JPH06166207A - レーザビームプリンタ - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 レーザビームプリンタ内の基板間の接続を簡
素化する。 【構成】 シーケンスコントローラ基板１を介さずにビ
デオコントローラ基板２からの画像信号を、直接、レー
ザダイオード駆動回路基板３に接続する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、静電写真プロセスによ
り記録を行なうレーザビームプリンタに関するものであ
る。

【０００２】

【従来の技術】

（第１の従来の技術）図４に従来例の制御系の回路構成
を示す。同図において、１は画像書き出しのタイミング
制御やポリゴンミラーの回転数制御等のエンジン制御を
行うシーケンスコントローラ基板である。２は画像信号
を生成するビデオコントローラ基板である。３はレーザ
ダイオードをオン／オフするレーザ駆動回路基板であ
る。さらに４はシーケンスコントローラとしてエンジン
制御を行う中央演算処理装置（ＣＰＵ）である。５はレ
ーザダイオードのドライバであり、ＬＡＳＥＲ ＯＮ＊
信号がロー（Ｌｏｗ）になったときレーザダイオードを
オンする。６はレーザダイオード、７はアンドゲート、
８はインバータである。９はオアゲート、１０は受光素
子であるところのピンフォトダイオード、１１はピンフ
ォトダイオードの出力を受けて同期信号であるところの
ＢＤ信号を生成するＢＤ出力回路である。

【０００３】上述の回路動作を説明する前に、図５に基
づいてレーザビームプリンタの概略の構造について説明
する。まず、図５において１２はレーザビームを走査す
るポリゴンミラー（回転多面鏡）、１３はドラム面上に
レーザビームを結像させるための光学レンズ、１４は同
期信号を生成するための反射ミラー、１６はレーザビー
ムを受光し、潜像を形成する感光ドラムである。

【０００４】図６のタイミングチャートに基づいて感光
ドラム１６上への画像形成動作を説明していく。まず、
ＣＰＵ４は画像書き出しの水平同期信号であるＢＤ信号
を検出するために、ＵＢＬ信号をレベルハイ（Ｈｉｇ
ｈ）に設定する。すると、レーザ駆動回路５の入力信号
であるＬＡＳＥＲ ＯＮ＊がＬｏｗになり、レーザダイ
オード６が発光して光学系１３によって感光ドラム面上
に結像する。そして、そのレーザビームがポリゴンミラ
ーで走査され反射ミラー１４でピンフォトダイオード１
０に導かれるとＢＤ出力回路からＢＤ信号がＣＰＵ４に
出力される。このＢＤ信号が入った時点でＣＰＵ４のタ
イマがリセットされ計測時間値ｔ＝０となる。またＢＤ
の入力と同時にＣＰＵ４からシーケンスコントローラ２
に同じく同期信号であるＢＤＯＵＴを送る。ＢＤ入力か
ら一定時間ＵＢＬＥの経過後ＣＰＵ４はＵＢＬ信号をＬ
ｏｗに戻し、レーザの発光を一旦停止する。

【０００５】ＢＤ入力から時間ＭＳＫＥだけ経過すると
ＣＰＵ４は画像信号のマスクを解除するためにＭＳＫ信
号をＬｏｗにする。ＭＳＫ信号は紙に転写される範囲以
外の感光ドラムがレーザで感光されるのを防ぐものであ
り装置内がトナーで汚れるのを防止する、ＭＳＫがＨｉ
ｇｈならば画像信号がビデオコントローラから送られて
きてもオアゲート９でマスクされレーザ駆動回路基板３
には届かない。ビデオコントローラ基板はＢＤＯＵＴ信
号から一定時間後に画像信号を出力してくる。すると画
像信号であるところのＶＤＯ信号に応じてＬＡＳＥＲ
ＯＮ信号が変化し、レーザがオン／オフされる。そし
て、走査されるレーザビームが紙の範囲を外れるタイミ
ング（ＢＤから時間ＭＳＫＳ経過後）でＣＰＵ４は再び
ＭＳＫ信号をＨｉｇｈにする。そして、ドラムの非現像
域になったら再度ＢＤ信号を捕まえるために、ＵＢＬ信
号をＨｉｇｈにしてレーザを発光させる。以上のような
過程を経て感光ドラム上に潜像を形成する。その他、通
常の静電写真プロセスをＣＰＵ４は制御するのであるが
そのプロセスの制御は周知であるので説明は省略する。

【０００６】（第２の従来の技術）図１２に第２の従来
例の概略構造を示し、図１３に回路構成を示す。

【０００７】レーザビームプリンタの駆動シーケンスを
制御する不図示のコントローラに配設されているマイク
ロプロセッサ１０１が、レーザビームプリンタのプリン
トを開始すると、感光体５４と現像器５６の中に配設さ
れている現像シリンダ５７を回転させる。その後、一次
帯電器５５が感光体５４の表面を均一に帯電させ、後述
する画像信号に応じたレーザビーム５３が感光体表面上
５４に照射される。このレーザビーム５３により感光体
５４の表面に静電潜像が形成され、現像シリンダ５７よ
り感光体５４の表面にトナーが転移し感光体５４の表面
にトナー像を形成する。そして、不図示の給紙手段によ
って搬送されてきた記録材Ｐに転写帯電器５８によって
上記トナー像を記録材Ｐに転写される。この記録材Ｐに
転写されたトナー像は定着器６０によって記録材に熱定
着される。また、感光体５４の表面に残った残留トナー
はクリーナ５９によって除去され、新しい画像形成に備
えられる。

【０００８】レーザビーム５３は、半導体レーザ２０１
より放射され、コリメータレンズ２０４，シリンドリカ
ルレンズ２０５を通り、スキャニングミラー２０６を照
射する。スキャニングミラー２０６は不図示のモータに
より一定回転しているため、スキャニングミラー２０６
で反射されたレーザビーム５３は、トーリックレンズ２
０７，結像レンズ（ｆθレンズ）２０８を通り感光体表
面上Ｓ４を走査する。また、半導体レーザ２０１は、不
図示のコントローラに配設されたマイクロプロセッサ１
０１により、画像信号を基に作られたレーザ駆動信号
（ａ）にしたがってオン（ＯＮ）／オフ（ＯＦＦ）す
る。このとき、感光体５４の表面上に結像される前記レ
ーザビーム５３のスポット形状を均一とするため、半導
体レーザ２０１の出力光量を一定に保つ必要がある。そ
こで、半導体レーザ２０１のパッケージ内に配設された
フォトダイオードにより、レーザ出力光量をＰＤ光量電
流（ｅ）として検出し、プリアンプ２０３で増幅、Ｉ−
Ｖ変換を行った後、Ａ／Ｄコンバータ１０３を介して、
レーザ出力光量をマイクロプロセッサ１０１に入力す
る。そして、マイクロプロセッサ１０１は半導体レーザ
２０１の出力光量が所望の値となるように、駆動電流基
準データ（ｃ）を設定し、Ｄ／Ａコンバータ１０２を介
してレーザ駆動（動作）電流基準信号（ｄ）をレーザ駆
動回路２０２に入力する。レーザ駆動回路２０２は前記
レーザ動作電流基準信号（ｄ）に応じたレーザ動作電流
を流すため、所望のレーザ出力光量が得られる。

【０００９】その後、半導体レーザ２０１の経時変化に
より、画像形成に最適なレーザ出力光量を得るためのレ
ーザ動作電流が増大する。このとき、前記レーザ動作電
流は画像品質を保証するために、レーザ駆動電流の立ち
上がり・立ち下がり時間，許容損失，温度上昇による発
光波長変動などにより制限が設けられている。そのため
図１５に示すように、レーザ動作電流がレーザ動作電流
上限値Ｉｏｐｍａｘに達するとレーザ出力光量が低下す
ることになり、濃度ムラなどの画像品質低下を起こすこ
とになる。この予防策として、マイクロプロセッサ１０
１はレーザ動作電流がレーザ動作電流上限値Ｉｏｐｍａ
ｘであるにも拘わらず、レーザ出力光量が所望の光量を
得られない場合、レーザの寿命と判断して表示器１０５
にレーザ故障を示すメッセージやエラーコードを示し、
装置を停止させる。

【００１０】（第３の従来技術）従来、この種のレーザ
ビームプリンタにおいて用いられているレーザ光量制御
装置は、半導体レーザへ供給する駆動電流を制御する手
段、半導体レーザの発光強度を検出する手段、および、
検出した光量値と目標光量値を比較する手段を有してい
る。例えば、特開昭６３−５６０５９号に記載されてい
る光量制御装置は、駆動電流に対応するカウント値を
「０」から一定量ずつ増加させ、半導体レーザの発光量
が目標光量を超えたとき、発光量が目標光量から一定の
範囲内であれば終了、一定範囲外であればカウント値
「０」から上述した動作を繰り返すという方法で光量制
御を行う。

【００１１】また、段階的に駆動電流の量を変化させて
光量調整を行う際に効率を向上するために、ＵＳＰ４，
８３７，７８７に記載の光量制御装置では一回に増加さ
せる駆動電流の量が大きい粗調と、小さい微調とに分
け、目標光量の一定割合までを粗調で、それ以降を微調
で行うという方法を実施している。

【００１２】さらに、最初の光量制御時には駆動電流の
十分に小さいところから制御を始め、１回目以降には前
回の光量調整で最終的に目標光量に達した時点での出力
値より制御を始めて目標光量まで段階的に調整を行う方
法もＵＳＰ４，８３７，７８７において提案されてい
る。

【００１３】

【発明が解決しようとする課題】

（第１の従来例の課題）上記第１の従来例では図４に示
すようにゲート７〜９がシーケンスコントローラ基板上
に配置されていたので、以下のような問題があった。

【００１４】画像信号の伝送経路が、ビデオコントロー
ラ基板２からシーケンスコントローラ基板１間のケーブ
ル、シーケンスコントローラ基板１の内部パターン、シ
ーケンスコントローラ基板１からレーザ駆動回路基板３
間のケーブル、レーザ駆動回路基板の内部パターンと複
雑になる。したがって、画像信号が高速になってくると
伝送線路のマッチングをとる線路が多くなりコストが高
くなると同時に、波形歪やＤｕｔｙの乱れが生じ易いと
いう問題があった。これは、レーザビームプリンタの画
像品位を著しく損なうものであり、致命的な欠点にな
る。

【００１５】そこで、本発明の第１の目的は、基板間の
ケーブル接続を簡素化することの可能なレーザビームプ
リンタを提供することにある。

【００１６】（第２の従来例の第１の課題）図１４に周
囲温度一定で、レーザ出力光量が一定となるようにレー
ザ動作電流Ｉｏｐを制御し、ＣＷ駆動させた場合のレー
ザ動作電流Ｉｏｐの経時変化を示す。時間経過によりレ
ーザ動作電流Ｉｏｐは、ほんのわずかづつ増加するが、
ある時間経過後、急激に増加する。ここで、レーザ動作
電流基準信号（ｄ）によるレーザ動作電流の上限値Ｉｏ
ｐｍａｘは、レーザのしきい値電流のバラツキ，温度依
存性，許容損失，レーザ動作電流の立ち上がり・立ち下
がり時間などによって制限されている。そのため、図１
５に示すように画像形成を行うための最適なレーザ出力
光量を得るため、レーザ動作電流Ｉｏｐはレーザの経時
変化により増加し、レーザ動作電流Ｉｏｐがレーザ動作
電流上限値Ｉｏｐｍａｘに達すると画像形成に最適なレ
ーザ出力光量を得ることができなくなり、やがてレーザ
出力光量が低下することになる。したがって、レーザ動
作電流Ｉｏｐの増加が指数関数的である場合、ユーザ使
用中にレーザ経時変化によりレーザ出力光量が急激に低
下し、画像形成が行えなくなるため、ユーザに多大な迷
惑をかける問題があった。

