JP2009014773A - 画像形成装置 - Google Patents
画像形成装置 Download PDFInfo
- Publication number
- JP2009014773A JP2009014773A JP2007173252A JP2007173252A JP2009014773A JP 2009014773 A JP2009014773 A JP 2009014773A JP 2007173252 A JP2007173252 A JP 2007173252A JP 2007173252 A JP2007173252 A JP 2007173252A JP 2009014773 A JP2009014773 A JP 2009014773A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- light source
- light
- timing
- light beam
- output
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
Links
Images
Landscapes
- Mechanical Optical Scanning Systems (AREA)
- Exposure Or Original Feeding In Electrophotography (AREA)
- Control Or Security For Electrophotography (AREA)
- Facsimile Scanning Arrangements (AREA)
- Laser Beam Printer (AREA)
Abstract
【課題】コストアップやレーザ光の検知精度の低下を招来することなく、各走査ラインへの画像書き込みタイミングを設定することのできる画像形成装置を提供する。
【解決手段】光源LD4〜LD10を予め設定されたグループごとに基準光源LD1とともに点灯させた状態で走査し、光源LD1の光線通過タイミングT1を基準とする光源LD4〜LD10の光線通過タイミングT4〜T10を検出し、光源LD2と光源LD5とを、光源LD3と光源LD6とを点灯させた状態で各々行った走査で得られた光源LD2,LD3の光線通過タイミングT2’,T3’を基準とする光源LD5,LD6の光線通過タイミングT5’,T6’を検出し、タイミングT5,T6,T5’,T6’に基づき光線通過タイミングT1を基準とする光源LD2,LD3の光線通過タイミングT2,T3を検出する動作を画像形成前に行い前記各検出タイミングを画像形成時に利用する。
【選択図】図6
【解決手段】光源LD4〜LD10を予め設定されたグループごとに基準光源LD1とともに点灯させた状態で走査し、光源LD1の光線通過タイミングT1を基準とする光源LD4〜LD10の光線通過タイミングT4〜T10を検出し、光源LD2と光源LD5とを、光源LD3と光源LD6とを点灯させた状態で各々行った走査で得られた光源LD2,LD3の光線通過タイミングT2’,T3’を基準とする光源LD5,LD6の光線通過タイミングT5’,T6’を検出し、タイミングT5,T6,T5’,T6’に基づき光線通過タイミングT1を基準とする光源LD2,LD3の光線通過タイミングT2,T3を検出する動作を画像形成前に行い前記各検出タイミングを画像形成時に利用する。
【選択図】図6
Description
本発明は、画像形成装置の技術分野に属し、特に、感光体ドラムの表面にレーザを照射して露光を行うレーザ照射技術に関するものである。
従来、電子写真方式の画像形成装置において、レーザ照射部から照射されるレーザ光を、回転多面鏡の各反射面でそれぞれ反射させて感光体ドラムの表面を露光し、感光体ドラム表面に静電潜像を形成するものが広く知られている。また、この種の装置において、レーザ光を所定位置で受光するBD(Beam Detect)センサが設置され、このBDセンサの出力信号を用いて光線走査の開始タイミング(開始位置)を設定する技術も知られている。
また、この種の技術分野に関連する文献として例えば下記特許文献1がある。下記特許文献1には、2つの光ビームを同時に出射し得るマルチビーム光源が開示されているとともに、2つの光ビームの同期検知センサ上での主走査方向のずれ量Δxが0より大きければ、同一の同期検知センサで2つのビームを検出できると記載されている。
特開2002−139690号公報
複数の光源が主走査方向にそれぞれ異なる位置に設置され、各光源により1回の走査で複数のラインに複数の光線を走査する画像形成装置においては、走査を行うと各光線は異なるタイミングでBDセンサに入射するため、各入射タイミングに基づいて前記各光線による画像の書き出しタイミングを設定する必要がある。
ところが、各光源の主走査方向における位置ずれ量が微少なものである場合、先の光線がBDセンサを通過しきる前に次の光線がBDセンサに入射するという状態が生じる。この場合、全ての光線がBDセンサを通過し終えるまで、BDセンサには常に光線が入射する状態となるため、該BDセンサからは一定の信号が出力されることとなり、この出力信号からは各光線の通過タイミングを検出することができない。
そのため、従来では、各レーザ光の周波数やパワーを変え、BDセンサの出力に電圧差を生じさせて各レーザ光によるBD信号を分離するなどの更なる技術を要していた。しかしながら、このような技術は、コストアップやレーザ光の検知精度の低下を招来する。
本発明は、上述した問題点を解決するためになされたものであり、コストアップやレーザ光の検知精度の低下を招来することなく、各走査ラインへの画像書き込みタイミングを設定することのできる画像形成装置を提供することを目的とする。
