JP2013063540A - Optical scanning device and image forming apparatus - Google Patents

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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To improve the accuracy of the total lighting time of a light source used in an optical scanning device.SOLUTION: A GAVD 310 or a CPU 320 calculates the lighting time of a semiconductor laser device 200 in an image formation area based on image data from a scanning device part 302. Also, the number of times of scanning of a laser beam L emitted from the semiconductor laser device 200 in a main scan direction is calculated and based on the number of times of the scanning and the previously set lighting time of the semiconductor laser device 200 per one scan in the area other than the image formation area, the lighting time of the semiconductor laser device 200 in the area other than the image formation area by the calculated number of times of the scanning is calculated. Then, the calculated lighting time of the semiconductor laser device 200 in the image formation area is added to the calculated lighting time of the semiconductor laser device 200 in the area other than the image formation area to obtain the total lighting time of the semiconductor laser device 200.

Description

この発明は、光源からの光ビームを偏向走査する光走査装置、その光走査装置によって偏向走査される光ビームで像担持体の表面に画像書き込みを行って画像(静電画像)を形成するレーザプリンタ,デジタル複写機,ファクシミリ装置(FAX),デジタル複合機(MFP)等の画像形成装置に関する。   The present invention relates to an optical scanning device that deflects and scans a light beam from a light source, and a laser that forms an image (electrostatic image) by writing an image on the surface of an image carrier with the light beam deflected and scanned by the optical scanning device. The present invention relates to an image forming apparatus such as a printer, a digital copying machine, a facsimile machine (FAX), and a digital multifunction machine (MFP).

上記のような画像形成装置では、像担持体である感光体の周囲に帯電,露光,現像,転写をそれぞれ行う各部を設けた作像プロセス部を備え、例えば次のような作像を含む一連の画像形成(以下「印刷」ともいう)処理を行っている。
すなわち、まず副走査方向に移動するドラム状又はベルト状の像担持体である感光体の作像領域(表面)を帯電部によって均一に帯電する。なお、ドラム状の感光体等の部材(回転部材)が副走査方向に移動することを「回転する」又は「回動する」ともいう。また、ベルト状の感光体等の部材(ベルト部材)が副走査方向に移動することを「回動する」ともいう。
The image forming apparatus as described above includes an image forming process unit provided with respective units for charging, exposing, developing, and transferring around a photoconductor as an image carrier, and includes, for example, a series including the following image forming Image forming (hereinafter also referred to as “printing”) processing.
That is, first, the image forming region (surface) of the photosensitive member, which is a drum-like or belt-like image carrier that moves in the sub-scanning direction, is uniformly charged by the charging unit. The movement of the drum-shaped photosensitive member (rotating member) in the sub-scanning direction is also referred to as “rotating” or “rotating”. Further, the movement of a member (belt member) such as a belt-shaped photoconductor in the sub-scanning direction is also referred to as “turning”.

次に、露光部としての光走査装置において、光源から射出される画像データに応じて変調された光ビームを回転多面鏡(以下「ポリゴンミラー」ともいう)等の偏向手段を用いて周期的に偏向させ、感光体の帯電された作像領域(帯電面)を副走査方向に直交する主走査方向に反復走査(主走査)して露光する。それによって、感光体の帯電面に光ビームによる静電画像(「静電潜像」ともいう)が書き込まれる。そして、その静電画像を現像部からのトナーで現像してトナー画像とし、転写部により、記録媒体である用紙に直接転写するか、中間転写ベルト上に転写した後、用紙に転写される。そのトナー画像が転写された用紙は、定着部を通してそのトナー画像が定着され、機外に排出される。   Next, in an optical scanning device as an exposure unit, a light beam modulated in accordance with image data emitted from a light source is periodically used by deflecting means such as a rotary polygon mirror (hereinafter also referred to as “polygon mirror”). Deflection is performed, and the charged image forming area (charged surface) of the photosensitive member is repeatedly scanned (main scanning) in the main scanning direction orthogonal to the sub-scanning direction for exposure. As a result, an electrostatic image (also referred to as an “electrostatic latent image”) by a light beam is written on the charged surface of the photoreceptor. Then, the electrostatic image is developed with toner from the developing unit to form a toner image, and the transfer unit transfers the electrostatic image directly to a sheet as a recording medium, or transfers it onto an intermediate transfer belt and then transfers it to the sheet. The sheet on which the toner image is transferred is fixed to the toner image through the fixing unit and is discharged outside the apparatus.

一方、光ビームの主走査方向の書き出しタイミングを把握するために、同期検知手段としての同期検知センサによって同期検知信号を発生させ、光源への駆動制御信号の生成処理などの処理を同期させる。これを、「同期検知」という。
偏向手段によって偏向された光ビームは、感光体の作像領域以外、例えば静電画像の書き込み開始位置の直前(書き込み終了位置の直後でもよい)で同期検知センサに入射される。同期検知センサは、光ビームが入射されると、同期検知信号を出力する。
On the other hand, in order to grasp the writing timing of the light beam in the main scanning direction, a synchronization detection signal is generated by a synchronization detection sensor as a synchronization detection means, and processing such as generation processing of a drive control signal to the light source is synchronized. This is called “synchronization detection”.
The light beam deflected by the deflecting unit is incident on the synchronization detection sensor, for example, immediately before the writing start position of the electrostatic image (or immediately after the writing end position) other than the image forming area of the photosensitive member. When the light beam is incident, the synchronization detection sensor outputs a synchronization detection signal.

また、光源から射出される光ビームの光量(光源の光量)が予め設定された目標値となるように、その光源の光量を所定のタイミングで(例えば同期検知直後に)自動調整する「オートパワーコントロール(Auto Power Control:APC)」を行う。
さらに、転写部による転写後の感光体の作像領域には、不要な電荷が残留するため、その残留電荷を所定のタイミングで(例えば1印刷ジョブの終了時に)光走査装置の光源から射出される光ビームにより露光して除電する「光除電」を行う。
Further, “auto power” automatically adjusts the light amount of the light source at a predetermined timing (for example, immediately after synchronization detection) so that the light amount of the light beam emitted from the light source (light amount of the light source) becomes a preset target value. Control (Auto Power Control: APC) ".
Furthermore, since unnecessary charges remain in the image forming area of the photoconductor after being transferred by the transfer unit, the residual charges are emitted from the light source of the optical scanning device at a predetermined timing (for example, at the end of one print job). "Light static elimination" is performed to eliminate the static electricity by exposure with a light beam.

ところで、上述したような光走査装置の光源には故障までの点灯可能時間である寿命があり、例えば半導体レーザの寿命は、画像形成装置の寿命に比べて長い。そのため、半導体レーザのみリサイクル(再使用)が可能な場合がある。半導体レーザをリサイクルする場合、そのリサイクルが可能か否かを判定する必要があり、そのためには半導体レーザの寿命を把握することが重要である。   By the way, the light source of the optical scanning device as described above has a lifetime that is a lighting possible time until failure, for example, the lifetime of the semiconductor laser is longer than the lifetime of the image forming apparatus. Therefore, there are cases where only the semiconductor laser can be recycled (reused). When the semiconductor laser is recycled, it is necessary to determine whether or not the semiconductor laser can be recycled. For that purpose, it is important to grasp the lifetime of the semiconductor laser.

そこで、例えば特許文献1に見られるように、光源の寿命を判定するため、1主走査ライン(以下単に「1ライン」ともいう)分の画像データである点灯オン/オフデータを画素毎にカウント(計数)し、その画素カウント値から光源の点灯時間を算出するようにした光走査装置が提案されている。   Therefore, for example, as can be seen in Patent Document 1, lighting on / off data, which is image data for one main scanning line (hereinafter also simply referred to as “one line”), is counted for each pixel in order to determine the lifetime of the light source. There has been proposed an optical scanning device that performs (counting) and calculates the lighting time of the light source from the pixel count value.

光走査装置を搭載した画像形成装置では、上述した同期検知やAPC、光除電等を行うために、作像領域以外でも光源の点灯を行う必要がある。
しかしながら、上述したような光源の点灯時間の算出には、作像領域以外での光源の点灯、例えば同期検知を行うための光源の点灯(同期点灯)やAPCを行うための光源の点灯(APC点灯)、光除電を行うための光源の点灯(光除電点灯)等の時間算出が含まれていない。
In an image forming apparatus equipped with an optical scanning device, in order to perform the above-described synchronization detection, APC, light neutralization, etc., it is necessary to turn on the light source outside the image forming region.
However, for the calculation of the lighting time of the light source as described above, the lighting of the light source outside the image forming region, for example, the lighting of the light source for synchronous detection (synchronous lighting) or the lighting of the light source for APC (APC) Time calculation such as lighting (lighting) and lighting of the light source (lighting discharge) is not included.

そのため、光源の総点灯時間の精度が低下し、光源の寿命判定の精度も低下するという問題があった。
この発明は、上記の点に鑑みてなされたものであり、光走査装置で使用する光源の総点灯時間の精度を向上させることを目的とする。
Therefore, there is a problem that the accuracy of the total lighting time of the light source is lowered and the accuracy of the light source life determination is also lowered.
The present invention has been made in view of the above points, and an object thereof is to improve the accuracy of the total lighting time of a light source used in an optical scanning device.

この発明は、画像データに基づいて光源から射出される光ビームを偏向手段を用いて周期的に偏向させ、副走査方向に移動する像担持体の作像領域をその副走査方向と直交する主走査方向に反復走査することにより、その作像領域に光ビームによる画像の書き込みを行う光走査装置であって、上記の目的を達成するため、以下の(1)〜(5)に示す各手段を設けたものである。   The present invention periodically deflects a light beam emitted from a light source based on image data using a deflecting unit, and forms an image forming area of an image carrier that moves in the sub-scanning direction in a direction orthogonal to the sub-scanning direction. An optical scanning apparatus that writes an image with a light beam in an image forming area by repeatedly scanning in a scanning direction. In order to achieve the above object, each means shown in the following (1) to (5) Is provided.

(1)上記画像データに基づいて上記作像領域での上記光源の点灯時間を算出する第1の点灯時間算出手段
(2)当該光走査装置を搭載する画像形成装置の画像形成に関する情報を記憶する情報記憶手段
(3)上記画像形成に関する情報に基づいて上記光ビームの上記主走査方向への走査回数を算出する走査回数算出手段
(4)該走査回数算出手段によって算出された走査回数および予め設定された1走査当たりの上記作像領域以外での上記光源の点灯時間に基づいて、上記算出された走査回数分の上記作像領域以外での上記光源の点灯時間を算出する第2の点灯時間算出手段
(5)上記第1の点灯時間算出手段によって算出された上記作像領域での上記光源の点灯時間と上記第2の点灯時間算出手段によって算出された上記作像領域以外での上記光源の点灯時間とを加算して上記光源の総点灯時間を取得する総点灯時間取得手段
(1) First lighting time calculation means for calculating the lighting time of the light source in the image forming area based on the image data. (2) Information related to image formation of the image forming apparatus equipped with the optical scanning device is stored. Information storage means (3) scanning number calculation means for calculating the number of scans of the light beam in the main scanning direction based on the information relating to the image formation (4) the number of scans calculated in advance by the scanning number calculation means Second lighting for calculating the lighting time of the light source outside the image forming region for the calculated number of scans based on the set lighting time of the light source outside the image forming region per scan. Time calculation means (5) The lighting time of the light source in the imaging area calculated by the first lighting time calculation means and the imaging area other than the imaging area calculated by the second lighting time calculation means The total lighting time acquiring means for acquiring a total lighting time of the light source by adding the lighting time of the light source

この発明の光走査装置によれば、画像データに基づいて作像領域での光源の点灯時間を算出する。また、当該光走査装置を搭載する画像形成装置の画像形成に関する情報に基づいて光源から射出される光ビームの主走査方向への走査回数を算出する。更に、その走査回数および予め設定された1走査当たりの作像領域以外での光源の点灯時間に基づいて、上記算出した走査回数分の作像領域以外での光源の点灯時間を算出する。そして、上記算出した作像領域での光源の点灯時間と上記算出した作像領域以外での光源の点灯時間とを加算して光源の総点灯時間を取得する。したがって、光源の総点灯時間の精度が向上し、光源の寿命判定の精度も向上する。   According to the optical scanning device of the present invention, the lighting time of the light source in the image forming area is calculated based on the image data. Further, the number of scans in the main scanning direction of the light beam emitted from the light source is calculated based on information relating to image formation of the image forming apparatus on which the optical scanning device is mounted. Further, based on the number of times of scanning and the lighting time of the light source outside the preset image forming area per scan, the lighting time of the light source outside the image forming area corresponding to the calculated number of scanning is calculated. Then, the total lighting time of the light source is obtained by adding the lighting time of the light source in the calculated imaging area and the lighting time of the light source outside the calculated imaging area. Therefore, the accuracy of the total lighting time of the light source is improved, and the accuracy of the light source life determination is also improved.

