JP2021186974A - 画像形成装置 - Google Patents

Abstract

【課題】感光ドラムへの書き込み開始タイミング精度を良化させる。【解決手段】光源からの光を感光ドラムに走査して画像を形成する画像形成装置において、光源の駆動を制御する駆動制御部と、光源からの光を検知して信号を出力する光検知部と、光検知部から出力された信号に基づいて感光ドラムへの書き込み開始タイミングを制御するとともに光源を光量指示値に応じた光量で発光させるように駆動制御部を制御する制御部とを備え、光検知部は複数のゲインを有するゲイン変更回路を有し、ゲイン変更回路は第１の光量領域で使用可能な第１ゲインと、第１の光量領域より低光量領域を含む第２の光量領域で使用可能な第２ゲインとを有し、制御部は、センサに光が入射されてから目標時間までに信号を出力するように、光量指示値に基づいてゲイン変更回路の第１ゲインまたは第２ゲインを選択する信号を光検知部に出力して、ゲイン変更回路を第１ゲインまたは第２ゲインに変更する。【選択図】 図９

Description

本発明は、光走査装置を有する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は、光走査装置を有する。光走査装置は、光源からの光を、回転多面鏡により偏向走査させ、結像光学系により感光ドラムの表面に集束させる。感光ドラムに集束させた光は、回転多面鏡の回転による主走査と、感光ドラムの回転による副走査に伴って、感光ドラムに静電潜像を形成する。

また回転多面鏡により偏向された光の一部はＢＤ（Ｂｅａｍ Ｄｅｔｅｃｔ）センサに入力され、ＢＤセンサからの出力信号により感光ドラムへの静電潜像の書き込み開始タイミングを決定する構成が一般的に用いられる。しかし、ＢＤセンサからの出力信号（ＢＤ信号）は、ＢＤセンサへの光の入射光量によって遅延時間が変動するため、所望の書き込み開始タイミングを得られないという問題があった。

そのため、ＢＤ信号の遅延を所定範囲内に抑えるために、特許文献１には、ＢＤセンサに入射された光量を検出し、ＢＤセンサへの入射光量及びＢＤセンサ感度のいずれか一つを変更する制御を行うことが開示されている。

特開２００７−３２０１３０号公報

しかしながら、画像形成装置が幅広い生産性に対応可能であるためには、光走査装置においてレーザ光を出射する光源としてのレーザダイオードの光量補正範囲は、広範囲に制御可能であることが要求される。レーザ光量制御動作時に調整された光量で画像領域での発光を行う構成の場合には、非画像領域で走査タイミング信号を出力するＢＤセンサに入射されるレーザ光の光量も、レーザダイオードの光量補正範囲に対応した光量レンジで検知できる必要がある。

ところが、画像形成装置の内部の環境（温度や湿度）によっては、画像領域で必要となるレーザ光の光量が、ＢＤセンサが検知可能な光量レンジを下回る場合がある。このような場合には、ＢＤセンサはレーザダイオードから出射されたレーザ光を検知できない。そのため、ＢＤセンサから走査タイミング信号が出力されず、感光ドラムへの書き込み開始タイミング精度が悪化してしまうおそれがある。

そこで、本発明の目的は、幅広い生産性に対応する場合であっても、ＢＤセンサの検知可能な領域を下回ることなく、感光ドラムへの書き込み開始タイミング精度を良化させることである。

上記目的を達成するため、本発明は、画像信号に応じて発光可能な光源と、前記光源からの光を感光ドラムに対して偏向走査する光偏向部と、を有し、前記感光ドラムに画像信号に応じた光を走査して画像を形成する画像形成装置において、前記光源の駆動を制御する駆動制御部と、前記光偏向部により偏向走査された前記光源からの光を検知して信号を出力する光検知部と、前記光検知部から出力された信号に基づいて前記感光ドラムへの書き込み開始タイミングを制御するとともに、前記光源を光量指示値に応じた光量で発光させるように前記駆動制御部を制御する制御部と、を備え、前記光検知部は、前記光源から入射される光を検知するセンサと、前記センサに光が入射されてから目標時間までに信号を出力する光量領域で使用可能な複数のゲインを有するゲイン変更回路と、を有し、前記ゲイン変更回路は、第１の光量領域で使用可能な第１ゲインと、前記第１の光量領域より低光量領域を含む第２の光量領域で使用可能な第２ゲインと、を有し、前記制御部は、前記光検知部が前記センサに光が入射されてから目標時間までに信号を出力するように、前記光量指示値に基づいて前記ゲイン変更回路の第１ゲインまたは第２ゲインを選択する信号を前記光検知部に出力して、前記ゲイン変更回路を第１ゲインまたは第２ゲインに変更する、ことを特徴とする。

本発明によれば、感光ドラムへの書き込み開始タイミング精度を良化させ、画像再現性を向上させることができる。

画像形成装置の全体構成を示す断面図 光走査装置におけるＬＤの構成を示す斜視図 画像形成装置における光走査装置の全体構成を示す斜視図 光量に対するＢＤセンサの応答模式図 所定ＢＤゲインにおける入射光量と遅延時間の関係を示す図 第１実施例の光走査装置の制御回路を示すブロック図 目標濃度のレーザ光量を算出する制御シーケンスを示すフローチャート （ａ）（ｂ）（ｃ）（ｄ）は画像形成時のレーザ光量を算出するためのテーブル及びトナーチェックパターン画像の例を示す図 第１実施例のＢＤセンサ部の回路を示すブロック図 第１実施例のＢＤセンサのゲイン切り替えテーブルを示す図 （ａ）（ｂ）は第１実施例のＢＤゲインに対するＢＤ信号のタイミングチャート 第１実施例のＢＤゲイン選択のフローチャート 第２実施例の光走査装置の制御回路を示すブロック図 第２実施例のＢＤセンサ部の回路を示すブロック図 第２実施例のＢＤセンサのゲイン切り替えテーブルを示す図 第２実施例のＢＤゲインにおける入射光量と遅延時間の関係を示す図 第２実施例のＢＤゲイン選択のフローチャート

以下、図面を参照して、本発明の好適な実施の形態を例示的に詳しく説明する。ただし、以下の実施形態に記載されている構成部品の寸法、材質、形状、それらの相対配置などは、本発明が適用される装置の構成や各種条件により適宜変更されるべきものであり、本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。

〔実施例１〕
（画像形成装置全体の構成）
本実施例における画像形成装置１について説明する。図１に、画像形成装置１の全体の構成を示す。本画像形成装置１は、光走査装置２（２ａ，２ｂ，２ｃ，２ｄ）、画像制御部５、画像読取部であるリーダースキャナ部５００、感光体である感光ドラム２５を含む作像部５０３、定着部５０４、給送／搬送部５０５から構成される。

リーダースキャナ部５００は、原稿台に置かれた原稿に対して、照明を当てて原稿の画像を光学的に読み取り、その画像を電気信号に変換して画像信号を生成する。画像制御部５は、後述する画像処理部４０３及び画像信号出力部４０４（図６参照）を有し、光走査装置２（２ａ，２ｂ，２ｃ，２ｄ）の発光制御並びに画像信号の生成を行う。