請求項1に記載の発明は、4つ以上の光源が主走査方向及び副走査方向にそれぞれ異なる位置に設置されてなる光源部と、前記光源部から出力される前記各光線を、予め定められた一定領域内で前記主走査方向に繰り返し走査するための走査部と、光電変換動作を行う受光部が前記一定領域内に設置されてなり、前記受光部の出力信号に基づいてBD信号を生成するBD信号生成部と、前記一定領域の一部を含んで設置された感光体の表面に対して画像データに基づく画像書き出し動作を前記光源部に行わせる光源制御部と、前記BD信号生成部のBD信号から得られる、該受光部を前記光線が通過する光線通過タイミングに基づいて、前記光源による各走査ラインへの前記画像書き出し動作の開始タイミングを設定する画像書き出しタイミング設定部とを備え、前記4つ以上の光源は、予め基準として設定された基準光源と、前記基準光源と異なる第1の光源と、前記基準光源及び第1の光源以外の第2の光源とからなり、前記第1の光源は、仮に前記基準光源とともに点灯した状態で前記走査部により走査した場合に、当該第1の光源から出力される光線によるBD信号の出力期間が、前記基準光源から出力される光線によるBD信号の出力期間と部分的にオーバーラップするものであり、仮に前記各光源を点灯した状態で前記走査部により走査した場合に、前記各光源から出力される光線によりそれぞれ得られるBD信号の出力期間は、当該光源に対して隣に存在する1又は複数の光源から出力される光線により得られるBD信号の出力期間と部分的にオーバーラップし、前記画像書き出しタイミング設定部は、用紙への画像形成動作を行う前に、生成されるBD信号の出力期間がオーバーラップする光線を出力する光源の組合せが同一グループ内に存在しないようにグループ分けされた前記第2の光源から出力される光線を、そのグループごとに、前記基準光源から出力される光線とともに走査し、前記基準光源の光線通過タイミングから前記第2の光源の光線通過タイミングまでの時間を第1の検出時間として検出するとともに、前記第1の光源を、該第1の光源が複数存在する場合には前記第1の光源を1つずつ、当該第1の光源から出力される光線とBD信号の出力期間がオーバーラップしない光線を出力する前記第2の光源の該光線とともに走査し、前記第1の光源の光線通過タイミングから前記第2の光源の光線通過タイミングまでの時間を第2の検出時間として検出し、前記第1の検出時間と前記第2の検出時間との時間差に基づき、前記基準光源の光線通過タイミングを基準とする前記第1の光源の光線通過タイミングを設定し、この設定した光線通過タイミングに基づいて、用紙への画像形成動作を行うときの、前記第1の光源による走査ラインへの前記画像書き出しタイミングを設定する画像形成装置である。
この発明によれば、用紙への画像形成動作を行う前に、生成されるBD信号の出力期間がオーバーラップする光線を出力する光源の組合せが同一グループ内に存在しないようにグループ分けされた第2の光源から出力される光線を、該グループごとに、前記基準光源から出力される光線とともに走査し、前記基準光源の光線通過タイミングから前記第2の光源の光線通過タイミングまでの時間を第1の検出時間として検出するようにしたので、前記基準光源の光線通過タイミングを基準とする前記第2の光源の光線通過タイミングを正確に検出することができる。
また、前記第1の光源を(該第1の光源が複数存在する場合には前記第1の光源を1つずつ)、当該第1の光源から出力される光線とBD信号の出力期間がオーバーラップしない光線を出力する前記第2の光源の該光線とともに走査し、前記第1の光源の光線通過タイミングから前記第2の光源の光線通過タイミングまでの時間を第2の検出時間として検出するようにしたので、前記第1の光源の光線通過タイミングを基準とする前記第2の光源の光線通過タイミングを正確に検出することができる。
そして、前記第1の検出時間と前記第2の検出時間との時間差に基づき、前記基準光源の光線通過タイミングを基準とする前記第1の光源の光線通過タイミングを設定するようにしたので、前記基準光源の光線通過タイミングを基準とする前記第1の光源の光線通過タイミング、ひいては、用紙への画像形成動作を行うときの、前記第1の光源による走査ラインへの前記画像書き出しタイミングを正確に設定することができる。
なお、BD信号の出力期間が部分的にオーバーラップする形態には、或るBD信号の立ち上がりタイミング(立ち下がりタイミング)と、その次のBD信号の立ち下がりタイミング(立ち上がりタイミング)とが同タイミング、又は微小時間差を有している場合も含まれる。
請求項2に記載の発明は、請求項1に記載の画像形成装置において、前記画像書き出しタイミング設定部は、用紙への画像形成動作を行うとき、前記第2の光源から出力される光線を、前記グループごとに、前記基準光源から出力される光線とともに走査し、前記基準光源の光線通過タイミングから前記第2の光源の光線通過タイミングまでの時間を第3の検出時間として検出するとともに、その走査において非点灯の光源の光線通過タイミングを、前記用紙への画像形成動作を行う前に予め検出した当該光源の光線通過タイミングに設定するものである。
この発明によれば、用紙への画像形成動作を行うとき、前記第2の光源から出力される光線を、前記グループごとに、前記基準光源から出力される光線とともに走査し、前記基準光源の光線通過タイミングから前記第2の光源の光線通過タイミングまでの時間を第3の検出時間として検出するようにしたので、前記基準光源の光線通過タイミングを基準とする前記第2の光源の光線通過タイミングを正確に検出することができる。
また、その走査において非点灯の光源の光線通過タイミングを、前記用紙への画像形成動作を行う前に予め検出した当該光源の光線通過タイミングに設定するようにしたので、各走査において非点灯とされた光源について、適切な光線通過タイミングを設定することができる。
請求項3に記載の発明は、請求項2に記載の画像形成装置において、前記画像書き出しタイミング設定部は、前記第1の検出時間と前記第3の検出時間とが異なるとき、前記第1の検出時間と前記第3の検出時間との比率に応じて、前記非点灯の光源の光線通過タイミングを補正するものである。
この発明によれば、前記第1の検出時間と前記第3の検出時間とが異なるとき、前記第1の検出時間と前記第3の検出時間との比率に応じて、前記非点灯の光源の光線通過タイミングを補正するようにしたので、環境温度の変化等の要因により前記第1の検出時間と前記第3の検出時間とが異なっても、前記非点灯の光源の光線通過タイミングをその変化に応じて適切なタイミングに設定することができる。
請求項4に記載の発明は、請求項2または3に記載の画像形成装置において、前記画像書き出しタイミング設定部は、用紙への画像形成動作を行うときに検出又は設定した各光源の光線通過タイミングに基づいて、各光源による画像書き出しタイミングを設定し、前記光源制御部は、前記画像書き出しタイミング設定部により設定された画像書き出しタイミングにしたがって前記各光源の発光動作を制御して感光体の表面への走査ライン毎の画像書き出し動作を行うものである。
この発明によれば、各光源による各走査ラインへの画像書き出しタイミングを適切に設定することができる。
本発明によれば、従来のように、各レーザ光の周波数やパワーを変えて、BDセンサの出力に電圧差を持たせて各レーザ光によるBD信号を分離する方法に比して、非点灯の光源の画像書き出しタイミングを比較的簡単な演算により算出することができるため、コストアップやレーザ光の検知精度の低下を招来することなく、画像書き出しタイミングを設定することができる。
