JP2008094084A - 画像形成装置およびその制御方法 - Google Patents

Abstract

【課題】レーザダイオードの寿命特性および温度特性の影響によるレーザ駆動電流の変化量を検出し、この検出した変化量に基づいて補正データを変更することにより、高耐久で温度変動による濃度ムラのない画像を形成できる画像形成装置を提供する。
【解決手段】回転多面鏡６の１つの鏡面幅よりも大きな幅の光束を照射する画像形成装置において、１走査ラインにおける各画素に対応したレーザ駆動電流値、又はレーザ駆動電流補正量、又はレーザ駆動電流補正率の情報であるレーザ補正量を記憶するメモリ部と、メモリ部に記憶されている上記レーザ補正量に基づいてレーザ駆動電流を制御する駆動電流補正機能とを有し、上記駆動電流補正機能によって制御されたレーザ光量を上記レーザ光量検出機能１１が検出し、検出された光量の変化量に応じてメモリ部に記憶されている上記レーザ補正量を変更する補正制御を行う。
【選択図】図１

Description

本発明は、感光体に帯電、露光、現像を繰り返して画像を形成するレーザープリンターやデジタル複写機などに利用する画像形成装置に関し、特にオーバーフィールドスキャン方式を採用した画像形成装置に関する。

画像形成装置は感光体の感光面を一様に帯電する帯電装置、帯電された感光面に記録情報に応じた静電潜像を形成する潜像形成装置、その静電潜像を現像する現像装置、および、感光面に現像された現像剤を記録紙に転写する転写装置を備える。そして、画像形成装置は、記録紙上の現像剤を記録紙に定着させる定着装置を有するものが一般的である。

画像形成装置は、感光面を移動させながら逐次的に静電潜像形成を行い、静電潜像に対して現像装置は選択的に現像剤を現像し、上記転写装置によって記録紙に転写する。現像剤が転写された記録紙は上記定着装置によって加圧されながら加熱することにより現像剤が溶融固着して記録紙に定着される。

上記帯電された感光面に記録情報に応じた静電潜像を形成する手段としては、電子写真方式の画像形成装置の場合、レーザ光を照射する方式が一般的である。また感光面は感光体ドラムや、感光体ベルトで構成されており、感光面を移動させながらの潜像形成はラスタスキャンと呼ばれる方式が一般的である。これは、レーザをビーム状に形成し光学系によって感光面に走査露光する方式である。

従来、レーザをドラム面に走査する方式としてＵＦＳ（Ｕｎｄｅｒ Ｆｉｅｌｄ Ｓｃａｎｎｅｒ）方式（図２参照）が一般的に採用されていた。しかし、更なる高速化の要求に応えるためＵＦＳ方式よりも高速にドラム面を走査する方式としてＯＦＳ（Ｏｖｅｒ Ｆｉｅｌｄ Ｓｃａｎｎｅｒ）方式（図３参照）の光学系を採用するようになってきている。この２つの方式は、ＵＦＳ方式がポリゴンミラーの反射面よりも小さな光束を照射する方式であるのに対し、ＯＦＳ方式ではポリゴンミラーの反射面（鏡面）の幅よりも大きな光束を照射する方式であるという違いがある。このＯＦＳ方式は走査速度の高速化のため、以下に記載する方法を考慮した方式である。
１．ポリゴンミラーの面数を増やし１回転で描ける走査線の数を増やす。
２．ポリゴンミラーの回転数を上げる（ポリゴンミラーの小型化）。

このような構成をとることで騒音、回転数、発熱、立ち上がり速度の点においてＵＦＳ方式よりも有利になったが、主走査方向の照度分布の不均一という問題点が浮上してきた。

この主走査方向照度分布の不均一性は図４に示すようにポリゴンミラーの反射面の角度が変わることによって起こる反射光量の変化によるものである。

レーザ発光部として機能する半導体レーザ１に含まれるレーザダイオードから出射されるレーザ光は、ＦＦＰ(Far Field Pattern)特性と呼ばれる均一ではない光強度分布特性を有している。ポリゴンミラーの反射面の幅よりも広い光束がポリゴンミラーに入射する場合、図４に示すようにポリゴンミラー反射面の角度によって、光束における光量分布が異なる領域が反射される。従って、主走査における１走査期間内の反射光量はＦＦＰ特性に起因する分布ムラによって変動が生じる。

この反射光量の変化により上記角度の小さい主走査方向中央付近よりも、角度の大きい主走査方向端部付近で光量が落ちる。言い換えれば主走査方向の中央部付近における光量が両端部付近に比べ相対的に増加することになる。そのため画像を形成した際、図５に示すように主走査方向の両端部で濃度が低下する。言い換えれば、主走査方向にそって中央部において光量が増大する上凸の光量分布により濃度分布ムラが起こるという問題が発生する。画像形成装置の高速化に加え、高画質で長寿命（高耐久）が求められるためこの濃度変化を補正して濃度変化のない一様な画像を形成する必要がある。

濃度ムラに関しては、前述のＯＦＳ光学系における主走査方向におけるレーザ光量の端部落ちについて補正を行う。それとともに、特に、解像度変換時の濃度変化に関する補正値を記憶手段に記憶しておき、画像の座標に対応した各種補正値と画像データを積算し、補正データとしてレーザ光の発光強度を制御する。これにより画像の濃度を均一にする技術が提案されている（特許文献１参照）。

一方、さらに濃度を適正化させる目的で、濃度設定に合わせて印字濃度を補正するためにγカーブを変えて濃度を補正する画像形成装置も提案されている（特許文献２参照）。

濃度ムラに関しては、前述のＯＦＳ光学系における主走査方向におけるレーザ光量の端部落ちは主走査方向のレーザ光量を変えることによって補正されている。レーザ光量を変更する方法としては、大きく２つの方法が存在する。１つはレンズ、反射ミラー、アパーチャなどの光学部品により感光ドラム面における光量を均一化させるものである。もう１つは、電気的にレーザの発光電流を変化させることにより、感光ドラム面における光量を均一化するものである。前者は補正量を個別に調整することが困難であるので、個々に特性が異なるレーザチップの特性ばらつきに対しては不利であり、後者の電気的なレーザ発光制御を行う方式が実施される例がある。

電気的なレーザ発光制御を行う方式では、１主走査期間における駆動電流（レーザ電流）を変化させる。このとき、画像端部よりも画像中央部の駆動電流を減少させる。この駆動電流の制御により、ドラム面における主走査照度分布を一定に制御している。このような制御を行う場合、通常、図６に示すように１主走査期間において所定の駆動電流変化カーブによって補正を行う。これによりドラム面光量は主走査の位置によらず一定となる。

特開２００５−７００６９号公報 特開２００２−１７２８１７号公報

しかしながら、上記従来技術では、レーザダイオードの寿命劣化および温度変化が考慮されていないため、以下のような欠点があった。

レーザダイオードは寿命劣化や温度特性の影響により、発振しきい値の上昇、発光効率の低下などの特性悪化が発生する。図７にレーザダイオードの経時変化による寿命劣化（図７（ａ））、および温度特性（図７（ｂ））を示す。なお、図７（ａ）ではｔ０＜ｔ１＜ｔ２とする。同図に示されるようにレーザ駆動電流―出力特性は、経時変化或いは環境変化があった場合に、レーザ駆動電流の増加に対するレーザ発光部の出力増加度合いが異なっている。

画像形成装置は、半導体レーザ（レーザ発光部）に流れる電流（以下レーザ駆動電流と呼ぶ）を自動的に調整（制御）する。そしてこの自動光量制御により、半導体レーザ（レーザ発光部）の端面における光量（以下レーザチップ面光量と呼ぶ）を一定或いは略一定に制御するＡＰＣ制御を行っている。なお、ＡＰＣとはＡｕｔｏ Ｐｏｗｅｒ Ｃｏｎｔｒｏｌの略語である。また、ＡＰＣのことを自動光量制御とも呼ぶこともある。

従って、レーザダイオードの寿命特性および温度特性の影響により特性が悪化した場合、ＡＰＣ後のレーザ駆動電流は、初期よりも増加あるいは減少する。なお、以下では、駆動電流を小さくすることを駆動電流を減少や減衰すると記載することもある。