この発明の一実施形態である画像形成装置の機械的構成の一例を示す模式図である。1 is a schematic diagram illustrating an example of a mechanical configuration of an image forming apparatus according to an embodiment of the present invention. 図1の光走査装置102における感光体ドラム104aを露光するための光学系の概略的な構成例を示す斜視図である。FIG. 2 is a perspective view showing a schematic configuration example of an optical system for exposing a photosensitive drum 104a in the optical scanning device 102 of FIG. 図1に示した画像形成装置100の制御ユニットの概略的な構成例を示すブロック図である。FIG. 2 is a block diagram illustrating a schematic configuration example of a control unit of the image forming apparatus 100 illustrated in FIG. 1. 図3の主制御部330又はGAVD310による作像領域以外での各半導体レーザ素子200の総点灯時間を算出する機能の構成例を示すブロック図である。FIG. 4 is a block diagram illustrating a configuration example of a function for calculating a total lighting time of each semiconductor laser element 200 in a region other than an image forming region by a main control unit 330 or GAVD 310 in FIG. 3. 図3のI/O制御部329が制御するメインモータの回転時間とGAVD310が生成する印刷紙の副走査方向の有効画像領域を示す副走査ゲート信号FGATEと半導体レーザ素子200の各点灯状態との関係の一例を示すタイミング図である。The rotation time of the main motor controlled by the I / O control unit 329 in FIG. 3, the sub-scanning gate signal FGATE indicating the effective image area in the sub-scanning direction of the printing paper generated by the GAVD 310, and each lighting state of the semiconductor laser element 200 It is a timing diagram which shows an example of a relationship. 図3のGAVD310および主制御部330による半導体レーザ素子200Kの初期化点灯終了後から作像タイミングまでのライン数を計測する機能の構成例を示すブロック図である。FIG. 4 is a block diagram illustrating a configuration example of a function of measuring the number of lines from the end of initialization lighting of the semiconductor laser element 200K to the image forming timing by the GAVD 310 and the main control unit 330 of FIG. 3.

以下、この発明を実施するための形態について説明する。
以下の実施形態では、光源である半導体レーザ(LD)の寿命判定を行うため、半導体レーザの点灯時間を、作像領域に加え、作像領域以外でも算出することが特徴になっている。
Hereinafter, embodiments for carrying out the present invention will be described.
In the following embodiments, in order to determine the lifetime of a semiconductor laser (LD) that is a light source, the lighting time of the semiconductor laser is calculated in addition to the image forming area and also outside the image forming area.

そこで、上記特徴について図1〜図6を参照して具体的に説明する。
図1は、この発明の一実施形態である画像形成装置の機械的構成の一例を示す模式図である。
この画像形成装置100は、タンデム方式のデジタルカラー複写機,デジタルカラー複合機,カラーファクシミリ装置,カラープリンタ等の画像形成装置であり、次のように構成している。
Therefore, the above feature will be specifically described with reference to FIGS.
FIG. 1 is a schematic diagram illustrating an example of a mechanical configuration of an image forming apparatus according to an embodiment of the present invention.
The image forming apparatus 100 is an image forming apparatus such as a tandem digital color copying machine, a digital color multifunction peripheral, a color facsimile apparatus, and a color printer, and is configured as follows.

すなわち、複数個の光源であるブラック(K),シアン(C),マゼンタ(M),イエロー(Y)の各色用の半導体レーザ素子200(図2参照)や、ポリゴンミラー102aなどの光学要素を含む光走査装置102を備えている。また、K,C,M,Yの各色用の作像プロセス部104,106,108,110を有するカラー作像部112も備えている。更に、無端状の転写媒体(無端移動部材)である中間転写ベルト114などを含む転写部122を備えている。つまり、それらによってカラー画像形成部(カラー画像形成手段)を構成している。   That is, optical elements such as a semiconductor laser element 200 (see FIG. 2) for each color of black (K), cyan (C), magenta (M), and yellow (Y), which are a plurality of light sources, and a polygon mirror 102a. An optical scanning device 102 is included. In addition, a color image forming unit 112 including image forming process units 104, 106, 108, and 110 for K, C, M, and Y colors is also provided. Furthermore, a transfer unit 122 including an intermediate transfer belt 114 that is an endless transfer medium (endless moving member) is provided. That is, they constitute a color image forming unit (color image forming means).

カラー作像部112の各作像プロセス部104,106,108,110は、それぞれ104,106,108,110にaを付けて示す像担持体であるドラム状の感光体(以下「感光体ドラム」という)104a,106a,108a,110aを備えている。また、それらの回りに配置されたbを付けて示す帯電手段である帯電器104b,106b,108b,110b、cを付けて示す現像手段である現像器104c,106c,108c,110c、およびdを付けて示す転写手段を構成する1次転写ローラ104d,106d,108d,110d等も備えている。   The image forming process units 104, 106, 108, and 110 of the color image forming unit 112 are drum-shaped photoconductors (hereinafter referred to as “photosensitive drums”) that are image carriers denoted by a, 104, 106, 108, and 110, respectively. 104a, 106a, 108a, 110a. Further, developing devices 104c, 106c, 108c, 110c, and d, which are developing means indicated by adding charging units 104b, 106b, 108b, 110b, c, which are charging means indicated by b arranged around them, are provided. Also provided are primary transfer rollers 104d, 106d, 108d, 110d, etc., which constitute transfer means.

光走査装置102は、fθレンズを使用しないポストオブジェクト型の光走査装置を構成しており、各半導体レーザ素子200から射出される光ビームであるレーザビームLはそれぞれ、一旦、対応する第1シリンドリカルレンズ202(図2参照)により集光される。そして、ポリゴンミラー102a(振動ミラー等の他の偏向手段を用いてもよい)により対応する反射ミラー102bへと偏向される。   The optical scanning device 102 constitutes a post-object type optical scanning device that does not use an fθ lens, and the laser beam L that is a light beam emitted from each semiconductor laser element 200 is once temporarily associated with the first cylindrical beam. The light is collected by the lens 202 (see FIG. 2). Then, the light is deflected to the corresponding reflecting mirror 102b by the polygon mirror 102a (other deflecting means such as a vibrating mirror may be used).

ポリゴンミラー102aで偏向されたレーザビームLは、この実施形態ではK,C,M,Yの各色に対応する本数のため、それぞれ対応する反射ミラー102bで反射され、対応する第2シリンドリカルレンズ102cで再度集光される。その後、露光のために使用されるレーザビームLとして各作像プロセス部104,106,108,110の副走査方向に回動する感光体ドラム104a,106a,108a,110aの作像領域(以下単に「表面」ともいう)をポリゴンミラー102aにより主走査方向に反復走査して露光する。   In this embodiment, the laser beams L deflected by the polygon mirror 102a are reflected by the corresponding reflecting mirrors 102b because of the numbers corresponding to the respective colors K, C, M, and Y, and by the corresponding second cylindrical lenses 102c. It is condensed again. Thereafter, image forming areas (hereinafter simply referred to as photosensitive drums 104a, 106a, 108a, 110a) that rotate in the sub-scanning direction of the respective image forming process units 104, 106, 108, 110 as a laser beam L used for exposure. The surface is also repeatedly scanned in the main scanning direction by the polygon mirror 102a and exposed.

感光体ドラム104a,106a,108a,110aの表面へのレーザビームLの照射は、上述したように複数の光学要素を使用して行われるため、主走査方向および副走査方向に関してタイミング同期が行われる。
なお、「主走査方向」をレーザビームLの走査方向として定義し、「副走査方向」を主走査方向に対して直交する方向、この画像形成装置100では感光体ドラム104a,106a,108a,110aが回転する方向、つまりそれらの表面の移動方向として定義する。
Since the irradiation of the laser beam L onto the surfaces of the photosensitive drums 104a, 106a, 108a, and 110a is performed using a plurality of optical elements as described above, timing synchronization is performed in the main scanning direction and the sub-scanning direction. .
The “main scanning direction” is defined as the scanning direction of the laser beam L, and the “sub-scanning direction” is a direction orthogonal to the main scanning direction. In this image forming apparatus 100, the photosensitive drums 104a, 106a, 108a, 110a. Is defined as the direction of rotation, that is, the direction of movement of their surfaces.

各感光体ドラム104a,106a,108a,110aは、アルミニウムなどの導電性ドラム上に、少なくとも電荷発生層と電荷輸送層とを含む光導電層を備えている。
その各光導電層は、コロトロン、スコロトロン、または帯電ローラなどによって構成される帯電器104b,106b,108b,110bにより、それぞれ表面電荷が付与されて均一に帯電される。各感光体ドラム104a,106a,108a,110aの帯電された光導電層の表面は、それぞれ光走査装置102からのレーザビームLによって像状露光され、2次元の静電潜像(静電画像)が形成される。なお、その静電潜像および後述するトナー画像の形成は、この実施形態ではY,M,C,Kの順に開始される。
Each of the photosensitive drums 104a, 106a, 108a, and 110a includes a photoconductive layer including at least a charge generation layer and a charge transport layer on a conductive drum such as aluminum.
Each of the photoconductive layers is uniformly charged by being given surface charges by chargers 104b, 106b, 108b, and 110b each composed of a corotron, a scorotron, a charging roller, or the like. The surfaces of the charged photoconductive layers of the photosensitive drums 104a, 106a, 108a, and 110a are imagewise exposed by the laser beam L from the optical scanning device 102, respectively, and are two-dimensional electrostatic latent images (electrostatic images). Is formed. In this embodiment, the electrostatic latent image and the toner image described later are formed in the order of Y, M, C, and K.

その感光体ドラム104a,106a,108a,110aの表面上に形成される静電潜像は、現像スリーブ、現像剤供給ローラ、規制ブレードなどを含む各現像器104c,106c,108c,110cにより、それぞれK,C,M,Yの各色の現像剤であるトナーによって現像され、各色のトナー画像(現像画像)が形成される。その各色のトナー画像は、感光体ドラム104a,106a,108a,110aが中間転写ベルト114を挟んでそれぞれ転写バイアス電圧が印加された転写手段である1次転写ローラ104d,106d,108d,110dと対向する一次転写部で、矢示A方向に移動する中間転写ベルト114上にY,M,C,Kの順に順次重ね合わせて転写される。   The electrostatic latent images formed on the surfaces of the photosensitive drums 104a, 106a, 108a, and 110a are respectively developed by the developing devices 104c, 106c, 108c, and 110c including a developing sleeve, a developer supply roller, and a regulating blade. Development is performed with toner, which is a developer of each color of K, C, M, and Y, and a toner image (developed image) of each color is formed. The toner images of the respective colors face the primary transfer rollers 104d, 106d, 108d, and 110d, which are transfer means to which the photosensitive drums 104a, 106a, 108a, and 110a are respectively applied with a transfer bias voltage across the intermediate transfer belt 114. Are transferred onto the intermediate transfer belt 114 moving in the direction indicated by the arrow A in the order of Y, M, C, and K.

