JP3315909B2 - レーザ走査記録装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明はレーザプリンタ等に
用いられ、レーザ光を回転する多面反射鏡（ポリゴンミ
ラー）により感光体の感光面に走査して情報の記録を行
うためのレーザ走査記録装置に関し、特に感光面に照射
されるレーザ光の光強度を調整するための装置に関す
る。

【０００２】

【従来の技術】この種のレーザ走査記録装置では、レー
ザ光源から出射されたレーザ光を回転駆動されるポリゴ
ンミラーの反射鏡に投射し、ポリゴンミラーの回転に伴
って反射鏡でのレーザ光の反射方向を変化させて感光体
の感光面に対してレーザ光を走査し、ライン状に描画を
進行する構成が取られている。この場合、感光面におい
て均一な画像濃度を得るためには、レーザ光源から出射
されるレーザ光の光強度（以下、レーザ光源で出射され
るレーザ光強度をレーザパワーと称する）を所定のパワ
ーに制御することが必要であり、そのためにレーザ光源
から出射されたレーザ光強度を検出し、この検出値に基
づいてレーザパワーを制御するという、いわゆるＡＰＣ
（自動出力コントロール）制御が行われる。図５はその
概念構成を示す図てあり、レーザ光源１のレーザダイオ
ードＬＤで発光されるレーザ光を光強度をモニタ用フォ
トダイオードＰＤで検出し、その検出電流ＩｍをＩ／Ｖ
（電流／電圧）変換器１１で電圧Ｖｍに変換した上で、
比較器１３において基準電圧Ｖｒｅｆと比較する。そし
て、この比較により得られる電圧差である比較電圧Ｖｏ
をサンプルホールド回路１４でホールドした上で、その
ホールド電圧をＶ／Ｉ（電圧／電流）変換機能を有する
レーザ駆動回路１５に入力し、かつこのレーザ駆動回路
１５においてレーザダイオードＬＤの駆動電流を制御し
てレーザパワーを所定値に制御するというものである。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、レーザ
パワーを所定パワーに制御した場合でも、レーザ光源か
ら感光面までの光路における種々の要因によってレーザ
光強度にばらつきが生じると、前記した均一な画像濃度
を得ることが難しいものとなる。その要因の１つにポリ
ゴンミラー４を構成する複数の反射鏡の各々の反射率の
ばらつきがある。すなわち、各反射鏡の反射率が相違し
ていると、各反射鏡で反射されるレーザ光強度にもばら
つきが生じることになり、各反射鏡で反射されたレーザ
光による走査ラインの濃度に濃淡差が生じることにな
る。これらの反射鏡はそれぞれ等しい反射率として形成
されてはいるが、高速で回転される際に空気中の塵等に
衝突されて表面に微細な傷が発生する等の理由によって
その反射率が経時的に変化され、これに伴い各反射鏡の
反射率に３〜４％程度のばらつきが生じることになる。
この反射率のばらつきは、レーザ光のオン，オフにより
画像を形成する２値画像では問題は少ないが、中間調が
要求されるカラープリンタ等では２５６階調以上の濃淡
を制御する必要があり、そのためには１％以下のばらつ
きに抑える必要がある。

【０００４】なお、このようなポリゴンミラーの各鏡面
での反射率のばらつきを解消するためには、ＡＰＣ制御
でのレーザ光強度の検出を、ポリゴンミラーよりも下流
側の位置、好ましくは感光面の近傍で行えばよい。この
ようにすれば、ポリゴンミラーで実際に反射されたレー
ザ光の光強度を検出し、これに基づいてレーザパワーを
制御することで感光面におけるレーザ光強度を均一化す
ることが可能となる。例えば、特開昭５３−３７０２９
号公報には、レーザ光が感光ドラムの感光面に走査され
る直前の位置でレーザ光強度を検出し、その検出値に基
づいてレーザパワーを制御するビーム記録装置が提案さ
れている。すなわち、この技術では感光ドラムの近傍に
配置されたセンサでのレーザ光の光強度出力をピークホ
ールドしてＡＰＣ制御回路にフィードバックさせ、ＡＰ
Ｃ制御回路ではこのホールドされたセンサ出力によりレ
ーザ光の変調器や、レーザ光源としての半導体レーザ発
生器を制御するものである。

