JP2003295098A

JP2003295098A - 画像形成装置、その制御方法

Info

Publication number: JP2003295098A
Application number: JP2002098836A
Authority: JP
Inventors: Satoru Sugano; 覚菅野
Original assignee: Canon Inc
Current assignee: Canon Inc
Priority date: 2002-04-01
Filing date: 2002-04-01
Publication date: 2003-10-15

Abstract

(57)【要約】【課題】ポリゴンモータの回転速度を目標速度に制御
する際に、回転速度変動を可及的に抑制しつつ、安定し
た回転を容易かつ安価に得られ、さらに入力された画像
信号を反映した画像を確実に得られるようにする。【解決手段】露光用のレーザビームの進行方向をポリ
ゴンミラーにより偏向させながら感光ドラムを露光走査
する場合に、ポリゴンミラーから感光ドラムに照射され
るレーザビームの周期をポリゴンミラーの鏡面毎に測定
し、その測定結果に基づいてポリゴンミラー駆動用のポ
リゴンモータの目標周期（速度）を鏡面毎に設定してポ
リゴンモータを駆動制御する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、回転多面鏡を回転
駆動させるモータ（ポリゴンモータ）の速度制御技術に
関するものである。

【０００２】

【従来の技術】従来、印刷方式として電子写真方式を採
用したレーザビームプリンタ等において、回転多面鏡を
回転させるモータ（以下、ポリゴンモータという）の回
転速度を制御する方式として、回転多面鏡の各鏡面の基
準位置（例えば、先頭位置）からのレーザ光の反射光に
基づいて生成される主走査同期信号（以下、ＢＤ信号と
いう）の周期を目標の周期に合わせるように、ポリゴン
モータの回転速度を制御する方式が知られている。

【０００３】電子写真方式のプリンタの露光走査系は、
図９に示したように構成されている。図９において、レ
ーザユニット１０２は、入力された画像信号（ＶＩＤＥ
Ｏ信号）１０１に基づいてレーザビームをドット単位で
ＯＮ／ＯＦＦする。レーザユニット１０２から発振され
たレーザビーム１０３は、回転多面鏡（ポリゴンミラ
ー）１０５に照射される。このポリゴンミラー１０５
は、ポリゴンモータ１０４により回転駆動されて、レー
ザビームを偏向させる。

【０００４】結像レンズ１０６は、偏向されたレーザビ
ーム１０７の焦点が感光ドラム１０８上に結ばれるよう
に作用する。このレーザビーム１０７の照射により、感
光ドラム１０８には画像信号１０１に対応する静電潜像
が形成される。この静電潜像は、図示省略した現像器に
よりトナー像として現像されて、記録紙に転写される。

【０００５】上記ポリゴンモータ１０４は、ポリゴンミ
ラー１０５を毎分１万〜２万回転位の高速で回転させて
いるが、このポリゴンミラー１０５の１つの鏡面でレー
ザビーム１０７が図９の左右方向に１回振られる間に、
すなわち感光ドラム１０８が主走査方向にレーザビーム
１０７で１ライン露光走査される間に、この感光ドラム
１０８は、縦方向（副走査方向）に１ドット分だけ回転
される。

【０００６】反射鏡１２０は、レーザビーム１０７によ
る露光走査位置が主走査方向の先頭位置になったとき
に、当該反射鏡１２０にレーザビーム１０７が照射され
る位置に配備されており、この反射鏡１２０で反射され
たレーザビーム１０７は、光電変換素子１０９に入射さ
れる。光電変換素子１０９は、入射されたレーザビーム
１０７を光電変換し、電気的な主走査同期信号（以下、
ＢＤ信号という）として出力する。

【０００７】このＢＤ信号は、ケーブル１１０を介し
て、ポリゴンモータ１０４の回転制御等の各種の制御を
行う制御回路１１１に伝送される。なお、上記の説明か
ら推測できるように、ＢＤ信号は、ポリゴンミラー１０
５の鏡面毎に１パルスづつ生成されることになる。本従
来例では、６面のポリゴンミラー１０５を使用している
ので、１回転当たり６回のＢＤ信号が生成されることに
なる。

【０００８】次に、従来のポリゴンモータ１０４の速度
制御方法について説明する。図１０は、図９に示した制
御回路１１１の回路ブロック図であり、ポリゴンモータ
１０４等を模式的に書き加えている。また、ＢＤ信号検
出用の反射鏡１２０等は省略している。

【０００９】図１０に示したように、主走査同期信号で
あるＢＤ信号は、分周回路１１に入力される。分周回路
１１では、ＢＤ信号をポリゴンミラー１０５の鏡面数に
等しい値で分周する。ここでは、６面のポリゴンミラー
１０５を使用しているので、ＢＤ信号を６分周すること
になる。そして、分周回路１１で分周されたＢＤ信号
（ＢＤ／６信号）の周期をもとにして、ポリゴンモータ
１０４の速度制御を行うことになる。

