JP3535696B2 - 画像形成装置、及びプリンタ - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 【０００１】 【発明の属する技術分野】本発明は複数のレーザビーム
を有する画像形成装置、及びこの画像形成装置を備える
レーザビーム形式のプリンターに関するものである。 【０００２】 【従来の技術】図８に画像形成装置の概略図を示す。図
８において、１０１は半導体レーザアレー、１０２は半
導体レーザアレー１０１から出力された複数のレーザビ
ームを集光させるコリメータレンズ、１０３はコリメー
タレンズ１０２を通過したレーザビームに感光体ドラム
１０５上を走査させるための回転多面鏡、１０４は回転
多面鏡１０３で反射されたレーザビームを回転する感光
体ドラム１０５上で集光させ、感光体ドラム１０５上で
の走査ビーム速度を均一化させる走査レンズ、１０６は
走査レンズ１０４を通過した走査レーザビームの走査面
上に配置された反射ミラー、１０８は反射ミラー１０６
で反射されたビームを検出するビーム検出器、１０９は
ビーム検出器１０８と反射ミラー１０６の間に設けられ
た遮光板であり、走査レーザビームの走査開始基準を決
めるために設けられたものである。 【０００３】半導体レーザアレー１０１には、レーザビ
ーム本数に対応した数の半導体レーザを駆動するための
画像信号により強度変調された信号が入力される。 【０００４】このような構造の下で、感光体ドラム１０
５の感光材が一定電圧で帯電された後で、レーザビーム
照射により感光材に静電潜像が形成され、この静電潜像
は、現像器でトナー付着により現像化され、トナーによ
る現像は記録媒体（被転写紙）に転写され、転写された
トナーは定着手段により記録媒体に熱加圧定着される。 【０００５】図６に従来の実施例における画像例を、図
７に従来の実施例における画像拡大図を示す。図６及び
図７を参照しながら従来技術を説明する。１はレーザビ
ームプリンターの記録媒体、６はレーザビームプリンタ
ーの記録媒体１上に複数のレーザにより記録された画
像、７は複数のレーザにより記録された画像６の拡大図
である。レーザビームプリンターでは、解像度の向上、
画像展開時間短縮等の目的から不図示の半導体レーザを
複数個設け、レーザ光を垂直走査方向に複数本並べる事
により、複数行の画像を１回の水平走査で形成するマル
チビームの技術が知られている。これにより複数のレー
ザビームを有するレーザビームプリンターに於いては、
レーザビームの数と同じ行数の画像を１回の水平走査で
形成する事が可能である。図７に示す従来の実施形態に
おける画像拡大図の例では、不図示の半導体レーザ２個
により一回の水平走査で２行の画像を形成している。
尚、ここでは前記半導体レーザ２個のそれぞれを便宜的
にレーザＡ、レーザＢとする。１回の水平走査でレーザ
ＡとレーザＢを照射する為、レーザＡ、レーザＢによる
画像は図７の如く交互に配置される。図７はレーザの数
が２つによる例であるが、同様に３つ以上のレーザの構
成も同様である。 【０００６】 【発明が解決しようとする課題】しかしながら、従来の
実施例においては、記録媒体に形成された画像から、そ
れが複数のレーザビームのうちのどれが照射されて成さ
れたものであるのかを判断することが困難であった。こ
のため、例えば工場出荷時の画像検査工程で画像品質上
の問題が発生した場合、及び、実使用状態の場合に、問
題が発生した不良箇所が、複数のレーザのうちのどれに
よるものであるのかを画像からでは診断できないという
問題があった。またレーザ故障のような重大な不具合が
発生した場合には、複数のレーザにより記録されたはず
の画像６から異常ということを容易に判別できるが、例
えばレーザ光量不足程度の不具合が発生した場合には、
画像６のパターンから異常を容易に判別することが困難
である。 【０００７】 【課題を解決するための手段】本発明による画像形成装
置は、入力される画像情報に基づいて変調されたレーザ
ビームを出射する複数のレーザ発光素子と、前記複数の
レーザ発光素子から出射するレーザビームを感光体上に
