JP2001264673A

JP2001264673A - 画像形成装置

Info

Publication number: JP2001264673A
Application number: JP2000073031A
Authority: JP
Inventors: Kohei Shiotani; 康平塩谷; Takayoshi Suzuki; 孝義鈴木
Original assignee: Fuji Xerox Co Ltd
Current assignee: Fujifilm Business Innovation Corp
Priority date: 2000-03-15
Filing date: 2000-03-15
Publication date: 2001-09-26

Abstract

(57)【要約】【課題】ポリゴンミラーを回転させるモータの制御に
ついて当該モータ内部のエンコーダによる回転制御とモ
ータ外部の水平同期信号による回転制御とを切り換えて
行う場合に、モータの異常回転を防止する。【解決手段】Ｄ−フリップフロップ６９は、切換指示
信号を波形整形回路６６からのＦＧ信号でラッチし、こ
の出力を切換信号としてセレクタ６７に供給する。セレ
クタ６７は、Ｄ−フリップフロップ６９からの切換信号
が論理Ｌから論理Ｈになると、ＦＧ信号からＳＯＳ信号
に切り換えて選択し、このＳＯＳ信号をＰＬＬ制御回路
７０に供給する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、回転多面鏡（例え
ばポリゴンミラー）を回転させるときのモータ制御につ
いて、当該モータ内部のエンコーダによる回転制御とモ
ータ外部の水平同期信号による回転制御とを切り換えて
行う画像形成装置に関する。

【０００２】

【従来の技術及び発明が解決しようとする課題】従来よ
り、光源からレーザビームを射出して感光体等に走査さ
せる画像形成装置が用いられている。そして、タンデム
型の画像形成装置にオーバーフィルド型の光走査を用い
ることにより良好な露光効果を得るものが、特願平１０
−６９８９１号で提案されている。さらに、タンデム型
の画像形成装置においては、各色のポリゴンミラーの回
転位相を変えることによって副走査方向の色ずれを補正
する方法が、特願平１１−４６４８号で提案されてい
る。

【０００３】前記画像形成装置は、図１３に示すよう
に、補正制御部１２０（１２０Ｙ、１２０Ｍ、１２０
Ｃ、１２０Ｂｋ）と、基準クロックＣＬＫ１を発生する
基準クロック発生部１３０と、レーザビームの走査を行
う光走査部１４０（１４０Ｙ、１４０Ｍ、１４０Ｃ、１
４０Ｂｋ）と、ポリゴンミラー用のモータを駆動させる
モータ駆動部１５０（１５０Ｙ、１５０Ｍ、１５０Ｃ、
１５０Ｂｋ）とを備えている。

【０００４】なお、イエロー（Ｙ）、マゼンダ（Ｍ）、
シアン（Ｃ）、ブラック（Ｂｋ）についてそれぞれ同様
の回路構成となっていることから、以下の説明ではアル
ファベットの記号を省略して説明するものとする。

【０００５】基準クロック発生部１３０は、いわゆるマ
スタークロックとなるクロックＣＬＫ０を発振する源発
振クロック回路１３１と、クロックＣＬＫ０のクロック
周波数を変更して基準クロックＣＬＫ１をモータ駆動部
１５０に供給するクロック変更回路１３２とを備えてい
る。クロック変更回路１３２におけるクロック周波数の
変更は、補正制御回路１２０によって行われる。

【０００６】具体的には、補正制御部１２０は、各色の
副走査方向の色ずれ補正を行うべく、印字前に基準クロ
ックＣＬＫ１をＣＬＫ１’に変更し、さらに印字前に元
の基準クロックＣＬＫ１に戻すようにクロック変更回路
１３２を制御する。すなわち、色ずれが生じた時は基準
クロックＣＬＫの周波数を変えることで後述するモータ
１４３の回転速度を調整し、色ずれが補正されると基準
クロックＣＬＫの周波数を元に戻してモータ１４３の回
転速度を元に戻す。これにより、他の色のポリゴンミラ
ー１５２との位相差分の色ずれを補正している。

【０００７】光走査部１４０は、レーザビームを走査さ
せるポリゴンミラー１４１と、レーザビームのスキャン
速度を一定にするｆθレンズ１４２と、反射ミラー１４
３と、ＳＯＳ信号を検出するＳＯＳセンサ１４４とを備
えている。

【０００８】図示しないレーザダイオードから射出され
たレーザビームは、ポリゴンミラー１４１に反射された
後、ｆθレンズ１４２及び反射ミラー１４３を介して、
ＳＯＳセンサ１４４に入射する。ＳＯＳセンサ１４４
は、レーザビームの入射を検出すると、ＳＯＳ信号を発
生してモータ駆動回路１５０に供給する。ポリゴンミラ
ー１４１がさらに回転すると、レーザビームは走査され
て感光体１６０に照射される。

【０００９】モータ駆動部１５０は、ポリゴンミラー１
４１を回転させるモータ１５１と、モータ１５１の回転
数を検出するＦＧセンサ１５２と、ＳＯＳ信号又は回転
周波数信号（ＦＧ信号）のいずれかを選択するセレクタ
１５３と、入力信号に対してＰＬＬ制御を行うＰＬＬ制
御回路１５４と、モータ１５１を回転させるモータ駆動
回路１５５とを備えている。

【００１０】ＦＧセンサ１５２は、モータ１５１の回転
数を検出し、当該回転数に応じたＦＧ信号を発生してセ
レクタ１５３に供給する。セレクタ１５３は、図示しな
い制御回路の制御に従って、ＦＧセンサ１５２からのＦ
Ｇ信号又はＳＯＳセンサ１４４からのＳＯＳ信号のいず
れかを選択して、ＰＬＬ制御回路１５４に供給する。Ｐ
ＬＬ制御回路１５４は、セレクタ１５３からの信号を基
準クロック発生部１３０からの基準クロックに同期させ
てＰＬＬ制御を行い、速度制御信号をモータ駆動回路１
５５に供給する。モータ駆動回路１５５は、ＰＬＬ制御
回路１５４からの信号に基づいてモータ１５１を回転駆
動させる。

