JP2014056931A - 光量制御装置、露光装置、及び画像形成装置 - Google Patents

Abstract

【課題】複数の実装装置に実装された半導体レーザ間で光量ばらつきが発生するのを抑制することが可能な光量制御装置、露光装置、及び画像形成装置を提供する。
【解決手段】複数の半導体レーザ素子５２が複数の回路装置６３₁、６３_Nによって駆動されるように実装されており、複数の回路装置６３₁、６３_Nにそれぞれ実装された半導体レーザ素子５２を個別に発光させて当該半導体レーザ素子５２から出射されるレーザ光の光量を光量検知手段としてのＭＰＤ（Ｍｏｎｉｔｏｒ Ｐｈｏｔｏｄｉｏｄｅ）５１によって検知し、複数の回路装置６３₁、６３_Nのうち、少なくとも基準となる回路装置６３₁に設けられ、光量検知手段としてのＭＰＤ５１によって検知された値と基準値とを比較補正する自動光量制御用の差動増幅器６９の出力結果を、他の半導体レーザ素子５２が実装された回路装置６３_Nに出力する出力手段７５を備えるように構成した。
【選択図】図１

Description

この発明は、光量制御装置、露光装置、及び画像形成装置に関するものである。

従来、上記光量制御装置に関する技術としては、例えば、特許文献１や特許文献２、あるいは特許文献３等に開示されているものが既に提案されている。

特許文献１は、レーザ光源の固有特性によらず、濃度ムラのない良質の画像を得るため、複数のレーザ光源を備え、各々のレーザ光源を画像信号に応じて駆動し、各々のレーザ光源から発した複数のレーザ光を像担持体上に同時に走査することによって、像担持体上に光書き込みを行うマルチビーム書込装置において、前記各々のレーザ光源から発したレーザ光の一部を検出するための検出素子と、各々のレーザ光源に対応して設けられ、各レーザ光源ごとに予め独立して調整された基準電圧を発生する基準電圧発生回路とを備え、各々のレーザ光源ごとに前記検出素子の出力信号と対応する基準電圧発生回路の基準電圧を比較することによって、各々のレーザ光源の光量を所望の光量に制御するものである。

特許文献２は、簡単な回路構成で複数の半導体レーザ間の光量差をおさえ、安定して正確な光量制御を可能とするため、半導体レーザアレイに備えられた複数の半導体レーザから出射されるレーザ光の光量を制御する光量制御装置であって、前記複数の半導体レーザから出射されるレーザ光の光量を検知しかつ検知した光量に応じた電流を出力する光量検知手段と、前記光量検知手段の出力電流を前記複数の半導体レーザの個数に対応して均等に分配する電流分配手段と、前記電流分配手段によって分配された電流を前記複数の半導体レーザの各々の光量感度の利得に対応した電圧に変換する変換手段と、前記変換手段の出力電圧と予め設定された基準電圧を比較する比較手段と、前記比較手段の比較結果に基づいて前記半導体レーザを駆動する駆動電流を制御する電流制御手段と、を有するように構成したものである。

特許文献３は、ＬＤのｃｈ間光量バラツキ（ｃｈ間光量偏差）が発生するのを抑えることができ、高画質な画像形成を可能とするため、画像形成用の発光素子と、前記発光素子の発光量を検知する発光量検知用受光素子とに接続され、前記発光量検知用受光素子の検知出力に基づいて自動的に前記発光素子の発光量を調整するように制御する自動発光量制御手段と、前記発光素子の発光量を定めるための基準となる基準電圧を装置外部からの操作により調整する第１の基準電圧調整手段とを備えた発光量制御装置であって、前記基準電圧は、前記第１の基準電圧調整手段による基準電圧の可変範囲と前記自動発光量制御手段内で発生するオフセット電圧とに基づいて、前記発光素子の発光量がバラツキ許容量の範囲内に収まる値となるように初期調整時に調整されるように構成したものである。

特開平１０−１９０１１５号公報 特開平１０−２０９５４５号公報 特開２００５−１９１４５３号公報

ところで、この発明が解決しようとする課題は、複数の実装装置に実装された半導体レーザ間で光量ばらつきが発生するのを抑制することが可能な光量制御装置、露光装置、及び画像形成装置を提供することにある。

すなわち、請求項１に記載された発明は、複数の実装装置にそれぞれ実装された半導体レーザ素子から出射されるレーザ光の光量を検知する光量検知手段と、
複数の実装装置のうち、少なくとも基準となる実装装置に設けられ、前記光量検知手段によって検知された値と基準値とを比較補正する比較補正手段の出力結果を、他の半導体レーザ素子が実装された実装装置に出力する出力手段とを備えたことを特徴とする光量制御装置である。

請求項２に記載された発明は、前記各実装装置は、
参照電流を生成する参照電流生成手段と、
前記参照電流生成手段によって生成された参照電流と前記光量検知手段から出力される受光電流をそれぞれ電圧に変換した後に比較し、前記各変換後の電圧が一致するように補正する比較補正手段と、
前記比較補正手段の出力結果に基づいて前記半導体レーザ素子を駆動する駆動電流を制御する電流制御手段とを備えていることを特徴とする請求項１に記載の光量制御装置である。

