JPH01234813A - 画像形成装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 この発明は、一定速度で回転する回転多面鏡に偏向され
るレーザビームにより感光体に画像を描画する画像形成
装置に関する。

〔従来の技術〕

第５図は従来の画像形成装置の一例を説明する断面図で
あり、１１はプリンタ本体、１２は感光ドラムで、帯電
器１３に一様帯電され、画像描画に備える。なお、感光
ドラム１２は矢印方向に一定速度で回転する。

１４は回転多面鏡（ポリゴンミラー）で、スキャナモー
タにより一定速度で回転し、後述する半導体レーザから
発射されるフロントビームを偏向する。１５は現像器で
、感光ドラム１２に形成された静電潜像を現像剤（トナ
ー）により顕像化する。１６は転写帯電器で、給紙カセ
ット２４から給紙される記録紙２３にトナー像を転写さ
せる。

１７はクリーナで、感光ドラム１２に残留するトナーを
回収する。１８は前露光ランプで、感光ドラム１２に光
を照射し、表面電荷を中和する。

１９は給紙ローラで、図示しないコントローラから出力
されるプリント指令に同期して記録紙２３をレジストロ
ーラ２０の配設位置まで給紙させ、−旦停止させる。レ
ジストローラ２ｏは、感光ドラム１２に形成された画像
先端との位置合わせ同期を取り、停止していた記録紙２
３を再給紙する。２１は搬送ベルトで、転写プロセスの
終了した記録紙２３を定着ローラ２２まで搬送する。

２５は排紙トレーで、定着工程の終了した記録紙２３を
排紙する。２６は折り返しミラーで、レーザビームを感
光ドラム１２に走査する。２７は結像光学系で、レーザ
ビームを一定速度で感光ドラム１２上に光学像を結像さ
せる。

なお、画像形成プロセスは、公知の電子写真プロセスに
準するので説明は省略する。

第６図は、第５図に示したポリゴンミラ１４に偏向され
るレーザビーム照射系を説明する回路ブロック図であり
、第５図と同一のものには同じ符号を付しである。

この図において、３０は半導体レーザで、スイッチング
回路（スイッチ回路）４２によりオン／オフ変調され、
フロントビームＦＢをポリゴンミラ１４に照射する。ポ
リゴンミラー１４に照射されたフロントビームＦＢは、
偏向され一部は反射ミラー４４を介してビーム検知器４
５に導かれるとともに、第５図に示した折り返しミラー
２６を介して感光ドラム１２に一定速度で水平走査され
る。３１は例えばフォトダイオードで構成されるビーム
検知器で、半導体レーザ３ｏのバックビームＢＢを受光
して、その受光光量に応じたアナログ信号を出力する。

３２はオペアンプ等で構成される増幅器で、ビーム検知
器３１の出力となるアナログ信号を増幅し、マイクロコ
ンピュータ等で構成される光量制御回路３３に出力する
。

光量制御回路３３は、Ａ／Ｄ変換器３４．検出値用メモ
リ３５．目標値用メモリ３６．比較器３７、制御用カウ
ンタ３８等から構成され、Ａ／Ｄ変換器３４は、増幅器
３２の出力をディジタル信号に変換し、変換された光量
データを検出値用メモリ３５に一時書き込み出力する。

目標値用メモリ３６には半導体レーザ３０に対する最適
な光量制御目標値データが書き込まれており、この光量
制御目標値データと上記光量データとを比較器３７が比
較して、その差分データ（カウントアツプまたはカウン
トダウン信号）を後段の制御用カウンタ３８に出力する
。制御用カウンタ３８は、差分データに応じた光量制御
並列信号３９を後段のＤ／Ａ変換器４ｏに出力する。た
だし、制御用カウンタ３８の初期値はＯまたは一定値に
セットされる。

Ｄ／Ａ変換器４０は、光量制御並列信号３９をアナログ
信号に変換し、光量制御アナログ信号を増幅器４１に出
力する。これがスイッチング回路４２に印加され、半導
体レーザ３０を駆動する電流を制御する書き込み／調整
信号４３は０Ｎ１０ＦＦまたは強制点灯信号を半導体レ
ーザ３０に出力する。

このようにして、従来半導体レーザ３０の光量はビ−ム
検知器３１が受光するバックビームＢＢに基づいて所定
のタイミング（非画像形成タイミング時）で実行されて
いた。

〔発明が解決しようとする課題〕

このように、従来のレーザ光量制御は、半導体レーザ３
ｏから出力されるバックビームＢＢのビーム強度をビー
ム検知器３１で検知することにより、あらかじめ設定さ
れた光量目標値となるように制御しているため、下記に
示すような問題が発生していた。すなわち、半導体レー
ザ３０から発射されるフロントビームＦＢのビーム強度
は、第５図に示すような結像光学系２７に使用されるコ
リメータレンズ等を通過するため、バックビームＢＢの
ビーム強度と実質的に異なり、近似的なビーム強度検知
となってしまい、半導体レーザ３０の実光量に則した光
量制御ができないといった問題があった。

