JP5930751B2

JP5930751B2 - 画像形成装置

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Publication number: JP5930751B2
Application number: JP2012027239A
Authority: JP
Inventors: 雄大仁藤
Original assignee: Canon Inc
Current assignee: Canon Inc
Priority date: 2012-02-10
Filing date: 2012-02-10
Publication date: 2016-06-08
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Also published as: JP2013163309A

Description

本発明は、レーザビームプリンタ等の感光体上に光ビームを走査する画像形成装置において、露光する光ビームの光量制御を行う技術に関する。

走査光学系を有する画像形成装置において、画像形成の高速化および高解像度化に対応するため、発光するレーザの数を増やし、複数のビームを同時に走査して画像形成を行う技術が提案されている。

このようなレーザの数を増やす方法では、ポリゴンミラーの高速化により書き込み速度を上げる方法に比べて、ポリゴンミラーの回転速度や画像形成のためのクロック周波数を上げることなく、画像形成の高速化および高解像度化が可能となる。したがって、この方法を採用すれば、ポリゴンミラーの回転速度の高速化による短寿命化、スキャナの昇温および騒音などの問題を引き起こすことなく、また、画像形成のためのクロック周波数の高速化によるレーザ駆動回路および伝送経路の高速化対策などを行う必要なく、画像形成の高速化および高解像度化が可能となる。特に、面発光レーザ（Vertical Cavity Surface Emitting Laser：ＶＣＳＥＬ）は、単一チップ面上に複数の発光点を配列することができるので、ビーム数を比較的容易に増やすことができる。

レーザを用いて画像形成を行う場合、レーザが射出した光をＰＤ（フォトダイオード）によって検出し、この検出した光に基づいて当該レーザの光量調整（Auto Power Control：ＡＰＣ）を行うようにしている。ところで、面発光レーザは、チップ面に対して垂直方向に光を出射するので、ＡＰＣ用のＰＤを内蔵することができず、外部に配置しなければならない。ＡＰＣ用のＰＤを外部に配置した場合には、図２に示すように、射出光の一部をハーフミラー１０５で反射し、外部に設置したＰＤ１０６の出力結果をもとにＡＰＣを行う構成が考えられる。この構成では、パッケージに内蔵されたＰＤの構成と同様に、非画像領域を利用してＡＰＣのタイミングを設定できる。

しかし、このようにレーザの射出光の一部を検出してＡＰＣを行う方式を採用した場合には、ＰＤによって検知される光量が低いため、ＰＤの暗電流の影響を無視することができない。一般に、ＰＤの暗電流は温度に対して指数関数的に変化するので、温度変化による暗電流の変動分がＡＰＣの誤差となってしまう。この暗電流の影響を除去する構成として、例えば特許文献１では、ＰＤからなる位置検出素子１７から出力され、電流−電圧変換器２ａによって電流−電圧変換された出力電圧Ｖａを微分回路６ａに入力して微分し、出力電圧Ｖａの変化分、即ち光の照射により流れる電流Ｉｓａに対応する電圧Ｖｓａだけを取り出し、暗電流Ｉｄａに対応する電圧Ｖｄａを除去するようにした構成が提案されている。

特開平７−１６７６１３号公報

しかし、前記ＡＰＣ用のＰＤの暗電流を除去するために微分回路を単純に導入した場合には、ＡＰＣを実行する際に常に、当該微分回路に含まれるコンデンサに充電された電荷が十分に放電するまで待たなければならなかった。即ち、ＡＰＣを実行する際に常に、所定の待ち時間が要求されるので、ＡＰＣを含む制御シーケンスが非効率になる。その結果、ＡＰＣの時間が十分に確保できなかったり、複数のラインに跨ってＡＰＣを実行することによりＡＰＣ間隔の長期化へと繋がったりして、画像品位を保てない虞がある。

本発明は、この点に着目してなされたものであり、ＡＰＣを含む制御シーケンスを効率よく実行しながら、ＡＰＣ用のＰＤの暗電流の影響を除去することが可能となる画像形成装置を提供することを目的とする。

