(57)【要約】【課題】画像形成装置における回転多面鏡駆動方法に関し、起動／同期引き込み時の急激な電流変動から電磁力振動によって発生する騒音を防止する。【解決手段】モータ駆動回路に対し、スキャナモータの回転開始信号及びスキャナモータの回転数が予め設定した範囲である時に出力される回転許可信号を以って、回転開始信号によりスキャナモータが回転を開始し、回転許可信号が出力されていない時はスキャナモータの駆動停止信号を無効とし、回転開始信号によりスキャナモータが回転を開始し、回転許可信号が出力された時に駆動停止信号を有効とする。【選択図】        図１
2004341419.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
画像信号に基づいて変調されたレーザビームを回転多面鏡により走査する画像形成装置において、該レーザビームの発光を検出するビーム検出手段、該ビーム検出手段から出力される信号の奇数番目にカウントを開始し、予め設定した値までカウントする第１カウント手段、該ビーム検出手段から出力される信号の偶数番目にカウントを開始し、予め設定した値までカウントする第２カウント手段、前記第１カウント手段と前記第２カウント手段の両方がカウント停止している期間は回転多面鏡の駆動手段に加速信号を出力し、前記第１カウント手段と前記第２カウント手段の両方がカウント動作をしている期間は回転多面鏡の駆動手段に減速信号を出力し、前記第１カウント手段と前記第２カウント手段の一方がカウント動作をしている期間は回転多面鏡の駆動手段に加速及び減速信号の何れも出力しない回転多面鏡制御手段、
前記回転多面鏡制御手段から前記加速信号が出力されている時にチャージポンプコンデンサを充電し、前記減速信号が出力されている時にチャージポンプコンデンサを放電するチャージポンプ、該チャージポンプの出力を平滑し直流電圧或いは直流電流に変換すると同時にゲイン及び位相を調整する位相補償手段、予め設定された基準値を以って、該位相補償出力信号のレベルが該基準値より大きい時は前記回転多面鏡の駆動開始信号を出力し、該位相補償出力信号のレベルが該基準値より小さい時は前記回転多面鏡の駆動停止信号を出力し、該位相補償出力信号のレベルが該基準値に等しい時は該駆動開始信号及び該駆動停止信号の何れも出力しない駆動制御手段、該駆動開始信号或い該駆動停止信号に応じて前記回転多面鏡を駆動開始或いは駆動停止させる駆動手段を有する回転多面鏡駆動手段において、
前記回転多面鏡の回転を開始させるために出力する回転開始信号、前記回転多面鏡の回転数が予め設定した範囲である時に出力される回転許可信号を以って、該回転開始信号により前記回転多面鏡が回転を開始し且つ該回転許可信号が出力されている時は該駆動停止信号を有効とし、該回転開始信号により前記回転多面鏡が回転を開始し且つ該回転許可信号が出力されていない時は該駆動停止信号を無効とし駆動開始及び駆動停止信号の何れも出力しないことを特徴とする回転多面鏡駆動装置。
【請求項２】
画像信号に基づいて変調されたレーザビームを回転多面鏡により走査する画像形成装置において、該レーザビームの発光を検出するビーム検出手段、該ビーム検出手段から出力される信号の奇数番目にカウントを開始し、予め設定した値までカウントする第１カウント手段、該ビーム検出手段から出力される信号の偶数番目にカウントを開始し、予め設定した値までカウントする第２カウント手段、前記第１カウント手段と前記第２カウント手段の両方がカウント停止している期間は回転多面鏡の駆動手段に加速信号を出力し、前記第１カウント手段と前記第２カウント手段の両方がカウント動作をしている期間は回転多面鏡の駆動手段に減速信号を出力し、前記第１カウント手段と前記第２カウント手段の一方がカウント動作をしている期間は回転多面鏡の駆動手段に加速及び減速信号の何れも出力しない回転多面鏡制御手段であって、
