JP2019211608A - Image forming device - Google Patents

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Abstract

To provide an image forming device with which it is possible to appropriately set the responsivity of a motor that rotates a rotary polygon mirror when a control unit sends a control signal in correspondence to the target revolution speed of the motor.SOLUTION: An image forming device A comprises: a control unit 50 for comparing the cycle of an FG signal with a cycle corresponding to the target revolution speed of a drive motor 106 and sending a control signal to a motor driver 202 so that the cycle of the FG signal equals the cycle corresponding to the target revolution speed of the drive motor and controlling the value of a drive current, thereby controlling the revolution speed of the drive motor 106; a gain setting circuit 204 for setting the responsivity of the drive motor 106 when the control unit 50 sends a control signal, the gain setting circuit 204 capable of setting a plurality of different responsivities; and the control unit 50 for switching the responsivity set by the gain setting circuit 204 in accordance with the target revolution speed of the drive motor 106.SELECTED DRAWING: Figure 8

Description

本発明は、電子写真複写機、電子写真プリンタなどの画像形成装置に関する。   The present invention relates to an image forming apparatus such as an electrophotographic copying machine or an electrophotographic printer.

電子写真方式の画像形成装置においては、光ビームをポリゴンミラー(回転多面鏡)と駆動モータ(モータ)を有する偏向器で偏向し、偏向された光ビームによって感光体の表面を走査して、感光体表面に静電潜像を形成する光走査装置が搭載されている。   In an electrophotographic image forming apparatus, a light beam is deflected by a deflector having a polygon mirror (rotating polygon mirror) and a drive motor (motor), and the surface of the photoconductor is scanned by the deflected light beam to thereby perform photosensitivity. An optical scanning device that forms an electrostatic latent image on the body surface is mounted.

駆動モータの回転速度制御においては、制御部が目標速度に応じて制御信号である加減速信号を伝送してモータドライバから駆動モータに供給される駆動電流の値を制御することで、駆動モータの回転速度を制御する。また制御部から加減速信号が伝送された場合であっても、その制御信号を伝送する電気回路の構成によって駆動モータの応答性は変化する。ここで特許文献1に記載の構成では、駆動モータの目標回転速度によらず、単一の回路構成で駆動モータを駆動させている。   In the rotational speed control of the drive motor, the control unit transmits an acceleration / deceleration signal that is a control signal according to the target speed, and controls the value of the drive current supplied from the motor driver to the drive motor. Control the rotation speed. Even when an acceleration / deceleration signal is transmitted from the control unit, the responsiveness of the drive motor varies depending on the configuration of the electric circuit that transmits the control signal. Here, in the configuration described in Patent Document 1, the drive motor is driven with a single circuit configuration regardless of the target rotational speed of the drive motor.

特開2012−037578号公報JP 2012-037578 A

駆動モータの回転速度制御時の応答性の設定に関しては、駆動モータの目標回転速度が高速の場合には高速回転に合わせた応答性を設定し、低速の場合には低速回転に合わせた応答性を設定するのが望ましい。これはホール素子から出力される回転検出信号に基づいて駆動モータの回転速度を制御する場合、目標回転速度が高速の場合に合わせた応答性の設定を用いて低速回転を行うとジッタの悪化に繋がるためである。   When setting the drive motor's rotational speed control, set the responsiveness according to the high-speed rotation when the target rotational speed of the drive motor is high, and set the responsiveness according to the low-speed rotation when the speed is low. It is desirable to set. This is because when the rotational speed of the drive motor is controlled based on the rotation detection signal output from the hall element, jitter is worsened if low-speed rotation is performed using a response setting that matches the target rotational speed. It is because it connects.

また画像形成装置では、記録材の紙種や坪量の変更等、画像形成条件が変更される場合に、これに合わせて駆動モータの目標回転速度を変更させる構成が知られている。このような構成の場合、特許文献1に記載の構成では単一の回路構成で駆動モータを駆動させるため、駆動モータの目標回転速度に応じて適切な応答性を設定することが困難となる。   Also, in the image forming apparatus, a configuration is known in which the target rotation speed of the drive motor is changed in accordance with changes in image forming conditions such as a change in the paper type or basis weight of the recording material. In the case of such a configuration, in the configuration described in Patent Document 1, the drive motor is driven with a single circuit configuration, so that it is difficult to set appropriate responsiveness according to the target rotational speed of the drive motor.

そこで本発明はこのような現状に鑑みてなされたものであり、回転多面鏡を回転させるモータの目標回転数に応じて、制御部が制御信号を伝送したときのモータの応答性を適切に設定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。   Therefore, the present invention has been made in view of such a situation, and appropriately sets the responsiveness of the motor when the control unit transmits a control signal according to the target rotational speed of the motor that rotates the rotary polygon mirror. An object of the present invention is to provide an image forming apparatus capable of performing the above.

上記目的を達成するための本発明に係る画像形成装置の代表的な構成は、光源と、感光体と、前記光源から出射された光ビームを偏向し、前記感光体の表面を走査する回転多面鏡と、前記回転多面鏡を回転させるモータと、前記モータに駆動電流を供給して前記モータを駆動させる駆動手段と、前記モータの回転を検出し、前記モータの回転速度に応じた周期の周期信号を出力する回転検出手段と、前記周期信号の周期と前記モータの目標回転数に対応する周期とを比較して、前記周期信号の周期が前記モータの目標回転数に対応する周期になるように、前記駆動手段に制御信号を伝送して前記駆動電流の値を制御することで、前記モータの回転速度を制御する制御部と、前記制御部が前記制御信号を伝送したときの前記モータの応答性を設定する設定回路であって、複数の異なる応答性を設定可能な設定回路と、前記モータの目標回転数に応じて前記設定回路により設定される応答性を切り替える切替手段と、を備えることを特徴とする。   In order to achieve the above object, a typical configuration of an image forming apparatus according to the present invention includes a light source, a photoconductor, and a rotating multi-plane that deflects a light beam emitted from the light source and scans the surface of the photoconductor. A mirror, a motor for rotating the rotary polygon mirror, a driving means for supplying a driving current to the motor to drive the motor, a period of a cycle corresponding to the rotation speed of the motor, detecting the rotation of the motor The rotation detection means for outputting a signal is compared with the period of the periodic signal and the period corresponding to the target rotational speed of the motor so that the period of the periodic signal becomes a period corresponding to the target rotational speed of the motor. In addition, a control signal is transmitted to the drive means to control the value of the drive current, thereby controlling a rotation speed of the motor, and the motor when the control unit transmits the control signal. Set responsiveness A setting circuit capable of setting a plurality of different responsivenesses, and switching means for switching the responsiveness set by the setting circuit in accordance with a target rotational speed of the motor. To do.

本発明によれば、画像形成装置において、回転多面鏡を回転させるモータの目標回転数に応じて、制御部が制御信号を伝送したときのモータの応答性を適切に設定することができる。   According to the present invention, in the image forming apparatus, it is possible to appropriately set the responsiveness of the motor when the control unit transmits the control signal according to the target rotational speed of the motor that rotates the rotary polygon mirror.

