JPH0296785A - 光量制御装置 - Google Patents

光量制御装置

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JPH0296785A
JPH0296785A JP63250274A JP25027488A JPH0296785A JP H0296785 A JPH0296785 A JP H0296785A JP 63250274 A JP63250274 A JP 63250274A JP 25027488 A JP25027488 A JP 25027488A JP H0296785 A JPH0296785 A JP H0296785A
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light amount
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Yukihide Ushio
行秀 牛尾
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Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 [産業上の利用分野] 本発明は1発光素子の光量を安定化させるための光量制
御袋ごに関するもので、たとえばレーザビームプリンタ
に用いられる半導体レーザ等の光量を安定化させるもの
である。
[従来の技術] 従来より、レーザビームプリンタ(以下、 LBPとい
う)におけるレーザ光量制御は、APC方式(Auto
 Power Control方式)が用いられ、現在
ではほとんどのLBPに採用されている。
このAPC方式とは、レーザを発光させて受光素子によ
り受光し、その光量を光−電変換によって電気量に変換
し、この′Iヒ気量と所定の基準値とを比較することに
より、たとえばレーザ光量低下と判断すれば、レーザ駆
動電流を増加させて光量アップを図り、逆にレーザ光量
が大きければ、レーザ駆動電流を減少させて光量ダウン
を図るよう制御するものである。以下、この制御をLa
5erAPCと略称する。
そして、現状のLBPにおいては、このLa5erAP
Cをプリント開始時およびプリント動作中の紙間隔時に
実行していた。なお、ここで紙間隔とは、ドラム上の画
像形成領域からドラムの回転方向(レーザの副走査方向
)にズした非画像領域をいう。
この方式では、具体的には、紙間隔時にAPC−9TA
RT要求がLBPの中央処理装置から発生されることに
より、La5erA P Cを1同突行するようになっ
ている。
すなわち、A P C−5TART要求があると、レー
ザ駆動電流を一度0厘真にクリアする6次に、レーザを
強制点灯状態にし、レーザ駆動電流をステップアップさ
せ、徐々に増加していく、このとき、各ステップ毎に受
光素子による電気量を所定値と比較しながら行なう、そ
して、受光素子からの電気量が所定値と一致した場合に
、レーザ駆動電流の増加を止め、レーザの強制点灯を解
除し、そのときの値を1次のA P C−5TART要
求が発生するまで保持しておく、シたがって、この方式
においては、紙間隔時に、レーザの光量をステップアッ
プし、所定光量に達したらレーザを消滅させることから
、レーザが感光体ドラム上を数ラインから数十ライン分
連続点灯されて走査することになる。
以下、この方式によるLa5erA P Cを紙間連続
La5erA P Cという。
また、  La5erA P Cの他の方式として、レ
ーザのラスタスキャンが感光体ドラム面上以外の領域を
走査するときにLa5erA P Cを実行する方法が
ある。なお、このラスタスキャンによる走査領域であっ
て、感光体ドラム面上以外の走査領域、すなわちドラム
上の画像形成領域からドラムの軸方向(レーザの主走査
方向)にズした領域を非ドラム領域という。
さて、LBPの画像形成は、ラスタスキャンによって1
ライン毎に実行される。そして、各ラインは、水平同期
信号(以下、BD倍信号いう)に同期をとり1画像情報
を送出することにより画像として成立する。
また、BD倍信号得るために、LBPは各ライン間隔で
レーザを点灯させている(以下、レーザ点灯指示信号を
UNBL信号という)。
そして、各ライン間隔で発生するUNBL信号に同期し
て、上記非ドラム領域においてLa5erAPCを実行
するものである。以下、この方式を。
非ドラム領域La5erA P Cという・以上のよう
なLa5erA P Cにより、画像形成実行中は、常
に安定したレーザ光量になるように制御し1画像品質を
より良好になるようにしている。
すなわち、一般的に、レーザというものは、使用してい
ると徐々に劣化し、やがて発光しなくなってくる。そし
て、この劣化度合いは個々のし、−ザによって異なるが
、いつかは寿命がきてLa5erAPCによる光量制御
も不能になってしまう、そこで従来より、 Lager
A P Cが不能状態となって所定光量が得られなくな
ったときに、このレーザに寿命がきたことを判断し、レ
ーザを交換することによって対応している。
[発明が解決しようとする課題] しかしながら、上記紙間11続La5erA P Cで
は、  La5erA P C実行中は必ず感光体ドラ
ムにレーザ光が照射してしまうため、その照射された部
分に現像剤(以下トナーという)が付着してしまう、そ
の結果、転写装置が感光体ドラムに対して接触あるいは
極めて近接するような誘電体ベルトや転写ローラ方式等
である場合には、感光体に付着したトナーが、転写装置
に付着することになる。
そして、仮に上記MTt体ベルトや転写ローラの円周長
が感光体ドラムの円周長と同一ならば特に問題とはなら
ないが1通常は異なるため、最初の紙間連続Laasr
A P Cを実行したときには、そのレーザ照射位置が
紙間に位置していても、再び転写点に戻ってくるときに
は、画像形成中になる場合が多く、プリント紙の裏汚れ
が生じるという欠点があった。
さらに1両面プリントをする場合、プリント紙の裏汚れ
は致命的欠点となる。
また5紙間連続La5erA P Cによって転写装置
に付着したトナ一部分を必ずプリント紙の紙間隔になる
ように、プリントシーケンスを実行したり、あるいは転
写装置の構成を変更しても、そのことによる条件でプリ
ント動作がかなりの制限を受けたりあるいはコストアッ
プになったりするという欠点がある。
また1通常LBPでは、画像を送出してくる外部の画像
形成装置によって制御され、プリントを実行するが、上
記画像形成装置は、−男前にLBPに指示命令を出力す
るのではなく、たとえば画像を印字するときには、LB
Pから送出されるBD倍信号よって1ライン毎に同期を
とり、画像情報を送出しなければならない。
したがって、このようにLBPにとっては、BD倍信号
1画像形成装置に対して重要な信号である。また、画像
形成装置は、プリントを実行させるときには、垂直方向
の制御においても、1ライン当りlパルスのBD倍信号
カウンタの係数として用いている場合も多い、そして、
画像印字中はもちろん必要不可欠であるが1紙間隔中に
おいてこのBD倍信号出力されていると1次の印字制御
のためにも便利であり、LBPの制御をより容易化する
ことにもなる。
しかし、現状のLBPでは、紙間連続LayrerAP
Cを実行するため、レーザ光量を一度クリアして立上げ
るため、レーザの発光が中断されることになり、紙間連
続La5erA P C実行中は、このBD倍信号検出
が不能となってしまい、紙間隔中のBD倍信号発生回数
は保証できなくなる。このため、画像形成装置は、紙間
隔時において、たとえばタイマを用いてタイミングの管
理を行なわなければならず、制御上複雑なものになると
いう欠点もあった。
一方、上記非ドラム領域中にLagerA P Cを実
行する方法は、非ドラム領域の時間が通常のLBPで1
004s〜2007is程度であるため、この期間内に
またとえば上述の紙間連続La5erA PCと同様の
制御を行なうことは時間的に無理であり、仮に超高速処
理のICを用いたとしても、大幅なコストアップとなっ
てしまい、実用的ではない、したがって実際には、1回
の非ドラム領域中に、光量測定、比較演算、光量補正と
いう制御を紙間連続LagerA P Cにおける1ス
テップアップ分程度しか行なうことができない、したが
って、このLagerA P Cによって所定の光量に
制御するために、数ラインから数十ライン分の期間を要
することになり、たとえば所定光量の数%あるいは数十
%のレベルから補正をし直すようにした場合でも、所定
光量に達するまでの数ラインから数十ライン分は画像濃
度が低下してしまい、濃度ムラが発生し1画質を悪化さ
せてしまう欠点がある。
また、1回の非ドラム領域中に1ステップ分の光量補正
を行なうよう制御しても、1ステップ当りの分解能が大
まかである場合には、補正前後の光量の違いによってラ
イン毎の濃度が異なり、濃度ムラが目立ってしまうとい
う欠点がある。
ここに、1ステップ当りの分解能について筒単に説明す
る。
通常レーザ光量は、レーザ駆動電流量で制御される。そ
してこのレーザ駆動電流は、D/Aコンバータの出力電
圧によって決定される定電圧回路によって構成されてい
る。つまり、D/Aコンバータでの分解能が、レーザ光
量の分解能を決定することになり、一般的に半導体レー
ザの最大駆動電流は、120mAとされているため、こ
の120mAを絶対保証するレーザドライバは、回路定
数のバラツキを考慮すると140層A程度を設定最大値
として考える。一方、レーザが発光し始めると単位″r
Ii流当りの変化分光量を示すスロープ効率層w/膳A
にそって決まる光量で発光する。しかしこのスロープ効
率は個々のレーザによって異なり。
0 、1〜0 、8mW/sA程度の幅を持っている。
したがって、10ビツトのD/Aコンバータ。
すなわち1023ステツプの分解能を有するものを用い
た場合でも、1ステップ分の電流値は、140mA÷ 
1023 ステップ→ 0.137+sA/ステツプと
なり。
0  、 1 3 7 mA/X?d  X  0  
、 6 mW/mA=  0  、 0 8 2 mW
/Xtdとなる。
しかし、LBPの場合、使用し得るレーザ光量の最小値
は約1+++Wであるため、 C0,082taw/xtqj  :  ld)  X
100=8.2%/ステフブ となり、lステップ分の光量変動率は最大で8 、2%
/ステップとなる。
ところで、LBPにおいて、ti度に差が出る変動率は
、一般的に5%とされている。したがって、1ページ毎
にLa5erA P Cを実行した場合には、ページ内
の濃度ムラは生じないが、1ライン毎の場合濃度ムラが
生じ得ることになる。
以上のように、この非ドラム領域La5erA P C
は、処理時間の制約、光量補正の安定度合い等に大きな
問題をかかえており、LBPに採用できる制御方法とし
ては確立されていない。
