(57)【要約】【課題】レーザダイオードの点灯時の電流値を検知して表示し、その値からレーザダイオードが劣化しているかどうかの判定を行うようにしたので、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する前にＬＤ劣化が検出可能な画像形成装置を提供する。【解決手段】レーザダイオードよりのレーザ光を走査して、感光体に潜像を形成する画像形成装置において、前記レーザダイオードの駆動電流を測定し、その値を表示する測定表示手段を具備する構成となっている。【選択図】      図５
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
レーザダイオードよりのレーザ光を走査して、像担持体に潜像を形成する画像形成装置であって、
前記レーザダイオードの駆動電流を測定し、その値を表示する測定表示手段を具備することを特徴とする画像形成装置。
【請求項２】
請求項１記載の画像形成装置において、さらに、前記測定表示手段により測定された前記レーザダイオードの駆動電流に基づいて前記レーザダイオードの劣化を判定する判定手段を具備することを特徴とする画像形成装置。
【請求項３】
請求項２記載の画像形成装置において、前記判定手段は、前記レーザダイオード点灯時の駆動電流の値の変化量が、前回測定時より、規定値以上の場合に前記レーザダイオードの劣化と判定し、警告を表示することを特徴とする画像形成装置。
【請求項４】
請求項１あるいは２記載の画像形成装置において、前記レーザダイオードを点灯する時に、ＡＰＣ（自動光量調整）を行い、光量を一定に制御すると共に、前記レーザダイオードを点灯して、ＡＰＣ開始後、一定時間経過後に前記レーザダイオードの駆動電流を測定することを特徴とする画像形成装置。
【請求項５】
請求項１あるいは２記載の画像形成装置において、前記レーザダイオードを点灯してから、レーザの周囲温度を測定し、温度が一定温度に安定した後に前記レーザダイオードの駆動電流を測定することを特徴とする画像形成装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明は、レーザダイオード光（ＬＤ光）をポリゴンスキャナで走査して感光体を帯電させることにより画像形成を行う複写機あるいはプリンタ等の画像形成装置に関し、特に、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する前にレーザダイオードの劣化が検出可能な画像形成装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
一般に、レーザダイオード光（ＬＤ光）をポリゴンスキャナで走査して感光体を感光させることにより画像形成を行う複写機あるいはプリンタ等の画像形成装置が知られている。
なお、先行技術としては、特開２０００−８９５２６公報（半導体レーザを個別に点灯させ（常にオン状態）、それぞれの場合の感光体の表面電位を測定手段である表面電位センサ、表面電位検知回路、Ａ／Ｄ変換回路により測定し、その測定結果を基にＣＰＵは感光体の表面電位が目標電位例えば２２０〜２３０Ｖとなるように各レーザの動作電流を決定する）、特開２０００−１２７４８４公報（複数のレーザを用いたレーザ光源からの光変調されたレーザ光を隣接させて像担持対面上に導光して該像担持体に画像を形成する画像形成装置に用いられるレーザ駆動回路において、入力されるレーザ点灯信号に対してレーザを点灯させる手段と、バイアス電流値を設定する手段とを各レーザについて備え、各レーザを点灯させ、所定光量Ｐｂになるようにバイアス電流を設定する）、特開平６−３２０８００号公報（レーザ発光素子の温度および駆動電流の測定値に応じて、駆動電流の制御、冷却ファンの風量制御および画像形成シーケンス制御をマイクロプロセッサ回路で実行する）等が挙げられる。
