JPH01237571A - 画像形成装置用半導体レーザの出力制御装置 - Google Patents

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〕 本発明はデジタルコピー、レーザプリンタ、ファクシミ
リ等の半導体レーザビームにより画像を形成する画像形
成装置に関するものである。

〔従来技班〕

−ａに、レーザビームプリンタ等においては、レーザビ
ームのパワーを一定にするため、半導体レーザのレーザ
パワー（光出力）を検出する検出器（これは、半導体レ
ーザパッケージ内にフォトダイオードを使用すると簡単
な構成となる）を備え、この検出器からの出力信号に応
じて半導体レーザに注入する定電流源からの電流値を変
えることにより、レーザビームのパワーを一定化する方
法は既に知られている。

光検出手段からの出力に応じてレーザに注入する電流値
を変えてレーザビームのパワーを一定にする出力強度制
御動作を本明細所ではパワーチェックと呼ぶ。

このようなパワーチェックは、非画像形成時に短いある
一定時間（この時間は各装置によって異なる）の間、半
導体レーザを点灯させた状態で行うことが一般的である
。即ち、各主走査ライン毎の非画像領域や、画像領域外
であって紙間のタイミングにおいて、パワーチェックが
行われる。

しかるに、光強度検出−比較−出力制御のフィードバン
ク系の回路の構成（応答速度等）や光学系の有効走査期
間率によっては、チエツクのために半導体レーザを点灯
した状態が感光体上を走査する期間にまで及ぶことがあ
る。特に、このようなパワーチェック動作が、常に等間
隔で発生するタイミング信号により行われ、かつ、画像
領域外であればタイミング信号のフィードバンク制御系
への入力が許可される場合は、コピー待機時（つまり、
感光体は停止している）であってもコピー動作時と同じ
頻度でパワーチェックが行われる。

パワーチェック動作が、感光体停止状態で行われると、
感光体の同一個所にレーザ光が照射されることになり、
感光体の当該光照射個所が光劣化することになる。この
結果、画像形成時に悪影響を及ぼし、例えば現像方式に
応じて白すしを生じたり黒すじを生じたりし、高品質が
特徴のレーザープリンタにおいて印字品質が低下してし
まう。

又、このようなパワーチェックを各主走査ライン毎に行
うものについて考える。これは、印字動作を考えた場合
、１ライン毎にライン同期信号、ＬＳＹＮＣと画像デー
タ領域信号とが順次出力されるものであり、各ライン同
期信号ＬＳＹＮＣの出力される前にパワーチェックを行
なうものである。しかるに、レーザープリンタで高速に
て高品質の画像を得ようとすると、１ラインの時間間隔
（つまり、各ライン同期信号の出力間隔）が短くなり、
これに伴い画周波数も高くすることが必要となる。これ
を回避するとなると、１５４７分の走査時間に対する画
像データ領域を走査する時間の比、即ち走査時間率を高
くするようにレンズ及び偏向器を設計する方式をとるこ
とが必要となる。こうすると、１ライン走査時間内にお
いてパワーチェックに使用し得る時間が次第に短くなり
、半導体レーザの光出力の制御動作をこの短時間内に高
精度に行うことは事実上不可能となる。

〔発明の解決しようとする課題〕

本発明は上記の従来の問題点を解消し、半導体レーザビ
ームプリンタにおけるパワーチェックによる感光体劣化
を防止し、高画質の印字状態を確保できる半導体レーザ
出力制御装置を提供することを課題とする。

〔課題を解決する手段〕

本発明は上記の課題を、半導体レーザからの光出力を検
出する光検出手段と、該光検出手段からの出力信号を基
準値と比較する比較手段と、該比較手段の出力信号に応
じて前記半導体レーザの出力強度を制御する制御手段と
を有し、半導体レーザからのレーザビームにより感光体
に画像を形成する画像形成装置用半導体レーザの出力制
御装置において、感光体の画像形成部分と画像非形成部
分とでは比較手段の出力信号に応して半導体レーザの出
力強度制御作動タイミング間隔を異なる間隔に設定する
ことを特徴とする画像形成装置用半導体レーザの出力制
御装置により達成した。

更に、本発明は上記のｉｌａを、感光体の副走査方向の
有効画像領域を表す信号の到来前であることと所定の周
期の経過時であることとの論理積でパワーチェック開始
の信号を発生させる手段を有することを特徴とする画像
形成装置用半導体レーザの出力制御装置により達成した
。

又、本発明は上記の課題を、前記感光体の副走査方向の
有効画像ｗＩ域を表す信号の到来前で且つ前回のパワー
チェックから所定の時間経過後のみにパワーチェック開
始の信号を発生させる手段を有することを特徴とする画
像形成装置用半導体レーザの出力制御装置により達成し
た。

〔実施例〕

本発明の構成及び作用の詳細を図に示す実施例に基づい
て説明する。

第１図に示すレーザプリンタの例において。半導体レー
ザ１より発生したレーザビームはコリメータレンズ２に
よりコリメートされ、回転多面鏡よりなる光走査袋Ｗ３
で偏向され、ｆθレンズ４により感光体５の帯電された
表面に結像される。

その結像スポットが回転多面鏡３の回転にしたがい矢印
Ｘ方向で示す主走査方向に反復移動すると同時に感光体
５が回転して副走査する。

第１光検出手段すなわち第１光検出器６は感光体５の軸
線方向において情報書込領域外に設けられ、光走査装置
３により、例えば回転多面鏡により偏向されたレーザビ
ームを検出して同期信号（ライン同期信号Ｌ５ＹＮＣ）
を発生する。信号処理回路７は情報信号（ビデオデータ
）を半導体レーザ駆動回路８に印加するが、そのタイミ
ングを第１光検出手段６からの同期信号により制御する
。

半導体レーザ駆動回路８は信号処理回路７がらの情報信
号に応じて半導体レーザｌを駆動し、情報信号で変調さ
れたレーザビームが感光体５に照射されて静電潜像が形
成される。この静電潜像は現像器で現像されて転写器で
記録紙等に転写される。

