(57)【要約】  【課題】ポリゴンミラーの汚れを検知することができる画像形成装置のレーザ走査装置を提供する。  【解決手段】このレーザ走査装置は、レーザダイオードから出力されポリゴンミラーで反射されたレーザ光を検出するＰＤセンサ９と、予め測定されたＰＤセンサ９の出力値とポリゴンミラーの汚れ量との関係が記憶された汚れ判別基準値メモリ１３、およびＰＤセンサ９の出力を汚れ判別基準値メモリ１３に記憶された値（基準値）とを比較することによってポリゴンミラーが汚れていることを判別する汚れ検知部１２と、汚れ検知部１２がポリゴンミラーが汚れていると判別したことを報知する報知部１４とを備えている。【選択図】        図３
2006011300.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
画像データに応じたレーザ光を出力するためのレーザと、
上記レーザから出力されるレーザ光を反射して、レーザ光を水平に走査させるためのポリゴンミラーと、
上記ポリゴンミラーの所定位置で反射されるレーザ光を検知して水平走査のタイミング信号を出力するためのレーザ光検知センサとを含む画像形成装置のレーザ走査装置において、
予め測定された上記レーザ光検知センサの出力値と上記ポリゴンミラーの汚れ量との関係が記憶された記憶手段と、
上記レーザ光検知センサの出力を上記記憶手段に記憶された値と比較することによって、上記ポリゴンミラーが汚れていることを判別する手段と、
上記判別手段が汚れを判別したことを報知する手段と、を含むことを特徴とする画像形成装置のレーザ走査装置。
【請求項２】
上記判別手段は、上記レーザ光検知センサの出力を上記記憶手段に記憶された値と比較することによって、上記ポリゴンミラーで反射されたレーザ光が劣化していることをさらに判別し、
上記判別手段がレーザ光の劣化を判別したこと報知する手段をさらに含むことを特徴とする請求項１記載の画像形成装置のレーザ走査装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、レーザプリンタなどのレーザ光を用いて画像を形成する画像形成装置に用いられるレーザ走査装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
高速で印刷を行うことができるプリンタの代表的なものとして、レーザプリンタがある。レーザプリンタでは、レーザ走査装置によって、感光体ドラム上をレーザ光で走査することにより、感光体ドラム上に静電潜像を形成し、静電潜像をトナーによって現像して可視のトナー像を形成し、トナー像を用紙上に転写することによって出力画像を得ることができる。
【０００３】
レーザ走査装置の概略は、レーザダイオードなどのレーザから出力されたレーザ光が、高速で回転するポリゴンミラーで反射されて感光体ドラムへ導かれる構成となっている。また、ポリゴンミラーで反射されたレーザ光は、感光体ドラムとは別の方向に配置されたＰＤ（フォトダイオード）センサで検知されて、水平走査（感光体ドラムの軸方向の走査）のタイミング信号を生ずるようになっている（下記特許文献１参照）。
【０００４】
ポリゴンミラーの反射面が汚れると、レーザからのレーザ光を良好に反射させることができず、このため、良好な静電潜像、トナー像および出力画像を得ることができなくなる。
【特許文献１】特開２００３−８９２３７号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、従来の画像形成装置のレーザ走査装置では、ポリゴンミラーが汚れているか否かを知ることはできず、出力画像の不良により、はじめてポリゴンミラーが汚れている可能性を推測できるのみであった。
