JP2006264176A

JP2006264176A - 光量制御装置

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Publication number: JP2006264176A
Application number: JP2005087124A
Authority: JP
Inventors: Kohei Shiotani; 康平塩谷
Original assignee: Fuji Xerox Co Ltd
Current assignee: Fujifilm Business Innovation Corp
Priority date: 2005-03-24
Filing date: 2005-03-24
Publication date: 2006-10-05
Anticipated expiration: 2025-03-24
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Abstract

【課題】複数の光ビームの光量制御を単純な構成で実施する。
【解決手段】ＹＭＣＫの各色の８個づつ合計３２個の各ＬＤを順次点灯して光量制御する。このとき、ＡＰＣ点灯ビーム切換手段６２は、ＬＤ毎のパルス信号からなるＡＰＣ点灯ビーム切換信号を生成して出力する。色グループ選択手段６４は、光源の複数の発光点から各色にたいおうした光ビームを選択すると共に、光量制御時のＡＰＣ点灯順序を選択するための色グループ選択信号を出力する。基準信号生成手段６６は、入力されたＡＰＣ点灯ビーム切換信号を計数し、０切換器８０を切り換えて、対応する色の基準電圧の値を出力する。光量制御回路５２は、入力された色毎の基準電圧の値をアナログ信号に変換した基準電圧を得て、この基準電圧と光量検知センサ４４の出力信号の電圧により、光量制御を実行する。
【選択図】図３

Description

本発明は、光量制御装置に係り、特に、複数の光ビームで被走査面上を走査する光走査装置に用いられ、各光ビームの光量制御を行う光量制御装置に関する。

近年、電子写真方式を採用した画像形成装置においては、画像形成速度の高速化、形成画像の高解像度化の要求のため、高速（高周波数）の画像クロック信号と、高速回転するポリゴンミラーと、レーザービームを高速に変調するレーザードライバとを備えた光走査装置を採用している。

また、電子写真方式を採用した画像形成装置において、多色画像形成が実用化されており、多色画像形成の高速化のため、複数の光ビームを異なる感光体上に分離してそれぞれ走査させ、フルカラー画像を形成する画像形成装置が各種提案されている。

画像形成速度の高速化、形成画像の高解像度化や多色画像化を実現するための光走査装置では、レーザービームを発光する発光点数を増やし、複数本のレーザービームを同時に走査することにより画像を形成する技術が、提案されている。例えば、１チップからｎ本のレーザービームを発光することが可能なレーザーダイオード（以下、「ＬＤ」という。）を使用することにより、ポリゴンミラーの回転数を、１本のビームを発光するＬＤに比べ１／ｎにすることができ、これによって感光体上を走査する速度を低下させることができることから、画像クロック信号の周波数も低下させることが可能となる。

特に、垂直共振器型面発光レーザー（以下、「ＶＣＳＥＬ」という。）は、アレイ化が容易であり、１つのチップ上に多数の発光点を形成することが可能であるため、複数の発光点を備えた光源として有用である。

ところで、レーザーを用いた電子写真方式の画像形成装置では、レーザービームの光量を安定させて走査するために、レーザービームの自動光量制御（以下、「ＡＰＣ」という。）を行っている。通常、ＡＰＣは、レーザービームの発光光量をモニターフォトダイオード（以下、「ＭＰＤ」という。）等の光量検知センサでモニターし、モニターした光量に応じた電流値を電圧に変換し、目標とする光量に応じた基準電圧と比較することにより、ＬＤの光量が目標光量となるようにフィードバック制御することにより行われる。

高速、高解像度、高画質であることが要求される画像形成装置においては、光走査装置内に搭載される光源のレーザービーム数を増加させるとともに、１走査期間内における非画像形成期間に光量補正を行わなければならない。この場合、レーザービーム数の増加に伴い、光量制御を実施するレーザビーム数も増加するが、レーザービーム数分のＭＰＤを配置することはスペースの制約等により実質的に困難であるため、１個のＭＰＤで、全てのレーザービームの光量を時系列に制御することが望ましい。

特に、多色画像を形成する場合、各色毎に目標光量が異なる場合があるので、各色毎に個別の光量制御が必要である。

このため、各色に対応する目標とする光量に応じた基準電圧の値となる基準信号を各色毎に有してＡＰＣ実行時にその基準信号を切換えて使用することが考えられるが、信号本数が増加するため、好ましくない。

