(57)【要約】【課題】レーザダイオードの点灯による消費電力の増加とレーザダイオードの短寿命化を防止することができる画像形成装置を提供することを目的とする。【解決手段】像担持体に光を照射することにより静電潜像を書込む光源と、前記光源を点灯させるとともに、前記光源が照射する光量が予め定められた光量になるように、前記光源が照射した光量に応じて前記光源を調整して駆動する光源駆動部と、前記光源が書込む静電潜像の元となる画像情報に応じて、前記光源駆動部に前記光源を点灯させるか否かを制御する書込制御部と、を有する。【選択図】図２
2014076611.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
像担持体に光を照射することにより静電潜像を書込む光源と、
前記光源を点灯させるとともに、前記光源が照射する光量が予め定められた光量になるように、前記光源が照射した光量に応じて前記光源を調整して駆動する光源駆動部と、
前記光源が書込む静電潜像の元となる画像情報に応じて、前記光源駆動部に前記光源を点灯させるか否かを制御する書込制御部と、
を有することを特徴とする画像形成装置。
【請求項２】
前記書込制御部は、
前記光源が主走査方向に静電潜像を書込む前に前記光源駆動部が前記光源を調整するために前記光源を点灯させ、前記光源が主走査方向に静電潜像を書込むことなく前記像担持体に対して副走査方向に変位する場合には、前記光源駆動部が前記光源を調整するために前記光源の点灯をさせることがないように制御すること
を特徴とする請求項１に記載の画像形成装置。
【請求項３】
前記書込制御部は、
前記光源が前記像担持体に対して主走査方向に静電潜像を書込み始めるタイミングを同期させるために、前記光源駆動部に前記光源を点灯させる同期制御部を備え、前記同期制御部が前記光源を点灯させる前に、前記光源駆動部が前記光源を調整するために前記光源を点灯させるように制御すること
を特徴とする請求項２に記載の画像形成装置。
【請求項４】
前記光源は、
光をそれぞれ照射する複数の発光部によって主走査方向に静電潜像を書込み、
前記書込制御部は、
前記光源駆動部に前記発光部を点灯させるか否かを前記画像情報に応じて前記発光部毎に制御すること
を特徴とする請求項１〜３のいずれか１項に記載の画像形成装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、画像形成装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
電子写真方式の画像形成装置に用いられる半導体レーザ（レーザダイオード：ＬＤ）は、温度が上昇すると光量が変化する。特に、画像形成装置の用紙搬送スピードが速くなると、ポリゴンモータの回転数が多くなって熱が発生するため、ＬＤの温度が上昇しやすくなる。そこで、ＬＤが照射する光ビームをフォトダイオード（ＰＤ）で受光し、受光した光量をフィードバックさせて電流制御を行うことにより、温度が上昇してもＬＤが発光する光量を予め定められた値に保つよう制御するＡＰＣ（Auto  Power  Control）制御が知られている。
【０００３】
例えば、特許文献１には、半導体レーザアレイの各発光源が所望の光出力で発光するように供給電流量を補正する自動光量制御を実施し、一走査期間内に実施する自動光量制御の回数を、走査毎に変更できる半導体レーザ制御装置が開示されている。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、主走査方向の全てのラインに対してＡＰＣ制御を行うためのレーザダイオード点灯がなされているため、消費電力の増加やレーザダイオードの短寿命化という問題があった。
