(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
画像信号に基づいてレーザを駆動するレーザ駆動手段と、
前記レーザより発せられるレーザビームを偏向するための回転多面鏡体と、
前記回転多面鏡体を回転駆動する回転駆動手段と、
前記回転多面鏡体により偏向されたレーザビームを走査路上で検知して検知信号を発生する検知手段と、
前記検知手段より周期的に発生される検知信号の周期に応じて前記回転駆動手段の回転速度が規定回転速度になる様に制御する回転制御手段と、
前記検知手段より発生された検知信号の周期に応じたタイミングで前記レーザを強制的に発光させる強制発光手段を備え、
前記回転駆動手段を停止させるべく減速させている際の所定期間、前記強制発光手段を動作させ続けることによって前記検知信号が発生し続ける様に構成したことを特徴とする画像形成装置。
【請求項２】
前記回転駆動手段の回転速度が閾値以下になったことを以って、前記強制発光手段による強制発光を停止させることを特徴とする請求項１記載の画像形成装置。
【請求項３】
前記規定回転速度を複数種備え、複数種の解像度の画像を形成可能とし、
前記閾値を前記解像度ごとに異ならしめたことを特徴とする請求項２記載の画像形成装置。
【請求項４】
前回の解像度よりも低い解像度での画像形成指示を受けた場合に、強制発光の停止から一定時間は強制加速の再開を禁止することを特徴とする請求項３記載の画像形成装置。
【請求項５】
前記規定回転速度を複数種備え、複数種の解像度の画像を形成可能とし、
最も低い規定回転速度よりも低い回転速度を前記閾値としたことを特徴とする請求項２記載の画像形成装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、画像信号により変調されたレーザビームにより画像を形成する画像形成装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来、画像が形成される像担持体である感光体ドラム上に画像信号により変調されたレーザビームを走査して画像形成を行う画像形成装置としては、レーザビームの走査速度の制御を、レーザビームを偏向する回転多面鏡体を駆動するスキャナモータが所定角度回転する度に出力するタックパルスを速度検出信号として用いて行うものと、走査線上の例えば至端などの画像形成に支障をきたさない位置に配置され、光電変換によりレーザビームを検出する光検出器などの同期信号発生器が発する主走査同期信号（以下、ＢＤ信号とも称する）を速度検出信号として用いて行うものがある。
【０００３】
後者の画像形成装置に於いては、レーザは画像形成のために画像を形成する領域を走査する期間で点滅するとともに、同期信号発生器に同期信号を発生させるために光検出器を照射する近傍の時間に於いて点灯する。これらの領域の他の領域ではレーザは消灯している。これは１つには画像を形成してはいけない余白領域が画像を形成する媒体にあるためであり、１つにはレーザ、感光体ドラム、及び諸部品の寿命を高めるためである。
【０００４】
同期信号は、画像形成のタイミングの基準となるだけでなく、スキャナモータの回転数制御における回転数検出信号にもなる。印刷は断続的に行われるので、スキャナモータは断続的に停止、加速、定回転数回転、減速を繰り返す。このように回転数が変化する状況に於いて画像形成領域外ではレーザが同期信号発生器のある場所の近傍のみで発光するように制御するために、前回検出した同期信号の周期に基づいてレーザを発光させるための回路或いはＣＰＵなどが用いられている。この場合、例えば、前回同期信号を検出した時刻から前回検出した同期信号周期の９７％だけ経過した時刻に於いてレーザを発光させ、同期信号発生器がレーザビームを検出したならば、レーザを消灯させるということが行われている。従って、レーザを同期信号発生器の近傍のみで発光させつつ、レーザを徐々に加速させることが可能になっている。