上記目的を達成するため、本発明の画像形成装置は、感光体と、光ビームを射出する発光手段と、前記発光手段が射出する前記光ビームを第１の光ビームと第２の光ビームに分離する分離手段と、前記第１の光ビームが前記感光体を走査するように前記第１の光ビームを偏向する偏向手段と、前記第２の光ビームを受光し、該受光した第２の光ビームの光量に応じたレベルの信号を出力する光電変換手段と、前記光電変換手段が生成した前記信号が入力されることによって充電された後、当該充電によって保持した電荷を放電するコンデンサを含み、前記信号から直流成分を除去することによって交流成分を抽出する微分回路と、前記第１の光ビームの１走査周期中における前記感光体上に前記静電潜像を形成するべく前記発光手段が光ビームを出射する期間に相当する静電潜像形成期間において前記第２の光ビームを受光した前記光電変換手段から入力される信号によって前記コンデンサが充電されないように、前記静電潜像形成期間に前記光電変換手段から前記コンデンサへの前記信号の入力を遮断する遮断手段と、前記静電潜像形成期間以外の期間において前記第２の光ビームを受光することによって前記光電変換手段が出力する信号から前記微分回路によって抽出された前記交流成分に基づいて前記静電潜像形成期間に前記発光手段が射出する前記光ビームの光量を制御する制御手段と、を有することを特徴とする。

本発明によれば、ＡＰＣ用のＰＤの暗電流の影響を除去し、かつ非画像領域を有効に利用することで、高い精度で効率よくＡＰＣを実行することができる。その結果、光量ムラのない、高品位の画像を形成することが可能となる。

本発明の第１の実施の形態に係る画像形成装置の概略構成を示すブロック図である。ハーフミラーを用いたフロントＡＰＣを、複数のレーザ光をポリゴンミラーで偏向走査する走査光学系に適用した場合の構成の一例を示す図である。温度変化によるＰＤの出力変化を模式的に示した図である。微分回路を含む光量検出回路の構成の一例を示す図である。図４のスイッチを設けない場合の微分回路を通過する前／後のＰＤの出力電流の推移の一例を示す図である。図４のスイッチを設け、ＶＩＤＥＯモード時にシャットダウン信号／ＳＤを用いて、微分回路への注入電流を遮断した場合の微分回路を通過する前／後のＰＤの出力電流の推移の一例を示す図である。図４のＣＰＵが実行する画像描画処理の一部の手順を示すフローチャートである。本発明の第２の実施の形態の画像形成装置に含まれる光量検出回路の構成の一例を示す図である。ＶＩＤＥＯモード時にゲイン切替信号／ＧＡＩＮを用いて、増幅回路のゲインを切り替えた場合の微分回路を通過する前／後のＰＤの出力電流の推移の一例を示す図である。本発明の第２の実施の形態の画像形成装置に含まれるＣＰＵが実行する画像描画処理の一部の手順を示すフローチャートである。本発明の第３の実施の形態の画像形成装置に含まれる光量検出回路の構成の一例を示す図である。図１１のクランプ回路を設けた場合の微分回路を通過する前／後のＰＤの出力電流の推移の一例を示す図である。

以下、本発明の実施の形態を図面に基づいて詳細に説明する。

（第１の実施の形態）
図１は、本発明の第１の実施の形態に係る画像形成装置の概略構成を示すブロック図であり、同図には画像形成装置として、電子写真方式のカラー画像形成装置が例示されている。

同図に示すように、本実施の形態の画像形成装置は、給紙部１，２または３から選択的に転写紙Ｓの給紙を行い、給紙された転写紙Ｓは、複数の搬送ローラ対８，９，１０および１１により中継されてレジストローラ対１２へ送られる。ただし、給紙部３から給紙された転写紙Ｓは、搬送ローラ対８により中継されてレジストローラ対１２へ送られる。

レジストローラ対１２の紙搬送方向下流には、中間転写体である長尺状の中間転写ベルト（無端ベルト）１３が配置されている。また、異なる色のカラートナー像を形成し、担持する複数の感光体ドラム１４〜１７が、中間転写ベルト１３の回転方向に沿って順次配置されている。

まず、最上流の感光体ドラム１４から感光体ドラム１５、感光体ドラム１６および感光体ドラム１７の順序で各感光体ドラム１４〜１７上には、レーザユニット２２から照射されるレーザ光（光ビーム）によって露光がなされ、感光体ドラム１４〜１７上に静電潜像が形成される。このとき、各感光体ドラム１４〜１７では、電位制御によって、潜像電位が所望の電位になるように帯電電位が調節される。形成された静電潜像は、感光体ドラム１４〜１７にそれぞれ用意されている現像器２３〜２６によって各色トナー像に可視化現像される。更に、現像されたトナー像は、中間転写ベルト１３が回転する過程で、感光体ドラム１４と転写帯電器９０との間の転写部、感光体ドラム１５と転写帯電器９１との間の転写部、感光体ドラム１６と転写帯電器９２との間の転写部、および感光体ドラム１７と転写帯電器９３との間の転写部を順次通過することにより、中間転写ベルト１３上に重ねて転写される。

