JP2002016315A - レーザダイオード出力制御装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】レーザダイオード（ＬＤ）のレーザ光の出力調
整において、制御部の故障等により生じるＬＤの破損を
確実に防ぐことができるレーザダイオード出力制御装置
を提供する。 【解決手段】ＬＤ６２から出力されるレーザ光の光量を
検出するＰＤ９０から出力される検出結果を保持するサ
ンプルホールド回路７８に制御部７６から入力されるサ
ンプルホールド信号と、ＬＤ６２から出射されるレーザ
光のＯＮ・ＯＦＦを制御するレーザダイオード制御回路
７９に制御部７６から入力される信号にとを、ウォッチ
ドッグタイマ９１で監視し、これらの信号が所定時間以
上入力されないと、ウォッチドッグタイマ９１によっ
て、レーザ光の出力レベルを調整するパワーコントロー
ル回路７７をＯＦＦして、ＬＤ６２の出力を停止させ
る。

Description

【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
のレーザ光の出力調整の際に、レーザダイオードの破損
を確実に防ぐことができるレーザダイオード出力制御装
置に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来、レーザビームプリンタ（以下、Ｌ
ＢＰと称する。）やディジタル複写機等の画像形成装置
では、感光体ドラム上に静電潜像を形成するために、光
走査光学装置であるレーザ書き込みユニット（以下、Ｌ
ＳＵと称する。）が用いられる。ＬＳＵは、ディジタル
光学系の書き込み部であり、レーザダイオード（以下、
ＬＤと称する。）を光源として、ポリゴンミラーやｆθ
レンズ等によって構成され、感光体ドラム面上にレーザ
光を走査（主走査）して、静電潜像を形成する装置であ
る。

【０００３】ＬＤ光量調整は、従来、感光体ドラム上へ
の像形成時の主走査毎に行なわれている。つまり、ＬＤ
から出射されたレーザ光は、フォトダイオード（以下、
ＰＤと称する。）で光量が検出され、これによるフィー
ドバック信号により出力調整されるように、レーザダイ
オード出力制御装置によってＬＤ光量調整が行われる。

【０００４】図８は、従来のレーザダイオード出力制御
装置の具体的な構成を示すブロック図である。従来のレ
ーザダイオード出力制御装置には、パワーコントロール
回路１０２、サンプルホールド回路１０３、及びレーザ
ダイオード制御回路１０４の３つの回路が設けられてお
り、これらの３つの回路は、それぞれ制御部１０１から
送信される各信号によって制御されている。

【０００５】パワーコントロール回路１０２は、ＬＤ１
０５の出力レベルを調整する。ＰＤ１０６は、ＬＤ１０
５から出射されたレーザ光の光量を検出して、検出した
光量に応じた信号を出力し、サンプルホールド回路１０
３は、ＰＤ１０６の出力レベルのサンプリングを行な
う。レーザダイオード制御回路１０４は、感光体ドラム
１０７上に画像を形成するＬＤ１０５のレーザ光出射タ
イミングを制御するためのものであり、制御部１０１か
ら入力された画像信号に応じてＬＤ１０５をＯＮ・ＯＦ
Ｆする信号を出力する。

【０００６】次に、図８を用いて、従来のＬＤ光量調整
について詳細に説明する。まず、制御部１０１からパワ
ーコントロール回路１０２をＯＮにする信号が送られ
る。そして、パワーコントロール回路１０２からＬＤ１
０５へ電流が供給され、ＬＤ１０５から感光体ドラム１
０７の面上にレーザ光が出射される。なお、パワーコン
トロール回路１０２がＯＦＦの場合は、ＬＤ１０５への
電流供給はまったく行なわれないので、ＬＤ１０５はレ
ーザ光を出射しない。

【０００７】ＬＤ１０５から出射されたレーザ光の光量
は、ＰＤ１０６によって検出される。その検出結果がサ
ンプルホールド回路１０３へフィードバックされる。こ
の時、制御部１０１からサンプリング信号がサンプルホ
ールド回路１０３に入力され、サンプルホールド回路１
０３は、フィードバックされてきたＰＤ１０６での検出
値をサンプリングする。

【０００８】パワーコントロール回路１０２は、サンプ
ルホールド回路１０３から出力された検出結果と予め設
定させた目標値とを比較し、このときＰＤ１０６の検出
結果、すなわち、ＬＤ１０５のレーザ光量に応じたサン
プルホールド回路１０３の出力値と、目標値と、に差が
ある場合、パワーコントロール回路１０２は、目標値に
近づけるようにＬＤ１０５に通電する電流を制御する。

【０００９】サンプリング信号の入力期間内にこの制御
ループを平衡状態に近づけ、同信号入力の終了時でサン
プルホールド回路は、その出力値を保持することによっ
て、ＬＤ１０５に通電する電流量を制御する。

【００１０】制御部１０１は、画像データに応じたＶＩ
ＤＥＯ信号をレーザダイオード制御回路１０４に出力
し、この信号によってレーザダイオード制御回路１０４
はＯＮ・ＯＦＦする。レーザダイオード制御回路１０４
がＯＮの場合は、レーザダイオード制御回路１０４に電
流が流れ込むため、ＬＤ１０５側には微量の電流しか流
れない。よって、この時、ＬＤ１０５からレーザ光は出
力されない。また、レーザダイオード制御回路１０４が
ＯＦＦの場合は、レーザダイオード制御回路１０４に電
流が流れ込まないため、ＬＤ１０５側に電流が供給され
る。よって、この時、ＬＤ１０５からレーザ光が出力さ
れる。

【００１１】上記のように、ＬＤ１０５から出射された
レーザ光は、ＰＤ１０６でその光量が検出され、パワー
コントロール回路１０２へ、その検出結果をフィードバ
ックすることにより、ＬＤ１０５の出力パワー（光量）
が調整される構成である。

