JP3385195B2 - 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６はその
概念構成を示す図てあり、半導体レーザ１のレーザダイ
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ＰＤで検出し、その検出電流をＩ／Ｖ
（電流／電圧）変換器１１で検出電圧Ｖｍに変換した上
で、比較器１２において基準電圧Ｖｒｅｆと比較する。
そして、この比較器１２での比較により得られる前記検
出電圧Ｖｍと基準電圧Ｖｒｅｆとの差電圧である比較電
圧Ｖｏをサンプルホールド回路１３で保持し、このホー
ルド電圧、すなわち比較電圧ＶｏをＶ／Ｉ（電圧／電
流）変換機能を有するレーザ駆動回路１４に入力し、こ
のレーザ駆動回路１４においてレーザダイオードＬＤの
駆動電流を制御することで、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、
前記多面反射鏡の個々の反射鏡で反射されたレーザ光の
光強度を検出する光強度検出手段と、これらの検出出力
に対応して基準電圧を補正する基準電圧補正手段と、前
記補正された基準電圧に基づいて前記レーザ光源の発光
出力を制御する発光出力制御手段とを備え、前記基準電
圧補正手段は、前記多面反射鏡の反射鏡の数と同数だけ
設けられ、各反射鏡で反射されたレーザ光の前記光強度
検出手段による検出出力をサンプルホールドするサンプ
ルホールド回路と、前記多面反射鏡の回転に同期して前
記サンプルホールド回路の１つを選択してサンプルホー
ルド動作を行わせる書き込み選択手段と、前記多面反射
鏡の回転に同期して前記サンプルホールド回路よりも１
走査周期だけ進んだサンプルホールド回路の１つを選択
してホールドされた電圧を読み出す読み出し選択手段
と、前記読み出し選択手段から読み出された電圧と基準
電圧とから補正電圧を求め、かつこの補正電圧により前
記基準電圧を補正する演算手段とを備えることを特徴と
する。

【０００８】本発明の好ましい形態としては、発光出力
制御手段は、レーザ光源としての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、基準電圧と前記基準電圧補正手段からの補
正された基準電圧とを選択する選択手段と、前記モニタ
用フォトダイオードの検出出力を前記選択された基準電
圧と比較し、その誤差電圧を出力する誤差比較器と、誤
差電圧に対応して前記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、基準電圧補正手段は、多面反射鏡の最初の１
回転時には基準電圧を選択して補正電圧とするように構
成される。さらに、光強度検出手段は、多面反射鏡によ
って走査されるレーザ光を検出して走査タイミング信号
を出力するための光センサで構成される。

【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
光源としての半導体レーザ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
は多面反射鏡であるポリゴンミラー４に投射される。ポ
リゴンミラー４は、ここで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、中心軸の回
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、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が配置されている。

【００１０】一方、前記半導体レーザ１は図６に示した
従来例と同様にレーザダイオードＬＤとモニタ用フォト
ダイオードＰＤを一体に形成したものであり、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Ｌ
Ｄ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１
０５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Ｌ
Ｄ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、詳細を後述するように、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ＰＤで検出した検出電圧と基準電
圧との比較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、前記ポリゴンミラー４の各反射鏡により
反射されて走査されるレーザ光の光強度の検出器とし
て、この実施形態では前記走査タイミング信号を得るた
めの前記光センサ９を利用しており、この光センサ９の
検出出力に基づいて前記レーザ出力制御回路１０の基準
電圧を補正する基準電圧補正回路２０が設けられる。

【００１２】図２は、前記レーザ出力制御回路１０と基
準電圧補正回路２０の各回路構成を示す回路図である。
前記レーザ出力制御回路１０は、前記モニタ用フォトダ
イオードＰＤで検出したレーザダイオードの光強度に基
づく検出電流をＩ／Ｖ変換して検出電圧ＶｍとするＩ／
Ｖ変換器１１と、この検出電圧Ｖｉを基準電圧Ｖｒｅｆ
と比較する誤差比較器（コンパレータ）１２と、この誤
差比較器１２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１３と、ホールドされた比較電圧Ｖｏに基づい
てレーザダイオード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１４と、レーザダイオー
ドＬＤを発光させるためのオン／オフ信号によりオン，
オフ動作されて前記レーザ駆動回路１４で制御された電
流を所要のタイミングで前記レーザダイオードＬＤに供
給する駆動スイッチ１５とを備えている。ここで、前記
基準電圧Ｖｒｅｆの出力端には基準電圧Ｖｒｅｆと、前
記基準電圧補正回路２０の出力とを選択するためのリフ
ァレンス選択スイッチ１６が接続され、図外の中央処理
装置から出力されるリファレンス選択信号によって切り
替えられるように構成される。なお、前記ＡＰＣタイミ
ング信号とオン／オフ信号はこの中央処理装置から、前
記ポリゴンミラー４の回転に同期して出力されるもので
ある。

