JPH06175443A - 画像形成装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 レーザプリンタまたはレーザ複写機におい
て、機械の立上げ時の大きな騒音の回数を２回から１回
に減少させる。 【構成】 レーザ光を用いる電子写真式画像形成装置に
おいて、ポリゴンミラー駆動用モータに電圧を印加する
第１の制御手段と、画像形成準備の前回転を起動する第
２の制御手段と、第１、第２の制御手段を同期させる手
段とを備え、定着装置が所定の温度になったとき、ポリ
ゴンミラー駆動用モータの回転立上げと画像形成準備の
前回転とを同期させて行う。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は電子写真技術を用いる画
像形成装置に係り、特にディジタル複写機やレーザビー
ムプリンタなどのレーザ光をポリゴンミラーで偏向して
感光体に照射する画像形成装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来のレーザ光を利用する画像形成装置
では、電源投入後ポリゴンミラーを回転させるポリゴン
モータを定常回転数で回転させて待機させていた。すな
わち、複写機やプリンタがレディの状態では、コピーま
たは印字の要求を待たせることなく処理するために、立
上げ時間が比較的長く高速回転を要するポリゴンモータ
は定常回転数（約２０，０００ｒｐｍ）となっていた。

【０００３】しかしながら、従来の複写機やプリンタで
は、電源スイッチ投入後、すぐにポリゴンモータの回転
を立上げていたために、たとえば図８に示すような最大
約５０ｄＢの大きな騒音を発生していた。これは、ポリ
ゴンモータの立上げ時に、過渡的に大きな電流を必要と
するため、モータコイルの振動が大きくなるためであ
る。また、その後ポリゴンモータの回転数が定常回転数
に達し、ポリゴンモータの発生する騒音が小さくなった
後で、静電プロセスを準備するための前回転によりさら
に大きな騒音を約３０秒間発生していた。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】前記のように、従来
は、複写機やプリンタの電源スイッチ投入後、ポリゴン
モータ立上げ音と、画像形成準備の前回転音と合わせて
２回の不快音を発生するという問題点があった。以上の
問題点に鑑み、本発明の課題とするところは、複写機や
プリンタの立上げ時の不快音の回数を２回から１回に減
少して使用環境を改善するとともに、ポリゴンモータの
立上げ時に発生する不快音を、機械本来の前回転音でマ
スクすることにより使用者に不信感を与えないことであ
る。

【０００５】

【課題を解決するための手段】本発明においては、帯電
させた感光体にポリゴンミラーで偏向されたレーザ光を
照射して静電潜像を形成した後、これを現像転写して画
像を形成する画像形成装置において、ポリゴンミラー駆
動用モータに電圧を印加する第１の制御手段と、画像形
成準備の前回転を起動する第２の制御手段と、前記第１
の制御手段と前記第２の制御手段とを同期させる手段と
を備え、ポリゴンミラー駆動用モータの回転立上げと画
像形成準備の前回転を同期させることにより前記課題を
解決するものである。

【０００６】また、本発明においては、転写された画像
を定着させる定着装置の温度を測定する測定手段をさら
に備え、測定手段で測定された定着装置の温度が所定の
値になったときに、ポリゴンモータの回転立上げと画像
形成準備の前回転とを同期させて行うことができる。ま
た、本発明においては、ポリゴンモータの回転立上げ時
間より画像形成準備の前回転時間を長くすることができ
る。

【０００７】

【作用】本発明においては、例えば図１のタイムチャー
トに示すように、ポリゴンミラーの回転立上げを画像形
成準備の前回転と同期させて行うので、約５０ｄＢのポ
リゴンミラー回転立上げ音は、約６０ｄＢの前回転音に
マスクされて、機械全体の立上げ期間中の大きな騒音発
生が１回となる。

