JP2007147538A - 発光素子駆動電流検出装置及び画像形成装置 - Google Patents

Abstract

【課題】本発明は、発光素子への駆動電流を高精度に検出する発光素子駆動電流検出装置及びこの発光素子駆動電流検出装置を備えた画像形成装置に関する。
【解決手段】レーザダイオード駆動制御装置１は、制御部２からの駆動電圧に応じてドライバ３がレーザダイオードＬＤに供給する駆動電流を電流検知部４で電圧変換して、増幅部６で増幅した増幅検知電圧を、ヒステリシス部７のヒステリシス付きオペアンプＯＰ２が、基準電圧Ｖｒｅｆと比較して駆動電流を検出する。したがって、ノイズの影響を低減しつつ、レーザダイオードＬＤに流れる駆動電流を高精度に検出することができ、レーザダイオードＬＤの発光量を高精度に制御して、画像品質を向上させることができる。
【選択図】 図１

Description

本発明は、発光素子駆動電流検出装置及び画像形成装置に関し、詳細には、レーザダイオード等の発光素子への駆動電流を高精度に検出する発光素子駆動電流検出装置及びこの発光素子駆動電流検出装置を備えた画像形成装置に関する。

電子写真方式の画像形成装置においては、発光素子駆動制御装置によって、レーザダイオード等の発光素子に流す駆動電流を画像データに基づいてオン／オフ制御して画像データに応じた光を感光体に照射して感光体に静電潜像を形成するとともに、当該駆動電流の電流値を制御することで光強度を制御している。

そして、このような発光素子駆動制御装置は、発光素子としてレーザダイオードを用いた場合、従来、その駆動電流検出装置で、レーザダイオードの発光量をモニタＦＤ（Photo Diode ）で検出したり、レーザダイオードの駆動電流を検出して、レーザダイオードの駆動電流を制御するＡＰＣ（Automatic Power Control ）が行われている（特許文献１、特許文献２、特許文献３等参照）。

そして、このようなレーザダイオード等の発光素子に流して当該発光素子を発光させるための駆動電流を検出する場合、従来、一般的に、発光素子と直列に挿入した抵抗で駆動電流を電圧に変換し、当該電圧を直接検出することで、駆動電流を検出している。

特開２００５−２２４９６７号公報 特開２００５−１９９６２３号公報 特開２００５−２０９９６８号公報

しかしながら、上記従来技術にあっては、発光素子と直列に挿入した抵抗で駆動電流を電圧に変換し、当該電圧を直接検出することで、駆動電流を検出しているため、ノイズを含んだレーザダイオード等の発光素子に流す駆動電流は、そのままの渦を含んだ状態で電圧に変換され、発光素子に流れる駆動電流と変換された検出電圧に差が発生して、電流検出精度が低下し、このような精度が不十分な検出電流値に基づいて発光素子の駆動電流を制御すると、意図する発光光量を得ることができず、画像品質が悪化するという問題があった。

そこで、本発明は、ノイズによる影響を低減して、発光素子に供給する駆動電流を高精度に検出する発光素子駆動電流検出装置及びこの発光素子駆動電流検出装置を用いた画像形成装置を提供することを目的としている。

請求項１記載の発明の発光素子駆動電流検出装置は、発光素子に供給する駆動電流を検出する発光素子駆動電流検出装置において、前記発光素子への駆動電流を電圧変換し、当該変換電圧を所定のヒステリシスを有する比較手段で所定の基準電圧と比較して前記駆動電流を検出することにより、上記目的を達成している。

この場合、例えば、請求項２に記載するように、前記発光素子駆動電流検出装置は、前記基準電圧が調整可能であってもよい。

また、例えば、請求項３に記載するように、前記発光素子駆動電流検出装置は、前記基準電圧を所定の供給電圧を抵抗分圧して生成するとともに、当該供給電圧を調整することで、前記基準電圧を調整するものであってもよい。

さらに、例えば、請求項４に記載するように、前記発光素子駆動電流検出装置は、前記駆動電流を制御する制御手段が、前記基準電圧を制御するデジタルの電圧制御信号をデジタル／アナログ変換手段に出力し、デジタル／アナログ変換手段が、当該電圧制御信号をデジタル変換して前記比較手段に前記基準電圧として入力するものであってもよい。

また、例えば、請求項５に記載するように、前記発光素子駆動電流検出装置は、所定の供給電圧を可変抵抗で分圧して前記基準電圧を生成し、当該可変抵抗の抵抗分圧比を調整して、前記基準電圧を調整するものであってもよい。

さらに、例えば、請求項６に記載するように、前記発光素子駆動電流検出装置は、所定の供給電圧を可変抵抗で分圧して前記基準電圧を生成するとともに、当該可変抵抗の抵抗分圧比の調整と当該供給電圧の調整を行って、前記基準電圧を調整するものであってもよい。

