JP3433599B2

JP3433599B2 - 画像形成装置

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Publication number: JP3433599B2
Application number: JP00690596A
Authority: JP
Inventors: 克彦西沢
Original assignee: Fuji Xerox Co Ltd; Fujifilm Business Innovation Corp
Current assignee: Fujifilm Business Innovation Corp
Priority date: 1996-01-18
Filing date: 1996-01-18
Publication date: 2003-08-04
Anticipated expiration: 2016-01-18
Also published as: JPH09193456A

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、レーザビームを走
査して感光体上に静電潜像を形成し、形成した静電潜像
を顕像化して記録媒体上に転写する画像形成装置に関す
る。

【０００２】

【従来の技術】レーザビームプリンタや複写機などの画
像形成装置においては、一様に帯電が施された感光体上
に光走査装置により走査されたレーザビームを照射する
ことにより、形成しようとする画像に対応する静電潜像
を形成している。形成された静電潜像は、現像手段によ
り現像され、転写手段により記録媒体上に転写された
後、定着手段により定着されるという、いわゆる電子写
真方式によってデジタル画像が形成される。

【０００３】前記感光体上に静電潜像を形成する光走査
装置の光源としては一般にレーザダイオードが用いられ
ている。レーザダイオードは、形成すべき画像を表す画
像データに基づいてオン・オフ制御され、レーザビーム
を変調出力する。レーザダイオードから変調出力された
レーザビームは一方向に高速回転する回転多面鏡（ポリ
ゴンミラー）によって偏向反射されて感光体上に結像さ
れ、感光体上を１ライン単位で走査する。前記レーザダ
イオードから変調出力される画像の書出しタイミングを
得るため偏向走査光路上には同期検知器（受光素子）が
設けられ、同期検知器上を通過するレーザビームを検出
することで、水平同期を取っている。

【０００４】ところで、上記の画像形成装置において、
装置の立ち上げ後、プリント動作を数サイクル（数ペー
ジ）連続して行うと、前回のサイクルで形成した像が次
回のサイクルまで持ち越され、いわゆる潜像ゴーストが
出現することがある。これを図１１を用いて説明する。
図１１には、装置の立ち上げ後１サイクル（１ページ）
目は白地中にベタ黒画像を形成し、２サイクル（２ペー
ジ）目は一様なハーフトーン画像を形成する場合であ
る。立ち上げ時は感光体表面の光に対する感度は非常に
高く、１サイクル目のプリントにおいては感光体のベタ
黒部分だけ、つまり露光を受けた領域だけ疲労が起こ
り、ベタ黒以外の領域は感度が高いままになっている
（感光体表面電位参照）。この状態で２サイクル目のプ
リント動作に入ると、１サイクル目に起こった感光体表
面の光に対する感度の違いから、２サイクル目に一様な
ハーフトーン画像をプリントしたつもりでも、１サイク
ル目のベタ黒部分だけハーフトーンにならず、薄く像が
残ってしまう。これを潜像ゴーストという。

【０００５】前記潜像ゴーストＧを防ぐため、特開昭４
８−５４９４６号公報には、プリントスタート前に、画
像形成用の光走査装置とは別の露光用ランプにより感光
体表面を一様に露光して除電する（このような露光を
「前露光」という）技術が記載されている。ところが、
画像形成用の光走査装置とは別に前露光用のランプを設
けることは、装置構成を複雑化してコストアップとなっ
たり、装置内にランプ分のスペースを確保しなければな
らず、その分装置が大型化してしまう。また、ランプの
発熱による影響や、画像書込み時との波長の違いによる
除電効率の低下等の問題もある。

【０００６】上記の問題を解決できる技術として、特開
昭６４−２５１８３号公報には、画像形成用の光走査装
置の光源を前露光用の光源としても兼用し、光走査装置
からのレーザビームを感光体上に照射して前露光を行う
技術が記載されている。

【０００７】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、前記特
開昭６４−２５１８３号公報等の従来技術においては、
光走査装置の光源（レーザダイオード）を点灯させ、レ
ーザダイオードから出射されるレーザビームの光量が画
像書き込み時の光量まで達した時点で感光体表面をレー
ザビームにより照射して前露光を開始しているため、一
般ユーザがプリント命令をしてから画像が出力されるま
での時間（ＦＣＯＴあるいはＦＰＯＴという。以下では
総称して「ＦＣＯＴ」という）が前露光しない場合に比
べて極端に長くなってしまうという問題があった。

【０００８】また、従来技術においては、ポリゴンミラ
ーが定常回転数に安定してから前露光を開始しているた
め、この点でも、ＦＣＯＴを長くする原因となる。

【０００９】本発明は上記事実を考慮し、前露光によっ
てＦＣＯＴを極力長くすることなく潜像ゴーストの発生
を確実に防ぐことができる画像形成装置を得ることを目
的とする。

【００１０】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に請求項１記載の発明は、感光体上を一様に帯電する帯
電手段と、レーザビームを走査して前記感光体上に静電
潜像を形成するレーザビーム走査手段と、前記静電潜像
を顕像化する現像手段と、顕像化された像を記録媒体上
に転写する転写手段と、画像形成前に前記レーザビーム
走査手段を制御して感光体上を露光する前露光制御手段
と、を有する画像形成装置において、前記前露光制御手
段は、前記レーザビーム走査手段から出射されるレーザ
ビーム光量を検出する光量検出手段と、検出された光量
が画像形成時の設定光量よりも小さな一定値を越えたか
否かを判断する判断手段と、判断が肯定された場合に画
像形成領域において前記光量を一定に制御して感光体上
を露光する光量制御手段と、を備えていることを特徴と
する。

