(57)【要約】【課題】同調振動ミラーを用いたレーザスキャナユニットにおける起動時間を短縮できる画像形成装置の提供。【解決手段】振動系１０１の振動状態を振動検出手段１０２により検出し、その検出結果から駆動制御部１０３が駆動制御パラメータを算出し、駆動制御部１０３はその駆動制御パラメータで駆動力を調整して振動系１０１の振動を平衡収束状態になるよう制御し、振動系１０１が平衡収束状態であるとき、駆動制御部１０３は振動系１０１が平衡収束状態であることを駆動制御パラメータ保持手段１０４に報知し、駆動制御パラメータ保持手段１０４はそのときの駆動制御パラメータを保持し、レーザスキャナユニット２１０の再駆動時に、駆動制御パラメータ再設定制御手段１０５が駆動制御パラメータ保持手段１０４により保持された駆動制御パラメータを駆動制御部１０３に設定する構成とする。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
反射部材を有する第１振動体及び前記第１振動体とねじりバネを介して接続され永久磁石を有する第２振動体を含む振動系と、電流が流されることで前記第２振動体の前記永久磁石にトルクを作用させ、当該トルクにより前記１及び第２振動体に駆動力を伝え前記ねじりバネの軸を中心に振動させる駆動部と、光ビームを発生する光源と、前記第１振動体に含まれる前記反射部材に前記光ビームを照射して光を走査する露光手段を備える画像形成装置であって、
前記振動系の振動状態を検出する振動検出手段と、
前記振動検出手段の検出結果に基づき、駆動制御パラメータにより前記駆動部の駆動力を調整して前記振動系の振動を平衡収束状態になるように制御する駆動制御手段と、
前記振動検出手段により前記平衡収束状態が検出されたことに応じて前記駆動制御パラメータ値を保持するパラメータ保持手段と、
前記露光手段の再起動時に、前記パラメータ保持手段により保持された前記パラメータを前記駆動制御手段に設定するパラメータ再設定制御手段と、
を備えることを特徴とする画像形成装置。
【請求項２】
前記振動系は、第１の周波数で運動する第１の振動運動と第２の周波数で運動する第２の振動運動とを同時に発生可能であり、
前記駆動制御パラメータは、前記第１の振動運動の振幅と、前記第２の振動運動の振幅と、前記第１の周波数と前記第２の周波数の位相差と、であ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】
前記パラメータ保持手段は、第１平衡条件、第２平衡条件に対応する複数の前記駆動制御パラメータをそれぞれ保持し、
前記パラメータ再設定制御手段は、前記パラメータ保持手段により保持された複数の前記駆動制御パラメータの中から、第１平衡条件から第２平衡条件に制御が切り替えられる場合に、切り替えられた後の対応する駆動制御パラメータを前記駆動制御手段に設定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４】
前記駆動制御手段は、前記振動系に第１の振動運動を行わせ、第１の振動運動における平衡条件である第１平衡条件に達すると、平衡条件を第２平衡条件とし、前記第１の振動運動と前記第２の振動運動とを同時に発生させた合成振動運動を行わせ、
前記パラメータ保持手段は、前記第１及び第２平衡条件に対応する駆動制御パラメータを保持し、
前記パラメータ再設定制御手段は、前記パラメータ保持手段に保持された複数の前記駆動制御パラメータから平衡条件の種類に応じ駆動制御パラメータを前記駆動制御手段に設定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５】
前記パラメータ再設定制御手段は、前記駆動部の駆動再開時に、所定量以上経過していなければ、前記第１平衡条件に達したか否かを判定することなく、前記合成振動運動を前記振動系に行わせることを特徴とする請求項４に記載の画像形成装置。
【請求項６】
前記パラメータ再設定制御手段は、前記駆動部による前記振動系の駆動時に前記駆動制御パラメータのリセット条件を判定するリセット条件判定手段を有し、
前記リセット条件判定手段は、前記リセット条件の判定に基づき、前記パラメータ保持手段により保持された前記駆動制御パラメータを無効とし、予め設定された初期値を前記駆動制御手段に設定するリセット制御を行なう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７】
前記リセット条件判定手段は、ジャム状態履歴を記憶し、前記ジャム状態履歴に記憶されたジャム状態からの起動を検知すると前記リセット制御を行なうジャム状態履歴検知制御手段を有することを特徴とする請求項６に記載の画像形成装置。
【請求項８】
前記リセット条件判定手段は、カートリッジ交換履歴を判定し、前記判定によりカートリッジ交換後の起動を検知すると前記リセット制御を行なうカートリッジ交換履歴検知制御手段を有することを特徴とする請求項６に記載の画像形成装置。
【請求項９】
前記パラメータ保持手段は、前記駆動制御手段が出力する平衡収束状態の情報から前記振動系が前記平衡収束状態であると判定されるときに前記駆動制御手段から出力された前記パラメータの値を順次追加保持し、
前記パラメータ再設定制御手段は、前記パラメータ保持手段により追加保持された複数の前記駆動制御パラメータに基づき求められる駆動制御パラメータを前記駆動制御手段に設定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１０】
前記パラメータ再設定制御手段は、前記パラメータ保持手段により追加保持された複数の前記駆動制御パラメータの平均値から求められる駆動制御パラメータを前記駆動制御手段に設定することを特徴とする請求項９に記載の画像形成装置。
【請求項１１】
前記パラメータ保持手段は、追加保持された複数の前記駆動制御パラメータから互いに一致する数が多い駆動制御パラメータを算出する多数決結果算出手段を有し、
前記パラメータ再設定制御手段は、前記多数決結果算出手段により算出された駆動制御パラメータを前記駆動制御手段に設定することを特徴とする請求項９に記載の画像形成装置。
【請求項１２】
前記パラメータ再設定制御手段は、前記駆動部による前記振動系の駆動時に前記駆動制御パラメータのリセット条件を判定するリセット条件判定手段を有し、
前記リセット条件判定手段は、前記パラメータ保持手段により追加保持された複数の前記駆動制御パラメータの中で互いに一致する駆動制御パラメータが存在しないときに、前記パラメータ保持手段により追加保持された前記駆動制御パラメータを無効とし、予め設定された初期値を前記駆動制御手段に設定するリセット制御を行なうことを特徴とする請求項９に記載の画像形成装置。
【請求項１３】
前記パラメータ再設定制御手段は、前記駆動部による前記振動系の駆動時に前記駆動制御パラメータのリセット条件を判定するリセット条件判定手段を有し、
前記リセット条件判定手段は、前記パラメータ保持手段により追加保持された複数の前記駆動制御パラメータのばらつきが閾値より大きいときに、前記パラメータ保持手段により追加保持された前記駆動制御パラメータを無効とし、予め設定された初期値を前記駆動制御手段に設定するリセット制御を行なうばらつき算出手段を有することを特徴とする請求項９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、画像形成装置に関し、特に揺動振動を行なう振動ミラーにより光ビームの走査を行なう光スキャナを有する画像形成装置における振動ミラーの起動制御方法に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来、レーザビームプリンタやデジタル複写機等の画像形成装置における光偏向装置には、ポリゴンミラー等の回転多面鏡を使用した回転型光偏向装置とミラーが共振駆動する共振型光偏向装置がある。
【０００３】
回転型光偏向装置は、レーザビームの像担持体上での等速走査性が高く、光偏向装置の起動制御が容易であること等からよく用いられている。
【０００４】
一方、ミラーが共振駆動される共振型光偏向装置も、色々と提案されている。共振型光偏向装置は、ポリゴンミラー等の回転多面鏡を使用した光走査光学系からなる回転型光偏向装置に比べて、次の様な特徴を備える。すなわち、光偏向装置を大幅に小型化することが可能であること、消費電力が少ないこと、ミラー面の面倒れが理論的に存在しないことという特徴を備える。また、特に半導体プロセスによって製造されるＳｉ単結晶からなる光偏向装置の場合、理論上金属疲労がなく耐久性に優れている等の特徴があり、昨今のプリンタに対する小型化、低価格化への要求を満足する技術として期待されている。