ＯＦＳ方式において、図８に初期と寿命劣化後におけるＡＰＣ後のレーザ駆動電流Ｉｓｗ及び主走査方向における照射分布を示す。図中Ｉｒは、補正電流であり、主走査方向の両端部に挟まれた内側部において小さくなる下凸の駆動電流として制御される。前述したように、回転多面体のミラー面長さよりもミラーに照射される光束幅が大きい場合、主走査方向照射分布の不均一性が発生する。そのため、工場出荷時に予め主走査方向の照射分布が均一になる補正電流に関するデータをメモリに記憶する。

従って、初期では図８に示すようなレーザ駆動電流制御が行われているため、主走査方向照射分布が均一に保たれている。寿命劣化後においては、レーザダイオードの劣化特性により発光効率が低下し、レーザ駆動電流が増加する。しかし、補正電流は一定であるため、補正電流Ｉｒは一定のままである。従って、寿命劣化後のドラム照射分布は、図８に示すようにドラム端部に比べ、中央部の照射分布が高くなってしまう。結果として、寿命劣化後に画像を形成した場合、濃度ムラが発生する。

また、温度変化によってもレーザダイオードの特性悪化が生じる。例えば温度が上昇した場合はレーザダイオードの発光効率が低下する。従って、温度変化後のドラム照度分布は、ドラム端部に比べ、中央部の光量が高くなってしまう。

以上のように、寿命特性および温度特性の影響によってレーザ駆動電流が変化するため、常に一定の補正電流では、適正な補正がなされないという解決すべき課題が従来技術にはあった。

本発明は、このような課題に鑑みてなされたもので、その目的とするところは、高耐久で温度変動による濃度ムラのない画像を形成できる画像形成装置を提供することにある。

このような目的を達成するために、本発明の画像形成装置は、像担持体と、レーザ発光部から出射される光束を反射し像担持体へ露光する回転多面鏡と、前記回転多面鏡における１つの反射面の幅よりも大きな幅の光束を出射するレーザ発光部と、前記レーザ発光部から一定或いは略一定の光量が出射されるよう、前記レーザ発光部の駆動電流を自動的に制御する自動光量制御手段とを備える、前記出射される光束に対する前記反射面の角度によって生じる照度分布のムラであって主走査方向の両端部に挟まれる内側部において光量が高くなることによる上凸の照度分布のムラを抑制するよう、前記主走査方向に沿った前記レーザ発光部の駆動電流を、主走査方向の前記内側部において小さくなる下凸の駆動電流になるよう調整する調整手段と、前記自動光量制御手段による駆動電流の制御とは独立して、前記下凸の下部における目標光量になる下凸の駆動電流に変更する変更手段と、前記調整手段は、経時変化或いは環境変化があった場合においても前記上凸の照度分布のムラを抑制するよう、前記下凸の下部の駆動電流を、前記変更手段により変更された駆動電流に設定することを特徴とする。

本発明によれば、寿命による特性変化や温度変動等によっても濃度ムラのない、適正な補正制御による画像が形成できる効果を奏する。

以下、図面を参照して本発明を適用できる実施形態を詳細に説明する。ただし、この実施の形態に記載されている構成要素はあくまで例示であり、この発明の範囲をそれらのみに限定する趣旨のものではない。尚、本明細書で参照される各図面において同様の機能を有する箇所には同一の符号を付している。

［実施形態１］
○カラーレーザプリンタの装置構成説明
本発明の実施形態１について説明する。本実施形態１は、画像形成装置の代表例としてカラーレーザプリンタ（以下、単に「プリンタ」と呼ぶ。）を用いて説明を行う。

図１は、本実施形態１における画像形成装置の概略構成図である。
図１において、図中符号１はレーザ発光部として機能する半導体レーザ、２は画像信号生成部、３はレーザ駆動制御部、４は駆動電流補正手段である。図中符号５はコリメートレンズ、６は図３で示したような回転多面鏡、７はｆθレンズ、８はミラーである。図中符号９は当業者に周知の主走査同期手段、１０は像担持体である感光体、１１は当業者に周知のレーザ光量検出手段、１３はＣＰＵ（ｃｅｎｔｒａｌ ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ ｕｎｉｔ）である。

また、ｋはレーザ駆動させるための制御信号、ｄは主走査同期信号、ｅは半導体レーザの光量を検出するためのビーム光、ｈは１１の受光光量に応じて出力される受光検出信号である。また、ｂは画像信号、ｃは半導体レーザ１の駆動電流を抑制するために用いられる補正電流、ｆは半導体レーザ１を駆動する駆動電流である。

本実施形態１の光学系は、前述のＯＦＳ光学系であり、コリメートレンズ透過後の平行光ａの光束幅は、図３で示した通り、回転多面鏡６の１つの反射ミラー面の幅よりも広い光束幅となっている。

プリンタは、（不図示の）コントローラ又はホストコンピュータから印字コマンドを受けると、画像形成を開始する。印字コマンドとしてはページ記述言語でも圧縮ビットマップデータでも良い。

まず、ＣＰＵ１３は、レーザ駆動制御部３にレーザを駆動させる制御信号ｋを送る。レーザ駆動制御部３はレーザ発光部としての半導体レーザ１を駆動し、レーザ光を出射する。主走査同期手段９は、回転多面鏡６に反射したレーザ光を受光することにより主走査同期信号ｄを生成する。これをＢＤ信号ｄと呼ぶ。レーザ光量検出手段１１は、半導体レーザ１が出射するレーザ光をモニタ光ｅとして受光検出することによりＰＤ信号ｈを生成し、レーザ駆動制御部３とＣＰＵ１３へ出力する。なお、ＰＤとは、ｐｈｏｔｏ ｄｉｏｄｅの略である。また、半導体レーザの光量（モニタ光ｅ）を検出する方法として、半導体レーザのリアビーム光として検出する方法が一般的であるが、フロントビーム光をスプリッタやハーフミラーなどで分離検出する方法でも図１の装置を構成できる。レーザ駆動制御部３は、ＰＤ信号ｈを検出することによってＡＰＣ制御を行い、半導体レーザ１の出射光量を一定に制御する。留意する点として、このＡＰＣ制御時には、半導体レーザ１の駆動電流の抑制は行われていない。なお、各実施形態における「光量が一定」とは、ユーザの視覚又は感覚で気になるような濃度ムラが出ない程度に対応する上での光量が制御された状態を指し、完全なる一定を指す訳ではない。

主走査同期手段で生成されたＢＤ信号ｄは、レーザ駆動制御部３、画像信号生成部２、駆動電流補正手段４に出力される。

画像信号生成部２は、画像データによるレーザ発光信号であるところの画像信号ｂを生成する。画像信号生成部２は、ＢＤ信号ｄに同期して画像信号ｂをレーザ駆動制御部３へ出力する。

駆動電流補正手段４は、レーザ駆動制御部３が半導体レーザ１の駆動電流を補正制御するために用いる補正電流ｃを生成する。駆動電流補正手段４は、ＢＤ信号ｄに同期して補正電流ｃをレーザ駆動制御部３へ出力する。レーザ駆動制御部３は、画像データｂと補正電流ｃとに基づいて制御信号ｆを送り半導体レーザ１を発光制御する。より具体的にはレーザ駆動制御部３は、補正電流ｃに基づいてレーザ駆動電流を抑制或いは増加し、且つ画像データｂに基づいて半導体レーザ１の発光ＯＮ／ＯＦＦ制御を行う。更に具体的にはレーザ駆動制御部３内には定電流回路が組み込まれており、定電流回路の出力に補正電流ｃを加えることで、定電流回路の上流側に位置する半導体レーザ１に流れる電流を調整する。

半導体レーザ１から照射されたレーザ光は、コリメートレンズ５により平行光ａに変換される。平行光ａは、回転多面鏡６により主走査方向に走査する走査光ｇに変換され、ｆθレンズ７により面倒れ等の光学的な歪みと走査速度を補正する。ｆθレンズ７によって光学補正された走査光ｇは、ミラー８により反射した後、像担持体である感光体１０の表面に照射され、静電潜像を形成する。

