JP2003043400A - 画像形成装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 回転多面鏡とｆθレンズなどの光学系で半導
体レーザの光を反射偏向し、アモルファスシリコン感光
体に結像するようにした画像形成装置においては、光学
系によるコサイン４乗則によって感光体の中央と端部で
光量が異なり、感光体の特性によっては光量制御が難し
い。 【解決手段】 コサイン４乗則に基づく走査光量変化の
補正データと、感光体の感度の補正データと、形成する
画像の濃度を指示する画像濃度制御部からの信号とによ
って感光体の感度、画像濃度、及び感光体の走査位置に
対応した補正光量値を制御ロジックで算出し、該制御ロ
ジック出力により光源光量自動制御回路を制御して感光
体の感度、画像濃度、及び感光体の走査位置に対応した
光源光量を得るようにした。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、半導体レーザ等の
光源の光を変調し、回転多面鏡（ポリゴン）や回転ミラ
ーなどの回転鏡で反射偏向すると共に、ｆθレンズなど
の光学系でｆθ誤差を補正し、感光体上を走査すること
で画像を形成するようにした複写機、プリンタ、ファク
シミリ、それらの複合機などの画像形成装置に関し、さ
らに詳細には、前記光学系におけるコサイン４乗則によ
って感光体中央と端部で走査光の光量が異なる現象を補
償したり、感光体に用いるアモルファスシリコンの特性
によって濃度制御が難しい点を解決した制御回路を有す
る画像形成装置に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】複写機、プリンタ、ファクシミリ、それ
らの複合機などの画像形成装置においては、図６にその
構成の一例を示したように、半導体レーザ（ＬＤ）６０
などの光源と、その光を収束して回転多面鏡（ポリゴ
ン）や回転ミラーなどの回転鏡６１に導くコリメータレ
ンズ６２、開口絞り６３、シリンドリカルレンズ６４、
そして回転鏡６１で反射された光束が一定速度で感光体
６５を走査するようｆθ誤差を補正するｆθレンズ６
６、ｆθレンズ６６を出た光を感光体６５に向かわせる
反射鏡６７などで構成された光学系を有するスキャナユ
ニットを用い、半導体レーザ（ＬＤ）６０などの光源を
ＬＤドライバ６８によって変調した光で感光体６５上を
走査し、画像を形成するようにしたものがある。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】このような光学系を用
いた画像形成装置においては、光学系に用いられている
ｆθレンズ６６などの光学レンズのコサイン４乗則によ
り、像面（感光体６５）に結像する半導体レーザ６０か
らの光量が感光体中心から端部に行くに従って低下し、
印字濃度が薄くなって画像品質が劣化するという問題が
ある。すなわち、半導体レーザ６０からの放射輝度をτ
Ｌ、走査角をω（画角）、光学系による倍率をｍ、レン
ズのＦナンバーをＦとすると、半導体レーザ６０からの
光の放射量Ｅは、次の（１）式で表され、走査角ω（画
角）の関数となってｃｏｓ^４ωに比例する関係（コサイ
ン４乗則）となり、図５に一点鎖線７０で示したよう
に、走査角ω（画角）が大きくなる感光体の端部を基準
とすると、走査角ω（画角）の小さな中央部で光量が大
きくなってしまう。 Ｅ＝πτＬｃｏｓ^４ω／４（１＋ｍ）^２Ｆ^２ ………（１）

【０００４】そのため、例えば特開平７−８４２０２号
公報には、ポリゴンとｆθレンズを用いた走査光学系に
おける中央と端とでスポット径が異なってしまう現象を
補正するため、レーザ光源とポリゴンの間に入れた開口
絞りでスポット径を変化させて補正できるようにし、さ
らにこのように開口絞りによってスポット径を補正した
場合、今度は補正量に応じて走査面での光量が異なって
くるから、スポット径を補正する量に応じてレーザ出力
を変化させられるよう構成した光量補正回路を設けた光
走査装置が示されている。

【０００５】また特開平７−９２４０７号公報には、ｆ
θレンズを用いずに回転鏡によって感光体を走査するよ
うにした画像形成装置において、走査中央と端部におけ
るｆθ誤差による走査速度の違いを電気的に補正するた
め、走査中央部からの距離に応じて１ドットにおける走
査時間を短くするようにしたｆθ誤差補正用データに基
づいて１ドットにおける走査時間を制御し、かつ、短く
なった走査時間のために生じる１ドット当たりの光量の
減少を、ｆθ誤差補正用データに基づいて半導体レーザ
の電流値を変化させ、補償するようにした光走査装置が
示されている。

【０００６】また特開平１１−２９１５４８号公報に
は、レーザ光走査光学系のｆθ誤差に起因する感光体上
のレーザ光量変動を補正するため、レーザ光による感光
体上の走査位置に対応した補正係数を記憶した記憶装置
と、レーザ光を受けて発光効率を検出するフォトダイオ
ードからの信号でレーザ光の閾値と発光効率を算出する
閾値・発光効率算出回路、前記記憶装置と閾値・発光効
率算出回路からの信号を乗算して出力する乗算器とを備
え、レーザ光の走査位置に対応した補正係数でレーザ光
の発光効率を補正し、レーザ自体の劣化などがあっても
常に感光体上の中央と端部で同一光量が得られるように
した画像形成装置が示されている。

【０００７】また、画像形成装置に用いる感光体６５と
しては従来から有機感光体（ＯＰＣ）が知られている
が、このＯＰＣ感光体は感光層表面が軟らかく、クリー
ニングブレードの摺擦で感光層が削れやすいという問題
があった。そのため、ＯＰＣ感光体と比較して表面が硬
質であり、耐久性や機能保持性（メンテナンスフリー）
に優れていることから、アモルファスシリコン（ａ−Ｓ
ｉ）感光体が近年使用されている。しかしながら、アモ
ルファスシリコン感光体の耐電電圧をＯＰＣ感光体程度
とするためには感光体の蒸着膜を厚くする必要がある
が、感光体蒸着膜を厚くするためには蒸着膜形成時間を
長くとる必要があり、必然的に生産性が落ちてコスト高
になる。そのため、アモルファスシリコン感光体を用い
た画像形成装置においては、薄膜のアモルファスシリコ
ン感光体を用いて帯電電位を低く抑えたシステムにな
る。

【０００８】また、従来の画像形成装置における画像の
濃度制御は、感光体の帯電電位Ｖ_０と現像バイアス電位
Ｖ_ｂとの差分電圧で制御する方式を用いており、実際の
濃度制御は、感光体帯電電位Ｖ_０を一定にして現像バイ
アス電位Ｖ_ｂを変化させる方法が取られている。そして
この場合、印字濃度は（Ｖ_０−Ｖ_ｂ）の関数となり、電
位差が大きい程濃度制御は容易になる。ところが、前記
したように薄膜のアモルファスシリコン感光体を用いた
システムでは、感光体帯電電位Ｖ_０を高くすることがで
きなくなるので現像バイアス電位Ｖ_ｂとの差分電圧が小
さくなり、感光体６５の膜厚などによる感光体の特性に
よって感度が異なった場合などは濃度制御が難しくな
る。

