JP2006053271A - 画像形成装置 - Google Patents
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Abstract
【課題】 2種類の周期信号を用いてスキャナモータの速度制御を行う画像形成装置において、いずれか一方の周期信号に異常が発生した場合であっても適切な処理を行うことができる構成を提供する。
【解決手段】 レーザプリンタ1は、BD信号を出力するBDセンサ254と、FG信号を出力するFG信号生成部252とを備えている。そして、ASIC200により、BDセンサ254から出力されるBD信号と、FG信号生成部252から出力されるFG信号と、を用いてスキャナモータ25の速度制御を行うように構成されている。そして、BD信号に基づく速度制御を行っている際に、BD信号の出力異常が検出された場合に、FG信号の出力が正常であるか否かを確認し、FG信号の確認結果に基づいて故障箇所を判断する。そして、故障箇所の判断結果を報知手段により報知することとなる。
【選択図】 図3
Description
本発明は、画像形成装置に関する。
従来のレーザプリンタ等の画像形成装置において、スキャナモータの速度制御に関し、スキャナモータの回転と連動する回転部の検出により生成されるFG信号と、レーザ光の走査周期に応じて生成されるBD信号との2種類の周期信号を用いて速度制御を行う技術が提供されている。例えば、特許文献1では、スキャナモータの駆動開始時にはFG信号に基づいて速度制御を行い、途中から、BD信号に基づく速度制御に切り替える技術が開示されている。具体的には、BD信号に基づく速度制御を行っている最中に、スキャナモータの回転周期が許容範囲外となった場合にBD信号に異常が生じたものと判断し、FG信号に基づく速度制御に切り替えるといった例示がなされている。
特開平10−035007号公報
ところで、上記のように2種類の周期信号を用いて速度制御を行う構成のものでは、いずれか一方の周期信号を用いて速度制御を行っている最中に、当該一方の周期信号に異常が発生する場合が想定される。この場合、上記特許文献の例では、他方の周期信号(即ちFG信号)に切り替える処理を行っているが、その原因を追究することなく、単に速度制御の基準として用いる信号を切り替え、レーザ光照射手段もスキャナモータも正常に動作しているとの前提で動作を続行している。
しかしながら、いずれか一方の周期信号に異常が発生した場合に、故障箇所の見当がついていないのにも拘わらず、一律に速度制御の基準を他方の周期信号に切り替えて動作を続行してしまうと、その動作の続行に起因して問題が生じる虞がある。例えば、レーザ光照射手段が故障して画像形成不能な状態であるのにも拘わらず動作を続行すると、記録媒体が無駄に消費されてしまうこととなる。また、スキャナモータが故障しているのにも拘わらず上記のような動作を続行すると、レーザ光が感光体の特定部位に集中的に照射されてしまい、感光体に損傷を与えてしまう虞がある。
本発明は上記のような事情に基づいてなされたものであって、2種類の周期信号を用いてスキャナモータの速度制御を行う画像形成装置において、いずれか一方の周期信号に異常が発生した場合であっても適切な処理を行うことができる構成を提供することを目的とする。
上記の目的を達成するための手段として、請求項1の発明は、ポリゴンミラーを回転駆動するスキャナモータと、前記ポリゴンミラーにレーザ光を照射するレーザ光照射手段と、前記ポリゴンミラーによって反射されたレーザ光を検出し、当該レーザ光の走査周期に応じた第1周期信号を出力する第1周期信号出力手段と、前記スキャナモータの回転と連動する回転部を検出することで、前記ポリゴンミラーの回転周期に応じた第2周期信号を出力する第2周期信号出力手段と、前記第1周期信号出力手段から出力される前記第1周期信号と、前記第2周期信号出力手段から出力される前記第2周期信号と、を用いて前記スキャナモータの速度制御を行う速度制御手段と、を備えた画像形成装置であって、前記各同期信号の出力異常を検出する異常検出手段と、前記異常検出手段により前記第1周期信号及び前記第2周期信号のいずれか一方の信号の出力異常が検出された場合に、他方の信号の出力が正常であるか否かを確認し、前記他方の信号の確認結果に基づいて故障箇所を判断する判断手段と、前記判断手段による判断結果を報知する報知手段と、を備えたことを特徴とする。
請求項2の発明は、請求項1に記載の画像形成装置において、更に、不揮発性メモリを備え、前記判断手段による判断結果を前記不揮発性メモリに記憶することを特徴とする。
請求項3の発明は、請求項1又は請求項2に記載の画像形成装置において、前記判断手段により前記スキャナモータ或いは前記第2周期信号出力手段が故障箇所であると判断された場合には、前記レーザ光照射手段によるレーザ光の照射を停止する停止手段をさらに備えたことを特徴とする。
請求項4の発明は、ポリゴンミラーを回転駆動するスキャナモータと、前記ポリゴンミラーにレーザ光を照射するレーザ光照射手段と、前記ポリゴンミラーによって反射されたレーザ光を検出し、当該レーザ光の走査周期に応じた第1周期信号を出力する第1周期信号出力手段と、前記スキャナモータの回転と連動する回転部を検出することで、前記ポリゴンミラーの回転周期に応じた第2周期信号を出力する第2周期信号出力手段と、前記第1周期信号出力手段から出力される前記第1周期信号と、前記第2周期信号出力手段から出力される前記第2周期信号と、を用いて前記スキャナモータの速度制御を行う速度制御手段と、を備えた画像形成装置であって、前記各同期信号の出力異常を検出する異常検出手段と、前記異常検出手段により前記第1周期信号及び前記第2周期信号のいずれか一方の信号の出力異常が検出された場合に、他方の信号の出力が正常であるか否かを確認し、前記他方の信号の確認結果に基づいて故障箇所を判断する判断手段と、少なくとも前記判断手段により前記スキャナモータ或いは前記第2周期信号出力手段が故障箇所であると判断された場合には、前記レーザ光照射手段によるレーザ光の照射を停止する停止手段と、を備えたことを特徴とする。
請求項5の発明は、請求項1ないし請求項4のいずれかに記載の画像形成装置において、前記判断手段は、前記異常検出手段により前記第1周期信号の出力異常が検出された場合に、前記第2周期信号の出力が正常であるか否かを確認し、前期第2周期信号の出力が正常である場合には前記レーザ光照射手段或いは前記第1周期信号出力手段が故障箇所であると判断し、前記第2周期信号の出力が異常である場合には、前記スキャナモータ或いは前記第2周期信号出力手段が故障箇所であると判断することを特徴とする。
請求項6の発明は、請求項3又は請求項4に記載の画像形成装置において、前記判断手段は、前記異常検出手段により前記第1周期信号の出力異常が検出された場合に、前記第2周期信号の出力が正常であるか否かを確認し、前期第2周期信号の出力が正常である場合には前記レーザ光照射手段或いは前記第1周期信号出力手段が故障箇所であると判断し、前記第2周期信号の出力が異常である場合には、前記スキャナモータ或いは前記第2周期信号出力手段が故障箇所であると判断するよう構成され、前記停止手段は、前記異常検出手段によって前記第1周期信号の異常が検出された場合、前記第2周期信号の出力が正常であるか否かの確認に先立って、前記レーザ光照射手段による前記レーザ光の照射を停止することを特徴とする。
請求項7の発明は、請求項1ないし請求項6のいずれかに記載の画像形成装置において、前記速度制御手段は、前記スキャナモータの駆動開始後、予め定められた切替条件が成立するまでの間は、前記第2周期信号に基づいて前記スキャナモータの速度制御を行い、前記切替条件の成立後は、前記第1周期信号に基づいて前記スキャナモータの速度制御を行うように構成され、前記判断手段は、前記速度制御手段により前記第1周期信号に基づく前記スキャナモータの速度制御が行われている状態において、前記異常検出手段により前記第1周期信号の出力異常が検出された場合に故障箇所の判断を行うことを特徴とする。
請求項8の発明は、請求項7に記載の画像形成装置において、前記レーザ光照射手段は、予め定められた照射開始条件が成立した場合に前記レーザ光の照射を開始し、前記速度制御手段は、前記レーザ光の照射開始後に、前記第2周期信号に基づく速度制御から、前記第1周期信号に基づく速度制御に切り替えることを特徴とする。
