JP3511627B2 - Image exposure equipment - Google Patents
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Description
【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、画像露光装置に関し、
さらに詳細には半導体レーザ素子の光出力を安定化させ
る半導体レーザ駆動回路に関するものである。
【0002】
【従来の技術】通常、レーザプリンタ等では半導体レー
ザ素子から発せられ、画像信号にもとづいて変調された
レーザ光で感光体を走査露光して画像の露光を行なって
いる。半導体レーザ素子は、周知のように、しきい値電
流と呼ぶ電流値を超える電流で駆動されるとレーザ光を
出射する特性を有しており、このしきい値電流は個々の
素子によってまた動作環境の温度によって大きく変化す
るので、図8に示すように、半導体レーザ素子の出力す
る光強度は同じ駆動電流であっても個々の素子によって
大きく異なるし、また温度に対して非常に不安定であ
る。
【0003】このような不安定なレーザ光で露光して作
像を行なうと出力画像につぶれやかすれが生じ、画像品
質を著しく損なう。このため、半導体レーザ素子の周囲
温度が変化する環境下では半導体レーザ素子の出力制御
装置等により半導体レーザ素子の出力するレーザ光の強
度を安定化させる必要がある。
【0004】そこで従来、しきい値電流に相当する電流
をオフセット電流として変調信号に加算したうえでドラ
イブ回路により半導体レーザ素子を電流駆動し、レーザ
光が感光体を走査していない間に半導体レーザ素子の光
出力を光モニタ回路でモニタしてドライブ回路へフィー
ドバックして、前記オフセット電流を制御するという制
御ループを設けることにより、半導体レーザ素子のレー
ザ光の強度を安定化させていた。
【0005】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、半導体
レーザ素子は上記の特性とともに非常に過電流に弱く劣
化しやすいという特性も有している。このため、従来装
置においては、半導体レーザ素子の点灯を開始する際
は、半導体レーザ素子のばらつきや環境温度の範囲を考
慮した十分小さな電流で点灯を開始し、徐々に駆動電流
を増加させて所定の光強度に到達するように制御してい
た。このため、場合によっては光強度が安定するのに長
い時間が必要となり画像の露光よりもかなり前もって点
灯を開始しなければならないという問題点があった。ま
た、上記制御ループの利得を大きくすれば、上記問題点
は解決されるものの、ドループ(過渡熱特性)等の影響
で画像露光領域での制御が不安定になり、そのために画
像品質を損なうことがあるため、むやみに制御ループの
利得を大きくすることはできず、制御ループの利得の決
定は非常に困難であった。
【0006】本発明は、上述した問題点を解決するため
になされたものであり、半導体レーザ素子の点灯後、速
やかに所定の光強度に到達すると共に、安定して画像の
露光を行なうことのできる画像露光装置を提供すること
を目的としている。
【0007】
【課題を解決するための手段】この目的を達成するため
に本発明の画像露光装置は、半導体レーザ素子と、画像
信号にもとづいて前期半導体レーザ素子を変調駆動する
ドライブ手段と、前記半導体レーザ素子から発せられる
変調されたレーザ光を走査することにより前記画像信号
に対応した画像が露光される感光体と、前記レーザ光が
感光体の画像領域を走査していない間に前記半導体レー
ザ素子から発せられるレーザ光の光出力を検出し、その
検出結果に基づいて前記ドライブ手段による前記半導体
レーザ素子の駆動を制御する制御手段とを有する画像露
光装置であって、前記半導体レーザ素子の点灯信号が入
力されると所定の一定時間だけ前記制御手段の利得を定
める信号を出力するタイマ手段を備え、前記制御手段
は、前記タイマ手段から出力された利得信号に基づい
て、前記半導体レーザ素子が点灯されてから所定時間経
過前と所定時間経過後とで、その制御手段の利得を切り
換え可能な利得選択手段を備えている。
【0008】
【作用】上記の構成を有する本発明の画像露光装置で
は、ドライブ手段により駆動された半導体レーザ素子か
ら発せられ、画像信号に応じて変調されたレーザ光が感
光体を走査することにより、感光体に画像が露光され
る。また、半導体レーザ素子が点灯されてから所定時間
経過前と所定時間経過後とでは半導体レーザ素子の駆動
電流を制御する制御手段の利得が異なる。
【0009】このため、点灯開始後は高い利得で制御ル
ープが動作し、短時間で所定の光強度に達する。また、
所定時間後は低い利得で制御ループが動作するので、感
光体を露光して画像を記録する際には光強度の安定した
変調光が得られる。
【0010】
【実施例】以下、本発明を具体化してレーザビームプリ
ンタに適用した一実施例を図1乃至図8を参照して説明
する。
【0011】本実施例のレーザビームプリンタは、図1
に示すように、光源として周知の半導体レーザ素子1を
備えており、該半導体レーザ素子1には該半導体レーザ
1を駆動するドライブ回路2が接続されている。前記半
導体レーザ素子1から発せられたレーザ光の光路上に
は、コリメータレンズ(図示せず)と、矢印A方向に回
転する回転多面鏡3と、感光体ドラム5の表面に前記レ
ーザビームを結像するf−θレンズ4とがその順に配置
されている。画像情報書き込み領域外には回転多面鏡3
で偏向されたレーザ光を各走査毎に画像の露光に先だっ
て検出し、同期信号(BD信号)を発生するビーム検出
装置6が設けられている。該ビーム検出装置6は発振回
路を内蔵しており、点灯開始直後にレーザビームの光強
度が弱くレーザビームが検出出来ないときは発振回路の
信号をBD信号として出力するように構成されている。
【0012】さらに、周知のD/A変換回路7、加算回
路8、カウンタ回路9と、半導体レーザ素子1と同一容
器に保持され、後方に出射されるレーザビームを受光す
るモニタダイオード111が出力する光電流を増幅して
電圧として出力する増幅回路112と、増幅された電圧
と基準電圧とを比較する比較回路113とからなる光モ
ニタ回路11と、周知のワンショットマルチバイブレー
タからなり、レーザ点灯信号(LON信号)が入力され
ると所定の一定時間Tだけ利得高信号(GH信号)を出
力するタイマ回路12と、後述する制御回路10及び信
号処理回路13とから構成されている。
【0013】この信号処理回路13は、感光体ドラム5
がレーザビームで走査される感光体走査時(以下露光モ
ードという)とそれ以外の非感光体走査時(以下制御モ
ードという)とをビーム検出装置6から発生されるBD
信号により判別し、露光モードにおいては、画像信号を
タイミング制御して変調信号として加算回路8に送出
し、制御モードにおいては光強度設定信号を変調信号と
して加算回路8に送出する。また、制御モードにおいて
