JP2009163023A

JP2009163023A - 異常検出装置、及び画像形成装置

Info

Publication number: JP2009163023A
Application number: JP2008000935A
Authority: JP
Inventors: Takeya Kimoto; 雄也木本
Original assignee: Kyocera Mita Corp
Current assignee: Kyocera Document Solutions Inc
Priority date: 2008-01-08
Filing date: 2008-01-08
Publication date: 2009-07-23

Abstract

【課題】プリンタにおいて、ＬＤ（Laser Diode）又はＰＤ（Photo Diode）における異常の発生を正確に検出することのできる技術を提供する。
【解決手段】ＬＤ３１の電圧を画像制御部２０３のＡＳＩＣ２０３ｂで監視し、ＬＤＯ（Laser Diode Output）２０２ｂからの電圧を駆動制御部２０２で別々に監視することによって、レーザユニット３に生じた異常を正確に検出することができる。
【選択図】図３

Description

本発明は、画像形成装置において異常を検知する異常検出装置、及びこの異常検出装置を備える画像形成装置に関する。

電子写真方式の画像形成装置のように、光源を備え、この光源からの光を用いて感光体上に画像を描く装置においては、トナーカートリッジ交換等の目的で、装置の筐体に開閉可能なドアが設けられていることがある。この場合、ドアが開かれたときには、光がユーザの目に入るのを防ぐために、光源が消灯されるようになっていることが好ましい。

また、このように光源を備える画像形成装置において、光センサが光源からの光を検出することで出力するビーム検出（ＢＤ）信号から、光源の異常を検知する技術が提案されている。

例えば、特許文献１には、半導体レーザ光源からの光をミラーにて反射させ感光体ドラム上に静電潜像を描く画像形成装置が記載されている。この画像形成装置は、トナーカートリッジを交換するために設けられた開口部であるカートリッジドアと、光源とミラーとの間に設けられ、カートリッジドアと機構的に連動するレーザシャッタと、カートリッジドアに設けられ、カートリッジドアの開閉状態に応じて状態信号を制御ユニットへ送るインタロックスイッチと、を備える。また、上述の光源からのレーザビームは、一走査毎に、ビーム検出器に入射するようになっており、ビーム検出器はレーザビームを検出すると、制御ユニットへＢＤ信号を出力する。

制御ユニットは、カートリッジドアが閉じてインタロックスイッチがオンされたときに、光源を点灯させる。この状態で、ＢＤ信号が入力されない状態が所定時間Ｔ_０以上継続したときには、制御ユニットは半ドア状態であると判断して、ユーザに報知してドアを完全に閉めるように促すと共に、２回報知しても未だＢＤ信号が入力されないときには、半ドアでなくＢＤ信号生成機能そのものに異常があると判断して、光源をオフする。
特開平１１‐１０９４１号公報（段落［００２６］、図１、図５）

インタロックスイッチによって、駆動系の電源が断たれるような構成の画像形成装置においては、安全の為、光源の電源電圧が所定の値を下回ると、レーザ光源が消灯されるようになっている場合がある。この場合、制御部を構成するＣＰＵが、インタロックスイッチのオン／オフ、つまりドアの開閉を検知するようになっている。しかし、ドアの開閉を検知するための電圧の基準値（インタロック基準電圧）は、レーザの消灯の要否を判断するための電圧の基準値（レーザ基準電圧）とは異なるため、次のような問題が起こることがある。

すなわち、例えばインタロック基準値がレーザ基準値よりも小さいとき、ドアが開いている間（インタロック時）にレーザ電源電圧がレーザ基準値より低下することによりレーザが消灯されると、レーザ消灯後にインタロックが解除されたとき、レーザは停止しているのでＢＤ信号は検出されないが、インタロック状態でもないので、たとえ光源に異常がなくても、制御ユニットは装置に異常が生じたと判断する。

そこで、本発明は、装置に生じた異常を正確に検出することができる異常検出装置、及びそれを備える画像形成装置を提供することを目的とする。

上記課題を解決するために、請求項１に記載の異常検出装置は、感光体と、上記感光体上に光にて画像を描く光源と、上記感光体及び上記光源を内包する筐体と、上記筐体に設けられた開閉可能なドアと、を備える画像形成装置の異常検出装置であって、上記光源への電源供給路に設けられ、上記ドアの閉／開によってオン／オフが切り換えられるインタロックスイッチと、上記インタロックスイッチがオンになっており、かつ上記光源の電源電圧が所定値より小さいときは、上記光源に異常が発生したと判断する光源異常検出部と、を備える。

