JP4353353B2 - 画像形成装置 - Google Patents
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Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、レーザ露光装置のレーザダイオードの消耗，破壊などによる機能不全すなわち劣化の検出を実施する発光駆動装置を用いる画像形成装置に関し、例えば、プリンタ，複写機およびファクシミリに用いることができる。
【０００２】
【従来技術】
従来の複写機やプリンタでは、書き込み部にレーザダイオードが使用されている。レーザダイオードは、過電流や静電気で劣化する場合が有る。従来の複写機やプリンタでは、レーザダイオードが劣化しても検知できず、画像濃度がうすくなったり、同期検知信号が発生しなくなったりして、はじめてＬＤ劣化が判明する。
【０００３】
レーザダイオードの寿命は、その駆動時間および駆動条件によって変動するが、個体差もあるので、一律に寿命を予測して、破壊する直前に交換をするなどのメンテナンススケジュールを定めておくことは難しい。
【０００４】
【特許文献１】
特開平８−２７９６４２号公報は、光磁気記録再生装置の光ピックアップに用いられるレーザダイオードが、使用時間の経過につれて同一光出力を得るための駆動電流が大きくなる傾向があり、ある駆動電流を境に光出力が急激に低下すること、ならびに、それに至る使用時間すなわち寿命に、大きな個々のばらつきがあることを説明している。
【０００５】
上述の光ピックアップやレーザ露光装置では、レーザダイオードの出力光を目標光量に安定化するために、出力光の光量を検出して、検出光量が目標光量に合致するようにレーザダイオードの通電電流を制御するＡＰＣ（Automatic Power Controller：自動光量制御器）が用いられるが、光出力が急激に低下する状態になると、ＡＰＣが光出力を目標値にするために通電電流を上げるので、通電電流値が一気に増大してレーザダイオードが破壊する。すなわち、レーザダイオードが突然に破壊する。
【０００６】
特許文献１ではこれを防止するために、レーザダイオードの近くの温度を検出して、検出温度での劣化閾値電流Ｉｄをマイコンで算出して、通電電流値が劣化閾値電流Ｉｄを超えるときにはレーザダイオードの通電を遮断し、表示部にレーザダイオードの交換を促す表示をする寿命予測方法を開示している。
【０００７】
【特許文献２】
特開平０５−２９９７３９号公報は、光センサのレーザダイオードの通電電流を検出して、それが規定値を超えるとフォトカプラを介してＡＰＣにフィードバックする検出光量信号を、高い発光量を表す擬似レベルに変更し、これによってレーザダイオードの通電電流値を規定値以下に抑制する保護回路を提示している。
【０００８】
【特許文献３】
特開平５−１９０９５０号公報は、レーザダイオードの通電電流値を直列接続抵抗と増幅器で検出し、比較器で参照電圧と比較する劣化検出回路、ならびに、参照電圧を検出温度に対応した値にする基準電圧発生回路を開示している。
【０００９】
【特許文献４】
特開平８−２９５０４８号公報には、電子写真方式で画像を形成するための感光体を露光するレーザ露光器のレーザダイオードの駆動電流あるいはＡＰＣの誤差電流を、一定の画像データを変調信号としてレーザ駆動装置に与えているときに、閾値（設定値）と比較して、閾値を超えたときに異常信号又は劣化信号を発生する劣化検出回路６を提示した。
【００１０】
【特許文献５】
特開平９−８３０５１号公報は、ＡＰＣで駆動されるレーザダイオードＬＤの電流値を直列接続抵抗および増幅器で検出し、一方、フォトダイオードＰＤで該レーザダイオードＬＤの発光出力を検出して発光出力対応の比較電圧を生成して、レーザダイオードの電流値と比較電圧との差（ＡＰＣでの誤差信号に相当）が基準値を超えるとアラームを発生する劣化検出回路を提示している。
【００１１】
【発明が解決しようとする課題】
特許文献１の寿命予測方法は、レーザダイオード個々に温度対応の劣化閾値電流を予測演算するので、そのためのデータ設定などの準備が煩雑になるとともに、個々の素子の予測演算の信頼性が、予測の安定性の要素となる。特許文献２乃至５の何れも、レーザダイオード個々の光量／電流特性のばらつきに考慮が無いので、レーザダイオード個々のバラツキには十分には対処できない。
【００１２】
本発明は、レーザダイオード個々に光量／電流特性のばらつきがあっても、個々に、劣化をタイミングよく簡易かつ確実に検出することを目的とする。
【００１３】
【課題を解決するための手段】
（１）感光体(111M)；
該感光体を荷電する手段(110M)；
レーザダイオード(LD)，該レーザダイオードに通電するトランジスタ(43)，該トランジスタが該レーザダイオードに通電する電流を電圧に変換し該電圧を電流値を表すデジタルデータである電流データに変換する電流検出手段（46〜48），前記レーザダイオードの発光光量を検出する光量検出手段(PD)，モード指定信号が光量調整を指示すると前記光量検出手段(PD)が検出する発光光量を目標光量とするように前記トランジスタにより前記レーザダイオードに流す電流を制御しモード制御信号がラッチを指示すると光量調整は停止して画信号に対応して前記レーザダイオードに通電する自動光量制御器(44)、および、前記レーザダイオードの出力光を前記感光体に走査投射するポリゴンミラー、を備える露光装置(102)；
感光体の静電潜像を顕像剤で顕像にする現像装置(120M)；および、
感光体の顕像を直接又は中間転写体を介して用紙に転写する手段(106)；
を含む作像機構を備え、さらに、
電流データを保持する不揮発メモリ(264)；および、
前記作像機構に給電が開始され動作電圧が与えられた直後に、前記自動光量制御器(44)に光量調整を指示するモード指定信号を与えて前記電流検出手段（46〜48）の電流データ(Iy)が前記不揮発メモリの電流データ(PIy)よりも設定値以上大きいと前記レーザダイオードの劣化を表す情報を発生し設定値未満であるときには前記不揮発メモリの電流データを今回検出した電流データに更新する診断、を行う診断手段(131)；
を備える画像形成装置。
【００１４】
これによれば、自動光量制御器(44)の、光量検出手段(PD)が検出する発光光量を目標光量とするようにレーザダイオードに流す電流を制御するフィードバック制御機能により、レーザダイオード子の劣化が進むときの光出力の急激な低下に連動して、レーザダイオードの通電電流値が急激に上昇する。このとき、レーザダイオードの電流データ(Ip)が、不揮発メモリ(264)に保持している電流データ(PIy)より設定値以上大きくなるので、診断手段(131)がレーザダイオードの劣化を表わす情報を発生する。この診断が、作像機構に給電が開始され動作電圧が与えられる度に、自動的に行われる。これにより、レーザダイオード個々に光量／電流特性のばらつきがあっても、個々に、劣化をタイミングよく簡易かつ確実に検出できる。
【００１５】
【発明の実施の形態】
（２）前記診断手段(131)は、前記作像機構への給電が遮断された省エネモードから、該作像機構に動作電圧が与えられるスタンバイモードへの切替わりの直後に、前記診断を行う；上記（１）に記載の画像形成装置。
【００１６】
これによれば、レーザダイオードの劣化を検出する上記診断が、作像機構への給電が遮断された省エネモードから、該作像機構に動作電圧が与えられるスタンバイモードへの切換の度に自動的に行われる。これにより、レーザダイオード個々に光量／電流特性のばらつきがあっても、個々に、劣化をタイミングよく簡易かつ確実に検出できる。
【００１７】
（３）前記発光素子(LD)近くの温度を検出し温度データを発生する温度検出手段(49〜51)；を更に備え、前記診断手段(131)は、前記作像機構に動作電圧が与えられた直後に、前記温度データが設定値以上になると、前記診断を行う；上記（１）又は（２）に記載の画像形成装置。
【００１８】
レーザダイオードの光出力は、温度に依存し、通電開始時には一般的にはレーザダイオードおよびその周りの温度が低いので、光出力が低い。時間が経過するにつれて、通電によりレーザダイオードの温度が上昇して光出力が上昇する。使用環境に対応して、レーザダイオードの温度はあるところで飽和する。すなわち安定する。そこで本実施態様では、温度検出手段(49〜51)を用いて、検出温度が設定値以上であるときに、電流値検出による劣化判定を行う。判定の信頼性が高くなる。
【００１９】
（４）前記電流検出手段(46〜48)が発生した電流データ(Iy)が表わす値を可視表示する手段(20の260)；を更に備える上記（１）乃至（３）のいずれか１つに記載の画像形成装置。
【００２０】
これによれば、劣化したか否かの判定のみならず、発光素子の通電状態をモニタすることができる。
【００２１】
（５）前記現像装置は、マゼンダＭ，シアンＣ，イエローＹおよびブラックＫの各色作像用があり；前記転写手段は、用紙に各色現像のトナー像を重ね転写する；上記（１）乃至（４）のいずれか１つに記載のカラー画像形成装置。
【００２２】
前記感光体，荷電手段，現像装置および転写手段はそれぞれ、マゼンダＭ，シアンＣ，イエローＹおよびブラックＫの各色作像用があり；前記レーザダイオードも各色作像用があって、前記自動光量制御器も各レーザダイオード通電用があり；前記診断手段(131)は、各自動光量制御器による前記診断を順次に行う；上記（５）に記載のタンデム方式のカラー画像形成装置。
【００２３】
本発明の他の目的および特徴は、図面を参照した以下の実施例の説明より、明らかになろう。
【００２４】
【実施例】
図１に、本発明の一実施例の複合機能フルカラーデジタル複写機の外観を示す。このフルカラー複写機は、大略で、自動原稿送り装置（ＡＤＦ）３０と、操作ボード２０と、カラースキャナ１０と、カラープリンタ１００と、給紙バンク３５の各ユニットで構成されている。ステープラ及び作像された用紙を積載可能なトレイ付きのフィニッシャ３４と、両面ドライブユニット３３と、大容量給紙トレイ３６は、プリンタ１００に装着されている。
【００２５】
機内の画像データ処理装置ＡＣＰ（図３）には、パソコンＰＣが接続したＬＡＮ（Local Area Network）が接続されており、ファクシミリコントロールユニットＦＣＵ（図３）には、電話回線ＰＮ（ファクシミリ通信回線）に接続された交換器ＰＢＸが接続されている。カラープリンタ１００のプリント済の用紙は、排紙トレイ１０８上またはフィニッシャ３４に排出される。
【００２６】
図２に、カラープリンタ１００の機構を示す。この実施例のカラープリンタ１００は、レーザプリンタである。このレーザプリンタ１００は、マゼンダ（Ｍ），シアン（Ｃ），イエロー（Ｙ）および黒（ブラック：Ｋ）の各色の画像を形成するための４組のトナー像形成ユニットが、転写紙の移動方向（図中の右下から左上方向ｙ）に沿ってこの順に配置されている。即ち、４連ドラム方式のフルカラー画像形成装置である。
【００２７】