【００１１】具体的には、印字状態でない時は、セレク
タ１５３は、ＦＧ信号を選択してＰＬＬ制御回路１５４
に供給する。ＰＬＬ制御回路１５４は、このＦＧ信号を
基準クロックＣＬＫ１に同期させることによって、ポリ
ゴンミラー１４１を精度良く回転させている。そして印
字状態になると、セレクタ１５３は、ＳＯＳ信号を選択
してＰＬＬ制御回路１５４に供給する。ＰＬＬ制御回路
１５４は、このＳＯＳ信号を基準クロックＣＬＫ１に同
期させることによって、ポリゴンミラー１４１を精度良
く回転させている。

【００１２】ここで、印字状態においては、基準クロッ
クＣＬＫ１とＳＯＳ信号は、ＰＬＬ制御が行われるた
め、図１４（Ａ）、（Ｂ）に示すように、常に所定の位
相差で位相ロック状態になる。

【００１３】例えば基準クロックＣＬＫ１が図１５
（Ａ）に示すような時は、ＳＯＳ信号は図１５（Ｃ）に
示すようになる。そして、基準クロックＣＬＫ１が図１
５（Ｂ）に示すように変わると、ＳＯＳ信号もそれに対
応して図１５（Ｄ）に示すようになる。各色のモータ駆
動部１５０には位相同一の基準クロックＣＬＫ１が供給
されることから、各色のＳＯＳ信号の位相が一致し、副
走査の書出しタイミングを一致させている。

【００１４】このような構成の画像形成装置は、通常、
モータ１５１の起動時には、セレクタ１５３がＦＧ信号
を選択し、ＦＧ信号によるＰＬＬ制御を行う。そして、
定常回転にロックした時点で、セレクタ１５３がＳＯＳ
信号を選択し、ＳＯＳ信号によるＰＬＬ制御に切り換え
る。しかし、ＦＧ信号からＳＯＳ信号への切り換えのタ
イミングによっては、モータ１５１の異常回転が発生す
ることがある。

【００１５】例えば図１６（Ａ）、（Ｂ）に示すよう
に、同じ周波数、同じデューティーのＦＧ信号とＳＯＳ
信号がセレクタ１５３に入力されているものとする。セ
レクタ１５３が同図中「Ａ」のポイントでＦＧ信号から
ＳＯＳ信号へ切り換えると、図１６（Ｃ）に示すように
選択された信号（ＳＯＳ信号）のパルス発生周期が一瞬
長くなってしまう。ＰＬＬ制御回路１５４は、モータ１
５１の回転速度が遅くなったと判断して、モータ１５１
の回転速度を速くするように制御する。これにより、モ
ータ１５１の回転数は、図１７に示すように、パルス発
生周期が長くなった時には１．５％を超えて最大で２％
程上昇する。このようにモータ１５１の回転数が上昇す
るのは以下の理由による。

【００１６】ここで、光量制御及びＳＯＳ前点灯のタイ
ミングを２個の発光点を有するレーザに適用したときの
タイミングチャートを図１８及び図１９に示す。図１９
に示すように、回転変動が約１．５％を超えると、ＳＯ
Ｓ前点灯開始のタイミングよりＳＯＳ検知タイミングが
早くなってしまうため、ＳＯＳ信号が発生しなくなるこ
とがある。このようにＳＯＳ信号が１つでも飛ばされて
しまうと、ＰＬＬ制御回路１５４は、モータ１５１の回
転数が遅くなったと判断し、さらに増速を続けるように
制御する。この結果、ポリゴンミラー１４１によるスキ
ャンが暴走してしまい、正確な画像形成を行うことがで
きなくなってしまう。

【００１７】本発明は、このような問題点を解消するた
めになされたものであり、ポリゴンミラーを回転させる
モータの制御について当該モータ内部のエンコーダによ
る回転制御とモータ外部の水平同期信号による回転制御
とを切り換えて行う場合に、モータの異常回転を防止す
ることができる画像形成装置を提供することを目的とす
る。

【００１８】

【課題を解決するための手段】上述した課題を解決する
ために、請求項１記載の発明は、レーザビームを反射す
る複数の反射面を備えた回転多面鏡を回転させることで
当該レーザビームを走査するモータと、前記モータの回
転数に応じたモータ同期信号を生成するモータ同期信号
生成手段と、前記レーザビームの走査に応じたレーザビ
ーム同期信号を生成するレーザビーム同期信号生成手段
と、装置待機中において、前記モータ同期信号に基づい
て前記モータが所定の回転数になるように制御する第１
の制御手段と、書込指示指令があった時に第１の制御手
段から切り換わり前記レーザビーム同期信号に基づいて
前記モータが所定の回転数になるように制御する第２の
制御手段と、前記第１の制御手段から第２の制御手段へ
切換時期を、切換直後の前記モータの回転速度制御が少
なくとも前記モータの減速を指示する時期となるように
切換時期を制御する切換制御手段とを備えていることを
特徴とする。

【００１９】請求項１記載の発明によれば、装置待機中
においては、第１の制御手段によって、モータ同期信号
に基づいて前記モータの回転速度が一定になるように制
御する。書込指示指令があった時には、第２の制御手段
によって、第１の制御手段から切り換わり前記レーザビ
ーム同期信号に基づいて前記モータの回転速度が一定に
なるように制御する。ここで、切換制御手段は、前記第
１の制御手段から第２の制御手段へ切換時期を、切換直
後の前記モータの回転速度制御が少なくとも前記モータ
の減速を指示する時期となるように切換時期を制御す
る。これにより、モータの回転速度は等速のまま維持さ
れ又は減速されるので、モータが加速して暴走するのを
防止することができる。なお、レーザビーム同期信号と
しては、ＳＯＳ信号を用いるのが好ましいが、ＳＯＳ前
点灯指示信号やＡＰＣ信号のようにレーザビームの水平
走査に同期した信号であれば適用することができる。

【００２０】前記切換制御手段は、請求項２記載の発明
のように、モータ同期信号のエッジ検出から次のレーザ
ビーム同期信号のエッジ検出までの期間に前記第１の制
御手段から第２の制御手段へ切り換えるようにしてもよ
い。

