JP2005088287A

JP2005088287A - 画像形成装置

Info

Publication number: JP2005088287A
Application number: JP2003322960A
Authority: JP
Inventors: Keiichi Sanada; 恵一真田
Original assignee: Ricoh Co Ltd
Current assignee: Ricoh Co Ltd
Priority date: 2003-09-16
Filing date: 2003-09-16
Publication date: 2005-04-07

Abstract

【課題】入力クロックの積算時間に精度を要求される回路においても、ＳＳＣＧの使用を可能とした画像形成装置を得る。
【解決手段】ポリゴンモータとドラムモータと制御部とを有して構成され、制御部が、周波数変調された単一の基本クロックを分周して少なくとも二つのモータ用クロックを生成し、モータ用クロックにより少なくとも二つのモータが夫々に供給されるモータ用クロックに比例した速度で回転制御される。本構成によれば、ＳＳＣＧ出力クロック周波数の平均値の変動が、ポリゴンモータ用クロック及びドラムモータ用クロックに対して同じように影響する。このため、画像の副走査倍率変動を抑制することができる。さらに、給紙モータによって駆動されるローラと、ドラムモータによって駆動されるローラの両方に転写紙が挟持された状態で、転写紙がたるむ若しくは引っ張られることに起因する、転写紙ジャムを防ぐことができる。
【選択図】図１

Description

本発明は、ノイズの低減化を図った、画像形成装置に関するものである。さらに詳述すると、本発明は、ＥＭＩ対策のためにＳＳＣＧ（Spread Spectrum Clock Generator：周波数変調機能付きクロックジェネレータ）を使用した、ポリゴンモータ、ドラムモータ、給紙モータ、定着モータの速度を決定するモータ用クロックの生成方法に係る画像形成装置に関する。

本願発明と技術分野が類似する先行技術として、画像ノイズを防止しながら、ＥＭＩ放射レベルを抑えることを図った画像読取装置がある（参照；特許文献１）。
また、その他に、本体に着脱可能な電磁結合方式の情報記録媒体を用いる画像形成装置であり、情報記録媒体への過多な読み出し及び書き込みを抑え、電磁波の発生の抑制を図った先行技術がある（参照；特許文献２）。
特開２００２−１５８８３９号公報特開２００２−４０８９９号公報

解決しようとする問題点は、ＥＭＩ放射レベルの抑制にある。
従来から画像形成装置においては、電磁環境特性ＥＭＣに関して各国の規制値（ＦＣＣ（米国）、ＶＣＣＩ（日本）、ＣＩＳＰＲ（欧州）等）を満足させるために様々な対策を実施している。

複数あるＥＭＣ試験項目の中でも最も問題と成り易いものが妨害波電界強度試験である。画像形成装置内では、画像処理制御、画像形成のためのシーケンス制御、画像読み取り／書き込み制御等のために、複数のクロック信号を用いて動作させている。これらクロックの高調波成分が、妨害波として画像形成装置外へ放射されてしまう。
この妨害波電界強度レベルを低減させるために、近年、ＳＳＣＧ（Spread Spectrum Clock Generator：周波数変調機能付きクロックジェネレータ）と呼ばれる部品が広く使用されるようになってきている。

図４〜図６は従来の画像形成装置の構成および特性を示す図である。従来の構成内容および特性を以下に詳述する。図４は、従来一般的な画像形成装置の部品と接続構成例とを示している。本図４の画像形成装置は、制御部とドラムモータ、ポリゴンモータ、給紙モータ、および定着モータとの接続関係を示している。また、制御部は、ＯＳＣ、ＳＳＣＧ（Spread Spectrum Clock Generator）、および４個のカウンタ１〜４の夫々の接続構成を示している。

上記のＳＳＣＧは、ＳＳＣＧ内部にあるＰＬＬの出力を周期的に変調し、ＳＳＣＧに入力されたクロックをＰＬＬ出力に同調して帯域を拡散させて出力するものである。この結果、ＳＳＣＧ出力クロック、及びそれに同期して動作する全ての信号の妨害波電界強度レベルが低減される。