請求項9の発明は、請求項7又は請求項8に記載の画像形成装置において、前記速度制御手段による速度制御が、前記第2周期信号に基づく速度制御から、前記第1周期信号に基づく速度制御に切り替わった直後の一定期間は、前記第1周期信号の出力異常が生じた場合であっても、前記判断手段による故障判断を行わないことを特徴とする。
請求項10の発明は、請求項1ないし請求項9のいずれかに記載の画像形成装置において、前記異常検出手段は、前記一方の信号が一定期間連続して検出されない場合に、前記一方の信号の出力異常を検出することを特徴とする。
請求項11の発明は、請求項1ないし請求項10のいずれかに記載の画像形成装置において、デジタル信号の入出力が可能に構成され、デジタル処理を行う制御回路と、前記制御回路からのデジタル信号の出力に基づいて、前記スキャナモータの駆動を行うモータ駆動回路と、を有し、前記速度制御手段は、前記制御回路に設けられ、前記第1周期信号及び前記第2周期信号は、前記制御回路に入力されるように構成されており、前記制御回路は、前記速度制御手段により、前記第1周期信号及び前記第2周期信号の少なくともいずれかに基づく速度制御信号を生成して前記モータ駆動回路に出力し、前記モータ駆動回路は、前記速度制御信号に従って前記スキャナモータを駆動することを特徴とする。
請求項12の発明は、請求項1ないし請求項11のいずれかに記載の画像形成装置において、前記第2周期信号出力手段は、FGパターン又はホール素子からなることを特徴とする。
<請求項1の発明>
請求項1の構成によれば、第1周期信号及び第2周期信号のいずれか一方の信号の出力に異常が生じた場合、具体的にどの箇所の故障であるのかが他方の信号に基づいて特定され、かつ報知されるため、故障時にスムーズな対応が可能となる。
請求項1の構成によれば、第1周期信号及び第2周期信号のいずれか一方の信号の出力に異常が生じた場合、具体的にどの箇所の故障であるのかが他方の信号に基づいて特定され、かつ報知されるため、故障時にスムーズな対応が可能となる。
<請求項2の発明>
請求項2の構成によれば、電源オフ後においても判断結果が保持されるため、故障状況の解析を行いやすい好適な構成となる。
請求項2の構成によれば、電源オフ後においても判断結果が保持されるため、故障状況の解析を行いやすい好適な構成となる。
<請求項3の発明>
請求項3の構成によれば、スキャナモータ或いは第2周期信号出力手段の故障が生じた場合に、故障原因の報知が行われる一方で、レーザ光が照射され続けることが防止されるため、レーザ光の照射対象となる感光体を効果的に保護できる。
請求項3の構成によれば、スキャナモータ或いは第2周期信号出力手段の故障が生じた場合に、故障原因の報知が行われる一方で、レーザ光が照射され続けることが防止されるため、レーザ光の照射対象となる感光体を効果的に保護できる。
<請求項4の発明>
請求項4の構成によれば、スキャナモータ或いは第2周期信号出力手段の故障が生じた場合に、レーザ光が照射され続けることが防止されるため、レーザ光の照射対象となる感光体を効果的に保護できる。
請求項4の構成によれば、スキャナモータ或いは第2周期信号出力手段の故障が生じた場合に、レーザ光が照射され続けることが防止されるため、レーザ光の照射対象となる感光体を効果的に保護できる。
<請求項5の発明>
レーザ光の検出に基づいて生成される第1周期信号の出力に異常が生じた場合、具体的にどの箇所の故障であるのかが特定され、かつ報知されるため、故障時にスムーズな対応が可能となる。
レーザ光の検出に基づいて生成される第1周期信号の出力に異常が生じた場合、具体的にどの箇所の故障であるのかが特定され、かつ報知されるため、故障時にスムーズな対応が可能となる。
<請求項6の発明>
請求項6の構成によれば、第1周期信号に異常が生じた場合に、より早期にレーザ光の照射が停止されるため、感光体の保護を一層手厚く行い得る構成となる。
請求項6の構成によれば、第1周期信号に異常が生じた場合に、より早期にレーザ光の照射が停止されるため、感光体の保護を一層手厚く行い得る構成となる。
<請求項7の発明>
請求項7の構成によれば、スキャナモータの駆動開始後の低速時にはレーザ光を出力しなくても第2周期信号に基づいてモータの回転状況を把握できることとなり、低速状態においてレーザ光が被照射体(感光体等)の所定位置に集中して照射されることを効果的に防止した上での速度制御が可能となる。他方、切替条件が成立した後は、第1周期信号を用いて高精度の速度制御が可能となるため、状況に応じた適切な回転制御を行い得る構成となる。
請求項7の構成によれば、スキャナモータの駆動開始後の低速時にはレーザ光を出力しなくても第2周期信号に基づいてモータの回転状況を把握できることとなり、低速状態においてレーザ光が被照射体(感光体等)の所定位置に集中して照射されることを効果的に防止した上での速度制御が可能となる。他方、切替条件が成立した後は、第1周期信号を用いて高精度の速度制御が可能となるため、状況に応じた適切な回転制御を行い得る構成となる。
<請求項8の発明>
請求項8の構成によれば、無造作にレーザ光の照射を行うのではなく、照射開始条件によって照射タイミングを調整した上でレーザ光の照射を行うようにしているため、第1周期信号を安定して検出できる。その結果、判断手段によって誤った判断が行なわれにくく、故障を精度良く検出できることとなる。
請求項8の構成によれば、無造作にレーザ光の照射を行うのではなく、照射開始条件によって照射タイミングを調整した上でレーザ光の照射を行うようにしているため、第1周期信号を安定して検出できる。その結果、判断手段によって誤った判断が行なわれにくく、故障を精度良く検出できることとなる。
<請求項9の発明>
請求項9の構成によれば、制御の切り替え直後の不安定な状態においては第1周期信号の出力異常が生じる可能性があるため、判断手段による判断を行わないようにしており、その結果、誤った判断が行なわれにくく、故障を精度良く検出できることとなる。
請求項9の構成によれば、制御の切り替え直後の不安定な状態においては第1周期信号の出力異常が生じる可能性があるため、判断手段による判断を行わないようにしており、その結果、誤った判断が行なわれにくく、故障を精度良く検出できることとなる。
<請求項10の発明>
請求項10の構成によれば、検出対象となる一方の信号がノイズや振動等によって瞬間的に検出されない場合に異常と判断されない構成となり、故障に起因する出力異常をより精度良く検出できる構成となる。
請求項10の構成によれば、検出対象となる一方の信号がノイズや振動等によって瞬間的に検出されない場合に異常と判断されない構成となり、故障に起因する出力異常をより精度良く検出できる構成となる。
<請求項11の発明>
請求項11の構成によれば、第1周期信号及び第2周期信号に基づく速度制御を可能とし、他方、故障が生じた場合にその故障箇所を判断し得る構成を、簡易に、かつコスト高騰を招くことなく実現できる。
請求項11の構成によれば、第1周期信号及び第2周期信号に基づく速度制御を可能とし、他方、故障が生じた場合にその故障箇所を判断し得る構成を、簡易に、かつコスト高騰を招くことなく実現できる。
<請求項12の発明>
請求項12の構成によれば、スキャナモータの回転部を検出し得る簡易で好適な構成となる。
請求項12の構成によれば、スキャナモータの回転部を検出し得る簡易で好適な構成となる。
<実施形態1>
本発明の実施形態1を図1ないし図8を参照しつつ説明する。
まず、図1及び図2を参照し、全体構成について説明する。図1は、画像形成装置の一例たるレーザプリンタ1(以下、単にプリンタ1ともいう)を例示する斜視図である。また、図2は、プリンタ1の要部側断面図である。なお、図2においては、プリンタ1を後述する各種ローラの軸方向から見た図となっており、この図における右側を手前側、左側を奥側と呼ぶこととする。
本発明の実施形態1を図1ないし図8を参照しつつ説明する。
まず、図1及び図2を参照し、全体構成について説明する。図1は、画像形成装置の一例たるレーザプリンタ1(以下、単にプリンタ1ともいう)を例示する斜視図である。また、図2は、プリンタ1の要部側断面図である。なお、図2においては、プリンタ1を後述する各種ローラの軸方向から見た図となっており、この図における右側を手前側、左側を奥側と呼ぶこととする。
