JP2014037126A - 画像形成装置 - Google Patents

Abstract

【課題】複数の発光素子により感光体に静電潜像を形成する画像形成装置において、高精度な発光素子の光量制御が可能な画像形成装置を提供する。
【解決手段】画像形成装置は、複数の反射面のうち前記光ビームが入射する反射面を特定し、回転軸に対する複数の反射面それぞれの偏心量に基づいて複数の反射面それぞれに対応して設定された参照値を記憶し、特定結果に基づいて記憶手段から光ビームが入射する反射面に対応する参照値を読み出し、参照値と検出信号とに基づいて光源から出射される光ビームの光量を制御する。
【選択図】図１４

Description

本発明は、回転多面鏡によって偏向された光ビームによって感光体を走査することによって画像を形成する画像形成装置で実行される光ビームの光量制御に関する。

レーザービームプリンタなど、電子写真方式の画像形成装置は、発光素子（以下、「ＬＤ」という）から出射された光ビームを回転多面鏡（ポリゴンミラー）によって偏向し、偏向された光ビームによって感光体を走査することで感光体上に潜像を形成し、潜像をトナーによって現像することによって画像を形成する構成を備える。

このような画像形成装置において、画像形成速度の高速化、高解像度化に対応するため、複数の光ビームによって同時に感光体を走査して画像形成を行う技術が提案されている。

感光体を光ビームによって走査して画像形成を行う画像形成装置に係る技術として、画像形成中において感光体上でのビームの光量を一定に保つため、自動光量制御（Auto Power Control.以下、「ＡＰＣ」という）を行う技術がある。

ＡＰＣの方式としては、ＬＤを一定期間点灯して、ＬＤの内部又は外部に受光素子（ＰＤ：フォトダイオード）を設け、受光素子の受光結果から光ビームの光量を検出し、検出された光量に基づいて光ビームを出射させるための駆動電流をフィードバック制御する方式がある。

近年、垂直共振器面発光レーザー（ＶＣＳＥＬ（Vertical Cavity Surface Emitting Laser））を感光体の露光光源に用いた画像形成装置が知られている。VCSELは、半導体基板に対して垂直な一方向に光ビームを出射する素子である。

感光体の露光光源としてVCSELを用いた画像形成装置におけるAPCの構成として、VCSELとポリゴンミラーとの間に入射光を透過光と反射光とに分離するビームスプリッタを設け、ビームスプリッタを透過した透過光を感光体に向かせ、反射した光ビームをPDに入射させる構成が知られている。（例えば、特許文献１参照）。

この場合、ビームスプリッタの光ビームの反射率と感光体面への透過率のばらつきや汚れにより精度の高いＡＰＣが行えない問題がある。

そこで、ポリゴンミラーの反射面によって反射（偏向）された光ビームをPDに受光させ、PDの受光結果に基づいてAPCを行う方法が知られている（例えば、特許文献２参照）。以下、このAPC方法を走査光を用いたAPCとして「走査光APC」と呼ぶ。走査光ＡＰＣは、ＰＤから出力された検出信号の電圧と、光ビームの目標光量に対応する参照電圧と、を比較し、比較結果に基ついて発光素子に供給する駆動電流の値を制御する。

特開２００２−４０３５０号公報 特開２００９−１４６０２５公報

しかしながら、走査光APCには次のような課題がある。即ち、各反射面の中央領域は感光体を露光するための光ビームを反射する領域であるため、ＰＤに入射させる光ビームは各反射面の端部で反射される。

ポリゴンミラーは製造精度の許容誤差によって完全なる正多角形で形成することは困難であり、回転軸に対して各反射面は偏心しているため、ＰＤに光ビームを入射させるタイミング（ポリゴンミラーの回転角）において、反射されたすべての光ビームのスポットをＰＤに入射させられる反射面と、一部の光ビームのスポットの一部が反射面に当たらずそのまま直進してしまい、スポット全てが反射されないでＰＤに入射させる反射面とがある。

後者の反射面の場合、ＰＤに入射する光量が少ないため、各反射面によって反射された光ビームの受光結果に対して一律の参照電圧を用いて比較すると、ＡＰＣを精度よく行うことができなくなる。

