JP3880498B2 - マルチビーム系画像形成装置 - Google Patents
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Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、マルチビーム系画像形成装置に関し、特に、マルチビームレーザ光源から出力されるレーザ光により画像形成を行う複写機、プリンタ、ＦＡＸ等の画像形成装置であって、該レーザ光源の点灯を制御するマルチビーム系画像形成装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
マルチビームレーザ光源から出力されるレーザ光により画像形成を行う複写機、プリンタ、ＦＡＸ等の従来の画像形成装置は、該レーザ光の出力の制御を以下に示すように行っている。
【０００３】
図７は、従来のレーザ駆動回路を備えた画像形成装置の概略構成を示すブロック図である。
【０００４】
以下、従来の画像形成装置７００の作動を図面を用いて説明する。
【０００５】
まず、マゼンタ（Ｍ）、シアン（Ｃ）、イエロー（Ｙ）、ブラック（ＢＫ）の各色に対応する画像信号は、イメージスキャナやコンピュータ等の不図示の外部装置からレーザ制御部７０１に送られる。
【０００６】
そして、レーザ制御部７０１は、画像信号に応じて、所定のタイミングで画像データ点灯信号を生成し、レーザドライバ７０２へ送信する。
【０００７】
レーザドライバ７０２は、レーザ制御部７０１からの画像データ点灯信号に応じて、２つのレーザダイオード（以下、「ＬＤ」という。）７０３−１，７０３−２を変調駆動し、ＬＤ７０３−１（Ａレーザ），７０３−２（Ｂレーザ）はレーザ光を発生する。
【０００８】
このレーザ光は、ポリゴンモータ制御部７０４が回転制御するポリゴンモータ７０５の駆動により矢印方向に回転するポリゴンミラー７０６により反射され、ｆ−θレンズ７０７によってｆθ補正され、折返しミラー７０８により反射され、矢印方向に回転する感光体としての感光ドラム７０９上を走査する。これにより、感光ドラム７０９上にＭ，Ｃ，Ｙ，ＢＫの静電潜像が形成される。そして、感光ドラム７０９の周囲にはＭ，Ｃ，Ｙ，ＢＫの各色に対応する４つの現像器（不図示）が設けられており、該現像器は感光ドラム７０９が４回転する間に交互に感光ドラム７０９に接し、感光ドラム７０９上に形成されたＭ，Ｃ，Ｙ，ＢＫの静電潜像に対応するトナーで現像する。
【０００９】
ＢＤ（Bose Digital）センサ７１０は、レーザ光の１ラインの走査開始位置近傍に固定して設けられ、各レーザ光のライン走査をＢＤ信号として該レーザ光の反射光により検出する。この検出されたＢＤ信号は、ＢＤ信号分離部７１１により、ＬＤ７０３−１のレーザ光に基づくＡ−ＬＳＹＮＣ信号と、ＬＤ７０３−２のレーザ光に基づくＢ−ＬＳＹＮＣ信号とに分離され、レーザ制御部７０１においてＬＤ７０３−１，７０３−２の走査ラインにおける走査開始基準信号になる。
【００１０】
レーザ制御部７０１は、画像形成用の他にＢＤ信号を検出するために、レーザ強制点灯信号をレーザドライバ７０２に出力することにより、ＬＤ７０３−１，７０３−２を強制点灯させることもできる。
【００１１】
上記ポリゴンモータ７０５は、その周囲に該ポリゴンモータの回転角を検出するホールセンサ（不図示）が設けられており、該ホールセンサはその出力信号をポリゴンモータ制御部７０４に送信する。
【００１２】
そして、ポリゴンモータ制御部７０４は、ホールセンサの出力信号に基づいて、その内部に有する論理回路によりポリゴンモータ７０５の回転磁界の論理を生成し、自身の内部に有するブリッジ回路に組まれた半導体素子群によりスイッチングを行い、ポリゴンモータ７０５のコイルに電流を供給することにより、該コイルに回転磁界を生成し、ポリゴンモータ７０５を回転させる。さらにポリゴンモータ７０５が一定の回転速度に達したことを示すロック信号が検知されると、ＬＤ７０３−１，７０３−２を点灯させ、ＢＤセンサ７１０のＢＤ信号を検出して画像形成を開始させる。
【００１３】
上記従来の画像形成装置７００では、ポリゴンモータ７０５の回転速度制御を、ホールセンサからの出力信号及びＢＤセンサ７１０からのＢＤ信号を用いて行っているので、回路が複雑化し、大型化し、さらにはコストアップを招いている。
【００１４】
そこで、上記ポリゴンモータの回転速度制御を、ＢＤセンサからの出力信号の間隔、即ち周期を用いることにより行う他の画像形成装置が提案されている。この他の画像形成装置は、上記従来の画像形成装置７００のようにホールセンサからの出力信号を用いることがないので、ポリゴンモータの回転速度を制御するための回路が複雑化することがなく、小型で且つ低コストでのポリゴンモータの回転速度制御を実現することができる。
【００１５】
他の画像形成装置は、ポリゴンモータの回転速度制御を、ＢＤセンサからの出力信号の間隔、即ち周期を検知し、該検知されたＢＤセンサからの出力信号の間隔と所定の間隔とを比較して、ＢＤ信号の周期が長いときはポリゴンモータを加速し、ＢＤ信号の周期が短いときは減速（ＢＤ周期が短いとき）することにより行う。つまり、この他の画像形成装置は、ポリゴンモータが回転し始めると同時にＬＤを点灯させ、ポリゴンモータの回転中は常にＢＤセンサのＢＤ信号が出力されるようにしている。
