(57)【要約】【課題】回転制御部が強制信号出力回路の設けられた集積回路チップ外に配置された場合でも、回転体の回転を制御する。【解決手段】画像形成装置は、光源と、モータと、回転体と、感光体と、受光部と、モータの回転速度に応じた周波数を有する周波数信号または受光部が光ビームを受光したことに応じて出力される出力信号に基づいてモータの回転を制御する回転制御部と、を備え、集積回路チップには、強制点灯信号を出力する強制信号出力回路と、画像データ信号を出力するデータ出力回路と、強制点灯信号と画像データ信号との論理和である点灯信号を光源に出力する論理和回路と、出力信号が入力された場合に回転制御部に指示信号を出力する指示信号出力回路と、が設けられる。回転制御部は、周波数信号に基づいてモータを回転させている際に、指示信号が入力されたことに応じて、出力信号に基づいてモータを回転させる。【選択図】図４
2016051047.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
集積回路チップと、前記集積回路チップに接続される画像形成装置とを備える画像形成システムであって、
前記画像形成装置は、
光源と、
モータと、
前記モータによって回転され、前記光源から出射された光ビームを反射する回転体と、
前記回転体で反射された前記光ビームが照射される感光体と、
前記回転体で反射された前記光ビームを受光する受光部と、
前記モータの回転速度に応じた周波数を有する周波数信号または前記受光部が前記光ビームを受光したことに応じて出力される出力信号に基づいて前記モータの回転を制御する回転制御部と、を備え、
前記集積回路チップには、
前記光源を点灯させる強制点灯信号を出力する強制信号出力回路と、
前記光源を点灯させる画像データ信号を出力するデータ出力回路と、
前記強制点灯信号と前記画像データ信号との論理和である点灯信号を前記光源に出力する論理和回路と、
前記出力信号が入力された場合に前記回転制御部に指示信号を出力する指示信号出力回路と、が設けられ、
前記回転制御部は、前記周波数信号に基づいて前記モータを回転させている際に、前記指示信号が入力されたことに応じて、前記出力信号に基づいて前記モータを回転させる、画像形成システム。
【請求項２】
請求項１に記載の画像形成システムであって、
前記指示信号出力回路は、前記出力信号と前記強制点灯信号との同期がとれたことに応じて前記指示信号を出力する、画像形成システム。
【請求項３】
請求項２に記載の画像形成システムであって、
前記指示信号出力回路は、前記出力信号が前記強制信号出力回路に複数回入力されたことに応じて前記出力信号と前記強制点灯信号との同期がとれたと判断する、画像形成システム。
【請求項４】
光源と、感光体と、受光部と、を備えた画像形成装置に接続される集積回路チップであって、
前記光源を点灯させる強制点灯信号を出力する強制信号出力回路と、
前記光源を点灯させる画像データ信号を出力するデータ出力回路と、
前記強制点灯信号と前記画像データ信号との論理和である点灯信号を出力する論理和回路と、
前記点灯信号を前記画像形成装置へ送信するチップ側通信部と、
前記強制信号出力回路と前記論理和回路とを接続する第１の配線と、
前記データ出力回路と前記論理和回路とを接続する第２の配線と、
が設けられている、集積回路チップ。
【請求項５】
請求項４に記載の集積回路チップであって、
前記画像形成装置は、更に、モータと、前記モータによって回転される回転体と、を備え、
更に、前記チップ側通信部を介して前記画像形成装置から受信した出力信号が入力された場合に、前記モータの回転制御に用いられる指示信号を前記チップ側通信部に出力する指示信号出力回路が設けられている、集積回路チップ。
【請求項６】
請求項５に記載の集積回路チップであって、
前記指示信号出力回路は、前記出力信号と前記強制点灯信号との同期がとれたことに応じて前記指示信号を出力する、集積回路チップ。
【請求項７】
請求項６に記載の集積回路チップであって、
前記指示信号出力回路は、前記出力信号が前記強制信号出力回路に複数回入力されたことに応じて前記出力信号と前記強制点灯信号との同期がとれたと判断する、集積回路チップ。
【請求項８】
請求項４から請求項７までのいずれか一項に記載の集積回路チップであって、更に、
前記画像データ信号に基づく点灯時間と前記点灯信号に基づく点灯時間との一方を延長する延長回路が設けられている、集積回路チップ。
【請求項９】
点灯信号を出力する集積回路チップと接続する画像形成装置であって、
光源と、
モータと、
前記モータによって回転され、前記光源から出射された光ビームを反射する回転体と、
前記回転体で反射された前記光ビームが照射される感光体と、
前記回転体で反射された前記光ビームを受光する受光部と、
前記モータの回転速度に応じた周波数を有する周波数信号または前記受光部が前記光ビームを受光したことに応じて出力される出力信号に基づいて前記モータの回転を制御する回転制御部と、
前記出力信号を前記集積回路チップへ送信する装置側通信部と、
を備え、
前記回転制御部は、前記周波数信号に基づいて前記モータを回転させている際に、前記装置側通信部を介して前記集積回路チップから受信した指示信号が入力されたことに応じて、前記出力信号に基づいて前記モータを回転させる、画像形成装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本明細書によって開示される技術は、画像形成システムに関する。
【背景技術】
【０００２】