請求項７記載の発明の画像形成装置は、感光体に光を出射する発光素子に供給する駆動電流を画像データに基づいてオン／オフして当該画像データに応じた静電潜像を当該感光体に生成して画像形成するとともに、当該発光素子に供給する駆動電流を発光素子駆動電流検出手段で検出して、当該発光素子駆動電流検出手段の検出する検出駆動電流に基づいて前記発光素子に供給する駆動電流を制御する画像形成装置において、前記発光素子駆動電流検出手段として、請求項１から請求項６のいずれかに記載の発光素子駆動電流検出装置を用いることにより、上記目的を達成している。

本発明の発光素子駆動電流検出装置によれば、発光素子への駆動電流を電圧変換し、当該変換電圧を所定のヒステリシスを有する比較手段で所定の基準電圧と比較して駆動電流を検出するので、ノイズによる影響を低減することができ、発光素子に供給される駆動電流を高精度に検出することができる。

また、本発明の画像形成装置によれば、発光して感光体に静電潜像を形成する発光素子に供給する駆動電流を発光素子駆動電流検出手段で検出して、当該発光素子駆動電流検出手段の検出する検出駆動電流に基づいて発光素子に供給する駆動電流を制御する際に、発光素子駆動電流検出手段として、請求項１から請求項６のいずれかに記載の発光素子駆動電流検出装置を用いているので、ノイズによる影響を低減しつつ、発光素子に供給される駆動電流を高精度に検出することができ、画像品質を向上させることができる。

以下、本発明の好適な実施例を添付図面に基づいて詳細に説明する。なお、以下に述べる実施例は、本発明の好適な実施例であるから、技術的に好ましい種々の限定が付されているが、本発明の範囲は、以下の説明において特に本発明を限定する旨の記載がない限り、これらの態様に限られるものではない。

図１は、本発明の発光素子駆動電流検出装置及び画像形成装置の第１実施例を示す図であり、図１は、本発明の発光素子駆動電流検出装置及び画像形成装置の第１実施例を適用した画像形成装置のレーザダイオード駆動制御装置１のブロック構成図である。

図１において、レーザダイオード駆動制御装置（発光素子駆動電流検出装置）１は、電子写真方式のプリンタ装置、複写装置、ファクシミリ装置及び複合装置等の画像形成装置の光書込部に組み込まれ、制御部２、ドライバ部３、電流検知部４、レーザダイオード部５、増幅部６及びヒステリシス部７等を備えている。

制御部２は、ＩＣ（Integrated Circuit）等が用いられ、ドライバ部３に駆動電圧を供給するとともに、画像データに応じてオン／オフさせる制御信号をドライバ部３に出力する。

ドライバ部３は、電源電圧Ｖｃｃに接続されているとともに、直列接続されている抵抗Ｒ１、Ｒ２及び駆動トランジスタＴｒ１を備えており、制御部２からの駆動電圧が抵抗Ｒ１と抵抗Ｒ２の間に供給されるとともに、制御信号が駆動トランジスタＴｒ１に供給されて、駆動トランジスタＴｒ１が制御信号に応じてオン／オフするとともに、駆動トランジスタＴｒ１がオンのときに、この駆動電圧に応じた駆動電流を駆動トランジスタＴｒ１から電流検知部４を通してレーザダイオード部５に供給する。

電流検知部４は、ドライバ部３とレーザダイオード部５との間を接続する電流検知抵抗Ｒ３を備えており、ドライバ部３からレーザダイオード部５に供給される駆動電流によって電流検知抵抗Ｒ３の両端に発生する電位差に変換して増幅部６に出力する。

レーザダイオード部５は、電流検知部４側の端子と接地端子との間にレーザダイオードＬＤが接続されており、レーザダイオードＬＤが電流検知部４を通してドライバ部３から供給される駆動電流に応じた発光量で発光してレーザビームを出射する。このレーザダイオードＬＤの出射するレーザビームが図示しない画像形成装置の感光体に照射されて、当該感光体上に静電潜像を形成する。

増幅部６は、オペアンプＯＰ１、このオペアンプＯＰ１の各入力端子に接続されている抵抗Ｒ４、Ｒ５及びオペアンプＯＰ１の出力端子と各入力端子とを接続する帰還回路に接続されている抵抗Ｒ６、Ｒ７等を備えており、オペアンプＯＰ１が各抵抗Ｒ１、Ｒ２を通して入力される電流検知抵抗Ｒ３の両端の電位差を増幅して、増幅検知電圧としてヒステリシス部７に出力する。

