JP2003312052A - 画像形成装置、その制御方法 - Google Patents

画像形成装置、その制御方法

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JP2003312052A
JP2003312052A JP2002121003A JP2002121003A JP2003312052A JP 2003312052 A JP2003312052 A JP 2003312052A JP 2002121003 A JP2002121003 A JP 2002121003A JP 2002121003 A JP2002121003 A JP 2002121003A JP 2003312052 A JP2003312052 A JP 2003312052A
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高士 菅野
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 スキャナモータの駆動開始時に露光走査によ
る感光ドラムへの悪影響を及ぼすことなく、適切なタイ
ミングで画像データに基づく露光走査を開始できるよう
にする。 【解決手段】 スキャナモータが定常回転速度に達して
画像データに基づく露光走査が可能になるまでの間は、
レーザ発振素子に対するバイアス電流として、BDセン
サがレーザ光を検知し得る最低限の値を設定する。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、露光用の光の進行
方向を回転多面鏡により偏向させながら感光体を露光走
査する露光走査技術に関する。
【0002】
【従来の技術】従来、電子写真方式を採用したレーザビ
ームプリンタ等では、露光走査機構として、図5に示し
たようなレーザスキャナユニットを有している。このレ
ーザスキャナユニットは、レーザビームを発振するレー
ザユニット1を有しており、このレーザユニット1は、
入力された画像信号(VIDEO信号)に基づいてレー
ザビームをドット単位で変調する。レーザユニット1か
ら発振されたレーザビームは、回転多面鏡(ポリゴンミ
ラー)2に照射される。このポリゴンミラー2は、スキ
ャナモータMにより回転駆動されて、レーザビームの進
行方向を偏向させる。
【0003】この際、fθレンズ3は、偏向されたレー
ザビームの焦点が感光ドラム6上に結ばれるように作用
する。このレーザビームの照射により、感光ドラム6に
は画像信号に対応する静電潜像が形成される。この静電
潜像は、図示省略した現像器によりトナー像として現像
されて、記録紙に転写される。
【0004】上記スキャナモータMは、ポリゴンミラー
2を毎分1万〜2万回転位の高速で回転させているが、
このポリゴンミラー2の1つの鏡面でレーザビームが図
5の左右方向に1回振られる間に、すなわち感光ドラム
6が主走査方向にレーザビームで1ライン露光走査され
る間に、この感光ドラム6は、縦方向(副走査方向)に
1ドット分だけ回転される。
【0005】レーザビームの光路には、反射鏡4が配備
されている。この反射鏡4は、レーザビームによる露光
走査位置が主走査方向の先頭位置になったときに、当該
反射鏡4にレーザビームが照射される位置に配備されて
おり、反射鏡4で反射されたレーザビームは、光電変換
素子を主要な構成要素とするBD(Beam Dete
ct)センサ5に入射される。
【0006】BDセンサ5は、入射されたレーザビーム
を光電変換し、電気的な信号として出力する。この信号
は、ポリゴンミラー2の鏡面毎に1パルスづつ生成さ
れ、換言すれば、1ラインの露光走査に同期して生成さ
れるので、主走査同期信号(以下、BD信号という)と
して、スキャナモータMの回転制御に利用される。この
BD信号に基づいて各走査ラインの画像信号の出力開始
タイミングを制御するとともに、上記ポリゴンミラー2
の回転速度を制御する装置が提案されている。
【0007】この装置では、BD信号の検出周期を基準
周期と比較し、この比較結果に基づいて制御量を演算
し、この制御量に従ってスキャナモータMの回転速度を
制御している。
【0008】
【発明が解決しようとする課題】しかし、上記装置で
は、スキャナモータMの駆動開始時にレーザビームを発
光させなければならないために、スキャナモータMの回
転が安定して正常な露光走査が可能になるまでの間で
も、レーザビームが感光ドラム6上の画像域を露光走査
してしまい、感光ドラム6に悪影響を及ぼすという問題
があった。
【0009】この問題を解決するためには、単純に考え
れば、スキャナモータMの回転が安定するまでの間はレ
ーザビームの照射を停止すればよいが、レーザビームの
照射を停止してしまうとBD信号を採れなくなり、適切
なタイミングで露光走査を開始することができなくなっ
てしまう。
【0010】本発明は、スキャナモータの駆動開始時に
露光走査による感光ドラムへの悪影響を及ぼすことな
く、適切なタイミングで画像データに基づく露光走査を
開始できるようにすることにある。
【0011】
【課題を解決するための手段】上記課題を解決するた
め、本発明は、発光素子により発光された光の進行方向
を回転多面鏡により偏向させながら感光体を露光走査す
る露光走査部を有する画像形成装置において、前記露光
