JP3604809B2

JP3604809B2 - 画像形成装置

Info

Publication number: JP3604809B2
Application number: JP14398296A
Authority: JP
Inventors: 明子福原; 敦弥高橋
Original assignee: Canon Inc
Current assignee: Canon Inc
Priority date: 1996-06-06
Filing date: 1996-06-06
Publication date: 2004-12-22
Anticipated expiration: 2016-06-06
Also published as: JPH09323446A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、レーザビームを用いた画像形成装置に係わり、特に、光電変換素子により電気信号に変換されたレーザビームにより速度信号を形成し、この速度信号で回転多面鏡を駆動する画像形成装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
図６に、本発明が対象とする画像形成装置の構成を示す。この図をもとに画像形成装置について説明を行う。
【０００３】
６０１は画像信号（ＶＤＯ信号）で、レーザユニット６０２に入力される。６０３は、前記レーザユニット６０２によりオン／オフ変調されたレーザビームである。６０４は、スキャナモータで回転多面鏡（ポリゴンミラー）６０５を定常回転させる。６０６は、結像レンズでポリゴンミラーによって偏向されたレーザビーム６０７を被走査面である感光ドラム６０８上に焦点を結ばせる。
【０００４】
したがって、画像信号６０１により変調されたレーザビーム６０７は、感光ドラム６０８上を水平走査（主走査方向の走査）される。６０９は、ビーム検出口でスリット状の入射口よりレーザビームを取り入れる。この入射口より入ったレーザビームは、光ファイバ６１０内を通って光電変換素子６１１に導かれる。光電変換素子６１１により電気信号に変換されたレーザビームは、増幅回路（不図示）により増幅された後、水平同期信号（以下ＢＤ信号と呼ぶ）となる。６１２は、転写紙であり、感光ドラム６０８に形成される潜像は、現像器（不図示）により可視化されたトナー像となり、転写器（不図示）によって、この転写紙６１２に転写される。
【０００５】
図５に画像形成装置の電源投入時、及び、プリント開始時の制御方法について示す。
【０００６】
この図をもとに、画像形成装置がプリント動作に至るまでのシーケンスについて説明を行う。
【０００７】
まず、ＣＰＵ（不図示）は、スキャナモータ駆動開始信号をスキャナモータドライバＩＣに送信する（ステップ５０１）、と同時にレーザを所定光量になるまで光らせる（ステップ５０２）。その後、ＣＰＵはメインモータの駆動を開始する（ステップ５０３）。そして、メインモータの回転数が所定の回転数に到達したか否かを不図示のメインモータドライバＩＣの制御回路部にて検知し、所定回転数に到達したことを検知したら前記メインモータドライバＩＣの制御回路部より、ＣＰＵにメインモータＲＤＹ信号を出力する（ステップ５０４）。その後、スキャナモータの回転数が所定の回転数に到達したか否かを不図示のスキャナモータドライバＩＣの制御回路部にて検知し（ステップ５０５）、所定回転数に到達したことを検知したら前記スキャナモータドライバＩＣの制御回路部より、ＣＰＵにスキャナモータＲＤＹ信号を出力する（ステップ５０６）。
【０００８】
その後、ホスト等外部装置より送信される画像データにもとづいて、レーザをオン／オフし、感光ドラム６０８に潜像を形成する。
【０００９】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上記従来の方法では、レーザの発光を開始してからメインモータの駆動を開始するため、感光ドラムの一点にレーザが照射されてしまい、感光ドラムの劣化を惹起していた。
【００１０】