中間転写ベルト114は、搬送ローラ114a,114b,114cに張架され、一方が駆動ローラである搬送ローラ114a又は114cによって矢示A方向に回動され、Y,M,C,Kのトナー画像が重畳転写されたフルカラーのトナー画像を担持した状態で、2次転写部へ搬送される。
2次転写部は、搬送ローラ118a,118bにより矢示B方向に搬送される2次転写ベルト118を含んで構成される。中間転写ベルト114の搬送ローラ114bは2次転写対向ローラの機能も果す。
The intermediate transfer belt 114 is stretched around the transport rollers 114a, 114b, and 114c, and one of the intermediate transfer belts 114 is rotated in the direction indicated by the arrow A by the transport rollers 114a or 114c, which are driving rollers, and Y, M, C, and K toner images are formed. In a state where a full-color toner image that has been superimposed and transferred is carried, the toner image is conveyed to the secondary transfer unit.
The secondary transfer unit includes a secondary transfer belt 118 that is transported in the direction indicated by the arrow B by transport rollers 118a and 118b. The conveyance roller 114b of the intermediate transfer belt 114 also functions as a secondary transfer counter roller.

この2次転写部には、給紙カセットなどの記録媒体収容部128から上質紙、プラスチックシートなどのシート状の記録媒体124が搬送ローラ126によって供給される。そして、2次転写対向ローラの役目も持つ搬送ローラ114bに2次転写バイアスを印加して、中間転写ベルト114上に担持されたフルカラーのトナー画像を、2次転写ベルト118上に吸着保持された記録媒体124に転写する。
そのフルカラーのトナー画像が転写された記録媒体124は、2次転写ベルト118の矢示B方向への回動によって定着装置120へ搬送される。
A sheet-like recording medium 124 such as high-quality paper or a plastic sheet is supplied to the secondary transfer unit from a recording medium storage unit 128 such as a paper feed cassette by a conveying roller 126. Then, a secondary transfer bias is applied to the conveyance roller 114 b that also functions as a secondary transfer counter roller, and the full-color toner image carried on the intermediate transfer belt 114 is held by suction on the secondary transfer belt 118. Transfer to the recording medium 124.
The recording medium 124 onto which the full-color toner image has been transferred is conveyed to the fixing device 120 by the rotation of the secondary transfer belt 118 in the arrow B direction.

定着装置120は、シリコーンゴムやフッ素ゴムなどを含む定着ローラなどの定着部材130を含んで構成されていて、記録媒体124とトナー画像と共に加圧加熱して、そのトナー画像を記録媒体124に定着した後、印刷物132として画像形成装置100の外部へ排出する。
トナー画像を転写した後の中間転写ベルト114の表面は、クリーニングブレードを含むクリーニング部116により転写残留トナーが除去されて、次の像形成プロセスに備える。
The fixing device 120 is configured to include a fixing member 130 such as a fixing roller including silicone rubber or fluorine rubber, and pressurizes and heats the recording medium 124 together with the toner image to fix the toner image to the recording medium 124. After that, the printed matter 132 is discharged to the outside of the image forming apparatus 100.
After the toner image is transferred, the transfer residual toner is removed from the surface of the intermediate transfer belt 114 by a cleaning unit 116 including a cleaning blade, and the surface is prepared for the next image forming process.

なお、トナー画像を転写した後の各感光体ドラム104a,106a,108a,110aの表面には、不要な電荷が残留するため、その残留電荷を所定のタイミングで(例えば1印刷ジョブの終了時に)光走査装置102からの各レーザビームLにより露光して除電する。これを、この実施形態では「LD除電(光除電)」という。
また、各半導体レーザ素子200からそれぞれ射出されるレーザビームLの光量(半導体レーザ素子200の光量)が予め設定された目標値となるように、各半導体レーザ素子200の光量をそれぞれ所定のタイミングで(この実施形態では同期検知直後に)自動調整する。これを、「APC」という。
Since unnecessary charges remain on the surfaces of the photosensitive drums 104a, 106a, 108a, and 110a after the toner image is transferred, the residual charges are generated at a predetermined timing (for example, at the end of one print job). The static electricity is removed by exposure with each laser beam L from the optical scanning device 102. This is referred to as “LD charge removal (light charge removal)” in this embodiment.
Further, the light quantity of each semiconductor laser element 200 is set at a predetermined timing so that the light quantity of the laser beam L emitted from each semiconductor laser element 200 (the light quantity of the semiconductor laser element 200) becomes a preset target value. Automatic adjustment (immediately after synchronization detection in this embodiment). This is called “APC”.

図2は、図1の光走査装置102における感光体ドラム104aを露光するための光学系の概略的な構成例を示す斜視図である。
K色用の半導体レーザ素子200(200K)から射出されたレーザビームLは、レーザビーム束を整形するために使用される第1シリンドリカルレンズ202により集光され、反射ミラー204および結像レンズ206を経た後、ポリゴンミラー102aにより偏向される。
ポリゴンミラー102aは、数千〜数万回転する図示しないスピンドルモータなどにより回転駆動される。
FIG. 2 is a perspective view showing a schematic configuration example of an optical system for exposing the photosensitive drum 104a in the optical scanning device 102 of FIG.
The laser beam L emitted from the K-color semiconductor laser element 200 (200K) is collected by the first cylindrical lens 202 used for shaping the laser beam bundle, and passes through the reflection mirror 204 and the imaging lens 206. After that, it is deflected by the polygon mirror 102a.
The polygon mirror 102a is rotationally driven by a spindle motor (not shown) that rotates several thousand to several tens of thousands.

ポリゴンミラー102aで反射されたレーザビームLは、K色用の反射ミラー102bで反射された後、第2シリンドリカルレンズ102cにより再整形され、感光体ドラム104aの表面をポリゴンミラー102aにより主走査方向に反復走査して露光する。
また、レーザビームLの主走査方向の書き出しタイミング(「主走査画像書き出しタイミング」ともいう)を同期させるため、反射ミラー208が配置されている。
The laser beam L reflected by the polygon mirror 102a is reflected by the K-color reflection mirror 102b and then reshaped by the second cylindrical lens 102c, and the surface of the photosensitive drum 104a is moved in the main scanning direction by the polygon mirror 102a. Exposure is repeated scanning.
In order to synchronize the writing timing of the laser beam L in the main scanning direction (also referred to as “main scanning image writing timing”), a reflection mirror 208 is disposed.

反射ミラー208は、感光体ドラム104aの主走査方向の作像領域以外(以下単に「作像領域以外」ともいう)、例えばレーザビームLの主走査方向の走査を開始する以前(主走査画像書き出し位置の直前)で、レーザビームLをフォトダイオードなどを含む同期検知手段である同期検出装置(同期検知センサ)210へ向けて反射させ、その同期検出装置210に入射して検出させる。   The reflection mirror 208 is other than the image forming area in the main scanning direction of the photosensitive drum 104a (hereinafter also simply referred to as “other than the image forming area”), for example, before starting the scanning of the laser beam L in the main scanning direction (main scanning image writing). Just before the position), the laser beam L is reflected toward a synchronization detection device (synchronization detection sensor) 210 which is a synchronization detection means including a photodiode and the like, and is incident on the synchronization detection device 210 to be detected.

同期検出装置210(210K)は、当該レーザビームLを検出すると、レーザビームLの主走査を開始させるために、主走査方向のレーザビームLによる画像書き込み制御の基準となる(主走査画像書き出し位置を規定するための)同期検知信号(以下「先端同期検知信号」ともいう)を発生させ、半導体レーザ素子200への駆動制御信号の生成処理などの処理を同期させる。これを、「同期検知」という。   When the synchronization detection device 210 (210K) detects the laser beam L, the synchronization detection device 210 (210K) serves as a reference for image writing control by the laser beam L in the main scanning direction in order to start main scanning of the laser beam L (main scanning image writing position). A synchronization detection signal (hereinafter also referred to as “tip synchronization detection signal”) is generated to synchronize processing such as generation of a drive control signal to the semiconductor laser element 200. This is called “synchronization detection”.

半導体レーザ素子200は、後述するGAVD310(図3参照)から送付されるパルス信号により駆動され、後述するように、画像データ(画像情報)の所定の画像ビットに対応する位置にレーザビームLが露光され、感光体ドラム104a上に静電潜像を形成する(画像データをレーザビームLによって書き込む)。
なお、上述した半導体レーザ素子200および同期検出装置210を含む各部(ポリゴンミラー102aを除く)は、実際には各色毎に搭載されている。
The semiconductor laser element 200 is driven by a pulse signal sent from a GAVD 310 (see FIG. 3) to be described later, and the laser beam L is exposed at a position corresponding to a predetermined image bit of image data (image information) as will be described later. Then, an electrostatic latent image is formed on the photosensitive drum 104a (image data is written by the laser beam L).
In addition, each part (except for the polygon mirror 102a) including the semiconductor laser element 200 and the synchronization detection device 210 described above is actually mounted for each color.

図3は、図1に示した画像形成装置100の制御ユニットの概略的な構成例を示すブロック図である。
この制御ユニットは、スキャナ部302と、プリンタ部308と、主制御部330として構成されている。
スキャナ部302は、例えばCCDカラーイメージセンサ又はCMOSカラーイメージセンサ等の固体撮像素子を含む光学系を用いてスキャン処理を行うことにより、原稿の画像を読み取るものである。このスキャナ部302は、VPU(Video Processing Unit)304と、IPU(Image Processing Unit)306とを備えている。
FIG. 3 is a block diagram illustrating a schematic configuration example of the control unit of the image forming apparatus 100 illustrated in FIG. 1.
This control unit is configured as a scanner unit 302, a printer unit 308, and a main control unit 330.
The scanner unit 302 reads an image of a document by performing a scanning process using an optical system including a solid-state imaging device such as a CCD color image sensor or a CMOS color image sensor. The scanner unit 302 includes a VPU (Video Processing Unit) 304 and an IPU (Image Processing Unit) 306.

VPU304は、固体撮像素子から出力されるアナログ画像信号をA/D変換してデジタル画像信号である画像データを取得し、それに対して黒オフセット補正、シェーディング補正、および画素位置補正を行う。
IPU306は、VPU304からの画像データに対して、RGB表色系からCMYK表色系での画像データとしてデジタル変換するための画像処理を行う。なお、「R」はレッド(Red)を、「G」はグリーン(Green)を、「B」はブルー(Blue)をそれぞれ示す。
The VPU 304 performs A / D conversion on the analog image signal output from the solid-state image sensor to acquire image data that is a digital image signal, and performs black offset correction, shading correction, and pixel position correction on the image data.
The IPU 306 performs image processing for digitally converting the image data from the VPU 304 as image data in the RGB color system to the CMYK color system. Note that “R” indicates red, “G” indicates green, and “B” indicates blue.

スキャナ部302は、GAVD310と画像データインタフェース(画像データIF)318を介して通信可能に接続されている。そのため、GAVD310から画像データインタフェース318経由で各色の画像転送要求信号MFSYNC_N信号を受信すると、IPU306によってスキャン処理を開始することができる。また、IPU306で画像処理が行われた各色の画像データを画像データインタフェース318経由でプリンタ部308へ送信することができる。   The scanner unit 302 is communicably connected to the GAVD 310 via an image data interface (image data IF) 318. Therefore, when the image transfer request signal MFSYNC_N signal of each color is received from the GAVD 310 via the image data interface 318, the scan process can be started by the IPU 306. Further, the image data of each color subjected to image processing by the IPU 306 can be transmitted to the printer unit 308 via the image data interface 318.