以下、本発明に係る画像形成装置の実施形態について図面に基づき説明する。図1は、本発明の一実施形態に係る画像形成装置の一例である複合機の内部構成を概略的に示す側面図である。
複合機1は、コピー機能、プリンタ機能、スキャナ機能及びファクシミリ機能等の機能を兼ね備えたものであり、本体部2と、本体部2の左方に配設されたスタックトレイ3と、本体部2の上部に配設された原稿読取部5と、原稿読取部5の上方に配設された原稿給送部6とを有している。
複合機1のフロント部には、操作部47が設けられている。操作部47には、ユーザが印刷実行指示を入力するためのスタートキー471と、印刷部数等を入力するためのテンキー472と、各種複写動作の操作ガイド情報等を表示し、これら各種設定入力用にタッチパネル機能を有する液晶ディスプレイ等からなる表示部473と、表示部473で設定された設定内容等をリセットするリセットキー474と、実行中の印刷(画像形成)動作を停止させるためのストップキー475と、コピー機能、プリンタ機能、スキャナ機能及びファクシミリ機能を切り換えるための機能切換キー476とが備えられている。
原稿読取部5は、CCD(Charge Coupled Device)センサ及び露光ランプ等からなるスキャナ部51と、ガラス等の透明部材により構成された原稿台52及び原稿読取スリット53とを備える。スキャナ部51は、図略の駆動部によって移動可能に構成され、原稿台52に載置された原稿を読み取るときは、原稿台52に対向する位置で原稿面に沿って移動され、原稿画像を走査しつつ取得した画像データを図略の画像処理部へ出力する。また、原稿給送部6により給送された原稿を読み取るときは、原稿読取スリット53と対向する位置に移動され、原稿読取スリット53を介して原稿給送部6による原稿の搬送動作と同期して原稿の画像を取得し、その画像データを上記画像処理部へ出力する。
原稿給送部6は、原稿を載置するための原稿載置部61と、画像読み取り済みの原稿を排出するための原稿排出部62と、原稿載置部61に載置された原稿を1枚ずつ繰り出して原稿読取スリット53に対向する位置へ搬送し、原稿排出部62へ排出するための給紙ローラ(図略)、搬送ローラ(図略)等からなる原稿搬送機構63を備える。原稿搬送機構63は、さらに原稿を表裏反転させて原稿読取スリット53と対向する位置へ再搬送する用紙反転機構(図略)を備え、原稿の両面の画像を、原稿読取スリット53を介してスキャナ部51から読取可能にしている。
原稿給送部6は、その前面側が上方に移動可能となるように本体部2に対して回動自在に設けられている。原稿給送部6の前面側を上方に移動させて原稿台52上面を開放することにより、原稿台52の上面に読み取り原稿、例えば見開き状態にされた書籍等を操作者が載置できるようになっている。
本体部2は、複数の給紙カセット461と、給紙カセット461から記録紙を1枚ずつ繰り出して記録部40へ搬送する給紙ローラ462と、給紙カセット461から搬送されてきた記録紙に画像を形成する記録部40とを備える。
記録部40は、スキャナ部51等で取得された画像データに基づきレーザ等を出力して感光体ドラム43を露光する光走査装置49と、感光体ドラム43上にトナー像を形成する現像部44と、感光体ドラム43上のトナー像を記録紙に転写する転写部41と、トナー像が転写された記録紙を加熱してトナー像を記録紙に定着させる定着部45と、記録部40内の用紙搬送路中に設けられ、記録紙をスタックトレイ3又は排出トレイ48まで搬送する搬送ローラ463,464等とを備える。
記録紙の両面に画像を形成する場合は、記録部40で記録紙の一方の面に画像を形成した後、この記録紙を排出トレイ48側の搬送ローラ463にニップされた状態とする。この状態で搬送ローラ463を反転させて記録紙をスイッチバックさせ、記録紙を用紙搬送路Lに送って記録部40の上流域に再度搬送し、記録部40により他方の面に画像を形成した後、記録紙をスタックトレイ3又は排出トレイ48に排出する。
図2は、光走査装置49の構成図である。図2に示すように、本発明に係る光走査装置49は、レーザ照射部491、コリメータレンズ492、プリズム493、ポリゴンミラー(回転多面鏡)494、f−θレンズ495及びビームディテク卜センサ(以下、BDセンサという)496を備えている。
図3に示すように、レーザ照射部491は、支持軸43aにより軸支された状態で回転可能に構成された円柱状表面を有する感光体ドラム43の前記表面に、画像データに応じて光を照射するものである。なお、支持軸43aが延びる方向を主走査方向という。レーザ照射部491は、先端面Yに一定間隔で1列に配列された複数のレーザ光源LD1〜LD10がユニット化されてなり、前記先端面Yに対する法線のうち内側に位置するレーザ光源LD5,LD6の中間位置を通る法線Gを回転軸として矢印Aの方向に回転可能に構成されている。
光走査装置49は、前記各レーザ光源LD1〜LD10を全て点灯させ、そのレーザ光L1〜L10を感光体ドラム43の表面に照射した場合に、その照射位置(結像位置)の配列方向が、前記主走査方向及び副走査方向(感光体ドラム43の表面を展開した場合に前記主走査方向に直交する方向)のそれぞれに対して傾斜角度を有するようにレーザ照射部491を回転した状態に設定することで、複数の走査ラインへの画像の書き込みを1回の走査で行えるとともに、前記傾斜角度を調整することで、副走査方向の解像度を調整できるように構成されている。
図2に戻り、コリメータレンズ492は、各レーザ光源から出力されるレーザ光を集光するためのものである。プリズム493は、コリメータレンズ492を透過した光をそれぞれ平行光に変換し、ポリゴンミラー494に向けて放出するものである。ポリゴンミラー494は、入射光を感光体ドラム43に向けて反射させる反射面を複数有し、例えば図2の矢印方向に一定速度で回転することで、各レーザ光をそれぞれ異なる反射面で感光体ドラム43に反射しつつ感光体ドラム43の回転軸方向(主走査方向)に走査させるものである。f−θレンズ495は、ポリゴンミラー494により反射されたレーザ光を感光体ドラム43の表面上に所定の径を有するスポット状に結像するものである。
以上のような構成により、感光体ドラム43の表面上でレーザ光が主走査方向に一定速度で繰り返し走査される。帯電された感光体ドラム43表面にレーザ光が照射されると、その照射された部分の電荷が除去される。複合機1は、このような感光体ドラム43の表面に対するレーザ光の照射を画像データに対応して行い、感光体ドラム43の表面の電位を選択的に減衰させて静電潜像を形成し、感光体ドラム43の表面に形成された静電潜像をトナーにより現像し、該トナー像を記録紙に転写するように構成されている。
