JP4400392B2 - 画像形成装置 - Google Patents

Description

本発明は、レーザダイオードから発せられたレーザ光をポリゴンミラーで感光体上に走査して静電潜像を形成する電子写真方式の画像形成装置に関する。

従来、レーザ光を用いる機器に対して、レーザ光の人体に対する安全性の見地から、ＩＥＣ（Ｉｎｔｅｒｎａｔｉｏｎａｌ Ｅｌｅｃｔｒｏｔｅｃｈｎｉｃａｌ Ｃｏｍｍｉｓｓｉｏｎ）により、ＩＥＣ６０８２５なる国際安全規格が定められている。この規格によればレーザ機器の備えるべき安全機構が、レーザ機器から放射されるレーザ光照射強度のレベルに応じてクラス分けされて規定されている。最も厳しいクラスでは、レーザ光源から発せられる直接ビームだけでなく間接ビームに対しても保護カバーの設置が必要とされており、保護カバーが取外し可能な構造あるいは移動可能な構造となっている場合には、保護カバーの取外し時あるいは保護カバーの移動時にもレーザ光が外部に漏れないように２重のインターロックシステムによってレーザ光照射強度を人体にとって安全なレベル以下に保つなどが義務付けられている。

しかし、２重のインターロックシステムを構成しようとすると、電源部からレーザ光発光制御システムまでのハーネスが長くなりやすく、インピーダンス増加に伴う供給電圧低下により不良画質が発生したり、インターロック回路に用いられるスイッチやコネクタなどには絶縁距離が必要とされるためコストが上昇するなどという問題があり、さらにはインターロックシステムの安全設計や安全確認に多大の工数を必要するという問題もある。

ポリゴンミラーを用いてレーザ光を走査するレーザ走査部を備えた画像形成装置において、レーザ光がポリゴンミラーでスキャンされる領域におけるレーザ光照射強度は照射強度の弱いクラス１に相当するならば、この領域での安全性の確保は比較的容易であるが、スキャン前のレーザ光の照射を受ける領域（レーザダイオード〜スリットの光量制限機構を含む）は、照射強度の強いクラス３Ｂ該当区間に相当するため、この区間では仮想的なミラーによる反射によってもレーザ光が外部に漏れないような構造とし、ポリゴンミラーの駆動モータが正常回転状態から外れた時にはレーザダイオードの発光を強制的に禁止する機構を設けることによってクラス１の規格に適合するように装置を構成する必要がある。

そこで、レーザ走査部にＰＬＬ（Ｐｈａｓｅ Ｌｏｃｋｅｄ Ｌｏｏｐ）回路を設け、ポリゴンモータからのＰＬＬ信号によりレーザ走査部の動作を制御する技術が従来から知られている。例えば、ＰＬＬロック信号によりポリゴンモータが目標速度に達したことを検知した後に所定の間隔でＰＬＬロック信号を検知することにより、目標速度に収束したか否かをチェックし、ポリゴンモータの回転が目標速度に収束した後にレーザ走査を許可するように制御するレーザ制御部を備えた光走査装置が開示されている。（例えば、特許文献１参照。）。

しかし、レーザ走査部に上記のようなＰＬＬ信号を利用した制御システムを採用したとしても、システムを構成する半導体部品の故障、あるいは端子間短絡などの故障が発生し、その結果、回路が誤作動してレーザダイオードが発光しレーザ光が外部に漏れ出すことが考えられ、いわゆるフェイルセーフシステムとして十分なものとはいえない。

また、複写機やプリンタなどの電子写真方式の画像形成装置では、紙詰まりなどの場合に筐体に設けられたメンテナンス用ドアが開閉されることがあり、そのような場合にも、レーザ光からの安全を十分に考慮する必要がある。そこで、例えば、画像形成装置のメンテナンス用ドアに取り付けられたインターロックスイッチと、そのインターロックスイッチが閉じたことを検知してレーザ光の発光を許可する発光許可信号を出力する制御手段とを備えた画像形成装置が開示されている（例えば、特許文献２参照。）。
特開２００２−１６９１２１号公報（第１−３頁、図１） 特許第３１３０５６６号公報（第２−４頁、図１）

しかし、上記のような方法によっても、多数の精密な部品で複雑に構成されている制御システムにおいては、いろいろな個所での故障が考えられ、常に確実に安全サイドに動作するという保証はなく、いわゆるフェイルセーフシステムとして、安全性の高いレーザ走査部を備えた画像形成装置の出現が切望されている。