【０００９】しかしながら前記特開平７−８４２０２号
公報に示された光走査装置は、確かに感光体の中央と端
部とで異なる光量を補正してはいるが、これはスポット
径を補正するために用いた開口絞りによって増減させら
れた光量を補正するためのものであり、絞り量に対応し
て光量補正をするようにしている。すなわち特開平７−
８４２０２号公報に示された光走査装置における光量補
正は、開口絞りの絞り量に応じたものであり、光学系の
コサイン４乗則によって生じる光量変動に対応したもの
ではなく、また、開口絞りを高速に動作させる機構が必
要であって、高価にならざるを得ない。

【００１０】また特開平７−９２４０７号公報に示され
た光走査装置は、ｆθ誤差補正用データに基づいて半導
体レーザの電流値を変化させてはいるが、このｆθ誤差
補正用データは半導体レーザの特性値による走査光量変
動には対応しておらず、例えば温度変化によって半導体
レーザの光出力が変動した場合には対応できない。

【００１１】また特開平１１−２９１５４８号公報に示
された装置は、ｆθ誤差に起因する感光体上のレーザ光
量変動に対応した補正係数を記憶した記憶装置と、レー
ザ光の発光効率を検出するために設けたフォトダイオー
ドを有しているため、温度変化などで光出力が変動して
も正確な光量補正が可能であるが、感光体の特性に応じ
た光量補正をすることについては言及しておらず、その
ため感光体の特性によっては正確な濃度制御が行えない
場合がある。

【００１２】そのため本発明においては、画像形成装置
の光走査装置における光学系のコサイン４乗則に起因す
る感光体上のレーザ光量変動を正確に補正すると共に、
光源の温度変化などによる光出力の変動や、感光体の特
性に対応した濃度制御が可能な制御回路を有した画像形
成装置を提供することが課題である。

【００１３】

【課題を解決するための手段】そのため本発明において
は、請求項１に記載したように、半導体レーザなどの光
源と、該光源からの光を反射偏向する回転反射鏡と、該
回転反射鏡の偏向によるｆθ誤差を補正するｆθレンズ
などの光学系とを有し、前記光源からの光を回転反射鏡
で偏向して感光体上を走査し、画像を形成するようにし
た画像形成装置において、前記光学系によるコサイン４
乗則に基づく走査光量変化の補正データを記憶するコサ
イン４乗則逆補正データ記憶部と、前記感光体の感度の
補正データを記憶する感光体感度補正データ記憶部と、
形成する画像の濃度を指示する画像濃度制御部と、前記
コサイン４乗則逆補正データ記憶部と感光体感度補正デ
ータ記憶部、及び画像濃度制御部からの信号で前記感光
体の感度、画像濃度、及び感光体の走査位置に対応した
補正光量値を算出する制御ロジックと、該制御ロジック
出力により前記半導体レーザなどの光源の光量を制御す
る光源光量自動制御回路とからなる光源光量制御部を有
し、感光体の感度と指示された画像濃度、及び感光体の
走査位置などに対応して前記半導体レーザなどの光源の
発する光量を光源光量制御部で制御して画像を形成する
ようにしたことを特徴とする。

【００１４】このように、コサイン４乗則に基づく走査
光量変化の補正データを記憶するコサイン４乗則逆補正
データ記憶部と、感光体の感度の補正データを記憶する
感光体感度補正データ記憶部と、形成する画像の濃度を
指示する画像濃度制御部とからの信号に基づいて感光体
の感度、画像濃度、及び感光体の走査位置に対応した補
正光量値を制御ロジックにより算出することで、光学系
のコサイン４乗則に起因する感光体上のレーザ光量変動
を正確に補正すると共に、濃度制御が難しいアモルファ
スシリコンを用いた感光体においても適正な濃度制御が
可能な光源光量制御部を提供でき、画像形成装置の形成
する画像濃度を高精度に制御できるようになる。

【００１５】そして光源光量を制御する前記光源光量自
動制御回路は、請求項２に記載したように、前記光源光
量自動制御回路は、前記光源の半導体レーザをＬＥＤ発
光させるバイアス電流を供給する第１の定電流源と、前
記制御ロジックからの補正光量値に基づく光量に対応し
た電流を前記光源の半導体レーザに供給する第２の定電
流源と、前記光源の半導体レーザからの光を受光して発
光量を検出する受光素子からの信号と前記制御ロジック
からの補正光量値とを比較して前記第２の定電流源の電
流値を制御する比較回路とからなり、前記光源の半導体
レーザの発光により受光素子から生じた信号が、前記補
正光量値と一致するよう前記第２の定電流源から前記光
源の半導体レーザに供給する電流を制御することを特徴
とする。

【００１６】このように光源光量自動制御回路を構成す
ることにより、まず第１の定電流源により半導体レーザ
をＬＥＤ発光させることで、レーザ発光させる場合の立
ち上がりを早めることができ、次いで、光源の半導体レ
ーザからの光を受光して光源の発光量を検出する受光素
子からの信号と前記制御ロジックからの指示値とを比較
して前記第２の定電流源の電流値を制御する比較制御回
路の存在により、光源の温度変化などによる光出力の変
動にも対応して正確な光量を与える制御回路を提供で
き、前記したように画像形成装置の形成する画像濃度を
高精度に制御できるようになる。

【００１７】

【発明の実施の形態】以下、図面に基づいて本発明の実
施の形態を例示的に詳しく説明する。但し、この実施の
形態に記載されている構成部品の寸法、材質、形状、そ
の相対配置などは、特に特定的な記載がない限りはこの
発明の範囲をそれのみに限定する趣旨ではなく、単なる
説明例に過ぎない。

【００１８】図１は本発明になる画像形成装置の概略ブ
ロック図、図２は本発明の画像形成装置における半導体
レーザ等の光源の光量を制御する光量制御回路（Ａｕｔ
ｏＰｏｗｅｒ Ｃｏｎｔｒｏｌ、以下ＡＰＣ回路と略称
する）の一実施例回路図、図３はＡＰＣ回路におけるタ
イムチャート、図５は本発明の画像形成装置における半
導体レーザ等の光源の光量制御を説明するための図であ
る。

【００１９】図１は本発明になる画像形成装置の概略ブ
ロック図で、この図１において、１は画像形成装置にお
けるアモルファスシリコン（ａ−Ｓｉ）等で構成された
感光体で、これは図示したドラム形状だけでなくベルト
などで構成されたものでもよい。２はこの感光体１の感
度補正データを記憶している感光体感度補正データ記憶
部、３は感光体１の上に形成された潜像を現像するため
の現像装置、４は前記した図６に示したような半導体レ
ーザ等の光源、回転多面鏡（ポリゴン）や回転ミラーな
どの回転鏡、ｆθレンズなどの光学系を有するスキャナ
ユニット、５はスキャナユニット４中の図示しない半導
体レーザなどの光源の光量を制御ロジック９が指示する
一定値に制御する光源光量自動制御（ＡＰＣ）回路、６
はスキャナユニットに含まれる光学系のコサイン４乗則
を補正するデータを記憶したコサイン４乗則逆補正デー
タ記憶部、７は画像形成装置のフロントパネルに設けた
画像濃度の制御用ボリューム、８は画像形成装置の全体
制御用ＭＰＵ、９はＭＰＵ８を通して送られてくるコサ
イン４乗則逆補正データ記憶部６、感光体感度補正デー
タ記憶部２、画像濃度の制御用ボリューム７からの信号
でスキャナユニット４内の図示しない半導体レーザなど
の光源の光量を制御する信号を生成する制御ロジック
で、本発明においてはこれらコサイン４乗則逆補正デー
タ記憶部６、感光体感度補正データ記憶部２、画像濃度
の制御用ボリューム７、制御ロジック９、光源光量自動
制御（ＡＰＣ）回路５で光源光量制御部を構成する。

