JP2010072324A - Optical scanning apparatus and image forming apparatus - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、光走査装置、及び画像形成装置に関する。 The present invention relates to an optical scanning device and an image forming apparatus.
近年では、プリンタや複写機等の画像形成装置において、カラーの画像を形成する装置が広く普及している。この種の画像形成装置では、例えば、ブラック(K)、イエロー(Y)、マゼンタ(M)、シアン(C)の色毎に設けられたそれぞれ画像形成部が、記録用紙等の転写対象の移動方向に沿って配列されたものがある。 In recent years, color image forming apparatuses have become widespread in image forming apparatuses such as printers and copiers. In this type of image forming apparatus, for example, each image forming unit provided for each color of black (K), yellow (Y), magenta (M), and cyan (C) moves a transfer target such as a recording sheet. Some are arranged along the direction.
上記画像形成装置では、光走査装置で受け付ける画像データに基づいて光ビームを照射し、この光ビームにより感光体ドラム上に静電潜像を形成し(主走査及び副走査)、現像処理によって色の異なる画像(トナー画像)に現像し、このトナー画像を、定速で搬送される転写対象に順次重ねて転写することで、カラー画像を得るようになっている。 In the image forming apparatus, a light beam is irradiated based on image data received by the optical scanning device, an electrostatic latent image is formed on the photosensitive drum by the light beam (main scanning and sub scanning), and color development is performed by developing processing. Are developed in different images (toner images), and the toner images are sequentially superimposed and transferred onto a transfer object conveyed at a constant speed, thereby obtaining a color image.
画像形成装置の制御系は、画像データを外部から受け付けて、前記光走査装置へ送出する第1の制御部と、前記画像形成部の一連の動作を制御する第2の制御部と、前記光走査装置において受け付けた画像データに基づく光ビームの照射を制御する光走査制御部と、に分類される。 The control system of the image forming apparatus receives a first control unit that receives image data from the outside and sends the image data to the optical scanning device, a second control unit that controls a series of operations of the image forming unit, and the light And an optical scanning control unit that controls irradiation of a light beam based on image data received by the scanning device.
ここで、現像剤であるトナーの消費量を監視する手段として、二値化された画像データの光ビームのオン信号をカウントすることが考えられる。カウント値は第2の制御部で監視するのが一般的である。 Here, as a means for monitoring the consumption amount of the toner as the developer, it is conceivable to count the ON signal of the light beam of the binarized image data. The count value is generally monitored by the second control unit.
特許文献1では、第1の制御部において画像データを光走査制御部に送ると共に、画像データに基づくカウント値を生成して、第2の制御部へ送出することが提案されている。 Patent Document 1 proposes that the first control unit sends image data to the optical scanning control unit, generates a count value based on the image data, and sends the count value to the second control unit.
特許文献2では、画像データを第1の制御部から第2の制御部を介して光走査制御部に送出することで、第2の制御部で画像データに基づいてカウント値を生成し、かつ画像データを光走査装置へ送出することが提案されている。
本発明は、受け付ける画像データに基づく、光源のオンを指示する画像信号を、本構成を有しない場合に比べて、確実に計数することができる光走査装置及び画像形成装置を得ることが目的である。 An object of the present invention is to provide an optical scanning device and an image forming apparatus that can reliably count an image signal instructing to turn on a light source based on received image data, as compared with the case where the present configuration is not provided. is there.
請求項1に記載の発明は、画像信号を受け付ける画像信号受付手段と、前記画像信号受付手段で受け付けた画像信号に基づいて、光源をオン・オフ制御する光源制御手段と、前記光源点灯制御手段で制御されることで前記光源から出力する光ビームを走査して出力する走査手段と、前記画像信号受付手段から出力された画像信号の内、前記光源制御手段に基づく光源のオンを指示する画像信号を計数する計数手段と、を有している。 The invention according to claim 1 is an image signal receiving unit that receives an image signal, a light source control unit that controls on / off of a light source based on the image signal received by the image signal receiving unit, and the light source lighting control unit A scanning unit that scans and outputs the light beam output from the light source, and an image that instructs to turn on the light source based on the light source control unit among the image signals output from the image signal receiving unit Counting means for counting signals.
請求項2に記載の発明は、少なくとも2系統の画像信号を入力源とし、出力結果が当該少なくとも2系統の画像信号の論理和となる画像信号受付手段と、前記画像信号受付手段から出力された画像信号に基づいて、光源をオン・オフ制御する光源制御手段と、前記光源点灯制御手段で制御されることで前記光源から出力する光ビームを走査して出力する走査手段と、前記画像信号受付手段から出力された画像信号の内、前記光源制御手段に基づく光源のオンを指示する画像信号を計数する計数手段と、を有している。 According to the second aspect of the present invention, at least two image signals are input sources, and an output result is a logical sum of the at least two image signals. Light source control means for controlling on / off of a light source based on an image signal, scanning means for scanning and outputting a light beam output from the light source by being controlled by the light source lighting control means, and receiving the image signal Counting means for counting image signals instructing to turn on the light source based on the light source control means among the image signals output from the means.