本発明は、上記事情に鑑み、安全性の高いレーザ走査部を備えた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本発明の画像形成装置は、
レーザダイオードから発せられたレーザ光をポリゴンミラーで感光体上に走査して該感光体上に静電潜像を書き込み、該静電潜像をトナーで現像してトナー像を形成し該トナー像を最終的に記録媒体上に転写および定着することにより該記録媒体上に画像を形成する画像形成装置において、
この画像形成装置が正常に動作することが可能な正常動作可能状態にあるか否かを監視して該正常動作可能状態にあるか否かを示す動作可能状態信号を出力する監視部と、
電力の供給と、発光許可信号と、画像信号とを受け取って、上記レーザダイオードに画像信号に基づいて変調されたレーザ光を発光させるレーザ駆動部と、
電力の供給を受けて上記ポリゴンミラーを回転させ正常回転状態にあるか否かを示す回転状態信号を出力するミラー駆動部と、
電力供給指示を受けて上記レーザ駆動部に電力を供給する電力供給部と、
発光指示を受けて上記レーザ駆動部に発光許可を与える発光許可付与部と、
上記監視部から動作可能状態信号を受け取るとともに上記ミラー駆動部から回転状態信号を受け取り、該動作可能状態信号がこの画像形成装置が正常動作可能状態にあることを示しており、かつ、該回転状態信号が上記ポリゴンミラーが正常回転状態にあることを示している場合に限り、上記電力供給部に電力供給指示を与える電力供給制御部と、
上記監視部から動作可能状態信号を受け取るとともに上記ミラー駆動部から回転状態信号を受け取り、該動作可能状態信号がこの画像形成装置が正常動作可能状態にあることを示しており、かつ、該回転状態信号が上記ポリゴンミラーが正常回転状態にあることを示している場合に限り、上記発光許可付与部に発光指示を与える発光許可制御部とを備えたことを特徴とする。

本発明の画像形成装置によれば、この画像形成装置が正常動作可能状態にあり、かつポリゴンミラーが正常回転状態にある場合以外はレーザ駆動部に電力は供給されない上、この画像形成装置が正常動作可能状態にあり、かつポリゴンミラーが正常回転状態にある場合以外はレーザ駆動部に発光許可は与えられないので、電力供給の系統と発光許可付与の系統のいずれか一方に不具合が発生した場合でもこの画像形成装置の安全性を確保することができる。

ここで、上記監視部から出力された動作可能状態信号と上記ミラー駆動部から出力された回転状態信号との入力を受けて、該動作可能状態信号がこの画像形成装置が正常動作可能状態にあることを示しており、かつ、該回転状態信号が上記ポリゴンミラーが正常回転状態にあることを示している場合に限り、上記電力供給制御部に電力供給許可信号を与えるとともに上記発光許可制御部に発光許可信号を与えるためのプログラムが実行されるＣＰＵを備え、
上記電力供給制御部は、上記動作可能状態信号がこの画像形成装置が正常動作可能状態にあることを示しており、かつ、上記回転状態信号が上記ポリゴンミラーが正常回転状態にあることを示しており、さらに、上記ＣＰＵからの電力供給許可信号を受信している場合に限り、上記電力供給制御部に電力供給許可信号を与えるものであり、
上記発光許可制御部は、上記動作可能状態信号がこの画像形成装置が正常動作可能状態にあることを示しており、かつ、上記回転状態信号が上記ポリゴンミラーが正常回転状態にあることを示しており、さらに、上記ＣＰＵからの発光許可信号を受信している場合に限り、上記発光許可制御部に発光許可信号を与えるものであってもよい。

本発明の画像形成装置を上記のように構成した場合は、電力供給制御部と発光許可制御部とを制御するＣＰＵを備えたことにより、この画像形成装置の安全性を一層確実なものとすることができる。

また、上記構成において回転状態信号及び電力供給のモニタ信号はバッファＩＣを介してＣＰＵもしくはレーザ駆動部に接続されるようにしてもよい。

本発明の画像形成装置を上記のように構成した場合は、より安全性の高い画像形成装置とすることができる。

また、上記構成においてレーザ駆動部への電源供給信号と発光許可を与える発光許可信号を意図的に別デバイスで制御して、外部スイッチと組み合わせることによって更なるフェイルセーフ機能を持つようにしてもよい。

本発明の画像形成装置を上記のように構成した場合は、より安全性の高い画像形成装置とすることができる。

また、上記構成の画像形成装置においてＶＣＳＥＬ（多面体発光レーザダイオード）を使用することによってプリント動作中やスタンバイ時も含めてポリゴンモータが回っていれば単体レーザ照射強度が走査状態でクラス１の照射強度となるようにしてもよい。

本発明の画像形成装置を上記のように構成した場合は、より安全性の高い画像形成装置とすることができる。

また、上記監視部は、この画像形成装置の筐体のドアが閉じているか否かを監視し、該ドアが閉じていることをもって、または感光体が搭載されているか否かを監視し、該感光体が搭載されていることをもって正常動作可能状態にあると判定するものであってもよい。