【００１２】ＬＤ１０５の出力パワー（光量）が過大か
否かの判断基準は、正常な発光量に対して十分なマージ
ンを必要とし、実際にＬＤ発光量が異常な変化をするま
で検出できないため、ＬＢＰのように発光量の増大が即
印字出力結果にあらわれる場合には適していない。

【００１３】この対策として、実際にはＬＤ発光量制御
にオートパワーコントロール回路を使用して、レーザ発
光量を常にほぼ一定に保つようにしている。しかし、オ
ートパワーコントロール回路を使用した場合、正常に制
御される限りＬＤの破損や発光量の異常な増加を行う事
はないが、制御に異常があった場合はこの限りでない。

【００１４】そこで、ＬＤに多大な電流が流れることに
よるＬＤの破損を防ぐために、特開平５−９４６３３号
公報には、ＬＤのレーザ発光量を常時監視して発光量が
過大となった場合に検出信号をフィードバックしてＬＤ
電流／電圧の制御を行いＬＤを破壊から保護するレーザ
ダイオードの保護回路に関する技術が開示されている。
この構成においては、実際の発光量過大を検知するので
はなく、制御信号の異常を検知して、ＬＤの破損及び発
光量の異常変化を未然に防ぐものである。

【００１５】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、特開平
５−９４６３３号公報に開示されたレーザダイオードの
保護回路においては、制御部において故障等の不具合が
生じた場合、ＬＤからのレーザ光のフィードバックによ
り、レーザ光の出力パワーの調整が正常に行なわれなく
なってしまい、レーザ光の出力パワーが過大となって、
最終的にはＬＤが破損しまうという問題点を有してい
る。

【００１６】本発明は上記の問題点に鑑みてなされたも
ので、ＬＤのレーザ光の出力調整において、制御部の故
障等により生じるＬＤの破損を確実に防ぐことができる
レーザダイオード出力制御装置を提供することを課題と
する。

【００１７】

【課題を解決するための手段】この発明は、上記の課題
を解決するための手段として、以下の構成を備えてい
る。

【００１８】(1) 装置の各部を制御する制御部と、レー
ザダイオードから出力されるレーザ光の光量を検出する
光量検出手段と、制御部からサンプルホールド信号が入
力されると光量検出手段から出力される検出結果を保持
するサンプルホールド部と、上記サンプルホールド部の
出力結果を受け取り、その出力結果に応じてレーザ光の
出力レベルを調整するパワーコントロール部と、制御部
から入力される駆動信号に応じて上記レーザダイオード
から出射されるレーザ光のＯＮ・ＯＦＦを制御するレー
ザダイオード制御部と、を備えたレーザダイオード出力
制御装置において、制御部からのサンプルホールド部に
対するサンプルホールド信号、又は、レーザダイオード
制御部に対する駆動信号の少なくとも一方の出力状態に
基づいてレーザダイオードの出力を停止するレーザダイ
オード監視手段を備えたことを特徴とする。

【００１９】この構成においては、レーザダイオード出
力制御装置は、装置の各部を制御する制御部と、レーザ
ダイオードから出力されるレーザ光の光量を検出する光
量検出手段と、制御部からサンプルホールド信号が入力
されると光量検出手段から出力される検出結果を保持す
るサンプルホールド部と、サンプルホールド部の出力結
果を受け取り、その出力結果に応じてレーザ光の出力レ
ベルを調整するパワーコントロール部と、制御部から入
力される信号に応じてレーザダイオードから出射される
レーザ光のＯＮ・ＯＦＦを制御するレーザダイオード制
御部と、を備えており、制御部からのサンプルホールド
部に対するサンプルホールド信号、又は、レーザダイオ
ード制御部に対する駆動信号の少なくとも一方の出力状
態に基づいてレーザダイオードの出力が停止される。し
たがって、制御部に故障を生じてサンプルホールド信号
又は駆動信号が出力されなくなった場合に、これらの信
号の出力状態から制御部に故障を生じたことが検出さ
れ、レーザダイオードの出力が停止される。このため、
制御部に故障を生じた場合でも、レーザ光の出力パワー
が過大となることがなく、レーザダイオードの破壊が防
止される。

【００２０】(2) 前記レーザダイオード監視手段は、サ
ンプルホールド部にサンプルホールド信号が所定時間以
上入力されない時にレーザダイオードの出力を停止する
レーザダイオード監視手段を備えたことを特徴とする。

【００２１】この構成においては、制御部からサンプル
ホールド部にサンプルホールド信号が所定時間以上入力
されない時にレーザダイオードの出力が停止される。し
たがって、サンプルホールド信号の出力状態に基づいて
制御部における故障の発生が検出された時にレーザダイ
オードの出力が停止され、制御部に故障を生じた場合で
も、レーザ光の出力パワーが過大となることがなく、レ
ーザダイオードの破壊が防止される。

【００２２】(3) 前記レーザダイオード監視手段は、レ
ーザダイオード制御部にレーザダイオードをＯＮする駆
動信号が所定時間以上入力されない時にレーザダイオー
ドの出力を停止するレーザダイオード監視手段を備えた
ことを特徴とする。

【００２３】この構成においては、制御部からレーザダ
イオード制御部にレーザダイオードをＯＮする駆動信号
が所定時間以上入力されない時にレーザダイオードの出
力が停止される。したがって、レーザダイオードをＯＮ
する駆動信号の出力状態に基づいて制御部における故障
の発生が検出された時にレーザダイオードの出力が停止
され、制御部に故障を生じた場合でも、レーザ光の出力
パワーが過大となることがなく、レーザダイオードの破
壊が防止される。