【００１１】請求項１記載の発明では、前記帯電手段等
による画像形成前に前露光制御手段によって前露光が行
われる。この前露光の際、レーザビーム走査手段から出
射されるレーザビーム光量が光量検出手段により検出さ
れ、検出された光量が画像形成時の設定光量よりも小さ
な一定値を越えたか否かが判断される。判断が肯定され
ると、画像形成領域において光量制御手段により出射光
量が一定に制御されて感光体上の前露光が行われる。請
求項１記載の発明によれば、レーザビーム走査手段から
出射されるレーザビーム光量が画像形成時の設定光量よ
りも小さな一定値に達した時点で前露光を開始できるの
で、ＦＣＯＴを長くすることなく潜像ゴーストの発生を
未然に防止できる。

【００１２】請求項２記載の発明は、感光体上を一様に
帯電する帯電手段と、レーザビームを１ライン単位で走
査して前記感光体上に静電潜像を形成するレーザビーム
走査手段と、前記静電潜像を顕像化する現像手段と、顕
像化された像を記録媒体上に転写する転写手段と、前記
レーザビーム走査手段による走査ライン先頭のレーザビ
ームを受光して同期信号を発生する同期検知器と、画像
形成前に前記レーザビーム走査手段を制御して感光体上
を露光する前露光制御手段と、を有する画像形成装置に
おいて、前記前露光制御手段は、前記同期検知器から同
期信号が発生したか否かを判断する判断手段と、判断が
肯定された場合に前記感光体上のレーザビーム照射光量
を画像形成領域とそれ以外の領域とで独立に制御して感
光体上を露光する光量制御手段と、を備えていることを
特徴とする。

【００１３】請求項２記載の発明では、前記帯電手段等
による画像形成前に前露光制御手段によって前露光が行
われる。この前露光の際、レーザビーム走査手段から出
射されるレーザビーム光量が上昇して同期検知器により
検知可能な最低光量に達すると、同期検知器から同期信
号が発生して判断手段の判断が肯定される。光量制御手
段では、判断手段が肯定判断されると感光体上のレーザ
ビーム照射光量が画像形成領域とそれ以外の領域とで独
立に制御されて感光体上が露光される。請求項２記載の
発明によれば、レーザビーム走査手段から出射されるレ
ーザビーム光量が同期検知器により検知可能な最低光量
と達した時点で前露光が開始されるので、前露光によっ
てＦＣＯＴが長くなることを防止できる。

【００１４】請求項３記載の発明は、請求項２記載の発
明において、前記光量制御手段は、前記レーザビーム光
量を画像形成領域では一定に、画像形成領域以外の領域
では増加するよう制御することを特徴とする。請求項３
記載の発明によれば、画像形成領域では照射光量を一定
に保つので、レーザビーム光量が増加する途中で前露光
を開始しても画像形成領域を所定の光量で一様に露光で
きる。一方、画像形成領域外では照射光量を増加させる
ので、この照射光量を検出すれば、画像形成時の設定光
量に達したかどうかを知ることができる。

【００１５】請求項４記載の発明は、請求項２記載の発
明において、前記同期検知器からの同期信号の発生時点
を基準として感光体上におけるレーザビームの照射位置
を算出する算出手段と、算出した照射位置が感光体上の
画像形成領域にあるか否かを判断する領域判断手段と、
を更に備え、前記光量制御手段は、前記領域判断手段に
より判断された領域に応じて前記レーザビーム光量を制
御することを特徴とする。請求項４記載の発明によれ
ば、感光体上のレーザビーム照射位置を簡単に知り、光
量制御を行うことができる。

【００１６】請求項５記載の発明は、感光体上を一様に
帯電する帯電手段と、回転する回転多面鏡によってレー
ザビームを偏向走査させて前記感光体上に静電潜像を形
成するレーザビーム走査手段と、前記静電潜像を顕像化
する現像手段と、顕像化された像を記録媒体上に転写す
る転写手段と、画像形成前に前記レーザビーム走査手段
を制御して前記感光体上を露光する前露光制御手段と、
を有する画像形成装置において、前記前露光制御手段
は、前記回転多面鏡を回転させるスキャナモータの回転
数を検出する検出手段と、検出した回転数が定常回転数
よりも小さな一定回転数に達したか否かを判断する判断
手段と、判断が肯定された場合に前記レーザビーム走査
手段を制御して感光体上を露光する露光開始制御手段
と、前記レーザビーム走査手段による１ライン分の照射
後に前記検出手段により検出された回転数に基づいて露
光領域を補正する露光領域補正手段と、を備えたことを
特徴とする。

【００１７】請求項５記載の発明では、スキャナモータ
の回転数が定常回転数よりも低い所定の回転数に達した
時点で前露光を開始するようにしたので、従来技術のよ
うにスキャナモータの回転が定常回転数に安定してから
前露光を開始する場合と比べて、前露光の開始タイミン
グを早めてＦＣＯＴを短縮できる。さらに、前記レーザ
ビーム走査手段による１ライン分の照射後に前記検出手
段により検出された回転数に基づいて露光領域を補正す
るようにしたので、その回転数が変化する最中に前露光
を行うようにしても、レーザビームの照射位置のずれを
防止できる。

