JPH09329942A - 画像記録装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 光源の光強度制御を簡易化するとともに、現
像された画像を転写材に転写する際の転写材の裏汚れや
画像上のスジ状のムラの発生を抑制する。 【解決手段】 感光ドラム２上に画像信号に基づいて出
射される出射光を照射して潛像を形成し、形成された潛
像を現像した後、記録紙に転写して画像を記録する画像
記録装置において、前記出射光の強度に関連する予め設
定された物理量、例えば光量をフォトセンサ２８によっ
て検出し、画像信号の書き込み期間以外の領域、かつ、
アンブランキング領域であって、前記フォトセンサ２８
が一定の光量許容範囲外となったことを検出したときに
は、画像信号制御回路２８は前記出射光の強度を予め設
定したレベルに制御する。

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、光書き込みの画
像記録装置に係り、さらに詳しくは光書き込みの画像記
憶装置の書き込み光の強度を制御する制御手段に特徴の
ある画像記録装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】この種の画像記録装置として、例えば特
開平７−１９１５０４号公報に記載の画像記録装置が知
られている。この発明は、画像信号に基づいて出射され
る光源からの出射光によって露光走査されて静電潛像が
形成される像担持体と、この像担持体を現像後に前記静
電潛像部分に付着した現像剤を転写材に転写する接触転
写方式の転写手段と、光源からの出射光の強度に関連す
る所定の物理量を検出する検出手段と、この検出手段の
出力に基づき画像信号の書き込み以外の領域で且つ一定
の光量許容範囲外となった時に前記光源からの出射光の
強度を所定レベルに制御する制御手段とを有する画像記
録装置に関するものである。この発明は、できる限り不
要なレーザ出力の制御を行わないで、例えば紙の裏汚れ
などの画像への影響を抑えようとしたものである。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】しかし、この公知例で
は、制御のための像担持体への不要な露光と抑えるよう
にしているが、レーザ出力の出力制御のために像担持体
上を光ビームが走査し、この動作により次の作像動作で
画像領域となる部分にまで露光走査するため、感光体の
疲労が生じ、次の作像時に画像ムラが発生する原因にも
なっている。

【０００４】また、像担持体が停止している状態で、出
力制御が行われると、常に同一位置に直線状に露光され
ることになり、当該位置はその他の部分と比較して疲労
が進むことになる。この状態が一定時間持続すると、次
の作像時に画像上に直線上の画像ムラ、具体的には、ス
ジ等が発生する。そして、レーザの不具合が加わると、
その程度はさらに悪化することになる。

【０００５】本発明は、このような背景に鑑みてなされ
たもので、その目的は、光源の光強度制御を簡易化する
とともに、現像された画像を転写材に転写する際の転写
材の裏汚れや画像上のスジ上のムラの発生を抑制するこ
とができる画像記録装置を提供することにある。

【０００６】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するた
め、第１の手段は、像担持体上に画像信号に基づいて出
射される出射光を照射して潛像を形成し、形成された潛
像を現像した後、記録媒体に転写して画像を記録する画
像記録装置において、前記出射光の強度に関連する予め
設定された物理量を検出する手段と、前記出射光の強度
を予め設定したレベルに制御する手段とを備え、この制
御する手段は、画像信号の書き込み期間以外の領域、か
つ、アンブランキング領域であって、前記物理量を検出
する手段によって一定の光量許容範囲外となったことを
検出したときに前記出射光の強度を予め設定したレベル
に制御することを特徴としている。

【０００７】第２の手段は、像担持体上に画像信号に基
づいて出射される出射光を照射して潛像を形成し、形成
された潛像を現像した後、記録媒体に転写して画像を記
録する画像記録装置において、画像記録開始時から所定
時間経過するたびに、画像信号の書き込み期間以外の領
域、かつアンブランキング領域で前記出射光の強度を予
め設定したレベルに制御する制御手段とを備えているこ
とを特徴としている。

