(57)【要約】【課題】ポリゴンモータの回転数が２速以上のプリントモードを持つ画像形成装置において、ポリゴンモータ回転数の変更時に、レーザの強制発光を行って回転速度を変更する、もしくは、レーザ強制ＯＮ／ＯＦＦを繰り返し行うことで、安定したポリゴンモータ回転数制御と、水平同期信号の取りこぼし防止と、素早いポリゴンモータ回転数の変更を行うことと、レーザが感光ドラム面に照射する時間を減らすことが出来るのと、レーザの発射時間が短くでき、画像形成装置の寿命を延ばすことが出来る高品質な画像形成装置を提供できる。【解決手段】ポリゴンモータの回転数の変更を伴うプリントモード変更時には、レーザ光を強制的に発射し、ポリゴンモータの回転数を制御することを特徴とする画像形成装置。【選択図】        図２
2007062167.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
画像信号により変調されたレーザ光を発射するレーザと、
前記レーザ光を回転しながら反射し走査線を形成する回転多面鏡と、
該回転多面鏡を駆動するポリゴンモータと、
走査線が照射された位置に画像を形成する感光体ドラムと、
前記走査線の至端に配設され、前記レーザ光に照射されたときに検出信号を発生・出力する光検出器と、
前記検出信号の周期と基準パルスの周期をもとに前記ポリゴンモータの回転数を制御する回転数制御手段と、
前記検出信号を入力し、前記レーザを強制発光又は強制消灯させ、前記ポリゴンモータの動作／停止を制御する制御手段と、
前記ポリゴンモータの回転数が異なる２種類以上のプリントモードを持つ手段と、
を備えた画像形成装置において、
前記ポリゴンモータの回転数の変更を伴うプリントモード変更時には、レーザ光を強制的に発射し、ポリゴンモータの回転数を制御することを特徴とする画像形成装置。
【請求項２】
前記ポリゴンモータの回転数をダウンさせる変更を伴うプリントモード変更時には、レーザ光発射制御を複数持ち、ポリゴンモータの回転数を制御することを特徴とする請求項１記載の画像形成装置。
【請求項３】
前記ポリゴンモータの回転数をアップさせる変更を伴うプリントモード変更時には、レーザ光発射制御を複数持ち、ポリゴンモータの回転数を制御することを特徴とする請求項１または２記載の画像形成装置。
【請求項４】
前記レーザ光の制御は、レーザ光を強制的に発射、未発射を交互に繰り返すことを特徴とする請求項２または３記載の画像形成装置。
【請求項５】
前記ポリゴンモータの回転数の制御は、レーザ光を強制的に発射している時に行うことを特徴とする請求項１〜４いずれか記載の画像形成装置。
【請求項６】
前記レーザ光の強制発射終了タイミングは、ポリゴンモータの回転数が、所定回転数の任意の範囲内に入った時とすることを特徴とする請求項１〜５いずれか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、パソコン等の外部装置からの画像情報に基づいて変調されたレーザ光を感光体ドラム上に走査して、画像記録を行うレーザプリンタなどに用いられる画像形成装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来レーザプリンタではコードデータである画像情報を、画像信号発生装置でビットデータである画像信号に変換し、レーザ発光を行うレーザ駆動装置にこの画像信号を伝送し、レーザ駆動装置は画像信号に基づいてレーザ発光をＯＮ／ＯＦＦ変調し、その変調されたレーザ光を、回転多面鏡を備えたレーザ走査装置により、感光体ドラム上に走査して静電潜像を形成している。
【０００３】
図９は、従来の画像形成装置の構成を示した図であり、１０１はレーザダイオードを含むレーザユニットであり、変調されたレーザ光を発生する。１０２はレーザ光を反射させる回転多面鏡（ポリゴンミラー）であり、ポリゴンモータ１０３により回転駆動される。１０４はレーザ走査経路に配置された光電変換装置であり、レーザ光が照射されたときに検出信号を出力することによりレーザ光の位置の検出に用いられる。
【０００４】
