JP2739215B2 - 画像形成装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 ［産業上の利用分野］ 本発明は、発光素子の光量を安定化させるための光量
制御装置に関するもので、たとえばレーザビームプリン
タに用いられる半導体レーザ等の光量を安定化させるも
のである。

［従来の技術］ 従来より、レーザビームプリンタ（以下、LBPとい
う）におけるレーザ光量制御は、APC方式（Auto Power
Control方式）が用いられ、現在ではほとんどのLBPに採
用されている。

このAPC方式とは、レーザを発光させて受光素子によ
り受光し、その光量を光−電変換によって電気量に変換
し、この電気量と所定の基準値とを比較することによ
り、たとえばレーザ光量低下と判断すれば、レーザ駆動
電流を増加させて光量アップを図り、逆にレーザ光量が
大きければ、レーザ駆動電流を減少させて光量ダウンを
図るよう制御するものである。以下、この制御をLaserA
PCと略称する。

そして、現状のLBPにおいては、このLaserAPCをプリ
ント開始時およびプリント動作中の紙間隔時に実行して
いた。なお、ここで紙間隔とは、ドラム上の画像形成領
域からドラムの回転方向（レーザの副走査方向）にズレ
た非画像領域をいう。

この方式では、具体的には、紙間隔時にAPC−START要
求がLBPの中央処理装置から発生されることにより、Las
erAPCを１回実行するようになっている。

すなわち、APC−START要求があると、レーザ駆動電流
を一度0mAにクリアする。次に、レーザを強制点灯状態
にし、レーザ駆動電流をステップアップさせ、徐々に増
加していく。このとき、各ステップ毎に受光素子による
電気量を所定値と比較しながら行なう。そして、受光素
子からの電気量が所定値と一致した場合に、レーザ駆動
電流の増加を止め、レーザの強制点灯を解除し、そのと
きの値を、次のAPC−START要求が発生するまで保持して
おく。したがって、この方式においては、紙間隔時に、
レーザの光量をステップアップし、所定光量に達したら
レーザを消滅させることから、レーザが感光体ドラム上
を数ラインから数十ライン分連続点灯されて走査するこ
とになる。以下、この方式によるLaserAPCを紙間連続La
serAPCという。

また、LaserAPCの他の方式として、レーザのラスタス
キャンが感光体ドラム面上以外の領域を走査するときに
LaserAPCを実行する方法がある。なお、このラスタスキ
ャンにより走査領域であって、感光体ドラム面上以外の
走査領域、すなわちドラム上の画像形成領域からドラム
の軸方向（レーザの主走査方向）にズレた領域を非ドラ
ム領域という。

さて、LBPの画像形成は、ラスタスキャンによって１
ライン毎に実行される。そして、各ラインは、水平同期
信号（以下、BD信号という）に同期をとり、画像情報を
送出することにより画像として成立する。

また、BD信号を得るために、LBPは各ライン間隔でレ
ーザを点灯させている（以下、レーザ点灯指示信号をUN
BL信号という）。

そして、各ライン間隔で発生するUNBL信号に同期し
て、上記非ドラム領域において、LaserAPCを実行するも
のである。以下、この方式を、非ドラム領域LaserAPCと
いう。

以上のようなLaserAPCにより、画像形成実行中は、常
に安定したレーザ光量になるように制御し、画像品質を
より良好になるようにしている。

すなわち、一般的に、レーザというものは、使用して
いると徐々に劣化し、やがて発光しなくなってくる。そ
して、この劣化度合いは個々のレーザによって異なる
が、いつかは寿命がきてLaserAPCによる光量制御も不可
能になってしまう。そこで従来より、LaserAPCが不能状
態となって所定光量が得られなくなったときに、このレ
ーザに寿命がきたことを判断し、レーザを交換すること
によって対応している。

［発明が解決しようとする課題］ しかしながら、上記紙間連続LaserAPCでは、LaserAPC
実行中は必ず感光体ドラムにレーザ光が照射してしまう
ため、その照射された部分に現像剤（以下トナーとい
う）が付着してしまう。その結果、転写装置が感光体ド
ラムに対して接触あるいは極めて近接するような誘電体
ベルトや転写ローラ方式等である場合には、感光体に付
着したトナーが、転写装置に付着することになる。

そして、仮に上記誘電体ベルトや転写ローラの円周長
が感光体ドラムの円周長と同一ならば特に問題とはなら
ないが、通常は異なるため、最初の紙間連続LaserAPCを
実行したときには、そのレーザ照射位置が紙間に位置し
ていても、再び転写点に戻ってくるときには、画像形成
中になる場合が多く、プリント紙の裏汚れが生じるとい
う欠点があった。

さらに、両面プリントをする場合、プリント紙の裏汚
れは致命的欠点となる。

また、紙間連続LaserAPCによって転写装置に付着した
トナー部分を必ずプリント紙の紙間隔になるように、プ
リントシーケンスを実行したり、あるいは転写装置の構
成を変更しても、そのことによる条件でプリント動作が
かなりの制限を受けたりあるいはコストアップになった
りするという欠点がある。

また、通常LBPでは、画像を送出してくる外部の画像
形成装置によって制御され、プリントを実行するが、上
記画像形成装置は、一方的にLBPに指示命令を出力する
のではなく、たとえば画像を印字するときには、LBPか
ら送出されるBD信号によって１ライン毎に同期をとり、
画像情報を送出しなければならない。

したがって、このようにLBPにとっては、BD信号は、
画像形成装置に対して重要な信号である。また、画像形
成装置は、プリントを実行させるときには、垂直方向の
制御においても、１ライン当り１パルスのBD信号をカウ
ンタの係数として用いている場合も多い。そして、画像
印字中はもちろん必要不可欠であるが、紙間隔中におい
てこのBD信号が出力されていると、次の印字制御のため
にも便利であり、LBPの制御をより容易化することにも
なる。

しかし、現状のLBPでは、紙間連続LaserAPCを実行す
るため、レーザ光量を一度クリアして立上げるため、レ
ーザの発光が中断されることになり、紙間連続LaserAPC
実行中は、このBD信号の検出が不能となってしまい、紙
間隔中のBD信号の発生回数は保証できなくなる。このた
め、画像形成装置は、紙間隔時において、たとえばタイ
マを用いてタイミングの管理を行なわなければならず、
制御上複雑なものになるという欠点もあった。

そこで、上述した非ドラム領域LaserAPCを実現するこ
とが必要となる。しかし、この非ドラム領域LaserAPCに
おいては、非ドラム領域の検出をUNBL信号で行なうた
め、このUNBL信号の適正なパルスタイミングを得るため
のBD信号が必要不可欠の成立条件となる。

ところが、このBD信号はレーザ光が受光素子に照射さ
れて発生するものであり、レーザ光を立ち上げるときに
は光量０の状態から開始するため、UNBL信号を得ること
ができず、これに基く非ドラム領域LaserAPCの立ち上げ
時の制御を実行できない。

また逆に、LaserAPCの立ち上げ時の制御を、UNBL信号
とは無関係に連続点灯状態で行なった場合には、上述の
ように、感光体ドラム上の画像領域以外の面にレーザ光
が照射されてしまい、プリント紙の裏面に汚れが生じ
る。

一方、レーザが発光し得る駆動電流を設定し、この値
からスタートして、光量を非ドラム領域で所望光量に立
ち上げることも可能であるが、現在使用されているレー
ザでは、特性のバラツキのため、しきい値電流I_thは20m
A〜60mAと幅があるため、画一的な設定値を決定できな
い欠点がある。

仮に、設定値をしきい値電流I_th60mAで設定した場
合、しきい値電流I_th20mAのレーザでは、スロープ効率
ηの平均値を0.3mW/mAで算出すると、 （60mA−しきい値電流_(MIN)）×η（TYP） ＝（60mA−20mA）×0.3mW/mA＝12mW となる。現行の定格光量は5mWであるため、定格オーバ
ーでLaserAPCをスタートするレーザがでてしまい、レー
ザ破壊を招く恐れが有る。

したがって、好ましい設定値を絞り込むことはできな
い。また、レーザ使用を限定して画一的な設定値を使お
うとすると、装置のコストが大幅に上昇する問題点を生
じる。

本発明は係る課題に鑑みてなされたもので、感光媒体
の画像領域が無駄に露光されることを極力防止し、紙や
装置等の汚れを防止することを目的とする。

［課題を解決する手段］ 本発明は、光ビームを発生する光源と、前記光源によ
り発生される光ビームを感光媒体上に走査する走査手段
とを有し、前記感光媒体上の画像領域に所望の画像を形
成する画像形成装置であって、前記走査手段により走査
される光ビームを所定位置で検出して位置検出信号を出
力する位置検出手段と、前記光源により発生される光ビ
ームの光量を検出して光量検出信号を出力する光量検出
手段と、前記光量検出信号に応じた駆動電流を前記光源
に供給する電流供給手段と、第１のモードにおいては、
前記電流供給手段から供給される駆動電流を前記光源に
通電させ続け、第２のモードにおいては、前記位置検出
信号に応じて前記走査手段が前記画像領域を走査中であ
ると判定される期間外で、前記電流供給手段から供給さ
れる駆動電流を前記光源に通電させる電流スイッチング
手段と、立ち上げ時は前記第１のモードで起動し、前記
位置検出手段より前記位置検出信号が出力された時点
で、第１のモードから第２のモードへの切り換えを前記
電流スイッチング手段に指示するモード切り換え手段と
を有することを特徴とする。

［作用］ 本発明では、光源より発生される光ビームの光量をモ
ニタして、該モニタ値に応じた駆動電流を前記光源に供
給することにより、光ビームの光量安定化を図る装置に
おいて、電流供給手段から供給される駆動電流を前記光
源に通電させ続ける第１のモードと、位置検出信号に応
じて走査手段が画像領域を走査中であると判定される期
間外で、前記電流供給手段から供給される駆動電流を前
記光源に通電させる第２のモードとを有し、立ち上げ時
は第１のモードで起動し、検出信号が出力された時点
で、第１のモードから第２のモードに切り換えることに
より、感光媒体の画像領域に光ビームを極力照射するこ
となく光量制御を行い、用紙や装置等の汚れを防止す
る。

［実施例］ 以下、本発明の実施例を、図面に基いて詳細に説明す
る。

まず、実施例の説明に先立って目次を示す。

（１）基本回路の説明 （１−ａ）基本回路の構成 （１−ｂ）基本回路の動作 （１−ｃ）基本回路の変形例 （２）具体的制御の説明 （２−ａ）UNBL信号とUNBL割込み （２−ｂ）メモリおよびフラグの構成 （２−ｃ）タイマ （２−ｄ）連続レーザオンの識別 （２−ｅ）プログラム制御 （２−ｆ）IDLEルーチン （２−ｇ）APC−STATEルーチン （２−ｈ）APC−TABLEのコール （２−ｉ）APC−01ルーチン （２−ｊ）APC−02ルーチン （２−ｋ）APC−03ルーチン （２−ｌ）APC−04ルーチン （２−ｍ）しきい値電流I_thからの立ち上げ （２−ｎ）UNBLエラー処理 （２−ｏ）レーザ寿命予告 （２−ｐ）APC−RDY （２−ｑ）桁上り／下り処理 （２−ｒ）APC−05ルーチン （３）他の実施例 （１）基本回路の説明 （１−ａ）基本回路の構成 第１図は、本発明の一実施例によるLBPの基本構成を
示す回路図である。

このLBPは、CPU1、D/Aコンバータ２および３、定電圧
回路４および６、電流スイッチ回路７、レーザ８、アン
ド回路９、Ｄ型フリップフロップ10を有している。

CPU1は、本実施例装置を全体的に制御するもので、外
部からのアナログ入力をデジタルに変換するA/Dコンバ
ータを内蔵している。

D/Aコンバータ２および３は、CPU1のポートP2および
ポートP1に接続され、これらポートP2、P1から供給され
るデータによってレーザ８に出力光量を調整するための
もので、前者のD/Aコンバータ２が粗調用に、後者のD/A
コンバータ３が微調用となっている。

なお、CPU1が、D/Aコンバータを内蔵したものである
場合には、これら外付のD/Aコンバータ２および３は省
略できる。

第１の定電圧回路４は、粗調用D/Aコンバータ２の出
力電圧と微調用D/Aコンバータ３の出力電圧との加算電
圧V₁を増幅する加算増幅器５等で構成され、一定電圧V₂
を出力する。つまり、CPU1のポートP2およびP1よりD/A
コンバータ２および３に供給されるデータ値により、出
力電圧V₂は可変することになる。

