JP2006011300A - Laser scanner of image forming apparatus - Google Patents
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Abstract
Description
この発明は、レーザプリンタなどのレーザ光を用いて画像を形成する画像形成装置に用いられるレーザ走査装置に関する。 The present invention relates to a laser scanning device used in an image forming apparatus that forms an image using laser light such as a laser printer.
高速で印刷を行うことができるプリンタの代表的なものとして、レーザプリンタがある。レーザプリンタでは、レーザ走査装置によって、感光体ドラム上をレーザ光で走査することにより、感光体ドラム上に静電潜像を形成し、静電潜像をトナーによって現像して可視のトナー像を形成し、トナー像を用紙上に転写することによって出力画像を得ることができる。 A typical printer that can perform printing at high speed is a laser printer. In a laser printer, an electrostatic latent image is formed on a photosensitive drum by scanning the photosensitive drum with a laser beam by a laser scanning device, and the electrostatic latent image is developed with toner to form a visible toner image. An output image can be obtained by forming and transferring the toner image onto a sheet.
レーザ走査装置の概略は、レーザダイオードなどのレーザから出力されたレーザ光が、高速で回転するポリゴンミラーで反射されて感光体ドラムへ導かれる構成となっている。また、ポリゴンミラーで反射されたレーザ光は、感光体ドラムとは別の方向に配置されたPD(フォトダイオード)センサで検知されて、水平走査(感光体ドラムの軸方向の走査)のタイミング信号を生ずるようになっている(下記特許文献1参照)。 The outline of the laser scanning device is such that laser light output from a laser such as a laser diode is reflected by a polygon mirror rotating at high speed and guided to a photosensitive drum. The laser beam reflected by the polygon mirror is detected by a PD (photodiode) sensor arranged in a direction different from the photosensitive drum, and a timing signal for horizontal scanning (scanning in the axial direction of the photosensitive drum). (See Patent Document 1 below).
ポリゴンミラーの反射面が汚れると、レーザからのレーザ光を良好に反射させることができず、このため、良好な静電潜像、トナー像および出力画像を得ることができなくなる。
しかしながら、従来の画像形成装置のレーザ走査装置では、ポリゴンミラーが汚れているか否かを知ることはできず、出力画像の不良により、はじめてポリゴンミラーが汚れている可能性を推測できるのみであった。
そこで、この発明の目的は、ポリゴンミラーの汚れを検知することができる画像形成装置のレーザ走査装置を提供することである。
However, in the conventional laser scanning device of the image forming apparatus, it is impossible to know whether or not the polygon mirror is dirty, and it is only possible to estimate the possibility that the polygon mirror is dirty for the first time due to the defective output image. .
SUMMARY OF THE INVENTION Accordingly, an object of the present invention is to provide a laser scanning device of an image forming apparatus that can detect contamination of a polygon mirror.
上記の目的を達成するための請求項1記載の発明は、画像データに応じたレーザ光を出力するためのレーザと、上記レーザから出力されるレーザ光を反射して、レーザ光を水平に走査させるためのポリゴンミラーと、上記ポリゴンミラーの所定位置で反射されるレーザ光を検知して水平走査のタイミング信号を出力するためのレーザ光検知センサとを含む画像形成装置のレーザ走査装置において、予め測定された上記レーザ光検知センサの出力値と上記ポリゴンミラーの汚れ量との関係が記憶された記憶手段と、上記レーザ光検知センサの出力を上記記憶手段に記憶された値と比較することによって、上記ポリゴンミラーが汚れていることを判別する手段と、上記判別手段が汚れを判別したことを報知する手段とを含む、画像形成装置のレーザ走査装置である。 In order to achieve the above object, the invention described in claim 1 is directed to a laser for outputting a laser beam corresponding to image data, and a laser beam output from the laser is reflected to scan the laser beam horizontally. In a laser scanning device of an image forming apparatus, including a polygon mirror for detecting a laser beam and a laser beam detection sensor for detecting a laser beam reflected at a predetermined position of the polygon mirror and outputting a timing signal for horizontal scanning. By comparing the measured output value of the laser beam detection sensor with the storage amount of the polygon mirror and the storage unit storing the relationship between the polygon mirror dirt amount and the value stored in the storage unit. A label for the image forming apparatus, comprising: a means for determining that the polygon mirror is dirty; and a means for notifying that the determination means has determined the dirt. A scanning device.
