(57)【要約】【課題】  回転多面鏡の反射率低下に起因する露光量の減少を抑制する画像形成装置を得る。【解決手段】  回転多面鏡２３は、レーザー光を感光体ドラム１上で走査する。ＢＤセンサー２４は、走査されるレーザー光を所定位置で受光することで主走査方向の同期信号（ＢＤ信号）を生成する。そして、制御回路２６は、露光量調整処理において、ＢＤ信号のパルス幅ｔｂｄを特定し、そのパルス幅ｔｂｄに応じた発光量で、駆動回路２５を使用して光源２１にレーザー光を発光させて、レーザー光による感光体ドラム１の露光量を所定値に調整する。【選択図】  図２
2018196942.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
感光体ドラムと、
レーザー光の光源と、
前記レーザー光を前記感光体ドラム上で走査する回転多面鏡と、
走査される前記レーザー光を所定位置で受光することで主走査方向の同期信号を生成する同期センサーと、
前記光源を駆動する駆動回路と、
前記駆動回路を使用して、前記同期信号に基づいて前記光源の発光量を制御する制御回路とを備え、
前記制御回路は、露光量調整処理において、前記同期信号のパルス幅を特定し、前記パルス幅に応じた発光量で、前記駆動回路を使用して前記光源に前記レーザー光を発光させて、前記レーザー光による前記感光体ドラムの露光量を所定値に調整すること、
を特徴とする画像形成装置。
【請求項２】
前記制御回路は、（ａ）前記回転多面鏡の複数の鏡面のそれぞれについての前記発光量に対応する設定値を所定の記憶装置に記憶し、前記複数の鏡面のうち、前記レーザー光を反射する面についての前記設定値に対応する発光量で前記光源に前記レーザー光を発光させ、（ｂ）前記回転多面鏡の複数の鏡面のそれぞれについて、前記同期信号のパルス幅を特定し、前記パルス幅に応じた発光量を特定し、特定した前記発光量で、前記駆動回路を使用して前記光源に前記レーザー光を発光させて、前記レーザー光による前記感光体ドラムの露光量を所定値に調整し、特定した前記発光量に対応する設定値で、前記記憶装置に記憶されている前記設定値を更新することを特徴とする請求項１記載の画像形成装置。
【請求項３】
前記制御回路は、所定の条件が成立するときに、前記露光量調整処理を実行し、
前記所定の条件は、前回の前記露光量調整処理後の印刷枚数が所定の閾値に達したこと、であること、
を特徴とする請求項１記載の画像形成装置。
【請求項４】
前記制御回路は、前回の前記露光量調整処理後の印刷枚数が所定の閾値に達した際の前記同期信号のパルス幅に応じて、前記閾値を変更することを特徴とする請求項３記載の画像形成装置。
【請求項５】
前記制御回路は、所定の条件が成立するときに、前記露光量調整処理を実行し、
前記所定の条件は、前記同期信号のパルス幅と基準値との差が所定の閾値を超えていること、であること、
を特徴とする請求項１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ものである。
【背景技術】
【０００２】
プリンター、複合機などの画像形成装置は、回転多面鏡を使用して感光体上でレーザー光を走査することで、静電潜像を形成し、その静電潜像をトナーで現像し、トナー像を用紙に転写し、用紙上のトナー像を定着している。ある画像形成装置は、走査線ピッチや走査線の傾きの補正時に、走査線ピッチや走査線の傾きの補正に起因してレーザー光の照射光量（つまり、感光体の露光量）が変化しないようにレーザー光の発光量を調整している（例えば特許文献１参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００４−４５８４０号公報