そこで、この発明の目的は、ポリゴンミラーの汚れを検知することができる画像形成装置のレーザ走査装置を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
上記の目的を達成するための請求項１記載の発明は、画像データに応じたレーザ光を出力するためのレーザと、上記レーザから出力されるレーザ光を反射して、レーザ光を水平に走査させるためのポリゴンミラーと、上記ポリゴンミラーの所定位置で反射されるレーザ光を検知して水平走査のタイミング信号を出力するためのレーザ光検知センサとを含む画像形成装置のレーザ走査装置において、予め測定された上記レーザ光検知センサの出力値と上記ポリゴンミラーの汚れ量との関係が記憶された記憶手段と、上記レーザ光検知センサの出力を上記記憶手段に記憶された値と比較することによって、上記ポリゴンミラーが汚れていることを判別する手段と、上記判別手段が汚れを判別したことを報知する手段とを含む、画像形成装置のレーザ走査装置である。
【０００７】
この発明によれば、レーザから出力されポリゴンミラーの所定位置で反射されたレーザ光は、レーザ光検知センサ（たとえばＰＤ）により検知される。レーザ光検知センサが検知した出力（センサ出力）は判別手段へと出力される。
判別手段は、このセンサ出力を、記憶手段に記憶された値と比較してポリゴンミラーが汚れていることを判別することができる。判別手段により、ポリゴンミラーが汚れていると判別された場合は、報知手段により、その旨が報知される。
【０００８】
これにより、画像形成装置のユーザは、ポリゴンミラーが汚れていることを知ることができ、たとえば、ポリゴンミラーを清浄にするように、サービスマンにメンテナンスを依頼することができる。
このように、この発明の画像形成装置のレーザ走査装置では、従来、水平走査のタイミング信号を出力するためにしか用いられていなかったレーザ光検知センサの出力を利用して、ポリゴンミラーが汚れていることが判別される。
【０００９】
報知手段は、たとえば、画像形成装置に備えられた表示部であってもよく、この場合、ポリゴンミラーが汚れている旨のメッセージが、この表示部に表示されるものとすることができる。
ポリゴンミラーが汚れていることを判別するための記憶装置に記憶された値（以下、「第１基準値」という。）は、たとえば、出力画像の不良が生じるに至らないレベルのポリゴンミラーの汚れ量に対応しているものとすることができる。この場合、画像形成装置のユーザは、報知手段の報知に応じてサービスマンにポリゴンミラーのクリーニングを依頼することにより、出力画像の不良が生じないようにすることができる。
【００１０】
請求項２記載の発明は、上記判別手段は、上記レーザ光検知センサの出力を上記記憶手段に記憶された値と比較することによって、上記ポリゴンミラーで反射されたレーザ光が劣化していることをさらに判別し、上記判別手段がレーザ光の劣化を判別したこと報知する手段をさらに含むことを特徴とする請求項１記載の画像形成装置のレーザ走査装置である。
【００１１】
この発明によれば、判別手段により、ポリゴンミラーにより反射されたレーザ光が劣化していることを判別することができる。レーザ光が劣化していることを判別するための記憶装置に記憶された値（第２基準値）は、たとえば、出力画像の不良が生じるレベルのポリゴンミラーの汚れ量に対応しているものとすることができ、たとえば、第１基準値より低く設定されているものとすることができる。この場合、画像形成装置のユーザは、出力画像の不良が、ポリゴンミラーの汚れによるものであることを知ることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１２】
以下では、添付図面を参照して本発明の実施の形態について詳細に説明する。
