(57)【要約】【課題】  フォトダイオードに流れるモニタ電流を検出する、モニタ電圧の応答速度を高速化し、ＡＰＣ時間を短縮することを特徴とする画像形成装置を提供することにある。【解決手段】  ＡＰＣを行う際に、フォトダイオードに流れるモニタ電流に、加算電流を流す手段を有することを特徴とする画像形成装置。【選択図】        図１
2007015256.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
レーザ光を出力する光源と、レーザ光を偏光させて感光体上を走査する光走査ユニットと、レーザ光量を検出するために、受光量に応じたモニタ電流を流す光モニタ手段と、モニタ電流をモニタ電圧に変換して検出するモニタ電流検出手段と、前記モニタ電流検出手段の結果に基づいて、レーザ光量制御を行う光量制御手段とを有する画像形成装置において、
前記モニタ電流検出手段に加算電流を流すモニタ電流加算手段を有し、前記レーザ光量制御開始から所定時間まで前記モニタ電流検出手段に加算電流を流す制御を行うことを特徴とする画像形成装置。
【請求項２】
レーザ光を出力する光源と、レーザ光を偏光させて感光体上を走査する光走査ユニットと、レーザ光量を検出するために、受光量に応じたモニタ電流を流す光モニタ手段と、モニタ電流をモニタ電圧に変換して検出するモニタ電流検出手段を有し、前記モニタ電流検出手段の結果に基づいて、レーザ光量制御を行う光量制御手段とを有する画像形成装置において、
前記モニタ電圧に所定の電圧を重畳するモニタ電圧印加手段を有し、前記レーザ光量制御開始から所定時間まで前記モニタ電圧に所定の電圧を重畳する制御を行うことを特徴とする画像形成装置。
【請求項３】
レーザ光を出力する光源と、レーザ光を偏光させて感光体上を走査する光走査ユニットと、レーザ光量を検出するために、受光量に応じたモニタ電流を流す光モニタ手段と、モニタ電流を検出抵抗によってモニタ電圧に変換し、検出するモニタ電流検出手段を有し、前記モニタ電流検出手段の結果に基づいて、レーザ光量制御を行う光量制御手段とを有する画像形成装置において、
前記検出抵抗を切り換える検出抵抗切り換え手段を有し、前記レーザ光量制御開始から所定時間まで前記検出抵抗を切り換える制御を行うことを特徴とする画像形成装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、レーザ光源から出力されるレーザ光を記録媒体上に走査する手段を有する画像形成装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来から、レーザダイオードなどのレーザ光源から出力されるレーザビームを感光体表面上に走査する光走査ユニットを備え、この光走査ユニットによって静電潜像の形成を行う画像形成装置が知られている。光走査ユニットは、レーザ光源から出力された光をアパーチャーで絞り、コリメータレンズにより平行な光に偏光し、いわゆるポリゴンミラー等を用いて、感光体表面上を走査する構成が知られている。
【０００３】
上記構成においては、レーザ素子のビーム拡がり角（以下「ＦＦＰ」という）やコリメータレンズのカップリング効率にバラツキが生じる。その結果、同じレーザチップ面光量でも、感光体上に照射される光量は違いを生じる。従って、光走査ユニットごとのバラツキを抑制するために、組立て工程でレーザチップ面光量の調整を行い、感光体面上の到達光量を一定にしている。
【０００４】
一方、このような画像形成装置は、レーザダイオードが温度依存性を有するため、周囲の温度変化や自己発熱などにより、一定の電流で駆動しても発光量が変動してしまうものがある。従って、レーザの光出力をモニタして所望の光出力レベルが得られるように光量制御することが必要である。この光量制御をＡＰＣ（自動光量制御）といい、ＡＰＣを行う回路をＡＰＣ回路という。例えば、フォトダイオードを用いてレーザ発光量の検知を行い、この検知結果に応じてレーザダイオードの発光量を制御する手法が一般に知られている。
【０００５】
図５に、ＡＰＣ回路を備えたレーザ駆動回路の一例を示す。
【０００６】
増幅器５０３は、ホールドコンデンサ５１１の電荷量に応じた電圧を増幅して出力する。スイッチング定電流回路５０２は、増幅器５０３からの出力電圧に応じた電流Ｉ１を流す電圧−電流変換器であり、画像データ５０５に従って、電流Ｉ１をスイッチングする。このスイッチング定電流回路５０２の動作に応じて、レーザダイオード５０６が発光する。
【０００７】
フォトダイオード５０７は、レーザ光量を検知するための光モニタ手段であり、前記光モニタ手段によって発生する電流をモニタ電流という。検出抵抗５０８は、モニタ電流を電圧に変換するためのモニタ電流検出手段であり、この電圧変換に用いる抵抗を検出抵抗という。前記モニタ電流検出手段によって変換された電圧をモニタ電圧という。