半導体レーザｌから後方に出射されるレーザビームは第
２光検出手段すなわち第２光検出器９に入射し、その光
強度が検出される。制御手段としての制御回路１０がこ
の第２光検出手段９の出力信号に応じて半導体レーザ駆
動回路８を制御して半導体レーザ１の出力光量を一定に
なるように制御する。半導体レーザｌより後方に出射さ
れるレーザビームを第２光検出手段９に入射してその光
強度を検出する例を説明したが、この場合前記の通り、
半導体レーザ１のパッケージ内に封入された第２光検出
手段９を利用した場合に相当する。

この方法では前方に出射されるレーザビームの一部を第
２光検出手段９に導く光強度検出方式のように、実際に
利用できるレーザビームの光強度を低下させることがな
いので有利である。

第２図に前記レーザプリンタのレーザ駆動回路８と制御
回路１０（図において一点鎖線で囲まれた部分）の詳細
を示す。

このように例えばカウンタとＤ／Ａコンバータを利用し
た出力制御手段は、例えば特開昭６０−１７１８６３号
公報、特開昭６１−１７４７８６号公報、特開昭６１−
１７４７８７号公報等に開示されているものである。

まず、出力制御動作（パワーチェック）を開始させるた
めのトリミング信号がタイミング信号Ｔ。

として入力されると、ＪＫフリップフロップ１６がクリ
アされ、その出力信号がＬレベルになることによりアッ
プダウンカウンタ１７のカウント動作を許可する。比較
手段としての比較器１２の出力信号はＤフリップフロッ
プ１３で発振器（ＯＳＣ）１８からのクロック信号によ
りランチされ、このＤフリップフロップ１３の出力信号
はアップダウンカウンタＩ７に係数モード信号として加
えられ、この計数モードを制御すると同時にＤフリップ
フロップ１４で発振器１８からのクロック信号によりラ
ッチされる。Ｄフリップフロップ１３の非反転出力及び
Ｄフリップフロップ１４の反転出力はノア回Ｂ１５に入
力され、このノア回路１５の出力信号によりＪＫフリッ
プフロップ１６がセットされる。

第２光検出手段９により検出され、増幅器１１により増
幅されたＣ−ザビームの強度に比例した出力Ｖｐｄは、
比較手段である比較器１２において基準信号、例えば基
準電圧Ｖｒｅｆと比較され、その比較結果に応じて、比
較器１２からは高レベル又は低レベルの信号が出力され
る。Ｖｐｄ＜Ｖｒｅｆのとき低レベル、Ｖｐｄ≧Ｖｒｅ
ｆのとき高レベルである。

例えば比較器１２の出力が高レベルである場合、すなわ
ち半導体レーザ１の光出力ｖｐｄが基準電圧Ｖ　ｒｅｆ
より大きい場合には、タイミング信号Ｔ１によりアップ
ダウンカウンタ１７のカウント動作が許可されると、ア
ップダウンカウンタ１７はＤフリップフロップ１３の高
レベル出力によりダウンカウンタとして動作する。

アップダウンカウンタ１７の出力はデジタルアナログ変
換器９によりアナログ出力に変換され、その出力に応じ
て半導体レーザ駆動回路８がら半導体レーザｌへの電流
が変えられる。この場合半導体レーザｌの駆動電流が減
少し、増幅器１１の出力電圧が低下する。

比較器１２の出力が高レベルから低レベルに反転すると
、Ｄフリップフロップ１３の出力が低いレベルになって
ノア回路１５の出力が高レベルになり、ＪＫフリッ・プ
フロップ１６がセットされてアップダウンカウンタ１７
のカウント動作を禁止する。

比較器１２の出力が低レベルである場合、即ち半導体レ
ーザ１の光出力Ｖｐｄが基準電圧Ｖｒｅｆより小さい場
合には、タイミング信号Ｔ１によりアップダウンカウン
タ１７のカウント動作が許可されると、アップダウンカ
ウンタ１７はＤフリップフロップ１３の低レベル出力に
よりアップカウンタとして動作する。そして、アップダ
ウンカウンタ１７の出力はデジタルアナログ変換器１９
でアナログ出力に変換され、その出力に応して半導体レ
ーザ駆動回路８から半導体レーザ１への電流が変化する
。この場合、半導体レーザ１の駆動電流が増加し、増幅
器１１の出力電圧が上昇する。

上記の如く、比較器１２の出力が高レベルから低レベル
に反転した時点でカウント動作を停止することにより第
３図（Ａ）に示すように基準値、即ち基準電圧（Ｖｒｅ
ｆ）より若干低い光出力に保持される。一方比較器１２
の出力が低レベルから高レベルに反転した時点でカウン
ト動作を停止すると第３図（Ｂ）に示すように基準値よ
り若干高い光出力に保持されることになる。Ｖｐｄ≧Ｖ
ｒｅｆのときとＶｐｄ＜Ｖｒｅｆのときでは、出力状態
の基準値に対する高低が入れ代わった時点でカウンタを
止めると、安定状態の電圧に差が生じることになる。

そこで、比較器１２の出力が低レベルから高レベルに反
転したときは、Ｄフリップフロップ１３の出力が高レベ
ルとなり、アップダウンカウンタ１７をダウンカウンタ
として動作するようにするが、このとき、ノア回路１５
の出力は低レベルのままで、ＪＫフリップフロップ１６
がリッセトされず、アップダウンカウンタ１７はカウン
ト動作が許可されたままになるようにする。即ち、アッ
プダウンカウンタ１７は、半導体レーザ１の光出力が増
加して基準電圧Ｖｒｅｆを越えた時に、カウント動作禁
止とはならず、半導体レーザｌの光出力が減少して基準
電圧Ｖ　ｒｅｆを越えた時に初め。て、カウント動作禁
止となるようにする。従って、半導体レーザ１の保持電
流は常に一定となる。こうすれば、低レベルから高レベ
ルに反転し、再度高レベルから低レベルに反転したとき
に、カウント動作が止められ、第３図（Ｃ）に示すよう
に基準値Ｖｒｅｆよりも若干低い光出力に保持される。

