JP4862851B2 - 光出力装置および当該装置を備えた画像形成装置 - Google Patents

Description

本発明は光出力装置および当該装置を備えた画像形成装置に関し、詳しくは、光出力装置の光出力部の保護に関する。

例えば、特許文献１には、カバーオープン時にレーザダイオードの電源を遮断し、かつカバーオープンをソフト的に検出する技術が開示されている。上記従来技術文献では、カバーオープンをソフト的にも検出することで、感光ドラムの駆動や搬送手段の駆動を行うモータ動作を、モータの駆動電源側だけでなくモータの制御回路側でも停止させるようにしているので、二重の保護機能を奏する。

また、レーザダイオードを有する出力部についても、ソフト的にカバーオープンが検出されると停止されるものがある。
特開平０７−２４４４５２号公報

しかしながら、上記特許文献１に記載の技術においては、電源の遮断時、ソフト的に電源の遮断を検出するまでは、電源遮断のために低下した出力を上昇させようとする制御がなされ、出力部（レーザダイオード）の劣化を促進してしまう虞がある。また、ソフト的に電源の遮断を検出する前に電源が復帰した場合、同様に出力を上昇させようとする制御がなされ、しかも、ソフト的に電源の遮断および復帰が検出されずにこれらの動作が繰り返されると、さらなる出力部の劣化を促進してしまう虞がある。
本発明は上記のような事情に基づいて完成されたものであって、電源の遮断等に起因する出力部の劣化を好適に抑制する技術を提供するものである。

上記の目的を達成するための手段として、第１の発明の光出力装置は、光源から光を出力する出力部と、前記光の出力パワーを所定の値に維持するためのフィードバック制御信号を生成するフィードバック信号生成部であって、電源の投入時において前記光の出力パワーを徐々に増加させるために、前記フィードバック制御信号を徐々に立上がるように生成し、該生成されたフィードバック制御信号を前記出力部に提供するフィードバック信号生成部と、前記出力パワーの所定の値を設定し、前記出力部の出力を制御する制御部と、前記フィードバック信号生成部に蓄積された電荷を放電して前記フィードバック制御信号の立下がりを早める放電回路と、前記出力部への電源の電圧を監視し、前記電源の遮断または復帰を検出する電源電圧監視回路であって、前記電源の遮断を検出した場合、前記放電回路を制御して、前記フィードバック信号生成部に蓄積された電荷を放電させる電源電圧監視回路とを備える。

本構成によれば、光の出力パワーを所定の値に維持するためのフィードバック制御信号が徐々に立上がるように生成されるため、フィードバック制御信号を、例えばＰＷＭ信号に基づいて生成する場合においても、ＰＷＭ信号に起因する出力のリップル成分を抑制することができる。さらに、電源の遮断時においては、電源電圧監視回路の制御によって、放電回路を用いてフィードバック信号生成部に蓄積された電荷が放電されてフィードバック制御信号の立下がりが早められる。そのため、電源の遮断時にフィードバック信号生成部に残留する電荷によって出力部から光が出力されることが防止される。すなわち、電源の遮断時に素早く光を消灯することができる。その結果、電源の遮断等に起因する出力部、例えばレーザダイオード（光源）の劣化を好適に抑制することができる。

第２の発明は、第１の発明の光出力装置において、前記フィードバック信号生成部は、前記光の出力パワーに応じた光検出信号を生成する光検出部と、前記光検出信号の電圧と基準電圧とを比較し、前記基準電圧が前記光検出信号の電圧より大きい場合に、前記光の出力パワーを増加させる比較信号を生成する比較演算回路とを含み、前記制御部は、前記基準電圧を設定する設定信号を生成し、前記フィードバック信号生成部は、さらに、前記設定信号を受け取り、第１の時定数によって前記設定信号を徐々に立上げて前記基準電圧を発生する基準電圧発生回路と、前記比較信号を受け取り、第２の時定数によって前記比較信号を徐々に立上げて前記フィードバック制御信号を生成し、該フィードバック制御信号を前記出力部に提供する時定数回路と、を含み、前記制御部は、前記基準電圧を設定する設定信号を生成し、前記電源電圧監視回路は、前記電源の遮断を検出した場合、前記放電回路を制御して、前記基準電圧発生回路および前記時定数回路の少なくとも一方に蓄積された電荷を放電させる。

本構成によれば、電源の投入時においては、基準電圧を、例えばＰＷＭ信号である設定信号から生成する場合においても、基準電圧発生回路および時定数回路の時定数を適宜設定して、ＰＷＭ信号に起因する出力のリップル成分を抑制することができる。さらに、電源の遮断時においては、基準電圧発生回路および時定数回路の少なくとも一方に蓄積された電荷が放電回路によって即座に放電される。そのため、電源の遮断時に時定数回路に残留する電荷によって出力部から光が出力されることが防止される。すなわち、電源の遮断時に素早く光を消灯することができる。

また、基準電圧を光検出信号の電圧、例えばピークホールド電圧よりも早く降下させることができるため、基準電圧発生回路の時定数を大きくして、電源の投入時において、ＰＷＭ信号に起因する出力のリップル成分を抑制することができる。

第３の発明は、第２の発明の光出力装置において、前記放電回路は、前記基準電圧発生回路および前記時定数回路に対して共通化して制御される。
本構成によれば、基準電圧発生回路および時定数回路の電荷を放電させる場合に、放電回路に対する制御が簡易化される。

第４の発明は、第２または第３の発明の光出力装置において、前記光検出部は、前記光検出信号のピーク値をホールドするピークホールド回路を含み、前記放電回路は、前記ピークホールド回路よりも早い放電特性を有する。

本構成によれば、基準電圧およびフィードバック制御信号を光検出信号の電圧、例えばピークホールド電圧よりも早く降下させることができるため、電源の遮断時に、確実に光を素早く消灯することができる。