【０００８】
フォトダイオード５０７は、レーザダイオード５０６の発光量に比例して、モニタ電流ＩＰＤを発生させる。検出抵抗５０８は、モニタ電流ＩＰＤをモニタ電圧ＶＲＭに変換する。変換されたモニタ電圧ＶＲＭは、コンパレータ５０９によって、基準電圧源５１０の電圧Ｖｒｅｆと比較される。
【０００９】
コンパレータ５０９の比較結果より、コンデンサ５１１の電圧が所定の電圧値となるように充放電が行われる。コンデンサ５１１の充放電は、定電流で行われる。電圧ＶＲＭ＜電圧Ｖｒｅｆの場合は、ホールドコンデンサ５１１へ充電し、電圧ＶＲＭ＞電圧Ｖｒｅｆの場合は放電し、コンデンサ５１１の電圧を制御する。
【００１０】
このようにＡＰＣ回路は、フォトダイオードに流れるモニタ電流をフィードバックすることにより、レーザ光量を制御する回路である。また、検出抵抗は、モニタ電流をモニタ電圧に変換するゲインの役割も兼ねている。このゲインである検出抵抗の抵抗値を調整することによって、レーザ光量を調整することが可能となる。
【００１１】
ＡＰＣ回路を備えたレーザ駆動回路の駆動モードには、レーザを発光させてホールドコンデンサの充放電を行うサンプリングモードと、ホールドコンデンサの電圧値を保持し、レーザを発光させるホールドモードがある。サンプル＆ホールド回路５０４が、前記駆動モードの切り換えを行っている。以下、サンプリングモードとホールドモードについて説明する。
【００１２】
サンプリングモードでは、以下の動作を行う。
【００１３】
サンプリングモードでは、レーザを発光させ、フォトダイオードにモニタ電流ＩＰＤを流し、モニタ電圧ＶＲＭを発生させる。前記モニタ電圧ＶＲＭが基準電圧Ｖｒｅｆと同じ電圧になるように、ホールドコンデンサの充放電が行われ、レーザ光量が制御される。このサンプリングモードにおけるレーザ光量制御をＡＰＣという。レーザ光量とホールドコンデンサへチャージされた電圧は比例関係にあり、レーザ光量の増加はホールドコンデンサへの充電量と比例関係となる。
【００１４】
次に、ホールドモードの動作について説明する。
【００１５】
ホールドモードでは、サンプリングモードで所望の電圧値に調整されたホールドコンデンサ５１１の電圧が保持される。ホールドモードではＡＰＣループが開放され、ホールドコンデンサ５１１にチャージされた電圧に応じて、レーザが発光する。そして、画像データ５０５に応じたスイッチングが行われる。
【００１６】
次に、ＡＰＣの種類について説明する。
【００１７】
ＡＰＣには、起動ＡＰＣと、ライン間ＡＰＣの２種類のモードがある。
【００１８】
起動ＡＰＣとは、レーザ起動時に行うＡＰＣのことをいい、所望のレーザ光量になるように、ディスチャージされたホールドコンデンサ５１１に充電が行われる。
【００１９】
ライン間ＡＰＣとは、ホールドモード終了後に行うＡＰＣのことをいい、画像形成中において、主走査の各ライン間でライン間ＡＰＣが行われる。ホールドモードでは微小なリーク電流が存在するため、ホールドコンデンサ５１１の電荷が放電され、電位が減少する。従って、ホールドモード終了後には、ＡＰＣ回路がライン間ＡＰＣを行い、ホールドコンデンサの電位を補正する。
【００２０】
ところで、前述したように組立て工程では、感光体面上の到達光量が所定の値となるように、レーザチップ面光量を調整している。レンズのカップリング効率が最も悪いとき、レーザチップ面光量は最大光量に調整される。一方、レンズのカップリング効率が最も良いときは、レーザチップ面光量は最小光量に調整される。
【００２１】
レーザチップ面光量は、フォトダイオードに接続している検出抵抗５０８を可変調整することにより調整が可能である。レーザチップ面光量が最小光量に調整される場合、検出抵抗５０８の抵抗値が大きくなる。
【００２２】
モニタ電圧ＶＲＭの応答は、検出抵抗５０８の抵抗値とフォトダイオードの接合容量とコンパレータの入力容量とによって形成される時定数に依存される。従って、検出抵抗５０８の抵抗値が大きくなると、モニタ電圧ＶＲＭは大きい時定数を持ち、モニタ電圧の応答速度が遅くなってしまう。このモニタ電圧ＶＲＭの応答速度の遅れによって、ライン間ＡＰＣの時間が長くなってしまう。
【００２３】
以下に、モニタ電圧ＶＲＭの応答速度が遅い場合における、ライン間ＡＰＣの完了時間について説明する。
【００２４】
図２−（ａ）は、レーザチップ面光量が最小光量に調整された光走査ユニットにおいて、ライン間ＡＰＣ時のレーザ光量波形を示し、図２−（ｂ）はモニタ電圧ＶＲＭの電圧波形を示す。
【００２５】