【００１３】また、前記基準電圧補正回路２０は、前記
光センサ９で検出された検出電流Ｉｓを電圧Ｖｓに変換
するＩ／Ｖ変換器２１と、変換された電圧をポリゴンミ
ラーの各反射鏡に対応してサンプルホールドするための
６個のサンプルホールド回路ＳＨ１〜ＳＨ６と、これら
サンプルホールドを回路を選択動作させるためのセレク
タ２２と、各サンプルホールド回路ＳＨ１〜ＳＨ６でホ
ールドされた電圧を選択して出力するためのマルチプレ
クサ２３とを備えている。ここで、前記Ｉ／Ｖ変換器２
１と前記モニタ用フォトダイオードＰＤに接続されてい
る前記Ｉ／Ｖ変換器１１とは、前記レーザダイオードＬ
Ｄが基準となる光強度のレーザ光を出射したときに前記
モニタ用フォトダイオードＰＤの検出電流Ｉｍから得ら
れる電圧Ｖｍと、同様に前記光センサ９で検出される検
出電流Ｉｓから得られる電圧Ｖｓとが等しくなるよう
に、各Ｉ／Ｖ変換器２１，１１の電流／電圧変換率Ｒ
ｍ，Ｒｓを設定してある。一般的には、Ｉｍ＜Ｉｓであ
るので、Ｒｍ＞Ｒｓに設定することになる。

【００１４】さらに、前記光センサ９で検出された検出
電圧Ｖｍに基づいて走査タイミング信号に同期したパル
スを生成するパルス生成回路２４と、このパルス生成回
路２４からのパルスを計数して前記セレクタ２２を動作
させる書き込み用カウンタ２５と、同じく前記マルチプ
レクサ２３を動作させる読み出し用カウンタ２６とを備
えている。ここで、前記各カウンタ２５，２６は、ポリ
ゴンミラー４の６個の反射鏡の回転方向の順序に対応し
て、「１」〜「６」の値を巡回してカウントするリング
カウンタとして構成されており、かつ読み出し用カウン
タ２６は書き込み用カウンタ２５よりも常時「＋１」だ
け進んだ値をカウントするように構成される。さらに、
前記マルチプレクサ２３には、マルチプレクサ２３で選
択されて出力される電圧に対して所要の演算を行って補
正電圧を算出し、さらにこの補正電圧に基づいて前記基
準電圧Ｖｒｅｆを補正する演算回路２７が接続され、そ
の補正された基準電圧Ｖｒｅｆ′が前記レーザ出力制御
回路１０のリファレンス選択スイッチ１６に出力され
る。

【００１５】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４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１
５をオンすることでレーザ駆動回路１４からの駆動電流
がレーザダイオードＬＤに供給され、レーザダイオード
ＬＤ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はＩ／Ｖ変換器１１で電圧
Ｖｍに変換され、誤差比較器１２において基準電圧Ｖｒ
ｅｆと比較される。そして、この基準電圧Ｖｒｅｆとの
比較により検出電圧Ｖｍとの差電圧である比較電圧Ｖｏ
が出力され、この比較電圧ＶｏはＡＰＣタイミング信号
によりＡＰＣタイミング時にサンプルホールド回路１３
においてサンプルホールドされ、かつこのホールドされ
た比較電圧Ｖｏはレーザ駆動回路１４に入力され、ここ
でＶ／Ｉ変換されて駆動電流として出力される。このよ
うに、レーザ駆動回路１４の駆動電流がモニタ用フォト
ダイオードＰＤの検出電流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。

