JP2013019949A - Image forming apparatus - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、感光体上に走査ラインを形成するレーザ光源を複数組備えた画像形成装置においてレーザ光源の劣化を防止する技術に関する。 The present invention relates to a technique for preventing deterioration of a laser light source in an image forming apparatus provided with a plurality of laser light sources for forming a scanning line on a photoconductor.
一般に、半導体レーザ発振器は、その光量が温度変化の影響を受けて不安定であるため、レーザ発振器の光量を検出し、その検出した光量と目標とする設定値とを比較し、その比較結果に応じてレーザ発振器の駆動電流を制御することにより、レーザ発振器の光量が所定値に制御されている。レーザ発振器の光量制御時に、レーザ発振器の劣化などにより、電流量をかなり上げなければ光出力が目標値に達したと判断されない場合に、レーザ発振器に過大電流を流し破壊してしまうという問題があった。
従来技術文献1では、レーザ発振器の駆動電流値が、メモリにあらかじめ記憶されている最大定格光出力時の最大電流値以上であれば、レーザ発振器の故障とCPUが判断し、レーザ発振器への駆動電流の供給を停止する技術が開示されている。
In general, semiconductor laser oscillators are unstable under the influence of temperature changes, so the amount of laser oscillator light is detected, and the detected light amount is compared with the target set value. Accordingly, by controlling the drive current of the laser oscillator, the light quantity of the laser oscillator is controlled to a predetermined value. When controlling the light amount of the laser oscillator, if the optical output cannot be determined to have reached the target value unless the amount of current is increased significantly due to deterioration of the laser oscillator, etc., there is a problem that an excessive current is passed through the laser oscillator and it is destroyed. It was.
In
従来技術文献1では、レーザ発振器の駆動電流値が最大電流値以上にならないとレーザ発振器への駆動電流の供給を停止しないため、レーザ発振器への駆動電流の供給を停止するまでに、レーザ発信器に最大電流値以上の電流が流れてしまい、レーザ発振器の寿命が短くなるという問題があった。
本発明は、過電流の通電によるレーザ光源の劣化を防止するものである。
In the
The present invention prevents deterioration of a laser light source due to energization of an overcurrent.
本明細書によって開示される画像形成装置は、感光体と、前記感光体に対してレーザ光を走査する光走査装置と、前記光走査装置により前記感光体上に形成した静電潜像を現像する現像部とを含み、前記光走査装置は、第1レーザ光を出射する第1レーザ光源と、前記第1レーザ光の光量を検出する第1受光素子と、前記第1受光素子の出力値に基づいて前記第1レーザ光源に供給する第1駆動電流値を制御することにより、前記第1レーザ光の光量を目標値に制御する第1光量調整回路と、第2レーザ光を出射する第2レーザ光源と、前記第2レーザ光の光量を検出する第2受光素子と、前記第1受光素子の出力値に基づいて前記第2レーザ光源に供給する第2駆動電流値を制御することにより、前記第2レーザ光の光量を目標値に制御する第2光量調整回路と、第1レーザ光及び第2レーザ光を周期的に偏向する偏向部と、前記偏向部によって偏向された第1レーザ光を検出して検出信号を出力する光センサと、前記第1レーザ光源を点灯する第1点灯ステップと、前記第1レーザ光源の点灯に伴って前記光センサから前記検出信号が検出されることを条件に前記第2レーザ光源を点灯させる第2点灯ステップを順に行うことにより、光量を調整する調整シーケンスを実行するレーザ制御部と、前記調整シーケンスの実行時に、前記第2レーザ光源が前記第2レーザ光を出射しない消灯時間を検出する消灯時間検出部と、前記消灯時間検出部により検出される消灯時間が設定時間に達した場合に、前記第2レーザ光源の点灯を禁止する禁止部とを備える。光量の自動調整によるフィードバックが働くことから、消灯状態が継続すると、レーザ光源へ供給される駆動電流は高く調整される。この装置では、光センサの結露や故障などにより第2レーザ光源の消灯状態が続き、消灯時間が設定時間に達した場合、第2レーザ光源の点灯が禁止される。そのため、第2レーザ光源に電流値の高い駆動電流が流れることを防止できることから、第2レーザ光源が劣化し難くなる。 An image forming apparatus disclosed in this specification develops a photosensitive member, an optical scanning device that scans the photosensitive member with laser light, and an electrostatic latent image formed on the photosensitive member by the optical scanning device. The optical scanning device includes: a first laser light source that emits first laser light; a first light receiving element that detects a light amount of the first laser light; and an output value of the first light receiving element. A first drive current value supplied to the first laser light source on the basis of the first light amount adjustment circuit for controlling the light amount of the first laser light to a target value, and a second light emitting the second laser light. By controlling the second laser light source, the second light receiving element for detecting the light quantity of the second laser light, and the second drive current value supplied to the second laser light source based on the output value of the first light receiving element And controlling the amount of the second laser light to a target value. A second light amount adjustment circuit, a deflection unit that periodically deflects the first laser beam and the second laser beam, an optical sensor that detects the first laser beam deflected by the deflection unit and outputs a detection signal; A first lighting step for turning on the first laser light source, and a second lighting for turning on the second laser light source on condition that the detection signal is detected from the optical sensor as the first laser light source is turned on. A laser control unit that executes an adjustment sequence for adjusting the amount of light by sequentially performing steps, and a light-off time detection that detects a light-off time during which the second laser light source does not emit the second laser light during the execution of the adjustment sequence And a prohibiting unit for prohibiting the lighting of the second laser light source when the extinguishing time detected by the extinguishing time detecting unit reaches a set time. Since feedback by automatic adjustment of the amount of light works, if the light-off state continues, the drive current supplied to the laser light source is adjusted high. In this apparatus, when the second laser light source continues to be turned off due to condensation or failure of the optical sensor and the turn-off time reaches the set time, the second laser light source is prohibited from being turned on. For this reason, since it is possible to prevent a drive current having a high current value from flowing through the second laser light source, the second laser light source is unlikely to deteriorate.
