JP3604809B2 - 画像形成装置 - Google Patents
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Description
【発明の属する技術分野】
本発明は、レーザビームを用いた画像形成装置に係わり、特に、光電変換素子により電気信号に変換されたレーザビームにより速度信号を形成し、この速度信号で回転多面鏡を駆動する画像形成装置に関するものである。
【0002】
【従来の技術】
図6に、本発明が対象とする画像形成装置の構成を示す。この図をもとに画像形成装置について説明を行う。
【0003】
601は画像信号(VDO信号)で、レーザユニット602に入力される。603は、前記レーザユニット602によりオン/オフ変調されたレーザビームである。604は、スキャナモータで回転多面鏡(ポリゴンミラー)605を定常回転させる。606は、結像レンズでポリゴンミラーによって偏向されたレーザビーム607を被走査面である感光ドラム608上に焦点を結ばせる。
【0004】
したがって、画像信号601により変調されたレーザビーム607は、感光ドラム608上を水平走査(主走査方向の走査)される。609は、ビーム検出口でスリット状の入射口よりレーザビームを取り入れる。この入射口より入ったレーザビームは、光ファイバ610内を通って光電変換素子611に導かれる。光電変換素子611により電気信号に変換されたレーザビームは、増幅回路(不図示)により増幅された後、水平同期信号(以下BD信号と呼ぶ)となる。612は、転写紙であり、感光ドラム608に形成される潜像は、現像器(不図示)により可視化されたトナー像となり、転写器(不図示)によって、この転写紙612に転写される。
【0005】
図5に画像形成装置の電源投入時、及び、プリント開始時の制御方法について示す。
【0006】
この図をもとに、画像形成装置がプリント動作に至るまでのシーケンスについて説明を行う。
【0007】
まず、CPU(不図示)は、スキャナモータ駆動開始信号をスキャナモータドライバICに送信する(ステップ501)、と同時にレーザを所定光量になるまで光らせる(ステップ502)。その後、CPUはメインモータの駆動を開始する(ステップ503)。そして、メインモータの回転数が所定の回転数に到達したか否かを不図示のメインモータドライバICの制御回路部にて検知し、所定回転数に到達したことを検知したら前記メインモータドライバICの制御回路部より、CPUにメインモータRDY信号を出力する(ステップ504)。その後、スキャナモータの回転数が所定の回転数に到達したか否かを不図示のスキャナモータドライバICの制御回路部にて検知し(ステップ505)、所定回転数に到達したことを検知したら前記スキャナモータドライバICの制御回路部より、CPUにスキャナモータRDY信号を出力する(ステップ506)。
【0008】
その後、ホスト等外部装置より送信される画像データにもとづいて、レーザをオン/オフし、感光ドラム608に潜像を形成する。
【0009】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上記従来の方法では、レーザの発光を開始してからメインモータの駆動を開始するため、感光ドラムの一点にレーザが照射されてしまい、感光ドラムの劣化を惹起していた。
【0010】
また、レーザの発光を開始してからスキャナモータが所定回転数になるまでに時間がかかるため、レーザの寿命が短くなってしまうという不都合が生じていた。
【0011】
そこで本発明の目的は以上のような問題を解消した画像形成装置を提供することにある。
【0012】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するため、本発明は、レーザビームを出力するレーザと、レーザビームを感光体上に走査するための回転多面鏡と、前記回転多面鏡により走査されるレーザビームを受光して水平同期信号を発生するビーム検出手段と、前記回転多面鏡を回転させるためのモータと、前記検出手段から発生される水平同期信号に基づいて、前記モータの回転速度を検出する速度検出手段と、前記モータの立ち上げ途中において、前記レーザを発光させて前記モータの回転速度を検出し、該回転速度を定常時の速度よりも低い所定速度と比較判断し、前記判断の結果、該回転速度が前記所定速度より低い場合には、所定時間レーザを消光させて加速した後、再び前記判断を実行する一方、前記判断の結果、該回転速度が前記所定速度であった場合には、前記水平同期信号を発生させつつ前記定常時の速度まで加速する様に制御する立ち上げ制御手段とを有することを特徴とする。
【0022】
【発明の実施の形態】
(実施例1)
図4に、画像形成装置のスキャナモータの駆動制御回路を示す。この図をもとに、BD信号によるポリゴンミラーの駆動制御についての説明を行う。
【0023】
420は制御回路であって、CPUと、このCPUの作業領域としてのRAMと、図1〜図3に示す如きCPUの制御手順を格納したROMとを有する。
【0024】
まず、制御回路420によりスキャナモータ駆動開始信号がスキャナモータドライバIC402に送られ、スキャナモータ401が回転し、さらにレーザ駆動回路421に制御回路420からレーザ発光信号が送られレーザが発光すると、光電変換素子を含むBD検出部422からBD信号403が発生する。