請求項3に記載の発明は、前記請求項1又は請求項2に記載の発明において、前記計数手段が、前記光源点灯制御手段において前記光源の点灯時の駆動電流又は駆動電圧を検出して、計数する。 The invention according to claim 3 is the invention according to claim 1 or 2, wherein the counting means detects a driving current or a driving voltage when the light source is turned on in the light source lighting control means, Count.
請求項4に記載の発明は、前記請求項1又は請求項2に記載の発明において、前記計数手段が、前記光源点灯制御手段において前記光源のオン・オフ状態を監視する監視手段からの出力信号に基づいて、計数する。 According to a fourth aspect of the present invention, in the first or second aspect of the present invention, the counting means outputs an output signal from a monitoring means for monitoring an on / off state of the light source in the light source lighting control means. Count based on
請求項5に記載の発明は、画像信号を受け付けることで光源をオン・オフ制御し、当該光源から出力された光ビームを主走査しながら出力する光走査装置を備え、この光走査装置から出力される主走査光を、予め一様に帯電されかつ副走査方向に移動する像保持体へ照射することで潜像を形成し、当該像保持体へ現像剤を供給して現像した後、用紙へ転写する画像形成手段と、前記光走査装置から出力された光ビームに基づいて像保持体に像を形成する複数の画像形成部を備えた画像形成手段と、前記画像信号の内、第1の画像信号を前記光走査装置へ出力する第1の制御手段と、前記画像信号の内、第2の画像信号を前記光走査装置へ出力すると共に、前記画像形成手段における一連の画像形成処理に関わる動作を制御する第2の制御手段と、前記光走査装置内に設けられ、前記第1の画像信号及び第2の画像信号のそれぞれの中から、前記光源制御手段における、前記現像剤の消費を指示する画像信号を計数する計数手段と、を有している。 According to a fifth aspect of the present invention, an optical scanning device is provided that controls on / off of a light source by receiving an image signal and outputs a light beam output from the light source while performing main scanning, and is output from the optical scanning device. The latent image is formed by irradiating the main scanning light, which is uniformly charged in advance and moving in the sub-scanning direction, to form a latent image, supplying the developer to the image holding body, and developing the paper. Image forming means for transferring to the image forming means, image forming means provided with a plurality of image forming portions for forming an image on the image holding body based on the light beam output from the optical scanning device, and first of the image signals. A first control unit that outputs the image signal to the optical scanning device, and a second image signal of the image signals that is output to the optical scanning device, and a series of image forming processes in the image forming unit. Second control means for controlling related operations A counting means provided in the optical scanning device for counting an image signal instructing consumption of the developer in the light source control means from each of the first image signal and the second image signal; ,have.
請求項6に記載の発明は、前記請求項5に記載の発明において、前記計数手段が、前記光源点灯制御手段において前記光源の点灯時の駆動電流又は駆動電圧を検出して、計数する。 The invention according to claim 6 is the invention according to claim 5, wherein the counting means detects and counts the driving current or driving voltage when the light source is turned on by the light source lighting control means.
請求項7に記載の発明は、前記請求項5に記載の発明において、前記計数手段が、前記光源点灯制御手段において前記光源のオン・オフ状態を監視する監視手段からの出力信号に基づいて、計数する。 The invention according to claim 7 is the invention according to claim 5, wherein the counting means is based on an output signal from a monitoring means for monitoring an on / off state of the light source in the light source lighting control means. Count.
請求項8に記載の発明は、前記請求項5〜請求項7の何れか1項記載の発明において、前記計数手段による検出結果に基づいて、前記現像剤の消費量を予測する現像剤消費量予測手段をさらに有する。 The invention according to claim 8 is the developer consumption amount for predicting the consumption amount of the developer based on the detection result by the counting means in the invention according to any one of claims 5 to 7. It further has a prediction means.
請求項9に記載の発明は、前記請求項5〜請求項7の何れか1項記載の発明において、前記計数手段による検出結果に基づいて、前記光走査装置の経時劣化度合いを予測する劣化予測手段をさらに有する。 According to a ninth aspect of the present invention, in the invention according to any one of the fifth to seventh aspects of the present invention, the deterioration prediction for predicting the degree of deterioration with time of the optical scanning device based on the detection result by the counting means. It further has means.