【００１７】また、レーザ出力光量の低下進行は周囲温
度およびレーザのバラツキにより異なるため、中には徐
々に低下したのち急激に低下するものもある。そのた
め、レーザ出力光量が所望の値以下でプリントされる場
合があり、感光体表面上に結像されるレーザスポット形
状が小さくなるため、濃度ムラなどの画像品質低下を発
生する問題があった。

【００１８】さらに、濃度ムラなどの画像品質低下を防
ぐためにレーザ動作電流Ｉｏｐがレーザ動作電流上限値
Ｉｏｐｍａｘであるにも拘わらず、所望のレーザ出力光
量が得られない場合にはマイクロプロセッサ１０１は、
レーザの寿命と判断して表示器１０５にレーザ故障を示
すメッセージやエラーコードを表示して装置を停止させ
る。そのため、ユーザが画像形成装置を使用時にレーザ
出力光量が低下し、不意に装置が停止することになり、
ユーザに多大な迷惑をかける問題があった。

【００１９】そこで、本発明の第２の目的は、画像形成
装置の使用途中に突然、装置が停止したり、プリントが
行えなくなるなど、ユーザに多大な迷惑をかけることが
ないよう、レーザの交換時期に到っていることを報知す
ると共に、画像品質劣化が発生しない経済性、信頼性に
優れたレーザビームプリンタを提供することにある。

【００２０】（第２の従来例の第２の課題）レーザは画
像形成装置の信頼性を決定する重要な部品の１つであ
る。しかしながら、レーザはサージなどに大変弱い特徴
があり、アースバンドの付け忘れ、半田こてからの電源
サージ、コネクタの接触不良などによりレーザ破壊もし
くは特性劣化を発生することがある。従来、ほとんどの
レーザは破壊故障を起こしていたが、現在は品質管理が
徹底しておりサージなどの印加は基本的には無いが、う
っかりミスや注意力不足による不良発生までは完全に防
ぎきれていない。さらに品質管理体制の向上により、発
生するサージのエネルギー量が小さくなっているため、
半破壊（特性劣化）状態での部品不良が発生する確率が
高い。したがって、特性劣化を起こしたレーザを装置に
組み込まれる可能性がきわめて高い。

【００２１】レーザプリンタに特性劣化を起こしている
レーザが組み込まれた場合、従来例で述べたレーザの経
時変化によるレーザ故障検出手段では、出荷時に本レー
ザの特性劣化を検出することはほとんどできない。その
ため、レーザビームプリンタが市場に出荷された場合に
は、レーザの経時変化による寿命が本来のレーザより短
くなるためレーザビームプリンタのＭＴＢＦが短くな
り、その信頼性・保全性が低下する問題があった。

【００２２】そこで、本発明の第３の目的は、特性劣化
を起こしているレーザの出荷を防止し、信頼性・保全性
に優れたレーザビームプリンタを提供することにある。

【００２３】（第３の従来例の課題）一般的に用いられ
ている半導体レーザの駆動電流に対するレーザ光量の特
性（Ｉ−ｌ（エル）特性）は、図４１に示すように、半
導体レーザは駆動電流Ｉがあるしきい値（Ｉ_th）までは
レーザ発光は行わず、発光状態においては駆動電流Ｉに
対するレーザ光量ｌがある一定の傾きα（＝Δｌ／Δ
Ｉ）を持っている。このαをスロープ効率と称してい
る。

【００２４】半導体レーザは前記のような特性をもって
いるため、光量をモニタしながら制御する際Ｉｔｈまで
の発光しない状態で駆動電流を大きく増加させるとＩｔ
ｈを超えた時点でいきなり大きく発光し、半導体レーザ
の劣化、熱暴走を起こす危険性がある。

【００２５】このため、上記特開昭６３−５６０５９号
の方法のように駆動電流を少しずつ段階的に変化させて
ゆく方法がとられているが、このような方法を用いると
光量調整に時間がかかるという問題を招来する。

【００２６】また、ＵＳＰ４，８３７，７８７に記述さ
れるような光量調整の効率を上げるため粗調と微調に分
けるという方法を用いる場合、図４２のように、粗調に
よって最終目標光量値ＡＰＣＴＧＴにできるだけ近接す
る光量まで調整するのが効果的であるが、粗調によって
最終目標光量値ＡＰＣＴＧＴを超えないようにするため
には、粗調と微調の切り換え値ＣＨが最終目標光量値Ａ
ＰＣＴＧＴよりも少なくとも粗調１回の光量増加量ΔＰ
Ｄ分小さい値でなければならない（Ａ＞ΔＰＤ）。しか
し、スロープ効率αは半導体レーザ個々によってかなり
のばらつきがあるため、スロープ効率αが最も大きいも
の（図４２のａ）に合わせて粗調と微調の切り換え値Ｃ
Ｈを決めるとスロープ効率が小さいもの（図４２のｂ）
の場合に粗調の効果があまり得られなくなる。

【００２７】さらに、制御時間短縮のために前回の光量
調整時に目標光量を得た出力値を初期値として制御を始
める方法も提案されているが、環境の変化やレーザ自身
の特性の変化により前回の制御の時点で目標光量を出力
した駆動電流でも次の制御の時点では目標光量を上回っ
てしまう場合が有り得る。

【００２８】そして、いずれの制御の場合でも半導体レ
ーザの発光量をモニタする際、ノイイズ等によって読み
値に誤差が生じることを防ぐために、一定の駆動電流に
対する発光量の読み込みを複数回行う必要がある場合に
はよりいっそう時間がかかるようになる。

【００２９】特に高速のレーザビームプリンタ等に使用
する場合には前記のような従来の方法では対応できなく
なる可能性がある。

【００３０】本発明の第４の目的は、高速のレーザビー
ムプリンタにおいても連続プリント時の用紙間の短い時
間内に、目標光量を超えてしまう危険性を避け、なおか
つノイズ除去のためのデータ読み込み時間を十分にとる
ことが可能なレーザビームプリンタを提供することにあ
る。

【００３１】

【課題を解決するための手段】このような目的を達成す
るために、請求項１の発明は、画像信号に基づいてオン
オフされるレーザダイオードのレーザ出力をポリゴンミ
ラーで感光体上を走査する静電写真プロセスによって画
像を形成するレーザビームプリンタにおいて、画像書き
出しのタイミング制御および前記ポリゴンミラーの回転
数制御を含むエンジン制御を行うシーケンスコントロー
ラと、前記画像信号を生成するビデオコントローラと、
前記レーザダイオードを駆動するレーザダイオード駆動
回路と、をそれぞれ別基板に配置し、前記ビデオコント
ローラからの画像信号を前記シーケンスコントローラを
介さずに直接、前記レーザダイオード駆動回路に接続す
るようにしたことを特徴とする。

【００３２】請求項２の発明は、静電写真プロセスによ
って画像を形成するレーザビームプリンタにおいて、潜
像の形成に用いるレーザのスロープ効率を測定する測定
手段と、該測定の結果が予め定めた値に到達したか否か
を判定する判定手段と、該判定手段の判定結果として肯
定判定が得られた場合には、前記レーザは寿命であると
報知する報知手段とを具えたことを特徴とする。

【００３３】請求項３の発明は、静電写真プロセスによ
って画像を形成するレーザビームプリンタにおいて、潜
像の形成に用いるレーザのスロープ効率を測定する測定
手段と、該測定の結果に基き、一定時間後のスロープ効
率を予測する予測手段と、該予測の結果が予め定めた値
に到達するか否かを判定する判定手段と、該判定手段の
判定結果として肯定判定が得られた場合には、前記レー
ザは交換時期に到達している旨を報知する報知手段とを
具えたことを特徴とする。

【００３４】請求項４の発明は、静電写真プロセスによ
って画像を形成するレーザビームプリンタにおいて、潜
像の形成に用いるレーザのスロープ効率を測定する測定
手段と、指示手段と、該指示手段の指示に応じて、前記
測定の結果を可視出力する出力手段とを具えたことを特
徴とする。

【００３５】請求項５の発明は、静電写真プロセスによ
って画像を形成するレーザビームプリンタにおいて、潜
像の形成に用いるレーザのスロープ効率を測定する測定
手段と、該レーザのスロープ効率の値に対応させて、該
レーザの使用状況を予め分類しておき、当該分類に基
き、前記測定の結果に対応する前記レーザの使用状況を
報知する報知手段とを具えたことを特徴とする。

【００３６】請求項６の発明は、レーザダイオードから
発するレーザを感光体に照射することによって画像形成
を行うレーザビームプリンタにおいて、レーザダイオー
ドの発光量を検出する発光量検出手段と、該レーザダイ
オードへ駆動電流を供給する駆動電流供給手段と、前記
発光量検出手段の検出結果に基づき前記駆動電流供給手
段の駆動電流を変化させることによって前記レーザダイ
オードの発光量を制御するレーザ光量比較制御手段とを
有し、該レーザ光量比較制御手段は、前記レーザビーム
プリンタの印字以外の状態で行う予備調整および印字に
際して画像形成開始前に行う予備調整および印字に際し
て画像形成開始前に行う最終調整の２段階でレーザ光量
調整を行い、前記レーザ光量比較制御手段は、前記予備
調整では、スロープ効率としてレーザダイオードの駆動
電流変化に対する発光量変化率および最終調整初期値と
して、目標光量を超えない範囲で目標光量に十分近い光
量を得るための前記駆動電流の出力値を求め、前記レー
ザ光量比較制御手段は、前記最終調整では、前記最終調
整初期値から調整を開始し、該初期時点駆動電流による
発光量と目標光量との間の差および前記スロープ効率を
用いて最終的な目標光量を得るための前記駆動電流の出
力値を算出することを特徴とする。

【００３７】請求項７の発明は、前記レーザダイオード
駆動系以外の他の構成部の初期駆動時に、前記予備調整
を実行することを特徴とする。

【００３８】請求項８の発明は、前記最終調整を行う毎
に前記最終調整初期値および前記スロープ効率の値を補
正することを特徴とする。

【００３９】請求項９の発明は、前記最終調整の後の発
光量と最終目標光量との間の誤差が所定の値よりも大き
い場合には、実際の出力結果をもとに前記スロープ効率
の値を補正して、発光量が最終目標光量から前記所定の
誤差内に収まるように最終調整を繰り返すことを特徴と
する。

【００４０】

【作用】請求項１の発明によれば、ビデオコントローラ
基板からの画像信号をシーケンスコントローラ基板を通
さずに、直接レーザ駆動回路基板に接続することで、画
像信号の伝送線路をシンプルにし容易に伝送線路の整合
をとれる。

【００４１】請求項２，３，５の発明は、レーザのスロ
ープ効率が図１６に示すように時間経過により低下する
ことと、一般的に温度依存性が小さいこと、かつ図１７
に示すように一定サージ電圧（図１７では１００Ｖ）を
印加した場合に印加回数に比例して低下すること、およ
び図１８に示すようにサージ電圧の大きさに応じて低下
することに着目し、レーザのスロープ効率を測定または
予測することによりレーザの交換時期や寿命を検出し、
ユーザに報知する。

