JP2011203307A - 光走査装置及び画像形成装置 - Google Patents
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Abstract
【課題】光ビームを出射する複数の発光素子の劣化の検出を簡略化する。
【解決手段】開始位置検出センサ66が、レーザダイオード50Kから出射される光ビームが検出されないことで、レーザダイオード50K,50Y、50M、50Cの少なくとも一つが劣化したことを検出する。よって、複数のレーザダイオード50K,50Y、50M、50Cの劣化の検出が簡略化される。
【選択図】図4
【解決手段】開始位置検出センサ66が、レーザダイオード50Kから出射される光ビームが検出されないことで、レーザダイオード50K,50Y、50M、50Cの少なくとも一つが劣化したことを検出する。よって、複数のレーザダイオード50K,50Y、50M、50Cの劣化の検出が簡略化される。
【選択図】図4
Description
本発明は、光走査装置及び画像形成装置に関する。
表面が帯電した像保持体に、光走査装置のレーザダイオードから出射された光ビームを走査し、像保持体に静電潜像を形成する構成の画像形成装置が知られている。レーザダイオードは、例えば、レーザダイオードの劣化などの異常により、光ビームの出力が減衰する場合がある。
特許文献1には、レーザダイオード(LD)の駆動電流に比例した電流を出力し、該出力電流を電圧に変換した電圧Vmと電圧VCC1/2とをコンパレータで比較し、電圧Vmが電圧VCC1/2以上になると異常であることを示した異常検出信号を画像制御装置に出力し、電圧Vmが電圧VCC1/2未満になると正常であることを示した異常検出信号を画像制御装置に出力することで、レーザダイオードの劣化を検出する方法が記載されている。
特許文献2には、半導体レーザの駆動電流を減衰器によって減衰させた電流を、電圧変換した比較電位1と、モニター電流を電圧変換した比較電位2と、を比較器により比較を行い、前記比較電位1と前記比較電流2との大小関係が初期(半導体レーザ素子の劣化前)の大小関係と反転したときに、回転多面鏡からの走査光を検知し水平同期信号を発生する水平同期信号発生回路から出力される水平同期信号を停止させることで、レーザダイオードの劣化を検出する方法が記載されている。
本発明は、光ビームを出射する複数の発光素子の劣化の検出を簡略化することが目的である。
請求項1の発明は、光ビームを出射する複数の発光素子と、複数の前記発光素子から出射された前記光ビームを偏向して、被走査体上に前記光ビームを走査させる光偏向手段と、複数の前記発光素子のいずれか1つの基準とする発光素子から出射され、前記光偏光手段で偏光された前記光ビームを、予め定められた位置で検出する検出手段と、前記基準とする発光素子を駆動する第一の駆動手段と、前記基準とする発光素子以外の発光素子を駆動すると共に、少なくとも一つの前記発光素子の駆動電流が閾値を超えたときに前記発光素子の異常を示す信号を出力する第二の駆動手段と、前記第二の駆動手段が異常を示す信号を出力した場合に、前記基準とする前記発光素子の発光を停止させる信号を前記第一の駆動手段に入力させる入力手段と、を備える。
請求項2の発明は、前記入力手段は、複数の前記第二の駆動手段の少なくとも一つが異常を示す信号を出力した場合に、前記基準とする発光素子の発光を停止させる信号を前記第一の駆動手段に入力させる。
請求項3の発明は、複数の前記発光素子が順番に駆動するように、前記第一の駆動手段及び前記第二の駆動手段が制御されている。
請求項4の発明は、光ビームを出射する複数の発光素子と、複数の前記発光素子の光量を検出する一つの受光素子と、を備える光源と、前記光源の前記発光素子から出射された前記光ビームを偏向して、被走査体上に光ビームを走査させる光偏向手段と、基準とする前記発光素子から出射され、前記光偏向手段で偏光された前記光ビームを、予め定めた位置で検出する検出手段と、前記受光素子が検出した光量に基づいて複数の前記発光素子を駆動すると共に、基準とする前記発光素子以外の前記発光素子の駆動電流が閾値を超えたときに前記発光素子の異常を示す信号を出力する駆動手段と、前記異常を示す信号を、基準とする前記発光素子の発光を停止させる信号として、前記駆動手段に入力させる入力手段と、を備える。
請求項5の発明は、請求項1〜請求項5のいずれか1項に記載の光走査装置と、前記光走査装置から出射した光ビームが走査することによって表面に静電潜像が形成される像保持体と、前記像保持体の表面に形成された静電潜像を現像し現像剤像を形成する現像手段と、前記光走査装置の検出手段が検出した信号に基づき、前記光走査装置の異常を報知する報知手段と、を備える。
請求項1に記載の発明によれば、基準とする発光素子から出射された光ビームを検出する検出手段以外の手段や信号等を併用して複数の発光素子の劣化を検出する構成と比較し、複数の発光素子の劣化の検出を簡略化することができる
請求項2に記載の発明によれば、基準以外の発光素子を複数備える構成であっても、複数の発光素子の劣化の検出を簡略化することができる。
請求項3に記載の発明によれば、複数の発光素子における劣化した発光素子を特定することができる。
請求項4に記載の発明によれば、基準とする発光素子から出射された光ビームを検出する検知手段以外の手段や信号等を併用して複数の発光素子の劣化を検出する構成と比較し、複数の発光素子の劣化の検出を簡略化することができる
請求項5に記載の発明によれば、請求項1〜請求項4のいずれか1項に記載の光走査装置を備えていない構成と比較し、光走査装置の複数の発光素子の劣化の検出を簡略化して、異常を報知することができる。
<第一実施形態>
本発明に係る第一実施形態の光走査装置について図1〜図11を用いて説明する。
図1は、第一実施形態の光走査装置22を備える画像形成装置10の構成を示す図である。
本発明に係る第一実施形態の光走査装置について図1〜図11を用いて説明する。
図1は、第一実施形態の光走査装置22を備える画像形成装置10の構成を示す図である。
画像形成装置10は、カラープリンタであり、ブラック色(K)、イエロー色(Y)、マゼンタ色(M)、シアン色(C)毎に画像形成部11K,11Y,11M,11Cを有している。
