JP2002072579A - 画像形成装置及びその制御方法並びに記憶媒体 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 レーザ用のチップの選別やレーザ用のチップ
の温度制御を行うことなく、安定した光量制御を行うこ
とができる画像形成装置を提供する。 【解決手段】 ＣＰＵ及びＤ／Ａ変換回路５５により複
数の異なるレーザビームのパワーに相当する比較器５４
での電圧ＶＲＥＦを設定してＡＰＣ回路により設定した
パワーになるように制御し、各々のパワーでの前記像担
持体上の点灯走査後の該像担持体の表面電位を検出し、
前記設定されたレーザビームの複数のパワーデータと前
記検出された複数の電位データに基づいてレーザビーム
のパワーを決定する第１のモードと、該第１のモードで
決定されたレーザビームのパワーでの前記像担持体上の
点灯走査後の該像担持体の表面電位を検出し、該検出さ
れた電位データと前記第１のモードでのデータとに基づ
いてレーザビームのパワーを決定する第２のモードとを
実行させる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、入力された画像信
号に基づいてレーザ光源から画素変調されて出力された
レーザ光を感光体や、静電記録媒体等の像担持面上に導
光して、その面上に例えば静電潜像から成る画像情報を
形成する電子写真方式の画像形成装置及びその制御方法
並びに記憶媒体に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】従来より、電子写真方式のデジタルの画
像形成装置のレーザ駆動回路においては、１走査中のレ
ーザの光量を一定に保持するために、１走査中の光検出
区間でレーザ（レーザビーム）の出力を検出してレーザ
の駆動電流を１走査の間保持するという方法をとってい
る。

【０００３】以下、上述したレーザの具体的な出力制御
方法を説明する。

【０００４】この種の画像形成装置においは、１つのレ
ーザ発光ダイオードと１つのフォトダイオード（以下、
ＰＤと呼ぶ）センサから構成されるレーザチップを用い
ており、バイアス電流源とパルス電流源の２つの電流源
をレーザー発光ダイオードに適用することによって、レ
ーザ発光ダイオードの発光特性の改善を図っている。

【０００５】また、レーザ発光ダイオードの発光を安定
化させるために、ＰＤセンサからの出力信号を用いてバ
イアス電流源に帰還をかけ、バイアス電流量の自動制御
を行っている。

【０００６】即ち、ＰＤセンサからの出力信号は電流電
圧変換器に入力され、ついで増幅器で増幅され、ＡＰＣ
回路に入力され、ついでこのＡＰＣ回路からバイアス電
流源に制御信号として供給される。この時、ＡＰＣ回路
の動作を図１４及び図１５を用いて説明する。

【０００７】図１４は従来例のＡＰＣ回路の構成を示す
回路ブロック図、図１５は従来例のＡＰＣ時の各信号波
形を示すタイミングチャートである。

【０００８】まずＰＤセンサからの電流電圧変換・増幅
された信号ＶＰＤが、図１５に示すタイミングで図１４
に示すＡＰＣ（Ａｕｔｏ Ｐｏｗｅｒ Ｃｏｎｔｒｏｌ
の略）回路に入力され、ＡＰＣ回路内ではシーケンスコ
ントローラからフル点灯信号ＦＵＬＬが論理素子に出力
されている間に入力されるＳ／Ｈ信号によって、抵抗１
０１を介して入力された信号ＶＰＤをアナログスイッチ
１０２を用いてサンプルし、コンデンサ１０３に充電し
た電荷をホールドし、このホールドされた電圧ＶＳＨと
所定の光量を発光するように予め設定された電圧ＶＲＥ
Ｆとを比較期１０４で比較する。

【０００９】この結果、電圧ＶＳＨ＜電圧ＶＲＥＦなら
ばバイアス電流に出力される制御ＶＡＰＣはバイアス電
流を増加されるように制御され、電圧ＶＳＨ＞電圧ＶＲ
ＥＦならびに制御信号ＶＡＰＣはバイアス電流源にバイ
アス電流を減少させるように制御される。

【００１０】上述した回路方式をＡＰＣ回路方式と言
い、従来レーザ発光ダイオードを駆動する回路方式とし
て一般的である。レーザ発光ダイオードは温度特性（以
下、単に温特という）を持っており、温度が高くなるほ
ど閾値電流の増大（図１２）やスロープ効率の低下（図
１３）により、一定の光量を得るための電流量は増加す
る。

【００１１】また、レーザ用のチップは自己発熱するた
め、一定の電流を供給するだけでは一定の光量を得るこ
とができず、これらは画像形成に重大な影響を及ぼす。

【００１２】このことを解決する手段として、１走査毎
に前述したＡＰＣ回路方式を用いて、ＰＤセンサからの
光検出区間内のモニタ電流を監視して各走査毎の発光特
性が一定になるように、各走査毎に一定に流す電流量を
制御している。

【００１３】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、ＰＤセ
ンサーからのモニタ電流が光量に比例するべきところ
が、レーザ用のチップによっては、このモニタ電流の温
特が非常に悪いものもあり、モニタ電流が一定になるよ
うに１走査中の駆動電流量を一定に制御しても、温度変
化によってモニタ電流が変化してしまうため、光量を一
定に制御できない場合があるという問題点があった。

【００１４】例えばＰＤセンサからのモニタ電流の温特
が±０．２％／℃のレーザ用のチップがあるとすると、
機内昇温やレーザ電流の温特が±０．２％／℃のレーザ
用のチップがあるとすると、機内昇温やレーザ用のチッ
プの自己昇温、使う環境を考慮するとレーザ用のチップ
の温度差は約３０℃にもなるため、モニタ電流は±６％
もばらつくことになる。このモニタ電流を用いてＡＰＣ
制御すると、光量も±６％ばらついてしまう。

【００１５】このようなモニタ電流の温特の悪いレーザ
用のチップであれば、ＡＰＣ制御をかけているにも関わ
らず、機内昇温やレーザ用のチップ自身の自己昇温によ
って、レーザの発光特性が変わってしまい、複数枚の出
力画像の初期と後期とで濃度差が生じ、画像品位を低下
させる原因となる。