本発明の目的は、複数の発光素子により感光体に静電潜像を形成する画像形成装置において、高精度な発光素子の光量制御が可能な画像形成装置を提供することを目的とする。

上記目的を達成するために、請求項１記載の画像形成装置は、感光体と、光ビームを出射する光源と、回転軸を中心に回転駆動され、複数の反射面を有し、前記感光体に静電潜像を形成するために前記複数の反射面によって前記光源から出射された光ビームを偏向する回転多面鏡と、前記回転多面鏡により偏向された前記光ビームを受光し、受光光量に応じた検出信号を出力する受光手段と、前記複数の反射面のうち前記光ビームが入射する反射面を特定する特定手段と、前記回転軸に対する前記複数の反射面それぞれの偏心量に基づいて前記複数の反射面それぞれに対応して設定された参照値を記憶する記憶手段と、前記特定手段による特定結果に基づいて前記記憶手段から光ビームが入射する反射面に対応する参照値を読み出し、前記参照値と前記検出信号とに基づいて前記光源から出射される光ビームの光量を制御する制御手段と、を備えることを特徴とする。

本発明によれば、複数の発光素子により感光体に静電潜像を形成する画像形成装置において、高精度な発光素子の光量制御が可能な画像形成装置を提供することができる。

本実施の形態に係る画像形成装置の概略構成を示す図である。 図１におけるレーザー走査ユニットの概略構成を示す図である。 図２における制御部の概略構成を示すブロック図である。 光量検出センサから出力されるパルス波形を示す図である。 光ビームの一部がポリゴンミラーに反射されない様子を示す図である。 （Ａ）は、非反射光をポリゴンミラーの上部から見た図であり、（Ｂ）は、その拡大図である。 光量検出センサにより検出された１０個のＬＤの各々が発光した光ビームの照射率を示す図である。 ポリゴンミラーの回転軸が５０μｍの偏心があると場合の反射面の位置のずれを示す図である。 反射面と走査周期との対応を示す図である。 反射光量を測定するためのレーザー走査ユニットの構成例を示す図である。 図１０における制御部により実行される目標光量記憶処理の手順を示すフローチャートである。 光量検出値を示す図であり、（Ａ）は非反射光が発生しないＬＤによる光量検出値を示し、（Ｂ）は一部の反射面で非反射光が発生するＬＤによる光量検出値を示し、（Ｃ）は全ての反射面で非反射光が発生するＬＤによる光量検出値を示している。 光量目標値のテーブルを示す図である。 図２における制御部により実行されるＡＰＣ処理の手順を示すフローチャートである。 光量検出値をサンプリングする方法を説明するための図である。 図２における制御部により実行されるＡＰＣ処理の変形例の手順を示すフローチャートである。

以下、本発明の実施の形態について図面を参照しながら説明する。

［第１の実施の形態］
図１は、本実施の形態に係る画像形成装置１の概略構成を示す図である。

図１において、画像形成装置１は、電子写真方式でＣＭＹＫの４色の印刷が可能なフルカラープリンタとなっている。

画像形成装置１は、感光体２ａ〜２ｄ、帯電器３ａ〜３ｄ、クリーナ４ａ〜４ｄ、レーザー走査ユニット５ａ〜５ｄ、転写ブレード６ａ〜６ｄ、現像ユニット７ａ〜７ｄ、中間転写ベルト８、ローラ１０，１１、クリーナ１２、手差しトレイ１３、ピックアップローラ１４，１５，１８，１９、レジローラ１６、給紙カセット１７、縦パスローラ２０、回転ローラ２１、２次転写ローラ２２、定着ユニット２６、排紙ローラ２４、排紙トレイ２５、定着ユニット２６、両面反転パス２７、及び両面パス２８で構成される。

上記感光体、帯電器、クリーナ、レーザー操作ユット、転写ブレード、現像ユニットは、ＣＭＹＫの各色に対応するので、各々４つずつ設けられており、それぞれａ〜ｄの符号を用いて表現している。

上記構成において、各色の感光体２ａ〜２ｄに対し、半導体レーザーを光源とする各々のレーザー走査ユニット５ａ〜５ｄにより静電潜像が形成され、この静電潜像は各々の現像ユニット７ａ〜７ｄにより現像される。

そして、この感光体２ａ〜２ｄ上に現像された各色のトナー画像は、中間転写ベルト８などにより、２次転写ローラ２２部で、記録紙Ｓに４色が一括転写され、定着ユニット２６を通してトナーが溶着される。

