(57)【要約】【課題】  ＭＥＭＳデバイスの振動を用いた光スキャナにおいては、光のスキャンに機械的振動を使用しているため、外部から振動が与えられた場合にスキャン動作が突発的に変動してしまい、動作不良となることがある、という課題があった。【解決手段】  光源と、振動により光をスキャンする可動片により構成される光スキャナであって、スキャンされた光ビームを検知する１つあるいは２つ以上の手段と、該光ビーム検知手段により得られた時間情報に基づいて可動片の振動状態を判定する手段と、該判定手段により異常振動と判定された場合にスキャン動作を中止する手段を有する光スキャナとする。【選択図】  図１
2009128787.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
光源と、振動により光をスキャンする可動片により構成される光スキャナにおいて、スキャンされた光ビームを検知する１つあるいは２つ以上の手段と、該光ビーム検知手段により得られた時間情報に基づいて可動片の振動状態を判定する手段と、該判定手段により異常振動と判定された場合にスキャン動作を中止する手段を有することを特徴とする光スキャナ。
【請求項２】
請求項１に記載の光スキャナを有した画像形成装置において、該光スキャナが、スキャン動作を中止したとき、ミスプリント処理を行う手段を有す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、ＭＥＭＳ技術を用いた光スキャナ及び、画像形成装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来からレーザ−ビームプリンタ等に使用されるレーザ光走査装置の走査機構として、ポリゴンスキャナが広く使われている。ポリゴンスキャナは、軸周りに回転駆動される多角形状ポリゴンミラーを備え、レーザ光源から出射したレーザ光を前記ポリゴンミラーの反射面で逐次反射させることによりレーザ光を走査する。
【０００３】
一方、近年、装置の小型化・低コスト化が要求されている。その要求を受け、ポリゴンスキャナに代わり、ＭＥＭＳ光スキャナが提案されている（特許文献１）。
【０００４】
ＭＥＭＳ光スキャナは、シリコンなどの半導体製造プロセス等における技術を応用し、様々の機械要素の小型化を実現するＭＥＭＳ技術を用いたＭＥＭＳデバイスの機械的振動を用いることによりスキャン動作を行う。上記のＭＥＭＳデバイスは、半導体プロセス技術を用いているため、小型化が可能となり、また、一度に大量に作製することができるため、コストを削減することができる。
【特許文献１】特開２００６−２２０７４５号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
ＭＥＭＳデバイスの振動を用いたＭＥＭＳ光スキャナは、光のスキャンに機械的振動を使用しているため、外部から振動が与えられた場合にスキャン動作が突発的に変動してしまい動作不良となるという課題があった。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
請求項１に記載の光スキャナは、光源と、振動により光をスキャンする可動片により構成される光スキャナであって、スキャンされた光ビームを検知する１つあるいは２つ以上の手段と、該光ビーム検知手段により得られた時間情報に基づいて可動片の振動状態を判定する手段と、該判定手段により異常振動と判定された場合にスキャン動作を中止する手段を有することを特徴とする。
【０００７】
また、請求項２に記載の画像形成装置は、請求項１に記載の光スキャナを有した画像形成装置であって、該光スキャナが、スキャン動作を中止したとき、ミスプリント処理を行う手段を有することを特徴とする。
【発明の効果】
【０００８】
本発明によれば、ＭＥＭＳデバイスを用いたＭＥＭＳ光スキャナにおいて、ＭＥＭＳデバイスが異常振動をしていることを検知して動作を中止することが可能となる。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００９】
次に、本発明の詳細を実施例の記述に従って説明する。
【実施例１】
【００１０】
図２は、レーザビームプリンタの構成図である。
【００１１】