(全体構成)
図1に示すように、プリンタ1には本体ケーシング2が設けられており、その本体ケーシング2の内部には、図2に示すように、用紙3を給紙するためのフィーダ部4や、給紙された用紙3に所定の画像を形成するための画像形成部5などを備えている。また、図1、図2に示すように、プリンタ1の上部には、プリンタ1により画像形成され、排出された用紙3を保持するために用いられる排紙トレイ46を備えている。
図1に示すように、プリンタ1には本体ケーシング2が設けられており、その本体ケーシング2の内部には、図2に示すように、用紙3を給紙するためのフィーダ部4や、給紙された用紙3に所定の画像を形成するための画像形成部5などを備えている。また、図1、図2に示すように、プリンタ1の上部には、プリンタ1により画像形成され、排出された用紙3を保持するために用いられる排紙トレイ46を備えている。
本体ケーシング2の一方側の側壁には、後述するプロセスユニット17を着脱するための着脱口48が形成されており、その着脱口48を開閉するためのフロントカバー49が設けられている。このフロントカバー49は、その下端部に挿通されたカバー軸(図示せず)に回動自在に支持されている。これによって、フロントカバー49をカバー軸を中心として閉じると、図1、図2に示すように、フロントカバー49によって着脱口48が閉鎖され、フロントカバー49をカバー軸を支点として開くと(傾倒させると)、着脱口48が開放され、この着脱口48を介して、プロセスユニット17を本体ケーシング2に対して着脱させることができるようになっている。
図2に示すように、フィーダ部4は、給紙トレイ6と、給紙トレイ6内に設けられた用紙押圧板7と、給紙トレイ6の一端側端部の上方に設けられる送出ローラ11、給紙ローラ8および分離パッド9と、給紙ローラ8に対向するピンチローラ10と、紙粉取りローラ50と、紙粉取りローラ50に対し用紙3の搬送方向の下流側に設けられるレジストローラ12とを備えている。
給紙トレイ6は、本体ケーシング2内の底部に着脱可能に装着されており、この中に用紙3を積層して収納するために用いられる。この給紙トレイ6は、内部に用紙3を補給する際等に、プリンタ1の手前側(図2においては右側)に引き出される。このとき、フィーダ部4は、給紙ローラ8と分離パッド9との間で分離され、ピンチローラ10と分離パッド9と分離パッド9の裏側に配設されるバネ13とが、給紙トレイ6と一体となって引き出される。
用紙押圧板7は、給紙ローラ8に対して遠い方の端部において揺動可能に支持されることによって、給紙ローラ8に対して近い方の端部が上下方向に移動可能とされ、図示しないバネにより上方向に付勢されている。このため、用紙押圧板7は、用紙3の積層量が増えるに従って、給紙ローラ8に対して遠い方の端部を支点として、バネの付勢力に抗して下向きに揺動される。
送出ローラ11は、用紙押圧板7により給紙トレイ6内の最上位に積層された用紙3に当接するよう設定されており、給紙ローラ8により用紙3を搬送可能な位置(給紙ローラ8と分離パッド9の間の位置)まで送る。
次に、分離パッド9は、給紙ローラ8に対向する位置に配設されている。そして分離パッド9の裏側に配設されるバネ13によって、給紙ローラ8に向かって押圧されている。また、この分離パッド9は、複数の用紙3が重なった状態で搬送経路内に供給されることを防止するための機能を備えている。即ち、送出ローラ11により送られてきた用紙3は、給紙ローラ8と分離パッド9とに接触する。このとき、分離パッド9と用紙3との間には、適度な摩擦力が加えられるので、送出ローラ11により複数の用紙3が分離パッド9まで送られてきたとしても、最上位に位置する用紙3以外の用紙3は分離パッド9により係止される。このため、給紙ローラ8からは1枚毎に用紙3が供給される。
そして、給紙ローラ8により給紙された用紙3は、用紙3の搬送経路(図2の2点鎖線にて表示)に送られる。このとき用紙3は、紙粉取りローラ50によって、紙粉が取り除かれた後、レジストローラ12に送られる。また、この搬送経路は、給紙ローラ8の上端から画像形成位置Pまでの全区間においては、水平方向よりも下向きに形成されている。そして、この搬送経路のうち、給紙ローラ8から画像形成位置Pまでの大部分は、プリンタ1の本体側に形成されたガイド部材51と、プロセスユニット17の底面部とにより形成されている。
ここで、給紙ローラ8は、用紙3を約180度方向転換させてレジストローラ12に送るが、このとき、給紙ローラ8により用紙3を湾曲させる曲率が大きいと、用紙3が、はがき等の厚みのあるものである場合には、用紙3が折れ曲がってしまうか、或いは用紙3が曲げられる際の抵抗により用紙3はレジストローラ12まで搬送されない虞がある。
このため、給紙ローラ8は感光体ドラム27や、加熱ローラ41等のプリンタ1が備えた他のローラと比べて、直径が最も大きく設定されている(例えば、感光体ドラム27の直径24mm、加熱ローラ41の直径25mmに対して、給紙ローラ8の直径は33mm)。このように給紙ローラ8の直径を比較的大きく設定し、用紙3が湾曲させられる曲率を小さくすれば、給紙ローラ8により用紙3を折り曲げることなく良好に搬送することができる。
また、レジストローラ12は、1対のローラから構成されており、給紙ローラ8の近傍に配置された位置センサ64による検知タイミングに基づいて、駆動および停止の動作が後述する基板90内に配置された制御装置(図示省略)により制御される。そして、この制御により用紙3の斜行が修正される。即ち、制御装置は、給紙ローラ8による用紙3の搬送時において、レジストローラ12は駆動している状態とし、レジスト前センサ64が用紙3の先端を検知すると、レジストローラ12を停止させる。そして、用紙3がレジストローラ12に接触し、弛んだ状態になった頃に、制御装置は再びレジストローラ12を駆動し、用紙3を画像形成部5に送るようにしている。
なお、位置センサ64は、機械式のものであり、用紙3と接触し、用紙3に押されると、用紙3が接触する前の所定の位置から変位するよう構成されている。
また、給紙ローラ8のやや上方には、プリンタ1の手前側からレジストローラ12の位置に直接用紙3を給紙するための手差給紙口14が形成されており、給紙トレイ6に用紙3を収納することなく搬送経路に用紙3を供給することができる。
また、給紙ローラ8のやや上方には、プリンタ1の手前側からレジストローラ12の位置に直接用紙3を給紙するための手差給紙口14が形成されており、給紙トレイ6に用紙3を収納することなく搬送経路に用紙3を供給することができる。
次に、画像形成部5は、スキャナユニット16、プロセスユニット17、定着ユニット18などを備えている。
スキャナユニット16は、本体ケーシング2内の上部に設けられ、レーザ光照射手段としてのレーザダイオード101(図2では図示略、図3参照)、スキャナモータ25により回転駆動されるポリゴンミラー19、レンズ20および21、反射鏡22および23などを備えており、レーザダイオード101から発光される所定の画像データに基づくレーザビームを、図2における一点鎖線で示すように、ポリゴンミラー19、レンズ20、反射鏡22、レンズ21、反射鏡23の順に通過あるいは反射させて、後述するプロセスユニット17における感光体ドラム27の表面上に高速走査にて照射させている。
スキャナユニット16は、本体ケーシング2内の上部に設けられ、レーザ光照射手段としてのレーザダイオード101(図2では図示略、図3参照)、スキャナモータ25により回転駆動されるポリゴンミラー19、レンズ20および21、反射鏡22および23などを備えており、レーザダイオード101から発光される所定の画像データに基づくレーザビームを、図2における一点鎖線で示すように、ポリゴンミラー19、レンズ20、反射鏡22、レンズ21、反射鏡23の順に通過あるいは反射させて、後述するプロセスユニット17における感光体ドラム27の表面上に高速走査にて照射させている。