図１は、本発明の一実施形態に係るレーザ走査装置が備えられた画像形成装置の構造を示す図解的な平面図である。図１には、レーザ光を生成して走査するレーザ走査装置１、およびレーザ光によって静電潜像が書き込まれる感光体ドラム２１が示されている。
レーザ走査装置１は、レーザダイオードユニット１０に備えられたレーザダイオード２から出力されたレーザ光Ｌが、ポリゴンミラー３で反射されて、レーザ走査装置１の外部に配置された感光体ドラム２１へ導かれる構成となっている。
【００１３】
ポリゴンミラー３は図示しないモータにより、矢印Ａ方向に高速で回転される。ポリゴンミラー３は、側面に６つの反射平面Ｍを有し、６つの反射平面Ｍにより、それぞれ、レーザ光Ｌは水平走査ラインとして振られる。ポリゴンミラー３が回転すると、１つの反射平面Ｍには、回転方向下流側からレーザ光Ｌが当たり、回転方向上流側へと反射位置が移動（図１に、反射位置の移動方向を矢印Ｂで示す。）するとともに、レーザ光Ｌが反射される方向が変化して、感光体ドラム２１上におけるレーザ光Ｌの到達位置が移動する。
【００１４】
このようにして、レーザ光Ｌは予め一様に帯電された感光体ドラム２１上を、感光体ドラム２１の軸Ｙ方向に沿う水平方向（主走査方向；図１に矢印Ｈで示す。）に走査される。レーザ光Ｌの走査にあわせて、感光体ドラム２１がその軸Ｙまわりに回転することにより、感光体ドラム２１の周面に静電潜像が形成される。
レーザダイオード２とポリゴンミラー３との間には、コリメータレンズ４およびシリンドリカルレンズ５が配置されている。レーザダイオード２から出力されたレーザ光Ｌは、コリメータレンズ４によりほぼ平行光にされた後、シリンドリカルレンズ５により、レーザ光Ｌが副走査方向（感光体ドラム２１の周方向に相当する方向）に関してポリゴンミラー３の反射平面Ｍ近傍で収束するように結像される。
【００１５】
ポリゴンミラー３と感光体ドラム２１との間には、ｆθレンズ６が配置されている。ポリゴンミラー３は一定の角速度で回転するが、ｆθレンズ６により、レーザ光Ｌは感光体ドラム２１上を等速度で走査するようにされる。
また、ポリゴンミラー３で反射されたレーザ光Ｌは、ｆθレンズ６の端部寄りに設けられたミラー７で反射され、補正シリンドリカルレンズ８を経て、ＰＤ（フォトダイオード）センサ９で受光されるようになっている。
【００１６】
ＰＤセンサ９はレーザ光Ｌを検知して、図示しない制御回路に対して水平走査のタイミング（同期）信号を出力する。制御回路は、このタイミング信号に基づいて、感光体ドラム２１上に形成される静電潜像の水平同期をとるよう、レーザダイオードユニット１０の出力タイミングを調整する。
ところで、ポリゴンミラー３は、使用に伴い、その表面に汚れが付着する。具体的には、図２に示すように、ポリゴンミラー３の表面は均一に汚れるのではなく、ポリゴンミラー３の回転に伴い生ずる空気の流れにより、他の部分より汚れ量が多い部分が生ずる。ポリゴンミラー３が矢印Ａの方向に回転することにより、周辺の空気は、ポリゴンミラー３に対して相対的に移動する。ポリゴンミラー３に対する空気の移動方向は、ポリゴンミラー３の回転方向と逆向きである。
【００１７】
すると、ポリゴンミラー３の反射平面Ｍにおいて、ポリゴンミラー３の角部Ｃに対して空気の流れの下流側で、かつその角部Ｃ付近（反射平面Ｍにおいて回転方向中間部からずれた位置）に空気の流れが悪くなる領域Ｄが生じ、この領域Ｄに、他の領域と比べて多くの粉塵が付着する。
この実施形態では、レーザ走査装置１は、ＰＤセンサ９の出力に基づいて、ポリゴンミラー３の汚れおよびレーザ光Ｌの劣化を判別することができる。
【００１８】
図３は、ポリゴンミラー３の汚れおよびレーザ光Ｌの劣化を判別するための制御系統を示すブロック図である。