本発明の画像形成装置を上記のように構成した場合は、ユーザやサービスマンが内部点検のために筐体のドアを開閉する際の安全性、また、サービスマンによる感光体の交換などの際の安全性を向上させることができる。

本発明の画像形成装置によれば、レーザ駆動部に電力を供給する系統とレーザ駆動部に発光許可を付与する系統のいずれか一方に不具合が生じた場合にも安全サイドの動作を行うので、安全性の高い画像形成装置を実現することができる。

以下図面を参照して本発明の画像形成装置の実施の形態を説明する。

図１は、本発明の画像形成装置の一実施形態の概略構成図である。

図１に示すように、この画像形成装置１００は、矢印Ａ方向に回転する感光体ドラム１２、感光体ドラム１２の表面を帯電する帯電器１６、レーザダイオードから発せられたレーザ光をポリゴンミラーで感光体ドラム１２上に走査するレーザ走査部１０と、感光体ドラム１２上に形成された静電潜像をトナーで現像して感光体ドラム１２上にトナー像を形成する現像器１３と、感光体ドラム１２上のトナー像を記録媒体Ｐ上に転写する転写器１４と、記録媒体Ｐ上に転写されたトナー像を定着する定着器１５と、記録媒体Ｐを収納する用紙トレイ１７と、感光体ドラム１２の表面をクリーニングするクリーナ１８と、感光体ドラム１２表面の残留電荷を除去する除電器１９と、この画像形成装置１００が正常に動作することが可能な正常動作可能状態にあるか否かを監視して正常動作可能状態にあるか否かを示す動作可能状態信号を出力する監視部９とを備えている。

レーザ走査部１０は、上記のレーザダイオード、ポリゴンミラーの他に、レーザ駆動部、ミラー駆動部、電力供給部、発光許可付与部、電力供給制御部、および発光許可制御部を備えている。これら各部の機能については、図２を参照して後述する。

次に、図１を参照しながらこの画像形成装置の動作について説明する。

先ず、画像読取部（図示せず）で原稿から読み取られた原画像信号、あるいは外部のコンピュータ（図示せず）などで作成された原画像信号が画像処理部（図示せず）に入力され画像処理が行われる。こうして得られた入力画像信号はレーザ走査部１０に入力され、レーザ光を変調する。入力画像信号によって変調されたレーザ光は、帯電器１６により一様に帯電された感光体ドラム１２表面に照射される。感光体ドラム１２表面にレーザ光がラスタ照射されると、感光体ドラム１２上には入力画像信号に対応した静電潜像が形成される。

感光体ドラム１２上に形成された静電潜像は現像器１３によりトナーで現像され、感光体ドラム１２上にトナー像が形成される。感光体ドラム１２上に形成されたトナー像は感光体ドラム１２の矢印Ａ方向への回転に伴われて、感光体ドラム１２に対向して配置された転写器１４に向かって搬送される。

一方、用紙トレイ１７に収納されていた記録媒体Ｐが感光体ドラム１２と転写器１４との間のニップ部に向かって供給され、転写器１４により感光体ドラム１２上のトナー像は記録媒体Ｐ上に転写される。記録媒体Ｐ上に転写されたトナー像は、定着器１５によって定着され所望の画像が得られる。

トナー像の記録媒体Ｐ上への転写が終了した感光体ドラム１２の表面に付着した残留トナーなどの付着物がクリーナ１８によりクリーニングされ、さらに、感光体ドラム１２表面の残留電荷が除電器１９により除去され、１回の画像形成動作が終了する。

図２は、本実施形態の画像形成装置のレーザ走査部の概略構成図である。

図１に示したように、このレーザ走査部１０は、画像形成装置１００に内蔵されており、レーザダイオード１から発せられたレーザ光を、ポリゴンモータ１１により回転駆動されるポリゴンミラー２で感光体ドラム１２上を走査して感光体ドラム１２上に静電潜像を形成するものであり、レーザ駆動部３、ミラー駆動部４、電力供給部５、発光許可付与部６、電力供給制御部７、発光許可制御部８を備えている。

レーザ駆動部３は、電力の供給と、発光許可信号と、画像信号とを受け取り、画像信号に基づいて変調されたレーザ光をレーザダイオード１から発光させる。

ミラー駆動部４は、電力の供給を受けてポリゴンミラー２を回転させ正常回転状態にあるか否かを示す回転状態信号を出力する。

電力供給部５は、電力供給指示を受けてレーザ駆動部３に電力を供給する。

発光許可付与部６は、発光指示を受けてレーザ駆動部３に発光許可を与える。

電力供給制御部７は、監視部９から動作可能状態信号を受け取るとともにミラー駆動部４から回転状態信号を受け取り、その動作可能状態信号がこの画像形成装置が正常動作可能状態にあることを示しており、かつ、その回転状態信号がポリゴンミラー２が正常回転状態にあることを示している場合に限り、電力供給部５に電力供給指示を与える。

