JP2013147021A - 光走査装置、光走査装置の光量調整方法、およびプログラム - Google Patents

Abstract

【課題】光走査装置の光源の光量調整の精度向上を図ること。
【解決手段】所定の作像条件の変更の有無に基づいてＬＤ１０１ａ，１０１ｂの発光量の調整可否を判断する光量調整判断部３５と、ＰＤ１０２により検出したＬＤ１０１ａ，１０１ｂの発光量が所定の光量であるかを判断する検出光量判断部３６と、光量調整判断部３５でＬＤ１０１ａ，１０１ｂの発光量の調整が必要と判断された場合、ＬＤ１０１ａ，１０１ｂの発光量を前記作像条件に基づく増幅率で増幅し、検出光量判断部３６により判断される前記光源の発光量が、所定の光量になるように調整する光量調整部３７と、を備える。
【選択図】図１

Description

本発明は、レーザプリンタ、デジタル複写機、普通紙ファクシミリ装置等に用いられる光走査装置の光量調整方法、およびプログラムに関する。

図６は、レーザ光で感光体を走査する従来の画像形成装置に備えられた光走査装置の一例を示す説明図である。光走査装置１は、半導体レーザ（以下ＬＤという）ユニット１０と、ポリゴンミラー（回転多面鏡）１２と、結像レンズ（ｆ−θレンズ）１４と、感光体１６と、ビームセンサ１８と、レーザ駆動装置２０と、光かきこみ制御ユニット２２と、を備えている。ここで、ＬＤユニット１０は、ＬＤ１０１と受光素子１０２を内蔵している。なお、ビームセンサ１８は、光ビームの主走査方向端部に配置されており、光ビームを受光して主走査同期信号を生成し、光書込制御ユニット２２に入力する。光書込制御ユニット２２は、主走査同期信号に同期して画像データ及びＡＰＣ（Automatic Power Control）タイミング信号をレーザ駆動装置２０に送信する。レーザ駆動装置２０は、受信した画像データ及びＡＰＣタイミング信号に基づきＬＤユニット１０のＬＤ１０１から光ビーム（走査ビーム）を出射させる。

ＬＤ１０１より出射された光ビームは、図６に示すように、ポリゴンミラー１２により回転走査され、結像レンズ１４により感光体１６上で等速度走査がなされて主走査が行われる。その際、感光体１６を副走査方向に回転させることで、感光体１６上に、２次元の静電潜像が形成される。静電潜像は、現像器（図示せず）によりトナーで現像されてトナー像となり、次に、このようにして形成されたトナー像を図示しない転写ユニットで用紙に転写し、図示しない定着ユニットにより、トナー像を溶融させながら一定の圧力で用紙に固着させて印刷画像が形成される。

ところで、感光体１６に静電潜像を形成するには、感光体１６の感度特性に合わせた所定の光量が必要である。光走査装置１のレーザ光源であるＬＤ１０１の光量調整は、ＬＤユニット１０に内蔵されている受光素子１０２で受けた光を光電変換して、得た電流（モニター電流）を、外付けのボリューム抵抗で電圧に変換し、変換した電圧を比較器に入力し、比較器で当該電圧と基準電圧とを比較し、ＡＰＣによる制御を行う。この場合、光量調整は、ボリューム抵抗を回転して（つまり抵抗値を変えて）ＬＤの駆動電流を変えてＬＤの発光パワーを増減させ、所定の光量となった時点で、そのボリューム抵抗値を保持することで行っている。

図７は、レーザ駆動装置２０に内蔵されたＬＤ駆動回路２００とＬＤユニット１０とから成る従来のＬＤ光量調整装置の構成を示す回路図である。ＬＤ光量調整装置は、ＬＤ駆動回路２００と、外付けのボリューム抵抗２０５と、光源であるＬＤ１０１ａ、１０１ｂから出射されるレーザ光のうち、ＬＤ反射端面のバックビーム側の光を検出する光量検出手段である受光素子（ＰＩＮフォトダイオード（以下、ＰＤという））１０２を備えている。ＬＤ駆動回路２００は、基準電圧ＤＡＣ（Ｄ／Ａ コンバータ）２０１ａ、２０１ｂと、比較器２０２ａ、２０２ｂと、駆動電流ＤＡＣ（Ｄ／Ａ コンバータ）２０３ａ、２０３ｂと、ＰＤ１０２のモニター出力電圧を比較器２０２ａ、２０２ｂの何れかに切り替えるスイッチ等の切替手段Ｓを備えている。

