(57)【要約】【課題】サンプリング終了時と次のサンプリング開始時のＬＤ光量変化に応じてサンプリング・ホ−ルド用コンデンサの容量を切り替えて、シンプルな構成でＡＰＣ（自動光量制御）を行い、光量切り替えを行う画像形成装置を提供することにある。【解決手段】レーザダイオードパッケージ１２内のフォトダイオード１３のモニタ電流を使用して、コンデンサＣ１、Ｃ２のチャ−ジ、ディスチャ−ジにより自動光量制御を行い、同期検知信号を前記自動光量制御のサンプリング信号とする画像形成装置において、サンプリング終了時と次のサンプリング開始時のＬＤ光量変化を検知して、それにより前記自動光量制御のサンプリング・ホ−ルド用コンデンサＣ１、Ｃ２の容量を切り替える。【選択図】        図４
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
レーザダイオードパッケージ内のフォトダイオードのモニタ電流を使用して、コンデンサのチャージ、ディスチャージにより自動光量制御を行い、同期検知信号を前記自動光量制御のサンプリング信号とする画像形成装置において、サンプリング終了時と次のサンプリング開始時のＬＤ光量変化を検知して、それにより前記自動光量制御のサンプリング・ホールド用コンデンサの容量を切り替えることを特徴とする画像形成装置。
【請求項２】
レーザダイオード駆動電流を容量によりホールドすることを特徴とする請求項１記載の画像形成装置。
【請求項３】
画素密度に応じて光量を切り替えることを特徴とする請求項１記載の画像形成装置。
【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）光をポリゴンスキャナで走査し、感光体を帯電させることにより画像形成を行う複写機およびプリンタ等の画像形成装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来から、ＬＤパッケージ内のフォトダイオード（ＰＤ）電流によりＡＰＣ（自動光量制御）を行い、電流保持はコンデンサを使用する技術が知られている（例えば、特許文献１参照）。
【０００３】
【特許文献１】
特開平８−８８４２９号公報
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
ＬＤパッケージ内のＰＤ電流により、ＡＰＣを行う方式は、上記特許文献１のように、公知である。しかしながら、同期検知信号により、コンデンサのチャージ、デイスチャージを行い、それによりＡＰＣを行う方式では、ＡＰＣが適正に行われないと、画像濃度が異常になる。また、ＡＰＣ制御をＣＰＵ等で行うと、回路が大きくなり、部品点数が多くなるという不都合が生じる。
【０００５】
そこで本発明の目的は、サンプリング終了時と次のサンプリング開始時のＬＤ光量変化に応じてサンプリング・ホールド用コンデンサの容量を切り替えて、シンプルな構成でＡＰＣ（自動光量制御）を行い、光量切り替えを行う画像形成装置を提供することにある。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
前記の課題を解決するために、請求項１記載の発明では、レーザダイオードパッケージ内のフォトダイオードのモニタ電流を使用して、コンデンサのチャージ、ディスチャージにより自動光量制御を行い、同期検知信号を前記自動光量制御のサンプリング信号とする画像形成装置において、サンプリング終了時と次のサンプリング開始時のＬＤ光量変化を検知して、それにより前記自動光量制御のサンプリング・ホールド用コンデンサの容量を切り替えることを特徴とする画像形成装置を最も主要な特徴とする。
【０００７】
請求項２記載の発明では、レーザダイオード駆動電流を容量によりホールドすることを特徴とする請求項１記載の画像形成装置を主要な特徴とする。
【０００８】
請求項３記載の発明では、画素密度に応じて光量を切り替えることを特徴とする請求項１記載の画像形成装置を主要な特徴とする。
【０００９】
【発明の実施の形態】