発光許可制御部８は、監視部９から動作可能状態信号を受け取るとともにミラー駆動部４から回転状態信号を受け取り、その動作可能状態信号がこの画像形成装置が正常動作可能状態にあることを示しており、かつ、その回転状態信号がポリゴンミラー２が正常回転状態にあることを示している場合に限り、発光許可付与部６に発光指示を与える。

図３は、本実施形態の画像形成装置のレーザ走査部の回路図である。

図３には、論理回路によってＩＥＣ安全規格クラス１に適合するように構成された、ＲＯＳ（Ｒａｓｔｅｒ Ｏｕｔｐｕｔ Ｓｃａｎｎｅｒ）基板２０、主制御基板３０、監視部９、およびレーザダイオード１からなる画像形成装置のレーザ走査部分の回路図が示されている。

監視部９は、保護カバーに取り付けられ保護カバーの開閉を検知し保護カバーが閉じられている場合に動作可能状態信号９１ａを出力する保護カバーインターロックスイッチ９１と、感光体ドラム１２（図１，２参照）の着脱状態を監視し装着済みである場合に動作可能状態信号９２ａを出力するドラム検知スイッチ９２とから構成されている。

ＲＯＳ基板２０には、電力の供給３０ａと、画像信号３０ｂと、発光許可信号３０ｃとを受け取って、レーザダイオード１に画像信号３０ｂに基づいて変調されたレーザ光を発光させるレーザ駆動部２１、および電力の供給を受けてポリゴンミラー（図１，２参照）を回転させ正常回転状態にあるか否かを示す回転状態信号（ＰＬＬロック信号）２３を出力するミラー駆動部２２が備えられている。

主制御基板３０には、電力供給部（図２参照：符号５）、発光許可付与部（図２参照：符号６）、電力供給制御部（図２参照：符号７）、発光許可制御部（図２参照：符号８）が備えられている。

電力供給部は、電源制御ＦＥＴ（Ｆｉｅｌｄ Ｅｆｆｅｃｔ Ｔｒａｎｓｉｓｔｏｒ）３１、およびＮＰＮバイポーラトランジスタ３２からなり、電力供給指示を受けてレーザ駆動部２１に電力３０ａを供給する。

発光許可付与部は、画像制御部３６からなり、発光指示を受けてレーザ駆動部３に発光許可信号３０ｃを与える。

電力供給制御部は、ゲート回路３３およびＮＰＮバイポーラトランジスタ３２からなり、監視部９から動作可能状態信号９１ａ，９２ａを受け取るとともにミラー駆動部２２から回転状態信号２３を受け取り、動作可能状態信号９１ａ，９２ａがこの画像形成装置が正常動作可能状態にあることを示しており、かつ、回転状態信号２３がポリゴンミラー（図２参照）が正常回転状態にあることを示している場合に限り、ＮＰＮバイポーラトランジスタ３２を介して電源制御ＦＥＴ３１に電力供給指示を与える。

発光許可制御部は、ゲート回路３４およびＣＰＵ３５からなり、監視部９から動作可能状態信号９１ａ，９２ａを受け取るとともにミラー駆動部２２から回転状態信号２３を受け取り、動作可能状態信号９１ａ，９２ａがこの画像形成装置が正常動作可能状態にあることを示しており、かつ、回転状態信号２３がポリゴンミラー（図２参照）が正常回転状態にあることを示している場合に限り、画像制御部３６に発光指示を与える。

このように構成された回路において、ミラー駆動部２２からＰＬＬロック信号（回転状態信号２３）が出力されると、その回転状態信号（ＰＬＬロック信号）２３は２つに分岐し、一方は、ゲート回路３３、ＮＰＮバイポーラトランジスタ３２を経て、電源制御ＦＥＴ３１のゲート３１ａに入力される。電源制御ＦＥＴ３１のソース３１ｂには＋５Ｖ電源が接続されており、＋５Ｖ電源は電源制御ＦＥＴ３１を経てレーザ駆動部２１に供給される。

また、ミラー駆動部２２から出力され２つに分岐した他方の回転状態信号（ＰＬＬロック信号）２３は、シュミットトリガ回路３８ａを経て、ＣＰＵ３５に入力される。ＣＰＵ３５には電源制御ＦＥＴ３１からシュミットトリガ回路３８ｂを経由して＋５Ｖ電源が供給されている。また、ＣＰＵ３５からはポリゴンモータ１１（図１参照）に対してモータオン信号４０が出力されるようになっている。