このＬＤ光量調整装置において、光源であるＬＤ１０１ａまたは１０１ｂを発光させると、ＬＤユニット１０に内蔵されたＰＤ１０２は、ＬＤ反射端面のバックビーム側の光をＬＤユニット１０内で検出し、モニター電流を出力する。このモニター電流は、ボリューム抵抗２０５により電流−電圧変換されてＬＤ駆動回路２００に入力し、その入力電圧（モニター電圧）は切替手段Ｓの切り替えによって、ＬＤ駆動回路２００の基準電圧ＤＡＣ２０１ａまたは２０１ｂの出力基準電圧Ｖｓと比較され、その比較結果は、駆動電流ＤＡＣ２０３ａまたは２０３ｂに入力される。ボリューム抵抗２０５を調整することにより、前記比較結果に基づき駆動電流ＤＡＣ２０３ａ又２０３ｂはＬＤ１０１ａまたは１０１ｂへの駆動電流を増加または減少させてその光量を変化させる。ボリューム抵抗値を所定の（または適正な）光量が得られた値に固定すると、以後その光量を自動的に維持するフィードバック制御が行われる。

ところで、感光体１６に静電潜像を形成するのに必要な静止レーザ露光エネルギーは、感光体１６の副走査速度、形成画像の書込み密度、ポリゴンミラー１２の回転数などの作像条件により異なる場合がある。そのような場合は、作像条件毎にＬＤ１０１ａ、１０１ｂの光量を変更する必要がある。従来のＬＤ光量調整装置では、上述のようにボリューム抵抗２０５を調整してＬＤ光量を変化させ、それによってＬＤ１０１ａ、１０１ｂの光量を作像条件に合わせて所定の光量に調整することができる。ただ、光走査装置において、感光体線速など作像条件が変わり、その作像条件毎に必要光量も変わるとき、一つの抵抗につき一つの調整値しか保持できないボリューム抵抗２０５による調整では、複数の調整光量仕様により光量調整を行うことはできない。

そこで、作像条件により異なる光量調整を行う場合、前記従来のＬＤ光量調整装置では、基準電圧ＤＡＣ２０１ａまたは２０１ｂを変更して新たな調整値に設定することになる。しかし、基準電圧ＤＡＣ２０１ａまたは２０１ｂを変更した場合、基準電圧ＤＡＣ２０１ａまたは２０１ｂや駆動電流ＤＡＣ２０３ａまたは２０３ｂの線形性誤差が不可避的に含まれていることに加え、ＬＤ光量に対するモニター電流出力特性は、ほぼ直線性が確保されているとの前提で制御が行われるため、従来のＬＤ光量調整装置において、一旦光量調整を行った光量と違う光量で制御する場合には、数％の光量誤差が発生するという問題がある。

たとえば、ＬＤ光量を一旦調整した状態から、光量を丁度半分にしたいときは、駆動電流ＤＡＣの値（駆動電流値）を半分の値にすればよい筈であるが、モニター電流と光量の線形性誤差や、駆動電流ＤＡＣの線形性誤差の影響により、実際にはＬＤ光量がちょうど半分にはならず、前述のように数％程度の誤差が発生する。

また、そもそも基準電圧ＤＡＣの制御範囲は、ＤＡＣのダイナミックレンジの設定により制限されるが、基準電圧ＤＡＣにより光量制御を行う場合、基準電圧ＤＡＣは、作像条件により異なる静止レーザ露光エネルギーの補正以外にも、装置稼動によって生じる作像条件の変動を補正する光量補正制御や、走査光学系の光学特性による露光エネルギームラ（走査光学系のシェーディング特性による）を補正するシェーディング補正制御にも用いられるため、その光量制御範囲を広く取る必要が生じる。しかし、基準電圧ＤＡＣの光量制御範囲を広くすると、基準電圧ＤＡＣの１Ｂｉｔ当たり（１ｄｉｇｉｔ）の光量制御分解能が粗くなるため、制御範囲を広くとりつつ、光量制御分解能を細かくする為には、基準電圧ＤＡＣのＢｉｔ数を増やす必要があり、回路の増大を招くという問題が生じる。

これらの問題を解決し、前記誤差を無くすためには、外付けのボリューム抵抗を作像条件の違いによる光量仕様の数分だけ用意して、作像条件毎にアナログスイッチ等でＰＤに接続するボリューム抵抗を切り替えることが考えられる。このようにすることで各々最適な光量調整を行うことができる。