【００２４】(4) 光路上に設けた偏向手段によるレーザ
光の書き込みタイミングを検知するビーム受光手段を備
えた光走査光学装置に用いられ、装置の各部を制御する
制御部と、レーザダイオードから出力されるレーザ光の
光量を検出する光量検出手段と、上記制御部からサンプ
ルホールド信号が入力されると上記光量検出手段から出
力される検出結果を保持するサンプルホールド部と、上
記サンプルホールド部の出力結果を受け取り、その出力
結果に応じてレーザ光の出力レベルを調整するパワーコ
ントロール部と、上記制御部から入力される信号に応じ
て上記レーザダイオードから出射されるレーザ光のＯＮ
・ＯＦＦを制御するレーザダイオード制御部と、を備え
たレーザダイオード出力制御装置において、ビーム受光
手段の検知信号を受け取り、ビーム受光手段が所定時間
以上レーザ光を検知されない時にレーザダイオードの出
力を停止するレーザダイオード監視手段を備えたことを
特徴とする。

【００２５】この構成においては、所定時間以上レーザ
光がビーム受光手段で検出されない時にレーザダイオー
ドの出力が停止される。したがって、ビーム受光手段が
所定時間以上レーザ光を検出しない場合に制御部に異常
が生じたと判断してレーザダイオードの駆動が停止さ
れ、制御部の異常により生じるレーザダイオードの破損
が防止される。

【００２６】(5) 前記所定時間は、少なくとも１ライン
分以上の画像データを走査する時間であることを特徴と
する。

【００２７】この構成においては、１ライン分の画像デ
ータを走査する時間以上レーザ光がビーム受光手段で検
出されない時にレーザダイオードの出力が停止される。
したがって、制御部の異常の発生が素早く検出され、制
御部の異常により生じるレーザダイオードの破壊がより
確実に防止される。

【００２８】(6) 前記レーザダイオード監視手段は、パ
ワーコントロール部をＯＦＦしてレーザダイオードの出
力を停止することを特徴とする。

【００２９】この構成においては、制御部に故障を発生
した時に、パワーコントロール部がＯＦＦされる。した
がって、制御部の異常時にパワーコントロール部からレ
ーザダイオードに電流が供給されなくなり、レーザダイ
オードが確実に停止する。

【００３０】(7) パワーコントロール部とレーザダイオ
ードとの間の電流経路を他の電流経路に選択的に接続す
るレーザダイオード保護回路を備え、前記レーザダイオ
ード監視手段は、レーザダイオード保護回路によりパワ
ーコントロール部とレーザダイオードとの間の電流経路
を他の電流経路に接続してレーザダイオードの出力を停
止することを特徴とする。

【００３１】この構成においては、制御部に故障を発生
した時に、パワーコントロール部とレーザダイオードと
の間の電流経路が他の電流経路に接続される。したがっ
て、制御部の異常時にパワーコントロール部からレーザ
ダイオードに対する電流経路が断たれ、レーザダイオー
ドが確実に停止する。

【００３２】(8) (1) の構成において、画像形成装置に
設けられた光走査光学装置に用いられ、前記レーザダイ
オード制御部入力される信号は画像信号とすることがで
きる。

【００３３】この構成によれば、画像形成装置の制御部
に故障を発生した場合であっても、光走査光学装置のレ
ーザダイオードから出射されるレーザ光の出力パワーが
過大となる虞がなくなり、レーザダイオードの破壊を防
ぐことができる。

【００３４】

【発明の実施の形態】本発明の実施の形態について図１
乃至図５に基づいて説明すれば、以下の通りである。図
１は、本発明の実施の形態に係るレーザダイオード出力
制御装置を備えた画像形成装置である複写機の構成の一
例を示す正面側の断面図である。

【００３５】複写機本体１の上面には透明なガラス体の
原稿台２が配置されており、複写機本体１の内部におい
て原稿台２の下方には、スキャナ部３が配置されてい
る。

【００３６】スキャナ部３は、露光ランプ３１、第１反
射ミラー３２ａ、第２反射ミラー３２ｂ、第３反射ミラ
ー３２ｃ、レンズ３３及び光電変換素子（以下、ＣＣＤ
と称する。）３４を含む構成である。そして、露光ラン
プ３１及び第１反射ミラー３２ａと、第２反射ミラー３
２ｂ及び第３反射ミラー３２ｃとを、原稿台２の下面に
おいて水平方向（副走査方向）に往復運動させて、原稿
台２の上面に載置された原稿の画像を、露光ランプ３１
から照射された光によって露光・走査する。

【００３７】露光ランプ３１から原稿に照射された光の
画像面における反射光は、第１〜第３反射ミラー３２ａ
〜３２ｃ及びレンズ３３を介して、ＣＣＤ３４の受光面
に結像し、ＣＣＤ３４は受光面における受光量に応じた
信号を出力する。このＣＣＤ３４の出力信号は、ディジ
タルデータに変換された後に、図外の画像処理部におい
て所定の処理が施され、画像データとして出力される。

【００３８】複写機本体１の内部中央部には、感光体ド
ラム（像担持体）４が矢印Ａ方向に回転自在に支持され
ている。この感光体ドラム４の周囲には、帯電器５、Ｌ
ＳＵ６、現像槽７、転写器８及びクリーニング装置９が
配置されて作像部を構成している。

【００３９】また、複写機本体１の最下部には、記録紙
Ｐを収納した給紙カセット１０が装着されている。さら
に、複写機本体１の内部には、給紙カセット１０から作
像部を経由して排紙トレイ１１に至る用紙搬送路が形成
されている。この用紙搬送路には、給紙ローラ１２、レ
ジストローラ１３、定着ローラ１４及び排紙ローラ１６
が配置されている。

【００４０】画像形成時において、矢印Ａ方向に回転す
る感光体ドラム４の表面に対して、帯電器５で単一極性
の電荷を均一に付与した後、ＬＳＵ６が画像処理部から
出力された画像データに基づいて変調した画像光を照射
する。そして、感光体ドラム４の表面に、光導電作用に
よる静電潜像を作成する。