【００１０】次に、ＢＤ信号を分周する理由について説
明する。ポリゴンミラー１０５の各鏡面は、全て等しく
できてはおらず、鏡面の長さのバラツキ等、面精度等に
バラツキがある。従って、ポリゴンモータ１０４の回転
が安定している場合でも、実際のＢＤ信号の周期はばら
ついている。

【００１１】その様子を図１１に示す。ポリゴンミラー
１０５の鏡面が６面であるとすると、図１１に示したよ
うに、これら鏡面で生成される各ＢＤ信号の周期はＴ
１，Ｔ２，Ｔ３，Ｔ４，Ｔ５，Ｔ６となり、以降、これ
ら周期の各ＢＤ信号がサイクリックに生成されることに
なる。

【００１２】この場合、たとえポリゴンモータ１０４が
目標速度で回転していても、図１１のように各ＢＤ信号
の周期Ｔ１〜Ｔ６がばらついていれば、これらＢＤ信号
に基づいてポリゴンモータ１０４を制御した場合に適正
に制御できなくなってしまう。

【００１３】一方、ＢＤ信号を６分周してＢＤ／６信号
を生成すると、図１１の下の波形のように、ポリゴンモ
ータ１０４の１回転で１パルスのＢＤ信号（ＢＤ／６信
号）に整形される。この場合、ポリゴンモータ１０４の
回転速度が目標速度で安定していれば、ＢＤ／６信号
は、ポリゴンミラー１０５の各鏡面間の面精度のばらつ
きの影響を受けずに、その周期が常に一定（Ｔｒｏｕｎ
ｄ）になる。

【００１４】換言すれば、このＢＤ／６信号によって、
ポリゴンミラー１０５の各鏡面間の面精度のばらつきの
影響を受けずに、ポリゴンモータ１０４の回転周期を正
確に測定することが可能になる。以上説明した理由によ
り、ＢＤ信号をポリゴンミラーの鏡面数に等しい値で分
周し、その分周に係るＢＤ信号をポリゴンモータ１０４
の速度検出用の基準信号として使用している。

【００１５】分周回路１１で分周されたＢＤ信号（ＢＤ
／６信号）は、カウンタ１２に入力される。カウンタ１
２は、図示しないクロックを計数するアップカウンタで
あり、ＢＤ／６信号が入力される毎にそのカウント値を
クリアすることにより、ＢＤ／６信号の周期、すなわち
ポリゴンモータ１０４の回転周期を計測するように構成
されている。

【００１６】比較器１３は、カウンタ１２のカウント値
（ＢＤｐｒｄ信号）と目標速度（Ｖｔｇｔ）とを比較
し、その比較結果に応じてポリゴンモータ１０４の加速
／減速を指示する制御信号を生成する。なお、目標速度
Ｖｔｇｔとしては、ＢＤ／６信号に対応する目標速度が
設定されている。

【００１７】図１２は、比較器１３の出力信号である加
速指示信号（ＡＣＣ信号）、減速指示信号（ＤＥＣ信
号）の機能を示している。

【００１８】これらＡＣＣ信号、ＤＥＣ信号は、共にハ
イアクティブの信号であり、図１２に示したように、Ａ
ＣＣ信号だけが「Ｈｉｇｈ」のときは加速指示、ＤＥＣ
信号だけが「Ｈｉｇｈ」のときは減速指示、ＡＣＣ信号
とＤＥＣ信号が共に同レベルのときは速度保持を指示す
ることを意味している。

【００１９】次に、比較器１３の動作例を図１３，１４
のタイミングチャートに基づいて説明する。なお、図１
３，１４の例では、目標速度（Ｖｔｇｔ）を「８０」と
しており、図１３，１４は、ポリゴンモータ１０４の速
度が目標速度よりも遅い場合、速い場合を示している。

【００２０】まず、ポリゴンモータ１０４の速度が目標
速度よりも遅い場合について説明する。図１３に示した
ように、ＢＤ／６信号の立下りエッジが入力されると、
カウンタ１２のカウント値（ＢＤｐｒｄ）が「０」にク
リアされる。その後、カウンタ１２は、図示しないクロ
ックに同期して１，２，３，…とカウントアップしてい
くが、カウント値がＶｔｇｔとして設定されている値
「８０」を超えると、比較器１３は、ＢＤ／６信号の次
の立下りエッジが入力されるまで、「Ｈｉｇｈ」レベル
のＡＣＣ信号を出力する。

【００２１】この場合、ポリゴンモータ１０４の速度が
目標速度に対して遅くなるほどＢＤ／６信号の周期は長
くなるので、ＡＣＣ信号は、ポリゴンモータ１０４の速
度が遅くなるほど「Ｈｉｇｈ」レベルの幅が長くなるこ
とになる。

【００２２】次に、ポリゴンモータ１０４の速度が目標
速度よりも速い場合について説明する。図１４に示した
ように、２個目のＢＤ／６信号の立下りエッジが入力さ
れた時のカウント値が「７７」であったとすると、比較
器１３は、目標速度である「８０」に対して足りない分
の幅だけ「Ｈｉｇｈ」レベルのＤＥＣ信号を出力する。

