(57)【要約】      （修正有）【課題】  スキャナモータ起動時に所定の定格回転数に引き込むタイミングで発生する音について改善する。【解決手段】レーザビームを偏向するための回転多面鏡を回転駆動する駆動手段と、該回転多面鏡の駆動手段を制御して、前記回転多面鏡の回転速度を所定の範囲内に制御する制御手段とを有し、前記制御手段と前記回転多面鏡の駆動手段とを接続する第１の信号線及び第２の信号線を設け、前記制御手段は、前記第１の信号線と前記第２の信号線へそれぞれ出力する第１の信号と第２の信号の信号レベルの組み合わせにより、前記回転多面鏡の駆動手段に対して加速、減速及び中立状態を指示する構成にする一方、トルク指令電圧が基準電圧以下になった際に前記回転多面鏡の駆動手段が自らブレーキ状態を指示する構成において、前記回転多面鏡の駆動手段の起動時とそれ以外の状態（定常回転時等）で前記制御手段における速度制御周波数を変化させる。【選択図】図１
2006133481.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
画像信号によって変調されたレーザビームで感光体上を走査して、画像を形成する画像形成手段と、前記レーザビームを偏向するための回転多面鏡を回転駆動する駆動手段と、該駆動手段を制御して、前記回転多面鏡の回転速度を所定の範囲内に制御する制御手段とを有し、前記制御手段と前記駆動手段とを接続する第１の信号線及び第２の信号線を設け、前記制御手段は、前記第１の信号線と前記第２の信号線へそれぞれ出力する第１の信号と第２の信号の信号レベルの組み合わせにより、前記駆動手段に対して加速、減速及び中立状態を指示する構成にする一方、前記駆動手段においてトルク指令電圧が基準電圧以下になった際に前記駆動手段が自らブレーキ状態を指示する構成において、前記駆動手段の起動時とそれ以外の状態で前記制御手段における速度制御周波数を変化させることを特徴とする画像形成装置。
【請求項２】
前記回転多面鏡の駆動手段起動時の前記制御手段における速度制御周波数は、それ以外の状態の前記制御手段における速度制御周波数よりも低い周波数と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、画像信号によって変調されたレーザビームで感光体上を走査して画像を形成するレーザビームプリンタ等において、特にレーザビームを偏向するための回転多面鏡の回転速度制御を改善し、スキャナモータ起動時に所定の定格回転数に引き込むタイミングで発生する音について改善した画像形成装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来、プリンタの一種であるレーザビームプリンタのレーザ走査部を構成するスキャナモータ駆動制御系として、例えば、下記特許文献1に記載の方式が知られている。具体的には、画像信号によって変調されたレーザビームで感光体上を走査して、画像を形成する画像形成手段と、前記レーザビームを偏向するための回転多面鏡を回転駆動する駆動手段と、該回転多面鏡の駆動手段を制御して、前記回転多面鏡の回転速度を所定の範囲内に制御する制御手段とを有する画像形成装置において、前記制御手段と前記回転多面鏡の駆動手段とを接続する第１の信号線及び第２の信号線を設け、前記制御手段は、前記第１の信号線と前記第２の信号線へそれぞれ出力する第１の信号と第２の信号の信号レベルの組み合わせにより、前記回転多面鏡の駆動手段に対して加速、減速及び中立状態を指示する構成にしたものである。
【０００３】
また、近年では前記回転多面鏡の駆動手段を停止させる際の時間短縮を目的として、加速、減速及び中立状態に加え、ブレーキ状態を指示するように構成するようになっている。このとき、ブレーキ状態を指示するための第３の信号を追加しなくても済むように前記回転多面鏡の駆動手段においてトルク指令電圧が基準電圧以下になった際に前記回転多面鏡の駆動手段が自らブレーキ状態を指示する構成にしている。
