JP2007253386A - Image forming apparatus - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、レーザ光を発生する半導体レーザと、そのレーザ光により感光体を走査露光する走査手段とを用いて、画像形成動作を実行可能な画像形成装置に関する。 The present invention relates to an image forming apparatus capable of performing an image forming operation using a semiconductor laser that generates laser light and a scanning unit that scans and exposes a photosensitive member with the laser light.
従来より、通電電流に応じたレーザ光を発生する半導体レーザと、該半導体レーザが発生したレーザ光により感光体を走査露光する走査手段と、を備え、上記半導体レーザ及び上記走査手段を用いて画像形成動作を実行可能な画像形成装置が考えられている。この種の画像形成装置では、半導体レーザからのレーザ光の光量を画像形成動作に適した光量に調整するなど、各種調整を行ってから画像形成動作を開始する必要がある。 2. Description of the Related Art Conventionally, a semiconductor laser that generates a laser beam corresponding to an energization current and a scanning unit that scans and exposes a photosensitive member with the laser beam generated by the semiconductor laser are provided, and an image is obtained using the semiconductor laser and the scanning unit. An image forming apparatus capable of performing a forming operation is considered. In this type of image forming apparatus, it is necessary to start the image forming operation after performing various adjustments such as adjusting the light amount of the laser light from the semiconductor laser to a light amount suitable for the image forming operation.
そこで、半導体レーザの一例としてのレーザダイオードの光量を例えばフォトダイオードで検出し、そのフォトダイオードを流れるモニタ電流が所定値となるように、差動アンプやサンプルホールド回路を用いて制御することが提案されている(例えば、特許文献1参照)。
ところが、上記特許文献1では、上記光量調整に必要とされる調整時間を予め設定しておき、その調整時間が経過してから実際に光量調整が完了しているか否かをチェックしている。このため、上記回路による光量調整が早期に完了した場合でも、画像形成装置は、予め設定された調整時間の間は画像形成動作に移行せずに待機しなければならない。また、上記特許文献1には、設定された調整時間内で光量調整が完了した場合、調整時間をより短い時間に更新することが記載されているが、この場合も、画像形成装置は、更新後の調整時間の間は待機しなければならない。そこで、本発明は、必要な調整が終了し次第、次の動作へ移行して早期に画像形成を開始することが可能な画像形成装置の提供を目的としてなされた。
However, in
上記目的を達するためになされた本発明は、通電電流に応じたレーザ光を発生する半導体レーザと、該半導体レーザが発生したレーザ光により感光体を走査露光する走査手段と、を備え、上記半導体レーザ及び上記走査手段を用いて画像形成動作を実行可能な画像形成装置であって、上記半導体レーザからのレーザ光の光量を検出する光量検出手段と、上記走査手段による走査原点にて上記レーザ光を検出する原点検出手段と、上記半導体レーザへの通電電流を徐々に増加させ、上記原点検出手段が上記レーザ光を検出し、かつ、上記光量検出手段が上記画像形成動作に適した光量を検出した場合、上記画像形成動作を許可する第1制御手段と、を備えたことを特徴としている。 In order to achieve the above object, the present invention comprises a semiconductor laser that generates a laser beam corresponding to an energization current, and a scanning unit that scans and exposes a photosensitive member with the laser beam generated by the semiconductor laser. An image forming apparatus capable of performing an image forming operation using a laser and the scanning unit, wherein the laser beam is detected at a scanning origin by the scanning unit and a light amount detecting unit that detects a light amount of the laser beam from the semiconductor laser. The origin detecting means for detecting the semiconductor laser, the energization current to the semiconductor laser is gradually increased, the origin detecting means detects the laser light, and the light quantity detecting means detects the light quantity suitable for the image forming operation. In this case, a first control unit that permits the image forming operation is provided.
このように構成された本発明の画像形成装置は、半導体レーザ及び走査手段を用いて画像形成動作を実行可能であり、光量検出手段は上記半導体レーザからのレーザ光の光量を検出する。また、原点検出手段は、上記走査手段による走査原点にて上記レーザ光を検出する。そして、第1制御手段は、上記半導体レーザへの通電電流を徐々に増加させ、上記原点検出手段が上記レーザ光を検出し、かつ、上記光量検出手段が上記画像形成動作に適した光量を検出した場合、上記画像形成動作を許可する。 The image forming apparatus of the present invention configured as described above can execute an image forming operation using a semiconductor laser and a scanning unit, and the light amount detecting unit detects the light amount of the laser light from the semiconductor laser. The origin detection means detects the laser beam at the scanning origin by the scanning means. The first control means gradually increases the energization current to the semiconductor laser, the origin detection means detects the laser light, and the light quantity detection means detects a light quantity suitable for the image forming operation. If so, the image forming operation is permitted.