本実施形態１における電子写真方式のプリンタは、このように感光体上（像担持体）に得られた静電潜像に対して、現像剤を選択的に付着させ、記録紙に転写した後に、記録紙と現像剤を加熱して定着させて印刷を行う。また、本実施形態１におけるプリンタでは、印刷用紙の紙づまり、現像剤切れ、プリンタ内の機能異常などを報知する報知手段（不図示）が設けられている。これらの異常が生じると、報知手段に設けられたライトを点灯させることにより、異常状態を通知するようになっている。

○駆動電流補正手段４の詳細説明
図９は、図１の駆動電流補正手段４の構成を詳細に説明した図である。
２１は主走査座標を計測するためのカウンタ、２２は基準電圧を生成する基準電圧生成部、２３は記憶手段であるメモリ部であり、補正電流の電流量を決定するための補正データと基準電圧データを記憶している。補正データは、基準電圧を２５６分割した００ｈ〜ＦＦｈのデータ値の何れかで構成されており、この補正データは１走査あたりの画素毎に記憶されている。また１走査あたりの画素毎でなくとも例えば２〜５画素毎等のあるまとまった画素数毎に記憶させても良い。

また、２２は基準電圧データに基づいて基準電圧の電圧値を増減する基準電圧増減部２６を有している。２５は補正データと基準電圧に基づいて補正電圧を生成し、補正電圧を、内蔵するＶ−Ｉ変換部２７によりＶ−Ｉ変換することによって補正電流に変換する補正電流生成部である。なお、予め工場出荷時等にドラム面光量が均一になるような補正データ及び基準電圧データが測定され、これらのデータはメモリ部２３内の不揮発メモリ２４に記憶されている。

駆動電流補正手段４ではＢＤ信号ｄが入力されると、座標計測カウンタ２１がＢＤ信号ｄを基準に各画素の座標位置を計測する。補正電流生成部２５により、座標計測カウンタ２１の計測結果を基に各座標位置に対応した補正データがメモリ部２３から読み出され、読み出された補正データが補正電流生成部２５へと出力される。また、基準電圧生成部２２では、基準電圧データに基づいて基準電圧増減部２６が基準電圧を生成し、生成した増減後の基準電圧が補正電流生成部２５へと出力される。補正電流生成部２５では、補正データと基準電圧とに基づいて補正電圧が生成され、生成された補正電圧は補正電流に変換されレーザ駆動制御部３に出力される。なお、補正電圧は後述の図１０の補正電圧３０４に相当し、下式によって求めることができる。
補正電圧 ＝ 基準電圧 × 補正データ ／ ＦＦｈ

また補正電流は図１０の補正電流Ｉｒ３０５に相当する。
なお、不揮発メモリ２４に記憶されている補正データおよび基準電圧データは、メモリ部２３において書き換えが可能である。不揮発メモリ２４の書き換えは、制御信号によって行われる。また、駆動電流補正手段４では、補正電流出力のＯＮ/ＯＦＦ制御することが可能である。

上で説明したように、画像形成装置では、レーザ駆動電流を調整することによって、レーザチップ面光量を一定に制御するＡＰＣ制御を行っている。従って、レーザ発光部としてのレーザダイオードの寿命特性の影響により特性が悪化した場合、ＡＰＣ後のレーザ駆動電流は、初期よりも増加する。このレーザ駆動電流の増加に応じて、補正データを変更しなければ、最適な補正がなされない。

以下、本発明の特徴部分であるレーザ駆動電流の変化量を検出する方法、および補正データを変更するキャリブレーションについて説明する。

（動作説明）
ここで、レーザ駆動電流の変化量を検出する方法について、図１０を参照し説明する。図１０はレーザ駆動電流を補正するタイムチャートを示す。図１０には、初期と寿命劣化後と、キャリブレーション後の状態が夫々示されている。
図１で説明したようにレーザ光量検出手段１１では、一般的にフォトダイオードなどでレーザ光を受光し、そのときに流れる光電流を検出抵抗によって電圧に変換する。この変換された電圧をＰＤ電圧（ＰＤ信号ｈに対応）という。ＡＰＣ制御では、このＰＤ電圧が所定値となるようにレーザ駆動電流を調整し、チップ面光量を一定に制御している。また、ＡＰＣは画像領域外で実行され、駆動電流補正手段４による補正制御は画像領域内で実行される。

図１０に示すように、予め決められている画像領域中央位置におけるＰＤ電圧をＰＤ電圧Ｖｍとよぶ。また、工場出荷時におけるＰＤ電圧ＶｍをＰＤ電圧Ｖｍ_REFとよぶ。ＰＤ電圧Ｖｍ_REFの値は、予めプリンタ内のメモリ部に記憶されている。以下、図１０について具体的に説明を行う。

主走査同期信号３０１に同期して、補正電流生成部２５は、メモリ部２３から補正データ３０２を読み出す。尚、図中の３０２は模式的に示すものであり、実際には更に細かく主走査方向の座標毎に補正データを用意しても良い。そして、補正電流生成部２５は、基準電圧データに基づいて基準電圧生成部２２により生成された基準電圧３０３と、補正データ３０２とに基づき、補正電圧３０４を生成する。更に補正電流生成部２５は、補正電圧３０４を補正電流３０５に変換し、変換後の補正電流３０５をレーザ駆動制御部３に出力する。

レーザ駆動制御部３は、入力された補正電流３０５（補正電流ｃに相当）により、制御信号ｋによるレーザ駆動電流（図１０での補正電流Ｉｒ）を補正する。結果、図１０中のレーザ駆動電流Ｉｓｗ３０６を実現する。これにより、半導体レーザのレーザチップ面光量は図中３０７に示すように主走査方向における画像中央部が減衰した下凸に変化したものとなる。また、レーザ光量検出手段１１が検出するＰＤ電圧も、図中３０８に示すように画像中央部が減衰した状態となる。例えば、補正データ３０２の出力がＦＦｈで、レーザチップ面光量が５０％ダウンするように設定すれば、８０ｈで２５％ダウンすることになる。画像中央部でドラム照射光量が２５％アップするＯＦＳスキャナにおいて、本処理を行うことで、ドラム面上の光量は同図のように均一な照射光量となる。この照射光量が均一になる様子が図中の３０９に示される。このように、回転多面鏡６における１つの鏡面の幅よりも大きな幅の光束に対する反射面の角度により生じる照度分布のムラを防止出来る。つまり、主走査方向の中央部において光量が高くなることによる主走査方向の中央部付近における濃度増大を防止出来る。なお、光量が高くなることを光量が増大する、あるいは、光量が大きくなるなどと記載することもある。

一方、寿命劣化後且つキャリブレーション前においては、図７（ａ）のレーザ発光部としてのレーザダイオードの寿命劣化特性からも判るように、レーザの発光効率が低下するため、ＡＰＣ後のレーザ駆動電流が増加する。その様子が図１０（ｂ）における３０６Ａに示される。しかし、補正電流３０５が一定の場合、レーザチップ面光量３０７Ａにおける画像中央部の光量ダウンは２５％以下となり、３０９Ａに示されるように、画像中央部のドラム照射光量が上がってしまう。結果的にドラム面上における画像中央部の光量も上がってしまう。また、３０８Ａに示されるように、このときのＰＤ電圧Ｖｍは、ＰＤ電圧Ｖｍ_REFよりも高くなる。

この問題の解決方法が図１０の３０１Ｂ〜３０９Ｂに示されている。同図に示すように基準電圧３０３Ｂを増加させ、補正電圧３０４Ｂ、補正電流３０５Ｂを生成する（詳細は後述する）。これにより、経時変化或いは環境変化があった場合においても像担持体の主走査方向のラインに沿って光量が一定になるように、主走査方向の中央部において駆動電流が小さくなる下凸の駆動電流を調整する。
○ レーザ駆動電流の変換量検出方法

ここで、レーザ駆動電流の変化量を検出する方法について説明する。
まず、経時変化による寿命劣化後、レーザを１走査ライン点灯させ、このときのＰＤ電圧Ｖｍを検出する。前述したように、寿命劣化後ではＡＰＣ後のレーザ駆動電流が増加している。その結果、寿命劣化後の補正制御された光量は、初期よりも高くなる。

