(57)【要約】【課題】  ポリゴンモータのばらつきや経時劣化の影響を受けずにポリゴンモータの軸受の寿命も延ばすことができる画像形成装置を提供する。【解決手段】  任意の回転数に回転制御できるポリゴンモータと、それにより駆動される回転偏向器と、ポリゴンモータの回転を制御するモータ制御手段４１とを備えたプリンタエンジン４０と、プリンタエンジン４０を含む装置全体の制御を司るコントローラ３１とを備え、ホストコンピュータ７０に接続すると共に、待機中にポリゴンモータが停止する光走査型の画像形成装置１において、画像形成装置１が単一の画素密度のみにより印刷処理を行うように設定された場合に、コントローラ３２は、ホストコンピュータ７０からのプリント命令を受信した後、直ちにプリンタエンジン１に対してポリゴンモータ回転要求を行い、コントローラ３１内における画像処理を終了した後にプリント要求をプリンタエンジン４０に送信する。【選択図】  図２
2006035855.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
任意の回転数に回転制御することができるポリゴンモータと、該ポリゴンモータにより駆動される回転偏向器と、前記ポリゴンモータの回転を制御するモータ制御手段とを備えたプリンタエンジンと、該プリンタエンジンを含む装置全体の制御を司るコントローラと、を備え、ホストコンピュータに接続されると共に、待機中にポリゴンモータが停止するように構成された光走査型の画像形成装置において、前記コントローラは、前記ホストコンピュータからのプリント命令を受信した後、直ちにプリンタエンジンに対してポリゴンモータ回転要求を行い、コントローラ内における画像処理を終了した後にプリント要求をプリンタエンジンに送信することを特徴とする画像形成装置。
【請求項２】
前記画像形成装置が複数の異なった画素密度に対応して印刷処理を行うように設定された場合に、前記コントローラは、前記ホストコンピュータからのプリント命令を受信した後、直ちにプリンタエンジンに対して印刷処理を行う画素密度に基づいた設定解像度情報を付加したポリゴンモータ回転要求を行い、コントローラ内における画像処理を終了した後にプリント要求をプリンタエンジンに送信することを特徴とする請求項１に記載の画像形成装置。
【請求項３】
前記コントローラは、前記ホストコンピュータからのプリント命令を受信した後、直ちにプリンタエンジンに対して該プリンタエンジン内に予め設定された所定の画素密度に基づいてポリゴンモータ回転要求を行い、コントローラ内における画像処理を終了した後に、実際に印刷処理を実施する画素密度に対応したポリゴンモータの回転速度情報を含んだプリント要求をプリンタエンジンに送信することを特徴とする請求項２に記載の画像形成装置。
【請求項４】
前記画像形成装置が複数の給紙装置を有し、ポリゴンモータが前記ポリゴンモータ回転要求を受信してから前記画素密度に対応した回転数に到達する時間よりも、印刷用紙が給紙を開始してから書き込み位置に到達するまでの時間の方が長い場合に、前記コントローラは、給紙を開始してから所定時間が経過した後にプリンタエンジンに対してポリゴンモータ回転要求を行うことを特徴とする請求項１〜３の何れか１項に記載の画像形成装置。
【請求項５】
前記プリンタエンジンは、前記コントローラからのポリゴンモータ回転要求を受信してポリゴンモータを回転させた後、所定時間が経過しても前記コントローラからプリント要求を受信しない場合には、ポリゴンモータを停止させることを特徴とする請求項１〜４の何れか１項に記載の画像形成装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ポリゴンモータと回転偏向器を用いてレーザ光を光走査することにより画像形成するプリンタエンジンを備えた画像形成装置に関し、特に、ポリゴンモータを早く立ち上げることにより印刷時間を短縮することができる画像形成装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
ポリゴンモータと偏向器を用いてレーザ光を光走査することにより画像形成する光走査型のプリンタエンジンを備えた画像形成装置として、例えば、レーザ光を回転偏向器により走査させて主走査方向を走査すると共に主走査方向の一走査が終了する毎に走査位置を副走査方向に移動することにより、感光体上に画像を書き込むレーザビームプリンタ（ＬＢＰ）が知られている。このレーザービームプリンタは、その高速性と高解像性に特徴がある。
また、近年になり、印刷用紙上に形成される画像を高画質化すべき旨の要求が高まるのに伴い、画像形成装置に要求される画素密度（単位：ドット／インチ：ｄｐｉ）が次第に高くなると共に、印刷出力の使用目的に応じて複数の画素密度を選択できるＬＢＰが市販されるようになった。
しかし、画素密度が高くなるとそれに比例して回転偏向器を駆動するポリゴンモータの回転数も上げる必要がある。例えば、画素密度が２００ｄｐｉである時のポリゴンモータの回転数を６０００ｒｐｍ（単位：回転数／毎分）とした場合、画素密度を４００ｄｐｉに高めた時に要求される回転数は１２０００ｒｐｍの高速回転となる。しかも、ＬＢＰは印刷速度が高速であるだけに、高速回転時であっても所定の回転数に達するまでのポリゴンモータの起動時間が短くないと折角のＬＢＰの高速性を生かすことができなくなる。
したがって、ポリゴンモータには、安定した高速回転が得られること、長時間の使用に耐えるために軸受が長寿命であること、発熱量を抑えるために消費電力が少ないこと等の種々の厳しい条件に加え、起動時間が短かいという条件を満足することが求められる。起動時間を実質的に短縮するために、例えば、待機状態においても高速回転を保持することもできるが、その場合には、別の条件である軸受の寿命が低下し回転数の何乗かに逆比例して寿命が短かくなる。従って、従来のポリゴンモータは、印刷待機中においては停止させ、印刷動作の開始と共に回転を開始していた。また、給紙動作においては、ポリゴンモータが所定の回転数に達したことを示すロック信号を検知してから給紙を開始するが、印刷時間を短縮するために、ポリゴンモータがロックするまでの起動時間を利用し画像形成部に至る経路の途中までの給紙動作を行うようにしていた。即ち、従来は画像形成装置のコントローラによりポリゴンモータがロックするまでの時間を予め予測し、一つのジョブにおける最初の印刷用紙の給紙に要する時間とポリゴンモータがロックするまでに要する時間を重複させることにより印刷時間を短縮していた。