一方、記録紙Ｓは給紙カセット１７もしくは手差しトレイ１３などから給紙され、レジローラ１６でレジタイミングをとりつつ２次転写ローラ２２へ搬送される。

また両面印刷時には、定着ユニット２６、排紙ローラ２４を通った記録紙は両面反転パス２７の方向に導かれて逆方向に反転搬送され、両面パス２８へ搬送される。両面パス２８を通った記録紙Ｓは再び縦パスローラ２０を通り、１面目と同様に２面目の画像を作像、転写、定着されて排出される。

以下の説明において、上記レーザー走査ユニット５ａ〜５ｄを、各レーザー走査ユニットを特に区別する必要のない場合には、レーザー走査ユニット５と表現する。また、感光体２ａ〜２ｄを、各感光体を特に区別する必要のない場合には、感光体２と表現する。

図２は、図１におけるレーザー走査ユニット５の概略構成を示す図である。

図２において、レーザー走査ユニット５は、光源１０１、コリメータレンズ１０２、開口絞り１０３、シリンドリカルレンズ１０４、ポリゴンミラー（回転多面鏡）１０５、スキャナモータ１０６、トーリックレンズ１０７、回折光学素子１０８、反射ミラー１０９、光量検出センサ１１４、感光体２、駆動部１１２、及び制御部１２０を含む。

制御部１２０は、画像データに基づいて複数の発光素子から光ビームを出射させるもので、スキャナモータ１０６、光源１０１、及び駆動部１１２を制御する。

光源１０１は、光ビームを出射する複数の発光素子（以下、「ＬＤ」という）からなる垂直共振器型面発光レーザー（Vertical Surface Emitting Laser Diode）（以下、「ＶＣＳＥＬ」という）である。光源１０１は、複数のＬＤにより、発光素子面から垂直に発光を行う。

従って、素子のフロント側から出射されるフロント光と、素子のリア面から出射されるリア光を出力する端面発光レーザのように、リア光によって自動光量制御（以下、「ＡＰＣ」という）ができない。

そのため、一般的には、出射した光を、コリメータレンズで平行光にしてアパーチャーで絞った後の光束を、ハーフミラーで感光体上に向かう光とＰＤ上に向かう光とに分離し、単一のＰＤを用いた方法でＡＰＣを行っている。

この光源１０１を用いることによって、１回の主走査によって複数本の主走査ラインを形成することができる。また、ＶＣＳＥＬを用いているため、低消費電力で発光効率が高く、高速変調も可能であり、温度変化に対する特性変化の幅が少ないので、より効率的、また安定的な制御を行うことができる。

このように複数本の主走査ラインを１回の主走査によって形成できることから、ポリゴンミラー１０５の回転数を低減することができる。逆に、回転数を低減しない場合には高速に画像を形成することができる。

コリメータレンズ１０２は、光源１０１から出射された光ビームを平行光束に変換している。開口絞り１０３は、通過する光ビームの光束を制限している。シリンドリカルレンズ１０４は、副走査方向にのみ所定の屈折力を有しており、開口絞り１０３を通過した光ビームをポリゴンミラー１０５の反射面に主走査方向に線像として結像させている。

ポリゴンミラー１０５は、回転軸を中心に回転駆動され、複数の反射面を有し、光源１０１からの光ビームにより感光体２に静電潜像を形成するために光ビームを偏向させて感光体２を走査する。

そして、ポリゴンミラー１０５は、スキャナモータ１０６により図中矢印Ｃ方向に一定速度で回転しており、反射面上に結像した光ビームを偏向させて感光体２を走査する。従って、スキャナモータ１０６は、感光体２に静電潜像を形成するためにＬＤが出射した光ビームをポリゴンミラー１０５によって偏向させて感光体２を走査する。

トーリックレンズ１０７は、ｆθ特性を有する光学素子であり主走査方向（矢印Ｂ方向）と副走査方向（矢印Ａ方向）とで互いに異なる屈折率を有する屈折部である。トーリックレンズ１０７の主走査方向の表裏の両レンズ面は非球面形状となっている。