【特許文献１】特開２０００−８９５２６公報
【特許文献２】特開２０００−１２７４８４公報
【特許文献３】特開平６−３２０８００号公報
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、前記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おり、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った。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、その結果、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劣化が判明する問題点があった。
本発明は、前記従来の問題点を解決するためになされたもので、その目的は、レーザダイオードの点灯時の電流値を検知して表示し、その値からレーザダイオードが劣化しているかどうかの判定を行うようにしたので、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する前にＬＤ劣化が検出可能な画像形成装置を提供することである。
【０００４】
【課題を解決するための手段】
上述の目的を達成するために、請求項１記載の発明は、レーザダイオードよりのレーザ光を走査して、像担持体に潜像を形成する画像形成装置において、前記レーザダイオードの駆動電流を測定し、その値を表示する測定表示手段を具備することを特徴とする。
したがって、各レーザ光を順次点灯させる際に、レーザダイオードの駆動電流を測定して、操作部に表示するので、レーザの状態をモニタすることができる。
また、請求項２記載の発明は、請求項１記載の画像形成装置において、さらに、前記測定表示手段により測定された前記レーザダイオードの駆動電流に基づいて前記レーザダイオードの劣化を判定する判定手段を具備することを特徴とする。
したがって、前記測定されたレーザダイオードの駆動電流に基づいて前記レーザダイオードの劣化を判定するので、レーザの劣化を確実に検知することができる。
また、請求項３記載の発明は、請求項２記載の画像形成装置において、前記判定手段は、前記レーザダイオード点灯時の駆動電流の値の変化量が、前回測定時より、規定値以上の場合に前記レーザダイオードの劣化と判定し、警告を表示することを特徴とする。
したがって、レーザダイオード点灯時の電流値の変化量が、規定値以上の場合は、警告を表示するので、レーザの劣化を確実に検知することができる。
また、請求項４記載の発明は、請求項１あるいは２記載の画像形成装置において、前記レーザダイオードを点灯する時に、ＡＰＣ（自動光量調整）を行い、光量を一定に制御すると共に、前記レーザダイオードを点灯して、ＡＰＣ開始後、一定時間経過後に前記レーザダイオードの駆動電流を測定することを特徴とする。
したがって、レーザ光を点灯する時に、ＡＰＣを行い、光量を一定にし、ＡＰＣ開始後、一定時間経過後のレーザ電流を測定するので、レーザの状態を正確にモニタすることができる。
また、請求項５記載の発明は、請求項１あるいは２記載の画像形成装置において、前記レーザダイオードを点灯してから、レーザの周囲温度を測定し、温度が一定温度に安定した後に前記レーザダイオードの駆動電流を測定することを特徴とする。
したがって、周囲温度が一定温度に安定した後にレーザ電流を測定するので、レーザの状態を正確にモニタすることができる。
【０００５】
【発明の実施の形態】
以下に添付の図を参照してこの発明の実施形態を詳細に説明する。
図１は、本発明による画像形成装置の一実施形態におけるＬＤ走査光学系のブロック図である。
図１に示すように、ＬＤ（レーザダイオード）１よりのＬＤ光は、コリメートレンズ３によって平行光とされ、ポリゴンスキャナ５で走査されて、ｆθレンズ７を通って感光体９に照射されて感光体９を感光させることにより潜像が形成される。