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、従来に於いては、印刷が終了した後にスキャナモータの駆動を休止した後では、このようなレーザ発光のタイミング制御は行われず、印刷時の一定の周期でレーザ発光が続けられるであった。このため、印刷が終了した後では、スキャナモータの回転数或いは回転周期がわからなくなっていた。従って、再度、外部から印刷の要求があってスキャナモータの回転数を印刷のための所定の値にするために加速する際に、初期回転数が不明であり、スキャナモータの回転数が所定の値を上回る場合があり、スキャナモータの回転数を再度印刷可能な値にするために要する時間が長かった。これは断続的に印刷をする際に顕著であった。
【０００６】
この問題を解決するために、再度加速を開始するときにレーザを常時点灯することも考えられるが、そうすると、感光体ドラムなどの部品の劣化が激しくなるという問題が生じる。また、再度加速するまでの間に、装置のスキャナモータの回転に関連した部分に異常が発生した場合に、常時点灯するだけでは、これを検出することができない。
【０００７】
そこで本発明は、感光体ドラムなどの部品の劣化が激しくなるという問題を発生せずに、印刷が一度終了してから再度印刷を開始する指令を受けてから、実際に再度印刷を開始するまでの時間が短縮された画像形成装置を提供することを目的とする。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
本発明による画像形成装置は、画像信号に基づいてレーザを駆動するレーザ駆動手段と、前記レーザより発せられるレーザビームを偏向するための回転多面鏡体と、前記回転多面鏡体を回転駆動する回転駆動手段と、前記回転多面鏡体により偏向されたレーザビームを走査路上で検知して検知信号を発生する検知手段と、前記検知手段より周期的に発生される検知信号の周期に応じて前記回転駆動手段の回転速度が規定回転速度になる様に制御する回転制御手段と、前記検知手段より発生された検知信号の周期に応じたタイミングで前記レーザを強制的に発光させる強制発光手段を備え、前記回転駆動手段を停止させるべく減速させている際の所定期間、前記強制発光手段を動作させ続けることによって前記検知信号が発生し続ける様に構成したことを特徴とする。
上記の画像形成装置において、前記回転駆動手段の回転速度が閾値以下になったことを以って、前記強制発光手段による強制発光を停止させるようにしてもよい。
上記の画像形成装置において、前記規定回転速度を複数種備え、複数種の解像度の画像を形成可能とし、前記閾値を前記解像度ごとに異ならしめるようにしてもよい。
上記の画像形成装置において、前回の解像度よりも低い解像度での画像形成指示を受けた場合に、強制発光の停止から一定時間は強制加速の再開を禁止するようにしてもよい。
上記の画像形成装置において、前記規定回転速度を複数種備え、複数種の解像度の画像を形成可能とし、最も低い規定回転速度よりも低い回転速度を前記閾値としてもよい。
【００１２】
【発明の実施の形態】
［実施形態１］
以下、図面を参照して本発明の実施形態１を説明する。
【００１３】
図３は実施形態１における制御系のブロック図であり、図２は画像形成装置を含むレーザビームプリンタの全体の構成を示す図である。図２と図３を用いて動作説明をする。
【００１４】
まず、この図２を用いて本実施形態における動作の概要を説明する。
【００１５】
プリンタ１は電源投入後、定着器１２の温度が適正になったか、用紙カセット１４内に紙１３が装填されているか等の内部状態を常にチェックし、プリント可能かどうかをコントローラ（図示せず）に知らせる。プリント可能な状態にある時、コントローラは、必要に応じてプリンタ１にプリント開始司令を送出することにより、プリント動作が開始する。
【００１６】
本実施形態は、レーザを用いた静電複写方式のプリンタ（一般にレーザビームプリンタと呼ばれる）であるため、まず露光ランプ８、帯電器３、転写器６をオンし、感光体ドラム２を回転させることにより感光体ドラム２の表面電位の初期化を行うとともに、回転多面鏡体３０の回転を開始する。感光体２の初期化が行われ、回転多面鏡体３０の回転が安定したところで、給紙ローラ９により用紙カセット１４から紙１３が給紙され、紙の先端がレジストローラ１０に達したところで一旦、紙の搬送を停止して待機する。