【０００８】第３の手段は、第１または第２の手段にお
いて、前記制御する手段は、前記像担持体が停止してい
る期間は動作を停止することを特徴としている。

【０００９】なお、第１ないし第３の手段のいずれの場
合においても、光強度制御動作で直接像坦持体上の画像
形成領域を露光することはないが、光強度制御時に光源
ユニットの構成部材例えば反射ミラー保持部材などで迷
光が発生し、この迷光が像坦持体上を走査され、画像信
号とはまったく関係のない静電潜像を本来の画像形成領
域内に形成されてしまうという危険をできるだけ抑える
ことが可能となる。また、このように迷光を抑えること
ができることから、迷光防止のための処理も不要とな
り、その分のコストを抑えることが可能となる。

【００１０】

【発明の実施の形態】以下、図面を参照し、この発明の
実施の形態について説明する。

【００１１】［第１の実施形態］図１は第１の実施形態
に係る画像記録装置としてのレーザプリンタの概略構成
図である。同図において、レーザプリンタ１は、感光ド
ラム２、現像器３、誘電体ベルト４、誘電体ベルト４を
張設する支持ローラ５および駆動ローラ６から基本的に
構成されている。

【００１２】感光ドラム２は表面にいわゆる電子写真プ
ロセスによって静電潜像が形成される公知の感光体から
なるドラムであって、画像信号に応じて強度が変調され
た半導体レーザ７からなる光源から出射されるレーザ光
が図２に示す光学系を介して表面に照射（露光走査）さ
れ、ドットによってデジタル式に書き込まれる。

【００１３】現像器３は、感光ドラム２の表面に形成さ
れた静電潜像にトナーを付着させて顕像化し、書き込ん
だ画像の現像を行う。

【００１４】誘電体ベルト４は、誘電体をベルト状に形
成したもので、前記支持ローラ５と駆動ローラ６間に巻
き掛けられるとともに、一部に前記感光ドラム２の表面
が接触し、かつ、接触部分の背後で転写を行うための電
極８が摺接している。駆動ローラ６は図示しない駆動モ
ータによって前記支持ローラ５との間に所定の張力が付
与された状態で感光ドラム２と同様に図示Ａ方向に回転
駆動される。なお、符号９は記録紙を誘電体ベルト４の
上面に吸着させるための吸着ブラシ、符号１０は誘電体
ベルト４の表面を除電する除電ブラシである。

【００１５】このように構成されたレーザプリンタで
は、記録紙１１が図示しないレジストローラにより感光
ドラム２上に形成された画像と同期をとって誘電体ベル
ト４上に送り込まれると、吸着ブラシ９によって誘電体
ベルト４上に吸着された状態で転写電極８側に搬送され
る。そして、転写電極８にチャージされた電圧によって
転写電極位置で記録紙１１に感光ドラム２上の顕像が転
写され、図示しない定着部に搬送されて画像の定着が行
われる。

【００１６】このような画像記録装置の光学系は図２に
ような構成となっている。すなわち、半導体レーザ７を
駆動するレーザ駆動回路２０、コリメートレンズ２１、
集光レンズ２２、ポリゴンミラー２３、ｆθレンズ２
４、ミラー２５、光検出器２６および画像信号制御回路
２７から基本的に構成されている。このような構成で
は、光源としての半導体レーザ７から出射されたレーザ
光はコリメートレンズ２１によって位相を揃えられて平
行にされ、集光レンズ２２によって集光されてポリゴン
ミラー２３に導かれる。ポリゴンミラー２３によって反
射されたレーザ光はｆθレンズ２４によって角速度一定
から線速度一定に変換されて感光ドラム２上に走査され
る。

【００１７】そのうちレーザ光の走査範囲の最外縁部、
言い換えれば主走査方向の走査開始時のレーザ光位置に
はミラー２５が設けられ、このミラー２５によって反射
されたレーザ光は光検出器２６に導かれて、その信号が
画像信号制御回路２７に入力される。画像信号制御回路
２７では、光検出器２６の検出信号によって走査タイミ
ングを検出し、検出したタイミングに応じてレーザ駆動
回路２０に駆動信号を出力し、水平同期をとるようにな
っている。