【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、上述の画像形成装置では、回転多面鏡に付着する汚れなどに起因して反射率が低下し露光量が減少した場合であっても、走査線ピッチや走査線の傾きの補正が不要であれば、レーザー光の発光量が調整されず、適正な露光量が得られない。
【０００５】
本発明は、上記の問題に鑑みてなされたものであり、回転多面鏡の反射率低下に起因する露光量の減少を抑制す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】
【０００６】
本発明に係る画像形成装置は、感光体ドラムと、レーザー光の光源と、前記レーザー光を前記感光体ドラム上で走査する回転多面鏡と、走査される前記レーザー光を所定位置で受光することで主走査方向の同期信号を生成する同期センサーと、前記光源を駆動する駆動回路と、前記駆動回路を使用して、前記同期信号に基づいて前記光源の発光量を制御する制御回路とを備える。そして、前記制御回路は、露光量調整処理において、前記同期信号のパルス幅を特定し、前記パルス幅に応じた発光量で、前記駆動回路を使用して前記光源に前記レーザー光を発光させて、前記レーザー光による前記感光体ドラムの露光量を所定値に調整する。
【発明の効果】
【０００７】
本発明によれば、回転多面鏡の反射率低下に起因する露光量の減少を抑制する画像形成装置が得られる。
【０００８】
本発明の上記又は他の目的、特徴および優位性は、添付の図面とともに以下の詳細な説明から更に明らかになる。
【図面の簡単な説明】
【０００９】
【図１】図１は、本発明の実施の形態に係る画像形成装置の機械的な内部構成を示す側面図である。
【図２】図２は、図１における露光装置２およびその周辺の構成の一例を示す図である。
【図３】図３は、図２におけるＢＤセンサー２４の一例を示す回路図である。
【図４】図４は、図３に示すＢＤセンサー２４における検出電圧Ｖの強度と、ＢＤ信号のパルス幅との関係を説明する図である。
【図５】図５は、図２に示す露光装置２の動作を説明するタイミングチャートである。
【発明を実施するための形態】
【００１０】
以下、図に基づいて本発明の実施の形態を説明する。
【００１１】
図１は、本発明の実施の形態に係る画像形成装置の機械的な内部構成を示す側面図である。図１に示す画像形成装置は、プリンター、ファクシミリ装置、複写機、複合機などといった、電子写真方式の印刷機能を有する装置である。また、図１に示すモノクロ画像形成装置は、直接転写方式の画像形成装置である。
【００１２】
図１に示す画像形成装置は、感光体ドラム１、露光装置２、現像ユニット３、搬送ベルト４、駆動ローラー５、転写ローラー６、および定着器７を備える。
【００１３】
露光装置２は、感光体ドラム１へレーザー光を照射して静電潜像を形成する。
【００１４】
現像ユニット３は、トナー（ここでは、ブラックトナー）が充填されているトナーコンテナーを装着され、トナーコンテナーから供給されるトナーを、感光体ドラム１上の静電潜像に付着させる。
【００１５】
搬送ベルト４は、駆動ローラー５からの駆動力によって周回して、感光体ドラム１へ印刷用紙を、感光体ドラム１と転写ローラー６との間へ搬送する。
【００１６】
転写ローラー６は、搬送されてくる印刷用紙を感光体ドラム１に接触させ、感光体ドラム１上のトナー画像を用紙に転写する。トナー画像を転写された印刷用紙は、定着器７へ搬送され、トナー画像が用紙へ定着される。
【００１７】
図２は、図１における露光装置２およびその周辺の構成の一例を示す図である。
【００１８】
図２に示す露光装置２は、光源２１、コリメーターレンズ２２ａ、補正レンズ２２ｂ、回転多面鏡２３、回転多面鏡２３を回転させるモーター２３ａ、ＢＤセンサー２４などを備える。
【００１９】
図２において、光源２１は、レーザー光を出射する。光源２１は例えばレーザーダイオードである。コリメーターレンズ２２ａは、光源２１から出射したレーザー光を平行光に変換するレンズである。補正レンズ２２ｂは、ｆ−θレンズであって、レーザー光の照射位置の移動速度を一定にするためのレンズである。
