特性に基づいて、制御対象の発光素子のバイアス電流を決定することになり、バイアス電流の値を精度よく決定できないという課題が生じる。   At this time, a bias current is supplied to the light emitting elements other than the controlled object in order to ensure the light emission response. Since the PD is commonly used for a plurality of light emitting elements and is disposed in the vicinity of the plurality of light emitting elements, laser light spontaneously emitted from the light emitting elements when a bias current is supplied enters the PD. To do. Therefore, the PD detection result includes the amount of laser light from light emitting elements other than the control target. Then, as shown in FIG. 9B, the bias current of the light emitting element to be controlled is determined based on the light emission characteristic different from the actual light emission characteristic, and the value of the bias current cannot be accurately determined. Challenges arise.

本発明は上記課題に鑑みてなされたもので、本発明のレーザ光出射装置は、第1のレーザ光を出射する第1の発光点と第2のレーザ光を出射する第2の発光点とを備えるレーザ光源と、前記第1の発光点に対応する第1のバイアス電流または画像データに基づいて前記第1のバイアス電流にスイッチング電流を重畳させた第1の駆動電流を前記第1の発光点に、前記第2の発光点に対応する第2のバイアス電流または画像データに基づいて前記第2のバイアス電流にスイッチング電流を重畳させた第2の駆動電流を前記第2の発光点に、それぞれ供給する電流供給手段と、前記第1のレーザ光と前記第2のレーザ光とを受光する受光部を備え、前記受光部の受光光量に応じた受光光量データを生成する検出手段と、前記第2のバイアス電流が前記第2の発光点に供給された場合に出射される前記第2のレーザ光の光量に対応する光量データを記憶する記憶手段と、前記電流供給手段が前記第1の発光点に前記第1の駆動電流を供給し、前記第2の発光点に前記第2のバイアス電流を供給した状態で前記検出手段によって生成される前記受光光量データと前記光量データとに基づいて、前記第1の駆動電流の値と当該第1の駆動電流に基づいて前記第1の発光点が出射する前記第1のレーザ光の光量との対応関係を示す発光特性を決定し、当該発光特性に基づいて前記第1のバイアス電流の値を決定する決定手段と、を備えることを特徴とする。   The present invention has been made in view of the above problems, and a laser beam emitting apparatus according to the present invention includes a first light emitting point that emits a first laser beam and a second light emitting point that emits a second laser beam. And a first drive current obtained by superimposing a switching current on the first bias current based on a first bias current or image data corresponding to the first light emission point. A second driving current obtained by superimposing a switching current on the second bias current based on the second bias current or image data corresponding to the second light emitting point is applied to the second light emitting point. A current supply means for supplying the light; a light receiving portion for receiving the first laser light and the second laser light; a detection means for generating received light amount data corresponding to the received light amount of the light receiving portion; The second bias current is Storage means for storing light quantity data corresponding to the light quantity of the second laser light emitted when supplied to the second light emitting point, and the current supply means at the first light emitting point. And the first drive based on the received light amount data and the light amount data generated by the detection means in a state where the second bias current is supplied to the second light emitting point. A light emission characteristic indicating a correspondence relationship between the value of the current and the amount of the first laser beam emitted from the first light emission point is determined based on the first drive current, and the first characteristic is determined based on the light emission characteristic. Determining means for determining a value of one bias current.

複数の発光点から出射される複数のレーザ光を共通の受光手段で受光した結果に基づいて発光点に供給するバイアス電流を制御するレーザ出射装置において、バイアス電流の値を高精度に制御することができる。   In a laser emitting device that controls a bias current supplied to a light emitting point based on a result of receiving a plurality of laser beams emitted from a plurality of light emitting points by a common light receiving means, the value of the bias current is controlled with high accuracy. Can do.

本実施例に係る画像形成装置の全体構成を示す概略断面図。1 is a schematic cross-sectional view illustrating an overall configuration of an image forming apparatus according to an embodiment. 光走査装置と感光ドラムを模式的に示す概略図。FIG. 2 is a schematic diagram schematically showing an optical scanning device and a photosensitive drum. 半導体レーザの斜視図。The perspective view of a semiconductor laser. レーザダイオード駆動装置(レーザ光出射装置)のブロック図。The block diagram of a laser diode drive device (laser beam emitting device). レーザダイオード駆動装置内の電流制御部と電流駆動部の動作モードを示す図。The figure which shows the operation mode of the current control part and current drive part in a laser diode drive device. APCのタイミングチャートを示す図。The figure which shows the timing chart of APC. レーザダイオードの発光特性を説明するための図。The figure for demonstrating the light emission characteristic of a laser diode. 本実施例に係る画像形成装置で実行される制御フロー。7 is a control flow executed by the image forming apparatus according to the present embodiment. (a)半導体レーザの発光特性の1つとしての駆動電流と発光光量の関係を示す図、及び(b)実際の発光特性と生成される発光特性との関係を示す図。(A) The figure which shows the relationship between the drive current as one of the light emission characteristics of a semiconductor laser, and the amount of emitted light, (b) The figure which shows the relationship between an actual light emission characteristic and the light emission characteristic produced | generated.

(実施例1)
図1は本実施例に係る画像形成装置100の全体構成を示す断面図であり、電子写真方式のフルカラープリンタの概略構成を示している。図1に示す画像形成装置100において、各色に対応する感光体であるところの感光ドラム101a〜101dは帯電装置102a〜102dによって所定の電位(帯電電位)に帯電される。帯電された各感光ドラムをはレーザ光源(半導体レーザなど)を備える光走査装置200a〜200dから出射されるレーザ光(光ビーム)により露光され、表面に静電潜像が形成される。この静電潜像は各々の現像器103a〜103dによりトナーを用いて現像される。そして、この感光ドラム101a〜101d上それぞれに現像された各色のトナー像は、転写ブレード104a〜104dに印加される転写バイアスによって中間転写ベルト105に転写される。中間転写ベルト105上に転写されたトナー像は、二次転写ローラ106で記録紙Sに4色が一括転写される。その後、トナー像を担持した記録紙Sは定着装置107を通過して定着処理が施される。定着処理が施された後、排紙ローラ108等によって装置外に排出される。
Example 1
FIG. 1 is a cross-sectional view illustrating an overall configuration of an image forming apparatus 100 according to the present embodiment, and illustrates a schematic configuration of an electrophotographic full-color printer. In the image forming apparatus 100 shown in FIG. 1, the photosensitive drums 101a to 101d, which are photosensitive members corresponding to the respective colors, are charged to a predetermined potential (charging potential) by the charging devices 102a to 102d. Each charged photosensitive drum is exposed to a laser beam (light beam) emitted from an optical scanning device 200a to 200d including a laser light source (semiconductor laser or the like), and an electrostatic latent image is formed on the surface. This electrostatic latent image is developed with toner by each of the developing units 103a to 103d. The toner images of the respective colors developed on the photosensitive drums 101a to 101d are transferred to the intermediate transfer belt 105 by a transfer bias applied to the transfer blades 104a to 104d. The four colors of the toner image transferred onto the intermediate transfer belt 105 are collectively transferred onto the recording paper S by the secondary transfer roller 106. Thereafter, the recording paper S carrying the toner image passes through the fixing device 107 and is subjected to fixing processing. After the fixing process, the paper is discharged out of the apparatus by a paper discharge roller 108 or the like.