このため、本発明では、原点検出手段が上記レーザ光を検出し、かつ、光量検出手段が画像形成動作に適した光量を検出して画像形成動作が可能になったら、即座に画像形成動作を許可することが可能である。従って、本発明では、早期に画像形成を開始することができる。但し、本発明では、原点検出手段が上記レーザ光を検出し、かつ、光量検出手段が画像形成動作に適した光量を検出したら必ずしも即座に画像形成動作が開始される必要はなく、敢えて少し間をおいてもよい。 For this reason, in the present invention, when the origin detection unit detects the laser beam and the light amount detection unit detects the light amount suitable for the image forming operation and the image forming operation becomes possible, the image forming operation is immediately performed. It is possible to allow. Therefore, in the present invention, image formation can be started at an early stage. However, in the present invention, it is not always necessary to start the image forming operation immediately after the origin detecting unit detects the laser beam and the light amount detecting unit detects a light amount suitable for the image forming operation. You may leave.
また、上記第1制御手段は、上記光量検出手段が上記画像形成動作に適した光量を検出したにも拘らず、上記原点検出手段が上記レーザ光を検出しない場合、エラー処理を実行してもよい。この場合、原点検出手段または走査手段の異常に対してエラー処理を実行することができるといった、更なる効果が生じる。 Further, the first control unit may execute error processing when the light source detection unit detects a light amount suitable for the image forming operation and the origin detection unit does not detect the laser beam. Good. In this case, there is a further effect that error processing can be executed for an abnormality in the origin detecting means or the scanning means.
更に、上記第1制御手段は、上記原点検出手段が上記レーザ光を検出した後、所定時間経過しても、上記光量検出手段が上記画像形成動作に適した光量を検出しない場合、エラー処理を実行してもよい。この場合、光量検出手段または半導体レーザの異常に対してエラー処理を実行することができるといった、更なる効果が生じる。 Further, the first control unit performs error processing when the light amount detection unit does not detect a light amount suitable for the image forming operation even after a predetermined time has elapsed after the origin detection unit detects the laser light. May be executed. In this case, there is a further effect that error processing can be executed for the abnormality of the light amount detection means or the semiconductor laser.
また、上記目的を達するための本発明は、通電電流に応じたレーザ光を発生する半導体レーザと、該半導体レーザが発生したレーザ光により感光体を走査露光する走査手段と、を備え、上記半導体レーザ及び上記走査手段を用いて画像形成動作を実行可能な画像形成装置であって、上記走査手段による走査原点にて上記レーザ光を検出する原点検出手段と、上記半導体レーザへの通電電流を徐々に増加させ、上記原点検出手段が上記レーザ光を検出した場合、上記原点検出手段からの検出信号に基いて上記走査手段の走査速度の調整を開始する第2制御手段と、を備えたことを特徴とするものであってもよい。 According to another aspect of the present invention, there is provided a semiconductor laser that generates a laser beam corresponding to an energized current, and a scanning unit that scans and exposes a photosensitive member with the laser beam generated by the semiconductor laser. An image forming apparatus capable of performing an image forming operation using a laser and the scanning unit, wherein an origin detecting unit for detecting the laser beam at a scanning origin by the scanning unit, and an energization current to the semiconductor laser gradually. And a second control means for starting adjustment of the scanning speed of the scanning means based on a detection signal from the origin detecting means when the origin detecting means detects the laser beam. It may be a feature.
このように構成された本発明の画像形成装置は、半導体レーザ及び走査手段を用いて画像形成動作を実行可能であり、原点検出手段は、上記走査手段による走査原点にて上記レーザ光を検出する。そして、第2制御手段は、上記半導体レーザへの通電電流を徐々に増加させ、上記原点検出手段が上記レーザ光を検出した場合、上記原点検出手段からの検出信号に基いて上記走査手段の走査速度の調整を開始する。 The image forming apparatus of the present invention configured as described above can perform an image forming operation using a semiconductor laser and a scanning unit, and the origin detection unit detects the laser beam at the scanning origin by the scanning unit. . The second control means gradually increases the energization current to the semiconductor laser, and when the origin detection means detects the laser beam, the scanning of the scanning means is performed based on the detection signal from the origin detection means. Start speed adjustment.
このため、本発明では、原点検出手段がレーザ光を検出してそれに基く走査速度の調整が可能になったら、即座に上記原点検出手段からの検出信号に基く走査速度の調整を開始することが可能である。従って、本発明では、早期に画像形成を開始することができる。但し、本発明では、原点検出手段が上記レーザ光を検出したら必ずしも即座に上記走査速度の調整が開始される必要はなく、敢えて少し間をおいてもよい。 For this reason, in the present invention, when the origin detection means detects the laser beam and the scanning speed can be adjusted based on the detected laser beam, the adjustment of the scanning speed based on the detection signal from the origin detection means can be started immediately. Is possible. Therefore, in the present invention, image formation can be started at an early stage. However, in the present invention, it is not always necessary to start the adjustment of the scanning speed immediately after the origin detecting means detects the laser beam, and a slight pause may be used.
