(57)【要約】      （修正有）【課題】  発光素子から発光される光量を検出して検出した光量に応じた信号を出力する光量検出側の故障を容易に判別する。【解決手段】  ＬＤ３０から光ビームが出射されていないときに、ＰＤ７２から電流が出力されているときには、ＰＤ７２が異常であると判別し、ＰＤ７２から電流が出力されていないときには、ＰＤ７２が正常であると判別することができるので、簡易な構成で、容易にＰＤ７２の異常を検知することができる。また、ＬＤ３０から光ビームが出射されていないときに、ＰＤ７２から出力される電流に応じた電圧Ｖｍが、マイグレーションの発生初期を示す電圧Ｖｍであるときには、マイグレーションの発生により検出された電圧Ｖｍを相殺するように、基準電圧Ｖｒｅｆを補正することによって、ＰＤ７２の光量検出異常を補正することができるので、簡易な構成で容易にＰＤ７２の光量検出異常を補正することができる。【選択図】        図７
2006186054.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
発光素子と、
前記発光素子から発光される光を受光し、受光量に応じた信号を出力すると共に暗電流が変化する受光素子と、
画像データに応じて前記発光素子が発光されるように制御すると共に、前記受光素子から出力された信号に基づいて前記発光素子から発光される光量が一定になるように制御する光量制御手段と、
前記発光素子から発光された光を走査する走査手段と、
前記発光素子から光が発光されていない状態で、前記受光素子から信号が出力されたときに、前記受光素子が異常であると判断する判断手段と、
を含む画像形成装置。
【請求項２】
前記判断手段は、前記発光素子から光が発光されている状態で、前記受光素子から信号が出力され、かつ前記発光素子から光が発光されていない状態で、前記受光素子から信号が出力されないときに、前記受光素子が正常であると判断する請求項１記載の画像形成装置。
【請求項３】
前記判断手段の判断結果に基づいて、前記受光素子が異常であることを報知する報知手段を設けた請求項１または請求項２記載の画像形成装置。
【請求項４】
前記光量制御手段は、前記判断手段により前記受光素子が異常であると判断されたときに該受光素子から出力された信号に基づいて、前記発光素子から発光される光量を補正する補正手段を含む請求項１乃至請求項３の何れか１項に記載の画像形成装置。
【請求項５】
前記光量制御手段は、前記判断手段により前記受光素子が異常であると判断されたときに、前記発光素子の発光を禁止するように制御する請求項１乃至請求項４の何れか１項に記載の画像形成装置。
【請求項６】
発光素子と、
前記発光素子から発光される光を受光し、受光量に応じた信号を出力すると共に暗電流が変化する受光素子と、
画像データに応じて前記発光素子が発光されるように制御すると共に、前記受光素子から出力された信号に基づいて前記発光素子から発光される光量が一定になるように制御する光量制御手段と、
前記発光素子から発光された光を走査する走査手段と、
前記発光素子から光が発光されていない状態で、前記受光素子から信号が出力されたときに、該信号のレベルに応じて前記受光素子の異常の程度を判断する判断手段と、
を含む画像形成装置。
【請求項７】
複数の発光素子と、
前記発光素子から発光される光を受光し、受光量に応じた信号を出力すると共に暗電流が変化する受光素子と、
画像データに応じて前記複数の発光素子が発光されるように制御すると共に、前記受光素子から出力された信号に基づいて前記複数の発光素子から発光される光量が一定になるように制御する光量制御手段と、
前記複数の発光素子から発光された光を走査する走査手段と、
前記複数の発光素子から光が発光されていない状態で、前記受光素子から信号が出力されたときに、前記受光素子が異常であると判断する判断手段と、
を含む画像形成装置。
【請求項８】
発光素子と、
前記発光素子から発光される光を受光し、受光量に応じた信号を出力すると共に暗電流が変化する受光素子と、
前記発光素子へ画像データに応じた駆動電流を出力することにより前記発光素子が発光されるように制御すると共に、前記受光素子から出力された信号に基づいて前記発光素子から発光される光量が一定になるように制御する光量制御手段と、
前記光量制御手段から出力される前記駆動電流を検知する検知手段と、
前記発光素子から発光された光を走査する走査手段と、
前記発光素子から光が発光されていない状態で、前記受光素子から信号が出力されたときに、該信号と前記検知手段によって検知された駆動電流とに基づいて、前記受光素子が異常であると判断する判断手段と、