また、ポリゴンスキャナ５よりの走査光は、同期検知用の同期検知素子１１に入射され、同期検知素子１１により同期検知信号が作られる。
図２は、本発明による画像形成装置の一実施形態における同期検知信号発生部の回路構成図である。
図２に示すように、同期検知素子１１がＬＤ光を受光する事により、電圧源１７およびダイオード１５およびアース１３が直列に接続された回路に電流Ｉが流れ、コンパレータ１９の入力Ａに電圧Ｖ１が発生する。そして、電圧Ｖ１が基準電圧Ｖｒｅｆより大きくなると、コンパレータ１９の出力にパルス出力（同期検知信号ＸＤＥＴＰ）が発生する。
図３は、図２に示す同期検知信号発生部よりの同期検知信号（ＸＤＥＴＰ）のタイムチャートである。
図３に示すように、同期検知信号発生部よりの同期検知信号（ＸＤＥＴＰ）は、１ライン周期Ｔ２に幅Ｔ１の信号が１回現れる。
【０００６】
図４は、本発明による画像形成装置の一実施形態における発光制御のブロック図である。
図４に示すように、第１および第２のＬＤドライバ２１、２３は、ＬＤＯＮ入力がＨで、ＯＵＴがＨになり、第１および第２のトランジスタ２５、２７においてエミッタ電流が流れ、第１および第２のＬＤ２９、３１に電流が流れて、ＬＤが発光する。ＬＤと同一パッケージ内にあるＰＤの電流はＬＤドライバに流れ、このＰＤ電流を一定電流にする様に、ＬＤ電流を制御することで、ＬＤ光量を一定にするためのＡＰＣ（自動光量制御）が行われる。
ＬＤドライバ２１、２３のＳ／Ｈ端子がＡＰＣ用の入力端子であり、Ｓ／Ｈ入力がＬで、ＡＰＣが行われ、Ｓ／Ｈ入力がＨで、ＬＤドライバはホールドモード（ＡＰＣを行なわず、ＬＤ電流をホールドするモード）となる。
ＬＤ駆動電流値Ｉ１、Ｉ２は、Ｉ／Ｖ変換器（電流／電圧変換器）３３、３５で電圧に変換され、Ａ／Ｄコンバータ３７、３９でデジタルデータに変換され、Ｉ／Ｏポート４１を介し、ＣＰＵ４３によりメモリ４５に格納される。
Ａ／Ｄコンバータ３７、３９のＣＳ信号をＬにすることにより、Ａ／Ｄコンバータ３７、３９のデジタルデータがＣＰＵ４３により、メモリ４５に格納される。図４では、２ビームについて表記してあるが、ビーム数が増える場合も、同様な構成が増えていくだけで、基本的な構成は変わらない。
通常のコピー時のビデオデータは、ＶＤＡＴＡ１、ＶＤＡＴＡ２としてＯＲ回路４７、４９から入力される。第１のＬＤ２９の点灯時の駆動電流はＩ１であり、その電流が抵抗Ｒ３により電圧に変換される（Ｖ２−Ｖ１＝Ｉ１＊Ｒ３）。その電圧が電流／電圧変換器３３でさらに増幅されて電圧Ｖ５になる。電圧Ｖ５が、Ａ／Ｄコンバータ３７で、デジタルデータに変換されてメモリ４５に格納される。Ａ／Ｄコンバータ３７は、ＣＳ１信号がＬになった時にＡ／Ｄ変換を行う。ＬＤ２９内のＰＤのモニタ電流Ｉ３がＬＤドライバ２１に入力され、それによってＡＰＣ（自動光量制御）が行なわれる。
同様に、第２のＬＤ３１の点灯時の駆動電流はＩ２であり、その電流が抵抗Ｒ４により電圧に変換される（Ｖ４−Ｖ３＝Ｉ２＊Ｒ４）。その電圧が電流／電圧変換器３５でさらに増幅されて、電圧Ｖ６になる。Ｖ６がＡ／Ｄコンバータ３９で、デジタルデータに変換されて、メモリ４５に格納される。Ａ／Ｄコンバータ３９はＣＳ２信号がＬになった時に、Ａ／Ｄ変換を行う。ＬＤ３１内のＰＤのモニタ電流Ｉ４がＬＤドライバ２３に入力され、それによってＡＰＣ（自動光量制御）が行われる。
次に、本発明の要旨であるレーザダイオードの点灯時の電流値を検知して表示し、その値からレーザダイオードが劣化しているかどうかの判定を行うようにしたＬＤの劣化判定処理について説明する。
【０００７】
図５は、本発明を実施した画像形成装置におけるＬＤ劣化判定処理のフローチャートである。