請求項３に記載された発明は、前記各実装装置は、
参照電圧を生成する参照電圧生成手段と、
前記参照電圧生成手段によって生成された参照電圧と前記光量検知手段から出力される受光電流を電圧に変換した変換後の電圧を比較し、前記参照電圧と前記変換後の電圧が一致するように補正する比較補正手段と、
前記比較補正手段の出力結果に基づいて前記半導体レーザ素子を駆動する駆動電流を制御する電流制御手段とを備えていることを特徴とする請求項１に記載の光量制御装置である。

請求項４に記載された発明は、前記各実装装置は、前記比較補正手段の出力結果を記憶する記憶手段を備えていることを特徴とする請求項１乃至３のいずれかに記載の光量制御装置である。

請求項５に記載された発明は、前記各実装装置は、前記比較補正手段の出力結果をＡ／Ｄ変換するＡ／Ｄ変換手段を備えてい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光量制御装置である。

請求項６に記載された発明は、前記各実装装置は、前記Ａ／Ｄ変換手段によってデジタル信号に変換された出力結果をパラレル信号として出力することを特徴とする請求項５に記載の光量制御装置である。

請求項７に記載された発明は、前記各実装装置は、前記Ａ／Ｄ変換手段によってデジタル信号に変換された出力結果をシリアル信号として出力することを特徴とする請求項５に記載の光量制御装置である。

請求項８に記載された発明は、前記各実装装置は、前記参照電流を生成する参照電流生成手段と、前記参照電流生成手段によって生成された参照電流と前記光量検知手段から出力される受光電流をそれぞれ電圧に変換した後に比較補正する比較補正手段との動作を停止する動作停止手段を備えていることを特徴とする請求項２に記載の光量制御装置である。

請求項９に記載された発明は、前記各実装装置は、参照電圧を生成する参照電圧生成手段と、前記参照電圧生成手段によって生成された参照電圧と前記光量検知手段から出力される受光電流を電圧に変換した後に比較補正する比較補正手段との動作を停止する動作停止手段を備えていることを特徴とする請求項３に記載の光量制御装置である。

請求項１０に記載された発明は、前記基準となる実装装置と他の実装装置とを切り替える切替手段を備えていることを特徴とする請求項１乃至９のいずれかに記載の光量制御装置である。

請求項１１に記載された発明は、複数の半導体レーザ素子と、
前記複数の半導体レーザ素子のレーザ光量を制御する請求項１乃至１０のいずれかに記載された光量制御装置と、
前記複数の半導体レーザ素子から出射されたレーザ光を、感光体の表面に走査露光する走査光学系とを備えたことを特徴とする露光装置である。

請求項１２に記載された発明は、請求項１１に記載された露光装置と、
前記露光装置によって画像データに基づいてレーザ光が走査露光される感光体とを備えたことを特徴とする画像形成装置である。

請求項１に記載された発明によれば、複数の実装装置に実装された半導体レーザ間で光量ばらつきが発生するのを抑制することができる。

請求項２に記載された発明によれば、各実装装置に実装された半導体レーザの光量を自動的に制御することができる。

請求項３に記載された発明によれば、各実装装置に実装された半導体レーザの光量を自動的に制御することができる。

請求項４に記載された発明によれば、比較補正手段の出力結果を保持することができる。

請求項５に記載された発明によれば、比較補正手段の出力結果を確実に保持することができる。

請求項６に記載された発明によれば、比較補正手段の出力結果を出力するのに要する時間を短くすることができる。

請求項７に記載された発明によれば、比較補正手段の出力結果を出力するのに要する信号線の数を少なくすることができる。

請求項８に記載された発明によれば、前記基準となる実装装置と他の実装装置の切り替えを容易に行うことができる。

請求項９に記載された発明によれば、前記基準となる実装装置と他の実装装置の切り替えを容易に行うことができる。

請求項１０に記載された発明によれば、任意の実装装置を基準となる実装装置とすることができる。

請求項１１に記載された発明によれば、複数の実装装置に実装された半導体レーザ素子で光量ばらつきが発生するのを抑制して画像露光を行なうことができる。

請求項１２に記載された発明によれば、複数の実装装置に実装された半導体レーザ素子を用いた場合でも画質の低下が発生するのを抑制することができる。

この発明の実施の形態１に係る光量制御装置を示す回路図である。 この発明の実施の形態１に係る光量制御装置及び露光装置を適用した画像形成装置を示す構成図である。 露光装置を示す斜視構成図である。 半導体レーザアレイの半導体レーザダイオードの配置を示す模式図である。 半導体レーザアレイを駆動する回路装置を示す回路図である。 この発明の実施の形態１に係る光量制御装置の動作を示す回路図である。 この発明の実施の形態２に係る光量制御装置を示す回路図である。 この発明の実施の形態３に係る光量制御装置を示す回路図である。 この発明の実施の形態４に係る光量制御装置を示す回路図である。

