(57)【要約】【課題】スキャナモータの立ち上がり特性によらず、レーザの発光時間を短くして、レーザの高寿命化を図る。【解決手段】スキャナモータ１０３を起動開始した以降の第１のタイミングにおいてレーザを発光制御し、その時の第１の回転数（Ｓ３０４）を検知し、その結果からレーザを第２の発光制御するタイミング（Ｓ３０５）を算出し、第２のタイミングにおいてレーザを発光制御し、その時の第２の回転数を検知（Ｓ３０８）し、第１及び第２の回転数の情報と、スキャナモータ１０３の起動開始を基準とした第２の発光タイミング時間と、回転多面鏡１０２の目標回転数の情報とから回転多面鏡１０２が目標回転数に到達することを予測した第３の所定タイミング（Ｓ３０９）を算出し、第３のタイミングから第３の所定時間を減じた第４のタイミング（Ｓ３１０）において、レーザを発光制御してスキャナモータ１０３を制御する。【選択図】図６
2019101214.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
レーザ光を射出するレーザと、前記レーザ光を反射し、被走査体に走査する回転多面鏡と、前記被走査体の走査領域外の所定領域における前記レーザ光を検出する基準検出手段と、前記回転多面鏡を回転させる回転駆動手段と、該回転駆動手段及び前記レーザ光の発光タイミングを制御する制御手段とを備えた走査装置において、
前記制御手段は、
前記回転駆動手段を起動開始した以降の所定の第１のタイミングにおいて前記レーザ光を発光させ、
前記第１のタイミングにおける発光により前記基準検出手段から得られる周期情報から前記回転多面鏡の第１の回転数を検知し、
前記第１の回転数から、前記レーザ光を次に発光させる第２のタイミングを取得し、
前記第２のタイミングにおいて前記レーザ光を発光させ、
前記第２のタイミングにおける発光により前記基準検出手段から得られる周期情報から前記回転多面鏡の第２の回転数を検知し、
前記第１及び第２の回転数の情報と、前記回転多面鏡の目標回転数に関する情報とから前記回転多面鏡が目標回転数に到達する第３のタイミングを予測し、
前記第２のタイミングで前記レーザ光を発光させた後は、前記第３のタイミングに基づき前記レーザ光を発光させるように制御することを特徴とする走査装置。
【請求項２】
前記制御手段は、
前記第３のタイミングから所定時間を減じた第４のタイミングを取得し、
前記第４のタイミングにおいて前記レーザ光を発光させることを特徴とする請求項１に記載の走査装置。
【請求項３】
前記第４のタイミングは、第１の回転数の情報と第２の回転数の情報と関連付けられ、予め記憶されたテーブル情報から取得することを特徴とする請求項２に記載の走査装置。
【請求項４】
少なくとも前記第１のタイミングにおいて前記レーザ光を発光させる時間と第２のタイミングにおいて前記レーザ光を発光させる時間と所定時間のいずれかにおける前記レーザの発光量を前記基準検出手段の検出限界により近く設定することを特徴とする請求項２又は３に記載の走査装置。
【請求項５】
前記基準検出手段から得られる周期情報から前記回転多面鏡の回転数が前記目標回転数に達したか否かを判断し、
前記回転多面鏡の回転数が前記目標回転数に達したと判断したならば、前記第３のタイミングに基づく発光制御を終了することを特徴とする請求項１乃至４のいずれか１項に記載の走査装置。
【請求項６】
前記第３のタイミングに基づく発光制御を終了した以降は、前記レーザを前記基準検出手段の検知領域だけ発光制御して、前記基準検出手段から得られる周期情報から前記回転多面鏡の回転数が前記目標回転数に維持されるよう前記回転駆動手段を制御することを特徴とする請求項１乃至５のいずれか１項に記載の走査装置。
【請求項７】
前記制御手段は、
前記第１のタイミングにおける前記回転駆動手段の回転数に関する情報を有している場合には、該第１のタイミングにおける発光制御と、前記第１のタイミングにおける発光により前記基準検出手段から得られる周期情報から前記回転多面鏡の第１の回転数の検知を行わず、前記回転数に関する情報によって得られた回転数を第１の回転数として、以降の制御を行うことを特徴とする請求項１乃至６のいずれか１項に記載の走査装置。
【請求項８】
前記第１のタイミングは、前記回転多面鏡が起動してからの回転数の勾配が略線形となるタイミングであることを特徴とする請求項１乃至７のいずれか１項に記載の走査装置。
【請求項９】
前記第２のタイミングを、前記第１の回転数から算出して取得することを特徴とする請求項１乃至８のいずれか１項に記載の走査装置。
【請求項１０】
前記第２のタイミングは、第１の回転数の情報と関連付けられて予め記憶されたテーブル情報から取得することを特徴とする請求項１乃至８のいずれか１項に記載の走査装置。
【請求項１１】
前記第３のタイミングを、前記第１及び第２の回転数の情報と、前記回転駆動手段の起動開始を基準とした前記第２のタイミングまでの時間と、前記回転多面鏡の目標回転数に関する情報とから算出して取得することを特徴とする請求項１乃至１０のいずれか１項に記載の走査装置。
【請求項１２】
前記第１及び第２のタイミングにおいて前記レーザ光を発光させる時間は、前記基準検出手段から得られる周期情報が少なくとも２周期となるように設定されていることを特徴とする請求項１乃至１１のいずれか１項に記載の走査装置。
