(57)【要約】  【課題】回転多面鏡の回転状態の如何に関わらず、耳障りな振動音の発生を抑えると共に、回転多面鏡に付着する塵埃の量を減らし、画質劣化の少ない偏向走査装置を提供する。  【解決手段】光ビームを放射する光源部２と、回転多面鏡５を搭載し光源部２から放射された光ビームを回転多面鏡５の回転により偏向走査するスキャナモータ４と、スキャナモータ４により偏向された前記光ビームを被走査面に結像する結像手段と、を備え、光源部２、スキャナモータ４及び結像手段を収納する光学箱１と、光学箱１を密閉する蓋部材１０と、を備えている偏向走査装置であって、スキャナモータ４は、回転多面鏡５を回転駆動する駆動回路４ｃと、回転多面鏡５の回転を停止させるブレーキ手段と、を備え、ブレーキ手段は、回転多面鏡５の回転を停止させる際、停止させるブレーキ力の強弱を回転多面鏡５の回転状態に応じて選択する選択手段を備えたことを特徴とする。【選択図】        図１
2005221746.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
光ビームを放射する光源部と、
回転多面鏡を搭載し前記光源部から放射された光ビームを前記回転多面鏡の回転により偏向走査するスキャナモータと、
を備えている偏向走査装置であって、
前記スキャナモータは、前記回転多面鏡を回転駆動する駆動回路と、前記回転多面鏡の回転を停止させるブレーキ手段と、
を備え、
前記ブレーキ手段は、前記回転多面鏡の回転を停止させる際、停止させるブレーキ力の強弱を前記回転多面鏡の回転状態に応じて選択する選択手段を備えたことを特徴とする偏向走査装置。
【請求項２】
前記回転多面鏡の回転状態は、前記回転多面鏡の回転が目標とする回転数で安定するまでの期間を示す引き込み時の回転状態と、前記目標回転数で安定した状態から前記回転を停止する停止時の回転状態と、を含み、
前記選択手段は、前記引き込み時において弱いブレーキ力を選択し、前記停止時において前記引き込み時より強いブレーキ力を選択することを特徴とする請求項１に記載の偏向走査装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、レーザビームプリンタ等画像形成装置に使用される偏向走査装置に関するものである。特に高速化と静粛性とを要求される画像形成装置に好適な偏向走査装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
近年レーザビームプリンタの高速化と静粛性の両立がますます求められている。そしてこれに用いられる偏向走査装置においては回転多面鏡を搭載したスキャナモータの高速回転化と低騒音化が図られている。
【０００３】
高速回転化においては、画像形成終了後すみやかにスキャナモータを停止させることが、回転多面鏡の反射面を清浄に保つうえで重要である。また、静粛性の面ではスキャナモータから生じる電磁気的騒音のさらなる低減が求められている。
【０００４】
従来、スキャナモータに限らずスピンドルモータを短時間で制動できるようにしたモータ駆動装置が、ＣＤ−ＲＯＭドライブ装置等に用いた場合として特許文献１で述べられている。
【０００５】
また、スキャナモータに関し、高速で回転する回転多面鏡に空気中の塵埃が付着堆積するのを減らすために、ブレーキ制御回路を備えた通電回路を有し装置本体が所定の状態を検出するとブレーキ制御回路に指令を与え制動をかける例が、特許文献２において述べられている。
【０００６】
かかる特許文献２では、図７に示すように、回路基板はステータ、駆動集積回路３２、コネクタ等を有し、駆動集積回路３２は駆動モータ４１の駆動相コイルＵ、Ｖ、Ｗと、ブレーキ制御回路を備えた通電回路４２と、を有する。コネクタを介して回路基板と本体コントローラ４２を接続して通電回路４２と本体コントローラ４３を接続し、本体コントローラ４３には外部センサ４４を接続する。外部センサ４４が紙カセットやプロセスカートリッジが装置本体から取り外されたことを検出すると、信号が本体コントローラ４３を介して通電回路４２のブレーキ制御回路に入力し、ブレーキ制御回路は駆動相コイルＵ、Ｖ、Ｗを短絡させ、駆動モータ４１に制動を掛ける。
【０００７】
