JP4391356B2 - LD control apparatus and image forming apparatus - Google Patents

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本発明は、簡潔な手法でしかもLDの微妙な劣化をも精度よく検知することができるLD制御装置及び画像形成装置に関する。   The present invention relates to an LD control apparatus and an image forming apparatus that can accurately detect even a slight degradation of an LD by a simple technique.

従来より、変調されたレーザビームを帯電した像担持体上に走査させて静電荷の画像(静電潜像)を形成する方法を用いた画像形成装置が知られている。この書き込み装置の光ビームの一つの手段としてLD(レーザダイオード)が多く用いられている。
LDはLDが置かれた環境、もしくはLD自体の発熱に起因する温度変動によって、発光量が変動するという性質を持っている。一方、レーザプリンタのような装置ではLD光量が一定であることが望まれる。このため、LDに付随したPD(フォトダイオード)でLDの発光量を検出して、制御部分にフィードバックすることで光量を一定に調節するという制御が一般的に行なわれている(図13参照)。
この制御方法としては、例えば、サンプル&ホールド信号(S/H信号)に基いて断続的にAPCを行う方法がある(図14参照)。この制御方法では、待機状態においてサンプル信号に基づいてサンプルモードに移行してAPCによる光量調節を行ない、信号出力時にはホールドモードに移行して、LD駆動電流をサンプルモード時と同じ電流値に固定する定電流駆動を行っている。
従来のこの種の技術では、APC動作時にLD制御装置から制御信号としてサンプル信号と同時にLD点灯信号が送出される。サンプル信号は図13のS/Hスイッチを切り替え、LD点灯信号はLDを点灯させる。そして、LDの光強度に比例したPDの電流値を電圧に変換して、その電圧と光量の基準となる基準電圧をコンパレータによって比較することでLD光量が一定に制御されている。
このようにLDがAPC制御によってLDの出力光量が一定に保たれている場合にLDに劣化が起きると、しきい値電流の増大、微分効率の低下等の現象によって駆動電流が増大するという現象が引き起こされる。そこで、従来のこの種の技術では、LD劣化による不具合を防止するため、LDの動作状態においてLD駆動電流の大きさを監視して、ある規定値以上にLD駆動電流が流れた場合にLDが劣化したと判定して機械を停止したり、機械外部にLDが劣化したという情報を報告するという制御が行われている。
2. Description of the Related Art Conventionally, an image forming apparatus using a method in which a modulated laser beam is scanned on a charged image carrier to form an electrostatic charge image (electrostatic latent image) is known. An LD (laser diode) is often used as one means of the light beam of the writing device.
The LD has the property that the light emission amount varies depending on the environment in which the LD is placed or the temperature variation caused by the heat generated by the LD itself. On the other hand, in an apparatus such as a laser printer, it is desired that the LD light quantity is constant. For this reason, control is generally performed in which the amount of light emitted from the LD is detected by a PD (photodiode) attached to the LD and the amount of light is adjusted to be constant by feeding back to the control portion (see FIG. 13). .
As this control method, for example, there is a method of intermittently performing APC based on a sample and hold signal (S / H signal) (see FIG. 14). In this control method, in the standby state, the mode is shifted to the sample mode based on the sample signal and the light amount is adjusted by APC. Constant current drive is performed.
In this type of conventional technology, an LD lighting signal is sent simultaneously with a sample signal as a control signal from the LD control device during APC operation. The sample signal switches the S / H switch of FIG. 13, and the LD lighting signal lights the LD. The LD light amount is controlled to be constant by converting the PD current value proportional to the light intensity of the LD into a voltage, and comparing the voltage with a reference voltage serving as a reference for the light amount by a comparator.
As described above, when the LD is deteriorated when the output light quantity of the LD is kept constant by the APC control, the drive current increases due to an increase in threshold current, a decrease in differential efficiency, or the like. Is caused. Therefore, in this type of conventional technology, in order to prevent problems due to LD degradation, the magnitude of the LD drive current is monitored in the operating state of the LD, and when the LD drive current flows above a specified value, Control is performed to determine that the machine has deteriorated and stop the machine, or to report information that the LD has deteriorated to the outside of the machine.

例えば、特許文献1の技術では、電源、抵抗、サーミスタを用いて、温度変動に追従して変化する基準電圧を発生させ、これと、バイアス電流を検出して発生させた電圧を比較することにより、LDの劣化を広い温度範囲で安定に、且つ高感度に検出し、これにより、光送信器の保守点検を容易にするとともに、光送信器の経年変化を実動作状態において把握できるとしている。また、特許文献2では、レーザダイオードの駆動電流値を測定し、この測定値を予め設定した閾値と比較することで、レーザダイオードの寿命予告と発光寿命の正確な検出を行うことができるとしている。また、特許文献3では、レーザ光源の電流を検出し、レーザ光源の電流が所定値を越えた時にレーザ光源の劣化を報知することで、事前にレーザが破壊する前にレーザ光源の交換のための準備期間を確保することができるとしている。
また、特許文献4では、レーザ光射出部に各々大きさが異なる複数の駆動電流が供給された場合に検出された各々大きさが異なる複数の光量値に基づいて、レーザ光射出部の劣化状態を表す微分効率又は微分効率の比を算出するので、レーザ光射出部の個々の画像形成装置の単体バラツキや設置場所の温度等の影響を除去した正確な劣化状態を検出することができるとしている。また、特許文献5では、半導体レーザの駆動電流の電流値と出力光量との比を算出し、その比が基準値を越えたかどうかで半導体レーザの劣化が判別することで、半導体レーザの特性のバラツキに合わせて基準値を個々に設定することなく、固定の基準値で済むようにしたとしている。
また、特許文献6では、レーザ駆動でレーザ動作電流と出力光量の比が所定値になると異常と判断する技術が開示されている。また、特許文献7では、レーザ駆動で誤差電流が予め設定した閾値を超えた時、レーザ出力ユニット異常とする技術が示されている。また、特許文献8では、LDの劣化を検知した時、通報、機械停止し、また、劣化を押さえるために間引き制御を行う技術が開示されている。
特開平5−190950号公報 特開平5−187964号公報 特開2000−280522公報 特開平11−204890号公報 特許第2539358号 特開平6−166207号公報 特開平8−295048号公報 特開2002−329924公報
For example, in the technique of Patent Document 1, a power source, a resistor, and a thermistor are used to generate a reference voltage that changes following a temperature change, and this is compared with a voltage that is generated by detecting a bias current. It is said that the degradation of the LD is detected stably and with high sensitivity in a wide temperature range, thereby facilitating maintenance and inspection of the optical transmitter and grasping the secular change of the optical transmitter in the actual operation state. In Patent Document 2, the laser diode drive current value is measured, and the measured value is compared with a preset threshold value, so that the laser diode lifetime warning and the emission lifetime can be accurately detected. . In Patent Document 3, the current of the laser light source is detected, and the deterioration of the laser light source is notified when the current of the laser light source exceeds a predetermined value, so that the laser light source can be replaced before the laser breaks in advance. The preparation period can be secured.
Further, in Patent Document 4, the deterioration state of the laser light emitting unit is determined based on a plurality of light amount values each having a different size detected when a plurality of drive currents having different sizes are supplied to the laser light emitting unit. The differential efficiency or the ratio of the differential efficiency is calculated, so that it is possible to detect an accurate deterioration state that eliminates the influence of individual variations of the individual image forming apparatuses of the laser light emission unit and the temperature of the installation location. . Further, in Patent Document 5, the ratio between the current value of the drive current of the semiconductor laser and the output light amount is calculated, and the deterioration of the semiconductor laser is determined based on whether or not the ratio exceeds the reference value. Instead of setting individual reference values according to variations, a fixed reference value can be used.
Patent Document 6 discloses a technique for determining an abnormality when the ratio between the laser operating current and the output light amount reaches a predetermined value in laser driving. Further, Patent Document 7 discloses a technique for causing a laser output unit abnormality when an error current exceeds a preset threshold value by laser driving. Further, Patent Document 8 discloses a technique for reporting, stopping the machine when LD deterioration is detected, and performing thinning control to suppress the deterioration.
Japanese Patent Laid-Open No. 5-190950 JP-A-5-187964 JP 2000-280522 A JP-A-11-204890 Japanese Patent No. 2539358 JP-A-6-166207 JP-A-8-295048 JP 2002-329924 A