第２の定電圧回路６は、ツェナーダイオードZDで決定
される出力電圧V₃を出力するものである。なお、この実
施例では、出力電圧V₃は固定電圧となっているが、上記
第１の定電圧回路４と同様に、D/Aコンバータを設ける
ことにより、CPU1から出力電圧V₃を可変できるようにし
てもよい。

電流スイッチ回路７は、各定電圧回路４、６の出力電
圧V₂、V₃および抵抗R₁、R₂で決定されるレーザ駆動電流
i_Lをレーザ８に流すか否かをスイッチングするもので、
アンド回路９の出力状態に応じてオン／オフを決定す
る。つまり、アンド回路９の出力が「ロー」ならレーザ
駆動電流i_Lをレーザ８に流し、「ハイ」ならレーザ駆動
電流i_Lを前段のトランジスタT_R1に流す。

レーザ８は、レーザダイオードLDと受光素子としての
ピンホトダイオードPDを内蔵したもので、レーザダイオ
ードLDの光をピンホトダイオードPDによって受光し、ボ
リウムVRで決定される電圧V₄をCPU1のA/Dコンバータの
入力端子に供給する。なお、受光素子は、外付のもので
あってもよい。

アンド回路９は、オープンコレクタ構成のもので、外
部の上位コントロール装置から送られてくるビデオ信号
およびCPU1のポートP3の出力信号を入力する２入力タイ
プのものである。

Ｄ型フリップフロップ10は、クロック入力端子に上記
ビデオ信号が入力されるとともに、Ｄ入力端子はプルア
ップされ、クリア入力端子およびＱ出力端子は、CPU1の
ポートP5およびP4に接続されている。

（１−ｂ）基本回路の動作 CPU1は、上記コントロール装置から送られてくる制御
信号によって制御される。

このような制御信号としては、以下のようなものがあ
る。

（Ａ）APC−RESET信号 このAPC−RESET信号がTRUE（真）になると、APC動作
を実行せず、レーザパワーは0mW状態に維持され、本装
置はリセット状態に置かれる。

本実施例におけるAPC−RESET信号は、プリント動作が
開始されるときにFALSE（偽）になり、プリント動作が
終了するときにTRUEとなる。ただし、プリント動作中で
あっても、ジャム、ドアオープン等、あるいはスキャナ
ー故障等、各種故障時には直ちにTRUEとなる。

（Ｂ）APC−START信号 このAPC−START信号は、タイミング信号であり、この
信号がTRUEになる前縁で、APC動作が開始される。つま
り、上記APC−RESET信号がFALSEになって後、APC−STAR
T信号を受信すると、レーザ８の出力を所定のパワーと
なるようにAPC動作を行ない続ける。そして、この実施
例では、再度APC−START信号を受信した場合、それまで
のAPC動作を止めて新たにAPC動作を開始するようになっ
ている。

なお、APC動作中に再度APC−START信号を受信した場
合、上記APC−RESET信号によってAPC動作がリセットさ
れるまで、そのAPC−START信号を無視するようにしても
よい。また、APC動作を再度開始する場合、最初の状態
からスタートしてもよいし、途中の状態からスタートし
てもよい。

また、この実施例では、上記APC−RESET信号がFALSE
になったときにだけ、APC−START信号が受信可能となる
よう構成されており、APC−RESET信号がTRUEであるうち
はAPC−START信号は無視されることになる。

さらに、この実施例では、プリント時でしかスキャナ
を回転させない。したがって、スキャナ回転が定常回転
になるまでは、安全上、レーザ点灯は行なわない。この
ためAPC−START信号はAPC−RESET信号がFALSEになり、
しかもスキャナ回転が定常回転に達するまではTRUEとな
らない。

（Ｃ）UNBL信号 このUNBL信号は、特にLBPにおいて、上記BD信号を発
生するために必要な信号であり、ラスタスキャン走査
中、各ラインの終了後、次のラインのBD信号を検出する
ため、レーザを点灯させるものである。そして、BD信号
を検出後は、所定のタイミングでFALSEとなり、BD信号
を検出するためのレーザ点灯は終了する。

そして、上記コントロール装置は、上記BD信号によっ
て同期をとり、所定時間後にビデオ信号を送出する。

つまりUNBL信号は、上記BD信号発生のために、所定期
間TRUEとなり、このTRUE期間中レーザを点灯させるもの
であり、この期間内にBD信号が検出されないときはBDエ
ラーとなる。そして、BD信号が検出されるまでレーザを
点灯し続けるため、UNBL信号はTRUEになり続ける。そし
てさらに、BDエラーが所定時間以上連続して続いた場
合、BD故障となり、LBPは印字動作を中断するととも
に、UNBL信号をFALSEにし、BD信号を検出するためのレ
ーザ点灯を止める。

なお、このUNBL信号のTRUE期間は、通常は、ラスタス
キャン領域のうちの感光体ドラムの終了端から開始端以
外の領域、つまり、ポリゴンミラーによって走査される
ラインがドラム領域より外れて走査される領域（非ドラ
ム領域）となっている。

（Ｄ）紙間隔信号 この信号は、LBPにおけるプリント時、プリント紙と
プリント紙の間であるか否かを示すものであり、プリン
トする用紙のサイズに応じて異るタイミングを有する。
なお、この紙間隔信号が、TRUEのとき紙間であることを
意味している。

（Ｅ）その他 以上の入力制御信号の他、たとえば使用する感光体ド
ラムの感度に応じてAPCを行なうターゲット値を切り換
え、ドラム感度に適した光量でAPCを実行するためのド
ラム感度情報が設けられる場合もある。

一方、本LBP装置から、上述のような入力制御信号に
応える信号としては以下のようなものがある。

（Ａ）レーザエラー信号 これはレーザの故障等をコントロール装置に知らせる
信号である。

（Ｂ）LNBLエラー信号 これはLNBL信号が入力してこないことを知らせる信号
である。

（Ｃ）APC−RDY信号 これはAPC動作が正常であること等を示す信号であ
る。

なお、これら制御信号は一例であり、APC動作を実行
するにあたって特に限定されるものではない。

次に、レーザ駆動電流i_Lについて説明する。

通常、半導体レーザの最大駆動電流は120mA程度であ
る。そこで、レーザドライバは、120mAを保証するた
め、回路定数のバラツキ、変動分を考慮すると、チップ
光量値（TYP）で約140mA程度で設計する必要がある。一
方、LBPにおいてレーザ光量の安定性はターゲット値に
対して±５％程度が要求される。また、LBPに使用する
レーザは、規格上最大0.6mW/mAのスロープ効率を有する
ものまでカバーする必要がある。さらに、LBPに使用す
るレーザ光量はチップ上で最低で1mW程度からである。

したがって、光量変動を５％を守るためには （1mW×0.05）/0.6mW/mA≒0.0083mA 140mA/0.083mA≒1687ステップ となる。つまり、５％を守るための１ステップ当りの電
流量は、0.083mAであり、1687ステップ分が必要であ
る。

そのため、１つのD/Aコンバータで補うと、11ビット
必要となる。しかし、11ビットのD/Aコンバータでは、
分解能を考慮すると現実に実施することは困難である。

そこで、ターゲット光量に対し、所定比率までの光量
は大まかに調整し、残りを細かく調整することにより、
D/Aコンバータのビット数も少なくでき、汎用D/Aコンバ
ータが使用できる。

このため、本実施例では、粗調用D/Aコンバータ２と
微調用D/Aコンバータ３で処理を分担することとした。
具体的には、粗調用D/Aコンバータ２を0.5mA/ステップ
とし、微調用D/Aコンバータ３を0.05mA/ステップに設定
した。これにより、 （0.5mA/ステップ×225ビット） ＋（0.05mA/ステップ×225ビット） ＝127.5mA＋12.75mA ＝140.25mA （0.05mA×0.6mW/mA）/1mW＝0.03＝３％ となる。

つまり、粗調用D/Aコンバータ２、微調用D/Aコンバー
タ３に分け、最大駆動電流140mA、光量安定性５％以内
を守るためには各８ビットのD/Aコンバータを用いれば
よい。

なお、必ずしも８ビットのD/Aコンバータを用いる必
要があるという意味ではない。

以上の理由により、本基本回路においては、８ビット
の粗調用D/Aコンバータ２と微調用D/Aコンバータ３を用
いてレーザ光量を調整するようになっている。

次に、レーザ駆動電流i_Lが決定される構成について説
明する。

レーザ駆動電流i_Lは、各D/Aコンバータ２および３の
各出力電圧の加算結果によって決定される。つまり、各
D/Aコンバータ２および３に対するCPU1からのデータ値
に比例したものとなる。

具体的には、各D/Aコンバータ２および３の各出力電
圧V₁は定数倍され、第１の定電圧回路４の出力電圧V₂と
なる。一方、第２の定電圧回路６は固定出力電圧V₃を出
力している。したがって、抵抗R₁とR₂に流れる電流i₁と
i₂は、 i₁＝（V₂−V₃）/R₁ i₂＝V₃/R₂ となる。そこで各D/Aコンバータ２、３へのデータ値が
「00_H」のとき、i₁＝i₂となるように、R₁、R₂、V₁、V₂
を設定する。そして各D/Aコンバータ２および３によっ
て、第１の定電圧回路４の出力電圧V₂を上昇させるとi₁
＞i₂の関係となり、（i₁−i₂）の差分電流が電流スイッ
チ回路７に流れる。そしてこの差分電流がレーザ駆動電
流i_Lとなる。したがってレーザ駆動電流i_Lは、 i_L＝｛（V₂−V₃）/R₁｝ −V₃/R₂ となる。

ここで、V₃、R₁、R₂は固定値であるため、レーザ駆動
電流i_Lは第１の定電圧回路４の出力電圧V₂によって決定
される。つまり、各D/Aコンバータ２および３に供給す
るCPU1のポートP1およびP2のデータ値を制御することに
より、そのデータ値に相当するレーザ駆動電流i_Lを得る
ことができる。

次に、LaserAPCの制御動作の概要について説明する。
なお、具体的には後述する。

APC−RESET信号がFALSEになって、スキャナが定常回
転となり、APC−START信号がTRUEになると、このAPC−S
TART信号の前縁を基準としてAPC動作が開始される。

まず、CPU1は、各D/Aコンバータ２および３のための
ポートP2およびP1のデータ値を初期化する。なおこの初
期化のためのデータは、後述のように、ゼロクリアだけ
ではない。

次に、CPU1は、ポートP3を「ロー」にすることによ
り、レーザ駆動電流i_LがレーザダイオードLD値を流れる
状態とする（以下、この状態をレーザオンという。ま
た、反対に、レーザ駆動電流i_LがレーザダイオードLD側
を流れない状態をレーザオフという）。そして、このレ
ーザオン状態から第１の定電圧回路４の出力電圧V₂を上
昇させていく。

初めのうちは、レーザ駆動電流i_Lが、そのレーザ８に
固有のしきい値電流I_th以下であることから、レーザオ
ン状態でもレーザ８は発光しない。したがって、CPU1の
A/Dコンバータ端子への入力電圧はV_CCとなる。そして、
レーザ駆動電流i_Lを上昇させていくと、やがてレーザ８
は発光しはじめ、CPU1のA/Dコンバータ端子への入力電
圧はV_CCより低下してくる。そしてこの入力電圧が所望
の値になるまで第１の定電圧回路４の出力電圧V₂を上昇
させるため、CPU1は、各D/Aコンバータ２および３に対
するポートP2およびP1の出力データ値をカウントアップ
していく。

なお、この出力データ値のカウントアップの手順とし
ては種々採用できる。

たとえば、レーザ８が発光しはじめるしきい値電流I
_thまでは粗調用D/Aコンバータ２で１回の動作で数ステ
ップ分ずつまとめてカウントアップし、しきい値電流I
_thに達すると次の光量ターゲット値の90％まで粗調用D/
Aコンバータ２で１ステップずつカウントアップし、残
りの10％分を微調用D/Aコンバータ３で行なうようにし
てもよい。

またたとえば、粗調用D/Aコンバータ２によってター
ゲット値の70％まで立ち上げ、その時のデータ値を記憶
し、さらに粗調用D/Aコンバータ２によって80％まで立
ち上げ、残りの20％分を微調用D/Aコンバータ３で行な
う。そして、次回からは、記憶した70％のデータ値より
スタートを開始するようにしてもよい。

