JP6942450B2 - 画像形成装置 - Google Patents
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Description
[画像形成装置]
図1は、電子写真プロセスを利用した、イエロー(Y)、マゼンタ(M)、シアン(C)、ブラック(K)の4色の画像を重ね合わせたカラー画像を形成する画像形成装置の概略構成図である。以下の説明において、特にイエロー、マゼンタ、シアン,ブラックを区別する必要のない部材については、説明の便宜上、符号の添え字のY,M,C,Kを省略することもある。
次に、光照射手段としての光学走査装置9について詳しく説明する。図2は光学走査装置9の概略斜視図である。光学走査装置9は4つの感光ドラム5Y〜5Kにレーザ光4Y〜4Kを照射する。光学走査装置9は、以下の部材を一つの光学箱9a内に収容する。半導体レーザである光源401(401Y、401M、401C、401K)、コリメータレンズ402(402Y、402M、402C、402K)、アナモフィックレンズ403、回転多面鏡603。さらに、fθレンズ604(604YM、604CK、604Y、604M、604C、604K)、ミラー605(605Y、605M、605C、605K)、BDセンサ405。また、光学走査装置9は、光源401を発光させるためのレーザ駆動回路406を備える。
次に、光学走査装置9の各光源401を発光させるためのレーザ駆動回路406(406Y、406M、406C、406K)について説明する。図4はレーザ駆動回路406を示す図である。レーザ駆動回路406は、光源401に対して設けられているが、その構成及び動作はどれも同じであるため、光源401Yとそれを駆動するレーザ駆動回路406Yについて例示的に説明し、その他についての説明は省略する。なお、レーザ駆動回路406Y〜406Kは1つの基板上に設けられているので、図2ではこのレーザ駆動回路406Y〜406Kが設けられた基板をレーザ駆動回路406として記載している。
次に、第3発光量用APC制御について、図4を用いて説明する。図4に示すように、エンジンコントローラ531はSH1信号の指示により、サンプル/ホールド回路503をホールド状態とする。さらに、SH2信号の指示により、サンプル/ホールド回路513をホールド状態に設定するとともに、SH6信号の指示により、サンプル/ホールド回路523をサンプル状態とする。さらに、SH3信号の指示により、スイッチング回路509をOFF状態とし、SH4信号の指示により、スイッチング回路519をOFF状態とし、SH5信号の指示により、スイッチング回路529をON状態とする。また、DataY信号によりスイッチング回路508をOFF状態にする。このDataY信号に関し、エンジンコントローラ531は、イネーブル端子付きバッファ534のイネーブル端子に接続されているVenb信号をディセーブル状態にし、Ldrv信号を制御し、DataY信号をオフ状態とする。Base1信号によりスイッチング回路518をOFF状態とし、Base2信号によりスイッチング回路528をON状態とすることで、LD401Yが第3発光量での発光状態となるように設定する。
第2発光量用APC制御について、図4を用いて説明する。図4に示すように、エンジンコントローラ531はSH1信号の指示により、サンプル/ホールド回路503をホールド状態とする。さらに、SH2信号の指示により、サンプル/ホールド回路513をサンプル状態に設定するとともに、SH6信号の指示により、サンプル/ホールド回路523をホールド状態とする。さらに、SH3信号の指示により、スイッチング回路509をOFF状態とし、SH4信号の指示により、スイッチング回路519をON状態とし、SH5信号の指示により、スイッチング回路529をOFF状態とする。また、DataY信号によりスイッチング回路508をOFF状態にする。このDataY信号に関し、エンジンコントローラ531は、イネーブル端子付きバッファ534のイネーブル端子に接続されているVenb信号をディセーブル状態にし、Ldrv信号を制御し、DataY信号をOFF状態とする。Base1信号によりスイッチング回路518をON状態とし、Base2信号によりスイッチング回路528をON状態とすることで、LD401Yが第2発光量での発光状態となるように設定する。