【０００５】しかしながら、この公報に記載されている
技術では、レーザパワーは専ら感光ドラムの直前位置に
配置された光センサで検出されたレーザ光強度に基づい
てレーザパワーの制御を行っているため、例えば初期状
態のような光センサにレーザ光が投射される前、あるい
はレーザ走査が上下にずれる等してレーザ光が光センサ
に投射されない状態になったときには、光センサの出力
は零に近いため、ＡＰＣ制御回路はレーザパワーを最大
方向に制御することになる。このため、特に後者の場合
にはレーザ光源や光変調器はレーザパワーの最大出力状
態で動作されることになり、レーザ光源が継続して最大
出力動作で駆動されたときには半導体レーザ発生器は過
出力破壊されるおそれがある。また、前者の場合にはレ
ーザパワーの最大出力状態から所定のレーザパワーにま
で低下されるというレーザパワーの変動が繰り返し行わ
れることになり、半導体レーザ発生器の寿命が短縮され
る。

【０００６】本発明の目的は、このような反射鏡の反射
率のばらつきに伴う描画濃度のばらつきを防止するとと
もに、レーザ光源における過出力やレーザパワー変動を
防止し、安定でかつ信頼性の高いレーザ走査記録装置を
提供することにある。

【０００７】

【課題を解決するための手段】本発明のレーザ走査記録
装置は、レーザ光源で発光されたレーザ光を回転駆動さ
れる多面反射鏡で反射して感光体に走査させるレーザ走
査記録装置において、多面反射鏡の個々の反射鏡の反射
率を測定してこれに対応した基準電圧を生成する手段
と、反射率が測定された反射鏡においてレーザ光が走査
される際に、生成された基準電圧に基づいてレーザ光源
の発光出力を制御する発光出力制御手段とを備えること
を特徴とする。例えば、レーザダイオードと、このレー
ザダイオードで発光されたレーザ光を感光体に向けて走
査させるための複数の反射鏡を有する回転駆動されるポ
リゴンミラーと、前記反射鏡に対して反射率測定用の測
定光を投射する発光器と、前記反射鏡で反射された測定
光を検出する受光器と、この受光器で受光した測定光か
ら前記反射鏡の反射率に対応した基準電圧を生成する手
段と、前記反射鏡においてレーザ光の走査が行われる際
に前記生成された基準電圧に基づいて前記レーザダイオ
ードの発光出力を制御するレーザ出力制御回路とを備え
る構成とされる。

【０００８】ここで、前記レーザ出力制御回路は、レー
ザダイオードで発光されたレーザ光の光強度を検出する
モニタ用フォトダイオードと、このモニタ用フォトダイ
オードの検出出力を基準電圧と比較し、その誤差電圧を
出力する誤差比較器と、この誤差電圧に対応してレーザ
ダイオードに供給する駆動電流を制御するレーザ駆動回
路とを備える構成とされる。また、前記基準電圧生成手
段は、受光器の検出出力を基準値と比較して所要の演算
を行う回路と、演算により得られた演算値を記憶する手
段と、記憶された演算値をポリゴンミラーの回転に同期
したタイミングで読み出してこれを基準電圧として出力
する手段とを備える構成とされる。そして、反射率が測
定される反射鏡は、レーザ光を走査する回転位置の反射
鏡に対して回転方向の１面以上前に位置される反射鏡で
あり、かつレーザ光の走査タイミングを出力する手段が
設けられ、基準電圧生成回路は、前記走査タイミング出
力に基づいて測定された反射鏡が走査位置に回転位置さ
れるタイミングで基準電圧をレーザ出力制御回路に出力
するように構成される。