従って、工場出荷時における上記ＰＤ電圧Ｖｍ_REFと、寿命劣化後に検出されたＰＤ電圧Ｖｍを比較することにより、初期から寿命劣化後の補正制御された光量の増加量いわゆるレーザ特性劣化によるレーザ駆動電流の変化量を検出することができる。

本実施形態１では、画像領域中央部におけるＰＤ電圧Ｖｍを検出しているが、光量が補正されている場所であれば、いずれの領域でＰＤ電圧を検出してもよい。また、本実施形態１では、１走査ラインを全点灯させているが、画像領域の一定期間のみレーザを点灯させ、このときのＰＤ電圧を検出してもよい。

○補正電流のキャリブレーション方法
次に補正電流を変更するキャリブレーションについて説明する。
いま補正電流を補正電流Ｉｒ、レーザ駆動電流をＩｓｗ、レーザが急速に発光し始める電流値（以下、しきい値電流とよぶ）をＩｔｈとしたとき、補正電流Ｉｒの割合は、補正率（Ｉｒ/（Ｉｓｗ-Ｉｔｈ））となる。

図１１は、工場出荷時と寿命劣化後におけるＰＤ電圧Ｖｍと補正電流Ｉｒの関係を示す。工場出荷時の補正電流は、Ｉｒ１に設定されており、補正率が所定値となるように調整されている。このときのＰＤ電圧Ｖｍは、Ｖｍ_REFとなる。前述したように補正電流がＩｒ１で一定の場合、寿命劣化後には画像中央部における光量が増加するため、このときのＰＤ電圧値は、Ｖｍ_REFよりも大きいＶｍ１となる。このＰＤ電圧がＶｍ１となっているのは、駆動電流の補正とは独立してＡＰＣ制御が行われているからである。

まず、後述のタイミングでＰＤ電圧Ｖｍ１を検出し、検出されたＶｍ１と予め工場出荷時に記憶されているＰＤ電圧Ｖｍ_REFとを比較する。比較結果より、画像中央部の光量増加量が検出される。検出された光量増加量は、濃度ムラに影響する量であるかが判断される。濃度ムラに影響あると判断された場合、キャリブレーションが実行される。

キャリブレーションでは、ＡＰＣ制御による結果を加味しつつ、駆動電流の補正をＡＰＣ制御とは独立して実行する。まず、上記メモリ部２３が基準電圧データを所定量増加させると、基準電圧増減部２６が基準電圧データに基づいて、基準電圧を所定量だけ増加する。基準電圧が増加されると、上記補正電流生成部２５で増加された基準電圧と補正データに基づいて生成される補正電流が増加する。補正電流増加によって、結果的にレーザ駆動電流が減少し、レーザチップ面光量が減少する。このとき、再度検出されたＰＤ電圧ＶｍはＶｍ１よりも小さい値となる。この基準電圧の増加を繰り返し、ＰＤ電圧ＶｍがＶｍ_REFと一致する補正電流Ｉｒ２となった時点で、メモリ部２３と基準電圧増減部２６は、基準電圧の増加を終了する。このとき、記憶手段であるメモリ部２３は、この補正電流Ｉｒ２となる基準電圧データを記憶する。次回印刷時では、補正データと増加された基準電圧に基づいて、補正電流が出力される。

従って、キャリブレーション後では、図１０（ｃ）に示す通り、基準電圧３０３Ｂを所定量変更することにより、レーザチップ面光量３０７Ｂにおける画像中央部の光量を２５％減少させる。結果的にドラム面上の光量は同図のように均一な照射光量に補正できる。また、補正後の基準電圧３０３Ｂに対応する基準電圧データがメモリ部２３に記憶されるので、次回以降においても、ドラム面上の光量を容易に均一にすることが出来る。

以上の構成により、レーザ発光部としてのレーザダイオードの寿命特性の影響によるレーザ駆動電流の変化量に応じて、最適な補正電流に変更することができる。例えばＡＰＣ制御でのＰＤ電圧の上昇割合だけ補正電流を大きくする（大きく減少させる）ことも想定されるが、そのような場合に比べて、本実施例では、より適確な駆動電流補正を行え、より正確な濃度制御を実現できる。

図１２は、レーザ駆動電流の変化量の検出、および補正データのキャリブレーションにおける動作フローチャートを示す。図１２のフローチャートは、ＣＰＵ１３が不図示のＲＯＭ（read-only memory）に記憶された制御プログラムを読み出して実行する処理内容を示す。

予め工場出荷時におけるＰＤ電圧Ｖｍ_REFが、メモリ部２３に記憶されている。ＣＰＵ１３によって、印刷枚数１００枚毎に上記ＰＤ電圧Ｖｍが検出される（Ｓ１）。このＰＤ電圧Ｖｍは駆動電流補正とは独立して行われるＡＰＣ制御により変動している場合がある。

Ｓ１で検出されたＰＤ電圧Ｖｍは、ＰＤ電圧ＶｍＲＥＦの所定範囲以内（所定値以上）かどうか比較される（Ｓ２）。ここでの所定範囲（所定値）は、濃度ムラに影響を与えない範囲であり、所定範囲をＰＤ電圧Ｖｍ_REFの±３％とする。例えば、半導レーザ１の経時劣化によりＰＤ電圧Ｖｍ_REFの増加が有り、一方、画像形成装置機内の温度低下により、ＰＤ電圧Ｖｍ_REFの減少が生じる。なお、ここで比較するＰＤ電圧Ｖｍは、例えば、複数ライン走査したときのＰＤ電圧Ｖｍの平均値でもよい。

このとき、ＰＤ電圧ＶｍがＶｍ_REFの±３％以内（以下）であれば、Ｓ１の制御に戻り、次回印刷枚数が１００枚目となるタイミングでＰＤ電圧Ｖｍの検出が実行される。

Ｓ２の比較結果より、検出されたＰＤ電圧ＶｍがＰＤ電圧Ｖｍ_REFの＋３％を超えていれば、メモリ部２３が基準電圧データを所定量増加させる。基準電圧増減部２６は、増加された基準電圧データに基づいて基準電圧を増加させ、結果的に補正電流を所定量だけ増加させる（Ｓ３）。
補正電流が増加されると、キャリブレーション実行時における増加回数ｎがカウントされる（Ｓ４）。

次に増加回数が所定回数よりも少ないか比較される（Ｓ５）。ここでは、所定回数を３０回とする。所定回数が３０回よりも少ない場合、増加された補正電流で再度ＰＤ電圧Ｖｍの検出が行われ、検出されたＰＤ電圧Ｖｍが基準ＰＤ電圧Ｖｍ_REFの所定範囲以内かどうか比較される（Ｓ６）。これにより、少なくとも下凸の駆動電流の下部が目標光量になるように駆動電流の変更が行われる。ここでの所定範囲は、Ｓ１の所定範囲よりも小さい範囲に設定されており、所定範囲をＰＤ電圧Ｖｍ_REFの＋１％以内とする。

Ｓ６の比較結果より、検出されたＰＤ電圧Ｖｍが、Ｖｍ_REFの＋１％を超えていればＳ３に戻り、さらに補正電流が所定量だけ増加される。Ｓ６の比較結果がＶｍ_REFの＋１％以内であれば、このときの補正電流に変更される（Ｓ７）。
このときステップＳ３で更新された現在の基準電圧データがメモリ部２３によって記憶される（Ｓ９）。ここで記憶されたデータが次回に参照される基準電圧データとなる。そしてＳ１の制御に戻り、Ｓ１からは前述と同様の制御が行われる。増加回数ｎはリセットされる。