作像部５０３は、感光体である感光ドラム２５を回転駆動し、帯電部である帯電器５１３によって感光ドラム２５の表面を帯電させる。光走査装置２（２ａ，２ｂ，２ｃ，２ｄ）は、前記画像信号に応じて光源が発光し、帯電された感光ドラム２５の表面を露光することにより、感光ドラム２５の表面に静電潜像を形成する。そして、現像装置５１２は、現像剤であるトナーを供給して感光ドラム２５の表面に形成された潜像を可視化像（トナー像）にする。感光ドラム２５の表面に形成されたトナー像は、一次転写部５２０にて中間転写体５１１に転写される。その後、クリーニング部５２２は、転写されずに感光ドラムの表面に残ったトナーを回収するクリーニングを行う。

作像部５０３は、このような一連の電子写真プロセスのプロセスユニット（画像形成ステーション）を４連持つことで作像を実現している。作像部５０３は、イエロー（Ｙ）、マゼンタ（Ｍ）、シアン（Ｃ）、ブラック（Ｋ）の順に並べられた４連のプロセスユニットを有している。４連のプロセスユニットは、イエローステーションの作像開始から所定時間経過後に、マゼンタ、シアン、ブラックの作像動作を順次実行していく。このタイミング制御によって、中間転写体５１１にフルカラートナー像が転写される。前記中間転写体５１１に形成されたトナー像は、給送／搬送部５０５から搬送されたシート５１４に二次転写部５２１にて転写される。定着部５０４は、二次転写部にてシートに転写されたトナー像を、熱と圧力によってシート５１４に定着させる。

環境センサ１４１は、画像形成装置１の内部環境である装置内部の温度及び湿度を計測するためのセンサである。また、濃度センサ１４２は、後述する中間転写体５１１上に形成されたトナーチェックパターン（図８（ｄ）参照）の濃度を検知する。

また濃度センサ１４２による濃度検出用のトナーチェックパターンは、像担持体である中間転写体５１１上に形成したものに限定されるものではなく、画像形成装置１によって記録媒体であるシートＳ上に形成しても良い。画像形成装置１によってシートＳに形成された濃度検出用のトナーチェックパターンをリーダースキャナ部５００で読み取る場合には、前記シートＳの濃度検出用のトナーチェックパターンが形成された面側を原稿台側となるように設置する。濃度検出用のトナーチェックパターン（濃度検出用トナー像）は、複数の濃度の異なるトナー像からなる。

（感光ドラムと光走査装置）
本実施例における光走査装置２について説明する。図２は、光走査装置２における光源であるＬＤ２０１及びＰＤ３０２を示す斜視図である。図３は、露光手段である光走査装置２及び感光体である感光ドラム２５を示す斜視図である。

露光手段である光走査装置２は、光源であるレーザダイオード（以下、ＬＤ）２０１、コリメータレンズ２０２、絞り２０３、シリンドリカルレンズ２０４、光偏向部であるポリゴンミラー（回転多面鏡）２０５、ｆθレンズ２０６から構成される。

本実施例における光走査装置２で用いるＬＤ２０１は、感光ドラム２５に静電潜像を形成するために発光可能な光源である。ＬＤ２０１は、一方側（図２に示す右側）へ画像データに応じたレーザ光ａ（フロント光）を発光する。ＬＤ２０１が一方側に発光したレーザ光ａは、感光ドラム２５に照射され、感光ドラム２５に画像データに応じた潜像を形成する。またＬＤ２０１は、前記一方側とは逆方向である他方側（図２に示す左側）にもフロント光（レーザ光ａ）の一定の割合の光量でレーザ光ａ′（リヤ光）を発光する。ＬＤ２０１が他方側へ発光したレーザ光ａ′は、フォトダイオード（以下、ＰＤ）３０２に入射する。

ただし、ＬＤ２０１の構成は前述の構成には限定されない。例えば、ＬＤ２０１が一方側に発光したレーザ光（フロント光）の一部をＰＤ３０２に入射する構成としてもよい。この場合、ＬＤ２０１は、一方側にレーザ光を発光し、他方側にはレーザ光を発光しない構成となる。

光走査装置２において、ＬＤ２０１が発光したレーザ光ａ（フロント光）は、コリメータレンズ２０２及び絞り２０３により平行光とされる。その上で、レーザ光ａはシリンドリカルレンズ２０４により感光ドラム２５の回転軸線方向に長い楕円像となり、所定のビーム径でポリゴンミラー２０５に入射する。

ポリゴンミラー２０５は、ＬＤ２０１からのレーザ光ａを感光ドラム２５の表面に対して主走査方向（図３に点線で示す矢印方向）に偏向走査する光偏向部（回転多面鏡）である。ポリゴンミラー２０５は、図３に示す矢印方向に等角速度の回転を行っており、この回転に伴って、入射したレーザ光ａ（光ビーム）が連続的に角度を変えて反射される。反射（偏向）されたレーザ光ａは、ｆθ（エフ・シータ）レンズ２０６により集光作用を受け、感光ドラム２５に照射される。

一方、ｆθレンズ２０６は、集光と同時に回転軸線方向への走査の時間的な直線性を保証するような歪曲収差の補正を行う。そのため、レーザ光ａは、感光ドラム２５の表面に感光ドラム２５の回転軸線方向（図３に点線で示す矢印方向）に等速で結合走査される。感光ドラム１０１の表面の電位は、照射されたレーザ光の強度により電位が変位する。

なお、ＢＤ（Ｂｅａｍ Ｄｅｔｅｃｔ）センサ２０９は、ポリゴンミラー２０５からの反射光（レーザ光ａ）の一部を、ＢＤミラー２０８を介して検出するセンサである。ＢＤセンサ２０９によるレーザ光ａの検出信号（ＢＤ信号）は、ポリゴンミラー２０５の回転と感光ドラム２５への画像データの書き込みの同期をとるための同期信号として用いられる。

（ＢＤセンサへの入射光量に対する出力信号の応答）
ここで、ＢＤセンサ２０９に入射される光量に対する出力信号（ＢＤ信号）の応答性について説明する。図４は、ＢＤセンサ２０９に入射される光量に対する出力信号（ＢＤ信号）の応答性を示す図であり、横軸は走査時間［μｓ］、縦軸はセンサ出力電圧［Ｖ］を示す。図４では、ＬＤ２０１から出射された異なる光量（第１光量、第２光量、及び第３光量）の光がＢＤセンサ２０９に入射される状態を示す。図４では、ＬＤ２０１から出射された光の光量として、第１光量、第２光量、及び第３光量を例示している。ただし第１光量が最も光出力が大きく、次いで第２光量が大きく、第３光量が最も光出力が小さい場合を想定している（第１光量＞第２光量＞第３光量）。そして、ＢＤセンサ２０９では、入射される光量に応じて光電変換が行われ、センサ出力電圧に変換される。そして、ＢＤセンサ２０９が有する閾値Ｖ_ｔｈとコンパレートされ、デジタル的なＢＤ信号が出力される。この時、ＢＤセンサ２０９に入射される光の光量によってセンサ出力電圧の応答性が異なるため、ＢＤ信号の出力タイミングが異なる。具体的には、第２光量では、光出力が最も大きい第１光量に比べて時間ｔ_ｄ１の遅延がある。また、第３光量では、第１光量に比べて時間ｔ_ｄ２の遅延がある。すなわち、ＢＤセンサ２０９に入射される光量が小さいほど応答性が遅くなるため、ＢＤ信号の出力タイミングが遅くなる。以上示した通り、ＢＤセンサ２０９に入射される光量に応じて、出力であるＢＤ信号は所定の遅延量を有する。