各画像形成部11K,11Y,11M,11Cは、感光体ドラム12K、12Y、12M、12Cと、帯電ロール14K、12Y、14M、14Cと、現像装置16K、16Y、16M、16Cと、1次転写ロール18K、18Y、18M、18Cと、クリーナー20K、20Y、20M、20Cと、を備えている。なお、これ以降、KYMCを区別する場合は、符号の後にK、Y、M、Cのいずれかを付して説明し、KYMCを区別しない場合は、K、Y、M、Cを省略する。
図1に示す画像形成装置10の内部における上部に、第一実施形態の光走査装置22が設けられている。光走査装置22は、画像形成装置10の制御を司る制御部24の制御信号に基づいて、図1の時計回り方向である矢印A方向に回転する感光体ドラム12K、12Y、12M、12Cの表面に、各色に対応した光ビームLK、LY、LM、LCを照射する。なお、光走査装置22の構成についての説明は後述する。
感光体ドラム12の表面において光ビームLが照射される位置よりも感光体ドラム12の回転方向上流側には、感光体ドラム12に接触して感光体ドラム12表面を帯電する帯電ロール14が設けられている。帯電ロール14により表面が帯電した感光体ドラム12の表面に光ビームLが照射されると、照射された部分と照射されていない部分とに電位差が生じ、その電位差が静電潜像となる。
また、光ビームLが照射される位置よりも回転方向下流側に、現像装置16が設けられている。現像装置16は、帯電された静電潜像に電気的にトナーを吸着させて現像し、感光体ドラム12の表面にトナー像を形成する。
各感光体ドラム12K,12Y,12M,12Cの下側(中間転写ベルト26の内側に)には、一次転写ロール18K,18Y,18M,18Cが設けられている。一次転写ロール18K,18Y,18M,18Cは、各感光体ドラム12K,12Y,12M,12Cに形成された各色K、Y、M、Cそれぞれのトナー像を中間転写ベルト26に転写する。
中間転写ベルト26は、無端ベルトで構成され、図1の左方向から右方向である矢印B方向に回転移動する。感光体ドラム12K、12Y、12M、12Cの表面に形成された各色K、Y、M、Cそれぞれのトナー像は、一次転写ロール18K,18Y,18M,18Cによって、中間転写ベルト26に転写され重ね合わされることで、中間転写ベルト26上にカラートナー画像が形成される。
1次転写ロール18よりも感光体ドラム12の回転方向下流側には、クリーナー20が設けられている。クリーナー20は、感光体ドラム12の表面に残留したトナー等を除去する。
中間転写ベルト26の下側には、二次転写ロール28が設けられている。また、中間転写ベルト26の内側に設けられたバックアップロール29と二次転写ロール28とで、中間転写ベルト26が挟まれている。
画像形成装置10の内部における下部に設けられた記録用紙収納部32に記録用紙30が収納されている。記録用紙収納部32に収納されている記録用紙30は、記録用紙搬送部34により、記録用紙収納部32から1枚ずつ送り出され、図1の左方向から右方向である矢印C方向へ搬送され、二次転写ロール28と中間転写ベルト26とのニップ部Nに送られる。
二次転写ロール28により、中間転写ベルト26上に形成されたカラートナー画像が、記録用紙30に転写される。カラートナー像が転写された記録用紙30は、記録用紙搬送部34により、中間転写ベルト26のC方向側(搬送方向下流側)に配置された定着器36に搬送される。
定着器36は、上下2本のロールを有し、中空となっている上部のロール内にあるハロゲンランプの熱と、2本のロールによる圧力と、でカラートナー像を記録用紙30に定着させる。
トナー像が定着された記録用紙30は、さらに図1のC方向へ搬送され、外側に突出するように設けられた排出部40に排出される。
図2は、第一実施の形態に係る光走査装置22の構成を示す図である。
光走査装置22は、K、Y、M、Cに対応する発光素子の一例としてのレーザダイオード50K、50Y、50M、50Cが設けられている。レーザダイオード50K、50Y、50M、50Cから出射された4本の光ビームLK,LY,LM,LC毎に反射ミラー52K,52Y,52M,52Cが設けられている。
光走査装置22は、K、Y、M、Cに対応する発光素子の一例としてのレーザダイオード50K、50Y、50M、50Cが設けられている。レーザダイオード50K、50Y、50M、50Cから出射された4本の光ビームLK,LY,LM,LC毎に反射ミラー52K,52Y,52M,52Cが設けられている。
反射ミラー52で反射された光ビームLの進行方向側には、4本の光ビームLK,LY,LM,LCに共通のコリメータレンズ54と、回転多面鏡56と、が設けられている。
コリメータレンズ54は、レーザダイオード50K、50Y、50M、50Cから出射された光ビームLK,LY,LM,LCを略平行な光ビームとし、回転多面鏡(ポリンゴンミラー)56に入射させる。
回転多面鏡56は、側面に複数の反射面56Aが設けられた正多角形状であり、図2の反時計回り方向である矢印D方向に予め定められた速度で回転する。この回転によって、反射面56Aへの光ビームLの入射角は連続的に変化し、反射面56Aに入射した光ビームLが偏向される。
なお、光走査装置22の回転多面鏡56の回転による偏向走査方向を主走査方向、主走査方向に直交する方向を副走査方向と呼ぶ。即ち、感光体ドラム12においては、軸方向に対応する図2のE方向を主走査方向、回転方向に対応する図2のA方向を副走査方向と呼ぶ。
なお、本実施形態では、光偏向手段の一例として、回転多面鏡(ポリンゴンミラー)56を用いたが、これに限定されない。例えば、ガルバノミラーやレゾナントスキャナ等の反射ミラーを用いてもよい。
回転多面鏡56で反射された光ビームLの進行方向には、それぞれ4本の光ビームLK,LY、LM,LCに共通のfθレンズ58、及び、4本の光ビームLK,LY、LM,LC毎に設けられた平面ミラー60K、60Y、60Mとシリンドリカルミラー62Y、62M、62C、62Kとが備えられている。
fθレンズは、回転多面鏡56によって偏向された4本の光ビームLの走査速度を等速度とする機能を有する。
また、平面ミラー60K、60Y、60M、60Cはそれぞれ、光ビームLK、LY、LMをシリンドリカルミラー62K、62Y、60M、60Cに向けて反射する。
シリンドリカルミラー62は、各光ビームLを副走査方向の結像位置が感光体ドラム12Kの外周面に一致するように反射する。これによって、各感光体ドラム12には光ビームLにより露光される。