請求項1記載の発明によれば、受け付ける画像データに基づく、光源のオンを指示する画像信号を、本構成を有しない場合に比べて、確実に計数することができる。 According to the first aspect of the present invention, it is possible to reliably count the image signal based on the received image data and instructing the light source to be turned on, as compared with the case where this configuration is not provided.
請求項2記載の発明によれば、2系統から受け付ける画像データのそれぞれに基づく、光源のオンを指示する画像信号を、本構成を有しない場合に比べて、確実に計数することができる。 According to the second aspect of the present invention, it is possible to reliably count the image signal instructing to turn on the light source based on the image data received from the two systems as compared with the case where the present configuration is not provided.
請求項3に記載の発明によれば、光源の点灯時の駆動電流又は駆動電圧を検出して、計数することができる。 According to the third aspect of the present invention, it is possible to detect and count the drive current or drive voltage when the light source is turned on.
請求項4に記載の発明によれば、光源のオン・オフ状態を監視する監視手段からの出力信号に基づいて、計数することができる。 According to the fourth aspect of the invention, counting can be performed based on the output signal from the monitoring means for monitoring the on / off state of the light source.
請求項5に記載の発明によれば、2系統から受け付ける画像データのそれぞれに基づく、光源のオンを指示する画像信号を、本構成を有しない場合に比べて、確実に計数することができる。 According to the fifth aspect of the present invention, it is possible to count more reliably the image signal instructing to turn on the light source based on each of the image data received from the two systems as compared with the case where this configuration is not provided.
請求項6に記載の発明によれば、光源の点灯時の駆動電流又は駆動電圧を検出して、計数することができる。 According to the sixth aspect of the present invention, it is possible to detect and count the drive current or drive voltage when the light source is turned on.
請求項7に記載の発明によれば、光源のオン・オフ状態を監視する監視手段からの出力信号に基づいて、計数することができる。 According to the seventh aspect of the invention, counting can be performed based on the output signal from the monitoring means for monitoring the on / off state of the light source.
請求項8に記載の発明によれば、計数手段による検出結果に基づいて、前記現像剤の消費量を予測することができる。 According to the invention described in claim 8, it is possible to predict the consumption amount of the developer based on the detection result by the counting means.
請求項9に記載の発明によれば、光走査装置の経時劣化度合いを予測することができる。 According to the ninth aspect of the invention, it is possible to predict the degree of deterioration over time of the optical scanning device.
(画像形成装置の全体構成)
図1は、本実施の形態に係る画像形成装置110の構成を示す図である。
(Overall configuration of image forming apparatus)
FIG. 1 is a diagram illustrating a configuration of an
画像形成装置110は、4色のトナー(イエロー(Y)、マゼンタ(M)、シアン(C)、ブラック(K))によるフルカラー画像形成を行うプロセスカートリッジ120を各色に対応して上下方向に4つ配列している。
The
各トナーY、M、C、Kは、特に製造方法により限定されるものではなく、各種のトナーが使用可能である。 The toners Y, M, C, and K are not particularly limited by the manufacturing method, and various toners can be used.
