JPH11105334A - 画像形成装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 ポリゴンミラーの回転数を変更した際もポリ
ゴンミラーの回転異常を誤検知なく、かつ時間を要せず
安定して検知できる画像形成装置を提供する。 【解決手段】 ＢＤ検知センサー３０４により回転して
いるポリゴンミラー３０１からの反射レーザー光を検知
し、検知された反射レーザー光から処理ＩＣ（周期検出
手段，異常検出手段）１０５はその反射レーザー光の動
きの周期を検出する。そして、処理ＩＣ１０５はポリゴ
ンミラー３０１の設定回数に応じて回転異常を検出する
範囲を設定する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、ポリゴンミラーと
レーザーを使って画像形成を行うデジタル複写機，ファ
クシミリ等の画像形成装置に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】従来の画像形成装置では、ポリゴンミラ
ーを一定速で回転させ、画像データに応じてレーザー光
の点灯を行ってポリゴンミラーを照射し、そのポリゴン
ミラーによって反射されたレーザー光を感光体上に投射
して静電潜像を形成させてから画像形成を行っている。

【０００３】この時、毎ラインごとのレーザー点灯の基
準信号が必要となるので、一定位置でポリゴンミラーに
よって反射されたレーザー光を測定し基準信号としてい
る（以下、ＢＤ信号と記す）。このＢＤ信号は基準信号
として使用するだけではなく、ポリゴンミラーが一定速
で回転していることを監視するための信号としても使用
されている。

【０００４】その監視方法は、まずＢＤ信号を捕捉する
ところから始まる。初期状態ではポリゴンミラーがどの
面をむいているかも不明のため、ポリゴンミラーを一定
速で回転させた後に、レーザーを一定時間全点灯させＢ
Ｄ信号が安定した周期で捕らえられるようにする。

【０００５】一旦、ＢＤ信号を捕捉したらその時点から
カウンタをスタートさせ、次のＢＤ信号がくるであろう
当たりでレーザーを点灯させるように、レーザーを全点
灯状態から周期点灯状態へと移行させる。この時にＢＤ
信号がレーザーの周期点灯状態の点灯中内の一定範囲内
に来なければ異常と判断される。

【０００６】また、複写機能とファックス・プリンタ機
能とを同時に実現させる複合機においては、複写機能時
とファックス機能時の基本解像度の違いをさまざまな手
法で解決している。その解像度合わせの手法の１つとし
てポリゴンミラーの回転数を変えることにより所定の解
像度へと合わせ込む手法が提案されている。同時に、複
写機能とファックス機能とを連続して行うマルチファン
クション機能も提案されている。

【０００７】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記の
ような従来の画像形成装置においては、前記マルチファ
ンクション機能の実行中に、複写機能とファックス機能
の解像度の違いをポリゴンミラーの回転数を変えて実現
しようとする場合に以下に示す問題点があった。

【０００８】ポリゴンミラーの回転数を変えるとＢＤ信
号の周期も異なってくるため、ＢＤ信号異常を検知する
エラー検知区間も従来のような一定範囲では目的回転数
で正常に回転しているのに異常であると誤検知するよう
な不具合が生じてしまう。

【０００９】また、あらかじめすべての回転数に対して
有効な検知区間を検知範囲として持ったならば、画像異
常につながるような回転異常であっても正常と判断して
しまう可能性があるため異常検知区間を大きくとること
は望ましくない。

【００１０】また、回転数変更時に捕らえているＢＤ信
号を逃してポリゴンミラーが所定の回転数になった後に
改めてＢＤ信号を捕らえ直して最適なＢＤ信号異常検知
区間を設定し直すのがもっとも安定した手法ではある。

【００１１】しかし、これでは「従来の技術」で説明し
たようなレーザーの全点灯によるＢＤの捕捉作業が必要
となり、ポリゴンミラーの回転数変更のたびに多大な時
間を必要とする。これでは、本来の目的であるマルチフ
ァンクション機能の性能が低下するので望ましくない。

【００１２】本発明は、上記のような問題点を解決する
ためになされたものであり、ポリゴンミラーの回転数を
変更した際もポリゴンミラーの回転異常を誤検知なく、
かつ時間を要せず安定して検知できる画像形成装置を提
供することを目的とする。