上記とは逆に、アップダウンカウンタ１７は、半導体レ
ーザｌの光出力が減少して基準値Ｖｒｅｆを越えたとき
には、カウント動作禁止とならず、半導体レーザｌの光
出力が増加して基準値を越えたときにカウント動作禁止
となるようにしても、半導体レーザ１の保持電流は常に
一定とすることができる。いずれの場合も、第３図（Ａ
）が第３図（Ｂ）に示すように基準電圧Ｖｒｅｆより若
干低い光出力又は若干高い光出力となり、常に一定の光
出力に保持される。すなわち半導体レーザ１の保持電流
は常に一定となる。

エツジ検出回路２０は比較器１２がらの出力の変り目を
検出し、アップダウンカウンタ１７のカウント動作の許
可或いは禁止の指令をする回路である。

増幅器１１からの出力電圧が基準電圧Ｖｒｅｆを基準と
して一定値となるように、半４体レーザｌからの光出力
が制御回路１０により制御され、光出力は常に一定値に
保持される。

パワーチェンク開始信号として常に一定間隔のクロック
の出力であるタイミング信号Ｔ１が利用されると、従来
と同様でパワーチェックの時に、即ち、すなわち出力制
御動作の時にレーザが感光体上にまで及んで感光体を劣
化させる恐れがある。

特定サイズの画像出力領域を示す信号をＦＧＡＴＥ、第
２光検出手段９の出力信号をＬＳＹＮＣ、パワーチェン
ク開始信号として作用するエツジ検出回路２０のリセッ
ト信号をＰＣＨに、感光体ドラムが回転する間を示す信
号、即ち複写機ではスタートボタンを押してから次の複
写が可能になるまでの間のコピー動作期間を示す信号を
ＣＧＡＴＥとし、１例として３頁分の画像形成を連続動
作で行う場合の各信号は第４図に示す如くになり、感光
体ドラムが停止した状態のときにも常時パワーチェック
を行っており、感光体ドラムのある１つのラインには常
にレーザ光が照射されることになる。これが長時間続く
と感光体ドラムのレーザ光照射部分に劣化を生じる。

そこでエツジ検出回路２０のリセット信号ＰＣＩＬＫを
出力するクロック回路として第５図に示す回路を接続す
る。第５図では感光体の副走査方向の画像出力領域を示
すＦＧＡＴＥ信号の反転信号と第２発振器０ＳＣ２の出
力信号のＡＮＤ出力がＰＣＩＩＫ２であり、画像領域外
での第２発信器０５Ｃ２の高レベル信号を出力する。感
光体ドラムが回転している間を示すＣＧＡＴＥ信号とＰ
ＣＨＫ２信号のＡＮＤ出力、すなわち感光体ドラムが回
転している間におけるＰＣ）ＩＫ２信号と、ＣＧＡＴＥ
信号の反転信号と第３発信器０５Ｃ３の出力信号のＡＮ
Ｄ出力すなわち感光体ドラムが停止している間の第３発
振器０５Ｃ３の高レベル信号のＯＲ出力をＰＣＩＩＫ　
３信号とする。このことからエツジ検出回路２０には感
光体ドラムが停止している間は第３発振器０５Ｃ３の高
レベル信号をリセット信号として入力し、感光体ドラム
が回転している間は画像形成領域外において第２発振器
０５Ｃ２の高レベル信号をリセット信号ＰＣＨＫとして
入力する。

第１、第２、第３発信器の夫々の周期を０ＳＣＩ　＜０
５Ｃ２＜　０５Ｃ３と選定しておけば、書込み時の感光
体ドラムが回転している間のクロック間隔が感光体ドラ
ムが停止している待機時のクロック間隔より短く、停止
している感光体ドラムにレーザ光照射の時間を短くする
ことができる。

ＣＧＡＴＥ信号と、ＦＧＡＴＥ信号と、０５Ｃ２信号と
、ｐｃｌｌに２信号と、０５Ｃ３信号と、ＰＣＩｌＫ３
信号との関係は第６図により明らかである。

連続通紙時には１つの画像形成期間、例えば第１頁目と
次の画像形成期間、例えば第２頁目との間においてもパ
ワーチェックを行う、これは大量に通紙する際には長時
間゛レーザのＯＮ、０ＦＦ（７）繰り返しにより、パワ
ーの変動が起る恐れがあるのを防止するためである。

ＣＧＡＴＥ信号としては感光体ドラムを監視して動作時
と停止時を判別するようにしてもよく、感光体ドラムを
駆動するモータの駆動信号を読むが或いは複写機等の場
合のスタートボタンを検知した信号を用いてもよい。

第６図のＰＣＨＫ３信号により、パワーチェックの間隔
は、感光体ドラムが回転している間の画像非形成領域で
のパワーチェック間隔より、感光体ドラムが停止してい
る間の間隔を長くすることができる。

感光体ドラムが停止している間のパワーチェックの間隔
を特に無限大に選定する。すなわち実際はパワーチェッ
クを行わないようにすることも本発明の一態様として含
まれる。

待機状態、すなわち感光体ドラムが回転していないとき
には、パワーチェックを行わない場合のタイミング回路
としては、第７図に示すように、パワーチェック許可信
号発生回路２１からの信号Ｅ８、と発振器（Ｏ５Ｃ）　
１　Ｂの入力信号のＡＮＤゲート２２によるＡＮＤ出力
をリセット信号ＰＣ）ＩＫとして出力する回路を用いる
ことができる。この場合、パワーチェック許可信号発生
回路２１からの許可信号が高レベルになりパワーチェッ
クが許可されると、発振器１８の発振周期で出力信号Ｐ
ＣＨにが得られる０発振器１８の発振周期はパワーチェ
ックの必要頻度により決り、数十秒で十分である。第７
図の回路により得られる信号は第８図に示す如くである
。