は制御回路10に対し光強度制御動作開始を指令する光
強度制御信号(PC信号)を出力する。
【0014】すなわち、図7に図示するように各走査毎
に、露光モードと、制御モードが交互に設定されるので
ある。
【0015】制御モードはさらに、GH信号が入力され
ている間の高利得制御モードと、GH信号が入力されて
いない間の低利得制御モードに分けられる。
【0016】前記カウント回路9のカウント値は前述の
オフセット電流に対応するものであり、加算回路8では
カウンタ回路9のカウント値と前記変調信号あるいは光
強度設定信号とを加算演算してD/A変換回路7に出力
する。ドライブ回路2は、D/A変換回路7で変換され
た信号に基づいて半導体レーザ素子1を電流駆動する。
【0017】また、光モニタ回路11においては、図3
に示すように、半導体レーザ素子1から後方に出射され
たレーザビームがモニタダイオード111に入射し、モ
ニタダイオード111はそのレーザビームの光強度に比
例した電流を出力する。その電流は増幅回路112によ
りモニタ電圧に変換増幅後、比較回路113で基準電圧
Vrefと比較される。比較回路113は基準電圧Vr
efよりもレーザ光によるモニタ電圧のほうが大きい
時、モニタ信号(MON信号)を制御回路10へ出力
し、レーザビームの光強度が光強度設定信号に対応する
光強度に達したことを知らせる。
【0018】前記制御回路10は、画像信号と光強度と
の関係を一定に保つ働きをするものであり、図2に示す
ように、クロック信号を出力する周知のクロック回路1
01と、そのクロック信号を例えば8分周して分周信号
を出力する周知の分周回路102と、クロック信号と分
周信号とのいずれか一方を出力するスイッチ回路103
と、このスイッチ回路103の出力をカウントし、この
カウントをデコードして後述のカウントダウン信号(C
D信号)あるいはカウントアップ信号(CU信号)を出
力するステート回路104とから構成されている。前記
スイッチ回路103はタイマ回路12から出力されるG
H信号により切り換えられるものであり、GH信号が入
力されている(高利得制御モード)ならば、ステート回
路104のトリガを分周回路102の分周信号とし、G
H信号が入力されていなければ(低利得制御モード)、
ステート回路104のトリガをクロック回路101のク
ロック信号とする。
【0019】前記ステート回路104は前記PC信号が
入力されることによりリセットされた後、その動作を開
始する。
【0020】すなわち、GH信号が入力されている場合
(高利得制御モード)はステート回路104のトリガと
して分周回路102の分周信号が入力されており、図4
に示すように、PC信号入力後8クロックの間(1分周
信号の間)はステート回路104からカウンタ回路9へ
カウントダウン信号(CD信号)が出力され、カウンタ
回路9ではクロック回路101のクロック信号をトリガ
として8カウントだけダウンカウントされる。そして、
その後の16クロックの間(2分周信号の間)はMON
信号が検出されるまでステート回路104からカウンタ
回路9へカウントアップ信号(CU信号)が出力され、
カウンタ回路9ではクロック回路101のクロック信号
をトリガとして16カウントを限度としてアップカウン
トされる。
【0021】また、GH信号が入力されていない場合
(低利得制御モード)はステート回路104のトリガと
してクロック回路101のクロック信号が入力されてお
り、図5に示すように、PC信号入力後、1クロック間
はステート回路104からカウンタ回路9へカウントダ
ウン信号(CD信号)が出力され、カウンタ回路9では
クロック回路101のクロック信号をトリガとしてダウ
ンカウントされる。
【0022】そして、その後、の2クロックの間はMO
N信号が検出されるまでステート回路104からカウン
タ回路9へカウントアップ信号(CU信号)が出力さ
れ、カウンタ回路9ではクロック回路101のクロック
信号をトリガとして2カウントを限度としてアップカウ
ントされる。
【0023】次に、上述のような構成のレーザビームプ
リンタの動作について説明する。
【0024】図示しない端末装置より画像信号が入力さ
れると、図示しないコントローラからLON信号が発せ
られる。そのLON信号はドライブ回路2に入力される
ことにより半導体レーザ素子1が点灯されると共に、タ
イマ回路12に入力されることにより所定時間TだけG
H信号が制御回路10へ出力される。
【0025】レーザ点灯後所定時間T以内の制御モード
は高利得制御モードであり、所定時間Tを経過した後の
制御モードは低利得制御モードである。
【0026】レーザ点灯開始後所定時間T以内の制御モ
ードは高利得制御モードであり、以下にその動作を説明
する。
【0027】信号処理回路13はPC信号を制御回路1
0に出力し高利得制御モードでの制御動作が開始され
る。前述したように分周回路102の分周信号がステー
ト回路104のトリガとして入力され、8クロックの間
ステート回路104からはCD信号がカウンタ回路9へ
出力される。すると、カウンタ回路9ではクロック回路
101のクロック信号をトリガとしてカウンタ回路9の
出力カウント値が8カウントダウンする。そして、その
後、ステート回路104からはCU信号がカウンタ回路
9へMON信号が検出されるまで16クロックの間を限
度として出力される。すると、カウンタ回路9ではクロ
ック回路101のクロック信号をトリガとしてカウンタ
回路9の出力カウント値がMON信号が検出されるまで
16カウントを限度としてアップする。したがって、図
4に示すように、カウンタ回路9の出力カウント値は1
回の制御動作により±8カウント以内で変化可能である
ため、半導体レーザ素子1を駆動する駆動電流は大きく
変化する。
【0028】このような高利得制御モードでの制御動作
が所定時間Tの間各走査毎に繰り返し行なわれるので駆
動電流は速やかに変化する。
【0029】点灯開始時にはカウンタ9のカウント値は
十分小さな値(例えば零)であるがその後カウント値は
速やかに増加する。また、所定時間Tは適当に選んであ
るので、レーザ点灯後所定時間Tが経過し、制御モード
が高利得制御モードから低利得制御モードに移行したと
きにはカウンタ9のカウント値はおおむね必要なオフセ
ット電流に対応する値となっている。
【0030】次に、低利得制御モードでの制御動作につ
いて説明する。
【0031】信号処理回路13はPC信号を制御回路1
0に出力し低利得制御モードでの制御動作が開始され
る。前述したようにクロック回路101のクロック信号
がステート回路104のトリガとして入力され、1クロ
ックの間ステート回路104からはCD信号がカウンタ
回路9へ出力される。すると、カウンタ回路9ではクロ
ック回路101のクロック信号をトリガとしてカウンタ
回路9の出力カウント値が1カウントダウンする。そし
て、その後、ステート回路104からはCU信号がカウ
ンタ回路9へMON信号が検出されるまで2クロックの
間を限度として出力される。すると、カウンタ回路9で
