(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
レーザダイオードの光量をフォトダイオードによりモニタして自動的に制御する画像形成装置において、
前記レーザダイオードをフルに点灯させて画像書き込み開始時に前記フォトダイオードによりモニタされた光量と、画像書き込み終了時に前記フォトダイオードによりモニタされた光量の差分がしきい値以上の場合に警報する手段を備えていることを特徴とする画像形成装置。
【請求項２】
レーザダイオードの光量をフォトダイオードによりモニタして自動的に制御する画像形成装置において、
前記レーザダイオードをフルに点灯させたときの光量の立ち上がり時間を前記フォトダイオードによりモニタされた光量に基づいて検出し、前記立ち上がり時間がしきい値以上の場合に警報する手段を備えていることを特徴とする画像形成装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、レーザダイオード（ＬＤ）により画像を形成する画像形成装置に関し、特にＬＤの光量をモニタＰＤ（フォトダイオード）によりモニタして自動的に制御するＡＰＣ（Automatic Power Control）に関する。
【０００２】
【従来の技術】
一般に、この種のＬＤは、駆動電流が同一であっても温度に応じてその発光光量が異なるので、ＬＤ光をフォトダイオード（ＰＤ）によりモニタして発光光量が所望の値になるように制御するようにしている。
【０００３】
また、他の従来のＬＤの光量制御方法としては、例えば特開平３−４５６６９号公報に示すように、半導体レーザ（ＬＤ）の出力光の一部を光検出器により検出し、この検出値と基準値を比較してその結果をフィードバック電流としてＬＤに印加する場合に、光量指令情報をフィードバック電流に加えることにより一定の光出力を得るＡＰＣ法が提案されている。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、ＬＤ光をＰＤによりモニタして発光光量を制御する場合、ＰＤのモニタ電流効率の周波数特性（Ｆ特性）による影響を大きく受ける。そして、モニタ電流効率のＦ特性をうまく補正することができないときには、光波形にオーバシュートとアンダシュートが発生し、異常画像が発生するという問題点がある。図８は書き終わりの後にオーバシュートＯＳが発生し、その後にアンダシュートＵＤが発生したことを示し、この場合にはＬＤ光が消灯した後にアンダシュートＵＤにより光量制御がオフとなるので、黒部の後の地肌が消え、それからしばらくして地肌が現れる異常画像となる。
【０００５】
また、ＬＤ変調回路が電源ノイズ等の影響を受けて制御速度が遅くなると、光波形の立ち上がりが遅くなって異常画像が発生するという問題点がある。図９は制御速度と光量モニタ電流Ｉｍの関係を示し、この関係によれば制御速度が早くなるにつれてモニタ電流Ｉｍは低くなる。この場合には、モニタ電流Ｉｍの減少分を補うために、すなわち発光量が不足していると判断して発光量を増加させるので、図８に示すように書き終わりの後にオーバシュートＯＳが発生する。
【０００６】
更に、単なるフィードバック制御を行うのみでは、制御が安定するまでに時間がかかり、光波形の立ち上がりが遅くなって異常画像が発生するという問題点がある。すなわち、ＬＤの光波形の立ち上がりが遅くなるということは、光波形がなまっているので、白柄中間調の画像を書き込むと始めの濃度が薄くなる。また、立ち上がりがなまっていると立ち下がりもなまっているので、尾引き画像になる。
【０００７】
本発明は上記従来例の問題点に鑑み、ＬＤ光をＰＤによりモニタして発光光量を制御する場合に異常画像が発生することを防止することができる画像形成装置を提供することを目的とする。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
第１の手段は上記目的を達成するために、レーザダイオードの光量をフォトダイオードによりモニタして自動的に制御する画像形成装置において、前記レーザダイオードをフルに点灯させて画像書き込み開始時に前記フォトダイオードによりモニタされた光量と、画像書き込み終了時に前記フォトダイオードによりモニタされた光量の差分がしきい値以上の場合に警報する手段を備えたことを特徴とする。
【０００９】
第２の手段は、レーザダイオードの光量をフォトダイオードによりモニタして自動的に制御する画像形成装置において、前記レーザダイオードをフルに点灯させたときの光量の立ち上がり時間を前記フォトダイオードによりモニタされた光量に基づいて検出し、前記立ち上がり時間がしきい値以上の場合に警報する手段を備えたことを特徴とする。
【００１１】
【発明の実施の形態】
以下、図面を参照して本発明の実施の形態を説明する。図１は本発明に係る画像形成装置の一実施形態におけるＬＤ走査光学系を示す構成図、図２は本発明に係る画像形成装置の同期検知回路を示すブロック図、図３は本発明に係る画像形成装置のＬＤ変調ＡＳＩＣを示すブロック図、図４は本発明に係る画像形成装置の要部を示すブロック図、図５は図４の回路におけるタイミング信号を示す説明図である。
【００１２】
図１において、ＬＤ制御板１にはＬＤユニット２が取り付けられ、ＬＤユニット２には、図３に示すＬＤ変調回路により画像に応じて変調されたＬＤ光を出射するＬＤと、その光量をモニタするモニタＰＤが設けられている。ＬＤから拡散して発光された光はコリメートレンズ３により平行化され、次いでビームコンプレッサ４により集光され、次いでポリゴンスキャナ５により等角速度偏向され、次いでｆθレンズ６により等速度偏向に補正されて感光体ドラム７上に照射され、これにより感光体ドラム７上に潜像が形成される。