【０００５】
本発明は、上記に鑑みてなされたものであって、レーザダイオードの点灯による消費電力の増加とレーザダイオードの短寿命化を防止することができる画像形成装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
上述した課題を解決し、目的を達成するために、本発明は、像担持体に光を照射することにより静電潜像を書込む光源と、前記光源を点灯させるとともに、前記光源が照射する光量が予め定められた光量になるように、前記光源が照射した光量に応じて前記光源を調整して駆動する光源駆動部と、前記光源が書込む静電潜像の元となる画像情報に応じて、前記光源駆動部に前記光源を点灯させるか否かを制御する書込制御部と、を有することを特徴とする。
【発明の効果】
【０００７】
本発明によれば、レーザダイオードの点灯による消費電力の増加とレーザダイオードの短寿命化を防止することができる。
【図面の簡単な説明】
【０００８】
【図１】図１は、本発明の実施の形態にかかる画像形成装置の概要を例示する構成図である。
【図２】図２は、露光部及びその周辺の機能を例示するブロック図である。
【図３】図３は、像担持体の主走査方向に延びるラインに対し、光源駆動部が光源を発光させるタイミングを示すタイミングチャートである。
【図４】図４は、像担持体の主走査方向に延びるラインに対し、複数のビームを出力する光源の発光タイミングを示すタイミングチャートである。
【図５】図５は、書込制御部及び光源駆動部が主走査方向のライン毎に光源を点灯させる場合に行う処理を示すフローチャートである。
【発明を実施するための形態】
【０００９】
以下に添付図面を参照して、画像形成装置の実施の形態を詳細に説明する。図１は、本発明の実施の形態にかかる画像形成装置１の概要を例示する構成図である。図１に示す画像形成装置１は、例えば、ファクシミリ装置、印刷装置（プリンタ）、複写機、又は複合機などである。
【００１０】
図１に示すように、画像形成装置１は、読取部１０、給紙部１２、画像形成部１４及び操作部１６を有する。読取部１０は、挿入口から挿入された原稿をローラ１８の回転により搬送する。ローラ１８により搬送される原稿は、密着センサ２０と白色ローラ２２との間を通される。搬送中の原稿は、密着センサ２０に取り付けられているＬＥＤ（図示せず）により光が照射され、その反射光が密着センサ２０に結像されることにより、原稿画像情報が読み取られる。
【００１１】
給紙部１２は、例えば３つ給紙台２４ａ〜２４ｃが設けられている。給紙台２４ａ〜２４ｃは、それぞれ給紙ローラ２６ａ〜２６ｃによって予め定められたタイミングで記録紙を画像形成部１４に向けて供給する。
【００１２】
画像形成部１４は、例えば感光体ドラムなどの像担持体２８、帯電装置３０、露光部３２、現像ユニット３４、レジストローラ３６、転写チャージャ３８、分離チャージャ４０、搬送タンク４２、定着ユニット４４、排紙ローラ４６及び排紙ローラ４８を有する。
【００１３】
帯電装置３０は、像担持体２８を−１２００Ｖに一様に帯電させるグリッド付きのスコロトロンチャージャと呼ばれるものである。露光部３２は、例えばレーザダイオード（ＬＤ）などを含み、画像情報に応じた光（ビーム）を像担持体２８に対して照射する。
【００１４】
像担持体２８に対して光が照射されると、光導電現象により像担持体２８の表面の電荷がアースに流れて消滅する。ここで、露光部３２は、原稿濃度の淡い部分に対してレーザを照射せず、原稿濃度の濃い部分に対してレーザを照射する。これにより、像担持体２８には、画像の濃淡に対応した静電潜像が形成される。なお、露光部３２は、像担持体２８の主走査方向にレーザ光を走査させ、像担持体２８が回転（変位）することによって像担持体２８の副走査方向に静電潜像を書込む。