【００１６】またこうした不具合を解消するために、使
用するレーザ用のチップの選別や、ヒータやペルチェと
いった温度制御素子による温度制御が必要となり、コス
ト的にも高くなるという問題点があった。

【００１７】本発明は、上記のような問題点を解決する
ためになされたものであり、レーザ用のチップの選別や
レーザ用のチップの温度制御を行うことなく、安定した
光量制御を行うことができる画像形成装置及びその制御
方法並びに記憶媒体を提供することを目的とする。

【００１８】

【課題を解決するための手段】本発明の画像形成装置及
びその制御方法並びに記憶媒体は次のように構成したも
のである。

【００１９】（１）入力された画像信号に基づく画素変
調信号に従って出力されたレーザビームにより像担持体
上を走査して記録媒体上に画像形成を行う電子写真方式
の画像形成装置において、レーザビームの光量を検出す
る光量検出手段と、レーザビームのパワーを可変設定可
能な設定手段と、前記設定手段により設定されたレーザ
ビームのパワーとなるように前記光量検出手段により検
出された光量に応じてレーザビームのパワー制御を行う
パワー制御手段と、前記像担持体の表面電位を検出する
電位検出手段と、前記設定手段により設定されたレーザ
ビームのパワーデータ及び前記電位検出手段により検出
された電位データを保存する保存手段とを有し、前記設
定手段により設定された複数の異なるレーザビームのパ
ワー各々での前記像担持体上の点灯走査後の該像担持体
の表面電位を前記電位検出手段により検出し、前記設定
手段により設定されたレーザビームの複数のパワーデー
タと前記電位検出手段により検出された複数の電位デー
タに基づいて前記像担持体の所望の表面電位が得られる
レーザビームのパワーを決定する第１のモードと、該第
１のモードで決定されたレーザビームのパワーでの前記
像担持体上の点灯走査後の該像担持体の表面電位を前記
電位検出手段により検出し、該電位検出手段により検出
された電位データと前記第１のモードで設定されたレー
ザビームの複数のパワーデータと該第１のモードで前記
電位検出手段により検出された複数の電位データとに基
づいて前記像担持体の所望の表面電位が得られるレーザ
ビームのパワーを決定する第２のモードとを実行させる
モード実行手段を有するようにした。

【００２０】（２）上記（１）の画像形成装置におい
て、第１のモードで設定手段により設定されたレーザビ
ームの複数のパワーデータと電位検出手段により検出さ
れた複数の電位データに基づいて像担持体の所望の表面
電位が得られるレーザビームのパワー及び第２のモード
で前記電位検出手段により検出された電位データと前記
第１のモードで設定されたレーザビームの複数のパワー
データと該第１のモードで前記電位検出手段により検出
された複数の電位データとに基づいて前記像担持体の所
望の表面電位が得られるレーザビームのパワーを演算す
る演算手段を有するようにした。

【００２１】（３）上記（１）または（２）の画像形成
装置において、モード実行手段は第１のモードを画像形
成装置本体の電源投入後の１回目の画像形成時の直前に
実行させるようにした。

【００２２】（４）上記（１）ないし（３）何れかの画
像形成装置において、第１のモードで設定されるレーザ
ビームのパワーの数は３個とした。

【００２３】（５）上記（１）ないし（４）何れかの画
像形成装置において、モード実行手段は第２のモードを
画像形成装置本体の電源投入後の１回目の画像形成時以
外の画像形成時の直前に実行させるようにした。

【００２４】（６）上記（１）ないし（４）何れかの画
像形成装置において、モード実行手段は第２のモードを
画像形成を開始してから所定枚数後或いは画像形成装置
本体の電源を投入してから所定時間経過後の次の画像形
成時の直前に実行させるようにした。

【００２５】（７）上記（６）の画像形成装置におい
て、モード実行手段は第２のモードを実行させる所定時
間の間隔を徐々に長くするようにした。

【００２６】（８）入力された画像信号に基づく画素変
調信号に従って出力されたレーザビームにより像担持体
上を走査して記録媒体上に画像形成を行う電子写真方式
の画像形成装置の制御方法において、レーザビームの光
量を検出する光量検出手段と、レーザビームのパワーを
可変設定可能な設定手段と、前記設定手段により設定さ
れたレーザビームのパワーとなるように前記光量検出手
段により検出された光量に応じてレーザビームのパワー
制御を行うパワー制御手段と、前記像担持体の表面電位
を検出する電位検出手段と、前記設定手段により設定さ
れたレーザビームのパワーデータ及び前記電位検出手段
により検出された電位データを保存する保存手段と設け
ておき、前記設定手段により設定された複数の異なるレ
ーザビームのパワー各々での前記像担持体上の点灯走査
後の該像担持体の表面電位を前記電位検出手段により検
出し、前記設定手段により設定されたレーザビームの複
数のパワーデータと前記電位検出手段により検出された
複数の電位データに基づいて前記像担持体の所望の表面
電位が得られるレーザビームのパワーを決定する第１の
モードと、該第１のモードで決定されたレーザビームの
パワーでの前記像担持体上の点灯走査後の該像担持体の
表面電位を前記電位検出手段により検出し、該電位検出
手段により検出された電位データと前記第１のモードで
設定されたレーザビームの複数のパワーデータと該第１
のモードで前記電位検出手段により検出された複数の電
位データとに基づいて前記像担持体の所望の表面電位が
得られるレーザビームのパワーを決定する第２のモード
とを実行させるようにした。

【００２７】（９）上記（８）の画像形成装置の制御方
法において、第１のモードで設定手段により設定された
レーザビームの複数のパワーデータと電位検出手段によ
り検出された複数の電位データに基づいて像担持体の所
望の表面電位が得られるレーザビームのパワー及び第２
のモードで前記電位検出手段により検出された電位デー
タと前記第１のモードで設定されたレーザビームの複数
のパワーデータと該第１のモードで前記電位検出手段に
より検出された複数の電位データとに基づいて前記像担
持体の所望の表面電位が得られるレーザビームのパワー
を演算手段により演算させるようにした。

【００２８】（１０）上記（８）または（９）の画像形
成装置の制御方法において、第１のモードを画像形成装
置本体の電源投入後の１回目の画像形成時の直前に実行
させるようにした。