【００２３】この場合、ポリゴンモータ１０４の速度が
速くなるほどＢＤ／６信号の周期は短くなるので、ＤＥ
Ｃ信号は、ポリゴンモータ１０４の速度が目標速度に対
して速くなるほど「Ｈｉｇｈ」レベルの幅が長くなるこ
とになる。

【００２４】ポリゴンモータ１０４の速度が目標速度に
等しい場合、すなわち、ＢＤ／６信号の周期＝Ｖｔｇｔ
の場合は、ＡＣＣ信号、ＤＥＣ信号ともに「Ｌｏｗ」レ
ベルのままとなる。

【００２５】比較器１３で生成されたＡＣＣ信号とＤＥ
Ｃ信号は、モータ駆動部１４に入力される。モータ駆動
部１４は、定電流源１９，２０、スイッチング素子１
６，１７、チャージポンプコンデンサ１５、増幅器１６
により構成されている。

【００２６】定電流源１９，２０とスイッチング素子１
６，１７は、コンデンサ１５の充放電回路を形成してい
る。ＤＥＣ信号が「Ｈｉｇｈ」になるとスイッチング素
子１６がオンし、電流源１９を介してチャージポンプコ
ンデンサ１５が充電される。また、ＡＣＣ信号が「Ｈｉ
ｇｈ」になると、スイッチング素子１７がオンし、電流
源２０を介してチャージポンプコンデンサ１５が放電さ
れる。

【００２７】従って、チャージポンプコンデンサ１５の
電圧は、ＡＣＣ信号、ＤＥＣ信号の「Ｈｉｇｈ」レベル
の幅に比例して増減する。この電圧を次段の増幅器１８
を介してモータドライバ２１に伝送する。モータドライ
バ２１では、この電圧に比例した電流をポリゴンモータ
１０４に供給して回転させる。

【００２８】ポリゴンモータ１０４の回転速度が目標速
度よりも遅い場合、ＡＣＣ信号が「Ｈｉｇｈ」になるの
でチャージポンプコンデンサ１５の電圧が高くなり、ポ
リゴンモータ１０４は加速される。逆に、ポリゴンモー
タ１０４の回転速度が目標速度よりも速い場合は、ＤＥ
Ｃ信号が「Ｈｉｇｈ」になるのでチャージポンプコンデ
ンサ１５の電圧が低下し、ポリゴンモータ１０４は減速
される。

【００２９】また、ＡＣＣ信号，ＤＥＣ信号が共に「Ｌ
ｏｗ」の場合は、スイッチング素子１６，１７が共にオ
フとなっているので、チャージポンプコンデンサ１５の
電圧は変化せず、速度を保持するモードとして動作す
る。このようにして、ポリゴンモータ１０４の回転速度
は、最終的には目標速度で安定する。

【００３０】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、従来例
では、ポリゴンモータ１０４の回転速度変動を検出する
間隔が、６回のＢＤ信号に相当する長い間隔になるた
め、回転速度変動が大きくなってしまう可能性があっ
た。

【００３１】また、ＡＣＣ信号、ＤＥＣ信号を生成する
間隔が長くなってしまうので、ポリゴンモータ１０４を
安定して回転制御するためのモータ駆動部１４のチュー
ニングが難しい、具体的には、チャージポンプコンデン
サ１５の電圧安定性の確保や、１回の加速／減速指示に
対する加速量／減速量の調整等が難しいという問題があ
った。

【００３２】このような問題を解決するために、ＢＤ信
号をポリゴンミラーの面数で分周せずに各ＢＤ毎に速度
検知を行い、加速／減速信号を生成する構成が考えられ
る。この場合、従来例の中で説明したポリゴンミラーの
面精度のばらつきが、ポリゴンモータの速度制御に影響
を与えないように、ポリゴンミラーの各鏡面の長さに応
じて個別に目標速度を設定し、ポリゴンミラーのレーザ
照射面が切替わる毎に目標速度を現在のレーザ照射面に
対応した個別の目標速度に切替えるようにすることが有
効である。

【００３３】このような制御方式を実現するためには、
ポリゴンミラーの鏡面毎の面精度のばらつきを知る必要
があるが、ポリゴンミラーをレーザビームスキャナに組
付ける前に各鏡面の長さを測定し、その測定値をメモリ
等にバックアップしたのでは、メモリが必要となりコス
トアップとなってしまう。

【００３４】また、バックアップされている測定値は、
そのポリゴンミラーに固有の値であるので、故障等の理
由でポリゴンミラーを交換した際には、バックアップさ
れた測定値を交換後のポリゴンミラーに対応した値に書
換えなければならず、交換作業が煩雑になってしまう。
さらに、バックアップデータの入力を誤ると、ポリゴン
モータの速度制御に支障を来たしてしまい、入力された
画像信号を忠実に反映した画像を得られなくなる虞があ
る。

【００３５】本発明は、このような従来技術の背景の下
になされたもので、その課題は、ポリゴンモータの回転
速度を目標速度に制御する際に、回転速度変動を可及的
に抑制しつつ、安定した回転を容易かつ安価に得られ、
さらに入力された画像信号を反映した画像を確実に得ら
れるようにすることにある。