この発明によれば、レーザから出力されポリゴンミラーの所定位置で反射されたレーザ光は、レーザ光検知センサ(たとえばPD)により検知される。レーザ光検知センサが検知した出力(センサ出力)は判別手段へと出力される。
判別手段は、このセンサ出力を、記憶手段に記憶された値と比較してポリゴンミラーが汚れていることを判別することができる。判別手段により、ポリゴンミラーが汚れていると判別された場合は、報知手段により、その旨が報知される。
According to this invention, the laser beam output from the laser and reflected at a predetermined position of the polygon mirror is detected by the laser beam detection sensor (for example, PD). The output (sensor output) detected by the laser light detection sensor is output to the discrimination means.
The determination means can determine that the polygon mirror is dirty by comparing the sensor output with the value stored in the storage means. When it is determined by the determination means that the polygon mirror is dirty, the notification means notifies that fact.
これにより、画像形成装置のユーザは、ポリゴンミラーが汚れていることを知ることができ、たとえば、ポリゴンミラーを清浄にするように、サービスマンにメンテナンスを依頼することができる。
このように、この発明の画像形成装置のレーザ走査装置では、従来、水平走査のタイミング信号を出力するためにしか用いられていなかったレーザ光検知センサの出力を利用して、ポリゴンミラーが汚れていることが判別される。
As a result, the user of the image forming apparatus can know that the polygon mirror is dirty, and for example, can request maintenance from a serviceman to clean the polygon mirror.
As described above, in the laser scanning device of the image forming apparatus according to the present invention, the polygon mirror is soiled by using the output of the laser light detection sensor that has been conventionally used only for outputting the timing signal of the horizontal scanning. Is determined.
報知手段は、たとえば、画像形成装置に備えられた表示部であってもよく、この場合、ポリゴンミラーが汚れている旨のメッセージが、この表示部に表示されるものとすることができる。
ポリゴンミラーが汚れていることを判別するための記憶装置に記憶された値(以下、「第1基準値」という。)は、たとえば、出力画像の不良が生じるに至らないレベルのポリゴンミラーの汚れ量に対応しているものとすることができる。この場合、画像形成装置のユーザは、報知手段の報知に応じてサービスマンにポリゴンミラーのクリーニングを依頼することにより、出力画像の不良が生じないようにすることができる。
The notification means may be, for example, a display unit provided in the image forming apparatus. In this case, a message that the polygon mirror is dirty can be displayed on the display unit.
A value (hereinafter referred to as “first reference value”) stored in the storage device for determining that the polygon mirror is dirty is, for example, a level of contamination of the polygon mirror at which the output image is not defective. It can correspond to a quantity. In this case, the user of the image forming apparatus can prevent the output image from being defective by requesting the serviceman to clean the polygon mirror in response to the notification from the notification unit.
請求項2記載の発明は、上記判別手段は、上記レーザ光検知センサの出力を上記記憶手段に記憶された値と比較することによって、上記ポリゴンミラーで反射されたレーザ光が劣化していることをさらに判別し、上記判別手段がレーザ光の劣化を判別したこと報知する手段をさらに含むことを特徴とする請求項1記載の画像形成装置のレーザ走査装置である。 According to a second aspect of the invention, the discrimination means compares the output of the laser light detection sensor with the value stored in the storage means, so that the laser light reflected by the polygon mirror is deteriorated. 2. The laser scanning device for an image forming apparatus according to claim 1, further comprising: means for further determining and determining that the determining means has determined that the laser beam has deteriorated. 3.
