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JPH0422600Y2 - - Google Patents

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JPH0422600Y2
JPH0422600Y2 JP1985101563U JP10156385U JPH0422600Y2 JP H0422600 Y2 JPH0422600 Y2 JP H0422600Y2 JP 1985101563 U JP1985101563 U JP 1985101563U JP 10156385 U JP10156385 U JP 10156385U JP H0422600 Y2 JPH0422600 Y2 JP H0422600Y2
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semiconductor laser
circuit
laser beam
light
signal
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JP1985101563U
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    • G06K—GRAPHICAL DATA READING; PRESENTATION OF DATA; RECORD CARRIERS; HANDLING RECORD CARRIERS
    • G06K15/00—Arrangements for producing a permanent visual presentation of the output data, e.g. computer output printers
    • G06K15/02—Arrangements for producing a permanent visual presentation of the output data, e.g. computer output printers using printers
    • G06K15/12—Arrangements for producing a permanent visual presentation of the output data, e.g. computer output printers using printers by photographic printing, e.g. by laser printers
    • G06K15/1204—Arrangements for producing a permanent visual presentation of the output data, e.g. computer output printers using printers by photographic printing, e.g. by laser printers involving the fast moving of an optical beam in the main scanning direction
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Description

【考案の詳細な説明】 ａ 技術分野 この考案は、レーザビームプリンタにおける半
導体レーザ駆動回路に関し、特にレーザビームを
安定的に出力し得る非常に構成が簡単な回路に関
する。
ｂ 従来技術及びその問題 近時、図形、文字等の画像情報に基づいて変調
したレーザビームを帯電させた感光体上に露光走
査して静電潜像を形成し、現像（顕像）、転写、
定着などの複写工程を経て画像情報のハードコピ
ーを得るようにした所謂レーザビームプリンタ
（以下、「LBP」と略称する）が普及しつつあり、
特に半導体レーザを利用した小型で低価格な
LBPの実用化が盛んである。
ところで、この半導体レーザ（レーザダイオー
ド）を利用したLBPにおいては、半導体レーザ
の発光出力（レーザビーム）の温度特性に基づく
変化及び経年変化を吸収でき、半導体レーザの過
電流等による破壊を防げ、誤変調の恐れをなくす
ことができ、且つ低コストの半導体レーザ駆動回
路が望まれているが、従来これ等の要請を全て満
足すものが殆んどなかった。
ｃ 目的 この考案は、上記のような背景に鑑みてなされ
たものであり、前述のようなLBPにおいて、レ
ーザビームを出力する半導体レーザと、この半導
体レーザを含む駆動回路の温度特性を補償する温
度補償素子を備え、該温度補償素子によつて補正
された基準信号を出力する基準信号発生回路と、
半導体レーザから出力されるレーザビームの一部
を受光して、その受光結果に応じた受光信号を出
