(57)【要約】【課題】仮にサンプル信号のタイミングがずれた場合でも、ＬＤ発光量が設定値と異なる値に設定されるのを防止すると共に、ＬＤ劣化を防止するＬＤ制御装置及び方法を提供する。【解決手段】画像処理部１２は、受光素子から入力した同期検知信号に基づき点灯信号及びサンプル信号を生成して出力する際に、サンプル信号の送出時間が前記ＬＤ点灯信号の送出時間及びチャンネル切替信号の送出時間のいずれよりも短く、かつ、サンプル信号の送出期間がサンプル信号及びチャンネル切替信号の各々の送出期間に含まれるように制御する。【選択図】図１
2006321234.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数の発光源から照射されたレーザビームが感光体を主走査方向に走査する期間である画像書込期間の終了を検知して検知信号を出力する検知手段と、
前記複数の発光源を点灯させるための画像データ信号としてのＬＤ点灯信号（ＬＤＯＮ信号）、該ＬＤ点灯信号によって点灯した前記発光源の発光量に基づくオートマチック・パワーコントロール（ＡＰＣ）を実行させるサンプル信号（Ｓ／Ｈ信号）、及びオートマチック・パワーコントロール実行対象となるチャンネルを選択するために前記複数の発光源のチャンネル間の切り替えを制御するチャンネル切替信号（ＳＷ信号）を前記検知信号に基づいて出力する画像処理手段と、
前記各チャンネルごとに備えられ、前記ＬＤ点灯信号、前記チャンネル切替信号、及び前記サンプル信号に基づいて前記複数の発光源を駆動させる駆動手段とを有するＬＤ制御装置であって、
前記画像処理手段は、ＡＰＣを実行させるタイミングの前記サンプル信号の送出時間が前記ＬＤ点灯信号の送出時間及び前記チャンネル切替信号の送出時間のいずれよりも短く、かつ、前記サンプル信号の送出期間が前記サンプル信号及び前記チャンネル切替信号の各々の送出期間に含まれるように制御することを特徴とするＬＤ制御装置。
【請求項２】
前記画像処理手段は、前記チャンネル切替信号の送出時間が前記ＬＤ点灯信号の送出時間よりも短く、かつ前記チャンネル切替信号の送出期間が前記ＬＤ点灯信号の送出期間に含まれるように制御することを特徴とする請求項１記載のＬＤ制御装置。
【請求項３】
前記画像処理手段は、前記各チャンネルに対して送出された前記ＬＤ点灯信号が、それらのチャンネルの前記チャンネル切替信号及び前記サンプル信号のそれぞれが送出されていない期間中に、一部期間時間的に重なって同時に出力されるように制御することを特徴とする請求項１又は２記載のＬＤ制御装置。
【請求項４】
前記画像処理手段は、前記サンプル信号の送出時間が前記ＬＤ点灯信号の送出時間よりも短く、かつ前記サンプル信号の送出期間が前記ＬＤ点灯信号の送出期間に含まれるとともに、前記各チャンネルの少なくとも二つのＬＤ点灯信号が同時に出力される期間から所定の時間間隔をあけて前記サンプル信号が重複しないように送出することを特徴とする請求項３記載のＬＤ制御装置。
【請求項５】
前記画像処理手段は、前記サンプル信号の送出時間が前記チャンネル切替信号の送出時間よりも短く、かつ前記サンプル信号の送出期間が前記チャンネル切替信号の送出期間に含まれるとともに、前記各チャンネルの少なくとも二つのＬＤ点灯信号が同時に出力される期間から所定の時間間隔をあけて前記サンプル信号が重複しないように送出することを特徴とする請求項３記載のＬＤ制御装置。
【請求項６】
複数の発光源から照射されたレーザビームが感光体を主走査方向に走査する期間である画像書込期間の終了を検知して検知信号を出力する検知手段と、
前記複数の発光源を点灯させるための画像データ信号としてのＬＤ点灯信号（ＬＤＯＮ信号）、該ＬＤ点灯信号によって点灯した前記発光源の発光量に基づくオートマチック・パワーコントロール（ＡＰＣ）を実行させるサンプル信号（Ｓ／Ｈ信号）、及びオートマチック・パワーコントロール実行対象となるチャンネルを選択するために前記複数の発光源のチャンネル間の切り替えを制御するチャンネル切替信号（ＳＷ信号）を前記検知信号に基づいて出力する画像処理手段と、
前記各チャンネルごとに備えられ、前記ＬＤ点灯信号、前記チャンネル切替信号、及び前記サンプル信号に基づいて前記複数の発光源を駆動させる駆動手段とを有するＬＤ制御装置を用いたＬＤ制御方法であって、
前記画像処理手段は、ＡＰＣを実行させるタイミングの前記サンプル信号の送出時間が前記ＬＤ点灯信号の送出時間及び前記チャンネル切替信号の送出時間のいずれよりも短く、かつ、前記サンプル信号の送出期間が前記サンプル信号及び前記チャンネル切替信号の各々の送出期間に含まれるように制御することを特徴とするＬＤ制御方法。