このように特許文献２では、塵埃の付着堆積が累積回転時間に比例することに着目し、画像形成終了後などに惰性で回転が続くことをなるべく防いで累積回転時間を抑え、回転多面鏡への塵埃付着を減らすことで所定の反射率を製品寿命のあいだ維持することを目的としている。
【特許文献１】特開２０００−２１７３８８号公報
【特許文献２】特開２００２−０７２１２２号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
しかしながら、特許文献１，２においては以下のような問題点があった。
すなわち、特許文献１では、ショートブレーキ方式と逆転ブレーキ方式を使い分けることに特徴があるが、回路が複雑になるしブレーキ作用を発揮させる条件についても停止時以外は特に検討されていなかった。
【０００９】
また、特許文献２では、回転多面鏡への塵埃付着を減らすことと、製造時の作業性を改
善する目的でショートブレーキを搭載したもので、ブレーキ作用を発揮させるタイミングや騒音との関係は特に検討されていなかった。
【００１０】
従って、実際にブレーキをかける場合には、以下に述べるような問題点があった。かかる問題点を図８に基づき説明する。
【００１１】
図８はブレーキ手段を有する偏向走査装置の回転状態を表した例である。そして、スキャナモータ回路は、外部から加速／減速の信号線で制御され目標速度に制御されている。図８では、減速信号により強いブレーキ力を作用させ「Ａ」のように、終了時すみやかに停止させている。
【００１２】
一方、図８の例では、引き込み時において目標回転数に早く到達させ回転を安定させるために、引き込み時にもブレーキを使用している。なお、スキャナモータが起動し、目標回転数で安定することを引き込みと呼び、その後画像形成が「Ｂ」の時間に行われる。よって、プリントアウトの待ち時間を短くするため、引き込みを早めることは重要である。
【００１３】
引き込み時にブレーキを使用しない場合の減速は緩やかに行われるので、引き込み時間は「Ｃ」のように伸び、ファーストプリントタイムの観点からは好ましくないが、図８の例では、強いブレーキ力が引き込み時にも減速信号によって作用するので、プリントアウトを早める効果がある。しかし、加速と減速が短時間に繰り返すので急激な電流変化が生じ、電磁気的な振動が非常に耳障りになる。
【００１４】
終了時（停止時）にショートブレーキをかける場合は、引き込み時のような加速と減速の繰り返しがないため振動音は生じない。回転多面鏡は、光学的設計によりさまざまな大きさ・形状があり、径の大きなものはイナーシャが大きいためなかなか止まろうとしない。
【００１５】
つまり、回転体のエネルギが高い場合を考えると、ブレーキを強くかけることが望まれる。基本的にブレーキは強いほうが望ましいのは背景技術でも明らかであるが、そうすると引き込みにおいては、前述の電磁気的な振動音も強くなってしまうという問題点があった。
【００１６】
本発明は、上記の技術的課題を解決するためになされたもので、その目的とするところは、回転多面鏡の回転状態の如何に関わらず、耳障りな振動音の発生を抑えると共に、回転多面鏡に付着する塵埃の量を減らし、画質劣化の少ない偏向走査装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１７】
本発明は、偏向走査装置であり、前述の技術的課題を解決すべく以下のような構成とされている。
すなわち、本発明の偏向走査装置は、光ビームを放射する光源部と、
回転多面鏡を搭載し前記光源部から放射された光ビームを前記回転多面鏡の回転により偏向走査するスキャナモータと、
を備えている偏向走査装置であって、
前記スキャナモータは、前記回転多面鏡を回転駆動する駆動回路と、前記回転多面鏡の回転を停止させるブレーキ手段と、
を備え、
前記ブレーキ手段は、前記回転多面鏡の回転を停止させる際、停止させるブレーキ力の強弱を前記回転多面鏡の回転状態に応じて選択する選択手段を備えたことを特徴とする。
【発明の効果】
【００１８】
以上説明したように本発明によれば、前記ブレーキ手段は、前記回転多面鏡の回転を停止させる際、停止させるブレーキ力の強弱を前記回転多面鏡の回転状態に応じて選択する選択手段を備えたことにより、前記回転多面鏡の回転状態それぞれにおいて最適の条件で設定されたブレーキ力を選択することができる。