力する受光素子と、この受光素子から出力される
受光信号をレーザビームの一主走査毎に抽出して
該一主走査の間保持するサンプル／ホールド回路
と、このサンプル／ホールド回路が保持する受光
信号と基準信号発生回路が出力する基準信号との
偏差に応じた駆動電流を半導体レーザに出力する
差動増幅回路と、この差動増幅回路と半導体レー
ザとの間の信号線に直列に介挿され、画像情報に
基づく変調信号によつてオン・オフして差動増幅
回路からの駆動電流を断続するスイツチング素子
とを設けて構成することにより、上記要請の全て
に応えようとするものである。
ｄ 実施例の構成 以下、この考案の実施例を添付図面を参照しな
がら説明する。
第１図は、この考案による半導体レーザ駆動回
路を備えたレーザビームプリンタ（LBP）の概
略構成を示すブロツク図である。
このLBPは、コントローラ１、メモリ２、イ
ンターフエース（Ｉ／Ｆ）３、ラインバツフア
４、水平同期検出回路５、この考案に係る半導体
レーザ駆動回路６、露光光学系（主走査系）７、
ポリゴン（回転多面鏡〔駆動モータ〕）８、感光
体ドラム回転機構９、給排紙機構１０、帯電器１
１、現像器１２、転写器１３、定着器１４、除電
器１５、及びクリーナ１６等によつて構成されて
いる。
コントローラ１は、例えばメモリ２に予め格納
した制御プログラムを実行しながら、半導体レー
ザ駆動回路６からクリーナ１６までの各部を所要
のタイミングクロツクに同期して制御して、帯
電、露光（画像情報に基づく変調レーザビームに
よる走査により行なう潜像形成）、現像、転写
（給紙を含む）、定着（排紙を含む）、除電、清掃
等の複写工程をシーケンシヤルに実行する。
メモリ２には、前述の制御プログラムの他に
Ｉ／F3を介して外部から入力される図形、文字
等の画像情報IMG.Dが格納される。
ラインバツフア４は、コントローラ１が形成し
た画像情報に基づく変調データを変調信号MDの
形で出力する。
水平同期検出回路５は、例えば第４図に示すよ
うな感光体ドラム９ａにおける印字領域Ａ外のポ
イントＰに対応するミラー５ｂによつて作られる
ポリゴン８からの反射レーザビームLBの光路
（図でl1＋l2＝l3：但し、この関係は実際には図示
しない結像レンズ（ｆ−θレンズ）を介した状態
で成立するものとする。）に設置し光検出器（例
えば高速応答のPinPhotoDiode）の出力に基づい
て、変調開始用の水平同期信号HC（第５図イ参
照）及び後述するサンプル＆ホールド回路62用の
制御信号SH（第５図ハ参照）を形成して、両信号
をコントローラ１に出力する。
半導体レーザ駆動回路６は、第２図に示すよう
に半導体レーザ６０、受光素子６１、サンプル＆
ホールド回路６２、基準信号発生回路６３、差動
増幅回路６４、及びスイツチング素子６５等によ
つて構成されている。
半導体レーザ６０は、レーザビームLBを発光
出力する。
受光素子６１は、半導体レーザ６０から出力さ
れるレーザビームLBの一部を受光して、その受
光結果に応じた受光信号S1を出力する。
サンプル＆ホールド回路６２は、受光素子６１
から出力される受光信号S1を、第１図のコントロ
ーラ１を介して入力される水平同期検出回路５か
らの制御信号SHに基づいて、レーザビームLBの
一主走査毎に抽出（サンプリング）して該一主走
査の間保持（ホールド）する。
基準信号発生回路６３は、半導体レーザ６０を
含む本半導体レーザ駆動回路６自体の温度特性を
補償する温度補償素子（後術する）を備え、その
温度補償素子によつて補正された基準信号Srを出
力する。
差動増幅回路６４は、サンプル＆ホールド回路
６２が保持している受光信号S2と、基準信号発生
回路６３が出力する基準信号Srとの偏差に応じた
駆動電流Ｉを出力する。
スイツチング素子６５は、差動増幅回路６４と
半導体レーザ６０との間の信号線６６に直列に介
挿され、第１図のラインバツフア４からシリアル
に出力される変調信号MDによつてオン・オフし
て差動増幅回路６４からの駆動電流Ｉを断続する
ようになつており、その断続された電流は変調駆
動電流MIとして半導体レーザ６０に印加される。
次に、第２図に示した半導体レーザ駆動回路６
の各部の詳細を第３図を参照しながら説明する。
第３図において、半導体レーザ６０と受光素子
６１は、レーザダイオードLDとこれに内蔵され
るピンフオトダイオードPDとによつて構成され、
両ダイオードLD，PDのカソードは夫々アースに
接地されると共に、レーザダイオードLDのアノ
ードは後述するトランジスタQ3のエミツタに、
ピンフオトダイオードPDのアノードは抵抗を介
して電源−Vccに夫々接続される。
サンプル＆ホールド回路６２は、電源効果トラ
ンジスタ（FET）Q1とコンデンサＣ等によつて
構成され、FETQ1はそのソースＳがピンフオト
ダイオードPDのアノードに、ドレインＤが後術
する演算増幅器（オペアンプ）OPの反転入力端