本発明は、非ドラム領域中の短時間内で、レーザ光量を
安定させたままで所望光量に収束、補正することができ
、ページ内の1ライン毎の濃度ムラを防止することがで
きる光量制御装置を提供することを目的とするものであ
る。
[課題を解決する手段] 本発明は1発光素子から出射される光を感光媒体に対し
てラスタスキャンさせることにより、この感光媒体上に
Hg像を形成するようにした画像形成装置に設けられる
光量制御装置において、上記発光素子の光量を調整する
31整手段であって、所定の光量値以内の最小W!!単
位を有する光量調整り段と、L記発光素子が所定時間以
上連続点灯したときに、この発光素子の光量を受光素子
によって検出する検出手段と、この検出手段による検出
値を所定の基準値と比較する比較手段と、この比較手段
の比較結果に基き、現状光縫に対する上記最小調整単位
以内の補正光量データを算出する演算手段と、上記演算
手段によって算出された補正光量データにより、上記光
量調整手段の光量データを更新し、所定のタイミングで
上記光量調整手段に光量調整を行なわせる制御手段とを
有することを特徴とする。
[作用] 本発明では、1回の光量補正において、現状光量に対す
る光量調整手段の最小調整単位以内で光量を変更するこ
とから、光が記録媒体以外の領域を走査する期間内はも
ちろんのこと、画像形成のために発光素子が所定時間以
上連続点灯した場合も、この短い時間内で、光量を安定
させたまま。
ライン間またはライン中での濃度ムラを生じることなく
、所望光量に収束、補正することができる。
[実施例] 以下1本発明の実施例を1図面に基いて詳細に説明する
まず、実施例の説明に先立って目次を示す。
−f IDLEルーチン A P C−5TATEルーチン (3) の・−例 第1図は1本発明の一実施例によるLBPの基本構成を
示す回路図である。
このLBPは、CPU1、D/Aコンバータ2および3
.定電圧回路4および6、電流スイッチ回路7、レーザ
8.アンド回路9.D型フリップフロップ10を有して
いる。
CPUIは、本実施例装置を全体的に制御するもので、
外部からのアナログ入力をデジタルに変換するA/Dコ
ンバータを内蔵している。
D/Aコンバータ2および3は、CPUIのボートP2
およびボー)PIに接続され、これらボートP2. P
Iから供給されるデータによってレーザ8に出力光量を
調整するためのもので、前者のD/Aコンバータ2が粗
調用に、m者のD/Aコン/< −タ3が微調用となっ
ている。
なお、CPUIが、D/Aコンバータを内蔵したもので
ある場合には、これら外付のD/Aコンバータ2および
3は省略できる。
第1の定電圧回路4は、粗調用D/Aコンバータ2の出
力電圧と微調用D/Aコンバータ3の出力電圧との加算
電圧■1を増幅する加算増幅器5等で構成され、一定電
圧v2を出力する。つまり、CPUIのボートP2およ
びPlよりD/Aコンバータ2および3に供給されるデ
ータ値により、出力電圧v2は可変することになる。
第2の定電圧回路6は、ツェナーダイオードZDで決定
される出力電圧v3を出力するものである。なお、この
実施例では、出力電圧■3は固定電圧となっているが、
上記第1の定電圧回路4と同様に、D/Aコンバータを
設けることにより。
CPUIから出力電圧v3を可変できるようにしてもよ
い。
電流スイッチ回路7は、各定電圧回路4.6の出力電圧
V2.V3 および抵抗R,,R2で決定されるレーザ
駆動電流iLをレーザ8に流すか否かをスイッチングす
るもので、アンド回路9の出力状態に応じてオン/オフ
を決定する。つまり、アンド回路9の出力が「ロー」な
らレーザ駆動電流iLをレーザ8に流し、「ハイ」なら
レーザ駆動電流I[を前段のトランジスタ丁R1に流す
レーザ8は、レーザダイオードLDと受光素子としての
ビンホトダイオードFDを内蔵したもので5レーザダイ
オードLDの光をビンホトダイオードFDによって受光
し、ポリウムVRで決定される電圧V4をCPUIのA
/Dコンバータの入力端子に供給する。なお、受光素子
は、外付のものであってもよい。
アンド回路9は、オーブンコレクタ構成のもので、外部
の上位コントロール装置から送られてくるビデオ信号お
よびCPU1のボートP3の出力信号を入力する2人カ
タイプのものである。
D、!!!フリップフロップ10は、クロック入力端子
に上記ビデオ信号が入力されるとともに、D入力端子は
プルアップされ、クリア入力端子およびQ出力端子は、
CPUIのボーH’5およびP4に接続されている。
1−b) 本口 の 作 CPUIは、上記コントロール装とから送られてくる羽
御信号によって制御される。
このような制御信号としては、以下のようなものがある
(A) A P C−RESET信号 このA P C−RESET信号がTRUE (真)に
なると。
Arc!!I+作を実行せず、レーザパワーはOIw状
態に維持され、本装置はリセット状態に置かれる。
本実施例におけるA P C−RESE丁信号は、プリ
ント動作が開始されるときにFALSE (偽)になり
プリント動作が終了するときにTRUEとなる。ただし
、プリント動作中であっても、ジャム、ドアオープン等
、あるいはスキャナー故障等、各種故障時には直ちにT
RUEとなる。
(B ) A P C−9TART信号このArc−S
丁AR丁信号は、タイミング信号であり、この信号がT
RUEになる前縁で、APC動作が開始される。つまり
、上記A P C−RESET信号がFALSEになっ
た後、 A P C−9TART信号を受信すると、レ
ーザ8の出力を所定のパワーとなるようにAPC動作を
行ない続ける。そして、この実施例では、再度A P 
C−5TART信号を受信した場合、それまでのAPC
動作を止めて新たにAPC動作を開始するようになって
いる。
なお、Arc動作中に再度A P C−9TART信号
を受信した場合、」二足A P C−RESET信号に
よってAPC動作がリセットされるまで、そのA P 
C−9TART信号を無視するようにしてもよい、また
、APC!!II作を再度開始する場合、最初の状態か
らスタートシてもよいし、途中の状態からスタートして
もよい。
また、この実施例では、上記A P C−RESET信
号がFALSEになったときにだけ、A P C−S丁
AR↑信号が受信可能となるよう構成されており、A 
P C−RESET信号がTRUEであるうちはA P
 C−5TART信号は無視されることになる。
さらに、この実施例では、プリント時でしかスキャナを
回転させない、したがって、スキャナ回転が定常回転に
なるまでは、安全上、レーザ点灯は行なわない、このた
めA P C−9TART信号はAPC−RESET信
号がFALSEになり、しかもスキャナ回転が定常回転
に達するまでは丁RUEとならない。
(C)UNBL信号 このUNBL信号は、特にLBPにおいて、上記BD倍
信号発生するために必要な信号であり、ラスタスキャン
走査中、各ラインの終了後1次のラインのBD倍信号検
出するため、レーザを点灯させるものである。そして、
BD倍信号検出後は、所定のタイミングでFALSEと
なり、BD倍信号検出するためのレーザ点灯は終了する
そして、上記コントロール装置は、上記BD倍信号よっ
て同期をとり、所定時間後にビデオ信号を送出する。
つまりUNBL信号は、上記BD信号発生のために、所
定期間丁RUEとなり、この丁RIE期間中レーザを点
灯させるものであり、この期間内にBD倍信号検出され
ないときはBDエラーとなる。そして、BD倍信号検出
されるまでレーザを点灯し続けるため、UNBL信号は
TRUEになり続ける。そしてさらに、BDエラーが所
定時間以上連続して続いた場合、BD故障となり、LB
Pは印字動作を中断するとともに、UNBL信号をFA
LSEにし、BD倍信号検出するためのレーザ点灯を止
める。
なお、このUNBLM号のTR(IE期間は1通常は、
ラスタスキャン領域のうちの感光体ドラムの終了端から
開始端以外の領域、つまり、ポリゴンミラーによって走
査されるラインがドラム領域より外れて走査される領域
(非ドラム領域)となっている。
(D)紙間隔信号 この信号は、LBPにおけるプリント時、プリント紙と
プリント紙の間であるか否かを示すものであり、プリン
トする用紙のサイズに応じて異るタイミングを有する。
なお、この紙間隔信号が、TRUEのとき紙間であるこ
とを意味している。
(E)その他 以上の入力制御信号の他、たとえば使用する感光体ドラ
ムの感度に応じてAPCを行なうターゲツト値を切り換
え、ドラム感度に適した光量でAPCを実行するための
ドラム感度情報が設けられる場合もある。
一方、本LBP装置から、上述のような入力制御信号に
応える信号としては以下のようなものがある。
(A)レーザエラー信号 これはレーザの故障等をコントロール装置に知らせる信
号である。
(B)UNBLエラー信号 これはUNBL信号が入力してこないことを知らせる信
号である。
(C)Arc−RDY信号 これはAPC動作が正常であること等を示す信号である
なお、これら制御信号は一例であり、APCfi作を実
行するにあたって特に限定されるものではない。
次に、レーザ駆動′1を流iLについて説明する。
通常、半導体レーザの最大駆動電流は120mA程度で
ある。そこで、レーザドライバは、1201Aを保証す
るため1回路定数のバラツキ、変動分を考慮すると、チ
ップ光量値(TYP)で約140i程度で設計する必要
がある。一方、LBPにおいてレーザ光量の安定性はタ
ーゲツト値に対して±5%程度が要求される。また、L
BPに使用するレーザは2規格上最大0.6層−7■A
のスロープ効率を有するものまでカバーする必要がある
さらに、LBPに使用するレーザ光量はチップ上で最低
で1勝り程度からである。
したがって、光量変動を5%を守るためには(1m1i
! X (1,05) / 0.6m1l/mA: 0
−008:fA1401A10.083mA≠1887
ステツプとなる。つまり、5%を守るための1ステップ
当りの電流量は、0.083層Aであり、1687ステ
ツプ分が必要である。
そのため、1つのD/Aコンバータで補うと11ビツト
必要となる。しかし、11ビツトのD/Aコンバータで
は1分解能を考慮すると現実に実施することは困難であ
る。
そこで、ターゲット光量に対し、所定比率までの光量は
大まかに調整し、残りを細かく調整することにより、D
/Aコンバータのビット数も少なくでき、汎用D/Aコ
ンバータが使用できる。
このため1本実施例では、粗調用D/Aコンバータ2と
微調用D/Aコンバータ3で処理を分担することとした
。具体的には、粗調用D/Aコンバータ2を0.5mA
/ステップとし、微調用り/Aコンバータ3を0.05
層A/ステップに設定した。これにより、 (0,5mA/Xテd  X 255ビt()+  (
0,05層A/ステップ×255ビット)=   12
7.5  膳A  +12.75  層A= 140.