【００１７】
この状態でプリンタ１はコントローラに副走査同期信号（以下、ＶＳＹＮＣ信号とも称する）の送出要求を行い、これに応じてコントローラはＶＳＹＮＣ信号を送出するとともに、プリンタ１からの主走査同期信号（ＢＤ信号）に同期させて画像信号（ビデオ信号）を送出する。回転多面鏡体３０により反射されたレーザビームは実際にはレンズ系１７およびミラー１６により感光体ドラム２上に潜像を形成する。潜像は次に現像器５で現像されてトナー像となる。レジストローラ１０を駆動することによりトナー像と先端合わせの行われた紙には、転写器６でトナー像が転写される。更に、紙は搬送されて、定着器１２でトナー像が紙に定着された後に排紙トレー１５に排出される。
【００１８】
次にスキャナモータの制御と主走査同期信号（ＢＤ信号）について図３の本実施形態の制御系のブロック図を用いて説明する。
【００１９】
コントローラよりプリント動作が司令されると、ＣＰＵ５４は、モータ駆動回路７５を起動することによりスキャナモータ２１が起動するとともに、ＯＲ回路７６への出力をＨＩＧＨにして、半導体レーザ２４を強制駆動する。半導体レーザ２４から発射されたレーザビームは、結合レンズ２２で平行光に成形された後、スキャナモータ２１により駆動され回転している回転多面鏡体３０で偏向され、Ｆθレンズ２３を通り、感光体ドラム２を走査する。また、レーザビームは感光体ドラム２と並んで走査線上に配置されているフォトダイオード２５を走査周期で照射する。フォトダイオード２５からのレーザビーム検出信号はアンプ２７で増幅され、波形整形回路２０でパルス信号であるＢＤ信号５５に整形される。このＢＤ信号５５と、基準発振器７２が出力するパルス信号とが比較器であるＥＯＲ（排他的論理和）回路７３に入力される。ＥＯＲ回路７３からはこの２入力の位相がずれるとパルス幅比が変化する比較出力が得られる。この比較出力はパルス幅−電圧変換回路７４に入力され、直流電圧に変換され、モータ駆動回路７５を介してスキャナモータ２１に供給される。このようにしてスキャナモータ２１の回転数を制御するサーボ系が構成されている。
【００２０】
ここで、ＣＰＵ５４は、ＢＤ信号５５が規定周期で正常に出力されているかどうかをみる判断において、ＢＤ信号５５の周期が正常である場合には、スキャナモータ２１の回転が安定したとみなし、前述したプリント動作を続け、コントローラよりビデオ信号５３が入力されると、ＯＲ回路７６による半導体レーザ２４の強制駆動をやめ、ビデオ信号５３による半導体レーザ２４の駆動を開始する。このとき、ＡＮＤ回路５２の１入力であるＪＫフリップフロップ５０の出力は画像形成領域に於いてＨＩＧＨとなり、画像形成領域においてビデオ信号５３がＨＩＧＨである時に半導体レーザ２４は駆動される。なお、ビデオアンプ２６はＯＲ回路７６の出力を増幅して半導体レーザ２４を駆動する。半導体レーザ２４から発射されたレーザビームは、前述の光路を通り、回転多面鏡体３０で反射されることにより偏向され、ｆθレンズ２３を通り感光ドラム２上を走査する。
【００２１】
このような場合、ビデオ信号５３は、レーザビームの水平方向の偏向走査に同期してドット信号を発生する方式となっているため、レーザビームが、所定の位置に来たことを知らせる、即ち走査タイミングを知らせる信号が必要である。このような同期信号として、前述したＢＤ信号５５が用いられている。
【００２２】
次に、レーザ発光停止処理について図１のフローチャートを参照して説明する。
【００２３】
