专利名称：图像形成装置的制作方法
技术领域：
本发明涉及图像形成装置，特别涉及将光源放射的光束通过偏转部件进行偏转后在感光体上扫描的图像形成装置。
背景技术：
作为以往的图像形成装置，例如已知在专利文献1中记载的彩色图像形成装置。 在该彩色图像形成装置中，通过以下说明的动作，对激光束的光量进行校正控制。图11是彩色图像形成装置对激光束的光量进行校正控制时的波形图。图11 (a)是PD (光电二极管) 的输出波形，图11(b)是COMP电路的输出波形，图11(c)是延迟电路的输出波形，图11(d) 是光量监视信号的波形。若PD接收激光，则如图11(a)所示那样，从PD输出图11(a)所示那样的PD输出。 接着，如图11(b)所示，COMP电路输出在PD输出的电位超出阈值的期间成为高电平的COMP 输出。并且，延迟电路生成从COMP输出的上升沿起延迟规定时间后上升为高电平的延迟输出。延迟输出的上升沿与PD输出的中央峰值一致。如图11(d)所示，基于延迟输出，生成光量监视信号。该光量监视信号用于激光束的光量的校正控制。另外，在专利文献1中记载的彩色图像形成装置中，存在延迟输出的上升沿与PD 输出的中央峰值不一致的顾虑。更详细地说，图11(a)的PD输出的电位可能会变动。在PD 输出的电位相对低的情况下，平缓地上升，在PD输出的电位相对高的情况下，急剧地上升。 因此，根据PD输出的电位，PD输出的电位超出阈值的定时会不同。就算PD输出的电位变动，从COMP输出的上升沿开始的延迟时间也不变，因此存在产生延迟输出的上升沿与PD输出的中央峰值不一致的顾虑。[专利文献1](日本)特开2009_244843号公报
发明内容
因此，本发明的目的在于提供一种能够准确地检测光束的重心位置的图像形成装置。本发明的一方式的图像形成装置的特征在于，包括光源，放射光束；偏转部件， 对所述光束进行偏转；光接收元件，接收所述光束，从而生成检测信号；变换部件，将所述检测信号的电位变换为数据值，并生成与该数据值对应的时刻数据；以及第1计算部件，基于所述数据值以及所述时刻数据，计算所述光束的重心的位置。根据本发明，能够准确地检测光束的重心的位置。
图1是示出了图像形成装置的整体结构的图。图2是光扫描装置的立体图。图3(a)是从光束的行进方向俯视光源的图。图3(b)是示出了感光体鼓上的光束的图。图4是图像形成装置的方框图。图5是示出了检测信号的波形的图。图6是示出了光束通过缝隙的情况的图。图7是示出了在光束通过了缝隙时，光电二极管输出的检测信号的波形的图。图8是第1变形例的遮盖构件的结构图。图9是第2变形例的遮盖构件的结构图。图10是第3变形例的遮盖构件的结构图。图11 (a) 图11 (d)是专利文献1中记载的彩色图像形成装置对激光束的光量进行校正控制时的波形图。标号说明1图像形成装置4Y，4M，4C，4K 感光体鼓6光扫描装置62 光源62a 62d发光点68偏转器80光电二极管82，82a 82c遮盖构件84放大电路86采样电路88重心运算电路90间距计算电路92减法运算电路94存储部96放大电路98电机驱动器100 电机
具体实施例方式(图像形成装置的结构)以下，参照