【特許文献１】特開平９−１８３２５１号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、上述の従来の技術には以下のような問題点があった。前記第１の信号線と前記第２の信号線へそれぞれ出力する第１の信号と第２の信号の信号レベルの組み合わせにより、前記回転多面鏡の駆動手段に対して加速、減速及び中立状態を指示する構成にする一方、前記回転多面鏡の駆動手段においてトルク指令電圧が基準電圧（Ｖｒｅｆ）以下になった際に前記回転多面鏡の駆動手段が自らブレーキ状態を指示する構成にしていたため、回転多面鏡の駆動手段を停止させる際だけではなく、スキャナモータ起動時に所定の定格回転数に引き込むタイミングにおいても上述のブレーキ状態を指示することがあった。このとき、前記回転多面鏡の駆動手段のトルク指令電圧は前記制御手段における速度制御周波数と一致した周波数で基準電圧（Ｖｒｅｆ）付近を繰り返し上下し、ブレーキ状態とそれ以外の状態（加速、減速、中立のいずれかの状態）との間を繰り返し動作することによって生ずる振動が前記制御手段における速度制御周波数と一致した高周波で耳障りかつ不快な音を発生させる原因となっていた。
【０００５】
本発明は、上述の問題点に着目して成されたものであって、スキャナモータ起動時の引き込み時に発生する音を聴感上で気にならないようにすることのできる画像形成装置を提供することを目的としている。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
上述の問題点を解決するために、本発明による画像形成装置は、画像信号によって変調されたレーザビームで感光体上を走査して、画像を形成する画像形成手段と、前記レーザビームを偏向するための回転多面鏡を回転駆動する駆動手段と、該回転多面鏡の駆動手段を制御して、前記回転多面鏡の回転速度を所定の範囲内に制御する制御手段とを有し、前記制御手段と前記回転多面鏡の駆動手段とを接続する第１の信号線及び第２の信号線を設け、前記制御手段は、前記第１の信号線と前記第２の信号線へそれぞれ出力する第１の信号と第２の信号の信号レベルの組み合わせにより、前記回転多面鏡の駆動手段に対して加速、減速及び中立状態を指示する構成にする一方、前記回転多面鏡の駆動手段においてトルク指令電圧が基準電圧（Ｖｒｅｆ）以下になった際に前記回転多面鏡の駆動手段が自らブレーキ状態を指示する構成において、前記回転多面鏡の駆動手段の起動時とそれ以外の状態（定常回転時等）で前記制御手段における速度制御周波数を変化させることを特徴とする。
【０００７】
また、前記回転多面鏡の駆動手段起動時の前記制御手段における速度制御周波数は、それ以外の状態（定常回転時等）の前記制御手段における速度制御周波数よりも低い周波数（例えば、１／２、１／４）とすることを特徴とする。
【発明の効果】
【０００８】
本発明の画像形成装置によれば、画像信号によって変調されたレーザビームで感光体上を走査して、画像を形成する画像形成手段と、前記レーザビームを偏向するための回転多面鏡を回転駆動する駆動手段と、該回転多面鏡の駆動手段を制御して、前記回転多面鏡の回転速度を所定の範囲内に制御する制御手段とを有し、前記制御手段と前記回転多面鏡の駆動手段とを接続する第１の信号線及び第２の信号線を設け、前記制御手段は、前記第１の信号線と前記第２の信号線へそれぞれ出力する第１の信号と第２の信号の信号レベルの組み合わせにより、前記回転多面鏡の駆動手段に対して加速、減速及び中立状態を指示する構成にする一方、前記回転多面鏡の駆動手段においてトルク指令電圧が基準電圧（Ｖｒｅｆ）以下になった際に前記回転多面鏡の駆動手段が自らブレーキ状態を指示する構成において、前記回転多面鏡の駆動手段の起動時とそれ以外の状態（定常回転時等）で前記制御手段における速度制御周波数を変化させる、特に、前記回転多面鏡の駆動手段起動時の前記制御手段における速度制御周波数は、それ以外の状態（定常回転時等）の前記制御手段における速度制御周波数よりも低い周波数（例えば、１／２、１／４）とすることで、前記回転多面鏡の駆動手段のトルク指令電圧が基準電圧（Ｖｒｅｆ）付近を繰り返し上下し、ブレーキ状態とそれ以外の状態（加速、減速、中立のいずれかの状態）との間を繰り返し動作する周波数が低下される。その結果、前記回転多面鏡の駆動手段起動時に所定の定格回転数に引き込むタイミングで発生する音の周波数が低下され、高周波で耳障りで不快な音となるのを防止できる。
【０００９】
また、同時に音の発生する周波数（頻度）が低下されるので、発生する音のレベルを低下させることにもつながる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１０】
