JP2007079502A - 光学ユニット、同ユニットを使用した画像形成装置、画像形成装置の制御方法、プログラム及びコンピュータ読取り可能な記録媒体 - Google Patents

Abstract

【課題】 製造コストを効果的に削減可能な画像形成装置を提供することを目的とする。
【解決手段】 光源から出射された光を偏向する偏向手段よりなる第１の光学ユニット部１００と、第１の光学ユニット部から発せられた光を前記感光体上に導くための光学素子よりなる第２の光学ユニット部２００とを有し、第２の光学ユニット部に含まれる光学素子の特性に応じて光源の基準となる光量の制御を行なう構成である。
【選択図】 図１０

Description

本発明は光学ユニット、同ユニットを使用した画像形成装置、画像形成装置の制御方法、プログラム及びコンピュータ読取り可能な記録媒体に係り、光学系をユニット構成とした画像形成装置、その光学ユニット、画像形成装置の制御方法、プログラム及びコンピュータ読取り可能な記録媒体に関する。

複写機、プリンタ、FAX機、印刷機（全てカラー機を含む）等の電子写真方式の画像形成装置において、感光体に静電潜像を形成するための光学系を複数のユニットで構成することが提案されている。

これは複数のユニットのうち一部のユニットのみ入れ替えることにより、製品の機種の相異による構成部品間の相対配置の相異等を吸収し得るためである。この方法によれば、このような入れ替えに係る一部のユニット以外のユニットは機種によらず共通であり、各機種に対しそのままの構成で適用可能となるため、各機種毎にその全体構成を変更する場合に比して、製造コストの効果的な低減が可能となる（特許文献３参照）。
特開平０６−０３０１９８号公報 特開２００３−０３５８７８号公報 特開平１１―０４４８５７号公報

画像形成装置の光学系における光量調整をフィードバック制御にて行う場合、感光体上に静電潜像を形成するための半導体レーザ等の光源の近傍にフォトセンサ等の光量検出器を設け、その光量検出器からの出力を基にフィードバック制御にて光源から発せられる光量を調整する。

このような場合例えば図４に示す如く、光量検出器ＰＤに直列に接続された可変抵抗ＶＲをの抵抗値を調整することにより光量検出器の出力レベルを調整することがなされる。すなわち、上記可変抵抗ＶＲの抵抗値を変えながら光学系の出力光量をパワーメータＰＭで計測し、その計測値が所定の光量となった段階の可変抵抗の抵抗値を設定値とするのである。

ここで、光量検出器ＰＤの直列抵抗ＶＲの抵抗値を変えることにより、光量検出器ＰＤが発生する受光量に応じた電流値による当該抵抗ＶＲにおける電圧降下が変化する。当該抵抗ＶＲは図４に示す如く他端が接地されているため、抵抗ＶＲにおける電圧降下はそのまま光検出器ＰＤの受光量に応じて発生される光量検出値（モニタ電圧Ｖｍ）として帰還される。したがって抵抗ＶＲの調整により帰還量としての光量検出値を調整することが可能となる。

フィードバック制御においては光量検出器ＰＤからの出力に応じ、その出力が、所定の基準入力値と一致するように光源ＬＤの駆動パワーが自動調整される。例えば光源から感光体に至る迄に光ビームが通過する光学系のロスが大きい場合、上記パワーメータＰＭの出力が下がる。この場合上記可変抵抗ＶＲの抵抗値を下げることにより、光量検出器ＰＤからの帰還量としての電圧値が低下する。その結果フィードバック制御により光源ＬＤの駆動パワーが自動的に増加される。そしてパワーメータＰＭの測定値が所定の値となった段階における抵抗ＶＲの値を設定値として得る。

このような設定を行うことにより、感光体に到達する光量が所定値、すなわち基準光量Ｐとなった段階で光検出器ＰＤからの帰還量（抵抗ＶＲの電圧降下値）が上記所定の基準入力と一致することとなる。この状態を得ることを基準光量の設定と称する。

すなわち適用する光学系のロスに応じて抵抗ＶＲによる光量検出帰還量を調整することにより、基準入力値に対し感光体に至る光量が所定の基準光量Ｐが得られる状態を得る。このように基準光量の設定がなされた後、この所定の基準入力を基準としてこれを所望の画像データにより変調することにより、上記光学系のロス分に依らず、常に的確な光量で感光体上に静電潜像を形成することが可能となる。

ここで上記の如く光学系を複数のユニットにより構成し、或いは複数のユニットに分割し、機種の相異によってもその一部のユニットについてのみ変更することで対応する方法の場合、機種の相異により、その変更する一部ユニット毎に光学系のロスが異なる場合がある。その場合機種毎に上述の如く、光量検出器ＰＤの直列抵抗ＶＲの調整により基準光量の設定を行うとその分所要工数が増し、製品のコストアップにつながる可能性がある。

本発明は上記課題に鑑み、画像形成装置の光学系を複数のユニット構成とする場合において、基準光量の設定に係る製品のコストアップを効果的に低減可能な構成を提供することを目的とする。

本発明によれば、光源から出射された光を偏向する偏向手段よりなる第１の光学ユニット部と、第１の光学ユニット部から発せられた光を前記感光体に導くための光学素子よりなる第２の光学ユニット部と、前記光源の駆動パワーをフィードバック制御する制御部とを設け、前記制御部では、前記第２の光学ユニット部に含まれる光学素子の特性に応じた帰還量の補正を行なうこととした。

このように構成することにより、第２の光学ユニットの変更によりその光学的ロスが異なるようになった場合であっても、制御部にてその異なるロス分を加味したフィードバック制御を実現し得る。

この場合上記基準光量の設定作業は第１の光学ユニット部に対してのみ行い、第２の光学ユニット部による光学的ロス分については制御部により演算により対応する。すなわち、第１の光学ユニット部内のロス分については光量検出器の直列抵抗の抵抗値の調整により行うが、第２の光学ユニットによるロス分については演算により帰還量を補正することで対応する。

その結果製品の出荷時等に行う基準光量設定作業は、機種に依らず固定した構成を有する第１の光学ユニット部についてのみ行えばよいこととなり、機種によらず、毎回同様な内容の設定作業で済むこととなる。その結果設定作業の工数を効果的に削減可能となり、もって製品のコストアップを効果的に抑制可能である。

以下図と共に本発明の実施の形態につき説明を行う。

図１は本発明の実施の形態による画像形成装置のユニット構成について説明するための図である。

本発明の実施の形態による画像形成装置では、光学ユニット1（１００）と光学ユニット２（２００）とにより光学ユニットが構成されている。

図１においては説明の便宜上光学ユニット１（１００）は光学ユニット２（２００）上に離間した配置とされているが、実際には光学ユニット１（１００）は光学ユニット２（２００）中に配置される。

光学ユニット１（１００）にはLD（レーザダイオード、図示せず）、LD駆動部１０、コリメートレンズ２０、シリンダレンズ２５、ｆθレンズ４０、ポリゴンミラー３０、BTL（図示せず）、折り返しミラー（図示せず）、同期検知センサＳＳが含まれる。

他方光学ユニット２（２００）には必要な場合折り返しミラーが含まれる。

このような構成においてＬＤから射出された光ビームはコリメートレンズ２０で平行光にされ、シリンダレンズ２５により所定のビーム径になるように集光され、ポリゴンミラー３０によって主走査方向に偏向走査され、ｆθレンズ４０によって等角運動が等速運動に変換され、ＢＴＬにより副走査方向のピント合わせ（集光機能と副走査方向の位置補正（面倒れ補正等））がなされ、折り返しミラー５０で反射され、感光体（図２中、感光体６０に対応）上の所望の位置に照射される。
図示の如く光学ユニット１（１００）はフレーム（筐体）Ｆ１上に構成され、光学ユニット２（２００）は、フレームＦ１とは別のフレーム（筐体）Ｆ２上に構成されている。

本発明の実施の形態ではこのように各光学ユニット１００，２００の各々が別個の筐体Ｆ１，Ｆ２上に構成されていることにより、画像形成装置の機種毎の光学系を構成する各光学素子等の間の相対位置の相異、光学素子の個数の相異等に依らず、一部の光学ユニット（本実施の形態の場合、光学ユニット１（１００））については共通の構成、すなわち同一の設計仕様のものを適用し、それ以外の光学ユニット（本実施の形態の場合、光学ユニット２（２００））について機種毎に異なる構成を個別に適用することにより、機種毎の所望の設計仕様を満たすことを可能としている。