（ＢＤゲインと遅延時間の関係）
そのため、ＢＤセンサ２０９は、後述するＢＤゲイン変更回路７０１（図９参照）を用いることで、光電変換の感度（ＢＤゲイン）を設定される。図５は、複数のＢＤゲインを用いた場合におけるＢＤセンサに入射される入射光量［μＷ］とＢＤセンサから出力されるＢＤ信号の遅延時間［ｎｓ］との関係を示す。図５では、複数のＢＤゲインとして、第１の光量領域で使用可能な第１ゲインと、第２の光量領域で使用可能な第２ゲインに設定された場合を示す。ただし、同一の入射光量において、第２ゲインの方が第１ゲインより大きなセンサ出力電圧を得ることができる。そのため、画像形成時の書き出し位置の補正精度が定められる遅延時間目標値［ｎｓ］に対して、第２ゲインは第１ゲインに比べて低光量領域で使用可能となっている。一方、第１ゲインは第２ゲインに比べて高光量領域で使用可能となっている。すなわち、第２ゲインの使用可能な第２の光量領域は、第１ゲインの第１の光量領域より低光量領域を含み、第１ゲインの使用可能な第１の光量領域は、第２ゲインの第２の光量領域より高光量領域を含む。

また図５に示すように、画像形成で用いる使用光量レンジ（光量領域）が、第１ゲインの使用可能な光量領域及び第２ゲインの使用可能な光量領域よりも大きい場合を想定する。この場合には、ＢＤゲイン変更回路７０１を図５に示すＢＤゲイン切り替えポイントで第１ゲイン又は第２ゲインに切り替える。これにより、使用光量レンジ内において、ＢＤセンサ２０９に光が入射されてからＢＤ信号を出力するまでの時間が常に遅延時間目標値（目標時間）［ｎｓ］を下回る制御を実施することが可能である。このように、入射光量に応じて適切なＢＤゲインを選択することで、幅広い使用光量レンジに対しても、画像形成で要求される書き出し位置精度を実現することが可能となる。

（光走査装置の制御回路）
本実施例における光走査装置の制御回路について説明する。図６は、本実施例における光走査装置の制御回路を示すブロック図である。本制御回路は、ＢＤ信号を基準として、非画像領域でレーザ光量制御（オートパワーコントロール。以下、ＡＰＣ。）を行い、画像領域において画像信号に応じた発光制御を行う。

図４を用いて制御回路の動作説明をする。まず、環境センサ１４１は、画像形成装置１の内部環境である装置内部の温度及び湿度を計測する。また、濃度センサ１４２は、後述する中間転写体５１１上に形成されたトナーチェックパターン（図８（ｄ）参照）の濃度を検出する。環境センサ１４１は計測した画像形成装置１内部の温度情報と湿度情報を制御部であるＣＰＵ４０１の光量設定部に入力する。また、濃度センサ１４２は検出した波形信号をＣＰＵ４０１の光量設定部４０７に入力する。ＣＰＵ４１０の光量設定部４０７は適切なトナー濃度（画像形成時の目標濃度）となる光量の目標値として、光量指示値をＣＰＵ４０１の記憶部４０８に格納しておく。

ここで図６、図７及び図８を用いて、ＣＰＵ４０１に格納される光量指示値について説明する。

制御部であるＣＰＵ４０１は、画像形成時の目標濃度に応じて光走査装置２のＬＤ２０１から出射する光量指示値（目標光量）を記憶部４０８より取得する。この記憶部４０８に格納された光量指示値は、ＬＤ２０１の光量を可変とするための光量ＰＷＭ信号であり、以下に説明する図８の処理により算出され、記憶部４０８に格納される。

ところで、この記憶部４０８に格納された光量ＰＷＭ信号（光量指示値）を、予め工場で１００％にした状態で、後述するＡＰＣ制御を行いながら不図示の半固定抵抗器の抵抗値を調整することにより、ＬＤ２０１の光量が調整される。そして印刷時（画像形成時）には、適切な濃度に合う光量を、光量ＰＷＭ信号のパルス幅を制御することによって設定する。

画像形成装置では、画像形成速度が変わったり周辺環境が変化したりした場合、又は画像形成装置の電源がオンされた場合やユーザからの要求により、適切な濃度となるようなレーザ光の光量を設定することにより画像の濃度設定が行われる。その際、濃度検出用のトナーチェックパターンが感光ドラム２５上に形成され、中間転写体５１１上に転写される。そして、中間転写体５１１上に転写されたトナーチェックパターンを濃度センサ１４２によって濃度を検知したり、シートＳに印刷されたトナーチェックパターンをリーダースキャナ部５００で読み取ったりして濃度情報が取得され、濃度測定が行われる。

まず、環境（温度、湿度）に応じた目標光量の算出方法について説明する。図７は、環境（温度、湿度）に応じた目標光量を算出する制御シーケンスを示すフローチャートである。図７に示す処理は、画像形成速度が変わったり周辺環境が変化したりした場合、又は画像形成装置の電源がオンされた場合や印刷枚数が所定の枚数に到達した場合、ユーザからの要求があった場合等に起動され、ＣＰＵ４０１により実行される。

図７に示す処理が起動されると、ステップ（以下、Ｓとする）９０１では、ＣＰＵ４０１は、環境センサ１４１により検知された画像形成装置１内部の温度情報と湿度情報を取得する。Ｓ９０２では、ＣＰＵ４０１は、Ｓ９０１で取得した温度情報及び湿度情報に基づいて、画像形成装置１内部の環境区分を決定する。図８（ａ）に示すテーブルは、画像形成装置１内部の温度と湿度に応じて環境区分を５段階に区分した環境区分テーブルであり、テーブルの縦軸は温度［℃］を示し、横軸は湿度［％］を示す。環境区分は温度が低い方から高い方に向かって、かつ湿度が低い方から高い方に向かって、環境区分１〜環境区分５に分かれている。ＣＰＵ４０１は、Ｓ９０１で取得した温度情報及び湿度情報と、環境区分テーブルに基づいて、画像形成装置１の環境区分を決定する。例えば、Ｓ９０１で環境センサ１４１により検知された温度が２５℃、湿度が４５％だとすると、ＣＰＵ４０１は環境区分テーブルより、環境区分が環境区分３であると決定する。

Ｓ９０３では、ＣＰＵ４０１は、Ｓ９０２で決定した環境区分に基づいて、画像形成条件の一つである感光ドラム２５を帯電する帯電器５１３の帯電電圧を決定する。図８（ｂ）に示すテーブルは、環境区分と感光ドラム２５を帯電する帯電器５１３の帯電電圧との対応を示す帯電電圧設定テーブルである。図８（ｂ）の帯電電圧設定テーブルにおいて、環境区分の列に示す１〜５の数字は、それぞれ環境区分１〜環境区分５に対応する。また、図中、Ｙ、Ｍ、Ｃ、Ｋは、それぞれイエロー色、マゼンタ色、シアン色、ブラック色の感光ドラム２５を帯電する帯電器５１３に対応している。また、表中の数字５０、１００、２００、３００、４００は、帯電器５１３が感光ドラム２５に印加する帯電電圧（単位：ボルト）を示している。なお、帯電器５１３が感光ドラム２５に印加する帯電電圧は負電位である。したがって、５０は、−５０ボルト、４００は、−４００ボルトを意味する。ＣＰＵ４０１は、Ｓ９０２で決定した環境区分と、帯電電圧設定テーブルに基づいて、帯電器５１３の帯電電圧を決定する。例えば、Ｓ９０１で環境センサ１４１により検知された温度が２５℃、湿度が４５％だとすると、環境区分は環境区分３であり、感光ドラム２５に帯電器５１３から印加される帯電電圧は、−２００ボルトとなる。