走査し静電潜像を形成する手段と、前記静電潜像を現像
剤により現像し記録媒体に転写する画像形成手段と、前
記画像形成手段により前記記録媒体に転写された現像剤
を熱加圧定着する定着手段とを備える画像形成装置にお
いて、１つの前記レーザ発光素子から出射されるレーザ
ビームだけより生成される小画像を、各々の前記レーザ
発光素子から出射されるレーザビーム毎に前記記録媒体
に形成する手段と、前記小画像の各々に、前記小画像を
生成している前記レーザ発光素子がどれであるかを判断
できる識別画像を前記小画像内に重畳する手段と、を備
えることを特徴とする。 【０００８】 【０００９】 【００１０】 【発明の実施の形態】 ［本発明を理解する上で参考となる例］ 図３に本発明の参考例における画像例、図４に本発明の
参考例におけるレーザＡで記録された画像の拡大図を示
す。図６及び図７で説明した内容と同一の部分について
は省略する。図３及び図４を参照しながら参考例を説明
する。２はレーザＡ，３はレーザＢで記録された画像で
ある。ここではレーザが２個だけあるとして説明する
が、一般には、レーザの数だけ別々の画像をこのように
準備する。つまり、図３に示す様に複数の単独のレーザ
のみを照射させた画像を記録媒体の全域又は一部の領域
にわたり形成する。この時には、図４に示す様に、各々
の画像は単独のレーザのみが照射されることにより形成
されるので、画像の行が飛び飛びになるが、図３に示す
画像例の様に各々の単独のレーザごとに、画像を分離す
る為、レーザに起因する画像不良が発生している場合
に、どの場所の画像に不良が発生しているかを知ること
により、どのレーザに不良があるのかを容易に判断でき
る。また、各々のレーザによる画像が分離されている
為、例えばレーザ間の光量差等による不発光、発光不足
等による被転写紙上の不露光、露光不足などの不具合も
視覚的に検査ができる。 【００１１】ここで、本発明を実施するための回路構成
について説明する。画像形成装置の全体の構成は、従来
例と同一であるので説明は省略する。図１は本参考例に
おける回路ブロック図である。図２は本参考例における
ＣＰＵ１１０の動作フローである。図１と図２を参照し
ながら説明する。 【００１２】ビーム発光回路１０１には２個の半導体レ
ーザがある。これらを各々レーザＡ、レーザＢとする。
これらに対応して２系統の画像開始タイミング調整回路
１１８及び１１９、画像信号発生回路１２０及び１２
１、光変調回路１２２及び１２３がある。１０８はビー
ム検出器であり、例えば感光体ドラム１０５の走査終端
位置に配置されており、ビーム発光回路１０１から発射
され、コリメータレンズ１０２で平行光になり、回転多
面鏡１０３で反射されたレーザビームを感光体ドラム１
０５の走査終了時点において検出する。１１３はビーム
検出回路であり、ビーム検出器１０８からの出力信号を
増幅し、矩形波に変換し検出パルスを出力する。ビーム
発光回路１０１の２つの出射ポイントは斜めに並ぶよう
に配置されているので、２本のレーザビームは走査方向
に時間のずれをもって走査される。従って、ビーム検出
器１０８は時間差を持って２つのビームを検出する。従
って、ビーム検出器１１３からは１走査終了時に２つの
隣接したパルスを出力する。パルス間隔計測回路１１４
は、この隣接パルスの時間間隔を計測し、それを電圧に
変換して出力する。Ａ／Ｄ変換回路１１５はこの電圧を
ディジタルデータに変換して出力する。 【００１３】パルス整形回路１１６は、２つの隣接パル
スを単一パルスに変換する。１１７はＣＰＵであり、Ａ
／Ｄ変換回路１１５の出力、紙先端検出信号１５０、レ
ーザ点灯モード信号１５１を入力する。ＣＰＵ１１７は
後述する動作に加え、入力した隣接検出パルス間隔デー
タから画像開始タイミング調整回路１１８及び１１９が
パルス整形回路１１６の単一パルス出力を遅延させる時
間を演算して、この遅延時間データ１５２及び１５３を
画像開始タイミング調整回路１１８及び１１９に出力す
る。また、ＣＰＵ１１７から画像開始タイミング調整回