【００１８】

【発明の実施の形態】

〔第１の実施形態〕図１には、本発明の画像形成装置が
適用されたレーザプリンタ１０の概略構成が示されてい
る。レーザプリンタ１０は、感光材料が表面に塗布され
た円柱形状の感光体ドラム１２を備えている。感光体ド
ラム１２の外周側には、矢印Ｑで示す回転方向に沿って
帯電器１４、現像器１６が順に配設され、これらの間に
露光器１８からのレーザビームＬＢが照射される。帯電
器１４には一般にコロトロン帯電器等が用いられ、回転
する感光体ドラム１２上にイオンや電子等を付着させて
一様に帯電する。露光器１８は、回転するポリゴンミラ
ー（回転多面鏡）３８によってレーザビームＬＢを偏向
反射して出射する。露光器１８から出射されたレーザビ
ームＬＢは、帯電器１４により帯電された感光体ドラム
１２上に照射され、感光体ドラム１２上に形成しようと
する画像の静電潜像を形成する。現像器１６には感光体
ドラム１２上に形成される静電潜像と逆極性のトナーが
充填され、静電潜像にトナーを付着させて顕像化する。

【００１９】現像器１６のドラム回転方向下流側には、
記録用紙２６の搬送経路が形成されている。感光体ドラ
ム１２外周の用紙搬送経路を挟んで反対側には転写器２
２が配設され、前記現像により得られたトナー像を静電
力により記録用紙２６上に転写する。転写器２２の用紙
搬送方向下流側には定着器２４が配設され、記録用紙２
６上に転写されたトナー像に熱又は圧力を加えて融着す
る。

【００２０】感光体ドラム１２外周の転写器２２より下
流側にはクリーナ２０が配設され、転写器２２を通過し
てきたドラム表面の残留トナーを除去する。残留トナー
が除去されたドラム表面には、再び上述した帯電、露
光、現像、転写等の一連の処理が施されて記録用紙２６
上に画像が形成される。

【００２１】図２には前記露光器１８の概略構成が示さ
れている。露光器１８は、光源として用いられるレーザ
ビーム出射手段３０と、レーザビーム出射手段３０から
のレーザビームＬＢを偏向反射させるポリゴンミラー３
８と、を備えている。レーザビーム出射手段３０の内部
には、図３に示すようにレーザダイオード３０Ａと光量
検出センサ３０Ｂとが収容され、レーザダイオード３０
Ａから出射されるレーザビーム光量を随時光量検出セン
サ３０Ｂにより検出できるようになっている。レーザダ
イオード３０ＡはＬＤ駆動回路５２を介して制御装置５
４に接続され、制御装置５４からの指示に従ってレーザ
ダイオード３０Ａに供給される駆動電流が制御される。
光量検出センサ３０Ｂは、随時検出される出射光量を電
圧値（モニタ電圧）に変換して制御装置５４へ出力す
る。レーザダイオード３０Ａから出射されたレーザビー
ムＬＢは、図２に示すようにコリメータレンズ３２、シ
リンドリカルレンズ３４及び図示しないビーム系調整器
を介してポリゴンミラー３８に到達する。

【００２２】ポリゴンミラー３８は、正多角柱の形状を
有しており、側面部をなす複数の面３８Ａは各々鏡面加
工されて反射面として使用される。ポリゴンミラー３８
は、平板状の台座４０上に軸線を中心に回転自在に支持
され、台座４０及びミラー３８間にはスキャナモータ５
６（図３）が配設されている。スキャナモータ５６は、
駆動装置６０を介して制御装置５４に接続され、制御装
置５４からの指示によってポリゴンミラー３８を所定の
方向（矢印Ｐ方向）に高速回転させる。これにより、レ
ーザダイオード３０Ａから出射されポリゴンミラー３８
へ到達したレーザビームＬＢは、所定の振り角（走査
角）で偏向反射される。

【００２３】ポリゴンミラー３８により反射されたレー
ザビームＬＢは、図２に示すｆθレンズ系４２を介して
平面ミラー４４に到達する。平面ミラー４４は細長い矩
形を有し、ｆθレンズ系４２を透過してきたレーザビー
ムＬＢを主走査面（ポリゴンミラー３８からのレーザビ
ームＬＢによって形成される面）に対して所定角度で反
射させる。平面ミラー４４の反射光射出側にはシリンド
リカルミラー４６が配置され、平面ミラー４４で反射さ
れたレーザビームＬＢを感光体ドラム１２側へ偏向させ
る。これにより、ポリゴンミラー３８より偏向反射して
きたレーザビームＬＢは、ｆθレンズ系４２、平面ミラ
ー４４及びシリンドリカルミラー４６を経由して感光体
ドラム１２上にスポット光として結像されると共に、感
光体ドラム１２上を軸方向（ライン）に沿って等速で移
動する。

【００２４】平面ミラー４４の反射光射出側には、ま
た、ポリゴンミラー３８からのレーザビームの走査ライ
ンの先頭位置に対応して平面ミラー４８が配置され、平
面ミラー４８の反射光射出側には同期検知器５０が配設
されている。同期検知器５０は、画像の書込みタイミン
グ得るためのもので、フォトダイオード等を備え、走査
ライン先頭のレーザビームＬＢ（即ち主走査の開始時
点）を検出する。同期検知器５０は制御装置５４（図
３）に接続され、走査ライン先頭のレーザビームＬＢが
検知されると検知信号を水平同期信号として制御装置５
４に出力する。

【００２５】次に、図３及び図４を参照して、プリンタ
１０の制御部の構成について説明する。図３に示すよう
に、プリンタ１０は全体の制御や各種処理をつかさどる
制御装置５４を備えている。制御装置５４はワークステ
ーションやコンピュータ等の情報処理装置９０にケーブ
ル９２を介して接続され、情報処理装置９０から各種の
コマンドや画像信号等が入力される。制御装置５４はま
た図示しないＣＰＵ、ＲＡＭ、ＲＯＭ、入出力コントロ
ーラ等から構成され、制御態様の一つとして前露光制御
部７０を有している。