【００１３】
また、感光体ドラム７の軸方向外側には同期検知素子８が設けられ、同期検知素子８はポリゴンスキャナ５により偏向されたＬＤ光を１ライン毎に検出する。図２は同期検知素子８としてＰＤ９を用いた例を示し、この同期検知ＰＤ９がＬＤ光を受光すると同期検知電流Ｉが流れ、Ｖ１（＝Ｉ・Ｒ）がしきい値Ｖrefを超えると、コンパレータ１０が正の同期検知パルスＤＥＰＴを出力する。
【００１４】
ＬＤは図３に詳しく示すＬＤ変調ＡＳＩＣ２０により変調される。この回路はフィードフォワード用の電流源ＩＤＡ２とフィードバック制御用の電流源ＩＤＡ１を有する。そして、モニタＰＤのモニタ電流Ｉｍとフィードバック制御電流ＩＤＡ１が誤差増幅器２１により比較され、電圧シフト及び電流駆動（図示２２）されてＬＤ駆動電流がＬＤに印加される。
【００１５】
そして、本発明では、図４に示す回路によりＬＤによる書き込み開始時と書き込み終了時の光量をモニタすることにより異常を報知するように構成されている。この場合、先ず、図５に示すようにスタート信号がアクティブになった後、時間Ｔ１の経過後にＬＤをフル点灯させて書き込みを開始させ、時間Ｔ２の経過後にＬＤを消灯させて書き込みを終了させる。
【００１６】
そして、書き込み開始時点においてホールド信号「１」によりモニタ電流Ｉｍに比例した電圧Ｖをサンプルホールド回路３１ａによりホールドし、また、書き込み終了時点においてホールド信号「２」によりモニタ電流Ｉｍに比例した電圧Ｖをサンプルホールド回路３１ｂによりホールドし、各ホールド値をそれぞれＡ／Ｄ変換器３２ａ、３２ｂによりデジタル値に変換してＩ／０ポート３３を介してＣＰＵ３４に取り込む。ＣＰＵ３４はこの電圧Ｖの差分ΔＶ、すなわち書き込み開始時と書き込み終了時の光量の差分を計算し、この差分ΔＶがしきい値以上の場合には操作部３５に警告を発生させる。
【００１７】
次に、図６、図７を参照して第２の実施形態について説明する。コンパレータ４１ａはモニタ電流Ｉｍに比例した電圧Ｖと、ＬＤがフルに点灯したときの１０％の電圧Ｖ１を比較してＶ＞Ｖ１の場合にハイ（Ｈ）の信号をインバータ４２ａに出力し、また、コンパレータ４１ｂはモニタ電流Ｉｍに比例した電圧Ｖと、ＬＤがフルに点灯したときの９０％の電圧Ｖ２を比較してＶ＞Ｖ２の場合にＨの信号をインバータ４２ｂに出力する。インバータ４２ａ、４２ｂの各出力信号はそれぞれＡｎｄゲート４３ａ、４３ｂの一方の入力端子に印加され、Ａｎｄゲート４３ａ、４３ｂの他方の入力端子にはスタート信号が共通に印加される。
【００１８】
Ａｎｄゲート４３ａ、４３ｂの各出力信号はそれぞれカウンタ４４ａ、４４ｂに印加され、したがって、カウンタ４４ａ、４４ｂは共にスタート信号がＨになるとカウントを開始し、また、それぞれコンパレータ４１ａ、コンパレータ４１ｂの出力信号がＨになるとカウントを停止する。ここで、カウンタ４４ａ、４４ｂの各カウント値ＣＯＵＮＴ１、ＣＯＵＮＴ２は、スタート信号がＨになった後、それぞれモニタ電流Ｉｍに比例した電圧Ｖが１０％、９０％になるまでの時間ｔ１、ｔ２に比例している。ＣＰＵ３４はこのカウント値ＣＯＵＮＴ１、ＣＯＵＮＴ２をＩ／０ポート３３を介して取り込み、このデータに基づいて上記の時間のｔ１、ｔ２の差分Δｔすなわち立ち上がり時間を計算し、この差分Δｔがしきい値以上の場合には操作部３５に警告を発生させる。
【００１９】
また、本発明では、上記のような警告を発する場合には、フィードフォワード用の電流源ＩＤＡ２により入力画像データに対して所定の電流値を加算することにより、光波形の立ち上がりをシャープに補正することができる。
【００２０】
【発明の効果】
以上説明したように請求項１記載の発明によれば、レーザダイオードをフルに点灯させて画像書き込み開始時の光量と、画像書き込み終了時の光量の差分がしきい値以上の場合に警報するので、これを直すことにより異常画像が発生することを防止することができる。
【００２１】
請求項２記載の発明によれば、レーザダイオードをフルに点灯させたときの光量の立ち上がり時間がしきい値以上の場合に警報するので、これを直すことにより異常画像が発生することを防止することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に係る画像形成装置の一実施形態におけるＬＤ走査光学系を示す構成図である。
【図２】本発明に係る画像形成装置の同期検知回路を示すブロック図である。
【図３】本発明に係る画像形成装置のＬＤ変調ＡＳＩＣを示すブロック図である。
【図４】本発明に係る画像形成装置の要部を示すブロック図である。
【図５】図４の回路におけるタイミング信号を示す説明図である。
【図６】第２の実施形態の画像形成装置の要部を示すブロック図である。
【図７】第２の実施形態の画像形成装置の要部を示すブロック図である。
【図８】光波形を示す説明図である。
【図９】制御速度とモニタ電流の関係を示す説明図である。
【符号の説明】
ＬＤ  レーザダイオード
ＰＤ  フォトダイオード
３１ａ，３１ｂ  サンプルホールド回路
３２ａ，３２ｂ  Ａ／Ｄ変換器
３４  ＣＰＵ
３５  操作部
４１ａ，４１ｂ  コンパレータ
４４ａ，４４ｂ  カウンタ
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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