(57)【要約】【課題】ポリゴンミラーを回転させるモータの立ち上がり時間によるスループットの低下を生じずに、モータの寿命の低下や騒音を低減できる画像形成装置を提供する。【解決手段】画像信号生成手段から出力される所望の画像信号でレーザー光を変調し、該変調したレーザー光をポリゴンミラーで偏向して被走査面を走査することにより画像の記録を行う画像形成装置において、レーザービームを走査するためのポリゴンミラーを回転駆動するモータの回転を制御する制御手段は、時刻による前記画像形成装置の稼働率を記憶し、前記稼働率に基づいて、前記モータの回転速度を可変制御する画像形成装置である。【選択図】図５
2006065109.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
画像信号生成手段から出力される所望の画像信号でレーザー光を変調し、該変調したレーザー光をポリゴンミラーで偏向して被走査面を走査することにより画像の記録を行う画像形成装置において、レーザービームを走査するためのポリゴンミラーを回転駆動するモータの回転を制御する制御手段は、時刻による前記画像形成装置の稼働率を記憶し、前記稼働率に基づいて、前記モータの回転速度を可変制御することを特徴とする画像形成装置。
【請求項２】
１日の異なる時間帯において、前記稼働率を基に、少なくとも２以上の稼働率範囲のグループに分類し、前記各グループにより段階的に非画像形成時の前記モータの回転速度を可変制御することを特徴とする特許請求の範囲第１項の画像形成装置。
【請求項３】
前記稼働率範囲のグループを、前記稼働率の高い順に第１の稼働率、第２の稼働率、第３の稼働率の３のグループとし、前記第１の稼働率のグループでは、前記モータの回転速度を定格回転速度とし、前記第２の稼働率のグループでは低速の回転速度とし、前記第３の稼働率のグループでは回転を停止することを特徴とする特許請求の範囲第２項の画像形成装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、レーザービームを走査するためのレーザー走査装置を備えた画像形成装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
高速で印刷を行うことができる画像形成装置の代表的なものとして、レーザービームを走査装置としたものがある。
【０００３】
たとえば、レーザービームプリンタは、レーザー走査装置によって、たとえばドラム状の感光体上をレーザービームで走査することにより、感光体上に静電潜像を形成し、静電潜像をトナーによって現像して可視のトナー像を形成し、トナー像を用紙上に転写することによって出力画像を得るものである。
【０００４】
レーザー走査装置の概略は、レーザーダイオードユニットで生成され調整されたレーザービームが、ポリゴンミラーで反射されて感光体へ導かれる構成となっている。ポリゴンミラーが高速で回転することにより、レーザービームは感光体上を感光体の長さ方向（主走査方向）に走査される。ポリゴンミラーは、モータにより駆動されて高速で回転するため、大きな騒音（風切り音）が発生する。またポリゴンミラーを回転駆動するモータの寿命も問題となる。
【０００５】
そこで、従来、画像の記録時以外の記録動作終了時、あるいはオートシャットオフ時にポリゴンミラーの回転数を所定回転数より低くし、モータの寿命の低下を防ぎ騒音の低下を図るようにした制御手段の構成が提案されている。（特許文献１）
また、ポリゴンミラー駆動モータの回転時間をカウントし、この回転時間がモータの寿命に達していないときは記録動作終了後も記録時と同じ回転数で回転させ、回転時間がモータの寿命に達してからは記録終了時に即座にモータの回転を停止する画像記録装置が提案されている。（特許文献２）
【特許文献１】特公平４−４９６８８号公報
【特許文献２】特開２０００−３０１７６５号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
ところが、ポリゴンミラーの回転を画像の記録時以外は低速回転させるようにした場合、高速の定格回転速度まで到達させるまでの時間の短縮は可能であるが、近年の高速レーザープリンタでは、このモータの立ち上がり時間が問題となりスループットが低くなるという問題があった。また、この立ち上がり時間をさらに縮めるために高価なモータを使用する必要があった。  
【０００７】
また、安価なモータを使用しモータの寿命が近くなるまで記録動作終了後もモータを高速回転させ、モータの寿命が近づくと記録動作終了後はモータを停止させるようにした場合、モータの回転は、記録時以外でも回転している時間が長くなり、モータ寿命の低下、モータ回転による騒音の低下を十分満足できなかった。
