JP6942450B2

JP6942450B2 - 画像形成装置

Info

Publication number: JP6942450B2
Application number: JP2016168585A
Authority: JP
Inventors: 泰和前田
Original assignee: Canon Inc
Current assignee: Canon Inc
Priority date: 2016-08-30
Filing date: 2016-08-30
Publication date: 2021-09-29
Anticipated expiration: 2036-08-30
Also published as: JP2018036430A; US10474055B2; US20180059570A1

Description

本発明は、レーザプリンタ、複写機、ファクシミリ等の画像形成装置に関するものである。

従来、電子写真方式の画像形成装置の更なる高画質化のために、感光ドラムの非画像部（トナーを付着させない領域）の電位を適正化することが特許文献１に開示されている。具体的には、感光ドラムの画像部（トナーを付着させる領域）に対しては、トナーを付着させる電位とするための第１発光量で発光した光を照射する。そして、感光ドラムの非画像部に対しては、トナーを付着させない電位とするための第１発光量よりも小さい第２発光量で発光した光を照射する。そして、第１発光量及び第２発光量を安定させることを目的として、第１発光量及び第２発光量の２水準の発光量を調整するためのＡＰＣ（ＡｕｔｏＰｏｗｅｒＣｏｎｔｒｏｌ）制御を行うことが開示されている。

特開２０１２−１３７７４３号公報

通常、ＡＰＣ制御は感光ドラム上に通常画像を主走査方向に１ライン走査してから、次の１ラインを走査するまでの期間に行う。このとき、ＡＰＣのためにレーザ光を発すると迷光が発生する可能性がある。よって、図１２に示すように、第１発光量及び第２発光量の２水準のＡＰＣ制御を行った後、通常画像を形成するための発光を行うまでの間は、レーザ発光を停止させる制御を行うことがある。

一方、レーザ素子は、素子温度変化によって発光量が変化するドループという特性を持っている。そのため、図１２に示すように、第２発光量のＡＰＣ制御の終了タイミング（ｔ１）から、第２発光量での非画像部の微小発光の開始タイミング（ｔ２）までの間で、迷光防止のためにレーザ発光を停止すると、レーザ素子の温度が低下してしまう。その結果、第２発光量での非画像部の微小発光の開始タイミング（ｔ２）時にドループが発生して、所望より高い発光量となってしまう。また、ドループによる発光量の変化割合は、発光量が小さいほど影響が大きい。したがって、ドループの影響を受けると、感光ドラムへ所望の第２発光量よりも大きい発光量で露光してしまうため、ドラム電位が所望の値よりも低くなり、カブリなどの画像不良が発生する可能性があった。

本出願に係る発明は、以上のような状況を鑑みてなされたものであり、ドループを抑制してレーザ素子を発光させることを目的とする。

上記目的を達成するために、感光ドラムと、前記感光ドラムを帯電する帯電手段と、画像部に静電潜像を形成するための第１発光量、前記第１発光量よりも少ない発光量であり、非画像部の電位を制御するための第２発光量、前記第２発光量よりも少ない第３発光量、で光を照射する光照射手段と、前記光照射手段から照射される光の発光量を調整するために、前記光照射手段に供給される駆動電流を調整する調整手段と、を備え、前記光照射手段により、光を走査する方向である主走査方向に１ラインの走査を行う間に、前記光照射手段から照射される光が前記第１発光量になるように前記調整手段により前記駆動電流を調整する第１期間から、前記光照射手段から照射される光が前記第２発光量になるように前記調整手段により前記駆動電流を調整する第２期間に切り替え、前記第２期間から前記光照射手段から照射される光が前記第３発光量になるように前記調整手段により前記駆動電流を調整する第３期間に切り替え、前記第３期間から前記光照射手段により前記調整手段により調整した前記第２発光量で光を照射する第４期間に切り替え、前記第４期間から前記光照射手段により前記調整手段により調整した前記第１発光量で光を照射する第５期間に切り替えることを特徴とする。

本発明によれば、ドループを抑制してレーザ素子を発光させることができる。

画像形成装置の概略構成図光学走査装置９の概略斜視図光源４０１から出射されるレーザ光４の光路を示す図レーザ駆動回路４０６を示す図画像形成装置の初期動作時のＡＰＣ制御順を示す図感光ドラム５の表面の画像部、非画像部の電位を示す図感光ドラム５Ｙ〜５Ｋの使用状態と、対応するＬＤ４０１Ｙ〜ＬＤ４０１Ｋの発光量の目標値との関連を示す図第１〜第３発光量を示したグラフ１ライン走査シーケンスにおけるＡＰＣ制御を示した図感光ドラム５Ｙ〜５Ｋの使用状態と、対応するＬＤ４０１Ｙ〜ＬＤ４０１Ｋの発光量の目標値との関連を示す図第１〜第３発光量を示したグラフ従来のＡＰＣ制御を示した図

以下、図面を用いて本発明の実施形態について説明する。なお、以下の実施形態は特許請求の範囲に係る発明を限定するものでなく、また実施形態で説明されている特徴の組合せの全てが発明の解決手段に必須のものとは限らない。

（第１の実施形態）
［画像形成装置］
図１は、電子写真プロセスを利用した、イエロー（Ｙ）、マゼンタ（Ｍ）、シアン（Ｃ）、ブラック（Ｋ）の４色の画像を重ね合わせたカラー画像を形成する画像形成装置の概略構成図である。以下の説明において、特にイエロー、マゼンタ、シアン，ブラックを区別する必要のない部材については、説明の便宜上、符号の添え字のＹ，Ｍ，Ｃ，Ｋを省略することもある。

画像形成装置５０は、感光体としての感光ドラム５（５Ｙ，５Ｍ，５Ｃ，５Ｋ）を有し、感光ドラム５に形成されたトナー像を順次中間転写ベルト３上に多重転写し、フルカラー画像を得るプリンタである。中間転写ベルト３は、駆動ローラ１２、テンションローラ１３、アイドラローラ１７、および二次転写対向ローラ１８に懸架され、図中矢印の方向に回転している。感光ドラム５は、中間転写ベルト３の移動方向に、直列に４本配置されている。感光ドラム５は、帯電ローラ７により、所定の極性・電位に一様に帯電処理され、次いで光学走査装置９からレーザ光４を照射される。これにより、静電潜像が形成される。そして、静電潜像に現像ローラ８によりトナーが付着され、トナー像として現像される。これにより画像の可視化が行われる。

なお、不図示ではあるものの、帯電ローラ７Ｙ、７Ｍ、７Ｃ、７Ｋに帯電バイアスを供給する帯電高圧電源は共通化されている。また、現像ローラ８Ｙ、８Ｍ、８Ｃ、８Ｋに現像バイアスを供給する現像高圧電源も共通化されている。このように、複数の帯電ローラ７や現像ローラ８に関して、高圧電源が共通化されていることで、より一層の装置の小型化を実現できる。また、色毎に出力電圧が可変のトランスを設け、各帯電ローラ７や各現像ローラ８への入力電圧を個別に制御する場合に比べてコストを抑えることができる。また、各帯電ローラ７や各現像ローラ８に対してＤＣ−ＤＣコンバータ（可変レギュレータ）を設け、それにより一のトランスからの出力を各帯電ローラ７や現像ローラ８向けに個別に制御する場合と比べてもコストを抑えることができる。

感光ドラム５上に形成された画像は、中間転写ベルト３との一次転写部へ進入する。一次転写部では、中間転写ベルト３の裏側に一次転写ローラ１０を接触当接させている。一次転写ローラ１０にはバイアスの印加を可能とする為の不図示の一次転写バイアス電源が接続されている。中間転写ベルト３に感光ドラム５Ｙからイエローの画像が一次転写される。次いで、同様に感光ドラム５Ｍからマゼンタの画像が、感光ドラム５Ｃからシアンの画像が、感光ドラム５Ｋからブラックの画像が、夫々一次転写される。これにより、中間転写ベルト３上にカラー画像が形成される。