走査部は、前記回転多面鏡により進行方向が偏向された
光を所定位置で検知して前記感光体を露光走査する際に
使用される主走査同期信号を生成するための光電変換素
子と、前記回転多面鏡を回転駆動するモータが定常回転
速度に達するまでの間は、前記光電変換素子が光電変換
し得る程度の小さな強度の光を前記発光素子が発光する
ように該発光素子に対するバイアス電流を設定する設定
手段とを有している。
【0012】また、本発明は、発光素子により発光され
た光の進行方向を回転多面鏡により偏向させながら感光
体を露光走査する露光走査部を有する画像形成装置の制
御方法において、前記露光走査部は、前記回転多面鏡に
より進行方向が偏向された光を所定位置で検知して前記
感光体を露光走査する際に使用される主走査同期信号を
生成するための光電変換素子を有し、前記回転多面鏡を
回転駆動するモータが定常回転速度に達するまでの間
は、前記光電変換素子が光電変換し得る程度の小さな強
度の光を前記発光素子が発光するように該発光素子に対
するバイアス電流を設定する設定工程を有している。
【0013】
【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態を図面
に基づいて説明する。
【0014】図1は、本発明を適用した露光走査制御装
置の概略構成を示すブロック図であり、この露光走査制
御装置は、電子写真方式のプリンタに搭載されたもので
ある。
【0015】露光走査制御装置は、CPU101により
統御されるものであり、CPU101は、ROM102
に格納された制御プログラムに基づいて、一連の露光走
査制御を行う。この際、CPU101は、RAM103
をワークエリア等として利用する。また、以下に説明す
るスキャナモータ制御部11、レーザ制御部12、画像
データ生成部13の機能の一部、又は全部は、CPU1
01、ROM102、RAM103により実現されるも
のである。また、露光走査系の機構は、従来例の項で説
明した図5と同様の構成となっている。
【0016】スキャナモータ制御部11は、演算部1
7、周期比較部18、及び基準周期発生部19を有して
いる。周期比較部18は、BDセンサ5から入力された
主走査同期信号(BD信号:パルス信号)の周期と、基
準周期発生部19で発生された基準周期とを比較し、そ
の差分信号を演算部17に出力する。演算部17は、周
期比較部18から入力された差分信号に基づいて、スキ
ャナモータMの回転周期を基準周期に一致させるべく加
減速するための加速信号/減速信号を生成し、スキャナ
モータMに出力する。スキャナモータMは、図示省略し
たモータドライバを有しており、演算部17からの加速
信号/減速信号に基づいてスキャナモータMの回転速度
を加減速する。
【0017】また、演算部17は、周期比較部18から
入力された差分信号が一定の範囲内の場合は、その旨の
信号を周期比較部18に出力し、周期比較部18は、当
該信号が入力されると、ロック信号をレーザ制御部12
に出力する。
【0018】ここで、レーザ制御部12の動作説明を行
う前に、レーザユニット1内のレーザ発振素子1aの動
作特性を説明しておく。なお、本実施形態では、レーザ
発振素子1aとしては、半導体レーザを使用している。
【0019】図2は、半導体レーザの一般的なバイアス
電流−光出力の特性を示した図である。なお、図2に示
した符号aは常温、符号bは低温、符号cは高温の場合
の温度特性を示している。
【0020】図2に示したように、半導体レーザは、温
度が高くなるに従って、所定の発光強度を得るのに必要
なpn接合部に流すべき電流値が大きくなる。また、何
れの温度においても、pn接合部に流す電流値が所定の
電流値以上になると、電流値の変化に対する発光強度の
変化の度合い(すなわち増幅度)は、急激に大きく変化
して所定の増幅度となる。
【0021】この増幅度が急激に変化する境界の電流値
は、発振閾値電流と呼ばれ、発振閾値電流以下の電流で
の発光はLED発光と呼ばれ、発振閾値電流より大きな
電流での発光はレーザ発光と呼ばれている。なお、図2
では、常温、低温、高温の発振閾値電流は、それぞれ符
号Ith,IthL,IthHで示されている。
【0022】プリンタに実際に搭載する場合には、レー
ザ光の立ち上がりを良くすると共に、高画質を実現する
ために、予め微小な電流を流してLED発光させてい
る。この電流は、バイアス電流と呼ばれ、実用のプリン
タでは、当然ながら常温の温度特性に対応するバイアス
電流が採用されているが、本実施形態では、バイアス電
流は、図3に示したような感光ドラム6上の静電残像濃
度とレーザの発光強度との関係も考慮して決定してい
る。
【0023】すなわち、図3に示したように、感光ドラ
ム6上の静電残像の濃度は、この感光ドラム6上を露光
走査するレーザ光の強度に応じて変化するので、バイア
ス電流(厳密には感光ドラム6に照射するレーザ光の強
度)は極力小さくする必要がある。しかし、バイアス電
流を小さくし過ぎると、BDセンサ5がレーザ光を検知
できなくなり、スキャナモータMが定常回転状態になっ
たことを検出できず、適切なタイミングで露光走査を開
始することができなくなってしまう。
【0024】そこで、本実施形態では、スキャナモータ
Mの回転速度が所定速度に達するまでの間は、BD信号