【請求項７】
前記画像処理手段は、前記チャンネル切替信号の送出時間が前記ＬＤ点灯信号の送出時間よりも短く、かつ前記チャンネル切替信号の送出期間が前記ＬＤ点灯信号の送出期間に含まれるように制御することを特徴とする請求項６記載のＬＤ制御方法。
【請求項８】
前記画像処理手段は、前記各チャンネルに対して送出された前記ＬＤ点灯信号が、それらのチャンネルの前記チャンネル切替信号及び前記サンプル信号のそれぞれが送出されていない期間中に、一部期間時間的に重なって同時に出力されるように制御することを特徴とする請求項６又は７記載のＬＤ制御方法。
【請求項９】
前記画像処理手段は、前記サンプル信号の送出時間が前記ＬＤ点灯信号の送出時間よりも短く、かつ前記サンプル信号の送出期間が前記ＬＤ点灯信号の送出期間に含まれるとともに、前記各チャンネルの少なくとも二つのＬＤ点灯信号が同時に出力される期間から所定の時間間隔をあけて前記サンプル信号が重複しないように送出することを特徴とする請求項８記載のＬＤ制御方法。
【請求項１０】
前記画像処理手段は、前記サンプル信号の送出時間が前記チャンネル切替信号の送出時間よりも短く、かつ前記サンプル信号の送出期間が前記チャンネル切替信号の送出期間に含まれるとともに、前記各チャンネルの少なくとも二つのＬＤ点灯信号が同時に出力される期間から所定の時間間隔をあけて前記サンプル信号が重複しないように送出することを特徴とする請求項８記載のＬＤ制御方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、レーザダイオードから放射されるレーザ光量を制御するＬＤ制御装置及びレーザ光量の制御方法に関し、特に、ディジタル複写機、レーザビームプリンタ、ファクシミリ等において光ビームで画像の書き込みを行うためのＬＤ制御装置及びＬＤ制御方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
現在市販されているディジタル複写機、レーザプリンタ、及びファクシミリ装置等で使用され、書き込みを行うための光ビームを放出するレーザダイオード（ＬＤ）では、その発光量が一定であることが望まれている。しかしながら、ＬＤが置かれた環境、もしくはＬＤ自体の発熱に起因する温度変動によって、その発光量は変動するという性質が知られている。このため、ＬＤに付随したフォトダイオード（ＰＤ）でＬＤの発光量を検出し、制御部分にフィードバックすることで、制御部がＬＤに対して発光量を一定に調節するという制御が一般的に行われている。このようなＬＤの発光量に対する制御を行う従来の発光源制御回路の一構成例を図１２に示す。
【０００３】
図１２に示した発光源制御回路においては、図１３のタイミングチャートで示したように、サンプル＆ホールド信号（Ｓ／Ｈ信号）のサンプル状態（図中、ハイレベルで記す）に同期して断続的なオートマチック・パワーコントロール（以下、ＡＰＣという）期間がある。この制御方法では、画像信号出力期間外の待機状態において、サンプル状態のサンプル＆ホールド信号（以下、サンプル信号という）に基づきサンプルモードに移行してＡＰＣによる光量調節を行い、画像信号出力期間には、ホールド状態のサンプル＆ホールド信号（以下、ホールド信号という）に基づきホールドモードに移行して、ＬＤ駆動電流をサンプルモード時と同じ電流値に固定する定電流駆動を行っている。
【０００４】
従来のこの種の技術では、ＡＰＣ動作時にＬＤ制御装置から制御信号としてサンプル信号と同時にＬＤ点灯信号が送出される。サンプル信号は図１２のＳ／Ｈスイッチ１２２のＯＮ／ＯＦＦを切り替え、ＬＤ点灯信号はスイッチ回路１２５のＯＮ／ＯＦＦを切り替えてＬＤを点灯させる。そして、ＬＤの光強度に比例したＰＤの電流値をＩ／Ｖ変換回路１２６にて電圧に変換して、その電圧と基準電圧をコンパレータ１２１によって比較される。ホールド・コンデンサ１２３では、この比較結果に基づき、充電もしくは放電されて電圧値が変化し、電流発生回路１２４の出力電流がコントロールされ、ＬＤ光量が一定に制御されている。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、上記従来技術においては、何らかの原因によって制御信号が乱れ、サンプル信号とＬＤ点灯信号のタイミングがずれた場合、図１４に示すように、ＬＤが点灯していないにもかかわらず、ＡＰＣ動作を行うような状況が発生する。このような状況下においては、ＰＤにＬＤ光が入射しないため、ＡＰＣ回路がＬＤが点灯していないと判断して、ＬＤに流れる電流設定値すなわちホールド・コンデンサの電圧を際限なく大きく設定してしまう可能性がある。