【０００９】

【発明の実施の形態】次に、本発明の実施形態を図面を
参照して説明する。図１は本発明が適用されるレーザ走
査記録装置の全体構成を示す概念構成図である。レーザ
光源１のレーザ光出射光路上には、レーザ光を平行ビー
ムとするコリメートレンズ２と、レーザ光のビーム形状
を整形するシリンダレンズ３が配置され、これらによっ
てビーム整形されたレーザ光はポリゴンミラー４に投射
される。ポリゴンミラー４は、六角柱状に形成され、そ
の６つの側面にはそれぞれ反射鏡が設けられ、回転軸の
回りに図示の反時計方向に高速回転駆動される。このポ
リゴンミラー４で反射されたレーザ光は、ボリゴンミラ
ー４の回転に伴ってその反射方向が偏向されながらｆθ
レンズ５を透過され、さらに反射ミラー６で反射された
上で感光ドラム７の感光面に投射され、感光ドラム７の
軸方向、すなわち水平走査方向に走査される。前記ｆθ
レンズ５は反射された際のレーザ光の偏向角速度を感光
ドラム７上で等走査速度に修正するためのものである。
また、感光ドラム７は軸回りに回転され、この回転によ
り垂直走査方向の走査が行われる。さらに、前記感光ド
ラム７に対する描画領域の外側で、しかもレーザ光の走
査始端側の感光ドラムの近傍位置に反射ミラー８が配置
され、この反射ミラー８で反射されたレーザ光を検出し
て走査タイミング信号を得るための光センサ９が感光ド
ラム７の軸方向の反対側の位置に配置されている。

【００１０】一方、前記半導体レーザ１は、レーザダイ
オードＬＤと、モニタ用フォトダイオードＰＤとが一体
化された構成であり、例えば、図３に示すように、半導
体レーザパッケージ１００のベース１０１に３本の外部
リード１０２が設けられ、そのうちの一つの外部リード
１０２と一体に形成されたステム１０３に前記レーザダ
イオードＬＤが支持されている。また、前記レーザダイ
オードＬＤに対向する前記ベース１０１上にはモニタ用
フォトダイオードＰＤが固着されている。これらレーザ
ダイオードＬＤとフォトダイオードＰＤはそれぞれ他の
外部リード１０２に電気接続されている。そして、前記
ベース１０１には、その頂面の一部に光透過部材１０５
を有するカバー１０４が取着され、このカバー１０４に
より前記レーザダイオードＬＤとモニタ用フォトダイオ
ードＰＤが封止されている。このため、この半導体レー
ザ１では、前記光透過部材１０５に対向するように配置
されているレーザダイオードＬＤのレーザ光出射面から
出射されたレーザ光は前記光透過部材１０５を透過して
パッケージ１００外に出射される。一方、前記レーザダ
イオードＬＤは前記レーザ光出射面の反対側面からもレ
ーザ光の一部が出射されており、このレーザ光をモニタ
光として前記モニタ用フォトダイオードＰＤで受光する
ことで、レーザダイオードＬＤから出射されるレーザ光
の光強度をモニタすることが可能となる。

【００１１】そして、前記レーザダイオードＬＤで発光
されるレーザ光の光強度をモニタ用フォトダイオードＰ
Ｄで検出し、この検出出力に基づいてレーザ出力制御回
路１０においてレーザダイオードＬＤの発光出力を制御
するように構成される。また、図１に示すように、前記
ポリゴンミラー４における前記レーザ光の走査が行われ
る反射鏡に対して反対側に位置される反射鏡に対向し
て、この反射鏡の反射率を測定し、かつこの反射率に基
づいて前記レーザ出力制御回路１０での基準電圧を生成
するための基準電圧生成回路２０が設けられる。この基
準電圧生成回路２０には、ポリゴンミラー４の１つの反
射鏡に対して光、ここでは測定用レーザ光を投射させる
測定用レーザダイオードＭＬＤと、反射鏡で反射された
測定用レーザ光を受光する測定用フォトダイオードＭＰ
Ｄとが設けられる。