を得るのに必要な最小のバイアス電流Ith1を設定
し、スキャナモータMの回転速度が所定速度に達した後
は、レーザ制御部12にロック信号を出力し、画像形成
に必要な光量を得るため自動光量制御(Auto Po
wer Control)モードに移行させるようにし
ている。
【0025】すなわち、レーザ制御部12は、スキャナ
モータ制御部11から上記のロック信号が入力されるま
での間は、レーザユニット1内のレーザ発振素子1aに
対して、BD信号を得るのに必要な最小のバイアス電流
Ith1をそのpn接合部に供給するように指示する。
なお、このロック信号は、レーザ光がBDセンサ5に照
射されるタイミング、すなわちレーザ光が感光ドラム6
に照射されないタイミングで出力される。
【0026】そして、レーザ制御部12は、ロック信号
が入力されると、画像形成に必要な光量を得るため自動
光量制御(Auto Power Control)モ
ードに移行し、感光ドラム6上の静電残像濃度が新たな
画像形成に悪影響を与えないように、バイアス電流をI
th2(Ith2<Ith1)に切換えるようにレーザユ
ニット1に指示する。
【0027】レーザ制御部12は、自動光量制御モード
に移行した後は、画像データ生成部13から供給される
画像データに応じたレーザ制御信号をレーザユニット1
に出力し、画像データに応じたレーザ光を発光させる。
このレーサ光は、ポリゴンミラー2により光路が偏向さ
れて感光ドラム6が露光走査される。また、レーザ光
は、BDセンサ5にも一定のタイミングで入射され、そ
のBDセンサ5の出力信号は、主走査方向の同期信号と
してスキャナモータ制御部11で利用される。
【0028】次に、本実施形態における露光走査制御を
図4のフローチャートに基づいて説明する。
【0029】CPU101は、図示省略した操作部等か
ら印刷指示がなされると(ステップS1)、スキャナモ
ータ制御部11によりスキャナモータMを起動させると
共に(ステップS2)、レーザ制御部12によりバイア
ス電流をIth1に切換えさせる。(ステップS3)。
【0030】そして、スキャナモータ制御部11は、ス
キャナモータMが定常回転速度に達したか否かを判別し
(ステップS4)、定常回転速度に達した場合には、ロ
ック信号をレーザ制御部12に出力することにより、感
光ドラム6上の非画像域に対するレーザ自動光量制御
(APC)発光を実行させる(ステップS5)。レーザ
制御部12では、その後、バイアス電流をIth2に戻
すように制御する(ステップS6)。
【0031】このように、本実施形態では、スキャナモ
ータが定常の回転速度に達して画像データに基づく露光
走査が可能になるまでの間は、レーザ発振素子に対する
バイアス電流をBDセンサがレーザ光を検知し得る最低
限の値に設定しているので、感光ドラムに悪影響を及ぼ
すことなく、適切なタイミングで画像データに基づく露
光走査を開始することが可能となる。
【0032】また、スキャナモータが定常回転速度に達
した時には、非画像域でレーザ光の自動光量制御(Au
to Power Control)を行い、レーザ発
振素子へのバイアス電流値を減少させてスキャナモータ
のBD制御を行うので、感光ドラムへの悪影響を低減す
ることが可能となる。
【0033】なお、本発明は、上記実施形態に限定され
ることなく、種々の形態で使用することが可能である。
例えば、上記実施形態では、レーザプリンタとしては、
単体のレーザプリンタを想定していたが、複写機(多機
能を有する複合機を含む)等に搭載されたプリンタ部に
適用することも可能である。
【0034】また、露光走査用の光を発する素子として
は、LED(発光ダイオード)を使用することも可能で
ある。
【0035】
【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
発光素子により発光された光の進行方向を回転多面鏡に
より偏向させながら感光体を露光走査する露光走査部を
有する画像形成装置において、前記露光走査部は、前記
回転多面鏡により進行方向が偏向された光を所定位置で
検知して前記感光体を露光走査する際に使用される主走
査同期信号を生成するための光電変換素子と、前記回転
多面鏡を回転駆動するモータが定常回転速度に達するま
での間は、前記光電変換素子が光電変換し得る程度の小
さな強度の光を前記発光素子が発光するように該発光素
子に対するバイアス電流を設定する設定手段とを有して
いるので、スキャナモータの駆動開始時に露光走査によ
る感光ドラムへの悪影響を及ぼすことなく、適切なタイ
ミングで画像データに基づく露光走査を開始することが
可能となる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明を適用した露光走査制御装置の概略構成
を示すブロック図である。
【図2】半導体レーザの一般的なバイアス電流−光出力
の特性を示した図である。
【図3】感光ドラム上の静電残像濃度とレーザの発光強
度との関係を示した図である。
【図4】本発明の実施形態における露光走査制御動作を
示すフローチャートである。
【図5】電子写真方式のプリンタにおける一般的な露光
走査系の概略構成を示す構成図である。
【符号の説明】
1:レーザユニット 1a:レーザ発振素子 2:ポリゴンミラー 5:BDセンサ 6:感光ドラム 11:スキャナモータ制御部 12:レーザ制御部 101:CPU 102:ROM 103:RAM M:スキャナモータ