ヒステリシス部７は、ヒステリシス付きオペアンプＯＰ２、オペアンプＯＰ２の＋入力端子に接続されている抵抗Ｒ８、オペアンプＯＰ２の出力端子とその＋入力端子とを接続する帰還回路に接続されている抵抗Ｒ９及び固定の電源電圧（供給電圧）Ｖｃｃを分圧して基準電圧ＶｒｅｆとしてオペアンプＯＰ２の−入力端子に供給する抵抗Ｒ１０、Ｒ１１等を備えており、オペアンプＯＰ２が、その＋入力端子に入力される増幅検知電圧をその−入力端子に入力される基準電圧Ｖｒｅｆと比較して、抵抗Ｒ８及び抵抗Ｒ９の値で設定されるヒステリシス幅で検出して検知信号を出力する。なお、Ｒｐは、プルアップ抵抗である。

制御部２は、この検知信号に基づいてドライバ部３に出力する駆動電圧を調整して、目的とする駆動電流がレーザダイオード部５のレーザダイオードＬＤに流れるように制御する。

次に、本実施例の作用を説明する。本実施例の画像形成装置のレーザダイオード駆動制御装置１は、レーザダイオードＬＤに流れる駆動電流を電流検知部４で電圧変換した後ヒステリシス付きオペアンプＯＰ２を有するヒステリシス部７で検出することで、ノイズの影響を低減させている。

すなわち、レーザダイオード駆動制御装置１は、制御部２からドライバ３に駆動電圧を出力するとともに画像データに基づいてドライバ３の駆動トランジスタＴｒ１をオン／オフさせる制御信号を出力し、ドライバ３から当該駆動電圧に応じた駆動電流をレーザダイオード部５のレーザダイオードＬＤに流すとともに当該駆動電流を制御信号によってオン／オフする。

このレーザダイオードＬＤに流れる駆動電流を電流検知部４が、駆動電流によってその電流検知抵抗Ｒ３の両端に発生する電位差として検出して増幅部６に出力し、増幅部６は、そのオペアンプＯＰ１が各抵抗Ｒ１、Ｒ２を通して入力される電流検知抵抗Ｒ３の両端の電位差（検知電圧）を増幅して、増幅検知電圧としてヒステリシス部７に出力する。

ヒステリシス部７は、ヒステリシス付きオペアンプＯＰ２が、その＋入力端子に入力される増幅検知電圧をその−入力端子に入力される基準電圧Ｖｒｅｆと比較して、抵抗Ｒ８及び抵抗Ｒ９の値で設定されるヒステリシス幅を有した状態で検出して、検知信号を出力する。

制御部２は、この検知信号に基づいてドライバ部３に出力する駆動電圧を調整して、目的とする駆動電流がレーザダイオード部５のレーザダイオードＬＤに流れるように制御する。

このように、本実施例のレーザダイオード駆動制御装置１は、ヒステリシス部７のヒステリシス付きオペアンプＯＰ２が、電流検知部４で電圧変換して増幅部６で増幅した増幅検知電圧を基準電圧Ｖｒｅｆと比較して駆動電流の検出を行っている。

したがって、電流検知部４が検出し、増幅部６で増幅して、ヒステリシス部７に入力される増幅検知電圧にノイズが含まれていても、当該ノイズの影響を低減させて、レーザダイオードＬＤに流れる駆動電流を高精度に検出することができ、レーザダイオードＬＤの発光量を高精度に制御することができる。

その結果、このレーザダイオード駆動制御装置１を備えた画像形成装置は、画像形成するレーザダイオードＬＤの駆動電流を高精度に制御することができ、画像品質を向上させることができる。

なお、上記説明では、ヒステリシス部７の基準電圧Ｖｒｅｆを供給するための抵抗Ｒ１０、Ｒ１１を固定抵抗としているが、この抵抗Ｒ１０、Ｒ１１の抵抗値を適宜変更することで、オペアンプＯＰ２の−入力端子に供給する基準電圧Ｖｒｅｆの値を適宜調整することができる。この基準電圧Ｖｒｅｆは、抵抗Ｒ１０、Ｒ１１を適宜変更することで、次式（１）により決定される電圧値を基準電圧Ｖｒｅｆとして、オペアンプＯＰ２に供給することができる。

基準電圧Ｖｒｅｆ＝｛Ｒ１１／（Ｒ１０＋Ｒ１１）｝×Ｖｃｃ・・・（１）
このように、検出対象の駆動電流の大きさ等に応じて、抵抗Ｒ１０、Ｒ１１の抵抗値を調整することで、オペアンプＯＰ２の基準電圧Ｖｒｅｆを調整すると、目的とする駆動電流をより一層高精度に検出することができる。