【００１６】
以下、他の画像形成装置におけるポリゴンモータの回転速度制御を図８乃至図１０を用いて説明する。なお、他の画像形成装置は上記従来の画像形成装置７００と構成が同じであるので以下同じ符号を付して説明する。
【００１７】
図８は、ポリゴンモータ７０５立上げ時のレーザ点灯制御処理のフローチャートであり、図９は、図８のレーザ点灯制御処理におけるシーケンスを説明するタイミングチャートであり、図１０は、ＬＤ７０３−１，７０３−２からのレーザ光の反射光がそれぞれＢＤセンサ７１０に受光される様子を示す図である。
【００１８】
図８において、まず、ステップＳ８０１では、ポリゴンモータ制御部７０４にポリゴンモータＯＮ信号が入力されると、ポリゴンモータ７０５の加速が行われ、レーザ制御部７０１にレーザＯＮ信号が入力されると、図９に示すＡ，Ｂレーザ点灯信号がレーザドライバ７０２に入力される。この図９に示すＡ，Ｂレーザ点灯信号に応じて、ＬＤ７０３−１，７０３−２は点灯制御される。
【００１９】
次に、ステップＳ８０２において、ポリゴンモータ制御部７０４は、ＢＤ信号を検知するために、Ａレーザ（ＬＤ７０３−１）を強制点灯させる。強制的に点灯しているＡレーザに対して周知の技術であるレーザ−ＡＰＣ（Auto Power Control）を行い、Ａレーザのレーザパワーを安定化させる。
【００２０】
次いで、ポリゴンモータ７０５が回転駆動することによりＢＤセンサ７１０を介してＢＤ信号が検出され、該ＢＤセンサ７１０からポリゴンモータ制御部７０４へＢＤ信号の入力が有ったことが検知されると（ステップＳ８０３でＹＥＳ）、Ａレーザの強制点灯をＯＦＦすると共に、Ｂレーザ（ＬＤ７０３−２）の強制点灯を行う（ステップＳ８０４）。また、このときもＢレーザに対してレーザ−ＡＰＣが行われる。
【００２１】
図１０に示すように、Ａ，Ｂレーザからのレーザ光は、感光ドラム７０９の主走査方向に関してＡレーザからのレーザ光がＢレーザからのレーザ光よりも先行するように光学調整されると共に、感光ドラム７０９の副走査方向に関しては所定の間隔（例えば、６００ＤＰＩ＝４２．３μｍ）となるように光学調整されている。すなわち、Ａレーザに基づくＢＤ信号が検知された後にＢレーザを点灯すれば、Ｂレーザに基づくＢＤ信号が検知される（ステップＳ８０５でＹＥＳ）。
【００２２】
その後、ステップＳ８０６でＢレーザの強制点灯をＯＦＦする。ここで、ポリゴンモータＯＦＦ信号が入力されているときは（ステップＳ８０７でＹＥＳ）、本レーザ点灯制御処理を終了する。
【００２３】
また、ポリゴンモータＯＦＦ信号が入力されていないときは（ステップＳ８０７でＮＯ）、Ｂレーザの強制点灯がＯＦＦしてから所定時間経過するのを待って（ステップＳ８０８）、ステップＳ８０２に戻り、再度Ａレーザの強制点灯を行いＢＤ信号の検知を行う。
【００２４】
なお、ポリゴンモータ７０５の回転速度制御は、ＢＤセンサから出力されたＢＤ信号ではなく、ＢＤ信号分離部７１１により分離されたＢＤ信号のうち、Ａ−ＬＳＹＮＣ信号を用いて行われる。
【００２５】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、ポリゴンモータ７０５は回転が始まっても最初のうちはその回転数が遅いので、ＢＤ信号が検知されるまでに時間がかかる。すなわち、Ａレーザは、ＢＤ信号が検知されるまで強制的に点灯されており、Ｂレーザよりも点灯時間が長い。しかも、このＢＤ信号検出のためのＡレーザの点灯時間は、画像形成時よりもこのポリゴンモータ７０５立ち上げ時の方が長い場合がある。
【００２６】
したがって、ＡレーザはＢレーザよりも先に寿命に達し、Ａレーザ及びＢレーザの寿命が異なるとメンテナンスが容易ではない。一方このＡレーザの寿命を基準にＬＤの選定を行うと、Ｂレーザは寿命の面において高いスペックが要求され、レーザのコストアップにつながる。
【００２７】
本発明の第１の目的は、上述した課題の少なくとも１つを解決することができるマルチビーム系画像形成装置を提供することにある。
本発明の第２の目的は、複数のレーザ光源の寿命をほぼ同じにすることができるマルチビーム系画像形成装置を提供することにある。
【００２８】
【課題を解決するための手段】
上記第１及び第２の目的の少なくとも１つを達成するために、請求項１記載のマルチビーム系画像形成装置は、複数の面を有する回転多面鏡と、前記回転多面鏡を駆動するモータと、前記モータの回転を制御するモータ回転制御手段と、前記回転多面鏡に向かってレーザ光を照射する第１及び第２のレーザ光源と、前記第１及び第２のレーザ光源の点灯／消灯を制御するレーザ制御手段と、前記第１のレーザ光源からのレーザ光の検知に基づいて画像形成開始位置を示す第１基準信号を出力すると共に、前記第２のレーザ光源のレーザ光の検知に基づいて画像形成開始位置を示す第２基準信号を出力する基準信号出力手段とを備え、前記レーザ制御手段が、前記モータの立上げ時において、前記第１のレーザ光源を強制点灯し、当該強制点灯の間に前記第１基準信号が出力されると前記第１のレーザ光源を消灯して前記第２のレーザ光源を強制点灯し、当該強制点灯の間に前記第２基準信号が出力されると前記第２のレーザ光源を消灯して前記第１のレーザ光源を強制点灯することを繰り返すことにより、前記基準信号が検知される度に第１及び第２のレーザ光源の強制点灯を交互に行い、前記モータ回転制御手段は、前記交互に強制点灯された第１のレーザ光源及び第２のレーザ光源からのレーザ光の検知に基づいて連続して出力された一対の前記第１基準信号と前記第２基準信号の間の信号出力間隔に基づいて前記モータの回転速度を制御する第１のシーケンスを前記モータの立上げ時に行うことを特徴とする。