以下に、本発明を実施するための最良の形態を、実施例に基づいて説明する。
【実施例１】
【００１１】
図２は第１の実施例のレーザビームプリンタの断面図を示し、レーザビームプリンタ１内の上部に光学系２が配置され、光学系２の下方には感光ドラム３が配置されている。感光ドラム３の周囲には現像器４、転写器５等が配置されており、レーザビームプリンタ１内の下部には転写紙６を収納するトレイ７が設けられ、転写紙６は転写器５、定着器８を通ってレーザビームプリンタ１の上部に設けられた排紙部９から排出されるようになっている。
【００１２】
図３は光学系２の斜視図を示し、レーザユニット１０の前方に回転多面鏡であるポリゴンミラー１１が配置され、ポリゴンミラー１１はスキャナモータ１２に連結されている。ポリゴンミラー１１の反射方向には結像レンズ１３、感光ドラム３が配置され、結像レンズ１３と感光ドラム３の間に反射ミラー１４が配置されている。そして、反射ミラー１４の反射方向にはビーム検出口１５と光電変換素子１６が配置され、ビーム検出口１５と光電変換素子１６の間は光ファイバ１７で接続されている。画像信号であるＶＤＯ信号Ｓが、レーザユニット１０に入力され、レーザユニット１０によりオン／オフ変調されたレーザビームＬ１は、スキャナモータ１２により定常回転されているポリゴンミラー１１に入射し、ポリゴンミラー１１によって偏向されたレーザビームＬ２は、結像レンズ１３により被走査面である感光ドラム３上に結像される。このようにして、画像信号Ｓにより変調されたレーザビームＬ２は、感光ドラム３上を主走査方向の水平方向に走査される。感光ドラム３に形成された潜像は、現像器４により可像化されてトナー像となり、転写器５によって転写紙６に転写される。そして、トナー像を転写された転写紙６は定着器８により定着されて排紙部９から排出される。また、レーザビームＬ２の一部が反射ミラー１４に反射され、ビーム検出口１５のスリット状の入射口から取り入れられて、光ファイバ１７内を通って光電変換素子１６に導光される。そして、光電変換素子１６により電気信号に変換されて、図示しない増幅回路により増幅された後に水平同期信号（ＢＤ信号）となる。
【００１３】
図１はスキャナモータ１２の制御部及び駆動部のブロック回路構成図を示し、スキャナモータ１２の回転速度検出器２０の出力はスキャナモータ制御部２１内の第１分周器２２に接続され、第１分周器２２の出力は立上りパルス発生器２３と立下りパルス発生器２４に接続され、立上りパルス発生器２３及び立下りパルス発生器２４の出力はそれぞれ第１、第２の計数器２５、２６に接続されている。また、プリンタエンジン制御回路２７の出力は第２の分周器２８に接続され、第２の分周器２８の出力は第１、第２の計数器２５、２６に接続されている。スキャナモータ制御部２１の第１、第２の計数器２５、２６の出力はそれぞれ、スキャナモータドライバ２９の充電ポンプ３０の第１、第２のスイッチ３１、３２に接続されており、第１のスイッチ３１の端子３１ａと第２のスイッチ３２の端子３２ｂの出力は一緒になってスキャナモータドライバ２９の制御電圧変換器３３と外部のコンデンサ３４に接続され、制御電圧変換器３３の出力はスキャナモータ１２に接続されている。
【００１４】
図４はスキャナモータ制御部２１における信号のタイミングチャート図を示し、プリンタエンジン制御回路２７は解像度に応じて、規定されたクロック信号Ｓ１をスキャナモータ制御部２１ヘ出力し、クロック信号Ｓ１はスキャナモータ制御部２１内の第２の分周器２８でｎ分周（周波数：１／ｎ倍）される。一方、スキャナモータ１２の回転速度は回転速度検出器２０によりその回転速度に応じた矩形波Ｓ２に変換され、この矩形波Ｓ２はスキャナモータ１２の回転速度が遅ければ周期が長く、回転速度が早ければ周期が短くなる。この回転速度検出器２０からの信号Ｓ２はスキャナモータ制御部２１ヘ送られ、その内部にある第１の分周器２２でｍ分周（周波数：１／ｍ倍）される（※図４では２分周している）。立上り及び立下りパルス発生器２３、２４は、分周された信号Ｓ３の立ち上がり及び立ち下がりのタイミングでそれぞれパルスＳ４、Ｓ５を出力している。そして、第１の計数器２５で第２の分周器２８により分周されたクロック信号Ｓ６の数を決められた数ＣＯＵＮＴだけ計数する。第１の計数器２５は立ち上がりパルスＳ４が入力された時点から計数を開始し、その間はハイレベルを出力する。同様に、第２の計数器２６は立ち下がりパルスＳ５が入力された時点から計数を開始し、その間はハイレベルを出力する。第１の計数器２５から出力される第１の信号Ｓ７と第２の計数器２６から出力される第２の信号Ｓ８は、スキャナモータ制御部２１からの出力信号として空間的に離れたスキャナモータドライバ２９に伝送される。表１はこの２つの信号Ｓ７、Ｓ８によってスキャナモータドライバ２９に伝達されるモードを示している。