図８は、このＬＤ光量調整装置の回路構成を示した図である。ここでは、図７に示したＬＤ光量調整装置の構成に、光量切替回路２０４と、この光量切替回路２０４で切り替える複数（ここでは三つ）のボリューム抵抗２０５（２０５ａ、２０５ｂ、２０５ｃ）が付加されている。

このＬＤ光量調整装置によれば、複数のボリューム抵抗２０５ａ、２０５ｂ、２０５ｃにより、複数の調整値を保持することができるため、異なる作像条件毎に誤差のない最適な光量調整を行うことができる。また、前述の基準電圧ＤＡＣによる光量制御範囲が広くなることに起因する問題も解消できる。

しかし、このＬＤ光量調整装置では、複数のボリューム抵抗２０５ａ、２０５ｂ、２０５ｃを調整するなど人手による光量調整が煩雑になり、また複数のボリューム抵抗２０５（２０５ａ、２０５ｂ、２０５ｃ）や光量切替回路２０４が余分に必要となるため、装置が複雑になりコストアップとなる。そのため、通常は採用できない構成である。

なお、特許文献１には、モニター電流をＬＤの駆動電流のフィードバック制御に用い、フィードバック制御のゲインをメモリに記憶し、調整後に装置が故障しても再調整する光走査装置及び画像形成装置が開示されている。この従来の光走査装置は、ボリューム抵抗を削減し、フィードバック制御のゲインをメモリに保持する構成を採っている。その点は以下で説明する本発明と類似している点がある。しかし、それを一旦光量調整した調整点から違うＬＤ光量で使用する場合、モニター電流と光量の線形性誤差や、駆動電流ＤＡＣの線形性誤差により、ＬＤ光量誤差が発生するという問題は解消できていない。

本発明は、上記に鑑みてなされたものであって、光書込み用光源の光量調整において、画像形成装置の作像条件に応じて一旦調整した光書込み用光源が出力する光量と異なる光量に変更する場合に、誤差がない精度の高い光量調整を可能とすることを目的とする。

本発明は、光源と、前記光源を発光駆動させる光源駆動部と、前記光源の発光量を検出する光量検出部と、を有し、前記光量検出部により検出した前記光源の発光量を前記光源駆動部の駆動電流にフィードバック制御し、前記光源駆動部の駆動電流を調整して前記光源を発光させる光走査装置であって、所定の作像条件の変更の有無に基づいて前記光源の発光量の調整可否を判断する光量調整判断部と、前記光量検出部により検出した前記光源の発光量が所定の光量であるかを判断する検出光量判断部と、前記光量調整判断部で前記光源の発光量の調整が必要と判断された場合、前記光源の発光量を前記作像条件に基づく増幅率で増幅し、前記検出光量判断部により判断される前記光源の発光量が、所定の光量になるように調整する光量調整部と、を備えることを特徴とする。

本発明によれば、光書込み用光源の光量調整において、大幅なコストアップを招くことなく、画像形成装置の作像条件に応じて一旦調整した光量と異なる光量に変更する場合に、誤差がない精度の高い光量調整を行うことができるという効果を奏する。

図１は、第１の実施の形態にかかる光走査装置で用いるＬＤ光量調整装置の回路の構成及び機能構成を示すブロック図である。 図２は、第１の実施の形態にかかるＬＤ光量調整例を示すフローチャートである。 図３は、第２の実施の形態にかかる光走査装置で用いるＬＤ光量調整装置の回路の構成及び機能構成を示すブロック図である。 図４は、作像条件毎にゲイン値を設定した例を示す説明図である。 図５は、第２の実施の形態にかかるＬＤ光量調整例を示すフローチャートである。 図６は、レーザ光で感光体を走査する従来の画像形成装置に備えられた光走査装置の一例を示す説明図である。 図７は、レーザ駆動装置に内蔵されたＬＤ駆動回路とＬＤユニットとから成る従来のＬＤ光量調整装置の回路構成を示す図である。 図８は、他のＬＤ光量調整装置の構成を示した回路図である。