必要光量とは、露光に必要なレーザチップ面光量を表わす。初期光量とは、ホールドモード時のリーク電流によって、光量が減少したときの光量を表す。基準電圧Ｖｒｅｆとは、コンパレータの基準電圧を表す。モニタ電圧ＶＲＭが基準電圧Ｖｒｅｆに達していなければ、ホールドコンデンサの充電を行い、レーザ光量を増加させる。また、モニタ電圧ＶＲＭが基準電圧Ｖｒｅｆより上回れば、ホールドコンデンサの放電を行い、レーザ光量を減少させる。レーザ光量が必要光量に達し、且つモニタ電圧ＶＲＭが基準電圧Ｖｒｅｆと平衡した安定状態になった時、ＡＰＣ完了とする。
【００２６】
図２−（ａ）に示すように、ライン間ＡＰＣを開始すると、レーザダイオードが初期光量まで発光する。モニタ電圧ＶＲＭが基準電圧Ｖｒｅｆまで達していないため、ホールドコンデンサが定電流で充電され、レーザ光量が増加する。
【００２７】
時間Ａになると、必要光量までレーザ光量が達する。しかし、モニタ電圧ＶＲＭの応答速度が遅いため、モニタ電圧が基準電圧Ｖｒｅｆに満たない。従って、さらにホールドコンデンサの充電が行われる。
【００２８】
時間Ｂになると、モニタ電圧ＶＲＭが基準電圧Ｖｒｅｆまで立ち上がる。しかし、レーザ光量が必要光量以上で発光しているため、モニタ電流ＩＰＤの電流量が増え、モニタ電圧が上昇する。従って、モニタ電圧ＶＲＭが基準電圧Ｖｒｅｆを超えるため、ホールドコンデンサの放電が行われる。
【００２９】
時間Ｃになると、レーザ光量が必要光量となり、且つモニタ電圧ＶＲＭが基準電圧Ｖｒｅｆとなるため、ライン間ＡＰＣが完了する。
【００３０】
このように、検出抵抗が大きい抵抗値のときは、モニタ電圧の応答速度が遅くなってしまい、レーザ光量がオーバーシュートしてしまう。従って、オーバーシュートしたレーザ光量を所定光量に戻すため、ホールドコンデンサの放電が必要となる。つまり、放電時間が余分に発生するため、ＡＰＣ完了までの時間が長くなってしまう。
【００３１】
以上に説明したように、モニタ電圧の応答速度によって、ライン間ＡＰＣに必要な時間が長くなることが確認されている。
【００３２】
しかしながら、プリンタの印刷速度が高速化になり、さらにポリゴンミラーが多面化になると、走査時間が短くなるため、ＡＰＣ時間を短くする必要がある。
【００３３】
上記の問題点を解決するために、コンデンサの充放電を利用してＡＰＣを行うように構成された画像形成装置において、充放電が制御されるサンプリングモード時に、上記半導体レーザに流すための加算電流を出力するように構成された先行制御手段を設けることによって、レーザダイオードの発光を速やかに立ち上げ、その光量が適正な値に到達するまでの時間を短縮するものがある（例えば、特許文献１参照）。
【特許文献１】特開２００３−１９１５２０号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００３４】
しかしながら、検出抵抗とフォトダイオードの接合容量とコンパレータの入力容量とにより形成される時定数の影響によって、モニタ電圧の応答速度が遅くなる。従って、上記従来例のように、レーザダイオードに加算電流を流し、レーザ発光の立ち上がりを改善するだけでなく、モニタ電圧の応答速度に関しても高速化する必要がある。
【００３５】
また、プリンタの高速化によって、１走査におけるレーザ照射時間が短縮化されるため、同じレーザ光量であっても単位時間当たりに照射される光量は減少する。従って、ドラムに照射される光量を維持するために、レーザチップ面光量を増加させなければならない。その結果、チップ面光量の定格に対するマージンが減少してきている。レーザチップ面光量の定格に対するマージンが少ない場合、ＡＰＣ時間を短縮するための前述したレーザダイオードに加算電流を流す方式を使用することが困難である。
【００３６】
本発明は、このような問題に鑑みてなされたもので、モニタ電圧の応答速度を高速化することによって、ＡＰＣ時間を短縮可能な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】
【００３７】
上記目的を達成するため、本出願に係る第１の発明は、レーザ光を出力する光源と、レーザ光を偏光させて感光体上を走査する光走査ユニットと、レーザ光量を検出するために、受光量に応じたモニタ電流を流す光モニタ手段と、モニタ電流をモニタ電圧に変換して検出するモニタ電流検出手段と、前記モニタ電流検出手段の結果に基づいて、レーザ光量制御を行う光量制御手段とを有する画像形成装置において、
前記モニタ電流検出手段に加算電流を流すモニタ電流加算手段を有し、前記レーザ光量制御開始から所定時間まで前記モニタ電流検出手段に加算電流を流す制御を行うことを特徴とする。
【００３８】