これらマゼンダ（Ｍ），シアン（Ｃ），イエロー（Ｙ）および黒（Ｋ）のトナー像形成ユニットは、それぞれ、感光体ドラム１１１Ｍ，１１１Ｃ，１１１Ｙおよび１１１Ｋを有する感光体ユニット１１０Ｍ，１１０Ｃ，１１０Ｙおよび１１０Ｋと、現像ユニット１２０Ｍ，１２０Ｃ，１２０Ｙおよび１２０Ｋとを備えている。また、各トナー像形成部の配置は、各感光体ユニット内の感光体ドラム１１１Ｍ，１１１Ｃ，１１１Ｙおよび１１１Ｋの回転軸が水平ｘ軸（主走査方向）に平行になるように、且つ、転写紙移動方向ｙ（副走査方向）に所定ピッチの配列となるように、設定されている。
【００２８】
また、レーザプリンタ１００は、上記トナ−像形成ユニットのほか、レーザ走査によるレーザ露光ユニット１０２、給紙カセット１０３，１０４、レジストローラ対１０５、転写紙を担持して各トナ−像形成部の転写位置を通過するように搬送する転写搬送ベルト１６０を有する転写ベルトユニット１０６、ベルト定着方式の定着ユニット１０７、排紙トレイ１０８，両面ドライブ（面反転）ユニット３３等を備えている。また、レーザプリンタ１００は、図示していない手差しトレイ、トナ−補給容器、廃トナーボトル、なども備えている。
【００２９】
レーザ露光ユニット１０２は、レーザ発光器４１Ｍ，４１Ｃ，４１Ｙ，４１Ｋ、ポリゴンミラー、ｆ−θレンズ、反射ミラー等を備え、画像データに基づいて各感光体ドラム１１１Ｍ，１１１Ｃ，１１１Ｙおよび１１１Ｋの表面にレーザ光を、ｘ方向に振り走査しながら照射する。
【００３０】
図２上の一点鎖線は、転写紙の搬送経路を示している。給紙カセット１０３，１０４から給送された転写紙は、図示しない搬送ガイドで案内されながら搬送ローラで搬送され、レジストローラ対１０５に送られる。このレジストローラ対１０５により所定のタイミングで転写搬送ベルト１６０に送出された転写紙は転写搬送ベルト１６０で担持され、各トナ−像形成部の転写位置を通過するように搬送される。
【００３１】
各トナー像形成部の感光体ドラム１１１Ｍ，１１１Ｃ，１１１Ｙおよび１１１Ｋに形成されたトナー像が、転写搬送ベルト１６０で担持され搬送される転写紙に転写され、各色トナー像の重ね合わせ即ちカラー画像が形成された転写紙は、定着ユニット１０７に送られる。すなわち転写は、転写紙上にじかにトナー像を転写する直接転写方式である。定着ユニット１０７を通過する時トナー像が転写紙に定着する。トナー像が定着した転写紙は、排紙トレイ１０８，フィニッシャ３６又は両面ドライブユニット３３に排出又は送給される。
【００３２】
イエローＹのトナ−像形成ユニットの概要を次に説明する。他のトナ−像形成ユニットも、イエローＹのものと同様な構成である。イエローＹのトナー像形成ユニットは、前述のように感光体ユニット１１０Ｙ及び現像ユニット１２０Ｙを備えている。感光体ユニット１１０Ｙは、感光体ドラム１１１Ｙのほか、感光体ドラム表面に潤滑剤を塗布するブラシローラ，感光体ドラム表面をクリーニングする揺動可能なブレード，感光体ドラム表面に光を照射する除電ランプ，感光体ドラム表面を一様帯電する非接触型の帯電ローラ、等を備えている。
【００３３】
感光体ユニット１１０Ｙにおいて、交流電圧が印加された帯電ローラにより一様帯電された感光体ドラム１１１Ｙの表面に、レーザ露光ユニット１０２で、プリントデータに基づいて変調されポリゴンミラーで偏向されたレーザ光Ｌが走査されながら照射されると、感光体ドラム１１１Ｙの表面に静電潜像が形成される。感光体ドラム１１ＩＹ上の静電潜像は、現像ユニット２０Ｙで現像されてイエローＹのトナー像となる。転写搬送ベルト１６０上の転写紙が通過する転写位置では、感光体ドラム１１ＩＹ上のトナー像が転写紙に転写される。トナ−像が転写された後の感光体ドラム１１１Ｙの表面は、ブラシローラで所定量の潤滑剤が塗布された後、ブレードでクリーニングされ、除電ランプから照射された光によって除電され、次の静電潜像の形成に備えられる。
【００３４】
現像ユニット１２０Ｙは、磁性キャリア及びマイナス帯電のトナ−を含む二成分現像剤を収納している。そして、現像ケース１２０Ｙの感光体ドラム側の開口から一部露出するように配設された現像ローラや、搬送スクリュウ、ドクタブレード、トナ−濃度センサ，粉体ポンプ等を備えている。現像ケース内に収容された現像剤は、搬送スクリュウで攪拌搬送されることにより摩擦帯電する。そして、現像剤の一部が現像ローラの表面に担持される。ドクタブレードが現像ローラの表面の現像剤の層厚を均一に規制し、現像ローラの表面の現像剤中のトナーが感光体ドラムに移り、これにより静電潜像に対応するトナー像が感光体ドラム１１１Ｙ上に現われる。現像ケース内の現像剤のトナー濃度はトナ−濃度センサで検知される。濃度不足の時には、粉体ポンプが駆動されてトナーが補給される。
【００３５】
転写ベルトユニット１０６の転写搬送ベルト１６０は、各トナ−像形成部の感光体ドラム１１１Ｍ，１１１Ｃ，１１１Ｙおよび１１１Ｋに接触対向する各転写位置を通過するように、４つの接地された張架ローラに掛け回されている。張架ローラの１つが１０９である。これらの張架ローラのうち、２点鎖線矢印で示す転写紙移動方向上流側の入口ローラには、電源から所定電圧が印加された静電吸着ローラが対向するように配置されている。これらの２つのローラの間を通過した転写紙は、転写搬送ベルト１６０上に静電吸着される。また、転写紙移動方向下流側の出口ローラは、転写搬送ベルトを摩擦駆動する駆動ローラであり、図示しない駆動源に接続されている。また、転写搬送ベルト１６０の外周面には、電源から所定のクリーニング用電圧が印加されたバイアスローラが接触するように配置されている。このバイアスローラにより転写搬送ベルト１６０上に付着したトナ−等の異物が除去される。
【００３６】
また、感光体ドラム１１１Ｍ，１１１Ｃ，１１１Ｙおよび１１１Ｋに接触対向する接触対向部を形成している転写搬送ベルト１６０の裏面に接触するように、転写バイアス印加部材を設けている。これらの転写バイアス印加部材は、マイラ製の固定ブラシであり、各転写バイアス電源から転写バイアスが印加される。この転写バイアス印加部材で印加された転写バイアスにより、転写搬送ベルト１６０に転写電荷が付与され、各転写位置において転写搬送ベルト１６０と感光体ドラム表面との間に所定強度の転写電界が形成される。
【００３７】
転写搬送ベルト１６０で搬送され、感光体ドラム１１１Ｍ，１１１Ｃ，１１１Ｙおよび１１１Ｋに形成された各色トナー像が転写された用紙は、定着装置１０７に送り込まれてそこで、トナー像が加熱，加圧によって用紙に熱定着される。熱定着後、用紙は左側板の上部のフィニッシャ３４への排紙口３４ｏｔからフィニッシャ３４に送り込まれる。又は、プリンタ本体の上面の排紙トレイ１０８に排出される。
【００３８】
４個の感光体ドラムの中の、マゼンダ像，シアン像およびイエロー像形成用の感光体ドラム１１１Ｍ，１１１Ｃおよび１１１Ｙは、図示しないカラードラム駆動用の１個の電気モータ（カラードラムモータ；カラードラムＭ：図示略）により、動力伝達系及び減速機（図示略）を介して１段減速にて駆動される。ブラック像形成用の感光体ドラム１１１Ｋはブラックドラム駆動用の１個の電気モータ（Ｋドラムモータ：図示略）により、動力伝達系及び減速機（図示略）を介して１段減速にて駆動される。また、転写搬送ベルト１６０は、上記Ｋドラムモータによる動力伝達系を介した転写駆動ローラの駆動により、回動移動する。従って、上記Ｋドラムモータは、Ｋ感光体ドラム１１Ｋと転写搬送ベルト６０を駆動し、上記カラードラムモータは、Ｍ，Ｃ，Ｙ感光体ドラム１１Ｍ，１１Ｃ，１１Ｙを駆動する。
【００３９】
また、Ｋ現像器１２０Ｋは、定着ユニット１０７を駆動している電気モータ（図示略）で、動力伝達系およびクラッチ（図示略）を介して駆動される。Ｍ，Ｃ，Ｙ現像器１２０Ｍ，１２０Ｃ，１２０Ｙは、レジストローラ１０５を駆動する電気モータ（図示略）で、動力伝達系およびクラッチ（図示略）を介して駆動される。現像器１２０Ｍ，１２０Ｃ，１２０Ｙ，１２０Ｋは絶えず駆動されている訳ではなく、所定タイミングを持って駆動出来る様、上記クラッチにより駆動伝達を受ける。
【００４０】
再度図１を参照する。フィニッシャ３４は、スタッカトレイすなわち積載降下トレイ３４ｈｓおよびソートトレイ群３４ｓｔを持ち、積載降下トレイ３４ｈｓに用紙（プリント済紙，転写済紙）を排出するスタッカ排紙モードと、ソートトレイ群３４ｓｔに排紙するソータ排紙モードを持つ。
【００４１】
プリンタ１００からフィニッシャ３４に送り込まれた用紙は、左上方向に搬送されそして上下逆Ｕ字型の搬送路を経て、下向きに搬送方向を切換えてから、設定されているモードに応じて、スタッカ排紙モードのときには排出口から積載降下トレイ３４ｈｓに排出される。ソータ排紙モードのときには、ソータトレイ群３４ｓｔの、そのとき排出中の用紙が割り当てられたソータトレイに排出される。
【００４２】
ソータ排紙モードが指定されるとフィニッシャ内排紙コントローラは、最下部の重ね待避位置に置いたソートトレイ群３４ｓｔを、図１上で２点鎖線で示す使用位置に上駆動し、ソータトレイ間の間隔を広げる。ソータ排紙モードでは、１回（一人）の設定枚数の複写又はプリントは、部ソートにソータ排紙モードが設定されているときには、同一原稿（画像）をプリントした各転写紙をソートトレイ群３４ｓｔの各トレイに仕分け収納する。頁ソートにソータ排紙モードが設定されているときには、各トレイを各頁（画像）に割り当てて、同一頁をプリントした各転写紙を１つのソートトレイに積載する。
【００４３】
図３に、図１に示す複写機の画像処理系統のシステム構成を示す。このシステムでは、読取ユニット１１と画像データ出力Ｉ／Ｆ（Interface：インターフェイス）１２でなるカラー原稿スキャナ１２が、画像データ処理装置ＡＣＰの画像データインターフェース制御ＣＤＩＣ（以下単にＣＤＩＣと表記）に接続されている。画像データ処理装置ＡＣＰにはまた、カラープリンタ１００が接続されている。カラープリンタ１００は、画像データ処理装置ＡＣＰの画像データ処理器ＩＰＰ（Image Processing Processor；以下では単にＩＰＰと記述）から、書込みＩ／Ｆ１３４に記録画像データを受けて、作像ユニット１３５でプリントアウトする。作像ユニット１３５は、図２に示すものである。
【００４４】
画像データ処理装置ＡＣＰ（以下では単にＡＣＰと記述）は、パラレルバスＰｂ，画像メモリアクセス制御ＩＭＡＣ（以下では単にＩＭＡＣと記述），画像メモリであるメモリモジュールＭＥＭ（以下では単にＭＥＭと記述），システムコントローラ１，ＲＡＭ４，不揮発メモリ５，フォントＲＯＭ６，ＣＤＩＣ，ＩＰＰ等、を備える。パラレルバスＰｂには、ファクシミリ制御ユニットＦＣＵ（以下単にＦＣＵと記述）を接続している。操作ボード２０はシステムコントローラ１に接続している。
【００４５】
カラー原稿スキャナ１０の、原稿を光学的に読み取る読取ユニット１１は、原稿に対するランプ照射の反射光を、センサボードユニットＳＢＵ（以下では単にＳＢＵと表記）上の、ＣＣＤで光電変換してＲ，Ｇ，Ｂ画像信号を生成し、Ａ／ＤコンバータでＲＧＢ画像データに変換し、そしてシェーディング補正して、出力Ｉ／Ｆ１２を介してＣＤＩＣに送出する。
【００４６】
ＣＤＩＣは、画像データに関し、原稿スキャナ１０（出力Ｉ／Ｆ１２），パラレルバスＰｂ，ＩＰＰ間のデータ転送、ならびに、プロセスコントローラ１３１とＡＣＰの全体制御を司るシステムコントローラ１との間の通信をおこなう。また、ＲＡＭ１３２はプロセスコントローラ１３１のワークエリアとして使用され、ＲＯＭ１３３はプロセスコントローラ１３１の動作プログラム等を記憶している。