【０００６】
この結果、サンプルモードからホールドモードに移行した時に、ＬＤの発光量が設定値よりも大きくなったり、場合によってはＬＤに規格外の電流が流れてＬＤの劣化を誘発するという問題点が第１の問題点として挙げられる。
【０００７】
また、従来のこの種の技術では、各ＬＤ制御装置に対して一つの受光素子しか存在しないため、ＡＰＣ動作時に各ＬＤ制御装置毎に少しずつタイミングをずらして順次ＡＰＣ動作を行っている。しかしながら、上述の技術では何らかの原因によって制御信号が乱れた時に、サンプル信号とＬＤ点灯信号のタイミングがずれれば、上記と同様の過程でＬＤの発光量が設定値よりも大きくなったり、ＬＤの劣化を誘発するといったことが、第２の問題点として生じ得る。また、第３の問題点として、各ＬＤ制御装置の点灯タイミングが重なれば、ＡＰＣ回路がＬＤが強く発光しすぎていると判断して、ＬＤの発光量が設定値よりも小さく設定されてしまうといったことが生じ得る。
【０００８】
さらに、実際の回路を構成する際に、例えば部品としてＡＰＣ回路が内蔵されたＬＤドライバを使用する場合、ドライバ内部に電流電圧変換が内蔵されていることが多い。このため、制御信号に基づいてスイッチを切り替えて、受光素子出力をドライバの内部のＡＰＣ回路へフィードバックすることがある。
【０００９】
しかしながら、上述の技術では何らかの原因によって制御信号が乱れ、サンプル信号とスイッチ切替信号のタイミングがずれた場合、フィードバック信号が帰ってこないにもかかわらず、ＡＰＣ動作を行うような状況が発生する。このような状況下においては、ＡＰＣ回路がＬＤが点灯していないと判断して、ＬＤに流れる電流値を際限なく大きく設定してしまう可能性がある。この結果、サンプルモードからホールドモードに移行した時に、ＬＤの発光量が設定値よりも大きくなったり、場合によってはＬＤに規格外の電流が流れてＬＤの劣化を誘発し得るといったことが、第４の問題点として挙げられる。
【００１０】
本発明は、上記問題点に鑑みてなされたものであり、複数のレーザビームで同時に画像書き込みを行うマルチビーム・レーザプリンタにおいて、サンプル信号のタイミングがずれて全てのＬＤが消灯している期間のサンプリングしてＬＤ発光量が設定値よりも大きく設定されたり、複数のＬＤが点灯している期間にサンプリングをしてＬＤ発光量が小さく設定されることを防止し、正しいＬＤ発光量に制御できると共にＬＤ劣化を防止することが可能なＬＤ制御装置及び方法を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
かかる目的を達成するために、本発明は、第１の態様として、複数の発光源から照射されたレーザビームが感光体を主走査方向に走査する期間である画像書込期間の終了を検知して検知信号を出力する検知手段と、複数の発光源を点灯させるための画像データ信号としてのＬＤ点灯信号（ＬＤＯＮ信号）、該ＬＤ点灯信号によって点灯した発光源の発光量に基づくオートマチック・パワーコントロール（ＡＰＣ）を実行させるサンプル信号（Ｓ／Ｈ信号）、及びオートマチック・パワーコントロール実行対象となるチャンネルを選択するために複数の発光源のチャンネル間の切り替えを制御するチャンネル切替信号（ＳＷ信号）を検知信号に基づいて出力する画像処理手段と、各チャンネルごとに備えられ、ＬＤ点灯信号、チャンネル切替信号、及びサンプル信号に基づいて複数の発光源を駆動させる駆動手段とを有するＬＤ制御装置であって、画像処理手段は、ＡＰＣを実行させるタイミングのサンプル信号の送出時間がＬＤ点灯信号の送出時間及びチャンネル切替信号の送出時間のいずれよりも短く、かつ、サンプル信号の送出期間がサンプル信号及びチャンネル切替信号の各々の送出期間に含まれるように制御することを特徴とするＬＤ制御装置を提供するものである。
【００１２】
本発明の第１の態様においては、画像処理手段は、チャンネル切替信号の送出時間がＬＤ点灯信号の送出時間よりも短く、かつチャンネル切替信号の送出期間がＬＤ点灯信号の送出期間に含まれるように制御することが好ましい。
【００１３】