【０００５】
しかしながら、共振型光偏向装置は原理的にミラーの偏向角（変位角）が正弦的に変化するため、角速度が一定でないという問題点がある。なお、本明細書では、ミラーの偏向角とミラーで偏向・走査される走査光の走査角は一定の関係にあって同等に扱えるので、偏向角（変位角）と走査角は同等な意味で用いる。この特性を補正するために、次の様な手法が提案されている（例えば、特許文献１参照）。
【０００６】
この手法では、基本周波数とその３倍の周波数の振動モードを有する共振型光偏向装置を用いることで、略三角波駆動を実現している。図２０に三角波駆動を実現したマイクロミラーを示す。共振型光偏向装置１２は、揺動体１４、１６、ねじりばね１８、２０、駆動部２３、５０、検出部１５、３２、制御回路３０から構成される。このマイクロミラーは基本共振周波数と略３倍の共振周波数を持ち、基本周波数と３倍の周波数との合成周波数で駆動する。これにより、ミラー面を持つ揺動体１４は三角波駆動で駆動し、その偏向角は正弦駆動に比べ角速度の変化が少ない光偏向を実現する。その際、検出部１５、３２により揺動体１４の振動を検出し、制御回路３０により三角波実現のために必要な駆動信号を生成し、駆動部２３、５０によりマイクロミラーを駆動している。この様に、偏向走査の角速度は、変位角が正弦波であったときと比べ、略等角速度となる領域が広く存在するため、偏向走査の全域に対する利用可能な領域を大きくすることができる。
【０００７】
図２０の構成において、他の部分は次の様になっている。検出部３２からの変位の検出信号は信号線３４を経て、バンドパスフィルタ回路３６で１次の固有振動モード（基本共振周波数）の周波数成分のみ、第１信号線３８、第２信号線４０に送られる。第１信号線３８からの信号は、乗算器４２へ送られ、ここで元の３倍の周波数信号へと変換される。更に、乗算器４２は、位相調節入力５４と振幅調節入力５５を有している。これら２つの入力によって、検出部３２によって検出された揺動体１４の偏向走査の変位が、適切な略三角波状の変位となる様に、乗算器４２からの出力信号の位相、最大振幅を夫々調節することができる。
【０００８】
乗算器４２からの信号は、加算器４６へ入力される。加算器４６は、乗算器４２からの信号と、第２信号線４０、自動ゲイン制御回路６０を経た１次の固有振動モードの周波数信号とを加算し、共振型光偏向装置１２の駆動信号を生成する。駆動信号は、信号線４８を経て駆動回路５０へ送られ、駆動部２３を１次の固有振動モードとその３倍の周波数信号の合成波形で駆動する。
【０００９】
自動ゲイン制御回路６０は、ピーク検出回路５８、差分増幅回路６１、プリセット振幅６３、増幅器６２、ゲイン制御回路６４から成る。第２信号線４０は２つの信号線４０ａ、４０ｂに分岐される。信号線４０ａからの信号は、ピーク検出回路５８で検出された最大振幅と予め設定された振幅値であるプリセット振幅６３との差分を差分増幅回路６１により検出する。この差分信号は、ゲイン制御回路６４を制御する増幅器６２に送られ、信号線４０ｂからの信号をプリセット振幅６３と同ゲインとなる様にゲイン制御回路６４を制御する。
【００１０】
しかしながら、上記特許文献１においては、検出部１５、３２からの信号を、バンドパスフィルタ回路３６を用いて２つの周波数成分に分解している。よって、回路構成が複雑になる上に高精度な制御は困難である。
【００１１】
この問題を解決する手段として、特願２００６−０３５４９１において複数の共振周波数で運動する振動系を所望の動作に制御する手段が記載されている。この手段を用いてミラーの振動制御を行なえば、レーザビームを像担持体上で等速走査させることができる。
【特許文献１】米国特許第４８５９８４６号明細書
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１２】
本発明は上記背景に対し、共振型光偏向装置を起動してからミラー振動が安定するまでの時間の短縮を図るものである。ミラーの振動安定時における制御パラメータ値は、共振型光偏向装置の特性ばらつきや環境条件に依存するため、予め記憶された制御パラメータ値を用いて起動させても、共振型光偏向装置の起動時間を短縮できるとは限らない。また、起動時間を短縮できないだけでなく、不適切な制御パラメータ値を用いて共振型光偏向装置を起動すると共振型光偏向装置にダメージを与えてしまう可能性もある。
【００１３】
本発明は以上の点に着目して成されたもので、共振型光偏向装置の特性ばらつきや環境条件の変動に依存せずに、共振型光偏向装置の起動時間の短縮を実現す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】
【００１４】
上記目的を達成するために、本発明の画像形成装置は以下の構成を備える。
【００１５】
反射部材を有する第１振動体及び前記第１振動体とねじりバネを介して接続され永久磁石を有する第２振動体を含む振動系と、電流が流されることで前記第２振動体の前記永久磁石にトルクを作用させ、当該トルクにより前記１及び第２振動体に駆動力を伝え前記ねじりバネの軸を中心に振動させる駆動部と、光ビームを発生する光源と、前記第１振動体に含まれる前記反射部材に前記光ビームを照射して光を走査する露光手段を備える画像形成装置であって、前記振動系の振動状態を検出する振動検出手段と、前記振動検出手段の検出結果に基づき、駆動制御パラメータにより前記駆動部の駆動力を調整して前記振動系の振動を平衡収束状態になるように制御する駆動制御手段と、前記振動検出手段により前記平衡収束状態が検出されたことに応じて前記駆動制御パラメータ値を保持するパラメータ保持手段と、前記露光手段の再起動時に、前記パラメータ保持手段により保持された前記パラメータを前記駆動制御手段に設定するパラメータ再設定制御手段と、を備えることを特徴とする。
【発明の効果】
【００１６】
本発明によれば、共振型光偏向装置の特性ばらつきや環境条件の変動に依存せずに、共振型光偏向装置を起動してからミラー振動が安定するまでの時間を短縮することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１７】
以下、本発明の実施の形態について、実施例により詳しく説明する。
【実施例１】
【００１８】
＜画像形成装置の概略構成断面＞
まず本発明の実施例に係わる画像形成装置２００の概略構成断面を図２に示す。
【００１９】
図中、２０１は静電潜像を形成する感光体ドラム、２０２は感光体ドラム２０１を駆動するモータである。２１０は画像信号に応じて露光を行ない感光体ドラム２０１上に静電潜像を形成するレーザスキャナユニット（露光手段に相当）、２１１はトナーを格納する現像器である。２０３は現像器２１１より排出されたトナーを感光体ドラム２０１上に排出する現像ローラである。２０４は用紙を各色の画像形成部に順次搬送する無端状の搬送ベルト、２０５はモータとギア等でなる駆動手段と接続され搬送ベルト２０４を駆動する駆動ローラ、２０６は駆動ローラ２０５を駆動するモータである。２０７は用紙に転写されたトナーを溶融および固着させる定着器、２１２は用紙カセットから用紙を搬送するピックアップローラ、２１３、２１４は用紙を搬送ベルト２０４に導く搬送ローラである。なお、各色（イエロー、マゼンタ、シアン、ブラック）に対応する画像形成部（感光体ドラム２０１、レーザスキャナユニット２１０、現像器２１１、現像ローラ２０３）があるが、図２では１つのみ図示し、以降の説明では１つで代表させるものとする。
【００２０】
＜レーザスキャナ平面図＞
図３は、半導体レーザを用いたレーザ光源をもつレーザスキャナユニット２１０の平面図を示している。３００１は半導体レーザ（光源に相当）、３００３は半導体レーザ３００１より発振したレーザ光（ＬＤ）３００２を偏向させる同調振動ミラー（反射部材、振動系に相当）である。３００３ａ、３００３ｂは偏向されたレーザ光の照射を検出するＢＤセンサ（振動検出手段に相当）である。３００４、３００５は同調振動ミラー３００３により偏向されたレーザ光を感光体ドラム２０１上に集光させ且つ走査速度を一定速に補正するｆθレンズ、３００６は速度補正されたレーザ光を感光体ドラム２０１へ反射させる折り返しミラーである。また、３００７ａ、３００７ｂは同調振動ミラー３００３の走査角θの最大走査角時における光ビーム走査方向を示している。同調振動ミラー３００３を含む振動系は、第１の周波数で運動する第１の振動運動と第２の周波数で運動する第２の振動運動とを同時に発生可能な構成となっている。第１の振動運動の振幅、角周波数をそれぞれＡ１’、ω１、第２の振動運動の振幅、角周波数をそれぞれＡ２’、ω２、２つの周波数の相対的位相差をφ’、適当な時間を原点ないし基準時間としたときの時間をｔとする。このとき、同調振動ミラー３００３の偏向角θは次式の様に表現できる。