以下に添付図面を参照して、この発明にかかる光走査装置、光走査装置の光量調整方法、およびプログラムの一実施の形態を詳細に説明する。

本実施の形態について説明するに先立って、まず、その特徴について概略説明する。従来の光走査装置においては、既に説明したように、光量調整用に、ＬＤユニットに内蔵されている光量検出部（受光素子）であるＰＤ１０２の電流出力を、ボリューム抵抗で電流電圧変換し、そのボリューム抵抗を変化させて光量調整を行っている。ボリューム抵抗の調整は通常は所定の光量になるように、人が手で回転させて調整するのが一般的である。そこで、本実施の形態は、先に説明したように、精度の高い光量調整に加えて、この操作の煩雑な従来のＬＤ光量調整装置を改善する。すなわち、ボリューム抵抗に相当する部分をデジタル回路化して従来の人手による操作を不要にし、かつ、ボリューム抵抗値を、ＬＤ光量調整装置のモニター電流を増幅する増幅回路の増幅率に置き換える。この構成により、光量調整の自動化が行えるようにすることを特徴としている。なお、本実施の形態の説明では、光書込み用の光源として、半導体レーザを用い、これを適宜、ＬＤと略称する。

（第１の実施の形態）
図１は、第１の実施の形態にかかる光走査装置で用いるＬＤ光量調整装置の回路の構成及び機能構成を示すブロック図である。なお、本光走査装置の構造自体は図６に示す従来のものと基本的には変わらない。したがって、以下の説明は、その光走査装置が図６に示す従来のものと同様の構造を備えていることを前提として行う。

ＬＤ光量調整装置は、図７に示した従来のＬＤ光量調整装置と基本的には同じであるが、そのボリューム抵抗２０５に代えて、ここではＰＤ１０２のモニター電流をＬＤ駆動回路２００の入力部で増幅する増幅手段である電流増幅回路２０９が備えられている。この電流増幅回路２０９はＰＤ１０２からのモニター電流を増幅して電圧値（モニター電圧値）として出力する。また、この電流増幅回路２０９のゲイン値は、ここでは設定したい増幅率を得るゲイン値であり、電流増幅回路２０９がこのゲイン値から増幅率を求める。このゲイン値を設定するためのゲイン値設定記憶装置である増幅率設定レジスタ２０６と、このＬＤ光量調整装置を用いて行ったＬＤの光量調整時において、所定の光量が得られたときのゲイン値を保存する不揮発性メモリ２０７を備えている。その他の構成は、既に説明した図６、図７に示した従来のＬＤ光量調整装置と同一である。

このＬＤ光量調整装置において、電流増幅回路２０９の増幅率を増減させることで、その出力電圧であるモニター電圧が変化する。モニター電圧は切替手段Ｓの切り替えによって、ＬＤ駆動回路２００の基準電圧ＤＡＣ２０１ａまたは２０１ｂの出力基準電圧Ｖｓと比較され、その比較結果が駆動電流ＤＡＣ２０３ａまたは２０３ｂに入力される。ここで増幅率を調整することにより、駆動電流ＤＡＣ２０３ａ又２０３ｂは、ＬＤ１０１ａまたは１０１ｂへの駆動電流を増加または減少させてその光量を変化させることができる。

ここで、画像形成装置（ここでは光走査装置）における作像条件の違いにより、狙いの光量が複数あるときはつぎに動作を行なう。複数の狙いの光量が得られるよう、増幅率を変更して前記光量調整を実施し、その光量調整結果に基づき、調整時の増幅率に基づく複数のデジタル値化されたゲイン値を前記不揮発性メモリ２０７に記憶させる。

本実施の形態では、作像条件毎に光量調整を行い、調整したゲイン値を各々個別に不揮発性メモリに記憶しておき、作像条件毎に適正なゲイン値を選択できる構成とする。所定の作像条件としては、たとえば、感光体１６の副走査方向の速度（プロセス速度）、形成画像の書込み密度、ポリゴンミラー１２の回転数など、感光体１６表面に照射される光エネルギーが変動する条件が対象となる。

なお、以上の光量調整のためのＬＤ光量調整装置の動作制御は、光書込制御ユニット２２または光走査装置を搭載した画像形成装置によって行われる。

また、光書込制御ユニット２２は、ＣＰＵ３０、ＲＯＭ３１、ＲＡＭ３２を有するマイクロコンピュータシステムを備える。ＣＰＵ３０は、後述するように、光量調整判断部３５、検出光量判断部３６、光量調整部３７の各機能を有する。

光量調整判断部３５は、所定の作像条件の変更の有無に基づいてＬＤ１０１ａまたは１０１ｂの発光量の調整可否を判断する。検出光量判断部３６は、光量検出部としてのＰＤ１０２により検出したＬＤ１０１ａまたは１０１ｂの発光量が目標とする所定の光量であるかを判断する。光量調整部３７は、光量調整判断部３５でＬＤ１０１ａまたは１０１ｂの発光量の調整が必要と判断された場合には下記の調整を行なう。すなわち、電流増幅回路２０９は作像条件に対応する予め設定されたゲイン値から増幅率を求め、ＬＤ１０１ａまたは１０１ｂの出力を、前記検出光量判断部３６により調整後の光量を目標とする光量に合致するよう調整する。