そこで、ＬＤのバイアス電圧と光量制御の基準電圧の値を周波数及びデューティの異なる信号でシリアルに伝送し、これをアナログ電圧に変換して光量制御を行うことにより伝送線数を減少する技術が提案されている（例えば、特許文献１参照）。この技術では、周波数の相違からバイアス電圧及び基準電圧を判別し、デューティで電圧値を制御している。
特開２００３−２４８３６８号公報

しかしながら、周波数及びデューティの異なる信号でシリアルに伝送する場合、各色の判別を周波数差で認識させるため、複数の周波数を用いなければならず、また各周波数毎にデューティ調整用の回路が必要となるため回路規模が大きく複雑化する。

また、各色を周波数差で認識させるので、必ずクロック信号でなければならないため、クロック信号を画像データと共に伝送すると、画像信号とのクロストークによりお互いに悪影響を及ぼす恐れがある。

本発明は、上記事実を考慮して成されたものであり、複数の光ビームの光量制御を単純な構成で実施することができる光量制御装置を提供することを目的とする。

上記目的を達成するために、本発明は、複数の発光点を有し該各発光点の点灯により各々光ビームを出射する光源と、前記光源から出射された複数の光ビームを各色に対応した被走査面上に分類して案内しかつ偏向走査する走査光学系と、を有する光走査装置に用いられ、前記複数の光ビームの光量を各々制御する光量制御装置において、前記複数の光ビームの各光量を検出する光検出手段と、前記複数の発光点の各々を時系列に順次点灯させるための切換信号を出力する点灯切換手段と、前記光源の複数の発光点から前記各色に対応した光ビームの色グループを表す選択信号を出力する色グループ選択手段と、前記複数の色グループ毎に、目標光量の値を出力する目標光量出力手段と、前記検出光量、前記切換信号、前記選択信号及び前記目標光量に基づいて、前記各光量が目標光量となるように、前記複数の発光点の各々を時系列に順次点灯させて前記複数の光ビームの光量を各々制御する光量制御手段と、を備えている。

本発明に係る光量制御装置においては、光検出手段が複数の光ビームの各光量を検出し、光量制御手段が、複数の光ビームの各光量を各々制御する。このとき、点灯切換手段は、複数の発光点の各々を時系列に順次点灯させるための切換信号を出力する。色グループ選択手段は前記光源の複数の発光点から各色に対応した光ビームを選択し、光量制御時の点灯順序を決定するための色グループを表す選択信号を出力する。目標光量出力手段は、複数の発光点の各々を時系列に順次点灯させるための切換信号を計数し、その計数値に基づいて複数の色グループ毎に、目標光量の値を出力する。従って、複数の色グループ毎の目標光量の値を出力できる。そこで、光量制御手段は、検出光量、切換信号、選択信号及び目標光量に基づいて、各光量が目標光量となるように、複数の発光点の各々を時系列に順次点灯させて前記複数の光ビームの光量を各々制御する。これによって、点灯切換手段による切換信号、目標光量を表す信号、及び色グループを表す選択信号の３種類の信号出力のみによって光量制御をすることができ、信号線を増加することなく、簡素な構成で光量制御をすることが可能となる。

前記目標光量出力手段は、前記色グループに対応する目標光量の値を有し、前記選択信号に基づいて前記色グループに対応する目標光量の値を出力することを特徴とする。

複数の色グループの各々は、その光ビームの露光量により被走査面における挙動が異なる場合がある。例えば、電子写真方式を採用した画像形成装置においては、感光体に偏向走査することがあり、この場合には色毎に感度が異なる場合がある。そこで、目標光量出力手段が色グループに対応する目標光量の値を有して、選択信号に基づいて色グループに対応する目標光量の値を出力することによって、各色に対応した目標光量の値を出力することができ、精度よく、光ビームの光量を制御することができる。

前記点灯切換手段は、前記色グループ選択手段が出力する選択信号の色グループが切り換わるとき、予め定めた所定時間の間に前記切換信号の出力を停止することを特徴とする。

前記光量制御装置では、色グループ毎に目標光量の値を出力するが、色グループ毎の目標光量値の変化が僅かであっても、実際の回路構成においては目標光量値が即座に安定しない場合がある。そこで、予め定めた所定時間の間に切換信号の出力を停止する。このようにすることによって、色グループが切り換わるときには、光ビームの光量制御が停止され、不安定な目標光量値に対する光量制御を実行することがないため、光量誤差の発生を回避することができる。

以上説明したように本発明によれば、検出光量、切換信号、選択信号及び目標光量に基づいて、各光量が目標光量となるように、複数の発光点の各々を時系列に順次点灯させて前記複数の光ビームの光量を各々制御する信号出力のみによって、信号線を増加することなく、簡素な構成で光量制御をすることができる、という効果がある。