【００１２】前記基準電圧生成回路２０は、測定用レー
ザダイオードＭＬＤに定電流を供給して測定用レーザダ
イオードＭＬＤを一定の光強度で発光させる定電流回路
２１と、測定用フォトダイオードＭＰＤで検出した測定
用レーザ光の光強度検出電流をＩ／Ｖ変換するＩ／Ｖ変
換器２２と、この変換された電圧をピークホールドする
ためのピークホールド回路２３と、このホールドされた
電圧を予め設定された定電圧と比較することで前記反射
鏡の反射率を演算する比較演算器２４とを備える。さら
に、この比較演算器２４で演算された反射鏡の反射率を
所定ビット数、ここでは８ビットのディジタルデータに
変換するＡ／Ｄ変換器２５と、変換されたディジタルデ
ータをラッチするラッチ回路２６と、このラッチされた
ディジタルデータを順序的に格納するＦＩＦＯメモリ２
７と、このＦＩＦＯメモリ２７から順序的に読み出され
たディジタルデータをアナログ信号に変換するＤ／Ａ変
換器２８とを備えており、このアナログ信号とされた電
圧が基準電圧Ｖｒｅｆとして前記レーザダイオード出力
制御回路１０に出力される。なお、前記光センサ９で検
出された走査タイミング信号ＴＳは、前記ピークホール
ド回路２３に入力されてピークホールドの動作タイミン
グ信号として利用される。ここで、前記測定用レーザダ
イオードＭＬＤと測定用フォトダイオードＭＰＤは、前
記ボリゴンミラー４の反射鏡の分光反射率特性を考慮
し、前記レーザダイオードＬＤと同じまたは近い波長の
ものを用いている。また、走査タイミング信号ＴＳはシ
フトレジスタ３０に入力され、予め設定されたシフト数
だけ遅延された状態で前記基準電圧生成回路２０のＤ／
Ａ変換器２８に入力され、このＤ／Ａ変換器２８におけ
る出力タイミング信号として利用される。

【００１３】前記レーザ出力制御回路１０は、その詳細
を図２に示すように、前記モニタ用フォトダイオードＰ
Ｄで検出したレーザダイオードＬＤの光強度に基づく検
出電流をＩ／Ｖ変換して検出電圧ＶｉとするＩ／Ｖ変換
器１１と、変換された検出電圧Ｖｍを前記基準電圧生成
回路２０から入力される基準電圧Ｖｒｅｆと比較する比
較器１３と、この比較器１３の比較出力として前記検出
電圧Ｖｍと基準電圧Ｖｒｅｆとの差電圧である比較電圧
ＶｏをＡＰＣタイミング信号によりサンプルホールドす
るサンプルホールド回路１４と、ホールドされた電圧、
すなわち前記比較電圧Ｖｏに基づいて前記レーザダイオ
ードＬＤの駆動電流を生成するＶ／Ｉ変換機能を有する
レーザ駆動回路１５を備えている。また、このレーザ駆
動回路１５は、前記したＶ／Ｉ変換を行うＶ／Ｉ変換器
１６と、レーザダイオードを発光させるためのオン／オ
フ信号によりレーザダイオードに供給する駆動電流をオ
ン、オフするための駆動スイッチ１７とを備えている。
なお、前記ＡＰＣタイミング信号とオン／オフ信号は図
外の中央処理装置から、ポリゴンミラーの回転に同期し
て出力されるものである。また、サンプルホールド回路
１４は、サンプルスイッチ１８とホールドコンデンサ１
９を有する構成とされている。