ステップＳ１０１では、プリント動作の停止司令があるかどうか判断し、停止司令がなければその状態を保持し、停止司令があればステップＳ１０２でスキャナモータの駆動を停止する。ステップＳ１０３では、回転多面鏡体３０の回転に同期させてレーザを発光させる。例えば、前回カウントしたＢＤ周期の９７％でレーザを発光させるなどである。ステップＳ１０４では、スキャナモータの回転数が一定回転数以下（例えば、規定回転数の５０％以下、或いは、再度起動する時に強制加速シーケンス（一定時間だけ加速モードにすること）により大幅な回転オーバーにならないための初期回転数など）になったかどうか判断する。一定回転数以下になっていなければステップＳ１０３へ戻る。一定回転数以下になっていた場合は、ステップＳ１０５でレーザの発光を停止する。
【００２４】
以上のようなレーザ発光停止処理をすることにより、一度プリント停止処理に入り、スキャナモータを停止させた後、再度プリント処理に入り、スキャナモータを再起動するための強制加速モードになった時、モータの初期回転数がわかるので、モータの強制加速時間を変化させることなく一種類の起動強制加速シーケンスでもスキャナモータが定格回転数を大きくオーバーすることなく安定して起動可能になる。
【００２５】
［実施形態２］
図２及び３に示す実施形態１と同様の構成のプリンタにおいて、複数の解像度を備えている場合について図４のフローチャートを参照して説明する。
【００２６】
解像度を３種類備えている場合、例えば、１２００ＤＰＩ（Ｄｏｔ  Ｐｅｒ  Ｉｎｃｈ）、６００ＤＰＩ及び４００ＤＰＩを備えており、１２００ＤＰＩでのスキャナモータの回転数をＮ１２、６００ＤＰＩでのスキャナモータの回転数をＮ６  （Ｎ６  ＜Ｎ１２）、４００ＤＰＩでのスキャナモータの回転数をＮ４  （Ｎ４  ＜Ｎ６  ）と表現する。
【００２７】
このように複数の解像度を備えている場合には、レーザ発光停止の条件を、１２００ＤＰＩではＮ１２の５０％以下、６００ＤＰＩではＮ６  の５０％以下、４００ＤＰＩではＮ４  の５０％以下、というように解像度毎にそれぞれのレーザ発光停止条件を設定しており、使用している解像度に応じてレーザ発光停止条件が変化することを特徴とする。
【００２８】
ステップＳ４０１では、プリント動作の停止司令があるかどうか判断し、停止司令がなければその状態を保持し、停止司令があればステップＳ４０２に進みスキャナモータの駆動を停止する。ステップＳ４０３では、解像度が１２００ＤＰＩか否かを判断し、解像度が１２００ＤＰＩであれば、ステップＳ４０４で回転多面鏡体３０の回転に同期させてレーザを発光させる。ステップＳ４０５では、スキャナモータの回転数が解像度１２００ＤＰＩに対して設定した一定回転数以下（例えば、Ｎ１２の５０％以下など）になったかどうか判断する。一定回転数以下になっていなければステップＳ４０４へ戻る。一定回転数以下になっていた場合は、ステップＳ４０６でレーザの発光を停止する。
【００２９】
ステップＳ４０３で解像度が１２００ＤＰＩではないと判断した時は、ステップ４０７で解像度が６００ＤＰＩであるか否かを判断し、解像度が６００ＤＰＩであれば、ステップＳ４０８で回転多面鏡体３０の回転に同期させてレーザを発光させる。ステップＳ４０９では、スキャナモータの回転数が解像度６００ＤＰＩに対して設定した一定回転数以下（例えば、Ｎ６  の５０％以下など）になったかどうか判断する。一定回転数以下になっていなければステップＳ４０８へ戻る。一定回転数以下になっていた場合は、ステップＳ４１０でレーザの発光を停止する。
【００３０】
ステップＳ４０７で解像度が６００ＤＰＩではないと判断した時は、ステップＳ４１１で回転多面鏡体３０の回転に同期させてレーザを発光させる。ステップＳ４１２では、スキャナモータの回転数が解像度４００ＤＰＩに対して設定した一定回転数以下（例えば、Ｎ４  の５０％以下など）になったかどうか判断する。一定回転数以下になっていなければステップＳ４１１へ戻る。一定回転数以下になっていた場合は、ステップＳ４１３でレーザの発光を停止する。
【００３１】
以上のようなレーザ発光停止処理をすることにより、一度プリント停止処理に入り、スキャナモータを停止させた後、再度プリント処理に入り、スキャナモータを再起動するための強制加速モードになった時、モータの初期回転数がわかるので、モータの強制加速時間を考慮することなく、また、解像度の違いによるスキャナモータの立ち上がり時間を変化させることなく、スキャナモータが定格回転数を大きくオーバーすることなく安定して起動可能になる。