一方、給紙カセット１内に積載収納された記録材Ｐは、給紙ローラ２により給送され、レジストローラ対６のニップ部へ搬送されて、一旦停止される。一旦停止された記録材Ｐは、中間転写ベルト３上に形成された画像が二次転写部に到達するタイミングに同期してレジストローラ対６によって二次転写部へと搬送される。そして、二次転写ローラ１１に二次転写バイアスが印加されることによって、中間転写ベルト３上の画像が記録材Ｐ上に二次転写される。画像が二次転写された記録材Ｐは、中間転写ベルト３から分離されて搬送ガイド１９を経由し、定着装置１４に送られる。ここで定着ローラ１５、加圧ローラ１６による加熱、加圧を受けて、画像が溶融固着されることで記録材Ｐに定着される。その後、記録材Ｐは排紙ローラ対２０から機外へと排出される。一方、二次転写部において記録材Ｐに転写されずに中間転写ベルト３上に残ったトナーは、二次転写部より下流側に配置されたクリーニングユニット２１によって除去される。

［光学走査装置］
次に、光照射手段としての光学走査装置９について詳しく説明する。図２は光学走査装置９の概略斜視図である。光学走査装置９は４つの感光ドラム５Ｙ〜５Ｋにレーザ光４Ｙ〜４Ｋを照射する。光学走査装置９は、以下の部材を一つの光学箱９ａ内に収容する。半導体レーザである光源４０１（４０１Ｙ、４０１Ｍ、４０１Ｃ、４０１Ｋ）、コリメータレンズ４０２（４０２Ｙ、４０２Ｍ、４０２Ｃ、４０２Ｋ）、アナモフィックレンズ４０３、回転多面鏡６０３。さらに、ｆθレンズ６０４（６０４ＹＭ、６０４ＣＫ、６０４Ｙ、６０４Ｍ、６０４Ｃ、６０４Ｋ）、ミラー６０５（６０５Ｙ、６０５Ｍ、６０５Ｃ、６０５Ｋ）、ＢＤセンサ４０５。また、光学走査装置９は、光源４０１を発光させるためのレーザ駆動回路４０６を備える。

次に、図３を用いて各光源４０１から出射されるレーザ光４の光路について説明する。図３（ａ）は光源４０１から回転多面鏡６０３までの光路を示す図である。各光源４０１から出射された各レーザ光４は、対応するコリメータレンズ４０２を透過して平行光化されて、アナモフィックレンズ４０３を透過して所定の形状で回転多面鏡６０３の反射面に入射し結像する。図３（ｂ）は回転多面鏡６０３から複数存在する感光ドラム５までの光路を示す図である。回転多面鏡６０３で反射されたレーザ光４Ｙ、４Ｍは、ｆθレンズ６０４ＹＭ、６０４Ｙ、６０４Ｍをそれぞれ透過しつつ、ミラー６０５Ｙ、６０５Ｍで所定の方向に反射され、最終的に感光ドラム５Ｙ、５Ｍに照射され結像する。回転多面鏡６０３で反射されたレーザ光４Ｃ、４Ｃは、ｆθレンズ６０４ＣＫ、６０４Ｃ、６０４Ｋをそれぞれ透過しつつ、ミラー６０５Ｃ、６０５Ｋで所定の方向に反射され、最終的に感光ドラム５Ｃ、５Ｋに照射され結像する。

回転多面鏡６０３が図２の矢印方向に回転することにより、レーザ光４が結像したスポットを感光ドラム５上で主走査方向（感光ドラム５の回転軸方向）に移動させ、感光ドラム５上に走査線を形成する。このように、回転多面鏡６０３でレーザ光４を反射しながら感光ドラム５上でスポットを移動させ、走査線を形成することを偏向走査（主走査）と呼ぶ。また、感光ドラム５が回転し、副走査方向に新たな走査線を感光ドラム５上に形成させることを副走査と呼ぶ。

図２のＢＤセンサ４０５は、光源４０１Ｙから発せられ、回転多面鏡６０３で反射されたレーザ光を受光可能な位置であって、非画像部の微小発光領域外の位置に設けられている。ＢＤセンサ４０５は、レーザ光４Ｙが１ラインの走査を終えてから次に１ラインの走査を行う前のタイミングで、光源４０１Ｙから発せられ回転多面鏡６０３で反射されたレーザ光を受光し、受光に応じてＢＤ信号（水平同期信号）を発生する。このＢＤ信号に基づいて、各レーザ光４Ｙ〜４Ｍの感光ドラム５への照射を開始し走査線を形成するタイミングを決定する。

光学走査装置９は、各感光ドラム５のトナーを付着させる画像部に対して、感光ドラム５の表面電位を画像の階調に応じてトナーが付着する電位にするための第１発光量で発光した光を照射する。更に、光学走査装置９は、感光ドラム５のトナーを付着させない非画像部の電位を適正化するため、非画像部に対して感光ドラム５の表面電位を、トナーを付着させない電位にするための第１発光量よりも小さい第２発光量で発光した光を照射する。このように、感光ドラム５の非画像部に対して第２発光量で発光することにより、感光ドラム５の非画像部の電位をトナーのかぶりや反転かぶり、画像部の電界の巻き込み等を抑えられる電位にすることができる。

また、各光源４０１から対応する感光ドラム５までの光路長が同じになるよう、図２及び図３（ａ）、（ｂ）に示すように、レーザ光４Ｍ、４Ｃの光路とレーザ光４Ｙ、４Ｋの光路とでは設けられたミラー６０５の枚数は異なる。つまり、回転多面鏡６０３から距離の近い感光ドラム５Ｍ、５Ｃに照射されるレーザ光４Ｍ、４Ｃに対しては２つのミラー６０５Ｍ、６０５Ｃがそれぞれ設けられ、レーザ光４Ｙ、４Ｋに対しては１つのミラー６０５Ｙ、６０５Ｃがそれぞれ設けられる。ここで、一般的にミラーでレーザ光が反射する際、わずかながら光量が減衰する。このため、ミラー６０５の枚数が多い方が感光ドラム５に到達するまでに光量が減衰する。従って各感光ドラム５に同じ光量の光を照射する場合、光源４０１Ｍ、４０１Ｃの方が、光源４０１Ｙ、４０１Ｋよりも発光すべき発光量が大きくなるように、各光源４０１Ｙ〜４０１Ｋの発光量を設定している。

［レーザ駆動回路］
次に、光学走査装置９の各光源４０１を発光させるためのレーザ駆動回路４０６（４０６Ｙ、４０６Ｍ、４０６Ｃ、４０６Ｋ）について説明する。図４はレーザ駆動回路４０６を示す図である。レーザ駆動回路４０６は、光源４０１に対して設けられているが、その構成及び動作はどれも同じであるため、光源４０１Ｙとそれを駆動するレーザ駆動回路４０６Ｙについて例示的に説明し、その他についての説明は省略する。なお、レーザ駆動回路４０６Ｙ〜４０６Ｋは１つの基板上に設けられているので、図２ではこのレーザ駆動回路４０６Ｙ〜４０６Ｋが設けられた基板をレーザ駆動回路４０６として記載している。

レーザ駆動回路４０６Ｙには、光源４０１Ｙ、エンジンコントローラ５３１、ビデオコントローラ５３２が接続されている。光源４０１Ｙは、発光素子であるレーザダイオード（以下、ＬＤ４０１Ｙ）と受光素子であるフォトダイオード（以下、ＰＤ４０１Ｙ）を備える。

エンジンコントローラ５３１は、ＡＳＩＣ、ＣＰＵ、ＲＡＭ、及びＥＥＰＲＯＭを内蔵しており、光学走査装置９を含む画像形成装置の各部分の動作を制御する。また、エンジンコントローラ５３１にはＢＤセンサ４０５が接続されており、先述したＢＤ信号がエンジンコントローラ５３１へ入力され、このＢＤ信号を基準として、ＬＤ４０１Ｙを発光させるタイミングを決定する。ビデオコントローラ５３２は、外部に接続されたリーダースキャナや、ホストコンピュータ等の外部機器から送られてくるプリントデータに基づき、ＬＤ４０１Ｙを発光させるためのＶＩＤＥＯ信号を生成する。