【００１５】
現像ユニット３４は、像担持体２８に形成された静電潜像をトナー（現像剤）によって現像する。現像ユニット３４内のトナーは、攪拌されることによって負に帯電させられており、例えば−７００Ｖのバイアスが印加されることにより、像担持体２８のＬＥＤ光照射部分だけに付着する。
【００１６】
一方、画像を形成される記録紙は、例えば給紙台２４ａ〜２４ｃのいずれかから供給され、レジストローラ３６まで搬送される。レジストローラ３６は、予め定められたタイミングで記録紙を像担持体２８に向けて搬送する。現像ユニット３４により現像されて像担持体２８が担持するトナー像は、転写チャージャ３８によって記録紙に転写される。そして、記録紙は、分離チャージャ４０によって像担持体２８から分離される。
【００１７】
搬送タンク４２は、トナー像が転写された記録紙を定着ユニット４４へ搬送する。定着ユニット４４は、記録紙に転写されたトナー像に熱と圧力とを加え、トナー像を記録紙に定着させる。トナー像が定着された記録紙は、排紙ローラ４６又は排紙ローラ４８により外部に排出される。
【００１８】
操作部１６は、例えばタッチパネルなどで構成され、ユーザからの入力を受入れるとともに、画像形成装置１の動作及び設定に関する情報を表示する。
【００１９】
次に、露光部３２及びその周辺の機能について説明する。図２は、露光部３２及びその周辺の機能を例示するブロック図である。図２に示すように、露光部３２は、例えば光源駆動部５０、レーザダイオード（ＬＤ）などの光源５２及びフォトダイオード（ＰＤ）５４を備え、書込制御部５６が接続されている。そして、露光部３２は、書込制御部５６の制御に応じて光を照射し、像担持体２８に静電潜像を形成する。
【００２０】
書込制御部５６は、画像記憶部５８、ＡＰＣ（Auto  Power  Control：光量自動調整）制御部６０、同期制御部６２及び画像領域制御部６４を有する。書込制御部５６は、例えば読取部１０が原稿から読取った画像情報などを受入れて記憶する。
【００２１】
ＡＰＣ制御部６０は、画像記憶部５８から画像情報を受入れ、光源駆動部５０に対してＡＰＣ点灯情報を出力することにより、光源駆動部５０を制御する。具体的には、ＡＰＣ制御部６０は、画像記憶部５８から受入れた画像情報に応じて、主走査方向のライン毎に静電潜像を書込むべき画像情報があるか否かを判定する。ＡＰＣ制御部６０は、主走査方向のライン毎に静電潜像を書込むべき画像情報があると判定した場合には、ＡＰＣ（光量自動調整）を行うために光源５２を点灯させる必要があることを示すパルスを含むＡＰＣ点灯情報（ＸＡＰＣＥＮ）を出力する。また、ＡＰＣ制御部６０は、主走査方向のライン毎に静電潜像を書込むべき画像情報がないと判定した場合には、ＡＰＣを行うために光源５２を点灯させる必要がないことを示すＡＰＣ点灯情報（ＸＡＰＣＥＮ）を出力する。
【００２２】
同期制御部６２は、画像記憶部５８から画像情報を受入れ、光源駆動部５０に対して同期点灯情報を出力することにより、光源駆動部５０を制御する。具体的には、同期制御部６２は、画像記憶部５８から受入れた画像情報に応じて、主走査方向のライン毎に静電潜像の書込み開始のタイミングを同期させるために光源５２を点灯させる必要があることを示すパルスを含む同期点灯情報を出力する。
【００２３】