この発明によれば、判別手段により、ポリゴンミラーにより反射されたレーザ光が劣化していることを判別することができる。レーザ光が劣化していることを判別するための記憶装置に記憶された値(第2基準値)は、たとえば、出力画像の不良が生じるレベルのポリゴンミラーの汚れ量に対応しているものとすることができ、たとえば、第1基準値より低く設定されているものとすることができる。この場合、画像形成装置のユーザは、出力画像の不良が、ポリゴンミラーの汚れによるものであることを知ることができる。 According to this invention, it can be determined by the determining means that the laser beam reflected by the polygon mirror is deteriorated. The value (second reference value) stored in the storage device for determining that the laser beam has deteriorated corresponds to, for example, the amount of contamination of the polygon mirror at a level where the output image is defective. For example, it may be set lower than the first reference value. In this case, the user of the image forming apparatus can know that the defect in the output image is due to contamination of the polygon mirror.
以下では、添付図面を参照して本発明の実施の形態について詳細に説明する。
図1は、本発明の一実施形態に係るレーザ走査装置が備えられた画像形成装置の構造を示す図解的な平面図である。図1には、レーザ光を生成して走査するレーザ走査装置1、およびレーザ光によって静電潜像が書き込まれる感光体ドラム21が示されている。
レーザ走査装置1は、レーザダイオードユニット10に備えられたレーザダイオード2から出力されたレーザ光Lが、ポリゴンミラー3で反射されて、レーザ走査装置1の外部に配置された感光体ドラム21へ導かれる構成となっている。
Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.
FIG. 1 is a schematic plan view showing the structure of an image forming apparatus provided with a laser scanning device according to an embodiment of the present invention. FIG. 1 shows a laser scanning device 1 that generates and scans laser light, and a
In the laser scanning device 1, the laser light L output from the
ポリゴンミラー3は図示しないモータにより、矢印A方向に高速で回転される。ポリゴンミラー3は、側面に6つの反射平面Mを有し、6つの反射平面Mにより、それぞれ、レーザ光Lは水平走査ラインとして振られる。ポリゴンミラー3が回転すると、1つの反射平面Mには、回転方向下流側からレーザ光Lが当たり、回転方向上流側へと反射位置が移動(図1に、反射位置の移動方向を矢印Bで示す。)するとともに、レーザ光Lが反射される方向が変化して、感光体ドラム21上におけるレーザ光Lの到達位置が移動する。
The
このようにして、レーザ光Lは予め一様に帯電された感光体ドラム21上を、感光体ドラム21の軸Y方向に沿う水平方向(主走査方向;図1に矢印Hで示す。)に走査される。レーザ光Lの走査にあわせて、感光体ドラム21がその軸Yまわりに回転することにより、感光体ドラム21の周面に静電潜像が形成される。
レーザダイオード2とポリゴンミラー3との間には、コリメータレンズ4およびシリンドリカルレンズ5が配置されている。レーザダイオード2から出力されたレーザ光Lは、コリメータレンズ4によりほぼ平行光にされた後、シリンドリカルレンズ5により、レーザ光Lが副走査方向(感光体ドラム21の周方向に相当する方向)に関してポリゴンミラー3の反射平面M近傍で収束するように結像される。
In this way, the laser beam L is applied on the
A
ポリゴンミラー3と感光体ドラム21との間には、fθレンズ6が配置されている。ポリゴンミラー3は一定の角速度で回転するが、fθレンズ6により、レーザ光Lは感光体ドラム21上を等速度で走査するようにされる。
また、ポリゴンミラー3で反射されたレーザ光Lは、fθレンズ6の端部寄りに設けられたミラー7で反射され、補正シリンドリカルレンズ8を経て、PD(フォトダイオード)センサ9で受光されるようになっている。
An fθ lens 6 is disposed between the
Further, the laser beam L reflected by the