図２は、本発明の発光素子駆動電流検出装置及び画像形成装置の第２実施例を適用した画像形成装置のレーザダイオード駆動制御装置１０のブロック構成図である。

なお、本実施例は、上記第１実施例の画像形成装置及びレーザダイオード駆動制御装置１と同様の画像形成装置及びレーザダイオード駆動制御装置に適用したものであり、本実施例の説明においては、上記第１実施例の構成と同様の構成部分には、同一の符号を付して、その詳細な説明を省略する。

図２において、レーザダイオード駆動制御装置１０は、上記第１実施例のレーザダイオード駆動制御装置１と同様の制御部２、ドライバ３、電流検知部４、レーザダイオード部５、増幅部６及びプルアップ抵抗Ｒｐを備えているとともに、ヒステリシス部１１を備えている。

ヒステリシス部１１は、上記第１実施例のヒステリシス部７と同様のヒステリシス付きオペアンプＯＰ２、オペアンプＯＰ２の＋入力端子に接続されている抵抗Ｒ８、オペアンプＯＰ２の出力端子とその＋入力端子とを接続する帰還回路に接続されている抵抗Ｒ９及び抵抗Ｒ１０、Ｒ１１等を備えているが、この基準電圧Ｖｒｅｆを供給するための抵抗Ｒ１０、Ｒ１１には、調整可能な電源電圧（供給電圧）Ｖａが供給されており、この電源電圧Ｖａは、検出対象の駆動電流の大きさ等に応じて適宜調整される。

そして、本実施例のレーザダイオード駆動制御装置１０は、制御部２からドライバ３に供給する駆動電圧を出力するとともに画像データに基づいてドライバ３の駆動トランジスタＴｒ１をオン／オフさせる制御信号を出力し、ドライバ３から当該駆動電圧に応じた駆動電流をレーザダイオード部５のレーザダイオードＬＤに流すとともに当該駆動電流を制御信号によってオン／オフする。

このレーザダイオードＬＤに流れる駆動電流を電流検知部４が、駆動電流によってその電流検知抵抗Ｒ３の両端に発生する電位差として検出して増幅部６に出力し、増幅部６は、そのオペアンプＯＰ１が各抵抗Ｒ１、Ｒ２を通して入力される電流検知抵抗Ｒ３の両端の電位差（検知電圧）を増幅して、増幅検知電圧としてヒステリシス部１１に出力する。

ヒステリシス部１１は、ヒステリシス付きオペアンプＯＰ２が、その＋入力端子に入力される増幅検知電圧をその−入力端子に入力される基準電圧Ｖｒｅｆと比較して、抵抗Ｒ８及び抵抗Ｒ９の値で設定されるヒステリシス幅を有した状態で比較検出して、検知信号を出力する。

そして、ヒステリシス部１１は、基準電圧Ｖｒｅｆを決定する抵抗Ｒ１０、Ｒ１１に供給されている電源電圧Ｖａが、検出対象の駆動電流の大きさ等に応じて適宜調整され、ヒステリシス付きオペアンプＯＰ２が、増幅検知電圧をこの調整された基準電圧Ｖｒｅｆと比較検出して、検知信号を出力する。

このように、本実施例のレーザダイオード駆動制御装置１は、ヒステリシス部７のヒステリシス付きオペアンプＯＰ２が、電流検知部４で電圧変換して増幅部６で増幅した増幅検知電圧を、検出対象の駆動電流の大きさ等に応じて適宜調整される電源電圧Ｖａと抵抗Ｒ１０、Ｒ１１によって決定される基準電圧Ｖｒｅｆと比較して駆動電流の検出を行っている。

したがって、電流検知部４が検出し、増幅部６で増幅して、ヒステリシス部７に入力される増幅検知電圧にノイズが含まれていても、当該ノイズの影響を低減させて、レーザダイオードＬＤに流れる駆動電流をより一層高精度に検出することができ、レーザダイオードＬＤの発光量をより一層高精度に制御することができる。

その結果、このレーザダイオード駆動制御装置１を備えた画像形成装置は、画像形成するレーザダイオードＬＤの駆動電流をより一層高精度に制御することができ、画像品質をより一層向上させることができる。

図３は、本発明の発光素子駆動電流検出装置及び画像形成装置の第３実施例を適用した画像形成装置のレーザダイオード駆動制御装置２０のブロック構成図である。

なお、本実施例は、上記第１実施例の画像形成装置及びレーザダイオード駆動制御装置１と同様の画像形成装置及びレーザダイオード駆動制御装置に適用したものであり、本実施例の説明においては、上記第１実施例の構成と同様の構成部分には、同一の符号を付して、その詳細な説明を省略する。

