(57)【要約】【課題】  光ビーム発生手段と、入力される画像信号に応じて光ビーム発生手段を発光させる発光制御手段とを備えた画像形成装置において、画像信号が発光制御手段に入力されていないときの異常発光に起因する異常画像の発生を防止する。【解決手段】  光ビームの主走査方向の先端部には、主走査の開始タイミングに対応する先端同期検知信号の生成用の光センサ105 が配置されている。また、光センサ105 と感光体104 との間の主走査線上には、ＬＤ109 の異常発光検知用の光センサ105-2 が配置されている。光センサ105-2 は、ＬＤ109 が正常に発光しているときは光ビームを検知しないが、異常発光しているときは光ビームを検知するので、ＣＰＵ113 は光センサ105-2 の検知信号の有無に基づいて、異常発光の有無を判別出来る。異常発光を検出したときは、画像形成装置の動作停止等を行う。【選択図】  図１０
2007055035.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
光ビーム発生手段と、
入力される画像信号に応じて前記光ビーム発生手段を発光させる発光制御手段と、
前記光ビーム発生手段からの光ビームを主走査方向に偏向制御して像担持体上に照射する光ビーム走査手段と、
該光ビーム走査手段により像担持体上に書込まれた潜像を可視化する現像手段と、
該現像手段で可視化された画像を被転写体に転写する転写手段と、
前記発光制御手段に前記画像信号が入力されていないときの前記光ビーム発生手段の異常発光を検出する異常発光検出手段と、
該異常発光検出手段の出力に基づいてエラー処理を行う制御手段と
を備えた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、
前記エラー処理は前記発光制御手段のリセットであることを特徴とする画像形成装置。
【請求項３】
請求項１記載の画像形成装置において、
前記エラー処理は装置の動作の停止であることを特徴とする画像形成装置。
【請求項４】
請求項３記載の画像形成装置において、
前記動作の停止はジャムが発生したときの動作の停止を利用するものであることを特徴とする画像形成装置。
【請求項５】
請求項１乃至４の何れかに記載の画像形成装置において、
前記異常発光検出手段は、主走査線上の走査タイミング検知のための強制発光位置と有効画像形成領域とを除外した位置に配置された光センサであることを特徴とする画像形成装置。
【請求項６】
請求項５記載の画像形成装置において、
前記光センサは、走査開始タイミング検知のための強制発光位置と有効画像形成領域との間に配置されていることを特徴とする画像形成装置。
【請求項７】
請求項１乃至４の何れかに記載の画像形成装置において、
前記光センサは、走査終了タイミング検知のための強制発光位置に配置されており、前記画像形成装置は該強制発光を行うように設定されているときの前記光センサの検知出力を前記走査終了タイミングの検知信号とし、該強制発光を行わないように設定されているときの前記検知出力を前記異常発光の検知信号とする手段を備えたことを特徴とする画像形成装置。
【請求項８】
請求項１記載の画像形成装置において、
前記発光制御手段は、発光閾値電流にオフセット量を加減したバイアス電流と前記画像信号の振幅に応じた発光電流とを加算した駆動電流により前記光ビーム発生手段を発光させるものであり、前記異常発光検出手段は、前記画像信号の入力がないときの前記駆動電流が前記発光閾値電流を越えたときに異常発光検出出力を生成することを特徴とする画像形成装置。
【請求項９】
請求項８記載の画像形成装置において、
前記発光制御手段の閾値電流設定のために前記光ビーム発生手段を発光させる初期化動作が終了したときに前記異常発光検出手段の動作を開始させる手段を備えたことを特徴とする画像形成装置。
【請求項１０】
光ビーム発生手段と、入力される画像信号に応じて前記光ビーム発生手段を発光させる発光制御手段と、前記光ビーム発生手段からの光ビームを主走査方向に偏向制御して像担持体上に照射する光ビーム走査手段と、前記光ビーム走査手段により像担持体上に書込まれた潜像を可視化する現像手段と、前記現像手段で可視化された画像を被転写体に転写する転写手段とを備えた画像形成装置のコンピュータに、前記発光制御手段に前記画像信号が入力されていないときの前記光ビーム発生手段の異常発光を検出する異常発光検出手順と、前記異常発光の検出に基づいてエラー処理を行うエラー処理手順とを実行させるためのプログラム。
【請求項１１】
請求項１０記載のプログラムにおいて、
前記異常発光検出手順は、主走査線上の走査タイミング検知のための強制発光位置と有効画像形成領域とを除外した位置において前記レーザ光源から光ビームの有無を判定する手順を有することを特徴とするプログラム。
【請求項１２】
光ビーム発生手段と、入力される画像信号に応じて前記光ビーム発生手段を発光させる発光制御手段と、前記光ビーム発生手段からの光ビームを主走査方向に偏向制御して像担持体上に照射する光ビーム走査手段と、該光ビーム走査手段により像担持体上に書込まれた潜像を可視化する現像手段と、該現像手段で可視化された画像を被転写体に転写する転写手段とを備えた画像形成装置のエラー処理方法であって、