従来から、光源が出射した光ビームを、回転体によって反射させて感光体に照射させる画像形成装置が知られている（例えば特許文献１参照）。この画像形成装置には、回転制御部と、強制信号出力回路と、受光部と、画像データ出力回路と、が備えられている。回転制御部は、回転体の回転を制御する。強制信号出力回路は、強制点灯信号を出力する。強制点灯信号に基づき光源から出射され、回転体によって反射された光ビームは、受光部に受光される。受光部は、光ビームを受光すると検出信号を出力する。画像データ出力回路は、受光部から検出信号が出力されたことに応じたタイミングで画像データ信号を出力する。画像データ信号に基づき光源から出射され、反射体によって反射された光ビームは、感光体上に走査ラインを形成する。
【０００３】
また、このような画像形成装置では、回転制御部と強制信号出力回路とが、同一のユニット内に配置されており、当該ユニットを構成する同一の集積回路チップに設けられている。受光部からの検出信号は、この集積回路チップに入力されており、回転制御部と強制信号出力回路は、検出信号に基づいて動作が制御されている。また、回転制御部と強制信号出力回路とが接続されており、動作の制御に必要な信号を通信している。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００７−３２０１６０号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
ところで、発明者は、回路構成上の理由により、回転制御部を強制信号出力回路が設けられた集積回路チップ外に配置することを検討した。しかし、従来は、回転制御部が強制信号出力回路の設けられた集積回路チップ外に配置された場合における回転制御部の動作について十分に検討されていなかった。回転制御部が強制信号出力回路の設けられた集積回路チップ外に配置された場合でも、回転体の回転を制御することが可能な技術が望まれている。
【０００６】
本明細書では、上述した課題の少なくとも一部を解決することが可能な技術を開示する。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本明細書に開示される画像形成システムは、集積回路チップと、前記集積回路チップに接続される画像形成装置とを備える画像形成システムであって、前記画像形成装置は、光源と、モータと、前記モータによって回転され、前記光源から出射された光ビームを反射する回転体と、前記回転体で反射された前記光ビームが照射される感光体と、前記回転体で反射された前記光ビームを受光する受光部と、前記モータの回転速度に応じた周波数を有する周波数信号または前記受光部が前記光ビームを受光したことに応じて出力される出力信号に基づいて前記モータの回転を制御する回転制御部と、を備え、前記集積回路チップには、前記光源を点灯させる強制点灯信号を出力する強制信号出力回路と、前記光源を点灯させる画像データ信号を出力するデータ出力回路と、前記強制点灯信号と前記画像データ信号との論理和である点灯信号を前記光源に出力する論理和回路と、前記出力信号が入力された場合に前記回転制御部に指示信号を出力する指示信号出力回路と、が設けられ、前記回転制御部は、前記周波数信号に基づいて前記モータを回転させている際に、前記指示信号が入力されたことに応じて、前記出力信号に基づいて前記モータを回転させる。この画像形成システムでは、集積回路チップ外に配置された回転制御部に、出力信号が入力され、指示信号出力回路から指示信号が入力される。そのため、回転制御部が集積回路チップ外に配置された場合でも、出力信号と指示信号とを用いてモータの回転を制御し、回転体の回転を制御することができる。
【０００８】
上記画像形成システムにおいて、前記指示信号出力回路は、前記出力信号と前記強制点灯信号との同期がとれたことに応じて前記指示信号を出力する、構成としてもよい。この画像形成システムによれば、指示信号出力回路は、出力信号と強制点灯信号との同期がとれたことに応じて指示信号を出力し、回転制御部は、強制点灯信号との同期がとれた出力信号に基づいてモータの回転を制御する。そのため、強制点灯信号との同期がとれていない出力信号に基づいてモータの回転が制御される場合に比べて、モータの回転を精度よく制御することができる。
【０００９】
上記画像形成システムにおいて、前記指示信号出力回路は、前記出力信号が前記強制信号出力回路に複数回入力されたことに応じて前記出力信号と前記強制点灯信号との同期がとれたと判断する、構成としてもよい。この画像形成システムによれば、ノイズ等により出力信号が１回入力されたことに応じて、出力信号と強制点灯信号との同期がとれたと誤判断されることを抑制することができる。
【００１０】
本明細書に開示される集積回路チップは、光源と、感光体と、受光部と、を備えた画像形成装置に接続される集積回路チップであって、前記光源を点灯させる強制点灯信号を出力する強制信号出力回路と、前記光源を点灯させる画像データ信号を出力するデータ出力回路と、前記強制点灯信号と前記画像データ信号との論理和である点灯信号を出力する論理和回路と、前記点灯信号を前記画像形成装置へ送信するチップ側通信部と、前記強制信号出力回路と前記論理和回路とを接続する第１の配線と、前記データ出力回路と前記論理和回路とを接続する第２の配線と、が設けられている。この集積回路チップでは、強制信号出力回路とデータ出力回路と論理和回路とが同一の集積回路チップ内に設けられており、強制点灯信号や画像データ信号が集積回路チップ内の第１の配線や第２の配線を介して論理和回路に入力される。そのため、強制信号出力回路とデータ出力回路と論理和回路とが複数の集積回路チップに分散されて設けられ、集積回路チップ外の配線を介して論理和回路に入力される場合に比べて、強制信号出力回路から論理和回路に入力されるまでに強制点灯信号の波形が変化することを抑制することができる。また、データ出力回路から論理和回路に入力されるまでに画像データ信号の波形が変化することを抑制することができる。