本出願に係る第２の発明は、レーザ光を出力する光源と、レーザ光を偏光させて感光体上を走査する光走査ユニットと、レーザ光量を検出するために、受光量に応じたモニタ電流を流す光モニタ手段と、モニタ電流をモニタ電圧に変換して検出するモニタ電流検出手段を有し、前記モニタ電流検出手段の結果に基づいて、レーザ光量制御を行う光量制御手段とを有する画像形成装置において、
前記モニタ電圧に所定の電圧を重畳するモニタ電圧印加手段を有し、前記レーザ光量制御開始から所定時間まで前記モニタ電圧に所定の電圧を重畳する制御を行うことを特徴とする。
【００３９】
本出願に係る第３の発明は、レーザ光を出力する光源と、レーザ光を偏光させて感光体上を走査する光走査ユニットと、レーザ光量を検出するために、受光量に応じたモニタ電流を流す光モニタ手段と、モニタ電流を検出抵抗によってモニタ電圧に変換し、検出するモニタ電流検出手段を有し、前記モニタ電流検出手段の結果に基づいて、レーザ光量制御を行う光量制御手段とを有する画像形成装置において、
前記検出抵抗を切り換える検出抵抗切り換え手段を有し、前記レーザ光量制御開始から所定時間まで前記検出抵抗を切り換える制御を行うことを特徴とする。
【発明の効果】
【００４０】
本発明の請求項１、請求項２、請求項３によれば、検出抵抗の抵抗値に依らず、モニタ電圧の応答速度を高速化することが可能となり、その結果、ライン間ＡＰＣの時間短縮が可能となる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００４１】
以下本発明を実施するための最良の形態を、実施例により詳しく説明する。
【実施例１】
【００４２】
本発明の実施例１について、図１、図３、図４、図６を用いて説明する。本実施例は、カラーレーザプリンタ（以下、単に「プリンタ」と呼ぶ）にて具現化されているが、ＦＡＸ、複写機などのいわゆる電子写真技術を利用したものでもよい。
【００４３】
図３は、レーザ素子を備えた光走査ユニット１００の概略構成を示す。
【００４４】
光走査ユニット１００では、発光信号発生器１０１が、入力された画像信号に基づき、レーザ素子１０２を発光させる。レーザ素子１０２から照射されたレーザ光は、コリメータレンズ系１０３を用いて、略平行な光束に変換される。変換された平行な光束は、さらに矢印ｂ方向に回転する回転多面鏡１０４を用いて、矢印ｃ方向に走査される。走査された光束は、ｆθレンズ群１０５ａ、１０５ｂ、１０５ｃにより、感光ドラムの被走査面１０６に結像される。このようなレーザ光の走査により、被走査面１０６上に画像１走査分の露光分布が形成される。さらに副走査方向に被走査面１０６をスクロールすることによって、被走査面１０６上に静電潜像を形成することが可能となる。
【００４５】
図４は、本発明におけるレーザ駆動回路の回路構成を示す。
【００４６】
本図において、１１８はレーザ光源であり、１２０は光学レンズ系である。また、１２２はレーザ光の出力を検知するレーザ光検知手段である。レーザ光量制御手段１２４は、ＡＰＣであるサンプリングモードと、ホールドモードを行う手段である。
【００４７】
サンプリングモードでは、レーザ光検知手段１２２の出力に基づいて、レーザ光量制御手段１２４がホールドコンデンサに充放電を行い、レーザ光源１１８を制御する。
【００４８】
ホールドモードでは、レーザ光量制御手段１２４が、ホールドコンデンサの電荷をホールドし、レーザ駆動を行う。サンプリングモードとホールドモードは、ＣＴＲＬ信号１１７によって切り換えられている。
【００４９】
モニタ電流加算手段３１５は、本発明の特徴部分で、フォトダイオードに流れるモニタ電流に、加算電流を流す手段である。モニタ電流加算手段３１５は、加算電流信号３２５のタイミングによって、加算電流を流す。タイミング制御手段１２３は、主走査同期信号であるＢＤ信号１１１を基に、ＣＴＲＬ信号１１７を出力する。１０７はレーザ光を受けて潜像を形成する感光体である。
【００５０】
まず、プリンタ（図示なし）がプリント指示を受けると、光量制御手段１２４が、レーザ駆動電流を流してレーザ光源１１８を点灯させ、起動ＡＰＣを開始する。レーザ光検知手段１２２がレーザ光を検知し、光量制御手段１２４へ光量信号１１３を送る。また、レーザ光源１１８から出射したレーザ光は、光学レンズ系１２０によって偏光され、主走査同期検知手段１０８と感光体１０７に走査される。主走査同期検知手段１０８は、レーザ光を受光すると主走査同期信号であるＢＤ信号１１１を生成する。生成されたＢＤ信号１１１は、ＢＤ生成手段（不図示）とタイミング制御手段１２３へ送られる。
【００５１】