【００１３】

【課題を解決するための手段】本発明の画像形成装置は
次のように構成したものである。

【００１４】（１）画像データに応じた光を回転する多
角形ミラーに照射してその反射光で感光体を露光して潜
像形成する画像形成装置において、前記多角形ミラーか
らの反射光の動きの周期を検出する周期検出手段と、そ
の検出周期に基づいて前記多角形ミラーの回転異常を検
出する異常検出手段を備え、前記多角形ミラーの設定回
転数に応じて前記異常検出手段の検出範囲を制御するよ
うにした。

【００１５】（２）上記（１）の画像形成装置におい
て、多角形ミラーの回転制御を行うミラー回転制御手段
を有するようにした。

【００１６】（３）上記（１）または（２）の画像形成
装置において、周期検出手段は多角形ミラーからの反射
光を受光可能な所定の位置での該反射光の受光周期を検
出することにより前記多角形ミラーからの反射光の動き
の周期を検出するようにした。

【００１７】（４）上記（２）または（３）の画像形成
装置において、異常検出手段が周期検出手段により得ら
れる検出周期の変化により前記多角形ミラーの回転異常
を検出する際、ミラー回転制御手段により前記多角形ミ
ラーの設定回転数を変化させた場合は前記多角形ミラー
の回転異常を検出するための周期の範囲を変更するよう
にした。

【００１８】（５）上記（２）または（３）の画像形成
装置において、ミラー回転制御手段は、装置全体の動作
を制御する中央処理装置からの基準信号に同期して多角
形ミラー回転制御を行い、該基準信号により異常検出手
段の検出範囲を制御するようにした。

【００１９】（６）上記（２）または（３）の画像形成
装置において、ミラー回転制御手段により出力される回
転パルスに応じて異常検出手段の検出範囲を制御するよ
うにした。

【００２０】

【発明の実施の形態】

（第１の実施例）以下、本発明の第１の実施例を図面に
基づいて説明する。

【００２１】図２は、本発明に係るデジタル複写機の内
部構成を示す断面図である。同図において、２０１は、
蛍光灯，ハロゲンランプ等からなる露光ランプであり、
その長手方向に対して垂直方向（紙面上の左右方向）に
移動しながら、原稿載置ガラス（原稿台）２００上の原
稿を照射する。露光ランプ２０１の照射による原稿から
の散乱光は、第１，第２，第３のミラー２０２，２０
４，２０５により反射され、レンズ２０７に到達する。
この時、露光ランプ２０１と第１のミラー２０２で構成
される第１の可動体２０３の移動に対して、第２のミラ
ー２０４と第３のミラー２０５で構成される第２の可動
体２０６は、１／２のスピードで移動し、照射した原稿
面から、レンズ２０７までの距離は常に一定に保たれ
る。

【００２２】原稿上の像は、ミラー２０２，２０４，２
０５及びレンズ２０７を介して、数千個の受光素子がラ
イン配列されたＣＣＤラインセンサー２０８の受光部上
に結像し、ＣＣＤラインセンサー２０８により逐次、ラ
イン単位で光電変換される。光電変換された信号は、不
図示の信号処理部で処理され、ＰＷＭ変調されて露光制
御部２１０に出力される。

【００２３】露光制御部２１０は、信号処理部の出力で
あるＰＷＭ変調した画像信号に基づいて半導体レーザー
を駆動し、光ビームを定速回転している感光体２４０の
表面に照射する。この時、ドラム状の感光体２４０の軸
方向と平行にポリゴンミラーを用いて光ビームを偏向走
査する。また、露光制御部２１０は、冷却ファン２０９
により冷却される。

【００２４】なお、感光体２４０は、光ビームを照射す
る前に、不図示の前露光ランプによりドラム上の残量電
荷が除電され、１次帯電器２２８でその表面が均一に帯
電される。従って、感光体２４０は回転しながら光ビー
ムを受けることにより、ドラム表面に静電潜像が形成さ
れる。そして、現像器２１１により、ドラム表面の静電
潜像を所定色の現像剤（トナー）で可視化する。