【００２０】図２は本発明の画像形成装置における半導
体レーザ等の光源の光量を制御する光量制御回路（Ａｕ
ｔｏ Ｐｏｗｅｒ Ｃｏｎｔｒｏｌ、以下ＡＰＣ回路と
略称する）の一実施例回路図である。半導体レーザの光
出力−順電流特性は負の温度特性を有するため、半導体
レーザを定電流駆動する回路方式であっても、半導体レ
ーザの自己発熱、及び周囲温度の変化によって閾値電
流、オペレーション電流が変動するために著しく光出力
が変化する。このため半導体レーザには、光出力の変動
をモニタできるように、モニタ・フォトダイオードなど
の受光素子が内蔵されており、このＡＰＣ回路は、温度
補償が施されているレーザ・パワーモニタ用フォトダイ
オードなどの受光素子の電流変化量を検出し、半導体レ
ーザの駆動電流を所定のレーザ・パワーになるように補
正制御するためのものである。

【００２１】この図２において、２０の（ＶＤ_０）は画
像信号（Ｖｉｄｅｏ Ｓｉｇｎａｌ）によって半導体レ
ーザ（ＬＤ）４９のレーザ発光をＯＮ／ＯＦＦ制御する
信号、２１の（Ｄ_０〜Ｄ_ｎ）は、図１に示した感光体感
度補正データ記憶部２、コサイン４乗則逆補正データ記
憶部６、画像濃度制御用ボリューム７等のデータを基
に、制御ロジック９が決定した半導体レーザ（ＬＤ）４
９（図２）等の光源の光量補正データ、２２、５１は光
量補正データ（Ｄ_０〜Ｄ_ｎ）２１を３８、５２のデジタ
ル／アナログコンバータ（ＤＡＣ１）、（ＤＡＣ２）に
ラッチするラッチ（Ｌａｔｃｈ）信号、２３は半導体レ
ーザ（ＬＤ）４９の光量を一定に保つ制御を開始するサ
ンプル（Ｓａｍｐｌｅ）信号、２４は回路をイネーブル
（Ｅｎａｂｌｅ）状態にする制御信号で、Ｈｉｇｈの間
は半導体レーザ（ＬＤ）４９への電流路にある３４のス
イッチ（Ｓ１）をＯＦＦし、レーザ駆動電流（Ｉ_ＬＤ）
を遮断するので半導体レーザ（ＬＤ）４９は発光しな
い。また、回路電流を最小にするため、イネーブル（Ｅ
ｎａｂｌｅ）信号Ｈｉｇｈ時にトランジスタ（Ｔ_ｒ２）
３０でバイアス電流をカットオフし、非動作時の消費電
力を抑える。

【００２２】２５の（ＯＰ_３）、２６の（ＯＰ_２）、２
７の（ＯＰ_４）、５３の（ＯＰ_１）は演算増幅器（以下
オペアンプと略称する）、２８の（ＣＯＭＰ）は演算増
幅器で構成したコンパレータ、２９の（Ｔ_ｒ１）、３０
の（Ｔ_ｒ２）、３１の（Ｔ_{ｒ ３}）はトランジスタ、３２
の（Ｓ２）、３３の（Ｓ３）、３４の（Ｓ１）、３５の
（Ｓ４）は半導体スイッチなどを用いたスイッチ、３
６、３７はアンド回路、３８の（ＤＡＣ１）は半導体レ
ーザ（ＬＤ）４９のレーザパワーをコントロールする電
圧（Ｖ_ｄａｃ１）を出力するデジタル／アナログコンバ
ータ、３９の（Ｉ _ｃｏｎ＋）、４０の（Ｉ_ｃｏｎ−）は
定電流源、４１の（Ｃ）はコンデンサ、４２、４３は半
導体レーザ（ＬＤ）４９にレーザ発光ではなく、バイア
ス電流（Ｉ _ｂ）に比例したＬＥＤ発光のみを起こさせる
電流を流すための制御電圧をオペアンプ（ＯＰ_４）２７
に与えるための抵抗と可変抵抗器、４４の（Ｒ_ｂ）、４
５の（Ｒ_ＳＷ）は抵抗、４６の（Ｒ_ｍ）は半導体レーザ
（ＬＤ）４９からの光を受けたフォトダイオードなどの
受光素子（ＰＤ）５０を流れる電流によって光量補正デ
ータ（Ｄ_０〜Ｄ_ｎ）２１に対応した電圧（Ｖ_ｍ）を生じ
るよう調節するための可変抵抗器、４８の（Ｒ_ｄｉｓ）
は抵抗、４９の（ＬＤ）は半導体レーザ、５０の（Ｐ
Ｄ）はフォトダイオードなどの受光素子、５２の（ＤＡ
Ｃ２）はコサイン４乗則の補正をおこなうための電圧
（Ｖ_ｄａｃ２）を出力するデジタル／アナログコンバー
タ、５４、５５、５６、５７の（Ｒ_１）、（Ｒ_２）、
（Ｒ_３）、（Ｒ _４）は抵抗、８０の（Ｖ_ＣＣ）は回路の
電源である。

【００２３】このように構成した光源光量制御装置を有
した画像形成装置において、コサイン４乗則逆補正デー
タ記憶部６には、図５における一点鎖線で示したコサイ
ン４乗則に従う光量分布７０を補正するため、実線７１
で示したようなコサイン４乗則補正データを記憶する。
また感光体感度補正データ記憶部２には、アモルファス
シリコン感光体１の感度に対応した補正データを記憶
し、画像形成装置のフロントパネルに設けられた画像濃
度制御用ボリュームによって所望の画像濃度を設定す
る。

【００２４】この図５において、Ｘ軸は時間、Ｙ軸は光
量であり、補正期間（描画エリア）として示した期間は
図６における光源の半導体レーザ６０から出た光が感光
体６５を走査している期間、ＡＰＣとして示した期間
は、走査期間と走査期間の間で光源の半導体レーザ６０
の光量を一定の（Ｐ_{ｏｉｎｉｔ}）に保つ期間で、描画エ
リア外のＡＰＣ期間で光量値が（Ｐ_{ｏｉｎｉｔ}）の場
合、描画エリア（補正期間）においてはコサイン４乗則
によって一点鎖線７０で示したような光量分布になる。
そのためこのコサイン４乗則による光量変化を補正する
ためには、ＡＰＣ期間における光量（Ｐ_{ｏｉｎｉｔ}）を
超えた分だけ光量を減少させてやればよいわけで、それ
がこの図５に実線７１で示した値となる。すなわちコサ
イン４乗則逆補正データ記憶部６には、光の走査位置に
よって光量をこの実線７１に示した値とするような補正
値が記憶されているわけである。

