JP4998808B2 - 光出力装置および当該光出力装置を備えた画像形成装置 - Google Patents

Description

本発明は、光出力装置の光出力の調整に関する。

レーザダイオード（ＬＤ）の光量を決定するための基準電圧をＰＷＭ（パルス幅変調）信号を平滑して生成し、基準電圧によってＬＤパワーを調整する技術が知られている。そのようなＰＷＭ信号によるＬＤパワー調整は、例えば、特許文献１に開示されている。

特開２００５−１６９７８５号公報

ＰＷＭ信号によるＬＤパワー調整において、通常使用するＬＤパワーの精度を上げるために、通常使用するＬＤパワーを最大値とし、トナーセーブモード等でパワーを下げる場合はＰＷＭ（Ｈ／Ｌ）信号を使用することが考えられる。しかしながら、その場合、通常使用するパワーよりも大きいパワーを出力したくても、出力することが困難であった。また、基準電圧をＰＷＭ信号によって生成する場合、生成されるＰＷＭ信号のハイレベルにバラツキがあり、必ずしも所望のＬＤパワーが得られない虞があった。

本発明は、通常使用する光出力パワーの精度を維持しつつ、通常よりも大きいパワーに切替えることが可能な技術を提供するものである。

第１の発明に係る光出力装置は、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値とするためのフィードバック制御信号を生成し、前記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、前記出力パワーが、パワー精度要求時とは異なるパワーに変更されたパワー調整時において、前記所定値を決定するための基準電圧を設定する設定信号を生成し、前記出力部の出力を制御する制御部と、生成された前記設定信号を出力する設定信号出力ポートと、前記設定信号出力ポートから設定信号を受け取り、前記設定信号に応じて前記基準電圧を発生する基準電圧発生部とを備え、前記制御部は、前記通常時には、前記設定信号出力ポートをハイ・インピーダンス状態とし、前記パワー調整時には、所定電圧を用いて生成されるハイレベルと、ローレベルとを有する前記設定信号を生成し、前記基準電圧発生部は、前記パワー精度要求時には、前記所定電圧をレベルシフトすることによって生成されたレベルシフト電圧に基づいて前記基準電圧を生成する。

本構成によれば、通常使用時等のパワー精度が要求されるパワー精度要求時には、所定電圧、例えば、電源電圧を抵抗によってレベルシフトすることによって生成された一定のレベルシフト電圧に基づいて基準電圧が生成される。一方、トナーセーブモード等のパワー調整時においては、所定電圧、例えば、電源電圧を用いて生成されるハイレベルと、ローレベルとを有する設定信号、例えば、ＰＷＭ信号によって所望の基準電圧が生成される。その際、基準電圧を、ＰＷＭ信号のデューティ比の設定によって、通常使用時の基準電圧よりも大きくすることができる。すなわち、光出力パワーを通常よりも大きく設定することができる。したがって、本構成によれば、通常使用時等のパワー精度が要求されるパワー精度要求時に使用する光出力パワーの精度を維持しつつ、通常よりも大きいパワーに切替えることができる。

なお、ここで、所定電圧を用いて生成されるハイレベルには、所定電圧をレベルシフトすることによって生成されたレベルシフト電圧も含まれる。

第２の発明は、第１の発明の光出力装置において、前記制御部は、前記パワー調整時において前記ハイレベルの前記設定信号を生成する場合、前記設定信号出力ポートをハイ・インピーダンス状態とし、前記ハイレベルを前記レベルシフト電圧とする。

本構成によれば、例えば、設定信号をＰＷＭ信号として生成する場合、ＰＷＭ信号のハイレベルが電源電圧を抵抗によって分圧したレベルシフト電圧とされる。そのため、通常の所定のデューティ比に応じてＨ／Ｌを切替えて生成された設定信号によって基準電圧を生成する場合よりも細かく光出力パワーを調整することができる。