を含む画像形成装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、画像形成装置に係り、特に光ビームを出射する光源を備えた画像形成装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、画像形成装置として発光素子にレーザーダイオード（以下、ＬＤという）を用いたレーザプリンタ等の画像形成装置が知られている。このような画像形成装置では、ＬＤから発光された光により感光体上を走査することによって画像を形成している。画像形成プロセスとしては、ＬＤから発光された光を帯電された感光体上に走査露光することによって、感光体上に静電潜像を形成し、トナーにより現像する電子写真方式が一般的に用いられている。画像形成装置には、ＬＤから発光された光の光量を受光して、受光量に応じたモニタ電流を出力するフォトダイオード（以下、ＰＤという）が設けられており、ＰＤから出力されたモニタ電流に応じた電圧と、予め定められた基準レベルの基準電圧とを比較して、ＰＤから出力された電圧が基準電圧と等しくなるようにＬＤから発光される光の光量を制御する自動光量制御（ＡＰＣ：Ａｕｔｏｍａｔｉｃ  Ｐｏｗｅｒ  Ｃｏｎｔｒｏｌ）が行われている。
【０００３】
このような画像形成装置において、ＬＤの故障を検知する技術が知られており（例えば、特許文献１参照）、特許文献１の技術によれば、ＬＤを駆動するための駆動電流を一定時間変化割合で連続的に増加させたときに、ＬＤから発光される光の一部を受光するＰＤから出力されるモニタ電流を検出して、駆動電流の増加率に対応するモニタ電流の増加率と、予め測定した基準となる駆動電流の増加率に対応するモニタ電流の増加率とを比較し、一致しないときにＬＤが故障であることを判別している。このようにすることで、周囲温度の上昇や、連続動作によるＬＤの温度上昇に左右されることなく、ＬＤの故障を検知することができる。
【特許文献１】特開２００１―３６１８８号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、上記特許文献１の技術では、ＬＤを駆動するための駆動電流を連続して増加させたときにＰＤから出力されたモニタ電流に基づいて、ＬＤの故障を判断しているので、ＬＤが正常に光を発光する状態にあり且つＰＤが異常である場合であっても、ＬＤの故障であると判断してしまい、ＬＤ自体の故障であるのか、それともＬＤから発光された光の光量を検出して検出した光量に応じたモニタ電流を出力するＰＤの異常であるのかを判別することは困難であった。また、上記特許文献１の技術では、ＬＤを駆動するための駆動電流を一定時間変化割合で連続的に増加させたときにＬＤから出力されるモニタ電流に基づいて、モニタ電流の時間変化の割合を求めているため、故障検出が複雑であるという問題があった。
【０００５】
本発明は、上記問題点を解消するためになされたもので、受光素子の故障を容易に判別することが可能な画像形成装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
上記目的を達成するために第１の発明の画像形成装置は、発光素子と、前記発光素子から発光される光を受光し、受光量に応じた信号を出力すると共に暗電流が変化する受光素子と、画像データに応じて前記発光素子が発光されるように制御すると共に、前記受光素子から出力された信号に基づいて前記発光素子から発光される光量が一定になるように制御する光量制御手段と、前記発光素子から発光された光を走査する走査手段と、前記発光素子から光が発光されていない状態で、前記受光素子から信号が出力されたときに、前記受光素子が異常であると判断する判断手段と、を備えている。
【０００７】
本発明の画像形成装置の受光素子は、発光素子から発光される光を受光し、受光量に応じた信号を出力すると共に暗電流が変化する。暗電流は、受光素子が正常な状態であれば、発生しないが、受光素子の異常状態の進行に応じて大きくなる傾向にある。光量制御手段は、画像データに応じて発光素子が発光されるように制御すると共に、光量制御手段から出力された信号に基づいて発光素子から発光される光量が一定になるように制御する。この制御は、例えば、予め定めた基準レベルの信号と光量制御手段から出力された信号のレベルが同一となるように発光素子の光量を制御することによって行われる。受光素子は、受光素子が正常な状態であれば、発光素子から発光される光を受光した受光量に応じた信号を出力するが、受光素子が異常な状態となると暗電流が増加して増加した暗電流を含んだ信号が出力される。このため、受光素子が正常な状態であれば、発光素子が発光されないように制御されているときには、受光素子から信号は出力されない。そこで、判断手段は、発光素子から光が発光されていない状態で、受光素子から信号が出力されたときに、受光素子が異常であると判断する。