ここで、ポリゴンモータ１０３が回転することにより、レーザ光が結像レンズ１０５を通過し、折り返しミラー１０６で反射され、感光体ドラム１０７上を走査することになる。
【０００５】
そして、光電変換装置１０４へのレーザ入射のタイミングに同期して、レーザ光を変調することにより、感光体ドラム１０７の所定位置に画像信号に応じた静電潜像を作ることが可能である。
【０００６】
次に、ポリゴンモータ１０３の回転制御について説明する。レーザプリンタでは、レーザ光の位置を検出する光電変換装置１０４の信号を利用して、ポリゴンモータ１０３の回転制御を行う方式がある。
【０００７】
図１０はポリゴンモータ回転制御に関わる回路のブロック図を示している。
【０００８】
ポリゴンモータ１０３は３相駆動方式のブラシレスＤＣモータが多く用いられており、１０３には、３相のモータコイル１０８、モータロータの位置検出用ホール素子１０９、及びモータ駆動回路１１０を含有しており、モータ駆動回路１１０は、モータロータの位置検出用ホール素子１０９からの信号をもとに、３相のモータコイル１０８の各相に順次電流を流し、モータを回転させる。そして、モータコイルに流す電流を、プリンタ制御装置１１１から入力される速度制御信号（加速信号及び減速信号）にしたがって制御している。
【０００９】
また、プリンタ制御装置１１１は、光電変換装置１０４からのレーザ検出信号が、所定の周期以上であれば、加速信号を出力し、所定周期以下であれば、減速信号を出力するので、ポリゴンモータの回転数が所定周期に対応した回転数に制御されることになる。
【００１０】
図１１に、レーザ光の点灯タイミングと加速信号・減速信号のタイミングを示す。プリンタ制御装置内１１１で基準パルス信号を作り、その／基準パルス信号と光電変換装置１０４からのレーザ検出信号（／水平同期信号）とを比較し、加速信号・減速信号を生成する。
【００１１】
また、従来のポリゴンモータの立ち上げは、図１２に示すようなレーザ点灯制御（ＬａｓｅｒＯＮ→ＬａｓｅｒＯＦＦ→ＬａｓｅｒＯＮ→ＬａｓｅｒＯＦＦ→・・・の繰り返し）を行う。その際、レーザ点灯時に、基準パルス信号と光電変換装置１０４からのレーザ検出信号（／水平同期信号）とを比較し、加速信号／減速信号を生成することになる。
【特許文献１】特開平１１−１２５７８８号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１２】
しかしながら、ポリゴンモータが定常回転している最中に、連続的にポリゴンモータの回転数を下げる場合、ポリゴンモータの立ち上げ時に行われているレーザ点灯ＯＮ／ＯＦＦの繰り返して制御すると、その時のレーザＯＦＦ時には、ポリゴンモータの回転数が落ちずに再び回転数が上がり、ポリゴンモータの回転数をダウンがさせることが出来なくなる。
【００１３】
また、ポリゴンモータが回転している最中に、連続的にポリゴンモータの回転数を上げる場合、レーザ点灯ＯＮのみで制御すると、素早い回転数の変更が出来ない。
【００１４】
本発明は、上記した従来技術の課題を解決するためになされたものであり、その目的とするところは、ポリゴンモータの回転数が２速以上のプリントモードを持つ画像形成装置において、ポリゴンモータ回転数の変更時に、安定したポリゴンモータ回転数制御、水平同期信号の取りこぼし防止、素早いポリゴンモータ回転数の変更を行うことが出来る高品質な画像形成装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１５】
本発明による画像形成装置は、画像信号により変調されたレーザ光を発射するレーザと、前記レーザ光を回転しながら反射し走査線を形成する回転多面鏡と、該回転多面鏡を駆動するポリゴンモータと、走査線が照射された位置に画像を形成する感光体ドラムと、前記走査線の至端に配設され、前記レーザ光に照射されたときに検出信号を発生・出力する光検出器と、前記検出信号の周期と基準パルスの周期をもとに前記ポリゴンモータの回転数を制御する回転数制御手段と、前記検出信号を入力し、前記レーザを強制発光又は強制消灯させ、前記ポリゴンモータの動作／停止を制御する制御手段と、前記ポリゴンモータの回転速度が異なる２種類以上のプリントモードを持つ手段と、を備えた画像形成装置において、前記ポリゴンモータの回転数の変更を伴うプリントモード変更時には、レーザ光を強制的に発射し、ポリゴンモータの回転数を制御することを特徴とする。