基準(後述する)となるレーザダイオード50Kから出射された光ビームLKを反射する平面ミラー60Kの走査方向上流側の画像形成領域外に、ピックアップミラー64が設けられている。ピックアップミラー64は、基準とするレーザダイオード50Kが出射した光ビームLKに一部を、光ビームLKの進行方向に備えられた開始位置検出センサ66に入射させる。開始位置検出センサ66は、例えばフォトダイオード(PD)で構成されている。
開始位置検出センサ66は、光ビームLKを受光すると光ビーム検出信号(図4を参照)を制御部24(図1を参照)へ出力する。制御部24は、光ビーム検出信号に基づいて、レーザダイオード50K、50Y、50M、50Cの点灯開始タイミング、すなわち画像の書出し位置を設定する。
このように、本実施形態においては、レーザダイオード50Kから出射された光ビームLKが開始位置検出センサ66で受光すると出力される光ビーム検出信号(図4を参照)によって、レーザダイオード50K、50Y、50M、50Cの点灯開始タイミングが決定されている。
なお、本実施形態では、レーザダイオード50K、50Y、50M、50Cの点灯開始タイミングの基準となるレーザダイオード(光ビーム)は、レーザダイオード50K(光ビームLK)としたが、これに限定されない。レーザダイオード50K、レーザダイオード50Y、50M、50Cのいずれかを一つを基準とすればよい。
また、開始位置検出センサ66の替わりに、主走査方向下流側の光ビームLを受光し、主走査終了タイミングを検出する終了位置検出センサを用いてもよい。
図3は、画像形成装置10の制御系の要部構成を示す図である。
制御部24は、マイクロコンピュータ100と記憶部102とを備え、制御部24とマイクロコンピュータ100とは、コントロールバスやデータバス等のバス106を介して接続されている。
制御部24は、マイクロコンピュータ100と記憶部102とを備え、制御部24とマイクロコンピュータ100とは、コントロールバスやデータバス等のバス106を介して接続されている。
マイクロコンピュータ100は、画像形成装置10の制御に関するコマンドやデータに基づいて、光走査装置22などの各種装置を制御することで、画像データに基づいた画像を記録用紙30に形成する。
記憶部102は、画像形成装置10に入力された画像データを記憶する。
また、制御部24は、バス108を介して操作/表示部110(図1参照)及びネットワークインターフェース112と接続されている。
また、制御部24は、バス108を介して操作/表示部110(図1参照)及びネットワークインターフェース112と接続されている。
操作/表示部110(図1も参照)は、ユーザーからの操作によって画像形成装置10に対する要求を受け付ける。ネットワークインターフェース112は、画像形成装置10の外部にある図示しないパソコンなどから画像データの入力を受け付ける。
図4は、レーザダイオード駆動回路基板150の構成を示す図である。
レーザダイオード駆動回路基板150は、レーザダイオード50Kを駆動する第一の駆動手段の一例としてのレーザダイオード駆動回路152Kと、レーザダイオード50Y、50M、50Cを駆動する第二の駆動手段の一例としてのレーザダイオード駆動回路152Y、152M、152Cと、異常信号出力部300と、を備えている。
レーザダイオード駆動回路基板150は、レーザダイオード50Kを駆動する第一の駆動手段の一例としてのレーザダイオード駆動回路152Kと、レーザダイオード50Y、50M、50Cを駆動する第二の駆動手段の一例としてのレーザダイオード駆動回路152Y、152M、152Cと、異常信号出力部300と、を備えている。
レーザダイオード駆動回路152Y、152M、152C、は、接続されたそれぞれのレーザダイオード50Y、50M、50C、50Kに駆動電流を供給し、レーザダイオード50Y、50M、50C、50Kを発光し光ビームLY,LM,LC,LKを出射させる。また、レーザダイオード駆動回路152Y、152M、152C、152Kは、レーザダイオード50K、50Y、50M、50Cの出力光量を制御するための光量制御信号と、それぞれの色に対応した画像を形成するための画像信号と、が制御部24から入力される。
受光素子の一例としてのフォトダイオード156Y、156M、156C、156Kは、レーザダイオード50Y、50M、50C、50Kが出射した光ビームLY,LM,LC,LKの光量に応じて電流を発生し、レーザダイオード駆動回路152Y、152M、152C、152Kへ出力する。
図5は、レーザダイオード駆動回路152K以外のレーザダイオード駆動回路152Y、152M、152Cの構成を表すブロック図である。
レーザダイオード駆動回路152Y、152M、152Cは、スイッチング回路200、I/V変換回路202、比較回路204、サンプルホールド回路206、電流発生回路208、駆動電流計測回路210、及び駆動電流判定回路212を有する。
レーザダイオード50Y、50M、50Cのアノード側には電圧源(Vcc)218が、カソード側にはスイッチング回路200が接続されている。また、フォトダイオード156のカソード側には電圧源(Vcc)216が、アノード側には並列にI/V変換回路202と接地されている抵抗220とが接続されている。
スイッチング回路200は、制御部24から画像信号が入力されるとき、すなわち画像形成時に、オンになりレーザダイオード50Y、50M、50Cに駆動電流を供給する。
I/V変換回路202は、フォトダイオード156で発生された電流を電圧に変換し、この電圧を比較回路204の反転入力端子へ出力する。
比較回路204は、I/V変換回路202から出力される電圧と基準電圧回路222から出力される基準電圧とを比較し、その差動電圧をサンプルホールド回路206に出力する。
サンプルホールド回路206は、光量制御信号に基づいて、比較回路204の差動電圧をサンプル/ホールドして、電流発生回路208に出力する。サンプルホールド回路206は、具体的には、差動電圧をサンプリングするスイッチ216とサンプリングされた差動電圧をホールドして出力するホールドコンデンサ214を備える。
光量制御信号に基づいてスイッチ216がオンされているときに、ホールドコンデンサ214は、比較回路204から入力された電圧に応じた電荷を蓄える。
スイッチ216がオフになると、ホールドコンデンサ214は放電する。電流発生回路208はサンプルホールド回路206から出力された電圧に基づいてレーザダイオード50Y、50M、50Cの駆動電流を制御する。