【００２１】前記切換制御手段は、請求項３記載の発明
のように、第１の制御手段から第２の制御手段への切換
指示が、前記モータ同期信号のエッジを検出した直後と
するようにしてもよい。

【００２２】前記切換制御手段は、請求項４記載の発明
のように、前記モータの起動時には第１の制御手段に切
り換えるようにしてもよい。

【００２３】前記切換制御手段は、請求項５記載の発明
のように、レーザビーム同期信号が所定の周波数の範囲
外の時は第１の制御手段による回転制御を維持するよう
にしてもよい。

【００２４】

【発明の実施の形態】（第１の実施の形態）以下、本発
明の実施の形態について、図面を参照しながら詳細に説
明する。

【００２５】本発明は、例えば図１に示す構成の画像形
成装置１に適用することができる。前記画像形成装置１
は、表面にトナー像が形成される感光体１０と、転写ベ
ルト１１と、転写ベルト１１を所定方向に搬送させる搬
送ローラ１２（１２Ａ、１２Ｂ）と、転写ベルト１１の
搬送及び用紙１５への転写を行うローラ１３（１３Ａ、
１３Ｂ）と、最終トナー像の位置を検出する画像位置検
出センサ１４（１４Ａ、１４Ｂ、１４Ｃ）とを備えてい
る。

【００２６】画像形成装置１は、カラー画像を対象とし
ているので、シアン（Ｃ）、マゼンダ（Ｍ）、イエロー
（Ｙ）、ブラック（Ｂｋ）の４色に対応する感光体１０
（１０Ｃ、１０Ｍ、１０Ｙ、１０Ｂｋ）を備えている。
なお、以下の説明では、画像形成装置１を構成する各回
路等について、それぞれ色を区別して説明する必要があ
る場合に限り各符合の末尾に上述したアルファベットを
付し、その他の場合にはそれらのアルファベットの記載
を省略するものとする。

【００２７】画像形成装置１は、感光体１０の周囲に
は、図示しないが、帯電器と、現像器と、転写器と、ク
リーナーとを備えている。

【００２８】感光体１０は、帯電器により帯電され、レ
ーザビームが照射されるによってその表面上に対象画像
に対応した潜像を形成する。この潜像は、現像器によっ
て各色毎のトナーで現像される。つまり、感光体１０の
表面には、トナー像が形成される。なお、現像器には、
各感光体１０に対応するシアン、マゼンダ、イエロー、
ブラックのトナーがそれぞれ装填されている。感光体１
０の表面に形成されたトナー像は、転写器によって転写
ベルト１１に転写される。

【００２９】転写ベルト１１は、搬送ローラ１２及びロ
ーラ１３によって、図１の矢印Ａ方向に回転可能に構成
されている。転写ベルト１１には、感光体１０の表面に
形成された各トナー像が順次転写される。すなわち、シ
アン、マゼンダ、イエロー、ブラックの４色のトナー像
が重ねて転写される。なお、このようにして重ねて転写
されたトナー像を最終トナー像という。

【００３０】転写ベルト１１へのトナー像の転写終了
後、感光体１０の表面に残留したトナーは、クリーナー
によって除去される。さらに、感光体１０は、図示しな
い除電ランプによって除電される。なお、転写ベルト１
１の幅方向に沿った領域が、感光体１０における画像走
査可能領域に対応している。

【００３１】ローラ１３は、転写ベルト１１を挟んで感
光体１０と対向する位置に設けられている。ローラ１３
は、搬送ローラ１２に転写された最終トナー像を、図示
しない用紙トレイから排出され矢印Ｂ方向に搬送された
用紙１５に対して転写する。用紙１５に転写された最終
トナー像は、図示しない定着器によって定着される。こ
うして、用紙１５に画像が形成される。

【００３２】画像位置検出センサ１４は、転写ベルト１
１に対して、感光体１０の配設位置よりも搬送方向下側
に設けられている。なお、各画像位置検出センサ１４
Ａ、１４Ｂ、１４Ｃは、搬送方向に対して垂直になるよ
うに設置される。画像位置検出センサ１４は、転写ベル
ト１１に転写された最終トナー像の位置を検出する。

【００３３】また、画像形成装置１は、図１に示すよう
に、補正制御部２０と、レーザービ−ムの点灯を制御す
る点灯制御部３０と、レーザビームの走査を行う光走査
部５０とを備えている。

【００３４】具体的には、画像形成装置１は、図２に示
すように、バス８０を介して各回路が接続されており、
上述したものの他に、各回路を制御するＣＰＵ８１と、
ユーザの所望する所定の画像処理を行う画像処理部８２
と、転写ベルト１１上のトナー像の位置を演算する画像
位置演算部８３とを備えている。

【００３５】ここで、４色のトナー像は、それぞれ異な
る感光体１０上で形成され、単一の転写ベルト１１に順
次転写されている。したがって、取り付け位置等の影響
によって、各色毎の画像位置（レジストレーション）が
異なることがある。このため、画像位置演算部８３は、
画像位置検出センサ１４によって検出される転写ベルト
１１上の最終トナー像の位置に基づいて、各色の画像位
置情報を演算する。ＣＰＵ８１は、この画像位置情報に
より例えば倍率を設定するための目標値を算出し、この
目標値を補正データとして補正制御部２０に供給する。
補正制御部２０は、例えば、スキューモータ７５のステ
ップ数を設定し、感光体１０の回転方向に対するずれ
（スキュー）等を補正し、各色のトナー像が目標値と一
致するように制御する。

【００３６】点灯制御部３０は、図３に示すように、フ
ァースト・イン・ファースト・アウト（ＦＩＦＯ）メモリ
３１と、スクリーン・ジェネレータ（ＳＧ）３２と、所
定の周波数の画像クロックを生成する画像タイミング生
成回路３３と、ＳＯＳ前点灯信号を生成するＳＯＳ前タ
イミング生成回路３４と、オート・パワー・コントロール
信号（ＡＰＣ信号）を生成するＡＰＣタイミング生成回
路３５と、各回路に画像クロックを供給する画像クロッ
ク制御回路３６と、各信号の論理和を算出するＯＲ回路
３７と、後述するレーザダイオード５１を駆動させるＬ
Ｄ駆動回路３８とを備えている。