前記光ビーム発生手段の発光閾値電流を測定する工程と、
該測定された発光閾値電流にオフセット量を加減したバイアス電流と前記画像信号の振幅に応じた発光電流とを加算した駆動電流を前記発光制御手段から前記光ビーム発生手段に供給し、前記光ビームを主走査方向に偏向制御する工程と、
前記発光制御手段に前記画像信号の入力がないときに前記駆動電流が前記発光閾値電流を越えたか否か又は前記光ビーム発生手段の発光が検出されたか否かを判定する工程と、
前記駆動電流が前記発光閾値電流を越えた場合又は前記光ビーム発生手段の発光が検出された場合にエラー処理を行う工程と
を備えたことを特徴とする画像形成装置のエラー処理方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、レーザダイオード等の光ビーム発生手段を備えた画像形成装置に関し、詳細には、光ビーム発生手段の異常発光を検出し、エラー処理を行うようにした画像形成装置、そのエラー処理方法、及びエラー処理のためのプログラムに関する。
【背景技術】
【０００２】
光ビーム発生手段を備えた画像形成装置は、光ビーム発生手段と、入力される画像信号により変調された駆動信号により前記光ビーム発生手段を駆動して発光させる発光制御手段と、画像信号により変調された光ビームを偏向反射する光偏向器（ポリゴンミラー）と、この光偏向器による偏向光束の走査により潜像が書込まれる像担持体（感光ドラム等）とを有してなる光書込み装置或いは光走査装置を備えている。上記光ビーム発生手段としては、一般的にレーザダイオードなどのレーザ光源が用いられている。カラー画像形成装置においては、例えばＹ（イエロー），Ｍ（マゼンタ），Ｃ（シアン），Ｋ（ブラック）からなる４色のカラー画像信号により、それぞれ光ビームを変調し、例えば４つの像担持体にＹ，Ｍ，Ｃ，Ｋの画像を形成している。像担持体に書込まれた潜像はトナーにより現像され、記録紙等の被転写体に転写されて重ね合わされ、カラー画像が形成される。
【０００３】
ここで、レーザダイオードの駆動電流対レーザ光出力特性は、図１６に示すように、順方向電流が一定の閾値電流Ｉthに達する迄は光出力は弱く、閾値電流Ｉthを越えると光出力は急激に増加する。上記画像形成装置では、閾値電流Ｉthにオフセット量を加減したバイアス電流Ｉbiに対し、画像信号に応じた電流Ｉdr（＝発光電流Ｉη＋オフセット量）を加えた電流を駆動電流Ｉopとしてレーザダイオードに印加している。つまり、レーザダイオードは、画像信号が入力されていない時はＩbiで駆動され、画像信号が入力されているときはＩop＝Ｉbi＋Ｉη＋オフセット量で駆動される。このように、バイアス電流を常時流すことで、レーザダイオードの高速駆動が出来る。バイアス電流Ｉbiを閾値電流Ｉthより大きくするか小さくするかは、作像エンジン、特に感光体の設計思想により選択する。閾値電流Ｉthより大きくした場合はレーザダイオードの立ち上がり特性が良くなり、小さくした場合はある程度の立ち上がり特性を維持したまま、地汚れを防止することができる（図１６は小さくした場合を示している）。
【０００４】
ところで、この駆動電流対レーザ光出力特性は温度依存性を有しており、温度が高くなるとＩthが大きくなる傾向にある。そこで、非画像形成時に、レーザダイオードに印加するバイアス電流を徐々に増加させていくと共に、レーザ光出力を検知してモニタ信号を生成し、モニタ信号のレベルが所定のレベルより大きくなったときのバイアス電流値に基づいて画像形成時のバイアス電流を設定するバイアス電流設定手段を備え、閾値電流の温度依存性の補償を可能にした画像形成装置が提案されている（特許文献１参照）。
【特許文献１】特開平５−２３６２２６号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、上記従来の画像形成装置では、バイアス電流の設定時にノイズ等の影響でバイアス電流設定手段が誤動作を起し、バイアス電流が図１６のＩthよりも過大に設定された場合、レーザダイオードに画像信号が入力されていない時にも発光してしまう（異常発光）。このため、画像のない領域に横線画像や全面ベタ様の画像等の異常画像が形成されてしまい、像担持体が光疲労を起したり、トナーを無駄に消費したりすることで、ユーザに迷惑をかけ、装置に悪影響を及ぼすという問題がある。
【０００６】
本発明は、このような問題を解決するためになされたものであり、その目的は、光ビーム発生手段と、入力される画像信号に応じて前記光ビーム発生手段を発光させる発光制御手段とを備えた画像形成装置において、画像信号が発光制御手段に入力されていないときの異常発光に起因する異常画像の発生を防止することである。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