Ｓ９０４では、ＣＰＵ４０１は、Ｓ９０３で決定した帯電電圧に基づいて、光走査装置２のＬＤ２０１から感光ドラム２５に照射可能な最大レーザ光量値を算出する。図８（ｃ）に示すテーブルは、帯電器５１３から感光ドラム２５に印加する帯電電圧と、感光ドラム２５に照射可能なレーザ光量設定値（最大光量）との対応を示す最大レーザ光量値テーブルである。帯電電圧の列に示す５０〜４００は、それぞれ帯電器５１３が感光ドラム２５に印加する−５０ボルト〜−４００ボルトの帯電電圧を示す。また、レーザ光量設定値は、ＣＰＵ４０１がＬＤ駆動制御部４０５に出力する光量ＰＷＭ信号３２０の値である。なお、光量ＰＷＭ信号３２０は８ビットのデータで示され、その値は０〜２５５で表現される。ＣＰＵ４０１は、Ｓ９０３で決定した帯電器５１３の帯電電圧と、最大レーザ光量値テーブルに基づいて、最大レーザ光量値を算出する。例えば、Ｓ９０１で環境センサ１４１により検知された温度が２５℃、湿度が４５％だとすると、帯電器５１３の高電圧は、−２００ボルトであり、この場合の最大レーザ光量値は、１８０となる。

Ｓ９０５では、ＣＰＵ４０１は、帯電器５１３から決定した帯電電圧を印加された感光ドラム２５に、図８（ｄ）に示すようなトナーチェックパターンの画像形成を行う。図８（ｄ）は、最大レーザ光量値１８０を１００％として、段階的にレーザ光量を下げた濃度検知用のパッチ画像の例である。図中、（Ｙ）、（Ｍ）、（Ｃ）、（Ｋ）は、それぞれイエロー色、マゼンタ色、シアン色、ブラック色のパターンデータを指している。また、図中の２０、７４、１２７、１８０の数字は、Ｓ９０４で算出した最大レーザ光量値１８０を１００％とした、トナーチェックパターンに対応したレーザ光量設定値を示している。ここでは、レーザ光量設定値の最小値２０までの４段階のレーザ光量を変更したパッチを形成するために、（１８０−２０）÷３＝５３の光量ＰＷＭ信号３２０の設定値を５３ずつ変化させたトナーチェックパターン（濃度パッチ）を形成している。

Ｓ９０６では、ＣＰＵ４０１は、各感光ドラム２５上に形成され、中間転写体５１１上に転写されたトナーチェックパターンを濃度センサ１４２により濃度検知を行い、検知結果を取得する。Ｓ９０７では、ＣＰＵ４０１は、ＰＷＭ信号のデューティと濃度センサ１４２の濃度検知結果に基づいて上述した方法により、目標濃度に応じたレーザ光量（目標光量）を算出する。ここでは、最大レーザ光量値１８０を１００％として、目標濃度に応じたレーザ光量（目標光量）、すなわち光量指示値（％）を算出する。ＣＰＵ４０１は、算出したレーザ光量値（光量指示値）を記憶部４０８に格納し、処理を終了する。

なお、図７に示す処理では、中間転写体５１１上に転写されたトナーチェックパターンを濃度センサ１４２で濃度を検知する例について説明したが、本実施例は、これに限定されるものではない。例えば、トナーチェックパターンをシートＳに印刷し、トナーチェックパターンが印刷されたシートＳをリーダースキャナ部５００により読み込んで、トナーチェックパターンの濃度検知を行う方法でもよい。すなわち、画像読取部であるリーダースキャナ部５００が濃度センサとして機能する構成であってもよい。

次に図４を用いてＡＰＣ動作の説明をする。ＡＰＣ動作は、感光ドラム２５の回転軸線方向において感光ドラム２５の画像領域の外側となる非画像領域で行われる（図３、図５参照）。ＣＰＵ４０１はＡＰＣ動作を実施する命令をＡＰＣ制御部４０６に出す。ＡＰＣ制御部４０６はＬＤ駆動制御部４０５にＬＤ２０１の駆動電流を入力する。ＬＤ駆動制御部４０５は目標光量に従いＬＤ２０１の駆動電流Ｉ_ＬＤを決定し、ＬＤ２０１がレーザ光を発光する。ＬＤ２０１からのレーザ光の光量をＰＤ３０２で検出し、ＡＰＣ制御部４０６に入力する。検出光量が光量設定部４０７からＣＰＵ４０１に通達される所定の光量指示値となるように、ＬＤ駆動制御部４０５によるＬＤ２０１の駆動電流の調整を行う。以下、詳細を説明する。

ＰＤ３０２は、ＬＤ２０１の光量に応じてモニタ電流を発生し、モニタ電流はＡＰＣ制御部４０６に入力される。ＡＰＣ制御部４０６の内部において、モニタ電流は電流電圧変換により電圧値（モニタ電圧）に変換される。モニタ電圧は、予めＣＰＵ４０１によって設定されたＡＰＣ基準電圧と比較される。ここでモニタ電圧と比較されるＡＰＣ電圧は、前述したように、光量設定部４０７からＣＰＵ４０１に通達される所定の値である。ＡＰＣ制御部４０６は、比較結果に応じてＡＰＣ制御電圧Ｖ_ａｐｃを制御して、モニタ電圧がＡＰＣ基準電圧となるように調整する。ＬＤ駆動制御部４０５は、ＬＤ２０１の駆動電流Ｉ_ＬＤを生成させる。この時、ＬＤ２０１とＰＤ３０２は共通の電源４０９に接続されている。

以上述べたＡＰＣ動作によって、ＬＤ２０１からのレーザ光の発光光量が所定の光量指示値となるように、ＬＤ２０１の駆動電流Ｉ_ＬＤが自動調整される。この光量調整時のレーザ光の光量は、画像形成時に必要な最大光量を調整する。ＡＰＣ動作のタイミングは、ＡＰＣ制御部４０６によって制御される。ＣＰＵ４０１は、ＡＰＣ制御部４０６に対して、ＡＰＣ動作のタイミングを設定する。ＡＰＣ制御部４０６は、ＢＤ信号の入力タイミングを基準に内部クロックのカウント動作を行い、ＣＰＵ４０１によって設定されたカウント値に基づき、ＡＰＣ動作のタイミングを制御する。ＡＰＣ動作は、非画像領域中に行われるようにタイミングの設定が成される。

以上の動作によって非画像領域中においてＡＰＣ動作が実行され、レーザ光の発光光量はＡＰＣ基準電圧に応じた光量に制御される。また本実施例では、上記ＡＰＣ動作によって決定された光量がＢＤセンサ２０９を有する光検知部であるＢＤセンサ部４１０に入射される光量となる。

次に感光ドラム２５の画像領域において、画像信号に応じたＬＤ２０１の発光制御を説明する。ＬＤ２０１の発光制御は、ＡＰＣ動作により決定された駆動電流Ｉ_ＬＤで、画像信号がオンの期間だけＬＤ２０１を駆動してＬＤ２０１を発光させ、画像信号がオフのときはＬＤ２０１を発光しない非発光にして、ＬＤ２０１を明滅させる制御である。以下、詳細を説明する。