【００３７】なお、ＳＯＳ信号とは、レーザビームの主
走査の書出しを計るための信号をいう。ＳＯＳ信号は、
詳しくは後述するＳＯＳセンサ６１により発生させられ
る。ＳＯＳ前点灯信号とは、ＳＯＳ信号が確実に出力さ
れるように、ＳＯＳ信号の出力タイミング直前にレーザ
ダイオードからレーザビームを射出するように制御する
信号をいう。また、ＡＰＣ信号とは、レーザダイオード
から射出されるレーザビームの光量制御の実行を指示す
る信号をいう。

【００３８】ＦＩＦＯメモリ３１には、画像処理部８２
からの画像データが、画像クロック制御回路３６からの
画像クロックに同期して一旦記憶される。画像タイミン
グ生成回路３３は、ＣＰＵ８１に制御され、ＳＯＳ信号
の入力タイミングから所定数画像クロックをカウント
し、そして画像の主走査方向の位置に応じた読出し許可
信号（ＬＳ信号）を生成する。ＦＩＦＯメモリ３１に記
憶されていた画像データは、このＬＳ信号によって読み
出され、ＳＧ３２に供給される。

【００３９】ＳＧ３２は、ＦＩＦＯメモリ３１から供給
される多ビットの画像データに変調処理を施し、変調処
理済みの画像データをＯＲ回路３７に供給する。

【００４０】ＳＯＳ前タイミング生成回路３４は、ＳＯ
Ｓ信号の入力タイミングから所定数画像クロックをカウ
ントした後ＳＯＳ前点灯信号を生成し、この信号をＯＲ
回路３７に供給する。ＳＯＳ前タイミング生成回路３４
は、ＳＯＳ信号の入力タイミングから一定数画像クロッ
クをカウントし、レーザビームの光量制御のためのＡＰ
Ｃ信号を生成し、この信号をＯＲ回路３７に供給する。
なお、ＳＯＳ前タイミング生成回路３４もＡＰＣタイミ
ング生成回路３５も、ＳＯＳ信号から各信号を生成する
までの画像クロックのカウント数はＣＰＵ８１によって
設定される。

【００４１】画像クロック制御回路３６は、ＳＯＳ信号
とＣＰＵ８１からの設定データとに基づいて、所定周波
数の画像クロックを生成し、この画像クロックをＦＩＦ
Ｏメモリ３１、ＳＧ３２、画像タイミング生成回路３
３、ＳＯＳ前タイミング生成回路３４、ＡＰＣタイミン
グ生成回路３５に供給する。

【００４２】ＯＲ回路３７は、入力される各信号の論理
和を算出するものであり、画像データ、ＳＯＳ前点灯信
号、ＡＰＣ信号のいずれか１つが入力されると、その算
出結果をＬＤ点灯データとしてＬＤ駆動回路３８に供給
する。したがって、ＬＤ駆動回路３８は、画像データが
入力された場合は、レーザビームを走査するためにレー
ザダイオードを点灯させる。ＳＯＳ前点灯信号が入力さ
れた場合は、ＳＯＳ信号出力タイミング直前にレーザダ
イオードを強制点灯させる。さらに、ＡＰＣ信号が入力
された場合は、レーザビームの光量制御を実行するため
にレーザダイオードを強制点灯させる。なお、レーザダ
イオードが複数の発光点を有するときは、その各発光点
に対応して複数の点灯制御部３０を設ければよい。

【００４３】ここで、画像クロック制御回路３６は、具
体的には図４に示すように構成されている。すなわち、
画像クロック制御回路３６は、画像クロックをカウント
するカウンタ４１と、カウント数と倍率設定基準値とを
比較する比較器４２と、カウントアップ又はカウントダ
ウンを行うアップ／ダウン（Ｕ／Ｄ）カウンタ４３と、
周波数制御データをアナログ化するディジタル／アナロ
グ（Ｄ／Ａ）コンバータ４４と、周波数制御電圧に基づ
いて画像クロックを発生する電圧制御発振器４５とを備
えている。

【００４４】カウンタ４１は、画像領域信号が供給され
ている画像領域相当の期間（ＬＳ信号出力期間）におい
て、電圧制御発振器４５が発生した画像クロックをカウ
ントする。

【００４５】比較器４２は、カウンタ４１がカウントし
たカウント値と倍率設定基準値とを比較し、カウント値
が倍率設定基準値よりも小さければクロック周波数を高
くすることを示すアップ信号を発生し、カウント値が倍
率設定基準値よりも大きいければクロック周波数を低く
することを示すダウン信号を発生する。なお、この倍率
設定基準値は、上述したＣＰＵ８１によって設定され
る。

【００４６】Ｕ／Ｄカウンタ４３は、ＳＯＳ信号の入力
タイミングに対して、アップ信号が入力されていた場合
にはカウントアップし、ダウン信号が入力されていた場
合にはカウントダウンする。すなわち、このカウント結
果は、画像クロックの周波数をどのくらい高くするのか
又はどのくらい低くするのかを示している。そして、Ｕ
／Ｄカウンタ４３は、このカウント結果を周波数制御デ
ータとしてＤ／Ａコンバータ４４に供給する。

【００４７】Ｄ／Ａコンバータ４４は、この周波数制御
データをアナログ化して、周波数制御電圧を電圧制御発
振器４５に供給する。電圧制御発振器４５は、かかる周
波数制御電圧に基づいて画像クロックを発生し、この画
像クロックを前述のＦＩＦＯメモリ３１、ＳＧ３２等に
供給すると共に、カウンタ４１にも供給する。

【００４８】このような閉ループ制御を繰り返すことに
よって、各色のトナー像の主走査方向における倍率は、
倍率設定基準値に到達する。これにより、画像クロック
は、目標値によって定められる所定の周波数に制御され
る。したがって、ＳＯＳ前点灯信号及びＡＰＣ信号の出
力タイミングは、予め定められたタイミングに設定され
る。この結果、レーザダイオードを正確なタイミングで
点灯させることができる。