本发明的实施方式的图像形成装置。图1是示出了图像形成装置1的整体结构的图。图像形成装置1是基于电子照相方式的彩色打印机，构成为利用所谓的串联 (tandem)式对4色(Y 黄、M 品红、C 青、K 黑)的图像进行合成。该图像形成装置1具有基于通过扫描仪读取的图像数据，在用纸P上形成图像的功能，并且如图1所示那样，包括印刷部2、供纸部15、定时辊(夕4彡 > 口一，)对19、定影装置20、排纸辊对21以及排纸托盘23。供纸部15起到一张张提供用纸(印刷介质)P的作用，包含用纸托盘16以及供纸辊17。在用纸托盘16上叠放着多张印刷前的状态的用纸P。供纸辊17—张张取出在用纸托盘16上载置的用纸P。定时辊对19 一边调整定时一边搬运用纸P，使得在印刷部2中对通过供纸辊17搬运来的用纸P 二次转印调色剂图像。印刷部2在从供纸部15提供的用纸P上形成调色剂图像，其包含光扫描装置6、 转印部8(8￥，811，8(，81()、转印带11、驱动辊12、从动辊13、二次转印辊14以及成像单元 22 (22Y, 22M, 22C, 22K)。此外，成像单元 22 (22Y, 22M, 22C, 22K)包含感光体鼓 4 (4Y, 4M, 4C, 4K)、带电器 5 (5Y，5M，5C，5K)、显影装置 7 (7Y，7M，7C，7K)以及清洁器 9 (9Y，9M，9C，9K)。感光体鼓M4Y，4M，4C，4K)形成圆筒形状，在图1中按顺时针旋转。带电器5(5Y， 5M，5C，5K)使感光体鼓M4Y，4M，4C，4K)的表面带电。光扫描装置6通过控制部(未图示) 的控制，对感光体鼓4 (4Y, 4M，4C，4K)的表面扫描光束B (BY, BM, BC, BK)。另外，关于光扫描装置6的细节在后面叙述。由此，在感光体鼓M4Y，4M，4C，4K)的表面上形成静电潜像。显影装置7 (7Y，7M，7C，7K)在感光体鼓4 (4Y, 4M，4C，4K)上对基于静电潜像的调色剂图像进行显影。转印带11拉伸架设在驱动辊12和从动辊13之间。转印部8与转印带11的内表面相对配置，起到将在感光体鼓4上形成的调色剂图像一次转印到转印带11的作用。清洁器9回收在一次转印后残留在感光体鼓4的表面上的调色剂。驱动辊12通过中间转印带驱动部(在图1中未图示)而被旋转，从而将转印带11沿箭头标记α的方向驱动。由此， 转印带11将调色剂图像搬运至二次转印辊14。二次转印辊14与转印带11对置，形成圆筒(drum)形状。并且，二次转印辊14被施加转印电压，从而对通过与转印带11之间的用纸P，二次转印由转印带11承载的调色剂图像。二次转印了调色剂图像的用纸P被搬运到定影装置20。定影装置20对用纸P实施加热处理以及加压处理，从而使调色剂图像在用纸P上定影。排纸辊对21将从定影装置 20搬运来的用纸P排至排纸托盘23。在排纸托盘23上载置印刷完成的用纸P。(光扫描装置的结构)以下，参照
光扫描装置6的结构。图2是光扫描装置6的立体图。另外， 在图2中仅示出了用于将光束BK照射到感光体鼓4K的结构。光扫描装置6包含光源62、准直透镜(collimator lens)64、柱面透镜 (cylindrical lens) 66、偏转器68、扫描透镜70、72、74、76以及反射镜78。进而，图像形成装置1还包括光电二极管80以及遮盖构件82。光源62同时放射多个G条)光束BKa BKd0在图2中，将光束BKa BKd统称为光束BK。准直透镜64将光源62放射的光束BKa BKd分别整形为大致平行的光。柱面透镜66对光束BKa BKd进行聚光，以使其在偏转器68的反射面上成为线状。偏转器68由多角镜(polygon mirror)以及用于旋转多角镜的电机(未图示)构成，对光束BKa BKd进行偏转。扫描透镜70、72、74、76使偏转器68扫描的光束BKa BKd在感光体鼓4K的表面上成像。反射镜78将透过了扫描透镜76的光束BKa BKd反射到感光体鼓4K侧。感光体鼓4K形成圆筒形状，通过带电器涨(参照图1)而被带电。并且，光束BKa BKd在感光体鼓4K的表面上沿主扫描方向重复被扫描，从而在感光体鼓4K的表面上形成静电潜像。