レーザ駆動回路４０６Ｙは、以下の部材を備える。コンパレータ回路５０１、５１１、５２１、可変抵抗器５０２、５１２、５２２、サンプル／ホールド回路５０３、５１３、５２３、ホールドコンデンサ５０４、５１４、５２４、オペアンプ５０５、５１５、５２５、トランジスタ５０６、５１６、５２６。また、スイッチング電流設定用抵抗５０７、５１７、５２７、スイッチング回路５０８、５０９、５１８、５１９、５２８、５２９。さらに、インバータ５４１、５５１、５６１、ＰＷＭ１およびＰＷＭ２を平滑化するための抵抗５４２、５５２、５６２、ＰＷＭ１およびＰＷＭ２を平滑化するためのコンデンサ５４３、５５３、５６３、プルダウン抵抗５４４、５５４、５６４を備える。後にて詳しく説明するが５０１〜５０９、及び、５４１〜５４４の部分が第１発光量の第１調整手段に相当する。５１１〜５１９、及び、５５１〜５５４の部分が第２発光量の第２調整手段に相当する。５２１〜５２９、及び、５６１〜５６４の部分が第３発光量の第３調整手段に相当する。

レーザ駆動回路４０６ＹはＯＲ回路５３３を備え、ＯＲ回路５３３にエンジンコントローラ５３１のＬｄｒｖ信号とビデオコントローラ５３２からのＶＩＤＥＯ信号が入力され、出力信号ＤＡＴＡはスイッチング回路５０８へ接続されている。

ビデオコントローラ５３２から出力されるＶＩＤＥＯ信号は、イネーブル端子付きバッファ５３４に入力され、バッファ５３４の出力は前述のＯＲ回路５３３に接続されている。このときイネーブル端子はエンジンコントローラ５３１からのＶｅｎｂ信号と接続されている。また、エンジンコントローラ５３１は、後述のＳＨ１信号、ＳＨ２信号、ＳＨ３信号、ＳＨ４信号、ＳＨ５信号、ＳＨ６信号、Ｂａｓｅ１信号、Ｂａｓｅ２信号およびＬｄｒｖ信号、Ｖｅｎｂ信号をレーザ駆動回路４０６Ｙに出力するように接続されている。

コンパレータ回路５０１、５１１、５２１の正極端子には、夫々第１の基準電圧Ｖｒｅｆ１１、第２の基準電圧Ｖｒｅｆ２１、第３の基準電圧Ｖｒｅｆ３１が入力されており、出力は夫々サンプル／ホールド回路５０３、５１３、５２３に入力されている。この基準電圧Ｖｒｅｆ１１は、第１発光量でＬＤ４０１Ｙを発光させる為の目標電圧として設定されている。また、基準電圧Ｖｒｅｆ２１は、第２発光量の目標電圧として設定されており、基準電圧Ｖｒｅｆ３１は、第３発光量の目標電圧として設定されている。基準電圧Ｖｒｅｆ１１及び基準電圧Ｖｒｅｆ２１、Ｖｒｅｆ３１の電圧を設定するための基準値であるＰＷＭ１（Ｄｕｔｙ値）とＰＷＭ２（Ｄｕｔｙ値）、ＰＷＭ３（Ｄｕｔｙ値）がそれぞれエンジンコントローラ５３１から入力される。サンプル／ホールド回路５０３、５１３、５２３にはそれぞれホールドコンデンサ５０４、５１４、５２４が接続されている。ホールドコンデンサ５０４、５１４、５２４の出力は、それぞれオペアンプ５０５、５１５、５２５の正極端子に入力されている。

オペアンプ５０５の負極端子にはスイッチング電流設定用抵抗５０７およびトランジスタ５０６のエミッタ端子が接続されており、出力はトランジスタ５０６のベース端子に入力されている。オペアンプ５１５の負極端子にはスイッチング電流設定用抵抗５１７およびトランジスタ５１６のエミッタ端子が接続されており、出力はトランジスタ５１６のベース端子に入力されている。オペアンプ５２５の負極端子にはスイッチング電流設定用抵抗５２７およびトランジスタ５２６のエミッタ端子が接続されており、出力はトランジスタ５２６のベース端子に入力されている。また、トランジスタ５０６、５１６、５２６のコレクタ端子はスイッチング回路５０８、５１８、５２８にそれぞれ接続されている。オペアンプ５０５、５１５、５２５、トランジスタ５０６、５１６、５２６、電流設定用抵抗５０７、５１７、５２７により、サンプル／ホールド回路５０３、５１３、５２３の出力電圧に応じたＬＤ４０１Ｙの駆動電流Ｉ１Ｙ、Ｉ２Ｙ、及びＩ３Ｙが決定される。

スイッチング回路５０８は、パルス変調データ信号ＤａｔａＹによりオン・オフ動作する。スイッチング回路５１８は、入力信号Ｂａｓｅ１によりオン・オフ動作する。スイッチング回路５２８は、入力信号Ｂａｓｅ２によりオン・オフ動作する。スイッチング回路５０８、５１８、５２８の出力端は、ＬＤ４０１Ｙのカソードに接続されており、駆動電流Ｉ１Ｙ、Ｉ２Ｙ、Ｉ３Ｙを供給している。ＬＤ４０１Ｙのアノードは、電源Ｖｃｃに接続されている。ＬＤ４０１Ｙの光量（発光強度）をモニタするＰＤ４０１Ｙのカソードは、電源Ｖｃｃに接続されており、ＰＤ４０１Ｙのアノードはスイッチング回路５０９、５１９、５２９に接続されている。ＡＰＣ制御時に可変抵抗器５０２、５１２、５２２にモニタ電流ＩｍＹを流すことにより、モニタ電流ＩｍＹをモニタ電圧ＶｍＹに変換している。このモニタ電圧ＶｍＹはコンパレータ５０１、５１１、５２１の負極端子に入力されている。

エンジンコントローラ５３１から出力されるＳＨ１信号は、後述するサンプル／ホールド回路５０３のサンプル状態及びホールド状態の切替えを行うための信号である。ＳＨ２信号は、後述するサンプル／ホールド回路５１３のサンプル状態及びホールド状態の切替えを行うための信号である。ＳＨ３信号は、スイッチング回路５０９のオン／オフを切り替えるための信号である。ＳＨ４信号は、スイッチング回路５１９のオン／オフを切り替えるための信号である。ＳＨ５信号は、スイッチング回路５２９のオン／オフを切り替えるための信号である。ＳＨ６信号は、後述するサンプル／ホールド回路５２３のサンプル状態及びホールド状態の切替えを行うための信号である。

ＰＷＭ１信号とＰＷＭ２信号、ＰＷＭ３信号はそれぞれ、後述する基準電圧Ｖｒｅｆ１１及び基準電圧Ｖｒｅｆ２１、Ｖｒｅｆ３１の電圧を設定するための信号である。Ｂａｓｅ１信号はスイッチング回路５１８のオン／オフを切り替えるための信号である。Ｂａｓｅ２信号はスイッチング回路５２８のオン／オフを切り替えるための信号である。Ｌｄｒｖ信号は、ＯＲ回路５３３に入力されており、ＤａｔａＹ信号のオン／オフを切り替えるための信号である。Ｖｅｎｂ信号は、イネーブル端子付きバッファ５３４のイネーブル端子に接続され、ビデオコントローラ５３２からイネーブル端子付きバッファ５３４に入力されるＶＩＤＥＯ信号のオン／オフを切り替えるための信号である。

尚、図４では、レーザ駆動回路４０６、エンジンコントローラ５３１、ビデオコントローラ５３２を別体の構成として説明したが、これに限られるものではない。例えば、レーザ駆動回路４０６やビデオコントローラ５３２の一部または全部をエンジンコントローラ５３１に内蔵させても良い。