【００２９】（１１）上記（８）ないし（１０）何れか
の画像形成装置の制御方法において、第１のモードでは
設定された３個のレーザビームパワーで点灯走査を行う
ようにした。

【００３０】（１２）上記（８）ないし（１１）何れか
の画像形成装置の制御方法において、第２のモードを画
像形成装置本体の電源投入後の１回目の画像形成時以外
の画像形成時の直前に実行させるようにした。

【００３１】（１３）上記（８）ないし（１１）何れか
の画像形成装置の制御方法において、第２のモードを画
像形成を開始してから所定枚数後或いは画像形成装置本
体の電源を投入してから所定時間経過後の次の画像形成
時の直前に実行させるようにした。

【００３２】（１４）上記（１３）の画像形成装置の制
御方法において、第２のモードを実行させる所定時間の
間隔を徐々に長くするようにした。

【００３３】（１５）入力された画像信号に基づく画素
変調信号に従って出力されたレーザビームにより像担持
体上を走査して記録媒体上に画像形成を行う電子写真方
式の画像形成装置に、レーザビームの光量を検出する光
量検出手段と、レーザビームのパワーを可変設定可能な
設定手段と、前記設定手段により設定されたレーザビー
ムのパワーとなるように前記光量検出手段により検出さ
れた光量に応じてレーザビームのパワー制御を行うパワ
ー制御手段と、前記像担持体の表面電位を検出する電位
検出手段と、前記設定手段により設定されたレーザビー
ムのパワーデータ及び前記電位検出手段により検出され
た電位データを保存する保存手段と設けておき、前記設
定手段により設定された複数の異なるレーザビームのパ
ワー各々での前記像担持体上の点灯走査後の該像担持体
の表面電位を前記電位検出手段により検出し、前記設定
手段により設定されたレーザビームの複数のパワーデー
タと前記電位検出手段により検出された複数の電位デー
タに基づいて前記像担持体の所望の表面電位が得られる
レーザビームのパワーを決定する第１のモードと、該第
１のモードで決定されたレーザビームのパワーでの前記
像担持体上の点灯走査後の該像担持体の表面電位を前記
電位検出手段により検出し、該電位検出手段により検出
された電位データと前記第１のモードで設定されたレー
ザビームの複数のパワーデータと該第１のモードで前記
電位検出手段により検出された複数の電位データとに基
づいて前記像担持体の所望の表面電位が得られるレーザ
ビームのパワーを決定する第２のモードとを実行させる
ことを実現させるためのプログラムを記憶媒体に格納し
た。

【００３４】（１６）上記（１５）の記憶媒体に第１の
モードで設定手段により設定されたレーザビームの複数
のパワーデータと電位検出手段により検出された複数の
電位データに基づいて像担持体の所望の表面電位が得ら
れるレーザビームのパワー及び第２のモードで前記電位
検出手段により検出された電位データと前記第１のモー
ドで設定されたレーザビームの複数のパワーデータと該
第１のモードで前記電位検出手段により検出された複数
の電位データとに基づいて前記像担持体の所望の表面電
位が得られるレーザビームのパワーを演算手段により演
算させることを実現させるためのプログラムを格納し
た。

【００３５】（１７）上記（１５）または（１６）の記
憶媒体に第１のモードを画像形成装置本体の電源投入後
の１回目の画像形成時の直前に実行させることを実現さ
せるためのプログラムを格納した。

【００３６】（１８）上記（１５）ないし（１７）の記
憶媒体に第１のモードでは設定された３個のレーザビー
ムパワーで点灯走査を行うことを実現させるためのプロ
グラムを格納した。

【００３７】（１９）上記（１５）ないし（１８）何れ
かの記憶媒体に第２のモードを画像形成装置本体の電源
投入後の１回目の画像形成時以外の画像形成時の直前に
実行させることを実現させるためのプログラムを格納し
た。

【００３８】（２０）上記（１５）ないし（１８）何れ
かの記憶媒体に第２のモードを画像形成を開始してから
所定枚数後或いは画像形成装置本体の電源を投入してか
ら所定時間経過後の次の画像形成時の直前に実行させる
ことを実現させるためのプログラムを格納した。

【００３９】（２１）上記（２０）の記憶媒体に第２の
モードを実行させる所定時間の間隔を徐々に長くするこ
とを実現させるためのプログラムを格納した。

【００４０】

【発明の実施の形態】以下、本実施例を図面に基づいて
説明する。

【００４１】図１は本発明に係る画像形成装置の全体構
成を示す断面図であり、図１を用いてデジタル複写機の
基本的な動作について説明する。

【００４２】同図において、１は原稿給紙装置上であ
り、原稿給紙装置１上に積載された原稿は、１枚づつ順
次原稿台ガラス２面上に搬送される。原稿が搬送される
と、スキャナ部分のランプ３が点灯し、かつスキャナユ
ニット４が移動しても原稿を照射する。

【００４３】原稿の反射光はミラー５，６，７を介して
レンズ８を通過し、その後イメージセンサ部９に入力さ
れた画像信号は、直接、あるいは、一旦図示しない画像
メモリに記憶され、再び読み出された後、露光制御部１
０に入力される。

【００４４】露光制御部１０が発生させる照射光によっ
て感光体１１上に作られた潜像は、電位センサ（電位検
出センサ）１００によって、感光体１１上の電位が所望
の値になっているか監視され、次いで現像器１３によっ
て感光体１１上の潜像画像が現像される。

【００４５】上記潜像とタイミングを合わせて転写部材
積載部１４、あいるは転写部材積載部１５より記録用
紙、記録用のフィルム等の転写部材（転写材）が搬送さ
れ、転写部１６において、上記現像されたトナー機が転
写部材上に転写される。転写されたトナー像は定着部１
７にて転写部材に定着された後、排紙用の搬送路２１を
通り排紙部（排紙ローラともいう）１８より装置外部に
排出される。

【００４６】転写後の感光体１１の表面をクリーナ２５
で清掃し、クリーナ２５で清掃された感光体１１の表面
を補助帯電器２６で除電して１次帯電器２８において良
好な帯電を得られるようにした上で、感光体１１上の残
留電荷を前露光ランプ２７で消去し、１次帯電器２８で
感光体１１の表面を帯電し、この工程を繰り返すことで
複数枚の画像形成を行う。