光电二极管(光接收元件)80接收光束BKa BKd，并生成具有与光束BKa BKd 的强度对应的电位的检测信号。如图2所示，光电二极管80设置在感光体鼓4K的主扫描方向的上游侧的端部的旁边。光电二极管80例如由PIN光电二极管构成。遮盖构件82是覆盖着光电二极管80的光接收面的板状构件。在遮盖构件82上设有缝隙S1、S2。缝隙Sl是在与主扫描方向正交的方向(即，副扫描方向)上延伸的直线状的开口。缝隙S2是在与缝隙Sl不平行的方向上延伸的直线状的开口。在本实施方式中， 缝隙S2被设置为随着去往副扫描方向的上游侧，与缝隙Sl的间隔变宽，且与缝隙Sl构成角度θ (例如，45度)。此外，缝隙Si、S2的宽度(例如，IOym)小于遮盖构件82上的光束BKa BKd的直径(例如，70 μ m)。作为遮盖构件82，例如可举出通过放电加工而形成了缝隙Si、S2的板厚度为0. OlOmm的SUS304。在遮盖构件82中，缝隙Si、S2以外的部分的透射率为以下。下面，参照
光源62的细节。图3(a)是从光束BKa BKd的行进方向俯视光源62的图。图3(b)是示出了感光体鼓4K上的光束BKa BKd的图。光源62例如由激光二极管构成，如图3 (a)所示，具有放射光束BKa BKd的发光点6 62d。发光点6 62d分别在与主扫描方向不平行的方向上等间隔地排成一列。 这是因为当发光点6 62d在主扫描方向上排成了一列的情况下，光束BKa BKd会重叠。光束BKa BKd在感光体鼓4K以及遮盖构件82上，如图3 (b)所示那样，在与主扫描方向不平行的方向上等间隔地排成一列。具体地说，光束BKa BKd按照从主扫描方向的正方向侧向负方向侧的顺序排列，并且按照从副扫描方向的正方向侧向负方向侧的顺序排列。以下，将相互邻接的光束BKa BKd之间的主扫描方向上的间隔定义为间隔D1，将相互邻接的光束BKa BKd之间的副扫描方向上的间隔定义为间隔D2。此外，将位于光束BKa BKd的两端的光束BKa、BKd之间的主扫描方向上的间隔定义为间隔DO。光束BKa、BKd之间的主扫描方向上的间隔DO被设定为，比缝隙Sl与缝隙 S2在主扫描方向上的间隔的最大值还要大。例如，当光束BK由8条光束组成的情况下，间隔DO为1800 μ m，缝隙Sl与缝隙S2在主扫描方向上的间隔的最大值为1500 μ m。如上那样构成的光源62通过后述的电机，能够绕着光轴旋转。由此，能够调整间隔DO D2的大小。(方框结构)另外，图像形成装置1能够基于光电二极管80的检测信号，调整光束BKa BKd 的主扫描方向的间隔D1、光束BKa BKd的副扫描方向的间隔D2。因此，以下，参照
图像形成装置1用于进行这样的调整的方框结构。图4是图像形成装置1的方框图。图 5是示出了检测信号的波形的图。如图4所示，图像形成装置1还包括放大电路84、采样电路86、重心运算电路88、 间距计算电路90、减法运算电路92、存储部94、放大电路96、电机驱动器98以及电机100。光电二极管80接收光束BKa、BKd，生成具有与光束BKa、BKd的强度对应的电位的检测信号。例如，在光束BKa横穿了缝隙Sl的情况下，生成具有图5所示那样的脉冲P的检测信号。其中，图5所示的检测信号是通过后述的放大电路84放大后的信号，从光电二极管80输出的检测信号具有更低的电位。放大电路84放大检测信号。由此，获得图5所示的检测信号。采样电路86以规定的时间间隔将作为模拟信号的检测信号的电位变换为作为数字信号的数字值dn(n为整数)。以下，说明采样电路86的动作。如图5所示，如果检测信号的电位超过了阈值A，则采样电路86开始生成数字值 dn。具体地说，检测信号的电位在时刻tl超过阈值Α。这时的检测信号的电位是电位vl。 