プリンタ部308は、GAVD(Gate Array Video Driver)310と、各色用のLDドライバ312(312K,312C,312M,312Y)と、光走査装置102とを含んで構成される。光走査装置102は、各色用の半導体レーザ素子200(200K,200C,200M,200Y)および同期検出装置210(210K,210C,200M,200Y)を備えている。
GAVD310は、各色の画像転送要求信号MFSYNC_N信号をスキャナ部302へ送信し、それに対してそのスキャナ部302から各色の画像データを受信すると、その各色の画像データに基づいて処理を行う。つまり、各LDドライバ312を介して各半導体レーザ素子200の駆動制御を行うための駆動制御信号を生成する。
The printer unit 308 includes a GAVD (Gate Array Video Driver) 310, LD drivers 312 (312K, 312C, 312M, 312Y) for each color, and the optical scanning device 102. The optical scanning device 102 includes a semiconductor laser element 200 (200K, 200C, 200M, 200Y) for each color and a synchronization detection device 210 (210K, 210C, 200M, 200Y).
When the GAVD 310 transmits an image transfer request signal MFSYNC_N signal of each color to the scanner unit 302 and receives image data of each color from the scanner unit 302, the GAVD 310 performs processing based on the image data of each color. That is, a drive control signal for performing drive control of each semiconductor laser element 200 via each LD driver 312 is generated.

各LDドライバ312はそれぞれ、GAVD310からの駆動制御信号により、対応する半導体レーザ素子200を駆動させるための電流を、その半導体レーザ素子200に供する。
各半導体レーザ素子200は、2次元的に配置されている。
また、スキャナ部302とプリンタ部308は、システムバス316を介して主制御部330と接続されていて、主制御部330からの指令により、画像読み取りおよび画像形成が制御される。
Each LD driver 312 supplies a current for driving the corresponding semiconductor laser element 200 to the semiconductor laser element 200 by a drive control signal from the GAVD 310.
Each semiconductor laser element 200 is two-dimensionally arranged.
The scanner unit 302 and the printer unit 308 are connected to the main control unit 330 via the system bus 316, and image reading and image formation are controlled by commands from the main control unit 330.

主制御部330は、中央処理装置(以下「CPU」という)320と、CPU320が処理のために使用する処理空間を提供するRAM322とを含んでいる。
CPU320は、これまで知られたいかなるCPUでも使用することができ、例えば、PENTIUM(登録商標)シリーズ、またはその互換CPUなどCISC(Complex Instruction Set Computer)、MIPSなどのRISC(Reduced Instruction Set Computer)などを使用することができる。
The main control unit 330 includes a central processing unit (hereinafter referred to as “CPU”) 320 and a RAM 322 that provides a processing space used by the CPU 320 for processing.
The CPU 320 can be any CPU known so far, for example, CISC (Complex Instruction Set Computer) such as PENTIUM (registered trademark) series or compatible CPU, Reduced Instruction Set Computer (RISC) such as MIPS, etc. Can be used.

CPU320は、起動時にROM324に記憶されているプログラムをRAM322に展開する。その後、インタフェース328を介してユーザ(実際にはユーザの操作によって図示しない操作部あるいは図示しないパーソナルコンピュータ等の外部機器)からの指令を受け付け、その指令に対応する処理を実行するプログラムをRAM322から呼び出して、コピー、ファクシミリ、スキャナ、イメージストレージなどの処理を実行させる。
さらに、主制御部330は、ROM324を含んでおり、CPU320の初期設定データ、制御データ、プログラムなどをCPU320が利用可能に格納する。
The CPU 320 expands the program stored in the ROM 324 in the RAM 322 at startup. After that, an instruction from the user (actually an operation unit not shown or an external device such as a personal computer not shown) is received from the RAM 322 via the interface 328, and a program for executing processing corresponding to the instruction is called from the RAM 322. Then, processing such as copying, facsimile, scanner, and image storage is executed.
Further, the main control unit 330 includes a ROM 324, and stores initial setting data, control data, programs, and the like of the CPU 320 so that the CPU 320 can use them.

不揮発性メモリ325は、後述する印刷情報等の各種データを記憶する不揮発性記憶手段であり、電源がオフになっても記憶内容を保持するようになっている。なお、この不揮発性メモリ325として、RAMと電池を利用したバックアップ回路を集積した不揮発性RAMや、EEPROM,フラッシュメモリ等の各種の不揮発性メモリを使用することができる。
イメージストレージ326は、ハードディスク装置、SDカード、USBメモリなどの固定または着脱自在のメモリ装置として構成され、画像形成装置100が取得した画像データを格納して、ユーザによる各種処理のために利用可能としている。
The non-volatile memory 325 is a non-volatile storage unit that stores various data such as print information, which will be described later, and holds stored contents even when the power is turned off. As the nonvolatile memory 325, a nonvolatile RAM in which a backup circuit using a RAM and a battery is integrated, various nonvolatile memories such as an EEPROM and a flash memory can be used.
The image storage 326 is configured as a fixed or detachable memory device such as a hard disk device, an SD card, or a USB memory, stores image data acquired by the image forming apparatus 100, and can be used for various processes by the user. Yes.

I/O制御部329にて、上述した感光体ドラム104a,106a,108a,110aや中間転写ベルト114等を回動させるメインモータ、ポリゴンミラー102aを回転させるスピンドルモータを含む各種モータの駆動制御、各種センサによる検出を行っている。
また、副走査方向の倍率(副走査倍率)、副走査方向の倍率(副走査倍率)の誤差偏差に関する色ずれ補正は、補正量に基づいて、I/O制御部329により感光体ドラム104a,106a,108a,110a、搬送ローラ114aのモータ速度を調整して行う。なお、この実施形態では、搬送ローラ114aが、中間転写ベルト114の駆動ローラとして機能する。
In the I / O control unit 329, drive control of various motors including the above-described photosensitive drums 104a, 106a, 108a, 110a, the intermediate transfer belt 114, and the like, and a spindle motor that rotates the polygon mirror 102a, Detection is performed by various sensors.
Further, the color misregistration correction regarding the error deviation of the sub-scanning direction magnification (sub-scanning magnification) and the sub-scanning direction magnification (sub-scanning magnification) is performed by the I / O control unit 329 based on the correction amount. 106a, 108a, 110a and the motor speed of the conveying roller 114a are adjusted. In this embodiment, the conveyance roller 114 a functions as a driving roller for the intermediate transfer belt 114.

このように構成された画像形成装置100において、スキャナ部302からの画像データに基づいてプリンタ部308を駆動して感光体ドラム104aなどに静電潜像を形成して画像出力を行う場合、CPU320は、上質紙、プラスチックフィルムなどの記録媒体の主走査方向と副走査方向の位置制御を実行する。
CPU320は、原稿に対する副走査方向のスキャンを開始させる場合、GAVD310にスタート信号を出力する。
In the image forming apparatus 100 configured as described above, when the printer unit 308 is driven based on the image data from the scanner unit 302 to form an electrostatic latent image on the photosensitive drum 104a and the like and the image is output, the CPU 320 Performs position control in the main scanning direction and the sub-scanning direction of a recording medium such as high-quality paper and plastic film.
The CPU 320 outputs a start signal to the GAVD 310 when starting scanning in the sub-scanning direction on the document.

GAVD310は、CPU320からスタート信号を受領すると、各色の画像転送要求信号MFSYNC_N信号を画像データインタフェース318経由でスキャナ部302内のIPU306へ出力することで、そのIPU306がスキャン処理を開始する。
その後、GAVD310は、IPU306から各色の画像データを受信すると、それらを図示しないメモリに格納し、その受信した各色の画像データをそれぞれ処理して駆動制御信号を生成し、各LDドライバ312へ出力する。
When the GAVD 310 receives a start signal from the CPU 320, the image transfer request signal MFSYNC_N signal of each color is output to the IPU 306 in the scanner unit 302 via the image data interface 318, so that the IPU 306 starts the scanning process.
After that, when receiving image data of each color from the IPU 306, the GAVD 310 stores them in a memory (not shown), processes the received image data of each color, generates a drive control signal, and outputs it to each LD driver 312. .

各LDドライバ312は、それぞれGAVD310から駆動制御信号を受け取ると、半導体レーザ素子200を駆動させるための電流を生成する。
その後、各LDドライバ312は、それぞれ生成した電流を半導体レーザ素子200に供給することにより、半導体レーザ素子200を点灯させる。
なお、各LDドライバ312は、半導体レーザ素子200を、パルス幅変調(PWM:Pulse Width Modulation)制御又はパワー変調(PM:Power Modulation)制御などを使用して駆動させる。
Each LD driver 312 generates a current for driving the semiconductor laser element 200 when receiving a drive control signal from the GAVD 310.
Thereafter, each LD driver 312 supplies the generated current to the semiconductor laser element 200 to turn on the semiconductor laser element 200.
Each LD driver 312 drives the semiconductor laser element 200 using pulse width modulation (PWM) control or power modulation (PM) control.

図4は、図3の主制御部330又はGAVD310による作像領域以外での各半導体レーザ素子200の総点灯時間を算出する機能の構成例を示すブロック図である。なお、ここでは記録媒体を印刷紙(用紙)とする。
この主制御部330は、印刷情報記憶部501、走査回数算出部502、時間算出部503、および時間記憶部504としての機能を有する。
FIG. 4 is a block diagram showing a configuration example of a function for calculating the total lighting time of each semiconductor laser element 200 outside the image forming region by the main control unit 330 or GAVD 310 of FIG. Here, the recording medium is assumed to be printing paper (paper).
The main control unit 330 functions as a print information storage unit 501, a scan count calculation unit 502, a time calculation unit 503, and a time storage unit 504.

印刷情報記憶部501は、印刷(画像形成)に関する情報である印刷情報を記憶する情報記憶手段である。印刷情報とは、ユーザからの指令等によって予め設定された印刷枚数、印刷紙サイズ、メインモータ回転時間、印刷ジョブ回数、印刷画素密度(例えば副走査方向の画素密度)を指す。
これらの印刷情報は、必ずしも全て必要ではなく、後述する走査回数および作像領域以外での各半導体レーザ素子200の点灯時間の算出に必要な印刷情報があればよい。
The print information storage unit 501 is an information storage unit that stores print information that is information related to printing (image formation). The print information refers to the number of printed sheets, the print paper size, the main motor rotation time, the number of print jobs, and the print pixel density (for example, pixel density in the sub-scanning direction) set in advance by a command from the user.
All of these pieces of print information are not necessarily required, and it is only necessary to have print information necessary for calculating the number of times of scanning and the lighting time of each semiconductor laser element 200 outside the image forming area described later.

また、印刷情報の内容は、点灯時間の算出方法によって異なる。
作像領域以外での各半導体レーザ素子200の点灯時間を印刷ジョブ毎に算出して最終的に総点灯時間を算出する方法の場合には、次のようにする。つまり、印刷枚数、印刷紙サイズ、印刷画素密度等の情報として、それぞれ新たな印刷ジョブを実行する毎にその印刷ジョブ用のものに更新する。印刷ジョブ回数は、新たな印刷ジョブを実行する毎に「1」を加算して更新する。
The content of the print information varies depending on the lighting time calculation method.
In the case of the method of calculating the lighting time of each semiconductor laser element 200 outside the image forming area for each print job and finally calculating the total lighting time, the following is performed. In other words, information such as the number of printed sheets, print paper size, and print pixel density is updated to that for the print job each time a new print job is executed. The number of print jobs is updated by adding “1” each time a new print job is executed.