【００１８】半導体レーザ７の制御系は、光検出器２６
によって検出された検出信号に基づいて画像信号の出力
開始タイミングを制御する画像信号制御回路２７と、半
導体レーザ７に内蔵されたフォトセンサ２８と、画像信
号制御回路２７からの制御出力に応じて半導体レーザ７
を駆動するレーザ駆動回路２０とを含んで構成される。
画像信号制御回路２７は通常の画像記録時には、外部か
ら入力される画像信号の出力タイミングを光検出器２６
から出力される検出信号に基づいて制御し、画像信号を
レーザ駆動回路２０に出力摺る。レーザ駆動回路２０で
は、この送られてきた画像信号に応じて強度が変調する
ように半導体レーザ７を駆動する。画像信号制御回路２
７はフォトセンサ２８から入力される検出信号に基づい
て画像信号の入力のない画像信号の書き込み期間以外の
領域であって、アンブランキング領域、かつ、光強度が
一定の光量許可範囲外となったときにレーザ光の強度が
一定レベルとなるように制御する機能を持っている。

【００１９】このように構成された画像記録装置の動作
を以下詳述する。

【００２０】まず、図示しない装置本体のメインスイッ
チがオンされると、半導体レーザ７が立ち上がり、ポリ
ゴンミラー２３が立ち上がって画像記録が可能な状態に
なる。そして、レーザ駆動回路２０からの駆動出力に応
じて変調されたレーザ光が半導体レーザ７から出射さ
れ、前述のようにして感光ドラム２上を走査すると、レ
ーザ光の照射部分に潜像が形成され、現像器３でトナー
によって現像が行われ、前述のように搬入された記録紙
９に転写電極８位置で転写される。

【００２１】これらの画像形成動作と並行して画像信号
が入力されない画像信号の書き込み期間以外の領域であ
って、かつ、像坦持体の画像形成領域外であるアンブラ
ンキング領域では、画像信号制御回路２７でフォトセン
サ２８の出力に基づいてレーザ光Ｌの光強度が予め設定
された光量許容範囲内であるかを監視し、レーザ光Ｌの
光強度が光量許容範囲内であれば、２枚目、３枚目・・
・というように画像記録を継続する。

【００２２】しかし、温度などの影響によってレーザＬ
の光強度が低化して光量許容範囲外となった場合は、画
像信号制御回路２７で半導体レーザ７からの出射光の強
度を所定レベルに制御する。これによってレーザ光Ｌの
光強度が低化したときにだけ、図３に示すように紙間で
あって、かつアンブランキング領域において光強度制御
が実行される。

【００２３】このように制御すると、各ページの紙間で
光強度制御を行っている場合に比較すると、感光ドラム
２上に現像剤が付着し、その後に転写される記録紙１１
の裏面汚れの発生を防止するとともに、アンブランキン
グ領域で制御を行うことにより感光ドラム２上の画像領
域の光疲労を抑え、画像ムラを防止することができる。

【００２４】［第２の実施形態］図４に第２の実施形態
に係る画像記録装置の光学系の概略構成を示し、同図を
参照して第２の実施形態について説明する。なお、以下
の説明において、前述の第１の実施形態と同等な各部に
は同一の参照符号を付し、重複する説明は省略する。

【００２５】この実施形態に係る画像記録装置の光学系
は図２に示した第１の実施形態に係る光学系のフォトセ
ンサ２８に代えて検出手段として温度センサ３０とＡ／
Ｄ変換器３１を設けた点に特徴があり、その他の構成お
よび動作は第１の実施形態と同等に構成されている。