はクロック回路101のクロック信号をトリガとしてカ
ウンタ回路9の出力カウント値がMON信号が検出され
るまで2カウントを限度としてアップする。したがっ
て、図5に示すように、カウンタ回路9の出力カウント
値は1回の制御動作で±1カウント以内で変化可能であ
るため、半導体レーザ素子1を駆動する駆動電流はわず
かな大きさだけ変化する。
【0032】このような低利得制御モードでの制御動作
は各走査毎に繰り返し行なわれるが駆動電流は速やかに
は変化できず、ゆるやかにしか変化しない。
【0033】制御モードが低利得制御モードとなったの
ち、入力される画像信号によるレーザビームの変調動作
がおこなわれる(図6参照)。
【0034】該変調動作では、先に詳述した光強度制御
動作により決定された半導体レーザ素子1のオフセット
電流に対応するカウンタ9のカウント値と、入力された
画像信号とが加算回路8により加算され、加算結果がD
/A変換回路7によりアナログ電圧である駆動信号に変
換される。ドライブ回路2はその駆動信号に基づいて半
導体レーザ素子1を電流駆動し、半導体レーザ素子1よ
り発せられたレーザビームは回転多面鏡3の回転にとも
なって偏向され、f−θレンズ4により、図示しない帯
電器により一様に帯電された感光体ドラム5の表面に結
像される。そして、図1に示すように、その結像スポッ
トが矢印B方向に繰り返し移動することにより、所定の
速度で回転する感光体ドラム5の表面を走査露光し、入
力された画像信号に応じた静電潜像を形成する。
【0035】静電潜像は図示しない周知の現像器により
現像された後、図示しない周知の転写器により紙に転写
されて排出される。
【0036】以上詳述したように半導体レーザ素子1の
点灯開始の際には、半導体レーザ素子1の破壊の危険を
さけるために、点灯開始時におけるカウンタ回路9のカ
ウント値は低い値であるが(例えば零)、点灯後所定時
間Tの間はGH信号により制御利得が大きく設定されて
おり、1回の制御動作でカウント値は最大±8だけ変化
できるので、駆動電流は急速に変化し、速やかに所定光
強度に到達できる。そして、所定時間Tが経過した後
は、1回の制御動作においてカウント値は±1カウント
以内しか変化しないので駆動電流の制御はノイズ等に影
響されない安定なものとなり、高品位の画像の露光が可
能である。このカウント値の変化の様子を図6に示し
た。
【0037】なお、本発明は以上詳述した実施例に限定
されるものではなく、種々の変形、改良が可能である。
【0038】例えば、本実施例では分周回路102の分
周数を8としたがその他の値でもよい。また、半導体レ
ーザ素子1の点灯開始後の所定時間の設定をタイマ回路
12で行なったが光強度制御信号(PC信号)の回数を
カウントするようにしてもよい。
【0039】また、本実施例では利得の変更を1回の制
御動作において変化しうるカウント数の大きさを変更す
ることにより行なったが、変化しうるカウント数の大き
さは一定として制御動作の頻度を変更して行なってもよ
い。
【0040】
【発明の効果】以上詳述したことから明かなように、本
発明の画像露光装置によれば、タイマ手段から出力され
た利得信号に基づいて、半導体レーザ素子の点灯開始後
所定時間の間とそれ以降とで、制御手段の利得を切り換
え可能としたので、半導体レーザ素子の点灯開始後、速
やかに所定の光強度に到達可能で、さらに、画像露光時
には安定して画像の露光を行うことができる。Description: BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to an image exposure apparatus,
More specifically, the present invention relates to a semiconductor laser drive circuit for stabilizing the optical output of a semiconductor laser device. 2. Description of the Related Art Generally, in a laser printer or the like, an image is exposed by scanning and exposing a photosensitive member with a laser beam emitted from a semiconductor laser element and modulated based on an image signal. As is well known, a semiconductor laser element has a characteristic of emitting laser light when driven with a current exceeding a current value called a threshold current, and this threshold current is again operated by each element. As shown in FIG. 8, the light intensity output from the semiconductor laser device varies greatly depending on each device even with the same drive current, and is very unstable with respect to temperature. is there. When an image is formed by exposing with such an unstable laser beam, the output image is crushed or blurred, and the image quality is significantly impaired. For this reason, in an environment where the ambient temperature of the semiconductor laser device changes, it is necessary to stabilize the intensity of the laser light output from the semiconductor laser device by an output control device or the like of the semiconductor laser device. Conventionally, a current corresponding to a threshold current is added to a modulation signal as an offset current, and then a semiconductor laser element is driven by a drive