作像領域以外での各半導体レーザ素子200の点灯時間を印刷ジョブ毎に算出せずに最終的に総点灯時間を算出する方法の場合には、次のようにする。つまり、印刷枚数、印刷紙サイズ、印刷画素密度等の情報として、それぞれ新たな印刷ジョブを実行する毎にその印刷ジョブ用のものを追加する。印刷ジョブ回数は、新たな印刷ジョブを実行する毎に「1」を加算して更新する。   In the case of a method of finally calculating the total lighting time without calculating the lighting time of each semiconductor laser element 200 outside the image forming area for each print job, the following is performed. That is, information for the print job is added each time a new print job is executed as information such as the number of printed sheets, print paper size, and print pixel density. The number of print jobs is updated by adding “1” each time a new print job is executed.

走査回数算出部502は、印刷ジョブ毎に又は所定の通知を受けた場合に、印刷情報記憶部501内の印刷情報に基づいて、各半導体レーザ素子200(200K,200C,200M,200Y)からそれぞれ射出されるレーザビームLをポリゴンミラー102aによって走査する回数(走査回数)を算出する走査回数算出手段である。   The scan number calculation unit 502 receives each of the semiconductor laser elements 200 (200K, 200C, 200M, 200Y) based on the print information in the print information storage unit 501 for each print job or when a predetermined notification is received. It is a scanning number calculation means for calculating the number of times (scanning number) that the emitted laser beam L is scanned by the polygon mirror 102a.

時間算出部503は、印刷ジョブ毎に又は所定の通知を受けた場合に、走査回数算出部502によって算出された各走査回数と、予め設定された1走査当たりの作像領域以外での各半導体レーザ素子200の点灯時間とに基づいて、上記算出された各走査回数分の作像領域以外での各半導体レーザ素子200の点灯時間を算出する第2の点灯時間算出手段である。なお、上記1走査当たりの作像領域以外での各半導体レーザ素子200の点灯時間としては、後述する同期点灯時間、APC点灯時間、およびLD除電点灯時間がある。   The time calculation unit 503 receives each scan count calculated by the scan count calculation unit 502 and a semiconductor other than a preset image forming area per scan when receiving a predetermined notification for each print job. Based on the lighting time of the laser element 200, second lighting time calculation means for calculating the lighting time of each semiconductor laser element 200 outside the imaging area corresponding to each of the calculated number of scans. The lighting time of each semiconductor laser element 200 outside the image forming area per scan includes a synchronous lighting time, an APC lighting time, and an LD charge-off lighting time, which will be described later.

時間記憶部504は、時間算出部503によって上記算出された各走査回数分の作像領域以外(以下単に「作像領域以外」ともいう)での各半導体レーザ素子200の点灯時間が算出される毎に、その算出された作像領域以外での各半導体レーザ素子200の点灯時間を記憶する点灯時間記憶手段である。その点灯時間は、印刷ジョブ毎に積算して記憶するか、あるいは印刷ジョブ毎にそのまま記憶し、後で積算してもよい。   The time storage unit 504 calculates the lighting time of each semiconductor laser element 200 in an area other than the image forming area for each number of scans calculated by the time calculating section 503 (hereinafter also simply referred to as “other than the image forming area”). Each is a lighting time storage means for storing the lighting time of each semiconductor laser element 200 outside the calculated image forming area. The lighting time may be accumulated and stored for each print job, or may be stored as it is for each print job and accumulated later.

ここで、印刷情報記憶部501および時間記憶部504は、図3の不揮発性メモリ325に相当する。また、走査回数算出部502および時間算出部503としての機能、つまり走査回数算出手段および第2の点灯時間算出手段としての機能は、CPU320がプログラムを実行することによって実現できる。あるいは、GAVD310が備えることもできる。   Here, the print information storage unit 501 and the time storage unit 504 correspond to the nonvolatile memory 325 of FIG. Further, the functions as the scanning number calculation unit 502 and the time calculation unit 503, that is, the functions as the scanning number calculation unit and the second lighting time calculation unit can be realized by the CPU 320 executing a program. Alternatively, the GAVD 310 can be provided.

なお、周知技術であるため図示および詳細な説明は省略するが、CPU320又はGAVD310が印刷ジョブ毎に各色毎の画像データに基づいて作像領域での各半導体レーザ素子200の点灯時間を算出する。例えば、各色毎の画像データの各画素数をそれぞれカウント(計数)し、そのカウントした各画素数に基づいて作像領域での各半導体レーザ素子200の点灯時間を算出する。それらの算出した点灯時間はそれぞれ、印刷ジョブ毎に積算して時間記憶部504に記憶するか、あるいは印刷ジョブ毎にそのまま時間記憶部504に記憶し、後で積算してもよい。   Although not shown or described in detail because it is a well-known technique, the CPU 320 or GAVD 310 calculates the lighting time of each semiconductor laser element 200 in the image forming area based on the image data for each color for each print job. For example, the number of pixels of the image data for each color is counted (counted), and the lighting time of each semiconductor laser element 200 in the image forming area is calculated based on the counted number of pixels. The calculated lighting times may be accumulated for each print job and stored in the time storage unit 504, or may be stored as they are in the time storage unit 504 for each print job, and may be accumulated later.

よって、作像領域以外での各半導体レーザ素子200の点灯時間を印刷ジョブ毎に算出して最終的に総点灯時間を算出する方法の場合には、各半導体レーザ素子200の総点灯時間を次のようにして得ることができる。
すなわち、時間記憶部504に印刷ジョブ毎に積算して記憶した作像領域での各半導体レーザ素子200の点灯時間と、印刷ジョブ毎に積算して記憶した作像領域以外での各半導体レーザ素子200の点灯時間とをそれぞれ加算する。
Therefore, in the method of calculating the lighting time of each semiconductor laser element 200 outside the image forming region for each print job and finally calculating the total lighting time, the total lighting time of each semiconductor laser element 200 is set to the following. It can be obtained as follows.
That is, the lighting time of each semiconductor laser element 200 in the image forming area accumulated and stored for each print job in the time storage unit 504 and each semiconductor laser element other than the image forming area accumulated and stored for each print job 200 lighting times are added.

あるいは、時間記憶部504に印刷ジョブ毎にそのまま記憶した作像領域での各半導体レーザ素子200の点灯時間と、印刷ジョブ毎にそのまま記憶した作像領域以外での各半導体レーザ素子200の点灯時間とをそれぞれ加算する。
あるいはまた、印刷ジョブ毎に作像領域での各半導体レーザ素子200の点灯時間と作像領域以外での各半導体レーザ素子200の点灯時間とをそれぞれ加算して総点灯時間を時間記憶部504に記憶する。その際に、その各総点灯時間をそれぞれ印刷ジョブ毎に積算して記憶するか、あるいは印刷ジョブ毎にそのまま時間記憶部504に記憶し、後で積算してもよい。
Alternatively, the lighting time of each semiconductor laser element 200 in the image forming area stored as it is for each print job in the time storage unit 504 and the lighting time of each semiconductor laser element 200 outside the image forming area stored as it is for each print job Are added to each other.
Alternatively, the total lighting time is added to the time storage unit 504 by adding the lighting time of each semiconductor laser element 200 in the image forming area and the lighting time of each semiconductor laser element 200 outside the image forming area for each print job. Remember. At this time, the total lighting time may be accumulated and stored for each print job, or may be stored as it is in the time storage unit 504 for each print job and accumulated later.

一方、作像領域以外での各半導体レーザ素子200の点灯時間を印刷ジョブ毎に算出せずに最終的に総点灯時間を算出する方法の場合には、各半導体レーザ素子200の総点灯時間を次のようにして得ることができる。
印刷ジョブ毎に更新された印刷情報に基づいて走査回数を算出し、それを図3の不揮発性メモリ325(走査回数記憶手段に相当する)に積算して記憶するか、そのまま記憶する。
On the other hand, in the method of finally calculating the total lighting time without calculating the lighting time of each semiconductor laser element 200 outside the image forming area for each print job, the total lighting time of each semiconductor laser element 200 is calculated. It can be obtained as follows.
Based on the print information updated for each print job, the number of scans is calculated and stored in the nonvolatile memory 325 (corresponding to the scan number storage means) in FIG. 3 or stored as it is.

その後、例えば最終的に機械を回収したときに、操作部等の外部からの所定の指令を受ける(機械を回収した旨の通知を受ける)ことにより、次の処理を行う。つまり、不揮発性メモリ325に記憶されている走査回数および1走査当たりの作像領域以外での各半導体レーザ素子200の点灯時間に基づいて、上記記憶されている走査回数分の作像領域以外での各半導体レーザ素子200の点灯時間を算出し、時間記憶部504に記憶する。
する。
After that, for example, when the machine is finally collected, the following processing is performed by receiving a predetermined command from outside such as the operation unit (notifying that the machine has been collected). That is, based on the number of scans stored in the non-volatile memory 325 and the lighting time of each semiconductor laser element 200 other than the image formation area per scan, the image is recorded in a region other than the stored image formation region for the number of scans. The lighting time of each semiconductor laser element 200 is calculated and stored in the time storage unit 504.
To do.

そして、時間記憶部504に印刷ジョブ毎に積算して記憶した作像領域での各半導体レーザ素子200の点灯時間と、上記記憶されている走査回数分の作像領域以外での各半導体レーザ素子200の点灯時間とをそれぞれ加算する。
あるいは、時間記憶部504に印刷ジョブ毎にそのまま記憶した作像領域での各半導体レーザ素子200の点灯時間と、上記記憶されている走査回数分の作像領域以外での各半導体レーザ素子200の点灯時間とをそれぞれ加算する。
The lighting time of each semiconductor laser element 200 in the image forming area accumulated and stored for each print job in the time storage unit 504, and each semiconductor laser element other than the image forming area for the number of scans stored above 200 lighting times are added.
Alternatively, the lighting time of each semiconductor laser element 200 in the image forming area stored as it is for each print job in the time storage unit 504 and the semiconductor laser elements 200 other than the image forming areas for the number of scans stored above. Add the lighting time respectively.

さらに、各同期検出装置210によってそれぞれレーザビームLを検出(検知)可能なタイミング(同期検知の実行可能タイミング)で、GAVD310が対応する半導体レーザ素子200を点灯させ、同期検知を行うことができる。
さらにまた、APCの実行タイミングで、GAVD310が対応する半導体レーザ素子200を点灯させ、APCを行うことができる。
また、LD除電の実行タイミングで、GAVD310が対応する半導体レーザ素子200を点灯させ、LD除電を行うことができる。
Furthermore, the semiconductor laser element 200 corresponding to the GAVD 310 can be turned on at the timing at which the laser beam L can be detected (detected) by each of the synchronization detection devices 210 (synchronization detection executable timing).
Furthermore, the APC can be performed by turning on the semiconductor laser element 200 corresponding to the GAVD 310 at the execution timing of the APC.
In addition, the semiconductor laser device 200 corresponding to the GAVD 310 can be turned on at the timing of executing the LD neutralization, and the LD neutralization can be performed.

よって、第1,第2の点灯時間算出手段、走査回数算出手段、総点灯時間取得手段、第1,第2,第3の点灯制御手段,光量調整手段,除電手段、情報更新手段としての機能は、CPU320がプログラムを実行することによって実現できる。あるいは、GAVD310が備えることもできる。
さらに、上述した各記憶部や機能は、光走査装置102内に備えることも可能である。
Therefore, functions as first and second lighting time calculation means, scanning number calculation means, total lighting time acquisition means, first, second and third lighting control means, light amount adjustment means, static elimination means, and information update means Can be realized by the CPU 320 executing a program. Alternatively, the GAVD 310 can be provided.
Furthermore, each of the storage units and functions described above can be provided in the optical scanning device 102.