画像領域制御部６４は、画像記憶部５８から画像情報を受入れ、光源駆動部５０に対して画像領域点灯情報を出力することにより、光源駆動部５０を制御する。具体的には、画像領域制御部６４は、画像記憶部５８から受入れた画像情報に応じて、主走査方向のライン毎に書込むべき画像の濃度に対応する光量の光を光源５２に照射させるよう制御する画像領域点灯情報を出力する。
【００２４】
光源駆動部５０は、書込制御部５６から受入れるＡＰＣ点灯情報、同期点灯情報及び画像領域点灯情報に応じたタイミング及び光量で光源５２を点灯させる点灯制御を行う。光源５２は、像担持体２８の主走査方向に延びるライン毎に予め定められたタイミングで光を照射する。ＰＤ５４は、光源５２が照射した光（又は反射光）を受光し、受光した光量を示す光量情報を光源駆動部５０に対して出力する。そして、光源駆動部５０は、ＰＤ５４から受入れた光量情報に応じて、光源５２が照射する光量が予め定められた光量となるように光源５２を点灯させるフィードバック制御となる点灯制御をさらに行う。
【００２５】
なお、主走査方向のライン毎に静電潜像を書込むべき画像情報があるか否かを判定する機能は、例えばＡＰＣ制御部６０が有する機能に限定されない。例えば、主走査方向のライン毎に静電潜像を書込むべき画像情報があるか否かを判定する機能は、画像記憶部５８などが有していてもよい。また、ＰＤ５４は、例えばモジュール化されることにより、光源駆動部５０と一体に構成されてもよい。
【００２６】
次に、光源駆動部５０が光源５２を発光させるタイミングについて説明する。図３は、像担持体２８の主走査方向に延びるラインに対し、光源駆動部５０が光源５２を発光させるタイミングを示すタイミングチャートである。また、図３（Ａ）は、主走査方向のライン内に静電潜像を書込むべき画像情報がある場合に、光源駆動部５０が光源５２を発光させるタイミング（光波形）を示す。また、図３（Ｂ）は、主走査方向のライン内に静電潜像を書込むべき画像情報がない場合に、光源駆動部５０が光源５２を発光させるタイミングを示す。
【００２７】
図３（Ａ）に示すように、光源駆動部５０は、ＡＰＣを行うために光源５２を点灯させる必要がある期間を示すパルス（反転パルス）を含むＡＰＣ点灯情報（ＸＡＰＣＥＮ）をＡＰＣ制御部６０から受入れると、ＡＰＣ点灯情報に応じて光源５２を点灯させる（ＡＰＣ点灯）。次に、光源駆動部５０は、同期制御部６２から受入れた同期点灯情報に応じて光源５２を点灯させる（同期点灯）。そして、光源駆動部５０は、画像領域制御部６４から受入れた画像領域点灯情報に応じて、像担持体２８の主走査方向に静電潜像を書込むように光量を調整して光源５２を点灯させる（画像領域点灯）。つまり、光源駆動部５０は、主走査方向のライン内に静電潜像を書込むべき画像情報がある場合、ライン毎にＡＰＣ点灯、同期点灯及び画像領域点灯を順番に行う。
【００２８】
一方、図３（Ｂ）に示すように、光源駆動部５０は、ＡＰＣを行うために光源５２を点灯させる必要があることを示すパルスを含まないＡＰＣ点灯情報（ＸＡＰＣＥＮ）をＡＰＣ制御部６０から受入れると、ＡＰＣ点灯情報に応じて光源５２を点灯させることを行わない（ＡＰＣ点灯なし）。次に、光源駆動部５０は、同期制御部６２から受入れた同期点灯情報に応じて光源５２を点灯させる（同期点灯）。そして、光源駆動部５０は、画像領域制御部６４から受入れた画像領域点灯情報に静電潜像を書込むべき画像情報がないので、静電潜像を書込むための光源５２の点灯を行わない（画像領域点灯なし）。つまり、光源駆動部５０は、主走査方向のライン内に静電潜像を書込むべき画像情報がない場合、ライン毎に同期点灯のみを行う。
【００２９】
このように、光源駆動部５０は、主走査方向のライン内に静電潜像を書込むべき画像情報がある場合、ＡＰＣ点灯を同期点灯の前に行い、同期点灯及び画像領域点灯における光量誤差を低減させる。また、光源駆動部５０は、同期点灯を画像領域点灯の直前に行うことにより、主走査方向の画像位置のずれを低減させている。