circuit. By providing a control loop in which the optical output of the device is monitored by an optical monitor circuit and fed back to a drive circuit to control the offset current, the intensity of the laser light of the semiconductor laser device has been stabilized. [0005] However, the semiconductor laser device has a characteristic that it is very susceptible to overcurrent and easily deteriorates in addition to the above-mentioned characteristics. For this reason, in the conventional apparatus, when starting the lighting of the semiconductor laser device, the lighting is started with a sufficiently small current in consideration of the variation of the semiconductor laser device and the range of the environmental temperature, and the drive current is gradually increased to a predetermined value. Was controlled so as to reach the light intensity. For this reason, in some cases, a long time is required for the light intensity to stabilize, and there is a problem that the lighting must be started considerably before the exposure of the image. If the gain of the control loop is increased, the above problem is solved, but the control in the image exposure region becomes unstable due to the effect of droop (transient thermal characteristics) and the image quality is impaired. Therefore, the gain of the control loop cannot be increased unnecessarily, and it is very difficult to determine the gain of the control loop. SUMMARY OF THE INVENTION The present invention has been made to solve the above-mentioned problems, and it is an object of the present invention to quickly reach a predetermined light intensity after turning on a semiconductor laser element and stably perform image exposure. It is an object of the present invention to provide an image exposure apparatus capable of performing the above. In order to achieve this object, an image exposure apparatus according to the present invention comprises: a semiconductor laser element; a drive means for modulating and driving the semiconductor laser element based on an image signal; A photoconductor on which an image corresponding to the image signal is exposed by scanning a modulated laser beam emitted from a semiconductor laser element; and the semiconductor laser while the laser beam is not scanning an image area of the photoconductor. Control means for detecting the light output of laser light emitted from the element and controlling the driving of the semiconductor laser element by the drive means based on the detection result, wherein the semiconductor laser element is turned on. Signal is on
When pressed, the gain of the control means is determined for a predetermined period of time.
Timer means for outputting a signal obtained by the control means , wherein the control means is configured to output a signal based on the gain signal output from the timer means.