図３において、レーザダイオード駆動制御装置２０は、上記第１実施例のレーザダイオード駆動制御装置１と同様のドライバ３、電流検知部４、レーザダイオード部５、増幅部６及びプルアップ抵抗Ｒｐ等を備えているとともに、制御部２１とヒステリシス部２２を備えている。

制御部２１は、上記第１実施例の制御部２と同様に、ドライバ部３に駆動電圧を供給するとともに、画像データに応じてオン／オフさせる制御信号をドライバ部３に出力するが、さらに、Ｄ／Ａ（デジタル／アナログ）変換器（デジタル／アナログ変換手段）を内蔵しており、Ｄ／Ａ変換器でアナログ変換した電圧をヒステリシス部２２のヒステリシス付きオペアンプＯＰ２の基準電圧Ｖｒｅｆとして出力する。制御部２１は、この基準電圧Ｖｒｅｆを、検出対象の駆動電流の大きさ等に応じて適宜調整する。

ヒステリシス部２２は、上記第１実施例のヒステリシス部７と同様のヒステリシス付きオペアンプＯＰ２、オペアンプＯＰ２の＋入力端子に接続されている抵抗Ｒ８及びオペアンプＯＰ２の出力端子とその＋入力端子とを接続する帰還回路に接続されている抵抗Ｒ９等をそなえており、ヒステリシス付きオペアンプＯＰ２の−入力端子には、上記制御部２１から基準電圧Ｖｒｅｆが入力される。

そして、本実施例のレーザダイオード駆動制御装置２０は、制御部２からドライバ３に供給する駆動電圧を出力するとともに画像データに基づいてドライバ３の駆動トランジスタＴｒ１をオン／オフさせる制御信号を出力し、ドライバ３から当該駆動電圧に応じた駆動電流をレーザダイオード部５のレーザダイオードＬＤに流すとともに当該駆動電流を制御信号によってオン／オフする。さらに、制御部２は、検出対象の駆動電流の大きさ等に応じて適宜調整した基準電圧Ｖｒｅｆをヒステリシス部２２のヒステリシス付きオペアンプＯＰ２の−入力端子に出力する。

そして、このレーザダイオードＬＤに流れる駆動電流を電流検知部４が、駆動電流によってその電流検知抵抗Ｒ３の両端に発生する電位差として検出して増幅部６に出力し、増幅部６は、そのオペアンプＯＰ１が各抵抗Ｒ１、Ｒ２を通して入力される電流検知抵抗Ｒ３の両端の電位差（検知電圧）を増幅して、増幅検知電圧としてヒステリシス部２２に出力する。

ヒステリシス部２２は、ヒステリシス付きオペアンプＯＰ２が、その＋入力端子に入力される増幅検知電圧をその−入力端子に制御部２１から入力される基準電圧Ｖｒｅｆと比較して、抵抗Ｒ８及び抵抗Ｒ９の値で設定されるヒステリシス幅を有した状態で比較検出して、検知信号を出力する。

そして、制御部２１は、上述のように、基準電圧Ｖｒｅｆを、検出対象の駆動電流の大きさ等に応じて適宜調整してヒステリシス付きオペアンプＯＰ２の−入力端子に出力し、ヒステリシス付きオペアンプＯＰ２が、増幅検知電圧をこの調整された基準電圧Ｖｒｅｆと比較検出して、検知信号を出力する。

このように、本実施例のレーザダイオード駆動制御装置２０は、ヒステリシス部７のヒステリシス付きオペアンプＯＰ２が、電流検知部４で電圧変換して増幅部６で増幅した増幅検知電圧を、検出対象の駆動電流の大きさ等に応じて制御部２１で適宜調整される基準電圧Ｖｒｅｆと比較して駆動電流の検出を行っている。

したがって、簡単な回路構成で、オペアンプＯＰ２が電流検知部４が検出し、増幅部６で増幅して、ヒステリシス部７に入力される増幅検知電圧にノイズが含まれていても、当該ノイズの影響を低減することができ、レーザダイオードＬＤに流れる駆動電流をより一層高精度に検出することができ、レーザダイオードＬＤの発光量をより一層高精度に制御することができる。

その結果、このレーザダイオード駆動制御装置１を備えた画像形成装置は、画像形成するレーザダイオードＬＤの駆動電流をより一層高精度に制御することができ、画像品質をより一層向上させることができる。

図４は、本発明の発光素子駆動電流検出装置及び画像形成装置の第４実施例を適用した画像形成装置のレーザダイオード駆動制御装置３０のブロック構成図である。

なお、本実施例は、上記第１実施例の画像形成装置及びレーザダイオード駆動制御装置１と同様の画像形成装置及びレーザダイオード駆動制御装置に適用したものであり、本実施例の説明においては、上記第１実施例の構成と同様の構成部分には、同一の符号を付して、その詳細な説明を省略する。