パワーチェック許可信号発信回路２１としては第９図に
示すように、ＰＲＩＮＴ信号とＦＧＡＴＥ信号との間の
ＡＮＤ出力をとり、その出力とＩＮＩＴ信号のＯＲ出力
がパワーチェック許可信号発生回路２１の出力Ｅ＋　と
なる、このときの各信号についてのタイムチャートは第
１０図に示す如くである。

ＩＮＩＴ信号は電源投入直後から一定期間は高レベルの
信号を出力し、その後は低レベルの信号出力となる。こ
れは電源投入直後に半導体レーザ１の光出力をＯから設
定値に一定化するために、パワーチェックを許可する期
間を設けるものである。

この時のパワーチェック動作は他のときのパワーチェッ
ク、すなわち−旦設定値近くに光出力を設定した後の微
少な光出力変化を補正するためのパワーチェック時のパ
ワーチェックと比較して長い時間が必要となるため、こ
のように初期動作として設定するのが有用である。

ＴＷＩＴ信号としてはタイマ回路による信号や、プリン
クに必要なウオーミングアツプ動作に関係する信号を流
用した信号とすることができる。

ＰＲＩＮ？信号はプリント動作中であることを示す信号
で、モーターのエンコーダの出力信号や感光体駆動モー
タのＯＮ、ＯＦＦ信号が利用される。

プリント動作中は高レベルの信号として得られる。

画像出力領域を示すＦＧＡＴＥ信号は画像領域では低レ
ベルの出力であり、この出力のときはパワーチェックは
禁止される。このことからＡＮＤゲートはプリント動作
期間で画像領域外でのみ高レベル信号を出力し、パワー
チェック動作を許可する。

つまり画像出力を停止している待機時は電源投入後の短
い期間を除いて普通はパワーチェック動作を禁止するこ
とを意味する。

ここで待機状態は電源投入直後の感光体の除電、ポリゴ
ンモータの定常回転到達、定着器の設定温度到達の初期
状態にセットアツプされ、プリントスタート信号の入力
待ち状態になってからプリントスタート信号が入力され
るまでの間と、プリント動作期間を除くプリントスター
ト信号の大力持ち状態を示す。

半導体レーザ１のパワーチェック、即ち出力制御動作を
、有効画像領域（１フレ一ム＝１頁）を表わすタイミン
グ信号ＦＧＡＴＨの直前のみのタイミングで開始させる
ようにトリミング信号Ｔ１又はＰＣＩＬＫを制御させる
タイミング制御手段を設けるのが好都合である。このタ
イミング制御手段は特に図示しないが、ＦＧＡＴＥ信号
に先立って出力される転写紙の給紙ローラ駆動信号や、
レジストタイミング信号等を用い、これを例えばタイミ
ング信号Ｔ１及びＦＧＡＴＥ　Ｏ信号とすればよく、こ
のような信号を出力し得るものであればよい。

第１１図は例えば３頁分の連続コピー印刷を行う場合の
本実施例方式を示すタイミングチャートである。即ち、
コピー釦が押されコピースタート信号が入力されると、
コピー動作期間であることを示す信号ＣＧＡＴＥが動作
モード時に出力される。

そして、実際にプリンタの各駆動系が駆動を開始するこ
とになる。これにより、コピー枚数に応じて転写紙が給
紙され、所定の位置に到達したことを予測又は検知して
有効画像領域であることを示すＦＧＡＴＥ信号が出力さ
れる。前述した信号処理回路７で受けた情報信号はこの
ＰＧＡＴＥ信号が出力されている間に出力されて半導体
レーザ１を駆動し、感光体３に画像を形成する。そして
、次の頁をプ・リントアウトするか否かは書込み光学系
側ではこのＦＧＡＴＥ信号が引き続き出力されているか
否かにより判断する。ここでは、上述したように、例え
ば３頁分のコピー時を示すので、コピー動作期間中にお
いて３回分のＦＧＡＴＥ信号が示される。

このような各ＦＧＡＴＥ信号に先立ち、その直前のタイ
ミングでＦＧＡＴＥ　Ｏ信号をタイミング信号Ｔ１とし
て出力させ、このタイミングで半導体レーザ１の検出、
比較、出力制御なるパワーチェック動作を開始させるこ
とが好都合である。ＦＧＡＴＥ信号の直前のタイミング
といっても、ＦＧＡＴＥ　Ｏ信号発生からＦＧＡＴＥ信
号発生までの間に、前述したパワーチェック動作が完全
に完了し得る時間的余裕は確保されるタイミングを意味
する。

このように、パワーチェックをＦＧＡＴＥ信号直前のタ
イミング毎に行なうことにより、少ないチエツク回数と
し、感光体３に対する不要な光照射による劣化を防止す
ることができる。特に待機状態等の如く感光体３が停止
している時にパワーチェックが行なわれることはなく、
実際の動作時であって（コピー動作期間内）、少なくと
も感光体３が回転している状態で行われるので特定個所
の光劣化はない、又、有効画像領域の直前にてパワーチ
ェックを行うため各頁間で画像品質にバラツキを生ずる
ことのない半導体レーザ１の出力制御ができ、再現性の
良好なる画像が得られる。特に、従来の各主走査ライン
毎にパワーチェックを行うものと比較すると、ＦＧＡＴ
Ｅ信号間という全く画像には関係なく時間的にも余裕の
あるタイミング部分にて行うものであり、印字の高速化
等を考慮した場合であっても、充分な精度をもって検出
−出力制御を行うことができる。