上記画像形成装置では、以下の構成とすることが好ましい。
・前記第1レーザ光源の通電路に設けられ、第1オンオフ信号に従って前記第1レーザ光源をオンオフさせる第1オンオフ回路と、前記第2レーザ光源の通電路に設けられ、第2オンオフ信号に従って前記第2レーザ光源をオンオフさせる第2オンオフ回路と、前記各オンオフ信号を生成して前記各オンオフ回路に出力する信号出力部と、を備え、前記禁止部は、前記信号出力部であり、前記第2オンオフ回路に対して第2オンオフ信号としてオフ信号を出力することにより、前記第2レーザ光源の点灯を禁止する。
The image forming apparatus preferably has the following configuration.
A first on / off circuit provided in the energization path of the first laser light source and configured to turn on and off the first laser light source in accordance with a first on / off signal; and provided in the energization path of the second laser light source and A second on / off circuit that turns on and off the second laser light source; and a signal output unit that generates each on / off signal and outputs the signal to each on / off circuit, wherein the prohibiting unit is the signal output unit, By outputting an off signal as a second on / off signal to the 2 on / off circuit, the lighting of the second laser light source is prohibited.
・前記第1レーザ光源の通電路に設けられ、第1オンオフ信号に従って前記第1レーザ光源をオンオフさせる第1オンオフ回路と、前記第2レーザ光源の通電路に設けられ、第2オンオフ信号に従って前記第2レーザ光源をオンオフさせる第2オンオフ回路と、前記両オンオフ回路及び前記両光量調整回路を含むドライバ回路に対して、リセット信号とリセット解除信号を出力するリセット制御部と、を備え、前記禁止部は、前記リセット制御部であり、前記リセット信号を出力して前記ドライバ回路をリセットすることにより、前記第2レーザ光源の点灯を禁止する。 A first on / off circuit provided in the energization path of the first laser light source and configured to turn on and off the first laser light source in accordance with a first on / off signal; and provided in the energization path of the second laser light source, and in accordance with a second on / off signal. A second on / off circuit for turning on and off the second laser light source; and a reset control unit for outputting a reset signal and a reset release signal to the driver circuit including both the on / off circuit and the both light quantity adjustment circuits, and the prohibition The unit is the reset control unit and outputs the reset signal to reset the driver circuit, thereby prohibiting the lighting of the second laser light source.
・前記設定時間は、前記各レーザ光を前記感光体に対して1ライン走査する走査サイクルの複数倍である。 The set time is a multiple of a scanning cycle in which each laser beam is scanned on the photosensitive member by one line.
・前記消灯時間検出部は、前記第2オンオフ信号のオフ時間を検出することにより、前記消灯時間を検出する。 The extinguishing time detection unit detects the extinguishing time by detecting an off time of the second on / off signal.
・前記消灯時間検出部は、前記光センサの出力から前記検出信号が出力されない期間を検出することにより、前記消灯時間を検出する。 The extinguishing time detecting unit detects the extinguishing time by detecting a period during which the detection signal is not output from the output of the optical sensor.
・前記消灯時間検出部は、前記感光体に前記第1レーザ光、前記第2レーザ光を走査するレーザ光走査時に、前記第2レーザ光源の消灯時間を検出し、前記禁止部は、前記レーザ光走査時に検出される消灯時間が設定時間に達した場合に、前記第2レーザ光源の点灯を禁止する。 The extinguishing time detecting unit detects an extinguishing time of the second laser light source during laser beam scanning for scanning the first laser beam and the second laser beam on the photosensitive member, and the prohibiting unit is configured to detect the laser beam. When the turn-off time detected during optical scanning reaches a set time, the second laser light source is prohibited from turning on.
本発明によれば、過電流の通電によるレーザ光源の劣化を防止することが可能となる。 According to the present invention, it is possible to prevent deterioration of a laser light source due to energization of an overcurrent.
<実施形態1>
実施形態1について図1から図5を参照しつつ説明する。
1.レーザプリンタの構成
図1は、レーザプリンタ1(本発明の「画像形成装置」の一例)の要部側断面図である。以下、同図の紙面右方を、レーザプリンタ1の前方として説明する。このレーザプリンタ1では、2つのレーザ光により2本の走査ラインを感光ドラム上に同時に形成する、いわゆるマルチビーム方式が採用されている。尚、レーザプリンタ1は、単色プリンタだけでなく、2色以上のカラープリンタでもよい。また、画像形成(印刷)機能を有していれば、例えば、ファクシミリ機能、コピー機能、読み取り機能(スキャナ機能)等を備えた複合機でもよい。
<
The first embodiment will be described with reference to FIGS. 1 to 5.