【００４７】
画像メモリアクセス制御ＩＭＡＣ（以下では単にＩＭＡＣと記述）は、ＭＥＭに対する画像データの書き込み／読み出しを制御する。システムコントローラ１は、パラレルバスＰｂに接続される各構成部の動作を制御する。また、ＲＡＭ４はシステムコントローラ１のワークエリアとして使用され、不揮発メモリ５はシステムコントローラ１の動作プログラム等を記憶している。
【００４８】
操作ボード２０は、ＡＣＰがおこなうべき処理を指示する。たとえば、処理の種類（複写、ファクシミリ送信、画像読込、プリント等）および処理の枚数等を入力する。これにより、画像データ制御情報の入力をおこなうことができる。
【００４９】
スキャナ１０の読取ユニット１１より読み取った画像データは、スキャナ１０のＳＢＵでシェーディング補正２１０を施してから、ＩＰＰで、スキャナガンマ補正，フィルタ処理などの、読取り歪を補正する画像処理を施してから、ＭＥＭに蓄積する。ＭＥＭの画像データをプリントアウトするときには、ＩＰＰにおいてＲＧＢ信号をＹＭＣＫ信号に色変換し、プリンタガンマ変換，階調変換，および、ディザ処理もしくは誤差拡散処理などの階調処理などの画質処理をおこなう。画質処理後の画像データはＩＰＰから書込みＩ／Ｆ１３４に転送される。書込みＩ／Ｆ１３４は、階調処理された信号に対し、パルス幅とパワー変調によりレーザー制御をおこなう。その後、画像データは作像ユニット１３５へ送られ、作像ユニット１３５が転写紙上に再生画像を形成する。
【００５０】
ＩＭＡＣは、システムコントローラ１の制御に基づいて、画像データとＭＥＭのアクセス制御，ＬＡＮ上に接続した図示しないパソコンＰＣ（以下では単にＰＣと表記）のプリント用データの展開，ＭＥＭの有効活用のための画像データの圧縮／伸張をおこなう。
【００５１】
ＩＭＡＣへ送られた画像データは、データ圧縮後、ＭＥＭに蓄積され、蓄積された画像データは必要に応じて読み出される。読み出された画像データは、伸張され、本来の画像データに戻しＩＭＡＣからパラレルバスＰｂを経由してＣＤＩＣへ戻される。ＣＤＩＣからＩＰＰへの転送後は画質処理をして書込みＩ／Ｆ１３４に出力し、作像ユニット１３５において転写紙上に再生画像を形成する。
【００５２】
画像データの流れにおいて、パラレルバスＰｂおよびＣＤＩＣでのバス制御により、デジタル複合機の機能を実現する。ファクシミリ送信は、読取られた画像データをＩＰＰにて画像処理を実施し、ＣＤＩＣおよびパラレルバスＰｂを経由してＦＣＵへ転送することによりおこなわれる。ＦＣＵは、通信網へのデータ変換をおこない、それを公衆回線ＰＮへファクシミリデータとして送信する。ファクシミリ受信は、公衆回線ＰＮからの回線データをＦＣＵにて画像データへ変換し、パラレルバスＰｂおよびＣＤＩＣを経由してＩＰＰへ転送することによりおこなわれる。この場合、特別な画質処理はおこなわず、書込みＩ／Ｆ１３４から出力し、作像ユニット１３５において転写紙上に再生画像を形成する。
【００５３】
複数ジョブ、たとえば、コピー機能，ファクシミリ送受信機能，プリンタ出力機能が並行に動作する状況において、読取ユニット１１，作像ユニット１３５およびパラレルバスＰｂの使用権のジョブへの割り振りは、システムコントローラ１およびプロセスコントローラ１３１において制御する。プロセスコントローラ１３１は画像データの流れを制御し、システムコントローラ１はシステム全体を制御し、各リソースの起動を管理する。また、デジタル複合機の機能選択は、操作ボード２０においておこなわれ、操作ボード２０の選択入力によって、コピー機能，ファクシミリ機能等の処理内容を設定する。
【００５４】
システムコントローラ１とプロセスコントローラ１３１は、パラレルバスＰｂ，ＣＤＩＣおよびシリアルバスＳｂを介して相互に通信をおこなう。具体的には、ＣＤＩＣ内においてパラレルバスＰｂとシリアルバスＳｂとのデータ，インターフェースのためのデータフォーマット変換をおこなうことにより、システムコントローラ１とプロセスコントローラ１３１間の通信を行う。
【００５５】
各種バスインターフェース、たとえばパラレルバスＩ／Ｆ ７、シリアルバスＩ／Ｆ ９、ローカルバスＩ／Ｆ ３およびネットワークＩ／Ｆ ８は、ＩＭＡＣに接続されている。コントローラーユニット１は、ＡＣＰ全体の中での独立性を保つために、複数種類のバス経由で関連ユニットと接続する。
【００５６】
システムコントローラ１は、パラレルバスＰｂを介して他の機能ユニットの制御をおこなう。また、パラレルバスＰｂは画像データの転送に供される。システムコントローラ１は、ＩＭＡＣに対して、画像データをＭＥＭに蓄積させるための動作制御指令を発する。この動作制御指令は、ＩＭＡＣ，パラレルバスＩ／Ｆ ７、パラレルバスＰｂを経由して送られる。
【００５７】
この動作制御指令に応答して、画像データはＣＤＩＣからパラレルバスＰｂおよびパラレルバスＩ／Ｆ ７を介してＩＭＡＣに送られる。そして、画像データはＩＭＡＣの制御によりＭＥＭに格納されることになる。
【００５８】
一方、ＡＣＰのシステムコントローラ１は、ＰＣからのプリンタ機能としての呼び出しの場合、プリンタコントローラとネットワーク制御およびシリアルバス制御として機能する。ネットワーク経由の場合、ＩＭＡＣはネットワークＩ／Ｆ ８を介してプリント出力要求データを受け取る。
【００５９】
汎用的なシリアルバス接続の場合、ＩＭＡＣはシリアルバスＩ／Ｆ ９経由でプリント出力要求データを受け取る。汎用のシリアルバスＩ／Ｆ ９は複数種類の規格に対応しており、たとえばＵＳＢ（Universal Serial Bus）、１２８４または１３９４等の規格のインターフェースに対応する。
【００６０】
ＰＣからのプリント出力要求データはシステムコントローラ１により画像データに展開される。その展開先はＭＥＭ内のエリアである。展開に必要なフォントデータは、ローカルバスＩ／Ｆ ３およびローカルバスＲｂ経由でフォントＲＯＭ６を参照することにより得られる。ローカルバスＲｂは、このコントローラ１を不揮発メモリ５およびＲＡＭ４と接続する。
【００６１】
シリアルバスＳｂに関しては、ＰＣとの接続のための外部シリアルポート２以外に、ＡＣＰの操作部である操作ボード２０との転送のためのインターフェースもある。これはプリント展開データではなく、ＩＭＡＣ経由でシステムコントローラ１と通信し、処理手順の受け付け、システム状態の表示等をおこなう。
【００６２】
システムコントローラ１とＭＥＭおよび各種バスとのデータ送受信は、ＩＭＡＣを経由しておこなわれる。ＭＥＭを使用するジョブはＡＣＰ全体の中で一元管理される。
【００６３】
図４に、操作ボード２０の回路ブロックを示す。操作ボード２０には、液晶ディスプレイ（ＬＣＤ）２６０，操作キー・マトリクス２７１，表示ＬＥＤ（発光ダイオード）２７２等がある。キー・マトリクス２７１には、省エネモード（休止モード又は低電力モード）からスタンバイモードに、またその逆への切換えを指示するための電源キーがある。省エネモードが設定されている時に電源キーが一回押されると、省エネモードからスタンバイモードに切換る。スタンバイモードであるときに電源キーが一回押されると、スタンバイモードから省エネモードに切換る。
【００６４】
図４に示す操作ボード２０の電気制御系の主体は、システムコントローラ１のＭＰＵ６１とコミュニケーションし、操作ボード２０の入力を読取り、ボード上の表示を制御するＣＰＵ２５３，このＣＰＵ２５３の制御プログラムが格納されているＲＯＭ２６５，制御時にデータの一時格納等を行うためのＲＡＭ２６６，ＬＣＤ２６０の描画データを格納するＶＲＡＭ２６８，このＶＲＡＭ２６８に接続されＬＣＤ２６０の描画タイミング制御等を行う液晶表示コントローラ（ＬＣＤＣ）２６７，時刻データを発生する時計ＩＣ ２７３等がある。ＬＣＤＣ２６７には、ＣＦＬの光源をバックライト２７０として有するＬＣＤ２６０が接続される。ＣＰＵ２５３には更に、ＣＦＬバックライト２７０を駆動するインバータ２６９，キー・マトリクス２７１，表示ＬＥＤ２６１のＬＥＤマトリクス２７２およびそれらのＬＥＤを駆動するＬＥＤ駆動装置７３等が接続されている。
【００６５】
また、ＣＰＵ２５３が接続されたデータバスには、画像処理モード，状態情報および使用実績記憶用の不揮発性ＲＡＭ（ＮＶＲＡＭ）２６４が接続されている。このＮＶＲＡＭ２６４に、後述する露光ドライバ４２Ｍ〜４２Ｋ（図５）がレーザ発光器４１Ｍ〜４２Ｋの各ＬＤ（レーザダイオード）に通電した電流データＤＩｙ〜ＤＩｋ、が保持されている。
【００６６】
省エネモードからスタンバイモードへ、またその逆への切換え要否の判定処理はシステムコントローラ１が行い、図示しない電源装置の、各部への給電スイッチのオン／オフをシステムコントローラ１が行う。システムコントローラ１には省エネモードでも動作電圧が印加されているが、プリンタ１００にはスタンバイモードで動作電圧が与えられ、省エネモードでは、プリンタ１００への給電は遮断である。したがって、プリンタ１００のプロセスコントローラ１３１には、省エネモードからスタンバイモードへの切換りのときに、動作電圧が印加される。
【００６７】
図５に、プリンタ１００の作像ユニット１３５（図３）にあるＬＤ（レーザダイオード）制御板１３５ｂ上の、レーザ発光器４１Ｍ〜４１Ｋに通電する露光ドライバ４２Ｍ〜４２Ｋを示す。
【００６８】
マゼンダＭの画像形成に用いられるレーザ発光器４１Ｍは、感光体ドラム１１１Ｍを露光するレーザダイオードＬＤと、その出力光の一部の光量（光パワー）を検出するフォトダイオードＰＤとが１パッケージに組込まれた、ＡＰＣ（Automatic Power Controller）駆動用のレーザ発光器である。レーザ発光器４１ＭのレーザダイオードＬＤには、トランジスタ４３が通電し、レーザダイオードＬＤに流れる電流に比例する電圧が、抵抗４６に現れる。この電圧は増幅器４７で増幅されＡ／Ｄコンバータ４８で、デジタルデータすなわち電流データに変換される。
【００６９】
トランジスタ４３は、ＡＰＣ４４が与える電流指示電圧に比例する電流をレーザダイオードＬＤに流す。レーザダイオードＬＤの出力光量に対応する電圧をフォトダイオードＰＤが発生して、ＡＰＣ４４にフィードバックする。ＡＰＣ４４は、目標光量にフィードバック光量が合致するように、トランジスタ４３のベースバイアスを制御する。すなわちレーザダイオードＬＤの駆動電流を制御する。
【００７０】
プロセスコントローラ１３１は、レーザダイオードＬＤの劣化をチェックするときにはＩ／Ｏポート１３５ａの出力ポートｏ２から、点灯を指示する高レベルＨを、オアゲート４５を通してＡＰＣ４４の点灯信号入力端に印加する。画像露光を行うときには、記録／非記録を指示する２値信号（画信号）を、出力ポートｏ１からオアゲート４５を通してＡＰＣ４４の点灯信号入力端に印加する。ＡＰＣ４４のモード指定端子には、プロセスコントローラ１３１が、出力ポートｏ３から、モード指定信号を与える。モード指定信号が低レベルＬであると、ＡＰＣ４４は、目標光量にフィードバック光量が合致するように、トランジスタ４３のベースバイアスを制御する。モード指定信号がＬからＨに切り換わると、ＡＰＣ４４は、そのときの駆動状態をラッチし、モード指定信号がＨの間、フィードバック制御を行わず、ＡＰＣ４４の点灯信号入力端にＨが到来すると、ラッチした駆動状態で定電流を流す。