【００２６】図４は前露光制御部７０の制御態様を機能
ブロック図として表したものである。露光領域設定部７
２は、情報処理装置９０から指定された用紙サイズ等に
基づいて前露光時に露光されるドラム１２上の領域を設
定する部分であり、ここでは、図５に示すように画像形
成領域Ｅと同期信号発生用領域Ｓとを設定する。画像形
成領域Ｅは、用紙サイズ等により定まる計算上の画像形
成領域Ｉの主走査方向前後に所定のマージン（距離）Ｍ
をとった領域である。マージンＭは、スキャナモータ５
６の回転速度のむらや、組立後の光学系のバラツキ等を
考慮して決められる。このように、画像形成領域Ｅをス
キャナモータ５６の回転むら等を考慮して決めれば、実
際に画像が形成される領域を完全にカバーできる。同期
信号発生用領域Ｓは、同期検知器５０にレーザビームＬ
Ｂを入射し水平同期信号を発生させるための領域であ
る。前述したように同期検知器５０からの水平同期信号
は走査ラインの先頭にレーザビームＬＢが存在するとき
に発生するため、水平同期信号の発生時点を基準とすれ
ば、前述した領域Ｅ、Ｓの境界を水平同期信号発生時点
（ｔ₀）からの時間ｔ₁，ｔ₂，ｔ₃で規定することが
できる。

【００２７】照射タイミング基準設定部７４（図４）
は、同期検知器５０からの水平同期信号のエッジ部を検
出し、露光領域設定部７２と照射位置算出部７６とに指
示するものである。照射位置算出部７６は、感光体ドラ
ム１２上のレーザビームＬＢの照射位置を算出する。す
なわち、照射タイミング基準設定部７４から指示された
基準位置（図５のｔ₀の時点）からシステムクロックの
カウントを開始し、随時カウント値によって照射位置を
把握する。領域判定手段８４は露光領域設定部７２で設
定された領域と照射位置算出部７６で算出された照射位
置とを比較して照射位置がどの領域にあるかを判定し、
判定結果を光量制御部８０へ指示する。前露光開始指示
部７８は、同期検知器５０からの水平同期信号の入力を
検出し、光量制御部８０へ前露光の開始を指示する。光
量制御部８０は、ＬＤ駆動装置５２に各種の指示を行っ
てレーザダイード３０Ａから出射されるレーザビーム光
量を制御する。ここでは、領域判定手段８４から指示さ
れた領域Ｅ、Ｓ毎にレーザビーム光量を独立的に制御す
る。

【００２８】次に、本第１の実施形態の作用について説
明する。情報処理装置９０で処理された画像のプリント
を行う場合、情報処理装置９０は、プリントすべき画像
を表す画像信号の送信に先立ち、画像１ライン分のサイ
ズ情報や用紙サイズ情報等を含むプリント要求をプリン
タ１０に送信する。プリンタ１０では、情報処理装置９
０からのプリント要求を受信すると、まず、潜像ゴース
トを防ぐための前露光処理を行う。

【００２９】図６には、前記プリンタ１０により行われ
る前露光処理ルーチンが示されている。まずステップ１
０２において、情報処理装置９０からプリント要求が送
られてきたかどうかを判断する。ステップ１０２でプリ
ント要求の受信が確認されると、次のステップ１０４で
は感光体ドラム１２上の露光領域を設定する。このステ
ップ１０４では、ポリゴンミラー３８の回転速度を考慮
して図５に示す時間ｔ ₁，ｔ₂，ｔ₃を設定する。な
お、ｔ₁は水平同期信号が入力されてから画像形成領域
Ｅの露光を開始するまでのシステムクロックのカウント
数、ｔ₂は画像形成領域Ｅの露光を終了する時点を示す
カウント数、ｔ₃は画像形成領域Ｅの照射を終了した後
に水平同期信号を発生させるためレーザダイオード３０
Ａを点灯する時点までのカウント数である。

【００３０】感光体ドラム１２上の露光領域が特定され
ると、次のステップ１０６では、ポリゴンミラー３８用
の駆動装置６０及び感光体ドラム１２用の駆動装置６２
（図３）に各々回転指令を出して、感光体ドラム１２及
びポリゴンミラー３８を回転させる。

【００３１】ポリゴンミラー３８等の回転開始から一定
時間が経過すると（ステップ１０８が肯定されると）、
ステップ１１０において、光量検知センサ３０Ｂの検出
出力（モニタ電圧）を取込む。次のステップ１１２で
は、レーザダイオード３０Ａの駆動電流を所定量増加さ
せる。光量検知センサ３０Ｂの検出出力はレーザダイオ
ード３０Ａから射出されるビーム光量を表しているた
め、光量検知センサ３０Ｂからの電圧値が所定量増加し
た値となるまで駆動電流を増加させることで、レーザダ
イオード３０Ａからの射出光量を所定量増加させること
ができる。次のステップ１１４では、同期検知器５０か
ら水平同期信号が入力されたか否かを判断する。ステッ
プ１１４の判断が否定されるとステップ１１０に戻り、
上記の操作を繰り返す。これにより、レーザダイオード
３０Ａから出射されるレーザビーム光量は図８（Ｃ）に
示すように徐々に上昇することになる。

【００３２】このようにレーザビーム光量が上昇する
間、レーザダイオード３０Ａから出射されたレーザビー
ムＬＢは随時高速回転するポリゴンミラー３８によって
偏向反射され、ｆ- θレンズ４２等を経由して感光体ド
ラム１２に到達し、感光体ドラム１２上を１ライン毎繰
り返し走査する。レーザビーム光量が増加して同期検知
器５０で検知可能な最低光量にまで達すると、走査ライ
ン先頭のレーザビームが同期検知器５０により検知さ
れ、水平同期信号が入力されてステップ１１４の判断が
肯定される。