上記の記録紙Sは給紙カセット109もしくは手差しトレイ110などから給紙される。レジローラ111は、給紙された記録紙Sを二次転写ローラ106へ搬送するタイミングを調整するためのローラである。両面印刷時には、定着装置107を通った記録紙Sは両面反転パス112の方向に導かれて逆方向に反転搬送され、両面パス113へ搬送される。両面パス113を通った記録紙Sは再び縦パスローラ114を通り、1面目と同様に2面目の画像を作像、転写、定着されて排出される。
[スキャナ(光走査装置)の構成]
4つの光走査装置はそれぞれ同一のものであるので、光走査装置200aを例に説明する。図2は、光走査装置200aと感光ドラム101aを模式的に示す概略図である。光走査装置200aは、光源であるところの半導体レーザ201(LD:レーザダイオード)、コリメータレンズ202、開口絞り203、シリンドリカルレンズ204、ポリゴンミラー205、ポリゴンミラー駆動部206、トーリックレンズ207、回折光学素子208を備える。
The recording paper S is fed from the paper feed cassette 109 or the manual feed tray 110. The registration roller 111 is a roller for adjusting the timing at which the fed recording sheet S is conveyed to the secondary transfer roller 106. At the time of duplex printing, the recording sheet S that has passed through the fixing device 107 is guided in the direction of the duplex reversing path 112, reversed and conveyed in the reverse direction, and conveyed to the duplex path 113. The recording sheet S that has passed through the double-sided path 113 passes through the vertical path roller 114 again, and forms, transfers, and fixes the image on the second side in the same manner as the first side, and is discharged.
[Configuration of scanner (optical scanning device)]
Since the four optical scanning devices are the same, the optical scanning device 200a will be described as an example. FIG. 2 is a schematic view schematically showing the optical scanning device 200a and the photosensitive drum 101a. The optical scanning device 200a includes a semiconductor laser 201 (LD: laser diode) as a light source, a collimator lens 202, an aperture stop 203, a cylindrical lens 204, a polygon mirror 205, a polygon mirror driving unit 206, a toric lens 207, and a diffractive optical element. 208.

コリメータレンズ202は、半導体レーザ201から出射された光ビームを平行光束に変換している。開口絞り203は、通過する光ビームの光束を制限している。シリンドリカルレンズ204は、副走査方向にのみ所定の屈折力を有しており、開口絞り203を通過した光束をポリゴンミラー205の反射面に主走査方向に長い楕円像として結像させている。回転多面鏡であるところのポリゴンミラー205は、ポリゴンミラー駆動部206により図中矢印C方向に一定速度で回転しており、反射面上に結像したレーザ光を偏向(反射)する。トーリックレンズ207は、fθ特性を有する光学素子であり主走査方向と副走査方向とで互いに異なる屈折率を有する。トーリックレンズ207の主走査方向の表裏の両レンズ面は非球面形状より成っている。回折光学素子208は、fθ特性を有する光学素子であり主走査方向と副走査方向とで互いに異なる倍率を有する。レーザービーム検出手段であるところのBeam Detector209(以下BD209とする。)は、画像形成装置100が備える感光ドラム101aの画像形成領域外に相当する位置に設置され、反射ミラー210によって反射されたレーザ光を検出することで、走査タイミング信号(BD信号)を生成する。   The collimator lens 202 converts the light beam emitted from the semiconductor laser 201 into a parallel light beam. The aperture stop 203 restricts the luminous flux of the light beam that passes therethrough. The cylindrical lens 204 has a predetermined refractive power only in the sub-scanning direction, and forms a light beam that has passed through the aperture stop 203 as an elliptical image that is long in the main scanning direction on the reflection surface of the polygon mirror 205. The polygon mirror 205, which is a rotating polygon mirror, is rotated at a constant speed in the direction of arrow C in the figure by the polygon mirror driving unit 206, and deflects (reflects) the laser light imaged on the reflecting surface. The toric lens 207 is an optical element having fθ characteristics and has different refractive indexes in the main scanning direction and the sub-scanning direction. Both the front and back lens surfaces of the toric lens 207 in the main scanning direction have an aspherical shape. The diffractive optical element 208 is an optical element having fθ characteristics, and has different magnifications in the main scanning direction and the sub-scanning direction. A beam detector 209 (hereinafter referred to as BD209), which is a laser beam detecting means, is installed at a position corresponding to the outside of the image forming area of the photosensitive drum 101a included in the image forming apparatus 100, and is reflected by the reflecting mirror 210. By detecting this, a scanning timing signal (BD signal) is generated.

感光ドラム101aには、回転駆動されるポリゴンミラー205の反射面によって偏向されたレーザ光のスポットがドラム軸に平行に直線状に移動(走査)する。本実施例における光走査装置200aは、複数の発光素子を有する半導体レーザ201を備える。半導体レーザ201は複数ビームを発し、それによって1回の走査により複数本のライン状の静電潜像を形成することができる。感光ドラム101aは駆動部211によって回転駆動され、これによって主走査を折り返すことで、副走査方向(感光ドラムの回転方向)に画像書き込みが行われる。   On the photosensitive drum 101a, the spot of the laser beam deflected by the reflecting surface of the polygon mirror 205 that is driven to rotate moves (scans) linearly in parallel with the drum axis. The optical scanning device 200a in this embodiment includes a semiconductor laser 201 having a plurality of light emitting elements. The semiconductor laser 201 emits a plurality of beams, whereby a plurality of line-shaped electrostatic latent images can be formed by one scan. The photosensitive drum 101a is rotationally driven by the driving unit 211, and thereby the main scanning is turned back, whereby the image writing is performed in the sub-scanning direction (rotating direction of the photosensitive drum).