以下に、この発明の実施の形態について図面を参照して説明する。

実施の形態１
図２はこの発明の実施の形態１に係る光量制御装置及び露光装置を適用した画像形成装置としてのタンデム方式のフルカラー画像形成装置を示すものである。また、この発明は、タンデム方式の画像形成装置に限定されるものではないことは勿論であり、感光体ドラムを１つのみ備えた４サイクルのフルカラー画像形成装置であっても適用可能である。

すなわち、この実施の形態に係る画像形成装置１の筐体１ａの内部には、図２に示すように、複数の画像形成手段として、イエロー（Ｙ）、マゼンタ（Ｍ）、シアン（Ｃ）、黒（Ｋ）の各色に対応した４つの画像形成部２Ｙ、２Ｍ、２Ｃ、２Ｋが、一列に配置されている。

これらの４つの画像形成部２Ｙ、２Ｍ、２Ｃ、２Ｋは、図２に示すように、使用するトナーの種類を除いて、基本的にすべて同様に構成されており、大別して、矢印Ａ方向に沿って予め定められた回転速度で駆動される像保持体としての感光体ドラム３と、この感光体ドラム３の表面を一様に帯電する一次帯電手段としてのスコロトロン４と、当該感光体ドラム３の表面に各色に対応した画像を露光して静電潜像を形成する潜像形成手段としての露光装置５と、感光体ドラム３上に形成された静電潜像を対応する色のトナーで現像する現像手段としての現像装置６と、感光体ドラム３の表面に残留した転写残トナーをクリーニングするクリーニング装置７とを備えるように構成されている。

上記イエロー（Ｙ）、マゼンタ（Ｍ）、シアン（Ｃ）、黒（Ｋ）の各画像形成部２Ｙ、２Ｍ、２Ｃ、２Ｋの感光体ドラム３Ｙ、３Ｍ、３Ｃ、３Ｋの表面は、スコロトロン４Ｙ、４Ｍ、４Ｃ、４Ｋによって予め定められた負極性の電位に一様に帯電される。そして、上記イエロー（Ｙ）、マゼンタ（Ｍ）、シアン（Ｃ）、黒（Ｋ）の各色の画像形成部２Ｙ、２Ｍ、２Ｃ、２Ｋの露光装置５Ｙ、５Ｍ、５Ｃ、５Ｋには、各色に対応した画像データが順次出力される。そして、これらの露光装置５Ｙ、５Ｍ、５Ｃ、５Ｋから画像データに応じて出射されるレーザ光ＬＢ−Ｙ、ＬＢ−Ｍ、ＬＢ−Ｃ、ＬＢ−Ｋは、対応する感光体ドラム３Ｙ、３Ｍ、３Ｃ、３Ｋの表面に主走査方向（感光体ドラム３の軸方向）に沿って走査露光され、感光体ドラム３Ｙ、３Ｍ、３Ｃ、３Ｋの表面には静電潜像が形成される。上記各感光体ドラム３Ｙ、３Ｍ、３Ｃ、３Ｋ上に形成された静電潜像は、対応する現像装置６Ｙ、６Ｍ、６Ｃ、６Ｋによって、それぞれイエロー（Ｙ）、マゼンタ（Ｍ）、シアン（Ｃ）、黒（Ｋ）の各色のトナー像として現像される。

上記各画像形成部２Ｙ、２Ｍ、２Ｃ、２Ｋの感光体ドラム３Ｙ、３Ｍ、３Ｃ、３Ｋ上に順次形成されたイエロー（Ｙ）、マゼンタ（Ｍ）、シアン（Ｃ）、黒（Ｋ）の各色のトナー像は、図２に示すように、各画像形成部２Ｙ、２Ｍ、２Ｃ、２Ｋの下方に配置された中間転写体としての中間転写ベルト８上に、一次転写手段としての一次転写ロール９Ｙ、９Ｍ、９Ｃ、９Ｋによって互いに重ね合わせた状態で一次転写される。

上記中間転写ベルト８は、駆動ロール１０と、従動ロール１１と、張力付与ロール１２と、二次転写部の背面支持ロール１３と、従動ロール１４などからなる複数のロール間に予め定められた張力で架け渡されており、図示しない定速性に優れた専用の駆動モータによって回転駆動される駆動ロール１０により、矢印Ｂ方向に沿って感光体ドラム３Ｙ、３Ｍ、３Ｃ、３Ｋの回転速度（周速）と略等しい予め定められた速度で循環移動するように駆動される。上記中間転写ベルト８としては、例えば、可撓性を有するポリイミドやポリアミドイミド等の合成樹脂フィルムを無端ベルト状に形成したものが用いられる。

上記中間転写ベルト８上に多重に転写されたイエロー（Ｙ）、マゼンタ（Ｍ）、シアン（Ｃ）、黒（Ｋ）の各色のトナー像は、背面支持ロール１３と中間転写ベルト８を介して圧接する二次転写手段としての二次転写ロール１５によって記録媒体としての記録用紙１６上に一括して二次転写され、これらの各色のトナー像が転写された記録用紙１６は、二連の搬送ベルト１７、１８によって定着装置１９へと搬送される。そして、上記各色の未定着トナー像が転写された記録用紙１６は、定着装置１９によって熱及び圧力で定着処理を受けた後、画像形成装置の筐体１ａの外部に設けられた排出トレイ２０上に排出される。