BD(Beam Detect)センサ496は、例えばフォトダイオードを用いて構成されている。レーザ光LD1〜LD10は、感光体ドラム43の主走査方向における長さよりも所定量長い走査範囲内で走査されるようになっており、BDセンサ496は、前記走査範囲のうち、感光体ドラム43にレーザ光が入射する前に該レーザ光を受光する位置に設置されている。
BDセンサ496は、レーザ光を受光すると受光信号をBD信号変換部9に出力する。光走査装置49は、この受光信号に基づいて、感光体ドラム43に対して画像データに基づく画像の書き出し(レーザ光の照射による電荷除去動作)を開始するタイミングを設定する。
図4に示すように、前記各レーザ光源LD1〜LD10は前述したような配列態様とされており、感光体ドラム43の表面上やBDセンサ496の受光面上での各レーザ光の照射位置は、主走査方向及び副走査方向の各方向にそれぞれ或る傾斜角度で傾斜する一方向に一定の間隔を介して配列した態様となるため、全てのレーザ光源LD1〜LD10を点灯させた状態でポリゴンミラー494による走査を行った場合、各レーザ光L1〜L10は、BDセンサ496の受光面上を、それぞれ或る時間差を介して通過することとなる。
BD信号変換部9は、BDセンサ496から出力される検出信号を矩形波のBD信号に整形し、このBD信号を画像書き出しタイミング設定部101に出力するものである。BD信号変換部9は、例えば図7に示すように、フォトダイオード91と、増幅器92と、シュミットトリガ93とを備えて構成されている。このBD信号変換部9においては、フォトダイオード91に前記光線が照射されると、該フォトダイオード91から受光信号が増幅器92に出力され、増幅器92により前記受光信号が増幅されたのち、その増幅信号がシュミットトリガ93の反転入力端子に入力されるようになっている。また、シュミットトリガ93は、前記増幅信号の電圧値について異なる2つの閾値VSHL,VSHHを有し、前記反転入力端子に入力された増幅信号の電圧値と非反転入力端子に入力される閾値VSHL,VSHHとの大小に応じた出力信号が出力されるようになっている。
すなわち、各光線の照射位置の位置関係(間隔)が例えば図8(a)に示すような態様であった場合に、フォトダイオード91から出力された受光信号が図8(b)の矢印P1で示す波形となったものとする。このとき、前記増幅信号の電圧値が増加して前記閾値VSHHより大きくなると、シュミットトリガ93の出力信号はL(ロー)となり、その状態から前記増幅信号の電圧値が減少して前記閾値VSHLより小さくなると、シュミットトリガ93の出力信号はH(ハイ)となる。以下の説明においては、シュミットトリガ93から出力されるL(ロー)の出力信号及びH(ハイ)の出力信号のうち、L(ロー)の出力信号をBD信号というものとする。
図8(b)の矢印Wで示す期間は、各光線がフォトダイオード91により受光された期間(各光線がフォトダイオード91を通過した期間)である。このように、厳密には、各光線がフォトダイオード91を通過した期間と、各光線に対応するBD信号の出力期間とは微少時間だけずれるが、前記両期間は一致するものとして以下説明することとする。図8(a)は、図8(b)の矢印Txで示す時点の、BDセンサ496と各光線の照射位置との位置関係を示している。
画像メモリ8は、原稿読取部5の読取動作により得られた画像データを一時的に記憶し、感光体ドラム43への書込対象画像の画像データとして制御部10に出力するものである。
制御部10は、各制御プログラム等を記憶するROM、一時的にデータを格納するRAM、及び制御プログラム等をROMから読み出して実行する中央演算処理装置等からなり、画像書き出しタイミング設定部101と、描画部102と、LD駆動部103とを備える。
画像書き出しタイミング設定部101は、BD信号変換部9から入力されたBD信号に基づいて画像の書き出し(画像データに基づく感光体ドラム43の表面に対するレーザ光の照射)を開始するタイミング(以下、画像書き出しタイミングという)を設定し、この画像書き出しタイミングを示す情報を描画部102に出力するものである。
ところで、各レーザ光源から出力される光線は、BDセンサ496の受光面上や感光体ドラム43の表面上を或る時間差を介して通過する旨前述したが、各光線がBDセンサ496の受光面上等に到達して成るスポット光に着目した場合に、隣り合うレーザ光源間の距離が比較的大きく、隣接するスポット光間の主走査方向におけるピッチが大きく設計されているときには、図5(a)に示すように、各レーザ光L1〜L10に対応する受光信号がBDセンサ496から個別に得られ、各レーザ光L1〜L10がBDセンサ496を通過したタイミングT1〜T10を検出することができる。
ところが、隣接するスポット光間の主走査方向におけるピッチが小さく設計されていると、先のタイミングで前記受光面を通過する光線が該受光面を通過し終える前に次の光線が前記受光面を通過し、BDセンサ496には常に何らかのレーザ光が入射する状態となる。したがって、BDセンサ496から出力される受光信号は、図5(b)で示すように、全ての光線がBDセンサ496の受光面上を通過し終えるまで一定の信号となる。
その結果、この受光信号そのものから、前記受光面に最初に通過するレーザ光の通過タイミングと最後に通過するレーザ光の通過タイミングとについては検出できるものの、それ以外のレーザ光の通過タイミングについては検出することができず、ひいては、各レーザ光に対応する走査ラインの画像書き出しタイミングを設定することができない。そこで、本実施形態では、次に説明するような方法により各レーザ光源による画像書き出しタイミングを求めるようにしている。
複合機1においては、各レーザ光源が予め複数のグループにグループ分けされており、複合機1は、画像形成動作が行われる前(例えば工場出荷時や画像形成動作を開始する直前など)と画像形成時とでそれぞれ、前記グループごとにレーザ光の走査を行う。図6は、画像形成前及び画像形成時において行う走査と、各走査において点灯させるレーザ光源及び消灯させるレーザ光源との組合せを示すマトリックスであり、黒丸は、レーザ光源を点灯させることを意味し、「×」印は、レーザ光源を消灯させることを意味する。また、「基点」とは、当該走査において点灯させた他のレーザ光源のレーザ光の通過タイミングを表すための基準のレーザ光通過タイミングを提供するレーザ光源であることを意味し、括弧内のものは、当該走査で得られた当該レーザ光の通過タイミングを示し、上向きの矢印は、当該レーザ光源のレーザ光線通過タイミングとして、前回の走査で得られたレーザ光の通過タイミングを代替とすることを示す。さらに、ここでは、或るレーザ光源の光線に着目した場合に当該光線の前記BDセンサ496の受光面上における照射位置が隣(片側)の2つの光線の照射位置と主走査方向にオーバーラップすることを前提とする。