しかしながら、上述の技術においては、LDの劣化の仕方によっては駆動電流の増加量が小さく、既定値までは駆動電流が増加しないことがありうる。また、既定値を小さくしてしまうと、温度上昇による駆動電流の増大や、LDの特性バラツキによって、誤動作を引き起こしてしまう場合が起こり得る。したがって、従来の技術では、LDが完全に劣化したことを検出することはできても、微妙なLD劣化までは検出できず、例えば画像形成装置においては、LD劣化を検出できないまま、LDの劣化に伴うビームプロファイル崩れによって画質に影響を及ぼしてしまう等の問題点がある。
そこで、本発明は、上述した実情を考慮してなされたもので、簡潔な手法でしかもLDの微妙な劣化をも精度よく検知し、LD劣化を精度よく検知できないことで発生する不具合を防止することができるLD制御装置及び画像形成装置を提供することを目的とする。
However, in the above-described technique, the increase amount of the drive current is small depending on how the LD is degraded, and the drive current may not increase up to a predetermined value. Further, if the predetermined value is decreased, a malfunction may be caused due to an increase in driving current due to a temperature rise or variation in LD characteristics. Therefore, even if it is possible to detect that the LD is completely deteriorated with the conventional technology, it is not possible to detect even the subtle LD deterioration. For example, in the image forming apparatus, the LD deterioration is detected without detecting the LD deterioration. There is a problem that the image quality is affected by the collapse of the beam profile.
Therefore, the present invention has been made in consideration of the above-described circumstances, and can detect a slight degradation of the LD with a simple method and accurately prevent a problem caused by the inability to accurately detect the LD degradation. It is an object of the present invention to provide an LD control device and an image forming apparatus that can perform the same.

上記の課題を解決するために、請求項記載の発明は、受光素子からの出力電流をフィードバックして、LDに対してオートマチックパワーコントロールを行うLD制御装置であって、前記LD量基準となる基準電圧によって当該Dの光量を可変する可変手段と、常動作以外の時に、前記基準電圧を通常動作時よりも高く設定する設定手段と、前記設定手段により前記基準電圧が高く設定された場合に前記LDを点灯させた時点で当該LDから出力される光量を検出する光量検出手段と、所定の電流値で前記LDへ供給するLD駆動電流を制限する制限手段と前記光量検出手段により得られる前記光量の検出値と所定の値とを対比した結果により前記LDの劣化状態が進行していることを検出する劣化状態検出手段と、を備え、前記制限手段は、前記基準電圧を分圧した当該基準電圧よりも低い所定の電圧を用いて前記オートマチックパワーコントロールを開始することにより予め設定された所定の光量となるように前記LD駆動電流を前記LDへ供給し、所定時間経過した後に当該オートマチックパワーコントロールから定電流制御へ移行すると共に、カウンタ動作に伴って当該定電流制御中の当該LD駆動電流に当該所定の電圧に基づいてV/I変換して得られる決められた割合の電流値を徐々に加算し前記劣化状態検出手段は、前記カウンタ動作のカウンタ値がオーバーフローしたときに前記LDに異常な電流が流れたものと判断して前記LDの劣化状態を検出することを特徴とする。
また、請求項記載の発明は、上記LD制御装置において、前記劣化状態検出手段で検出される前記LD劣化が進行していることを外部に通知する通知手段を備えたことを特徴とする。
更に、請求項記載の発明は、上記LD制御装置において、前記劣化状態検出手段で検出される前記LD劣化が進行している場合に機械を停止する停止手段を備えたことを特徴とする。
加えて、請求項記載の発明は、上記LD制御装置において、前記劣化状態検出手段で検出される前記LD劣化が進行している場合に当該LDを変調駆動するためのデータを間引く間引き手段を備えたことを特徴とする。
また、請求項記載の発明は、上記何れか一つのLD制御装置を備えた画像形成装置であることを特徴とする
In order to solve the above problem, an invention according to claim 1, wherein, by feeding back the output current from the light receiving element, an LD controller for automatic power control with respect to LD, light Ryomoto of the LD and varying means for varying the light amount of the L D by a reference voltage as a quasi, at times other than normal operation, setting means for setting the reference voltage higher than the normal operation, the reference voltage by said setting means a light quantity detecting means at the time when the LD is lit when high is set to detect the amount of light output from the LD, and limiting means for limiting the LD drive current supplied to the LD at a predetermined current value, the A deterioration state detection means for detecting that the deterioration state of the LD is progressing based on a result of comparing the detection value of the light amount obtained by the light amount detection means with a predetermined value , The limiting means starts the automatic power control using a predetermined voltage lower than the reference voltage obtained by dividing the reference voltage, and the LD driving current is set to a predetermined light amount set in advance. After the predetermined time has elapsed, the automatic power control is shifted to the constant current control, and the LD drive current during the constant current control is converted into the V / I conversion based on the predetermined voltage along with the counter operation. The deterioration state detecting means determines that an abnormal current has flowed through the LD when the counter value of the counter operation overflows , and gradually adds the current value of the determined ratio obtained as described above. It is characterized by detecting the degradation state of the LD .
The invention described in claim 2 is characterized in that the LD control device further comprises a notification means for notifying the outside that the LD deterioration detected by the deterioration state detection means is in progress .
Furthermore, the invention described in claim 3 is characterized in that the LD control device further comprises stop means for stopping the machine when the LD deterioration detected by the deterioration state detection means is progressing .
In addition, the invention according to claim 4 is characterized in that, in the LD control device, when the LD deterioration detected by the deterioration state detecting means is proceeding, thinning means for thinning out data for modulating and driving the LD. It is characterized by having.
The invention described in claim 5 is an image forming apparatus including any one of the LD control devices described above .

本発明によれば、プリント処理等の通常動作時以外において、できる限りLDを大きな光量で発光させた上で、LD劣化を検出する際にLD駆動電流を制限し、カウンタ動作に伴って徐々に増加するLD駆動電流値についてのカウンタ動作のカウンタ値がオーバーフローしたときにLD劣化の検出を行うので、簡潔な構成で測定が可能であると同時に、単純にプリント処理等の通常動作時にLD駆動電流測定を行う場合よりも、LDの微妙な劣化をも精度よく検知することができる。そして、LD劣化を精度よく検知できないことで発生する不具合を防止することができるまた、LDを変調駆動するためのデータを間引くなどして、LDの発光時間を減らすことでそれ以上LD劣化が進行するのを遅らせるようにしているので、LD劣化が進行してLD劣化を原因とした不具合が発生するのを遅延させることができる。更に、LD制御装置を停止することで、LD劣化によって発生する不具合防止が可能になる。 According to the present invention, the LD drive current is limited when detecting the LD degradation after the LD is made to emit as much light as possible except during normal operation such as print processing , and gradually with the counter operation. Since the LD deterioration is detected when the counter value of the counter operation for the increasing LD drive current value overflows, it is possible to measure with a simple configuration, and at the same time, the LD drive current is simply during normal operation such as print processing. The subtle degradation of the LD can be detected with higher accuracy than in the case of measuring the above. In addition, it is possible to prevent problems that occur due to the inability to accurately detect LD degradation . In addition, since the data for driving the modulation of the LD is thinned out to reduce the light emission time of the LD so that the further progress of the LD deterioration is delayed, the LD deterioration proceeds and causes the LD deterioration. It is possible to delay the occurrence of the problem. Further , by stopping the LD control device, it is possible to prevent problems caused by LD degradation.