本発明の第１の態様の上記のいずれの構成においても画像処理手段は、各チャンネルに対して送出されたＬＤ点灯信号が、それらのチャンネルのチャンネル切替信号及びサンプル信号のそれぞれが送出されていない期間中に、一部期間時間的に重なって同時に出力されるように制御することが好ましい。これに加えて、画像処理手段は、サンプル信号の送出時間がＬＤ点灯信号の送出時間よりも短く、かつサンプル信号の送出期間がＬＤ点灯信号の送出期間に含まれるとともに、各チャンネルの少なくとも二つのＬＤ点灯信号が同時に出力される期間から所定の時間間隔をあけてサンプル信号が重複しないように送出するか、又は、画像処理手段は、サンプル信号の送出時間がチャンネル切替信号の送出時間よりも短く、かつサンプル信号の送出期間がチャンネル切替信号の送出期間に含まれるとともに、各チャンネルの少なくとも二つのＬＤ点灯信号が同時に出力される期間から所定の時間間隔をあけてサンプル信号が重複しないように送出することがより好ましい。
【００１４】
また、上記目的を達成するため、本発明は、第２の態様として、複数の発光源から照射されたレーザビームが感光体を主走査方向に走査する期間である画像書込期間の終了を検知して検知信号を出力する検知手段と、複数の発光源を点灯させるための画像データ信号としてのＬＤ点灯信号（ＬＤＯＮ信号）、該ＬＤ点灯信号によって点灯した発光源の発光量に基づくオートマチック・パワーコントロール（ＡＰＣ）を実行させるサンプル信号（Ｓ／Ｈ信号）、及びオートマチック・パワーコントロール実行対象となるチャンネルを選択するために複数の発光源のチャンネル間の切り替えを制御するチャンネル切替信号（ＳＷ信号）を検知信号に基づいて出力する画像処理手段と、各チャンネルごとに備えられ、ＬＤ点灯信号、チャンネル切替信号、及びサンプル信号に基づいて複数の発光源を駆動させる駆動手段とを有するＬＤ制御装置を用いたＬＤ制御方法であって、画像処理手段は、ＡＰＣを実行させるタイミングのサンプル信号の送出時間がＬＤ点灯信号の送出時間及びチャンネル切替信号の送出時間のいずれよりも短く、かつ、サンプル信号の送出期間がサンプル信号及びチャンネル切替信号の各々の送出期間に含まれるように制御することを特徴とするＬＤ制御方法を提供するものである。
【００１５】
本発明の第２の態様においては、画像処理手段は、チャンネル切替信号の送出時間がＬＤ点灯信号の送出時間よりも短く、かつチャンネル切替信号の送出期間がＬＤ点灯信号の送出期間に含まれるように制御することが好ましい。
【００１６】
本発明の第２の態様の上記のいずれの構成においても、画像処理手段は、各チャンネルに対して送出されたＬＤ点灯信号が、それらのチャンネルのチャンネル切替信号及びサンプル信号のそれぞれが送出されていない期間中に、一部期間時間的に重なって同時に出力されるように制御することが好ましい。これに加えて、画像処理手段は、サンプル信号の送出時間がＬＤ点灯信号の送出時間よりも短く、かつサンプル信号の送出期間がＬＤ点灯信号の送出期間に含まれるとともに、各チャンネルの少なくとも二つのＬＤ点灯信号が同時に出力される期間から所定の時間間隔をあけてサンプル信号が重複しないように送出すること、又は、画像処理手段は、サンプル信号の送出時間がチャンネル切替信号の送出時間よりも短く、かつサンプル信号の送出期間がチャンネル切替信号の送出期間に含まれるとともに、各チャンネルの少なくとも二つのＬＤ点灯信号が同時に出力される期間から所定の時間間隔をあけてサンプル信号が重複しないように送出することがより好ましい。
【発明の効果】
【００１７】
本発明においては、ＡＰＣ期間内にＬＤ点灯信号がサンプル信号よりも長い期間送出されるように制御を行っている。このため、ＬＤ点灯信号とサンプル信号のタイミングが多少ずれた場合でもＬＤ発光量が設定値よりも大きく設定される、あるいは小さく設定されるのを防止することができる。また、過発光に伴うＬＤ劣化を防止できる。
【００１８】
また、ＡＰＣ期間内に各ＬＤ制御装置へ順次送出されるＬＤ点灯信号が時間的に互いに少しずつ重なり合うとともに、各チャンネルのＬＤ点灯が重なった部分を避けてサンプル信号を送出するように制御を行っている。このため、ＬＤ点灯信号とサンプル信号のタイミングが多少ずれた場合でも常にどれかのＬＤが発光しているため、ＡＰＣ回路がＬＤが点灯していないと判断してＬＤ発光量が設定値よりも大きく設定されるのを防止することができる。また、過発光に伴うＬＤ劣化を防止できる。
【００１９】
さらに、ＡＰＣ期間内に各チャンネルへ順次送出される受光素子出力切替信号がサンプル信号よりも長い期間送出されるように制御を行っている。このため、サンプル信号のタイミングが多少ずれた場合でもＬＤ発光量が設定値よりも大きく設定されるのを防止することができる。また、過発光に伴うＬＤ劣化を防止できる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２０】
以下、本発明の実施の形態を添付図面を参照しながら詳細に説明する。
【００２１】