1. Configuration of Laser Printer FIG. 1 is a cross-sectional side view of a main part of a laser printer 1 (an example of an “image forming apparatus” of the present invention). Hereinafter, the right side of the drawing in FIG. The
レーザプリンタ1は、本体フレーム2内に、用紙等のシート3を給紙するためのフィーダ部4や、給紙されたシート3に画像を形成するための画像形成部5などを備えている。
The
フィーダ部4は、トレイ6、押圧板7、ピックアップローラ8、一対のレジストレーションローラ9,9を有する。押圧板7は、その後端部を中心に回転可能とされており、押圧板7上の最上位にあるシート3がピックアップローラ8に向かって押圧されている。そして、シート3は、ピックアップローラ8の回転によって1枚毎に取り出される。
The feeder unit 4 includes a tray 6, a
取り出されたシート3は、レジストレーションローラ9,9によってレジストされた後に転写位置に送られる。転写位置は、シート3に感光ドラム10上のトナー像を転写する位置であって、感光ドラム10と転写ローラ11との接触位置である。
The extracted sheet 3 is registered by the
画像形成部5は、例えば、スキャナ部12、プロセスカートリッジ13および定着部14を備えている。スキャナ部12は、第1レーザ光源LD1と第2レーザ光源LD2とからなるツインレーザ15、及び回転多面鏡であるポリゴンミラー16(本発明の「偏向部」の一例)等を備えている。第1レーザ光源LD1から出射された第1レーザ光L1及び第2レーザ光源L2から出射された第2レーザ光L2は、ポリゴンミラー16によって周期的に偏向されつつ感光ドラム10の表面上に照射される。スキャナ部12の詳細については後述する。
The image forming unit 5 includes, for example, a
また、プロセスカートリッジ13は感光ドラム10、スコロトロン型の帯電器17、現像ローラ(本発明の「現像部」の一例)18を備えている。尚、感光ドラム10は、ドラムタイプに限らずベルトタイプでもよい。帯電器17は、感光ドラム10の表面を一様に正極性に帯電させる。帯電された感光ドラム10の表面は、スキャナ部12からのレーザ光L1、L2により露光され、静電潜像が形成される。次いで、現像ローラ18の表面上に担持されるトナーが、感光ドラム10上に形成された静電潜像に供給され現像化されトナー像が形成される。すなわち、現像ローラ18により、感光ドラム10上に形成された静電潜像が現像される。
Further, the
トナー像が形成されたシート3は、そのトナー像が定着器14によって熱定着され、排紙パス19を介して排紙トレイ20上に排紙される。
The sheet 3 on which the toner image is formed is heat-fixed by the
2.スキャナ部の構成
図2は、スキャナ部12の構成を示す模式図である。スキャナ部(本発明の「光走査装置」の一例)12は、ツインレーザ15、第1レンズ部30、ポリゴンミラー16、第2レンズ部31、受光センサ32(本発明の「光センサ」の一例)、ブラシレスモータ33、制御基板34等を備える。
2. Configuration of Scanner Unit FIG. 2 is a schematic diagram showing the configuration of the
ツインレーザ15は、2つのレーザ光源LD1、LD2を有し、第1レーザ光L1と第2レーザ光L2とを互いにオフセットした位置から出射する。尚、レーザ光源の一例としては半導体レーザが挙げられる。また、ツインレーザ15は、2つのレーザ光源LD1、LD2が1つのチップとして一体化されたものでもよいし、別体とされたものでもよい。第1レンズ部30は、コリメータレンズやシリンドリカルレンズなどで構成されており、ツインレーザ15から発光されたレーザ光L1、L2を透過してポリゴンミラー16に照射させる。第2レンズ部31は、fθレンズやシリンドリカルレンズなどで構成されており、ポリゴンミラー16にて偏向(反射)されたレーザ光L1、L2を透過して感光ドラム10上に照射させる。
The
ポリゴンミラー16は、6つのミラー面で構成されており、ブラシレスモータ33によって高速で回転駆動される。尚、ミラー面の数は6つに限らず、例えば4つや8つなどでもよい。ツインレーザ15から発光された第1レーザ光L1と第2レーザ光L2は、ポリゴンミラー16の各ミラー面に対し、ポリゴンミラー16の回転軸方向においてずれた位置で反射するよう構成されている。このため、ポリゴンミラー16は、高速回転されることで、ツインレーザ15から発光されたレーザ光L1、L2を周期的に偏向し、第2レンズ部31を介して、ドラム回転方向に直交する平行な2本の走査ラインM1、M2を感光ドラム10上に同時に形成することが可能である(図2参照)。尚、走査ラインM1は第1レーザ光L1により形成され、走査ラインM2は第2レーザ光L2により形成される。また、走査ラインM1、M2は、画像データの各ラインデータに応じたドット状の露光ラインであり、各ラインデータが画像の空白部分に対応する場合には走査ラインは形成されない。
The
ブラシレスモータ33は、例えば3相のブラシレスDCモータであり、U相、V相、W相の各コイルが配置された固定子であるステータ35、及び、10極の界磁用永久磁石が配置された回転子であるロータ36を有する。尚、界磁用永久磁石の数は10極以外でもよい。また、ブラシレスモータ33は、各コイルがスター結線で配置されている。そして、ポリゴンミラー16は、ロータ36と共に一体的に回転する。
The
駆動回路37は、後述する制御装置50からの指令に基づいてブラシレスモータ33を駆動する回路である。駆動回路37は、例えば3相のインバータ37Aであり、各コイルへ3相の駆動電流を供給する機能を果たす。
The
受光センサ32は、ポリゴンミラー16で偏向された第1レーザ光L1が、感光ドラム10に達する前に当該レーザ光L1を受光する位置に配置されている。受光センサ32は、レーザ光L1、L2による各走査ラインの書き出しタイミングを決定するためのものであって、第1レーザ光源LD1から発光された第1レーザ光L1を受光して、検出信号としてBD(Beam Detect)信号を、制御装置50に出力する。
The
次に、図3を参照してスキャナ部12を制御する制御系、すなわち制御装置50とドライバ回路60の構成について説明する。制御装置50はレーザプリンタ1の全体を制御統括するCPU51と、リセット回路53と、露光制御回路(本発明の「レーザ制御部」、「信号出力部」、「禁止部」の一例)55とを備えている。リセット回路53は、CPU51からの指令に基づいて、ドライバ回路60にリセット信号Soffとリセット解除信号Sonを出力する機能を果たす。リセット信号Soffは、ドライバ回路60をリセット、すなわち駆動電流I1、I2がゼロである初期状態にする信号である。一方、リセット解除信号Sonは初期状態を解除して、ドライバ回路60を初期状態から動作状態にする信号である。この実施形態では、リセット解除信号SonをHレベルの信号とし、リセット信号SoffをLレベルの信号としている。ドライバ回路60は、ドライバ回路60専用の電源に接続されており、CPU51からの指令に基づいて、電源のオンオフ状態が切り替えられる。
Next, the configuration of the control system for controlling the
露光制御回路55は、次に説明する3つの処理を行う回路である。
(1)第1処理はレーザ光源LD1、LD2をオンオフさせるビデオ信号S1、S2を、生成する処理である。
(2)第2処理はレーザ光L1、L2の書き出し位置と光量調整を行う調整シーケンスを、実行する処理である。
(3)第3処理は第2レーザ光源LD2の消灯時間が設定時間Tuに達した場合に、第2レーザ光源LD2の点灯を、禁止する点灯禁止処理である。
The
(1) The first process is a process for generating video signals S1 and S2 for turning on and off the laser light sources LD1 and LD2.
(2) The second process is a process of executing an adjustment sequence for adjusting the writing positions of the laser beams L1 and L2 and the light amount.
(3) The third process is a lighting prohibition process for prohibiting the lighting of the second laser light source LD2 when the turn-off time of the second laser light source LD2 reaches the set time Tu.