また、Ｓ５で増加回数が３０回を超えると、報知手段がプリンタにキャリブレーション異常、又は駆動電流補正手段４の異常を報知する（Ｓ８）。

本実施形態１では、補正電流のキャリブレーションの際、基準電圧を変更・記憶を行っているが、補正データを変更・記憶してもよい。
また、各画素の補正電流によってドラム照射分布が一定となる補正制御を行っているが、これに限るものではない。たとえば、レーザ駆動電流値、あるいはレーザ駆動電流補正率によって補正制御を行う場合は、各画素のレーザ駆動電流値、あるいはレーザ駆動電流補正率を変更・記憶してもよい。
また、各画素の補正電流を多次関数で近似し、この近似関数に基づいてレーザ駆動電流を補正するプログラミング制御を行ってもよい。

また、ＰＤ電圧Ｖｍの検出タイミングを印刷枚数で規定しているが、印刷スピード切り換え時又は画像形成条件の切り換え時、モノ/カラーモード切り換え時、時間毎、印刷ジョブ毎、ドア開閉時、電源ＯＮ時、スリープモードからの復帰時で規定してもよい。

また、ＰＤ電圧Ｖｍの検出を実行するタイミングとして、例えば、最終ページの画像形成後に続けてＰＤ電圧Ｖｍの検出を行えば、Ｐａｇｅ・Ｐｅｒ・Ｍｉｎｕｔｅ（ｐｐｍ）に影響を与えない。また、補正電流のキャリブレーション実行タイミングとして、例えば、感光体ドラムに露光しても現像あるいは転写しないキャリブレーションと同時に実行することにより、専用の補正電流キャリブレーション時間を設ける必要がなくなる。

また、補正電流は、主走査同期信号をトリガにして出力しているが、レーザ駆動させるための制御信号をトリガにして出力する構成でもよい。また、補正電流のキャリブレーション方法において、以下の方法を採用してもよい。
つまり、（１）キャリブレーションが実行されると、補正電流をＯＦＦにした状態のＰＤ電圧Ｖｍを検出する。（２）検出したＰＤ電圧Ｖｍとメモリ部に予め記憶された補正率によって、画像中央部のレーザチップ面光量が所望の光量ダウンとなるターゲットＰＤ電圧Ｖｍを算出する。（３）補正データをＦＦｈに固定した状態で基準電圧を０Ｖから増加させ、検出するＰＤ電圧ＶｍがターゲットＰＤ電圧Ｖｍになったら、基準電圧の増加を停止し、そのときの基準電圧に変更・記憶する。

以上説明したように、本実施形態１によれば、レーザ発光部としてのレーザダイオードの寿命特性の影響によるレーザ駆動電流の変化量を検出し、この検出した変化量に基づいて補正データを変更することができる。これにより、寿命による特性変化によっても濃度ムラのない画像が形成できる。

［実施形態２］
以下、本発明の実施形態２について説明する。実施形態１と重複する説明は省略する。

（装置構成）
図１３は、本実施形態２における画像形成装置の概略構成図である。本実施形態２における画像形成装置は、本実施形態１の画像形成装置に温度検出手段１２を新たに設けている。

温度検出手段１２は、プリンタ内部に配置されており、プリンタの機内温度を測定する。測定された機内温度の情報は、温度信号ｊとして、ＣＰＵ１３へと出力される。その他の機能は、実施形態１と同じである。

レーザ駆動電流の変化量の検出方法および、補正電流を変更するキャリブレーションについては、実施形態１と同じであるため、説明は省略する。

（動作説明）
図１４は、本発明の特徴部分である補正光量（これに対応するＰＤ電圧Ｖｍ）の検出、および補正電流のキャリブレーションにおける動作フローチャートを示す。図１４のフローチャートは、ＣＰＵ１３が不図示のＲＯＭに記憶された制御プログラムを読み出して実行する処理内容を示す。予め工場出荷時におけるＰＤ電圧Ｖｍ_REFが、プリンタ内のメモリ部２３に記憶されている。また、予め工場での補正データ及び基準電圧データ設定工程において、このときの温度検出手段１２で検出された温度が基準温度Ｔ_REFとして、プリンタ内のメモリ部２３に記憶されている。

ＣＰＵ１３は、温度検出手段１２によって検出される機内温度が、基準温度Ｔ_REFより所定量変化したかを監視する（Ｓ１）。ここでの所定量は、±３℃とする。機内温度が、基準温度Ｔ_REFの±３℃以内であれば、補正光量の検出は行わなくてもよい。

機内温度が、基準温度Ｔ_REFの±３℃を超えた場合、前述のＰＤ電圧Ｖｍの検出方法によりＰＤ電圧Ｖｍが検出される（Ｓ２）。

Ｓ２で検出されたＰＤ電圧Ｖｍが、基準ＰＤ電圧Ｖｍ_REFの所定範囲内かどうか比較される（Ｓ３）。ここでの所定範囲を基準ＰＤ電圧Ｖｍ_REFの±３％とする。検出されたＰＤ電圧Ｖｍが基準ＰＤ電圧Ｖｍ_REFの±３％以内であれば、補正データのキャリブレーションは行わなくてもよい。検出されたＰＤ電圧Ｖｍが基準ＰＤ電圧Ｖｍ_REFの±３％を超えていれば、ＰＤ電圧Ｖｍが基準ＰＤ電圧Ｖｍ_REFよりも高い電圧値か低い電圧値かが判断される（Ｓ４）。

Ｓ４の比較結果がＰＤ電圧Ｖｍ_REFよりも低い電圧値と判断された場合、補正電流が所定量だけ減少される（Ｓ５）。減少された補正電流で再度ＰＤ電圧Ｖｍの検出が行われ、所定範囲内かどうか比較される（Ｓ６）。ここでの所定範囲をＰＤ電圧Ｖｍ_REFの±１％とする。検出されたＰＤ電圧Ｖｍが、ＰＤ電圧Ｖｍ_REFの±１％を超えていれば、Ｓ５に戻り、さらに補正電流が減少される。検出されたＰＤ電圧Ｖｍが、ＰＤ電圧Ｖｍ_REFの±１％以内であれば、このときの補正電流に変更され（Ｓ７）、このときの基準電圧データが記憶された後（Ｓ１１）、Ｓ２の制御に戻る。Ｓ２からは前述と同様の制御が行われる。

Ｓ４の比較結果がＰＤ電圧Ｖｍ_REFよりも高い電圧値と判断された場合、補正電流が所定量だけ増加される（Ｓ８）。増加された補正電流で再度ＰＤ電圧Ｖｍの検出が行われ、所定範囲内かどうか比較される（Ｓ９）。ここでの所定範囲は、ＰＤ電圧Ｖｍ_REFの±１％とする。検出されたＰＤ電圧Ｖｍが、ＰＤ電圧Ｖｍ_REFの±１％を超えていれば、Ｓ８に戻り、さらに補正電流が増加される。検出されたＰＤ電圧Ｖｍが、ＰＤ電圧Ｖｍ_REFの±１％以内であれば、このときの補正電流に変更され（Ｓ１０）、このときの基準電圧データがメモリ部２３に記憶された後（Ｓ１２）、Ｓ２の制御に戻る。Ｓ２からは前述と同様の制御が行われる。

以上のように、本実施形態２では、レーザ発光部としてのレーザダイオードの温度特性の影響によるレーザ駆動電流の変化量を検出し、この検出した変化量に基づいて補正電流を変更し、環境変化（温度変動）によっても濃度ムラのない画像が形成できる。

［実施形態３］
以下、本発明の実施形態３について説明する。
本実施形態３では、実施形態１、２と比較して、自動光量制御（ＡＰＣ）による駆動電流の制御とは独立して、より正確に、下凸の駆動電流における下部において、目標光量になる値の駆動電流に変更することができる。なお、実施形態１と重複する説明は省略する。

本実施形態３では、工場出荷時において、予め各画素の補正データ及び基準電圧データがプリンタ内部のメモリ部２３に記憶されている。

（装置構成）
まず、補正電流を変更するキャリブレーションについて説明する。
図１５は、寿命劣化後におけるドラム面の主走査照度分布とＰＤ電圧の関係を示している。なお照度分布とは、上に述べたポリゴンミラーの反射面の角度が変わることによって起こる反射光量の変化に起因するものであり、ドラム面上の主走査ラインの各座標位置（各画素）に露光される光量の連続的変化を指す。図中、主走査位置Ｉ〜Ｖのポイントに対応するＰＤ電圧をＰＤ電圧ＶｍＩ〜Ｖとする。まず、レーザを１走査ライン点灯させ、このときの主走査位置Ｉ〜Ｖに対応するＰＤ電圧ＶｍＩ〜Ｖが検出される。ＣＰＵ１３では、このＰＤ電圧ＶｍＩ〜Ｖを基に、ＰＤ電圧曲線に近似する多次関数の近似式を計算し、各画素におけるＰＤ電圧Ｖｍを算出する。