【請求項１３】
前記第１のタイミング及び第２のタイミングは、環境に関する情報を基に前記制御手段が補正することを特徴とする請求項１乃至１２のいずれか１項に記載の走査装置。
【請求項１４】
前記第１のタイミングにおいて前記レーザ光を発光させる時間を、前記第１のタイミングにおける発光により前記基準検出手段から得られる周期情報から算出し、
前記第２のタイミングにおいて前記レーザ光を発光させる時間を、前記第２のタイミングにおける発光により前記基準検出手段から得られる周期情報から算出することを特徴とする請求項１乃至１２のいずれか１項に記載の走査装置。
【請求項１５】
前記第１のタイミングにおいて前記レーザ光を発光させる時間は第１の回転数の情報と、第２のタイミングにおいて前記レーザ光を発光させる時間は第２の回転数の情報と関連付けられたテーブル情報として予め記憶されていることを特徴とする請求項１乃至請求項１３のいずれか１項に記載の走査装置。
【請求項１６】
請求項１乃至１５のいずれか１項に記載の走査装置と、
前記被走査体である、一様に帯電された後に、画像情報に基づいて前記レーザ光が走査されることにより静電潜像が形成される像担持体と備えたことを特徴とする画像装置。
【請求項１７】
レーザ光を射出するレーザと、前記レーザ光を反射し、被走査体に走査する回転多面鏡と、前記被走査体の走査領域外の所定領域における前記レーザ光を検出する基準検出手段と、前記回転多面鏡を回転させる回転駆動手段と、前記回転駆動手段及び前記レーザの発光タイミングを制御する制御手段とを備えた走査装置の制御方法において、
前記回転駆動手段を起動開始した以降の所定の第１のタイミングにおいて前記レーザを発光させるステップと、
前記第１のタイミングにおける発光により前記基準検出手段から得られる周期情報から前記回転多面鏡の第１の回転数を検知するステップと、
前記第１の回転数から、前記レーザを次に発光させる第２のタイミングを取得するステップと、
前記第２のタイミングにおいて前記レーザを発光させるステップと、
前記第２のタイミングにおける発光により前記基準検出手段から得られる周期情報から前記回転多面鏡の第２の回転数を検知するステップと、
前記第１及び第２の回転数の情報と、前記回転多面鏡の目標回転数に関する情報とから前記回転多面鏡が目標回転数に到達する第３のタイミングを予測するステップと、
前記第４のタイミングにおいて前記レーザを発光制御するステップと、
前記第２のタイミングで前記レーザ光を発光させた後は、前記第３のタイミングに基づき前記レーザ光を発光させるステップとを有することを特徴とする走査装置の制御方法。
【請求項１８】
前記走査装置と、
前記被走査体である、一様に帯電された後に、画像情報に基づいて前記レーザ光が走査されることにより静電潜像が形成される像担持体とを備えた画像形成装置の制御方法であって、
請求項１７に記載の走査装置の制御方法によって、前記走査装置を制御することを特徴とする画像形成装置の制御方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、レーザ光により画像露光を行う複写機、プリンタ、ＦＡＸ等の電子写真方式の画像形成装置に用いられる走査装置の制御及びこれを備えた画像形成装置の制御並びに走査装置及び画像形成装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、スキャナモータの起動時のレーザ発光タイミングに関連するものとして、特許文献１や特許文献２のようなものが提案されている。
具体的には、特許文献１では、スキャナモータ起動時から、周期的に所定時間レーザを発光させ、その時の水平同期信号の周期を監視することにより、スキャナモータの立ち上がりを判断する技術が提案されている。
また、特許文献２では、レーザスキャナモータの回転を開始させる信号が出力された場合に、１度レーザを点灯させＢＤセンサの出力信号の間隔を検知することで回転を開始させる信号が出力された時のレーザスキャナモータの回転速度を検知している。そして、検知された回転速度に基づきレーザを点灯するタイミングを可変する技術が提案されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特許第３２９０８１０号公報
【特許文献２】特開２００２−２３０９６号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、特許文献１の技術では、スキャナモータの立ち上がりが遅い場合には、周期的なレーザの発光が繰り返される回数がその分だけ増加し、レーザの発光時間が長くなってしまう。また、特許文献２の技術では、レーザを点灯するタイミングは、ＢＤセンサの出力信号の間隔とレーザ点灯のタイミングとの関係を規定するテーブルを用いて決定される。このため、スキャナモータの立ち上がりが遅い場合には、スキャナモータが立ち上がっていないにもかかわらずレーザの点灯が開始されることとなり、その分だけレーザの発光時間が長くなってしまう。スキャナモータの立ち上がり特性によらず、レーザの発光時間を短くして、レーザの高寿命化を図ることが望まれていた。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