ここで、プロセスカートリッジ120は、感光体ドラム116と、感光体ドラム116の周囲に配設された帯電ロール118、イレーズランプ122、及び感光体ドラム116に作像される静電潜像に対して、各色のトナーの現像を行う現像装置111A、111B、111C、111Dなどで構成されている。
Here, the
一方、画像形成装置110の下部には、用紙Pが収納された給紙カセット124が設けられている。給紙カセット124の近傍には、用紙Pを所定のタイミングで送り出すピックアップロール126が設けられている。
On the other hand, a
ピックアップロール126は、給紙カセット124から用紙Pを送り出し、搬送ロール128、用紙搬送路132及びレジストレーションロール130を介して、用紙Pをプロセスカートリッジ120に搬送する搬送装置144へ搬送する。
The pick-
プロセスカートリッジ120は、用紙搬送路132の上流側(紙面の下側)から前述のY、M、C、Kの色の順に配設されている。プロセスカートリッジ120の図1の左側には、プロセスカートリッジ120に走査光を照射する光走査装置20が配設されている。
The
光走査装置20は筐体20Aに覆われており、Y〜K4色それぞれのモノシリックな半導体レーザー(面発光レーザー)から発せられた光ビームをコリメータレンズ、シリンドリカルレンズで集光し、ポリゴンミラー23で主走査方向に偏向(走査)して、fθレンズに入射し、2色ずつ副走査方向に分割されるようになっている。
The
fθレンズを出射した光ビームは、複数の反射ミラー25により、最終的に1色ずつ副走査方向に分割されて、各感光体ドラム116へ結像する。
The light beam emitted from the fθ lens is finally divided one by one in the sub-scanning direction by the plurality of reflecting
搬送装置144は、画像形成装置110の側壁110Aに沿って設けられた一対の張架ロール146、148と、この張架ロール146、148に巻き掛けられた搬送ベルト150と、を備えている。
The conveyance device 144 includes a pair of
張架ロール146の近傍には、吸着ロール154が配設されており、この吸着ロール154にバイアス電圧が印加されることによって、搬送ベルト150に用紙Pが静電的に吸着される。張架ロール148は、図示しないモータによって回転され、搬送ベルト150を側壁110Aに沿って移動させる。搬送ベルト150を挟んで張架ロール148に対向する位置に、基準パッチの濃度を検出する濃度センサ155(画像位置検出器)が設けられている。
An
搬送ベルト150の内周側であって各色の感光体ドラム116に対向する位置には、それぞれ転写ロール152が配設されている。各々の転写ロール152は、感光体ドラム116上に形成されたトナー像Y、M、C、Kを、搬送ベルト150によって搬送されている用紙Pに順次転写する。
そして、定着装置156は、用紙Pに転写されたトナー像を定着する。排出ロール158は、トナー像が定着された用紙Pを排出トレイ160へ排出する。
The
また、制御ユニット166は、本装置全体の制御を行うものであり、例えば外部から入力された画像データや濃度センサ155の出力に基づいて、露光装置134や現像装置111を制御する。
The
また、各々の転写ロール152は、感光体ドラム116上に形成された画像位置検出用パターン(基準パッチ)のトナー像Y、M、C、Kを、搬送ベルト150に順次転写する。ここで、画像位置検出用パターンは、現像装置111内のトナー濃度と基準パッチ位置を測定するために用いられる。具体的には、濃度センサ155で検出される画像位置検出用パターンの濃度に応じて、現像装置111へのトナーの補給や露光量等の画像形成条件が制御される。また、画像位置検出用パターン位置は、各画像位置検出用パターンが濃度センサ155を通過するタイミングを測定し、ずれ量が検出される。測定されたずれ量に応じて、画像形成開始タイミング補正量や、主走査方向倍率ずれの補正量が決定される。
Further, each
図2は、前記制御ユニット166の詳細なハード構成図である。
FIG. 2 is a detailed hardware configuration diagram of the
制御ユニット166は、第1の制御手段としてのビデオコントローラ10と、第2の制御手段としての画像形成コントローラ12とを備え、このビデオコントローラ10、画像形成コントローラ12に対して、光走査装置20内に設けられた光走査コントローラ14が連携されている。
The
ビデオコントローラ10は、例えば、通信回線網を介してホストコンピュータやサーバーからの画像データや、スキャナで読み取った画像データを受け付け、二値化されたビデオ信号(画像データ信号)を生成する役目を有している。
For example, the
なお、ビデオ信号は、LVDS信号であり、0V/3.3Vで表示されるTTL信号に対して、位相が反転された同一信号を重ねることで、振幅を抑えたオン・オフ信号とされたLVDS信号で生成される。 Note that the video signal is an LVDS signal, and the LVDS is an on / off signal whose amplitude is suppressed by superimposing the same signal with the phase inverted on the TTL signal displayed at 0V / 3.3V. Generated with a signal.
画像形成コントローラ12は、前述した画像形成部の各部の動作を制御する役目を有しており、前記ビデオコントローラ10とは同期信号に基づいて、同期がとられている。
The
光走査コントローラ14は、外部からビデオ信号(二値信号)を受け付ける受付部16と、受付部16で受付けた画像データに基づき、光走査装置20における光源(LD)18の点灯を制御するLDドライバ22と、を備えている。このLDドライバ22にビデオ信号(二値信号)が入力されるとで、光源(LD)の点灯状態が制御される。
The
前記ビデオコントローラ10で生成されたビデオ信号は、光走査コントローラ14の受付部16へ直接入力されるようになっている。すなわち、前記LDドライバ22は、このビデオコントローラ10からの画像信号に基づいて駆動することになる。
The video signal generated by the