【０００８】
このように、発光素子から光が発光されていない状態で、受光素子から信号が出力されたときに、受光素子が異常であると判断するので、受光素子の異常を簡易な構成で容易に判別することができる。
【０００９】
前記判断手段は、前記発光素子から光が発光されている状態で、前記受光素子から信号が出力され、かつ前記発光素子から光が発光されていない状態で、前記受光素子から信号が出力されないときに、前記受光素子が正常であると判断することができるので、受光素子自体が信号を出力不可能な異常状態にある場合も含めて、受光素子の異常を判断することができる。
【００１０】
また、前記判断手段の判断結果に基づいて、前記受光素子が異常であることを報知する報知手段を設けることによって、受光素子が正常であるか異常であるかを示す判断結果を容易に提供することができる。
【００１１】
また、前記光量制御手段は、前記判断手段により前記受光素子が異常であると判断されたときに該受光素子から出力された信号に基づいて、前記発光素子から発光される光量を補正する補正手段を含むことができるので、受光素子が異常な場合であっても、前記発光素子から発光される光量が一定になるように制御することができる。
【００１２】
前記光量制御手段は、前記判断手段により前記受光素子が異常であると判断されたときに、前記発光素子の発光を禁止するように制御することによって、受光素子が異常である状態下で画像データに応じた発光素子の発光が継続されることを防ぐことができる。
【００１３】
第２の発明の画像形成装置は、発光素子と、前記発光素子から発光される光を受光し、受光量に応じた信号を出力すると共に暗電流が変化する受光素子と、画像データに応じて前記発光素子が発光されるように制御すると共に、前記受光素子から出力された信号に基づいて前記発光素子から発光される光量が一定になるように制御する光量制御手段と、前記発光素子から発光された光を走査する走査手段と、前記発光素子から光が発光されていない状態で、前記受光素子から信号が出力されたときに、該信号のレベルに応じて前記受光素子の異常の程度を判断する判断手段と、を備えている。このように、発光素子から光が発光されていない状態で受光素子から出力された信号のレベルに応じて、受光素子の異常の程度を判断することができるので、暗電流のレベルに応じて受光素子の異常の程度を判別することができ、簡易な構成で受光素子の異常の程度を判断することができる。
【００１４】
第３の発明の画像形成装置は、複数の発光素子と、前記複数の発光素子から発光される光を受光し、受光量に応じた信号を出力すると共に暗電流が変化する受光素子と、画像データに応じて前記複数の発光素子が発光されるように制御すると共に、前記受光素子から出力された信号に基づいて前記複数の発光素子から発光される光量が一定になるように制御する光量制御手段と、前記複数の発光素子から発光された光を走査する走査手段と、前記複数の発光素子から光が発光されていない状態で、前記受光素子から信号が出力されたときに、前記受光素子が異常であると判断する判断手段と、を備えている。このため、画像形成装置に複数の発光素子が設けられている場合であっても同様に、受光素子の異常を容易に判断することができる。
【００１５】
更に第４の発明の画像形成装置は、発光素子と、前記発光素子から発光される光を受光し、受光量に応じた信号を出力すると共に暗電流が変化する受光素子と、前記発光素子へ画像データに応じた駆動電流を出力することにより前記発光素子が発光されるように制御すると共に、前記受光素子から出力された信号に基づいて前記発光素子から発光される光量が一定になるように制御する光量制御手段と、前記光量制御手段から出力される前記駆動電流を検知する検知手段と、前記発光素子から発光された光を走査する走査手段と、前記発光素子から光が発光されていない状態で、前記受光素子から信号が出力されたときに、該信号と前記検知手段によって検知された駆動電流とに基づいて、前記受光素子が異常であると判断する判断手段と、を備えている。
【００１６】
このように、発光素子へ出力する駆動電流の検出結果と、受光素子から出力される信号と、に基づいて、受光素子が異常であるか否かを判別するので、高精度に受光素子の異常を判別することができる。
【発明の効果】
【００１７】