一方、転写紙Ｓは、中間転写ベルト１３上のトナー像と転写紙Ｓの先端との位置を合わせるタイミングをとって回転を開始するレジストローラ対１２によって、中間転写ベルト１３上の、２次転写ローラ４０と２次転写対向ローラ１３ｂとの当接部である２次転写部Ｔ２に送られ、転写紙Ｓの紙面上にトナー像が転写される。２次転写部Ｔ２を通過した転写紙Ｓは、中間転写ベルト１３によって定着装置３５へ送られる。そして、転写紙Ｓが、定着装置３５内の定着ローラ３５Ａと加圧ローラ３５Ｂとによって形成されるニップ部を通過する過程で、定着ローラ３５Ａにより加熱され、加圧ローラ３５Ｂにより加圧されて、転写トナー像が転写紙Ｓの紙面上に定着される。定着装置３５を通過した定着処理済み転写紙Ｓは、搬送ローラ対３６によって排出ローラ対３７へ送られ、さらに機外の排出トレイ３８上へ排出される。

次に、本実施の形態の画像形成装置においてＡＰＣを実現するための構成について説明する。本実施の形態ではＡＰＣとして、ハーフミラーを用いて半導体レーザから出射されたレーザ光を感光体ドラムに導くレーザ光と受光センサに入射させるレーザ光に分離し、受光センサに入射したレーザ光の光量に基づいて半導体レーザから出射するレーザ光の光量制御を行うＡＰＣ方式を採用している。

図２は、このハーフミラーを用いたＡＰＣとしての、複数のレーザ光をポリゴンミラーで偏向し、偏向された複数のレーザ光が感光体ドラムを走査する走査光学系に適用した場合の構成の一例を示している。

同図に示すように、半導体レーザ１０１の出力光は、各々コリメータレンズ１０２、開口絞り１０３およびシリンドリカルレンズ１０４を通過し、ポリゴンミラー１０７の反射面上を反射した後、トーリックレンズ１０８ａおよび回折光学素子１０８ｂを通過し、感光体ドラム１１１（前記感光体ドラム１４〜１７のいずれかに対応）上に結像される。コリメータレンズ１０２は、半導体レーザ１０１から出射された発散するレーザ光を略平行光束のレーザ光に変換する。開口絞り１０３は、通過光束を制限する。シリンドリカルレンズ１０４は、副走査方向にのみ所定の屈折力を有し、開口絞り１０３を通過した光束を副走査断面内でポリゴンミラー１０７の反射面に結像させている。ポリゴンミラー１０７（偏向手段）は、モータ等の駆動装置（不図示）により一定速度で回転しており、反射面上に結像したレーザ光を偏向する。光学素子１０８は、屈折部と回折部によって構成され、ｆθ特性を有している。屈折部は、主走査方向と副走査方向とで互いに異なるパワーを有するトーリックレンズ１０８ａから成り、該トーリックレンズ１０８ａの主走査方向のレンズ面は非球面形状になっている。回折部は、主走査方向と副走査方向とで互いに異なるパワーを有する長尺状の回折光学素子１０８ｂから成っている。光学素子１０８ｂを通過したレーザ光は感光体ドラム１１１を走査する。

ＰＤ（フォトダイオード）センサ１１０は、画像領域外を走査するレーザ光を検出するビーム検出センサである。ポリゴンミラー１０７によって偏向されたレーザ光は、反射ミラー１０９上で反射し、ＰＤセンサ１１０の受光面上を走査する。ＰＤセンサ１１０は、入射されたレーザ光を検出することで、感光体ドラム１１１上への画像書き出しタイミング信号を生成する。

