(57)【要約】【課題】光路上で発生するロスやロスのばらつきが各レーザ光でそれぞれ異なる場合であっても、各感光体上に適切な光強度でレーザ光を照射でき、かつレーザ光の光強度の調整をより簡単に行うことが可能なレーザ光の出力制御装置、並びにそれを備えた画像形成装置を提供することを目的とする。【解決手段】レーザプリンタ１００には、４つのレーザダイオードＬＤ１〜ＬＤ４と、これに対応して４つの自動光量制御装置Ｚ１〜Ｚ４が設けられている。本発明では、各自動光量制御装置Ｚ１〜Ｚ４には、固定抵抗と可変抵抗とからなるＩ／Ｖ変換回路が設けれ、モニタ電流Ｉｐを電圧値に変換しているが、これら固定抵抗の抵抗値、並びに可変抵抗の最大抵抗値を、各レーザダイオードＬＤ１〜ＬＤ４の光強度の上限値、下限値に基づいてそれぞれ個別に設定している。【選択図】図２
2008055638.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
電源から通電路を通じて電流の供給を受けてレーザ光を出射するレーザ光源と、
前記レーザ光源から出射された光を受光し、受光量に応じたモニタ電流を出力する受光素子と、
前記モニタ電流を電圧値に変換する変換回路と、
前記変換回路より出力される前記電圧値に基づいて、前記レーザ光源から出射されるレーザ光の光強度が所定強度となるように前記レーザ光源に供給する電流を制御する第一制御回路と、からなるレーザ光の出力制御系を複数備えたものであって、
前記変換回路は、互いに直列接続された固定抵抗と可変抵抗とを有し、
各出力制御系の前記固定抵抗のうち少なくとも一つは、他の出力制御系の前記固定抵抗とは異なる抵抗値であることを特徴とするレーザ光の出力制御装置。
【請求項２】
前記固定抵抗の抵抗値は、各レーザ光の光強度の上限値に基づいて定められていることを特徴とする請求項１に記載のレーザ光の出力制御装置。
【請求項３】
前記固定抵抗の抵抗値は、前記レーザ光の光強度の上限値が高いものほど、小さく設定されていることを特徴とする請求項２に記載のレーザ光の出力制御装置。
【請求項４】
各出力制御系の前記可変抵抗のうち少なくとも一つは、他の出力制御系の前記可変抵抗とは最大抵抗値が異なることを特徴とする請求項１ないし請求項３のいずれかに記載のレーザ光の出力制御装置。
【請求項５】
前記可変抵抗は、回転操作角に対応して抵抗値の大きさが変化するボリュームであることを特徴とする請求項１ないし請求項４のいずれかに記載のレーザ光の出力制御装置。
【請求項６】
請求項１ないし請求項５のいずれかに記載のレーザ光の出力制御装置と、
前記各出力制御系のレーザ光源に対応して設けられた複数の感光体と、
前記複数の感光体に形成された潜像を現像する複数の現像手段と、を備えた画像形成装置。
【請求項７】
前記出力制御装置が収容される本体ケーシングと、
前記本体ケーシングに設けられる開口を開閉するカバーと、
前記レーザ光源の通電路に設けられて、前記カバーの閉操作に連動して前記通電路を閉じ、前記カバーの開操作に連動して前記通電路を開放する第１スイッチと、
前記電圧値を基準電圧と比較して両値の差に応じて前記レーザ光源に供給する電流量を増減させる、前記第一制御回路として機能する誤差増幅器と、
前記誤差増幅器に前記基準電圧を入力するための入力ラインと、
前記入力ラインとグランドラインとの間に設けられ、両ラインの接続状態を導通状態または非導通状態に切り替える第２スイッチと、
前記第１スイッチの開動作を検出して前記第２スイッチの接続状態を導通状態にさせる検出回路と、を備えることを特徴とする請求項６に記載の画像形成装置。
【請求項８】
各出力制御系のレーザ光源の通電路が、共通の電源ラインに分岐接続された回路構成であるとともに、前記第１スイッチは前記共通の電源ラインに設けられていることを特徴とする請求項７に記載の画像形成装置。
【請求項９】
各出力制御系の誤差増幅器に対して、前記基準電圧が共通の入力ラインを通じて入力される回路構成であり、前記第２スイッチの接続状態が導通状態になると、同第２スイッチを介して前記共通の入力ラインが前記アースラインに接続されることを特徴とする請求項７または請求項８に記載の画像形成装置。
【請求項１０】
印字データに従って前記レーザ光源をＯＮ／ＯＦＦさせる第二制御回路を備え、
前記レーザ光源がＯＦＦ状態にあるときに充電する一方、前記第二制御回路が前記レーザ光源をＯＦＦ状態からＯＮ状態に切り替えるときに、前記充電により蓄えられた電荷を前記レーザ光源に放電することで、前記レーザ光の出力の立ち上がり時に、前記放電によってオーバーシュートを生じさせる充放電回路を備えていることを特徴とする請求項７ないし請求項９のいずれかに記載の画像形成装置。
【請求項１１】
前記レーザ光源は、レーザダイオードであり、
前記第二制御回路は、コレクタ端子が前記レーザダイオードのアノード端子に接続され、エミッタ端子が抵抗を介してグランドラインに接続され、ベース端子に前記印字データに対応した信号が入力されるＮＰＮトランジスタであり、