以下、図面を参照して、発明を実施するための最良の形態を詳細に説明する。
(第1実施例)
第1実施例では、本発明のLD制御装置及び画像形成装置を実施するための最良の形態であるレーザプリンタ(画像形成装置)について図1〜図7を用いて説明する。このレーザプリンタは受光素子であるPD(フォトダイオード)からの出力電流をフィードバックしてLD(レーザダイオード)に対してAPC(オートマチックパワーコントロール)を行うLD制御装置を備え、また、LD制御装置は、後述するように、LD光量の基準となる基準電圧によってLD光量を可変する可変手段と、プリント処理等の通常動作以外の時に、基準電圧を通常動作時よりも高く設定する設定手段と、基準電圧が高く設定されたときにLDを点灯させて、その時にLD駆動装置から出力される電流を検出する電流検出手段と、基準電圧が高く設定された状態において、電流検出手段による電流検出値と、所定の値との対比により劣化が進行していることを検出する劣化状態検出手段とを備えている。
レーザプリンタの構成例を図1に示す。レーザプリンタでは、図1に示すようにLDU(レーザダイオード・ユニット)1内部において、LDから射出されたレーザビームがLDU1内部のコリメートレンズによって平行光線となり、回転多面鏡(以下ポリゴンミラーという)2によって偏向走査された後、f−θレンズ等から構成される結像レンズ3及び反射ミラー7を経由してドラム状の感光体4の帯電した表面に画像を結像する。この際にレーザビームは画像信号に基づいて変調されて点灯、消灯を繰り返し、ポリゴンミラー2の回転に従って主走査方向に反復して走査されると同時に、感光体4が回転して副走査を行うことによって感光体4上に静電潜像を形成する。
形成された静電潜像は帯電した現像剤(トナー)によって現像され、さらに現像剤とは反対の電荷を与えられた転写紙等の転写材が感光体4に密着させられることで現像剤が転写材に転写される。そして、転写材が感光体4から分離した後、加熱されることで現像剤が転写材上に融着して定着が行われる。ここで、感光体4上の走査領域外に配置された同期検知用受光部5は同期検知ミラー6が反射したレーザビームを検知し、LD制御部は、同期検知用受光部5によって得られた検知信号を基に、画像が感光体4上に書き込まれる期間である有効走査期間を割り出している。
The best mode for carrying out the invention will be described below in detail with reference to the drawings.
(First embodiment)
In the first embodiment, a laser printer (image forming apparatus) which is the best mode for carrying out the LD control apparatus and the image forming apparatus of the present invention will be described with reference to FIGS. This laser printer includes an LD controller that feeds back an output current from a PD (photodiode) as a light receiving element and performs APC (automatic power control) on the LD (laser diode). As will be described later, a variable means for changing the LD light amount according to a reference voltage that serves as a reference for the LD light amount, a setting means for setting the reference voltage higher than that in the normal operation at a time other than the normal operation such as print processing, and the reference voltage Current detection means for detecting the current output from the LD driving device at that time, and a current detection value by the current detection means in a state where the reference voltage is set high; Deterioration state detecting means for detecting that the deterioration is progressing by comparison with a predetermined value is provided.
A configuration example of a laser printer is shown in FIG. In the laser printer, as shown in FIG. 1, the laser beam emitted from the LD is converted into parallel rays by the collimating lens inside the LDU 1 and is rotated by a rotating polygon mirror (hereinafter referred to as a polygon mirror) 2. After being deflected and scanned, an image is formed on the charged surface of the drum-shaped photoconductor 4 via the imaging lens 3 including the f-θ lens and the reflection mirror 7. At this time, the laser beam is modulated on the basis of the image signal, repeatedly turned on and off, and repeatedly scanned in the main scanning direction according to the rotation of the polygon mirror 2, and at the same time, the photosensitive member 4 rotates to perform sub-scanning. As a result, an electrostatic latent image is formed on the photoreceptor 4.
The formed electrostatic latent image is developed with a charged developer (toner), and a transfer material such as transfer paper to which a charge opposite to that of the developer is applied is brought into close contact with the photosensitive member 4 so that the developer is removed. It is transferred to the transfer material. Then, after the transfer material is separated from the photoreceptor 4, the developer is fused to the transfer material by being heated, and fixing is performed. Here, the synchronization detection light-receiving unit 5 arranged outside the scanning region on the photosensitive member 4 detects the laser beam reflected by the synchronization detection mirror 6, and the LD control unit is obtained by the synchronization detection light-receiving unit 5. Based on the detection signal, an effective scanning period, which is a period during which an image is written on the photoreceptor 4, is determined.

図2は書き込み制御部の回路構成を示すブロック図である。図2において、中央演算処理装置(以下CPUという)11はレーザプリンタ全体を制御している。画像処理部(以下IPUという)12は画像データを電気的に処理しLDドライバ13等で構成される書き込み部にパラレルで画素クロックと画像データ(図中では一括してDATAと記す)ならびに制御信号を送信している。書き込み部に送信された画像データはパルス幅変調(以下PWMという)部によって変調され、LDドライバ13に送信される。LDドライバ13は送信された信号をもとにLDを駆動している。
そして、有効走査期間外にAPC制御用にLDを点灯し、サンプル&ホールド信号(S/H信号)をサンプル状態にすることで、LDパッケージに内蔵されたPDで発生するモニタ電流をAPC回路内蔵のLDドライバ13にフィードバックしてAPCを行う。そして、有効走査期間内においてはS/H信号をホールド状態にしてドライバの出力電流を一定値に固定している。
FIG. 2 is a block diagram showing a circuit configuration of the write control unit. In FIG. 2, a central processing unit (hereinafter referred to as CPU) 11 controls the entire laser printer. An image processing unit (hereinafter referred to as IPU) 12 electrically processes image data, and in parallel to a writing unit constituted by an LD driver 13 or the like, a pixel clock, image data (collectively referred to as DATA in the figure), and a control signal Is sending. The image data transmitted to the writing unit is modulated by a pulse width modulation (hereinafter referred to as PWM) unit and transmitted to the LD driver 13. The LD driver 13 drives the LD based on the transmitted signal.
Then, by turning on the LD for APC control outside the effective scanning period and setting the sample and hold signal (S / H signal) to the sample state, the monitor current generated by the PD built in the LD package is built in the APC circuit. APC is performed by feeding back to the LD driver 13. During the effective scanning period, the S / H signal is held and the output current of the driver is fixed to a constant value.