以上説明したように、第１の発明の画像形成装置によれば、発光素子から光が発光されていない状態で受光素子から信号が出力されたときに、受光素子が異常であると判断するので受光素子の異常を簡易な構成で容易に判別することができる、という効果が得られる。また、第２の発明の画像形成装置によれば、受光素子の異常が軽微なものであるのかまたは重篤なものであるのかを容易に判断することができる。また、第３の発明の画像形成装置によれば、画像形成装置に複数の発光素子が設けられている場合であっても同様に受光素子の異常を容易に判断することができる。また、第４の発明の画像形成装置によれば、発光素子へ出力する駆動電流の検出結果と、受光素子から出力される信号とに基づいて、受光素子が異常であるか否かを判別するので、高精度に受光素子の異常を判別することができる、という効果が得られる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１８】
以下、本発明の実施の形態を図面に基づき説明する。
【００１９】
本発明の画像形成装置１０のケーシング３２内には、用紙１８へ画像を形成するための画像形成部６８、画像データに基づいて前記画像形成部６８を制御すると共に画像形成装置１０本体を制御するための画像処理部６７、及び用紙を装填するための用紙トレイ３６が設けられている。
【００２０】
用紙トレイ３６の用紙排出部近傍には、用紙トレイ３６に装填されている用紙１８を上層から順に１枚ずつ送り出すための半月ローラ３８Ａが設けられている。
【００２１】
画像形成装置１０の側面には、用紙１８を手差しで挿入するための手差しトレイ４２が設けられている。手差しトレイ４２の用紙排出部近傍には、手差しトレイ４２に装填されている用紙１８を上層から順に１枚ずつ送り出すための半月ローラ３８Ｂが配設されている。また、画像形成装置１０の手差しトレイ４２が配設されている側面に対向する画像形成装置１０の側面には、画像が形成された用紙１８が排出される排出トレイ６６が設けられている。
【００２２】
画像形成部６８は、図１に示される矢印Ａ方向に定速回転する円筒状の感光体１２、画像データに応じた光ビームを（図１の矢印Ｂ参照）感光体１２に向けて照射する光走査装置２６（詳細後述）、及び用紙１８に画像データに応じた画像を定着する定着器２４を含んで構成されている。
【００２３】
感光体１２の周面近傍には、感光体１２を一様に帯電させるための帯電器１４が配設されている。帯電器１４により一様に帯電された感光体１２が、図１に示される矢印Ａ方向に回転するとともに、光走査装置２６から光ビームが照射されることによって、感光体１２上に画像データに応じた静電潜像が形成される。
【００２４】
光走査装置２６による光ビームの照射位置よりも感光体１２の回転方向下流側には、感光体１２にトナーを供給するための現像器１６が配設されている。現像器１６から供給されたトナーが、感光体１２上の静電潜像に付着することによって、感光体１２上にトナー像が形成される。現像器１６の配設位置よりも感光体１２の回転方向下流側には、感光体１２に形成されたトナー像を用紙１８に転写するための転写用帯電体２０が配設されている。転写用帯電体２０の配設位置よりも感光体１２の回転方向下流側には、転写後に感光体１２の表面に残留しているトナーを除去するためのクリーナー２２が配設されている。
【００２５】
用紙トレイ３６から送り出された用紙１８は、複数の搬送ローラ対４０によって、感光体１２と転写用帯電体２０との間へ搬送されて、トナー像が転写される。トナー像が転写された用紙１８は、図１に示される矢印Ｃ方向に搬送され、加圧ローラ６２及び加熱ローラ６４を含んで構成されいる定着器２４によって加熱及び加圧されることによってトナーの定着処理が施され、用紙１８上に所定の画像が形成された後に、排出トレイ６６へ排出される。
【００２６】
図２に示すように、光走査装置２６には、光ビームを出射するためのレーザ光源３０、レーザ光源３０から射出された光ビームを拡散光線から平行光線に変換するためのコリメータレンズ４４、シリンダレンズ４６、感光体１２に光ビームを照射する走査手段としての回転多面鏡（ポリゴンミラー）２８、光ビームの走査速度を等速度にするためのｆθレンズ５０、光ビームを感光体１２方向に反射させる反射ミラー５２、ミラー５３、及びフォトディテクタ５４を含んで構成されている。
【００２７】
レーザ光源３０から照射された光ビームは、コリメータレンズ４４によって拡散光線から平行光線に変換され、シリンダレンズ４６を介して回転多面鏡２８に入射される。回転多面鏡２８は、側面に複数の反射面２８Ａが設けられた正多角形状（本実施の形態では正六角形）に形成されており、入射された光ビームはこの反射面２８Ａに収束するようになっている。また、回転多面鏡２８は、回転軸４８を中心に矢印Ｄ方向に回転する。すなわち、各反射面２８Ａへの光ビームの入射角は、連続的に変化し、偏向される。これにより、感光体１２の軸線方向に走査して、光ビームが感光体１２に照射される。
【００２８】