【０００３】
しかし、実際のポリゴンモータがロックするまでに要する時間は、装置毎にばらついており、装置の経時変化もあるため一様でない。このためポリゴンモータが回転を開始してから最初の印刷用紙の給紙を開始するまでの待ち時間は、ポリゴンモータが所定の高速回転にロックする前に給紙が開始されることがないように設定する必要がある。従って、実際にはポリゴンモータがロックしてから余裕を持って最初の印刷処理（転写等）が実行されるようにタイミングが設定されていた。
また、画像形成装置の待機中は目標となる所定の回転数よりも低い回転数でポリゴンモータを回転させ、最初の印刷用紙の印刷時にポリゴンモータがロックするまでの時間を短縮する方法も提案されている。この場合も、画像形成装置のばらつき等を考慮して、ポリゴンモータの回転数は最適待機回転数（印刷命令受信後のポリゴンモータを給紙時間の終了タイミングに最も近いタイミングでロックさせることができる回転数）よりも高めに設定されていた。
従来の画像形成装置においては、上記のようにポリゴンモータがロックするまでに要する時間が画像形成装置毎にばらつくことや経時変化することに対応するために、ポリゴンモータの回転開始から余裕を持ったタイミングにより給紙が開始されていた。しかし、そのタイミング制御においては目標とする解像度（画素密度）の違いによるポリゴンモータの回転数の違いが考慮されず、最長のロック時間に基づいて一律に演算されたタイミングであったため、結果的に最初の印刷用紙の印刷時間を短縮することができない場合があった。
また、各給紙トレイの位置が異なることによる給紙時間の違いも考慮されておらず、最長の給紙時間に基づいて一律に給紙開始のタイミングが演算されていたため、高速回転時間が無駄に長期化することにより軸受の寿命が低下していた。
【０００４】
図１４は、ホストコンピュータからのプリント命令を受信してから転写ドラムに画像書き込み（露光）が行われるまでの従来のタイミングの一例を示すタイミングチャートである。図１４中の最上段に記載した「ホストからのプリント命令」の段中において一時的にハイになるパルスは、ホストコンピュータからのプリント命令を画像形成装置中のコントローラが受信したタイミングを示している。
「コントローラからのプリント要求」の段中において一時的にハイになるパルスは、プリンタ中のコントローラからプリンタエンジンに対するプリント要求が出力されるタイミングを示している。「メインモータ」の段中においてローがハイになるタイミングは、給紙を行うためのメインモータが回転を開始するタイミングを示している。
「ポリゴンモータ」の段中においてローがハイになるタイミングは、ポリゴンモータが回転を開始するタイミングを示している。
「給紙クラッチ」の段中においてローがハイになるタイミングは、メインモータの回転を給紙ローラ等に伝える給紙クラッチを接続するタイミングを示している。
「露光」の段中においてローがハイになるタイミングは、転写ドラムに露光を開始するタイミングを示している。
【０００５】
図１４中に「ａ」で示した画像展開時間は、ホストコンピュータからのプリント命令を画像形成装置中のコントローラが受信してからコントローラが画像展開するまでの時間を示している。「ｂ」で示したロック時間は、プリント要求によりポリゴンモータが回転を開始してから定常回転に安定してロック信号が出るまでに要する時間である。「ｃ」で示した給紙時間は、給紙クラッチが接続されてから印刷用紙がレジストローラに到達するまでの時間である。「ｄ」で示した時間は、「ｂ」で示したロック時間から「ｃ」で示した給紙時間を減じた差を示す時間である。「ｅ」で示した時間は、印刷用紙がレジストローラから転写位置まで搬送されるまでに要する時間から、転写ドラムが露光位置から転写位置に回転するまでの時間を減じた差を示す時間である。
即ち、「ｅ」は、印刷用紙がレジストローラから転写位置に搬送されるタイミングに合わせるために、転写ドラムに対する露光タイミングを遅延させるための時間である。
図１４に示したように、従来は、ホストコンピュータからのプリント命令を画像形成装置中のコントローラにより受信すると、コントローラでは、「ａ」に示した時間中において画像の展開を行った後にプリンタエンジンに対してプリント要求を行っていた。
プリンタエンジンでは、プリント要求を受信してからメインモータ及びポリゴンモータを起動させ、「ｂ」に示したロック時間と「ｃ」に示した給紙時間の時間差（「ｄ」）分だけ遅延させて給紙クラッチを接続して給紙を行っていた。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかしながら、図１４中の「ｃ」に示した従来の給紙時間は、上記したように余裕を持って設定されていたため、最初の印刷用紙が給紙開始されてレジストローラに到達しても、ポリゴンモータはまだ定常回転に達しておらず、そのためポリゴンモータが定常回転に達するまで印刷用紙をレジストローラの位置で待機させていた。
そのため、最初の印刷用紙を印刷する際には、ポリゴンモータが定常回転に達するまでの待ち時間が発生していた。
請求項１〜３の本発明では、ホストコンピュータからの印刷命令後に給紙される最初の印刷用紙を印刷するためにポリゴンモータが定常回転に達するまでの待ち時間を必要とせず、また、ポリゴンモータのばらつきや経時劣化の影響を受けずにポリゴンモータの軸受の寿命も延ばすことができる画像形成装置を提供することを目的とする。
また、画像形成装置が複数の給紙装置を有する場合であって、更にポリゴンモータがポリゴンモータ回転要求を受信してから画素密度に対応した回転数に到達するのに要する時間よりも印刷用紙が給紙開始されてから書き込み位置に到達するまでの時間の方が長い場合には、逆に、ポリゴンモータが先に定常回転に達してしまい、最初の印刷用紙がレジストローラに搬送されるまでに待ち時間が発生する場合があった。
【０００７】