前記充放電回路は、前記抵抗と、同抵抗に並列接続されるコンデンサと、一端が前記コンデンサに接続され、他端が前記レーザダイオードのアノード端子に接続される放電抵抗と、から構成されていることを特徴とする請求項１０に記載の画像形成装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、レーザ光の出力制御装置並びに、それを使用した画像形成装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来より、感光体上に、レーザ光を走査、露光して静電潜像を形成し、現像、転写、定着工程を経ることで、用紙に画像を形成するようにしたレーザプリンタが知られている。この種のレーザプリンタでは、レーザ光の光強度を一定に制御するべくＡＰＣ制御（自動光量制御）を行っており、更に、ＡＰＣ制御回路に、光強度の調整機能を持たしている。例えば、特許文献１の装置であれば、ＰＤ（フォトダイオード）から出力されるモニタ電流は固定抵抗３３により電圧値に変換されるが、固定抵抗３３には可変抵抗３２が直列に接続されており、可変抵抗３２を通じて電源から電流が流れるようになっている。係る構成とすることで、可変抵抗３２の抵抗値を小さく調整するとレーザ光源から出射されるレーザ光の光強度を低くでき、これとは反対に、可変抵抗３２の抵抗値を大きく調整を行うと、レーザ光の光強度を高く出来る。
【特許文献１】特開平１１−３３０５９９公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
近年では、カラーレーザプリンタが広く普及しつつある。カラーレーザプリンタには各色に対応してレーザ光源、感光体がそれぞれ設けられている。良好な画像品質を確保するには、これら各レーザ光源から各感光体の表面に、レーザ光を同じ光強度で照射することが望ましい。
一方、カラーレーザプリンタにおいては、スペース上の制約などから、各レーザ光の光路がそれぞれ異なっていることに加えて、光路上に配置されている光学部品も各レーザ光でそれぞれ異なる場合があり、光路上で発生するレーザ光のロス、並びにロスのばらつきが各レーザ光でそれぞれ異なることが想定される。
そのため、各感光体の表面に、各レーザ光を同じ光強度で照射するには、光路上で発生する各レーザ光のロス、並びにロスのばらつきがカバーされるように光強度の調整範囲を設定する必要がある。また、光強度を調整する調整作業を効率的に行うためには、レンジ（調整可能な幅）を出来るだけ小さくして、調整範囲に無駄を作らないことが最善であり、この点についても考慮する必要があった。
本発明は上記のような事情に基づいて完成されたものであって、光路上で発生するロスやロスのばらつきが各レーザ光でそれぞれ異なる場合であっても、感光体上に適切な光強度でレーザ光を照射でき、かつレーザ光の光強度の調整をより簡単に行うことが可能なレーザ光の出力制御装置、並びにそれを備えた画像形成装置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】
【０００４】
上記の目的を達成するための手段として、請求項１の発明は、電源から通電路を通じて電流の供給を受けてレーザ光を出射するレーザ光源と、前記レーザ光源から出射された光を受光し、受光量に応じたモニタ電流を出力する受光素子と、前記モニタ電流を電圧値に変換する変換回路と、前記変換回路より出力される前記電圧値に基づいて、前記レーザ光源から出射されるレーザ光の光強度が所定強度となるように前記レーザ光源に供給する電流を制御する第一制御回路と、からなるレーザ光の出力制御系を複数備えたものであって、前記変換回路は、互いに直列接続された固定抵抗と可変抵抗とを有し、各出力制御系の前記固定抵抗のうち少なくとも一つは、他の出力制御系の前記固定抵抗とは異なる抵抗値であるところに特徴を有する。
【０００５】
請求項２の発明は、請求項１に記載のものにおいて、前記固定抵抗の抵抗値が、各レーザ光の光強度の上限値に基づいて定められているところに特徴を有する。
【０００６】
請求項３の発明は、請求項２に記載のものにおいて、前記固定抵抗の抵抗値は、前記レーザ光の光強度の上限値が高いものほど、小さく設定されているところに特徴を有する。
【０００７】
請求項４の発明は、請求項１ないし請求項３のいずれかに記載のものにおいて、前記可変抵抗は、最大抵抗値が各レーザ光の光強度の下限値に基づいて定められており、かつ、各出力制御系の前記可変抵抗のうち少なくとも一つは、他の出力制御系の前記可変抵抗とは最大抵抗値が異なるところに特徴を有する。
【０００８】
請求項５の発明は、請求項１ないし請求項４のいずれかに記載のものにおいて、前記可変抵抗は、回転操作角に対応して抵抗値の大きさが変化するボリュームであるところに特徴を有する。
【０００９】
請求項６の発明は、請求項１ないし請求項５のいずれかに記載のレーザ光の出力制御装置と、前記各出力制御系のレーザ光源に対応して設けられた複数の感光体と、前記複数の感光体に形成された潜像を現像する複数の現像手段と、を備えているところに特徴を有する。
【００１０】
請求項７の発明は、請求項６に記載のものにおいて、前記出力制御装置が収容される本体ケーシングと、前記本体ケーシングに設けられる開口を開閉するカバーと、前記レーザ光源の通電路に設けられて、前記カバーの閉操作に連動して前記通電路を閉じ、前記カバーの開操作に連動して前記通電路を開放する第１スイッチと、前記電圧値を基準電圧と比較して両値の差に応じて前記レーザ光源に供給する電流量を増減させる、前記第一制御回路として機能する誤差増幅器と、前記誤差増幅器に前記基準電圧を入力するための入力ラインと、前記入力ラインとグランドラインとの間に設けられ、両ラインの接続状態を導通状態または非導通状態に切り替える第２スイッチと、前記第１スイッチの開動作を検出して前記第２スイッチの接続状態を導通状態にさせる検出回路と、を備えるところに特徴を有する。