【００３６】

【課題を解決するための手段】上記課題を解決するた
め、本発明は、露光用の光ビームの進行方向を回転多面
鏡により偏向させながら感光体を露光走査する露光走査
部を有する画像形成装置において、前記露光走査部は、
前記回転多面鏡から前記感光体に照射される光ビームの
状態を該回転多面鏡の鏡面毎に測定する測定手段と、前
記測定手段による測定結果に基づいて前記回転多面鏡を
回転駆動するポリゴンモータの目標回転制御値を該回転
多面鏡の鏡面毎に設定する設定手段と、前記設定手段に
よる設定された目標回転制御値に基づいて前記ポリゴン
モータを駆動制御する制御手段とを有している。

【００３７】また、本発明は、露光用の光ビームの進行
方向を回転多面鏡により偏向させながら感光体を露光走
査する露光走査部を有する画像形成装置の制御方法にお
いて、前記露光走査部は、前記回転多面鏡から前記感光
体に照射される光ビームの状態を該回転多面鏡の鏡面毎
に測定する測定工程と、前記測定工程による測定結果に
基づいて前記回転多面鏡を回転駆動するポリゴンモータ
の目標回転制御値を該回転多面鏡の鏡面毎に設定する設
定工程と、前記設定工程による設定された目標回転制御
値に基づいて前記ポリゴンモータを駆動制御する制御工
程とを有している。

【００３８】

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態を図面
に基づいて説明する。

【００３９】［第１の実施の形態］図１は、本発明を適
用したポリゴンモータの駆動制御等、各種の制御を行う
制御回路の回路ブロック図であり、本制御回路１１１
は、電子写真方式のプリンタに搭載されたものである。

【００４０】なお、図１では、制御対象のポリゴンモー
タ等を模式的に書き加え、ＢＤ信号検出用の反射鏡１２
０（図９参照）等は省略している。また、電子写真方式
の露光走査系の構成は、図９に示した従来例と全く同様
なので、ここでは、その説明を省略する。

【００４１】また、本制御回路１１１は、ＣＰＵ１１１
ａにより統御されるものであり、ＣＰＵ１１１ａは、Ｒ
ＯＭ１１１ｂにプリセットされた制御プログラムに基づ
いて、各種の処理を統御する。この際、ＣＰＵ１１１ａ
は、ＲＡＭ１１１ｃをワークエリア等として利用する。

【００４２】図１において、基準面検出信号は、ポリゴ
ンミラー１０５の特定の鏡面がレーザ光の照射面になっ
ている期間中に「Ｈｉｇｈ」レベルのパルスとなる信号
であり、本実施形態では、６面ある鏡面の中から特定の
１つの鏡面を基準面として検出するのに使用している。
カウンタ１は、図示しないクロックを計数するアップカ
ウンタであり、ＢＤ信号が入力される毎にそのカウント
値をクリアすることにより、ＢＤ信号の周期、すなわち
ポリゴンモータ１０４の回転周期を計測するように構成
されている。

【００４３】１１は分周回路である。本実施形態では、
６面のポリゴンミラー１０５を使用しているので、分周
回路１１はＢＤ信号を６分周し、その分周結果をＢＤ／
６信号としてセレクタ３２に出力している。

【００４４】セレクタ３２は、ＢＤ信号とＢＤ／６信号
とを「ＢＤ分周モード」信号により切替えている。この
ＢＤ分周モード信号は、「１」のときは「ＢＤ分周モー
ド」であり、「０」のときは「６面独立制御モード」で
ある。セレクタ３２は、ＢＤ分周モード信号が「ＢＤ分
周モード」の場合にはＢＤ／６信号を選択し、ＢＤ信号
を選択し、「６面独立制御モード」の場合にはＢＤ信号
を選択して、それら選択したモード情報をＢＤｓｅｌ信
号としてカウンタ１に出力する。本実施形態では、ＢＤ
ｓｅｌ信号の周期に基づいてポリゴンモータ１０４の回
転速度を制御している。

【００４５】なお、「ＢＤ分周モード」とは、ＢＤ信号
をポリゴンミラー１０５の鏡面数で分周することによ
り、ポリゴンモータ１０４の１回転毎に１回生成される
ＢＤ信号（パルス）を基準にして、ポリゴンモータ１０
４の回転速度を制御するモードである。また、「６面独
立制御モード」とは、ポリゴンミラー１０５の各鏡面に
対応するＢＤ信号を分周することなくそのまま利用する
モードであり、ＢＤ信号が入力される毎に当該ＢＤ信号
の周期をポリゴンモータ１０４の目標周期として設定し
直しながら、ポリゴンモータ１０４の回転速度を制御す
るモードである（図３参照）。