LDドライバ13に内蔵されたAPC回路の回路ブロック図を図3に示すとともに、APC回路の動作を説明する。APC動作時にLD制御装置であるIPU12から制御信号としてLD点灯信号とそれに続くサンプル信号が送出される。LD点灯信号は図3のスイッチ回路14をONに切り替えるとともにサンプル信号はS/HスイッチをONに切り替える。すると、ホールド・コンデンサ18の電圧値に基づいた電流が電流発生回路15からスイッチ回路14を介してLDに流れ込んでLDが発光し、LDの光強度に比例した電流がPDに流れ込む。
そして、I/V変換回路16においてPDを流れる電流値が電圧に変換される。その変換後の電圧と光量の基準となる基準電圧がコンパレータ17によって比較された結果に基づいてホールド・コンデンサ18が充電もしくは放電されて、コンデンサの電圧値が変化することで、電流発生回路15の出力電流がコントロールされ、LD光量が一定に制御される。そして画像書込み時には、S/H信号がホールド信号に変って、S/HスイッチがOFFに切り替わる。その結果、ホールド・コンデンサ18の値が一定値に固定されるため、電流発生回路15からLDに流れる電流は一定値に固定される。
そして、パルス幅変調(以下PWM)部から送出される画像データ信号に基づいて、LDドライバ内部のLD変調用スイッチ回路が切り替わり、LD光源を変調して感光体4(図1)に画像の書き込みが行われる。このようにしてLD光量を可変する可変手段が実現されている。ここで、コンパレータ17での比較対象となる光量基準電圧は、IPU12からのデジタル制御信号によってコントロールされ、8ビット256段階のアナログ電圧値を出力するDAC(DAコンバータ)19の出力電圧値を分圧抵抗で分圧することによって生成された電圧であるものとする。
A circuit block diagram of the APC circuit built in the LD driver 13 is shown in FIG. 3, and the operation of the APC circuit will be described. During the APC operation, an LD lighting signal and a sample signal following the LD lighting signal are sent out as control signals from the IPU 12 which is an LD controller. The LD lighting signal switches the switch circuit 14 of FIG. 3 ON, and the sample signal switches the S / H switch ON. Then, a current based on the voltage value of the hold capacitor 18 flows from the current generation circuit 15 into the LD via the switch circuit 14, the LD emits light, and a current proportional to the light intensity of the LD flows into the PD.
Then, the current value flowing through the PD is converted into a voltage in the I / V conversion circuit 16. The hold capacitor 18 is charged or discharged based on a result of comparison between the converted voltage and a reference voltage that is a reference of the light amount by the comparator 17, and the voltage value of the capacitor changes, so that the current generation circuit 15 The output current is controlled, and the LD light quantity is controlled to be constant. At the time of image writing, the S / H signal is changed to a hold signal, and the S / H switch is turned off. As a result, since the value of the hold capacitor 18 is fixed to a constant value, the current flowing from the current generation circuit 15 to the LD is fixed to a constant value.
Based on the image data signal sent from the pulse width modulation (hereinafter referred to as PWM) unit, the LD modulation switch circuit inside the LD driver is switched, and the LD light source is modulated to write an image on the photosensitive member 4 (FIG. 1). Is done. In this way, variable means for varying the LD light quantity is realized. Here, the light quantity reference voltage to be compared by the comparator 17 is controlled by a digital control signal from the IPU 12, and the output voltage value of the DAC (DA converter) 19 that outputs an analog voltage value of 8 bits 256 steps is divided. It is assumed that the voltage is generated by dividing by a resistor.

さて、ここで、この機械において、機械起動時などプリント動作時以外における、あらかじめ設定した所定の時期において、図2のようにCPU11からDAコンバータ制御信号を送信し、IPU12を介してDAC19の出力電圧値を最大にして、LDの光量設定値が最大になるよう制御を行うものとする。この場合、CPU11は基準電圧を通常動作時よりも高く設定する設定手段としても機能している。光量を高く設定することによる効果は後述する。
さらに、CPU11からの制御信号によってIPU12を介してLDドライバ13に、LDを点灯するためのDATA信号もしくは強制点灯信号と、APC制御を行うためにS/HスイッチをONするサンプル信号を送信して、LDドライバ13のAPC動作を行わせるものとする。その後、APC駆動中のLDドライバ13から出力される電流を電流検出手段によってモニタして、変換された電圧値とあらかじめ劣化判定用に設定された電圧値を比較することでLDの劣化判定を行うものとする。これにより、劣化状態検出手段が実現される。具体的にLDドライバ13の出力電流をモニタする方法としては、図4に示す方法を用いるものとする。
図4中でLDドライバ13から出力された電流は、電流−電圧変換回路によって、電圧値に変換される。この電圧値をあらかじめ決められた電圧値とコンパレータ17(図3)によって比較を行うことによって、LDの劣化状態の判定を行い、劣化と認められるときは、IPU12(図2)を介してCPU11(図2)に信号を送付するものとする。CPU11はLD劣化の信号を元にして、操作表示部20にLD劣化の旨を表示することで、外部にLD劣化を知らせるとともに、それ以上LDの劣化が進行するのを防ぐために、IPUから送出される画像信号を間引いて機械を動作させるものとする。
前記一連の劣化判定動作をフローチャートにしたものが図5である。このフローでは、まず、ステップS1でDACの設定を最大にして、光量設定値を最大にし、ステップS2に移ってLDドライバにAPC制御信号を与え、APC動作を開始し、ステップS3に移ってLD駆動電流のモニタ値から生成された劣化判定信号を読み取り、その後、ステップS4へ進む。ステップS4では、LDが劣化しているかどうかを確認し、劣化していなければステップS5へ進んでDACの設定値を元に戻して光量設定値を元に戻して動作フローを終了する。ステップS5で劣化していると判断した場合はステップS6へ進んで操作表示部20(図2)に劣化の旨を通知し、機械を停止する。
Now, in this machine, at a predetermined time other than during the printing operation such as when the machine is started, a DA converter control signal is transmitted from the CPU 11 as shown in FIG. 2, and the output voltage of the DAC 19 is transmitted via the IPU 12. Control is performed so that the value is maximized and the light amount setting value of the LD is maximized. In this case, the CPU 11 also functions as setting means for setting the reference voltage higher than that during normal operation. The effect of setting the light amount high will be described later.
Further, a data signal for forcibly lighting the LD or a forcible lighting signal and a sample signal for turning on the S / H switch for APC control are transmitted to the LD driver 13 via the IPU 12 by the control signal from the CPU 11. Assume that the APC operation of the LD driver 13 is performed. Thereafter, the current output from the LD driver 13 during APC driving is monitored by the current detection means, and the deterioration of the LD is determined by comparing the converted voltage value with the voltage value set in advance for deterioration determination. Shall. Thereby, a deterioration state detection means is realized. Specifically, the method shown in FIG. 4 is used as a method for monitoring the output current of the LD driver 13.
In FIG. 4, the current output from the LD driver 13 is converted into a voltage value by a current-voltage conversion circuit. By comparing this voltage value with a predetermined voltage value by the comparator 17 (FIG. 3), the degradation state of the LD is determined. When the degradation is recognized, the CPU 11 (via the IPU 12 (FIG. 2)). Assume that a signal is sent to FIG. The CPU 11 displays the LD degradation on the operation display unit 20 based on the LD degradation signal to notify the outside of the LD degradation and send it from the IPU to prevent further LD degradation. It is assumed that the machine is operated with thinned image signals.
FIG. 5 is a flowchart showing the series of deterioration determination operations. In this flow, first, in step S1, the DAC setting is maximized, the light amount setting value is maximized, the process proceeds to step S2, an APC control signal is given to the LD driver, the APC operation is started, and the process proceeds to step S3. The deterioration determination signal generated from the monitor value of the drive current is read, and then the process proceeds to step S4. In step S4, it is confirmed whether or not the LD has deteriorated. If not, the process proceeds to step S5, the DAC setting value is returned to the original value, the light amount setting value is returned to the original value, and the operation flow is ended. If it is determined in step S5 that the battery has deteriorated, the process proceeds to step S6, the operation display unit 20 (FIG. 2) is notified of the deterioration, and the machine is stopped.