その結果、画像形成装置の光学系の光学素子等の全てに関する構成について機種毎に個別に設計・製造・試験・検査する場合に比し、効果的にこれら各工程に要される工数を低減可能である。

すなわち本実施の形態の場合光学ユニット１（１００）については機種によらず共通の構成（設計仕様）を適用するため、画像形成装置の光学系のうち、光学ユニット１（１００）に関する設計・製造・試験・検査の各工程は機種毎に共通の内容とすることができる。したがって各工程に要する工数を効果的に低減可能である。

特に上記の如く画像形成装置の光学系を構成する光学素子等の内訳が、光学ユニット１（１００）には各種レンズ２０，２５，４０、ポリゴンミラー３０等が含まれるのに比し、光学ユニット２（２００）には折り返しミラー５０のみ含まれるような場合、より効果的である。すなわち光学ユニット２に対する上記設計・製造・試験・検査の各工程に対し、光学ユニット２（２００）に対する各工程の方がより簡易なものと考えられる。したがってより複雑な工程を要すると考えられる光学ユニット１（１００）に対する各工程を機種によらず共通化できることにより、画像形成装置の光学系全体に要される設計・製造・試験・検査の各工程を効果的に低減可能と考えられる。

以下に本発明の各実施例につき図と共に詳細に説明する。

各実施例について、その光学系は基本的に図１と共に上述した構造を、共通に有する。

図２は本発明の実施例１による画像形成装置の概略構成を模式的に示す。

同画像形成装置は大略光学ユニット１（１００）、光学ユニット２（２００）よりなる光学系（光学ユニット）と、同光学系から出射された光ビームが照射されることにより静電潜像が形成される感光体６０とを含む。

このような構成の画像形成装置において、入力画像データによって点灯するＬＤ（レーザダイオード）の光ビームは、光学ユニット１（１００）内のコリメートレンズ２０により平行光束化され、シリンダレンズ２５を通り、ポリゴンモータ３５によって回転するポリゴンミラー３０によって偏向され、fθレンズ４０を通り、ＢＴＬ４５を通り、折り返しミラー５０によって反射され、光学ユニット２（２００）を通過して、感光体６０上を走査される。

尚図２中、光学ユニット１に含まれる光学素子等のうち、ＬＤ（レーザダイオード）、コリメートレンズ２０及びシリンダレンズ２５の図示を省略している。又上記ＢＴＬ４５とは、バレル・トロイダル・レンズの略であり、副走査方向のピント合わせ（集光機能と副走査方向の位置補正（面倒れ等））機能を有する。

感光体６０の回りには、帯電器６５、現像ユニット８０、転写器９５、クリーニングユニット９０、除電器７０が備わっており、周知の電子写真プロセスとしての帯電、露光、現像、転写の各工程により最終的に記録紙Ｐ上に上記入力画像データに応じた印刷画像が形成される。そして、図示せぬ定着装置によって記録紙Ｐ上の画像が定着される。

具体的には帯電器６５により予め帯電された感光体６０上が光学ユニット１，光学ユニット２（１００，２００）による光学系から出射された偏向光ビームにより走査されることで感光体６０上に静電潜像が形成される。これが現像ユニット８０にて現像されることでトナー画像とされ、同トナー画像は転写機により記録紙Ｐ上に転写される。

なおこの電子写真プロセスは特許文献１乃至３等に示される如く周知であるため、その詳細についての説明はここでは省略する。

図３は同画像形成装置における上記基準光量Ｐの設定方法を示す図である。

光学ユニット１（１００）は上記の如く、画像データに応じて点灯制御されるＬＤ、ＬＤ駆動部（図示せず）、コリメートレンズ（同図では図示を省略）、シリンダレンズ（同図示を省略）、ｆθレンズ（同図示を省略）、ポリゴンモータ３５によって回転するポリゴンミラー３０、ＢＴＬ（同図示を省略）、折り返しミラー５０を備えている。

画像データによって変調されて点灯するＬＤの光ビームは、上記の如く光学ユニット１（１００）内のコリメートレンズにより平行光束化され、シリンダレンズを通り、ポリゴンモータ３５によって回転するポリゴンミラー３０によって偏向され、fθレンズを通り、ＢＴＬを通り、折り返しミラー５０によって反射され、光学ユニット１（１００）から出射される。

基準光量の設定は以下の如くに実施される。すなわち光学ユニット１（１００）から出射された光ビームはパワーメータＰＭによりその光量の測定がなされる。そして所定の基準入力に対し、パワーメータＰＭの測定値として規定の基準光量Pが得られるように、光学ユニット１（１００）に備わっているＬＤ駆動部１０（図４参照）のボリューム抵抗ＶＲ（図４参照）を調整する。

図４はこの光ビームの基準光量の設定方法を説明するための図である。

図４に示す如く、本画像形成装置は入力画像データに応じて上記光学系のＬＤの駆動パワーを制御するＬＤ制御部５を有し、同制御部５にはＤＡＣ（ディジタル−アナログ変換器）６が設けられている。

上記の如く本画像形成装置において、LD制御部５から光学ユニット１（１００）内のLD駆動部１０に画像データ信号が送られ、この画像データによって変調された態様にて、ＬＤ駆動部１０による駆動がなされ、ＬＤが点灯制御される。

光学ユニット１（１００）はＬＤの点灯制御の際にＰＤ（フォトダイオード）がＬＤの射出光の一部を受光する構成とされ、上記の如くその受光量に対応した電流がＶＲ（ボリューム抵抗）に流れる。電流がＶＲに流れると電圧降下（モニタ電圧）が発生し、このようにして得られたモニタ電圧ＶｍがLD駆動部１０に供給される。

ＬＤ駆動部１０では、ＬＤに供給する駆動電流に応じて得られる上記モニタ電圧Ｖｍと、ＬＤ制御部５のＤＡＣ６からＬＤ駆動部１０に入力される一定のＬＤレベル電圧（すなわち所定の基準入力）とを比較する。そしてその比較結果に基づいてＬＤ駆動部１０ではＬＤに流す駆動電流の電流値を制御して上記の如くフィードバック制御にて光量を調整する。その結果ＬＤ駆動部１０では上記基準光量Ｐに対応するＬＤ駆動電流値を基準として、ＬＤ制御部５からＬＤ駆動部１０に入力される入力画像データ信号に基づいてこれを変調してLDを駆動する。その結果入力画像データに応じた光強度でＬＤが点灯されることになる。

上記基準光量Ｐを設定する場合、パワーメータＰＭのセンサで受光して受光電力を測定する（図３，図４）。ここで図３，図４の例では光学ユニット１（１００）からの光ビームの出射位置にパワーメータＰＭを配置しているが、この方法の場合、光学ユニット２（２００）に折り返しミラー５０等の光量の減衰を生ずる光学素子が含まれているような場合光学ユニット１（１００）の出口部分においては規定の光量が得られても、更に光学ユニット２（２００）を経て感光体６０に至るまでに光量が減衰することになる。その結果感光体６０上では必要な光量が得られないこととなる。

このため、光学ユニット２に折り返しミラー等の光量の減衰を伴う光学素子が含まれているような場合、パワーメータＰＭの位置を、光学ユニット２（２００）の出射位置における出射光の光量を測定する位置とする。その結果パワーメータＰＭで測定される光量は画像形成装置の感光体６０上に照射される光量と同等となる。

上記基準光量Ｐの設定は具体的には以下の如くに行う。すなわち光学ユニット１（１００）内のＬＤに対し一定のＬＤレベル電圧（すなわち所定の基準入力）が入力されている状態でＶＲの抵抗値を変化させてモニタ電圧Ｖｍを調整し、パワーメータＰＭの指示値が基準光量Ｐの値を指示した際のＶＲの抵抗値を設定値として得る。以上の手法で、光学ユニット１からの出射光量が規定の基準光量Pになるように光量調整を行う。その結果、上記所定の基準入力に対し、画像形成装置の感光体６０上で基準光量Ｐが得られる状態が得られる。

図５は図２乃至４と共に説明を行った実施例１の画像形成装置における印刷動作のフローチャートである。

同図中、まず印刷モードに応じた各種設定を行い（ステップＳ１）、次に、図４と共に説明を行ったＬＤ光量調整を行い（ステップＳ２）、実際の印刷動作を開始する（ステップＳ３）。