【００７１】
他のレーザ発光器４１Ｃ，４１Ｙ，４１Ｋの各レーザダイオードＬＤに通電する露光ドライバ４２Ｃ，４２Ｙおよび４２Ｋの構成も、上述の４２Ｍと同一である。ＬＤ制御板１３５には、その温度を検出する温度センサ４９，温度検出回路５０およびＡ／Ｄコンバータ５１があり、プロセスコントローラ１３１は、Ａ／Ｄコンバータ５１で温度検出信号をデジタル変換して読み込む。すなわち温度データを読み込む。
【００７２】
図６に、プロセスコントローラ１３１の制御動作の概要を示す。システムコントローラ１が、各部への給電を、省エネモードからスタンバイモードに切換えてプリンタ１００への給電を開始すると、プロセスコントローラ１３１に動作電圧が加わる。これがプロセスコントローラ１３１の電源オンである。
【００７３】
プロセスコントローラ１３１は、動作電圧が加わると、初期化を実行してプリンタ１００のハードウエアの動作状態を待機時のものに設定し、プロセスコントローラ１３１の情報も、待機時のものに設定する（ステップ１）。そして状態検出を行う（ステップ２）。
【００７４】
なお、以下においては、カッコ内には、ステップという語を省略して、ステップＮｏ．数字のみを記す。
【００７５】
状態検出の結果、画像形成機構が、正常動作ができない状態であると、操作ボード２０のＬＣＤ２６０に、異常内容と、対処方の告知を表示する（４）。状態検出の結果、正常であると、定着温度制御を開始する（５）。すなわち定着装置１０７のヒータへ通電する、図示しない交流通電制御回路の交流電源リレーをオンにする。そして定着温度が、定着目標温度より少し低い第１設定値以上になると、機内の空気循環と冷却用の吸排気を行うファンの駆動を開始し（６，７）、レーザ露光ユニット１０２のポリゴンミラーの駆動とレーザ発光器４１Ｍ〜４１Ｋの駆動（ライン同期信号を発生する光出力）を開始し（８）、機内気流が安定し、ＬＤ制御板１３５ｂの温度がある程度上昇する待ち時間Ｔｍ１、の経過を待つ（９）。
【００７６】
時間Ｔｍ１が経過すると、プロセスコントローラ１３１は、ＬＤ制御板１３５ｂの温度が第２設定値以上になるのを待って（１０）、第２設定値以上になると、「レーザ発光器４１Ｍの電流検出」（１１）を実行する。
【００７７】
図７に、「レーザ発光器４１Ｍの電流検出」（１１）の内容を示す。ここでプロセスコントローラ１３１は、露光ドライバ４２ＭのＡＰＣ４４の点灯信号入力端に、Ｉ／Ｏポート１３５ａの出力ポートｏ２およびオアゲート４５を介して、点灯指示Ｈを与えるとともに、出力ポートｏ３から、フィードバック制御を指示するモード指定信号Ｌを、ＡＰＣ４４のモード指定端子に与える（３１）。これによりＡＰＣ４４が、レーザダイオードＬＤの光出力（ＰＤの検出信号）が基準値となる電流をＬＤに流すように、トランジスタ４３のベース電圧を調整する。プロセスコントローラ１３１は、このようなフィードバック制御によって光出力が基準値に安定に収束するに要する時間よりも少し長い設定時間Ｔｍ２、が経過するのを待つ（３２）。
【００７８】
経過すると、出力ポートｏ３からＡＰＣ４４のモード指定端子に与えるモード指定信号を、Ｈに切り換える（３３）。これによりＡＰＣ４４は、トランジスタ４３のベースに印加するベースバイアス電圧を、その時点のものにホールド（セーブ）し、フィードバック制御は中止する。なお、画像露光時には、ＡＰＣ４４の点灯信号入力端に、画信号が記録を指示するＨが与えられたとき、ならびに、画像領域外でライン同期信号を発生するためにＨが与えられたときに、ＡＰＣ４４は、ホールドしている電圧をトランジスタ４３のベースに出力する。
【００７９】
前述のように、モード指定端子に与えるモード指定信号をＨに切り換える（３３）と、プロセスコントローラ１３１は、出力ポートｏ４に、Ａ／Ｄ変換を指示するＬを出力し（３４）、これに応答してＡ／Ｄコンバータ４８がデジタル変換した電流データＩｙを読み込む（３５）。そして電流データＩｙを操作ボード２０のＬＣＤ２６０に表示し（３６）、操作ボード２０のＮＶＲＡＭ２６４から、レーザ発光器４１Ｍ宛てに格納している電流データＰＩｙを読み出して、Ｉｙ−Ｐｌｙが設定値以上かをチェックする（３７）。すなわち、今回検出した駆動電流Ｉｙが、メモリデータＰｌｙよりも設定値以上大きいかを確認する（３７）。Ｉｙ−Ｐｌｙが設定値以上であると、レーザダイオードＬＤの劣化により、駆動電流が急激に上昇した、とみなし、レーザ発光器３９の故障を操作ボード２０のＬＣＤ２６０に表示して（３９）、レーザ露光ユニット１０２の駆動を停止する（４０）。すなわち、レーザ露光ユニット１０２の、モータおよび発光器への給電を停止する。
【００８０】
Ｉｙ−Ｐｌｙが設定値未満であると、レーザダイオードＬＤはまだ劣化に至っていないすなわち健全と見なして、操作ボード２０のＮＶＲＡＭ２の、レーザ発光器４１Ｍ宛てに格納している電流データＰＩｙを、今回検出した電流データＩｙに書き換える（３８）。すなわち更新する。この電流データＩｙが、次回の劣化検出時の比較データＰＩｙとなる。レーザダイオードＬＤの使用時間が増大するにつれて駆動電流値がわずかに増えるが、そのような変動を劣化として捉えてしまう誤検出が回避される。
【００８１】
図６を再度参照する。「レーザ発光器４１Ｍの電流検出」（１１）を終えて、レーザ発光器４１Ｍが健全であると、プロセスコントローラ１３１は、「レーザ発光器４１Ｃの電流検出」（１２）を実行する。この内容は、前述の「レーザ発光器４１Ｍの電流検出」（１１）と同様である。「レーザ発光器４１Ｃの電流検出」（１２）を終えて、レーザ発光器４１Ｃが健全であると、プロセスコントローラ１３１は、「レーザ発光器４１Ｙの電流検出」（１３）を実行する。この内容も、前述の「レーザ発光器４１Ｍの電流検出」（１１）と同様である。「レーザ発光器４１Ｙの電流検出」（１３）を終えて、レーザ発光器４１Ｙが健全であると、プロセスコントローラ１３１は、「レーザ発光器４１Ｋの電流検出」（１４）を実行する。この内容も、前述の「レーザ発光器４１Ｍの電流検出」（１１）と同様である。
【００８２】
「レーザ発光器４１Ｋの電流検出」（１４）を終えて、レーザ発光器４１Ｋが健全であると、プロセスコントローラ１３１は、システムコントローラ１にレディ（プリント可）を報知して（１５）、システムコントローラ１が、プリント（複写，印刷）コマンドを送ってくるのを待つ（１６）。コマンド受けると、指示された条件のプリントを行う（１７）。それを終了すると、プリンタ１００内の状態検出（１８）を行って、異常があれば操作ボード２０にそれを表示するが（１９，２０）、異常が無いと、システムコントローラ１にレディを報知して（１５）、システムコントローラ１が、プリントコマンドを送ってくるのを待つ（１６）。
【００８３】
この実施例では、省エネモードからスタンバイモードに切換えるときにシステムコントローラ１が、プリンタ１００に給電する図示しないスイッチをオフからオンにすることにより、プロセスコントローラ１３１が図６に示す制御動作を行うので、上述の劣化検出（図６の１１〜１４）は、プリンタ１００に電源が投入される度に行われる。したがってレーザ発光器４１Ｍ〜４１Ｋのいずれかが劣化した場合、ユーザは、プリンタ１００に電源が入ったときに、劣化を認知できる。
【００８４】
【発明の効果】
自動光量制御器(44)の、光量検出手段(PD)が検出する発光光量を目標光量とするようにレーザダイオードに流す電流を制御するフィードバック制御機能により、レーザダイオード子の劣化が進むときの光出力の急激な低下に連動して、レーザダイオードの通電電流値が急激に上昇する。このとき、レーザダイオードの電流データ(Ip)が、不揮発メモリ(264)に保持している電流データ(PIy)より設定値以上大きくなるので、診断手段(131)がレーザダイオードの劣化を表わす情報を発生する。この診断が、作像機構に給電が開始され動作電圧が与えられる度に、自動的に行われる。これにより、レーザダイオード個々に光量／電流特性のばらつきがあっても、個々に、劣化をタイミングよく簡易かつ確実に検出できる。
【図面の簡単な説明】
【図１】 本発明の第１実施例の複合機能がある複写機の外観を示す正面図である。
【図２】 図１に示すプリンタ１００の作像機構の概要を示す拡大縦断面図である。
【図３】 図１に示す複写機の画像処理システムの概要を示すブロック図である。
【図４】 図３に示す操作ボード２０の電気要素を示すブロック図である。
【図５】 図３に示す作像ユニット１３５にあるＬＤ制御板１３５ｂ上の、画像露光用のレーザ発光器を付勢する露光ドライバ４２および４２Ｃの構成を示すブロック図である。
【図６】 図３および図５に示すプロセスコントローラ１３１の制御の概要を示すフローチャートである。
【図７】 図６に示す「レーザ発光器４１Ｍの電流検出」（１１）の内容を示すフローチャートである。
【符号の説明】
１０：カラー原稿スキャナ
２０：操作ボード
３０：自動原稿供給装置
３４：フィニッシャ
３４ｈｓ：積載降下トレイ
３４ｕｄ：昇降台
３４ｓｔ：ソートトレイ群
４１Ｍ，４１Ｃ，４１Ｙ，４１Ｋ：レーザ発光器
ＬＤ：レーザダイオード
ＰＤ：フォトダイオード
４４：ＡＰＣ（Automatic Power Controller：自動光量制御器）
４５：オアゲート
４６：抵抗
４７：増幅器
４９：温度センサ
１００：カラープリンタ
ＰＣ：パソコン
ＰＢＸ：交換器
ＰＮ：通信回線
１０２：光書込みユニット
１０３，１０４：給紙カセット
１０５：レジストローラ対
１０６：転写ベルトユニット
１０７：定着ユニット
１０８：排紙トレイ
１１０Ｍ，１１０Ｃ，１１０Ｙ，１１０Ｋ：感光体ユニット
１１１Ｍ，１１１Ｃ，１１１Ｙ，１１１Ｋ：感光体ドラム
１２０Ｍ，１２０Ｃ，１２０Ｙ，１２０Ｋ：現像器
１６０：転写搬送ベルト
ＡＣＰ：画像データ処理装置
ＣＤＩＣ：画像データインターフェース制御
ＩＭＡＣ：画像メモリアクセス制御
ＩＰＰ：画像データ処理器
【発明の属する技術分野】
本発明は、レーザ露光装置のレーザダイオードの消耗，破壊などによる機能不全すなわち劣化の検出を実施する発光駆動装置を用いる画像形成装置に関し、例えば、プリンタ，複写機およびファクシミリに用いることができる。
【０００２】
【従来技術】
従来の複写機やプリンタでは、書き込み部にレーザダイオードが使用されている。レーザダイオードは、過電流や静電気で劣化する場合が有る。従来の複写機やプリンタでは、レーザダイオードが劣化しても検知できず、画像濃度がうすくなったり、同期検知信号が発生しなくなったりして、はじめてＬＤ劣化が判明する。
【０００３】
レーザダイオードの寿命は、その駆動時間および駆動条件によって変動するが、個体差もあるので、一律に寿命を予測して、破壊する直前に交換をするなどのメンテナンススケジュールを定めておくことは難しい。
【０００４】
【特許文献１】
特開平８−２７９６４２号公報は、光磁気記録再生装置の光ピックアップに用いられるレーザダイオードが、使用時間の経過につれて同一光出力を得るための駆動電流が大きくなる傾向があり、ある駆動電流を境に光出力が急激に低下すること、ならびに、それに至る使用時間すなわち寿命に、大きな個々のばらつきがあることを説明している。