このように、インタロックスイッチのオン／オフとは別に、光源の電源電圧を監視することによって、光源に発生した異常を正確に検出することができる。

また、請求項２に記載するように、請求項１の異常検出装置において、上記光源からの光を検知して信号を出力する光検知部をさらに備え、上記光源異常検出部は、さらに、上記光検知部からの信号が、上記光源からの光量が所定量を下回っていることを示すときに、上記光源に異常が発生したと判断するようになっていることが好ましい。

このように、光源の電源電圧と光検知部の検出結果との両方に基づいて異常を検出することで、光源における異常の発生をより正確に検出することができる。

また、請求項３に記載するように、請求項１又は２の異常検出装置において、上記光源からの光量を検知して信号を出力する光検知部と、上記光源の電源電圧が上記所定値以上であって、上記光検知部からの信号が上記光源からの光量が所定値を下回っていることを示すときに、上記光検知部に異常が発生したと判断する光検知部異常検出部と、を備えることが好ましい。

また、請求項４に記載するように、請求項１〜３のいずれか１項に記載の異常検出装置は、感光体と、上記感光体上に、光にて画像を描く光源と、上記感光体及び上記光源を内包する筐体と、上記筐体に設けられた開閉可能なドアと、を備える画像形成装置に適用可能である。

インタロックスイッチのオン／オフとは別に、光源の電源電圧を監視することによって、光源に発生した異常を正確に検出することができる。

以下、本発明の実施の一形態であるプリンタ１００について、図面を参照して説明する。

＜１．プリンタ１００の概要＞
図１は、プリンタ１００の要部構成を示す正面図である。

図１に示すように、プリンタ１００は、筐体１０１と、筐体１０１に設けられたカートリッジドア１０２と、を備え、筐体１０１内に、トナー（現像剤）によって画像を形成する画像形成部１０、その画像を用紙Ｐ上に転写する転写部１１、転写後の用紙Ｐに画像を定着させる定着部１２、定着部１２を経た用紙Ｐが排出される排紙トレイ１３、用紙Ｐを収容する用紙カセット１４、並びに、用紙カセット１４から転写部１１及び定着部１２を経て最終的に排紙トレイ１３へと用紙Ｐを搬送する用紙搬送部１５等を備える。

画像形成部１０は、図中に矢印で示す方向に回転可能な感光体ドラム１を備える。画像形成部１０はさらに、感光体ドラム１の回転方向に沿って、感光体ドラム１を一様に帯電させる帯電部２、帯電した感光体ドラム１の表面に光を照射することで静電潜像を描くレーザユニット３、及び静電潜像をトナーで現像する現像器４を備える。

現像器４は、トナーを収容するトナー収容部４１、トナー収容部４１内のトナーを感光体ドラム１に搬送する現像部である現像ローラ４２、及び、トナー収容部４１内でトナーを撹拌する撹拌羽根４３等を備える。現像器４は筐体内１０１内に着脱可能である。つまり、現像器４は、現像剤収容容器、言い換えると、トナーを収容するトナーカートリッジとして機能する。図１には現像器４を１つしか図示しないが、現像器４は複数設けられていてもよい。また、１の感光体ドラム１に対して複数の現像器４を設けてもよいし、複数の感光体ドラム１を設け、各感光体ドラム１に１つずつ現像器４を設けてもよい。

現像器４は、所謂トナーカートリッジであり、筐体１０１内にロックレバー等によって固定される。そして、現像器４内のトナーが空になると、ユーザはカートリッジドア１０２を開けて、現像器４を新品と交換することができる。

＜２．レーザユニット３＞
レーザユニット３の要部構成を図２に示す。

図２に示すように、レーザユニット３は、レーザ光Ｂを出射する光源であるＬＤ（Laser Diode）３１、及びＬＤ３１から感光体ドラム１へとレーザ光Ｂを導く光学部材（３２〜３４）等を備える。

ＬＤ３１は、後述の画像制御部２０３の制御の下、画像データに応じて変調された光を出射する。ＬＤ３１から出射されたレーザ光Ｂは、ＬＤ３１と図示しないコリメータレンズ及びシリンダレンズによってポリゴンミラー３２に導かれる。レーザ光Ｂはポリゴンミラー３２によって反射されて、感光体ドラム１上に導かれる。ポリゴンミラー３２が回転することによって、レーザ光Ｂは感光体ドラム１上を走査することができる。また、ポリゴンミラー３２と感光体ドラム１の間に配されたレンズ群３３及び３４が、感光体ドラム１上にレーザ光Ｂを集光する。