前記回転多面鏡の回転を開始させるために出力する回転開始信号、前記回転多面鏡の回転数が予め設定した範囲である時に出力される回転許可信号を以って、該回転開始信号により前記回転多面鏡が回転を開始し且つ該回転許可信号が出力されていない時は前記回転多面鏡制御手段からの前記減速信号を無効とし、該回転開始信号により前記回転多面鏡が回転を開始し且つ該回転許可信号が出力されている時は前記回転多面鏡制御手段からの前記減速信号を有効とすることを特徴とする回転多面鏡制御装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、画像信号によって変調されたレーザビームを感光体上を走査させ画像を形成する画像形成装置に関し、レーザビームを偏向させるための回転多面鏡の回転速度を制御する回転多面鏡駆動回路、及びその画像形成装置に関する。また、この画像形成装置を備えるレーザビームプリンタに関する。
【０００２】
【従来の技術】
レーザビーム発光回路により発光するレーザビームを画像信号によって変調し、レーザビームをスキャナモータによって感光ドラム上にラスタスキャンすることにより潜像形成を行う画像形成装置で、スキャナモータによりラスタスキャンされたレーザビームを所定の位置で検出して水平同期信号を出力し、これを以ってスキャナモータの回転基準信号を生成し、回転基準信号の出力信号に基づいて、各スキャナモータが等速回転するように制御する。
【０００３】
また、モータ制御回路に対し、加速信号、減速信号等を出力する技術が知られている（例えば特開平０９−１８３２５１号  ）。
【０００４】
【特許文献１】
特開平０９−１８３２５１号公報
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上述した従来例にあっては、スキャナモータ起動時に所定の時間だけ強制加速にて回転させ、任意の回転数範囲内に到達した時に回転制御を手法が主流となっており、強制加速から制御回転へ移行する同期引き込み時にモータ供給電流の急激な変化による電磁力による振動で騒音が発生する。特にスキャナモータで採用されている流体軸受けでは顕著に問題となる。
【０００６】
本発明は、上記の問題点を解消するためになされたもので、本発明にかかる第１の発明の目的は、モータ駆動回路に対し、スキャナモータの回転開始信号及びスキャナモータの回転数が予め設定した範囲である時に出力される回転許可信号を以って、回転開始信号によりスキャナモータが回転を開始し、回転許可信号が出力されていない時はスキャナモータの駆動停止信号を無効とし、回転開始信号によりスキャナモータが回転を開始し、回転許可信号が出力された時に駆動停止信号を有効とすることをモータ駆動装置を提供することである。
【０００７】
本発明にかかる第２の発明の目的は、モータ制御回路に対し、スキャナモータの回転開始信号及びスキャナモータの回転数が予め設定した範囲である時に出力される回転許可信号を以って、回転開始信号によりスキャナモータが回転を開始し、回転許可信号が出力されていない時はスキャナモータの減速信号を無効とし、回転開始信号によりスキャナモータが回転を開始し、回転許可信号が出力された時に減速信号を有効とすることをモータ駆動装置を提供することである。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
第１の発明は、かかる問題点に鑑みなされたものであり、スキャナモータ起動時のモータ供給電流の急激な変化による電磁力による振動で発生する騒音を低減するモータ駆動装置を提供しようとするものである。この問題を解決するため、本発明のモータ駆動装置は以下に示す構成を備える。