最大光量でLD駆動電流を測定することによって、LD劣化を精度よく判定できる理由は以下の通りである。LDは、通常、図6に示されるような特性を有しており、LDに駆動電流を流しても、閾値電流と呼ばれる値までLD発光を起こさず、閾値電流を超えたところで、閾値電流からの電流増分に比例する形で、ほぼ直線的に光量が増大していくという性質をもっていることが知られている。そして、このLD駆動電流−光出力特性は、I−Lカーブと呼ばれている。また、直線的に光量が増大していく部分の直線の傾きは、微分効率と呼ばれている。
しかしながら、LDが劣化してくると図6に示されるように、この特性が変化して、閾値電流が増大するとともに、微分効率の傾きが低下することで、劣化が進行していないLDと同一光量を光らせるのに必要なLD駆動電流量が増加していくことになる。また、図6に示されるように、劣化が進行するとI−Lカーブの直線性が鈍り、曲線を描くようになることも知られている。
このため、従来の劣化判定方法では、画像形成装置であれば、プリント状態において常時LD駆動電流値を監視して、LD駆動電流が増大したことを検知することで劣化と判定したり、所定の複数の電流値にて各々光量を検出して、ADコンバータでデジタル値に変換した上で、それを記録装置に記録し、ソフト・プログラム的に電流の差を計算することで各測定ポイント間の微分効率を算出して、ソフト・プログラム的に各微分効率を比較することで、劣化と判定したりする方法が採用されている。本発明のLD制御装置及び画像形成装置を実施するための最良の形態であるレーザプリンタにおけるLD劣化判定では、LD劣化時の2つの性質、
(1)LD劣化時には、閾値電流が増大し、微分効率の傾きが低下することで、LD駆動電流量が増大するという性質
(2)劣化時にはI−Lカーブの直線性が鈍り、曲線を描くようになるという性質
を同時に合わせて利用している。
The reason why the LD degradation can be accurately determined by measuring the LD driving current with the maximum light amount is as follows. The LD normally has characteristics as shown in FIG. 6. Even if a drive current is passed through the LD, the LD does not emit light up to a value called a threshold current, and the threshold current is exceeded when the threshold current is exceeded. It is known that the amount of light increases almost linearly in proportion to the current increment. This LD drive current-light output characteristic is called an IL curve. Further, the slope of the straight line where the amount of light increases linearly is called differential efficiency.
However, when the LD deteriorates, as shown in FIG. 6, this characteristic changes, the threshold current increases, and the slope of the differential efficiency decreases, so that it is the same as the LD in which deterioration has not progressed. The amount of LD drive current required to increase the amount of light will increase. In addition, as shown in FIG. 6, it is also known that when the deterioration progresses, the linearity of the IL curve becomes dull and a curve is drawn.
For this reason, in the conventional deterioration determination method, if the image forming apparatus is an image forming apparatus, the LD drive current value is constantly monitored in the print state, and it is determined that the LD drive current has increased, thereby determining deterioration. Each light quantity is detected by a plurality of current values, converted into digital values by an AD converter, recorded in a recording device, and the difference between currents is calculated in a software / program manner. A method is adopted in which the differential efficiency is calculated, and the differential efficiencies are compared in a software / program manner to determine deterioration. In the LD deterioration determination in the laser printer which is the best mode for carrying out the LD control device and the image forming apparatus of the present invention, two characteristics at the time of LD deterioration are:
(1) The characteristic that the threshold current increases and the slope of the differential efficiency decreases when the LD deteriorates, and the LD drive current amount increases. (2) The linearity of the IL curve becomes dull and the curve is drawn when the LD deteriorates. It uses the property of becoming like at the same time.

図7に示されているようにLDが劣化して、I−Lカーブの直線性が鈍ってきたときに、ある一定の光量を光らせるのに必要なLD駆動電流量について説明する。図7には、LD劣化時のI−Lカーブは実線で、正常なI−Lカーブは点線で示されている。LD駆動電流量を測定する際に基準とするLD光量として、図7のようにP1とP2の2通りを考える。ただし、ここでP1<P2とする。図7から分かるように、LD劣化時には、光量が大きいほどI−Lカーブの傾きが鈍るので、正常時と同一の光量を光らせるのに必要な駆動電流量と、正常時の駆動電流量との差異は、光量が大きいほど大きくなる(図7中ΔI1、ΔI2の大きさを比較すると分かる。)。
したがって、駆動電流量の大小によってLDの劣化判定を行うのには、できる限り大きな光量にて、駆動電流量測定・劣化判定する方が、精度よく測定を行うことができる。さらに、LD劣化によって単純に微分効率の傾きが小さくなっただけと仮定しても、図8から分かるように、光量が大きいほど正常時の駆動電流量との差異が大きくなることが分かるので、光量が大きい方が、劣化判定しやすいことが分かる。
一方、一般的にLDを用いた画像形成装置においては、実際にプリント動作を行う場合、感光体特性や感光体ドラムの回転速度から決まる感光体ドラム面上の像面光量と、感光体に結像を行う光学系の光利用効率によって決まる光量でLDを発光させている。このため、プリント動作のLD光量は、LDの絶対最大定格光量に対してかなり余裕を持った光量であることが非常に多い。
このため、この実施の形態におけるLD劣化判定では、プリント動作時以外において、できる限りLDを大きな光量で発光させた上で、LD駆動電流の測定を行うものとする。この結果、本発明を実施するための最良の形態である第1実施例におけるLD制御装置及びこれを用いたレーザプリンタ(画像形成装置)では、次に上げるLD劣化時の2つの性質、
(1)LD劣化時には、閾値電流が増大し、微分効率の傾きが低下することで、LD駆動電流量が増大するという性質
(2)劣化時にはI−Lカーブの直線性が鈍り、曲線を描くようになるという性質
を合わせて利用することができ、微分効率の比較を行うよりも単純・簡潔な構成で測定が可能であると同時に、単純にプリント動作等の通常動作時に、駆動電流測定を行うのよりも、LDの微妙な劣化をも精度よく検知することができる。そして、LD劣化を精度よく検知できないことで発生する不具合を防止することができる。また、LDを変調駆動するためのデータを間引くなどして、LDの発光時間を減らすことでそれ以上LD劣化が進行するのを遅らせるようにしているので、LD劣化が進行してLD劣化を原因とした不具合が発生するのを遅延させることができる。
As shown in FIG. 7, when the LD deteriorates and the linearity of the IL curve becomes dull, the LD drive current amount required to emit a certain amount of light will be described. In FIG. 7, the IL curve at the time of LD degradation is shown by a solid line, and the normal IL curve is shown by a dotted line. As the LD light quantity used as a reference when measuring the LD drive current amount, two types of P1 and P2 are considered as shown in FIG. Here, P1 <P2. As can be seen from FIG. 7, when the LD deteriorates, the slope of the IL curve decreases as the amount of light increases. Therefore, the amount of drive current required to emit the same amount of light as normal and the amount of drive current during normal The difference increases as the amount of light increases (as can be seen by comparing the magnitudes of ΔI1 and ΔI2 in FIG. 7).
Therefore, in order to determine the deterioration of the LD based on the magnitude of the driving current amount, the measurement and the deterioration determination of the driving current amount can be performed with a large amount of light as much as possible. Furthermore, even if it is assumed that the slope of the differential efficiency is simply reduced due to the LD degradation, it can be seen from FIG. 8 that the difference from the normal driving current amount increases as the light amount increases. It can be seen that the greater the amount of light, the easier it is to determine the deterioration.
On the other hand, in general, in an image forming apparatus using an LD, when an actual printing operation is performed, the amount of image surface light on the surface of the photosensitive drum determined from the characteristics of the photosensitive member and the rotational speed of the photosensitive drum, and the photosensitive member. The LD emits light with an amount of light determined by the light utilization efficiency of the optical system that performs the image. For this reason, the LD light amount of the printing operation is very often a light amount having a considerable margin with respect to the absolute maximum rated light amount of the LD.
For this reason, in the LD deterioration determination in this embodiment, the LD drive current is measured after causing the LD to emit as much light as possible, except during the printing operation. As a result, the LD control apparatus according to the first embodiment which is the best mode for carrying out the present invention and the laser printer (image forming apparatus) using the LD control apparatus have the following two characteristics at the time of LD degradation,
(1) The characteristic that the threshold current increases and the slope of the differential efficiency decreases when the LD deteriorates, and the LD drive current amount increases. (2) The linearity of the IL curve becomes dull and the curve is drawn when the LD deteriorates. It can be used in combination with the characteristic that it is possible to measure with a simpler and simpler configuration than comparing differential efficiencies, and at the same time, it can simply measure drive current during normal operation such as printing operation. Rather than performing it, subtle degradation of the LD can be accurately detected. In addition, it is possible to prevent problems that occur due to the inability to accurately detect LD degradation. In addition, since the data for driving the modulation of the LD is thinned out to reduce the light emission time of the LD so that the further progress of the LD deterioration is delayed, the LD deterioration proceeds and causes the LD deterioration. It is possible to delay the occurrence of the problem.