まずＰＣ４００又はリーダースキャナ部５００は、画像処理部４０３に対して画像データを入力する。画像データは、ＲＧＢの色空間によって表現されているデータである。画像処理部４０３は、ＲＧＢの色空間からＹＭＣＫの色空間へと画像データの変換を行う。さらに画像処理部４０３は、ＹＭＣＫの色空間に変換された画像データに対してスクリーン処理を行う。スクリーン処理とは、ドットやラインの数や密度を調整することで、階調表現を行う処理である。このスクリーン処理を行うことで、ＬＤ２０１の発光制御による階調表現が２値であったとしても、各色２５６階調のフルカラーを表現することが可能である。

次に、画像処理部４０３はスクリーン処理を施した画像データを画像信号出力部４０４に入力する。画像信号出力部４０４は、ＹＭＣＫ各色の画像データからＬＤ２０１を明滅（発光または非発光）させる所定周波数の画像信号に変換する。次に画像信号出力部４０４は、ＢＤ信号を基準とした所定のタイミングでＬＤ駆動制御部４０５に画像信号を出力する。この時、画像信号出力部４０４は、画像信号に対して画像データに応じたＰＷＭ制御を行っており、各階調に対してパルス幅（Ｄｕｔｙ）が決められている。ＬＤ駆動制御部４０５は、画像信号に応じてＬＤ２０１の発光制御を行う。画像信号がオン状態の場合にはＡＰＣ動作によって決定された駆動電流Ｉ_ＬＤでＬＤ２０１を駆動し、画像信号がオフ状態の場合にはＬＤ２０１をバイアス電流Ｉ_ＢＩＡＳで駆動する。バイアス電流Ｉ_ＢＩＡＳは、ＬＤ２０１が発光開始する閾値電流Ｉ_ＴＨ直前に調整されていることが望ましく、閾値電流Ｉ_ＴＨに近いほどＬＤ２０１の発光遅延時間を抑えることが可能となる。画像領域においては以上のように、ＢＤ信号を基準のタイミングとし、ＡＰＣ動作によって決定された駆動電流Ｉ_ＬＤと画像信号の明滅パターンに基づいてＬＤ２０１の発光制御を行う。

このため、ＢＤ信号の遅延時間がＡＰＣ動作で決定される光量によって異なることで画像形成位置が異なる。

そこで、光検知部であるＢＤセンサ部４１０は、ＢＤ信号の遅延時間を低減するために、ＢＤゲイン変更回路を有する。

（ＢＤセンサ部のＢＤゲイン変更回路）
次に図９を用いてＢＤセンサ部４１０について説明する。図９は、本実施例におけるＢＤセンサ部４１０の回路を示す図である。

本実施例における光検知部であるＢＤセンサ部４１０は、ＢＤゲイン変更回路７０１と、ＢＤセンサ２０９と、を有する。ＢＤゲイン変更回路７０１は、ゲイン変更部７０４、第１ゲイン抵抗７０２、及び第２ゲイン抵抗７０３を有する。ＢＤゲイン変更回路７０１には、図６に示すＣＰＵ４０１からゲイン変更信号が入力されている。ゲイン変更信号は、ゲイン変更部７０４を制御し、第１ゲイン抵抗７０２及び第２ゲイン抵抗７０３の使用有無を制御し、ＢＤセンサ２０９の光電変換の感度（ＢＤゲイン）を変更する。ここでは、図５を用いて説明したように、第１ゲインと第２ゲインをＢＤゲイン切り替えポイントで切り替えることで、使用光量レンジ内において遅延時間目標値を下回る制御を実施している。なお、第２ゲインは第１ゲインに比べて光電変換の感度（ＢＤゲイン）が大きく、第２ＢＤゲインは第１ＢＤゲインに比べて低光量領域で使用可能となっている。本実施例では、ＣＰＵ４０１からＢＤゲイン変更回路７０１にゲイン変更信号が入力され、ゲイン変更部７０４がＯＮ状態となると、第１ゲイン抵抗７０２と第２ゲイン抵抗７０３が並列接続されて第１ゲインが選択される。またＣＰＵ４０１からＢＤゲイン変更回路７０１にゲイン変更信号が入力され、ゲイン変更部７０４がＯＦＦ状態となると、第２ゲイン抵抗７０３を用いて第２ゲインが選択される。すなわち、第１ゲインを使用する際にはゲイン変更部７０４はＯＮ状態とされ、第２ゲインを使用する際にはゲイン変更部７０４はＯＦＦ状態とされる。

ＢＤセンサ２０９は、ＢＤセンサのフォトダイオードであるＰＤＢＤ７０５、電流アンプ７０６、及びコンパレータ７０７を有する。ＰＤＢＤ７０５は、入力された光を光電変換し、変換した電流を電流アンプ７０６に出力する。電流アンプ７０６は、所定ゲインによってＰＤＢＤ７０５からの電流を増幅し、増幅した電流をゲイン変更回路７０１に出力する。ゲイン変更回路７０１に入力された電流は、ゲイン変更信号によって制御された第１ゲインもしくは第２ゲインに応じて電流電圧変換され、センサ出力電圧に変換される。ゲイン変更回路７０１で電流電圧変換されたセンサ出力電圧は、コンパレータ７０７に入力される。コンパレータ７０７は閾値Ｖ_ｔｈとセンサ出力電圧を比較し、センサ出力電圧が閾値Ｖ_ｔｈより大きい場合にはＬｏ電圧を出力し、センサ出力電圧が閾値Ｖ_ｔｈより小さい場合にはＨｉ電圧を出力する。この時、コンパレータ７０７から出力されるＨｉ電圧及びＬｏ電圧のデジタル信号が、ＢＤセンサ２０９から出力されるＢＤ信号である。

図１０には、本実施例におけるＢＤ光量指示値に対するＢＤゲインの選択テーブルを示す。本実施例においてＢＤセンサに入射される光量は前述したＡＰＣ動作で決定される。そのため、図６に示すＣＰＵ４０１からＡＰＣ制御部４０６で通達される光出力の比率と、ＢＤセンサへの入射光量の比率は等しい。また所定の画像形成装置で使用される使用光量レンジにおいて、最大光量を出力する際の光量指示値を１００％としている。図１０に示す選択テーブルでは、光量指示値が３０％未満では画像形成が実施されない構成を想定している。そのため、光量指示値が３０％未満では使用範囲外であり、ＢＤゲインはＤｏｎ'ｔ ｃａｒｅである。ただし中間電位によって素子が熱破壊されることは懸念されるため、第１ゲインもしくは第２ゲインが選択されている状態である。次に図１０に示す選択テーブルでは、光量指示値が３０％以上６５％未満では第２ゲインを選択し、光量指示値が６５％以上では第１ゲインを選択する。図１０に示す選択テーブルでは光量指示値６５％が第１ゲインと第２ゲインの境界値として設定している。図５に示すＢＤゲイン切り替えポイントの入射光量の決定の仕方を説明する。光走査装置２が有する光学系の透過率、反射率のバラツキや、ＬＤ２０１の入力電流に対する出力光量のバラツキを計算し、その中心となる光量指示値で決定する。そのため、必ずしも光量指示値６５％が図５に示すＢＤゲイン切り替えポイントと一致するわけではない。このように、適切なＢＤゲイン切り替えポイントを狙い、ＢＤセンサへの光量指示値に基づくＢＤゲインの選択テーブルを有する。