【0025】
そして、ゲートアレイ内部のスキャナモータ・ロジック部405へ前記BD信号403と外部クロック信号404が入力される。
【0026】
BD信号403は、波形整形器406で波形整形された後、分周器407により1/2m(但し、mは自然数)に分周される。一方、前記外部クロック信号404も、同様にして分周器408により1/2n(但し、nは自然数)に分周される。
【0027】
そして、分周器407により生成されたパルス信号の立上がりと立下がりとを検知し、各々に対してパルスを発生させる。この立上がりパルス409と立下がりパルス410に応じて、第1カウンタ411と第2カウンタ412にて前記外部クロック信号404のカウントを行い、両カウンタを比較することから、速度ディスクリ出力信号413を生成する。
【0028】
そして、ゲートアレイ内部のスキャナモータ・ロジック部405で生成された前記速度ディスクリ出力信号413は、その後、スキャナモータドライバI402に入力される。
【0029】
スキャナモータドライバ・ロジック部405は、制御回路420の制御によって加速・減速・保持という3種類のモードで動作し、各モードに対応した速度ディスクリ出力信号413を出力する。前記スキャナドライバCI402は、前記速度ディスクリ出力信号413に基づいてスキャナモータ401の回転速度制御を行う。
【0030】
図1および図4にもとづいて、本発明の第1の実施例である、スキャナモータ立ち上げ制御シーケンスについての説明を行う。
【0031】
まず、スキャナモータドライバ・ロジック部405は制御回路420からスキャナモータ駆動開始信号が出力されると、速度ディスクリ出力信号413をスキャナモータドライバIC402に出力し、スキャナモータの加速を開始する(ステップ101)。
【0032】
そして、制御回路420はスキャナモータを強制的に駆動させるべく、速度ディスクリ出力信号413を強制的に加速状態にする(ステップ102)。強制加速駆動開始後、所定の一定時間が経過したら(ステップ103)、レーザ駆動回路421に信号を送ってレーザを所定光量になるまで発光させる(ステップ104)。
【0033】
なお、この所定時間は、スキャナモータの駆動を中止してからの時間の長さに応じて設定する。
【0034】
そして、制御回路420はスキャナモータドライバ・ロジック部405に対してスキャナモータを強制的に駆動する状態を解除する(ステップ105)。
【0035】
その後、通常のBD信号による制御に切り換え(ステップ106)、スキャナモータの駆動回転数が定常回転数に到達したか否かをスキャナモータドライバICの制御回路部において判断し(ステップ107)、到達していたと判断されたらスキャナモータドライバICの制御回路から制御回路420に対してスキャナRDY信号を出力し(ステップ108)、スキャナモータの立ち上げ制御を終了する。
【0036】
(実施例2)
本発明の第2の実施例は、図1のステップ103における所定時間を、画像形成装置の立ち上げ時にレーザを発光させ、スキャナモータ駆動回転数を検知した結果に基づいて設定することを特徴とする。
【0037】
(実施例3)
図2にもとづいて、本発明の第3の実施例である、スキャナモータ立ち上げ制御シーケンスについての説明を行う。
【0038】
まず、制御回路420はメインモータ駆動回路423に信号を送ってメインモータ(感光ドラムモータ)を駆動する(ステップ201)。そして、感光ドラムがレディ状態になるまで待つ(ステップ202)。その後、スキャナモータドライバ・ロジック部405は制御回路420からスキャナモータ駆動開始信号が出力されると、速度ディスクリ信号413をスキャナモータドライバCI402に出力し、スキャナモータの加速を開始し(ステップ203)加速状態を保持する。そして、制御回路420はレーザを所定光量になるまで発光する(ステップ204)。
【0039】
その後、スキャナモータの加速状態を解除し、通常のBD信号による制御に切り換え(ステップ205)、スキャナモータの駆動回転数が定常回転数に到達したか否かを判断し(ステップ206)、到達していたと判断されたらスキャナモータドライバICの制御回路から制御回路に対してスキャナRDY信号を出力し(ステップ207)、スキャナモータの立ち上げ制御を終了する。
【0040】
(実施例4)
図3に本実施例のスキャナモータ立ち上げ制御のシーケンスをフローチャートにて図示する。301において、スキャナ・ロジック部405は制御回路420からスキャナモータ駆動開始信号が出力されると、速度ディスクリ出力信号413をスキャナモータドライバCI402に出力し、スキャナモータの加速を開始する。302において、レーザを所定光量で発光させる。303において、制御回路420はスキャナモータドライバ・ロジック部405に入力されるBD信号403に基づいて、スキャナモータ401の回転数を検出する。検出した回転数が定常回転よりも低いある所定の回転数よりも低い場合はレーザをOFFする(304)。そして305で所定時間経過するまでスキャナモータ401を強制駆動させる。そして、再度302でレーザを所定光量で発光させる。
【0041】