(第2実施例)
ここでは、第2実施例としてのレーザプリンタについて図9〜図12を用いて説明する。この例のレーザプリンタは、受光素子であるPD(フォトダイオード)からの出力電流をフィードバックしてLD(レーザダイオード)に対してAPC(オートマチックパワーコントロール)を行うLD制御装置を備え、また、LD制御装置は、LD光量の基準となる基準電圧によってLD光量を可変する可変手段と、プリント処理等の通常動作以外の時に、基準電圧を通常動作時よりも高く設定する設定手段と、基準電圧が高く設定されたときにLDを点灯させて、その時にLDから出力される光量を検出する光量検出手段と、所定の電流値でLD駆動電流を制限する制限手段と、基準電圧が高く設定された状態において、光量検出手段による光量検出値と、所定の値との対比により劣化が進行していることを検出する劣化状態検出手段とを備えている。
なお、説明が第1実施例と重複する部分については極力省略して説明を行う。光学系および現像プロセスは第1実施例にて説明したレーザプリンタと全く同等である。このため、第2実施例では第1実施例にて説明した光学系および、現像プロセスと同等のものを使うものとして説明を省略する。また、書き込み制御部の回路構成も第1実施例と基本的に同等であるので説明を省略する。また、第2実施例においても第1実施例と同様にして、機械起動時などプリント動作時以外における、あらかじめ設定した所定の時期において、図9のようにCPUからDAコンバータ制御信号を送信し、IPUを介して前記DAコンバータの出力電圧値を最大にして、LDの光量設定値が最大になるよう制御を行うものとする。また、第2実施例において使用するLDドライバが備えている制限手段は、LDが劣化するのを防止するため、LD駆動電流を測定する際にLD駆動電流を制限するものとする。さらに、第2実施例においては、LDドライバに特定の信号を入力することをトリガーとして、LDドライバ内部で自動的にLD劣化判定を行う回路を内蔵しているものとする。
(Second embodiment)
Here, a laser printer as a second embodiment will be described with reference to FIGS. The laser printer in this example includes an LD control device that feeds back an output current from a PD (photodiode) as a light receiving element and performs APC (automatic power control) on the LD (laser diode), and also performs LD control. The apparatus includes a variable unit that varies the LD light amount according to a reference voltage that serves as a reference for the LD light amount, a setting unit that sets the reference voltage higher than that during the normal operation, and a reference voltage that is higher than during normal operation, such as print processing. The LD is turned on when set, the light amount detecting means for detecting the light amount output from the LD at that time, the limiting means for limiting the LD drive current with a predetermined current value, and the reference voltage being set high A deterioration state detecting means for detecting that the deterioration is progressing by comparing the light amount detected value by the light amount detecting means with a predetermined value; It is provided.
In addition, about the part which description overlaps with 1st Example, it abbreviate | omits as much as possible and demonstrates. The optical system and the development process are exactly the same as those of the laser printer described in the first embodiment. For this reason, in the second embodiment, the description is omitted on the assumption that the optical system described in the first embodiment and the equivalent of the developing process are used. Further, the circuit configuration of the write control unit is basically the same as that of the first embodiment, so that the description thereof is omitted. In the second embodiment, as in the first embodiment, a DA converter control signal is transmitted from the CPU as shown in FIG. 9 at a predetermined time other than during the printing operation such as when the machine is started. Control is performed so that the output voltage value of the DA converter is maximized via the IPU, and the LD light amount setting value is maximized. Further, the limiting means provided in the LD driver used in the second embodiment limits the LD driving current when measuring the LD driving current in order to prevent the LD from deteriorating. Further, in the second embodiment, it is assumed that a circuit for automatically determining the LD degradation is incorporated inside the LD driver, triggered by inputting a specific signal to the LD driver.

図10のLDドライバ内部において、自動的にLD劣化判定を行う回路のブロック図を示す。機械起動時において、まず、第1実施例と同様にして、図9のようにCPU11からDAC制御信号を送信し、IPU12を介してDAC19の出力電圧値を最大にして、LDの光量設定値が最大になるよう制御を行う。さらに、CPU11からの制御信号によってIPU12を介してLDドライバ13に、LDの劣化判定を行うトリガーとなる信号を送信して、LDドライバ13内部において、以下に示すLD劣化判定動作を行わせる。
LDドライバは、図10に示されたような内部構成をもつ。LDドライバ内部においては、LDドライバ外部から入力された光量基準となる基準電圧信号を元にして、LDドライバ内部の分圧抵抗によって、所定の基準電圧より低い電圧が常時生成されている。LDドライバは、外部から劣化判定を行うトリガーとなる信号が入力されると、LDドライバに内蔵された制御回路によって生成される信号に基づいて、LDドライバ内部で生成される基準電圧より低い所定の電圧を用いてAPC制御を開始することで、外部基準電圧信号より低い、あらかじめ設定された所定の光量となるようにLD駆動電流を流す。
さらに、LDドライバは、LDドライバに内蔵された制御回路において、外部から入力された前述の劣化判定を行うトリガーとなる信号をきっかけとして、同じくLDドライバ内部の内部クロック21によるクロック信号に基づいてカウンタ回路22を用いてカウント動作を行うことで、あらかじめ設定された一定の時間が経過してAPC動作が安定したところで、内蔵された制御回路から自動的にホールド信号を生成してAPC制御から定電流制御に移行する。
FIG. 11 is a block diagram of a circuit that automatically performs LD deterioration determination in the LD driver of FIG. 10. At the time of starting the machine, first, as in the first embodiment, a DAC control signal is transmitted from the CPU 11 as shown in FIG. 9, the output voltage value of the DAC 19 is maximized via the IPU 12, and the light intensity setting value of the LD is set. Control to maximize. Further, a signal serving as a trigger for determining the deterioration of the LD is transmitted to the LD driver 13 via the IPU 12 by the control signal from the CPU 11, and the following LD deterioration determination operation is performed inside the LD driver 13.
The LD driver has an internal configuration as shown in FIG. Inside the LD driver, a voltage lower than a predetermined reference voltage is always generated by a voltage dividing resistor inside the LD driver based on a reference voltage signal that is a light quantity reference input from the outside of the LD driver. When a signal serving as a trigger for determining deterioration is input from the outside, the LD driver has a predetermined voltage lower than a reference voltage generated inside the LD driver based on a signal generated by a control circuit built in the LD driver. By starting the APC control using the voltage, the LD driving current is caused to flow so as to have a predetermined light amount that is lower than the external reference voltage signal.
Further, the LD driver uses a control circuit built in the LD driver as a trigger for a signal that triggers the above-described deterioration determination input from the outside, and based on the clock signal generated by the internal clock 21 in the LD driver. By performing a counting operation using the circuit 22, when a predetermined time has elapsed and the APC operation has stabilized, a hold signal is automatically generated from the built-in control circuit and a constant current is generated from the APC control. Transition to control.