図５にＳＳＣＧの入出力クロックの周波数分布例を、図６に変調プロファイル例を示す。
上記のように妨害波電界強度の対策に有効なＳＳＣＧであるが、ＰＬＬ出力を周期的に変調することによって、出力クロックの帯域を拡散させるという動作原理上、以下のような回路への適用には不具合を発生する可能性がある。

（１）；入力クロックの周波数変動に敏感な回路に懸念される不具合は、下記の通りである。
ＳＳＣＧ出力クロック周波数は、上述のように周期的に変化する。このため、周波数変動に敏感な回路では、不具合を発生する可能性がある。例えば、画像読取装置で使用されるＣＣＤクロックにＳＳＣＧ出力クロックを使用した場合、サンプルホールド点が画素毎に微妙にずれてしまい、画像に周期的なノイズが現れることがある。

（２）；入力クロックの積算時間に精度を要求される回路に懸念される不具合は、下記の通りである。
ＳＳＣＧは、内部にＰＬＬを使用している。ところが、そのＰＬＬの精度によっては、ＳＳＣＧ出力クロックの周波数がシフトしてしまうことがある。本願発明の実施例に適用される図３において、発明の効能と伴に従来生じる弊害の一例を以下に説明する。
例えば、２０.０ＭＨｚの周波数のクロックをＳＳＣＧに入力した場合、２０.０ＭＨｚを中心に周波数が拡散される図３の実線部のようなプロフィールを期待しているにもかかわらず、現実的には、破線部のように２０.１ＭＨｚを中心に周波数が拡散されたプロフィールのクロックが出力されてしまうことがある。

このような場合、このＳＳＣＧの出力クロックを、例えば１，０００，０００回積算した場合、期待している時間は５０(ｍｓ)なのに対して、実際には４９.７５(ｍｓ)となってしまう。

上記（１）の不具合を解消するための発明として、例えば、上記の特許文献１のような手法が為されている。しかし、本従来技術の発明では、上記（２）の不具合を解消することはできない。

本発明は、上記のような問題点に鑑みてなされたものであり、入力クロックの積算時間に精度を要求される回路においても、ＳＳＣＧの使用が可能となるようにしたものである。

請求項１に記載の本発明の画像形成装置は、ポリゴンモータとドラムモータと制御部とを有して構成され、制御部が、周波数変調された単一の基本クロックを分周して少なくとも二つのモータ用クロックを生成し、モータ用クロックにより少なくとも二つのモータが夫々に供給されるモータ用クロックに比例した速度で回転制御される、ことを特徴としている。

請求項２に記載の発明は、請求項１に記載の画像形成装置において、少なくとも二つのモータ用クロックは、ポリゴンモータ用クロック及びドラムモータ用クロックであり、少なくとも二つのモータは、ポリゴンモータとドラムモータである、ことを特徴とする。

請求項３に記載の発明は、請求項１に記載の画像形成装置において、少なくとも二つのモータ用クロックは、給紙モータ用クロック及びドラムモータ用クロックであり、少なくとも二つのモータは給紙モータとドラムモータである、ことを特徴とする。

請求項４に記載の発明の画像形成装置は、ドラムモータと定着モータと制御部とを有して構成され、制御部はドラムモータ用クロック及び定着モータ用クロックを生成し、ドラムモータは前記制御部で生成されたドラムモータ用クロックに比例した速度で回転制御され、定着モータは制御部で生成された定着モータ用クロックに比例した速度で回転制御され、制御部が、周波数変調された単一の基本クロックを分周して、ドラムモータ用クロック及び定着モータ用クロックを夫々に生成する、ことを特徴とする。

請求項５に記載の発明は、請求項４に記載の画像形成装置において、制御部は、さらに、ポリゴンモータ用クロック及び給紙モータ用クロックを生成し、ポリゴンモータは制御部で生成されたポリゴンモータ用クロックに比例した速度で回転制御され、給紙モータは制御部で生成された給紙モータ用クロックに比例した速度で回転制御される、ことを特徴とする。

第１に、ＳＳＣＧ出力クロック周波数の平均値の変動が、ポリゴンモータ用クロック及びドラムモータ用クロックに対して同じように影響する。このため、画像の副走査倍率変動を抑制することができる。