起動ＡＰＣが終了すると、タイミング制御手段１２３が光量制御手段１２４へＣＴＲＬ信号１１７を出力する。光量制御手段１２４は、ＣＴＲＬ信号１１７に従ってホールドモードへ切り換え、画像形成を開始する。
【００５２】
画像形成では、主走査同期信号であるＢＤ信号１１１のタイミングにより、ＶｉｄｅｏＣｏｎｔｏｌｌｅｒ１１０が、画像データ信号１１２をレーザ光源１１８へ出力する。レーザ光源１１８は、画像データ信号１１２に従って、ビーム光を出力する。出力されたビーム光が感光体１０７に走査されることよって、潜像画が形成される。
【００５３】
しかし、前述したようにホールドモードでは、ホールドコンデンサのリーク電流が発生するため、ホールドコンデンサの電位が下がり、レーザ光量が減少してしまう。従って、光量制御手段１２４が、ホールドモード終了後、サンプルモードに切り換えてライン間ＡＰＣを行い、所定の光量に補正する。ライン間ＡＰＣが終了すると、光量制御手段１２４が再びホールドモードに切り換え、画像を形成する。このように、１ラインごとにライン間ＡＰＣが行われる。
【００５４】
一方、本実施例のレーザ駆動回路には、モニタ電圧の応答速度を高速化するために、モニタ電流加算手段３１５が設けられている。加算電流を流す期間は、ライン間ＡＰＣが開始されてからライン間ＡＰＣが完了する直前に予め設定されている。
【００５５】
ライン間ＡＰＣが開始されると同時に、タイミング制御手段１２３がモニタ電流加算手段３１５へ加算電流信号３２５を出力する。加算電流信号３２５が出力されると、モニタ電流加算手段３１５は、フォトダイオードに流れるモニタ電流に加算電流を流す。そして、ライン間ＡＰＣが完了する直前に加算電流の供給を停止する。
【００５６】
以下、具体例を挙げて説明する。
【００５７】
図１に、本発明の特徴部分であるモニタ電流加算手段３１５を含むレーザ駆動回路を具体化した一例を示す。
【００５８】
ライン間ＡＰＣの時間短縮を行う手段として、モニタ電流加算手段３１５が設けられている。モニタ電流加算手段は、カレントミラー回路で構成されている。モニタ電流加算手段の構成は、これに限るものではない。
【００５９】
前述したように、フォトダイオードの接合容量とコンパレータの入力容量と検出抵抗５０８とにより形成される時定数が影響し、モニタ電圧の応答速度が遅くなってしまう。この応答速度の遅れは、フォトダイオードの接合容量とコンパレータの入力容量とをチャージするために発生してしまう。従って、モニタ電流加算手段３１５が、フォトダイオードの接合容量とコンパレータの入力容量をチャージする電荷量だけ加算電流を流すことによって、モニタ電圧の応答速度を高速化することが可能となる。
【００６０】
加算電流量は、以下のように決定する。
【００６１】
レーザチップ面光量が最大光量に調整されたときの光量をＰｏＭＡＸとし、この光をフォトダイオードが受光して流すモニタ電流をＩＰＤＭＡＸとする。前記モニタ電流ＩＰＤＭＡＸが検出抵抗５０８に流れたときに発生する電圧をモニタ電圧ＶＲＭＭＡＸとする。また、モニタ電圧ＶＲＭＭＡＸの立ち上がり時間をＴＭＡＸとする。
【００６２】
また、レーザチップ面光量が最小光量に調整されたときの光量をＰｏＭＩＮとし、この光をフォトダイオードが受光して流すモニタ電流をＩＰＤＭＩＮとする。
【００６３】
今、レーザチップ面光量がＰｏＭＩＮに調整された場合、この光をフォトダイオードが受光し、モニタ電流ＩＰＤＭＩＮが流れる。
【００６４】
このとき、加算電流量を（ＩＰＤＭＡＸ−ＩＰＤＭＩＮ）となるように可変抵抗５１２を調整している。また、加算電流を流す期間をライン間ＡＰＣからＴＭＡＸまでに設定している。
【００６５】
サンプル＆ホールド回路５０４によって、ホールドモードからサンプルモードに切り換えられると、ライン間ＡＰＣが開始される。ライン間ＡＰＣが開始されると、レーザチップ面光量がＰｏＭＩＮになるようにホールドコンデンサへ充放電が行われる。ライン間ＡＰＣ開始からＴＭＡＸの間、モニタ電流加算手段３１５が（ＩＰＤＭＡＸ−ＩＰＤＭＩＮ）の加算電流を流す。従って、モニタ電流ＩＰＤＭＡＸと同等の電流量でフォトダイオードの接合容量とコンパレータの入力容量とをチャージすることが可能となり、モニタ電圧ＶＲＭの応答速度が高速化される。
【００６６】
このように制御することによって、モニタ電圧の応答速度を高速化することができる。その結果、ライン間ＡＰＣにおけるレーザ光量のオーバーシュートを防止することができ、ライン間ＡＰＣの時間短縮が可能となる。
【００６７】
図６に、本発明に係るライン間ＡＰＣ時の動作波形を示す。
【００６８】