ＣＰＵ３５のポートＳ１はゲート回路３３を介してＮＰＮバイポーラトランジスタ３２および電源制御ＦＥＴ３１に接続されており、ＣＰＵ３５のポートＳ２はゲート回路３４を介して画像制御部３６に接続されている。

画像制御部３６は、図示しない画像情報処理部から画像情報３７を受け取り、それをビットマップに展開した画像信号３０ｂをレーザ駆動部２１に出力するとともに、ＣＰＵ３５からゲート回路３４を介して入力された出力指示（ＬＤＥＮＢ）に基づき発光を許可する旨の発光許可信号３０ｃをレーザに駆動部２１に出力する。

このように、この実施形態の画像形成装置は、監視部９から出力された動作可能状態信号９１ａ，９２ａとミラー駆動部２２から出力された回転状態信号２３との入力を受けて、動作可能状態信号９１ａ，９２ａがこの画像形成装置が正常動作可能状態にあることを示しており、かつ、回転状態信号２３がポリゴンミラーが正常回転状態にあることを示している場合に限り、電力供給制御部に電力供給許可信号を与えるとともに発光許可制御部に発光許可信号を与えるためのプログラムが実行されるＣＰＵ３５を備え、電力供給制御部は、動作可能状態信号９１ａ，９２ａがこの画像形成装置が正常動作可能状態にあることを示しており、かつ、回転状態信号２３がポリゴンミラーが正常回転状態にあることを示しており、さらに、ＣＰＵ３５からの電力供給許可信号を受信している場合に限り、電力供給制御部に電力供給許可信号を与えるものであり、発光許可制御部は、動作可能状態信号９１ａ，９２ａがこの画像形成装置が正常動作可能状態にあることを示しており、かつ、回転状態信号２３がポリゴンミラーが正常回転状態にあることを示しており、さらに、ＣＰＵ３５からの発光許可を受けている場合に限り、発光許可制御部に発光許可信号を与えるように構成されている。

従って、本実施形態の画像形成装置では、監視部９から出力された動作可能状態信号９１ａ，９２ａがこの画像形成装置が正常動作可能状態にあることを示していない限りはレーザ点灯は確実に防止され、かつ、ミラー駆動部２２から電力供給制御部までの回路に異常があっても、またミラー駆動部２２から発光許可制御部までの回路に異常があってもレーザ点灯は確実に防止される。

なお、本実施形態の回路では、監視部９は、前面ドアインターロックスイッチ９１と、ドラム検知スイッチ９２との２つの監視手段から構成されているが、監視部９の構成は上記の例に限られるものではなく、画像形成装置が正常に動作することが可能な正常動作可能状態にあるか否かが的確に監視できるものであればどのように構成してもよい。

また、本実施形態の回路では、ＣＰＵ３５をプロテクトするための保護抵抗を始め必要個所にデバイス保護のための保護抵抗が実装されている。

以上説明したように、この回路では、レーザダイオード１の発光はレーザ駆動部２１により直接制御されているが、レーザ駆動部２１への電力供給および発光許可付与は主制御基板３０によって制御されるようになっている。

主制御基板３０は、ポリゴンモータ１１（図２参照）の回転制御を行ってその回転状態を監視するとともに、筐体のドアの開閉状態や感光体ドラムの搭載状態などを監視する監視部９による監視結果に基づいてレーザ駆動部２１への電力供給および発光許可（ＬＤＥＮＢ）を行っている。

また、この回路では、レーザ駆動部２１への電力供給は電源制御ＦＥＴ３１およびＮＰＮバイポーラトランジスタ３２によりハード的に制御され、レーザ駆動部２１への発光許可の付与は、主制御基板３０に搭載されているＣＰＵ３５によりソフト的に制御される。そのため、この回路では、仮にＣＰＵ３５が暴走したとしても、ポリゴンモータが正常回転状態以外か、または筐体のドアが開いている状態にある時にはレーザダイオード１が誤って点灯されることはない。逆に、ＣＰＵ３５がポリゴンモータを回転制御していない時に、回転状態信号の短絡等によってＲＯＳ基板２０への電力供給および発光許可がハード的に行われれてしまう恐れのある場合には、ＣＰＵ３５がそれを監視し異常を検出した時には異常時制御（シャットダウン処理）を行うようになっている。

また、本実施形態では、電力供給と発光許可をそれぞれ別のデバイスで制御することにより、デバイスの短絡などによる電力供給と発光許可の同時オンを防止している。これに監視部９からの動作可能状態信号９１ａ，９２ａと組み合わせることによってこの画像形成装置の安全性をさらに向上させることができる。