【００２０】
また、回転多面鏡２３は、感光体ドラム１の軸に対して垂直な軸を有し、その軸に垂直な断面が多角形であり、その側面がミラーとなっている素子である。回転多面鏡２３は、その軸を中心に回転し、光源２１から出射したレーザー光を感光体ドラム１上でその軸方向（主走査方向）に沿って走査する。
【００２１】
また、ＢＤセンサー２４は、主走査同期信号を生成するために回転多面鏡２３により走査されているレーザー光を所定位置で受光するセンサーである。ＢＤセンサー２４は、光が入射すると、光量に応じた出力電圧をパルス状に誘起する。ＢＤセンサー２４は、レーザー光が走査される線上の所定位置に配置され、走査されるレーザー光を所定位置で受光することで主走査方向の同期信号（ＢＤ信号）を生成する。
【００２２】
図３は、図２におけるＢＤセンサー２４の一例を示す回路図である。
【００２３】
図３に示すように、フォトダイオードＰＤ、抵抗Ｒ、基準電圧回路４１、およびコンパレーター４２を備える。フォトダイオードＰＤは、上述のレーザー光の照射光量に応じた検出電圧Ｖを誘起する受光素子である。基準電圧回路４１は、基準電圧Ｖｒを生成する。コンパレーター４２は、検出電圧Ｖを基準電圧Ｖｒと比較し、検出電圧Ｖが基準電圧Ｖｒを超えている場合には、出力電圧Ｖｏを所定のローレベルとし、そうではない場合には、出力電圧Ｖｏを所定のハイレベルとする。この出力電圧ＶｏがＢＤ信号となる。
【００２４】
図４は、図３に示すＢＤセンサー２４における検出電圧Ｖの強度と、ＢＤ信号のパルス幅との関係を説明する図である。
【００２５】
レーザー光のスポットの通過に伴い、フォトダイオードＰＤの検出電圧Ｖは、図４に示すように、滑らかに上昇し、その後、滑らかに下降する。そして、ＢＤセンサー２４は、上述のように、検出電圧Ｖを基準電圧Ｖｒと比較して、パルス状のＢＤ信号を生成しているため、レーザー光の照射光量が変化し、それに応じて検出電圧Ｖが変化すると、ＢＤ信号のパルス幅ｔｂｄ１，ｔｂｄ２，ｔｂｄ３も図４に示すように変化する。
【００２６】
例えば、検出電圧Ｖのピーク電圧が基準値より低い場合には、パルス幅ｔｂｄは、基準値に対応するパルス幅ｔｂｄ１より狭くなる。
【００２７】
また、図２に示すように、当該画像形成装置は、駆動回路２５と、制御回路２６とを備える。
【００２８】
駆動回路２５は、光源２１を駆動する回路である。制御回路２６は、駆動回路２５に光源２１を駆動させる回路である。制御回路２６は、駆動回路２５を使用して、ＢＤ信号のパルス幅に基づいて光源２１の発光量を制御する。
【００２９】
特に、制御回路２６は、露光量調整処理において、ＢＤ信号のパルス幅を特定し、そのパルス幅に応じた発光量で、駆動回路２５を使用して光源２１にレーザー光を発光させて、レーザー光による感光体ドラム１の露光量を所定値に調整する。
【００３０】
なお、制御回路２６は、所定の条件が成立するときに、その露光量調整処理を実行する。ここで、「所定の条件」は、例えば、前回の露光量調整処理後の印刷枚数が所定の閾値に達したこと、である。また、制御回路２６は、前回の露光量調整処理後の印刷枚数が所定の閾値に達した際のＢＤ信号のパルス幅に応じて、上述の閾値を変更するようにしてもよい。つまり、その場合、次回の露光量調整処理には、変更後の閾値が適用される。例えば、前回の露光量調整処理時のＢＤ信号のパルス幅と今回の露光量調整処理時のＢＤ信号のパルス幅との差が大きいほど、上述の閾値が小さく設定される。
【００３１】
次に、上記画像形成装置の動作について説明する。図５は、図２に示す露光装置２の動作を説明するタイミングチャートである。
【００３２】
図２に示すように、制御回路２６は、光制御信号、光量レベル信号、および発光信号を駆動回路２５に供給し、光源２１の発光を制御する。