図6に示すように、本実施形態においては、画像形成動作を行う前に5回の走査を行う。また、各レーザ光源LD4〜LD10は、第4レーザ光源、第7レーザ光源及び第10レーザ光源からなるグループ、第5レーザ光源及び第8レーザ光源からなるグループ、第6レーザ光源及び第9レーザ光源からなるグループにグループ分けされており、画像書き出しタイミング設定部101は、第1回目から第3回目までの走査においては、当該走査に対応するグループに属するレーザ光源と第1レーザ光源とを点灯させる。すなわち、画像書き出しタイミング設定部101は、第1回目の走査では、第1レーザ光源、第4レーザ光源、第7レーザ光源及び第10レーザ光源を点灯させ、第2回目の走査では、第1レーザ光源、第5レーザ光源、第8レーザ光源を点灯させ、第3回目の走査では、第1レーザ光源、第6レーザ光源、第9レーザ光源を点灯させる。また、第4回目の走査では、第2レーザ光源及び第5レーザ光源を点灯させ、第5回目の走査では、第3レーザ光源及び第6レーザ光源を点灯させる。
第1回目の走査によれば、第1レーザ光源の光線がBDセンサ496を通過するタイミングから、第4、第7及び第10レーザ光源の光線がBDセンサ496を通過するまでの時間が判明する。また、第2回目の走査によれば、第1レーザ光源の光線がBDセンサ496を通過するタイミングから、第5及び第8レーザ光源の光線がBDセンサ496を通過するまでの時間が判明する。また、第3回目の走査によれば、第1レーザ光源の光線がBDセンサ496を通過するタイミングから、第6及び第9レーザ光源の光線がBDセンサ496を通過するまでの時間が判明する。すなわち、第1回目〜第3回目の走査により、第1レーザ光源の光線の通過タイミングを基準とする第4〜第10レーザ光源の光線の通過タイミングを求めるようにしている。
また、第2、第3レーザ光源LD2,LD3の光線L2,L3は第1レーザ光源LD1の光線L1とオーバーラップするため、第1レーザ光源LD1と同時に第2レーザ光源LD2又は第3レーザ光源LD3を点灯した状態で走査しても、第2レーザ光源LD2や第3レーザ光源LD3の光線通過タイミングは得られないことから、第2、第3レーザ光源LD2,LD3の光線通過タイミングを求めるための走査を第4、第5回目の走査として別途行うようにしている。
ここで行う走査においては、前述したように、第2レーザ光源LD2のレーザ光L2の照射位置と主走査方向にオーバーラップしないように、第2レーザ光源LD2から3つ以上主走査方向に離間したレーザ光源であって、且つ、第1レーザ光源LD1の光線通過タイミングを基準とする光線通過タイミングが第1〜第3回目の走査で判明しているレーザ光源、図6では第5レーザ光源LD5を第2レーザ光源LD2とともに点灯させるレーザ光源として組み合わせている。
第3レーザ光源LD3についても同様に、当該レーザ光源LD3から3つ以上主走査方向に離間したレーザ光源であって、且つ、第1レーザ光源LD1の光線通過タイミングT1を基準とする光線通過タイミングが第1〜第3回目の走査で判明しているレーザ光源、図6では第6レーザ光源LD6を第3レーザ光源LD3とともに点灯させるレーザ光源として組み合わせている。
これにより、画像書き出しタイミング設定部101は、第2、第3レーザ光源LD2,LD3の光線通過タイミングを、第4、第5回目の走査を行ったときの第5、第6レーザ光源LD5,LD6の光線通過タイミングT5’,T6’と、前記第1〜第3回目の走査で得られた第5、第6レーザ光源LD5,LD6の光線通過タイミングT5,T6とから逆算的に算出することができる。
すなわち、前記第2回目の走査における第1レーザ光源LD1の光線通過タイミングT1から第5レーザ光源LD5の光線通過タイミングT5までの時間と、第4回目の走査における第2レーザ光源LD2の光線通過タイミングT2’から第5レーザ光源LD5の光線通過タイミングT5’までの時間差が、第1、第2レーザ光源LD1,LD2をともに点灯させた状態で走査を行ったものと仮定した場合に、第1レーザ光源LD1の光線通過タイミングT1から第2レーザ光源LD2の光線通過タイミングT2までの時間に相当するものと考えられる。したがって、第1レーザ光源LD1の光線通過タイミングT1を基準とする第2レーザ光源LD2の光線通過タイミングT2は、(T5−T5’)となる。
同様に、前記第3回目の走査における第1レーザ光源LD3の光線通過タイミングT1から第6レーザ光源LD6の光線通過タイミングT6までの時間と、第5回目の走査における第3レーザ光源LD3の光線通過タイミングT3’から第6レーザ光源LD6の光線通過タイミングT6’までの時間差が、第1、第3レーザ光源LD1,LD3をともに点灯させた状態で走査を行ったものと仮定した場合に、第1レーザ光源LD1の光線通過タイミングT1から第3レーザ光源LD3の光線通過タイミングT3までの時間に相当するものと考えられる。したがって、第1レーザ光源LD1の光線通過タイミングT1を基準とする第3レーザ光源LD3の光線通過タイミングT3は、(T6−T6’)となる。
以上のようにして、画像書き出しタイミング設定部101は、第1レーザ光源LD1の光線通過タイミングを基準とする第2〜第10レーザ光源LD2〜LD10の光線通過タイミングT2〜T10を検出することができる。画像書き出しタイミング設定部101は、これらの光線通過タイミングT2〜T10を図略の記憶部に格納する。
複合機1は、画像形成時においては、次のような走査を行う。最初にBDセンサ496に入射する光線を出力するレーザ光源(ここでは第1レーザ光源LD1)を消灯させると、該光源による画像書き出しタイミングを基準とする他のレーザ光源による画像書き出しタイミングを設定することができないので、画像形成時における各走査では、必ず最初にBDセンサ496に入射する光線を出力するレーザ光源を点灯させる必要がある。また、画像形成前に、第1レーザ光源LD1の光線通過タイミングT1を基準とする各レーザ光源LD2〜LD10の光線通過タイミングT2〜T10を検出したものの、画像形成前と画像形成時との間に時間差があり、その期間に環境変化等に起因して、第1レーザ光源LD1の光線通過タイミングT1を基準とする各レーザ光源LD2〜LD10の光線通過タイミングT2〜T10が変化している可能性があることを考えると、できる限り、画像形成時に、第1レーザ光源LD1の光線通過タイミングT1を基準とする各レーザ光源LD2〜LD10の光線通過タイミングT2〜T10を改めて算出することが望ましい。さらに、その場合には、各レーザ光源LD1〜LD10の光線L1〜L10の照射位置が主走査方向にオーバーラップしないようにする必要がある。