第３の発明は、第１または２の発明の光出力装置において、前記基準電圧を検出する検出部をさらに備え、前記制御部は、前記出力パワーを前記パワー精度要求時のパワーから前記パワー調整時の目標パワーに変更するパワー変更時、前記検出部による前記基準電圧の検出値が前記目標パワーに対応した目標基準電圧となるように前記設定信号のデューティ比を変更する。
本構成によれば、基準電圧のフィードバック制御によって、パワー調整時においても、パワー精度をあげることができる。

第４の発明は、第３の発明の光出力装置において、前記設定信号の前記デューティ比を変更する際に、前記設定信号の前記ハイレベルが実際のハイレベル電圧である場合における、前記デューティ比と前記基準電圧との関係を示す実直線上の前記デューティ比を、前記設定信号の前記ハイレベルが電源電圧に等しいとした場合における、前記デューティ比と前記基準電圧との関係を示す理論直線を用いて補正して、補正デューティ比を算出する算出部をさらに備える。

本構成によれば、設定信号のハイレベルを電源電圧とした場合において、実際に設定信号出力ポートから電源電圧に等しいハイレベルが出力されない場合であっても、デューティ比が補正されて、所望の出力パワーを得ることができる。

第５の発明は、第４の発明の光出力装置において、前記算出部は、前記目標基準電圧に対応する前記理論直線上の前記設定信号のデューティ比において検出される、前記実直線上の第１検出基準電圧と、前記目標基準電圧とを用いて前記補正デューティ比を算出する。
本構成によれば、単に第１検出基準電圧を検出することによって、理論直線と実直線との関係から好適に補正デューティ比を算出することができる。

第６の発明は、第４の発明の光出力装置において、前記算出部は、前記設定信号出力ポートのハイ・インピーダンス状態において検出される第２検出基準電圧と、前記設定信号のデューティ比がレベルシフトの割合に対応する値において検出される基準電圧であって、前記実直線上の第３検出基準電圧とを用いて、前記補正デューティ比を算出する。

本構成によれば、電源電圧誤差等の回路上の誤差分を組み込んでデューティ比が算出されるため、目標基準電圧を変更する際に、回路上、すなわち、装置間の誤差を吸収できる。

第７の発明に係る画像形成装置は、第１から第６のいずれか一つの発明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被記録媒体に形成する画像形成部とを備える。

本構成によれば、例えば、感光体を露光する際に、通常使用する光出力パワーの精度を維持しつつ、通常よりも大きいパワーに切替えることができる。

本発明の光出力装置によれば、通常使用する光出力パワーの精度を維持しつつ、通常よりも大きいパワーに切替えることができる。

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 光出力装置の概略的な回路図 設定信号の生成に係る処理を示すフローチャート ＤＵＴＹと基準電圧Ｖｒｅｆとの関係を示すグラフ ＤＵＴＹと基準電圧Ｖｒｅｆとの関係を示すグラフ

＜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５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、画像形成装置がカラーレーザプリンタ１０に適用された例が示される。

カラーレーザプリンタ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。

カラーレーザプリンタ（以下、単に「プリンタ」という）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３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。

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、ポリゴンミラーで偏向される。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を送られてくる用紙（被記録媒体の一例）３に画像が形成され、画像形成後の用紙３が本体ケーシング１１の上面壁１１Ａに設けられる排紙トレイ上に排紙される。

プリンタ１０は、通常の印字処理を行う標準パワーモード（本発明における「パワー精度要求時」に相当）と、トナーの使用量を削減したトナーセーブモード（本発明における「パワー調整時」の一例）とを有している。標準パワーモードとトナーセーブモードとの切り替えに際して、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の各回路は、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、各回路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、および基準電圧発生回路６０を含む。
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。

以下、光出力装置２０の構成をさらに詳しく説明する。出力部５０は、図２に示されるように、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、比較演算回路４５、および時定数回路４６を含む。
光検出部は、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を含み、レーザ光Ｌ１の出力パワーに応じた光検出信号（Ｉｐ、Ｖｐｄ、Ｖｐｈ）を生成する。