図3は実施例1の半導体レーザの斜視図を示している。ステム10の一方の面には基台11が設けられ、基台11上にレーザ光源としての第1のレーザ光を出射する発光点12a(第1の発光点。以下、LD12a。)、第2のレーザ光を出射する12b(第2の発光点。以下、LD12b。)を有するレーザダイオード12(LD)背面光を受光する受光部であるフォトダイオード13(PD)が固定されている。PD13は受光光量に応じた受光光量データを生成する。これらLD12とPD13が載置された基台11をカバーするようにしてキャップ14がステム10に取り付けられ、キャップ14の先端面にはレーザ光La、Lbを透過する窓15が設けられている。また、ステム10の逆側の面には、レーザーチップ12とPD13を図示しないレーザ駆動制御系に接続するための通電端子16が設けられている。   FIG. 3 is a perspective view of the semiconductor laser according to the first embodiment. A base 11 is provided on one surface of the stem 10, and a light emitting point 12a (first light emitting point; hereinafter referred to as an LD 12a) for emitting a first laser beam as a laser light source on the base 11 and a second. A photodiode 13 (PD), which is a light receiving part for receiving the back light of the laser diode 12 (LD) having 12b (second light emitting point; hereinafter referred to as LD 12b), which emits the laser light of is fixed. The PD 13 generates received light amount data corresponding to the received light amount. A cap 14 is attached to the stem 10 so as to cover the base 11 on which these LD 12 and PD 13 are placed, and a window 15 that transmits laser beams La and Lb is provided on the tip surface of the cap 14. Further, on the opposite surface of the stem 10, an energization terminal 16 is provided for connecting the laser chip 12 and the PD 13 to a laser drive control system (not shown).

図4は本実施例に係るレーザダイオード駆動装置(レーザ光出射装置)のブロック図である。レーザダイオード駆動装置11には、LD12a、LD12b、PD13、及び画像信号生成部14と、制御部15とが接続される。   FIG. 4 is a block diagram of a laser diode driving device (laser beam emitting device) according to the present embodiment. The laser diode driving device 11 is connected to the LD 12a, LD 12b, PD 13, the image signal generation unit 14, and the control unit 15.

画像信号生成部14は図示しないコントローラからの画像信号を所定のタイミングでLD駆動用のデータ信号(DATA_P、DATA_N)としてレーザダイオード駆動装置11に出力する。制御部15は、レーザダイオード駆動装置11の動作を制御する外部制御信号をレーザダイオード駆動部11に出力する。さらに制御部15は目標電圧データなどのデータ通信をレーザダイオード駆動装置11に行う。   The image signal generation unit 14 outputs an image signal from a controller (not shown) to the laser diode driving device 11 as data signals (DATA_P, DATA_N) for LD driving at a predetermined timing. The control unit 15 outputs an external control signal for controlling the operation of the laser diode driving device 11 to the laser diode driving unit 11. Further, the control unit 15 performs data communication such as target voltage data to the laser diode driving device 11.

レーザダイオード制御部11はレーザ制御部16とモード制御部17とを備える。モード制御部17は前記制御部15からの外部制御信号に応じて、レーザ制御部16の動作モード、電流−電圧変換回路18のゲインを制御する信号を出力する。レーザ駆動部16は、LD12を目標光量に制御する手段として機能する。LD12から出力されるレーザ光の光量を検出する光量検出手段としてのPD13は、検出するレーザ光の光量に応じた電流を出力する。PD13から出力される電流は電流−電圧変換回路18によって所定のゲインで電圧変換され、PD出力電圧として出力される。電流−電圧変換回路18はモード制御部17からのゲイン切り替え信号によってゲインが決定される。   The laser diode control unit 11 includes a laser control unit 16 and a mode control unit 17. The mode control unit 17 outputs a signal for controlling the operation mode of the laser control unit 16 and the gain of the current-voltage conversion circuit 18 in accordance with the external control signal from the control unit 15. The laser drive unit 16 functions as means for controlling the LD 12 to the target light amount. The PD 13 serving as a light amount detecting unit for detecting the light amount of the laser light output from the LD 12 outputs a current corresponding to the detected light amount of the laser light. The current output from the PD 13 is converted into a voltage with a predetermined gain by the current-voltage conversion circuit 18 and output as a PD output voltage. The gain of the current-voltage conversion circuit 18 is determined by a gain switching signal from the mode control unit 17.

電流−電圧変換回路18によって電圧変換されたPD出力は比較器19に入力され、目標電圧設定部20に設定された目標電圧(以下Vref)と比較される。目標電圧設定部20は図示しないDAC(Digital−Analog−Converter)を備えており、制御部15から設定された目標電圧データに応じた電圧を出力する。   The PD output voltage-converted by the current-voltage conversion circuit 18 is input to the comparator 19 and compared with a target voltage (hereinafter referred to as Vref) set in the target voltage setting unit 20. The target voltage setting unit 20 includes a not-shown DAC (Digital-Analog-Converter), and outputs a voltage corresponding to the target voltage data set by the control unit 15.

前記比較器19は前記PD出力電圧とVrefを比較し、比較結果(電圧差分)を電流制御部21に出力する。電流制御部21はモード制御部17からの信号に応じて電流制御動作を行う。前記比較器19からの比較結果に応じて、LD12が目標の光量となるように駆動電流を制御する。ここでの電流値はデジタルデータとして保持するものとする。詳細動作は後述する。   The comparator 19 compares the PD output voltage with Vref and outputs a comparison result (voltage difference) to the current control unit 21. The current control unit 21 performs a current control operation according to a signal from the mode control unit 17. In accordance with the comparison result from the comparator 19, the drive current is controlled so that the LD 12 has a target light amount. The current value here is held as digital data. Detailed operation will be described later.

