JP2005134634A - Optical scanner and image forming apparatus - Google Patents

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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide an optical scanner in which an abnormal rotation of a polygon mirror is accurately detected with software even when instantaneous lock disengagement occurs. <P>SOLUTION: The optical scanner is so composed that a polygon lock signal XSCRDY is generated by extending the high level (ineffective state) of the lock signal by adding a predetermined term to the term in which the lock signal is set in the High level (ineffective state). Thus, the polygon lock signal XSCRDY is surely detected with the software and the abnormal rotation of the polygon mirror is accurately detected even when the instantaneous lock disengagement occurs. <P>COPYRIGHT: (C)2005,JPO&NCIPI

Description

本発明は、光走査装置及び画像形成装置に関する。   The present invention relates to an optical scanning device and an image forming apparatus.

画像形成装置は、例えば電子写真プロセス方式により画像形成する装置であり、通常、光源から出射されたレーザ光をポリゴンミラー等の光偏向器により偏向することによって感光体上に露光走査して、感光体上に静電潜像を形成する光走査装置を備えている。   An image forming apparatus is an apparatus that forms an image by, for example, an electrophotographic process method. Normally, a laser beam emitted from a light source is exposed and scanned on a photoconductor by deflecting it with an optical deflector such as a polygon mirror. An optical scanning device for forming an electrostatic latent image on the body is provided.

光走査装置は、画像形成時にポリゴンミラーを回転駆動させるポリゴンモータを備えており、そのポリゴンモータの回転速度(回転数)を制御している。すなわち、光走査装置は、基準クロック信号に対して回転速度を検知するエンコーダ(光を検知するタイプ、コイル電流を検知するタイプ、磁界を検知するタイプ等)の出力を比較し、両者が合致するようにポリゴンモータの駆動電流を制御するようにしている(特許文献1参照)。   The optical scanning device includes a polygon motor that rotationally drives a polygon mirror during image formation, and controls the rotational speed (number of rotations) of the polygon motor. That is, the optical scanning device compares the outputs of the encoders that detect the rotational speed with respect to the reference clock signal (the type that detects light, the type that detects coil current, the type that detects magnetic field, etc.), and the two match. Thus, the drive current of the polygon motor is controlled (see Patent Document 1).

このような光走査装置では、画像形成時に所定の回転速度でポリゴンミラーを回転させる必要があることから、ポリゴンミラーの回転速度が所定の回転速度で回転しているか否かを検知している。例えば、ポリゴンミラーが所定の速度で回転していない場合、すなわちポリゴンミラーが所定の回転速度から外れた場合には、ロック信号を出力し(ロック信号の無効状態)、このロック信号を検出することでポリゴンミラーの回転速度を監視している(特許文献2参照)。すなわち、ロック信号が有効状態(例えばLow状態)にある場合、ポリゴンミラーが所定の回転速度で回転していると判断し、ロック信号が無効状態(例えばHigh状態)になった場合、ポリゴンミラーが所定の回転速度から外れて回転している(ロック外れ)と判断する。   In such an optical scanning device, since it is necessary to rotate the polygon mirror at a predetermined rotation speed during image formation, it is detected whether or not the rotation speed of the polygon mirror is rotating at a predetermined rotation speed. For example, when the polygon mirror does not rotate at a predetermined speed, that is, when the polygon mirror deviates from the predetermined rotation speed, a lock signal is output (lock signal is invalid) and this lock signal is detected. The rotational speed of the polygon mirror is monitored by (see Patent Document 2). That is, when the lock signal is in a valid state (for example, Low state), it is determined that the polygon mirror is rotating at a predetermined rotation speed. When the lock signal is in an invalid state (for example, High state), the polygon mirror is It is determined that the motor is rotating out of a predetermined rotational speed (unlocked).

特開平5−333280号公報JP-A-5-333280 特開平6−148551号公報JP-A-6-148551

ところが、ポリゴンミラーの回転異常であるロック外れ(ロック信号の無効状態)をソフトウエアで検知する場合、ソフトウエアタイマの期間を短く設定することができないという制約が存在することがある。このとき、瞬間的なロック外れが発生した場合、ロック信号が異常を示す期間(ロック信号の無効状態)が短いため、ソフトウエアで異常を検知することができないという問題がある。   However, there is a limitation that the period of the software timer cannot be set short when software unlocking (lock signal invalid state), which is an abnormal rotation of the polygon mirror, is detected. At this time, when the momentary unlocking occurs, there is a problem that the abnormality cannot be detected by software because the period during which the lock signal is abnormal (the invalid state of the lock signal) is short.

本発明の目的は、瞬間的なロック外れが発生した場合でも、ソフトウエアでポリゴンミラー等の光偏向器の回転異常を正確に検出することができる光走査装置及び画像形成装置を提供することである。   An object of the present invention is to provide an optical scanning apparatus and an image forming apparatus capable of accurately detecting a rotation abnormality of an optical deflector such as a polygon mirror by software even when an instantaneous unlocking occurs. is there.

請求項1記載の発明の光走査装置は、レーザ光を出射する光源と、駆動源である駆動モータと、前記駆動モータにより回転駆動することで、前記光源から出射された前記レーザ光を偏向走査させる光偏向器と、前記駆動モータを所定の回転速度で回転させるモータ制御部と、前記モータ制御部により前記駆動モータが所定の回転速度で回転している場合に有効状態になり、かつ、前記駆動モータが所定の回転速度から外れている場合に無効状態になるロック信号を生成するロック信号生成手段と、前記ロック信号生成手段により生成された前記ロック信号が無効状態になった期間に所定の期間を加算して前記ロック信号の無効状態を延長する延長手段と、前記ロック信号に基づいて前記光偏向器の回転異常を検出する異常検出手段と、を具備する。   According to a first aspect of the present invention, there is provided an optical scanning device comprising: a light source that emits laser light; a drive motor that is a drive source; and a rotational drive by the drive motor to deflect and scan the laser light emitted from the light source. An optical deflector, a motor control unit that rotates the drive motor at a predetermined rotation speed, and an effective state when the drive motor is rotated at a predetermined rotation speed by the motor control unit, and A lock signal generating means for generating a lock signal that becomes invalid when the drive motor deviates from a predetermined rotational speed; and a predetermined period during a period when the lock signal generated by the lock signal generating means is in an invalid state. An extension means for extending the invalid state of the lock signal by adding a period; and an abnormality detection means for detecting a rotation abnormality of the optical deflector based on the lock signal. That.