より詳しくは、このスキャナユニット16において、ポリゴンミラー19は、感光体ドラム27および後述する画像形成位置Pの真上に配置されており、ポリゴンミラー19に反射されたレーザビームは、反射鏡22に向かって略水平方向に進行する。そして、このレーザビームは、反射鏡22によりポリゴンミラー19のすぐ下方に位置する反射鏡23に向かって反射される。即ち、反射鏡22は入射されるレーザビームを水平方向から15度程度下方に向けて鋭角に反射する。そして、これらの各部(ポリゴンミラー19、レンズ20、21、反射鏡22、23)を備えるスキャナユニット16は、レーザビームの光路を妨げない程度の大きさおよび形状に設定されている。即ち、このスキャナユニット16の上面(上板)は、略水平方向(厳密には給紙ローラ8から遠い方が低くなるよう傾斜して)配置されている。また、スキャナユニット16の下面(下板)は、給紙ローラ8から遠い方がより低くなるよう、上面よりも大きく傾斜している。このため、スキャナユニット16の形状は、ポリゴンミラー19が位置する画像形成位置P側が厚く、給紙ローラ8側が薄い先細り形状となっている。
プロセスユニット17は、スキャナユニット16の下方に配設され、本体ケーシング2に対して略水平方向且つ前後方向(図2では左右方向:脱着方向)に着脱自在に装着されており、プロセスユニット17は、ドラムカートリッジ26と、現像カートリッジ28とから構成されている。また、プロセスユニット17とスキャナユニット16との間には、空間が形成されている。
プロセスユニット17のうち、ドラムカートリッジ26には、感光体ドラム27、スコロトロン型帯電器29、転写ローラ30を備えている。
また、現像カートリッジ28には、現像ローラ31、層厚規制ブレード32、トナー供給ローラ33およびトナーボックス34などを備えている。そして、この現像カートリッジ28は、ドラムカートリッジ26に対して着脱自在に装着されている。
また、現像カートリッジ28には、現像ローラ31、層厚規制ブレード32、トナー供給ローラ33およびトナーボックス34などを備えている。そして、この現像カートリッジ28は、ドラムカートリッジ26に対して着脱自在に装着されている。
ここで、プロセスユニット17を構成する構成要素のうち、感光体ドラム27およびトナーボックス34は、比較的大きなスペースを必要とするものである。このため、この感光体ドラム27およびトナーボックス34は、プロセスユニット17近傍で比較的大きなスペースを必要とする給紙ローラ8、およびレジストローラ12の真上に配置されることがないよう設定されている。
また、トナーボックス34内には、トナー(現像剤)が充填されている。そして、トナーボックス34内のトナーは、トナーボックス34の中心に設けられる回転軸35に支持されるアジテータ36の矢印方向(時計方向)への回転により、攪拌されて、トナーボックス34に設けられたトナー供給口37から放出される。
トナー供給口37の側方位置には、トナー供給ローラ33が反時計方向に回転可能に配設されており、また、このトナー供給ローラ33に対向して、現像ローラ31が反時計方向に回転可能に配設されている。そして、これらトナー供給ローラ33と現像ローラ31とは、そのそれぞれがある程度圧縮するような状態で互いに当接されている。
トナー供給ローラ33は、金属製のローラ軸に、導電性の発泡材料からなるローラが被覆されている。また、現像ローラ31は、金属製のローラ軸に、磁気特性を持たない導電性のゴム材料からなるローラが被覆されている。より具体的には、現像ローラ31のローラ部分は、カーボン微粒子などを含む導電性のウレタンゴムまたはシリコーンゴムからなるローラ本体の表面に、フッ素が含有されているウレタンゴムまたはシリコーンゴムのコート層が被覆されている。なお、現像ローラ31には、現像バイアスが印加される。
また、現像ローラ31の近傍には、層厚規制ブレード32が配設されている。この層厚規制ブレード32は、金属の板バネ材からなるブレード本体の先端部に、絶縁性のシリコーンゴムからなる断面半円形状の押圧部40を備えており、現像ローラ31の近くにおいて現像カートリッジ28に支持されて、押圧部40がブレード本体の弾性力によって現像ローラ31上に圧接されるように構成されている。
そして、トナー供給口37から放出されるトナーは、トナー供給ローラ33の回転により、現像ローラ31に供給され、この時、トナー供給ローラ33と現像ローラ31との間で正に摩擦帯電され、さらに、現像ローラ31上に供給されたトナーは、現像ローラ31の回転に伴って、層厚規制ブレード32の押圧部40と現像ローラ31との間に進入し、ここでさらに十分に摩擦帯電されて、一定厚さの薄層として現像ローラ31上に担持される。
感光体ドラム27は、現像ローラ31の側方位置において、その現像ローラ31と対向するような状態で時計方向に回転可能に配設されている。この感光体ドラム27は、ドラム本体が接地されるとともに、その表面部分が、ポリカーボネートなどから構成される正帯電性の感光層により形成されている。なお、この感光体ドラム27は、後述するメインモータ118からの動力によって回転駆動されるように構成されている。
スコロトロン型帯電器29は、感光体ドラム27に接触しないように、所定の間隔を隔てて配設されている。このスコロトロン型帯電器29は、感光体ドラム27の半径方向において、水平方向から約30度上方に配置されている。また、このスコロトロン型帯電器29は、このタングステンなどの帯電用ワイヤからコロナ放電を発生させる正帯電用のスコロトロン型の帯電器であり、感光体ドラム27の表面を一様に正極性に帯電させるように構成されている。
そして、感光体ドラム27の表面は、その感光体ドラム27の回転に伴って、まず、スコロトロン型帯電器29により一様に正帯電された後、スキャナユニット16からのレーザビームの高速走査により露光され、所定の画像データに基づく静電潜像が形成される。
次いで、現像ローラ31の回転により、現像ローラ31上に担持されかつ正帯電されているトナーが、感光体ドラム27に対向して接触する時に、感光体ドラム27の表面上に形成される静電潜像、即ち、一様に正帯電されている感光体ドラム27の表面のうち、レーザビームによって露光され電位が下がっている露光部分に供給され、選択的に担持されることによって可視像化され、これによって反転現像が達成される。
転写ローラ30は、感光体ドラム27の下方において、この感光体ドラム27に対向するように配置され、ドラムカートリッジ26に反時計方向に回転可能に支持されている。この転写ローラ30は、金属製のローラ軸に、イオン導電性のゴム材料からなるローラが被覆されており、転写時には、転写バイアス(転写順バイアス)が印加されるように構成されている。そのため、感光体ドラム27の表面上に担持された可視像は、用紙3が感光体ドラム27と転写ローラ30との間(画像形成位置P)を通る間に用紙3に転写される。
定着ユニット18は、プロセスユニット17よりも用紙搬送方向下流側(奥側)に配設され、ギヤが形成された加熱ローラ41、加熱ローラ41を押圧する押圧ローラ42、および、サーモスタット18aを備えている。また、これらの加熱ローラ41、およびサーモスタット18aは、カバー18bにより覆われている。
加熱ローラ41は、金属製で、加熱のためのハロゲンランプを備えている。
押圧ローラ42の下方には、この押圧ローラ42を下方から加熱ローラ41の中心軸方向に回転可能に押圧(付勢)するバネ42aが設けられている。また、この押圧ローラ42は、加熱ローラ41または用紙3と密着し、加熱ローラ41と同期して回転するよう構成されている。
押圧ローラ42の下方には、この押圧ローラ42を下方から加熱ローラ41の中心軸方向に回転可能に押圧(付勢)するバネ42aが設けられている。また、この押圧ローラ42は、加熱ローラ41または用紙3と密着し、加熱ローラ41と同期して回転するよう構成されている。
サーモスタット18aは、例えばバイメタルからなり、加熱ローラ41から発生される熱に応じて、加熱ローラ41を加熱するためのヒータの電源をON・OFFし、加熱ローラ41が異常な高温に加熱されないようにしている。
また、このサーモスタット18aは、加熱ローラ41の上方であって、押圧ローラ42および加熱ローラ41の回転中心を結んだ延長線(仮想線)上に配置されている。このため、サーモスタット18aが加熱ローラ41の真上や、加熱ローラ41の真上よりも奥側(図2においては左側:用紙3の搬送方向下流側)に配置されていると比べて、排紙トレイ46の凹部46aを位置を低く設定することを可能にしている。