例えば、予め工場出荷時におけるＰＤ電圧ＶｍＩ〜Ｖを基にＣＰＵ１３が上記近似式を算出し、各画素におけるＰＤ電圧Ｖｍ_REFをメモリ部２３に記憶しておく。さらに、寿命劣化後におけるＰＤ電圧ＶｍＩ〜Ｖを検出し、近似式が算出される。寿命劣化後には、寿命劣化後に算出された近似式を基に各画素におけるＰＤ電圧Ｖｍが算出される。算出されたＰＤ電圧ＶｍとＰＤ電圧Ｖｍ_REFの比（Ｖｍ/Ｖｍ_REF）である相対値αが、一画素ごとに算出される。算出された各画素の相対値αは、各画素の補正データに乗算される。上記記憶手段は、相対値αを乗算する前の補正データを乗算後の補正データに書き換える。この乗算された補正データを出力することにより、各画素の補正率を一定に保つことが可能である。

本実施形態３では、ＰＤ電圧の測定ポイントを５ポイントに設定しているが、これに限るものではない。ＰＤ電圧の測定ポイントが多いほど、自動光量制御（ＡＰＣ）による駆動電流の制御とは独立して、目標光量になる下凸の駆動電流に変更することができる。本実施形態３では、より最適な補正が可能である。

（動作説明）
図１６は、補正データのキャリブレーションにおける動作フローチャートを示す。図１６のフローチャートは、ＣＰＵ１３が不図示のＲＯＭに記憶された制御プログラムを読み出して実行する処理内容を示す。

主走査位置Ｉ〜Ｖのポイントに対応するＰＤ電圧Ｖｍ_REFＩ〜ＶとＰＤ電圧Ｖｍ_REFＩ〜Ｖを基に算出した近似式が予めメモリ部２３に記憶されている。

ＣＰＵ１３によって、まず印刷枚数１００枚ごとにＰＤ電圧ＶｍＩ〜Ｖが検出される（Ｓ１）。検出結果であるＰＤ電圧ＶｍＩ〜Ｖを基にＰＤ電圧曲線に近似する多次関数の近似式が算出される。算出された近似式を基に各画素のＰＤ電圧Ｖｍが算出される（Ｓ２）。この算出結果に基づき主走査方向に沿って下凸に変化する駆動電流を、自動光量制御（ＡＰＣ）がどのように実行されていようとも、適確に調整することができる。

次いで、算出されたＰＤ電圧ＶｍとＰＤ電圧ＶｍＲＥＦの相対値αが画素毎に算出される（Ｓ３）。算出された相対値αは、各画素の電流補正データと乗算される（Ｓ４）。記憶手段は、相対値αを乗算する前の補正データを乗算後の補正データに書き換え、記憶する。次回印刷時には、Ｓ４で乗算された補正データに基づいて補正電流が出力される。

以上説明したように、本実施形態３によれば、レーザダイオードの寿命特性および温度特性の影響によるレーザ駆動電流の変化量を検出し、この検出した変化量に基づいて補正データを変更・記憶する。これにより、自動光量制御（ＡＰＣ）による駆動電流の制御とは独立して、より正確に、下凸の駆動電流における下部において、目標光量になる値の駆動電流に変更することができる。従って前述の実施形態１，２と比べて寿命による特性変化や温度変動があってもより一層濃度ムラのない画像が形成できる。

［実施形態４］
以下、本発明の実施形態４について説明する。なお、実施形態１と重複する説明は省略する。この実施形態４における補正電流生成の仕組みは、精度については、実施形態１乃至３に比べて劣るものの、前述の実施形態１乃至３に比べて簡易的に決定することができるというメリットがある。

（装置構成）
図１７は、本実施形態４における画像形成装置の概略構成である。
レーザ駆動制御部３内にレーザ電流検出回路３ａが新たに追加されている。レーザ電流検出回路３ａでは、半導体レーザ１の駆動電流を検出する。検出したレーザ駆動電流信号をＩｓｗ信号ｐとよぶ。Ｉｓｗ信号ｐは、ＣＰＵ１３に送られる。その他の機能は、実施形態１と同じである。

前述したように、ＡＰＣによってレーザの出射光量を一定に制御しているため、初期に比べて寿命劣化後のレーザ駆動電流は大きくなる。また、温度特性の影響によっても、レーザ駆動電流は変動する。上記構成においては、寿命特性あるいは温度特性の影響によるレーザ駆動電流の変化量を検出することができる。

（動作説明）
次に補正電流のキャリブレーションについて説明する。
図１８は、ある画素の補正率を一定にした場合におけるレーザ駆動電流Ｉｓｗと補正電流Ｉｒの関係を示す。図１８に示すようにレーザ駆動電流Ｉｓｗと補正電流Ｉｒは概ね比例関係である。初期状態におけるレーザ駆動電流ａに対応する補正電流を補正電流Ａとする。寿命劣化後あるいは温度上昇後におけるレーザ駆動電流をレーザ駆動電流ｂとし、このレーザー駆動電流ｂに対応する補正電流を補正電流Ｂとする。またキャリブレーション後の補正データを補正データＢとする。レーザ駆動電流ａは、工場出荷時に検出され、プリンタ内に記憶されている。

キャリブレーション動作では、まずレーザ電流検出回路３ａによって、レーザ駆動電流ｂが検出される。ＣＰＵ１３では、検出されたレーザ駆動電流ｂと予め記憶されているレーザ駆動電流ａの比（ｂ/ａ）である相対値αを算出する。算出された相対値αと補正データＡが乗算され、補正データＢが算出される。補正データＢに基づいて補正電流Ｂが出力される。記憶手段は、補正データＡを補正データＢに書き換える。

上記キャリブレーションによって、寿命による特性変化や温度変動の影響によるレーザ駆動電流の変化量に応じて、最適な補正電流に変更することが可能である。

図１９は、補正電流のキャリブレーションにおける動作フローチャートを示す。図１９のフローチャートは、ＣＰＵ１３が不図示のＲＯＭに記憶された制御プログラムを読み出して実行する処理内容を示す。

予め工場出荷時において、基準電圧データと補正データがプリンタ内部のメモリ部２３に記憶されている。また、工場出荷時におけるレーザ駆動電流Ｉｓｗ_REFと補正電流Ｉｒ_REFも同様に記憶されている。

まず、印刷最終ページの画像形成が終了すると、補正電流出力をＯＦＦした状態で一走査ラインだけ半導体レーザ１が発光される。このとき、主走査方向の所定位置におけるレーザ駆動電流Ｉｓｗが検出される。検出されたレーザ駆動電流信号ｐがＣＰＵ１３に送られる。ＣＰＵ１３は、検出されたレーザ駆動電流Ｉｓｗとレーザ駆動電流Ｉｓｗ_REFの比較を行い、レーザ駆動電流Ｉｓｗが所定範囲内であるかどうかを判断する（Ｓ１）。ここでの所定範囲は、レーザ駆動電流Ｉｓｗ_REFの±３％とする。また、ここで比較するレーザ駆動電流Ｉｓｗは、例えば、複数ライン走査したときのレーザ駆動電流Ｉｓｗの平均値でもよい。Ｓ１の比較結果より、レーザ駆動電流Ｉｓｗがレーザ駆動電流Ｉｓｗ_REFの±３％以内である場合、補正電流のキャリブレーションは行わない。

Ｓ１の比較結果より、レーザ駆動電流Ｉｓｗがレーザ駆動電流Ｉｓｗ_REFの±３％を超える場合、レーザ駆動電流Ｉｓｗとレーザ駆動電流Ｉｓｗ_REFの比（Ｉｓｗ/Ｉｓｗ_REF）である相対値αが算出される（Ｓ２）。