【００４７】なお、１９は転写材の後端を検知するセン
サ、２０は片面プリントされた転写部材をそのまま排出
するか、搬送路２２，２３，２４に導くかの切り替えと
行うためのフラッパであり、両面プリント時にはセンサ
１９により転写材の後端が検知されると排紙ローラ１８
を逆回転させてフラッパ２０は配送路２２，２３，２４
に導く方向に切り替わる。

【００４８】図２は図１の露光制御部１０の構成を示す
図である。図２において、３１は半導体レーザ発光部で
ある。半導体レーザ発生部３１のチップ４３にはレーザ
光の一部を検出するＰＤセンサ（光量検出手段）が設け
られ、ＰＤの検出信号を用いてレーザ発光ダイオードの
ＡＰＣ制御を行う。

【００４９】半導体レーザ発生部３１から発したレーザ
ビームはコリメータレンズ３５及び絞り３２によりほぼ
平行光となり、所定のビーム径で回転多面鏡３３に入射
する。回転多面鏡３３は矢印で示す方向に等角速度の回
転を行っており、この回転に伴って、入射した光ビーム
が連続的に角度を変える偏向ビームとなって反射され
る。

【００５０】偏向ビームとなった光はｆ−θレンズ３４
により集光作用を受ける。一方、ｆ−θレンズは同時に
走査の時間的な直線性を保証するような歪曲収差の補正
を行うために、光ビームは、像担持体としての感光体１
１上に図の矢印の方向に等速で結合走査される。

【００５１】なお、３６は回転多面鏡３３からの反射光
を検出するビームディテクト（以下、ＢＤと呼ぶ）セン
サであり、ＢＤセンサ３６の検出信号は回転多面鏡３３
の回転と画像データの書き込みの同期をとるための同期
信号として用いられる。

【００５２】次に、本実施例のレーザ制御回路について
図３，図４を用いて説明する。図３は一実施例のレーザ
駆動回路の構成を示す回路ブロック図、図４は図３のＡ
ＰＣ回路の構成を示す回路ブロック図である。

【００５３】図３において、４３はレーザ用のチップで
あり、１つのレーザ発光ダイオード４３Ａと１つのＰＤ
センサ４３Ｂから構成され、バイアス電流源４１とパル
ス電流源４２の２つの電流源をレーザ発光ダイオード４
３Ａに適用することによって、レーザ発光ダイオード４
３Ａの発光特性の改善を図っている。

【００５４】また、レーザ発光ダイオード４３Ａの発光
を安定化させるために、ＰＤセンサ（光量検出手段）４
３Ｂからの出力信号を用いてバイアス電流源４１に帰還
をかけ、バイアス電流量の自動制御を行っている。即
ち、ＰＤセンサ４３Ｂからの出力信号は電流電圧（Ｉ／
Ｖ）変換器４４に入力され、ついで増幅（Ｇａｉｎ）器
４５で増幅され、ＡＰＣ回路（パワー制御手段）４６に
入力され、ついでこのＡＰＣ回路４６からのバイアス電
流源４１に制御信号として供給される。

【００５５】この時のＡＰＣ回路４６の動作を図４を用
いて説明する。

【００５６】まず、ＰＤセンサ４３Ｂからの電流電圧変
換・増幅された信号ＶＰＤが、ＡＣＰの回路４６に入力
され、ＡＰＣ回路４６内ではシーケンスコントローラ４
７からフル点灯信号ＦＵＬＬが論理素子４０に出力され
ている間に入力されるＳ／Ｈ信号によって、抵抗５１を
介して入力された信号ＶＰＤをアナログスイッチ５２を
用いてサンプルし、コンデンサ５３に充電した電荷をホ
ールドし、このホールドされた電圧ＶＳＨと不図示のＣ
ＰＵからＤ／Ａ変換回路５５を介して入力された電圧Ｖ
ＲＥＦとを比較器５４で比較することで、電圧ＶＳＨ＜
電圧ＶＲＥＦならばバイアス電流源４１に出力される制
御信号ＶＡＰＣはバイアス電流を増加させるように制御
され、電圧ＶＳＨ＞電圧ＶＲＥＦならば制御信号ＶＡＰ
Ｃはバイアス電流源４１にバイアス電流を減少させるよ
うに制御される。

【００５７】上記のように本実施例では、ＡＰＣ回路４
６に図４に示すようにＤ／Ａ変換回路５５を追加してい
る。従来例では固定値ＶＲＥＦとサンプルホールドＶＳ
Ｈを比較器で比較してＡＰＣ制御信号ＶＡＰＣを生成し
ていたが、本実施例ではＶＲＥＦを不図示のＣＰＵから
可変設定可能としている。このようにＤ／Ａ変換回路５
５及び不図示のＣＰＵはレーザビームのパワーを可変設
定可能な設定手段を構成している。

【００５８】次に、本実施例のシーケンスを図５，図６
及び図７を用いて説明する。図５は一実施例のパワー制
御動作を示すフローチャート、図６は図５のフル電制シ
ーケンスを示すフローチャート、図７は図５の簡易電制
シーケンスを示すフローチャートであり、図５〜図７の
動作は不図示のＲＯＭに格納されているプログラムに基
づいて不図示のＣＰＵ（モード実行手段）の指示により
実行される。

【００５９】図５において、まずメインスイッチが入っ
てから最初のコピーかどうか判断する（ステップＳ１０
１）。最初のコピーであれば（ステップＳ１０１ＹＥ
Ｓ）、第１のモードであるフル電制シーケンス（詳細は
図６を用いて後述する）を実行する（ステップＳ１０
３）。また、最初のコピーでなければ（ステップＳ１０
１ＮＯ）、第２のモードである簡易電制シーケンス（詳
細は図７を用いて後述する）を実行する（ステップＳ１
０２）。