【０００８】

【実施例】以下、図面を参照して本発明の実施例を説明
する。図２は本発明に係る用紙搬送装置を備えた両面画
像形成装置の一実施例であるディジタル複写機の全体構
成を示す断面図である。同図に示すように、この実施例
のディジタル複写機３０には、スキャナ部３１、レーザ
プリンタ部３２、多段給紙ユニット３３及びソータ３４
が備えられている。スキャナ部３１は透明ガラスから成
る原稿載置台３５、両面対応自動原稿送り装置（ＲＤ
Ｆ）３６及びスキャナユニット４０から構成されてい
る。

【０００９】多段給紙ユニット３３は、第１カセット５
１、第２カセット５２、第３カセット５３、及び選択に
より追加可能な第４カセット５５を有している。多段給
紙ユニット３３では、各段のカセットに収容された用紙
の上から用紙が１枚ずつ送り出され、レーザプリンタ部
３２へ向けて搬送される。ＲＤＦ３６は、複数枚の原稿
を一度にセットしておき、自動的に原稿を１枚ずつスキ
ャナユニット４０へ送給して、オペレータの選択に応じ
て原稿の片面又は両面をスキャナユニット４０に読み取
らせるように構成されている。

【００１０】スキャナユニット４０は原稿を露光するラ
ンプリフレクタアセンブリ４１、原稿からの反射光像を
光電変換素子（ＣＣＤ）４２に導くための複数の反射ミ
ラー４３、及び原稿からの反射光像をＣＣＤ４２に結像
させるためのレンズ４４を含んでいる。スキャナ部３１
は、原稿載置台３５に載置された原稿を走査する場合に
は、原稿載置台３５の下面に沿ってスキャナユニット４
０が移動しながら原稿画像を読み取るように構成されて
おり、ＲＤＦ３６を使用する場合には、ＲＤＦ３６の下
方の所定位置にスキャナユニット４０を停止させた状態
で原稿を搬送しながら原稿画像を読み取るように構成さ
れている。

【００１１】原稿画像をスキャナユニット４０で読み取
ることにより得られた画像データは、画像処理部へ送ら
れ各種処理が施された後、画像処理部のメモリ７３に一
旦記憶され、出力指示に応じてメモリ内の画像データを
レーザプリンタ部３２に与えて用紙上に画像を形成す
る。レーザプリンタ部３２は手差し原稿トレイ４５、レ
ーザ書き込みユニット４６及び画像を形成するための電
子写真プロセス部４７を備えている。

【００１２】レーザ書き込みユニット４６は、上述のメ
モリ７３からの画像データに応じたレーザ光を照射する
半導体レーザ１２２、レーザ光を等角速度偏向するポリ
ゴンミラー１２１、等角速度偏向されたレーザ光が静電
写真プロセス部４７の感光体ドラム４８上で等速度偏向
されるように補正するｆ−θレンズ１３０などを有して
いる。

【００１３】電子写真プロセス部４７は、周知の態様に
従い、感光体ドラム４８の周囲に帯電器１２３、現像器
１２４、転写器、剥離器、クリーニング器、除電器及び
定着器４９を配置して成っている。定着器４９より画像
が形成されるべき用紙の搬送方向下流側には搬送路５０
が設けられており、搬送路５０はソータ３４へ通じてい
る搬送路５７と多段給紙ユニット３３へ通じている搬送
路５８とに分岐している。

【００１４】搬送路５８は多段給紙ユニット３３におい
て分岐しており、分岐後の搬送路として反転搬送路５０
ａ及び両面／合成搬送路５０ｂが設けられている。反転
搬送路５０ａは原稿の両面を複写する両面複写モードに
おいて、用紙の裏表を反転するための搬送路である。両
面／合成搬送路５０ｂは、両面複写モードにおいて反転
搬送路５０ａから感光体ドラム４８の画像形成位置まで
用紙を搬送したり、用紙の片面に異なる原稿の画像や異
なる色のトナーで画像を形成する合成複写を行う片面合
成複写モードにおいて用紙を反転することなく感光体ド
ラム４８の画像形成位置まで搬送するための搬送路であ
る。