Te, the semiconductor in the laser element is turned and after a predetermined time has elapsed before a predetermined time, and a gain selection means capable of switching the gain of the control means. In the image exposure apparatus of the present invention having the above structure, the laser beam emitted from the semiconductor laser element driven by the drive means and modulated according to the image signal scans the photosensitive member. Then, the image is exposed to the photoconductor. Further, the gain of the control means for controlling the drive current of the semiconductor laser element differs before and after a predetermined time has elapsed since the semiconductor laser element was turned on. Therefore, after the start of lighting, the control loop operates with a high gain, and reaches a predetermined light intensity in a short time. Also,
After a predetermined time, the control loop operates with a low gain, so that when exposing the photosensitive member to record an image, modulated light having a stable light intensity can be obtained. An embodiment in which the present invention is embodied and applied to a laser beam printer will be described below with reference to FIGS. FIG. 1 shows a laser beam printer according to this embodiment.
As shown in FIG. 1, a well-known semiconductor laser device 1 is provided as a light source, and a drive circuit 2 for driving the semiconductor laser 1 is connected to the semiconductor laser device 1. On the optical path of the laser beam emitted from the semiconductor laser element 1, a collimator lens (not shown), a rotary polygon mirror 3 rotating in the direction of arrow A, and the laser beam The imaging f-θ lens 4 is arranged in that order. Outside the image information writing area, the rotating polygon mirror 3
A beam detection device 6 is provided for detecting the laser beam deflected in the step before the image is exposed for each scan and generating a synchronization signal (BD signal). The beam detecting device 6 has a built-in oscillation circuit, and is configured to output a signal of the oscillation circuit as a BD signal when the light intensity of the laser beam is low immediately after the start of lighting and the laser beam cannot be detected. Further, a well-known D / A conversion circuit 7, an addition circuit 8, a counter circuit 9, and a monitor diode 111, which is held in the same container as the semiconductor laser device 1 and receives a laser beam emitted backward, output. A laser monitor signal comprising an amplifying circuit 112 for amplifying a photocurrent and outputting it as a voltage, a comparing circuit 113 for comparing the amplified voltage with a reference voltage, and a well-known one-shot multivibrator; It comprises a timer circuit 12 for outputting a high gain signal (GH signal) for a predetermined time T when a (LON signal) is input, and a control circuit 10 and a signal processing circuit 13 to be described later. The signal processing circuit 13 includes a photosensitive drum 5
The BD generated by the beam detection device 6 during the scanning of the photoconductor scanned by the laser beam (hereinafter referred to as an exposure mode) and the scanning of the other non-photoconductors (hereinafter referred to as a control mode).