次に、本発明の第１１図の例に対して別の実施例を第１
２図により説明する。第１１図の実施例では、ＦＧＡＴ
Ｅ信号が出力される際、それに先立ち毎回ＦＧＡＴＥ　
Ｏ信号−タイミング信号Ｔ１として出力させパワーチェ
ックを行なうようにしたが、第１２図の実施例では毎回
とはせずに定期的に行なわせるようにする。即ち、ＦＧ
ＡＴＥ　Ｏ信号＝タイミング信号Ｔ１とはせず、プリン
タが動作モードに入ってから一番最初のＦＧＡＴＥ信号
の直前のタイミングと、それ以後は所定回数のＦＧＡＴ
Ｅ　Ｏ信号毎に１回の割合なるタイミングでタイミング
信号Ｔ１を出力させるものである。第１２図のタイミン
グチャートはこの様子を示すものであり、まず、コピー
動作期間を示すＣＧＡＴＨの立上りから一番最初に出力
されるＦＧＡＴＥ　Ｏ信号のタイミングでは必ずパワー
チェックを行う。しかるに、実際に動作開始後において
はＦＧＡＴＥ信号に先立ち毎回パワーチェックを行うこ
とは必ずしも必要ないため、レーザパワーの必要な安定
精度に応じてパワーチェックの頻度を減じてもよいから
である０図示例では、例えば２回ＦＧＡＴＥ　Ｏ信号が
出力される毎にトリガ信号としてのタイミング信号Ｔ、
を出力させる場合を示す、これによれば、パワーチェッ
クの回数がより少なくなるので、感光体３の光劣化の危
険性をより減少させることができる。

第１１図及び第１２図の実施例に対し、第１３図に示す
タイミングでパワーチェックをするように構成すること
もできる。

コピースタート信号が入力されると、コピー動作期間で
あることを示すＣＧＡＴＥ信号が出力され、プリンタの
各駆動係が駆動を開始する（動作モード時にＣＧＡＴＥ
信号が出力される）、コピー枚数に応じて転写紙が給紙
され、所定の位置に到達したことを予測あるいは検知し
て、画像出力領域であることを示すＦＧＡＴＥ信号を出
力する。信号処理回路７で受けた情報信号は、このＦＧ
ＡＴＥ信号が出力されている間に出力され、これにより
レーザを駆動し、感光体に潜像を形成する。更に次の頁
をプリントアウトするか否かは、書込光学系側は、この
ＦＧＡＴＥ信号が出力されているか否かで判断する。

第１３図では上記ＦＧＡＴＥ信号に先立ってＦＧＡＴ［
！　０信号を発生し、これを例えば第２図で説明したパ
ワーチェック動作を開始させるトリミング信号としての
タイミング信号Ｔ、とする。

ＰＧＡＴＥ　Ｏ信号の発生するタイミングは、ＦＧＡＴ
Ｅ信号が発生する直前であって、ＦＧＩＩＴ［！　０信
号からＦＧＡＴＥ信号発生までの時間りは、パワーチェ
ック動作が完全に完了する程度の時間とすることが必要
である。　ＦＧＡＴＥ　Ｏ信号としては、例えば、ＦＧ
ＡＴＥ信号に先立って発生する転写紙の給紙ローラ駆動
信号や、レジストタイミング信号等を利用すれば良い。

ＦＧＡＴ［！　０信号発生時に、パワーチェック許可信
号ＰＣＥＮをチエツクする。ＰＣＥＮ信号が高レベルの
時にパワーチェック開始信号Ｔ１が発生すると、パワー
チェック動作が行われる。パワーチェック動作の詳細な
説明は前述した通りである。

ＦＧＡＴＥ　Ｏ信号が発生してもＰｓｉ！Ｎ信号が低レ
ベルであれば、パワーチェック開始信号Ｔ１は発生せず
、パワーチェックは行われない、つまりＬＤの発光出力
は連続コピー時の機内温度上昇や、環境温度変化により
変動するものであるから、それ程頻繁にチエツクする必
要はない、コピー動作に先立って、前回のパワーチェッ
クから所定以上の時間が経過した時にのみ行えば良い。

第１４図にパワーチェック開始信号Ｔ、の発生方法の例
を示す、タイマＴは信号Ｔ１自身でトリガされ、出力Ｏ
ＵＴが高レベルとなってインバータ■を通したＰＣＥＮ
信号は低レベルとなる。この時ＰＣＥＮ信号は禁止状態
を表し、ＦＧＡＴＥ　Ｏ信号が発生しても、ゲートＧで
これを阻止し、信号Ｔ＋　は発生しない、ＣＲで決まる
所定の時間Ｔ。、（パワーチェック禁止期間）だけ経過
すると、タイマ出力ＯＵＴは低レベルに戻り、ＰＣＥＮ
は高レベルとなる。　ＰＣＥＮが高レベルの期間はゲー
トＧをＰＧＡＴＥ　Ｏが通過し、信号Ｔ、として発生す
る。

このようにして、信号Ｔ、を効果的に発生する回路が簡
単な構成で実現することができる。

半導体レーザの出力制御回路の例として、第２図を示し
たが、これに限らず、タイミング信号（第２図のＴ、）
によりパワーチェックを開始する半導体レーザの信号制
御装置であれば、本発明の適用が可能である。

第１１図〜第１３図の実施例ではタイミング信号の周期
が夫々固定的であるのに対して、半導体レーザ１のパワ
ーチェック、即ち出力制御動作を感光体の副走査方向に
おいて、有効画像領域（１フレ一ム＝１頁）を表すタイ
ミング信号ＦＧＡＴＨの到来する直前のみのタイミング
であって、かつ、そのタイミング信号Ｔ、の周期を可変
とすることができる０周期を変えてタイミング信号Ｔ、
を生成出力するタイミング制御手段として第１５図に示
すようにデータセレクト回路２４をエツジ検出回路２０
に接続することができる。即ち、ＦＧＡＴＥ信号に先立
って毎回出力される転写紙の給紙ローラ駆動信号や、レ
ジストタイミング信号等を用い、これを例えばタイミン
グ信号Ｔ、の基礎とするためのＦＧＡＴＥ　Ｏ信号とし
てデータセレクト回路２４に入力させ、頻度（周期）を
変えた４種類の信号３０１〜３．１の何れかをデータセ
レクト回路２４で選択してタイミング信号ＴＩ　として
出力させるようにする。信号３０１〜Ｓ、ｌは第１６図
に示すようなものであり、信号３．１はＦＧＡＴＥ　Ｏ
信号毎に毎回出力される信号であり、信号Ｓ、ｌはＦＧ
ＡＴ［！　Ｏ信号が２回出る毎に１同類度の信号、信号
Ｓ、ｌはＦＧＡＴＩ！　Ｏ信号が４回出る毎に１回の頻
度の信号、信号Ｓ、ｌはＦＧＡＴＥ　Ｏ信号が８回出る
毎に１回の頻度の信号である。