第５の発明は、第１〜４のいずれか一つの発明の光出力装置において、前記出力部への電源を切断するインターロックスイッチが、当該光出力装置の電源端子と前記出力部との間に設けられ、前記電源電圧監視回路は、前記インターロックスイッチと前記前記出力部との間の電圧を監視する。
本構成によれば、電源電圧監視回路は、インターロックスイッチによる電源の遮断および復帰も好適に検出することができる。

第６の発明は、第１〜５のいずれか一つの発明の光出力装置において、前記出力部は、前記光源に駆動電流を供給する電圧−電流変換回路を含み、前記電源電圧監視回路は、前記電源電圧が所定値以下となった後に前記電源電圧が復帰した場合、少なくとも前記制御部が前記電源の遮断を検出できる時間より長い所定時間の間、前記電圧−電流変換回路の動作をリセットさせるリセット信号を前記電圧−電流変換回路に供給する。

本構成によれば、制御部がソフト的に検出できない間隔でカバーがオープン／クローズされた場合であっても、電圧−電流変換回路が、所定時間（少なくとも制御部が電源の遮断を検出できる時間より長い時間）リセットされるため、光の出力パワーの上昇が抑制され、光源、例えばレーザダイオードを劣化させることを防止できる。

第７の発明は、第６の発明の光出力装置において、前記制御部は、前記電源の遮断を検出した場合、前記電圧−電流変換回路の動作を無効にするディスイネーブル信号を前記電圧−電流変換回路に供給するとともに、前記ディスイネーブル信号を前記放電回路に供給して、前記ディスイネーブル信号によって前記放電回路による放電機能を実行させる。

本構成によれば、制御部がソフト的に電源の遮断を検出した場合においても、フィードバック信号生成部に蓄積された電荷が放電されてフィードバック制御信号の立下がりが早められる。すなわち、電源の遮断時に素早く光を消灯することができる。

第８の発明は、第２〜７のいずれか一つの発明の光出力装置において、前記出力部は、前記制御部から供給されるデータ信号を用いて前記光源を駆動する変調信号を生成する高速変調回路を含み、前記比較回路および前記ピークホールド回路はそれぞれ演算増幅器を含み、少なくとも、前記放電回路、前記電源電圧監視回路、前記高速変調回路および前記演算増幅器は、１つのＩＣに集積化されて形成されている。
本構成によれば、光出力装置が小型化されるとともに、そのコストが低減される。

第９の発明の画像形成装置は、第１〜８のいずれか一つの発明の光出力装置と、前記光出力装置の前記出力部から出力される前記光を用いて画像を形成する画像形成部と、前記画像形成部にアクセスために開閉可能な開閉カバーと、前記開閉カバーのオープンによって前記電源を遮断し、前記開閉カバーのクローズによって前記電源を復帰させる電源切替部とを備える。
本構成によれば、開閉カバーのオープン時、光出力装置の出力部の劣化を抑制することができる。

第１０の発明は、第９の発明の画像形成装置において、通常の印字処理を行う通常モードと、トナーの使用量を削減したトナーセーブモードとを有し、前記制御部は、前記通常モードと前記トナーセーブモードとの切り替えを、前記基準電圧を設定変更することによって行うとともに、前記基準電圧を設定変更する際に、前記放電回路によってフィードバック信号生成部に蓄積された電荷を放電させる。
本構成によれば、モード変更の際に、放電回路によってフィードバック信号生成部に蓄積された電荷が放電されるため、モード変更時間が短縮される。

本発明の光出力装置によれば、電源の遮断等に起因する出力部の劣化を好適に抑制することができる。

＜実施形態＞
１．画像形成装置の構成
本発明の一実施形態を、図１〜図７を参照して説明する。
図１は、本発明の画像形成装置の一実施形態に係る構成を概略的に示す要部側断面図である。ここでは、画像形成装置がレーザプリンタ１０に適用された例が示される。

レーザプリンタ１０は、ブラック、シアン、マゼンタ、イエローの各色に対応する４つの感光体ドラム３１、３２、３３、３４、並びに４つの現像ローラ３６、３７、３８、３９を備えた、いわゆるダイレクトタンデム型のカラーレーザプリンタである。なお、以下の説明においては、前側とは図１の右側を示すものとする。また、画像形成装置はカラーレーザプリンタに限られず、例えば、モノクロレーザプリンタであってもよいし、ファクシミリ機能およびコピー機能を備えた、いわゆる複合機であってもよい。

レーザプリンタ１０はボックス状をなす本体ケーシング１１を備えている。本体ケーシング１１の内部には、給紙部２１、光出力装置２０、用紙を搬送する用紙搬送部２３、光出力装置２０から出力される光を用いて画像を形成する画像形成部２５、およびスキャナ部２７が下から順に積み重ねて配置されている。画像形成部２５には、感光体ドラム３１、３２、３３、３４および現像ローラ３６、３７、３８、３９等が含まれる。

また、本体ケーシング１１の前面は、画像形成部２５にアクセスするためのアクセス口とされ、そこには、フロントカバー（開閉カバーの一例）１５が回動操作可能に設置されている。これにより、アクセス口を閉止、或いは開放出来るようになっている。また、フロントカバー１５の操作に連動して動作する機械式のインターロックスイッチ（電源切替部の一例）２２がフロントカバー１５に隣接して配置されている。インターロックスイッチ２２は、フロントカバー１５のオープンによって少なくとも光出力装置２０の一部に供給される電源を遮断し、フロントカバー１５のクローズによって少なくとも同電源を復帰させる。

スキャナ部２７にはポリゴンミラー（図示せず）、並びにブラック、シアン、マゼンタ、イエローの各色に対応して、光出力装置２０に含まれる４つのレーザダイオード（本発明における「光源」の一例）ＬＤ１〜ＬＤ４（図示せず）が内蔵されている。各レーザダイオードＬＤ１〜ＬＤ４から出射された各レーザ光（本発明における「光」の一例）Ｌ１〜Ｌ４は、ポリゴンミラー（図示せず）で偏向されて、ｆθレンズ（図示せず）を通過する。その後、光路上に設置される反射鏡などの光学部品によって向きを変えられ、図１に示すように各感光体ドラム３１、３２、３３、３４の表面に高速走査にて照射される。これにより、各感光体ドラム３１〜３４上に静電潜像が形成される。その後、現像工程、転写工程、定着工程を経ることで用紙搬送経路Ｇを送られてくる用紙に画像を形成させ、画像形成後の用紙を本体ケーシング１１の上面壁１１Ａに設けられる排紙トレイ上に排紙するように構成されている。