上記記録用紙１６は、図２に示すように、例えば、画像形成装置の筐体１ａ内の底部に配置された単位又は複数の給紙トレイ２１から予め定められたサイズや材質のものが、給紙ロール２２及び用紙搬送ロール２３を備えた用紙搬送経路２４を介して１枚ずつ分離された状態で、レジストロール２４まで一旦搬送される。上記給紙トレイ２１から供給された記録用紙１６は、中間転写ベルト８上のトナー像と同期をとって回転駆動されるレジストロール２４によって中間転写ベルト８の二次転写位置へと送り出される。

なお、トナー像の一次転写が終了した後の感光体ドラム３は、その表面がクリーニング装置７によってクリーニングされる。また、トナー像の二次転写が終了した後の中間転写ベルト８は、その表面が従動ロール１４と対向する位置に配置されたベルトクリーニング装置２５によってクリーニングされる。

図３はこの発明の実施の形態１に係る露光装置を示す構成図である。

露光装置５は、実装装置としての回路基板４１に実装された半導体レーザアレイ４２を備えている。半導体レーザアレイ４２から出射されたレーザ光は、コリメータレンズ４３によって平行光化された後、シリンドリカルレンズ４４を介して高速で回転駆動される回転多面鏡４５の表面に副走査方向にのみ絞られた状態で照射される。上記回転多面鏡４５の表面に照射されたレーザ光ＬＢは、回転多面鏡４５の各鏡面４５ａによって反射されて予め定められた角度にわたって偏向走査され、ｆ−θレンズ４６によって偏向角度に応じて焦点距離が調整された後、シリンドリカルミラー４７を介して感光体ドラムの軸方向（主走査方向）に沿って一様な速度で走査露光される。この実施の形態では、コリメータレンズ４３、シリンドリカルレンズ４４、回転多面鏡４５、ｆ−θレンズ４６、シリンドリカルミラー４７等によって走査光学系が構成されている。

また、回転多面鏡４６によって画像領域外の一端側に走査されるレーザ光ＬＢは、ピックアップミラー４８によって反射され、主走査方向の走査開始時期を検知する主走査検知センサ４９に入射される。

さらに、上記コリメータレンズ４３とシリンドリカルレンズ４４との間には、半導体レーザアレイ４２から出射されるレーザ光の一部を反射するハーフミラー５０が配置されており、ハーフミラー５０によって反射された半導体レーザアレイ４２から出射される各レーザ光は、光量検知手段としてのＭＰＤ（Monitor Photodiode）５１によって受光される。

なお、図３においては、レーザ光ＬＢが１本のみ図示されているが、半導体レーザアレイ４２からは複数本のレーザ光ＬＢが出射されていることは勿論である。

上記半導体レーザアレイ４２は、図４に示すように、複数の半導体レーザ素子（発光素子）としての半導体レーザダイオード５２を備えており、同時に複数本のレーザ光ＬＢを出射可能に構成されている。半導体レーザアレイ４２の半導体レーザダイオード５２は、主走査方向及び副走査方向に位置をずらした状態で複数配置されている。

１つの半導体レーザアレイ４２に装着される半導体レーザダイオード５２の数は、例えば、３２個に設定されるが、これら３２個の半導体レーザダイオード５２は、複数の実装装置としての回路装置（ドライバ）によって駆動されるように構成されている。回路装置の数は、例えば、２個に設定されるが、３以上に設定しても勿論良い。回路装置が２個の場合には、図５に示すように、例えば、０〜１５までの１６個の半導体レーザダイオード５２が第１の回路装置６３₁によって駆動され、１６〜３１までの１６個の半導体レーザダイオード５２が第２の回路装置６３₂によって駆動される。回路装置の数は、画像形成装置に要求される単位時間あたり記録可能な記録用紙の枚数で決定される生産性等を考慮して設定される。

この実施の形態では、半導体レーザアレイ４２が１個配置されており、当該半導体レーザアレイ４２を駆動する複数の回路装置（ドライバ）を備えている。

図１は半導体レーザアレイを駆動する光量制御装置を示す回路図である。

この光量制御装置６０は、制御部６１、駆動回路部６２、及びＭＰＤ５１を含んで構成されている。制御部６１は、光量制御装置６０の全体を制御するものであり、制御手段としてのＣＰＵ、ＲＯＭ及びＲＡＭを含むメモリ、ＨＤＤやフラッシュメモリ等からなる不揮発性の記憶部を有している。制御部６１は、駆動回路部６２に画像データ、主走査同期信号、及び制御信号等を出力し、駆動回路部６２に設けられたスッチング素子のオン／オフ等の制御を行うものである。

駆動回路部６２は、半導体レーザアレイ４２をそれぞれ駆動する複数Ｎ（図示例では、２）の回路装置６３と、すべての半導体レーザアレイ４２の回路装置６３に共通して設けられた共通回路部６４と、各回路装置６３毎に設けられたＡＰＣ（Ａｕｔｏ Ｐｏｗｅｒ Ｃｏｎｔｒｏｌ：自動光量制御）回路６５を備えている。