本実施の形態で採用したＡＰＣ方式では、ハーフミラー１０５によって反射されたレーザ光の一部を、光量検知センサとして機能するＰＤ１０６に導光する。ＰＤ１０６は、受光したレーザ光の光量に応じたレベルの信号を出力するので、ＰＤ１０６から出力される信号をモニタし、フィードバック制御をかけることで、半導体レーザから出射されるレーザ光の光量を目標光量に制御する。他方、本実施の形態で採用しなかった感光体ドラムに導くレーザ光とは反対方向に射出されるレーザ光を受光するＡＰＣ方式では、半導体レーザ１０１のパッケージ内に設置されたＰＤを光量検知用モニタとして利用する。本発明は、このＡＰＣ方式に適用しても良い。

また、ＡＰＣは通常、光量調整のみならず、バイアス電流値の設定をも担っている。光量を調整するためのモードを、例えばモードAPC_Hとすると、バイアス電流値を決定するためには、モードAPC_Hによって調整された光量よりも低い値（例えば、モードAPC_Hの１／４の値）に収束させるモード、例えばモードAPC_Lが必要となる。モードAPC_Hで収束した電流値および光量をそれぞれI_HおよびP_Hとし、モードAPC_Lで収束した電流値および光量をそれぞれI_LおよびP_Lとすると、バイアス電流Ｉｂは、次式（１）で決定される。

Ｉｂ＝ { −P_H ×(I_H − I_L) ＋ I_H ×(P_H − P_L) }／(P_H − P_L) …（１）
次に、ＰＤ１０６の暗電流がＡＰＣの精度に与える影響について説明する。

一般的に、ＰＤの暗電流は温度に対して指数関数的に変化するが、ＰＤ１０６に入射される光量は微弱であるために、ＰＤ１０６の持つ暗電流の影響を無視することができない。

図３は、温度変化によるＰＤの出力変化を模式的に示した図である。同図に示すように、ＰＤへの入射光量が一定であっても、高温時のＰＤ出力電流は、低温時のＰＤ出力電流に比べて大きくなっている。図中のΔＩが温度による暗電流の変化分である。ＡＰＣにおいて負帰還制御を行っている場合、温度が高くなるにつれて暗電流が増加し、それによってＰＤ出力電流（モニタ電流）が増加するため、ＡＰＣを行ってもレーザ光量が目標光量よりも低い値に制御されてしまう。そこで、本実施の形態では微分回路を導入し、ＰＤ出力電流に含まれる暗電流の直流成分を除去するようにしている。

図４は、この微分回路２１３を含む光量検出回路２１０の構成を示す図であり、同図（ａ）がブロック図であり、同図（ｂ）が回路図である。なお、同図（ａ）には、光量検出回路２１０以外にも、光量検出回路２１０から出力された信号レベルに応じて半導体レーザ１０１の出力光量を制御する半導体レーザ駆動回路２００、光量検出回路２１０の動作を制御するＣＰＵ（Central Processing Unit）２２０、半導体レーザ１０１およびハーフミラー１０５も記載されている。

光量検出回路（光量検出手段）２１０は、ＰＤ（光電変換手段）１０６と、ＰＤ１０６からの出力電流を増幅する増幅回路２１１（生成回路）と、増幅回路２１１からの出力電流を後段の微分回路２１３に流す／流さないを制御するスイッチ（遮断手段）２１２と、微分回路（抽出回路）２１３とによって構成されている。微分回路２１３は、増幅回路２１１からその出力電流が供給されると、その出力電流に含まれる直流成分を除去して、交流成分を抽出する。

スイッチ２１２は、シャットダウン信号／ＳＤが“１（Ｈｉ）”になると、オフとなって、増幅回路２１１からの出力電流を微分回路２１３に流さない。一方、スイッチ２１２は、シャットダウン信号／ＳＤが“０（Ｌｏ）”になると、オンとなって、増幅回路２１１からの出力電流を微分回路２１３に流す。以下、このように動作するスイッチ２１２を設けた理由について説明する。

図５は、スイッチ２１２を設けない場合の微分回路２１３を通過する前／後のＰＤ１０６の出力電流の推移の一例を示す図である。図示例では、複数のビームが画像領域において（つまり、制御シーケンスのＶＩＤＥＯモード時（潜像形成期間）に）ある光量で発光した場合が示されている。