【００２５】まず最初に、図２に示した光源光量自動制
御（ＡＰＣ）回路５における動作を説明すると、半導体
レーザ（ＬＤ）４９にはバイアス電流（Ｉ_ｂ）とスイッ
チング電流（Ｉ_ＳＷ）を加算したレーザ駆動電流（Ｉ
_ＬＤ）が流れる。バイアス電流（Ｉ_ｂ）は、オペアンプ
（ＯＰ_４）２７、トランジスタ（Ｔ_ｒ３）３１で構成さ
れる第１の定電流源における可変抵抗４３によるバイア
ス電圧（Ｖ_ｂ）を抵抗（Ｒ_ｂ）４４で除した定電流で、
半導体レーザ（ＬＤ）４９がレーザ発振を開始する閾値
電流（Ｉ_ｔｈ）より小さい値になるように設定され、こ
のバイアス電流（Ｉ_ｂ）によってスイッチング電流（Ｉ
_ＳＷ）を流すときのスイッチングスピードが速くなる。

【００２６】またスイッチング電流（Ｉ_ＳＷ）は、コン
デンサ（Ｃ）４１に充電されている電位（Ｖ_Ｃ）とデジ
タル／アナログコンバータ（ＤＡＣ２）５２の出力電位
（Ｖ _ｄａｃ２）を、オペアンプ（ＯＰ_３）２５と抵抗
（Ｒ_１）５４、（Ｒ_２）５５、（Ｒ_３）５６、（Ｒ_４）
５７で構成される加算回路で加算した電圧を抵抗（Ｒ_Ｓ
Ｗ）４５で除した値の電流であり、これらの関係は下記
のようになる。 Ｉ_ＬＤ＝Ｉ_ｂ＋Ｉ_ＳＷ ………（２） Ｉ_ｂ＝Ｖ_ｂ／Ｒ_ｂ ………（３） Ｉ_ＳＷ＝Ｖ_Ｃ／Ｒ_ＳＷ ………（４） 電源投入後のコンデンサ（Ｃ）４１の初期電位（Ｖ_Ｃ）
は０［Ｖ］となっているので、上記の式より半導体レー
ザ（ＬＤ）４９を駆動する電流はバイアス電流（Ｉ_ｂ）
だけとなり、半導体レーザ（ＬＤ）４９はレーザ発振せ
ずにＬＥＤ発光状態となる。

【００２７】そしてこのスイッチング電流（Ｉ_ＳＷ）が
流れて半導体レーザ（ＬＤ）４９がレーザ発光すると、
その光エネルギーは受光素子（ＰＤ）５０で電流に変換
され、抵抗（Ｒ_ｍ）によりモニタ電圧（Ｖ_ｍ）に変換さ
れる。このときの抵抗（Ｒ_ｍ）の抵抗値は、モニタ電流
（Ｉ_ｍ）のバラツキ、および半導体レーザ（ＬＤ）４９
の閾値電流のバラツキ、およびレーザパワーの最大定格
を超えないような抵抗値であり、所定のレーザパワー調
整前の抵抗値は、可変抵抗器（Ｒ_ｍ）４６を最大として
レーザパワーが最小となるように設定する。

【００２８】このモニタ電圧（Ｖ_ｍ）は、デジタル／ア
ナログコンバータ（ＤＡＣ１）３８の初期出力電圧を
（Ｖ_{ｄａｃ１ ｉｎｔｉ}）としたとき、コンパレータ
（ＣＯＭＰ）２８によってこの電圧（Ｖ
_{ｄａｃ１ ｉｎｔｉ}）と比較され、その大小によってコ
ンパレータ（ＣＯＭＰ）２８の出力が次のようになる。 Ｖ_ｄａｃ１（Ｖ_{ｄａｃ１ ｉｎｔｉ}） ＞ Ｖ_ｍ ： Ｈｉｇｈ Ｖ_ｄａｃ１（Ｖ_{ｄａｃ１ ｉｎｔｉ}） ＜ Ｖ_ｍ ： Ｌｏｗ そのため今、サンプル（Ｓａｍｐｌｅ）信号２３、イネ
ーブル（Ｅｎａｂｌｅ）信号２４が共にＬｏｗとする
と、デジタル／アナログコンバータ（ＤＡＣ１）３８の
初期出力電圧（Ｖ_{ｄａｃ１ ｉｎｔｉ}）がモニタ電圧
（Ｖ_ｍ）より大きい場合、コンパレータ（ＣＯＭＰ）２
８の出力はＨｉｇｈとなってアンド回路３６が開き、ス
イッチ（Ｓ２）３２が閉じて定電流源（Ｉ_ｃｏｎ＋）３
９からコンデンサ（Ｃ）４１が充電される。また逆にモ
ニタ電圧（Ｖ_ｍ）がデジタル／アナログコンバータ（Ｄ
ＡＣ１）３８の初期出力電圧（Ｖ_{ｄａｃ１ ｉｎｔｉ}）
より大きい場合、コンパレータ（ＣＯＭＰ）２８の出力
はＬｏｗとなってアンド回路３７が開き、スイッチ（Ｓ
３）３３が閉じてコンデンサ（Ｃ）４１から定電流源
（Ｉ_ｃｏｎ―）４０に電流が流れて放電される。このと
きのコンデンサ（Ｃ）４１の電位（Ｖ_ｃ）は、 Ｖ_ｃ＝Ｉ_ｃｏｎ＋（Ｉ_ｃｏｎ―）＊ｔ／ｑ［Ｖ］ ………（５） で決定される。

【００２９】こうしてコンデンサ（Ｃ）４１の電位（Ｖ
_ｃ）がモニタ電圧（Ｖ_ｍ）とデジタル／アナログコンバ
ータ（ＤＡＣ１）３８の初期出力電圧（Ｖ
_{ｄａｃ１ ｉｎｔ ｉ}）で決定されるわけであるが、この
電位（Ｖ_ｃ）はオペアンプ（ＯＰ_１）５３でインピーダ
ンス変換され、オペアンプ（ＯＰ_３）２５、抵抗
（Ｒ_１）５４、（Ｒ_２）５５、（Ｒ_３）５６、（Ｒ_４）
５７で構成される加算回路に入力される。そしてデジタ
ル／アナログコンバータ（ＤＡＣ２）５２の出力電圧
（Ｖ_ｄａｃ２）と加算され、オペアンプ（ＯＰ_２）２６
に入力されてトランジスタ（Ｔ_ｒ１）２９がＯＮされ、
これらコンデンサ（Ｃ）４１、オペアンプ（ＯＰ_３）２
５、オペアンプ（ＯＰ_２）２６、トランジスタ
（Ｔ_ｒ１）２９で構成される第２の定電流源によってス
イッチング電流（Ｉ_ＳＷ）となり、半導体レーザ（Ｌ
Ｄ）４９の駆動電流（Ｉ_ＬＤ）にフィードバックされ
る。