回折光学素子１０８は、ｆθ特性を有する光学素子であり主走査方向と副走査方向とで互いに異なるパワーを有する長尺の回折部である。

光量検出センサ１１４は、画像形成装置１が備える感光体２での画像形成する領域外に相当する位置（画像領域外）に設置され、反射ミラー１０９によって反射された光ビームの光量を検出するための光ビームを受光する受光面で光量を検出する。この光量検出センサ１１４は、ポリゴンミラー１０５により偏向された光ビームを受光可能であって感光体２とは異なる位置で光ビームの光量を示す光量検出値を検出する。このように、光量検出センサ１１４は、ポリゴンミラー１０５により偏向された光ビームを受光し、受光光量に応じた検出信号を出力する受光手段に対応する。

感光体２には、ポリゴンミラー１０５による主走査によって、光源１０１から放射される複数の光ビームのスポットが軸方向に直線状に移動する。これによって１回の主走査により所定幅の帯状の静電潜像が書き込まれ、結果として画像を示す潜像が形成される。

感光体２は駆動部１１２によって回転駆動され、これによって副走査方向に静電潜像が書き込まれる。

図３は、図２における制御部１２０の概略構成を示すブロック図である。

なお、図３においては、図２のレーザー走査ユニット５における構成要素と同じ構成要素には同じ符号を付し、その説明を省略する。

図３において、制御部１２０は、画像生成部２０１、ビデオコントロール部２０２、ポリゴン回転制御部２０４、ＬＤ駆動部２０３、タイミング信号発生部２１３、Ａ／Ｄ変換部２１０、カウンタ２０６、光量制御部２１１、ＣＰＵ２０９、記憶部２０８、及び電流制御部２１２を含む。

画像生成部２０１は、印刷するための画像データを生成し、生成した画像データをビデオコントロール部２０２に出力する。

ビデオコントロール部２０２は、入力された画像データを、タイミング信号発生部２１３から出力されたタイミング信号を基準にした主走査タイミングと副走査タイミングに応じて、一定のタイミングでＬＤ駆動部２０３へ信号を出力する。

タイミング信号発生部２１３は、タイミング信号をビデオコントロール部２０２、ポリゴン回転制御部２０４、及びＬＤ駆動部２０３に出力する。タイミング信号発生部２１３は、ポリゴン回転制御部２０４に対しては回転制御信号を出力する。

ＬＤ駆動部２０３は、所定の光量で画像データを変調して発光するように光源１０１に電流を送る。電流制御部２１２は、光源１０１が所定の光量で発光できるように、電流を制御する。

ポリゴン回転制御部２０４は、上述した回転制御信号で変調されたビデオ信号と主走査タイミングに合わせてポリゴンミラー１０５が回転するようにポリゴン回転数を制御する。

光量検出センサ１１４は、光ビームを受光する受光面を有し、反射ミラー１０９によって反射された光ビームを受光する。反射ミラー１０９は走査光上に設置されている。また、光量検出センサ１１４は、光ビームを受光すると、受光光量に応じた電流又は電圧（以下、「光量検出値」という）を同期信号（検出信号）としてタイミング信号発生部２１３及びＡ／Ｄ変換部２１０に出力する。

光量検出センサ１１４は一般的にはレーザーの走査タイミングを検出し、この検出した同期信号から主走査タイミングが生成され、主走査書き出し位置が定められる。

また、光量検出センサ１１４は、ポリゴンミラー１０５の回転に伴うミラー面の切り替わりによって、パルス波形を出力する。

図４は、光量検出センサ１１４から出力されるパルス波形を示す図である。

図４において、簡単のためにポリゴンミラー１０５の反射面数をＡ〜Ｅの５面としている。さらに、光ビームを検出すると、電圧が下がるパルス波形であるが、光ビームを検出すると電圧が上がる光量検出センサ１１４を用いてもよい。また、図中のＴｍは周期を示している。

図３の説明に戻り、カウンタ２０６は、上述したパルス波の周期をカウントし、走査光が走査されるごとにカウント値をＣＰＵに送る。これにより、ＣＰＵ２０９はポリゴンミラー１０５の反射面数分の走査周期をカウンタ２０６から得ることができる。

さらに、ポリゴンミラー１０５の各反射面ごとに周期を測定し、周期と反射面を関連付けた情報を、記憶部２０８に記憶しておく。そして、印刷時は光量検出センサ１１４が光ビームの走査周期検出し、ＣＰＵ２０９は、記憶部２０８に記憶されたカウント値と反射面の時間の関係から走査している時の反射面を特定する。