また、レーザの発光を開始してからスキャナモータが所定回転数になるまでに時間がかかるため、レーザの寿命が短くなってしまうという不都合が生じていた。
【００１１】
そこで本発明の目的は以上のような問題を解消した画像形成装置を提供することにある。
【００１２】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するため、本発明は、レーザビームを出力するレーザと、レーザビームを感光体上に走査するための回転多面鏡と、前記回転多面鏡により走査されるレーザビームを受光して水平同期信号を発生するビーム検出手段と、前記回転多面鏡を回転させるためのモータと、前記検出手段から発生される水平同期信号に基づいて、前記モータの回転速度を検出する速度検出手段と、前記モータの立ち上げ途中において、前記レーザを発光させて前記モータの回転速度を検出し、該回転速度を定常時の速度よりも低い所定速度と比較判断し、前記判断の結果、該回転速度が前記所定速度より低い場合には、所定時間レーザを消光させて加速した後、再び前記判断を実行する一方、前記判断の結果、該回転速度が前記所定速度であった場合には、前記水平同期信号を発生させつつ前記定常時の速度まで加速する様に制御する立ち上げ制御手段とを有することを特徴とする。
【００２２】
【発明の実施の形態】
（実施例１）
図４に、画像形成装置のスキャナモータの駆動制御回路を示す。この図をもとに、ＢＤ信号によるポリゴンミラーの駆動制御についての説明を行う。
【００２３】
４２０は制御回路であって、ＣＰＵと、このＣＰＵの作業領域としてのＲＡＭと、図１〜図３に示す如きＣＰＵの制御手順を格納したＲＯＭとを有する。
【００２４】
まず、制御回路４２０によりスキャナモータ駆動開始信号がスキャナモータドライバＩＣ４０２に送られ、スキャナモータ４０１が回転し、さらにレーザ駆動回路４２１に制御回路４２０からレーザ発光信号が送られレーザが発光すると、光電変換素子を含むＢＤ検出部４２２からＢＤ信号４０３が発生する。
【００２５】
そして、ゲートアレイ内部のスキャナモータ・ロジック部４０５へ前記ＢＤ信号４０３と外部クロック信号４０４が入力される。
【００２６】
ＢＤ信号４０３は、波形整形器４０６で波形整形された後、分周器４０７により１／２ｍ（但し、ｍは自然数）に分周される。一方、前記外部クロック信号４０４も、同様にして分周器４０８により１／２ｎ（但し、ｎは自然数）に分周される。
【００２７】
そして、分周器４０７により生成されたパルス信号の立上がりと立下がりとを検知し、各々に対してパルスを発生させる。この立上がりパルス４０９と立下がりパルス４１０に応じて、第１カウンタ４１１と第２カウンタ４１２にて前記外部クロック信号４０４のカウントを行い、両カウンタを比較することから、速度ディスクリ出力信号４１３を生成する。
【００２８】
そして、ゲートアレイ内部のスキャナモータ・ロジック部４０５で生成された前記速度ディスクリ出力信号４１３は、その後、スキャナモータドライバＩ４０２に入力される。
【００２９】
スキャナモータドライバ・ロジック部４０５は、制御回路４２０の制御によって加速・減速・保持という３種類のモードで動作し、各モードに対応した速度ディスクリ出力信号４１３を出力する。前記スキャナドライバＣＩ４０２は、前記速度ディスクリ出力信号４１３に基づいてスキャナモータ４０１の回転速度制御を行う。
【００３０】
図１および図４にもとづいて、本発明の第１の実施例である、スキャナモータ立ち上げ制御シーケンスについての説明を行う。
【００３１】
まず、スキャナモータドライバ・ロジック部４０５は制御回路４２０からスキャナモータ駆動開始信号が出力されると、速度ディスクリ出力信号４１３をスキャナモータドライバＩＣ４０２に出力し、スキャナモータの加速を開始する（ステップ１０１）。
【００３２】
そして、制御回路４２０はスキャナモータを強制的に駆動させるべく、速度ディスクリ出力信号４１３を強制的に加速状態にする（ステップ１０２）。強制加速駆動開始後、所定の一定時間が経過したら（ステップ１０３）、レーザ駆動回路４２１に信号を送ってレーザを所定光量になるまで発光させる（ステップ１０４）。
【００３３】