路１１８及び１１９に出力禁止信号１５４及び１５５が
出力され、これがアクティブになると画像開始タイミン
グ調整回路Ａ１１８及びタイミング調整回路Ｂ１１９は
タイミングパルスの出力を禁止する。画像開始タイミン
グ調整回路１１８と１１９は各々、パルス整形回路１１
６の出力する単一パルスをＣＰＵ１１７で指定された時
間だけ遅延させたタイミングパルスを出力する。画像信
号発生回路１２０及び１２１は各々画像開始タイミング
調整回路Ａ１１８及びタイミング調整回路Ｂ１１９から
前記タイミングパルスを入力したときに画像信号を出力
する。光変調回路１２２及び１２３は各々入力された画
像信号でビーム発光回路１０１の半導体レーザを駆動す
る電流を振幅変調してこれを出力する。ビーム発光回路
１０１の２つの半導体レーザは入力された駆動電流によ
りレーザ光を発光する。 【００１４】従って、レーザビームＡだけを点灯させる
ためにはＣＰＵ１１７が画像開始タイミング調整回路Ａ
１１８への出力禁止信号１５４をノンアクティブにし
て、画像開始タイミング調整回路Ｂ１１９への出力禁止
信号１５５をアクティブにすればよい。同様にレーザビ
ームＢだけを点灯させるためには、ＣＰＵ１１７が画像
開始タイミング調整回路Ａ１１８への出力禁止信号１５
４をアクティブにして、画像開始タイミング調整回路Ｂ
１１９への出力禁止信号１５５をノンアクティブにすれ
ばよい。 【００１５】次に、図２を参照してＣＰＵ１１７の動作
フローを説明する。分岐２０１においてはレーザ点灯モ
ード信号１５１をみて、１つのレーザを点灯するモード
であるかどうかを判断する。ここでＮＯであれば、複数
レーザによる走査シーケンス２０２に分岐する。ここで
ＹＥＳであれば、ステップ２０３に分岐する。ステップ
２０３では、紙搬送を開始して、回転多面鏡１０３を駆
動するスキャナモータの回転を開始させるためにモータ
制御回路１２４にモータオンの信号を送る。次にステッ
プ２０４では、紙先端検出信号１５０がアクティブにな
るまで待つ。紙先端検出を検出すると、ステップ２０５
において、レーザＡを点灯させる。このためには、ＣＰ
Ｕ１１７は画像開始タイミング調整回路Ａ１１８への出
力禁止信号１５４をノンアクティブにして、画像開始タ
イミング調整回路Ｂ１１９への出力禁止信号１５５をア
クティブにする。分岐２０６ではレーザＡを点灯させ初
めてから所定時間が経過したかどうかを判断する。ここ
で所定時間が経過していなかったら、ステップ２０５へ
戻り、レーザＡの点灯を続ける。ここで所定時間が経過
したことが検出できたならば、ステップ２０７へ進む。
ステップ２０７ではレーザＢを点灯する。このために
は、ＣＰＵ１１７は画像開始タイミング調整回路１１８
Ａへの出力禁止信号１５４をアクティブにして、画像開
始タイミング調整回路Ｂ１１９への出力禁止信号１５５
をノンアクティブにする。分岐２０８ではレーザＢを点
灯させ初めてから所定時間が経過したかどうかを判断す
る。ここで所定時間が経過していなかったら、ステップ
２０７へ戻り、レーザＢの点灯を続ける。ここで所定時
間が経過したことが検出できたならば、走査を終了す
る。 【００１６】こうして被転写紙である記録媒体にプリン
トアウトした画像を見て、同一か否か、露光量に差異が
ないかを判断して、レーザＡかレーザＢのいずれに異常
があるかを判断する。 【００１７】［実施形態２］図３、図４、図６、及び図
７で説明した部分と同一部分については省略する。第１
の実施形態では、複数の単独のレーザのみを照射させた
画像を記録媒体の全域又は一部の領域にわたり形成させ
る事により、どのレーザの不良によるものであるのかを
不良の発生した画像を知ることにより容易に確認できる
ようにしているのに対し、第２の実施形態では更に個々
のレーザに対応した、画像毎に違った文字や記号などの
識別画像を各々の画像上に重畳する機能を付加すること
により、画像とレーザとの対応を容易にするものであ
る。例えば、図５に示すように、レーザＡのみによる画
像にはＡという文字画像を重畳し、レーザＢのみによる
画像にはＢという文字画像を重畳する。 【００１８】これを実現するためには、個々のレーザの