必要光量とは、感光ドラム面上で一定の光量を得るために、必要なレーザチップ面光量である。初期光量とは、ホールドモード終了後のレーザ光量を示す。フォトダイオードがＰｏＭＩＮの光量を受光したときに流れる電流をＩＰＤＭＩＮとする。必要なレーザチップ面光量は、最小光量に調整されたときの光量ＰｏＭＩＮに設定してある。また、加算電流量は（ＩＰＤＭＡＸ−ＩＰＤＭＩＮ）に設定している。
【００６９】
ライン間ＡＰＣ開始タイミングであるＣＴＲＬ信号が出力されると、光量制御手段１２４がレーザを発光させ、レーザ光量制御を行う。ライン間ＡＰＣ開始と同時にトランジスタ５１３がＯＮとなり、モニタ電流加算手段３１５から加算電流が流れる。検出抵抗５０８にモニタ電流ＩＰＤＭＡＸが流れることになり、モニタ電圧ＶＲＭの応答速度が高速化する。時間ＴＭＡＸになると、トランジスタ５１３がＯＦＦとなり、加算電流の供給が停止される。モニタ電圧ＶＲＭが基準電圧Ｖｒｅｆまで達していないため、引き続きホールドコンデンサへの充電が行われる。時間Ａになると、レーザ光量がＰｏＭＩＮに制御され、モニタ電圧ＶＲＭも基準電圧Ｖｒｅｆに到達する。
【００７０】
以上の処理を行うことにより、検出抵抗の抵抗値に依らず、モニタ電圧の応答速度を高速化することが可能となり、その結果、ライン間ＡＰＣの時間短縮が可能となる。
【実施例２】
【００７１】
本発明の実施例２について、図７、図８、図９を用いて説明する。実施例１と重複する説明は省略する。光走査ユニットの概略構成ついては、実施例１と同じため省略する。
【００７２】
図７は、本発明におけるレーザ駆動回路の回路構成を示す。
【００７３】
本発明の特徴部分であるモニタ電圧印加手段２１５が、新たに設けられている。モニタ電圧印加手段２１５は、モニタ電流を検出するための検出抵抗に電圧Ｖｍを印加する手段である。
【００７４】
また、バイアス信号２２５は、モニタ電圧印加手段２１５が電圧Ｖｍを印加するタイミングを決定する信号である。電圧を印加する期間は、ライン間ＡＰＣが開始されてからライン間ＡＰＣが完了する直前となるように予め設定されている。
【００７５】
ライン間ＡＰＣが開始されると同時に、タイミング制御手段１２３がモニタ電圧印加手段２１５へバイアス信号２２５を出力する。バイアス信号２２５が出力されると、モニタ電圧印加手段２１５は、フォトダイオードに接続されている検出抵抗に電圧Ｖｍを印加する。そして、ライン間ＡＰＣが完了する直前に、電圧の印加を停止する。
【００７６】
以下、具体例を挙げて説明する。
【００７７】
図８に、本発明の特徴部分であるモニタ電圧印加手段２１５を含むレーザ駆動回路を具体化した一例を示す。
【００７８】
ライン間ＡＰＣの時間短縮を行う手段として、モニタ電圧印加手段２１５が設けられている。モニタ電圧印加手段２１５は、ＳＷ２１３と電圧源２１２と制限抵抗２１４で構成されている。ＳＷ２１３は、電圧Ｖｍを検出抵抗５０８に印加するためのスイッチである。電流制限抵抗２１４は、ラッシュカレントを抑制するための電流制限抵抗であり、抵抗値は検出抵抗５０８より十分小さい。従って、制限抵抗２１４のインピーダンスは無視できるため、ＳＷ２１３をＯＮにすると、検出抵抗５０８に電圧Ｖｍが印加される。
【００７９】
前述したように、フォトダイオードの接合容量とコンパレータの入力容量と検出抵抗５０８とにより形成される時定数が影響し、モニタ電圧の応答速度が遅くなってしまう。従って、モニタ電圧印加手段２１５が電圧Ｖｍを印加することにより、フォトダイオードの接合容量とコンパレータの入力容量とをチャージし、その結果、モニタ電圧の応答速度を高速化することが可能となる。
【００８０】
レーザチップ面光量が最大光量に調整されたときの光量をＰｏＭＡＸとし、この光をフォトダイオードが受光して流すモニタ電流をＩＰＤＭＡＸとする。前記モニタ電流ＩＰＤＭＡＸが検出抵抗５０８に流れたときに発生する電圧をモニタ電圧ＶＲＭＭＡＸとする。また、モニタ電圧ＶＲＭＭＡＸの立ち上がり時間をＴＭＡＸとする。
【００８１】
また、レーザチップ面光量が最小光量に調整されたときの光量をＰｏＭＩＮとし、この光をフォトダイオードが受光して流すモニタ電流をＩＰＤＭＩＮとする。
【００８２】
また、フォトダイオードが、ホールドモード終了後の初期光量を受光したときに流れる電流をＩＰＤＨＯＬＤとし、このときのモニタ電圧をＶＲＭＨＯＬＤとする。
【００８３】
電圧源２１５の電圧Ｖｍは、ＶＲＭＨＯＬＤ＜Ｖｍ＜Ｖｒｅｆに設定する。また、電圧を印加する期間をライン間ＡＰＣからＴＭＡＸまでに設定する。
【００８４】
サンプル＆ホールド回路５０４によって、ホールドモードからサンプルモードに切り換えられると、ライン間ＡＰＣが開始される。ライン間ＡＰＣが開始されると、レーザチップ面光量がＰｏＭＩＮになるように、ホールドコンデンサへ充放電が行われる。ライン間ＡＰＣ開始からＴＭＡＸの間、ＳＷ２１３がＯＮとなり、モニタ電圧印加手段２１５が電圧Ｖｍを検出抵抗５０８に印加する。電圧Ｖｍが印加されると、フォトダイオードの接合容量とコンパレータの入力容量とがチャージされ、モニタ電圧ＶＲＭが電圧Ｖｍまで立ち上がる。従って、モニタ電圧ＶＲＭの応答速度が高速化される。