【００３０】そのため前記したように、 Ｖ_ｄａｃ１（Ｖ_{ｄａｃ１ ｉｎｔｉ}） ＜ Ｖ_ｍ であればコンデンサ（Ｃ）４１の電荷が定電流源（Ｉ
_ｃｏｎ―）４０で放電されるので電位（Ｖ_ｃ）が下が
り、半導体レーザ（ＬＤ）４９の駆動電流（Ｉ_ＬＤ）が
減少して発光量が落ちる。すると受光素子（ＰＤ）５０
が発生するモニタ電流（Ｉ_ｍ）が減少し、モニタ電圧
（Ｖ_ｍ）が下がって Ｖ_ｄａｃ１（Ｖ_{ｄａｃ１ ｉｎｔｉ}） ＞ Ｖ_ｍ となり、コンデンサ（Ｃ）４１が定電流源
（Ｉ_ｃｏｎ＋）３９で充電されて電位（Ｖ_ｃ）が上昇
し、半導体レーザ（ＬＤ）４９の駆動電流（Ｉ_ＬＤ）が
増加して半導体レーザ（ＬＤ）４９の発光量が増えてモ
ニタ電圧（Ｖ_ｍ）が上昇する。そのためこのようなフィ
ードバック回路により、半導体レーザ（ＬＤ）４９の駆
動電流（Ｉ_ＬＤ）は一定となるよう制御される。

【００３１】すなわちこのＡＰＣ回路５は、半導体レー
ザ（ＬＤ）４９のパワーＰ_０を、モニタ電圧（Ｖ_ｍ）と
デジタル／アナログコンバータ（ＤＡＣ１）３８の出力
電圧（Ｖ_ｄａｃ１）で制御できるわけであり、そのため
レーザパワーの初期設定は可変抵抗器（Ｒ_ｍ）４６で、
前記感光体感度補正、及び画像濃度制御は、光源の光量
補正データ（Ｄ_０〜Ｄ_ｎ）によるデジタル／アナログコ
ンバータ（ＤＡＣ１）３８の出力電圧（Ｖ_ｄａｃ１）で
おこなうことができる。

【００３２】以上がＡＰＣ回路５の基本的な動作概要で
あるが、モニタ電圧（Ｖ_ｍ）とデジタル／アナログコン
バータ（ＤＡＣ１）３８の初期出力電圧（Ｖ
_{ｄａｃ１ ｉｎ ｔｉ}）の調節は、電源投入後、デジタル
／アナログコンバータ（ＤＡＣ１）３８に、このデジタ
ル／アナログコンバータ（ＤＡＣ１）３８の出力電圧範
囲ＦＲの約１／２となるようなデータを書き込み、次に
レーザ発光信号（ＶＤ_０）２０、サンプル（Ｓａｍｐｌ
ｅ）信号２３、イネーブル（Ｅｎａｂｌｅ）信号２４を
Ｌｏｗとして回路をＡＰＣ動作させる。そしてパワーメ
ータでレーザパワーを測定しながら、レーザパワー調整
用可変抵抗器（Ｒ_ｍ）４６を小さくして徐々にレーザパ
ワーを上げる。すなわち前記したように、所定のレーザ
パワー調整前における可変抵抗器（Ｒ_ｍ）４６の抵抗値
は、最大としてレーザパワーが最小となるように設定し
てあるから、これを調節して所定のイニシャルレーザパ
ワー（Ｐ_{ｏｉ ｎｉｔ}）に設定するわけである。

【００３３】こうしてイニシャルレーザパワー（Ｐ
_{ｏｉｎｉｔ}）に調節した後のレーザパワー（Ｐ_ｏ）［ｍ
Ｗ］は、Ｐ_{ｏｉｎｉｔ}を初期調整レーザパワー（イニシ
ャルレーザパワー）［ｍＷ］、Ｖ_ｄａｃ１をデジタル／
アナログコンバータ（ＤＡＣ１）３８による制御電圧
［Ｖ］、Ｖ_{ｄａｃ１ ｉｎｔｉ}をデジタル／アナログコ
ンバータ（ＤＡＣ１）３８による初期調整レーザパワー
を得るための調整電圧［Ｖ］とすると、次式で示され
る。 Ｐ_ｏ＝Ｐ_{ｏｉｎｉｔ}＊Ｖ_ｄａｃ１／Ｖ_{ｄａｃ１ ｉｎｔｉ} ………（６） そのためたとえば、 初期調整レーザパワーＰ_{ｏｉｎｉｔ}＝２．０［ｍＷ］ ＤＡＣ１の出力電圧範囲ＦＲ＝０〜５［Ｖ］ Ｖ_{ｄａｃ１ ｉｎｔｉ}＝２．５［Ｖ］ とした場合のレーザパワーの出力可変範囲は、 Ｐ_ｏｍａｘ ＝Ｐ_{ｏｉｎｉｔ}＊Ｖ_ｄａｃ１／Ｖ_{ｄａｃ１ ｉｎｔｉ} ………（７） ＝２．０＊５／２．５） ＝４．０［ｍＷ］ Ｐ_ｏｍｉｎ ＝Ｐ_{ｏｉｎｉｔ}＊Ｖ_ｄａｃ１／Ｖ_{ｄａｃ１ ｉｎｔｉ} ………（８） ＝２．０＊０／２．５） ＝０［ｍＷ］ となる。

【００３４】なお、レーザパワーのモニタを完了してサ
ンプル（Ｓａｍｐｌｅ）信号２３をＨｉｇｈとすると、
アンド回路３６、３７が閉じ、スイッチ（Ｓ２）３２、
（Ｓ３）３３が共にＯＦＦとなる。そのため、コンデン
サ（Ｃ）４１の電位（Ｖ_ｃ）は変化がないのが理想であ
るが、半導体スイッチ（Ｓ２）３２、（Ｓ３）３３には
漏れ電流Ｉ_ｒｅｅｋが存在し、コンデンサ（Ｃ）４１の
電位（Ｖ_ｃ）を上昇させてレーザパワーのドリフトの要
因となる。そのためこの補正をおこなうため、抵抗（Ｒ
_ｄｉｓ）４８をコンデンサ（Ｃ）４１に並列に接続し、
放電回路を構成する。この放電回路の時定数は、漏れ電
流Ｉ_ｒｅｅｋを定電流値とみなすとコンデンサ（Ｃ）４
１の電位（Ｖ_ｃ）の変化量（ΔＶ_ｃ）は、 ΔＶ_ｃ＝Ｉ_ｒｅｅｋ＊Ｔ／ｑ［Ｖ］ ………（９） となり、ＣＲ回路の時定数（放電）Ｔ_{１０−９０}は２．
２ＣＲで与えられるので、 Ｉ_ｒｅｅｋ＊Ｔ／ｑ＝２．２ＣＲ ………（１０） とおいて放電抵抗定数を求める。

【００３５】このようにイニシャルレーザパワー（Ｐ
_{ｏｉｎｉｔ}）を設定するわけであるが、次に電源投入か
らの動作を図３のタイムチャートに従って説明する。図
中図２における構成要素の信号は同一番号、同一名を付
してあり、上から順に８０の（Ｖ_ＣＣ）は回路の電源、
２４はイネーブル（Ｅｎａｂｌｅ）信号、２０はレーザ
発光制御信号（ＶＤ_０）、２１は光源の光量補正データ
（Ｄ_０〜Ｄ_ｎ）、２２はラッチ（Ｌａｔｃｈ１）信号、
２３はサンプル（Ｓａｍｐｌｅ）信号、３８はデジタル
／アナログコンバータ（ＤＡＣ１）の出力電圧（Ｖ
_ｄａｃ１）、４１はコンデンサ（Ｃ）の電位（Ｖ_Ｃ）で
ある。