【００３０】
請求項２記載のマルチビーム系画像形成装置は、請求項１記載のマルチビーム系画像形成装置において、前記モータが定常回転しているか否かを判別する判別手段を備え、前記モータが定常回転しているときは、前記モータ回転制御手段は、前記第１のレーザ光源からのレーザ光の検知に基づいて連続して出力された第１基準信号と前記第２のレーザ光源からのレーザ光の検知に基づいて連続して出力された第２基準信号のうち一方の連続して出力された一対の基準信号を使用して前記モータの回転速度を制御する第２のシーケンスを行うことを特徴とする。
請求項３記載のマルチビーム系画像形成装置は、請求項１又は２記載のマルチビーム系画像形成装置において、前記第１及び第２のレーザ光源からのレーザ光を検知するセンサを備え、前記基準信号出力手段は、前記検知されたレーザ光に基づいた基準信号を前記第１又は第２基準信号として出力することを特徴とする。
【００３２】
請求項４記載のマルチビーム系画像形成装置は、請求項１乃至３のいずれか１項に記載のマルチビーム系画像形成装置において、前記レーザ制御手段は、前記モータの立上げごとに、最初に強制点灯すべきレーザ光源を前記第１のレーザ光源及び前記第２のレーザ光源の間で変更することを特徴とする。
【００３６】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態を図面を参照しながら説明する。
【００３７】
図１は、本発明の実施の形態に係るマルチビーム系画像形成装置の概略構成を示すブロック図である。
【００３８】
図１の本実施の形態に係るマルチビーム系画像形成装置１００は、後述するレーザ制御回路及びポリゴンモータ制御回路を備える。
【００３９】
以下、図１の画像形成装置１００の作動を図面を用いて説明する。
【００４０】
まず、Ｍ，Ｃ，Ｙ，ＢＫの各色に対応する画像信号は、イメージスキャナ、コンピュータ、ＣＰＵ等の外部装置からレーザ制御部１０１に送られる。
【００４１】
そして、レーザ制御部１０１は、画像信号に応じて、所定のタイミングで画像データ点灯信号を生成し、レーザドライバ１０２へ送信する。
【００４２】
レーザドライバ１０２は、レーザ制御部１０１からの画像データ点灯信号に応じて、２つのＬＤ１０３−１，１０３−２を変調駆動し、ＬＤ１０３−１（Ａレーザ），１０３−２（Ｂレーザ）はレーザ光を発生する。
【００４３】
このレーザ光は、ポリゴンモータ制御部１０４が回転制御するポリゴンモータ１０５の駆動により矢印方向に回転するポリゴンミラー１０６（回転多面鏡）により反射され、ｆ−θレンズ１０７によってｆθ補正され、折返しミラー１０８により反射され、矢印方向に回転する感光体としての感光ドラム１０９（像担持体）上を走査する。これにより、感光ドラム１０９上にＭ，Ｃ，Ｙ，ＢＫの静電潜像が形成される。そして、感光ドラム１０９の周囲にはＭ，Ｃ，Ｙ，ＢＫの各色に対応する４つの現像器（不図示）が設けられており、該現像器は感光ドラム１０９が４回転する間に交互に感光ドラム１０９に接し、感光ドラム１０９上に形成されたＭ，Ｃ，Ｙ，ＢＫの静電潜像に対応するトナーで現像する。
【００４４】
ＢＤセンサ１１０は、レーザ光の１ラインの走査開始位置近傍に固定して設けられ、各レーザ光のライン走査をＢＤ信号として該レーザ光の反射光により検出する。この検出されたＢＤ信号は、ＢＤ信号分離部１１１により、ＬＤ１０３−１のレーザ光に基づくＡ−ＬＳＹＮＣ信号と、ＬＤ１０３−２のレーザ光に基づくＢ−ＬＳＹＮＣ信号とに分離され、レーザ制御部１０１においてＬＤ１０３−１，１０３−２の走査ラインにおける走査開始基準信号になる。
【００４５】
また、レーザ制御部１０１は、画像形成用の他にＢＤ信号を検出するために、レーザ強制点灯信号をレーザドライバ１０２に出力することにより、ＬＤ１０３−１，１０３−２を強制点灯させることもできる。
【００４６】
上記ポリゴンモータ１０５は、その周囲に該ポリゴンモータの回転角を検出する後述するホール素子が設けられており、該ホール素子はその出力信号をポリゴンモータ制御部１０４に送信する。
【００４７】
そして、ポリゴンモータ制御部１０４は、ホール素子の出力信号に基づいて、その内部に有する論理回路によりポリゴンモータ１０５の回転磁界の論理を生成し、後述するブリッジ回路に組まれた半導体素子群によりスイッチングを行い、ポリゴンモータ１０５の後述するインダクタンスに電流を供給することにより、該インダクタンスに回転磁界を生成し、ポリゴンモータ１０５を回転させる。さらにポリゴンモータ１０５が一定の回転速度に達したことを示すロック信号が検知されると、ＬＤ１０３−１，１０３−２を点灯させ、ＢＤセンサ１１０のＢＤ信号を検出して画像形成を開始させる。
【００４８】
なお、図１の画像形成装置１００は、図７の従来の画像形成装置７００と、レーザ制御部１０１によるレーザ点灯制御のシーケンス、ＢＤ信号分離部１１１からの出力信号、及びポリゴンモータ制御部１０４でによるポリゴンモータ回転制御のシーケンスの点で異なる。