つぎに、以上のように光量調整を行った後のＬＤ光量調整装置の動作について説明する。図２は、第１の実施の形態にかかるＬＤ光量調整例を示すフローチャートである。図２において、光量調整判断部３５は、作像条件の変化の有無を判断し（ステップＳ１０１）、作像条件が変わったと判断した場合（判断Ｙｅｓ）、その作像条件を特定する（ステップＳ１０２）。なお、ステップＳ１０１で作像条件が変わらない場合（判断Ｎｏ）、この判断を繰り返し実行する。

続いて、ステップＳ１０２で特定された作像条件に対応させるため、画像形成装置の所定の作像条件に基づく狙いの光量となるデジタル値であるゲイン値を不揮発性メモリ２０７より読み出す（ステップＳ１０３）。つぎに読み出したゲイン値を一時記憶レジスタである増幅率設定レジスタ２０６に設定する（ステップＳ１０４）。続いて、光量調整部３７は、電流増幅回路２０９が上記設定されたゲイン値に基づいてＰＤ１０２からのモニター電流を増幅し、これによって、駆動電流ＤＡＣ２０３ａ、２０３ｂの駆動電流を調整する（ステップＳ１０５）。

続いて、上記駆動電流の調整を行なった後、駆動電流ＤＡＣ２０３ａ、２０３ｂの駆動電流の調整によってＬＤ１０１ａ、１０１ｂを発光させる。そして、検出光量判断部３６により、ＬＤ１０１ａ、１０１ｂが所定の光量に合致しているかを判断し（ステップＳ１０６）、所定の光量に合致するまでこれを繰り返し実行する。ステップＳ１０６において所定の光量に合致した調整であると判断した場合（Ｙｅｓ）、その調整した光量の設定および出力を行なう（ステップＳ１０７）。

このように、所定の作像条件下において必要な光量、すなわち所定の光量を得るため、光書込制御ユニット２２は、画像形成装置の所定の作像条件に基づく狙いの光量となるデジタル値であるゲイン値を不揮発性メモリ２０７より読み出す。そして、読み出したゲイン値を一時記憶レジスタである増幅率設定レジスタ２０６に設定する。電流増幅回路２０９は設定された増幅率でＰＤ１０２からのモニター電流を増幅する。これによって、駆動電流ＤＡＣ２０３ａ、２０３ｂの駆動電流を調整して、ＬＤ１０１ａ、１０１ｂを予め設定される光量仕様に合致した所定の光量に調整し、以後その光量を自動的に維持するフィードバック制御が行われる。

第１の実施の形態の光走査装置で用いるＬＤ光量調整装置によれば、作像条件に合致した所定の光量となるゲイン値を、光走査装置の不揮発性メモリ２０７に記憶しておく。そして、画像形成時には、光書込制御ユニット２２が作像条件にしたがって不揮発性メモリ２０７に記憶されたゲイン値を読み出す。この読み出したゲイン値を増幅率設定用の増幅率設定レジスタ２０６に設定する。これにより電流増幅回路２０９は設定されたゲイン値から増幅率を求め、この増幅率で増幅し、既に述べた手順により光量調整結果を反映した光量制御（調整）を精度よく行うことができる。

また、上述した本実施の形態では、ＬＤ光量調整時に、基準電圧を変更することはなく、予め調整されかつ設定されたゲイン値に基づき増幅率を求め電流増幅回路２０９はＬＤ１０１ａ、１０１ｂを増幅して出力することで光量調整を行う。これにより、本実施の形態によれば、モニター電流の光量に対する線形性誤差や、ＬＤ電流制御用の駆動電流ＤＡＣの線形性誤差の影響を受けない制御が可能となり、ＬＤ光量誤差を少なくすることができる。つまり、光走査装置における半速モードなど、同一の光走査装置におけるＬＤ光量仕様が異なる動作モードであっても、ＬＤ光量誤差の少ない光量制御が、複数のボリューム抵抗による光量調整と同等の光量制御を自動で行うことができる。

（第２の実施の形態）
図３は、第２の実施の形態にかかる光走査装置で用いるＬＤ光量調整装置の回路の構成及び機能構成を示すブロック図である。図３に示す構成は、前述した図１の構成に対して、光量切替セレクタ２０８、およびこの光量切替セレクタ２０８を制御する光量切替指示部３８の機能が加わっている。