【００３６】電源（Ｖ_ＣＣ）８０を投入した直後は、イ
ネーブル（Ｅｎａｂｌｅ）信号２４、レーザ発光制御信
号（ＶＤ_０）２０、サンプル（Ｓａｍｐｌｅ）信号２３
をＨｉｇｈとし、光源の光量補正データ（Ｄ_０〜Ｄ_ｎ）
２１として、デジタル／アナログコンバータ（ＤＡＣ
１）３８の出力電圧範囲ＦＲの約１／２となるようなデ
ータｎｎを送り出す。そしてイネーブル（Ｅｎａｂｌ
ｅ）信号２４、レーザ発光制御信号（ＶＤ_０）２０、サ
ンプル（Ｓａｍｐｌｅ）信号２３をＬｏｗとし、その後
ラッチ（Ｌａｔｃｈ１）信号２２によってこの光源の光
量補正データ（Ｄ_０〜Ｄ_ｎ）２１のｎｎを、デジタル／
アナログコンバータ（ＤＡＣ１）３８に書き込み、この
出力電圧（Ｖ_ｄａｃ１）を図のように（Ｖ_ｎｎ）とす
る。そして回路をＡＰＣ動作させる。

【００３７】まずイネーブル（Ｅｎａｂｌｅ）信号２
４、サンプル（Ｓａｍｐｌｅ）信号２３がＬｏｗとなる
と、トランジスタ（Ｔ_ｒ２）３０がＯＦＦ、スイッチ
（Ｓ１）３４がＯＮ、アンド回路３６、３７の入力端が
Ｈｉｇｈとなる。そのためオペアンプ（ＯＰ_４）２７の
＋入力端に電圧（Ｖ_ｂ）が入力されて前記したように半
導体レーザ（ＬＤ）４９にバイアス電流（Ｉ_ｂ）が流れ
てＬＥＤ発光する。このときレーザ発光制御信号（ＶＤ
_０）２０がＬｏｗとなることによってスイッチ（Ｓ４）
３５がＯＮとなるが、現在は電源投入直後なためコンデ
ンサ（Ｃ）４１の電位（Ｖ_Ｃ）は０であり、前記したよ
うにスイッチング電流（Ｉ_ＳＷ）は流れない。そのた
め、受光素子（ＰＤ）５０のモニタ電圧（Ｖ_ｍ）がデジ
タル／アナログコンバータ（ＤＡＣ１）３８の出力電圧
（Ｖ_ｎｎ）より小く、コンパレータ（ＣＯＭＰ）２８の
出力がＨｉｇｈとなるためアンド回路３６が開いてスイ
ッチ（Ｓ２）３２が閉じ、定電流源（Ｉ_ｃｏｎ＋）３９
からコンデンサ（Ｃ）４１に電流が流れて充電が開始さ
れる。

【００３８】この充電によるコンデンサ（Ｃ）４１の電
位（Ｖ_Ｃ）は、ｔを時間、ｑをコンデンサの静電容量値
Ｃ（ｑ＝ＣＶ）で決まる電荷の値とすると、下記の式の
ようになる。 Ｖ_Ｃ＝Ｉ_ｃｏｎ＋（Ｉ_ｃｏｎー）＊ｔ／ｑ［Ｖ］ ………（１１） そのためコンデンサ（Ｃ）４１が所定の電位（Ｖ_Ｃ）に
なるまでの時間（Ｔ_{ｓ １ｓｔ}）は、下記の式のようにな
る。 Ｔ_ｓ１ｓｔ＝Ｖ_Ｃ＊ｑ／Ｉ_ｃｏｎ＋［Ｖ］ ………（１２） そしてこの充電によるコンデンサ（Ｃ）４１の電位（Ｖ
_Ｃ）が上昇すると、前記したようにこの電位（Ｖ_ｃ）が
オペアンプ（ＯＰ_１）５３でインピーダンス変換され、
オペアンプ（ＯＰ_３）２５、抵抗（Ｒ_１）５４、
（Ｒ_２）５５、（Ｒ_３）５６、（Ｒ_４）５７で構成され
る加算回路に入力されてオペアンプ（ＯＰ_２）２６によ
ってトランジスタ（Ｔ_ｒ１）２９がＯＮされ、スイッチ
ング電流（Ｉ_{Ｓ Ｗ}）が流れて半導体レーザ（ＬＤ）４９
が発光する。そしてモニタ電圧（Ｖ_ｍ）が上昇して、前
記したようにコンパレータ（ＣＯＭＰ）２８の動作でコ
ンデンサ（Ｃ）４１の電位（Ｖ_Ｃ）が一定となる。

【００３９】こうして図３における４１の（Ｖ_Ｃ）に示
したように、レーザパワーを一定とする初期ＡＰＣ期間
（Ｔ_ｓ１ｓｔ）が経過したら、サンプル（Ｓａｍｐｌ
ｅ）信号２３をＨｉｇｈとしてアンド回路３６、３７を
閉じ、スイッチ（Ｓ２）３２、（Ｓ３）３３をオフし、
コンデンサ（Ｃ）４１の電位（Ｖ_Ｃ）を一定に保ちなが
ら描画動作に入る。しかしこのコンデンサ（Ｃ）４１の
電位（Ｖ_Ｃ）は、前記したように半導体スイッチ（Ｓ
２）３２、（Ｓ３）３３の漏れ電流（Ｉ_ｒｅｅｋ）によ
り、描画期間（Ｔ_ｈｏｌｄ）の間（８）式で示したよう
に上昇するが、放電用の抵抗（Ｒ_ｄｉｓ）４８でこの変
化量（ΔＶ_ｃ）は最小に抑えられる。描画動作は、レー
ザ発光制御信号（ＶＤ_０）２０をＯＮ／ＯＦＦしておこ
なわれるが、この間はコンデンサ（Ｃ）４１の電位（Ｖ
_Ｃ）が略一定に保たれるため、安定した光量が得られ
る。

【００４０】そして描画期間（Ｔ_ｈｏｌｄ）で１ライン
分の描画データ（ＶＤ_０）２０の描画が完了すると、再
度ＡＰＣ動作に入るため、レーザ発光制御信号（Ｖ
Ｄ_０）２０をＬｏｗとして半導体レーザ（ＬＤ）４９を
強制発光させ、サンプル（Ｓａｍｐｌｅ）信号２３をＬ
ｏｗとしてＡＰＣ動作をおこなわせる。なお２回目以降
のＡＰＣ動作は、半導体レーザ（ＬＤ）４９のドリフト
量分のみの補正のため、図３における４１の（Ｖ_Ｃ）に
示したように充放電時間は（Ｔ_ｓ）となる。

