JP2007160695A

JP2007160695A - 画像形成装置

Info

Publication number: JP2007160695A
Application number: JP2005359594A
Authority: JP
Inventors: Kunitaka Komai; 邦敬駒井
Original assignee: Ricoh Co Ltd
Current assignee: Ricoh Co Ltd
Priority date: 2005-12-13
Filing date: 2005-12-13
Publication date: 2007-06-28

Abstract

【課題】ｎ個（ｎ＞１）の光ビームを同期検知センサにより検出することによって、必要なミラー等部品点数を減らしてコストダウンに繋げる画像形成装置を提供する。
【解決手段】画像データに応じて点灯制御される複数の発光源と、これらの発光源から出力される光ビームを主走査方向に偏向する偏向手段３と、この偏向手段３により偏向される光ビームを主走査線上で検出する光ビーム検出手段１５を備え、副走査方向に回転または移動する像担持体７上を光ビームが走査することにより画像形成を行う画像形成装置おいて、前記光ビーム検出手段１５により検出される光ビームは前記複数の発光源より小さい数とし、前記光ビーム検出手段１５で検出を行わなかった光ビームは、前記光ビーム検出手段１５で検出を行なった他の光ビームで検出した検出信号を用いて点灯制御を行う。
【選択図】図１

Description

本発明は、光ビームが光ビーム検出手段に入力されるタイミングを検知する光ビーム検出手段による検出信号を用いて点灯制御を行う、複写機、プリンタ、ファクシミリ、印刷機等の画像形成装置に関するものである。

光ビーム走査装置を用いた画像形成装置において、光ビームを画像データにより変調し、偏向手段（ポリゴンミラー）を回転することにより主走査方向に等角速度偏向し、ｆθレンズにより等角速度偏向を等速度偏向に補正し、像担持体（以下感光体）上に走査するように構成されることが知られている（例えば、特許文献１参照）。
光ビーム全てを光ビーム検出装置に入力し、光ビームの点灯制御を行う画像形成装置は特許文献１に開示されており、かかる画像形成装置では、光ビームが光ビーム検出手段（以下、同期検知センサ）に入力されるタイミングを検知することにより、感光体上における書き込み位置の制御を行っており、光ビーム毎に同期タイミングを取るために光ビーム全てを同期検知センサに入力する構成となっている。
特開２００４−２５４６１公報

しかしながら、光ビームを走査することによって画像形成を行う画像形成装置において、光ビーム全てを同期検知センサに入力するためには、光ビームを同期検知センサに入力させるためのミラー等の部品が光ビーム数に対応して必要であり、コストアップに繋がるという問題がある。
そこで、本発明の目的は、上述した実情を考慮して、ｎ個（ｎ＞１）の光ビームを同期検知センサにより検出することによって、必要なミラー等部品点数を減らしてコストダウンに繋げる画像形成装置を提供することにある。

上記の課題を解決するために、請求項１に記載の発明は、画像データに応じて点灯制御される複数の発光源と、これらの発光源から出力される光ビームを主走査方向に偏向する偏向手段と、この偏向手段により偏向される光ビームを主走査線上で検出する光ビーム検出手段を備え、副走査方向に回転または移動する像担持体上を光ビームが走査することにより画像形成を行う画像形成装置おいて、前記光ビーム検出手段により検出される光ビームは前記複数の発光源より小さい数とし、前記光ビーム検出手段で検出を行わなかった光ビームは、前記光ビーム検出手段で検出を行なった他の光ビームで検出した検出信号を用いて点灯制御を行う画像形成装置を特徴とする。
また、請求項２に記載の発明は、前記偏向手段によって主走査方向に偏向される複数の光ビームの、少なくとも１つの光ビームが、他の光ビームに対して走査方向が逆となり、前記光ビーム検出手段を用いて、同じ走査方向のいずれかの光ビームのみを検出する請求項１記載の画像形成装置を特徴とする。
また、請求項３に記載の発明は、前記偏向手段がポリゴンミラーである請求項１の画像形成装置を特徴とする。
また、請求項４に記載の発明は、前記ポリゴンミラーは、該ポリゴンミラーの厚さ方向に複数段の反射面を有することを特徴とする。