まず、ＬＤの電流をモニタするモードであるＬＤチェックモードに入ると（ステップ１０１）、ＣＰＵ４３は、ＬＤＯＮ１をＨ、Ｓ／Ｈ１をＬにする（ステップ１０３）。第１のＬＤドライバ２１のＯＵＴ端子からトランジスタ２５のエミッタに電流Ｉ１が流れ、ＬＤ２９が発光する。ここで、Ｓ／Ｈ１がＬなので、ＬＤドライバ２１はＡＰＣモードである。したがって、ＬＤ２９内のＰＤのモニタ電流Ｉ３がＬＤドライバ２１に流れ、ＬＤ２９の光量を設定値に制御するためのＡＰＣが行われ、ＬＤ２９の光量は一定光量になる（ＬＤ光量が増加すると、Ｉ３は増加し、ＬＤ光量が低下すると、Ｉ３は減少する）。ＬＤ３１は、ＬＤＯＦＦにするので、完全消灯になる。
次に、ＣＰＵ４３は、ＣＳ１をＬにする（ステップ１０５）。Ａ／Ｄ変換器３７のＡ／Ｄ変換が開始され、Ｖ５の電圧値が、デジタルデータとしてメモリ４５に入力され、このデジタル値が操作部５１に表示される（ステップ１０７）。
ここで、（このデジタル値ー前回測定時のデジタル値）＞規定値の場合（ステップ１０９のＹＥＳ）は、ＬＤ２９の劣化が疑われるので、ＬＤ２９劣化の警告表示を操作部５１に表示する（ステップ１１１）。これは、ＬＤは、同じ光量で発光している場合、流れる電流値はほとんど変わらないが、電流値が大きく違う場合は、ＬＤの劣化が疑われるためである。
次に、ＬＤ３１の電流モニタのモードになり、ＣＰＵ４３は、ＬＤＯＮ２をＨにして、Ｓ／Ｈ２をＬにする（ステップ１１３）。ＬＤドライバ２３のＯＵＴ端子からトランジスタ２７のエミッタに駆動電流Ｉ２が流れ、ＬＤ３１が発光する。Ｓ／Ｈ２がＬなので、ＬＤドライバ２３はＡＰＣモードである。したがって、ＬＤ３１内のＰＤのモニタ電流Ｉ４がＬＤドライバ２３に流れ、ＬＤ３１の光量を設定値に制御するためのＡＰＣが行われ、ＬＤ３１の光量は一定光量になる。ここでは、ＬＤ光量が増加すると、Ｉ４は増加し、ＬＤ光量が低下すると、Ｉ４は減少する。一方、ＬＤ２９はＬＤＯＦＦにするので、完全消灯になる。
次に、ＣＰＵ４３は、信号ＣＳ２をＬにすると（ステップ１１５）、Ａ／Ｄ３９のＡ／Ｄ変換が開始されて、Ｖ６の電圧値が、デジタルデータとしてメモリ４５に入力され、このデジタル値が操作部５１に表示される（ステップ１１７）。
ここで、（このデジタル値ー前回測定時のデジタル値）＞規定値の場合（ステップ１１９のＹＥＳ）は、ＬＤ３１の劣化が疑われるので、ＬＤ３１の劣化の警告表示を操作部５１に表示する（ステップ１２１）。
【０００８】
図６は、本発明による画像形成装置におけるＬＤ劣化判定処理の変形例のフローチャートである。
図６に示すように、この変形例では、ＬＤ２９についてはＬＤＯＮ１をＨに、Ｓ／Ｈ１をＬにした（ステップ１０３）後に、一定時間のＷＡＩＴ（ステップ１２３）が追加になり、ＬＤ３１については、ＬＤＯＮ２をＨに、Ｓ／Ｈ２をＬにした（ステップ１１３）後に、一定時間ＷＡＩＴ：待ち（ステップ１２５）が追加になっている。他の処理は、図５に示したものと同様である。
Ｓ／Ｈ信号をＬにして、ＡＰＣを行う場合、ＡＰＣ制御が安定するのに時間がかかり、ＬＤ光量がすぐ所定光量にならない場合が有る。そのような場合、上述のように、一定時間ＷＡＩＴ（待ち）することにより、ＬＤ光量が安定して、ＬＤの電流の操作部表示のデジタル値を正確にすることが可能になる。このＷＡＩＴする時間は、ソフトにより可変にすることもできる。
図７は、本発明による画像形成装置におけるＬＤ劣化判定処理の他の変形例のフローチャートである。
図７に示すように、この変形例において、図５のフローチャートと異なる点は、ＬＤＯＮをＨ、Ｓ／ＨをＬにした（ステップ１０３、１１３）後、規定温度になるまでＷＡＩＴ（待ち）するフロー（ステップ１２７、１２９）が追加になっている点である。他の処理は、図５に示したものと同様である。