【００１５】
（表１）
第１の信号Ｓ７のレベル      第２の信号Ｓ８のレベル      モード
Ｈ                          Ｌ                  減速
Ｌ                          Ｈ                  加速
Ｌ                          Ｌ                  中立
【００１６】
この表１から分かるように、第１の信号Ｓ７がハイレベルで第２の信号Ｓ８がローレベルの場合には減速状態を表し、第１の信号Ｓ７がローレベルで第２の信号Ｓ８がハイレベルの場合には加速状態を表している。また、第１の信号Ｓ７がローレベルで第２の信号Ｓ８がローレベルの場合には、加速も減速もしない中立状態を表している。スキャナモータドライバ２９における充電ポンプ３０は、第１、第２の信号Ｓ７、Ｓ８の状態に応じて外付けのコンデンサ３４の充電／放電を行う。即ち、加速状態であれば第１のスイッチ３１をオンしてコンデンサ３４を充電し、減速状態であれば第２のスイッチ３２をオンしてコンデンサ３４を放電する。また、中立状態であれば充電も放電も行わない。そして、コンデンサ３４に蓄えられた電位を制御電圧変換器３３によりスキャナモータ１２の電圧レベルに電圧変換した後に、その電圧をスキャナモータ１２に供給してスキャナモータ１２を回転させる。
【００１７】
本発明の実施形態の画像形成装置のスキャナモータドライバ２９は、スキャナモータ減速状態において、コンデンサ３４に蓄えられた電位と基準電位（Ｖｒｅｆ）の比較を行ない、コンデンサ３４に蓄えられた電位が基準電位（Ｖｒｅｆ）以下になった際にスキャナモータ１２にブレーキ状態を指示するように構成されている。
【００１８】
また、本発明の実施形態の画像形成装置は、スキャナモータ制御部２１の第１の分周器２２での分周比ｍ（周波数：１／ｍ）と、第２の分周器２８での分周比ｎ（周波数：１／ｎ）を変化させることによってスキャナモータ１２の速度制御周波数が可変となるように構成されている。ここで、スキャナモータ１２の起動時には第１の分周器２２での分周比を４（周波数：１／４）、第２の分周器２８での分周比を１６（周波数：１／１６）に設定し、それ以外の状態（定常回転時等）では第１の分周器２２での分周比は２（周波数：１／２）、第２の分周器２８での分周比を８（周波数：１／８）に設定することによって、スキャナモータ１２の起動時にはそれ以外の状態（定常回転等）に対して周波数：１／２の低い速度制御周波数となる。
【００１９】
その結果、スキャナモータ１２の起動時にはそれ以外の状態（定常回転等）に対して低い速度制御周波数とすることで、従来技術において課題であった、ブレーキ状態を指示した際に発生する音は周波数が１／２に低下され、耳障りかつ不快な周波数となることが防止される一方、それ以外の状態（定常回転等）では速度制御周波数を低下させることないので精度が高く良好な速度制御が行われる。
【実施例２】
【００２０】
本発明の第２の実施形態を説明する。
【００２１】
本発明の第２の実施形態に係る画像形成装置の要部構成、スキャナモータ駆動制御系の構成は本発明の第１の実施形態に係る画像形成装置と同様である。本発明の第１の実施形態に係る画像形成装置はスキャナモータ制御部２１の第１の分周器２２での分周比ｍ（周波数：１／ｍ）と、第２の分周器２８での分周比ｎ（周波数：１／ｎ）を変化させることによってスキャナモータ１２の速度制御周波数が可変となるように構成したが、本発明の第２の実施形態に係る画像形成装置では、スキャナモータ制御部２１の第１の分周器２２での分周比ｍ（周波数：１／ｍ）と、第１の計数器２５で第２の分周器２４により分周されたクロック信号Ｓ６を計数する際の決められた数ＣＯＵＮＴを変化させることによってスキャナモータ１２の速度制御周波数が可変となるように構成されている。