CN103364947A - 光扫描装置及图像形成装置 - Google Patents

Abstract

本发明的光扫描装置包括：发光元件、光偏转部、第一受光元件、基准信号生成部、第二受光元件以及光量控制部。发光元件同时向第一方向和第二方向射出光束。光偏转部具有反射向第一方向射出的光束的镜部。第一受光元件接受被镜部反射的光束。基准信号生成部基于从第一受光元件输出的信号，生成作为开始描绘扫描线的时机的基准的基准信号。第二受光元件接受向第二方向射出的光束。光量控制部在自动光量控制期间，测定从第二受光元件输出的信号，自动控制光束的光量。光量控制部当被镜部反射的光束经过第二受光元件的位置并被第一受光元件接受时开始自动光量控制，在被镜部反射的光束再次到达第二受光元件的位置之前，完成自动光量控制。

Description

光扫描装置及图像形成装置

技术领域

本发明涉及一种对从作为光扫描装置的光源的发光元件所射出的光束的光量进行自动控制(以下，简称为“自动光量控制”或“APC”：Automatic Power Control)的技术。

背景技术

光扫描装置是射出光束并描绘扫描线的装置，被装载于打印机等图像形成装置或投影仪等中。光扫描装置的光源采用半导体激光器作为发光元件。半导体激光器即便在相同的驱动电流下，其射出的光束的光量也因温度不同而不同。因此，光扫描装置中执行APC，以便使半导体激光器射出的光束光量成为目标值。

对图像形成装置的APC进行简单说明。光扫描装置中用作光源的半导体激光器向前方及后方同时射出光束。向前方射出的光束用于主扫描线的描绘。即，向前方射出的光束被设置于半导体激光器前方的多面体转镜反射，由所反射的光束在感光鼓上描绘主扫描线。

向后方射出的光束用于APC。即，向后方射出的光束被设置于半导体激光器后方的光电二极管接受。在APC期间，基于由该光电二极管输出的信号，将向后方射出的光束的光量反馈控制为目标值。

向前方射出的光束和向后方射出的光束因为是从同一半导体激光器射出的，所以光量相同。从而，基于向后方射出的光束的光量，将向后方射出的光束的光量反馈控制为目标值，由此能够将向前方射出的光束的光量反馈控制为目标值。

在APC期间，若向前方射出的光束被多面体转镜反射并被设置于半导体激光器后方的光电二极管接受，则光电二极管除接受向后方射出的光束外，还接受向前方射出并被多面体转镜反射的光束。由此，有时虽然向后方射出的光束的光量未达目标值，但误识别为向后方射出的光束的光量已达目标值。用光量未达目标值的光束描绘主扫描线会成为图像质量降低的原因。

于是，提出了一种能够不受被多面体转镜反射的光束的影响而执行APC的光扫描装置。该光扫描装置以由受光元件获得的同步检测信号为基准，避开激光相对于多面体转镜的入射角大致呈90度的时机，执行APC控制。

发明内容

本发明的目的在于提供一种能够不受被镜部反射的光束的影响而执行自动光量控制的光扫描装置以及图像形成装置。

本发明的一方面涉及的光扫描装置包括：发光元件、光偏转部、第一受光元件、基准信号生成部、第二受光元件以及光量控制部。发光元件同时向第一方向和第二方向射出光束。光偏转部具有反射向所述第一方向射出的光束的镜部，驱动所述镜部并利用光束来描绘扫描线。第一受光元件接受被所述镜部反射的光束。基准信号生成部基于从所述第一受光元件输出的信号，生成作为开始描绘所述扫描线的时机的基准的基准信号。第二受光元件接受向所述第二方向射出的光束。光量控制部在对从所述发光元件射出的光束的光量进行自动控制的自动光量控制期间，测定从所述第二受光元件输出的信号，对从所述发光元件射出的光束的光量进行自动控制。所述光量控制部，当被所述镜部反射的光束经过所述第二受光元件的位置并被所述第一受光元件接受时开始所述自动光量控制，在被所述镜部反射的光束再次到达所述第二受光元件的位置之前，完成所述自动光量控制。

本发明的另一方面涉及的图像形成装置包括：像载体、本发明的一方面涉及的光扫描装置以及显影部。光扫描装置在所述像载体上描绘所述扫描线而形成静电潜像。显影部向形成有所述静电潜像的所述像载体提供调色剂而形成调色剂图像。