【００１１】
請求項８の発明は、請求項７に記載のものにおいて、各出力制御系のレーザ光源の通電路が、共通の電源ラインに分岐接続された回路構成であるとともに、前記第１スイッチは前記共通の電源ラインに設けられているところに特徴を有する。
【００１２】
請求項９の発明は、請求項７または請求項８に記載のものにおいて、各出力制御系の誤差増幅器に対して、前記基準電圧が共通の入力ラインを通じて入力される回路構成であり、前記第２スイッチの接続状態が導通状態になると、同第２スイッチを介して前記共通の入力ラインが前記アースラインに接続されているところに特徴を有する。
【００１３】
請求項１０の発明は、請求項７ないし請求項９のいずれかに記載のものにおいて、印字データに従って前記レーザ光源をＯＮ／ＯＦＦさせる第二制御回路を備え、前記レーザ光源がＯＦＦ状態にあるときに充電する一方、前記第二制御回路が前記レーザ光源をＯＦＦ状態からＯＮ状態に切り替えるときに、前記充電により蓄えられた電荷を前記レーザ光源に放電することで、前記レーザ光の出力の立ち上がり時に、前記放電によってオーバーシュートを生じさせる充放電回路を備えているところに特徴を有する。
【００１４】
請求項１１の発明は、請求項１０に記載のものにおいて、前記レーザ光源は、レーザダイオードであり、前記第二制御回路は、コレクタ端子が前記レーザダイオードのアノード端子に接続され、エミッタ端子が抵抗を介してグランドラインに接続され、ベース端子に前記印字データに対応した信号が入力されるＮＰＮトランジスタであり、前記充放電回路は、前記抵抗と、同抵抗に並列接続されるコンデンサと、一端が前記コンデンサに接続され、他端が前記レーザダイオードのアノード端子に接続される放電抵抗と、から構成されているところに特徴を有する。
【発明の効果】
【００１５】
＜請求項１の発明＞
請求項１の発明によれば、各出力制御系の固定抵抗のうち少なくとも一つは、他の出力制御系の固定抵抗とは異なる抵抗値に定められている。このような構成であれば、光路上で発生するロスやロスのばらつきなどに起因して、レーザ光の光強度が各出力制御系でそれぞれ異なる場合であっても、感光体上に適切な光強度でレーザ光を照射でき、かつレーザ光の光強度の調整をより簡単に行うことが可能となる。
【００１６】
＜請求項２の発明＞
請求項２の発明によれば、各出力制御系の固定抵抗の抵抗値は、各レーザ光の光強度の上限値に基づいて定められている。このような構成であれば、レーザ光の光強度の上限値が各出力制御系でそれぞれ異なる場合であっても、各出力制御系についてレーザ光の上限値を補償できる。
【００１７】
＜請求項３の発明＞
請求項３の発明によれば、固定抵抗の抵抗値は、レーザ光の光強度の上限値が高いものほど、小さく設定されている。
【００１８】
＜請求項４の発明＞
請求項４の発明によれば、各出力制御系の前記可変抵抗のうち少なくとも一つは、他の出力制御系の前記可変抵抗とは最大抵抗値が異なる。このような構成であれば、各出力制御系で光強度の調整レンジ（調整範囲の幅）を異ならせることが可能となる。
【００１９】
＜請求項５の発明＞
請求項５の発明によれば、回転操作により抵抗値を調整でき、光強度の調整操作がし易い。
＜請求項６の発明＞
請求項６の発明では、光路上で発生するロスに応じて各レーザ光の光強度を出力制御装置で調整することで、各感光体に同じ光強度でレーザ光を照射することが出来る。これにより、良好な画像品質を確保できる。
【００２０】
＜請求項７の発明＞
請求項７の発明では、レーザ光源に供給される電流量を誤差増幅器によって増減させることで、出射される光強度が所定強度となるように制御しているが、レーザ光源の出力が停止されると、それに合わせて、制御を停止させる構成とした。具体的には、カバーが開放されると、第１スイッチが通電路を開放し、レーザ光源への電流の供給が断たれた状態（出力停止）になる。そして、この第１スイッチの開放に合わせて、検出回路が第２スイッチの接続状態を導通状態にさせる。これより、誤差増幅器に基準電圧を入力する入力ラインがアースラインに導通接続された状態となる。かくして、誤差増幅器の基準電圧がゼロボルトに設定される。以上のことから、レーザ光源の出力が停止されると、誤差増幅器による増減調整が機能しなくなり、制御を停止出来る。
【００２１】
＜請求項８、並びに請求項９の発明＞
請求項８、並びに請求項９の発明によれば、第１スイッチは共通の電源ラインに設けられ、第二スイッチは共通の入力ラインをアースラインに導通接続させる構成としてある。このような構成であれば、第一スイッチ、並びに第二スイッチを各出力制御系で共用することが出来、回路の簡素化を図ることが出来る。
【００２２】
＜請求項１０の発明＞
一般に、レーザ光は応答に遅れがあり、制御信号が与えられてから目標の光強度に達するまでに時間がかかる。請求項１０の発明によれば、充放電回路が設けられていて、レーザ光の出力の立ち上がり時に、放電によってオーバーシュートを生じさせるようになっている。このような構成であれば、応答の遅れをオーバーシュートで補うことが出来る。
【００２３】
＜請求項１１の発明＞