電流制御部21は前記APCによって決定した電流値を閾値電流算出部22に出力する。
閾値電流算出部22は、2種類の光量(以下:高い方の光量をAPC_H、低い方の光量をAPC_Lとする。詳しくは後述する。)と、それぞれの光量に対して電流制御部21で決定された電流と、モード制御部17からのゲイン切り替え信号に基づいて閾値電流(Ith)を算出する。閾値電流算出部22は、LD12aに対応する第1の閾値電流を算出し、LD12bに対応する第2の閾値電流を算出する。
The current control unit 21 outputs the current value determined by the APC to the threshold current calculation unit 22.
The threshold current calculation unit 22 is determined by the current control unit 21 for two types of light amounts (hereinafter, the higher light amount is APC_H and the lower light amount is APC_L, which will be described in detail later). The threshold current (Ith) is calculated on the basis of the current that has been applied and the gain switching signal from the mode control unit 17. The threshold current calculation unit 22 calculates a first threshold current corresponding to the LD 12a, and calculates a second threshold current corresponding to the LD 12b.

バイアス電流算出部23は前記閾値電流算出部22で算出した第1の閾値電流からLD12aに印加する第1のバイアス電流、第2の閾値電流からLD12bに印加する第2のバイアス電流を算出する。第1のバイアス電流値は第1の閾値電流値以下の値になるように設定され、第2のバイアス電流値は第2の閾値電流値以下の値になるように設定される。本実施例では、バイアス電流値は閾値電流値に所定の係数α(α≦1)を乗算することによって算出される。さらに、バイアス電流算出部23はモード制御部17からのビーム選択信号によってバイアス電流供給手段であるDAC(DAC_Ib_a24a、DAC_Ib_b24b)にそれぞれのLDに印加するバイアス電流値を設定する。DAC_Ib_a24は設定されたバイアス電流値に対応する電流を第1のバイアス電流としてLD12aに印加する。DAC_Ib_b24は設定されたバイアス電流値に対応する電流を第1のバイアス電流としてLD12に印加する。   The bias current calculation unit 23 calculates a first bias current to be applied to the LD 12a from the first threshold current calculated by the threshold current calculation unit 22, and a second bias current to be applied to the LD 12b from the second threshold current. The first bias current value is set to be a value equal to or less than the first threshold current value, and the second bias current value is set to be a value equal to or less than the second threshold current value. In this embodiment, the bias current value is calculated by multiplying the threshold current value by a predetermined coefficient α (α ≦ 1). Further, the bias current calculation unit 23 sets a bias current value to be applied to each LD to the DAC (DAC_Ib_a24a, DAC_Ib_b24b) which is a bias current supply unit based on the beam selection signal from the mode control unit 17. The DAC_Ib_a24 applies a current corresponding to the set bias current value to the LD 12a as a first bias current. The DAC_Ib_b 24 applies a current corresponding to the set bias current value to the LD 12 as a first bias current.

スイッチング電流算出部25は電流制御部21によって決定された電流値と閾値電流算出部22によって算出された閾値電流(Ith)とから、LD12に印加するスイッチング電流を算出する。さらにスイッチング電流算出部25はモード制御部17からのビーム選択信号によって所定のスイッチング電流用DAC(DAC_Isw_a26a、DAC_Isw_b)に設定する。DAC_Isw26は設定された電流値に対応する電流を電流駆動部27に印加する。   The switching current calculator 25 calculates a switching current to be applied to the LD 12 from the current value determined by the current controller 21 and the threshold current (Ith) calculated by the threshold current calculator 22. Further, the switching current calculation unit 25 sets to a predetermined switching current DAC (DAC_Isw_a 26a, DAC_Isw_b) by a beam selection signal from the mode control unit 17. The DAC_Isw 26 applies a current corresponding to the set current value to the current driver 27.

電流駆動部27は、モード制御部17からの信号に応じて、画像信号生成部14からの画像データ(DATA_P、DATA_N)に基づくタイミングでLD12a及びLD12bにスイッチング電流を供給する。即ち、LD12aには画像形成中に常に第1のバイアス電流が供給され、画像データに応じて第1のバイアス電流にスイッチング電流(LD12aに対応する第1のスイッチング電流)が重畳された第1の駆動電流が印加される。LD12bには画像形成中に常に第2のバイアス電流が供給され、画像データに応じて第2のバイアス電流にスイッチング電流(LD12bに対応する第2のスイッチング電流)が重畳された第2の駆動電流が印加される。感光ドラムの感度はバイアス電流のみが供給されることによってLD12a及びLD12bから出射されるレーザ光の光量では表面電位が変位しないように設計されている。上記駆動電流が供給されることによって出射されたレーザ光によって感光ドラムの表面電位は変位する。   The current driving unit 27 supplies a switching current to the LD 12a and the LD 12b at a timing based on the image data (DATA_P, DATA_N) from the image signal generation unit 14 in accordance with a signal from the mode control unit 17. That is, the first bias current is always supplied to the LD 12a during image formation, and the first bias current is superimposed on the first bias current in accordance with the image data (first switching current corresponding to the LD 12a). A drive current is applied. A second bias current is always supplied to the LD 12b during image formation, and a second drive current in which a switching current (second switching current corresponding to the LD 12b) is superimposed on the second bias current according to image data. Is applied. The sensitivity of the photosensitive drum is designed so that the surface potential is not displaced by the amount of laser light emitted from the LD 12a and LD 12b when only the bias current is supplied. The surface potential of the photosensitive drum is displaced by the laser beam emitted by supplying the driving current.

ここで、図4に示すレーザダイオード駆動装置11によるレーザの各種制御モードについて図5を用いて詳しく説明する。図5はレーザダイオード駆動装置11内の電流制御部21と電流駆動部27の動作モード図表である。   Here, various control modes of the laser by the laser diode driving device 11 shown in FIG. 4 will be described in detail with reference to FIG. FIG. 5 is an operation mode chart of the current controller 21 and the current driver 27 in the laser diode driver 11.

(自動光量制御モード)
自動光量制御を以下APC(Auto Power Control)と称する。電流駆動部27はモード制御部17からAPC信号のみが入力されている間、画像信号生成部14の出力の如何に因らず、LD12がDAC_Isw26に設定された電流に基づいて発光するよう強制的にONデータを出力する。このとき、電流駆動部27はモード制御部17からのビーム選択信号によって選択されたビームのデータのみを強制的にONにし、他のビームには強制的にOFFデータを出力する。
なお、初期状態ではDAC_Ib24、DAC_Isw26の電流値は0が設定されている。
(Automatic light control mode)
The automatic light amount control is hereinafter referred to as APC (Auto Power Control). While only the APC signal is input from the mode control unit 17, the current driving unit 27 forces the LD 12 to emit light based on the current set in the DAC_Isw 26 regardless of the output of the image signal generation unit 14. ON data is output to. At this time, the current driver 27 forcibly turns on only the beam data selected by the beam selection signal from the mode controller 17 and forcibly outputs OFF data to the other beams.
In the initial state, the current values of DAC_Ib24 and DAC_Isw26 are set to 0.