但しステップＳ２においてはパワーメータＰＭによる基準光量の設定は行わない。すなわちパワーメータＰＭを使用したＶＲの抵抗値調整による基準光量の設定は原則的に製品の出荷時等にのみ行う。そして実際のユーザによる使用時にはＶＲの抵抗値は固定とされ、ＬＤ制御部５のＤＡＣ６から出力される基準ＬＤレベル（所定の基準入力）とＶＲによる電圧降下分である上記モニタ電圧Ｖｍとを比較する。そしてその比較結果が一致した場合に上記出荷時の設定により得られた基準光量Ｐが光学ユニット２から出射されていると判断する。そしてこの状態を基準として入力画像データに応じてＬＤ駆動パワーを変調制御することによりステップＳ３の実際の印刷動作が行われる。

なお図５のフローチャートは後述する実施例２、実施例３、実施例４の各々においても同様に適用される。

このように本発明の実施例１の構成によれば光学系が光学ユニット１（１００）と光学ユニット２（２００）とにより構成されるため、上記の如く、製造工程の工数の効果的な低減が可能となる。

上述の実施例１の構成では上記基準光量Ｐの設定の際、光学ユニット２による光量減衰を考慮した場合、パワーメータＰＭを光学ユニット２（２００）の光ビームの出射位置に配置し、その位置で基準光量Ｐが得られるようにＶＲの抵抗値を調整する。したがって機種により光学ユニット２（２００）の構成が異なる場合、光学ユニット２における光学的ロスの量が異なることが考えられ、その場合、ＶＲの抵抗値の所要調整量が機種毎に相異することになる。すなわち機種毎に基準光量Ｐの設定作業の内容が異なることになる。

以下に説明する実施例２乃至４ではこの問題を解決するため、製品出荷時等に行うパワーメータＰＭを使用し光学ユニット１（１００）の直列抵抗ＶＲの抵抗値を調整する基準光量Ｐの設定の際、パワーメータＰＭを図３、４に示す如く、光学ユニット１（１００）からの光ビームの出射位置に配置し、所定の基準入力に対し光学ユニット１（１００）の出射光量、すなわち光学ユニット２（２００）の入射光量が基準光量Ｐとなるように設定を行う。

すなわち実施例２乃至４では、光学ユニット１（１００）の基準光量Ｐの設定において、ＶＲの抵抗値の調整により、上記所定の基準入力に対し光学ユニット１（１００）の出射光が基準光量Ｐとなるように行われる。

そして光学ユニット１（１００）を出射した後、感光体６０上に至るまでの光学ユニット２（２００）による光学的ロス分、すなわち光学ユニット２（２００）に含まれる光学素子、具体的には折り返しミラー５０による光学的ロスについては、演算にて加味する。

すなわち光学ユニット１（１００）の基準光量Ｐに対し、実際には光学ユニット２（２００）を通過することにより光ビームの光量が減衰する。その分演算により、ＶＲの電圧降下分による上記モニタ電圧Ｖｍに対し係数を掛けることにより帰還量としてのモニタ電圧値Ｖｍを減少させる。その結果上記ＬＤ駆動部１０におけるフィードバック制御により、光学ユニット２（２００）による光量の減衰に応じた分、ＬＤの駆動パワーを増加させる制御がなされることになる。光学ユニット２（２００）の通過による光量減衰分がこのようにして補正された結果、光学ユニット２（２００）からの出射光量が上記基準光量Ｐとなった時点でＬＤ駆動部１０におけるフィードバック制御が安定化する。

以下に実施例２の構成につき具体的に説明する。

図５は実施例２のおける各光学ユニット１，２（１００，２００）の構成を説明するための模式図である。

図５に示す如く、光学ユニット１（１００）には、画像データに応じて点灯制御されるＬＤ、ＬＤ制御部（図示せず）、コリメートレンズ（図示せず）、シリンダレンズ（図示せず）、ｆθレンズ（図示せず）、ポリゴンモータによって回転するポリゴンミラー３０、ＢＴＬ（図示せず）、折り返しミラー１（５０−１）が備えられている。

他方光学ユニット２（２００）には折り返しミラー２（５０−２）、折り返しミラー３（５０−３）が備えられている。

このような構成の実施例２による画像形成装置の光学系において、入力画像データによって点灯されるＬＤの光ビームは光学ユニット１（１００）内のコリメートレンズにより平行光束化され、シリンダレンズを通り、ポリゴンモータ３５によって回転するポリゴンミラー３０によって偏向され、fθレンズを通り、ＢＴＬを通り、折り返しミラー１（５０−１）によって反射され、光学ユニット１（１００）から出射される。

光学ユニット１（１００）から出射された光ビームは上記の如くパワーメータＰＭにより光量が測定され、所定の基準入力に対し測定値が基準光量Ｐになるように、光学ユニット１（１００）に備わっているＬＤ駆動部１０のボリューム抵抗ＶＲの抵抗値が調整される。すなわち光学ユニット１の基準光量Ｐの設定がなされる。

このようにして光学ユニット１（１００）から出射される光ビームの光量の調整後、更に光学ユニット２（２００）に搭載されている折り返しミラー５０の枚数に応じて、光量補正係数を用いて光量制御を行う。次にその手法について説明する。

図４と共に図６に示す実施例２における構成に対する光学ユニットの基準光量の設定方法を説明する。

実施例２による画像形成装置において、LD制御部５から光学ユニット１（１００）内のLD駆動部１０に画像データ信号が送られ、これに応じてLDが点灯制御される。図４に示す如く、光学ユニット１（１００）においてはＬＤを点灯制御する際に光量検出器としてのPD（フォトダイオード）がLDの射出光の一部を受光するように構成されている。

そしてＰＤの受光量に対応した電流がＶＲ（ボリューム抵抗）に流れ、その電流がVRに流れることによって電圧降下（モニタ電圧Ｖｍ）が生ずる。このモニタ電圧ＶｍがLD駆動部１０に帰還量として供給される。ＬＤ駆動部１０ではこのようにして得られるＬＤに流れる駆動電流に応じたモニタ電圧Ｖｍと、LD制御部５のDAC６からLD駆動部１０に入力される一定のLDレベル電圧（所定の基準入力）とを比較する。そして実施例１の場合と同様にして光学ユニット１（１００）の基準光量Ｐの設定を行う。

そして基準光量Ｐを発生させる際のＬＤの駆動電流を基準として、LD制御部５からLD駆動部１０に入力される画像データ信号に基づいてLDが変調駆動される。その結果入力画像データに応じた光強度でＬＤが駆動される。

LDの発光量を調整して基準光量Ｐを設定する場合は上述の如く、パワーメータＰＭのセンサで受光して電力を測定し、所定の基準入力としてのＬＤレベルのみがＤＡＣ６からＬＤ駆動部１０に供給されている状態でVRの抵抗値を変化させてモニタ電圧Ｖｍを調整する。そしてパワーメータＰＭの指示値が規定の値を指示した際のVRの抵抗値を設定値として得る。以上の手法で、所定の基準入力に対する光学ユニット１（１００）の出射量が基準光量Pになるように光量調整がなされる。

上記の如く実施例２ではＬＤの基準光量Ｐの設定の際、パワーメータＰＭは光学ユニット１（１００）の光ビームの出射位置に配置して行う。

次に光学ユニット２（２００）に含まれる折り返しミラー５０に関する光量補正係数による光量制御につき説明する。

光学ユニット２（２００）に含まれる折り返しミラー５０に関する光量補正係数をα、プロセスコントロールの結果による補正係数をβとした場合、以下の式（１）により光学ユニット２（２００）からの出射光量を算出し、これを帰還量として適用しフィードバック制御にて光量制御を行う。

（出射光１の光量）＝（光学ユニット１より出射された基準光量P）×α×α×β ．．．（１）

上式（１）中の「出射光１の光量」が光学ユニット１（１００）と光学ユニット２（２００）との双方による光学的ロス分を加味した光学ユニット１２（２００）からの出射光量を示す値となる。

この式（１）における左辺の「出射光１の光量」及び右辺の「光学ユニット１より出射された基準光量Ｐ」は、実際の演算値としては、それぞれ「出射光１の光量に応じたＬＤ出射光量の帰還量」及び「光学ユニット１より出射された基準光量Ｐに応じたＬＤ出射光量の帰還量」である。しかしながらこの式（１）は、その右辺第１項が実際にその表示通り「光学ユニット１より出射された基準光量Ｐに応じたＬＤ出射光量の帰還量」となると仮定した場合の式である。