請求項2記載の発明は、請求項1記載の光走査装置において、装置内部の温度を検出する温度検出部を具備し、前記延長手段は、前記温度検出部により検出された温度に基づいて、前記ロック信号が無効状態になる期間を一定に制御する。   According to a second aspect of the present invention, in the optical scanning device according to the first aspect of the present invention, the optical scanning device includes a temperature detection unit that detects a temperature inside the device, and the extension means is based on the temperature detected by the temperature detection unit, A period during which the lock signal is in an invalid state is controlled to be constant.

請求項3記載の発明は、請求項2記載の光走査装置において、前記延長手段は、複数の抵抗及びその複数の抵抗に接続されたコンデンサを有する加算回路と、前記温度検出部により検出された温度に応じて前記複数の抵抗から使用する一つの抵抗を選択する選択回路と、を備える。   According to a third aspect of the present invention, in the optical scanning device according to the second aspect, the extension means is detected by an adder circuit having a plurality of resistors and a capacitor connected to the plurality of resistors, and the temperature detector. And a selection circuit that selects one resistor to be used from the plurality of resistors according to temperature.

請求項4記載の発明は、請求項1、2又は3記載の光走査装置において、前記延長手段は前記ロック信号のチャタリングをマスクするように前記ロック信号の無効状態を延長する。   According to a fourth aspect of the present invention, in the optical scanning device according to the first, second, or third aspect, the extension means extends an invalid state of the lock signal so as to mask chattering of the lock signal.

請求項5記載の発明は、請求項1、2、3又は4記載の光走査装置において、前記延長手段はハードウエア及びソフトウエアにより実行される。   According to a fifth aspect of the present invention, in the optical scanning device according to the first, second, third, or fourth aspect, the extension means is executed by hardware and software.

請求項6記載の発明の画像形成装置は、請求項1ないし5のいずれか一記載の光走査装置と、前記光走査装置から出射されたレーザ光によって露光走査される被走査面を有し、この被走査面上に静電潜像を担持する感光体と、を具備する。   An image forming apparatus according to a sixth aspect of the present invention includes the optical scanning device according to any one of the first to fifth aspects, and a scanned surface that is exposed and scanned by a laser beam emitted from the optical scanning device, And a photoreceptor carrying an electrostatic latent image on the surface to be scanned.

請求項1記載の発明の光走査装置によれば、ロック信号が無効状態になった期間に所定の期間を加算してロック信号の無効状態を延長することによって、瞬間的なロック外れが発生した場合でも、ロック外れを確実に検出することが可能になり、ソフトウエアでポリゴンミラー等の光偏向器の回転異常を正確に検出することができる。   According to the optical scanning device of the first aspect of the present invention, momentary unlocking occurs by extending the invalid state of the lock signal by adding a predetermined period to the period when the lock signal is in an invalid state. Even in this case, it becomes possible to reliably detect the unlocking, and it is possible to accurately detect abnormal rotation of the optical deflector such as a polygon mirror by software.

請求項2記載の発明によれば、請求項1記載の光走査装置において、温度検出部により検出された温度に基づいて、ロック信号が無効状態になる期間を一定に制御することによって、周囲温度に影響されずに安定してソフトウエアでポリゴンミラー等の光偏向器の回転異常を検出することができる。   According to the second aspect of the present invention, in the optical scanning device according to the first aspect, the ambient temperature is controlled by controlling the period during which the lock signal is disabled based on the temperature detected by the temperature detection unit. The rotation abnormality of the optical deflector such as a polygon mirror can be stably detected by software without being affected by the above.

請求項3記載の発明によれば、請求項2記載の光走査装置において、温度検出部により検出された温度に応じて、加算回路が備える複数の抵抗から使用する一つの抵抗を選択することによって、簡単な構成で、周囲温度に影響されずに安定してソフトウエアでポリゴンミラー等の光偏向器の回転異常を検出することができる。   According to a third aspect of the present invention, in the optical scanning device according to the second aspect, by selecting one resistor to be used from a plurality of resistors included in the adder circuit according to the temperature detected by the temperature detector. With a simple configuration, it is possible to stably detect abnormal rotation of an optical deflector such as a polygon mirror by software without being affected by the ambient temperature.

請求項4記載の発明によれば、請求項1、2又は3記載の光走査装置において、ロック信号のチャタリングをマスクするようにロック信号の無効状態を延長することによって、ポリゴンミラー等の光偏向器の回転異常の誤検出を防止することができる。   According to a fourth aspect of the present invention, in the optical scanning device according to the first, second, or third aspect, the light deflection of a polygon mirror or the like is performed by extending the invalid state of the lock signal so as to mask chattering of the lock signal. It is possible to prevent erroneous detection of abnormal rotation of the device.

請求項5記載の発明によれば、請求項1、2、3又は4記載の光走査装置において、ハードウエア及びソフトウエアによりロック信号の無効状態を延長することによって、
請求項6記載の発明の画像形成装置によれば、請求項1ないし5のいずれか一記載の発明と同様な効果を奏する。
According to the invention of claim 5, in the optical scanning device of claim 1, 2, 3 or 4, by extending the invalid state of the lock signal by hardware and software,
According to the image forming apparatus of the sixth aspect of the invention, the same effect as that of any one of the first to fifth aspects of the invention can be achieved.

本発明の実施の一形態の画像形成装置について図面を参照して説明する。図1は本実施の形態の画像形成装置を概略的に示す縦断側面図である。   An image forming apparatus according to an embodiment of the present invention will be described with reference to the drawings. FIG. 1 is a longitudinal side view schematically showing an image forming apparatus according to the present embodiment.