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【００２１】
＜共振型光偏向装置の詳細説明＞
ここで、共振型光偏向装置の一例について説明する。図１８は共振型光偏向装置の具体的な構成図である。図１８（ａ）は本光偏向装置の振動系１０１の上面図である。プレ−ト部材３００が、シリコンウェハをエッチング加工して作製されている。平板状の揺動体３０１（第１振動体３０１）は、図中の上下を２本のねじりバネ３１１ａ、３１１ｂで支持されている。揺動体３０１（第１振動体３０１）の上面には、光反射膜（反射ミラー）３３１が成膜されている。枠形状の揺動体３０２（第２振動体３０２）は、その内側にねじりバネ３１１ａ、３１１ｂを支持しており、図中の上下を２本のねじりバネ３１２ａ、３１２ｂで支持されている。枠形状の支持枠３２１は、その内側においてねじりバネ３１２ａ、３１２ｂを支持している。なお、本実施例においては振動体も揺動体も同様の意味を指すものとする。
【００２２】
揺動体３０１（第１振動体）、３０２（第２振動体）及びねじりバネ３１１、３１２を含む振動系は、２つの振動モ−ドを有する。２つの振動モードにおけるそれらの周波数の一方が他方の略２倍になる様に調整が施されている。例として、揺動体３０１（第１振動体）、３０２（第２振動体）の慣性モ−メントとＩ１、Ｉ２とし、ねじりバネ３１１ａ、３１１ｂのバネ定数をｋ１／２、ねじりバネ３１２ａ、３１２ｂのバネ定数をｋ２／２とする。この前提で２つの固有角振動数は、ω１＝２π×２０００［Ｈｚ］、ω２＝２π×４０００［Ｈｚ］となる。
【００２３】
図１８（ｂ）は、本光偏向装置の駆動部を説明するための模式図である。図中、プレ−ト部材３００は、図１８（ａ）の切断線３９０で切断した断面を示している。揺動体３０２（第２振動体）の下面には永久磁石３４１が接着されていて、プレ−ト部材３００は、透磁率の高い材料で作成されたヨ−ク３４４に接着されている。ヨ−ク３４４の、永久磁石３４１に相対する部位には、透磁率の高い材料で作成されたコア３４３が配置され、コア３４３の周囲にはコイル３４２が周回されている。この永久磁石３４１、コア３４０、コイル３４２のことをまとめて或いは個々に或いは何れかを組み合せて駆動部と呼ぶこともあり、図６の駆動部１０６に対応する。永久磁石３４１、コイル３４２、コア３４３、ヨ−ク３４４は、電磁アクチュエ−タ（駆動部）３４０を構成し、コイル３４２に電流を流すと永久磁石３４１に振動トルクが作用し揺動体３０２がねじりバネ３１１、３１２の軸を中心に振動駆動される。このように本実施例では永久磁石３４１により駆動力を揺動体に伝えることができる。
【００２４】
図１８（ｃ）は、本光偏向装置の制御部１５０（図６の第１・第２運動駆動制御部６０３及び駆動部１０６に相当）を示す。図中、３５１、３５２は２０００Ｈｚ及び４０００Ｈｚの正弦波を生成する任意波形発生器である。夫々の正弦波の位相及び振幅は演算部３６０の指令により任意に変更可能である。生成された２つの正弦波は加算器３７０で足し合わされた後に増幅器３８０により増幅され、コイル３４２に電流が流される。第１及び第２の受光素子３００３ａ、３００３ｂは図３に示す様に配置され、第１及び第２の受光素子からの出力３９１、３９２は演算部３６０に取り込まれる。演算部３６０は、第１及び第２の受光素子の出力３９１、３９２が任意の値をとる様に制御の為の演算を行う。つまり光偏向装置の走査光１３３が所望する任意の時間（後述の図４で詳しく説明する）で第１及び第２の受光素子３００３ａ、３００３ｂを通過する様に、任意波形発生器３５１、３５２の夫々の正弦波の位相及び振幅を制御する。
【００２５】
本実施例の光偏向装置を使用することで、２つの周波数成分を有する所望する任意の光走査（例えば、走査角が略鋸波状に変化する走査光）を実現できる。
【００２６】
一方、上の（式１）でも説明したように、本共振型光偏向装置の偏向角θ（図３を参照）は、次の様に表現される。まず、第１の振動運動の振幅、角周波数を夫々Ａ１’、ω１、第２の振動運動の振幅、角周波数を夫々Ａ２’、ω２、２つの周波数の夫々の位相をφ１、φ２、第１の振動運動の１周期内の任意の時間を原点ないし基準としたときの時間をｔとする。そして、上記式２のθ（ｔ）＝Ａ１’ｓｉｎ（ω１ｔ＋φ１）＋Ａ２’ｓｉｎ（ω２ｔ＋φ２）の様に表現できる。なお先に示した（式１）との関係において、φ’＝φ２―φ１となっている。この運動を複数のサイン波を合成した軌跡を描くので合成振動運動と呼ぶことある。
【００２７】
ここで、Ａ１’＝１、Ａ２’＝０．２、φ１＝０、φ２＝０、ω１＝２π×２０００、ω２＝２π×４０００とすると、本光偏向装置の偏向角θ及び角速度θ’の時間変化は図１９に示す様になる。図１９（ａ）の実線で示す偏向角θは正弦波（破線で示す）に比べ鋸波に近くなり、図１９（ｂ）の実線で示す角速度θ’は正弦波のそれ（破線で示す）に比べ、略等角速度領域において変化量が少なくなる。なお、図１９における縦軸の単位は適当にとってある。
【００２８】
なお本実施例ではＡ１’＝１、Ａ２’＝０．２、φ１＝０、φ２＝０、ω１＝２π×２０００、ω２＝２π×４０００としたが、角速度θ’の変化量が正弦波に比べ略等角速度領域において少なくなる如何なるＡ１’、Ａ２’、φ１、φ２、ω１、ω２でもよい。好ましくは、第１の周波数の１周期内の２０％以上の連続した時間において、その時間内での前記反射ミラーの角速度θ’の最大値と最小値が（最大値−最小値）／（最大値＋最小値）＜０．１の関係を満たすことが望ましい。これは、光偏向装置に要求される好ましい大まかな条件であり、他の実施例でも同様である。
【００２９】
＜ＢＤセンサ信号の検出＞
図４（ａ）にＢＤセンサ３００３ａ、（ｂ）にＢＤセンサ３００３ｂの出力信号を示す。４０１ａ、４０１ｂはそれぞれＢＤセンサ３００３ａ、３００３ｂの出力信号であるＢＤ信号、Ｔ１〜Ｔ３は各ＢＤ信号の受信間隔を示している。すなわち、Ｔ１は同調振動ミラー３００３により偏向されたレーザ光がＢＤセンサ３００３ａで検出され、最大走査角時における光ビーム走査方向３００７ａに達してから再びＢＤセンサ３００３ａで検出されるまでの時間である。また、Ｔ２は同調振動ミラー３００３により偏向されたレーザ光がＢＤセンサ３００３ａで検出されたあと、ＢＤセンサ３００３ｂで検出されるまでの時間である。さらに、Ｔ３は同調振動ミラー３００３により偏向されたレーザ光がＢＤセンサ３００３ｂで検出され、最大走査角時における光ビーム走査方向３００７ｂに達してから再びＢＤセンサ３００３ｂで検出されるまでの時間である。
【００３０】
＜駆動制御システムブロック図＞
図１に、本実施例に係る光偏向装置の駆動制御システムブロック図を示す。
【００３１】
１０１は、与えられた駆動力に従って振動する同調振動ミラー３００３を有する振動系である。振動系１０１は、第１の振動運動と第２の振動運動とを同時に発生可能な構成となっている。以下、第１の周波数のみによる振動運動を１自由度振動運動、第１の周波数による振動運動と第２の周波数による振動運動の同時発生時の振動運動を２自由度振動運動と記す。１０２は、振動系１０１の振動状態を検出する振動検出手段であり、ＢＤセンサ３００３ａ、３００３ｂによりレーザ光の照射を検出し、ＢＤ信号４０１ａ、４０１ｂを出力する。１０３は駆動制御部であり、ＢＤ信号からＢＤ信号受信間隔Ｔ１〜Ｔ３、及び駆動制御パラメータＡ１、Ａ２、φを算出し、駆動部１０６へ駆動制御信号を出力する。Ａ１は前述Ａ１’に対応する電圧振幅、Ａ２は前述Ａ２’に対応する電圧振幅、φは前述φ’に対応する２つの電圧周波数の相対的位相差である。駆動部１０６は、入力された駆動制御信号に従った駆動力を出力する。
【００３２】
より詳細に上記Ｔ１〜Ｔ３、Ａ１、Ａ２、φ、Ａ１’、Ａ２’、φ’の関係について以下（１）〜（５）で詳しく説明する。
【００３３】
（１）まず、先に説明した下記（式１）におけるＡ１’、Ａ２’、φ’（φ’＝φ２−φ１）、ω１、ω２、は上述で例示したように、所望の最適値を設定しておく。従って、以後、このＡ１’、Ａ２’、φ’（φ’＝φ２−φ１）、ω１、ω２固定値（目標値）として扱われる。
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【００３４】
（２）ここで駆動制御信号は「Ａ１ｓｉｎ（ω１ｔ）＋Ａ２ｓｉｎ（ω２ｔ＋φ）」と表現することができる。
【００３５】