このように、レーザダイオード駆動回路152Y、152M、152Cは、レーザダイオード50Y、50M、50Cの光量に応じてフォトダイオード156Y、156M、156Cが出力する電流と光量制御信号とに基づいて、レーザダイオード50Y、50M、50Cから出射される光ビームLY,LM,LCの光量を調整する。
駆動電流計測回路210は、スイッチング回路200と電流発生回路208との間に配置され、レーザダイオード50Y、50M、50Cを発光させる駆動電流の値を計測する。計測された駆動電流の値は、駆動電流判定回路212へ出力される。
駆動電流判定回路212は、駆動電流計測回路210で計測された駆動電流について、駆動電流値が閾値を超えたか否かを判断することで、レーザダイオード50Y、50M、50Cが正常であるか異常であるかを判定する。そして、本実施形態においては、判定信号Y,M,Cとしてハイレベル信号を異常信号出力部300(図4参照、詳細は後述する)に出力する。
図6は、レーザダイオード駆動回路152Kの構成を表すブロック図である。レーザダイオード駆動回路152Kも、レーザダイオード駆動回路152Y、152M、152Cと同様にレーザダイオード50Kから出射される光ビームLKの光量を調整する。なお、レーザダイオード駆動回路152Kは、前述したレーザダイオード駆動回路152Y、152M、152Cから駆動電流判定回路212を省略したものであるので、詳しい説明を省略する。
ここで、レーザダイオード50Y、50M、50Cが劣化することにより、駆動電流判定回路212で異常と判定される場合について説明する。
図10のグラフに模式的に示すように、レーザダイオード50が劣化すると、光ビームLの出力が低下する。それに伴い、フォトダイオード156が出力する電流が低下し、基準電圧とフォトダイオード156の出力電流に基づく電圧との差が、サンプルホールド回路206を介して比較回路204から電流発生回路208へ出力される。
電流発生回路208は、レーザダイオード50Y、50M、50Cの出力を一定に保つために、この差に応じてレーザダイオード50Y、50M、50Cの駆動電流を大きくする。つまり、図10のグラフに示すように電流値がL1からL2となる。
そして、劣化の度合いが進み、駆動電流の値が大きくなり過ぎ、予め定めた閾値値を超えた場合に、駆動電流判定回路212は、レーザダイオード50Y、50M、50Cが異常であると判断し、劣化の度合い進んだ旨の判定信号Y,M,Cを出力する。
なお、駆動電流判定回路212は、本実施形態においては、判定信号Y,M、Cとしてハイレベル信号を異常信号出力部300(図4参照)に出力する。すなわち、駆動電流の値が閾値以下であるとき、異常信号出力部300に駆動電流の値が正常であることを示すローレベル信号を出力する。一方、駆動電流の値が閾値を超えているときは、異常信号出力部300に駆動電流の値が異常であることを示すハイレベル信号を出力する。
図4に示すように、異常信号出力部300は、論理和(OR)回路310と論理和(OR)回路320とから構成される。論理和(OR)回路310はレーザダイオード駆動回路152Y、152M、152Cから入力される判定信号Y,M,Cの少なくとも一つがハイレベル信号である場合、すなわち異常を示すレーザダイオード50Y、50M、50Cが一つでもある場合は、ハイレベル信号を論理和(OR)回路320に出力する。
論理和(OR)回路320は、制御部24から出力されたレーザダイオード50Kを消灯させる(発光を停止させる)イネーブルのハイレベル信号と、論理和(OR)回路320から出力されたハイレベル信号と、の少なくとも一方がハイレベル信号である場合に、レーザダイオード駆動回路152Kのレーザダイオード50Kを強制的に消灯させるイネーブル端子322に消灯信号を出力し、レーザダイオード50Kを消灯させる(発光を停止させる)。
なお、レーザダイオード駆動回路152Y、152M、152Cは、レーザダイオード50Y、50M、50Cの駆動電流の値が正常であるときにハイレベル信号を、異常であるときにローレベル信号を異常信号出力部300へ出力してもよい。この場合、論理和(OR)回路310は、論理積(AND)回路となる。すなわち、少なくとも一つでもハイレベル信号でない場合に、ハイレベル信号を論理和(OR)回路320に出力する。
一方、レーザダイオード50Kの劣化が進み、駆動電流の値が予め定められた閾値よりも大きくなると、光ビームLKが出射されなくなる。
そして、レーザダイオード50Kから光ビームLKが出射されずに、開始位置検出センサ66(図2を参照)に光ビームLKが受光しない場合、光ビーム検出信号が制御部24に入力されない。このように光ビーム検出信号が入力されない場合、制御部24は、レーザダイオード50K、50Y,50M、50Cの少なくとも一つに異常があると判断する。
つぎに、図7のフローチャートと図8に示すタイミングチャートとを用いて、レーザダイオード50Y、50M、50C、50Kの異常検知処理を含む、記録用紙30に画像を形成する画像形成処理について説明する。なお、図8のタイミングチャートは画像形成装置10におけるレーザダイオード50Y、50M、50C、50Kの異常検知処理を行なう際のタイミングチャートを示す。
まず、ステップ600において、制御部24が、画像形成装置10にネットワークインターフェース112を介して画像データが入力されたか否かを判定する。肯定判定の場合は、ステップ602に移行する。否定判定の場合は、画像データが入力されるまで待つ。
つぎに、ステップ602で、制御部24が、回転多面鏡56に画像形成開始信号を出力し、回転多面鏡56の回転を開始する。図7で示すように、画像形成開始信号が出力されてから回転多面鏡56の回転が定常回転に達するまでには、数秒間必要である。
つぎに、ステップ604で、制御部24が、回転多面鏡56の回転が定常回転に達したか否かを判定する。定常回転に達した場合は、肯定判定とされステップ606へ移行する。一方、定常回転に達していない場合は、否定判定とされ定常回転に達するまで待つ。
ステップ606では、制御部24は、レーザダイオード駆動回路基板150にレーザダイオード50Y、50M、50C、50Kの異常検知処理を実行させる。図8で示すように、回転多面鏡56が定常回転に達した後に、画像形成装置10は、レーザダイオード駆動回路152Y、152M、152C、152Kに光量制御信号を出力する。そして、レーザダイオード駆動回路152Y、152M、152C、152Kは、レーザダイオード50Y、50M、50C、50Kの光量制御を行なうと共に、レーザダイオード50K,50Y、50M、50Cの異常検知を行なう。