【００４１】こうしてＡＰＣ動作と描画がおこなわれる
わけであるが、図３における２１に示したように光源光
量補正データ（Ｄ_０〜Ｄ_ｎ）がｎｎからｍｍに変更され
ると、前記したようにラッチ（Ｌａｔｃｈ１）信号２２
によってこの補正データｍｍをデジタル／アナログコン
バータ（ＤＡＣ１）３８に書き込み、この出力電圧（Ｖ
_ｄａｃ１）を図のように（Ｖ_ｍｍ）とする。そして、前
記と同様回路をＡＰＣ動作させることにより、コンデン
サ（Ｃ）４１の電位（Ｖ_Ｃ）が上昇して半導体レーザ
（ＬＤ）４９のレーザパワーはその分増大する。

【００４２】以上が光源光量自動制御（ＡＰＣ）回路５
の基本動作概略であるが、以下、図１、図２、図４を用
いてコサイン４乗則の補正、感光体感度補正、画像濃度
制御を含めた本発明の画像形成装置の動作を説明する。

【００４３】図４において、図２に示した構成要素の信
号は同一番号、同一名を付してあり、上から順に２３は
サンプル（Ｓａｍｐｌｅ）信号、８１は画像形成装置の
クロック（ＣＬＫ）信号、８２はアドレス（Ａｄｒｅｓ
ｓ）信号、２０はレーザ発光制御信号（ＶＤ_０）、５１
はラッチ（Ｌａｔｃｈ２）信号、２５はオペアンプ（Ｏ
Ｐ_３）の出力を示し、（Ｖ_ｄａｃ１）はデジタル／アナ
ログコンバータ（ＤＡＣ１）３８の出力電圧、（Ｖ
_ｄａｃ２）はデジタル／アナログコンバータ（ＤＡＣ
２）５２の出力電圧である。

【００４４】イニシャルレーザパワー（Ｐ_{ｏｉｎｉｔ}）
が設定されると、図１におけるＭＰＵ８は、感光体感度
補正データ記憶部２、コサイン４乗則逆補正データ記憶
部６、画像濃度制御用ボリューム７から感光体感度補正
データ、コサイン４乗則逆補正データ、画像濃度データ
を受け取り、制御ロジック９がこれらのデータに基づい
て半導体レーザ（ＬＤ）４９の発光光量データを作成
し、光源光量自動制御（ＡＰＣ）回路５の図２における
端子２１に光源光量補正データ（Ｄ_０〜Ｄ_ｎ）信号とし
て送り出す。これらの信号のうち感光体感度補正デー
タ、画像濃度データは前記したＡＰＣ動作の際にラッチ
（Ｌａｔｃｈ１）信号２２でデジタル／アナログコンバ
ータ（ＤＡＣ１）３８にラッチされ、前記図３に示した
タイムチャートで説明した動作によってレーザパワーと
して設定される。

【００４５】そしてコサイン４乗則逆補正データは、図
４に示したように、描画動作に入ってサンプル（Ｓａｍ
ｐｌｅ）信号２３がＨｉｇｈとなったとき（即ちコンデ
ンサ（Ｃ）４１の電位（Ｖ_Ｃ）が一定に保持されている
間）、コサイン４乗則逆補正データ記憶部６からＭＰＵ
８によってクロック（ＣＬＫ）信号８１に同期したアド
レス（Ａｄｒｅｓｓ）信号８２で読み出され、制御ロジ
ック９がこれらのデータに基づいて半導体レーザ（Ｌ
Ｄ）４９の光量補正データ（Ｄ_０〜Ｄ_ｎ）信号として端
子２１に送り出す。そしてクロック（ＣＬＫ）信号８１
に同期したラッチ（Ｌａｔｃｈ２）信号５１でデジタル
／アナログコンバータ（ＤＡＣ２）５２にラッチされ
る。このコサイン４乗則逆補正データは、前記図５の実
線７１に示したように、走査中央より端部の方が光量を
増大させるようにデータであり、一定の区間毎にその値
が変化してゆく。

【００４６】そのためこのデジタル／アナログコンバー
タ（ＤＡＣ２）５２の出力（Ｖ_{ｄａ ｃ２}）はこの図４に
おける２５のオペアンプ（ＯＰ_３）の所に示した（Ｖ
_{ｄａｃ ２}）のように変化するから、オペアンプ（Ｏ
Ｐ_３）２５の出力はこの（Ｖ_{ｄａｃ ２}）とコンデンサ
（Ｃ）４１の電位（Ｖ_ｃ）が加算された値となり、半導
体レーザ（ＬＤ）４９のレーザパワーもその値に対応し
た出力となる。

【００４７】なお、レーザ発振をしている半導体レーザ
（ＬＤ）４９のパワー発振電流の関係は、スロープ効率
η(ｍＷ／ｍＡ)で表される関係であるので、コサイン４
乗則の補正を行なうためのデジタル／アナログコンバー
タ（ＤＡＣ２）５２の出力電圧（Ｖ_ｄａｃ２）との関係
を求めるとレーザパワーＰ_ｏｃｏｓは

【数１】 となり、デジタル／アナログコンバータ（ＤＡＣ２）５
２に関係したレーザパワーを得ることが可能となる。

【００４８】またこの回路では加算回路を用いたが、加
算回路の代わりに乗算回路で構成しても（Ｖ_ｄａｃ２）
に関係したレーザパワー制御が実現できる。ただし半導
体レーザ（ＬＤ）４９のドリフトがあるので、ドリフト
補正するためのＡＰＣサンプル期間中におけるデジタル
／アナログコンバータ（ＤＡＣ２）５２の出力電圧（Ｖ
_ｄａｃ２）は０［Ｖ］とする必要がある。

【００４９】このように光源光量制御部を構成すること
により、感光体１の走査が開始されたら、前記コサイン
４乗則逆補正データ記憶部６に記憶されている図５に７
１で示したようなコサイン４乗則補正データを走査位置
毎に読み出し、デジタル／アナログコンバータ（ＤＡＣ
１）３８にラッチすることによってその補正データに対
応した光量を半導体レーザ（ＬＤ）４９から得ることが
できる。またこの補正データは、前記したように感光体
感度補正データ記憶部２、画像濃度制御用ボリューム７
からの感光体感度データ、画像濃度データを加味した値
だから、半導体レーザ（ＬＤ）４９の温度変化などによ
る光出力の変動や、感光体の特性に対応した濃度制御が
可能となる。

【００５０】

【発明の効果】以上記載の如く請求項１に記載した本発
明によれば、コサイン４乗則に基づく走査光量変化の補
正データを記憶するコサイン４乗則逆補正データ記憶部
と、感光体の感度の補正データを記憶する感光体感度補
正データ記憶部と、形成する画像の濃度を指示する画像
濃度制御部とからの信号に基づいて感光体の感度、画像
濃度、及び感光体の走査位置に対応した補正光量値を制
御ロジックにより算出することで、光学系のコサイン４
乗則に起因する感光体上のレーザ光量変動を正確に補正
すると共に、濃度制御が難しいアモルファスシリコンを
用いた感光体においても適正な濃度制御が可能な光源光
量制御部を提供でき、画像形成装置の形成する画像濃度
を高精度に制御できるようになる。

