JP2006065109A - Image forming apparatus - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、レーザービームを走査するためのレーザー走査装置を備えた画像形成装置に関するものである。 The present invention relates to an image forming apparatus provided with a laser scanning device for scanning a laser beam.
高速で印刷を行うことができる画像形成装置の代表的なものとして、レーザービームを走査装置としたものがある。 A typical image forming apparatus capable of performing printing at high speed includes a laser beam scanning apparatus.
たとえば、レーザービームプリンタは、レーザー走査装置によって、たとえばドラム状の感光体上をレーザービームで走査することにより、感光体上に静電潜像を形成し、静電潜像をトナーによって現像して可視のトナー像を形成し、トナー像を用紙上に転写することによって出力画像を得るものである。 For example, in a laser beam printer, an electrostatic latent image is formed on a photoconductor by scanning a drum-shaped photoconductor with a laser beam, for example, and the electrostatic latent image is developed with toner. An output image is obtained by forming a visible toner image and transferring the toner image onto a sheet.
レーザー走査装置の概略は、レーザーダイオードユニットで生成され調整されたレーザービームが、ポリゴンミラーで反射されて感光体へ導かれる構成となっている。ポリゴンミラーが高速で回転することにより、レーザービームは感光体上を感光体の長さ方向(主走査方向)に走査される。ポリゴンミラーは、モータにより駆動されて高速で回転するため、大きな騒音(風切り音)が発生する。またポリゴンミラーを回転駆動するモータの寿命も問題となる。 The outline of the laser scanning device is such that a laser beam generated and adjusted by a laser diode unit is reflected by a polygon mirror and guided to a photosensitive member. As the polygon mirror rotates at high speed, the laser beam is scanned on the photosensitive member in the length direction (main scanning direction) of the photosensitive member. Since the polygon mirror is driven by a motor and rotates at a high speed, a large noise (wind noise) is generated. In addition, the life of the motor that drives the polygon mirror to rotate is also a problem.
そこで、従来、画像の記録時以外の記録動作終了時、あるいはオートシャットオフ時にポリゴンミラーの回転数を所定回転数より低くし、モータの寿命の低下を防ぎ騒音の低下を図るようにした制御手段の構成が提案されている。(特許文献1)
また、ポリゴンミラー駆動モータの回転時間をカウントし、この回転時間がモータの寿命に達していないときは記録動作終了後も記録時と同じ回転数で回転させ、回転時間がモータの寿命に達してからは記録終了時に即座にモータの回転を停止する画像記録装置が提案されている。(特許文献2)
In addition, the rotation time of the polygon mirror drive motor is counted, and when this rotation time has not reached the motor life, the rotation is continued at the same rotation speed as at the time of recording after the recording operation is completed. Has proposed an image recording apparatus that immediately stops the rotation of the motor when recording is completed. (Patent Document 2)
ところが、ポリゴンミラーの回転を画像の記録時以外は低速回転させるようにした場合、高速の定格回転速度まで到達させるまでの時間の短縮は可能であるが、近年の高速レーザープリンタでは、このモータの立ち上がり時間が問題となりスループットが低くなるという問題があった。また、この立ち上がり時間をさらに縮めるために高価なモータを使用する必要があった。 However, when the polygon mirror is rotated at a low speed except during image recording, it is possible to shorten the time required to reach the high rated rotational speed. However, in recent high-speed laser printers, There was a problem that the rise time became a problem and the throughput was lowered. Moreover, it was necessary to use an expensive motor in order to further shorten the rise time.
また、安価なモータを使用しモータの寿命が近くなるまで記録動作終了後もモータを高速回転させ、モータの寿命が近づくと記録動作終了後はモータを停止させるようにした場合、モータの回転は、記録時以外でも回転している時間が長くなり、モータ寿命の低下、モータ回転による騒音の低下を十分満足できなかった。 Also, if an inexpensive motor is used and the motor is rotated at a high speed after the recording operation is completed until the motor life is near, and the motor is stopped after the recording operation is completed, the motor rotation Rotating time was extended even when recording was not performed, and the motor life and noise reduction due to motor rotation could not be satisfied sufficiently.