【００１６】
また、本発明による画像形成装置は、前記ポリゴンモータの回転数をダウンさせる変更を伴うプリントモード変更時には、レーザ光発射制御を複数持ち、ポリゴンモータの回転数を制御することを特徴とする。
【００１７】
また、本発明による画像形成装置は、前記ポリゴンモータの回転数をアップさせる変更を伴うプリントモード変更時には、レーザ光発射制御を複数持ち、ポリゴンモータの回転数を制御することを特徴とする。
【００１８】
また、本発明による画像形成装置は、前記レーザ光の制御は、レーザ光を強制的に発射、未発射を交互に繰り返すことを特徴とする。
【００１９】
また、本発明による画像形成装置は、前記ポリゴンモータの回転数の制御は、レーザ光を強制的に発射している時に行うことを特徴とする。
【００２０】
また、本発明による画像形成装置は、前記レーザ光の強制発射終了タイミングは、ポリゴンモータの回転数が、所定回転数の任意の範囲内に入った時とすることを特徴とする。
【発明の効果】
【００２１】
本発明によれば、ポリゴンモータの回転数が２速以上のプリントモードを持つ画像形成装置において、ポリゴンモータ回転数の変更時に、レーザの強制発光を行って回転速度を変更する、もしくは、レーザ強制ＯＮ／ＯＦＦを繰り返し行うことで、安定したポリゴンモータ回転数制御と、水平同期信号の取りこぼし防止と、素早いポリゴンモータ回転数の変更を行うことと、レーザが感光ドラム面に照射する時間を減らすことが出来るのと、レーザの発射時間が短くでき、画像形成装置の寿命を延ばすことが出来る高品質な画像形成装置を提供できる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２２】
以下本発明を実施するための最良の形態を、実施例により詳しく説明する。
【実施例１】
【００２３】
以下に、本発明の実施例１を図面に基づいて説明する。
【００２４】
図２はこの発明の一実施例を示す画像形成装置のポリゴンモータ駆動に関連する回路のブロック図である。
【００２５】
図２において、１０３は回転多面鏡を回転駆動する駆動手段としてのポリゴンモータであり、後述する回転制御回路４からの加速、減速信号にしたがって、回転多面鏡１０２を回転させる。
【００２６】
１０４は受光素子を備えた光検出手段としての光電変換装置で回転多面鏡により走査されたレーザ光が入射すると、水平同期信号を出力する。尚、水平同期信号は、後述の回転制御回路４、マイクロコンピュータ５、及び画像信号発生装置８に出力されている。
【００２７】
１０１は半導体レーザを備えたレーザ駆動装置でありレーザ駆動信号により半導体レーザを発光する。
【００２８】
４は、回転制御回路であり、光電変換装置１０４からの水平同期信号と、後述するマイクロコンピュータ５からの基準パルス信号の周期を比較し、周期が一致するようにポリゴンモータ１０３に加速、減速信号を出力して、ポリゴンモータ１０３の回転数を制御する。また、後述するマイクロコンピュータ５からのモータ駆動要求信号によりモータの回転／停止を行う。
【００２９】
５は、ＲＡＭ、ＲＯＭ、タイマー等を備えたマイクロコンピュータ（以下、ＭＰＵと称する）である。ＭＰＵ５は、前述したように、ポリゴンモータ１０３の回転／停止を指示するモータ駆動要求信号、及び制御回転数を指示する基準パルス信号を回転制御回路４に出力する。また、ＭＰＵ５はレーザ発光をコントロールする機能を有しており、レーザ発光を許可する信号である発光許可信号、レーザを強制発光する発光要求信号を出力する。
【００３０】
