(57)【要約】【課題】  経時的にポリゴンミラー表面に粉塵が付着し反射率が低下したとしても、画像の劣化を生じさせない光書込装置を提供する。【解決手段】  光源１１からの光ビームの主走査開始位置側の有効画像領域外に配置した同期検知センサ２０により、受光した光ビームを検知して同期検知信号を発生させて像担持体１７上に書込を行う光書込装置において、同期検知信号を発生させる同期検知センサ２０上を走査する際の光ビーム光量を、有効画像領域を走査する際の光ビーム光量より大きくした。【選択図】  図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
光源から出射された光ビームの主走査開始位置側の有効画像領域外に配置した同期検知センサにより、受光した光ビームを検知して同期検知信号を発生させて像担持体上に書込を行う光書込装置において、前記同期検知信号を発生させる同期検知センサ上を走査する際の光ビーム光量を、有効画像領域を走査する際の光ビーム光量より大きくしたことを特徴とする光書込装置。
【請求項２】
光源から出射された光ビームの主走査開始位置側の有効画像領域外に配置した同期検知センサにより、受光した光ビームを検知して同期検知信号を発生させて像担持体上に書込を行う光書込装置において、結像レンズ系から出射される光ビームの光量を検知する光量センサを有効画像領域に複数個備え、前記光量センサの出力を基に、有効画像領域を走査する際の光ビーム光量を補正する指令を光源に出力する制御手段を備えたことを特徴とする光書込装置。
【請求項３】
請求項１または２記載の光書込装置を備えたことを特徴とする画像形成装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、像担持体の被走査面上に光ビームを照射して潜像を書き込む光書込装置、及びその光書込装置を搭載した複写機、プリンタ、ファクシミリ、プロッタ等の画像形成装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、この種の光書込装置は、粉塵を嫌うため、ポリゴンミラーなどの光学部品が収納されるハウジングは、高い気密性を持ったものを使用し、その組立はクリーニングルーム内で行われる。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
しかし、光書込装置が作動する例えばレーザプリンタ内には、トナー、紙紛、空気中の埃などが浮遊しているため、高い気密性を持ったハウジングを採用しても微量の粉塵がハウジング内に侵入する。
そのような場合に、図７に示すように、ポリゴンミラー１４を図中時計回り方向に高速回転すると、各ミラー面１４ａに対する相対的な気流が発生し、ミラー面１４ａにおける回転方向端はポリゴンミラー１４の角部の影になるため、その部分が負圧となって粉塵を巻き込みやすくなる。一方、各ミラー面１４ａにおける回転方向と反対方向端では、正圧となって粉塵は吹き飛ばされやすくなる。
そのため、各ミラー面１４ａにおける回転方向端では、図示のように粉塵（汚れ）がミラー面幅方向中央部に多く付着する。また回転方向と反対端でも回転方向端ほどではないが、その幅方向両端部にわずかに付着する。しかも、ポリゴンミラー１４に入射時のレーザビームは、ミラー面１４ａの幅方向の略中心に集光され、ミラー面１４ａの長手方向には集光されておらず広範囲にわたっているため、粉塵の付着による反射率の低下の影響は非常に大きく、ミラー面１４ａの反射率がポリゴンミラー１の回転方向端とその反対端とで異なるという問題点があった。
【０００４】
ちなみに、耐久実験前後の感光体上における、レーザ光のシェーディング特性は図８に示すようになった。図中白丸は耐久実験前のシェーディング特性であり、白四角は耐久実験後のシェーディング特性である。マイナス像高（汚れ付着側）におけるシェーディング特性の劣化が著しい。シェーディング劣化により、画像の濃淡むらが発生する。ここで像高とは用紙の幅方向位置を示す。
また、画像書き出し信号に用いられる、同期検知センサは画像の書き出し側の画像領域外に設けられるが（像高−１６０ｍｍ〜−１６５ｍｍに設けることが多い）、画像の書き出し側はポリゴンミラーの回転方向端側であり、上述した粉塵の付着による反射率の低下の影響が非常に大きい。
反射率の低下が進むと、同期検知センサに入射するレーザ光の強度は徐々に小さくなり、同期検知センサの感度よりもレーザ光の強度が弱くなると、同期検知センサにレーザ光が入射しても、画像書き出し信号が出なくなり、画像形成を行うことができないという不具合が生じる。
本発明は、このような背景に鑑みてなされたものであり、経時的にポリゴンミラー表面に粉塵が付着し反射率が低下したとしても、画像の劣化を生じさせない光書込装置及び画像形成装置を提供することを目的とするものである。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