図４において、レーザダイオード駆動制御装置３０は、上記第１実施例のレーザダイオード駆動制御装置１と同様の制御部２、ドライバ３、電流検知部４、レーザダイオード部５、増幅部６及びプルアップ抵抗Ｒｐを備えているとともに、ヒステリシス部３１を備えている。

ヒステリシス部３１は、上記第１実施例のヒステリシス部７と同様のヒステリシス付きオペアンプＯＰ２、オペアンプＯＰ２の＋入力端子に接続されている抵抗Ｒ８、オペアンプＯＰ２の出力端子とその＋入力端子とを接続する帰還回路に接続されている抵抗Ｒ９等を備えているとともに、可変抵抗ＶＲ等を備えている。

可変抵抗ＶＲは、検出対象の駆動電流の大きさ等に応じて適宜調整され、分割抵抗Ｖｒ１０と分割抵抗Ｖｒ１１として表される。可変抵抗ＶＲは、電源電圧Ｖｃｃを分割した基準電圧Ｖｒｅｆをヒステリシス付きオペアンプＯＰ２の−入力端子に供給する。この基準電圧Ｖｒｅｆは、次式（２）によって与えられる。

基準電圧Ｖｒｅｆ＝｛Ｖｒ１１／（Ｖｒ１０＋Ｖｒ１１）｝×Ｖｃｃ・・・（２）
そして、本実施例のレーザダイオード駆動制御装置３０は、制御部２からドライバ３に供給する駆動電圧を出力するとともに画像データに基づいてドライバ３の駆動トランジスタＴｒ１をオン／オフさせる制御信号を出力し、ドライバ３から当該駆動電圧に応じた駆動電流をレーザダイオード部５のレーザダイオードＬＤに流すとともに当該駆動電流を制御信号によってオン／オフする。

このレーザダイオードＬＤに流れる駆動電流を電流検知部４が、駆動電流によってその電流検知抵抗Ｒ３の両端に発生する電位差として検出して増幅部６に出力し、増幅部６は、そのオペアンプＯＰ１が各抵抗Ｒ１、Ｒ２を通して入力される電流検知抵抗Ｒ３の両端の電位差（検知電圧）を増幅して、増幅検知電圧としてヒステリシス部３１に出力する。

ヒステリシス部３１は、ヒステリシス付きオペアンプＯＰ２が、その＋入力端子に入力される増幅検知電圧をその−入力端子に入力される基準電圧Ｖｒｅｆと比較して、抵抗Ｒ８及び抵抗Ｒ９の値で設定されるヒステリシス幅を有した状態で比較検出して、検知信号を出力する。

そして、ヒステリシス部３１は、基準電圧Ｖｒｅｆを決定する可変抵抗ＶＲが、検出対象の駆動電流の大きさ等に応じて適宜調整され、可変抵抗ＶＲを分割した分割抵抗Ｖｒ１０と分割抵抗Ｖｒ１１によって、式（２）で決定される基準電圧Ｖｒｅｆがヒステリシス付きオペアンプＯＰ２の−入力端子に供給される。ヒステリシス付きオペアンプＯＰ２が、増幅検知電圧をこの調整された基準電圧Ｖｒｅｆと比較検出して、検知信号を出力する。

このように、本実施例のレーザダイオード駆動制御装置３０は、ヒステリシス部３１のヒステリシス付きオペアンプＯＰ２が、電流検知部４で電圧変換して増幅部６で増幅した増幅検知電圧を、検出対象の駆動電流の大きさ等に応じて適宜調整される可変抵抗ＶＲの分割抵抗Ｖｒ１０と分割抵抗Ｖｒ１１によって決定される基準電圧Ｖｒｅｆと比較して駆動電流の検出を行っている。

したがって、電流検知部４が検出し、増幅部６で増幅して、ヒステリシス部７に入力される増幅検知電圧にノイズが含まれていても、当該ノイズの影響を低減させて、レーザダイオードＬＤに流れる駆動電流をより一層高精度に検出することができ、レーザダイオードＬＤの発光量をより一層高精度に制御することができる。

その結果、このレーザダイオード駆動制御装置１を備えた画像形成装置は、画像形成するレーザダイオードＬＤの駆動電流をより一層高精度に制御することができ、画像品質をより一層向上させることができる。

図５は、本発明の発光素子駆動電流検出装置及び画像形成装置の第５実施例を適用した画像形成装置のレーザダイオード駆動制御装置４０のブロック構成図である。

なお、本実施例は、上記第１実施例の画像形成装置及びレーザダイオード駆動制御装置１と同様の画像形成装置及びレーザダイオード駆動制御装置に適用したものであり、本実施例の説明においては、上記第１実施例の構成と同様の構成部分には、同一の符号を付して、その詳細な説明を省略する。