また、水平同期信号の周期に基づいて、次の水平同期信号発生タイミングを予測して、発光要求信号を周期的にアクティブ（ＨＩＧＨ）にする制御（以下、レーザ水平同期ＯＮ／ＯＦＦ制御と称する）を行う機能を含有している。そして、発光許可信号、発光要求信号、及び画像信号発生装置８から送信された画像信号は、ＯＲゲート７、ＡＮＤゲート６で、規定される論理式により与えられる論理にかけられた後に、レーザ駆動信号を生成する。すなわち、発光許可信号がＯＦＦ（ＬＯＷ）ならば、必ずレーザは消灯して、発光許可信号がＯＮ（ＨＩＧＨ）のとき、発光要求信号がＯＮ（ＨＩＧＨ）または画像信号がＯＮ（ＨＩＧＨ）かのいずれかの場合にレーザが発光する。
【００３１】
図１は、本実施例のポリゴンモータ１０３の回転数を下げる時のＭＰＵ５内で行われる制御を示すフローチャートであり、図３はこの制御の時間的遷移を説明したタイミングチャートである。以下、図１及び図３を参照しながら制御について説明する。
【００３２】
まず、ポリゴンモータ１０３が定常回転数で回転している（Ｓ１０１）。この時は、レーザ水平同期ＯＮ／ＯＦＦ制御を行い、ポリゴンモータ１０３は、定常回転数を保っている。図８が定常回転している時のレーザ発光と水平同期信号のタイミングチャートである。次に、ポリゴンモータの回転数を下げる場合（Ｓ１０２）、レーザを強制的に点灯し続ける（Ｓ１０３）。そして、水平同期信号を検知し、ポリゴンモータが任意の回転数内になったかを判断し（Ｓ１０４）、任意の回転数内になるまで、レーザを点灯させ、任意の回転数内になったら、再び、レーザ水平同期ＯＮ／ＯＦＦ制御を行う（Ｓ１０５）。
【００３３】
図３のドッド部は、レーザ強制点灯部である。
【００３４】
以上が、本実施例の“ポリゴンモータの回転数を下げる制御”である。
【００３５】
尚、この実施例は、ポリゴンモータの回転数が２速のプリントモードを持つ画像形成装置について、説明した。更に、ポリゴンモータの回転数が２速以上のプリントモードを持つ画像形成装置に対しても、同様の制御で行っても良い。
【００３６】
以上、説明したように、ポリゴンモータの回転数が２速以上のプリントモードを持つ画像形成装置において、ポリゴンモータ回転数を下げる時に、レーザの強制発光を行って回転速度を変更することで、安定したポリゴンモータ回転数制御、水平同期信号の取りこぼし防止、素早いポリゴンモータ回転数の変更を行うことが出来る高品質な画像形成装置を提供できる。
【実施例２】
【００３７】
実施例２である“ポリゴンモータの回転数を上げる制御”について説明する。
【００３８】
ポリゴンモータ駆動に関連する回路について、実施例１と同様なので、省略する。
【００３９】
図４は、本実施例のポリゴンモータ１０３の回転数を上げる時のＭＰＵ５内で行われる制御を示すフローチャートであり、図５はこの制御の時間的遷移を説明したタイミングチャートである。以下、図４及び図５を参照しながら制御について説明する。
【００４０】
まず、ポリゴンモータ１０３が定常回転数で回転している（Ｓ４０１）。この時は、レーザ水平同期ＯＮ／ＯＦＦ制御を行い、ポリゴンモータ１０３は、定常回転数を保っている。図８が定常回転している時のレーザ発光と水平同期信号のタイミングチャートである。次に、ポリゴンモータの回転数を上げる場合（Ｓ４０２）、レーザを強制的に点灯し続ける（Ｓ４０３）。そして、水平同期信号を検知し、ポリゴンモータが任意の回転数内になったかを判断し（Ｓ４０４）、任意の回転数内になるまで、レーザを点灯させ、任意の回転数内になったら、再び、レーザ水平同期ＯＮ／ＯＦＦ制御を行う（Ｓ４０５）。
【００４１】
図５のドッド部は、レーザ強制点灯部である。
【００４２】
以上が、本実施例のポリゴンモータの回転数を上げる制御である。
【００４３】
尚、この実施例は、ポリゴンモータの回転数が２速のプリントモードを持つ画像形成装置について、説明した。更に、ポリゴンモータの回転数が２速以上のプリントモードを持つ画像形成装置に対しても、同様の制御で行っても良い。
【００４４】
以上、説明したように、ポリゴンモータの回転数が２速以上のプリントモードを持つ画像形成装置において、ポリゴンモータ回転数を上げる時に、レーザの強制発光を行って回転速度を変更することで、安定したポリゴンモータ回転数制御、水平同期信号の取りこぼし防止を行うことが出来る高品質な画像形成装置を提供できる。