また、請求項５に記載の発明は、前記ポリゴンミラーは、該ポリゴンミラーの厚さ方向に上方面と下方面に別れていることを特徴とする。
また、請求項６に記載の発明は、画像データに応じて点灯制御される複数の発光源と、複数の発光源から出力されるビームを主走査方向に偏向する偏向手段と、この偏向手段により偏向される光ビームを主走査線上で検出する光ビーム検出手段を備え、副走査方向に回転または移動する像担持体上を光ビームが走査することにより画像形成を行う画像形成装置おいて、前記光ビーム検出手段により検出される光ビームは前記複数の発光源より小さい数とし、前記光ビーム検出手段で検出を行わなかった光ビームは、前記光ビーム検出手段で検出を行なった他の光ビームで検出した検出信号を用いて点灯制御を行うことを特徴とする。
また、請求項７に記載の発明は、光ビーム検出手段による検出信号を用いて点灯制御を行う画像形成装置において、光ビーム検出手段で検出を行わなかった光ビームは、他の光ビームで検出した検出信号を用いて点灯制御を行うことを特徴とする。

本発明によれば、光ビーム検出手段により検出される光ビームを複数の発光源より小さい数とし、前記光ビーム検出手段で検出を行わなかった光ビームは、前記光ビーム検出手段で検出を行なった他の光ビームで検出した検出信号を用いて点灯制御を行うことによって、ミラー等の部品点数を減らし、コストダウンに繋げるができる。

以下、図面を参照して、本発明の実施の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第１の実施の形態を示す概略図である。図１の画像形成装置Ａの光ビーム走査装置１について、画像データによって点灯するＬＤ（レーザダイオード）ユニット（図示せず）の光ビームは、コリメートレンズ（図示せず）により平行光束化され、シリンダレンズ（図示せず）を通り、ポリゴンモータ２によって回転するポリゴンミラー３によって偏向される。
ポリゴンミラー３によって偏向された光ビームは、ｆθレンズ４を通り、さらにＢＴＬ５を通って、折り返しミラー６によって反射し、感光体７上を走査する。ここで、ＢＴＬ（バレル・トロイダル・レンズ）は、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））を行うために設けられている。
感光体７の回りには、帯電器８、現像ユニット９、転写器１０、クリーニングユニット１１、除電器１２が配置されており、通常の電子写真プロセスである帯電、露光、現像、転写により記録紙上に画像が形成される。そして、図示していないが定着装置によって記録紙上の画像が定着される。

図２は画像形成装置における画像形成制御部及び光ビーム走査装置を示すブロック図である。図２において、プリンタ制御部１８はポリゴンモータ制御部１９、ＬＤ制御部２０、同期検知用点灯制御部２１、画素クロック生成部２２が規定の動作を行なうようにそれぞれを制御する。ポリゴンモータ制御部１９はプリンタ制御部２０からの制御信号により、ポリゴンモータ（図示せず）を規定の回転数で回転制御する。
画像形成制御部には光ビーム走査装置１の主走査方向端部の画像書き出し側に光ビームを検出する同期検知センサ（光ビーム検出手段）１５が１つ配置されている。ｆθレンズ４を通過した光ビームはミラー１７によって反射され、レンズ１６によって集光されて同期検知センサ１５に入射するような構成になっている。
第１ＬＤユニット１３から出射された光ビームは同期検知センサ１５上を通過することにより、同期検知センサ１５から同期検知信号ＸＤＥＴＰが出力され、画素クロック生成部２２に送られる。
画素クロック生成部２２は位相同期クロック発生部２３、ＶＣＯクロック発生部２４、基準クロック信号ＦＲＥＦを生成する基準クロック発生部２５を含んでいる。
位相同期クロック発生部２３はＶＣＬＫ信号から画素クロックＰＣＬＫを生成し、さらに、同期検知信号ＸＤＥＴＰに同期した画素クロックＰＣＬＫを生成している。ＶＣＯ（Voltage ControlledOscillator）クロック発生部２４は基準クロック信号ＦＲＥＦを分周することでＶＣＬＫ信号を生成する。