カバー18bは、加熱ローラ41から発生される熱が定着ユニット18から定着ユニット18外に放出され、本体ケーシング2内の他の機器(例えば、スキャナユニット16等)に悪影響を与えることがないように、加熱ローラ41の側方および上方を覆うような形状を有している。ここで、このカバー18bは、押圧ローラ42については、その中心軸(図示省略)のみをバネ42aの付勢方向に移動可能、且つ回転可能に支持しているのみであり、この押圧ローラ42の下半分は、カバー18bから露出した状態になっている。このため、プリンタ1は、カバー18bが押圧ローラ42の下方を覆っている場合と比較して、このカバー18bの厚みの分だけ高さが低く設定されている。
このような定着ユニット18において、加熱ローラ41は、プロセスユニット17において用紙3上に転写されたトナーを、用紙3が加熱ローラ41と押圧ローラ42との間を通過する間に加熱および加圧することにより用紙3に定着させる。さらに、加熱ローラ41は、画像定着後の用紙3を、ガイド部材52、53により形成される排紙パスを介して、排出ローラ45まで搬送する。そして、排出ローラ45は、送られてきた用紙3を排紙トレイ46上に排紙する。なお、一対の排出ローラ45は、用紙3をプリンタ1の外部に排出するための排出口24として機能する。
ここで、用紙3が加熱ローラ41により加熱された状態で急に湾曲させられると、用紙3が湾曲した状態から元の湾曲していない状態に戻らなくなる虞がある。このため、加熱ローラ41通過後の用紙3が接するガイド部材52、53は、過熱された状態で加熱ローラ41を通過した用紙3を緩やかに湾曲させ排出ローラ45に近づくにつれて、急に湾曲させるよう設定されている。
このように構成することによって、用紙3の排出経路の全てを緩やかに湾曲させた場合よりも排出口24の位置を下方にすることができ、用紙3の恒久的な湾曲を防止しつつもプリンタ1の高さを低くし易くなる。
また、排紙トレイ46は、プリンタ1の手前側から奥側(図2においては左側)に向かうにつれて、徐々に落ち込んだ形状を有している。この排紙トレイ46の最も落ち込んだ部分(凹部46a)においては、定着ユニット18の上端よりも低い位置になるよう設定されている。このため、排紙トレイ46に積層可能な用紙3の枚数を減らすことなく、排出ローラ45をより低い位置に配置可能にしている。このため、スキャナユニット16が配置されている部分におけるプリンタ1の高さと、排出ローラ45が配置されている位置におけるプリンタ1の高さとを近づけることができ、デザイン性(見栄え)がよいものとなっている。
また、このプリンタ1において、前述の各種ローラ、ポリゴンミラー19等を駆動制御するための制御装置が搭載された基板90は、図2における破線にて示すように、用紙3が搬送される搬送経路の両側面(プロセスユニット17を側面から挟むような位置:一側)に配置されている。
(モータ駆動装置の構成)
次に、スキャナモータ25を駆動するモータ駆動装置について説明する。図3は、モータ駆動装置の概要を概念的に説明する説明図であり、図4は、モータ駆動装置の全体構成を説明する説明図である。図5は、モータ駆動装置のうち、スキャナモータ25を駆動する部分を詳細に説明する説明図である。
次に、スキャナモータ25を駆動するモータ駆動装置について説明する。図3は、モータ駆動装置の概要を概念的に説明する説明図であり、図4は、モータ駆動装置の全体構成を説明する説明図である。図5は、モータ駆動装置のうち、スキャナモータ25を駆動する部分を詳細に説明する説明図である。
図3に示すように、レーザプリンタ1には、上述のポリゴンミラー19と、スキャナモータ25が設けられている。さらに、ポリゴンミラー19によって反射されたレーザ光を検出し、レーザ光の走査周期に応じたBD信号を出力するBD(Beam Detector )センサ254と、スキャナモータ25の回転と連動するロータ25aを検出することで、ポリゴンミラー19の回転周期に応じたFG(Frequency Generator)信号を出力するFG(Frequency Generator)信号生成部252とを備えている。そして、ASIC200により、BDセンサ254から出力されるBD(Beam Detector)信号と、FG信号生成部252から出力されるFG信号とがASIC200に入力され、ASIC200によってスキャナモータ25の速度制御を行うように構成されている。
図4に示すように、ASIC200には、スキャナモータ25に対応したモータドライバ250aと、後述するメインモータ118に対応したモータドライバ250bとが接続される構成をなしており、図3のように、ASIC200とモータドライバ250aとはそれぞれ別々の基板に設けられている。なお、図3ではメインモータ118(図4)用のモータドライバ250b(図4)は省略している。ASIC200は、特許請求の範囲でいう制御回路に相当するものであり、デジタル信号の入出力が可能に構成され、デジタル処理を行うように構成されている。また、モータドライバ250aは、特許請求の範囲でいうモータ駆動回路に相当する。また、モータドライバ250aとモータドライバ250bを総称してモータドライバ250とも称する。
図4に示すモータドライバ250a,250bは、ASIC200からのデジタル信号の出力に基づいて、それぞれスキャナモータ25、メインモータ118の駆動を行うように構成されている。また、ASIC200内には図5のようにCPU230が設けられており、図4に示すように、ASIC200の外部にはROM260、RAM262、EEPROM264等の記憶手段が接続されている。EEPROM264は特許請求の範囲でいう不揮発性メモリに相当する。また、ASIC200には、表示可能に構成された後述する表示部270が接続されている。
また、図4に示すように、ASIC200には、各モータに対応して周期検出部236a、236b、フィードバック制御部201a、201b、PWM信号生成部240a、240bが設けられている。なお、各周期検出部236a、236bを周期検出部236とも総称するものとし、フィードバック制御部201a、201bを、フィードバック制御部201とも総称するものとする。また、PWM信号生成部240a、240bをPWM信号生成部240とも総称する。図5では、スキャナモータ25に対応したもの(周期検出部236a、フィードバック制御部201a、PWM信号生成部240a、相切替部234等)のみを例示しているが、メインモータ118についても同様の周期検出部(図示略)、相切替部(図示略)、フィードバック制御部201b(図4参照)、PWM信号生成部240b(図4)が設けられている。
図5に示すように、スキャナモータ25には、上述のFG信号生成部252が設けられており、周期検出部236aは、FG信号生成部252にて生成されたポリゴンミラー19の回転周期に応じたFG信号によってスキャナモータ25の回転周期が検出できるようになっている。FG信号生成部252は、特許請求の範囲でいう第2周期信号出力手段に相当する。また、FG信号が第2周期信号に相当する。
FG信号生成部252は、基板上にパターニングされたFGパターンによって構成されており、スキャナモータ25のロータ25a(図3)を検出するように構成されている。具体的にはロータ基板側に磁石が設けられており、これらFGパターンと磁石とにより回転周期に応じた波形をなすFG信号が生成され、モータドライバ250aに入力されるようになっている。モータドライバ250aは、このFG信号生成部252からのFG信号を増幅し、かつデジタル信号に変換するように構成されており、その増幅及び変換されたFG信号がモータドライバ250aからASIC200に出力される。一方、ASIC200では、後述する信号切替部237を介してFG信号が周期検出部236aに入力可能とされ、周期検出部236aでは、FG信号に基づいてスキャナモータ25の回転周期が検出できるように構成されている。
また、スキャナモータ25には、FG信号生成部252とは別の周期信号出力手段として、ポリゴンミラー19(図3)にて反射されるレーザ光を検出可能に構成され、レーザ光の走査周期に応じたBD信号を出力する、上述のBDセンサ254が設けられている。BDセンサ254が特許請求の範囲でいう第1周期信号出力手段に相当する。また、BD信号が第1周期信号に相当する。