このような事態をフロントビームＦＢを検知することに
より克服するとしても、コリメータレンズ等の光学系の
光学特性のばらつきから、フロントビームＦＢの強度を
補正する回路が必要となり実用的でない。

この発明は、上記の課題を解決するためになされたもの
で、複数の鏡面から構成される回転多面鏡の鏡面の一部
を面鏡面に形成し、この面鏡面を介して半導体レーザか
ら照射されるフロントビームを一点受光することにより
、半導体レーザから照射されるレーザビームの実光量強
度に基づく光量制御または画像書き込みタイミング制御
を実現できる画像形成装置を得ることを目的とする。

（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、回転多面体を半導体レ
ーザから照射されるレーザビームを一点反射する少なく
とも１枚以上の面鏡面と複数の鏡面から構成し、これら
の面鏡面から一点反射されるレーザビームを受光する光
量検知素子と、この光量検知素子から出力される光量信
号に基づいて半導体レーザを駆動する電流を制御する電
流制御手段とを設けたものである。

また、光量検知素子から周期出力される光量信号に基づ
いて半導体レーザから感光体に水平走査されるレーザビ
ーム書き出しタイミング信号を発生するタイミング信号
発生手段を設けたものである。

（作用） この発明においては、１枚以上の面鏡面と複数の鏡面か
ら構成される回転多面体に半導体レーザから照射される
レーザビームが照射されると、複数の鏡面に偏向される
レーザビームと、１枚以上の面鏡面からを一点反射する
レーザビームが発生し、これらの面鏡面から一点反射さ
れるレーザビームが光量検知素子に受光され、電流制御
手段が光量検知素子から出力される光量信号に基づいて
半導体レーザを駆動する電流を制御する。

また、光量検知素子から周期出力される光量信号に基づ
いてタイミング信号発生手段が半導体レーザから感光体
に水平走査されるレーザビーム書。

き出しタイミング信号を発生する。

（実施例） 第１図はこの発明の一実施例を示す画像形成装置の構成
を説明する回路ブロック図であり、第６図と同一のもの
には同じ符号を付しである。

この図において、１は回転多面体鏡で、１対の面鏡面（
所定の曲率で成形されている）ｌａ、Ｉｂおよび鏡面ｌ
　ｃ、　ｌ　ｄから構成され、面鏡面１ａ。

１ｂは半導体レーザ３０から照射されたフロントビーム
ＦＢを一点で反射し、その反射光３をミラー２を介して
光量検知素子となるフォトダイオード５に導かれる。

一方、鏡面１　ｃ、　１　ｄは、半導体レーザ３０から
照射されたフロントビームＦＢを偏向し、図示しない光
学結像系を介して感光ドラム１２上を一定速度でレーザ
ビーム４を水平走査する。なお、回転多面体Ｍ、１は図
示しないスキャナモータにより矢印方向に一定速度で回
転される。また、光量制御回路３３は電流制御手段を兼
ねており、増幅器３２から増幅出力される、すなわちフ
ォトダイオード５から出力される光量信号に基づいて半
導体レーザ３０を駆動する電流を制御して、半導体レー
ザ３０の画像描画光量を目標値用メモリ３６に記憶され
た光量制御目標値に追従制御する。

次に第１の発明による光量制御動作について説明する。

光量制御回路３３から書き込み／調整信号４３により強
制点灯信号がスイッチング回路４２に出力されると、制
御用カウンタ３８にセットされた光量制御並列信号３９
がＤ／Ａ変換器４０に出力され、Ｄ／Ａ変換器４０によ
りアナログ信号に変換されたレーザ駆動信号が増幅器４
１を介してスイッチング回路４２に出力されるため、半
導体レーザ３０からフロントビームＦＢが照射される。

このとき、面鏡面１ａ、ｌｂは半導体レーザ３０から照
射されたフロントビームＦＢを一点で反射し、その反射
光３をミラー２を介して感光ドラム１２と等距離を配し
た光量検知素子となるフォトダイオード５に導く。この
フロントビームＦＢに相当する光量強度信号がフォトダ
イオード５から出力され、上述した処理により比較器３
７の出力がＯとなるまで、駆動電流制御が実行され、あ
らかじめ設定された光量が得られるように、駆動電流が
制御される。

これにより、フロントビームＦＢに則した光量制御が可
能となり、感光ドラム１２を露光するレーザ光強度に近
い値で半導体レーザ３０の光量調整が可能となる。

第２図（ａ）はこの発明の他の実施例を示す画像形成装
置の構成を説明する平面図であり、６は回転多面体現で
、鏡面６ａ、６ｃ、６ｅおよび曲鏡面６ｂ、６ｃｌ、６
ｆから構成され、図示しないスキャナモータにより矢印
方向に一定速度で回転し、半導体レーザ３０から照射さ
れたフロントビームＦＢを鏡面６ａ、６ｃ、６ｅが偏向
して、感光ドラム１２上に水平走査させる。