【００１１】
上記集積回路チップにおいて、前記画像形成装置は、更に、モータと、前記モータによって回転される回転体と、を備え、更に、前記チップ側通信部を介して前記画像形成装置から受信した出力信号が入力された場合に、前記モータの回転制御に用いられる指示信号を前記チップ側通信部に出力する指示信号出力回路が設けられている、構成としてもよい。この集積回路チップによれば、指示信号出力回路は、画像形成装置から入力される出力信号に基づいて、画像形成装置に指示信号を出力することができる。
【００１２】
上記集積回路チップにおいて、前記指示信号出力回路は、前記出力信号と前記強制点灯信号との同期がとれたことに応じて前記指示信号を出力する、構成としてもよい。この集積回路チップに接続された画像形成装置は、出力信号と強制点灯信号との同期がとれたことに応じて、モータの回転を制御することができる。
【００１３】
上記集積回路チップにおいて、前記指示信号出力回路は、前記出力信号が前記強制信号出力回路に複数回入力されたことに応じて前記出力信号と前記強制点灯信号との同期がとれたと判断する、構成としてもよい。この集積回路チップによれば、ノイズ等により出力信号が１回入力されたことに応じて、出力信号と強制点灯信号との同期がとれたと誤判断されることを抑制することができる。
【００１４】
上記集積回路チップにおいて、更に、前記画像データ信号に基づく点灯時間と前記点灯信号に基づく点灯時間との一方を延長する延長回路が設けられている、構成としてもよい。この集積回路チップによれば、延長回路により画像データ信号に基づく点灯時間と点灯信号に基づく点灯時間との少なくとも一方を延長しておくことで、点灯信号が集積回路チップから出力されて光源に入力されるまでの間に変化した場合でも、変化後の点灯信号に基づく点灯時間が、延長する前の点灯信号に基づく点灯時間に比べて短縮されることを抑制することができる。
【００１５】
本明細書に開示される画像形成装置は、点灯信号を出力する集積回路チップと接続する画像形成装置であって、光源と、モータと、前記モータによって回転され、前記光源から出射された光ビームを反射する回転体と、前記回転体で反射された前記光ビームが照射される感光体と、前記回転体で反射された前記光ビームを受光する受光部と、前記モータの回転速度に応じた周波数を有する周波数信号または前記受光部が前記光ビームを受光したことに応じて出力される出力信号に基づいて前記モータの回転を制御する回転制御部と、前記出力信号を前記集積回路チップへ送信する装置側通信部と、を備え、前記回転制御部は、前記周波数信号に基づいて前記モータを回転させている際に、前記装置側通信部を介して前記集積回路チップから受信した指示信号が入力されたことに応じて、前記出力信号に基づいて前記モータを回転させる。この画像形成装置によれば、集積回路チップ外に配置された回転制御部は、出力信号が入力され、集積回路チップから指示信号が入力される。そのため、回転制御部が集積回路チップ外に配置された場合でも、出力信号と指示信号とを用いてモータの回転を制御し、回転体の回転を制御することができる。
【００１６】
なお、本明細書によって開示される技術は、種々の形態で実現することが可能であり、例えば、露光装置、モータを制御するとともに点灯信号を光源に出力する制御装置等の形態で実現することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１７】
【図１】プリンタ１００の構成を示す概略図
【図２】露光部４１の構成を示す概略図
【図３】プリンタ１００の構成を示すブロック図
【図４】制御基板７５および点灯信号出力回路１０２の構成を示すブロック図
【図５】強制点灯信号と、ＢＤ信号と、画像データ信号と、点灯信号との波形を示すタイミングチャート
【図６】点灯信号の波形を示すタイミングチャート
【図７】回転制御処理の流れを示すフローチャート
【図８】信号出力処理の流れを示すフローチャート
【発明を実施するための形態】
【００１８】
一実施形態のプリンタ１００の構成について、図１から図４を参照しつつ説明する。本実施形態のプリンタ１００は、電子写真式でシートＷに画像を形成する。図１に示すように、プリンタ１００は、給紙部１０と画像形成部４０とを備える。プリンタ１００は、画像形成システムの一例である。
【００１９】
給紙部１０は、トレイ１１と、ピックアップローラ１２と、搬送ローラ１３と、レジストレーションローラ１４とを有する。トレイ１１に収容されたシートＷは、ピックアップローラ１２により１枚ずつ取り出され、搬送ローラ１３により搬送され、レジストレーションローラ１４により姿勢が矯正されて、所定のタイミングで画像形成部４０に送られる。
【００２０】
画像形成部４０は、露光部４１と、プロセス部４２と、定着部４３とを有する。露光部４１は、後述する感光体５１に向けてレーザ光Ｌを照射する。露光部４１の構成については後に詳述する。
【００２１】