【００４９】光走査部５０は、図５に示すように、レー
ザビームを射出するレーザダイオード５１と、レーザビ
ームを平行光にするコリメータレンズ５２と、レーザビ
ームの波長を整形するスリット５３と、レーザビームの
振幅を拡大するエキスパンダレンズ５４と、レーザビー
ムを所定の方向へ反射する反射ミラー５５とを備えてい
る。

【００５０】レーザダイオード５１は、単一の発光点を
有するものであってもよく、また、複数の発光点を有す
るものであってもよい。レーザダイオード５１から射出
されたレーザビームは、コリメータレンズ５２で平行光
にされ、スリット５３で整形された後、エキスパンダレ
ンズ５４で振幅が拡大される。そして、そのレーザビー
ムは、反射ミラー５５により所定の進行方向に変えられ
る。

【００５１】また、前記画像形成装置は、反射ミラー５
５、シリンダレンズ５６からのレーザビームを所定の方
向に反射する反射ミラー５７と、レーザビームの走査速
度を一定にさせるｆθレンズ５８と、レーザビームを走
査させるポリゴンミラー５９とを備えている。

【００５２】fθレンズ５８は、第１のレンズ５８Ａ
と、第２のレンズ５８Ｂからなり、感光体１０の一端か
ら他端までレーザビームが常に一定の速度で走査するよ
うにするものである。

【００５３】ポリゴンミラー５９は、側面に複数の反射
面５９Ａを有する正多角柱からなり、側面を挟んで相対
している対面の中心点を回転軸として、矢印Ａ方向に高
速回転させられる。

【００５４】これにより、反射ミラー５７からfθレン
ズ５８を介してポリゴンミラー５９に到達したレーザビ
ームは、当該ポリゴンミラー５９への入射角が連続的に
変化して、偏向される。オーバーフィルド型の場合、ポ
リゴンミラー５９に入射される走査方向のレーザービー
ムの幅は、ポリゴンミラー５９の反射面５９Ａの大きさ
よりも充分大きくなっている。このため、ポリゴンミラ
ー５９は、レーザビームを切り取るようにスキャンす
る。

【００５５】さらに、前記画像形成装置は、レーザビー
ムを所定方向に反射させる反射ミラー６０と、ＳＯＳ信
号を検出するＳＯＳセンサ６１と、レーザビームを感光
体１０に向かって反射させるシリンダミラー６２とを備
えている。

【００５６】反射ミラー６０は、シリンダミラー６２上
の主走査開始位置とほぼ同じ位置に設けられ、主走査開
始直前のレーザビームをＳＯＳセンサ６１方向に反射す
る。ＳＯＳセンサ６１は、反射ミラー６１からのレーザ
ビームを検出すると、ＳＯＳ信号を発生する。

【００５７】シリンダミラー６２は、ポリゴンミラー５
９からのスキャンされたレーザビームを感光体１０上で
結像させる。なお、シリンダミラー６２は、副走査方向
についても同様に、レーザビームを感光体１０上に結像
させている。

【００５８】このような画像形成装置は、ポリゴンミラ
ー５９が入射されるレーザビームを切り取るように走査
するため、走査可能幅に対する画像領域の幅、すなわち
有効走査率を充分に大きくしている。

【００５９】さらに、光走査部５０は、図６に示すよう
に、後述するポリゴンミラー駆動モータ７２の回転数を
検出するＦＧセンサ６５と、ＦＧ信号の波形を整形する
波形整形回路６６と、ＦＧ信号又はＳＯＳ信号の何れか
を選択するセレクタ６７と、例えばデューティー５０％
になるようにＳＯＳ信号のパルス幅を調整するパルス幅
調整回路６８と、セレクタ６７に選択の切り換えを指示
するＤ−フリップフロップ６９と、入力信号を基準クロ
ックによりＰＬＬ制御するＰＬＬ制御回路７０と、モー
タ駆動回路７１と、ポリゴンミラー５９を回転させるポ
リゴンミラー駆動モータ７２とを備えている。

【００６０】ＦＧセンサ６５は、ポリゴンミラー駆動モ
ータ７２の回転数を検出し、その回転数に応じた回転周
波数信号（ＦＧ信号）を発生し、波形整形回路６６を介
して、セレクタ６７及びＤ−フリップフロップ６９に供
給する。パルス幅調整回路６８は、ＳＯＳセンサ６１で
検出されるＳＯＳ信号のパルス幅を調整して、セレクタ
６７に供給する。

【００６１】Ｄ−フリップフロップ６９は、クロック端
子にＦＧ信号が入力され、Ｄ端子にＣＰＵ８１からの切
換指示信号が入力されるようになっている。Ｄ−フリッ
プフロップ６９は、切換指示信号をラッチし、出力結果
である切換信号をセレクタ６７に供給する。

【００６２】セレクタ６７は、Ｄ−フリップフロップ６
９からの切換信号が論理ＬのときはＦＧ信号を選択し、
その切換信号が論理ＨのときはＳＯＳ信号を選択し、選
択した信号をＰＬＬ制御回路７０に供給する。

【００６３】ＰＬＬ制御回路７０は、セレクタ６７から
の信号を基準クロックに同期させてＰＬＬ制御を行い、
この信号をモータ駆動回路７１に供給する。なお、この
基準クロックを発生する基準クロック発生部は、図６で
は図示されていないが、図１３に示されている基準クロ
ック発生部１３０と同様の構成になっている。

【００６４】モータ駆動回路７１は、ＰＬＬ制御回路７
０からの信号に基づいて駆動信号を生成し、ポリゴンミ
ラー駆動モータ７２に供給する。これにより、ポリゴン
ミラー駆動モータ７２は、ポリゴンミラー５９を回転さ
せ、レーザビームを走査することができる。

【００６５】ここで、セレクタ６７は、ＦＧセンサ６５
の出力に同期したＦＧ信号を選択するように設定され
る。すなわち、ポリゴンミラー駆動モータ７２は、起動
時では、内部制御により一定回転数で駆動するようにな
っている。