第２に、ＳＳＣＧ出力クロック周波数の平均値の変動が、給紙モータ用クロック及びドラムモータ用クロックに対して同じように影響する。このため、給紙モータによって駆動されるローラと、ドラムモータによって駆動されるローラの両方に転写紙が挟持された状態で、転写紙がたるむ若しくは引っ張られることに起因する、転写紙ジャムを防ぐことができる。

第３に、ＳＳＣＧ出力クロック周波数の平均値の変動が、ドラムモータ用クロック及び定着モータ用クロックに対して同じように影響する。このため、ドラムモータによって駆動されるローラと、定着モータによって駆動されるローラの両方に転写紙が挟持された状態で、転写紙がたるむ若しくは引っ張られることに起因する転写紙ジャムを防ぐことができる。

添付図面を参照して本発明による画像形成装置の実施の形態を詳細に説明する。図１から図３を参照すると、本発明の画像形成装置の一実施形態が示されている。

実施例１を、図１〜図３に示す。これらの構成内容を以下に詳述する。図１は、本実施例に適用される画像形成装置の部品の構成と接続構成例とを示している。本図１は、従来例の図４との対比関係において示されている。図２は、実施例１に適用される画像形成装置の断面構成図を示している。図２の画像形成装置は、給紙モータにより駆動される給紙ローラ１と、ドラムモータにより駆動される（感光）ドラム２と、定着モータにより駆動される定着ローラ３を備えて構成される。

本発明の実施例１にかかる画像形成装置は、図２に示すように、図示しない光源からの光線が、ポリゴンミラー、レンズ系等で構成される光走査系を介して、感光ドラム２に照射され、感光ドラム２上に静電潜像が形成される。感光ドラム２はドラムモータにより駆動され、ポリゴンミラーはポリゴンモータにより駆動されている。ここで、ポリゴンモータとドラムモータの回転速度は、一定の比例関係を保つ必要がある。この比例関係が崩れると、感光ドラム上に形成される静電潜像が感光ドラムの回転方向に伸びる、若しくは縮むことになり、結果的に転写紙に形成される画像の副走査倍率ズレという現象につながる。

転写紙は、給紙モータによって駆動される給紙ローラ１によって感光ドラム２へ搬送される。現像器により感光ドラム上に現像されたトナーが感光ドラム２より転写紙へ転写され、ドラムモータの駆動により定着部へ搬送される。ここで、給紙モータとドラムモータの回転速度は、一定の比例関係を保つ必要がある。この比例関係が崩れると、給紙ローラ１と感光ドラム２の間で転写紙がたるむ、若しくは引っ張られることになり、転写紙ジャムの原因となる可能性がある。

定着部へ搬送された転写紙上のトナーは、定着ローラ３、及び加圧ローラにより転写紙に定着され、両面部、若しくは外部へ搬送される。定着ローラ３は、給紙ローラにより駆動されている。ここで、ドラムモータと定着モータの回転速度は、一定の比例関係を保つ必要がある。この比例関係が崩れると、感光ドラムと定着ローラの間で転写紙がたるむ、若しくは引っ張られることになり、転写紙ジャムの原因となる可能性がある。

ポリゴンモータ、ドラムモータ、給紙モータ、定着モータは、制御部から出力されるポリゴンモータ用クロック、ドラムモータ用クロック、給紙モータ用クロック、定着モータ用クロックに比例した速度で各々回転する。

本実施例では、例えば図１のように構成される。ポリゴンモータ用クロック及びドラムモータ用クロックは、同一のＳＳＣＧから出力されたクロックを、カウンタ２及びカウンタ１で複数回カウントすることにより、生成される。従来例の図４のような構成とした場合、上記発明の目的欄に記載したように積算時間にずれが生じ、結果的にポリゴンモータ用クロックとドラムモータ用クロックの比例関係が崩れてしまう可能性がある。そこで本発明では、図１のように構成することにより、ＳＳＣＧ出力クロックが意図した周波数からずれてしまっても、そのずれがポリゴンモータ用クロックとドラムモータ用クロック双方に同じように影響するようにした。これにより、そのずれをキャンセルすることが可能となる。よって、画像の副走査倍率ずれを防ぐことが可能となる。なお、このＳＳＣＧ出力クロックの意図した周波数からのずれの発生例は、従来例でも述べた通り、例えば、図３に示す状態において発生する。