共通回路部６４に設けられたＶＲＥＦとしての基準電源６６は、参照電流となる基準光量Ｖｒｅｆを供給する機能を有するものである。共通回路部６４は、基準電源６６と、第１の差動増幅器（オペアンプ）６７と、抵抗Ｒとを備えている。なお、共通回路部６４は、他の回路基板６３_Nにも同様に接続されている。

自動光量制御回路６５は、基準となる参照電流Ｉを生成する参照電流生成部６８と、自動光量制御用の比較補正手段としての第２の差動増幅器（オペアンプ）６９と、レーザダイオード光量駆動回路７０と、第１〜４の入力端子７１〜７４と、１つの出力端子７５と、第１〜５のスイッチング素子ＳＷ１〜ＳＷ５と、ＤＩＳ（Disable）処理回路７６等を備えて構成されている。

参照電流生成部６８は、例えば、２つのＭＯＳＦＥＴと１つのトランジスタとを有する定電流回路からなり、トランジスタのベース端子には、第１のスイッチング素子ＳＷ１及び第１の入力端子７１を介して第１の差動増幅器６７の出力端子が接続されている。トランジスタのエミッタ端子は、第２のスイッチング素子ＳＷ２及び第２の入力端子７２を介して第１の差動増幅器６７の他方の入力端子に接続されており、当該入力端子と接地電位との間には、抵抗Ｒが介在されている。

また、参照電流生成部６８から出力される参照電流Ｉは、Ｉ−Ｖ変換素子Ｚによって電圧に変換された後、自動光量制御用の差動増幅器６９の一方の入力端子に入力される。また、ＭＰＤ５１から受光したレーザ光の光量に応じて出力される出力電流は、第３の入力端子７３及び第３のスイッチング素子ＳＷ３を介してＩ−Ｖ変換素子Ｚによって電圧に変換された後、自動光量制御用の差動増幅器６９の他方の入力端子に入力される。そして、各変換後の電圧が一致するように補正する差動増幅器６９の出力は、第５のスイッチング素子ＳＷ５を介してレーザダイオード光量駆動回路７０に入力されており、レーザダイオード光量駆動回路７０は、差動増幅器６９の出力に応じて半導体レーザダイオード５２の光量に応じて出力される出力電流が参照電流生成部６８によって決定される参照電流Ｉと等しくなるようにフィードバック制御する。また、レーザダイオード光量駆動手段７０の入力側には、自動光用制御用の差動増幅器６９の出力電圧を保持する電位保持部７７が並列接続されている。この電位保持部７７としては、例えば、サンプルホールドコンデンサＣ_Holdが用いられるが、これに限定されるものではなく、自動光用制御用の差動増幅器６９の出力値を保持可能なものであれば、例えば、後述するように、アナログ値の電圧をデジタル値として保持するＡ／Ｄ変換器等を用いても良い。

上記自動光量制御用の差動増幅器６９の出力は、第４のスイッチング素子ＳＷ４を介して出力端子７５に接続されている。出力端子７５は、隣接する第Ｎ番目（図示例では、２番目）の回路装置６３_Nの第４の入力端子７４に接続されている。

上記複数の回路装置６３₁、６３_Nは、すべての同様に構成されているが、基準となる回路装置６３₁以外の参照電位生成部６８及び差動増幅器６９は、第１〜第３のスイッチング素子ＳＷ１〜３を介して動作を停止するＤＩＳ処理回路７６に接続されており、機能していない。また、第５のスイッチング素子ＳＷ５は、第４の入力端子７４側に接続されている。上記第１〜３のスイッチング素子ＳＷ１〜ＳＷ３は、第１〜３の入力端子７１〜７３側に接続することにより、回路装置６３を基準となる回路装置６３に切り替え、ＤＩＳ処理回路７６に接続することにより、回路装置６３をその他の回路装置６３に切り替える切替手段として機能するものである。

なお、図示の実施の形態では、各回路装置６３に１つの半導体レーザダイオード５２のみが図示されているが、各回路装置６３には、半導体レーザアレイ４２の複数の半導体レーザダイオード５２が実装されている。そして、レーザダイオード光量駆動手段７０は、時系列的に半導体レーザアレイ４２の各半導体レーザダイオード５２を順次発光させていき、各半導体レーザダイオード５２の光量をＭＰＤ５１で受光した電流が参照電流生成部６８によって決定される参照電流Ｉと等しくなるように、各半導体レーザダイオード５２を駆動するパラメータが変更される。

以上の構成において、この実施の形態に係る光量制御装置を適用した画像形成装置では、次のようにして複数の回路装置に実装された各半導体レーザアレイの半導体レーザダイオードのレーザ光量が制御される。

すなわち、上記光量制御装置６０では、図１に示すように、まず、制御部６１からの指令に基づいて、画像形成動作に先立って基準となる回路装置６３₁に実装された半導体レーザアレイ４２の半導体レーザダイオード５２₀〜５２₁₅のレーザ光量を制御する動作が実行される。