レーザ走査装置１には、マイコンチップ１１が備えられている。マイコンチップ１１は、汚れ検知部１２と汚れ判別基準値メモリ１３とを含んでいる。汚れ判別基準値メモリ１３には、予め測定されたＰＤセンサ９の出力値に対するポリゴンミラー３の汚れ量が記憶されている。
【００１９】
図４は、汚れ判別基準値メモリ１３の記憶内容の例を説明するための図である。
汚れ判別基準値メモリ１３には、レーザ光測定位置とその測定位置で検知されるレーザ光Ｌの強度との関係を示すデータが記憶されている。このデータは、通常の室内環境と比べて空気中の粉塵量が多い環境下で行った過酷試験によるものであり、試験開始後、１０ｈ、５０ｈ、１００ｈおよび２００ｈ経過後の測定結果をそれぞれ含んでいる。レーザ光強度は、初期値（試験開始時）のレーザ光強度に対する割合で示されている。
【００２０】
レーザ光測定位置は、感光体ドラム２１上で感光体ドラム２１の軸Ｙ方向に沿うほぼ等間隔に設定された複数（１１カ所）の位置、およびＰＤセンサ９が配置されている位置である。これらの各測定位置は、ポリゴンミラー３の反射平面Ｍにおける異なる反射位置に対応している。
レーザ光強度は、測定位置により異なっており、感光体ドラム２１の軸Ｙ方向に関して感光体ドラム２１の中間部（測定位置が０ｍｍの位置）から一方側にずれた位置で最小になっている。これは、図２に示すように、ポリゴンミラー３の反射平面Ｍにおいて、回転方向中間部からずれた位置で汚れ量が最も多くなることに対応しているものと考えられる。
【００２１】
したがって、領域Ｄで反射されて感光体ドラム２１に到達するレーザ光Ｌの強度は、ＰＤセンサ９で測定されるレーザ光強度より小さい。たとえば、試験開始後２００ｈ経過後では、感光体ドラム２１上に到達するレーザ光Ｌの強度の最小値は、初期のレーザ光強度の２０％以下であるのに対して、ＰＤセンサ９で測定されるレーザ光強度は、６０％程度となっている。
【００２２】
このため、ポリゴンミラー３の汚れ量は、感光体ドラム２１上でのレーザ光強度の最小値で判別されなければならない。したがって、出力画像に不良が生じないようにするためには、感光体ドラム２１上でのレーザ光強度の最小値に対応するＰＤセンサ９で検知されるレーザ光強度に基づく判断が必要である。このような事情を考慮して、ポリゴンミラー３の汚れを判別するための第１基準値Ｔ1、およびレーザ光Ｌの劣化を判別するための第２基準値Ｔ2が、ＰＤセンサ９で検知されるレーザ光強度として設定されている。
【００２３】
具体的には、第１基準値Ｔ1は、初期のレーザ光強度の８０％であり、第２基準値Ｔ2は、初期のレーザ光強度の６０％である。ここで、第１基準値Ｔ1は、出力画像の不良が生じるに至らないレベルのポリゴンミラー３の汚れ量に対応しており、第２基準値Ｔ2は、出力画像の不良が生じるレベルのポリゴンミラー３の汚れ量に対応している。第１基準値Ｔ1および第２基準値Ｔ2は、汚れ判別基準値メモリ１３に記憶されている。
【００２４】
図３を参照して、ＰＤセンサ９は、検知したレーザ光Ｌの強度に対応するセンサ出力を、マイコンチップ１１の汚れ検知部１２に出力する。ＰＤセンサ９からセンサ出力が入力されると、汚れ検知部１２は、このセンサ出力と、汚れ判別基準値メモリ１３に記憶された第１基準値Ｔ1および第２基準値Ｔ2とを比較し、その結果に基づいて、報知部１４の制御を行う。報知部１４は、たとえば、画像形成装置に備えられた表示部であってもよく、警報音発生装置であってもよい。
【００２５】
図５は、汚れ検知部１２の制御動作を示すフローチャートである。