【００１９】
例えば、回転多面鏡の回転状態が、回転多面鏡の回転が目標とする回転数で安定するまでの期間を示す引き込み時の回転状態と、前記目標回転数で安定した状態から前記回転を停止する停止時の回転状態と、を含む場合、前記選択手段が引き込み時において弱いブレーキ力を選択することによって、ファーストプリントの速い且つ低騒音な偏向走査装置を提供できる。従って、引き込み持には引き込み時間を短くしつつ耳障りな音の発生も抑えることができる。
【００２０】
また、本発明によれば、前記選択手段が停止時において前記引き込み時より強いブレーキ力を選択することによって、イナーシャが大きい回転多面鏡でも速やかに停止させることができ、回転多面鏡に付着する塵埃の量を減らし、画質劣化の無い偏向走査装置を提供できる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２１】
この発明を実施するための最良の形態を図１〜図６を用いて詳しく説明する。
図１は、この発明を実施するための最良の形態を示す偏向走査装置の斜視図であり、図
２は、この偏向走査装置の回路図である。
【００２２】
偏向走査装置は、図１に示すように、光ビームＬを放射する光源ユニット（光源部）２
と、回転多面鏡５を搭載し光源ユニット２から放射された光ビームＬを回転多面鏡５の回
転により偏向走査するスキャナモータ４と、スキャナモータ４により偏向された光ビームＬを被走査面に結像する結像手段６ａ、６ｂと、を備えている。
【００２３】
また、偏向走査装置は、光源ユニット２、スキャナモータ４及び結像手段６ａ、６ｂを収納する光学箱１と、光学箱１を密閉する蓋部材１０と、を備えている。
【００２４】
また、この光源ユニット２から出射したレーザ光Lの進行方向には、スキャナモータ４が配置されている。
【００２５】
スキャナモータ４は、駆動回路４ｃと回転部４ｒを有し、回転部４ｒの上部には、回転
多面鏡５が回転自在に搭載されている。回転多面鏡５は、スキャナモータ４により回転しながら放射された光ビームＬを偏向走査させる。
【００２６】
４ｃは巻線Ｓ（図２参照）を駆動する駆動回路でワンチップＩＣ化されている。また、巻線Ｓは、スキャナモータ４の回転部４ｒ（図１参照）の中に配置されている。駆動回路４ｃは、図２（ａ）に示すように、ドライブトランジスタ１０と電流切替え手段１１と負荷抵抗１２とを備えている。
【００２７】
なお、駆動回路４ｃはショートブレーキ回路を含んでおり、外部に配置されたコントローラCnt.からの指示で制動が行われることになる。このショートブレーキ回路は、公知の技術のものを用いている。
【００２８】
そして、この回転多面鏡５において、偏向したレーザ光Lの進行方向には、結像手段６ａ、６ｂが光学箱１の内部に配置され、レーザ光Lは像担持体である感光ドラム７に照射される。すなわち、偏向走査されたレーザ光Lは、結像手段６ａ、６ｂを透過し、密閉された光学箱１の外へ出射される。
【００２９】
光学箱１は、蓋部材１０により密閉されている。
【００３０】
次に、本実施の形態のスキャナモータ４が、従来の技術と異なる特徴点である選択手段
を説明する。
すなわち、本実施の形態のスキャナモータ４では、制動のためのショートブレーキ回路
を構成する負荷抵抗１２が、図２（ｂ）に示すように、コントローラCnt.から可変に設定できるようになっている。
【００３１】
図２（ｂ）に示す可変負荷抵抗１２は、トランジスタ１０で構成された定電流回路、または抵抗ラダーとアナログスイッチの組み合わせ、電流切り替え手段１１の「スイッチ動作デューティ比」、などで実現される。つまり、これらをコントローラCnt.により制御することで実際のブレーキ効き量を条件に応じて変化させる（選択手段）ことができるという点である。
【００３２】
本実施の形態の選択手段を図３を用いて更に詳しく説明する。
図３（ａ）に示すように、ブレーキ電流Ibrkが大きいときは、スキャナモータ４が、すみやかに減速する。しかし、図３（ｂ）ように、ブレーキ電流Ibrkが小さいときは、減速までに時間がかかるようになる。
【００３３】
次に、コントローラCnt.からの指令は、図４のような手順による。