PDセンサ9はレーザ光Lを検知して、図示しない制御回路に対して水平走査のタイミング(同期)信号を出力する。制御回路は、このタイミング信号に基づいて、感光体ドラム21上に形成される静電潜像の水平同期をとるよう、レーザダイオードユニット10の出力タイミングを調整する。
ところで、ポリゴンミラー3は、使用に伴い、その表面に汚れが付着する。具体的には、図2に示すように、ポリゴンミラー3の表面は均一に汚れるのではなく、ポリゴンミラー3の回転に伴い生ずる空気の流れにより、他の部分より汚れ量が多い部分が生ずる。ポリゴンミラー3が矢印Aの方向に回転することにより、周辺の空気は、ポリゴンミラー3に対して相対的に移動する。ポリゴンミラー3に対する空気の移動方向は、ポリゴンミラー3の回転方向と逆向きである。
The PD sensor 9 detects the laser beam L and outputs a horizontal scanning timing (synchronization) signal to a control circuit (not shown). Based on this timing signal, the control circuit adjusts the output timing of the
By the way, as the
すると、ポリゴンミラー3の反射平面Mにおいて、ポリゴンミラー3の角部Cに対して空気の流れの下流側で、かつその角部C付近(反射平面Mにおいて回転方向中間部からずれた位置)に空気の流れが悪くなる領域Dが生じ、この領域Dに、他の領域と比べて多くの粉塵が付着する。
この実施形態では、レーザ走査装置1は、PDセンサ9の出力に基づいて、ポリゴンミラー3の汚れおよびレーザ光Lの劣化を判別することができる。
Then, on the reflection plane M of the
In this embodiment, the laser scanning device 1 can determine the contamination of the
図3は、ポリゴンミラー3の汚れおよびレーザ光Lの劣化を判別するための制御系統を示すブロック図である。
レーザ走査装置1には、マイコンチップ11が備えられている。マイコンチップ11は、汚れ検知部12と汚れ判別基準値メモリ13とを含んでいる。汚れ判別基準値メモリ13には、予め測定されたPDセンサ9の出力値に対するポリゴンミラー3の汚れ量が記憶されている。
FIG. 3 is a block diagram showing a control system for determining contamination of the
The laser scanning device 1 is provided with a
図4は、汚れ判別基準値メモリ13の記憶内容の例を説明するための図である。
汚れ判別基準値メモリ13には、レーザ光測定位置とその測定位置で検知されるレーザ光Lの強度との関係を示すデータが記憶されている。このデータは、通常の室内環境と比べて空気中の粉塵量が多い環境下で行った過酷試験によるものであり、試験開始後、10h、50h、100hおよび200h経過後の測定結果をそれぞれ含んでいる。レーザ光強度は、初期値(試験開始時)のレーザ光強度に対する割合で示されている。
FIG. 4 is a diagram for explaining an example of the contents stored in the dirt determination
The dirt discrimination
レーザ光測定位置は、感光体ドラム21上で感光体ドラム21の軸Y方向に沿うほぼ等間隔に設定された複数(11カ所)の位置、およびPDセンサ9が配置されている位置である。これらの各測定位置は、ポリゴンミラー3の反射平面Mにおける異なる反射位置に対応している。
レーザ光強度は、測定位置により異なっており、感光体ドラム21の軸Y方向に関して感光体ドラム21の中間部(測定位置が0mmの位置)から一方側にずれた位置で最小になっている。これは、図2に示すように、ポリゴンミラー3の反射平面Mにおいて、回転方向中間部からずれた位置で汚れ量が最も多くなることに対応しているものと考えられる。
The laser beam measurement positions are a plurality of positions (11 positions) set at substantially equal intervals along the axis Y direction of the
The laser light intensity varies depending on the measurement position, and is minimum at a position shifted to one side from the intermediate portion (position where the measurement position is 0 mm) of the
したがって、領域Dで反射されて感光体ドラム21に到達するレーザ光Lの強度は、PDセンサ9で測定されるレーザ光強度より小さい。たとえば、試験開始後200h経過後では、感光体ドラム21上に到達するレーザ光Lの強度の最小値は、初期のレーザ光強度の20%以下であるのに対して、PDセンサ9で測定されるレーザ光強度は、60%程度となっている。
Therefore, the intensity of the laser beam L reflected from the region D and reaching the