【００４１】現像槽７は、感光体ドラム４の表面に現像
剤を供給し、静電潜像を現像剤画像に顕像化する。感光
体ドラム４の回転に先立って、給紙ローラ１２の回転に
よって給紙カセット１０内の記録紙Ｐが、１枚ずつ用紙
搬送路内に給紙される。給紙された記録紙Ｐは、搬送ロ
ーラ１２によりレジストローラ１３へ搬送される。記録
紙Ｐは前端部をレジストローラ１３に当接させた状態で
停止している。

【００４２】レジストローラ１３は、感光体ドラム４と
転写器８との間において記録紙Ｐの前端部が感光体ドラ
ム４の表面に担持された現像剤画像の前端に対抗するタ
イミングで回転を開始し、記録紙Ｐを作像部に導く。

【００４３】転写器８は、感光体ドラム４に担持された
現像剤画像を記録紙Ｐの表面に転写する。クリーニング
装置９は、感光体ドラム４の表面に残留したトナーを除
去する。現像剤画像が転写された記録紙Ｐは、定着ロー
ラ１４を通過する間に加熱及び加圧され、現像剤画像が
溶融して記録紙Ｐの第１面（片面）に固着する。第１面
に現像剤画像を固着した記録紙Ｐは、排紙ローラ１６の
回転によって排紙トレイ１１に排出されることで、ユー
ザに画像形成された印刷物を提供する。

【００４４】次に、ＬＳＵ６の構成について、図２
（Ａ）及び（Ｂ）に基づいて説明する。図２（Ａ）は、
本実施の形態に係るＬＳＵ６の概略の構成を示す上面図
である。同図（Ｂ）は、ＬＳＵ６の概略の構成を示す側
面図である。なお、同図（Ａ）において、ＬＳＵ６の周
囲を覆うＬＳＵカバー７５は省略している。また、主走
査方向及び副走査方向は、図中にそれぞれ矢印で示す。

【００４５】ＬＳＵ６は、ＬＳＵ基板６１に設けられた
ＬＤ６２、コリメータレンズ６３、シリンダレンズ６
４、ポリゴンミラー６５ａを備えたポリゴンモータ（偏
向手段）６５、ｆθレンズ６６・６７・７０、第１折り
返しミラー６８、第２折り返しミラー６９、第３折り返
しミラー７１、ＬＳＵカバー７５の透過部である防塵ガ
ラス７２、フォトセンサ用折り返しミラー７３、ビーム
受光センサであるフォトセンサ７４及びＬＳＵカバー７
５を有している。

【００４６】ＬＤ６２は、画像データに応じたレーザ光
を発生するものである。コリメータレンズ６３は、ＬＤ
６２から出射されたレーザ光を主走査方向（水平方向）
について集光する。シリンダレンズ６４は、コリメータ
レンズ６３によって主走査方向が集光されたレーザ光を
副走査方向（垂直方向）について集光する。

【００４７】ポリゴンモータ６５は、駆動手段であるモ
ータにより図２に示した矢印Ｂ方向に回転する回転多面
鏡であるポリゴンミラー６５ａを有する。主走査方向及
び副走査方向に集光されたレーザ光は、ポリゴンミラー
６５ａの偏向面で偏向反射される。

【００４８】ｆθ特性を有するｆθレンズ６６，６７
は、ポリゴンミラー６５ａによって偏向・反射された光
束を、第１折り返しミラー６８に導光する。

【００４９】第１折り返しミラー６８は、ガラス層６８
ａの表面に反射層としてアルミ蒸着層６８ｂが設けられ
ており、反射ミラーとして機能する。

【００５０】第１折り返しミラー６８のアルミ蒸着層６
８ｂで反射されたレーザ光は、第２折り返しミラー６９
で再び反射される。第２折り返しミラー６９も第１折り
返しミラー６８と同様、ガラス層６９ａと反射層として
のアルミ蒸着層６９ｂとからなる。

【００５１】第２折り返しミラー６９のアルミ蒸着層６
９ｂで反射したレーザ光は、ｆθ特性を有するｆθレン
ズ７０により第３折り返しミラー７１に導光される。第
３折り返しミラー７１も第１及び第２折り返しミラー６
８，６９と同様、ガラス層７１ａとアルミ蒸着層７１ｂ
とからなる。

【００５２】第３折り返しミラー７１のアルミ蒸着層７
１ｂで反射したレーザ光は、防塵ガラス７２を通過後、
感光体ドラム４の表面上に静電潜像を形成する。

【００５３】このように、ポリゴンミラー６５ａは矢印
Ｂ方向に回転し、これによって、レーザ光が感光体ドラ
ム４表面上を矢印Ｃ方向（主走査方向）に走査して、感
光体ドラム４表面に静電潜像を形成する。

【００５４】また、第２折り返しミラー６９で反射した
レーザ光の一部はフォトセンサ用折り返しミラー７３で
反射し、フォトセンサ７４に到達するようになってい
る。フォトセンサ７４は、感光体ドラム４表面上を走査
するレーザ光のスタートタイミングを検出するためのも
のである。

【００５５】そのため、第２折り返しミラー６９からｆ
θレンズ７０、第３折り返しミラー７１及び防塵ガラス
７２を経由して感光体ドラム４に到達するまで（レーザ
走査位置まで）のレーザ光路長と、第２折り返しミラー
６９からフォトセンサ用折り返しミラー７３を経由し
て、フォトセンサ７４に到達するまでのレーザ光路長と
は、略同じ距離となるように配置されている。フォトセ
ンサ７４がレーザ光を受光することによって、感光体ド
ラム４への書き込みタイミングを検出することができ
る。

【００５６】なお、通常、折り返しミラー（反射ミラ
ー）には、ガラスや樹脂（プラスチックやアクリル樹
脂）等の透明材の表面にアルミを蒸着させたものが使用
され、普通、アルミを蒸着させた面がレーザ光の入射側
となるように配置される。