請求項１に係る発明は、光ビーム発生手段と、入力される画像信号に応じて前記光ビーム発生手段を発光させる発光制御手段と、前記光ビーム発生手段からの光ビームを主走査方向に偏向制御して像担持体上に照射する光ビーム走査手段と、該光ビーム走査手段により像担持体上に書込まれた潜像を可視化する現像手段と、該現像手段で可視化された画像を被転写体に転写する転写手段と、前記発光制御手段に前記画像信号が入力されていないときの前記光ビーム発生手段の異常発光を検出する異常発光検出手段と、該異常発光検出手段の出力に基づいてエラー処理を行う制御手段とを備えたことを特徴とする画像形成装置である。
請求項２に係る発明は、請求項１記載の画像形成装置において、前記エラー処理は前記発光制御手段のリセットであることを特徴とする画像形成装置である。
請求項３に係る発明は、請求項１記載の画像形成装置において、前記エラー処理は装置の動作の停止であることを特徴とする画像形成装置である。
請求項４に係る発明は、請求項３記載の画像形成装置において、前記動作の停止はジャムが発生したときの動作の停止を利用するものであることを特徴とする画像形成装置である。
請求項５に係る発明は、請求項１乃至４の何れかに記載の画像形成装置において、前記異常発光検出手段は、主走査線上の走査タイミング検知のための強制発光位置と有効画像形成領域とを除外した位置に配置された光センサであることを特徴とする画像形成装置である。
請求項６に係る発明は、請求項５記載の画像形成装置において、前記光センサは、走査開始タイミング検知のための強制発光位置と有効画像形成領域との間に配置されていることを特徴とする画像形成装置である。
請求項７に係る発明は、請求項１乃至４の何れかに記載の画像形成装置において、前記光センサは、走査終了タイミング検知のための強制発光位置に配置されており、前記画像形成装置は該強制発光を行うように設定されているときの前記光センサの検知出力を前記走査終了タイミングの検知信号とし、該強制発光を行わないように設定されているときの前記検知出力を前記異常発光の検知信号とする手段を備えたことを特徴とする画像形成装置である。
請求項８に係る発明は、請求項１記載の画像形成装置において、前記発光制御手段は、発光閾値電流にオフセット値を加減したバイアス電流と前記画像信号の振幅に応じた発光電流とを加算した駆動電流により前記光ビーム発生手段を発光させるものであり、前記異常発光検出手段は、前記画像信号の入力がないときの前記駆動電流が前記発光閾値電流を越えたときに異常発光検出出力を生成することを特徴とする画像形成装置である。
請求項９に係る発明は、請求項８記載の画像形成装置において、前記発光制御手段の閾値電流設定のために前記光ビーム発生手段を発光させる初期化動作が終了したときに前記異常発光検出手段の動作を開始させる手段を備えたことを特徴とする画像形成装置である。
請求項１０に係る発明は、光ビーム発生手段と、入力される画像信号に応じて前記光ビーム発生手段を発光させる発光制御手段と、前記光ビーム発生手段からの光ビームを主走査方向に偏向制御して像担持体上に照射する光ビーム走査手段と、前記光ビーム走査手段により像担持体上に書込まれた潜像を可視化する現像手段と、前記現像手段で可視化された画像を被転写体に転写する転写手段とを備えた画像形成装置のコンピュータに、前記発光制御手段に前記画像信号が入力されていないときの前記光ビーム発生手段の異常発光を検出する異常発光検出手順と、前記異常発光の検出に基づいてエラー処理を行うエラー処理手順とを実行させるためのプログラムである。
請求項１１に係る発明は、請求項１０記載のプログラムにおいて、前記異常発光検出手順は、主走査線上の走査タイミング検知のための強制発光位置と有効画像形成領域とを除外した位置において前記レーザ光源から光ビームの有無を判定する手順を有することを特徴とするプログラムである。
請求項１２に係る発明は、光ビーム発生手段と、入力される画像信号に応じて前記光ビーム発生手段を発光させる発光制御手段と、前記光ビーム発生手段からの光ビームを主走査方向に偏向制御して像担持体上に照射する光ビーム走査手段と、該光ビーム走査手段により像担持体上に書込まれた潜像を可視化する現像手段と、該現像手段で可視化された画像を被転写体に転写する転写手段とを備えた画像形成装置のエラー処理方法であって、前記光ビーム発生手段の発光閾値電流を測定する工程と、該測定された発光閾値電流にオフセット値を加減したバイアス電流と前記画像信号の振幅に応じた発光電流とを加算した駆動電流を前記発行制御手段から前記光ビーム発生手段に供給し、前記光ビームを主走査方向に偏向制御する工程と、前記発光制御手段に前記画像信号の入力がないときに前記駆動電流が前記発光閾値電流を越えたか否か又は前記光ビーム発生手段の発光が検出されたか否かを判定する工程と、前記駆動電流が前記発光閾値電流を越えた場合又は前記光ビーム発生手段の発光が検出された場合にエラー処理を行う工程とを備えたことを特徴とする画像形成装置のエラー処理方法である。
【発明の効果】
【０００８】
本発明によれば、画像信号が発光制御手段に入力されていないときの光ビーム発生手段の異常発光を検出したとき、発光制御手段のリセット、画像形成装置の停止等のエラー処理を実行することにより、異常発光に起因する異常画像の発生を防止出来る。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００９】