すあわち上記仮定の状態において、実際には補正係数α、βの乗算により帰還量が「光学ユニット１より出射された基準光量Ｐに応じたＬＤ出射光量の帰還量」より減少するため、ＬＤ駆動部１０によるフィードバック制御動作により、この帰還量を所定の基準入力に一致させるためにＬＤの駆動パワーが上昇される。その結果、図４に示すモニタ電圧Ｖｍは「光学ユニット１より出射された基準光量Ｐに応じたＬＤ出射光量の帰還量」を越えて増加する。そしてその結果として上式（１）の左辺の「出射光１の光量に応じたＬＤ出射光量の帰還量」が所定の基準入力に一致した段階でフィードバック制御が安定化する。この考え方は以下の実施例３，４においても同様に適用される。

すなわち式（１）では上記所定の基準入力値に対する光学ユニット１（１００）からの出射光量である上記基準光量Ｐに対し、光学ユニット２（２００）に含まれる折り返しミラー５０の枚数（＝２枚）分、すなわち２回、折り返しミラー５０による補正係数αを乗ずることにより、光学ユニット２（２００）の出射光量、すなわち「出射光１の光量」の値を得る。

なお上記プロセスコントロールの結果による補正係数βとは感光体６０の特性等、上記の各光学ユニット１，２（１００，２００）における光学的ロス以外に要される、プロセス制御（すなわちフィードバック制御による光量制御）に係る諸々の補正量に該当する値であり、例えば感光体６０に対するトナー付着量の検出値等に基づいて常時その値が調整される。

実施例２ではこのようにＬＤ駆動部１０へのＰＤ検出値に基づいたＬＤ出射光量の帰還量に対し、光学ユニット２（２００）に含まれる折り返しミラー５０によるロス分に対応する補正係数αを乗じた値を最終的なＬＤ出射光量の帰還量としてＬＤ駆動部１０に与える。このように構成することにより、光学ユニット２（２００）に含まれる光学素子によるロス分を演算によって制御系に組み入れることが可能となるため、出荷時等の基準光量の設定時には機種毎に共通の構成を有する光学ユニット１（１００）からの出射光量についての設定作業のみを行えばよいこととなる。

すなわち、演算により光学ユニット２のロス分を帰還量に加味することにより、所定の基準入力に対する光学ユニット２の出射光として基準光量Ｐが得られるような制御がなされる。このため、出荷時等に光学ユニット１に光学ユニット２をも含めた状態としてパワーメータＰＭを使用した直列抵抗ＶＲの抵抗値調整による基準光量の設定を行わずとも、上記式（１）の演算により光学ユニット２の出射光量の帰還量が得られるため、この値が基準光量となるような制御がなされるためである。

したがってＬＤ駆動部１０にてこの帰還量を適用してフィードバック制御を行うことにより、基準入力に対する光学ユニット２の出射光量、すなわち感光体６０上の受光量としての基準光量Ｐを基準とした光量制御が実現され得る。

このように出荷時等に行う基準光量の設定は各機種共通の構成を有する光学ユニット１についてのみ行えばよいため、同作業に要される工数を効果的に低減可能である。

図７は本発明の実施例３によるカラー画像形成装置における光学系の構成を示す。

同画像形成装置の光学系は光学ユニット１（１００）、光学ユニット２（２００）を含む。

光学ユニット１（１００）には画像データに応じて点灯制御されるLD、LD制御部（図示せず）、コリメートレンズ（図示せず）、シリンダレンズ（図示せず）、ｆθレンズ（図示せず）、ポリゴンモータによって回転するポリゴンミラー３０、BTL（図示せず）、折り返しミラー３（５０−３）、折り返しミラー６（５０−６）が備えられている。

他方光学ユニット２（２００）には折り返しミラー１（５０−１）、折り返しミラー２（５０−２）、折り返しミラー４（５０−４）、折り返しミラー５（５０−５）、折り返しミラー７（５０−７）、折り返しミラー８（５０−８）、折り返しミラー９（５０−９）、折り返しミラー１０（５０−１０）が備えられている。

実施例３による画像形成装置では図７に示す如く４つの感光体６０−１乃至６０−４が設けられている。これらは例えばＹＭＣＫ（イェロウ、マジェンタ、シアン、ブラック）の４色の色要素のそれぞれに対応し、それぞれの感光体において出射光１乃至４（ＬＢ−１乃至ＬＢ−４）の走査により対応する静電潜像が形成される。そしてそれぞれの感光体には４色分のトナー画像が形成され、それらが中間転写ベルト（図示を省略）上等にて重畳されることによりフルカラー画像が形成される。

図７の構成では、図示の如くポリゴンミラー３５が２段構成とされ、上段のポリゴンミラー３５により偏向された光ビームは折り返しミラー３、折り返しミラー４、折り返しミラー５に順次反射された後感光体６０−２に至り、同じく上段のポリゴンミラー３５により偏向された光ビームは折り返しミラー６、折り返しミラー７、折り返しミラー８に順次反射された後感光体６０−３に至り、下段のポリゴンミラー３５により偏向された光ビームは折り返しミラー１、折り返しミラー２に順次反射された後感光体６０−１に至り、更に下段のポリゴンミラー３５により偏向された光ビームは折り返しミラー９，折り返しミラー１０に順次反射された後感光体６０−４に至る。

このような構成の実施例３による画像形成装置の光学系において、入力画像データによって点灯されるＬＤの光ビームは光学ユニット１（１００）内のコリメートレンズにより平行光束化され、シリンダレンズを通り、ポリゴンモータ３５によって回転するポリゴンミラー３０によって偏向され、fθレンズを通り、ＢＴＬを通り、折り返しミラー３（５０−３）或いは折り返しミラー６（５０−６）によって反射され、光学ユニット１（１００）から出射される。

光学ユニット１（１００）から出射された光ビームは上記の如くパワーメータＰＭにより光量が測定され、測定値が規定の基準光量Ｐになるように、光学ユニット１（１００）に備わっているＬＤ駆動部１０のボリューム抵抗ＶＲの抵抗値が調整される。

このようにして光学ユニット１（１００）から出射される光ビームの光量を調整後、更に光学ユニット２（２００）に搭載されている折り返しミラー５０の枚数に応じて、光量補正係数を用いて光量制御を行う。次にその手法について説明する。

図９と共に図７に示す実施例３における構成に対する基準光量の調整方法を説明する。

実施例３では上記の如くＹＭＣＫ４色分の画像を形成するため、図９に示す如く各色に対応する４個の光源ＬＤが設けられ、それに対応して４個の光量検出器としてのＰＤが設けられ、同様に４個のＶＲが設けられ、更に対応する４個のＬＤ駆動部１０−１乃至１０−４が設けられる。図９に示される如く、各ＬＤはＬＤ制御部５から出力される基準ＬＤレベル信号及び各色に対応する画像データにより個々独立に制御される。

実施例３による画像形成装置においてはLD制御部５から光学ユニット１（１００）内の各LD駆動部１０―１乃至１０−４にそれぞれ画像データ信号が送られ、これに応じて各LDが点灯制御される。図９に示す如く、光学ユニット１（１００）においては各ＬＤを点灯制御する際に光量検出器としてのそれぞれのPD（フォトダイオード）が対応するLDの射出光の一部を受光するように構成されている。

そして各ＰＤの受光量に対応した電流が対応するＶＲ（ボリューム抵抗）に流れ、その電流がVRに流れることによって電圧降下（モニタ電圧Ｖｍ）が生ずる。この各モニタ電圧Ｖｍが対応するLD駆動部１０にそれぞれ帰還量として供給される。各ＬＤ駆動部１０ではこのようにして得られるＬＤに流れる駆動電流に応じたモニタ電圧Ｖｍと、LD制御部５のDAC６からLD駆動部１０に入力される一定のLDレベル電圧（所定の基準入力）とを比較する。そして実施例１の場合と同様にして基準光量Ｐの設定を行う。

そしてこの基準光量Ｐを発生させる際のＬＤの駆動電流を基準として、LD制御部５からLD駆動部１０に入力される画像データ信号に基づいてLDが変調駆動される。その結果入力画像データに応じた光強度でＬＤが駆動される。