このような構成において、第１６図は例えば多数頁分の
連続コピー印刷を行う場合のタイミングチャートである
。即ち、コピー釦が押されコピースタート信号が入力さ
れると、コピー動作期間であることを示すＣＧＡＴＥ信
号が動作モード時に出力される。そして、実際にプリン
タの各駆動系が駆動を開始することになる。これにより
、コピー枚数に応じて転写紙が給紙され、所定の位置に
到達したことを予測又は検知して有効画像領域であるこ
とを示すＦＧＡＴＥ信号が出力される（高レベルの範囲
が有効画像領域に相当する）、前述した信号処理回路７
で受けた情報信号はこのＦＧＡＴＥ信号が出力されてい
る間に出力されて半導体レーザ１を駆動し、感光体３に
画像を形成する。そして、次の頁をプリントアウトする
か否かは書込み光学系側ではこのＦＧＡＴＥ信号が引き
続き出力されているか否かにより判断する。

このような各ＦＧＡＴＥ信号に先立ち、その直前のタイ
ミングでＦＧＡＴＥ　Ｏ信号が生成されてデータセレク
ト回路２４に入力される。そして、データセレクト回路
２４では予め設定した周期となるように信号Ｓ、１〜３
．＋の何れかを選択し、その周期の信号をタイミング信
号Ｔ、として出力させ、このタイミングで半導体レーザ
ｌの検出、比較、出力制御なるパワーチェック動作を開
始させるものである０例えば、信号Ｓｏ’を選択した場
合には毎回パワーチェックがなされるが、例えば信号３
２′を選択した場合にはＦＧＡＴＥ信号が４回出る毎に
１回、即ち４頁に１回の周期でＦＧＡＴＥ信号の直前の
タイミングにてパワーチェックがなされる。

信号３１′、Ｓ、′の場合も各々の周期のチエツクとな
る。何れの場合も、ＦＧＡＴＥ信号の直前のタイミング
といっても、ＦＧＩＴＥ　Ｏ信号に基づく信号３０１〜
３，１の何れかの発生からＦＧＡＴＥ信号発生までの間
に、前述したパワーチェック動作が完全に完了し得る時
間的余裕を確保されるタイミングを意味する。

このように、パワーチェックをＦＧＡＴＥ信号直前のタ
イミングで行なうので、待機状態等の如く感光体３が停
止している時にパワーチェックが行なわれることはなく
、実際に書込み動作を行なう時であって（コピー動作期
間内）、少なくとも感光体３が回転している状態で行な
われるので、感光体３の特定箇所の光劣化はない、又、
存効画像領域の直前にてパワーチェックを行なうため、
各頁間で画像品質にバラツキを生じることのない半導体
レーザ１の出力制御ができ、再現性の良好なる画像が得
られる。特に、従来の各主走査ライン毎にパワーチェッ
クを行うものと比較すると、ＦＧＡＴＥ信号間という全
く画像には関係なく時間的にも余裕のあるタイミング部
分にて行なうものであり、印字の高速化等を考慮した場
合であっても、充分な精度をもって検出−出力制御を行
なうことができる。更に、コピー動作期間を示すＣＧＡ
Ｔ［！信号の立上がりから一番最初に出力されるＦＧＡ
ＴＥ　Ｏ信号のタイミングでは必ずパワーチェックを行
なうが、実際に動作開始後においてはＦＧＡＴＥ信号に
先立ち毎回パワーチェックを行なうことは必ずしも必要
ないため、レーザパワーの必要な安定精度に応じてパワ
ーチェックの頻度を減じてもよいため、データセレクト
回路２４で選択し得る可変的な周期によるタイミング（
頻度）にてチエツク動作を行なわせることができ、パワ
ーチェックの回数を必要最小限とし、感光体３の光劣化
の危険性をより減少させることができる。

ところで、データセレクト回路２４の構成の具体例を第
１７図に示し、その動作を第１８図に示す、まず、ＣＣ
＾丁Ｅ信号が入力されるエツジ検出器２５からの出力に
よりロードされるカウンタ２６が設けられている。この
カウンタ２６のクロック端子にはＦＧＡＴＥ出力毎に得
られるＦＧＡＴＥ　Ｏ信号が人力されており、順次カウ
ントアツプして４種類のタイミング信号Ｓ、〜Ｓ、をＱ
１〜Ｑ４端子から出力するものである。この４種類のタ
イミング信号３０〜Ｓ、がＩＤ〜４Ｄ端子に入力される
セレクタ２７が設けられている。このセレクタ２７の選
択条件は２個のデジタルスイッチ（デイツプスイッチ）
２８のＯＮ、ＯＦＦの組合せにより、ＩＤ〜４Ｄ端子へ
の入力の何れか１つに設定されるものである。このセレ
クタ２７により選択された１つの出力信号はエツジ検出
器２９に入力され、信号Ｓゆ〜Ｓ、に対応した信号３．
１〜Ｓ、１が出力される０例えば、３Ｄが選択されてい
る時には信号Ｓ２に対応する信号Ｓ、ｌが出力される。

このような構成において、ＣＧＡＴＥ信号が入力されて
から動作が開始する。即ち、カウンタ２６がロードし得
る状態となる。そこで、ＦＧＡＴＥ信号の直前毎に発生
するＦＧＡＴＥ　Ｏ信号がカウンタ２６に人力されると
、このカウンタ２６からは信号３８〜Ｓ、が第１８図に
示すような状態で出力される。