In the exposure mode, the image signal is timing-controlled and sent to the addition circuit 8 as a modulation signal. In the control mode, the light intensity setting signal is sent to the addition circuit 8 as a modulation signal. In the control mode, the control circuit 10 outputs a light intensity control signal (PC signal) for instructing the control circuit 10 to start a light intensity control operation. That is, as shown in FIG. 7, the exposure mode and the control mode are set alternately for each scan. The control modes are further divided into a high gain control mode while the GH signal is being input and a low gain control mode while the GH signal is not being input. The count value of the count circuit 9 corresponds to the above-described offset current, and the adder circuit 8 performs a D / A operation by adding the count value of the counter circuit 9 to the modulation signal or the light intensity setting signal. Output to the conversion circuit 7. The drive circuit 2 drives the semiconductor laser device 1 based on the signal converted by the D / A conversion circuit 7. In the optical monitor circuit 11, FIG.
As shown in (1), a laser beam emitted backward from the semiconductor laser element 1 enters the monitor diode 111, and the monitor diode 111 outputs a current proportional to the light intensity of the laser beam. After the current is converted and amplified into a monitor voltage by the amplifier circuit 112, the current is compared with the reference voltage Vref by the comparator circuit 113. The comparison circuit 113 outputs the reference voltage Vr
When the monitor voltage by the laser light is higher than ef, a monitor signal (MON signal) is output to the control circuit 10 to notify that the light intensity of the laser beam has reached the light intensity corresponding to the light intensity setting signal. The control circuit 10 serves to keep the relationship between the image signal and the light intensity constant. As shown in FIG. 2, a well-known clock circuit 1 for outputting a clock signal is provided.
01, a known frequency dividing circuit 102 for dividing the clock signal by, for example, eight and outputting a frequency-divided signal, and a switch circuit 103 for outputting one of the clock signal and the frequency-divided signal
And the output of the switch circuit 103 is counted, the count is decoded, and a countdown signal (C
D signal) or a state circuit 104 that outputs a count-up signal (CU signal). The switch circuit 103 is connected to the G output from the timer circuit 12.
The signal is switched by the H signal, and when the GH signal is input (high gain control mode), the trigger of the state circuit 104 is used as the frequency-divided signal of the frequency divider 102, and
If no H signal is input (low gain control mode),
The trigger of the state circuit 104 is a clock signal of the clock circuit 101. After being reset by the input of the PC signal, the state circuit 104 starts its operation. That is, when the GH signal is input (high gain control mode), the frequency-divided signal of the frequency divider 102 is input as a trigger of the state circuit 104, and FIG.
As shown in the figure, a countdown signal (CD signal) is output from the state circuit 104 to the counter circuit 9 for eight clocks (during the frequency-divided signal) after the PC signal is input. Is counted down by 8 counts. And
MON during the subsequent 16 clocks (during the divide-by-2 signal)
A count-up signal (CU signal) is output from the state circuit 104 to the counter circuit 9 until a signal is detected,
The counter circuit 9 counts up to 16 counts using the clock signal of the clock circuit 101 as a trigger. When the GH signal is not input (low gain control mode), the clock signal of the clock circuit 101 is input as a trigger of the state circuit 104, and as shown in FIG. During one clock, a countdown signal (CD signal) is output from the state circuit 104 to the counter circuit 9, and the counter circuit 9 counts down using the clock signal of the clock circuit 101 as a trigger. Thereafter, the MO is kept for two clocks.
A count-up signal (CU signal) is output from the state circuit 104 to the counter circuit 9 until the N signal is detected, and the counter circuit 9 counts up to two counts using the clock signal of the clock circuit 101 as a trigger. Next, the operation of the laser beam printer having the above configuration will be described. When an image signal is input from a terminal device (not shown), an LON signal is issued from a controller (not shown). The LON signal is input to the drive circuit 2 to turn on the semiconductor laser device 1, and is input to the timer circuit 12 to output G for a predetermined time T.