一方、画像形成コントローラ12では、定期的(例えば、所定の処理枚数毎等)又は不定期(例えば、エラー発生時等)に、光走査コントローラ14に対して、画像形成状態(位置ずれ量や濃度変位量等)を判定するための画像位置検出パターン画像の形成を指示する場合がある。画像形成コントローラ12では、この画像位置検出パターン画像に基づくビデオ信号(TTL)が独自に生成され、TTL−LVDS変換OPアンプ24によりLVDS信号に変換された後、光走査コントローラ14へ送出されるようになっている。
On the other hand, the
このため、光走査コントローラ14の受付部16は、2系統の画像データを、それぞれ別々に受け付ける入力端16A、16Bを備えている。構造となっている。すなわち、入力端16Aは前記ビデオコントローラ10からのビデオ信号を受け付ける端子であり、入力端16Bは前記画像形成コントローラ12からビデオ信号を受け付ける端子である。
For this reason, the receiving
受付部16は、入力端16A、16Bにそれぞれ接続された一対のLVDS−TTL変換OPアンプ26、28と、この一対のLVDS−TTL変換OPアンプ26、28の出力端が入力源とされたOR回路30と、を備えている。
The receiving
OR回路30の出力端は、前記LDドライバ22に接続されている。
An output terminal of the
OR回路30の出力は、前記ビデオコントローラ10から受け付けたビデオ信号と、画像形成コントローラ12から受け付けたビデオ信号と、の合成信号となる。なお、通常は、合成することはほとんどなく、時間的にずれた状態でそれぞれが入力され、それぞれLDドライバ22へ送出されることで、光源(LD)のオン・オフ制御される。
The output of the
ここで、OR回路30の出力端と、LDドライバ22との間を接続する信号線32には、分岐線34の一端部が接続されている。
Here, one end of the
分岐線34の他端部は計数手段としてのピクセルカウンタ36に接続されている。ピクセルカウンタ36には、OR回路30からLDドライバ22へ至る全てのビデオ信号が入力されることになる。
The other end of the
ここで、ビデオ信号は、光源(LD)のオン・オフを制御する二値化された信号であり、ピクセルカウンタ36では、この二値信号の内、光源(LD)をオンさせる信号をカウントする。なお、ここでの、オン信号は、画像形成部においてトナーが消費される画素である。静電潜像方式によっては、オフ信号がトナー消費される画素となる場合もある。ピクセルカウンタ36は、トナーが消費される画素に相当する信号をカウントするようにすればよい。
Here, the video signal is a binarized signal for controlling on / off of the light source (LD), and the pixel counter 36 counts a signal for turning on the light source (LD) among the binary signals. . Here, the ON signal is a pixel in which toner is consumed in the image forming unit. Depending on the electrostatic latent image method, the off signal may be a pixel that consumes toner. The
図3は、ピクセルカウンタ36を含む、光走査コントローラ14の詳細構成が示されている。
FIG. 3 shows a detailed configuration of the
前記OR回路30とLDドライバ22との接続する信号線22に接続された分岐線34にはNOT回路(反転回路)38及び抵抗40が介在されて、コンパレータ42の第1の入力端42Aに接続されている。
A
コンパレータ42の第2の入力端42Bには、前記画像形成コントローラ12からの基準信号線44が接続されている。この基準信号線44から送られる信号は、光源(LD)18(図1参照)のオン信号とオフ信号の所定数の累積量を判別するしきい値であり、画像形成コントローラ12で生成され、第2の入力端42Bに入力される。
A
この累積量を判別するしきい値において、最も高い分解能は1回のオン信号で1カウントであるが、必要以上に分解能を高くすると制御に負担がかかり過ぎるため、例えば、トナー消費量が1gに相当する所定回数のオン信号で1カウントすることが好ましい。 In the threshold value for determining the accumulated amount, the highest resolution is 1 count with one ON signal. However, if the resolution is increased more than necessary, the control is excessively burdened. For example, the toner consumption amount is 1 g. It is preferable to count 1 by a corresponding predetermined number of ON signals.
また、抵抗40と第1の入力端42Aとの間にはコンデンサ46の一端が接続され、このコンデンサ46の他端はnpnトランジスタ48のコレクタに接続されている。npnトランジスタ48のベースには、画像形成コントローラ12からのリセット信号が入力されるリセット信号線50が接続されている。また、npnトランジスタ48のエミッタは接地されている。
In addition, one end of a
npnトランジスタ48は、画像形成コントローラ12からのリセット信号に基づいて、コンデンサ46に蓄積された電荷を放電する役目を有している。
The
すなわち、コンデンサ46で満充電となったときにコンパレータ42の第1の入力端42Aに入力される信号が、前記基準信号(しきい値)を超えた時点で、画像形成コントローラ12側に1カウント分の信号が出力されたときに、画像形成コントローラ12側からリセット信号が出力される。
That is, when the
以下に本実施の形態の作用を説明する。 The operation of this embodiment will be described below.