【００２５】なお、２２７は感光体２４０上のトナーを
除去するクリーナー、２３９は転写ローラ、２４４は転
写ローラ２３９を帯電させる帯電器、２４１は搬送ベル
ト、２１２は定着器、２１３は定着ローラ、２１４は定
着ローラ２１３を駆動する駆動ローラ、２５２はセンサ
ー、２１５，２１６は搬送ローラ、２２２は搬送経路を
切り替えるフラッパ、２５２，２５３はセンサー、２４
２は排紙トレイ、２１７は搬送ローラ、２５４はセンサ
ー、２２３は上段トレイ、２２４は下段トレイ、２４３
は反転された用紙を再び感光体２４０に搬送する経路、
２１８，２１９は搬送ローラ、２５５はセンサー、２２
０は搬送された用紙を一時停止するストッパー、２２１
は搬送ローラ、２５０はセンサー、２３５，２３８は搬
送ローラ、２２９は上段トレイ２２３から用紙を取り出
す取り出しローラ、２３２は下段トレイ２２４から用紙
を取り出す取り出しローラ、２３０，２３１，２３３，
２３４は搬送ローラ、２２５，２２６は上段トレイ２２
３，下段トレイ２２４を支持する支持部材、２３７は手
差しトレイ、２３６は搬送ローラ、２５１はセンサーで
ある。

【００２６】図３（ａ），（ｂ）は、図２のデジタル複
写機の露光制御部２１０内のポリゴンミラーの回転動作
を示す説明図であり、図３に従い説明する。

【００２７】図３において、３０１は、ポリゴンミラー
であり、側面にミラーが配置された６角柱の構造で、中
央の軸を中心に図示せぬモータにより駆動され、矢印方
向に回転する。３０２は、半導体レーザーを発生するレ
ーザー発生器で、信号処理部でＰＷＭ変調された信号に
従い、所定の方向に向けてレーザービームを発生する。
レーザー発生器３０２から発生したレーザービームは、
ポリゴンミラー３０１の側面のミラーで反射し、さら
に、長方形のミラー３０３で反射し、図３の紙面上の垂
直（表から裏）方向奧側に位置する感光体２４０に照射
される。

【００２８】図３の（ａ），（ｂ）は、ポリゴンミラー
３０１の回転角度により、レーザービームの反射光路が
変わり、ミラー３０３の長手方向（紙面上の上下方向）
に走査される様子を示している。また、３０４は、ＢＤ
検知センサーであり、レーザービームがミラー３０１で
反射されて感光体に入射する直前のレーザービームを検
出することによりレーザービームの走査開始タイミング
を検出し、これにより、ＣＣＤラインセンサー２０８の
読み取り開始や、信号処理部の駆動パルスのタイミング
の基準にしている。また、これによって、ポリゴンミラ
ー３０１を駆動するポリゴンモータの回転ムラなどをキ
ャンセルしている。そして、このＢＤ検知センサー３０
４を用いてポリゴンミラー３０１の回転異常の検知を行
っている。

【００２９】次に、ポリゴンミラー３０１の回転数を制
御し、ＢＤ異常検知範囲を制御する構成を図１に具体的
に示す。

【００３０】図１に示すように、制御用ＣＰＵ１０１か
らポリゴンモータ制御部１０２に向けポリゴンミラー１
０３の駆動を制御するための制御信号と、回転の基準と
なる基準信号が出力される。ポリゴンモータ制御部（ミ
ラー回転制御手段）１０２では入力された制御信号でモ
ータ回転と信号が入力された場合には、入力された基準
信号とポリゴンモータ１０３からのエンコーダ信号とが
一致するように駆動信号にて制御を行う。

【００３１】同時に、制御ＣＰＵ１０１と接続されてい
る処理ＩＣ１０５はデータのやり取りを行っている。こ
こで、処理ＩＣ１０５の機能としては、 １）ＣＰＵ１０１よりの指示でＢＤ信号のカラー検知区
間の設定を行う， ２）ＢＤ信号の検知を行う， ３）エラー検知区間内にＢＤ信号が来なければＢＤ信号
のエラーであるとＣＰＵ１０１に情報を出す， ４）レーザーの点灯制御を行う， 等が挙げられる。

【００３２】ポリゴンモータ１０３が一定速で回転した
後（ポリゴンモータ１０３と同時にポリゴンミラー３０
１は回転する）、処理ＩＣ１０５はレーザー発生器３０
２からレーザーをレーザー制御部１０４を通じて点灯さ
せ、ＢＤ信号を捕まえる。

【００３３】ポリゴンモータ１０３の回転数を変える場
合にはＣＰＵ１０１から出力する基準信号を変化させ
る。

【００３４】この時ポリゴンモータ１０３の回転速度
（回転数）とその変化に要する時間の関係を図４に示
す。ポリゴンモータ１０３を制御する最大回転速度と最
小回転速度は決まっているので、現在の回転数（Ｒｔｙ
ｐ）より目標の回転数（Ｒｏｂｊ）に変化するまでの時
間（ΔＴ）は以下のように算出される。