これに対し、デジタルスイッチ２８でＯ〜３の内の何れ
かを選択すると、セレクタ２７ばこれらの信号Ｓ、〜Ｓ
、の内選択した番号に対応する１つの信号が選択されて
エツジ検出器２９に出力される。このエツジ検出器２９
では各信号３０〜Ｓ。

（セレクタ２７により選ばれたもの）の立上がりと立下
がりとのエツジを検出し、タイミング信号Ｔ、となり得
る信号Ｓ、′〜３．ｒを各エツジ毎に出力するものであ
る。

なお、第１７図では設定手段としてデジタルスイッチ２
８を用いて選択信号を入力させるようにしたが、外部か
らの信号により選択制御するようにしてもよい。

又、エツジ検出器２９に代えて、例えば第１９図に示す
ように遅延回路３１と２つのインバータ３２．３３と２
つのアンドゲート３４．３５と１つのノアゲート３６と
を組合せて構成したエツジ検出器３７とし、第２０図に
示すタイミングチャートのように、信号Ｓに基づき信号
Ｓ′を得るようにしてもよい。

つづいて、本発明の別の実施例を第２１図〜第２３図に
より説明する。この実施例は、半導体レーザ１の温度に
着目し、その温度変化を可変要素としてパワーチェック
開始要件の１つとするものである。一般に半導体レーザ
の出力状態は長時間の使用により温度上昇とともに変化
する。その変化の様子は第２１図に示すように時間に対
して一定ではなく、急激な立上がりから徐々に緩やかな
カーブにて変化する。即ち、半導体レーザの出力は同じ
注入電源に対し温度が上昇するにつれて低下する。これ
は、電源投入直後には機内温度が指数関数的に上昇する
のに対し半導体レーザの温度に対する光量変化が大きい
からである。従って、温度に着目した場合にはパワーチ
ェックも電源投入時等の最初の頃と長時間放置した後で
は同じ間隔（周期）にて行う必要はなく、長時間放置後
はパワーチェックの周期を長くとることにより半導体レ
ーザ１に余計な負担をかけることなく有利なものとなる
。

しかして、この実施例ではパワーチェックを開始させる
ためのタイミング信号Ｔ１の周期を可変させる要素（設
定手段）として、サーミスタ４１を半導体レーザｌの温
度検出手段として用い、このサーミスタ４１で温度上昇
をモニターし、その値に応じて設定するというものであ
る。このサーミスタ４１は半導体レーザ１自身の温度又
は周囲温度等のような半導体レーザ１の発光出力との因
果関係を有する個所の温度を検知し得るように配置され
ており、電源に対してコンデンサＣとともに直列に接続
されて充放電回路が構成され、その接続中点の信号電圧
ＡＩがＩＣ構成のタイマ４２に接続されている。このタ
イマ４２は閾値がＶ、工であり、出力端子Ｑからの信号
Ａ２がラッチ回路４３のＤ端子に入力されている。この
ラッチ回路４３はクロック端子にＦＧＡＴＥ　Ｏ信号が
入力されるものであり、このラッチ回路４３からの出力
信号Ａ、は立下り検出器４４に入力され、その立下がり
エツジタイミングでタイミング信号Ｔ、が出力されるよ
うに構成されている。ここに、全体の動作をコピー動作
期間中に限り、かつ、タイミング信号Ｔ、が出力される
毎にクリアされるように、立上がり検出器４５で検出し
たＣＧＡＴＥ信号の立上がり信号とタイミング信号Ｔ、
とか、オアゲート４６を介してタイマ４２のトリガ端子
とラッチ回路４３のクリア端子とに入力されている。つ
まり、タイマ４２はトリガ入力にて高レベルになり、閾
値ｖｙｎに達した時に低レベルになるものであればよい
。このようにしてタイミング制御手段４０が構成されて
いる。

このような構成において、半導体レーザ１付近の温度状
態によりサーミスタ４１の抵抗値が変化するため、時定
数も温度により変化し、コンデンサＣに対する充電状態
は変化する。即ち、信号電圧Ａ１の状態は温度に応じて
変化するものであり、その値がタイマ４２の閾値ＶＴＨ
に達すると放電される。つまり、第２３図に示すように
閾値ｖ７エに規制されて充放電を繰り返し、タイマ４２
からは図示の如くパルス的な出力Ａ２がなされる。一方
、ラッチ回路４３はタイミング信号Ｔ、の出るタイミン
グをＦＧＡＴＥ信号の直前に限るため、ＦＧＡＴＥ信号
毎にその直前で出力されるＦＧＡＴＥ　Ｏ信号によりラ
ンチされるものであり、出力Ａｔはラッチ回路４３にて
出力Ａ、に変換される。そして、立下り検出器４４でこ
の出力Ａ、の立下りエツジを検出し、そのタイミングに
てパワーチェック開始用のタイミング信号Ｔ、を出力さ
せる。

つまり、本実施例は半導体レーザ１の温度変化をパワー
チェック開始周期を決めるための要素として必要な時の
み不定期的かつ自動的に必要最小限の回数として動作さ
せるものである。

本発明では、上記の半導体レーザ出力制御装置に代え、
第２４図に示す如く全てをアナログ回路で構成した装置
にも適用できる。ここでは光検出手段９で検出された半
導体レーザ１の光強度に応じた信号出力は増幅器１１で
増幅され、比較手段１２’で基準信号Ｖｒｅｆと比較さ
れ誤差信号を出力する。この誤差信号はサンプルホール
ド回路２３に入力され、外部からのタイミング信号Ｔ、
によりパワーチェック開始が指示されると、サンプルホ
ールド回路２３は誤差信号を保持し、レーザ駆動回路８
′に出力する。半導体レーザ駆動回路８′はサンプルホ
ールド回路からの信号に応じて半導体レーザ１に与える
電流値を増減して光強度を一定化する。この場合のタイ
ミング信号Ｔ１に本発明の適用が可能である。