また、ＲＯＳ基板２０に電力を供給する電源制御ＦＥＴ３１が破損した場合、例えば、開放状態での破損であれば、プリント動作開始時にポリゴンモータを回転させて正常回転状態になった後もＲＯＳ基板２０への通電は行われず画像形成ができない状態となるが、ＣＰＵ３５ではその原因を特定することができずに別の異常時制御が行われてしまう恐れがある。その反対に、ＦＥＴ短絡状態での破損であれば、ポリゴンモータが正常回転状態以外であってもＲＯＳ基板２０への電力供給が行われることとなり、ＬＤ誤点灯の危険度が高まる。以上の理由から、本実施形態では、ＲＯＳ基板２０への通電状態を監視する、ゲート回路３３，３４からなる通電監視回路が追加されている。この通電監視回路では、ＲＯＳ基板２０への電源ラインを直接ＣＰＵ３５のポートヘ接続するのではなく、ゲートを介して接続している。これはＣＰＵ３５の暴走によりＣＰＵ３５の通電監視用ポートが誤って出カポートに設定されてしまうようなことがあっても、ＲＯＳ基板２０への電源の回り込みを防ぎ、レーザダイオード１の誤点灯を回避するためである。

次に、上記の回路によるプリントスタンバイ時の監視動作について説明する。

図４は、本実施形態の画像形成装置のプリントスタンバイ時の監視動作を示すフローチャートである。

本実施形態の回路では、プリントスタンバイ時には、ＣＰＵ３５は回転状態信号２３（ＰＯＬＹＧＯＮ＿ＭＯＴ＿ＲＥＡＤＹ信号）がＡｃｔｉｖｅレベルであるか否かを一定周期で監視し（ステップＳ０１）、回転状態信号２３がＮｏｎ−Ａｃｔｉｖｅレベルになった場合には、回路になんらかの異常があったものと判断してＰＯＬＹＧＯＮ＿ＭＯＴ＿ＲＥＡＤＹ信号異常処理を行い（ステップＳ０２）、終了処理（ステップＳ０３）を行った後、監視動作を終了する。本実施形態では、このＰＯＬＹＧＯＮ＿ＭＯＴ＿ＲＥＡＤＹ信号異常処理として、ポリゴンモータオフ信号の出力、すなわちプリント動作の禁止処理およびユーザインターフェースへの通知などを行っている。

ステップＳ０１において回転状態信号２３がＡｃｔｉｖｅレベルである場合は、ＣＰＵ３５は、電源制御ＦＥＴ３１からＲＯＳ基板２０への通電を監視する通電監視信号３０ｄ（ＲＯＳ＿ＶＤＤ）を、シュミットトリガ回路３８ｂを介して一定周期で監視し（ステップＳ０４）、回転状態信号２３がＡｃｔｉｖｅレベルの状態でかつ通電監視信号３０ｄがＮｏｎ−Ａｃｔｉｖｅレベルである場合は、電源制御ＦＥＴ３１の短絡などなんらかの異常が発生したものと判断して、電源制御ＦＥＴ異常処理（１）を行い（ステップＳ０５）、終了処理（ステップＳ０３）を行った後、通電監視動作を終了する。本実施形態では、この電源制御ＦＥＴ異常処理（１）として、電源供給および発光許可の停止およびユーザーインターフェースへの通知を行っている。

このように構成したことにより、回転状態信号２３または通電監視信号３０ｄのいずれか一方でもＮｏｎ−Ａｃｔｉｖｅレベルとなった場合にはプリント禁止状態となり、レーザ点灯は停止する。つまり、この画像形成装置は、電源制御ＦＥＴ３１を含むハードウェアの部分とＣＰＵ３５を含むソフトウェアの部分のいずれか一方に異常が発生した場合でもいわゆるフェイルセーフシステムとして安全に動作する。

次に、この画像形成装置のプリント開始時およびプリント中の監視動作について説明する。

図５は、本実施形態の画像形成装置のプリント開始時およびプリント中の監視動作を示すフローチャートである。

図５に示すように、ＣＰＵはプリント開始に先立ってポリゴンモータ（ＰＯＬＩＧＯＮ＿ＭＯＴ）をオンにし（ステップＳ１１）、モータ立上げ時間の計測を開始する（ステップＳ１２）。

次に、回転状態信号（ＰＯＬＩＧＯＮ＿ＭＯＴ＿ＲＥＡＤＹ信号）２３（図３参照）がＡｃｔｉｖｅレベルであるか否かの判定が行われる（ステップＳ１３）。

ステップＳ１３における判定の結果、回転状態信号２３がＡｃｔｉｖｅレベルではない場合はステップＳ１４に進み、計測を開始してからの所定のモータ立上げ時間を経過したか否かの判定が行われる（ステップＳ１４）。

ステップＳ１４における判定の結果、所定のモータ立上げ時間を経過していない場合はステップＳ１１に戻りポリゴンモータを再度オンにし、ステップＳ１２以降の処理を繰り返す。