レーザプリンタ１０は、通常の印字処理を行う通常モードと、トナーの使用量を削減したトナーセーブモードとを有している。通常モードとトナーセーブモードとの切り替えに際して、レーザプリンタ１０は、光出力装置２０によって各レーザダイオードＬＤ１〜ＬＤ４から出射される各レーザ光Ｌ１〜Ｌ４の出力パワーを変更する。

２．光出力装置の構成
次に、図２および図３を参照して、本発明の光出力装置２０の一実施形態に係る回路構成について説明する。ここでは、光出力装置２０は、画像形成装置の一例である上記レーザプリンタ１０に設けられる例が示される。また、制御回路４１を除く、光出力装置２０の各回路構成は、レーザプリンタ１０の４つのレーザダイオードＬＤ１〜ＬＤ４に対応して個別に設けられるが、その構成は各レーザダイオードＬＤ１〜ＬＤ４に対して同一のため、図２にはレーザダイオードＬＤ１に対する構成のみが示される。ここで、制御回路（本発明の「制御部」の一例）４１は、各レーザダイオードＬＤ１〜ＬＤ４に対して共有に設けられる。なお、光出力装置２０はレーザプリンタ１０に設けられる例に限られない。また、光源もレーザダイオードＬＤ１〜ＬＤ４に限られない。

光出力装置２０は、大きくは、出力部５０、制御回路４１、フィードバック信号生成部４０、放電回路６２、および電源電圧監視回路６１を備える。
出力部５０は、レーザダイオードＬＤ１からレーザ光Ｌ１を出力する。制御回路４１は、出力部５０の出力を制御する。フィードバック信号生成部４０は、レーザ光Ｌ１の出力パワーを所定の値に維持するためのフィードバック制御信号Ｖｏを生成する。また、フィードバック信号生成部４０は、電源（電圧）Ｖｃｃの投入時においてレーザ光Ｌ１の出力パワーを徐々に増加させるために、フィードバック制御信号Ｖｏを徐々に立上がるように生成し、該生成されたフィードバック制御信号Ｖｏを出力部５０に提供する。

放電回路６２は、フィードバック信号生成部４０に蓄積された電荷を放電してフィードバック制御信号Ｖｏの立下がりを早める。電源電圧監視回路６１は、出力部５０への電源電圧Ｖｃｃを監視し、同電源Ｖｃｃの遮断または復帰を検出する。電源電圧監視回路６１は、電源Ｖｃｃの遮断を検出した場合、放電回路６２を制御して、フィードバック信号生成部４０に蓄積された電荷を放電させる。

以下、光出力装置２０の構成をさらに詳しく説明する。図２に示されるように、出力部５０は、電圧−電流変換回路５１、高速変調回路５２、およびレーザダイオードＬＤ１を含む。

フィードバック信号生成部４０は、光検出部、基準電圧発生回路４２、比較演算回路４５、時定数回路４６、およびフォトダイオードＰＤ１を含む。
フィードバック信号生成部４０の光検出部は、レーザ光Ｌ１の出力パワーに応じた光検出信号（Ｉｐ、Ｖｐｄ、Ｖｐｈ）を生成し、フォトダイオードＰＤ１、電流−電圧変換回路４３、およびピークホールド回路４４を含む。

フォトダイオードＰＤ１は、レーザダイオードＬＤ１からのレーザ光を受光し、そのレーザ光の光強度の大きさに従った光検出電流（信号）Ｉｐを生成し、光検出電流Ｉｐを電流−電圧変換回路４３に出力する。フォトダイオードＰＤ１は、例えば、レーザダイオードＬＤ１と同一パッケージ内に封止された構成になっており、レーザダイオードＬＤ１のカソードとフォトダイオードＰＤ１のカソードが互いにグランドに接続されている。

電流−電圧変換回路４３は、光検出電流Ｉｐを受け取り、光検出電流Ｉｐを光検出電圧Ｖｐｄに変換し、光検出電圧（信号）Ｖｐｄをピークホールド回路４４に供給する。電流−電圧変換回路４３は、図３に示されるように、例えば、グランドとフォトダイオードＰＤ１のアノードとの間に接続された１つの抵抗Ｒ４から構成される。

ピークホールド回路４４は、光検出電圧Ｖｐｄを受け取り、そのピーク値を所定時間、ホールドする。ピークホールド回路４４は、図３に示されるように、例えば、演算増幅器（以下「オペアンプ」という）ＯＰ２を含み、その非反転入力端子に光検出電圧Ｖｐｄを受け取る。また、オペアンプＯＰ２の出力端子にはダイオードＤ３のアノードが接続され、ダイオードＤ３のカソードがオペアンプＯＰ２の反転入力端子に接続されている。ダイオードＤ３のカソードには、さらに、コンデンサＣ３および抵抗Ｒ３が接続され、コンデンサＣ３および抵抗Ｒ３の他の端子は、グランドに接続されている。このようなピークホールド回路４４の構成によって、ダイオードＤ３のカソードに接続されたコンデンサＣ３の端子には、コンデンサＣ３が充電されている間、光検出電圧Ｖｐｄのピーク値がホールドされてホールド電圧（信号）Ｖｐｈが形成される。ホールド電圧Ｖｐｈは、比較演算回路４５に供給される。