【００３２】
［実施形態３］
図２及び３に示す実施形態１と同様の構成のプリンタにおいて、解像度を複数備えている場合について図５のフローチャートを使って説明する。
【００３３】
解像度を３種類備えている場合、例えば、１２００ＤＰＩ、６００ＤＰＩ及び４００ＤＰＩを備えており、１２００ＤＰＩでのスキャナモータの回転数をＮ１２、６００ＤＰＩでのスキャナモータの回転数をＮ６  （Ｎ６  ＜Ｎ１２）、４００ＤＰＩでのスキャナモータの回転数をＮ４  （Ｎ４  ＜Ｎ６  ）と表現する。
【００３４】
本実施形態は、このように複数の解像度を備えている場合において、レーザ発光停止の条件を、最低の解像度である４００ＤＰＩでの回転数のＮ４  の５０％以下になるまでとすることを特徴とする。
【００３５】
ステップＳ５０１では、プリント動作の停止司令があるかどうか判断し、停止司令がなければその状態を保持し、停止司令があればステップＳ５０２でスキャナモータの駆動を停止する。ステップＳ５０３では、回転多面鏡体３０の回転に同期させてレーザを発光させる。ステップＳ５０４では、スキャナモータの回転数が最低の解像度である４００ＤＰＩでの回転数のＮ４  の５０％以下になったかどうか判断する。その回転数以下になっていなければステップＳ５０３へ戻る。一定回転数以下になっていた場合は、ステップＳ５０５でレーザの発光を停止する。
【００３６】
以上のようなレーザ発光停止処理にすることにより、一度プリント停止処理に入り、スキャナモータを停止させた後、再度プリント処理に入り、スキャナモータを再起動するための強制加速モードになった時、モータの初期回転数がわかるので、モータの強制加速時間を考慮することなく、また、解像度の違いによるスキャナモータの立ち上がり時間を変化させることなく、スキャナモータが定格回転数を大きくオーバーすることなく安定して起動可能になる。
【００３７】
［実施形態４］
図２及び３に示す実施形態１と同様の構成のプリンタにおいて、複数の解像度を備えている場合について図６のフローチャートを使って説明する。
【００３８】
例として解像度を２種類備えている場合について説明を行う。例えば、１２００ＤＰＩと６００ＤＰＩの解像度を備えている場合、１２００ＤＰＩでのスキャナモータの回転数をＮ１２、６００ＤＰＩでのスキャナモータの回転数をＮ６  （Ｎ６  ＜Ｎ１２）と表現する。
【００３９】
このように複数の解像度を備えている場合には、レーザ発光停止の条件を、１２００ＤＰＩではＮ１２の５０％以下、６００ＤＰＩではＮ６  の５０％以下、というように解像度毎にそれぞれのレーザ発光停止条件を設定して備えており、使用している解像度に応じてレーザ発光停止条件が変化する。
【００４０】
レーザ発光停止後、再度プリント司令がきて、その解像度が前回のプリント時より低解像度の場合は、レーザ発光停止から一定時間はスキャナモータの強制加速モードに入らないことを特徴とする。
【００４１】
ステップＳ６０１では、プリント動作の停止司令があるかどうか判断し、停止司令がなければその状態を保持し、停止司令があればステップＳ６０２でスキャナモータの駆動を停止する。ステップＳ６０３では、解像度が１２００ＤＰＩか否かを判断し、解像度が１２００ＤＰＩであれば、ステップＳ６０４で回転多面鏡体３０の回転に同期させてレーザを発光させる。ステップＳ６０５では、スキャナモータの回転数が一定回転数以下（例えば、Ｎ１２の５０％以下など）になったかどうか判断する。一定回転数以下になっていなければステップＳ６０４へ戻る。一定回転数以下になっていた場合は、ステップＳ６０６でレーザの発光を停止する。レーザの発光停止後、ステップＳ６０７でタイマＴ１をスタートさせ、ステップＳ６０８で次のプリント司令があるかどうかの判断を行う。プリント司令が無ければ、ステップＳ６１１でタイマＴ１をクリアし、ステップＳ６１２で終了する。ステップＳ６０８でプリント司令があれば、ステップＳ６０９でそのプリント指示の解像度を判断し、１２００ＤＰＩ（前回と同じ）であればステップＳ６１３でタイマＴ１をクリアし、ステップＳ６１４でスキャナモータの起動処理シーケンスへ遷移する。ステップＳ６０９でプリント指示の解像度が６００ＤＰＩであった場合（つまり、前回のプリントに対して解像度が低下した時）、ステップＳ６１０で設定値Ｔｒｅｆ  とタイマーＴ１  を比較し、Ｔ１  がＴｒｅｆ  を超えていなければ超えるまで繰り返しタイマのカウントアップし、、Ｔ１  がＴｒｅｆ  を超えたらステップＳ６２０でスキャナモータの起動処理シーケンスへ遷移する。