【００３３】ステップ１１４の判断が肯定されると、次
のステップ１１６では制御装置５４内に設定したタイマ
カウンタのカウント値ｔをリセットした後にカウントを
開始する。ステップ１１８ではＬＤ駆動装置５２にレー
ザダイオード３０Ａの消灯を指示し（即ち照射指示信号
をＬからＨに切替える）、レーザダイオード３０Ａを消
灯させる。ステップ１２０ではタイマカウンタのカウン
ト値ｔが所定値ｔ₁を越えたか否かを判断する。図５の
ようにカウント値ｔ₁は画像形成領域Ｅの入口側の境界
を表しているため、感光体ドラム１２上を主走査方向に
移動するレーザビームＬＢが未だ画像形成領域Ｅに到達
していない場合、ステップ１２０の判断は否定されてス
テップ１１８に戻り、レーザダイオード３０Ａの消灯状
態を保持したままカウントを継続して行なう。

【００３４】レーザビームＬＢが画像形成領域Ｅに入る
と、ステップ１２０の判断が肯定されてステップ１２２
に移行する。ステップ１２２ではＬＤ駆動装置５２に電
流値の切替を指示し（電流値切替信号をＬからＨに反転
する）、次のステップ１２４では点灯指示を送信する
（照射指示信号をＨからＬに切替える）。ＬＤ駆動装置
５２は、制御装置５４から電流値切替指示を受けると、
レーザダイオード３０Ａに対して前露光に最適な値の駆
動電流（以下「露光用駆動電流」という）を供給可能な
状態となる。この状態で、制御装置５４から点灯指示を
受けるとレーザダイオード３０Ａに上記露光用駆動電流
を供給してレーザダイオード３０Ａを点灯させる。ここ
で、上記露光用駆動電流の値は、最初に水平同期信号が
発生したときの駆動電流値（同期信号発生可能な最低光
量を駆動電流に換算した値）に一定電流値を加えた値で
ある。ただし、加える電流値はレーザダイオード３０Ａ
を破壊させないように十分なマージンをとっている。次
のステップ１２６では、タイマカウンタのカウント値ｔ
がｔ₂を越えたか否かを判断する。ここに、カウント値
ｔ₂は画像形成領域Ｅ（図５）の出口側の境界を表して
いる。画像形成領域Ｅ内を照射しているときは、ステッ
プ１２６の判断は否定されてステップ１２４に戻り、画
像形成領域Ｅへの照射が継続して行われる。

【００３５】画像形成領域Ｅ外へとレーザビームＬＢの
照射位置が出ると、ステップ１２６の判断が肯定されて
ステップ１２８に移行する。ステップ１２８ではＬＤ駆
動装置５２に消灯指示を出し、レーザダイオード３０Ａ
を再び消灯させる。これにより、画像形成領域Ｅの１ラ
イン分の露光が完了する。次のステップ１３０では前露
光処理が完了したか否かを判断する。なお、前露光処理
が完了したか否かは、前記１ライン分の露光が感光体ド
ラム１２の少なくとも１周分以上行われたか否か、後述
するように同期信号発生用領域Ｓの照射光量が画像書込
み時の光量に達したか否か等、に基づいて判断される。

【００３６】ステップ１３０の判断が否定されるとステ
ップ１３２に移行し、上記タイマカウンタのカウント値
ｔがｔ₃を越えたか否かを判断する。カウント値ｔ₃は
同期信号発生用領域Ｓ（図５）の入口側の境界を表して
いる。同期信号発生用領域Ｓに未だレーザビームＬＢの
照射位置が到達していない場合、ステップ１３２の判断
は否定されてステップ１２８に戻り、レーザダイオード
３０Ａを消灯させた状態でタイマカウンタのカウントを
継続して行う。

【００３７】レーザビームＬＢの照射位置が走査ライン
の末尾に到達して同期信号発生用領域Ｓ（図５）に入る
と、ステップ１３２の判断が肯定されてステップ１３４
に移行する。ステップ１３４ではＬＤ駆動装置５２に電
流値の切替を指示する（電流値切替信号のＨ・Ｌを反
転）。次のステップ１３６ではレーザダイオード３０Ａ
の点灯を指示する（照射指示信号をＨからＬに切替え
る）。ＬＤ駆動装置５２は、制御装置５４から電流値切
替指示（Ｌレベルの電流値切替信号）を受けた後、引き
続いて点灯指示を受けると、現時点で供給可能な駆動電
流をレーザダイオード３０Ａに供給してレーザダイオー
ド３０Ａを点灯させる。これにより、同期信号発生用領
域Ｓへの照射光量は、図８（Ｃ）に示すように徐々に増
加していく。このため、前記ステップ１３０において、
同期信号発生用領域Ｓの照射光量が画像書込み時の光量
Ｖ₃に達したか否かを判断すれば、前露光終了と同時に
レーザビーム光量を画像書込み時の光量に設定できる。

【００３８】ステップ１３６により同期信号発生用領域
Ｓへの照射を開始した後は、ステップ１１４に移行し、
同期検知器５０からの水平同期信号の入力待ちの状態に
なる。この状態で、レーザダイオード３０Ａからのレー
ザビームＬＢが感光体ドラム１２の回転により次の走査
ラインの先頭へ移り、同期検知器５０により検知される
と、再び同期検知器５０から水平同期信号が入力され
（ステップ１１４が肯定判断され）、上述の動作が繰り
返されて、次の１ライン分の露光が行われる。