次に、本発明の実施の形態を図面と共に説明する。図1は、本発明が適用された画像形成装置としてのレーザプリンタ1の概略構成を示す側断面図である。なお、以下の説明においては、図1における右側を前方とする。
Next, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings. FIG. 1 is a side sectional view showing a schematic configuration of a
(レーザプリンタの全体構成)
このレーザプリンタ1は、直接転写タンデム方式のカラーレーザプリンタであって、図1に示すように、略箱型の本体ケーシング2を備えている。本体ケーシング2の前面には、開閉可能な前面カバー3が設けられており、この前面カバー3を開放することにより、プロセス部25を本体ケーシング2内から前方へ引き出すことが可能となる。また、本体ケーシング2の上面には、画像形成後の被記録媒体としての用紙4が積載される排紙トレイ5が形成されている。
(Whole structure of laser printer)
The
本体ケーシング2の下部には、画像を形成するための用紙4が積載される給紙トレイ7が前方へ引き出し可能に装着されている。給紙トレイ7内には、バネ8の付勢により用紙4の前端側を持ち上げるように傾動可能な用紙押圧板9が設けられている。また、給紙トレイ7の前端上方位置には、ピックアップローラ10と、図示しないバネの付勢によりこのピックアップローラ10に圧接する分離パッド11とが設けられている。更にピックアップローラ10の斜め前上方には一対の給紙ローラ12が設けられ、その上方に一対のレジストローラ13が設けられている。
A paper feed tray 7 on which paper 4 for forming an image is loaded is attached to the lower portion of the
給紙トレイ7の最上位の用紙4は、用紙押圧板9によってピックアップローラ10に向かって押圧され、ピックアップローラ10の回転によって、ピックアップローラ10と分離パッド11との間に挟まれたときに1枚ごとに分離される。そして、ピックアップローラ10及び分離バッド11の間から送り出された用紙4は、給紙ローラ12によって、レジストローラ13へ送られる。レジストローラ13では、その用紙4を所定のタイミングで、後方のベルトユニット15上へ送り出す。
When the uppermost sheet 4 of the
ベルトユニット15は、本体ケーシング2に対して着脱可能とされており、前後に離間して配置された一対のベルト支持ローラ16,17間に水平に架設される搬送ベルト18を備えている。搬送ベルト18は、ポリカーボネート等の樹脂材からなる無端状のベルトであり、後側のベルト支持ローラ17が回転駆動されることにより図1の反時計回り方向に循環移動し、その上面に載せた用紙4を後方へ搬送する。搬送ベルト18の内側には、後述する画像形成ユニット26が有する各感光体ドラム31(感光体に相当)と対向配置される4つの転写ローラ19が前後方向に一定間隔で並んで設けられ、各感光体ドラム31と対応する転写ローラ19との間に搬送ベルト18を挟んだ状態となっている。転写時には、この転写ローラ19と感光体ドラム31との間に転写バイアスが印加される。
The
ベルトユニット15の下側には、搬送ベルト18に付着したトナーや紙粉等を除去するためのクリーニングローラ21が設けられている。クリーニングローラ21は、金属製の軸部材の周囲にシリコンからなる発泡材が設けられた構成であって、ベルトユニット15に設けられた金属製のバックアップローラ22との間に搬送ベルト18を挟んで対向している。クリーニングローラ21とバックアップローラ22との間には、所定のバイアスが印加され、それにより搬送ベルト18上のトナー等がクリーニングローラ21側へ電気的に吸引されるようになっている。また、クリーニングローラ21には、その表面に付着したトナー等を除去する金属製の回収ローラ23が当接しており、更にその回収ローラ23にはその表面に付着したトナー等を掻き落とすためのブレード24が当接している。
A cleaning
本体ケーシング2内における上部には、レーザ走査装置としてのスキャナユニット27が設けられ、その下側にプロセス部25が設けられ、更にそのプロセス部25の下側に前述のベルトユニット15が配置されている。
A
スキャナユニット27は、所定の画像データに基づいた各色毎のレーザ光Lを対応する感光体ドラム31の表面上に高速走査にて照射する。スキャナユニット27の構成については後に詳述する。
The
プロセス部25は、ブラック(K),シアン(C),マゼンタ(M),イエロー(Y)の各色に対応した4つの画像形成ユニット26を備えており、これらの画像形成ユニット26が前後に並んで配置されている。なお、本実施の形態では、レーザプリンタ1の前面側からブラック、シアン、マゼンタ、イエローの順で各画像形成ユニット26が並んでいる。各画像形成ユニット26は、像担持体としての感光体ドラム31、スコロトロン型帯電器32、及び現像装置としての現像カートリッジ34等を備えて構成されている。また、プロセス部25は、前後に並んだ4つのカートリッジ装着部30を有する枠状のフレーム29を備えている。各カートリッジ装着部30は、上下に開口しており、その内側に各現像カートリッジ34を着脱可能となっている。また、フレーム29には、各カートリッジ装着部30の下端位置に、各画像形成ユニット26の感光体ドラム31が保持され、更にその感光体ドラム31に隣接してスコロトロン型帯電器32が保持されている。
The
感光体ドラム31は、接地された金属製のドラム本体を備え、その表層をポリカーボネートなどからなる正帯電性の感光層で被覆することにより構成されている。スコロトロン型帯電器32は、感光体ドラム31の後側斜め上方において、感光体ドラム31と接触しないように所定間隔を隔てて、感光体ドラム31と対向配置されている。このスコロトロン型帯電器32は、タングステン等の帯電用ワイヤ(図示せず)からコロナ放電を発生させることにより、感光体ドラム31の表面を一様に正極性に帯電させる。
The