上記目的を達成するために本発明は、レーザ光を射出するレーザと、前記レーザ光を反射し、被走査体に走査する回転多面鏡と、前記被走査体の走査領域外の所定領域における前記レーザ光を検出する基準検出手段と、前記回転多面鏡を回転させる回転駆動手段と、該回転駆動手段及び前記レーザの発光タイミングを制御する制御手段とを備えた走査装置において、
前記制御手段は、
前記回転駆動手段を起動開始した以降の所定の第１のタイミングにおいて前記レーザ光を発光させ、
前記第１のタイミングにおける発光により前記基準検出手段から得られる周期情報から前記回転多面鏡の第１の回転数を検知し、
前記第１の回転数から、前記レーザを次に発光させる第２のタイミングを取得し、
前記第２のタイミングにおいて前記レーザ光を発光させ、
前記第２のタイミングにおける発光により前記基準検出手段から得られる周期情報から前記回転多面鏡の第２の回転数を検知し、
前記第１及び第２の回転数の情報と、前記回転多面鏡の目標回転数に関する情報とから前記回転多面鏡が目標回転数に到達する第３のタイミングを予測し、
前記第２のタイミングで前記レーザ光を発光させた後は、前記第３のタイミングに基づいて前記レーザ光を発光させるように制御することを特徴とする。
【０００６】
また、本発明に係る画像形成装置は、上記走査装置と、
前記被走査体である、一様に帯電された後に、画像情報に基づいて前記レーザ光が走査されることにより静電潜像が形成される像担持体と備えたことを特徴とする。
【０００７】
また、本発明は、レーザ光を射出するレーザと、前記レーザ光を反射し、被走査体に走査する回転多面鏡と、前記被走査体の走査領域外の所定領域における前記レーザ光を検出する基準検出手段と、前記回転多面鏡を回転させる回転駆動手段と、前記回転駆動手段及び前記レーザの発光タイミングを制御する制御手段とを備えた走査装置の制御方法において、
前記回転駆動手段を起動開始した以降の所定の第１のタイミングにおいて前記レーザ光を発光させるステップと、
前記第１のタイミングにおける発光により前記基準検出手段から得られる周期情報から前記回転多面鏡の第１の回転数を検知するステップと、
前記第１の回転数から、前記レーザを次に発光させる第２のタイミングを取得するステップと、
前記第２のタイミングにおいて前記レーザ光を発光させるステップと、
前記第２のタイミングにおける発光により前記基準検出手段から得られる周期情報から前記回転多面鏡の第２の回転数を検知するステップと、
前記第１及び第２の回転数の情報と、前記回転多面鏡の目標回転数に関する情報とから前記回転多面鏡が目標回転数に到達する第３のタイミングを予測するステップと、
前記第３のタイミングに基づいて前記レーザ光を発光させるステップとを有することを特徴とする。
【０００８】
また、本発明は、前記走査装置と、
前記被走査体である、一様に帯電された後に、画像情報に基づいて前記レーザ光が走査されることにより静電潜像が形成される像担持体とを備えた画像形成装置の制御方法であって、
上記走査装置の制御方法によって、前記走査装置を制御することを特徴とする。
【発明の効果】
【０００９】
本発明によれば、スキャナモータの立ち上がり特性によらず、レーザの発光時間を短くして、レーザの高寿命化を図ることが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【００１０】
【図１】本実施例１、２の画像形成装置を説明する断面図
【図２】実施例１、２の画像形成装置主要部（レーザスキャナユニット）斜視図
【図３】実施例１におけるスキャナモータの立ち上げ回転速度制御の動作
【図４】実施例１におけるスキャナモータ立ち上げ回転速度制御の動作例
【図５】実施例１におけるスキャナモータ立ち上げ回転速度制御の動作例
【図６】実施例１におけるフローチャート
【図７】実施例２におけるスキャナモータの立ち上げ回転速度制御の動作
【図８】実施例２におけるフローチャート
【図９】実施例１における半導体レーザの発光と主走査同期信号のタイミングチャート
【発明を実施するための形態】
【００１１】
以下に図面を参照して、この発明を実施するための形態を、実施例に基づいて例示的に詳しく説明する。ただし、この実施の形態に記載されている構成部品の寸法、材質、形状それらの相対配置などは、発明が適用される装置の構成や各種条件により適宜変更されるべきものである。すなわち、この発明の範囲を以下の実施の形態に限定する趣旨のものではない。
【実施例１】
【００１２】
本実施例の画像形成装置は、中間転写ベルト方式のカラー画像形成装置である。図１を用いて、本実施例の画像形成装置の構成及び動作について説明する。
図１において、画像形成装置１００は、被走査体及び像担持体としてドラム状の電子写真感光体（以下、感光ドラムという）１を備え、この感光ドラム１は矢印の方向に所定の周速度（プロセススピード）で回転駆動される。
【００１３】