【０００８】
本発明の目的は、ポリゴンモータの回転速度を効果的に変更し、モータの寿命や騒音を低減することができる画像形成装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
本発明の、特許請求範囲第１項に係わる画像形成装置は、画像信号生成手段から出力される所望の画像信号でレーザー光を変調し、該変調したレーザー光をポリゴンミラーで偏向して被走査面を走査することにより画像の記録を行う画像形成装置において、レーザービームを走査するためのポリゴンミラーを回転駆動するモータの回転を制御する制御手段は、時刻による前記画像形成装置の稼働率を記憶し、前記稼働率に基づいて、前記モータの回転速度を可変制御することを特徴とするものである。
【００１０】
この構成によれば、画像形成装置の時刻による稼働率のから、ポリゴンミラーの駆動モータの回転速度を効果的に変更できる。
【００１１】
本発明の、特許請求範囲第２項に係わる画像形成装置は、特許請求範囲第１項に記載された画像形成装置において、１日の異なる時間帯において、前記稼働率を基に、少なくとも２以上の稼働率範囲のグループに分類し、前記各グループにより段階的に非画像形成時の前記モータの回転速度を可変制御することを特徴とするものである。
【００１２】
この構成によれば、稼働率に対応したグループにより段階的に非画像形成時の前記モータの回転速度を可変でき、より効果的である。
【００１３】
本発明の、特許請求範囲第３項に係わる画像形成装置は、特許請求範囲第２項に記載の画像形成装置において、前記稼働率範囲のグループを、前記稼働率の高い順に第１の稼働率、第２の稼働率、第３の稼働率の３のグループとし、前記第１の稼働率のグループでは、前記モータの回転速度を定格回転速度とし、前記第２の稼働率のグループでは低速の回転速度とし、前記第３の稼働率のグループでは回転を停止することを特徴とするものである。
【００１４】
この構成によれば、最も低い稼働率の時間帯において、モータの回転を停止するため、モータの寿命や騒音をより低減できる。
【発明の効果】
【００１５】
画像形成動作が行われる可能性が高いときには、ポリゴンミラーを定格回転状態に維持し、画像形成動作が行われる可能性が低いときには、モータを短時間で定格回転状態に移行させることができる低速回転状態とすることができるのでレーザープリンタ等におけるスループットを低下させることなく、モータの騒音を低減させ、寿命の低下を防止することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１６】
以下、本発明による画像形成装置の一例としてデジタル複合機による第１の実施例について図面を参照しながら説明する。
【００１７】
図１は、本発明の一実施の形態によるデジタル複合機の機械的構成を主に示す概略図である。デジタル複合機１は本体部１と、本体部１の下側に配設された第１〜第３の給紙カセット（１１１〜１１３）、バイパス給紙１１４、搬送路１２、レジストローラ対１３、作像手段１４、レーザー走査装置１４１、定着手段１５、排紙口１６、胴内排紙部１７、胴内排紙トレイ１７１、自動原稿搬送装置１８，スキャナ部１９、操作部２０から構成される。
【００１８】
第１〜第３の給紙カセット（１１１〜１１３）にはそれぞれ用紙が積載されている。胴内排紙部は、胴内排紙トレイ１７１などからなり、排紙口１６から排出された用紙は全てこの排紙トレイ１７１に排紙される。
【００１９】
原稿搬送装置１８には、原稿が積載されている。この原稿はピックアップローラ１８１により１枚ずつ読みとり部まで搬送されスキャナ部１９で読み込まれ、原稿排出部１８２に排出される。
【００２０】
通常のコピーをする場合の動作を、引き続き図１を用いて説明する。原稿搬送装置１８に原稿をセットし、操作部２０のスタートボタンを押すと、この原稿はピックアップローラ１８１により１枚ずつ読みとり部まで搬送されスキャナ部１９で読み込まれ、原稿排出部１８２に排出される。
【００２１】
第１〜第３の給紙カセット（１１１〜１１３）または給紙バイパス１１４の何れかから給紙された用紙は、搬送路１２を経て、レーザー走査装置１４１から感光体ドラムへの潜像の書き込みのタイミングとの同期、及び用紙の先端揃えのため一旦レジストローラ対１３で停止し、タイミングをみて作像部１４で用紙にトナー像を転写され、続いて定着部１５でこの熱ローラと圧ローラで挟持、加熱されてトナー像が定着され、以後排紙口１６から胴内排紙トレイ１７１に排出される。