画像形成装置の断面概略図である。1 is a schematic cross-sectional view of an image forming apparatus. 光走査装置の模式図である。It is a schematic diagram of an optical scanning device. 偏向器の断面概略図である。It is a section schematic diagram of a deflector. 駆動モータの回転とホール素子から出力される信号との関係を説明する図である。It is a figure explaining the relationship between rotation of a drive motor, and the signal output from a Hall element. 画像形成装置のシステム構成の一部を示すブロック図である。1 is a block diagram illustrating a part of a system configuration of an image forming apparatus. 駆動モータの従来の制御構成を示すブロック図と回路図である。It is the block diagram and circuit diagram which show the conventional control structure of a drive motor. 加速信号、減速信号と、モータドライバに通知される電位との関係を示すグラフである。It is a graph which shows the relationship between an acceleration signal, a deceleration signal, and the electric potential notified to a motor driver. 駆動モータの本実施形態の制御構成を示すブロック図と回路図である。It is the block diagram and circuit diagram which show the control structure of this embodiment of a drive motor. ゲイン設定回路のトランジスタのON/OFFと、電気抵抗・コンデンサの関係を示す表である。It is a table | surface which shows ON / OFF of the transistor of a gain setting circuit, and the relationship between an electrical resistance and a capacitor | condenser. 駆動モータの目標回転数に応じたゲイン設定テーブルである。It is a gain setting table according to the target rotation speed of a drive motor. 駆動モータが駆動を開始してから目標回転数で安定するまでの、駆動モータの回転数と時間との関係を示すグラフである。It is a graph which shows the relationship between the rotation speed of a drive motor, and time after a drive motor starts a drive until it stabilizes at target rotation speed. 駆動モータが駆動を開始してから目標回転数で安定するまでの、駆動モータの回転数と時間との関係を示すグラフである。It is a graph which shows the relationship between the rotation speed of a drive motor, and time after a drive motor starts a drive until it stabilizes at target rotation speed.

(第1実施形態)
<画像形成装置>
以下、本発明の第1実施形態に係る画像形成装置の全体構成を画像形成時の動作とともに図面を参照しながら説明する。なお、以下に記載されている構成部品の寸法、材質、形状、その相対配置などは、特に特定的な記載がない限りは、この発明の範囲をそれらのみに限定する趣旨のものではない。
(First embodiment)
<Image forming apparatus>
The overall configuration of the image forming apparatus according to the first embodiment of the present invention will be described below together with the operation during image formation with reference to the drawings. It should be noted that the dimensions, materials, shapes, relative arrangements, and the like of the component parts described below are not intended to limit the scope of the present invention only to those unless otherwise specified.

本実施形態に係る画像形成装置Aは、イエローY、マゼンダM、シアンC、ブラックKの4色のトナーを中間転写ベルトに転写した後、シートに画像を転写して画像を形成するフルカラーレーザプリンタである。なお、以下の説明において、上記各色のトナーを使用する部材には添え字としてY、M、C、Kを付するものの、各部材の構成や動作は使用するトナーの色が異なることを除いて実質的に同じであるため、区別を要する場合以外は添え字を適宜省略する。   The image forming apparatus A according to the present embodiment transfers a toner of four colors, yellow Y, magenta M, cyan C, and black K, to an intermediate transfer belt, and then transfers the image to a sheet to form an image. It is. In the following description, although the members using the toners of the respective colors are given subscripts Y, M, C, and K, the configuration and operation of each member are different except that the color of the toner used is different. Since they are substantially the same, subscripts are omitted as appropriate unless distinction is required.

図1に示す様に、画像形成装置Aは、シートにトナー像を転写して画像を形成する画像形成部と、画像形成部に向けてシートを供給するシート給送部と、シートにトナー像を定着させる定着部を備える。   As shown in FIG. 1, the image forming apparatus A includes an image forming unit that transfers a toner image to a sheet to form an image, a sheet feeding unit that supplies the sheet toward the image forming unit, and a toner image on the sheet. A fixing unit for fixing the toner.

画像形成部は、感光体ドラム2(2Y、2M、2C、2K)、感光体ドラム2表面を帯電させる帯電器3(3Y、3M、3C、3K)、現像装置7(7Y、7M、7C、7K)を備える。また一次転写ブレード6(6Y、6M、6C、6K)、クリーニングブレード4(4Y、4M、4C、4K)、光走査装置5(5Y、5M、5C、5K)、中間転写ユニット60を備える。   The image forming unit includes a photosensitive drum 2 (2Y, 2M, 2C, 2K), a charger 3 (3Y, 3M, 3C, 3K) for charging the surface of the photosensitive drum 2, and a developing device 7 (7Y, 7M, 7C, 7K). Further, a primary transfer blade 6 (6Y, 6M, 6C, 6K), a cleaning blade 4 (4Y, 4M, 4C, 4K), an optical scanning device 5 (5Y, 5M, 5C, 5K), and an intermediate transfer unit 60 are provided.

中間転写ユニット60は、中間転写ベルト8、二次転写ローラ22、二次転写対向ローラ21、ベルト駆動ローラ10、11、ベルトクリーナ12を備える。中間転写ベルト8は、ベルト駆動ローラ10、11に張架された無端状のベルトであり、ベルト駆動ローラ10、11の回転に伴って矢印K1方向に周回移動する。   The intermediate transfer unit 60 includes an intermediate transfer belt 8, a secondary transfer roller 22, a secondary transfer counter roller 21, belt driving rollers 10 and 11, and a belt cleaner 12. The intermediate transfer belt 8 is an endless belt stretched around the belt drive rollers 10 and 11, and moves around in the direction of the arrow K 1 as the belt drive rollers 10 and 11 rotate.

次に、画像形成動作について説明する。まず図5に示す制御部50が画像形成ジョブ信号を受信すると、給送ローラ18、第一搬送ローラ61、第二搬送ローラ20によりシート積載部17に積載収納されたシートSがレジストローラ16に送り出される。次に、シートSは、レジストローラ16によってタイミング補正がなされた後に、二次転写ローラ22と二次転写対向ローラ21から形成される二次転写部に送り込まれる。   Next, an image forming operation will be described. First, when the control unit 50 shown in FIG. 5 receives the image forming job signal, the sheet S stacked and stored in the sheet stacking unit 17 by the feeding roller 18, the first transport roller 61, and the second transport roller 20 is transferred to the registration roller 16. Sent out. Next, the sheet S is sent to a secondary transfer portion formed by the secondary transfer roller 22 and the secondary transfer counter roller 21 after the timing is corrected by the registration roller 16.

一方、画像形成部においては、まず帯電器3により感光体ドラム2表面が帯電させられる。その後、不図示の外部機器等から送信された画像信号に応じて光走査装置5が各色の感光体ドラム2表面にレーザ光ビームL(LY、LM、LC、LK)を照射し、感光体ドラム2表面に静電潜像を形成する。   On the other hand, in the image forming unit, the surface of the photosensitive drum 2 is first charged by the charger 3. Thereafter, the optical scanning device 5 irradiates the surface of the photosensitive drum 2 of each color with a laser light beam L (LY, LM, LC, LK) in accordance with an image signal transmitted from an external device (not shown). 2 An electrostatic latent image is formed on the surface.

その後、現像装置7により感光体ドラム2表面に形成された静電潜像に各色のトナーを付着させ、感光体ドラム2表面にトナー像を形成する。感光体ドラム2表面に形成されたトナー像は、一次転写ブレード6に一次転写バイアスが印加されることで、中間転写ベルト8にそれぞれ一次転写される。これにより中間転写ベルト8表面にフルカラーのトナー像が形成される。   Thereafter, toner of each color is attached to the electrostatic latent image formed on the surface of the photosensitive drum 2 by the developing device 7 to form a toner image on the surface of the photosensitive drum 2. The toner image formed on the surface of the photosensitive drum 2 is primarily transferred to the intermediate transfer belt 8 by applying a primary transfer bias to the primary transfer blade 6. As a result, a full-color toner image is formed on the surface of the intermediate transfer belt 8.

その後、中間転写ベルト8が矢印K1方向に周回移動することでトナー像が二次転写部に送られる。そして二次転写部において二次転写ローラ22に二次転写バイアスが印加されることで、中間転写ベルト8上のトナー像がシートSに転写される。   Thereafter, the intermediate transfer belt 8 moves in the direction of the arrow K1, and the toner image is sent to the secondary transfer portion. Then, a secondary transfer bias is applied to the secondary transfer roller 22 in the secondary transfer portion, whereby the toner image on the intermediate transfer belt 8 is transferred to the sheet S.