請求項４の本発明では、ホストコンピュータから印刷命令が出力された後に最初に給紙される印刷用紙がレジストローラに搬送されるまでの待ち時間が発生せず、また、ポリゴンモータがロックするまでに要する時間がばらつくことや経時劣化することによる影響を受けずにポリゴンモータの軸受の寿命を延ばすことができる画像形成装置を提供することを目的とする。
また、従来、ポリゴンモータがポリゴンモータ回転要求を受信してからコントローラが暴走した場合に、ポリゴンモータが定常回転を維持するように制御される結果として、軸受の寿命を短縮させてしまうという不具合があった。
請求項５の本発明では、プリンタエンジンがポリゴンモータ回転要求受信後、一定時間経過してもプリント要求を受信しない場合に、プリンタエンジンが自発的にポリゴンモータを停止させることにより、ポリゴンモータが必要以上に回転することを防ぎ、軸受の寿命を延ばすことができる画像形成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】
【０００８】
上述の目的を達成するため、請求項１に記載の本発明の画像形成装置は、任意の回転数に回転制御できるポリゴンモータと、該ポリゴンモータにより駆動される回転偏向器と、前記ポリゴンモータの回転を制御するモータ制御手段とを備えたプリンタエンジンと、該プリンタエンジンを含む装置全体の制御を司るコントローラとを備え、ホストコンピュータに接続されると共に、待機中にポリゴンモータが停止する光走査型の画像形成装置において、前記画像形成装置が単一の画素密度のみにより印刷処理を行うように設定された場合に、前記コントローラは、前記ホストコンピュータからのプリント命令を受信した後、直ちにプリンタエンジンに対してポリゴンモータ回転要求を行い、コントローラ内における画像処理を終了した後にプリント要求をプリンタエンジンに送信することを特徴とする。
請求項２の本発明は、請求項１に記載の画像形成装置において、前記画像形成装置が複数の異なった画素密度に対応して印刷処理を行うように設定された場合に、前記コントローラは、前記ホストコンピュータからのプリント命令を受信した後、直ちにプリンタエンジンに対して印刷処理を行う画素密度に基づいた設定解像度情報を付加したポリゴンモータ回転要求を行い、コントローラ内における画像処理を終了した後にプリント要求をプリンタエンジンに送信することを特徴とする。
請求項３の本発明は、請求項２に記載の画像形成装置において、前記コントローラは、前記ホストコンピュータからのプリント命令を受信した後、直ちにプリンタエンジンに対して該プリンタエンジン内に予め設定された所定の画素密度に基づいてポリゴンモータ回転要求を行い、コントローラ内における画像処理を終了した後に、実際に印刷処理を実施する画素密度に対応したポリゴンモータの回転速度情報を含んだプリント要求をプリンタエンジンに送信することを特徴とする。
請求項４の本発明は、請求項１〜３の何れか１項に記載の画像形成装置において、前記画像形成装置が複数の給紙装置を有し、ポリゴンモータが前記ポリゴンモータ回転要求を受信してから前記画素密度に対応した回転数に到達する時間よりも、印刷用紙が給紙を開始してから書き込み位置に到達するまでの時間の方が長い場合に、前記コントローラは、給紙を開始してから所定時間が経過した後にプリンタエンジンに対してポリゴンモータ回転要求を行うことを特徴とする。
請求項５の本発明は、請求項１〜４の何れか１項に記載の画像形成装置において、前記プリンタエンジンは、前記コントローラからのポリゴンモータ回転要求を受信してポリゴンモータを回転させた後、所定時間が経過しても前記コントローラからプリント要求を受信しない場合には、ポリゴンモータを停止させることを特徴とする。
【発明の効果】
【０００９】
上記のように請求項１及び請求項２の本発明では、ホストコンピュータからのプリント命令をコントローラで受信した後、直ちにポリゴンモータを回転させてから画像データの展開処理に入り、その後、給紙動作を行うので、ポリゴンモータをロックするまでの時間がばらついたり経時劣化の影響を受けたりせず、画像データを展開する時に、先にポリゴンモータを回転開始させた時間分、従来より最初の印刷用紙への印刷時間を短くすることができる。
請求項３の本発明では、ホストコンピュータからのプリント命令をコントローラで受信した後、直ちに、まずポリゴンモータをデフォルト設定の解像度に対応した回転数により回転させてから、画像データの展開処理に入り、その後、指定された解像度に応じた回転数によりポリゴンモータを回転させて、給紙動作を行うので、ポリゴンモータをロックするまでの時間がばらついたり経時劣化の影響を受けたりせず、画像データを展開する前にポリゴンモータを先に回転開始させて目標回転数に早く到達することができるので、従来より最初の印刷用紙への印刷に要する時間を短くすることができる。
請求項４の本発明では、指定された解像度と給紙段（オプション給紙等）の組み合わせにより、印刷用紙を給紙部からレジストローラまで到達させる時間が、ポリゴンモータを目標回転数に到達させるまでのロック時間よりも長い場合、ポリゴンモータの起動開始時間を遅らせることにより、ポリゴンモータがロック状態に達するまでの時間を無駄なく給紙時間中に吸収すると共に、ポリゴンモータの無駄な回転時間を減らし、ポリゴンモータの寿命を延ばすことができる。
請求項５の本発明によれば、プリンタエンジンがポリゴンモータを回転させる要求を受信した後、一定時間が経過してもプリント要求を受信しない場合に、プリンタエンジンはコントローラからの指示を得ずにポリゴンモータを停止させるので、ポリゴンモータを必要以上に長時間回転させることを防ぎ、ポリゴンモータの寿命を延ばすことができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１０】
以下、本発明を図示した実施形態に基づいて説明する。