画素クロック生成部では、さらに、同期検知信号ＸＤＥＴＰに同期した画素クロックＰＣＬＫを生成し、ＬＤ制御部２０及び同期検出用点灯制御部２１に送る。この同期検出用点灯制御部２１は、最初に同期検知信号ＸＤＥＴＰを検出するために、ＬＤ強制点灯信号ＢＤをオンしてＬＤを強制点灯させる。
しかし、同期検知信号ＸＤＥＴＰを検出した後には、同期検出信号ＸＤＥＴＰと画素クロックＰＣＬＫによって、フレア光が発生しない程度で確実に同期検知信号ＸＤＥＴＰが検出できるタイミングでＬＤを点灯させるＬＤ強制点灯信号ＢＤを生成し、ＬＤ制御部２０に送る。
ＬＤ制御部２０では、同期検知用強制点灯信号ＢＤ及び画素クロックＰＣＬＫに同期した画像信号に応じて第１ＬＤユニット１３、第２ＬＤユニット１４のＬＤを点灯制御する。そして、第１ＬＤユニット１３、第２ＬＤユニット１４からレーザビームが出射し、ポリゴンミラー３で偏向され、ｆθレンズ４を通り、感光体７上を走査することになる。逆に、同期検知センサ１５に入射する光ビームは第２ＬＤユニット１４から出射された光ビームでも同様である。

図３は図２の光ビーム走査装置におけるＬＤ点灯制御タイミングを示すタイミングチャートである。図２の第２ＬＤユニット１３から出射された光ビームが同期検知センサ１５上を通過することにより、同期検知センサ１５から同期検知信号ＸＤＥＴＰ＿１が出力される。
タイミングチャートには、ＸＤＥＴＰ＿1の立ち下り位置から時間Ａ経過後に第１ＬＤユニット１３が点灯することによる点灯信号ＬＤ１が示されている。また、第１ＬＤユニット１３から出射された光ビームが同期検知センサ１５上を通過することにより、同期検知センサ１５から同期検知信号ＸＤＥＴＰ＿１が出力される。ＸＤＥＴＰ＿１の立ち下り位置から時間Ｂ経過後に第２ＬＤユニット１４が点灯することによる点灯信号ＬＤ２がタイミングチャートに示されている。

図４は本発明による第２の実施の形態として４ドラム方式の画像形成装置を示す概略図である。この画像形成装置Ａは、４色（Ｙ：イエロー、Ｍ：マゼンタ、Ｃ：シアン、ＢＫ：ブラック）の画像を重ね合わせたカラー画像を形成するための４組の画像形成部２６ＢＫ、２６Ｃ、２６Ｍ、２６Ｙと１つの光ビーム走査装置１を備えている。
各色とも、感光体１５回りには、帯電器８、現像ユニット９、転写器１０、クリーニングユニット１１、除電器１２が配置されており、通常の電子写真プロセスである帯電、露光、現像、転写により記録紙Ｐ上に画像が形成される。
転写ベルト２７によって矢印方向に搬送される記録紙Ｐ上に１色目の画像を形成し、次に２色目、３色目、４色目の順に画像を転写することにより、４色の画像が重ね合わさったカラー画像を記録紙Ｐ上に形成することができる。記録紙Ｐ上のカラー画像は図示していない定着装置によって記録紙Ｐ上に定着される。