【００６０】その後、コピーが開始され（ステップＳ１
０４）、コピーが終了したか判断される（ステップＳ１
０５）。コピーが終了すれば（ステップＳ１０５ＹＥ
Ｓ）、本シーケンスを終了する。複数枚コピー等でまだ
コピーが終了していない場合（ステップＳ１０５Ｎ
Ｏ）、予め決められた所定枚数コピーしたか（所定間隔
経過したか）判断され（ステップＳ１０６）、所定枚数
までコピーしていない場合（ステップＳ１０６ＮＯ）判
断され（ステップＳ１０６）、所定枚数までコピーして
いない場合（ステップＳ１０６ＮＯ）、コピーが終了す
れば（ステップＳ１０５ＹＥＳ）本シーケンスを終了す
る。

【００６１】ステップＳ１０６で所定枚数に達した場合
（ステップＳ１０６ＹＥＳ）、簡易電制シーケンスを実
行して（ステップＳ１０７）コピーが終了するまでステ
ップＳ１０５〜Ｓ１０７を繰り返し実行する。ここで
は、ステップＳ１０６はコピーを開始してから所定枚数
コピーしたか判断しているが、メインスイッチをオンし
てから所定時間経過したかを判断してもよい。この際、
所定時間を徐々に長くする。

【００６２】次に、フル電制シーケンスを図６を用いて
詳述する。

【００６３】ドラム電制シーケンスに入ると、まず変数
ｉを０に初期化して（ステップＳ２０１）、ドラム表面
電位が所望の電位Ｅｇになるように帯電させる（ステッ
プＳ２０２）。次にステップＳ２０３でｉ＝１となり、
ｉ＞３でないので（ステップＳ２０６）、ドラム表面を
照射（点灯走査）させる。

【００６４】この時のドラム表面電位を電位センサ１０
０で読み取り、読み取った値を不図示のＡ／Ｄ変換回路
でＡ／Ｄ変換し、そのＡ／Ｄ変換されたデータをレーザ
パワーＤ（１）に対する電位データＥ（Ｄ（１））とし
て不図示のメモリに保存する（ステップＳ２０８）。

【００６５】同様に、ｉ＝２、ｉ＝３の時も、レーザパ
ワーＤ（２）に対する電位データＥ（Ｄ（２））、レー
ザパワーＤ（３）に対する電位データＥ（Ｄ（３））を
不図示のメモリ（保存手段）に保存し（ステップＳ２０
３〜Ｓ２０８）、３個の電位データが保存された時点で
ｉ＝４となるため、ステップＳ２０４でＹＥＳと判断さ
れ、レーザを消灯させる（ステップＳ２０９）。

【００６６】そして、これら３個の電位データを用いて
所望のコントラストＥｃｎｔが得られるレーザパワーＤ
を不図示のＣＰＵ（演算手段）により演算により決定し
て（ステップＳ２１０）、Ｄ／Ａ変換回路５５に設定す
ると共に不図示のメモリに保存して（ステップＳ２１
１）、フル電制シーケンスを終了する。

【００６７】上記レーザパワーＤの演算方法について、
図８を用いて詳述する。

【００６８】図８は一実施例のフル電制シーケンス時の
レーザパワー設定とドラム表面電位との関係を示す図で
あり、縦軸をドラム表面電位、横軸をレーザパワー設定
値としている。Ｅｇ，Ｅｃｎｔは前述した通り、それぞ
れ固定値の所望のドラム表面帯電電位と所望のコントラ
ストである。従って、Ｅｇ−Ｅｃｎｔの値が仮に図８に
示すように電位データＥ（Ｄ（２））と電位データＥ
（Ｄ（３））の間にある場合、所望の設定値としてレー
ザパワーＤは線形補間から Ｄ＝｛（Ｅｇ−Ｅｃｎｔ）（Ｄ（３）−Ｄ（２））−Ｅ
（Ｄ（２））Ｄ（３）＋Ｅ（Ｄ（３））Ｄ（２）｝／
｛Ｅ（Ｄ（３））−Ｅ（Ｄ（２））｝ となる。

【００６９】なお、電位データＥ（Ｄ（１））と電位デ
ータＥ（Ｄ（２））の間にある場合も同様に演算でき
る。

【００７０】ここで、ステップＳ２０４でｉ＞３かどう
か判断しているのは、本実施例の線形補間では３点用い
ているためであり、更に精度良く補正をかける場合はこ
の数を増やせば良い。

【００７１】次に、簡易電制シーケンスを図７を用いて
詳細に説明する。

【００７２】簡易電制シーケンスに入ると、まずドラム
表面電位が所望の電位Ｅｇになるように帯電させる（ス
テップＳ３０１）。次に、前回設定されたレーザパワー
ＤでレーザパワーＤでレーザをフル点灯させ（ステップ
Ｓ３０２）、その時のドラム表面電位を前述の電位セン
サ１００で読み取り（ステップＳ３０３）、読み取った
値を不図示のＡ／Ｄ変換回路でＡ／Ｄ変換し、そのＡ／
Ｄ変換されたデータをレーザパワーＤに対する電位デー
タＥ′（Ｄ）として不図示のメモリに保存する（ステッ
プＳ３０４）。

【００７３】そして、レーザを消灯し（ステップＳ３０
５）、フル電制シーケンス時に保存された電位データＥ
（Ｄ（１））、Ｅ（Ｄ（２））、Ｅ（Ｄ（３））と簡易
電制シーケンス時に保存された電位データＥ′（Ｄ）と
から補正後のレーザパワーを演算により決定して（ステ
ップＳ３０６）、Ｄ／Ａ変換回路５５に設定すると共に
不図示のメモリに更新保存して（ステップＳ３０７）、
簡易電制シーケンスを終了する。

【００７４】この時の補正値演算方法を図９を用いて詳
述する。

【００７５】図９は一実施例の簡易電制シーケンス時の
レーザパワー設定値とドラム表面電位との関係を示す図
であり、同図において、細実線はフル電制シーケンス時
に測定・保存されたデータを示すグラフ線である。これ
に対して、太実線は簡易電制シーケンス時に測定された
電位データＥ′（Ｄ）から推測されるグラフ線であり、
細実線と傾きは同じである。