算出された相対値αは、補正データと乗算される。記憶手段は、相対値αを乗算する前の補正データから乗算後の補正データに書き換える（Ｓ３）。

また、レーザ駆動電流Ｉｓｗ_REFの値は、Ｓ１で検出されたレーザ駆動電流Ｉｓｗの値に書き換えられる（Ｓ４）。

そして、再度Ｓ１に戻り、上記制御が行われる。次回、印刷時にはＳ３で書き換えられた補正データが出力される。

本実施形態４では、レーザ駆動電流の変動時における相対値αを基にキャリブレーションを行っているが、これに限るものではない。例えば、レーザ光量あるいはＰＤ電圧、レーザ電流を規定するホールドコンデンサ電圧の変動における相対値を基に行ってもよい。

以上説明したように、本実施形態４によれば、レーザダイオードの寿命特性および温度特性の影響によるレーザ駆動電流の変化量を検出し、この検出した変化量に基づいて補正データを変更する。これにより、寿命による特性変化や温度変動によっても濃度ムラのない画像が形成できる。

［実施形態５］
以下、本発明の実施形態５について、駆動電流補正手段４の補正制御が異常かどうかを判断し、異常時にはプリンタへ報知する方法について説明する。実施形態１と重複する説明は省略する。

（装置構成）
実施形態１と同じであるため、説明は省略する。

（動作説明）
図２０は、補正電流出力ＯＮ時/ＯＦＦ時におけるレーザ駆動電流とＰＤ電圧、ドラム面照度分布の関係を示す。なお照度分布とは、上に述べたポリゴンミラーの反射面の角度が変わることによって起こる反射光量の変化に起因するものであり、ドラム面上の主走査ラインの各座標位置（各画素）に露光される光量の連続的変化を指す。駆動電流補正手段４によって補正電流出力がＯＮにされると、補正電流に基づいてレーザ駆動電流が補正される。このときの画像中央位置におけるＰＤ電圧をＰＤ電圧Ｖｍとよぶ。補正電流出力がＯＦＦにされると、補正電流の出力は停止し、レーザ駆動電流は一定量出力される。このときの画像中央位置におけるＰＤ電圧をＰＤ電圧Ｖｍ_OFFとよぶ。

このＰＤ電圧ＶｍとＰＤ電圧Ｖｍ_OFFを比較することにより、駆動電流補正手段４による補正制御の異常が判断される。例えば、補正電流出力ＯＮ時に検出されるＰＤ電圧Ｖｍと、ＯＦＦ時に検出されるＰＤ電圧Ｖｍ_OFFが一致したとき、レーザ駆動電流の補正が正常に行われていないと判断し、駆動電流補正手段４の異常を検出することができる。

図２１を参照し、異常検出における動作フローチャートを説明する。
図２１のフローチャートは、ＣＰＵ１３が不図示のＲＯＭに記憶された制御プログラムを読み出して実行する処理内容を示す。

ＣＰＵ１３によって、まず、印刷最終ページの画像形成が終了すると、駆動電流補正手段４が補正電流出力をＯＮにする。このとき、１走査ラインのレーザ発光が行われ、ＰＤ電圧Ｖｍが検出される（Ｓ１）。
次に駆動電流補正手段４が補正データ出力をＯＦＦにする。このとき、１走査ラインのレーザ発光が行われ、ＰＤ電圧Ｖｍ_OFFが検出される（Ｓ２）。そして、検出されたＰＤ電圧ＶｍとＰＤ電圧Ｖｍ_OFFが比較される（Ｓ３）。
比較結果より、ＰＤ電圧ＶｍとＰＤ電圧Ｖｍ_OFFの値が不一致であれば、駆動電流補正手段４による補正制御は正常であると判断される。一方、比較結果より、ＰＤ電圧ＶｍとＰＤ電圧Ｖｍ_OFFの値が一致すれば、ただちに報知手段が駆動電流補正手段４の異常を報知する（Ｓ４）。

本実施形態５における異常検出タイミングは、印刷ジョブ毎で規定している。しかし、印刷枚数、印刷スピード切り換え時又は画像形成条件の切り換え時、モノ/カラーモード切り換え時、時間毎、印刷ジョブ毎、ドア開閉時、電源ＯＮ時、スリープモードからの復帰時で規定してもよい。また、予め工場出荷時にＰＤ電圧Ｖｍ_OFFの値をプリンタに記憶させ、異常検出実行時に電圧ＰＤ電圧Ｖｍと比較してもよい。

以上の説明したように、本実施形態５によれば、駆動電流補正手段４の補正制御が異常かどうかを検出し、補正制御の異常をユーザに報知することにより、適正な補正制御による画像が形成できる。

[実施形態６]
以下、本発明の実施形態６について説明する。実施形態１と重複する説明は省略する。この実施形態６では、半導体レーザに流れる駆動電流を検出し、最適な補正電流に変更する方法を説明する。

○カラーレーザプリンタの装置構成説明
図２２は、本実施形態６における画像形成装置の概略構成図である。
本実施形態２における画像形成装置は、任意の駆動電流を半導体レーザに流す制御を行う駆動電流可変手段６０が新たに設けられている。また、メモリ部２３（図９）には、各画素の補正率が予め記憶されている。その他の構成は、実施形態１と同じであるため、説明を省略する。

（動作説明）
図２３は、レーザ発光部の駆動電流と光量の対応関係（特性）を測定した測定結果を示す。図２３の場合は、具体的には、時間ｔｘが経過した場合における測定結果であり、駆動電流可変手段６０が設定したレーザ駆動電流Ｉｓｗと、レーザ光量検出手段１１が検出するＰＤ電圧Ｖｍの関係を示している。もちろん経時変化に伴い図２３のような測定結果を得るのではなく、環境変化に伴い図２３と同様の測定を行い、後述する演算を行っても良い。

駆動電流可変手段６０が半導体レーザにレーザ駆動電流Ｉｓｗ１を流した場合、ＰＤ電圧Ｖｍ１が検出され、レーザ駆動電流Ｉｓｗ２を流した場合、ＰＤ電圧Ｖｍ２が検出される。従って、駆動電流可変手段６０が設定したレーザ駆動電流Ｉｓｗｘと、ＰＤ電圧Ｖｍｘより、レーザ駆動電流ＩｓｗとＰＤ電圧Ｖｍの関係を示す下記の近似式を算出することが可能となる。ｙにはＰＤ電圧値を取ってあり、ｘ軸にはレーザ駆動電流Ｉｓｗ値と取ってある。つまり係数ａは半導体レーザの特性変化を示す、レーザ駆動電流Ｉｓｗの増加に対するＰＤ電圧の増加の割合を示す。
［近似式］ ｙ ＝ ａｘ ＋ ｂ

ただし、駆動電流可変手段６０が設定するレーザ駆動電流は、所定のしきい値電流よりも大きいものとする。ＣＰＵ１３が上記近似式を算出し、ＡＰＣ制御時のＰＤ電圧に対応するＩｓｗより、補正光量に対応する補正電流Ｉｒを設定することができる。具体的には、図２３に示されるグラフより、ＰＤ電圧Ｖｍ_REFに対応するＩｓｗを求めることができる。そして、最新のＡＰＣ制御時のＰＤ電圧に対応するＩｓｗから、図２３のグラフより求められたＰＤ電圧Ｖｍ_REFに対応するＩｓｗを差し引くことでＰＤ電圧Ｖｍ_REFに対応する補正電流Ｉｒを求めることができる。そして、各画素の補正率及び求められた補正電流Ｉｒから、主走査方向における、各画素における補正電流を求めることができ、主走査方向にそって下凸に補正電流をどのように変化さえれば良いかを求めることができる。このように実施形態６では図２３に示されるようなグラフを用いることで、実施形態１乃至６の場合と比べて迅速に適切な補正電流Ｉｒを求めることができる。