請求項１１の発明によれば、充放電回路を構成するコンデンサがエミッタに設置してあるので充電機能に加えて、ＮＰＮトランジスタの応答を早めるスピードアップコンデンサとして機能する。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２４】
＜実施形態１＞
本発明の実施形態１を図１ないし図８を参照して説明する。
図１は、レーザプリンタ１０の概略構成を示す要部側断面図である。レーザプリンタ１０は、ブラック、シアン、マゼンタ、イエローの各色に対応する４つの感光体ドラム３１、３２、３３、３４、並びに４つの現像ローラ３６、３７、３８、３９を備えた、いわゆるダイレクトタンデム型のカラーレーザプリンタである。尚、以下の説明においては、前側とは図１の右側を示すものとする。
【００２５】
レーザプリンタ１００はボックス状をなす本体ケーシング１１を備えている。本体ケーシング１１の内部には、給紙部２１、用紙を搬送する用紙搬送部２３、用紙に画像を形成する画像形成部２５、露光手段としてのスキャナ部２７が下から順に積み重ねて配置されている。本体ケーシング１１の前面はアクセス口とされ、そこには、フロントカバー１５が回動操作可能に設置されている。これにより、アクセス口を閉止、或いは開放出来るようになっている。
【００２６】
スキャナ部２７にはポリゴンミラー（図示せず）、並びにブラック、シアン、マゼンタ、イエローの各色に対応して４つのレーザダイオードＬＤ１〜ＬＤ４が内蔵されている。各レーザダイオードＬＤ１〜ＬＤ４から出射された各レーザ光は、ポリゴンミラーで偏向されて、ｆθレンズ（図示せず）を通過する。その後、光路上に設置される反射鏡などの光学部品によって向きを変えられ、図１に示すように各感光体ドラム３１、３２、３３、３４の表面に高速走査にて照射される。これにより、各感光体ドラム３１〜３４上に静電潜像が形成される。その後、現像工程、転写工程、定着工程を経ることで用紙搬送経路Ｇを送られてくる用紙に画像を形成させ、画像形成後の用紙を本体ケーシング１１の上面壁１１Ａに設けられる排紙トレイ上に排紙するように構成されている。
【００２７】
次に、図２を参照して、レーザ光の出力制御装置Ｚの回路構成について説明する。
出力制御装置Ｚは、４つのレーザダイオードＬＤ１〜ＬＤ４と、これら各レーザダイオードＬＤ１〜ＬＤ４に対応してそれぞれ設けられる４つの自動光量制御装置Ｚ１〜Ｚ４を主体として構成される。尚、図２では４つ目の自動光量制御装置Ｚ４を省略してある。
【００２８】
図２に示すように、電源１に連なる電源ラインＬｏには、４つの通電路Ｌ１〜Ｌ４が分岐接続されており、これら各通電路Ｌ１〜Ｌ４にレーザダイオードＬＤ１〜ＬＤ４がそれぞれ順方向接続されている。これにより、各レーザダイオードＬＤ１〜ＬＤ４に電源１から駆動電流が供給され、レーザ光が出射されるようになっている。
【００２９】
電源ラインＬｏには、機械式の接点スイッチ４１が設けられている。この接点スイッチ４１は、フロントカバー１５の開放に連動して電源ラインＬｏを開路し、フロントカバー１５の閉止動作に連動して電源ラインＬｏを閉路する。これにより、印刷中などレーザダイオードＬＤ１〜ＬＤ４に駆動電流が供給されている状態で、フロントカバー１５が開放されると、各レーザダイオードＬＤ１〜ＬＤ４に対する駆動電流の供給が同時に停止され、レーザ光の出射が中断されるようになっている。
【００３０】
自動光量制御装置Ｚ１〜Ｚ４は、フォトダイオードＰＤ１〜ＰＤ４、Ｉ／Ｖ変換回路５１、信号処理回路５３、誤差アンプ５５、電流制御回路５７などから構成される。各自動光量制御装置Ｚ１〜Ｚ４の基本的な回路構成は同じであるため、以下、レーザダイオードＬＤ１の自動光量制御装置Ｚ１を代表させて説明を行う。
【００３１】
フォトダイオードＰＤ１は、レーザダイオードＬＤ１と同一パッケージ内に封止された構成になっており、レーザダイオードＬＤ１のカソードとフォトダイオードＰＤ１のアノードが互いに接続されている。
【００３２】
また、フォトダイオードＰＤ１のカソードと電源２との間には、可変抵抗ＶＲと固定抵抗Ｒｏを直列に接続した抵抗対ＲｓよりなるＩ／Ｖ変換回路５１が設けられている。
【００３３】
これにより、レーザダイオードＬＤ１からレーザ光が出射されると、その光がフォトダイオードＰＤ１によって受光される。すると、フォトダイオードＰＤ１からレーザ光の光強度の大きさに従ったモニタ電流Ｉｐが出力され、これが抵抗対Ｒｓにより電圧に変換される。
【００３４】
そして、フォトダイオードＰＤ１のカソードの電位（図２中のＫ点の電位）が、信号処理回路５３にモニタ電圧Ｓｏとして入力される。尚、Ｋ点の電位は、電源２の電圧値から抵抗対Ｒｓで発生する電圧降下を引いた電圧になるので、モニタ電流Ｉｐが大きいときには低くなり、これとは反対にモニタ電流Ｉｐが小さい場合には、大きくなる。
【００３５】
信号処理回路５３はピークホールド回路、及び反転回路などより構成され、モニタ信号Ｓｏが入力されるとピーク値を検出し反転させて出力する。これにより、信号処理回路５３からは、抵抗対Ｒｓで発生する電圧降下の大きさに対応したレベルのモニタ電圧Ｓ１が出力され、これが誤差アンプ５５に入力される。
【００３６】
誤差アンプ５５は、モニタ電圧Ｓ１が入力されると、基準電圧Ｖrefとの偏差に応じた制御信号Ｓｒを電流制御回路５７に出力する。
【００３７】