［第３発光量用ＡＰＣ制御］
次に、第３発光量用ＡＰＣ制御について、図４を用いて説明する。図４に示すように、エンジンコントローラ５３１はＳＨ１信号の指示により、サンプル／ホールド回路５０３をホールド状態とする。さらに、ＳＨ２信号の指示により、サンプル／ホールド回路５１３をホールド状態に設定するとともに、ＳＨ６信号の指示により、サンプル／ホールド回路５２３をサンプル状態とする。さらに、ＳＨ３信号の指示により、スイッチング回路５０９をＯＦＦ状態とし、ＳＨ４信号の指示により、スイッチング回路５１９をＯＦＦ状態とし、ＳＨ５信号の指示により、スイッチング回路５２９をＯＮ状態とする。また、ＤａｔａＹ信号によりスイッチング回路５０８をＯＦＦ状態にする。このＤａｔａＹ信号に関し、エンジンコントローラ５３１は、イネーブル端子付きバッファ５３４のイネーブル端子に接続されているＶｅｎｂ信号をディセーブル状態にし、Ｌｄｒｖ信号を制御し、ＤａｔａＹ信号をオフ状態とする。Ｂａｓｅ１信号によりスイッチング回路５１８をＯＦＦ状態とし、Ｂａｓｅ２信号によりスイッチング回路５２８をＯＮ状態とすることで、ＬＤ４０１Ｙが第３発光量での発光状態となるように設定する。

この状態で、ＬＤ４０１Ｙには駆動電流Ｉ３Ｙが供給され発光する。ＰＤ４０１Ｙは、ＬＤ４０１Ｙから発せられた光を受光し、その受光量に比例したモニタ電流ＩｍＹを発生する。可変抵抗器５２２にモニタ電流ＩｍＹが流れることにより、モニタ電流ＩｍＹをモニタ電圧Ｖｍ３Ｙに変換している。また、コンパレータ５２１は、モニタ電圧Ｖｍ３Ｙと基準電圧Ｖｒｅｆ３１が一致するように、オペアンプ５２５等を介してＬＤ４０１Ｙの駆動電流Ｉ３Ｙを調整し、サンプル／ホールドコンデンサ５２４を充放電する。その後、エンジンコントローラ５３１のＳＨ６信号の指示により、サンプル／ホールド回路５２３をホールド状態にすることで第３発光量用ＡＰＣ制御は完了する。

このようにＡＰＣ制御される第３発光量（Ｉ３Ｙ）とは、後述する微小発光に用いる第２発光量の下限値よりも小さい発光量である。なお、画像形成装置の初期動作時など、サンプル／ホールドコンデンサ５２４が未充電である場合、第３発光量用ＡＰＣ制御は、図５に示すように第１発光量用ＡＰＣ制御及び第２発光量用ＡＰＣ制御を行うよりも前に完了するように制御する。また、画像形成装置が画像形成を行っている場合などの定常動作時においては、後述する図９に示すように、１ライン走査シーケンスの間において第３発光量用ＡＰＣ制御を行う。

［第２発光量用ＡＰＣ制御］
第２発光量用ＡＰＣ制御について、図４を用いて説明する。図４に示すように、エンジンコントローラ５３１はＳＨ１信号の指示により、サンプル／ホールド回路５０３をホールド状態とする。さらに、ＳＨ２信号の指示により、サンプル／ホールド回路５１３をサンプル状態に設定するとともに、ＳＨ６信号の指示により、サンプル／ホールド回路５２３をホールド状態とする。さらに、ＳＨ３信号の指示により、スイッチング回路５０９をＯＦＦ状態とし、ＳＨ４信号の指示により、スイッチング回路５１９をＯＮ状態とし、ＳＨ５信号の指示により、スイッチング回路５２９をＯＦＦ状態とする。また、ＤａｔａＹ信号によりスイッチング回路５０８をＯＦＦ状態にする。このＤａｔａＹ信号に関し、エンジンコントローラ５３１は、イネーブル端子付きバッファ５３４のイネーブル端子に接続されているＶｅｎｂ信号をディセーブル状態にし、Ｌｄｒｖ信号を制御し、ＤａｔａＹ信号をＯＦＦ状態とする。Ｂａｓｅ１信号によりスイッチング回路５１８をＯＮ状態とし、Ｂａｓｅ２信号によりスイッチング回路５２８をＯＮ状態とすることで、ＬＤ４０１Ｙが第２発光量での発光状態となるように設定する。

この状態で、ＬＤ４０１Ｙには駆動電流Ｉ２Ｙに駆動電流Ｉ３Ｙが加算された駆動電流Ｉ２Ｙ＋Ｉ３Ｙが供給され発光する。ＰＤ４０１Ｙは、ＬＤ４０１Ｙから発せられた光を受光し、その受光量に比例したモニタ電流ＩｍＹを発生する。可変抵抗器５１２にモニタ電流ＩｍＹが流れることにより、モニタ電流ＩｍＹをモニタ電圧Ｖｍ２Ｙに変換している。また、コンパレータ５１１は、モニタ電圧Ｖｍ２Ｙと基準電圧Ｖｒｅｆ２１が一致するように、オペアンプ５１５等を介してＬＤ４０１Ｙの駆動電流Ｉ２Ｙ＋Ｉ３Ｙを調整し、サンプル／ホールドコンデンサ５１４を充放電する。その後、エンジンコントローラ５３１のＳＨ２信号の指示により、サンプル／ホールド回路５１３をホールド状態にすることで第２発光量用ＡＰＣ制御は完了する。

ＡＰＣ制御動作中でない場合、すなわち感光ドラム５Ｙに光を照射する場合は、サンプル／ホールド回路５１３、５２３がホールド状態になる。そして、サンプル／ホールドコンデンサ５１４、５２４に充電された電圧を維持する。そして、一定の駆動電流Ｉ２Ｙ＋Ｉ３Ｙを供給してＬＤ４０１Ｙが所望の第２発光量で微小発光するよう維持する。この第２発光量（Ｉ２Ｙ＋Ｉ３Ｙ）は、感光ドラム５Ｙ表面の電位を、かぶり、反転かぶり等を防いで感光ドラム５Ｙ上にトナーを付着させない電位にする為の発光量である。また、第２発光量（Ｉ２Ｙ＋Ｉ３Ｙ）は、ＬＤ４０１Ｙからレーザー光を照射するための発光量である。つまり、駆動電流Ｉ２Ｙ＋Ｉ３Ｙは、レーザー光を照射するための閾値電流よりも大きな電流である。

なお、画像形成装置の初期動作時など、サンプル／ホールドコンデンサ５１４が未充電である場合、第２発光量用ＡＰＣ制御は、図５に示すように第３発光量用ＡＰＣ制御を行った後、且つ第１発光量用ＡＰＣ制御を行うよりも前に完了するように制御する。また、画像形成装置が画像形成を行っている場合などの定常動作時においては、後述する図９に示すように、１ライン走査シーケンスの間において第２発光量用ＡＰＣ制御を行う。

［第１発光量用ＡＰＣ制御］
第１発光量用ＡＰＣ制御について、図４を用いて説明する。図４に示すように、エンジンコントローラ５３１はＳＨ１信号の指示により、サンプル／ホールド回路５０３をサンプル状態とする。さらに、ＳＨ２信号の指示により、サンプル／ホールド回路５１３をホールド状態とし、ＳＨ６信号の指示によりサンプル／ホールド回路５２３をホールド状態に設定する。また、ＳＨ３信号の指示により、スイッチング回路５０９をＯＮ状態とし、ＳＨ４信号の指示により、スイッチング回路５１９をＯＦＦ状態とし、ＳＨ５信号の指示により、スイッチング回路５２９をＯＦＦ状態とする。さらに、Ｌｄｒｖ信号の指示によりスイッチング回路５０８をＯＮ動作させ、Ｂａｓｅ１信号の指示によりスイッチング回路５１８をＯＮ動作させる。また、Ｂａｓｅ２信号の指示によりスイッチング回路５２８をＯＮ動作させる。