本発明の目的は、ポリゴンモータの回転速度を効果的に変更し、モータの寿命や騒音を低減することができる画像形成装置を提供することにある。 An object of the present invention is to provide an image forming apparatus that can effectively change the rotational speed of a polygon motor and reduce the life and noise of the motor.
本発明の、特許請求範囲第1項に係わる画像形成装置は、画像信号生成手段から出力される所望の画像信号でレーザー光を変調し、該変調したレーザー光をポリゴンミラーで偏向して被走査面を走査することにより画像の記録を行う画像形成装置において、レーザービームを走査するためのポリゴンミラーを回転駆動するモータの回転を制御する制御手段は、時刻による前記画像形成装置の稼働率を記憶し、前記稼働率に基づいて、前記モータの回転速度を可変制御することを特徴とするものである。
The image forming apparatus according to
この構成によれば、画像形成装置の時刻による稼働率のから、ポリゴンミラーの駆動モータの回転速度を効果的に変更できる。 According to this configuration, the rotational speed of the polygon mirror drive motor can be effectively changed from the operating rate of the image forming apparatus according to the time.
本発明の、特許請求範囲第2項に係わる画像形成装置は、特許請求範囲第1項に記載された画像形成装置において、1日の異なる時間帯において、前記稼働率を基に、少なくとも2以上の稼働率範囲のグループに分類し、前記各グループにより段階的に非画像形成時の前記モータの回転速度を可変制御することを特徴とするものである。
The image forming apparatus according to
この構成によれば、稼働率に対応したグループにより段階的に非画像形成時の前記モータの回転速度を可変でき、より効果的である。 According to this configuration, the rotational speed of the motor at the time of non-image formation can be varied stepwise by a group corresponding to the operating rate, which is more effective.
本発明の、特許請求範囲第3項に係わる画像形成装置は、特許請求範囲第2項に記載の画像形成装置において、前記稼働率範囲のグループを、前記稼働率の高い順に第1の稼働率、第2の稼働率、第3の稼働率の3のグループとし、前記第1の稼働率のグループでは、前記モータの回転速度を定格回転速度とし、前記第2の稼働率のグループでは低速の回転速度とし、前記第3の稼働率のグループでは回転を停止することを特徴とするものである。
The image forming apparatus according to
この構成によれば、最も低い稼働率の時間帯において、モータの回転を停止するため、モータの寿命や騒音をより低減できる。 According to this configuration, since the rotation of the motor is stopped in the time zone with the lowest operating rate, the life and noise of the motor can be further reduced.
画像形成動作が行われる可能性が高いときには、ポリゴンミラーを定格回転状態に維持し、画像形成動作が行われる可能性が低いときには、モータを短時間で定格回転状態に移行させることができる低速回転状態とすることができるのでレーザープリンタ等におけるスループットを低下させることなく、モータの騒音を低減させ、寿命の低下を防止することができる。 Low-speed rotation that can maintain the polygon mirror in the rated rotation state when image formation operation is likely to be performed, and can move the motor to the rated rotation state in a short time when image formation operation is unlikely Therefore, the noise of the motor can be reduced and the lifetime can be prevented from being lowered without lowering the throughput in a laser printer or the like.
以下、本発明による画像形成装置の一例としてデジタル複合機による第1の実施例について図面を参照しながら説明する。 Hereinafter, a first embodiment of a digital multi-function peripheral as an example of an image forming apparatus according to the present invention will be described with reference to the drawings.