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。

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２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Ｒ６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２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Ｄ１のアノードが接続され、ダイオードＤ１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Ｄ１のカソードには、さらに、コンデンサＣ３および抵抗Ｒ５が接続されている。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Ｄ１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。

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を設定する出力パワー設定信号（以下、単に「設定信号」という）Ｖｓｅｔを生成し、設定信号Ｖｓｅｔを基準電圧発生回路６０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６０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。

また、制御回路４１は、設定信号Ｖｓｅｔを出力する設定信号出力ポート７０を含む。設定信号出力ポート７０は、例えば、図２に示されるように、スイッチ回路７１およびポート端子Ｐｏを含む。スイッチ回路７１は、標準パワーモード（通常時）等のパワー精度要求時においてはオフされ、設定信号出力ポート７０は、ハイ・インピーダンス（ＨｉＺ）状態とされる。このとき、設定信号Ｖｓｅｔは、電源電圧Ｖｃｃを基準電圧発生回路６０の抵抗Ｒ１およびＲ２によって分圧することによって生成される。すなわち、標準パワーモードでは、電源電圧Ｖｃｃ（「所定電圧」の一例）をレベルシフトすることによって生成されたレベルシフト電圧に基づいて基準電圧Ｖｒｅｆが生成される。

一方、トナーセーブモード等のパワー調整時においては、スイッチ回路７１はオンされ、このとき、設定信号Ｖｓｅｔは所定のデューティ比（以下、単に「ＤＵＴＹ」と記載する）を有するＰＷＭ信号として生成される。すなわち、設定信号ＶｓｅｔはＨ（ハイレベル）／Ｌ（ローレベル）を切替えて生成される。そして、基準電圧Ｖｒｅｆは、基準電圧発生回路６０によってＰＷＭ信号が平滑されることによって生成される。

さらに、制御回路４１は、基準電圧Ｖｒｅｆを入力し、基準電圧Ｖｒｅｆを検出するＡ／Ｄポート（「検出部」の一例）８０を有する。Ａ／Ｄポート８０は、アナログ−デジタル変換回路（図示せず）等を含み、アナログ信号である基準電圧Ｖｒｅｆをデジタル信号の基準電圧Ｖｒｅｆに変換する。

基準電圧発生回路６０は、設定信号Ｖｓｅｔを受け取り、所定の時定数によって設定信号Ｖｓｅｔを徐々に立上げて基準電圧Ｖｒｅｆを発生する。すなわち、基準電圧Ｖｒｅｆは設定信号Ｖｓｅｔを平滑して生成される。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６０は、例えば、図２に示されるように、三個の抵抗Ｒ１、Ｒ２、Ｒ３とコンデンサＣ１とを含む。

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２に示されるように、例えば、オペアンプＯＰ１、抵抗Ｒ７、および抵抗Ｒ８を含む。オペアンプＯＰ１の反転入力端子に、抵抗Ｒ７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Ｒ７および抵抗Ｒ８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２に示されるように、所定の時定数を形成する、抵抗Ｒ４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、所定の時定数（＝Ｒ４×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。

３．設定信号（基準電圧）の生成
次に、以上のように構成された光出力装置２０による設定信号Ｖｓｅｔの生成に関して、図３を参照して説明する。図３は、設定信号（ＰＷＭ信号）Ｖｓｅｔの生成に係る処理を示すフローチャートである。図３に示される各処理は、所定のプログラムにしたがって、制御回路４１によって実行される。制御回路４１は、例えばプリンタ１０の電源が投入されたときに、本処理を実行し、プリンタ１０の電源が投入されている間、本処理を繰り返し実行する。

プリンタ１０に対して印字指定がない状態において、図３のステップＳ１１０に示されるように、制御回路４１は、イネーブル信号ＥＮおよび設定信号Ｖｓｅｔをローに設定する。次いで、プリンタ１０が印字指定を受けると、制御回路４１は、ステップＳ１２０において、印字開始かどうか判定する。印字開始である場合、ステップＳ１３０において、イネーブル信号ＥＮをハイにして、電圧−電流変換回路５１を動作状態にする。