この状態で、ＬＤ４０１Ｙには駆動電流Ｉ１Ｙに駆動電流Ｉ２Ｙと駆動電流Ｉ３Ｙが加算された駆動電流Ｉ１Ｙ＋Ｉ２Ｙ＋Ｉ３Ｙが供給され発光する。ＰＤ４０１Ｙは、ＬＤ４０１Ｙから発せられた光を受光し、その受光量に比例したモニタ電流ＩｍＹを発生する。可変抵抗器５０２にモニタ電流ＩｍＹが流れることにより、モニタ電流ＩｍＹをモニタ電圧Ｖｍ１Ｙに変換している。また、コンパレータ５０１は、モニタ電圧Ｖｍ１Ｙと基準電圧Ｖｒｅｆ１１が一致するように、オペアンプ５０５等を介してＬＤ４０１Ｙの駆動電流Ｉ１Ｙ＋Ｉ２Ｙ＋Ｉ３Ｙを調整し、サンプル／ホールドコンデンサ５０４を充放電する。その後、エンジンコントローラ５３１のＳＨ１信号の指示により、サンプル／ホールド回路５０３をホールド状態にすることで第１発光量用ＡＰＣ制御は完了する。

ＡＰＣ制御動作中でない場合、すなわち感光ドラム５Ｙに光を照射する場合は、サンプル／ホールド回路５０３、及びサンプル／ホールド回路５１３、サンプル／ホールド回路５２３がホールド状態になる。そして、サンプル／ホールドコンデンサ５０４、５１４、５２４に充電された電圧を維持し、駆動電流Ｉ１Ｙ＋Ｉ２Ｙ＋Ｉ３Ｙを供給可能な状態となる。そしてＬＤ４０１Ｙが所望の第１発光量で発光し、感光ドラム５Ｙに照射することにより、感光ドラム５Ｙ表面の電位を感光ドラム５Ｙ上にトナーを付着させる電位にする。すなわち、感光ドラム５Ｙ上に、画像データに応じた静電潜像の形成を行う。

なお、画像形成装置の初期動作時など、サンプル／ホールドコンデンサ５０４が未充電である場合、第１発光量用ＡＰＣ制御は、図５に示すように第３発光量用ＡＰＣ制御、及び第２発光量用ＡＰＣ制御を完了した後に行うように制御する。また、画像形成装置が画像形成を行っている場合などの定常動作時においては、後述する図９に示すように、１ライン走査シーケンスの間において第１発光量用ＡＰＣ制御を行う。

以上のように、レーザ駆動回路４０６Ｙを動作させることで、エンジンコントローラ５３１はＬＤ４０１Ｙを、第１発光量および第２発光量、第３発光量でＡＰＣ制御することができる。

［感光ドラム５の膜厚に応じた発光量制御］
次に、感光ドラム５の膜厚に応じた、発光量の変更の必要性について説明する。なお、画像形成装置５０は、帯電高圧電源及び現像高圧電源をそれぞれ共通化することで、低コスト、小型化を実現している。よって、各感光ドラム５Ｙ〜５Ｋに実質的に同じ帯電電圧Ｖｃｄｃ、現像電圧Ｖｄｃ電圧を出力する構成となっている。

感光ドラム５の使用が進むと感光ドラム５の表面は帯電ローラ７の放電により劣化する。また、感光ドラム５の表面は不図示の感光ドラム上の残留トナーをクリーニングするクリーニングブレードと摺擦することにより削れ、その膜厚が薄くなる。同じ帯電電圧Ｖｃｄｃを印加された帯電ローラ７によって感光ドラムを帯電させると、膜厚が薄い感光ドラム程、帯電ローラ７による帯電電位Ｖｄは高くなる。このため、膜厚の異なる感光ドラム５が混在した状態で、共通化された帯電高圧電源によってどの感光ドラム５にも同じ帯電電圧Ｖｃｄｃを印加すると、感光ドラム５表面の帯電電位Ｖｄが感光ドラム５の膜厚に応じてばらつく。つまり、膜厚の厚い感光ドラム５の表面の帯電電位Ｖｄの絶対値は小さくなり、膜厚の薄い感光ドラム５の表面の帯電電位Ｖｄの絶対値は大きくなる。

ここで、図６（ａ）、（ｂ）は感光ドラム５の表面の画像部、非画像部の電位を示す図である。例えば、図６（ａ）に示すように、膜厚の厚い感光ドラム５において現像電位Ｖｄｃと帯電電位Ｖｄの差分であるバックコントラストＶｂａｃｋ（＝Ｖｄ−Ｖｄｃ）が所望の状態となるよう現像電位Ｖｄｃと帯電電位Ｖｄを設定している場合について説明する。この場合、膜厚の薄い感光ドラム５に対しては、帯電電位Ｖｄの絶対値が大きいために、バックコントラストＶｂａｃｋが大きくなってしまう。バックコントラストＶｂａｃｋが大きくなると正規の極性に帯電できなかったトナー（本実施形態のように反転現像の場合は、負極性にならず０〜正極性に帯電したトナー）が現像ローラ８から非画像部に転移してかぶりが発生する。

また、膜厚が薄い感光ドラム５では、帯電電位Ｖｄが上昇するため通常発光用の第１発光量が一定の構成では、露光電位Ｖｌ（ＶＬ）も上昇してしまう。そのため、現像電位Ｖｄｃと露光電位Ｖｌ（ＶＬ）の差分値である現像コントラストＶｃｏｎｔ（＝Ｖｄｃ−Ｖｌ）が小さくなり、現像ローラ８から感光ドラム５に静電的にトナーを十分に転移させることができずベタ黒画像の濃度薄が発生する。

そこで、光学走査装置９は、感光ドラム５の画像部に対し第１発光量で発光し、非画像部に対し第２発光量で発光し、更に、感光ドラム５の使用状況に応じて、第１発光量、第２発光量をそれぞれ調整している。具体的には図６（ｂ）に示すように、感光ドラム５の膜厚が厚い状態では、ＬＤ４０１を露光量Ｅ１に対応する第１発光量と、露光量Ｅｂｇ１に対応する第２発光量とで発光させる。第２発光量での発光後の感光ドラム５の目標電位である電位をＶｄ＿ｂｇとすると、Ｖｄ＿ｂｇ−Ｖｄｃで定義されるバックコントラストＶｂａｃｋがかぶりを発生させないような電位となるよう、露光量Ｅｂｇ１を調整している。また、第１発光量での発光後の感光ドラム電位をＶｌとすると、Ｖｄｃ−Ｖｌで定義される現像コントラストＶｃｏｎｔが濃度薄を発生させないような電位となるよう、露光量Ｅ１を調整している。

また、感光ドラム５の膜厚が薄い状態では、ＬＤ４０１を露光量Ｅ２（＞Ｅ１）に対応する第１発光量と、露光量Ｅｂｇ２（＞Ｅｂｇ１）に対応する第２発光量とで発光させる。このように、膜厚が厚い状態と同様に、第２発光量での発光後の感光ドラム電位をＶｄ＿ｂｇとすると、Ｖｄ＿ｂｇ−Ｖｄｃで定義されるバックコントラストＶｂａｃｋがかぶりを発生させないような電位となるよう、露光量Ｅｂｇ２を調整している。また、第１発光量での発光後の感光ドラム電位をＶｌとすると、Ｖｄｃ−Ｖｌで定義される現像コントラストＶｃｏｎｔが濃度薄を発生させないような電位となるよう、露光量Ｅ２を調整している。このように、感光ドラム５の使用状況に関連して、第１発光量と第２発光量を変化させることで、一定のバックコントラストＶｂａｃｋ、現像コントラストＶｃｏｎｔを保ち、画質低下を抑制している。

［感光ドラム５の使用状態に応じた発光量の調整］
感光ドラム５の使用状態（膜厚の厚さ）に応じて、光源ＬＤ４０１Ｙ〜ＬＤ４０１Ｋの第１発光量、第２発光量を変えるための具体的な調整について説明する。図７は、感光ドラム５Ｙ〜５Ｋの使用状態と、対応するＬＤ４０１Ｙ〜ＬＤ４０１Ｋの発光量の目標値との関連を示すテーブルであり、図７（ａ）は第１発光量の目標値、図７（ｂ）は第２発光量、図７（ｃ）は第３発光量の目標値である。

