JP2008203671A - Image forming apparatus - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、光源から出力される光線束を被走査面に向けて偏向走査するポリゴンミラーを回転駆動するポリゴンモータと、所定のクロック信号に基づいて前記ポリゴンモータが目標回転数となるように駆動する駆動制御手段とを備えた画像形成装置に関する。 According to the present invention, a polygon motor that rotationally drives a polygon mirror that deflects and scans a light beam output from a light source toward a surface to be scanned, and the polygon motor is driven so as to reach a target rotational speed based on a predetermined clock signal. The present invention relates to an image forming apparatus including a drive control unit.
電子写真方式の画像形成装置では、表面を一様に帯電させた感光体に光線束を照射して潜像を形成し、前記潜像にトナーを付着させて現像したトナー像を紙などに転写する方式であり、前記感光体に照射する光線束の光源としてレーザビームやLEDが使用される。光源から照射された光線束は、ポリゴンモータにより高速回転駆動されたポリゴンミラーにより走査され、感光体表面に印字対象画像に応じた潜像を形成するように構成されている。 In an electrophotographic image forming apparatus, a latent image is formed by irradiating a photoconductor with a uniformly charged surface to form a latent image, and the developed toner image is transferred to paper by attaching toner to the latent image. A laser beam or an LED is used as a light source for a light beam irradiated to the photosensitive member. The light beam emitted from the light source is scanned by a polygon mirror driven at a high speed by a polygon motor, and a latent image corresponding to an image to be printed is formed on the surface of the photoreceptor.
特許文献1では、ポリゴンモータの起動時には基準電圧より高電位の駆動電圧をモータ駆動電源から供給し、ポリゴンモータ起動時から所定の時間を経過したときやポリゴンモータ回転数が所定回転数に達したときには駆動電圧を基準電位に切り替えて供給するように構成され、ポリゴンモータ回転数が定常回転数に達するまでの待ち時間を短くして印字開始までの時間を短縮することができるモータ制御装置が提案されている。
特許文献1に記載された技術ではポリゴンモータの起動時から所定回転数に到達するまでの待ち時間を短くすることはできるが、慣性力によりポリゴンモータに生じるオーバーシュートやアンダーシュートを抑えることはできない。つまり、ポリゴンモータ回転数が印字可能な定常回転数に安定するまでの待ち時間を短縮する上で更なる改善の余地があった。 The technique described in Patent Document 1 can shorten the waiting time from the start of the polygon motor until it reaches the predetermined rotational speed, but cannot suppress overshoot and undershoot that occur in the polygon motor due to inertial force. . That is, there is room for further improvement in shortening the waiting time until the polygon motor rotation speed becomes stable at a printable steady rotation speed.
本発明の目的は、上記の問題点に鑑み、ポリゴンミラーが駆動を開始してから画像形成実行可能な定常回転数に安定するまでの待ち時間を短くしてファーストプリント開始に要する時間を短縮することができる画像形成装置を提供する点にある。 In view of the above problems, an object of the present invention is to shorten the time required for starting the first print by shortening the waiting time from the start of driving of the polygon mirror until the polygon mirror is stabilized at a steady rotational speed at which image formation can be performed. It is in providing an image forming apparatus capable of performing the above.
上記目的を達成するために、本発明に係る画像形成装置の第一の特徴構成は、特許請求の範囲の書類の請求項1に記載した通り、光源から出力される光線束を被走査面に向けて偏向走査するポリゴンミラーを回転駆動するポリゴンモータと、所定のクロック信号に基づいて前記ポリゴンモータが目標回転数となるように駆動する駆動制御手段とを備えた画像形成装置であって、前記駆動制御手段は、基準周波数の第一クロック信号に基づいて前記ポリゴンモータを起動し、前記ポリゴンモータが所定の回転数となったときに前記基準周波数よりも低い周波数の第二クロック信号に所定時間切り替えるクロック信号切替手段を備えている点にある。 In order to achieve the above object, according to a first characteristic configuration of the image forming apparatus according to the present invention, the light bundle output from the light source is applied to the surface to be scanned as described in claim 1 of the claims. An image forming apparatus comprising: a polygon motor that rotationally drives a polygon mirror that performs deflection scanning toward the head; and a drive control unit that drives the polygon motor to have a target rotational speed based on a predetermined clock signal, The drive control means starts the polygon motor based on the first clock signal having a reference frequency, and when the polygon motor reaches a predetermined rotation speed, the drive control means applies a second clock signal having a frequency lower than the reference frequency for a predetermined time. The clock signal switching means for switching is provided.