【００５７】〔第１実施形態〕次に、本発明の第１実施
形態に係るレーザダイオード出力制御装置について説明
する。図３は、ＬＳＵ６に設けられ、ＬＤ６２から出射
されるレーザ光の光量調整を行なうレーザダイオード出
力制御装置の構成を示すブロック図である。

【００５８】レーザダイオード出力制御装置には、パワ
ーコントロール回路（パワーコントロール部）７７、サ
ンプルホールド回路（サンプルホールド部）７８、及び
レーザダイオード制御回路（レーザダイオード制御部）
７９の３つの回路と、これら３つの回路を制御している
制御部７６と、レーザ光の光量を検出するＰＤ（光量検
出手段）９０と、レーザ光のフィードバックを監視する
ウォッチドックタイマ（レーザダイオード監視手段）９
１とが、設けられている。

【００５９】パワーコントロール回路７７は、制御部７
６からのＬＤ制御信号により制御され、サンプルホール
ド回路７８の出力信号によってＬＤ６２の出力レベルを
調整している。

【００６０】サンプルホールド回路７８は、制御部７６
から出力されたサンプルホールド信号により制御され、
所定のタイミングでＬＤ６２の出力レベルをサンプリン
グする。

【００６１】レーザダイオード制御回路７９は、制御部
７６から出力されたＶＩＤＥＯ信号（画像を書き込むた
めの信号）により制御され、この信号によってレーザダ
イオード制御回路７９はＯＮ・ＯＦＦする。レーザダイ
オード制御回路７９がＯＮの場合は、レーザダイオード
制御回路７９に電流が流れ込むため、ＬＤ６２側には微
量の電流しか流れない。よって、この時、ＬＤ６２から
レーザ光は出力されない。また、レーザダイオード制御
回路７９がＯＦＦの場合は、レーザダイオード制御回路
７９に電流が流れ込まないため、ＬＤ６２側に電流が供
給される。よって、この時、ＬＤ６２からレーザ光が出
力される。

【００６２】ＰＤ９０は、ＬＤ６２から出射されたレー
ザ光を検出し、上記したサンプルホールド信号の検出結
果をサンプルホールド回路７７にフィードバックしてい
る。すなわち、サンプルホールド回路７７は、制御部７
６から出力されたサンプルホールド信号がＯＮの時に、
レーザ光の検出結果を受け取り保持する。

【００６３】ウォッチドックタイマ９１は、制御部７６
から出力されるサンプルホールド信号及びＶＩＤＥＯ信
号が入力されるように接続されている。そして、画像デ
ータの１ライン分の主走査時間（以下、１ライン主走査
時間と称する。）以上、サンプルホールド信号がＯＮ
（サンプリング）にならない場合、またはレーザダイオ
ード制御回路がＯＦＦにならずに、ＬＤ６２からレーザ
光が出力されない場合に、パワーコントロール回路７７
をＯＦＦにして、ＬＤ６２が点灯しないようにする。

【００６４】次に、図３に基づいて、本実施の形態に係
るＬＤ光量調整について詳細に説明する。まず、制御部
７６からＬＤ制御信号が出力されて、パワーコントロー
ル回路７７がＯＮになると、この回路からＬＤ６２へ電
流が供給される。そして、ＬＤ６２から感光ドラム４上
にレーザ光が出射される。なお、パワーコントロール回
路７７がＯＦＦの場合は、ＬＤ６２への電流供給はまっ
たく行なわれない。

【００６５】ＬＤ６２から出射されたレーザ光は、ＰＤ
９０でその光量が検出され、その検出結果が、サンプル
ホールド回路７８へフィードバックされる。サンプルホ
ールド回路７８は、制御部７６から出力されるサンプル
ホールド信号がＯＮ時にフィードバックされてきたＰＤ
９０での検出値をサンプリングする。

【００６６】パワーコントロール回路７７は、サンプル
ホールド回路７８から出力されたこの検出結果と、ＬＤ
６２から出射されるレーザ光の光量が所定の値となるよ
うに予め設定された目標値とを、比較する。このとき、
パワーコントロール回路７７が、ＰＤ９０での検出結果
であるＬＤ６２の出力電圧と目標値とに差を検出した場
合、出力電圧をその目標値へ近づけるようＬＤ６２の電
流を制御する。

【００６７】制御部７６は、画像データに応じたＶＩＤ
ＥＯ信号をレーザダイオード制御回路７９に出力し、こ
の信号によってレーザダイオード制御回路７９はＯＮ・
ＯＦＦする。レーザダイオード制御回路７９がＯＮの場
合は、レーザダイオード制御回路７９に電流が流れ込む
ため、ＬＤ６２側には微量の電流しか流れない。よっ
て、この時、ＬＤ６２からレーザ光は出力されない。ま
た、レーザダイオード制御回路７９がＯＦＦの場合は、
レーザダイオード制御回路７９に電流が流れ込まないた
め、ＬＤ６２側に電流が供給される。よって、この時、
ＬＤ６２からレーザ光が出力される。

【００６８】ＬＤ６２にて出射されたレーザ光は、ＰＤ
９０でその光量が検出され、サンプルホールド回路７８
へその検出結果がフィードバックされることにより、出
力パワー（光量）が調整される。

【００６９】次に、ウォッチドックタイマ９１によるサ
ンプルホールド信号及びＶＩＤＥＯ信号の監視につい
て、図４を参照しながら詳細に説明する。図４は、ウォ
ッチドックタイマが監視する制御部から出力される信号
の状態を示す波形図である。