まず、本発明の第１の実施形態を図１〜図５を参照しながら詳細に説明する。図２は、画像形成装置としてレーザプリンタの光学系の構成例を示す図である。図２において、レーザダイオード・ユニット（ＬＤＵ）２１内部のレーザダイオード（ＬＤ）から射出されたレーザビームは、ＬＤＵ２１内部のコリメートレンズによって平行光線となり、回転多面鏡（以下ポリゴンミラー）２２によって偏向走査された後、Ｆ−θレンズ２３等から構成される結像レンズによってドラム状の感光体（感光体ドラム）２５の帯電した表面に画像を結像する。
【００２２】
この際に、レーザビームは画像信号に基いて変調されて点灯、消灯を繰り返し、ポリゴンミラー２２の回転に従って図中矢印の主走査方向に反復して移動すると同時に、感光体ドラム２５が回転して副走査を行うことによって感光体ドラム２５上に静電潜像を形成する。形成された静電潜像は帯電した現像剤（トナー）によって現像され、さらに現像剤とは反対の電荷を与えられた転写紙等の転写材が感光体ドラム２５に密着させられることで現像剤が転写材に転写される。そして、転写材が感光体ドラム２５から分離した後、加熱されることで現像剤が転写材上に融着して定着が行われる。
【００２３】
ここで、感光体ドラム２５上の走査領域外に配置された受光素子２６は、Ｆ−θレンズ等で構成される結像レンズを介して入射されるレーザビームを検知し、ＬＤ制御部は、受光素子２６によって得られた検知信号を基に、画像が感光体ドラム２５上に書き込まれる期間である有効走査期間を割り出している。
【００２４】
図１は、書き込み制御部の回路構成を示すブロック図である。図１において中央演算処理装置（ＣＰＵ）１１１は、レーザプリンタ全体を制御している。画像処理部（ＩＰＵ）１２は、画像データを電気的に処理し、ＬＤドライバ１４等で構成される書き込み部にパラレルで画素クロックと画像データ（図中一括してＤＡＴＡ）、ならびにサンプル＆ホールド信号を送信している。書き込み部に送信された画像データは、パルス幅変調（ＰＷＭ）部１３によって変調され、ＬＤドライバ１４に送信される。
【００２５】
ＬＤドライバ１４は、送信された信号をもとにＬＤを駆動している。そして、画像処理部１２では、受光素子で得られた検知信号を基に、有効走査期間外にＬＤ点灯信号をＰＷＭ部１３に送出しＡＰＣ制御用にＬＤを点灯させる。また、画像処理部１２は、ＬＤ点灯信号の送出期間中にサンプル信号をＬＤドライバ１４に送出することで、ＬＤパッケージに内蔵されたフォトダイオード（ＰＤ）で発生するモニタ電流を、ＡＰＣ回路内臓のＬＤドライバ１４にフィードバックしてＡＰＣを行っている。そして、有効走査期間内においては、画像処理部１２はホールド信号を送出することによりＬＤドライバ１４の出力電流を一定値に固定している。
【００２６】
次に、ＬＤドライバ１４に内臓されたＡＰＣ回路の回路ブロック図を図３に示す。本図を参照しながらＡＰＣ回路の動作について詳細に説明する。ＡＰＣ動作時にＬＤ制御装置である画像処理部１２から制御信号としてＬＤ点灯信号とサンプル信号が送出される。ＬＤ点灯信号は、図３のスイッチ回路３５をＯＮに切り替えるとともに、サンプル信号はＳ／Ｈスイッチ３２をＯＮに切り替える。その結果、ホールド・コンデンサ３３の電圧値に基いた電流が電流発生回路３４からスイッチ回路３５を介してＬＤに流れ込んでＬＤが発光し、ＬＤの光強度に比例した電流がＰＤに流れ込む。
【００２７】
そして、Ｉ／Ｖ変換回路３６においてＰＤを流れる電流値が電圧に変換され、その変換後の電圧と基準電圧がコンパレータ３１によって比較される。この結果に基いて、ホールド・コンデンサ３３では充電もしくは放電されて電圧値が変化し、電流発生回路３４の出力電流がコントロールされ、ＬＤ光量が一定に制御される。
【００２８】
そして、画像書込み時には、Ｓ／Ｈ信号がホールド信号に変って、Ｓ／Ｈスイッチ３２がＯＦＦに切り替わる。その結果、ホールド・コンデンサ３３の値が一定値に固定されるため、電流発生回路３４からＬＤに流れる電流は一定値に固定される。そしてパルス幅変調（ＰＷＭ）部１３から送出される画像データ信号に基いて、スイッチ回路３５が切り替わり、ＬＤ光源を変調して感光体ドラム２５上に画像の書き込みが行われる。
【００２９】
その後、レーザビームが種走査方向に感光体ドラム２５を一回走査して画像書込み期間が終了、即ち有効走査期間外となると再びＡＰＣ動作が行われ、ＬＤを規定の光量値に制御する。ＡＰＣが終了すると有効走査期間となって、再びレーザビームが主走査方向に感光体ドラム２５上を走査して書き込みを行うという動作が繰り返される。
【００３０】