感光ドラム１Ｙはこの回転過程で、帯電ローラ２Ｙにより所定の極性・電位に一様に帯電処理され、次いで露光手段５により画像情報に基づいた像露光を受ける。これにより、目的のカラー画像のイエロー色成分像に対応した静電潜像が形成される。次いで、その静電潜像は現像位置において、現像手段としての第１の現像器３Ｙにより現像され、トナー像として可視化される。なお、イエロー，マゼンタ，シアン及びブラックの各色成分を示すＹ，Ｍ，Ｃ及びＫの添え字は同様の構成については省略する。
中間転写ベルト１０は、無終端ベルトであり、駆動ローラ１１、テンションローラ１２、補助ローラ１８、１９で張架され、感光ドラム１と当接した対向部で同方向に移動する向きに、感光ドラム１と略同一の周速度で回転駆動される。感光ドラム１上に形成されたトナー像は、感光ドラム１と中間転写ベルト１０との当接部を通過する過程で、一次転写ローラ１４に印加した一次転写電圧によって、中間転写ベルト１０の上に転写される（一次転写）。感光ドラム１表面に残留した一次転写残トナーは、クリーニング装置４により清掃、除去された後、帯電以下の画像形成プロセスに供せられる。
以下、同様にして、第２色のトナー像、第３色のトナー像、第４色のトナー像が形成され、中間転写ベルト１０上に順次重ねて転写されて、目的のカラー画像に対応した合成カラー画像が得られる。
【００１４】
中間転写ベルト１０上の４色のトナー像は、中間転写ベルト１０と二次転写ローラ２０との二次転写ニップを通過する過程で、二次転写電源により、二次転写ローラ２０に印加した二次転写電圧によって、記録材Ｐの表面に一括転写される（二次転写）。この時、給紙モータを駆動し、給紙ソレノイドをオンすることで、給紙モータの回転がギアを介して給紙ローラ５０に伝達することで給紙ローラ５０が回転する。そして、この給紙ローラ５０の回転により用紙カセット５２から記録材Ｐが給紙される。給紙ソレノイドをオンに連動して、用紙カセット５２の昇降板５４が上昇して、給紙ローラ５０に当接することで、記録材Ｐの給紙動作が行われる。給紙された記録材Ｐは、レジストローラ対５１に到達して、レジセンサ５３がオンされる。またこの時、中間転写ベルト１０上に形成されたトナー像と給紙ローラ５０により給紙された用紙の位置を合わせるために、レジストローラ対５１の駆動タイミング調整もしくは、搬送速度調整が行われる。その後、４色のトナー像を担持した用紙Ｐは定着器３０に搬送され、そこで加熱および加圧されることにより４色のトナーが溶融混色して記録材Ｐに固定される。以上の動作により、フルカラーのプリント画像が形成される。
また、中間転写ベルト１０の表面に残留した二次転写残トナーは、転写ベルトクリーニング装置１６により清掃・除去され、トナー回収容器１７に収納される。
【００１５】
（レーザスキャナユニットの構成）
図２は、本発明の各実施例に共通な露光手段５に含まれる走査装置１１１と、主要部であるレーザスキャナユニット１１２の斜視図である。
１０１はレーザ光を射出する半導体レーザであり、画像露光用の光源である。１０２は回転多面鏡たるポリゴンミラーであり、半導体レーザ１０１からのレーザ光を反射して、反射ミラー１０４を経て被走査体の一例である感光ドラム１の表面に照射させる。１０３はポリゴンミラーを回転させる回転駆動手段の一例であるスキャナモータであり、ポリゴンミラー１０２を回転させ、半導体レーザ１０１からのレーザ光を感光ドラム１上に走査させる。１０６は走査領域外の所定領域に設けられた基準検出手段の一例である主走査同期センサであり、レーザ光が主走査同期センサ１０６の位置に照射された時に主走査同期信号１０７を発生させる。主走査同期信号１０７は、主走査方向の走査開始基準信号として用いられ、主走査方向の書き出し開始位置として使用される。１１０は制御手段の一例であるＣＰＵである。ＣＰＵ１１０は、主走査同期信号１０７とスキャナモータ１０３を回転させるスキャナモータ駆動信号１０８と半導体レーザ１０１を点灯させるレーザ駆動信号１０９を用いたレーザの発光制御と、スキャナモータ１０３の立ち上げ回転速度制御を行う。
【００１６】
（動作の説明）
本実施例１のＣＰＵ１１０におけるレーザの発光制御とスキャナモータ１０３の立ち上げ回転速度制御の動作について、図３と図９を用いて説明する。
図３は、スキャナモータ１０３起動開始からの回転数の変化を示した特性図であり、横軸は時間、縦軸はスキャナモータ１０３の回転数を表している。図９は、半導体レーザ１０１の発光と主走査同期信号１０７のタイミングを表している。
【００１７】
初めに、画像形成装置がプリント指示されると、ＣＰＵ１１０はプリント指示から所定のタイミングより、スキャナモータ駆動信号１０８によりスキャナモータ１０３を起動させる。それと同時（第１のタイミング）に、レーザ駆動信号１０９により半導体レーザ１０１の１回目の発光を第１の時間（数〜数十ｍｓ程度）だけ行い（２０１）、その時の主走査同期信号１０７の周期情報によりスキャナモータ１０３の回転数（ａ）を計測する。
この回転数（ａ）を第１の回転数（ａ）とする。尚、１回目のレーザ発光時間（２０１）は、主走査同期信号１０７が最低でも２回取得できる時間、すなわち少なくとも２周期分の時間とする。例えば、１回目の発光時の主走査同期信号１０７の周期を（ｈ）とするなら、１回目のレーザ発光時間（２０１）＝ｉ×（ｈ）の式で表される（ｉは定数で、１≦ｉ）。