【００７０】ＰＤ９０により検出されるＬＤ６２からの
レーザ光の主走査周期には、画像領域であり、画像デー
タに応じて検出光量の変動する期間と、非画像領域であ
り、同期検知用のレーザ光によって検出光量の安定する
期間とが、含まれている。なお、本実施形態において、
主走査周期は４８０μｓ、同期検知用にレーザ光によっ
て検出光量の安定する期間は１００μｓとする。

【００７１】つまり、画像領域では感光体ドラム４への
画像データの書き込みが行われているので、ＬＤ６２か
らは画像データに応じてレーザ光の出力のＯＮ・ＯＦＦ
が繰り返される。また、同期検知用の出力として、画像
領域から外れた非画像領域で同期検知用のレーザ光が出
力される。

【００７２】画像領域の範囲でレーザ光の光量調整をす
ると、すなわち画像領域の範囲でＰＤ９０により検出さ
れるレーザ光の出力パワーの結果をサンプルホールド回
路７８にフィードバックすると、レーザ光の出力が弱い
範囲で検出されてしまうと、パワーコントロール回路７
７がレーザ光の出力が基本的に弱いものと誤った判断を
行なってしまう。そこで、通常、ＬＤ６２の同期検知用
のレーザ光の出力を検出して、レーザ光の光量調整を行
う。本実施の形態においても、ＬＤ６２の同期検知用の
レーザ光を（１００μｓ）の出力を、サンプルホールド
信号をＯＮとすることによってサンプルホールド回路７
８にフィードバックさせて、レーザ光の光量調整を行な
っている。

【００７３】ウォッチドックタイマ９１は、上述したよ
うに、制御部７６から出力されるサンプルホールド信号
が入力されるようになっており、１ライン主走査時間以
上ＰＤ９０からの検出信号がフィードバックされない場
合に、パワーコントロール回路７７をＯＦＦにする。す
なわち、本実施の形態においては、ＰＤ９０が検出した
同期検知用のレーザ光の出力がフィードバックされない
場合に、制御部７６に故障等の不具合が生じたものと判
断し、パワーコントロール回路７７を強制的にＯＦＦに
してＬＤ６２への電流の供給を止め、レーザ光の出力を
停止させる。

【００７４】なお、本実施の形態においては、同期検知
用のレーザ光出力時にＶＩＤＥＯ信号がＯＦＦとなって
いるか否か、すなわち、ＬＤ６２によってレーザ光が出
力されているか否かによっても、制御部７６の正常、異
常を判断できるように、ウォッチドックタイマ９１をＶ
ＩＤＥＯ信号にも付加している。したがって、１ライン
分の主走査周期時間以上レーザ光が出力されない場合、
つまり１ライン分の主走査周期時間以上同期検知用のレ
ーザ光が出力されない場合にも、制御部７６に故障等の
不具合が生じたものと判断し、パワーコントロール回路
７７を強制的にＯＦＦにする構成となっている。

【００７５】以上のように、ウォッチドックタイマ９１
により、制御部７６が故障してＬＤ６２のレーザ光のフ
ィードバックによる出力パワーの調整が正常に行われな
い場合に、上記のような制御を行うことで、ＬＤのレー
ザ光の出力パワー（光量）が過大となり、最終的にＬＤ
を破壊する虞がなくなる。

【００７６】なお、本実施の形態においては、ウォッチ
ドックタイマ９１がサンプルホールド信号とＶＩＤＥＯ
信号との両方とを監視する構成となっているが、サンプ
ルホールド信号のみを監視して制御部７６の故障等の不
具合を判断する構成することも可能である。

【００７７】〔第２実施形態〕本発明の第２実施形態に
ついて図４及び図５に基づいて説明すれば、以下の通り
である。なお、説明の便宜上、前記の第１実施形態で示
した構成と同様の部分には、同一符号を付記して詳細な
説明を省略する。

【００７８】図５は、本発明の第２実施形態に係るレー
ザダイオード出力制御装置の構成を示すブロック図であ
る。同図に示すように、本実施形態においては、ウォッ
チドックタイマ９２はＬＳＵ６に設けたフォトセンサ
（ＢＤセンサ）７４の出力を検出するように接続されて
いる。そして、これ以外の構成は本発明の第１実施形態
に係るレーザダイオード出力制御装置と同じである。

【００７９】本実施の態においては、ウォッチドックタ
イマ９２が、感光体ドラム４の表面上を走査するレーザ
光の書き込みタイミングを検出し、同期をとるための同
期検知用のレーザ光を監視している。そして、画像デー
タの１ライン分の主走査周期を最小期間のタイミングと
して、１ライン主走査時間以上同期検知用のレーザ光が
検出されなければ、制御部７６に故障等の不具合が生じ
たものと判断して、強制的にパワーコントロール回路７
７をＯＦＦにする。すなわち、図４に示されているＢＤ
検知用の信号が同期検知用出力時に検出されなければ、
パワーコントロール回路７７をＯＦＦにしてＬＤ６２へ
の電流の供給を止めて、レーザ光の出力を停止させる。
このように、本実施形態では、制御部７６の異常をフォ
トセンサ７４の検出結果によりウォッチドックタイマ９
２が判断する構成となっている。これにより、第１実施
形態で示した効果と同様の効果を得ることができる。

【００８０】〔第３実施形態〕本発明の第３実施形態に
ついて図６及び図７に基づいて説明すれば、以下の通り
である。なお、説明の便宜上、前記の第１実施形態で示
した構成と同様の部分には、同一符号を付記して詳細な
説明を省略する。

【００８１】図６は、本発明の第３実施形態に係るレー
ザダイオード出力制御装置の構成を示すブロック図であ
る。同図に示すように、本実施形態においては、ウォッ
チドックタイマ９１の出力信号は、電流強制即断信号と
して、パワーコントロール回路７７とレーザダイオード
６２との間の電流経路中に配置されたレーザダイオード
保護回路８０に入力される。これ以外の構成は、本発明
の第１実施形態に係るレーザダイオード出力制御装置と
同じである。