本実施形態では、感光ドラム５の使用状態（膜厚の厚さ）に関連するパラメータを、感光ドラム５の印刷枚数の積算値としており、印刷枚数の積算値が増えるにつれて膜厚が薄くなっていく。ここでは、一例として印刷枚数が０〜４００枚を初期の使用状態、４０１〜８００を中期の使用状態、８０１〜１２００枚（感光ドラム５の寿命まで）を末期の使用状態、とそれぞれ定義している。そして、ＬＤ４０１ＹとＬＤ４０１Ｋの第１発光量を初期はＰ（ａ１）、中期はＰ（ａ２）、末期はＰ（ａ３）と設定する。また、ＬＤ４０１ＭとＬＤ４０１Ｃの第１発光量を初期はＰ（ｂ１）、中期はＰ（ｂ２）、末期はＰ（ｂ３）と設定する。また、ＬＤ４０１ＹとＬＤ４０１Ｋの第２発光量を初期はＰ（ｃ１）、中期はＰ（ｃ２）、末期はＰ（ｃ３）と設定する。また、ＬＤ４０１ＭとＬＤ４０１Ｃの第２発光量を初期はＰ（ｄ１）、中期はＰ（ｄ２）、末期はＰ（ｄ３）と設定する。さらに、ＬＤ４０１Ｙ〜ＬＤ４０１Ｋの第３発光量を、感光ドラム５がいずれの状態においても、Ｐ（Ｐ１）と設定する。

なお、使用状態の分け方はこれに限られるものではなく、３つ以上の範囲に設定してもよいし、分けた範囲の分だけ第１〜第３の発光量を細かく設定することもできる。また、範囲を分ける印刷枚数もこれに限られるものではなく、感光ドラム５の寿命（膜厚の厚さ）に応じて、適宜印刷枚数は設定することが可能である。

図８は、図７（ａ）、（ｂ）、（ｃ）に記載された第１〜第３発光量を示したグラフである。図８に示すように、設定される第１〜第３発光量は以下の関係を満たす。
・Ｐ（ｃ１）＜Ｐ（ｃ２）＜Ｐ（ｃ３）＜Ｐ（ａ１）＜Ｐ（ａ２）＜Ｐ（ａ３）
・Ｐ（ｄ１）＜Ｐ（ｄ２）＜Ｐ（ｄ３）＜Ｐ（ｂ１）＜Ｐ（ｂ２）＜Ｐ（ｂ３）
・Ｐ（Ｐ１）＜Ｐ（ｃ１）＜Ｐ（ｄ１）
このように、感光ドラム５の使用状態が初期から末期になるほど（印刷枚数の積算値が増えるほど）第１発光量の目標値、及び第２発光量の目標値が大きくなるよう設定されている。なお、同じ使用状態（印刷枚数の積算値）であっても、ＬＤ４０１Ｙ及び４０１Ｋと、ＬＤ４０１Ｍ及び４０１Ｃとで第１、第２発光量が異なっているのは、上述したようにそれぞれの光路上に設けられたミラー６０５の枚数が異なるからである。なお、光路上に設けられたミラー６０５の枚数が同じであれば、第１、第２発光量も同じとなるように制御することができる。

このような第１〜第３発光量の調整は図９で示すように画像形成前に行われる。エンジンコントローラ５３１は、各感光ドラム５Ｙ〜５Ｋの使用状態（印刷枚数の積算値）に関する情報を取得する。そして、対応する各光源ＬＤ４０１Ｙ〜ＬＤ４０１Ｋに対して、図７のテーブルに基づき、第１発光量、及び第２発光量、第３発光量のＡＰＣ制御を実行する際の基準となる基準電圧Ｖｒｅｆ１１、Ｖｒｅｆ２１、Ｖｒｅｆ３１をそれぞれ設定する。具体的には、エンジンコントローラ５３１は基準電圧Ｖｒｅｆ１１を設定するＰＷＭ１（Ｄｕｔｙ値）、基準電圧Ｖｒｅｆ２１を設定するＰＷＭ２（Ｄｕｔｙ値）、基準電圧Ｖｒｅｆ３１を設定するＰＷＭ３（Ｄｕｔｙ値）を、レーザ駆動回路４０６へ出力する。そして、上述した第１〜第３発光量のＡＰＣ制御を行う。

なお、各感光ドラム５の印刷枚数の積算値は、不図示のカウンタによりカウントし、不図示のメモリに格納している。このように本実施形態では、感光ドラム５の膜厚の厚さに関する情報（パラメータ）として印刷枚数の積算値に関する情報を用いているが、これに限られるものではない。例えば、感光ドラム５の膜厚に関する情報として、感光ドラム５の積算回転数に関する値や、現像ローラ８や帯電ローラ７の積算回転数に関する値を用いても良い。また、トナー濃度を検知するためのトナーパッチを形成し、トナーパッチのトナー濃度を検知し、膜厚が反映された測定結果の情報を感光ドラム５の膜厚に関する情報としてもよい。その他、感光ドラム５の膜厚をセンサで検知し、その検知結果を感光ドラム５の膜厚に関する情報としてもよい。

［第３発光量用ＡＰＣ制御の発光量と実行期間］
次に、本実施形態における第３発光量用ＡＰＣ制御を行う発光量及び期間について図８、図９を用いて説明する。第３発光量用ＡＰＣ制御は、画像形成装置の初期動作時においては前述した通り、図５に示すように、第２発光量用ＡＰＣ制御及び第１発光量用ＡＰＣ制御を行うよりも前に完了するように制御する。一方、画像形成装置が画像形成を行っている場合などの定常動作時においては、図９に示すように、１ライン走査シーケンスの間において第３発光量用ＡＰＣ制御を行う。

図９におけるｔ０までの期間において、第１発光量の目標値でＬＤ４０１を発光させ、第１発光量用ＡＰＣ制御を行う。第１発光量で発光しているｔ０においてＢＤ信号が検知される。つまり、少なくともＢＤ信号（水平同期信号）の検知前のタイミングにおいて第１発光量用ＡＰＣ制御が行われる。ｔ０は、ＢＤ波形の立ち上がりタイミングであり、１ライン走査シーケンスの開始タイミングである。記録材の余白領域に対応する余白領域期間であるｔ０〜ｔ１では、第２発光量を調整するために第２発光量の目標値でＬＤ４０１を発光させ、第２発光量用ＡＰＣ制御を行う。つまり、少なくともＢＤ信号（水平同期信号）の検知後で、且つ画像マスク期間における少なくとも一部の期間で第２発光量用ＡＰＣ制御が行われる。ｔ１〜ｔ２では、第３発光量を調整するために第３発光量の目標値（Ｐ１）でＬＤ４０１を発光させ、第３発光量用ＡＰＣ制御を行う。第３発光量の目標値（Ｐ１）は、図８に示すように、第２発光量の下限値（Ｐ（ｃ１））よりも小さい発光量である。また、第３発光量の目標値（Ｐ１）は、迷光が発生しても、画像不良が発生しない発光量である。ｔ２まで第３発光量用ＡＰＣ制御を行った後、ｔ２〜ｔ５では非画像部の微小発光を行う。さらに、ｔ３〜ｔ４では画像部の通常発光を行う。ｔ２〜ｔ５が画像形成領域に対応する期間である。なお、ここでは一例としてｔ２から非画像部の微小発光を行っているが、これに限られるものではなく、ｔ２から画像形成を開始するような画像データであれば、ｔ２から画像部の通常発光を行ってもよい。ｔ６〜ｔ７では、第１発光量用ＡＰＣ制御を行い、第１発光量を調整するために第１発光量の目標値でＬＤ４０１を発光させる。この第１発光量用ＡＰＣ制御のタイミングは、一つ前の走査ラインに対応したＢＤ信号（水平同期信号）の検知タイミングを基準にして行われる。