ＡＰＣ動作を行う際のＬＤ点灯信号とＳ／Ｈ信号（サンプル信号）のタイムチャートを図４に示している。図４から明らかなように、ＡＰＣを行う際に、サンプル信号によるサンプル期間は、ＬＤ点灯期間よりも短く且つＬＤ点灯期間内に含まれるように制御を行っている。このように、サンプル信号送出時間が、ＬＤ点灯信号送出時間よりも短く、且つＬＤ点灯信号の送出期間内に含まれるようなサンプル信号及びＬＤ点灯信号を生成するための回路ブロック構成例、及び、この回路から出力されるサンプル信号及びＬＤ点灯信号のタイムチャートを図５に示す。
【００３１】
まず、図１において書き込み信号送出終了後に画像処理部（ＩＰＵ）１２がＬＤを同期検知用に点灯させると、図２に示されたようにポリゴンミラーの回転に伴って走査されたレーザビームがＰＤ等の同期検知用受光素子２６に入射することで、同期検知信号に変換され、画像処理部（ＩＰＵ）１２に送出される。画像処理部（ＩＰＵ）１２は、同期検知信号を基にして画像書込み期間が終了したことを検知して、ＡＰＣ開始信号を生成する。
【００３２】
そして、画像処理部（ＩＰＵ）１２内部において、図５に示すようにＡＰＣ開始信号Ｄ０を基にして遅延回路（delay  line）によって一定時間ずつシフトした信号Ｄ１、Ｄ２が生成される。これらの信号の論理和を取ったもの、すなわちＤ０＋Ｄ１＋Ｄ２をＡＰＣ動作用ＬＤ点灯信号として用い、一方、ＡＰＣ開始信号から一定時間遅延した信号であるＤ２をサンプル信号として用いることで図４のタイムチャートの制御信号動作を達成できる。
【００３３】
次に、本発明の第２の実施形態を図６〜図９を参照しながら詳細に説明する。ここでも、第１の実施形態と同様に、第２の実施形態の画像形成装置としてレーザプリンタを挙げる。このため、説明が第１の実施形態と重複する部分については極力省略して説明を行う。
【００３４】
第２の実施形態では、レーザプリンタの中でも特に複数のレーザビームで同時に画像書き込みを行うマルチビーム・レーザプリンタについての実施形態を示す。マルチビーム・レーザプリンタでは、それぞれ個別に制御され、なおかつ近接した複数のレーザビームが一度に同一のポリゴンミラーで走査されて、感光体ドラム２５上に画像を形成する。このため、マルチビーム・レーザプリンタは、複数のレーザビームによって同時書き込みを行う以外は、光学系および現像プロセスも第１の実施形態にて説明した１ビームのレーザプリンタと全く同等である。このため、第２の実施形態では、第１の実施形態にて説明した光学系および、現像プロセスと同等のものを使うものとして説明を省略する。
【００３５】
マルチビーム・レーザプリンタが１ビームのレーザプリンタと異なる部分は、書き込み用光源として複数のＬＤを使用してレーザビームを一つに束ねて使用するか、もしくは一つのチップ上に個別に制御可能な複数の発光源がアレイ状に配列されたレーザダイオード・アレイ（ＬＤＡ）を使用する点にある。そこで、第２の実施形態では、特に複数のＬＤを使用してレーザビームを一つに束ねて使用する方法を取り上げ、特にＬＤを２つ使用するものについて説明を行う。また、ＬＤの光量検知方法として、２つのＬＤに対して共通の受光素子２６を使用するものとする。
【００３６】
ここでは、受光素子２６として図６に示すように、単独のフォトダイオード（ＰＤ）６４を使用するものとする。レーザビームの合成方法の概念図を図６に示す。ＬＤ１、２から放射されたレーザビームはそれぞれコリメートレンズ６１を通過して、平行光線となり、ビーム合成プリズム６２に入射することによって近接した２本のレーザビームとなる。この２本のレーザビームは、第１の実施形態と同様に、回転多面鏡（ポリゴンミラー）６３で同時に走査されて感光体ドラム２５上に到達し、副走査方向に近接した２本のレーザビームとして同時に２ライン分の画像の書き込みを行う。
【００３７】
図７は、書き込み制御部の回路構成を示すブロック図である。図７において中央演算処理装置（ＣＰＵ）７１はレーザプリンタ全体を制御している。画像処理部（ＩＰＵ）７２は、画像データを電気的に処理し、ＬＤドライバ７４等で構成される書き込み部にパラレルで画素クロック信号と画像データ信号（図中一括してＤＡＴＡ）、サンプル＆ホールド信号、及びモニタ電流切替信号を送信している。書き込み部に送信された画像データ信号は、パルス幅変調（ＰＷＭ）部７３によって変調され、ＬＤドライバ７４に送信される。
【００３８】
ＬＤドライバ７４は、送信された信号をもとにＬＤ１、２を駆動している。そして非有効走査期間内に各ＬＤ１、２を時間的に順次独立にＡＰＣを行う。まずＬＤ制御装置である画像処理部（ＩＰＵ）７２から、画像データ信号としてＬＤ１のＬＤ点灯信号、制御信号としてサンプル信号及びモニタ電流切替信号が送出される。モニタ電流切替信号によって、第１の実施形態と同様に、ｃｈ１に関してＡＰＣの閉ループ回路が形成され、第１の実施形態と同様にしてＬＤ１のＡＰＣ制御が行われる。