次に、トナー像が転写されたシートSは、定着装置26において加熱、加圧処理が施され、これによりシートS上のトナー像がシートSに定着される。その後、トナー像が定着されたシートSは、排出ローラ24によって排出トレイ25に排出される。   Next, the sheet S to which the toner image has been transferred is subjected to heating and pressure processing in the fixing device 26, whereby the toner image on the sheet S is fixed to the sheet S. Thereafter, the sheet S on which the toner image is fixed is discharged to the discharge tray 25 by the discharge roller 24.

なお、一次転写後に感光体ドラム2に残留したトナーは、クリーニングブレード4により掻き取られて除去される。同様に、二次転写後に中間転写ベルト8に残留したトナーは、ベルトクリーナ12により掻き取られて除去される。   The toner remaining on the photosensitive drum 2 after the primary transfer is scraped off by the cleaning blade 4 and removed. Similarly, the toner remaining on the intermediate transfer belt 8 after the secondary transfer is scraped off and removed by the belt cleaner 12.

<光走査装置>
次に、光走査装置5の構成について説明する。
<Optical scanning device>
Next, the configuration of the optical scanning device 5 will be described.

図2は、光走査装置5の模式図である。図2に示す様に、光走査装置5は、画像信号に応じて変調されたレーザ光ビームLを出射する光源としての2つのレーザダイオード(以下、LD)101(101a、101b)、コリメータレンズ102、シリンドリカルレンズ104を有する。また開口絞り103、ポリゴンミラー105(回転多面鏡)と駆動モータ106(モータ)を有する偏向器110、トーリックレンズ107、回折光学素子108、ミラー113、BDセンサ114を有する。なお、図2において、二つのLD101のうち一つは省略している。   FIG. 2 is a schematic diagram of the optical scanning device 5. As shown in FIG. 2, the optical scanning device 5 includes two laser diodes (hereinafter referred to as LDs) 101 (101a and 101b) as a light source that emits a laser light beam L modulated in accordance with an image signal, and a collimator lens 102. And a cylindrical lens 104. Further, it has a deflector 110 having an aperture stop 103, a polygon mirror 105 (rotating polygon mirror) and a drive motor 106 (motor), a toric lens 107, a diffractive optical element 108, a mirror 113, and a BD sensor 114. In FIG. 2, one of the two LDs 101 is omitted.

トーリックレンズ107は、fθ特性を有するレンズであり、主走査方向と副走査方向とで互いに異なる屈折率を有する。トーリックレンズ107の主走査方向の表裏の両レンズ面は非球面形状をしている。   The toric lens 107 is a lens having an fθ characteristic, and has different refractive indexes in the main scanning direction and the sub-scanning direction. Both the front and back lens surfaces of the toric lens 107 in the main scanning direction are aspherical.

回折光学素子108は、fθ特性を有する光学部品であり、主走査方向と副走査方向とで互いに異なる倍率を有する長尺の回折部である。   The diffractive optical element 108 is an optical component having an fθ characteristic, and is a long diffractive portion having different magnifications in the main scanning direction and the sub-scanning direction.

BDセンサ114(基準信号出力手段)は、LD101から出射されたレーザ光ビームLを検出してBD信号を出力する。BD信号は、主走査方向における感光体ドラム2への画像の書き出しタイミングの決定や、感光体ドラム2の走査周期の基準となる基準信号として用いられる。   The BD sensor 114 (reference signal output means) detects the laser light beam L emitted from the LD 101 and outputs a BD signal. The BD signal is used as a reference signal serving as a reference for determining an image writing timing to the photosensitive drum 2 in the main scanning direction and a scanning cycle of the photosensitive drum 2.

画像形成時の動作については、まずLD101から出射されたレーザ光ビームLがコリメータレンズ102によって平行の光ビームに変換され、その後に開口絞り103を通って光ビーム幅が制限されて、シリンドリカルレンズ104に入射する。シリンドリカルレンズ104は、副走査方向にのみ所定の屈折力を有し、レーザ光ビームLをポリゴンミラー105の反射面105aに主走査方向に長い楕円像として結像させる。   Regarding the operation at the time of image formation, first, the laser light beam L emitted from the LD 101 is converted into a parallel light beam by the collimator lens 102, and then the light beam width is limited through the aperture stop 103. Is incident on. The cylindrical lens 104 has a predetermined refractive power only in the sub-scanning direction, and forms the laser light beam L on the reflection surface 105a of the polygon mirror 105 as an elliptical image that is long in the main scanning direction.

次に、レーザ光ビームLは、ポリゴンミラー105が駆動モータ106により回転されることで反射面105aに反射されながら偏向される。ポリゴンミラー105によって偏向されたレーザ光ビームLは、まずミラー113を介してBDセンサ114に入射する。このときBDセンサ114から出力されたBD信号を基準として、感光体ドラム2に対する画像の書き出しタイミングが決定される。次に、ポリゴンミラー105により偏向されたレーザ光ビームLは、トーリックレンズ107、回折光学素子108を透過して感光体ドラム2表面にスポット像として結像する。   Next, the laser light beam L is deflected while being reflected by the reflecting surface 105 a as the polygon mirror 105 is rotated by the drive motor 106. The laser beam L deflected by the polygon mirror 105 first enters the BD sensor 114 via the mirror 113. At this time, the image writing timing to the photosensitive drum 2 is determined based on the BD signal output from the BD sensor 114. Next, the laser light beam L deflected by the polygon mirror 105 passes through the toric lens 107 and the diffractive optical element 108 and forms a spot image on the surface of the photosensitive drum 2.

このようにして光走査装置5は、レーザ光ビームLを感光体ドラム2上に走査して静電潜像を形成する。具体的には、ポリゴンミラー105の回転によりレーザ光ビームLの偏向される角度が変化してレーザ光ビームLが結像したスポット像が主走査方向に走査される。また感光体ドラム2が回転することでレーザ光ビームLが結像したスポット像が副走査方向に走査される。   In this way, the optical scanning device 5 scans the photosensitive drum 2 with the laser light beam L to form an electrostatic latent image. Specifically, the angle at which the laser beam L is deflected is changed by the rotation of the polygon mirror 105, and the spot image formed by the laser beam L is scanned in the main scanning direction. The spot image formed by the laser light beam L is scanned in the sub-scanning direction by rotating the photosensitive drum 2.

<偏向器>
次に、偏向器110の構成について説明する。
<Deflector>
Next, the configuration of the deflector 110 will be described.

図3は、偏向器110の断面概略図である。図3に示す様に、偏向器110の駆動モータ106は、永久磁石212を有するロータ120と、ステータコイル215aとステータコア(不図示)を有するステータ215から構成されている。   FIG. 3 is a schematic cross-sectional view of the deflector 110. As shown in FIG. 3, the drive motor 106 of the deflector 110 includes a rotor 120 having a permanent magnet 212, a stator 215 having a stator coil 215a and a stator core (not shown).

偏向器110の駆動時においては、まず基板213に実装されたモータドライバ202からステータコイル215aに駆動電流が供給される。これによりステータコイル215aと永久磁石212との間で電磁力が発生し、シャフト210を回転軸としてロータ120が回転する。このようにロータ120が回転することで、ポリゴンミラー105とシャフト210がロータ120とともに回転する。つまりモータドライバ202(駆動手段)は、ステータコイル215aに駆動電流を供給して駆動モータ106を駆動させる。   When driving the deflector 110, first, a drive current is supplied from the motor driver 202 mounted on the substrate 213 to the stator coil 215a. As a result, an electromagnetic force is generated between the stator coil 215a and the permanent magnet 212, and the rotor 120 rotates about the shaft 210 as a rotation axis. As the rotor 120 rotates in this way, the polygon mirror 105 and the shaft 210 rotate together with the rotor 120. That is, the motor driver 202 (driving means) drives the driving motor 106 by supplying a driving current to the stator coil 215a.