図1は、本発明の一実施の形態によるデジタル複合機の機械的構成を主に示す概略図である。デジタル複合機1は本体部1と、本体部1の下側に配設された第1〜第3の給紙カセット(111〜113)、バイパス給紙114、搬送路12、レジストローラ対13、作像手段14、レーザー走査装置141、定着手段15、排紙口16、胴内排紙部17、胴内排紙トレイ171、自動原稿搬送装置18,スキャナ部19、操作部20から構成される。
FIG. 1 is a schematic view mainly showing a mechanical configuration of a digital multi-function peripheral according to an embodiment of the present invention. The digital multi-function peripheral 1 includes a
第1〜第3の給紙カセット(111〜113)にはそれぞれ用紙が積載されている。胴内排紙部は、胴内排紙トレイ171などからなり、排紙口16から排出された用紙は全てこの排紙トレイ171に排紙される。
Sheets are stacked in the first to third sheet feeding cassettes (111 to 113), respectively. The in-body discharge unit includes an in-
原稿搬送装置18には、原稿が積載されている。この原稿はピックアップローラ181により1枚ずつ読みとり部まで搬送されスキャナ部19で読み込まれ、原稿排出部182に排出される。
Documents are stacked on the
通常のコピーをする場合の動作を、引き続き図1を用いて説明する。原稿搬送装置18に原稿をセットし、操作部20のスタートボタンを押すと、この原稿はピックアップローラ181により1枚ずつ読みとり部まで搬送されスキャナ部19で読み込まれ、原稿排出部182に排出される。
The operation for normal copying will be described with reference to FIG. When a document is set on the
第1〜第3の給紙カセット(111〜113)または給紙バイパス114の何れかから給紙された用紙は、搬送路12を経て、レーザー走査装置141から感光体ドラムへの潜像の書き込みのタイミングとの同期、及び用紙の先端揃えのため一旦レジストローラ対13で停止し、タイミングをみて作像部14で用紙にトナー像を転写され、続いて定着部15でこの熱ローラと圧ローラで挟持、加熱されてトナー像が定着され、以後排紙口16から胴内排紙トレイ171に排出される。
The paper fed from either the first to third paper feed cassettes (111 to 113) or the paper feed bypass 114 passes through the
本実施例の画像形成装置のブロック図を図2に基づいて説明する(上述した機械的な説明による画像形成装置と1部共通しているが、ブロック図の説明として新たな符号を与えている)。デジタル複合機1は、スキャナ部232、操作部241,制御部200、プリンタ部251,画像処理部261、HDD(ハードディスクドライブ)271,ネットワークIF部281を備える。
A block diagram of the image forming apparatus according to the present embodiment will be described with reference to FIG. 2 (although it is common with the image forming apparatus according to the mechanical description above, a new reference numeral is given as an explanation of the block diagram). ). The digital multi-function peripheral 1 includes a
スキャナ部232は、自動原稿搬送部231を備え、図1に示す露光ランプ191及びCCD(電荷結合素子)192を含む。スキャナ部233は、自動原稿搬送部231により1枚づつ搬送される原稿を露光ランプ191により照射し、その反射光をCCD192で受光することにより、原稿から画像を読み取り、読み取った画像に対する画像データを画像処理部261へ出力する。
The
画像処理部261は、読み取られた画像データを必要に応じてレベル補正、γ補正等の補正処理を行い、必要に応じて画像データの拡大又は縮小処理等の加工処理を行う。
The
プリンタ部は、レーザー走査手段252,作像手段253,給紙・搬送手段254,定着手段255及び排出紙検知手段256を含む。作像手段253は、感光体ドラム、現像装置、転写ローラ等からなり、レーザー走査手段252により画像データにより変調された光により露光された静電潜像を現像装置のトナーにより現像する。レーザー走査手段252の説明は後述する。
The printer unit includes a
現像されたトナー像は転写ローラにより1枚づつ搬送される転写紙に転写され、定着手段255により定着される。定着された転写紙は、搬送手段254により胴内排出部17に排出される。
The developed toner image is transferred onto a transfer sheet conveyed one by one by a transfer roller, and fixed by a
ネットワークIF部281は、ネットワークIF(10/100Base-TX)等を用い、LAN(Local Area Network)を介して接続されたPC291,292等複数のPCとの間での種々のデータの送受信を制御する。HDD271は、スキャナ部233によって読み取られた画像データ等を記憶する。
The
制御部200は装置各部を制御するCPU(Central Processing Unit)221と、プログラムデータ等が記憶されているROM222(Read Only Memory)と、CPU221の作業領域として用いられるRAM(Random Access Memory)223及び各種設定データ等が記憶されるEEPROM(Electrically Erasable Programmable ROM)等の書換え可能な不揮発性メモリ226、画像処理部261により補正、加工された画像データ信号IMGS、このIMGSの出力に先だって生成されるスタート信号SS、ポリゴンミラー駆動モータのモード制御信号PMMS、ポリゴンミラー駆動モータの速度設定信号PMSSを生成する画像信号生成手段224、現在時刻や年月日の計時処理を行うタイマカレンダ手段225を備える。