【００４９】
以下、従来の画像形成装置７００との差異を図２を用いて説明する。
【００５０】
図２は、図１におけるレーザ制御部１０１及びポリゴンモータ制御部１０４のブロック図である。
【００５１】
図２において、レーザ制御部１０１は、レーザ駆動信号生成部２０７とレーザ強制点灯信号生成部２０８とから成る。
【００５２】
レーザ強制点灯信号生成部２０８は、不図示の外部装置、例えばＣＰＵ等からレーザＯＮ信号が入力されると、ＬＤ１０３−１，１０３−２を強制的に点灯させるためのレーザ強制点灯信号をレーザドライバ１０２に出力して、レーザドライバ１０２を介してＬＤ１０３−１，１０３−２を強制点灯させる。
【００５３】
同様に、図２において、ポリゴンモータ制御部１０４は、不図示の外部装置、例えばＣＰＵ等からポリゴンモータＯＮ信号が入力されると、加速信号をポリゴンモータ１０５に出力して、ポリゴンモータ１０５を回転させる。
【００５４】
まず、ポリゴンモータ制御部１０４によりポリゴンモータ１０５は回転を開始する。その後、レーザ強制点灯信号がレーザドライバ１０２に出力され、強制的にＬＤ１０３−１，１０３−２がＯＮされ、ＢＤ信号が、ＢＤ信号分離部１１１を介することにより該ＢＤ信号に同期したＡ−ＬＳＹＮＣ信号及びＢ−ＬＳＹＮＣ信号としてレーザ駆動信号生成部２０７に入力される。
【００５５】
そして、ＢＤ信号の入力があると、レーザ制御部１０１は所定のタイミングで画像区間を生成する。この画像区間では、画像データが、画像形成すべき転写材の給送と同期する所定のタイミングで、例えば不図示のメモリから画像信号として読み出され、レーザ駆動信号生成部２０７に出力される。レーザ駆動信号生成部２０７は、レーザ強制点灯信号生成部２０８からレーザ駆動開始信号が入力されると、上記画像信号をＡ−ＬＳＹＮＣ信号及びＢ−ＬＳＹＮＣ信号に同期させ、当該画像信号に基づいて画像データ点灯信号を生成し、生成した画像データ点灯信号をレーザドライバ１０２に出力する。
【００５６】
次に、ポリゴンモータ１０５の回転速度制御について説明する。
【００５７】
図２において、ポリゴンモータ１０５としてブラシレスモータが用いられており、ポリゴンモータ１０５を示す破線の内部の回路は、ポリゴンモータ１０５の等価回路を示している。
【００５８】
インダクタンス２０５は、星型結線され、ブリッジ回路２００により励磁され、回転磁界を生成する。ロータ２０４には磁性パターンが着磁されており、ロータ２０４は、インダクタンス２０５の回転磁界により回転し、ポリゴンミラー１０６を駆動して回転させる。ホール素子２０１〜２０３はロータ２０４に着磁されている磁界の強さを検出し、検出された磁界の強さは回転磁界制御回路２０６に入力される。回転磁界制御回路２０６は、ホール素子２０１〜２０３の出力信号に基づいてロータ２０４の回転位置を検出し、常にロータ２０４が回転運動を行うように、ブリッジ回路２００を制御することによりインダクタンス２０５が生成すべき回転磁界を制御する。
【００５９】
また、回転磁界制御回路２０６は、ポリゴンモータ制御部１０４から加速信号又は減速信号が入力され、その信号に基づいてロータ２０４の回転速度（加速、減速）を制御する。
【００６０】
ＢＤ信号分離部１１１は、ＢＤセンサ１１０から出力されるＢＤ信号をＡ−ＬＳＹＮＣ信号とＢ−ＬＳＹＮＣ信号とに分離して、これらをレーザ制御部１０１に入力すると共に、ＢＤ信号に基づいてＬＳＹＮＣ信号をポリゴンモータ制御部１０４に入力する。
【００６１】
ポリゴンモータ制御部１０４は、外部装置、例えばＣＰＵ等から回転数目標値、ＣＬＫ信号、及びポリゴンモータＯＮ信号が入力される。また、ポリゴンモータ制御部１０４は、入力された回転数目標値及びＣＬＫ信号に基づいて、目標とするロータ２０４の回転速度に対応する周期に関する基準信号を出力する基準信号生成部と、図３で後述するロータ２０４の回転運動における加速又は減速の出力パルス幅（加速区間又は減速区間）を決定するための加減速区間信号を生成する加減速信号生成部とを備える。
【００６２】
図３は、図２のポリゴンモータ制御部１０４によって実行されるポリゴンモータ１０５の回転制御のタイミングチャートである。
【００６３】
図３（ａ）は、加速信号が出力される場合のタイミングを示しており、図３（ｂ）は、減速信号が出力される場合のタイミングを示している。
【００６４】
まず、図３（ａ）では、上述した目標とするロータ２０４の回転速度に対応する周期に関する基準信号を出力する基準信号生成部でつくられる信号と、ＢＤセンサ１１０からのＢＤ信号に同期したＬＳＹＮＣ信号とが比較される。
【００６５】
図３（ａ）において、例えば、基準信号は回転数目標値Ｚ(μsec)に対応する間隔（パルス幅）で出力され、ＬＳＹＮＣ信号はＬＳＹＮＣ間隔Ａ（μsec）で入力される。ここで、これらの間隔を比較した結果、例えばＺ＜Ａであるときは（図３（ａ））、ポリゴンモータ１０５、即ちロータ２０４が目標とした速度に達していないので、ロータ２０４を加速する必要がある。
【００６６】
そこで、ＬＳＹＮＣ信号と加減速区間信号との関係から、出力すべき加速信号のパルス幅を求める。具体的には、ＬＳＹＮＣ信号が加速区間信号の位置に対してどの位置にあるかということを、図３（ａ）における遅れ量Ｘで表される時間をカウンタ等を使用することにより求める。そして、遅れ量Ｘの値に応じた所定パルス幅の加速信号が出力される。