以下、図面を参照して本発明の実施形態の一例を詳細に説明する。図１には、本発明に係る画像形成装置としての画像形成装置１０が示されている。画像形成装置１０は、３個の搬送ローラ１２Ａ〜１２Ｃと、搬送ローラ１２Ａ〜１２Ｃに巻き掛けられた無端の転写ベルト１４と、転写ベルト１４を挟んで搬送ローラ１２Ｃと対向配置された転写ローラ１６を備えている。

転写ベルト１４の側方には、転写ベルト１４が回転駆動されたときの転写ベルト１４の移動方向（図１矢印Ａ方向）に沿って、ブラック（Ｋ）の単色画像を形成するための画像形成部１８Ｋ、シアン（Ｃ）の単色画像を形成するための画像形成部１８Ｃ、マゼンダ（Ｍ）の単色画像を形成するための画像形成部１８Ｍ、イエロー（Ｙ）の単色画像を形成するための画像形成部１８Ｙが略等間隔で順に配置されている。

図１では詳細な図示を省略しているが、個々の画像形成部１８は、転写ベルト１４の移動方向と直交するように各々配置された感光体ドラム１９を備え、各感光体ドラム１９の周囲に、感光体ドラム１９を帯電させるための帯電器、光走査装置２０（詳細は後述）によって感光体ドラム１９上に形成された静電潜像を所定色（Ｋ又はＣ又はＭ又はＹ）のトナーによって現像してトナー像を形成させる現像器、感光体ドラム１９上に形成されたトナー像を転写ベルト１４に転写する転写器、感光体ドラム１９に残されたトナーを除去する清掃器が順に配置されて構成されている。

個々の画像形成部１８の感光体ドラム１９に形成された互いに異なる色のトナー像は、転写ベルト１４のベルト面上で互いに重なり合うように転写ベルト１４に各々転写される。これにより、転写ベルト１４上にカラーのトナー像が形成され、形成されたカラーのトナー像は、搬送ローラ１２Ｃと転写ローラ１６との間に送り込まれた転写材２２に転写される。そして、転写材２２は図示しない定着装置に送りこまれ、転写されたトナー像が定着される。これにより転写材２２上にカラー画像（フルカラー画像）が形成される。

図２に示すように、光走査装置２０は各々発光点として３２個のレーザダイオード（ＬＤ）２５から成る光源２４を備えており（図５）、光源２４からは、Ｙ，Ｍ，Ｃ，Ｋの各単色画像を形成するための４群で３２本の光ビームが各々射出される。なお、光源２４は、３２個のＬＤが複数のＬＤアレイによる構成でもよいし、一体化されて単一のパッケージから３２本の光ビームを射出する構成でもよい。

本実施の形態では、４×８のＬＤ２５を有する垂直共振器型面発光レーザ（ＶＣＳＥＬ）を光源２４として用いる。本実施形態において光源２４は、１行目の８個のＬＤ２５（図５では各ＬＤ２５を区別するために、列と行を、(1-1)〜(8-1)と表記している。）がＫ色を担当するグループである。同様に、２行目の８個のＬＤ２５（図５では(1-2)〜(8-2)と表記している。）がＣ色を担当するグループであり、３行目の８個のＬＤ２５（図５では(1-3)〜(8-3)と表記している。）がＭ色を担当するグループであり、４行目の８個のＬＤ２５（図５では(1-4)〜(8-4)と表記している。）がＹ色を担当するグループである。従って、本実施の形態では、１つの感光体ドラム１９に８本の光ビームが走査されることになる。

なお、本実施の形態では、４×８のＬＤ２５を有する光源２４を用いた場合を説明するが、本発明は、少なくとも各色について１本の光ビームが対応すればよい。従って、光源２４は少なくとも４つのＬＤ２５を有するＶＣＳＥＬ等の光源２４を用いることができる。

光源２４から射出された３２本の光ビームは、光源２４のビーム射出側に配置されたコリメータレンズ２６によって各々平行光束とされた後に、側面に複数の反射面が形成された単一の回転多面鏡２８の同一の反射面に各々入射される。回転多面鏡２８はモータ４６（図１）の駆動力が伝達されることで、図２の矢印Ｂ方向に高速で回転し（高精度に一定速度で回転）、同一の反射面に入射された３２本の光ビームを主走査方向に沿って各々偏向走査させる。これにより、光ビームは図２の矢印Ｃ方向に走査される。