LD12から発光されたレーザ光はモニタ用のPD13で受光される。PD13は受光したレーザ光の光量に応じた電流を出力する。電流−電圧変換回路18はモード制御部17からのゲイン切り替え信号に応じたゲインで前記PD13からの出力電流を電圧に変換する。比較器19は前記電流−電圧変換回路18からの出力電圧とVrefとを比較し、比較結果として、電圧差分を電流制御部21に出力する。電流制御部21はモード制御部からAPC信号のみが入力されている間、前記電圧差分に応じた信号を以って、以下によりLD12の発光光量を所定光量とする制御を行う。   The laser light emitted from the LD 12 is received by the monitoring PD 13. The PD 13 outputs a current corresponding to the amount of received laser light. The current-voltage conversion circuit 18 converts the output current from the PD 13 into a voltage with a gain corresponding to the gain switching signal from the mode control unit 17. The comparator 19 compares the output voltage from the current-voltage conversion circuit 18 with Vref, and outputs a voltage difference to the current control unit 21 as a comparison result. While only the APC signal is input from the mode control unit, the current control unit 21 performs control to set the light emission amount of the LD 12 as a predetermined light amount by a signal according to the voltage difference.

PD出力電圧>Vrefの場合、LD12(制御対象のLD)の発光光量が所定光量より大きいと判断し、DAC_Isw26(若しくはDAC_Ib24)に設定する電流値を低下させることによりLD12の発光光量を低下する。   When the PD output voltage> Vref, it is determined that the light emission amount of the LD 12 (LD to be controlled) is larger than the predetermined light amount, and the light emission amount of the LD 12 is reduced by reducing the current value set in the DAC_Isw26 (or DAC_Ib24).

PD出力電圧<Vrefの場合、LD12の発光光量が所定光量より小さいと判断し、DAC_Isw26(及びDAC_Ib24)に設定する電流値を増加させることにより、LD12の発光光量を上昇する。   When the PD output voltage <Vref, it is determined that the light emission amount of the LD 12 is smaller than the predetermined light amount, and the light emission amount of the LD 12 is increased by increasing the current value set in the DAC_Isw26 (and the DAC_Ib24).

PD出力電圧=Vrefの場合、LD12の発光光量が所定光量と同一と判断し、DAC_Isw26(若しくはDAC_Ib24)に設定する電流値の増加減はしない。   When the PD output voltage = Vref, it is determined that the light emission amount of the LD 12 is the same as the predetermined light amount, and the current value set in the DAC_Isw26 (or DAC_Ib24) is not increased or decreased.

なお、電流制御部21はモード制御部からVIDEOモード信号のみが入力されている間もDAC_Isw26、DAC、Ib24に設定する電流値の増加減はしない。   The current control unit 21 does not increase or decrease the current values set in the DAC_Isw 26, DAC, and Ib 24 even while only the VIDEO mode signal is input from the mode control unit.

図6は、LD12a及びLD12bのAPCのタイミングチャートである。各LDのAPCは図6に示すように1走査周期中に1回ずつ行われる。まず、LD12aから出射されるレーザ光の光量がP1(例えば、図9(a))になるように駆動電流をLD12aに供給される(APCL1)。その後、LD12aから出射されるレーザ光の光量がP2(例えば、図9(a))になるように駆動電流をLD12aに供給される(APCH1)。続いて、LD12bのAPCが行われる。LD12bから出射されるレーザ光の光量がP1になるように駆動電流をLD12aに供給される(APCL2)。その後、LD12bから出射されるレーザ光の光量がP2になるように駆動電流がLD12bに供給される(APCH2)。APCL1及びAPCH1を行うことによって得られたLD12aに対応する発光特性からLD12aに供給するバイアス電流が決定される。また、APCL2及びAPCH2を行うことによって得られたLD12bに対応する発光特性からLD12bに供給するバイアス電流が決定される。   FIG. 6 is an APC timing chart of the LD 12a and LD 12b. As shown in FIG. 6, the APC of each LD is performed once during one scanning cycle. First, a drive current is supplied to the LD 12a so that the amount of laser light emitted from the LD 12a is P1 (for example, FIG. 9A) (APCL1). Thereafter, a drive current is supplied to the LD 12a so that the amount of laser light emitted from the LD 12a becomes P2 (for example, FIG. 9A) (APCH1). Subsequently, APC of the LD 12b is performed. A drive current is supplied to the LD 12a so that the amount of laser light emitted from the LD 12b is P1 (APCL2). Thereafter, a drive current is supplied to the LD 12b so that the amount of laser light emitted from the LD 12b is P2 (APCH2). The bias current supplied to the LD 12a is determined from the light emission characteristics corresponding to the LD 12a obtained by performing the APCL1 and the APCH1. Further, the bias current supplied to the LD 12b is determined from the light emission characteristics corresponding to the LD 12b obtained by performing the APCL2 and the APCH2.

(OFFモード)
電流駆動部27はモード制御部17からVIDEOモード信号とAPC信号が同時に入力されたときに、OFFモードと判断し、画像信号生成部14からの画像データ信号(DATA_P、DATA_N)の如何に因らず、LD12が消灯するよう強制的にOFFデータを出力する。つまり、OFFモード時はLD12にはバイアス電流のみが印加された状態となる。
(OFF mode)
When the VIDEO mode signal and the APC signal are simultaneously input from the mode control unit 17, the current driving unit 27 determines that the current mode is the OFF mode and depends on the image data signal (DATA_P, DATA_N) from the image signal generation unit 14. First, OFF data is forcibly output so that the LD 12 is turned off. That is, in the OFF mode, only the bias current is applied to the LD 12.

電流制御部21はモード制御部17からVIDEOモード信号とAPC信号が同時に入力されたときに、OFFモードと判断し、電流値を保持(ホールド)する。以下、上記OFFモードを利用したレーザダイオード駆動装置についての説明をするが、バイアス電流を印加しないOFFモードでもよい。   When the VIDEO mode signal and the APC signal are simultaneously input from the mode control unit 17, the current control unit 21 determines that the mode is OFF mode and holds (holds) the current value. Hereinafter, the laser diode driving device using the OFF mode will be described, but an OFF mode in which no bias current is applied may be used.