25 mA (0,05mAX O,8mW/mA)  / 1mW
  = 0.03= 31となる。
つまり、粗調用D/Aコンバータ2.微調用D/Aコン
バータ3に分け、最大駆動電流140mA、光量安定性
5%以内を守るためには各8ビツトのD/Aコンバータ
を用いればよい。
なお、必ずしも8ビツトのD/Aコンバータを用いる必
要があるという意味ではない。
以上の理由により、木基本回路においては、8ビツトの
粗調用D/Aコンバータ2と微調用D/Aコンバータ3
を用いてレーザ光量を調整するようになっている。
次に、レーザ駆動″rL流i[が決定される構成につい
て説明する。
レーザ駆fh電流itは、各D/Aコンバータ2および
3の各出力電圧の加算結果によって決定される。つまり
、各D/Aコンバータ2および3に対するcptriか
らのデータ値に比例したものとなる。
具体的には、各D/Aコンバータ2および3の各出力電
圧v1は定数倍され、第1の定電圧回路4の出力電圧■
2となる。一方、第2の定電圧回路6は固定出力電圧V
3 を出力している。したがって、抵抗R,とR2に流
れる1F!、流11と12は。
i+  =  (V2 −V3  )/R+i2 =V
3 /R2 となる、そこで各D/Aコンバータ2.3へのデータ値
がroonJのとき、  il  =i2  となるよ
うに、R+ 、R7、V+ 、V2 をd定する* そ
I。
て各D/Aコンバータ2および3によって、第1の定電
圧回路4の出力電圧V2を上昇させると11)i2の関
係となり、(it−i2)の差分電流が電流スイッチ回
路7に流れる。そしてこの差分電流がレーザ駆動″fr
!、流i[となる、したがってレーザ駆動電fiL i
 + は、 i+=((V? V:l)/R1) −V3 /R7 となる。
ここで、V3、R,、R,は固定値であるため、レーザ
駆動電流iEは第1の定電圧回路4の出力電圧V2によ
って決定される。つまり、各D/Aコンバータ2および
3に供給するCPUIのボー)PIおよびP2のデータ
値を制御することにより、そのデータ値に相当するレー
ザ駆動電流iI を得ることができる。
次に、La5erA P Cの制御動作の概要について
説明する。なお、具体的には後述する。
A P C−RESET信号がFALSEになって、ス
キャナが定常回転となり、A P C−5TART信号
がTRUEになると、このA P C−5TART信号
の前縁を基準としてArc動作が開始される。
まず、CPUIは、各D/Aコンバータ2および3のた
めのボー)P2およびPIのデータ値を初期化する。な
おこの初期化のためのデータは、後述のように、ゼロク
リアだけではない。
次に、CPUIは、ボートP3を「ロー」にすることに
より、レーザ駆動電流i1がレーザダイオードLD側を
流れる状態とする(以下、この状態をレーザオンという
、また、反対に、レーザ駆動電l1ti tがレーザダ
イオードLD側を流れない状態をレーザオフという)、
そして、このレーザオン状態から第1の定電圧回路4の
出力電圧v2を上昇させていく。
初めのうちは、レーザ駆動電Bt i Lが、そのレー
ザ8に固有のしきい値電流ILh以下であることから、
レーザオン状態でもレーザ8は発光しない、したがって
、CPUIのA/Dコンバータ端子への入力電圧はVC
Cとなる。そして、レーザ駆動電流+1を上昇させてい
くと、やがてレーザ8は発光しはじめ、CPUIのA/
Dコンバータ端子への入力電圧はVCCより低下してく
る。そしてこの入力電圧が所望の値になるまで第1の定
1ぜ圧回路4の出力電圧V2を上昇させるため、CPU
1は、各D/Aコンバータ2および3に対するボー)P
2およびPIの出力データ値をカウントアツプしていく
なお、この出力データ値のカウントアツプの手順として
は種々採用できる。
たとえば、レーザ8が発光しはじめるしきい値電流I【
hまでは粗調用D/Aコンバータ2で1回の動作で数ス
テップ分ずつまとめてカウントアツプし2 しきい値電
流Ithに達すると次の光量ターゲット値の90%まで
粗調用D/Aコンバータ2で1ステツプずつカウントア
ツプし、残りの105分を微調用D/Aコンバータ3で
行なうようにしてもよい。
またたとえば、粗調用D/Aコンバータ2によってター
ゲツト値の70%まで立ち上げ、その時のデータ値を記
憶し、さらに粗調用D/Aコンバータ2によって80%
まで立ち上げ、残りの20%分を微調用D/Aコンバー
タ3で行なう、そして1次回からは、記憶した70%の
データ値よりスタートを開始するようにしてもよい。
またさらに、たとえば前回の相謂用り/Aコンバータ2
と微調用D/Aコンバータ3のデータ値をピークホール
ドしておき、次回からは、このピークホールドしたデー
タ値を増減することによりAPCを行なうようにしても
よい。
すなわち1本発明において、各D/Aコンバータ2およ
び3によりレーザ光量を所望のターゲツト値まで立ち上
げる具体的手順としては種々採用できるが、基本的には
第2図に示すような基本シーケンスとなる。ただし、A
PC動作のスピードアップを図るために上述のような工
夫をすることが有効である。
(1−c)  木口 の  例 また、上記第1図C&)に示す基本回路は、あくまでも
−例であって、これに限定されるものではない。
第1図(b)は基本回路の変形例を示す回路図である。
なお、この第1図(b)において、第1図(a)に示す
基本回路と共通の構成については同一符号を付し、説明
は省略する。
この変形例では、定電圧回路4°の出力電圧v ’ ハ
、CPU1から各D/Aコンバータ2および3に送られ
るデータ値に応じて、第1図(a)の基本回路と同様に
して決定される。そして、レーザ駆動電流i+ は。
iL= (V2  °−(−Vcc) ) / R+で
決定する。
そして、アンド回路9の出力に応じ、電流スイッチ回路
7′がレーザ8′にレーザ駆動電流iEを流すか否かを
決定する。
211′の′1 第3図(a)〜(k)は8本実施例におけるLBPの制
御動作を示すフローチャートである。
このうち、第3図(a)はメインルーチンを示しており
、電源投入によって所定のイニシャライズを実行し、I
DLEルーチンに入る。なお、イニシャライズを実行中
にA P C−RESETルーチンが行なわれる。
次に、この具体的制御の説明に先立って基本構成の補足
説明を行なう。
2−a)UNBL  号とUNB L UNBL信号の概要については既に述べたが、ここでは
本実施例のLBPにおけるUNBL信号について説明す
る。
本実施例において、UNBL信号は、CPUIの外部割
込み端子に接続されており、このUNBL信号の前縁で
割込み要求がかかり、第3図(C)に示すUNBL割込
みルーチンに入る。
また、このUNBL信号は、アンド回路9によってビデ
オ信号に合成されている。つまり、ビデオ信号は、レー
ザ光のラスメスキャン中で感光体ドラム領域に相当する
期間では1画像信号として出力され、S光体ドラム領域
外で強制レーデオンのためのUNBL信号として出力さ
れる。
そして、このUNBL信号は、BD倍信号得られるまで
は連続的に丁RUEとなり、レーザオンの状態を誰持し
、BD倍信号得られると、直ちにFALSEとなる。ま
たさらに、このBD倍信号基準として1次のBD倍信号
得るべき所定時間の少し前からUNEL信号をTRUE
にする。そして、次のBD倍信号得るとFALSEにす
る。つまり、BD倍信号正常通り人力できている状態で
は、UNBL信号は所定周期で所定期間TRUEになる
。なお、このUNBL信号がTRIJEになる周期およ
び期間は、各LBPまたは各々の解像度等によって異る
が1周期は約7001LS〜2ms、期間は高速のもの
でもiooルS程度である。
しかし、たとえばレーザ破壊やスキャナモータの故障等
、何等かの異常によってBD倍信号得られなくなるとB
D倍信号得るまで連続的にTR[IEになる。そして、
一定時間以上丁RUE期間が統〈とBD検出故障となり
、UNBL信号はF^しSEとなる。
一方、図示しないBD信号発生回路は4本LBPにおい
て、感光体ドラムが光反応できる光賃レベルよりおおよ
そ低いレベルを検出してBD倍信号発生できるようにな
っている。したがって、レーザが発光し始めると、UN
BL信号は上述のような周期およびパルス幅(TR[I
E期間)のパルス信号となる。また反対に、レーザが発
光するまではUNBL信号は、連続↑RUEになってい
る。
ところで4このようなUNBL信号によるCPU1のU
NBL割込みは、原則として先に述べたようにUNBL
信号の前縁をトリガとして実行されるが、レーザが未だ
発光していない最初のUNBL信号では、CPUIは一
度目のUNBL割込みに入ろうとするものの、この割込
みは第3図(e)に示すA P C−9TARTルーチ
ン等によってキャンセルされることになる。したがって
、実際にCPUIのUNBI、割込みが行なわれるのは
、し−ザが発光してUNBL信号がパルス信号となって
からとなり、レーザが発光するまではUNB L割込み
はないことになる。
(2−b)メモリおよびフラグの構成 まず、本実施例のLagerA P Cを実行するため
に、以下のようなメモリが用意されている。
(A)D出力データメモリ これは粗調用D/Aコンバータ2による粗調整段階で、
所望の光量値を得るよう粗調用D/Aコンバータ2に演
算処理を行なわせるためのデータ(以下、D出力データ
という)を記憶するものである。
(B)Dホールドデータメモリ 、−レは粗調用り/Aコンバータ2による粗調整段階で
、上記り出力データによって所望の光量値が得られた場
合に、このときのデータ(以下、Dホールドデータとい
う)を記憶するものである。
(C)R出力データメモリ これは微調用D/Aコンバータ3による微調整段階で、
所望の光量値を得るよう微調用D/Aコンバータ3に演
算処理を行なわせるためのデータ(以下、R出力データ
という)を記憶するものである。
(D)Rホールドデータメモリ これは微調用D/Aコンバータ3による微調整段階で、
上記R出力データによって所望の光量値が得られた場合
に、このときのデータ(以下、Rホールドデータという
)を記憶するものである。
次に、主なフラグについて説明する。
(A)UNBL−I Nフラグ これはUNBL信号を受信した場合、「l」にセットさ
れるフラグである。
CB)FLAG−Aフラグ これは粗調用D/Aコンバータ2による粗調整段階での
データ値が決定したときに「1」にセットされるフラグ
である。そして、この実施例では、便宜上、UNBL−
INフラグがセットされるまでをLagerA P C
の立ち上げと定義する。なお、この定義は、  La5
erA P Cを実施する際、特に限定されるものでは
ない。
(C) TABLE−Noフラグ これは第3図(b)に示すA P C−TABLEにお
いて、A P C−N0PおよびArc−01−Arc
−05の各実行ルーチン(以下、総称してAPCルーチ
ンという)にスキップさせるための選択指定用コントロ
ールフラグである。つまり、A P C−TARLEが
コールされると、TABLE−NoフラグによってAP
 C−TABLEルーチンにおけるArcルーチンのプ
ログラムのうちどれか1つが選択され実行される。なお
、Arc−01NArc−04については、各プログラ
ムの実行条件を満足すると、次のプログラムヘリレーさ
れていく、つまり、APC−01−Arc−02→Ar
c−03・・・・・・どなる、そして、Arc−05ま
でリレーされてくると、以後Arc−05を実行し続け
る。ただし、後述するように、R出力データが比較演算
されていく中で、オーバーフローまたはアンダーフロー
したとぎには、Arc−02に戻し、APC−05まで
リレーさせてプログラムを再実行させる。
2−〇)タイマ 第3図(c)には、タイマ割込みがあり、他のルーチン
中にはタイマリセット/セットがある。
このタイマの働きについてはUNBLエラーにおいて説
明するが、基本的にはUNBL信号が入力してこなくな
ったとき、すなわちUNBLエラーが生じたときにエラ
ー処理を行なうためのタイマである。したがって、正常
動作時は特に説明しない。
(2−d   btレーザオンの1 次に、上記り型フリップフロップ10の動作を説明する