根据本发明的所述结构，能够不受被镜部反射的光束的影响而执行自动光量控制。

附图说明

图1是表示本发明的一种实施方式所涉及的图像形成装置的内部结构的概略的图。

图2是表示图1所示的图像形成装置的结构的方框图。

图3是表示构成图1所示的图像形成装置具备的曝光部的光学部件的设置关系的图。

图4是表示图1所示的图像形成装置具备的曝光部的结构的方框图。

具体实施方式

下面，基于附图详细地说明本发明的实施方式。图1是表示本发明的一种实施方式所涉及的图像形成装置1的内部结构的概略的图。图像形成装置1例如可适用于具有复印机、打印机、扫描器及传真机的功能的数码复合机。图像形成装置1包括装置主体100、设置于装置主体100上的原稿读取部200、设置于原稿读取部200上的原稿供给部300以及设置于装置主体100的上部前表面的操作部400。

原稿供给部300作为自动送稿装置发挥功能，能够将置于原稿放置部301的多张原稿连续地送往原稿读取部200。

原稿读取部200包括装载有曝光灯等的支架201、由玻璃等透明构件构成的原稿台203、未图示的CCD(Charge Coupled Device)传感器及原稿读取槽205。读取放置于原稿台203上的原稿时，一边在原稿台203的长边方向上移动支架201一边由CCD传感器读取原稿。而要读取从原稿供给部300供给的原稿时，将支架201移动至与原稿读取槽205相对的位置，由CCD传感器透过原稿读取槽205读取从原稿供给部300送来的原稿。CCD传感器将读取的原稿作为图像数据输出。

装置主体100包括纸储存部101、图像形成部103及定影部105。纸储存部101设置于装置主体100的最下部，包括能够储存纸摞的纸盘107。储存于纸盘107的纸摞中，最上层的纸在搓辊109的驱动下，向送纸通道111送出。纸通过送纸通道111向图像形成部103输送。

图像形成部103在输送而来的纸上形成调色剂图像。图像形成部103包括感光鼓113、曝光部115、显影部117及转印部119。曝光部115生成对应于图像数据(从原稿读取部200输出的图像数据、从个人电脑发送来的图像数据、传真机接收的图像数据等)调制的光，使其照射到均匀带电的感光鼓113的周面。由此，在感光鼓113的周面上形成与图像数据相对应的静电潜像。在此状态下从显影部117向感光鼓113的周面提供调色剂，从而在周面上形成与图像数据相对应的调色剂图像。该调色剂图像由转印部119转印至从先前说明过的纸储存部101输送来的纸上。

转印有调色剂图像的纸被送至定影部105。在定影部105中，对调色剂图像和纸施加热和压力，调色剂图像被定影到纸上。纸向堆纸盘121或排纸盘123排出。

操作部400包括操作键部401和显示部403。显示部403具有触摸面板功能，显示包含软键的画面。用户通过一边看画面一边操作软键，进行执行复印等功能所需的设定等。

操作键部401设有由硬键构成的操作键。具体而言，设有开始键405、数字键407、停止键409、复位键411、以及用于切换复印、打印、扫描和传真功能的功能切换键413等。

开始键405是用于开始复印、传真发送等工作的键。数字键407是用于输入复印份数、传真号码等数字的键。停止键409是中途停止复印工作等的键。复位键411是使所设定的内容返回初始设定状态的键。

功能切换键413包括复印键和发送键等，是使复印功能、发送功能等相互切换的键。若操作复印键，则显示部403上显示复印的初始画面。若操作发送键，则显示部403上显示传真发送及邮件发送的初始画面。

图2是表示图1所示的图像形成装置1的结构的方框图。图像形成装置1具有通过总线将装置主体100、原稿读取部200、原稿供给部300、操作部400、控制部500及通信部600相互连接的结构。关于装置主体100、原稿读取部200、原稿供给部300及操作部400已经予以说明，所以省略说明。

控制部500包括CPU(Central Processing Unit)、ROM(Read Only Memory)、RAM(Random Access Memory)及图像存储器等。CPU对装置主体100等图像形成装置1的上述结构要素执行为使图像形成装置1工作所需的控制。ROM存储控制图像形成装置1的工作所需的软件。RAM用于在软件执行时产生的数据的暂时存储及应用软件的存储等。图像存储器暂时存储图像数据(从原稿读取部200输出的图像数据、从个人电脑发送来的图像数据、传真机接收的图像数据等)。