BDセンサ254では、スキャナモータ25の回転に応じた信号が検出されるようになっており、具体的には、ポリゴンミラー19(図3)が所定角度となった場合に反射光が検出されるように構成されている。例えば、図3のように6面のポリゴンミラー19が用いられる場合には、1回転で6回の反射光の検出が行われる。そして、反射光の検出に応じた出力がBDセンサ254から、回転周期に応じた波形のBD信号としてASIC200に出力される。図5に示すように、ASIC200では信号切替部237を介して周期検出部236aにBD信号が入力可能とされ、周期検出部236aでは、BD信号に基づいてスキャナモータ25の回転周期を検出できるように構成されている。なお、一旦、BD信号をモータドライバ250aに入力し、モータドライバ250aにおいてデジタル信号に変換してからASIC200に入力するようにしてもよい。
上述したように、ASIC200には、FG信号、BD信号がそれぞれ入力されるようになっており、ASIC200内では後述する信号切替部237によってこれら信号のうちいずれかの信号に切り替わるように構成されており、その選択された信号に基づいてスキャナモータ25の速度制御が行われることとなる。本実施形態では、周期検出部236及び後述するフィードバック制御部201aが特許請求の範囲でいう速度制御手段に相当することとなる。
信号切替部237は、後述する切替条件の成立に応じて出力されるCPU230からの切替信号S1に応じてFG信号又はBD信号を選択的に切り替え、その切り替えられた信号M1を周期検出部236aに出力する。なお、切替処理の詳細については後述する。また、周期検出部236aによって検出された結果は、信号N1として相切替部234、電流制御部232、フィードバック演算処理部202、ゲイン切替制御部218、及びCPU230に入力されるようになっており、各部分で周期を把握できるように構成されている。
また、図5に示すように、スキャナモータ25には、3つのホール素子256が設けられている。ホール素子256は、スキャナモータ25のロータ25a(図3)の位置に応じて出力する構成をなすものであり、これらホール素子256からの出力はモータドライバ250aに入力されるようになっている。モータドライバ250aでは、ホール素子256からの出力がホール素子信号アンプ271(図4参照)にて増幅され、さらに図示しないA/D変換器にてデジタル信号に変換される。そして、このデジタル化されてなるホール素子信号がASIC200に出力されるようになっている。
ホール素子信号は、スキャナモータ25のロータ25a(図3)の回転位置が特定可能となる波形の信号であり、このホール素子信号がモータドライバ250aを介してASIC200に入力されることにより、ASIC200内でロータ25a(図3)の回転位置(ステータに対するロータ25a(図3)の相対的な回転位置)が把握できるようになっている。
また、図5に示すように、ASIC200では、入力されるホール素子信号に基づいてロータ25a(図3)の位置を把握しつつスキャナモータ25の相切替タイミングを決定し、かつ、その決定した相切替タイミングに基づくデジタル信号(相切替信号)をスキャナモータ25を駆動するモータドライバ250aに出力することとなる。
スキャナモータ25は3相モータとして構成されており、モータ巻線は、図示はしていないが3相のスター結線にて構成されている。一方、ホール素子256は、スキャナモータ25のロータの周囲に等間隔(例えば120°おき)に配置されており、各ホール素子256からのホール素子信号がそれぞれASIC200に入力されるようになっている。相切替部234は、ホール素子信号の立ち上がり又は立ち下がりを検出した場合、三相(U相、V相、W相)のうちのいずれか2つの相が互いに逆極に励磁される巻線電流が流れるように相切替信号を生成、出力する。
また、図4、5に示すように、ASIC200には、フィードバック制御部201が設けられている。図4に示すように、スキャナモータ25に対応したフィードバック制御部201aと、メインモータ118に対応したフィードバック制御部201bが設けられており、双方ともほぼ同様の構成をなし、各モータに対応する制御量(速度指令値)F1,F2を算出するように構成されている(なお、これらをフィードバック制御部201とも総称するものとする)。ここでは、図5を参照し、スキャナモータ25に対応したフィードバック制御部201aを例に挙げて説明する。
図5に示すように、フィードバック制御部201aは、ゲイン切替部206、ゲイン切替制御部218、フィードバック演算処理部202を有している。ゲイン切替制御部218は、ゲイン切替部206に対して所定の設定条件に応じた切替指令を出力し、ゲイン切替部206は、切替指令に応じたゲインを複数のゲイン設定部204a,204b,204c,及び204dから選択する。ゲイン設定部204a,204b,204c、204dは、ゲインの設定値を選択可能な状態で保持する構成をなしており、ゲイン切替部206によっていずれかのゲイン設定部に保持される設定値が選択されるように構成されている。
ゲイン切替制御部218は、スキャナモータ25の回転状況に基づいて、ゲイン切替部206にいずれかのゲインを選択する選択指令を出力するように構成されている。具体的には、スキャナモータ25が停止した状態から回転を開始した際に、所定の定常状態となるまでの間は起動用ゲインを選択する選択指令を出力し、定常状態となった場合には、起動用ゲインとは異なる定常用ゲインを選択する選択指令を出力する。
図6は、フィードバック演算処理部202の内部構成、及びフィードバック演算処理部202と他の部分との接続状態を概念的に示すものである。フィードバック演算処理部202では、ゲイン切替部206にて選択されたゲインと、周期検出部236aによって検出されるスキャナモータ25の現在の回転周期(BD信号又はFG信号のいずれかを基準として得られる回転周期)とに基づいて、スキャナモータ25の制御量(速度指令値)が定められるようになっている。
本実施形態では、周期検出部236にて検出された現在の回転周期と目標周期との偏差を求める減算器271を備え、その偏差に対してそれぞれ積分ゲインを乗算する積分演算器275と、その積分演算器275による演算値の積分値を求めて積分制御値を算出する積分器273とを備えている。また、速度偏差に比例ゲインを乗算して比例制御値を算出する比例演算器277を有している。そして、積分制御値と比例制御値との和が制御量(速度指令値)として算出されるようになっている。この制御量(速度指令値)は後述する電流制御部232に入力されることとなる。なお、比例演算器277で用いる比例ゲイン及び積分演算器275で用いる積分ゲインは、上述のゲイン切替部206によって選択される、起動用の比例ゲイン、定常用の比例ゲイン、起動用の積分ゲイン、定常用の積分ゲインが状況に応じて用いられるようになっている。
そして、算出された制御量(速度指令値)は、電流制御部232に入力され、条件に応じて抑制がなされる。この電流制御部232は、スキャナモータ25に供給される電流値をA2とし、メインモータ118に供給される電流値をB2とした場合に、それらA2とB2とを加算した加算電流値Eが、電源手段からの最大供給電流値D以下となるように供給電流の制御(具体的には、各PWM信号生成部に出力する速度指令値の制御)を行う。具体的には、スキャナモータ25に大電流を供給している場合(例えば起動開始後の期間)に、メインモータ118に供給される電流値B2が、メインモータ118に対し供給可能となる最大電流値B1よりも小さく抑えるように行われる。
その後PWM信号生成部240aに入力される。そして、速度指令値に基づくPWM信号、或いは電流制御部232によって抑制された速度指令値に基づくPWM信号が、PWM信号生成部240aにて生成されて速度制御信号(デジタル信号)としてモータドライバ250aに対して出力されることとなる。モータドライバ250aは、このPWM信号(速度制御信号)に従ってスキャナモータ25を駆動することとなる。