以下、図面により本発明の実施の形態を詳細に説明する。図１はＬＤ光走査光学系の概略図である。レーザダイオードユニット（ＬＤユニット）１からのＬＤ光はコリメートレンズ２で平行光になり、ポリゴンスキャナ３で走査される。
【００１０】
ポリゴンスキャナ３で走査されたＬＤ光はｆθレンズ４を通って、感光体５を感光させ潜像を形成する。同期検知用の同期検知素子（フォトセンサ）６により、同期検知信号が作られる。
【００１１】
図２は同期検知信号発生部の回路構成を示す回路図である。フォトセンサ６がＬＤ光を受光することによって、電流Ｉが流れ、コンパレータ７の入力１に電圧Ｖ１が発生する。Ｖ１がＶｒｅｆより大きくなると、コンパレータ７の出力にパルス出力（同期検知信号ＸＤＥＴＰ）が発生する。
【００１２】
図３は同期検知信号（ＸＤＥＴＰ）を示す概略図である。１ライン周期Ｔ２に幅Ｔ１の信号が１回出る。
【００１３】
図４は本発明による画像形成装置の電気制御を示すブロック図である。図４において、ＬＤパッケージ１０内のＰＤ１１のモニタ電流Ｉｍは、スイッチＳＷ１のスイッチＳＷ１ａおよびスイッチＳＷ１ｂにおいてＩＮ１信号により、ＶＲ１に向かうライン１２と、ＶＲ２に向かうライン１３に切り替えられる。
【００１４】
ＶＲ１、ＶＲ２は光量設定用の可変抵抗である。ＶＲ１に向かうＶ２の電位は、Ｖ２＝Ｉｍ＊ＶＲ１になり、ＶＲ２に向かうと、Ｖ２の電位は、Ｖ２＝Ｉｍ＊ＶＲ２になる。コンパレータ１４の基準電位Ｖｒｅｆ１、Ｖｒｅｆ２は、スイッチ１５のＩＮ２によって切り替えられる。
【００１５】
Ｖｒｅｆ１、２を切り替えることにより、ＬＤ光量を切り替えることができる。
Ｖ２がＶ１より小さいときは、Ｖ３が高く（ＨＩＧＨ）なり、スイッチ１６がオンになり、コンデンサＣ１またはＣ２に電流が供給されて、Ｖ４の電位が上昇する。
【００１６】
Ｖ２がＶ１より大きいときは、Ｖ３が低く（ＬＯＷ）なり、スイッチ１７がオンになり、コンデンサＣ１またはＣ２の電荷が放電されて、Ｖ４の電位が下降する。
【００１７】
スイッチ１８へのＩＮ３信号によりＣ１とＣ２が切り替えられる。コントロール回路１９は、Ｓ／Ｈ信号によりサンプリングとホールドが切り替えられる。
【００１８】
Ｓ／Ｈ信号が低い（ＬＯＷ）ときは、Ｖ３の高い（ＨＩＧＨ）、低い（ＬＯＷ）に応じてスイッチ１６とスイッチ１７のどちらかが閉じるけれども、Ｓ／Ｈ信号が高い（ＨＩＧＨ）ときは、スイッチ１６、スイッチ１７ともに開き、Ｖ４の電位は一定値にホールドされる。この場合、Ｓ／ＨがＬでサンプリング、Ｈでホールドモードである。
【００１９】
Ｖ４の電位が、基準電位Ｖｒｅｆ３とオペアンプ２０で増幅されることによって、オペアンプ２０のトランジスタＴｒ１のコレクタ電流が増減することにより、ＬＤ電流が増減して、ＬＤの光量が設定値に保たれる。ＬＤ光量が設定光量より少ない時は、ＬＤ電流が増加し、ＬＤ光量が設定光量より多い時はＬＤ電流が減少する。
【００２０】
ＬＤには、バイアス電流源２１により、バイアス電流が流れる。バイアス電流の値は、固定抵抗Ｒ２の値を変えることによって変更することができる。バイアス電流を流すことにより、ＬＤ変調の速度を高速にすることができる。
【００２１】
ＸＤＡＴＡはビデオデータであり、ＸＤＡＴＡが低い（ＬＯＷ）とき、ＬＤにはＩＳＷ（Ｔｒ１のコレクタ電流）＋ＩＢが流れる。
【００２２】
ＸＤＡＴＡが高い（ＨＩＧＨ）とき、ＬＤの電流はＩＢのみとなり、オフセットするのみである（画像は形成されない）。
【００２３】
ＡＰＣを行うときも、ＬＤの電流はシランジスタＴｒ１のコレクタ電流ＩＳＷとバイアス電流ＩＢの和が電流になる。
【００２４】
本発明では、ＸＤＥＴＰ信号を利用して、ＡＰＣのサンプルとホールドを行う。
ＸＤＥＴＰ信号がＬＯＷのときがサンプルモードで、ＨＩＧＨの時がホールドモードである。
【００２５】
ＸＤＥＴＰの立ち下がりエッジと立ち上がりエッジで、Ｖ２電位測定回路において、電位Ｖ２が測定され、デジタルデータでＣＰＵに送信される（Ｖ２電位測定回路は、ＸＤＥＴＰの立ち上がりエッジと立ち下がりエッジでＶ２をＡ／Ｄ変換して、ラッチする回路である）。