The
操作部241には液晶タッチパネル等で構成される表示手段243、プリントボタン2421、複写枚数等を設定するテンキー2423、前記表示部243、テンキー2423等で設定された項目をセットするセットボタン2422などのキー入力手段242を含む。
The
本実施例の画像形成装置はデジタル複合機1であるので、PCからの印刷命令があった場合は、ネットワークIF部281を介して回線から送られてくる画像信号及びプリント枚数、ソート指示などの設定信号を通信制御手段(図示していない)で、画像信号はビットイメージに展開し、これを画像信号生成手段224を介してプリンタ部3に順次送りレーザー走査手段252の信号として画像となる。
Since the image forming apparatus of the present embodiment is the digital multi-function peripheral 1, when a print command is issued from the PC, the image signal and the number of prints sent from the line via the
図3は本発明のレーザー走査手段のポリゴンミラーの回転を駆動制御する第1の実施例を示すブロック図であり、ポリゴンミラー300を回転駆動するモータ301は、モータ駆動回路302から出力されるモータ制御信号PMDによって駆動される。モータ駆動回路302は、制御手段303から入力されるモータオン/オフ信号PMSWによって停止状態と回転状態に制御され、回転時の回転速度はモータ速度制御信号PMVによって制御される。
FIG. 3 is a block diagram showing a first embodiment for driving and controlling the rotation of the polygon mirror of the laser scanning means of the present invention. A
制御手段303は、画像信号を生成する画像信号生成手段224から入力される各種信号に基づいてモータオン/オフ信号PMSWや速度制御信号PMVを生成してモータ301を制御する。
The
この制御手段303には、画像信号IMGSの他に、スタート信号SS、モータを定格回転させるか、低速回転させるかのモードを設定するモード制御信号PMMS、低速回転時のモータの回転速度を決定するモード速度設定信号PMSSが入力されている。このPMSSの信号が0Vのときは、低速回転モード設定時にモータは停止する。また、モータが定格回転に達したときに出力するモータレデイ信号PMRDYがある。 In addition to the image signal IMGS, the control means 303 determines a start signal SS, a mode control signal PMMS for setting a mode for rotating the motor at a rated speed or a low speed, and the rotational speed of the motor at a low speed. The mode speed setting signal PMSS is input. When the PMSS signal is 0 V, the motor stops when the low-speed rotation mode is set. There is also a motor ready signal PMRDY that is output when the motor reaches the rated rotation.
図4は、1日の時間帯における稼働率の変化を示すグラフである。横軸は時間帯を示し、縦軸は画像形成装置の稼働率である。ここでの稼働率は例えば単位時間における画像出力枚数である。前記各時間帯における画像形成装置の稼働率は、EEPROM226に記憶される。
FIG. 4 is a graph showing changes in the operation rate in the time zone of one day. The horizontal axis represents the time zone, and the vertical axis represents the operating rate of the image forming apparatus. The operating rate here is, for example, the number of output images per unit time. The operation rate of the image forming apparatus in each time zone is stored in the
また、この稼働率により例えば3つのグループ分けが成される。予め稼働率の閾値として所定の値K1、K2(K2>K1)がROM222に記憶されており、その時間帯の稼働率がK1未満では低稼働率とし、その時間帯の稼働率がK1以上K2未満では中稼働率、その時間帯の稼働率がK2以上では高稼働率とする。例えば職場がお昼休みとなる12時の時間帯は画像出力枚数が0であり、低稼働率のグループとなる。
In addition, for example, three groups are formed by this operation rate. Predetermined values K1 and K2 (K2> K1) are stored in advance in the
図5は、画像信号IMGSに対応した画像を記録する時の各種信号を示すタイミングチャートであり、図5(a)は高稼働率、図5(b)は中稼働率、図5(c)は低稼働率の各グループによる制御の変化を示している。 FIG. 5 is a timing chart showing various signals when an image corresponding to the image signal IMGS is recorded. FIG. 5A shows a high operation rate, FIG. 5B shows a medium operation rate, and FIG. Shows the change in control by each group with low availability.