上記の如くLDの発光量を調整して基準光量Ｐを設定する場合は、図９に示す如く、光学ユニット１（１００）からの各々の出射光をそれぞれのパワーメータＰＭのセンサで受光して電力を測定し、各ＬＤが一定の駆動パワーで駆動されている状態で対応するVRの抵抗値を変化させてモニタ電圧Ｖｍを調整する。そしてパワーメータＰＭの指示値が規定の値を指示した際のVRの抵抗値を設定値として得る。以上の手法で、各LDの発光量に応じて光学ユニット１（１００）の出射光が基準光量Pになるように光量調整を行う。その際、ＹＭＣＫ４色分につき、光学ユニット１（１００）からの出射光の基準値は互いに等しい一定の光量基準値Ｐとなるように設定を行う。すなわち、同一の基準入力に対し、各色同一の基準光量Ｐが光学ユニット１から出射されるように各ＬＤについての基準光量の設定を行う。

上記の如く実施例３においても、ＹＭＣＫ各色についての基準光量Ｐの設定の際、パワーメータＰＭは光学ユニット１（１００）の該当する光ビームの出射位置に配置して行う。

次に光学ユニット２に係る光量補正係数による光量制御につき説明する。

光学ユニット２に含まれる折り返しミラー５０に関する光量補正係数をα、プロセスコントロールの結果による補正係数をβとした場合、以下の式（２）乃至（５）により光学ユニット２（２００）からの出射光量を算出し、これを帰還量として適用しフィードバック制御にて光量制御を行う。

（出射光１の光量）＝（光学ユニット１より出射された基準光量P）×α×α×β ．．．（２）
（出射光２の光量）＝（光学ユニット１より出射された基準光量P）×α×α×β ．．．（３）
（出射光３の光量）＝（光学ユニット１より出射された基準光量P）×α×α×β ．．．（４）
（出射光４の光量）＝（光学ユニット１より出射された基準光量P）×α×α×β ．．．（５）

上式（２）乃至（５）の各々における「出射光１の光量」、「出射光２の光量」、「出射光３の光量」、「出射光４の光量」が、各々光学ユニット１（１００）と光学ユニット２（２００）との双方による光学的ロス分を加味した光学ユニット２（２００）からの出射光量となる。

すなわち式（２）では上記所定の基準入力値に対する光学ユニット１（１００）からの出射光量である上記基準光量Ｐに対し、光学ユニット２（２００）に含まれる折り返しミラー５０の枚数（＝２枚）分、すなわち２回、折り返しミラー５０による補正係数αを乗ずることにより、光学ユニット２（２００）の出射光量、すなわち「出射光１の光量」を得る。

同様に式（３）乃至（５）の各々においても、上記所定の基準入力値に対する光学ユニット１（１００）からの出射光量である上記基準光量Ｐに対し、光学ユニット２（２００）に含まれる折り返しミラー５０の枚数（＝２枚）分、すなわち２回、折り返しミラー５０による補正係数αを乗ずることにより、光学ユニット２（２００）の出射光量、すなわち「出射光２の光量」乃至「出射光４の光量」を得る。

これは図７の構成において、光学ユニット２（２００）においては、各色に対応する光ビームがに各々２枚の折り返しミラーを経るため、上式（２）乃至（５）は、各々同様に補正係数αを２回乗算する構成とされる。

すなわち、感光体６０−１に至る光ビームＬＢ−１は光学ユニット１（１００）を出射後、折り返しミラー１，２（５０−１，５０−２）の計二枚による反射を経る。同様に感光体６０−２に至る光ビームＬＢ−２は光学ユニット１（１００）を出射後、折り返しミラー４，５（５０−４，５０−５）の計二枚による反射を経る。同様に感光体６０−３に至る光ビームＬＢ−３は光学ユニット１（１００）を出射後、折り返しミラー８，９（５０−８，５０−９）の計二枚による反射を経る。同様に感光体６０−４に至る光ビームＬＢ−４は光学ユニット１（１００）を出射後、折り返しミラー９，１０（５０−９，５０−１０）の計二枚による反射を経る。

尚、例えば図７に示す如く光ビームＬＢ−１とＬＢ−２とを比べた場合、ＬＢ−１は光学ユニット１（１００）において折り返しミラーによる反射を経ないのに対し、ＬＢ−２は光学ユニット１（１００）において折り返しミラー３（５０−３）による反射を経る。その結果、出荷時等における光学ユニット１（１００）の出射光量に対する基準光量Ｐの設定においては、光ビームＬＢ−１、ＬＢ−２のそれぞれに対する光学ユニット１における光学的ロスの量が異なると考えられるため、対応するＶＲの所要調整量が、これに対応して異なると考えられる。

実施例２の場合同様に、上記プロセスコントロールの結果による補正係数βは感光体６０の特性等、上記の各光学ユニット１，２（１００，２００）における光学的ロス以外にプロセス制御上要される諸々の補正量に該当する値であり、例えば感光体６０に対するトナー付着量の検出値等に基づいて常時その値が調整される。

実施例３においても実施例２と同様に、ＹＭＣＫ各色毎のＬＤ駆動部１０へのＰＤ検出値に基づいたＬＤ出射光量の帰還量に対し、光学ユニット２（２００）に含まれる折り返しミラー５０によるロス分に対応する補正係数αを乗じた値を最終的なＬＤ出射光量の帰還量としてＬＤ駆動部１０に与える。このように構成することにより、光学ユニット２（２００）に含まれる光学素子によるロス分を演算によって制御系に組み入れることが可能となるため、出荷時の基準光量の設定時には機種毎に共通の構成を有する光学ユニット１（１００）からの出射光量についてのみ設定作業を行えばよいこととなる。

すなわち、演算により光学ユニット２のロス分を帰還量に加味することにより、所定の基準入力に対する光学ユニット２の出射光として基準光量Ｐが得られるような制御がなされる。このため、出荷時等にＹＭＣＫ各色毎に光学ユニット１に光学ユニット２をも含めた状態としてパワーメータＰＭを使用した直列抵抗ＶＲの抵抗値調整による基準光量の設定を行わずとも、上記式（２）乃至（５）の演算により光学ユニット２の出射光量の帰還量が得られるため、この値が基準光量Ｐとなるような制御がなされるからである。

したがってＹＭＣＫ各色毎にＬＤ駆動部１０にてこの帰還量を適用してフィードバック制御を行うことにより、基準入力に対する光学ユニット２の出射光量、すなわち感光体６０上の受光量としての基準光量Ｐを基準とした光量制御がＹＭＣＫ各色毎に実現され得る。

このように出荷時等に行う基準光量の設定は各機種共通の構成を有する光学ユニット１について行えばよいため、同作業に要される工数を効果的に低減可能である。

図８は本発明の実施例４によるカラー画像形成装置における光学系の構成を示す。

同画像形成装置の光学系も光学ユニット１（１００）、光学ユニット２（２００）を含む。

光学ユニット１（１００）には画像データに応じて点灯制御されるLD、LD制御部（図示せず）、コリメートレンズ（図示せず）、シリンダレンズ（図示せず）、ｆθレンズ（図示せず）、ポリゴンモータによって回転するポリゴンミラー３０、BTL（図示せず）、折り返しミラー２（５０−２）、折り返しミラー５（５０−５）が備えられている。

他方光学ユニット２（２００）には折り返しミラー１（５０−１）、折り返しミラー３（５０−３）、折り返しミラー４（５０−４）、折り返しミラー６（５０−６）、折り返しミラー７（５０−７）、折り返しミラー８（５０−８）、折り返しミラー９（５０−９）が備えられている。

実施例４による画像形成装置においても図８に示す如く４つの感光体６０−１乃至６０−４が設けられている。これらは例えばＹＭＣＫ（イェロウ、マジェンタ、シアン、ブラック）の４色の色要素のそれぞれに対応し、これらに対する出射光１乃至４（ＬＢ−１乃至ＬＢ−４）の走査により対応する静電潜像が形成される。そしてこれら４色分のトナー画像が形成され、それらが中間転写ベルト（図示を省略）上等にて重畳されることによりフルカラー画像が形成される。

図８の構成でも、図示の如くポリゴンミラー３５が２段構成とされ、上段のポリゴンミラー３５により偏向された光ビームは折り返しミラー２、折り返しミラー３、折り返しミラー４に順次反射された後感光体６０−２に至り、同じく上段のポリゴンミラー３５により偏向された光ビームは折り返しミラー５、折り返しミラー６、折り返しミラー７に順次反射された後感光体６０−３に至り、下段のポリゴンミラー３５により偏向された光ビームは折り返しミラー１に反射された後感光体６０−１に至り、更に下段のポリゴンミラー３５により偏向された光ビームは折り返しミラー８，折り返しミラー９に順次反射された後感光体６０−４に至る。