図１１（ａ）では、第１ゲイン及び第２ゲインの設定時に、ＢＤセンサに所定の入射光量Ｐ_１又はＰ_２が入力された場合のＢＤ信号の遅延時間との関係を示す。図１１（ｂ）では、第１ゲイン及び第２ゲインの設定時に、ＢＤセンサに所定の入射光量Ｐ_１又はＰ_２が入力された場合のＢＤ信号のタイミングチャートを示す。この時、入射光量Ｐ_１は入射光量Ｐ_２に対して十分大きい場合を想定している。

図１１（ｂ）に示すタイミングチャート（１）は、ＢＤ信号の遅延がない理想的なタイミングチャートを示している。図１１（ｂ）に示すタイミングチャート（２）は、第１ゲインが選択されているときに、入射光量Ｐ_１がＢＤセンサに入射された状態を示す。第１ゲインは高光量に対して適切なゲインであり、遅延がないＢＤ信号の場合に比べて、遅延時間ｔ_ｇ１１経過後にＢＤ信号が出力される。図１１（ｂ）に示すタイミングチャート（３）は、第２ゲインが選択されているときに、入射光量Ｐ_１がＢＤセンサに入射された状態を示す。第２ゲインは低光量に対して適切なゲインであるが、センサ出力電圧自体は大きく、遅延時間ｔ_ｇ２１経過後にＢＤ信号が出力される。ただし入射光量に対してゲインが過大なため、ＢＤセンサのリードフレームやパッケージ、もしくは光走査装置の筐体部などで発生する迷光によるセンサ出力電圧も増大し、誤検知を引き起こす可能性がある。図１１（ｂ）に示すタイミングチャート（４）は、第１ゲインが選択されているときに、入射光量Ｐ_２がＢＤセンサに入射された状態を示す。第１ゲインは高光量に対して適切なゲインであり、遅延時間ｔ_ｇ１２経過後にＢＤ信号が出力される。図１１（ｂ）に示すタイミングチャート（５）は、第２ゲインが選択されているときに、入射光量Ｐ_２がＢＤセンサに入射された状態を示す。第２ゲインは低光量に対して適切なゲインであり、遅延時間ｔ_ｇ２２経過後にＢＤ信号が出力される。

以上より、遅延時間の大小関係としては、ｔ_ｇ１１≒ｔ_ｇ２１＜ｔ_ｇ２２＜ｔ_ｇ１２の関係である。しかしながら遅延時間ｔ_ｇ２１となる状態ではＢＤセンサは誤検知を引き起こす可能性があり、書き出し位置制御が想定通り実施できない可能性が大きい。また、遅延時間ｔ_ｇ１２の場合には、他の遅延時間に比べてＢＤ信号の遅延時間が大きく、書き出し位置制御の精度を満足できない場合が想定される。

そのため、図９に示したゲイン変更回路７０１を図１０に示した選択テーブルで変更することで、遅延時間をｔ_ｇ１１からｔ_ｇ２２までの所定の範囲内に抑えることが可能となる。

次に図１２を参照してＢＤゲインの選択を実施する流れを説明する。図１２には、ＢＤゲインの選択を実施するフローチャートを示す。ＣＰＵ４０１は光量設定部４０７に通達された光量指示値に基づき、ＢＤゲイン選択を開始する（Ｓ１００１）。ＣＰＵ４０１はＡＰＣ制御部４０６に設定する光量指示値が閾値以上（６５％以上）である場合（Ｓ１００２：Ｙｅｓ）には、図１０に示した選択テーブルに基づき第１ゲインを選択し（Ｓ１００４）、ＢＤゲイン選択を終了する（Ｓ１００５）。これにより、ＣＰＵ４０１は、第１ゲインを選択するゲイン変更信号をＢＤセンサ部４１０に対して入力する。一方、ＣＰＵ４０１はＡＰＣ制御部４０６に設定する光量指示値が閾値未満（６５％未満）である場合（Ｓ１００２：Ｎｏ）には、図１０に示した選択テーブルに基づき第２ゲインを選択し（Ｓ１００３）、ＢＤゲイン選択を終了する（Ｓ１００５）。これにより、ＣＰＵ４０１は、第２ゲインを選択するゲイン変更信号をＢＤセンサ部４１０に対して入力する。

以上のように、本実施例では、ＢＤセンサからのＢＤ信号の遅延時間を低減させるために、光量指示値に基づきＢＤゲインを選択する構成とした。これにより、画像形成時の感光ドラムへの書き込み開始タイミングの精度を良化させることができ、画像の位置ずれ補正精度を向上させることができる。

ただし本実施例では、画像形成に用いるＡＰＣ光量とＢＤ入射光量が同一の構成を示したが、ＢＤ入射光量に対して適切なＢＤゲインが選択されればよいため、ＡＰＣ光量とＢＤ入射光量が一致する必要はない。

また、ＢＤゲイン変更信号をＣＰＵ４０１から出力する構成を例示したが、光量指示値に基づきＢＤゲイン変更信号が入力されればよいため、ＣＰＵ４０１以外のＩＣから出力されても良い。また本実施例では、ＢＤゲイン切り替え回路（ゲイン変更回路）に複数の抵抗、それぞれの抵抗の使用有無を選択する回路を有する構成を例示したが、これに限定されるものではなく、電子ボリューム（電子ＶＲ）のように抵抗値を選択できる回路を用いてもよい。加えて、本実施例ではＢＤゲイン切り替えの境界値を光量指示値６５％としたが、光学系やＬＤの特性によって選択すればよいため、この限りではない。また、本実施例では２つのＢＤゲイン選択を有する構成を例示したが、これに限定されるものではなく、目標とする遅延時間（センサに光が入射されてから信号が出力されるまでの目標時間）に基づき、３つ以上のゲイン選択を実施しても構わない。

〔実施例２〕
次に実施例２に係る画像形成装置について説明する。前述した実施例１ではＣＰＵ４０１からＢＤセンサ部４１０に対して光量指示値に基づくゲイン変更信号を入力することでゲイン変更を実現した。そのため、ＣＰＵ４０１にはゲイン変更信号を出力するポートを確保する必要があり、微小ではあるがＣＰＵ４０１のＩＯポート数の制約に影響がある。

実施例２では、ＣＰＵ４０１からＢＤセンサ部４１０に対して光量指示値そのものを入力して、ＢＤセンサ部４１０におけるゲイン変更を実施する。従来から使用している信号である光量指示値（光量ＰＷＭ信号）を用いることで、画像形成装置として信号数の増加を低減しながら、ＢＤゲイン切り替えを実施し、感光ドラムへの書き込み開始タイミングの精度を向上させる。

なお、実施例２における画像形成装置の構成は、実施例１における画像形成装置の構成と同様であるので、その説明を省略する。

（光走査装置の制御回路）
本実施例における光走査装置の制御回路について説明する。図１３は、本実施例における光走査装置の制御回路を示すブロック図である。本実施例の制御回路は、図６を用いて説明した実施例１の制御回路とは異なり、ＣＰＵ４０１からＡＰＣ制御部４０６に指示している光量指示値をＢＤセンサ部４１０にも入力している。これにより本実施例では、実施例１に比べて、ＣＰＵ４０１のＩＯポート数が少なくて済む。本実施例ではＡＰＣ制御部４０６への光量指示値はＰＷＭ信号のＤＵＴＹで表現されていることとする。また本実施例においても、ＡＰＣ動作によって決定された光量がＢＤセンサ部４１０が有するＢＤセンサ２０９に入射される光量となる。なお、制御回路のその他の構成は、以下に説明するＢＤゲイン切り替え回路を含むＢＤセンサ部４１０の構成を除き、図６を用いて説明した実施例１の制御回路と同様であるため、ここでは説明を省略する。