因此，采样电路86将电位vl变换为数字值dl，生成数字值dl以及与数字值dl对应的时刻 tl的数据(以下，称为时刻数据tl)，并将这些输出到重心运算电路88。然后，采样电路86 对于电位v2 v7也将其变换为数字值d2 d7，生成数字值d2 d7以及与数字值d2 d7对应的时刻数据t2 t7，并将这些输出到重心运算电路88。在时刻t7之后，检测信号的电位低于阈值A，因此采样电路86不将检测信号变换为数字值。重心运算电路88基于数字值dl d7以及时刻数据tl t7，计算通过缝隙Sl时的光束BKa的重心的位置xgal。具体地说，重心运算电路88识别光束BKa在主扫描方向上的移动速度ν。因此，重心运算电路88利用以下的算式(1)，算出通过缝隙Sl时的光束 BKa的重心的位置xgal。另外，在本实施方式中，η = 7。[数1]
权利要求
1.一种图像形成装置，其特征在于，包括 光源，放射光束；偏转部件，对所述光束进行偏转；光接收元件，接收所述光束，从而生成检测信号；变换部件，将所述检测信号的电位变换为数据值，并生成与该数据值对应的时刻数据；以及第1计算部件，基于所述数据值以及所述时刻数据，计算所述光束的重心的位置。
2.如权利要求1所述的图像形成装置，其特征在于，所述第1计算部件在将所述数据值设为dl dn，将与该数据值dl dn对应的所述时刻数据设为tl tn，将所述光束在主扫描方向的移动速度设为ν的情况下，使用以下的算式(3)来计算该光束的重心的位置xg，
3.如权利要求1或权利要求2的任何一项所述的图像形成装置，其特征在于， 所述光源放射在与主扫描方向不平行的方向上排成一列的多个光束。
4.如权利要求3所述的图像形成装置，其特征在于，还包括遮盖构件，覆盖所述光接收元件的光接收面，并且设有在与主扫描方向正交的方向上延伸的第1缝隙。
5.如权利要求4所述的图像形成装置，其特征在于，所述第1缝隙的宽度小于在所述遮盖构件上的所述光束的直径。
6.如权利要求4或权利要求5的任何一项所述的图像形成装置，其特征在于， 所述覆盖构件上设有与所述第1缝隙不平行的第2缝隙。
7.如权利要求6所述的图像形成装置，其特征在于，位于所述多个光束的两端的两个光束在主扫描方向上的间隔，大于所述第1缝隙与所述第2缝隙在主扫描方向上的间隔的最大值。
8.如权利要求6或权利要求7的任何一项所述的图像形成装置，其特征在于， 所述多个光束包含第1光束以及第2光束，所述图像形成装置还包括第2计算部件，其基于所述第1光束分别通过所述第1缝隙以及所述第2缝隙时的该第1光束的重心的位置的间隔、所述第2光束分别通过该第1缝隙以及该第2缝隙时的该第2光束的重心的位置的间隔、以及该第1缝隙与该第2缝隙构成的角度，计算该第1光束与该第2光束在副扫描方向上的间隔。
9.如权利要求4或权利要求5的任何一项所述的图像形成装置，其特征在于， 在所述遮盖构件上设有与所述第1缝隙平行的第2缝隙。
10.如权利要求6至权利要求9的任一项所述的图像形成装置，其特征在于， 所述第2缝隙的宽度小于所述遮盖构件上的所述光束的直径。
全文摘要
本发明提供图像形成装置，能够准确地检测光束的重心位置。光源(62)放射光束。偏转器(68)对光束进行偏转。光电二极管(80)接收光束，从而生成检测信号。采样电路以规定的时间间隔将检测信号变换为数据值，并生成与数据值对应的时刻数据。重心计算电路基于数据值以及时刻数据，计算光束的重心的位置。
文档编号G02B26/12GK102401999SQ20111027065
公开日2012年4月4日 申请日期2011年9月14日 优先权日2010年9月15日
发明者有野新平, 藤田大介 申请人:柯尼卡美能达商用科技株式会社