同図に示すように、ＶＩＤＥＯモードが終了し、制御シーケンスのＯＦＦモードになると、ＰＤ１０６からは暗電流（図中、ΔＩ）のみが出力されるものの、その暗電流の直流成分は微分回路２１３によって除去される。しかし、微分回路２１３を構成するコンデンサ２１３ａ（図４（ｂ）参照）には、ＶＩＤＥＯモードが終了する直前の半導体レーザ１０１の発光量に応じた電荷量が充電されるため、ＯＦＦモード時（非潜像形成期間）には、コンデンサ２１３ａから放電電流が時間ｔだけ流れる。この放電電流が流れている間は、ＡＰＣを行うことができないので、ＶＩＤＥＯモードが終了してからｔ秒間待った後に、ＡＰＣを行うことになる。つまり、ｔ秒間の待ち時間が発生する。そして、時間ｔは、コンデンサ２１３ａに充電される電荷量に応じて変化するので、ＶＩＤＥＯモードが終了する直前の発光量、即ちＰＤ１０６からの出力電流量に応じて変化する。したがって、ＰＤ１０６からの出力電流が小さいときには放電時間は短時間で済むものの、ＰＤ１０６からの出力電流が大きいときには長時間の放電時間を要する。このため、全ビームがフル点灯した場合を想定して、一番長い放電時間を時間ｔとして設定する必要がある。しかし、ＶＩＤＥＯモード時に、ＰＤ１０６からの出力電流を微分回路２１３に流さないようにすれば、ＶＩＤＥＯモード時には、微分回路２１３のコンデンサ２１３ａには充電されないので、放電時間を必要以上に長く取る必要がなくなり、レーザ光が非画像領域を走査している期間にＡＰＣを行う発光素子の数を増やすことができる。そこで、本実施の形態の画像形成装置は、図４に示すようにスイッチ２１２を設け、ＶＩＤＥＯモード時には、ＰＤ１０６からの出力電流を微分回路２１３に流さないようにしている。

図６は、スイッチ２１２を設け、ＶＩＤＥＯモード時にシャットダウン信号／ＳＤを用いて、微分回路２１３への注入電流を遮断した場合の微分回路２１３を通過する前／後のＰＤ１０６の出力電流の推移の一例を示す図である。

同図に示すように、ＶＩＤＥＯモード時にシャットダウン信号／ＳＤを“０（Ｌｏ）”にすることで、ビームが発光した場合でも、微分回路２１３への注入電流を遮断している。これにより、待ち時間ｔを短く設定することができ、レーザ光が非画像領域を走査している期間にＡＰＣを行う発光素子の数を増やすことができる。

図７は、ＣＰＵ２２０が実行する画像描画処理の一部の手順を示すフローチャートであり、スイッチ２１２のオン／オフ制御に関するものである。

同図に示すように、画像描画処理が開始されると、まずＣＰＵ２２０は、シャットダウン信号／ＳＤを“Ｈｉ”（／ＳＤ＝１）にして、スイッチ２１２をオンする（ステップＳ１）。次にＣＰＵ２２０は、ＶＩＤＥＯモードであるかどうかを判断し（ステップＳ２）、ＶＩＤＥＯモードであれば、シャットダウン信号／ＳＤを“Ｌｏ”（／ＳＤ＝０）にして、スイッチ２１２をオフする（ステップＳ３）。他方、ＶＩＤＥＯモードでなければ、ＣＰＵ２２０は、シャットダウン信号／ＳＤを“Ｈｉ”（／ＳＤ＝１）にして、スイッチをオンする（ステップＳ４）。

なお本実施の形態では、スイッチ２１２を増幅回路２１１と微分回路２１３との間に設けるようにしたが、これに限らず、微分回路２１３よりも手前であれば、その位置は問わない。例えば、ＰＤ１０６の直後にスイッチ２１２を設けるようにしてもよい。

さらに、スイッチ２１２を設ける代わりに、増幅回路２１１中のアンプのシャットダウン機能を利用してもよい。

（第２の実施の形態）
本実施の形態の画像形成装置は、前記第１の実施の形態の画像形成装置に対して、光量検出回路の構成が異なるのみである。したがって、本実施の形態の画像形成装置のハードウェアは、第１の実施の形態の画像形成装置のハードウェア、つまり図１および図２に記載のハードウェアをそのまま採用することにする。

図８は、本実施の形態の画像形成装置に含まれる光量検出回路３１０の構成を示す図であり、同図（ａ）がブロック図であり、同図（ｂ）が回路図である。図８中、前記図４と同様の要素には同一符号を付し、その説明を省略する。