ここでは第1処理のみ説明し、第2処理、第3処理は後に改めて説明を行う。CPU51から露光開始指令が与えられると、露光制御回路55は、画像メモリ(図略)にアクセスして画像データをロードし、得た画像データに基づいてビデオ信号S1、S2を生成する。尚、この実施形態では、2つのレーザ光源LD1、LD2を使用していることから、露光制御回路55にて第1レーザ光源LD1用のビデオ信号S1と、第2レーザ光源LD2用のビデオ信号S2が生成され、ビデオ信号S1は、第1レーザ光源LD1の変調回路61に出力され、ビデオ信号S2は、第2レーザ光源LD2の変調回路62に出力される。尚、露光制御回路55により実効される上記第1処理により、本発明の信号出力部の果たす処理機能が実現されている。
Here, only the first process will be described, and the second process and the third process will be described later. When an exposure start command is given from the
ドライバ回路60は第1レーザ光源LD1、第2レーザ光源LD2を駆動するものであり、2つの変調回路(本発明の「オンオフ回路」の一例)61、62と、2つの光量調整回路71、72とを備えた構成となっている。変調回路61、62は、露光制御回路55から出力されるビデオ信号S1、S2に基づいてレーザ光源LD1、LD2をオンオフさせる回路である。この実施形態では、第1変調回路61が第1レーザ光源LD1用であり、ビデオ信号S1に従って、第1レーザ光源LD1をオンオフする機能を果たす。そして、第2変調回路62がレーザ光源LD2用であり、ビデオ信号S2に従って、第2レーザ光源LD2をオンオフする機能を果たす。
The
両光量調整回路71、72はレーザ光源LD1、LD2に供給する駆動電流I1、I2の大きさを自動調整する回路であり、モニタダイオードPD1、PD2と共に、レーザ光源LD1、LD2の光量を目標値に自動調整する自動光量調整回路(APC回路)を構成している。第1レーザ光源LD1には、それに対応して第1モニタダイオード(本発明の「第1受光素子」の一例)PD1が設けられている。この第1モニタダイオードPD1は、第1レーザ光源LD1から出射される第1レーザ光L1の一部を受光し、受光量に応じたレベルの検出信号を第1光量調整回路71に出力する。第1光量調整回路71は、第1モニタダイオードPD1の検出信号を基準値と比較し、検出信号のレベルが基準値に一致するように、第1レーザ光源LD1に供給する駆動電流I1の電流値を制御する。これにより、第1レーザ光源LD1から出射される第1レーザ光L1の光量が目標値に制御されるようになっている。
Both light
また、同様に、第2レーザ光源LD2には、それに対応して第2モニタダイオード(本発明の「第2受光素子」の一例)PD2が設けられている。この第2モニタダイオードPD2は、第2レーザ光源LD2から出射される第2レーザ光L2の一部を受光し、受光量に応じたレベルの検出信号を第2光量調整回路72に出力する。第2光量調整回路72は、モニタダイオードPD2の検出信号を基準値と比較し、検出信号のレベルが基準値に一致するように、第2レーザ光源LD2に供給する駆動電流I2の電流値を制御する。これにより、第2レーザ光源LD2から出射される第2レーザ光L2の光量が目標値に制御されるようになっている。
Similarly, the second laser light source LD2 is provided with a second monitor diode (an example of the “second light receiving element” of the present invention) PD2 correspondingly. The second monitor diode PD2 receives a part of the second laser light L2 emitted from the second laser light source LD2, and outputs a detection signal having a level corresponding to the amount of received light to the second light
次に、上記した制御装置50及びドライバ回路60による露光制御について説明を行う。PC等の情報端末装置や原稿を読み取る画像読取装置などから印刷データを受信すると、制御装置50のCPU51は、露光制御を開始する。具体的には、リセット回路53と露光制御回路55に露光開始信号を出力する。リセット回路53は露光開始信号の入力に応答して、ドライバ回路60に対してHレベルのリセット解除信号Sonを出力する。これにより、ドライバ回路60は動作状態となり、自動光量調整回路が働き始める。
Next, exposure control by the
一方、露光制御回路55は露光開始信号の入力に応答して、画像メモリ(図略)にアクセスして画像データをロードし、得た画像データに基づいてビデオ信号S1、S2を生成する。そして、露光制御回路55は、生成したビデオ信号S1を第1変調回路61に対して出力し、生成したビデオ信号S2を第2変調回路62に出力する。これにより、両レーザ光源L1、L2は、ビデオ信号S1、S2に応答してオンオフする。そのため、両レーザ光源L1、L2から出射される2本のレーザ光L1、L2により、画像データに応じた走査ラインが、感光ドラム10の表面に形成されることとなる。
On the other hand, in response to the input of the exposure start signal, the
そして、本実施形態では、両レーザ光L1、L2の書き出し位置と光量を調整するため、感光ドラム2に対して両レーザ光源LD1、LD2を走査する前に調整シーケンスを実行する。この調整シーケンスは、露光制御回路55により、1回の走査ごとに毎回実行される。すなわち、図4にて示すように、第1レーザ光L1の走査サイクルTが、調整シーケンスの実行される調整工程Aと、感光ドラム10にレーザ光を走査する走査工程Bとから構成されており、この走査サイクルTが繰り返されることにより、感光ドラム10の表面に、画像データに応じた走査ラインが2ラインずつ形成されることとなる。
In the present embodiment, an adjustment sequence is executed before the
<調整シーケンス(第2処理)>
調整シーケンスは、第1レーザ光源LD1を点灯する第1点灯ステップと、第2レーザ光源LD2を点灯する第2ステップから構成されていて、第2ステップは、第1レーザ光源LD1の点灯に伴って受光センサ32から検出信号が検出されることを条件に実行される。
<Adjustment sequence (second process)>
The adjustment sequence includes a first lighting step for lighting the first laser light source LD1 and a second step for lighting the second laser light source LD2, and the second step is accompanied by the lighting of the first laser light source LD1. It is executed on condition that a detection signal is detected from the
具体的に説明すると、露光制御回路55は、調整シーケンスの開始後、第1変調回路61に対してオン信号を出力する。これにより、第1レーザ光源LD1に駆動電流I1が供給され、第1レーザ光源LD1から第1レーザ光L1が出射される。すると、第1レーザ光L1の一部が第1モニタダイオードPD1により受光される。これにより、自動光量調整回路によるフィードバックが働き、第1レーザ光源LD1から出射される第1レーザ光L1の光量が、第1光量調整回路71により目標値になるように調整される。
More specifically, the
また、第1レーザ光源LD1から出射された第1レーザ光L1の大部分は、回転するポリゴンミラー16、第2レンズ部31で偏向され、受光センサ32にて受光される。受光センサ32は、第1レーザ光L1の受光に応答してBD信号を露光制御回路55に出力する。