【００８２】レーザダイオード保護回路８０は、トリガ
素子８１及びＰＵＴ８２によって構成されている。トリ
ガ素子８１は電流強制即断信号によってＰＵＴ８２のア
ノード端子とゲート端子との間の電位差をＰＵＴ８２の
動作電圧以上にし、パワーコントロール回路７７とレー
ザダイオード６２との間の電流経路をＰＵＴ８２を介し
て直接接地する。したがって、ウォッチドックタイマ９
１から電流強制即断信号が出力されると、パワーコント
ロール回路７７からレーザダイオード６２に至る電流経
路が即断され、レーザダイオード６２に電流が供給され
なくなる。これによって、制御部７６における故障の発
生が検出された際に、直ちにレーザダイオード６２に対
する電流の供給が断たれ、過電流が流れることによるレ
ーザダイオード６２の破損を確実に防止することができ
る。

【００８３】〔第４実施形態〕本発明の第４実施形態に
ついて図７に基づいて説明すれば、以下の通りである。
なお、説明の便宜上、前記の第３実施形態で示した構成
と同様の部分には、同一符号を付記して詳細な説明を省
略する。

【００８４】図７は、本発明の第４実施形態に係るレー
ザダイオード出力制御装置の構成を示すブロック図であ
る。同図に示すように、本実施の形態においては、ウォ
ッチドックタイマ９２はＬＳＵ６に設けたフォトセンサ
（ＢＤセンサ）７４の出力を検出するように接続されて
いる。そして、これ以外の構成は本発明の第３実施形態
に係るレーザダイオード出力制御装置と同じである。

【００８５】本実施の形態においては、ウォッチドック
タイマ９２が、感光体ドラム４の表面上を走査するレー
ザ光の書き込みタイミングを検出し、同期をとるための
同期検知用のレーザ光を監視している。そして、画像デ
ータの１ライン分の主走査周期を最小期間のタイミング
として、１ライン主走査時間以上同期検知用のレーザ光
が検出されなければ、制御部７６に故障等の不具合が生
じたものと判断して、強制的にパワーコントロール回路
７７をＯＦＦにする。すなわち、図４に示されているＢ
Ｄ検知用の信号が同期検知用出力時に検出されなけれ
ば、パワーコントロール回路７７をＯＦＦにしてＬＤ６
２への電流の供給を止めて、レーザ光の出力を停止させ
る。このように、本実施形態では、制御部７６の異常を
フォトセンサ７４の検出結果によりウォッチドックタイ
マ９２が判断する構成となっている。これにより、第３
実施形態で示した効果と同様の効果を得ることができ
る。

【００８６】

【発明の効果】本発明によれば、以下の効果が得られ
る。

【００８７】(1) 制御部からのサンプルホールド部に対
するサンプルホールド信号、又は、レーザダイオード制
御部に対する駆動信号の少なくとも一方の出力状態に基
づいてレーザダイオードの出力を停止することにより、
制御部に故障を生じてサンプルホールド信号又は駆動信
号が出力されなくなった場合に、これらの信号の出力状
態から制御部に故障を生じたことを検出し、レーザダイ
オードの出力を停止することができる。これによって、
制御部に故障を生じた場合でも、レーザ光の出力パワー
が過大となることを未然に防いでレーザダイオードの破
壊を防止することができる。

【００８８】(2) 制御部からサンプルホールド部にサン
プルホールド信号が所定時間以上入力されない時にレー
ザダイオードの出力を停止することにより、サンプルホ
ールド信号の出力状態に基づいて制御部における故障の
発生を検出した時にレーザダイオードの出力を停止する
ことができ、制御部に故障を生じた場合でも、レーザ光
の出力パワーが過大となることを未然に防いでレーザダ
イオードの破壊を防止することができる。

【００８９】(3) 制御部からレーザダイオード制御部に
レーザダイオードをＯＮする駆動信号が所定時間以上入
力されない時にレーザダイオードの出力を停止すること
により、レーザダイオードをＯＮする駆動信号の出力状
態に基づいて制御部における故障の発生を検出した時に
レーザダイオードの出力を停止することができ、制御部
に故障を生じた場合でも、レーザ光の出力パワーが過大
となることを未然に防いでレーザダイオードの破壊を防
止することができる。

【００９０】(4) 所定時間以上レーザ光がビーム受光手
段で検出されない時にレーザダイオードの出力を停止す
ることにより、ビーム受光手段が所定時間以上レーザ光
を検出しない場合に制御部に異常が生じたと判断してレ
ーザダイオードの駆動を停止することができ、制御部の
異常により生じるレーザダイオードの破損を防止するこ
とができる。

【００９１】(5) １ライン分の画像データを走査する時
間以上レーザ光がビーム受光手段で検出されない時にレ
ーザダイオードの出力を停止することにより、制御部の
異常の発生を素早く検出することができ、制御部の異常
により生じるレーザダイオードの破壊をより確実に防止
することができる。

【００９２】(6) 制御部に故障を発生した時に、パワー
コントロール部をＯＦＦすることにより、制御部の異常
時にパワーコントロール部からレーザダイオードに電流
を供給しないようにし、レーザダイオードを確実に停止
させることができる。

【００９３】(7) 制御部に故障を発生した時に、パワー
コントロール部とレーザダイオードとの間の電流経路を
他の電流経路に接続することにより、制御部の異常時に
パワーコントロール部からレーザダイオードに対する電
流経路を断つことができ、レーザダイオードを確実に停
止させることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の第１の実施の形態に係るレーザダイオ
ード出力制御装置を備えた画像形成装置である複写機の
構成の一例を示す正面側の断面図である。