現像カートリッジ34は、略箱形をなし、その内部には、上部にトナー収容室38が設けられ、その下側に供給ローラ39、現像ローラ40、及び層厚規制ブレード41が設けられている。各トナー収容室38には、現像剤として、ブラック、シアン、マゼンタまたはイエローの各色の正帯電性の非磁性1成分のトナーがそれぞれ収容されている。また、各トナー収容室38には、トナーを撹拌するためのアジテータ42が設けられている。
The developing
供給ローラ39は、金属製のローラ軸を導電性の発泡材料で被覆することにより構成されており、現像ローラ40は、金属製のローラ軸を導電性のゴム材料で被覆することにより構成されている。トナー収容室38から放出されたトナーは、供給ローラ39の回転により現像ローラ40に供給され、供給ローラ39と現像ローラ40との間で正に摩擦帯電される。更に、現像ローラ40上に供給されたトナーは、現像ローラ40の回転に伴って、層厚規制ブレード41と現像ローラ40との間に進入し、ここで更に充分に摩擦帯電されて、一定厚さの薄層として現像ローラ40上に担持される。
The
感光体ドラム31の表面は、その回転時、先ずスコロトロン型帯電器32により一様に正帯電される。その後、スキャナユニット27からのレーザ光の高速走査により露光されて、用紙4に形成すべき画像に対応した静電潜像が形成される。
The surface of the
次いで、現像ローラ40の回転により、現像ローラ40上に担持され正帯電されているトナーが、感光体ドラム31に対向して接触するときに、感光体ドラム31の表面上に形成されている静電潜像に供給される。これにより、感光体ドラム31の静電潜像は、可視像化され、感光体ドラム31の表面には、露光部分にのみトナーが付着したトナー像が担持される。
Next, when the developing
その後、各感光体ドラム31の表面上に担持されたトナー像は、搬送ベルト18によって搬送される用紙4が、感光体ドラム31と転写ローラ19との間の各転写位置を通る間に、転写ローラ19に印加される負極性の転写バイアスによって、用紙4に順次転写される。こうしてトナー像が転写された用紙4は、次いで定着器43に搬送される。
Thereafter, the toner image carried on the surface of each
定着器43は、本体ケーシング2内における搬送ベルト18の後方に配置されている。この定着器43は、ハロゲンランプ等の熱源を備えて回転駆動される加熱ローラ44と、加熱ローラ44の下方において、加熱ローラ44を押圧するように対向配置され従動回転される加圧ローラ45とを備えている。この定着器43では、4色のトナー像を坦持した用紙4を、加熱ローラ44及び加圧ローラ45によって狭持搬送しながら加熱することにより、トナー像を用紙4に定着させる。そして、トナー像が熱定着された用紙4は、定着器43の斜め後上方に配置された搬送ローラ46により更に搬送され、本体ケーシング2の上部に設けられた排紙ローラ47により、前述の排紙トレイ5上に排出される。
The fixing
(スキャナユニットの構成)
図2はスキャナユニット27の構成を説明するための簡略図である。このうち下側の図はスキャナユニット27の左側断面であり、上側の図(各反射ミラーは省略)はスキャナユニット27内を上方から見た図である。なお、同図において右側がレーザプリンタ1の前面側であり、紙面右から左へと用紙4がベルトユニット15によって搬送されることになる。つまり、紙面左方向が、用紙4の搬送方向であり、感光体ドラム31上における副走査方向である。また、上側の図では、レーザ光Lk、レーザ光Lyについて反射ミラーによる折り返しをせずに展開し、下側の図と光学的に等価な光路が示されている。
(Configuration of scanner unit)
FIG. 2 is a simplified diagram for explaining the configuration of the
同図に示すように、スキャナユニット27は、箱型の樹脂製のハウジング50を備え、その内部における略中央に、ポリゴンモータ49によって駆動される例えば6面のポリゴンミラー51(走査手段に相当)が回転可能(同図で紙面反時計回り回転駆動される)に設けられている。ハウジング50には、ポリゴンミラー51の右側近傍に半導体レーザとしての4つのレーザ光源、より具体的にはレーザダイオードLDk,LDc,LDm,LDyが設けられている。
As shown in the figure, the
レーザダイオードLDkは、やや上方位置から斜め下方に位置するポリゴンミラー51の一偏向面に向けられ、ブラックの印字DATA信号に基づき変調されたレーザ光Lkをシリンドリカルレンズ52を介して出射するよう配置されている。ポリゴンミラー51で偏向されたレーザ光Lkはレーザプリンタ1の前面側に導かれ第1走査レンズ53(例えばfθレンズ)を透過し反射ミラー54で後方に折り返され、更に反射ミラー55で下方に折り返され第2走査レンズ56k(例えばトーリックレンズ)を透過してブラックの画像形成ユニット26kの感光体ドラム31kの表面上に照射される。そして、レーザ光Lkは、ポリゴンミラー51の回転によって感光体ドラム31kの表面上で左から右(上側の図で紙面上方向:以下、第1走査方向という)へと高速走査される。
The laser diode LDk is directed to one deflecting surface of the
レーザダイオードLDcは、レーザダイオードLDkの下方位置から斜め上方に位置するポリゴンミラー51の一偏向面(レーザダイオードLDkと同じ偏向面)に向けられ、シアンの印字DATA信号に基づき変調されたレーザ光Lcをシリンドリカルレンズ52を介して出射するように配置されている。レーザ光Lcは、レーザ光Lkと同一の偏向面で偏向され、レーザプリンタ1の前面側に導かれ第1走査レンズ53を透過し反射ミラー57,58で後方に折り返され、更に反射ミラー59で下方に折り返され第2走査レンズ56c(例えばトーリックレンズ)を透過してシアンの画像形成ユニット26cの感光体ドラム31cの表面上に照射される。そして、レーザ光Lcは、ポリゴンミラー51の回転によって感光体ドラム31cの表面上で第1走査方向に沿って高速走査される。