次に、目標回転数（ｆ）に対する第１の回転数（ａ）に応じて、半導体レーザ１０１の２回目の発光開始時間（第２のタイミング）（ｃ）を求める。この発光開始時間（ｃ）は、２回目のレーザ発光を開始する前に、スキャナモータ１０３が目標回転数（ｆ）に達してしまわないような時間の範囲で、可変できるようになっている。例えば、０ｒｐｍから目標回転数（ｆ）に到達する時間を（ｊ）とするなら、（ｃ）＝ｋ×（ｊ）の式で表される（ｋは定数で、０＜ｋ＜１）。但し、２回目の発光開始時間（ｃ）が１回目の回転数（ａ）の取得直後だとスキャナモータ１０３の立ち上げ勾配が正確に測定できない。また、スキャナモータ１０３の立ち上げ勾配のばらつきにより立ち上がり時間が早い場合だと２回目のレーザ発光を開始する前に目標回転数（ｆ）を超えてしまわないように配慮する必要もある。従って、２回目の発光開始時間（ｃ）は、スキャナモータ１０３の立ち上げ勾配を正確に測定でき、スキャナモータ１０３が立ち上がる前の十分マージンを取った時間とするのが好ましい。なお、上述の目標回転数（ｆ）は、厳密な値ではなく、これに近似する略目標回転数であってもよい。
【００１８】
そして、その２回目の発光開始時間（ｃ）が経過した後に、半導体レーザ１０１の２回目の発光を第２の時間（数〜数十ｍｓ程度）だけ行う（２０２）。そして、１回目と同様
にしてスキャナモータ１０３の回転数（ｂ）を計測する。この回転数（ｂ）を第２の回転数（ｂ）とする。尚、２回目のレーザ発光時間（２０２）も、主走査同期信号１０７が最低でも２回取得できる時間、少なくとも２周期分の時間とする。２回目のレーザ発光時間（２０２）も１回目のレーザ発光時間（２０１）の決め方と同様に、例えば、２回目の発光時の主走査同期信号１０７の周期を（ｈ）とするなら、２回目のレーザ発光時間（２０２）＝ｌ×（ｈ）の式で表される（ｌは定数で、１≦ｌ）。図９は、１回目のレーザ発光と２回目のレーザ共に、発光主走査同期信号１０７を２回ずつ取得している例である。
【００１９】
次に、それらの第１の回転数（ａ）と第２の回転数（ｂ）により、スキャナモータ１０３の立ち上げ中の勾配を算出し、目標回転数（ｆ）に達する時間（第３のタイミング）（ｅ）を予測する。具体的には、下記の計算式２００１から予測する。
目標回転数（ｆ）に達する時間（ｅ）＝（（目標回転数（ｆ）−第１の回転数（ａ））／（第２の回転数（ｂ）−第１の回転数（ａ）））×（２回目の発光開始時間（ｃ））…式２００１
その目標回転数（ｆ）に達する時間（ｅ）より少し前の時間（数十ｍｓ程度）、すなわち、第３のタイミングから数十ｍｓ程度の所定時間を減じた第４のタイミングとして、半導体レーザ１０１の３回目の発光開始時間（ｄ）を算出する。この少し前の時間（数十ｍｓ程度）は、スキャナモータ１０３の立ち上がり時間の勾配により予め決めておく。早く立ち上がるスキャナモータ１０３であれば短めに、遅く立ち上がるスキャナモータ１０３であれば長めとなる。具体的には、３回目の発光開始時間は下記の計算式２００２から算出する。
発光開始時間（ｄ）＝目標回転数（ｆ）に達する時間（ｅ）−（数十ｍｓ程度）…式２００２
【００２０】
尚、上記に説明したように、１回目のレーザ発光時間（２０１）や２回目のレーザ発光時間（２０２）は、主走査同期信号１０７が最低でも２回取得できる時間であるので、スキャナモータ１０３の回転数により、レーザ発光時間は、下記２００３の関係となる。
１回目のレーザ発光時間（２０１）＞２回目のレーザ発光時間（２０１）…２００３
【００２１】
また、３回目の発光開始時間（ｄ）は、スキャナモータ１０３個々の立ち上がり時間特性が異なる場合においても、目標立上げ時間内における出来るだけ目標回転数（ｆ）に近い回転数の時に、半導体レーザ１０１の発光を開始するように設定される。これにより、極力半導体レーザ１０１の発光時間を少なくすることが可能となる。
そして、その３回目の発光開始時間（ｄ）が経過した後、半導体レーザ１０１の３回目の発光を行う（２０３）。
【００２２】
そして、主走査同期信号１０７の周期を監視、計測し続け、目標回転数（ｆ）に達したと判断したなら、３回目のレーザ発光を終了する。これ以降からは、スキャナモータ１０３の回転数を目標回転数（ｆ）に維持するように、半導体レーザ１０１が主走査同期センサ１０６の検知領域を照射するタイミングのみ点灯させる回転速度制御（２０４）に移行する。同時に、画像データ１１３が、主走査同期信号１０７に同期してレーザ駆動信号１０９を通して半導体レーザ１０１に転送され、感光ドラム１上に潜像が形成される。
【００２３】
尚、プリントが指示された時、スキャナモータ１０３起動直前のスキャナモータ１０３の回転数（ａ）が０ｒｐｍだとわかっている場合には以下のようにしても良い。すなわち、スキャナモータ１０３をＯＦＦした時から再起動するまでの経過時間から起動時のスキャナモータ１０３の回転状態を把握する。スキャナモータ１０３が完全に停止するであろう時間が経過した場合には、１回目のレーザ発光（２０１）と１回目のスキャナモータ１０３の回転数（ａ）の計測を行わなくても良い。
第１の回転数（ａ）に応じて第１の発光時間（２０１）を、第２の回転数（ｂ）に応じ