本例では、増幅率設定レジスタ２０６には、図４に示すように作像条件（Ａ，Ｂ，Ｃ，・・）毎に、増幅率であるゲイン値としてＧａｉｎ１〜ＧａｉｎＮを選択可能に、増幅率テーブルとして設定されている。図４において、作像条件Ａ，Ｂ，Ｃは、たとえば、感光体１６の副走査速度、形成画像の書込み密度、ポリゴンミラー１２の回転数とする。また、一つの作像条件について複数のゲイン値を設定しておいてもよい。

このように、図３の構成のＬＤ光量調整装置は、図１に示すＬＤ光量調整装置の構成に対して、以下のように異なる。すなわち、電流増幅回路２０９の設定値メモリである増幅率設定レジスタ２０６を光走査装置が必要とする作像条件の数以上の個数設けて、複数の作像条件に合わせて予めＬＤ光量調整により得た複数のゲイン値を不揮発性メモリ２０７に記憶させておく。この場合、画像形成を開始する前に、光量切替指示部３８の信号によって動作される光量切替セレクタ２０８により、光量調整判断部３５で特定された作像条件に合った増幅率設定レジスタ２０６のゲイン値を選択する。これにより、所定の光量制御を精度よく迅速に行うことができる。

図５は、第２の実施の形態にかかるＬＤ光量調整例を示すフローチャートである。図５において、光量調整判断部３５は、作像条件の変化の有無を判断し（ステップＳ２０１）、作像条件が変わったと判断した場合（判断Ｙｅｓ）、その作像条件を特定する（ステップＳ２０２）。なお、ステップＳ２０１で作像条件が変わらない場合（判断Ｎｏ）、この判断を繰り返し実行する。

続いて、ステップＳ２０２で特定された作像条件に対応させるため、光量切替指示部３８は以下の動作を実行する。すなわち、光量切替セレクタ２０８を制御して増幅率設定レジスタ２０６に設定されているゲイン値のうち、上記特定された作像条件に対応するゲイン値を選択する（ステップＳ２０３）。つぎに光量調整部３７は、電流増幅回路２０９により、選択されたゲイン値でＰＤ１０２からのモニター電流を増幅させ、これによって、駆動電流ＤＡＣ２０３ａ、２０３ｂの駆動電流を調整する（ステップＳ２０４）。

続いて、上記駆動電流の調整を行なった後、駆動電流ＤＡＣ２０３ａ、２０３ｂの駆動電流の調整によってＬＤ１０１ａ、１０１ｂを発光させる。そして、検出光量判断部３６により、ＬＤ１０１ａ、１０１ｂが所定の光量に合致しているかを判断し（ステップＳ２０５）、所定の光量に合致するまでこれを繰り返し実行する。ステップＳ２０５において所定の光量に合致した調整であると判断した場合（Ｙｅｓ）、その調整した光量の設定および出力を行なう（ステップＳ２０６）。

第１の実施の形態の光走査装置で用いるＬＤ光量調整装置では、光書込制御ユニット２２が、光走査装置の作像条件が変わる毎に、不揮発性メモリ２０７から所定のゲイン値のデジタル値を読み出して増幅率設定レジスタ２０６に設定する動作が必要であった。これに対して本第２の実施の形態では、増幅率設定レジスタ２０６に、図４に示すように、予め各作像条件毎のゲイン値が設定されているので、作像条件の変更に応じて設定されたいずれかのゲイン値を選択すればよい。したがって、光書込制御ユニット２２における制御の負荷を増加させることがなく、また、新規な作像条件に合わせたＬＤ光量の調整に対しても容易に対応可能である。

以上で説明したＬＤ光量調整装置では、１つのパッケージ内に２つのＬＤ１０１ａと１０１ｂがアレイ状に配置されたものとして説明した。このほかに、３つ以上のＬＤをアレイ状に近接して配置した半導体レーザアレイ（ＬＤアレイ）とし、ＬＤ光量調整装置は、その３つ以上のＬＤに対し、各々独立して光量調整及び光量制御を行うようにすることができる。

光量調整部３７は、複数のＬＤに対し、各々独立して光量調整を行う。また、複数のＬＤに共用する少なくとも１つ以上のＰＤにより光量検出を行うＬＤアレイを使用することで、光走査装置の高速化、高生産性に対応することができる。この場合、図１、図３に示すように、ＰＤ１０２によるレーザ光量検出出力をスイッチ等の切替手段Ｓで切り替える。これにより、複数の駆動電流ＤＡＣ２０３ａ、２０３ｂ・・・は、共通の光量検出手段（ＰＤ１０２）の出力を切り替えて、各々の発光点毎に最適な制御が可能となる。