このフリップフロップ10のクロック端子には、ビデオ
信号が入力されており、このビデオ信号が「ロー」から
「ハイ」に変化する立ち上がりエツジでQ出力が「ハイ
」に確定される。また、このQ出力を「ロー」にするに
は、CPUIのボートP5を「自−」にすればフリップ
フロップ10のクリア入力によってQ出力が反転される
。このフリップ70ツブ10は、ビデオ信号によって所
定時間を以上連続してレーザオンされたか否かを判断す
るためのものである。
第4図は、このフリップフロップ10の動作を説明する
タイミングチャートである。
図において、CPUIのボートP6の入力はビデオ信号
である。ここで仮に、ボー)PI3の入力が「ロー」す
なわちレーザオン状態を検出すれば、ボートP5の出力
として1パルスを出力し、ボートP4の入力であるQ出
力情報を「ロー」にリセットする。したがって、所定時
間【経過後、ボートP4の入力を参照すれば、所定時間
を期間中連続レーザオンだったか否かが判断できる。つ
まり、ボー)P4の入力が「ロー」を保持していれば、
連続レーザオンと判断でき、反対に「ハイ」に変化して
いた場合には、連続レーザオンでなかったという判断が
できる。この所定時間tとは、基本的にCPUIがA/
D変換する時間であり、仮にA/D変換実行中にレーザ
オフになってしまった場合、レーザ8の受光素子(ビン
フォトダイオードFD)の出力電圧が、CPU1のA/
D変換終了まで保持されないと正しいA/D変換値とし
て取扱うことができない、そして、UNBL信号でのレ
ーザオンであれば、所定時間tを保証したものになるが
1画像情報でのレーザオンでは所定時間tを保証できな
い、そこで、A/D変換等を処理した後、連続レーザオ
ンだったか否かにより、そのA/D変換値もしくはそれ
に伴なった処理等を有効あるいは無効と判断することに
より、正しい制御ができるようになる。
(2−e プログラム制御 次に、このような処理におけるプログラム制御について
説明する。
これは、第3図(a)に示すメインルーチン中の510
3〜5106が該当する部分である。なお本実施例では
、  La5erA P Cの動作が立ち」二がった後
、すなわちFLAG−Aフラグがセットされることによ
り、この制御を行なうようにしているが、これはあくま
でも−例であって、たとえばLa5arA P Cを立
ち上げる持点から実行してもよいし、また、UNBL信
号のTRUEタイミングと区別する必要はない。
FLAG−Aフラグがセットされると、第3図(L)の
5102においてこれを識別し、ボートP6の入力によ
りレーザオン状態か否かを判断する(5103)、そし
て、レーザオフであれば、この制御は終了する。一方、
レーザオンなら、フリ7プフロツプ10をリセットすべ
きクリアパルスをボートP5より出力する(3104゜
5105)、そして次にA/D変換を含む処理を実行し
、APC−TABLHをコールする。なお、APC−T
ABLEをコールすると、上述のようにAPCルーチン
のうちどれか1つを選択し実行する。
そして、第4図中■で示すように、所定時間tの間、レ
ーザオンが連続されない場合には、APCルーチンの終
了時、フリップフロップ10のQ出力が「ハイ」となっ
ているため、ボー11’4の入力が「ハイ」と判断され
、無効となってしまう。
一方、第4図中■で示すように、レーザオンが連続保持
された場合には、フリップフロップ10のQ出力は「ロ
ー」となっているため、ボートP4の入力が「ロー」と
判断され、APCルーチンの結果を有効とする。
なお、画像情報において、所定時間上以上のレーザオン
が存在しなかった場合でも2 lラインの走査には、r
X則として1回のUNBL信号を有するため、UNBL
エラーにならない限りlラインの走査に最低1回はAP
Cルーチンの実行結果が有効となる。
なお1本実施例では、フリップフロップ10を用いたが
、同様の効果が得られるものであれば他の回路を用いて
もよい、また、フリップフロップ等の外付は回路を用い
ずにビデオ信号をCPUIの割込み端子に接続し、レー
ザオンになる前縁で割込みがかかるようにし、割込みが
かかるとFLAG−Aフラグをチエツクし、ボートP5
よりクリアパルスを出力してAPC−丁ABLEをコー
ルするようにしてもよい。
以下、  La5erA P Cの処理について説明す
る。
(2−f)IDLEルーチン まず始めに、レーザを所定光量まで立ち−Lげてい〈制
御について説明する。
電源が投入されると、第3図(a)のメインルーチンに
よってイニシャル処理を実行後IDLEルーチンに移る
。なお、このIDLEルーチンには、第3図(d)のA
 P C−RESETルーチンの実行ガ含まれる。
このIDLEルーチンでは、まず、APC−RESET
信号をチエツクする(S100)、このAPC−RES
E丁信号は、LBPがプリント動作を実行するときから
終了となるまでの期間しかFALSEにならないため、
現時点では、A P C−RESE〒ルーチンをコール
する(5101)。
これによって、第3図(d)のA P C−RESET
ルーチンにおいて、D出力データおよびR出力データを
それぞれroOHJとしく5400.5401)、また
、CPUIのボー)PIおよびボートP2の出力をそれ
ぞれrooHJとしく5402)、 レーザ駆s’ru
流11をOsAにする。・さらに、ボートP3の出力を
「ハイ」とすることにより(5403)、  レーザオ
ンをキャンセルする。
そして、A P C−TABLE制御用のフラグである
丁ABLE−NoフラグをroOhJとしてA P C
−N0Pを指定しく5404)、FLAG−Aフラグを
リセヤトしく5405)、メインルーチンの5102に
リターンする。
次に、メインルーチンでは、FLAG−Aフラグをチエ
ツクしく5102)、5100に戻る。
そして、A P C−RESE丁信号が丁RUEであれ
ば、上述の動作を繰返す。
なお、 A P C−RESET中、仮に第3図(C)
の割込みルーチンに入ってA P C−TABLEをコ
ールしてしまっても、 TABLE−Noフラグはr0
0++Jであるため、第3図(f)がコールされるだけ
であり、図示のように何も実行しないでリターンするた
め、La5erA P Cは行なわれない。
次に、上記コントロール装置が、プリント動作を実行す
ることになると、たとえばまずスキャナモータを回転し
始める。そして、スキャナモータの回転が定常回転に達
すると、コントロール装置はBD倍信号得るため、UN
BL信号をTRUEにし、BD倍信号得るまで保持する
そり、て、UNBL信号カTRUEニすると、CPU1
がUNBL’、@込み動作に移り、第3図(c)の割込
みルーチンを実行するが、上述のように、末だA P 
C−RESET中であることから影響はない、また、各
フラグ等に関しても、後述する第3図(e)のA P 
C−5TARTルーチンで初期化されるため問題とはな
らない、なお、BD倍信号、上述のように、レーザが発
光するまで発生しないため、UNBL信号による割込み
ルーチンはレーザ発光まではコールされない。
2−   A P C−5TAR丁ル−チンに記コント
ロール装置は、UNBL信号を丁RUEにすると、次い
でA P C−5TART信号をTRUEにする。これ
によって本実施例の光量制御装置は、AP C−RE!
JE丁信号が再信号RUEになるまで一定光量を保持す
べく以下のArc!!I+作を実行する。また、再びA
 P C−5TART信号を受信すると、再び立ち上げ
動作を実行し、一定光量を保持すべく再びAPC動作を
続ける。
A P C−5TART信号がTRUEになると、その
前縁でCPUIの割込みがかかり、第3図(e)のAP
C−STAR丁ル−チンに入る。
このA P C−9TAR丁ル−チンでは、まず、しき
い性用データをD出力データメモリに移行する(550
0)、このしきい性用データは、1つはro01+Jで
あり、もう1つはレーザが発光し始める電流値、すなわ
ちしきい値電流ILhのデータ値である。すなわち、こ
のしきい性用゛データは電源投入後はroOoJである
が、電流投入後。
−度でもLagerA P Cを実行すれば、roOh
Jでなくなる。つまり、2度目以降のLaxerA P
 Cの立ち上げは、しきい値電流Ithのデータ値から
始まることになる。なお、このしきい値電流Ithのデ
ータ値の決定方法は後述する。
次に、微調用D/AコンバータのためのR出力データお
よびRホールドデータをクリア、すなわちroOIIJ
 l!:L (S501.5502)、さらに2以後入
力されるUNBL信号による割込みがなされたか否かを
知るUNBL−I Nフラグをリセットする(5503
)、そして、FLAG−AフラグをrlJにセットしく
S 504) 、 TABLE−NOフラグをrolH
J とする(S505)、そしてざらに、UNBLエラ
ー用タイマをリセットしく5506)、メインルーチン
の5100にリターンする。
(2−h  APC−丁ABLEのコールこのようにA
 P C−5TARTがかかると、メインル−チンは、
上述したループから次のように移行する。
まず、5LOOよりA P C−RESETルーチン(
51,01)は実行せず、FLAG−Aフラグがセット
されていることをf1断じ(s i 02)、5103
以降の処理を行なう、 5103では、UNBL信号が
TRUEになっているため、これに伴なってビデオ信号
もTRUEになっており、レーザオンの状態となる。し
たがって、5104〜5106と移行し、5100に戻
る。これにより、レーザが発光するまでは後述のように
FLAG−Anyラグがリセットされないため、310
6においてAP C−TABLEがメインルーチン周期
でほぼ連続的にコールされ、La5erA P Cの立
ち上げがなされる。
(2−1)Arc−OLルーチン 一方、APC−丁ABLEは、第3図(e) c7)A
rcS丁ARTルーチンにより、第3図(g)に示すA
PC−01ルーチンを指示している。このAPC−01
ルーチンは、粗調用D/Aコンバータ2のためのD出力
データのみの比較演算を実行するものである。
な5.Arc−Ofシル−ンにおいては、微調用り/A
コンバータ3のRホールドデータおよびR出力データは
、ともにroouJになっているため、レーザ駆動電流
icは、粗調用D/Aコンバータ2のためのボートP2
の出力データ値で決定する。また、この粗調用D/Aコ
ンバータ2の立ち上げ方法は、A P C−9TART
ルーチン中の350Oでセットする上記しきい性用デー
タの内容によっては2通りの方法になる。
そこでまず、しきい性用データがroonJである場合
について説明する。
まず、メインルーチンの3106により、APC−01
がコールされると、5aooにおいて粗調用D/Aコン
バータ2のためのボートP2の出力には、D出力データ
が出力され、微調用D/Aコンバータ3のためのボー)
PIの出力には、R出力データすなわちroOnJが出
力される。そして、これらのデータ値でのレーザ光量を
レーザ8に内蔵される受光素子(ビンフォトダイオード
PD)からのフィードバック電圧によって測定する。つ
まり、受光素子からのアナログ電圧値をA/D変換しく
5601)、この値をレーザ光の所望光量の70%にあ
たる基準値と比較する(S602)、そして、測定値が
70%未満である場合、D出力データメモリのデータ値
をインクリメントしく5603)、データ値がオーバー
フローしたか否かをチエツクする(S604)、なお、
この5604から5606までは、レーザ駆動電流il
をチエツクして後述するレーザエラーか否かを判断する
処理を行なうものであるが、通常はL/−ザエラーとな
らず、5604からリターンされる。また、3601に
おけるA/D変換値は、UNBL信号によって常にレー
ザオン状態であることから、チエツクすることなく有効
と判断できる。
以上のよウニ、5600−5604を実行し、メインル
ーチンに戻り、再びメインルーチンによってコールされ
るため、はぼ連続的に、かつ粗調用り/Aコンバータ2
を1ステツプ毎にレーザ駆動電流i[を立ち上げていく
ことになる。これにより、APC−01ルーチンでレー
ザ光を所望光量の70%値まで立ち上げていく、ただし