すなわち、画像信号に基づいて変調されたレーザビームを回転多面鏡により走査する画像形成装置において、該レーザビームの発光を検出するビーム検出手段、該ビーム検出手段から出力される信号の奇数番目にカウントを開始し、予め設定した値までカウントする第１カウント手段、該ビーム検出手段から出力される信号の偶数番目にカウントを開始し、予め設定した値までカウントする第２カウント手段、前記第１カウント手段と前記第２カウント手段の両方がカウント停止している期間は回転多面鏡の駆動手段に加速信号を出力し、前記第１カウント手段と前記第２カウント手段の両方がカウント動作をしている期間は回転多面鏡の駆動手段に減速信号を出力し、前記第１カウント手段と前記第２カウント手段の一方がカウント動作をしている期間は回転多面鏡の駆動手段に加速及び減速信号の何れも出力しない回転多面鏡制御手段、前記回転多面鏡制御手段から前記加速信号が出力されている時にチャージポンプコンデンサを充電し、前記減速信号が出力されている時にチャージポンプコンデンサを放電するチャージポンプ、該チャージポンプの出力を平滑し直流電圧或いは直流電流に変換すると同時にゲイン及び位相を調整する位相補償手段、予め設定された基準値を以って、該位相補償出力信号のレベルが該基準値より大きい時は前記回転多面鏡の駆動開始信号を出力し、該位相補償出力信号のレベルが該基準値より小さい時は前記回転多面鏡の駆動停止信号を出力し、該位相補償出力信号のレベルが該基準値に等しい時は該駆動開始信号及び該駆動停止信号の何れも出力しない駆動制御手段、該駆動開始信号或いは該駆動停止信号に応じて前記回転多面鏡を駆動開始或いは駆動停止させる駆動手段を有する回転多面鏡駆動手段において、前記回転多面鏡の回転を開始させるために出力する回転開始信号、前記回転多面鏡の回転数が予め設定した範囲である時に出力される回転許可信号を以って、該回転開始信号により前記回転多面鏡が回転を開始し且つ該回転許可信号が出力されている時は該駆動停止信号を有効とし、該回転開始信号により前記回転多面鏡が回転を開始し且つ該回転許可信号が出力されていない時は該駆動停止信号を無効とし駆動開始及び駆動停止信号の何れも出力しないことを特徴とする。
【０００９】
第２の発明は、スキャナモータ起動時のモータ供給電流の急激な変化による電磁力による振動で発生する騒音を低減し、且つ省力化した回路構成にて実現するモータ制御装置を提供しようとするものである。この問題を解決するため、本発明のモータ制御装置は以下に示す構成を備える。すなわち、画像信号に基づいて変調されたレーザビームを回転多面鏡により走査する画像形成装置において、該レーザビームの発光を検出するビーム検出手段、該ビーム検出手段から出力される信号の奇数番目にカウントを開始し、予め設定した値までカウントする第１カウント手段、該ビーム検出手段から出力される信号の偶数番目にカウントを開始し、予め設定した値までカウントする第２カウント手段、前記第１カウント手段と前記第２カウント手段の両方がカウント停止している期間は回転多面鏡の駆動手段に加速信号を出力し、前記第１カウント手段と前記第２カウント手段の両方がカウント動作をしている期間は回転多面鏡の駆動手段に減速信号を出力し、前記第１カウント手段と前記第２カウント手段の一方がカウント動作をしている期間は回転多面鏡の駆動手段に加速及び減速信号の何れも出力しない回転多面鏡制御手段であって、前記回転多面鏡の回転を開始させるために出力する回転開始信号、前記回転多面鏡の回転数が予め設定した範囲である時に出力される回転許可信号を以って、該回転開始信号により前記回転多面鏡が回転を開始し且つ該回転許可信号が出力されていない時は前記回転多面鏡制御手段からの前記減速信号を無効とし、該回転開始信号により前記回転多面鏡が回転を開始し且つ該回転許可信号が出力されている時は前記回転多面鏡制御手段からの前記減速信号を有効とすることを特徴とする。
【００１０】
【発明の実施の形態】
（第１の実施例）
図１は第１の実施例を示すモータ駆動装置の概略図である。
【００１１】