The H signal is output to the control circuit 10. The control mode within a predetermined time T after the laser is turned on is the high gain control mode, and the control mode after the predetermined time T has elapsed is the low gain control mode. The control mode within a predetermined time T after the start of laser lighting is the high gain control mode, and its operation will be described below. The signal processing circuit 13 outputs the PC signal to the control circuit 1
0 to start the control operation in the high gain control mode. As described above, the frequency-divided signal of the frequency dividing circuit 102 is input as a trigger of the state circuit 104, and the CD signal is output from the state circuit 104 to the counter circuit 9 for eight clocks. Then, in the counter circuit 9, the output count value of the counter circuit 9 counts down by 8 using the clock signal of the clock circuit 101 as a trigger. Thereafter, the CU signal is output from the state circuit 104 to the counter circuit 9 within a period of 16 clocks until the MON signal is detected. Then, the counter circuit 9 uses the clock signal of the clock circuit 101 as a trigger to increase the output count value of the counter circuit 9 up to 16 counts until the MON signal is detected. Therefore, as shown in FIG. 4, the output count value of the counter circuit 9 is 1
The driving current for driving the semiconductor laser device 1 greatly changes because it can be changed within ± 8 counts by the number of control operations. Since the control operation in such a high gain control mode is repeatedly performed for each scan during the predetermined time T, the drive current changes quickly. At the start of lighting, the count value of the counter 9 is a sufficiently small value (for example, zero), but thereafter the count value rapidly increases. Since the predetermined time T is appropriately selected, when the predetermined time T elapses after the laser is turned on, and the control mode shifts from the high gain control mode to the low gain control mode, the count value of the counter 9 generally includes the necessary offset current. Is a value corresponding to. Next, the control operation in the low gain control mode will be described. The signal processing circuit 13 outputs the PC signal to the control circuit 1
0 to start the control operation in the low gain control mode. As described above, the clock signal of the clock circuit 101 is input as a trigger of the state circuit 104, and a CD signal is output from the state circuit 104 to the counter circuit 9 for one clock. Then, the counter circuit 9 counts down the output count value of the counter circuit 9 by the clock signal of the clock circuit 101 as a trigger. Thereafter, the CU signal is output from the state circuit 104 to the counter circuit 9 within a period of two clocks until the MON signal is detected. Then, the counter circuit 9 uses the clock signal of the clock circuit 101 as a trigger to increase the output count value of the counter circuit 9 up to two counts until the MON signal is detected. Therefore, as shown in FIG. 5, since the output count value of the counter circuit 9 can be changed within ± 1 count in one control operation, the drive current for driving the semiconductor laser device 1 changes by a small amount. I do. The control operation in such a low gain control mode is repeatedly performed for each scan, but the drive current cannot be changed quickly, but only slowly. After the control mode is changed to the low gain control mode, the laser beam is modulated by the input image signal (see FIG. 6). In the modulation operation, the adder 8 adds the count value of the counter 9 corresponding to the offset current of the semiconductor laser element 1 determined by the light intensity control operation described above and the input image signal. And the addition result is D
The driving signal is converted into an analog voltage by the / A conversion circuit 7. The drive circuit 2 drives the semiconductor laser element 1 based on the drive signal, and the laser beam emitted from the semiconductor laser element 1 is deflected by the rotation of the rotary polygon mirror 3 and is shown by the f-θ lens 4. An image is formed on the surface of the photosensitive drum 5 which is uniformly charged by a non-charger. Then, as shown in FIG. 1, the surface of the photosensitive drum 5 rotating at a predetermined speed is scanned and exposed by repeatedly moving the imaging spot in the direction of arrow B, and a static image corresponding to the input image signal is formed. An electrostatic latent image is formed. After the electrostatic latent image is developed by a well-known developing device (not shown), it is transferred to paper by a well-known transferring device (not shown) and discharged. As described in detail above, at the start of lighting of the semiconductor laser element 1, the count value of the counter circuit 9 at the start of lighting is low in order to avoid the risk of destruction of the semiconductor laser element 1. (For example, zero), the control gain is set large by the GH signal for a predetermined time T after lighting, and the count value can be changed by a maximum of ± 8 in one control operation, so that the drive current changes rapidly, A predetermined light intensity can be reached quickly. After the lapse of the predetermined time T, since the count value changes only within ± 1 count in one control operation, the control of the drive current becomes stable without being affected by noise or the like, and the exposure of a high-quality image is reduced. It is possible. FIG. 6 shows how the count value changes. The present invention is not limited to the embodiment described in detail above, and various modifications and improvements are possible. For example, in the present embodiment, the frequency dividing number of the frequency dividing circuit 102 is set to 8, but other values may be used. Although the predetermined time after the start of lighting of the semiconductor laser element 1 is set by the timer circuit 12, the number of light intensity control signals (PC signals) may be counted. Further, in this embodiment, the gain is changed by changing the magnitude of the count number which can be changed in one control operation. However, the magnitude of the count number which can be changed is fixed and the control operation is performed. The frequency may be changed. As is apparent from the above, according to the image exposure apparatus of the present invention, the output from the timer means is provided.