図1に示すように、画像形成装置1は、画像読取部2でコンタクトガラス3上の原稿画像を光学的に読み取り、光学的に読み取った原稿画像等の画像データに基づいて画像形成部4で電子写真プロセスによる画像形成を行い、これを記録材保持部5から搬送部6により搬送経路7を経て搬送された記録材である用紙に転写し、用紙の転写画像を定着部8で加熱加圧することにより定着させて排紙トレイ9に排紙する構造である。   As shown in FIG. 1, the image forming apparatus 1 optically reads an original image on the contact glass 3 by an image reading unit 2, and an image forming unit 4 based on image data such as the optically read original image. An image is formed by an electrophotographic process, which is transferred from the recording material holding unit 5 to a sheet of recording material conveyed by the conveying unit 6 via the conveying path 7, and the transfer image of the sheet is heated and pressed by the fixing unit 8. Thus, the toner is fixed and discharged onto the paper discharge tray 9.

画像読取部2は、コンタクトガラス3上の原稿画像を所定の線密度で読み取るスキャナ機構10を備えている。また、画像読取部2は、コンタクトガラス3上の原稿読取位置に向けて原稿を自動搬送するADF機構等を備えていても良い。搬送部6は、記録材保持部5から用紙を給紙する給紙ローラ11や搬送ローラ12等の複数のローラを備えており、用紙を搬送経路7に沿って搬送する。   The image reading unit 2 includes a scanner mechanism 10 that reads a document image on the contact glass 3 with a predetermined linear density. Further, the image reading unit 2 may include an ADF mechanism that automatically conveys a document toward a document reading position on the contact glass 3. The transport unit 6 includes a plurality of rollers such as a paper feed roller 11 and a transport roller 12 that feed paper from the recording material holding unit 5, and transports the paper along the transport path 7.

画像形成部4は、回転自在に設けられたドラム状の感光体21、帯電器22、光走査装置である露光器23、現像器24、転写器25及びクリーナ26等から構成されている。この画像形成部4は、帯電器22により感光体21を帯電し、露光器23により画像データに基づいて感光体21の表面を露光走査することで感光体21上に静電潜像を形成し、現像器24により感光体21上の静電潜像にトナーを付着させて可視像であるトナー像を形成し、転写器25により用紙にトナー像を転写させる。その後、画像形成部4は、用紙に転写されず感光体21上に残留するトナーをクリーナ26で掻き落す。   The image forming unit 4 includes a drum-shaped photosensitive member 21 that is rotatably provided, a charger 22, an exposure unit 23 that is an optical scanning device, a developing unit 24, a transfer unit 25, a cleaner 26, and the like. The image forming unit 4 charges the photoconductor 21 with the charger 22 and exposes and scans the surface of the photoconductor 21 based on the image data with the exposure unit 23 to form an electrostatic latent image on the photoconductor 21. Then, a toner is attached to the electrostatic latent image on the photosensitive member 21 by the developing device 24 to form a visible toner image, and the toner image is transferred onto the paper by the transfer device 25. Thereafter, the image forming unit 4 scrapes off the toner that is not transferred onto the sheet and remains on the photosensitive member 21 with the cleaner 26.

図2は露光器23の内部構造を概略的に示す平面図である。図2に示すように、露光器23には、レーザ光を出射する光源である光源部30が設けられている。光源部30は、レーザ光を出射する半導体レーザ31と、半導体レーザ31から出射されたレーザ光をコリメートするコリメートレンズ等の光学部品32とから構成されている。   FIG. 2 is a plan view schematically showing the internal structure of the exposure unit 23. As shown in FIG. 2, the exposure unit 23 is provided with a light source unit 30 that is a light source that emits laser light. The light source unit 30 includes a semiconductor laser 31 that emits laser light and an optical component 32 such as a collimator lens that collimates the laser light emitted from the semiconductor laser 31.

光源部30のレーザ光が出射される出射面側には、駆動モータであるポリゴンモータ33により高速回転して水平面内で光源部30から出射されたレーザ光を偏向走査させる光偏向器であるポリゴンミラー34が設けられている。このポリゴンミラー34は、正六角形に形成され、レーザ光を反射する6つの反射面を有しており、光源部30から出射されたレーザ光を感光体21の周囲に向けて、すなわち図2中の右方向に偏向走査させる。なお、ポリゴンミラー34によって偏向走査されるレーザ光の走査方向が主走査方向であり、これは感光体21の軸方向である。また、この主走査方向に直交する方向が副走査方向であり、これは感光体21の回転方向である。   A polygon that is an optical deflector that rotates at a high speed by a polygon motor 33 that is a drive motor and deflects and scans the laser light emitted from the light source unit 30 in a horizontal plane is provided on the emission surface side of the light source unit 30 where the laser beam is emitted. A mirror 34 is provided. The polygon mirror 34 is formed in a regular hexagon and has six reflecting surfaces that reflect the laser light. The polygon mirror 34 directs the laser light emitted from the light source unit 30 toward the periphery of the photosensitive member 21, that is, in FIG. Is deflected and scanned in the right direction. The scanning direction of the laser beam deflected and scanned by the polygon mirror 34 is the main scanning direction, which is the axial direction of the photosensitive member 21. Further, the direction orthogonal to the main scanning direction is the sub-scanning direction, which is the rotation direction of the photoconductor 21.

ポリゴンミラー34の偏向走査方向には、ポリゴンミラー34により偏向されたレーザ光を等角速度光から等速度直線光に変換するfθレンズ35、レーザ光を感光体21に導く光学系である偏向ミラー36等が設けられており、これらはポリゴンミラー34により偏向走査されたレーザ光を感光体21上の書き込み領域に照射させるように位置付けられている。これにより、感光体21上に画像である静電潜像が形成される。また、ポリゴンミラー34により偏向された各レーザ光は、fθレンズ35によりfθ特性が良好に補正され、感光体21上に所定のビームスポット径で結像される。ここに、fθレンズ35が、レーザ光を所定のビームスポット径に整形する整形レンズとして機能しているが、これに限るものではない。   In the deflection scanning direction of the polygon mirror 34, an fθ lens 35 that converts laser light deflected by the polygon mirror 34 from constant angular velocity light to constant velocity linear light, and a deflection mirror 36 that is an optical system that guides the laser light to the photosensitive member 21. These are positioned so as to irradiate the writing area on the photosensitive member 21 with the laser beam deflected and scanned by the polygon mirror 34. Thereby, an electrostatic latent image as an image is formed on the photosensitive member 21. Further, each laser beam deflected by the polygon mirror 34 has its fθ characteristic corrected favorably by the fθ lens 35 and is imaged on the photosensitive member 21 with a predetermined beam spot diameter. Here, the fθ lens 35 functions as a shaping lens that shapes the laser light into a predetermined beam spot diameter, but is not limited thereto.

