(57)【要約】【課題】  画像品質の信頼性を高める工夫が図られた画像形成装置、および、このような画像形成装置に好適なレーザ制御装置を提供する。【解決手段】  レーザ光源から出射されたレーザ光を偏向するポリゴンミラーが定常回転している安定状態にあるか該定常回転から外れた不安定状態にあるかを表わす状態信号を所定の監視周期でモニタするモニタ部と、状態信号が入力され状態信号が安定している場合の状態信号を出力すると共に、状態信号が監視周期一周期分よりも短い時間、不安定状態に変化した場合に安定状態を表わす状態信号の出力を維持するフィルタ部と、フィルタ部から出力された状態信号が入力され状態信号が安定状態を維持している間のみ、レーザ光源に電力を供給する電力供給部とを備えた。【選択図】        図５
2006088444.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
レーザ光源から出射されたレーザ光を偏向するポリゴンミラーが定常回転している安定状態にあるか該定常回転から外れた不安定状態にあるかを表わす状態信号を所定の監視周期でモニタするモニタ部と、
前記状態信号が入力され該状態信号が安定している場合の該状態信号を出力すると共に、該状態信号が前記監視周期一周期分よりも短い時間前記不安定状態に変化した場合に安定状態を表わす状態信号の出力を維持するフィルタ部と、
前記フィルタ部から出力された状態信号が入力され該状態信号が安定状態を維持している間のみ、前記レーザ光源に電力を供給する電力供給部とを備えたことを特徴とするレーザ制御装置。
【請求項２】
前記状態信号が安定状態と不安定状態とでレベルを変化させる２値信号であって、
前記フィルタ部が、前記監視周期一周期分よりも短い時間幅のパルスをカットするローパスフィルタであることを特徴とする請求項１記載のレーザ制御装置。
【請求項３】
感光体表面に画像信号に基づいて変調されたレーザ光を照射することで該感光体表面に静電潜像を形成するレーザ光照射装置を有し、該静電潜像をトナーで現像したトナー像を最終的に記録媒体に転写および定着させることで該記録媒体に画像形成を行う画像形成装置において、
前記レーザ光照射装置が、
レーザ光を出射するレーザ光源と、
前記レーザ光源から出射されたレーザ光を偏向するポリゴンミラーと、
前記ポリゴンミラーを回転させるポリゴンモータと、
前記ポリゴンモータが定常回転している安定状態にあるか該定常回転から外れた不安定状態にあるかを表わす状態信号を出力する状態信号出力部と、
前記状態信号出力部から出力された状態信号を所定の監視周期でモニタするモニタ部と、
前記状態信号出力部から出力された状態信号が入力され該状態信号が安定している場合の該状態信号を出力すると共に、該状態信号が前記監視周期一周期分よりも短い時間前記不安定状態に変化した場合に安定状態を表わす状態信号の出力を維持するフィルタ部と、
前記フィルタ部から出力された状態信号が入力され該状態信号が安定状態を維持している間のみ、前記レーザ光源に電力を供給する電力供給部とを備えたものであることを特徴とする画像形成装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、レーザ光源への電力供給を制御するレーザ制御装置、および、このようなレーザ制御装置を有する画像形成装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来より、レーザダイオードからのレーザー光を、ポリゴンモータによって回転されるポリゴンミラーを用いて偏向することで感光体ロールに静電潜像を形成する、プリンタなどの画像形成装置が知られている。
【０００３】
このような画像形成装置には、ポリゴンモータが定常回転している安定状態にあるか定常回転から外れた不安定状態にあるかを表わす状態信号であるロック信号によって、レーザ光を出射するレーザダイオードへの電力供給が制御されているものがある（例えば、特許文献１参照）。
【０００４】
図１は、従来の、レーザ光の発光を制御するレーザ制御装置の概略図である。
【０００５】
図１には、レーザ制御装置１００の他、レーザ光を出射する光源であるレーザダイオード１３ｅ、レーザダイオード１３ｅが取り付けられたレーザダイオード基板１３ｆ、および、レーザダイオード１３ｅから出射されたレーザ光を偏向するポリゴンミラー（不図示）を回転させるポリゴンモータ１３ｃが示されている。
【０００６】