【００６７】
こうして、上述した２つのパラメータに基づいて、ポリゴンモータ制御部１０４から出力される加速信号のパルス幅が決定される。例えばＺ＜Ａで、上記遅れ量Ｘの値が２０(μsec)と検知されたときは、ポリゴンモータ制御部１０４は、例えばパルス幅１０(μsec)の加速信号を出力して、ポリゴンモータ１０５を加速する。
【００６８】
また、Ｚ＞Ａになったときは（図３（ｂ））、ポリゴンモータ１０５、即ちロータ２０４は目標とした速度以上の速度で回転しているので、ロータ２０４を減速する必要がある。
【００６９】
そこで、加速信号のパルス幅を算出したのと同様に、減速信号のパルス幅を求める。具体的には、ＬＳＹＮＣ信号が減速区間信号の位置に対してどの位置にあるかということを、図３（ｂ）における遅れ量Ｙで表される時間をカウンタ等を使用することにより求める。そして、遅れ量Ｙの値に応じた所定パルス幅の減速信号が出力される。
【００７０】
こうして、上述した２つのパラメータに基づいて、ポリゴンモータ制御部１０４から出力される減速信号のパルス幅が決定される。例えばＺ＞Ａで、上記遅れ量Ｙの値が２０(μsec)と検知されたときは、ポリゴンモータ制御部１０４は、例えばパルス幅１０(μsec)の減速信号を出力して、ポリゴンモータ１０５を減速する。
【００７１】
なお、以上のポリゴンモータ１０５の回転速度制御（加減速制御）は、ＬＳＹＮＣ信号が１回入力される毎、又はＬＳＹＮＣ信号が数回入力される毎に行われる。
【００７２】
以上のようなポリゴンモータ１０５の回転速度制御を行うことにより、ＬＳＹＮＣ間隔Ａと基準信号の回転数目標値Ｚに対応する間隔とが等しくなるので、ポリゴンモータ１０５を一定の速度で回転させるように制御することができる。
【００７３】
以下、ＬＤ１０３−１，１０３−２の点灯制御について説明する。
【００７４】
図４は、図２のレーザ制御部１０１によって実行されるポリゴンモータ１０５立上げ時のレーザ点灯制御処理のフローチャートであり、図５は、図４のレーザ点灯制御処理におけるポリゴンモータ１０５立上げ時のシーケンスを説明するタイミングチャートである。
【００７５】
なお、レーザ点灯制御処理におけるシーケンスは２つのシーケンスに分かれており、図５に対応するシーケンスは画像形成不可時を示し（以下、「シーケンス１」という。）、後述する図６に対応するシーケンスは画像形成可能時を示す（以下、「シーケンス２」という。）。
【００７６】
図４において、まず、ステップＳ４０１では、ポリゴンモータ制御部１０４にポリゴンモータＯＮ信号が入力されると、ポリゴンモータ１０５の加速が行われ、レーザ制御部１０１にレーザＯＮ信号が入力されると、図５に示すＡ，Ｂレーザ点灯信号がレーザドライバ１０２に入力される。この図５に示すＡ，Ｂレーザ点灯信号に応じて、ＬＤ７０３−１，７０３−２は点灯制御される。
【００７７】
次に、ステップＳ４０２において、ポリゴンモータ制御部７０４は、ＢＤ信号を検知するために、Ａレーザ（ＬＤ１０３−１）を強制点灯させる。強制的に点灯しているＡレーザに対してレーザ−ＡＰＣを行い、Ａレーザのレーザパワーを安定化させる。
【００７８】
次いで、ポリゴンモータ１０５が回転駆動することによりＢＤセンサ１１０を介してＢＤ信号が検出され、該ＢＤセンサ１１０からポリゴンモータ制御部１０４へＢＤ信号の入力が有ったことが検知されると（ステップＳ４０３でＹＥＳ）、Ａレーザの強制点灯がＯＦＦしてから所定時間経過するのを待って、Ｂレーザ（ＬＤ１０３−２）の強制点灯を行う（ステップＳ４０４）。また、このＢレーザに対してもレーザ−ＡＰＣが行われる。
【００７９】
このステップＳ４０４の処理では、Ａ，Ｂレーザとも所定時間だけ消灯時間が存在する。これは、Ａレーザの強制点灯がＯＦＦしたときに相当するポリゴンミラー１０６の面と同じ面にＢレーザの強制点灯によるレーザ光が照射されないようにするためである。これにより、ポリゴンミラー１０６の同じ面からＡレーザ及びＢレーザ双方に基づく２つのＢＤ信号を検知することをなくすことができる。なお、この消灯時間を設ける代わりに、ポリゴンミラー１０６の同じ面からＡレーザ及びＢレーザ双方に基づく２つのＢＤ信号が検知されても受け付けないマスク時間を設けてもよい。
【００８０】
Ｂレーザの強制点灯は、Ｂレーザに基づくＢＤ信号が検知されるまで行われ、検知されると（ステップＳ４０５でＹＥＳ）、ポリゴンモータ１０５が所定の回転数で定常回転しているか否かを判別する（ステップＳ４０６）。この判別は、ポリゴンモータ制御部１０４によりＢＤ信号分離部１１１からのＬＳＹＮＣ信号の周期、即ちＬＳＹＮＣ間隔Ａを算出することによって行われる。
【００８１】
ステップＳ４０６の判別の結果、ポリゴンモータ１０５が定常回転していないときは、Ｂレーザの強制点灯をＯＦＦし、その後所定時間経過するのを待って（ステップＳ４０７）、ステップＳ４０２に戻り、再度Ａレーザの強制点灯を行いＡレーザに基づくＢＤ信号の検知を行う。これにより、図５のようにＢＤ信号を検知する度にＡレーザ及びＢレーザは交互に強制点灯が行われる（シーケンス１）。
【００８２】
上記ステップＳ４０３，Ｓ４０５において検知されたＢＤ信号は、ＬＳＹＮＣ信号としてポリゴンモータ制御部１０４に入力され、ポリゴンモータ制御部１０４は、このＬＳＹＮＣ間隔Ａに応じてロータ２０４の回転運動を加速又は減速させるように制御する。