このレーザビームプリンタは、本体装置の右側面下部に転写材カセット８０３を装着している。転写材カセット８０３にセットされた転写材は、給紙ローラ８０４によって一枚ずつ取り出され、搬送ローラ対８０５−ａ、８０５−ｂによって画像形成部に給送される。画像形成部には、転写材を搬送する転写搬送ベルト８１０が複数の回転ローラによって張られ、その最上流部においては、転写搬送ベルト８１０に静電吸着される。また、上記転写搬送ベルトの搬送面に対向して感光体ドラム８１１が直線状に配設されて画像形成部を構成している。画像形成部内の現像ユニット８０２は、前記感光体ドラム８１１−Ｃ、８１１−Ｍ、８１１−Ｙ、８１１−Ｋの各色トナー、帯電器、現像器を有している。上記の各現像ユニット８０２の筐体内の帯電器と現像器間には所定の間隙が設けられ、この間隙を介して光スキャナからなる露光手段８０１から感光体ドラム８１１の周面を所定の電荷で一様に帯電させる。光スキャナには、ＭＥＭＳ光スキャナを用いる。ＭＥＭＳ光スキャナは、Ｓｉミラー、磁石、コイル等から構成され、コイルに電圧を印加させることにより駆動される。
【００１２】
露光手段８０１が上記帯電した感光体ドラム８１１の周面を画像情報に応じて露光して静電潜像を形成し、現像器が上記の静電潜像の停電位部にトナーを転移させてトナー像（現像）化する。転写搬送ベルトの搬送面を挟んで転写部材８０７が配置されている。各感光体ドラム８１１の周面上に形成されたトナー像は、それらに対応する転写部材８０７で形成される転写電界によって、搬送されてきた転写材に発生した電荷に吸収されて転写材面に転写される。トナー像を転写された転写材は、排紙ローラ対８０９−ａ、８０９−ｂによって機外に排出される。尚、転写搬送ベルト８１０は、ＣＭＹＫの各色トナーを一旦転写してから転写材に二次転写する構成の中間転写ベルトでも構わない。
【００１３】
図１は、本発明の第一の実施例におけるＭＥＭＳ光スキャナの異常検出を説明する構成図である。以降、図１を用いて第一の実施例について説明する。
【００１４】
光源４は、レーザダイオード等から構成されており、ビデオ信号を基に作られたレーザ駆動信号に従ってＯＮ／ＯＦＦする光ビームを発する。
【００１５】
光源４から発せられた光ビームは、振動片５を照射する。このとき、振動片５で反射された光ビームが感光体ドラム１上を走査できるように、振動片５は、駆動信号生成部７で生成された駆動信号に基づき振動している。
【００１６】
検出回路６は、ＢＤセンサ２及びＢＤセンサ３からの信号に基づき走査開始タイミング、走査終了タイミングを検出する。その検出結果は、検出信号１、検出信号２として、それぞれ駆動信号生成部７、制御部８に出力される。
【００１７】
制御部８は、検出信号２から振動片５の振動状態を判定し、異常と判定した場合は走査を中止するように、制御信号を通して駆動信号生成部７に知らせる。
【００１８】
と同時に、不図示の画像形成を制御する手段へミスプリント処理するようなミスプリント信号を送信する。画像形成を制御する手段は、前記ミスプリント信号を受信し次第、ミスプリント処理を開始する。
【００１９】
駆動信号生成部７は、振動片５が正常振動をしている間、検出信号１から得られる走査タイミングを基に駆動信号を生成する。
【００２０】
一方、制御部８で振動片５が異常振動と判定された場合、制御信号で異常情報を受け取り、振動片５の振動を中止させる駆動信号を生成する。
【００２１】
以降、図３にＭＥＭＳ光スキャナの正常動作時におけるＢＤセンサ２及びＢＤセンサ３の信号動作図の一例を示し、図４、図５にＭＥＭＳ光スキャナの異常動作時におけるＢＤセンサ２及びＢＤセンサ３の信号動作図の一例を示す。
【００２２】
ここで、図３、図４及び図５の信号は、（Ｈｉｇｈ，Ｌｏｗ）で表され、ＢＤセンサ２及びＢＤセンサ３が光ビームを検知したときに、信号レベルがＬｏｗになり、それ以外のときは、Ｈｉｇｈとなるものとする。
【００２３】
また、図３、図４、図５において、時間軸方向の一目盛をΔｔとする。
【００２４】
図３から、ＭＥＭＳ光スキャナが正常に動作しているときは、ＢＤセンサ２及びＢＤセンサ３の信号が一定周期でＬｏｗとなっている。
【００２５】
また、ＢＤセンサ２が時刻ｔで、走査開始を表す光ビームを検知し、次に走査開始を表す光ビームを検知する時刻が（ｔ＋ｔｐｅｒｉｏｄ）であったとすると、ＢＤセンサ３は、（ｔ＋ｔｐｅｒｉｏｄ／２）に走査終了を表す光ビームを検知している。