レーザ制御装置１００は、ポリゴンモータ１３ｃの状態信号であるロック信号を出力する出力部１３ｇからのロック信号を所定の監視周期でモニタするＣＰＵ１０１と、ロック信号が安定状態を表わしている間は電力をレーザダイオード基板１３ｆに供給しロック信号が不安定状態を表わしている間はレーザダイオード基板１３ｆへの電力供給を停止する電源制御回路１０２と、シュミットバッファ１００ｂと、これらが配設された制御基板１００ａとで構成されている。尚、電源制御回路１０２は、ｎｐｎトランジスタ１０２１、抵抗１０２２、１０２３、および、ｐ―ｍｏｓトランジスタ１０２４で構成されている。また、ロック信号は、ロック信号線１００ｄによってＣＰＵ１０１および電源制御回路１０２に送信されており、電源制御回路１０２に向かうロック信号線は、入力信号を方形波にするシュミットバッファ１００ｂを経由している。また、ＣＰＵ１０１からポリゴンモータ１３ｃへのモータクロックを入力するモータクロック線１００ｃも示されている。
【０００７】
図１に示すレーザ制御装置１００では、ロック信号にノイズが載った場合や、ポリゴンモータ１３ｃの回転に僅かに乱れが生じた場合などには、電源制御回路１０２からのレーザダイオード基板１３ｆへの電力供給が不安定となりレーザダイオード１３ｅから出射されるレーザー光が乱れて画像欠陥が発生する。
【０００８】
図２は、図１に示すレーザ制御装置の入力信号および出力信号を示すグラフ図である。
【０００９】
図２の上段には、図１に示すレーザ制御装置１００に入力されたロック信号が示され、図２の下段には、図１に示すレーザ制御装置から出力された電圧を表す電源信号が示されている。尚、所定の間隔で描かれている点線は、ロック信号を監視するＣＰＵ１０１の監視タイミングを表している。
【００１０】
上段には、ロック信号上に、ＣＰＵ１０１の監視タイミングとずれたタイミングでノイズが発生している様子が示されており、下段には、電源信号上にロック信号上のノイズがそのまま現出している様子が示されている。
【特許文献１】特開平１０−１３３１３６号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１１】
したがって、図１に示すようなレーザ制御装置を有する画像形成装置では、ノイズなどによる瞬間的なロック信号の変動により画像欠陥が生じる可能性が有るものの、その変動が、ＣＰＵ１０１の監視タイミングとずれたタイミングで発生した場合には、画像欠陥が発生しているにもかかわらずそのことをＣＰＵ１０１は認識できないこととなる。このため、実際には画像欠陥が生じているにも拘わらず、画像形成を中止したり、あるいは画像欠陥を含む画像形成が行われたことを警告するなどの措置がとれないという問題がある。
【００１２】
本発明は、上記事情に鑑み、画像品質の信頼性を高める工夫が図られた画像形成装置、および、このような画像形成装置に好適なレーザ制御装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１３】
上記目的を達成するための本発明のレーザ制御装置は、
レーザ光源から出射されたレーザ光を偏向するポリゴンミラーが定常回転している安定状態にあるかこの定常回転から外れた不安定状態にあるかを表わす状態信号を所定の監視周期でモニタするモニタ部と、
上記状態信号が入力されこの状態信号が安定している場合のこの状態信号を出力すると共に、この状態信号が上記監視周期一周期分よりも短い時間上記不安定状態に変化した場合に安定状態を表わす状態信号の出力を維持するフィルタ部と、
上記フィルタ部から出力された状態信号が入力されこの状態信号が安定状態を維持している間のみ、上記レーザ光源に電力を供給する電力供給部とを備えたことを特徴とする。
【００１４】
本発明のレーザ制御装置には、モニタ部によって検出可能な、状態信号の不安定状態への変化、すなわち、状態信号が監視周期以上の時間、不安定状態へ変化した場合にはそのまま出力し、モニタ部による検出が不能な場合がある監視周期未満の時間、状態信号が不安定状態へ変化した場合には安定状態を表す状態信号を維持するフィルタ部が備えられている。したがって、本発明のレーザ制御装置では、モニタ部によって検出が不能な場合がある、監視周期未満の時間、不安定状態へ変化する状態信号は全て安定状態を表す状態信号でフィルタ部から出力される。このため、モニタ部では、このフィルタ部から不安定状態を表す状態信号が出力される場合には、そのことを確実に認識することができることとなる。
【００１５】
ここで、上記状態信号が安定状態と不安定状態とでレベルを変化させる２値信号であって、
上記フィルタ部が、上記監視周期一周期分よりも短い時間幅のパルスをカットするローパスフィルタであってもよい。
【００１６】
上記目的を達成するための本発明の画像形成装置は、