上記目的を達成するために、請求項１記載の発明は、光源から出射された光ビームの主走査開始位置側の有効画像領域外に配置した同期検知センサにより、受光した光ビームを検知して同期検知信号を発生させて像担持体上に書込を行う光書込装置において、前記同期検知信号を発生させる同期検知センサ上を走査する際の光ビーム光量を、有効画像領域を走査する際の光ビーム光量より大きくしたことを特徴とする。
請求項２記載の発明は、光源から出射された光ビームの主走査開始位置側の有効画像領域外に配置した同期検知センサにより、受光した光ビームを検知して同期検知信号を発生させて像担持体上に書込を行う光書込装置において、結像レンズ系から出射される光ビームの光量を検知する光量センサを有効画像領域に複数個備え、前記光量センサの出力を基に、有効画像領域を走査する際の光ビーム光量を補正する指令を光源に出力する制御手段を備えたことを特徴とする。
請求項３記載の発明は、請求項１または２記載の光書込装置を備えた画像形成装置を最も主要な特徴とする。
【発明の効果】
【０００６】
本発明は、光源からの光ビームの主走査開始位置側の有効画像領域外に配置した同期検知センサにより、受光した光ビームを検知して同期検知信号を発生させて像担持体上に書込を行う光書込装置において、同期検知信号を発生させる同期検知センサ上を走査する際の光ビーム光量を、有効画像領域を走査する際の光ビーム光量より大きくしたものであり、また、光源からの光ビームの主走査開始位置側の有効画像領域外に配置した同期検知センサにより、受光した光ビームを検知して同期検知信号を発生させて像担持体上に書込を行う光書込装置において、結像レンズ系から出射される光ビームの光量を検知する光量センサを有効画像領域に複数個備え、光量センサの出力を基に、有効画像領域を走査する際の光ビーム光量を補正する指令を光源に出力する制御手段を備えたものであるため、経時的にポリゴンミラー表面に粉塵が付着し反射率が低下したとしても、画像の劣化を回避することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００７】
以下、本発明の実施形態を図面に従って説明する。
図１は本発明の第１の実施形態に係る光書込装置の構成図（上面図）である。その構成を動作と併せて説明する。
光書込装置１において、光源１１から出射された光ビームは、コリメートレンズ１２により略平行光にされ、シリンドリカルレンズ１３により副走査方向に集光された後、ポリゴンミラー１４により偏向走査される。偏向走査された光ビームは、その後、ｆθレンズ１５、像面湾曲補正用の長尺レンズ１６からなる結像レンズ系を介して、光書込装置１に対面する像担持体１７上に潜像を形成する。
ポリゴンミラー１４により偏向走査される光ビームの一部は、同期検知ミラー１８により反射され、同期検知レンズ１９により集光され、同期検知信号を発生させる同期検知センサ２０に入射する。同期検知センサ２０に光ビームが入射すると、同期検知信号が発生し、この信号を基に画像の書き出しが行われる。
図２に示すように、同期検知信号を発生させる同期検知センサ２０上を走査しているときの光ビームの光量（レーザ光量）を、有効画像領域を走査し画像形成を行う光ビームの光量よりも大きくする。このとき、有効画像領域を走査する光ビームの光量の１．５倍以上とすることが望ましい。
このように、同期検知信号を発生させる同期検知センサ２０上を走査しているときの光ビームの光量を、有効画像領域を走査し画像形成を行う光ビームの光量よりも大きくする構成とすることにより、経時的に、ポリゴンミラー面上に汚れが付着し、反射率が低下したとしても、同期検知センサ２０の感度より光量が小さくならず、同期検知信号が発生せず画像形成を行うことができない、という不具合を回避することができる。
図３は本発明の第２の実施形態に係る光書込装置の構成図（上面図）である。主要な構成は図１に示す第１の実施形態と同様であるが、ｆθレンズ１５、像面湾曲補正用の長尺レンズ１６からなる結像レンズ系を出射した光ビームの光量を検知する光量センサ２１ａ、２１ｂ、２１ｃを設けている。光量センサ２１ａ、２１ｂ、２１ｃは、画像形成時は光ビームを遮らない位置へ移動可能に設けてある。
【０００８】
図４は本発明の第２の実施形態に係る光書込装置における制御ブロック図である。画像形成時以外の場合に、光量センサ２１ａ、２１ｂ、２１ｃにより、有効画像領域の３箇所の位置における光ビームの光量を計測する。光量センサ２１ａ、２１ｂ、２１ｃにて計測された光ビームの光量がＣＰＵ２２にフィードバックされ、ＣＰＵ２２は有効画像領域を走査する光ビーム光量が所定値より低い場合は、光源１１に光ビーム光量を上げるよう指令し、これにより有効画像領域を走査する光ビーム光量が補正される。