上述の構成によれば、第二クロック信号に基づく駆動時にはポリゴンモータに減速効果が生じるため、慣性力によるオーバーシュートまたはアンダーシュートの振幅を抑えることができる。 According to the above-described configuration, since the polygon motor has a deceleration effect during driving based on the second clock signal, it is possible to suppress the amplitude of overshoot or undershoot due to inertial force.
同第二の特徴構成は、同請求項2に記載した通り、上述の第一特徴構成に加えて、前記クロック信号切替手段は、前記第一クロック信号により前記ポリゴンモータを起動した後に所定の回転数になるまでの時間に基づいて前記所定時間を可変に設定するように構成されている点にある。 According to the second characteristic configuration described in the second aspect, in addition to the first characteristic configuration described above, the clock signal switching unit performs a predetermined rotation after the polygon motor is started by the first clock signal. The predetermined time is variably set based on the time until the number is reached.
上述の構成によれば、ポリゴンモータの回転数に応じた減速を行うことができるため、慣性力によるオーバーシュートまたはアンダーシュートの振幅を抑えることができる。 According to the above-described configuration, it is possible to perform deceleration according to the number of revolutions of the polygon motor, and therefore it is possible to suppress the amplitude of overshoot or undershoot due to inertial force.
同第三の特徴構成は、同請求項3に記載した通り、上述の第一または第二特徴構成に加えて、前記駆動制御手段は、所定のクロック信号に基づいて前記ポリゴンモータを駆動するPLL制御手段を備え、前記第一クロック信号に対する同期信号が検出されたときに前記第二クロック信号に切り替える点にある。 In the third feature configuration, in addition to the first or second feature configuration described above, the drive control means is a PLL that drives the polygon motor based on a predetermined clock signal. Control means is provided for switching to the second clock signal when a synchronization signal for the first clock signal is detected.
上述の構成によれば、PLL制御のみでポリゴンモータの回転数を制御するよりも定常回転数に安定するまでの待ち時間を短くすることができる。 According to the above-described configuration, it is possible to shorten the waiting time until the rotation speed of the polygon motor is stabilized rather than controlling the rotation speed of the polygon motor only by PLL control.
同第四の特徴構成は、同請求項4に記載した通り、上述の第一から第三の何れかの特徴構成に加えて、前記基準周波数が前記ポリゴンモータの目標回転数に対応する周波数である点にある。 In the fourth feature configuration, as described in claim 4, in addition to any of the first to third feature configurations described above, the reference frequency is a frequency corresponding to a target rotational speed of the polygon motor. There is a point.
上述の構成によると、駆動制御手段がポリゴンモータの駆動制御に使用するクロック信号として、第一クロック信号と第二クロック信号の二種類が利用できればよく、クロック信号出力回路の複雑化を防止してコスト抑制に寄与することができる。 According to the above configuration, it is sufficient that two types of clock signals, the first clock signal and the second clock signal, can be used as the clock signal used by the drive control means for the polygon motor drive control, thereby preventing the clock signal output circuit from becoming complicated. This can contribute to cost reduction.
本発明によれば、ポリゴンミラーが駆動を開始してから画像形成実行可能な定常回転数に安定するまでの待ち時間を短くしてファーストプリント開始に要する時間を短縮することができる画像形成装置を提供することができるようになった。 According to the present invention, there is provided an image forming apparatus capable of shortening a time required for starting a first print by shortening a waiting time from when a polygon mirror starts driving until the polygon mirror is stabilized at a steady rotational speed at which image formation can be performed. Can now be offered.
以下に、本発明を適用した画像形成装置として、電子写真方式による複写機の実施形態について説明する。 Hereinafter, an electrophotographic copying machine as an image forming apparatus to which the present invention is applied will be described.