【００３０】
なお、主走査方向のライン内に静電潜像を書込むべき画像情報がない場合には、当該ラインに対し、ＡＰＣ点灯による光量調整が行われない。よって、光源５２の光量が予め定められた光量にならない（所定光量以下など）ことがある。しかし、ライン毎に光源５２の光量が調整されていなくても、異常等が生じていない通常状態では、光源５２の光量が主走査方向のライン毎に静電潜像の書込み開始のタイミングを同期させるために必要な光量を下回ることはない。
【００３１】
（光源５２の変形例について）
光源５２は、複数のレーザダイオード（発光部）を備えて複数の光（例えばビームａ、ビームｂ）を出力し、複数のビームによって像担持体２８の主走査方向の１ライン分の画像を書込むように構成されてもよい。図４は、像担持体２８の主走査方向に延びるラインに対し、複数のビームを出力する光源５２の発光タイミング（光波形）を示すタイミングチャートである。また、図４（Ａ）は、主走査方向のライン内に静電潜像を書込むべき画像情報がある場合に、複数のビームを出力する光源５２が発光するタイミングを示す。また、図４（Ｂ）は、主走査方向のライン内に静電潜像を書込むべき画像情報がない場合に、複数のビームを出力する光源５２が発光するタイミングを示す。
【００３２】
図４（Ａ）に示すように、光源駆動部５０は、ＡＰＣを行うためにビームａを出力させる必要がある期間を示すパルス（反転パルス）を含むＡＰＣ点灯情報（ＸＡＰＣＥＮａ）をＡＰＣ制御部６０から受入れると、ＡＰＣ点灯情報に応じてビームａを出力させる（ＡＰＣ点灯）。次に、光源駆動部５０は、ＡＰＣを行うためにビームｂを出力させる必要がある期間を示すパルス（反転パルス）を含むＡＰＣ点灯情報（ＸＡＰＣＥＮｂ）をＡＰＣ制御部６０から受入れると、ＡＰＣ点灯情報に応じてビームｂを出力させる（ＡＰＣ点灯）。次に、光源駆動部５０は、同期制御部６２から受入れた同期点灯情報に応じて例えばビームａを出力させる（同期点灯）。なお、図４（Ａ）に示した例では、ビームａ及びビームｂによって主走査方向の１つのラインに対する静電潜像の書込みを行う（マルチビーム）。よって、静電潜像の書込み開始のタイミングを同期させるためには、１つの先に出力されるビーム（例えばビームａ）のみが同期点灯として出力されればよい。
【００３３】
そして、光源駆動部５０は、画像領域制御部６４から受入れた画像領域点灯情報に応じて、像担持体２８の主走査方向に静電潜像を書込むように光量を調整して光源５２からビームａを出力させる（画像領域点灯）。また、光源駆動部５０は、画像領域制御部６４から受入れた画像領域点灯情報に応じて、像担持体２８の主走査方向に静電潜像を書込むように光量を調整して光源５２からビームｂを出力させる（画像領域点灯）。
【００３４】
つまり、光源駆動部５０は、主走査方向のライン内に静電潜像を書込むべき画像情報がある場合、１つのラインに対し、発光部（ビーム）毎にＡＰＣ点灯及び画像領域点灯を順番に行い、同期点灯を１度行う。
【００３５】
一方、図４（Ｂ）に示すように、光源駆動部５０は、ＡＰＣを行うためにビームａを出力させる必要がある期間を示すパルス（反転パルス）を含まないＡＰＣ点灯情報（ＸＡＰＣＥＮａ）をＡＰＣ制御部６０から受入れると、ビームａを出力させない（ＡＰＣ点灯なし）。また、光源駆動部５０は、ＡＰＣを行うためにビームｂを出力させる必要がある期間を示すパルス（反転パルス）を含まないＡＰＣ点灯情報（ＸＡＰＣＥＮｂ）をＡＰＣ制御部６０から受入れると、ビームｂを出力させない（ＡＰＣ点灯なし）。次に、光源駆動部５０は、同期制御部６２から受入れた同期点灯情報に応じて例えばビームａを出力させる（同期点灯）。なお、図４（Ｂ）に示した例では、ビームａ及びビームｂによって主走査方向の１つのラインに対する静電潜像の書込みを行う（マルチビーム）。よって、静電潜像の書込み開始のタイミングを同期させるためには、１つの先に出力されるビーム（例えばビームａ）のみが同期点灯として出力されればよい。