このような構成の実施例４による画像形成装置の光学系において、入力画像データによって点灯されたＬＤの光ビームは光学ユニット１（１００）内のコリメートレンズにより平行光束化され、シリンダレンズを通り、ポリゴンモータ３５によって回転するポリゴンミラー３０によって偏向され、fθレンズを通り、ＢＴＬを通り、折り返しミラー３（５０−３）或いは折り返しミラー６（５０−６）によって反射され、光学ユニット１（１００）から出射される。

光学ユニット１（１００）から出射された光ビームは上記の如くパワーメータＰＭにより光量が測定され、測定値が規定の基準光量Ｐになるように、光学ユニット１（１００）に備わっているＬＤ駆動部１０のボリューム抵抗ＶＲの抵抗値が調整される。

このようにして光学ユニット１（１００）から出射される光ビームの光量を調整後、更に光学ユニット２（２００）に搭載されている折り返しミラー５０の枚数に応じて、光量補正係数を用いて光量制御を行う。次にその手法について説明する。

図９と共に図８に示す実施例４における構成に対する基準光量の調整方法を説明する。

実施例４では上記の如くＹＭＣＫ４色分の画像を形成するため、図９に示す如く各色に対応する４個の光源ＬＤが設けられ、それに対応して４個の光量検出器としてのＰＤが設けられ、同様に４個のＶＲが設けられ、更に対応する４個のＬＤ駆動部１０−１乃至１０−４が設けられる。図９に示される如く、各ＬＤはＬＤ制御部５から出力される基準ＬＤレベル信号及び各色に対応する画像データにより個々独立に制御される。

実施例４による画像形成装置においても、LD制御部５から光学ユニット１（１００）内の各LD駆動部１０―１乃至１０−４にそれぞれ画像データ信号が送られ、これに応じて各LDが点灯制御される。図９に示す如く、光学ユニット１（１００）においては各ＬＤを点灯制御する際に光量検出器としてのそれぞれのPD（フォトダイオード）が対応するLDの射出光の一部を受光するように構成されている。

そして各ＰＤの受光量に対応した電流が対応するＶＲ（ボリューム抵抗）に流れ、その電流がVRに流れることによって電圧降下（モニタ電圧Ｖｍ）が生ずる。この各モニタ電圧Ｖｍが対応するLD駆動部１０にそれぞれ帰還量として供給される。各ＬＤ駆動部１０ではこのようにして得られるＬＤに流れる駆動電流に応じたモニタ電圧Ｖｍと、LD制御部５のDAC６からLD駆動部１０に入力される一定のLDレベル電圧とを比較する。そして実施例１の場合と同様にして基準光量Ｐの設定を行う。

またこの基準光量Ｐを発生させる際のＬＤの駆動電流を基準として、LD制御部５からLD駆動部１０に入力される画像データ信号に基づいてLDが変調駆動される。その結果入力画像データに応じた光強度でＬＤが駆動される。

LDの発光量を調整して基準光量Ｐを設定する場合は、図９に示す如く、光学ユニット１（１００）からの各々の出射光をそれぞれのパワーメータＰＭのセンサで受光して電力を測定し、各ＬＤ駆動部に対し一定の基準入力のみが与えられた状態で対応するVRの抵抗値を変化させてモニタ電圧Ｖｍを調整する。そしてパワーメータＰＭの指示値が光量基準値Ｐ後を指示した際のVRの抵抗値を設定値として得る。以上の手法で、基準入力に対する光学ユニット１（１００）の出射光が基準光量Pになるように光量調整を行う。その際、ＹＭＣＫ４色分につき、光学ユニット１（１００）からの出射光の基準値は互いに等しい一定値として設定を行う。すなわち、同一の基準入力に対し、各色同一の基準光量Ｐが光学ユニット１から出射されるように各ＬＤについての基準光量の設定を行う。

上記の如く実施例４においても、ＹＭＣＫ各色についての基準光量Ｐの設定の際、パワーメータＰＭは光学ユニット１（１００）の該当する光ビームの出射位置に配置して行う。

次に光学ユニット２に係る光量補正係数による光量制御につき説明する。

光学ユニット２に含まれる折り返しミラー５０に関する光量補正係数をα、プロセスコントロールの結果による補正係数をβとした場合、以下の式（６）乃至（９）により光学ユニット２（２００）からの出射光量を算出し、これを帰還量として適用しフィードバック制御にて光量制御を行う。

（出射光１の光量）＝（光学ユニット１より出射された基準光量P）×α×β ．．．（６）
（出射光２の光量）＝（光学ユニット１より出射された基準光量P）×α×α×β ．．．（７）
（出射光３の光量）＝（光学ユニット１より出射された基準光量P）×α×α×β ．．．（８）
（出射光４の光量）＝（光学ユニット１より出射された基準光量P）×α×α×β ．．．（９）

上式（６）乃至（９）の各々における「出射光１の光量」、「出射光２の光量」、「出射光３の光量」、「出射光４の光量」が、各々光学ユニット１（１００）と光学ユニット２（２００）との双方による光学的ロス分を加味した光学ユニット２（２００）からの出射光量の値を示す。

すなわち式（６）では上記所定の基準入力値に対する光学ユニット１（１００）からの出射光量である上記基準光量Ｐに対し、光学ユニット２（２００）に含まれる折り返しミラー５０の枚数（＝１枚）分、すなわち１回、折り返しミラー５０による補正係数αを乗ずることにより、光学ユニット２（２００）の出射光量、すなわち「出射光１の光量」を得る。

他方式（７）乃至（９）の各々においては、上記所定の基準入力値に対する光学ユニット１（１００）からの出射光量である上記基準光量Ｐに対し、光学ユニット２（２００）に含まれる折り返しミラー５０の枚数（＝２枚）分、すなわち２回、折り返しミラー５０による補正係数αを乗ずることにより、光学ユニット２（２００）の出射光量、すなわち「出射光２の光量」乃至「出射光４の光量」を得る。

これは図８の構成において、光学ユニット２（２００）には、各色毎に１枚或いは２枚の折り返しミラーを経るため、上式（６）乃至（９）のうち、式（６）のみにおいては補正係数αを一回のみ乗算するのに対し、式（７）乃至（９）の各々においては補正係数αを２回乗算する構成とされる。

すなわち感光体６０−１に至る光ビームＬＢ−１は光学ユニット１（１００）を出射後、折り返しミラー１（５０−１）の一枚による反射を経る。同様に感光体６０−２に至る光ビームＬＢ−２は光学ユニット１（１００）を出射後、折り返しミラー３，４（５０−３，５０−４）の計二枚による反射を経る。同様に感光体６０−３に至る光ビームＬＢ−３は光学ユニット１（１００）を出射後、折り返しミラー６，７（５０−６，５０−７）の計二枚による反射を経る。同様に感光体６０−４に至る光ビームＬＢ−４は光学ユニット１（１００）を出射後、折り返しミラー８，９（５０−８，５０−９）の計二枚による反射を経る。

また例えば図８に示す如く光ビームＬＢ−１とＬＢ−２とを比べた場合、ＬＢ−１は光学ユニット１（１００）において折り返しミラーによる反射を経ていないのに対し、ＬＢ−２は光学ユニット１（１００）において折り返しミラー２（５０−２）による反射を経ている。その結果、出荷時等における光学ユニット１（１００）の出射光量に対する基準光量Ｐの設定においては、光ビームＬＢ−１、ＬＢ−２のそれぞれに対する光学ユニット１における光学ロスの量が異なると考えられるため、対応するＶＲの所要調整量が対応して異なることになると考えられる。

実施例２の場合同様に、上記プロセスコントロールの結果による補正係数βは感光体６０の特性等、上記の各光学ユニット１，２（１００，２００）における光学的ロス以外に要される諸々の補正量に該当する値であり、例えば感光体６０に対するトナー付着量の検出値等に基づいて常時その値が調整される。