本発明の第１乃至第３の実施形態について図面を参照して説明する。
［第１の実施形態］
図１は本発明の第１の実施形態に係る画像形成装置の作像部の概略構成を示す図である。この画像形成装置はタンデム方式のフルカラー機であり、書込みユニット１と、書込みユニット１から４本の光ビームＢ1 〜Ｂ4 が照射され、Ｙ，Ｍ，Ｃ，Ｋ４色の画像を形成する中間画像形成部２Ｙ，２Ｍ，２Ｃ，２Ｋと、中間画像形成部２Ｙ，２Ｍ，２Ｃ，２Ｋにて形成されたＹ，Ｍ，Ｃ，Ｋの画像が重ね合わされてフルカラー画像が形成される中間転写ベルト３と、中間転写ベルト３上のフルカラー画像を記録紙Ｐa に転写する二次転写装置４と、二次転写後の中間転写ベルト３をクリーニングするクリーニング装置５と、記録紙Ｐa に転写されたフルカラー画像を定着させる定着装置６とを備えている。中間画像形成部２Ｙ，２Ｍ，２Ｃ，２Ｋは、中間転写ベルト３にＹ，Ｍ，Ｃ，Ｋの画像を順次重ね合わせられるように、中間転写ベルト３の搬送方向に沿って配置されている。なお、ここでは４色をＹ，Ｍ，Ｃ，Ｋの順に配列しているが、色の配列についてはこれに限定されるものではなく、例えばＹ，Ｃ，Ｍ，Ｋ等様々な構成がある。
【００１０】
書込みユニット１は、光ビームを放射する光源としてレーザダイオード（以下、ＬＤという）を備えている。ＬＤに代えてＬＤアレイ、ＶＣＳＥＬ（面発光レーザ）、ＬＥＤ、ＥＬ等を用いることもできる。各中間画像形成部２Ｙ，２Ｍ，２Ｃ，２Ｋは、像担持体としての感光体（ドラム或いはベルト）21と、その感光体21を帯電させる帯電装置22と、書込みユニット１からの光ビームにより書込まれた潜像を可視化する現像装置23と、現像装置23で現像した可視像を中間転写ベルト３に転写する一次転写装置24と、感光体21に残っている可視像をクリーニングするクリーニング装置25と、感光体21を除電する除電装値26とを備えている。
【００１１】
画像形成を行うときは、各中間画像形成部２Ｙ，２Ｍ，２Ｃ，２Ｋ及び中間転写ベルト３は図の時計回りに回転し、記録紙Ｐa は図の右から左へ搬送される。まず、書込みユニット１から中間画像形成部２Ｙに光ビームＢ1 が照射され、Ｙの画像が現像されて、中間転写ベルト３に転写される。次に、書込みユニット１から中間画像形成部２Ｍに光ビームＢ2 が照射され、Ｍの画像が現像されて、中間転写ベルト３上のＹの画像に重ね合わせられ転写される。以下、同様にしてＭの画像、Ｋの画像が順次重ね合わせられ転写されることで、中間転写ベルト３上にフルカラー画像が転写される。このフルカラー画像は、二次転写装置４により記録紙Ｐa に転写され、定着装置６により定着されることで、記録紙Ｐa にフルカラー画像が形成される。
【００１２】
図２は書込みユニットの構成を説明するためのブロック図である。ここで、ＣＰＵ113 及びプリントコントローラ114 はＹ，Ｍ，Ｃ，Ｋの４色に共通であり、その他の部分の構成は４色について同じであるため、その内の１つについてＹ，Ｍ，Ｃ，Ｋの符号を省略して示している。
【００１３】
この書込みユニットは、画像信号に変調されて点灯する光ビーム発生手段（レーザ光源）としてのＬＤ109 と、ＬＤ109 から放射され、図示されていないコリメートレンズにより平行光束化され、さらに図示されていないシリンダレンズにより集束された光ビームを主走査方向に等角速度で偏向する光ビーム走査手段としてのポリゴンミラー102 と、ポリゴンミラー102 で偏向された光ビームの等角速度／等線速度変換を行うｆθレンズ103 と、図示されていないＢＴＬ（バレル・トロイダル・レンズ）とを備えている。ｆθレンズ103 及びＢＴＬを通った光ビームは像担持体としての感光体104 に照射される。ここで、ポリゴンミラー102 はポリゴンモータ（図示せず）により回転駆動され、感光体104 はドラム状感光体やベルト状感光体などが用いられる。ＢＴＬは、主に副走査方向のピント合わせ（集光機能と副走査方向の位置補正（面倒れ等））を行う。感光体104 の周囲には、図１に示す帯電装置22、現像装置23、一次転写装置24、クリーニング装置25、除電装置26等が配置されており、通常の電子写真プロセスにより被転写体としての記録紙Ｐa 上に画像が形成される。
【００１４】
また、書込みユニットの光ビームの主走査方向の先端部、後端部には光センサ105 、106 が備えられており、ｆθレンズ103 を透過した光ビームが光センサ105 、106 に入射し検知されるように構成されている。光センサ105 は主走査の開始タイミングに対応する先端同期検知信号の生成を行うための同期検知センサである。なお、図２においては、複数備えられているレンズの代表としてｆθレンズ103 のみを示している。
【００１５】
さらに、この書込みユニットは、プリントコントローラ114 から画像信号が入力されると共に、ＣＰＵ（制御装置）113 との間で各種データ及びコマンドの授受を行い、後述する各種処理を実行する書込信号処理ＡＳＩＣ112 と、書込信号処理ＡＳＩＣ112 から出力される画像信号等に応じてＬＤ109 を駆動して発光させる発光制御手段としてのＬＤ変調装置101 とを備えている。