【００２６】すなわち、温度センサ３０は半導体レーザ
７に近接した位置に設けられ、この半導体レーザ７の温
度を検出し、検出温度に応じたアナログ信号を出力す
る。この出力信号はＡ／Ｄ変換器３１に入力され、デジ
タル信号に変換されて画像信号制御回路２７に入力され
る。画像信号制御回路２７では、画像信号の入力のない
ときに、前記温度センサ３０側から入力される温度値が
予め設定された光量許容範囲内のレベルにあるか否かを
判断し、光量許容範囲外のレベルになったときには、半
導体レーザ７からの出射光の強度が前記光量範囲内のレ
ベルになるように制御する。

【００２７】これは、駆動電流が一定の場合、半導体レ
ーザでは温度が上昇するにつれて光強度が低化するとい
う特性を備えているからで、この特性からレーザ光Ｌの
光強度を直接検出する代わりに温度を検出することによ
って半導体レーザ７からの出射光の強度制御を行わなけ
ればならない時期を決定するようになっている。このよ
うにして決定される制御時期は直接と間接の相違はある
が、第１の実施形態と同等の効果を奏する。

【００２８】なお、第１の実施形態では、光源としての
半導体レーザ７からの出射光の強度に関する物理量を検
出する手段として、半導体レーザ７からの出射光の強度
を直接モニタするフォトセンサ２８を使用し、第２の実
施形態では、半導体レーザ７の温度を検出する温度セン
サ３０を使用しているが、検出手段としては、これらの
他に出射光の強度や温度の変化率など、どのようなもの
であれ、光源からの光の強度を検出するものであれば、
全て使用することができる。

【００２９】［第３の実施形態］図５に第３の実施形態
に係る画像記録装置の光学系の概略構成を示し、同図を
参照して第３の実施形態について説明する。なお、以下
の説明において、前述の第１および第２の実施形態と同
等な各部には同一の参照符号を付し、重複する説明は省
略する。

【００３０】この実施形態は、レーザ光Ｌの強度に関す
る物理量を検出する手段を省いた点に特徴がある。すな
わち、この第３の実施形態では、画像信号制御回路２７
で、半導体レーザ７の立ち上がり直後から図示しないタ
イマ用カウンタによって経過時間を計測し、予め設定し
た時間Ｔが経過すると、時間計測を止め、次いで、画像
信号の入力のない画像書き込み期間外（の領域）になっ
たときであって、かつ、アンブランキング領域になった
ときに半導体レーザ７からの出射光の強度が所定レベル
となるように制御する。その後、再び画像記録を開始す
ると同時に、時間計測を開始し、再度、前記時間Ｔを経
過すると、その次の画像書き込み期間以外（の領域）に
なったときであって、かつ、アンブランキング領域にな
ったときに、半導体レーザからの出射光の強度が所定レ
ベルになるように制御する。以下、所定時間ごとに同様
の動作を繰り返し、半導体レーザ７からの出射光の強度
を所定レベルに制御する。

【００３１】このように制御すると、レーザ光の強度の
関連する物理量を検出する必要がないので、計測を繰り
返す前記所定時間Ｔを比較的短く設定する必要がある
が、時間Ｔの設定が適切に行われると、第１および第２
の実施形態と同様の効果を奏することができる。

【００３２】なお、前記比較的短く設定した時間Ｔは、
温度上昇と光源の出力低下との関係から得られる時間よ
りもさらに短く設定することが望ましい。

【００３３】［第４の実施形態］この第４の実施形態は
第１の実施形態における画像信号制御回路２７の機能を
他の機能に置き換えたもので、画像記録装置の光学系自
体は、図２と同等である。なお、以下の説明において、
前述の第１の実施形態と同等な各部には同一の参照符号
を付し、重複する説明は省略する。

【００３４】この実施形態は、第１の実施形態における
画像信号制御回路２７と同様に、画像信号の入力のない
画像書き込み期間以外の領域で、かつ、アンブランキン
グ領域となったときに、半導体レーザ７からの出射光の
強度を所定レベルに制御するが、機械本体が待機状態に
ある場合は、不要に感光ドラム２上を露光することがな
いように、その制御動作を停止させるように設定されて
いる。このときの動作を図６に示す。その他の各部は第
１の実施形態と同様に構成され、同様に動作する。