回転多面鏡２８の光ビーム射出側には主走査方向にのみパワーを有するｆθレンズ３２，３４（総称して、ｆθレンズ３３）が配置されており、回転多面鏡２８によって偏向・反射された光ビームは、感光体ドラムの外周面上を略等速で移動し、且つ主走査方向の結像位置が感光体ドラムの外周面上に一致するようにｆθレンズ３２，３４によって屈折される。ｆθレンズ３２，３４の光ビーム射出側には分離ミラー３６（図１も参照）が配置されており、分離ミラー３６に入射された複数（本例では３２本）の光ビームは、分離ミラー３６により、対応する画像形成部１８が位置している側へ反射される。

図１に示すように、画像形成部１８Ｋ，１８Ｃ，１８Ｍ，１８Ｙの近傍には、副走査方向にのみパワーを有するシリンドリカルミラー３８Ｋ，３８Ｃ，３８Ｍ，３８Ｙが各々配置されている。分離ミラー３６から射出された光ビームは、副走査方向の結像位置が感光体ドラム１９上に一致するようにシリンドリカルミラー３８によって各々反射され、対応する画像形成部１８の感光体ドラム１９に各々照射される。なお、シリンドリカルミラー３８は回転多面鏡２８と感光体ドラム１９の外周面を副走査方向において共役にする面倒れ補正機能も有している。

また、図２に示すように、ｆθレンズ３２，３４のビーム射出側には、光ビームの走査範囲のうち走査開始側の端部（ＳＯＳ：Start Of Scan）に相当する位置にピックアップミラー４０が配置されており、ピックアップミラー４０の光ビーム射出側にはＳＯＳセンサ４２が配置されている。回転多面鏡２８で走査された光ビームのうち、走査開始端に相当する位置の光ビームは、ピックアップミラー４０により反射されて、ＳＯＳセンサ４２に入射する。ＳＯＳセンサ４２は、光ビームの入射に応じた信号出力を行うものであり、１走査毎に、その走査開始タイミングを検出することができる。このＳＯＳセンサ４２の出力信号（以下、ＳＯＳ信号）により、走査方向の画像の書き出しタイミングの同期が取られる。

また、コリメータレンズ１４及びシリンドリカルレンズ１６の間には、ハーフミラー４３が設けられており、光源２４から出射された光ビームの一部はハーフミラー４３に反射されるようになっている。またハーフミラー４３の光の反射方向には、光量検知センサ４４（ＭＰＤ）が設けられており、ハーフミラー４３により反射された光ビームは、光量検知センサ４４へ入射する。光量検知センサ４４は、入射した光ビームを受光し、受光量に応じた電流を出力する。すなわち、光量検知センサ４４により、光ビームの光量を測定することができる。

なお、光量検知センサ４４は、本発明の光検出手段に対応する。

図３に示すように、光走査装置２０は、図２に示す光源２４が搭載された回路基板３０上に、レーザ駆動回路５０及び光量制御回路５２が搭載されており、レーザ駆動回路５０及び光量制御回路５２は互いに接続されている。また、装置制御部５４には、ＳＯＳセンサ２６からのＳＯＳ信号が入力されるようになっている。

また、レーザ駆動回路５０及び光量制御回路５２を含む回路基板３０はケーブル３１によって装置制御部５４と接続されている。この装置制御部５４は、光走査装置２０の動作を制御するもので、光走査装置１０が搭載される画像形成装置全体の動作を司るコントローラ７０と接続されており、コントローラ７０から形成画像を示す画像データと、形成する画像の解像度や色毎の目標光量等の各種データが入力される。

装置制御部５４は、画像に関する全般の制御を担当する画像制御部５６を含んでいる。画像制御部５６は、形成する画像の画像データを処理する画像処理部５８，及びＡＰＣ制御部６０を含んで構成されている。画像処理部５８は、入力された画像データをＹＭＣＫ各色の画像データ（図３では、VIDE_Y,VIDEO_M,VIDEO_C,VIDEO_K）に変換して出力するためのものである。

画像処理部５８は、入力された画像データに基づいて各ＬＤ３２の点灯オン／オフする点灯信号（（図３では、VIDEO_Y,VIDEO_M,VIDEO_C,VIDEO_K））を生成して、ＳＯＳ信号と同期してレーザ駆動回路５０に出力する。レーザ駆動回路５０は、この点灯信号に基づいて、各ＬＤ３２を点灯させることで、各ＬＤ３２から画像データに基づいて変調された光ビームを出力することができる。この各ＬＤ３２から出力された画像データに基づいて変調された光ビームが、光走査装置１０により走査されて感光体に照射されることで、感光体に８ライン分の画像が同時に書き込まれる。