プロセス部４２は、感光体５１と、帯電器５２と、現像部５３と、転写ローラ５４とを有する。帯電器５２は、感光体５１の表面を一様に帯電させる。帯電器５２によって一様に帯電された感光体５１の表面に上述した露光部４１からのレーザ光Ｌが照射されると、感光体５１の表面に静電潜像が形成される。現像部５３は、トナーを供給することによって、感光体５１の表面に形成された静電潜像を現像する。これにより、感光体５１の表面にトナー像が形成される。転写ローラ５４は、感光体５１に対向するように配置されており、感光体５１の表面に形成されたトナー像を、搬送されるシートＷに転写する。
【００２２】
定着部４３は、感光体５１よりもシートＷの搬送方向の下流側に配置されており、熱によってトナー像をシートＷに定着させる。その後、シートＷは、排出ローラ１６を介して、プリンタ１００の上面に形成された排出トレイ１８へと排出される。
【００２３】
図２に示すように、露光部４１は、レーザ光Ｌを発するレーザダイオード（以下「ＬＤ」という）６１と、第１レンズ部６２と、ポリゴンミラー８０と、ポリゴンモータ７０と、第２レンズ部６３と、ビームディテクタ（以下「ＢＤ」という）６４と、制御基板７５とを備える。ＬＤ６１は、光源の一例であり、ポリゴンモータ７０は、モータの一例であり、レーザ光Ｌは光ビームの一例である。ポリゴンミラー８０は、回転体の一例であり、ＢＤ６４は、受光部の一例である。
【００２４】
ポリゴンモータ７０は、３相のブラシレスＤＣモータであり、ステータ７１と、１２極の永久磁石が配置されたロータ７３とを備えている。ステータ７１は、３つの相、例えばＵ相、Ｖ相、Ｗ相のそれぞれに対応するコイル７２を有する。各コイル７２は、スター結線で互いに電気的に接続されている。
【００２５】
ポリゴンミラー８０は、正六角柱の側面を構成するように配置された６つの鏡面８１を有する。ポリゴンミラー８０は、ポリゴンモータ７０によって回転駆動される。具体的には、ポリゴンミラー８０は、ポリゴンモータ７０のロータ７３に固定されており、ロータ７３の回転に伴って回転する。
【００２６】
第１レンズ部６２は、例えばシリンドリカルレンズで構成され、ＬＤ６１から出射されたレーザ光Ｌを、ポリゴンミラー８０に向けて照射する。第２レンズ部６３は、例えばｆθレンズで構成され、第１レンズ部６２から照射され、ポリゴンミラー８０の鏡面８１によって反射されたレーザ光Ｌを、感光体５１の表面に向けて照射する。
【００２７】
感光体５１は、ポリゴンミラー８０によって反射されたレーザ光Ｌが照射される位置に配置される。ロータ７３の回転に伴ってポリゴンミラー８０が回転すると、第１レンズ部６２からのレーザ光Ｌの照射方向に対する鏡面８１の角度が周期的に変わるため、レーザ光Ｌは鏡面８１によって周期的に偏向される。これにより、感光体５１の表面にレーザ光Ｌによる走査ラインが形成される。
【００２８】
ＢＤ６４は、ポリゴンミラー８０によって反射されたレーザ光Ｌを受光する位置に配置される。具体的には、ＢＤ６４は、ポリゴンミラー８０によって反射されたレーザ光Ｌが感光体５１を走査するより前に通過する位置であって、レーザ光Ｌの照射方向に対する鏡面８１の角度が特定の角度である状態において、鏡面８１によって反射されたレーザ光Ｌを受光する位置に配置されている。
【００２９】
ＢＤ６４は、レーザ光Ｌを受光したことに応じてＢＤ信号を出力する。ＢＤ信号は、図５に示されている。ＢＤ信号は、レーザ光Ｌを受光していないタイミングにおいてＬレベルとなり、レーザ光Ｌを受光しているタイミングにおいてＨレベルとなる信号である。ＢＤ信号は、出力信号の一例である。制御基板７５および制御基板７５に接続される点灯信号出力回路１０２については、後に詳述する。
【００３０】
図３に示すように、プリンタ１００は、上述した給紙部１０と、画像形成部４０とに加え、例えば図４に示す外部デバイス２００と接続するための通信インターフェース（通信ＩＦ）９２と、ユーザによる操作を受け付ける操作部９４と、プリンタ１００を制御するコントローラ３０とを備える。
【００３１】
操作部９４は、ユーザによる操作を受け付ける各種のボタンやタッチパネル（いずれも図示しない）を有する。タッチパネルは、各種情報を表示する表示部としても機能する。通信インターフェース９２は、外部デバイス２００との通信を可能にするハードウェアである。具体的には、通信インターフェース９２は、例えば、ネットワークインターフェース、シリアル通信インターフェース、パラレル通信インターフェース等である。プリンタ１００は、印刷対象となる画像データを、通信インターフェース９２を介して外部デバイス２００から取得する。
【００３２】
コントローラ３０は、ＣＰＵ３１と、ＲＯＭ３２と、ＲＡＭ３３と、不揮発性メモリ３４と、ＡＳＩＣ（Application Specific Integrated Circuit）３５とを有する。ＲＯＭ３２には、プリンタ１００を制御するための制御プログラムや、各種設定、初期値等が記憶されている。ＲＡＭ３３は、ＣＰＵ３１が各種のプログラムを実行する際の作業領域や、データの一時的な記憶領域として利用される。不揮発性メモリ３４は、ＮＶＲＡＭ、フラッシュメモリ、ＨＤＤ、ＥＥＰＲＯＭなどの書き換え可能なメモリである。ＡＳＩＣ３５は、例えば画像処理専用のハード回路である。ＣＰＵ３１は、ＲＯＭ３２から読み出した制御プログラムや各種センサから送られる信号に従って、プリンタ１００の各構成要素を制御する。
【００３３】
次に、制御基板７５について説明する。制御基板７５は、ＣＰＵ３１からの指示に応じて、ポリゴンモータ７０の回転を制御するとともにＬＤ６１の点灯を制御する回路である。制御基板７５は、図４に示すように、回転制御ＩＣ７６と、モータドライバ７７と、装置側通信部７８と、光源ドライバ７９とを備える。
【００３４】