通信部600包括传真通信部601及网络I/F部603。传真通信部601包括用于控制与对方传真机之间电话线路的连接的NCU(Network Control Unit)和对传真通信用的信号进行调制解调的调制解调电路。传真通信部601与电话线路605相连。

网络I/F部603与LAN(Local Area Network)607相连。网络I/F部603是用于与连接于LAN607的个人电脑等终端装置之间执行通信的通信接口电路。

对曝光部115进行详细说明。图3是表示构成曝光部115的光学部件的设置关系的图。曝光部115是光扫描装置的一个例子，包括激光二极管31、多面体转镜10以及两个扫描透镜33、35等。

激光二极管31是发光元件的一个例子。激光二极管31是具有向前方(第一方向的一个例子)射出激光LB的第一端面31a和向后方(第二方向的一个例子)射出激光LB的第二端面31b的半导体激光器。激光二极管31同时向前方和后方射出激光LB。

多面体转镜10作为镜部发挥功能，在马达(图3中未图示)的驱动下旋转。从激光二极管31的第一端面31a射出的光束LB被多面体转镜10反射，在感光鼓113上描绘主扫描线(扫描线的一个例子)。由多面体转镜10和马达构成光偏转部。光偏转部也可采用MEMS(Micro Electro Mechanical Systems：微机电系统)反射镜。

从激光二极管31的第二端面31b射出的光束LB被光电二极管45(第二受光元件的一个例子)接受。

在激光二极管31和多面体转镜10的光通道上，设置有准直透镜37及圆柱透镜39。准直透镜37使从激光二极管31的第一端面31a射出的光束LB变为平行光。圆柱透镜39使变为平行光的光束LB会聚为线状。会聚为线状的光束LB射入多面体转镜10。

在多面体转镜10和感光鼓113的光通道上，设置有扫描透镜33和扫描透镜35。射入多面体转镜10偏转面的光束LB被该偏转面反射、偏转，通过扫描透镜33、35成像于感光鼓113。即，通过从感光鼓113的一方的侧部113a向另一方的侧部113b，向感光鼓113扫描光束LB，在感光鼓113上形成静电潜像。感光鼓113的有效扫描范围R的主扫描线作为有效的图像接受处理。感光鼓113是像载体的一个例子。

曝光部115还包括BD透镜(beam detect lens)41及BD传感器(beam detectsensor)43。BD传感器43设置于让被多面体转镜10反射的光束LB按BD传感器43、感光鼓113的一方的侧部113a、感光鼓113的另一方的侧部113b的顺序到达的位置。换言之，BD传感器43设置于能够在光束LB进入有效扫描范围R前接受光束LB的位置。

被多面体转镜10反射的光束LB由BD透镜41会聚并被BD传感器43接受。BD传感器43是第一受光元件的一个例子。

被多面体转镜10反射的光束LB经过光电二极管45的位置、BD传感器43的位置和感光鼓113的位置。经过光电二极管45的位置的光束LB用光束LB1来表示。光电二极管45除接受从激光二极管31的第二端面31b向后方射出的光束LB外，还接受从激光二极管31的第一端面31a向前方射出并被多面体转镜10反射的光束LB1。由此产生的问题是，虽然向后方射出的光束LB的光量未达目标值，但误识别为向后方射出的光束LB的光量已达目标值。

图4是表示曝光部115的结构的方框图。其中省略了准直透镜37等透镜。曝光部115包括激光二极管(LD)31、LD驱动电路47、光电二极管(PD)45、多面体转镜10、马达49、马达控制部51、BD传感器43及BD信号生成部55。关于激光二极管31、光电二极管45、多面体转镜10及BD传感器43已经予以说明，所以省略说明。

马达49使多面体转镜10旋转。马达控制部51例如以马达驱动电路实现，控制马达49的旋转，从而控制多面体转镜10的旋转。马达控制部51是对镜部的驱动予以控制的驱动控制部的一个例子。

BD信号生成部55是基准信号生成部的一个例子，基于由BD传感器43输出的信号，生成作为开始描绘主扫描线的时机的基准的BD信号S1(基准信号的一个例子)。

LD驱动电路47执行激光二极管31的各种控制。详细地说明，LD驱动电路47生成激光二极管31的驱动电流。向LD驱动电路47输入BD信号S1及表示打印在纸上的图像的图像数据。