【００４６】１はカウンタであり、図示しないクロック
を計数するアップカウンタにより構成されている。この
カウンタ１は、セレクタ３２からＢＤ信号、又はＢＤ／
６信号が入力される毎にそのカウント値をクリアするこ
とにより、ＢＤ信号又はＢＤ／６信号の周期、すなわ
ち、ポリゴンミラー１０５の各鏡面の周期、又はポリゴ
ンミラー１０５の１回転の周期を計測するように構成さ
れている。

【００４７】３１は目標値設定部であり、目標値設定部
３１は、最初にＢＤ信号の周期を測定し、測定したＢＤ
信号の周期をポリゴンモータ１０４の目標周期として設
定する。

【００４８】まず、目標値設定部３１によるＢＤ信号の
周期測定処理を、図４のタイムチャートに基づいて説明
する。

【００４９】ＣＰＵ１１１ａにより測定開始信号がセッ
ト（「Ｌ」→「Ｈ」）されると、目標値設定部３１は、
次の基準面検出信号を待ってＢＤ信号の周期測定モード
に入り、その次のＢＤ信号が入力されると、ＢＤ信号の
周期測定を開始する。

【００５０】そして、目標値設定部３１は、１回目に入
力されたＢＤ信号の周期Ｔ１をポリゴンミラー１０５の
１面目（基準面）の目標周期Ｖｔｇｔ１として設定し、
２回目に入力されたＢＤ信号の周期Ｔ２をポリゴンミラ
ー１０５の２面目の目標周期Ｖｔｇｔ２として設定す
る。

【００５１】以下同様に、ポリゴンミラー１０５の３面
目、４面目、５面目、６面目の目標周期Ｖｔｇｔ３，
４，５，６をＢＤ信号が入力される毎に順次設定してい
く。このようにして目標値設定部３１により設定された
各鏡面の目標周期Ｖｔｇｔ１〜Ｖｔｇｔ６は、目標値切
替部２に順次出力される。

【００５２】次に、目標値切替部２による目標周期切替
処理を、図３，６に基づいて説明する。

【００５３】目標値切替部２は、図３のような信号Ｖｔ
ｇｔを比較器３に出力する。すなわち、ＢＤ分周モード
信号が「１」でありＢＤ分周モードの時は、ポリゴンモ
ータ１０４の１回転当たりの周期ＶｔｇｔＴをＶｔｇｔ
信号として出力し、ＢＤ分周モード信号が「０」であり
６面独立モードの時は、各鏡面別の目標周期Ｖｔｇｔ１
〜Ｖｔｇｔ６をＶｔｇｔ信号として出力する。

【００５４】次に、目標値切替部２による目標周期切替
処理を、図６のタイムチャートに基づいて詳細に説明す
る。

【００５５】目標値切替部２は、ＢＤ分周モード信号が
「１」であり「ＢＤ分周モード」の時には、上記のよう
に、ポリゴンモータ１０４の１回転当たりの周期Ｖｔｇ
ｔＴをＶｔｇｔ信号として出力するが、この１回転当た
りの周期ＶｔｇｔＴは、以後、ＢＤ信号が入力されても
切替えず固定したままとする。

【００５６】一方、ＣＰＵ１１１ａによりＢＤ分周モー
ド信号が「０」に切替えられると、目標値切替部２は、
次の基準面検出信号とＢＤ信号の入力を待って「６面独
立制御モード」に入る。目標値切替部２は、６面独立制
御モードに入ると、基準面検出信号を検知した次のＢＤ
信号の入力タイミングでＶｔｇｔ信号としてＶｔｇｔ１
（１面目用の目標周期）を選択し、その後、ＢＤ信号が
入力される毎にＶｔｇｔ２，Ｖｔｇｔ３，…，Ｖｔｇｔ
６と切替えていく。以後、このような鏡面毎の目標周期
切替シーケンスを、ポリゴンモータ１０４が１回転する
毎にサイクリックに繰返す。

【００５７】比較器１３は、カウンタ１のカウント値
（ＢＤｐｒｄ信号）と目標値切替部２からの目標周期
（Ｖｔｇｔ）とを比較し、その比較結果に応じてポリゴ
ンモータ１０４の加速／減速を指示する制御信号を生成
する。この制御信号は、従来例の説明の際に使用した図
１２と同様なので、ここでは説明を省略する。また、モ
ータ駆動部１４の動作も、従来例で説明した図１３，１
４と同様なので、ここでは説明を省略する。

【００５８】次に、ポリゴンモータ１０４の速度制御を
図５のフローチャートに基づいて説明する。

【００５９】ＣＰＵ１１１ａは、操作部（図示省略）か
らの印刷指示に基づいてポリゴンモータ１０４を起動す
る（ステップＳ１）。この際、ＣＰＵ１１１ａは、ＢＤ
分周モード信号を「１」としてＢＤ分周モードを設定
し、ＢＤ信号を生成すべくレーザユニット１０２により
レーザビームを発振させる。また、ポリゴンモータ１０
４の目標周期Ｖｔｇｔとしては、ポリゴンモータ１０４
の１回転分の周期ＶｔｇｔＴを設定する。