ここでは、図３のブロック図に示されている温度センサ５５、Ａ／Ｄ変換器５７、温度コントローラ５３により、必要な場合は機内温度が一定温度に制御される。ＬＤ２９、３１をＡＰＣ（自動光量制御）する場合、周囲温度が変動すると、ＬＤ内ＰＤのモニタ電流の温特等により光量が変動して、ＬＤ電流の表示値に誤差が生じる可能性が高いが、この変形例によれば、規定温度になるまでＷＡＩＴするようにしているので、これを防止する効果がある。
【０００９】
図８は、本発明のＬＤ走査光学系を使用した画像形成装置の概略構造を示す模式図である。この画像形成装置は、レーザにより感光体に潜像を書き込むＬＤ走査光学系１２１と、ＬＤ走査光学系１２１により表面に帯電された電荷を露光し、潜像を形成する感光体１２２と、感光体１２２上の残存トナーを除去するクリーナ１２３と、感光体１２２上を一様に帯電する帯電チャージャ１２４と、感光体の潜像にトナー像を形成する現像器１２５と、トナー像を記録紙に転写する転写ドラム１２６と、トナー像を記録紙側に引き寄せるための電荷を発生する転写チャージャ１２７と、記録紙上に転写されたトナー像を固着する定着装置１２８と、外部からの記録情報を制御する情報処理部１２９と、記録紙を収納し、１枚ずつ給紙する給紙装置１３０と、定着された記録紙を排紙する排紙トレイ１３１と、外部とのインターフェースを司る通信ポート１３２から構成されている。
【００１０】
【発明の効果】
以上の説明から理解されるように、本発明によれば、各レーザ光を順次点灯させる際に、レーザダイオードの駆動電流を測定して、操作部に表示するので、レーザの状態をモニタすることができる。
また、前記測定されたレーザダイオードの駆動電流に基づいて前記レーザダイオードの劣化を判定するので、レーザの劣化を確実に検知することができる。
また、レーザダイオード点灯時の電流値の変化量が、規定値以上の場合は、警告を表示するので、レーザの劣化を確実に検知することができる。
また、レーザ光を点灯する時に、ＡＰＣを行い、光量を一定にし、ＡＰＣ開始後、一定時間経過後のレーザ電流を測定するので、レーザの状態を正確にモニタすることができる。
また、周囲温度が一定温度に安定した後にレーザ電流を測定するので、レーザの状態を正確にモニタすることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明による画像形成装置の一実施形態におけるＬＤ走査光学系のブロック図である。
【図２】本発明による画像形成装置の一実施形態における同期検知信号発生部の回路構成図である。
【図３】図２に示す同期検知信号発生部よりの同期検知信号（ＸＤＥＴＰ）のタイムチャートである。
【図４】本発明による画像形成装置の一実施形態における発光制御のブロック図である。
【図５】本発明を実施した画像形成装置におけるＬＤ劣化判定処理のフローチャートである。
【図６】本発明による画像形成装置におけるＬＤ劣化判定処理の変形例のフローチャートである。
【図７】本発明による画像形成装置におけるＬＤ劣化判定処理の他の変形例のフローチャートである。
【図８】本発明によるＬＤ走査光学系を使用した画像形成装置の概略構造を示す模式図である。
【符号の説明】
１…ＬＤ、３…コリメートレンズ、５…ポリゴンスキャナ、７…ｆθレンズ、９…感光体、１１…同期検知素子、１３…電圧源、１５…ダイオード、１７…アース、１９…コンパレータ、２１…第１のＬＤドライバ、２３…第２のＬＤドライバ、２５、２７…トランジスタ、２９、３１…ＬＤ、３３、３５…電流／電圧変換器、３７、３９…Ａ／Ｄ変換器、４１…ポート、４３…ＣＰＵ、４５…メモリ、４７、４９…ＯＲ回路、５１…操作部、５３…温度コントローラ、５５…温度センサ、５７…Ａ／Ｄ変換器
【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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【図８】
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