【００３６】
そして、光源駆動部５０は、画像領域制御部６４から受入れた画像領域点灯情報に静電潜像を書込むべき画像情報がないので、静電潜像を書込むためのビームａ及びビームｂの出力を行わない（画像領域点灯なし）。つまり、光源駆動部５０は、主走査方向のライン内に静電潜像を書込むべき画像情報がない場合、ライン毎に１度の同期点灯のみを行う。
【００３７】
次に、書込制御部５６及び光源駆動部５０が主走査方向のライン毎に光源５２を点灯させる場合に行う処理について説明する。図５は、書込制御部５６及び光源駆動部５０が主走査方向のライン毎に光源５２を点灯させる場合に行う処理を示すフローチャートである。
【００３８】
ＡＰＣ制御部６０は、画像記憶部５８から受入れた画像情報に応じて、主走査方向のラインに静電潜像を書込むべき画像情報があるか否かを判定する（Ｓ１０１）。ＡＰＣ制御部６０は、主走査方向のラインに静電潜像を書込むべき画像情報があると判定した場合（Ｓ１０１：Ｙｅｓ）にはＳ１０２の処理に進む。また、ＡＰＣ制御部６０は、主走査方向のラインに静電潜像を書込むべき画像情報がないと判定した場合（Ｓ１０１：Ｎｏ）にはＳ１０４の処理に進む。
【００３９】
Ｓ１０２の処理において、光源駆動部５０は、ＡＰＣ制御部６０から入力されるＡＰＣ点灯情報に応じて、ＡＰＣ点灯を行う。そして、光源駆動部５０は、ＡＰＣ点灯により照射された光に基づく光量情報に応じて光量調整を行う（Ｓ１０３）。次に、光源駆動部５０は、同期制御部６２から受入れた同期点灯情報に応じて、同期点灯を行う（Ｓ１０５）。
【００４０】
Ｓ１０６の処理において、光源駆動部５０は、画像領域制御部６４から受入れた画像領域点灯情報に応じて画像領域点灯を行う。つまり、光源駆動部５０は、主走査方向のライン内に静電潜像を書込むべき画像情報がある場合、ライン毎にＡＰＣ点灯、同期点灯及び画像領域点灯を順番に行う。
【００４１】
一方、Ｓ１０４の処理において、光源駆動部５０は、ＡＰＣ制御部６０から入力されるＡＰＣ点灯情報に応じて、ＡＰＣ点灯を行わない。そして、光源駆動部５０は、同期制御部６２から受入れた同期点灯情報に応じて同期点灯を行い（Ｓ１０７）、処理を終了する。
【００４２】
このように、実施の形態にかかる画像形成装置１は、書込制御部５６が光源駆動部５０に光源５２を点灯させるか否かを制御するので、レーザダイオードの点灯による消費電力の増加とレーザダイオードの短寿命化を防止することができる。
【符号の説明】
【００４３】
１    画像形成装置
１０  読取部
１２  給紙部
１４  画像形成部
１６  操作部
２８  像担持体
３２  露光部
３４  現像ユニット
５０  光源駆動部
５２  光源
５４  ＰＤ
５６  書込制御部
５８  画像記憶部
６０  ＡＰＣ制御部
６２  同期制御部
６４  画像領域制御部
【先行技術文献】
【特許文献】
【００４４】
【特許文献１】特開２０１０−２１９４８５号公報
【図１】
2014076611.tif 000003
【図２】
2014076611.tif 000004
【図３】
2014076611.tif 000005
【図４】
2014076611.tif 000006
【図５】
2014076611.tif 000007