【００１６】
書込信号処理ＡＳＩＣ112 は、光センサ105 が光ビームを検出したときに生成する先端同期検知信号DETP1 と、光センサ106 が光ビームを検出したときに生成する後端同期検知信号DETP2 との時間差の検出、及びその時間差の平均化などの算術機能を有し、ＣＰＵ（制御装置）113 からの設定タイミングに応じて測定／演算を行い、その結果を書込クロック生成部108 へ送る時間差計測部107 と、ＣＰＵ113 から設定された書込クロック周波数及び位相調整値の初期設定値又は／及び現在の設定値を記憶する記憶部を有し、時間差計測部107 での測定／演算結果に応じた最適な書込クロック周波数及び位相調整値を算出する機能、又は／及び書込クロック周波数を固定して、時間差計測部107 での測定／演算結果に応じた最適な位相調整値を算出する機能を有すると共に、前記位相調整値とＣＰＵ113 から設定された基準値とを比較する機能を有し、ＣＰＵ113 の設定により、書込クロック設定及び位相調整を実施する制御信号を書込クロック生成部108 へ送る倍率補正制御部110 と、図示されていない発振器からのクロックを受けて、書込クロック（pixel clock ）PCLKのｎ倍の周波数のクロックを生成する周波数変調部108-1 と同期検知信号としての先端同期検知信号DETP1 に同期してＰＬＬ発振クロックをｎ分周し、先端同期検知信号DETP1 に同期した書込クロックPCLKを生成する機能及び上記ＰＬＬ発振クロック半周期の整数倍量を書込クロックの特定周期に加減することで、１画素単位で書込クロック周期をシフトする機能を有する位相制御部108-2 とからなり、倍率補正制御部110 の制御を受けて書込クロックの生成、及び位相調整を実行する書込クロック生成部108 と、プリントコントローラ114 からの画像信号と書込クロック生成部108 からの周波数可変及び位相可変による主走査の画像倍率補正がなされた書込クロックPCLKとに基づいて、書込クロックPCLKに同期した画像信号（画像形成信号）をＬＤ変調装置101 に供給すると共に、ＣＰＵ113 からの画像領域信号等に基づいて光ビーム点灯信号及び強制点灯信号をＬＤ変調装置101 に供給する信号処理装置111 と備えている。
【００１７】
ここで、倍率補正を行う理由は以下のとおりである。図１、２に示す画像形成装置において、ｆθレンズとして特にプラスチックレンズを用いた場合には、プラスチックの線膨張係数が比較的大きいことから、環境温度の変化や、装置内温度の変化などによるプラスチックレンズの形状、屈折率の変化によるビームスポットずれが無視できなくなる。また、レーザビームの波長の変化、ばらつきなどにより、各々のビームにおいて屈折率が変化し、これによるビームスポットずれが無視できなったりしたときに、像担持体の像面での走査位置が変化して主走査方向の倍率誤差が発生し、高品位の画像が得られなくなるという問題がある。そこで、先端同期検知信号と後端同期検知信号の時間差に応じて、画像信号を構成する画素を書込むためのクロックの周波数及び位相を変化させ、各レーザビームの走査倍率を補正することにより、この問題を解決している。
【００１８】
図３は信号処理部111 に入出力される各種信号及びＬＤ変調装置101 からＬＤ109 に供給される駆動信号（光波形）のタイミング関係を示すタイミングチャートであり、図４はＬＤ変調装置101 内にて各種入力信号から駆動信号（光波形）を生成する論理回路を示す図である。
【００１９】
図４に示す論理回路は、画像形成信号（画像信号）及び画像領域信号が入力されるアンド回路121 と、アンド回路121 の出力及び強制点灯信号が入力されるオア回路122 と、オア回路122 の出力及び光ビーム点灯信号が入力され、光波形を出力するアンド回路123 とから構成されている。
【００２０】
図３に示す光ビーム点灯信号はＬＤ変調装置101 をアクティブにするための制御信号であり、この信号がハイレベルの期間のみＬＤ変調装置101 はＬＤ109 に駆動信号（光波形）を出力する。ポリゴンミラー102 による走査光学系では１ライン走査期間の６０％程度が有効画像形成領域であり、図３に示すように、この期間Ｃにアクティブ（ハイレベル）となる画像領域信号、及びハイ又はローのレベルを有する画像形成信号（画像信号）を信号処理部111 からＬＤ変調装置101 に出力している。ＬＤ変調装置101 は、初期設定時に設定されたＬＤ109 のバイアス電流Ｉbiに画像形成信号のレベルに応じた電流Ｉdr（＝発光電流Ｉη＋オフセット量）を加算した駆動電流ＩopをＬＤ109 に印加するので、期間Ｃでは光ビーム走査装置は画像形成信号のレベルに応じて点灯したり消灯したりして感光体104 上に潜像を形成する。ここでは、バイアス電流Ｉbiを閾値電流Ｉth以下となるように設定している。その理由は、バイアス電流Ｉbiを閾値電流Ｉthより大きくすると、ＬＤ109に画像形成信号が入力されていないときにも発光（異常発光）してしまうからである。
【００２１】