【００１５】多段給紙ユニット３３は共通搬送路５６を
含んでおり、共通搬送路５６は第１カセット５１、第２
カセット５２、第３カセット５３からの用紙を電子写真
プロセス部４７に向かって搬送するように構成されてい
る。共通搬送路５６は電子写真プロセス部４７に向かう
途中で第４カセット５５からの搬送路５９と合流して搬
送路６０に通じている。搬送路６０は両面／合成搬送路
５０ｂ及び手差し原稿トレイ４５からの搬送路６１と合
流点６２で合流して静電写真プロセス部４７の感光体ド
ラム４８と転写器との間の画像形成位置へ通じるように
構成されており、これら３つの搬送路の合流点６２は画
像形成位置に近い位置に設けられている。

【００１６】従って、レーザ書き込みユニット４６及び
電子写真プロセス部４７において、上述のメモリから読
み出された画像データは、レーザ書き込みユニット４６
によってレーザ光線を走査させることにより感光体ドラ
ム４８の表面上に静電潜像として形成され、トナーによ
り可視像化されたトナー像は多段給紙ユニット３３から
搬送された用紙の面上に静電転写され定着される。この
ようにして画像が形成された用紙は定着器４９から搬送
路５０及び５７を介してソータ３４へ送られたり、搬送
路５０及び５８を介して反転搬送路５０ａへ搬送され
る。

【００１７】次に、この実施例のディジタル複写機３０
に含まれている画像処理部及び各制御系の構成及び機能
を説明する。図３及び図４は、図２のディジタル複写機
３０に含まれている画像処理部及びプリント部制御系の
ブロック構成図である。図３において、ディジタル複写
機３０に含まれている画像処理部は、画像データ入力部
７０、画像処理部７１、画像データ出力部７２、ＲＡＭ
（ランダムアクセスメモリ）等から構成されるメモリ７
３及び画像処理中央処理演算装置（ＣＰＵ）７４を備え
ている。画像データ入力部７０は、ＣＣＤ部７０ａ、ヒ
ストグラム処理部７０ｂ及び誤差拡散処理部７０ｃを含
んでいる。

【００１８】画像データ入力部７０は、図２のＣＣＤ４
２から読み込まれた原稿の画像データを２値化変換し
て、２値のデジタル量としてヒストグラムを取りなが
ら、誤差拡散法により画像データを処理して、メモリ７
３に一旦記憶するように構成されている。即ち、ＣＣＤ
部７０ａでは、画像データの各画素濃度に応じたアナロ
グ電気信号がＡ／Ｄ変換された後、ＭＴＦ補正、白黒補
正またはガンマ補正が行われ、２５６階調（８ビット）
のデジタル信号としてヒストグラム処理部７０ｂへ出力
される。

【００１９】ヒストグラム処理部７０ｂでは、ＣＣＤ部
７０ａから出力されたデジタル信号が２５６階調の画素
濃度別に加算され濃度情報（ヒストグラムデータ）が得
られると共に、必要に応じて、得られたヒストグラムデ
ータは画像処理ＣＰＵ７４へ送られ、又は画素データと
して誤差拡散処理部７０ｃへ送られる。

【００２０】誤差拡散処理部７０ｃでは、擬似中間調処
理の一種である誤差拡散法、即ち２値化の誤差を隣接画
素の２値化判定に反映させる方法により、ＣＣＤ部７０
ａから出力された８ビット／画素のデジタル信号が１ビ
ット（２値）に変換され、原稿における局所領域濃度を
忠実に再現するための再配分演算が行われる。

【００２１】画像処理部７１は、多値化処理部７１ａ及
び７１ｂ、合成処理部７１ｃ、濃度変換処理部７１ｄ、
変倍処理部７１ｅ、画像プロセス部７１ｆ、誤差拡散処
理部７１ｇ、並びに圧縮処理部７１ｈを含んでいる。画
像処理部７１は、入力された画像データをオペレータが
希望する画像データに最終的に変換する処理部であり、
メモリ７３に最終的に変換された出力画像データとして
記憶されるまでこの処理部にて処理するように構成され
ている。但し、画像処理部７１に含まれている上述の各
処理部は必要に応じて機能するものであり、機能しない
場合もある。即ち、多値化処理部７１ａ及び７１ｂで
は、誤差拡散処理部７０ｃで２値化されたデータが再度
２５６階調に変換される。