【００４２】
付属説明ではあるが、ステップＳ６０３でスキャナモータ停止時の解像度が６００ＤＰＩであった場合は、ステップＳ６１５で回転多面鏡体３０の回転に同期させてレーザを発光し、ステップＳ６１６では、スキャナモータの回転数が一定回転数以下（例えば、Ｎ６  の５０％以下など）になったかどうか判断する。一定回転数以下になっていなければステップＳ６１５へ戻る。一定回転数以下になっていた場合は、ステップＳ６１７でレーザの発光を停止する。ステップＳ６１８では、次のプリント司令があるかどうかを判断し、次のプリント司令がないときは、ステップＳ６２１でタイマをクリアし、ステップＳ６２２で終了する。ステップＳ６１８で次のプリント司令があった場合は、ステップＳ６１９でそのプリント司令の解像度が６００ＤＰＩかどうか判断する。６００ＤＰＩでない場合は、１２００ＤＰＩでのプリント司令であるため、ステップＳ６１４に進み１２００ＤＰＩのスキャナモータの起動シーケンスへ遷移する。ステップＳ６１９で解像度が６００ＤＰＩであった場合は、ステップＳ６２０に進み６００ＤＰＩでのスキャナモータの起動シーケンスへ遷移する。
【００４３】
以上のようなレーザ発光停止処理と次プリントの解像度判断により、スキャナモータの起動処理を変更することにより、一度プリント停止処理に入り、スキャナモータを停止させた後、再度プリント処理に入り、それが前回のプリントより低解像度の場合でも、スキャナモータを再起動する時にスキャナモータが定格回転数を大きくオーバーすることなく安定して起動可能になる。
【００４４】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明によれば、一度プリント停止処理に入り、スキャナモータを停止させた後、惰性で回転している間に、再度プリント司令が入り、スキャナモータを再起動するための強制加速モードになった時、モータの強制加速時間を考慮することなく、また、解像度の違いによるスキャナモータの立ち上がり時間を考慮することなく、スキャナモータが定格回転数を大きくオーバーすることなく安定して起動させることが可能になる。
【００４５】
また、感光体ドラムなどの部品の劣化が激しくなるという問題を発生しない。
【００４６】
更に、再度加速するまでの間に、装置のスキャナモータの回転に関連した部分に異常が発生した場合に、これを検出することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施形態１によるレーザ発光停止処理を示すフローチャート。
【図２】本発明及び従来例における画像形成装置を含むレーザビームプリンタの概略構成図。
【図３】本発明及び従来例における制御系のブロック図。
【図４】本発明の実施形態２によるレーザ発光停止処理を示すフローチャート。
【図５】本発明の実施形態３によるレーザ発光停止処理を示すフローチャート。
【図６】本発明の実施形態４によるレーザ発光停止処理を示すフローチャート。
【符号の説明】
２  感光体ドラム
２１  スキャナモータ
２２  結合レンズ
２４  半導体レーザ
２５  フォトダイオード
２６  ビデオアンプ
２７  アンプ
３０  回転多面鏡体
５５  主走査同期信号（ＢＤ信号）
５４  ＣＰＵ
【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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