Further, most of the first laser light L1 emitted from the first laser light source LD1 is deflected by the
露光制御回路55は、BD信号の出力タイミングに基づいて、感光ドラム10に対する両レーザ光L1、L2の書き出しタイミング、すなわち画像データに基づいて両レーザ光源LD1、LD2をオンオフ制御する開始タイミングを決定する。そして、露光制御回路55は、受光センサ32からのBD信号の入力があることを条件に、第1変調回路61への出力信号をオン信号からオフ信号に切り替えるともに、第2変調回路62に対してオン信号を一定期間出力する。
Based on the output timing of the BD signal, the
これにより、第2レーザ光源LD2に駆動電流I2が供給され、第2レーザ光源LD2から第2レーザ光LD2が出射される。すると、第2レーザ光L2の一部がモニタダイオードPD2により受光される。これにより、自動光量調整回路によるフィードバックが働き、第2レーザ光源LD2から出射される第2レーザ光L2の光量が、第2光量調整回路72により目標値になるように調整される。このように調整シーケンスを実行することで、両レーザ光L1、L2の書き出し位置と光量を調整できる。尚、露光制御回路55により実行される上記第2処理により、本発明の「レーザ制御部」の果たす処理機能が実現されている。
As a result, the drive current I2 is supplied to the second laser light source LD2, and the second laser light LD2 is emitted from the second laser light source LD2. Then, a part of the second laser beam L2 is received by the monitor diode PD2. As a result, feedback by the automatic light amount adjustment circuit works, and the light amount of the second laser light L2 emitted from the second laser light source LD2 is adjusted by the second light
ところで、調整シーケンスの第2ステップは、第1レーザ光源LD1の点灯に伴って、受光センサ32からBD信号が検出されることを条件に実行される。これは、受光センサ32でBD信号が検出できないと、レーザ光L1、L2の書き出しタイミングを決定できないからである。
By the way, the second step of the adjustment sequence is executed on condition that a BD signal is detected from the
この場合、第1レーザ光源LD1を点灯させたにもかかわらず、受光センサ32の不調(例えば、センサ受光面の結露)やノイズの影響など何らかの理由で、BD信号が検出できなかった場合には、図5において、走査サイクルの2周期目に示すように、第1レーザ光源LD1は点灯状態が続くのに対し、第2レーザ光源LD2は消灯状態が続くことになる。 In this case, even when the first laser light source LD1 is turned on, the BD signal cannot be detected for some reason such as malfunction of the light receiving sensor 32 (for example, condensation on the sensor light receiving surface) or noise. In FIG. 5, as shown in the second period of the scanning cycle, the first laser light source LD1 continues to be turned on, while the second laser light source LD2 continues to be turned off.
第2レーザ光源LD2の消灯状態が続くと、自動光量調整回路によるフィードバックが働いて、第2光量調整回路72が、第2レーザ光源LD2の光量を目標値にするべく、第2レーザ光源LD2へ供給される駆動電流I2を高く調整する。すると、受光センサ32の不調が解消し又ノイズの影響がなくなってBD信号が正常に取得できる状態に復帰した時に、第2レーザ光源LD2に駆動電流I2として、許容値を超えるレベルの高い電流が流れる恐れがある。本実施形態では、第2レーザ光源LD2に駆動電流I2として、許容値を超えるレベルの高い電流が流れることがないように、以下説明する点灯禁止処理を実行する。
When the second laser light source LD2 continues to be turned off, feedback by the automatic light amount adjustment circuit is activated, and the second light
<点灯禁止処理(第3処理)>
点灯禁止処理とは第2レーザ光源LD2の消灯時間が設定時間Tuに達した場合に、第2レーザ光源LD2の点灯を禁止する処理であり、以下説明するように、調整シーケンスが実行される調整工程Aにおいて、露光制御回路55にて実行される。
<Lighting prohibition process (third process)>
The lighting prohibition process is a process for prohibiting the lighting of the second laser light source LD2 when the turn-off time of the second laser light source LD2 reaches the set time Tu. As described below, the adjustment sequence is executed. In step A, the
具体的に説明すると、露光制御回路55は、図3に示すように内部にカウンタ(本発明の「消灯時間検出部」に相当)57を備えている。そして、リセット回路53の出力するリセット解除信号Sonをトリガとして、第2レーザ光源LD2の消灯時間をカウンタ57により計時する。消灯時間の計時方法は、露光制御回路55から変調回路62に出力されるビデオ信号S2について、オフ信号の継続時間をカウンタ57により計時するものであり、オン信号が出力される度に、カウント値をリセットしながら、カウントを行う。
More specifically, the
従って、図5の例であれば、リセット解除信号Sonの出力時である時刻t0に1回目のカウントが開始される。1回目のカウントは、1回目の調整工程にて第2レーザ光源LD2が点灯した時に終了する。その後、第2レーザ光源LD2が点灯状態から消灯状態に切り換る時刻t1にて2回目のカウントが開始される。あとは、第2レーザ光源LD2が点灯する度に、カウント値をリセットしながら同様のカウントが実行される。 Therefore, in the example of FIG. 5, the first count is started at time t0 when the reset release signal Son is output. The first count ends when the second laser light source LD2 is turned on in the first adjustment step. Thereafter, a second count starts at time t1 when the second laser light source LD2 switches from the on state to the off state. After that, every time the second laser light source LD2 is turned on, the same count is executed while resetting the count value.