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き Fターム(参考) 2C362 AA12 AA54 AA64 2H045 CA88 CA98 CB61 DA41 2H076 AB02 AB05 AB12 AB22 AB32 AB67 CA18 DA04 DA09 DA17 DA22 5C072 AA01 BA13 CA06 HA02 HB04 HB11 XA05

Claims (10)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 発光素子により発光された光の進行方向
    を回転多面鏡により偏向させながら感光体を露光走査す
    る露光走査部を有する画像形成装置において、 前記露光走査部は、前記回転多面鏡により進行方向が偏
    向された光を所定位置で検知して前記感光体を露光走査
    する際に使用される主走査同期信号を生成するための光
    電変換素子と、 前記回転多面鏡を回転駆動するモータが定常回転速度に
    達するまでの間は、前記光電変換素子が光電変換し得る
    程度の小さな強度の光を前記発光素子が発光するように
    該発光素子に対するバイアス電流を設定する設定手段
    と、 を有することを特徴とする画像形成装置。
  2. 【請求項2】 前記設定手段は、前記モータの回転速度
    が定常回転速度に達した後に、回転速度が定常回転速度
    に達するまでの間に設定した前記バイアス電流を変更す
    ることを特徴とする請求項1に記載の画像形成装置。
  3. 【請求項3】 前記露光走査部は、前記モータの回転速
    度が定常回転速度に達した後に、前記発光素子から画像
    データに応じた光を発光させるべく自動光量制御を行う
    制御手段を有することを特徴とする請求項1又は2に記
    載の画像形成装置。
  4. 【請求項4】 前記設定手段は、前記制御手段により自
    動光量制御が行われた後に、回転速度が定常回転速度に
    達するまでの間に設定した前記バイアス電流よりも小さ
    な値のバイアス電流を設定することを特徴とする請求項
    2又は3に記載の画像形成装置。
  5. 【請求項5】 前記発光素子は、レーザ発光素子により
    構成されていることを特徴とする請求項1〜4の何れか
    に記載の画像形成装置。
  6. 【請求項6】 発光素子により発光された光の進行方向
    を回転多面鏡により偏向させながら感光体を露光走査す
    る露光走査部を有する画像形成装置の制御方法におい
    て、 前記露光走査部は、前記回転多面鏡により進行方向が偏
    向された光を所定位置で検知して前記感光体を露光走査
    する際に使用される主走査同期信号を生成するための光
    電変換素子を有し、 前記回転多面鏡を回転駆動するモータが定常回転速度に
    達するまでの間は、前記光電変換素子が光電変換し得る
    程度の小さな強度の光を前記発光素子が発光するように
    該発光素子に対するバイアス電流を設定する設定工程を
    有することを特徴とする画像形成装置の制御方法。
  7. 【請求項7】 前記設定工程は、前記モータの回転速度
    が定常回転速度に達した後に、回転速度が定常回転速度
    に達するまでの間に設定した前記バイアス電流を変更す
    ることを特徴とする請求項6に記載の画像形成装置の制
    御方法。
  8. 【請求項8】 前記露光走査部は、前記モータの回転速
    度が定常回転速度に達した後に、前記発光素子から画像
    データに応じた光を発光させるべく自動光量制御を行う
    制御工程を有することを特徴とする請求項6又は7に記
    載の画像形成装置の制御方法。
  9. 【請求項9】 前記設定工程は、前記制御工程により自
    動光量制御が行われた後に、回転速度が定常回転速度に
    達するまでの間に設定した前記バイアス電流よりも小さ
    な値のバイアス電流を設定することを特徴とする請求項
    7又は8に記載の画像形成装置の制御方法。
  10. 【請求項10】 前記発光素子は、レーザ発光素子によ
    り構成されていることを特徴とする請求項6〜9の何れ
    かに記載の画像形成装置の制御方法。
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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20130076767A (ko) * 2011-12-28 2013-07-08 캐논 가부시끼가이샤 화상 형성 장치

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
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KR20130076767A (ko) * 2011-12-28 2013-07-08 캐논 가부시끼가이샤 화상 형성 장치
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