【００８３】
また、ステップＳ４０６の判別の結果、ポリゴンモータ１０５が定常回転しているときは、ポリゴンモータ制御部１０４は、ＢＤ信号分離部１１１とレーザ強制点灯信号生成部２０８とに、シーケンスをシーケンス１及びシーケンス２間で切り替えるためのＳＥＬＥＣＴ信号を出力して（ステップＳ４０８）、本レーザ点灯制御処理を終了する。
【００８４】
以上説明したレーザ点灯制御処理によれば、ポリゴンモータ１０５立上げ時にＢＤ信号を検知するためのレーザの強制点灯をマルチビームとしてのＡ，Ｂレーザを交互に点灯することで、Ａ，Ｂレーザの点灯時間をほぼ同じにすることができ、この結果、Ａ，Ｂレーザの寿命をほぼ同じにすることができる。
【００８５】
次に、シーケンス２について説明する。
【００８６】
図６は、図４のレーザ点灯制御処理におけるポリゴンモータ１０５定常回転時のシーケンスを説明するタイミングチャートである。
【００８７】
図４のステップＳ４０６，Ｓ４０８の処理により、ポリゴンモータ１０５が定常回転していると判断されると、シーケンス１が終了してシーケンス２が開始する。シーケンス２が選択されると、画像信号による画像データ点灯信号が出力され、画像データ点灯を行うことにより画像形成が行われる。
【００８８】
本シーケンス２は、図８のフローチャートに従って制御されるシーケンスであり、図６に示すタイミングチャートとなるように制御される。
【００８９】
すなわち、本シーケンス２では、Ａレーザに基づくＢＤ信号が検知された後、Ｂレーザに基づくＢＤ信号が検知され、これらのＢＤ信号がＢＤ信号分離部１１１によりそれぞれＡ−ＬＳＹＮＣ信号とＢ−ＬＳＹＮＣ信号とに分離される。その後、レーザ駆動信号生成部２０７は、Ａ−ＬＳＹＮＣ信号を基準に、所定のタイミングで画像データ点灯信号として入力された画像信号をレーザドライバ１０２に入力し、レーザドライバ１０２は、ＬＤ１０３−1を変調駆動する。同様に、Ｂ−ＬＳＹＮＣ信号に基づいてＬＤ１０３−２の変調駆動が行われる。
【００９０】
以上の実施の形態では、ポリゴンモータ１０５立上げ時に最初に点灯するレーザをＬＤ１０３−１としているが、立上げ毎に、最初に点灯すべきレーザを交互に又は適宜に変更してもよい。これにより、さらにレーザの点灯時間をほぼ同じにすることができる。
【００９１】
また、上記実施の形態に係る画像形成装置は、ＬＤ１０３−１，１０３−２の２ビームを備えるとしたが、３ビーム以上のマルチビームを備えてもよい。これにより、２ビームを備える画像形成装置と同等の効果を奏することができると共に、マルチビームの各々の使用時間を低減することができ、寿命を長くすることができる。
【００９２】
【発明の効果】
以上詳細に説明したように、請求項１記載のマルチビーム系画像形成装置によれば、モータの立上げ時に、前記第１基準信号と前記第２基準信号が連続して出力されたときの双方の信号出力間隔に基づいてモータの回転速度を制御するので、上述した課題の少なくとも１つを解決することができる。この結果、例えば、複数のレーザ光源の寿命をほぼ同じにすることができる。
【００９４】
請求項３記載のマルチビーム系画像形成装置によれば、複数のレーザ光を検知し、該検知されたレーザ光に基づいて基準信号を出力するので、基準信号を容易に出力することができる。
【００９６】
請求項４記載のマルチビーム系画像形成装置によれば、モータの立上げごとに、最初に強制点灯すべきレーザ光源を変更するので、さらに複数のレーザ光源の寿命をほぼ同じにすることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施の形態に係るマルチビーム系画像形成装置の概略構成を示すブロック図である。
【図２】図１におけるレーザ制御部１０１及びポリゴンモータ制御部１０４のブロック図である。
【図３】図２のポリゴンモータ制御部１０４によって実行されるポリゴンモータ１０５の回転制御のタイミングチャートである。
【図４】図２のレーザ制御部１０１によって実行されるポリゴンモータ１０５立上げ時のレーザ点灯制御処理のフローチャートである。
【図５】図４のレーザ点灯制御処理におけるポリゴンモータ１０５立上げ時のシーケンスを説明するタイミングチャートである。
【図６】図４のレーザ点灯制御処理におけるポリゴンモータ１０５定常回転時のシーケンスを説明するタイミングチャートである。
【図７】従来のレーザ駆動回路を備えた画像形成装置の概略構成を示すブロック図である。
【図８】ポリゴンモータ７０５立上げ時のレーザ点灯制御処理のフローチャートである。
【図９】図８のレーザ点灯制御処理におけるシーケンスを説明するタイミングチャートである。
【図１０】ＬＤ７０３−１，７０３−２からのレーザ光の反射光がそれぞれＢＤセンサ７１０に受光される様子を示す図である。
【符号の説明】
１００ 画像形成装置
１０１ レーザ制御部
１０３−１，１０３−２ レーザダイオード
１０４ ポリゴンモータ制御部
１０５ ポリゴンモータ
１０６ ポリゴンミラー
１１０ ＢＤセンサ
１１１ ＢＤ信号分離部
２０７ レーザ駆動信号生成部
２０８ レーザ強制点灯信号生成部
【発明の属する技術分野】