電流制御回路５７はレーザダイオードＬＤ１の通電路Ｌ１に設けられ、誤差アンプ５５から出力される制御信号Ｓｒに従って、レーザダイオードＬＤ１に供給される駆動電流の供給量を制御する。具体的に言えば、モニタ電圧Ｓ１が基準電圧Ｖrefを上回っている場合には駆動電流を低減させ、これとは反対に、モニタ電圧Ｓ１が基準電圧Ｖrefを下回っている場合には駆動電流を増加させる。
【００３８】
これにより、レーザダイオードＬＤ１から出射されるレーザ光の光強度が、制御目標値に一定制御され、レーザダイオードＬＤ１の温度特性に基づく出力変化や経時変化による出力変化を抑えることが出来る。
【００３９】
また、上述の自動光量制御装置Ｚ１は光強度の制御目標値の調整機能を備えており、この調整機能をＩ／Ｖ変換回路５１を構成する可変抵抗ＶＲが担っている。
【００４０】
具体的に説明すると、レーザ光の光強度が、ある制御目標値で一定に制御されている安定状態では、モニタ電圧Ｓ１、すなわち抵抗対Ｒｓでの電圧降下が基準電圧Ｖrefに等しくなっている。
【００４１】
この状態から、可変抵抗ＶＲを操作して抵抗値を下げると、抵抗対Ｒｓに同じ大きさのモニタ電流Ｉｐが流れたとしても、抵抗対Ｒｓで発生する電圧降下が小さくなる。すると、モニタ電圧Ｓ１が基準電圧Ｖrefを下回る結果、誤差アンプ５５、電流制御回路５７により、出力を増加させる制御が行われ、レーザダイオードＬＤ１の光強度が高くなる。
【００４２】
このように、可変抵抗ＶＲを操作して、抵抗対Ｒｓの抵抗値を小さくすることで、光強度の制御目標値を高く設定出来、これとは反対に、抵抗対Ｒｓの抵抗値を大きくすることで、光強度の制御目標値を低く設定できる。
【００４３】
本実施形態において、可変抵抗ＶＲは、図３に示すようなボリームにより構成されており、回転操作により可変抵抗ＶＲの抵抗値を変えられる構成になっている。
【００４４】
尚、可変抵抗ＶＲによる制御目標値の調整は、例えば、製造時において行われる。というのも、図４に示すように、レーザダイオードＬＤ１の光路Ｙ上には種々の光学部品があり、出射されてから感光体ドラム３１に至るまでに、レーザ光のロスが発生する。
【００４５】
そのため、製造時に、光路Ｙ上で発生するレーザ光のロスに応じて制御目標値を調整している。しかしながら、光路Ｙ上で発生するレーザ光のロス、並びにロスのばらつきは各レーザダイオードＬＤ１〜ＬＤ４でそれぞれ異なっている。良好な画像品質を確保するには、全感光体ドラム３１〜３４に適した光強度（例えば、同一の光強度）でレーザ光を照射させることが最適であり、これに対応することが望ましい。
【００４６】
そこで、本実施形態では、固定抵抗Ｒｏの抵抗値Ｘｏと可変抵抗ＶＲの最大抵抗値Ｘｍを、以下の様に定めている。
【００４７】
レーザダイオードＬＤの光強度はモニタ電流Ｉｐとして検出される。そのため、ロスを見込んだときに調整範囲として必要な光強度が、例えば、８ｍＷ〜１７ｋＷであれば、光強度８ｍＷ〜１７ｋＷに対応するモニタ電流Ｉｐを流すことが出来るように、固定抵抗Ｒｏの抵抗値Ｘｏと可変抵抗ＶＲの最大抵抗値Ｘｍを決めてやればよい。
【００４８】
一方、抵抗対Ｒｓでの電圧降下は常に、一定値（Ｖref）となるように制御されるので、抵抗対Ｒｓに流すことが出来るモニタ電流Ｉｐの値は、上限が以下の（１）式で与えられ、下限が以下の（２）式で与えられることとなる。
【００４９】
Ｉａ＝Ｖref／Ｘｏ・・・・・・・・・・・（１）
Ｉｂ＝Ｖref／（Ｘｏ＋Ｘｍ）・・・・・・・・・・・（２）
Ｉａはモニタ電流Ｉｐの最大値（上限）であり、Ｉｂはモニタ電流Ｉｐの最小値（下限）である。尚、図５には、抵抗対Ｒｓの抵抗値とモニタ電流Ｉｐ関係をグラフにより示してある。
【００５０】
以上のことから、光強度の上限値１７ｍＷに対応するモニタ電流Ｉａを算出してやれば、（１）式に基づいて、固定抵抗Ｒｏの抵抗値Ｘｏが算出でき、光強度の下限値８ｍＷに対応するモニタ電流Ｉｂを算出してやれば、（２）式に従って可変抵抗ＶＲの最大抵抗値Ｘｍを算出できる。
【００５１】
本実施形態では、図６に示すように、レーザダイオードＬＤ１であれば、固定抵抗Ｒｏの抵抗値Ｘｏが１．０ｋΩに設定され、可変抵抗ＶＲの最大抵抗値Ｘｍが１０ｋΩに設定されており、光強度の制御目標値を、８ｍＷ〜１７ｍＷの間で調整出来る。また、レーザダイオードＬＤ２であれば、固定抵抗Ｒｏの抵抗値Ｘｏが３．０ｋΩに設定され、可変抵抗ＶＲの最大抵抗値Ｘｍが１５ｋΩに設定されており、光強度の制御目標値を、４ｍＷ〜１０ｍＷの間で調整出来る。
【００５２】
また、レーザダイオードＬＤ３であれば、固定抵抗Ｒｏの抵抗値Ｘｏが１．５ｋΩに設定され、可変抵抗ＶＲの最大抵抗値Ｘｍが１５ｋΩに設定されており、光強度の制御目標値を、５ｍＷ〜１１ｍＷの間で調整出来る。また、レーザダイオードＬＤ４であれば、固定抵抗Ｒｏの抵抗値Ｘｏが３．６ｋΩに設定され、可変抵抗ＶＲの最大抵抗値Ｘｍが２０ｋΩに設定されており、光強度の制御目標値を、５ｍＷ〜１１ｍＷの間で調整出来る。
【００５３】
かくして、光強度の調整レンジとして、各光路Ｙ上において発生するレーザ光のロス並びにロスのばらつきに、ちょうど対応できるだけのレンジが、各自動光量制御装置Ｚ１〜Ｚ４についてそれぞれ確保される。従って、各感光体ドラム３１〜３４に適した光強度でレーザ光を照射させることが可能となり、良好な画像品質を確保することが可能となる。
【００５４】