APC−01ルーチンでは、レーザ光を0%〜70%ま
で立ちEげるため、レーザが発光し始めた時点でコール
されるタイミングが変動することになる。これは、Ar
c−Ofシル−ンによって、レーザ駆動電流i[が徐々
に増加していくことにより、やがてレーザが発光し始め
るしきい値電流IIHに達すると、BD倍信号得られる
ようになり、それに伴なってUNBL信号はレベル信号
からパルス信号へと変化する。したがって、UNBL信
号によって割込みルーチンがコールされるようになり、
この割込みルーチンがコールされると、1回目で530
0.5301と進み、5302でFLAG−Aフラグ=
1より3305.5306と進む、そして、UNBL−
INフラグ−〇であるため、3307に進み、FLAG
−A=0としてリターンする。そして、メインルーチン
では、S102のFLAG−AフラグのチエツクでrQ
J と判断し5100に戻る。つまり、5100.51
02.S 100→・・・・・・を繰返すようになり、
5106でのA P C−TABLEコールはしなくな
る。
次に、UNBL信号によって、2回目の割込みルーチン
に入ると、5300.3301.5302と進み、FL
AG−Aフラグ=Oより5303に進み、UNBL−I
Nフラグを「1」にセットし、5304でA P C−
TABLEをコールすることになる。そして、5305
.5306と進み、UNBL−INフラグ=1であるこ
とからリターンする。
なお、このUNBL−I Nフラグは、上記APC−S
TAR丁ル−チンでのみリセットされるため、5307
でFLAG−Aフラグをリセットするのは、Arc−3
丁AR丁ル−チンのときのみとなる。したがって、この
後は、  La5arA P Cの立ち上げが終了する
までFLAG−Aフラグはリセットのままであり1割り
込みルーチンによるA P C−丁ABLEコール(S
 304)が実行される。
以上のことから、 La5erA P Cを立ち上げる
タイミングは、レーザが発光するまでは、はぼ連続的に
レーザ駆動電流i[を立ち上げ、レーザが発光した後は
UNBL信号力< TRLIHのとき、すなわち上記非
ドラム領域でのみ立ち上げることになる。したがって、
このAPC立ち上げ動作は、レーザ光がLBP中の感光
体ドラムに照射されることなく行なわれる。
また、このように、APC−01ルーチンにおいては、
レーザが発光し始めるとコールされるタイミングは変動
するものの、徐々に粗調用D/Aコンバータ2の値をア
ップしていく、なお、UNBL信号がTRUEというこ
とは、その期間中は、レーザオンとなっているため、U
NBL割込みにおいても、 A P C−TABLEを
コールするだけで受光素子による2イードパ、り電圧が
得られる。さらに、A/D変I!j!値処理は、UNB
L信号がT RU E 4ffに終了してしまうため、
チエツクすることなく有効データとして判断できる。
そして、APC−01ルーチンで、レーザ光が所望光量
の70%値以上になると(S 602)、5607に移
行し、UNBLエラーについての処理を行なう(560
7〜5609)、なお、正常時はUNBLエラーは生じ
ないため、この説明は後述する。
次に、Arc−01ルーチンで決定したD出力データを
Dホールドデータメモリに記憶しく5610)、Arc
−02ルーチンヘリレーすべ〈処理を実行する(S61
1)。
(2−’)Arc−02ルーチン 次に、第3図(C)の割込みルーチンによるAP C−
TABLEコールによってAPC−02ルーチンに入る
と、まずCPUIのボートP2およびボートP1よりD
出力データおよびR出力データを出力する(S700)
、そして、57011;J降においてArc−01ルー
チンと同様の処理を行なう、ただし、比較データ値はレ
ーザ光の所望光量の80%値となる。また、APC−0
1ルーチンでは。
各D/AコンバータへのデータをD出力データおよびR
出力データとしたままで3604よりリターンしたが、
Arc−02ルーチンでは、各出力データをDホールド
データおよびRホールドデータに切換えてリターンする
(570B)。
つまり、Arc−02ルーチンでは、このルーチンがコ
ールされるUNBL信号の丁RUE期間中では、レーデ
をD出力データで発光させ、比較演算を実行し、レーザ
光を所望光量の80%値までもっていく、シかし、UN
BL信号がFALSEになリ、レーザが感光体ドラム上
を走査するときには、DホールドデータおよびRホール
ドデータ値でレーザ光は発光可能になる。
そして、この段階では、Arc−RDYになっていない
ので、感光体ドラム領域中の走査では、レーザを発光さ
せることはない、しかし、もし発光させるとしたらレー
ザ光は所望光量の70%値となる。この出力データとホ
ールドデータとの使い分けは、後述するデータのオーバ
ーフロー/アンダーフロー処理で説明する。
そして、粗調用D/Aコンバータ2をD出力データによ
って1回のArc−02ルーチンコールで1ステツプ毎
に立ち上げ、レーザ駆動電流i【を所望光量の80%値
以上まで上昇させると(S702)、Arc−03ルー
チンヘリレーすべく処理を実行する(S707)。
(2−k)APC−03ルーチン APC−03ルーチンでは、測定値と80%値の比較(
S 802)およびD出力データのデクリメント演算(
S 803)が行なわれ、これ以外の処理はArc−0
2ルーチンと同様である。つまり、Arc−03ルーチ
ンでは、APC−02ルーチンで所望光量の80%値以
上になったD出力データをできるだけ所望光量80%値
に近い状態に収束させるため、 5802において、8
0%値未満になっているか否かをチエツクし、80%値
以上であるとき、5803でD出力データをデクリメン
トする。このようにしてD出力データは。
−旦80%値以上となった後、80%値未満に減じられ
るため、極めて80%に近く、かつ80%値よりわずか
に低い値に収束される(以下、これを80%収束値とい
う)。
一方、Arc−03ルーチンにおいても、APC−02
ルーチンと同様、比較演算はD出力データで実行し、そ
の他の発光値データはDホールドデータにする。
そして、80%収束値が決定すると、粗調用D/Aコン
バータ2のデータ値が決定し、APC−04ルーチンヘ
リレーする処理を行なう(3807)、なお、粗調用D
/Aコンバータ2のデータ値が決定しても、D出力デー
タに記憶しておくだけでDホールドデータは以前のまま
である。つまり、しきい性用データがroOHJからの
立ち上げの場合、Dホールドデータは所望光量の70%
値のままである。
(2−fL)Arc−04ル一チン 次に、APC−04ルーチンに移ると、D出力データお
よびR出力データをボートP2およびボー)PIに出力
してレーザ駆動電流iI を決定する(S900)、つ
まり、レーザ光は所望光量の80%収束値からスタート
することになる。APC−04ルーチンにおいても、A
PC−02ルーチンと同様の処理を行なう、しかし、こ
のAPc−04ルーチンでは、測定値と所望光量の10
0%値(==所望光量)を基準として比較を行ない(3
902)、また微調用D/Aコンバータ3のためのR出
力データをインクリメントする演算を行なう(3903
)、つまり、所望光量の80%までは粗調用D/Aコン
バータ2のD出力データで立ち上げ、残りの20%は微
調用D/Aコンバータ3のR出力データで立ち−にげろ
そして、100%以上に達すると、Arc−RDY処理
を行なう(3907)、つまり、Arc−RDYとなる
とプリント可能になり1画像情報によるレーザの点滅が
行なわれるようになる。そして、FLAG−A7ラグを
セットしLa5erA PCの立ち上げを終了したこと
を示すとともに、立ち上げ終了時のD出力データ、R出
力データをそれぞれDホールドデータ、Rホールドデー
タにコピー(格納)シ、データ値を決定する (S908)。
そして、5909においてArc−05ルーチンに移行
し、100%収束値となるように微調用D/Aコンバー
タ3のデータ値が制御される。なお、Arc−04ルー
チンにおいても、リターンする際は、必ず5910にお
いてRホールドデータにより微調用D/Aコンバータ3
を制御し、またDホールドデータにより粗調用り/Aコ
ンバータ2を制御する。
以上がA P C−5TART時におけるD出力データ
がrooHJのとき(レーザ駆!!1171i流X【が
OsAのとき)からのLa5erA P Cの立ち上げ
方法である。
(2−m)Lきい値電流Inからの立ち上げ次に、A 
P C−5TART時、データ値がしきい値電流Ich
からスタートする場合のLagerA P Cの立ち上
げ方法について説明する。なお、各ルーチンの動作は上
記と同様であり、説明は省略する。
A P C−5TAR丁ル−チンによって、APC−0
1ルーチンがしきい値電流Ithからスタートするとき
には、A P C−5TARTル−チン後の1回目のメ
インルーチンによってAPC−Ofシル−ンがコールさ
れ、その5600において、D出力データを粗調用り/
Aコンバータ2のためのボートP2に出力することによ
り、即時レーザ8が発光することになる。これによって
、BD倍信号発生し、 UNBL信号がレベル信号から
パルス信号になる。したがって、  LagarA P
 Cの立ち上げは、始めからレーザ発光され、これとと
もにメインルーチンからのAPC−丁ABLEコールも
UNBL信号による割込みルーチンによるA P C−
TAflLEコールC9304)となる、つまり、Ar
c−01ルーチンで、レーザ発光まで徐々に立ち上げて
いたレーザ駆動W流i[が−気に立ち上がり、その分時
間が短縮されることになる。
以上が本実施例におけるLa5erA P Cの立ち上
げ方法である。なお、本実施例では、  La5erA
 PCの立ち上げを所望光量の100%値までにしたが
、特に限定されるものではない、また、  La5er
APCの立ち上げをスピードアップするため、しきい値
電流Ithから立ち上げ方法も説明したが、所望光量の
何%からスタートしてもよいし、また粗調用のデータお
よび微調用のデータを1ステツプ毎にアップ/ダウンさ
せたが、aステップ準位でアップ/ダウンしてもよい。
ただ本実施例によれば、LagerA P Cの立ち上
げの際、レーザが発光するまではレーザ駆動電流i1を
ほぼ連続的に立ち上げ、これがしきい値電流Ithに達
してレーザ8が発光し始めると、ドラム領域外であるU
NBL信号がTl?UEのときにのみLa5erA P
 Cの立ち上げていくことになる。したがって2このL
BP中の感光体ドラムに対しては、レーザは照射される
ことなく、所望光量に立ち上げることができるのである
なお、レーザ駆動電流f[がしきい値電流rLhに達し
てからUNBL信号による割込みルーチンに切換わるま
では最高1ライン分の誤差やあるいはBD発生回路のバ
ラツキにより合計数ライン分レーザ照射されることにな
るが、しぎい値付近のレーザ光量であるため、その微少
な光量では感光体ドラムにトナーが付着しないように設
定されているので問題とはならない。
(2−n)UNBLxラー なお、本実施例におけるLa5erA P Cの立ち上
げ方法では、UNBL信号が必要不可欠となる。
しかし、上述したようにUNBL信号はBD倍信号密接
な関係があり、BD発生回路、レーザ、光学系および取
付は位置関係等、種々な要因によりUNBL信号が発生
しなかったり、あるいは−度発生しても途中で発生しな
くなってしまう場合がある°、したがって本実施例では
、このようなUNBLエラーに対して以下のようなエラ
ー処理を行なう。
まず、UNBL信号が正常パルスで入力されてこない場
合のUNBLエラーについて説明する。
このUNBLエラーの原因は、レーザの発光がなされな
い場合およびその他の原因がある場合の2通りに大別す
ることができる。前者については後述のレーザ寿命の説
明において述べることとし、ここでは後者のレーザが発
光しているにもかかわらずUNBL信号が正常パルスと
ならない場合について説明する。
上述のように1本実施例においてはレーザ光が所望光量
の70%まで達したときにチエツクを行なう(第3図、
5607〜3609)、つまり、レーザ駆動電流i【を