【００６０】次に、ＣＰＵ１１１ａは、ポリゴンモータ
１０４が定常回転に達したか否かを、比較器３からの定
常回転検出信号に基づいて判断する（ステップＳ２）。
その結果、定常回転に達していなければ、ステップＳ２
に戻ることにより、定常回転に達するまで待つ。

【００６１】一方、定常回転に達した場合には、ＢＤ周
期測定モードに入り、ＢＤ信号の周期を測定する（ステ
ップＳ３）。ここでは、前述したように、図８のような
手順でポリゴンミラー１０５の各鏡面に対応したＢＤ信
号の周期を測定する。

【００６２】次に、６面分のＢＤ信号の周期測定が終了
するのを待ち（ステップＳ４）、６面独立制御モードに
移行する（ステップＳ５）。この６面独立制御モードに
移行した後は、図２のタイムチャートに示したように動
作する。

【００６３】すなわち、ポリゴンミラー１０５の基準面
検出信号が入力された次のＢＤ信号の入力に同期して、
目標周期ＶｔｇｔがＶｔｇｔ１となり、以降、目標周期
Ｖｔｇｔは、ＢＤ信号が入力される毎にＶｔｇｔ２，Ｖ
ｔｇｔ３，…，Ｖｔｇｔ６と切替えられていき、このシ
ーケンスが基準面検出信号が入力される毎に繰返され
る。このシーケンスの繰返しは、感光ドラム１０８に対
する主走査方向の全ラインの露光走査が完了するまで継
続される（ステップＳ６）。

【００６４】このように、第１の実施形態では、ポリゴ
ンモータ１０４の１周分の周期に対して回転を安定させ
た状態でポリゴンミラー１０５の面数分のＢＤ信号の周
期を測定することにより、各鏡面毎の長さのばらつきを
認識するようにしている。

【００６５】従って、故障等によりポリゴンミラーを交
換するような場合に、その交換に係るポリゴンミラーの
各鏡面の長さを別途測定して、メモリに書込むといった
面倒な交換作業を行う必要がなくなる。また、測定した
各鏡面の長さを間違ってメモリに書込んでしまい、ポリ
ゴンモータの速度制御に支障を来たし、所望の画像を得
られなくなるといった問題も解決することができる。

【００６６】さらに、分周していないＢＤ信号に基づい
てポリゴンモータの速度制御を行っているので、周期
（速度）検知の間隔や加速／減速指示信号の間隔を短く
することができ、速度変動が小さく、安定した回転が得
られるポリゴンモータの制御回路を容易に実現すること
が可能となる。

【００６７】なお、本実施形態においては、説明を簡単
にするために言及していないが、実際にはＢＤ分周制御
モードと６面独立制御モードとの切替時に、ポリゴンモ
ータ１０４の回転制御が不安定にならないように留意す
る必要がある。

【００６８】また、一旦測定した鏡面毎の目標周期をメ
モリにバックアップしておき、次回の画像形成時のモー
タ速度制御においては、そのバックアップデータを使用
するようにすれば、装置の電源を投入する毎に各鏡面の
ばらつきを測定する必要がなくなり、画像形成動作を迅
速に開始することが可能になる。

【００６９】［第２の実施の形態］第１の実施形態で
は、ポリゴンモータ１０４の速度制御を行う際の目標値
として「周期」を設定していたが、第２の実施形態で
は、目標値として「速度（回転速度）」」を設定するよ
うに構成している。

【００７０】図７は、第２の実施形態における制御回路
１１１の回路ブロック図である。なお、第２の実施形態
は、第１の実施形態に対して目標値設定部５０の動作だ
けが異なり、他の点は同様なのでその説明は省略する。

【００７１】目標値設定部５０は、図８のタイムチャー
トのように動作する。すなわち、ＣＰＵ１１１ａにより
測定開始信号がセット（「Ｌ」→「Ｈ」）されると、次
の基準面検出信号の入力を待ってＢＤ信号の周期測定モ
ードに入り、次のＢＤ信号が入力されるとＢＤ信号の周
期測定を開始する。６面分の周期を測定した後、以下の
計算を行い、各鏡面に対する目標速度を決定する。

【００７２】なお、以下に示すＴａｌｌは、６面分のＢ
Ｄ信号の周期の合計値、すなわちポリゴンミラー１０５
の１回転分の周期であり、Ｔａｌｌ＝Ｔ１＋Ｔ２＋Ｔ３
＋Ｔ４＋Ｔ５＋Ｔ６として算出されるものである。ま
た、ＶｔｇｔＴは、ポリゴンミラー１０５の１回転の目
標速度である。Ｖｔｇｔ１＝ＶｔｇｔＴ×Ｔ１／Ｔａｌｌ（１面目がレーザ照射面となっているときの目標速度）Ｖｔｇｔ２＝ＶｔｇｔＴ×Ｔ２／Ｔａｌｌ（２面目がレーザ照射面となっているときの目標速度）Ｖｔｇｔ３＝ＶｔｇｔＴ×Ｔ３／Ｔａｌｌ（３面目がレーザ照射面となっているときの目標速度）Ｖｔｇｔ４＝ＶｔｇｔＴ×Ｔ４／Ｔａｌｌ（４面目がレーザ照射面となっているときの目標速度）Ｖｔｇｔ５＝ＶｔｇｔＴ×Ｔ５／Ｔａｌｌ（５面目がレーザ照射面となっているときの目標速度）Ｖｔｇｔ６＝ＶｔｇｔＴ×Ｔ６／Ｔａｌｌ（６面目がレーザ照射面となっているときの目標速度）目標値設定部５０は、上記のような計算により、ポリゴ
ンモータ１０４の１回転分の周期Ｔａｌｌに対する各鏡
面の周期Ｔ１〜Ｔ６の比率に応じて、ポリゴンモータ１
０４の１回転の目標速度ＶｔｇｔＴを分配している。