【００３３】
光制御信号は、光源２１の自動光量制御が許可される期間を指定する。ここでは、光制御信号がローレベルである期間が、光源２１の自動光量制御が許可される期間とされる。自動光量制御では、光源２１内の図示せぬフォトダイオードによって、光源２１のレーザー光の一部を受光し、その受光光量に応じて、光源２１の発光量を調整する。なお、ここでは、駆動回路２５は、例えば、光源２１の起動時に初期光量を設定するために自動光量制御を実行する。
【００３４】
光量レベル信号は、光源２１の発光量を指定する信号である。駆動回路２５は、光量レベル信号のレベルに応じた電圧を光源２１のレーザーダイオードに印加して発光させる。
【００３５】
発光信号は、光源２１の発光期間を指定する信号である。ここでは、発光信号がハイレベルである期間に、駆動回路２５は光源２１を発光させる。
【００３６】
また、回転多面鏡２３においてレーザー光が入射する鏡面は一定の周期で変化する。したがって、図５に示すように、非作像期間のうち、回転多面鏡２３の第ｎ面へのレーザー光の入射の開始時点から所定時間が経過した時点からＢＤ信号のパルスが検出される時点までの期間、制御回路２６は、発光信号をハイレベルにセットし、ＢＤ信号のパルスを得られるようにする。
【００３７】
そして、制御回路２６は、ＢＤ信号のパルスを検出すると、ＢＤ信号のパルス幅ｔｂｄ（ここでは、立下りパルスエッジから立ち上がりパルスエッジまでの時間）を測定し、ただちに、測定したパルス幅ｔｂｄに対応する光量レベル信号のレベルを特定し、光量レベル信号をそのレベルにセットする。これにより、駆動回路２５によって、レーザー光の照射光量（つまり、露光量）が所定値に調整される。
【００３８】
例えば、図５において、ＢＤ信号のパルスの終端エッジの時刻Ｔ１で、制御回路２６は、光量レベル信号を、そのパルスのパルス幅ｔｂｄに応じたレベルＰ１に変更し、図５において、ＢＤ信号のパルスの終端エッジの時刻Ｔ２で、制御回路２６は、光量レベル信号を、そのパルスのパルス幅ｔｂｄに応じたレベルＰ３に変更している。
【００３９】
つまり、回転多面鏡２３の鏡面の反射率が汚れなどで低下すると、レーザー光の照射光量が低下し、ＢＤ信号のパルス幅ｔｂｄが狭くなるので、制御回路２６は、光量レベル信号のレベルを増加させ、光源２１の発光量を増加させる。
【００４０】
また、制御回路２６は、ＢＤ信号のパルスを検出すると、一旦、発光信号をローレベルとし、その後、ＢＤ信号のパルスエッジ（ここでは、立ち上がりパルスエッジからの経過時間に基づいて作像期間を特定し、作像期間においては、光制御信号をハイレベルにセットし、発光信号を、各タイミングに対応する画像位置に応じた画像データの値に応じたレベルにセットする。
【００４１】
このとき、回転多面鏡２３の第ｎ面で走査されたレーザー光によって、静電潜像の作像が実行されるため、上述のように、回転多面鏡２３の第ｎ面の反射率に対応して露光量が所定値に調整された状態で、回転多面鏡２３のその第ｎ面で走査されたレーザー光によって静電潜像が作像される。
【００４２】
そして、回転多面鏡２３の次の面（つまり、第（ｎ＋１）面）で走査されたレーザー光でレーザー光によって静電潜像が作像される際には、同様に、回転多面鏡２３の第（ｎ＋１）面の反射率に対応して露光量が所定値に調整された状態で、レーザー光によって静電潜像が作像される。
【００４３】
したがって、回転多面鏡２３の複数の鏡面の反射率が互いに異なる場合でも、各鏡面に応じてレーザー光の発光量が設定され、露光量が一定に調整される。
【００４４】
なお、レーザー光の発光量が画像データの階調値に応じて変化させられる場合には、レーザー光の発光量の最大値（上限値）が、上述のように調整され、複数の階調レベルの露光量がそれぞれ一定に調整される。
【００４５】