子に夫々接続され、そのゲートＧにはコントロ
ーラ１（第１図）からの制御信号SHが入力される
ようになつている。
そして、コンデンサＣはFETQ1のソースＳと
電源−Vccとの間に接続されている。
基準信号発生回路６３は、可変抵抗VR、温度
補償用ダイオードD1、及び基準電圧発生用ツエ
ナーダイオードZD等によつて構成され、可変抵
抗VRは一方の電源接続端子が抵抗を介して電源
＋Vccに、他方の端子が電源−Vccに、可変出力端
子が後術するオペアンプOPの非反転入力端子
に夫々接続される。
そして、温度補償用ダイオードD1と基準電圧
発生用ツエナーダイオードZDは、両者のカソー
ドが互いに接続され、ZDがアノードが電源−Vcc
に、D1のアノードが可変抵抗VRの一方の端子を
接続した抵抗を介して電源＋Vccに夫々接続され
る。
なお、温度補償用ダイオードD1を選択する場
合は、レーザダイオードLDを含む半導体レーザ
駆動回路６の温度特性を略補償し得る温度特性を
備えているものを選ぶものとする。
差動増幅回路６４は、演算増幅器（オペアン
プ）OPとNPN型のトランジスタQ2等とによつ
て構成され、オペアンプOPはその各入力端子は
前述の如く接続され、出力端子は抵抗を介してト
ランジスタQ2のベースに接続される。
そして、トランジスタQ2のコレクタは抵抗を
介して電源＋Vccに、エミツタは抵抗を介して後
術するトランジスタQ3のコレクタに接続される。
スイツチング素子６５は、トランジスタQ3と
インバータ（ドライバ）IVT等とによつて構成
され、インバータIVTの入力端子にはラインバ
ツフア４（第１図）からの変調信号MDが入力さ
れ、その出力端子はトランジスタQ3のベースに
接続される。
そして、トランジスタQ3は前述したようにそ
のコレクタがトランジスタQ2のエミツタに、そ
のエミツタがレーザダイオードLDのアノードに
夫々接続される。
なお、ダイオードD2はレーザダイオードLDの
サージ吸収用であり、そのカソードはトランジス
タQ3のエミツタとレーザダイオードLDのアノー
ドとの接続点に接続され、そのアノードはアース
に接地される。
ｅ 実施例の作用 以下、上記のように構成した実施例の作用を半
導体レーザ駆動回路６を中心に説明する。
先ず、第１図のコントローラ１は起動がかかる
と、所要のイニシヤル処理を行なうと共に、図示
しない回路の作用によりレーザダイオードLDの
出力を徐々に高めていきながら、所要のタイミン
グで制御信号SHをサンプル＆ホールド回路６２
におけるFETQ1のゲートに出力する。
これによつて、制御信号SHの入力時における
レーザダイオードLDの出力に対応するピンフオ
トダイオードPDの受光信号S1（Sr＞S1）がコンデ
ンサＣにチヤージされる。
次に、コントローラ１は前述した複写工程の制
御に移る訳であるが、感光体ドラムの回転制御に
同期してラインバツフア４より画像情報に基づく
変調信号MDを次のような態様で出力する。
すなわち、前述した光検出器５ａ（第４図）に
レーザビームLBが照射されるように、例えば第
５図ロに示す如く印字領域Ａより外側のポイント
Ｐ（第４図）より更に外側の所要ポイントからレ
ーザダイオードLDを発光させるためのパルス信
号を一主走査毎に先ず出力し、その照射によつて
得られる第５図イに示す水平同期信号HCに基づ
く印字領域Ａに対応するタイミングで変調信号
MDを一主走査毎にその走査中出力する。
したがつて、一方ではサンプル＆ホールド回路
６２に第５図イに示す水平同期信号HCに同期し
た同図ハに示す制御信号SHが逐次入力されるよ
うになつているため、半導体レーザ駆動回路６は
概ね次のように動作する。
先ず、イニシヤル時にサンプル＆ホールド回路
６２のコンデンサＣに所要の受光信号S2が保持さ
れると、差動増幅回路６４からは、SrとS2（Sr＞
S2）の偏差に応じた駆動電流Ｉが出力される状態
となる。
そのため、第１図のラインバツフア４からレー
ザダイオードLDが第５図５に示す如くオン・オ
フするようなパルス信号を含む変調信号MDが出
力されると、前述SrとS2の偏差に応じた駆動電流
ＩがトランジスタQ3によつてオン・オフ乃至変
調されて変調駆動電流MIとなつてレーザダイオ
ードLDに印加され、それによつて発光出力され
るレーザビームLBが変調されて出力され、一主
走査の潜像形成（露光）がなされる。
そして、このような動作が感光体ドラムの回転
に同期して一主走査毎に繰り返されて所要の画像
潜像が形成される中で、サンプル＆ホールド回路
６２にやはり一主走査毎に制御信号SHが入力さ
れるため、レーザダイオードLDの出力制御とし
てフイードバツクされる受光信号S1は常に印字が
始まる前の値にクランプされてフイードバツクさ
れ、それによつてそのフイードバツクによるオー
トパーワコントロール（APC）の機能、即ちレ
ーザビーム出力を一定に保つ機能で、制御誤差や