このため、ポリゴンミラー3の汚れ量は、感光体ドラム21上でのレーザ光強度の最小値で判別されなければならない。したがって、出力画像に不良が生じないようにするためには、感光体ドラム21上でのレーザ光強度の最小値に対応するPDセンサ9で検知されるレーザ光強度に基づく判断が必要である。このような事情を考慮して、ポリゴンミラー3の汚れを判別するための第1基準値T1、およびレーザ光Lの劣化を判別するための第2基準値T2が、PDセンサ9で検知されるレーザ光強度として設定されている。
For this reason, the amount of contamination on the
具体的には、第1基準値T1は、初期のレーザ光強度の80%であり、第2基準値T2は、初期のレーザ光強度の60%である。ここで、第1基準値T1は、出力画像の不良が生じるに至らないレベルのポリゴンミラー3の汚れ量に対応しており、第2基準値T2は、出力画像の不良が生じるレベルのポリゴンミラー3の汚れ量に対応している。第1基準値T1および第2基準値T2は、汚れ判別基準値メモリ13に記憶されている。
Specifically, the first reference value T 1 is 80% of the initial laser light intensity, and the second reference value T 2 is 60% of the initial laser light intensity. Here, the first reference value T 1 corresponds to the amount of contamination of the
図3を参照して、PDセンサ9は、検知したレーザ光Lの強度に対応するセンサ出力を、マイコンチップ11の汚れ検知部12に出力する。PDセンサ9からセンサ出力が入力されると、汚れ検知部12は、このセンサ出力と、汚れ判別基準値メモリ13に記憶された第1基準値T1および第2基準値T2とを比較し、その結果に基づいて、報知部14の制御を行う。報知部14は、たとえば、画像形成装置に備えられた表示部であってもよく、警報音発生装置であってもよい。
Referring to FIG. 3, PD sensor 9 outputs a sensor output corresponding to the detected intensity of laser light L to
図5は、汚れ検知部12の制御動作を示すフローチャートである。
汚れ検知部12は、PDセンサ9のセンサ出力(以下、「入力値X」という。)を検出すると(ステップS1)、この入力値Xと汚れ判別基準値メモリ13に記憶された第1基準値T1とを比較する(ステップS2)。その結果、入力値Xが第1基準値T1以上であれば(ステップS2のNO)、報知部14の制御を行わず、再びPDセンサ9からセンサ出力が入力されるのを待つ。
FIG. 5 is a flowchart showing the control operation of the
When the
一方、入力値Xが第1基準値T1より小さければ(ステップS2のYES)、入力値Xと汚れ判別基準値メモリ13に記憶された第2基準値T2とを比較する(ステップS3)。その結果、入力値Xが第2基準値T2以上であれば(ステップS3のNO)、ポリゴンミラー3が汚れている旨の報知を行うように報知部14を制御する(ステップS4)。
たとえば、報知部14が、画像形成装置に備えられた表示部である場合、この表示部にポリゴンミラー3が汚れている旨を表示する。これにより、画像形成装置のユーザは、ポリゴンミラー3が汚れていることを知ることができる。この段階で、ユーザが、ポリゴンミラー3を清浄にするように、サービスマンにメンテナンスを依頼することにより、出力画像の不良が生じることを回避できる。
On the other hand, if the input value X is smaller than the first reference value T 1 (YES in step S2), the input value X is compared with the second reference value T 2 stored in the dirt determination reference value memory 13 (step S3). . As a result, the input value X is equal to the second reference value T 2 or more (NO in step S3), and controls the notifying
For example, when the
その後、再びPDセンサ9からセンサ出力が入力されるのを待つ。
一方、入力値Xが第2基準値T2より小さければ(ステップS3のYES)、ポリゴンミラー3が汚れている旨およびレーザ光Lが劣化している旨を報知するように報知部14を制御する。たとえば、報知部14が、画像形成装置に備えられた表示部である場合、この表示部にポリゴンミラー3が汚れている旨およびレーザ光Lが劣化している旨を表示する。この場合、すでに出力画像の不良が生じているが、画像形成装置のユーザは出力画像の不良が、ポリゴンミラー3の汚れによるものであることを特定できる。
Thereafter, it waits for the sensor output to be input from the PD sensor 9 again.