同様の構成を、給紙モータ用クロック及びドラムモータ用クロックとの関係に適用すれば、給紙ローラと感光ドラムの間で転写紙がたるむ、若しくは引っ張られることに起因する転写紙ジャムを防ぐことができる。また、ドラムモータ用クロック及び定着モータ用クロックとの関係に適用すれば、感光ドラムと定着ローラの間で転写紙がたるむ、若しくは引っ張られることに起因する転写紙ジャムを、防ぐことができる。

上記の実施形態によれば、下記の各効果を生じさせる。
第１に、ＳＣＧ出力クロック周波数の平均値の変動が、ポリゴンモータ用クロック及びドラムモータ用クロックに対して同じように影響するため、画像の副走査倍率変動を抑制することができる。

第２に、ＳＳＣＧ出力クロック周波数の平均値の変動が、給紙モータ用クロック及びドラムモータ用クロックに対して同じように影響するため、給紙モータによって駆動されるローラと、ドラムモータによって駆動されるローラの両方に転写紙が挟持された状態で、転写紙がたるむ若しくは引っ張られることに起因する転写紙ジャムを防ぐことができる。

第３に、ＳＳＣＧ出力クロック周波数の平均値の変動が、ドラムモータ用クロック及び定着モータ用クロックに対して同じように影響するため、ドラムモータによって駆動されるローラと、定着モータによって駆動されるローラの両方に転写紙が挟持された状態で、転写紙がたるむ若しくは引っ張られることに起因する転写紙ジャムを防ぐことができる。

画像形成装置へ適用される通信システム図である（実施例１）。実施例１に適用される画像形成装置の断面構成図である。ＳＳＣＧ出力クロックの意図した周波数からのずれの発生例を示す図である。従来の画像形成装置の部品と接続構成例とを示す図である。従来のＳＳＣＧの入出力クロックの周波数分布を示す図である。従来の変調プロファイルを示す図である。

符号の説明

１給紙ローラ
２ドラム
３定着ローラ

Claims

ポリゴンモータとドラムモータと制御部とを有して構成され、
前記制御部が、周波数変調された単一の基本クロックを分周して少なくとも二つのモータ用クロックを生成し、
前記モータ用クロックにより少なくとも二つのモータが夫々に供給される前記モータ用クロックに比例した速度で回転制御される、ことを特徴とする画像形成装置。
前記少なくとも二つのモータ用クロックは、ポリゴンモータ用クロック及びドラムモータ用クロックであり、前記少なくとも二つのモータは、ポリゴンモータとドラムモータである、ことを特徴とする請求項１に記載の画像形成装置。
前記少なくとも二つのモータ用クロックは、給紙モータ用クロック及びドラムモータ用クロックであり、前記少なくとも二つのモータは給紙モータとドラムモータである、ことを特徴とする請求項１に記載の画像形成装置。
ドラムモータと定着モータと制御部とを有して構成され、前記制御部はドラムモータ用クロック及び定着モータ用クロックを生成し、前記ドラムモータは前記制御部で生成された前記ドラムモータ用クロックに比例した速度で回転制御され、前記定着モータは前記制御部で生成された前記定着モータ用クロックに比例した速度で回転制御され、
前記制御部が、周波数変調された単一の基本クロックを分周して、前記ドラムモータ用クロック及び前記定着モータ用クロックを夫々に生成する、ことを特徴とする画像形成装置。
前記制御部は、さらに、ポリゴンモータ用クロック及び給紙モータ用クロックを生成し、ポリゴンモータは前記制御部で生成された前記ポリゴンモータ用クロックに比例した速度で回転制御され、給紙モータは前記制御部で生成された前記給紙モータ用クロックに比例した速度で回転制御される、ことを特徴とする請求項４に記載の画像形成装置。