このように、ｔ１で第２発光量用ＡＰＣ制御が終わってから、ｔ２で非画像部の微小発光を行うまでの間で、第３発光量用ＡＰＣ制御を行う。これにより、ＬＤ４０１はｔ２で微小発光を行う前に発光を停止することがないため、図１２で説明したようなｔ２で微小発光を開始する際に発生するドループを抑制することができる。つまり、第３発光量用ＡＰＣ制御を行うことでレーザ素子の温度変化を抑制でき、微小発光の開始タイミングにおけるドループの影響によるカブリなどの画像不良を抑えることが可能となる。なお、ｔ２までの期間において、必ずしも第３発光量用ＡＰＣをし続けることに限られるものではない。例えば、ＬＤ４０１の温度によるドループの影響を抑制できる範囲であれば、間欠的に第３発光量用ＡＰＣを行うことも可能である。また、ＬＤ４０１の温度によるドループの影響が抑制できる範囲であれば、第３発光量用ＡＰＣ制御から微小発光に切り替えるタイミングｔ２において、ＬＤ４０１の発光をわずかに停止させてもよい。

なお、本実施形態においては、ｔ１〜ｔ２の期間で第３発光量用ＡＰＣ制御を行うことを説明したが、これに限られるものではない。例えば、第２発光量用ＡＰＣ制御で求めた第２発光量に基づき、ｔ１〜ｔ２におけるＬＤ４０１の発光量を決めても良い。例えば、第２発光量×８０％で第３発光量を求め、ｔ１〜ｔ２の期間でＬＤ４０１を発光させておき、ｔ２から微小発光を開始することでもドループを抑制することができる。つまり、ｔ１〜ｔ２の期間においてＬＤ４０１を発光させる発光量は、第２発光量より小さい、言い換えると迷光が発生しても画像不良が発生しない発光量であれば、第３発光量用ＡＰＣ制御を行ってもよい。また、第３発光量用ＡＰＣ制御を行わずに第２発光量から第３発光量を求めてもよい。

（第２の実施形態）
先の第１の実施形態においては、第３発光量は感光ドラム５の使用状況によらず、固定の発光量Ｐ（Ｐ１）とすることについて説明した。本実施形態においては、感光ドラム５の使用状況に応じて第３発光量も変化させる場合について説明する。なお、画像形成装置の構成及び光学走査装置の構成、レーザ駆動回路の構成等、先の第１の実施形態と同様のものについては、ここでの詳しい説明は省略する。

［感光ドラム５の使用状態に応じた発光量の調整］
感光ドラム５の使用状態（膜厚の厚さ）に応じて、光源ＬＤ４０１Ｙ〜ＬＤ４０１Ｋの第１発光量、及び第２発光量、第３発光量を変えるための具体的な調整について説明する。図１０は、感光ドラム５Ｙ〜５Ｋの使用状態と、対応するＬＤ４０１Ｙ〜ＬＤ４０１Ｋの発光量の目標値との関連を示すテーブルであり、図１０（ａ）は第１発光量の目標値、図１０（ｂ）は第２発光量、図１０（ｃ）は第３発光量の目標値である。

本実施形態では、感光ドラム５の使用状態（膜厚の厚さ）に関連するパラメータを、感光ドラム５の印刷枚数の積算値としており、印刷枚数の積算値が増えるにつれて膜厚が薄くなっていく。なお、第１発光量及び第２発光量は、先の第１の実施形態と同様であるので、ここでの説明は省略する。ＬＤ４０１ＹとＬＤ４０１Ｋの第３発光量を初期はＰ（Ｍ１）、中期はＰ（Ｍ２）、末期はＰ（Ｍ３）と設定する。また、ＬＤ４０１ＭとＬＤ４０１Ｃの第１発光量を初期はＰ（Ｎ１）、中期はＰ（Ｎ２）、末期はＰ（Ｎ３）と設定する。なお、先の第１の実施形態と同様に、使用状態の分け方はこれに限られるものではなく、３つ以上の範囲に設定してもよいし、分けた範囲の分だけ第１〜第３の発光量を細かく設定することもできる。また、範囲を分ける印刷枚数もこれに限られるものではなく、感光ドラム５の寿命（膜厚の厚さ）に応じて、適宜印刷枚数は設定することが可能である。

図１１は、図１０（ａ）、（ｂ）、（ｃ）に記載された第１〜第３発光量を示したグラフである。図１１に示すように、設定させる第３発光量は以下の関係を満たす。
・Ｐ（Ｍ１）＜Ｐ（Ｍ２）＜Ｐ（Ｍ３）
・Ｐ（Ｎ１）＜Ｐ（Ｎ２）＜Ｐ（Ｎ３）
・Ｐ（Ｍ１）＜Ｐ（Ｎ１）、Ｐ（Ｍ２）＜Ｐ（Ｎ２）、Ｐ（Ｍ３）＜Ｐ（Ｎ３）
このように、感光ドラム５の使用状態が初期から末期になるほど（印刷枚数の積算値が増えるほど）第１発光量の目標値、第２発光量、及び第３発光量の目標値が大きくなるよう設定されている。なお、同じ使用状態（印刷枚数の積算値）であっても、ＬＤ４０１Ｙ及び４０１Ｋと、ＬＤ４０１Ｍ及び４０１Ｃとで、第１〜第３発光量が異なっているのは、上述したようにそれぞれの光路上に設けられたミラー６０５の枚数が異なるからである。なお、光路上に設けられたミラー６０５の枚数が同じであれば、第１〜第３発光量も同じとなるように制御することができる。

このような第１〜第３発光量の調整は、先の第１の実施形態と同様に図９で示すように画像形成前に行われる。エンジンコントローラ５３１は、各感光ドラム５Ｙ〜５Ｋの使用状態（印刷枚数の積算値）に関する情報を取得する。そして、対応する各光源ＬＤ４０１Ｙ〜ＬＤ４０１Ｋに対して、図１０のテーブルに基づき、第１発光量、第２発光量、及び第３発光量のＡＰＣ制御を実行する際の基準となる基準電圧Ｖｒｅｆ１１、Ｖｒｅｆ２１、Ｖｒｅｆ３１をそれぞれ設定する。具体的には、エンジンコントローラ５３１は基準電圧Ｖｒｅｆ１１を設定するＰＷＭ１（Ｄｕｔｙ値）、基準電圧Ｖｒｅｆ２１を設定するＰＷＭ２（Ｄｕｔｙ値）、基準電圧Ｖｒｅｆ３１を設定するＰＷＭ３（Ｄｕｔｙ値）を、レーザ駆動回路４０６へ出力する。そして、上述した第１〜第３発光量のＡＰＣ制御を行う。

［第３発光量用ＡＰＣ制御の発光量と実行期間］
次に、本実施形態における第３発光量用ＡＰＣ制御を行う発光量及び期間について図９、図１１を用いて説明する。第３発光量用ＡＰＣ制御は、画像形成装置の初期動作時においては前述した通り、図５に示すように、第２発光量用ＡＰＣ制御及び第１発光量用ＡＰＣ制御を行うよりも前に完了するように制御する。一方、画像形成装置が画像形成を行っている場合などの定常動作時においては、図９に示すように、１ライン走査シーケンスの間において第３発光量用ＡＰＣ制御を行う。

図９におけるｔ０までの期間において、第１発光量の目標値でＬＤ４０１を発光させ、第１発光量用ＡＰＣ制御を行う。第１発光量で発光しているｔ０においてＢＤ信号が検知される。ｔ０は、ＢＤ波形の立ち上がりタイミングであり、１ライン走査シーケンスの開始タイミングである。ｔ０〜ｔ１では、第２発光量を調整するために第２発光量の目標値でＬＤ４０１を発光させ、第２発光量用ＡＰＣ制御を行う。ｔ１〜ｔ２では、第３発光量を調整するために第３発光量の目標値でＬＤ４０１を発光させ、第３発光量用ＡＰＣ制御を行う。第３発光量の目標値は、図１１に示すように、第２発光量よりも小さい発光量である。また、第３発光量は、迷光が発生しても、画像不良が発生しない発光量である。本実施形態においては、第３発光量用ＡＰＣの目標値を感光ドラム５の仕様状態に応じて変更することで、画像形成装置の状態に応じて適切に迷光が発生しないような第３発光量の調整を行うことができる。ｔ２まで第３発光量用ＡＰＣ制御を行った後、ｔ２〜ｔ５では非画像部の微小発光を行う。さらに、ｔ３〜ｔ４では画像部の通常発光を行う。なお、ここでは一例としてｔ２から非画像部の微小発光を行っているが、これに限られるものではなく、ｔ２から画像形成を開始するような画像データであれば、ｔ２から画像部の通常発光を行ってもよい。