図１は、本発明の画像形成装置の一実施形態であるレーザービームプリンタ（ＬＢＰ）の内部機構を示す概略構成図である。図１に示す様に、本実施形態のレーザービームプリンタ（以下、プリンタと記す）１は、印刷用紙４を収納した上下２段の給紙カセット２、３、給紙カセット２、３から印刷用紙４を送り出す給紙ローラ５、印刷用紙を一時停止させて転写タイミングを調整すると共に転写位置に給送するためのレジストローラ対６、印刷用紙を搬送するために各ローラや後述する感光体ドラム８等に動力を供給するメインモータ７、表面に画像を形成する像担持体としての感光体ドラム８、感光体ドラム８を帯電させるための帯電チャージャ９、静電潜像を現像してトナー像に形成する現像ユニット１０、印刷用紙にトナー像を転写させるためにチャージする転写チャージャ１１、トナー像が転写された印刷用紙を搬送する搬送ベルト１２、印刷用紙上のトナー像を定着する定着ユニット１３（印刷用紙を加圧する加圧ローラ１４、トナー像の形成された印刷用紙を加圧と同時に加熱する定着ローラ１５）、画像が定着した印刷用紙を排紙する排紙ローラ１６、排紙された印刷用紙を受ける排紙トレイ１７、転写済みの感光体ドラム８に残ったトナーをクリーニングするクリーニングユニット１８、コントローラ及びエンジンドライバ等を搭載したプリント回路基板１９、走査したレーザ光により感光体ドラム８上に画像を形成する書込ユニット２０とにより構成される。
上下２段の給紙カセット２、３の何れか、例えば、上段の給紙カセット２から給紙ローラ５によって給送された印刷用紙４は、レジストローラ対６によってタイミングを調整されて、感光体ドラム１５の転写位置へ搬送される。メインモータ７により矢示方向に回転駆動される感光体ドラム８は、帯電チャージャ９により表面が一様に帯電され、書込ユニット２０からの画像データに対応して変調されたレーザ光により走査されて表面に静電潜像が形成される。感光体ドラム８上に形成された静電潜像は、現像ユニット１０によってトナーが付着されたトナー像となり可視像化される。
【００１１】
トナー像は、レジストローラ対６によりタイミングを合わせて搬送されてきた用紙４上に転写チャージャ１１によって転写される。トナー像が転写された用紙４は、感光体ドラム８から分離された後、搬送ベルト１２により定着ユニット１３に送られ、加圧ローラ１４と定着ローラ１５との間で加圧され、定着ローラ１５の圧力と予め加熱されている定着ローラ１５の温度とによって定着される。定着ユニット１３を出た印刷用紙４は、排紙ローラ１６によってプリンタの側面に設けられた排紙トレイ１７へ排出される。一方、感光体ドラム８に残留しているトナーは、クリーニングユニット１８によって除去され回収される。また、レジストローラ対６による印刷用紙４へのトナー像の転写タイミング調整は、ポリゴンモータが所定の回転数に到達してロックされたことを確認したときに、レジストローラ対６により印刷用紙４の先端位置を合わせた印刷用紙４を再給紙するためにレジストクラッチをオンするタイミングに同期させて、感光体上に静電潜像を書き込み開始させることにより行う。
【００１２】
図２は、図１のプリンタ内のコントローラの及びその関連装置の構成を示すブロック図である。図２に記したプリンタ１は、プリンタ１の上位装置でありデータを送受信するホストコンピュータ７０と接続されている。プリンタ１には、画像データ処理及びプリント要求等を生成して送出するコントローラ３１と、実際の画像形成処理（印刷処理）を行うプリンタエンジン４０と、操作者に対する現在のプリンタ１の状態を通知するメッセージ等を表示すると共に操作者によるモード指示等の入力を可能とする操作パネル６０と、フォントデータや、プログラムや、印字データなどの様々のデータを記憶しておくためのフロッピー（登録商標）ディスク装置やハードディスク装置により構成されるディスク装置８０とを備えている。
コントローラ３１内には、後述するＣＰＵ２６用のワークメモリ、入力データのインプットバッファ、プリントデータのページバッファー、ダウンロードフォント用のメモリ等として使用するＲＡＭ２１と、フォントのパターンデータ等を記憶するメモリであるフォントＲＯＭ２２と、コントローラ３１の制御プログラムが格納されているメモリであるプログラムＲＯＭ２３と、操作パネル６０からのモード指示の内容などを記憶しておく不挿発性メモリであるＮＶＲＡＭ２４と、フォントデータやプログラムを外部から供給するＩＣカード２５と、プログラムＲＯＭ２３内のプログラム、パネル装置からのモード指示、ホスト装置からのコマンドによってコントローラ全体を制御するＣＰＵ２６と、プリンタエンジン４０とコマンド及びステータスや、印字データの通信を行なうエンジンインターフェース２７と、操作パネル６０とコマンド及びステータスについての通信を行なうパネルインターフェース２８と、通常はセントロＩ／Ｆ又はＲＳ２３２Ｃにより構成され、ホストコンピュータ７０と通信を行なうホストインターフェース２９と、ディスク装置８０と通信を行なうためのディスクインターフェース３０とを備え、コントローラ３１内の各構成要素は内部バスにより接続される。
また、エンジンインターフェース２７とプリンタエンジン４０との間、パネルインターフェース２８と操作パネル６０との間、ホストインターフェース２９とホストコンピュータ７０との間、ディスクインターフェース３０とディスク装置８０との間が接続ケーブル等により接続される。
【００１３】
図３は、図１のプリンタ内のプリンタエンジン及びその関連装置の構成を示すブロック図である。図３に示したプリンタ１も、図２と同様にプリンタ１の上位装置でありデータを送受信するホストコンピュータ７０と接続されている。プリンタ１には、画像処理及びプリント要求等を生成して送出するコントローラ３１と、実際の画像形成処理を行うプリンタエンジン４０と、操作者に対する現在のプリンタ１の状態を通知するメッセージ等を表示すると共に操作者によるモード指示等の入力を可能とする操作パネル６０とを備えている。コントローラ３１内には、ホストコンピュータ７０、プリンタエンジン４０及び操作パネル６０と通信するためのインターフェース３２を備えている。
即ち、図３のインターフェース３２は、図２に示した各インターフェースを統合した内容のインターフェースである。プリンタエンジン４０内には、プリンタエンジン４０を制御するエンジンボード４１と、レーザーダイオード（ＬＤ）やポリゴンモータ等を含む書き込みユニット２０と、定着系、現像系、駆動系等のシーケンス制御により制御されるシーケンス機器群５１と、搬送経路上の印刷用紙やシーケンス機器群５１の動作状態をチェックするセンサ類５２とを備える。