なお、この所定時間は、スキャナモータの駆動を中止してからの時間の長さに応じて設定する。
【００３４】
そして、制御回路４２０はスキャナモータドライバ・ロジック部４０５に対してスキャナモータを強制的に駆動する状態を解除する（ステップ１０５）。
【００３５】
その後、通常のＢＤ信号による制御に切り換え（ステップ１０６）、スキャナモータの駆動回転数が定常回転数に到達したか否かをスキャナモータドライバＩＣの制御回路部において判断し（ステップ１０７）、到達していたと判断されたらスキャナモータドライバＩＣの制御回路から制御回路４２０に対してスキャナＲＤＹ信号を出力し（ステップ１０８）、スキャナモータの立ち上げ制御を終了する。
【００３６】
（実施例２）
本発明の第２の実施例は、図１のステップ１０３における所定時間を、画像形成装置の立ち上げ時にレーザを発光させ、スキャナモータ駆動回転数を検知した結果に基づいて設定することを特徴とする。
【００３７】
（実施例３）
図２にもとづいて、本発明の第３の実施例である、スキャナモータ立ち上げ制御シーケンスについての説明を行う。
【００３８】
まず、制御回路４２０はメインモータ駆動回路４２３に信号を送ってメインモータ（感光ドラムモータ）を駆動する（ステップ２０１）。そして、感光ドラムがレディ状態になるまで待つ（ステップ２０２）。その後、スキャナモータドライバ・ロジック部４０５は制御回路４２０からスキャナモータ駆動開始信号が出力されると、速度ディスクリ信号４１３をスキャナモータドライバＣＩ４０２に出力し、スキャナモータの加速を開始し（ステップ２０３）加速状態を保持する。そして、制御回路４２０はレーザを所定光量になるまで発光する（ステップ２０４）。
【００３９】
その後、スキャナモータの加速状態を解除し、通常のＢＤ信号による制御に切り換え（ステップ２０５）、スキャナモータの駆動回転数が定常回転数に到達したか否かを判断し（ステップ２０６）、到達していたと判断されたらスキャナモータドライバＩＣの制御回路から制御回路に対してスキャナＲＤＹ信号を出力し（ステップ２０７）、スキャナモータの立ち上げ制御を終了する。
【００４０】
（実施例４）
図３に本実施例のスキャナモータ立ち上げ制御のシーケンスをフローチャートにて図示する。３０１において、スキャナ・ロジック部４０５は制御回路４２０からスキャナモータ駆動開始信号が出力されると、速度ディスクリ出力信号４１３をスキャナモータドライバＣＩ４０２に出力し、スキャナモータの加速を開始する。３０２において、レーザを所定光量で発光させる。３０３において、制御回路４２０はスキャナモータドライバ・ロジック部４０５に入力されるＢＤ信号４０３に基づいて、スキャナモータ４０１の回転数を検出する。検出した回転数が定常回転よりも低いある所定の回転数よりも低い場合はレーザをＯＦＦする（３０４）。そして３０５で所定時間経過するまでスキャナモータ４０１を強制駆動させる。そして、再度３０２でレーザを所定光量で発光させる。
【００４１】
３０３において、所定の回転数を検出した場合は、スキャナモータ・ロジック部４０５でＢＤ信号を検出し、スキャナモータ４０１が定常回転になるまで加速させる（３０６）。スキャナモータ４０１が定常回転に達した時に、スキャナモータ・ロジック部４０５は制御回路４２０にスキャナＲＤＹ信号を送出し（３０７）、スキャナモータの立ち上げ制御を終了する。
【００４２】
なお、このようなスキャナモータ立ち上げ制御では、前記３０３で設定する回転数をできる限り前記３０６で検出する定常回転に近い回転数に設定することでレーザの点灯時間を短くすることができる。
【００４３】
また、３０５で設定するレーザＯＦＦの期間、つまり強制駆動時間は、検出した回転数や立上がりの勾配などの条件により設定することで、状況に応じた効果的なスキャナモータの立ち上げ制御ができることはいうまでもない。
【００４４】
（実施例５）