【００２６】
それに対し、図４において、ＢＤセンサ３の信号が、時刻ｔ４でＬｏｗにならず、時刻ｔ４から（３×Δｔ）後に、Ｌｏｗになっている。
【００２７】
このように一定周期でＢＤセンサ２またはＢＤセンサ３が光ビームを検知できなかった場合は、本来検知すべき時間と実際に検知した時間のずれに基づいて、振動片５の振動状態を判定する。
【００２８】
例えば、本来検知すべき時間と実際に検知した時間のずれがΔｔ以上だったら、振動片５の振動状態を異常振動と判定するという基準を設けた場合、図４は、ずれが（３×Δｔ）であり、判定基準のΔｔを超えるため、振動片５は異常振動と判定される。
【００２９】
上記ように、実際に光ビームを検知する時間と本来検知すべき時間とのずれが判定基準を超えてしまうと、振動タイミングが一定でなくなり、制御部８においてエラー判定とされ、走査が中止される。
【００３０】
また、図５においては、時刻ｔ５付近のＢＤセンサ３の信号が、検知されていない。
【００３１】
上記のように、光ビームが検知されなかったことにより、振動タイミングが一定でなくなり、制御部８においてエラー判定とされ、走査が中止される。
【００３２】
以上、第一の実施例ではＭＥＭＳ光スキャナにおいて、二つのＢＤセンサからの信号を検知することにより振動片５の振動状態を検知し、異常状態であることを判定して走査を中止することができる。
【実施例２】
【００３３】
図６は、本発明の第二の実施例におけるＭＥＭＳ光スキャナの異常検出を説明する構成図である。
【００３４】
図６において、第一の実施例と同様の物には同じ符号を付けてその説明は省略する。ただし、ＢＤセンサにのみ新たな符号を与えている。また、図６の構成以外は第一の実施例と同等の構成のため、図６以外の構成の説明も省略する。
【００３５】
ミラー９は、ミラー９の反射光がＢＤセンサ１１により検知され、検知タイミングが感光体ドラム１１上の走査を開始するタイミングを検出できるところに設置されている。
【００３６】
また、ミラー１０は、ミラー１０の反射光がＢＤセンサ１１により検知され、検知タイミングが感光体ドラム上の走査を終了するタイミングを検出できるところに設置されている。
【００３７】
ミラー９及びミラー１０の配置を受け、ＢＤセンサ１１は、ミラー９及びミラー１０のそれぞれの反射光がＢＤセンサ１１に照射されるところに設置されている。
【００３８】
検出回路６は、ＢＤセンサ１１からの信号に基づき走査開始タイミング、走査終了タイミングを検出する。その検出結果は、検出回路６から検出信号１、検出信号２として、それぞれ駆動信号生成部７、制御部８に出力される。
【００３９】
図７に、ＭＥＭＳ光スキャナ正常動作時におけるＢＤセンサ１１の信号動作の一例を、図８、図９にＭＥＭＳ光スキャナ異常動作時におけるＢＤセンサ１１の信号動作の一例を示す。
【００４０】
図７から、ＭＥＭＳ光スキャナが正常に動作しているときは、ＢＤセンサ１１の信号が、一定周期でＬｏｗとなっている。
【００４１】
それに対し、図８では、時刻ｔ３で、ＢＤセンサ１１の信号がＬｏｗにならず、時刻ｔ３から（２×Δｔ）後に、Ｌｏｗになっている。
【００４２】
ここで、第一の実施例と同様に、本来検知すべき時間と実際に検知した時間のずれがΔｔ以上のとき、振動片５の振動状態を異常振動と判定するという基準を設けた場合、図８は、ずれが（２×Δｔ）なので、振動片５は異常振動と判定される。
【００４３】
また、図９は、ＢＤセンサ１１の信号が、時刻ｔ３付近でＬｏｗになるはずだが、ＢＤセンサ１１の信号が光ビームを検知できなかったため、ＢＤセンサ１１の信号がＬｏｗになっていない。
【００４４】
図８のように、ＢＤセンサ１１が、実際に光ビームを検知する時間と本来検知すべき時間とのずれが判定基準を超えた場合や、図９のように、ＢＤセンサ１１が光ビ−ムを一部検知できなかったは、制御部８においてエラー判定となり、走査が中止される。
【００４５】
以上、第二の実施例では、ＢＤセンサを１つとミラーを２つ備えたＭＥＭＳ光スキャナの構成となっている。この構成は、第一の実施例のようにＢＤセンサを２つ備える必要がないため、全体的な構成として、第一の実施例よりもコストを軽減することができる。