（光量指示値を用いたＢＤゲイン切り替え回路）
次に図１４を用いてＢＤセンサ部４１０について説明する。図１４は、本実施例におけるＢＤセンサ部４１０の回路を示す図である。

本実施例におけるＢＤセンサ部４１０は、ＢＤゲイン切り替え回路１２０１と、ＢＤセンサ２０９と、を有する。ＢＤゲイン切り替え回路１２０１は、フィルタ部１２０２、ヒステリシスコンパレータ１２０３、及びＢＤゲイン変更回路７０１を有する。ＢＤゲイン切り替え回路１２０１には、図１３に示すＣＰＵ４０１からの光量指示値であるＰＷＭ信号が入力されている。ＰＷＭ信号は、フィルタ部１２０２に入力され、フィルタ部１２０２によって所定電圧を有するＤＣ信号に変換される。フィルタ部１２０２によって変換されたＤＣ信号は、ヒステリシスコンパレータ１２０３に入力される。ヒステリシスコンパレータ１２０３は、抵抗Ｒ_１、Ｒ_２、Ｒ_３、Ｒ_ｐ、プルアップ電圧Ｖ_ｐ、及び電圧Ｖ_ｒｅｆを有し、前記ＤＣ信号に対して下記式１の閾値Ｖ_ｔｈＨ、下記式２の閾値Ｖ_ｔｈＬを有する。なお、下記式１、式２におけるａは、下記式３の通りである。

（式１）

（式２）

（式３）

上記式１、式２において、Ｖ_ＯＨはＨｉレベル出力電圧であり、Ｖ_ＯＬはＬｏレベル出力電圧である。また閾値Ｖ_ｔｈＨは出力電圧がＶ_ＯＨである場合の閾値であり、Ｈｉレベル出力電圧からＬｏレベル出力電圧に切り替わる閾値である。同様に、閾値Ｖ_ｔｈＬは出力電圧がＶ_ＯＬである場合の閾値であり、Ｌｏレベル出力電圧からＨｉレベル出力電圧に切り替わる閾値である。言い換えれば、閾値Ｖ_ｔｈＨは第２ゲインから第１ゲインに切り替わる第１の閾値であり、閾値Ｖ_ｔｈＬは第１ゲインから第２ゲインに切り替わる第２の閾値である。

そのため、光量指示値が高くなる、つまりＰＷＭ信号のＤＵＴＹが大きくなると、閾値Ｖ_ｔｈＨを上回り、ヒステリシスコンパレータ１２０３からＬｏレベル出力電圧が出力される。ヒステリシスコンパレータ１２０３から出力されるＬｏレベル出力電圧は、ゲインを選択する信号である。ＢＤゲイン変更回路７０１にはヒステリシスコンパレータ１２０３の反転出力が入力されるため、第１ゲイン抵抗７０２及び第２ゲイン抵抗７０３が並列接続されることにより第１ゲインが選択される。

また光量指示値が低くなる、つまりＰＷＭ信号のＤＵＴＹが小さくなると、閾値Ｖ_ｔｈＬを下回り、ヒステリシスコンパレータ１２０３からＨｉレベル出力電圧が出力される。ヒステリシスコンパレータ１２０３から出力されるＨｉレベル出力電圧は、ゲインを選択する信号である。ＢＤゲイン変更回路７０１にはヒステリシスコンパレータ１２０３の反転出力が入力されるため、第１抵抗により第２ゲインが選択される。

以上のように図１４のＢＤセンサ部４１０の回路を用いることで、光量指示値そのものを用いてＢＤゲイン変更を実施することが可能となる。

図１５には、図１４に示したヒステリシスコンパレータ１２０３の設定値例を示す。図１５ではＰＷＭ信号の電圧振幅が３．３Ｖである場合を想定している。図１５に示すＶ_ｒｅｆ、Ｒ_１、Ｒ_２、Ｒ_３、Ｖ_ＯＨ、及びＶ_ＯＬとなるように設定することで、閾値Ｖ_ｔｈＨと閾値Ｖ_ｔｈＬにＰＷＭ信号ＤＵＴＹ（光量指示値）で１０％のヒステリシスを持たせている。

図１６には図１５で設定したＢＤセンサ部４１０の動作を表すグラフを示す。画像形成装置で使用する最大光量をＰ_１とし、使用する最低光量はＰ_１の３０％までとする。この最大光量Ｐ_１から最低光量０．３×Ｐ_１までを画像形成装置における使用光量レンジとする。この場合、低光量から高光量への推移を実線のグラフで表している。

具体的には、最低光量である０．３×Ｐ_１では低光量に適切である第２ゲインを使用しており、０．３×Ｐ_１から光量を高くしていくと、０．７×Ｐ_１でＢＤセンサ部４１０によって第１ゲインに切り替わる。つまり、図１６に示す例では、第１ゲインに切り替わる０．７×Ｐ_１が前述の閾値Ｖ_ｔｈＨである。そして最大光量であるＰ_１まで光量を高くしていく間も、第１ゲインが使用される。

逆に最大光量であるＰ_１から光量を下げていく場合、０．６×Ｐ_１で第２ゲインに切り替わる。つまり、図１６に示す例では、第２ゲインに切り替わる０．６×Ｐ_１が前述の閾値Ｖ_ｔｈＬである。そして、最低光量である０．３×Ｐ_１まで第２ゲインが使用される。

このように図１４に示したＢＤセンサ部４１０は、第２ゲインから第１ゲインへ切り替わる場合の閾値Ｖ_ｔｈＨと第１ゲインから第２ゲインへ切り替わる場合の閾値Ｖ_ｔｈＬに光量指示値で１０％のヒステリシスを有してＢＤゲインの切り替えを実施する。

図１７には本実施例におけるＢＤゲイン選択のフローチャートを示す。ＣＰＵ４０１は光量設定部４０７に通達された光量指示値に基づき、ＢＤゲイン選択を開始する（Ｓ１５０１）。ＣＰＵ４０１がＡＰＣ制御部４０６に設定する光量指示値を通達する（Ｓ１５０２）。ＡＰＣ制御部４０６に設定された光量指示に基づいて、図１４に示したＢＤセンサ部４１０はＢＤゲインの選択を回路動作として実施し（Ｓ１５０３）、ＢＤゲイン選択を終了する（Ｓ１５０４）。具体的なゲインの切り替えについては、図１５及び図１６を用いて前述した通りである。

以上のように、本実施例では、ＣＰＵ４０１がＡＰＣ制御部４０６に入力するポートを通してＢＤセンサ部４１０にも光量指示値を入力し、ＢＤセンサ部４１０にて適切なゲインがハード的に選択される構成とした。これにより、画像形成時の感光ドラムへの書き込み開始タイミングの精度を良化させることができ、ＣＰＵ４０１のＩＯポート数の制約に影響を与えない構成とすることができる。そして、ＢＤセンサからのＢＤ信号の遅延時間を低減させることができ、画像の位置ずれ補正精度を向上させることができる。