すなわち、レーザダイオード50Kから光ビームLKが出射されずに、開始位置検出センサ66(図2を参照)に光ビームLKが受光しないため、光ビーム検出信号が制御部24に入力されないで光ビーム検出信号がされない場合、制御部24は、レーザダイオード50K、50Y,50M、50Cのいずれか又は回転多面鏡56などに異常があると判断する。
つぎに、ステップ608で、制御部24が、レーザダイオード50Y、50M、50C、50Kの異常検知処理において、異常を検知したか否かを判定する。異常が検知された場合は肯定判定とされ、制御部24は、記録用紙30に画像を形成すること無く、画像形成処理を終了する。一方、異常がない場合は、否定判定とされステップ610へ移行する。
ステップ610では、制御部24が、図8に示すように画像形成信号をレーザダイオード駆動回路152Y、152M、152C、152Kに出力し、記録用紙30に画像を形成する。
つぎに、ステップ612で、制御部24は、画像の形成された記録用紙30を排出部40に排出させる。
つぎに、ステップ614で、制御部24が、全ての入力された画像データが記録用紙30に画像として形成されたか否かを判定する。全ての入力された画像データが、記録用紙30に画像として形成された場合は肯定判定とされ、画像形成処理を終了する。一方、未だ形成されるべき画像が残っている場合は否定判定とされ、ステップ610へ移行し、残りの画像形成処理を実行する。
つぎに、図9のフローチャートを用いて、レーザダイオード50Y、50M、50C、50Kの異常検知処理について説明する。
まず、ステップ700において、制御部24が、レーザダイオード50Y、50M、50C、50Kが同時に点灯するようにレーザダイオード駆動回路152Y、152M、152C、152Kを制御する。
つぎに、ステップ702で、制御部24が、開始位置検出センサ66を介してレーザダイオード50Kから出射された光ビームLKが検出されたか否かを判断する。光ビームLKが検出された場合は、肯定判定とされそのまま異常検知処理を終了する。一方、光ビームが検出されなかった場合は否定判定とされ、ステップ704へ移行する。
ステップ704では、制御部24は、開始位置検出センサ66で光ビームLKが検出されなかった旨を操作/表示部110(図1参照)を介してユーザーに報知し、レーザダイオード50の異常検知処理を終了する。
この報知を受けて、ユーザーは、例えば、ユーザーはレーザダイオード50K,50Y、50M、50Cの少なくとも一つが異常であることを認識し、例えば、レーザダイオード50K,50Y、50M、50C、50Kが設けられたレーザダイオード駆動回路基板150を交換することで、異常を解消する。
つぎに本実施形態の作用及び効果について説明する。
図11(A)は、本発明が適用されていない比較例としての光走査装置におけるレーザダイオード50K、50Y、50M、50Cの劣化の検出を説明する説明図である。この比較例では、レーザダイオード50Y、50M、50Cの判定信号Y,M,Cを制御部24に入力する。そして、制御部24は、判定信号Y,M,Cと、レーザダイオード50Kの光ビーム検出信号と、に基づいてレーザダイオード50K、50Y、50M、50Cの劣化を判断する構成である。
これに対して、図11(B)は、本実施形態によるレーザダイオード50K、50Y、50M、50Cの劣化の検出を説明する説明図である。このように、本実施形態では、レーザダイオード50Kの光ビーム検出信号のみに基づいて、制御部24はレーザダイオード50K、50Y、50M、50Cの劣化を検出する構成である。
つまり、本実施形態によれば、レーザダイオード50Kから出射される光ビームLKが開始位置検出センサ66で検出されないことで(レーザダイオード50Kの光ビーム検出信号が出力されないことで)、レーザダイオード50K,50Y、50M、50C少なくとも一つが劣化したことが検出される。よって、複数のレーザダイオード50K,50Y、50M、50Cの劣化の検出が、本発明が適用されていない構成(例えば、図11(A)に示す比較例)と比べ、簡略化される。
なお、本実施形態では、基準とするレーザダイオード50K以外の発光素子は、レーザダイオード50Y、50M、50Cの三つを備える構成であったがこれに限定されない。四つ以上備えていてもよいし、二つ以下であってもよい。
なお、基準とするレーザダイオード50K以外のレーザダイオードが一つである場合(合計で二つの場合)、論理和(OR)回路310がなくてもよい。つまり、論理和(OR)回路320に直接、ハイレベルの判定信号を入力するようにしてもよい。
また、開始位置検出センサ66及び回転多面鏡56に異常がある場合も、レーザダイオード50Kの光ビーム検出信号が出力されない。よって、レーザダイオード50Kの光ビーム検出信号が出力されない場合、レーザダイオード50K,50Y、50M、50Cの異常(劣化の検出)に加え、開始位置検出センサ66及び回転多面鏡56も異常である可能性があると判断し、操作/表示部110に報知してもよい。
<第二実施形態>
つぎに、本発明に係る第二実施形態の光走査装置について図12〜図14を用いて説明する。なお、第一実施形態と同一の部材には同一の符号を付し、重複する説明は省略する。
つぎに、本発明に係る第二実施形態の光走査装置について図12〜図14を用いて説明する。なお、第一実施形態と同一の部材には同一の符号を付し、重複する説明は省略する。
第一実施形態の光走査装置22では、図4と図8に示すように、光量制御信号をレーザダイオード駆動回路152Y、152M、152C、152Kに同時に入力され、レーザダイオード50Y、50M、50C、50Kが同時に点灯するように構成されていた。
これに対して、第二実施形態の光走査装置23では、図12と図13とに示すように、レーザダイオード駆動回路152Y、152M、152C、152K毎に光量制御信号K,Y,M,Cを順番に、対応するレーザダイオード駆動回路152Y、152M、152C、152Kに入力し、レーザダイオード50Y、50M、50C、50Kが順番に点灯していくように構成されている。