ここでさらに、定電流制御に移行したところで、LDドライバに内蔵された制御回路は、LDドライバ内部のクロック信号に基づいてLDドライバ内部に存在するもう1つのカウンタを1ビットずつカウントアップさせ、そのカウンタ値をLDドライバに内蔵のDAC19が変換してアナログ信号を生成する。さらに、DACで変換されたアナログ信号を、やはりLDドライバに内蔵のV/I変換回路23を用いてあらかじめ決められた割合で電流に変換し、定電流制御中のLD駆動電流に加算していくことで、電流値を徐々に増加させていく。
そしてLD光強度に比例してPDに流れ込んだ電流をI/V変換回路16において電圧に変換して、この信号をLDドライバに内蔵のコンパレータ17において、光量の基準として外部から入力された基準電圧信号と比較し、基準電圧信号に基づいた所定の光量になったところで、前記コンパレータ出力を基に、LDドライバに内蔵された制御回路は、前記カウンタのカウントアップを停止したのちにLDドライバを通常動作に移行させる。このようにして光量検出手段や制限手段が機能する。
また、ここでもし仮にカウンタ値がオーバーフローしたときには、LDドライバに内蔵された制御回路は、LDに異常な電流値が流れたものと判断して、LD劣化の旨をLDドライバ外部端子を通じて、IPUを介してCPUに伝達するとともに、LDドライバ内部でLD強制消灯信号を生成して、LDを消灯する。このようにして劣化状態検出手段が機能する。一方、CPUは、前記劣化信号を基にして、LDが劣化したと判断した場合、操作表示部20に、LDが劣化した旨を表示するとともに機械を停止する。
Here, when the control is shifted to the constant current control, the control circuit built in the LD driver counts up another counter existing in the LD driver bit by bit based on the clock signal in the LD driver, The DAC 19 built in the LD driver converts the counter value to generate an analog signal. Further, the analog signal converted by the DAC is converted into a current at a predetermined ratio using the V / I conversion circuit 23 incorporated in the LD driver, and is added to the LD drive current during the constant current control. Thus, the current value is gradually increased.
The current flowing into the PD in proportion to the LD light intensity is converted into a voltage by the I / V conversion circuit 16, and this signal is input from the outside as a light quantity reference in the comparator 17 built in the LD driver. When a predetermined amount of light is obtained based on the reference voltage signal as compared with the signal, the control circuit built in the LD driver based on the comparator output normally stops the LD driver after stopping the counter count-up. Move to operation. In this way, the light quantity detection means and the restriction means function.
Also, if the counter value overflows, the control circuit built in the LD driver determines that an abnormal current value has flowed through the LD, and informs the effect of LD degradation through the LD driver external terminal. And forcibly turning off the LD by generating an LD forced turn-off signal inside the LD driver. In this way, the deterioration state detecting means functions. On the other hand, when the CPU determines that the LD has deteriorated based on the deterioration signal, the CPU displays on the operation display unit 20 that the LD has deteriorated and stops the machine.

第2実施例において上述した一連の劣化判定動作をフローチャートにしたものが図11である。図11を説明すると、まず、ステップS11でDACの設定値を最大にして、光量設定値を最大にし、ステップS12へ移ってLDドライバに劣化判定動作信号を与え、劣化判定動作を開始し、ステップS13に移って、生成された劣化判定信号を読み取り、ステップS14へ進む。ステップS14では、LDが劣化しているかどうかを確認し、劣化していなければステップS15へ進んでDACの設定値を元に戻して光量設定値を元に戻して動作フローを終了する。ステップS14で劣化していると判断した場合はステップS16へ進んで操作表示部20(図9)に劣化の旨を通知して動作フローを終了する。
また、第2実施例において、LDドライバ内部の制御回路においてハードウエア的に自動で生成される制御信号に基づいて行われる前記劣化判定動作をフローチャートとして示したものが図12である。図12の動作では、まず、劣化判定動作信号が与えられると、ステップS21で光量基準電圧を内部生成電圧に切り替え、ステップS22へ移ってAPC動作を開始してSAMPLE信号を生成し、その後、ステップS23へ進む。ステップS23では、所定クロック数を経過するまで確認動作を繰り返し、経過した場合はステップS24へ進んで定電流動作に移行してHold信号を生成し、カウンタを1bitアップする。
その後、ステップS26へ進んでPD生成電圧が基準電圧よりも大きいかどうかをチェックし、PD生成電圧の方が小さい場合はステップS27へ進んでカウンタをストップし、さらにステップS28へ進んで光量基準電圧を外部電圧に切り替え、通常動作へ移行し、動作フローを終了する。ステップS26でPD生成電圧の方が大きい場合はステップS29へ進んでカウンタ値がオーバーフローしているかどうかを確認し、オーバーフローしていなければステップS25へ戻り、オーバーフローしている場合はステップS30へ移ってLD劣化検知信号を出力し、LDを強制消灯して動作フローを終了する。
したがって、本発明を実施するための最良の形態である第2実施例におけるLD制御装置及びこれを用いたレーザプリンタ(画像形成装置)では、簡潔な手法でしかもLDの微妙な劣化をも精度よく検知することができる。そして、LD劣化を精度よく検知できないことで発生する不具合を防止することができる。また、LD制御装置を停止することによっても、LD劣化によって発生する不具合を防止することができる。
FIG. 11 is a flowchart showing the series of deterioration determination operations described above in the second embodiment. Referring to FIG. 11, first, in step S11, the DAC set value is maximized, the light amount set value is maximized, the process proceeds to step S12, a deterioration determination operation signal is given to the LD driver, and the deterioration determination operation is started. Moving to S13, the generated deterioration determination signal is read, and the process proceeds to Step S14. In step S14, it is confirmed whether or not the LD has deteriorated. If it has not deteriorated, the process proceeds to step S15, the DAC setting value is returned to the original value, the light amount setting value is returned to the original value, and the operation flow is ended. If it is determined in step S14 that the battery has deteriorated, the process proceeds to step S16, the operation display unit 20 (FIG. 9) is notified of the deterioration, and the operation flow ends.
FIG. 12 is a flowchart showing the deterioration determination operation performed based on the control signal automatically generated by hardware in the control circuit inside the LD driver in the second embodiment. In the operation of FIG. 12, first, when a deterioration determination operation signal is given, the light amount reference voltage is switched to the internally generated voltage in step S21, the process proceeds to step S22, the APC operation is started, and the SAMPLE signal is generated. Proceed to S23. In step S23, the confirmation operation is repeated until the predetermined number of clocks elapses, and when it elapses, the process proceeds to step S24 to shift to a constant current operation to generate a Hold signal and increase the counter by 1 bit.
Thereafter, the process proceeds to step S26 to check whether or not the PD generation voltage is larger than the reference voltage. If the PD generation voltage is smaller, the process proceeds to step S27 to stop the counter, and further proceeds to step S28 to determine the light amount reference voltage. Is switched to the external voltage, the normal operation is performed, and the operation flow is terminated. If the PD generation voltage is larger in step S26, the process proceeds to step S29 to check whether the counter value has overflowed. If it has not overflowed, the process returns to step S25, and if it has overflowed, the process proceeds to step S30. An LD deterioration detection signal is output, the LD is forcibly turned off, and the operation flow is terminated.
Therefore, the LD control device according to the second embodiment, which is the best mode for carrying out the present invention, and the laser printer (image forming apparatus) using the LD control device use a simple method and can accurately subtle degradation of the LD. Can be detected. In addition, it is possible to prevent problems that occur due to the inability to accurately detect LD degradation. Also, stopping the LD control device can prevent problems caused by LD degradation.