また、有効画像形成領域以外の非画像形成領域でも、有効画像形成領域の前の期間Ａ、及び有効画像形成領域の後の期間Ｄの一部にて強制点灯信号をアクティブにしてＬＤ109 を発光させる。ここで、期間Ａは光センサ105 が光ビームを検出するための強制点灯期間であり、期間Ｄの一部は光センサ106 が光ビームを検出するためにの強制点灯期間である。光センサ105 の出力は、前述したように主走査の開始タイミング信号として用いられるが、画像形成領域における光センサ105 の出力が所定の基準レベルになるように、光波形のレベルを調整するためのオートパワーコントロールを行うことに用いることも出来る。
【００２２】
この書込みユニットは、ＬＤ109 の点灯直後には閾値電流の設定等を行うための初期化動作を実行する。この初期化動作では有効画像形成領域、非画像形成領域に関係なくＬＤ109 の点灯と消灯とを繰り返すので、初期化動作中の光センサ106 の検知出力を異常発光と判定しないようにするため、図５に示すように、時刻ｔ０からｔ１迄の間（１ｍｓ程度）に実行される初期化動作時には異常発光監視期間を規定する制御信号（異常発光監視期間設定信号）をローレベルにして、異常発光の監視動作が実行されないようにしている。
【００２３】
以上の構成を有する書込みユニットの動作について、図６〜９のフローチャートを参照しながら説明する。ここで、図６は初期化から異常発光監視を経てエラー処理又は通常処理に至る流れを示すフローチャートであり、図７は図６における異常発光監視処理、図８は図６における通常処理の一例である書込クロックPCLKの位相調整処理、図９は図６におけるエラー処理を示すフローチャートである。
【００２４】
まず、図６のステップＳ１に示すように書込みユニットの初期化動作を行う。この初期化動作では、図５を参照しながら説明した期間ｔ0 〜ｔ1 にて、ＬＤ変調装置101 からＬＤ109 に印加する光波形による点灯及び消灯を繰り返すと共にその振幅を徐々に増加させていき、ＬＤ109 と同一ケース内のフォトダイオード（図示せず）により発光レベルのモニタ信号を生成し、モニタ信号のレベルが所定のレベルより大きくなったときのバイアス電流値に基づいて閾値電流を設定する。
【００２５】
次いでステップＳ２にて、図７に示す異常発光監視処理を実行する。ステップＳ１１では、図３に示す期間ＤにてＬＤ109の強制発光を行わないように強制点灯信号の設定を行う。次に時間差計測部107にて、光センサ105の検知信号と光センサ106の検知信号との時間差を計測する（ステップＳ１２）。ＣＰＵ113は、計測された時間差が０であるか否を調べ（ステップＳ１３）、０でなければ（ステップＳ１３でNO）エラーと判定してステップＳ４のエラー処理（エラーのロギング、機械の停止等）へ移行し、０であれば（ステップＳ１３でYES）、正常と判定してステップＳ３の通常処理へ移行する。ここで、ＬＤ109 が異常発光している場合は、本来は発光しないはずの期間ＤにてＬＤ109が発光するため、時間差計測部107の計測値は光センサ105が光ビームを検知した時刻と光センサ106が光ビームを検知した時刻との差に相当する正の値になる。ＬＤ109が異常発光していない場合は、光センサ105が光ビームを検知した後、時間差は計測されず１ライン後の期間Ａの開始時刻において時間差計測部107の計測値が０にリセットされる。従って、時間差計測部107の計測値が０であるか否かにより、異常発光の有無を判定できる。なお、ここでは時間差計測部107の時間差に基づいて異常発光の有無を判定しているが、光センサ106の検知出力をＣＰＵ113に入力するように構成し、ＣＰＵ113が光センサ106の検知出力の有無に基づいて異常発光の有無を判定するようにしてもよい。また、ここでは計測値が０でない場合に異常発光と判定したが、計測値が、光センサ105が光ビームを検知した時刻と光センサ106が光ビームを検知した時刻との差に相当する正の値（例、8000）に５％の余裕を持たせた範囲（7600より大きく、8400より小さい値）となったときに異常発光と判定してもよい。
【００２６】
図８に示す書込クロックPCLKの位相調整処理では、まず図３に示す期間ＤにてＬＤ109 の強制発光を行うように強制点灯信号の設定を行う（ステップＳ２１）。次いで、時間差計測部107 にて、光センサ105 の検知信号と光センサ106 の検知信号との時間差を計測する（ステップＳ２２）。ＣＰＵ113 は、計測された時間差から、書込クロック生成部108 における周波数変調部108-1 の設定値と位相変調部108-2 おける位相調整値とを算出し（ステップＳ２３）、書込クロック生成部108 では、ＣＰＵ113 からの設定値及び位相調整値に従って書込クロックPCLKの周波数及び位相を調整する。これにより、主走査の画像倍率補正が可能となる。
【００２７】
図９に示すエラー処理はジャム停止処理を利用した停止制御である。まず、ジャム（用紙詰まり）が発生したか否かを調べ（ステップＳ３１）、ジャムが発生した場合（ステップＳ３１でYES ）は、作像部の動作を停止させると共に、画像形成装置の表示部（図示せず）にジャム表示を行う（ステップＳ３２）。その後、カバーが開かれ（ステップＳ３３でYES ）、ジャムが解除され（ステップＳ３４でYES ）、カバー（前ドア）が閉じられたら（ステップＳ３５でYES ）、コピー可能表示を行う（ステップＳ３６）。ここで、ステップＳ３３以外は一般的なジャム停止処理である。本実施形態では、カバーが開かれたか否かの判断ステップ（ステップＳ３３）を追加することにより、異常発光した場合でもそのままジャム停止処理のフローが利用できるように構成されている。