【００１６】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、ポ
リゴンミラー４の各反射鏡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が出力される。な
お、この光センサ９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。

【００１７】一方、前記光センサ９の検出電流ＩｓはＩ
／Ｖ変換器２１により電圧Ｖｓに変換される。この電圧
Ｖｓの一部は水平同期信号を生成するために中央処理装
置に入力され、かつ同時にＡＰＣ制御の走査タイミング
信号としてパルス生成回路２４に入力され、ここで走査
タイミングに同期したパルスが生成され、書き込み用カ
ウンタ２５と読み出し用カウンタ２６にそれぞれ入力さ
れる。書き込み用カウンタ２５はこのパルスを計数し、
計数した値に基づいてセレクタ２２により６個のサンプ
ルホールド回路ＳＨ１〜ＳＨ６を順序的に選択する。選
択されたサンプルホールド回路は、そのタイミングにお
いて前記変換された電圧をホールドする。したがって、
ポリゴンミラー４の回転により順次走査位置に回転され
る６個の反射鏡のそれぞれで反射されたレーザ光の光強
度に対応する電圧が順次サンプルホールド回路ＳＨ１〜
ＳＨ６に記憶されることになる。

【００１８】また、読み出し用カウンタ２６では書き込
み用カウンタ２５よりも「＋１」だけ大きい値を計数し
ているため、その計数値に対応するサンプルホールド回
路ＳＨ１〜ＳＨ６からの電圧をマルチプレクサ２３から
順序的に読み出す。これにより、現在走査が行われてい
る反射鏡の次に走査が行われる反射鏡（以下、次の反射
鏡と称する）についての光センサ９で検出された電圧が
読み出される。すなわち、ポリゴンミラーの１回転前の
周期において、次の反射鏡に対してＡＰＣ制御を行う際
に利用する光が光センサ９で検出され、かつ対応するサ
ンプルホールド回路に記憶された電圧が、この次の反射
鏡での走査時の直前に読み出されることになる。そし
て、この読み出された電圧Ｖｓｈは演算回路２７におい
て基準電圧Ｖｒｅｆとの差ΔＶｒｅｆ（＝Ｖｒｅｆ−Ｖ
ｓｈ）がとられ、この差ΔＶｒｅｆが補正電圧として算
出される。さらに、この補正電圧ΔＶｒｅｆを基準電圧
Ｖｒｅｆに加えることにより、補正された基準電圧Ｖｒ
ｅｆ′が前記リファレンス選択スイッチ１６に出力され
る。すなわち前記演算回路２７では、２・Ｖｒｅｆ−Ｖ
ｓｈの演算が行なわれて補正された基準電圧Ｖｒｅｆ′
が出力されることになる。

【００１９】この補正された基準電圧Ｖｒｅｆ′は、対
応する反射鏡での走査が行われる直前のタイミングでリ
ファレンス選択スイッチ２７を通して誤差比較器１２に
基準電圧として入力される。したがって、レーザ出力制
御回路１０では、モニタ用フォトダイオードＰＤで検出
されるレーザダイオードＬＤの光強度の検出電圧Ｖｍを
一定とした場合、マルチプレクサ２３を通してサンプル
ホルード回路ＳＨ１〜ＳＨ６から読み出された電圧Ｖｓ
ｈが基準電圧Ｖｒｅｆよりも高い場合には、これは対応
する反射鏡の反射率が高くて光センサ９で検出した光強
度が高いことを意味しており、したがって前記した補正
電圧ΔＶｒｅｆは負（マイナス）となり、比較器１２に
入力される基準電圧Ｖｒｅｆ′が低くなり、誤差比較器
１２からの比較電圧Ｖｏは小さくなる。そして、次の反
射鏡が走査位置まで回転され、光センサ９からの走査タ
イミング信号に基づくＡＰＣタイミング時にこの比較電
圧Ｖｏをサンプルホールドしてレーザ駆動回路１４に入
力することで、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、走査位置に移動される
反射鏡の反射率が高い場合にはレーザダイオードＬＤ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。