【００６６】ＦＧ信号とＳＯＳ信号の位相が一致したと
きのタイミングチャートを図７（Ａ）、（Ｂ）に示す。
このような状態は、どのタイミングでＦＧ信号からＳＯ
Ｓ信号に切り換えても回転変動が生じることはない、理
想的な状態である。しかし、ＦＧ信号とＳＯＳ信号の位
相差はポリゴンミラー５９をポリゴンミラー駆動モータ
７２に取り付ける際に決まってしまうため、通常の組立
では位相が一致した状態ができる可能性は極めて低い。
ポリゴンミラー５９の取り付け時にＦＧ信号とＳＯＳ信
号の位相差を一致させることは原理的に可能であるが、
精密な位置決めが必要であり、組立工数の増大や部品コ
ストの増大を招くため現実的ではない。

【００６７】精密な位置決めをせずに通常の組立を行っ
た場合のＦＧ信号とＳＯＳ信号の位相関係の一例を図７
（Ｃ）、（Ｄ）に示す。一般的な画像形成装置では、例
えば同図中ＡのタイミングでＦＧ信号からＳＯＳ信号に
切り換えると、図７（Ｅ）に示すように、回転周波数信
号を検出するエッジの間隔がΔｔ１からΔｔ２へと変化
し、一瞬エッジ間隔が短くなる。ＣＰＵは、このエッジ
間隔が短くなると、ポリゴンミラー駆動モータが速く回
転していると判断し、ポリゴンミラー駆動モータの回転
を減速するように制御する。すなわち、この期間にＦＧ
信号からＳＯＳ信号に切り換えると、ポリゴンミラー駆
動モータの回転は減速するので、この期間はポリゴンミ
ラー駆動モータの減速を指示する期間に相当する。

【００６８】図７（Ｃ）、（Ｄ）中ＢのタイミングでＦ
Ｇ信号からＳＯＳ信号に切り換えると、図７（Ｆ）に示
すように、回転周波数信号を検出するエッジの間隔がΔ
ｔ１からΔｔ３へと変化し、一瞬エッジ間隔が長くな
る。一般的なＰＬＬ制御では、回転周波数信号のエッジ
間隔が短くなると、ポリゴンミラー駆動モータが遅く回
転していると判断し、ポリゴンミラー駆動モータの回転
を加速するように制御する。

【００６９】したがって、ＦＧ信号の回転周波数を検知
するエッジが検出された直後からＳＯＳ信号の回転周波
数信号を検知するエッジが検出される直前までに、ＦＧ
信号からＳＯＳ信号に切り換えれば、これらの信号がど
のような位相関係にあっても、ポリゴンミラー駆動モー
タが加速して暴走することはない。そこで、画像形成装
置１は、このような期間内にＦＧ信号からＳＯＳ信号へ
の切り換えを行っている。

【００７０】なお、ポリゴンミラー駆動モータ７２の起
動時の状態は、図８に示すタイムチャートのようになっ
ている。これによると、ポリゴンミラー駆動モータ７２
の起動時には必ずＦＧ信号を使用して、当該ポリゴンミ
ラー駆動モータ７２を回転させている。仮に、起動時に
ＳＯＳ信号を用いて回転させるようにすると、ポリゴン
ミラー駆動モータ７２の加速に合わせてＳＯＳ前点灯信
号のタイミングを変えながらレーザダイオードを点灯さ
せなければならない。しかし、ポリゴンミラー駆動モー
タ７２の起動に合わせてＳＯＳ前点灯信号のタイミング
を変化させるようにすると、回路構成や制御内容が複雑
になり、さらに、個々のポリゴンミラー駆動モータ７２
が製造のばらつき等により微妙に立ちあがり特性が異な
る。したがって、起動時にＳＯＳ信号を用いてポリゴン
ミラー駆動モータ７２を回転させることは現実的ではな
い。また、ポリゴンミラー駆動モータ７２の起動時にレ
ーザビームを連続点灯させる方法もあるが、連続点灯に
より感光体１０を露光してしまうため感光体１０の劣化
を招くおそれがある。また、レーザビームの累積点灯時
間が長くなってしまい、レーザダイオード５１自体の寿
命を短くしてしまうおそれがある。そこで、ポリゴンミ
ラー駆動モータ７２の起動時にはＦＧ信号を使用してそ
の回転制御を行い、回転数が充分安定した後にＦＧ信号
からＳＯＳ信号に切り換えることにより、感光体１０の
劣化を防止し、さらに、レーザダイオード５１の長寿命
化を図っている。

【００７１】具体的には、ポリゴンミラー駆動モータ７
２は、起動後、一定の回転数で回転している。このと
き、ＦＧ信号とＳＯＳ信号は、図９（Ａ）、（Ｂ）に示
すようになっており、互いに一定の位相差が生じてい
る。Ｄ−フリップフロップ６９は、図９（Ｃ）に示すよ
うに論理Ｌの切換指示信号が供給されることから、図９
（Ｄ）に示すように論理Ｌの切換信号を出力する。この
ため、セレクタ６７は、ＦＧ信号を選択する。

【００７２】Ｄ−フリップフロップ６９は、ＣＰＵ８１
から論理Ｈの切換指示信号を受けると、次のＦＧ信号の
立上りエッジのときにラッチして、論理Ｈの切換信号を
セレクタ６７に供給する。セレクタ６７は、切換信号が
論理Ｈになると、ＳＯＳ信号を選択して出力する。すな
わち、切換信号はＦＧ信号の立上りエッジ直後に論理Ｌ
から論理Ｈに切り換わるため、ＦＧ信号の位相とＳＯＳ
信号の位相がどのような関係にあってもポリゴンミラー
駆動モータ７２の回転が加速するのを防止することがで
きる。

【００７３】以上のように、画像形成装置１は、ＦＧ信
号からＳＯＳ信号への切り換えをＦＧ信号のエッジ検出
直後に行っている。すなわち、画像形成装置１は、この
ような信号の切り換えを行うべく、切換指示信号をＦＧ
信号の立上りがエッジのときにラッチしているので、ポ
リゴンミラー駆動モータ７２の駆動に用いられる信号の
パルス間隔（エッジ間隔）が広くなることを防止するこ
とができる。この結果、ポリゴンミラー駆動モータ７２
の暴走を回避して、レーザビームを正確にスキャンする
ことができる。（第２の実施の形態）つぎに、本発明の第２の実施の形
態について説明する。なお、第１の実施の形態と同じ回
路等については同じ符号を付し、詳細な説明は省略する
ものとする。