またさらに、たとえば前回の粗調用D/Aコンバータ２
と微調用D/Aコンバータ３のデータ値をピークホールド
しておき、次回からは、このピークホールドしたデータ
値を増減することによりAPCを行なうようにしてもよ
い。

すなわち、本発明において、各D/Aコンバータ２およ
び３によりレーザ光量を所望のターゲット値まで立ち上
げる具体的手順としては種々採用できるが、基本的には
第２図に示すような基本シーケンスとなる。ただし、AP
C動作のスピードアップを図るために上述のような工夫
をすることが有効である。

（１−ｃ）基本回路の変形例 また、上記第１図（ａ）に示す基本回路は、あくまで
も一例であって、これに限定されるものではない。

第１図（ｂ）は基本回路の変形例を示す回路図であ
る。なお、この第１図（ｂ）において、第１図（ａ）に
示す基本回路と共通の構成については同一符号を付し、
説明は省略する。

この変形例では、定電圧回路４′の出力電圧Ｖ′は、
CPU1から各D/Aコンバータ２および３に送られるデータ
値に応じて、第１図（ａ）の基本回路と同様にして決定
される。そして、レーザ駆動電流i_Lは、 i_L＝｛V₂′−（−V_CC）｝/R₁′ で決定する。

そして、アンド回路９の出力に応じ、電流スイッチ回
路７′がレーザ８′にレーザ駆動電流i_Lを流すか否かを
決定する。

（２）具体的制御の説明 第３図（ａ）〜（ｋ）は、本実施例におけるLBPの制
御動作を示すフローチャートである。

このうち、第３図（ａ）はメインルーチンを示してお
り、電源投入によって所定のイニシャライズを実行し、
IDLEルーチンに入る。なお、イニシャライズを実行中に
APC−RESETルーチンが行なわれる。

次に、この具体的制御の説明に先立って基本構造の補
足説明を行なう。

（２−ａ）UNBL信号とUNBL割込み UNBL信号の概要については既に述べたが、ここでは本
実施例のLBPにおけるUNBL信号について説明する。

本実施例において、UNBL信号は、CPU1の外部割込み端
子に接続されており、このUNBL信号の前縁で割込み要求
がかかり、第３図（ｃ）示すUNBL割込みルーチンに入
る。

また、このUNBL信号は、アンド回路９によってビデオ
信号に合成されている。つまり、ビデオ信号、レーザ光
のラスタスキャン中で感光体ドラム領域に相当する期間
では、画像信号として出力され、感光体ドラム領域外で
強制レーザオンのためのUNBL信号として出力される。

そして、このUNBL信号は、BD信号が得られるまでは連
続的にTRUEとなり、レーザオンの状態を維持し、BD信号
が得られると、直ちにFALSEとなる。またさらに、このB
D信号を基準として、次のBD信号を得るべき所定時間の
少し前からUNBL信号をTRUEにする。そして、次のBD信号
を得るとFALSEにする。つまり、BD信号が正常通り入力
できている状態では、UNBL信号は所定周期で所定期間TR
UEになる。なお、このUNBL信号がTRUEになる周期および
期間は、各LBPまたは各々の解像度等によって異るが、
周期は約700μＳ〜2ms、期間は高速のものでも100μＳ
程度である。

しかし、たとえばレーザ破壊やスキャナモータの故障
等、何等かの異常によってBD信号が得られなくなるとBD
信号を得るまで連続的にTRUEになる。そして、一定時間
以上TRUE期間が続くとBD検出故障となり、UNBL信号はFA
LSEとなる。

一方、図示しないBD信号発生回路は、本LBPにおい
て、感光体ドラムが光反応できる光量レベルよりおおよ
そ低いレベルを検出してBD信号を発生できるようになっ
ている。したがって、レーザが発光し始めると、UNBL信
号は上述のような周期およびパルス幅（TRUE期間）のパ
ルス信号となる。また反対に、レーザが発光するまで
は、UNBL信号は、連続TRUEになっている。

ところで、このようなUNBL信号によるCPU1のUNBL割込
みは、原則として先に述べたようにUNBL信号の前縁をト
リガとして実行されるが、レーザが未だ発光していない
最初のUNBL信号では、CPU1は一度目のUNBL割込みに入ろ
うとするものの、この割込みは第３図（ｅ）に示すAPC
−STARTルーチン等によってキャンセルされることにな
る。したがって、実際にCPU1のUNBL割込みが行なわれる
のは、レーザが発光してUNBL信号がパルス信号となって
からとなり、レーザが発光するまではUNBL割込みはない
ことになる。

（２−ｂ）メモリおよびフラグの構成 まず、本実施例のLaserAPCを実行するために、以下の
ようなメモリが用意されている。

（Ａ）Ｄ出力データメモリ これは粗調用D/Aコンバータ２による粗調整段階で、
所望の光量値を得るよう粗調用D/Aコンバータ２に演算
処理を行なわせるためのデータ（以下、Ｄ出力データと
いう）を記憶するものである。

（Ｂ）Ｄホールドデータメモリ これは粗調用D/Aコンバータ２による粗調整段階で、
上記Ｄ出力データによって所望の光量値が得られた場合
に、このときのデータ（以下、Ｄホールドデータとい
う）を記憶するものである。

（Ｃ）Ｒ出力データメモリ これは微調用D/Aコンバータ３による微調整段階で、
所望の光量値を得るよう微調用D/Aコンバータ３に演算
処理を行なわせるためのデータ（以下、Ｒ出力データと
いう）を記憶するものである。

（Ｄ）Ｒホールドデータメモリ これは微調用D/Aコンバータ３による微調整段階で、
上記Ｒ出力データによって所望の光量値が得られた場合
に、このときのデータ（以下、Ｒホールドデータとい
う）を記憶するものである。

次に、主なフラグについて説明する。

（Ａ）UNBL−INフラグ これはUNBL信号を受信した場合、「１」にセットされ
るフラグである。

（Ｂ）FLAG−Ａフラグ これは粗調用D/Aコンバータ２による粗調整段階での
データ値が決定したときに「１」にセットされるフラグ
である。そして、この実施例では、便宜上、UNBL−INフ
ラグがセットされるまでをLaserAPCの立ち上げと定義す
る。なお、この定義は、LaserAPCを実施する際、特に限
定されるものではない。

（Ｃ）TABLE−NOフラグ これは第３図（ｂ）に示すAPC−TABLEにおいて、APC
−NOPおよびAPC−01〜APC−05の各実行ルーチン（以
下、総称してAPCルーチンという）にスキップさせるた
めの選択指定用コントロールフラグである。つまり、AP
C−TABLEがコールされると、TABLE−NOフラグによってA
PC−TABLEルーチンにおけるAPCルーチンのプログラムの
うちどれか１つが選択され実行される。なお、APC−01
〜APC−04については、各プログラムの実行条件を満足
すると、次のプログラムへリレーされていく。つまり、
APC−01→APC−02→APC−03……となる。そして、APC−
05までリレーされてくると、以後APC−05を実行し続け
る。ただし、後述するように、Ｒ出力データが比較演算
されていく中で、オーバーフローまたはアンダーフロー
したときには、APC−02に戻し、APC−05までリレーさせ
てプログラムを再実行させる。

（２−ｃ）タイマ 第３図（ｃ）には、タイマ割込みがあり、他のルーチ
ン中にはタイマリセット／セットがある。このタイマの
働きについてはUNBLエラーにおいて説明するが、基本的
にはUNBL信号が入力してこなくなったとき、すなわちUN
BLエラーが生じたときにエラー処理を行なうためのタイ
マである。したがって、正常動作時は特に説明しない。

（２−ｄ）連続レーザオンの識別 次に、上記Ｄ型フリップフロップ10の動作を説明す
る。

このフリップフロップ10のクロック端子には、ビデオ
信号が入力されており、このビデオ信号が「ロー」から
「ハイ」に変化する立ち上がりエッジでＱ出力が「ハ
イ」に確定される。また、このＱ出力を「ロー」にする
には、CPU1のポートP5を「ロー」にすればフリップフロ
ップ10のクリア入力によってＱ出力が反転される。この
フリップフロップ10は、ビデオ信号によって所定時間ｔ
以上連続してレーザオンされたか否かを判断するための
ものである。

第４図は、このフリップフロップ10の動作を説明する
タイミングチャートである。

図において、CPU1のポートP6の入力はビデオ信号であ
る。ここで仮に、ポートP6の入力が「ロー」すなわちレ
ーザオン状態を検出すれば、ポートP5の出力として１パ
ルスを出力し、ポートP4の入力であるＱ出力情報を「ロ
ー」にリセットする。したがって、所定時間ｔ経過後、
ポートP4の入力を参照すれば、所定時間ｔ期間中連続レ
ーザオンだったか否かが判断できる。つまり、ポートP4
の入力が「ロー」を保持していれば、連続レーザオンと
判断でき、反対に「ハイ」に変化していた場合には、連
続レーザオンでなかったという判断ができる。この所定
時間ｔとは、基本的にCPU1がA/D変換する時間であり、
仮にA/D変換実行中にレーザオフになってしまった場
合、レーザ８の受光素子（ピンフォトダイオードPD）の
出力電圧が、CPU1のA/D変換終了まで保持されないと正
しいA/D変換値として取扱うことができない。そして、U
NBL信号でのレーザオンであれば、所定時間ｔを保証し
たものになるが、画像情報でのレーザオンでは所定時間
ｔを保証できない。そこで、A/D変換等を処理した後、
連続レーザオンだったか否かにより、そのA/D変換値も
しくはそれに伴なった処理等を有効あるいは無効と判断
することにより、正しい制御ができるようになる。

（２−ｅ）プログラム制御 次に、このような処理におけるプログラム制御につい
て説明する。

これは、第３図（ａ）に示すメインルーチン中のS103
〜S106が該当する部分である。なお本実施例では、Lase
rAPCの動作が立ち上がった後、すなわちFLAG−Ａフラグ
がセットされることにより、この制御を行なうようにし
ているが、これはあくまでも一例であって、たとえばLa
serAPCを立ち上げる時点から実行してもよいし、また、
UNBL信号のTRUEタイミングと区別する必要はない。

FLAG−Ａフラグがセットされると、第３図（ａ）のS1
02においてこれを識別し、ポートP6の入力によりレーザ
オン状態か否かを判断する（S103）。そして、レーザオ
フであれば、この制御は終了する。一方、レーザオンな
ら、フリップフロップ10をリセットすべきクリアパルス
をポートP5より出力する（S104、S105）。そして次にA/
D変換を含む処理を実行し、APC−TABLEをコールする。
なお、APC−TABLEをコールすると、上述のようにAPCル
ーチンのうちどれか１つを選択し実行する。

そして、第４図中で示すように、所定時間ｔの間、
レーザオンが連続されない場合には、APCルーチンの終
了時、フリップフロップ10のＱ出力が「ハイ」となって
いるため、ポートP4の入力が「ハイ」と判断され、無効
となってしまう。一方、第４図中で示すように、レー
ザオンが連続保持された場合には、フリップフロップ10
のＱ出力は「ロー」となっているため、ポートP4の入力
が「ロー」と判断され、APCルーチンの結果を有効とす
る。

なお、画像情報において、所定時間ｔ以上のレーザオ
ンが存在しなかった場合でも、１ラインの走査には、原
則として１回のUNBL信号を有するため、UNBLエラーにな
らない限り１ラインの走査に最低１回はAPCルーチンの
実行結果が有効となる。

なお、本実施例では、フリップフロップ10を用いた
が、同様の効果が得られるものであれば他の回路を用い
てもよい。また、フリップフロップ等の外付け回路を用
いずにビデオ信号をCPU1の割込み端子に接続し、レーザ
オンになる前縁で割込みがかかるようにし、割込みがか
かるとFLAG−Ａフラグをチェックし、ポートP5よりクリ
アパルスを出力してAPC−TABLEをコールするようにして
もよい。

以下、LaserAPCの処理について説明する。

（２−ｆ）IDLEルーチン まず始めに、レーザを所定光量まで立ち上げていく制
御について説明する。

電源が投入されると、第３図（ａ）のメインルーチン
によってイニシャル処理を実行後IDLEルーチンに移る。
なお、このIDLEルーチンには、第３図（ｄ）のAPC−RES
ETルーチンの実行ガ含まれる。