次いで、ステップＳ１４０において、制御回路４１は、現在の印字モードが標準パワーモードかどうかを判定する。現在、標準パワーモード（パワー精度要求時）であると判定した場合、ステップＳ１５０において、上記したように、設定信号出力ポート７０は、ハイ・インピーダンス状態とされる。このとき、設定信号Ｖｓｅｔは、電源電圧Ｖｃｃを基準電圧発生回路６０の抵抗Ｒ１およびＲ２によって分圧することによって生成される。すなわち、標準パワーモードでは、電源電圧Ｖｃｃを抵抗Ｒ１およびＲ２によってレベルシフトすることによって生成されたレベルシフト電圧に基づいて、基準電圧Ｖｒｅｆが生成される。

そして、印字処理が終了するまで、ステップＳ１５０の処理が繰り返される（ステップＳ１６０）。

一方、ステップＳ１４０において、制御回路４１は、現在、標準パワーモード（パワー精度要求時）でないと判定した場合、すなわち、現在、トナーセーブモード等のパワー調整時であると判定した場合、ステップＳ１４２において、上記したように、所定ＤＵＴＹにおいてＨ／Ｌを繰り返すＰＷＭ信号である設定信号Ｖｓｅｔを生成する。そして、印字処理が終了するまで、ステップＳ１４２の処理が繰り返される（ステップＳ１４４）。

このように、本実施形態においては、通常使用時等のパワー精度が要求されるパワー精度要求時には、所定電圧、例えば、電源電圧Ｖｃｃを抵抗Ｒ１およびＲ２によってレベルシフトすることによって生成された一定のレベルシフト電圧に基づいて基準電圧Ｖｒｅｆが生成される。一方、トナーセーブモード等のパワー調整時においては、所定電圧、例えば、電源電圧Ｖｃｃを用いて生成されるハイレベルと、ローレベルとを有する設定信号Ｖｓｅｔ、例えば、ＰＷＭ信号によって所望の基準電圧Ｖｒｅｆが生成される。

このとき、ＰＷＭ信号のハイレベルは、ほぼ電源電圧Ｖｃｃに等しく、レベルシフト電圧より大きい。そのため、基準電圧Ｖｒｅｆを、ＰＷＭ信号のデューティ比の設定、例えば、デューティ比を１００％に設定することによって、通常使用時の基準電圧Ｖｒｅｆよりも大きくすることができる。すなわち、光出力パワーを通常よりも大きく設定することができる。したがって、本構成によれば、通常使用時等のパワー精度が要求されるパワー精度要求時に使用する光出力パワーの精度を維持しつつ、通常よりも大きいパワーに切替えることができる。

４．設定信号（ＰＷＭ信号）のＤＵＴＹ補正
次に、ＰＷＭ信号である設定信号ＶｓｅｔのＤＵＴＹ補正に関して、図４および図５のグラフを参照して説明する。図４および図５は、それぞれ設定信号（ＰＷＭ信号）ＶｓｅｔのＤＵＴＹと基準電圧Ｖｒｅｆとの関係を示すグラフである。ＤＵＴＹと基準電圧Ｖｒｅｆ（レーザ光の出力パワー）との間は比例関係にあり、ＤＵＴＹと基準電圧Ｖｒｅｆとの関係は直線で示される。

本実施形態において、制御回路４１は、レーザ光の出力パワーを標準パワーモード（パワー精度要求時）のパワーからトナーセーブモード等のパワー調整時の目標パワーに変更するパワー変更時において、Ａ／Ｄポート８０による基準電圧Ｖｒｅｆの検出値が目標パワーに対応した目標基準電圧となるように設定信号ＶｓｅｔのＤＵＴＹを変更する。