このようにカウンタ２０６を用いて反射面を特定してもよいが、スキャナモータ１０６にホール素子など位置を特定可能な仕組みを設けるようにしてもよい。この場合、カウンタ２０６を用いて特定するよりも容易に反射面を特定できる。

Ａ／Ｄ変換部２１０は、光量検出センサ１１４から出力された信号をＡ／Ｄ変換し、光量検出値としてＣＰＵ２０９及び光量制御部２１１に出力する。

ＣＰＵ２０９は、制御部１２０全体を制御すると共に、上述した光量検出値を記憶部２０８に記憶する。

光量制御部２１１は光量検出値と、目標光量となる光量目標値とを比較し、光量目標値よりも光量検出値が高ければ電流値を下げ、光量目標値よりも低ければ電流値を上げる命令を電流制御部２１２に送る。

以上説明した構成におけるＡＰＣについて説明する。ポリゴンミラー１０５で走査された光ビームが光量検出センサ１１４によって検出されると、検出時の信号がＡ／Ｄ変換部２１０に出力される。上述したように、光量検出センサ１１４が出力する信号の電圧もしくは電流は光量に応じて比例しているため光量検出値として用いられる。

Ａ／Ｄ変換部２１０は光量検出値をＣＰＵ２０９と光量制御部２１１に出力する。ＣＰＵ２０９は光量検出値を記憶部２０８に記憶する。光量制御部２１１は、光量目標値と光量検出値を比較し、比較結果に応じて電流値を電流制御部２１２に出力する。

出力される電流値は、光量検出値が光量目標値よりも高い場合に低くなり、光量目標値よりも低い場合は高くなる。光量検出値が光量目標値と等しくなると、光量制御部２１１はそのときの電流値をＣＰＵ２０９に送る。電流制御部２１２は電流値に応じた電流をＬＤ駆動部２０３へ出力する。

このように光量検出センサ１１４からの光量検出値を電流値にフィードバックすることで光ビームの光量を光量目標値と等しくする。

図５は、光ビームの一部がポリゴンミラー１０５に反射されない様子を示す図である。

図５においては、発光するＬＤの数を１０個とし、それぞれ順番に番号が付されており、以下の説明ではｎ番目のＬＤをＬＤｎと表現する。上述した図２に示したように、光源１０１から発せられた光ビームはシリンドリカルレンズ１０４により副走査方向に集光される。そして、光ビームはポリゴンミラー１０５に照射されることで反射される。光量検出センサ１１４に光ビームが入射するタイミングでのポリゴンミラー１０５に照射された光ビームの様子が図５に示したものとなる。

図５に示される光ビームは副走査方向に集光されているが主走査方向には集光されていないため主走査方向に長い楕円状になっている。本実施の形態では図５に示すように光量検出センサ１１４に向けて光ビームを反射する際に、光ビームのスポットのうち反射面を外れる部分を非反射光と表現し、斜線部で示している。図５の例では６〜１０番目のＬＤによる光ビームで６番目から徐々に非反射光が増加している。

図６（Ａ）は、非反射光をポリゴンミラー１０５の上部から見た図であり、図６（Ｂ）は、その拡大図である。

図６（Ａ）において、光源１０１からの光ビームはポリゴンミラー１０５の反射面に全てが反射するビームスポットと、スポットの一部が反射面に照射されず直進してしまうビームとがある。図５に示した斜線部の面積が大きい光ビームは、図６（Ｂ）に示す直進する部分が多い光ビームである。

図７は、光量検出センサ１１４により検出された１０個のＬＤの各々が発光した光ビームの照射率を示す図である。

図５に示したＬＤの配置により、図７の例では６〜１０番目のＬＤによる光ビームで６番目から徐々に光量検出センサ１１４に入射する光量が低下する。

図８は、ポリゴンミラー１０５の回転軸が５０μｍの偏心があると場合の反射面の位置のずれを示す図である。

非反射光は、上述したようにＬＤの位置によって発生するが、回転軸の偏心によって発生することもある。すなわち、ポリゴンミラー１０５の回転により反射面の位置が変動することによって非反射光が発生する。

この位置ずれにより、ある反射面では１本の光ビームが全て反射面から反射し、またある反射面では非反射光が発生する。この場合の反射光は、ビームスポットの全てが反射した場合に比べ低い光量の反射光になる。

このように、非反射光が発生すると、光量検出センサ１１４での検出光量が下がることとなる。そのため、そのままの検出光量でＡＰＣを行ってしまうと本来の目標光量と比べ高い光量になるようにＡＰＣが実行されてしまう。