図5(a)の高稼働率の制御では、モード制御信号PMMSは常時HIGH、即ちモータは定格回転モードに制御され、スタート信号SSが入力されると、モータ回転速度が高速の定格回転状態に維持されているため、画像信号生成手段224は、図5(a)に示すように画像信号IMGSを出力する。従って、モータ301の立ち上がり時間が問題となりスループットが低くなるという問題は発生しない。画像出力が終了すると、モータ回転速度は高速のまま維持される。
5A, the mode control signal PMMS is always HIGH, that is, the motor is controlled to the rated rotation mode, and when the start signal SS is input, the motor rotation speed is set to a high-speed rated rotation state. Since it is maintained, the image signal generation means 224 outputs the image signal IMGS as shown in FIG. Therefore, there is no problem that the rise time of the
図5(b)の中稼働率の制御では、モード制御信号PMMSはLOW、即ち低速モードで維持され、モード速度設定信号PMSSによって設定される速度で低速回転される。 In the control of the medium operation rate in FIG. 5B, the mode control signal PMMS is maintained in LOW, that is, the low speed mode, and is rotated at a low speed at a speed set by the mode speed setting signal PMSS.
その後、画像出力要求が発生するとモード制御信号PMMSは図5(b)に示すように、低速モードが解除され、モータ301は急速に定格回転状態に向かって回転速度を上昇させる。その後定格回転に到達すると制御手段303はモータレデイ信号PMRDYを出力し(図示せず)、画像信号生成手段224は、PMRDY信号が入力されると画像信号IMGSを出力する。従って、スタート信号SSが入力されるとモータ301を定格回転状態に速やかに移行させることができる。画像出力が終了すると、モータ回転速度は低速に移行する。
Thereafter, when an image output request is generated, the mode control signal PMMS is released from the low speed mode as shown in FIG. 5B, and the
図5(c)の低稼働率の制御では、モード制御信号PMMSはLOW、即ち低速モードで維持されるが、モード速度設定信号PMSSは、図5(c)に示すように0Vに設定されており、従ってモータは停止している。 In the low operation rate control of FIG. 5C, the mode control signal PMMS is maintained in LOW, that is, the low speed mode, but the mode speed setting signal PMSS is set to 0 V as shown in FIG. 5C. Therefore, the motor is stopped.
その後、画像出力要求が発生するとモード制御信号PMMSは図5(c)に示すように、低速モードが解除され、モータ301は急速に定格回転状態に向かって回転速度を上昇させる。その後定格回転に到達すると制御手段303はモータレデイ信号PMRDYを出力し(図示せず)、画像信号生成手段224は、PMRDY信号が入力されると画像信号IMGSを出力する。従って、スタート信号SSが入力されるとモータ301を定格回転状態に速やかに移行させることができる。画像出力が終了すると、モータ回転速度は停止される。
Thereafter, when an image output request is generated, the mode control signal PMMS is released from the low speed mode as shown in FIG. 5C, and the
なお、1日の時間帯において稼働率を求める例を示したが、更に1週間単位の曜日毎の稼働率を各時間帯で記憶し、各曜日で稼働率を求めても良い。 In addition, although the example which calculates | requires an operation rate in the time slot | zone of a day was shown, the operation rate for every day of the week may be memorize | stored in each time slot | zone, and an operation rate may be calculated | required on each day of the week.
1 デジタル複合機
17 胴内は排紙部
18 自動原稿搬送装置
19 スキャナ部
20 操作部
141 レーザー走査装置
224 画像信号生成手段
225 タイマカレンダ手段
226 EEPROM
241 操作部
242 キー入力手段
300 ポリゴンミラー
301 モータ
303 制御手段
DESCRIPTION OF
241
Claims (3)
The group of the operating rate range is a group of 3 of the first operating rate, the second operating rate, and the third operating rate in descending order of the operating rate. In the first operating rate group, the motor The image according to claim 2, wherein the rotation speed is a rated rotation speed, the rotation speed is low in the second operating rate group, and the rotation is stopped in the third operating rate group. Forming equipment.
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- 2004-08-27 JP JP2004249046A patent/JP2006065109A/en active Pending
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