(画像データに基づく画像形成処理)
画像形成処理の際、ビデオコントローラ10は,画像形成コントローラ12へ画像形成を実行する旨を同期信号として出力すると共に、実際に画像形成するためのビデオ信号(画像データ)を光走査コントローラ14へ直接送出する。
(Image formation processing based on image data)
During the image forming process, the
光走査コントローラ14では、このビデオ信号(画像データ)が、入力端16Aを介して、LVDS−TTL変換OPアンプ26へ入力される。このLVDS−TTL変換OPアンプ26により、LVDS信号がTTL信号に変換され、OR回路30を介して、LDドライバ22へと至る。
In the
LDドライバ22では、入力したビデオ信号(画像データ)に基づいて、光源(LD)18をオン・オフ制御する。この光源(LD)の点灯制御に同期するように、画像形成コントローラ12による画像形成動作が開始され、光源(LD)からの光はポリゴンミラー23によって主走査され、反射ミラー25に反射されて、感光体ドラム116(図1参照)へと至る。
The
感光体ドラム116は、前記同期制御により、予めその表面が一様に帯電されており、光源(LD)18からの光が照射される位置と照射されない位置との間の電圧差に基づいて静電潜像が形成され、その後、トナー現像される。なお、光源(LD)18が照射された領域にトナーが付着する場合と、その逆に照射されない領域にトナーが付着する場合とがあり、何れにしても、光源(LD)18のオン又はオフの点灯回数の何れかが、トナー消費量に相関を持つことになる。
The surface of the
トナー現像された感光体ドラム116(図1参照)上の画像は、用紙Pに転写され、定着処理された後、機外へ排出される。
(画像位置検出用パターンに基づく画像形成処理)
ところで、画像形成装置110において、定期的(例えば、所定の処理枚数(Print Volume)を処理したとき等)、或いは不定期(紙詰まりやトナー不足等の装置を停止させる要因発生時等)に、トナーコンディション(TC)の調整や、カラーレジずれ(位置ずれ)の補正のために、感光体ドラム116上にビデオ信号(画像位置検出用パターン)を形成し、濃度センサ155で検出した結果をフィードバック補正することがなされる。
The toner-developed image on the photosensitive drum 116 (see FIG. 1) is transferred to the paper P, fixed, and discharged outside the apparatus.
(Image formation processing based on image position detection pattern)
Incidentally, in the
このような画像位置検出用パターンのビデオ信号は、ビデオコントローラ10ではなく、画像形成コントローラ12で生成し、直接光走査コントローラ14へ送出している。
The video signal of such an image position detection pattern is generated not by the
光走査コントローラ14では、このビデオ信号(画像位置検出用パターン)が、入力端16Bを介して、LVDS−TTL変換OPアンプ28へ入力される。このLVDS−TTL変換OPアンプ28により、LVDS信号がTTL信号に変換され、OR回路30を介して、LDドライバ22へと至る。
In the
LDドライバ22では、入力したビデオ信号(画像位置検出用パターン)に基づいて、光源(LD)18をオン・オフ制御する。この光源(LD)18の点灯制御に同期するように、画像形成コントローラ12による画像形成動作が開始され、光源(LD)18からの光はポリゴンミラー23によって主走査され、反射ミラー25に反射されて、感光体ドラム116(図1参照)へと至る。
The
感光体ドラム116は、前記同期制御により、予めその表面が一様に帯電されており、光源(LD)18からの光が照射される位置と照射されない位置との間の電圧差に基づいて静電潜像が形成され、その後、トナー現像される。なお、光源(LD)18が照射された領域にトナーが付着する場合と、その逆に照射されない領域にトナーが付着する場合とがあり、何れにしても、光源(LD)18のオン又はオフの点灯回数の何れかが、トナー消費量に相関を持つことになる。
The surface of the
トナー現像された感光体ドラム116(図1参照)上の画像は、用紙Pに転写され、当該用紙Pの通過軌跡上に配置された濃度センサ155によって、当該画像位置検出パターンの濃度や相対位置を検出する。
The toner-developed image on the photosensitive drum 116 (see FIG. 1) is transferred to the paper P, and the density or relative position of the image position detection pattern is measured by the
上記画像データによる画像形成処理と、画像位置検出用パターンによる画像形成処理は、その比率こそ差異があるものの、動作としては同じであり、ビデオ信号に基づくトナー消費量も同様となる。 The image forming process based on the image data and the image forming process based on the image position detection pattern are the same in operation, although the ratio is different, and the toner consumption based on the video signal is also the same.
そこで、本実施の形態では、従来、1系統のビデオ信号のみ(画像データのみ)で判断していたトナー消費予測量を、2系統とも(画像データ、画像位置検出用データ)判断対象とするとともに、この予測判定の要素を、光走査コントローラ14で実行するようにした。なお、予測判定の要素は、オン・オフ制御される光源(LD)のオン回数のカウント値である。
Therefore, in the present embodiment, the toner consumption prediction amount, which has conventionally been determined based on only one video signal (only image data), is set as a determination target for both systems (image data, image position detection data). The prediction determination element is executed by the
図3に従い、オン回数のカウント手順を説明する。 A procedure for counting the number of times of ON will be described with reference to FIG.