【００７６】フル電制シーケンス時に設定されたレーザ
パワー（レーザパワーＤ／Ａ設定値）Ｄでレーザを点灯
させた時に得られるドラム電位が、このグラフのように
ずれていた場合、フル電制シーケンス時に演算された補
間演算式からまず仮のレーザパワー設定値ｘを求める。
ｘは以下の式になる。 ｘ＝｛（Ｄ（３）−Ｄ（２））Ｅ′（Ｄ）−Ｅ（Ｄ
（２））Ｄ（３）＋Ｅ（Ｄ（３））Ｄ（２）｝／｛Ｅ
（Ｄ（３））−Ｅ（Ｄ（２））｝ 次に、細実線と太実線は傾きが同じであることから ｘ−Ｄ＝Ｄ−ｙ ∴ｙ＝２Ｄ−ｘ 上記ｘを代入して求まるｙが、ｙ＞Ｄ（２）を満たせ
ば、このｙを補正後の設定値であるレーザパワーＤ′と
して保存する。

【００７７】ｙ＜Ｄ（２）の場合、つまり演算後の値ｙ
がグラフの不連続点をまたぐ場合を図１０，図１１を用
いて説明する。

【００７８】この時、上述した式で求めたｙは図１０に
示すようになる。同図のＤ（２）〜Ｄ（３）区間の細実
線をＤ（１）方向に伸ばしたグラフを点線グラフで示
す。また、同図の円で囲んだ部分の拡大図を図１１に示
す。

【００７９】まず上述した式で求めたｙと点線グラフの
交点Ｅ″（ｙ）を求めると、 Ｅ″（ｙ）＝｛Ｅ（Ｄ（３））−Ｅ（Ｄ（２））｝ｙ＋
Ｅ（Ｄ（２））Ｄ（３）−Ｅ（Ｄ（３））Ｄ（２）｝／
｛Ｄ（３）−Ｄ（２）｝ このＥ″（ｙ）とＤ（１）〜Ｄ（２）区間の細実線との
交点ｙ′を求めると、 ｙ′＝｛（Ｄ（２）−Ｄ（１））Ｅ″（ｙ）−Ｅ（Ｄ
（１））Ｄ（２）＋Ｅ（Ｄ（２））Ｄ（１）｝／｛Ｅ
（Ｄ（２）−Ｅ（Ｄ（１））） となる。このｙ′を補正後のレーザパワーＤ′として保
存すれば、レーザをフル点灯させた時には所望のドラム
表面電位Ｅ（Ｄ）が得られることになる。

【００８０】簡易電制シーケンスが実行される度に、同
様の手順で補正後のレーザパワーＤ′を設定すれば、常
に安定して所望のドラム表面電位が得られる。

【００８１】上述したように、メインスイッチをオンし
た後の１回目の画像形成時の前にフル電制して目標ドラ
ム表面電位がえられるレーザパワーＤを決定し、メイン
スイッチをオンした後の１回目の画像形成時以外の画像
形成時の前か、画像形成を開始してから所定枚数或いは
所定時間経過後の画像形成時の前に、前述したレーザパ
ワーＤで簡易電制して目標ドラム表面電位が得られるレ
ーザパワーＤ′を決定することによって大量コピーによ
るレーザの自己昇温や、電源投入からの時間経過による
画像形成装置本体の昇温といった温度変化によるモニタ
電流のばらつきがあったとしても、像担持体上の電位が
常に一定に保たれるようにレーザのパワーを制御するの
で、ＰＤセンサのモニタ電流の温度特性を補正でき、よ
り安定した光量制御が可能となる。

【００８２】このように本実施例では、入力された画像
信号に応じて画素変調信号を生成し、前記変調信号に応
じてレーザビームを像担持体上に照射し、画像情報を書
き込み可視像化する手段を有し、その像を転写部材上に
転写、定着して画像を形成する画像形成装置において、
レーザパワーを可変設定可能な設定手段を構成するＤ／
Ａ変換回路を有し、画像形成装置のメインスイッチをオ
ンした後の１回目の画像形成時の前に、前記設定手段に
異なるレーザパワー設定値を複数回設定し、レーザを点
灯させ、それぞれの点灯走査後に対する像担持体上表面
電位を電位センサにて測定・保存し、それを基に最適な
コントラストがえられるレーザパワーを演算・決定する
第１のモードと、第１のモードで決定した設定値にてレ
ーザ点灯させ、点灯走査後の像担持体上表面電位を電位
センサにて測定し、最適なコントラストが得られるレー
ザパワーを再演算・決定する第２のモードを有し、第２
のモードは、メインスイッチをオンした後の１回目の画
像形成時以外の画像形成時野前か、画像形成を開始して
から所定枚数或いは所定時間経過後の画像形成時野前に
実施することによっても、温度変化によるモニタ電流の
ばらつきがあったとしても、像担持体上の電流が常に一
定に保たれるようにレーザのパワーを制御するので、Ｐ
Ｄセンサのモニタ電流の温度特性を補正でき、より安定
した画像形成が可能となるため、レーザのＰＤセンサか
らのモニタ電流の温度特性が悪いレーザであっても、ド
ラム表面電位が常に一定に保たれるようにレーザのパワ
ーを制御することが可能となり、これによりより安定し
た画像形成が可能となるため、従来のようにレーザの選
別や、ヒータ・ペルチェ等により温度制御をすることな
く、画像品位の良好な画像形成装置を提供できる。

【００８３】なお、本実施例では、装置として説明した
が、本発明はこれに限らず、上述した制御方法またはこ
の制御方法を実現させるためのプログラムを格納した記
憶媒体としても実施可能である。

【００８４】

【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
レーザ用のチップの選別やレーザ用のチップの温度制御
を行うことなく、安定した光量制御を行うことができる
という効果がある。