Arc−01ルーチンで立ち上げているにもかかわらず
、レーザ自体が発光不十分である場合には、5604〜
580Bでレーザ発光不良(1!下、レーザエラーとい
う)と判断されるが、これと反対に5602においてレ
ーザの発光が所望光量の70%まで達したと判断された
後は、5607においてUNBL−INフラグをチエツ
クすることになる。このフラグは、上述のようにA P
 C−5TART時において「0」にリセットされ、U
NBL信号による割込みルーチンで2回以上確認された
後セットされる。つまり、レーザ光が所望光量の70%
に達してもUNBL信号が発生していなければ、レーザ
発光がなされているにもかかわらず、UNBL信号自体
が正常パルスでないと判断できる。したがって、560
7においてUNBL−INフラグを「0」と判断した場
合には、UNBLエラーとして5608,5609に進
む、 5608においては、UNBL−INフラグをセ
ットし、ざらにUNBLエラー処理のためのタイマに所
定時間分のデータをセットして起動させる。そして、5
809において、UNBLエラーが生じたということを
記憶する。
なお5608において処理した後のUNBLエラー処理
は、後述するUNBL信号による割込みがかからなくな
った場合のUNBLエラー処理と同じとなるため、ここ
では説明を省略する。
マタ、S 609 ニ13イテ、UNBI、エラーが生
じたことを記憶するだけとしたが、  La5erA 
P C動作を中断してしまってもよい、ただ、LBPの
場合、BDエラーのように、同期不良が生じ一定期間の
みエラーとなってもやがて復帰してBD故障と判断され
ずにBDエラーを自動解除することもあるので1本実施
例では、  La、5erA P C動作を中断するこ
となく続行できるようなUNBLエラー処理を行なうこ
とにしている。なお、上述のUNBLエラーの判断基準
を所望光量の70%値としたが、特に限定されるもので
はなく、レーザ光が発光していることが確認されている
にもかかわらず、UNBL信号がパルス入力されている
か否かが判断できればよい。
次に、UNBL信号がパルス入力となったにもかかわら
ず、たとえばBDエラーのように、UNBL信号がレベ
ル信号に戻り、UNBL信号による割込みがかからなく
なるUNBLエラー処理について説明する。
このUNBLエラーの場合には、UNBL信号による割
込みルーチンの実行が既になされているため、上述した
5608におけるUNBL−INフラグのセットおよび
タイマのセット並びにスタートは実行されている。した
がって、UNBL信号によって割込みルーチンが実行さ
れなくでもタイマによって割込みがかかる。さらに、U
NB L信号が復帰すれば、5300においてタイマは
リセットされることから、このタイマによる割込みはか
からなくなり、自動復帰できるようになる。
また、割込みルーチンの5305において、タイマをセ
ットしてスタートさせておくので、次に割込みがかかる
ときには、タイマがタイムアツプしたとき、あるいはU
NBL信号によるときのいずれかである。したがって、
タイマの設定時間は、少なくともUNBL信号の周期よ
り長くなければならない、つまり、UNBL信号の周期
より短いと、ドラム領域外での立ち上げができなくなっ
てしまうため、UNBL信号が正常パルスのときは必ず
UNBL信号で割込みルーチンがコールされるようにし
なくてはならない。
以上のように、UNBLエラーが発生しても、UNBL
信号の代りにタイマによって割込みルーチンをコールで
きるようにしたことにより、UNBLエラーによるLa
gerA P C動作の中断はなくなる。なお、このU
NBLエラー処理はタイマを用いたが、本実施例でのタ
イマと同様の働きができればよいため、特にタイマに限
定されたものではない。
以−Eが、La5erA P Cの立ち上げ中に生じる
UNBLエラーに対する処理である。
次に、  La5erA P Cが立ち上がり、Arc
−RDY@に生じるUNBLエラー処理について述べる
まず、APC−RDYとなり、FLAG−Aフラグがセ
ットされると、上述のようにA P C−TABLEは
f53図(e)の割込みルーチン中5304においてコ
ールされず、メインルーチンの5106でコールされる
。つまり、UNBLエラーが生じると、UNBL信号は
レベル信号となり、レーザオンとなるため、所定時間を
以上となり、LaterAPCの処理データも有効と判
断される。したがって、 La5erA P C立ち上
げ後は、FLAG−Aフラグがセットされているため、
UNBLエラーが生じると、i!I統的にAPC−丁A
I3[、Eがメインルーチンの3106でコールされる
ため、常にレーザ光量は補正されることになる。なお、
詳しくは後述するが、  La5arA P Cの立ち
上げ後、FLAG−Aフラグがリセットされる場合があ
る。この場合には、上述したLa5erA P Cの立
ち上げ中のUNBLエラーと同様、タイマ等の処理によ
ってAP C−TABLEをコールしてレーザ光量を補
正する。
次に、使用しているレーザそのものが寿命により劣化し
、レーザ光が所望光量まで立ち上げられなくなった場合
、あるいはレーザそのものが破損してレーザ発光がなさ
れなくなった場合のレーザエラーについて説明する。こ
の場合には、−律にレーザ寿命とみなしてLa5erA
 P C動作を中断し、  A P C−RESET状
態とする。
まず、レーザエラー処理について説明する。
このレーザエラーは、基本的に各D/Aコンバータ2お
よび3によって所望光量を得ることができず2各データ
値がオーバーフローしたときにエラーと判断するもので
ある。つまり、粗調用D/Aコンバータ2については、
そのデータがオーバーフローするときには、レーザ駆動
電流i【は。
約127mA程度になる。したがって、粗調用り/Aコ
ンバータ2で演算するAPC−Of〜03の各ルーチン
では、それぞれオーバーフロー/アンダーフローのチエ
ツクを実行し、寿命を判断している(S 604.57
04,5804)、そして、レーザ寿命と判断すると、
A P C−RESETルーチンをコールしてLa5e
rA P C動作を中断するとともに、レーザ駆動電流
!しもO1l^にクリアする。また2微謂用D/Aコン
バータ3については、APC−04ルーチンの5904
でチエツクを行なう、そして、レーザエラーと判断され
ると、粗調用D/Aコンバータと同様な処理を行なう、
なお、W&調用DりAコンバータ3の場合、 La5e
rA P Cが立ち上がってからのArc−05ルーチ
ンではエラーチエツクを行なわない、それは、レーザを
長時間使用すると熱特性等でレーザ光値もダウンするの
で、その分微調用り/Aコンバータ3で調整する必要が
あり、このときオーバーフローまたはアンダーフローす
る場合があざが、これはレーザ光量の調整不能ではない
からである。なお、この処理については後述する。
一方、Arc−04ルーチンにおいては、レーザが最悪
の状態であっても、下式かられかるように、80%収束
値から所望光量までを*7A用D/Aコンバータ3によ
ってオーバーフローすることなく立ち上げられるはずな
ので、レーザエラーの検出を行なう。
(4,5mWX20$  )  10.1mW/mA=
9mA9mA/ O−05mA/ステップ =  18
0(−84H)ステ、プなお、上式の数値については、
以下のレーザ寿命予告処理で説明する。
2−0 レーザ 命 次に、レーザ寿命予告処理について説明する。
これは、レーザが寿命となると、LBPがいかなる状態
でも中断されてしまうので、中断される前にレーザ寿命
を予告することにより、大きなトラブルを防ぐためのも
のである。
本実施例では、レーザが発光し始める電流(しきいイー
電流I th)のデータ値を記憶するためのメモリ(し
きい信用データメモリ)を有し、レーザが発光し始めた
ときの粗調用D/Aコンバータ2のデータ値を記憶する
。その後粗調用D/Aコンバータ2により80%収束値
が決定し、そして所望光量まで達したことを示すFLA
G−Aフラグがセットされた後のD出力データメモリの
データ値(80%収束値)をしきい信用データメモリの
データ値で減算する。そして、その差分量によりレーザ
寿命予告を判断するようになっている。
第3図(C)の割込みルーチンにおける5308〜53
12がレーザ寿命予告のためのシーケンスである。
まず、電源が投入されると、所定のイニシャルでしきい
信用データメモリを含むRAMはクリアされrooHJ
 となる。
そして、電源投入後最初にLa5erA P Cが実行
される際、UNBL信号が連続丁RIJEとなるとき、
−度割込みルーチンに移行する。そして、5301から
5308に移るが、この段階でD出力データはrooH
Jであることから、実質的には何も行なわれない状態で
5309から5302へと移っていく、そして、  L
agerA P Cの立ち上げが始まると、やがてレー
ザが発光し始め、再びUNBL信号によって割込みルー
チンがコールされる。そうすると、5301から530
8に移り、レーザが発光し始めたときのD出力データの
データ値(そのレーザのしきい値電流xchのデータ値
)がしきい信用データメモリにストアされ、このとさ以
降電源がオフされるまでラッチされる。
つまり本実施例においては、電源投入後、最初に得たレ
ーザしきい値電流rthのデータ値をしきい信用データ
メモリに記憶することになる。なお、UNBLエラーお
よびレーザエラーの発生時に。
このしきい信用データメモリなroOoJにクリアして
もよい、また、必ずしも電源投入後のデータをストアし
なくともよい。
次に、5308において、しきい信用データが決定した
ら、  La5erA P Cの立ち上げを終了したこ
とを示すFLAG−Aフラグをチエツクする(5309
)、なお、FLAG−Aフラグがセットされるまでは5
302に移行する。そして、FLAG−A7ラグがセッ
トされると、5309から5310に移り、寿命予告の
ための演算を実行する。この演算は、D出力データの内
容からしきい信用データの内容を減算するものである。
つまり、FLAG−AフラグがセットされるとD出力デ
ータは80%収束値となっているので、(80%収束値
)=(シきい値電流)の演算がなされることになる。そ
して、531Lにおいてその差分電流データ値が予告デ
ータ値以上となったか否かをチエツクする。この結果、
5312でレーザ寿命予告として表示したりあるいは警
告したりする等の寿命予告警告処理を実行するか否かが
決定され、$302に戻る。なお、このレーザ寿命の判
断は、La5erA p Cが立ち上がれば常にUNB
I。
信号が発生している限り実行されるため、その度最新の
80%収束値で結果が得られるのでレーザが徐々に劣化
してきても常に検出することができる。
次に、レーザ寿命と判断される差分電流値の設定方法に
ついて説明する。
第5図は、半導体レーザの特性を示す模式図である。
通常、半導体レーザは、第5図中実線に示すような電流
−光量特性(以下、i−Lカーブという)を有している
。レーザが発光し始める電Mi、vi(しきい値電流I
 ch)は、20〜60層A程度であり、またスロープ
効率ηはレーザ光量と電流比(i−Lカーブの傾き)で
あり、0.1〜0.6層’dim^程度である。
また、通常は、しきい値電流rthは、40mA位であ
り、スロープ効率ηは、  0 、3mW/mA位を中
心に前後している。そして、レーザが劣化してくると、
【−Lカーブは、第5図中点線で示すようにしきい値電
流Ithは増加し、スロープ効率ηは低下してくる。つ
まり、同一光量を得るためには、より多くの電流を通電
しなくてはならなくなる。そして、レーザの状態が徐々
に悪化していき、やがて所定光量が得られなくなり、さ
らに発光しなくなってしま−3゜ そこで1本実施例では、スロープ効率ηが、所定値以下
に低下したとき寿命予告を判断する。そしてこの値は以
下のように算出される。
(A)レーザの所望光量・・・熱特性10%を考慮する
と、定格5麿−に対して最大で、 5 膳−Xo、9  =4.5  d (B)80%収束値としきい値電流とで計算する。した
がって、80%収束値の最大値は、4.5 膳讐X0.