以上のように、上記実施の形態１によれば、回転多面鏡２３は、レーザー光を感光体ドラム１上で走査する。ＢＤセンサー２４は、走査されるレーザー光を所定位置で受光することで主走査方向の同期信号（ＢＤ信号）を生成する。そして、制御回路２６は、露光量調整処理において、ＢＤ信号のパルス幅ｔｂｄを特定し、そのパルス幅ｔｂｄに応じた発光量で、駆動回路２５を使用して光源２１にレーザー光を発光させて、レーザー光による感光体ドラム１の露光量を所定値に調整する。
【００４６】
これにより、回転多面鏡２３の反射率低下に起因する露光量の減少が抑制される。ひいては、画質の低下が抑制される。
【００４７】
実施の形態２．
【００４８】
実施の形態２では、制御回路２６は、回転多面鏡２３の複数の鏡面のそれぞれについての上述のレーザー光の発光量に対応する設定値を図示せぬ所定の記憶装置（不揮発性メモリーなど）に記憶し、その複数の鏡面のうち、レーザー光を反射する面についての設定値に対応する発光量で光源２１にレーザー光を発光させる。つまり、各鏡面についての光量レベル信号のレベルを示す設定値が記憶装置に記憶されており、制御回路２６は、各鏡面について、光量レベル信号を、その鏡面の設定値に対応するレベルにセットして、駆動回路２５で光源２１にレーザー光を発光させる。
【００４９】
そして、実施の形態２では、制御回路２６は、回転多面鏡２３の複数の鏡面のそれぞれについて、上述のＢＤ信号のパルス幅ｔｂｄを特定し、そのパルス幅ｔｂｄに応じた発光量（つまり、光量レベル信号のレベル）を特定し、特定した発光量で、駆動回路２５を使用して光源２１にレーザー光を発光させて、レーザー光による感光体ドラム１の露光量を所定値に調整し、特定した発光量に対応する設定値で、上述の記憶装置に記憶されている設定値を更新する。
【００５０】
なお、実施の形態２に係る画像形成装置のその他の構成および動作については実施の形態１と同様であるので、その説明を省略する。
【００５１】
以上のように、上記実施の形態２によれば、回転多面鏡２３の鏡面ごとに、レーザー光の光量の設定値が保存され、適宜更新される。なお、各鏡面についてのパルス幅ｔｂｄの測定および設定値の更新は、所定のタイミング（電源オン時、印刷開始時、回転多面鏡２３の所定駆動時間ごと、など）のみ行い、それ以外のタイミングでは行わないようにしてもよい。また、パルス幅ｔｂｄの測定を定期的に行い、測定されたパルス幅ｔｂｄと基準値（ここでは、現時点の設定値を設定したときのパルス幅）との差が所定の閾値を超えたときに設定値を更新するようにしてもよい。
【００５２】
なお、上述の実施の形態に対する様々な変更および修正については、当業者には明らかである。そのような変更および修正は、その主題の趣旨および範囲から離れることなく、かつ、意図された利点を弱めることなく行われてもよい。つまり、そのような変更および修正が請求の範囲に含まれることを意図している。
【００５３】
例えば、上記実施の形態において、制御回路２６は、初期（出荷時、出荷後の最初の使用時など）のＢＤ信号のパルス幅を上述の記憶装置に記憶しておき、その後に測定されたＢＤ信号のパルス幅が、記憶装置に記憶されている初期のパルス幅となるように、駆動回路２５を使用して、光源２１の発光量を設定するようにしてもよい。これにより、経時後の露光量が初期の露光量に維持される。
【産業上の利用可能性】
【００５４】
本発明は、例えば、画像形成装置に適用可能である。
【符号の説明】
【００５５】
１  感光体ドラム
２１  光源
２３  回転多面鏡
２４  ＢＤセンサー（同期センサーの一例）
２５  駆動回路
２６  制御回路
【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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