（３）そして、ＢＤ信号受信間隔Ｔ１〜Ｔ３の値により、同調振動ミラー３００３の現在のどのように運動しているかを知ることが出来る。即ち、（式１）におけるω１、ω２が予め定められていれば、（式１）において未知数はＡ１’、Ａ２’、φ’になり、この未知数の値を求めれば運動状態を知ることが出来る。もう少し具体的に説明すると、まず、図３に示される如くＢＤセンサ３００３ａ、３００３ｂの同調振動ミラー３００３の鏡面に垂直な軸に対する角度θ（平面図における）が予め判っていることを前提にする。図１９（ａ）のグラフにおけるｔ１０、ｔ２０、ｔ３０のように、Ｔ１〜Ｔ３の値で、同調振動ミラー３００３の運動状態を特定することができる。
【００３６】
（４）そして、Ｔ１〜Ｔ３の値より、現在の同調振動ミラー３００３の運動様子が（式）に示したようになっているかを判断する。
【００３７】
（５）そして、Ａ１、Ａ２、φのパラメータ値を調整することで、Ｔ１〜Ｔ３が（式１）の運動軌跡に対応するように調整を行う。より具体的には、後述の段落４６〜４８で説明する演算により、所望のＴ１〜Ｔ３になるような（言い換えれば所望のＡ１’、Ａ２’、φ’）になるようにＡ１、Ａ２、φを調整する。そして、この調整されたＡ１、Ａ２、φの駆動制御用パラメータが保存され以後に利用される。
【００３８】
図１の説明に戻ると、駆動制御部１０３は振動検出結果から、２自由度振動運動時における振動系１０１の平衡収束状態を検出し、駆動制御パラメータ保持手段１０４へ平衡収束状態の情報、及び駆動制御パラメータＡ１、Ａ２、φを出力している。ここで、平衡収束状態とは振動系１０１の振動が所望の偏向角θで安定振動している定常状態をさす。非平衡収束状態とは振動系１０１の振動が所望の偏向角θに達するまでの過渡状態、及び駆動部１０６の駆動停止指示後の振動制御を行なっていない状態をさす。駆動制御パラメータ保持手段１０４は、振動系１０１の平衡収束状態における駆動制御パラメータ値Ａ１、Ａ２、φを保持し、振動系１０１が平衡収束状態である間は、駆動制御パラメータＡ１、Ａ２、φの更新を繰り返す。なお以下では「パラメータ」を変数の意味で用いることもあるし、設定値として用いることもある。
【００３９】
駆動制御部１０３が駆動部１０６の駆動を停止し、振動系１０１が平衡収束状態でなくなると、駆動制御パラメータ保持手段１０４は駆動制御パラメータＡ１、Ａ２、φの更新を停止する。駆動制御パラメータ保持手段１０４が保持した駆動制御パラメータ（以降、保持パラメータとする）は駆動制御パラメータ再設定制御手段１０５へ出力されている。そして、駆動制御パラメータ再設定制御手段１０５は、保持パラメータを再設定パラメータＡ１１、Ａ２１、φ１として駆動制御部１０３へ出力する。なお、以下におけるＡ１０、Ａ１１は、パラメータＡ１の具体的な設定値であり、またＡ２１などはパラメータＡ２の具体的設定値であり、φ１等はφの具体的な設定値を示すものとする。駆動制御部１０３が再び駆動部１０６の駆動を行なうときは、再設定パラメータＡ１１、Ａ２１、φ１を用いて駆動部１０６を起動する。画像形成装置製造後、初めて駆動制御部１０３が駆動部１０６を起動するときは、予め記憶されたパラメータ値を用いて駆動部１０６を起動することになる。画像形成装置製造時において、駆動制御パラメータ再設定制御手段１０５には予め設定した再設定パラメータ値が保持されている。
【００４０】
＜駆動制御部１０３の詳細と駆動制御パラメータ算出方法＞
図１６に、駆動制御部１０３のブロック図を示す。
【００４１】
タイマカウンタ部１６０１は、ＢＤセンサ出力信号４０１ａ、４０１ｂから各ＢＤ信号の受信間隔Ｔ１〜Ｔ３を計測するカウンタである。駆動制御パラメータ算出部１６０２は、受信間隔Ｔ１〜Ｔ３と、各受信間隔に対して予め設定された目標値Ｔ１０、Ｔ２０、Ｔ３０との差分ｄＴ１、ｄＴ２、ｄＴ３より駆動制御パラメータＡ１、Ａ２、φを算出する。駆動制御パラメータＸ（Ｘ＝Ａ１、Ａ２、φ）が目標値から微小に変化した場合のＴ１〜Ｔ３の変化を表す係数
2008134601.tif 000005
及び行列Ｍ
2008134601.tif 000006
は予め求められ、設定されている。したがって、駆動制御パラメータ制御量ｄＡ１、ｄＡ２、ｄφは、Ｔ１、Ｔ２、Ｔ３とその目標値Ｔ１０、Ｔ２０、Ｔ３０との差分ｄＴ１、ｄＴ２、ｄＴ３より、次式を用いて求めることができる。
【００４２】
2008134601.tif 000007
【００４３】
上記関係式から求めたｄＡ１、ｄＡ２、ｄφから、駆動制御パラメータＡ１、Ａ２、φの補正を次式を用いて行なう。
2008134601.tif 000008
【００４４】
補正した駆動制御パラメータＡ１、Ａ２、φは、任意波形発生器１６０３（図３（ｃ）対応）、及び駆動制御パラメータ保持手段１０４に出力される。また、駆動制御パラメータ算出部１６０２はｄＴ１、ｄＴ２、ｄＴ３と予め設定された閾値との比較を行ない、ｄＴ１、ｄＴ２、ｄＴ３が閾値以内か否かの比較結果を駆動制御パラメータ保持手段１０４に出力し、振動系１０１が平衡収束状態であるかを報知する。任意波形発生器１６０３は、駆動部１０６駆動開始時は、保持した駆動制御パラメータを再設定パラメータとしたＡ１１、Ａ２１、φ１に基づいて駆動制御信号を出力する。そして、駆動開始後においては駆動制御パラメータ算出部１６０２から出力される駆動制御パラメータＡ１、Ａ２、φに基づいて駆動制御信号を出力する。
【００４５】
＜駆動制御パラメータの更新・保存＞
図５に光偏向装置の駆動制御シーケンスを示す。
【００４６】
駆動制御部１０３は、駆動部１０６の駆動開始指示信号を検知すると（ステップＳ５０１）、駆動制御パラメータ再設定制御手段１０５から出力されている再設定パラメータＡ１１、Ａ２１、φ１を用いて駆動部１０６を起動する（ステップＳ５０２）。尚、パラメータＡ１１、Ａ１２、φ１の値について、以前にステップＳ５０４が実行されておらず保存データがない場合には、振動系が十分に破損しないことを加味したデフォルト値や環境に応じた適切な値を採用すれば良い。ステップＳ５０３では駆動系１０１が平衡収束状態に達したか否かを判定する。この判定についてより具体的には、上で説明した駆動制御パラメータ算出部１６０３による演算で出力される平衡収束状態か否かを示す報知を判定する。振動系１０１が平衡収束状態に達すると（ステップＳ５０３でＹＥＳ）、駆動制御パラメータ保持手段１０４は駆動制御パラメータＡ１、Ａ２、φの値の保持・更新を行なう（ステップＳ５０４）。一方、Ｓ５０３で平衡収束状態でないと判定した場合には上述の（式１）乃至（式５）の演算により、随時駆動制御パラメータＡ１、Ａ２、φの補正を行う。そして、補正を行った随時駆動制御パラメータＡ１、Ａ２、φで駆動している状態で再度Ｓ５０３の判定を行う。駆動制御部１０３が駆動部１０６の駆動停止指示信号を検知していない間、駆動制御パラメータ保持手段１０４は平衡収束状態における駆動制御パラメータＡ１、Ａ２、φの保持・更新を繰り返す。この繰り返し処理により、急激な環境変化や何らかの原因で平衡収束状態に対応する駆動制御パラメータが変動した場合に対処することが可能となる。そして、駆動制御部１０３が駆動部１０６の駆動停止指示信号を検知すると（Ｓ５０５）、駆動制御部１０３は駆動部１０６の駆動を停止し（ステップＳ５０６）、駆動制御パラメータ保持手段１０４による駆動制御パラメータＡ１、Ａ２、φの更新も停止される。そして、以後ではこのステップＳ５０６の処理で保存された再設定パラメータ値が再起動時（再駆動時）に、再度ステップＳ５０２で読込まれ駆動制御に利用される。以上の制御を行なうことで、駆動部１０６の駆動開始時は、前回駆動時において振動系１０１を安定振動させていた駆動制御パラメータを用いて駆動部１０６を駆動することができる。
【００４７】
以上のように、本実施例に係る制御を行なうことにより、光偏向装置を駆動する度に駆動制御パラメータの保持・更新を行ない、再び光偏向装置を駆動するときは保持・更新した駆動制御パラメータを用いて光偏向装置を起動することができる。よって、光偏向装置の特性ばらつきや環境条件の変化に依存せずに、最適な駆動制御パラメータを用いて光偏向装置を起動でき、起動時間を短縮することができる。もし保持・変更した適切な駆動制御パラメータ値がない場合、振動のオーバーシュート・アンダーシュートが大きくなりすぎないようにゆっくり振動系を起動する必要がある。これは、振動系にダメージを与えてしまうことを防ぐためである。つまり、従来の制御手法では振動系が平衡収束状態へ至るまでにより多くの駆動制御パラメータ値の演算を行なう必要があるため振動系の起動に時間がかかってしまう。これに対し、本実施例では図５のフローに示す通り、保持・変更した適切な駆動制御パラメータ値を用いて起動することができるため、振動系の起動時間を短縮することができる。