本発明は、マルチビーム系画像形成装置に関し、特に、マルチビームレーザ光源から出力されるレーザ光により画像形成を行う複写機、プリンタ、ＦＡＸ等の画像形成装置であって、該レーザ光源の点灯を制御するマルチビーム系画像形成装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
マルチビームレーザ光源から出力されるレーザ光により画像形成を行う複写機、プリンタ、ＦＡＸ等の従来の画像形成装置は、該レーザ光の出力の制御を以下に示すように行っている。
【０００３】
図７は、従来のレーザ駆動回路を備えた画像形成装置の概略構成を示すブロック図である。
【０００４】
以下、従来の画像形成装置７００の作動を図面を用いて説明する。
【０００５】
まず、マゼンタ（Ｍ）、シアン（Ｃ）、イエロー（Ｙ）、ブラック（ＢＫ）の各色に対応する画像信号は、イメージスキャナやコンピュータ等の不図示の外部装置からレーザ制御部７０１に送られる。
【０００６】
そして、レーザ制御部７０１は、画像信号に応じて、所定のタイミングで画像データ点灯信号を生成し、レーザドライバ７０２へ送信する。
【０００７】
レーザドライバ７０２は、レーザ制御部７０１からの画像データ点灯信号に応じて、２つのレーザダイオード（以下、「ＬＤ」という。）７０３−１，７０３−２を変調駆動し、ＬＤ７０３−１（Ａレーザ），７０３−２（Ｂレーザ）はレーザ光を発生する。
【０００８】
このレーザ光は、ポリゴンモータ制御部７０４が回転制御するポリゴンモータ７０５の駆動により矢印方向に回転するポリゴンミラー７０６により反射され、ｆ−θレンズ７０７によってｆθ補正され、折返しミラー７０８により反射され、矢印方向に回転する感光体としての感光ドラム７０９上を走査する。これにより、感光ドラム７０９上にＭ，Ｃ，Ｙ，ＢＫの静電潜像が形成される。そして、感光ドラム７０９の周囲にはＭ，Ｃ，Ｙ，ＢＫの各色に対応する４つの現像器（不図示）が設けられており、該現像器は感光ドラム７０９が４回転する間に交互に感光ドラム７０９に接し、感光ドラム７０９上に形成されたＭ，Ｃ，Ｙ，ＢＫの静電潜像に対応するトナーで現像する。
【０００９】
ＢＤ（Bose Digital）センサ７１０は、レーザ光の１ラインの走査開始位置近傍に固定して設けられ、各レーザ光のライン走査をＢＤ信号として該レーザ光の反射光により検出する。この検出されたＢＤ信号は、ＢＤ信号分離部７１１により、ＬＤ７０３−１のレーザ光に基づくＡ−ＬＳＹＮＣ信号と、ＬＤ７０３−２のレーザ光に基づくＢ−ＬＳＹＮＣ信号とに分離され、レーザ制御部７０１においてＬＤ７０３−１，７０３−２の走査ラインにおける走査開始基準信号になる。
【００１０】
レーザ制御部７０１は、画像形成用の他にＢＤ信号を検出するために、レーザ強制点灯信号をレーザドライバ７０２に出力することにより、ＬＤ７０３−１，７０３−２を強制点灯させることもできる。
【００１１】
上記ポリゴンモータ７０５は、その周囲に該ポリゴンモータの回転角を検出するホールセンサ（不図示）が設けられており、該ホールセンサはその出力信号をポリゴンモータ制御部７０４に送信する。
【００１２】
そして、ポリゴンモータ制御部７０４は、ホールセンサの出力信号に基づいて、その内部に有する論理回路によりポリゴンモータ７０５の回転磁界の論理を生成し、自身の内部に有するブリッジ回路に組まれた半導体素子群によりスイッチングを行い、ポリゴンモータ７０５のコイルに電流を供給することにより、該コイルに回転磁界を生成し、ポリゴンモータ７０５を回転させる。さらにポリゴンモータ７０５が一定の回転速度に達したことを示すロック信号が検知されると、ＬＤ７０３−１，７０３−２を点灯させ、ＢＤセンサ７１０のＢＤ信号を検出して画像形成を開始させる。
【００１３】
上記従来の画像形成装置７００では、ポリゴンモータ７０５の回転速度制御を、ホールセンサからの出力信号及びＢＤセンサ７１０からのＢＤ信号を用いて行っているので、回路が複雑化し、大型化し、さらにはコストアップを招いている。
【００１４】
そこで、上記ポリゴンモータの回転速度制御を、ＢＤセンサからの出力信号の間隔、即ち周期を用いることにより行う他の画像形成装置が提案されている。この他の画像形成装置は、上記従来の画像形成装置７００のようにホールセンサからの出力信号を用いることがないので、ポリゴンモータの回転速度を制御するための回路が複雑化することがなく、小型で且つ低コストでのポリゴンモータの回転速度制御を実現することができる。
【００１５】
他の画像形成装置は、ポリゴンモータの回転速度制御を、ＢＤセンサからの出力信号の間隔、即ち周期を検知し、該検知されたＢＤセンサからの出力信号の間隔と所定の間隔とを比較して、ＢＤ信号の周期が長いときはポリゴンモータを加速し、ＢＤ信号の周期が短いときは減速（ＢＤ周期が短いとき）することにより行う。つまり、この他の画像形成装置は、ポリゴンモータが回転し始めると同時にＬＤを点灯させ、ポリゴンモータの回転中は常にＢＤセンサのＢＤ信号が出力されるようにしている。
【００１６】
以下、他の画像形成装置におけるポリゴンモータの回転速度制御を図８乃至図１０を用いて説明する。なお、他の画像形成装置は上記従来の画像形成装置７００と構成が同じであるので以下同じ符号を付して説明する。
【００１７】