【００１４】次に以上の構成のレーザ走査記録装置にお
けるＡＰＣ動作を説明する。図外の中央処理装置から
は、ボリゴンミラーの回転周期に同期してＡＰＣタイミ
ング信号とオン／オフ信号が出力される。レーザ出力制
御回路１０は、これらの信号を受け、駆動スイッチ１７
をオンすることでレーザ駆動回路１５の駆動電流Ｉｏが
レーザダイオードＬＤに供給され、レーザダイオードＬ
Ｄが発光される。また、このレーザダイオードＬＤで発
光された光は、モニタ用フォトダイオードＰＤで受光さ
れ、その光強度の検出電流ＩｍはＩ／Ｖ変換器１１で検
出電圧Ｖｍに変換され、比較器１３において基準電圧Ｖ
ｒｅｆと比較される。そして、この基準電圧Ｖｒｅｆと
の比較により比較電圧Ｖｏが出力され、この比較電圧Ｖ
ｏはＡＰＣタイミング時にＡＰＣタイミング信号により
サンプルホールド回路１４にホールドされ、かつこのホ
ールドされた比較電圧Ｖｏはレーザ駆動回路１５に入力
され、ここでＶ／Ｉ変換されて駆動電流Ｉｏとして出力
される。このように、レーザ駆動回路１５の駆動電流が
モニタ用フォトダイオードＰＤの検出電流Ｉｍによって
制御されることで、レーザダイオードＬＤの発光出力が
フィードバック制御され、基準電圧Ｖｒｅｆに対応した
光強度に制御される。例えば、レーザダイオードＬＤで
の発光強度が低下されて検出電圧Ｖｍが低下されたとき
には、基準電圧Ｖｒｅｆに対する比較電圧Ｖｏが増加さ
れ、レーザ駆動回路１５における駆動電流Ｉｏが増加さ
れるため、レーザダイオードＬＤでの発光強度が増加さ
れ、所定の発光強度に制御されることになる。

【００１５】そして、このレーザダイオードＬＤで発光
されたレーザ光は、これに対向する位置に回転位置され
るポリゴンミラー４の反射鏡（以下、走査位置反射鏡と
称する）Ｒ１に投射され、ここで反射された後、ｆθレ
ンズ５、反射ミラー６を経て感光ドラム７に走査される
ことは前記した通りである。また、このとき、この走査
位置反射鏡Ｒ１で反射されたレーザ光は、感光ドラム７
への走査を行う前のタイミング時に反射ミラー８により
反射されて光センサ９により受光され、この光センサ９
からは走査タイミング信号ＴＳが出力される。したがっ
て、この走査タイミング信号を利用することで、ポリゴ
ンミラーの回転位置を認識することが可能となる。な
お、この光センサからの走査タイミング信号は前記した
中央処理装置からの各種タイミング信号の基準となる水
平同期信号として利用される。

【００１６】一方、ポリゴンミラー４の回転動作に同期
して基準電圧生成回路２０では、レーザダイオードＬＤ
が発光するよりも、少なくともポリゴンミラーが１面分
（６０度）だけ回転する期間よりも前に定電流回路２１
により測定用レーザダイオードＭＬＤを発光させ、前記
走査反射鏡Ｒ１と反対側に位置された反射鏡（以下、測
定位置反射鏡と称する）Ｒ２に投射させる。この場合、
ポリゴンミラー４は６面鏡であるため、この測定位置反
射鏡Ｒ２は前記走査位置反射鏡Ｒ１に対して走査周期の
３周期分だけ、すなわち走査タイミング信号ＴＳの３つ
分だけ走査タイミングが遅れていることになる。測定位
置反射鏡Ｒ２に投射されたレーザ光はここで反射されて
測定用フォトダイオードＭＰＤで受光され、Ｉ／Ｖ変換
器２２により電圧として検出される。そして、この検出
電圧ＶＡは走査タイミング信号のタイミングによりピー
クホールド回路２３によりホールドされる。ホールドさ
れた電圧ＶＡは、比較演算器２４において定電圧ＶＢと
比較される。この定電圧ＶＢは、測定位置反射鏡Ｒ２の
反射率が予め設定された特定の反射率の場合に、測定用
レーザ光の反射光を受光したときに得られる電圧ＶＡで
前記定電圧ＶＢを除したときの値Ｃ、すなわちＣ＝ＶＢ
／ＶＡが予め設定された値Ｃ０となるように設定されて
いる。したがって、前記測定位置反射鏡Ｒ２の反射率が
特定の反射率よりも大きいときには、電圧ＶＡが定電圧
ＶＢに対して大きくなるために、逆にその演算値Ｃは設
定値Ｃ０よりも小さくなる。また、測定位置反射鏡Ｒ２
の反射率が特定の反射率よりも小さいときには、電圧Ｖ
Ａが定電圧ＶＢに対して小さくなるために、逆にその演
算値Ｃは設定値Ｃ０よりも大きくなる。そして、この演
算値ＣはＡ／Ｄ変換器２５に出力される。