なお、図12のタイミングチャートは、図8のタイミングチャートに示した光量制御信号の光量制御期間における光量制御信号K,Y,M,Cの出力のタイミングのみを示している。本実施形態では、K,C,M,Yの順番で光量制御を行なうように制御されている。なお、この順番は、一例であって、これに限定されない。どのような順番であってもよい。
このように光量制御タイミングを、レーザダイオード駆動回路152Y、152M、152C、152K毎に異ならせることによって、劣化したレーザダイオード50Y,50M,50C、50Kが特定される。
つぎに、図14のフローチャートを用いて、レーザダイオード50Y、50M、50C、50Kの異常検知処理について説明する。
まず、ステップ750において、制御部24が、レーザダイオード50Kが点灯するようにレーザダイオード駆動回路152Kを制御する。
ステップ752で、制御部24が、開始位置検出センサ66を介してレーザダイオード50Kから出射された光ビームLKが検出されたか否かを判断する。光ビームLKが検出された場合は、肯定判定とされステップ756に進む。一方、光ビームが検出されなかった場合は否定判定とされ、ステップ754へ移行する。
ステップ754では、制御部24は、開始位置検出センサ66で光ビームLKが検出されなかったので、レーザダイオード50Kに異常が発生した旨を操作/表示部110(図1参照)を介してユーザーに報知し、ステップ756に移行する。
つぎに、ステップ756において、制御部24が、レーザダイオード50Cが点灯するようにレーザダイオード駆動回路152Cを制御する。
ステップ758で、制御部24が、開始位置検出センサ66を介してレーザダイオード50Kから出射された光ビームLKが検出されたか否かを判断する。光ビームLKが検出された場合は、肯定判定とされステップ762に移行する。一方、光ビームLKが検出されなかった場合は否定判定とされ、ステップ760へ移行する。
ステップ760では、制御部24は、開始位置検出センサ66で光ビームLKが検出されなかったので、レーザダイオード50Cに異常が発生した旨を操作/表示部110(図1参照)を介してユーザーに報知し、ステップ762に移行する。
つぎに、ステップ762において、制御部24が、レーザダイオード50Mが点灯するようにレーザダイオード駆動回路152Mを制御する。
ステップ764で、制御部24が、開始位置検出センサ66を介してレーザダイオード50Kから出射された光ビームLKが検出されたか否かを判断する。光ビームLKが検出された場合は、肯定判定とされステップ768に移行する。一方、光ビームLKが検出されなかった場合は否定判定とされ、ステップ766へ移行する。
ステップ766では、制御部24は、開始位置検出センサ66で光ビームLKが検出されなかったので、レーザダイオード50Cに異常が発生した旨を操作/表示部110(図1参照)を介してユーザーに報知し、ステップ768に移行する。
つぎに、ステップ768において、制御部24が、レーザダイオード50Yが点灯するようにレーザダイオード駆動回路152Yを制御する。
ステップ764で、制御部24が、開始位置検出センサ66を介してレーザダイオード50Kから出射された光ビームLKが検出されたか否かを判断する。光ビームLKが検出された場合は、肯定判定とされそのまま異常検知処理を終了する。一方、光ビームLKが検出されなかった場合は否定判定とされ、ステップ772へ移行する。
ステップ772では、制御部24は、開始位置検出センサ66で光ビームLKが検出されなかったので、レーザダイオード50Yに異常が発生した旨を操作/表示部110(図1参照)を介してユーザーに報知し、異常検知処理を終了する。
これら、ステップ754、760、766、722の報知を受けて、ユーザーは、例えば、レーザダイオード50K,50Y、50M、50Cのいずれに異常が発生しているかを認識し、異常を発生したレーザダイオード50K,50Y、50M、50Cを交換することで、異常を解消する。
つぎに本実施形態の作用及び効果について説明する。
開始位置検出センサ66が、レーザダイオード50Kから出射される光ビームLKを検出するタイミングによって(光ビームLKの検出を順番に行なうによって)、レーザダイオード50K,50Y、50M、50Cのいずれが劣化したかを区別して検出する。別の言い方をすると、レーザダイオード50K,50Y、50M、50Cの光量制御を順番に行なうことで、劣化したレーザダイオード50K,50Y、50M、50Cが特定される。
<第三実施形態>
つぎに、本発明に係る第三実施形態の光走査装置について、図15を用いて説明する。なお、第一実施形態と同一の部材には同一の符号を付し、重複する説明は省略する。
つぎに、本発明に係る第三実施形態の光走査装置について、図15を用いて説明する。なお、第一実施形態と同一の部材には同一の符号を付し、重複する説明は省略する。
本実施形態の光走査装置522(図15参照)を備える画像形成装置は、感光体ドラム12を一つのみ有するモノクロプリンターとされている。よって、本実施形態の画像形成装置は、図1に示す第一実施形態の画像形成装置の画像形成部11Kのみを有し、且つ中間転写ベルト26がなく、直接、記録用紙30にトナー画像を転写する構成と略同じ構成とされている。
また、本実施形態の光走査装置522は、図2に示す第一実施形態の光走査装置22のレーザダイオード50KとK色に対応した光学部品のみが設けられている構成とされている。
回転多面鏡56は、側面に複数の反射面56Aが設けられた正多角形状であり、図2の反時計回り方向である矢印D方向に予め定められた速度で回転する。この回転によって、反射面56Aへの光ビームLの入射角は連続的に変化し、反射面56Aに入射した光ビームLが、偏向される。
図15示すように、光ビームを出射する二つの発光素子の一例としてのレーザダイオード550A,550Bと、受光素子の一例としてのレーザダイオード550A,550Bのバックビームの光量を検出する一つのフォトダイオード156と、を備えるマルチレーザダイオード560が光源とされている。
そして、この光源の一例としてのマルチレーザダイオード560におけるレーザダイオード550Aから出射された光ビームLAとレーザダイオード550Bから出射された光ビームLBは、回転多面鏡56で偏光され、fθレンズ57で走査速度が等速度とされ、感光体ドラム12を走査して潜像を形成する。
レーザダイオード550A,550Bは、光ビームLA,LBが感光体ドラム12の上において副走査方向にずれるように離間されて配置されている。よって、二本の光ビームLA,LBで、同時に感光体ドラム12を走査する。