【００２２】合成処理部７１ｃでは、画素毎の論理演
算、即ち論理和、論理積又は排他的論理和の演算が選択
的に行われる。この演算の対象となるデータは、メモリ
７３に記憶されている画素データ及びパターンジェネレ
ータ（ＰＧ）からのビットデータである。濃度変換処理
部７１ｄでは、２５６階調のデジタル信号に対して、所
定の階調変換テーブルに基づいて入力濃度に対する出力
濃度の関係が任意に設定される。変倍処理部７１ｅで
は、指示された変倍率に応じて、入力される既知データ
により補間処理を行うことによって、変倍後の対象画素
に対する画素データ（濃度値）が求められ、副走査が変
倍された後に主走査が変倍処理される。

【００２３】画像プロセス部７１ｆでは、入力された画
素データに対して様々な画像処理が行われ、又、特徴抽
出等データ列に対する情報収集が行われ得る。誤差拡散
処理部７１ｇでは、画像データ入力部７０の誤差拡散処
理部７０ｃと同様な処理が行われる。圧縮処理部７１ｈ
では、ランレングスという符号化により２値データが圧
縮され、又、画像データの圧縮に関しては、最終的な出
力画像データが完成した時点で最後の処理ループにおい
て圧縮が機能する。

【００２４】画像データ出力部７２は復元部７２ａ、多
値化処理部７２ｂ、誤差拡散処理部７２ｃ及びレーザ出
力部７２ｄを含んでいる。画像データ出力部７２は、圧
縮状態でメモリ７３に記憶されている画像データを復元
し、もとの２５６階調に再度変換し、２値データより滑
らかな中間調表現となる４値データの誤差拡散を行い、
レーザ出力部７２ｄへデータを転送するように構成され
ている。即ち、復元部７２ａでは、圧縮処理部７１ｈに
よって圧縮された画像データが復元される。

【００２５】多値化処理部７２ｂでは、画像処理部７１
の多値化処理部７１ａ及び７１ｂと同様な処理が行われ
る。誤差拡散処理部７２ｃでは、画像データ入力部７０
の誤差拡散処理部７０ｃと同様な処理が行われる。レー
ザ出力部７２ｄでは、プリント部制御用ＣＰＵ７９から
の制御信号に基づき、デジタル画素データがレーザのオ
ン／オフ信号に変換され、半導体レーザ１２２がオン／
オフ状態となる。

【００２６】一方、ファクシミリ装置として動作すると
きは、電話回線７８、ネットワーク制御ユニット（ＮＣ
Ｕ）７７及びモデム７６を介して発呼側のファクシミリ
装置より受信情報が着信する。着信が検知されるとプリ
ンタ部制御用ＣＰＵ７９へ着信信号が送られ、ＣＰＵ７
９は画像処理ＣＰＵ７４に対し、画像データ（モデムか
らのデータ）のメモリー準備を命令し、メモリー７３へ
画像データを記憶させる。次いで、これを読み出し、読
み出した受信情報に従ってレーザ書き込みユニット４６
を駆動し、予め帯電器１２２により帯電された感光体ド
ラム４８の表面に受信信号に対応した静電潜像を形成す
る。

【００２７】次いで、感光体ドラム４８上の静電潜像に
現像器１２４がトナーを供給し、これにより当該する部
分にトナー像が形成される。また、この間において図
３、図４に示されるプリンタ部制御用ＣＰＵ７９が給
紙、搬送ローラーを駆動し、カセット内の紙をレジスト
ローラー６３へ供給する。レジストローラー６３は感光
体ドラム４８の回転と同期をとって紙を感光体ドラム４
８と転写チャージャーの間に供給する。これにより感光
体ドラム４８上のトナー像が紙に転写される。トナー像
を転写された紙は定着器４９の位置へ搬送され、ここで
定着工程が行われた後、搬送路５０及び５７を介してソ
ータ３４へ送られたり、搬送路５０及び５８を介して反
転搬送路５０ａへ搬送される。