【００３５】ΔＴ＝｜Ｔｏｂｊ−Ｔｔｙｐ｜ Ｔｔｙｐ＝Ｆ（Ｒｔｙｐ） Ｔｏｂｊ＝Ｆ（Ｒｏｂｊ） Ｆ＝Ｔｍａｘ／（Ｒｍａｘ−Ｒｍｉｎ） 上記構成において、処理ＩＣ１０５はＢＤ検知センサー
３０４により検知したポリゴンミラー３０１からの反射
レーザー光からその動きの周期を検出する周期検出手段
およびその周期に基づいてポリゴンミラー３０１の回転
異常を検出する異常検出手段を構成している。

【００３６】次に、算出されたΔＴを基にどのようにし
てエラー検知区間の制御を行うかを図５に従って説明す
る。

【００３７】図５に示すように、ポリゴンモータ１０３
が回転数Ｒｔｙｐで回転しているときのＢＤ信号（１）
の同期をＴｂｄｔｙｐとし、目標回転数Ｒｏｂｊで回転
しているときのＢＤ信号（２）の同期をＴｂｄｏｂｊと
する。一旦、ＢＤ信号（反射レーザー光）を捕捉してか
ら次のＢＤ信号を捕捉するために処理ＩＣ１０５でレー
ザー点灯区間（１）をカウンタで設定している。ＢＤ信
号よりカウントＣＮＴｔｙｐ２後にレーザーが点灯し、
カウントＣＮＴｔｙｐ１後にレーザーが消灯する。この
レーザー点灯区間（１）の点灯中にＢＤ信号が来なけれ
ばエラー状態であると判断するために、レーサー点灯区
間（１）と同様に処理ＩＣ１０５のカウンタでＣＮＴｔ
ｙｐ３，ＣＮＴｔｙｐ４なるエラー検知区間（１）を設
定しエラー検知を行っている。

【００３８】ポリゴンモータ１０３を目標回転数Ｒｏｂ
ｊで回転させた場合のＢＤ信号の周期（ＢＤ信号
（２））は画像の解像度と紙送りの速度より決定され
る。その場合のレーザー点灯区間（２）とエラー検知区
間（２）の時間は以下のように算出される。

【００３９】Ｋ＝Ｔｂｄｏｂｊ／Ｔｂｄｔｙｐ ＣＮＴｏｂｊ＿ｘ＝Ｋ＊ＣＮＴｔｙｐ＿ｘ ポリゴンモータ１０３の回転数変更を開始し、目的回転
数に達する途中で変更開始よりｙ時間後のレーザー点灯
区間ｙのカウンタ値と、エラー検知区間ｙのカウンタ値
は以下のようにして求められる。

【００４０】Ａ＝ΔＴ／Ｔｂｄｔｙｐ Ｂ＝（ｙ／ΔＴ）＊Ａ Ｃ＝（Ｔｏｂｊ＿ｘ−Ｔｔｙｐ＿ｘ）／Ａ ＣＮＴｙ＿ｘ＝Ｂ＊Ｃ Ａは、変更に要する時間（ΔＴ）内に何回Ｔｂｄｔｙｐ
の時間が存在するかを示す。

【００４１】Ｂは、現在の経過時間ｙが変更時間全体の
何割経過したかを示す。

【００４２】Ｃは、目的のカウンタ（ＣＮＴ＿ｘ）が変
更全体でいくつ変化するかを算出し、それをＡで割るこ
とにより変更中の１ＢＤ信号周期にいくつカウンタ値を
変更しなければならないかを示す。

【００４３】これらの計算式によって算出されるカウン
タ値をＢＤ信号の周期毎に処理ＩＣ１０５内部のカウン
タに設定する。

【００４４】図６は第１の実施例のエラー検知区間の設
定処理動作を示すフローチャートであり、図６を用いて
ポリゴンモータ１０３の設定回転数変更時のエラー検知
区間の設定処理動作について説明する。

【００４５】まず、ステップＳ１０１において、ＢＤ信
号の周期を検出する。次に、ステップＳ１０２におい
て、その周期に応じたエラー検知区間を設定する。そし
て、ステップＳ１０３においてポリゴンモータ１０３の
設定回転数が変更されたかを判断し、設定回転数が変更
された場合はステップＳ１０４に進み、その設定回転数
に応じたエラー検知区間を設定して設定処理動作を終了
する。