回転多面鏡２８により反射された光ビームの進行方向には、第１レンズ５０Ａと第２レンズ５０Ｂから構成されているｆθレンズ５０が配置されている。このｆθレンズ５０により、感光体１２に光ビームを照射するときの走査速度が等速度になるとともに、感光体１２の周面上に結像点を結ぶ。ｆθレンズ５０を透過した光ビームは、反射ミラー５２により屈曲されて感光体１２に照射される。
【００２９】
感光体１２の最左端方向に進行する光ビームは、ミラー５３により反射されて、フォトディテクタ５４へ入射される。感光体１２を感光体１２の軸線方向に走査するごとに、感光体１２の最左端方向に進行する光ビームが入射されるため、フォトディテクタ５４は、光走査装置２６による感光体１２へのラインごとの照射開始タイミングを検知することができるようになっている。
【００３０】
図３に示すように、レーザ光源３０は、光ビームを出射するレーザダイオード（以下ＬＤという）７０及びＬＤ７０から出射された光ビームの光量に応じたＰＤ電流Ｉｐを出力するフォトダイオード（以下、ＰＤという）７２を含んで構成されている。このＬＤ７０は、性能保持や耐久性確保のためにＰＤ７２を介してヒートシンク７４へ固定されており、ヒートシンク７４にＬＤ７０の熱を伝導して冷却可能に構成されている。このヒートシンク７４へＬＤ７０を固定するための接着部材としては、一般的に銀ペーストが用いられている。
【００３１】
画像処理部６７は、図４に示すように、画像データを生成するための画像データ生成部７６、表示部８０、画像処理部６７を含む画像形成装置１０全体を制御するための制御部７８、及びＬＤ７０から出射される光ビームの光量が一定となるように制御するための光量制御回路８２を含んで構成されている。上記制御部７８、表示部８０、画像データ生成部７６、及び光量制御回路８２は、互いに信号を授受可能に接続されている。制御部７８は、画像データ生成部７６で生成された画像データに基づいた信号を光量制御回路８２へ出力するとともに、ＬＤ７０から出射する光ビームの光量の基準レベルを示す基準電圧としての光量設定値（以下、基準電圧という）Ｖｒｅｆを光量制御回路８２へ出力する。
【００３２】
光量制御回路８２は、レーザ駆動部８４、電流電圧変換兼抵抗補正部９２、及び基準電圧補正部９０を含んで構成されている。レーザ駆動部８４及び電流電圧変換兼抵抗補正部９２は、レーザ光源３０に接続されている。レーザ駆動部８４は、電流電圧変換兼抵抗補正部９２、基準電圧補正部９０、及び制御部７８に信号授受可能に接続されている。
【００３３】
ＰＤ７２によって、ＬＤ７０から出射された光ビームの光量に応じたＰＤ電流Ｉｐがレーザ光源３０から出力されると、ＰＤ電流Ｉｐは、電流電圧変換兼抵抗補正部９２によって電圧Ｖｍに変換された後にレーザ駆動部８４へ入力される。レーザ駆動部８４では、制御部７８から基準電圧補正部９０を介して入力された基準電圧Ｖｒｅｆと、ＰＤ７２から電流電圧変換兼抵抗補正部９２を介して入力された電圧Ｖｍとを比較して、電圧Ｖｍが基準電圧Ｖｒｅｆと等しくなるように、ＬＤ７０から出射される光ビームの光量を制御する自動光量制御（ＡＰＣ：Ａｕｔｏｍａｔｉｃ  Ｐｏｗｅｒ  Ｃｏｎｔｒｏｌ）を行うと共に、制御部７８から入力された画像データに応じて光ビームが出射されるようにＬＤ７０を制御する。具体的には、レーザ駆動部８４は、電圧Ｖｍと基準電圧Ｖｒｅｆとが等しくなるように、ＬＤ７０へ画像データに応じて出力する駆動電流を制御する。
【００３４】
ここで、図３に示すように、ＰＤ７２とヒートシンク７４とを接着するための接着部材としての銀ペーストに含まれる銀は、電流・電圧の存在下において、絶縁材料への空気中の水分吸湿に伴い金属がヒートシンク７４とＰＤ７２の接着面に沿って伸びるマイグレーション７３が発生することが知られている。このマイグレーション７３が発生すると、ＰＤ７２のカソードとアノード間の絶縁が弱くなり、暗電流が増加する現象が発生する。
【００３５】
図５に示すように、レーザ光源３０は、マイグレーション７３が発生しない状態では、ＬＤ７０とＰＤ７２とが並列に接続された構成となっている。
【００３６】
ＬＤ７０のアノードとＰＤ７２のカソードは、電源電圧Ｖｃｃに接続されている。ＬＤ７０のカソードは、レーザ駆動部８４に接続されている。ＰＤ７２のアノードは、可変抵抗である電流電圧変換兼抵抗補正部９２を介して接地されている。また、レーザ駆動部８４の入力端子は、基準電圧Ｖｒｅｆを可変可能に構成された基準電圧補正部９０を介して接地されている。
【００３７】
ここで、マイグレーションが発生すると、ＰＤ７２のアノードとカソード間にマイグレーションに応じた抵抗Ｒｍ７３が並列に接続された構成となる。マイグレーションの発生初期は、抵抗Ｒｍの値は大きく、マイグレーションが進行すると抵抗Ｒｍの値は小さくなることが知られている。
【００３８】