そこで本実施の形態は、この検出光量の低下分を補正し、ＡＰＣを実行する方法を用いる。この方法では、光ビームが入射する反射面を特定し、その反射面がＡＰＣを行った場合に非反射光が発生する面か否かを判別する。

非反射光が発生する反射面の場合、その反射面と非反射光の光量である非反射光量の関係を特定し、非反射光の分だけ検出光量の低下分を補正することで正確にＡＰＣを行う。

この方法では、反射面と非反射光量の関係を記憶部２０８に記憶しておく必要があるが、それを実現するためには、まず光ビームが入射する反射面を特定する必要がある。この特定方法について、先ほど説明した図４を用いて説明する。

上述したように、図４は、光量検出センサ１１４から出力されるパルス波形を示す図であり、より詳細には、ポリゴンミラー１０５の回転に伴うミラー面の切り替わりによって、光量検出センサ１１４から出力される信号の電圧のパルス波形を示す図である。

このパルス波形は、非反射光が発生しない特定のＬＤによる光ビームによって得られたパルス波形である。

このように、非反射光が発生しない特定のＬＤ（ここではＬＤ１とする）を選択して点灯し、そこで得られる光量検出センサ１１４の出力から光ビームの走査同期を検出する。なお、光量検出センサ１１４が検出する走査周期は反射面によって異なる。これはポリゴン形状の誤差や、上述した回転軸の偏心による。

図９は、反射面と走査周期との対応を示す図である。

図９において、走査周期を反射面数分だけ、反射面と走査周期を対応つけたテーブルが示されており、このテーブルは記憶部２０８に記憶される。反射面と走査周期を対応付けるための反射光量の測定や、測定によって作成されたテーブルを記憶部２０８に記憶する処理は工場出荷時に行っておく。また、出荷時に、この走査周期の他に、反射光量も測定しておく。

図１０は、反射光量を測定するためのレーザー走査ユニット５の構成例を示す図である。

図１０において、図２と異なる点は、感光体２に代えて、感光体２の面と同じ位置に光量測定用のフォトダイオード（以下、ＰＤという）１１３を設けたことである。この構成によって反射光量を測定する。

図１１は、図１０における制御部１２０により実行される目標光量記憶処理の手順を示すフローチャートである。

図１１における目標光量記憶処理は、１つのＬＤに対して行われる処理を示しており、この目標光量記憶処理が全てのＬＤに対して行われる。

まず、制御部１２０は、ＬＤが破損しない程度に予め定められた光量目標値を設定し、ＡＰＣを開始する（ステップＳ１２０１）。次いで、光ビームをＰＤ１１３に照射し（ステップＳ１２０２）、ＰＤ１１３の出力ＰＤ＿Ｖを測定し（ステップＳ１２０３）、ＰＤ１１３からの出力が予め定められた値であるＰＤ＿Ｖｒｅｆになるように、電流制御部２１２で電流を制御することでＬＤの光量を調整する（ステップＳ１２０４）。このステップＳ１２０４は、複数のＬＤごとに、感光体２に照射された光ビームの感光体２における光量を示す光量検出値が予め定められた値となるように複数のＬＤの各々に供給する電流を制御する。

出力がＰＤ＿Ｖｒｅｆになった後、走査周期を検出する光ビームによって光量検出センサ１１４で光量検出値ＡＰＣｎｍを検出し（ステップＳ１２０５）、この光量検出値ＡＰＣｎｍを記憶部２０８に記憶し（ステップＳ１２０６）、全てのＬＤについて本処理を終了する。この光量検出値ＡＰＣｎｍ（参照値）は実際の印刷時の目標となる。

このＡＰＣｎｍは、反射面の値（Ａ〜Ｅ）をｍで表し、ＬＤの番号をｎで表したとき、反射面ｍでのｎ番目のＬＤの光量検出値を示している。

上述した反射光量測定処理をＬＤごとに各々の反射面に対して行うことで、各ＬＤにおいて、感光体２にＰＤ１１３からの出力がＰＤ＿Ｖｒｅｆとなる光量が照射された場合の光量検出センサ１１４からの出力が得られることとなる。従って、ステップＳ１２０６は、回転軸に対する複数の反射面それぞれの偏心量に基づいて複数の反射面それぞれに対応して設定された参照値を記憶する記憶手段に対応する。