(データ出力モード)
電流駆動部27はモード制御部からVIDEO信号のみが入力されている間、VIDEOモード動作を行う。VIDEOモード時は、前記APC動作によって決められたDAC_Isw26、DAC_Ib24からの電流を以って、画像信号生成部14からの画像データ信号に応じてLD12に駆動電流を出力する。
電流制御部21はモード制御部からVIDEO信号のみが入力されている間は、電流値をホールドする。
(Data output mode)
The current driving unit 27 performs the VIDEO mode operation while only the VIDEO signal is input from the mode control unit. In the VIDEO mode, a drive current is output to the LD 12 according to the image data signal from the image signal generation unit 14 by using the current from the DAC_Isw 26 and the DAC_Ib 24 determined by the APC operation.
The current control unit 21 holds the current value while only the VIDEO signal is input from the mode control unit.

(ディスチャージモード)
電流制御部21はモード制御部17からAPC信号、VIDEOモード信号がともに入力されなくなるとディスチャージモードとなり、電流値を初期化し、DAC_Isw26、DAC_Ib24に設定する電流値を初期化する。電流駆動部27はAPC信号、VIDEOモード信号がともに入力されなくなると、強制的にOFFデータを出力する。
(Discharge mode)
When neither the APC signal nor the VIDEO mode signal is input from the mode control unit 17, the current control unit 21 enters the discharge mode, initializes the current value, and initializes the current values set in the DAC_Isw26 and the DAC_Ib24. The current driver 27 forcibly outputs OFF data when neither the APC signal nor the VIDEO mode signal is input.

ここで、本実施例のレーザダイオード駆動装置の特徴について説明する。本実施例のレーザダイオード駆動装置は、発光点12bにバイアス電流を供給した状態で発光点12aのAPCを実行する。その際に、PD13の受光光量には、駆動電流が供給されることによって発光点12aから出射されるレーザ光の光量と発光点12bから自然放出されるレーザ光の光量とが含まれている。そのため、PD13の受光光量に基づく発光点12aのレーザ発振領域における発光特性は、実際の発光点12aの発光特性とは異なる。図9(b)に示すように、PD13の受光光量に基づく発光点12aの発光特性から決定する閾値電流は、実際の発光特性から決定される閾値電流よりも低い値となる。そのため、閾値電流から求められるバイアス電流が実際の発光特性の閾値電流から大きく乖離した値に設定され、発光応答性の低下に至る。   Here, the characteristics of the laser diode driving apparatus of the present embodiment will be described. The laser diode driving apparatus of this embodiment executes APC of the light emitting point 12a in a state where a bias current is supplied to the light emitting point 12b. At this time, the amount of light received by the PD 13 includes the amount of laser light emitted from the light emitting point 12a and the amount of laser light spontaneously emitted from the light emitting point 12b when a drive current is supplied. Therefore, the light emission characteristic in the laser oscillation region of the light emission point 12a based on the amount of light received by the PD 13 is different from the light emission characteristic of the actual light emission point 12a. As shown in FIG. 9B, the threshold current determined from the light emission characteristics of the light emission point 12a based on the light received by the PD 13 is lower than the threshold current determined from the actual light emission characteristics. Therefore, the bias current obtained from the threshold current is set to a value greatly deviating from the threshold current of the actual light emission characteristics, leading to a decrease in light emission response.

本実施例の画像形成装置は、このような課題を以下のような構成で解決する。図7は発光特性を説明するための図であり、図8は図7に示す制御を実行するために画像形成装置において実行される制御フローを示すフローチャートである。図7は、LD12aまたはLD12bに供給される駆動電流と光量との対応関係を示す発光特性を示す図である。   The image forming apparatus of this embodiment solves such a problem with the following configuration. FIG. 7 is a diagram for explaining the light emission characteristics, and FIG. 8 is a flowchart showing a control flow executed in the image forming apparatus in order to execute the control shown in FIG. FIG. 7 is a diagram showing the light emission characteristics indicating the correspondence between the drive current supplied to the LD 12a or the LD 12b and the amount of light.

始めにステップS801において、モード切替部17からゲイン×1となるようなゲイン切り替え信号を出力し、電流・電圧変換回路18のゲインを×1とする。ステップS802において、APC信号及びVIDEOモード信号を出力し、LD12a及びLD12bを強制消灯する。このときLD12a及びLD12bには上述した前回APC動作で決定したバイアス電流が印加されている。このときの電流演算部21で電流・電圧変換回路18がゲイン×1で電圧変換したPD出力(Pofs_a+Pofs_b)とVrefとの比較結果が算出される。なお、Pofs_aは工場出荷時に閾値電流Ith以下の電流を各LDに供給し、その際の光量を検出した光量データである。Pofs_aは記憶手段としてのメモリにLD12a及びLD12bそれぞれに対応させて記憶されている。この結果に対し、LD12bの前回APC動作で決定したPofs_aの値を引いて、LD12bのバイアス発光によるLD12aに影響する光量Pofs_bとしてメモリ28に格納する。このときのVrefは0又は既知の数値を制御部15から印加する。   First, in step S801, the mode switching unit 17 outputs a gain switching signal such that the gain becomes x1, and the gain of the current / voltage conversion circuit 18 is set to x1. In step S802, an APC signal and a VIDEO mode signal are output, and the LD 12a and LD 12b are forcibly turned off. At this time, the bias current determined in the previous APC operation is applied to the LD 12a and LD 12b. At this time, the current calculation unit 21 calculates a comparison result between the PD output (Pofs_a + Pofs_b) voltage-converted by the current / voltage conversion circuit 18 with gain × 1 and Vref. Pofs_a is light amount data obtained by supplying a current equal to or smaller than the threshold current Ith to each LD at the time of factory shipment and detecting the light amount at that time. Pofs_a is stored in a memory serving as a storage unit in association with each of the LD 12a and the LD 12b. For this result, the value of Pofs_a determined in the previous APC operation of the LD 12b is subtracted and stored in the memory 28 as the light amount Pofs_b that affects the LD 12a due to bias emission of the LD 12b. At this time, Vref is 0 or a known numerical value is applied from the control unit 15.