また、レーザダイオード550Aから出射された光ビームLAは、画像形成領域外に設けられたピックアップミラー64で反射して開始位置検出センサ66に入射する。
開始位置検出センサ66は、光ビームLAを受光すると光ビーム検出信号を制御部24へ出力する。制御部24は、光ビーム検出信号に基づいて、レーザダイオード550A,550Bの点灯開始タイミング、すなわち画像の書出し位置を設定する。
本実施形態では、基準とするレーザダイオード550Aとしたが、これに限定されない。レーザダイオード550Bを基準としてもよい。また、開始位置検出センサ66の替わりに、主走査方向下流側の光ビームLAを受光し、主走査終了タイミングを検出する終了位置検出センサを用いてもよい。
図15は、レーザダイオード駆動回路基板650の構成を示す図である。
レーザダイオード駆動回路基板650におけるレーザダイオード駆動回路652は、第一実施形態のレーザダイオード駆動回路152Y、152M、152Cと同様に、接続されたマルチレーザダイオードのレーザダイオード550A,550Bに駆動電流を供給し、レーザダイオード550A,550Bを発光させる。
レーザダイオード駆動回路基板650におけるレーザダイオード駆動回路652は、第一実施形態のレーザダイオード駆動回路152Y、152M、152Cと同様に、接続されたマルチレーザダイオードのレーザダイオード550A,550Bに駆動電流を供給し、レーザダイオード550A,550Bを発光させる。
フォトダイオード156は、レーザダイオード550A、550Bが出射した光ビームLA,LBの光量に応じて電流を発生し、レーザダイオード駆動回路652へ出力する。レーザダイオード駆動回路652は、レーザダイオード550A、550Bの光量に応じてフォトダイオード156が出力する電流と光量制御信号とに基づいて、レーザダイオード550A、550Bから出射された光ビームLA,LBの光量を調整する。
ここで、マルチレーザダイオード560は、フォトダイオード156を1つしか備えていないので、レーザダイオード550Aとレーザダイオード550Bとを同時に光量制御することはできない。このため、制御部24は、レーザダイオード550Aとレーザダイオード550Bとの光量制御タイミングをコントロールしている。つまり、制御部24は、レーザダイオード550Aとレーザダイオード550Bとの光量制御を順番に行なっている。
そして、駆動電流値が閾値を超えたか否かを判断することで、レーザダイオード550Bが正常であるか異常であるかを判定する。本実施形態においては、異常の場合は、判定信号をハイレベル信号として出力する。
判定信号を出力する出力端子626は、レーザダイオード550Aを強制的に消灯させるイネーブル端子622に、接続ライン624によって接続されている。
よって、判定信号が出力されると、レーザダイオード550A、550Bは強制的に消灯する。
したがって、レーザダイオード550Aから光ビームLAが出射されないので、開始位置検出センサ66(図2を参照)に光ビームLAが受光しない。このため、光ビーム検出信号が制御部24に入力されない。このような光ビーム検出信号が入力されない場合、制御部24は、レーザダイオード550A,550Bに異常があると判断する。
つぎに、本実施形態の作用及び効果について説明する。
図18は、本発明が適用されていない比較例としての光走査装置におけるマルチレーザダイオード560の劣化の検出を説明するためのブロック図である。比較例は、レーザダイオード550Aの劣化は光ビーム検出信号の検出の有無で判定し、レーザダイオード550Bの劣化はモニター出力電圧値で判定する。
これに対して、本実施形態は、マルチレーザダイオード560のレーザダイオード550Aから出射される光ビームLAを開始位置検出センサ66が検出する光ビーム検出信号のみで、レーザダイオード550Aとレーザダイオード550Bの劣化を検出する。
また、マルチレーザダイオード560は、フォトダイオード156を1つしか備えていないので、レーザダイオード550Aとレーザダイオード550Bとを同時に光量制御することはできない。このため、制御部24は、レーザダイオード550Aとレーザダイオード550Bとの光量制御を順番に行なっている。
このように、制御部24がレーザダイオード550Aの光量制御とレーザダイオード550Bの光量制御とを順番に行なうことで、第二実施形態と同様に劣化したレーザダイオード550A,550Bのどちらが劣化したかが区別して検出される。つまり、劣化したレーザダイオード550A,550Bが特定される。
<第一変形例>
図16に示す第一変形例は、光ビームLを出射する四つレーザダイオード550A,550B、550C,550Dと、一つのフォトダイオード156と、を備えるマルチレーザダイオード562が光源とされている。
図16に示す第一変形例は、光ビームLを出射する四つレーザダイオード550A,550B、550C,550Dと、一つのフォトダイオード156と、を備えるマルチレーザダイオード562が光源とされている。
そして、レーザダイオード駆動回路653は、駆動電流値が閾値を超えたか否かを判断することで、レーザダイオード550B、550C,550Dが正常であるか異常であるかを判定する。
レーザダイオード550B、550C,550Dが異常であることを示す判定信号を出力する出力端子626は、レーザダイオード550Aを強制的に消灯させるイネーブル端子622に、接続ライン624によって接続されている。
よって、レーザダイオード550B、550C,550Dが異常であることを示す判定信号が出力されると、レーザダイオード550Aが強制的に消灯する。
したがって、レーザダイオード550Aから光ビームLAが出射されずに、開始位置検出センサ66(図2を参照)に光ビームLが受光しない。このため、光ビーム検出信号が制御部24に入力されない。このような光ビーム検出信号がされない場合、制御部24は、レーザダイオード550A,550B、550C,550Dに異常があると判断する。
なお、マルチレーザダイオード562は、フォトダイオード156を1つしか備えていないので、制御部24は、レーザダイオード550A、550B,550C,550Dの光量制御タイミングをコントロールしている。つまり、制御部24は、レーザダイオード550A、550B,550C,550Dの光量制御を順番に行なっている。