【実施例３】
【００４５】
実施例３である“ポリゴンモータの回転数を上げる制御”について説明する。
【００４６】
ポリゴンモータ駆動に関連する回路について、実施例１と同様なので、省略する。
【００４７】
図６は、本実施例のポリゴンモータ１０３の回転数を上げる時のＭＰＵ５内で行われる制御を示すフローチャートであり、図７はこの制御の時間的遷移を説明したタイミングチャートである。以下、図６及び図７を参照しながら制御について説明する。
【００４８】
まず、ポリゴンモータ１０３が定常回転数で回転している（Ｓ６０１）。この時は、レーザ水平同期ＯＮ／ＯＦＦ制御を行い、ポリゴンモータ１０３は、定常回転数を保っている。図８が定常回転している時のレーザ発光と水平同期信号のタイミングチャートである。次に、ポリゴンモータの回転数を上げる場合（Ｓ６０２）、レーザを強制的に点灯する。そして、ポリゴンモータが任意の回転数内になったかを判断し、任意の回転数になっていない場合は、任意の時間、レーザを強制的に消灯する（Ｓ６０６）。再び、レーザを強制的に点灯し（Ｓ６０３）、任意の回転数になっていない場合、レーザを強制的に消灯し（Ｓ６０６）、任意の回転数になっている場合、再び、レーザ水平同期ＯＮ／ＯＦＦ制御を行う（Ｓ６０５）。
【００４９】
図７のドッド部は、レーザ強制点灯部である。
【００５０】
以上が、本実施例のポリゴンモータの回転数を上げる制御である。
【００５１】
尚、この実施例は、ポリゴンモータの回転数が２速のプリントモードを持つ画像形成装置について、説明した。更に、ポリゴンモータの回転数が２速以上のプリントモードを持つ画像形成装置に対しても、同様の制御で行っても良い。
【００５２】
以上、説明したように、ポリゴンモータの回転数が２速以上のプリントモードを持つ画像形成装置において、ポリゴンモータ回転数を上げる時に、レーザ強制ＯＮ／ＯＦＦを繰り返し行い、回転速度を変更することで、素早いポリゴンモータ回転数の変更と、レーザが感光ドラム面に照射する時間を減らすことが出来るのと、レーザの発射時間が短くでき、画像形成装置の寿命を延ばすことが出来る高品質な画像形成装置を提供できる。
【図面の簡単な説明】
【００５３】
【図１】実施例１で用いる制御フローチャート
【図２】実施例１〜３で用いるブロック図
【図３】実施例１で用いる制御タイミングチャート
【図４】実施例２で用いる制御フローチャート
【図５】実施例２で用いる制御タイミングチャート
【図６】実施例３で用いる制御フローチャート
【図７】実施例３で用いる制御タイミングチャート
【図８】実施例１〜３で用いるタイミングチャート
【図９】従来の画像形成装置の構成を示した図
【図１０】ポリゴンモータ回転制御に関わる回路のブロック図
【図１１】／水平同期信号と加速信号・減速信号のタイミングチャート
【図１２】従来の制御タイミングチャート
【符号の説明】
【００５４】
４    回転制御装置
５    マイクロコンピュータ（ＭＰＵ）
８    画像信号発生装置
１０１    レーザ駆動装置
１０２    回転多面鏡
１０３    ポリゴンモータ
１０４    光電変換装置
１０５    結像レンズ
１０６    折り返しミラー
１０７    感光ドラム
１０８    モータコイル
１０９    ホール素子
１１０    モータ駆動回路
１１１    プリンタ制御装置
【図１】
2007062167.tif 000003
【図２】
2007062167.tif 000004
【図３】
2007062167.tif 000005
【図４】
2007062167.tif 000006
【図５】
2007062167.tif 000007
【図６】
2007062167.tif 000008
【図７】
2007062167.tif 000009
【図８】
2007062167.tif 000010
【図９】
2007062167.tif 000011
【図１０】
2007062167.tif 000012
【図１１】
2007062167.tif 000013
【図１２】
2007062167.tif 000014