JP4397240B2 - 画像形成装置 - Google Patents
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Description
このような画像形成装置では、異なる走査密度(画素密度)による画像の書き込みが要求される場合がある。通常、1ビームによる画像の書き込みにおいては、そのレーザビームの偏向速度、プロセス速度、書き込み周波数(ビデオクロック周波数)を適当に変更することにより、同一のユニットで異なる走査密度による画像の書き込みを実現することができる。
近年、画像形成速度の高速化、高画質化の要求が増し、ポリゴンスキャナの高速化、書き込み周波数の高速化が行なわれているが、それぞれ限界があり、技術的にも難しくなる。そこで、上述したように複数のLD(LDアレイ)によるマルチビームの必要性が生じる。これにより、ポリゴンスキャナ、書き込み周波数の高速化という課題の負荷を軽減することができる。なお、N個のLDを用いて1回にNラインの画像の書き込みを行うことにより、書き込み周波数を1/Nにすることができる(例えば、特許文献1〜4参照)。
なお、特許文献1では、複数のレーザを用い帰還利得補正量をモニタして、レーザあるいは検知センサのいずれかの異常を検知している。特許文献2では、2つのコンパレータを有し、Automatic Power Control(以下、APCと記す)、低い値のコンパレータが反転する前に高い値のコンパレータが反転した場合に異常とするようにしている。特許文献3では、キャリブレーションにおいてレーザを単独に点灯した場合と、全てを点灯した場合に分けて実行している。特許文献4では、APCサンプリング時は、コンパレータからの信号をコンデンサに充放電して制御している。
すなわち、文字モード(例えば文字原稿をコピーするモード)のように各LDの点灯率が低いモードに比べてLDアレイのパッケージ温度が上昇し、各LDからそれぞれ発生されるレーザビームの光量を設定値に維持するのに必要な各LDへの供給電流が不足する。したがって、上記各光量が目標値より低下するため画像濃度が薄くなり、画像品質が低下してしまう。
このため、温度変化に伴う光量低減を監視し、異常画像の発生を未然に防止することが求められる。しかしながら、LDアレイのように複数のLDを備えた場合において、LDの光量が熱の影響を受けて低下していることを正確に検出するには装置構成あるいは検出方法が複雑化するという問題がある。
そこで、本発明は、上述した実情を考慮してなされたもので、装置構成や検出方法を複雑化せずにLDの光量が設定通りに維持されているかを正確に検出して異常時に対応できるようにした画像形成装置を提供することを目的とする。
請求項2の発明は、前記制御手段は、APCを行う場合に機内の温度を検知して前記フォトダイオードのモニタ電流値の値を補正することを特徴とする請求項1記載の画像形成装置である。
上記のように、ADF201にある原稿トレイ202に原稿の画像面を上にして置かれた原稿束は、操作部上のプリントキーが押下されると、一番上の原稿からコンタクトガラス206上の所定の位置に給送される。給送された原稿は、読み取りユニット250によってコンタクトガラス206上の原稿の画像データを読み取り後、給送ベルト204および反転駆動コロによって排出口A(原稿反転排出時の排出口)に排出される。さらに、原稿トレイ202に次の原稿が有ることを検知した場合、前原稿と同様にコンタクトガラス206上に給送される。
第1トレイ208、第2トレイ209、第3トレイ210に積載された転写紙は、各々第1給紙ユニット211、第2給紙ユニット212、第3給紙ユニット213によって給紙され、縦搬送ユニット214によって感光体215に当接する位置まで搬送される。読み取りユニット250にて読み込まれた画像データは、書き込みユニット257からのレーザによって感光体215に書き込まれ、現像ユニット227を通過することによってトナー像が形成される。そして、転写紙は感光体215の回転と等速で搬送ベルト216によって搬送されながら、感光体215上のトナー像が転写される。その後、定着ユニット217にて画像を定着させ、排紙ユニット218に搬送される。排紙ユニット218に搬送された転写紙は、ステープルモードを行わない場合は、排紙トレイ219に排紙される。
図3、図4は本発明の実施形態である画像形成装置の制御系ブロック図である。図3において、LDアレイ10内の光量モニタ用のPD(フォトダイオード)の電流がVR1により電圧V2に変換されて、LDドライバ1に入力される(V2=I3*VR1)。V2がコンパレ−タの入力電圧V3(VREF1)と比較され、出力がコントロ−ル回路11に入力される。LD光量が設定値より小さい場合は、充電用定電流源12によりC1が充電され、V4の値が増加して、誤差増幅器13とTR1により、LD1に流す電流I1が増加して、LD1の光量が増加する。
LD光量が設定値より大きい場合は、放電用電流源14によりC1が放電され、V4の値が減少して、誤差増幅器13とTR1により、LD1に流す電流I1が減少して、LD1の光量が減少する。バイアス電流源15により、LD1には、バイアス電流I2が流れる。LD消灯時にI2が流れる。バイアス電流I2の値は、R2の値により、調整できる。S/H1は、外部入力信号で、サンプリングホ−ルド信号であり、LOWの時はサンプリングモードで、APCがアクテイブになり、C1が充放電されて、V4の電位が変化する。HIGHの時は、ホールドモードで、APCは行われず、C1の電位はホ−ルドされて、V4の値は、一定電位になる。