【００３９】なお、前記ステップ１３０において前露光
の完了が判断されると、前露光処理ルーチンを終了し、
通常の画像形成動作を行う。

【００４０】図７は、感光体ドラム１２上をレーザビー
ムＬＢにより１ライン分露光する様子が示されている。
感光体ドラム１２上には、レーザダイオード３０Ａから
出射されポリゴンミラー３８で反射されてきたレーザビ
ームＬＢが、図に矢印で示す方向（主走査方向）に沿っ
て直線状にかつ等速で移動する。このような走査が開始
されると、まず走査ライン先頭のレーザ光が同期検知器
５０により検知され、水平同期信号がＨレベルからＬレ
ベルに切り替わる。このとき照射指示信号はＬレベル状
態にあり、レーザダイオード３０Ａを点灯させている。
ポリゴンミラー３８の回転によりレーザビームが同期検
知器５０へ入射されなくなり、水平同期信号がＬレベル
からＨレベルに切り替わると、照射指示信号がＨレベル
に切り替えられ、これによりレーザダイオード３０Ａが
一旦消灯する（図５の時間ｔ₀に該当）。

【００４１】水平同期信号がＨレベルに切替わった時点
からタイマカウンタのカウントが開始され、所定時間経
過すると（ｄＢ部）、照射指示信号がＨレベルからＬレ
ベルに切り替わり、レーザダイオード３０Ａを点灯させ
る。これにより、画像形成領域Ｅに対する露光が開始さ
れる。このとき、電流値切替信号が既にＬレベルからＨ
レベルに切り替えられており（消灯領域ｄＢ部で切替え
られる）、レーザダイオード３０Ａからは画像形成領域
Ｅの露光に適した光量のレーザビームＬＢが出射され
る。これにより、画像形成領域Ｅは一定光量で均一に露
光される。レーザダイオード３０Ａの点灯が所定時間継
続して行われた後は（ｄＣ部）、照射指示信号が再びＨ
レベルに切替えられ、レーザダイオード３０Ａが消灯す
る。

【００４２】レーザダイオード３０Ａの消灯後、所定時
間経過すると（ｄＤ部）、再び照射指示信号がＨレベル
からＬレベルに切り替わり、レーザダイオード３０Ａを
点灯させる。この状態で、次の１ライン分の露光に移行
する。なお、このときには、電流値切替信号が既にＨレ
ベルからＬレベルに切り替えられ（消灯領域ｄＤ部で切
替えられる）、レーザダイオード３０Ａから出射される
レーザビーム光量は徐々に増加する。

【００４３】図８は、前露光時のレーザビーム光量等の
変化状態を表すタイミングチャートである。ポリゴンミ
ラー３８等を回転させた後（時点Ｔ₀）、一定時間が経
過すると（時点Ｔ₁）、レーザダイオード３０Ａから出
射されるレーザビーム光量が徐々に増加する。そして、
同期検知器５０により検知可能な光量（モニタ電圧Ｖが
所定値Ｖ₁）に達すると、同期検知器５０から水平同期
信号が発生し（図８（Ｂ））、前露光が開始される。

【００４４】前露光が開始されると、図６に示す電流値
切替信号のＨ・Ｌ状態に基づいて画像形成領域Ｅ露光時
の光量と同期信号発生用領域Ｓ露光時の光量とが切替え
られる。すなわち、画像形成領域Ｅは一定光量（モニタ
電圧Ｖ₂）のレーザビームで露光される一方、同期信号
発生用領域Ｓは直線状に増加する光量で露光される。こ
のような露光が繰返され、同期信号発生用領域Ｓへのレ
ーザビームの照射光量が画像書込み時の光量（モニタ電
圧Ｖが所定値Ｖ₃）に達すると、前露光を終了する（時
点Ｔ₂）。

【００４５】以上のように本第１の実施形態において
は、プリンタ１０の動作開始（立ち上げ）時にレーザダ
イオード３０Ａから出射されるレーザビーム光量が同期
検知器５０により検知可能な最低光量に達した時点でレ
ーザビーム光量の制御を開始して前露光を行うようにし
たので、従来のように画像書込み時の光量に達した後に
前露光を開始する場合に比し、前露光の開始タイミング
を早めてＦＣＯＴ（プリンタ１０がプリント命令を受け
てから画像を出力するまでの時間）を短縮することがで
きる。潜像ゴーストを防ぐためには、感光体ドラム１２
上を一様に露光し除電すればよく、画像書込み時の如き
大きな光量を必要としない。このため、本実施形態のよ
うに画像書込み時の光量に達する前に前露光を開始して
も、ＦＣＯＴを長くすることなくゴースト対策を施すこ
とができる。

【００４６】また、本第１の実施形態では、同期検知器
５０からの水平同期信号と同期させて光量制御を行い、
画像形成領域Ｅ露光時の光量と同期信号発生用領域Ｓ露
光時の光量とを切り替えるようにしているので、前述の
如く前露光の開始タイミングを早めても、画像形成領域
Ｅに対してレーザビームＬＢを最適な光量で照射でき、
効果的な前露光を行える。しかも、同期信号発生用領域
Ｓ露光時の光量をモニタすることで、随時レーザビーム
光量を把握できるので、前露光の終了時点でレーザビー
ム光量を画像書込み時の光量にセットできる。

【００４７】また、本第１の実施形態では、画像形成用
の露光器１８を用いて前露光を行うので、前露光専用の
ランプを用いた場合に発生するコストアップ、装置大型
化等の問題を生じることもない。また、画像形成時の光
源と同一光源を使用することから除電効率の低下を招く
ことなく、効果的な前露光を行える。