図５は本発明の第２の実施形態に係る光書込装置におけるシェーディング補正の様子を示す説明図である。３箇所の光量センサ２１ａ、２１ｂ、２１ｃにて補正をした場合のシェーディング特性は図５のようになり、画像の濃淡むらを軽減することが可能になり、良好な画像を提供することができる。
図８のグラフに示したように、経時的なポリゴンミラー１４の反射率の低下によるシェーディング特性は、画像の書き出し側と、書き終わり側が悪化する特徴があるため（書き終わり側にも多少の汚れが付着する）、画像の書き出し側と、画像中央、画像の書き終わり側の少なくとも３箇所の光ビーム光量による補正が望ましい。さらに、光量センサを増設し補正を行うことにより、よりフラットなシェーディング特性を得ることが可能になる。
【０００９】
図６は、本発明の一実施形態に係るデジタル複写機の概略構成図である。この構成は、画像処理装置としての複写機１００であり、この複写機１００の上面にはコンタクトガラス２０６が設けられている。また、複写機１００の上部には自動原稿送り装置（以下、単にＡＤＦという）２０１が設けられており、このＡＤＦ１はコンタクトガラス２０６を開閉するように複写機１００に図示しないヒンジ等を介して連結されている。このＡＤＦ２０１は、複数の原稿からなる原稿束を載置可能な原稿載置台としての原稿トレイ２０２と、原稿トレイ２０２に載置された原稿束から原稿を１枚ずつ分離してコンタクトガラス２０６に向かって搬送する分離・搬送手段と、分離・搬送手段によってコンタクトガラス２０６に向かって搬送された原稿をコンタクトガラス２０６上の読取位置に搬送・停止させるとともに、コンタクトガラス２０６の下方に配設された複写機１００の読取手段（公知の露光ランプ２５１、ミラー２５２、２５５、２５６、レンズ２５３、ＣＣＤ２５４等）２５０により読み取りが終了した原稿をコンタクトガラス２０６から搬出する。給紙モータはコントローラからの出力信号によって駆動されるようになっており、コントローラは複写機１００から給紙スタート信号が入力されると、給紙モータを正・逆転駆動するようになっている。給紙モータが正転駆動されると、給送ローラ２０３が時計方向に回転して原稿束から最上位に位置する原稿が給紙され、コンタクトガラス２０６に向かって搬送される。この原稿の先端が原稿セット検知センサ２０７によって検知されると、コントローラは原稿セット検知センサ２０７からの出力信号に基づいて給紙モータを逆転駆動させる。これにより、後続する原稿が進入するのを防止して分離されないようになっている。
【００１０】
また、コントローラは原稿セット検知センサ２０７が原稿の後端を検知したとき、この検知時点からの搬送ベルトモータの回転パルスを計数し、回転パルスが所定値に達したときに、給送ベルト２０４の駆動を停止して給送ベルト２０４を停止することにより、原稿をコンタクトガラス２０６読取位置に停止させる。また、コントローラは原稿セット検知センサ７によって原稿の後端が検知された時点で、給紙モータを再び駆動し、後続する原稿を上述したように分離してコンタクトガラス２０６に向かって搬送し、この原稿が原稿セット検知センサ２０７によって検知された時点からの給紙モータのパルスが所定パルスに到達したときに、給紙モータを停止させて次原稿を先出し待機させる。そして、原稿がコンタクトガラス２０６の読取位置に停止したとき、複写機１００によって原稿の読み取りおよび露光が行なわれる。この読み取りおよび露光が終了すると、コントローラには複写機１００から信号が入力されるため、コントローラはこの信号が入力すると、搬送ベルトモータを正転駆動して、搬送ベルト２１６によって原稿をコンタクトガラス２０６から排送ローラ２０５に搬出する。
【００１１】
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。
【図面の簡単な説明】
【００１２】
【図１】本発明の第１の実施形態に係る光書込装置の構成図（上面図）である。
【図２】本発明の第１の実施形態に係る光書込装置におけるレーザ光量を示す説明図である。
【図３】本発明の第２の実施形態に係る光書込装置の構成図（上面図）である。
【図４】本発明の第２の実施形態に係る光書込装置における制御ブロック図である。
【図５】本発明の第２の実施形態に係る光書込装置におけるシェーディング補正の様子を示す説明図である。
【図６】本発明の一実施形態に係るデジタル複写機の概略構成図である。
【図７】ポリゴンミラーにおける汚れの付着状態を示す説明図である。
【図８】従来例におけるシェーディング特性図である。
【符号の説明】
【００１３】
１１  光源
２０  同期検知センサ
２１  光量センサ
２２  ＣＰＵ（制御手段）
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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