【００２８】次に、図３のプリンタ部制御系のブロック
図を説明する。プリンタ部制御ＣＰＵ７９は前述の画像
形成処理ＣＰＵ７４と通信可能なように接続されてお
り、またＩ／Ｏインタフェース１１０、１１１を介して
プリンタ各部の制御回路及び各種のセンサと接続されて
いる。Ｉ／Ｏインタフェース１１０には、ポリゴンモー
タ１２０を制御するポリゴンモータ制御回路１１２と、
帯電器１２３を制御する帯電制御回路１１４と、現像器
１２４を制御する現像制御回路１１５と、クリーニング
器を制御するクリーニング制御回路１１６と、給紙、感
光体ドラム４８の駆動、及びその他機械系を駆動する機
械系制御回路１１７などが接続されている。

【００２９】また、Ｉ／Ｏインタフェース１１１には、
定着器４９のヒータランプ８１をＯＮ・ＯＦＦするヒー
タＯＮ・ＯＦＦ駆動回路８０と、ヒートローラ表面温度
を検知するサーミスタ１０２とが接続されている。プリ
ンタ部制御ＣＰＵ７９は画像処理ＣＰＵ７４と通信しな
がら、電子写真プロセスによる印字のシーケンスコント
ロールを行い、またプリンタ電源投入時、機械状態を印
字可能なレディの状態へ移すシーケンスをコントロール
する。

【００３０】図６は定着器４９の詳細を示す。定着器
は、上ローラー１００ａ及び下ローラー１００ｂの上下
一対のローラーを有し上ローラー１００ａの内部には、
これの表面を定着温度になるまで加熱するヒータランプ
１０１が設けられている。上ローラー１００ａの表面に
はこれの表面温度を検出するサーミスタ１０２が設けら
れ、サーミスタ１０２はバネ装置１０３により、上ロー
ラー１００ａに常に均一な圧力で接触する様に支持され
ている。

【００３１】サーミスタ１０２は上ローラー１００ａの
表面温度に対応した電圧信号をプリンタ部制御用ＣＰＵ
７９に出力する。プリンタ部制御用ＣＰＵ７９はサーミ
スタ１０２からの検出信号と予め設定された基準電圧値
に基づき、上ローラー１００ａの表面温度を定着温度に
設定する様に、ヒータＯＮ，ＯＦＦ駆動回路８０に所定
の駆動信号を発する。

【００３２】ヒータＯＮ，ＯＦＦ駆動回路８０は、トラ
イアック等の半導体電流制御素子を装備してゼロクロス
法の電流制御を行っており、プリンタ部制御用ＣＰＵ７
９からの駆動信号に応じてヒータランプ１０１を加熱
し、これにより上ローラー１００ａ即ち定着器４９が定
着温度に設定される。

【００３３】次に、図７に電源スイッチ投入後の定着表
面温度の状態を示す。電源スイッチＯＮ後直ちにヒータ
ランプ１０１による上ローラ１００ａの加熱が開始さ
れ、約２分後ヒートローラー表面温度が１９０℃に達し
た事を前記サーミスタ１０２が検知すると（図７のＡ
点）、ＣＰＵ７９は機械系駆動回路１１７などに指示を
与えて前回転の手順を開始するとともに、これに同期し
てポリゴンモータ制御回路１１２へ電圧印加を指示す
る。図７のＴＤは前回転に要する時間で、本実施例では
約３０秒としている。ヒートローラー表面温度は、サー
ミスタで１９０℃を検知後、若干のオーバーシュートと
なるが、前回転後、図７のＢの時点において複写機のレ
ディランプが点灯する。前回転は下ヒートローラーの温
度上昇及び潜像プロセスの準備機能のため実施してお
り、その期間中は約６０ｄＢの音が発生する。