また、ＡＰＣ制御部６０は、光量制御回路５２において光源２４の各ＬＤ２５の光量を制御するときの指示をするためのものであり、ＡＰＣ点灯ビーム切換手段６２、色グループ選択手段６４及び基準信号生成手段６６を含んでいる。これらのＡＰＣ点灯ビーム切換手段６２，色グループ選択手段６４，及び基準信号生成手段６６は光量制御回路５２に接続されている。

上記実施の形態におけるＡＰＣ点灯ビーム切換手段６２は、本発明の点灯切換手段に対応し、色グループ選択手段６４は本発明の色グループ選択手段に対応し、基準信号生成手段６６は本発明の目標光量出力手段に対応する。また、光量制御回路５２は本発明の光量制御手段に対応する。

このＡＰＣ制御部６０は、光源の複数の発光点から各色に対応した光ビームを選択すると共に、光量制御時のＡＰＣ点灯順序を選択するための色グループ選択信号を出力するようになっている。また、ＳＯＳ信号と同期して、ＡＰＣの実行を制御するためのＡＰＣ点灯ビーム切換信号と、基準信号（Ｖｒｅｆ信号）とを生成して、光量制御回路５２へ出力するようになっている。

ここで、光量制御回路５２には、光量検知センサ４４からの受光量に応じた出力電流が入力される。また、光量制御回路５２には、光量制御の目標とする光量に対応する基準電圧の値がＡＰＣ制御部６０から入力される。なお、光量制御回路５２では、入力された基準電圧の値をデジタルアナログ変換器等により電圧値に変換される。そして、光量制御回路５２では、この基準電圧と、入力された光量検知センサ４４からの受光量に応じた出力電流によるモニタ電圧とを比較し、その結果を差分信号が零となるように、すなわちモニタ電圧が基準電圧と略一致するように、レーザ駆動回路４０に対してＬＤ３２の発光光量を増減させて、光ビームが所定光量となるように光量調整を行なう。その後は、当該光量調整後の制御値をホールドすることで、当該ＬＤ３２から所定光量の光ビームが得られるように制御する。この光量調整は、ＡＰＣの実行が許可されている期間に行われる。

ところで、本実施の形態では、光量検知センサ４４は、光源２４に対して１つしか設けられていないため、各ＬＤ２５の光量調整は、同時に行わず、個別に点灯して行う。また、本実施の形態では、レーザ駆動回路５０において、画像形成装置内の温度差、各感光体の感度のばらつき等により、色毎に、光ビームの光量を増減させながら、画像データに基づいてＬＤ２５を点灯して、感光体に画像を書き込むようになっている。従って、光量制御回路５２では、色毎に互いに異なる目標値を用いた光量制御が必要とされる。

しかし、色毎に互いに異なる目標値を用いた光量制御をするためには、各色毎に基準信号を出力する必要がある。この基準信号毎に信号線を用いたのでは、信号線数が増大し、装置構成が複雑になる。そこで、本実施の形態では、光源２４内のＬＤ２５の点灯順序を選択しつつ色毎に対応する基準信号を順次出力することにより、信号線数を減少させている。

すなわち、ＡＰＣ制御部６０からの出力信号は、ＡＰＣ対象のＬＤ２５を切り換えるためのＡＰＣ点灯ビーム切換信号と、各色に対応するＡＰＣ点灯順序を選択するための色グループ選択信号と、基準信号（Ｖｒｅｆ信号）と、から構成されている。このＡＰＣ点灯ビーム信号により光源２４内の何れかのＬＤ２５が点灯され、ＡＰＣ点灯ビーム切換信号の計数値に応じて切換わる基準電圧の値となる目標光量に制御される。従って、光量制御回路５２は、光源２４中の光量調整のために点灯するＬＤ２５を切換えながら、基準信号を切換えて、各ＬＤ２５の光量調整を行うようになっている。

図４に示すように、ＡＰＣ制御部６０のＡＰＣ点灯ビーム切換手段６２は、コントローラ７０からクロック（１ビームの光量制御を実施するために必要な時間（例えば４μｓ程度）に相当する周期を持つクロック）が入力されるように接続されている。ＡＰＣ点灯ビーム切換手段６２は、合成部７２，及び設定部７４から構成されている。合成部７２は、入力されるクロック信号と、設定部７４からの設定信号とを合成した信号をＡＰＣ点灯ビーム切換信号として出力する。