設定信号ＶｓｅｔのＤＵＴＹを変更する際に、制御回路（「算出部」の一例）４１は、Ｖｈ時直線（本発明における「実直線」に相当）上のＤＵＴＹを、Ｖｃｃ時直線（本発明における「理論直線」に相当）を用いて補正して、補正ＤＵＴＹを算出する。ここで、Ｖｈ時直線（実直線）は、ポート端子Ｐｏから実際に出力される設定信号Ｖｓｅｔのハイレベル電圧Ｖｈに基づく、ＤＵＴＹと基準電圧Ｖｒｅｆとの実際の関係を示す。また、Ｖｃｃ時直線（理論直線）は、設定信号Ｖｓｅｔのハイレベル電圧Ｖｈが電源電圧Ｖｃｃと等しいと仮定した場合における、ＤＵＴＹと基準電圧Ｖｒｅｆとの関係を示す。

言い換えると、Ｖｃｃ時直線は、ＰＷＭ信号のハイレベル電圧が電源電圧Ｖｃｃに等しいと仮定した場合の、設定信号ＶｓｅｔのＤＵＴＹと基準電圧Ｖｒｅｆとの関係を示す。また、Ｖｈ時直線は、ＰＷＭ信号のハイレベル電圧が実際のハイレベル電圧値Ｖｈである場合の、設定信号ＶｓｅｔのＤＵＴＹと基準電圧Ｖｒｅｆとの関係を示す。

また、ＰＷＭ信号の実際のハイレベル電圧値Ｖｈと、ＰＷＭ信号の平滑値である基準電圧Ｖｒｅｆとの間には、ほぼ、Ｖｒｅｆ＝Ｖｈ＊ＤＵＴＹの関係がある。なお、ハイレベル電圧値Ｖｈが電源電圧Ｖｃｃに等しい場合（理想の場合）、基準電圧Ｖｒｅｆは、ほぼ、
Ｖｒｅｆ＝Ｖｃｃ＊ＤＵＴＹ ……式１
となる。

一方、設定信号出力ポート７０をハイ・インピーダンス状態とした場合、すなわち、基準電圧Ｖｒｅｆが電源電圧Ｖｃｃのレベルシフトによって生成される場合、基準電圧Ｖｒｅｆは、
Ｖｒｅｆ＝Ｖｃｃ＊（Ｒ２／（Ｒ１＋Ｒ２）） ……式２
となる。

以下、補正ＤＵＴＹの算出に関する二つの例を示す。
４−１． 第１の補正方法
設定信号ＶｓｅｔのＤＵＴＹの第１の補正方法を、図４を参照して説明する。
第１の補正方法において、制御回路４１は、Ｖｃｃ時直線（理論直線）上の目標基準電圧（Ｖｃｃ＊ＤＵＴＹ０）に対応する設定信号ＶｓｅｔのＤＵＴＹにおいて検出される、Ｖｈ時直線（実直線）上の基準電圧Ｖａｄ（１）（「第１検出基準電圧」に相当）と、目標基準電圧とを用いて補正ＤＵＴＹを算出する。

すなわち、この補正では、図４に示されるように、所定の目標基準電圧（Ｖｃｃ＊ＤＵＴＹ０）とするためのＤＵＴＹ（補正ＤＵＴＹ）を算出する際に、ＤＵＴＹを、目標基準電圧（Ｖｃｃ＊ＤＵＴＹ０）に対応するＶｃｃ時直線上の「ＤＵＴＹ０」に設定する。そして、ＤＵＴＹが「ＤＵＴＹ０」である場合における、基準電圧Ｖａｄ（１）を検出する。そして、制御回路４１は、検出された基準電圧Ｖａｄ（１）の値と、目標基準電圧（Ｖｃｃ＊ＤＵＴＹ０）とを用いて、以下のように補正ＤＵＴＹを算出する。

ここで、求める補正ＤＵＴＹをＸ１とすると、図４に示される、Ｖｈ時直線の傾きから、
Ｖａｄ（１）／ＤＵＴＹ０＝（Ｖｃｃ＊ＤＵＴＹ０）／Ｘ１ ……式３
の関係が成り立ち、式３を変形して、
Ｘ１（補正ＤＵＴＹ）＝（Ｖｃｃ＊（ＤＵＴＹ０）^２）／Ｖａｄ（１）…式４
として、補正ＤＵＴＹが算出される。