さらに、露光器23には、ポリゴンミラー34より偏向走査されたレーザ光のうち感光体21上の書き込み領域以外のレーザ光を検出する光検出器37が設けられている。この光検出器37は、レーザ光の主走査方向の書き込みタイミングを取るための同期信号を生成するために用いられている。   Further, the exposure device 23 is provided with a photodetector 37 that detects laser light outside the writing area on the photosensitive member 21 out of the laser light deflected and scanned by the polygon mirror 34. This photodetector 37 is used to generate a synchronization signal for taking the write timing of the laser beam in the main scanning direction.

図3は画像形成装置1が備える各部の電気的接続を概略的に示すブロック図である。図3に示すように、画像形成装置1には制御部40が設けられており、制御部40は、CPU41、制御プログラム等を記憶するROM42、各種情報を書き換え自在に記憶するEEPROM43、RAM44等により構成されている。この制御部40が各部の制御や各種の演算等を実行する。制御部40には、画像形成部4を駆動制御するための画像形成部駆動回路45、画像読取部2を駆動制御するための画像読取部駆動回路46、パーソナルコンピュータ等の外部装置との接続を可能にする通信I/F(インターフェース)47等がバスライン48によって接続されている。画像形成部駆動回路45は、露光器23を駆動制御する露光器駆動回路49を備えている。   FIG. 3 is a block diagram schematically showing the electrical connection of each part provided in the image forming apparatus 1. As shown in FIG. 3, the image forming apparatus 1 is provided with a control unit 40. The control unit 40 includes a CPU 41, a ROM 42 that stores a control program and the like, an EEPROM 43 and a RAM 44 that store various information in a rewritable manner. It is configured. The control unit 40 executes control of each unit and various calculations. The control unit 40 is connected to an image forming unit driving circuit 45 for driving and controlling the image forming unit 4, an image reading unit driving circuit 46 for driving and controlling the image reading unit 2, and an external device such as a personal computer. A communication I / F (interface) 47 or the like to be enabled is connected by a bus line 48. The image forming unit drive circuit 45 includes an exposure unit drive circuit 49 that drives and controls the exposure unit 23.

図4は画像形成装置1が備える本発明の特徴部分の電気的接続を概略的に示すブロック図である。露光器駆動回路49は、図4に示すように、ポリゴンモータ33を駆動制御するモータ制御部であるポリゴンモータドライバ60を備えている。このポリゴンモータドライバ60には、ポリゴンモータ33、ポリゴンモータ33の回転を検出して回転検出信号FGを出力するFGセンサ61等が接続されている。これにより、ポリゴンモータ33の回転速度を検出することができるが、これに限るものではなく、例えば、光検出器37を用いることでポリゴンモータ33の回転速度を検出しても良い。   FIG. 4 is a block diagram schematically showing electrical connection of characteristic portions of the present invention provided in the image forming apparatus 1. As shown in FIG. 4, the exposure device drive circuit 49 includes a polygon motor driver 60 that is a motor control unit that drives and controls the polygon motor 33. The polygon motor driver 60 is connected to a polygon motor 33 and an FG sensor 61 that detects the rotation of the polygon motor 33 and outputs a rotation detection signal FG. Thereby, the rotational speed of the polygon motor 33 can be detected. However, the present invention is not limited to this. For example, the rotational speed of the polygon motor 33 may be detected by using the photodetector 37.

ポリゴンモータドライバ60は、FGセンサ61から出力された回転検出信号FGを増幅する増幅器(AMP)62、増幅器62により増幅された回転検出信号FGとクロック生成回路63により生成された基準クロック信号CKとを位相比較して位相差信号PDを生成するPLL回路(位相同期回路)64、PLL回路64により生成された位相差信号PDに基づいてPWM(パルス幅変調)信号を生成するPWM信号生成回路65等を備えている。このようなポリゴンモータドライバ60は、PWM信号生成回路65により生成されるPWM信号のパルス幅を位相差信号PDの大小により増減させることで、ポリゴンモータ33の回転速度(回転数)を増減させて、ポリゴンモータ33の回転速度が一定になるようにポリゴンモータ33を駆動制御する。なお、クロック生成回路63は、発振器(O.S.C)66と発振器66によるパルスを分周する分周器67とを有しており、基準クロック信号CKを生成する。   The polygon motor driver 60 amplifies the rotation detection signal FG output from the FG sensor 61, the rotation detection signal FG amplified by the amplifier 62, and the reference clock signal CK generated by the clock generation circuit 63. A phase difference signal PD generated by phase comparison of the phase difference signal PD, and a PWM signal generation circuit 65 for generating a PWM (pulse width modulation) signal based on the phase difference signal PD generated by the PLL circuit 64 Etc. Such a polygon motor driver 60 increases or decreases the rotation speed (the number of rotations) of the polygon motor 33 by increasing or decreasing the pulse width of the PWM signal generated by the PWM signal generation circuit 65 depending on the magnitude of the phase difference signal PD. The polygon motor 33 is driven and controlled so that the rotation speed of the polygon motor 33 is constant. The clock generation circuit 63 includes an oscillator (OSC) 66 and a frequency divider 67 that divides a pulse generated by the oscillator 66, and generates a reference clock signal CK.