【００８５】
このように制御することによって、モニタ電圧の応答速度を高速化することができる。その結果、ライン間ＡＰＣにおけるレーザ光量のオーバーシュートを防止することができ、ライン間ＡＰＣの時間短縮が可能となる。
【００８６】
図９に、本発明に係るライン間ＡＰＣ時の動作波形を示す。
【００８７】
必要光量とは、感光ドラム面上で一定の光量を得るために、必要なレーザチップ面光量であり、ＰｏＭＩＮに設定してある。初期光量とは、ホールドモード終了後のレーザ光量を示す。また、フォトダイオードがＰｏＭＩＮの光量を受光したときに流れる電流をＩＰＤＭＩＮとする。
【００８８】
また、フォトダイオードが、ホールドモード終了後の初期光量を受光したときに流れる電流をＩＰＤＨＯＬＤとし、このときのモニタ電圧をモニタ電圧ＶＲＭＨＯＬＤとする。電圧源２１５の電圧Ｖｍは、ＶＲＭＨＯＬＤ＜Ｖｍ＜Ｖｒｅｆに設定されている。
【００８９】
ライン間ＡＰＣ開始タイミングであるＣＴＲＬ信号１１７が出力されると、光量制御手段１２４がレーザを発光させ、レーザ光量制御を行う。ライン間ＡＰＣ開始と同時にＳＷ２１３がＯＮとなり、検出抵抗５０８に電圧Ｖｍが印加される。電圧Ｖｍが印加されると、モニタ電圧ＶＲＭは瞬時に電圧Ｖｍに達する。時間ＴＭＡＸになるとＳＷ２１３がＯＦＦとなり、電圧Ｖｍの印加が停止される。モニタ電圧ＶＲＭが基準電圧Ｖｒｅｆまで達していないため、引き続きホールドコンデンサへの充電が行われる。時間Ａになると、レーザ光量がＰｏＭＩＮに制御され、モニタ電圧ＶＲＭも基準電圧Ｖｒｅｆに到達する。
【００９０】
以上の処理を行うことにより、検出抵抗の抵抗値に依らず、モニタ電圧の応答速度を高速化することが可能となり、その結果、ライン間ＡＰＣの時間短縮が可能となる。
【実施例３】
【００９１】
以下、本発明の実施例３について、図１０、図１１、図１２を用いて説明する。実施例１と重複する説明は省略する。光走査ユニットの概略構成ついては、実施例１と同じため、省略する。
【００９２】
図１０は、本発明におけるレーザ駆動回路の回路構成を示す。
【００９３】
本発明の特徴部分である、検出抵抗切り換え手段３１５が、新たに設けられている。検出抵抗切り換え手段３１５は、検出抵抗５０８の抵抗値を切り換える手段である。
【００９４】
また、切り換え信号３２５は、検出抵抗切り換え手段３１５が抵抗値を切り換えるタイミングを決定する信号である。抵抗を切り換える期間は、ライン間ＡＰＣが開始されてからライン間ＡＰＣが完了する直前となるように予め設定されている。
【００９５】
ライン間ＡＰＣが開始されると同時に、タイミング制御手段１２３が、検出抵抗切り換え手段３１５へ切り換え信号３２５を出力する。切り換え信号３２５が出力されると、検出抵抗切り換え手段３１５は、フォトダイオードに接続されている検出抵抗の抵抗値を切り換える。
【００９６】
以下、具体例を挙げて説明する。
【００９７】
図１１に、本発明の特徴部分である抵抗手段３１５を含むレーザ駆動回路を具体化した一例を示す。
【００９８】
ライン間ＡＰＣの時間短縮を行う手段として、検出抵抗切り換え手段３１５が設けられている。検出抵抗切り換え手段３１５は、ＳＷ３１３と可変抵抗３１２で構成されている。ＳＷ３１３をＯＮにすると、可変抵抗３１２が検出抵抗５０８と並列に接続される。従って、検出抵抗値は、検出抵抗５０８と可変抵抗３１２の合成抵抗となる。検出抵抗切り換え手段の構成は、これに限るものではない。
【００９９】
前述したように、フォトダイオードの接合容量とコンパレータの入力容量と検出抵抗５０８とにより形成される時定数が影響し、モニタ電圧の応答速度が遅くなってしまう。従って、検出抵抗切り換え手段３１５が検出抵抗の抵抗値を切り換えることによって、モニタ電圧ＶＲＭが有する時定数を小さくし、その結果、モニタ電圧ＶＲＭの応答速度を高速化することが可能となる。
【０１００】
可変抵抗３１２の抵抗値は、以下のように決定する。
【０１０１】
レーザチップ面光量が最大光量に調整されたときの光量をＰｏＭＡＸとし、この光をフォトダイオードが受光して流すモニタ電流をＩＰＤＭＡＸとする。前記モニタ電流ＩＰＤＭＡＸが検出抵抗５０８に流れたときに発生する電圧をモニタ電圧ＶＲＭＭＡＸとする。また、モニタ電圧ＶＲＭＭＡＸの立ち上がり時間をＴＭＡＸとする。
【０１０２】