〔他の実施例〕
なお、前述した実施例では、画像形成に用いるＡＰＣ光量とＢＤ入射光量が同一の構成を示したが、ＢＤ入射光量に対して適切なＢＤゲインが選択されればよいため、ＡＰＣ光量とＢＤ入射光量が一致する必要はない。

また、ＢＤゲイン変更信号（もしくは光量指示値）をＣＰＵ４０１から出力する構成を示したが、光量指示値に基づきＢＤゲイン変更信号が入力されればよいため、ＣＰＵ４０１以外のＩＣから出力されても良い。

また本実施例では、ＢＤゲイン切り替え回路に複数の抵抗、それぞれの抵抗の使用有無を選択する回路を有する構成としたが、この限りではなく、電子ＶＲのように抵抗値を選択できる回路を用いてもよい。

加えて、前述した実施例１ではＢＤゲイン切り替えの境界値を６５％としたが、光学系やＬＤの特性によって選択すればよいため、この限りではない。

また、前述した実施例では２つのＢＤゲイン選択を有する構成としたが、目標とする遅延時間に基づき、３つ以上のゲイン選択を実施しても構わない。

また、前述した実施例では、画像を形成する作像部にて画像形成ステーションを４つ使用しているが、この使用個数は限定されるものではなく、必要に応じて適宜設定すれば良い。

また前述した実施例では、画像形成装置としてプリンタを例示したが、本発明はこれに限定されるものではない。例えば複写機、ファクシミリ装置等の他の画像形成装置や、或いはこれらの機能を組み合わせた複合機等の他の画像形成装置であっても良い。また、中間転写体を使用し、該中間転写体に各色のトナー像を順次重ねて転写し、該中間転写体に担持されたトナー像をシートに一括して転写する画像形成装置を例示したが、これに限定されるものではない。シート担持体を使用し、該シート担持体に担持されたシートに各色のトナー像を順次重ねて転写する画像形成装置であっても良い。これらの画像形成装置に本発明を適用することにより同様の効果を得ることができる。

ａ，ａ′ …レーザ光
１ …画像形成装置
２ …光走査装置
５ …画像制御部
２５ …感光ドラム
１４１ …環境センサ
１４２ …濃度センサ
２０１ …ＬＤ
２０５ …ポリゴンミラー
２０９ …ＢＤセンサ
３０２ …ＰＤ
４０１ …ＣＰＵ
４０５ …ＬＤ駆動制御部
４０６ …ＡＰＣ制御部
４０７ …光量設定部
４０８ …記憶部
４１０ …ＢＤセンサ部
５００ …リーダースキャナ部
５０３ …作像部
５０４ …定着部
５０５ …給送／搬送部

Claims (8)

1. 画像信号に応じて発光可能な光源と、前記光源からの光を感光ドラムに対して偏向走査する光偏向部と、を有し、前記感光ドラムに画像信号に応じた光を走査して画像を形成する画像形成装置において、
   前記光源の駆動を制御する駆動制御部と、
   前記光偏向部により偏向走査された前記光源からの光を検知して信号を出力する光検知部と、
   前記光検知部から出力された信号に基づいて前記感光ドラムへの書き込み開始タイミングを制御するとともに、前記光源を光量指示値に応じた光量で発光させるように前記駆動制御部を制御する制御部と、
   を備え、
   前記光検知部は、前記光源から入射される光を検知するセンサと、前記センサに光が入射されてから目標時間までに信号を出力する光量領域で使用可能な複数のゲインを有するゲイン変更回路と、を有し、
   前記ゲイン変更回路は、第１の光量領域で使用可能な第１ゲインと、前記第１の光量領域より低光量領域を含む第２の光量領域で使用可能な第２ゲインと、を有し、
   前記制御部は、前記光検知部が前記センサに光が入射されてから目標時間までに信号を出力するように、前記光量指示値に基づいて前記ゲイン変更回路の第１ゲインまたは第２ゲインを選択する信号を前記光検知部に出力して、前記ゲイン変更回路を第１ゲインまたは第２ゲインに変更する、ことを特徴とする画像形成装置。
2. 前記制御部は、前記光量指示値が閾値以上である場合に前記第１ゲインを選択し、前記光量指示値が閾値未満である場合に前記第２ゲインを選択することを特徴とする請求項１に記載の画像形成装置。
3. 画像信号に応じて発光可能な光源と、前記光源からの光を感光ドラムに対して偏向走査する光偏向部と、を有し、前記感光ドラムに画像信号に応じた光を走査して画像を形成する画像形成装置において、
   前記光源の駆動を制御する駆動制御部と、
   前記光偏向部により偏向走査された前記光源からの光を検知して信号を出力する光検知部と、
   前記光検知部から出力された信号に基づいて前記感光ドラムへの書き込み開始タイミングを制御するとともに、前記光源を光量指示値に応じた光量で発光させるように前記駆動制御部を制御する制御部と、
   を備え、
   前記光検知部は、前記光源から入射される光を検知するセンサと、前記センサに光が入射されてから目標時間までに信号を出力する光量領域で使用可能な複数のゲインを有するゲイン変更回路と、前記光量指示値に応じて前記ゲイン変更回路の第１ゲインまたは第２ゲインを切り替えるコンパレータと、を有し、
   前記ゲイン変更回路は、第１の光量領域で使用可能な第１ゲインと、前記第１の光量領域より低光量領域を含む第２の光量領域で使用可能な第２ゲインと、を有し、
   前記制御部は、前記光量指示値を前記コンパレータに入力し、
   前記コンパレータは、入力された光量指示値に応じて前記ゲイン変更回路の第１ゲインまたは第２ゲインを選択する信号を出力して、前記ゲイン変更回路を第１ゲインまたは第２ゲインに変更する、ことを特徴とする画像形成装置。
4. 前記コンパレータは、前記光量指示値が第１の閾値を上回ると、第１ゲインを選択する第１の信号を出力し、前記ゲイン変更回路を第１ゲインに変更し、前記光量指示値が第２の閾値を下回ると、第２ゲインを選択する第２の信号を出力し、前記ゲイン変更回路を第２ゲインに変更することを特徴とする請求項３に記載の画像形成装置。
5. 前記第１の光量領域は、前記第２の光量領域より高光量領域を含むことを特徴とする請求項１乃至４のいずれか１項に記載の画像形成装置。
6. 画像形成装置の内部の温度及び湿度を計測するための環境センサと、
   像担持体または記録媒体に形成されたトナーチェックパターンの濃度を検知する濃度センサと、
   を備え、
   前記制御部は、前記濃度センサ及び前記環境センサにより得た情報に基づいて光量指示値を設定し、記憶部に格納する、ことを特徴とする請求項１乃至５のいずれか１項に記載の画像形成装置。
7. 前記画像形成装置は、シートに形成された画像を読み取る画像読取部を備え、
   前記画像読取部が前記濃度センサとして機能することを特徴とする請求項６に記載の画像形成装置。
8. 前記制御部は、前記環境センサにより得た情報から前記感光ドラムを帯電する帯電部の帯電電圧を決定するとともに、前記決定した帯電電圧に基づいて前記光源から照射可能な最大光量を算出し、前記帯電電圧で帯電された前記感光ドラムに前記最大光量から段階的に下げた光量ごとのパッチ画像からなる前記トナーチェックパターンを形成し、前記濃度センサにより前記トナーチェックパターンの濃度を検知し、検知した濃度から目標とする濃度に応じた光量指示値を算出し、記憶部に格納することを特徴とする請求項６又は７に記載の画像形成装置。

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