このため、マイグレーションの発生初期では、抵抗Ｒｍの値が大きいため抵抗Ｒｍを流れる電流Ｉｍは小さいが、マイグレーションが成長してくると、抵抗Ｒｍの値が小さくなるため抵抗Ｒｍを流れる電流（以下、マイグレーション電流という）Ｉｍは大きくなる。このように、マイグレーションの進行に応じてマイグレーション電流Ｉｍが大きくなると、レーザ光源３０から出力される電流は、ＰＤ電流Ｉｐにマイグレーション電流Ｉｍが加算されて大きくなることから、レーザ駆動部８４に入力される電圧Ｖｍも大きくなり、レーザ駆動部８４によって自動光量制御が行われることにより、実際にはＬＤ７０から出射される光ビームの光量を調整する必要がない場合であっても、ＬＤ７０から出射される光ビームの光量が低下するような制御が行われてしまう。
【００３９】
ここで、図５に基づいて、ＰＤ電流をＩｐ、電流電圧変換用抵抗をＲ、電源電圧をＶｃｃとすると電流電圧変換兼抵抗補正部９２ＰＤからレーザ駆動部８４へ入力される電圧Ｖｍは次の式で表す事ができる。
Ｖｍ＝（Ｒ×Ｒｍ×Ｉｐ/（Ｒ+Ｒｍ））+Ｒ×Ｖｃｃ/（Ｒ+Ｒｍ）    …・（１）
上記式（１）に基づいて、Ｒｍが１０ＭΩ、１００ｋΩ、及び１０ｋΩ各々の場合において、ＬＤ７０から出射する光ビームの光量を除々に増加させたときに、電流電圧変換兼抵抗補正部９２からレーザ駆動部８４に入力される電圧Ｖｍと、レーザ光源３０から電流電圧変換兼抵抗補正部９２へ入力される電流Ｉｐ＋Ｉｍ（ＰＤ電流Ｉｐと、マイグレーションにより発生した抵抗Ｒｍを流れるマイグレーション電流Ｉｍとを加算した電流）との関係を求めたところ、図６に示すような結果が得られた。
【００４０】
図６に示すように、抵抗Ｒｍが１０ＭΩのときは実線９４に示す関係が得られ、抵抗Ｒｍが１００ｋΩのときは実線９５に示す関係が得られ、抵抗Ｒｍが１０ｋΩのときは実線９６に示す関係が得られた。ここで、マイグレーションが発生していない状態のときは、すなわちＰＤ７２のアノードとカソード間が完全な絶縁状態にあるので、抵抗値は無限大であることから、実線９４により示される関係が、マイグレーションが発生していない場合を示しているといえる。また、マイグレーションの発生初期では、抵抗Ｒｍの値は大きいので、実線９５に示す関係がマイグレーションの発生初期であるＰＤ７２の軽微な故障状態を示していると言える。また、マイグレーションが進行すると、抵抗Ｒｍの値は小さくなるので、実線９６に示す関係がマイグレーションの発生進行状態である、ＰＤ７２の重篤な故障状態を示しているといえる。なお、電流Ｉｐ＋Ｉｍの値が「０」であり且つ電圧Ｖｍの値が「０」のときは、マイグレーションが発生しておらず且つＬＤ７０から光ビームが出射されていない状態を示している。これらことから、実線９５及び実線９６に示される関係は、マイグレーション電流Ｉｍと電圧Ｖｍとの関係を示す線図であり、実線９４に示される関係は、ＰＤ電流Ｉｐと電圧Ｖｍとの関係を示す線図であるといえる。
【００４１】
このため、ＬＤ７０からレーザ光が出射されていないとき（電流Ｉｐ＋Ｉｍの値が「０」であるとき）の、電圧Ｖｍに基づいて、マイグレーションの発生の進行度合いを判別すると共にＰＤ７２の異常を検出することができる。また、このＬＤ７０からレーザ光が出射されていないときの電圧Ｖｍを補正することによって、マイグレーション発生によるＰＤ７２の異常を補正することができる。
【００４２】
次に、レーザ駆動部８４で実行される処理ルーチンを説明する。
【００４３】
図示を省略した電源スイッチがユーザによって押圧操作されることによって画像形成装置１０に電力が共有されると、ステップ１００へ進み、ＬＤ７０から光ビームの出射が行われないように制御する。
【００４４】
次のステップ１０２では、電流電圧変換兼抵抗補正部９２から入力された電圧Ｖｍを読取る。
【００４５】
次のステップ１０４では、上記ステップ１０２で読取った電圧Ｖｍが、第１の閾値Ｖｔｈ１以下であるか否かを判別する。この第１の閾値Ｖｔｈ１は、図６に示すように、ＬＤ７０が光ビームを出射していない状態における、マイグレーションが発生していないときの電圧Ｖｍの値以上で且つマイグレーションの発生初期（例えば、Ｒｍの抵抗値１００ｋΩ）の電圧Ｖｍ未満となるように定められる。
【００４６】
上記ステップ１０４で肯定された場合は、マイグレーションが発生していないと判別してステップ１０６へ進み、ＬＤ７０から出射される光ビームの光量を制御する自動光量制御（ＡＰＣ：Ａｕｔｏｍａｔｉｃ  Ｐｏｗｅｒ  Ｃｏｎｔｒｏｌ）を開始すると共に、制御部７８から入力された画像データに応じて光ビームが出射されるようにＬＤ７０を制御した後に、本ルーチンを終了する。
【００４７】