誤差増幅器13に入力されるXDATA1は、画像データであり、LOWの時画像データがアクテイブになり、I1が流れる。XDATA1がHの時は、I1は流れず、LD1には、バイアス電流I2のみが流れ、LD1はオフセット発光する。PD電流の電位V2はA/Dコンバ−タ16によりラッチされ、デジタルデータVMON1として、CPUに入力される(S/H1がLの時SW1はCLOSEする。)。実機の機内温度は、温度センサ17で測定され、A/D3でデジタルデータに変換され、TDATAとして、CPUに入力される。
S/H1は、LDドライバ1用のサンプルホ−ルド信号であり、S/H2は、LDドライバ2用のサンプルホ−ルド信号である。C1Aは、LDドライバ1用のサンプルホ−ルド用コンデンサであり、C1Bは、LDドライバ2用のサンプルホ−ルド用コンデンサである。S/H1がLOWの時、PD電流を電位に変換した電圧PDV1がLDドライバ1に入力され、A/D1でデジタルデータVMON1にされて、CPUに入力される。S/H2がLOWの時、PD電流を電位に変換した電圧PDV2がLDドライバ2に入力され、A/D2でデジタルデータVMON2にされて、CPUに入力される。
ここで、複数ビームを同時に発光させた時のモニタ電流値と、1ビームのみ発光させた時のモニタ電流値の比が、規定範囲にない場合に、警告を表示して、APCを行うことを禁止するようにした場合の動作について説明する。図4において、S/H1をL、S/H2をLにすると、APCはサンプリングモード(APCモード)になる。S/H1、2信号をLにすると、LDアレイ10のLD1、LD2は強制点灯モードになる。VMON1の電位PDV1は、LDアレイ10のLD1、LD2が両方点灯した時の電位になる(PDV1=I3×VR1)。
LDアレイ10のDRoopが大きい場合は、MON1/MON2は2より小さい値になる(2ビーム発光した時のLDアレイ光量が、1ビーム発光した時のLDアレイ光量の2倍より小さくなる。)。したがって、ステップS3では、MON1/MON2が規定値より大きければフローを終了し、MON1/MON2が規定値より小さい場合は、DRoopが大きく、問題が有るので、ステップS4で警告を表示して、APCを行うことを禁止する。
次に、各ビームの、APCのサンプリング時のモニタ電流値の差が規定範囲にない場合に、警告を表示して、APCを行うことを禁止するようにした場合の動作について説明する。なお、図5で説明した部分については省略する。図6のフローチャートに示すように、まず、ステップS11でS/H1をLにする。そして、ステップS12でVMON1をラッチする(S/H1をLにすると、LD1が強制発光する)。ステップS13でS/H2をLにして、ステップS14でVMON2をラッチする。
ステップS15において(VMON1−VMON2)>規定値であるかを確認し、規定値より小さい場合はフローを終了し、規定値より大きい場合はステップS16へ進んで警告を表示して、APCを行うことを禁止する。LDアレイは、一般的に言って、LDの特性がそろっているので、一定光量で発光させた時のモニタ電流の値は、それほど違っていないので、VMON1とVMON2の差があまり大きい場合は、LDアレイの不良と考えられるので、警告を表示する。
その後、ステップS25で(VMON1+VMON2)>規定値であるかを確認し、規定値より小さい場合はフローを終了し、規定値より大きい場合はステップS26へ進んで警告を表示して、APCを行うことを禁止する。LDアレイのモニタ−電流が異常に大きい場合は、LDアレイの不具合が考えられるが、APCのサンプリング時のモニタ電流値の差が規定範囲にない場合に警告を表示する例では、これを見つけることができない。そのために、この例で示した方法で異常を検知する。
次に、APCを行う場合に、LD部の温度を検知して、光受光素子のモニタ電流値の値を補正する場合を示す。なお、図5で説明した部分については省略する。図8のフローチャートに示すように、まず、ステップS31でS/H1をLOWにし、ステップS32でVMON1をラッチする。
そして、ステップS33で機内温度T1をラッチする。その後、機内温度T1により補正したV2Aの値をコンパレ−タV2に入力することにより(ステップS34)、補正したPD電圧でAPCを行うことにより、APCを正確に行うことができる。LDアレイ10内のPDのモニタ電流は、温度により変化するので、それを補正する(SW4はV2AがONする側にする。)。
このように、画像形成装置では、複数ビームを同時に発光させた時のモニタ電流値と、1ビームのみ発光させた時のモニタ電流値の比によって判断するので、装置構成や検出方法を複雑化せずにLDの光量が設定通りに維持されているかを正確に検出して異常時に対応することができる。
2 コリメートレンズ
3 ポリゴンスキャナ
4 fθレンズ
5 感光体
6 同期検知素子(フォトセンサ)
10 LDアレイ
11 コントロール回路
12 充電用定電流源
13 誤差増幅器
14 放電用電流源
15 バイアス電流源
16 A/Dコンバータ
17 温度センサ
Claims (2)
- レーザダイオードアレイが複数のレーザ光源を備え、前記複数のレーザ光源から出射された複数のレーザ光を走査して感光体に潜像を形成し、容量素子の充放電を利用してAPCを行う画像形成装置において、
前記レーザ光源から出射されたレーザ光を受光してモニタ電流を出力するフォトダイオードと
前記複数のレーザ光源を同時に発光させた時のモニタ電流値と、前記複数のレーザ光源のうち1つのみ発光させた時のモニタ電流値との比が規定範囲にない場合に、警告を表示してAPCを行うことを禁止する制御手段と、を備えたことを特徴とする画像形成装置。 - 前記制御手段は、APCを行う場合に機内の温度を検知して前記フォトダイオードのモニタ電流値の値を補正することを特徴とする請求項1記載の画像形成装置。
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