エンジンボード４１内には、プリンタエンジン４０のエラー履歴や操作パネルからのモード指示の内容などを記憶しておく不揮発性メモリであるＥＥＰＲＯＭ４２と、エンジンの制御プログラムが格納されているメモリであるＲＯＭ４３と、後述するＣＰＵ４５のワークメモリ、入力データのインプットバッファ等のメモリに使用するＲＡＭ４４と、コントローラからのコマンドによってエンジン全体を制御するＣＰＵ４５と、エンジン制御のモードを設定するためのＤＩＰスイッチ４６と、エンジンボードの入出力インターフェース４７とを備えている。
入出力インターフェース４７とコントローラ３１内のインターフェース３２とは接続線等により接続される。また、エンジンボード４１内において、入出力インターフェース４７は、ＥＥＰＲＯＭ４２、ＣＰＵ４５及びＤＩＰスイッチ４６と内部バスにより接続される。また、ＣＰＵ４５は、ＲＯＭ４３及びＲＡＭ４４と内部バスにより接続される。
【００１４】
図４は、図２及び図３に示したプリンタエンジン４０内におけるポリゴンモータ及びその関連装置の構成を示すブロック図である。図４に記したプリンタエンジン４０の内部には、レーザ光を走査させるためのポリゴンミラーからなる回転偏向器９１と、回転偏向器９１を回転させるための回転軸９２と、回転偏向器９１を回転させる駆動力を発生するポリゴンモータ９３と、前記したエンジンボード４１と、ポリゴンモータを駆動する駆動信号を出力するＰＭ（ポリゴンモータ）ドライバ９７とを備えている。尚、ＰＭ（ポリゴンモータ）ドライバ９７は、ポリゴンモータ９３に付帯した基板上等に設置される。
また、エンジンボード４１内には、前記したＣＰＵ４５に加えて画素密度情報に対応した回転数情報等を記憶するＲＯＭ９５と、所定周期で入力するクロック信号（ＣＬＫ）を計数することにより回転数情報に対応したタイミング信号を出力するカウンタ９６とを備える。
尚、ＲＯＭ９５は、前記したＲＯＭ４３の一部を使用するものであってもよいし、ＲＯＭ４３と別個のものであってもよい。
また、ＲＯＭ９５と、カウンタ９６、及び、ＰＭドライバ９７によりポリゴンモータ９３の回転を制御するポリゴンモータ（ＰＭ）回転制御部９４を構成している。ＰＭドライバ９７は、カウンタ９６から入力するタイミング信号に基づいてポリゴンモータ９３の駆動信号を出力する。ＲＯＭ９５は、ＤＰＩ信号をアドレス信号として入力し、該当するアドレスに予め格納されている分周比をカウンタ９６に出力して登録させる。
図４において、ＣＰＵ４５から送出されたＤＰＩ信号は、ＲＯＭ９５で受信される。尚、ＤＰＩ信号とは、ＣＰＵ４５がＰＭ回転制御部９４に画素密度（ＤＰＩ）に対応したモータ回転数を指示するための２ビットのコード信号である。ＤＰＩ信号とモータ回転数との関係については、後述する図５の図表に示した。
ＲＯＭ９５は、受信したＤＰＩ信号（アドレス信号）に対応するモータ回転数情報（分周比）をＣＰＵ４５に送出する。モータ回転数情報に基づいて分周比を得たＣＰＵ４５は、カウンタ９６に別に入力するクロック信号ＣＬＫをカウントさせ、そのカウント値が登録した分周比の値に達する度に、カウント値をクリアしてカウントを再開すると共に、ＣＰＵ４５にパルス信号を出力する。ＰＭドライバ９７は、ＣＰＵ４５から入力するクロック信号ＣＬＫを登録された分周比にて分周したパルス信号に同期した駆動パルスをポリゴンモータ９３に出力し、ポリゴンモータ９３を同期回転させる。尚、カウンタ９６から出力するパルス信号は、ＣＰＵ４５を介さないで直接にＰＭドライバ９７に入力するようにしても良い。
【００１５】
図５は、ＤＰＩ信号（コード）と、それに対応する画素密度、モータ回転数、ロック時間の一例を一覧表にした図表である。図５中の図表中の数値を用いて図４のポリゴンモータの制御動作の一例を示すと次のようになる。例えば、図５のコード「００」に対応する画素密度は２００ｄｐｉであり、対応するモータ回転数は６０００ｒｐｍであり、対応するロック時間は２．０秒である。従って、コントローラ３１から２００ｄｐｉの画素密度により印刷処理を実行するように要求を受けたＣＰＵ４５は、コード「００」をＲＯＭ９５に出力し、モータ回転数が６０００ｒｐｍである旨の情報を得る。
モータ回転数が６０００ｒｐｍである旨の情報を得たＣＰＵ４５は、クロック信号を６０００ｒｐｍに対応した数値まで計数し終えたタイミングによりタイミング信号を発生するようにカウンタ９６を設定する。カウンタ９６からタイミング信号を得たＣＰＵ４５は、そのタイミング信号をＰＭドライバ９７に送出する。ＰＭドライバ９７は、受信したタイミング信号に基づいてポリゴンモータを６０００ｒｐｍで回転させるための駆動信号を出力する。
このようにして、コントローラ３１から画素密度信号を受信したＣＰＵ４５は、ポリゴンモータ９３の回転数を制御することができる。
本発明では、上記図１〜図４に示すプリンタ（画像形成装置）１において、コントローラ３１が、プリンタエンジン４０中のポリゴンモータ９３のみを回転させることができるコマンド（インターフェースコマンド：ポリゴンモータ９３を回転させる要求）を発生できるようにした。また、エンジンボード４１側では、前記インターフェースコマンドを受信した場合には、印刷用紙４の搬送等を行うシーケンス機器群５１等とは別個にポリゴンモータ９３のみの回転制御ができるようにした。
即ち、コントローラ３１において、通常のシーケンス機器群５１等と共にポリゴンモータ９３の回転を制御するプリント要求とは別に、ポリゴンモータ９３のみを回転させる要求を生成できるようにし、エンジンボード４１は、そのポリゴンモータ９３を回転させる要求を受けて、ポリゴンモータ９３のみを回転させる制御を実施できるようにインターフェース４７及びＰＭ回転制御部９４を構成した。
また、ポリゴンモータ９３が印刷処理を行う画素密度に対応した回転数に到達するのに要する時間よりも印刷用紙４が給紙を開始されてからレジストローラ６に到達するまでの時間の方が長い場合を考慮して、シーケンス機器群５１中の印刷用紙４の搬送のみをポリゴンモータ９３の回転開始に先立って行うようにした。
さらに、エンジンボード４１は、ポリゴンモータ９３を回転させる要求を受けてから所定時間が経過してもプリント要求を受信しない場合には、ポリゴンモータ９３を回転させる要求をキャンセルしてポリゴンモータ９３を停止させるようにした。
【００１６】