て第２の発光時間（２０２）を、テーブル情報として、予めＣＰＵ１１０に記憶しておいても良い。また、第１の回転数（ａ）に応じて２回目のレーザ発光開始時間（ｃ）を、互いに関連付けてテーブル情報として、予めＣＰＵ１１０に記憶しておき、これを取得するようにしても良い。また、第１の回転数（ａ）と第２の回転数（ｂ）に応じて３回目のレーザ発光開始時間（ｄ）を、互いに関連付けてテーブル情報として、予めＣＰＵ１１０に記憶しておき、これを取得するようにしても良い。
【００２４】
また、スキャナモータ１０３の回転数が遅い時は、回転数が早い時に比べて、半導体レーザ１０１の発光量によっては感光ドラム１０５へダメージを与える懸念がある。その為、スキャナモータ立ち上げ回転速度制御中は、主走査同期センサ１０６が検知できるレベル（検出限界）又はこのレベルのより近くまでレーザ発光量を下げておく事が望ましい。具体的には、スキャナモータ立ち上げ回転速度制御中は、スキャナモータ１０３起動時はレーザ光量を下げておき、目標回転数（ｆ）に到達するまで、回転数に応じて徐々にレーザ発光量を上げていくようにしても良い。
また、上述したように、半導体レーザ１０１の３回目の発光を、第３のタイミングから所定時間を減じた第４のタイミングから開始しているが、第３のタイミングから所定時間を減じることなく、第３のタイミングから３回目の発光するようにしてもよい。このようにすれば、レーザ光の発光時間を短縮することができ、発光制御をより簡略化できる。
【００２５】
（具体的な数値を用いた動作の説明）
次に、図４（ア）と図４（イ）と図５（ア）と図５（イ）を基に、具体的な数値を用いたスキャナモータ１０３の目標回転数（ｆ）が２００００ｒｐｍの場合の例を、説明する。
これらは、スキャナモータ１０３の立ち上がり勾配特性が急でも緩やかでも、立ち上げ中の勾配を測定することで、目標回転数（ｆ）までの時間（ｅ）を予測し、その予測結果に基づいて、３回目の発光開始時間（ｄ）を求めているものである。
【００２６】
・図４（ア）、図４（イ）の場合
図４（ア）は、半導体レーザ１０１の１回目の発光時に計測された回転数（ａ）は５０ｒｐｍであり、２回目の発光開始時間（ｃ）を２００ｍｓとしたものである。ここでの２００ｍｓは、上記で説明したことを基に求めたスキャナモータ１０３の立ち上げ勾配が正確に測定できる時間である。
図４（イ）は、プリント指示された時、スキャナモータ１０３の回転数が立ち下がっている途中の場合の例である。スキャナモータ１０３の再起動時における半導体レーザ１０１の１回目発光時の主走査同期信号１０７の周期から計測された回転数（ａ）が１００００ｒｐｍであり、２回目の発光開始時間（ｃ）を１００ｍｓとしたものである。
図４（ア）の場合には、２００ｍｓ経過した後の半導体レーザ１０１の２回目の発光時に計測された回転数（ｂ）が４０５０ｒｐｍである。従って、目標回転数（ｆ）２００００ｒｐｍに達する時間（ｅ）は、先に示した計算式２００１より、以下のように予測される。
すなわち、（ｅ）＝（（２００００（ｆ）−５０（ａ））／（４０５０（ｂ）−５０（ａ））×（２００（ｃ））＝（１９９５０／４０００）×２００＝９９７．５ｍｓと予測される。
図４（イ）の場合も同様にして、半導体レーザ１０１の２回目の発光時に計測された回転数（ｂ）の１２０００ｒｐｍから、目標回転数（ｆ）に達する時間（ｅ）は、以下のように予測される。
すなわち、（ｅ）＝（（２００００（ｆ）−１００００（ａ））／（１２０００（ｂ）−１００００（ａ）））×１００（ｃ）＝（１００００／２０００）×１００＝５００ｍｓと予測することができる。
そして、図４（ア）の場合は、先に示した計算式２００２より求めた、目標回転数（ｆ
）２００００ｒｐｍに達するであろう時間（ｅ）より少し前の９４７．５ｍｓ（＝９９７．５−５０）を経過した後に、半導体レーザ１０１の３回目の発光を開始している。同様にして、図４（イ）の場合は、４５０ｍｓ経過後３回目の発光を開始している。この例では、３回目の発光開始時間（ｄ）を目標回転数（ｆ）に達するであろう時間（ｅ）より５０ｍｓ前としている。しかし、上記で説明したように、スキャナモータ１０３の立ち上がり特性を考慮し、例えば、早く立ち上がるのであれば長め（１００ｍｓ程度）に、遅く立ち上がるのであれば短め（３０ｍｓ程度）で、３回目の発光開始時間（ｄ）を算出する。
【００２７】
・図５（ア）の場合
これは、図４（ア）よりも低温度環境においてのスキャナモータ１０３の立ち上がり勾配であり、図４（ア）より緩勾配の場合の例である。一般的に、低温環境におけるスキャナモータ１０３の立ち上がりカーブは、オイル軸受の場合、オイルが硬化し、緩勾配になる。
スキャナモータ１０３起動時、半導体レーザ１０１の１回目の発光時における主走査同期信号１０７の周期から計測された回転数（ａ）は５０ｒｐｍであり、２回目の発光開始時間（ｃ）を２００ｍｓとしたものである。ここでの２００ｍｓも上記で説明した内容に基づいて決めた時間である。
２００ｍｓ経過後の半導体レーザ１０１の２回目の発光時における主走査同期信号１０７の周期から計測された回転数（ｂ）が２５５０ｒｐｍである。従って、目標回転数（ｆ）２００００ｒｐｍに達する時間（ｅ）は、先に示した計算式２００１より、以下のように予測される。