【００２０】逆に、次の反射鏡の反射率が低い場合に
は、マルチプレクサ２３を通してサンプルホールト回路
ＳＨ１〜ＳＨ６から読み出した電圧Ｖｓｈは基準電圧Ｖ
ｒｅｆよりも低いため、補正電圧ΔＶｒｅｆは正（プラ
ス）となり、比較器１２に入力される基準電圧Ｖｒｅ
ｆ′は高くなり、誤差比較器１２からの比較電圧Ｖｏは
大きくなる。したがって、次の反射鏡が走査位置にまで
回転されると、レーザダイオードＬＤの駆動電流は増加
方向に補正される。これにより、走査位置に移動される
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。

【００２１】図４は、前記した動作を説明するためのタ
イミング図であり、ポリゴンミラー４の６個の反射鏡を
〜とし、光センサ９からの走査タイミング信号をＢ
Ｄとする。そして、ここで第１の反射鏡についてみる
と、時点ｔ１でポリゴンミラーの第１の反射鏡において
レーザ光の走査が行われるとすると、その１回転前にお
ける第１の反射鏡の走査時ｔ０に光センサ９で検出され
た電圧がサンプルホールド回路に書き込まれる。そし
て、前記時点ｔ１の直前の時点ｔ２、すなわち第１の反
射鏡が次に走査される回転位置にまで回転されたとき
に、時点ｔ０において記録された電圧がサンプルホール
ド回路から読み出され、この電圧に基づくＡＰＣ制御
が、前記時点ｔ１の直前において行われることになる。
また、この動作から、サンプルホールド回路に記憶され
た時点ｔ０での電圧は、ＡＰＣ制御が行われて走査が行
われる時点ｔ１において、改めてサンプルホールド回路
に記憶され直されてリフレッシュされることになり、こ
のリフレッシュされた電圧が次の回転時におけるＡＰＣ
制御に利用されることになる。したがって、常に１回転
前の走査時における反射鏡の反射状態に基づく電圧がサ
ンプルホールド回路に記憶されてＡＰＣ制御が行われる
ため、経時変化に追従した高精度のＡＰＣ制御が可能と
なる。

【００２２】また、図５はポリゴンミラーの６つの反射
鏡のうち、ｎ面の反射鏡と、その前後のｎ−１面とｎ＋
１面の各反射鏡のそれぞれの反射率Ｒ（ｎ），Ｒ（ｎ−
１），Ｒ（ｎ＋１）がＲ（ｎ−１）＜Ｒ（ｎ＋１）＜Ｒ
（ｎ）の関係にある場合を示している。したがって、ｎ
＋１面反射鏡での走査を行う際のレーザ出力に比較し
て、ｎ−１面反射鏡での走査時のレーザダイオードのレ
ーザパワーは増加され、ｎ面反射鏡での走査時のレーザ
ダイオードのレーザパワーは低減され、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。

【００２３】このように、ポリゴンミラーの１回転前の
各反射鏡における走査時での光強度を検出してこれをサ
ンプルホールド回路に記憶しておき、次に同じ反射鏡が
走査される際に記憶された光強度に基づいてレーザパワ
ー制御を行うことで、ポリゴンミラーの各反射鏡で反射
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７は図６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ＬＤ
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４の各反射鏡での反射率のばらつきにより、
感光ドラム７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。

【００２４】なお、前記実施形態では、ポリゴンミラー
４は少なくとも１回転の走査が行われないと補正された
基準電圧Ｖｒｅｆ′が得られないため、始動時には前記
したＡＰＣ制御を行うことができない。このため、この
実施形態ではポリゴンミラーの最初の１回転時にはリフ
ァレンス信号によりリファレンス選択スイッチ１６を基
準電圧Ｖｒｅｆ側に切り替えておき、この基準電圧Ｖｒ
ｅｆに基づいてレーザパワーを制御するように構成して
いる。したがって、このような場合にも、比較器１２か
らは基準電圧に対応した誤差電圧が出力することが確保
されるため、レーザ駆動回路１４、ないしレーザ出力制
御回路１０が暴走してレーザダイオードＬＤが過大な出
力状態となることはない。