Based on the gain signal obtained, the gain of the control means can be switched between a predetermined time after the start of lighting of the semiconductor laser element and thereafter, so that the predetermined light intensity is quickly obtained after the start of lighting of the semiconductor laser element. The image can be reached, and the image can be stably exposed at the time of image exposure.
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明を適用して好適なレーザビームプリンタ
の構成を示す概略図である。
【図2】本実施例の制御回路の構成を示すブロック図で
ある。
【図3】本実施例の光モニタ回路の構成を示す回路図で
ある。
【図4】本実施例において、GH信号が出力されている
ときのカウンタ回路のカウント値の変化を示す説明図で
ある。
【図5】本実施例において、GH信号が出力されていな
いときのカウンタ回路のカウント値の変化を示す説明図
である。
【図6】本実施例において、半導体レーザ素子の点灯後
の、所定時間経過前後のカウンタ回路のカウント値の変
化を示す説明図である。
【図7】本実施例において、露光モードと制御モードの
関係とカウンタ回路のカウント値の変化を示す説明図で
ある。
【図8】半導体レーザ素子の特性を示す説明図である。
【符号の説明】
1 半導体レーザ素子
2 ドライブ回路
5 感光体ドラム
7 D/A変換回路
8 加算回路
9 カウンタ回路
10 制御回路
11 光モニタ回路
12 タイマ回路
111 モニタダイオードBRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS FIG. 1 is a schematic diagram showing a configuration of a laser beam printer suitable for applying the present invention. FIG. 2 is a block diagram illustrating a configuration of a control circuit according to the present embodiment. FIG. 3 is a circuit diagram illustrating a configuration of an optical monitor circuit according to the present embodiment. FIG. 4 is an explanatory diagram showing a change in a count value of a counter circuit when a GH signal is output in the present embodiment. FIG. 5 is an explanatory diagram showing a change in a count value of a counter circuit when a GH signal is not output in the embodiment. FIG. 6 is an explanatory diagram showing a change in a count value of a counter circuit before and after a predetermined time elapses after the semiconductor laser element is turned on in the present embodiment. FIG. 7 is an explanatory diagram showing a relationship between an exposure mode and a control mode and a change in a count value of a counter circuit in the embodiment. FIG. 8 is an explanatory diagram showing characteristics of a semiconductor laser device. [Description of Signs] 1 Semiconductor laser element 2 Drive circuit 5 Photoconductor drum 7 D / A conversion circuit 8 Addition circuit 9 Counter circuit 10 Control circuit 11 Optical monitor circuit 12 Timer circuit 111 Monitor diode
Claims (1)
いて前期半導体レーザ素子を変調駆動するドライブ手段
と、前記半導体レーザ素子から発せられる変調されたレ
ーザ光を走査することにより前記画像信号に対応した画
像が露光される感光体と、前記レーザ光が感光体の画像
領域を走査していない間に前記半導体レーザ素子から発
せられるレーザ光の光出力を検出し、その検出結果に基
づいて前記ドライブ手段による前記半導体レーザ素子の
駆動を制御する制御手段とを有する画像露光装置におい
て、前記半導体レーザ素子の点灯信号が入力されると所定の
一定時間だけ前記制御手段の利得を定める信号を出力す
るタイマ手段を備え、 前記制御手段は、前記タイマ手段から出力された利得信
号に基づいて、前記半導体レーザ素子が点灯されてから
所定時間経過前と所定時間経過後とで、その制御手段の
利得を切り換え可能な利得選択手段を備えていることを
特徴とする画像露光装置。(57) [Claim 1] A semiconductor laser element, drive means for modulating and driving the semiconductor laser element based on an image signal, and scanning with a modulated laser beam emitted from the semiconductor laser element. A photoconductor on which an image corresponding to the image signal is exposed, and detecting a light output of a laser beam emitted from the semiconductor laser element while the laser beam is not scanning an image area of the photoconductor, Control means for controlling the drive of the semiconductor laser element by the drive means based on the detection result, wherein when a lighting signal of the semiconductor laser element is input, a predetermined
A signal for determining the gain of the control means is output for a fixed time.
Timer means, and the control means controls the gain signal output from the timer means.
An image exposure apparatus comprising: a gain selection unit that can switch a gain of a control unit before and after a predetermined time has elapsed after the semiconductor laser element is turned on based on the signal. .
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