汚れ検知部１２は、ＰＤセンサ９のセンサ出力（以下、「入力値Ｘ」という。）を検出すると（ステップＳ１）、この入力値Ｘと汚れ判別基準値メモリ１３に記憶された第１基準値Ｔ1とを比較する（ステップＳ２）。その結果、入力値Ｘが第１基準値Ｔ1以上であれば（ステップＳ２のＮＯ）、報知部１４の制御を行わず、再びＰＤセンサ９からセンサ出力が入力されるのを待つ。
【００２６】
一方、入力値Ｘが第１基準値Ｔ1より小さければ（ステップＳ２のＹＥＳ）、入力値Ｘと汚れ判別基準値メモリ１３に記憶された第２基準値Ｔ2とを比較する（ステップＳ３）。その結果、入力値Ｘが第２基準値Ｔ2以上であれば（ステップＳ３のＮＯ）、ポリゴンミラー３が汚れている旨の報知を行うように報知部１４を制御する（ステップＳ４）。
たとえば、報知部１４が、画像形成装置に備えられた表示部である場合、この表示部にポリゴンミラー３が汚れている旨を表示する。これにより、画像形成装置のユーザは、ポリゴンミラー３が汚れていることを知ることができる。この段階で、ユーザが、ポリゴンミラー３を清浄にするように、サービスマンにメンテナンスを依頼することにより、出力画像の不良が生じることを回避できる。
【００２７】
その後、再びＰＤセンサ９からセンサ出力が入力されるのを待つ。
一方、入力値Ｘが第２基準値Ｔ2より小さければ（ステップＳ３のＹＥＳ）、ポリゴンミラー３が汚れている旨およびレーザ光Ｌが劣化している旨を報知するように報知部１４を制御する。たとえば、報知部１４が、画像形成装置に備えられた表示部である場合、この表示部にポリゴンミラー３が汚れている旨およびレーザ光Ｌが劣化している旨を表示する。この場合、すでに出力画像の不良が生じているが、画像形成装置のユーザは出力画像の不良が、ポリゴンミラー３の汚れによるものであることを特定できる。
【００２８】
その後、再びＰＤセンサ９からセンサ出力が入力されるのを待つ。
以上のように、このレーザ走査装置１は、従来、水平走査のタイミング信号を出力するためにしか用いられていなかったレーザ光検知センサ９の出力を利用して、ポリゴンミラー３が汚れていることやレーザ光Ｌが劣化していることを判別できる。
以上は、本発明の実施形態の一例であり、本発明はこれに限定されるものではない。たとえば、第１基準値Ｔ1および第２基準値Ｔ2は、任意に設定することができ、たとえば、第１基準値Ｔ1および第２基準値Ｔ2の双方とも、出力画像の不良が生じないレベルのポリゴンミラー３の汚れ量に対応しているものとすることができる。この場合、画像形成装置のユーザは、出力画像の不良が生じないレベルのポリゴンミラー３の汚れ量を二段階に知ることができ、これらの汚れ量をメンテナンスのタイミングの判断材料とすることができる。
【００２９】
その他、特許請求の範囲に記載された事項の範囲で種々の設計変更を施すことが可能である。
【図面の簡単な説明】
【００３０】
【図１】本発明の一実施形態に係るレーザ走査装置が備えられた画像形成装置の構造を示す図解的な平面図である。
【図２】ポリゴンミラー周辺の空気の流れを説明するための図解的な平面図である。
【図３】ポリゴンミラーの汚れおよびレーザ光の劣化を判別するための制御系統を示すブロック図である。
【図４】汚れ判別基準値メモリの記憶内容の例を説明するための図である。
【図５】汚れ検知部の制御動作を示すフローチャートである。
【符号の説明】
【００３１】
１    レーザ走査装置
２    レーザダイオード
３    ポリゴンミラー
９    ＰＤセンサ
１２    汚れ検知部
１３    汚れ判別基準値メモリ
１４    報知部
【図１】
2006011300.tif 000003
【図２】
2006011300.tif 000004
【図３】
2006011300.tif 000005
【図４】
2006011300.tif 000006
【図５】
2006011300.tif 000007