【０００５】
上述の光ピックアップやレーザ露光装置では、レーザダイオードの出力光を目標光量に安定化するために、出力光の光量を検出して、検出光量が目標光量に合致するようにレーザダイオードの通電電流を制御するＡＰＣ（Automatic Power Controller：自動光量制御器）が用いられるが、光出力が急激に低下する状態になると、ＡＰＣが光出力を目標値にするために通電電流を上げるので、通電電流値が一気に増大してレーザダイオードが破壊する。すなわち、レーザダイオードが突然に破壊する。
【０００６】
特許文献１ではこれを防止するために、レーザダイオードの近くの温度を検出して、検出温度での劣化閾値電流Ｉｄをマイコンで算出して、通電電流値が劣化閾値電流Ｉｄを超えるときにはレーザダイオードの通電を遮断し、表示部にレーザダイオードの交換を促す表示をする寿命予測方法を開示している。
【０００７】
【特許文献２】
特開平０５−２９９７３９号公報は、光センサのレーザダイオードの通電電流を検出して、それが規定値を超えるとフォトカプラを介してＡＰＣにフィードバックする検出光量信号を、高い発光量を表す擬似レベルに変更し、これによってレーザダイオードの通電電流値を規定値以下に抑制する保護回路を提示している。
【０００８】
【特許文献３】
特開平５−１９０９５０号公報は、レーザダイオードの通電電流値を直列接続抵抗と増幅器で検出し、比較器で参照電圧と比較する劣化検出回路、ならびに、参照電圧を検出温度に対応した値にする基準電圧発生回路を開示している。
【０００９】
【特許文献４】
特開平８−２９５０４８号公報には、電子写真方式で画像を形成するための感光体を露光するレーザ露光器のレーザダイオードの駆動電流あるいはＡＰＣの誤差電流を、一定の画像データを変調信号としてレーザ駆動装置に与えているときに、閾値（設定値）と比較して、閾値を超えたときに異常信号又は劣化信号を発生する劣化検出回路６を提示した。
【００１０】
【特許文献５】
特開平９−８３０５１号公報は、ＡＰＣで駆動されるレーザダイオードＬＤの電流値を直列接続抵抗および増幅器で検出し、一方、フォトダイオードＰＤで該レーザダイオードＬＤの発光出力を検出して発光出力対応の比較電圧を生成して、レーザダイオードの電流値と比較電圧との差（ＡＰＣでの誤差信号に相当）が基準値を超えるとアラームを発生する劣化検出回路を提示している。
【００１１】
【発明が解決しようとする課題】
特許文献１の寿命予測方法は、レーザダイオード個々に温度対応の劣化閾値電流を予測演算するので、そのためのデータ設定などの準備が煩雑になるとともに、個々の素子の予測演算の信頼性が、予測の安定性の要素となる。特許文献２乃至５の何れも、レーザダイオード個々の光量／電流特性のばらつきに考慮が無いので、レーザダイオード個々のバラツキには十分には対処できない。
【００１２】
本発明は、レーザダイオード個々に光量／電流特性のばらつきがあっても、個々に、劣化をタイミングよく簡易かつ確実に検出することを目的とする。
【００１３】
【課題を解決するための手段】
（１）感光体(111M)；
該感光体を荷電する手段(110M)；
レーザダイオード(LD)，該レーザダイオードに通電するトランジスタ(43)，該トランジスタが該レーザダイオードに通電する電流を電圧に変換し該電圧を電流値を表すデジタルデータである電流データに変換する電流検出手段（46〜48），前記レーザダイオードの発光光量を検出する光量検出手段(PD)，モード指定信号が光量調整を指示すると前記光量検出手段(PD)が検出する発光光量を目標光量とするように前記トランジスタにより前記レーザダイオードに流す電流を制御しモード制御信号がラッチを指示すると光量調整は停止して画信号に対応して前記レーザダイオードに通電する自動光量制御器(44)、および、前記レーザダイオードの出力光を前記感光体に走査投射するポリゴンミラー、を備える露光装置(102)；
感光体の静電潜像を顕像剤で顕像にする現像装置(120M)；および、
感光体の顕像を直接又は中間転写体を介して用紙に転写する手段(106)；
を含む作像機構を備え、さらに、
電流データを保持する不揮発メモリ(264)；および、
前記作像機構に給電が開始され動作電圧が与えられた直後に、前記自動光量制御器(44)に光量調整を指示するモード指定信号を与えて前記電流検出手段（46〜48）の電流データ(Iy)が前記不揮発メモリの電流データ(PIy)よりも設定値以上大きいと前記レーザダイオードの劣化を表す情報を発生し設定値未満であるときには前記不揮発メモリの電流データを今回検出した電流データに更新する診断、を行う診断手段(131)；
を備える画像形成装置。
【００１４】
これによれば、自動光量制御器(44)の、光量検出手段(PD)が検出する発光光量を目標光量とするようにレーザダイオードに流す電流を制御するフィードバック制御機能により、レーザダイオード子の劣化が進むときの光出力の急激な低下に連動して、レーザダイオードの通電電流値が急激に上昇する。このとき、レーザダイオードの電流データ(Ip)が、不揮発メモリ(264)に保持している電流データ(PIy)より設定値以上大きくなるので、診断手段(131)がレーザダイオードの劣化を表わす情報を発生する。この診断が、作像機構に給電が開始され動作電圧が与えられる度に、自動的に行われる。これにより、レーザダイオード個々に光量／電流特性のばらつきがあっても、個々に、劣化をタイミングよく簡易かつ確実に検出できる。
【００１５】
【発明の実施の形態】
（２）前記診断手段(131)は、前記作像機構への給電が遮断された省エネモードから、該作像機構に動作電圧が与えられるスタンバイモードへの切替わりの直後に、前記診断を行う；上記（１）に記載の画像形成装置。
【００１６】
これによれば、レーザダイオードの劣化を検出する上記診断が、作像機構への給電が遮断された省エネモードから、該作像機構に動作電圧が与えられるスタンバイモードへの切換の度に自動的に行われる。これにより、レーザダイオード個々に光量／電流特性のばらつきがあっても、個々に、劣化をタイミングよく簡易かつ確実に検出できる。
【００１７】
（３）前記発光素子(LD)近くの温度を検出し温度データを発生する温度検出手段(49〜51)；を更に備え、前記診断手段(131)は、前記作像機構に動作電圧が与えられた直後に、前記温度データが設定値以上になると、前記診断を行う；上記（１）又は（２）に記載の画像形成装置。
【００１８】
レーザダイオードの光出力は、温度に依存し、通電開始時には一般的にはレーザダイオードおよびその周りの温度が低いので、光出力が低い。時間が経過するにつれて、通電によりレーザダイオードの温度が上昇して光出力が上昇する。使用環境に対応して、レーザダイオードの温度はあるところで飽和する。すなわち安定する。そこで本実施態様では、温度検出手段(49〜51)を用いて、検出温度が設定値以上であるときに、電流値検出による劣化判定を行う。判定の信頼性が高くなる。
【００１９】
（４）前記電流検出手段(46〜48)が発生した電流データ(Iy)が表わす値を可視表示する手段(20の260)；を更に備える上記（１）乃至（３）のいずれか１つに記載の画像形成装置。
【００２０】
これによれば、劣化したか否かの判定のみならず、発光素子の通電状態をモニタすることができる。
【００２１】
（５）前記現像装置は、マゼンダＭ，シアンＣ，イエローＹおよびブラックＫの各色作像用があり；前記転写手段は、用紙に各色現像のトナー像を重ね転写する；上記（１）乃至（４）のいずれか１つに記載のカラー画像形成装置。
【００２２】
前記感光体，荷電手段，現像装置および転写手段はそれぞれ、マゼンダＭ，シアンＣ，イエローＹおよびブラックＫの各色作像用があり；前記レーザダイオードも各色作像用があって、前記自動光量制御器も各レーザダイオード通電用があり；前記診断手段(131)は、各自動光量制御器による前記診断を順次に行う；上記（５）に記載のタンデム方式のカラー画像形成装置。
【００２３】
本発明の他の目的および特徴は、図面を参照した以下の実施例の説明より、明らかになろう。
【００２４】
【実施例】
図１に、本発明の一実施例の複合機能フルカラーデジタル複写機の外観を示す。このフルカラー複写機は、大略で、自動原稿送り装置（ＡＤＦ）３０と、操作ボード２０と、カラースキャナ１０と、カラープリンタ１００と、給紙バンク３５の各ユニットで構成されている。ステープラ及び作像された用紙を積載可能なトレイ付きのフィニッシャ３４と、両面ドライブユニット３３と、大容量給紙トレイ３６は、プリンタ１００に装着されている。
【００２５】
機内の画像データ処理装置ＡＣＰ（図３）には、パソコンＰＣが接続したＬＡＮ（Local Area Network）が接続されており、ファクシミリコントロールユニットＦＣＵ（図３）には、電話回線ＰＮ（ファクシミリ通信回線）に接続された交換器ＰＢＸが接続されている。カラープリンタ１００のプリント済の用紙は、排紙トレイ１０８上またはフィニッシャ３４に排出される。
【００２６】
図２に、カラープリンタ１００の機構を示す。この実施例のカラープリンタ１００は、レーザプリンタである。このレーザプリンタ１００は、マゼンダ（Ｍ），シアン（Ｃ），イエロー（Ｙ）および黒（ブラック：Ｋ）の各色の画像を形成するための４組のトナー像形成ユニットが、転写紙の移動方向（図中の右下から左上方向ｙ）に沿ってこの順に配置されている。即ち、４連ドラム方式のフルカラー画像形成装置である。
【００２７】
これらマゼンダ（Ｍ），シアン（Ｃ），イエロー（Ｙ）および黒（Ｋ）のトナー像形成ユニットは、それぞれ、感光体ドラム１１１Ｍ，１１１Ｃ，１１１Ｙおよび１１１Ｋを有する感光体ユニット１１０Ｍ，１１０Ｃ，１１０Ｙおよび１１０Ｋと、現像ユニット１２０Ｍ，１２０Ｃ，１２０Ｙおよび１２０Ｋとを備えている。また、各トナー像形成部の配置は、各感光体ユニット内の感光体ドラム１１１Ｍ，１１１Ｃ，１１１Ｙおよび１１１Ｋの回転軸が水平ｘ軸（主走査方向）に平行になるように、且つ、転写紙移動方向ｙ（副走査方向）に所定ピッチの配列となるように、設定されている。
【００２８】
また、レーザプリンタ１００は、上記トナ−像形成ユニットのほか、レーザ走査によるレーザ露光ユニット１０２、給紙カセット１０３，１０４、レジストローラ対１０５、転写紙を担持して各トナ−像形成部の転写位置を通過するように搬送する転写搬送ベルト１６０を有する転写ベルトユニット１０６、ベルト定着方式の定着ユニット１０７、排紙トレイ１０８，両面ドライブ（面反転）ユニット３３等を備えている。また、レーザプリンタ１００は、図示していない手差しトレイ、トナ−補給容器、廃トナーボトル、なども備えている。
【００２９】
レーザ露光ユニット１０２は、レーザ発光器４１Ｍ，４１Ｃ，４１Ｙ，４１Ｋ、ポリゴンミラー、ｆ−θレンズ、反射ミラー等を備え、画像データに基づいて各感光体ドラム１１１Ｍ，１１１Ｃ，１１１Ｙおよび１１１Ｋの表面にレーザ光を、ｘ方向に振り走査しながら照射する。
【００３０】
図２上の一点鎖線は、転写紙の搬送経路を示している。給紙カセット１０３，１０４から給送された転写紙は、図示しない搬送ガイドで案内されながら搬送ローラで搬送され、レジストローラ対１０５に送られる。このレジストローラ対１０５により所定のタイミングで転写搬送ベルト１６０に送出された転写紙は転写搬送ベルト１６０で担持され、各トナ−像形成部の転写位置を通過するように搬送される。