【００４６】これにより、ポリゴンモータ１０３の回転
数変更に応じたエラー検知が可能となる。

【００４７】（第２の実施例）上記第１の実施例と同等
の効果を得ることのできる他の手法での第２の実施例を
以下に示す。図７は第２の実施例によるデジタル複写機
のシステム構成を示すブロック図である。

【００４８】同図に示すように、ポリゴンモータ４０３
の回転数制御は制御用ＣＰＵ４０１からの制御信号で行
われ、その時のポリゴンモータ制御部４０２のエンコー
ダ信号に相当する回転信号が処理ＩＣ４０５に入力され
る。

【００４９】そして、処理ＩＣ４０５内部では入力され
た回転信号をレーザー点灯区間とエラー検知区間のカウ
ンタの基準クロックとして用いている。これにより基準
クロックは、回転速度が速くなれば周期が短く、回転速
度が遅くなければ周期が長く変化する。この基準クロッ
クが回転速度に応じて変化することにより、同一のカウ
ンタ値であっても適切な区間信号を得ることができ、上
記第１の実施例と同一の効果を得ることが可能となる。

【００５０】

【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
画像データに応じた光を回転する多角形ミラーに照射し
てその反射光で感光体を露光して潜像形成する画像形成
装置において、前記多角形ミラーからの反射光の動きの
周期を検出する周期検出手段と、その検出周期に基づい
て前記多角形ミラーの回転異常を検出する異常検出手段
を備え、前記多角形ミラーの設定回転数に応じて前記異
常検出手段の検出範囲を制御するようにしたため、ポリ
ゴンミラーの回転数を変更した際もポリゴンミラーの回
転異常を誤検知なく、かつ時間を要せず安定して検知で
きるという効果がある。

【図面の簡単な説明】

【図１】 第１の実施例によるデジタル複写機のシステ
ム構成を示すブロック図

【図２】 本発明に係るデジタル複写機の内部構成を示
す断面図

【図３】 ポリゴンミラーの動作を示す説明図

【図４】 ポリゴンモータの回転速度とその変化に要す
る時間の関係を示す図

【図５】 第１の実施例の各信号を示すタイミングチャ
ート

【図６】 第１の実施例のエラー検知区間設定処理動作
を示すフローチャート

【図７】 第２の実施例によるデジタル複写機のシステ
ム構成を示すブロック図

【符号の説明】

１０１ ＣＰＵ １０２ ポリゴンモータ制御部（ミラー回転制御手段） １０３ ポリゴンモータ １０４ レーザー制御部 １０５ 処理ＩＣ（周期検出手段，異常検出手段） ３０１ ポリゴンミラー ３０２ レーザー発生器 ３０４ ＢＤ検知センサー

Claims (6)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 画像データに応じた光を回転する多角形
   ミラーに照射してその反射光で感光体を露光して潜像形
   成する画像形成装置において、前記多角形ミラーからの
   反射光の動きの周期を検出する周期検出手段と、その検
   出周期に基づいて前記多角形ミラーの回転異常を検出す
   る異常検出手段を備え、前記多角形ミラーの設定回転数
   に応じて前記異常検出手段の検出範囲を制御することを
   特徴とする画像形成装置。
2. 【請求項２】 多角形ミラーの回転制御を行うミラー回
   転制御手段を有していることを特徴とする請求項１記載
   の画像形成装置。
3. 【請求項３】 周期検出手段は多角形ミラーからの反射
   光を受光可能な所定の位置での該反射光の受光周期を検
   出することにより前記多角形ミラーからの反射光の動き
   の周期を検出することを特徴とする請求項１または２記
   載の画像形成装置。
4. 【請求項４】 異常検出手段が周期検出手段により得ら
   れる検出周期の変化により前記多角形ミラーの回転異常
   を検出する際、ミラー回転制御手段により前記多角形ミ
   ラーの設定回転数を変化させた場合は前記多角形ミラー
   の回転異常を検出するための周期の範囲を変更すること
   を特徴とする請求項２または３記載の画像形成装置。
5. 【請求項５】 ミラー回転制御手段は、装置全体の動作
   を制御する中央処理装置からの基準信号に同期して多角
   形ミラー回転制御を行い、該基準信号により異常検出手
   段の検出範囲を制御することを特徴とする請求項２また
   は３記載の画像形成装置。
6. 【請求項６】 ミラー回転制御手段により出力される回
   転パルスに応じて異常検出手段の検出範囲を制御するこ
   とを特徴とする請求項２または３記載の画像形成装置。