PLL回路64は、ポリゴンモータ33の回転駆動時に、ポリゴンミラー34の回転動作の異常を検出するためのロック信号を出力している。PLL回路64は、ポリゴンミラー34が所定の回転速度で回転している場合、すなわちポリゴンモータ33が所定の回転速度で回転している場合、ロック信号をLowレベル(有効状態=正常状態)にし、ポリゴンミラー34が所定の回転速度で回転しなくなった場合、すなわちポリゴンモータ33が所定の回転速度で回転しなくなった場合、ロック信号をHighレベル(無効状態=異常状態)にする。つまり、ロック信号がLowレベルで回転速度は正常であり、ロック信号がHighレベルで回転速度は異常であると判断される。なお、PLL回路64はロック信号生成手段として機能する。また、本実施の形態では、所定の回転速度は、例えば、所定の範囲内にある回転速度であり、この範囲から回転速度が外れることをロック外れが発生したという。   The PLL circuit 64 outputs a lock signal for detecting an abnormality in the rotational operation of the polygon mirror 34 when the polygon motor 33 is rotationally driven. When the polygon mirror 34 is rotating at a predetermined rotation speed, that is, when the polygon motor 33 is rotating at a predetermined rotation speed, the PLL circuit 64 sets the lock signal to a low level (valid state = normal state) When the polygon mirror 34 stops rotating at a predetermined rotation speed, that is, when the polygon motor 33 stops rotating at a predetermined rotation speed, the lock signal is set to a high level (invalid state = abnormal state). That is, it is determined that the rotation speed is normal when the lock signal is Low level, and the rotation speed is abnormal when the lock signal is High level. The PLL circuit 64 functions as a lock signal generation unit. Further, in the present embodiment, the predetermined rotational speed is, for example, a rotational speed within a predetermined range, and the fact that the rotational speed deviates from this range is said to be unlocked.

このようなPLL回路64により出力されたロック信号は加算回路68に入力される。加算回路68には、CPU41がI/Oポート69を介して接続されており、CPU41には、A/Dコンバータ70を介して温度検出部である温度センサ71が接続されている。画像形成装置1は、温度センサ71により露光器23内の温度を検出する。温度センサ71により検出された検出温度は、A/Dコンバータ70によりデジタルデータに変換され、I/Oポート69を介して加算回路68に入力される。   The lock signal output by the PLL circuit 64 is input to the adder circuit 68. A CPU 41 is connected to the adder circuit 68 via an I / O port 69, and a temperature sensor 71 that is a temperature detection unit is connected to the CPU 41 via an A / D converter 70. The image forming apparatus 1 detects the temperature in the exposure unit 23 by the temperature sensor 71. The detected temperature detected by the temperature sensor 71 is converted into digital data by the A / D converter 70 and input to the adder circuit 68 via the I / O port 69.

加算回路68は、I/Oポート69を介して入力されたポート信号S1(検出温度)に基づいて、ロック信号のパルス幅を増加させ、このパルス幅を増加させたロック信号をポリゴンロック信号XSCRDYとしてレジスタ72に向けて出力する。レジスタ72は、一時的にポリゴンロック信号XSCRDYの値(Lowレベル/Highレベル)を記憶する。なお、加算回路68は延長手段として機能する。また、CPU41には、レジスタ72及び操作部73が接続されている。操作部73は、例えばタッチパネル等で構成されており、オペレータからの操作を受け付け、さらに、異常報知画像等の各種の画像を表示する。   The adder circuit 68 increases the pulse width of the lock signal based on the port signal S1 (detected temperature) input via the I / O port 69, and outputs the lock signal with the increased pulse width to the polygon lock signal XSCRDY. Is output to the register 72. The register 72 temporarily stores the value (Low level / High level) of the polygon lock signal XSCRDY. The adder circuit 68 functions as an extension means. In addition, a register 72 and an operation unit 73 are connected to the CPU 41. The operation unit 73 is configured by, for example, a touch panel, receives operations from an operator, and further displays various images such as an abnormality notification image.

図5は加算回路68の構成の一例を概略的に示す模式図である。図5に示すように、ポリゴンモータドライバ60のロック出力(ロック信号)LDは、トランジスタTr1のオープンコレクタ出力である。トランジスタTr1のエミッタはGNDに接続されており、そのコレクタはトランジスタTr2のベースに接続されている。トランジスタTr2のエミッタはGNDに接続されており、そのコレクタからポリゴンロック信号XSCRDYが出力する。トランジスタTr2のベースは抵抗R2を介してGNDに接続されており、トランジスタTr2のコレクタは抵抗R3を介して電源5Vに接続されている。また、加算回路68は、抵抗R1又は抵抗R4のどちらか一方を選択するための選択回路であるセレクタ80を有している。なお、本実施の形態では、抵抗R1及び抵抗R4の抵抗値はR1<R4の関係式が成り立つ。   FIG. 5 is a schematic diagram schematically showing an example of the configuration of the adder circuit 68. As shown in FIG. 5, the lock output (lock signal) LD of the polygon motor driver 60 is an open collector output of the transistor Tr1. The emitter of the transistor Tr1 is connected to GND, and its collector is connected to the base of the transistor Tr2. The emitter of the transistor Tr2 is connected to GND, and the polygon lock signal XSCRDY is output from its collector. The base of the transistor Tr2 is connected to GND via the resistor R2, and the collector of the transistor Tr2 is connected to the power supply 5V via the resistor R3. The adder circuit 68 includes a selector 80 that is a selection circuit for selecting either the resistor R1 or the resistor R4. In the present embodiment, the relational expression R1 <R4 holds for the resistance values of the resistors R1 and R4.