レーザダイオードLDの経年変化等を補償する機
能を保ちつつ、レーザビームLBを変調すること
によるレーザダイオードLDに過大な電流が印加
されるのを防ぐことができる。
そして、レーザダイオードLDの雰囲気温（環
境温度）が変化した場合、レーザダイオードLD
の出力が変化しようとするが、その変化に対応し
て温度補償用ダイオードD1の温度特性により基
準信号Srが補正されるため、駆動電流Ｉはレーザ
ビーム出力を一定にする方向に増減する。
したがつて、雰囲気温が変つてもレーザビーム
出力は変化せず、得られるコピー品質に影響がな
い。
そして、上記のような効果の他に、スイツチン
グ素子６５であるトランジスタQ3を信号線６６
に直列に介挿しているため、駆動電流Ｉを完全に
断続でき、それによつて誤変調を防ぐことがで
き、又上記実施例によれば第３図に示すように回
路構成を簡素にすることができるため、半導体レ
ーザ駆動回路６の低コスト化を図ることができ
る。
なお、上記実施例における基準信号発生回路６
３と差動増幅回路６４との間に、例えば第６図に
示すような抵抗R1，R2による加算回路１７を介
挿しておけば、レーザビームLBの出力レベルを
調整するための調整信号VPをSrに加算してSr′
（＝Sr＋VP）を形成するのに有用である。
或は、上記加算回路１７に代えて例えば第７図
に示すような電子ボリユーム１８を介挿し、この
電子ボリユーム１８を調整用制御信号CPで制御
するようにしても、基準信号Srを外部から自動的
にSr′に可変できる。
ｆ 効果 以上述べたように、この考案によれば、半導体
レーザの発光出力の温度特性に基づく変化及び経
年変化を吸収できるばかりか、半導体レーザの過
電流等による破壊を妨げ、しかも誤変調の恐れを
なくすことができ、且つ低コスト化を図れる半導
体レーザ駆動回路を提供できる。
【図面の簡単な説明】
第１図は、この考案による半導体レーザ駆動回
路を備えたレーザビームプリンタの概略構成を示
すブロツク図、第２図は、第１図における半導体
レーザ駆動回路６の構成を示すブロツク図、第３
図は、第２図における各部の詳細を示す回路図、
第４図は、水平同期検出回路５の説明に供する
図、第５図は、半導体レーザ駆動回路の作用説明
に供するタイミングチヤート、第６図及び第７図
は、夫々第２図乃至第３図の応用例を示す部分ブ
ロツク図である。 ６……半導体レーザ駆動回路、６０……半導体レ
ーザ、６１……受光素子、６２……サンプル＆ホ
ールド回路、６３……基準信号発生回路、６４…
…差動増幅回路、６５……スイツチング素子、６
６……信号線。

Claims (1)

  1. 【実用新案登録請求の範囲】 図形、文字等の画像情報に基づいて変調したレ
    ーザビームを走査して前記画像情報のハードコピ
    ーを得るようにしたレーザビームプリンタにおい
    て、 レーザビームを出力する半導体レーザと、 この半導体レーザを含む駆動回路の温度特性を
    補償する温度補償素子を備え、該温度補償素子に
    よつて補正された基準信号を出力する基準信号発
    生回路と、 前記半導体レーザから出力されるレーザビーム
    の一部を受光して、その受光結果に応じた受光信
    号を出力する受光素子と、 この受光素子から出力される受光信号をレーザ
    ビームの一主走査毎に抽出して該一主走査の間保
    持するサンプル／ホールド回路と、 このサンプル／ホールド回路が保持する受光信
    号と前記基準信号発生回路が出力する基準信号と
    の偏差に応じた駆動電流を前記半導体レーザに出
    力する差動増幅回路と、 この差動増幅回路と前記半導体レーザとの間の
    信号線に直列に介挿され、前記画像情報に基づく
    変調信号によつてオン・オフして前記駆動電流を
    断続するスイツチング素子と、を設けて構成した
    ことを特徴とするレーザビームプリンタにおける
    半導体レーザ駆動回路。
JP1985101563U 1985-07-02 1985-07-02 Expired JPH0422600Y2 (ja)

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US06/878,914 US4761659A (en) 1985-07-02 1986-06-26 Temperature and aging compensated drive circuit in a semiconductor laser beam printer

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JPS6210561U JPS6210561U (ja) 1987-01-22
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