一方、上記ステップ１０４で否定されると、ステップ１１０へ進み、上記ステップ１０２で読取った電圧Ｖｍが、第２の閾値Ｖｔｈ１以下であるか否かを判別する。この第２の閾値Ｖｔｈ２は、図６に示すように、ＬＤ７０が光ビームを出射していない状態における、マイグレーションの発生初期（例えば、Ｒｍの抵抗値１００ｋΩ）の電圧Ｖｍより高く且つマイグレーションのの発生が進行した状態（例えば、Ｒｍの抵抗値１０ｋΩ）の電圧Ｖｍ未満となるように定められる。
【００４８】
上記ステップ１１０で肯定されると、ステップ１１２へ進み、発生初期段階にあるマイグレーションが発生してＰＤ７２が劣化していることを示す劣化表示指示を示す劣化表示指示信号を制御部７８に出力する。制御部７８では、レーザ駆動部８４から劣化表示指示信号が入力されると、表示部８０にＰＤ７２の劣化を示す情報を表示する。
【００４９】
次のステップ１１４では、上記ステップ１０２で読取った電圧Ｖｍを、制御部から入力される基準電圧Ｖｒｅｆに加算した値を新たな基準電圧として設定することを指示するための補正信号を基準電圧補正部９０へ補正信号を出力した後に、上記ステップ１０６へ戻る。基準電圧補正部９０は、補正信号が入力されると、ＬＤ７０から光ビームが出射されていないときにレーザ駆動部８４に入力された、レーザ光源３０から出力されるマイグレーション電流Ｉｍに応じた電圧Ｖｍを制御部７８から入力された基準電圧Ｖｒｅｆに加算した値を、新たな基準電圧とするように設定する。
【００５０】
ステップ１１４の処理によって、上記ステップ１０６の自動光量制御が行われたときに、基準電圧として制御部７８から入力された基準電圧ＶｒｅｆにＬＤ７０から光ビームが出射されていないときにレーザ光源３０から出力されるマイグレーション電流Ｉｍに応じた電圧Ｖｍを加算した値を基準電圧として設定し、この基準電圧と電流電圧変換兼抵抗補正部９２から入力されるＶｍとが等しくなるように、ＬＤ３０から出射されるレーザ光の光量を制御することができるので、マイグレーションが発生した場合であっても、レーザ光の光量が一定となるように正しく制御することができる。
【００５１】
上記ステップ１１０で否定されると、ステップ１１６へ進み、マイグレーションが進行した状態にあり正常なＬＤ７０の光量検知が不可能な状態であることを示す異常表示指示を示す異常表示指示信号を制御部７８に出力する。制御部７８では、レーザ駆動部８４から、異常表示指示信号が入力されると、表示部８０に、ＰＤ７２の異常を示す異常情報を表示する。
【００５２】
次のステップ１１８では、画像データに基づいたＬＤ７０による光ビームの射出を停止することを示す停止信号を制御部７８へ出力した後に、本ルーチンを終了する。制御部７８では、レーザ駆動部８４から停止信号が入力されると、画像形成装置１０における処理を終了するように装置各部を制御する。
【００５３】
以上説明したように、本実施の形態の画像形成装置１０によれば、ＬＤ３０から光ビームが出射されていないときに、ＰＤ７２から電流が出力されているときには、ＰＤ７２が異常であると判別し、ＰＤ７２から電流が出力されていないときには、ＰＤ７２が正常であると判別することができるので、簡易な構成で、容易にＰＤ７２の異常を検知することができる。
【００５４】
また、ＬＤ３０から光ビームが出射されていないときに、ＰＤ７２から出力される電流に応じた電圧Ｖｍが、マイグレーションの発生初期を示す電圧Ｖｍであるときには、マイグレーションの発生により検出された電圧Ｖｍを相殺するように、基準電圧Ｖｒｅｆを補正することによって、ＰＤ７２の光量検出異常を補正することができるので、簡易な構成で容易にＰＤ７２の光量検出異常を補正することができる。
【００５５】
なお、本実施の形態では、ＬＤ７０からの光ビームの出射が行われていないときに、レーザ駆動部８４に入力されるＰＤ７２から出力されたマイグレーション電流Ｉｍに応じた電圧Ｖｍが、第１の閾値Ｖｔｈ１以下の場合に、マイグレーションが発生しておらずＰＤ７２は正常であると判別したが、上記ステップ１００の処理前にＬＤ７０からの光ビームの出射が行われているときの電圧Ｖｍを測定するようにし、測定したＶｍが閾値Ｖｔｈ１以上であり、且つＬＤ７０からの光ビームの出射が行われているときの電圧Ｖｍが閾値Ｖｔｈ１以下である場合に、ＰＤ７２が正常であると判断するようにすれば、ＰＤ７２が信号出力不可能な状態にある場合でかつマイグレーションが発生していない場合にも対応することができる。
【００５６】
また、本実施の形態では、上記ステップ１１４の光量補正処理において、上記ステップ１０２で読取った電圧Ｖｍを、制御部から入力される基準電圧Ｖｒｅｆに加算した値を新たな基準電圧として設定することによって、正常な光量補正が行われるように補正したが、光量補正の方法はこのような形態に限られるものではない。
【００５７】