また基板213上には、ホール素子211が実装されている。ホール素子211(回転検出手段)は、駆動モータ106の回転を検出し、駆動モータ106の回転速度に応じた周期の周期信号を出力する。   A Hall element 211 is mounted on the substrate 213. The hall element 211 (rotation detection means) detects the rotation of the drive motor 106 and outputs a periodic signal having a period corresponding to the rotation speed of the drive motor 106.

図4(a)は、駆動モータ106の模式図である。図4(a)に示す様に、駆動モータ106の永久磁石212には、S1〜S4、N1〜N4の磁極が回転方向に略等間隔で配置されている。また駆動モータ106は、ステータコイル215aとしてU相、V相、W相のコイルを有する3相モータである。   FIG. 4A is a schematic diagram of the drive motor 106. As shown in FIG. 4A, magnetic poles S1 to S4 and N1 to N4 are arranged on the permanent magnet 212 of the drive motor 106 at substantially equal intervals in the rotation direction. The drive motor 106 is a three-phase motor having U-phase, V-phase, and W-phase coils as the stator coil 215a.

図4(b)は、駆動モータ106の回転とホール素子211から出力される信号との関係を説明する図である。図4(b)に示す様に、駆動モータ106が回転すると、ホール素子211近傍の磁極が順次切り替わる。このとき、ホール素子211は、各磁極の磁束密度の大きさに応じた信号を出力する。この信号はデジタル処理されてパルス信号であるFG信号として制御部50に入力される。   FIG. 4B is a diagram for explaining the relationship between the rotation of the drive motor 106 and the signal output from the Hall element 211. As shown in FIG. 4B, when the drive motor 106 rotates, the magnetic poles in the vicinity of the Hall element 211 are sequentially switched. At this time, the Hall element 211 outputs a signal corresponding to the magnitude of the magnetic flux density of each magnetic pole. This signal is digitally processed and input to the control unit 50 as an FG signal which is a pulse signal.

<制御部>
次に、画像形成装置Aのシステム構成の概要について説明する。
<Control unit>
Next, an outline of the system configuration of the image forming apparatus A will be described.

図5は、画像形成装置Aのシステム構成の一部を示すブロック図である。図5に示す様に、画像形成装置Aは、CPU51、ROM52、RAM53から構成される制御部50を備える。また制御部50には、EEPROM140、レーザドライバ130、モータドライバ202、BDセンサ114、サーミスタ200等が接続されている。   FIG. 5 is a block diagram illustrating a part of the system configuration of the image forming apparatus A. As shown in FIG. 5, the image forming apparatus A includes a control unit 50 including a CPU 51, a ROM 52, and a RAM 53. The control unit 50 is connected to an EEPROM 140, a laser driver 130, a motor driver 202, a BD sensor 114, a thermistor 200, and the like.

レーザドライバ130は、LD101への駆動電流の供給や、LD101から出射されるレーザ光ビームLの光量制御を行なう。ここでレーザ光ビームLの光量制御を行う場合、レーザドライバ130は、LD101に付属した不図示のフォトダイオードの出力が所定値となるようにLD101に流す駆動電流を制御する。これをAPC制御(APC:Auto Power Control)という。なお、APC制御は、レーザ光ビームLが感光体ドラム2上の画像領域を走査するタイミングでは実施できないため非画像領域のタイミングで実施される。   The laser driver 130 supplies drive current to the LD 101 and controls the amount of laser light beam L emitted from the LD 101. Here, when the light amount control of the laser light beam L is performed, the laser driver 130 controls the drive current that flows through the LD 101 so that the output of a photodiode (not shown) attached to the LD 101 becomes a predetermined value. This is called APC control (APC: Auto Power Control). The APC control cannot be performed at the timing when the laser light beam L scans the image area on the photosensitive drum 2, and is therefore performed at the timing of the non-image area.

制御部50は、レーザ光ビームLの光量を設定する光量制御信号、画像を描画するための画像データ、制御モードを切り替えるための制御信号等をレーザドライバ130へ伝送する。レーザドライバ130は、2つのLD101を駆動するので、制御信号はCTRL0、CTRL1、CTRL3の3bitで構成される。   The control unit 50 transmits to the laser driver 130 a light amount control signal for setting the light amount of the laser light beam L, image data for drawing an image, a control signal for switching the control mode, and the like. Since the laser driver 130 drives the two LDs 101, the control signal is composed of 3 bits of CTRL0, CTRL1, and CTRL3.

なお、制御信号の本数はレーザドライバ130の動作モード数により決まる。動作モードは、LD101a、LD101bのそれぞれのAPCモード、OFFモード、画像モード等である。なお、LD101の数に応じてレーザ光ビームLの数が増加すると、APCモード数も増加するため、制御信号の数も増加する。   Note that the number of control signals is determined by the number of operation modes of the laser driver 130. The operation modes are the APC mode, the OFF mode, the image mode, and the like of the LD 101a and LD 101b. Note that when the number of laser light beams L increases in accordance with the number of LDs 101, the number of APC modes also increases, so the number of control signals also increases.

モータドライバ202は、制御部50から伝送されるモータ制御信号に基づいて、駆動モータ106に駆動電流を供給して偏向器110を回転させる。またホール素子211は、駆動モータ106の回転を検出してFG信号を制御部50に伝送する。   The motor driver 202 supplies a drive current to the drive motor 106 based on the motor control signal transmitted from the control unit 50 to rotate the deflector 110. The hall element 211 detects the rotation of the drive motor 106 and transmits an FG signal to the control unit 50.

制御部50は、FG信号と駆動モータ106の目標回転数に対応する周期とを比較して、FG信号の周期が駆動モータ106の目標回転数に対応する周期になるようにモータドライバ202にモータ制御信号を伝送する。これにより、制御部50は駆動モータ106が目標の回転速度になるように制御する。また制御部50は、FG信号をCPU51内部の不図示のカウンタでカウントすることで、駆動モータ106の回転速度を検出することができる。   The control unit 50 compares the FG signal with a cycle corresponding to the target rotational speed of the drive motor 106, and sends a motor to the motor driver 202 so that the cycle of the FG signal becomes a cycle corresponding to the target rotational speed of the drive motor 106. Transmit control signals. As a result, the control unit 50 controls the drive motor 106 so as to achieve the target rotation speed. The control unit 50 can detect the rotational speed of the drive motor 106 by counting the FG signal with a counter (not shown) inside the CPU 51.

ここで本実施形態では、制御部50は、FG信号を分周し、分周されたFG信号が駆動モータ106の目標回転数に対応する周期になるようにモータドライバ202に制御信号を伝送する。具体的には、制御部50は、図4(b)に示す様に、FG信号を8分周し、同じ磁極であるS1極から検出されるFG信号が駆動モータ106の目標回転数に対応する周期になるように制御信号を伝送する。これにより駆動モータ106を1回転周期で制御できため、磁極の配置間隔が若干不均一になっている場合でも、駆動モータ106の速度制御の精度を向上させることができる。   Here, in the present embodiment, the control unit 50 divides the FG signal, and transmits the control signal to the motor driver 202 so that the divided FG signal has a cycle corresponding to the target rotational speed of the drive motor 106. . Specifically, as shown in FIG. 4B, the control unit 50 divides the FG signal by 8, and the FG signal detected from the same magnetic pole S1 corresponds to the target rotational speed of the drive motor 106. The control signal is transmitted so as to have a cycle to be performed. As a result, the drive motor 106 can be controlled in one rotation cycle, so that the accuracy of speed control of the drive motor 106 can be improved even when the magnetic pole arrangement intervals are slightly non-uniform.

サーミスタ200(温度検出手段)は、画像形成装置A内部に配置され、環境の温度を検出して制御部50に出力する。またEEPROM140には、光量やポリゴンミラー105の面毎書き出し位置、面毎倍率等の光走査装置5固有の調整値が格納される。   The thermistor 200 (temperature detection means) is arranged inside the image forming apparatus A, detects the temperature of the environment, and outputs it to the control unit 50. The EEPROM 140 stores adjustment values unique to the optical scanning device 5 such as the light amount, the writing position for each surface of the polygon mirror 105, and the magnification for each surface.