【図２】（Ａ）は、本実施の形態に係るＬＳＵ６の概略
の構成を示す上面図である。（Ｂ）は、ＬＳＵ６の概略
の構成を示す側面図である。

【図３】ＬＳＵ６に設けられ、ＬＤ６２から出射される
レーザ光の光量調整を行なうレーザダイオード出力制御
装置の構成を示すブロック図である。

【図４】ウォッチドックタイマが監視する制御部から出
力される信号の状態を示す波形図である。

【図５】本発明の第２実施形態に係るレーザダイオード
出力制御装置の構成を示すブロック図である。

【図６】本発明の第３実施形態に係るレーザダイオード
出力制御装置の構成を示すブロック図である。

【図７】本発明の第４実施形態に係るレーザダイオード
出力制御装置の構成を示すブロック図である。

【図８】従来のレーザダイオード出力制御装置の具体的
な構成を示すブロック図である。

【符号の説明】

６２−ＬＤ（レーザダイオード） ７６−制御部 ７７−パワーコントロール回路 ７８−サンプルホールド回路 ７９−レーザダイオード制御回路 ９０−ＰＤ ９１，９２−ウォッチドッグタイマ（レーザダイオード
監視手段）

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 中島 範智 大阪府大阪市阿倍野区長池町22番22号 シ ャープ株式会社内 (72)発明者 伊藤 学 大阪府大阪市阿倍野区長池町22番22号 シ ャープ株式会社内 (72)発明者 北尻 正広 大阪府大阪市阿倍野区長池町22番22号 シ ャープ株式会社内 (72)発明者 加藤 竹博 大阪府大阪市阿倍野区長池町22番22号 シ ャープ株式会社内 (72)発明者 百瀬 典英 大阪府大阪市阿倍野区長池町22番22号 シ ャープ株式会社内 (72)発明者 村上 哲 大阪府大阪市阿倍野区長池町22番22号 シ ャープ株式会社内 Ｆターム(参考） 2C362 AA53 AA55 AA56 AA72 AA73 BB34 EA04 EA06 EA07 5C051 AA02 CA07 DB30 DE03 DE29 DE30 5C072 AA03 HA02 HA13 HB02 UA09 XA05 5C074 AA20 BB03 BB26 CC22 CC26 EE02 EE06 HH02 5F073 AB27 BA07 FA01 GA02 GA12 GA32

Claims (7)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 装置の各部を制御する制御部と、レーザ
   ダイオードから出力されるレーザ光の光量を検出する光
   量検出手段と、制御部からサンプルホールド信号が入力
   されると光量検出手段から出力される検出結果を保持す
   るサンプルホールド部と、上記サンプルホールド部の出
   力結果を受け取り、その出力結果に応じてレーザ光の出
   力レベルを調整するパワーコントロール部と、制御部か
   ら入力される駆動信号に応じて上記レーザダイオードか
   ら出射されるレーザ光のＯＮ・ＯＦＦを制御するレーザ
   ダイオード制御部と、を備えたレーザダイオード出力制
   御装置において、 制御部からのサンプルホールド部に対するサンプルホー
   ルド信号、又は、レーザダイオード制御部に対する駆動
   信号の少ないとも一方の出力状態に基づいてレーザダイ
   オードの出力を停止するレーザダイオード監視手段を備
   えたことを特徴とするレーザダイオード出力制御装置。
2. 【請求項２】 前記レーザダイオード監視手段は、サン
   プルホールド部にサンプルホールド信号が所定時間以上
   入力されない時にレーザダイオードの出力を停止するレ
   ーザダイオード監視手段を備えたことを特徴とする請求
   項１に記載のレーザダイオード出力制御装置。
3. 【請求項３】 前記レーザダイオード監視手段は、レー
   ザダイオード制御部にレーザダイオードをＯＮする駆動
   信号が所定時間以上入力されない時にレーザダイオード
   の出力を停止するレーザダイオード監視手段を備えたこ
   とを特徴とする請求項１に記載のレーザダイオード出力
   制御装置。
4. 【請求項４】 光路上に設けた偏向手段によるレーザ光
   の書き込みタイミングを検知するビーム受光手段を備え
   た光走査光学装置に用いられ、装置の各部を制御する制
   御部と、レーザダイオードから出力されるレーザ光の光
   量を検出する光量検出手段と、上記制御部からサンプル
   ホールド信号が入力されると上記光量検出手段から出力
   される検出結果を保持するサンプルホールド部と、上記
   サンプルホールド部の出力結果を受け取り、その出力結
   果に応じてレーザ光の出力レベルを調整するパワーコン
   トロール部と、上記制御部から入力される信号に応じて
   上記レーザダイオードから出射されるレーザ光のＯＮ・
   ＯＦＦを制御するレーザダイオード制御部と、を備えた
   レーザダイオード出力制御装置において、 ビーム受光手段の検知信号を受け取り、ビーム受光手段
   が所定時間以上レーザ光を検知されない時にレーザダイ
   オードの出力を停止するレーザダイオード監視手段を備
   えたことを特徴とするレーザダイオード出力制御装置。
5. 【請求項５】 前記所定時間は、少なくとも１ライン分
   以上の画像データを走査する時間であることを特徴とす
   る請求項１乃至４のいずれかに記載のレーザダイオード
   出力制御装置。
6. 【請求項６】 前記レーザダイオード監視手段は、パワ
   ーコントロール部をＯＦＦしてレーザダイオードの出力
   を停止することを特徴とする請求項１乃至５のいずれか
   に記載のレーザダイオード出力制御装置。
7. 【請求項７】 パワーコントロール部とレーザダイオー
   ドとの間の電流経路を他の電流経路に選択的に接続する
   レーザダイオード保護回路を備え、前記レーザダイオー
   ド監視手段は、レーザダイオード保護回路によりパワー
   コントロール部とレーザダイオードとの間の電流経路を
   他の電流経路に接続してレーザダイオードの出力を停止
   することを特徴とする請求項１乃至５のいずれかに記載
   のレーザダイオード出力調整装置。