この場合、設定信号（ＰＷＭ信号）ＶｓｅｔのハイレベルＶｈを電源電圧Ｖｃｃとした場合において、実際に設定信号出力ポート７０のポート端子Ｐｏから電源電圧Ｖｃｃに等しいハイレベルが出力されない場合であっても、ＤＵＴＹが補正されて、所望の出力パワーを得ることができる。

また、単に、基準電圧Ｖａｄ（１）（第１検出基準電圧）を検出することによって、理論直線と実直線との関係から好適に補正ＤＵＴＹを算出することができる。

４−２． 第２の補正方法
次に、ＤＵＴＹの第２の補正方法を、図５を参照して説明する。

第２の補正方法では、設定信号出力ポート７０のハイレベル電圧Ｖｈの誤差によるＤＵＴＹの補正に加え、電源電圧Ｖｃｃの誤差によるＤＵＴＹの補正が行われる。そのために、制御回路４１は、設定信号出力ポート７０のハイ・インピーダンス状態において検出される基準電圧Ｖａｄ（０）（「第２検出基準電圧」に相当）と、設定信号ＶｓｅｔのＤＵＴＹがレベルシフトの割合に対応する値において検出される基準電圧であって、Ｖｈ時直線（実直線）上の基準電圧Ｖａｄ（１）（「第３検出基準電圧」に相当）とを用いて、補正デューティ比（Ｘ２）を算出する。

具体的には、レーザ光の出力パワーを変更するための目標基準電圧を「Ｖｒｅｆ０」とし、「Ｖｒｅｆ０」に対応したＤＵＴＹを設定した場合、装置間の電源電圧Ｖｃｃの誤差等が存在すると、実際に回路上の制御回路４１によって認識される基準電圧が「Ｖｒｅｆ０」とはならない。ここで、目標基準電圧を「Ｖｒｅｆ０」としたときの、制御回路４１による、実際の誤差を含んだ認識目標電圧を「Ｖｒｅｆ０Ｅ」とする。誤差を補正するためには、回路上の認識目標電圧Ｖｒｅｆ０Ｅを目標基準電圧Ｖｒｅｆ０にする必要がある。すなわち、電源電圧Ｖｃｃの誤差を吸収するために、ＤＵＴＹを目標基準電圧Ｖｒｅｆ０が得られるＤＵＴＹに補正する必要がある。

その際、制御回路４１は、まず、
（4-2-1）
設定信号出力ポート７０をＨｉＺとし、レベルシフトによって生成される基準電圧Ｖｒｅｆ（図５の「Ｖａｄ（０）」に相当）を、Ａ／Ｄポート８０から読み込む。すなわち、電源電圧Ｖｃｃの実際の電圧値（装置誤算を含む電圧値）に基づいたパワー精度要求時のレベルシフト電圧（分圧値）が読み込まれる。

（4-2-2）
次いで、設定信号出力ポート７０をＨ／Ｌ出力（ＰＷＭ出力）とし、ＤＵＴＹ＝Ｒ２／（Ｒ１＋Ｒ２）における基準電圧Ｖｒｅｆ（図５の「Ｖａｄ（１）」に相当）を読み込む。