[実施形態７]
実施形態１乃至６においては、駆動電流の補正のさせ方を、主走査方向の中央を軸にして左右対称になるよう説明を行ってきた。つまり、下凸の最下部を主走査方向中央付近の位置として説明してきた。しかし、これに限定されるものではない。例えば、何らかの要因で、下凸の最下部が主走査方向中央の左右の何れかにずれていたとしても、下凸の最下部に対応するＰＤ電圧（駆動電流或いは補正電流に対応）と各画素毎の補正率により下凸の駆動電流カーブを求めることができれば、本願を適用できる。

［他の実施形態］
以上述べた実施形態の他に次の形態を実施できる。
（１）上述の実施形態は、各データ処理を順次実施するソフトウェアでも実現できる。即ち、上述した実施の形態の機能を実現するソフトウェアのプログラムコードを記録した記憶媒体（又は、記録媒体）を、システムあるいは装置に供給する。そして、そのシステムあるいは装置のコンピュータ（又は、ＣＰＵやＭＰＵ）が、記憶媒体に格納されたプログラムコードを読み出し、実行することによっても、本発明を適用できる実施形態が達成されることは言うまでもない。この場合、記憶媒体から読み出されたプログラムコード自体が、上述した実施の形態の機能を実現することになる。プログラムコードは、ＣＤ（compact disc）、ＭＤ（magnetic disk）、メモリカード、ＭＯ（magneto-optic disc）等のさまざまな記憶媒体に書き込み可能である。

また、コンピュータが読み出したプログラムコードを実行することにより、上述した実施の形態の機能が実現されるだけではない。例えば、そのプログラムコードの指示に基づき、コンピュータ上で稼働しているオペレーティングシステム（ＯＳ）等が、実際の処理の一部又は全部を行う。そして、その処理によって上述した実施の形態の機能が実現される場合も、本発明を適用できる実施形態に含まれることは言うまでもない。

さらに、記憶媒体から読み出されたプログラムコードが、コンピュータに挿入された機能拡張カードやコンピュータに接続された機能拡張ユニットに備わるメモリに書き込まれた場合を考える。この場合、そのプログラムコードの指示に基づき、その機能拡張カードや機能拡張ユニットに備わるＣＰＵ等が、実際の処理の一部又は全部を行う。その処理によって、上述した実施の形態の機能が実現される場合も、本発明を適用できる実施形態に含まれることは言うまでもない。

（２）上述の実施形態では、カラーレーザプリンタである画像形成装置を示したが、プリンタのみならず、複合機である画像形成装置、コピー機能を備えた複写機である画像形成装置、電子写真技術を応用したファクシミリ等に、本発明は適用可能である。

本発明を適用できる実施形態１の画像形成装置の概略構成図である。 従来来のＵＦＳ光学系の構成図である。 従来のＯＦＳ光学系の構成図である。 従来のＯＦＳ光学系の光量変動説明図である。 従来のＯＦＳ光学系の光量変動説明図である。 従来の光量変動補正方法の説明図である。 従来のレーザダイオードの寿命特性・温度特性図である。 従来の駆動電流補正の説明図である。 本発明を適用できる実施形態１の駆動電流補正手段４のブロック図である。 本発明を適用できる実施形態１のレーザ駆動電流の変化量を検出する方法の説明図である。 本発明を適用できる実施形態１の工場出荷時と寿命劣化後におけるＰＤ電圧Ｖｍと補正電流Ｉｒの関係を示す説明図である。 本発明を適用できる実施形態１の動作フローチャートである。 本発明を適用できる実施形態２の画像形成装置の概略構成である。 本発明を適用できる実施形態２の動作フローチャートである。 本発明を適用できる実施形態３の寿命劣化後におけるドラム面の主走査照度分布とＰＤ電圧の関係を示す説明図である。 本発明を適用できる実施形態３の動作フローチャートである。 本発明を適用できる実施形態４の画像形成装置の概略構成である。 本発明を適用できる実施形態４のある画素の補正率を一定にした場合におけるレーザ駆動電流Ｉｓｗと補正電流Ｉｒの関係を示す説明図である。 本発明を適用できる実施形態４の動作フローチャートである。 本発明を適用できる実施形態５の補正電流出力ＯＮ時/ＯＦＦ時におけるレーザ駆動電流とＰＤ電圧、ドラム面照度分布の関係を示す説明図である。 本発明を適用できる実施形態５の動作フローチャートである。 本発明を適用できる実施形態６の画像形成装置の概略構成である。 本発明を適用できる実施形態６のレーザ駆動電流の補正を説明するための図である。

符号の説明

１ 半導体レーザ
２ 画像信号生成部
３ レーザ駆動制御部
４ 駆動電流補正手段
５ コリメートレンズ
６ 回転多面鏡
７ ｆθレンズ
８ ミラー
９ 主走査同期手段
１０ 感光体
１１ レーザ光量検出手段
１２ 温度検出手段
１３ ＣＰＵ
２１ 座標計測カウンタ
２２ 基準電圧生成部
２３ メモリ部
２４ 不揮発メモリ
２５ 補正電流生成部
２６ 基準電圧増減部

Claims (6)

1. 像担持体と、レーザ発光部から出射される光束を反射し像担持体へ露光する回転多面鏡と、前記回転多面鏡における１つの反射面の幅よりも大きな幅の光束を出射するレーザ発光部と、前記レーザ発光部から一定或いは略一定の光量が出射されるよう、前記レーザ発光部の駆動電流を自動的に制御する自動光量制御手段とを備える画像形成装置であって、
   前記出射される光束に対する前記反射面の角度によって生じる照度分布のムラであって主走査方向の両端部に挟まれる内側部において光量が高くなることによる上凸の照度分布のムラを抑制するよう、前記主走査方向に沿った前記レーザ発光部の駆動電流を、主走査方向の前記内側部において小さくなる下凸の駆動電流になるよう調整する調整手段と、
   前記自動光量制御手段による駆動電流の制御とは独立して、前記下凸の下部における目標光量になる下凸の駆動電流に変更する変更手段と、
   前記調整手段は、経時変化或いは環境変化があった場合においても前記上凸の照度分布のムラを抑制するよう、前記下凸の下部の駆動電流を、前記変更手段により変更された駆動電流に設定することを特徴とする画像形成装置。
2. 前記レーザ駆動電流―出力特性は、経時変化或いは環境変化があった場合に、レーザ駆動電流の増加に対するレーザ発光部の出力増加度合いが異なるものであることを特徴とする請求項１に記載の画像形成装置。
3. 前記下凸の凸の部分に対応する位置での光量を検出する検出手段を有し、前記調整手段は、前記検出手段の検出結果に基づき、前記主走査方向に沿って下凸に変化する駆動電流を調整することを特徴とする請求項１に記載の画像形成装置。
4. 前記レーザ発光部の駆動電流と光量の対応関係を測定する測定手段を有し、前記調整手段は、前記測定手段による測定結果に基づき、前記主走査方向に沿って下凸に変化する駆動電流を調整することを特徴とする請求項１に記載の画像形成装置。
5. 前記調整手段は、前記駆動電流を主走査方向に沿って下凸に変化する駆動電流を主走査方向における各位置で調整することを特徴とする請求項１に記載の画像形成装置。
6. 像担持体と、レーザ発光部から出射される光束を反射し像担持体へ露光する回転多面鏡と、前記回転多面鏡における１つの反射面の幅よりも大きな幅の光束を出射するレーザ発光部と、前記レーザ発光部から一定或いは略一定の光量が出射されるよう、前記レーザ発光部の駆動電流を自動的に制御する自動光量制御手段とを備える画像形成装置における制御方法であって、
   前記出射される光束に対する前記反射面の角度によって生じる照度分布のムラであって主走査方向の両端部に挟まれる内側部において光量が高くなることによる上凸の照度分布のムラを抑制するよう、前記主走査方向に沿った前記レーザ発光部の駆動電流を、主走査方向の前記内側部において小さくなる下凸の駆動電流になるよう調整する調整工程と、
   前記自動光量制御手段による駆動電流の制御とは独立して、前記下凸の下部における目標光量になる下凸の駆動電流に変更する変更工程と、
   前記調整工程は、経時変化或いは環境変化があった場合においても前記上凸の照度分布のムラを抑制するよう、前記下凸の下部の駆動電流を、前記変更工程により変更された駆動電流に設定することを特徴とする制御方法。

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