また、制御回路４１は、ここでは、例えばＡＳＩＣ（特定用途向け集積回路）によって構成される。制御回路４１は、出力部５０の出力を制御するために、基準電圧Ｖｒｅｆを設定する設定信号Ｖｓｅｔを生成し、設定信号Ｖｓｅｔを基準電圧発生回路４２に供給する。ここで、設定信号Ｖｓｅｔは、例えばＰＷＭ（パルス幅変調）信号であり、ＰＷＭ信号のパルス幅が所定値に設定されることによって、基準電圧発生回路４２の基準電圧Ｖｒｅｆが設定され、レーザダイオードＬＤ１の出力パワーが設定される。

基準電圧発生回路４２は、設定信号Ｖｓｅｔを受け取り、第１の時定数τ１によって設定信号Ｖｓｅｔを徐々に立上げて基準電圧Ｖｒｅｆを発生する。基準電圧Ｖｒｅｆは比較演算回路４５に供給される。基準電圧発生回路４２は、図３に示されるように、抵抗Ｒ１とコンデンサＣ１とからなり、第１の時定数τ１は、τ１＝Ｒ１×Ｃ１となる。

比較演算回路４５は、ホールド電圧（光検出信号の電圧）Ｖｐｈと基準電圧Ｖｒｅｆとを比較し、その差に応じた比較信号Ｖｃｏｍを生成する。その際、基準電圧Ｖｒｅｆがホールド電圧Ｖｐｈより大きい場合に、レーザ光の出力パワーを増加させる比較信号Ｖｃｏｍを生成する。比較信号Ｖｃｏｍは時定数回路４６に供給される。比較演算回路４５は、図３に示されるように、例えば、オペアンプＯＰ１、抵抗Ｒ５、および抵抗Ｒ６を含む。オペアンプＯＰ１の反転入力端子に、抵抗Ｒ５を介してホールド電圧Ｖｐｈが供給され、その非反転入力端子に基準電圧Ｖｒｅｆが供給される。抵抗Ｒ６は、オペアンプＯＰ１の出力と反転入力端子との間に接続される。抵抗Ｒ５および抵抗Ｒ６によってオペアンプＯＰ１の増幅度が設定される。

時定数回路４６は、図３に示されるように、第２の時定数τ２を形成する、抵抗Ｒ２とコンデンサＣ２とを含む。時定数回路４６は、比較信号Ｖｃｏｍを比較演算回路４５から受け取り、第２の時定数τ２（＝Ｒ２×Ｃ２）によって比較信号Ｖｃｏｍを徐々に立上げてフィードバック制御信号Ｖｏを生成する。フィードバック制御信号Ｖｏは、出力部５０、詳しくは、出力部５０の電圧−電流変換回路５１に提供される。

また、電圧−電流変換回路５１に電源Ｖｃｃを供給する電源端子ＶＣＣと電圧−電流変換回路５１との間には、上記インターロックスイッチ２２が設けられている。インターロックスイッチ２２は、フロントカバー１５の開放に連動して電源Ｖｃｃを供給する電源ラインを開路し、フロントカバー１５の閉止動作に連動して同電源ラインを閉路する。これにより、印刷中などレーザダイオードＬＤ１〜ＬＤ４に駆動電流が供給されている状態で、フロントカバー１５が開放されると、各レーザダイオードＬＤ１〜ＬＤ４に対する駆動電流の供給が同時に停止され、各レーザ光Ｌ１〜Ｌ４の出射が中断される。

また、放電回路６２は、図３に示されるように、ダイオードＤ１、抵抗Ｒ７、トランジスタＴ１および抵抗Ｒ９からなる第１放電回路と、ダイオードＤ２、抵抗Ｒ８、トランジスタＴ２および抵抗Ｒ１０からなる第２放電回路とを含む。第１放電回路の抵抗Ｒ９が基準電圧発生回路４２のコンデンサＣ１に接続され、トランジスタＴ１がオンした場合に、コンデンサＣ１の電荷が抵抗Ｒ９およびトランジスタＴ１を介して放電される。また、第２放電回路の抵抗Ｒ１０が時定数回路４６のコンデンサＣ２に接続され、トランジスタＴ２がオンした場合に、コンデンサＣ２の電荷が抵抗Ｒ１０およびトランジスタＴ２を介して放電される。

なお、第１放電回路と第２放電回路とは、ダイオードＤ１のカソードとダイオードＤ２のカソードとが接続されることによって、共通化されている。そのため、第１放電回路および第２放電回路は、イネーブル信号ＥＮあるいはリセット信号Ｖｒによって、同時にオン／オフされる。また、放電回路６２は、ピークホールド回路４４よりも早い放電特性を有する。そのため、基準電圧発生回路４２および時定数回路４６に蓄積された電荷は、ピークホールド回路４４に蓄積された電荷より早く放電される。

また、電源電圧監視回路６１は、図３に示されるように、リセット集積回路ＩＣ１、抵抗Ｒ１１、および抵抗Ｒ１２を含む。抵抗Ｒ１１はインターロックスイッチ２２と電圧−電流変換回路５１との間に接続される。そして、インターロックスイッチ２２と電圧−電流変換回路５１との間の電源（電圧）Ｖｃｃｉが抵抗Ｒ１１と抵抗Ｒ１２によって分圧されて分圧電圧Ｖｄが生成され、分圧電圧Ｖｄがリセット集積回路ＩＣ１に提供される。リセット集積回路ＩＣ１は、例えば、分圧電圧Ｖｄが所定値以下となった場合に、電源Ｖｃｃｉの遮断を検出し、リセット信号Ｖｒを生成する。リセット信号Ｖｒは、電圧−電流変換回路５１および放電回路６２に供給される。また、リセット信号Ｖｒは、カバーオープン信号として制御回路４１に提供される。制御回路４１は、所定のプログラム処理に従って、カバーオープン信号を受けてから所定時間の後にフロントカバー１５の開放を認識する。

なお、上記光出力装置２０の構成において、少なくとも、高速変調回路５２、比較演算回路４５のオペアンプＯＰ１、ピープホールド回路のオペアンプＯＰ２、電源電圧監視回路６１、および放電回路６２は、１つのＩＣに集積化されて形成されている。そのため、光出力装置２０が小型化されるとともに、そのコストが低減される。