図5に示すように、本実施形態ではさらに、BD信号に基づく処理を行っている際に、CPU230においてBD信号を把握できるように構成されている。そして、BD信号の出力異常が検出された場合には、CPU230から信号切替部237に対し切替信号S1が出力され、FG信号に切り替えられるようになっている。さらに、その切り替えられたFG信号の出力が正常であるか否かをCPU230にて確認し、FG信号の出力が正常である場合にはレーザダイオード101(図3)或いはBDセンサ254が故障箇所であると判断し、FG信号の出力が異常である場合には、スキャナモータ25或いはFG信号生成部252が故障箇所であると判断する。そして、このような故障箇所の判断の結果をEEPROM264に記憶することとなる。CPU230は、特許請求の範囲でいう異常検出手段、判断手段に相当している。以下、このような異常検出処理及び故障箇所の判断処理を含んだスキャナモータ駆動処理について説明する。
図7は、スキャナモータ駆動処理のフローチャートを例示するものである。まず、S100にてモータ起動信号があるか否かの判断がなされ、モータ起動信号がある場合には、S100にてYes(以下、YesをYと略称する)に進み、S110において速度制御の基準となる信号をFG信号にセットし(即ち、信号切替部237によりFG信号を選択し)、スキャナモータ25の駆動を開始する(S120)。そして、駆動開始後、所定期間内にロック状態となったかをS130にて判断し、ロック状態となった場合にはS130にてYに進み、その後、予め定められたタイミング(図8のt2に示すタイミング)で、レーザダイオード101(図3)によりレーザ光の照射が開始される(S140)。S130での判断の基準となる所定期間は図8ではt4(例えば5秒)とされており、このt4までの期間にロック状態とならない場合には、S130にてNO(以下、NOをNと略称する)に進み、S190にてエラーコード1をEEPROM264に記憶する。エラーコード1は、スキャナモータ25(図3)又はFG信号生成部252(図3)が故障箇所であることを示すコードである。なお、ロック状態が「予め定められた照射開始条件」に相当する。
そして、レーザ光が取得できることを確認できたタイミング(図8ではt3のタイミング)で、速度制御の基準となる信号をBD信号に切り替える(S150)。具体的には、S150において、BD信号への切り替えを指示する切替信号S1がCPU230から信号切替部237に対して出力され、速度制御の基準となる信号がBD信号に切り替わる。その後、印刷が開始される(S160)。なお、図8のように、目標回転速度Nを中心として回転速度Na〜Nbの間の状態となった場合にロック状態となり、モータロック信号(ここではLレベルの信号)が生成されるようになっている。
レーザ光の照射開始後においては、予め定められた切替条件が成立するまでの間は、FG信号に基づいてスキャナモータ25(図3)の速度制御を行い、切替条件の成立後は、BD信号に基づいてスキャナモータ(図3)の速度制御を行うように構成されている。具体的には、レーザ光照射開始後、一定期間をおいてからBD信号を確認し(一時的に信号切替部237を切り替えてBD信号を確認し)、その確認がなされた場合にBD信号による速度制御に切り替えられる。本実施形態では、「レーザ光の照射後の一定時間の経過」及び「BD信号の確認」が切替条件に相当している。なお、図5の例では、BD信号とFG信号とを択一的にCPU230で確認できる構成を示しているが、BD信号とFG信号とを同時にCPU230にて確認できる構成であってもよい。即ち、CPU230にてBD信号とFG信号とを並列で取得できる構成であってもよい。この場合、信号切替部237を介さずに、ASIC200に入力されるFG信号とBD信号とをCPU230にて取得できるように構成すればよい。この構成であれば、信号切替部237の切替動作を行うことなくCPU230にてBD信号の確認を行うことができる。
印刷中は、印刷が終了するまで、ロック状態が解除されるか否かがS170にて判断され、印刷中ロック状態が解除されない場合(即ち印刷中BD信号が正常である場合)には、S170にてNに進み、印刷終了となるまでS170及びS180の処理を繰り返す。ロック状態が解除されず、印刷が終了した場合には、S180にてYに進み、再びモータ起動信号があるまで(S100:Y)待機する。
一方、印刷開始後、BD信号に基づくスキャナモータ25の速度制御が行われている状態において、S170にてロック状態が解除された場合(即ち、BD信号の出力異常が検出された場合)には、S170においてYに進む。なお、本実施形態では、BD信号が一定期間連続して検出されない場合に、ロック状態の解除が生じたものとしている(即ち、BD信号が一定期間連続して検出されない場合にBD信号の出力異常が生じたものとしている)。
また、S170の判断は、S150の処理後、一定期間を経過した後に行われるようになっている。即ち、速度制御が、FG信号に基づく速度制御から、BD信号に基づく速度制御に切替わった直後の一定期間はBD信号の出力異常が生じた場合であっても、故障判断を行わないようにしている。
さらに、本実施形態では少なくともスキャナモータ25或いはFG信号出力手段のいずれかの故障と判断される場合に、レーザダイオード101によるレーザ光の照射を停止状態とするようにしている。ここでは、S170にてロック状態の解除(即ち、BD信号の異常)が検出された場合、FG信号の出力が正常であるか否かの確認に先立って、レーザダイオード101(図3)によるレーザ光の照射を停止するようにしている(S200)。
そして、レーザ光の照射停止後、FG信号同期に切り替える(S210)。即ち、S210では、CPU230から信号切替部237に対し、FG信号への切替を指示する切替信号S1を出力する。さらに、FG信号の検出を開始して(S220)、FG信号の出力が正常であるか否かを、ロック状態によって確認する。S230では、所定期間経過するまでにロック状態となったか否かを判断し、ロック状態となった場合(S230:Y)にはスキャナモータ25は正常であると判断できるため、BDセンサ254あるいはレーザダイオード101の故障であると判断してその判断に対応したエラーコード3をEEPROM264に記憶する(S240)。
一方、S230において、所定時間経過してもロック状態とならないものと判断された場合(S230:N)、スキャナモータ25或いはFG信号生成部252が故障箇所であると判断してその旨を示すエラーコード2をEEPROM264に記憶する(S250)。そして、S190,S240,S250のいずれかの記憶がなされた場合には、その旨を表示部260にて報知する。なお、EEPROM264は、図3及び図4に示す入出力可能な外部端子300を介して外部機器(例えばコンピュータ等)から参照可能とされており、本実施形態では、表示部270及びEEPROM264に接続される外部端子300が報知手段に相当する。なお、本実施形態では、外部端子300はUSB(Universal Serial Bus)端子として構成されているが、外部機器にてEEPROM264に記憶される情報を参照可能な構成であれば別の形式の端子でもよい。また、本実施形態では、表示部270(図1参照)として構成される複数のLEDの点滅、点灯状態の組合せで報知を行っている。例えば、エラーコード1に対応するLEDの点滅、点灯状態の組合せと、エラーコード2に対応するLEDの点滅、点灯状態の組合せと、エラーコード3に対応するLEDの点滅、点灯状態の組合せとを異ならせている。従って、ユーザは発生するLEDの点滅、点灯状態の組合せにより、どの箇所が故障箇所であるのかを知ることができる。なお、上記の例では表示部270と、外部端子300との両方によって報知を可能としているが、いずれか一方のみによって報知手段を構成してもよい。また、表示部270は、上記のようなLEDに限らず、文字表示可能なディスプレイなどによって構成してもよい。
その後、S270においてエラー待機状態となり、復旧が図られた場合にはS280にてYに進む。復旧が図られない場合、S270の待機状態が続くこととなる。
<他の実施形態>
以上、本発明の一実施例について説明したが、本発明は上記実施例に限定されるものではなく、例えば以下に示すような種々の態様を採ることができる。