次に、上記した本発明の構成を用いた実施形態の動作をタイミングチャートとフローチャートを用いて説明する。
図６は、本発明の第１の実施形態を示すタイミングチャートであり、図７は、本発明の第１の実施形態を示すフローチャートである。本実施形態では、プリンタ１が単一の画素密度（解像度）のみにより印刷処理を行うように設定された場合のコントローラ３１は、ホストコンピュータ７０からのプリント命令を受信した後、直ちにプリンタエンジン４０に対してポリゴンモータ９３を回転させる要求を行う。その後、コントローラ３１は、コントローラ３１内における画像データ展開等の画像処理を終了した後に、プリント要求をプリンタエンジン４０に送信する。
また、プリンタ１が複数の画素密度（解像度）に対応して印刷処理を行うように設定された場合、コントローラ３１は、ホストコンピュータ７０からのプリント命令を受信した後、直ちにプリンタエンジンに対して印刷処理を行う画素密度情報を付加してポリゴンモータ９３を回転させる要求を行う。その後、コントローラ３１は、コントローラ３１内における画像処理を終了した後にプリント要求をプリンタエンジン４０に送信する。
図６のタイミングチャートの記載項目及び記載順は、前記した図１４に示した従来のタイミングチャートの記載項目及び記載順と同一であるが、新たに、ポリゴンモータ９３のみをプリント命令に先立って回転させる時間「ｆ」が追加されている。
図６では、ホストコンピュータ７０からのプリント命令を受信したコントローラ３１は、直ちにポリゴンモータ９３を回転させる要求を出力することから、図６におけるポリゴンモータの段が、ホストコンピュータ７０からのプリント命令を受信した後、直ちにロー（Ｌ）からハイ（Ｈ）になる。本実施形態では、画素密度が単一であるか、又は特定されることから図５中の図表に示したようにポリゴンモータ９３の回転数が定まる。
すると、図５中の図表に示したようにその回転数にロックされるまでに要する時間が特定される。また、本実施形態では、一つの給紙トレイ２又は３から印刷用紙４がレジストローラ６に到達するまでの給紙時間は特定されており、コントローラ３１からのプリント要求が出力されてからロック時間「ｂ」が終了するまでに要する時間よりも、給紙時間「ｃ」の方が短い場合とする。本実施形態の場合には、図６中に示したように、ロック時間「ｂ」は、画像展開時間「ａ」の終了前に始まっているので、図１４に示した従来の印刷時間に比べて時間「ｆ」（ａとｂが重なり合う時間）の分だけ早く印刷処理を終了することができる。
【００１７】
図７のステップＳ１では、ホストコンピュータ７０からコントローラ３１にプリント命令が出力される。ステップＳ２では、コントローラ３１からプリンタエンジン４０へポリゴンモータ（ポリゴン）９３を回転させるための要求を送出（発行）する。ステップＳ３では、プリンタエンジン４０中のＣＰＵ４５がポリゴンモータ９３の回転を開始させる。ステップＳ４では、コントローラ３１が、コントローラ３１内において画像データを展開する。ステップＳ５では、コントローラ３１からプリンタエンジン４０へプリント（給紙）要求を送出（発行）する。ステップＳ６では、給紙動作（シーケンス機器群５１中の印刷用紙４の搬送動作）を開始する。ステップＳ７では、レジストローラ６により印刷用紙４の搬送を停止させて位置合わせしておき、ポリゴンモータの回転数が図５等に規定した所定の回転数に達してロックするまで待った後、感光体ドラム８への書込ユニット２０による書込を開始する。
【００１８】
図８は、本発明の第２の実施形態を示すタイミングチャートであり、図９は、本発明の第２の実施形態における制御手順を示すフローチャートである。本実施形態においては、プリンタ１が複数の画素密度（解像度）に対応して印刷処理を行うように設定されており、この場合のコントローラ３１は、ホストコンピュータ７０からのプリント命令を受信した後、直ちにプリンタエンジン４０に対してプリンタエンジン４０内に予め設定された画素密度に基づいてポリゴンモータ９３を回転させる要求を出力し、コントローラ３１内における画像処理を終了した後に、実際に印刷処理を行う画素密度に対応したポリゴンモータ９３の回転速度情報を含んだプリント要求をプリンタエンジン４０に送信する。
図８のタイミングチャートの記載項目及び記載順は、前記した図１４に示した従来のタイミングチャートの記載項目及び記載順と同一であるが、新たに、ポリゴンモータ９３のみをプリント命令に先立って回転させる時間「ｆ」及びポリゴンモータ９３の回転数を実際の印刷に使用する画素密度に対応した回転数に到達させるまでの回転数到達時間「ｇ」が追加されている。
図８では、ホストコンピュータ７０からのプリント命令を受信したコントローラ３１は、直ちにプリンタに初期設定（デフォルト設定）されている画素密度に対応した回転数にポリゴンモータ９３を回転させる要求を行うことから、図８中のポリゴンモータの段が、ホストコンピュータ７０からのプリント命令を受信した後、直ちにロー（Ｌ）からハイ（Ｈ）になる。本実施形態では、画素密度が特定されることから図５中の図表に示したようにポリゴンモータ９３の回転数が定まるので、図５中の図表に示したようにその回転数にロックされるまでの時間が特定される。
また、本実施形態では、一つの給紙トレイ２又は３から印刷用紙４がレジストローラ６に到達するまでの給紙時間は特定され、コントローラ３１からプリンタエンジン４０へのプリント要求が出力されてからロック時間「ｂ」が終了するまでに要する時間よりも、給紙時間「ｃ」の方が短い場合とする。
本実施形態の場合には、図８中に示したように、一旦、時間「ｆ」だけ早くプリント命令に先立つ要求によりポリゴンモータ９３のみをデフォルト設定の回転数で回転させており、コントローラ３１からプリンタエンジン４０へのプリント命令をエンジンボード４１中のＣＰＵ４５が受信すると、前の要求に基づいた回転数によるポリゴンモータ９３の回転をキャンセルして、新たに、プリント命令に基づいた回転数でポリゴンモータ９３を回転させるようにする。新たな回転数に達するまでの回転数到達時間「ｇ」は、その直前まで時間「ｆ」だけポリゴンモータ９３の回転が行われていたため、停止状態から回転を開始する場合よりも短くなる。従って、本実施形態のロック時間「ｂ」は、回転数到達時間「ｇ」となり、画像展開時間「ａ」の終了前に回転を始めていることになるので、図１４に示した従来の印刷時間に比べて時間「ｆ」の分だけ早く印刷処理を終了することができる。