回転制御ＩＣ７６は、ポリゴンモータ７０の回転を制御する。回転制御ＩＣ７６には、ＢＤ６４と回転制御ＩＣ７６とを接続する配線８５を介してＢＤ信号が入力されている。回転制御ＩＣ７６は、ＢＤ信号を参照して、ポリゴンミラー８０の回転速度および回転周期を特定する。具体的には、回転制御ＩＣ７６は、制御信号をモータドライバ７７に出力し、モータドライバ７７を用いてポリゴンモータ７０の回転を制御する。回転制御ＩＣ７６は、回転制御部の一例である。
【００３５】
モータドライバ７７は、回転制御ＩＣ７６から受け取った制御信号に基づいてポリゴンモータ７０の回転を制御する。モータドライバ７７は、インバータ回路７７Ａと、電圧検出回路７７Ｂとを含む。インバータ回路７７Ａは、ポリゴンモータ７０の各コイル７２の通電状態と非通電状態とを切り替える回路である。電圧検出回路７７Ｂは、図２に示されるポリゴンモータ７０の各コイル７２の端点Ｐと、スター結線の中位点Ｑとの間の電圧を検出する。
【００３６】
図２に示すように、ポリゴンモータ７０のロータ７３が回転すると、ステータ７１の各コイル７２にＳ極の磁石とＮ極の磁石とが交互に接近する。これに伴って、各コイル７２中の磁束が変化し、各コイル７２に誘起電圧が発生する。誘起電圧は、Ｓ極が接近した場合とＮ極が接近した場合とで異なるレベルに周期的に変化した波形を示す。
【００３７】
モータドライバ７７は、電圧検出回路７７Ｂが検出した誘起電圧を、誘起電圧の変化、つまり、各コイルに接近する磁石の極性の入れ替わりに応じてレベル反転する信号（以下、「ＦＧ信号」という）に変換し、回転制御ＩＣ７６に出力する。ＦＧ信号は、周波数信号の一例である。
【００３８】
ＦＧ信号は、ポリゴンモータ７０の回転速度に応じた周波数を有する。そのため、ＦＧ信号を参照すれば、ポリゴンモータ７０の回転速度および回転周期が特定される。そのため、回転制御ＩＣ７６は、ＢＤ信号またはＦＧ信号に基づいてポリゴンモータ７０の回転を制御する。回転制御ＩＣ７６によるポリゴンモータ７０の回転制御処理については、後に詳述する。
【００３９】
装置側通信部７８は、点灯信号出力回路１０２の後述する点灯信号出力ＩＣ１０４に電気的に接続されており、詳細には、点灯信号出力ＩＣ１０４のチップ側通信部１２４に対して通信可能に接続されている。装置側通信部７８は、例えば、装置側通信部７８とＢＤ６４とを接続する配線８２を介して入力されたＢＤ信号を点灯信号出力ＩＣ１０４に送信し、点灯信号出力ＩＣ１０４から点灯信号ＬＳを受信する。光源ドライバ７９は、装置側通信部７８に受信された点灯信号ＬＳに基づいてＬＤ６１の点灯を制御する。
【００４０】
次に、点灯信号出力回路１０２について説明する。点灯信号出力回路１０２は、点灯信号ＬＳを出力する点灯信号出力ＩＣ１０４と、ＲＡＭ１０６と、外部デバイス２００と接続するための通信インターフェース１０８とを備える。点灯信号出力ＩＣ１０４は、集積回路チップの一例である。図４に点線１５０で示すように、点灯信号出力ＩＣ１０４に接続される制御基板７５等を含むプリンタ１００の点灯信号出力回路１０２以外の構成は、画像形成装置の一例である。
【００４１】
点灯信号出力ＩＣ１０４には、制御部１１０と、チップ側通信部１２４と、強制信号出力回路１１２と、データ出力回路１１４と、論理和回路１１６と、延長回路１２０とが設けられている。制御部１１０は、ＣＰＵ３１からの指示に応じて、点灯信号出力ＩＣ１０４の各回路を制御する。チップ側通信部１２４は、点灯信号出力ＩＣ１０４外の配線１３０を介して装置側通信部７８と接続され、例えば、点灯信号ＬＳを制御基板７５に送信する。
【００４２】
強制信号出力回路１１２は、ポリゴンミラー８０で反射されたレーザ光ＬがＢＤ６４に受光されると想定されるタイミングでＬＤ６１を点灯させる強制点灯信号ＫＳを出力する。図５に示すように、強制点灯信号ＫＳは、ＬＤ６１を点灯させるタイミングでＨレベルとなり、それ以外のタイミングでＬレベルになる信号である。強制信号出力回路１１２は、強制点灯信号ＫＳの出力に基づいてＢＤ６４からＢＤ信号が入力されると、ＢＤ信号をデータ出力回路１１４に出力する。
【００４３】
また、強制信号出力回路１１２は、チップ側通信部１２４と強制信号出力回路１１２とを接続する配線１２７を介してＢＤ信号が入力された場合に回転制御ＩＣ７６に切替信号を出力する信号出力処理を実行する。強制信号出力回路１１２による切替信号の信号出力処理については、後に詳述する。切替信号は、指示信号の一例であり、強制信号出力回路１１２は、強制信号出力回路および指示信号出力回路の一例である。
【００４４】
ＲＡＭ１０６には、通信インターフェース１０８を介して外部デバイス２００から取得した画像データが一時的に記憶されている。データ出力回路１１４は、感光体５１上に走査ラインが形成されるタイミングでＬＤ６１を点灯させる画像データ信号ＧＳを、ＢＤ６４がレーザ光Ｌを受光したことに基づき出力する。具体的には、データ出力回路１１４は、強制信号出力回路１１２からＢＤ信号を受信すると、ＲＡＭ１０６に記憶された画像データに基づく画像データ信号ＧＳを、ＢＤ信号がＨレベルに変化するタイミングから主走査方向の余白時間経過後に出力する。つまり、ＢＤ信号により、レーザ光Ｌによる走査ラインの書き出しタイミングが決定される。図５に示すように、画像データ信号ＧＳは、ＬＤ６１を点灯させるタイミングでＨレベルとなり、それ以外のタイミングでＬレベルになる信号である。
【００４５】