ここで、スキャナモータ１２の起動時には第１の分周器２２での分周比を４（周波数：１／４）、第１の計数器２５で第２の分周器２４により分周されたクロック信号Ｓ６を計数する際の決められた数を２×ＣＯＵＮＴ（通常値の２倍）に設定し、それ以外の状態（定常回転時等）では第１の分周器２２での分周比は２（周波数：１／２）、第１の計数器２５で第２の分周器２４により分周されたクロック信号Ｓ６を計数する際の決められた数をＣＯＵＮＴ（通常値）に設定することによって、スキャナモータ１２の起動時にはそれ以外の状態（定常回転等）に対して周波数：１／２の低い速度制御周波数となる。
【００２２】
その結果、本発明の第１の実施形態に係る画像形成装置と同様にスキャナモータ１２の起動時にはそれ以外の状態（定常回転等）に対して低い速度制御周波数とすることで、従来技術において課題であった、ブレーキ状態を指示した際に発生する音は周波数が１／２に低下され、耳障りかつ不快な周波数となることが防止される一方、それ以外の状態（定常回転等）では速度制御周波数を低下させることないので精度が高く良好な速度制御が行われる。
【００２３】
これ以外の部分は本発明の第１の実施形態に係る画像形成装置と同様であるので、詳細な説明は省略する。
【実施例３】
【００２４】
本発明の第３の実施形態を説明する。
【００２５】
本発明の第３の実施形態に係る画像形成装置の要部構成、スキャナモータ駆動制御系の構成は本発明の第１の実施形態に係る画像形成装置と同様である。本発明の第１の実施形態に係る画像形成装置はスキャナモータ１２の起動時には第１の分周器２２での分周比を４（周波数：１／４）、第２の分周器２８での分周比を１６（周波数：１／１６）に設定し、それ以外の状態（定常回転時等）では第１の分周器２２での分周比は２（周波数：１／２）、第２の分周器２８での分周比を８（周波数：１／８）に設定することによって、スキャナモータ１２の起動時にはそれ以外の状態（定常回転等）に対して周波数：１／２の低い速度制御周波数ととなるように構成したが、本発明の第２の実施形態に係る画像形成装置では、スキャナモータ１２の起動時には第１の分周器２２での分周比を８（周波数：１／８）、第２の分周器２８での分周比を３２（周波数：１／３２）に設定し、それ以外の状態（定常回転時等）では第１の分周器２２での分周比は２（周波数：１／２）、第２の分周器２８での分周比を８（周波数：１／８）に設定することによって、スキャナモータ１２の起動時にはそれ以外の状態（定常回転等）に対して周波数：１／４の低い速度制御周波数となるように構成されている。
【００２６】
その結果、本発明の第１の実施形態に係る画像形成装置と同様にスキャナモータ１２の起動時にはそれ以外の状態（定常回転等）に対して低い速度制御周波数とすることで、従来技術において課題であった、ブレーキ状態を指示した際に発生する音は周波数が１／４に低下され、耳障りかつ不快な周波数となることが防止される一方、それ以外の状態（定常回転等）では速度制御周波数を低下させることないので精度が高く良好な速度制御が行われる。
【００２７】
これ以外の部分は本発明の第１の実施形態に係る画像形成装置と同様であるので、詳細な説明は省略する。
【図面の簡単な説明】
【００２８】
【図１】本発明の第１実施形態のスキャナモータ駆動制御系のブロック回路構成図
【図２】本発明の実施形態のレーザビームプリンタの断面図
【図３】本発明の実施形態のレーザビームプリンタの光学系の斜視図
【図４】本発明の実施形態のレーザビームプリンタのスキャナモータ制御部のタイミングチャート図
【符号の説明】
【００２９】
１  レーザビームプリンタ
３  感光ドラム
４  現像器
５  転写器
７  トレイ
１０  レーザユニット
１２  スキャナモータ
２０  回転速度検出器
２１  スキャナモータ制御部
２２  第１の分周器
２８  第２の分周器
２７  プリンタエンジン制御回路
２９  スキャナモータドライバ
３０  充電ポンプ
３３  制御電圧変換器
３４  コンデンサ
【図１】
2006133481.tif 000003
【図２】
2006133481.tif 000004
【図３】
2006133481.tif 000005
【図４】
2006133481.tif 000006