３．光出力装置の作用・効果
次に、以上のように構成された光出力装置２０の作用・効果を図４〜図７のタイムチャートを参照して説明する。

３−１． 定常動作時
図４は、光出力装置２０の定常動作時の各種信号の推移を示すタイムチャートである。今、図４の時刻ｔ０において、レーザプリンタ１０に対して印字要求がなされると、制御回路４１は、イネーブル信号ＥＮ（負論理）を論理ハイレベルから論理ローレベルに変化させると、回路動作、具体的には、電圧−電流変換回路５１の回路動作が開始される。すなわち、ここでは、イネーブル信号ＥＮがローレベルのときに、電圧−電流変換回路５１の動作が有効化される。

次いで、図４の時刻ｔ１においてＤＡＴＡ信号がハイからローに変化してレーザダイオードＬＤ１の起動が開始されると、基準電圧Ｖｒｅｆは第１時定数τ１にしたがって徐々に立上がり、その後所定値に維持される。それに伴ってフィードバック制御信号Ｖｏも第２時定数τ２にしたがって徐々に立上がり、その後所定値に維持される。それに伴って、レーザダイオードＬＤ１の出力パワーおよびホールド電圧Ｖｐｈも徐々に増加し、その後所定値に維持される。そして、図４の時刻ｔ２においてＤＡＴＡ信号がローからハイに変化すると、レーザダイオードＬＤ１の起動が終了され、レーザダイオードＬＤ１の出力パワーもゼロに低下する。

次いで、図４の時刻ｔ３において所定ページの印字が開始されると、印字データ情報を有するＤＡＴＡ信号が高速変調回路５２に提供される。高速変調回路５２はＤＡＴＡ信号にしたがってフィードバック制御信号Ｖｏを変調して、レーザダイオードＬＤ１を駆動する駆動電流信号（本発明の変調信号に相当する）を生成する。レーザダイオードＬＤ１は駆動電流信号によって駆動され、各印字データに対応した出力パワーのレーザ光Ｌ１を感光体ドラム３１に照射する。そして、図４の時刻ｔ４において所定ページの印字を終了する。

なお、図４に示すように、時刻ｔ２と時刻ｔ３との間でもＤＡＴＡ信号がハイからローに変化してレーザダイオードＬＤ１が駆動されるのは、駆動されたレーザダイオードＬＤ１のレーザ光Ｌ１を光学センサ（図示せず）に検出させるためである。このようにレーザ光Ｌ１が光学センサによって検出されることにより、制御回路４１はレーザ光Ｌ１の走査位置を認識することができるので、印字開始タイミング、即ち、時刻ｔ３を好適に決定することができる。

そして、図４の時刻ｔ５において印字要求にかかる所定ページ数の印字が終了すると、図４の時刻ｔ６において、制御回路４１は、イネーブル信号ＥＮを論理ローレベルから論理ハイレベルに変化させる。すると、回路動作、具体的には、電圧−電流変換回路５１の回路動作が停止される。このときイネーブル信号ＥＮは放電回路６２にも供給されるため、放電回路６２のトランジスタＴ１およびトランジスタＴ２がオンされ、基準電圧発生回路４２のコンデンサＣ１および時定数回路４６のコンデンサＣ２の電荷が放電される。そのため、基準電圧Ｖｒｅｆおよびフィードバック制御信号Ｖｏは、ホールド電圧Ｖｐｈよりも早く低下してゼロ［Ｖ］となる。

３−２． 印字中に電源がオフされた場合
図５は、印字中に電源がオフされた場合の、光出力装置２０の各種信号の推移を示すタイムチャートである。
今、図５に示す時刻ｔ０において電源Ｖｃｃがオフされたとする。すると、電源電圧Ｖｃｃが低下して、図５に示す時刻ｔ１において、電源電圧Ｖｃｃが電源電圧監視回路６１によってその遮断を検出するレベルまで低下すると、電源電圧監視回路６１のリセット集積回路ＩＣ１は、リセット信号Ｖｒを、放電回路６２のトランジスタＴ１およびＴ２をオンさせる有効なレベルまで立上げる。なお、電源電圧監視回路６１による電源Ｖｃｃの遮断検出レベルは、リセット信号Ｖｒがこの有効なレベルまで立上げることのできる検出レベルとされる。

リセット信号Ｖｒが有効なレベルまで立上がることによって、放電回路６２のトランジスタＴ１およびＴ２がオンし、基準電圧発生回路４２のコンデンサＣ１および時定数回路４６のコンデンサＣ２の電荷が放電される。このとき、上記したように、放電回路６２は、ピークホールド回路４４よりも早い放電特性を有するため、基準電圧Ｖｒｅｆはホールド電圧Ｖｐｈよりも早く低下し、それによって、フィードバック制御信号Ｖｏもホールド電圧Ｖｐｈよりも早く低下する。そのため、フィードバック制御信号Ｖｏの低下速度に応じてＬＤパワーも、電源電圧Ｖｃｃの低下に応じて素早く低下する。その結果、印字中に電源Ｖｃｃがオフされた場合であっても、フィードバック信号生成部４０に残留する電荷によってレーザダイオードＬＤ１から光が出力されることが防止される。すなわち、電源Ｖｃｃの遮断時に素早くレーザ光Ｌ１を消灯することができる。その結果、電源Ｖｃｃの遮断に起因する出力部５０、例えばレーザダイオードＬＤ１の劣化を好適に抑制することができる。

３−３． フロントカバーがオープンされた場合
次に、図６は、電源電圧Ｖｃｃが供給中にフロントカバー１５がオープンされ、インターロックスイッチ２２がオフされた場合の、光出力装置２０の各種信号の推移を示すタイムチャートである。