第1発光量用APC制御について、図4を用いて説明する。図4に示すように、エンジンコントローラ531はSH1信号の指示により、サンプル/ホールド回路503をサンプル状態とする。さらに、SH2信号の指示により、サンプル/ホールド回路513をホールド状態とし、SH6信号の指示によりサンプル/ホールド回路523をホールド状態に設定する。また、SH3信号の指示により、スイッチング回路509をON状態とし、SH4信号の指示により、スイッチング回路519をOFF状態とし、SH5信号の指示により、スイッチング回路529をOFF状態とする。さらに、Ldrv信号の指示によりスイッチング回路508をON動作させ、Base1信号の指示によりスイッチング回路518をON動作させる。また、Base2信号の指示によりスイッチング回路528をON動作させる。
次に、感光ドラム5の膜厚に応じた、発光量の変更の必要性について説明する。なお、画像形成装置50は、帯電高圧電源及び現像高圧電源をそれぞれ共通化することで、低コスト、小型化を実現している。よって、各感光ドラム5Y〜5Kに実質的に同じ帯電電圧Vcdc、現像電圧Vdc電圧を出力する構成となっている。
感光ドラム5の使用状態(膜厚の厚さ)に応じて、光源LD401Y〜LD401Kの第1発光量、第2発光量を変えるための具体的な調整について説明する。図7は、感光ドラム5Y〜5Kの使用状態と、対応するLD401Y〜LD401Kの発光量の目標値との関連を示すテーブルであり、図7(a)は第1発光量の目標値、図7(b)は第2発光量、図7(c)は第3発光量の目標値である。
・P(c1)<P(c2)<P(c3)<P(a1)<P(a2)<P(a3)
・P(d1)<P(d2)<P(d3)<P(b1)<P(b2)<P(b3)
・P(P1)<P(c1)<P(d1)
このように、感光ドラム5の使用状態が初期から末期になるほど(印刷枚数の積算値が増えるほど)第1発光量の目標値、及び第2発光量の目標値が大きくなるよう設定されている。なお、同じ使用状態(印刷枚数の積算値)であっても、LD401Y及び401Kと、LD401M及び401Cとで第1、第2発光量が異なっているのは、上述したようにそれぞれの光路上に設けられたミラー605の枚数が異なるからである。なお、光路上に設けられたミラー605の枚数が同じであれば、第1、第2発光量も同じとなるように制御することができる。
次に、本実施形態における第3発光量用APC制御を行う発光量及び期間について図8、図9を用いて説明する。第3発光量用APC制御は、画像形成装置の初期動作時においては前述した通り、図5に示すように、第2発光量用APC制御及び第1発光量用APC制御を行うよりも前に完了するように制御する。一方、画像形成装置が画像形成を行っている場合などの定常動作時においては、図9に示すように、1ライン走査シーケンスの間において第3発光量用APC制御を行う。
先の第1の実施形態においては、第3発光量は感光ドラム5の使用状況によらず、固定の発光量P(P1)とすることについて説明した。本実施形態においては、感光ドラム5の使用状況に応じて第3発光量も変化させる場合について説明する。なお、画像形成装置の構成及び光学走査装置の構成、レーザ駆動回路の構成等、先の第1の実施形態と同様のものについては、ここでの詳しい説明は省略する。
感光ドラム5の使用状態(膜厚の厚さ)に応じて、光源LD401Y〜LD401Kの第1発光量、及び第2発光量、第3発光量を変えるための具体的な調整について説明する。図10は、感光ドラム5Y〜5Kの使用状態と、対応するLD401Y〜LD401Kの発光量の目標値との関連を示すテーブルであり、図10(a)は第1発光量の目標値、図10(b)は第2発光量、図10(c)は第3発光量の目標値である。