303において、所定の回転数を検出した場合は、スキャナモータ・ロジック部405でBD信号を検出し、スキャナモータ401が定常回転になるまで加速させる(306)。スキャナモータ401が定常回転に達した時に、スキャナモータ・ロジック部405は制御回路420にスキャナRDY信号を送出し(307)、スキャナモータの立ち上げ制御を終了する。
【0042】
なお、このようなスキャナモータ立ち上げ制御では、前記303で設定する回転数をできる限り前記306で検出する定常回転に近い回転数に設定することでレーザの点灯時間を短くすることができる。
【0043】
また、305で設定するレーザOFFの期間、つまり強制駆動時間は、検出した回転数や立上がりの勾配などの条件により設定することで、状況に応じた効果的なスキャナモータの立ち上げ制御ができることはいうまでもない。
【0044】
(実施例5)
図7は本発明の実施例を示す制御回路のブロック図である。本実施例では前述したBD信号によるスキャナモータの回転制御に関する説明は省略する。本システムの制御を司るCPU701は、スキャナモータONを出力(不図示)後、レーザダイオードLD702の規定光量を決定すべくレーザドライバICであるLDDRV703へ、CPU701のD/A変換出力を送出する。この値は、図8に示されるように、レーザの規定光量とスキャナモータの回転数に関し、あらかじめ決定された値である。つまり、スキャナの回転数が低いときはBD信号を生成するBD検出部704(光電変換部)への光量を少なくし、回転数が高いときに光量を多くすることで光電変換部へ照射される光量と時間の積が常に一定になるように制御する。したがって、本来ならば光量とスキャナ回転数はほぼ比例の関係で制御しても全く問題ない。しかし、本実施例では、制御を簡易化するために、図8で示す関係で制御した。
【0045】
なお、図10に示すような変形例も可能である。
【0046】
一方スキャナモータの回転に伴って、BD出力信号は、前記CPU701へBD信号のインターバル時間を計測すべく出力される。もちろんこのBD信号は、コントローラへの水平同期信号としても出力される。当然のことながらBD信号のインターバル時間とスキャナモータの回転数rは一義的な関係にあるため、BD信号のインターバル時間を計測すれば良い。こうしてCPUが計測した値がr2になると、レーザ光量をP2へ設定する。この制御フローチャートを示した内容が図9である。後は、P3からP4へと、本フローチャートにしたがって制御される。本実施例では、レーザパワーを4段階に分けて説明してきたがこの限りでなく、もっと簡易にした2段階程度の制御でも構わない。
【0047】
このようにして、スキャナモータが所定の回転数に立ち上がるまでのいわゆるアンブランキング処理時は、所定回転数のときに使用されるレーザパワーよりも少ないレーザパワーで駆動することが可能になる。
【0048】
その結果、スキャナモータの回転数が低い場合は、BDに照射されるレーザ光量が少なくて済むために必要最小限のレーザパワーでBD信号を得ることができる。つまり、レーザに供給する電力の最適化ができるため省エネ化/レーザの高寿命化が可能になると同時に、本方式による特徴である感光体の劣化/画像不良の防止が達成できる。
【0049】
【発明の効果】
本発明によれば、可能な限りの最小限のレーザ発光で、モータを立ち上げることができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の第1・2の実施例にかかわるフローチャートである。
【図2】本発明の第3の実施例にかかわるフローチャートである。
【図3】本発明の第4の実施例にかかわるフローチャートである。
【図4】本発明にかかわるブロック図である。
【図5】従来例にかかわるフローチャートである。
【図6】画像形成装置の斜視図である。
【図7】本発明の第5の実施例にかかわる制御回路を示すブロック図である。
【図8】本発明の第5の実施例にかかわるスキャナの回転数とレーザ光量の関係を表すグラフを示す図である。
【図9】本発明の第5の実施例にかかわるスキャナのフローチャートである。
【図10】本発明の第5の実施例にかかわるスキャナの回転数とレーザ光量の関係を表すグラフの変形例を示す図である。
【符号の説明】
402 スキャナモータドライバIC
405 スキャナモータドライバ・ロジック部
420 制御回路
Claims (1)
- レーザビームを出力するレーザと、
レーザビームを感光体上に走査するための回転多面鏡と、
前記回転多面鏡により走査されるレーザビームを受光して水平同期信号を発生するビーム検出手段と、
前記回転多面鏡を回転させるためのモータと、
前記検出手段から発生される水平同期信号に基づいて、前記モータの回転速度を検出する速度検出手段と、
前記モータの立ち上げ途中において、前記レーザを発光させて前記モータの回転速度を検出し、該回転速度を定常時の速度よりも低い所定速度と比較判断し、
前記判断の結果、該回転速度が前記所定速度より低い場合には、所定時間レーザを消光させて加速した後、再び前記判断を実行する一方、
前記判断の結果、該回転速度が前記所定速度であった場合には、前記水平同期信号を発生させつつ前記定常時の速度まで加速する様に制御する立ち上げ制御手段とを有することを特徴とする画像形成装置。
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