On the other hand, if the input value X is smaller than the second reference value T 2 (YES in step S3), the
その後、再びPDセンサ9からセンサ出力が入力されるのを待つ。
以上のように、このレーザ走査装置1は、従来、水平走査のタイミング信号を出力するためにしか用いられていなかったレーザ光検知センサ9の出力を利用して、ポリゴンミラー3が汚れていることやレーザ光Lが劣化していることを判別できる。
以上は、本発明の実施形態の一例であり、本発明はこれに限定されるものではない。たとえば、第1基準値T1および第2基準値T2は、任意に設定することができ、たとえば、第1基準値T1および第2基準値T2の双方とも、出力画像の不良が生じないレベルのポリゴンミラー3の汚れ量に対応しているものとすることができる。この場合、画像形成装置のユーザは、出力画像の不良が生じないレベルのポリゴンミラー3の汚れ量を二段階に知ることができ、これらの汚れ量をメンテナンスのタイミングの判断材料とすることができる。
Thereafter, it waits for the sensor output to be input from the PD sensor 9 again.
As described above, in this laser scanning device 1, the
The above is an example of the embodiment of the present invention, and the present invention is not limited to this. For example, the first reference value T 1 and the second reference value T 2 can be arbitrarily set. For example, both the first reference value T 1 and the second reference value T 2 cause a defective output image. It can be assumed that it corresponds to the amount of contamination of the
その他、特許請求の範囲に記載された事項の範囲で種々の設計変更を施すことが可能である。 In addition, various design changes can be made within the scope of the matters described in the claims.
1 レーザ走査装置
2 レーザダイオード
3 ポリゴンミラー
9 PDセンサ
12 汚れ検知部
13 汚れ判別基準値メモリ
14 報知部
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1
Claims (2)
上記レーザから出力されるレーザ光を反射して、レーザ光を水平に走査させるためのポリゴンミラーと、
上記ポリゴンミラーの所定位置で反射されるレーザ光を検知して水平走査のタイミング信号を出力するためのレーザ光検知センサとを含む画像形成装置のレーザ走査装置において、
予め測定された上記レーザ光検知センサの出力値と上記ポリゴンミラーの汚れ量との関係が記憶された記憶手段と、
上記レーザ光検知センサの出力を上記記憶手段に記憶された値と比較することによって、上記ポリゴンミラーが汚れていることを判別する手段と、
上記判別手段が汚れを判別したことを報知する手段と、を含むことを特徴とする画像形成装置のレーザ走査装置。 A laser for outputting laser light according to image data;
A polygon mirror for reflecting the laser beam output from the laser and scanning the laser beam horizontally;
In a laser scanning device of an image forming apparatus including a laser beam detection sensor for detecting a laser beam reflected at a predetermined position of the polygon mirror and outputting a timing signal for horizontal scanning,
Storage means for storing the relationship between the output value of the laser light detection sensor measured in advance and the amount of contamination of the polygon mirror;
Means for determining that the polygon mirror is dirty by comparing the output of the laser light detection sensor with a value stored in the storage means;
A laser scanning device for an image forming apparatus, comprising: a means for notifying that the discrimination means discriminates dirt.
上記判別手段がレーザ光の劣化を判別したこと報知する手段をさらに含むことを特徴とする請求項1記載の画像形成装置のレーザ走査装置。 The determination means further determines that the laser light reflected by the polygon mirror is deteriorated by comparing the output of the laser light detection sensor with a value stored in the storage means,
2. The laser scanning device for an image forming apparatus according to claim 1, further comprising means for notifying that the discrimination means discriminates the deterioration of the laser beam.
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