設定部７４は、光量制御回路５２が光量制御するために基準信号生成手段６６から出力された基準信号に応じた基準電圧を安定供給するに充分な予め定めた時間（例えば、数クロック分の時間）と、１色のＬＤ２５を調整する時間（例えば８クロック分の時間）とに反転する矩形信号を発生するようになっている。なお、設定部７４は、後述する計数器７６からの計数値が１色分の終了を表す（１色のＬＤ２５の計数値、本実施形態では８）ときに上記予め定めた時間だけ、クロックの出力を禁止するようにしてもよい。

色グループ選択手段６４は、各色に対応する色グループを選択すると共に、各色グループ内での点灯順序、各色グループ毎の点灯順序を設定するためのデータを色グループ選択信号として出力する。この色グループ選択信号は、データバス等のパラレル接続でもよいが、信号線数を考慮し、シリアル接続であることが望ましい。

基準信号生成手段６６は、ＡＰＣ点灯ビーム切換信号が入力されるように接続されている。基準信号生成手段６６は、計数器７６と、デコーダ７８とを含んで構成されており、計数器７６は、入力されるＡＰＣ点灯ビーム切換信号のパルス数を計数するためのものであり、その計数結果をデコーダ７８において計数データとして出力する。

本実施形態では、光源２４は３２個のＬＤ２５を順次点灯させる。このとき、８個毎に色分類している。すなわち、基準信号生成手段６６の計数器７６，及びデコーダ７８では、まず「１」〜「８」の計数値で１色を表す選択信号「１」を生成し、その選択信号を選択信号「４」になるまで順次にインクリメントし、「１」〜「４」の選択信号をサイクリックに出力する。この「１」〜「４」の選択信号は、ＹＭＣＫの各色に対応する。

デコーダ７８の出力側は、切換器８０の制御側に接続されている。切換器８０の出力側は、光量制御回路５２に接続されており、入力側は、フリップフロップ回路等によるレジスタ８２，８４を介してコントローラ７０に接続されている。基準信号生成手段６６には、コントローラ７０から１０ビットデータによる各色の基準信号の値（図４ではＤＡＴＡ）が入力されるようになっており、色毎に、第１段目のレジスタ８２Ｙ，８２Ｍ，８２Ｃ，８２Ｋを含み、それらの各々に第２段目のレジスタ８２Ｙ，８２Ｍ，８２Ｃ，８２Ｋが接続される。

第１段目のレジスタ８２Ｙ〜８２Ｋには、書込信号（図４ではＷＲ）が入力されるようになっており、その入力で基準信号の値が書き込まれる。第２段目のレジスタ８４Ｙ〜８４Ｋには、読取信号（図４ではＬＯＡＤ）が入力されるようになっており、その入力で第１段目のレジスタ８２Ｙ〜８２Ｋに保持された基準信号の値が読み込まれる。第２段目のレジスタ８４Ｙ〜８４Ｋの出力側は、各々切換器８０に接続されており、切換器８０に入力される制御信号（デコーダ７８からの信号）により、第２段目のレジスタ８４Ｙ〜８４Ｋの何れか１つに保持された基準信号の値が出力される。

なお、図４では、切換器８０の出力側の一例として、光走査装置２０（図４ではＲＯＳと表記）の制御の種類を挙げた。すなわち、切換器８０からの出力信号は、１０ビットデジタルの信号である。そこで、光走査装置２０においてそのデジタル信号をそのまま伝送する場合はそのまま出力信号を接続する（図４の上方部の接続）。また、光走査装置２０がアナログ信号処理により制御する場合は、デジタルアナログ変換器８６を介して接続する（図４の中腹部の接続）。さらに、基準信号をＰＷＭ変調で伝送する場合には、ＰＷＭ変換器８８を介して接続する（図４の下方部の接続）。なお、ＰＷＭ変換器８８の先は、そのままＰＷＭ回路に接続する場合やアナログ処理する光走査装置２０の回路に接続する場合等がある。切換器８０の出力先はこれらの何れでもよい。

このように、光源２４の各ＬＤ２５は、光量制御回路５２により発光光量が所定光量となるように制御されるときに、ＡＰＣ点灯ビーム切換手段６２，色グループ選択手段６４，基準信号生成手段６６からの信号に基づいて点灯されるようになっている。

次に、図５及び図６を参照して、本実施の形態の作用を説明する。以下の説明では、光源２４のＬＤ２５の各々光量制御として、画像エリア外でＳＯＳ信号の検知以前つまり、画像非記録領域内において、３２個のＬＤ２５について目標光量となるように、各々を調整するものである（図５（Ｂ）参照）。