<従来の駆動モータの加減速制御>
次に、従来の駆動モータ106の加減速制御について説明する。
<Conventional drive motor acceleration / deceleration control>
Next, conventional acceleration / deceleration control of the drive motor 106 will be described.

図6は、駆動モータ106の従来の制御構成を示すブロック図(図6(a))と回路図(図6(b))である。図6に示す様に、制御部50は、駆動モータ106の回転状態をFG信号でモニタし、駆動モータ106が目標回転速度になるようにモータ制御信号として加速信号ACC、減速信号DECのいずれかを出力する。   FIG. 6 is a block diagram (FIG. 6A) and a circuit diagram (FIG. 6B) showing a conventional control configuration of the drive motor 106. In FIG. As shown in FIG. 6, the control unit 50 monitors the rotation state of the drive motor 106 with the FG signal, and either the acceleration signal ACC or the deceleration signal DEC is used as a motor control signal so that the drive motor 106 reaches the target rotation speed. Is output.

加速信号ACC、減速信号DECは、チャージポンプ回路201で受け取られ、ゲイン設定回路203を経由して、モータドライバ202に電圧レベルを示す電位V1として通知される。モータドライバ202は、通知された電位V1を駆動モータ106への駆動電流に反映させる。   The acceleration signal ACC and the deceleration signal DEC are received by the charge pump circuit 201 and notified to the motor driver 202 as a potential V1 indicating a voltage level via the gain setting circuit 203. The motor driver 202 reflects the notified potential V <b> 1 on the drive current to the drive motor 106.

チャージポンプ回路201は、制御部50、ゲイン設定回路203と接続されており、トランジスタTr1とトランジスタTr2を備え、トランジスタTr2のエミッタ側で接地されている。またゲイン設定回路203は、チャージポンプ回路201、モータドライバ202と接続されており、電気抵抗R1とコンデンサC1を備え、接地されている。   The charge pump circuit 201 is connected to the control unit 50 and the gain setting circuit 203, includes a transistor Tr1 and a transistor Tr2, and is grounded on the emitter side of the transistor Tr2. The gain setting circuit 203 is connected to the charge pump circuit 201 and the motor driver 202, and includes an electric resistance R1 and a capacitor C1 and is grounded.

加速信号ACCがチャージポンプ回路201に入力されると、トランジスタTr1のみオンされて、経路L1で電流が流れてコンデンサC1に電荷がチャージされて電位V1は上昇する。これに対して減速信号DECがチャージポンプ回路201に入力されると、トランジスタTr2のみオンされて、経路L2でコンデンサC1にチャージされた電荷が解放されて電位V1は降下する。電位V1はモータドライバ202に通知されて駆動モータ106の駆動電流に変換される。   When the acceleration signal ACC is input to the charge pump circuit 201, only the transistor Tr1 is turned on, a current flows through the path L1, charges are charged in the capacitor C1, and the potential V1 rises. On the other hand, when the deceleration signal DEC is input to the charge pump circuit 201, only the transistor Tr2 is turned on, the charge charged in the capacitor C1 is released through the path L2, and the potential V1 drops. The potential V1 is notified to the motor driver 202 and converted into a drive current of the drive motor 106.

図7は、制御部50から出力される加速信号ACC、減速信号DECと、モータドライバ202に通知される電位V1との関係を示すグラフである。ここで図7(b)に示すグラフは、図7(a)に示すグラフよりもゲイン設定回路203の電気抵抗R1が小さい場合のグラフである。   FIG. 7 is a graph showing the relationship between the acceleration signal ACC, the deceleration signal DEC output from the control unit 50, and the potential V1 notified to the motor driver 202. Here, the graph shown in FIG. 7B is a graph in the case where the electrical resistance R1 of the gain setting circuit 203 is smaller than the graph shown in FIG.

図7に示す様に、加速信号ACCがチャージポンプ回路201に入力されると電位V1は上昇し、減速信号DECがチャージポンプ回路201に入力されると電位V1は減少する。またゲイン設定回路203の電気抵抗R1が小さい場合、大きい場合よりも加速信号ACCのチャージポンプ回路201への入力に対して電流が多く流れて電位V1は急速に上昇する。同様に、減速信号DECが入力されると電位V1は急速に下降する。   As shown in FIG. 7, when the acceleration signal ACC is input to the charge pump circuit 201, the potential V1 increases, and when the deceleration signal DEC is input to the charge pump circuit 201, the potential V1 decreases. Further, when the electric resistance R1 of the gain setting circuit 203 is small, a larger amount of current flows with respect to the input of the acceleration signal ACC to the charge pump circuit 201 than when the electric resistance R1 is large, and the potential V1 increases rapidly. Similarly, when the deceleration signal DEC is input, the potential V1 drops rapidly.

つまりゲイン設定回路203内の電気抵抗R1が大きいと、制御部50から制御信号が入力された際の駆動モータ106の応答性が低くなり、電気抵抗R1が小さいと高くなる。これはRC回路における時定数τがτ=RCとなることからも分かる。なお、ゲイン設定回路203に含まれるコンデンサC1で決められた容量の分だけ電位V1は上昇する。つまりコンデンサC1が充電されると加速信号ACCが入力されても電位V1は変化しない。   That is, when the electric resistance R1 in the gain setting circuit 203 is large, the response of the drive motor 106 when a control signal is input from the control unit 50 is lowered, and when the electric resistance R1 is small, the response is high. This can also be seen from the fact that the time constant τ in the RC circuit is τ = RC. Note that the potential V1 rises by the amount determined by the capacitor C1 included in the gain setting circuit 203. That is, when the capacitor C1 is charged, the potential V1 does not change even when the acceleration signal ACC is input.

図11は、駆動モータ106が駆動を開始してから目標回転数で安定するまでの、駆動モータ106の回転数と時間との関係を示すグラフである。ここで図11(b)に示すグラフは、図11(a)に示すグラフよりもゲイン設定回路203の電気抵抗R1が小さい場合のグラフである。   FIG. 11 is a graph showing the relationship between the rotational speed of the drive motor 106 and the time from when the drive motor 106 starts driving until it stabilizes at the target rotational speed. Here, the graph shown in FIG. 11B is a graph in the case where the electrical resistance R1 of the gain setting circuit 203 is smaller than the graph shown in FIG.

図11に示す様に、駆動モータ106は、駆動開始後、FG信号に基づいて制御部50から出力される加速信号ACCに応じて加速し、その後に目標回転数に達する。このとき、駆動モータ106が目標回転数まで加速する際の傾き(図7に示すθ1、θ2)、つまり駆動モータ106の応答性は、ゲイン設定回路203の電気抵抗R1が小さい程大きくなる。またこの傾きの最大値は、コンデンサC1の容量によって決まる。   As shown in FIG. 11, after starting driving, the drive motor 106 accelerates according to the acceleration signal ACC output from the control unit 50 based on the FG signal, and then reaches the target rotational speed. At this time, the inclination (θ1, θ2 shown in FIG. 7) when the drive motor 106 accelerates to the target rotational speed, that is, the response of the drive motor 106 increases as the electrical resistance R1 of the gain setting circuit 203 decreases. Further, the maximum value of this inclination is determined by the capacitance of the capacitor C1.