【００４８】しかも、本第１の実施形態では、感光体ド
ラム１２上の必要最小限の領域（画像形成領域Ｅと水平
同期信号発生部Ｓ）のみを露光するので、画像書き込み
用のレーザダイオード３０Ａを前露光用に使用しても、
レーザダイオード３０Ａの累積発光時間を極力抑え、極
度な寿命の低下を防ぐことができる。

【００４９】なお、上記第１の実施形態では、レーザダ
イオード３０Ａから出射されるレーザビームの光量が同
期検知器５０により検知可能な最低光量に達した時点で
前露光を開始したが、これに限られるものではない。画
像書込み時の光量よりも低い光量で前露光を開始するも
のであればよい。この場合、光量検出センサ３０Ｂから
の電圧値に基づいて前露光の開始タイミングを決めれば
よい。

【００５０】また、上記第１の実施形態では、前露光時
に感光体ドラム１２上の画像形成領域Ｅと同期信号発生
領域Ｓとを露光したが、感光体ドラム１２上を全面露光
してもよい。〔第２の実施形態〕次に図９及び図１０を用いて本発明
の第２の実施形態について説明する。なお、上記第１の
実施形態と同一の箇所は同一の符号を付して説明を省略
する。図９には本第２の実施形態に係る画像形成装置に
おいて行われる前露光処理ルーチンが示されている。図
示するように、情報処理装置９０からのプリント要求が
受信されると、ステップ２０４で感光体ドラム１２上の
露光領域を設定する。この設定は、後述するスキャナモ
ータ５６の回転数Ｎ₁に基づいて行う。感光体ドラム１
２上の露光領域を設定すると、ステップ２０６で感光体
ドラム１２を回転させ、ステップ２０８でレーザダイオ
ード３０Ａを点灯させた後、ステップ２１２でスキャナ
モータ５６（図３）を回転させる。このとき、スキャナ
モータ５６は図１０（Ｂ）に示すように回転速度Ｎが徐
々に増大していく。ステップ２１４でスキャナモータ５
６の回転速度Ｎを取込み、次のステップ２１６では取込
んだ回転速度Ｎが定常回転数Ｎ₀よりも低い所定値Ｎ₁
に達したか否かを判断する。

【００５１】ステップ２１４で取込まれた回転速度Ｎが
所定値Ｎ₁を越えると、ステップ２１６の判断は肯定さ
れ、以後のステップ２２０〜２３６では、前記第１の実
施形態と同様に感光体ドラム１２上にレーザビームＬＢ
を１ライン毎に照射して前露光を行う。

【００５２】以上のように、本第２の実施形態によれ
ば、スキャナモータ５６の回転数が定常回転数Ｎ₀より
も低い所定の回転数Ｎ₁に達した時点で前露光を開始す
るようにしたので、従来技術のようにスキャナモータ５
６の回転が定常回転数Ｎ₀に安定してから前露光を開始
する場合と比べて、前露光の開始タイミングを早め、Ｆ
ＣＯＴを短縮できる。すなわち、スキャナモータ５６が
回転数Ｎ₁に達した時点で前露光を開始することによ
り、当該回転数Ｎ₁から定常回転数Ｎ₀に安定するまで
の時間分だけ前露光の開始タイミングを早められ、ＦＣ
ＯＴが短くなる。なお、このように比較的低い回転数で
前露光を行うと、１ライン当たりの走査速度が遅くなる
が、前露光では画像形成領域Ｅを潜像ゴーストが発生し
ない程度に露光すればよく、画像形成時と同等の緻密な
露光は要求されないため、問題はない。

【００５３】また、本第２の実施形態では、感光体ドラ
ム１２上の１ライン分の照射が終了すると、スキャナモ
ータ５６の回転速度Ｎに基づいて感光体ドラム１２上の
露光領域を補正するようにしている（ステップ２３８、
２４０）。すなわち、感光体ドラム１２上の１ライン分
の照射が終了した後はスキャナモータ５６の回転速度Ｎ
が上昇しているため、上昇した回転速度Ｎに併せて照射
タイミングｔ₁〜ｔ₃を設定し直してやる。これによ
り、スキャナモータ５６の回転速度Ｎが上昇している最
中に前露光を行うようにしても、画像形成領域Ｅに対す
るレーザビームの照射位置のずれを防止できる。

【００５４】なお、上記第２の実施形態では、スキャナ
モータ５６の停止状態から定常回転数に安定するまで回
転数Ｎが増加する途中で前露光を開始したが、プリント
休止中のスタンバイ状態で前露光を開始するようにして
もよい。すなわち、ポリゴンミラー３８をエアーベアリ
ングモータで回転させる構成のものでは、モータを定常
回転数で回転させるまでに数十秒かかるため、ＦＣＯＴ
を短縮する目的でスタンバイ時には定常回転数の半速で
回転させることが行われる。このようなプリンタにおい
て、スタンバイ状態またはスタンバイ状態から回転数が
増加する途中で前露光を開始すれば、上述と同様に、前
露光の開始タイミングを早め、ＦＣＯＴを短縮できる。

【００５５】

【発明の効果】以上説明したように請求項１及び請求項
２記載の発明によれば、レーザビーム走査手段から出射
されるレーザビームの光量が画像形成時の光量よりも小
さな所定値に達した時点で前露光を開始するので、前露
光の開始タイミングを早めてＦＣＯＴを短縮することが
できる、という優れた効果を有する。

【００５６】請求項３記載の発明によれば、感光体上の
画像形成領域とそれ以外の領域とで光量調整を行うの
で、前露光の開始タイミングを早めても画像形成領域を
均一に露光し除電できる、という優れた効果を有する。