【００４８】
なお、本実施例では、振動系１０１の平衡収束状態時の駆動制御パラメータを用いて駆動部１０６を駆動した。しかし、「平衡収束状態時における駆動制御パラメータ値×８０％」等の平衡収束状態時の駆動制御パラメータ値から計算で求めることができる値を用いて駆動しても良い。言い換えれば、平衡収束状態時のパラメータ値に基づく値であれば並行収束状態であると判定された値を意味する。また、本実施例では振動系１０１が平衡収束状態時における駆動制御パラメータを常時保持・更新していた。しかし、振動系１０１が平衡収束状態において、駆動制御部１０３が駆動部１０６の駆動停止指示信号を検知した時のみ駆動制御パラメータを保持・更新しても良い。
【実施例２】
【００４９】
本発明の第２の実施の形態を説明する。
【００５０】
本発明の実施例に係る画像形成装置の構成、レーザスキャナユニットの構成、ＢＤセンサの受信信号に関しては実施例１と同様であるため説明を省略する。
【００５１】
本実施例では、１自由度振動運動（例えばＡ１’ｓｉｎ（ω１ｔ））、及び２自由度振動運動（例えば（式１）に示される運動）における平衡収束状態時の駆動制御パラメータをそれぞれ保持・更新する点が実施例１と異なる。
【００５２】
図６に、本実施例に係わる光偏向装置の駆動制御システムブロック図を示す。
【００５３】
振動系１０１、振動検出手段１０２、駆動部１０６に関しては実施例１と同様である。第１・第２運動駆動制御部６０３は、振動検出手段１０２が検出した振動検出結果から、１自由度振動運動における振動系１０１の平衡収束状態、及び２自由度振動運動における平衡収束状態を算出し、第１・第２駆動制御パラメータ保持手段６０４に出力する。なお、１自由度振動運動における振動系１０１の平衡収束状態を第１平衡収束状態、２自由度振動運動における平衡収束状態を第２平衡収束状態と記す。また、１自由度振動運動における駆動制御信号は「Ａ１ｓｉｎ（ω１ｔ）」となり、２自由度振動運動における駆動制御信号は「Ａ１ｓｉｎ（ω１ｔ）＋Ａ２ｓｉｎ（ω２ｔ＋φ）」となる。
【００５４】
第１・第２駆動制御パラメータ保持手段６０４は、次の駆動制御パラメータの保持・更新を行なう。すなわち、第１平衡収束状態における駆動制御パラメータＡ１（以下、第１駆動制御パラメータと記す）、及び第２平衡収束状態における駆動制御パラメータＡ１、Ａ２、φ（以下、第２駆動制御パラメータと記す）の保持・更新を行なう。振動系１０１が第１平衡収束状態である間、第１・第２駆動制御パラメータ保持手段６０４は第１駆動制御パラメータＡ１の保持・更新を繰り返す。第１・第２運動駆動制御部６０３が１自由度振動運動から２自由度振動運動へ制御を切り替え、振動系１０１が第１平衡収束状態でなくなると、第１駆動制御パラメータＡ１の更新も停止する。振動系１０１が第２平衡収束状態である間は、第１・第２駆動制御パラメータ保持手段６０４は第２駆動制御パラメータＡ１、Ａ２、φの保持・更新を繰り返す。第１・第２運動駆動制御部６０３が駆動部１０６の駆動を停止し、振動系１０１が第２平衡収束状態でなくなると、第２駆動制御パラメータＡ１、Ａ２、φの更新も停止する。
【００５５】
また、第１・第２駆動制御パラメータ保持手段６０４は次の動作を行なっている。すなわち、保持した第１駆動制御パラメータＡ１を第１保持パラメータ、保持した第２駆動制御パラメータＡ１、Ａ２、φを第２保持パラメータとして第１・第２駆動制御パラメータ再設定制御手段６０５へ出力している。第１・第２駆動制御パラメータ再設定制御手段６０５は第１保持パラメータを第１再設定パラメータＡ１０、第２保持パラメータを第２再設定パラメータＡ１１、Ａ２１、φ１として第１・第２運動駆動制御部６０３へ出力する。第１・第２運動駆動制御部６０３は、第１再設定パラメータＡ１を用いて駆動部１０６の起動を行なう。第１・第２運動駆動制御部６０３が１自由度振動運動から２自由度振動運動へ制御を切り替える時は、第２再設定パラメータＡ１１、Ａ２１、φ１を用いて駆動部１０６を駆動する。
【００５６】
以上の制御を行なうことにより第１・第２運動駆動制御部６０３は、振動系１０１の１自由度振動運動が安定振動してから２自由度振動運動へ制御を切り替えることができる。つまり、まずは１自由度運動のみを制御しながらゆっくり起動し、１自由度運動が収束してから２自由度運動へ遷移させることができる。よって、実施例１よりも安定して（オーバーシュート・アンダーシュートが大きくなりすぎないように）起動することができる。また、１自由度運動起動時、及び２自由度運動遷移時において、前回の振動収束時に設定していた駆動制御パラメータ値を用いているため、前回設定していた駆動制御パラメータ値を用いない従来の制御手法よりも短い時間で振動系を起動することができる。なお、画像形成装置製造後、初めて第１・第２運動駆動制御部６０３が駆動部１０６を起動するときは、予め記憶されたパラメータ値を用いて駆動部１０６を起動することになる。画像形成装置製造時において、第１・第２駆動制御パラメータ再設定制御手段６０５には予め設定された第１再設定パラメータ、及び第２再設定パラメータが保持されている。
【００５７】
図１７に、第１・第２運動駆動制御部６０３のブロック図を示す。
【００５８】
タイマカウンタ部１６０１に関しては実施例１と同様である。第１・第２駆動制御パラメータ算出部１７０２は、ｄＴ１、ｄＴ２、ｄＴ３と予め設定された閾値とを比較することで、振動系１０１が第１平衡収束状態であるか、第２平衡収束状態であるかを第１・第２駆動制御パラメータ保持手段６０４に報知している。第１・第２任意波形発生器１７０３は、１自由度振動運動開始時は、第１再設定パラメータＡ１０に基づいて駆動制御信号を出力し、２自由度振動運動開始時においては第２再設定パラメータＡ１１、Ａ２１、φ１に基づいて駆動制御信号を出力する。なお第２平衡収束状態か否かの判定演算は実施例１で（式１）〜（式５）で説明したものと同様とする。また、第１平衡収束状態と第２平衡収束状態とで別々のＴ１〜Ｔ３の目標値を設定することで、どの収束状態になったかを識別することが出来る。
【００５９】
図７に光偏向装置の駆動制御シーケンスを示す。
【００６０】
第１・第２運動駆動制御部６０３は、駆動部１０６の駆動開始指示信号を検知すると（ステップＳ７０１）、第１再設定パラメータＡ１０を用いて駆動部１０６を駆動する（ステップＳ７０２）。尚、パラメータＡ１０の値について、以前にステップＳ７０４が実行されておらず保存データがない場合には、振動系が十分に破損しないことを加味したデフォルト値や環境に応じた適切な値を採用すれば良い。
【００６１】
ステップＳ７０３で複数種類の平衡条件のうちの第１平衡条件としての振動系１０１が第１平衡収束状態に達したか否かを判定する。振動系１０１が第１平衡収束状態に達すると（ステップＳ７０３でＹＥＳ）、第１・第２駆動制御パラメータ保持手段６０４は第１駆動制御パラメータＡ１のＡ１０としての保持・更新を行なう（ステップＳ７０４）。振動系１０１が第１平衡収束状態である間、第１・第２駆動制御パラメータ保持手段６０４は第１駆動制御パラメータＡ１の更新を繰り返す。
【００６２】
第１・第２運動駆動制御部６０３が１自由度振動運動から２自由度振動運動へと制御を切り替えるときは（ステップＳ７０５）、第２再設定パラメータＡ１１、Ａ２１、φ１を用いて駆動部１０６を駆動する（ステップＳ７０６）。尚、パラメータＡ１１、Ａ２１、φ１の値について、以前にステップＳ７０８が実行されておらず保存データがない場合には、振動系が十分に破損しないことを加味したデフォルト値や環境に応じた適切な値を採用すれば良い。そして、ステップＳ７０７で複数種類の平衡条件のうちの第２平衡条件としての振動系１０１が第２平衡収束状態に達したか否かを判定する。振動系１０１が第２平衡収束状態に達すると（ステップＳ７０７でＹＥＳ）、第１・第２駆動制御パラメータ保持手段６０４は第２駆動制御パラメータＡ１、Ａ２、φ値をＡ１１、Ａ２１、φ１として保持・更新を行なう（ステップＳ７０８）。振動系１０１が第２平衡収束状態である間、第１・第２駆動制御パラメータ保持手段６０４は第２駆動制御パラメータＡ１、Ａ２、φの更新を繰り返す。第１・第２運動駆動制御部６０３が駆動部１０６の駆動停止指示信号を検知すると（ステップＳ７０９）、第１・第２運動駆動制御部６０３は駆動部１０６の駆動を停止する（ステップＳ７１０）。そして、第１・第２駆動制御パラメータ保持手段６０４による第２駆動制御パラメータＡ１、Ａ２、φの更新も停止される。
【００６３】
以上のように、本実施例に係る制御を行なうことにより、第１平衡収束状態に達してから第２平衡収束状態へ遷移するため、光偏向装置を安定して起動させながら起動時間を短縮することができる。