【００１９】
図９のステップＳ１１では、ホストコンピュータ７０からコントローラ３１にプリント命令が出力される。ステップＳ１２では、コントローラ３１からプリンタエンジン４０へポリゴンモータ（ポリゴン）９３を回転させるための要求を送出（発行）する。ステップＳ１３では、プリンタエンジン４０中のＣＰＵ４５がポリゴンモータ９３の回転をデフォルト設定の回転数で開始させる。ステップＳ１４では、コントローラ３１が、コントローラ３１中で画像データを展開する。ステップＳ１５では、コントローラ３１からプリンタエンジン４０へプリント（給紙）要求を送出（発行）する。ステップＳ１６では、ポリゴンモータ９３の回転（初期回転）をキャンセルして、新たに、プリント命令中に設定された解像度（画素密度）に基づいて図５中の図表に示した如き目標回転数によりポリゴンモータ９３を回転させる。ステップＳ１７では、給紙動作（シーケンス機器群５１中の印刷用紙４の搬送動作）を開始する。ステップＳ１８では、レジストローラ６により印刷用紙４の搬送を停止させて位置合わせしておき、ポリゴンモータ９３の回転数が図５等に規定した所定の回転数に達してロックするまで待った後、感光体ドラム８への書込ユニット２０による書込を開始する。
【００２０】
図１０は、手差しトレイ及び３段の自動給紙トレイを含む合計４つの給紙トレイと、各々の給紙トレイに収納された印刷用紙４がレジストローラ（レジスト）６へ到達する時間（給紙時間）の一例を示した一覧表である。
図１０の図表中の数値を用いて給紙動作と図５のロック時間との関係の一例を示すと次のようになる。例えば、「３ｒｄ」の給紙トレイに収納された印刷用紙４に画素密度２００ｄｐｉで印刷する場合には、ポリゴンモータ９３のロック時間は２．０秒であり、印刷用紙４がレジストローラ６へ到達する時間は、３．０秒ということになる。従って、この場合に、上記した第１の実施形態や第２の実施形態のように「ｂ」のロック時間中に給紙を始めるようにすると、ポリゴンローラ９３がロックした後に印刷用紙４がレジストローラ６へ到達することになる。そこで、以下に示す第３の実施形態では、給紙時間「ｃ」中にポリゴンモータ９３の回転を開始するようにした。
【００２１】
図１１は、本発明の第３の実施形態を示すタイミングチャートであり、図１２は本発明の第３の実施形態の制御手順を示すフローチャートである。
本実施形態では、プリンタ１が複数の給紙カセット（給紙装置）２、３を有し、ポリゴンモータ９３がポリゴンモータ９３を回転させるための要求を受信してから印刷処理を行う画素密度に対応した回転数に到達する時間よりも、印刷用紙４が給紙を開始してからレジストローラ６に到達するまでの時間の方が長い場合には、コントローラ３１は、給紙を開始してから所定時間が経過した後に、プリンタエンジン４０に対してポリゴンモータ９３を回転させる要求を行う。
図１１のタイミングチャートの記載項目及び記載順は、前記した図１４に示した従来のタイミングチャートの記載項目及び記載順と同一であるが、新たに、ポリゴンモータ９３のみをプリント命令に遅延させて回転させる時間「ｆ」が追加されている。図１１では、ホストコンピュータ７０からのプリント命令を受信したコントローラ３１は、直ちにはポリゴンモータ９３を回転させる要求を行わず、画像データの展開のみを行う。
本実施形態では、画素密度が特定されることから図５中の図表に示したようにポリゴンモータ９３の回転数が定まり、図５中の図表に示したようにその回転数にロックされるまでの時間が特定される。また、本実施形態では、一つの給紙トレイ２又は３から印刷用紙４がレジストローラ６に到達するまでの給紙時間は図１０中の図表に示したように特定され、コントローラ３１からプリンタエンジン４０へのプリント要求が生成されてからロック時間「ｂ」が終了するまでの時間よりも、給紙時間「ｃ」の方が長い場合とする。本実施形態の場合には、図１１中に示したように、プリント命令に基づいて給紙を先に開始しており、図１０中の図表に示したように特定された給紙時間「ｃ」から、図５中の図表に示したように特定されたロック時間「ｂ」を減じた差分の時間「ｆ」だけポリゴンモータ９３の回転を遅らせて開始する。従って、本実施形態では、ポリゴンローラ９３がロックした後に印刷用紙４がレジストローラ６へ到達することなく、給紙時間「ｃ」をロック時間「ｂ」と同時に終了させることができる。
【００２２】
図１２のステップＳ２１では、ホストコンピュータ７０からコントローラ３１にプリント命令が出力される。ステップＳ２２では、コントローラ３１からプリンタエンジン４０へポリゴンモータ（ポリゴン）９３を回転させるための要求、画素密度（解像度）情報、及び、給紙段情報を送出（発行）する。ステップＳ２３では、ポリゴンモータ９３が目標とする（実際に印刷を行う）回転数に到達するまでの時間よりも給紙時間の方が長いか否かの判断が行われ、給紙時間の方が長い場合（ステップＳ２３：Ｙｅｓ）にはステップＳ２４に進み、給紙時間の方が長くない場合（ステップＳ２３：Ｎｏ）にはステップＳ２９に進む。ステップＳ２４では、コントローラ３１が、コントローラ３１中で画像データを展開する。ステップＳ２５では、コントローラ３１からプリンタエンジン４０へプリント（給紙）要求を送出（発行）する。ステップＳ２６では、給紙動作（シーケンス機器群５１中の印刷用紙４の搬送動作）を開始する。ステップＳ２７では、給紙時間「ｃ」からロック時間「ｂ」を減じた差分の時間「ｆ」だけ経過した後、プリント命令中に設定された解像度（画素密度）に基づいて図５中の図表に示した如き目標回転数によりポリゴンモータ９３を回転させる。ステップＳ２９では、コントローラ３１が、コントローラ３１中で画像データを展開する。ステップＳ３０では、プリンタエンジン４０中のＣＰＵ４５がポリゴンモータ９３の回転をデフォルト設定の回転数で開始させる。ステップＳ３１では、コントローラ３１からプリンタエンジン４０へプリント（給紙）要求を送出（発行）する。ステップＳ３２では、ロック時間「ｂ」から給紙時間「ｃ」を減じた差分の時間「ｆ」だけ経過した後、プリント命令中に設定された解像度（画素密度）に基づいて図５中の図表に示した如き目標回転数によりポリゴンモータ９３を回転させる。ステップＳ２８では、レジストローラ６により印刷用紙４の搬送を停止させて位置合わせしておき、ポリゴンモータ９３の回転数が図５等に規定した所定の回転数に達してロックするまで待った後、感光体ドラム８への書込ユニット２０による書込を開始する。
