JP3526133B2 - 画像形成装置 - Google Patents

画像形成装置

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JP3526133B2 JP11438696A JP11438696A JP3526133B2 JP 3526133 B2 JP3526133 B2 JP 3526133B2 JP 11438696 A JP11438696 A JP 11438696A JP 11438696 A JP11438696 A JP 11438696A JP 3526133 B2 JP3526133 B2 JP 3526133B2
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Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】この発明は感光体上に画像を
形成する画像形成装置、特に無駄なトナー消費及び感光
体の劣化の防止に関するものである。
【0002】
【従来の技術】レーザ光発光部が発生した画像書き込み
用のレーザ光をポリゴンモータで回転するポリゴンミラ
ーで偏向し感光体に光書き込みを行う画像形成装置にお
いて、例えばポリゴンモータの回転制御にはPLL制御
による方法が多く採用されている。
【0003】ポリゴンミラーの回転速度は画素密度に応
じて設定する必要があり、例えば画素密度400DPIで印字
を行う場合にはポリゴンミラーの回転速度は8000rpmで
あり、主走査方向走査周期は1.00msecである。この画像
形成置で、画素密度を600DPIに切り換えると、ポリゴン
ミラーの回転速度を1200rpm、主走査方向走査周期を0.6
7msecに切り変える必要がある。このとき、同期用受光
素子でレーザ光を検知するために同期用レーザ光を発生
する信号SYNCOの発生周期を早い周期に切り変える。逆
に画素密度を300DPIに切り換える場合はポリゴンミラー
の回転速度を6000rpm、主走査方向走査周期を1.33msec
に切り変え、同期用レーザ光を発生する信号SYNCOの発
生周期を遅い周期に切り変える。
【0004】上記レーザ光を発生する信号SYNCOの発生
周期が切り替わらないと、同期用受光素子を走査すると
きにレーザ光発光部が同期用のレーザ光を発光していな
いために主走査同期信号DEPTが発生しなかったり、感光
体上にレーザ光を照射すべきでないタイミングで同期用
レーザ光を発生する信号SYNCOが発生したりして、無駄
なトナーの消費及び感光体の劣化が起こる。
【0005】定常回転でポリゴンミラーが回転している
ときにはそれに応じたタイミングで同期用レーザ光を発
生する信号SYNCOが発生しているが、ポリゴンミラーの
回転速度を切り替える場合にはポリゴンミラーの回転速
度の可減速に時間がかかるため、ポリゴンミラーの回転
速度が切り替わるまでは上記無駄なトナーの消費及び感
光体の劣化が起こる。
【0006】これに対して、例えば特開平4-107419号
公報に掲載された画素密度可変制御方式ではポリゴンミ
ラーの回転速度が切り換えたい速度に達するまでレーザ
光発光部を消灯することにより上記感光体の劣化及び無
駄なトナーの消費を防止している。
【0007】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記画
素密度可変制御方式ではポリゴンミラーの回転速度が切
り換えたい速度に達するまでレーザ光発光部を消灯して
いるので、最初の主走査同期信号DEPTを得るためにレー
ザ光を最大で1ライン分感光体に照射することになり、
最大で1ライン分無駄なトナーの消費が起こる。
【0008】この発明はかかる短所を解消するためにな
されたものであり、ポリゴンミラーの回転速度に応じた
タイミングで同期用レーザ光を発生する信号を発生し、
無駄なトナーの消費及び感光体の劣化の防止を図ること
を目的とする。
【0009】
【課題を解決するための手段】この発明に係る画像形成
装置は、レーザ光発光部とポリゴンミラーと感光体と同
期用受光素子と関数発生器とレーザ発光制御部を有し、