すなわち、(ｅ)＝（（２００００（ｆ）−５０（ａ））／（２５５０（ｂ）−５０（ａ）））×２００（ｃ）＝（１９９５０／２５００）×２００＝１５９６ｍｓと予測される。
更に、先に示した計算式２００２より、目標回転数（ｆ）２００００ｒｐｍに達するであろう時間（ｅ）より少し前の１５４６ｍｓ（＝１５９６−５０）経過した後、半導体レーザ１０１の３回目の発光を開始する。ここでは、目標回転数（ｆ）に達するであろう時間（ｅ）は、図４（ア）の例の計算で用いた５０ｍｓで算出している。しかし、環境に関す情報としての温度を検知する温度センサ等（図示せず）で低温度環境でありスキャナモータ１０３の立ち上がりが遅いということがわかっているのであれば、３０ｍｓで算出し、１５４６ｍｓ（＝１５９６−３０）としても良い。
【００２８】
・図５（イ）の場合
これは、プリントが指示された時のスキャナモータ１０３の回転数（ａ）が０ｒｐｍであるとわかっている場合の例である。
プリント指示された時のスキャナモータ１０３の回転数（ａ）が０ｒｐｍであるので、発光開始時間（ｃ）を２００ｍｓとしている。  それ以降は、図４（ア）、図４（イ）、図５（ア）で説明した内容と同様にして制御を行う。すなわち計測した回転数と目標回転数（ｆ）とから、目標回転数（ｆ）に達するであろう時間（ｅ）は、先に示した計算式２００１より、以下のように予測される。
すなわち、（ｅ）＝（（２０００（ｆ）−０（ａ））／（４０００（ｂ）−０（ａ）））×２００（ｃ））＝（２００００／４０００）×２００＝１０００ｍｓと予測される。
更に、先に示した計算式２００２より、目標回転数（ｆ）２００００ｒｐｍに達するであろう時間（ｅ）より少し前の９５０ｍｓ（＝１０００−５０）経過した後、半導体レーザ１０１の発光を開始する。
【００２９】
上述したように、スキャナモータ１０３の立ち上がり勾配特性が、図４（ア）、図４（イ）、図５（ア）の場合のように異なる場合においても、スキャナモータ１０３が立ち上がる直前に３回目の発光を開始でき、レーザの発光時間を最小にする事が可能となる。また、図５（イ）の場合のようなプリントが指示された時のスキャナモータ１０３の回転数
（ａ）が０ｒｐｍだとわかっている場合には、１回目のレーザ発光（２０１）と１回目のスキャナモータ１０３の回転数（ａ）の計測を行わなくても良い。このため、レーザの発光時間を最小にする事が可能となる。
尚、本実施例では、目標回転数（ｆ）が２００００ｒｐｍの場合を説明したが、どのような目標回転数（ｆ）でも良い。
【００３０】
（フローチャートの説明）
次に、本実施例のＣＰＵ１１０によるレーザの発光タイミング及びスキャナモータの立ち上げ回転速度制御を、図６のフローチャートを用いて説明する。
尚、スキャナモータ１０３をＯＦＦした時から再起動するまでの経過時間から起動時のスキャナモータ１０３の回転状態を把握することを前提に以下について説明する。
プリントが指示されると、ＣＰＵ１１０は、スキャナモータ駆動信号１０８によりスキャナモータ１０３を起動させる（Ｓ６０１）。スキャナモータ１０３が完全に停止するであろう時間が経過していない場合には（Ｓ６０２）、レーザ駆動信号１０９により半導体レーザ１０１の１回目の発光を第１の時間（数〜数十ｍｓ程度）だけ行う（Ｓ６０３）。
その時の主走査同期信号１０７によりスキャナモータの回転数（ａ）を計測し（Ｓ６０４）、回転数（ａ）に応じて、半導体レーザ１０１の発光開始時間（ｃ）を求める（Ｓ６０５）。
その後、発光開始時間（ｃ）が経過することを監視する（Ｓ６０６）。発光開始時間（ｃ）が経過すると、半導体レーザ１０１の発光を第２の時間（数〜数十ｍｓ程度）だけ行い（Ｓ６０７）、その時のスキャナモータ１０３の回転数（ｂ）を計測する（Ｓ６０８）。
次に、先に示した計算式２００１より、目標回転数（ｆ）に達する時間（ｅ）を予測する（Ｓ６０９）。
そして、先に示した計算式２００２より、半導体レーザ１０１の発光開始時間（ｄ）を算出する（Ｓ６１０）。この発光開始時間（ｄ）は、不図示の温度センサ等の結果を用いて算出しても良い。
次に、その発光開始時間（ｄ）が経過することを監視する（Ｓ６１１）。発光開始時間（ｄ）が経過すると、半導体レーザ１０１の発光を行う（Ｓ６１２）。
そして、主走査同期信号１０７の周期を計測し続け（Ｓ６１３）、スキャナモータ１０３の回転数が目標回転数（ｆ）に達したら、スキャナモータ１０３が立ち上がったと判断し（Ｓ６１４）、起動動作を終了する。
一方、スキャナモータ１０３が完全に停止するであろう時間が経過している場合には（Ｓ６０２）、発光開始時間（ｃ）は予め決めてある値を設定し（Ｓ６０５）、Ｓ６０６以降の動作は、上述したとおりである。
以上説明したように、本発明によれば、スキャナモータ１０３の起動時における回転数と立ち上げ勾配に応じてレーザ発光タイミングを可変するようにした。そのため、スキャナモータ１０３の立ち上がり特性によらず、レーザの発光時間を必要最低限にできるので、レーザの寿命を向上させる事が可能となる。
【実施例２】
【００３１】
本実施例において実施例１と異なるところは、スキャナモータ１０３の立ち上げ勾配が略線形加速した後に、スキャナモータ１０３の立ち上げ勾配を測定することで、立ち上げ勾配の計算誤差を防ぐようにした点である。
本実施例２におけるレーザスキャナユニットは、先述した実施例１の形態と構成は同様であるので、説明を省略する。