以上のような点から、画像形成時においては、前記画像形成前に行った第1〜第3回目の走査を繰り返し実行するとともに、各回の走査において、消灯したレーザ光源の光線通過タイミングについては、画像形成前に検出した光線通過タイミングを利用する。
画像書き出しタイミング設定部101は、例えば、画像形成時おける第1回目の走査においては、画像形成前の第1回目の走査と同様、第1レーザ光源LD1、第4レーザ光源LD4、第7レーザ光源LD7及び第10レーザ光源LD10を点灯させる。これにより、画像書き出しタイミング設定部101は、本走査を行った時点における、第1レーザ光源LD1の光線通過タイミングT1を基準とする第4、第7、第10レーザ光源LD4,LD7,LD10の光線通過タイミングT4,T7,T10を検出することができる。また、画像書き出しタイミング設定部101は、本走査において消灯した第2、第3、第5、第6、第8、第9レーザ光源LD2,LD3,LD5,LD6,LD8,LD9の光線通過タイミングT2,T3,T5,T6,T8,T9については、画像形成前に検出したものをそのまま利用する。
画像書き出しタイミング設定部101は、画像形成時おける第2回目の走査においては、画像形成前の第2回目の走査と同様、第1レーザ光源LD1、第5レーザ光源LD5、第8レーザ光源LD8を点灯させる。これにより、画像書き出しタイミング設定部101は、本走査を行った時点における、第1レーザ光源LD1の光線通過タイミングT1を基準とする第5、第8レーザ光源LD5,LD8の光線通過タイミングT5,T8を検出することができる。また、画像書き出しタイミング設定部101は、本走査において消灯した第2〜第4、第6、第7、第9、第10レーザ光源LD2〜LD4,LD6,LD7,LD9,LD10の光線通過タイミングT2〜T4,T6,T7,T9,T10については、画像形成前に検出したものをそのまま利用する。
画像書き出しタイミング設定部101は、画像形成時における第3回目の走査においては画像形成前の第3回目の走査と同様、第1レーザ光源LD1、第6レーザ光源LD6、第9レーザ光源LD9を点灯させる。これにより、画像書き出しタイミング設定部101は、本走査を行った時点における、第1レーザ光源LD1の光線通過タイミングT1を基準とする第6、第9レーザ光源LD6,LD9の光線通過タイミングT6,T9を検出することができる。また、画像書き出しタイミング設定部101は、本走査において消灯した第2〜第5、第7、第8、第10レーザ光源LD2〜LD5,LD7,LD8,LD10の光線通過タイミングT2〜T5,T7,T8,T10については、画像形成前に検出したものをそのまま利用する。
以降、画像書き出しタイミング設定部101は、1枚の用紙への画像形成動作が完了するまで、第(3n+1)回目の走査(nは0以上の整数)を前記第1回目の走査と同一の走査を行い、第(3n+2)回目の走査を前記第2回目の走査と同一の走査を行い、第(3n+3)回目の走査を前記第3回目の走査と同一の走査を行う。
そして、画像書き出しタイミング設定部101は、このようにして得られた各レーザ光源LD1〜LD10の光線通過タイミングT1〜T10からそれぞれ例えば所定時間経過後のタイミングを、各レーザ光源LD1〜LD10による画像書き出しタイミングとして決定する。
以上のように、本実施形態では、複数のレーザ光源のうち基準となるレーザ光源(LD1)から出力される光線と照射位置が主走査方向にオーバーラップする光線を出力するレーザ光源(LD2,LD3)を除く各レーザ光源(LD4〜LD10)を、光線の照射位置が主走査方向にオーバーラップするレーザ光源の組合せが同一グループ内に存在しないように予めグループ分けし、画像形成前に前記グループごとに走査を行う際に、当該走査に対応するグループのレーザ光源と前記基準となるレーザ光源とを点灯させた状態で走査を実行して、前記基準のレーザ光源の光線通過タイミングを基準とする、前記グループに属する各レーザ光源の光線通過タイミングを検出するとともに、基準となるレーザ光源から出力される光線と照射位置が主走査方向にオーバーラップする光線を出力するレーザ光源(以下、オーバーラップ光源という)の個数分だけ別途走査を行うようにし、その走査では、前記基準のレーザ光源の光線通過タイミングを基準とする光線通過タイミングが既に検出されているいずれかのレーザ光源と前記オーバーラップ光源とを点灯させて走査を行い、前記光線通過タイミングが既に検出されている光源について予め検出されている光線通過タイミングと今回の走査で得られた、前記光線通過タイミングが既に検出されている光源の光線通過タイミングとの時間差を、前記基準のレーザ光源の光線通過タイミングを基準とする、前記オーバーラップ光源の光線通過タイミングとして検出するようにしたので、各レーザ光源の光線通過タイミング、ひいては各走査ラインの画像書き出しタイミングを比較的簡単に導出することができる。
よって、従来のように、各レーザ光の周波数やパワーを変え、BDセンサ496の出力に電圧差を持たせて各光線によるBD信号を分離する方法に比して、コストアップやレーザ光の検知精度の低下を抑制しつつ各走査ラインに対する画像書き出しタイミングを設定することができる。
なお、本件は、前記実施形態に代えて、又は前記実施形態に加えて、次の様な形態も含むものである。
(1)複合機1の環境(環境温度や環境湿度等)に応じて、各レーザ光源によるスポット光の位置関係(隣接するスポット光間のピッチ等)が変化する場合がある。この場合、基準のレーザ光源から出力される光線と照射位置が主走査方向にオーバーラップする光線を出力するレーザ光源についての光線通過タイミングをそのまま画像形成時の画像書き出しタイミングの設定に利用すると、画像形成開始位置が他のラインと主走査方向にずれる可能性がある。
この点に鑑みて、光線通過タイミングが既に検出されている光源について画像形成前に検出した光線通過タイミングと今回検出した光線通過タイミングとを用いて、画像形成前に一旦検出した前記光線通過タイミングが既に検出されている光源の光線通過タイミングを補正するようにするとよい。