ステップＳ１４における判定の結果、所定のモータ立上げ時間を経過している場合はステップＳ１５に進み、ポリゴンモータ異常処理を行った後、処理を終了する。本実施形態では、このポリゴンモータ異常処理として、ポリゴンモータをオフとし、ユーザインターフェースにモータ異常である旨を通知する。

一方、ステップＳ１３における判定の結果、回転状態信号２３がＡｃｔｉｖｅレベルである場合はステップＳ１６に進み、ＣＰＵ３５のポートＳ１をオンにする、すなわちゲート回路３３、ＮＰＮバイポーラトランジスタ３２、および電源制御ＦＥＴ３１によるレーザ駆動部２１への電力供給を開始する。

次にステップＳ１７に進み、通電監視信号（ＲＯＳ＿ＶＤＤ信号）３０ｄ（図３参照）がＡｃｔｉｖｅレベルであるか否かの判定が行われる。

ステップＳ１７における判定の結果、通電監視信号がＡｃｔｉｖｅレベルではない場合は電源制御ＦＥＴ３１が通電を開始していないので、ステップＳ１８に進み電源制御ＦＥＴ異常処理（２）を行った後、処理を終了する。本実施形態では、この電源制御ＦＥＴ異常処理（２）として、電源供給および発光許可の停止およびユーザーインターフェースへの通知を行っている。

ステップＳ１７における判定の結果、通電監視信号がＡｃｔｉｖｅレベルである場合はステップＳ１９に進みＣＰＵ３５のポートＳ２をオンにする。これによりゲート回路３４および画像制御部３６によるレーザ駆動部２１への発光許可信号３０ｃの出力が行われ、レーザダイオード１が点灯されてブリント動作が開始される。

こうしてプリント動作が開始された後、回転状態信号２３（図３参照）がＡｃｔｉｖｅレベルであるか否かの判定が行われる（ステップＳ２０）。

ステップＳ２０における判定の結果、回転状態信号２３がＡｃｔｉｖｅレベルではない場合はステップＳ１５に進み、ポリゴンモータ異常処理を行った後、通電監視動作を終了する。本実施形態では、このポリゴンモータ異常処理として、ポリゴンモータをオフとし、ユーザインターフェースにモータ異常である旨を通知する。

一方、ステップＳ２０における判定の結果、回転状態信号２３がＡｃｔｉｖｅレベルである場合はステップＳ２１に進み、通電監視信号（ＲＯＳ＿ＶＤＤ信号）３０ｄ（図３参照）がＡｃｔｉｖｅレベルであるか否かの判定が行われる。

ステップＳ２１における判定の結果、通電監視信号がＡｃｔｉｖｅレベルでない場合は電源制御ＦＥＴ３１が通電を開始していないので、ステップＳ２２に進み電源異常処理を行った後、処理を終了する。本実施形態では、この電源異常処理として、この画像形成装置をプリント禁止状態とするとともに、ユーザインターフェースに電源に異常がある旨を通知する。

ステップＳ２１における判定の結果、通電監視信号がＡｃｔｉｖｅレベルである場合はステップＳ２３に進み画像形成ジョブが終了したか否かの判定が行われる。

ステップＳ２３における判定の結果、画像形成ジョブが終了していない場合はステップＳ２０に戻りステップＳ２０以降の処理を続ける。

ステップＳ２３における判定の結果、画像形成ジョブが終了している場合はステップＳ２４に進み終了処理を行った後、全体の処理を終了する。

本実施形態の画像形成装置を以上のように構成したことにより、プリント動作中にも、またプリントスタンバイ時にもポリゴンミラーが正常回転状態にある時のレーザ照射強度はクラス１となり、安全規格をクリアすることができる。

本発明の画像形成装置の一実施形態の概略構成図である。 本実施形態の画像形成装置のレーザ走査部の概略構成図である。 本実施形態の画像形成装置のレーザ走査部の回路図である。 本実施形態の画像形成装置のプリントスタンバイ時の監視動作を示すフローチャートである。 本実施形態の画像形成装置のプリント開始時およびプリント中の監視動作を示すフローチャートである。

符号の説明

１ レーザダイオード
２ ポリゴンミラー
３ レーザ駆動部
４ ミラー駆動部
５ 電力供給部
６ 発光許可付与部
７ 電力供給制御部
８ 発光許可制御部
９ 監視部
１０ レーザ走査部
１１ ポリゴンモータ
１２ 感光体ドラム
１３ 現像器
１４ 転写器
１５ 定着器
１６ 帯電器
１７ 用紙トレイ
１８ クリーナ
１９ 除電器
２０ ＲＯＳ基板
２１ レーザ駆動部
２２ ミラー駆動部
２３ 回転状態信号
３０ 主制御基板
３０ａ 電力
３０ｂ 画像信号
３０ｃ 発光許可信号
３０ｄ 通電監視信号
３１ 電源制御ＦＥＴ
３１ａ ゲート
３１ｂ ソース
３２ ＮＰＮバイポーラトランジスタ
３３，３４ ゲート回路
３５ ＣＰＵ
３６ 画像制御部
３７ 画像情報
３８ａ，３８ｂ シュミットトリガ回路
４０ モータオン信号
９１ 保護カバーインターロックスイッチ
９１ａ，９２ａ 動作可能状態信号
９２ ドラム検知スイッチ
１００ 画像形成装置