また、上記（２）式によれば、可変抵抗ＶＲの最大抵抗値Ｘｍの大きさに対応して下限値は小さくなる。すなわち、レーザダイオードＬＤ１であれば、可変抵抗ＶＲの最大抵抗値が１０ｋΩに設定してあるが、これをレーザダイオードＬＤ４のものと同じく２０ｋΩまで大きくすると、下限値が８ｍＷから４ｍＷに下がる。
【００５５】
この場合には、レーザダイオードＬＤ１の調整レンジは広がり、なおかつ、可変抵抗ＶＲの共用化が図れる。しかし、本実施形態のものは、各レーザダイオードＬＤ１〜ＬＤ４について調整レンジを広げることはせず、可変抵抗ＶＲの大きさを、それぞれ個別設定してある。
【００５６】
このように設定しておくことで、図６に示すように、レーザダイオードＬＤ１〜ＬＤ３については、回転操作角に対する抵抗値の変化量が大きくならない。尚、回転操作角に対する抵抗値の変化量というのは、図３に示す操作角θに対する抵抗値の変化量であり、可変抵抗ＶＲの最大抵抗値が大きいものほど大きくなる。
【００５７】
先にも述べたように、光強度の調整は製造段階において行われるが、レーザダイオードＬＤが複数あるので、調整に手間がかかる。仮に、回転操作角に対する抵抗値の変化量が大きいと、わずかな操作で抵抗値が大きく変化するので、目標値に合わせるのに時間がかかってしまう。
【００５８】
この点に関し、本実施形態では、少なくともレーザダイオードＬＤ１〜ＬＤ３については、抵抗値の変化量が小さいか、或いは中程度に抑えられている。そのため、レーザダイオードＬＤ１〜ＬＤ３については微調整が可能となり、光強度を目標に短時間で合わせることが出来るので、生産効率がよくなる。
【００５９】
また、図２に示す符号６１は変調回路である。変調回路６１は入力される制御信号に従って、レーザダイオードＬＤ（以下は、ＬＤ１を代表させて説明する）をＯＮ／ＯＦＦ制御するものであり、図７に変調回路６１の回路構成を示してある。
【００６０】
変調回路６１は、ＮＰＮトランジスタＴｒ１と、充放電回路６３などから構成されている。ＮＰＮトランジスタＴｒ１は、コレクタがレーザダイオードＬＤ１のアノードに接続され、エミッタが抵抗Ｒ１を介してグランドラインに接続され、ベースに印字データに対応した制御信号（ＨレベルとＬレベルが交互に繰り返されるパルス信号）が入力されるように構成されている。
【００６１】
充放電回路６３は抵抗Ｒ１、コンデンサＣ、放電抵抗Ｒ２より構成されている。コンデンサＣは抵抗Ｒ１に並列接続され、放電抵抗Ｒ２は一端がコンデンサＣに接続され、他端がレーザダイオードＬＤ１のアノードに接続されている。
【００６２】
次に、具体的な回路動作について説明する。
ベースにパルス信号が入力されると、信号のＨレベル状態に対応してＮＰＮトランジスタＴｒ１はＯＮする。これにより、ＮＰＮトランジスタＴｒ１はローインピーダンス状態になり、通電路Ｌ１に流れる電流がＮＰＮトランジスタＴｒ１に吸い込まれる。
【００６３】
そのため、レーザダイオードＬＤ１に対する駆動電流の供給が断たれ、レーザダイオードＬＤ１はＯＦＦする。そして、このときには、図７において一点鎖線で示す経路で充電電流が供給される結果、コンデンサＣは充電される。
【００６４】
一方、パルス信号がＨレベル状態からＬレベル状態になると、ＮＰＮトランジスタＴｒ１はＯＦＦする。これにより、ＮＰＮトランジスタＴｒ１はハイインピーダンス状態になるので、通電路Ｌ１を通じてレーザダイオードＬＤ１に駆動電流が供給され、レーザダイオードＬＤ１はＯＮする。
【００６５】
また、ＮＰＮトランジスタＴｒ１がＯＮからＯＦＦに切り替わると、コンデンサＣは充電により蓄えた電荷を、放電抵抗Ｒ２を通じて放電せるので、レーザダイオードＬＤ１には、電源１から供給される電流に加えて、放電電流Ｉｆが供給される。
【００６６】
このように、パルス信号の入力に対応させてレーザダイオードＬＤをＯＮ／ＯＦＦさせることで、感光体ドラム３１〜３４の表面に印字データに従った静電潜像を形成することが出来、また、放電電流Ｉｆの供給により、以下の効果が得られる。
【００６７】
一般に、レーザダイオードＬＤの立ち上がりの特性は、応答の遅れがあり、しかも応答の遅れは、低出力のレーザダイオードＬＤほど顕著に現れる傾向がある。図８には、上段にパルス信号の波形が示され、二段目に高出力時のレーザダイオードＬＤの出力波形、三段目に低出力時のレーザダイオードＬＤの出力波形を示してある。低出力時のレーザダイオードＬＤの出力波形は、高出力時のレーザダイオードＬＤの出力波形に比べて、遅れて立ち上がり始め、しかも、立ち上がり後、目標値に達するまでの時間が長くなっている。
【００６８】
このように、出力の高・低で応答に差があると、各レーザダイオードＬＤ１〜ＬＤ４に同じパルス信号を与えたとしても、低出力のレーザダイオードＬＤは、高出力のレーザダイオードＬＤに比べて、パルス幅ｄが短くなることに加えて、出力エネルギー（図８においてハッチングで示される面積）が低下するので、一定の画質を確保出来ない恐れがある。
【００６９】
この点、本実施形態では、パルス信号の信号レベルがＨレベル状態からＬレベル状態に切り替わると、レーザダイオードＬＤには、電源１より供給される電流に加えて、放電電流Ｉｆが供給される。その結果、図８の下段に示すように、出力波形は急峻な勾配を持って立ち上がり、オーバーシュートを起こす。
【００７０】