また駆動モータ106の回転数が目標回転数付近に達すると、制御部50は、加減速信号を繰り返し出力しながら駆動モータ106が目標回転数で安定するように制御する。このとき、モータ制御信号に対する駆動モータ106の反応応答は、ゲイン設定回路203の電気抵抗R1が小さい場合は回転速度が敏感に変化し、大きい場合は鈍感に変化する。このため、駆動モータ106は、ゲイン設定回路203の電気抵抗R1が大きい場合、小さい場合よりも安定しやすくなる。   When the rotation speed of the drive motor 106 reaches the vicinity of the target rotation speed, the control unit 50 controls the drive motor 106 to be stabilized at the target rotation speed while repeatedly outputting an acceleration / deceleration signal. At this time, the response of the drive motor 106 to the motor control signal changes sensitively when the electric resistance R1 of the gain setting circuit 203 is small, and insensitive when it is large. For this reason, when the electric resistance R1 of the gain setting circuit 203 is large, the drive motor 106 is more stable than when it is small.

このように、ゲイン設定回路203の電気抵抗R1の抵抗値が大き過ぎて駆動モータ106の応答性が低くなり過ぎると、加速信号ACCに対して駆動モータ106が目標回転速度に到達するまでに時間がかかり過ぎる。またゲイン設定回路203の電気抵抗R1の抵抗値が小さ過ぎて駆動モータ106の応答性が高くなり過ぎると、モータ制御信号に対して駆動モータ106の回転速度が急激に変化し、回転速度が発振状態となって目標回転速度で安定せずにジッタが悪化する。従って、ゲイン設定回路203は、駆動モータ106の目標回転速度に対して適切な電気抵抗R1の値とコンデンサC1の容量を設定する必要がある。   Thus, if the resistance value of the electric resistance R1 of the gain setting circuit 203 is too large and the responsiveness of the drive motor 106 becomes too low, it takes time until the drive motor 106 reaches the target rotational speed with respect to the acceleration signal ACC. It takes too much. Further, if the resistance value of the electric resistance R1 of the gain setting circuit 203 is too small and the responsiveness of the drive motor 106 becomes too high, the rotational speed of the drive motor 106 changes rapidly with respect to the motor control signal, and the rotational speed oscillates. Jitter deteriorates without becoming stable at the target rotational speed. Therefore, the gain setting circuit 203 needs to set an appropriate value of the electric resistance R1 and the capacitance of the capacitor C1 with respect to the target rotational speed of the drive motor 106.

<本実施形態の駆動モータの加減速制御>
次に、本実施形態の駆動モータ106の加減速制御について説明する。
<Acceleration / deceleration control of drive motor of this embodiment>
Next, acceleration / deceleration control of the drive motor 106 of this embodiment will be described.

図8は、駆動モータ106の本実施形態に係る制御構成を示すブロック図(図8(a))と回路図(図8(b))である。ここで図8に示すゲイン設定回路204は、図6に示すゲイン設定回路203と同様の機能を有し、内部の回路構成が異なる。   FIG. 8 is a block diagram (FIG. 8A) and a circuit diagram (FIG. 8B) showing the control configuration of the drive motor 106 according to this embodiment. Here, the gain setting circuit 204 shown in FIG. 8 has the same function as the gain setting circuit 203 shown in FIG.

図8に示す様に、本実施形態の制御構成では、制御部50とゲイン設定回路204とが直接的に接続されている。またゲイン設定回路204は、複数のトランジスタTr10、Tr11、複数の電気抵抗R10、R11、複数のコンデンサC20、C21を備え、接地されている。本実施形態では、電気抵抗R10の値は10kΩ、電気抵抗R20の値は20kΩ、コンデンサC20の容量は0.0075μF、コンデンサC21の容量は0.017μFである。ゲイン設定回路204は、制御部50によりトランジスタTr10、11、20、21のON/OFFが切り替えられることで、異なる複数の駆動モータ106の応答性を設定可能である。その他の制御構成は、図6に示す従来の制御構成と同様である。   As shown in FIG. 8, in the control configuration of this embodiment, the control unit 50 and the gain setting circuit 204 are directly connected. The gain setting circuit 204 includes a plurality of transistors Tr10 and Tr11, a plurality of electric resistors R10 and R11, and a plurality of capacitors C20 and C21, and is grounded. In this embodiment, the value of the electric resistance R10 is 10 kΩ, the value of the electric resistance R20 is 20 kΩ, the capacity of the capacitor C20 is 0.0075 μF, and the capacity of the capacitor C21 is 0.017 μF. The gain setting circuit 204 can set the responsiveness of a plurality of different drive motors 106 by switching ON / OFF of the transistors Tr10, 11, 20, and 21 by the control unit 50. The other control configuration is the same as the conventional control configuration shown in FIG.

これにより制御部50は、トランジスタTr10、11、20、21のON/OFFを切り替えて、異なる複数の駆動モータ106の応答性の設定から適切なものを選択することができる。すなわち、図9(a)に示す様に、例えば制御部50が設定をゲインG1に切り替える場合、トランジスタTr10、20をON、トランジスタTr11、21をOFFにする。これにより図9(b)に示す様に、ゲイン設定回路204は電気抵抗R10、コンデンサC20を含むことになり、このときの時定数は0.075msecとなる。同様に、制御部50が設定をゲインG2に切り替える場合、トランジスタTr11、20をON、トランジスタTr10、21をOFFにする。これによりゲイン設定回路204は電気抵抗R11、コンデンサC20を含むことになり、このときの時定数は0.150msecとなる。同様に、制御部50が設定をゲインG3に切り替えると時定数は0.170msecとなり、ゲインG4に切り替えると時定数は0.340msecとなる。   Thereby, the control part 50 can switch ON / OFF of transistor Tr10,11,20,21, and can select an appropriate thing from the setting of the response of several different drive motors 106. FIG. That is, as shown in FIG. 9A, for example, when the control unit 50 switches the setting to the gain G1, the transistors Tr10 and Tr20 are turned on and the transistors Tr11 and 21 are turned off. As a result, as shown in FIG. 9B, the gain setting circuit 204 includes the electric resistance R10 and the capacitor C20, and the time constant at this time is 0.075 msec. Similarly, when the control unit 50 switches the setting to the gain G2, the transistors Tr11 and Tr20 are turned on and the transistors Tr10 and Tr21 are turned off. As a result, the gain setting circuit 204 includes the electric resistance R11 and the capacitor C20, and the time constant at this time is 0.150 msec. Similarly, when the control unit 50 switches the setting to the gain G3, the time constant becomes 0.170 msec, and when the setting is switched to the gain G4, the time constant becomes 0.340 msec.

これによりゲインG1〜G4に関して、時定数はG4>G3>G2>G1となる。従って、モータドライバ202の応答性はG1>G2>G3>G4となる。つまりゲイン設定回路204は、回路内の電気抵抗R10、11とコンデンサC20、21の組み合わせを変化させることでRC回路の時定数を変化させることができる。RC回路の時定数は制御部50が制御信号を出力してからモータドライバ202が応答する速度に対応するため、本実施形態の画像形成装置は電気抵抗R10、11とコンデンサC20、21の組み合わせを変化させることによって加速信号ACC、減速信号DECに対して駆動モータ106をどのような応答速度で加速・減速させるかを設定することができる。また制御部50は、切替手段として、駆動モータ106の目標回転数に応じてゲイン設定回路204により設定される駆動モータ106の応答性を切り替える。なお、制御部50が駆動モータ106の応答性を切り替えるタイミングとしては、画質の変化や紙種の変化に伴って駆動モータ106の回転速度が変更される場合等に実施されるのが好ましい。   As a result, with respect to the gains G1 to G4, the time constant becomes G4> G3> G2> G1. Therefore, the response of the motor driver 202 is G1> G2> G3> G4. That is, the gain setting circuit 204 can change the time constant of the RC circuit by changing the combination of the electric resistances R10, 11 and the capacitors C20, 21 in the circuit. Since the time constant of the RC circuit corresponds to the speed at which the motor driver 202 responds after the control unit 50 outputs the control signal, the image forming apparatus according to the present embodiment uses a combination of the electric resistors R10 and 11 and the capacitors C20 and 21. By changing, it is possible to set at what response speed the drive motor 106 is accelerated / decelerated with respect to the acceleration signal ACC and the deceleration signal DEC. Further, the control unit 50 switches the responsiveness of the drive motor 106 set by the gain setting circuit 204 according to the target rotational speed of the drive motor 106 as a switching unit. Note that the timing at which the control unit 50 switches the responsiveness of the drive motor 106 is preferably performed when the rotational speed of the drive motor 106 is changed in accordance with a change in image quality or a change in paper type.