【００３１】
各トナー像形成部の感光体ドラム１１１Ｍ，１１１Ｃ，１１１Ｙおよび１１１Ｋに形成されたトナー像が、転写搬送ベルト１６０で担持され搬送される転写紙に転写され、各色トナー像の重ね合わせ即ちカラー画像が形成された転写紙は、定着ユニット１０７に送られる。すなわち転写は、転写紙上にじかにトナー像を転写する直接転写方式である。定着ユニット１０７を通過する時トナー像が転写紙に定着する。トナー像が定着した転写紙は、排紙トレイ１０８，フィニッシャ３６又は両面ドライブユニット３３に排出又は送給される。
【００３２】
イエローＹのトナ−像形成ユニットの概要を次に説明する。他のトナ−像形成ユニットも、イエローＹのものと同様な構成である。イエローＹのトナー像形成ユニットは、前述のように感光体ユニット１１０Ｙ及び現像ユニット１２０Ｙを備えている。感光体ユニット１１０Ｙは、感光体ドラム１１１Ｙのほか、感光体ドラム表面に潤滑剤を塗布するブラシローラ，感光体ドラム表面をクリーニングする揺動可能なブレード，感光体ドラム表面に光を照射する除電ランプ，感光体ドラム表面を一様帯電する非接触型の帯電ローラ、等を備えている。
【００３３】
感光体ユニット１１０Ｙにおいて、交流電圧が印加された帯電ローラにより一様帯電された感光体ドラム１１１Ｙの表面に、レーザ露光ユニット１０２で、プリントデータに基づいて変調されポリゴンミラーで偏向されたレーザ光Ｌが走査されながら照射されると、感光体ドラム１１１Ｙの表面に静電潜像が形成される。感光体ドラム１１ＩＹ上の静電潜像は、現像ユニット２０Ｙで現像されてイエローＹのトナー像となる。転写搬送ベルト１６０上の転写紙が通過する転写位置では、感光体ドラム１１ＩＹ上のトナー像が転写紙に転写される。トナ−像が転写された後の感光体ドラム１１１Ｙの表面は、ブラシローラで所定量の潤滑剤が塗布された後、ブレードでクリーニングされ、除電ランプから照射された光によって除電され、次の静電潜像の形成に備えられる。
【００３４】
現像ユニット１２０Ｙは、磁性キャリア及びマイナス帯電のトナ−を含む二成分現像剤を収納している。そして、現像ケース１２０Ｙの感光体ドラム側の開口から一部露出するように配設された現像ローラや、搬送スクリュウ、ドクタブレード、トナ−濃度センサ，粉体ポンプ等を備えている。現像ケース内に収容された現像剤は、搬送スクリュウで攪拌搬送されることにより摩擦帯電する。そして、現像剤の一部が現像ローラの表面に担持される。ドクタブレードが現像ローラの表面の現像剤の層厚を均一に規制し、現像ローラの表面の現像剤中のトナーが感光体ドラムに移り、これにより静電潜像に対応するトナー像が感光体ドラム１１１Ｙ上に現われる。現像ケース内の現像剤のトナー濃度はトナ−濃度センサで検知される。濃度不足の時には、粉体ポンプが駆動されてトナーが補給される。
【００３５】
転写ベルトユニット１０６の転写搬送ベルト１６０は、各トナ−像形成部の感光体ドラム１１１Ｍ，１１１Ｃ，１１１Ｙおよび１１１Ｋに接触対向する各転写位置を通過するように、４つの接地された張架ローラに掛け回されている。張架ローラの１つが１０９である。これらの張架ローラのうち、２点鎖線矢印で示す転写紙移動方向上流側の入口ローラには、電源から所定電圧が印加された静電吸着ローラが対向するように配置されている。これらの２つのローラの間を通過した転写紙は、転写搬送ベルト１６０上に静電吸着される。また、転写紙移動方向下流側の出口ローラは、転写搬送ベルトを摩擦駆動する駆動ローラであり、図示しない駆動源に接続されている。また、転写搬送ベルト１６０の外周面には、電源から所定のクリーニング用電圧が印加されたバイアスローラが接触するように配置されている。このバイアスローラにより転写搬送ベルト１６０上に付着したトナ−等の異物が除去される。
【００３６】
また、感光体ドラム１１１Ｍ，１１１Ｃ，１１１Ｙおよび１１１Ｋに接触対向する接触対向部を形成している転写搬送ベルト１６０の裏面に接触するように、転写バイアス印加部材を設けている。これらの転写バイアス印加部材は、マイラ製の固定ブラシであり、各転写バイアス電源から転写バイアスが印加される。この転写バイアス印加部材で印加された転写バイアスにより、転写搬送ベルト１６０に転写電荷が付与され、各転写位置において転写搬送ベルト１６０と感光体ドラム表面との間に所定強度の転写電界が形成される。
【００３７】
転写搬送ベルト１６０で搬送され、感光体ドラム１１１Ｍ，１１１Ｃ，１１１Ｙおよび１１１Ｋに形成された各色トナー像が転写された用紙は、定着装置１０７に送り込まれてそこで、トナー像が加熱，加圧によって用紙に熱定着される。熱定着後、用紙は左側板の上部のフィニッシャ３４への排紙口３４ｏｔからフィニッシャ３４に送り込まれる。又は、プリンタ本体の上面の排紙トレイ１０８に排出される。
【００３８】
４個の感光体ドラムの中の、マゼンダ像，シアン像およびイエロー像形成用の感光体ドラム１１１Ｍ，１１１Ｃおよび１１１Ｙは、図示しないカラードラム駆動用の１個の電気モータ（カラードラムモータ；カラードラムＭ：図示略）により、動力伝達系及び減速機（図示略）を介して１段減速にて駆動される。ブラック像形成用の感光体ドラム１１１Ｋはブラックドラム駆動用の１個の電気モータ（Ｋドラムモータ：図示略）により、動力伝達系及び減速機（図示略）を介して１段減速にて駆動される。また、転写搬送ベルト１６０は、上記Ｋドラムモータによる動力伝達系を介した転写駆動ローラの駆動により、回動移動する。従って、上記Ｋドラムモータは、Ｋ感光体ドラム１１Ｋと転写搬送ベルト６０を駆動し、上記カラードラムモータは、Ｍ，Ｃ，Ｙ感光体ドラム１１Ｍ，１１Ｃ，１１Ｙを駆動する。
【００３９】
また、Ｋ現像器１２０Ｋは、定着ユニット１０７を駆動している電気モータ（図示略）で、動力伝達系およびクラッチ（図示略）を介して駆動される。Ｍ，Ｃ，Ｙ現像器１２０Ｍ，１２０Ｃ，１２０Ｙは、レジストローラ１０５を駆動する電気モータ（図示略）で、動力伝達系およびクラッチ（図示略）を介して駆動される。現像器１２０Ｍ，１２０Ｃ，１２０Ｙ，１２０Ｋは絶えず駆動されている訳ではなく、所定タイミングを持って駆動出来る様、上記クラッチにより駆動伝達を受ける。
【００４０】
再度図１を参照する。フィニッシャ３４は、スタッカトレイすなわち積載降下トレイ３４ｈｓおよびソートトレイ群３４ｓｔを持ち、積載降下トレイ３４ｈｓに用紙（プリント済紙，転写済紙）を排出するスタッカ排紙モードと、ソートトレイ群３４ｓｔに排紙するソータ排紙モードを持つ。
【００４１】
プリンタ１００からフィニッシャ３４に送り込まれた用紙は、左上方向に搬送されそして上下逆Ｕ字型の搬送路を経て、下向きに搬送方向を切換えてから、設定されているモードに応じて、スタッカ排紙モードのときには排出口から積載降下トレイ３４ｈｓに排出される。ソータ排紙モードのときには、ソータトレイ群３４ｓｔの、そのとき排出中の用紙が割り当てられたソータトレイに排出される。
【００４２】
ソータ排紙モードが指定されるとフィニッシャ内排紙コントローラは、最下部の重ね待避位置に置いたソートトレイ群３４ｓｔを、図１上で２点鎖線で示す使用位置に上駆動し、ソータトレイ間の間隔を広げる。ソータ排紙モードでは、１回（一人）の設定枚数の複写又はプリントは、部ソートにソータ排紙モードが設定されているときには、同一原稿（画像）をプリントした各転写紙をソートトレイ群３４ｓｔの各トレイに仕分け収納する。頁ソートにソータ排紙モードが設定されているときには、各トレイを各頁（画像）に割り当てて、同一頁をプリントした各転写紙を１つのソートトレイに積載する。
【００４３】
図３に、図１に示す複写機の画像処理系統のシステム構成を示す。このシステムでは、読取ユニット１１と画像データ出力Ｉ／Ｆ（Interface：インターフェイス）１２でなるカラー原稿スキャナ１２が、画像データ処理装置ＡＣＰの画像データインターフェース制御ＣＤＩＣ（以下単にＣＤＩＣと表記）に接続されている。画像データ処理装置ＡＣＰにはまた、カラープリンタ１００が接続されている。カラープリンタ１００は、画像データ処理装置ＡＣＰの画像データ処理器ＩＰＰ（Image Processing Processor；以下では単にＩＰＰと記述）から、書込みＩ／Ｆ１３４に記録画像データを受けて、作像ユニット１３５でプリントアウトする。作像ユニット１３５は、図２に示すものである。
【００４４】
画像データ処理装置ＡＣＰ（以下では単にＡＣＰと記述）は、パラレルバスＰｂ，画像メモリアクセス制御ＩＭＡＣ（以下では単にＩＭＡＣと記述），画像メモリであるメモリモジュールＭＥＭ（以下では単にＭＥＭと記述），システムコントローラ１，ＲＡＭ４，不揮発メモリ５，フォントＲＯＭ６，ＣＤＩＣ，ＩＰＰ等、を備える。パラレルバスＰｂには、ファクシミリ制御ユニットＦＣＵ（以下単にＦＣＵと記述）を接続している。操作ボード２０はシステムコントローラ１に接続している。
【００４５】
カラー原稿スキャナ１０の、原稿を光学的に読み取る読取ユニット１１は、原稿に対するランプ照射の反射光を、センサボードユニットＳＢＵ（以下では単にＳＢＵと表記）上の、ＣＣＤで光電変換してＲ，Ｇ，Ｂ画像信号を生成し、Ａ／ＤコンバータでＲＧＢ画像データに変換し、そしてシェーディング補正して、出力Ｉ／Ｆ１２を介してＣＤＩＣに送出する。
【００４６】
ＣＤＩＣは、画像データに関し、原稿スキャナ１０（出力Ｉ／Ｆ１２），パラレルバスＰｂ，ＩＰＰ間のデータ転送、ならびに、プロセスコントローラ１３１とＡＣＰの全体制御を司るシステムコントローラ１との間の通信をおこなう。また、ＲＡＭ１３２はプロセスコントローラ１３１のワークエリアとして使用され、ＲＯＭ１３３はプロセスコントローラ１３１の動作プログラム等を記憶している。
【００４７】
画像メモリアクセス制御ＩＭＡＣ（以下では単にＩＭＡＣと記述）は、ＭＥＭに対する画像データの書き込み／読み出しを制御する。システムコントローラ１は、パラレルバスＰｂに接続される各構成部の動作を制御する。また、ＲＡＭ４はシステムコントローラ１のワークエリアとして使用され、不揮発メモリ５はシステムコントローラ１の動作プログラム等を記憶している。
【００４８】
操作ボード２０は、ＡＣＰがおこなうべき処理を指示する。たとえば、処理の種類（複写、ファクシミリ送信、画像読込、プリント等）および処理の枚数等を入力する。これにより、画像データ制御情報の入力をおこなうことができる。
【００４９】
スキャナ１０の読取ユニット１１より読み取った画像データは、スキャナ１０のＳＢＵでシェーディング補正２１０を施してから、ＩＰＰで、スキャナガンマ補正，フィルタ処理などの、読取り歪を補正する画像処理を施してから、ＭＥＭに蓄積する。ＭＥＭの画像データをプリントアウトするときには、ＩＰＰにおいてＲＧＢ信号をＹＭＣＫ信号に色変換し、プリンタガンマ変換，階調変換，および、ディザ処理もしくは誤差拡散処理などの階調処理などの画質処理をおこなう。画質処理後の画像データはＩＰＰから書込みＩ／Ｆ１３４に転送される。書込みＩ／Ｆ１３４は、階調処理された信号に対し、パルス幅とパワー変調によりレーザー制御をおこなう。その後、画像データは作像ユニット１３５へ送られ、作像ユニット１３５が転写紙上に再生画像を形成する。