このように、ｔ１で第２発光量用ＡＰＣ制御が終わってから、ｔ２で非画像部の微小発光を行うまでの間で、第３発光量用ＡＰＣ制御を行う。これにより、ＬＤ４０１はｔ２で微小発光を行う前に発光を停止することがないため、図１２で説明したようなｔ２で微小発光を開始する際に発生するドループを抑制することができる。つまり、第３発光量用ＡＰＣ制御を行うことで、レーザ素子の温度変化を抑制でき、微小発光の開始タイミングにおけるドループの影響によるカブリなどの画像不良を抑えることが可能となる。なお、ｔ２までの期間において、必ずしも第３発光量用ＡＰＣをし続けることに限られるものではない。例えば、ＬＤ４０１の温度によるドループの影響を抑制できる範囲であれば、間欠的に第３発光量用ＡＰＣを行うことも可能である。また、ＬＤ４０１の温度によるドループの影響が抑制できる範囲であれば、第３発光量用ＡＰＣ制御から微小発光に切り替えるタイミングｔ２において、ＬＤ４０１の発光をわずかに停止させてもよい。

５感光ドラム
９光学走査装置
５３１エンジンコントローラ

Claims

感光ドラムと、
前記感光ドラムを帯電する帯電手段と、
画像部に静電潜像を形成するための第１発光量、前記第１発光量よりも少ない発光量であり、非画像部の電位を制御するための第２発光量、前記第２発光量よりも少ない第３発光量、で光を照射する光照射手段と、
前記光照射手段から照射される光の発光量を調整するために、前記光照射手段に供給される駆動電流を調整する調整手段と、を備え、
前記光照射手段により、光を走査する方向である主走査方向に１ラインの走査を行う間に、前記光照射手段から照射される光が前記第１発光量になるように前記調整手段により前記駆動電流を調整する第１期間から、前記光照射手段から照射される光が前記第２発光量になるように前記調整手段により前記駆動電流を調整する第２期間に切り替え、前記第２期間から前記光照射手段から照射される光が前記第３発光量になるように前記調整手段により前記駆動電流を調整する第３期間に切り替え、前記第３期間から前記光照射手段により前記調整手段により調整した前記第２発光量で光を照射する第４期間に切り替え、前記第４期間から前記光照射手段により前記調整手段により調整した前記第１発光量で光を照射する第５期間に切り替えることを特徴とする画像形成装置。
前記光照射手段から前記第１発光量で光を照射するように、第１駆動電流と第２駆動電流と第３駆動電流を加算した前記駆動電流を前記光照射手段に供給させる第１状態と、前記光照射手段から前記第２発光量で光を照射するように、前記第１駆動電流を加算することなく前記第２駆動電流と第３駆動電流を加算した前記駆動電流を前記光照射手段に供給させる第２状態と、前記光照射手段から前記第３発光量で光を照射するように、前記第１駆動電流と前記第２駆動電流を加算することなく前記第３駆動電流を前記駆動電流として前記光照射手段に供給させる第３状態と、を切り替える切り替え手段、を備えることを特徴とする請求項１に記載の画像形成装置。
前記光照射手段が前記第１発光量で光を照射するように、第１駆動電流と第２駆動電流を加算した前記駆動電流を前記光照射手段に供給させる第１状態と、前記光照射手段が前記第２発光量で光を照射するように、前記第１駆動電流を加算することなく前記第２駆動電流を前記駆動電流として前記光照射手段に供給させる第２状態と、前記光照射手段が前記第３発光量で光を照射するように、第３駆動電流を前記駆動電流として前記光照射手段に供給させる第３状態と、を切り替える切り替え手段、を備えることを特徴とする請求項１に記載の画像形成装置。
前記調整手段は、前記第１発光量を調整するために前記第１駆動電流を調整する第１調整手段と、前記第２発光量を調整するために前記第２駆動電流を調整する第２調整手段と、前記第３発光量を調整するために前記第３駆動電流を調整する第３調整手段と、を含むことを特徴とする請求項２又は３に記載の画像形成装置。
前記第３調整手段による第３駆動電流を調整する前に、前記第１調整手段による前記第１駆動電流の調整、及び前記第２調整手段による前記第２駆動電流の調整を行うことを特徴とする請求項４に記載の画像形成装置。
前記感光ドラムの使用状況に応じて、前記第１調整手段は前記第１駆動電流を調整し、前記第２調整手段は前記第２駆動電流を調整し、前記第３調整手段は前記第３駆動電流を調整することを特徴とする請求項４に記載の画像形成装置。
前記感光ドラムの使用状況とは、画像の印刷枚数の積算値、前記感光ドラムの積算回転数に関する値、又は前記感光ドラムの膜厚に関する値であることを特徴とする請求項６に記載の画像形成装置。
前記第３調整手段は、前記第２調整手段によって調整された前記第２駆動電流に応じて、前記第３駆動電流を調整することを特徴とする請求項４に記載の画像形成装置。
前記光照射手段が前記第１発光量で発光することにより、前記感光ドラムの電位は画像データに応じた静電潜像が形成される電位となることを特徴とする請求項１乃至８のいずれか１項に記載の画像形成装置。
前記第１調整手段は、少なくとも水平同期信号の検知前のタイミングを含む前記第１期間において第１駆動電流を調整し、
前記第２調整手段は、少なくとも水平同期信号の検知後で且つ画像マスク期間における少なくとも一部の期間である前記第２期間で、前記第２駆動電流を調整し、
前記第３調整手段は、前記第２駆動電流が調整された後の期間である前記第３期間で前記第３駆動電流を調整することを特徴とする請求項４に記載の画像形成装置。
前記第１調整手段は、前の走査ラインに対応した水平同期信号の検知タイミングを基準に、前記第１駆動電流の調整を行うことを特徴とする請求項１０に記載の画像形成装置。
前記第２調整手段は、前記光照射手段により画像形成領域に対する発光を終えた後で、且つ次の走査ラインの為の水平同期信号を検知する前において、前記第２駆動電流を調整することを特徴とする請求項４に記載の画像形成装置。
前記光照射手段から照射された光の発光強度を検知する検知手段をさらに備え、
前記第１調整手段は、前記検知手段に検知された光の発光強度と前記第１発光量の発光強度との差分に基づき、前記第１駆動電流を調整し、
前記第２調整手段は、前記検知手段に検知された光の発光強度と前記第２発光量の発光強度との差分に基づき、前記第２駆動電流を調整し、
前記第３調整手段は、前記検知手段に検知された光の発光強度と前記第３発光量の発光強度との差分に基づき、前記第３駆動電流を調整することを特徴とする請求項４に記載の画像形成装置。
前記第２駆動電流は、前記光照射手段からレーザー光を照射する閾値電流よりも大きな電流であり、
前記光照射手段は、前記第２駆動電流が供給されることでレーザー光を照射することを特徴とする請求項２又は３に記載の画像形成装置。
前記第２発光量及び前記第３発光量は、前記感光ドラムにトナーを付着させない発光量であることを特徴とする請求項１乃至１４のいずれか１項に記載の画像形成装置。
前記感光ドラムを複数備え、
複数の前記感光ドラムの夫々に対応する前記帯電手段を複数備え、
複数の前記帯電手段に電圧を印加する電源は共通であることを特徴とする請求項１乃至１５のいずれか１項に記載の画像形成装置。
前記感光ドラムを複数備え、
複数の前記感光ドラムの夫々に対応する現像手段を複数備え、
複数の前記現像手段に電圧を印加する電源は共通であることを特徴とする請求項１乃至１６のいずれか１項に記載の画像形成装置。