【００２３】
図１３は、本発明の第３の実施形態を示すフローチャートである。本実施形態では、プリンタエンジン４０は、コントローラ３１からポリゴンモータ９３を回転させる旨の要求を受信してポリゴンモータ９３を回転させた後、所定時間が経過してもコントローラ３１から正式なプリント要求を受信しない場合には、ポリゴンモータ９３を停止させるようにした。図１３のステップＳ４１では、ホストコンピュータ７０からコントローラ３１にプリント命令が出力される。ステップＳ４２では、コントローラ３１からプリンタエンジン４０へポリゴンモータ（ポリゴン）９３を回転させるための要求を送出（発行）する。ステップＳ４３では、プリンタエンジン４０中のＣＰＵ４５がポリゴンモータ９３の回転を開始させ、不図示のタイマをスタートさせる。尚、この場合のタイマは、コントローラ３１中における画像データを展開するに充分な時間（一定時間）を計時する。ステップＳ４４では、タイマが一定時間を計時したか否か、即ち、画像データの展開が終了したか、展開中であるかを判断し、一定時間を計時した場合（ステップＳ４４：Ｙｅｓ）にはステップＳ４８に進み、一定時間を計時していない場合（ステップＳ４４：Ｎｏ）にはステップＳ４５に進む。ステップＳ４５では、コントローラ３１からプリンタエンジン４０へプリント（給紙）要求を送出（発行）する。ステップＳ４６では、給紙動作（シーケンス機器群５１中の印刷用紙４の搬送動作）を開始する。ステップＳ４７では、レジストローラ６により印刷用紙４の搬送を停止させて位置合わせしておき、ポリゴンモータ９３の回転数が図５等に規定した所定の回転数に達してロックするまで待った後、感光体ドラム８への書込ユニット２０による書込を開始する。
上記のように構成し、動作させることにより、ポリゴンモータ９３が回転してから、コントローラ３１からプリンタエンジン４０へのプリント（給紙）命令がくるまでの時間差分だけ、最初の印刷用紙への印刷時間が短縮できる。また、ポリゴンモータ９３をデフォルト設定された画素密度（解像度）に対応した回転数により先に回転を開始するようにしているので、実際に印刷する解像度に対応した目標回転数に到達するのも早くなることから、最初の印刷用紙への印刷時間が短縮できる。また、印刷する解像度と給紙段の組み合わせにより、ポリゴンモータのロック時間よりも給紙時間の方が長い場合であっても、ポリゴンモータ９３の回転軸９２の寿命を延ばすことができ、最初の印刷用紙への印刷時間が短縮できる。また、最初の印刷用紙への印刷時間が短縮できる制御の実行中、ポリゴンモータ９３が回転してから、コントローラ３１が暴走したり、コントローラ３１中における画像データの展開に時間が長くかかった場合でも、ポリゴンモータ９３を停止させるので、ポリゴンモータ９３の寿命を保護することができる。
【図面の簡単な説明】
【００２４】
【図１】本発明の画像形成装置の一実施形態であるレーザービームプリンタ（ＬＢＰ）の内部機構を示す概略構成図である。
【図２】図１のプリンタ内のコントローラの及びその関連装置の構成を示すブロック図である。
【図３】図１のプリンタ内のプリンタエンジン及びその関連装置の構成を示すブロック図である。
【図４】図２及び図３に示したプリンタエンジン４０内におけるポリゴンモータ及びその関連装置の構成を示すブロック図である。
【図５】ＤＰＩ信号（コード）と、それに対応する画素密度、モータ回転数、ロック時間の一例を一覧表にした図である。
【図６】本発明の第１の実施形態を示すタイミングチャートである。
【図７】本発明の第１の実施形態を示すフローチャートである。
【図８】本発明の第２の実施形態を示すタイミングチャートである。
【図９】本発明の第２の実施形態を示すフローチャートである。
【図１０】手差しトレイ及び３段の自動給紙トレイを含む４つの給紙トレイと、その各々の給紙トレイに収納された印刷用紙がレジストローラへ到達する時間の一例を一覧表にした図である。
【図１１】本発明の第３の実施形態を示すタイミングチャートである。
【図１２】本発明の第３の実施形態を示すフローチャートである。
【図１３】本発明の第４の実施形態を示すフローチャートである。
【図１４】ホストコンピュータよりのプリント命令を受信してから転写ドラムに画像書き込み（露光）が行われるまでの従来のタイミングの一例を示すタイミングチャートである。
【符号の説明】
【００２５】
１…レーザプリンタ、２、３…給紙カセット、４…印刷用紙、５…給紙ローラ、６…レジストローラ、７…メインモータ、８…感光体ドラム、９…帯電チャージャ、１０…現像ユニット、１１…転写チャージャ、１２…搬送ベルト、１３…定着ユニット、１４…加圧ローラ、１５…定着ローラ、１６…排紙ローラ、１７…排紙トレイ、１８…クリーニングユニット、１９…プリント回路基板、２０…書込ユニット、３１…コントローラ、４０…プリンタエンジン、２６、４５…ＣＰＵ、４１…エンジンボード、７０…ホストコンピュータ、９１…開演偏向器、９２…回転軸、９３…ポリゴンモータ、９４…ＰＭ回転制御部、９５…ＲＯＭ、９６…カウンタ、９７…ＰＭドライバ
【図１】
2006035855.tif 000003
【図２】
2006035855.tif 000004
【図３】
2006035855.tif 000005
【図４】
2006035855.tif 000006
【図５】
2006035855.tif 000007
【図６】
2006035855.tif 000008
【図７】
2006035855.tif 000009
【図８】
2006035855.tif 000010
【図９】
2006035855.tif 000011
【図１０】
2006035855.tif 000012
【図１１】
2006035855.tif 000013
【図１２】
2006035855.tif 000014
【図１３】
2006035855.tif 000015
【図１４】
2006035855.tif 000016