図２はモータ制御回路のブロック図及び図３はモータ制御回路／主要部のタイミングチャートである。ビーム検出器３８から検出されるビーム検出信号４は波形整形回路５にて成形された後、分周器７にて２分周され立ち上がりエッジ検出回路９及び立下り検出回路１５に各々入力する。カウンタａ１３は立ち上がりエッジ１２を起点に画像形成制御回路から入力されるスキャナクロック（ＳＣＮＣＬＫ）１０によってカウントする。ディスクリ値１１は画像形成制御回路から入力される所定回転速度を時間換算した値で、カウンタａ１３が立ち上がりエッジ１２からカウントを開始しディスクリ値１１までカウントを続行する。例えば、カウンタａ出力信号１４は立ち上がりエッジ１２に同期して立ち上がり、ディスクリ値１１と一致した点で立ち下がるパルスとなる様に設定してある。同様にカウンタｂ１７は立下りエッジ１６を起点にスキャナクロック（ＳＣＮＣＬＫ）１０によってカウントする。カウンタｂ１７が立下りエッジ１６からカウントを開始しディスクリ値１１までカウントを続行する。カウンタｂ出力信号１７は立下りエッジ１６に同期して立ち上がり、ディスクリ値１１と一致した点で立ち下がるパルスとなる様に設定する。ＯＲゲート１９及びＮＡＮＤゲート２１はカウンタａ出力信号１４とカウンタｂ出力信号１７から加速信号２０及び減速信号２２を生成する。
【００１２】
例えば、回転速度が遅い場合、ビーム検出信号４の周期はディスクリ値１１より長く、カウンタａ出力信号１４とカウンタｂ出力信号１７の差分が加速信号２０になる。モータ３７の回転速度が上昇するに従いビーム検出信号４の周期が短くなり、ディスクリ値１１との差分が縮まる。モータ３７の回転速度に応じて加速信号２０の出力信号周期が短くなる。モータ３７の回転速度が所定回転速度を超えるとカウンタａ出力信号１４とカウンタｂ出力信号１７が重複する。この重複部が、モータ３７の回転速度の超過分であり、減速信号２２である。
【００１３】
モータ回転指示信号（／ＳＣＮＯＮ）２は、不示図の画像形成制御回路から出力される信号で、この場合、’Ｌ’レベルでアクティブとなりモータ３７の回転が開始される。それ以外の区間では、カウンタａ１３及びカウンタｂ１７をプリセット状態とし、各々の出力を’Ｈ’状態とする。これにより減速信号２２のみを有効とし、モータ３７を停止状態に保持する。
【００１４】
図４はモータ駆動回路のブロック図及び図５はモータ駆動回路／主要部のタイミングチャートである。２４はチャージポンプ、２５はチャージポンプコンデンサである。チャージポンプ２４にアクティブ（この場合’Ｌ’レベル）な加速信号２０が入力されると、任意の定電流がチャージポンプコンデンサ２５に流れ電荷を蓄積する。また、チャージポンプ２４にアクティブ（この場合’Ｌ’レベル）な減速信号２２が入力されると、任意の定電流がチャージポンプコンデンサ２５からチャージポンプ２４に流れ出し電荷を放電する。２７は位相補償でチャージポンプ出力２６に対し、モータ特性に応じたゲイン及び位相調整を行う。マトリクス回路３１は、予め設定した基準電圧２９と比較し、位相補正出力２８基準電圧２９より大きい時は駆動開始信号を出力し、位相補正出力２８が基準電圧２９より小さい時は駆動停止信号を出力する。
【００１５】
モータ回転指示（／ＳＣＮＯＮ）２が出力され、且つモータ３７が任意の回転数以内である時に不示図の画像形成制御回路から出力される回転許可信号（ＳＣＮＲＥＡＤＹ）３が出力されている時は減速モードを有効とし、モータ回転指示（／ＳＣＮＯＮ）２が出力され、且つ回転許可信号（ＳＣＮＲＥＡＤＹ）３が出力されていない時は駆動開始信号及び駆動停止信号の何れも出力しない。
【００１６】
例として３相ブラシレスモータを駆動させる場合について説明する。図６は、マトリクス回路３１の動作シーケンス、図７はモータ駆動素子３３の動作説明図である。３２は、モータを駆動させるためのトランジスタ（Ｑｕｕｐ、Ｑｕｄｎ、Ｑｖｕｐ、Ｑｖｄｎ、  Ｑｖｕｐ、Ｑｖｄｎ）を制御するための駆動制御信号（ＣＴＬｕｕｐ、ＣＴＬｕｄｎ、ＣＴＬｖｕｐ、ＣＴＬｖｄｎ  、ＣＴＬｗｕｐ、ＣＴＬｗｄｎ）である。駆動開始信号は、位置検出素子３９から３本の位置検出信号４０が入力される。モータ３７の回転により各相の位置が検出され、そのタイミングによって立ち上がることによりモータ３７に電流を供給させ回転させる制御信号である。駆動停止信号は、トランジスタの上側をＯＮ、下側をＯＦＦすることによりモータ３７への通電を停止させる制御信号である。駆動開始信号及び駆動停止信号の何れも出力しない状態では、例えば、トランジスタの制御信号（ＣＴＬｕｕｐ、ＣＴＬｕｄｎ、ＣＴＬｖｕｐ、ＣＴＬｖｄｎ  、ＣＴＬｗｕｐ、ＣＴＬｗｄｎ）は駆動開始信号と同様の制御方法とし、トランジスタへ供給する電源電圧レベルを減圧させモータ３７への供給電流を減少させる制御とする。