ここで、セレクタ80により抵抗R1が選択された場合について説明する。コンデンサC1の放電は、トランジスタTr1のコレクタからエミッタを通り、GNDへ流れる電流により行われるため、コンデンサC1は急速に放電される。コンデンサC1を充電する場合には、トランジスタTr1はOFFになるので、コンデンサC1の充電は、C1及びR1からなる時定数を有するフィルタにより行われるため、時間がかかる。したがって、ポリゴンロック信号XSCRDYは、ロック信号LDの反転信号であるため、立ち上がりで急峻になり、立ち下がりでC1及びR1からなる時定数により鈍る。   Here, a case where the resistor R1 is selected by the selector 80 will be described. Since the capacitor C1 is discharged by a current flowing from the collector of the transistor Tr1 to the GND through the collector, the capacitor C1 is rapidly discharged. When charging the capacitor C1, since the transistor Tr1 is turned off, the capacitor C1 is charged by a filter having a time constant composed of C1 and R1, and therefore it takes time. Therefore, since the polygon lock signal XSCRDY is an inverted signal of the lock signal LD, the polygon lock signal XSCRDY becomes steep at the rising edge and becomes dull by the time constant composed of C1 and R1 at the falling edge.

例えば、ロック信号LDがLowレベルからロック外れにより50msだけHighレベルになった場合には、ポリゴンロック信号XSCRDYは、C1及びR1からなる時定数を200msとすると、そのマスク期間が50msに追加され、250msだけHighレベルとなる信号になる。   For example, when the lock signal LD becomes High level for 50 ms due to unlocking from the Low level, the polygon lock signal XSCRDY is added with a mask period of 50 ms when the time constant consisting of C1 and R1 is 200 ms, The signal becomes a high level only for 250 ms.

ここで、加算回路68は、I/Oポート69を介して入力されたポート信号S1に基づいて、セレクタ80により抵抗R1又は抵抗R4のどちらか一方を選択する。コンデンサC1は、温度により容量値が変化する。温度が変化しても、C1及びR(R1又はR4)からなる時定数の変化量が少なくなるように、R1又はR4のいずれか一つがポート信号S1に基づいてセレクタ80により選択される。コンデンサC1の容量が温度変化により減少する場合には、抵抗値が大きい抵抗R4が選択され、コンデンサC1の容量が温度変化により増加する場合には、抵抗値が小さい抵抗R1が選択される。これにより、時定数の変化量を少なくすることができる。なお、本実施の形態では、抵抗R1及び抵抗R4の2個だけが設けられているが、これに限るものではなく、例えば2個以上設けられても良い。ここで、通常のコンデンサC1においては、0℃〜70℃の範囲内で温度が上昇するとコンデンサC1の容量値は下がる。   Here, the adder circuit 68 selects either the resistor R1 or the resistor R4 by the selector 80 based on the port signal S1 input via the I / O port 69. The capacitance value of the capacitor C1 varies depending on the temperature. One of R1 and R4 is selected by the selector 80 based on the port signal S1 so that the amount of change in the time constant composed of C1 and R (R1 or R4) decreases even if the temperature changes. When the capacitance of the capacitor C1 decreases due to temperature change, the resistor R4 having a large resistance value is selected. When the capacitance of the capacitor C1 increases due to temperature change, the resistor R1 having a small resistance value is selected. Thereby, the amount of change in the time constant can be reduced. In the present embodiment, only two resistors R1 and R4 are provided. However, the present invention is not limited to this. For example, two or more resistors may be provided. Here, in the normal capacitor C1, when the temperature rises within the range of 0 ° C. to 70 ° C., the capacitance value of the capacitor C1 decreases.

画像形成装置1のCPU41がROM42に格納されているプログラムに基づいて実行する抵抗選択処理について図6を参照して説明する。図6は抵抗選択処理の流れを示すフローチャートである。   A resistance selection process executed by the CPU 41 of the image forming apparatus 1 based on a program stored in the ROM 42 will be described with reference to FIG. FIG. 6 is a flowchart showing the flow of resistance selection processing.

図6に示すように、CPU41は、温度センサ71により露光器23内の温度を測定し(ステップS1)、測定温度(露光器23内の温度)が所定の基準温度Kより小さいか否かを判断する(S2)。測定温度が所定の基準温度Kより小さいと判断した場合には(S2のY)、抵抗値が小さい抵抗R1を選択し(S3)、測定温度が所定の基準温度Kより小さくないと判断した場合には(S2のN)、抵抗値が大きい抵抗R4を選択する(S4)。これにより、露光器23内の温度が変化しても、C1及びR(R1又はR4)からなる時定数の変化量は少なくなるので、加算回路68はロック信号がLowレベルになる期間を周囲温度に影響されずに一定にするように制御することができる。   As shown in FIG. 6, the CPU 41 measures the temperature in the exposure device 23 by the temperature sensor 71 (step S1), and determines whether or not the measured temperature (temperature in the exposure device 23) is lower than a predetermined reference temperature K. Judgment is made (S2). When it is determined that the measured temperature is lower than the predetermined reference temperature K (Y in S2), the resistor R1 having a small resistance value is selected (S3), and when the measured temperature is determined not to be lower than the predetermined reference temperature K (N in S2), the resistor R4 having a large resistance value is selected (S4). As a result, even if the temperature in the exposure unit 23 changes, the amount of change in the time constant composed of C1 and R (R1 or R4) is reduced. It can be controlled so as to be constant without being influenced by.

次に、ロック信号LDとポリゴンロック信号XSCRDYとの関係について図7及び図8を参照して説明する。図7及び図8はロック信号LDとポリゴンロック信号XSCRDYとの関係を示す説明図である。   Next, the relationship between the lock signal LD and the polygon lock signal XSCRDY will be described with reference to FIGS. 7 and 8 are explanatory diagrams showing the relationship between the lock signal LD and the polygon lock signal XSCRDY.

図7に示すように、ポリゴンモータ33のロックが外れて、ロック信号LDが期間T1だけHighレベルになる場合には、加算回路68により、ポリゴンロック信号XSCRDYが期間T2だけHighレベルになるようにロック信号LDに必要な期間が加算される(T1<T2)。   As shown in FIG. 7, when the polygon motor 33 is unlocked and the lock signal LD becomes High level for the period T1, the adder circuit 68 causes the polygon lock signal XSCRDY to become High level for the period T2. A necessary period is added to the lock signal LD (T1 <T2).