ステップS803において、モード切替部17からAPC信号、ビーム選択信号を出力し、LD12aを強制的に発光させる。電流演算部21で電流・電圧変換回路18がゲイン×1で電圧変換したPD出力とVrefとの比較結果に応じて、APC動作を行い、LD12aを所定の光量(Pa+Pofs_b)に制御する。このときの所定光量は、S802で求めたPofs_bをPaに加算した光量とする。   In step S803, an APC signal and a beam selection signal are output from the mode switching unit 17, and the LD 12a is forced to emit light. The APC operation is performed in accordance with the comparison result between the PD output obtained by the current / voltage conversion circuit 18 performing voltage conversion with a gain × 1 in the current calculation unit 21 and Vref, and the LD 12a is controlled to a predetermined light amount (Pa + Pofs_b). The predetermined light quantity at this time is a light quantity obtained by adding Pofs_b obtained in S802 to Pa.

このときの電流値(I_A1)をメモリ28に格納する。その後、モード切替部17からAPC信号、VIDEOモード信号をともに出力し、LD12aを強制的に消灯する(offモード)。   The current value (I_A1) at this time is stored in the memory 28. Thereafter, both the APC signal and the VIDEO mode signal are output from the mode switching unit 17 to forcibly turn off the LD 12a (off mode).

ステップS804において、LD12aを1/4光量で発光させるため、モード切替17からゲインが×4となるようなゲイン切り替え信号を出力し、電流・電圧変換回路18のゲインを×4とする。その後、モード切替部17からAPC信号、ビーム選択信号を出力し、LD12aを強制的に発光させる。電流演算部21で電流・電圧変換回路18ゲイン掛けるで電圧変換したPD出力とVrefとの比較結果に応じて、APC動作を行い、LD12aを所定の光量(Pa/4+Pofs_b)に制御する。このときの所定光量は、S802で求めたPofs_bをPa/4に加算した光量とする。   In step S804, in order to cause the LD 12a to emit light with a ¼ light amount, a gain switching signal is output from the mode switching 17 so that the gain becomes x4, and the gain of the current / voltage conversion circuit 18 is set to x4. Thereafter, an APC signal and a beam selection signal are output from the mode switching unit 17 to force the LD 12a to emit light. The APC operation is performed in accordance with the comparison result between the PD output voltage-converted by multiplying the current / voltage conversion circuit 18 gain by the current calculation unit 21 and Vref, and the LD 12a is controlled to a predetermined light amount (Pa / 4 + Pofs_b). The predetermined light quantity at this time is the light quantity obtained by adding Pofs_b obtained in S802 to Pa / 4.

このときの電流値(I_A)をメモリ28に格納する。その後、モード切替部17からAPC信号、VIDEOモード信号をともに出力し、LD12bを強制的に消灯する(offモード)。   The current value (I_A) at this time is stored in the memory 28. Thereafter, both the APC signal and the VIDEO mode signal are output from the mode switching unit 17 to forcibly turn off the LD 12b (off mode).

ステップS805において閾値電流算出部22で、それぞれPofs_bを減算したPa、Pa/4とそれらの光量に対する電流I_A1、I_A2とから閾値電流Ithを算出し、ステップS806においてバイアス電流及びスイッチング電流が決定される。   In step S805, the threshold current calculation unit 22 calculates the threshold current Ith from Pa and Pa / 4 obtained by subtracting Pofs_b and the currents I_A1 and I_A2 corresponding to the amounts of light. In step S806, the bias current and the switching current are determined. .

次にS807において、モード切替部17からゲイン×1となるようなゲイン切り替え信号を出力し、電流・電圧変換回路18のゲインを×1とする。ステップS808において、APC信号及びVIDEOモード信号を出力し、LD12a及びLD12bを強制消灯する。このときLD12a及びLD12bには上述した前回APC動作で決定したバイアス電流が印加されている。このときの電流演算部21で電流・電圧変換回路18がゲイン×1で電圧変換したPD出力(Pofs_a+Pofs_b)とVrefとの比較結果が算出される。この結果に対し、ステップS801〜S806で決定したPofs_bの値を引いて、LD12aのバイアス発光によるLD12bに影響する光量Pofs_aとしてメモリ28に格納する。このときのVrefは0又は既知の数値を制御部15から印加する。   In step S807, the mode switching unit 17 outputs a gain switching signal that gives a gain of x1, and sets the gain of the current / voltage conversion circuit 18 to x1. In step S808, the APC signal and the VIDEO mode signal are output, and the LD 12a and LD 12b are forcibly turned off. At this time, the bias current determined in the previous APC operation is applied to the LD 12a and LD 12b. At this time, the current calculation unit 21 calculates a comparison result between the PD output (Pofs_a + Pofs_b) voltage-converted by the current / voltage conversion circuit 18 with gain × 1 and Vref. The value of Pofs_b determined in steps S801 to S806 is subtracted from this result and stored in the memory 28 as the light amount Pofs_a that affects the LD 12b due to the bias emission of the LD 12a. At this time, Vref is 0 or a known numerical value is applied from the control unit 15.

ステップS809において、モード切替部17からAPC信号、ビーム選択信号を出力し、LD12a及びを強制的に発光させる。電流演算部21で電流・電圧変換回路18がゲイン×1で電圧変換したPD出力とVrefとの比較結果に応じて、APC動作を行い、LD12bを所定の光量(Pb+Pofs_a)に制御する。このときの所定光量は、S808で求めたPofs_aをPbに加算した光量とする。このときの電流値(I_B1)をメモリ28に格納する。その後、モード切替部17からAPC信号、VIDEOモード信号をともに出力し、LD12bを強制的に消灯する(offモード)。   In step S809, an APC signal and a beam selection signal are output from the mode switching unit 17, and the LD 12a and the light are forcedly emitted. The APC operation is performed in accordance with the comparison result between the PD output obtained by the current / voltage conversion circuit 18 performing voltage conversion with a gain × 1 in the current calculation unit 21 and Vref, and the LD 12b is controlled to a predetermined light amount (Pb + Pofs_a). The predetermined light quantity at this time is the light quantity obtained by adding Pofs_a obtained in S808 to Pb. The current value (I_B1) at this time is stored in the memory 28. Thereafter, both the APC signal and the VIDEO mode signal are output from the mode switching unit 17 to forcibly turn off the LD 12b (off mode).