The laser diode LDc is directed to one deflection surface (the same deflection surface as the laser diode LDk) of the
レーザダイオードLDmは、レーザダイオードLDkの後方に並んで配され、やや上方位置から斜め下方に位置するポリゴンミラー51の一偏向面(レーザダイオードLDk,LDcが向けられた偏向面に隣接する偏向面)に向けられ、マゼンタの印字DATA信号に基づき変調されたレーザ光Lmをシリンドリカルレンズ60を介して出射する。ポリゴンミラー51で偏向されたレーザ光Lmはレーザプリンタ1の後面側(レーザ光Lk,Lcとは略反対方向)に導かれ第1走査レンズ61(例えばfθレンズ)を透過し反射ミラー62,63で前方に折り返され、更に反射ミラー64で下方に折り返され第2走査レンズ56m(例えばトーリックレンズ)を透過してマゼンタの画像形成ユニット26mの感光体ドラム31mの表面上に照射される。そして、レーザ光Lmは、ポリゴンミラー51の回転によって感光体ドラム31mの表面上で右から左(上側の図で紙面下方向:レーザ光Lk、Lcとは逆方向:以下、第2走査方向という)へと高速走査される。
The laser diode LDm is arranged side by side behind the laser diode LDk, and is one deflection surface of the
レーザダイオードLDyは、レーザダイオードLDmの下方位置から斜め上方に位置するポリゴンミラー51の一偏向面(レーザダイオードLDmと同じ偏向面)に向けられ、イエローの印字DATA信号に基づき変調されたレーザ光Lyをシリンドリカルレンズ60を介して出射するよう配置されている。ポリゴンミラー51で偏向されたレーザ光Lyはレーザプリンタ1の後面側に導かれ第1走査レンズ61を透過し反射ミラー65で後方に折り返され、更に反射ミラー66で下方に折り返され第2走査レンズ56y(例えばトーリックレンズ)を透過してイエローの画像形成ユニット26yの感光体ドラム31yの表面上に照射される。そして、レーザ光Lyは、ポリゴンミラー51の回転によって感光体ドラム31yの表面上で第2走査方向に沿って高速走査される。なお、上述した第1走査レンズ53,61、第2走査レンズ56、反射ミラー54,55,57〜59,62〜66は、スキャナユニット27のハウジング50内に支持固定されている。
The laser diode LDy is directed to one deflection surface (the same deflection surface as the laser diode LDm) of the
また、ハウジング50には、その前側内壁面の左端に第1BD(Beam Detect )センサ67(原点検出手段の一例)が配置されており、後側内壁面の左端に第2BDセンサ68が配置されている。第1BDセンサ67は、感光体ドラム31kの表面上に至る直前のレーザ光Lkを受光可能とされており、この第1受光タイミングを基準として、当該レーザ光Lkだけでなく、レーザ光Lc、Lm、Lyについて各感光体ドラム31への走査開始タイミング(主走査方向の書き込み開始タイミング)を決められている。第2BDセンサ68は、感光体ドラム31yの表面上で走査された直後のレーザ光Lyを受光可能とされている。
The
(レーザプリンタの制御系の構成)
次に、図3は、ポリゴンモータ49及びレーザダイオードLDk,LDc,LDm,LDyの制御系の構成を表すブロック図である。なお、各レーザダイオードLDk,LDc,LDm,LDyはそれぞれ同様の回路を介して第1制御手段,第2制御手段の一例としてのASIC80に接続されているので、図3にはレーザダイオードLDkに係る回路のみを図示して他は省略した。
(Configuration of laser printer control system)
FIG. 3 is a block diagram showing the configuration of the control system of the
図3に示すように、レーザダイオードLDkは、そのレーザダイオードLDkが発生する光量検出用のフォトダイオードPD(光量検出手段の一例)と共にレーザダイオードユニット69に収納されている。
As shown in FIG. 3, the laser diode LDk is housed in a
フォトダイオードPDのアノードは、ASIC80のA/D入力ポートに接続されると共に、可変抵抗器VRを介して接地されている。また、フォトダイオードPDのカソードは、レーザダイオードLDkのアノードと共に5Vの電源に接続されている。このため、フォトダイオードPDのアノード電圧(以下、モニタ電圧ともいう)は、レーザダイオードLDkの光量に応じて変化する。更に、レーザダイオードLDkのカソードには、高速変調回路71を介してLDパワー制御部72が接続されている。
The anode of the photodiode PD is connected to the A / D input port of the
LDパワー制御部72は、ASIC80から入力されるPWM信号をアナログの電圧に変換するPWM/A変換部73と、PWM/A変換部73から出力される電圧と基準電圧設定部74にて設定される基準電圧との差を所定ゲインで増幅する比較回路エラーアンプ75と、その比較回路エラーアンプ75の出力に応じてレーザダイオードLDkへの駆動電流を制御するLD駆動電流制御回路76とを備えている。また、高速変調回路71は、レーザダイオードLDkとLDパワー制御部72との短絡/絶縁を、ASIC80から入力されるブラックの印字DATA信号に応じて切り換えるものである。
The LD
レーザダイオードLDkのカソードには、高速変調回路71及びLDパワー制御部72と並列に、バイアス制御部77が接続されている。このバイアス制御部77は、ASIC80から入力されるPWM信号をアナログの電圧に変換するPWM/A変換部78と、PWM/A変換部78から出力される電圧に応じてレーザダイオードLDkへのバイアス電流を制御するLDバイアス電流制御回路79とを備えている。
A