すなわち、放電電流Ｉｆの供給が、低出力時の応答を早め、かつ出力エネルギーの低下を補うように作用する。このような構成であれば、レーザダイオードＬＤの出力の高・低差に拘わらず、一定の画質を確保することが可能となる。
【００７１】
尚、上述した充放電回路６３は、全ての自動光量制御装置Ｚ１〜Ｚ４に設けられている。そのため、高出力のレーザダイオードＬＤについても、パルス信号の信号レベルがＨレベル状態からＬレベル状態に切り替わると、放電電流Ｉｆが供給される。
【００７２】
しかし、高出力のレーザダイオードＬＤについては、電源１から供給される電流量が放電電流Ｉｆに比べて大きく、放電電流Ｉｆが出力に影響を及ぼさない。言い換えれば、放電電流Ｉｆの電流量は、主としてコンデンサＣの静電容量、充放電回路６３の時定数により決定されるが、低出力の時にのみ出力に影響を及ぼすように上述の回路定数が定めてある。
【００７３】
尚、全ての自動光量制御装置Ｚ１〜Ｚ４に充放電回路６３を設けてあるのは、コンデンサＣが、ＮＰＮトランジスタＴｒ１の応答性能を高めるスピードアップコンデンサとして機能するからである。すなわち、抵抗Ｒ１にコンデンサＣを並列に接続しておけば、ＮＰＮトランジスタＴｒ１のエミッタ電流はコンデンサＣを通じてアースに抜けるので、コンデンサＣを設置しない場合に比べて、ＮＰＮトランジスタＴｒ１のＯＮ状態への切り替わりが早くなる。
【００７４】
また、図２に示す符号４３は動作検出回路である。動作検出回路４３は図示しないメイン制御回路とともに停止装置を構成しており、フロントカバー１５が開放され各レーザダイードＬＤ１〜ＬＤ４が出力停止状態になると、全自動光量制御装置Ｚ１〜Ｚ４を一斉停止させる機能を担っている。
【００７５】
動作検出回路４３はインバータとして構成され、ＮＰＮトランジスタＴｒ２のベースに、入力としてＨレベルの電圧が加わる（接点スイッチ４１が閉じている状態）と、Ｌレベルの出力を行う。
【００７６】
一方、動作検出回路４３は、ＮＰＮトランジスタＴｒ２のベースに、入力としてＬレベルの電圧が加わる（接点スイッチ４１が開いている状態）と、Ｈレベルの出力を行う。かくして、接点スイッチ４１が閉から開に切り替わると動作検出回路４３の出力がＬレベルからＨレベルに切り替わり、これを受けて、図示しないメイン制御回路が全自動光量制御装置Ｚ１〜Ｚ４を一斉停止させている。
【００７７】
また、各通電路Ｌ１〜Ｌ４にはダイオードＤ１〜Ｄ４がそれぞれ順方向接続（アノードを電源側に接続し、カソードをグランド側に接続）されており、電源１側への電流の逆流を防止している。これにより、以下の効果が得られる。
【００７８】
接点スイッチ４１が閉じている状態では、図２中のｂ点の電位は電源電圧に等しくなっているので、電流の逆流は起きない。しかし、接点スイッチ４１が開放されると、電源ラインＬｏが電源１から切り離された状態になるので、図２に示すｅの経路で自動光量制御装置Ｚ１側から動作検出回路４３に電流が逆流する恐れがある。特に、本実施形態のものは、４つの自動光量制御装置Ｚ１〜Ｚ４を設けてあるので、１つの自動光量制御装置Ｚ１から流出する逆流電流が僅かであっても、これが４倍される結果、動作検出回路４３には大きな逆流電流が流れ込む。
【００７９】
この場合、ＮＰＮトランジスタＴｒ２のベース電位が上がってしまい、動作検出回路４３は正常な出力を行うことができない。すなわち、接点スイッチ４１の開放を検出出来ず、接点スイッチ４１が閉から開に切り替わっても、出力がＬレベルのままになる。
【００８０】
すると、メイン制御装置による自動光量制御装置Ｚ１〜Ｚ４の停止制御が実行されず、各レーザダイオードＬＤ１〜ＬＤ４が出力を停止したにも拘わらず、自動光量制御装置Ｚ１〜Ｚ４が起動したままの状態になってしまう。この点、本実施形態であれば、各通電路Ｌ１〜Ｌ４に逆流防止用のダイオードＤ１〜Ｄ４がそれぞれ設けてあるので、係る不具合を防止できる。
【００８１】
＜実施形態２＞
本発明の実施形態２を図９を参照して説明する。
実施形態２では、基準電圧Ｖrefを基準電圧生成回路７１で生成し、これを、入力ラインＬｒを通じて各自動光量制御装置Ｚ１〜Ｚ４の誤差アンプ５５に与えるようにしたものである。
【００８２】
基準電圧生成回路７１は、所定デューティ比のパルス信号を生成し、これを反転増幅回路７５に入力させるように構成されている。反転増幅回路７５はエミッタ接地形式のＮＰＮトランジスタＴｒ３と、ベース抵抗Ｒ３と、コレクタ抵抗Ｒ４と、抵抗Ｒ５により構成されており、ＮＰＮトランジスタＴｒ３のコレクタに、入力ラインＬｒが接続されている。
【００８３】
これにより、基準電圧生成回路７１から所定デューティ比のパルス信号が出力されると、これが反転・増幅されて反転増幅回路７５より出力（交流電圧として出力）される。
【００８４】
一方、入力ラインＬｒと各誤差アンプ５５の入力端子（図示せず）との間がそれぞれ信号線で接続され、更に、各誤差アンプ５５の入力段にはローパスフィルタ５５Ａがそれぞれ設けられている。
【００８５】
これにより、各誤差アンプ５５には、反転増幅回路７５によって反転・増幅された交流電圧が、ローパスフィルタ５５Ａで直流電圧に変換された後、基準電圧Ｖrefとして取り込まれる。
【００８６】
このような構成とすることで、パルス信号のデュ−ティ比変更により、各誤差アンプ５５に与える基準電圧Ｖrefの値を変更出来る。また、入力ラインＬｒは各誤差アンプ５５で共用されているので、デューティ比を変更すると、全誤差アンプ５５の基準電圧Ｖrefが一斉に変更されるようになっている。