8  =3.8  mW(C)スロープ効率の最小値よ
りしきい値電流の値以降、80%収束値までの差分電流
の上限は最大でも、 3.13  mWlo、1  mw/s+A  = 3
6mA(D)粗調用D/Aコンバータのデータ値に換算
すると1ステップ当り0.5層A/ステップであること
から、 38mA70.5  mA/2?yブ =72  (=
48H)  Xテqブしたがって1本プログラム中で判
断する差分型fIt値は、36mA以上で、粗調用D/
Aコンバータのデータ値レベルの設定値は48+、以上
となる。
つまり、(A)(B)(C)での減算の結果48H以上
であれば、(A)(B)CD)でレーザ寿命予告と判断
する。なお、この寿命予告設定値にマージンを上乗せし
て、たとえば50H160H7iとしてもよい、つまり
、48Hを寿命予告の目安として処理できればよいので
具体的にその設定値に対して固定的な@足はない。
また、スロープ効率が最大のものでも (3,6ml1110AJ  mW/膳A  )  1
0.5  mA/2f、ブ=12(=QCH)  ステ
ップ となるが、劣化具合が進めばやがて0 、1 m’d/
mAのスロープ効率での値も下回ってくるので、設定値
をレーザ毎に換える必要はない、もちろんレーザ毎に設
定値を換えてもかまわない。
ただし、仮に寿命予告となっても、スロープ効率が低下
するだけで、所望光量が得られなくなる理由とはならな
い、ただ、劣化は徐々に加速されてくるため、寿命予告
のときにレーザを交換すれば、レーザ故障によるトラブ
ルは避けられる。
なお1本実施例では、80%収束値としきい値電流との
差分電流で寿命予告を得たが、差分電流であれば特にど
このポイントであってもよい。
また、以上のようなUNBLエラー、レーザエラーおよ
び寿命、レーザ寿命予告等については。
この後のLa5erA P C動作中でも引き続き行な
われるようになっている。
(2−APC−RDY  の動作 法に、Arc−RDY後のLa5arA P C動作に
ついて説明する。
上述のようにArc−04ルーチンによって所望光量ま
で達し、Arc−RDYになると、APC−05ルーチ
ンにリレーされる。そして、このArc−05ルーチン
では、常に所望光量になるように、微調用D/Aコンバ
ータ3のデータ値をレーザの変動に応じてインクリメン
トまたはデクリメントして調整する(この7Affi 
mのことを以下ioo%収東値という)、つまり、Ar
c−05ルーチンでは、所望光量を#i持するために、
100%収束値になるように微調用のデータ値を補正す
る。また、この100%収束値の補正は、画像信号が所
定時間を以上連続されたとき、あるいはUNBLM号が
TRUE(7) トきニA P C−TABLEがコー
ルされ実行されることから、 La5erA P Cの
実行時にあえてレーザオンしなくても済むものである。
なお、微調用D/Aコンバータ3が、100%収束値を
維持するために比較演算を実行している際、たとえば長
時間La5erA P Cを行なうと、レーザ自身の自
己発熱によって、上記i−Lカーブがドリフトし、レー
ザ光量が徐々に低下してくる。その結果、レーザ駆動電
流i1を増加させることになるが、その自己発熱による
光量ダウンが10%、20%となってくると、微調用D
/Aコンバータ3だけでは対応できなくなる。このため
、このような場合には、粗調用D/Aコンバータ2を含
めた再補正を行なう必要がある。
(2−)桁上がり/下がり処 そこで、ここではArc−05ルーチンの説明に先立ち
、III用D/りコンバータ3のデータ値がオーバーフ
ローまたはアンダーフローしたときノ粗調/f’J D
 / Aコンバータ2を含めた補正処理について説明す
る。なお、この処理を以下微調用D/Aコンバータ3の
桁上がり/下がり処理という。
APC−05ルーチンにおいても、比較@算を実行する
のはR出力データである。そして、APC−05ルーチ
ンを終了するときに、微調用D/Aコンバータ3にRホ
ールドデータを出力する。
ただ、比較演算後、R出力データをRホールドデータに
移行するか否かになる。そして、比較演算後、R出力デ
ータのデータ値が「00■」になったか否かを判断し、
桁上がり/下がり処理実行の判断をする。
仮に桁上がり/下がり未実行と判断すれば、引き続きA
PC−05ルーチンを実行し続ける。しかし1桁上がり
/下がり(オーバーフロー/アンダーフロー)と判断さ
れると、FLAG−AフラグをrOJにリセットし、T
ABLE−NOをr02uJとしてArc−02ルーチ
ンを指示し、これにリレーする。このときの粗調用D/
Aコンバータ2のデータ値は、Arc−04ルーチンで
ストアされる80%収束値であり、またWi調用DりA
コンバータ3のデータ値は、R出力データで桁上がり/
下がりする前のRホールドデータである。なお、R出力
データは、@算の結果判断されるため、「00H」であ
り、Rホールドデータは、R出力データの演算前の状態
であることがらrFFuJあるいはroIHJとなって
いるはずである。
次に、これらR出力データ、Rホールドデータ、D出力
データ、Dホールドデータの使い方を説明しながら桁り
がり/下がり処理を説明する。
まず、Arc−9TARTルーチンにおいて、R出力デ
ータ、D出力データは「00H」にクリアされる。また
、Dホールドデータは何もされず、D出力データメモリ
にはしきい信用データがロードされる。
そして、APC−01ルーチンでは、レーザ8が発光す
るまではほぼ連続的に、レーザ8が発光し始めればUN
BL信号周期でUNBL信号がTRUEの期間中に、D
出力データのみで粗調用D/Aコンバータ2を所望の光
量になるまで立ち上げる。一方、R出力データおよびR
ホールドデータ、Dホールドデータは何も行なわれない
が、APC−01ルーチンからArc−02ルーチンヘ
リレーされる際、Arc−Ofセル−ンでD出力データ
メモリのデータ値をDホールドデータメモリにロードす
る。したがって、R出力データ=Rホールドデータ=O
OH,D出力データ=Dホールドデータ=所望光量の7
0%値のデータとなる。
次に、APC−02ル一チン実行中は、R出力データと
D出力データで決定するレーザ駆動’itmi+ でレ
ーザ8は発光し、これを比較することになる。そして、
D出力データをインクリメント演算しながら、所望光量
の80%以上になるまでAPC−02jlz−チンをU
NBL信号(7) TRUE期間に実行する。そして、
Arc−02ルーチンの実行を終わるとき、Rホールド
データ、Dホールドデータで決定するレーザ駆動Tt流
I[に切換わる。つまり、ラスタスキャンするレーザ光
が、ドラム領域中は、Rホールドデータ、Dホールドデ
ータによって、またドラム領域外のUNBL信号の丁R
UE期間中は、R出力データ、D出力データによって決
定されるレーザ駆動電流i1でレーザが発光する。なお
、このArc−02ルーチンでは、Rホールドデータも
Dホールドデータも何もせずにArc−02ルーチンに
入ってきたときの状態を保持する。
次に、APC−02ルーチンでの条件が満足されると、
APC−03ルーチンへとリレーされる。Arc−03
ルーチンでは、D出力データのデータ値条件は異なるが
、Arc−02ルーチンと同様である。
次に、APC−04ルーチンでは、UNBI、信号のT
RUE期間中にAPC−04ルーチンを実行し、ドラム
領域中ではRホールドデータ、Dホールドデータでレー
ザ光量を決定する。また、APC−04ル一チン実行中
では、R出力データ、D出力データでレーザを発光させ
、R出力データをインクリメント演算しながら、所望光
量に立ち上げていく、そして、Arc−04ルーチンで
の条件を満足すると、APC−05ルーチンにリレーさ
れるが、このときD出力データメモリのデータ値をDホ
ールドデータメモリへ、R出力データメモリのデータ値
をRホールドデータメモリへそれぞれロードする。した
がって、APC−02〜APC−04ル−チンがAPC
−丁ABLEでコールされている間、ドラム領域でのレ
ーザ光量は、APC−04ルーチンの完了とともに更新
される。
したがって、Arc−05ルーチンでオーバーフロー/
アンダーフローが起これば、桁上がり/下がり処理とし
て、オーバーフロー/アンダーフローする直前のデータ
値をRホールドデータ、Dホールドデータにストアする
。そして、APC−02ル〜チンに戻り、レーザ光量を
再度設定し直す、しかし、Arc−02〜APC−04
ルーチンにおいては、RホールドデータもDホールドデ
ータも何もしないでD出力データとR出力データで所望
光量まで立ち上げる。そして立ち上がると、Dホールド
データおよびRホールドデータは更新され、APC−0
5ルーチンヘリレーされlOO%収束値を保護するため
の補正が実行される。
一方、A P C−TABLEのコールタイミングは1
桁上がり/下がり処理時、FLAG−Aフラグが「0」
にリセットされるため1割込みルーチンによってコール
され、Arc−02〜Arc−04ルーチンでの再立ち
上げはUNBL信号の丁RUE期間のみになされ、再立
ち上げ終了時、APC−04ルーチンでFLAG−Aフ
ラグが「1」にセットされると、再びメインルーチンに
よってコールされるようになる。
以上により、APC−05ルーチンにおいて、微調用D
/Aコンバータ3によって100%収束値補正を実行中
に、データ値がオーバーフロー/アンダーフローして補
正不可能になった場合、レーザ光をラスタスキャンする
期間中のドラム領域中(画像印字領域中)は、#T上が
り/下がり以前の最終データ値をラッチし、レーザ光が
再度立ち上がってくるまで、そのデータflicRホー
ルドデータおよびDホールドデータ)で決定するレーザ
駆動電流11によってレーザな発光可能にし、印字可能
にする。そして、レーザ光をラスタスキャンする間のド
ラム領域外(UNBL信号がTRUE期間中)は、D出
力データおよびR出力データを用いて、80%収束値ま
たはこれに伴なう所望光量に対するデータ値を再設定し
直し、レーザ光を再度立ち上げ直す、つまり、微調用デ
ータがオーバーフロー/アンダーフローするときには、
以前に決定した80%収束値のデータでは、実際の所望
光量の80%値よりずれてしまっているため、再設定し
直すことで、100%収束値補正ができるようになる。
このように1桁上がり/下がり処理を実行できるように
することにより、微調用D/Aコンバータ3による10
0%収束値かの補正が不崗となった場合でも、その再設
定を実行するのに印字動作を中断することなしに非印字
領域(ドラム領域外)で再設定を行なうことができる。
したがって1本実施例のLagerA P Cであれば
、100%収束値のための光量制御は半永久的、すなわ
ちレーザ寿命となるまで可能であるため、印字領域にお
いて所定光量を連続的に維持できることになる。
なお、再設定中にラッチ出力されるレーザ光量のドリフ
トは、ごく短時間tあることから、特に問題とはならな
い、なぜならば、はぼ80%近くからの立ち上げなので
粗調用D/Aコンバータ2では、数ステップで設定でき
、また残りの20%の光量の立ち上げも、微調用D/A
コンバータ3で、lせいぜい180ステップ位1合計で
200ステップ弱で足りる。そしてこれを、IUNBL
信号(lライン)に1回ずつlステップ毎にアップして
いくことから、200ライン分で終了できる。
したがって、240dpiの解像度のLBPであっても
、20層層程度で終了することになり、この時間は低速
LBPでも1秒以内であるため、熱的ドリフトの影響は
ほとんどないことになる。
2−rAPc−05ルーチン 次に、Arc−05ルーチンについて説明する。
このArc−05ル−チンがAPC−丁ABLEコール
によって指示されスキップしてくると、R出力データが
ボートPIに出力される(51000)。
なお、粗調用D/Aコンバータ2へのデータ出力である
ボートP2には、APC−04ルーチンでDホールドデ
ータ(80%収束値)が出力されている。また、このA
rc−05ルーチンでは3粗調用D/Aコンバータ2の
ためのDホールドデータおよびD出力データはそのまま
である。そして、DホールドとR出力データで決定する
レーザ駆動電流11でレーザ点灯したときのフィードバ
ック電圧をA/D変換しく51001)、所望光量デー
タと比較した結果(51002)、100%値未満なら
R出力データ値をインクリメントしく51003)、反