今、レーザチップ面光量がＰｏＭＩＮに調整された場合、この光をフォトダイオードが受光し、ＩＰＤＭＩＮが流れる。このときの検出抵抗５０８は抵抗値ＲＭＭＩＮとなり、モニタ電圧ＶＲＭは、時定数τＭＩＮを持つ。
【０１０３】
ＳＷ３１３がＯＮのとき、レーザチップ面光量が最大光量となるように可変抵抗３１２の抵抗値ＲＭＰＡＲＡが設定されている。従って、ＳＷ３１３がＯＮのとき、検出抵抗はＲＭＭＩＮとＲＭＰＡＲＡの合成抵抗となり、時定数はτＭＡＸと同等となる。また、抵抗値を切り換える期間をライン間ＡＰＣからＴＭＡＸまでに設定する。
【０１０４】
サンプル＆ホールド回路５０４によって、ホールドモードからサンプルモードに切り換えられると、ライン間ＡＰＣが開始される。ライン間ＡＰＣが開始されると、レーザチップ面光量がＰｏＭＩＮになるようにホールドコンデンサへ充放電が行われる。また、ライン間ＡＰＣ開始からＴＭＡＸの間、ＳＷ３１３がＯＮとなり、可変抵抗３１３が検出抵抗５０８に並列に接続される。従って、検出抵抗は抵抗値ＲＭＭＩＮと抵抗値ＲＭＰＡＲＡの合成抵抗となる。その結果、モニタ電圧ＶＲＭは、レーザチップ面光量が最大光量に調整された場合と同等の時定数τＭＡＸをもつため、応答速度が改善される。
【０１０５】
このように制御することによって、モニタ電圧の応答速度を高速化することができる。その結果、ライン間ＡＰＣにおけるレーザ光量のオーバーシュートを防止することができ、ライン間ＡＰＣの時間短縮が可能となる。
【０１０６】
図１２に、本発明に係るライン間ＡＰＣ時の動作波形を示す。
【０１０７】
必要光量とは、感光ドラム面上で一定の光量を得るために、必要なレーザチップ面光量であり、ＰｏＭＩＮに設定してある。初期光量とは、ホールドモード終了後のレーザ光量を示す。また、フォトダイオードが、ＰｏＭＩＮの光量を受光したときに流れる電流をＩＰＤＭＩＮとする。
【０１０８】
ライン間ＡＰＣ開始タイミングであるＣＴＲＬ信号１１７が出力されると、光量制御手段１２４がレーザを発光させ、レーザ光量制御を行う。ライン間ＡＰＣ開始と同時にＳＷ３１３がＯＮとなり、可変抵抗３１３が検出抵抗５０８と並列に接続される。その結果、モニタ電圧ＶＲＭが持つ時定数は、τＭＡＸとなり、モニタ電圧ＶＲＭの応答速度が改善される。時間ＴＭＡＸになると、ＳＷ３１３がＯＦＦとなり、検出抵抗５０８のみの接続となる。モニタ電圧ＶＲＭが基準電圧Ｖｒｅｆまで達していないため、引き続きホールドコンデンサへの充電が行われる。時間Ａになると、レーザ光量がＰｏＭＩＮに制御され、モニタ電圧ＶＲＭは基準電圧Ｖｒｅｆに到達する。
【０１０９】
以上の処理を行うことにより、検出抵抗の抵抗値に依らず、モニタ電圧の応答速度を高速化することが可能となり、その結果、ライン間ＡＰＣの時間短縮が可能となる。
【図面の簡単な説明】
【０１１０】
【図１】実施例１におけるレーザ駆動回路の具体例を示した図である。
【図２】レーザチップ面光量とモニタ電圧の動作波形を示した図である。
【図３】光走査ユニットの概略構成を示した図である。
【図４】実施例１におけるレーザ駆動回路の回路構成を示した図である。
【図５】ＡＰＣ回路の具体例を示した図である。
【図６】実施例１におけるＡＰＣ動作波形を示した図である。
【図７】実施例２におけるレーザ駆動回路の回路構成を示した図である。
【図８】実施例２におけるレーザ駆動回路の具体例を示した図である。
【図９】実施例２におけるＡＰＣ動作波形を示した図である。
【図１０】実施例３におけるレーザ駆動回路の回路構成を示した図である。
【図１１】実施例３におけるレーザ駆動回路の具体例を示した図である。
【図１２】実施例３におけるＡＰＣ動作波形を示した図である。
【符号の説明】
【０１１１】
１０２    レーザ素子
１０３    コリメータレンズ
１０４    ポリゴンミラー
１０５    ｆθレンズ群
１０６    感光体ドラム
５０６    レーザダイオード
５０７    フォトダイオード
５０８    検出抵抗
５０９    コンパレータ
５１１    ホールドコンデンサ
【図１】
2007015256.tif 000003
【図２】
2007015256.tif 000004
【図３】
2007015256.tif 000005
【図４】
2007015256.tif 000006
【図５】
2007015256.tif 000007
【図６】
2007015256.tif 000008
【図７】
2007015256.tif 000009
【図８】
2007015256.tif 000010
【図９】
2007015256.tif 000011
【図１０】
2007015256.tif 000012
【図１１】
2007015256.tif 000013
【図１２】
2007015256.tif 000014