このIDLEルーチンでは、まず、APC−RESET信号をチェ
ックする（S100）。このAPC−RESET信号は、LBPがプリ
ント動作を実行するときから終了となるまでの期間しか
FALSEにならないため、現時点では、APC−RESETルーチ
ンをコールする（S101）。

これによって、第３図（ｄ）のAPC−RESETルーチンに
おいて、Ｄ出力データおよびＲ出力データをそれぞれ
「00_H」とし（S400、S401）、また、CPU1のポートP1お
よびポートP2の出力をそれぞれ「00_H」とし（S402）、
レーザ駆動電流i_Lを0mAにする。さらに、ポートP3の出
力を「ハイ」とすることにより（S403）、レーザオンを
キャンセルする。

そして、APC−TABLE制御用のフラグであるTABLE−NO
フラグを「00_H」としてAPC−NOPを指定し（S404）、FLA
G−Ａフラグをリセットし（S405）、メインルーチンのS
102にリターンする。

次に、メインルーチンでは、FLAG−Ａフラグをチェッ
クし（S102）、S100に戻る。そして、APC−RESET信号が
TRUEであれば、上述の動作を繰返す。

なお、APC−RESET中、仮に第３図（ｃ）の割込みルー
チンに入ってAPC−TABLEをコールしてしまっても、TABL
E−NOフラグは「00_H」であるため、第３図（ｆ）がコー
ルされるだけであり、図示のように何も実行しないでリ
ターンするため、LaserAPCは行なわれない。

次に、上記コントロール装置が、プリント動作を実行
することになると、たとえばまずスキャナモータを回転
し始める。そして、スキャナモータの回転が定常回転に
達すると、コントロール装置はBD信号を得るため、UNBL
信号をTRUEにし、BD信号を得るまで保持する。

そして、UNBL信号がTRUEになると、CPU1がUNBL割込み
動作に移り、第３図（ｃ）の割込みルーチンを実行する
が、上述のように、未だAPC−RESET中であることから影
響はない。また、各フラグ等に関しても、後述する第３
図（ｅ）のAPC−STARTルーチンで初期化されるため問題
とはならない。なお、BD信号は、上述のように、ルーザ
が発光するまで発生しないため、UNBL信号による割込み
ルーチンはレーザ発光まではコールされない。

（２−ｇ）APC−STARTルーチン 上記コントロール装置は、UNBL信号をTRUEにすると、
次いでAPC−START信号をTRUEにする、これによって本実
施例の光量制御装置は、APC−RESET信号が再びTRUEにな
るまで一定光量を保持すべく以下のAPC動作を実行す
る。また、再びAPC−START信号を受信すると、再び立ち
上げ動作を実行し、一定光量を保持すべく再びAPC動作
を続ける。

APC−START信号がTRUEになると、その前縁でCPU1の割
込みがかかり、第３図（ｅ）のAPC−STARTルーチンに入
る。

このAPC−STARTルーチンでは、まず、しきい値用デー
タをＤ出力データメモリに移行する（S500）。このしき
い値用データは、１つは「00_H」であり、もう１つはレ
ーザが発光し始める電流値、すなわちしきい値電流I_th
のデータ値である。すなわち、このしきい値用データ
は、電源投入後は「00_H」であるが、電流投入後、一度
でもLaserAPCを実行すれば、「00_H」でなくなる。つま
り、２度目以降のLaserAPCの立ち上げは、しきい値電流
I_thのデータ値から始まることになる。なお、このしき
い値電流I_thのデータ値の決定方法は後述する。

次に、微調用D/AコンバータのためのＲ出力データお
よびＲホールドデータをクリア、すなわち「00_H」とし
（S501、S502）、さらに、以後入力されるUNBL信号によ
る割込みがなされたか否かを知るUNBL−INフラグをリセ
ットする（S503）。そして、FLAG−Ａフラグを「１」に
セットし（S504）、TABLE−NOフラグを「01_H」とする
（S505）。そしてさらに、UNBLエラー用タイマをリセッ
トし（S506）、メインルーチンのS100にリターンする。

（２−ｈ）APC−TABLEのコール このようにAPC−STARTがかかると、メインルーチン
は、上述したループから次のように移行する。

まず、S100よりAPC−RESETルーチン（S101）は実行せ
ず、FLAG−Ａフラグがセットされていることを判断し
（S102）、S103以降の処理を行なう。S103では、UNBL信
号がTRUEになっているため、これに伴なってビデオ信号
もTRUEになっており、レーザオンの状態となる。したが
って、S104〜S106と移行し、S100に戻る。これにより、
レーザが発光するまでは後述のようにFLAG−Ａフラグが
リセットされないため、S106においてAPC−TABLEがメイ
ンルーチン周期でほぼ連続的にコールされ、LaserAPCの
立ち上げがなされる。

（２−ｉ）APC−01ルーチン 一方、APC−TABLEは、第３図（ｅ）のAPC−STARTルー
チンにより、第３図（ｇ）に示すAPC−01ルーチンを指
示している。このAPC−01ルーチンは、粗調用D/Aコンバ
ータ２のためのＤ出力データのみの比較演算を実行する
ものである。

なお、APC−01ルーチンにおいては、微調用D/Aコンバ
ータ３のＲホールドデータおよびＲ出力データは、とも
に「00_H」になっているため、レーザ駆動電流i_Lは、粗
調用D/Aコンバータ２のためのポートP2の出力データ値
で決定する。また、この粗調用D/Aコンバータ２の立ち
上げ方法は、APC−STARTルーチン中のS500でセットする
上記しきい値用データの内容によっては２通りの方法に
なる。

そこでまず、しきい値用データが「00_H」である場合
について説明する。

まず、メインルーチンのS106により、APC−01がコー
ルされると、S600において粗調用D/Aコンバータ２のた
めのポートP2の出力には、Ｄ出力データが出力され、微
調用D/Aコンバータ３のためのポートP1の出力には、Ｒ
出力データすなわち「00_H」が出力される。そして、こ
れらのデータ値でのレーザ光量をレーザ８に内蔵される
受光素子（ピンフォトダイオードPD）からのフィードバ
ック電圧によって測定する。つまり、受光素子からのア
ナログ電圧値をA/D変換し（S601）、この値をレーザ光
の所望光量の70％にあたる基準値と比較する（S602）。
そして、測定値が70％未満である場合、Ｄ出力データメ
モリのデータ値をインクリメントし（S603）、データ値
がオーバーフローしたか否かをチェックする（S604）。
なお、このS604からS606までは、レーザ駆動電流i_Lをチ
ェックして後述するレーザエラーか否かを判断する処理
を行なうものであるが、通常はレーザエラーとならず、
S604からリターンされる。また、S601におけるA/D変換
値は、UNBL信号によって常にレーザオン状態であること
から、チェックすることなく有効と判断できる。

以上のように、S600〜S604を実行し、メインルーチン
に戻り、再びメインルーチンによってコールされるた
め、ほぼ連続的に、かつ粗調用D/Aコンバータ２を１ス
テップ毎にレーザ駆動電流i_Lを立ち上げていくことにな
る。これにより、APC−01ルーチンでレーザ光を所望光
量の70％値まで立ち上げていく。ただし、APC−01ルー
チンでは、レーザ光を０％〜70％まで立ち上げるため、
レーザが発光し始めた時点でコールされるタイミングが
変動することになる。これは、APC−01ルーチンによっ
て、レーザ駆動電流i_Lが徐々に増加していくことによ
り、やがてレーザが発光し始めるしきい値電流I_THに達
すると、BD信号が得られるようになり、それに伴なって
UNBL信号はレベル信号からパルス信号へと変化する。し
たがって、UNBL信号によって割込みルーチンがコールさ
れるようになり、この割込みルーチンがコールされる
と、１回目でS300、S301と進み、S302でFLAG−Ａフラグ
＝１よりS305、S306と進む。そして、UNBL−INフラグ＝
０であるため、S307に進み、FLAG−Ａ＝０としてリター
ンする。そして、メインルーチンでは、S102のFLAG−Ａ
フラグのチェックで「０」と判断しS100に戻る、つま
り、S100→S102→S100→……を繰返すようになり、S106
でのAPC−TABLEコールはしなくなる。

次に、UNBL信号によって、２回目の割込みルーチンに
入ると、S300、S301、S302と進み、FLAG−Ａフラグ＝０
よりS303に進み、UNBL−INフラグを「１」にセットし、
S304でAPC−TABLEをコールすることになる。そして、S3
05、S306と進み、UNBL−INフラグ＝１であることからリ
ターンする。

なお、このUNBL−INフラグは、上記APC−STARTルーチ
ンでのみリセットされるため、S307でFLAG−Ａフラグを
リセットするのは、APC−STARTルーチンのときのみとな
る。したがって、この後は、LaserAPCの立ち上げが終了
するまでFLAG−Ａフラグはリセットのままであり、割り
込みルーチンによるAPC−TABLEコール（S304）が実行さ
れる。

以上のことから、LaserAPCを立ち上げるタイミング
は、レーザが発光するまでは、ほぼ連続的にレーザ駆動
電流i_Lを立ち上げ、レーザが発光した後はUNBL信号がTR
UEのとき、すなわち上記非ドラム領域でのみ立ち上げる
ことになる。したがって、このAPC立ち上げ動作は、レ
ーザ光がLBP中の感光体ドラムに照射されることなく行
なわれる。

また、このように、APC−01ルーチンにおいては、レ
ーザが発光し始めるとコールされるタイミングは変動す
るものの、徐々に粗調用D/Aコンバータ２の値をアップ
していく。なお、UNBL信号がTRUEということは、その期
間中は、レーザオンとなっているため、UNBL割込みにお
いても、APC−TABLEをコールするだけで受光素子による
フィードバック電圧が得られる。さらに、A/D変換値処
理は、UNBL信号がTRUE中に終了してしまうため、チェッ
クすることなく有効データとして判断できる。

そして、APC−01ルーチンで、レーザ光が所望光量の7
0％値以上になると（S602）、S607に移行し、UNBLエラ
ーについての処理を行なう（S607〜S609）。なお、正常
時はUNBLエラーは生じないため、この説明は後述する。

次に、APC−01ルーチンで決定したＤ出力データをＤ
ホールドデータメモリに記憶し（S610）、APC−02ルー
チンへリレーすべく処理を実行する（S611）。

（２−ｊ）APC−02ルーチン 次に、第３図（ｃ）の割込みルーチンによるAPC−TAB
LEコールによってAPC−02ルーチンに入ると、まずCPU1
のポートP2およびポートP1よりＤ出力データおよびＲ出
力データを出力する（S700）。そして、S701以降におい
てAPC−01ルーチンと同様に処理を行なう。ただし、比
較データ値はレーザ光の所望光量の80％値となる。ま
た、APC−01ルーチンでは、各D/Aコンバータへのデータ
をＤ出力データおよびＲ出力データとしたままでS604よ
りリターンしたが、APC−02ルーチンでは、各出力デー
タをＤホールドデータおよびＲホールドデータに切換え
てリターンする（S708）。

つまり、APC−02ルーチンでは、このルーチンがコー
ルされるUNBL信号のTRUE期間中では、レーザをＤ出力デ
ータで発光させ、比較演算を実行し、レーザ光を所望光
量の80％値までもっていく。しかし、UNBL信号がFALSE
になり、レーザが感光体ドラム上を走査するときには、
ＤホールドデータおよびＲホールドデータ値でレーザ光
は発光可能になる。

そして、この段階では、APC−RDYになっていないの
で、感光体ドラム領域中の走査では、レーザを発光させ
ることはない。しかし、もし発光させるとしたらレーザ
光は所望光量の70％値となる。この出力データとホール
ドデータとの使い分けは、後述するデータのオーバーフ
ロー／アンダーフロー処理で説明する。

そして、粗調用D/Aコンバータ２をＤ出力データによ
って１回のAPC−02ルーチンコールで１ステップ毎に立
ち上げ、レーザ駆動電流i_Lを所望光量の80％値以上まで
上昇させると（S702）、APC−03ルーチンへリレーすべ
く処理を実行する（S707）。