レーザ光発光部は画像書き込みを行うレーザ光及び同期
用のレーザ光の発光をレーザ発光制御部からの制御に応
じて行い、ポリゴンミラーはレーザ光発光部からのレー
ザ光を感光体及び同期用受光素子に向けて偏向し、関数
発生器はポリゴンミラーの1回転ごとの波数がポリゴン
ミラーの面数と等しい関数信号であって、ポリゴンミラ
ーの反射面の回転角と一定の関係を持つ関数信号を発生
し、レーザ発光制御部は同期用のレーザ光を同期用受光
素子に反射する角度に達する所定の間隔だけ前に関数発
生器が発生させる関数信号の立ち上がりに応じて、レー
ザ光発光部を発光させ、ポリゴンミラーの反射面が同期
用のレーザ光を同期用受光素子に反射する角度に達する
際に確実に同期用のレーザ光を発生する。
【0010】
【発明の実施の形態】この発明の画像形成装置は、レー
ザ光発光部が発生した画像書き込み用のレーザ光をポリ
ゴンミラーで偏向し感光体に光書き込みを行う画像形成
装置である。
【0011】この画像形成装置においてはポリゴンミラ
ーの反射面が同期用のレーザ光を同期用受光素子に反射
する角度に達する際に確実に同期用のレーザ光を発生す
ることにより、無駄なトナーの消費の防止を図るもの
で、例えばレーザ光発光部とポリゴンミラーと感光体と
同期用受光素子と関数発生器とレーザ発光制御部を有す
る。
【0012】レーザ光発光部はレーザ発光制御部からの
制御に応じて画像書き込みを行うレーザ光及び同期用の
レーザ光を発光する。ポリゴンミラーはレーザ光発光部
からのレーザ光を感光体及び同期用受光素子に向けて偏
向する。関数発生器は、例えばポリゴンミラーの1回転
ごとの波数がポリゴンミラーの面数と等しい関数信号で
あって、同期用レーザ光を照射しようとするポリゴンミ
ラーの反射面が同期用レーザ光と成す角度が同期用のレ
ーザ光を同期用受光素子に反射する角度に達する直前
立ち上がる関数信号を出力する。
【0013】レーザ発光制御部は、例えば関数発生器が
発生し、かつ同期用のレーザ光を同期用受光素子に反射
する角度に達する所定の間隔だけ前の関数信号の立ち上
がりに応じてレーザ光発光部を発光させるこのよう
に、関数発生器はポリゴンミラーの反射面が同期用のレ
ーザ光を同期用受光素子に反射する角度に達する所定の
間隔だけ前に立ち上がる関数信号を出力するので、レー
ザ発光制御部は関数信号が立ち上がると、レーザ光発光
を発生させることにより、ポリゴンミラーの実際に回
転速度に応じて同期用のレーザ光を発生することができ
る。これにより、同期用のレーザ光を感光体に照射して
無駄にトナーを消費することを防止できる。
【0014】
【実施例】図1はこの発明の一実施例の画像形成装置の
構成図である。図に示すように、画像形成装置は、レー
ザ光発光部1、コリメートレンズ2、アパーチャ3、第
1シリンダレンズ4、ポリゴンミラー5、ポリゴンモー
タ6、Fθレンズ7、第2ミラー8、第2シリンダレン
ズ9、感光体10、第3ミラー11、第3シリンダレン
ズ12及び同期用受光素子13を有する。
【0015】レーザ光発光部1は、例えば半導体レーザ
を備え、画像書き込みを行うレーザ光及び同期用のレー
ザ光を発光する。コリメートレンズ2はレーザ光発光部
1から出射されたレーザ光を平行光に変換する。アパー
チャ3は形成するドット怪の大きさに応じたスリットを
備え、コリメートレンズ2を介したレーザ光から余分な
光をカットしてビ−ム整形する。第1シリンダレンズ4
はアパーチャ3でビーム整形したレーザ光を感光体10
上で所定の大きさになるように集光する。ポリゴンミラ
ー5はポリゴンモータ6により回転し、第1シリンダレ
ンズ4からの画像書き込み用レーザ光をFθレンズ7反
射し、同期用のレーザ光を第3ミラーに向けて反射す
る。Fθレンズ7はポリゴンミラー5からのレーザ光に
対して像面湾曲補正等をする。第2ミラー8はFθレン
ズ7を介した画像書き込み用レーザ光を第2シリンダレ
ンズ9に向けて反射する。第2シリンダレンズ9は第2
ミラーからのレーザ光を副走査方向に集光し、感光体1
0上に潜像を形成する。感光体10は潜像を現像器(不
図示)で現像等した後に転写紙に転写し、転写紙に転写