【００２２】
本実施例の画像形成装置のブロック図を図２に基づいて説明する（上述した機械的な説明による画像形成装置と１部共通しているが、ブロック図の説明として新たな符号を与えている）。デジタル複合機１は、スキャナ部２３２、操作部２４１，制御部２００、プリンタ部２５１，画像処理部２６１、ＨＤＤ（ハードディスクドライブ）２７１，ネットワークＩＦ部２８１を備える。
【００２３】
スキャナ部２３２は、自動原稿搬送部２３１を備え、図１に示す露光ランプ１９１及びＣＣＤ（電荷結合素子）１９２を含む。スキャナ部２３３は、自動原稿搬送部２３１により１枚づつ搬送される原稿を露光ランプ１９１により照射し、その反射光をＣＣＤ１９２で受光することにより、原稿から画像を読み取り、読み取った画像に対する画像データを画像処理部２６１へ出力する。
【００２４】
画像処理部２６１は、読み取られた画像データを必要に応じてレベル補正、γ補正等の補正処理を行い、必要に応じて画像データの拡大又は縮小処理等の加工処理を行う。
【００２５】
プリンタ部は、レーザー走査手段２５２，作像手段２５３，給紙・搬送手段２５４，定着手段２５５及び排出紙検知手段２５６を含む。作像手段２５３は、感光体ドラム、現像装置、転写ローラ等からなり、レーザー走査手段２５２により画像データにより変調された光により露光された静電潜像を現像装置のトナーにより現像する。レーザー走査手段２５２の説明は後述する。
【００２６】
現像されたトナー像は転写ローラにより１枚づつ搬送される転写紙に転写され、定着手段２５５により定着される。定着された転写紙は、搬送手段２５４により胴内排出部１７に排出される。
【００２７】
ネットワークＩＦ部２８１は、ネットワークＩＦ（10/100Base-TX）等を用い、ＬＡＮ（Local Area Network）を介して接続されたＰＣ２９１，２９２等複数のＰＣとの間での種々のデータの送受信を制御する。ＨＤＤ２７１は、スキャナ部２３３によって読み取られた画像データ等を記憶する。
【００２８】
制御部２００は装置各部を制御するＣＰＵ（Central  Processing  Unit）２２１と、プログラムデータ等が記憶されているＲＯＭ２２２（Read  Only  Memory）と、ＣＰＵ２２１の作業領域として用いられるＲＡＭ（Random  Access  Memory）２２３及び各種設定データ等が記憶されるＥＥＰＲＯＭ（Electrically  Erasable  Programmable  ＲＯＭ）等の書換え可能な不揮発性メモリ２２６、画像処理部２６１により補正、加工された画像データ信号ＩＭＧＳ、このＩＭＧＳの出力に先だって生成されるスタート信号ＳＳ、ポリゴンミラー駆動モータのモード制御信号ＰＭＭＳ、ポリゴンミラー駆動モータの速度設定信号ＰＭＳＳを生成する画像信号生成手段２２４、現在時刻や年月日の計時処理を行うタイマカレンダ手段２２５を備える。
【００２９】
操作部２４１には液晶タッチパネル等で構成される表示手段２４３、プリントボタン２４２１、複写枚数等を設定するテンキー２４２３、前記表示部２４３、テンキー２４２３等で設定された項目をセットするセットボタン２４２２などのキー入力手段２４２を含む。
【００３０】
本実施例の画像形成装置はデジタル複合機１であるので、ＰＣからの印刷命令があった場合は、ネットワークＩＦ部２８１を介して回線から送られてくる画像信号及びプリント枚数、ソート指示などの設定信号を通信制御手段（図示していない）で、画像信号はビットイメージに展開し、これを画像信号生成手段２２４を介してプリンタ部３に順次送りレーザー走査手段２５２の信号として画像となる。
【００３１】
図３は本発明のレーザー走査手段のポリゴンミラーの回転を駆動制御する第１の実施例を示すブロック図であり、ポリゴンミラー３００を回転駆動するモータ３０１は、モータ駆動回路３０２から出力されるモータ制御信号ＰMDによって駆動される。モータ駆動回路３０２は、制御手段３０３から入力されるモータオン／オフ信号ＰＭＳＷによって停止状態と回転状態に制御され、回転時の回転速度はモータ速度制御信号ＰＭＶによって制御される。
【００３２】
制御手段３０３は、画像信号を生成する画像信号生成手段２２４から入力される各種信号に基づいてモータオン／オフ信号ＰＭＳＷや速度制御信号ＰＭＶを生成してモータ３０１を制御する。
【００３３】