従って、図１１の目標光量記憶処理によれば、実際の印刷時には、光量検出センサ１１４で検出される光量検出値の目標を、光量検出値ＡＰＣｎｍとしてＬＤへの電流を制御することで、感光体２にＰＤ＿Ｖｒｅｆとなる光量を照射することができる。すなわち、複数の発光素子により感光体に静電潜像を形成する画像形成装置において、高精度な発光素子の光量制御が可能となる。

図１２は、光量検出値を示す図であり、（Ａ）は非反射光が発生しないＬＤによる光量検出値を示し、（Ｂ）は一部の反射面で非反射光が発生するＬＤによる光量検出値を示し、（Ｃ）は全ての反射面で非反射光が発生するＬＤによる光量検出値を示している。

図１２（Ａ）においては、全ての面で非反射光が発生せず、Ａ〜Ｅ面で検出される電圧は全て同じ値となっている。図１２（Ｂ）においては、Ｂ面で非反射光が発生することで光量が下がるため、他の面で検出された電圧と比較して、電圧が若干高くなっている。図１２（Ｃ）においては、Ａ〜Ｅ面の全てで非反射光が発生していることが示されている。

図１３は、光量目標値のテーブルを示す図である。

図１３に示されるテーブルは、目標光量情報のテーブルであり、反射光量測定処理のステップＳ１２０６で記憶されるＡＰＣｎｍで構成される。

図１３に示されるように、非反射光が発生しないＬＤ１〜ＬＤ５については、いずれの面においてもＡＰＣｎｍの値は同じであるので、ＡＰＣｎｍを「ＡＰＣ１」のように１つだけ記憶するようにしてもよい。

図１４は、図２における制御部１２０により実行されるＡＰＣ処理の手順を示すフローチャートである。

図１４において、まず記憶部２０８から反射面と走査周期を対応つけたテーブルを読み出す（ステップＳ１３０１）。そして、光量検出センサ１１４の出力から走査周期をカウンタでカウントし測定し（ステップＳ１３０２）、光量検出センサ１１４が光ビームを検出するときの反射面を特定する（ステップＳ１３０３）。このステップＳ１３０３は、複数の反射面のうち光ビームが入射する反射面を特定する特定手段に対応する。

次いで、記憶部２０８に記憶されたテーブルに示される光量目標値を読み出す（ステップＳ１３０４）。そして、光量検出センサ１１４から出力される光量検出値が読み出した反射面ｍでのＬＤｎの光量目標値ＡＰＣｎｍとなるように電流制御部２１２が電流を制御して（ステップＳ１３０５）、本処理を終了する。このステップＳ１３０５は、特定結果に基づいて、光ビームが入射する反射面に対応する参照値を読み出し、参照値と検出信号とに基づいて前記光源から出射される光ビームの光量を制御する制御手段に対応する。

なお、スキャナモータ１０６に上述したホール素子が設けられている場合には、直ちに反射面を特定できるので、ステップＳ１３０１，１３０２は不要となる。

また、上記ステップＳ１３０５において光量検出値が用いられるが、このときに光量検出センサ１１４から出力された光量検出値をサンプリングする方法について説明する。

図１５は、光量検出値をサンプリングする方法を説明するための図である。

図１５においては、光量検出値を電圧として説明する。光量検出センサ１１４から出力された電圧において、波形が立ち下がる時をトリガとし、立下りから時間Ｔ１後に光ビームが光量検出センサ１１４に入射しないときの電圧をサンプリングし、立下りから時間Ｔ２後に電圧をサンプリングする。

サンプリング回数は複数回とする。光ビームが光量検出センサ１１４に入射しないときと、光ビームが光量検出センサ１１４に入射するときにサンプリングする。入射するときのサンプリングはレーザーが入射している時間内でサンプリングが終了するようなサンプリング回数、サンプリング時間にする。

サンプリングした電圧は最大最小値を除き平均化するなどの処理を行う。このようにして得た、光ビームが入射しないときの電圧と、光ビームが入射するときの電圧との差分を光量検出値とする。

こうすることで光量検出センサ１１４に生じた暗電流によるずれを排除することができる。

以上のように、各ＬＤに対して反射面ごとに対応した光量目標値を用意しておき、ＡＰＣ処理では反射面を特定し、反射面に対応した光量目標値を用いることで、非反射光が存在し、反射面の偏心がある場合でも、それぞれのＬＤの光量を精度良く制御することができる。