した画像を定着器(不図示)等で定着する。
【0016】第3ミラー11はポリゴンミラー5からの
同期用レーザ光を第3シリンダレンズ12に向けて反射
する。第3シリンダレンズ12は第3ミラー11からの
レーザ光を集光し、同期用受光素子13を照射する。同
期用受光素子13は同期用レーザ光を受光すると、同期
用レーザ光検知信号を出力する。この同期用レーザ光検
知信号が主走査方向の画像書き出し位置の基準となる主
走査同期信号DEPTである。
【0017】また、画像形成装置はモータPLL制御部
14及びレーザ発光制御部15を有する。モータPLL
制御部14は、ポリゴンモータ6をPLL制御すること
により、図3に示すように画素密度に応じてポリゴンミ
ラー5を回転する部分であり、例えば指令周波数発生器
141、位相比較器142、ローパスフィルタ143、
モータ駆動力発生回路144及び関数発生器145を備
える。指令周波数発生器141は画素密度データを入力
し、画素密度に応じてポリゴンミラー5の回転数の基準
周波数の信号PMCLKを出力する。ここで、指令周波数発
生器141は、例えば6面のポリゴンミラーの1回転あ
たりに6回の指令信号を出力する。位相比較器142は
指令周波数発生器141が発生した信号の周波数と関数
発生器145が発生した信号の周波数との位相差に応じ
た誤差信号を発生する。ここで、指令周波数発生器14
1が発生した信号の周波数と関数発生器145が発生し
た信号の周波数とが等しくなるとモータPLL制御部1
4はロック状態になる。ローパスフィルタ143は位相
差比較器142が発生した誤差信号から高周波数成分を
除去してポリゴンモータ6の回転を制御する制御信号を
出力する。モータ駆動力発生回路144はローパスフィ
ルタ143からの制御信号を基にポリゴンモータ6を回
転する駆動信号を発生する。
【0018】関数発生器145は、図4に示すようにポ
リゴンミラー5の1回転ごとの波数がポリゴンミラー5
の面数と等しい関数信号であって、同期用レーザ光を照
射しようとするポリゴンミラー5の反射面が同期用レー
ザ光と成す角度が同期用のレーザ光を同期用受光素子1
3に反射する角度に達する際に立ち上がる関数信号を出
力する。ポリゴンモータ6の1回転で発生する関数信号
の波数とポリゴンミラー5の面数を同一とすることによ
り、1走査に1回の関数信号が発生することになる。こ
こでは、画素密度の可変範囲が300〜600DPIであり、画
素密度とポリゴンミラー5の回転速度が比例関係、画素
密度と走査周期が反比例関係にある。
【0019】レーザ発光制御部15は、画像書込制御部
151、同期光制御部152及びレーザ駆動力発生部1
53を備える。画像書込制御部151は同期用受光素子
13からのDEPT信号により同期を取り、画像書き込みを
行うレーザ光の発生周期T2を制御する。同期光制御部
152は、例えば図5に示す構成を備え、図6に示すよ
うなタイミングで同期用の信号SYNCOを出力する。同期
光制御部152では、SYOEN信号がローの時(時刻
はSYNCOは発生しないようになっている。通常制
御時は常にSYOEN信号をハイとしておく。時刻t
数信号が立ち上がると、SYNCO信号はローとなり、レー
ザ光発光部1が発光する。レーザ光発光部1から出射し
たレーザ光を同期用受光素子13が検知すると、時刻t
DEPT信号が発生し、SYNCO信号はハイとなりレーザ
光発光部1は消灯する。再び、関数信号が立ち上がる
と、SYNCO信号はローとなる。
【0020】レーザ駆動力発生部153は画像書込制御
部151及び同期光制御部152からの制御信号を基に
レーザ光発光部1の変調信号VIDEOを出力する。VIDEO信
号は画像形成領域T2において画像データに応じて、オ
ン/オフを繰り返す。これにより、DEPT信号、SYNCO信
号及びVIDEO信号の出力タイミングは図7のようにな
る。ここで、T1は画素密度及び転写紙サイズに応じた
DEPT信号発生から画像形成までの時間間隔であり、T2
は画像形成時間間隔である。また、SYOEN信号は書き込
みイネーブル信号であり、SYOEN信号、DEPT信号、SYNCO
信号及びVIDEO信号はアクティブローである。ポリゴン