【００２６】
図５はＶ２の電位により、サンプル・ホールドコンデンサを切り替える方式を説明するフローチャートである。図５においてＸＤＥＴＰの立ち上がり時のＶ２電位をＡ／Ｄ１とし、ＸＤＥＴＰの立ち下がり時のＶ２電位をＡ／Ｄ２とする。これらを測定する（Ｓ１）。
【００２７】
Ａ／Ｄ１−Ａ／Ｄ２＞規定値を判断（Ｓ２）し、Ａ／Ｄ１−Ａ／Ｄ２＞規定値の場合は、ホールド時のリーク電流による光量低下が大きいことが考えられるので、容量の大きなコンデンサＣ１（たとえば１μＦ）をセレクトして（Ｓ３）、ホールド時のホールドコンデンサの放電量を小さくして、ＬＤ光量の低下を防止する。
【００２８】
Ａ／Ｄ１−Ａ／Ｄ２＜規定値の場合は、ホールド時のリーク電流による光量低下が小さいと考えられるので、容量の小さなコンデンサＣ２（たとえば０．１μＦ）をセレクトして（Ｓ４）、ホールド時のホールドコンデンサの放電量を大きくして、ＬＤ光量の増加を防止する。Ｃ１、Ｃ２の値を微調整することにより、ＬＤのＡＰＣによる光量を微調整して、ＬＤ光量を適正値にすることができる。
【００２９】
Ｓ／Ｈ信号がＨのときは、スイッチ１６、スイッチ１７ともに開放となり、Ｖ４の電位がＣ１またはＣ２によりホールドされる。
【００３０】
コントロール回路１９がホールドモードのとき、オペアンプ２０の入力電圧Ｖ４は、コンデンサＣ１またはＣ２でホールドされる（スイッチ１６、スイッチ１７ともに開放）。
【００３１】
コンデンサの容量値が大きいときは、Ｖ４の電位が長い時間一定にホールドされ、容量値が小さいときは、Ｖ４の電位は短い時間一定にホールドされる。ただし容量値が小さいときはＶ４の電位が設定値に充電される時間が短くてすむという利点がある。
【００３２】
画素密度を切り替える場合、線速を半分にして、ＬＤ光量を半分にする方式を行う場合がある。画素密度に応じて、ＩＮ１信号により、スイッチＳＷ１を切り替えて、光量設定用のＶＲ１、ＶＲ２を切り替えれば良い。
【００３３】
ＶＲ１の値を、ＶＲ２の値の２倍にすれば、たとえば画素密度１２００ｄｐｉ時のＬＤ光量を画素密度６００ｄｐｉ時の半分にする場合は、１２００ｄｐｉ時に、ＩＮ１信号をＨにして、ＬＤ光量設定用のＶＲとして、ＶＲ２をセレクトすれば、ＬＤ光量が１／２になる。
【００３４】
ＩＮ２信号を切り替えることにより、Ｖｒｅｆ１、２を切り替えることによってもＬＤ光量を切り替えることができる。Ｖｒｅｆ１をＶｒｅｆ２の１／２にすれば、Ｖｒｅｆ１をセレクトすれば、ＬＤ光量を、Ｖｒｅｆ２をセレクトした時の、１／２の光量にすることができる。
【００３５】
【発明の効果】
以上説明したように、請求項１によれば、サンプリング終了時と次のサンプリング開始時のＬＤ光量変化に応じてサンプル．ホールドコンデンサの容量を切り替えるので、高品質な画像を得ることができる。
【００３６】
請求項２によれば、ＬＤ電流を容量によりホールドするので、シンプルな構成でＡＰＣを行え、また精度良くＡＰＣを行えるので、濃度変動の少ない画像を得ることができる。
【００３７】
請求項３によれば、画素密度に応じて光量を切り替えることができるので、高品質な画像を得ることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】ＬＤ光走査光学系を示すブロック図である。
【図２】同期検知信号発生部の回路構成を示す回路図である。
【図３】同期検知信号（ＸＤＥＴＰ）を示す概略図である。
【図４】本発明による画像形成装置の電気制御を示すブロック図である。
【図５】Ｖ２の電位により、サンプル・ホールドコンデンサを切り替える方式を説明するフローチャートである。
【符号の説明】
１  レーザダイオード（ＬＤ）パッケージ
Ｃ１  コンデンサ
Ｃ２  コンデンサ
ＸＤＥＴＰ  同期検知信号
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
2004202746.tif 000006
【図５】
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