【００４２】請求項４の発明は、測定のスロープ効率自
体を出荷時に出力することで、その出力値によりレーザ
故障を検出することができる。

【００４３】請求項６の発明は、予備調整および最終調
整の２段階で光量調整を行うことで、調整精度および調
整時間のバランスが良好となる。

【００４４】請求項７の発明は、他の処理の初期処理と
同期して予備調整を行うので、専用の起動回路が不要と
なる。

【００４５】請求項８，９の発明は、調整に用いる最終
調整に用いる初期値データを補正することで、調整精度
がさらに向上する。

【００４６】

【実施例】以下、図面を参照して本発明の実施例を詳細
に説明する。

【００４７】（第１の実施例）図１は本発明の第１の実
施例の回路配置を示す。なお、図４に示す第１の従来例
と同様の箇所には同一の符号を付し、詳細な説明を省略
する。同図において２１はドライバＩＣである。２２は
ＶＤＯ信号ラインを電源にプルアップする抵抗である。
本実施例ではビデオコントローラ基板２とレーザ駆動基
板３を同軸ケーブルで接続しており、抵抗２２の抵抗値
は同軸ケーブルのインピーダンスに等しい。

【００４８】図１から明らかなように、従来はシーケン
スコントローラ基板にあったゲート７〜９が本実施例で
はレーザ駆動回路基板３上に移動している。またシーケ
ンスコントローラ基板を介さず画像信号がビデオコント
ローラ基板２から直接レーザ駆動回路基板３に接続する
ようにしている。

【００４９】ビデオコントローラ基板２からレーザ駆動
回路基板３までは５０オームの同軸ケーブルで接続され
ており、レーザ駆動回路基板３側では５０オームでプル
アップされている。ビデオコントローラ基板２上のドラ
イバ２１は５０オーム負荷を充分ドライブできるもので
あるから画像信号の伝送線路はインピーダンスのマッチ
ングがとれ高品位な信号伝送が可能となる。そのため、
高品位なままＶＤＯ信号をレーザ駆動回路基板に入力で
き、レーザ基板内部のパターンを短くすることで高品位
なレーザスイッチングが可能となる。

【００５０】第１の実施例に対する他の第１の態様を図
２に示す。図２において２３はＡＳ０４等のドライブ能
力の少ない高速のＴＴＬであり、２４は同軸ケーブルの
インピーダンスに等しい抵抗値の抵抗である。この本実
施例の特徴は画像信号の伝送線路のインピーダンスマッ
チングを直列終端で実現していることである。直列終端
は送信側の素子が５０オーム負荷のドライブ能力がなく
ても良好な整合性が得られるため、受信素子が伝送線路
の終端部にかたまっている場合に良く用いられる方式で
ある。一般にドライブ能力のない素子のほうが安価なた
めこの実施例のほうが上述の第１実施例よりも安くほぼ
同性能を実現できる。

【００５１】第１の実施例に対するさらに他の第２の態
様を図３に示す。上述の図２の他の第１の態様と異なる
点はビデオコントローラ基板２とレーザ駆動回路基板３
をフラットケーブルで接続した点である。この実施例に
おいてはフラットケーブルを用いて安定な伝送特性を実
現するためにフラットケーブル上のＶＤＯ信号伝送線路
の両隣の信号線をＧＮＤに接続して低インピーダンスに
している。こうすることで伝送線路のインピーダンスを
約８０オーム程度にすることが出来る。従って、図２の
他の第１の態様では５０オームであった抵抗２４は８０
オーム程度にする必要がある。しかし、この実施例は伝
送特性の安定性からみれば同軸ケーブルに比べ若干劣る
が、フラットケーブルを用いることによって安価にほぼ
満足できるインピーダンスマッチングが得られる。

【００５２】（第２の実施例）第２実施例の構成は図１
２，図１３に示す従来例と同様であるため、同一内容に
ついての説明は省略し、以下本発明による相異点につい
て記載する。図７に本発明による処理手順を示す。

【００５３】まず、レーザスロープ効率の測定を図８に
示すフローチャートの処理手順にて行う（Ｓ１００
１）。図８に移行して、マイクロプロセッサ１０１は画
像形成を行うのに最適なレーザ出力光量Ｐｒｅｆよりも
小さな所望の出力光量Ｐ１となるように、半導体レーザ
２０１のパッケージ内に配設されたフォトダイオードに
よりレーザ出力光量を検出しながらレーザ動作電流基準
データすなわちレーザ動作電流Ｉ１を設定する（Ｓ２０
０２→Ｓ２００３→Ｓ２００４→Ｓ２００２のループ処
理）。このとき、レーザ動作電流Ｉ１がレーザ許容動作
電流の上限値であるＩｏｐｍａｘに達しているにも拘わ
らず、レーザ出力光量がレーザ出力設定値Ｐ１に達しな
い場合、レーザが完全に劣化しているためマイクロプロ
セッサはレーザ寿命と判断し、表示器１０５にレーザ故
障を示すメッセージを表示後、装置を停止させる（Ｓ２
００１→Ｓ２００２→Ｓ２００３→Ｓ２００５→Ｓ２０
０６）。

【００５４】また、レーザ出力光量がレーザ出力設定値
Ｐ１をレーザ許容動作電流上限値Ｉｏｐｍａｘより小さ
な値で得られた場合には、その時のレーザ動作電流Ｉ１
をマイクロプロセッサ１０１に内蔵されているランダム
アクセスメモリ（ＲＡＭ）に記録する（Ｓ２００１→Ｓ
２００２→Ｓ２００７）。次にマイクロプロセッサ１０
１はレーザの出力光量が出力光量Ｐ１より大きく、かつ
画像形成を行うのに最適なレーザ出力光量Ｐｒｅｆ以下
である所望の出力光量Ｐ２となるようにレーザの出力光
量を検出しながら、レーザ動作電流Ｉ２を設定する（Ｓ
２００９→Ｓ２０１０→Ｓ２０１１→Ｓ２００９のルー
プ処理）。このとき、レーザ動作電流Ｉ２がレーザ許容
動作電流の上限値Ｉｏｐｍａｘに達しているにも拘わら
ず、レーザ光量出力が所望のレーザ出力光量Ｐ２に達し
ない場合は、レーザ動作電流Ｉｏｐｍａｘ時でのレーザ
出力光量を検出し、上記ＲＡＭにレーザ動作電流Ｉ２と
して上記レーザ許容動作電流の上限値Ｉｏｐｍａｘと、
検出したレーザ出力光量を出力光量Ｐ２として記録す
る。また、所望のレーザ出力光量Ｐ２がレーザ許容動作
電流上限値Ｉｏｐｍａｘ以下で得られた場合には、その
時のレーザ動作電流Ｉ２と所望のレーザ出力光量Ｐ２を
上記ＲＡＭに記録する（Ｓ２０１５）。

【００５５】そして、マイクロプロセッサ１０１のＲＡ
Ｍに記録されているレーザ動作電流Ｉ１，Ｉ２、レーザ
出力光量Ｐ２と所望のレーザ出力光量値Ｐ１より現在使
用中のレーザスロープ効率η

【００５６】

【数１】

【００５７】を計算する（Ｓ２０１６）。このとき、本
装置の動作状況下で要求されるレーザスロープ効率の規
定値ηｒｅｆは、画像形成を行うのに最適なレーザ出力
光量Ｐｒｅｆとレーザ許容動作電流上限値Ｉｏｐｍａｘ
より

【００５８】

【数２】

【００５９】として求められる。また、ピッチムラや濃
度ムラを発生しない限界までレーザ出力光量の低下を許
容できるスロープ効率限界値ηｌｉｍｉｔとしては、レ
ーザ出力光量の軽減係数をＫとすると

【００６０】

【数３】

【００６１】として求めることができる。なお、以上の
演算が図７のＳ１００２，Ｓ１００３で実行される。測
定したレーザスロープ効率ηが前述したスロープ効率規
定値ηｒｅｆとスロープ効率限界値ηｌｉｍｉｔに於
て、η≧ηｒｅｆであればレーザの使用状況は正常状態
であり、ηｒｅｆ＞η≧ηｌｉｍｉｔであればレーザの
交換時期であり、ηｌｉｍｉｔ＞ηであればレーザ寿命
であるとマイクロプロセッサ１０１はこの比較処理の結
果に基き、判断する。そして、レーザ交換時期であると
判断された場合、表示器１０５にレーザの交換時期に到
っていることを示すメッセージを表示し（Ｓ１００
５）、レーザが寿命であると判断された場合には、表示
器１０５にレーザ故障を示すメッセージ表示（Ｓ１００
６）後、装置を停止させる（Ｓ１００７）。

【００６２】第２実施例の他の第１の態様について図９
を用いて説明する。

【００６３】図９のＳ３００１のレーザスロープ効率の
測定処理は図８の処理手順と同様にして行なわれる。す
なわち、マイクロプロセッサ１０１は画像形成を行うの
に最適なレーザ出力光量Ｐｒｅｆよりも小さな所望の出
力光量Ｐ１となるように、半導体レーザ２０１のパッケ
ージ内に配設されたフォトダイオードによりレーザ出力
光量を検出しながらレーザ動作電流基準データすなわち
レーザ動作電流Ｉ１を設定する（Ｓ２００２→Ｓ２００
３→Ｓ２００４→Ｓ２００２のループ処理）。このと
き、レーザ動作電流Ｉ１がレーザ許容動作電流の上限値
であるＩｏｐｍａｘに達しているにも拘わらず、レーザ
出力光量がレーザ出力設定値Ｐ１に達しない場合、レー
ザが完全に劣化しているためマイクロプロセッサはレー
ザ寿命と判断し、表示器１０５にレーザ故障を示すメッ
セージを表示後、装置を停止させる（Ｓ２００１→Ｓ２
００２→Ｓ２００３→Ｓ２００５→Ｓ２００６）。

【００６４】また、レーザ出力光量がレーザ出力設定値
Ｐ１をレーザ許容動作電流上限値Ｉｏｐｍａｘより小さ
な値で得られた場合には、その時のレーザ動作電流Ｉ１
をマイクロプロセッサ１０１に内蔵されているランダム
アクセスメモリ（ＲＡＭ）に記録する（Ｓ２００１→Ｓ
２００２→Ｓ２００７）。次にマイクロプロセッサ１０
１はレーザの出力光量が出力光量Ｐ１より大きく、かつ
画像形成を行うのに最適なレーザ出力光量Ｐｒｅｆ以下
である所望の出力光量Ｐ２となるようにレーザの出力光
量を検出しながら、レーザ動作電流Ｉ２を設定する（Ｓ
２００９→Ｓ２０１０→Ｓ２０１１→Ｓ２００９のルー
プ処理）。このとき、レーザ動作電流Ｉ２がレーザ許容
動作電流の上限値Ｉｏｐｍａｘに達しているにも拘わら
ず、レーザ光量出力が所望のレーザ出力光量Ｐ２に達し
ない場合は、レーザ動作電流Ｉｏｐｍａｘ時でのレーザ
出力光量を検出し、上記ＲＡＭにレーザ動作電流Ｉ２と
して上記レーザ許容動作電流の上限値Ｉｏｐｍａｘと、
検出したレーザ出力光量を出力光量Ｐ２として記録す
る。また、所望のレーザ出力光量Ｐ２がレーザ許容動作
電流上限値Ｉｏｐｍａｘ以下で得られた場合には、その
時のレーザ動作電流Ｉ２と所望のレーザ出力光量Ｐ２を
上記ＲＡＭに記録する（Ｓ２０１５）。

【００６５】次に、マイクロプロセッサ１０１はＲＡＭ
に記録されているレーザ動作電流Ｉ１，Ｉ２、レーザ出
力光量Ｐ２と所望のレーザ出力光量値Ｐ１に基づき、現
在使用中のレーザスロープ効率を上述の数１により計算
する（Ｓ２０１６）。