図５において、レーザダイオード駆動制御装置４０は、上記第１実施例のレーザダイオード駆動制御装置１と同様の制御部２、ドライバ３、電流検知部４、レーザダイオード部５、増幅部６及びプルアップ抵抗Ｒｐを備えているとともに、ヒステリシス部４１を備えている。

ヒステリシス部４１は、上記第１実施例のヒステリシス部７と同様のヒステリシス付きオペアンプＯＰ２、オペアンプＯＰ２の＋入力端子に接続されている抵抗Ｒ８、オペアンプＯＰ２の出力端子とその＋入力端子とを接続する帰還回路に接続されている抵抗Ｒ９等を備えているとともに、可変抵抗ＶＲを備えている。

可変抵抗ＶＲには、調整可能な電源電圧（供給電圧）Ｖａが供給されており、この電源電圧Ｖａは、検出対象の駆動電流の大きさ等に応じて適宜調整される。

また、可変抵抗ＶＲは、検出対象の駆動電流の大きさ等に応じて適宜調整され、分割抵抗Ｖｒ１０と分割抵抗Ｖｒ１１として表される。可変抵抗ＶＲは、電源電圧Ｖｃｃを分割した基準電圧Ｖｒｅｆをヒステリシス付きオペアンプＯＰ２の−入力端子に供給する。この基準電圧Ｖｒｅｆは、次式（３）によって与えられる。

基準電圧Ｖｒｅｆ＝｛Ｖｒ１１／（Ｖｒ１０＋Ｖｒ１１）｝×Ｖａ・・・（３）
そして、本実施例のレーザダイオード駆動制御装置３０は、制御部２からドライバ３に供給する駆動電圧を出力するとともに画像データに基づいてドライバ３の駆動トランジスタＴｒ１をオン／オフさせる制御信号を出力し、ドライバ３から当該駆動電圧に応じた駆動電流をレーザダイオード部５のレーザダイオードＬＤに流すとともに当該駆動電流を制御信号によってオン／オフする。

このレーザダイオードＬＤに流れる駆動電流を電流検知部４が、駆動電流によってその電流検知抵抗Ｒ３の両端に発生する電位差として検出して増幅部６に出力し、増幅部６は、そのオペアンプＯＰ１が各抵抗Ｒ１、Ｒ２を通して入力される電流検知抵抗Ｒ３の両端の電位差（検知電圧）を増幅して、増幅検知電圧としてヒステリシス部３１に出力する。

ヒステリシス部３１は、ヒステリシス付きオペアンプＯＰ２が、その＋入力端子に入力される増幅検知電圧をその−入力端子に入力される基準電圧Ｖｒｅｆと比較して、抵抗Ｒ８及び抵抗Ｒ９の値で設定されるヒステリシス幅を有した状態で比較検出して、検知信号を出力する。

そして、ヒステリシス部４１は、基準電圧Ｖｒｅｆを決定する可変抵抗ＶＲが、検出対象の駆動電流の大きさ等に応じて適宜調整され、さらに、この可変抵抗ＶＲに供給される電源電圧Ｖａが、検出対象の駆動電流の大きさ等に応じて適宜調整され、可変抵抗ＶＲを分割した分割抵抗Ｖｒ１０と分割抵抗Ｖｒ１１によって、式（３）で決定される基準電圧Ｖｒｅｆがヒステリシス付きオペアンプＯＰ２の−入力端子に供給される。ヒステリシス付きオペアンプＯＰ２が、増幅検知電圧をこの調整された基準電圧Ｖｒｅｆと比較検出して、検知信号を出力する。

このように、本実施例のレーザダイオード駆動制御装置４０は、ヒステリシス部４１のヒステリシス付きオペアンプＯＰ２が、電流検知部４で電圧変換して増幅部６で増幅した増幅検知電圧を、検出対象の駆動電流の大きさ等に応じて適宜調整される電源電圧Ｖａを、検出対象の駆動電流の大きさ等に応じて適宜調整される可変抵抗ＶＲの分割抵抗Ｖｒ１０と分割抵抗Ｖｒ１１によって分圧した基準電圧Ｖｒｅｆと比較して駆動電流の検出を行っている。

したがって、電流検知部４が検出し、増幅部６で増幅して、ヒステリシス部７に入力される増幅検知電圧にノイズが含まれていても、当該ノイズの影響を低減させて、レーザダイオードＬＤに流れる駆動電流をより一層高精度に検出することができ、レーザダイオードＬＤの発光量をより一層高精度に制御することができる。

その結果、このレーザダイオード駆動制御装置１を備えた画像形成装置は、画像形成するレーザダイオードＬＤをより一層高精度に制御することができ、画像品質をより一層向上させることができる。