このように制御部50は、駆動モータ106の目標回転速度に応じてゲインG1〜G4の4通りの応答性を切り替えることができる。従って、駆動モータ106が複数の目標回転速度で駆動される場合であっても、駆動モータ106を適切な応答性で駆動させることができる。   Thus, the control unit 50 can switch the four responsivenesses of the gains G1 to G4 according to the target rotational speed of the drive motor 106. Therefore, even when the drive motor 106 is driven at a plurality of target rotational speeds, the drive motor 106 can be driven with appropriate responsiveness.

また複数の目標回転速度で駆動モータ106が駆動される場合でも適切な応答性の設定で駆動させることができるため、生産性が異なる画像形成装置A間で共通の駆動モータ106を搭載することができ、コストダウンに繋げることができる。   In addition, even when the drive motor 106 is driven at a plurality of target rotation speeds, the drive motor 106 can be driven with an appropriate responsiveness setting. Therefore, a common drive motor 106 can be mounted between the image forming apparatuses A having different productivity. This can lead to cost reduction.

<駆動モータの応答性の設定例>
次に、駆動モータ106が15000rpm、30000rpm、50000rpmの3種類の目標回転速度を持つ場合の駆動モータ106の応答性の設定例について説明する。
<Setting example of drive motor response>
Next, an example of setting the responsiveness of the drive motor 106 when the drive motor 106 has three target rotation speeds of 15000 rpm, 30000 rpm, and 50000 rpm will be described.

図10は、駆動モータ106の目標回転数に応じて設定される応答性のテーブルである。ここで図10におけるG1〜G4は、図9に示すゲインG1〜G4を示す。つまりゲインG1はゲインG4よりも駆動モータ106の応答性が高い設定とする。なお、このゲイン設定テーブルは予めROM52に記憶されている。   FIG. 10 is a responsiveness table set according to the target rotational speed of the drive motor 106. Here, G1 to G4 in FIG. 10 indicate the gains G1 to G4 shown in FIG. That is, the gain G1 is set to have a higher responsiveness of the drive motor 106 than the gain G4. This gain setting table is stored in the ROM 52 in advance.

図10に示す様に、本実施形態では、制御部50は、駆動モータ106の応答性を、駆動モータ106の目標回転数に加えて、駆動モータ106の停止時間と環境温度に応じて切り替える。つまり制御部50は、駆動モータ106の目標回転数と、サーミスタ200により検出された環境温度と、ゲイン設定回路204内のトランジスタTr10〜21のON/OFF設定とが関連付けられたテーブルを参照して応答性を切り替える。これは次の理由による。   As shown in FIG. 10, in the present embodiment, the control unit 50 switches the response of the drive motor 106 according to the stop time of the drive motor 106 and the environmental temperature in addition to the target rotational speed of the drive motor 106. That is, the control unit 50 refers to a table in which the target rotational speed of the drive motor 106, the environmental temperature detected by the thermistor 200, and the ON / OFF settings of the transistors Tr10 to 21 in the gain setting circuit 204 are associated. Switch responsiveness. This is due to the following reason.

すなわち、駆動モータ106の回転軸であるシャフト210には、回転摩擦を減らすために一般的にオイルが塗布されている。このオイルの粘性は、環境温度に依存し、低温では粘度が高く、高温では粘度が低い。またオイルの粘度により駆動モータ106の負荷トルクは変化し、駆動モータ106の応答性に対して負荷トルクが大きいと駆動モータ106の起動は遅くなるもののジッタは少なく、負荷トルクが小さいと起動は早くなるもののジッタが大きくなる。   That is, oil is generally applied to the shaft 210 that is the rotation shaft of the drive motor 106 in order to reduce rotational friction. The viscosity of this oil depends on the environmental temperature, and is high at low temperatures and low at high temperatures. Further, the load torque of the drive motor 106 changes depending on the viscosity of the oil. If the load torque is large with respect to the response of the drive motor 106, the start-up of the drive motor 106 becomes slow, but the jitter is small, but if the load torque is small, the start-up is quick. However, the jitter increases.

そこで本実施形態のように、駆動モータ106の目標回転速度に加えて、駆動モータ106の停止時間と環境温度に応じて駆動モータ106の応答性を選定する。具体的には、オイルの粘度が高い低温環境では、粘度が低い高温環境よりも駆動電流が大きく、駆動モータ106の応答性が高くなるように設定する。これによりオイルの粘性変化に起因するジッタを抑制するとともに、駆動モータ106を良好に起動させることができる。   Therefore, as in this embodiment, in addition to the target rotation speed of the drive motor 106, the response of the drive motor 106 is selected according to the stop time of the drive motor 106 and the environmental temperature. Specifically, in a low temperature environment where the viscosity of oil is high, the drive current is set larger than in a high temperature environment where the viscosity is low, and the response of the drive motor 106 is set high. As a result, it is possible to suppress the jitter caused by the change in the viscosity of the oil and to activate the drive motor 106 satisfactorily.

図12は、駆動モータ106が駆動を開始してから目標回転数で安定するまでの、駆動モータ106の回転数と時間との関係を示すグラフである。ここで図12(b)に示すグラフは、図12(a)に示すグラフよりもゲイン設定回路203の電気抵抗R1が大きい場合(応答性が低い場合)のグラフである。   FIG. 12 is a graph showing the relationship between the rotational speed of the drive motor 106 and the time from when the drive motor 106 starts driving until it stabilizes at the target rotational speed. Here, the graph shown in FIG. 12B is a graph in the case where the electrical resistance R1 of the gain setting circuit 203 is larger than that in the graph shown in FIG.

図12(a)に示す様に、駆動モータ106が駆動を開始してから停止するまでの間の最大回転数が目標回転数と比較して110%以上(所定以上)の場合、オーバーシュート量が大きいといえる。このため、ゲイン設定回路204により設定される駆動モータ106の応答性が高すぎると判定できる。従って、制御部50は、目標回転数に応じてテーブルの設定を1ランク下げ、例えば駆動モータ106の駆動開始時の設定がゲインG2である場合、1ランク低いゲインG3にテーブルを書き換える。なお、テーブルを書き換える閾値に関しては、本実施形態のように駆動モータ106の目標回転数に対する相対値ではなく、駆動モータ106の最大回転数が33000rpm以上の場合等、固定値としてもよい。   As shown in FIG. 12A, when the maximum rotation speed from when the drive motor 106 starts driving to when it stops is 110% or more (predetermined or higher) compared to the target rotation speed, the overshoot amount Can be said to be large. For this reason, it can be determined that the responsiveness of the drive motor 106 set by the gain setting circuit 204 is too high. Therefore, the control unit 50 lowers the setting of the table by one rank according to the target rotational speed. For example, when the setting at the start of driving of the drive motor 106 is the gain G2, the control unit 50 rewrites the table to the gain G3 that is lower by one rank. Note that the threshold value for rewriting the table is not a relative value with respect to the target rotation speed of the drive motor 106 as in this embodiment, but may be a fixed value when the maximum rotation speed of the drive motor 106 is 33000 rpm or more.