【００２８】
このように、本発明の第１の実施形態によれば、後端同期検知信号を生成する光センサ106 を用い、後端同期検知信号を生成する動作を行わないときに、異常発光を検知するようにしたので、異常発光検知のための専用の光センサが不要である。従って、倍率補正機能を有するカラー画像形成装置に対して、ソフトウェアの変更のみで異常発光機能を付加することが出来る。また、エラー処理としてジャム停止処理を利用しているので、ソフトウェアの変更量も少なくて済む。
【００２９】
［第２の実施形態］
図１０は本発明の第２の実施形態に係る書込みユニットの構成を説明するためのブロック図である。この図において図２と同一又は対応する構成要素には図２で使用した符号を付した。本実施形態に係る書込みユニットは、第１の実施形態に係る書込みユニットから光センサ106 、時間差計測部107 、及び倍率補正制御部110 をなくし、異常発光検出用の光センサ105-2 を付加したものである。
【００３０】
光センサ105-2 は図３における期間ＢにＬＤ109 から放射された光ビームを検知可能な位置に配置されているので、ＬＤ109 が異常発光しなければ検知出力はないが、ＬＤ109 が異常発光すると検知出力が発生する。つまり、光センサ105-2 の検知出力の有無により、異常発光の有無を判別出来る。また、本実施形態では異常発光を検知したときに第１の実施形態のように直ちにエラー処理を行うように動作するモードと、異常発光を検知したときにＬＤ変調装置101 の初期化動作を数回繰り返し、それでも異常発光が解消されない場合にエラー処理を実行するモードの二つのモードから一方を選択できるように構成されている。本実施形態は、倍率補正機能を備えていないので、モノクロ画像形成装置のような、各色の重ね合わせの不要な機種に用いることが好適である。
【００３１】
以上の構成を有する本実施形態に係る書込みユニットの動作について、図１１〜１３のフローチャートを参照しながら説明する。ここで、図１１は初期化から異常発光監視を経てエラー処理又は通常処理に至る流れを示す図であり、図１２は異常発光監視処理の一例、図１３は異常発光監視処理の別の一例を示す図である。
【００３２】
図１１は第１の実施形態における図６に対応するものであり、図１１のステップＳ４１，Ｓ４３，Ｓ４４はそれぞれ図６におけるステップＳ１，Ｓ３，Ｓ４と同じであるから、ここでは説明を省略し、ステップＳ４２について説明する。ステップＳ４２は異常発光を検出する処理であり、図１２又は図１３に示す処理の一方を選択的に実行することが出来るように予めＣＰＵ113 に設定しておく。
【００３３】
図１２に示す処理では、ＣＰＵ113 は異常発光の監視期間（図３の期間Ｂ）であるか否かを調べ（ステップＳ５１）、その期間であった場合は、光センサ105-2 が光ビームを検知したか否かを調べる（ステップＳ５２）。そして、検知していた場合は、エラー処理（ステップＳ４４）に移行する。また、異常発光の監視期間ではないか、又は異常発光の監視期間であっても光センサ105-2 が光ビームを検知していない場合は、通常制御（ステップＳ４３）に移行する。なお、この図の処理及び図１３の処理は主走査周期（３００〜６００μｓ）とは独立の所定の周期（例、５００ｍｓ）で実行される。
【００３４】
図１３に示す処理における異常発光の検知の原理は図１２の処理と同じである。即ち、図１３におけるステップＳ６２，Ｓ６３はそれぞれ図１２におけるステップＳ５１，Ｓ５２と同じであり、その他のステップはＬＤ変調装置101 のリセットのために付加した処理である。ここで、リセット回数はユーザにより設定可能であり、本実施形態では２回に設定され、ＣＰＵ113 により、図示されていないメモリに記憶されている。
【００３５】
図１３に示す処理では、リセット回数の初期化（０に設定）を行った後に、図１２の処理と同様に異常発光の監視を行う（ステップＳ６２，Ｓ６３）。そして、異常発光の監視期間に光センサ105-2 が光ビームを検知した場合は（ステップＳ６２，Ｓ６３共にYES ）、リセット回数が２回を越えたか否かを調べ（ステップＳ６４）、２回を越えている場合はエラー処理（図１１のステップＳ４４）に移行し、２回を越えていない場合は、リセット回数を１回インクリメントし（ステップＳ６５）、ＬＤ変調装置101 を制御してＬＤ109 を消灯し（ステップＳ６６）、図１４のステップＳ４１と同様な初期化動作（ステップＳ６６）を行い、ステップＳ６２に戻る。つまり、図１３の処理では、異常発光が検知された場合、ＬＤ変調装置101 をリセットして再度初期化を行い、再び異常発光を検知する動作を繰り返し、３回続けて異常発光が検知されたときにエラー処理を行う。
【００３６】