以上、本発明者によってなされた発明を好適な実施例に基づき具体的に説明したが、本発明は上記のものに限定されるものではなく、その要旨を逸脱しない範囲で種々変更可能であることはいうまでもない。
例えば、上記各実施例においては、発光素子としてレーザダイオードを取り上げて説明したが、発光素子としては、レーザダイオードに限るものではない。

駆動電流に応じて発光するレーザダイオード等の発光素子の駆動電流を高精度に検出する発光素子駆動電流検出装置及びこの発光素子駆動電流検出装置を用いた画像形成装置に適用することができる。

本発明の発光素子駆動電流検出装置及び画像形成装置の第１実施例を適用したレーザダイオード駆動制御装置のブロック構成図。 本発明の発光素子駆動電流検出装置及び画像形成装置の第２実施例を適用したレーザダイオード駆動制御装置のブロック構成図。 本発明の発光素子駆動電流検出装置及び画像形成装置の第３実施例を適用したレーザダイオード駆動制御装置のブロック構成図。 本発明の発光素子駆動電流検出装置及び画像形成装置の第４実施例を適用したレーザダイオード駆動制御装置のブロック構成図。 本発明の発光素子駆動電流検出装置及び画像形成装置の第５実施例を適用したレーザダイオード駆動制御装置のブロック構成図。

符号の説明

１ レーザダイオード駆動制御装置
２ 制御部
３ ドライバ部
４ 電流検知部
５ レーザダイオード部
６ 増幅部
７ ヒステリシス部
Ｒ１、Ｒ２、Ｒ４、Ｒ５、Ｒ６、Ｒ７、Ｒ８、Ｒ９、Ｒ１０、Ｒ１１ 抵抗
Ｔｒ１ 駆動トランジスタ
ＬＤ レーザダイオード
ＯＰ１、ＯＰ２ オペアンプ
Ｒｐ プルアップ抵抗
１０ レーザダイオード駆動制御装置
１１ ヒステリシス部
２０ レーザダイオード駆動制御装置
２１ 制御部
２２ ヒステリシス部
３０ レーザダイオード駆動制御装置
３１ ヒステリシス部
ＶＲ 可変抵抗
Ｖｒ１０、Ｖｒ１１ 分割抵抗
４０ レーザダイオード駆動制御装置
４１ ヒステリシス部

Claims (7)

1. 発光素子に供給する駆動電流を検出する発光素子駆動電流検出装置において、前記発光素子への駆動電流を電圧変換し、当該変換電圧を所定のヒステリシスを有する比較手段で所定の基準電圧と比較して前記駆動電流を検出することを特徴とする発光素子駆動電流検出装置。
2. 前記発光素子駆動電流検出装置は、前記基準電圧が調整可能であることを特徴とする請求項１記載の発光素子駆動電流検出装置。
3. 前記発光素子駆動電流検出装置は、前記基準電圧を所定の供給電圧を抵抗分圧して生成するとともに、当該供給電圧を調整することで、前記基準電圧を調整することを特徴とする請求項２記載の発光素子駆動電流検出装置。
4. 前記発光素子駆動電流検出装置は、前記駆動電流を制御する制御手段が、前記基準電圧を制御するデジタルの電圧制御信号をデジタル／アナログ変換手段に出力し、デジタル／アナログ変換手段が、当該電圧制御信号をデジタル変換して前記比較手段に前記基準電圧として入力することを特徴とする請求項２記載の発光素子駆動電流検出装置。
5. 前記発光素子駆動電流検出装置は、所定の供給電圧を可変抵抗で分圧して前記基準電圧を生成し、当該可変抵抗の抵抗分圧比を調整して、前記基準電圧を調整することを特徴とする請求項２記載の発光素子駆動電流検出装置。
6. 前記発光素子駆動電流検出装置は、所定の供給電圧を可変抵抗で分圧して前記基準電圧を生成するとともに、当該可変抵抗の抵抗分圧比の調整と当該供給電圧の調整を行って、前記基準電圧を調整することを特徴とする請求項２記載の発光素子駆動電流検出装置。
7. 感光体に光を出射する発光素子に供給する駆動電流を画像データに基づいてオン／オフして当該画像データに応じた静電潜像を当該感光体に生成して画像形成するとともに、当該発光素子に供給する駆動電流を発光素子駆動電流検出手段で検出して、当該発光素子駆動電流検出手段の検出する検出駆動電流に基づいて前記発光素子に供給する駆動電流を制御する画像形成装置において、前記発光素子駆動電流検出手段として、請求項１から請求項６のいずれかに記載の発光素子駆動電流検出装置を用いることを特徴とする画像形成装置。
   

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