また、本実施の形態では、増幅率設定レジスタ２０６の数がレーザ光源の数またはそれ以上に増設されている。このほかに、不揮発性メモリ２０７、増幅率設定レジスタ２０６とＬＤ駆動回路である駆動電流ＤＡＣ２０３ａ、２０３ｂが１つの半導体素子に封入されている。つまり１つの半導体素子として作り込むことで、光走査装置の制御の負荷を増加させることなく、新たに不揮発性メモリを用意することが不要となる。また簡易な構成で、コストアップさせることなく、上述の光量調整の容易化及び自動化、光量制御の精度向上に加え、部品コストの削減を図ることができる。

また、本実施の形態では、光量調整値であるゲイン値（増幅率）をデジタル化してレーザ駆動回路に取り込む。このため、異なった複数のレーザ光量仕様が一つの装置内で要求される場合であっても、それぞれの作像条件にあった適正な光量調整と光量制御を精度良く実施することができる。

加えて、本実施の形態によれば、従来のボリューム抵抗部分をデジタル化して、抵抗値の代わりに、フィードバック制御のゲイン値を採用している。これにより、比較的簡易な構成で、コストアップさせることなく、従来のＬＤ光量調整よりも精度良く、複数の作像条件に対して最適なＬＤ光量調整の結果を反映した光量制御を行うことができる。

なお、本実施の形態では、増幅手段は、電流増幅回路であるとして説明したが所定のゲイン値が得られるものであれば、電圧増幅回路であってもよい。

また、上述した実施の形態で述べたレーザ駆動装置２０、光書込制御ユニット２２を含む光走査装置１を、電子写真プロセスによる複写機、プリンタ、ファクシミリ装置などの画像形成装置、あるいはこれら複数の機能を搭載した複合機に適用する。これにより、上述した光量制御が実現する。また、本実施の形態では、光書込み用の光源として半導体レーザを例にとったが、これに限らず、ＬＥＤ光源、液晶光源など感光体に光書込み可能な光源であればいずれであってもよい。

ところで、本実施の形態で実行されるプログラムは、ＲＯＭ３１に予め組み込まれて提供するものとしているが、これに限定されるものではない。本実施の形態で実行されるプログラムを、インストール可能な形式または実行可能な形式のファイルで下記に記録する。たとえば、上記プログラムを、ＣＤ−ＲＯＭ、フレキシブルディスク（ＦＤ）、ＣＤ−Ｒ、ＤＶＤ（Ｄｉｇｉｔａｌ Ｖｅｒｓａｔｉｌｅ Ｄｉｓｋ）等のコンピュータで読み取り可能な記録媒体に記録してコンピュータプログラムプロダクトとして提供してもよい。

また、本実施の形態で実行されるプログラムを、インターネット等のネットワークに接続されたコンピュータ上に格納し、ネットワーク経由でダウンロードさせることにより提供するように構成してもよい。また、本実施の形態で実行されるプログラムをインターネット等のネットワーク経由で提供または配布するように構成してもよい。

本実施の形態で実行されるプログラムは、上述した光量調整判断部３５、検出光量判断部３６、光量調整部３７、光量切替指示部３８を含むモジュール構成となっている。実際のハードウェアとしてはＣＰＵ３０（プロセッサ）が上記記録媒体からプログラムを読み出して実行することにより上記各部がＲＡＭ３２等の主記憶装置上にロードされる。そして、光量調整判断部３５、検出光量判断部３６、光量調整部３７、光量切替指示部３８が主記憶装置上に生成されるようになっている。

１０ 半導体レーザユニット
１２ ポリゴンミラー
１４ ｆ−θレンズ
１６ 感光体
１８ ビームセンサ
２０ レーザ駆動装置
２２ 光書込制御ユニット
３０ ＣＰＵ
３１ ＲＯＭ
３２ ＲＡＭ
３５ 光量調整判断部
３６ 検出光量判断部
３７ 光量調整部
３８ 光量切替指示部
１０１ ＬＤ
１０２ ＰＤ
２００ ＬＤ駆動回路
２０１ａ、２０１ｂ 基準電圧ＤＡＣ
２０２ａ、２０２ｂ 比較器
２０３ａ、２０３ｂ 駆動電流ＤＡＣ
２０４ 光量切替回路
２０５ ボリューム抵抗
２０６ 増幅率設定レジスタ
２０７ 不揮発性メモリ
２０８ 光量切替セレクタ
２０９ 電流増幅回路