図５（Ｅ）に示すように、光源２４は、４×８のＬＤ２５のうち、１行目の８個ＬＤ２５（(1-1)〜(8-1)）がＫ色、２行目の８個ＬＤ２５（(1-2)〜(8-2)）がＣ色、３行目の８個ＬＤ２５（(1-3)〜(8-3)）がＭ色、４行目の８個ＬＤ２５（(1-4)〜(8-4)）がＹ色を担当する。これらの３２個のＬＤ２５の各々を順次点灯させて光量を調整する。

以下の説明では、ＹＭＣＫの色順で順次点灯させて光量制御する。すなわち、Ｙ色の８個のＬＤ２５(1-4)〜２５(8-4)の各々を順次点灯させ、Ｍ色の８個のＬＤ２５(1-3)〜２５(8-3)の各々を順次点灯させ、Ｃ色の８個のＬＤ２５(1-2)〜２５(8-2)の各々を順次点灯させ、Ｋ色の８個のＬＤ２５(1-1)〜２５(8-1)の各々を順次点灯させる。

まず、光量制御回路では、色グループ選択手段から出力される色グループ選択信号に従って、各色に対応する色グループを選択すると共に、各色グループ内での点灯順序、各色グループ毎の点灯順序を設定する。本実施形態では、各色グループは、（(1-1)〜(8-1)）がＫ色、（(1-2)〜(8-2)）がＣ色、（(1-3)〜(8-3)）がＭ色、（(1-4)〜(8-4)）がＹ色であり、各グループ内の点灯順序は、Ｋ色が(1-1),(2-1),・・・,(7-1),(8-1)、Ｃ色が(1-2,(2-2),・・・,(7-2),(8-2)、Ｍ色が(1-3),(2-3),・・・,(7-3),(8-3)、Ｙ色が(1-4),(2-4),・・・,(7-4),(8-4)、の順序で点灯し、各色グループ毎の点灯順序はＹ色、Ｍ色、Ｃ色、Ｋ色の順序となるように設定される。

図５（Ｄ）に示すように、ＡＰＣ点灯ビーム切換手段６２は、ＹＭＣＫの各色毎に８個のパルス信号からなる信号群を４回、連続的に出力するべくＡＰＣ点灯ビーム切換信号を生成し、生成したＡＰＣ点灯ビーム切換信号を出力する。

このとき、基準信号生成手段６６は、ＡＰＣ点灯ビーム切換信号のパルス数を計数して、ＡＰＣ点灯ビーム切換手段６２が出力したＡＰＣ点灯ビーム切換信号出力時の色グループを検知する。すなわち、計数器７６によるパルス信号の計数により色グループを検知する。光量制御回路では、色グループ選択信号により設定された各色を形成するためのＬＤを順次点灯させる。すなわち、Ｙ色のＡＰＣを実行する場合にはＹ色の８個のＬＤ２５(1-4)〜２５(8-4)の各々を順次点灯させ、色グループ選択信号によりＭ色が選択された場合にはＭ色の８個のＬＤ２５(1-3)〜２５(8-3)の各々を順次点灯させ、Ｃ色の８個のＬＤ２５(1-2)〜２５(8-2)の各々を順次点灯させ、Ｋ色の８個のＬＤ２５(1-1)〜２５(8-1)の各々を順次点灯させるように制御する。

これと共に、基準信号生成手段６６は、最初にＹ色に対応する基準信号を出力し、そのＡＰＣ点灯ビーム切換信号のパルス数を計測値に応じて、対応する色の基準電圧の値が出力されるように切換器８０が切り換えられる。ここでは、切換器８０は、レジスタ８４Ｙ，８４Ｍ，８４Ｃ，８４Ｋの順に切り換えられる。従って、基準信号生成手段６６は、ＹＭＣＫの色の順序で目標とする光量に対応する基準電圧の値を出力する。

図５（Ｃ）に示すように、光量制御回路５２では、基準信号生成手段６６より入力された色毎の目標光量に対応する基準電圧の値をアナログ信号に変換した基準電圧を得ることができる。光量制御回路５２ではこの基準電圧と光量検知センサ４４の出力信号の電圧により、光量制御を実行する。

図５（Ａ）に示すように、本実施の形態では、色の切り替わりのとき、すなわち、Ｙ色の８番目のＬＤ２５(8-4)の点灯から、次色であるＭ色の１番目のＬＤ２５(1-3)の点灯の間について、一定期間ＡＰＣ点灯ビーム切換信号を出力せず停止している。これは、光量制御回路５２における基準信号の安定期間として予め定めたものである。

