[发明专利]图像形成设备

说明书

技术领域

本发明涉及控制电子照相图像形成设备中的多个发光元件中的每一个的偏置电流(bias current)值，该电子照相图像形成设备通过使用从该多个发光元件发射的光束在感光部件上形成图像。

背景技术

诸如激光束打印机的电子照相图像形成设备通过使用从半导体激光器发射的激光束扫描诸如感光鼓的感光部件的表面形成静电潜像，并且然后通过使用调色剂显影该静电潜像。对于这种图像形成设备，需要增加半导体激光器的通/断(ON/OFF)切换速度以应对近年来图像分辨率以及操作速度的提高。图14示出了表示当半导体激光器被从断开(OFF)状态切换到接通(ON)状态时激光束的强度的波形(光强度波形)。参照图14，横轴被指定为时间。实线代表被提供给相关发光元件的驱动电流随时间的改变，并且虚线代表光强度(光量)随时间的改变。理想地，期望驱动电流的波形(下文被称为驱动电流波形)的形状与光强度波形相同或相似。但是，如图14所示，即使当驱动电流被提供给半导体激光器时，光强度波形也对于某一固定的时间段不升高。下文，此现象被称为半导体激光器的发光响应的劣化。

半导体激光器具有如图15A所示的发光特性。参照图15A，横轴被指定为被提供给半导体激光器的驱动电流，并且竖轴被指定为相应于所提供的驱动电流值的激光束的发光量(光强度)。如图15A所示，在被提供给发光元件的驱动电流值低于阈值电流值Ith的区域中，发光量相对于驱动电流值的增大缓慢地增大，并且在驱动电流值高于阈值电流值Ith的区域中，发光量相对于驱动电流值的增大急剧增大。

为了抑制上述发光响应的劣化，通过提供偏置电流Ib而不是从断开状态提供驱动电流来接通半导体激光器，在断开状态下没有向半导体激光器提供驱动电流。偏置电流Ib被设定为这样的值，即该值使得发射具有不使感光部件的表面电位改变的光量的激光束。当改变感光部件的表面电位时，由偏置电流Ib和叠加在其上的开关电流(switching current)Isw构成的驱动电流被提供半导体激光器。然后，半导体激光器发射具有使感光部件的表面电位改变的强度的激光束。另一方面，在发光等待状态中，仅向半导体激光器提供给偏置电流Ib。尽管当提供偏置电流Ib时半导体激光器进入弱发光状态，但是仅通过偏置电流Ib从半导体激光器发射的激光束具有低强度，因此，感光部件的表面电位保持不变。这样，在用于在感光部件上形成静电潜像的时段中向半导体激光器施加偏置电流Ib使得能够抑制当开关电流Isw被提供给半导体激光器时发光响应的劣化(发光延迟)。

为了抑制发光响应的劣化，期望将偏置电流值Ib设定为这样的值，即该值尽可能地接近用于发射具有使感光部件上的电位改变的强度的激光束的驱动电流值。

日本专利申请特开No.11-245444讨论了作为用于以足够的准确度设定偏置电流Ib的常规方法的以下技术。在用于确定实现恒定的激光束光量的驱动电流的自动功率控制(下文被称为APC)中，如图15A所示，测量驱动电流I1和I2。驱动电流I1是以第一光量P1发光所需的驱动电流。驱动电流I2是以第二光量P2作为目标值发光所需的驱动电流，第二光量P2低于第一光量P1(例如，为其的四分之一)。通过光电二极管(PD)测量激光束的光量，并且基于通过PD的光量检测的结果控制在图像形成时提供给半导体激光器的驱动电流值。PD被在这样的位置处设置在发光元件附近，即在该位置，PD接收在与朝向感光部件的激光束(前光束)的方向相反的方向上发射的激光束(后光束)。当半导体激光器发射前光束时，其也响应于前光束发射而发射后光束。前光束的强度与后光束的强度具有关系(例如，比例关系)。

参照图15A中的表示驱动电流和光量之间的关系(发光特性)的曲线图，获得连接由光量P1和驱动电流I1限定的点与由光量P2和驱动电流I2限定的点的直线。然后，获得从该直线延伸出的线段与横轴(光量0)的交点，并且将该交点的电流值设定为阈值电流值Ith。尽管实际阈值电流值Ith为这样的电流值，即在该电流值处在图15A中发光特性的斜率改变，但是需要用于详细领会发光特性的处理以计算实际阈值电流值Ith。为了获得阈值电流值Ith，需要通过使用至少三个不同的光量接通半导体激光器，计算这些光量以及与其对应的电流值以获得发光特性，并且基于该发光特性设定阈值电流值Ith。但是，此方法花费非常多的控制时间来获得阈值电流值Ith。