【図面の簡単な説明】

【図１】 本発明に係る画像形成装置の構成を示す断面
図

【図２】 図１の露光制御部の構成を示す図

【図３】 一実施例のレーザ制御回路の構成を示す回路
ブロック図

【図４】 図３のＡＰＣ回路の構成を示す回路ブロック
図

【図５】 一実施例のパワー制御動作を示すフローチャ
ート

【図６】 図５のフル電制シーケンスを示すフローチャ
ート

【図７】 図５の簡易電制シーケンスを示すフローチャ
ート

【図８】 一実施例のフル電制シーケンス時のレーザパ
ワー設定値とドラム表面電位との関係を示す図

【図９】 一実施例の簡易電制シーケンス時のレーザパ
ワー設定値とドラム表面電位との関係を示す推測図

【図１０】 一実施例の簡易電制シーケンス時のレーザ
パワー設定値とドラム表面電位との関係を示す推測図

【図１１】 図１０の円で囲んだ部分を示す拡大図

【図１２】 温度上昇に伴う閾値電流の変化を示す図

【図１３】 温度上昇に伴うスロープ効率の低下を示す
図

【図１４】 従来例のＡＰＣ回路の構成を示す回路ブロ
ック図

【図１５】 従来例のＡＰＣ時の各信号波形を示すタイ
ミングチャート

【符号の説明】 ３１ 半導体レーザ発生部 ４３ チップ ４３Ａ レーザ発光ダイオード ４３Ｂ ＰＤセンサ（光量検出手段） ４６ ＡＰＣ回路（パワー制御手段） ４７ シーケンスコントローラ ５５ Ｄ／Ａ変換回路（設定手段） １００ 電位センサ（電位検出センサ）

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.⁷ 識別記号 ＦＩ テーマコート゛(参考） Ｈ０４Ｎ 1/113 Ｈ０４Ｎ 1/04 １０４Ａ ５Ｃ０７４ 1/23 １０３ Ｆターム(参考） 2C362 AA53 AA54 AA55 AA56 AA57 AA61 AA66 2H027 DA02 DA07 DA38 DA46 EA02 EC03 EC07 EE07 EF07 EF08 2H076 AB05 AB12 DA04 DA06 DA17 DA22 5C051 AA02 CA07 DE30 5C072 AA03 HA02 HA13 HB02 UA11 UA13 XA05 5C074 AA09 BB03 BB26 CC26 DD08 EE02 EE20