今、電源電圧Ｖｃｃの供給中において、図６に示す時刻ｔ０においてフロントカバー１５が開放され、インターロックスイッチ２２がオフされたとする。すると、インターロックスイッチ２２と電圧−電流変換回路５１との間の電源電圧Ｖｃｃｉがほぼ瞬時にゼロ［Ｖ］に低下する。そのため、電源電圧監視回路６１のリセット集積回路ＩＣ１は、ほぼ時刻ｔ０にリセット信号Ｖｒを立上げる。

すると、リセット信号Ｖｒがハイレベルまで立上がることによって、放電回路６２のトランジスタＴ１およびトランジスタＴ２がオンし、コンデンサＣ１およびコンデンサＣ２の電荷が放電される。このとき、基準電圧Ｖｒｅｆはホールド電圧Ｖｐｈよりも早く低下し、それによって、フィードバック制御信号Ｖｏもホールド電圧Ｖｐｈよりも早く低下する。そのため、フィードバック制御信号Ｖｏの低下速度に応じてＬＤパワーも、電源電圧Ｖｃｃｉの低下に応じて素早く低下する。その結果、フロントカバー１５の開放され、インターロックスイッチ２２がオフされた場合であっても、フィードバック信号生成部４０に残留する電荷によってレーザダイオードＬＤ１からレーザ光Ｌ１が出力されることが防止される。すなわち、フロントカバー１５の開放時に素早くレーザ光Ｌ１を消灯することができる。その結果、フロントカバー１５の開放に起因する出力部５０、例えばレーザダイオードＬＤ１の劣化を好適に抑制することができる。

次いで、図６の時刻ｔ１において、制御回路４１がフロントカバー１５の開放をリセット信号Ｖｒに基づいてソフト的に検出すると、イネーブル信号ＥＮをハイレベルに立上げて、電圧−電流変換回路５１等の回路動作を停止させる。

その後、図６の時刻ｔ２においてフロントカバー１５が閉じられると、インターロックスイッチ２２がオンし、電圧−電流変換回路５１に電源電圧Ｖｃｃｉが供給されるとともに、リセット信号Ｖｒが立下げられる。その後、図６の時刻ｔ３において、制御回路４１は、フロントカバー１５のクローズをリセット信号Ｖｒに基づいてソフト的に検出すると、イネーブル信号ＥＮをローレベルに立下げて、電圧−電流変換回路５１等の回路動作を有効にする。そして、図６の時刻ｔ３以降は、上述した図４の時刻ｔ０以降とほぼ同様な印字処理が行われる。

３−３． 短時間にフロントカバーがオープン／クローズされた場合
次に、図７は、電源電圧Ｖｃｃの供給中にフロントカバー１５が開放され、インターロックスイッチ２２がオフされ、その直後にフロントカバー１５が閉じられ、インターロックスイッチ２２がオンされた場合の、光出力装置２０の各種信号の推移を示すタイムチャートである。

今、図７に示す時刻ｔ０においてフロントカバー１５が開放され、インターロックスイッチ２２がオフされたとする。すると、図６の場合と同様に、インターロックスイッチ２２と電圧−電流変換回路５１との間の電源電圧Ｖｃｃｉがほぼ瞬時にゼロ［Ｖ］に低下する。そのため、電源電圧監視回路６１のリセット集積回路ＩＣ１は、ほぼ時刻ｔ０にリセット信号Ｖｒを立上げる。

すると、図６の場合と同様に、リセット信号Ｖｒが立上がることによって、放電回路６２のトランジスタＴ１およびトランジスタＴ２がオンし、コンデンサＣ１およびコンデンサＣ２の電荷が放電される。このとき、基準電圧Ｖｒｅｆはホールド電圧Ｖｐｈよりも早く低下し、それによって、フィードバック制御信号Ｖｏもホールド電圧Ｖｐｈよりも早く低下する。そのため、フィードバック制御信号Ｖｏの低下速度に応じてＬＤパワーも、電源電圧Ｖｃｃｉの低下に応じて素早く低下する。その結果、図６の場合と同様に、フロントカバー１５が開放され、インターロックスイッチ２２がオフされた場合であっても、フィードバック信号生成部４０に残留する電荷によってレーザダイオードＬＤ１からレーザ光Ｌ１が出力されることが防止される。すなわち、フロントカバー１５の開放時に素早くレーザ光Ｌ１を消灯することができる。その結果、フロントカバー１５の開放に起因する出力部５０、例えばレーザダイオードＬＤ１の劣化を好適に抑制することができる。

次いで、図７に示す時刻ｔ１においてフロントカバー１５が閉じられ、インターロックスイッチ２２がオンされた場合、このときリセット信号Ｖｒがまだハイレベル状態であるため、レーザダイオードＬＤ１からレーザ光Ｌ１が出力されることはない。すなわち、電源電圧監視回路６１は、電源電圧Ｖｃｃｉが所定値以下となり、その直後に電源電圧Ｖｃｃｉが復帰した場合において、所定時間τｒの間、電圧−電流変換回路５１の動作をリセットさせるハイレベルのリセット信号Ｖｒを電圧−電流変換回路５１に供給する。

すなわち、ここでは、フロントカバー１５のオープンが検出されると、電圧−電流変換回路５１が、所定時間τｒ、リセット信号Ｖｒによってリセットされる。この所定時間τｒは、少なくとも制御回路４１がリセット信号Ｖｒに基づいて、ソフト的に電源Ｖｃｃｉの遮断を検出できる時間τｓより長い時間であるように設定されている。そのため、制御回路４１がソフト的に検出できない時間間隔τｏｃで、フロントカバー１５がオープン／クローズされた場合であっても、それに対応してレーザダイオードＬＤ１からレーザ光Ｌ１が出力されることはない。その結果、フロントカバー１５の短時間におけるオープン／クローズに起因するレーザ光Ｌ１の出力パワーの上昇が防止され、光源、例えばレーザダイオードＬＤ１の劣化を防止できる。

＜他の実施形態＞
本発明は上記記述及び図面によって説明した実施形態に限定されるものではなく、例えば次のような実施形態も本発明の技術的範囲に含まれ、更に、下記以外にも要旨を逸脱しない範囲内で種々変更して実施することができる。