そして、露光制御回路55は、カウントした消灯時間を設定時間Tuと比較し、消灯時間が設定時間Tuに達すると、それ以降、第2変調回路62に対して第2レーザ光源LD2をオフするオフ信号を出力し続ける。
Then, the
これにより、例えば、図5の走査サイクルTの2周期目に示すように、受光センサ32の不調によりBD信号が出力されず、第2レーザ光源LD2の消灯状態が続くと、消灯時間が設定時間Tuを上回った時点(図5の例では時刻t3)で、第2レーザ光源LD2の点灯が禁止される。尚、露光制御回路55による上記第3処理により本発明の「禁止部」の果たす処理機能が実現されている。
Thus, for example, as shown in the second cycle of the scanning cycle T in FIG. 5, if the BD signal is not output due to malfunction of the
そのため、受光センサ32が正常な状態に復帰してBD信号が出力されたとしても、それが点灯禁止後であれば、第2レーザ光源LD2は消灯状態を維持するので、第2レーザ光源LD2に駆動電流I2として、許容値を超えるレベルの高い電流が流れることを回避できる。尚、設定時間Tuは次のように設定される。すなわち、消灯状態の継続に伴う、第2光量調整回路72による電流調整量の増加により、電流増幅された駆動電流I2が、許容値(一例として最大定格光出力時の電流値)を超えないように、設定時間Tuは、駆動電流I2の許容値と、第2光量調整回路72による消灯時の電流調整量の値とに基づいて設定される。また、この実施形態では設定時間Tuの長さを走査サイクルTとの関係では数倍、例えば4倍に設定している。このような設定にすることで、例えば、結露やノイズの影響で受光センサ32が一時的に使用できない状態になっても、その状態が、走査サイクルT程度の短い時間で正常な状態に回復すれば、第2レーザ光源LD2の点灯は禁止されないので、その後、感光ドラム10に対して第2レーザ光L2を走査できる。一方、走査サイクルT程度の短い時間で正常な状態に回復しない場合は、上記したように第2レーザ光源LD2の点灯を禁止する処理が実行された後、最終的にはCPU51がドライバ回路60の電源をオフ状態にする。電源がオフ状態になると、駆動電流I1、I2はゼロになる。そして、ドライバ回路60の電源をオフした後、制御装置50は初期状態に戻る。
Therefore, even if the
次にドライバ回路60を復帰させる場合、まず、CPU51がドライバ回路60の電源をオン状態にする。そして、ドライバ回路60の電源をオンするのと同時に、ドライバ回路60に対してリセット信号Soffがリセット回路53より出力される。これにより、電源オンになった直後、ドライバ回路60は初期状態に戻ることから、駆動電流I1、I2はゼロになる。そのため、その後、リセット回路53からリセット解除信号Sonが出力された時、ドライバ回路60は、駆動電流I1、I2がゼロになっている初期状態から動作が開始されるので、復帰後に、第2レーザ光源LD2に許容値を超える駆動電流I2が流れる心配はない。
Next, when returning the
4.効果説明
実施形態1では、消灯時間が設定時間Tuに達した場合、第2レーザ光源LD2の点灯が禁止される。そのため、第2レーザ光源LD2に許容値を超える駆動電流I2が流れることを防止できることから、第2レーザ光源LD2の劣化を防止できる。
4). Description of Effects In the first embodiment, when the turn-off time reaches the set time Tu, the second laser light source LD2 is turned off. Therefore, it is possible to prevent the drive current I2 exceeding the allowable value from flowing through the second laser light source LD2, and thus it is possible to prevent the deterioration of the second laser light source LD2.
また、レーザ光源の駆動電流を許容値に制限する方法として、電流値を実測してそれが許容値を超えた場合にリミッタをかける電流リミッタ方式がある。電流リミッタ方式は、駆動電流が許容値を越えた時点で電流を制限するので、制限がかかるまでの間、レーザ光源に許容値を超える駆動電流が流れてしまう。この点、実施形態1では、第2レーザ光源LD2へ供給される駆動電流I2の大きさを、消灯時間の長さから推定して、通電時に許容値を超える駆動電流I2が流れると予想される場合には、第2レーザ光源LD2の点灯をそのものを禁止してしまうから、第2レーザ光源LD2に許容値を超える駆動電流I2が流れることがなく、電流リミッタ方式に比べて第2レーザ光源LD2が劣化しずらいというメリットがある。 As a method for limiting the drive current of the laser light source to an allowable value, there is a current limiter method in which a current value is measured and a limiter is applied when the current value exceeds the allowable value. In the current limiter method, the current is limited when the drive current exceeds the allowable value. Therefore, the drive current exceeding the allowable value flows to the laser light source until the limit is applied. In this regard, in the first embodiment, the magnitude of the drive current I2 supplied to the second laser light source LD2 is estimated from the length of the turn-off time, and it is expected that the drive current I2 exceeding the allowable value flows when energized. In this case, since the lighting of the second laser light source LD2 is prohibited, the drive current I2 exceeding the allowable value does not flow through the second laser light source LD2, and the second laser light source LD2 is compared with the current limiter method. Has the merit that it is difficult to deteriorate.
また、実施形態1では、第2レーザ光源LD2の点灯を禁止する処理を露光制御回路55が行っている。そのため、点灯を禁止する処理を専用回路を設けて行う場合に比べて、より少ない回路数でスキャナ部12の制御系を構成できる。
In the first embodiment, the
また、実施形態1では、第2レーザ光源LD2の消灯時間を、ビデオ信号S2についてオフ信号の継続時間をカウントすることにより計測している。オフ信号の継続時間は、第2レーザ光源LD2の消灯時間は一致するため、消灯時間を正確に検出できる。そのため、第2レーザ光源LD2の点灯を禁止する制御を高精度に行うことが可能となる。 In the first embodiment, the turn-off time of the second laser light source LD2 is measured by counting the duration of the off signal for the video signal S2. Since the duration of the off signal matches the extinguishing time of the second laser light source LD2, the extinguishing time can be accurately detected. Therefore, it is possible to perform the control for prohibiting the lighting of the second laser light source LD2 with high accuracy.
<実施形態2>
実施形態2について図6を参照して説明する。
実施形態1では、第2レーザ光源LD2の点灯を禁止する処理を露光制御回路55にて行う例を挙げた。具体的には、消灯時間が設定時間Tuに達した場合、それ以降、露光制御回路55が第2変調回路62に対して第2レーザ光源LD2をオフするオフ信号を出力し続けることにより、第2レーザ光源LD2の点灯を禁止した。
<
A second embodiment will be described with reference to FIG.