【００１７】この演算値Ｃは、Ａ／Ｄ変換器２５におい
て８ビットのディジタルデータに変換され、ラッチ回路
２６を経てＦＩＦＯメモリ２７に記憶される。以上の動
作がポリゴンミラー４の回転に同期して順次行われるこ
とで、このＦＩＦＯメモリ２７にはポリゴンミラー４の
回転に伴って前記測定位置に順次位置されてくる反射鏡
に対応したそれぞれの演算値Ｃが同様にして順序的に記
憶されることになる。そして、ポリゴンミラー４の回転
に伴って得られた走査タイミング信号ＴＳをシフトレジ
スタで計数しながら遅延させることで、前記した３周期
分だけ遅延された走査タイミング信号がＤ／Ａ変換器２
８に入力され、ここにおいてＦＩＦＯメモリ２７のディ
ジタルデータを読み出し、前記演算値Ｃに対応した電圧
として出力する。このとき、前記測定位置反射鏡Ｒ２は
丁度レーザダイオードＬＤの光を反射して走査を行う走
査位置、すなわち走査位置反射鏡Ｒ１の位置にまで回動
位置されることになる。

【００１８】そして、Ｄ／Ａ変換器２８からの出力電圧
は、基準電圧Ｖｒｅｆとしてレーザ出力制御回路１０の
比較器１３に入力され、この基準電圧Ｖｒｅｆと前記モ
ニタ用フォトダイオードＰＤからの検出電圧Ｖｍとの比
較が行われる。したがって、モニタ用フォトダイオード
ＰＤからの検出電圧Ｖｍが一定とした場合、測定位置反
射鏡Ｒ２の反射率が高く、その演算値Ｃが小さくて基準
電圧Ｖｒｅｆが低い側に偏位された場合には、この反射
鏡が走査位置にまで移動された時点における比較動作で
は、基準電圧Ｖｒｅｆと検出電圧との差である比較器１
３からの比較電圧Ｖｏが小さくなるため、この比較電圧
Ｖｏをサンプルホールドしてレーザ駆動回路１５に入力
したときには、レーザダイオードＬＤの駆動電流は低減
方向に補正される。これにより、測定位置反射鏡、つま
り現在の走査位置反射鏡の反射率が高い場合にはレーザ
ダイオードで発光されるレーザ光の光強度が低下され、
結果として反射鏡で反射されたレーザ光の光強度は所定
の値に保持される。逆に、測定位置反射鏡Ｒ２の反射率
が低い場合には、演算値Ｃが大きくなり、この演算値Ｃ
から得られる基準電圧Ｖｒｅｆが高い側に偏位されるた
めめ、検出電圧Ｖｍと基準電圧Ｖｒｅｆとの差電圧であ
る比較器１３からの比較電圧Ｖｏが大きくなり、レーザ
駆動回路からのレーザダイオードの駆動電流は増加方向
に補正される。これにより、走査位置反射鏡に対するレ
ーザダイオードＬＤの光強度が増加され、結果として反
射鏡で反射されたレーザ光の光強度は所定の値に保持さ
れる。

【００１９】図４は、前記した動作を説明するための波
形図であり、時点ｔ１でポリゴンミラー４のｎ−３面の
反射鏡においてレーザ光の走査が行われているとする
と、これと同時に反対側のｎ面の反射鏡において反射率
の測定が行われる。その後ポリゴンミラー４が回転され
てｎ面の反射鏡が走査位置にまで回動位置される時点ｔ
２では、前記測定された反射率に基づいてレーザダイオ
ードＬＤの光出力の制御が行われ、この光出力制御が行
われたレーザ光をｎ面の反射鏡で反射して走査を行うこ
とを示している。