【００３９】
次に、ＬＤ１のＬＤ点灯信号、サンプル信号およびモニタ電流切替信号がそれぞれＯＦＦになり、ＬＤ２のＬＤ点灯信号、サンプル信号およびモニタ電流切替信号が送出される。その結果、モニタ電流切替信号によって、第１の実施形態と同様に、ｃｈ２に関してＡＰＣの閉ループ回路が形成され、第１の実施形態と同様にして、ＬＤ２のＡＰＣ制御が行われる。
【００４０】
そして、有効走査期間内においては各ＬＤドライバ７４に送出するＳ／Ｈ信号をホールド状態、即ちホールド信号にして各ＬＤドライバ７４の出力電流を固定している。ここで、ＡＰＣ動作を行う際のｃｈ１およびｃｈ２のＬＤ点灯信号、Ｓ／Ｈ信号、及びモニタ電流切替信号のタイムチャートを図８に示している。
【００４１】
図８から明らかなように、ＡＰＣを行う際に、サンプル信号の送出時間が、各チャンネルともＬＤ点灯期間よりも短く、かつＬＤ点灯期間内に含まれるように制御を行っている。また、サンプル信号の送出時間が、各チャンネルともモニタ電流切替信号の送出期間よりも短く、かつモニタ電流切替信号の送出期間内に含まれるように制御を行っている。さらに、図８からは、各ＬＤ１、２の点灯時間がオーバーラップしていることが読み取れる。
【００４２】
このように、（１）ＡＰＣ動作期間内におけるサンプル信号の送出時間がＬＤ点灯時間期間よりも短く、かつＬＤ点灯期間内に含まれ、（２）しかも、サンプル信号の送出時間が各チャンネルともモニタ電流切替信号の送出期間よりも短く、かつモニタ電流切替信号期間内に含まれるとともに、（３）各ＬＤの点灯時間がオーバーラップしているように信号の送出を行うための回路ブロック構成例を図９に示す。
【００４３】
まず、書込信号送出終了後に画像処理部（ＩＰＵ）７２は、片方もしくは両方のＬＤ１、２を同期検知用に点灯させ、第１の実施形態と同様の過程によってＡＰＣ開始信号が生成される。そして画像処理部（ＩＰＵ）７２内部において、図９に示すように、ＡＰＣ開始信号を基にして遅延回路（delay  line）によって一定時間ずつシフトした信号Ｄ０〜Ｄ５を生成する。ただし、Ｄ０から数字の順番に遅延量が大きいものとする。
【００４４】
これらのうちＤ０〜Ｄ４の５つの信号の論理和をとったものを１ｃｈのＬＤ点灯信号として用い、これらのうち３つの信号Ｄ１〜Ｄ３の論理和を取ったものを１ｃｈのモニタ電流切替信号として用いて、さらに中程度に遅延した信号Ｄ２をサンプル信号として用いる。さらに最も遅延した信号Ｄ５を用いてｃｈ２についてもｃｈ１と同様にして遅延回路によって制御信号を生成して用いることで、図８のタイムチャートの制御信号動作を達成できる。
【００４５】
次に、第３の実施形態を図１０及び図１１を参照しながら詳細に説明する。ここでも、第２の実施形態と同様に、複数のレーザビームで同時に画像書き込みを行うマルチビーム・レーザプリンタについての実施形態を示している。このため、説明が第２の実施形態と重複する部分については極力省略して説明を行う。
【００４６】
第３の実施形態では、複数レーザビームの発生方法として、第２の実施形態のように複数のＬＤを使用するのではなく、一つのチップ上に個別に制御可能な複数の発光源がアレイ状に配列されたレーザダイオード・アレイチップ（ＬＤＡチップ）１０２を使用するものとする。複数レーザビームの発生方法としてＬＤＡチップを使用したときの概念図を図１０に示す。
【００４７】
本実施形態によるレーザビームの発生方法では、複数の発光源が近接して一つのＬＤＡチップ１０２上に存在するために、通常ＬＤに内蔵されているＬＤ光量検知用のフォトダイオード（ＰＤ）が一つのパッケージ内に一つしか内臓されていないものが多い。第３の実施形態では、このように内臓ＰＤ１０１が一つしかないものを使用するものとして、特に発光点が２つのものについて説明する。また、ＬＤＡチップ１０２から放射された複数のレーザビームはコリメートレンズによって平行光線となって、第１の実施形態、及び第２の実施形態と同様に、回転多面鏡（ポリゴンミラー）２２で同時に走査されて、感光体ドラム２５上に到達すると、副走査方向に近接した２本のレーザビームとなって、同時に２ライン分の画像の書き込みを行う。図１０に示した主走査方向、副走査方向はレーザビームが感光体ドラム２５上に到達したときの複数のレーザビーム位置関係を指し示すものである。
【００４８】