（２−ｋ）APC−03ルーチン APC−03ルーチンでは、測定値と80％値の比較（S80
2）およびＤ出力データのデクリメント演算（S803）が
行なわれ、これ以外の処理はAPC−02ルーチンと同様で
ある。つまり、APC−03ルーチンでは、APC−02ルーチン
で所望光量の80％値以上になったＤ出力データをできる
だけ所望光量80％値に近い状態に収束させるため、S802
において、80％値未満になっているか否かをチェック
し、80％値以上であるとき、S803でＤ出力データをデク
リメントする。このようにしてＤ出力データは、一旦80
％値以上となった後、80％値未満に減じられるため、極
めて80％に近く、かつ80％値よりわずかに低い値に収束
される（以下、これを80％収束値という）。

一方、APC−03ルーチンにおいても、APC−02ルーチン
と同様、比較演算はＤ出力データで実行し、その他の発
光値データはＤホールドデータにする。

そして、80％収束値が決定すると、粗調用D/Aコンバ
ータ２のデータ値が決定し、APC−04ルーチンへリレー
する処理を行なう（S807）。なお、粗調用D/Aコンバー
タ２のデータ値が決定しても、Ｄ出力データに記憶して
おくだけでＤホールドデータは以前のままである。つま
り、しきい値用データが「00_H」からの立ち上げの場
合、Ｄホールドデータは所望光量の70％値のままであ
る。

（２−ｌ）APC−04ルーチン 次に、APC−04ルーチンに移ると、Ｄ出力データおよ
びＲ出力データをポートP2およびポートP1に出力してレ
ーザ駆動電流i_Lを決定する（S900）。つまり、レーザ光
は所望光量の80％収束値からスタートすることになる。
APC−04ルーチンにおいても、APC−02ルーチンと同様の
処理を行なう。しかし、このAPC−04ルーチンでは、測
定値と所望光量の100％値（＝所望光量）を基準として
比較を行ない（S902）、また微調用D/Aコンバータ３の
ためのＲ出力データをインクリメントする演算を行なう
（S903）。つまり、所望光量の80％までは粗調用D/Aコ
ンバータ２のＤ出力データで立ち上げ、残りの20％は微
調用D/Aコンバータ３のＲ出力データで立ち上げる。

そして、100％以上に達すると、APC−RDY処理を行な
う（S907）。つまり、APC−RDYとなるとプリント可能に
なり、画像情報によるレーザの点滅が行なわれるように
なる。そして、FLAG−ＡフラグをセットしLaserAPCの立
ち上げを終了したことを示すとともに、立ち上げ終了時
のＤ出力データ、Ｒ出力データをそれぞれＤホールドデ
ータ、Ｒホールドデータにコピー（格納）し、データ値
を決定する（S908）。

そして、S909においてAPC−05ルーチンに移行し、100
％収束値となるように微調用D/Aコンバータ３のデータ
値が制御される。なお、APC−04ルーチンにおいても、
リターンする際は、必ずS910においてＲホールドデータ
により微調用D/Aコンバータ３を制御し、またＤホール
ドデータにより粗調用D/Aコンバータ２を制御する。

以上がAPC−START時におけるＤ出力データが「00_H」
のとき（レーザ駆動電流i_Lが0mAのとき）からのLaserAP
Cの立ち上げ方法である。

（２−ｍ）しきい値電流I_thからの立ち上げ 次に、APC−START時、データ値がしきい値電流I_thか
らスタートする場合のLaserAPCの立ち上げ方法について
説明する。なお、各ルーチンの動作は上記と同様であ
り、説明は省略する。

APC−STARTルーチンによって、APC−01ルーチンがし
きい値電流I_thからスタートするときには、APC−START
ルーチン後の１回目のメインルーチンによってAPC−01
ルーチンがコールされ、そのS600において、Ｄ出力デー
タを粗調用D/Aコンバータ２のためのポートP2に出力す
ることにより、即時レーザ８が発光することになる。こ
れによって、BD信号が発生し、UNBL信号がレベル信号か
らパルス信号になる。したがって、LaserAPCの立ち上げ
は、始めからレーザ発光され、これとともにメインルー
チンからのAPC−TABLEコールもUNBL信号による割込みル
ーチンによるAPC−TABLEコール（S304）となる。つま
り、APC−01ルーチンで、レーザ発光まで徐々に立ち上
げていたレーザ駆動電流i_Lが一気に立ち上がり、その分
時間が短縮されることになる。

以上が本実施例におけるLaserAPCの立ち上げ方法であ
る。なお、本実施例では、LaserAPCの立ち上げを所望光
量の100％値までにしたが、特に限定されるものではな
い。また、LaserAPCの立ち上げをスピードアップするた
め、しきい値電流I_thから立ち上げ方法も説明したが、
所望光量の何％からスタートしてもよいし、また粗調用
のデータおよび微調用のデータを１ステップ毎にアップ
／ダウンさせたが、数ステップ単位でアップ／ダウンし
てもよい。

ただ本実施例によれば、LaserAPCの立ち上げの際、レ
ーザが発光するまではレーザ駆動電流i_Lをほぼ連続的に
立ち上げ、これがしきい値電流I_thに達してレーザ８が
発光し始めると、ドラム領域外であるUNBL信号がTRUEの
ときにのみLaserAPCの立ち上げていくことになる。した
がって、このLBP中の感光体ドラムに対しては、レーザ
は照射されることなく、所望光量に立ち上げることがで
きるのである。

なお、レーザ駆動電流i_Lがしきい値電流I_thに達して
からUNBL信号による割込みルーチンに切換わるまでは最
高１ライン分の誤差やあるいはBD発生回路のバラツキに
より合計数ライン分レーザ照射されることになるが、し
きい値付近のレーザ光量であるため、その微小な光量で
は感光体ドラムにトナーが付着しないように設定されて
いるので問題とはならない。

（２−ｎ）UNBLエラー処理 なお、本実施例におけるLaserAPCの立ち上げ方法で
は、UNBL信号が必要不可欠となる。しかし、上述したよ
うにUNBL信号はBD信号と密接な関係があり、BD発生回
路、レーザ、光学系および取付け位置関係等、種々な要
因によりUNBL信号が発生しなかったり、あるいは一度発
生しても途中で発生しなくなってしまう場合がある。し
たがって本実施例では、このようなUNBLエラーに対して
以下のようなエラー処理を行なう。

まず、UNBL信号が正常パルスで入力されてこない場合
のUNBLエラーについて説明する。

このUNBLエラーの原因は、レーザの発光がなされない
場合およびその他の原因がある場合の２通りの大別する
ことができる。前者については後述のレーザ寿命の説明
において述べることとし、ここでは後者のレーザが発光
しているにもかかわらずUNBL信号が正常パルスとならな
い場合について説明する。

上述のように、本実施例においてはレーザ光が所望光
量の70％まで達したときにチェックを行なう（第３図、
S607〜S609）。つまり、レーザ駆動電流i_LをAPC−01ル
ーチンで立ち上げているにもかかわらず、レーザ自体が
発光不十分である場合には、S604〜S606でレーザ発光不
良（以下、レーザエラーという）と判断されるが、これ
と反対にS602においてレーザの発光が所望光量の70％ま
で達したと判断された後は、S607においてUNBL−INフラ
グをチェックすることになる。このフラグは、上述のよ
うにAPC−START時において「０」にリセットされ、UNBL
信号による割込みルーチンで２回以上確認された後セッ
トされる。つまり、レーザ光が所望光量の70％に達して
もUNBL信号が発生していなければ、レーザ発光がなされ
ているにもかかわらず、UNBL信号自体が正常パルスでな
いと判断できる。したがって、S607においてUNBL−INフ
ラグを「０」と判断した場合には、UNBLエラーとしてS6
08、S609に進む。S608においては、UNBL−INフラグをセ
ットし、さらにUNBLエラー処理のためのタイマに所定時
間分のデータをセットして起動させる。そして、S609に
おいて、UNBLエラーが生じたということを記憶する。

なおS608において処理した後のUNBLエラー処理は、後
述するUNBL信号による割込みがかからなくなった場合の
UNBLエラー処理と同じとなるため、ここでは説明を省略
する。

また、S609において、UNBLエラーが生じたことを記憶
するだけとしたが、LaserAPC動作を中断してしまっても
よい。ただ、LBPの場合、BDエラーのように、同期不良
が生じ一定期間のみエラーとなってもやがて復帰してBD
故障と判断されずにBDエラーを自動解除することもある
ので、本実施例では、LaserAPC動作を中断することなく
続行できるようなUNBLエラー処理を行なうことにしてい
る。なお、上述のUNBLエラーの判断基準を所望光量の70
％値としたが、特に限定されるものではなく、レーザ光
が発光していることが確認されているにもかかわらず、
UNBL信号がパルス入力されているか否かが判断できれば
よい。

次に、UNBL信号がパルス入力となったにもかかわら
ず、たとえばBDエラーのように、UNBL信号がレベル信号
に戻り、UNBL信号による割込みがかからなくなるUNBLエ
ラー処理について説明する。

このUNBLエラーの場合には、UNBL信号による割込みル
ーチンの実行が既になされているため、上述したS608に
おけるUNBL−INフラグのセットおよびタイマのセット並
びにスタートは実行されている。したがって、UNBL信号
によって割込みルーチンが実行されなくてもタイマによ
って割込みがかかる。さらに、UNBL信号が復帰すれば、
S300においてタイマはリセットされることから、このタ
イマによる割込みはかからなくなり、自動復帰できるよ
うになる。また、割込みルーチンのS305において、タイ
マをセットしてスタートさせておくので、次に割込みが
かかるときには、タイマがタイムアップしたとき、ある
いはUNBL信号によるときのいずれかである。したがっ
て、タイマの設定時間は、少なくともUNBL信号の周期よ
り長くなければならない。つまり、UNBL信号の周期より
短いと、ドラム領域外での立ち上げができなくなってし
まうため、UNBL信号が正常パルスのときは必ずUNBL信号
で割込みルーチンがコールされるようにしなくてはなら
ない。

以上のように、UNBLエラーが発生しても、UNBL信号の
代りにタイマによって割込みルーチンをコールできるよ
うにしたことにより、UNBLエラーによるLaserAPC動作の
中断はなくなる。なお、このUNBLエラー処理はタイマを
用いたが、本実施例でのタイマと同様の働きができれば
よいため、特にタイマに限定されたものではない。

以上が、LaserAPCの立ち上げ中に生じるUNBLエラーに
対する処理である。

次に、LaserAPCが立ち上がり、APC−RDY後に生じるUN
BLエラー処理について述べる。

まず、APC−RDYとなり、FLAG−Ａフラグがセットされ
ると、上述のようにAPC−TABLEは第３図（ｃ）の割込み
ルーチン中S304においてコールされず、メインルーチン
のS106でコールされる。つまり、UNBLエラーが生じる
と、UNBL信号はレベル信号となり、レーザオンとなるた
め、所定時間ｔ以上となり、LaserAPCの処理データも有
効と判断される。したがって、LaserAPC立ち上げ後は、
FLAG−Ａフラグがセットされているため、UNBLエラーが
生じると、連続的にAPC−TABLEがメインルーチンのS106
でコールされるため、常にレーザ光量は補正されること
になる。なお、詳しくは後述するが、LaserAPCの立ち上
げ後、FLAG−Ａフラグがリセットされる場合がある。こ
の場合には、上述したLaserAPCの立ち上げ中のUNBLエラ
ーと同様、タイマ等の処理によってAPC−TABLEをコール
してレーザ光量を補正する。

次に、使用しているレーザそのものが寿命により劣化
し、レーザ光が所望光量まで立ち上げられなくなった場
合、あるいはレーザそのものが破損してレーザ発光がな
されなくなった場合のレーザエラーについて説明する。
この場合には、一律にレーザ寿命とみなしてLaserAPC動
作を中断し、APC−RESET状態とする。

まず、レーザエラー処理について説明する。

このレーザエラーは、基本的に各D/Aコンバータ２お
よび３によって所望光量を得ることができず、各データ
値がオーバーフローしたときにエラーと判断するもので
ある。つまり、粗調用D/Aコンバータ２については、そ
のデータがオーバーフローするときには、レーザ駆動電
流i_Lは、約127mA程度になる。したがって、粗調用D/Aコ
ンバータ２で演算するAPC−01〜03の各ルーチンでは、
それぞれオーバーフロー／アンダーフローのチェックを
実行し、寿命を判断している（S604、S704、S804）。そ
して、レーザ寿命と判断すると、APC−RESETルーチンを
コールしてLaserAPC動作を中断するとともに、レーザ駆
動電流i_Lも0mAにクリアする。また、微調用D/Aコンバー
タ３については、APC−04ルーチンのS904でチェックを
行なう。そして、レーザエラーと判断されると、粗調用
D/Aコンバータと同様な処理を行なう。なお、微調用D/A
コンバータ３の場合、LaserAPCが立ち上がってからのAP
C−05ルーチンではエラーチェックを行なわない。それ
は、レーザを長時間使用すると熱特性等でレーザ光量も
ダウンするので、その分微調用D/Aコンバータ３で調整
する必要があり、このときオーバーフローまたはアンダ
ーフローする場合があるが、これはレーザ光量の調整不
能ではないからである。なお、この処理については後述
する。