一方、半導体レーザ３０から照射されたフロントビーム
ＦＢを曲鏡面８ｂ、６ｄ、６ｆが一点反射し、フォトダ
イオード５に導き、その検知出力のエツジを検出して後
述する第２図（ｂ）に示す回路に、感光ドラム１２に書
き込む画像の主走査方向に対する同期信号（ＢＤ傷信号
を出力する。

第２図（ｂ）はこの発明の他の実施例を示す画像形成装
置の構成を説明する回路ブロック図であり、第１図と同
一のものには同じ符号を付しである。

この図において、７は例えばフリップフロップ等で構成
されるエツジトリガ回路で、増幅器３２から周期的に出
力される光量強度信号の立ち下がりに同期して、第４図
に示されるＢＤ傷信号プリンタ制御回路に出力する。

第３図は、第２図（ｂ）に示したフォトダイオード５か
ら出力される光量強度信号動作を説明するタイミングチ
ャートである。ＶＩＤＥＯは画像信号を示す。

第４図は、第２図（ｂ）に示したエツジトリガ回路７の
出力と画像信号ＶＩＤＥＯとの相対関係を説明するタイ
ミングチャートである。

これらの図から分かるように、半導体レーザ３０から照
射されたフロントビームＦＢを曲鏡面６ｂ、６ｄ、６ｆ
が一点反射し、フォトダイオード５に導き、その検知出
力のエツジをエツジトリガ回路７により検出することに
より、従来のようなビームデイテクト波形の整形処理を
実行せずに、周期性の優れたＢＤ傷信号発生させること
ができる。

上記実施例では回転多面体現１を４面または６面で構成
する場合について説明したが、回転多面体現１，６の鏡
面と曲鏡面との配置構成は上記実施例に限定されず、ス
キャナモータの回転速度、およびレーザビーム走査周期
等により適宜設定すればよい。

〔発明の効果〕

以上説明したようにこの発明は、回転多面体を半導体レ
ーザから照射されるレーザビームを一点反射する少なく
とも１枚以上の曲鏡面と複数の鏡面から構成し、これら
の曲鏡面から一点反射されるレーザビームを受光する光
量検知素子と、この光量検知素子から出力される光量信
号に基づいて半導体レーザを駆動する電流を制御する電
流制御手段とを設けたので、半導体レーザから照射され
るフロントビームの光量強度に応じた光量制御を実現で
きるため、最適な画像を描画形成できる。

また、光量検知素子から周期出力される光量信号に基づ
いて半導体レーザから感光体に水平走査されるレーザビ
ーム書き出しタイミング信号を発生するタイミング信号
発生手段とを設けたので、従来のような波形整形処理を
実行せずに、安定した周期でＢＤ傷信号出力で籾、感光
体に描画されるレフトマージンを一定に保持できる等の
優れた効果を奏する。

【図面の簡単な説明】

第１図はこの発明の一実施例を示す画像形成装置の構成
を説明する回路ブロック図、第２図（ａ）はこの発明の
他の実施例を示す画像形成装置の構成を説明する平面図
、第２図（ｂ）はこの発明の他の実施例を示す画像形成
装置の構成を説明する回路ブロック図、第３図は、第２
図（ｂ）に示したフォトダイオードから出力される光量
強度信号動作を説明するタイミングチャート、第４図は
、第２図（ｂ）に示したエツジトリガ回路の出力と画像
信号との相対関係を説明するタイミングチャート、第５
図は従来の画像形成装置の一例を説明する断面図、第６
図は、第５図に示したボリボンミラに偏向されるレーザ
ビーム照射系を説明する回路ブロック図である。 図中、１．６は回転多面体鏡、５はフォトダイオード、
７はエツジトリガ回路、３３は光量制御回路である。 第２図（ａ） パ ６　回転多面傳筬 第３図 第４図

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. （１）半導体レーザから照射されるレーザビームを複数
   の鏡面から構成される回転多面体により偏向して感光体
   に画像を描画する画像形成装置において、前記回転多面
   体を前記半導体レーザから照射されるレーザビームを一
   点反射する少なくとも１枚以上の曲鏡面と複数の鏡面か
   ら構成し、これらの曲鏡面から一点反射される前記レー
   ザビームを受光する光量検知素子と、この光量検知素子
   から出力される光量信号に基づいて前記半導体レーザを
   駆動する電流を制御する電流制御手段とを具備したこと
   を特徴とする画像形成装置。
2. （２）光量検知素子から周期出力される光量信号に基づ
   いて半導体レーザから感光体に水平走査されるレーザビ
   ーム書き出しタイミング信号を発生するタイミング信号
   発生手段とを具備したことを特徴とする画像形成装置。