【００６６】図９に戻り、マイクロプロセッサ１０１は
ピッチムラや濃度ムラを発生しない限界までレーザ出力
光量の低下を許容できるスロープ効率限界値ηｌｉｍｉ
ｔとして、レーザ出力光量の軽減係数をＫ、画像形成に
最適なレーザ出力光量をＰｒｅｆとすると、

【００６７】

【数４】

【００６８】により求める（Ｓ３００２）。

【００６９】ここで、レーザスロープ効率ηがスロープ
効率限界値ηｌｉｍｉｔに達するまでに、サービスマン
が顧客ユーザの設置場所まで到着することが可能なよう
に、推定経時変化よりスロープ効率限界値ηｌｉｍｉｔ
に対するスロープ効率ηのマージンをｘ％とすると、レ
ーザ交換時期に到っていることを示すためには、

【００７０】

【数５】

【００７１】であることが要求される。そして、上式の
右辺を比例定数としてＡと表すと、マイクロプロセッサ
１０１は測定したレーザスロープ効率ηとスロープ効率
限界値ηｌｉｍｉｔより、η≧Ａηｌｉｍｉｔであれば
レーザは正常状態であり、Ａηｌｉｍｉｔ＞η≧ηｌｉ
ｍｉｔであればレーザが交換時期に到っている状態であ
り、η＜ηｌｉｍｉｔであればレーザ寿命と判断する。

【００７２】その後、マイクロプロセッサ１０１はレー
ザの交換時期であると判断された場合は、表示器にレー
ザの交換時期に到っていることを示すメッセージを表示
する（Ｓ３００５）。また、レーザが寿命であると判断
された場合には、レーザ故障を示すメッセージを表示
（Ｓ３００６）後、装置を停止させる（Ｓ３００７）。

【００７３】第２実施例の他の第２の態様の回路構成を
図１１に示す。この例では、マイクロプロセッサ１０１
に不揮発性メモリ１０６とタイマ１０７が接続されてい
る。前記タイマは、装置の電源がオン（ＯＮ）されると
カウンタが動作もしくは電源オフ（ＯＦＦ）時のカウン
ト値より再動作し、一定間隔時間ΔＴ毎にレーザのスロ
ープ効率を測定し、不揮発性メモリ１０６に記録するた
めのスロープ効率測定要求信号をマイクロプロセッサ１
０１に送信する。この前記スロープ効率測定要求信号の
出力はラッチ出力で、マイクロプロセッサ１０１の割り
込み要求端子に入力される。そして、マイクロプロセッ
サ１０１がプリントなどのシーケンス制御を行っている
場合には、割り込みが禁止がされているため前記スロー
プ効率測定要求信号はイネーブル状態のまま保持され、
その後マイクロプロセッサ１０１が割り込み許可状態と
なると、前記スロープ効率測定要求信号が受信される。
第２実施例で述べたようにスロープ効率ηが測定・計算
されると、マイクロプロセッサ１０１は前記スロープ効
率ηを不揮発性メモリ１０６に記録し、スロープ効率測
定要求信号をリセットする。

【００７４】通常、レーザ劣化に対する自己診断は、プ
リント開始前もしくはプリント中の記録材搬送のための
搬送間隔中に実施される。以下図１０にこの自己診断手
順を示す。

【００７５】上述の第２実施例で述べたようにマイクロ
プロセッサ１０１が現在使用中のレーザスロープ効率η
および画像品質に問題を発生しない限界であるスロープ
効率限界値ηｌｉｍｉｔを測定・計算する（Ｓ４００
１）。そして、不揮発性メモリ１０６に記録されている
スロープ効率のうち一番最後に記録されているスロープ
効率ηＮとその１つ前に記録されているスロープ効率η
Ｎ−１を読みだし、スロープ効率変動率Δη／ΔＴ

【００７６】

【数６】

【００７７】を計算する。ここで、装置動作時において
測定したスロープ効率ηに対してΔＴ時間後の推定スロ
ープ効率η′は前記スロープ効率変動率Δη／ΔＴを用
いて直線近似すると、

【００７８】

【数７】

【００７９】と表すことができる。そのためマイクロプ
ロセッサは、現在測定したスロープ効率ηのΔＴ時間後
推定されるスロープ効率η′がスロープ効率限界値ηｌ
ｉｍｉｔに到らなければ、レーザは正常状態であると判
断でき、スロープ効率限界値ηｌｉｍｉｔに到っていれ
ば、レーザの交換時期であると判断できる。また、前記
測定したスロープ効率ηがスロープ効率限界値ηｌｉｍ
ｉｔに達しているとレーザ故障と判断する。

【００８０】その後、マイクロプロセッサ１０１はレー
ザの交換時期であると判断された場合（Ｓ４００７）、
表示器１０５にレーザの交換時期に到っていることを示
すメッセージを表示する（Ｓ４００８）。また、レーザ
が寿命であると判断された場合は、表示器１０５にレー
ザ故障を示すメッセージを表示後、装置を停止させる。

【００８１】（第３の実施例）第３の実施例の回路構成
を図１９に示す。上述した実施例と同様の箇所には同一
の符号を付している。この例では、マイクロプロセッサ
１０１に対して、スロープ効率要求回路１５０より送信
されるスロープ効率要求信号（ｈ）が接続されている。
図２０にスロープ効率要求回路１５０の回路図を示す。
スロープ効率要求回路１５０は不図示のコントローラ上
に配設されており、プルアップ抵抗１５０ｂとスイッチ
１５０ａで構成されている。スイッチ１５０ａは、出荷
検査時もしくはサービスマンがスロープ効率を測定した
い場合にオン（ＯＮ）し、通常はオフ（ＯＦＦ）とな
る。いま、スロープ効率を測定するためにスイッチ１５
０ａをＯＮすると、マイクロプロセッサ１０１の入力ポ
ートに接続されているスロープ効率要求信号（ｈ）が
“Ｌ”レベルとなる。これに対し通常のスイッチ１５０
ａは通常ＯＦＦであるため、スロープ効率要求信号
（ｈ）は“Ｈ”レベルである。すなわち、マイクロプロ
セッサ１０１はスイッチ１５０ａの動作に連動してレベ
ルが変化するスロープ効率要求信号（ｈ）が“Ｌ”レベ
ルとなった場合に、スロープ効率の測定が要求されてい
ると判断し、レーザのスロープ効率を測定し、測定した
スロープ効率を表示器１０５に表示する。以下、図２１
にマイクロプロセッサ１０１の処理手順を示し、図２１
を参照しながら説明する。

【００８２】マイクロプロセッサ１０１は、画像形成を
行うのに最適なレーザ出力光量Ｐｒｅｆより小さな所望
のレーザ出力光量Ｐ１となるように、半導体レーザ２０
１のパッケージ内に配設されたフォトダイオードにより
レーザ出力光量を検出しながらレーザ動作電流Ｉ１を設
定する（Ｓ５００１）。このとき、レーザ動作電流Ｉ１
がレーザ許容動作電流の上限値であるＩｏｐｍａｘに達
しているにも拘わらず、レーザ出力光量が所望のレーザ
出力光量値Ｐ１に達しない場合、レーザが完全に劣化し
ているため、マイクロプロセッサ１０１はレーザの寿命
と判断し、表示器１０５にレーザ故障を示すメッセージ
を表示後、装置を停止させる（Ｓ５００５→Ｓ５００
６）。また、レーザ出力光量が所望のレーザ出力光量値
Ｐ１を、レーザ許容動作電流の上限値であるＩｏｐｍａ
ｘより小さな値で得られた場合には、その時のレーザ動
作電流値Ｉ１をマイクロプロセッサ１０１に内蔵されて
いるＲＡＭに記録する（Ｓ５００７）。次にマイクロプ
ロセッサ１０１はレーザの出力光量が出力値Ｐ１より大
きく、かつ画像形成を行うのに最適なレーザ出力光量値
Ｐｒｅｆ以下である所望のレーザ出力光量Ｐ２となるよ
うに、レーザの出力光量を検出しながら、レーザ動作電
流Ｉ２を設定する（Ｓ５００８）。このとき、レーザ動
作電流Ｉ２がレーザ許容動作電流の上限値Ｉｏｐｍａｘ
に達しているにも拘わらず、レーザ出力光量が所望のレ
ーザ出力光量値Ｐ２に達しない場合は、レーザ動作電流
をレーザ許容動作電流の上限値Ｉｏｐｍａｘに設定して
（Ｓ５０１０→Ｓ５０１２）、このときのレーザ出力光
量を検出し（Ｓ５０１３）、ＲＡＭにレーザ動作電流Ｉ
２としてレーザ許容動作電流の上限値Ｉｏｐｍａｘと検
出したレーザ出力光量をＰ２として記録する（Ｓ５０１
４）。また、所望のレーザ出力光量Ｐ２がレーザ許容動
作電流の上限値Ｉｏｐｍａｘより小さな値で得られた場
合には、その時のレーザ動作電流Ｉ２と所望のレーザ出
力光量Ｐ２をＲＡＭに記録する（Ｓ５０１４，Ｓ５０１
５）。

【００８３】そして、マイクロプロセッサ１０１のＲＡ
Ｍに記録されているレーザ動作電流Ｉ１，Ｉ２とレーザ
出力光量Ｐ２および所望のレーザ出力光量値Ｐ１より現
在使用中のレーザスロープ効率η

【００８４】

【数８】

【００８５】を計算する（Ｓ５０１６）。

【００８６】ここで、表示器１０５には不図示の液晶パ
ネルが配設されており、マイクロプロセッサ１０１によ
り表示器駆動回路１０４を介して、装置の動作状況，環
境設定，エラー情報などを表示している。この液晶パネ
ルに上記測定・計算したスロープ効率ηの値を表示する
（Ｓ５０１７）。通常、レーザのスロープ効率はレーザ
のバラツキにより所定値の範囲内に納まっている。そこ
で、測定したスロープ効率が前記所定値の範囲を越えて
いれば、そのレーザは特性劣化を発生していると判断で
きる。

【００８７】以上説明したように、装置の出荷検査員や
サービスマンは容易にレーザのスロープ効率を確認する
ことで、レーザが特性劣化を起こしているか否かの判断
ができる。また、測定したスロープ効率を従来例で述べ
た画像形成シーケンスでプリントし、確認できるように
してもよい。

【００８８】第３の実施例の他の第１の態様を図２２に
示す。この例はマイクロプロセッサ１０１にＬＥＤ駆動
回路１６０が接続されている。またＬＥＤ駆動回路には
３つのＬＥＤが接続されている。マイクロプロセッサ１
０１はＬＥＤ駆動回路１０７にＬＥＤ１，ＬＥＤ２，Ｌ
ＥＤ３の点灯・消灯などを制御するＬＥＤ駆動制御信号
（ｉ）を送信し、ＬＥＤ駆動回路１６０は前記ＬＥＤ駆
動制御信号に従ってＬＥＤ１，ＬＥＤ２，ＬＥＤ３を駆
動する。

【００８９】装置に配設されているレーザ２０１のスロ
ープ効率の測定は、プリント開始前もしくはプリント中
の記録材搬送のための搬送間隔中に実施される。以下、
この測定手順を図２３により説明する。