Claims (6)

1. レーザダイオードから発せられたレーザ光をポリゴンミラーで感光体上に走査して該感光体上に静電潜像を書き込み、該静電潜像をトナーで現像してトナー像を形成し該トナー像を最終的に記録媒体上に転写および定着することにより該記録媒体上に画像を形成する画像形成装置において、
   この画像形成装置が正常に動作することが可能な正常動作可能状態にあるか否かを監視して該正常動作可能状態にあるか否かを示す動作可能状態信号を出力する監視部と、
   電力の供給と、発光許可信号と、画像信号とを受け取って、前記レーザダイオードに画像信号に基づいて変調されたレーザ光を発光させるレーザ駆動部と、
   電力の供給を受けて前記ポリゴンミラーを回転させ正常回転状態にあるか否かを示す回転状態信号を出力するミラー駆動部と、
   電力供給指示を受けて前記レーザ駆動部に電力を供給する電力供給部と、
   発光指示を受けて前記レーザ駆動部に発光許可を与える発光許可付与部と、
   前記監視部から動作可能状態信号を受け取るとともに前記ミラー駆動部から回転状態信号を受け取り、該動作可能状態信号がこの画像形成装置が正常動作可能状態にあることを示しており、かつ、該回転状態信号が前記ポリゴンミラーが正常回転状態にあることを示している場合に限り、前記電力供給部に電力供給指示を与える電力供給制御部と、
   前記監視部から動作可能状態信号を受け取るとともに前記ミラー駆動部から回転状態信号を受け取り、該動作可能状態信号がこの画像形成装置が正常動作可能状態にあることを示しており、かつ、該回転状態信号が前記ポリゴンミラーが正常回転状態にあることを示している場合に限り、前記発光許可付与部に発光指示を与える発光許可制御部とを備えたことを特徴とする画像形成装置。
2. 前記監視部から出力された動作可能状態信号と前記ミラー駆動部から出力された回転状態信号との入力を受けて、該動作可能状態信号がこの画像形成装置が正常動作可能状態にあることを示しており、かつ、該回転状態信号が前記ポリゴンミラーが正常回転状態にあることを示している場合に限り、前記電力供給制御部に電力供給許可信号を与えるとともに前記発光許可制御部に発光許可信号を与えるためのプログラムが実行されるＣＰＵを備え、
   前記電力供給制御部は、前記動作可能状態信号がこの画像形成装置が正常動作可能状態にあることを示しており、かつ、前記回転状態信号が前記ポリゴンミラーが正常回転状態にあることを示しており、さらに、前記ＣＰＵからの電力供給許可信号を受信している場合に限り、前記電力供給制御部に電力供給許可信号を与えるものであり、
   前記発光許可制御部は、前記動作可能状態信号がこの画像形成装置が正常動作可能状態にあることを示しており、かつ、前記回転状態信号が前記ポリゴンミラーが正常回転状態にあることを示しており、さらに、前記ＣＰＵからの発光許可信号を受信している場合に限り、前記発光許可制御部に発光許可信号を与えるものであることを特徴とする請求項１記載の画像形成装置。
3. 前記構成において回転状態信号及び電力供給のモニタ信号はバッファＩＣを介してＣＰＵもしくはレーザ駆動部に接続されることを特徴とする請求項１記載の画像形成装置。
4. 前記構成においてレーザ駆動部への電源供給信号と発光許可を与える発光許可信号を意図的に別デバイスで制御して、外部スイッチと組み合わせることによって更なるフェイルセーフ機能を持つことを特徴とする請求項１記載の画像形成装置。
5. 前記構成の画像形成装置においてＶＣＳＥＬ（多面体発光レーザダイオード）を使用することによってプリント動作中やスタンバイ時も含めてポリゴンモータが回っていれば単体レーザ照射強度が走査状態でクラス１の照射強度となることを特徴とする請求項１記載の画像形成装置。
6. 前記監視部は、この画像形成装置の筐体のドアが閉じているか否かを監視し、該ドアが閉じていることをもって、または感光体が搭載されているか否かを監視し、該感光体が搭載されていることをもって正常動作可能状態にあると判定するものであることを特徴とする請求項１記載の画像形成装置。

Images