対に100%値以上ならR出力データ値をデクリメント
する(S1004)、そして、この演算結果によりオー
バーフロー/アンダーフローをチエツクする(5100
5)。
ここで仮に演算結果がroOnJとなっていた場合には
、FLAG−Aフラグをリセットしく5lo09)、A
rc−02ルーチンにリレーするようにして(SLOI
O)、微調用D/Aコンバータ3のためのポートP1出
力にRホールドデータを出力しくS1011)、 リタ
ーンする。そうすると、次のA P C−TA9LEコ
ールから上述のように桁上がり/下がり処理を実行し始
める。一方、51005において、rooHJでないと
判断した場合には、ボート24人力をチエツクすること
により(S1006)、このAPC−05ルーチンに入
ってから現時点まで実行してくる間、レーザオンが連続
だったか否かを判断し、比較演算の有効/無効を判断す
る。そして、有効と判断されれば、比較演算されたR出
力データをRホールドデータにロードしく51007)
、31011へ移る。また、無効と判断されれば5比較
演算無効のため比較演算前のRホールドデータをR出力
データにロードしく31008)、R出力データを元に
戻して51011へ移る。
そして、51011において、Rホールドデータを微調
用D/Aコンバータ3のためのボー)PIに出力する。
これにより、比較演算結果が有効なレーザ駆動電流i1
の値が更新され、無効なら比較演算以前のデータになる
ため更新されない。
以上のように本実施例の場合の100%収束値のための
シーケンスは、比較演算処理の所要時間以上レーザオン
が続いた場合(比較@算が有効とみなされた場合)、比
較演算の結果を即ボートptに出力し、そのデータ値に
よるレーザ駆動電流11で次の比較演算結果が有効とな
るまでレーザを発光可能とする。
つまり1本実施例での100%収束値は、比較演算が有
効とみなされる周期毎に微調用D/Aコンバータ3のデ
ータ値が更新される。仮にレーザ光が一定であったとし
たら、まず始めのデータ値Nで比較演算され、100%
以上ならN−1となり、次の比較演算で1005未満と
なり、Nに戻る。逆に、始めのデータ値NがIC)05
未満なら、N+1となり1次の比較演算で100%以上
となり、Nに戻る。つまり、レーザ光が8等でドリフト
しなくても、1ステップ分の幅で収束している。
また、レーザのi−Lカーブのドリフト等によって、レ
ーザ光量が変動しても、それに応じてlステップ毎に補
正移動し、最終的にはlステップ分の輻で収束する。な
お、温度変動によって光量変化が生じても、その変化時
間よりも補正時間の方が早いので収束が可能である。
第6図に示すように、比較演算終了後、無効となってし
まう程度のレーザオンでは、レーザの光量変動はほとん
どない、また、比較演算終了後有効となるレーザオンで
は、そのときのレーザ光量を測定後1次のためのレーザ
光量を見込みで+1する。仮に、lライン中に第6図に
示す画像信号を得た場合、本実施例に示す比較演算によ
る補正がなければ、連続レーザオン時に点線に示すよう
に光量ダウンとなってしまう、また、1ライン中に画像
信号による比較演算の有効が存在しなくても、最低1ラ
イン1回のUNBL信号で数ステップの補正がなされる
し、熱的な光量ダウンにならないため、安定した光量と
なる。
次に、見込み光量収束させるための1ステップ分の幅の
振幅量は最大でも、 (スロープ効率ηaaxX1 ス9テブ分電流)÷(チ
ップ光量ainX100) = 3% である。
また、通常レーザのスロープ効率ηの値は0.3■訂履
真に収束しているため、l、5%となる。さらに2チツ
プ光ff1(TYP)は、2鳳−程度であることから、
実質上は0.75%位となる。
そして、仮に3%程度の光量変動があったとしても、現
在のLBPにおいては問題とならない量である。
以上のように、本実施例のLa5erA P Cでは、
ドラム領域におけるLa5arA P Cのためのレー
ザオンを行なわなくでも、ドラム領域外のUNBL信号
もしくはドラム領域中の画像書込み信号によるレーザオ
ンにより光量の安定化を図ることができ、無駄なレーザ
光がドラムに照射されることがない、そして、光量の安
定化手段は、UNBI、信号で所望光量まで立ち上げ、
そして所望光量を維持するため、比較演算を実行し有効
と判断すれば、次からのレーザ駆動電流iEを、その時
の比較演算結果に基き、見込みで±1ステップさせる。
つまり、所望光量に対して1ステップ分の幅で収束させ
ながら、これを各ライン毎に繰返し制御する。
一方、レーザエラーによる寿命判断、寿命予告判断、U
NBLエラー判断等のエラー判断処理を実行し、  L
a5erA P C動作を不衡にならないようにしたり
、微調用D/Aコンバータ3の桁上がり/下がり処理に
よってLa5erA P Cの光量安定化補正が実行で
きる。
(3) の実施例 次に、上述したLa5erA P Cによる100%収
束値補正の第2実施例について説明する。
上記第1実施例では、画像信号による印字中および紙間
隔中にかかわらず、常に所定時間以上レーザオンが続き
、かつ測定データが有効であればデータの更新を行なう
ようにしていたが、この第2実施例では2画像印字中は
第1実施例と同様に実行し、紙間隔中は、−旦Arc−
02ルーチンに戻し、レーザ光量を80%収束値から立
上げ直し、再度所望光量に立上げるものである。この方
法によれば、微調用D/Aコンバータ3の桁上がり/下
がりが発生する機会がほとんどなくなり、画像印字中に
桁上がり/下がりを発生させずに済むことになる。
第7図は、この第2実施例におけるArc−05ルーチ
ンを示すフローチャートである。つまりこのフローチャ
ートは、上記t51実施例における第3図(k)のフロ
ーチャートに対応するものである。
APC−τ^BLEによって、APC−01NArc−
04ルーチンまで実行し、レーザ光を所望光量まで立上
げると、APC−05ルーチンに移り、100%収束値
補正を実行する。
そして、Arc−05ルーチンに入ると、紙間隔信号に
よって紙間隔中か否かを判断する(T1030)、そし
て、画像印字であればT100Oに移り、第1実施例で
示すような制御を実行する。逆に紙間隔中なら、T10
09へ移り、微調用D/Aコンバータ3のデータ値が桁
上がり/下がりを実行するようにする。したがって2紙
間隔中は画像信号が存在しないことから1次のUNBL
信号からは、Arc−02ルーチンに戻り、80%収束
値から立上げ直す、しかし、光量変動していないときの
立上げ直しなので、実質数ライン分のUNBL信号で立
上げることができる。
なお1本発明の具体的態様としては、上述のような実施
例に限定されず、さらに変形が可能である。
たとえば、単一のレーザでなく複数のl/−ザを用いた
システムに応用することも可能であり、さらに他の発光
素子による記録装置や光通信装!を等の光量制御応用す
ることも可能である。また、上述した各実施例の構成を
組合せたものであってもよい。
[発明の効果] 本発明によれば、1回の光量補正において、現状光量に
対する光量調整手段の最小調整単位以内で光量を変更す
ることから、光が記録媒体以外の領域を走査する期間内
はもちろんのこと1画像形成のために発光素子が所定時
間以上連続点灯した場合も、この短い時間内で、光量を
安定させたまま、ライン間またはライン中での濃度ムラ
を生じることなく、所望光量に収束、補正することがで
きる効果がある。
したがって本発明によれば、ライン毎さらにはlライン
内での光量の更新、補正が回部となり。
熱変動によるドリフト等に対し、木目細かい制御が実現
できる効果がある。
そして、記録媒体に画像形成用以外の光を照射させるこ
となく光量制御を行なうことができ、プリント紙の汚れ
を防止できる効果がある。
また、記録媒体以外の領域を走査する場合に、光?毎回
Oレベルから立ち上げる必要がないため、この領域で生
成される同期信号が損なわれることもなくなり、画像形
成装置の安定した動作を維持できる効果がある。
【図面の簡単な説明】
第1図(a)は、本発明の第1実施例によるLBPの基
本回路を示す回路図である。 第1図(b)は、上記基本回路の変形例を示す回路図で
ある。 第2図は、上記第1実施例による光量制御動作のJ!要
を示す模式図である。 第3図(fL)は、上記t51実施例の具体的動作にお
けるメインルーチンを示すフローチャートである。 第3図(b)は、上記第1実施例の具体的動作における
APC−丁ABLEのコールルーチンフローチャートで
ある。 第3図(c)は、上記第1実施例の具体的動作における
割込みルーチンを示すフローチャートである。 第3図(d)は、上記:fSi実施例の具体的動作にお
けるA P C − RESETルーチンを示すフロー
チャートである。 第3図(e)は2上記第1実施例の具体的動作にお(す
るA P C−STAR丁ルーチンを示すフローチャー
トである。 第3図(f)は、上記第1実施例の具体的動作における
Arc−Norルーチンを示すフローチャートである。 第3図(g)は、E足手1実施例の具体的動作における
APC−0 1ルーチンを示すフローチャートである。 第3図(h)は、上記第1実施例の具体的動作における
Arc−02ルーチンを示すフローチャートである。 第3図(i)は、上記第1実施例の具体的動作における
Arc−03ルーチンを示すフローチャートである。 第3図(j)は、上記第1実施例の具体的動作における
APC−04ルーチンを示すフローチャートである。 第3図(k)は、上記第1実施例の具体的動作における
APC−05ルーチンを示すフローチャートである。 第4図は,上記第1実施例における連続レーザオンの検
出動作を示すタイムチャートである。 第5図は,一般的レーザのi−L特性を示す模式図であ
る。 第6図は、上記第1施例によるレーザオンと。 補正動作の関係を示す模式図である。 第7図は、本発明の第2実施例にょるAPC−05ルー
チンを示すフローチャートである。 1・・・CPU。 2・・・粗調用D/Aコンバータ、 3・・・微調用D/Aコンバータ、 4、4゛・・・第1の定電圧回路、 6・・・第2の定電圧回路。 7、7°・・・電流スイッチ回路。 8゜ °・・・レーザ。 同代理人 用久保 新 第1図(b) 、デ:1婦しスイー14−回路 第2図 第1図(a) 第3図(c) メインルーチン ? 第3図(C) 第3図 第3図(、、j) 第3図(f) 第3図(、) 第4図 第5図 j−Lカ−7 第6図 第7図

Claims (3)

    【特許請求の範囲】
  1. (1)発光素子から出射される光を感光媒体に対してラ
    スタスキャンさせることにより、この感光媒体上に潜像
    を形成するようにした画像形成装置に設けられる光量制
    御装置において、 上記発光素子の光量を調整する調整手段であって、所定
    の光量値以内の最小調整単位を有する光量調整手段と; 上記発光素子が所定時間以上連続点灯したときに、この
    発光素子の光量を受光素子によって検出する検出手段と
    ; この検出手段による検出値を所定の基準値と比較する比
    較手段と; この比較手段の比較結果に基き、現状光量に対する上記
    最小調整単位以内の補正光量データを算出する演算手段
    と; 上記演算手段によって算出された補正光量データにより
    、上記光量調整手段の光量データを更新し、所定のタイ
    ミングで上記光量調整手段に光量調整を行なわせる制御
    手段と; を有することを特徴とする光量制御装置。
  2. (2)請求項(1)において、 上記制御手段は、検出手段による検出の度毎に上記光量
    調整手段の光量データを更新して光量調整を行なわせる
    ことを特徴とする光量制御装置。
  3. (3)請求項(1)において、 光量補正を特定期間でのみ行なうことを特徴とする光量
    制御装置。
JP63250274A 1988-09-06 1988-10-04 光量制御装置 Pending JPH0296785A (ja)

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DE68929443T DE68929443T2 (de) 1988-09-06 1989-09-05 Belichtungsstärkesteuergerät
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