ステップS810において、LD12bを1/4光量で発光させるため、モード切替17からゲインが×4となるようなゲイン切り替え信号を出力し、電流・電圧変換回路18のゲインを×4とする。その後、モード切替部17からAPC信号、ビーム選択信号を出力し、LD12bを強制的に発光させる。電流演算部21で電流・電圧変換回路18ゲイン掛けるで電圧変換したPD出力とVrefとの比較結果に応じて、APC動作を行い、LD12bを所定の光量(Pb/4+Pofs_a)に制御する。このときの所定光量は、S808で求めたPofs_aをPb/4に加算した光量とする。このときの電流値(I_B2)をメモリ28に格納する。その後、モード切替部17からAPC信号、VIDEOモード信号をともに出力し、LD12bを強制的に消灯する(offモード)。   In step S810, in order to cause the LD 12b to emit light with a ¼ light amount, a gain switching signal is output from the mode switching 17 so that the gain becomes x4, and the gain of the current / voltage conversion circuit 18 is set to x4. Thereafter, an APC signal and a beam selection signal are output from the mode switching unit 17 to force the LD 12b to emit light. The APC operation is performed according to the comparison result between the PD output converted by the current / voltage conversion circuit 18 gain by the current calculation unit 21 and Vref, and the LD 12b is controlled to a predetermined light amount (Pb / 4 + Pofs_a). The predetermined light quantity at this time is the light quantity obtained by adding Pofs_a obtained in S808 to Pb / 4. The current value (I_B2) at this time is stored in the memory 28. Thereafter, both the APC signal and the VIDEO mode signal are output from the mode switching unit 17 to forcibly turn off the LD 12b (off mode).

ステップS811において閾値電流算出部22で、それぞれPofs_aを減算したPb、Pb/4とそれらの光量に対する電流I_B1、I_B2とから閾値電流Ithを算出し、ステップS812においてバイアス電流及びスイッチング電流が決定される。   In step S811, the threshold current calculation unit 22 calculates the threshold current Ith from Pb and Pb / 4 obtained by subtracting Pofs_a and the currents I_B1 and I_B2 corresponding to the amounts of light. In step S812, the bias current and the switching current are determined. .

以上説明したように、本実施例の画像形成装置は、Pofs_aを用いてPD13が検出する光量またはPD13の検出結果に基づく発光特性を補正し、各LDの実際の発光特性を求めるため、各LDのバイアス電流を高精度に設定することができる。   As described above, the image forming apparatus according to the present exemplary embodiment corrects the light emission characteristic based on the light amount detected by the PD 13 or the detection result of the PD 13 using Pofs_a, and obtains the actual light emission characteristic of each LD. The bias current can be set with high accuracy.

Claims (4)

第1のレーザ光を出射する第1の発光点と第2のレーザ光を出射する第2の発光点とを備えるレーザ光源と、
前記第1の発光点に対応する第1のバイアス電流または画像データに基づいて前記第1のバイアス電流にスイッチング電流を重畳させた第1の駆動電流を前記第1の発光点に、前記第2の発光点に対応する第2のバイアス電流または画像データに基づいて前記第2のバイアス電流にスイッチング電流を重畳させた第2の駆動電流を前記第2の発光点に、それぞれ供給する電流供給手段と、
前記第1のレーザ光と前記第2のレーザ光とを受光する受光部を備え、前記受光部の受光光量に応じた受光光量データを生成する検出手段と、
前記第2のバイアス電流が前記第2の発光点に供給された場合に出射される前記第2のレーザ光の光量に対応する光量データを記憶する記憶手段と、
前記電流供給手段が前記第1の発光点に前記第1の駆動電流を供給し、前記第2の発光点に前記第2のバイアス電流を供給した状態で前記検出手段によって生成される前記受光光量データと前記光量データとに基づいて、前記第1の駆動電流の値と当該第1の駆動電流に基づいて前記第1の発光点が出射する前記第1のレーザ光の光量との対応関係を示す発光特性を決定し、当該発光特性に基づいて前記第1のバイアス電流の値を決定する決定手段と、を備えることを特徴とするレーザ光出射装置。
A laser light source comprising a first light emitting point for emitting the first laser light and a second light emitting point for emitting the second laser light;
Based on a first bias current corresponding to the first light emission point or image data, a first drive current obtained by superimposing a switching current on the first bias current is used as the second light emission point. Current supply means for supplying a second drive current obtained by superimposing a switching current on the second bias current to the second light emitting point based on the second bias current or image data corresponding to the light emitting point When,
A detector that receives the first laser beam and the second laser beam;
Storage means for storing light amount data corresponding to the light amount of the second laser beam emitted when the second bias current is supplied to the second light emitting point;
The received light amount generated by the detection means in a state where the current supply means supplies the first drive current to the first light emission point and supplies the second bias current to the second light emission point. Based on the data and the light amount data, a correspondence relationship between the value of the first drive current and the light amount of the first laser beam emitted from the first light emission point based on the first drive current is obtained. A laser light emitting apparatus comprising: determining means for determining a light emission characteristic to be displayed and determining a value of the first bias current based on the light emission characteristic.
前記決定手段は、前記受光光量から前記光量データに基づく光量を減算した値を前記第1の発光点が前記第1の駆動電流に基づいて出射する前記第1のレーザ光の光量に決定することを特徴とする請求項1に記載のレーザ光出射装置。   The determining means determines a value obtained by subtracting a light amount based on the light amount data from the received light amount as a light amount of the first laser light emitted from the first light emission point based on the first drive current. The laser beam emitting apparatus according to claim 1. 前記決定手段は、前記発光特性から前記第1の発光点に対応する第1の閾値電流値を決定し、前記第1のバイアス電流の値が前記第1の閾値電流値以下の電流値になるように前記第1のバイアス電流の値を制御することを特徴とする請求項1または2に記載のレーザ光出射装置。   The determination means determines a first threshold current value corresponding to the first light emission point from the light emission characteristics, and the value of the first bias current becomes a current value equal to or less than the first threshold current value. The laser beam emitting apparatus according to claim 1, wherein the value of the first bias current is controlled as described above. 請求項1乃至請求項3いずれか1項に記載のレーザ光出射装置と、
前記第1のレーザ光と前記第2のレーザ光によって露光される感光体と、
前記第1のレーザ光と前記第2のレーザ光によって露光されることによって形成される静電潜像を現像する現像手段と、を備える画像形成装置。
The laser beam emitting device according to any one of claims 1 to 3,
A photoconductor exposed by the first laser beam and the second laser beam;
An image forming apparatus comprising: a developing unit that develops an electrostatic latent image formed by exposure with the first laser light and the second laser light.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2015060009A (en) * 2013-09-17 2015-03-30 株式会社リコー Optical scanning device, light source emission method of optical scanning device, and image formation device
JP2017090805A (en) * 2015-11-16 2017-05-25 キヤノン株式会社 Optical scanner

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