【００７３】上記以降の制御動作は、第１の実施形態と
同様なので、その説明を省略する。このような第２の実
施形態においても、第１の実施形態と同様の効果が得ら
れることは言うまでもない。

【００７４】なお、本発明は、上記の各実施形態に限定
されることなく、例えば、鏡面毎に設定する目標周期や
目標速度の数は、各鏡面について２つずつ設定するな
ど、鏡面の数より多くすることにより、ポリゴンモータ
の速度変動をより一層低減し、安定した回転が得られる
ようにすることも可能である。

【００７５】この場合は、例えば、図９に示した反射鏡
１２０の他に、レーザの走査位置が主走査方向の中央の
位置になったときにレーザが照射される反射鏡を装備す
ることで対応することができる。

【００７６】また、第１，２の実施形態のように、周期
センサ（反射鏡１２０や光電変換素子１０９）を用いて
検知した各鏡面の周期に基づいてポリゴンモータを制御
することなく、速度センサにより検知した各鏡面の速度
に基づいてポリゴンモータを制御することも可能であ
る。

【００７７】さらに、光ビームを回転多面鏡により偏向
させて露光走査する機能を備えた画像形成装置であれ
ば、プリンタ単体以外の複写機、ファクシミリ装置等に
も適用可能である。また、本発明に係るモータ速度制御
処理機能は、ハードウェアの電子回路だけでなく、セン
サ系を除いて純粋にソフトウェアだけで実現したり、ハ
ードウェアとソフトウェアで処理を分担して実現したり
することも可能である。

【００７８】

【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
露光用のレーザビームの進行方向をポリゴンミラーによ
り偏向させながら感光ドラムを露光走査する場合に、ポ
リゴンミラーから感光ドラムに照射されるレーザビーム
の周期をポリゴンミラーの鏡面毎に測定し、その測定結
果に基づいてポリゴンミラー駆動用のポリゴンモータの
目標周期（速度）を鏡面毎に設定してポリゴンモータを
駆動制御しているので、ポリゴンモータの回転速度を目
標速度に制御する際に、回転速度変動を可及的に抑制し
つつ、安定した回転を容易かつ安価に得られ、さらに入
力された画像信号を反映した画像を確実に得ることが可
能となる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の第１の実施形態を適用したポリゴンモ
ータの駆動制御等を行う制御回路の回路ブロック図であ
る。

【図２】６面独立制御モード時におけるポリゴンモータ
制御動作を示すタイムチャートである。

【図３】ＢＤ周期測定モードと６面独立制御モードを区
別するためのＢＤ分周モード信号を説明するための図で
ある。

【図４】本発明の第１の実施形態におけるＢＤ周期測定
モード時の動作を示すタイムチャートである。

【図５】ポリゴンモータの制御を示すフローチャートで
ある。

【図６】ＢＤ周期測定モード時と６面独立制御モード時
の動作を示すタイムチャートである。

【図７】本発明の第２の実施形態を適用したポリゴンモ
ータの駆動制御等を行う制御回路の回路ブロック図であ
る。

【図８】本発明の第１の実施形態におけるＢＤ周期測定
モード時の動作を示すタイムチャートである。

【図９】電子写真方式のプリンタにおける一般的な露光
走査系の構成を示す構成図である。

【図１０】従来のポリゴンモータ制御回路を示す回路ブ
ロック図である。

【図１１】従来のポリゴンモータ制御動作を示すタイム
チャートである。

【図１２】本発明の実施形態、及び従来例におけるポリ
ゴンモータに対する回転速度制御信号を示す図である。

【図１３】本発明の実施形態、及び従来例におけるポリ
ゴンモータの回転速度が目標速度より遅い場合の回転速
度制御を説明するためのタイムチャートである。

【図１４】本発明の実施形態、及び従来例におけるポリ
ゴンモータの回転速度が目標速度より速い場合の回転速
度制御を説明するためのタイムチャートである。

【符号の説明】

１：カウンタ２：目標値切替部３：比較器１１：分周回路１４：モータ駆動部３１，５０：目標値設定部３２：セレクタ１０４：ポリゴンモータ１０２：レーザユニット１０５：ポリゴンミラー１０８：感光ドラム１１１：制御回路