【００５０】
ＩＭＡＣは、システムコントローラ１の制御に基づいて、画像データとＭＥＭのアクセス制御，ＬＡＮ上に接続した図示しないパソコンＰＣ（以下では単にＰＣと表記）のプリント用データの展開，ＭＥＭの有効活用のための画像データの圧縮／伸張をおこなう。
【００５１】
ＩＭＡＣへ送られた画像データは、データ圧縮後、ＭＥＭに蓄積され、蓄積された画像データは必要に応じて読み出される。読み出された画像データは、伸張され、本来の画像データに戻しＩＭＡＣからパラレルバスＰｂを経由してＣＤＩＣへ戻される。ＣＤＩＣからＩＰＰへの転送後は画質処理をして書込みＩ／Ｆ１３４に出力し、作像ユニット１３５において転写紙上に再生画像を形成する。
【００５２】
画像データの流れにおいて、パラレルバスＰｂおよびＣＤＩＣでのバス制御により、デジタル複合機の機能を実現する。ファクシミリ送信は、読取られた画像データをＩＰＰにて画像処理を実施し、ＣＤＩＣおよびパラレルバスＰｂを経由してＦＣＵへ転送することによりおこなわれる。ＦＣＵは、通信網へのデータ変換をおこない、それを公衆回線ＰＮへファクシミリデータとして送信する。ファクシミリ受信は、公衆回線ＰＮからの回線データをＦＣＵにて画像データへ変換し、パラレルバスＰｂおよびＣＤＩＣを経由してＩＰＰへ転送することによりおこなわれる。この場合、特別な画質処理はおこなわず、書込みＩ／Ｆ１３４から出力し、作像ユニット１３５において転写紙上に再生画像を形成する。
【００５３】
複数ジョブ、たとえば、コピー機能，ファクシミリ送受信機能，プリンタ出力機能が並行に動作する状況において、読取ユニット１１，作像ユニット１３５およびパラレルバスＰｂの使用権のジョブへの割り振りは、システムコントローラ１およびプロセスコントローラ１３１において制御する。プロセスコントローラ１３１は画像データの流れを制御し、システムコントローラ１はシステム全体を制御し、各リソースの起動を管理する。また、デジタル複合機の機能選択は、操作ボード２０においておこなわれ、操作ボード２０の選択入力によって、コピー機能，ファクシミリ機能等の処理内容を設定する。
【００５４】
システムコントローラ１とプロセスコントローラ１３１は、パラレルバスＰｂ，ＣＤＩＣおよびシリアルバスＳｂを介して相互に通信をおこなう。具体的には、ＣＤＩＣ内においてパラレルバスＰｂとシリアルバスＳｂとのデータ，インターフェースのためのデータフォーマット変換をおこなうことにより、システムコントローラ１とプロセスコントローラ１３１間の通信を行う。
【００５５】
各種バスインターフェース、たとえばパラレルバスＩ／Ｆ ７、シリアルバスＩ／Ｆ ９、ローカルバスＩ／Ｆ ３およびネットワークＩ／Ｆ ８は、ＩＭＡＣに接続されている。コントローラーユニット１は、ＡＣＰ全体の中での独立性を保つために、複数種類のバス経由で関連ユニットと接続する。
【００５６】
システムコントローラ１は、パラレルバスＰｂを介して他の機能ユニットの制御をおこなう。また、パラレルバスＰｂは画像データの転送に供される。システムコントローラ１は、ＩＭＡＣに対して、画像データをＭＥＭに蓄積させるための動作制御指令を発する。この動作制御指令は、ＩＭＡＣ，パラレルバスＩ／Ｆ ７、パラレルバスＰｂを経由して送られる。
【００５７】
この動作制御指令に応答して、画像データはＣＤＩＣからパラレルバスＰｂおよびパラレルバスＩ／Ｆ ７を介してＩＭＡＣに送られる。そして、画像データはＩＭＡＣの制御によりＭＥＭに格納されることになる。
【００５８】
一方、ＡＣＰのシステムコントローラ１は、ＰＣからのプリンタ機能としての呼び出しの場合、プリンタコントローラとネットワーク制御およびシリアルバス制御として機能する。ネットワーク経由の場合、ＩＭＡＣはネットワークＩ／Ｆ ８を介してプリント出力要求データを受け取る。
【００５９】
汎用的なシリアルバス接続の場合、ＩＭＡＣはシリアルバスＩ／Ｆ ９経由でプリント出力要求データを受け取る。汎用のシリアルバスＩ／Ｆ ９は複数種類の規格に対応しており、たとえばＵＳＢ（Universal Serial Bus）、１２８４または１３９４等の規格のインターフェースに対応する。
【００６０】
ＰＣからのプリント出力要求データはシステムコントローラ１により画像データに展開される。その展開先はＭＥＭ内のエリアである。展開に必要なフォントデータは、ローカルバスＩ／Ｆ ３およびローカルバスＲｂ経由でフォントＲＯＭ６を参照することにより得られる。ローカルバスＲｂは、このコントローラ１を不揮発メモリ５およびＲＡＭ４と接続する。
【００６１】
シリアルバスＳｂに関しては、ＰＣとの接続のための外部シリアルポート２以外に、ＡＣＰの操作部である操作ボード２０との転送のためのインターフェースもある。これはプリント展開データではなく、ＩＭＡＣ経由でシステムコントローラ１と通信し、処理手順の受け付け、システム状態の表示等をおこなう。
【００６２】
システムコントローラ１とＭＥＭおよび各種バスとのデータ送受信は、ＩＭＡＣを経由しておこなわれる。ＭＥＭを使用するジョブはＡＣＰ全体の中で一元管理される。
【００６３】
図４に、操作ボード２０の回路ブロックを示す。操作ボード２０には、液晶ディスプレイ（ＬＣＤ）２６０，操作キー・マトリクス２７１，表示ＬＥＤ（発光ダイオード）２７２等がある。キー・マトリクス２７１には、省エネモード（休止モード又は低電力モード）からスタンバイモードに、またその逆への切換えを指示するための電源キーがある。省エネモードが設定されている時に電源キーが一回押されると、省エネモードからスタンバイモードに切換る。スタンバイモードであるときに電源キーが一回押されると、スタンバイモードから省エネモードに切換る。
【００６４】
図４に示す操作ボード２０の電気制御系の主体は、システムコントローラ１のＭＰＵ６１とコミュニケーションし、操作ボード２０の入力を読取り、ボード上の表示を制御するＣＰＵ２５３，このＣＰＵ２５３の制御プログラムが格納されているＲＯＭ２６５，制御時にデータの一時格納等を行うためのＲＡＭ２６６，ＬＣＤ２６０の描画データを格納するＶＲＡＭ２６８，このＶＲＡＭ２６８に接続されＬＣＤ２６０の描画タイミング制御等を行う液晶表示コントローラ（ＬＣＤＣ）２６７，時刻データを発生する時計ＩＣ ２７３等がある。ＬＣＤＣ２６７には、ＣＦＬの光源をバックライト２７０として有するＬＣＤ２６０が接続される。ＣＰＵ２５３には更に、ＣＦＬバックライト２７０を駆動するインバータ２６９，キー・マトリクス２７１，表示ＬＥＤ２６１のＬＥＤマトリクス２７２およびそれらのＬＥＤを駆動するＬＥＤ駆動装置７３等が接続されている。
【００６５】
また、ＣＰＵ２５３が接続されたデータバスには、画像処理モード，状態情報および使用実績記憶用の不揮発性ＲＡＭ（ＮＶＲＡＭ）２６４が接続されている。このＮＶＲＡＭ２６４に、後述する露光ドライバ４２Ｍ〜４２Ｋ（図５）がレーザ発光器４１Ｍ〜４２Ｋの各ＬＤ（レーザダイオード）に通電した電流データＤＩｙ〜ＤＩｋ、が保持されている。
【００６６】
省エネモードからスタンバイモードへ、またその逆への切換え要否の判定処理はシステムコントローラ１が行い、図示しない電源装置の、各部への給電スイッチのオン／オフをシステムコントローラ１が行う。システムコントローラ１には省エネモードでも動作電圧が印加されているが、プリンタ１００にはスタンバイモードで動作電圧が与えられ、省エネモードでは、プリンタ１００への給電は遮断である。したがって、プリンタ１００のプロセスコントローラ１３１には、省エネモードからスタンバイモードへの切換りのときに、動作電圧が印加される。
【００６７】
図５に、プリンタ１００の作像ユニット１３５（図３）にあるＬＤ（レーザダイオード）制御板１３５ｂ上の、レーザ発光器４１Ｍ〜４１Ｋに通電する露光ドライバ４２Ｍ〜４２Ｋを示す。
【００６８】
マゼンダＭの画像形成に用いられるレーザ発光器４１Ｍは、感光体ドラム１１１Ｍを露光するレーザダイオードＬＤと、その出力光の一部の光量（光パワー）を検出するフォトダイオードＰＤとが１パッケージに組込まれた、ＡＰＣ（Automatic Power Controller）駆動用のレーザ発光器である。レーザ発光器４１ＭのレーザダイオードＬＤには、トランジスタ４３が通電し、レーザダイオードＬＤに流れる電流に比例する電圧が、抵抗４６に現れる。この電圧は増幅器４７で増幅されＡ／Ｄコンバータ４８で、デジタルデータすなわち電流データに変換される。
【００６９】
トランジスタ４３は、ＡＰＣ４４が与える電流指示電圧に比例する電流をレーザダイオードＬＤに流す。レーザダイオードＬＤの出力光量に対応する電圧をフォトダイオードＰＤが発生して、ＡＰＣ４４にフィードバックする。ＡＰＣ４４は、目標光量にフィードバック光量が合致するように、トランジスタ４３のベースバイアスを制御する。すなわちレーザダイオードＬＤの駆動電流を制御する。
【００７０】
プロセスコントローラ１３１は、レーザダイオードＬＤの劣化をチェックするときにはＩ／Ｏポート１３５ａの出力ポートｏ２から、点灯を指示する高レベルＨを、オアゲート４５を通してＡＰＣ４４の点灯信号入力端に印加する。画像露光を行うときには、記録／非記録を指示する２値信号（画信号）を、出力ポートｏ１からオアゲート４５を通してＡＰＣ４４の点灯信号入力端に印加する。ＡＰＣ４４のモード指定端子には、プロセスコントローラ１３１が、出力ポートｏ３から、モード指定信号を与える。モード指定信号が低レベルＬであると、ＡＰＣ４４は、目標光量にフィードバック光量が合致するように、トランジスタ４３のベースバイアスを制御する。モード指定信号がＬからＨに切り換わると、ＡＰＣ４４は、そのときの駆動状態をラッチし、モード指定信号がＨの間、フィードバック制御を行わず、ＡＰＣ４４の点灯信号入力端にＨが到来すると、ラッチした駆動状態で定電流を流す。
【００７１】
他のレーザ発光器４１Ｃ，４１Ｙ，４１Ｋの各レーザダイオードＬＤに通電する露光ドライバ４２Ｃ，４２Ｙおよび４２Ｋの構成も、上述の４２Ｍと同一である。ＬＤ制御板１３５には、その温度を検出する温度センサ４９，温度検出回路５０およびＡ／Ｄコンバータ５１があり、プロセスコントローラ１３１は、Ａ／Ｄコンバータ５１で温度検出信号をデジタル変換して読み込む。すなわち温度データを読み込む。
【００７２】
図６に、プロセスコントローラ１３１の制御動作の概要を示す。システムコントローラ１が、各部への給電を、省エネモードからスタンバイモードに切換えてプリンタ１００への給電を開始すると、プロセスコントローラ１３１に動作電圧が加わる。これがプロセスコントローラ１３１の電源オンである。
【００７３】
プロセスコントローラ１３１は、動作電圧が加わると、初期化を実行してプリンタ１００のハードウエアの動作状態を待機時のものに設定し、プロセスコントローラ１３１の情報も、待機時のものに設定する（ステップ１）。そして状態検出を行う（ステップ２）。
【００７４】
なお、以下においては、カッコ内には、ステップという語を省略して、ステップＮｏ．数字のみを記す。
【００７５】