図8に示すように、ポリゴンモータ33の起動時等のようにロック信号LDがチャタリングする場合には、加算回路68のマスクにより、チャタリングが消去されて、期間T3と期間T4とのLowパルスが消去される。これにより、ポリゴンロック信号XSRDYは、チャタリングが無い、期間T5だけHighレベルである信号になる(T3+T4<T5)。   As shown in FIG. 8, when the lock signal LD chatters, such as when the polygon motor 33 is activated, the chattering is erased by the mask of the adder circuit 68, and Low pulses in the periods T3 and T4 are generated. Erased. As a result, the polygon lock signal XSRDY becomes a signal that is at a high level only during the period T5 without chattering (T3 + T4 <T5).

次いで、画像形成装置1のCPU41がROM42に格納されているプログラムに基づいて実行する異常検知処理について図9を参照して説明する。図9は異常検知処理の流れを示すフローチャートである。   Next, an abnormality detection process executed by the CPU 41 of the image forming apparatus 1 based on a program stored in the ROM 42 will be described with reference to FIG. FIG. 9 is a flowchart showing the flow of the abnormality detection process.

図9に示すように、CPU41は半導体レーザ31の発光に待機し(ステップS11のN)、半導体レーザ31が発光中になると(S11のY)、レジスタ72の値をリードする(S12)。そして、レジスタ値がHighレベルであるか否かを判断する(S13)。レジスタ値がLowレベルであると判断した場合には(S13のN)、ステップS11に処理を戻す。レジスタ値がHighレベルであると判断した場合には(S13のY)、ソフトウエアタイマで時間T2後に(S14)、再度レジスタ72の値をリードする(S15)。再び、レジスタ値がHighレベルであるか否かを判断する(S16)。レジスタ値がLowレベルであると判断した場合には(S16のN)、ステップS11に処理を戻す。レジスタ値がHighレベルであると判断した場合には(S16のY)、ポリゴンモータ33の回転速度異常、すなわちポリゴンミラー34の回転異常が発生したと判断して、CPU41は操作部73に異常報知画像(SC337)を表示して、半導体レーザ31を消灯する(S17)。ここに、異常検出手段としての機能が実行される。   As shown in FIG. 9, the CPU 41 waits for light emission of the semiconductor laser 31 (N in step S11), and when the semiconductor laser 31 is emitting light (Y in S11), reads the value of the register 72 (S12). Then, it is determined whether or not the register value is at a high level (S13). If it is determined that the register value is at the low level (N in S13), the process returns to step S11. When it is determined that the register value is at the high level (Y in S13), the value of the register 72 is read again (S15) after time T2 by the software timer (S14). Again, it is determined whether or not the register value is at a high level (S16). If it is determined that the register value is at the low level (N in S16), the process returns to step S11. If it is determined that the register value is at the high level (Y in S16), it is determined that an abnormal rotation speed of the polygon motor 33, that is, an abnormal rotation of the polygon mirror 34 has occurred, and the CPU 41 notifies the operation unit 73 of the abnormality. An image (SC337) is displayed and the semiconductor laser 31 is turned off (S17). Here, a function as an abnormality detection means is executed.

なお、ソフトウエアタイマのポーリング等により、ロック外れを検知して、複数回のロック外れの検知によって操作部73に異常報知画像を表示する場合には、ソフトウエアタイマの時間をあまり短い値に設定することができないという制約が存在することがある。一回のみのソフトウエアによるロック外れ検知を行うと、ロック信号LDのノイズで異常を検知する可能性がある。すなわち、ポリゴンモータ33の回転速度は正常なのに異常であると、誤検知する可能性がある。その時には、ポリゴンモータ33のロック信号期間T1が短い場合、実際にポリゴンモータ33の回転速度が異常になり、ロック外れが発生しても、ソフトウエアでロック外れを検知することができない場合がある。また、ポリゴンモータ33は起動時に回転ムラが生じ、ロック信号にチャタリングが発生して、ソフトウエアタイマでは、ロック外れを検知することができない場合がある。   Note that when the unlocking is detected by polling the software timer and the abnormality notification image is displayed on the operation unit 73 by detecting the unlocking a plurality of times, the time of the software timer is set to a very short value. There may be constraints that cannot be done. If the unlock detection is performed only once by software, an abnormality may be detected by the noise of the lock signal LD. That is, there is a possibility of erroneous detection that the rotation speed of the polygon motor 33 is normal but abnormal. At that time, if the lock signal period T1 of the polygon motor 33 is short, the rotational speed of the polygon motor 33 actually becomes abnormal, and even if the unlock occurs, the unlock may not be detected by software. . Further, the rotation of the polygon motor 33 is uneven at the time of activation, chattering occurs in the lock signal, and the software timer may not be able to detect the unlocking.

本実施の形態によれば、加算回路68によりロック信号LDのHighレベル期間を長くすることで、ソフトウエアタイマでロック外れを確実に検知することができる。その結果として、ポリゴンミラー34の回転異常を正確に検出することができる。また、温度センサ71より検出された温度に基づいて、ロック信号LDがHighレベルになる期間を一定に制御することによって、周囲温度に影響されずに安定してソフトウエアでポリゴンミラー34の回転異常を検出することができる。さらに、加算回路68によりロック信号LDのチャタリングを無くし、ロック信号LDのHighレベル期間を長くすることで、ソフトウエアタイマで確実にロック外れを検知することができる。その結果として、ポリゴンミラー34の回転異常の誤検出を防止することができる。   According to the present embodiment, by making the high level period of the lock signal LD longer by the adder circuit 68, it is possible to reliably detect the unlock by the software timer. As a result, the rotation abnormality of the polygon mirror 34 can be accurately detected. Further, by controlling the period during which the lock signal LD is at a high level based on the temperature detected by the temperature sensor 71, the rotation error of the polygon mirror 34 is stably controlled by software without being affected by the ambient temperature. Can be detected. Further, by eliminating chattering of the lock signal LD by the adder circuit 68 and extending the High level period of the lock signal LD, the software timer can reliably detect the unlocking. As a result, erroneous detection of rotation abnormality of the polygon mirror 34 can be prevented.