ビデオコントローラ10からのビデオ信号(画像データ)と、画像形成コントローラ12からのビデオ信号(画像位置検出用データ)と、はそれぞれLVDS−TTL変換OPアンプ26,を通過したあと、OR回路30へ入力されるため、OR回路30の出力は、合成されたビデオ信号となり、結果として、全てのビデオ信号を取得することができる。なお、基本的に、同時に入力する不具合はない。仮にあったとしても、許容誤差の範囲として処理可能である。
The video signal (image data) from the
ここで、OR回路30からの出力は、LDドライバ22へ至るものとは別に分岐線34により、ダイオード38及び抵抗40を介してコンパレータ42の第1の入力端42Aに入力する。
Here, the output from the
コンパレータ42の第2の入力端42Bには、画像形成コントローラ12からしきい値信号が入力される。このしきい値信号は、1カウントに相当する信号である。
A threshold signal is input from the
光源(LD)18のカウントは、所謂アナログ的に実行される。すなわち、光源(LD)18のオン信号が累積すると、その分、コンデンサ46に電荷が溜まり、満充電になると放電し、コンパレータ42の第1の入力端42Aへ、溜まった電荷により所定の電圧の信号が流れる。これを、しきい値信号と比較することで、1カウントの信号が、画像形成コントローラ12へ送出される(コンパレータ42の出力端42Cからの出力)。
The counting of the light source (LD) 18 is performed in a so-called analog manner. That is, when the ON signal of the light source (LD) 18 is accumulated, a corresponding amount of electric charge is accumulated in the
一方、画像形成コントローラ12では、カウント信号を受けると、npnトランジスタ48のベースにリセット信号を送出する。
On the other hand, when the
この結果、npnトランジスタ48はオンとなり、コンデンサ46に蓄積された電荷が放電され、新たなカウントが可能となる。
As a result, the
なお、画像形成コントローラ12では、入力されるカウント値を累積し、所定のしきい値と比較することで、トナー補充時期を得る。このしきい値は、例えば、トナー交換ボトルの容量に基づいて定めればよい。
The
なお、上記1カウントの重みであるが、最も高い分解能は1回のオン信号で1カウントであるものの、必要以上に分解能を高くすると制御に負担がかかり過ぎるため、例えば、トナー消費量が1gに相当する所定回数のオン信号で1カウントすることが好ましい。 Although the weight of 1 count is the highest, the highest resolution is 1 count with one ON signal. However, if the resolution is increased more than necessary, the control is overburdened. For example, the toner consumption amount is 1 g. It is preferable to count 1 by a corresponding predetermined number of ON signals.
また、トナー予測消費量としてではなく、このカウント値は、例えば、光走査装置20のポリゴンミラー23を回転させるためのモータの経時劣化や、光源(LD)18の経時劣化の度合いを判断する要素として適用してもよい。
The count value is not an estimated toner consumption amount, but is an element that determines, for example, the degree of deterioration over time of a motor for rotating the
なお、本実施の形態では、2系統のビデオ信号を統合するとき、論理回路(図2、図3に示すOR回路30参照)を用いたが、論理回路を用いず、LDドライバから光源(LD)をオン・オフ制御するときに、当該オン・オンと相関して変動する他の信号を用いるようにしてもよい。
In this embodiment, a logic circuit (see the
(変形例1)
例えば、図4に示される如く、LDドライバ22における光源(LD)の駆動電流を抽出してピクセルカウントするようにしてもよい。光源(LD)18の駆動電流は光源(LD)18のオン・オフ制御と等価である。なお、この場合、抽出するのは駆動電圧であってよい。
(Modification 1)
For example, as shown in FIG. 4, the drive current of the light source (LD) in the
(変形例2)
また、図5に示される如く、光源(LD)18の発光を監視するフォトダイオード18Aの駆動信号を抽出してピクセルカウントするようにしてもよい。フォトダイオード18Aは、光源(LD)18からの光によって電流が流れるものであり、光源(LD)18のオン・オフ制御と等価である。
(Modification 2)
Further, as shown in FIG. 5, the
(変形例3)
さらに、図6に示される如く、LDドライバ22の動作電流を抽出してピクセルカウントするようにしてもよい。LDドライバ22の動作電圧は、光源(LD)18のオン・オフ制御に応じて負荷変動があり、消費電力が異なるため、光源(LD)18のオン・オフ制御と等価である。
(Modification 3)
Furthermore, as shown in FIG. 6, the operating current of the
10 ビデオコントローラ
12 画像形成コントローラ
14 光走査コントローラ
16 受付部(受付手段)
18 光源(LD)
20 光走査装置(走査手段)
22 LDドライバ(光源制御手段)
23 ポリゴンミラー
25 反射ミラー
24 TTL−LVDS変換OPアンプ
16A、16B 入力端
26、28 LVDS−TTL変換OPアンプ
30 OR回路
32 信号線
34 分岐線
36 ピクセルカウンタ(計数手段)
38 ダイオード
40 抵抗
42 コンパレータ
42A 第1の入力端
42C 出力端
42B 第2の入力端
44 基準信号線
46 コンデンサ
48 npnトランジスタ
50 リセット信号線
P 用紙
110 画像形成装置
110A 側壁
111(A、B、C、D) 現像装置
116 感光体ドラム
118 帯電ロール
120 プロセスカートリッジ
122 イレーズランプ
124 給紙カセット
126 ピックアップロール
128 搬送ロール
130 レジストレーションロール
132 用紙搬送路
146,148 張架ロール
150 搬送ベルト
152 転写ロール
154 吸着ロール
155 濃度センサ
156 定着装置
158 排出ロール
160 排出トレイ
166 制御ユニット
DESCRIPTION OF
18 Light source (LD)
20 Optical scanning device (scanning means)
22 LD driver (light source control means)
23
38
Claims (9)
前記画像信号受付手段で受け付けた画像信号に基づいて、光源をオン・オフ制御する光源制御手段と、