論理和回路１１６は、強制点灯信号ＫＳと画像データ信号ＧＳとの論理和である点灯信号ＬＳを出力する。論理和回路１１６の一方の入力端子１１６Ａは、配線１２２を介して強制信号出力回路１１２に接続され、強制点灯信号ＫＳが入力される。論理和回路１１６の他方の入力端子１１６Ｂは、配線１２３を介してデータ出力回路１１４に接続され、画像データ信号ＧＳが入力される。これにより、論理和回路１１６の出力端子１１６Ｃから強制点灯信号ＫＳと画像データ信号ＧＳとの論理和である点灯信号ＬＳが出力される。配線１２２は、第１の配線の一例であり、配線１２３は、第２の配線の一例である。
【００４６】
点灯信号ＬＳは、ＬＤ６１を点灯させるタイミングでＨレベルとなり、それ以外のタイミングでＬレベルになる信号である。図５に示すように、点灯信号ＬＳがＨレベルとなる時間（以下、「点灯時間ＬＴ」という）には、強制点灯信号ＫＳがＨレベルとなる時間（以下、「強制点灯時間ＫＴ」という）と、画像データ信号ＧＳがＨレベルとなる時間（以下、「露光点灯時間ＧＴ」という）とが含まれる。露光点灯時間ＧＴは、画像データ信号に基づく点灯時間の一例である。
【００４７】
強制点灯時間ＫＴは、強制点灯信号ＫＳに基づいて設定され、ＢＤ６４にレーザ光Ｌが受光されるのに十分な長さに設定される。一方、露光点灯時間ＧＴは、画像データ信号ＧＳに基づいて設定される。画像データ信号ＧＳは、画像データに応じてＨレベルとＬレベルとの間で変化を繰り返す。そのため、図６に示すように、露光点灯時間ＧＴには、強制点灯時間ＫＴよりもＨレベルとなる時間が短い単位点灯時間ＵＴが含まれる。
【００４８】
図６に、点灯信号ＬＳの波形を示す。点灯信号ＬＳ０は、強制点灯信号ＫＳおよび画像データ信号ＧＳに減衰が無い理想状態の点灯信号である。点灯信号ＬＳ１は、論理和回路１１６から出力される点灯信号である。点灯信号ＬＳ２は、一定の閾値ＬＶを用いて点灯信号ＬＳ１を二値化した点灯信号である。点灯信号の二値化処理は、延長回路１２０および光源ドライバ７９において実行される。
【００４９】
強制点灯信号ＫＳは、点灯信号出力ＩＣ１０４内の配線１２２を介して論理和回路１１６に入力される。また、画像データ信号ＧＳは、点灯信号出力ＩＣ１０４内の配線１２３を介して論理和回路１１６に入力される。そのため、強制点灯信号ＫＳおよび画像データ信号ＧＳは、点灯信号出力ＩＣ１０４外の配線１３０を介して論理和回路１１６に入力される場合に比べて、点灯信号出力ＩＣ１０４外からのノイズやクロストークの影響を受けにくく、波形が変形しにくい。従って、点灯信号ＬＳ１を点灯信号ＬＳ０と比較した強制点灯時間ＫＴおよび露光点灯時間ＧＴの短縮量は微小である。
【００５０】
一方、点灯信号出力ＩＣ１０４から出力された点灯信号ＬＳは、点灯信号出力ＩＣ１０４外の配線１３０を介して光源ドライバ７９に出力されることで減衰する。図６の点灯信号ＬＳ３に、仮に、点灯信号ＬＳ１が点灯信号出力ＩＣ１０４から出力されて、光源ドライバ７９に入力された場合の点灯信号の波形を示し、点灯信号ＬＳ４に、一定の閾値ＬＶを用いて点灯信号ＬＳ３を二値化した点灯信号の波形を示す。
【００５１】
図６に示すように、点灯信号ＬＳ４を点灯信号ＬＳ０と比較した強制点灯時間ＫＴおよび露光点灯時間ＧＴの短縮量は、点灯信号ＬＳ２を点灯信号ＬＳ０と比較した強制点灯時間ＫＴおよび露光点灯時間ＧＴの短縮量よりも大きくなっている。これにより、露光点灯時間ＧＴに含まれる単位点灯時間ＵＴの長さが短縮されると、単位点灯時間ＵＴを用いてＬＤ６１を十分に点灯させることができない場合がある。
【００５２】
本実施形態の点灯信号出力ＩＣ１０４には、点灯信号ＬＳに基づく点灯時間ＬＴを延長する延長回路１２０が設けられている。延長回路１２０は、点灯時間ＬＴを延長する複数の延長時間ＥＴを有し、制御部１１０からの指示に応じて、点灯時間ＬＴを延長する１つの延長時間ＥＴを選択する。
【００５３】
延長回路１２０は、点灯信号ＬＳ１から点灯信号ＬＳ２を生成する。延長回路１２０は、点灯信号ＬＳ２の強制点灯時間ＫＴ及び露光点灯時間ＧＴの立ち下がりタイミング、つまり、各点灯時間の終了のタイミングを、選択した延長時間ＥＴだけ遅らせることで点灯時間ＬＴを延長する。延長回路１２０は、点灯信号ＬＳ２の点灯時間ＬＴを延長した点灯信号ＬＳ５を光源ドライバ７９に出力する。点灯信号ＬＳ５は、図６に示されている。
【００５４】
図６に示すように、点灯信号ＬＳ６は、点灯信号ＬＳ５が点灯信号出力ＩＣ１０４から出力されて、光源ドライバ７９に入力された場合の点灯信号である。また、点灯信号ＬＳ７は、一定の閾値ＬＶを用いて点灯信号ＬＳ５を二値化した点灯信号である。点灯信号ＬＳ６の点灯時間ＬＴと点灯信号ＬＳ０の点灯時間ＬＴとは略等しくなっており、これにより、単位点灯時間ＵＴを用いてＬＤ６１を十分に点灯させることができる。
【００５５】
次に、回転制御処理および信号出力処理の具体的な流れを、図７と図８とを参照して説明する。これらの処理は、操作部９４を介してユーザから印刷の指示を受け付けると開始される。はじめに、図７を参照して、回転制御ＩＣ７６による回転制御処理について説明する。回転制御ＩＣ７６は、回転制御処理を開始すると、ポリゴンモータ７０の回転速度の特定にＦＧ信号を用いることを設定し、ポリゴンモータ７０を回転させ始める（Ｓ１００）。回転制御ＩＣ７６は、モータドライバ７７のインバータ回路７７Ａを用いて、ポリゴンモータ７０の各コイル７２の通電状態と非通電状態とを切り替え、ポリゴンモータ７０の回転速度を上昇させる。
【００５６】
回転制御ＩＣ７６は、ＦＧ信号に基づいてポリゴンモータ７０の回転速度を特定し、ポリゴンモータ７０の回転速度が規定速度範囲に到達したか否かを判断する（Ｓ１２０）。回転制御ＩＣ７６は、ポリゴンモータ７０の回転速度が規定速度範囲に到達していないと判断した場合（Ｓ１２０：ＮＯ）、ＦＧ信号に基づいてポリゴンモータ７０の回転速度を特定し、Ｓ１２０の処理を繰り返す。