モータ6のFG信号の立ち上がりは、同期用レーザ光を
同期用受光素子13が入射する走査位置で発生するの
で、どのような回転速度においても感光体10上にレー
ザ光を照射すべきでないタイミングでSYNCO信号が発生
することを防止できる。これにより、感光体10の劣化
や無駄なトナーの消費を防止することができる。
【0021】また、このようにPLL制御に用いた関数
信号を用いて同期用のレーザ光の発光タイミングを制御
することにより、構成を簡単にすることができる。
【0022】なお、上記実施例では関数信号が立ち上が
るとSYNCO信号がローになりレーザ光発光部1が発光す
るようにしたが、関数信号が立ち下がるとSYNCO信号が
ローになりレーザ光発光部1が発光するようにしても良
い。
【0023】また、上記実施例ではポリゴンミラー5の
回転数をPLL制御を用いて制御したが、他の制御方法
を用いても良い。
【0024】また、上記実施例では関数発生器145は
ポリゴンミラー5の1回転ごとの波数がポリゴンミラー
5の面数と等しい関数信号であって、同期用レーザ光を
照射しようとするポリゴンミラー5の反射面が同期用レ
ーザ光と成す角度が同期用のレーザ光を同期用受光素子
13に反射する角度に達する際に立ち上がり又は立ち下
がる関数信号を出力するようにしたが、同期用レーザ光
を照射しようとするポリゴンミラー5の反射面が同期用
レーザ光と成す角度が同期用のレーザ光を同期用受光素
子13に反射する角度に達するより所定の間隔だけ前に
立ち上がり又は立ち下がる関数信号を出力するようにし
ても良い。
【0025】
【発明の効果】この発明は以上説明したように、ポリゴ
ンミラーの1回転ごとの波数がポリゴンミラーの面数と
等しい関数信号であって、ポリゴンミラーの反射面の回
転角と一定の関係を持つ関数信号用いてポリゴンミラ
ーの反射面が同期用のレーザ光を同期用受光素子に反射
する角度に達する所定の間隔だけ前に確実に同期用のレ
ーザ光を発生するので、トナーの無駄な消費及び感光体
を不必要に露光することによる感光体の劣化を防止でき
る。
【図面の簡単な説明】
【図1】この発明の実施例を示す構成図である。
【図2】画像形成装置の制御部分の構成図である。
【図3】画素密度とポリゴンミラー回転速度と走査周期
の関係を表わす説明図である。
【図4】PMCLK信号と関数信号との波形図である。
【図5】同期光制御部の構成図である。
【図6】同期光制御部の制御信号の波形図である。
【図7】画像形成タイミング及び同期レーザ光発生タイ
ミングを表わす波形図である。
【符号の説明】
1 レーザ光発光部 5 ポリゴンミラー 6 ポリゴンモータ 10 感光体 13 同期用受光素子 14 モータPLL制御部 141 指令周波数発生器 142 位相比較器 143 ローパスフィルタ 144 モータ駆動力発生回路 145 関数発生器 15 レーザ発光制御部 151 画像書込制御部 152 同期光制御部 153 レーザ駆動力発生部

Claims (1)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 レーザ光発光部とポリゴンミラーと感光
    体と同期用受光素子とレーザ発光制御部を有し、レーザ
    光発光部は画像書き込みを行うレーザ光及び同期用のレ
    ーザ光の発光をレーザ発光制御部からの制御に応じて行
    い、ポリゴンミラーはレーザ光発光部からのレーザ光を
    感光体及び同期用受光素子に向けて偏向する画像形成装
    置において、 ポリゴンミラーの1回転ごとの波数がポリゴンミラーの
    面数と等しい関数信号であって、ポリゴンミラーの反射
    面の回転角と一定の関係を持つ関数信号を発生する関数
    発生器を有し、前記 レーザ発光制御部は、同期用のレーザ光を同期用受
    光素子に反射する角度に達する所定の間隔だけ前に関数
    発生器が発生させる関数信号の立ち上がりに応じて、前
    記レーザ光発光部を発光させることを特徴とする画像形
    成装置。
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