（4-2-3）
また、ＤＵＴＹ＝Ｒ２／（Ｒ１＋Ｒ２）における理想の基準電圧Ｖｒｅｆは、式１から、 Ｖｒｅｆ＝Ｖｃｃ＊（Ｒ２／（Ｒ１＋Ｒ２）） ……式５
となる。

目標基準電圧Ｖｒｅｆ０と認識目標電圧Ｖｒｅｆ０Ｅと間には、図５のＶｃｃ時直線と誤差直線との関係から、
Ｖｒｅｆ０：Ｖｒｅｆ０Ｅ＝Ｖｃｃ＊（Ｒ２／（Ｒ１＋Ｒ２））：Ｖａｄ（０）
……式６
の関係が成り立つ。なお、ここで、誤差直線は、Ｖｃｃ誤差などによる読み取り誤差が存在する場合の、ＤＵＴＹ（レベルシフト電圧）と基準電圧Ｖｒｅｆとの関係を示す直線である。言い換えると、誤差直線は、装置の実際の電源電圧に基づくＤＵＴＹ（レベルシフト電圧）と基準電圧Ｖｒｅｆとの関係を示す直線である。
式６から、目標基準電圧Ｖｒｅｆ０は
Ｖｒｅｆ０＝Ｖｒｅｆ０Ｅ＊Ｖｃｃ＊（Ｒ２／（Ｒ１＋Ｒ２））／Ｖａｄ（０）
……式７
となる。

（4-2-4）
目標基準電圧Ｖｒｅｆ０における求める補正ＤＵＴＹをＸ２とすると、図５のＶｃｃ時直線とＶｈ時直線との関係から、
Ｘ２：Ｒ２／（Ｒ１＋Ｒ２）＝Ｖｒｅｆ０：Ｖａｄ（１）……式８
の関係が成り立つ。
式８から、補正ＤＵＴＹは、
Ｘ２（補正ＤＵＴＹ）＝（Ｒ２／（Ｒ１＋Ｒ２））＊Ｖｒｅｆ０／Ｖａｄ（１）
……式９
となる。
式９に式７を代入すると、算出される補正ＤＵＴＹ（Ｘ２）は、
Ｘ２（補正ＤＵＴＹ）＝（Ｒ２／（Ｒ１＋Ｒ２））^２＊Ｖｒｅｆ０Ｅ＊Ｖｃｃ／（Ｖａｄ（０）＊Ｖａｄ（１）） ……式１０
となる。

上記したように、第２の補正方法では、レーザ光の出力パワーを変更するために基準電圧Ｖｒｅｆを目標基準電圧Ｖｒｅｆ０に変更する際に、回路上の誤差分（電源電圧の誤差）を組み込んだ補正ＤＵＴＹが算出される。そのため、ハイレベル電圧Ｖｈの誤差に加え、回路上の誤差、すなわち、装置間の電源誤差も吸収でき、装置間での出力パワーの誤差が低減される。

なお、第１の補正方法および第２の補正方法の適用は、目標パワーの設定精度等の条件に応じて適宜選択して行われるようにすればよい。例えば、精度よりも計算スピード等が要求される場合は第１の補正方法が選択されるようにする。また、パワー精度要求時のパワー以上の目標パワーを得る場合のように、精度が要求されるパワー変更の場合、あるいは装置間での出力パワーの誤差を低減させる場合には、第２の補正方法が好ましい。

＜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、パワー調整時に、設定信号Ｖｓｅｔを、設定信号出力ポート７０の出力をＨ／Ｌに切替えて生成する例を示したが、これに限られない。制御回路４１は、パワー調整時において、ハイレベルの設定信号Ｖｓｅｔを生成する場合、設定信号出力ポートをハイ・インピーダンス状態とし、ハイレベルを抵抗Ｒ１およびＲ２によって生成されるレベルシフト電圧とするようにしてもよい。この場合の設定信号Ｖｓｅｔのローレベルは、設定信号出力ポート７０のスイッチ回路７１をオンして、設定信号出力ポート７０から提供されるようにする。

この場合（Ｈｉｚ／Ｌ切替の場合）、通常の所定のデューティ比に応じてＨ／Ｌを切替えて生成された設定信号によって基準電圧Ｖｒｅｆを生成する場合（Ｈ／Ｌ切替の場合）よりも細かく光出力パワーを調整することができる。例えば、電源電圧（出力ポート電圧）Ｖｃｃを３．３Ｖとして基準電圧Ｖｒｅｆを１Ｖとし、基準電圧Ｖｒｅｆが１Ｖ以下において光出力パワーを調整する場合、Ｈ／Ｌ切替の場合は約３分の１の３３％までのデューティ比しか使用できない。一方、Ｈｉｚ／Ｌ切替の場合は、ＤＵＴＹ１００％＝１Ｖとすれば、使用できるデューティ比の範囲が１００％まで広がり分解能が上がる。そのため、より細かくＶｒｅｆ、すなわち光出力パワーを調整できる。