【００９０】マイクロプロセッサ１０１は、画像形成を
行うのに最適なレーザ出力光量Ｐｒｅｆより小さな所望
のレーザ出力光量Ｐ１となるように、半導体レーザ２０
１のパッケージ内に配設されたフォトダイオードにより
レーザ出力光量を検出しながらレーザ動作電流Ｉ１を設
定する（Ｓ６００１）。このとき、レーザ動作電流Ｉ１
がレーザ許容動作電流の上限値であるＩｏｐｍａｘに達
しているにも拘わらず、レーザ出力光量が所望のレーザ
出力光量Ｐ１に達しない場合、レーザが完全に劣化して
いるため、マイクロプロセッサ１０１はレーザの寿命と
判断し、ＬＥＤ３を点灯させ、装置を停止させる（Ｓ６
００６）。また、レーザ出力光量が所望のレーザ出力光
量値Ｐ１を、レーザ許容動作電流の上限値であるＩｏｐ
ｍａｘより小さな値で得られた場合には、その時のレー
ザ動作電流値Ｉ１をマイクロプロセッサ１０１に内蔵さ
れているＲＡＭに記録する（Ｓ６００７）。次にマイク
ロプロセッサ１０１はレーザの出力光量が出力値Ｐ１よ
り大きく、かつ画像形成を行うのに最適なレーザ出力光
量値Ｐｒｅｆ以下である所望のレーザ出力光量Ｐ２とな
るように、レーザの出力光量を検出しながら、レーザ動
作電流Ｉ２を設定する。このとき、レーザ動作電流Ｉ２
がレーザ許容動作電流の上限値Ｉｏｐｍａｘに達してい
るにも拘わらず、レーザ出力光量が所望のレーザ出力光
量値Ｐ２に達しない場合は、レーザ動作電流をレーザ許
容動作電流の上限値Ｉｏｐｍａｘに設定して（Ｓ６０１
２）、このときのレーザ出力光量を検出し、ＲＡＭにレ
ーザ動作電流Ｉ２としてレーザ許容動作電流の上限値Ｉ
ｏｐｍａｘと検出したレーザ出力光量をＰ２として記録
する（Ｓ６０１３→Ｓ６０１４）。また、所望のレーザ
出力光量Ｐ２がレーザ許容動作電流の上限値Ｉｏｐｍａ
ｘより小さな値で得られた場合には、その時のレーザ動
作電流Ｉ２と所望のレーザ出力光量Ｐ２をＲＡＭに記録
する（Ｓ６０１４，Ｓ６０１５）。

【００９１】そして、マイクロプロセッサ１０１のＲＡ
Ｍに記録されているレーザ動作電流Ｉ１，Ｉ２とレーザ
出力光量Ｐ２および所望のレーザ出力光量値Ｐ１より現
在使用中のレーザスロープ効率η

【００９２】

【数９】

【００９３】を計算する。

【００９４】ここで、レーザのスロープ効率のバラツ
キ、およびレーザの寿命に影響しない値を考慮してスロ
ープ効率の低下を許容できるスライスレベルηｔｈが設
定してある。そこで、測定したスロープ効率ηの値がス
ライスレベルηｔｈより大きければレーザの特性劣化が
ないとマイクロプロセッサ１０１は判断し、ＬＥＤ１を
点灯させる（Ｓ６０１８）。また、測定したスロープ効
率ηがスライスレベルηｔｈ以下であれば、レーザの特
性劣化が発生しているもしくは経時変化によりスロープ
効率が低下しているとマイクロプロセッサ１０１は判断
しＬＥＤ２を点灯させる（Ｓ６０１９）。

【００９５】したがって、装置に配設されているＬＥＤ
を確認し、ＬＥＤ１が点灯していれば装置は正常状態で
あり、ＬＥＤ２が点灯していればレーザの特性劣化が発
生している、ＬＥＤ３が点灯していればレーザの寿命で
あると判断することができる。

【００９６】以上説明したように、装置の出荷検査員や
サービスマンはＬＥＤ１，ＬＥＤ２，ＬＥＤ３を確認す
ることで、容易にレーザが正常状態か、特性劣化を発生
しているか、寿命であるかを判断することができる。ま
た、スライスレベルηｔｈを複数個設定し、スロープ効
率の低下に応じて分類したＬＥＤを配設し、点灯させる
ことにより、スロープ効率低下の進行度を示す指標に用
いてもよい。

【００９７】第３の実施例の他の第２の態様を図２４に
示す。この例ではマイクロプロセッサ１０１に不揮発性
メモリ１７１とタイマ１７２が接続されている。タイマ
１７２は、装置の電源がＯＮされるとカウンタが動作も
しくは電源ＯＦＦ時のカウント値より再動作し、一定間
隔時間ΔＴ毎にレーザのスロープ効率ηを測定し、不揮
発性メモリ１７１に記録するためのスロープ効率測定要
求信号（Ｊ）をマイクロプロセッサ１０１に送信する。
このスロープ効率測定要求信号（Ｊ）の出力はラッチ出
力で、マイクロプロセッサ１０１の割り込み要求端子に
入力される。そして、マイクロプロセッサ１０１がプリ
ントなどのシーケンス制御を行っている場合には、割り
込みが禁止されているためスロープ効率測定要求信号
（Ｊ）はイネーブル状態のまま保持され、その後マイク
ロプロセッサ１０１が割り込み許可状態となると、スロ
ープ効率測定要求信号（Ｊ）が受信され、上述の実施例
で述べたようにスロープ効率ηが測定・計算され、スロ
ープ効率ηが不揮発性メモリ１７１に記録され、スロー
プ効率測定要求信号（Ｊ）がリセットされる。

【００９８】また、マイクロプロセッサ１０１にはスロ
ープ効率要求回路１７０が接続されており、スロープ効
率要求信号（ｈ）が入力される。スロープ効率測定要求
信号（ｈ）は第３実施例で述べたようにスイッチ１５０
ａをＯＮすることで、マイクロプロセッサ１０１にスロ
ープ効率の測定結果を出力するように指令できる。そし
て、マイクロプロセッサ１０１が前記スロープ効率要求
信号（ｈ）を受信すると、不揮発性メモリ１７１に記録
されているスロープ効率を従来例と同様の画像形成シー
ケンスにしたがってプリントする。

【００９９】通常、工場では組立てよりスクリーニング
期間までのスロープ効率の測定結果が上述のプリント出
力によって確認できる。そして、前記スロープ効率の測
定結果の初期値に着目すると、所定の値の範囲内に収ま
っているべきものが、前記所定値より小さければ、特性
劣化を生じているレーザを装置に組み込んでしまったこ
とが判断できる。また、上記スロープ効率の最終値に着
目すると、装置の稼働時間に於けるスロープ効率の経時
変化はほとんどないはずである。そのため、スロープ効
率の初期値と最終値に変動がある場合はレーザの特性劣
化が生じていることを判断できる。さらに、上記スロー
プ効率の測定結果を解析することで、どこで特性劣化を
発生したのか発生場所を一定周期時間ΔＴの累積時間よ
り推定することができる。

【０１００】（第４の実施例）図２５はレーザビームプ
リンタ内の光量制御装置のシステム構成を示す。

【０１０１】図２５において、３１２は中央処理装置
（ＣＰＵ）、３１８は駆動電流制御回路である。３１９
は発光定電流回路、３２０は駆動電流スイッチング回路
である。３２１はレーザ装置、３２２はレーザ光量モニ
タ回路である。３２４はドラム感度スイッチ、３２５は
画像信号出力部である。３２６はオアゲートである。

【０１０２】また、ＣＰＵ３１２は状態管理手段３１
３、レーザ光量比較制御手段３０１、目標光量値設定手
段３１４、Ａ／Ｄ（アナログデジタル）変換回路３１
５、Ｄ／Ａ（デジタルアナログ）変換回路３１６，３１
７等から構成され、レーザ装置３２１は半導体レーザ３
２７、フォトダイオード３２８で構成される。なお、上
述の状態管理手段３１３、レーザ光量比較制御手段３０
１および目標光量値設定手段３１４は、それぞれソフト
ウェアプログラムであり、ＣＰＵ３１２がこれらのソフ
トウェアプログラムを実行することにより後述の機能を
実現する。ＣＰＵ３１２はレーザビームプリンタの状態
管理、レーザ光量制御等プリンタ全般の制御を行う。

【０１０３】状態管理手段３１３はパワーオン時の各部
の立ち上げ処理、待機状態、印字状態、故障状態等レー
ザビームプリンタの状態の管理を行い、レーザ光量比較
制御手段３０１等各種制御手段に対してレーザビームプ
リンタの制御状態ＳＴＡＴＵＳを知らせる。そして、各
部の立ち上げ処理中の所定のタイミング、および、印字
処理中の所定のタイミングでレーザ光量比較制御手段３
０１に対してＡＰＣＲＥＱ信号を送出し、レーザ光量の
制御開始を指示する。

【０１０４】レーザ光量比較制御手段３０１は、レーザ
光量モニタ回路３２２からＡ／Ｄ変換回路３１５を介し
てデジタル値に変換されたレーザ光量モニタ値ＤＰＤと
目標光量値設定手段３１４から与えられる最終目標光量
値ＡＰＣＴＧＴとを比較しつつ、出力値ＤＲＬＤ，ＤＤ
ＬＤをＤ／Ａ変換回路３１６，３１７を介してアナログ
出力ＲＬＤ，ＤＬＤに変換して出力し、駆動電流制御回
路３１８をコントロールしてレーザの発光量が目標光量
になるように調整する。そして、レーザの発光量が目標
光量に達したと判断したら状態管理手段３１３に対して
ＡＰＣＲＤＹ信号を送出しレーザ光量調整の終了を知ら
せる。レーザ光量比較制御手段３０１の光量制御につい
ては後に詳述する。

【０１０５】駆動電流制御回路３１８はレーザ光量比較
制御手段３０１からの出力に応じて発光定電流回路３１
９の電流値を制御する。レーザ光量比較制御手段３０１
からの出力はＲＬＤ（Ｄ／Ａ変換回路３１６），ＤＬＤ
（Ｄ／Ａ変換回路３１７）の２系統になっているが、駆
動電流制御手段３１８は入力ＲＬＤとＤＬＤを８対１の
割合で加算し駆動電流の値を決定する。すなわち、ＤＬ
ＤはＲＬＤの８倍の精度で駆動電流を調整でき、レーザ
光量比較制御手段３０１はＲＬＤをレーザ光量の粗調
に、ＤＬＤをレーザ光量の微調に使用することができ
る。本実施例では、レーザ光量を目標値にできるでけ近
づけるためにこのような構成をとっているが、この構成
は本発明の思想とは特に関係なく、レーザ光量比較制御
手段３０１からの出力が１系統であっても良い。

【０１０６】発光定電流回路３１９は駆動電流制御回路
３１８からの制御に従い、駆動電流スイッチング回路３
２０を介して半導体レーザ３２７に所定の電流を流す。
レーザ装置３２１では駆動電流によって発光する半導体
レーザ３２７のレーザ光をフォトダイオード３２８が受
光し対応する信号をレーザ光量モニタ回路３２２に送
る。レーザ光量モニタ回路３２２はフォトダイオード３
２８からの検出信号が供給され、検出した光量に相当す
る電圧ＰＤをＡ／Ｄ変換回路３１５を介してデジタル値
ＤＰＤに変換しレーザ光量比較制御手段３０１に対し出
力する。