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】露光用の光ビームの進行方向を回転多面
鏡により偏向させながら感光体を露光走査する露光走査
部を有する画像形成装置において、前記露光走査部は、前記回転多面鏡から前記感光体に照
射される光ビームの状態を該回転多面鏡の鏡面毎に測定
する測定手段と、前記測定手段による測定結果に基づいて前記回転多面鏡
を回転駆動するポリゴンモータの目標回転制御値を該回
転多面鏡の鏡面毎に設定する設定手段と、前記設定手段による設定された目標回転制御値に基づい
て前記ポリゴンモータを駆動制御する制御手段と、を有することを特徴とする画像形成装置。
【請求項２】前記測定手段は、前記回転多面鏡から前
記感光体に照射される各ラインの光ビームについて該感
光体の所定位置に入射される周期を測定することを特徴
とする請求項１に記載の画像形成装置。
【請求項３】前記測定手段は、前記感光体に照射され
る光ビームの主走査方向の所定位置で該光ビームの進行
方向を偏向させて光電変換素子に入射させる偏向入射手
段を有し、該光電変換素子からの信号に基づいて前記回
転多面鏡から該感光体に照射される各ラインの光ビーム
の前記周期を測定することを特徴とする請求項１又は２
に記載の画像形成装置。
【請求項４】前記設定手段は、前記ポリゴンモータの
目標回転制御値として前記測定手段により測定された前
記周期を設定することを特徴とする請求項１〜３の何れ
かに記載の画像形成装置。
【請求項５】前記設定手段は、前記測定手段により測
定された前記回転鏡面鏡の各鏡面分の前記周期の合計値
に対する各鏡面分の周期の比率を前記ポリゴンモータの
目標回転制御値として設定することを特徴とする請求項
１〜３の何れかに記載の画像形成装置。
【請求項６】前記設定手段は、前記測定手段により測
定された前記周期を分周する分周手段と、該分周手段に
より分周された周期に基づいて前記ポリゴンモータが定
常回転状態であるか否かを判定する判定手段とを有し、
該判定手段により定常回転状態であると判定された後に
前記測定手段による測定結果に基づいて前記目標回転制
御値を前記回転多面鏡の鏡面毎に設定することを特徴と
する請求項１〜５の何れかに記載の画像形成装置。
【請求項７】前記測定手段は、前記回転多面鏡から前
記感光体に照射される各ラインの光ビームについて、該
感光体の複数の位置で該光ビームが入射される周期を測
定することを特徴とする請求項１〜６の何れかに記載の
画像形成装置。
【請求項８】露光用の光ビームの進行方向を回転多面
鏡により偏向させながら感光体を露光走査する露光走査
部を有する画像形成装置の制御方法において、前記露光走査部は、前記回転多面鏡から前記感光体に照
射される光ビームの状態を該回転多面鏡の鏡面毎に測定
する測定工程と、前記測定工程による測定結果に基づいて前記回転多面鏡
を回転駆動するポリゴンモータの目標回転制御値を該回
転多面鏡の鏡面毎に設定する設定工程と、前記設定工程による設定された目標回転制御値に基づい
て前記ポリゴンモータを駆動制御する制御工程と、を有することを特徴とする画像形成装置の制御方法。
【請求項９】前記測定工程は、前記回転多面鏡から前
記感光体に照射される各ラインの光ビームについて該感
光体の所定位置に入射される周期を測定することを特徴
とする請求項８に記載の画像形成装置の制御方法。
【請求項１０】前記測定工程は、前記感光体に照射さ
れる光ビームの主走査方向の所定位置で該光ビームの進
行方向が偏向されて入射される光電変換素子からの信号
に基づいて前記回転多面鏡から該感光体に照射される各
ラインの光ビームの前記周期を測定することを特徴とす
る請求項８又は９に記載の画像形成装置の制御方法。
【請求項１１】前記設定工程は、前記ポリゴンモータ
の目標回転制御値として前記測定工程により測定された
前記周期を設定することを特徴とする請求項８〜１０の
何れかに記載の画像形成装置の制御方法。
【請求項１２】前記設定工程は、前記測定工程により
測定された前記回転鏡面鏡の各鏡面分の前記周期の合計
値に対する各鏡面分の周期の比率を前記ポリゴンモータ
の目標回転制御値として設定することを特徴とする請求
項８〜１０の何れかに記載の画像形成装置の制御方法。
【請求項１３】前記設定工程は、前記測定工程により
測定された前記周期を分周する分周工程と、該分周工程
により分周された周期に基づいて前記ポリゴンモータが
定常回転状態であるか否かを判定する判定工程とを有
し、該判定工程により定常回転状態であると判定された
後に前記測定工程による測定結果に基づいて前記目標回
転制御値を前記回転多面鏡の鏡面毎に設定することを特
徴とする請求項８〜１２の何れかに記載の画像形成装置
の制御方法。
【請求項１４】前記測定工程は、前記回転多面鏡から
前記感光体に照射される各ラインの光ビームについて、
該感光体の複数の位置で該光ビームが入射される周期を
測定することを特徴とする請求項８〜１３の何れかに記
載の画像形成装置の制御方法。