【００７４】第２の実施の形態においては、図６に示す
構成の光走査部５０の代わりに、図１０に示す構成の光
走査部５０を設けている。

【００７５】具体的には、図１０に示す光走査部５０
は、図６に示す構成の光走査部５０からＤ−フリップフ
ロップ６９を取り除いた構成になっている。このとき、
波形整形回路６６は、セレクタ６７だけでなくＣＰＵ８
１にもＦＧ信号を供給している。また、パルス幅調整回
路６８も、同様に、セレクタ６７だけでなくＣＰＵ８１
にもＳＯＳ信号を供給している。一方、ＣＰＵ８１は、
ＦＧ信号及びＳＯＳ信号のタイミングをみながら、切換
指示信号をセレクタ６７に供給する。

【００７６】ＣＰＵ８１は、ＦＧ信号の立上りエッジの
出力タイミングとＳＯＳ信号の立上りエッジの出力タイ
ミングを比較し、これらの出力タイミングの差が０であ
る場合、タイミングを計ることなく切換信号をセレクタ
６７に供給する。また、ＣＰＵ８１は、これらの出力タ
イミングの差が０でない場合、ＦＧ信号の立上りエッジ
が検出されてからＳＯＳ信号の立上りエッジが検出され
るまでの期間で、切換信号をセレクタ６７に供給する。

【００７７】したがって、図１１（Ａ）、（Ｂ）に示す
ようにＦＧ信号とＳＯＳ信号の位相差が０でない場合に
は、図１１（Ｃ）に示すようにＦＧ信号の立上りエッジ
からＳＯＳ信号の最初の立上りエッジまでの期間に、Ｃ
ＰＵ８１は切換指示信号を論理Ｌから論理Ｈに切り換え
て出力する。これにより、セレクタ６７がＦＧ信号から
ＳＯＳ信号に切り換えた場合であっても、セレクタ６７
が出力する信号のパルス間隔は大きくならず、ポリゴン
ミラー駆動モータ７２の回転が加速するのを防止するこ
とができる。

【００７８】以上のように、画像形成装置１は、ＣＰＵ
８１がＦＧ信号とＳＯＳ信号とを直接監視し、ＦＧ信号
の立上りエッジからＳＯＳ信号の立上りまでの期間に切
換指示信号を論理Ｌから論理Ｈにしている。つまり、Ｆ
Ｇ信号からＳＯＳ信号への切換を、ポリゴンミラー駆動
モータ７２の回転が減速する時期に行っている。これに
より、ポリゴンミラー駆動モータ７２の回転の加速を防
止して、レーザビームを良好にスキャンすることができ
る。（第３の実施の形態）つぎに、本発明の第３の実施の形
態について説明する。なお、上述した実施の形態と同じ
回路等については同じ符号を付し、詳細な説明は省略す
るものとする。本実施の形態においては、光走査部５０
は、図１０に示す第２の実施の形態とほぼ同じ構成とな
っている。

【００７９】セレクタ６７は、パルス幅調整回路６８か
らのＳＯＳ信号とＣＰＵ８１からの切換指示信号とに基
づいて、自ら切換信号を生成する機能を備えている。セ
レクタ６７は、具体的には図１２に示すように、タイマ
回路７５と、ＡＮＤ回路７６とを備えている。

【００８０】タイマ回路７５は、例えば標準ロジックＩ
ＣのＨＣ１２３等のワンショット回路で構成されてい
る。タイマ回路７５は、ＳＯＳ信号が所定の周期の場合
には常にリトリガして論理Ｈの信号を出力し、ＳＯＳ信
号が所定の周期の範囲外（例えば所定の周期よりも長
い）場合には論理Ｌの信号を出力する。ＡＮＤ回路７６
は、タイマ回路７５の出力信号と切換指示信号との論理
積を算出し、この算出結果を切換信号として出力する。

【００８１】このような構成により、ＡＮＤ回路７６
は、ＳＯＳ信号が所定周期になった場合であって、か
つ、切換指示信号が論理Ｈになった場合には、論理Ｈの
切換信号を出力する。セレクタ６７は、切換信号が論理
Ｈになったときに、ＦＧ信号からＳＯＳ信号に切り換え
る。こうして、ポリゴンミラー駆動モータ７２は、ＦＧ
信号による回転制御からＳＯＳ信号による回転制御に切
り換わる。

【００８２】一方、ノイズ等の影響によりＳＯＳ信号の
一部に欠落が生じた場合、ＳＯＳ信号は所定の周期より
も長くなる。このとき、タイマ回路７５は、論理Ｌの信
号を出力する。ＡＮＤ回路７６は、タイマ回路７５から
の信号と切換指示信号との論理積として論理Ｌの切換信
号を出力する。この結果、ポリゴンミラー駆動モータ７
２は、再び、ＳＯＳ信号による回転制御からＦＧ信号に
よる回転制御に切り換わる。

【００８３】以上のように、画像形成装置１は、ＳＯＳ
信号によるポリゴンミラー駆動モータ７２の駆動制御が
行われている場合に、ノイズ等の影響によるＳＯＳ信号
の抜けが生じたとしても、ＦＧ信号による駆動制御に切
り換えることができる。このため、ＳＯＳ信号の一部に
欠落が生じたとしても、ポリゴンミラー駆動モータ７２
の暴走を防止することができ、Ｍ／Ｃの停止等による生
産性の低下を防止することができる。

【００８４】なお、本発明は、上述した実施の形態に限
定されず、特許請求の範囲内に記載された事項の範囲内
で設計上の変更をしてもよい。例えば、上述した実施の
形態では、ポリゴンミラー駆動モータ７２の内部制御と
してＦＧセンサ６５を用いて説明したが、他のホール素
子等の代替手段を用いてもよい。

【００８５】さらに、ＦＧ信号又はＳＯＳ信号の検出に
ついては、立上りエッジ（前縁）で検出する場合を例に
挙げて説明したが、立下りエッジ（後縁）でクロックを
検出するようにしてもよい。