在描绘主扫描线期间，LD驱动电路47点亮激光二极管31。激光二极管31从第一端面31a向前方射出光束LB，且从第二端面31b向后方射出光束LB。在从第一端面31a射出的光束LB被多面体转镜10反射并被BD传感器43接受后，光束LB到达有效扫描范围R时，LD驱动电路47基于图像数据信号，对激光二极管31进行点亮控制。由此，在感光鼓113上描绘主扫描线。开始描绘主扫描线的时机以BD信号S1为基准。LD驱动电路47当光束LB超过有效扫描范围R时，在指定的时机强制点亮激光二极管31。由此，使得在描绘下一主扫描线时，能由BD传感器43接受被多面体转镜10反射的光束LB。

而在APC期间，LD驱动电路47将从激光二极管31射出的光束LB的光量自动控制为目标值。自动控制由LD驱动电路47的光量控制部53执行。光量控制部53测定从光电二极管45输出的信号，对从激光二极管31射出的光束LB的光量进行自动控制。

详细地说，光量控制部53强制点亮激光二极管31。激光二极管31从第一端面31a向前方射出光束LB，且从第二端面31b向后方射出光束LB。光量控制部53测定由接受从第二端面31b射出的光束LB的光电二极管45所输出的电压，由该电压计算光束LB的光量。光量控制部53在光量不到目标值时，略微提高激光二极管31的驱动电流，并测定从光电二极管45输出的电压，由该电压计算光束LB的光量。光量控制部53在光量到达目标值为止，反复上述处理。

向光量控制部53输入BD信号S1。光量控制部53，当被多面体转镜10反射的光束LB经过光电二极管45的位置并被BD传感器43接受光时开始自动光量控制，在被多面体转镜10反射的光束LB1再次到达光电二极管45的位置之前完成自动光量控制。

马达控制部51在APC期间，使多面体转镜10的转速与主扫描线描绘期间的多面体转镜10的转速相同(第一速度)。这是为了在完成自动光量控制后，能够立刻开始主扫描线的描绘。

但是，光量控制部53执行自动光量控制，在被多面体转镜10反射的光束LB1再次到达光电二极管45的位置前不能完成自动光量控制时，光量控制部53向马达控制部51发出降低多面体转镜10的转速的命令。由此，在马达控制部51降低马达49的转速从而降低多面体转镜10的转速后(下降至小于第一速度的第二速度后)，光量控制部53执行自动光量控制。

对本实施方式的主要效果进行说明。本实施方式中，当被多面体转镜10反射的光束LB经过光电二极管45的位置并被BD传感器43接受时开始自动光量控制，在被多面体转镜10反射的光束LB1再次到达光电二极管45的位置前，完成自动光量控制。从而，能够不受被多面体转镜10反射的光束LB1的影响而执行自动光量控制(APC)。

本实施方式中，当被多面体转镜10反射的光束LB由BD传感器43接受时开始自动光量控制，在被多面体转镜10反射的光束LB1再次到达光电二极管45的位置前，完成自动光量控制。因此，自动光量控制的时间较短，恐怕不能完成自动光量控制。因此，在本实施方式中，不能完成自动光量控制时，即自动光量控制的时间不足时，降低镜部的驱动速度之后执行自动光量控制。从而，能够确保完成自动光量控制所必需的时间。

对本实施方式的变形例进行说明。在变形例中，图4所示的光量控制部53当被多面体转镜10反射的光束LB由BD感器43接受时开始自动光量控制，在被多面体转镜10反射的光束LB到达感光鼓113的另一方的侧部113b前，完成自动光量控制。

如果经过感光鼓113的另一方端部113b的光束LB被曝光装置115内的任一构件反射并被光电二极管45接受，则有可能在自动光量控制中被误识别为光束LB的光量已达目标值。根据变形例，在被多面体转镜10反射的光束LB到达感光鼓113的另一方的侧部113b前，完成自动光量控制。从而，可以防止上述误识别。

Claims (10)

1.一种光扫描装置，其特征在于包括：

发光元件，同时向第一方向和第二方向射出光束；

光偏转部，具有反射向所述第一方向射出的光束的镜部，驱动所述镜部并利用光束来描绘扫描线；

第一受光元件，接受被所述镜部反射的光束；

基准信号生成部，基于从所述第一受光元件输出的信号，生成作为开始描绘所述扫描线的时机的基准的基准信号；

第二受光元件，接受向所述第二方向射出的光束；以及

光量控制部，在对从所述发光元件射出的光束的光量进行自动控制的自动光量控制期间，测定从所述第二受光元件输出的信号，对从所述发光元件射出的光束的光量进行自动控制，其中，