〔効果〕

本発明により感光体が停止している待機状態ではパワー
チェックの間隔が長く設定され、画像形成時のパワーチ
ェック間隔と異なるため、感光体の同一場所へのビーム
照射が回避され、感光体の劣化を低減することが可能に
なった。又半導体の劣化の低減も可能である。待機状態
ではパワーチェックを禁止する特別の例の場合はその効
果は一層大である。

本発明により、タイミング制御手段により感光体の副走
査方向の有効画像領域を示す信号が到来する直前に半導
体レーザの出力制御動作を開始させるタイミング信号を
発生させてパワーチェックを行わせるようにしたので、
感光体が停止しているような待機時等に動作することな
くチエツク回数を必要最小限に押え、感光体の光疲労、
特に同一個所の劣化を防止することができ、又、感光体
の副走査方向の有効画像領域を示す信号が到来する直前
のタイミングでパワーチェックを行うので、各ライン毎
にチエツクを行なうものに比して高速条件でも充分なチ
エツク動作時間を確保することができるとともに、各有
効画像領域、つまり頁間の画像品質のバラツキを防止す
ることができ、再現性のよい画像を得ることができるも
のである。

又、本発明によれは、パワーチェックをコピーの直前で
、前のパワーチェックからの経過時間に応じてパワーチ
ェックを禁止する事ができるから効果的なパワーチェッ
ク動が行なえる事により、ＬＤ発光出力の安定化が行え
、良好な再現性に優れた画像品質を得ることができる。

本発明により、更に設定手段による可変的な周期にて半
導体レーザの出力制御動作を開始させるタイミング信号
を発生させるようにすることにより、例えば要求される
精度に応じたり、温度変化等に基づき必要最小限のチエ
ツク回数とし、半導体レーザの負担をも軽減させること
ができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明を適用するレーザプリンタのブロック図
、第２図は本発明を適用する半導体レーザ出力制御装置
のブロック図、第３図は半導体し一ザの光出力の安定状
態の態様を（Ａ）、（Ｂ）、（Ｃ）の３種類で示す図、
第４図は従来のエツジ検出回路へのリセット出力に関連
する各種信号のタイムチャート、第５図は本発明に係る
タイマー回路図、第６図は第５図における各種信号のタ
イムチャート、第７図は本発明の変形例のタイマー回路
ブロック図、第８図は第７図に関連する各種信号のタイ
ムチャート、第９図は第８図の回路のパワーチェック許
可信号発生回路の回路図、第１０図は第９図の信号のタ
イムチャート、第１１図は本発明の別の実施例を示すタ
イムチャート、第１２図は更に別の実施例を示すタイム
チャート、第１３図は又別の実施例を示すタイムチャー
ト、第１４図は第１３図の実施例のタイミング信号発生
ブロック図、第１５図は制御装置のブロック図、第１６
図は別の実施例を示すタイムチャート、第１７図はデー
タセレクト回路の一例を示すブロック図、第１８図は第
１７図のデータセレクト回路の動作を示すタイムチャー
ト、第１９図はエツジ検出器の一例を示すブロック図、
第２０図は第１９図のエツジ検出器の作動を示すタイム
チャート、第２１図は本発明の実施例を示す半導体レー
ザの温度特性図、第２２図はパワーチェックを開始する
トリミング信号発生回路の一例のブロック図、第２３図
は第２２図のトリミング信号発生回路を用いる場合の動
作を示すタイムチャート、第２４図は本発明が適用可能
な半導体レーザ出力制御装置の変形例のブロック図であ
る。 １・・・半導体レーザ　　８・・・レーザ駆動回路９・
・・光検出手段　　１０・・・制御手段１２・・・比較
手段　　　１３・・・エツジ検出回路２１・・・データ
セレクト回路（タイミング制御手段）２５・・・デジタ
ルスイッチ（設定手段）４０・・・タイミング制御手段 ４１・・・サーミスタ（設定手段） （ほか１名） 第４図 ＰＣＨＫ　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　
　　　　　　−−−−第８図 タイミ〉グイ宕ちＴ１ 第９図 第１１図 第１２図 第１６図 第１９図 第２０図 第２１図

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. （１）半導体レーザからの光出力を検出する光検出手段
   と、該光検出手段からの出力信号を基準値と比較する比
   較手段と、該比較手段の出力信号に応じて前記半導体レ
   ーザの出力強度を制御する制御手段とを有し、半導体レ
   ーザからのレーザビームにより感光体に画像を形成する
   画像形成装置用半導体レーザの出力制御装置において、
   前記感光体の画像形成部分と画像非形成部分とでは前記
   比較手段の出力信号に応じた半導体レーザの出力強度制
   御作動タイミング間隔を異なる間隔に設定することを特
   徴とする画像形成装置用半導体レーザの出力制御装置。
2. （２）半導体レーザからの光出力を検出する光検出手段
   と、該光検出手段からの出力信号を基準値と比較する比
   較手段と、該比較手段からの出力信号に応じて前記半導
   体レーザの出力強度を制御する制御手段とを有し、半導
   体レーザからのレーザビームにより感光体に画像を形成
   する画像形成装置用半導体レーザの出力制御装置におい
   て、前記感光体の副走査方向の有効画像領域を表す信号
   の到来前であることと所定の周期の経過時であることと
   の論理積でパワーチェック開始の信号を発生させる手段
   を有することを特徴とする画像形成装置用半導体レーザ
   の出力制御装置。
3. （３）前記感光体の副走査方向の有効画像領域を表す信
   号の到来前で且つ前回のパワーチェックから所定の時間
   経過後のみにパワーチェック開始の信号を発生させる手
   段を有することを特徴とする請求項２に記載の画像形成
   装置用半導体レーザの出力制御装置。
4. （４）前記所定の周期が設定手段により可変であること
   を特徴とする請求項２に記載の画像形成装置用半導体レ
   ーザの出力制御装置。