例えば、第10レーザ光源LD10について画像形成前に検出した光線通過タイミングがT10’であったものとし、今回検出した第10レーザ光源LD10の光線通過タイミングが前記タイミングT10からΔTだけ変化したものとする。このとき、今回の走査においては、第1レーザ光源LD1の光線通過タイミングT1から第10レーザ光源LD10の光線通過タイミングT10までの時間は、画像形成前に検出したときより、{(T10+ΔT)/T10}倍に変化していることが判る。したがって、各レーザ光源は一定の間隔で配列しているものとの想定下では、レーザ光源LD1の光線通過タイミングから各レーザ光源LD2〜LD10の光線通過タイミングT2〜T10までの時間差は、前記倍率と同じ倍率で変化しているものと考えられるから、例えば今回第2レーザ光源LD2を点灯させたものと仮定した場合の該第2レーザ光源LD2の光線通過タイミングT2は、画像形成前に検出した第2レーザ光源LD2の光線通過タイミングT2’の{(T10+ΔT)/T10}倍に変化し、T2=T2’×{(T10+ΔT)/T10}となる。
これにより、複合機1の環境(環境温度や環境湿度等)に起因して、各レーザ光源によるスポット光の位置関係(隣接するスポット光間のピッチ等)が変化しても、各レーザ光源の光線通過タイミングをより正確に検出することができ、ひいては、各レーザ光源による画像書き出しタイミングを設定することができる。
(2)本件は、レーザ照射部491に備えられるレーザ光源の数が10個であるものに限られず、例えば4個や16個のレーザ光源を有するものも含む。また、前記第1の実施形態では、当該光線に対して隣(片側)の2つの光線と照射位置が主走査方向にオーバーラップする例について説明したが、照射位置が主走査方向にオーバーラップする光線の数は、2つに限られるものではなく、1つでもよいし、3つ以上の値であってもよい。
また、前記第1の実施形態では、第2レーザ光源LD2の光線通過タイミングT2を求める際には該第2レーザ光源LD2とともに第5レーザ光源LD5を点灯させて走査し、また、第3レーザ光源LD3の光線通過タイミングT3を求める際には該第3レーザ光源LD3とともに第6レーザ光源LD6を点灯させて走査するようにしたが、第2レーザ光源LD2又は第3レーザ光源LD3とともに点灯させるレーザ光源は、前記第5レーザ光源LD5又は前記第6レーザ光源LD6に限らず、他のレーザ光源を点灯させるようにし、このレーザ光源について、画像形成前に検出した光線通過タイミングと第2レーザ光源LD2又は第3レーザ光源LD3の光線通過タイミングの検出するための今回の走査で検出される光線通過タイミングT2’,T3’との時間差に基づいて、第1レーザ光源LD1の光線通過タイミングT1を基準とする第2、第3レーザ光源LD2,LD3の光線通過タイミングT2,T3を求めるようにしても良い。
(3)前記画像形成前に行う各レーザ光源LD1〜LD10の光線の走査は、例えば工場出荷時に行うようにしてもよいし画像形成動作を開始する直前に行うようにしてもよいが、環境温度による影響を考慮すると、画像形成動作のタイミングにできるだけ近いタイミングで行う方が、前記影響による誤差を検出して適切な補正を行うことができるためより好ましい。
(4)前記第1の実施形態では、各光線の照射位置が主走査方向にオーバーラップすることで、BDセンサ496から出力される受光信号が、全ての光線がBDセンサ496の受光面上を通過し終えるまで一定の信号となり、この信号からは各光線が前記受光面を通過したタイミングを検出することができない旨を説明したが、前述したBD信号変換部9の構成上、各光線の照射位置が主走査方向にオーバーラップしていなくても、全ての光線がBDセンサ496の受光面上を通過し終えるまで一定の信号となって、各光線が前記受光面を通過したタイミングを検出することができない場合がある。
図9は、各光線の照射位置が主走査方向にオーバーラップしていないが、光線ごとにBD信号が得られなくなる場合の一例を示す図である。
図9(a)に示すように、各光線の照射位置が主走査方向にオーバーラップしていない場合であっても、図9(b)の矢印Qに示すように、1つ前の光線によるフォトダイオード91の受光信号の出力値が前記閾値VSHLを下回る前に次の光線によって立ち上がり、その結果、全ての光線がBDセンサ496の受光面上を通過し終えるまでL(ロー)で一定の信号がBD信号変換部9から出力される。図9(a)は、図9(b)の矢印Txで示す時点の、BDセンサ496と各光線の照射位置との位置関係を示している。
このように、フォトダイオード91の出力信号の立ち上がり期間と立ち下がり期間との時間差や、前記閾値VSHLとVSHHとの差であるヒステリシス電圧が存在することにより光線ごとにBD信号が得られなくなることがあり、このような場合にも、本件発明を同様に適用することができる。
49 光走査装置
101 LD駆動部
103 描画部
104 画像書き出しタイミング調整部
105 異常検出処理部
496 BDセンサ
101 LD駆動部
103 描画部
104 画像書き出しタイミング調整部
105 異常検出処理部
496 BDセンサ
Claims (4)
- 4つ以上の光源が主走査方向及び副走査方向にそれぞれ異なる位置に設置されてなる光源部と、
前記光源部から出力される前記各光線を、予め定められた一定領域内で前記主走査方向に繰り返し走査するための走査部と、
光電変換動作を行う受光部が前記一定領域内に設置されてなり、前記受光部の出力信号に基づいてBD信号を生成するBD信号生成部と、
前記一定領域の一部を含んで設置された感光体の表面に対して画像データに基づく画像書き出し動作を前記光源部に行わせる光源制御部と、
前記BD信号生成部のBD信号から得られる、該受光部を前記光線が通過する光線通過タイミングに基づいて、前記光源による各走査ラインへの前記画像書き出し動作の開始タイミングを設定する画像書き出しタイミング設定部とを備え、
前記4つ以上の光源は、予め基準として設定された基準光源と、前記基準光源と異なる第1の光源と、前記基準光源及び第1の光源以外の第2の光源とからなり、前記第1の光源は、仮に前記基準光源とともに点灯した状態で前記走査部により走査した場合に、当該第1の光源から出力される光線によるBD信号の出力期間が、前記基準光源から出力される光線によるBD信号の出力期間と部分的にオーバーラップするものであり、
仮に前記各光源を点灯した状態で前記走査部により走査した場合に、前記各光源から出力される光線によりそれぞれ得られるBD信号の出力期間は、当該光源に対して隣に存在する1又は複数の光源から出力される光線により得られるBD信号の出力期間と部分的にオーバーラップし、
前記画像書き出しタイミング設定部は、
用紙への画像形成動作を行う前に、