本発明による複写機Aは、図2に示すように、カラー表示部やハードウェアキー等が配置された操作部1と、原稿載置部2にセットされた一連の原稿を順次読込んで電子データからなる画像データに変換して所定の画像処理を施し、当該画像データをメモリに格納する画像読取部3と、給紙カセット4から搬送した記録媒体である用紙上にメモリに格納された画像データに応じたトナー像を形成して出力する画像形成部5と、該デジタル複写機1を統括制御するシステム制御部6とを備えて構成される。
As shown in FIG. 2, the copying machine A according to the present invention sequentially reads a series of documents set on the operation unit 1 on which a color display unit, hardware keys, and the like are arranged, and the document placing unit 2 to read electronic data. The image reading unit 3 that converts the image data into image data, performs predetermined image processing, and stores the image data in the memory; and the image data stored in the memory on the paper that is the recording medium conveyed from the paper feed cassette 4 And an image forming unit 5 that forms and outputs a toner image corresponding to the image and a
画像形成部5でのトナー像の現像について説明すると、画像形成部5を制御する画像形成制御部50は、図1に示すように、オペレータの画像形成開始要求を受け、図示しない帯電器により一様に帯電させた、被走査面である感光体58表面に、画像読取部3で読み取られてメモリ57cに格納された原稿の画像データを数ライン分バッファ57bに読み出し、レーザダイオード(以下、「LD」と記載)ドライバ57aにより駆動させたLD57から対応する光線束を照射させ、ポリゴンモータ54により高速回転駆動したポリゴンミラー55で偏向走査して、fθレンズ57dを介して感光体58表面に原稿画像に応じた潜像を形成させ、図示しない現像器により前記潜像にトナーを付着させて現像する。画像形成制御部50はポリゴンモータ54の回転数が画像形成可能な目標回転数ft近傍で安定したときに上記LD57を駆動する。
The development of the toner image in the image forming unit 5 will be described. As shown in FIG. 1, the image forming
ポリゴンモータ54の駆動制御について説明すると、画像形成制御部50は、オペレータの画像形成開始要求を受けて、クロック信号出力回路(以下、「CLK信号出力回路」と記載)51から本発明のPLL制御手段であるPLL回路(Pulse-Locked loop:位相同期回路)52に基準周波数f1の第一クロック信号(以下、「第一CLK信号」と記載)を出力させる。PLL回路52はCLK信号出力回路51から入力された第一CLK信号とポリゴンモータ54に取り付けられたエンコーダ56が検出して出力したポリゴンモータ54の回転数である回転周波数fmの回転数信号とが同位相となるようにモータドライバ53からのモータ駆動電流を制御してポリゴンモータ54を駆動制御する。ここで、基準周波数f1はポリゴンモータ54の目標回転数ftに対応する周波数である。
The drive control of the
CLK信号出力回路51はクロック生成回路と分周回路等からなりクロック生成回路により生成されたクロック信号を分周回路により分周して基準周波数f1の第一CLK信号または基準周波数f1より低周波数f2の第二クロック信号(以下、「第二CLK信号」と記載)をPLL回路52に出力する。即ち、CLK信号出力回路51は第一CLK信号を生成する第一クロック信号生成手段510と第二CLK信号を生成する第二クロック信号生成手段511とクロック信号切替手段(以下、「CLK信号切替手段」と記載)512とを備え、CLK信号切替手段512は画像形成制御部50からの制御信号に応じて、画像形成時には第一CLK信号または第二CLK信号をPLL回路52に出力し、画像形成終了時にはクロック信号出力を停止する。
The CLK