また図12(b)に示す様に、駆動モータ106が駆動を開始してから停止するまでの間の最大回転数が目標回転数と比較して101%以下(所定以下)の場合、オーバーシュート量が小さいといえる。このため、ゲイン設定回路204により設定される駆動モータ106の応答性が低すぎると判定できる。従って、制御部50は、目標回転数に応じてテーブルの設定を1ランク上げ、例えば駆動モータ106の駆動開始時の設定がゲインG2である場合、1ランク高いゲインG1にテーブルを書き換える。なお、テーブルを書き換える閾値に関しては、本実施形態のように駆動モータ106の目標回転数に対する相対値ではなく、駆動モータ106の最大回転数が30300rpm以下の場合等、固定値としてもよい。   Also, as shown in FIG. 12B, when the maximum number of rotations from when the drive motor 106 starts driving to when it stops is 101% or less (predetermined or less) compared to the target number of rotations, overshooting occurs. It can be said that the amount is small. For this reason, it can be determined that the response of the drive motor 106 set by the gain setting circuit 204 is too low. Therefore, the control unit 50 increases the setting of the table by one rank according to the target rotational speed. For example, when the setting at the start of driving of the drive motor 106 is the gain G2, the control unit 50 rewrites the table to the gain G1 that is higher by one rank. Note that the threshold value for rewriting the table is not a relative value with respect to the target rotation speed of the drive motor 106 as in the present embodiment, but may be a fixed value when the maximum rotation speed of the drive motor 106 is 30300 rpm or less.

なお、ゲインG1の状態でゲインのランクを上げる判定がされた場合、テーブルはゲインG1のままとする。同様に、ゲインG4の状態でゲインのランクを下げる判定がされた場合、テーブルはゲインG4のままとする。またテーブルを書き換えるタイミングは、次回の画像形成ジョブの開始前までに更新する。   If it is determined that the gain rank is increased in the state of the gain G1, the table remains the gain G1. Similarly, if it is determined that the gain rank is lowered in the state of the gain G4, the table remains the gain G4. The timing for rewriting the table is updated before the start of the next image forming job.

このように制御部50は、駆動モータ106の目標回転数と、駆動モータ106が駆動を開始してから停止するまでの間の駆動モータ106の最大回転数との差に応じて、ゲイン設定回路204により設定される駆動モータ106の応答性を切り替える。これにより駆動モータ106の耐久状態やシャフト210に塗布されたオイル量の変化、製造時の部材の公差に起因する回転性のバラツキ等に対応して駆動モータ106の応答性を適正化することができる。   As described above, the control unit 50 determines the gain setting circuit according to the difference between the target rotation speed of the drive motor 106 and the maximum rotation speed of the drive motor 106 from when the drive motor 106 starts driving to when it stops. The response of the drive motor 106 set by 204 is switched. As a result, it is possible to optimize the responsiveness of the drive motor 106 in response to variations in the durability of the drive motor 106, changes in the amount of oil applied to the shaft 210, variations in rotational properties caused by tolerances of members during manufacture, and the like. it can.

2…感光体ドラム(感光体)
50…制御部(切替手段)
101…レーザダイオード(光源)
105…ポリゴンミラー(回転多面鏡)
106…駆動モータ(モータ)
200…サーミスタ(温度検出手段)
202…モータドライバ(駆動手段)
204…ゲイン設定回路
211…ホール素子(回転検出手段)
A…画像形成装置
ACC…加速信号(制御信号)
DEC…減速信号(制御信号)
2 ... Photoreceptor drum (photoreceptor)
50 ... Control unit (switching means)
101 ... Laser diode (light source)
105 ... Polygon mirror (rotating polygon mirror)
106: Drive motor (motor)
200 ... Thermistor (temperature detection means)
202 ... Motor driver (driving means)
204... Gain setting circuit 211... Hall element (rotation detection means)
A: Image forming apparatus ACC: Acceleration signal (control signal)
DEC ... Deceleration signal (control signal)

Claims (6)

光源と、
感光体と、
前記光源から出射された光ビームを偏向し、前記感光体の表面を走査する回転多面鏡と、
前記回転多面鏡を回転させるモータと、
前記モータに駆動電流を供給して前記モータを駆動させる駆動手段と、
前記モータの回転を検出し、前記モータの回転速度に応じた周期の周期信号を出力する回転検出手段と、
前記周期信号の周期と前記モータの目標回転数に対応する周期とを比較して、前記周期信号の周期が前記モータの目標回転数に対応する周期になるように、前記駆動手段に制御信号を伝送して前記駆動電流の値を制御することで、前記モータの回転速度を制御する制御部と、
前記制御部が前記制御信号を伝送したときの前記モータの応答性を設定する設定回路であって、複数の異なる応答性を設定可能な設定回路と、
前記モータの目標回転数に応じて前記設定回路により設定される応答性を切り替える切替手段と、
を備えることを特徴とする画像形成装置。
A light source;
A photoreceptor,
A rotating polygon mirror that deflects the light beam emitted from the light source and scans the surface of the photoreceptor;
A motor for rotating the rotary polygon mirror;
Drive means for driving the motor by supplying a drive current to the motor;
Rotation detection means for detecting rotation of the motor and outputting a periodic signal having a period according to the rotation speed of the motor;
By comparing the period of the periodic signal with the period corresponding to the target rotational speed of the motor, a control signal is sent to the driving means so that the period of the periodic signal becomes a period corresponding to the target rotational speed of the motor. A controller that controls the rotational speed of the motor by transmitting and controlling the value of the drive current;
A setting circuit for setting the responsiveness of the motor when the control unit transmits the control signal, and a setting circuit capable of setting a plurality of different responsiveness;
Switching means for switching the responsiveness set by the setting circuit in accordance with the target rotational speed of the motor;
An image forming apparatus comprising:
前記設定回路は、電気抵抗とコンデンサを含む回路であり、前記電気抵抗の値と前記コンデンサの容量を変化させることで、複数の異なる前記モータの応答性を設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。   2. The setting circuit is a circuit including an electric resistance and a capacitor, and sets responsiveness of a plurality of different motors by changing a value of the electric resistance and a capacitance of the capacitor. The image forming apparatus described in 1. 前記設定回路は、複数のトランジスタと複数の前記電気抵抗と複数の前記コンデンサを備え、
前記切替手段は、前記複数のトランジスタのON/OFFをそれぞれ切り替えることで、前記制御信号を伝送する際の前記設定回路に含まれる前記電気抵抗と前記コンデンサを切り替えて、前記設定回路より設定される前記モータの応答性を切り替えることを特徴とする請求項2に記載の画像形成装置。
The setting circuit includes a plurality of transistors, a plurality of electric resistors, and a plurality of capacitors.
The switching unit is set by the setting circuit by switching the electrical resistance and the capacitor included in the setting circuit when transmitting the control signal by switching ON / OFF of the plurality of transistors. The image forming apparatus according to claim 2, wherein the responsiveness of the motor is switched.
温度を検出する温度検出手段をさらに備え、
前記切替手段は、前記モータの目標回転数と前記温度検出手段により検出された温度に基づいて前記設定回路により設定される前記モータの応答性を切り替えることを特徴とする請求項1乃至3のいずれか1項に記載の画像形成装置。
A temperature detecting means for detecting the temperature;
The switching means switches the responsiveness of the motor set by the setting circuit based on the target rotational speed of the motor and the temperature detected by the temperature detecting means. The image forming apparatus according to claim 1.
前記切替手段は、前記温度検出手段により検出された温度が低い場合、高い場合よりも前記モータの応答性が高くなるように、前記設定回路により設定される応答性を切り替えることを特徴とする請求項4に記載の画像形成装置。   The switching means switches the responsiveness set by the setting circuit so that when the temperature detected by the temperature detecting means is low, the responsiveness of the motor is higher than when the temperature is high. Item 5. The image forming apparatus according to Item 4. 前記制御部は、前記周期信号を分周し、分周された前記周期信号が前記モータの目標回転数に対応する周期になるように前記駆動手段に制御信号を伝送することを特徴とする請求項1乃至5のいずれか1項に記載の画像形成装置。   The control unit divides the periodic signal and transmits the control signal to the driving unit so that the divided periodic signal has a period corresponding to a target rotational speed of the motor. Item 6. The image forming apparatus according to any one of Items 1 to 5.
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