図４は「起動／ブレーキ」信号線とブレーキの「強／弱」信号線による制御の例である。なお、「起動／ブレーキ」信号線が「１」状態になると、スキャナモータ４は起動し、「０」状態ではスキャナモータ４のブレーキがかかる。また、「強／弱」信号線が「１」状態になると、図３（ａ）の負荷抵抗１２ａが選択され、「０」状態では図３（ｂ）の負荷抵抗１２ｂが選択されるようにスキャナモータ４の駆動回路４ｃは構成されている。
【００３４】
そして、これらの信号線を切り替えることにより、図４のように、引き込み時は「ブレーキ弱」に設定して「Ｃ」よりもすみやかに所定の回転数に引き込みつつ電流の急激なＯＮ／ＯＦＦが生じず耳障りな電磁騒音を防止する。なお、スキャナモータが起動し、目標回転数で安定することを引き込みと呼び、その後画像形成が「Ｂ」の時間に行われる。
【００３５】
そして、「Ｂ」の印字動作終了後、停止時には「Ａ」の「ブレーキ強」に設定して最短時間でスキャナモータ４を停止させることで回転多面鏡の汚れを防止する。
【００３６】
［別の実施の形態］
図５は、別の実施の形態の偏向走査装置の回転状態を表した例である。
前述の実施の形態（図４参照）では、信号線として「起動／ブレーキ」と「強／弱」の２ステートの場合で説明したが、図５に示すように、信号線としては「加速ステート」と、少なくとも「２種類の減速ステート」と、を必要とする３ステートとしてもよく、２ｂｉｔの信号線で行う。
【００３７】
また、図６も、別の実施の形態の偏向走査装置の回転状態を表した例である。
近年、スキャナモータ回路はワンチップ化、共通化、小型化が進んでおり、回転多面鏡５が大型化し、かつ高速回転の条件によって回転体のエネルギが高い場合は、ショートブレーキのように電磁気的なブレーキを作用させる際、ブレーキ作用によって回路に負担がかかりすぎ故障の原因となることもある。そこで、図６に示すように、停止時に「ブレーキ弱」→「ブレーキ強」というように段階的にブレーキをかけることでこれらによる影響を回避することも可能となる。
【００３８】
本発明は、前述の実施の形態に限定されるものではなく、各ｂｉｔもレベル信号やパルス信号であっても構わない。また、減速段階を増やせばｂｉｔ数も増えるのはもちろんである。更に、前述の実施の形態の構成は、可能な限り互いに組み合わせることができる。
【図面の簡単な説明】
【００３９】
【図１】本発明を実施するための最良の形態を示す偏向走査装置の斜視図である。
【図２】本発明を実施するための最良の形態を示す偏向走査装置の回路図である。
【図３】本発明を実施するための最良の形態の原理を説明する図である。
【図４】本発明を実施するための最良の形態の制御手順を説明するシーケンス図である。
【図５】別の実施の形態での制御手順を説明するシーケンス図である。
【図６】別の実施の形態での制御手順を説明するシーケンス図である。
【図７】従来の偏向走査装置のブレーキ回路の説明図である。
【図８】従来の偏向走査装置における制御手順を説明するシーケンス図である。
【符号の説明】
【００４０】
１  光学箱
２  光源ユニット（光源部）
４  スキャナモータ
４ｒ  回転部
４ｃ  駆動回路
５  回転多面鏡
６，６ａ，６ｂ  結像手段または折返しミラー
７  被走査面
８  走査線
１０  蓋部材
１１  電流切り替え手段
１２  負荷抵抗
１３  ドライブトランジスタ
１００  光走査装置
Ａ  停止時に強くブレーキをかけたときの速度低下曲線
Ｂ  画像形成の時間
Ｃ  ブレーキをかけないときの引き込み曲線
Ｌ  レーザ光
Cnt  コントローラ
Ｓ  スキャナモータの巻線
Is  駆動回路から供給される電流
Idv  巻線に流れこむ電流
Ibrk  巻線から生じるブレーキ電流
【図１】
2005221746.tif 000003
【図２】
2005221746.tif 000004
【図３】
2005221746.tif 000005
【図４】
2005221746.tif 000006
【図５】
2005221746.tif 000007
【図６】
2005221746.tif 000008
【図７】
2005221746.tif 000009
【図８】
2005221746.tif 000010