PLL回路52は位相比較回路を備え、第一CLK信号の基準周波数f1と回転数信号の回転周波数fmとの位相比較を行うことでポリゴンモータ54へのモータ駆動電流制御を行うとともに、回転数信号に応じてポリゴンモータ54の回転周波数fmが予め設定された所定の回転数であり、画像形成可能な目標回転数ft近傍の所定範囲(以下、「ロック信号出力範囲」と記載)にあるとき、図3(a)、(b)に示すような同期信号であるロック信号を画像形成制御部50に出力するように構成されている。また、PLL回路52はCLK信号出力回路51から第二CLK信号が入力されると前記第二CLK信号に応じてポリゴンモータ54へのモータ駆動電流制御を行うように構成されている。
The
画像形成制御部50はPLL回路52からロック信号が入力されると、ポリゴンモータ54の回転周波数fmを早急にロック信号出力範囲内に収束させるため、図3(a)に示すように、予め設定された所定時間Te、CLK信号出力回路51から第二CLK信号を出力させ、所定時間Teが経過すると第一CLK信号を出力させる。具体的には、入力されたロック信号の立下りエッジを検出してから所定時間Te、CLK信号出力回路51から第二CLK信号を出力させ、所定時間Teが経過すると第一CLK信号を出力させるように構成されている。ここで、減速効果が大きくなりすぎて逆にオーバーシュートやアンダーシュートの振幅が大きくなることを防止するため、所定時間Teは最大でもロック信号の立下りエッジを検出してから次の立上りエッジを検出するまでの値に設定される。
When the lock signal is input from the
CLK信号出力回路51から出力されるクロック信号を第一CLK信号に固定して出力するとき、図3(a)に示すように、オーバーシュートまたはアンダーシュートの振幅が大きいが、CLK信号出力回路51から出力するクロック信号を上述の制御に応じて第一CLK信号と第二CLK信号とに切替えて出力するとき、図3(b)に示すように、オーバーシュートまたはアンダーシュートの振幅が小さくなり、回転周波数fmがロック信号出力範囲内に収束するまでの時間Tsは短くなる。
When the clock signal output from the CLK
また、画像形成制御部50はロック信号の立上りエッジを検出してから所定時間Tj経過しても立下りエッジを検出できないときには、ポリゴンモータ54の回線周波数fmがロック信号出力範囲内に収束して画像形成開始が可能であると判断し、画像形成を開始するように構成されている。
Further, when the image forming
上述のように、画像形成制御部50とCLK信号出力回路51とPLL回路52とモータドライバ53とにより本発明における駆動制御手段59が構成され、駆動制御手段59は、基準周波数f1の第一CLK信号に基づいてポリゴンモータ54を起動し、ポリゴンモータ54が所定の回転数ft近傍の回転数となったときに基準周波数f1よりも低い周波数f2の第二CLK信号に所定時間Te切り替えるCLK信号切替手段512を備えている。
As described above, the image
以下に、前記複写機Aのポリゴンモータ54の駆動制御について、図4に示すフローチャートに基づき説明する。
Hereinafter, drive control of the
オペレータが操作部1を操作して画像形成開始要求を行うと(S1)、システム制御部6より当該画像形成開始要求を受けた画像形成制御部50からの制御信号を受けてCLK信号出力回路51はPLL回路52に第一CLK信号を出力する(S2)。
When the operator operates the operation unit 1 to make an image formation start request (S1), the CLK
画像形成制御部50はPLL回路52からロック信号が入力されると(S3)、ロック信号の立上りエッジを検出してから立下りエッジを検出するまでの時間を計測(以下、「ロック信号入力時間」と記載)して所定時間Tjとの比較を行う(S4)。
When the lock signal is input from the PLL circuit 52 (S3), the image
ロック信号入力時間が所定時間Tj以下であるとき(S4)、画像形成制御部50は制御信号を出力してCLK信号出力回路51に第二CLK信号を出力させ(S5)、所定時間Teが経過すると(S6)、PLL回路に第一CLK信号を切替出力させる(S2)。
When the lock signal input time is equal to or shorter than the predetermined time Tj (S4), the image
ロック信号入力時間が所定時間Tjより大きいとき(S4)、画像形成制御部50はポリゴンモータ54の回転数が安定して画像形成実行可能と判断してLD57による走査を開始し(S7)、システム制御部6から当該画像形成終了指令を受けると(S8)、制御信号を出力してCLK信号出力回路51からPLL回路52へのクロック信号出力を停止させる(S9)。
When the lock signal input time is greater than the predetermined time Tj (S4), the image
以下に、別実施形態について説明する。 Another embodiment will be described below.