なお、本実施の形態においては、ロック信号LDのLowレベルを有効状態(正常状態)として、Highレベルを無効状態(異常状態)としているが、これに限るものではなく、例えば、ロック信号LDを反転させて、ロック信号LDのLowレベルを無効状態として、Highレベルを有効状態としても良い。   In this embodiment, the low level of the lock signal LD is set to the valid state (normal state) and the high level is set to the invalid state (abnormal state). However, the present invention is not limited to this. Inversion may be performed so that the low level of the lock signal LD is invalid and the high level is valid.

本発明の実施の一形態の画像形成装置を概略的に示す縦断側面図である。1 is a longitudinal side view schematically showing an image forming apparatus according to an embodiment of the present invention. 画像形成装置が備える露光器の内部構造を概略的に示す平面図である。It is a top view which shows roughly the internal structure of the exposure device with which an image forming apparatus is provided. 画像形成装置が備える各部の電気的接続を概略的に示すブロック図である。FIG. 2 is a block diagram schematically showing electrical connection of each unit included in the image forming apparatus. 画像形成装置が備える本発明の特徴部分の電気的接続を概略的に示すブロック図である。FIG. 3 is a block diagram schematically showing electrical connection of characteristic portions of the present invention provided in the image forming apparatus. 加算回路の構成の一例を概略的に示す模式図である。It is a schematic diagram which shows roughly an example of a structure of an addition circuit. 抵抗選択処理の流れを示すフローチャートである。It is a flowchart which shows the flow of resistance selection processing. ロック信号とポリゴンロック信号との関係を示す説明図である。It is explanatory drawing which shows the relationship between a lock signal and a polygon lock signal. ロック信号とポリゴンロック信号との関係を示す説明図である。It is explanatory drawing which shows the relationship between a lock signal and a polygon lock signal. 異常検知処理の流れを示すフローチャートである。It is a flowchart which shows the flow of an abnormality detection process.

符号の説明Explanation of symbols

1 画像形成装置
21 感光体
23 光走査装置
30 光源(光源部)
33 駆動モータ(ポリゴンモータ)
34 光偏向器(ポリゴンミラー)
60 モータ制御部
64 ロック信号生成手段(PLL回路)
68 延長手段(加算回路)
71 温度検出部(温度センサ)
80 選択回路
R1 抵抗
R4 抵抗
C1 コンデンサ
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Image forming apparatus 21 Photoconductor 23 Optical scanning apparatus 30 Light source (light source part)
33 Drive motor (polygon motor)
34 Optical deflector (polygon mirror)
60 Motor control unit 64 Lock signal generation means (PLL circuit)
68 Extension means (adder circuit)
71 Temperature detector (temperature sensor)
80 selection circuit R1 resistor R4 resistor C1 capacitor

Claims (6)

レーザ光を出射する光源と、
駆動源である駆動モータと、
前記駆動モータにより回転駆動することで、前記光源から出射された前記レーザ光を偏向走査させる光偏向器と、
前記駆動モータを所定の回転速度で回転させるモータ制御部と、
前記モータ制御部により前記駆動モータが所定の回転速度で回転している場合に有効状態になり、かつ、前記駆動モータが所定の回転速度から外れている場合に無効状態になるロック信号を生成するロック信号生成手段と、
前記ロック信号生成手段により生成された前記ロック信号が無効状態になった期間に所定の期間を加算して前記ロック信号の無効状態を延長する延長手段と、
前記ロック信号に基づいて前記光偏向器の回転異常を検出する異常検出手段と、
を具備する光走査装置。
A light source that emits laser light;
A drive motor as a drive source;
An optical deflector that deflects and scans the laser light emitted from the light source by being rotationally driven by the drive motor;
A motor controller that rotates the drive motor at a predetermined rotational speed;
The motor control unit generates a lock signal that is enabled when the drive motor is rotating at a predetermined rotation speed and is disabled when the drive motor is out of the predetermined rotation speed. A lock signal generating means;
An extension means for extending the invalid state of the lock signal by adding a predetermined period to the period when the lock signal generated by the lock signal generation means is in an invalid state;
An abnormality detecting means for detecting an abnormal rotation of the optical deflector based on the lock signal;
An optical scanning device comprising:
装置内部の温度を検出する温度検出部を具備し、
前記延長手段は、前記温度検出部により検出された温度に基づいて、前記ロック信号が無効状態になる期間を一定に制御する、
請求項1記載の光走査装置。
It has a temperature detector that detects the temperature inside the device,
The extension means controls the period during which the lock signal is in an invalid state based on the temperature detected by the temperature detection unit,
The optical scanning device according to claim 1.
前記延長手段は、
複数の抵抗及びその複数の抵抗に接続されたコンデンサを有する加算回路と、
前記温度検出部により検出された温度に応じて前記複数の抵抗から使用する一つの抵抗を選択する選択回路と、
を備える、
請求項2記載の光走査装置。
The extension means includes
An adder circuit having a plurality of resistors and a capacitor connected to the plurality of resistors;
A selection circuit that selects one resistor to be used from the plurality of resistors according to the temperature detected by the temperature detection unit;
Comprising
The optical scanning device according to claim 2.
前記延長手段は前記ロック信号のチャタリングをマスクするように前記ロック信号の無効状態を延長する、
請求項1、2又は3記載の光走査装置。
The extension means extends an invalid state of the lock signal so as to mask chattering of the lock signal;
The optical scanning device according to claim 1, 2 or 3.
前記延長手段はハードウエア及びソフトウエアにより実行される、
請求項1、2、3又は4記載の光走査装置。
The extension means is executed by hardware and software.
5. The optical scanning device according to claim 1, 2, 3 or 4.
請求項1ないし5のいずれか一記載の光走査装置と、
前記光走査装置から出射されたレーザ光によって露光走査される被走査面を有し、この被走査面上に静電潜像を担持する感光体と、
を具備する画像形成装置。
An optical scanning device according to any one of claims 1 to 5,
A photosensitive member having a scanned surface that is exposed and scanned by the laser beam emitted from the optical scanning device, and carrying an electrostatic latent image on the scanned surface;
An image forming apparatus comprising:
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