次に、メインモータの動作を含む各動作のタイミング、および半導体レーザ素子200の点灯の種類とその点灯時間の算出について説明する。
図5は、図3のI/O制御部329が制御するメインモータの回転時間とGAVD310が生成する印刷紙の副走査方向の有効画像領域を示す副走査ゲート信号(レーザビームLの副走査方向の書き出しタイミングを示す副走査画像書き出しタイミング信号を兼ねる)FGATEと半導体レーザ素子200の各点灯状態との関係の一例を示すタイミングチャートである。
Next, the timing of each operation including the operation of the main motor, and the calculation of the lighting type and lighting time of the semiconductor laser element 200 will be described.
5 is a sub-scanning gate signal (sub-scanning direction of the laser beam L) indicating the rotation time of the main motor controlled by the I / O control unit 329 of FIG. 3 and the effective image area in the sub-scanning direction of the printing paper generated by the GAVD 310. FIG. 6 is a timing chart showing an example of the relationship between FGATE and each lighting state of the semiconductor laser element 200 (also serving as a sub-scanning image writing timing signal indicating the writing timing).

なお、説明の都合上、半導体レーザ素子200の点灯の種類とその点灯時間の算出として、K色用の半導体レーザ素子200Kに関してのみ説明するが、C,M,Y用の半導体レーザ素子200C,200M,200Yに関しても同様なので、それらの説明は省略する。また、実際は、半導体レーザ素子200Kを点灯させて感光体ドラム104aの表面を露光して静電潜像を形成させ、それをトナーで現像してトナー画像を形成させた後、中間転写ベルト114を介して印刷紙へトナー画像を描く(トナー画像を転写する)。しかし、ここではタイミングの説明を分かりやすくするため、印刷紙が所定の位置へ搬送されたら半導体レーザ素子200Kの点灯(画像点灯)を開始する、というタイミングとする。
各動作タイミングでの点灯の種類等を以下の表1に示す。
For convenience of explanation, the type of lighting of the semiconductor laser element 200 and the calculation of the lighting time thereof will be described only for the semiconductor laser element 200K for K color, but the semiconductor laser elements 200C and 200M for C, M, and Y are described. , 200Y, the description thereof will be omitted. In practice, the semiconductor laser element 200K is turned on to expose the surface of the photosensitive drum 104a to form an electrostatic latent image, which is developed with toner to form a toner image. A toner image is drawn on the printing paper (transfers the toner image). However, here, in order to make the explanation of the timing easy to understand, it is assumed that when the printing paper is conveyed to a predetermined position, the semiconductor laser element 200K is turned on (image lighting) is started.
Table 1 below shows the type of lighting at each operation timing.

Figure 2013063540
Figure 2013063540

(1)メインモータ回転開始直後
この実施形態の画像形成装置100において、印刷動作が開始すると、搬送ローラ126等の種々の駆動部分を回動させるためのメインモータが回転を始める。このタイミングとほぼ同時に、図3のLDドライバ(以下「LDD」ともいう)312Kを初期化するための半導体レーザ素子(以下「LD」ともいう)200Kの初期化点灯(LDD初期化点灯)が始まる。ここで、初期化点灯は、LDドライバ312Kの種類や周辺回路定数から算出できるため、設計段階で予め半導体レーザ素子200Kの点灯時間(初期化点灯時間)が分かっている点灯であり、us〜数msオーダーである。
そこで、予め設定された半導体レーザ素子200Kの初期化点灯時間に印刷ジョブ回数を乗算することで、半導体レーザ素子200Kの初期化点灯の総時間を算出できる。
(1) Immediately after the start of the main motor rotation In the image forming apparatus 100 of this embodiment, when the printing operation starts, the main motor for rotating various drive parts such as the transport roller 126 starts to rotate. Almost simultaneously with this timing, initialization lighting (LDD initialization lighting) of the semiconductor laser element (hereinafter also referred to as “LD”) 200K for initializing the LD driver (hereinafter also referred to as “LDD”) 312K in FIG. 3 starts. . Here, since the initialization lighting can be calculated from the type of the LD driver 312K and peripheral circuit constants, the lighting time (initialization lighting time) of the semiconductor laser element 200K is known in advance at the design stage. ms order.
Therefore, the total initialization time of the semiconductor laser element 200K can be calculated by multiplying the preset lighting time of the semiconductor laser element 200K by the number of print jobs.

(2)半導体レーザ素子200Kの初期化点灯終了後から作像タイミングまで(立ち上げ時)
半導体レーザ素子200Kの初期化点灯終了後、印刷紙が所定の位置に到達して作像を開始するまでの間は、半導体レーザ素子200Kの同期点灯(先端同期点灯)とAPC点灯が、1ライン毎または数ラインに1度の頻度で実施される。上記の同期点灯とは、主走査画像書き出しタイミングを得るための先端同期検知信号を検出するための半導体レーザ素子200Kの点灯である。上記のAPC点灯とは、半導体レーザ素子200Kを狙いの出力に調整するための点灯である。
(2) After completion of initialization lighting of the semiconductor laser element 200K until image formation timing (at start-up)
After the initialization lighting of the semiconductor laser element 200K is finished, the semiconductor laser element 200K is turned on synchronously (tip-synchronized lighting) and APC lighting is 1 line until the printing paper reaches a predetermined position and starts image formation. This is done once every or every few lines. The above-mentioned synchronous lighting is lighting of the semiconductor laser element 200K for detecting a tip synchronization detection signal for obtaining the main scanning image writing timing. The above APC lighting is lighting for adjusting the semiconductor laser element 200K to a target output.

図5の例では、これらの点灯を別々に図示したが、同時に実施しても構わない。1ライン当たりの先端同期点灯およびAPC点灯は、1ラインの走査時間や画素周波数などから点灯時間を算出することができるため、設計段階で予め点灯時間が分かっている点灯である。
よって、半導体レーザ素子200Kの点灯ライン数(走査回数)を算出することができれば、先端同期点灯およびAPC点灯を実施した総点灯時間も算出が可能となる。
先端同期点灯およびAPC点灯は、(2)〜(5)まで継続して実施する点灯である。但し、LD除電点灯の方法によっては、(5)では実施しないこともある。
In the example of FIG. 5, these lightings are illustrated separately, but may be performed simultaneously. The tip synchronous lighting and APC lighting per line are lighting whose lighting time is known in advance at the design stage because the lighting time can be calculated from the scanning time or pixel frequency of one line.
Therefore, if the number of lighting lines (number of scans) of the semiconductor laser element 200K can be calculated, the total lighting time in which the tip synchronous lighting and the APC lighting are performed can also be calculated.
The tip synchronous lighting and APC lighting are lighting performed continuously from (2) to (5). However, depending on the method of LD static elimination lighting, it may not be implemented in (5).

ここで、半導体レーザ素子200Kの初期化点灯終了後から作像タイミングまでのライン数Lbについて説明する。
図6は、図3のGAVD310および主制御部330による半導体レーザ素子200Kの初期化点灯終了後から作像タイミングまでのライン数を計測する機能の構成例を示すブロック図である。
Here, the line number Lb from the end of the initialization lighting of the semiconductor laser element 200K to the image formation timing will be described.
FIG. 6 is a block diagram illustrating a configuration example of a function for measuring the number of lines from the end of the initialization lighting of the semiconductor laser element 200K by the GAVD 310 and the main control unit 330 in FIG. 3 to the image forming timing.

この主制御部330は、メインモータ制御部511、画像領域制御部512、および計測部513としての機能を有する。
メインモータ制御部511は、メインモータを制御するものであり、メインモータをオン(ON)/オフ(OFF)させるための信号(メインモータON/OFF信号)をメインモータと計測部513へ出力する。このメインモータ制御部511としての機能は、図3のI/O制御部329が有している。
The main control unit 330 has functions as a main motor control unit 511, an image region control unit 512, and a measurement unit 513.
The main motor control unit 511 controls the main motor, and outputs a signal (main motor ON / OFF signal) for turning the main motor on (ON) / off (OFF) to the main motor and the measurement unit 513. . The function as the main motor control unit 511 is included in the I / O control unit 329 in FIG.

画像領域制御部512は、画像領域(作像領域)を制御するものであり、副走査ゲート信号(副走査画像書き出しタイミング信号を兼ねる)FGATEを生成し、それを計測部513へ出力する。この画像領域制御部512としての機能は、図3のGAVD310が有している。
計測部513は、メインモータ制御部511からのメインモータON/OFF信号と画像領域制御部512からの副走査ゲート信号FGATEとに基づいて半導体レーザ素子200Kの初期化点灯終了後から作像タイミングまでの時間を図示しないカウンタを用いて計測する。この計測部513としての機能は、CPU320がプログラムを実行することによって実現できる。
The image area control unit 512 controls the image area (image forming area), generates a sub-scanning gate signal (also serving as a sub-scanning image writing timing signal) FGATE, and outputs it to the measurement unit 513. The GAVD 310 in FIG. 3 has the function as the image area control unit 512.
The measuring unit 513 is based on the main motor ON / OFF signal from the main motor control unit 511 and the sub-scanning gate signal FGATE from the image area control unit 512, and after the completion of initialization lighting of the semiconductor laser element 200K until the image forming timing. Is measured using a counter (not shown). The function as the measurement unit 513 can be realized by the CPU 320 executing a program.

上述したように、メインモータが回転を始めるのとほぼ同時に半導体レーザ素子200Kの初期化点灯が始まるが、初期化点灯終了まではus〜数msオーダーのため、総点灯時間から見れば、メインモータの回転開始と初期化点灯終了もほぼ同時と考えることができる。
メインモータの回転開始から副走査ゲート信号(副走査画像書き出しタイミング信号)FGATEがアサートするまでの時間が、半導体レーザ素子200Kの初期化点灯終了後から作像タイミングまでの時間と考えることができる。
As described above, the initialization lighting of the semiconductor laser element 200K starts almost simultaneously with the start of the rotation of the main motor, but since the initialization lighting ends, it is in the order of us to several ms. The start of rotation and the end of initialization lighting can be considered almost simultaneously.
The time from the start of rotation of the main motor to the assertion of the sub-scanning gate signal (sub-scanning image writing timing signal) FGATE can be considered as the time from the end of initialization lighting of the semiconductor laser element 200K to the image formation timing.

よって、半導体レーザ素子200Kの初期化点灯終了後から作像タイミングまでのライン数Lbを、図4の走査回数算出部502が次式によって算出することができる。
Lb[mm]={(メインモータ回転開始からFGATEアサートまでの時間[s]
×A[mm/s])/25.4[mm]}×B[dpi]
A=線速[mm/s]
B=副走査画素密度[dpi(dots/inch)]
1[inch]=25.4[mm]
Therefore, the number of lines Lb from the end of initialization lighting of the semiconductor laser element 200K to the image forming timing can be calculated by the scanning number calculation unit 502 of FIG.
Lb [mm] = {(Time from start of main motor rotation to FGATE assertion [s]
× A [mm / s]) / 25.4 [mm]} × B [dpi]
A = Line speed [mm / s]
B = Sub-scanning pixel density [dpi (dots / inch)]
1 [inch] = 25.4 [mm]

なお、半導体レーザ素子200Kが複数本のレーザビーム(マルチビーム)を射出するマルチビーム構成の場合、1走査で複数ラインを同時に点灯させることもあるため、ビーム数を考慮して除算することも必要である。例えば、2ビーム同時走査(2ライン同時)の場合は、算出したライン数Lbをビーム数で割った数値が1ビーム当たりが点灯したライン数となる。   If the semiconductor laser element 200K has a multi-beam configuration in which a plurality of laser beams (multi-beams) are emitted, a plurality of lines may be turned on simultaneously in one scan, so that division is also necessary in consideration of the number of beams. It is. For example, in the case of two-beam simultaneous scanning (simultaneous two-line scanning), a numerical value obtained by dividing the calculated number of lines Lb by the number of beams is the number of lines lit per one beam.