基準となる回路装置６３₁の自動光量制御回路６５では、制御部６１からの指令に基づいて、第１のスイッチング素子ＳＷ１が第１の入力端子７１に、第２のスイッチング素子ＳＷ２が第２の入力端子７２に、第３のスイッチング素子ＳＷ３が第３の入力端子７３にそれぞれ接続されとともに、第４のスイッチング素子ＳＷ４は、オフ状態とされ、第５のスイッチング素子ＳＷ５は、レーザダイオード駆動回路７０側に接続される。

そして、上記自動光量制御回路６５では、第１の回路装置６３₁によって駆動される半導体レーザアレイ４２の０番目の半導体レーザダイオード５２₀が発光され、半導体レーザアレイ４２の０番目の半導体レーザダイオード５２₀のレーザ光量がＭＰＤ５１によって検知される。上記ＭＰＤ５１によって検知された半導体レーザアレイ４２の０番目の半導体レーザダイオード５２₀のレーザ光量に対応した出力電流は、図１に示すように、第３の入力端子７３及び第３のスイッチング素子ＳＷ３を介して、Ｉ−Ｖ変換素子Ｚによって電圧に変換された後、自動光量制御用の差動増幅器６９の一方の入力端子に入力され、他方の入力端子に入力された参照電流生成部６８で生成され、Ｉ−Ｖ変換素子Ｚによって変換された電圧と比較される。

自動光量制御用の差動増幅器６９の出力は、第５のスイッチング素子ＳＷ５を介してレーザダイオード光量駆動回路７０に入力され、レーザダイオード光量駆動回路７０は、０番目の半導体レーザオード５２₀のレーザ光量に応じた電流が参照電流生成部６８で生成される参照電流Ｉと等しくなるように、１番目の半導体レーザダイオード５２を駆動する駆動電流等のパラメータを変化させてレーザ光量をフィードバック制御する。

そして、０番目の半導体レーザオード５２₀のレーザ光量が参照電流生成部６８で生成される参照電流Ｉと等しくなった場合には、自動光量制御用の差動増幅器６９の出力が電位記憶部７７に記憶される。

その後、同様に、半導体レーザアレイ４２の１番目〜１５番目の半導体レーザダイオード５２₁〜５２₁₅が順次点灯され、半導体レーザアレイ４２の１番目〜１５番目の半導体レーザダイオード５２₁〜５２₁₅のレーザ光量に応じて電流が参照電流生成部６８で生成される参照電流Ｉと等しくなるように、２番目以降の半導体レーザダイオード５２を駆動する駆動電流等のパラメータを変化させてレーザ光量を制御する。

こうして、基準となる回路基板６３₁では、半導体レーザアレイ４２の０番目〜１５番目までの１６個の半導体レーザダイオード５２₀〜５２₁₅の光量が等しくなるように制御される。

次に、Ｎ番目（例えば、Ｎ＝２）の回路装置６３₂の自動光量制御回路６５では、図 ６に示すように、制御部６１からの指令に基づいて、第１〜第３のスイッチング素子ＳＷ１〜３がＤＩＳ処理回路７６に接続されるとともに、第４のスイッチング素子ＳＷ４は、オフ状態とされ、第５のスイッチング素子ＳＷ５は、入力端子７４側に切替られる。

その際、基準となる回路装置６３₁では、第４のスイッチング素子ＳＷ４は、オン状態とされ、第５のスイッチング素子ＳＷ５は、入力端子７４側に切替られる。

そして、Ｎ番目の回路装置６３_Nの自動光量制御回路６５では、半導体レーザアレイ４２の１６番目の半導体レーザダイオード５２₁₆が点灯され、半導体レーザアレイ４２の１６番目の半導体レーザダイオード５２₁₆のレーザ光量がＭＰＤ５１によって検知される。上記ＭＰＤ５１によって検知された半導体レーザアレイ４２の１６番目の半導体レーザダイオード５２₁₆のレーザ光量に対応した出力電流は、図６に示すように、基準となる回路装置６３₁の第３の入力端子７３及び第３のスイッチング素子ＳＷ３を介して、Ｉ−Ｖ変換素子Ｚによって電圧に変換された後、自動光量制御用の差動増幅器６９の一方の入力端子に入力され、他方の入力端子に入力された参照電流生成部６８で生成され、Ｉ−Ｖ変換素子Ｚによって変換された電圧と比較される。

自動光量制御用の差動増幅器６９の出力は、基準となる回路装置６３₁の第４のスイッチング素子ＳＷ４及び出力端子７５を介して、Ｎ番目の回路基板６３_Nへと出力される。Ｎ番目の回路装置６３_Nでは、入力端子７４及び第５のスイッチング素子ＳＷ５を介してレーザダイオード光量駆動回路７０に入力される。レーザダイオード光量駆動回路７０は、１６番目の半導体レーザダイオード５２₁₆のレーザ光量に応じた電流が、基準となる回路装置６３₁の参照電流生成部６８で生成される参照電流Ｉと等しくなるように、１６番目の半導体レーザダイオード５２₁₆を駆動するパラメータを変化させてレーザ光量を制御する。