・P(M1)<P(M2)<P(M3)
・P(N1)<P(N2)<P(N3)
・P(M1)<P(N1)、P(M2)<P(N2)、P(M3)<P(N3)
このように、感光ドラム5の使用状態が初期から末期になるほど(印刷枚数の積算値が増えるほど)第1発光量の目標値、第2発光量、及び第3発光量の目標値が大きくなるよう設定されている。なお、同じ使用状態(印刷枚数の積算値)であっても、LD401Y及び401Kと、LD401M及び401Cとで、第1〜第3発光量が異なっているのは、上述したようにそれぞれの光路上に設けられたミラー605の枚数が異なるからである。なお、光路上に設けられたミラー605の枚数が同じであれば、第1〜第3発光量も同じとなるように制御することができる。
次に、本実施形態における第3発光量用APC制御を行う発光量及び期間について図9、図11を用いて説明する。第3発光量用APC制御は、画像形成装置の初期動作時においては前述した通り、図5に示すように、第2発光量用APC制御及び第1発光量用APC制御を行うよりも前に完了するように制御する。一方、画像形成装置が画像形成を行っている場合などの定常動作時においては、図9に示すように、1ライン走査シーケンスの間において第3発光量用APC制御を行う。
9 光学走査装置
531 エンジンコントローラ
Claims (17)
- 感光ドラムと、
前記感光ドラムを帯電する帯電手段と、
画像部に静電潜像を形成するための第1発光量、前記第1発光量よりも少ない発光量であり、非画像部の電位を制御するための第2発光量、前記第2発光量よりも少ない第3発光量、で光を照射する光照射手段と、
前記光照射手段から照射される光の発光量を調整するために、前記光照射手段に供給される駆動電流を調整する調整手段と、を備え、
前記光照射手段により、光を走査する方向である主走査方向に1ラインの走査を行う間に、前記光照射手段から照射される光が前記第1発光量になるように前記調整手段により前記駆動電流を調整する第1期間から、前記光照射手段から照射される光が前記第2発光量になるように前記調整手段により前記駆動電流を調整する第2期間に切り替え、前記第2期間から前記光照射手段から照射される光が前記第3発光量になるように前記調整手段により前記駆動電流を調整する第3期間に切り替え、前記第3期間から前記光照射手段により前記調整手段により調整した前記第2発光量で光を照射する第4期間に切り替え、前記第4期間から前記光照射手段により前記調整手段により調整した前記第1発光量で光を照射する第5期間に切り替えることを特徴とする画像形成装置。 - 前記光照射手段から前記第1発光量で光を照射するように、第1駆動電流と第2駆動電流と第3駆動電流を加算した前記駆動電流を前記光照射手段に供給させる第1状態と、前記光照射手段から前記第2発光量で光を照射するように、前記第1駆動電流を加算することなく前記第2駆動電流と第3駆動電流を加算した前記駆動電流を前記光照射手段に供給させる第2状態と、前記光照射手段から前記第3発光量で光を照射するように、前記第1駆動電流と前記第2駆動電流を加算することなく前記第3駆動電流を前記駆動電流として前記光照射手段に供給させる第3状態と、を切り替える切り替え手段、を備えることを特徴とする請求項1に記載の画像形成装置。
- 前記光照射手段が前記第1発光量で光を照射するように、第1駆動電流と第2駆動電流を加算した前記駆動電流を前記光照射手段に供給させる第1状態と、前記光照射手段が前記第2発光量で光を照射するように、前記第1駆動電流を加算することなく前記第2駆動電流を前記駆動電流として前記光照射手段に供給させる第2状態と、前記光照射手段が前記第3発光量で光を照射するように、第3駆動電流を前記駆動電流として前記光照射手段に供給させる第3状態と、を切り替える切り替え手段、を備えることを特徴とする請求項1に記載の画像形成装置。