【００２０】すなわち、同図では、ｎ面、ｎ−１面、ｎ
−２面、ｎ−３面の各反射鏡の各反射率Ｒ（ｎ），Ｒ
（ｎ−１），Ｒ（ｎ−２），Ｒ（ｎ−３）がＲ（ｎ−
２）＜Ｒ（ｎ）＝Ｒ（ｎ−３）＜Ｒ（ｎ−１）の関係に
ある場合を示している。したがって、ｎ面反射鏡での走
査を行う際のレーザ出力に比較して、ｎ−２面反射鏡で
の走査時のレーザダイオードＬＤのレーザパワーは増加
され、ｎ−１面反射鏡での走査時のレーザダイオードＬ
Ｄのレーザパワーは低減され、ｎ−３面反射鏡での走査
時のレーザダイオードＬＤのレーザパワーは等しくさ
れ、この結果、各面の反射鏡で反射されたレーザ光の光
強度は所定の値に制御されることになる。

【００２１】このように、基準電圧生成回路２０で測定
したポリゴンミラー４の各反射鏡の反射率に基づいて基
準電圧Ｖｒｅｆを生成し、その測定された反射鏡が走査
位置に回動位置されるのに同期してその基準電圧Ｖｒｅ
ｆに基づいてのレーザパワー制御を行うことで、ポリゴ
ンミラー４で反射されるレーザ光の光強度を所定の値に
制御することが可能となり、ポリゴンミラーの各反射鏡
での反射率のばらつきにかかわらず、感光ドラム上での
各走査ラインにおけるレーザ光の光強度を均一に制御す
ることができる。これにより、各走査ラインにおける画
像濃度を均一化し、高品質の描画が実現できる。因み
に、図６は図５に示したＡＰＣ制御回路でのレーザパワ
ーの制御の状態を示す波形図であり、この制御ではレー
ザダイオードにおけるレーザパワーは一定に制御される
ものの、ポリゴンミラーの各反射鏡での反射率のばらつ
きにより、感光ドラムに走査されるレーザ光の光強度に
は反射率に対応した光強度のばらつきが生じており、各
走査ラインに濃度のばらつきが生じ、均一な画像濃度で
の描画が困難である。

【００２２】なお、前記実施形態では、反射率を測定す
る反射鏡は、走査を実行中の反射鏡と反対側に位置され
ている反射鏡の場合を示しているが、他の回転位置にあ
る反射鏡、例えば走査を実行する反射鏡の直前の反射鏡
の反射率を測定するようにしてもよい。特に、直前の反
射鏡の反射率を測定した場合には、この測定した値に基
づいて次の走査時のレーザパワー制御を行えばよいた
め、走査タイミング信号をそのまま利用しての出力制御
が可能であり、前記した実施形態のようなシフトレジス
タやＦＩＦＯメモリ等は不要となり、回路構成を簡略化
する上で有利である。ただし、直前の反射鏡では測定用
レーザダイオードや測定用フォトダイオードの配置スペ
ースに制約を受け易いため、配置の余裕が得られる点で
は、この実施形態のようにレーザダイオードの反対側、
あるいはこの近傍に配置することが好ましい。

【００２３】また、前記実施形態では、測定用レーザダ
イオードＭＬＤは定電流により一定の光強度に設定し、
測定用フォトダイオードＭＰＤでの検出電流によって反
射鏡の反射率を測定しているが、測定用レーザダイオー
ドＭＬＤの発光出力の変動を補正するためには、定電流
回路２１の電流値を検出し、この電流値により測定用フ
ォトダイオードの検出電流を補正して比較演算器２４で
の演算を行うようにしてもよく、反射率の測定精度、な
いし基準電圧の精度を高めることが可能となる。

【００２４】

【発明の効果】以上説明したように本発明は、レーザ光
源で発光されたレーザ光を走査させるための多面反射鏡
の個々の反射鏡の反射率を測定してこれに対応した基準
電圧を生成し、かつこの反射鏡においてレーザ光が走査
される際に、生成された基準電圧に基づいてレーザ光源
の発光出力をＡＰＣ制御する構成としているので、多面
反射鏡で反射されたレーザ光の光強度を所定レベルに制
御することができ、感光体における複数の走査ラインで
の光強度のばらつきを解消し、画像濃度の均一化を図り
高品質の描画が実現できる。また、走査されるレーザ光
を検出する光センサの検出出力に基づいてＡＰＣ制御を
行ってはいないため、常時レーザパワーのＡＰＣ制御が
確保されることになり、レーザダイオードにおける過出
力が防止でき、レーザダイオードの破壊を防止し、かつ
安定性、信頼性の高いレーザパワー制御が実現できる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明のレーザ走査記録装置の一実施形態の全
体構成を示す図である。