ASIC80は、印字DATA信号がONのとき(高速変調回路71が短絡状態のとき)にアナログ信号(ANALOG信号)として入力された上記モニタ電圧に応じたPWM信号をLDパワー制御部72に入力する。この制御によって、レーザダイオードLDkの点灯時の光量が上記基準電圧に対応した値となるように、レーザダイオードLDkの駆動電流が制御される。
The
また、ASIC80は、レーザダイオードLDkの消灯時(高速変調回路71が絶縁状態のとき)にバイアス制御部77を介してレーザダイオードLDkに通電される電流を徐々に増加させ、レーザダイオードLDkがレーザ光Lk(発振光)を発生しない程度の通電電流(以下、バイアス電流という)を検出する。そして、レーザダイオードLDkの消灯時には上記検出されたバイアス電流をバイアス制御部77を介して通電しておくことにより、印字DATA信号に対するレーザダイオードLDkの応答性を向上させる。
Further, the
更に、ASIC80には、第1BDセンサ67の検出信号である第1BD信号が入力されている。また、ASIC80には、図示省略した駆動回路を介して、ポリゴンモータ49が接続されている。
Further, a first BD signal that is a detection signal of the
ここで、例えば上記バイアス電流の検出処理(以下、バイアス調整工程という)は、レーザダイオードLDkへの通電直後で光量が極めて小さい間は実行することができない。また、ポリゴンモータ49の回転速度は第1BD信号の検出タイミングに基いてフィードバック制御するのが望ましいが、この制御も、レーザダイオードLDkへの通電直後で光量が極めて小さい間は実行することができない。そこで、本実施の形態では、次のように各種制御の実行タイミングを設定している。
Here, for example, the bias current detection process (hereinafter referred to as a bias adjustment step) cannot be executed while the amount of light is very small immediately after energization of the laser diode LDk. The rotation speed of the
(制御系の動作)
図4は、ASIC80における各種制御の実行タイミングを表すタイムチャートである。図4に示すように、レーザプリンタ1の起動時に、周知の他の制御によりレーザダイオードLDk〜LDyの駆動許可が発生すると、ASIC80はLDパワー制御部72を介してレーザダイオードLDk〜LDyへの駆動電流を徐々に増加させる。すると、図4に示すように、モニタ電圧も徐々に増加する。
(Control system operation)
FIG. 4 is a time chart showing the execution timing of various controls in the
一方、レーザプリンタ1の起動時に周知の他の制御によりポリゴンモータ駆動許可が発生すると、ASIC80はポリゴンモータ49の駆動を開始する。但し、レーザダイオードLDkの光量が小さい起動直後の時点では、第1BD信号も入力されない。そこで、レーザプリンタ1の起動直後には、ASIC80は、ポリゴンモータ49の速度をそのポリゴンモータ49自身が発生するFG(Frequency Generation)信号に基いてフィードバック制御する。
On the other hand, when the polygon motor drive permission is generated by other known control when the
その後、モニタ電圧が上昇し、レーザ光Lkを第1BDセンサ67により検出可能なBDセンサ閾値に達すると、第1BD信号がASIC80に入力される。すると、図4に示すように、ASIC80はBD検知フラグを立て、ポリゴンモータ49の制御も第1BD信号に基いたフィードバック制御に切り替える。そして、このフィードバック制御によりポリゴンモータ49の回転速度が所望速度に安定すると、ASIC80はポリゴンモータLock信号を発生する。
Thereafter, when the monitor voltage rises and the laser beam Lk reaches the BD sensor threshold value that can be detected by the
また、モニタ電圧には、画像形成動作を開始可能なモニタ電圧の上限値,下限値として起動パワー合格値MAX,起動パワー合格値MINが設定されている。そこで、モニタ信号が更に上昇して起動パワー合格値MINを超えると、ASIC80は起動パワー到達フラグを立て、画像形成動作の一環としての上記バイアス調整工程を開始する。なお、バイアス調整工程中も、第1BD信号の検出タイミング近傍でレーザダイオードLDkは点灯され、そのときにモニタ電圧が検出される。
The monitor voltage is set with a start power pass value MAX and a start power pass value MIN as upper and lower limits of the monitor voltage at which an image forming operation can be started. Therefore, when the monitor signal further rises and exceeds the startup power pass value MIN, the
そして、バイアス電流が検出されてバイアス調整工程が終了すると、ASIC80は、バイアス調整完了フラグを立てると共に、新たなモニタ電圧の閾値として、印字パワー合格値MAX,印字パワー合格値MINを設定する。これは、画像形成中に異常か否かを判断するための上限値,下限値であり、両者の幅は画像形成動作の開始が許可される幅(起動パワー合格値MAXと起動パワー合格値MINとの間)よりも狭く設定される。
When the bias current is detected and the bias adjustment process is completed, the