【００６４】
なお、本実施例では、第１平衡収束状態、及び第２平衡収束状態における駆動制御パラメータを用いて駆動部１０６を駆動した。しかし、「第１（もしくは第２）平衡収束状態時における駆動制御パラメータ値×８０％」等の平衡収束状態時の駆動制御パラメータ値から計算で求めることができる値を用いて駆動しても良い。また、本実施例では振動系１０１が第１・第２平衡収束状態時における駆動制御パラメータを常時保持・更新していた。しかし、振動系１０１が第１平衡収束状態から第２平衡収束状態へ、第２平衡収束状態から駆動部１０６の駆動停止状態へ遷移する時のみ第１・第２駆動制御パラメータをそれぞれ保持・更新しても良い。
【実施例３】
【００６５】
本発明の第３の実施の形態を説明する。
【００６６】
本発明の実施例に係る画像形成装置の構成、レーザスキャナユニットの構成、ＢＤセンサの受信信号に関しては実施例２と同様であるため説明を省略する。
【００６７】
本実施例では、第１・第２運動駆動制御部６０３が駆動部１０６の駆動を停止してからの経過時間によって再設定パラメータ値を切り替える点が実施例２と異なる。
【００６８】
図８に、本実施例に係わる光偏向装置の駆動制御システムブロック図を示す。
【００６９】
振動系１０１、振動検出手段１０２、駆動部１０６、第１・第２駆動制御パラメータ保持手段６０４に関しては実施例２と同様である。第１・第２運動駆動制御部６０３は、駆動部１０６の駆動状態を報知する駆動状態報知信号を駆動制御パラメータ再設定制御手段１０５に出力している。駆動制御パラメータ再設定制御手段１０５はカウンタ８０１を持っており、第１・第２運動駆動制御部６０３が駆動部１０６の駆動を停止してからの経過時間を計測している。駆動制御パラメータ再設定制御手段１０５は、計測した経過時間が設定時間を超えていなければ第２保持パラメータを再設定パラメータとしたＡ１１、Ａ２１、φ１を第１・第２運動駆動制御部６０３に出力する。計測した経過時間が設定時間を超えていれば第１保持パラメータを再設定パラメータとしたＡ１０を第１・第２運動駆動制御部６０３に出力する。また、駆動制御パラメータ再設定制御手段１０５は、第１・第２運動駆動制御部６０３が１自由度振動運動から２自由度振動運動へ制御を切り替える時は、次のように動作する。すなわち、第２保持パラメータを再設定パラメータとしたＡ１１、Ａ２１、φ１を第１・第２運動駆動制御部６０３へ出力する。第１・第２運動駆動制御部６０３は再設定パラメータとして出力されている値を用いて、駆動部１０６を起動する。
【００７０】
以上の制御を行なうことにより第１・第２運動駆動制御部６０３は、駆動部１０６の駆動を停止してから再起動するまでの時間が設定時間以内なら２自由度振動運動、設定時間以上なら１自由度振動運動で駆動部１０６を起動することができる。なお、画像形成装置製造後、初めて第１・第２運動駆動制御部６０３が駆動部１０６を起動する時は、予め記憶されたパラメータ値を用いて駆動部１０６を起動することになる。画像形成装置製造時において、駆動制御パラメータ再設定制御手段１０５には予め設定された再設定パラメータ値が保持されている。
【００７１】
図９に光偏向装置の駆動制御シーケンスを示す。
【００７２】
駆動制御パラメータ再設定制御手段１０５は、第１・第２運動駆動制御部６０３からの駆動状態報知信号より駆動部１０６を駆動中であるかを判定する（ステップＳ９０１）。駆動していなければカウンタ８０１は計測を行ない（ステップＳ９０２）、駆動が開始されればカウンタ８０１は計測を停止する（ステップＳ９０３）。ステップＳ９０４では、ステップＳ９０１の駆動再開時において、駆動部１０６の、基準から所定時間以上経過しているか否かを判定する。基準としては、例えば駆動部１０６前回停止した時点や、駆動部が前回駆動し始めてからのなどを採用することができる。また時間でなくとも例えば印刷枚数等をパラメータとして良く各種パラメータを所定量として採用できる。この場合にはステップＳ９０４で、駆動部１０６の駆動再開時に、所定量以上経過しているか否かを判定する。例えば駆動を停止してからの経過時間が設定時間を超えていれば（ステップＳ９０４）、駆動制御パラメータ再設定制御手段１０５は第１保持パラメータを再設定パラメータとしてＡ１０を出力する。そして、第１・第２運動駆動制御部６０３は再設定パラメータＡ１０を用いて駆動部１０６を駆動することになる（ステップＳ９０５）。
【００７３】
振動系１０１が第１平衡収束状態に達すると（ステップＳ９０６）、第１・第２駆動制御パラメータ保持手段６０４は第１駆動制御パラメータＡ１の保持・更新を行なう（ステップＳ９０７）。振動系１０１が第１平衡収束状態である間、第１・第２駆動制御パラメータ保持手段６０４は第１駆動制御パラメータＡ１の更新を繰り返す。第１・第２運動駆動制御部６０３は、１自由度振動運動から２自由度振動運動への制御切り替え時（ステップＳ９０８）、もしくは駆動部１０６を停止してからの経過時間が設定時間以内であれば（ステップＳ９０４）、次のように動作する。すなわち、駆動制御パラメータ再設定制御手段１０５により第２保持パラメータが直ぐに再設定パラメータとされる。そして、第１平衡条件としての第１平衡収束状態に達しか否かを判定することなく、第１・第２運動駆動制御部６０３は、再設定パラメータＡ１１、Ａ２１、φ１を用いて駆動部１０６を合成振動運動で駆動する（ステップＳ９０９）。
【００７４】
振動系１０１が第２平衡収束状態に達すると（ステップＳ９１０）、第１・第２駆動制御パラメータ保持手段６０４は第２駆動制御パラメータＡ１、Ａ２、φの保持・更新を行なう（ステップＳ９１１）。振動系１０１が第２平衡収束状態である間、第１・第２駆動制御パラメータ保持手段６０４は第２駆動制御パラメータＡ１、Ａ２、φの更新を繰り返す。第１・第２運動駆動制御部６０３は、駆動停止指示信号を検知すると（ステップＳ９１２）、駆動部１０６の駆動を停止し（ステップＳ９１３）、第１・第２駆動制御パラメータ保持手段６０４による第２駆動制御パラメータＡ１、Ａ２、φの更新も停止される。駆動制御パラメータ再設定制御手段１０５は、駆動部１０６の駆動が停止されると、カウンタ８０１の計測を再び開始する（ステップＳ９１３）。
【００７５】
以上のように、本実施例に係る制御を行なうことにより、光偏向装置の駆動を停止してから再起動するまでの時間が短い場合は、保持した２自由度振動運動時の駆動制御パラメータ値を用いて光変更装置を安定起動できる可能性が高い。このため、実施例２に比べ起動時間を短縮することができる。
【００７６】
なお、本実施例では、第１平衡収束状態、及び第２平衡収束状態における駆動制御パラメータを用いて駆動部１０６を駆動した。しかし、「第１（もしくは第２）平衡収束状態時における駆動制御パラメータ値×８０％」等の平衡収束状態時の駆動制御パラメータ値から計算で求めることができる値を用いて駆動しても良い。また、本実施例では振動系１０１が第１・第２平衡収束状態時における駆動制御パラメータを常時保持・更新していた。しかし、振動系１０１が第１平衡収束状態から第２平衡収束状態へ、第２平衡収束状態から駆動部１０６の駆動停止状態へ遷移する時のみ第１・第２駆動制御パラメータをそれぞれ保持・更新しても良い。
【実施例４】
【００７７】
本発明の第４の実施の形態を説明する。
【００７８】
本発明の実施例に係る画像形成装置の構成、レーザスキャナユニットの構成、ＢＤセンサの受信信号に関しては実施例１と同様であるため説明を省略する。
【００７９】
本実施例では、画像形成装置の電源オフ後に駆動制御部１０３が駆動部１０６を起動する場合は、保持した駆動制御パラメータ値を用いずに起動する点が実施例１と異なる。
【００８０】
図１０に、本実施例に係わる光偏向装置の駆動制御に係わるシステムブロック図を示す。
【００８１】
振動系１０１、振動検出手段１０２、駆動制御パラメータ保持手段１０４、駆動部１０６に関しては実施例１と同様である。駆動制御部１０３は、駆動部１０６の駆動開始を報知する駆動開始報知信号を駆動制御パラメータ再設定制御手段１０５に出力している。駆動制御パラメータ再設定制御手段１０５は、保持パラメータのリセット条件を判定するリセット条件判定手段１００１を持っている。リセット条件判定手段１００１は、メモリのリセット履歴（電源オフの履歴）を判定して画像形成装置の電源オフを検知する電源オフ検知制御手段１００２を持っている。但し、画像形成装置の電源がオフされた状態においても、電源オフ検知制御手段１００２には電圧が供給されているものとする。電源オフ検知制御手段１００２が電源オフを検知すると、リセット条件判定手段１００１は、保持パラメータを無効とし、予め設定された初期値（以下、初期パラメータ値とする）を駆動制御部１０３へ出力するリセット制御を行なう。電源オフ検知制御手段１００２が電源オフを検知しなければ、リセット条件判定手段１００１は、保持パラメータを有効とし、保持パラメータを再設定パラメータとして駆動制御部１０３に出力する。駆動制御部１０３は再設定パラメータとして出力されている値を用いて、駆動部１０６を駆動する。