【図２】本発明にかかるレーザ出力制御回路の回路図で
ある。

【図３】フォトダイオード一体型レーザダイオードの一
例の断面図である。

【図４】本発明におけるＡＰＣ制御動作を説明するため
の波形図である。

【図５】従来のＡＰＣ制御回路の一例を示す回路図であ
る。

【図６】図５のＡＰＣ制御回路におけるＡＰＣ制御動作
の波形図である。

【符号の説明】

１ レーザ光源 ４ ポリゴンミラー ５ ｆθレンズ ７ 感光ドラム ９ 光センサ １０ レーザ出力制御回路 １１ Ｉ／Ｖ変換器 １３ 比較器 １４ サンプルホールド回路 １５ レーザ駆動回路 ２０ 基準電圧生成回路 ２４ 比較演算器 ２６ Ａ／Ｄ変換器 ２７ ＦＩＦＯメモリ ２８ Ｄ／Ａ変換器 ３０ シフトレジスタ ＬＤ レーザダイオード ＰＤ モニタ用フォトダイオード ＭＬＤ 測定用レーザダイオード ＭＰＤ 測定用フォトダイオード Ｖｒｅｆ 基準電圧

Claims (5)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 レーザダイオードと、このレーザダイオ
   ードで発光されたレーザ光を感光体に向けて走査させる
   ための複数の反射鏡を有する回転駆動されるポリゴンミ
   ラーと、前記反射鏡に対して反射率測定用の測定光を投
   射する発光器と、前記反射鏡で反射された測定光を検出
   する受光器と、この受光器で受光した測定光から前記反
   射鏡の反射率に対応した基準電圧を生成する基準電圧生
   成手段と、前記反射鏡においてレーザ光の走査が行われ
   る際に前記生成された基準電圧に基づいて前記レーザダ
   イオードの発光出力を制御するレーザ出力制御回路とを
   備えることを特徴とするレーザ走査記録装置。
2. 【請求項２】 前記レーザ出力制御回路は、前記レー
   ザダイオードで発光されたレーザ光の光強度を検出する
   モニタ用フォトダイオードと、このモニタ用フォトダイ
   オードの検出出力を前記基準電圧と比較し、その誤差電
   圧を出力する誤差比較器と、この誤差電圧に対応してレ
   ーザダイオードに供給する駆動電流を制御するレーザ駆
   動回路とを備える請求項1に記載のレーザ走査記録装
   置。
3. 【請求項３】 前記基準電圧生成手段は、前記受光器
   の検出出力を基準値と比較して所要の演算を行う回路
   と、演算により得られた演算値を記憶する手段と、記憶
   された前記演算値を前記ポリゴンミラーの回転に同期し
   たタイミングで読み出してこれを前記基準電圧として出
   力する手段とを備える請求項１または２に記載のレーザ
   走査記録装置。
4. 【請求項４】 前記発光器と前記受光器により反射率が
   測定される前記反射鏡は、前記レーザダイオードからの
   レーザ光を走査する回転位置の反射鏡に対して回転方向
   の１面以上前に位置される反射鏡であり、かつ前記レー
   ザ光の走査タイミングを検出する手段が設けられ、前記
   基準電圧生成回路は、前記走査タイミングの検出に基づ
   いて測定された反射鏡が走査位置に回転位置されるタイ
   ミングで基準電圧を前記レーザ出力制御回路に出力する
   ように構成されてなる請求項１乃至３のいずれかに記載
   のレーザ走査記録装置。
5. 【請求項５】 前記レーザ光の走査タイミングを検出す
   る手段は、前記ポリゴンミラーによって走査されるレー
   ザ光を検出する光センサを含んでなる請求項４に記載の
   レーザ走査記録装置。