（１）上記実施形態において、レーザプリンタ１０の通常モードからトナーセーブモードへの切り替えの際に、光出力装置２０の制御回路４１が、各レーザダイオードＬＤ１〜ＬＤ４から出射される各レーザ光Ｌ１〜Ｌ４のパワーを変更するようにしてもよい。その際、制御回路４１は、基準電圧発生回路４２の基準電圧Ｖｒｅｆを設定変更する。詳細には、例えば、ＰＷＭ信号である設定信号Ｖｓｅｔのパルス幅を変更して基準電圧Ｖｒｅｆを変更し、各レーザ光Ｌ１〜Ｌ４のパワーを変更する。さらに、その基準電圧Ｖｒｅｆを設定変更する際に、放電回路６２によってフィードバック信号生成部４０に蓄積された電荷を放電させるようにする。

詳しくは、制御回路４１は、所定の印刷の終了後において、例えば、イネーブル信号ＥＮのレベルをハイレベルとして、放電回路６２のトランジスタＴ１およびトランジスタＴ２をオンさせ、基準電圧発生回路４２のコンデンサＣ１および時定数回路４６のコンデンサＣ２の電荷を放電させるようにする。なお、このときの放電時間は、トナーのセーブ度合いに応じて異なる時間とする。

また、このとき、図４に示される時刻ｔ６と同様に、基準電圧Ｖｒｅｆはホールド電圧Ｖｐｈよりも早く低下し、それによって、フィードバック制御信号Ｖｏもホールド電圧Ｖｐｈよりも早く低下する。そのため、フィードバック制御信号Ｖｏの低下速度に応じてレーザダイオードＬＤ１の出力パワーも、通常モードの出力パワーからトナーセーブモードの出力パワーに、放電回路６２の放電作用がない場合と比べて素早く低下する。

その結果、電源Ｖｃｃの投入時においては、レーザ光の出力の立上げを遅延して、ＰＷＭ信号によるリップル成分のレーザ光出力への影響を抑制することができるレーザプリンタ１０において、上記実施形態の効果に加え、さらに、通常モードからトナーセーブモードへの切り替えを、短時間で行うことができる。

（２）上記実施形態では、放電回路６２によって基準電圧発生回路４２および時定数回路４６の両方に蓄積された電荷を放電させる例を示したが、これに限定されない。要は、放電回路６２によって基準電圧発生回路４２および時定数回路４６の少なくとも一方に蓄積された電荷を放電させるようにすればよい。その際、時定数回路４６に蓄積された電荷を優先して放電させることが好ましい。

また、放電回路６２は、基準電圧発生回路４２および時定数回路４６に対して、リセット信号Ｖｒあるいはイネーブル信号ＥＮによって、共通化して制御されるように構成する例を示したが、これに限定されない。放電回路６２は、基準電圧発生回路４２および時定数回路４６に対して個別に制御されるように構成されてもよい。

（３）上記実施形態では、光出力装置２０にインターロックスイッチ２２が含まれる構成を示したが、光出力装置２０にインターロックスイッチ２２が含まれない構成としてもよい。その場合であっても、電源Ｖｃｃの遮断等に起因する出力部、例えばレーザダイオードの劣化を好適に抑制することができる。

本発明によるレーザプリンタの一実施形態にかかる要部側断面図 レーザプリンタの光出力装置のブロック図 光出力装置の概略的な回路図 光出力装置の定常動作時のタイムチャート 電源がオフされた場合の光出力装置のタイムチャート フロントカバーがオープンされた場合の光出力装置のタイムチャート フロントカバーがオープン／クローズされた場合の光出力装置のタイムチャート

符号の説明

１０…レーザプリンタ（画像形成装置）
１５…フロントカバー（開閉カバー）
２０…光出力装置
２２…インターロックスイッチ（電源切替部）
３１〜３４…感光体ドラム（画像形成部）
３６〜３９…現像ローラ（画像形成部）
４０…フィードバック信号生成部
４１…制御回路（制御部）
４２…基準電圧発生回路（フィードバック信号生成部）
４３…電流−電圧変換回路（フィードバック信号生成部、光検出部）
４４…ピークホールド回路（フィードバック信号生成部、光検出部）
４５…比較演算回路（フィードバック信号生成部）
４６…時定数回路（フィードバック信号生成部）
５０…出力部
５１…電圧−電流変換回路（出力部）
５２…高速変調回路（出力部）
６１…電源電圧監視回路
６２…放電回路
ＬＤ１〜ＬＤ４…レーザダイオード（出力部）
ＰＤ１〜ＰＤ４…フォトダイオード（フィードバック信号生成部、光検出部）
ＶＣＣ…電源端子

Claims (11)