(1)上記実施形態においては、レーザプリンタ1に本発明の画像形成装置としての構成を適用したものを例示した。しかし、本発明の画像形成装置としての構成を適用する装置は、画像形成の機能を有していれば、コピー機,ファクシミリ等についても同様に適用可能である。
以上、本発明の一実施例について説明したが、本発明は上記実施例に限定されるものではなく、例えば以下に示すような種々の態様を採ることができる。
(1)上記実施形態においては、レーザプリンタ1に本発明の画像形成装置としての構成を適用したものを例示した。しかし、本発明の画像形成装置としての構成を適用する装置は、画像形成の機能を有していれば、コピー機,ファクシミリ等についても同様に適用可能である。
(2)上記実施形態では、FG信号生成部を第2周期信号出力手段として構成したが、ホール素子256(図5)を第2周期信号出力手段としてもよい。この場合、FG信号生成部252を省略することもできる。また、第2周期信号出力手段は、ポリゴンミラーに付されたマークを読み取るよう構成であってもよい。
1…レーザプリンタ
19…ポリゴンミラー
25…スキャナモータ
101…レーザダイオード(レーザ光照射手段)
200…ASIC(制御回路)
201a…フィードバック制御部
235…周期検出部
250a…モータドライバ(モータ駆動回路)
252…FG信号生成部(第2周期信号出力手段)
254…BDセンサ(第1周期信号出力手段)
270…表示部(報知手段)
300…外部端子(報知手段)
19…ポリゴンミラー
25…スキャナモータ
101…レーザダイオード(レーザ光照射手段)
200…ASIC(制御回路)
201a…フィードバック制御部
235…周期検出部
250a…モータドライバ(モータ駆動回路)
252…FG信号生成部(第2周期信号出力手段)
254…BDセンサ(第1周期信号出力手段)
270…表示部(報知手段)
300…外部端子(報知手段)
Claims (12)
- ポリゴンミラーを回転駆動するスキャナモータと、
前記ポリゴンミラーにレーザ光を照射するレーザ光照射手段と、
前記ポリゴンミラーによって反射されたレーザ光を検出し、当該レーザ光の走査周期に応じた第1周期信号を出力する第1周期信号出力手段と、
前記スキャナモータの回転と連動する回転部を検出することで、前記ポリゴンミラーの回転周期に応じた第2周期信号を出力する第2周期信号出力手段と、
前記第1周期信号出力手段から出力される前記第1周期信号と、前記第2周期信号出力手段から出力される前記第2周期信号と、を用いて前記スキャナモータの速度制御を行う速度制御手段と、
を備えた画像形成装置であって、
前記各同期信号の出力異常を検出する異常検出手段と、
前記異常検出手段により前記第1周期信号及び前記第2周期信号のいずれか一方の信号の出力異常が検出された場合に、他方の信号の出力が正常であるか否かを確認し、前記他方の信号の確認結果に基づいて故障箇所を判断する判断手段と、
前記判断手段による判断結果を報知する報知手段と、
を備えたことを特徴とする画像形成装置。 - 更に、不揮発性メモリを備え、前記判断手段による判断結果を前記不揮発性メモリに記憶することを特徴とする請求項1に記載の画像形成装置。
- 前記判断手段により前記スキャナモータ或いは前記第2周期信号出力手段が故障箇所であると判断された場合には、前記レーザ光照射手段によるレーザ光の照射を停止する停止手段をさらに備えたことを特徴とする請求項1又は請求項2に記載の画像形成装置。
- ポリゴンミラーを回転駆動するスキャナモータと、
前記ポリゴンミラーにレーザ光を照射するレーザ光照射手段と、
前記ポリゴンミラーによって反射されたレーザ光を検出し、当該レーザ光の走査周期に応じた第1周期信号を出力する第1周期信号出力手段と、
前記スキャナモータの回転と連動する回転部を検出することで、前記ポリゴンミラーの回転周期に応じた第2周期信号を出力する第2周期信号出力手段と、
前記第1周期信号出力手段から出力される前記第1周期信号と、前記第2周期信号出力手段から出力される前記第2周期信号と、を用いて前記スキャナモータの速度制御を行う速度制御手段と、
を備えた画像形成装置であって、
前記各同期信号の出力異常を検出する異常検出手段と、
前記異常検出手段により前記第1周期信号及び前記第2周期信号のいずれか一方の信号の出力異常が検出された場合に、他方の信号の出力が正常であるか否かを確認し、前記他方の信号の確認結果に基づいて故障箇所を判断する判断手段と、
少なくとも前記判断手段により前記スキャナモータ或いは前記第2周期信号出力手段が故障箇所であると判断された場合には、前記レーザ光照射手段によるレーザ光の照射を停止する停止手段と、
を備えたことを特徴とする画像形成装置。 - 前記判断手段は、前記異常検出手段により前記第1周期信号の出力異常が検出された場合に、前記第2周期信号の出力が正常であるか否かを確認し、前期第2周期信号の出力が正常である場合には前記レーザ光照射手段或いは前記第1周期信号出力手段が故障箇所であると判断し、前記第2周期信号の出力が異常である場合には、前記スキャナモータ或いは前記第2周期信号出力手段が故障箇所であると判断することを特徴とする請求項1ないし請求項4のいずれかに記載の画像形成装置。
- 前記判断手段は、前記異常検出手段により前記第1周期信号の出力異常が検出された場合に、前記第2周期信号の出力が正常であるか否かを確認し、前期第2周期信号の出力が正常である場合には前記レーザ光照射手段或いは前記第1周期信号出力手段が故障箇所であると判断し、前記第2周期信号の出力が異常である場合には、前記スキャナモータ或いは前記第2周期信号出力手段が故障箇所であると判断するよう構成され、
前記停止手段は、前記異常検出手段によって前記第1周期信号の異常が検出された場合、前記第2周期信号の出力が正常であるか否かの確認に先立って、前記レーザ光照射手段による前記レーザ光の照射を停止することを特徴とする請求項3又は請求項4に記載の画像形成装置。 - 前記速度制御手段は、前記スキャナモータの駆動開始後、予め定められた切替条件が成立するまでの間は、前記第2周期信号に基づいて前記スキャナモータの速度制御を行い、前記切替条件の成立後は、前記第1周期信号に基づいて前記スキャナモータの速度制御を行うように構成され、
前記判断手段は、前記速度制御手段により前記第1周期信号に基づく前記スキャナモータの速度制御が行われている状態において、前記異常検出手段により前記第1周期信号の出力異常が検出された場合に故障箇所の判断を行うことを特徴とする請求項1ないし請求項6のいずれかに記載の画像形成装置。 - 前記レーザ光照射手段は、予め定められた照射開始条件が成立した場合に前記レーザ光の照射を開始し、
前記速度制御手段は、前記レーザ光の照射開始後に、前記第2周期信号に基づく速度制御から、前記第1周期信号に基づく速度制御に切り替えることを特徴とする請求項7に記載の画像形成装置。 - 前記速度制御手段による速度制御が、前記第2周期信号に基づく速度制御から、前記第1周期信号に基づく速度制御に切り替わった直後の一定期間は、前記第1周期信号の出力異常が生じた場合であっても、前記判断手段による故障判断を行わないことを特徴とする請求項7又は請求項8に記載の画像形成装置。
- 前記異常検出手段は、前記一方の信号が一定期間連続して検出されない場合に、前記一方の信号の出力異常を検出することを特徴とする請求項1ないし請求項9のいずれかに記載の画像形成装置。
- デジタル信号の入出力が可能に構成され、デジタル処理を行う制御回路と、
前記制御回路からのデジタル信号の出力に基づいて、前記スキャナモータの駆動を行うモータ駆動回路と、
を有し、
前記速度制御手段は、前記制御回路に設けられ、
前記第1周期信号及び前記第2周期信号は、前記制御回路に入力されるように構成されており、
前記制御回路は、前記速度制御手段により、前記第1周期信号及び前記第2周期信号の少なくともいずれかに基づく速度制御信号を生成して前記モータ駆動回路に出力し、
前記モータ駆動回路は、前記速度制御信号に従って前記スキャナモータを駆動することを特徴とする請求項1ないし請求項10のいずれかに記載の画像形成装置。 - 前記第2周期信号出力手段は、FGパターン又はホール素子を有してなることを特徴とする請求項1ないし請求項11のいずれかに記載の画像形成装置。
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