特開２０１１−０９８４９４号公報

Claims (8)

1. 光源と、前記光源を駆動させる光源駆動部と、前記光源の発光量を検出する光量検出部と、を有し、前記光量検出部により検出した前記光源の発光量を前記光源駆動部の駆動電流にフィードバック制御し、前記光源駆動部の駆動電流を調整して前記光源を発光させる光走査装置であって、
   所定の作像条件の変更の有無に基づいて前記光源の発光量の調整可否を判断する光量調整判断部と、
   前記光量検出部により検出した前記光源の発光量が所定の光量であるかを判断する検出光量判断部と、
   前記光量調整判断部で前記光源の発光量の調整が必要と判断された場合、前記光源の発光量を前記作像条件に基づく増幅率で増幅し、前記検出光量判断部により判断される前記光源の発光量が、所定の光量になるように調整する光量調整部と、
   を備えることを特徴とする光走査装置。
2. さらに、前記光量調整部によって複数の作像条件に応じて前記光源の光量の調整に用いた増幅率がそれぞれ設定される増幅率設定記憶部を有することを特徴とする請求項１に記載の光走査装置。
3. さらに、
   予め複数の作像条件毎に、前記光源の光量の調整に用いる増幅率をそれぞれ設定しておく増幅率テーブルと、
   前記増幅率テーブルの増幅率を切り替える増幅率切替部と、
   を有し、
   前記光量調整部は、前記光量調整判断部で特定される作像条件に対応する増幅率を、前記増幅率テーブルから前記増幅率切替部により切替えて選択し、この選択された増幅率にしたがって光量を調整することを特徴とする請求項１又は２に記載の光走査装置。
4. 前記増幅率テーブルは、画像形成時における異なる作像条件数と同等またはそれ以上の数の複数の増幅率が設定されていることを特徴とする請求項３に記載の光走査装置。
5. 前記光源は、半導体レーザであって、前記半導体レーザが、１つのパッケージ内に２つ以上の半導体レーザをアレイ状に配置した半導体レーザアレイであり、
   前記光量調整部は、複数の半導体レーザに対し、各々独立して光量調整を行うことを特徴とする請求項１〜４の何れか一つに記載の光走査装置。
6. 前記半導体レーザアレイには、前記半導体レーザアレイの複数の半導体レーザに共用の光量検出部が少なくとも１つ内蔵されており、前記複数の半導体レーザに対応した複数の前記光源駆動部が、前記光量検出部の出力に基づき各々独立して動作して、前記半導体レーザを駆動することを特徴とする請求項５に記載の光走査装置。
7. 光源と、前記光源を駆動させる光源駆動部と、前記光源の発光量を検出する光量検出部と、を有し、前記光量検出部により検出した前記光源の発光量を前記光源駆動部の駆動電流にフィードバック制御し、前記光源駆動部の駆動電流を調整して前記光源を発光させる光走査装置の光量調整方法であって、
   所定の作像条件の変更の有無に基づいて前記光源の発光量の調整可否を判断する光量調整判断工程と、
   前記光量検出部により検出した前記光源の発光量が所定の光量であるかを判断する検出光量判断工程と、
   前記光量調整判断工程で前記光源の発光量の調整が必要と判断された場合、前記光源の発光量を前記作像条件に基づく増幅率で増幅し、前記検出光量判断工程により判断される前記光源の発光量が、所定の光量になるように調整する光量調整工程と、
   を含むことを特徴とする光走査装置の光量調整方法。
8. 光源と、前記光源を駆動させる光源駆動部と、前記光源の発光量を検出する光量検出部と、を有し、前記光量検出部により検出した前記光源の発光量を前記光源駆動部の駆動電流にフィードバック制御し、前記光源駆動部の駆動電流を調整して前記光源を発光させるコンピュータで実行させるためのプログラムであって、
   所定の作像条件の変更の有無に基づいて前記光源の発光量の調整可否を判断する光量調整判断ステップと、
   前記光量検出部により検出した前記光源の発光量が所定の光量であるかを判断する検出光量判断ステップと、
   前記光量調整判断ステップで前記光源の発光量の調整が必要と判断された場合、前記光源の発光量を前記作像条件に基づく増幅率で増幅し、前記検出光量判断ステップにより判断される前記光源の発光量が、所定の光量になるように調整する光量調整ステップと、
   を前記コンピュータに実行させるためのプログラム。

Images