前記光源点灯制御手段で制御されることで前記光源から出力する光ビームを走査して出力する走査手段と、
前記画像信号受付手段から出力された画像信号の内、前記光源制御手段に基づく光源のオンを指示する画像信号を計数する計数手段と、
を有する光走査装置。 Image signal receiving means for receiving an image signal;
A light source control means for controlling on / off of the light source based on the image signal received by the image signal receiving means;
A scanning unit that scans and outputs a light beam output from the light source by being controlled by the light source lighting control unit;
Counting means for counting image signals instructing to turn on a light source based on the light source control means among the image signals output from the image signal receiving means,
An optical scanning device.
前記画像信号受付手段から出力された画像信号に基づいて、光源をオン・オフ制御する光源制御手段と、
前記光源点灯制御手段で制御されることで前記光源から出力する光ビームを走査して出力する走査手段と、
前記画像信号受付手段から出力された画像信号の内、前記光源制御手段に基づく光源のオンを指示する画像信号を計数する計数手段と、
を有する光走査装置。 An image signal receiving means having at least two image signals as input sources and an output result being a logical sum of the at least two image signals;
A light source control means for controlling on / off of the light source based on the image signal output from the image signal receiving means;
A scanning unit that scans and outputs a light beam output from the light source by being controlled by the light source lighting control unit;
Counting means for counting image signals instructing to turn on a light source based on the light source control means among the image signals output from the image signal receiving means,
An optical scanning device.
前記光走査装置から出力された光ビームに基づいて像保持体に像を形成する複数の画像形成部を備えた画像形成手段と、
前記画像信号の内、第1の画像信号を前記光走査装置へ出力する第1の制御手段と、
前記画像信号の内、第2の画像信号を前記光走査装置へ出力すると共に、前記画像形成手段における一連の画像形成処理に関わる動作を制御する第2の制御手段と、
前記光走査装置内に設けられ、前記第1の画像信号及び第2の画像信号のそれぞれの中から、前記光源制御手段における、前記現像剤の消費を指示する画像信号を計数する計数手段と、
を有する画像形成装置。 It includes an optical scanning device that controls on / off of a light source by receiving an image signal and outputs a light beam output from the light source while performing main scanning, and the main scanning light output from the optical scanning device is preliminarily set. Image forming means for forming a latent image by irradiating an image carrier charged in the same manner and moving in the sub-scanning direction, supplying the developer to the image carrier, developing the image, and transferring the image to a sheet;
An image forming unit including a plurality of image forming units for forming an image on an image holding body based on a light beam output from the optical scanning device;
First control means for outputting a first image signal of the image signals to the optical scanning device;
A second control unit that outputs a second image signal of the image signals to the optical scanning device and controls operations related to a series of image forming processes in the image forming unit;
A counting unit provided in the optical scanning device and counting an image signal instructing consumption of the developer in the light source control unit from the first image signal and the second image signal;
An image forming apparatus.
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Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US9772578B2 (en) | 2015-06-22 | 2017-09-26 | Canon Kabushiki Kaisha | Image forming apparatus and method for counting image signals with changed image signal width |
-
2008
- 2008-09-18 JP JP2008239531A patent/JP2010072324A/en active Pending
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