例えば、ＬＤ７０からの光ビームの出射が行われていないときに、レーザ駆動部８４に入力された電圧ＶｍがＶｔｈ１またはＶｔｈ２以下であるときには、入力された電圧ＶｍがＶｔｈ以下となるように、電流電圧変換兼抵抗補正部９２の抵抗値を補正する。具体的には、マイグレーションの発生により、ＬＤ７０からの光ビームの出射が行われていないときにレーザ駆動部８４に電圧Ｖｍが入力されるとともに、マイグレーションの進行により電圧Ｖｍが大きくなった場合であっても、上昇した電圧Ｖｍを下げるように、電流電圧変換兼抵抗補正部９２の抵抗値を下げるように電流電圧変換兼抵抗補正部９２を制御すれば、正常な光量補正が行われるように補正することができる。なお、このとき、制御部７８から入力される基準電圧Ｖｒｅｆは、補正することなくレーザ駆動部８４へ出力されるようにすればよい。
【００５８】
なお、本実施の形態では、ＬＤ７０から光ビームが出射されていないときの、電圧Ｖｍレベルを判別することによって、ＰＤ７２の故障か否かを判別するようにしたが、レーザ駆動部８４から出力される、ＬＤ７０から光ビームを出射するように制御するための駆動電流を検出し、検出した駆動電流と上記電圧Ｖｍとの双方に基づいて、ＰＤ７２の故障を判別するようにしてもよい。
【００５９】
このＬＤ７０を駆動するための駆動電流の検出は、図４及び図５に示すＬＤ７０に、電流電圧変換抵抗を直列に接続し、この電流電圧変換抵抗を測定するようにすればよい。また、レーザ駆動部８４にＬＤ７０へ出力する駆動電流を測定するようにしてもよい。
【００６０】
具体的には、この駆動電流が予め定められたレベル以上である場合には、光量制御回路８２内の異常であると判別して、光量制御回路８２が異常であることを示す回路異常表示指示信号を制御部７８に出力すると共に、装置を停止することを示す停止指示信号を制御部７８に出力するようにすればよい。制御部７８では、レーザ駆動部８４から、回路異常表示指示信号が入力されると、表示部８０に、光量制御回路８２の異常を示す異常情報を表示した後に、画像形成装置１０における処理を終了するように装置各部を制御すればよい。また、この駆動電流が予め定められたレベル以下であり且つ、上記ステップ１１０の判断によって電圧Ｖｍが第２の閾値Ｖｔｈ２以下であることが判別された場合に、上記ステップ１１４のＰＤ７２の光量補正処理を行うようにすればよい。
【００６１】
このようにすれば、回路のショート等の、ＬＤ７０及びＰＤ７２以外の原因で、ＰＤ７２から出力される電流が増加した場合に、光量制御回路８２の異常を判別することが出来ると共に、画像形成装置１０における処理を終了することができるので、ＰＤ７２の光量補正を行うことによって、規定以上の光量の光ビームがＬＤ７０から出力されて、感光体１２の劣化の要因となることを抑制することができる。また、ＰＤ７２から出力される電流に応じた電圧とＬＤ７０に入力される電流に応じた電圧との両方の検知を行なうことで、より正確に故障検知が可能となり、画像形成装置１０の誤動作を防ぎ、高品質な画像の出力が可能となる。
【００６２】
なお、本実施の形態では、画像形成装置１０に１つのＬＤ７０が設けられている場合を説明したが、複数のＬＤ７０が画像形成装置１０に設けられるようにしてもよい。複数のＬＤ７０に対して、１つのＰＤ７２が設けられる構成が一般的であるため、上記図７の上記ステップ１００の処理において、複数のＬＤ７０全てから光ビームが射出されないように制御した後に、上記ステップ１０２〜ステップ１１８の処理が実行されるようにすればよい。
【図面の簡単な説明】
【００６３】
【図１】本実施の形態に係る画像記録装置の概略構成を示す概略構成図である。
【図２】本実施の形態に係る光走査装置の概略構成を示す概略構成図である。
【図３】レーザ光源の概略構成を示す概略構成図である。
【図４】画像処理部の電気的な構成を示すブロック図である。
【図５】画像処理部の回路構成の概要を示す回路図である。
【図６】Ｒｍが１０ＭΩ、１００ｋΩ、及び１０ｋΩ各々の場合における、ＬＤから出射する光ビームの光量を除々に増加させたときに、ＰＤ電流電圧変換部からレーザ駆動部に入力される電圧Ｖｍと、レーザ光源からＰＤ電流電圧変換部へ入力される電流Ｉｐ＋Ｉｍとの関係を示す線図である。
【図７】レーザ駆動部８４で実行される処理を示すフローチャートである。
【符号の説明】
【００６４】
１０  画像形成装置
２６  光走査装置
３０  レーザ光源
６７  画像処理部
７０  ＬＤ
７２  ＰＤ
８０  表示部
８２  光量制御回路
８４  レーザ駆動部
９０  基準電圧補正部
９２  電流電圧変換兼抵抗補正部
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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