所述光量控制部，当被所述镜部反射的光束经过所述第二受光元件的位置并被所述第一受光元件接受光时开始所述自动光量控制，在被所述镜部反射的光束再次到达所述第二受光元件的位置之前完成所述自动光量控制。

2.根据权利要求1所述的光扫描装置，其特征在于还包括：

驱动控制部，控制所述镜部的驱动；其中，

所述光量控制部，在被所述镜部反射的光束再次到达所述第二受光元件的位置之前不能完成所述自动光量控制的情况下，使所述驱动控制部执行降低所述镜部的驱动速度的控制后，执行所述自动光量控制。

3.根据权利要求1所述的光扫描装置，其特征在于还包括：

驱动控制部，控制所述镜部的驱动；其中，

所述光量控制部，使所述驱动控制部执行将所述自动光量控制期间的所述镜部的驱动速度设为与描绘所述扫描线期间的所述镜部的驱动速度相同的第一速度的控制，并执行所述自动光量控制，

所述光量控制部，在以所述第一速度不能完成所述自动光量控制时，使所述驱动控制部执行将所述镜部的驱动速度降低至小于第一速度的第二速度的控制后，执行所述自动光量控制。

4.一种图像形成装置，其特征在于包括：

像载体；

在所述像载体描绘所述扫描线从而形成静电潜像的如权利要求1所述的光扫描装置；以及

显影部，向形成有所述静电潜像的所述像载体提供调色剂而形成调色剂图像。

5.根据权利要求4所述的图像形成装置，其特征在于还包括：

驱动控制部，控制所述镜部的驱动；其中，

所述光量控制部，在被所述镜部反射的光束再次到达所述第二受光元件的位置之前不能完成所述自动光量控制的情况下，使所述驱动控制部执行降低所述镜部的驱动速度的控制后，执行所述自动光量控制。

6.根据权利要求4所述的图像形成装置，其特征在于还包括：

驱动控制部，控制所述镜部的驱动；其中，

所述光量控制部，使所述驱动控制部执行将所述自动光量控制期间的所述镜部的驱动速度设为与描绘所述扫描线期间的所述镜部的驱动速度相同的第一速度的控制，并执行所述自动光量控制，

所述光量控制部，在以所述第一速度不能完成所述自动光量控制时，使所述驱动控制部执行将所述镜部的驱动速度降低至小于第一速度的第二速度的控制后，执行所述自动光量控制。

7.根据权利要求4所述的图像形成装置，其特征在于：

所述像载体具有一方的侧部和另一方的侧部；其中，

所述光偏转部在所述像载体上从所述一方的侧部向所述另一方的侧部描绘所述扫描线；

所述第一受光元件被设置在使被所述镜部反射的光束按所述第一受光元件、所述一方的侧部、所述另一方的侧部的顺序到达的位置，

所述光量控制部，在被所述镜部反射的光束到达所述另一方的侧部之前，完成所述自动光量控制。

8.根据权利要求7所述的图像形成装置，其特征在于还包括：

驱动控制部，控制所述镜部的驱动；其中，

所述光量控制部，在被所述镜部反射的光束到达所述另一方的侧部之前不能完成所述自动光量控制的情况下，使所述驱动控制部执行降低所述镜部的驱动速度的控制后，执行所述自动光量控制。

9.根据权利要求7所述的图像形成装置，其特征在于还包括：

驱动控制部，控制所述镜部的驱动；其中，

所述光量控制部，使所述驱动控制部执行将所述自动光量控制期间的所述镜部的驱动速度设为与描绘所述扫描线期间的所述镜部的驱动速度相同的第一速度的控制，并执行所述自动光量控制，

所述光量控制部，在以所述第一速度不能完成所述自动光量控制时，使所述驱动控制部执行将所述镜部的驱动速度降低至小于第一速度的第二速度的控制后，执行所述自动光量控制。

10.根据权利要求4至9中任一项所述的图像形成装置，其特征在于：

所述发光元件是具有向所述第一方向射出光束的算一端面和向与所述第一方向相反的所述第二方向射出光束的第二端面的半导体激光器。

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