生成されるBD信号の出力期間がオーバーラップする光線を出力する光源の組合せが同一グループ内に存在しないようにグループ分けされた前記第2の光源から出力される光線を、そのグループごとに、前記基準光源から出力される光線とともに走査し、前記基準光源の光線通過タイミングから前記第2の光源の光線通過タイミングまでの時間を第1の検出時間として検出するとともに、
前記第1の光源を、該第1の光源が複数存在する場合には前記第1の光源を1つずつ、当該第1の光源から出力される光線とBD信号の出力期間がオーバーラップしない光線を出力する前記第2の光源の該光線とともに走査し、前記第1の光源の光線通過タイミングから前記第2の光源の光線通過タイミングまでの時間を第2の検出時間として検出し、前記第1の検出時間と前記第2の検出時間との時間差に基づき、前記基準光源の光線通過タイミングを基準とする前記第1の光源の光線通過タイミングを設定し、この設定した光線通過タイミングに基づいて、用紙への画像形成動作を行うときの、前記第1の光源による走査ラインへの前記画像書き出しタイミングを設定する画像形成装置。 - 前記画像書き出しタイミング設定部は、用紙への画像形成動作を行うとき、前記第2の光源から出力される光線を、前記グループごとに、前記基準光源から出力される光線とともに走査し、前記基準光源の光線通過タイミングから前記第2の光源の光線通過タイミングまでの時間を第3の検出時間として検出するとともに、その走査において非点灯の光源の光線通過タイミングを、前記用紙への画像形成動作を行う前に予め検出した当該光源の光線通過タイミングに設定する請求項1に記載の画像形成装置。
- 前記画像書き出しタイミング設定部は、前記第1の検出時間と前記第3の検出時間とが異なるとき、前記第1の検出時間と前記第3の検出時間との比率に応じて、前記非点灯の光源の光線通過タイミングを補正する請求項2に記載の画像形成装置。
- 前記画像書き出しタイミング設定部は、用紙への画像形成動作を行うときに検出又は設定した各光源の光線通過タイミングに基づいて、各光源による画像書き出しタイミングを設定し、
前記光源制御部は、
前記画像書き出しタイミング設定部により設定された画像書き出しタイミングにしたがって前記各光源の発光動作を制御して感光体の表面への走査ライン毎の画像書き出し動作を行う請求項2または3に記載の画像形成装置。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2007173252A JP2009014773A (ja) | 2007-06-29 | 2007-06-29 | 画像形成装置 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2007173252A JP2009014773A (ja) | 2007-06-29 | 2007-06-29 | 画像形成装置 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2009014773A true JP2009014773A (ja) | 2009-01-22 |
Family
ID=40355787
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2007173252A Pending JP2009014773A (ja) | 2007-06-29 | 2007-06-29 | 画像形成装置 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP2009014773A (ja) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2016031437A (ja) * | 2014-07-28 | 2016-03-07 | ブラザー工業株式会社 | 画像形成装置 |
-
2007
- 2007-06-29 JP JP2007173252A patent/JP2009014773A/ja active Pending
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2016031437A (ja) * | 2014-07-28 | 2016-03-07 | ブラザー工業株式会社 | 画像形成装置 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
JP5241572B2 (ja) | 画像形成装置 | |
JP2007156192A (ja) | 画像形成装置 | |
JP2000180745A (ja) | ビーム光走査装置 | |
JP5096789B2 (ja) | 画像形成装置、画像書き出しタイミング設定方法 | |
JP2009023162A (ja) | 画像形成装置、画像書き出しタイミング設定方法 | |
JP2009014773A (ja) | 画像形成装置 | |
JP5227648B2 (ja) | 光走査装置、及び画像形成装置 | |
JP2004223754A (ja) | 画像形成装置 | |
JP2009023160A (ja) | 画像形成装置、画像書き出しタイミング設定方法 | |
JP2009036905A (ja) | 画像形成装置 | |
JP2005283675A (ja) | 画像形成装置 | |
JP2001134160A (ja) | 画像形成装置 | |
JP5460505B2 (ja) | 光走査装置 | |
JP4800240B2 (ja) | 光走査装置、画像形成装置 | |
JP5090015B2 (ja) | 画像形成装置 | |
JP2009012258A (ja) | 画像形成装置 | |
JP5321370B2 (ja) | 光書き込み装置、画像形成装置及び光書き込み装置の位置ずれ補正方法 | |
JP2009042487A (ja) | 画像形成装置 | |
JP2009029045A (ja) | 画像形成装置 | |
JP2009023161A (ja) | 画像形成装置、画像書き出しタイミング設定方法 | |
JP2005178186A (ja) | 画像形成装置 | |
JP2007310227A (ja) | レーザ照射タイミング制御回路、光走査装置、画像形成装置及びbd信号変換回路 | |
JP4995564B2 (ja) | 光源異常検出方法、光走査装置 | |
JP4823922B2 (ja) | 光走査システム | |
JP2009036891A (ja) | 画像形成装置 |