状態検出の結果、画像形成機構が、正常動作ができない状態であると、操作ボード２０のＬＣＤ２６０に、異常内容と、対処方の告知を表示する（４）。状態検出の結果、正常であると、定着温度制御を開始する（５）。すなわち定着装置１０７のヒータへ通電する、図示しない交流通電制御回路の交流電源リレーをオンにする。そして定着温度が、定着目標温度より少し低い第１設定値以上になると、機内の空気循環と冷却用の吸排気を行うファンの駆動を開始し（６，７）、レーザ露光ユニット１０２のポリゴンミラーの駆動とレーザ発光器４１Ｍ〜４１Ｋの駆動（ライン同期信号を発生する光出力）を開始し（８）、機内気流が安定し、ＬＤ制御板１３５ｂの温度がある程度上昇する待ち時間Ｔｍ１、の経過を待つ（９）。
【００７６】
時間Ｔｍ１が経過すると、プロセスコントローラ１３１は、ＬＤ制御板１３５ｂの温度が第２設定値以上になるのを待って（１０）、第２設定値以上になると、「レーザ発光器４１Ｍの電流検出」（１１）を実行する。
【００７７】
図７に、「レーザ発光器４１Ｍの電流検出」（１１）の内容を示す。ここでプロセスコントローラ１３１は、露光ドライバ４２ＭのＡＰＣ４４の点灯信号入力端に、Ｉ／Ｏポート１３５ａの出力ポートｏ２およびオアゲート４５を介して、点灯指示Ｈを与えるとともに、出力ポートｏ３から、フィードバック制御を指示するモード指定信号Ｌを、ＡＰＣ４４のモード指定端子に与える（３１）。これによりＡＰＣ４４が、レーザダイオードＬＤの光出力（ＰＤの検出信号）が基準値となる電流をＬＤに流すように、トランジスタ４３のベース電圧を調整する。プロセスコントローラ１３１は、このようなフィードバック制御によって光出力が基準値に安定に収束するに要する時間よりも少し長い設定時間Ｔｍ２、が経過するのを待つ（３２）。
【００７８】
経過すると、出力ポートｏ３からＡＰＣ４４のモード指定端子に与えるモード指定信号を、Ｈに切り換える（３３）。これによりＡＰＣ４４は、トランジスタ４３のベースに印加するベースバイアス電圧を、その時点のものにホールド（セーブ）し、フィードバック制御は中止する。なお、画像露光時には、ＡＰＣ４４の点灯信号入力端に、画信号が記録を指示するＨが与えられたとき、ならびに、画像領域外でライン同期信号を発生するためにＨが与えられたときに、ＡＰＣ４４は、ホールドしている電圧をトランジスタ４３のベースに出力する。
【００７９】
前述のように、モード指定端子に与えるモード指定信号をＨに切り換える（３３）と、プロセスコントローラ１３１は、出力ポートｏ４に、Ａ／Ｄ変換を指示するＬを出力し（３４）、これに応答してＡ／Ｄコンバータ４８がデジタル変換した電流データＩｙを読み込む（３５）。そして電流データＩｙを操作ボード２０のＬＣＤ２６０に表示し（３６）、操作ボード２０のＮＶＲＡＭ２６４から、レーザ発光器４１Ｍ宛てに格納している電流データＰＩｙを読み出して、Ｉｙ−Ｐｌｙが設定値以上かをチェックする（３７）。すなわち、今回検出した駆動電流Ｉｙが、メモリデータＰｌｙよりも設定値以上大きいかを確認する（３７）。Ｉｙ−Ｐｌｙが設定値以上であると、レーザダイオードＬＤの劣化により、駆動電流が急激に上昇した、とみなし、レーザ発光器３９の故障を操作ボード２０のＬＣＤ２６０に表示して（３９）、レーザ露光ユニット１０２の駆動を停止する（４０）。すなわち、レーザ露光ユニット１０２の、モータおよび発光器への給電を停止する。
【００８０】
Ｉｙ−Ｐｌｙが設定値未満であると、レーザダイオードＬＤはまだ劣化に至っていないすなわち健全と見なして、操作ボード２０のＮＶＲＡＭ２の、レーザ発光器４１Ｍ宛てに格納している電流データＰＩｙを、今回検出した電流データＩｙに書き換える（３８）。すなわち更新する。この電流データＩｙが、次回の劣化検出時の比較データＰＩｙとなる。レーザダイオードＬＤの使用時間が増大するにつれて駆動電流値がわずかに増えるが、そのような変動を劣化として捉えてしまう誤検出が回避される。
【００８１】
図６を再度参照する。「レーザ発光器４１Ｍの電流検出」（１１）を終えて、レーザ発光器４１Ｍが健全であると、プロセスコントローラ１３１は、「レーザ発光器４１Ｃの電流検出」（１２）を実行する。この内容は、前述の「レーザ発光器４１Ｍの電流検出」（１１）と同様である。「レーザ発光器４１Ｃの電流検出」（１２）を終えて、レーザ発光器４１Ｃが健全であると、プロセスコントローラ１３１は、「レーザ発光器４１Ｙの電流検出」（１３）を実行する。この内容も、前述の「レーザ発光器４１Ｍの電流検出」（１１）と同様である。「レーザ発光器４１Ｙの電流検出」（１３）を終えて、レーザ発光器４１Ｙが健全であると、プロセスコントローラ１３１は、「レーザ発光器４１Ｋの電流検出」（１４）を実行する。この内容も、前述の「レーザ発光器４１Ｍの電流検出」（１１）と同様である。
【００８２】
「レーザ発光器４１Ｋの電流検出」（１４）を終えて、レーザ発光器４１Ｋが健全であると、プロセスコントローラ１３１は、システムコントローラ１にレディ（プリント可）を報知して（１５）、システムコントローラ１が、プリント（複写，印刷）コマンドを送ってくるのを待つ（１６）。コマンド受けると、指示された条件のプリントを行う（１７）。それを終了すると、プリンタ１００内の状態検出（１８）を行って、異常があれば操作ボード２０にそれを表示するが（１９，２０）、異常が無いと、システムコントローラ１にレディを報知して（１５）、システムコントローラ１が、プリントコマンドを送ってくるのを待つ（１６）。
【００８３】
この実施例では、省エネモードからスタンバイモードに切換えるときにシステムコントローラ１が、プリンタ１００に給電する図示しないスイッチをオフからオンにすることにより、プロセスコントローラ１３１が図６に示す制御動作を行うので、上述の劣化検出（図６の１１〜１４）は、プリンタ１００に電源が投入される度に行われる。したがってレーザ発光器４１Ｍ〜４１Ｋのいずれかが劣化した場合、ユーザは、プリンタ１００に電源が入ったときに、劣化を認知できる。
【００８４】
【発明の効果】
自動光量制御器(44)の、光量検出手段(PD)が検出する発光光量を目標光量とするようにレーザダイオードに流す電流を制御するフィードバック制御機能により、レーザダイオード子の劣化が進むときの光出力の急激な低下に連動して、レーザダイオードの通電電流値が急激に上昇する。このとき、レーザダイオードの電流データ(Ip)が、不揮発メモリ(264)に保持している電流データ(PIy)より設定値以上大きくなるので、診断手段(131)がレーザダイオードの劣化を表わす情報を発生する。この診断が、作像機構に給電が開始され動作電圧が与えられる度に、自動的に行われる。これにより、レーザダイオード個々に光量／電流特性のばらつきがあっても、個々に、劣化をタイミングよく簡易かつ確実に検出できる。
【図面の簡単な説明】
【図１】 本発明の第１実施例の複合機能がある複写機の外観を示す正面図である。
【図２】 図１に示すプリンタ１００の作像機構の概要を示す拡大縦断面図である。
【図３】 図１に示す複写機の画像処理システムの概要を示すブロック図である。
【図４】 図３に示す操作ボード２０の電気要素を示すブロック図である。
【図５】 図３に示す作像ユニット１３５にあるＬＤ制御板１３５ｂ上の、画像露光用のレーザ発光器を付勢する露光ドライバ４２および４２Ｃの構成を示すブロック図である。
【図６】 図３および図５に示すプロセスコントローラ１３１の制御の概要を示すフローチャートである。
【図７】 図６に示す「レーザ発光器４１Ｍの電流検出」（１１）の内容を示すフローチャートである。
【符号の説明】
１０：カラー原稿スキャナ
２０：操作ボード
３０：自動原稿供給装置
３４：フィニッシャ
３４ｈｓ：積載降下トレイ
３４ｕｄ：昇降台
３４ｓｔ：ソートトレイ群
４１Ｍ，４１Ｃ，４１Ｙ，４１Ｋ：レーザ発光器
ＬＤ：レーザダイオード
ＰＤ：フォトダイオード
４４：ＡＰＣ（Automatic Power Controller：自動光量制御器）
４５：オアゲート
４６：抵抗
４７：増幅器
４９：温度センサ
１００：カラープリンタ
ＰＣ：パソコン
ＰＢＸ：交換器
ＰＮ：通信回線
１０２：光書込みユニット
１０３，１０４：給紙カセット
１０５：レジストローラ対
１０６：転写ベルトユニット
１０７：定着ユニット
１０８：排紙トレイ
１１０Ｍ，１１０Ｃ，１１０Ｙ，１１０Ｋ：感光体ユニット
１１１Ｍ，１１１Ｃ，１１１Ｙ，１１１Ｋ：感光体ドラム
１２０Ｍ，１２０Ｃ，１２０Ｙ，１２０Ｋ：現像器
１６０：転写搬送ベルト
ＡＣＰ：画像データ処理装置
ＣＤＩＣ：画像データインターフェース制御
ＩＭＡＣ：画像メモリアクセス制御
ＩＰＰ：画像データ処理器
Claims (6)
- 感光体；
該感光体を荷電する手段；
レーザダイオード，該レーザダイオードに通電するトランジスタ，該トランジスタが該レーザダイオードに通電する電流を電圧に変換し該電圧を電流値を表すデジタルデータである電流データに変換する電流検出手段，前記レーザダイオードの発光光量を検出する光量検出手段，モード指定信号が光量調整を指示すると前記光量検出手段が検出する発光光量を目標光量とするように前記トランジスタにより前記レーザダイオードに流す電流を制御しモード制御信号がラッチを指示すると光量調整は停止して画信号に対応して前記レーザダイオードに通電する自動光量制御器、および、前記レーザダイオードの出力光を前記感光体に走査投射するポリゴンミラー、を備える露光装置；
感光体の静電潜像を顕像剤で顕像にする現像装置；および、
感光体の顕像を直接又は中間転写体を介して用紙に転写する手段；
を含む作像機構を備え、さらに、
電流データを保持する不揮発メモリ；および、
前記作像機構に給電が開始され動作電圧が与えられた直後に、前記自動光量制御器に光量調整を指示するモード指定信号を与えて前記電流検出手段の電流データが前記不揮発メモリの電流データよりも設定値以上大きいと前記レーザダイオードの劣化を表す情報を発生し設定値未満であるときには前記不揮発メモリの電流データを今回検出した電流データに更新する診断、を行う診断手段；
を備える画像形成装置。 - 前記診断手段は、前記作像機構への給電が遮断された省エネモードから、該作像機構に動作電圧が与えられるスタンバイモードへの切替わりの直後に、前記診断を行う；請求項１に記載の画像形成装置。
- 前記発光素子近くの温度を検出し温度データを発生する温度検出手段；を更に備え、前記診断手段は、前記作像機構に動作電圧が与えられた直後に、前記温度データが設定値以上になると、前記診断を行う；請求項１又は２に記載の画像形成装置。
- 前記電流検出手段が発生した電流データが表わす値を可視表示する手段；を更に備える請求項１乃至３のいずれか１つに記載の画像形成装置。
- 前記現像装置は、マゼンダＭ，シアンＣ，イエローＹおよびブラックＫの各色作像用があり；前記転写手段は、用紙に各色現像のトナー像を重ね転写する；請求項１乃至４のいずれか１つに記載のカラー画像形成装置。
- 前記感光体，荷電手段，現像装置および転写手段はそれぞれ、マゼンダＭ，シアンＣ，イエローＹおよびブラックＫの各色作像用があり；前記レーザダイオードも各色作像用があって、前記自動光量制御器も各レーザダイオード通電用があり；前記診断手段は、各自動光量制御器による前記診断を順次に行う；請求項５に記載のタンデム方式のカラー画像形成装置。
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