【００８２】
図１１に光偏向装置の駆動制御シーケンスを示す。
【００８３】
電源オフ検知制御手段１００２は、駆動制御部１０３から駆動開始報知信号により駆動部１０６の駆動開始を報知されると（ステップＳ１１０１）、駆動直前に画像形成装置の電源がオフされていたかを判定する（ステップＳ１１０２）。電源がオフされていれば、駆動制御パラメータ再設定制御手段１０５は予め設定された初期パラメータ値を出力し、駆動制御１０３は初期パラメータ値を用いて駆動部１０６を起動することになる（ステップＳ１１０３）。電源がオフされていなければ、駆動制御パラメータ再設定制御手段１０５は保持パラメータを再設定パラメータとして出力し、駆動制御１０３は再設定パラメータを用いて駆動部１０６を起動することになる（ステップＳ１１０４）。
【００８４】
振動系１０１が平衡収束状態に達すると（ステップＳ１１０５）、駆動制御パラメータ保持手段１０４は駆動制御パラメータの保持・更新を行なう（ステップＳ１１０６）。駆動制御部１０３が駆動部１０６の駆動停止指示信号を検知していない間、駆動制御パラメータ保持手段１０４は平衡収束状態における駆動制御パラメータの保持・更新を繰り返す。駆動制御部１０３が駆動部１０６の駆動停止指示信号を検知すると（ステップＳ１１０７）、駆動部１０６の駆動を停止し（ステップＳ１１０８）、駆動制御パラメータ保持手段１０４による駆動制御パラメータの更新も停止される。
【００８５】
以上のように、本実施例に係る制御を行なうことにより、平衡収束させる駆動制御パラメータ値が前回駆動時と異なる可能性が高い画像形成装置の電源オフ直後においては、予め設定した初期パラメータ値を用いて光偏向装置を起動することができる。これにより、不適切な駆動制御パラメータを用いて光変更装置を駆動することによる、起動時間の増大、及び光偏向装置にダメージを与えることを防ぐことができる。
【００８６】
なお、本実施例では、振動系１０１が平衡収束状態時の駆動制御パラメータ値を用いて駆動部１０６を駆動した。しかし、「平衡収束状態時における駆動制御パラメータ値×８０％」等の平衡収束状態時の駆動制御パラメータ値から計算で求めることができる値を用いて駆動しても良い。また、本実施例では振動系１０１が平衡収束状態時における駆動制御パラメータを常時保持・更新していた。しかし、振動系１０１が平衡収束状態において、駆動制御部１０３が駆動部１０６の駆動停止指示信号を検知した時のみ駆動制御パラメータを保持・更新しても良い。
【００８７】
また、本実施例では、画像形成装置の電源オフ直後の光偏向装置起動検知時において、予め設定した初期パラメータ値を用いて光偏向装置を起動した。しかし、以下のように、画像形成装置における他の状態を検知した時に、保持パラメータを無効とし、予め設定された初期パラメータ値を用いて光偏向装置を起動するリセット制御を行なうようにしても良い。
【００８８】
例えば、リセット条件判定手段１００１が電源オン検知制御手段（不図示）を有し、電源オン検知制御手段によるソフト電源スイッチオフ直後の起動検知時に、リセット制御を行なうようにしても良い。また、リセット条件判定手段１００１がリセット時間検知制御手段（不図示）を有するようにしても良い。この場合、リセット時間検知制御手段は、光偏向装置を駆動停止してから再起動するまでの時間が設定時間を超えた状態からの起動を検知した時に、リセット制御を行なう。また、例えば、リセット条件判定手段１００１がジャム状態履歴検知制御手段（不図示）を有し、ジャム状態履歴検知制御手段によりジャム状態履歴を記憶しジャム状態からの起動を検知した時に、リセット制御を行なうようにしても良い。さらにまた、リセット条件判定手段１００１がドアクローズ検知制御手段（不図示）を有し、ドアクローズ検知制御手段によるドアクローズ直後の起動検知時に、リセット制御を行なうようにしても良い。さらには、リセット条件判定手段１００１がカートリッジ交換履歴検知制御手段（不図示）を有し、カートリッジ交換履歴検知制御手段によりカートリッジ交換履歴を判定しカートリッジ交換後の起動を検知した時に、リセット制御を行なうようにしても良い。また、例えば、リセット条件判定手段１００１が光スキャナ交換履歴検知制御手段（不図示）を有し、光スキャナ交換履歴検知制御手段により光スキャナの交換履歴を判定し光スキャナ交換直後の起動を検知した時に、リセット制御を行なうようにしても良い。
【実施例５】
【００８９】
本発明の第５の実施の形態を説明する。
【００９０】
本発明の実施例に係る画像形成装置の構成、レーザスキャナユニットの構成、ＢＤセンサの受信信号に関しては実施例１と同様であるため説明を省略する。
【００９１】
本実施例では、振動系１０１の平衡収束状態における駆動制御パラメータを順次追加保持し、保持した複数パラメータの多数決結果を用いて駆動部１０６を駆動する点が実施例１と異なる。
【００９２】
図１２に、本実施例に係わる光偏向装置の駆動制御システムブロック図を示す。
【００９３】
振動系１０１、振動検出手段１０２、駆動制御部１０３、駆動制御パラメータ再設定制御手段１０５、駆動部１０６に関しては実施例１と同様である。駆動制御パラメータ追加保持手段（駆動制御パラメータ保持手段に相当）１２０１は、不揮発性メモリ１２０２と多数決結果算出手段１２０３を持っている。不揮発性メモリ１２０２は、振動系１０１が駆動されて第２平衡収束状態になる度に、駆動制御部１０３から出力される駆動制御パラメータを順次追加保持する（上書き更新しない）。多数決結果算出手段１２０３は、不揮発性メモリ１２０２が保持している複数の駆動制御パラメータ値の中で、互いに一致する数の最も多い駆動制御パラメータを保持パラメータとして駆動制御パラメータ再設定制御手段１０５に出力する。駆動制御パラメータ再設定制御手段１０５は、駆動制御パラメータ追加保持手段１２０１から出力された保持パラメータを再設定パラメータとして駆動制御部１０３へ出力している。駆動制御部１０３は再設定パラメータとして出力されている値を用いて、駆動部１０６を起動する。なお、画像形成装置製造後、初めて駆動制御部１０３が駆動部１０６を起動する時は、予め記憶されたパラメータ値を用いて駆動部１０６を起動することになる。画像形成装置製造時において、駆動制御パラメータ再設定制御手段１０５には予め設定した再設定パラメータ値が保持されている。
【００９４】
図１３に光偏向装置の駆動制御シーケンスを示す。
【００９５】
駆動制御部１０３は、駆動部１０６の駆動開始指示信号を検知すると（ステップＳ１３０１）、駆動制御パラメータ再設定制御手段１０５から出力されている再設定パラメータを用いて駆動部１０６を起動する（ステップＳ１３０２）。振動系１０１が２自由度振動運動の平衡収束状態に達すると（ステップＳ１３０３）、駆動制御パラメータ追加保持手段１２０１は駆動制御パラメータを順次追加保持する（ステップＳ１３０４）。また、多数決結果算出手段１２０３は、不揮発性メモリ１２０２に追加保持された複数の駆動制御パラメータから多数決結果を算出する。そして、駆動制御パラメータ追加保持手段１２０１は、算出された多数決結果を保持パラメータとして駆動制御パラメータ再設定制御手段１０５に出力する（ステップＳ１３０５）。駆動制御部１０３が駆動部１０６の駆動停止指示信号を検知していない間、駆動制御パラメータ追加保持手段１２０１は平衡収束状態における駆動制御パラメータの追加保持、及び多数決結果の出力を繰り返す。駆動制御部１０３が画像形成装置の駆動停止指示信号を検知すると（ステップＳ１３０６）、駆動制御部１０３は駆動部１０６の駆動を停止し（ステップＳ１３０７）、駆動制御パラメータ追加保持手段１２０１による駆動制御パラメータの追加保持も停止される。
【００９６】
以上のように、本実施例に係る制御を行なうことにより、過去に最も多く設定していた信頼性の高い駆動制御パラメータを用いて光偏向装置を起動できるため、光偏向装置の起動時間を短縮することができる。
【００９７】
なお、本実施例では、過去に最も多く設定していた駆動制御パラメータを用いて起動した。しかし、「過去に最も多く設定していた駆動制御パラメータ値×８０％」等の過去に最も多く設定していた平衡収束状態時の駆動制御パラメータ値から計算で求めることができる値を用いて起動しても良い。また、本実施例では過去に最も多く設定していた駆動制御パラメータを用いて光偏向装置を起動したが、保持した複数の駆動制御パラメータの平均値、等の保持した複数の駆動制御パラメータから求められる他の値を用いて起動しても良い。