【００２５】また、前記実施形態では、走査タイミング
信号を得るための光センサの検出出力を利用して補正電
圧を得ているが、これとは別に専用の光センサを設ける
ことも可能である。また、前記光センサ９や反射ミラー
８は、図１に示した感光ドラムの近傍位置での光強度を
検出するものではなく、同図に符号９′，９″および
８′，８″で示すように、ポリゴンミラー４の直後位
置、あるいはｆθレンズ５の直後位置等の任意の位置に
設置できる。さらに、光センサで検出された検出電圧を
記憶する手段は、サンプルホールド回路に限られるもの
ではなく、例えば検出電圧をディジタル値に変換した上
で半導体メモリに記憶する構成としてもよい。この場合
には、前記実施形態のセレクタやマルチプレクサに代え
てアドレスデコーダ等が用いられる。

【００２６】

【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回転駆動される多面反射鏡で
反射されたレーザ光の光強度を検出し、その検出値に対
応した補正電圧を演算してレーザパワーを制御するため
の基準電圧を補正しており、しかもこの際には、多面反
射鏡の反射鏡の数と同数だけ設けられたサンプルホール
ド回路に各反射鏡で反射されたレーザ光の光強度の検出
出力をホールドし、多面反射鏡の回転に同期して当該サ
ンプルホールド回路よりも１走査周期だけ進んだサンプ
ルホールド回路の１つを選択してホールドされた電圧を
読み出した電圧と基準電圧とから補正電圧を求めている
ので、多面反射鏡の各反射鏡の反射率にばらつきが生じ
ている場合でも、各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、
始動時においては、基準電圧に基づいてＡＰＣ制御を行
うため、その際にもレーザパワーの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概
念構成を示す図である。

【図２】本発明にかかるＡＰＣ制御回路の回路図であ
る。

【図３】モニタ用フォトダイオードを一体化したレーザ
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
のタイミング図である。

【図５】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６】従来のＡＰＣ制御回路の一例を示す回路図であ
る。

【図７】図６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 半導体レーザ 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 １２ 比較器 １３ サンプルホールド回路 １４ レーザ駆動回路 １６ リファレンス切替スイッチ ２０ 基準電圧補正回路 ２１ Ｉ／Ｖ変換器 ２２ セレクタ ２３ マルチプレクサ ２４ パルス生成回路 ２５ 書き込み用カウンタ ２６ 読み出し用カウンタ ２７ 演算回路 ＬＤ レーザダイオード ＰＤ モニタ用フォトダイオード ＳＨ１〜ＳＨ６ サンプルホールド回路

Claims (4)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 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、前記多面反射鏡の個々の反
   射鏡で反射されたレーザ光の光強度を検出する光強度検
   出手段と、これらの検出出力に対応して基準電圧を補正
   する基準電圧補正手段と、前記補正された基準電圧に基
   づいて前記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、前記基準電圧補正手段は、前記多面反
   射鏡の反射鏡の数と同数だけ設けられ、各反射鏡で反射
   されたレーザ光の前記光強度検出手段による検出出力を
   サンプルホールドするサンプルホールド回路と、前記多
   面反射鏡の回転に同期して前記サンプルホールド回路の
   １つを選択してサンプルホールド動作を行わせる書き込
   み選択手段と、前記多面反射鏡の回転に同期して前記サ
   ンプルホールド回路よりも１走査周期だけ進んだサンプ
   ルホールド回路の１つを選択してホールドされた電圧を
   読み出す読み出し選択手段と、前記読み出し選択手段か
   ら読み出された電圧と基準電圧とから補正電圧を求め、
   かつこの補正電圧により前記基準電圧を補正する演算手
   段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】 前記発光出力制御手段は、レーザ光源と
   しての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、基準電圧と前
   記基準電圧補正手段からの補正された基準電圧とを選択
   する選択手段と、前記モニタ用フォトダイオードの検出
   出力を前記選択された基準電圧と比較し、その誤差電圧
   を出力する誤差比較器と、前記誤差電圧に対応して前記
   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ことを特徴とする請求項１に記載の
   レーザ走査記録装置。
3. 【請求項３】 前記基準電圧補正手段は、前記多面反射
   鏡の最初の１回転時には基準電圧を選択して補正電圧と
   するように構成される請求項１または２に記載のレーザ
   走査記録装置。
4. 【請求項４】 前記光強度検出手段は、前記多面反射鏡
   によって走査されるレーザ光を検出して走査タイミング
   信号を出力するための光センサで構成される請求項１な
   いし３のいずれかに記載のレーザ走査記録装置。