実施例４においても実施例２と同様に、ＹＭＣＫ各色毎のＬＤ駆動部１０へのＰＤ検出値に基づいたＬＤ出射光量の帰還量に対し、光学ユニット２（２００）に含まれる折り返しミラー５０によるロス分に対応する補正係数αを乗じた値を最終的なＬＤ出射光量の帰還量としてＬＤ駆動部１０に与える。このように構成することにより、光学ユニット２（２００）に含まれる光学素子によるロス分を演算によって制御系に組み入れることが可能となるため、出荷時の基準光量の設定時には機種毎に共通の構成を有する光学ユニット１（１００）からの出射光量についてのみ調整作業を行えばよいこととなる。

すなわち、演算により光学ユニット２のロス分を帰還量に加味することにより、所定の基準入力に対する光学ユニット２の出射光として基準光量Ｐが得られるような制御がなされる。このため、出荷時等にＹＭＣＫ各色毎に光学ユニット１に光学ユニット２をも含めた状態としてパワーメータＰＭを使用した直列抵抗ＶＲの抵抗値調整による基準光量の設定を行わずとも、上記式（６）乃至（９）の演算により光学ユニット２の出射光量の帰還量が得られるため、この値が基準光量Ｐとなるような制御がなされるからである。

したがってＹＭＣＫ各色毎にＬＤ駆動部１０にてこの帰還量を適用してフィードバック制御を行うことにより、基準入力に対する光学ユニット２の出射光量、すなわち感光体６０上の受光量としての基準光量Ｐを基準とした光量制御がＹＭＣＫ各色毎に実現され得る。

このように出荷時等に行う基準光量の設定は各機種共通の構成を有する光学ユニット１について行えばよいため、同作業に要される工数を効果的に低減可能である。

図１０は上記各実施例における基準光量の設定動作の流れを示す。

図中、ステップＳ２１にてＬＤが点灯されるとステップＳ２２にて光学ユニット１（１００）からの出射光量がパワーメータＰＭにて測定される。そしてステップＳ２３にて、この測定値が基準光量Ｐとなるように光学ユニット１内の光量検出器としてのＰＤの直列抵抗ＶＲの抵抗値を調整する。

次にステップＳ２４にて、上記基準光量Ｐに光学ユニット２（２００）に含まれる折り返しミラー５０による補正係数αを乗算することにより、光学ユニット２によるロス分を加味した帰還量を得る。更にステップＳ２５にて、プロセスコントロールに関わる補正係数βを乗算する。その結果得られる帰還量は上記基準光量Ｐに対し、光学ユニット２による光量ロス分による補正係数αが乗算され、更にはプロセスコントロールに係る補正係数βが乗算された値とされる。

ＬＤ駆動部１０ではこれら補正係数α、βの乗算により減少した帰還量を受け、その結果フィードバック制御により、このような補正により得られる帰還量が基準光量Ｐとなるように自動制御を行う。

このような調整動作が終了後ＬＤが消灯される（ステップＳ２６）。

ＬＤ駆動部１０ではこのようにして補正係数α、β（いずれも基本的に１より小さい値を有する、すなわち、α＜１、β＜１）により減少された帰還量を受け、これに対応してＬＤの駆動パワーを上昇させるように制御する。その結果光学ユニット２（２００）による光量ロス分を補正するようにＬＤの駆動パワーが制御されることとなる。したがって感光体６０上において所要の光量による照射が得られることになる。

図１１は上述した本発明の各実施例による画像形成装置の制御方法を、図１３に示す如くの構成を有するコンピュータに実行させるためのプログラムを作成する処理の流れを示すフローチャートである。

但しこのフローチャートでは同上プログラムの内、ＬＤ光量をＬＤ駆動部１０に対し帰還する際に帰還量に対し乗算すべき補正係数の決定、すなわちＬＤ光量帰還量の調整に係る部分の作成の流れを示す。

まず、調整する色要素に対応した光ビームの対応する感光体に至る経路において光学ユニット２（２００）に折り返しミラーが無い場合（ステップＳ４１のＮｏ）、基準光量Pにプロセスコントロールの係数βを乗算して帰還量の調整を終了する（ステップＳ４２）。他方光学ユニット２に折り返しミラーがある場合（ステップＳ４１のＹｅｓ），基準光量Pに折り返しミラー補正係数αを乗算（ステップＳ４３）し、更にもう１枚折り返しミラーがあるか否かを判定する。その結果更なる折り返しミラーが無い場合（ステップＳ４４のＮｏ），プロセスコントロールの係数βを乗算して帰還量の調整を終了する（ステップＳ４５）。

折り返しミラーがさらにある場合（ステップＳ４４のＹｅｓ）、折り返しミラー補正係数αを乗算し（ステップＳ４６）、更にもう１枚折り返しミラーがあるか否かを判定する。その結果更なる折り返しミラーが無い場合（ステップＳ４７のＮｏ）、プロセスコントロールの係数βを乗算して帰還量の調整を終了する（ステップＳ４８）。折り返しミラーが更にある場合（ステップＳ４７のＹｅｓ）、折り返しミラー補正係数αを乗算し（ステップＳ４９）、プロセスコントロールの係数βを乗算して帰還量の調整を終了する（ステップＳ５０）。

このように、各色要素に対応した光ビームの経路にある、光学ユニット２（２００）内に含まれる折り返しミラー５０の枚数分、補正係数αを乗算することでＬＤ光量帰還量の調整を行う。その結果、例えば上記式（１）乃至（９）が得られる。

図１２は上記本発明の各実施例による画像形成装置の制御系統の一例を示す。

同図に示す如く、本画像形成装置は制御部３００と画像形成部５００とよりなる。ここで制御部３００は図４，図９に示すＬＤ制御部５及び／又はＬＤ駆動部１０の構成の内、少なくとも演算手段に対応する部分を含んでも良い。画像形成部５００は図２等に示す構成を有し、電子写真プロセスにより入力画像データに応じた印刷画像を形成するための構成を有する。

制御部３００は図１３に示す如くコンピュータにより構成することが可能である。

すなわち制御部３００は、適宜所要のインタフェース手段を介して画像形成部５００を構成する各機能部の動作を制御するＣＰＵ３１０，ユーザの操作指示を受けるための操作部３２０，ユーザに対し装置の内部状態等を表示するための表示部３３０，ＣＰＵ３１０の動作を補助するためのメモリ３４０，制御プログラム等を格納するハードディスク装置３５０，外部からプログラム等をロードするためのＣＤ−ＲＯＭドライブ３６０，通信網６００を介し外部サーバと接続するためのモデム３７０を含む。

上述の本発明の各実施例による画像形成装置における光量制御動作、すなわち光学ユニット１（１００）内のＬＤの出射光量をＰＤにて検出し、これに基づいてフィードバック制御によりＬＤ光量を制御する場合において、ＬＤ光量の帰還量に対し、上記式（１）乃至（９）に示す如く補正係数α、βを適宜乗算してＬＤ駆動部１０に対し最終的な帰還量として与える処理を含む光量制御動作は、所定の光量制御用プログラムをＣＰＵ３１０に実行させ制御装置３００としてのコンピュータに実行させることにより、該当する画像形成装置において実現することが可能である。

上記所定の光量制御用プログラムは、そこに含まれる一連の命令が上記制御部３００としてのコンピュータにより順次実行されることにより上述の各実施例による画像形成装置における制御動作が実現されるように作成されるものとする。

またその場合、同光量制御用プログラムは前記制御装置３００としてのコンピュータに対し、ＣＤ−ＲＯＭドライブ３６０を介しＣＤ−ＲＯＭ３６５からロードするようにしても良いし、或いは通信網６００を介し外部サーバからダウンロードしても良い。

制御部３００としてのコンピュータに同プログラムのロード後はハードディスク装置３５０にこれを格納し、実行時にこれをメモリ３４０にロードしてＣＰＵ３１０に実行させることにより該当する処理動作が実行され、もって上記式（１）乃至（９）に示す如く補正係数α、βが適宜乗算されてＬＤ駆動部１０に対する最終的な帰還量が算出され、もって光学ユニット２（２００）における光量ロスが加味された態様でＬＤの光量制御がなされることになる。

尚上述の如くソフトウェアによって本発明による画像形成装置の制御方法を実現する例に限られず、上記光量制御用プログラムを上記ＬＤ制御部５、ＬＤ駆動部１０或いは画像形成装置内のその他の部分にハードウェア或いはファームウェアの形で組み込むことにより本発明による画像形成装置の制御方法を実現することも可能である。