【００８６】また、ポリゴンミラー駆動モータ７２の外
部制御としてＳＯＳ信号を用いてＰＬＬ制御を行うこと
について説明したが、レーザビームの水平走査に同期し
た信号であればＳＯＳ信号の他にＳＯＳ前点灯指示信号
やＡＰＣ信号を用いてもよい。

【００８７】さらに、ポリゴンミラー駆動モータ７２の
副走査色ずれ補正のための回転位相制御時に発生する回
転変動のタイミングや、画像クロック制御回路３６の画
像クロックの変更タイミングで発生するビデオクロック
の変動時にも、同様にして本発明を適用することができ
る。

【００８８】

【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
モータ同期信号に基づいてモータが所定の回転数になる
ように制御する第１の制御手段から、レーザビーム同期
信号に基づいてモータが所定の回転数になるように制御
する第２の制御手段への切換時期を、切換直後のモータ
の回転速度制御が少なくともモータの減速を指示する時
期となるように切換時期を制御することによって、切換
制御の際にレーザビーム同期信号を１つ飛ばして検出で
きないことに起因するモータの加速や暴走を防止するこ
とができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の第１の実施の形態に係る画像形成装
置の概略的な構成を示すブロック図である。

【図２】画像形成装置の要部を示すブロック図であ
る。

【図３】画像形成装置に設けられた点灯制御部の構成
を示すブロック図である。

【図４】点灯制御部に設けられた画像クロック制御回
路の具体的な構成を示すブロック図である。

【図５】画像形成装置に設けられた光走査部の概略構
成図である。

【図６】光走査部の概略構成図である。

【図７】ＦＳ信号とＳＯＳ信号の位相が一致している
場合において（Ａ）はＦＧ信号、（Ｂ）はＳＯＳ信号を
示し、さらにＦＳ信号とＳＯＳ信号の位相差がある場合
において（Ｃ）はＦＧ信号、（Ｄ）はＳＯＳ信号を示す
タイミングチャートである。（Ｅ）はＡのタイミングで
切り換えたときの検出エッジを示す図、（Ｆ）はＢのタ
イミングで切り換えたときの検出エッジを示すタイミン
グチャートである。

【図８】ポリゴンミラー駆動モータの起動時の制御状
態を示すタイミングチャートである。

【図９】（Ａ）はＦＧ信号、（Ｂ）はＳＯＳ信号を示
す図であり、ＦＧ信号とＳＯＳ信号との位相差がある場
合における（Ｃ）は切換指示信号、（Ｄ）は切換信号を
示すタイミングチャートである。

【図１０】本発明の第２の実施の形態に係る画像形成
装置において光走査部の構成を示すブロック図である。

【図１１】第２の実施の形態において、（Ａ）はＦＧ
信号、（Ｂ）はＳＯＳ信号を示し、ＦＧ信号とＳＯＳ信
号との位相差がある場合において（Ｃ）は切換指示信号
を示すタイミングチャートである。

【図１２】本発明の第３の実施の形態に係る画像形成
装置においてセレクタの要部構成を示すブロック図であ
る。

【図１３】従来のタンデム型の画像形成装置の構成を
示すブロック図である。

【図１４】（Ａ）は基準クロック、（Ｂ）はＳＯＳ信
号を示すタイミングチャートである。

【図１５】基準クロックが（Ａ）から（Ｂ）に変わっ
た場合においてＳＯＳ信号が（Ｃ）から（Ｄ）に変わる
ことを説明するタイミングチャートである。

【図１６】（Ａ）はＦＧ信号、（Ｂ）はＳＯＳ信号を
示し、ＦＧ信号からＳＯＳ信号に切り換わる場合におい
て（Ｃ）は選択信号の状態を説明するタイミングチャー
トである。

【図１７】ＦＧ信号からＳＯＳ信号に切り換えたとき
のポリゴンミラー駆動モータの回転数の変動を示す図で
ある。

【図１８】ノミナル状態における各信号の出力タイミン
グを示すタイミングチャートである。

【図１９】画像の主走査方向の倍率を大きく設定した場
合の各信号の出力タイミングを示すタイミングチャート
である。

【符号の説明】

５１レーザダイオード５９ポリゴンミラー６１ＳＯＳセンサ６５ＦＧセンサ７１モータ駆動回路７２ポリゴンミラー駆動モータ

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】レーザビームを反射する複数の反射面を
備えた回転多面鏡を回転させることで当該レーザビーム
を走査するモータと、前記モータの回転数に応じたモータ同期信号を生成する
モータ同期信号生成手段と、前記レーザビームの走査に応じたレーザビーム同期信号
を生成するレーザビーム同期信号生成手段と、装置待機中において、前記モータ同期信号に基づいて前
記モータが所定の回転数になるように制御する第１の制
御手段と、書込指示指令があった時に第１の制御手段から切り換わ
り前記レーザビーム同期信号に基づいて前記モータが所
定の回転数になるように制御する第２の制御手段と、前記第１の制御手段から第２の制御手段へ切換時期を、
切換直後の前記モータの回転速度制御が少なくとも前記
モータの減速を指示する時期となるように切換時期を制
御する切換制御手段と、を備えていることを特徴とする画像形成装置。
【請求項２】前記切換制御手段は、モータ同期信号の
エッジ検出から次のレーザビーム同期信号のエッジ検出
までの期間に前記第１の制御手段から第２の制御手段へ
切り換え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】前記切換制御手段は、第１の制御手段か
ら第２の制御手段への切換指示が、前記モータ同期信号
のエッジを検出した直後とすることを特徴とする請求項
１又は２記載の画像形成装置。
【請求項４】前記切換制御手段は、前記モータの起動
時には第１の制御手段に切り換えることを特徴とする請
求項１から請求項３のいずれかに記載の画像形成装置。
【請求項５】前記切換制御手段は、レーザビーム同期
信号が所定の周波数の範囲外の時は第１の制御手段によ
る回転制御を維持することを特徴とする請求項１から請
求項４のいずれかに記載の画像形成装置。