図１１は、書き込み制御部の回路構成を示すブロック図である。図１１において中央演算処理装置（ＣＰＵ）１１１はレーザプリンタ全体を制御している。画像処理部（ＩＰＵ）１１２は、画像データを電気的に処理し、ＬＤドライバ１１４等で構成される書き込み部にパラレルで画素クロックと画像データ（図中一括してＤＡＴＡ）、サンプル＆ホールド信号、及びモニタ電流切替信号を送信している。書き込み部に送信された画像データ信号は、パルス幅変調（ＰＷＭ）部１１３によって変調され、ＬＤドライバ１１４に送信される。ＬＤドライバ１１４は送信された信号をもとにＬＤＡを駆動している。
【００４９】
第３の実施形態が第２の実施形態と異なる部分は、複数のレーザビームの発光源としてＬＤＡチップ１０２を使用しているために、第２の実施形態のように、別々のＬＤから放射されたレーザビームを後から合成プリズム９１等で一つに束ねる必要がないという点にある。また、第２の実施形態で説明したものは、ＬＤの光量検知方法として２つのＬＤに対して共通のフォトダイオード（ＰＤ）を使用するタイプであったため、ＬＤ制御という観点から見た場合、第３の実施形態では、第２の実施形態のＰＤと２つのＬＤをＬＤＡに置き換えるだけで全く同等に制御を行うことができる。このため、第３の実施形態の制御方法は第２の実施形態に準ずるものとして、詳細な制御方法の説明を省略する。ただし、特に第３実施例の制御方法を明確にするために図８のタイムチャートを基にして再び第２実施例と同様に説明を行う。
【００５０】
図８から明らかなように、ＡＰＣを行う際にサンプル信号の送出時間が、各チャンネルともＬＤ点灯時間よりも短く、且つＬＤ点灯期間内に含まれるように制御を行っている。また、サンプル信号の送出時間が各チャンネルともモニタ電流切替信号の送出時間よりも短く、かつモニタ電流切替信号の送出期間内に含まれるように制御を行っている。さらに図８からは各ＬＤ１、２の点灯時間がオーバーラップしていることが読み取れる。
【図面の簡単な説明】
【００５１】
【図１】本発明の第１の実施形態における書き込み制御系回路ブロック図である。
【図２】画像形成装置としてのレーザビームプリンタの光学系の構成例を示した図である。
【図３】本発明の実施形態におけるＡＰＣ回路の構成例を示した回路ブロック図である。
【図４】本発明の第１の実施形態におけるＡＰＣ動作を行う際のＬＤ点灯信号とＳ／Ｈ信号にタイムチャートである。
【図５】本発明の第１の実施形態におけるＬＤ点灯信号及びＳ／Ｈ信号を生成するための回路構成図、及び、そのタイムチャートである。
【図６】本発明の第２の実施形態におけるレーザビームの合成方法の概念図である。
【図７】本発明の第２の実施形態における書込制御部の回路構成例を示したブロック図である。
【図８】本発明の第２の実施形態におけるＬＤ点灯信号、Ｓ／Ｈ信号及びモニタ電流切替信号のタイムチャートである。
【図９】本発明の第２の実施形態におけるＬＤ点灯信号、Ｓ／Ｈ信号及びモニタ電流切替信号を生成するための回路構成図である。
【図１０】本発明の第３の実施形態におけるＬＤＡチップを使用したときのレーザビームの発生方法を示す概念図である。
【図１１】本発明の第３の実施形態における書込制御部の回路構成を示したブロック図である。
【図１２】従来のＬＤ制御回路の一例を示したブロック図である。
【図１３】従来のＡＰＣ制御動作を説明するためのタイムチャートである。
【図１４】従来のＡＰＣ制御動作の正常状態、及び異常状態を示したタイムチャートである。
【符号の説明】
【００５２】
１１、７１、１１１    中央演算処理装置（ＣＰＵ）
１２、７２、１１２    画像処理部（ＩＰＵ）
１３、７３、１１３    パルス幅変調部（ＰＷＭ部）
１４、７４、１１４    ＬＤドライバ
２１    ＬＤユニット
２２、６３    ポリゴンミラー
２３    Ｆ−θレンズ
２４    反射ミラー
２５    感光体ドラム
２６、６４、１０１    受光素子（ＰＤ）
３１    コンパレータ
３２    Ｓ／Ｈスイッチ
３３    ホールド・コンデンサ
３４    電流発生回路
３５    スイッチ回路
３６    Ｉ／Ｖ変換回路
６１    ビーム合成プリズム
６２    コリメートレンズ
１０２    ＬＤＡチップ
【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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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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