感光体表面に画像信号に基づいて変調されたレーザ光を照射することでこの感光体表面に静電潜像を形成するレーザ光照射装置を有し、この静電潜像をトナーで現像したトナー像を最終的に記録媒体に転写および定着させることでこの記録媒体に画像形成を行う画像形成装置において、
上記レーザ光照射装置が、
レーザ光を出射するレーザ光源と、
上記レーザ光源から出射されたレーザ光を偏向するポリゴンミラーと、
上記ポリゴンミラーを回転させるポリゴンモータと、
上記ポリゴンモータが定常回転している安定状態にあるか定常回転から外れた不安定状態にあるかを表わす状態信号を出力する状態信号出力部と、
上記状態信号出力部から出力された状態信号を所定の監視周期でモニタするモニタ部と、
上記状態信号出力部から出力された状態信号が入力されこの状態信号が安定している場合のこの状態信号を出力すると共に、この状態信号が上記監視周期一周期分よりも短い時間上記不安定状態に変化した場合に安定状態を表わす状態信号の出力を維持するフィルタ部と、
上記フィルタ部から出力された状態信号が入力されこの状態信号が安定状態を維持している間のみ、上記レーザ光源に電力を供給する電力供給部とを備えたものであることを特徴とする。
【００１７】
本発明の画像形成装置では、フィルタ部から不安定状態を表す状態信号が出力される場合には、モニタ部においてそのことを確実に認識することができ、これにより、例えば画像形成を中止したり、画像欠陥が発生するおそれのあることを警告することができる。したがって、本発明の画像形成装置によれば、画像品質の信頼性を高めることができる。
【発明の効果】
【００１８】
本発明のレーザ制御装置によれば、モニタ部では、このフィルタ部から不安定状態を表す状態信号が出力される場合には、そのことを確実に認識することができ、このレーザ制御装置を有する本発明の画像形成装置によれば、画像品質の信頼性を高めることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１９】
以下、本発明の実施形態について説明する。
【００２０】
図３は、本発明のレーザ制御装置の一実施形態を備えた、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。
【００２１】
図３に示すプリンタ１は、矢印Ａ方向に回転する感光体ロール１１、帯電器１２、レーザー露光器１３、矢印Ｃ方向に回転するロータリ現像器１４、矢印Ｂ方向に循環する中間転写ベルト１５、一次転写器１９、二次転写器１６、定着器１７、用紙トレイ１８、および用紙３０を矢印Ｄ方向に搬送する搬送ロール２０で構成されている。
【００２２】
このプリンタ１は、Ｃ色、Ｍ色、Ｙ色、およびＫ色の４色のトナーでカラートナー像を作成し、最終的に用紙等の記録媒体にカラートナー像を転写し定着することで記録媒体上に画像形成を行うものである。
【００２３】
図３に示す感光体ロール１１は、帯電器１２で所定の電位に帯電され、その後、レーザ露光器１３からのレーザ照射により感光体ロール表面には、まずＫ色用の静電潜像が形成される。感光体ロール表面に作成されたこの静電潜像は、Ｋ色のトナーで現像が行なわれ、その後、一次転写器１９によって中間転写ベルト１５に一次転写される。その後、Ｙ色、Ｍ色、およびＣ色についてそれぞれ形成したトナー像をＫ色のトナー像の上に順次積み重ね、４色の積層カラートナー像を形成した後、このカラートナー像は、中間転写ベルト１５から、用紙トレイ１８からピックアップロール１８ａによって引き出され、搬送ロール２０よって搬送されてきた用紙３０上に二次転写器１６によって二次転写される。
【００２４】
用紙３０上に二次転写されたカラートナー像は、定着器１７によって加熱および加圧されることで用紙上に定着される。
【００２５】
次に、このプリンタ１のレーザ露光器について説明する。
【００２６】
図４は、レーザ露光器の概略構成図である。
【００２７】
図４に示すレーザ露光器１３は、レーザ光の光源であるレーザダイオード１３ｅ、レーザ光が向かうポリゴンミラー１３ａ、ポリゴンミラー１３ａで反射されたレーザ光を感光体ロール１１に向けて反射するシリンダミラー１３ｂ、ポリゴンミラー１３ａとシリンダミラー１３ｂの間に配備されたレンズ１３ｄ、ポリゴンミラー１３ａを矢印Ｅの方向に回転させるポリゴンモータ１３ｃ、ポリゴンモータ１３ｃの状態を表す信号であるロック信号を出力するロック信号出力部１３ｇ、レーザダイオード１３ｅが取り付けられたレーザダイオード基板１３ｆ、および、ロック信号出力部１３ｇから出力されたロック信号に基づいてレーザダイオード基板１３ｆを通じてレーザダイオード１３ｅへの電力供給を制御するレーザ制御装置１３ｈで構成されている。