このように、制御部24がレーザダイオード550A、550B,550C,550Dの光量制御を順番に行なうことで、第二実施形態と同様に劣化したレーザダイオード550A,550B、550C,550Dのいずれが劣化したかが区別して検出される。つまり、劣化したレーザダイオード550A,550B、550C,550Dが特定される。
<第二変形例>
図17に示す第二変形例は、判定信号を出力する出力端子626とレーザダイオード550Aを強制的に消灯させるイネーブル端子622とを接続する接続ライン624に、フィルター回路628が接続されている。
図17に示す第二変形例は、判定信号を出力する出力端子626とレーザダイオード550Aを強制的に消灯させるイネーブル端子622とを接続する接続ライン624に、フィルター回路628が接続されている。
フィルター回路628を接続することで、接続ライン624にノイズがのって、判定信号が出力されていないにもかかわらず、レーザダイオード550Aが強制的に消灯する誤動作が抑制又は防止される。
<その他>
尚、本発明は上記実施形態に限定されない。本発明の要旨を逸脱しない範囲において種々なる態様で実施し得ることは言うまでもない。
尚、本発明は上記実施形態に限定されない。本発明の要旨を逸脱しない範囲において種々なる態様で実施し得ることは言うまでもない。
10 画像形成装置
12 感光体ドラム(像保持体の一例)
16 現像装置(現像手段の一例)
22 光走査装置
23 光走査装置
24 制御部(報知手段の一例)
50 レーザダイオード(発光素子の一例)
56 回転多面鏡(光偏向手段の一例)
66 開始位置検出センサ(検出手段の一例)
110 操作/表示部(報知手段の一例)
152K レーザダイオード駆動回路(第一の駆動手段の一例)
152Y レーザダイオード駆動回路(第二の駆動手段の一例)
152M レーザダイオード駆動回路(第二の駆動手段の一例)
152C レーザダイオード駆動回路(第二の駆動手段の一例)
156 フォトダイオード(受光素子の一例)
300 異常信号出力部(入力手段の一例)
522 光走査装置
550 レーザダイオード(発光素子の一例)
560 マルチレーザダイオード(光源の一例)
562 マルチレーザダイオード(光源の一例)
652 レーザダイオード駆動回路(駆動手段の一例)
653 レーザダイオード駆動回路(駆動手段の一例)
624 接続ライン(入力手段の一例)
L 光ビーム
12 感光体ドラム(像保持体の一例)
16 現像装置(現像手段の一例)
22 光走査装置
23 光走査装置
24 制御部(報知手段の一例)
50 レーザダイオード(発光素子の一例)
56 回転多面鏡(光偏向手段の一例)
66 開始位置検出センサ(検出手段の一例)
110 操作/表示部(報知手段の一例)
152K レーザダイオード駆動回路(第一の駆動手段の一例)
152Y レーザダイオード駆動回路(第二の駆動手段の一例)
152M レーザダイオード駆動回路(第二の駆動手段の一例)
152C レーザダイオード駆動回路(第二の駆動手段の一例)
156 フォトダイオード(受光素子の一例)
300 異常信号出力部(入力手段の一例)
522 光走査装置
550 レーザダイオード(発光素子の一例)
560 マルチレーザダイオード(光源の一例)
562 マルチレーザダイオード(光源の一例)
652 レーザダイオード駆動回路(駆動手段の一例)
653 レーザダイオード駆動回路(駆動手段の一例)
624 接続ライン(入力手段の一例)
L 光ビーム
Claims (5)
- 光ビームを出射する複数の発光素子と、
複数の前記発光素子から出射された前記光ビームを偏向して、被走査体上に前記光ビームを走査させる光偏向手段と、
複数の前記発光素子のいずれか1つの基準とする発光素子から出射され、前記光偏光手段で偏光された前記光ビームを、予め定められた位置で検出する検出手段と、
前記基準とする発光素子を駆動する第一の駆動手段と、
前記基準とする発光素子以外の発光素子を駆動すると共に、少なくとも一つの前記発光素子の駆動電流が閾値を超えたときに前記発光素子の異常を示す信号を出力する第二の駆動手段と、
前記第二の駆動手段が異常を示す信号を出力した場合に、前記基準とする前記発光素子の発光を停止させる信号を前記第一の駆動手段に入力させる入力手段と、
を備える光走査装置。 - 前記入力手段は、複数の前記第二の駆動手段のいずれか一つが異常を示す信号を出力した場合に、前記基準とする前記発光素子の発光を停止させる信号を前記第一の駆動手段に入力させる請求項1に記載の光走査装置。
- 複数の前記発光素子が順番に駆動するように、前記第一の駆動手段及び前記第二の駆動手段が制御されている、
請求項1又は請求項2に記載の光走査装置。 - 光ビームを出射する複数の発光素子と、複数の前記発光素子の光量を検出する一つの受光素子と、を備える光源と、
前記光源の前記発光素子から出射された前記光ビームを偏向して、被走査体上に光ビームを走査させる光偏向手段と、
基準とする前記発光素子から出射され、前記光偏向手段で偏光された前記光ビームを、予め定めた位置で検出する検出手段と、
前記受光素子が検出した光量に基づいて複数の前記発光素子を駆動すると共に、基準とする前記発光素子以外の前記発光素子の駆動電流が閾値を超えたときに前記発光素子の異常を示す信号を出力する駆動手段と、
前記異常を示す信号を、基準とする前記発光素子の発光を停止させる信号として、前記駆動手段に入力させる入力手段と、
を備える光走査装置。 - 請求項1〜請求項4のいずれか1項に記載の光走査装置と、
前記光走査装置から出射した光ビームが走査することによって表面に静電潜像が形成される像保持体と、
前記像保持体の表面に形成された静電潜像を現像し現像剤像を形成する現像手段と、
前記光走査装置の検出手段が検出した信号に基づき、前記光走査装置の異常を報知する報知手段と、
を備える画像形成装置。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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JP2010067892A JP2011203307A (ja) | 2010-03-24 | 2010-03-24 | 光走査装置及び画像形成装置 |
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