Claims (21)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 入力された画像信号に基づく画素変調信
   号に従って出力されたレーザビームにより像担持体上を
   走査して記録媒体上に画像形成を行う電子写真方式の画
   像形成装置であって、レーザビームの光量を検出する光
   量検出手段と、レーザビームのパワーを可変設定可能な
   設定手段と、前記設定手段により設定されたレーザビー
   ムのパワーとなるように前記光量検出手段により検出さ
   れた光量に応じてレーザビームのパワー制御を行うパワ
   ー制御手段と、前記像担持体の表面電位を検出する電位
   検出手段と、前記設定手段により設定されたレーザビー
   ムのパワーデータ及び前記電位検出手段により検出され
   た電位データを保存する保存手段とを有し、前記設定手
   段により設定された複数の異なるレーザビームのパワー
   各々での前記像担持体上の点灯走査後の該像担持体の表
   面電位を前記電位検出手段により検出し、前記設定手段
   により設定されたレーザビームの複数のパワーデータと
   前記電位検出手段により検出された複数の電位データに
   基づいて前記像担持体の所望の表面電位が得られるレー
   ザビームのパワーを決定する第１のモードと、該第１の
   モードで決定されたレーザビームのパワーでの前記像担
   持体上の点灯走査後の該像担持体の表面電位を前記電位
   検出手段により検出し、該電位検出手段により検出され
   た電位データと前記第１のモードで設定されたレーザビ
   ームの複数のパワーデータと該第１のモードで前記電位
   検出手段により検出された複数の電位データとに基づい
   て前記像担持体の所望の表面電位が得られるレーザビー
   ムのパワーを決定する第２のモードとを実行させるモー
   ド実行手段を有することを特徴とする画像形成装置。
2. 【請求項２】 第１のモードで設定手段により設定され
   たレーザビームの複数のパワーデータと電位検出手段に
   より検出された複数の電位データに基づいて像担持体の
   所望の表面電位が得られるレーザビームのパワー及び第
   ２のモードで前記電位検出手段により検出された電位デ
   ータと前記第１のモードで設定されたレーザビームの複
   数のパワーデータと該第１のモードで前記電位検出手段
   により検出された複数の電位データとに基づいて前記像
   担持体の所望の表面電位が得られるレーザビームのパワ
   ーを演算する演算手段を有することを特徴とする請求項
   １記載の画像形成装置。
3. 【請求項３】 モード実行手段は第１のモードを画像形
   成装置本体の電源投入後の１回目の画像形成時の直前に
   実行させることを特徴とする請求項１または２記載の画
   像形成装置。
4. 【請求項４】 第１のモードで設定されるレーザビーム
   のパワーの数は３個であることを特徴とする請求項１な
   いし３何れか記載の画像形成装置。
5. 【請求項５】 モード実行手段は第２のモードを画像形
   成装置本体の電源投入後の１回目の画像形成時以外の画
   像形成時の直前に実行させることを特徴とする請求項１
   ないし４何れか記載の画像形成装置。
6. 【請求項６】 モード実行手段は第２のモードを画像形
   成を開始してから所定枚数後或いは画像形成装置本体の
   電源を投入してから所定時間経過後の次の画像形成時の
   直前に実行させることを特徴とする請求項１ないし４何
   れか記載の画像形成装置。
7. 【請求項７】 モード実行手段は第２のモードを実行さ
   せる所定時間の間隔を徐々に長くすることを特徴とする
   請求項６記載の画像形成装置。
8. 【請求項８】 入力された画像信号に基づく画素変調信
   号に従って出力されたレーザビームにより像担持体上を
   走査して記録媒体上に画像形成を行う電子写真方式の画
   像形成装置の制御方法であって、レーザビームの光量を
   検出する光量検出手段と、レーザビームのパワーを可変
   設定可能な設定手段と、前記設定手段により設定された
   レーザビームのパワーとなるように前記光量検出手段に
   より検出された光量に応じてレーザビームのパワー制御
   を行うパワー制御手段と、前記像担持体の表面電位を検
   出する電位検出手段と、前記設定手段により設定された
   レーザビームのパワーデータ及び前記電位検出手段によ
   り検出された電位データを保存する保存手段とを設けて
   おき、前記設定手段により設定された複数の異なるレー
   ザビームのパワー各々での前記像担持体上の点灯走査後
   の該像担持体の表面電位を前記電位検出手段により検出
   し、前記設定手段により設定されたレーザビームの複数
   のパワーデータと前記電位検出手段により検出された複
   数の電位データに基づいて前記像担持体の所望の表面電
   位が得られるレーザビームのパワーを決定する第１のモ
   ードと、該第１のモードで決定されたレーザビームのパ
   ワーでの前記像担持体上の点灯走査後の該像担持体の表
   面電位を前記電位検出手段により検出し、該電位検出手
   段により検出された電位データと前記第１のモードで設
   定されたレーザビームの複数のパワーデータと該第１の
   モードで前記電位検出手段により検出された複数の電位
   データとに基づいて前記像担持体の所望の表面電位が得
   られるレーザビームのパワーを決定する第２のモードと
   を実行させることを特徴とする画像形成装置の制御方
   法。
9. 【請求項９】 第１のモードで設定手段により設定され
   たレーザビームの複数のパワーデータと電位検出手段に
   より検出された複数の電位データに基づいて像担持体の
   所望の表面電位が得られるレーザビームのパワー及び第
   ２のモードで前記電位検出手段により検出された電位デ
   ータと前記第１のモードで設定されたレーザビームの複
   数のパワーデータと該第１のモードで前記電位検出手段
   により検出された複数の電位データとに基づいて前記像
   担持体の所望の表面電位が得られるレーザビームのパワ
   ーを演算手段により演算させることを特徴とする請求項
   ８記載の画像形成装置の制御方法。
10. 【請求項１０】 第１のモードを画像形成装置本体の電
    源投入後の１回目の画像形成時の直前に実行させること
    を特徴とする請求項８または９記載の画像形成装置の制
    御方法。
11. 【請求項１１】 第１のモードでは設定された３個のレ
    ーザビームパワーで点灯走査を行うことを特徴とする請
    求項８ないし１０何れか記載の画像形成装置の制御方
    法。
12. 【請求項１２】 第２のモードを画像形成装置本体の電
    源投入後の１回目の画像形成時以外の画像形成時の直前
    に実行させることを特徴とする請求項８ないし１１何れ
    か記載の画像形成装置の制御方法。
13. 【請求項１３】 第２のモードを画像形成を開始してか
    ら所定枚数後或いは画像形成装置本体の電源を投入して
    から所定時間経過後の次の画像形成時の直前に実行させ
    ることを特徴とする請求項８ないし１１何れか記載の画
    像形成装置の制御方法。
14. 【請求項１４】 第２のモードを実行させる所定時間の
    間隔を徐々に長くすることを特徴とする請求項１３記載
    の画像形成装置の制御方法。
15. 【請求項１５】 入力された画像信号に基づく画素変調
    信号に従って出力されたレーザビームにより像担持体上
    を走査して記録媒体上に画像形成を行う電子写真方式の
    画像形成装置に、レーザビームの光量を検出する光量検
    出手段と、レーザビームのパワーを可変設定可能な設定
    手段と、前記設定手段により設定されたレーザビームの
    パワーとなるように前記光量検出手段により検出された
    光量に応じてレーザビームのパワー制御を行うパワー制
    御手段と、前記像担持体の表面電位を検出する電位検出
    手段と、前記設定手段により設定されたレーザビームの
    パワーデータ及び前記電位検出手段により検出された電
    位データを保存する保存手段とを設けておき、前記設定
    手段により設定された複数の異なるレーザビームのパワ
    ー各々での前記像担持体上の点灯走査後の該像担持体の
    表面電位を前記電位検出手段により検出し、前記設定手
    段により設定されたレーザビームの複数のパワーデータ
    と前記電位検出手段により検出された複数の電位データ
    に基づいて前記像担持体の所望の表面電位が得られるレ
    ーザビームのパワーを決定する第１のモードと、該第１
    のモードで決定されたレーザビームのパワーでの前記像
    担持体上の点灯走査後の該像担持体の表面電位を前記電
    位検出手段により検出し、該電位検出手段により検出さ
    れた電位データと前記第１のモードで設定されたレーザ
    ビームの複数のパワーデータと該第１のモードで前記電
    位検出手段により検出された複数の電位データとに基づ
    いて前記像担持体の所望の表面電位が得られるレーザビ
    ームのパワーを決定する第２のモードとを実行させるこ
    とを実現させるためのプログラムを格納したことを特徴
    とする記憶媒体。
16. 【請求項１６】 第１のモードで設定手段により設定さ
    れたレーザビームの複数のパワーデータと電位検出手段
    により検出された複数の電位データに基づいて像担持体
    の所望の表面電位が得られるレーザビームのパワー及び
    第２のモードで前記電位検出手段により検出された電位
    データと前記第１のモードで設定されたレーザビームの
    複数のパワーデータと該第１のモードで前記電位検出手
    段により検出された複数の電位データとに基づいて前記
    像担持体の所望の表面電位が得られるレーザビームのパ
    ワーを演算手段により演算させることを実現させるため
    のプログラムを格納したことを特徴とする請求項１５記
    載の記憶媒体。
17. 【請求項１７】 第１のモードを画像形成装置本体の電
    源投入後の１回目の画像形成時の直前に実行させること
    を実現させるためのプログラムを格納したことを特徴と
    する請求項１５または１６記載の記憶媒体。
18. 【請求項１８】 第１のモードでは設定された３個のレ
    ーザビームパワーで点灯走査を行うことを実現させるた
    めのプログラムを格納したことを特徴とする請求項１５
    ないし１７何れか記載の記憶媒体。
19. 【請求項１９】 第２のモードを画像形成装置本体の電
    源投入後の１回目の画像形成時以外の画像形成時の直前
    に実行させることを実現させるためのプログラムを格納
    したことを特徴とする請求項１５ないし１８何れか記載
    の記憶媒体。
20. 【請求項２０】 第２のモードを画像形成を開始してか
    ら所定枚数後或いは画像形成装置本体の電源を投入して
    から所定時間経過後の次の画像形成時の直前に実行させ
    ることを実現させるためのプログラムを格納したことを
    特徴とする請求項１５ないし１８何れか記載の記憶媒
    体。
21. 【請求項２１】 第２のモードを実行させる所定時間の
    間隔を徐々に長くすることを実現させるためのプログラ
    ムを格納したことを特徴とする請求項２０記載の記憶媒
    体。