- 前記調整手段は、前記第1発光量を調整するために前記第1駆動電流を調整する第1調整手段と、前記第2発光量を調整するために前記第2駆動電流を調整する第2調整手段と、前記第3発光量を調整するために前記第3駆動電流を調整する第3調整手段と、を含むことを特徴とする請求項2又は3に記載の画像形成装置。
- 前記第3調整手段による第3駆動電流を調整する前に、前記第1調整手段による前記第1駆動電流の調整、及び前記第2調整手段による前記第2駆動電流の調整を行うことを特徴とする請求項4に記載の画像形成装置。
- 前記感光ドラムの使用状況に応じて、前記第1調整手段は前記第1駆動電流を調整し、前記第2調整手段は前記第2駆動電流を調整し、前記第3調整手段は前記第3駆動電流を調整することを特徴とする請求項4に記載の画像形成装置。
- 前記感光ドラムの使用状況とは、画像の印刷枚数の積算値、前記感光ドラムの積算回転数に関する値、又は前記感光ドラムの膜厚に関する値であることを特徴とする請求項6に記載の画像形成装置。
- 前記第3調整手段は、前記第2調整手段によって調整された前記第2駆動電流に応じて、前記第3駆動電流を調整することを特徴とする請求項4に記載の画像形成装置。
- 前記光照射手段が前記第1発光量で発光することにより、前記感光ドラムの電位は画像データに応じた静電潜像が形成される電位となることを特徴とする請求項1乃至8のいずれか1項に記載の画像形成装置。
- 前記第1調整手段は、少なくとも水平同期信号の検知前のタイミングを含む前記第1期間において第1駆動電流を調整し、
前記第2調整手段は、少なくとも水平同期信号の検知後で且つ画像マスク期間における少なくとも一部の期間である前記第2期間で、前記第2駆動電流を調整し、
前記第3調整手段は、前記第2駆動電流が調整された後の期間である前記第3期間で前記第3駆動電流を調整することを特徴とする請求項4に記載の画像形成装置。 - 前記第1調整手段は、前の走査ラインに対応した水平同期信号の検知タイミングを基準に、前記第1駆動電流の調整を行うことを特徴とする請求項10に記載の画像形成装置。
- 前記第2調整手段は、前記光照射手段により画像形成領域に対する発光を終えた後で、且つ次の走査ラインの為の水平同期信号を検知する前において、前記第2駆動電流を調整することを特徴とする請求項4に記載の画像形成装置。
- 前記光照射手段から照射された光の発光強度を検知する検知手段をさらに備え、
前記第1調整手段は、前記検知手段に検知された光の発光強度と前記第1発光量の発光強度との差分に基づき、前記第1駆動電流を調整し、
前記第2調整手段は、前記検知手段に検知された光の発光強度と前記第2発光量の発光強度との差分に基づき、前記第2駆動電流を調整し、
前記第3調整手段は、前記検知手段に検知された光の発光強度と前記第3発光量の発光強度との差分に基づき、前記第3駆動電流を調整することを特徴とする請求項4に記載の画像形成装置。 - 前記第2駆動電流は、前記光照射手段からレーザー光を照射する閾値電流よりも大きな電流であり、
前記光照射手段は、前記第2駆動電流が供給されることでレーザー光を照射することを特徴とする請求項2又は3に記載の画像形成装置。 - 前記第2発光量及び前記第3発光量は、前記感光ドラムにトナーを付着させない発光量であることを特徴とする請求項1乃至14のいずれか1項に記載の画像形成装置。
- 前記感光ドラムを複数備え、
複数の前記感光ドラムの夫々に対応する前記帯電手段を複数備え、
複数の前記帯電手段に電圧を印加する電源は共通であることを特徴とする請求項1乃至15のいずれか1項に記載の画像形成装置。 - 前記感光ドラムを複数備え、
複数の前記感光ドラムの夫々に対応する現像手段を複数備え、
複数の前記現像手段に電圧を印加する電源は共通であることを特徴とする請求項1乃至16のいずれか1項に記載の画像形成装置。
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