一方、APC−04ルーチンにおいては、レーザが最悪の
状態であっても、下式からわかるように、80％収束値か
ら所望光量までを微調用D/Aコンバータ３によってオー
バーフローすることなく立ち上げられるはずなので、レ
ーザエラーの検出を行なう。

（4.5mW×20％）/0.1mW/mA＝9mA 9mA/0.05mA/ステップ＝180（＝B4_H）ステップ なお、上式の数値については、以下のレーザ寿命予告
処理で説明する。

（２−ｏ）レーザ寿命予告 次に、レーザ寿命予告処理について説明する。

これは、レーザが寿命となると、LBPがいかなる状態
でも中断されてしまうので、中断される前にレーザ寿命
を予告することにより、大きなトラブルを防ぐためのも
のである。

本実施例では、レーザが発光し始める電流（しきい値
電流I_th）のデータ値を記憶するためのメモリ（しきい
値用データメモリ）を有し、レーザが発光し始めたとき
の粗調用D/Aコンバータ２のデータ値を記憶する。その
後粗調用D/Aコンバータ２により80％収束値が決定し、
そして所望光量まで達したことを示すFLAG−Ａフラグが
セットされた後のＤ出力データメモリのデータ値（80％
収束値）をしきい値用データメモリのデータ値で減算す
る。そして、その差分量によりレーザ寿命予告を判断す
るようになっている。

第３図（ｃ）の割込みルーチンにおけるS308〜S312が
レーザ寿命予告のためのシーケンスである。

まず、電源が投入されると、所定のイニシャルでしき
い値用データメモリを含むRAMはクリアされ「00_H」とな
る。

そして、電源投入後最初にLaserAPCが実行される際、
UNBL信号が連続TRUEとなるとき、一度割込みルーチンに
移行する。そして、S301からS308に移るが、その段階で
Ｄ出力データは「00_H」であることから、実質的には何
も行なわれない状態でS309からS302へと移っていく。そ
して、LaserAPCの立ち上げが始まると、やがてレーザが
発光し始め、再びUNBL信号によって割込みルーチンがコ
ールされる。そうすると、S301からS308に移り、レーザ
が発光し始めたときのＤ出力データのデータ値（そのレ
ーザのしきい値電流I_thのデータ値）がしきい値用デー
タメモリにストアされ、このとき以降電源がオフされる
までラッチされる。つまり本実施例においては、電源投
入後、最初に得たレーザしきい値電流I_thのデータ値を
しきい値用データメモリに記憶することになる。なお、
UNBLエラーおよびレーザエラーの発生時に、このしきい
値用データメモリを「00_H」にクリアしてもよい。ま
た、必ずしも電源投入後のデータをスリアしなくともよ
い。

次に、S308において、しきい値用データが決定した
ら、LaserAPCの立ち上げを終了したことを示すFLAG−Ａ
フラグをチェックする（S309）。なお、FLAG−Ａフラグ
がセットされるまではS302に移行する。そして、FLAG−
Ａフラグがセットされると、S309からS310に移り、寿命
予告のための演算を実行する。この演算は、Ｄ出力デー
タの内容からしきい値用データの内容を減算するもので
ある。つまり、FLAG−ＡフラグがセットされるとＤ出力
データは80％収束値となっているので、（80％収束値）
−（しきい値電流）の演算がなされることになる。そし
て、S311においてその差分で電流データ値が予告データ
値以上となったか否かをチェックする。この結果、S312
でレーザ寿命予告として表示したりあるいは警告したり
する等の寿命予告警告処理を実行するか否かが決定さ
れ、S302に戻る。なお、このレーザ寿命の判断は、Lase
rAPCが立ち上がれば常にUNBL信号が発生している限り実
行されるため、その度最新の80％収束値で結果が得られ
るのでレーザが徐々に劣化してきても常に検出すること
ができる。

次に、レーザ寿命と判断される差分電流値の設定方法
について説明する。

第５図は、半導体レーザの特性を示す模式図である。

通常、半導体レーザは、第５図中実線に示すような電
流−光量特性（以下、ｉ−Ｌカーブという）を有してい
る。レーザが発光し始める電流値（しきい値電流I_th）
は、20〜60mA程度であり、またスロープ効率ηはレーザ
光量と電流比（ｉ−Ｌカーブの傾き）であり、0.1〜0.6
mW/mA程度である。

また、通常は、しきい値電流I_thは、40mA位であり、
スロープ効率ηは、0.3mW/mA位を中心に前後している。
そして、レーザが劣化してくると、ｉ−Ｌカーブは、第
５図中点線で示すようにしきい値電流I_thは増加し、ス
ロープ効率ηは低下してくる。つまり、同一光量を得る
ためには、より多くの電流を通電しなくてはならなくな
る。そして、レーザの状態が徐々に悪化していき、やが
て所定光量が得られなくなり、さらに発光しなくなって
しまう。

そこで、本実施例では、スロープ効率ηが、所定値以
下に低下したとき寿命予告を判断する。そしてこの値は
以下のように算出される。

（Ａ）レーザの所望光量…熱特性10％を考慮すると、定
格5mWに対して最大で、 5mW×0.9＝4.5mW （Ｂ）80％収束値としきい値電流とで計算する。したが
って、80％収束値の最大値は、 4.5mW×0.8＝3.6mW （Ｃ）スロープ効率の最小値よりしきい値電流の値以
降、80％収束値までの差分電流の上限は最大でも、 3.6mW/0.1mW/mA＝36mA （Ｄ）粗調用D/Aコンバータのデータ値に換算すると１
ステップ当り0.5mA/ステップであることから、 36mA/0.5mA/ステップ＝72（＝48_H）ステップ したがって、本プログラム中で判断する差分電流値
は、36mA以上で、粗調用D/Aコンバータのデータ値レベ
ルの設定値は48_H以上となる。つまり、（Ａ）（Ｂ）
（Ｃ）での減算の結果48_H以上であれば、（Ａ）（Ｂ）
（Ｄ）でレーザ寿命予告と判断する。なお、この寿命予
告設定値にマージンを上乗せして、たとえば50_H、60_H等
としてもよい。つまり、48_Hを寿命予告の目安として処
理できればよいので具体的にその設定値に対して固定的
な限定はない。

また、スロープ効率が最大のものでも （3.6mW/0.6mW/mA）/0.5mA/ステップ ＝12（＝0C_H）ステップ となるが、劣化具合が進めばやがて0.1mW/mAのスロープ
効率での値も下回ってくるので、設定値をレーザ毎に換
える必要はない。もちろんレーザ毎に設定値を換えても
かまわない。

ただし、仮に寿命予告となっても、スロープ効率が低
下するだけで、所望光量が得られなくなる理由とはなら
ない。ただ、劣化は徐々に加速されてくるため、寿命予
告のときにレーザを交換すれば、レーザ故障によるトラ
ブルは避けられる。

なお、本実施例では、80％収束値としきい値電流との
差分電流で寿命予告を得たが、差分電流であれば特にど
このポイントであってもよい。

また、以上のようなUNBLエラー、レーザエラーおよび
寿命、レーザ寿命予告等については、この後のLaserAPC
動作中でも引き続き行なわれるようになっている。

（２−ｑ）APC−RDY後の動作 次に、APC−RDY後のLaserAPC動作について説明する。

上述のようにAPC−04ルーチンによって所望光量まで
達し、APC−RDYになると、APC−05ルーチンにリレーさ
れる。そして、このAPC−05ルーチンでは、常に所望光
量になるように、微調用D/Aコンバータ３のデータ値を
レーザの変動に応じてインクリメントまたはデクリメン
トして調整する（この調整値のことを以下100％収束値
という）。つまり、APC−05ルーチンでは、所望光量を
維持するために、100％収束値になるように微調用のデ
ータ値を補正する。また、この100％収束値の補正は、
画像信号が所定時間ｔ以上連続されたとき、あるいはUN
BL信号がTRUEのときにAPC−TABLEがコールされ実行され
ることから、LaserAPCの実行時にあえてレーザオンしな
くても済むものである。

なお、微調用D/Aコンバータ３が、100％収束値を維持
するために比較演算を実行している際、たとえば長時間
LaserAPCを行なうと、レーザ自身の自己発熱によって、
上記ｉ−Ｌカーブがドリフトし、レーザ光量が徐々に低
下してくる。その結果、レーザ駆動電流i_Lを増加させる
ことになるが、その自己発熱による光量ダウンが10％、
20％となってくると、微調用D/Aコンバータ３だけでは
対応できなくなる。このため、このような場合には、粗
調用D/Aコンバータ２を含めた再補正を行なう必要があ
る。

（２−ｑ）桁上がり−下がり処理 そこで、ここではAPC−05ルーチンの説明に先立ち、
微調用D/Aコンバータ３のデータ値がオーバーフローま
たはアンダーフローしたときの粗調用D/Aコンバータ２
を含めた補正処理について説明する。なお、この処理を
以下微調用D/Aコンバータ３の桁上がり／下がり処理と
いう。

APC−05ルーチンにおいても、比較演算を実行するの
はＲ出力データである。そして、APC−05ルーチンを終
了するときに、微調用D/Aコンバータ３にＲホールドデ
ータを出力する。ただ、比較演算後、Ｒ出力データをＲ
ホールドデータに移行するか否かになる。そして、比較
演算後、Ｒ出力データのデータ値が「00_H」になったか
否かを判断し、桁上がり／下がり処理実行の判断する。

仮に桁上がり／下がり未実行と判断すれば、引き続き
APC−05ルーチンを実行し続ける。しかし、桁上がり／
下がり（オーバーフロー／アンダーフロー）と判断され
ると、FLAG−Ａフラグを「０」にリセットし、TABLE−N
Oを「02_H」としてAPC−02ルーチンを指示し、これにリ
レーする。このときの粗調用D/Aコンバータ２のデータ
値は、APC−04ルーチンでストアされる80％収束値であ
り、また微調用D/Aコンバータ３のデータ値は、Ｒ出力
データで桁上がり／下がりする前のＲホールドデータで
ある。なお、Ｒ出力データは、演算の結果判断されるた
め、「00_H」であり、Ｒホールドデータは、Ｒ出力デー
タの演算前の状態であることから「FF_H」あるいは「0
1_H」となっているはずである。

次に、これらＲ出力データ、Ｒホールドデータ、Ｄ出
力データ、Ｄホールドデータの使い方を説明しながら桁
上がり／下がり処理を説明する。

まず、APC−STARTルーチンにおいて、Ｒ出力データ、
Ｄ出力データは「00_H」にクリアされる。また、Ｄホー
ルドデータは何もされず、Ｄ出力データメモリにはしき
い値用データがロードされる。

そして、APC−01ルーチンでは、レーザ８が発光する
まではほぼ連続的に、レーザ８が発光し始めればUNBL信
号周期でUNBL信号がTRUEの期間中に、Ｄ出力データのみ
で粗調用D/Aコンバータ２を所望の光量になるまで立ち
上げる。一方、Ｒ出力データおよびＲホールドデータ、
Ｄホールドデータは何も行なわれないが、APC−01ルー
チンからAPC−02ルーチンへリレーされる際、APC−01ル
ーチンでＤ出力データメモリのデータ値をＤホールドデ
ータメモリにロードする。したがって、Ｒ出力データ＝
Ｒホールドデータ＝00_H、Ｄ出力データ＝Ｄホールドデ
ータ＝所望光量の70％値のデータとなる。