In
実施形態2は、調整工程Aにて第2レーザ光源LD2の消灯時間が設定時間Tuに達した場合に、第2レーザ光源LD2の点灯を禁止する点は、実施形態1と共通しており、禁止のさせ方だけが実施形態1と相違している。 The second embodiment is common to the first embodiment in that when the turn-off time of the second laser light source LD2 reaches the set time Tu in the adjustment step A, the second laser light source LD2 is prohibited from being turned on. Only the prohibition method is different from the first embodiment.
具体的に説明すると、実施形態2の場合、実施形態1と同様に、露光制御回路55のカウンタ57にて、ビデオ信号S2のオフ信号の継続時間をカウントすることにより、第2レーザ光源LD2の消灯時間を計測する。そして、露光制御回路55にて、第2レーザ光源LD2の消灯時間を設定時間Tuと比較し、露光制御回路55は、消灯時間が設定時間Tuに達すると、CPU51にその情報、すなわち消灯時間が設定時間Tuに達した事を通知する。
Specifically, in the case of the second embodiment, similarly to the first embodiment, the
CPU51は通知を受けると、リセット回路53に対してドライバ回路60を停止させる指令を送る。これにより、リセット回路53からドライバ回路60に対して、リセット信号SoffとしてLレベルの信号を出力する。これにより、リセット信号Soffを受けたドライバ回路60は、駆動電流I1、I2がゼロになる初期状態となることから、第2レーザ光源LD2の点灯を禁止できる。尚、図6の例では、時刻t3にてリセット信号Soffが出力され、時刻t3以降、ドライバ回路60が初期状態となることで、第2レーザ光源LD2の点灯が禁止される例を示してある。
Upon receiving the notification, the
このように、実施形態2では、第2レーザ光源LD2の点灯を禁止する処理を、リセット回路53にて実行するようにしていることから、実施形態1と同様に点灯を禁止する処理を専用回路を設けて行う場合に比べて、より少ない回路数でスキャナ部12の制御系を構成できるというメリットがある。
As described above, in the second embodiment, since the process for prohibiting the lighting of the second laser light source LD2 is executed by the
尚、ドライバ回路60を初期状態から動作状態に復帰させるには、リセット回路53からドライバ回路60にリセット解除信号Sonを送信すればよい。そして、ドライバ回路60はリセット解除信号Sonを受けると初期状態から動作を開始するので、復帰直後に、第2レーザ光源LD2に許容値を超える駆動電流I2が流れる心配はない。
In order to return the
<他の実施形態>
本発明は上記記述及び図面によって説明した実施形態に限定されるものではなく、例えば次のような実施形態も本発明の技術的範囲に含まれる。
<Other embodiments>
The present invention is not limited to the embodiments described with reference to the above description and drawings. For example, the following embodiments are also included in the technical scope of the present invention.
(1)実施形態1、2ではレーザ光源を、2組設けた構成を例示したが、レーザ光源は複数組であれば適用可能であり、例えば3組の構成にすることが可能である。 (1) Embodiments 1 and 2 have exemplified the configuration in which two sets of laser light sources are provided. However, the laser light sources can be applied as long as there are a plurality of sets. For example, three sets of laser light sources can be used.
(2)実施形態1、2では、調整工程において実行される調整シーケンスの第2ステップに焦点をあてて、第2レーザ光源LD2の点灯を禁止する処理を説明したが、消灯時間が設定時間Tuを超えた場合には、走査工程中に第2レーザ光源LD2の点灯を禁止する処理を行うと好ましい。すなわち、走査工程中もカウンタ57にて消灯時間を検出し、消灯時間が設定時間Tuに達した場合に、第2レーザ光源LD2の点灯を禁止するのである。
(2) In the first and second embodiments, the process of prohibiting the lighting of the second laser light source LD2 has been described focusing on the second step of the adjustment sequence executed in the adjustment process. If it exceeds the upper limit, it is preferable to perform a process of prohibiting the lighting of the second laser light source LD2 during the scanning process. That is, the turn-off time is detected by the
(3)実施形態1、2では、第2レーザ光源LD2の消灯時間を、ビデオ信号S2のオフ信号の継続時間をカウントすることにより計測した。第2レーザ光源LD2の消灯時間を計測する方法は、ビデオ信号S2のオフ信号の継続時間をカウントする方法の他に、受光センサ32の出力するBD信号を用いて検出することが可能である。すなわち、調整シーケンスの第2ステップは、BD信号が出力されない限り実行されず、BD信号の出力がなければ、第2レーザ光源LD2は消灯状態を続ける状態となる。従って、受光センサ32からBD信号が出力されない期間を、露光制御装置50のカウンタ57で検出することにより、第2レーザ光源LD2の消灯時間を検出できる。
(3) In the first and second embodiments, the turn-off time of the second laser light source LD2 is measured by counting the duration of the off signal of the video signal S2. The method of measuring the turn-off time of the second laser light source LD2 can be detected using the BD signal output from the
1・・・レーザプリンタ(本発明の「画像形成装置」の一例)
10・・・感光ドラム(本発明の「感光体」の一例)
12・・・スキャナ部(本発明の「光走査装置」の一例)
16・・・ポリゴンミラー
18・・・現像ローラ(本発明の「現像部」の一例)
32・・・受光センサ(本発明の「光センサ」の一例)
50・・・制御装置
53・・・リセット回路(本発明の「リセット制御部」の一例)
55・・・露光制御回路(本発明の「レーザ制御部」、「信号出力部」、「禁止部」の一例)
57・・・カウンタ(本発明の「消灯時間検出部」の一例)
60・・・ドライバ回路
61・・・第1変調回路(本発明の「第1オンオフ回路」の一例)
62・・・第2変調回路(本発明の「第2オンオフ回路」の一例)
71、72・・・第1、第2光量調整回路
LD1、LD2・・・第1、第2レーザ光源
PD1、PD2・・・第1、第2モニタダイオード(本発明の「第1受光素子」、「第2受光素子」の一例)
M1、M2・・・走査ライン
1. Laser printer (an example of the “image forming apparatus” of the present invention)
10: Photosensitive drum (an example of the “photosensitive member” of the present invention)
12... Scanner section (an example of the “optical scanning device” of the present invention)
16 ...
32... Light receiving sensor (an example of “optical sensor” of the present invention)
50...