【００５１】そして請求項２に記載した本発明によれ
ば、まず第１の定電流源により半導体レーザをＬＥＤ発
光させることで、レーザ発光させる場合の立ち上がりを
早めることができ、次いで、光源の半導体レーザからの
光を受光して光源の発光量を検出する受光素子からの信
号と前記制御ロジックからの指示値とを比較して前記第
２の定電流源の電流値を制御する比較制御回路の存在に
より、光源の温度変化などによる光出力の変動にも対応
して正確な光量を与える制御回路を提供でき、前記した
ように画像形成装置の形成する画像濃度を高精度に制御
できるようになる。

【００５２】このように本発明によれば、画像形成装置
の光走査装置における光学系のコサイン４乗則に起因す
る感光体上のレーザ光量変動を正確に補正すると共に、
光源の温度変化などによる光出力の変動や、感光体の特
性に対応した濃度制御が可能な制御回路を有した像形成
装置を提供することができ、画像形成を高精度で行うこ
とができるものである。

【図面の簡単な説明】

【図１】 本発明になる画像形成装置の概略ブロック図
である。

【図２】 本発明の画像形成装置における半導体レーザ
等の光源の光量を制御する光源光量自動制御（ＡＰＣ）
回路の一実施例回路図である。

【図３】 光源光量自動制御（ＡＰＣ）回路におけるタ
イムチャートである。

【図４】 コサイン４乗則の補正をおこなうときのタイ
ムチャートである。

【図５】 本発明の画像形成装置における半導体レーザ
等の光源の光量制御を説明するための図である。

【図６】 画像形成装置の１構成例を示す説明図であ
る。

【符号の説明】

１ 感光体 ２ 感光体感度補正データ記憶部 ３ 現像装置 ４ スキャナユニット ５ 光源光量自動制御（ＡＰＣ）回路 ６ コサイン４乗則逆補正データ記憶部 ７ 画像濃度制御用ボリューム ８ 画像形成装置の全体制御用ＭＰＵ ９ 光源光量制御ロジック

─────────────────────────────────────────────────────

【手続補正書】

【提出日】平成１３年８月７日（２００１．８．７）

【手続補正１】

【補正対象書類名】明細書

【補正対象項目名】００１９

【補正方法】変更

【補正内容】

【００１９】図１は本発明になる画像形成装置の概略ブ
ロック図で、この図１において、１は画像形成装置にお
けるアモルファスシリコン（ａ−Ｓｉ）等で構成された
感光体で、これは図示したドラム形状だけでなくベルト
などで構成されたものでもよい。２はこの感光体１の感
度補正データを記憶している感光体感度補正データ記憶
部、３は感光体１の上に形成された潜像を現像するため
の現像装置、４は前記した図６に示したような半導体レ
ーザ等の光源、回転多面鏡（ポリゴン）や回転ミラーな
どの回転鏡、ｆθレンズなどの光学系を有するスキャナ
ユニット、５はスキャナユニット４中の図示しない半導
体レーザなどの光源の光量を制御ロジック９が指示する
一定値に制御する光源光量自動制御（ＡＰＣ）回路、６
はスキャナユニットに含まれる光学系のコサイン４乗則
を補正するデータを記憶したコサイン４乗則逆補正デー
タ記憶部、７は画像形成装置の操作部（フロントパネ
ル）に設けた画像濃度の制御用ボリューム、８は画像形
成装置の全体制御用ＭＰＵ、９はＭＰＵ８を通して送ら
れてくるコサイン４乗則逆補正データ記憶部６、感光体
感度補正データ記憶部２、画像濃度の制御用ボリューム
７からの信号でスキャナユニット４内の図示しない半導
体レーザなどの光源の光量を制御する信号を生成する制
御ロジックで、本発明においてはこれらコサイン４乗則
逆補正データ記憶部６、感光体感度補正データ記憶部
２、画像濃度の制御用ボリューム７、制御ロジック９、
光源光量自動制御（ＡＰＣ）回路５で光源光量制御部を
構成する。

【手続補正２】

【補正対象書類名】明細書

【補正対象項目名】００２５

【補正方法】変更

【補正内容】

【００２５】まず最初に、図２に示した光源光量自動制
御（ＡＰＣ）回路５における動作を説明すると、半導体
レーザ（ＬＤ）４９にはバイアス電流（Ｉ_ｂ）とスイッ
チング電流（Ｉ_ＳＷ）を加算したレーザ駆動電流（Ｉ
_ＬＤ）が流れる。バイアス電流（Ｉ_ｂ）は、オペアンプ
（ＯＰ_４）２７、トランジスタ（Ｔ_ｒ３）３１で構成さ
れる第１の定電流源における可変抵抗４３によるバイア
ス電圧（Ｖ_ｂ）を抵抗（Ｒ_ｂ）４４で除した定電流で、
半導体レーザ（ＬＤ）４９がレーザ発振を開始する閾値
電流（Ｉ_ｔｈ）より小さい値になるように設定され、こ
のバイアス電流（Ｉ_ｂ）によってスイッチング電流（Ｉ
_ＳＷ）を流すときの半導体レーザのスイッチングスピー
ドが速くなる。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き Ｆターム(参考） 2C362 AA03 AA53 AA54 AA55 AA57 AA61 AA63 AA66 AA70 2H045 AA01 CB22 CB35 CB42 5C072 AA03 BA12 HA02 HA09 HA13 HB04 UA11

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 半導体レーザなどの光源と、該光源から
   の光を反射偏向する回転反射鏡と、該回転反射鏡の偏向
   によるｆθ誤差を補正するｆθレンズなどの光学系とを
   有し、前記光源からの光を回転反射鏡で偏向して感光体
   上を走査し、画像を形成するようにした画像形成装置に
   おいて、 前記光学系によるコサイン４乗則に基づく走査光量変化
   の補正データを記憶するコサイン４乗則逆補正データ記
   憶部と、前記感光体の感度の補正データを記憶する感光
   体感度補正データ記憶部と、形成する画像の濃度を指示
   する画像濃度制御部と、前記コサイン４乗則逆補正デー
   タ記憶部と感光体感度補正データ記憶部、及び画像濃度
   制御部からの信号で前記感光体の感度、画像濃度、及び
   感光体の走査位置に対応した補正光量値を算出する制御
   ロジックと、該制御ロジック出力により前記半導体レー
   ザなどの光源の光量を制御する光源光量自動制御回路と
   からなる光源光量制御部を有し、感光体の感度と指示さ
   れた画像濃度、及び感光体の走査位置などに対応して前
   記半導体レーザなどの光源の発する光量を光源光量制御
   部で制御して画像を形成するようにしたことを特徴とす
   る画像形成装置。
2. 【請求項２】 前記光源光量自動制御回路は、前記光源
   の半導体レーザをＬＥＤ発光させるバイアス電流を供給
   する第１の定電流源と、前記制御ロジックからの補正光
   量値に基づく光量に対応した電流を前記光源の半導体レ
   ーザに供給する第２の定電流源と、前記光源の半導体レ
   ーザからの光を受光して発光量を検出する受光素子から
   の信号と前記制御ロジックからの補正光量値とを比較し
   て前記第２の定電流源の電流値を制御する比較回路とか
   らなり、前記光源の半導体レーザの発光により受光素子
   から生じた信号が、前記補正光量値と一致するよう前記
   第２の定電流源から前記光源の半導体レーザに供給する
   電流を制御することを特徴とする請求項１に記載した画
   像形成装置。