次に、APC−02ルーチン実行中は、Ｒ出力データとＤ
出力データで決定するレーザ駆動電流i_Lでレーザ８は発
光し、これを比較することになる。そして、Ｄ出力デー
タをインクリメント演算しながら、所望光量の80％以上
になるまでAPC−02ルーチンをUNBL信号のTRUE期間に実
行する。そして、APC−02ルーチンの実行を終わると
き、Ｒホールドデータ、Ｄホールドデータで決定するレ
ーザ駆動電流i_Lに切換わる。つまり、ラスタスキャンす
るレーザ光が、ドラム領域中は、Ｒホールドデータ、Ｄ
ホールドデータによって、またドラム領域外のUNBL信号
のTRUE期間中は、Ｒ出力データ、Ｄ出力データによって
決定されるレーザ駆動電流i_Lでレーザが発光する。な
お、このAPC−02ルーチンでは、ＲホールドデータもＤ
ホールドデータも何もせずにAPC−02ルーチンに入って
きたときの状態を保持する。

次に、APC−02ルーチンでの条件が満足されると、APC
−03ルーチンへとリレーされる。APC−03ルーチンで
は、Ｄ出力データのデータ値条件は異なるが、APC−02
ルーチンと同様である。

次に、APC−04ルーチンでは、UNBL信号のTRUE期間中
にAPC−04ルーチンを実行し、ドラム領域中ではＲホー
ルドデータ、Ｄホールドデータでレーザ光量を決定す
る。また、APC−04ルーチン実行中では、Ｒ出力デー
タ、Ｄ出力データでレーザを発光させ、Ｒ出力データを
インクリメント演算しながら、所望光量に立ち上げてい
く。そして、APC−04ルーチンでの条件を満足すると、A
PC−05ルーチンにリレーされるが、このときＤ出力デー
タメモリのデータ値をＤホールドデータメモリへ、Ｒ出
力データメモリのデータ値をＲホールドデータメモリへ
それぞれロードする。したがって、APC−02〜APC−04ル
ーチンがAPC−TABLEでコールされている間、ドラム領域
でのレーザ光量は、APC−04ルーチンの完了とともに更
新される。

したがって、APC−05ルーチンでオーバーフロー／ア
ンダーフローが起これば、桁上がり／下がり処理とし
て、オーバーフロー／アンダーフローする直前のデータ
値をＲホールドデータ、Ｄホールドデータにストアす
る。そして、APC−02ルーチンに戻り、レーザ光量を再
度設定し直す。しかし、APC−02〜APC−04ルーチンにお
いては、ＲホールドデータもＤホールドデータも何もし
ないでＤ出力データとＲ出力データで所望光量まで立ち
上げる。そして立ち上がると、Ｄホールドデータおよび
Ｒホールドデータは更新され、APC−05ルーチンへリレ
ーされ100％収束値を保護するための補正が実行され
る。

一方、APC−TABLEのコールタイミングは、桁上がり／
下がり処理時、FLAG−Ａフラグが「０」にリセットされ
るため、割込みルーチンによってコールされ、APC−02
〜APC−04ルーチンでの再立ち上げはUNBL信号のTRUE期
間のみになされ、再立ち上げ終了時、APC−04ルーチン
でFLAG−Ａフラグが「１」にセットされると、再びメイ
ンルーチンによってコールされるようになる。

以上により、APC−05ルーチンにおいて、微調用D/Aコ
ンバータ３によって100％収束値補正を実行中に、デー
タ値がオーバーフロー／アンダーフローして補正不可能
になった場合、レーザ光をラスタスキャンする期間中の
ドラム領域中（画像印字領域中）は、桁上がり／下がり
以前の最終データ値をラッチし、レーザ光が再度立ち上
がってくるまで、そのデータ値（Ｒホールドデータおよ
びＤホールドデータ）で決定するレーザ駆動電流i_Lによ
ってレーザを発光可能にし、印字可能にする。そして、
レーザ光をラスタスキャンする間のドラム領域外（UNBL
信号がTRUE期間中）は、Ｄ出力データおよびＲ出力デー
タを用いて、80％収束値またはこれに伴なう所望光量に
対するデータ値を再設定し直し、レーザ光を再度立ち上
げ直す。つまり、微調用データがオーバーフロー／アン
ダーフローするときには、以前に決定した80％収束値の
データでは、実際の所望光量の80％値よりずれてしまっ
ているため、再設定し直すことで、100％収束値補正が
できるようになる。

このように、桁上がり／下がり処理を実行できるよう
にすることにより、微調用D/Aコンバータ３による100％
収束値がの補正が不能となった場合でも、その再設定を
実行するのに印字動作を中断することなしに非印字領域
（ドラム領域外）で再設定を行なうことができる、した
がって、本実施例のLaserAPCであれば、100％収束値の
ための光量制御は半永久的、すなわちレーザ寿命となる
まで可能であるため、印字領域において所定光量を連続
的に維持できることになる。

なお、再設定中にラッチ出力されるレーザ光量のドリ
フトは、ごく短時間であることから、特に問題とはなら
ない。なぜならば、ほぼ80％近くからの立ち上げなので
粗調用D/Aコンバータ２では、数ステップで設定でき、
また残りの20％の光量の立ち上げも、微調用D/Aコンバ
ータ３で、せいぜい180ステップ位、合計で200ステップ
弱で足りる。そしてこれを、1UNBL信号（１ライン）に
１回ずつ１ステップ毎にアップしていくことから、200
ライン分で終了できる。

したがって、240dpiの解像度のLBPであっても、20mm
程度で終了することになり、この時間は低速LBPでも１
秒以内であるため、熱的ドラフトの影響はほとんどない
ことになる。

（２−ｒ）APC−05ルーチン 次に、APC−05ルーチンについて説明する。この実施
例のAPC−05ルーチンは、レーザ光量を所望光量より僅
かに上のレベル（以下、このレベルを100％収束値とい
う）に保つように制御するものである。

このAPC−05ルーチンがAPC−TABLEコールによって指
示されると、まずＲ出力データとＲホールドデータとを
比較し（S1000）、等しければ比較演算なしということ
でS1012へ進む。なお、粗調用D/Aコンバータ２へのデー
タ出力であるポートP2には、APC−04ルーチンでＤホー
ルドデータ（80％収束値）が出力されている。また、こ
のAPC−05ルーチンでは、粗調用D/Aコンバータ２のため
のＤホールドデータおよびＤ出力データはそのままであ
る。

次に、ＲホールドデータをポートP2に出力することに
より（S1001）、ＤホールドデータとＲ出力データで決
定するレーザ駆動電流i_Lによってレーザ８を点灯したと
きのフィードバック電圧をA/D変換し（S1002）、所望光
量データと比較する（S1003）。その結果100％値未満な
らＲ出力データをインクリメントし（S1004）、反対に1
00％値以上からＲ出力データをデクリメントする（S100
5）。そして、この演算結果によりオーバーフロー／ア
ンダーフローをチェックする（S1006）。

ここで仮に演算結果が「00_H」となっていたら、FLAG
−Ａフラグをリセットし（S1010）、APC−02ルーチンに
リレーするようにして（S1011）、微調用D/Aコンバータ
３のためのポートP1にＲホールドデータを出力し（S100
9）、リターンする。そうすると、次のAPC−TABLEコー
ルから、上述のように桁上がり／下がり処理を実行し始
める。一方、S1006において、「00_H」でないと判断した
場合には、S1007に進み、ポートP4入力をチェックする
ことにより、このAPC−05ルーチンに入ってから現時点
までの間、レーザオンが連続だったか否かを判断し、比
較演算の有効／無効を判断する。そして、無効と判断す
ると、ＲホールドデータをＲ出力データメモリにロード
し、Ｒ出力データ結果をキャンセルし（S1008）、微調
用D/Aコンバータ３のデータ値をＲホールドデータとし
てリターンする（S1009）。一方、有効と判断すると、
Ｒ出力データは上記比較演算結果の内容のまま微調用D/
Aコンバータ３のデータ値をＲホールドデータとしてリ
ターンする（S1009）。

また、S1000において、Ｒ出力データとＲホールドデ
ータとが等しくないと判断した場合には、更新されてい
ない比較演算データ結果が存在するということで、現行
のレーザ光量を決定しているＲホールドデータと比較演
算後のデータであるＲ出力データとの大小関係を比較す
る（S1012）。その結果、Ｒ出力データの方が大きい場
合には、比較演算の結果Ｒホールドデータをインクリメ
ントしたと判断する。つまり、現行のレーザ光量は、所
望光量に比べ低下していると判断されるということで、
UNBL信号が入力されるまで（S1013）、UNBL信号時、デ
ータをＲ出力データでの値に更新し（S1014）、微調用D
/Aコンバータ３のためのポートP1に出力する（S100
9）。一方、Ｒ出力データの方が小さい場合（S1012）、
比較演算の結果、Ｒホールドデータの値をディクリメン
トしたと判断する。つまり、現行のレーザ光量は、所望
光量に比べ高いレベルにあると判断されることにより、
UNBL信号が入力されるまでS1009においてＲホールドデ
ータでのデータラッチを続け（S1015）、UNBL信号が入
力されると、Ｒ出力データを微調用D/Aコンバータ３の
ためのポートP1に出力し（S1016）、Ｄホールドデータ
とＲ出力データで決定されるレーザ光量を比較測定する
（S1017、S1018）。その結果、所望光量未満（100％未
満）だったら、現行のレーザ光量を決定しているＲホー
ルドデータでは、所望光量よりも高いレベルであるが、
１ステップダウンしたＲ出力データでは、所望光量より
低いレベルとなると判断される。つまり、これは100％
収束値であると判断され、Ｒ出力データをキャンセルす
るため、ＲホールドデータをＲ出力データにロードし
（S1019）、次のラインのUNBL信号まで現行の光量デー
タであるＲホールドデータを続行してラッチする（S100
9）。逆に、S1017、S1018での比較測定の結果、所望光
量以上（100％以上）であったら、現行のレーザ光量を
決定しているＲホールドデータでは、所望光量より高い
レベルで、さらに１ステップダウンしたＲ出力データで
も所望光量より高いレベルと判断される。つまりＲホー
ルドデータでは、所望光量よりも少なくても１ステップ
減じても高い光量であると判断されるため、Ｒホールド
データをＲ出力データの値に更新し、次のラインのUNBL
信号までラッチする（S1020）。なお、レーザ光量が数
ラインで急激にアップしたりダウンしたりすることは、
レーザ故障等のエラーモード以外ではあり得ないため、
第６図に示すように100％収束値で安定し、光量制御さ
れる。

以上のように本実施例では、100％収束値は、所定時
間ｔ以上連続してレーザオンとなり、比較演算結果が有
効となれば、次のUNBL信号で比較演算でのデータ値（Ｒ
出力データ内容）で比較測定を実行する。その結果、比
較演算データ（Ｒ出力データ）に更新するか、以前のデ
ータ（Ｒホールドデータ）のまま続行するかを決める。
これによって、ライン周期でデータがラッチされたり、
更新されたりしながら所望光量の少し上のレベル（100
％収束値）でレーザ光量が落着くことになる。そして、
通常、レーザ光がドリフトしなければ第６図（１）に示
すようになる。また、熱的ドリフトによって低下しても
第６図（２）のように補正される。さらに、仮に所望光
量に対して大きくずれたとしても第６図（３）または
（４）にように、数ラインで補正され、100％収束値に
なる。なお、通常、熱的ドリフトによる光量ダウンの時
間は、この100％収束値補正の時間より充分遅いため、
第６図（１）または（２）で示す動作だけで、充分補正
ができる。つまり、長時間によるレーザ光のドリフト
も、短時間周期で少しずつ補正することになる。

次に、本実施例では、所定時間ｔ以上の画像信号によ
るレーザオンがなくても、必ず１ラインに１回のUNBL信
号で比較演算がなされる。しかし、この場合の比較測定
は次のUNBL信号で実行されるため、２ラインで微調用D/
Aコンバータ３の１ステップ分の補正がなされることに
なるが、上述した画像信号中に比較演算がなされてUNBL
信号で比較測定される場合に比べても、100％収束値補
正を実施する上で熱的ドリフト等が生じても何ら問題と
まるものではない。

以上のように、本実施例では、LaserAPCのためにあえ
てレーザオンしなくても、ドラム領域外のUNBL信号もし
くはドラム領域中の画像書込み信号によるレーザオンに
より光量の安定化を図ることができる。そして、この光
量安定化手段は、UNBL信号で所望光量まで立上げ、所望
光量を維持するために、前ラインで実行した比較演算結
果を、そのラインのUNBL信号で再び比較測定し、更新す
るか否かを決める。これによって１ライン周期もしくは
数ライン周期で100％収束値に収束する。そして、これ
を常に繰返し制御する。