そして、１６番目の半導体レーザオード５２₁₆のレーザ光量が参照電流生成部６８で生成される参照電流Ｉと等しくなった場合には、自動光量制御用の差動増幅器６９の出力が電位記憶部７７に記憶される。

以下、同様に、Ｎ番目の回路装置６３_Nによって駆動される半導体レーザアレイ４２の１７番目〜３１番目の半導体レーザダイオード５２₁₇〜５２₃₁が順次点灯され、半導体レーザアレイ４２の１７番目〜３１番目の半導体レーザダイオード５２₁₇〜５２₃₁のレーザ光量に応じた電流が、基準となる回路装置６３₁の参照電流生成部６８で生成される参照電流Ｉと等しくなるように、１７番目〜３１番目の半導体レーザダイオード５２₁₇〜５２₃₁を駆動する駆動電流を変化させてレーザ光量を制御する。

なお、図示の実施の形態では、１番目の回路装置６３₁を基準となる回路装置６３に設定した場合について説明したが、スイッチング素子ＳＷ１〜３を切り替えることによって、他の回路装置６３、例えば、Ｎ番目の回路装置６３_Nが基準となる回路装置６３となるように切り替えることも可能である。

このように、上記実施の形態に係る光量制御装置６０では、ＭＰＤ５１によって検知された半導体レーザダイオード５２の光量と、参照電流生成部６８で生成される参照電流Ｉとを比較する差動増幅器６９の出力値を、他の回路装置６３_Nによって駆動される半導体レーザアレイ４２の半導体レーザダイオード５２₁₆〜５２₃₁の光量制御にそのまま使用するように構成したので、異なった回路装置６３によって駆動される半導体レーザアレイ２４の半導体レーザダイオード５２間の光量が略等しくなるように制御することができ、異なった回路装置６３によって駆動される半導体レーザアレイ４２の半導体レーザダイオード５２間の光量にバラツキが発生するのを抑制することができる。

そのため、上記光量制御装置６０を用いた露光装置５及び画像形成装置１では、異なった回路装置６３によって駆動される半導体レーザアレイ４２の半導体レーザダイオード５２間の光量にバラツキが発生するのを抑制することができるので、例えば、１つの半導体レーザアレイ４２を駆動する回路装置の数を複数個にする場合でも、画質を良好に維持することができる。

実施の形態２
図７はこの発明の実施の形態２を示すものであり、前記実施の形態１と同一の部分には同一の符号を付して説明する。

この実施の形態２では、図７に示すように、参照電流生成回路６８の代わりに参照電圧生成手段としての参照電圧生成回路８０を備えるように構成したものである。この参照電圧生成回路８０は、共通回路部６４に設けられた基準電圧ＶＲＥＦに基づいて半導体レーザダイオード５２の目標とする光量として予め定められた参照電圧を生成する回路であり、抵抗やトランジスタ等のスイッチング素子などから構成される回路である。

上記参照電圧生成回路８０で生成された参照電圧は、自動光量制御用の差動増幅器６９の一方の入力端子にそのまま入力され、差動増幅器６９の他方の入力端子に入力されるＭＰＤ５１から受光したレーザ光の光量に応じて出力され、Ｉ−Ｖ変換素子Ｚによって変換された電圧と比較される。

このように、差動増幅器６９によってＭＰＤ５１によって検知された値と比較される基準値は、参照電圧生成回路８０で生成された参照電圧とするように構成することができる。

実施の形態３
図８はこの発明の実施の形態３を示すものであり、前記実施の形態１、２と同一の部分には同一の符号を付して説明する。

この実施の形態３では、図８に示すように、差動増幅器６９の出力結果をアナログ信号（データ）としてそのまま出力するのではなく、差動増幅器６９の後段（出力側）に接続されたＡ／Ｄ変換手段としてのＡ／Ｄ変換器８１によってデジタル信号（データ）に変換するように構成したものである。Ａ／Ｄ変換器８１は、デジタル信号（データ）に変換した差動増幅器６９の出力結果を、パラレル信号（データ）として出力するものであり、デジタル信号（データ）のビット数に応じた数の信号線を有している。

また、レーザダイオード光量駆動回路７０の前段（入力側）には、Ｄ／Ａ変換手段としてのＤ／Ａ変換器８２が配置されており、差動増幅器６９の出力結果をアナログ信号（データ）に変換した後に、当該レーザダイオード光量駆動回路７０に入力するように構成している。Ｄ／Ａ変換器８２は、差動増幅器６９の出力結果を記憶する記憶手段としての機能をも兼ね備えている。

上記差動増幅器６９の出力結果は、Ａ／Ｄ変換器８１によってデジタル信号（データ）に変換された後、第４のスイッチング素子ＳＷ４を介して出力手段としての出力端子７５からデジタル信号（データ）として出力される。

このように、差動増幅器６９の出力結果をＡ／Ｄ変換器８１によってデジタル信号（データ）に変換した後に出力することにより、差動増幅器６９の出力結果が信号線による影響を受けるのを回避することができ、他の回路装置における制御の精度を向上させることができる。また、Ａ／Ｄ変換器８１は、デジタル信号（データ）に変換した差動増幅器６９の出力結果を、パラレル信号（データ）として出力することにより、信号の出力に要する時間を短くすることができ、制御に要する時間を短縮することが可能となる。