【００２８】
図５は、本実施形態のプリンタに備えられている、レーザダイオードへの電力供給を制御するレーザ制御装置の概略構成図である。尚、図５において示されている部材で図１に示されている部材と同じ種類の部材には、図１において用いられている符号と同じ符号を用いている。
【００２９】
図５に示すレーザ制御装置１３ｈは、図１に示す従来のレーザ制御装置１００と比べ、フィルタ回路１３１ｈが付加されている点だけが異なるため、以下、このフィルタ回路１３１ｈについての説明のみを行う。
【００３０】
図５に示すフィルタ回路１３１ｈは、抵抗１３１１ｈおよびコンデンサ１３１２ｈからなる、ＣＰＵ１０１の監視周期以上の、予め決められたフィルタ時間よりも短い時間幅の不安定状態を表す状態信号を安定状態を表す状態信号を維持して出力するローパスフィルタである。尚、このフィルタ時間は、ＣＰＵ１０１の監視周期以上の長さであって、ポリゴンモータ１３ｃに致命的な異常が生じていると思われる場合の、状態信号が不安定状態に転じている時間を上限として設定される。
【００３１】
図６は、本実施形態のレーザ制御装置の入力信号および出力信号のグラフ図である。
【００３２】
図６（ａ）には、上段にフィルタ回路１３１ｈに入力されたロック信号、中段にフィルタ回路１３１ｈから出力され、シュミットバッファ１００ｂを通過した後の信号、下段には、フィルタ回路１３１ｈから出力される電源信号が示されており、ここには、上段に示すロック信号上に、ＣＰＵ１０１による監視タイミングからズレたタイミングで発生した、監視周期（幅Ａ）よりも長いフィルタ時間（幅B）よりも短い不安定状態（幅C１）が、フィルタ回路１３１ｈによって安定状態を表す信号が維持されて出力されている様子が示されている。
【００３３】
図６（ｂ）には、上段に示すロック信号上に発生した、監視周期（幅Ａ）よりも長いフィルタ時間（幅B）よりも長い不安定状態（幅C１）が、そのまま出力されている様子が示されている。
【００３４】
以上説明したように、ＣＰＵ１０１によって検出可能な不安定状態、すなわちフィルタ時間（幅B）以上の長さの不安定状態はそのまま出力し、フィルタ時間未満の不安定状態は安定状態を維持して出力することで、ＣＰＵ１０１が認識していない、レーザダイオード基板１３ｆへの電圧供給の停止が発生しないようにすることができる。したがって、本発明のプリンタ１では、レーザダイオード基板１３ｆへの電圧供給の停止を確実に認識していることから、電圧供給の停止が発生した場合には、例えば画像形成を中止したり、画像欠陥を含む画像形成が行われたおそれがあることを警告することができ、これにより、画像品質の信頼性を高めることができる。なお、本実施形態では、ＣＰＵ１０１が当然に認識できる不安定状態であってもフィルタ時間（幅B）未満の時間の不安定状態であれば安定状態を維持して出力する場合を例に挙げて説明したが、本発明では、ＣＰＵ１０１の監視周期未満の不安定状態を安定状態で出力させるものであればよく、フィルタ時間がＣＰＵ１０１の監視周期と同じ長さの時間であってもよい。
【図面の簡単な説明】
【００３５】
【図１】従来の、レーザ光の発光を制御するレーザ制御装置の概略図である。
【図２】図１に示すレーザ制御装置の入力信号および出力信号を示すグラフ図である。
【図３】本発明のレーザ制御装置の一実施形態を備えた、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４】レーザ露光器の概略構成図である。
【図５】本実施形態のプリンタに備えられている、レーザダイオードへの電力供給を制御するレーザ制御装置の概略構成図である。
【図６】本実施形態のレーザ制御装置の入力信号および出力信号のグラフ図である。
【符号の説明】
【００３６】
１  プリンタ
１１  感光体ロール
１２  帯電器
１３  レーザ露光器
１３ａ  ポリゴンミラー
１３ｂ  シリンダミラー
１３ｃ  ポリゴンモータ
１３ｄ  レンズ
１３ｅ  レーザダイオード
１３ｆ  レーザダイオード基板
１３ｇ  ロック信号出力部
１３ｈ  レーザ制御装置
１３１ｈ  フィルタ回路
１３１１ｈ  抵抗
１３１２ｈ  コンデンサ
１０１  ＣＰＵ
１０２  電源制御回路
【図１】
2006088444.tif 000003
【図２】
2006088444.tif 000004
【図３】
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【図４】
2006088444.tif 000006
【図５】
2006088444.tif 000007
【図６】
2006088444.tif 000008