一方、レーザエラーによる寿命判断または寿命予告判
断、あるいはUNBLエラー判断等、各種エラー判断処理を
実行し、LaserAPC動作を不能とならないようにしたり、
微調用D/Aコンバータ３の桁上がり／下がり処理によっ
て、LaserAPCの光量安定化補正が実行できる。

なお、本実施例では、比較演算によるデータ（Ｒ出力
データ内容）が比較演算前のデータ（Ｒホールドデー
タ）よりも大きい場合、所望光量ダウンということで比
較測定せずにデータを更新していた。しかし、比較演算
でのデータの大小に関係なく、一律比較測定を実施し、
データの更新を行なうか否かを判断してもよい。

（３）他の実施例 ここでは、第１実施例中で述べたLaserAPCの立上げ方
法の第２実施例について説明する。

なお、この第２実施例を説明するに当り、LBPに第７
図（ａ）および（ｂ）で示す構成が追加される。

第７図（ａ）は、LBPの光学系を示す構成図である。

この光学系は、レーザユニット50、スキャナユニット
51、ｆ−θレンズ52、シャッター56等を有して形成され
ている。

レーザユニット50は、半導体レーザやコリメータレン
ズ等が内蔵されたものである。スキャナユニット51は、
ポリゴンミラー、スキャナモータ等から構成され、レー
ザユニット50からのレーザ光を感光体ドラム53に走査し
ている。

ｆ−θレンズ52は、スキャナユニット51から発行する
レーザ光を感光ドラム53上で焦点を絞るためのものであ
る。また、反射ミラー54、受光素子55により、上述した
BD信号が発生される。

シャッター56は、レーザユニット50とスキャナユニッ
ト51の間に配置されている。このシャッター56は、第７
図（ｂ）に示すように、電磁クラッチ57によって開閉さ
れるものである。つまり、電磁クラッチ57がオンする
と、シャッター56が開き、レーザユニット50からのレー
ザ光がスキャナユニット52に伝達可能となる。また、電
磁クラッチ57がオフすると、シャッター56は閉じ、レー
ザユニット50からのレーザ光を遮り、スキャナユニット
52に伝達不能とする。そして、電磁クラッチ57は、CPU1
から出力されるAPC−RDY信号によって、ドライバIC58を
通して制御される。なお、この実施例では、APC−RDY信
号がTRUEのとき、電磁クラッチ57はオンとなり、シャッ
ター56が開き、APC−RDY信号がFALSEのとき、シャッタ
ー56は閉じるようになっている。

次に、上述のような構成を有するLBPにおけるLaserAP
Cの立上げ方法を説明する。

第８図（ａ）〜（ｉ）は、この実施例におけるLaserA
PCの立上げシーケンス（すなわちAPC−05ルーチンを除
く）を示すフローチャートである。

上記第１実施例に比べ、UNBL信号を用いずにLaserAPC
の立上げを実行することから、第３図（ｃ）の割込みル
ーチンがなくなっているのが特徴である。

APC−RESET信号がTRUEであれば、メインルーチンのT1
01でAPC−RESETルーチンを実行する。このとき、T406に
おいて、APC−RDY信号はFALSEになっているため、シャ
ッター56は閉められている。そして、コントロール装置
からAPC−RESET信号がFALSEとなり、APC−START信号がT
RUEになると、UNBL信号は、BD信号を入力するまで連続
的なレベル信号となり、それとともにビデオ信号もUNBL
信号と同期して連続レーザオンとなる。そうなると、CP
U1はメインルーチンによって、T103→T014→T105→T106
→T100→T103……の実行を繰返すようになる。そして、
ほぼ連続的にAPC−TABLEがコールされることになる（T1
06）。

一方、APC−TABLEコールによって、LaserAPCは、APC
−01、APC−02、APC−03、APC−04と進み、ほぼ連続的
に立上げていくのである。

まず、APC−01ルーチンで、所望光量の70％まで立上
げる。そして終了すると、APC−02ルーチンへリレー
し、さらにAPC−03ルーチンへリレーする。その結果、
粗調用D/Aコンバータ３のデータ値が決定する。

次に、APC−04ルーチンにリレーし、微調用D/Aコンバ
ータ３によって所望光量まで立上げると、APC−RDY信号
がTRUEになる。その結果、シャッター56が空く。このこ
とによりレーザ光がスキャナユニット51より走査され、
BD信号が出力されるようになり、レーザオフとなる。そ
の後は、APC−05ルーチンで前述のようにLaserAPCを実
行する。

つまり、この実施例では、レーザを連続点灯させたま
まLaserAPCを立上げる。しかし、レーザ光はシャッター
56により遮断され、感光体ドラムには照射されない。そ
して、LaserAPCが立上がるまでレーザ光はシャッター56
でカットされ続け、レーザ光が所望光量まで達すると、
シャッター56が開くため、LaserAPCを立上げる際、感光
体ドラムにはルーザ光が照射されないことになる。

なお、本実施例では、UNBL信号は不要であるが、APC
−05ルーチンで使用するため、CPU1の入力ポートには、
UNBL信号線が接続されている。しかし、LaserAPC立上げ
時におけるUNBL信号エラーの処理は必要なくなる。ま
た、UNBL信号による割込みルーチンも不要となる。

なお、この実施例で設けたシャッター56の具体的取付
け構造は、特に図示の例に限定されるものではない。た
とえば、ｆ−θレンズ52の後にシャッターを設け、これ
が閉じている間は、感光体ドラム53および反射ミラー54
へのレーザ光が遮断されるようにしてもよい。また、レ
ーザユニット50内に、たとえばカメラで用いられるよう
なシャッターを内蔵してもよい。

ところで、シャッターを持たないLBPにおいても、第
８図に示すシーケンスでLaserAPCを立上げた場合、UNBL
信号が出力されてくるまでは、メインルーチンで連続的
にコールされ立上げられ、UNBL信号入力後はUNBL周期で
コールされ、立上げることができる。しかしこの場合、
APC−05ルーチンのように、A/D変換後、データの有効／
無効チェックを必要とする。なぜなら、ループ周期であ
るため、APC−TABLEがコールされるときは、必ずしもUN
BL信号がTRUEになった直後とは限らないため、A/D変換
中にレーザオフとなる可能性があるからである。

なお、この実施例においても、上記実施例と同様に、
以前に光量を立ち上げたときにデータがあるときには、
シャッターによる立ち上げを行なうことなく、以前のデ
ータによって立ち上げるようにすることができる。

また、本発明の具体的態様としては、上述のような実
施例に限定されず、さらに変形が可能である。

たとえば、単一のレーザでなく複数のレーザを用いた
システムに応用することも可能であり、さらに他の発光
素子による記録装置や光通信装置等の光量制御に応用す
ることも可能である。また、上述した各実施例の構成を
組合せたものであってもよい。

［発明の効果］ 本発明によれば、光源より発生される光ビームの光量
をモニタして、該モニタ値に応じた駆動電流を前記光源
に供給することにより、光ビームの光量安定化を図る画
像形成装置において、電流供給手段から供給される駆動
電流を前記光源に通電させ続ける第１のモードと、位置
検出信号に応じて走査手段が画像領域を走査中であると
判定される期間外で、前記電流供給手段から供給される
駆動電流を前記光源に通電させる第２のモードとを有
し、かつ、立ち上げ時は第１のモードで起動し、検出信
号が出力された時点で、第１のモードから第２のモード
に切り換えることにより、感光媒体の画像領域に光ビー
ムを極力照射することなく光量制御を行うことができ、
また、これにより用紙や装置等の汚れを防止することが
可能となる。

【図面の簡単な説明】

第１図（ａ）は、本発明の第１実施例によるLBPの基本
回路を示す回路図である。 第１図（ｂ）は、上記基本回路の変形例を示す回路図で
ある。 第２図は、上記第１実施例による光量制御動作の概要を
示す模式図である。 第３図（ａ）は、上記第１実施例の具体的動作における
メインルーチンを示すフローチャートである。 第３図（ｂ）は、上記第１実施例の具体的動作における
APC−TABLEのコールルーチンを示すフローチャートであ
る。 第３図（ｃ）は、上記第１実施例の具体的動作における
割込みルーチンを示すフローチャートである。 第３図（ｄ）は、上記第１実施例の具体的動作における
APC−RESETルーチンを示すフローチャートである。 第３図（ｅ）は、上記第１実施例の具体的動作における
APC−STARTルーチンを示すフローチャートである。 第３図（ｆ）は、上記第１実施例の具体的動作における
APC−NOPルーチンを示すフローチャートである。 第３図（ｇ）は、上記第１実施例の具体的動作における
APC−01ルーチンを示すフローチャートである。 第３図（ｈ）は、上記第１実施例の具体的動作における
APC−02ルーチンを示すフローチャートである。 第３図（ｉ）は、上記第１実施例の具体的動作における
APC−03ルーチンを示すフローチャートである。 第３図（ｊ）は、上記第１実施例の具体的動作における
APC−04ルーチンを示すフローチャートである。 第３図（ｋ）は、上記第１実施例の具体的動作における
APC−05ルーチンを示すフローチャートである。 第４図は、上記第１実施例における連続レーザオンの検
出動作を示すタイムチャートである。 第５図は、一般的レーザのｉ−Ｌ特性を示す模式図であ
る。 第６図は、上記第１実施例においてレーザ光量が100％
収束値に収束する状態を説明する模式図である。 第７図（ａ）は、本発明の第２実施例に設けられる光学
系の１部を示す概略斜視図である。 第７図（ｂ）は、同光学系に設けられるシャッターの構
成と動作を示す概略則面図である。 第８図（ａ）は、上記第２実施例によるメインルーチン
を示すフローチャートである。 第８図（ｂ）は、上記第２実施例によるAPC−TABLEのコ
ールルーチンを示すフローチャートである。 第８図（ｃ）は、上記第２実施例によるAPC−RESETルー
チンを示すフローチャートである。 第８図（ｄ）は、上記第２実施例によるAPC−STARTルー
チンを示すフローチャートである。 第８図（ｅ）は、上記第２実施例によるAPC−NOPルーチ
ンを示すフローチャートである。 第８図（ｆ）は、上記第２実施例によるAPC−01ルーチ
ンを示すフローチャートである。 第８図（ｇ）は、上記第２実施例によるAPC−02ルーチ
ンを示すフローチャートである。 第８図（ｈ）は、上記第２実施例によるAPC−03ルーチ
ンを示すフローチャートである。 第８図（ｉ）は、上記第２実施例によるAPC−04ルーチ
ンを示すフローチャートである。 １……CPU、 ２……粗調用D/Aコンバータ、 ３……微調用D/Aコンバータ、 ４、４′……第１の定電圧回路、 ６……第２の定電圧回路、 ７、７′……電流スイッチ回路、 ８、８′……レーザ。

Claims (1)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】閾値レベルを越える駆動電流が供給される
   ことによって、該駆動電流に応じた光量の光ビームを発
   生する光源と； 前記光源により発生される光ビームを所定周期で感光媒
   体上に繰り返し走査する走査手段を有し、 前記感光媒体上の画像領域に所望の画像を形成する画像
   形成装置であって、 前記走査手段により走査される光ビームを該光ビームの
   走査路上の所定位置で検出することにより、前記所定位
   置でビーム検出信号を出力するビーム検出手段と； 前記光源により発生される光ビームの光量を検出して光
   量検出信号を出力する光量検出手段と； 前記光量検出信号に応じて前記駆動電流を前記光源に供
   給する電流供給手段と； 第１のモードにおいては、前記走査手段が前記画像領域
   を走査中の期間と非画像領域を走査中の期間を含む全期
   間で、前記電流供給手段から供給される駆動電流を前記
   光源に通電させ、第２のモードにおいては、前記ビーム
   検出信号に応じて前記走査手段が前記画像領域を走査中
   であると判定される期間外で、前記電流供給手段から供
   給される駆動電流を前記光源に通電させる電流スイッチ
   ング手段と； 立ち上げ時は前記第１のモードで起動し、その後、前記
   駆動電流のレベルが徐々に増加し、前記光源から発生さ
   れる光ビームの検出が前記ビーム検出手段により行わ
   れ、前記ビーム検出手段より前記ビーム検出信号が出力
   された時点で、第１のモードから第２のモードへの切り
   換えを前記電流スイッチング手段に指示するモード切り
   換え手段と； を有することを特徴とする画像形成装置。