［第２の実施の形態］
第２の実施の形態では、図１３に示した光量目標値のテーブルにおいて、いずれの反射面においても非反射光が発生しないＬＤ（例えばＬＤ１〜３）に着目し、図１４に示したＡＰＣ処理の変形例について説明する。

具体的には、図１４のステップＳ１３０３で反射面を特定した後に、反射面に同期して光量検出センサで検出された光量値が光量目標値となるように制御しているが、いずれの反射面においても非反射光が発生しないＬＤについては反射面を特定する必要はない。

図１６は、図２における制御部１２０により実行されるＡＰＣ処理の変形例の手順を示すフローチャートである。

図１６において、まずＡＰＣ処理の対象となるＬＤが、非反射光が発生しないＬＤか否か判別する（ステップＳ１４０１）。ステップＳ１４０１の判別の結果、対象となるＬＤが、非反射光が発生するＬＤのときは（ステップＳ１４０１でＮＯ）、ステップＳ１３０１に進む。このステップＳ１３０１以降は、図１４の処理と同じであるので説明を省略する。

一方、ステップＳ１４０１の判別の結果、対象となるＬＤが、非反射光が発生しないＬＤのときは（ステップＳ１４０１でＹＥＳ）、記憶部２０８に記憶されたテーブルに示される光量目標値を読み出す（ステップＳ１４０２）。

そして、光量検出センサ１１４から出力された光量検出値が読み出した反射面ｍでのＬＤｎの光量目標値ＡＰＣｎｍとなるように電流制御部２１２が電流を制御して（ステップＳ１４０３）、本処理を終了する。

なお、非反射光が発生しないＬＤに対する光量目標値ＡＰＣｎｍは、上述したＰＤ＿Ｖｒｅｆとなり、これは補正の必要のない標準の光量目標値でもあるので、光量目標値のテーブルを読み出すことなく、デフォルトの値として保持するようにしてもよい。この場合、光量目標値のテーブルにおける、補正の必要のない標準の光量目標値を例えばＮＵＬＬなどで表現するようにしてもよい。

すなわち、ステップＳ１４０３では、目標光量情報における目標光量値がポリゴンミラー１０５の全ての面で予め定められた値と等しくなるＬＤに供給する電流を制御する場合には、ポリゴンミラー１０５の任意の面で偏向された光ビームにより光量検出センサ１１４によって検出される光量検出値を用いて電流を制御するようにしてもよい。

さらに、ステップＳ１４０３では、目標光量情報における目標光量値がポリゴンミラー１０５の１つ以上の面で予め定められた値と等しくなるＬＤに供給する電流を制御する場合には、ポリゴンミラー１０５の１つ以上の面で偏向された光ビームにより光量検出センサ１１４によって検出される光量検出値を用いて電流を制御するようにしてもよい。

図１６の処理によれば、非反射光が発生しないＬＤに対して反射面を特定する処理が不要となるため、より迅速にＡＰＣ処理を実行することが可能となる。

１ 画像形成装置
２，２ａ〜２ｄ 感光体
１０１ 光源
１０５ ポリゴンミラー
１１３ フォトダイオード
１１４ 光量検出センサ
２０８ 記憶部
２０９ ＣＰＵ
２１１ 光量制御部
２１２ 電流制御部

Claims (1)

1. 感光体と、
   光ビームを出射する光源と、
   回転軸を中心に回転駆動され、複数の反射面を有し、前記感光体に静電潜像を形成するために前記複数の反射面によって前記光源から出射された光ビームを偏向する回転多面鏡と、
   前記回転多面鏡により偏向された前記光ビームを受光し、受光光量に応じた検出信号を出力する受光手段と、
   前記複数の反射面のうち前記光ビームが入射する反射面を特定する特定手段と、
   前記回転軸に対する前記複数の反射面それぞれの偏心量に基づいて前記複数の反射面それぞれに対応して設定された参照値を記憶する記憶手段と、
   前記特定手段による特定結果に基づいて前記記憶手段から光ビームが入射する反射面に対応する参照値を読み出し、前記参照値と前記検出信号とに基づいて前記光源から出射される光ビームの光量を制御する制御手段と、
   を備えることを特徴とする画像形成装置。

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