本実施の形態の光ビーム走査装置（光学ユニット）１は、ポリゴンモータ２により駆動される１つのポリゴンミラー３を用いて、その上方面３ａと下方面３ｂで異なる光ビームを偏向走査させ、さらに、ポリゴンミラー３を中心に対向振り分け走査させることによって、４色分の光ビームでそれぞれの感光体１５上を走査する。
ポリゴンミラー３は、図示のごとく、その厚さ方向に複数段の反射面を有している。この複数段の反射面は、複数のポリゴンミラーで形成されることもできるが、本実施の形態では、１つのポリゴンミラー３の反射面が、その厚さ方向に上方面３ａと下方面３ｂに分けられた構成になっている。
各色の光ビームはポリゴンミラー３によって偏向し、ｆθレンズ４を通り、第１ミラー２８、第２ミラー２９で折り返され、ＢＴＬ５を通り、第３ミラー３０で折り返され、感光体１５上を走査する。
図４には感光体１５から記録紙Ｐ上に直接カラー画像が転写される画像形成装置を示しているが、感光体１５から転写ベルト２７上にカラー画像を転写し、転写ベルト２７から図示してない２次転写装置によって記録紙Ｐ上に転写される画像形成装置についても同様に本実施の形態が適用できる。

図５は図４の第２の実施の形態で使用する光ビーム走査装置を示す概略上面図である。ＬＤユニットＬＤ（Ｙ）及びＬＤユニットＬＤ（ＢＫ）からの光ビームはポリゴンミラー３の下方面３ｂ（図４）に入射し、ポリゴンミラー３が回転することにより光ビームを偏向し、ｆθレンズ４を通り、第１ミラー２８によって折り返される。
ＬＤユニットＬＤ（Ｍ）及びＬＤユニットＬＤ（Ｃ）からの光ビームはポリゴンミラー３の上方面３ａ（図４）に入射し、ポリゴンミラー３が回転することにより光ビームを偏向し、fθレンズ４を通り、第１ミラー２８により折り返される。

本実施の形態では、主走査方向書き出し端部に第１シリンダミラーＣＹＭ１、第２シリンダミラーＣＹＭ２、第１同期検知センサ１５ａ、第２同期検知センサ１５ｂが配置されており、fθレンズ４を通った光ビームが第１及び第２シリンダミラーＣＹＭ１、ＣＹＭ２によって反射集光されて、第１同期検知センサ１５ａ、第２同期検知センサ１５ｂに入射するような構成となっている。
第１同期検知センサ１５ａ、第２同期検知センサ１５ｂはスタート側同期検知信号ＸＤＥＴＰを検出するための同期検知センサの役割を果たしている。ＬＤユニットＬＤ（Ｙ）から出射された光ビームは第１同期検知センサ１５ａに入射され、その検知信号を用いてＬＤユニットＬＤ（Ｙ）、ＬＤ（Ｍ）の点灯制御を行う。
逆に、ＬＤユニットＬＤ（Ｍ）の光ビームを検出し、その検知信号を用いてＬＤユニットＬＤ（Ｙ）、ＬＤ（Ｍ）の点灯制御を行うこともできる。ＬＤユニットＬＤ（ＢＫ）、ＬＤ（Ｃ）の点灯制御についても同様である。図からも判るように、ＹとＭに対し、ＢＫとＣが逆方向に走査している。