このように、本実施形態によれば、異常発光を検出したときに直ちに停止制御を行うのではなく、ＬＤ変調装置101 をリセットし、初期化するので、自動的に正常な動作に復帰させることが可能となる。また、倍率補正機能を備えていない画像形成装置に適用することが出来る。
【００３７】
［第３の実施形態］
図１４は本発明の第３の実施形態に係る書込みユニットの構成を説明するためのブロック図である。この図において図１０と同一又は対応する構成要素には図１０で使用した符号を付した。本実施形態に係る書込みユニットでは、第２の実施形態に係る書込みユニットから光センサ105-2 をなくすと共に、ｆθレンズ103 を透過しない光ビームを検知可能な位置に光センサ105 を配置した。このように、ｆθレンズ103 を透過しない光ビームにより先端同期検知信号を生成するように構成したことで、倍率補正動作を不要になるため、後端同期検知信号を検知するための光センサ106 、時間差検出部107 及び倍率補正部108 も不要となっている。
【００３８】
本実施形態では、ＬＤ109 の異常発光の検知を第１又は第２の実施形態のように光センサの出力に基づいて行うのではなく、ＬＤ変調装置101 におけるＬＤ109 の駆動電流のレベルに基づいて行うことが特徴である。図１５に示すように、ＬＤ変調装置101 はＬＤ109 にバイアス電流Ｉbiを流す回路101Aと、ＬＤ109 に電流Ｉdr（発光電流Ｉη＋オフセット量）を流す回路101Bと、それらの電流の和を検出する検出回路101Cとを備えている。ＣＰＵ113 は検出回路101Cの検出電流を監視しており、図３における期間Ｂ等、強制点灯期間ではなく、かつ画像信号のない期間に閾値電流Ｉthを越える電流が検出されたときに、図１６のバイアス電流Ｉbiが過大に設定された結果、異常発光が発生していると判定する。
【００３９】
このように、本実施形態に係る書込みユニットでは、ＬＤ109 の駆動電流のレベルに基づいて異常発光を検知するので、異常発光検知のための光センサが不要となる。また、ｆθレンズ103 を透過しない光ビームにより先端同期信号を検知するので、倍率補正動作が不要となる。
【００４０】
なお、図１５では、ＬＤ109 にバイアス電流Ｉbiを流す回路101Aと、ＬＤ109 に電流Ｉdrを流す回路101Bとが直列に接続されているが、これらを並列に接続してもよい。また、ｆθレンズ103 を透過しない光ビームを用いる代わりに、ｆθレンズ103 のレンズパワーが０（光を屈折させずにそのまま通過させる）の位置を透過した光ビームを用いてもよい。
【図面の簡単な説明】
【００４１】
【図１】本発明の第１の実施形態に係る画像形成装置の作像部の概略構成を示す図である。
【図２】本発明の第１の実施形態における書込みユニットの構成を説明するためのブロック図である。
【図３】図２における信号処理部に入出力される各種信号及びＬＤ変調装置からＬＤに供給される駆動信号（光波形）のタイミング関係を示すタイミングチャートである。
【図４】図２におけるＬＤ変調装置内にて各種入力信号から光波形を生成する論理回路を示す図である。
【図５】図２におけるＬＤ変調装置の初期化動作を説明するためのタイミングチャートである。
【図６】本発明の第１の実施形態における初期化から異常発光監視を経てエラー処理又は通常処理に至る流れを示すフローチャートである。
【図７】本発明の第１の実施形態における異常発光監視処理を示すフローチャートである。
【図８】本発明の第１の実施形態における通常処理の一例である書込クロックPCLKの位相調整処理を示すフローチャートである。
【図９】本発明の第１の実施形態におけるエラー処理を示すフローチャートである。
【図１０】本発明の第２の実施形態に係る書込みユニットの構成を説明するためのブロック図である。
【図１１】本発明の第２の実施形態における初期化から異常発光監視を経てエラー処理又は通常処理に至る流れを示すフローチャートである。
【図１２】本発明の第２の実施形態における異常発光監視処理の一例を示すフローチャートである。
【図１３】本発明の第２の実施形態における異常発光監視処理の別の一例を示すフローチャートである。
【図１４】本発明の第３の実施形態に係る書込みユニットの構成を説明するためのブロック図である。
【図１５】本発明の第３の実施形態における異常発光検知手段の構成を示すブロック図である。
【図１６】レーザダイオードの駆動電流対レーザ光出力特性を示すグラフである。
【符号の説明】
【００４２】
109 ・・・ＬＤ、101 ・・・ＬＤ変調装置、102 ・・・ポリゴンミラー、104 ・・・感光体、105 ，105-2 ，106 ・・・光センサ、107 ・・・時間差補正部、113 ・・・ＣＰＵ。
【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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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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