【００８７】
また、図９に示す符号８０は動作検出回路である。動作検出回路８０は、接点スイッチ４１の開閉を検出するものである。動作検出回路８０は、ＰＮＰトランジスタＴｒ４並びに、４つの抵抗Ｒ７〜Ｒ１０より構成される。具体的に説明すると、ＰＮＰトランジスタＴｒ４のエミッタが電源に接続され、ベースが抵抗Ｒ８を介して電源ラインＬｏに接続されている。そして、ＰＮＰトランジスタＴｒ４のコレクタが抵抗Ｒ７を介して、反転増幅回路７５の入力段に接続されている。
【００８８】
接点スイッチ４１が閉じている状態では、ＰＮＰトランジスタＴｒ４のベース電位は、電源１の電源電圧にほぼ等しくなり、ＰＮＰトランジスタＴｒ４はＯＦＦ状態になる。この状態から接点スイッチ４１が開放されると、ＰＮＰトランジスタＴｒ４のベース電位が下がるので、ＰＮＰトランジスタＴｒ４はＯＮ状態になる。すると、図９に示す（ｇ）の経路で電流が流れ、ＮＰＮトランジスタＴｒ３のベース電圧を上昇させる。
【００８９】
これにより、ＮＰＮトランジスタＴｒ３のコレクタ電流が増加し、コレクタ抵抗Ｒ４での電圧降下が大きくなる。その結果、入力ラインＬｒの電圧がほぼゼロボルトに低下し、各誤差アンプ５５に与えられる基準電圧Ｖrefがゼロボルトになる。かくして、各自動光量制御装置Ｚ１〜Ｚ４による光量制御が一斉に停止される。
【００９０】
実施形態１では、接点スイッチ４１の開放に連動させて自動光量制御装置Ｚ１〜Ｚ４による光量制御を一斉停止させる停止装置を、動作検出回路４３とメイン制御装置により構成したが、実施形態２の構成では、停止装置を、動作検出回路８０と反転増幅回路７５により構成している。実施形態１の構成では、メイン制御装置（出力制御装置Ｚ以外の装置）を介在させているので、場合によっては、接点スイッチ４１が開放されてから光量制御を一斉停止させるまでに時間がかかることが想定されるが、上述の構成であれば、メイン制御装置を介在させてないので、接点スイッチ４１が開放されてからごく短い時間で光量制御を一斉停止出来る。
【００９１】
また、実施形態１による停止装置と、実施形態２による停止装置を併用させることで、いずれか一方の停止装置に不調があったとしても、もう一方の停止装置で自動光量制御装置Ｚ１〜Ｚ４による光量制御を一斉停止できるので、信頼性の高いシステムを構築できる。
【００９２】
尚、動作検出回路８０が本発明の「検出回路」の一例であり、ＮＰＮトランジスタＴｒ３が本発明の「第二スイッチ」の一例に相当する。また、本発明の「両ラインの接続状態を導通状態または非導通状態に切り替える」は、本実施形態においては、ＰＮＰトランジスタＴｒ４がＯＮ動作してＮＰＮトランジスタＴｒ３のベース電位を上昇させることで、ＮＰＮトランジスタＴｒ３の動作領域が、活性領域（或いは遮断領域）から飽和領域に切り替えられることで実現されている。
【００９３】
＜他の実施形態＞
本発明は上記記述及び図面によって説明した実施形態に限定されるものではなく、例えば次のような実施形態も本発明の技術的範囲に含まれ、更に、下記以外にも要旨を逸脱しない範囲内で種々変更して実施することができる。
【００９４】
（１）実施形態１、２では、可変抵抗ＶＲを回転操作式のボリームにより構成したが、可変抵抗ＶＲは抵抗値を調整可能なものであればよく、抵抗値をスライド操作などで調整するものであってもよい。
【図面の簡単な説明】
【００９５】
【図１】実施形態１に適用されたレーザプリンタの要部側断面図
【図２】出力制御装置の回路図
【図３】ボリュームの平面図
【図４】光路上で発生するレーザ光のロスを説明する図
【図５】抵抗対の抵抗値の大きさとモニタ電流の関係を示す図
【図６】固定抵抗の抵抗値、並びに可変抵抗の抵抗値と、光強度との関係を示す図
【図７】変調回路の回路図
【図８】レーザ光の出力波形を示す図
【図９】実施形態２に係る出力制御装置の回路構成を示す図
【符号の説明】
【００９６】
ＬＤ１〜ＬＤ４…レーザダイオード（本発明の「レーザ光源の一例」）
ＰＤ１〜ＰＤ４…フォトダイオード（本発明の「受光素子の一例」）
１０…レーザプリンタ（本発明の「画像形成装置の一例」）
１５…フロントカバー（本発明の「カバーの一例」）
３１〜３４…感光体ドラム（本発明の「感光体の一例」）
３６〜３９…現像ローラ（本発明の「現像手段の一例」）
４１…接点スイッチ（本発明の「第一スイッチの一例」）
５１…Ｉ／Ｖ変換回路（本発明の「変換回路の一例」）
５５…誤差アンプ（本発明の「誤差増幅器」の一例）
５７…電流制御回路（本発明の「第一制御回路」の一例）
６１…変調回路（本発明の「第二制御回路」の一例）
８０…動作検出回路（本発明の「検出回路」の一例）
Ｔｒ３…ＮＰＮトランジスタ（本発明の「第二スイッチ」の一例）
Ｚ１〜Ｚ４…自動光量制御装置（本発明の「出力制御系」の一例）
【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】
2008055638.tif 000009
【図８】
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【図９】
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