(3)作像中、(4)紙間
作像中は、作像領域(印刷紙にトナー画像を描く部分)での半導体レーザ素子200Kの点灯時間(画像点灯時間)は周知の画素カウント機能を使用して算出する。つまり、図3のCPU320がGAVD310から1ライン分の画像データを読み込み、その画像データを画素毎に図示しないカウンタを用いてカウントし(画素数をカウントし)、そのカウント値に基づいて半導体レーザ素子200Kの画像点灯時間を算出する。
先端同期点灯とAPC点灯の時間は、印刷紙の副走査方向のサイズからライン数を算出することで、得ることができる。
紙間は、設計段階で紙間距離を決定しているため、ライン数を算出可能である。
(3) During image formation, (4) Between papers During image formation, the lighting time (image lighting time) of the semiconductor laser element 200K in the image forming area (portion where the toner image is drawn on the printing paper) is a well-known pixel count function. Calculate using. That is, the CPU 320 in FIG. 3 reads image data for one line from the GAVD 310, counts the image data for each pixel using a counter (not shown), and counts the number of pixels. A 200K image lighting time is calculated.
The time for leading edge synchronous lighting and APC lighting can be obtained by calculating the number of lines from the size of the printing paper in the sub-scanning direction.
Since the inter-paper distance is determined at the design stage, the number of lines can be calculated.

作像中と紙間のライン数Lcは、次式によって算出する。
数Lc[mm]=副走査方向の画素数[dot]
=[{C[mm]×E[枚]+D[mm]×(E[枚]−1[枚])}
/25.4[mm]]×B[dpi]
C=副走査方向の印刷紙のサイズ[mm]
D=紙間[mm]
E=印刷枚数[枚]
The number Lc of lines between the image forming and the paper is calculated by the following equation.
Number Lc [mm] = Number of pixels in the sub-scanning direction [dot]
= [{C [mm] × E [sheets] + D [mm] × (E [sheets] −1 [sheets])}
/25.4 [mm]] × B [dpi]
C = size of printing paper in the sub-scanning direction [mm]
D = Paper spacing [mm]
E = Number of printed sheets [sheets]

(5)LD除電時(立ち下げ時)
LD除電は、通常は感光体ドラム104a1周分+α程度の点灯を半導体レーザ素子200Kに実施させることによって行う。
LD除電を行う方法としては、以下の(a)(b)に示す方法がある。
(a)半導体レーザ素子200Kを強制点灯状態として所定時間点灯させ続ける方法
(b)パターンを描くのと同様の方法(図5参照)
(5) At the time of static elimination from LD
The LD charge removal is usually performed by causing the semiconductor laser element 200K to turn on about the photosensitive drum 104a1 rotation + α.
As a method for performing LD charge removal, there are methods shown in the following (a) and (b).
(A) Method of keeping the semiconductor laser element 200K in a forced lighting state and continuing lighting for a predetermined time (b) Method similar to drawing a pattern (see FIG. 5)

(a)の方法
先端同期点灯とAPC点灯を無視して半導体レーザ素子200Kを点灯させ続け、かつ点灯時間は予め決められているため、ジョブ回数との乗算でLD除電での総点灯時間を算出できる。
(b)の方法
パターン部分の算出方法が2種類ある。
1.1回のLD除電を行う際のパターン部分での半導体レーザ素子200Kの点灯時間が予め決まっているため、ジョブ回数を乗算することで求める。
2.パターン部分は周知の画素カウント機能を用いて算出する。
Method (a) Disregarding tip synchronous lighting and APC lighting, the semiconductor laser element 200K is kept on and the lighting time is determined in advance, so the total lighting time for LD static elimination is calculated by multiplying the number of jobs. it can.
Method (b) There are two types of pattern part calculation methods.
1. Since the lighting time of the semiconductor laser element 200K in the pattern portion at the time of performing the LD neutralization is determined in advance, it is obtained by multiplying the number of jobs.
2. The pattern portion is calculated using a known pixel count function.

先端同期点灯とAPC点灯の時間を算出するためのライン数Ldは、次式によって求める。
ライン数Ld[mm]=[{F[mm]+(α[ms]×A[mm/s])}
/25.4[mm]]×B[dpi]
F=感光体104a周囲[mm]
α=プラスα点灯時間[s]
The number of lines Ld for calculating the time of tip synchronous lighting and APC lighting is obtained by the following equation.
Number of lines Ld [mm] = [{F [mm] + (α [ms] × A [mm / s])}
/25.4 [mm]] × B [dpi]
F = around photosensitive member 104a [mm]
α = plus α lighting time [s]

なお、画像データの主走査方向の倍率を補正するために、主走査方向の後端側でも同期検知を行って同期検知信号(後端同期検知信号)を発生させる場合がある。この場合の半導体レーザ素子200Kの点灯(後端同期点灯)も、先に述べた先端同期点灯を行う場合と同様に点灯時間を算出可能なので、説明は割愛する。
また、簡易的に同期点灯とAPC点灯の時間を算出するのであれば、メインモータの回転時間からその時間内でのライン数を次式によって算出しても良い。
ライン数={(メインモータ回転時間[s]×A[mm/s])
/25.4[mm]}×B[dpi]
In order to correct the magnification of the image data in the main scanning direction, synchronization detection may be performed on the rear end side of the main scanning direction to generate a synchronization detection signal (rear end synchronization detection signal). Since the lighting time of the semiconductor laser element 200K in this case (rear end synchronized lighting) can be calculated in the same manner as in the case where the front end synchronized lighting is performed as described above, description thereof is omitted.
In addition, if the time of synchronous lighting and APC lighting is simply calculated, the number of lines within the time may be calculated from the rotation time of the main motor by the following equation.
Number of lines = {(main motor rotation time [s] × A [mm / s])
/25.4 [mm]} × B [dpi]

さらに、上述した各点灯時間の算出タイミングについては、以下のような方法が考えられるが、動作に問題が生じないタイミングであればいつ行っても構わない。
(A)各ジョブの終了時に算出して記憶し、積算していく方法
(B)メインモータの回転開始からFGATEアサートまでの時間の積算、ライン数の積算、ジョブ回数の積算をしておき、最終的に機械を回収したときにまとめて算出する方法
Further, the calculation method of each lighting time described above may be the following method, but may be performed at any time as long as the operation does not cause a problem.
(A) Method of calculating, storing and integrating at the end of each job (B) Accumulating time from the start of main motor rotation to FGATE assertion, integrating the number of lines, integrating the number of jobs, Method to calculate when the machine is finally collected

このように、この実施形態の画像形成装置では、画像データに基づいて作像領域での半導体レーザ素子200の点灯時間を算出する。また、印刷情報(画像形成に関する情報)に基づいて半導体レーザ素子200から射出されるレーザビームの主走査方向への走査回数を算出する。更に、その走査回数および予め設定された1走査当たりの作像領域以外での半導体レーザ素子200の点灯時間に基づいて、上記算出した走査回数分の作像領域以外での半導体レーザ素子200の点灯時間を算出する。そして、上記算出した作像領域での半導体レーザ素子200の点灯時間と上記算出した作像領域以外での半導体レーザ素子200の点灯時間とを加算して半導体レーザ素子200の総点灯時間を取得する。
したがって、半導体レーザ素子200の総点灯時間の精度が向上し、半導体レーザ素子200の寿命判定の精度も向上する。
As described above, in the image forming apparatus of this embodiment, the lighting time of the semiconductor laser element 200 in the image forming area is calculated based on the image data. Further, the number of scans in the main scanning direction of the laser beam emitted from the semiconductor laser element 200 is calculated based on the print information (information relating to image formation). Further, based on the number of times of scanning and the lighting time of the semiconductor laser element 200 outside the image forming area per scan set in advance, the semiconductor laser element 200 is turned on outside the image forming area corresponding to the calculated number of scans. Calculate time. Then, the total lighting time of the semiconductor laser element 200 is obtained by adding the lighting time of the semiconductor laser element 200 in the calculated image forming area and the lighting time of the semiconductor laser element 200 outside the calculated image forming area. .
Therefore, the accuracy of the total lighting time of the semiconductor laser element 200 is improved, and the accuracy of determining the lifetime of the semiconductor laser element 200 is also improved.

以上、この発明を、各感光体から各色のトナー画像を中間転写ベルト上に順次重ねて転写した後、そのフルカラーのトナー画像を記録媒体に一括転写する間接転写方式の画像形成装置に適用した実施形態について説明したが、この発明はこれに限らない。つまり、各感光体から記録媒体に直接各色のトナー画像を転写する直接転写方式の画像形成装置には勿論、他の方式の画像形成装置にもこの発明を適用可能である。あるいは、モノクロ等の単色の画像形成装置や、2色又は3色等の色数の画像形成装置にも、この発明を適用可能である。   As described above, the present invention is applied to an indirect transfer type image forming apparatus in which the toner images of the respective colors are sequentially transferred from the respective photoreceptors onto the intermediate transfer belt and then transferred to the recording medium. Although the embodiment has been described, the present invention is not limited to this. That is, the present invention can be applied not only to a direct transfer type image forming apparatus that directly transfers a toner image of each color from each photoconductor to a recording medium, but also to other types of image forming apparatuses. Alternatively, the present invention can also be applied to a monochromatic image forming apparatus such as monochrome, or an image forming apparatus having two or three colors.

なお、低速機などのP/J(1ジョブあたりの印刷枚数)の少ない画像形成装置においては、作像領域以外での点灯が重要(支配的)になってくるため、この発明を適用する意味は大きい。
また、この発明は上述した実施形態に限定されるものではなく、特許請求の範囲に記載された技術思想に含まれる技術的事項の全てが対象となることは言うまでもない。
In an image forming apparatus with a small P / J (number of printed sheets per job) such as a low-speed machine, lighting outside the image forming area becomes important (dominant). Is big.
Further, the present invention is not limited to the above-described embodiment, and it goes without saying that all the technical matters included in the technical idea described in the claims are covered.