レーザユニット３は、レーザ光Ｂの走査路上、感光体ドラム１に対する走査範囲から外れた位置に、ミラー３５を備える。ミラー３５により反射されたレーザ光Ｂの進路上には、ＰＤ（Photo Diode）３６が設けられる。一走査毎に、感光体ドラム１の走査を終えたレーザ光Ｂは、ミラー３５を介してＰＤ３６に入射する。ＰＤ３６は、レーザ光Ｂを検知すると、後述の画像制御部２０３へＢＤ（ビーム検出）信号を出力する。

＜３．制御系＞
図３に、プリンタ１００の制御系の構成を示す。

図３に示すように、プリンタ１００は、上述のカートリッジドア１０２の開閉に伴ってＯＮ／ＯＦＦが切り換えられるインタロックスイッチ５と、種々のメッセージ等をユーザに提示する表示部６と、を備える。また、プリンタ１００は、電源供給を統括制御する電源制御部２０１と、画像形成部１０、転写部１１、定着部１２、及び用紙搬送部１５等の画像形成を担う駆動系の駆動電源を供給する駆動制御部２０２と、レーザユニット３を制御する画像制御部２０３と、表示部６の動作を制御する表示制御部２０４等を備える。

表示部６としては、バックライトを備える液晶表示パネルを用いることができる。

電源制御部２０１、駆動制御部２０２、画像制御部２０３、及び表示制御部２０４は、ＣＰＵ（Central Processing Unit）、ＲＯＭ（Read Only Memory）、ＲＡＭ（Random Access Memory）等を備え、各種プログラムを実行することができる。

具体的には、駆動制御部２０２は、ＣＰＵ２０２ａ及びＬＤＯ（Laser Diode Output）２０２ｂを備える。

ＬＤＯ２０２ｂは、インタロックスイッチ５に接続されている。ＬＤ３１は、インタロックスイッチ５に対して、ＬＤＯ２０２ｂの逆側に接続されている。つまり、インタロックスイッチ５がＯＮになっているとき、すなわちカートリッジドア１０２が閉じられているときには、ＬＤＯ２０２ｂからＬＤ３１に電源が供給される。なお、インタロックスイッチ５は、ＬＤ３１以外にも、駆動系の他のモータ類に接続されている。

ＣＰＵ２０２ａは、ＬＤＯ２０２ｂから出力される電圧（インタロック電圧）Ｖ_０を監視する。

画像制御部２０３は、ＣＰＵ２０３ａ及びＡＳＩＣ（Application Specific Integrated Circuit）２０３ｂ等を備える。

ＡＳＩＣ２０３ｂは、インタロックスイッチ５及びＬＤ３１に接続されている。また、ＰＤ３６からのＢＤ信号もＡＳＩＣ２０３ｂに入力される。つまり、画像制御部２０３は、ＡＳＩＣ２０３ｂにて、ＬＤ３１の電圧（レーザ電源電圧）Ｖ_１及びＢＤ信号を監視することができる。画像制御部２０３は、ＢＤ信号を認識することにより、レーザ光Ｂが１の走査線の走査を終えたことを確認して、次の走査線の走査に移行することができる。

電源制御部２０１は、駆動制御部２０２及び画像制御部２０３からの情報に基づいて、インタロック電圧Ｖ_０がインタロック基準電圧Ｂ_０より大きいにもかかわらず、レーザ電源電圧Ｖ_１がレーザ基準電圧Ｂ_１より小さい場合には、ＬＤ３１に異常が発生したものと判断する。なお、インタロック基準電圧Ｂ_０とレーザ基準電圧Ｂ_１との関係は特に限定されるものではない。

詳細には、図４のフローチャートに示す通りである。

インタロック電圧Ｖ_０がインタロック基準電圧Ｂ_０より小さい場合（ステップＳ１でＹｅｓ）、カートリッジドア１０２が開いた状態になっていることにより、インタロックスイッチ５がＯＦＦとなっていると考えられるので、表示制御部２０４は、カートリッジドア１０２を閉めるように、とのメッセージを、表示部６に表示させる等の動作によって、ユーザに注意を促す（ステップＳ２）。