55... Exposure control circuit (an example of the “laser control unit”, “signal output unit”, “prohibition unit” of the present invention)
57... Counter (an example of the “light-off time detection unit” of the present invention)
60...
62... Second modulation circuit (an example of the “second on / off circuit” of the present invention)
71, 72 ... first and second light quantity adjustment circuits LD1, LD2 ... first and second laser light sources PD1, PD2 ... first and second monitor diodes ("first light receiving element" of the present invention) , "Example of" second light receiving element ")
M1, M2 ... scan lines
Claims (7)
感光体と、
前記感光体に対してレーザ光を走査する光走査装置と、
前記光走査装置により前記感光体上に形成した静電潜像を現像する現像部とを含み、
前記光走査装置は、
第1レーザ光を出射する第1レーザ光源と、
前記第1レーザ光の光量を検出する第1受光素子と、
前記第1受光素子の出力値に基づいて前記第1レーザ光源に供給する第1駆動電流値を制御することにより、前記第1レーザ光の光量を目標値に制御する第1光量調整回路と、
第2レーザ光を出射する第2レーザ光源と、
前記第2レーザ光の光量を検出する第2受光素子と、
前記第1受光素子の出力値に基づいて前記第2レーザ光源に供給する第2駆動電流値を制御することにより、前記第2レーザ光の光量を目標値に制御する第2光量調整回路と、
第1レーザ光及び第2レーザ光を周期的に偏向する偏向部と、
前記偏向部によって偏向された第1レーザ光を検出して検出信号を出力する光センサと、
前記第1レーザ光源を点灯する第1点灯ステップと、前記第1レーザ光源の点灯に伴って前記光センサから前記検出信号が検出されることを条件に前記第2レーザ光源を点灯させる第2点灯ステップを順に行うことにより、光量を調整する調整シーケンスを実行するレーザ制御部と、
前記調整シーケンスの実行時に、前記第2レーザ光源が前記第2レーザ光を出射しない消灯時間を検出する消灯時間検出部と、
前記消灯時間検出部により検出される消灯時間が設定時間に達した場合に、前記第2レーザ光源の点灯を禁止する禁止部と、を備える画像形成装置。 An image forming apparatus,
A photoreceptor,
An optical scanning device that scans the photosensitive member with laser light;
A developing unit that develops an electrostatic latent image formed on the photoreceptor by the optical scanning device,
The optical scanning device includes:
A first laser light source that emits a first laser light;
A first light receiving element for detecting a light amount of the first laser light;
A first light amount adjustment circuit that controls a light amount of the first laser light to a target value by controlling a first drive current value supplied to the first laser light source based on an output value of the first light receiving element;
A second laser light source for emitting a second laser light;
A second light receiving element for detecting the amount of the second laser light;
A second light amount adjustment circuit that controls a light amount of the second laser light to a target value by controlling a second drive current value supplied to the second laser light source based on an output value of the first light receiving element;
A deflection unit that periodically deflects the first laser beam and the second laser beam;
An optical sensor that detects the first laser beam deflected by the deflecting unit and outputs a detection signal;
A first lighting step for turning on the first laser light source, and a second lighting for turning on the second laser light source on condition that the detection signal is detected from the optical sensor as the first laser light source is turned on. A laser control unit that executes an adjustment sequence for adjusting the amount of light by sequentially performing the steps;
A turn-off time detection unit that detects a turn-off time during which the second laser light source does not emit the second laser light during the execution of the adjustment sequence;
An image forming apparatus comprising: a prohibiting unit that prohibits lighting of the second laser light source when the extinguishing time detected by the extinguishing time detection unit reaches a set time.
前記第2レーザ光源の通電路に設けられ、第2オンオフ信号に従って前記第2レーザ光源をオンオフさせる第2オンオフ回路と、
前記各オンオフ信号を生成して前記各オンオフ回路に出力する信号出力部と、を備え、
前記禁止部は、前記信号出力部であり、前記第2オンオフ回路に対して第2オンオフ信号としてオフ信号を出力することにより、前記第2レーザ光源の点灯を禁止する請求項1に記載の画像形成装置。 A first on / off circuit which is provided in the energization path of the first laser light source and turns on / off the first laser light source according to a first on / off signal;
A second on / off circuit provided in the energization path of the second laser light source and configured to turn on and off the second laser light source in accordance with a second on / off signal;
A signal output unit that generates each on / off signal and outputs the signal to each on / off circuit, and
2. The image according to claim 1, wherein the prohibiting unit is the signal output unit and prohibits lighting of the second laser light source by outputting an off signal as a second on / off signal to the second on / off circuit. Forming equipment.
前記第2レーザ光源の通電路に設けられ、第2オンオフ信号に従って前記第2レーザ光源をオンオフさせる第2オンオフ回路と、
前記両オンオフ回路及び前記両光量調整回路を含むドライバ回路に対して、リセット信号とリセット解除信号を出力するリセット制御部と、を備え、
前記禁止部は、前記リセット制御部であり、前記リセット信号を出力して前記ドライバ回路をリセットすることにより、前記第2レーザ光源の点灯を禁止する請求項1に記載の画像形成装置。 A first on / off circuit which is provided in the energization path of the first laser light source and turns on / off the first laser light source according to a first on / off signal;
A second on / off circuit provided in the energization path of the second laser light source and configured to turn on and off the second laser light source in accordance with a second on / off signal;
A reset control unit that outputs a reset signal and a reset release signal to the driver circuit including both the on / off circuit and the both light amount adjustment circuits, and
2. The image forming apparatus according to claim 1, wherein the prohibition unit is the reset control unit and prohibits lighting of the second laser light source by outputting the reset signal to reset the driver circuit.
前記禁止部は、前記レーザ光走査時に検出される消灯時間が設定時間に達した場合に、前記第2レーザ光源の点灯を禁止する請求項1ないし請求項6のいずれか一項に記載の画像形成装置。 The extinguishing time detecting unit detects an extinguishing time of the second laser light source during laser beam scanning for scanning the first laser beam and the second laser beam on the photoconductor,
The image according to any one of claims 1 to 6, wherein the prohibiting unit prohibits the lighting of the second laser light source when a turn-off time detected during the laser beam scanning reaches a set time. Forming equipment.
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