図８（ｂ）と図４（ｂ）とを見比べれば分かるように、増幅回路３１１（生成回路）は、増幅回路２１１の抵抗２１１ａに追加して、抵抗２１１ａより抵抗値の小さい抵抗３１１ｂを設け、両抵抗２１１ａまたは３１１ｂをゲイン切替信号／ＧＡＩＮにより切り替え可能に構成されている。より具体的には、増幅回路３１１は、ゲイン切替信号／ＧＡＩＮが“０（Ｌｏ）”になると、抵抗３１１ｂに切り替えて増幅回路３１１のゲインをより低い倍率に設定し、ゲイン切替信号／ＧＡＩＮが“１（Ｈｉ）”になると、抵抗２１１ａに切り替えて増幅回路３１１のゲインを元の高い倍率に戻す。そして、ＶＩＤＥＯモード時にゲイン切替信号／ＧＡＩＮを“０”にすることにより、増幅回路３１１のゲインは低い倍率に設定されるので、その結果、ＶＩＤＥＯモード時にはＰＤ１０６が高い光量を受光しても、増幅回路３１１を通過後の出力は小さく抑えられる。これは、図９に示すように、微分回路２１３内のコンデンサ２１３ａの電荷が放電されるまでの待ち時間ｔが短期間に設定できることを意味する。したがって、ＶＩＤＥＯモード後のＯＦＦモードの時間を短時間に設定することができ、効率の良いＡＰＣを実行することができる。

図１０は、ＣＰＵ２２０が実行する画像描画処理の一部の手順を示すフローチャートであり、抵抗２１１ａ，３１１ｂの切り替え制御に関するものである。

同図に示すように、画像描画処理が開始されると、まずＣＰＵ２２０は、ゲイン切替信号／ＧＡＩＮを“Ｈｉ”（／ＧＡＩＮ＝１）にして抵抗２１１ａを選択し、増幅回路３１１のゲインを高い倍率に設定する（ステップＳ１１）。次にＣＰＵ２２０は、ＶＩＤＥＯモードであるかどうかを判断し（ステップＳ１２）、ＶＩＤＥＯモードであれば、ゲイン切替信号／ＧＡＩＮを“Ｌｏ”（／ＧＡＩＮ＝０）にして抵抗３１１ｂを選択し、増幅回路３１１のゲインを低い倍率に設定する（ステップＳ１３）。他方、ＶＩＤＥＯモードでなければ、ＣＰＵ２２０は、ゲイン切替信号／ＧＡＩＮを“Ｈｉ”（／ＧＡＩＮ＝１）にして抵抗２１１ａを選択し、増幅回路３１１のゲインを高い倍率に設定する（ステップＳ１４）。

なお本実施の形態では、増幅回路３１１のゲインを変える抵抗として、抵抗２１１ａおよび３１１ｂの２種類を設け、ゲインを変える自由度を“２”としたが、これに限らず、“３”以上の異なる値の抵抗値を設け、これらをＰＤ１０６の温度等に従って適宜切り替えるようにして、ゲインを変える自由度を“３”以上にしてもよい。

（第３の実施の形態）
本実施の形態の画像形成装置は、前記第１の実施の形態の画像形成装置に対して、光量検出回路の構成が異なるのみである。したがって、本実施の形態の画像形成装置のハードウェアは、第１の実施の形態の画像形成装置のハードウェア、つまり図１および図２に記載のハードウェアをそのまま採用することにする。

図１１は、本実施の形態の画像形成装置に含まれる光量検出回路４１０の構成を示す図であり、同図（ａ）がブロック図であり、同図（ｂ）が回路図である。図１１中、前記図４と同様の要素には同一符号を付し、その説明を省略する。

図１１（ａ）と図４（ａ）とを見比べれば分かるように、光量検出回路４１０は、光量検出回路２１０に含まれるスイッチ２１２を削除して、微分回路２１３の後段にクランプ回路４１４を設けている。クランプ回路４１４は、微分回路２１３内のコンデンサ２１３ａが放電電流を流さないように機能する。

図１２は、クランプ回路４１４を設けた場合の微分回路２１３を通過する前／後のＰＤ１０６の出力電流の推移の一例を示す図である。図示例では、複数のビームが画像領域において（つまり、ＶＩＤＥＯモード時に）ある光量で発光した場合が示されている。