【００３５】また、この第４の実施形態における画像信
号制御回路２７の機能は、前述の第２および第３の実施
形態に組み込むことが可能である。

【００３６】なお、第１ないし第４の実施形態において
は、画像信号制御回路２７は、光源、すなわち半導体レ
ーザ７からの出射光の光強度の出力制御を行う場合につ
いての例示であるが、特開平２−１３４６５６号公報に
記載のレーザプリンタと同様にレーザ駆動回路に同様の
制御機能を持たせることもできる。

【００３７】さらに、第１ないし第４の実施形態では、
本発明に係る画像記録装置をレーザプリンタに適用した
例について説明しているが、本発明が、光書き込みによ
って像坦持体に静電潜像を形成し、現像した顕像を転写
媒体に転写して画像を記録する画像記録装置全てに適用
できることはいうまでもない。

【００３８】

【発明の効果】これまでの説明で明らかなように、本発
明によれば、以下のような効果を奏する。

【００３９】すなわち、請求項１および２記載の発明に
よれば、光強度の制御を簡易に行うことができるととも
に、裏汚れを低減することができる。また、アンブラン
キング領域で光強度制御を行うので、感光体上の不要な
光ビーム露光を避け、感光体劣化による画像ムラを防止
することができる。

【００４０】請求項３記載の発明によれば、機械本体が
待機状態にあり、像坦持体の移動が停止しているときに
は、光強度制御動作を停止するので、像坦持体の劣化に
よる画像ムラを防止することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の第１の実施形態における画像記録装置
を示す概略構成図である。

【図２】図１の画像記録装置の光学系を示す概略構成図
である。

【図３】図１の画像記録装置の光強度制御の動作を示す
動作説明図である。

【図４】第２の実施形態における画像記録装置を示す概
略構成図である。

【図５】第３の実施形態における画像記録装置を示す概
略構成図である。

【図６】第４の実施形態における画像記録装置の光強度
制御の動作を示す動作説明図である。

【符号の説明】

１ レーザプリンタ ２ 感光ドラム ３ 現像器 ４ 誘電体ベルト ７ 半導体レーザ（光源） ２０ レーザ駆動回路 ２１ コリメートレンズ ２２ 集光レンズ ２３ ポリゴンミラー ２４ ｆθレンズ ２５ ミラー ２６ 光検出器 ２７ 画像信号制御回路 ２８ フォトセンサ ３０ 温度センサ ３１ Ａ／Ｄ変換器

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 像担持体上に画像信号に基づいて出射さ
   れる出射光を照射して潛像を形成し、形成された潛像を
   現像した後、記録媒体に転写して画像を記録する画像記
   録装置において、 前記出射光の強度に関連する予め設定された物理量を検
   出する手段と、 前記出射光の強度を予め設定したレベルに制御する手段
   と、 を備え、前記制御する手段は、画像信号の書き込み期間
   以外の領域、かつ、アンブランキング領域であって、前
   記物理量を検出する手段によって一定の光量許容範囲外
   であることを検出したときに、前記出射光の強度を予め
   設定したレベルに制御することを特徴とする画像記録装
   置。
2. 【請求項２】 像担持体上に画像信号に基づいて出射さ
   れる出射光を照射して潛像を形成し、形成された潛像を
   現像した後、記録媒体に転写して画像を記録する画像記
   録装置において、 画像記録開始時から所定時間経過するたびに、画像信号
   の書き込み期間以外の領域、かつアンブランキング領域
   で前記出射光の強度を予め設定したレベルに制御する制
   御手段を備えていることを特徴とする画像記録装置。
3. 【請求項３】 前記制御する手段は、前記像担持体が停
   止している期間は動作を停止することを特徴とする請求
   項１または２記載の画像記録装置。