上述の実施形態では、Cロック信号出力手段51から出力されるクロック信号は、CLK信号切替手段512により固定した所定時間Te、第一CLK信号から第二CLK信号に切替えられるものとして説明したが、所定時間Teは固定でなく可変であっても良い。例えば、CLK信号切替手段512は第一CLK信号で駆動したポリゴンモータ54が所定の回転数になるまでの時間に基づいて、第二CLK信号に可変に設定した所定時間Te、第一CLK信号から第二CLK信号に切替えるように構成されていてもよい。
In the above-described embodiment, the clock signal output from the C lock
例えば、複写機Aが長時間停止状態にありポリゴンモータ54が完全に停止しているときと、画像形成実行後の停止状態が短時間でありポリゴンモータ54が慣性力で回転しているときとでは、ポリゴンモータ54の駆動に必要なトルクやポリゴンモータ54に生じている慣性力が異なる。そこで、所定の回転数に達するまでの時間に基づいてポリゴンモータ54に必要なトルクや生じている慣性力を判断し、CLK信号切替手段152が夫々に応じた所定時間TeだけCLK信号出力回路51から出力する第一CLK信号を第二CLK信号に切替えるように構成しても良い。更に、所定時間Teを可変に構成することで、経年変化によるポリゴンモータ54の駆動性能に応じた駆動制御も可能である。この場合、実験などにより求めた、夫々の状況に応じたポリゴンモータ54の最適駆動時間のテーブルデータを画像形成制御部50に備え、前記テーブルデータに基づいてCLK信号切替手段512によるクロック信号の切替えを行えばよい。
For example, when the copying machine A is in a stopped state for a long time and the
また、図5に示すように、駆動制御手段59によりポリゴンモータ54の駆動制御が開始されているとき、ロック信号出力範囲から逸脱するポリゴンモータ54の回転数fmに応じて所定時間Teを可変に設定することも可能である。図6の所定時間Teは、画像形成制御部50がロック信号の立下りエッジを検出してから回転数fmがピーク値またはボトム値となるときまでの時間が設定されている。
Further, as shown in FIG. 5, when the drive control of the
上述の実施形態では、基準周波数f1がポリゴンモータ54の目標回転数ftに対応する周波数であるものとして説明したが、第一CLK信号の基準周波数f1は目標回転数ftより高くても良い。この場合、CLK信号出力回路51が少なくとも目標周波数ftのクロック信号を出力可能であればよく、目標回転数ftより高い基準周波数f1の第一CLK信号に基づいて停止状態にあるポリゴンモータ54を駆動することで、回転数fmがロック信号出力範囲に到達する時間を短縮することができる。このとき、第二CLK信号の周波数f2は、図6(a)、(b)、(c)に示すように、第一CLK信号の基準周波数f1より低ければよく、目標周波数ftより高くても低くてもよく、目標周波数ftと同一であってもよい。
In the above-described embodiment, the reference frequency f1 is described as a frequency corresponding to the target rotation speed ft of the
上述の実施形態では、PLL制御に限らず、フィードバックによりポリゴンモータ54の回転数fmを制御する他の制御回路に適用しても良い。
In the above-described embodiment, the present invention is not limited to PLL control, and may be applied to other control circuits that control the rotational speed fm of the
上述した複数の実施例は共に単独で構成されるものばかりではなく、本発明による作用効果を奏する範囲において適宜組み合わせるも可能である。 The plurality of embodiments described above are not limited to being configured alone, but may be combined as appropriate within the scope of the effects of the present invention.
上述した実施形態は何れも本発明の一実施例に過ぎず、当該記載により本発明の範囲が限定されるものではなく、各部の具体的構成は本発明による作用効果を奏する範囲において適宜変更することができることは言うまでもない。 Each of the above-described embodiments is merely an example of the present invention, and the scope of the present invention is not limited by the description. The specific configuration of each part is appropriately changed within the scope of the effects of the present invention. It goes without saying that it can be done.
50:画像形成制御部
51:クロック信号出力回路
52:PLL制御手段(PLL回路)
53:モータドライバ
54:ポリゴンモータ
55:ポリゴンミラー
56:エンコーダ
59:駆動制御手段
512:クロック信号切替手段
50: Image formation control unit 51: Clock signal output circuit 52: PLL control means (PLL circuit)
53: Motor driver 54: Polygon motor 55: Polygon mirror 56: Encoder 59: Drive control means 512: Clock signal switching means
Claims (4)
前記駆動制御手段は、基準周波数の第一クロック信号に基づいて前記ポリゴンモータを起動し、前記ポリゴンモータが所定の回転数となったときに前記基準周波数よりも低い周波数の第二クロック信号に所定時間切り替えるクロック信号切替手段を備えている画像形成装置。 A polygon motor that rotationally drives a polygon mirror that deflects and scans the light beam output from the light source toward the surface to be scanned, and a drive control unit that drives the polygon motor to reach a target rotational speed based on a predetermined clock signal. An image forming apparatus comprising:
The drive control means starts the polygon motor based on a first clock signal having a reference frequency, and sets a second clock signal having a frequency lower than the reference frequency when the polygon motor reaches a predetermined rotation speed. An image forming apparatus comprising clock signal switching means for switching time.
Priority Applications (1)
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JP2007041362A JP2008203671A (en) | 2007-02-21 | 2007-02-21 | Image forming apparatus |
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