【０１０７】ドラム感度スイッチ３２４はこのレーザビ
ームプリンタに装着される感光ドラム（図５の符号１
６，図１１の符号５４参照）の感度の段階を設定する。
本実施例においては２つのスイッチＣＳＥＮＳ，ＣＳＥ
ＮＳ１を有し、２つのスイッチのＯＮ，ＯＦＦにより手
動またはドラム装着時に自動的にドラム感度を４段階に
設定できる。目標光量値設定手段３１３はドラム感度ス
イッチ３２４で設定されるドラム感度に応じた最終目標
光量値ＡＰＣＴＧＴをレーザ光量比較制御手段１に出力
する。画像信号出力部３２５は印字する画像のＶＯＮ信
号を出力する。オアゲート３２６はレーザ光量比較制御
手段３０１から出力されるＬＯＮ信号と画像信号出力部
３２５から出力されるＶＯＮ信号のオアをとり、その演
算結果を駆動電流スイッチング回路３２０に出力する。
すなわち、ＬＯＮ信号とＶＯＮ信号のどちらか一方がＯ
Ｎになると半導体レーザ３２７に所定の電流が流れる。
なお、本実施例のデジタルデータは全て８ビット（０〜
２５５）で処理されている。

【０１０８】次に、レーザ光量比較制御手段１の制御に
ついて詳述する。図２６は本実施例のレーザ光量比較制
御手段３０１の構成を示すブロック図である。レーザ光
量比較制御手段３０１は光量調整管理手段３０２、入力
モニタ値処理手段３０３、モニタ値記憶手段３０４、出
力光量予測手段３０５、出力値設定手段３０６、目標光
量到達出力値算出手段３０７、初期値記憶手段３０８、
制御光量記憶手段３０９、スロープ効率記憶手段３１
０、スロープ効率算出手段３１２から構成される。

【０１０９】光量調整管理手段３０２は状態管理手段３
１３からのＡＰＣＲＥＱ信号を受けると入力モニタ値処
理手段３０３、出力光量予測手段３０５、出力値設定手
段３０６、光量到達出力値算出手段３０７、スロープ効
率算出手段３１１等の動作を管理して光量調整を行う。
光量調整に際しては、前記ＳＴＡＴＵＳ信号の情報に基
づいて予備調整か最終調整かの判断を行い、それぞれの
調整が終了すれば状態管理手段３１２に対してＡＰＣＲ
ＤＹ信号を出力する。

【０１１０】図３は光量調整管理手段３０２として動作
するためのＣＰＵ３１２の実行手順を示すフローチャー
トである。まずステップＳ７００１（以下単にＳ７００
１と呼ぶ）でＣＰＵ３１２は状態管理手段３１０からＡ
ＰＣＲＥＱ信号が出力されるまで待機する。ＡＰＣＲＥ
Ｑが真になれば実行手順はＳ７００２に進み、ＬＯＮ信
号を真にして駆動電流が流れる状態にし、また、光量調
整が可能な状態にする。次にＳ７００３でＳＴＡＴＵＳ
信号をチェックし、その時のプリンタの制御状態を調べ
る。ここで、プリンタの制御状態が立ち上げ状態であれ
ば、実行手順はＳ７００４に進み、ＣＰＵ３１２は予備
調整制御を行う。プリンタの制御状態がプリント状態で
あれば実行手順はＳ７００５に進み、ＣＰＵ３１２は最
終調整制御を行う。それぞれの状態に応じた光量調整が
終了すれば、実行手順はＳ７００６に進み、ＣＰＵ３１
２はＡＰＣＲＤＹ信号を真にセットし、Ｓ７００７でＬ
ＯＮを偽にセットする。

【０１１１】以下、予備調整、最終調整それぞれについ
ての制御内容を詳細に説明する。予備調整では、光量調
整管理手段３０２は光量制御を出力ＤＲＬＤ（粗調），
ＤＤＬＤ（微調）ともにレベル０から始め、出力値設定
手段３０６に対し出力ＤＲＬＤ（粗調）を１カウントず
つアップして行く制御を指示する。この間後述する出力
光量予測手段３０５によって次のステップにおける出力
光量を予測し、予備調整の終了点を判断する。

【０１１２】図２８は、図２７の予備調整制御処理（Ｓ
７００４）の詳細手順を示すフローチャートである。Ｃ
ＰＵ３１２はまずＳ７１０１で出力値設定手段３０６か
らの各出力をレベル０にリセットさせる。次にＣＰＵ３
１２はＳ７１０２で出力値設定手段３０６に粗調出力を
１カウントアップして出力するよう指示した後、Ｓ７１
０３でレーザ光量制御系の動作時間だけ待機する。これ
は、出力値設定手段３０６が出力値をアップしたのに対
し実際のレーザ光量が応答し十分に安定し、さらにモニ
タ値のＡ／Ｄ変換が完了するまでの待ち時間である。そ
の後、Ｓ７１０４でＣＰＵ３１２は入力モニタ値処理手
段３０３に対し後述するようなモニタ値の入力記憶処理
を行うよう指示する。さらにその後、Ｓ７１０５でＣＰ
Ｕ３１２はスロープ効率算出手段３１１に対してスロー
プ効率算出処理を指示し、Ｓ７１０６で出力光量予測手
段３０５に対して次ステップでの出力光量の予測値を求
めるよう指示する。スロープ効率算出手段３１１、出力
光量予測手段３０５の動作については後述する。そし
て、その結果によりＣＰＵ３１２はＳ７１０７で予測値
ＰＤＰＲＤが最終目標光量ＡＰＣＴＧＴを超えるかどう
かの判断を行う（図３３参照、同図の場合には予測値が
最終目標値を超えている）。ここで予測光量が最終目標
光量を超えなければ、実行手順はＳ７１０２に戻り、予
測光量が最終目標光量を超えていれば、実行手順はＳ７
１０８以降に進む。Ｓ７１０８でＣＰＵ３１２はその時
点でのＤＲＬＤの設定値を最終調整の初期値ＤＥｉとし
て初期値記憶手段３０８（ＣＰＵ３１２内のメモリ）に
設定し、Ｓ７１０９でＤＲＬＤの設定値をレベル０にリ
セットして初期制御を終了する。

【０１１３】入力モニタ値処理手段３０３は光量調整管
理手段３０２からの指示に応じて光量モニタ値ＤＰＤを
読み込みモニタ値記憶手段（ＣＰＵ３１２内のメモリ）
３０４の記憶内容を書換える。モニタ値記憶手段３０４
は図３０に示すように、データ読み込み５回分のモニタ
値を記憶する。そして、モニタ値記憶手段の最下位のア
ドレス（ＰＤＭＥＭ）から順に古いモニタ値が記憶さ
れ、最上位のアドレスに最新のモニタ値が記憶される。
出力値が１カウントアップされると実行回数ｎも１進
み、図３１のようにデータ記憶位置がシフトされる。光
量調整管理手段３０２から入力処理の指示を受けると、
入力モニタ値処理手段３０３はモニタ値記憶手段３０４
のデータを１つ下位のアドレスへ順にシフトしてゆき、
最上位のアドレスにそのとき読み込んだモニタ値ＰＤｎ
を書き込む。以上の処理の手順を示すフローチャートを
図２９に示す。すなわち、Ｓ７２０１で光量調整管理手
段３０２からのモニタ値処理の指示を待つ。モニタ値処
理の指示が出されると実行手順はＳ７２０２に進みモニ
タ値記憶領域の最下位アドレスＰＤＭＥＭをポインタＡ
ＤＤに書き込む。Ｓ７２０３〜Ｓ７２０５でＣＰＵ３１
２は図３のように各データを順次シフトする処理を行
う。Ｓ７２０３でＣＰＵ３１２は１つ上位のアドレスの
内容をそのときのポインタの示す領域に書き込む。Ｓ７
２０４でＣＰＵ３１２はポインタを１つ進める。Ｓ７２
０５でＣＰＵ３１２は、進めたポインタがモニタ値記憶
領域の最上位アドレスになっていないかどうかをチェッ
クし、ポインタが最上位アドレスになっていなければＣ
ＰＵ３１２の実行手順はＳ７２０３に戻る。ポインタが
最上位アドレスになっていればＳ７２０６でＣＰＵ３１
２はその時のモニタ値ＰＤをポインタの示すアドレス位
置に書き込み実行手順を終了する。

【０１１４】スロープ効率算出手段３１１として動作す
るときのＣＰＵ３１２は、光量調整管理手段３０２から
の指示に応じてスロープ効率の算出、補正を行う。

【０１１５】スロープ効率の算出が指示されていれば、
ＣＰＵ３１２はまずモニタ値記憶手段３０４に記憶され
ているデータに基づきスロープ効率の収束の有無の判断
を行い、スロープ効率が収束したと判断すれば、スロー
プ効率を求めてスロープ効率記憶手段３１０（ＣＰＵ３
１２内のメモリ）に保存する。スロープ効率が収束した
かどうかの判断の方法は以下のとおりである。

【０１１６】前述のように予備制御の間はデータ読み込
み毎の駆動電流の変化量は一定（ＤＲＬＤを１カウント
ずつ増加）であるのでスロープ効率は読み込み１回あた
りの光量モニタ値の増加量によって表すことができる。

【０１１７】まず、モニタ値記憶手段３０４に記憶され
ているデータから、最後の１回での光量モニタ値の増加
量Δ_n を求めると、

【０１１８】

【数１０】Δ_n ＝ＰＤ_n −ＰＤ_n-1 次に、５回前から最後の読み込みの間の平均的な増加量
ＡＶΔ_n を求めると、

【０１１９】

【数１１】ＡＶΔ_n ＝（ＰＤ_n −ＰＤ_n-5 ）／５ 以上の値を比較し値１以内の差であれば収束したと判断
する。すなわち、

【０１２０】

【数１２】ＡＶΔ_n ＋１≧ＡＶΔ_n −１ の関係を満足した場合スロープ効率が収束したと判断す
る。ただし、モニタ値記憶手段３０４の各値の初期値は
０であり、制御の初期には数式１２の条件を満たす場合
があるので、ＡＶΔ_n の値が予測される最小値Δ_min 未
満である場合には無条件に収束していないと判断する。

【０１２１】一方、スロープ効率の補正が指示されてい
る場合には、まず、モニタ値記憶手段３０４に記憶され
ているデータから、最後の１回での光量モニタ値の増加
量Δ_n を数式１０で求め、その時の粗調，微調の増加量
ＤＲ，ＤＤより以下のように求める。

【０１２２】

【数１３】α＝８Δ_n ／（８ＤＲ＋ＤＤ） 以上の制御処理をＣＰＵ３１２により実行するためのフ
ローチャートを図３２に示す。まずＳ７３０１でＣＰＵ
３１２は光量調整管理手段３０２からの指示がスロープ
効率の補正要求かどうかをチェックし、指示が補正要求
であれば、実行手順はＳ７３０９，Ｓ７３１０の補正処
理に進み、指示が補正要求でなければＳ７３０２〜Ｓ７
３０８の収束判断、算出処理に進む。収束判断、算出処
理では、まずＳ７３０２でＡＶΔ_n が、Ｓ７３０３でΔ
_n が数式１０，１１に従って求められる。次に、ＣＰＵ
３１２はＳ７３０４でＡＶΔ_n が最小値Δ_min 未満であ
るかどうかをチェックし、ＡＶΔ_n が最小値未満であれ
ば収束していないと判断したときはＳ７３０７へ進む。
一方、ＡＶΔ_n が最小値以上であればＳ７３０５へ進み
前記数式１２の条件が満たされているかどうかをチェッ
クする。この条件を満たしていればＣＰＵ３１２は“収
束した”とＣＰＵ３１２で判定してＳ７３０８でＡＶΔ
_n をスロープ効率αとしてスロープ効率記憶手段３１０
に保存する。また、数式１０の条件が満たされていなけ
れば、ＣＰＵ３１２はＳ７３０７で“収束していない”
と判定する。