また上記式（１）乃至（９）は基準入力に対する基準光量Ｐに関する光学ユニット２（２００）の出射光量に対応する帰還量の求め方を示しているが、実際の光量制御の際には基準入力を中心として画像データにより変調された入力が与えられ、それに応じＬＤ駆動部１０における上記フィードバック制御により光学ユニット２（２００）の出射光量も基準光量Ｐを中心に変調されたものとなる。

本発明の一実施例による画像形成装置のユニット構造について説明するための斜視図である。 本発明の第１実施例による画像形成装置の概略構成を示す図である。 図２に示す画像形成装置の光量調整方法について説明するための図（その１）である。 図２に示す画像形成装置の光量調整方法について説明するための図（その２）である。 本発明の各実施例による画像形成装置における基本的な動作の流れを示すフローチャートである。 本発明の第２実施例による画像形成装置における各光学ユニットの構成を説明するための図である。 本発明の第３実施例による画像形成装置における各光学ユニットの構成を説明するための図である。 本発明の第４実施例による画像形成装置における各光学ユニットの構成を説明するための図である。 本発明の一実施例による４色書き込みシステムにおける光量調整方法を説明するための図である。 本発明の一実施例による画像形成装置の光量調整方法の流れを示すフローチャートである。 本発明の一実施例による光量制御用プログラム作成処理の流れを示すフローチャートである。 本発明の一実施例による画像形成装置の制御系統を説明するためのブロック図である。 図１２に示す制御部の構成例としてのコンピュータのブロック図である。

符号の説明

５ ＬＤ制御部
６ ＤＡＣ
１０ ＬＤ駆動部
２０ コリメートレンズ
２５ シリンダレンズ
３０ ポリゴンミラー
４０ ｆθレンズ
４５ ＢＴＬ
５０ 折り返しミラー
６０ 感光体
ＬＢ 光ビーム
ＰＭ パワーメータ
１００ 光学ユニット１
２００ 光学ユニット２

Claims (19)

1. 光源から出射された光による感光体上の走査により該感光体上に画像を形成する画像形成装置の光学ユニットであって、
   光源から出射された光を偏向する偏向手段よりなる第１の光学ユニット部と、
   前記第１の光学ユニット部から発せられた光を前記感光体上に導くための光学素子よりなる第２の光学ユニット部と、
   前記光源の駆動パワーをフィードバック制御する制御部とよりなり、
   前記制御部では、前記第２の光学ユニット部に含まれる光学素子の特性に応じた帰還量の補正を行って光量の制御を行なう構成とされてなる光学ユニット。
2. 前記光源が複数設けられており、
   前記制御部では、前記複数の光源の各々について前記第２の光学ユニット部に含まれる光学素子の特性に応じた帰還量の補正を行って光量の制御を行なう構成とされてなる請求項１に記載の光学ユニット。
3. 前記第１の光学ユニット部は、前記光源から発せられた光を検出し、検出値に応じた電流値を出力するフォトセンサと、
   当該フォトセンサの出力電流を電圧値に変換して出力するための抵抗とを有し、
   前記抵抗の抵抗値を調整することで前記フィードバック制御における帰還量を調整し、もって光量制御の基準値を調整する構成とされてなる請求項１又は２に記載の光学ユニット。
4. 前記制御部は前記第２の光学ユニット部の出力光量値を、前記抵抗値の調整により調整されてなる第１の光学ユニット部から発せられる光量に基づいて演算により求め、当該出力光量値をフィードバックすることにより第２の光学ユニット部の所望の出力光量値を得る構成とされ、
   前記出力値に第２の光学ユニット部に含まれる光学素子の特性に応じた補正値を適用することにより、当該光学素子の特性に応じたフィードバック制御を実現する構成とされてなる請求項３に記載の光学ユニット。
5. 前記第２の光学ユニット部に含まれる光学素子の特性に応じた補正値とは折り返しミラーによる反射の際の光量減衰率よりなる請求項４に記載の光学ユニット。
6. 前記第１の光学ユニット部と第２の光学ユニット部とは、各々別個の筐体上に構成されてなる請求項１乃至５のうちのいずれか一項に記載の光学ユニット。
7. 光源から出射された光による感光体の走査により該感光体上に画像を形成する画像形成装置であって、
   光源から出射された光を偏向する偏向手段よりなる第１の光学ユニット部と、
   第１の光学ユニット部から発せられた光を前記感光体に導くための光学素子よりなる第２の光学ユニット部と、
   前記光源の駆動パワーをフィードバック制御する制御部とよりなり、
   前記制御部では、前記第２の光学ユニット部に含まれる光学素子の特性に応じた帰還量の補正を行って光量の制御を行なう構成とされてなる光学ユニットを搭載してなる画像形成装置。
8. 前記光学ユニットには前記光源が複数設けられており、
   前記制御部では、前記複数の光源の各々について前記第２の光学ユニット部に含まれる光学素子の特性に応じた帰還量の補正を行って光量の制御を行なう構成とされてなる請求項７に記載の画像形成装置。
9. 前記第１の光学ユニット部は、前記光源から発せられた光を検出し、検出値に応じた電流値を出力するフォトセンサと、
   当該フォトセンサの出力電流を電圧値に変換して出力するための抵抗とを有し、
   前記抵抗の抵抗値を調整することで前記フィードバック制御における帰還量を調整し、もって光量制御の基準値を調整する構成とされてなる請求項７又は８に記載の画像形成装置。
10. 前記制御部は前記第２の光学ユニット部の出力光量値を、前記抵抗値の調整により調整されてなる第１の光学ユニット部から発せられる光量に基づいて演算により求め、当該出力光量値をフィードバックすることにより第２の光学ユニット部の所要の出力光量値を得る構成とされ、
    前記出力光量値に第２の光学ユニット部に含まれる光学素子の特性に応じた補正値を適用することにより、当該光学素子の特性に応じたフィードバック制御が実現される構成とされてなる請求項９に記載の画像形成装置。
11. 前記第２の光学ユニット部に含まれる光学素子の特性に応じた補正値とは折り返しミラーによる反射の際の光量減衰率よりなる請求項１０に記載の画像形成装置。
12. 前記第１の光学ユニット部と第２の光学ユニット部とは、各々別個の筐体上に構成されてなる請求項７乃至１１のうちのいずれか一項に記載の画像形成装置。
13. 光源から出射された光による感光体の走査により該感光体上に画像を形成する画像形成装置の制御方法であって、
    前記画像形成装置は光源から出射された光を偏向する偏向手段よりなる第１の光学ユニット部と、第１の光学ユニット部から発せられた光を前記感光体に導くための光学素子よりなる第２の光学ユニット部とを有し、
    前記光源の駆動パワーをフィードバック制御する段階と、
    前記第２の光学ユニット部に含まれる光学素子の特性に応じた帰還量の補正を行って光量の制御を行なう段階とよりなる画像形成装置の制御方法。
14. 前記光学ユニットには前記光源が複数設けられており、
    前記複数の光源毎に前記第２の光学ユニット部に含まれる光学素子の特性に応じた補正を行って光量の制御を行なう段階とよりなる請求項１３に記載の画像形成装置の制御方法。
15. 前記第１の光学ユニット部は、前記光源から発せられた光を検出し、検出値に応じた電流値を出力するフォトセンサと、
    当該フォトセンサの出力電流を電圧値に変換して出力するための抵抗とを有するものとされ、
    前記抵抗の抵抗値を調整することにより帰還量を調整することにより光量の基準値を制御する段階を含む請求項１３又は１４に記載の画像形成装置の制御方法。
16. 前記第２の光学ユニット部の出力光量値を、前記抵抗値の調整により調整されてなる第１の光学ユニット部から発せられる光量に基づいて演算により求め、当該出力光量値をフィードバックすることにより第２の光学ユニット部の所望の出力光量値を得る段階と、
    前記出力値に第２の光学ユニット部に含まれる光学素子の特性に応じた補正値を適用することにより、当該光学素子の特性に応じたフィードバック制御を実現する段階とよりなる請求項１５に記載の画像形成装置の制御方法。
17. 前記第２の光学ユニット部に含まれる光学素子の特性に応じた補正値とは折り返しミラーによる反射の際の光量減衰率よりなる構成とされてなる請求項１６に記載の画像形成装置の制御方法。
18. 請求項１３乃至１７のうちのいずれか一項に記載の画像形成装置の制御方法の各段階をコンピュータに実行させるための命令よりなるプログラム。
19. 請求項１８に記載のプログラムを格納したコンピュータ読取り可能な記録媒体。

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