レーザプリンタの光学系を示す斜視図である。It is a perspective view which shows the optical system of a laser printer. 第1実施例のLD劣化判定回路のブロック図である。It is a block diagram of the LD degradation determination circuit of the first embodiment. 第1実施例のLDドライバの内部ブロック図である。It is an internal block diagram of the LD driver of the first embodiment. LD駆動電流検出回路のブロック図である。It is a block diagram of a LD drive current detection circuit. 実施例1の劣化判断・通知方法のフローチャートである。3 is a flowchart of a deterioration determination / notification method according to the first embodiment. LD劣化時のI−L特性を示すグラフ図である。It is a graph which shows the IL characteristic at the time of LD deterioration. LD劣化時のLD駆動電流量誤差を示すグラフ図(その1)である。FIG. 5 is a graph (No. 1) illustrating an LD drive current amount error when an LD is deteriorated. LD劣化時のLD駆動電流量誤差を示すグラフ図(その2)である。FIG. 10 is a graph (part 2) illustrating an LD drive current amount error when the LD is deteriorated. 第2実施例のLD劣化判定回路のブロック図である。It is a block diagram of the LD degradation determination circuit of 2nd Example. 第2実施例のLDドライバ内部の劣化判定回路のブロック図である。It is a block diagram of a deterioration determination circuit inside the LD driver of the second embodiment. 第2実施例の劣化判断・通知方法の動作を示すフローチャートである。It is a flowchart which shows operation | movement of the deterioration determination / notification method of 2nd Example. 第2実施例のLDドライバ内部における劣化判定動作のフローチャートである。It is a flowchart of the degradation determination operation inside the LD driver of the second embodiment. APC回路のブロック図である。It is a block diagram of an APC circuit. 断続的APC回路の動作タイムチャートである。It is an operation | movement time chart of an intermittent APC circuit.

符号の説明Explanation of symbols

1 LDU、2 回転多面鏡(ポリゴンミラー)、3 結像レンズ、4 感光体、5 同期検知用受光部、6 同期検知ミラー、7 反射ミラー、11 CPU、12 IPU、13 LDドライバ、14 スイッチ回路、15 電流発生回路、16 I/V変換回路、17 コンパレータ、18 ホールド・コンデンサ、19 DAC、20 操作表示部、21 内部クロック、22 カウンタ回路、23 V/I変換回路   DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 LDU, 2 rotation polygon mirror (polygon mirror), 3 imaging lens, 4 photoconductor, 5 light reception part for synchronous detection, 6 synchronous detection mirror, 7 reflective mirror, 11 CPU, 12 IPU, 13 LD driver, 14 switch circuit , 15 Current generation circuit, 16 I / V conversion circuit, 17 Comparator, 18 Hold capacitor, 19 DAC, 20 Operation display section, 21 Internal clock, 22 Counter circuit, 23 V / I conversion circuit

Claims (5)

受光素子からの出力電流をフィードバックして、LDに対してオートマチックパワーコントロールを行うLD制御装置であって、
前記LD量基準となる基準電圧によって当該Dの光量を可変する可変手段と、
常動作以外の時に、前記基準電圧を通常動作時よりも高く設定する設定手段と、
前記設定手段により前記基準電圧が高く設定された場合に前記LDを点灯させた時点で当該LDから出力される光量を検出する光量検出手段と、
所定の電流値で前記LDへ供給するLD駆動電流を制限する制限手段と
前記光量検出手段により得られる前記光量の検出値と所定の値とを対比した結果により前記LDの劣化状態が進行していることを検出する劣化状態検出手段と、を備え
前記制限手段は、前記基準電圧を分圧した当該基準電圧よりも低い所定の電圧を用いて前記オートマチックパワーコントロールを開始することにより予め設定された所定の光量となるように前記LD駆動電流を前記LDへ供給し、所定時間経過した後に当該オートマチックパワーコントロールから定電流制御へ移行すると共に、カウンタ動作に伴って当該定電流制御中の当該LD駆動電流に当該所定の電圧に基づいてV/I変換して得られる決められた割合の電流値を徐々に加算し
前記劣化状態検出手段は、前記カウンタ動作のカウンタ値がオーバーフローしたときに前記LDに異常な電流が流れたものと判断して前記LDの劣化状態を検出することを特徴とするLD制御装置。
An LD control device that feeds back an output current from a light receiving element and performs automatic power control on the LD,
And varying means for varying the light amount of the L D by a reference voltage as a light Ryomoto quasi of the LD,
When other than normal operation, a setting unit set higher to than in the normal operation of the reference voltage,
Light quantity detecting means for detecting the amount of light output from the LD when is lit the LD when the reference voltage is set higher by the setting unit,
Limiting means for limiting an LD driving current supplied to the LD at a predetermined current value ;
A deterioration state detection means for detecting that the deterioration state of the LD is progressing as a result of comparing the detection value of the light amount obtained by the light amount detection means with a predetermined value ;
The limiting means starts the automatic power control using a predetermined voltage lower than the reference voltage obtained by dividing the reference voltage, and the LD driving current is set to a predetermined light amount set in advance. After the predetermined time has elapsed, the automatic power control is shifted to the constant current control, and the LD drive current during the constant current control is converted into the V / I conversion based on the predetermined voltage along with the counter operation. Gradually add the current value of the determined ratio obtained by
The LD control device according to claim 1, wherein the deterioration state detecting means determines that an abnormal current flows through the LD when the counter value of the counter operation overflows, and detects the deterioration state of the LD.
請求項1記載のLD制御装置において、
前記劣化状態検出手段で検出される前記LD劣化が進行していることを外部に通知する通知手段を備えたことを特徴とするLD制御装置。
The LD control device according to claim 1,
An LD control apparatus comprising a notification means for notifying the outside that the LD deterioration detected by the deterioration state detection means is in progress .
請求項1記載のLD制御装置において、
前記劣化状態検出手段で検出される前記LD劣化が進行している場合に機械を停止する停止手段を備えたことを特徴とするLD制御装置。
The LD control device according to claim 1,
An LD control apparatus comprising: a stopping unit that stops the machine when the LD deterioration detected by the deterioration state detecting unit is in progress .
請求項1記載のLD制御装置において、
前記劣化状態検出手段で検出される前記LD劣化が進行している場合に当該LDを変調駆動するためのデータを間引く間引き手段を備えたことを特徴とするLD制御装置。
The LD control device according to claim 1,
An LD control apparatus comprising thinning-out means for thinning out data for modulating and driving the LD when the LD deterioration detected by the deterioration state detecting means is in progress .
請求項1〜4のいずれか1項記載のLD制御装置を備えたことを特徴とする画像形成装置。 An image forming apparatus comprising the LD control device according to claim 1.
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