同図に示すように、ＶＩＤＥＯモード時に半導体レーザ１０１がオンし、ＰＤ１０６に光が照射されている状態から、半導体レーザ１０１がオフし、ＰＤ１０６に光が照射されなくなると、微分回路２１３内のコンデンサ２１３ａは放電を開始し、逆電流を流そうとする。ところが、クランプ回路４１４があることで、コンデンサ２１３ａは逆電流を流すことができずに、電流は“０”Ａとなる。この結果、コンデンサ２１３ａの放電時間ｔを考慮せずに、ＶＩＤＥＯモード後のＯＦＦモードの時間を自由に設定することができるので、効率的なＡＰＣを実行することができる。

１０１半導体レーザ
１０５ハーフミラー
１０６光量検知センサ（ＰＤ）
２１０，３１０，４１０光量検出回路
２１１，３１１増幅回路
２１３微分回路
２２０ＣＰＵ
４１４クランプ回路

Claims

感光体と、
光ビームを射出する発光手段と、
前記発光手段が射出する前記光ビームを第１の光ビームと第２の光ビームに分離する分離手段と、
前記第１の光ビームが前記感光体を走査するように前記第１の光ビームを偏向する偏向手段と、
前記第２の光ビームを受光し、該受光した第２の光ビームの光量に応じたレベルの信号を出力する光電変換手段と、
前記光電変換手段が生成した前記信号が入力されることによって充電された後、当該充電によって保持した電荷を放電するコンデンサを含み、前記信号から直流成分を除去することによって交流成分を抽出する微分回路と、
前記第１の光ビームの１走査周期中における前記感光体上に前記静電潜像を形成するべく前記発光手段が光ビームを出射する期間に相当する静電潜像形成期間において前記第２の光ビームを受光した前記光電変換手段から入力される信号によって前記コンデンサが充電されないように、前記静電潜像形成期間に前記光電変換手段から前記コンデンサへの前記信号の入力を遮断する遮断手段と、
前記静電潜像形成期間以外の期間において前記第２の光ビームを受光することによって前記光電変換手段が出力する信号から前記微分回路によって抽出された前記交流成分に基づいて前記静電潜像形成期間に前記発光手段が射出する前記光ビームの光量を制御する制御手段と、
を有することを特徴とする画像形成装置。
前記遮断手段は、前記光電変換手段と前記微分回路に電気的に接続されたスイッチを含み、前記スイッチをＯＦＦすることによって前記静電潜像形成期間に前記光電変換手段から前記コンデンサへの前記信号の入力を遮断することを特徴とする請求項１に記載の画像形成装置。
前記光電変換手段が出力する信号のレベルを増幅させる増幅回路を有し、
前記スイッチは前記増幅回路と前記微分回路との間に配置され、前記遮断手段は、前記スイッチをＯＦＦすることによって前記静電潜像形成期間に前記増幅回路から前記コンデンサへの前記信号の入力を遮断することを特徴とする請求項２に記載の画像形成装置。
感光体と、
光ビームを射出する発光手段と、
前記発光手段が射出する前記光ビームを第１の光ビームと第２の光ビームに分離する分離手段と、
前記第１の光ビームが前記感光体を走査するように前記第１の光ビームを偏向する偏向手段と、
前記第２の光ビームを受光し、該受光した第２の光ビームの光量に応じたレベルの信号を出力する光電変換手段と、
設定されるゲインに基づいて前記光電変換手段が出力する信号のレベルを増幅させる増幅回路と、
前記増幅回路によって増幅された前記信号が入力されることによって充電された後、当該充電によって保持した電荷を放電するコンデンサを含み、当該信号から直流成分を除去することによって交流成分を抽出する微分回路と、
前記第１の光ビームの１走査周期中における前記感光体上に前記静電潜像を形成するべく前記発光手段が光ビームを出射する期間に相当する静電潜像形成期間以外の期間の前記増幅回路のゲインを第１のゲインに設定し、前記静電潜像形成期間において前記増幅回路のゲインを前記第１のゲインよりも低い第２のゲインに設定する設定手段と、
前記静電潜像形成期間以外の期間において前記第２の光ビームを受光することによって前記光電変換手段が出力し、前記増幅回路によって増幅された信号から前記微分回路によって抽出された前記交流成分に基づいて前記静電潜像形成期間に前記発光手段が射出する前記光ビームの光量を制御する制御手段と、
を有することを特徴とする画像形成装置。
前記発光手段は複数の前記光ビームを射出し、前記制御手段は前記静電潜像形成期間以外の期間において前記複数の光ビームの光量制御を実行することを特徴とする請求項１乃至４のいずれか１項に記載の画像形成装置。