この制御手段３０３には、画像信号ＩＭＧＳの他に、スタート信号ＳＳ、モータを定格回転させるか、低速回転させるかのモードを設定するモード制御信号ＰＭＭＳ、低速回転時のモータの回転速度を決定するモード速度設定信号ＰＭＳＳが入力されている。このＰＭＳＳの信号が０Ｖのときは、低速回転モード設定時にモータは停止する。また、モータが定格回転に達したときに出力するモータレデイ信号ＰＭＲＤＹがある。
【００３４】
図４は、１日の時間帯における稼働率の変化を示すグラフである。横軸は時間帯を示し、縦軸は画像形成装置の稼働率である。ここでの稼働率は例えば単位時間における画像出力枚数である。前記各時間帯における画像形成装置の稼働率は、ＥＥＰＲＯＭ２２６に記憶される。
【００３５】
また、この稼働率により例えば３つのグループ分けが成される。予め稼働率の閾値として所定の値Ｋ１、Ｋ２（Ｋ２＞Ｋ１）がＲＯＭ２２２に記憶されており、その時間帯の稼働率がＫ１未満では低稼働率とし、その時間帯の稼働率がＫ１以上Ｋ２未満では中稼働率、その時間帯の稼働率がＫ２以上では高稼働率とする。例えば職場がお昼休みとなる１２時の時間帯は画像出力枚数が０であり、低稼働率のグループとなる。
【００３６】
図５は、画像信号ＩＭＧＳに対応した画像を記録する時の各種信号を示すタイミングチャートであり、図５（ａ）は高稼働率、図５（ｂ）は中稼働率、図５（ｃ）は低稼働率の各グループによる制御の変化を示している。
【００３７】
図５（ａ）の高稼働率の制御では、モード制御信号ＰＭＭＳは常時ＨＩＧＨ、即ちモータは定格回転モードに制御され、スタート信号ＳＳが入力されると、モータ回転速度が高速の定格回転状態に維持されているため、画像信号生成手段２２４は、図５（ａ）に示すように画像信号ＩＭＧＳを出力する。従って、モータ３０１の立ち上がり時間が問題となりスループットが低くなるという問題は発生しない。画像出力が終了すると、モータ回転速度は高速のまま維持される。
【００３８】
図５（ｂ）の中稼働率の制御では、モード制御信号ＰＭＭＳはＬＯＷ、即ち低速モードで維持され、モード速度設定信号ＰＭＳＳによって設定される速度で低速回転される。
【００３９】
その後、画像出力要求が発生するとモード制御信号ＰＭＭＳは図５（ｂ）に示すように、低速モードが解除され、モータ３０１は急速に定格回転状態に向かって回転速度を上昇させる。その後定格回転に到達すると制御手段３０３はモータレデイ信号ＰＭＲＤＹを出力し（図示せず）、画像信号生成手段２２４は、ＰＭＲＤＹ信号が入力されると画像信号ＩＭＧＳを出力する。従って、スタート信号ＳＳが入力されるとモータ３０１を定格回転状態に速やかに移行させることができる。画像出力が終了すると、モータ回転速度は低速に移行する。
【００４０】
図５（ｃ）の低稼働率の制御では、モード制御信号ＰＭＭＳはＬＯＷ、即ち低速モードで維持されるが、モード速度設定信号ＰＭＳＳは、図５（ｃ）に示すように０Ｖに設定されており、従ってモータは停止している。
【００４１】
その後、画像出力要求が発生するとモード制御信号ＰＭＭＳは図５（ｃ）に示すように、低速モードが解除され、モータ３０１は急速に定格回転状態に向かって回転速度を上昇させる。その後定格回転に到達すると制御手段３０３はモータレデイ信号ＰＭＲＤＹを出力し（図示せず）、画像信号生成手段２２４は、ＰＭＲＤＹ信号が入力されると画像信号ＩＭＧＳを出力する。従って、スタート信号ＳＳが入力されるとモータ３０１を定格回転状態に速やかに移行させることができる。画像出力が終了すると、モータ回転速度は停止される。
【００４２】
なお、１日の時間帯において稼働率を求める例を示したが、更に１週間単位の曜日毎の稼働率を各時間帯で記憶し、各曜日で稼働率を求めても良い。
【図面の簡単な説明】
【００４３】
【図１】本発明が適用されるデジタル複合機の機械的構成を示す側断面概略図である。
【図２】図１に示すデジタル複合機の電気的構成例を主に示すブロック図である。
【図３】第１の実施形態によるブロック図である。
【図４】第１の実施形態による稼働率を示すグラフである。
【図５】第１の実施形態によるタイミングチャートである。
【符号の説明】
【００４４】
１  デジタル複合機
１７  胴内は排紙部
１８  自動原稿搬送装置
１９  スキャナ部
２０  操作部
１４１  レーザー走査装置
２２４  画像信号生成手段
２２５  タイマカレンダ手段
２２６  ＥＥＰＲＯＭ
２４１  操作部
２４２  キー入力手段
３００  ポリゴンミラー
３０１  モータ
３０３  制御手段
【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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