（２）設定信号出力ポート７０の構成は、図２に示されるものに限られない。例えば、設定信号出力ポート７０は、スリーステート・バッファを含む構成としてもよい。要は、通常の出力状態とハイ・インピーダンス状態の切り替えが可能であり、あるいはハイ・インピーダンス状態とローレベルとを所定の周期で切替えることが可能な構成であればよい。

１０…カラーレーザプリンタ（画像形成装置）
２０…光出力装置
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、検出部、算出部）
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）
６０…基準電圧発生回路
７０…設定信号出力ポート
８０…Ａ／Ｄポート（検出部）
ＬＤ１〜ＬＤ４…レーザダイオード（出力部）
Ｖｃｃ…電源電圧（所定電圧）

Claims (6)

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値とするためのフィードバック制御信号を生成し、前記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、
   前記出力パワーが、パワー精度要求時とは異なるパワーに変更されたパワー調整時において、前記所定値を決定するための基準電圧を設定する設定信号を生成し、前記出力部の出力を制御する制御部と、
   生成された前記設定信号を出力する設定信号出力ポートと、
   前記設定信号出力ポートから設定信号を受け取り、前記設定信号に応じて前記基準電圧を発生する基準電圧発生部と、
   前記基準電圧を検出する検出部と、
   を備え、
   前記制御部は、前記パワー精度要求時には、前記設定信号出力ポートをハイ・インピーダンス状態とし、前記パワー調整時には、所定電圧を用いて生成されるハイレベルと、ローレベルとを有する前記設定信号を生成し、
   前記基準電圧発生部は、
   前記パワー精度要求時には、前記所定電圧をレベルシフトすることによって生成されたレベルシフト電圧に基づいて前記基準電圧を生成し、
   前記制御部は、前記出力パワーを前記パワー精度要求時のパワーから前記パワー調整時の目標パワーに変更するパワー変更時、前記検出部による前記基準電圧の検出値が前記目標パワーに対応した目標基準電圧となるように前記設定信号のデューティ比を変更する、光出力装置。
2. 請求項１に記載の光出力装置において、
   前記制御部は、前記パワー調整時において前記ハイレベルの前記設定信号を生成する場合、前記設定信号出力ポートをハイ・インピーダンス状態とし、前記ハイレベルを前記レベルシフト電圧とする、光出力装置。
3. 請求項１または請求項２に記載の光出力装置において、
   前記設定信号の前記デューティ比を変更する際に、
   前記設定信号の前記ハイレベルが実際のハイレベル電圧である場合における、前記デューティ比と前記基準電圧との関係を示す実直線上の前記デューティ比を、前記設定信号の前記ハイレベルが電源電圧に等しいとした場合における、前記デューティ比と前記基準電圧との関係を示す理論直線を用いて補正して、補正デューティ比を算出する算出部をさらに備える、光出力装置。
4. 請求項３に記載の光出力装置において、
   前記算出部は、
   前記目標基準電圧に対応する前記理論直線上の前記設定信号のデューティ比において検出される、前記実直線上の第１検出基準電圧と、前記目標基準電圧とを用いて前記補正デューティ比を算出する、光出力装置。
5. 請求項３に記載の光出力装置において、
   前記算出部は、
   前記設定信号出力ポートのハイ・インピーダンス状態において検出される第２検出基準電圧と、前記設定信号のデューティ比がレベルシフトの割合に対応する値において検出される基準電圧であって、前記実直線上の第３検出基準電圧とを用いて、前記補正デューティ比を算出する、光出力装置。
6. 請求項１〜５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被記録媒体に形成する画像形成部と、
   を備える、画像形成装置。

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