【実施例３】
【００４６】
図１０は、本発明の第三の実施例におけるＭＥＭＳ光スキャナの異常検出を説明する構成図である。
【００４７】
図１０において、第一実施例と同様の物には同じ符号を付けてその説明は省略する。ただし、第二の実施例と同様にＢＤセンサにのみ新たな符号を与えている。また、図１０の構成以外は第一の実施例と同等の構成のため、図１０以外の構成の説明も省略する。
【００４８】
検出回路６は、ＢＤセンサ１２からの信号に基づき走査開始タイミングを検出する。続いて、検出された走査開始タイミングから、走査終了タイミングを導出する。
【００４９】
ここで、振動片５は等速度運動しているため、走査開始タイミングから走査終了タイミングを導出する過程で多大な演算を要すことはない。
【００５０】
以降、検出回路６は、検出された走査開始タイミング及び導出された走査終了タイミングを検出信号１、検出信号２として、それぞれ駆動信号生成部７、制御部８に出力する。
【００５１】
図１１に、ＭＥＭＳ光スキャナ正常動作時におけるＢＤセンサ１２の信号動作の一例を、図１２、図１３にＭＥＭＳ光スキャナ異常動作時におけるＢＤセンサ１２の信号動作の一例を示す。
【００５２】
図１１から、ＭＥＭＳ光スキャナが正常動作しているとき、ＢＤセンサ１２の信号は一定の周期でＬｏｗになっている。そのため、図１１の信号からは、正しい走査終了信号を導くことができる。
【００５３】
それに対し、図１２のようにＢＤセンサ１２の信号が一定の周期でＬｏｗにならなかったり、図１３のようにＢＤセンサ１２が一部光ビームを検知できなかったりすると、正しい走査終了信号を導くことができない。
【００５４】
ゆえに、ＭＥＭＳ光スキャナが異常動作となり、制御部８において、エラー判定を受け走査が中止される。
【００５５】
以上、第三の実施例では、ＢＤセンサを一つしか備えないＭＥＭＳ光スキャナの構成となっている。この構成は、第一の実施例、第二の実施例に比べ、ＢＤセンサやミラーを用いないため、信頼性はやや劣るが、コストを軽減することができる。
【図面の簡単な説明】
【００５６】
【図１】本発明の第一の実施例におけるＭＥＭＳ光スキャナの異常検出を説明する構成図である。
【図２】本発明に関わるレーザビームプリンタの構成図である。
【図３】本発明の第一の実施例におけるＭＥＭＳ光スキャナ正常時のＢＤセンサ２及びＢＤセンサ３の信号動作図である。
【図４】本発明の第一の実施例におけるＭＥＭＳ光スキャナ異常時のＢＤセンサ２及びＢＤセンサ３の信号動作図である（検知タイミングのずれによる異常検知）。
【図５】本発明の第一の実施例におけるＭＥＭＳ光スキャナ異常時のＢＤセンサ２及びＢＤセンサ３の信号動作図である（検知されないことによる異常検知）。
【図６】本発明の第二の実施例におけるＭＥＭＳ光スキャナの異常検出を説明する図である。
【図７】本発明の第二の実施例におけるＭＥＭＳ光スキャナ正常時のＢＤセンサ１１の信号動作図である。
【図８】本発明の第二の実施例におけるＭＥＭＳ光スキャナ異常時のＢＤセンサ１１の信号動作図である（検知タイミングのずれによる異常検知）。
【図９】本発明の第二の実施例におけるＭＥＭＳ光スキャナ異常時のＢＤセンサ１１の信号動作図である（検知されないことによる異常検知）。
【図１０】本発明の第三の実施例におけるＭＥＭＳ光スキャナの異常検出を説明する図である。
【図１１】本発明の第三の実施例におけるＭＥＭＳ光スキャナ正常時のＢＤセンサ１２の信号動作図である。
【図１２】本発明の第三の実施例におけるＭＥＭＳ光スキャナ異常時のＢＤセンサ１２の信号動作図である（検知タイミングのずれによる異常検知）。
【図１３】本発明の第三の実施例におけるＭＥＭＳ光スキャナ異常時のＢＤセンサ１２の信号動作図である（検知されないことによる異常検知）。
【符号の説明】
【００５７】
１  感光体ドラム
２  ＢＤセンサ
３  ＢＤセンサ
４  光源
５  振動片
６  検出回路
７  駆動信号生成部
８  制御部
９  ミラー
１０  ミラー
１１  ＢＤセンサ
１２  ＢＤセンサ
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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