【０１２３】補正処理ではＣＰＵ３１２はＳ７３０９で
数式１０によってΔ_n を求め、Ｓ７３１０で数式１３に
よってスロープ効率を再度求めてスロープ効率記憶手段
３１０に保存する。出力光量予測手段３０５としてＣＰ
Ｕ３１２が動作するときは光量調整管理手段３０２から
の指示により次の１制御ステップ後の発光量予測値を求
める。図３３のようにある時点での制御ステップをｎと
すると、その時のモニタ値ＰＤ_n 、１回前のモニタ値Ｐ
Ｄ_n-1 は図３０に示すようにモニタ値記憶手段３０４に
記憶されているので、出力光量予測手段３０５は、制御
ステップ（ｎ−１）からｎの間のモニタ値増加量Δ_n 、
次のステップでの光量予測値ＰＤＰＲＤを以下の式に従
って求める。

【０１２４】

【数１４】Δ_n ＝ＰＤ_n −ＰＤ_n-1

【０１２５】

【数１５】ＰＤＰＲＤ＝ＰＤ_n ＋Δ_n 最終調整では、光量調整管理手段３０２は前記予備調整
で求めたスロープ効率に基づいて目標光量に到達するた
めの出力値を求める。

【０１２６】図３４は、図２７の最終調整制御処理（Ｓ
７００５）の詳細を示すフローチャートである。まず、
Ｓ７４０１でＣＰＵ３１２は、ＤＲＬＤ（粗調）の値と
して前記初期値記憶手段８に記憶されているＤＥを初期
設定し、ＤＤＬＤ（微調）の値として０を初期値設定と
して出力するよう出力値設定手段３０６に指示する。Ｃ
ＰＵ３１２はＳ７４０２でレーザ光量制御系の動作時間
だけ待機する。これは予備調整処理（Ｓ７１０３）と同
様の待機処理である。そして、Ｓ７４０３でＣＰＵ３１
２は最終目標光量ＡＰＣＴＧＴを制御目標光量ＣＮＴＴ
ＧＴとして制御光量記憶手段３１０に設定する。その
後、初期出力値に対応の光量モニタ値と、スロープ効率
とを用いて制御目標光量に到達するための出力値を算出
するようにＣＰＵ３１２は光量到達出力算出手段３０７
に対して指示する（Ｓ７４０４）。ＣＰＵ３１２は、求
められた出力値をＤＲＬＤ，ＤＤＬＤにそれぞれ出力す
るよう出力値設定手段３０６に指示する（Ｓ７４０
５）。光量到達出力値算出手段３０７の動作については
後述する。その後、Ｓ７４０２と同様にＳ７４０６でＣ
ＰＵ３１２は光量制御系の動作時間の間待機する。Ｓ７
４０７でＣＰＵ３１２はモニタ値記憶手段３０４に対し
て前記モニタ値保存処理を指示した後、Ｓ７４０８でス
ロープ効率算出手段３１１にスロープ効率の補正を指示
する。

【０１２７】光量到達出力算出手段３０７として動作す
るときのＣＰＵ３１２は光量調整管理手段３０２からの
指示により、光量モニタ値記憶手段３０４、制御光量記
憶手段３０９、および、スロープ効率記憶手段３１０か
らその時の出力に対応する光量モニタ値ＰＤ、スロープ
効率α、制御光量ＣＮＴＴＧＴを取り込む。また、ＣＰ
Ｕ３１２はその時の出力値を初期値記憶手段３０８から
得て目標光量に到達するための粗調の出力値ＤＲＬＤ
_TGT ，微調の出力値ＤＤＬＤ_TGT を算出し、算出結果を
出力値設定手段３０６に出力する。ＤＲＬＤ_TGT ，ＤＤ
ＥＬＤ_TGT の算出方法は以下のとおりである。

【０１２８】制御光量値と初期出力に対する現在の光量
値との差Δ_T は、

【０１２９】

【数１６】Δ_T ＝ＣＮＴＴＧＴ−ＰＤ また、粗調１カウントあたりの光量変化量をαとすると
微調１カウントあたりの光量変化量は、粗調の１／８で
あるので、この光量変化量はα／８となる。従って、そ
の時点での粗調，微調の出力をそれぞれＤＲＬＤ_X ，Ｄ
ＤＬＤ_X とすると目標光量を得るための出力は、

【０１３０】

【数１７】ＤＲＬＤ_TGT ＝ＤＲＬＤ_n ＋（Δ_T ／α）

【０１３１】

【数１８】 ＤＤＬＤ_TGT ＝ＤＤＬＤ_n ＋（《Δ_T ／α》×８／α） （（ｘ／ｙ）：ｘ／ｙの商、《ｘ／ｙ》：ｘ／ｙの余
り） 出力値設定手段３０６は光量調整管理手段３０２からの
指示に応じて粗調出力値，微調出力値をそれぞれＤＲＬ
Ｄ，ＤＤＬＤとして出力する。レーザ光量比較制御手段
３０１により以上のような制御を行うことにより、レー
ザプリンタの電源オン後の立ち上げ時に、一度、レーザ
プリンタの初期調整制御を行えば、その後は印字前にレ
ーザプリンタの最終調整を行うだけでよい。初期調整処
理が図３３のように制御ステップｎで終了している場
合、印字前に行う最終調整は図３５のように１制御ステ
ップで終了するので、印字前の光量調整が非常に早くな
る。

【０１３２】この方法と、従来の制御方法とを比較す
る。例えば目標光量のある割合までを粗調で、ある割合
を超えると微調で調整する従来方法の場合には図４３の
変化が得られる。すなわち、最終目標光量ＡＰＣＴＧＴ
のある割合となる光量値ＣＨ，光量モニタ値ＰＤを超え
るｎの段階まで粗調で駆動電流を調整し、それ以降を最
終目標光量ＡＰＣＴＧＴまで微調で調整する。本発明に
よる方法を用いた図３５の変化と図４３の変化とを比較
すると、従来方法は制御ステップ数に大きな差があるこ
とがわかる。また、以上のような本発明の制御を行うこ
とにより非常に効率の良いレーザ光量調整が可能とな
る。

【０１３３】第４の実施例の他の態様について説明す
る。上述の第４の実施例では調整途中のスロープ効率に
基づいて最終的な調整を行っているが、半導体レーザの
スロープ効率は周囲の状況によって変化するため、時間
が経つと最終調整の結果が最終目標光量との間の誤差が
大きくなる場合があり得る。そこで、最終調整において
一度、実際に出力した結果の誤差が大きければスロープ
効率を補正してリトライするようにした例を説明する。

【０１３４】本例におけるレーザ光量比較制御手段３０
１の全体の構成は図２６の構成と同じである。光量調整
管理手段３０２の基本的な制御内容も図２７に示す制御
内容とほぼ同じであるが、Ｓ７００５の最終調整制御の
処理の詳細が異なる。図３６はこの例における最終調整
制御の詳細を示すフローチャートである。まず、Ｓ７５
０１でＣＰＵ１２はリトライの回数を管理するカウンタ
ＴＣを０にリセットする。Ｓ７５０２〜Ｓ７５０９の処
理手順は図３４のＳ７４０１〜Ｓ７４０８の処理手順と
同じである。すなわち、Ｓ７５０９の後Ｓ７５１０でモ
ニタ値ＰＤ_n と最終目標光量ＡＰＣＴＧＴとの差がチェ
ックされ、所定の誤差εよりも差が大きければＳ７５１
１に実行手順が進む。Ｓ７５１１では前記リトライの回
数を管理するカウンタＴＣがチェックされ、繰り返し回
数ＴＮよりもカウンタＴＣの値が小さければ実行手順は
Ｓ７５０２に戻り、再度同じ処理を繰り返す。しかし、
Ｓ７５１１で前記カウンタＴＣが所定の繰り返し回数Ｔ
Ｎ以上であればそのまま実行手順を終了する。以上のよ
うな制御により、最終調整の精度をさらに向上させるこ
とができる。

【０１３５】第４の実施例のさらに他の態様を説明す
る。上述の例では初期調整において最終目標光量ＡＰＣ
ＴＧＴを超えない最大の光量を得られるところまで粗調
で制御し、残りを最終調整で調整するという方法をとっ
ている。他の方法として、初期調整では最終目標光量Ａ
ＰＣＴＧＴまで十分の間隔を置いて調整しておき、最終
調整で最終目標光量の手前までの調整を行ったうえでス
ロープ効率を補正し、そのスロープ効率によって最終目
標光量まで調整することもできる。

【０１３６】この例におけるレーザ光量比較制御手段３
０１の全体の構成も図２６の構成と同じである。光量調
整管理手段３０２の基本的な制御内容も図２７に示す制
御内容と同じであるが、Ｓ７００４の予備調整制御処理
およびＳ７００５の最終調整制御の詳細が異なる。

【０１３７】図３７はこの例における予備調整制御処理
の詳細を示すフローチャートである。この予備調整制御
処理は図２８の予備調整制御処理とほぼ同じであるが、
図３７のＳ７６０７の処理が図２８のＳ７１０７の処理
と異なる。すなわち、図２８のＳ７１０７では予測光量
ＰＤＰＲＤが最終目標量ＡＰＣＴＧＴを超えるまで予備
調整を行っているが、図３７の例ではＳ７６０７で予測
光量ＰＤＰＲＤと最終目標光量ＡＰＣＴＧＴ／２との比
較を行い、予備調整を最終目標光量の１／２までとして
いる。

【０１３８】図３８はこの例における最終調整制御処理
の詳細を示すフローチャートである。図３８のＳ７７０
１〜Ｓ７７０８は図３４のＳ７４０１〜Ｓ７４０８とほ
ぼ同じ処理手順であるが、図３８のＳ７７０３で最初の
制御目標を（３／４）ＡＰＣＴＧＴに設定している。こ
れは最終調整の第１段階であり最終目標値の手前までの
制御を行うことにより、その時点でのスロープ効率を再
度求め直すためである。従って、図３４のＡ７４０８で
の処理は次回の光量調整のためにスロープ効率を補正し
ているが、図３８のＳ７７０８ではその時の光量調整の
ためにスロープ効率を補正している。そして、図３８の
Ｓ７７０８ではその時の光量調整のためにスロープ効率
を補正している。そして、図３８のＳ７７０９以降の処
理は最終調整の第２段階であり、Ｓ７７０８で補正され
たスロープ効率を利用して最終目標光量ＡＰＣＴＧＴま
で調整する。まず、Ｓ７７０９で制御目標値ＣＮＴＴＧ
Ｔとして最終目標値ＡＰＣＴＧＴが設定される。次に、
Ｓ７７１０で光量到達出力値算出手段３０７に対して出
力値の算出の指示が送られ、最後に、算出された出力値
を出力するよう出力値設定手段３０６に指示が送られて
最終調整が終了する。

【０１３９】この例の予備調整の様子、および、最終調
整の様子を図３９，図４０に示す。図３５（第４の実施
例）および図４０（第４の実施例のさらに他の形態）と
を比較すると、図４０の例では図３５の１ステップから
２ステップに制御段階が増えているが、制御する時点で
のスロープ効率を求めて補正するため制御の精度はよく
なることがわかる。

【０１４０】

【発明の効果】以上説明してきたように請求項１の発明
では、ビデオコントローラ基板からの画像信号をレーザ
駆動回路基板に直接接続することで、整合をとる必要の
ある伝送線路の数が減り、安価に高品位な信号伝送が可
能となり、高品位な画像形成が可能となる。