一方、インタロック電圧Ｖ_０がインタロック基準電圧Ｂ_０以上であるときに（ステップＳ１でＮｏ）、ＬＤ３１を点灯させてもレーザ電源電圧Ｖ_１がレーザ基準電圧Ｂ_１を下回る場合（ステップＳ３でＹｅｓ）、電源制御部２０１は、ＬＤ３１に何らかの異常が発生していると判断し（ステップＳ４）、画像制御（レーザ制御）の初期化を行う（ステップＳ５）。初期化と併せて表示部６のバックライトを消灯することで、ユーザに注意を促してもよい。また、ユーザがカートリッジドア１０２を複数回連続して開け閉めした場合は、この開け閉めに対応したインタロックスイッチ５のＯＮ／ＯＦＦに合わせて、初期化を複数回行ってもよい。

なお、本形態では、ステップＳ３１でレーザ電源電圧Ｖ_１のみに基づいてＬＤ３１における異常の発生の有無が判断されるものとしたが、これ以外にも、レーザ電源電圧Ｖ_１がレーザ基準電圧Ｂ_１より小さく、かつＢＤ信号が入力されないときに、ＬＤ異常と判断してもよい。

一方、レーザ電源電圧Ｖ_１がレーザ基準電圧Ｂ_１以上であるにもかかわらず、ＢＤ信号が検知できない場合（ステップＳ３でＮｏ→Ｓ６でＹｅｓ）、ＰＤ３６に何らかの異常が発生したものと判断する（ステップＳ７）。このとき、ＬＤ３１の異常と判断したときと同様に、画像制御の初期化を行ってもよい。

初期化等の処理を行っても、未だＬＤ３１又はＰＤ３６の異常が解消されない場合には、表示制御部２０４が異常発生箇所を表示部６に表示させることで、ユーザ又はサービスマンに修理を行うように促すことができる。

いずれの電圧にも異常がなく、ＢＤ信号も正常である場合には、異常は発生していないものとして（ステップＳ８）、ユーザからの指示に応じて画像形成動作が実行される。

以上に述べたように、プリンタ１００は、インタロック電圧Ｖ_０とレーザ電源電圧Ｖ_１とを別々に監視することができるので、ＬＤ３１又はＰＤ３６等に生じた異常（ＢＤ異常）を、正確に検知することができる。

本発明は、以上の実施形態に限定されるものではなく、特許請求の範囲の記載の範囲内で、適宜変更を加えた技術も、本発明の実施形態に含まれる。

本発明の実施一形態のプリンタ１００の要部構成を示す正面図。プリンタ１００のレーザユニット３の要部構成を示す図面。プリンタ１００の制御系の要部構成を示すブロック図。プリンタ１００における制御の流れを示すフローチャート。

符号の説明

１００プリンタ
１０１筐体
１０２カートリッジドア
３レーザユニット
３１ＬＤ（光源）
３６ＰＤ（光検知部）

Claims

感光体と、上記感光体上に光にて画像を描く光源と、上記感光体及び上記光源を内包する筐体と、上記筐体に設けられた開閉可能なドアと、を備える画像形成装置の異常検出装置であって、
上記光源への電源供給路に設けられ、上記ドアの閉／開によってオン／オフが切り換えられるインタロックスイッチと、
上記インタロックスイッチがオンになっており、かつ上記光源の電源電圧が所定値より小さいときは、上記光源に異常が発生したと判断する光源異常検出部と、
を備える異常検出装置。
上記光源からの光を検知して信号を出力する光検知部をさらに備え、
上記光源異常検出部は、さらに、上記光検知部からの信号が、上記光源からの光量が所定量を下回っていることを示すときに、上記光源に異常が発生したと判断するようになっている、請求項１に記載の異常検出装置。
上記光源からの光量を検知して信号を出力する光検知部と、
上記光源の電源電圧が上記所定値以上であって、上記光検知部からの信号が上記光源からの光量が所定値を下回っていることを示すときに、上記光検知部に異常が発生したと判断する光検知部異常検出部と、
をさらに備える請求項１又は２に記載の異常検出装置。
感光体と、
上記感光体上に、光にて画像を描く光源と、
上記感光体及び上記光源を内包する筐体と、
上記筐体に設けられた開閉可能なドアと、
請求項１〜３のいずれか１項に記載の異常検出装置と、
を備える画像形成装置。