実施の形態４
図９はこの発明の実施の形態４を示すものであり、前記実施の形態１、２と同一の部分には同一の符号を付して説明する。

この実施の形態４では、図９に示すように、差動増幅器６９の出力結果をＡ／Ｄ変換手段としてのＡ／Ｄ変換器８１によってデジタル信号（データ）に変換した後、シリアル信号出力手段としてのシリアル信号出力回路８３によってパラレル信号（データ）をシリアル信号（データ）に変換した後に、出力端子７５から出力するように構成したものである。

また、回路装置６３の入力端子７４には、シリアル信号（データ）をパラレル信号（データ）に変換するパラレル信号出力手段としてのパラレル信号出力回路８４が配置されている。

このように、Ａ／Ｄ変換器８１によってデジタル信号（データ）に変換された差動増幅器６９の出力結果を、シリアル信号（データ）として出力することにより、Ａ／Ｄ変換器８１によって変換されたデジタル信号（データ）を出力する信号線の線数を少なくすることができ、回路の構成を簡略化することが可能となる。

尚、前記実施の形態では、回路装置６３が２つの場合について説明したが、回路装置６３の数は２に限定されないことは勿論であり、回路装置６３は３つ以上設けても良い。この場合は、例えば、基準となる回路装置６３の出力端子７５が他の３番目以降の回路装置６３の入力端子７４に直接接続される。

４２：半導体レーザアレイ、５１：ＭＰＤ、６３：回路装置、６９：自動光用制御用の差動増幅器、７５：出力端子。

Claims (12)

1. 複数の実装装置にそれぞれ実装された半導体レーザ素子から出射されるレーザ光の光量を検知する光量検知手段と、
   複数の実装装置のうち、少なくとも基準となる実装装置に設けられ、前記光量検知手段によって検知された値と基準値とを比較補正する比較補正手段の出力結果を、他の半導体レーザ素子が実装された実装装置に出力する出力手段とを備えたことを特徴とする光量制御装置。
2. 前記各実装装置は、
   参照電流を生成する参照電流生成手段と、
   前記参照電流生成手段によって生成された参照電流と前記光量検知手段から出力される受光電流をそれぞれ電圧に変換した後に比較し、前記各変換後の電圧が一致するように補正する比較補正手段と、
   前記比較補正手段の出力結果に基づいて前記半導体レーザ素子を駆動する駆動電流を制御する電流制御手段とを備えていることを特徴とする請求項１に記載の光量制御装置。
3. 前記各実装装置は、
   参照電圧を生成する参照電圧生成手段と、
   前記参照電圧生成手段によって生成された参照電圧と前記光量検知手段から出力される受光電流を電圧に変換した変換後の電圧を比較し、前記参照電圧と前記変換後の電圧が一致するように補正する比較補正手段と、
   前記比較補正手段の出力結果に基づいて前記半導体レーザ素子を駆動する駆動電流を制御する電流制御手段とを備えていることを特徴とする請求項１に記載の光量制御装置。
4. 前記各実装装置は、前記比較補正手段の出力結果を記憶する記憶手段を備えていることを特徴とする請求項１乃至３のいずれかに記載の光量制御装置。
5. 前記各実装装置は、前記比較補正手段の出力結果をＡ／Ｄ変換するＡ／Ｄ変換手段を備えてい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光量制御装置。
6. 前記各実装装置は、前記Ａ／Ｄ変換手段によってデジタル信号に変換された出力結果をパラレル信号として出力することを特徴とする請求項５に記載の光量制御装置。
7. 前記各実装装置は、前記Ａ／Ｄ変換手段によってデジタル信号に変換された出力結果をシリアル信号として出力することを特徴とする請求項５に記載の光量制御装置。
8. 前記各実装装置は、前記参照電流を生成する参照電流生成手段と、前記参照電流生成手段によって生成された参照電流と前記光量検知手段から出力される受光電流をそれぞれ電圧に変換した後に比較補正する比較補正手段との動作を停止する動作停止手段を備えていることを特徴とする請求項２に記載の光量制御装置。
9. 前記各実装装置は、参照電圧を生成する参照電圧生成手段と、前記参照電圧生成手段によって生成された参照電圧と前記光量検知手段から出力される受光電流を電圧に変換した後に比較補正する比較補正手段との動作を停止する動作停止手段を備えていることを特徴とする請求項３に記載の光量制御装置。
10. 前記基準となる実装装置と他の実装装置とを切り替える切替手段を備えていることを特徴とする請求項１乃至９のいずれかに記載の光量制御装置。
11. 複数の半導体レーザ素子と、
    前記複数の半導体レーザ素子のレーザ光量を制御する請求項１乃至１０のいずれかに記載された光量制御装置と、
    前記複数の半導体レーザ素子から出射されたレーザ光を、感光体の表面に走査露光する走査光学系とを備えたことを特徴とする露光装置。
12. 請求項１１に記載された露光装置と、
    前記露光装置によって画像データに基づいてレーザ光が走査露光される感光体とを備えたことを特徴とする画像形成装置。

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