【０１４１】以上説明したように、請求項２，３，５の
発明ではレーザのスロープ効率を測定し、そのスロープ
効率が所定の値となるとレーザの使用状況としてレーザ
寿命および交換時期に到っていることを報知するので、 （１）ユーザが画像形成装置を使用中に、突然装置が停
止したり、プリントできなくなったりしないため、ユー
ザに多大な迷惑をかけずにすむ。

【０１４２】（２）画像品質を保証するレーザの真の寿
命判別および交換時期に到っていることを報知すること
が可能となり、装置の信頼性が向上する。また、レーザ
の交換時期に到っていることを報知することにより、装
置が停止する前にメンテナンスを受けることが可能とな
るため、装置の保全性，サービス性が向上する。

【０１４３】（３）従来装置の構成を流用し、マイクロ
プロセッサのソフトウェア変更のみでレーザの寿命判別
および交換時期を報知できるため、製造コストが上がら
ず経済性に優れている。

【０１４４】（４）レーザのスロープ効率を測定する手
段により、レーザ出力光量調整手段の制御定数例えば比
例ゲイン定数に前記測定したスロープ効率を適用するこ
とが可能であるため、レーザ出力光量調整時間の短縮お
よび調整精度の向上が可能である。

【０１４５】などの効果がある。

【０１４６】請求項４の発明では、 （１）出荷時にレーザの特性が劣化しているか否かの判
断が容易に行え、特性劣化を起こしているレーザを組み
込まれた装置の出荷を未然に防止することができ、レー
ザ本来のＭＴＢＦが確保されるため装置の信頼性・保全
性が向上する。

【０１４７】（２）レーザのスロープ効率を容易に測定
でき、スロープ効率低下の進行度を確認できるため、レ
ーザ寿命時期の推定を行うことができ、サービス性が向
上する。

【０１４８】（３）装置の稼働時間に対するスロープ効
率の変化がわかるため、レーザの信頼性を確認するデー
タが得られる。このため、レーザの信頼性についての追
跡調査が可能となり、理論値との比較検討が行えるた
め、開発効率の向上が期待できる。

【０１４９】などの効果がある。

【０１５０】請求項６〜請求項９の発明では光量調整
を、印字以外の状態（たとえば立ち上げ状態、待機状態
等）で行う予備調整と、印字に際して画像形成開始前に
行う最終調整との２段階に分ける。予備調整でスロープ
効率を求め、最終調整では前記スロープ効率を利用して
光量調整を行うことにより、印字毎に行う最終調整を短
い制御ステップで効率よく行うことができ、光量の制御
速度も早くなる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明第１実施例の回路構成および基板構造を
示す構造図である。

【図２】本発明第１実施例の他の回路構成および基板構
造を示す構造図である。

【図３】本発明第１実施例のさらに他の回路構成および
基板構造を示す構造図である。

【図４】第１の従来例の回路構成および基板構造を示す
構造図である。

【図５】レーザビームプリンタの概略構造を示す斜視図
である。

【図６】各種信号の発生タイミングを示す波形図であ
る。

【図７】本発明第２実施例の処理手順を示すフローチャ
ートである。

【図８】図７の一部の処理の詳細を示すフローチャート
である。

【図９】本発明第２実施例の他の処理手順を示すフロー
チャートである。

【図１０】本発明第２実施例のさらに他の処理手順を示
すフローチャートである。

【図１１】図１０の処理手順を実行する回路の構成を示
すブロック図である。

【図１２】第２の従来例の概略構造を示す断面図であ
る。

【図１３】第２の従来例の回路構成を示すブロック図で
ある。

【図１４】レーザ動作電流の経時変化を示す特性図であ
る。

【図１５】レーザ出力光量の経時変化を示す特性図であ
る。

【図１６】スロープ効率の経時変化を示す特性図であ
る。

【図１７】サージ電圧印加回数と、スロープ効率の関係
を示す特性図である。

【図１８】サージ電圧と、スロープ効率の関係を示す特
性図である。

【図１９】第３実施例の回路構成を示すブロック図であ
る。

【図２０】スロープ効率要求回路の回路構成を示す回路
図である。

【図２１】第３実施例の処理手順を示すフローチャート
である。

【図２２】第３実施例の他の回路構成を示すブロック図
である。

【図２３】第３実施例のさらに他の処理手順を示すフロ
ーチャートである。

【図２４】第３実施例のさらに他の回路構成を示すブロ
ック図である。

【図２５】本発明第３実施例のシステム構成を示すブロ
ック図である。

【図２６】レーザ光量比較制御手段の内容構成を示すブ
ロック図である。

【図２７】光量制御のための処理手順を示すフローチャ
ートである。

【図２８】光量制御のための処理手順を示すフローチャ
ートである。

【図２９】光量制御のための処理手順を示すフローチャ
ートである。

【図３０】光量制御に用いるデータを示す説明図であ
る。

【図３１】光量制御に用いるデータを示す説明図であ
る。

【図３２】光量制御のための処理手順を示すフローチャ
ートである。

【図３３】駆動電流制御段階と発光量モニタ値との間の
関係を示す図である。

【図３４】光量制御のための処理手順を示すフローチャ
ートである。

【図３５】駆動電流制御段階と発光量モニタ値との間の
関係を示す図である。

【図３６】光量制御のための他の処理手順を示すフロー
チャートである。

【図３７】光量制御のための他の処理手順を示すフロー
チャートである。

【図３８】光量制御のための他の処理手順を示すフロー
チャートである。

【図３９】駆動電流制御段階と発光量モニタ値との間の
関係を示す図である。

【図４０】駆動電流制御段階と発光量モニタ値との間の
関係を示す図である。

【図４１】発光電流とレーザ光量の関係を示す図であ
る。

【図４２】発光電流とレーザ光量の関係を示す図であ
る。

【図４３】発光電流とレーザ光量の関係を示す図であ
る。

【符号の説明】

１ シーケンスコントローラ基板 ２ ビデオコントローラ基板 ３ レーザ（ダイオード）駆動回路基板 ４ ＣＰＵ ６ レーザダイオード ７ アンドゲート ８ インバータ ９ オアゲート １０ ピンフォトダイオード １１ ＢＤ出力回路 １２ ポリゴンミラー １３ 光学レンズ １６ 感光ドラム ３０１ レーザ光量比較制御手段 ３０２ 光量調整管理手段 ３０５ 出力光量予測手段 ３０７ 光量到達出力値算出手段 ３１１ スロープ効率算出手段 ３１２ 中央処理装置 ３１３ 状態管理手段 ３１８ 駆動電流制御回路 ３１９ 発光定電流回路 ３２２ レーザ光量モニタ回路 ３２７ 半導体レーザ ３２８ フォトダイオード

フロントページの続き (72)発明者 成田 泉 東京都大田区下丸子３丁目30番２号 キヤ ノン株式会社内 (72)発明者 草野 昭久 東京都大田区下丸子３丁目30番２号 キヤ ノン株式会社内

Claims (9)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 画像信号に基づいてオンオフされるレー
   ザダイオードのレーザ出力をポリゴンミラーで感光体上
   を走査する静電写真プロセスによって画像を形成するレ
   ーザビームプリンタにおいて、 画像書き出しのタイミング制御および前記ポリゴンミラ
   ーの回転数制御を含むエンジン制御を行うシーケンスコ
   ントローラと、前記画像信号を生成するビデオコントロ
   ーラと、前記レーザダイオードを駆動するレーザダイオ
   ード駆動回路と、をそれぞれ別基板に配置し、前記ビデ
   オコントローラからの画像信号を前記シーケンスコント
   ローラを介さずに直接、前記レーザダイオード駆動回路
   に接続するようにしたことを特徴とするレーザビームプ
   リンタ。
2. 【請求項２】 静電写真プロセスによって画像を形成す
   るレーザビームプリンタにおいて、 潜像の形成に用いるレーザのスロープ効率を測定する測
   定手段と、 該測定の結果が予め定めた値に到達したか否かを判定す
   る判定手段と、 該判定手段の判定結果として肯定判定が得られた場合に
   は、前記レーザは寿命であると報知する報知手段とを具
   えたことを特徴とするレーザビームプリンタ。
3. 【請求項３】 静電写真プロセスによって画像を形成す
   るレーザビームプリンタにおいて、 潜像の形成に用いるレーザのスロープ効率を測定する測
   定手段と、 該測定の結果に基き、一定時間後のスロープ効率を予測
   する予測手段と、 該予測の結果が予め定めた値に到達するか否かを判定す
   る判定手段と、 該判定手段の判定結果として肯定判定が得られた場合に
   は、前記レーザは交換時期に到達している旨を報知する
   報知手段とを具えたことを特徴とするレーザビームプリ
   ンタ。
4. 【請求項４】 静電写真プロセスによって画像を形成す
   るレーザビームプリンタにおいて、 潜像の形成に用いるレーザのスロープ効率を測定する測
   定手段と、 指示手段と、 該指示手段の指示に応じて、前記測定の結果を可視出力
   する出力手段とを具えたことを特徴とするレーザビーム
   プリンタ。
5. 【請求項５】 静電写真プロセスによって画像を形成す
   るレーザビームプリンタにおいて、 潜像の形成に用いるレーザのスロープ効率を測定する測
   定手段と、 該レーザのスロープ効率の値に対応させて、該レーザの
   使用状況を予め分類しておき、 当該分類に基き、前記測定の結果に対応する前記レーザ
   の使用状況を報知する報知手段とを具えたことを特徴と
   するレーザビームプリンタ。
6. 【請求項６】 レーザダイオードから発するレーザを感
   光体に照射することによって画像形成を行うレーザビー
   ムプリンタにおいて、 レーザダイオードの発光量を検出する発光量検出手段
   と、該レーザダイオードへ駆動電流を供給する駆動電流
   供給手段と、前記発光量検出手段の検出結果に基づき前
   記駆動電流供給手段の駆動電流を変化させることによっ
   て前記レーザダイオードの発光量を制御するレーザ光量
   比較制御手段とを有し、 該レーザ光量比較制御手段は、前記レーザビームプリン
   タの印字以外の状態で行う予備調整および印字に際して
   画像形成開始前に行う予備調整および印字に際して画像
   形成開始前に行う最終調整の２段階でレーザ光量調整を
   行い、 前記レーザ光量比較制御手段は、前記予備調整では、ス
   ロープ効率としてレーザダイオードの駆動電流変化に対
   する発光量変化率および最終調整初期値として、目標光
   量を超えない範囲で目標光量に十分近い光量を得るため
   の前記駆動電流の出力値を求め、 前記レーザ光量比較制御手段は、前記最終調整では、前
   記最終調整初期値から調整を開始し、該初期時点駆動電
   流による発光量と目標光量との間の差および前記スロー
   プ効率を用いて最終的な目標光量を得るための前記駆動
   電流の出力値を算出することを特徴とするレーザビーム
   プリンタ。
7. 【請求項７】 前記レーザダイオード駆動系以外の他の
   構成部の初期駆動時に、前記予備調整を実行することを
   特徴とする請求項６に記載のレーザビームプリンタ。
8. 【請求項８】 前記最終調整を行う毎に前記最終調整初
   期値および前記スロープ効率の値を補正することを特徴
   とする請求項６に記載のレーザビームプリンタ。
9. 【請求項９】 前記最終調整の後の発光量と最終目標光
   量との間の誤差が所定の値よりも大きい場合には、実際
   の出力結果をもとに前記スロープ効率の値を補正して、
   発光量が最終目標光量から前記所定の誤差内に収まるよ
   うに最終調整を繰り返すことを特徴とする請求項６に記
   載のレーザビームプリンタ。