【００５７】
ＦＧ信号は、ポリゴンモータ７０の各コイル７２に発生する誘起電圧に基づいて発生するため、ポリゴンモータ７０の回転速度が規定速度範囲よりも遅い低速回転状態においても発生する。そのため、回転制御ＩＣ７６は、ポリゴンモータ７０の低速回転状態において、ＦＧ信号に基づいてポリゴンモータ７０の回転速度を制御することができる。
【００５８】
一方、誘起電圧は、例えば各コイル７２を非通電状態に切り替えた直後の期間（以下、「回生期間」という）において出力されず、回生期間においてＦＧ信号は不安定となる。回生期間は、ポリゴンモータ７０の回転速度によらず一定期間に亘って継続する。そのため、回転制御ＩＣ７６は、回転速度が規定速度に到達した高速回転状態において、ＦＧ信号に基づいてポリゴンモータ７０の回転速度を精度良く制御することができない。
【００５９】
それに比べて、ＢＤ信号は、ポリゴンモータ７０の高速回転状態に出力され、各コイル７２の状態の変化に関わらず出力される。そのため、ポリゴンモータ７０の高速回転状態では、ＢＤ信号に基づくことで、ＦＧ信号に基づく場合に比べてポリゴンモータ７０の回転速度を精度良く制御することができる。
【００６０】
回転制御ＩＣ７６は、ポリゴンモータ７０の回転速度によるＦＧ信号とＢＤ信号との切り替えのために、ポリゴンモータ７０の回転速度が規定速度範囲に到達したと判断した場合（Ｓ１２０：ＹＥＳ）、装置側通信部７８と回転制御ＩＣ７６とを接続する配線８３および装置側通信部７８を介してロック信号を強制信号出力回路１１２に送信する（Ｓ１３０）。ロック信号は、図４に示されている。
【００６１】
回転制御ＩＣ７６は、強制信号出力回路１１２にロック信号を送信した後、強制信号出力回路１１２から切替信号が入力されたか否かを判断する（Ｓ１４０）。回転制御ＩＣ７６は、切替信号が入力されていないと判断した場合（Ｓ１４０：ＮＯ）、切替信号が入力されるのを待機する。一方、回転制御ＩＣ７６は、ＦＧ信号に基づいてポリゴンモータ７０を回転させている際に、切替信号が入力されたと判断した場合（Ｓ１４０：ＹＥＳ）、ポリゴンモータ７０の回転速度の制御に用いる信号をＦＧ信号からＢＤ信号に切り替え、ＢＤ信号に基づいてポリゴンモータ７０を回転させる（Ｓ１５０）。これにより、回転制御ＩＣ７６は、ポリゴンモータ７０の低速回転状態と高速回転状態の両方において、ポリゴンモータ７０の回転速度を精度良く制御することができる。
【００６２】
次に、図８を参照して、強制信号出力回路１１２による信号出力処理について説明する。強制信号出力回路１１２は、信号出力処理を開始すると、動作モードを起動モードに設定する（Ｓ２００）。起動モードは、強制信号出力回路１１２からデータ出力回路１１４へのＢＤ信号の転送を停止する動作モードである。起動モードの初期状態では、強制信号出力回路１１２からの強制点灯信号ＫＳの出力が停止されており、そのため、強制信号出力回路１１２にＢＤ信号が入力されることがない。
【００６３】
強制信号出力回路１１２は、回転制御ＩＣ７６からロック信号が入力されるのを待機する（Ｓ２１０：ＮＯ）。具体的には、強制信号出力回路１１２は、回転制御ＩＣ７６から入力される信号の電圧が規定値を超えたか否かを判断し、規定値を超える電圧の信号、つまり、ロック信号が入力されるのを待機する。そして、回転制御ＩＣ７６からロック信号が入力されると（Ｓ２１０：ＹＥＳ）、ポリゴンモータ７０が高速回転状態となったことから、強制信号出力回路１１２は、起動モードにおいて強制点灯信号ＫＳの出力を開始する（Ｓ２２０）。
【００６４】
強制信号出力回路１１２は、ＢＤ６４からＢＤ信号が入力されるのを待機する（Ｓ２３０：ＮＯ）。具体的には、強制信号出力回路１１２は、ＢＤ６４から入力される信号の電圧が規定値を超えたか否かを判断し、規定値を超える電圧の信号、つまり、ＢＤ信号が入力されるのを待機する。更に詳細には、強制信号出力回路１１２は、ＢＤ６４からＢＤ信号が所定の複数回（以下、「所定回」という）入力されるのを待機する。
【００６５】
強制信号出力回路１１２は、強制点灯信号ＫＳの出力に応じてＢＤ６４からＢＤ信号が所定回入力されると（Ｓ２３０：ＹＥＳ）、ＢＤ信号と強制点灯信号ＫＳとの同期がとれた、つまり、強制点灯信号ＫＳの出力に応じてＢＤ６４からＢＤ信号が入力されたと判断し、動作モードを起動モードから印刷モードへと遷移させる（Ｓ２４０）。起動モードは、強制信号出力回路１１２からデータ出力回路１１４へＢＤ信号を転送する動作モードである。これにより、データ出力回路１１４は、画像データ信号ＧＳを出力し、感光体上に走査ラインが形成される。
【００６６】
また、強制信号出力回路１１２は、ＢＤ６４からＢＤ信号が入力されたことに応じて、配線１２７およびチップ側通信部１２４を介して回転制御ＩＣ７６に切替信号を出力する（Ｓ２５０）。これにより、回転制御ＩＣ７６は、ＢＤ信号に基づいてポリゴンモータ７０を回転させる。
【００６７】
以上説明したように、本実施形態のプリンタ１００では、点灯信号出力ＩＣ１０４外に配置された回転制御ＩＣ７６に、配線８５を介してＢＤ信号が入力されており、配線１２７、８３を介して点灯信号出力ＩＣ１０４の強制信号出力回路１１２から切替信号が入力されている。そのため、回転制御ＩＣ７６が点灯信号出力ＩＣ１０４に配置された場合でも、ＢＤ信号および切替信号を用いてポリゴンモータ７０およびポリゴンミラー８０の回転を制御することができる。