【００３４】一方、図８にポリゴンモータの立上げに要
する時間を示す。ポリゴンモータは、駆動回路からの電
圧印加後、約１５秒で定常回転数２０，０００ｒｐｍに
到達し、この回転数は待機時および使用時ともに同じで
ある。立上げ時間は約１５ｓｅｃであり、この立上げ中
の最大騒音は約５０ｄＢであり、使用時は約４５ｄＢで
ある。これは立上げ時、過電流を必要とするためモータ
コイルの振動が大きくなるため音も大きくなるからであ
る。

【００３５】以上のように、本発明の画像形成装置は、
前回転の３０秒の間に、ポリゴンモータの立ち上げ時間
１５秒が含まれるので、ポリゴンモータの約５０ｄＢの
騒音は、前回転の約６０ｄＢの騒音にマスクされて聞こ
えなくなる。尚、本実施例の数値は限定されるものでは
なく、環境等やその他の条件により変化する。

【００３６】

【発明の効果】以上説明したように、本発明において
は、電源スイッチ投入後のポリゴンモータの回転立上げ
を、定着ヒートローラーのウォームアップ後の画像形成
準備の前回転時に同期させて行うことにしたので、複写
機やプリンタの立上げ時に発生する不快な騒音の回数
を、２回から１回に減少させることにより使用環境を改
善出来るという効果がある。また、ポリゴンモータの回
転立上げ音が、機械本来の前回転音にマスクされること
により使用者に不信感を与えないという効果がある。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明のタイムチャート。

【図２】本発明が適用されるディジタル複写機の断面
図。

【図３】画像処理系のブロック図。

【図４】プリンタ部制御系のブロック図。

【図５】レーザ書き込みユニットの概念図。

【図６】定着装置の断面図。

【図７】定着ヒートローラの表面温度のグラフ。

【図８】ポリゴンモータの立上げ時の過渡回転数のグラ
フ。

【図９】従来例のタイムチャート。

【符号の説明】

３０ ディジタル複写機 ４６ レーザ書込みユニット ４８ 感光体ドラム ７０ 画像データ入力部 ７１ 画像処理部 ７２ 画像データ出力部 ７３ メモリ ７４ 画像処理ＣＰＵ ７９ プリンタ制御ＣＰＵ ８０ ヒータＯＮ・ＯＦＦ駆動回路 ８１ ヒータランプ １０２ サーミスタ １１０ Ｉ／Ｏインタフェース １１１ Ｉ／Ｏインタフェース １１２ ポリゴンモータ制御回路 １１３ レーザ駆動回路 １１４ 帯電制御回路 １１５ 現像制御回路 １１６ クリーニング制御回路 １１７ 機械系制御回路 １２０ ポリゴンモータ １２１ ポリゴンミラー １２２ 半導体レーザ １３０ ｆ−θレンズ

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 帯電させた感光体にポリゴンミラーで偏
   向されたレーザ光を照射して静電潜像を形成した後、こ
   れを現像転写して画像を形成する画像形成装置におい
   て、 ポリゴンミラー駆動用モータに電圧を印加する第１の制
   御手段と、 画像形成準備の前回転を起動する第２の制御手段と、 前記第１の制御手段と前記第２の制御手段とを同期させ
   る手段とを備え、ポリゴンミラー駆動用モータの回転立
   上げと画像形成準備の前回転とを同期させることを特徴
   とする画像形成装置。
2. 【請求項２】 請求項１において、転写された画像を定
   着させる定着装置の温度を測定する測定手段をさらに備
   え、 測定手段で測定された定着装置の温度が所定の値になっ
   たときに前記第１の制御手段と前記第２の制御手段を同
   期させることを特徴とする画像形成装置。
3. 【請求項３】 請求項１または請求項２において、ポリ
   ゴンミラー駆動用モータの回転立上げ時間より画像形成
   準備の前回転時間が長いことを特徴とする画像形成装
   置。