そして、ASIC80は、各レーザダイオードLDk〜LDyに対してバイアス調整完了フラグが立ち、かつ、ポリゴンモータLock信号が発生されている状態で、各レーザダイオードLDk〜LDyのモニタ電圧が印字パワー合格値MAXと印字パワー合格値MINとの間に入ると、印字パワーO.K.フラグを立てる。この印字パワーO.K.フラグが立っている間は、レーザプリンタ1に入力された各色の印字DATA信号がASIC80を介して高速変調回路71に入力され、その印字DATA信号に応じた画像を用紙4に形成することができる。
Then, the
このように、本実施の形態では、モニタ電圧がBDセンサ閾値を超えて第1BD信号に基いたフィードバック制御が可能になったら、即座にそのフィードバック制御によりポリゴンモータ49の回転速度を調整している。また、モニタ電圧が起動パワー合格値MINを超えてバイアス調整工程が開始可能になったら、即座にバイアス調整工程を開始している。更に、バイアス調整完了フラグが立ち、かつ、ポリゴンモータLock信号が発生されている状態で、各レーザダイオードLDk〜LDyのモニタ電圧が印字パワー合格値MAXと印字パワー合格値MINとの間に入ると、即座に印字DATA信号を高速変調回路71に入力している。従って、本実施の形態では、極めて早期に画像形成を開始することができる。なお、上記各処理は必ずしも即座に開始される必要はなく、敢えて少し間をおいてもよい。この場合も、前述の特許文献1等に記載の技術に比べれば早期に画像形成を開始することができる。
Thus, in this embodiment, when the monitor voltage exceeds the BD sensor threshold value and feedback control based on the first BD signal becomes possible, the rotational speed of the
また、ASIC80は、CPU,ROM,RAMを備えており、上記制御中に次のような異常報知処理をソフトウェアプログラムに基いて実行する。図5は、その異常報知処理を表すフローチャートである。
The
図5に示すように、処理が開始されると、先ず、S1(Sはステップを表す:以下同様)にて、BD検知フラグが立っているか否かが判断される。起動直後はBD検知フラグが立っていないので(S1:N)、処理はS2へ移行し、レーザダイオードLDkの起動パワー到達フラグが立っているか否かが判断される。起動直後は、起動パワー到達フラグも立っていないので(S2:N)、処理は前述のS1へ移行する。 As shown in FIG. 5, when the process is started, it is first determined in S1 (S represents a step: the same applies hereinafter) whether or not the BD detection flag is set. Since the BD detection flag is not raised immediately after startup (S1: N), the process proceeds to S2, and it is determined whether the startup power arrival flag of the laser diode LDk is set. Immediately after the activation, the activation power reaching flag is not raised (S2: N), and the process proceeds to S1 described above.
こうして、S1,S2の処理を繰り返しながら、ASIC80はBD検知フラグまたは上記起動パワー到達フラグのいずれかが立つまで待機する。そして、BD検知フラグが立つ前に上記起動パワー到達フラグが立った場合は(S1:N,S2:Y)、ポリゴンミラー51に回転不良が生じたか第1BDセンサ67に異常が生じたことが考えられる。そこで、この場合、ポリゴンミラー51または第1BDセンサ67の異常が、図示省略した表示パネルまたは通信インタフェースを介して報知され、処理が終了する。また、この場合、その後の上記画像形成動作は中止される。
In this way, the
S1,S2の処理が繰り返される間にBD検知フラグが立った場合(S1:Y)、処理はS5へ移行し、各色に対する起動パワー到達フラグが全て立っているか否かが判断される。起動パワー到達フラグが全て立っていない場合は(S5:N)、S6にて、モニタ電圧が起動パワー合格値MINを超えるのに充分な時間に設定された所定時間が経過しているか否かが判断される。所定時間が経過していない場合は(S6:N)、処理は再びS5へ移行し、このS5,S6の処理が繰り返される。 When the BD detection flag is raised while the processes of S1 and S2 are repeated (S1: Y), the process proceeds to S5, and it is determined whether or not all the activation power arrival flags for each color are raised. If all the start power arrival flags are not set (S5: N), whether or not a predetermined time set to a time sufficient for the monitor voltage to exceed the start power pass value MIN has passed in S6. To be judged. If the predetermined time has not elapsed (S6: N), the process again proceeds to S5, and the processes of S5 and S6 are repeated.