100:画像形成装置 102:光走査装置 102a:ポリゴンミラー
102b,204,208:反射ミラー 102c:第2シリンドリカルレンズ
104,106,108,110:作像プロセス部
104a,106a,108a,110a:感光体ドラム
104b,106b,108b,110b:帯電器
104c,106c,108c,110c:現像器 112:カラー作像部
114:中間転写ベルト 114a,114b,114c:搬送ローラ
118:2次転写ベルト 120:定着装置 122:転写部 124:記録媒体
130:定着部材 132:印刷物
200(200K,200C,200M,200Y):半導体レーザ素子
202:第1シリンドリカルレンズ 206:結像レンズ
210(210K,210C,210M,210Y):同期検出装置
302:スキャナ部 304:VPU 306:IPU 308:プリンタ部
310:GAVD
312(312K,312C,312M,312Y):LDドライバ 320:CPU
322:RAM 324:ROM 325:不揮発性メモリ
326:イメージストレージ 328:インタフェース 329:I/O制御部
330:主制御部 501:印刷情報記憶部 502:走査回数算出部
503:時間算出部 504:時間記憶部 511:メインモータ制御部
512:画像領域制御部 513:計測部
100: Image forming apparatus 102: Optical scanning apparatus 102a: Polygon mirrors 102b, 204, 208: Reflection mirror 102c: Second cylindrical lenses 104, 106, 108, 110: Image forming process units 104a, 106a, 108a, 110a: Photoconductor Drum 104b, 106b, 108b, 110b: charger 104c, 106c, 108c, 110c: developing device 112: color image forming unit 114: intermediate transfer belt 114a, 114b, 114c: transport roller 118: secondary transfer belt 120: fixing device 122: transfer unit 124: recording medium 130: fixing member 132: printed matter 200 (200K, 200C, 200M, 200Y): semiconductor laser element 202: first cylindrical lens 206: imaging lens 210 (210K, 210C, 210M, 21) 0Y): synchronization detection device 302: scanner unit 304: VPU 306: IPU 308: printer unit 310: GAVD
312 (312K, 312C, 312M, 312Y): LD driver 320: CPU
322: RAM 324: ROM 325: Non-volatile memory 326: Image storage 328: Interface 329: I / O control unit 330: Main control unit 501: Print information storage unit 502: Scan count calculation unit 503: Time calculation unit 504: Time Storage unit 511: Main motor control unit 512: Image area control unit 513: Measurement unit

特開2000−180764号公報Japanese Unexamined Patent Publication No. 2000-180764

Claims (7)

画像データに基づいて光源から射出される光ビームを偏向手段を用いて周期的に偏向させ、副走査方向に移動する像担持体の作像領域を該副走査方向と直交する主走査方向に反復走査することにより、該作像領域に光ビームによる画像の書き込みを行う光走査装置であって、
前記画像データに基づいて前記作像領域での前記光源の点灯時間を算出する第1の点灯時間算出手段と、
当該光走査装置を搭載する画像形成装置の画像形成に関する情報を記憶する情報記憶手段と、
前記画像形成に関する情報に基づいて前記光ビームの前記主走査方向への走査回数を算出する走査回数算出手段と、
該走査回数算出手段によって算出された走査回数および予め設定された1走査当たりの前記作像領域以外での前記光源の点灯時間に基づいて、前記算出された走査回数分の前記作像領域以外での前記光源の点灯時間を算出する第2の点灯時間算出手段と、
前記第1の点灯時間算出手段によって算出された前記作像領域での前記光源の点灯時間と前記第2の点灯時間算出手段によって算出された前記作像領域以外での前記光源の点灯時間とを加算して前記光源の総点灯時間を取得する総点灯時間取得手段とを設けたことを特徴とする光走査装置。
The light beam emitted from the light source is periodically deflected using the deflecting means based on the image data, and the image forming area of the image carrier that moves in the sub-scanning direction is repeated in the main scanning direction orthogonal to the sub-scanning direction. An optical scanning device that writes an image with a light beam in the image forming region by scanning,
First lighting time calculation means for calculating a lighting time of the light source in the image forming area based on the image data;
Information storage means for storing information relating to image formation of an image forming apparatus equipped with the optical scanning device;
A scanning number calculation means for calculating the number of scanning times of the light beam in the main scanning direction based on the information relating to the image formation;
Based on the number of scans calculated by the number-of-scans calculation unit and a preset lighting time of the light source outside the image forming area per one scan, except for the calculated image forming area for the number of scanning times. Second lighting time calculation means for calculating the lighting time of the light source;
The lighting time of the light source in the image forming area calculated by the first lighting time calculating means and the lighting time of the light source outside the image forming area calculated by the second lighting time calculating means. An optical scanning device comprising: a total lighting time acquisition means for adding and acquiring the total lighting time of the light source.
請求項1に記載の光走査装置において、
前記主走査方向に走査される前記光ビームを前記作像領域以外で検知し、該光ビームによる画像書き込み制御の基準となる同期検知信号を生成して出力する同期検知手段と、
該同期検知手段によって前記光ビームを検知可能なタイミングで、該光源を点灯させる第1の点灯制御手段とを設け、
前記1走査当たりの前記作像領域以外での前記光源の点灯時間とは、前記第1の点灯制御手段による前記光源の点灯時間であることを特徴とする光走査装置。
The optical scanning device according to claim 1,
Synchronization detecting means for detecting the light beam scanned in the main scanning direction outside the image forming region, and generating and outputting a synchronization detection signal serving as a reference for image writing control by the light beam;
Providing a first lighting control means for lighting the light source at a timing at which the light beam can be detected by the synchronization detection means;
The light scanning device in which the lighting time of the light source outside the image forming area per scan is the lighting time of the light source by the first lighting control means.
請求項1に記載の光走査装置において、
前記光源の光量が予め設定された目標値となるように、該光源の光量を調整する光量調整手段と、
該光量調整手段によって前記光源の光量調整が行われるタイミングで、該光源を点灯させる第2の点灯制御手段とを設け、
前記1走査当たりの前記作像領域以外での前記光源の点灯時間とは、前記第2の点灯制御手段による前記光源の点灯時間であることを特徴とする光走査装置。
The optical scanning device according to claim 1,
A light amount adjusting means for adjusting the light amount of the light source so that the light amount of the light source becomes a preset target value;
A second lighting control unit for lighting the light source at a timing when the light amount adjustment of the light source is performed by the light amount adjusting unit;
The lighting time of the light source outside the image forming area per scan is a lighting time of the light source by the second lighting control means.
請求項1に記載の光走査装置において、
前記像担持体の作像領域を前記光ビームの走査により露光して除電する除電手段と、
該除電手段によって除電が行われるタイミングで、前記光源を点灯させる第3の点灯制御手段とを設け、
前記1走査当たりの前記作像領域以外での前記光源の点灯時間とは、前記第3の点灯制御手段による前記光源の点灯時間であることを特徴とする光走査装置。
The optical scanning device according to claim 1,
Neutralizing means for exposing and neutralizing the image forming area of the image carrier by scanning with the light beam;
A third lighting control means for lighting the light source at a timing when the static elimination is performed by the static elimination means;
An optical scanning device characterized in that the lighting time of the light source outside the image forming area per scan is the lighting time of the light source by the third lighting control means.
請求項1乃至4のいずれか一項に記載の光走査装置と、該光走査装置によって前記光ビームが走査される作像領域を有する像担持体とを備え、前記光走査装置を用いて前記像担持体の作像領域に光ビームによる画像の書き込みを行い、記録媒体への画像形成を行うようにしたことを特徴とする画像形成装置。   5. An optical scanning device according to claim 1, and an image carrier having an image forming region in which the optical beam is scanned by the optical scanning device, and using the optical scanning device, the optical scanning device. An image forming apparatus, wherein an image is written by a light beam in an image forming region of an image carrier to form an image on a recording medium. 請求項5に記載の画像形成装置において、
前記画像形成に関する情報を画像形成ジョブ毎に新たな画像形成ジョブ用の情報に更新する情報更新手段を設け、
前記第1の点灯時間算出手段は、前記画像形成ジョブ毎に前記作像領域での前記光源の点灯時間を算出する手段であり、
前記走査回数算出手段は、前記画像形成ジョブ毎に前記情報更新手段によって更新された前記画像形成に関する情報に基づいて前記光ビームの前記主走査方向への走査回数を算出する手段であり、
前記第2の点灯時間算出手段は、前記画像形成ジョブ毎に前記作像領域以外での前記光源の点灯時間を算出する手段であり、
前記総点灯時間取得手段は、前記画像形成ジョブ毎に前記第1の点灯時間算出手段によって算出された前記作像領域での前記光源の点灯時間と前記第2の点灯時間算出手段によって算出された前記作像領域以外での前記光源の点灯時間とを加算して前記光源の総点灯時間を取得する手段であり、
前記画像形成ジョブ毎に、前記第1の点灯時間算出手段によって算出された前記作像領域での前記光源の点灯時間と前記第2の点灯時間算出手段によって算出された前記作像領域以外での前記光源の点灯時間とを、あるいは前記総点灯時間取得手段によって取得された前記光源の総点灯時間を記憶する点灯時間記憶手段を設けたことを特徴とする画像形成装置。
The image forming apparatus according to claim 5.
Providing an information updating means for updating the information relating to image formation to information for a new image forming job for each image forming job;
The first lighting time calculating means is means for calculating a lighting time of the light source in the image forming area for each image forming job.
The number-of-scanning calculating means is means for calculating the number of times the light beam is scanned in the main scanning direction based on information relating to the image formation updated by the information updating means for each image forming job;
The second lighting time calculation unit is a unit that calculates a lighting time of the light source outside the image forming area for each image forming job.
The total lighting time acquisition means is calculated by the lighting time of the light source in the image forming area calculated by the first lighting time calculation means and the second lighting time calculation means for each image forming job. A means for obtaining a total lighting time of the light source by adding a lighting time of the light source outside the image forming area,
For each image forming job, the lighting time of the light source in the imaging area calculated by the first lighting time calculation means and the imaging area other than the imaging area calculated by the second lighting time calculation means. An image forming apparatus comprising: a lighting time storage unit that stores a lighting time of the light source or a total lighting time of the light source acquired by the total lighting time acquisition unit.
請求項5に記載の画像形成装置において、
前記画像形成に関する情報として、画像形成ジョブ毎に新たな画像形成ジョブ用の情報を追加すると共に、前記画像形成ジョブの回数を更新する情報更新手段を設け、
前記第1の点灯時間算出手段は、前記画像形成ジョブ毎に前記作像領域での前記光源の点灯時間を算出する手段であり、
前記走査回数算出手段は、前記画像形成ジョブ毎に前記情報更新手段によって更新された前記画像形成に関する情報に基づいて前記光ビームの前記主走査方向への走査回数を算出する手段であり、
前記画像形成ジョブ毎に前記第1の点灯時間算出手段によって算出された前記作像領域での前記光源の点灯時間を記憶する点灯時間記憶手段と、
前記画像形成ジョブ毎に前記走査回数算出手段によって算出された走査回数を記憶する走査回数記憶手段とを設け、
前記第2の点灯時間算出手段は、外部からの所定の通知により、前記走査回数記憶手段に記憶されている走査回数および前記1走査当たりの前記作像領域以外での前記光源の点灯時間に基づいて、前記記憶されている走査回数分の前記作像領域以外での前記光源の点灯時間を算出する手段であり、
前記総点灯時間取得手段は、外部からの前記所定の通知により、前記点灯時間記憶手段に記憶されている前記作像領域での前記光源の点灯時間と前記第2の点灯時間算出手段によって算出された前記記憶されている走査回数分の前記作像領域以外での前記光源の点灯時間とを加算して前記光源の総点灯時間を取得することを特徴とする画像形成装置。
The image forming apparatus according to claim 5.
As information related to the image formation, information for a new image formation job is added for each image formation job, and information update means for updating the number of image formation jobs is provided,
The first lighting time calculating means is means for calculating a lighting time of the light source in the image forming area for each image forming job.
The number-of-scanning calculating means is means for calculating the number of times the light beam is scanned in the main scanning direction based on information relating to the image formation updated by the information updating means for each image forming job;
Lighting time storage means for storing the lighting time of the light source in the imaging area calculated by the first lighting time calculation means for each image forming job;
Scanning number storage means for storing the number of scanning times calculated by the scanning number calculation means for each image forming job;
The second lighting time calculation means is based on the number of scans stored in the scan number storage means and the lighting time of the light source outside the image forming area per one scan in response to a predetermined notification from the outside. And means for calculating a lighting time of the light source outside the image forming area corresponding to the stored number of scans,
The total lighting time acquisition means is calculated by the lighting time of the light source in the image forming area stored in the lighting time storage means and the second lighting time calculation means by the predetermined notification from the outside. An image forming apparatus characterized in that the total light-on time of the light source is obtained by adding the light-on time of the light source outside the image forming area for the stored number of scans.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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