1. 光源から光を出力する出力部と、
   前記光の出力パワーを所定の値に維持するためのフィードバック制御信号を生成するフィードバック信号生成部であって、電源の投入時において前記光の出力パワーを徐々に増加させるために、前記フィードバック制御信号を徐々に立上がるように生成し、該生成されたフィードバック制御信号を前記出力部に提供するフィードバック信号生成部と、
   前記出力パワーの所定の値を設定し、前記出力部の出力を制御する制御部と、
   前記フィードバック信号生成部に蓄積された電荷を放電して前記フィードバック制御信号の立下がりを早める放電回路と、
   前記出力部への電源の電圧を監視し、前記電源の遮断または復帰を検出する電源電圧監視回路であって、前記電源の遮断を検出した場合、前記放電回路を制御して、前記フィードバック信号生成部に蓄積された電荷を放電させる電源電圧監視回路とを備え、
   前記出力部は、前記光源に駆動電流を供給する電圧−電流変換回路を含み、
   前記電源電圧監視回路は、前記電源電圧が所定値以下となった後に前記電源電圧が復帰した場合、少なくとも前記制御部が前記電源の遮断を検出できる時間より長い所定時間の間、前記電圧−電流変換回路の動作をリセットさせるリセット信号を前記電圧−電流変換回路に供給する、光出力装置。
2. 光源から光を出力する出力部と、
   前記光の出力パワーを所定の値に維持するためのフィードバック制御信号を生成するフィードバック信号生成部であって、電源の投入時において前記光の出力パワーを徐々に増加させるために、前記フィードバック制御信号を徐々に立上がるように生成し、該生成されたフィードバック制御信号を前記出力部に提供するフィードバック信号生成部と、
   前記出力パワーの所定の値を設定し、前記出力部の出力を制御する制御部と、
   前記フィードバック信号生成部に蓄積された電荷を放電して前記フィードバック制御信号の立下がりを早める放電回路と、
   前記出力部への電源の電圧を監視し、前記電源の遮断または復帰を検出する電源電圧監視回路であって、前記電源の遮断を検出した場合、前記放電回路を制御して、前記フィードバック信号生成部に蓄積された電荷を放電させる電源電圧監視回路とを備え、
   前記フィードバック信号生成部は、
   前記光の出力パワーに応じた光検出信号を生成する光検出部と、
   前記光検出信号の電圧と基準電圧とを比較し、前記基準電圧が前記光検出信号の電圧より大きい場合に、前記光の出力パワーを増加させる比較信号を生成する比較演算回路とを含み、
   前記制御部は、前記基準電圧を設定する、設定信号を生成し、
   前記フィードバック信号生成部は、さらに、
   前記設定信号を受け取り、第１の時定数によって前記設定信号を徐々に立上げて前記基準電圧を発生する基準電圧発生回路と、
   前記比較信号を受け取り、第２の時定数によって前記比較信号を徐々に立上げて前記フィードバック制御信号を生成し、該フィードバック制御信号を前記出力部に提供する時定数回路と、
   前記光検出信号のピーク値をホールドするピークホールド回路と、
   を含み、
   前記電源電圧監視回路は、前記電源の遮断を検出した場合、前記放電回路を制御して、前記基準電圧発生回路および前記時定数回路の少なくとも一方に蓄積された電荷を放電させ、
   前記放電回路は、前記ピークホールド回路よりも早い放電特性を有する、光出力装置。
3. 請求項１に記載の光出力装置において、
   前記フィードバック信号生成部は、
   前記光の出力パワーに応じた光検出信号を生成する光検出部と、
   前記光検出信号の電圧と基準電圧とを比較し、前記基準電圧が前記光検出信号の電圧より大きい場合に、前記光の出力パワーを増加させる比較信号を生成する比較演算回路とを含み、
   前記制御部は、前記基準電圧を設定する設定信号を生成し、
   前記フィードバック信号生成部は、さらに、
   前記設定信号を受け取り、第１の時定数によって前記設定信号を徐々に立上げて前記基準電圧を発生する基準電圧発生回路と、
   前記比較信号を受け取り、第２の時定数によって前記比較信号を徐々に立上げて前記フィードバック制御信号を生成し、該フィードバック制御信号を前記出力部に提供する時定数回路と、
   を含み、
   前記電源電圧監視回路は、前記電源の遮断を検出した場合、前記放電回路を制御して、前記基準電圧発生回路および前記時定数回路の少なくとも一方に蓄積された電荷を放電させる。
4. 請求項２または３に記載の光出力装置において、
   前記放電回路は、前記基準電圧発生回路および前記時定数回路に対して共通化して制御される。
5. 請求項３または４に記載の光出力装置において、
   前記光検出部は、前記光検出信号のピーク値をホールドするピークホールド回路を含み、
   前記放電回路は、前記ピークホールド回路よりも早い放電特性を有する。
6. 請求項１〜５のいずれか一項に記載の光出力装置において、
   前記出力部への電源を切断するインターロックスイッチが、当該光出力装置の電源端子と前記出力部との間に設けられ、
   前記電源電圧監視回路は、前記インターロックスイッチと前記出力部との間の電圧を監視する。
7. 請求項２〜６のいずれか一項に記載の光出力装置において、
   前記出力部は、前記光源に駆動電流を供給する電圧−電流変換回路を含み、
   前記電源電圧監視回路は、前記電源電圧が所定値以下となった後に前記電源電圧が復帰した場合、少なくとも前記制御部が前記電源の遮断を検出できる時間より長い所定時間の間、前記電圧−電流変換回路の動作をリセットさせるリセット信号を前記電圧−電流変換回路に供給する。
8. 請求項７に記載の光出力装置において、
   前記制御部は、前記電源の遮断を検出した場合、前記電圧−電流変換回路の動作を無効にするディスイネーブル信号を前記電圧−電流変換回路に供給するとともに、前記ディスイネーブル信号を前記放電回路に供給して、前記ディスイネーブル信号によって前記放電回路による放電機能を実行させる。
9. 請求項２または５に記載の光出力装置において、
   前記出力部は、前記制御部から供給されるデータ信号を用いて前記光源を駆動する変調信号を生成する高速変調回路を含み、
   前記比較回路および前記ピークホールド回路はそれぞれ演算増幅器を含み、
   少なくとも、前記放電回路、前記電源電圧監視回路、前記高速変調回路および前記演算増幅器は、１つのＩＣに集積化されて形成されている。
10. 請求項１〜９のいずれか一項に記載の光出力装置と、
    前記光出力装置の前記出力部から出力される前記光を用いて画像を形成する画像形成部と、
    前記画像形成部にアクセスために開閉可能な開閉カバーと、
    前記開閉カバーのオープンによって前記電源を遮断し、前記開閉カバーのクローズによって前記電源を復帰させる電源切替部と
    を備える、画像形成装置。
11. 請求項１０に記載の画像形成装置において、
    通常の印字処理を行う通常モードと、トナーの使用量を削減したトナーセーブモードとを有し、
    前記制御部は、前記通常モードと前記トナーセーブモードとの切り替えを前記基準電圧を設定変更することによって行うとともに、前記基準電圧を設定変更する際に、前記放電回路によってフィードバック信号生成部に蓄積された電荷を放電させる。

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