【００６８】
本実施形態のプリンタ１００では、強制信号出力回路１１２は、強制信号出力回路１１２が出力する強制点灯信号ＫＳと、強制点灯信号ＫＳを出力することに起因して入力されるＢＤ信号との同期がとれたことに応じて切替信号を出力する。そして、回転制御ＩＣ７６は、強制信号出力回路１１２から切替信号が入力されたことに応じて、強制点灯信号ＫＳとの同期がとれたＢＤ信号に基づいてモータの回転を制御する。そのため、回転制御ＩＣ７６において、強制点灯信号ＫＳとの同期がとれていないＢＤ信号に基づいてポリゴンモータ７０の回転が制御される場合に比べて、ポリゴンモータ７０の回転を精度よく制御することができる。
【００６９】
本実施形態のプリンタ１００では、ＢＤ信号がＢＤ６４から強制信号出力回路１１２に複数回入力されたことに応じてＢＤ信号と強制点灯信号ＫＳとの同期がとれたと判断する。そのため、強制信号出力回路１１２において、ノイズ等によりＢＤ信号が１回入力されたことに応じて、出力信号と強制点灯信号との同期がとれたと誤判断されることを抑制することができる。
【００７０】
本実施形態のプリンタ１００に含まれる点灯信号出力ＩＣ１０４では、強制信号出力回路１１２とデータ出力回路１１４と論理和回路１１６とが同一の点灯信号出力ＩＣ内に設けられており、強制点灯信号ＫＳや画像データ信号ＧＳが点灯信号出力ＩＣ内の配線１２２、１２３を介して論理和回路１１６に入力される。そのため、強制信号出力回路１１２とデータ出力回路１１４と論理和回路１１６とが複数の集積回路チップに分散されて設けられ、集積回路チップ外の配線を介して論理和回路１１６に入力される場合に比べて、強制信号出力回路１１２から論理和回路１１６に入力されるまでに強制点灯信号ＫＳの波形が変化することを抑制することができる。また、データ出力回路１１４から論理和回路１１６に入力されるまでに画像データ信号ＧＳの波形が変化することを抑制することができる。
【００７１】
本実施形態のプリンタ１００に含まれる点灯信号出力ＩＣ１０４では、延長回路１２０が設けられており、点灯信号ＬＳに基づく点灯時間ＬＴが延長回路１２０により延長される。そのため、点灯信号ＬＳの波形が点灯信号出力ＩＣ１０４から出力されて光源ドライバ７９に入力されるまでの間に変化した場合でも、変化後の点灯時間ＬＴが、延長する前の点灯時間ＬＴに比べて短縮されることを抑制することができる。
【００７２】
本明細書で開示される技術は上記記述及び図面によって説明した実施形態に限定されるものではなく、例えば次のような種々の態様も含まれる。
【００７３】
上記実施形態において１つのＣＰＵ３１により実行される処理は、複数のＣＰＵにより実行されてもよいし、ＡＳＩＣ３５などの専用のハード回路のみにより実行されてもよいし、ＣＰＵおよびハード回路の両方により実行されてもよい。
【００７４】
上記実施形態では、画像形成装置の一例として、プリンタ１００について説明したが、画像形成装置には、複合機等が含まれる。また、上記実施形態では、画像形成装置の一例として、１色のトナーを用いて画像を形成するモノクロタイプのプリンタ１００を挙げたが、画像形成装置の他の一例としては、複数色のトナーを用いて画像を形成するカラープリンタが挙げられる。本発明は、このようなカラープリンタにも適用可能である。
【００７５】
また、上記実施形態では、ロータ７３の極数は１２極であり、ポリゴンミラー８０の鏡面８１の数は６面であるが、ロータ７３の極数やポリゴンミラー８０の鏡面８１の数はこれに限られない。
【００７６】
また、上記実施形態における強制信号出力回路１１２の内容は、あくまで一例であり、種々変形可能である。例えば、上記実施形態では、強制信号出力回路１１２が強制点灯信号ＫＳを論理和回路１１６に出力するとともに、切替信号を回転制御ＩＣ７６に出力するとしているが、切替信号を出力する構成は、強制信号出力回路１１２と別の構成であってもよい。
【００７７】
また、強制信号出力回路１１２を制御する制御部１１０が切替信号を出力しても良ければ、強制信号出力回路１１２からＢＤ信号が転送されるデータ出力回路１１４が切替信号を出力してもよい。
【符号の説明】
【００７８】
５１：感光体  ６１：ＬＤ  ６４：ＢＤ  ７０：ポリゴンモータ  ７５：制御基板  ７６：回転制御ＩＣ  ７７：モータドライバ  ７７Ａ：インバータ回路  ７７Ｂ：電圧検出回路  ７８：装置側通信部  ７９：光源ドライバ  ８０：ポリゴンミラー  １０２：点灯信号出力回路  １０４：点灯信号出力ＩＣ  １１０：制御部  １１２：強制信号出力回路  １１４：データ出力回路  １１６：論理和回路  １２０：延長回路  １２４：チップ側通信部  ＥＴ：延長時間  ＧＳ：画像データ信号  ＧＴ：露光点灯時間  ＫＳ：強制点灯信号  ＫＴ：強制点灯時間  ＬＳ：点灯信号  ＬＴ：点灯時間  ＵＴ：単位点灯時間
【図１】
2016051047.tif 000003
【図２】
2016051047.tif 000004
【図３】
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【図４】
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【図５】
2016051047.tif 000007
【図６】
2016051047.tif 000008
【図７】
2016051047.tif 000009
【図８】
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