そして、起動パワー到達フラグが立つことなく所定時間が経過した場合は(S5:N,S6:Y)、レーザダイオードLDk〜LDyのいずれか、または、そのレーザダイオードLDk〜LDyと対をなすフォトダイオードPDに異常が生じたことが考えられる。そこで、この場合、レーザダイオードLDまたはフォトダイオードPDの異常が、上記表示パネルまたは通信インタフェースを介して報知され、処理が終了する。また、この場合も、その後の上記画像形成動作は中止される。 If a predetermined time has elapsed without the activation power reaching flag being set (S5: N, S6: Y), any one of the laser diodes LDk to LDy or a photodiode paired with the laser diodes LDk to LDy It is conceivable that an abnormality occurred in PD. Therefore, in this case, the abnormality of the laser diode LD or the photodiode PD is notified through the display panel or the communication interface, and the process ends. Also in this case, the subsequent image forming operation is stopped.
一方、所定時間が経過する前に(S6:N)、各色に対する起動パワー到達フラグが全て立った場合(S5:Y)、この場合はそのまま処理が終了し、異常はないとして前述のような画像形成動作が実行される。このように、本実施の形態では、ポリゴンミラー51,第1BDセンサ67,レーザダイオードLD,及びフォトダイオードPDに対するエラー処理(異常報知)も実行することができる。
On the other hand, if all of the activation power arrival flags for each color are set (S5: Y) before the predetermined time elapses (S5: Y), the processing is terminated as it is, and the image as described above is assumed to be normal. A forming operation is performed. Thus, in this embodiment, error processing (abnormality notification) for the
(他の実施の形態)
なお、本発明は上記実施の形態に何ら限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲で種々の形態で実施することができる。例えば、上記実施の形態では、図4に示した各種フラグ処理をASIC80にてハードウェアにより実行しているが、全てソフトウェアで実行してもよい。
(Other embodiments)
In addition, this invention is not limited to the said embodiment at all, It can implement with a various form in the range which does not deviate from the summary of this invention. For example, in the above embodiment, the various flag processes shown in FIG. 4 are executed by hardware in the
1…レーザプリンタ 25…プロセス部 26…画像形成ユニット
27…スキャナユニット 31…感光体ドラム 34…現像カートリッジ
49…ポリゴンモータ 51…ポリゴンミラー 67…第1BDセンサ
71…高速変調回路 72…LDパワー制御部 77…バイアス制御部
LD…レーザダイオード PD…フォトダイオード
DESCRIPTION OF
Claims (4)
該半導体レーザが発生したレーザ光により感光体を走査露光する走査手段と、
を備え、上記半導体レーザ及び上記走査手段を用いて画像形成動作を実行可能な画像形成装置であって、
上記半導体レーザからのレーザ光の光量を検出する光量検出手段と、
上記走査手段による走査原点にて上記レーザ光を検出する原点検出手段と、
上記半導体レーザへの通電電流を徐々に増加させ、上記原点検出手段が上記レーザ光を検出し、かつ、上記光量検出手段が上記画像形成動作に適した光量を検出した場合、上記画像形成動作を許可する第1制御手段と、
を備えたことを特徴とする画像形成装置。 A semiconductor laser that generates laser light in accordance with an energization current;
Scanning means for scanning and exposing the photosensitive member with laser light generated by the semiconductor laser;
An image forming apparatus capable of performing an image forming operation using the semiconductor laser and the scanning unit,
A light amount detecting means for detecting a light amount of laser light from the semiconductor laser;
Origin detecting means for detecting the laser beam at the scanning origin by the scanning means;
When the energization current to the semiconductor laser is gradually increased, the origin detection unit detects the laser light, and the light amount detection unit detects a light amount suitable for the image forming operation, the image forming operation is performed. First control means to permit;
An image forming apparatus comprising:
該半導体レーザが発生したレーザ光により感光体を走査露光する走査手段と、
を備え、上記半導体レーザ及び上記走査手段を用いて画像形成動作を実行可能な画像形成装置であって、
上記走査手段による走査原点にて上記レーザ光を検出する原点検出手段と、
上記半導体レーザへの通電電流を徐々に増加させ、上記原点検出手段が上記レーザ光を検出した場合、上記原点検出手段からの検出信号に基いて上記走査手段の走査速度の調整を開始する第2制御手段と、
を備えたことを特徴とする画像形成装置。 A semiconductor laser that generates laser light in accordance with an energization current;
Scanning means for scanning and exposing the photosensitive member with laser light generated by the semiconductor laser;
An image forming apparatus capable of performing an image forming operation using the semiconductor laser and the scanning unit,
Origin detecting means for detecting the laser beam at the scanning origin by the scanning means;
When the energization current to the semiconductor laser is gradually increased and the origin detection means detects the laser beam, second adjustment is started to adjust the scanning speed of the scanning means based on the detection signal from the origin detection means. Control means;
An image forming apparatus comprising:
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-
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