図６は図５の光ビーム走査装置におけるＬＤ点灯制御タイミングを示すタイミングチャートである。図５におけるＬＤユニットＬＤ（Ｙ）から出射された光ビームが同期検知センサ１上を通過することにより、第１同期検知センサ１５ａから同期検知信号ＸＤＥＴＰ＿Ｙが出力される。タイミングチャートにはＸＤＥＴＰ＿Ｙの立ち下り位置から時間Ａ経過後にＬＤユニットＬＤ（Ｙ）が点灯することによる点灯信号ＬＤ（Ｙ）が示されている。
また、図５におけるＬＤユニットＬＤ（Ｙ）から出射された光ビームが第１同期検知センサ１５ａ上を通過することにより、第１同期検知センサ１５ａから同期検知信号ＸＤＥＴＰ＿Ｙが出力される。
タイミングチャートにはＸＤＥＴＰ＿Ｙの立下り位置から時間Ｂ経過後にＬＤユニットＬＤ（Ｍ）が点灯することによる点灯信号ＬＤ（Ｍ）が示されている。ＬＤ（ＢＫ）、ＬＤ（Ｃ）の点灯タイミングについても同様である。

本発明による画像形成装置の第１の実施の形態を示す概略図である。画像形成装置における画像形成制御部及び光ビーム走査装置を示すブロック図である。図２の光ビーム走査装置におけるＬＤ点灯制御タイミングを示すタイミングチャートである。本発明による第２の実施の形態として４ドラム方式の画像形成装置を示す概略図である。図４の第２の実施の形態で使用する光ビーム走査装置を示す概略上面図である。図５の光ビーム走査装置におけるＬＤ点灯制御タイミングを示すタイミングチャートである。

符号の説明

Ａ画像形成装置
１光ビーム走査装置（光学ユニット）
２ポリゴンモータ
３偏向手段（ポリゴンミラー）
３ａポリゴンミラーの反射面（上方面）
３ｂポリゴンミラーの反射面（下方面）
７像担持体（感光体）
１５光ビーム検出手段（同期検知センサ）
１５ａ光ビーム検出手段（同期検知センサ）
１５ｂ光ビーム検出手段（同期検知センサ）

Claims

画像データに応じて点灯制御される複数の発光源と、これらの発光源から出力される光ビームを主走査方向に偏向する偏向手段と、この偏向手段により偏向される光ビームを主走査線上で検出する光ビーム検出手段を備え、副走査方向に回転または移動する像担持体上を光ビームが走査することにより画像形成を行う画像形成装置おいて、前記光ビーム検出手段により検出される光ビームは前記複数の発光源より小さい数とし、前記光ビーム検出手段で検出を行わなかった光ビームは、前記光ビーム検出手段で検出を行なった他の光ビームで検出した検出信号を用いて点灯制御を行うことを特徴とする画像形成装置。
前記偏向手段によって主走査方向に偏向される複数の光ビームの少なくとも１つの光ビームが、他の光ビームに対して走査方向が逆となり、前記光ビーム検出手段を用いて、同じ走査方向のいずれかの光ビームのみを検出することを特徴とする請求項１記載の画像形成装置。
前記偏向手段はポリゴンミラーであることを特徴とする請求項１の画像形成装置。
前記ポリゴンミラーは、該ポリゴンミラーの厚さ方向に複数段の反射面を有することを特徴とする請求項３記載の画像形成装置。
前記ポリゴンミラーは、該ポリゴンミラーの厚さ方向に上方面と下方面に別れていることを特徴とする請求項３記載の画像形成装置。
画像データに応じて点灯制御される複数の発光源と、複数の発光源から出力されるビームを主走査方向に偏向する偏向手段と、この偏向手段により偏向される光ビームを主走査線上で検出する光ビーム検出手段を備え、副走査方向に回転または移動する像担持体上を光ビームが走査することにより画像形成を行う画像形成装置おいて、前記光ビーム検出手段により検出される光ビームは前記複数の発光源より小さい数とし、前記光ビーム検出手段で検出を行わなかった光ビームは、前記光ビーム検出手段で検出を行なった他の光ビームで検出した検出信号を用いて点灯制御を行うことを特徴とする画像形成装置。
光ビーム検出手段による検出信号を用いて点灯制御を行う画像形成装置において、光ビーム検出手段で検出を行わなかった光ビームは、他の光ビームで検出した検出信号を用いて点灯制御を行うことを特徴とする請求項１記載の画像形成装置。