【００１７】
（第２の実施例）
図８は、第２の実施例を示すモータ制御回路のブロック図である。
【００１８】
第１実施例におけるモータ制御回路において、ゲート４１にてモータ回転指示（／ＳＣＮＯＮ）２が出力され、且つモータ３７が任意の回転数以内である時に不示図の画像形成制御回路から出力される回転許可信号（ＳＣＮＲＥＡＤＹ）３が出力されている時は減速信号２２を有効とし、モータ回転指示（／ＳＣＮＯＮ）２が出力され、且つ回転許可信号（ＳＣＮＲＥＡＤＹ）３が出力されていない時は減速信号２２を無効とする。これによって得られた信号を制御減速信号４２とする。
【００１９】
【発明の効果】
以上説明したように、第１の実施形態によれば、スキャナモータ起動時のモータ供給電流の急激な変化による電磁力による振動で発生する騒音を低減するという効果を奏する。
【００２０】
第２の実施形態によれば、スキャナモータ起動時のモータ供給電流の急激な変化による電磁力による振動で発生する騒音を低減並びにモータ制御回路回路の省力化という効果を奏する。
【図面の簡単な説明】
【図１】第１の実施形態におけるモータ駆動装置の主要ブロック図
【図２】第１の実施形態におけるモータ駆動装置におけるモータ制御回路のブロック図
【図３】第１の実施形態におけるモータ制御回路の主要ブロック図のタイミングチャート
【図４】第１の実施形態におけるモータ駆動装置におけるモータ駆動回路のブロック図
【図５】第１の実施形態におけるモータ駆動回路の主要ブロック図のタイミングチャート
【図６】第１の実施形態におけるマトリクス回路の動作タイミングチャート
【図７】第１の実施形態におけるモータ駆動素子のブロック図
【図８】第２の実施形態におけるモータ駆動装置におけるモータ制御回路のブロック図
【図９】第２の実施形態におけるモータ駆動装置におけるモータ制御回路のタイミングチャート
【符号の説明】
１  モータ制御回路
２  モータ回転指示信号（／ＳＣＮＯＮ）
３  回転許可信号（ＳＣＮＲＥＡＤＹ）
４  ビーム検出信号（／ＢＤ）
５  波形整形回路
６  波形整形信号
７  分周器（１／２）
８  分周器出力信号
９  立上りエッジ検出回路
１０  スキャナクロック（ＳＣＣＬＫ）
１１  ディスクリ値
１２  立上りエッジ
１３  カウンタａ
１４  カウンタａ出力
１５  立下りエッジ検出回路
１６  立下りエッジ
１７  カウンタｂ
１８  カウンタｂ出力
１９  ＯＲゲート
２０  加速信号（／ＡＣＣ）
２１  ＮＡＮＤゲート
２２  減速信号（／ＤＥＣ）
２３  モータ駆動回路
２４  チャージポンプ
２５  チャージポンプコンデンサ
２６  チャージポンプ出力
２７  位相補償回路
２８  位相補償出力
２９  基準電圧発生
３０  基準電圧信号
３１  マトリクス回路
３２  駆動制御信号
３３  モータ駆動素子
３４  モータ駆動信号ｕ
３５  モータ駆動信号ｖ
３６  モータ駆動信号ｗ
３７  モータ
３８  ビーム検出器
３９  位置検出素子
４０  位置検出信号
４１  ゲート
４２  制御減速信号
【図１】
2004341419.tif 000003
【図２】
2004341419.tif 000004
【図３】
2004341419.tif 000005
【図４】
2004341419.tif 000006
【図５】
2004341419.tif 000007
【図６】
2004341419.tif 000008
【図７】
2004341419.tif 000009
【図８】
2004341419.tif 000010
【図９】
2004341419.tif 000011