【実施例６】
【００９８】
本発明の第６の実施の形態を説明する。
【００９９】
本発明の実施例に係る画像形成装置の構成、レーザスキャナユニットの構成、ＢＤセンサの受信信号に関しては実施例５と同様であるため説明を省略する。
【０１００】
本実施例では、不揮発性メモリ１２０２に追加保持した複数パラメータ値のばらつきが大きい場合は保持パラメータを用いずに光偏向装置を駆動する点が実施例５と異なる。
【０１０１】
図１４に、本実施例に係わる光偏向装置の駆動制御システムブロック図を示す。
【０１０２】
振動系１０１、振動検出手段１０２、駆動制御部１０３、駆動部１０６に関しては実施例５と同様である。駆動制御パラメータ追加保持手段１２０１は、ばらつき算出手段１４０１を持っている。ばらつき算出手段１４０１は、不揮発性メモリ１２０２が保持している複数の駆動制御パラメータの標準偏差を演算し、ばらつき算出結果として駆動制御パラメータ再設定制御手段１０５に出力する。多数決結果算出手段１２０３は、不揮発性メモリ１２０２が保持している複数の駆動制御パラメータ値の中で、互いに一致する数の最も多い駆動制御パラメータを保持パラメータとして駆動制御パラメータ再設定制御手段１０５に出力している。駆動制御パラメータ再設定制御手段１０５は、駆動制御パラメータのリセット条件を判定するリセット条件判定手段１００１を持っている。リセット条件判定手段１００１は、駆動制御パラメータ追加保持手段１２０１から出力されるばらつき算出結果が設定されているばらつき閾値より大きい場合は、保持パラメータを無効とする。そして、予め設定された初期値（以下、初期パラメータ値とする）を駆動制御部１０３へ出力する。ばらつき算出結果がばらつき閾値より小さい場合、リセット条件判定手段１００１は保持パラメータを有効とし、保持パラメータを再設定パラメータとして駆動制御部１０３に出力する。駆動制御部１０３は再設定パラメータとして出力されている値を用いて、駆動部１０６を起動する。
【０１０３】
図１５に光偏向装置の駆動制御シーケンスを示す。
【０１０４】
駆動制御部１０３は、駆動部１０６の駆動開始指示信号を検知すると（ステップＳ１５０１）、駆動制御パラメータ再設定制御手段１０５から出力されている再設定パラメータ値を参照する。リセット条件判定手段１００１は過去に保持された駆動制御パラメータのばらつき算出結果が設定閾値より大きいかを判定している（ステップＳ１５０２）。設定閾値より大きければ、駆動制御パラメータ再設定制御手段１０５は予め設定された初期パラメータ値を出力し、駆動制御部１０３は初期パラメータ値を用いて駆動部１０６を起動することになる（ステップＳ１５０３）。設定閾値より小さければ、駆動制御パラメータ再設定制御手段１０５は保持パラメータを再設定パラメータとして出力し、駆動制御部１０３は再設定パラメータを用いて駆動部１０６を起動することになる（ステップＳ１５０４）。振動系１０１が２自由度振動運動の平衡収束状態に達すると（ステップＳ１５０５）、駆動制御パラメータ追加保持手段１２０１は駆動制御パラメータを順次追加保持する（ステップＳ１５０６）。また、駆動制御パラメータ追加保持手段１２０１は追加保持した複数の駆動制御パラメータの多数決結果、ばらつき算出結果を駆動制御パラメータ再設定制御手段１０５に出力する（ステップＳ１５０７）。駆動制御部１０３が駆動部１０６の駆動停止指示信号を検知していない間、駆動制御パラメータ追加保持手段１２０１は駆動制御パラメータの追加保持、多数決結果、及びばらつき算出結果の出力を繰り返す。駆動制御部１０３が駆動部１０６の駆動停止指示信号を検知すると（ステップＳ１５０８）、駆動制御部１０３は駆動部１０６の駆動を停止し（ステップＳ１５０９）、駆動制御パラメータ追加保持手段１２０１による駆動制御パラメータの追加保持も停止される。
【０１０５】
以上のように、本実施例に係る制御を行なうことにより、保持パラメータの信頼性が低い場合は、予め設定した初期パラメータ値を用いて光偏向装置を起動することができる。これにより、不適切な駆動制御パラメータを用いて光変更装置を駆動することによる、起動時間の増大、及び光偏向装置にダメージを与えることを防ぐことができる。
【０１０６】
なお、本実施例では、過去に最も多く設定していた駆動制御パラメータを用いて起動した。しかし、「過去に最も多く設定していた駆動制御パラメータ値×８０％」等の過去に最も多く設定していた駆動制御パラメータ値から計算で求めることができる値を用いて起動しても良い。また、本実施例では、ばらつき算出値として標準偏差を求めたが、「駆動制御パラメータの最大値−駆動制御パラメータの最小値」等の駆動制御パラメータ値から計算で求めることができる値をばらつき算出値としても良い。また、本実施例では、保持した複数の駆動制御パラメータのばらつきが大きいときに、予め設定された初期パラメータ値を用いて起動した。しかし、保持した複数の駆動制御パラメータの中で互いに一致するパラメータ値が存在しないときに、予め設定された初期パラメータ値を用いて起動しても良い。
【図面の簡単な説明】
【０１０７】
【図１】本発明の実施例１に係る光偏向装置の駆動制御を説明するシステムブロック図である。
【図２】本発明に係る画像形成装置の概略構成断面図である。
【図３】本発明に係るレーザスキャナユニットの平面図である。
【図４】（ａ）はＢＤセンサ３００３ａの出力信号を示す図、（ｂ）はＢＤセンサ３００３ｂの出力信号を示す図である。
【図５】本発明の実施例１に係る光偏向装置の駆動制御を説明するフローチャートである。
【図６】本発明の実施例２に係る光偏向装置の駆動制御を説明するシステムブロック図である。
【図７】本発明の実施例２に係る光偏向装置の駆動制御を説明するフローチャートである。
【図８】本発明の実施例３に係る光偏向装置の駆動制御を説明するシステムブロック図である。
【図９】本発明の実施例３に係る光偏向装置の駆動制御を説明するフローチャートである。
【図１０】本発明の実施例４に係る光偏向装置の駆動制御を説明するシステムブロック図である。
【図１１】本発明の実施例４に係る光偏向装置の駆動制御を説明するフローチャートである。
【図１２】本発明の実施例５に係る光偏向装置の駆動制御を説明するシステムブロック図である。
【図１３】本発明の実施例５に係る光偏向装置の駆動制御を説明するフローチャートである。
【図１４】本発明の実施例６に係る光偏向装置の駆動制御を説明するシステムブロック図である。
【図１５】本発明の実施例６に係る光偏向装置の駆動制御を説明するフローチャートである。
【図１６】本発明の実施例１に係る光偏向装置の駆動制御部を説明するブロック図である。
【図１７】本発明の実施例２に係る光偏向装置の駆動制御部を説明するブロック図である。
【図１８】共振型光偏向装置の構成を説明する構成図である。
【図１９】本光偏向装置の偏向角θ及び角速度θ’の時間変化の一例を説明するグラフ図である。
【図２０】従来例に係るマイクロミラーを示すブロック図である。
【符号の説明】
【０１０８】
１０１    振動系
１０２    振動検出手段
１０３    振動制御部
１０４    駆動制御パラメータ保持手段
１０５    駆動制御パラメータ再設定制御手段
１０６    駆動部
【図１】
2008134601.tif 000009
【図２】
2008134601.tif 000010
【図３】
2008134601.tif 000011
【図４】
2008134601.tif 000012
【図５】
2008134601.tif 000013
【図６】
2008134601.tif 000014
【図７】
2008134601.tif 000015
【図８】
2008134601.tif 000016
【図９】
2008134601.tif 000017
【図１０】
2008134601.tif 000018
【図１１】
2008134601.tif 000019
【図１２】
2008134601.tif 000020
【図１３】
2008134601.tif 000021
【図１４】
2008134601.tif 000022
【図１５】
2008134601.tif 000023
【図１６】
2008134601.tif 000024
【図１７】
2008134601.tif 000025
【図１８】
2008134601.tif 000026
【図１９】
2008134601.tif 000027
【図２０】
2008134601.tif 000028