つまり、光量制御回路５２では、基準信号生成手段６６より入力された色毎の目標光量に対応する基準電圧の値をアナログ信号に変換するが、基準電圧の立ち上がり又は立ち下がりが急峻にならずになだらかなため、その期間に光量制御を実施すると、制御結果が不安定になる。これを回避する為に一定期間（図５ではＶｒｅｆ整定時間）について光量制御を禁止している。同様に、Ｍ色の８番目のＬＤ２５(8-3)の点灯から次色であるＣ色の１番目のＬＤ２５(1-2)の点灯の間、Ｃ色の８番目の２５(8-2)の点灯から、Ｋ色の１番目のＬＤ２５(1-1)の点灯の間について、一定期間ＡＰＣ点灯ビーム切換信号を出力せず停止する。

詳細には、ＡＰＣ点灯ビーム切換手段６２では、入力されたクロック信号（図６（Ａ）参照）と、設定部７４から出力された設定信号（図６（Ｂ）参照）を合成して、ＡＰＣ点灯ビーム切換信号（図６（Ｃ）参照）を生成する。これにより、光量制御回路５２において、基準電圧の値をアナログ信号に変換するときに信号が安定する迄の期間（図６（Ｄ）参照）、ＡＰＣ点灯ビーム切換信号が出力されることはない。これによって、光量制御回路５２では安定した基準電圧を生成することができる。

以上説明したように、本実施形態によれば、１つの光源から発光する複数の光ビームを異なる感光体上に分離してそれぞれ走査させ、フルカラー画像を形成する画像形成装置において、簡単な構成で制御信号を増加させること無く各色に対応する複数ビームの光量制御を実施することができる。

本発明の実施の形態に係る画像形成装置の概略構成を示すブロック図である。本発明の実施の形態に係る光走査装置の概略構成図である。本発明の実施の形態に係る光走査装置のＬＤの光量制御するための制御系の概略構成図である。ＡＰＣ制御部の概略構成を示すブロック図である。光走査装置のＬＤの光量制御の説明図であり、（Ａ）はＡＰＣ点灯ビーム切換信号を色の切換時に停止することの説明図、（Ｂ）はＬＤの光量制御期間の説明図、（Ｃ）は光量制御回路での基準電圧の特性図、（Ｄ）はＡＰＣ点灯ビーム切換信号の特性図、（Ｅ）はＬＤの配置図である。光量制御に関係するタイムチャートであり、（Ａ）はクロック、（Ｂ）は設定信号、（Ｃ）はＡＰＣ点灯ビーム切換信号、（Ｄ）は光量制御回路での基準電圧信号を示している。

符号の説明

１０…画像形成装置
１８…画像形成部
１９…感光体ドラム
２０…光走査装置
２４…光源
２６…コリメータレンズ
２８…回転多面鏡
３０…回路基板
３６…分離ミラー
４３…ハーフミラー
４４…光量検知センサ
５０…レーザ駆動回路
５２…光量制御回路
５８…画像処理部
６０…ＡＰＣ制御部
６２…ＡＰＣ点灯ビーム切換手段
６４…色グループ選択手段
６６…基準信号生成手段
７０…コントローラ

Claims

複数の発光点を有し該各発光点の点灯により各々光ビームを出射する光源と、前記光源から出射された複数の光ビームを各色に対応した被走査面上に分類して案内しかつ偏向走査する走査光学系と、を有する光走査装置に用いられ、前記複数の光ビームの光量を各々制御する光量制御装置において、
前記複数の光ビームの各光量を検出する光検出手段と、
前記複数の発光点の各々を時系列に順次点灯させるための切換信号を出力する点灯切換手段と、
前記光源の複数の発光点から前記各色に対応した光ビームの色グループを表す選択信号を出力する色グループ選択手段と、
前記複数の色グループ毎に、目標光量の値を出力する目標光量出力手段と、
前記検出光量、前記切換信号、前記選択信号及び前記目標光量に基づいて、前記各光量が目標光量となるように、前記複数の発光点の各々を時系列に順次点灯させて前記複数の光ビームの光量を各々制御する光量制御手段と、
を備えた光量制御装置。
前記目標光量出力手段は、前記色グループに対応する目標光量の値を有し、前記選択信号に基づいて前記色グループに対応する目標光量の値を出力することを特徴とする請求項１に記載の光量制御装置。
前記点灯切換手段は、前記色グループ選択手段が出力する選択信号の色グループが切り換わるとき、予め定めた所定時間の間に前記切換信号の出力を停止することを特徴とする請求項１又は請求項２に記載の光量制御装置。