【００３２】
（動作の説明）
本実施例２におけるスキャナモータ１０３の立ち上げ回転速度制御の動作について、図７（ア）を用いて説明する。
図７（ア）は、スキャナモータ１０３起動開始からの回転数の変化を示した特性図であり、横軸は時間、縦軸はスキャナモータの回転数を表している。
実施例１とは、１回目のレーザ発光を行うタイミングが異なっている。スキャナモータ１０３の立ち上がり勾配が直線状に安定した第２の所定時間（ｇ）後のタイミング（第１のタイミング）に、スキャナモータ１０３の回転数（ａ）を計測することで、計算誤差を低減しているものである。
【００３３】
次に、本実施例における特徴的な点について、図７（イ）を用いて具体的な数値を用いたスキャナモータ１０３の目標回転数（ｆ）が２００００ｒｐｍの場合の例を説明する。
スキャナモータ１０３の起動から３００ｍｓ後に、半導体レーザ１０１の１回目の発光を行い、その時の主走査同期信号１０７の周期を計測する。ここでの３００ｍｓは、我々の実験結果により、スキャナモータ１０３の立ち上がり勾配のばらつき要因を考慮した上で安定して回転し始める時間を分析し、予め決めておいたものである。更に、前回スキャナモータ１０３をＯＦＦした時からスキャナモータ起動までの時間を基に、起動時の回転数を予測し、起動時の予想回転数に応じて、第２の所定時間（ｇ）を決めたものである。例えば、スキャナモータ１０３起動時の予想回転数を（ｍ）、０ｒｐｍから目標回転数（ｆ）に到達する時間を（ｊ）とするなら、第２の所定時間（ｇ）は、（ｇ）＝ｎ×（（（ｍ）／（ｆ））×（ｊ））の式で表される（ｎは定数で、０＜ｎ＜１）。また、この起動時の予想回転数に応じて、第２の所定時間（ｇ）を、互いに関連付けてテーブル情報として、ＣＰＵ（１０１）に記憶しておき、これを取得するようにしても良い。
本実施例では、計測された回転数（ａ）が２０００ｒｐｍの例であり、実施例１で説明した内容に基づいて、２回目の発光開始時間（ｃ）を２００ｍｓとしている。
【００３４】
また、２００ｍｓ経過した後の半導体レーザ１０１の２回目の発光時に計測された主走査同期信号１０７の周期から回転数（ｂ）が６０００ｒｐｍの場合を例として示している。この場合、目標回転数（ｆ）２００００ｒｐｍに達する時間（ｅ）は、先に示した計算式２００１より、以下のように予測している。
すなわち、（ｅ）＝（（２００００（ｆ）−２０００（ａ））／（６０００（ｂ）−２０００（ａ）））×２００（ｃ）＝（１８０００／４０００）×２００＝９００ｍｓと予測している。
そして、半導体レーザ１０１の３回目の発光開始時間（ｄ）は、先に示した計算式２００２より、目標回転数（ｆ）２００００ｒｐｍに達するであろう時間（ｅ）より少し前の８５０ｍｓ（＝９００−５０）経過した後と予測できる。
尚、温度センサ（図示せず）等により、１回目のレーザ発光タイミングと２回目のレーザ発光タイミングを補正するようにしても良い。具体的には、環境温度が低い場合はスキャナモータ１０３の立ち上がりが緩勾配となり、環境温度が高い場合はスキャナモータ１０３の立ち上がりが急勾配となる。よって、環境温度が低い場合はレーザ発光タイミングを遅めの時間に、環境温度が高い場合はレーザ発光タイミングを早めの時間にする。
【００３５】
（フローチャートの説明）
次に、本実施例２のＣＰＵ１１０によるスキャナモータの立ち上げ回転速度制御を、図８のフローチャートを用いて説明する。図６と機能の同じところには同一符号を付けて説明は省略する。実施例１と異なるところは、Ｓ６０２の工程の後にＳ８０１の工程が追加されている点である。
スキャナモータ１０３が完全に停止するであろう時間が経過していない場合には（Ｓ６０２）、所定の時間（ｇ）経過した後（Ｓ８０１）、レーザ駆動信号１０９により半導体レーザ１０１の１回目の発光を所定時間（数〜数十ｍｓ程度）だけ行う（Ｓ６０３）。
一方、スキャナモータ１０３が完全に停止するであろう時間が経過している場合には（Ｓ６０２）、“所定の時間（ｇ）経過したか？”（Ｓ８０１）のフローを飛ばし、Ｓ６０３の動作を行う。
その後の動作（Ｓ６０４〜Ｓ６１４）は実施例１と同様である。
【００３６】
以上説明したように、本発明によれば、スキャナモータ１０３を起動開始し、立ち上げ勾配が略線形加速した後に、起動時の回転数と立ち上げ勾配を測定し、その結果に応じてレーザ発光タイミングを可変するようにした。そのため、実施例１の効果に加えて、スキャナモータ１０３の起動時における立ち上げ勾配の計算を高精度に行うことができる。
【符号の説明】
【００３７】
１０１…半導体レーザ、１０２…ポリゴンミラー、１０３…スキャナモータ、
１０６…主走査同期センサ、１１０…ＣＰＵ、１１１…走査装置
【図１】
2019101214.tif 000003
【図２】
2019101214.tif 000004
【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
2019101214.tif 000009
【図８】
2019101214.tif 000010
【図９】
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