画像に対応した場所に、文字や記号などの識別画像が現
れるような画像データを重畳すればよい。すなわち、図
１及び図２において、識別画像発生器Ａ（符号１２５）
及び識別画像発生器Ｂ（符号１２６）を設けておき、こ
れらが固有の画像データを発生するようにしておき、Ｃ
ＰＵ１１７がステップ２０５においてのみ識別画像発生
器Ａ（符号１２５）に文字や記号情報を出力するように
指示する信号１５６をアクティブにして、ステップ２０
７においてのみ識別画像発生器Ｂ（符号１２６）に文字
や記号情報を出力するように指示する信号１５７をアク
ティブにすればよい。 【００１９】 【００２０】 【００２１】 【発明の効果】記録媒体に形成された複数の画像の各々
と複数のレーザビームの各々が１対１で対応しているの
で、特に工場出荷時の画像検査工程において、発生した
不良画像の記録媒体上における場所や文字／記号を視覚
的に判別することにより、どのレーザビームが故障した
のかを即座に判断できるという効果がある。 【００２２】量産に際し原因を遡及的に求められれば、
その対応も即座に可能である。また、実使用段階で複数
の装置に同一レーザの故障が発見されれば、複数の装置
の属する製造ロットの装置の修理が俊速に行われ、ユー
ザの不満足度も早急に回復することができる。

【図面の簡単な説明】 【図１】本発明における回路ブロックである。 【図２】本発明におけるＣＰＵの動作を示すフローチャ
ートである。 【図３】本発明の実施形態１における画像例である。 【図４】本発明の実施形態１におけるレーザＡで記録さ
れた画像拡大図である。 【図５】本発明の実施形態２における画像例である。 【図６】従来例における画像例である。 【図７】従来例における画像拡大図である。 【図８】本発明及び従来例における画像形成装置の概略
図である。 【符号の説明】 １ レーザビームプリンターの記録媒体 ２ レーザＡにより記録された画像 ３ レーザＢにより記録された画像 ５ レーザを識別する文字 ６ 複数のレーザにより記録された画像 ７ 複数のレーザにより記録された画像の拡大図 １０１ 半導体レーザアレー １０２ コリメータレンズ １０３ 回転多面鏡 １０４ 走査レンズ １０５ 感光体ドラム １０６ 反射ミラー １０８ ビーム検出器 １０９ 遮光板 １１３ ビーム検出回路 １１７ ＣＰＵ １１８ 画像開始タイミング調整回路Ａ １１９ 画像開始タイミング調整回路Ｂ １２０ 画像信号発生回路Ａ １２１ 画像信号発生回路Ｂ １２２ 光変調回路Ａ １２３ 光変調回路Ｂ １２５ 識別画像発生器Ａ １２６ 識別画像発生器Ｂ １５０ 紙先端検出信号 １５１ レーザ点灯モード信号 １５２、１５３ 遅延時間データ １５４、１５５ 出力禁止信号

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (58)調査した分野(Int.Cl.⁷，ＤＢ名) B41J 2/44 B41J 2/52 - 2/525 B41J 29/46 G02B 26/10 G03G 15/04 G03G 21/00 H04N 1/04

Claims (1)

1. (57)【特許請求の範囲】 【請求項１】 入力される画像情報に基づいて変調され
   たレーザビームを出射する複数のレーザ発光素子と、 前記複数のレーザ発光素子から出射するレーザビームを
   感光体上に走査し静電潜像を形成する手段と、 前記静電潜像を現像剤により現像し記録媒体に転写する
   画像形成手段と、 前記画像形成手段により前記記録媒体に転写された現像
   剤を熱加圧定着する定着手段とを備える画像形成装置に
   おいて、 １つの前記レーザ発光素子から出射されるレーザビーム
   だけより生成される小画像を、各々の前記レーザ発光素
   子から出射されるレーザビーム毎に前記記録媒体に形成
   する手段と、前記小画像の各々に、前記小画像を生成し
   ている前記レーザ発光素子がどれであるかを判断できる
   識別画像を前記小画像内に重畳する手段と、を備えるこ
   とを特徴とする画像形成装置。