図７は本発明の実施例を示す制御回路のブロック図である。本実施例では前述したＢＤ信号によるスキャナモータの回転制御に関する説明は省略する。本システムの制御を司るＣＰＵ７０１は、スキャナモータＯＮを出力（不図示）後、レーザダイオードＬＤ７０２の規定光量を決定すべくレーザドライバＩＣであるＬＤＤＲＶ７０３へ、ＣＰＵ７０１のＤ／Ａ変換出力を送出する。この値は、図８に示されるように、レーザの規定光量とスキャナモータの回転数に関し、あらかじめ決定された値である。つまり、スキャナの回転数が低いときはＢＤ信号を生成するＢＤ検出部７０４（光電変換部）への光量を少なくし、回転数が高いときに光量を多くすることで光電変換部へ照射される光量と時間の積が常に一定になるように制御する。したがって、本来ならば光量とスキャナ回転数はほぼ比例の関係で制御しても全く問題ない。しかし、本実施例では、制御を簡易化するために、図８で示す関係で制御した。
【００４５】
なお、図１０に示すような変形例も可能である。
【００４６】
一方スキャナモータの回転に伴って、ＢＤ出力信号は、前記ＣＰＵ７０１へＢＤ信号のインターバル時間を計測すべく出力される。もちろんこのＢＤ信号は、コントローラへの水平同期信号としても出力される。当然のことながらＢＤ信号のインターバル時間とスキャナモータの回転数ｒは一義的な関係にあるため、ＢＤ信号のインターバル時間を計測すれば良い。こうしてＣＰＵが計測した値がｒ２になると、レーザ光量をＰ２へ設定する。この制御フローチャートを示した内容が図９である。後は、Ｐ３からＰ４へと、本フローチャートにしたがって制御される。本実施例では、レーザパワーを４段階に分けて説明してきたがこの限りでなく、もっと簡易にした２段階程度の制御でも構わない。
【００４７】
このようにして、スキャナモータが所定の回転数に立ち上がるまでのいわゆるアンブランキング処理時は、所定回転数のときに使用されるレーザパワーよりも少ないレーザパワーで駆動することが可能になる。
【００４８】
その結果、スキャナモータの回転数が低い場合は、ＢＤに照射されるレーザ光量が少なくて済むために必要最小限のレーザパワーでＢＤ信号を得ることができる。つまり、レーザに供給する電力の最適化ができるため省エネ化／レーザの高寿命化が可能になると同時に、本方式による特徴である感光体の劣化／画像不良の防止が達成できる。
【００４９】
【発明の効果】
本発明によれば、可能な限りの最小限のレーザ発光で、モータを立ち上げることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の第１・２の実施例にかかわるフローチャートである。
【図２】本発明の第３の実施例にかかわるフローチャートである。
【図３】本発明の第４の実施例にかかわるフローチャートである。
【図４】本発明にかかわるブロック図である。
【図５】従来例にかかわるフローチャートである。
【図６】画像形成装置の斜視図である。
【図７】本発明の第５の実施例にかかわる制御回路を示すブロック図である。
【図８】本発明の第５の実施例にかかわるスキャナの回転数とレーザ光量の関係を表すグラフを示す図である。
【図９】本発明の第５の実施例にかかわるスキャナのフローチャートである。
【図１０】本発明の第５の実施例にかかわるスキャナの回転数とレーザ光量の関係を表すグラフの変形例を示す図である。
【符号の説明】
４０２スキャナモータドライバＩＣ
４０５スキャナモータドライバ・ロジック部
４２０制御回路

Claims

レーザビームを出力するレーザと、
レーザビームを感光体上に走査するための回転多面鏡と、
前記回転多面鏡により走査されるレーザビームを受光して水平同期信号を発生するビーム検出手段と、
前記回転多面鏡を回転させるためのモータと、
前記検出手段から発生される水平同期信号に基づいて、前記モータの回転速度を検出する速度検出手段と、
前記モータの立ち上げ途中において、前記レーザを発光させて前記モータの回転速度を検出し、該回転速度を定常時の速度よりも低い所定速度と比較判断し、
前記判断の結果、該回転速度が前記所定速度より低い場合には、所定時間レーザを消光させて加速した後、再び前記判断を実行する一方、
前記判断の結果、該回転速度が前記所定速度であった場合には、前記水平同期信号を発生させつつ前記定常時の速度まで加速する様に制御する立ち上げ制御手段とを有することを特徴とする画像形成装置。