【００５７】請求項４記載の発明によれば、同期検知器
からの水平同期信号に同期させて光量制御を行うので、
前記光量制御をあ極めて簡単に行うことができる、とい
う優れた効果を有する。請求項５記載の発明によれば、
スキャナモータの回転数が定常回転数よりも低い所定の
回転数に達した時点で前露光を開始するので、前露光の
開始タイミングを早めてＦＣＯＴを短縮することができ
る、という優れた効果を有する。前記レーザビーム走査
手段による１ライン分の照射後に前記検出手段により検
出された回転数に基づいて露光領域を補正するようにし
たので、その回転数が変化する最中に前露光を行うよう
にしても、レーザビームの照射位置のずれを防止でき
る、という優れた効果を有する。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の第１の実施形態に係る画像形成装置を
レーザプリンタに適用した様子を示す概略図である。

【図２】第１の実施形態に係る画像形成装置に適用され
る露光器の概略構成図である。

【図３】画像形成装置の制御部の概略構成を示す図であ
る。

【図４】画像形成装置に適用される前露光制御部の概略
構成を示すブロック図である。

【図５】前露光時における感光体ドラム表面の露光領域
を示す図であり、感光体ドラムを展開した状態が示され
ている。

【図６】画像形成装置により行われる前露光処理ルーチ
ンを示すフローチャートである。

【図７】前露光時に感光体上をレーザビームにより１ラ
イン分照射する様子を示した図である。

【図８】画像形成装置の立ち上げ時のタイミングチャー
トである。

【図９】本発明の第２の実施形態に係る画像形成装置に
より行われる前露光処理ルーチンを示すフローチャート
である。

【図１０】画像形成装置の立ち上げ時のタイミングチャ
ートである。

【図１１】潜像ゴーストの発生原理を説明するための図
である。

【符号の説明】

１０レーザプリンタ（画像形成装置）１２感光体ドラム１４帯電器（帯電手段）１６現像器（現像手段）１８露光器（レーザビーム走査手段）２２転写器（転写手段）２６記録用紙（記録媒体）３０レーザ出射手段３０Ａレーザダイオード３０Ｂ光量検出センサ３８ポリゴンミラー（回転多面鏡）５０同期検知器７０前露光制御部（前露光制御手段）

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (58)調査した分野(Int.Cl.⁷，ＤＢ名) B41J 2/44 G03G 15/04 G03G 21/14

Claims

(57)【特許請求の範囲】

【請求項１】感光体上を一様に帯電する帯電手段と、
レーザビームを走査して前記感光体上に静電潜像を形成
するレーザビーム走査手段と、前記静電潜像を顕像化す
る現像手段と、顕像化された像を記録媒体上に転写する
転写手段と、画像形成前に前記レーザビーム走査手段を
制御して感光体上を露光する前露光制御手段と、を有す
る画像形成装置において、前記前露光制御手段は、前記
レーザビーム走査手段から出射されるレーザビーム光量
を検出する光量検出手段と、検出された光量が画像形成
時の設定光量よりも小さな一定値を越えたか否かを判断
する判断手段と、判断が肯定された場合に画像形成領域
において前記光量を一定に制御して感光体上を露光する
光量制御手段と、を備えていることを特徴とする画像形
成装置。
【請求項２】感光体上を一様に帯電する帯電手段と、
レーザビームを１ライン単位で走査して前記感光体上に
静電潜像を形成するレーザビーム走査手段と、前記静電
潜像を顕像化する現像手段と、顕像化された像を記録媒
体上に転写する転写手段と、前記レーザビーム走査手段
による走査ライン先頭のレーザビームを受光して同期信
号を発生する同期検知器と、画像形成前に前記レーザビ
ーム走査手段を制御して感光体上を露光する前露光制御
手段と、を有する画像形成装置において、前記前露光制
御手段は、前記同期検知器から同期信号が発生したか否
かを判断する判断手段と、判断が肯定された場合に前記
感光体上のレーザビーム照射光量を画像形成領域とそれ
以外の領域とで独立に制御して感光体上を露光する光量
制御手段と、を備えていることを特徴とする画像形成装
置。
【請求項３】前記光量制御手段は、前記レーザビーム
光量を画像形成領域では一定に、画像形成領域以外の領
域では増加するよう制御することを特徴とする請求項２
記載の画像形成装置。
【請求項４】前記同期検知器からの同期信号の発生時
点を基準として感光体上におけるレーザビームの照射位
置を算出する算出手段と、算出した照射位置が感光体上
の画像形成領域にあるか否かを判断する領域判断手段
と、を更に備え、前記光量制御手段は、前記領域判断手
段により判断された領域に応じて前記レーザビーム光量
を制御することを特徴とする請求項２記載の画像形成装
置。
【請求項５】感光体上を一様に帯電する帯電手段と、
回転する回転多面鏡によってレーザビームを偏向走査し
て前記感光体上に静電潜像を形成するレーザビーム走査
手段と、前記静電潜像を顕像化する現像手段と、顕像化
された像を記録媒体上に転写する転写手段と、画像形成
前に前記レーザビーム走査手段を制御して前記感光体表
面をレーザビームにより照射する前露光制御手段と、を
有する画像形成装置において、前記前露光制御手段は、
前記回転多面鏡を回転させるスキャナモータの回転数を
検出する検出手段と、検出した回転数が定常回転数より
も小さな一定回転数に達したか否かを判断する判断手段
と、判断が肯定された場合に前記レーザビーム走査手段
を制御して感光体上を露光する露光開始制御手段と、前
記レーザビーム走査手段による１ライン分の照射後に前
記検出手段により検出された回転数に基づいて露光領域
を補正する露光領域補正手段と、を備えたことを特徴と
する画像形成装置。