図８は、ポリゴンモータ７０５立上げ時のレーザ点灯制御処理のフローチャートであり、図９は、図８のレーザ点灯制御処理におけるシーケンスを説明するタイミングチャートであり、図１０は、ＬＤ７０３−１，７０３−２からのレーザ光の反射光がそれぞれＢＤセンサ７１０に受光される様子を示す図である。
【００１８】
図８において、まず、ステップＳ８０１では、ポリゴンモータ制御部７０４にポリゴンモータＯＮ信号が入力されると、ポリゴンモータ７０５の加速が行われ、レーザ制御部７０１にレーザＯＮ信号が入力されると、図９に示すＡ，Ｂレーザ点灯信号がレーザドライバ７０２に入力される。この図９に示すＡ，Ｂレーザ点灯信号に応じて、ＬＤ７０３−１，７０３−２は点灯制御される。
【００１９】
次に、ステップＳ８０２において、ポリゴンモータ制御部７０４は、ＢＤ信号を検知するために、Ａレーザ（ＬＤ７０３−１）を強制点灯させる。強制的に点灯しているＡレーザに対して周知の技術であるレーザ−ＡＰＣ（Auto Power Control）を行い、Ａレーザのレーザパワーを安定化させる。
【００２０】
次いで、ポリゴンモータ７０５が回転駆動することによりＢＤセンサ７１０を介してＢＤ信号が検出され、該ＢＤセンサ７１０からポリゴンモータ制御部７０４へＢＤ信号の入力が有ったことが検知されると（ステップＳ８０３でＹＥＳ）、Ａレーザの強制点灯をＯＦＦすると共に、Ｂレーザ（ＬＤ７０３−２）の強制点灯を行う（ステップＳ８０４）。また、このときもＢレーザに対してレーザ−ＡＰＣが行われる。
【００２１】
図１０に示すように、Ａ，Ｂレーザからのレーザ光は、感光ドラム７０９の主走査方向に関してＡレーザからのレーザ光がＢレーザからのレーザ光よりも先行するように光学調整されると共に、感光ドラム７０９の副走査方向に関しては所定の間隔（例えば、６００ＤＰＩ＝４２．３μｍ）となるように光学調整されている。すなわち、Ａレーザに基づくＢＤ信号が検知された後にＢレーザを点灯すれば、Ｂレーザに基づくＢＤ信号が検知される（ステップＳ８０５でＹＥＳ）。
【００２２】
その後、ステップＳ８０６でＢレーザの強制点灯をＯＦＦする。ここで、ポリゴンモータＯＦＦ信号が入力されているときは（ステップＳ８０７でＹＥＳ）、本レーザ点灯制御処理を終了する。
【００２３】
また、ポリゴンモータＯＦＦ信号が入力されていないときは（ステップＳ８０７でＮＯ）、Ｂレーザの強制点灯がＯＦＦしてから所定時間経過するのを待って（ステップＳ８０８）、ステップＳ８０２に戻り、再度Ａレーザの強制点灯を行いＢＤ信号の検知を行う。
【００２４】
なお、ポリゴンモータ７０５の回転速度制御は、ＢＤセンサから出力されたＢＤ信号ではなく、ＢＤ信号分離部７１１により分離されたＢＤ信号のうち、Ａ−ＬＳＹＮＣ信号を用いて行われる。
【００２５】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、ポリゴンモータ７０５は回転が始まっても最初のうちはその回転数が遅いので、ＢＤ信号が検知されるまでに時間がかかる。すなわち、Ａレーザは、ＢＤ信号が検知されるまで強制的に点灯されており、Ｂレーザよりも点灯時間が長い。しかも、このＢＤ信号検出のためのＡレーザの点灯時間は、画像形成時よりもこのポリゴンモータ７０５立ち上げ時の方が長い場合がある。
【００２６】
したがって、ＡレーザはＢレーザよりも先に寿命に達し、Ａレーザ及びＢレーザの寿命が異なるとメンテナンスが容易ではない。一方このＡレーザの寿命を基準にＬＤの選定を行うと、Ｂレーザは寿命の面において高いスペックが要求され、レーザのコストアップにつながる。
【００２７】
本発明の第１の目的は、上述した課題の少なくとも１つを解決することができるマルチビーム系画像形成装置を提供することにある。
本発明の第２の目的は、複数のレーザ光源の寿命をほぼ同じにすることができるマルチビーム系画像形成装置を提供することにある。
【００２８】
【課題を解決するための手段】
上記第１及び第２の目的の少なくとも１つを達成するために、請求項１記載のマルチビーム系画像形成装置は、複数の面を有する回転多面鏡と、前記回転多面鏡を駆動するモータと、前記モータの回転を制御するモータ回転制御手段と、前記回転多面鏡に向かってレーザ光を照射する第１及び第２のレーザ光源と、前記第１及び第２のレーザ光源の点灯／消灯を制御するレーザ制御手段と、前記第１のレーザ光源からのレーザ光の検知に基づいて画像形成開始位置を示す第１基準信号を出力すると共に、前記第２のレーザ光源のレーザ光の検知に基づいて画像形成開始位置を示す第２基準信号を出力する基準信号出力手段とを備え、前記レーザ制御手段が、前記モータの立上げ時において、前記第１のレーザ光源を強制点灯し、当該強制点灯の間に前記第１基準信号が出力されると前記第１のレーザ光源を消灯して前記第２のレーザ光源を強制点灯し、当該強制点灯の間に前記第２基準信号が出力されると前記第２のレーザ光源を消灯して前記第１のレーザ光源を強制点灯することを繰り返すことにより、前記基準信号が検知される度に第１及び第２のレーザ光源の強制点灯を交互に行い、前記モータ回転制御手段は、前記交互に強制点灯された第１のレーザ光源及び第２のレーザ光源からのレーザ光の検知に基づいて連続して出力された一対の前記第１基準信号と前記第２基準信号の間の信号出力間隔に基づいて前記モータの回転速度を制御する第１のシーケンスを前記モータの立上げ時に行うことを特徴とする。
【００３０】
請求項２記載のマルチビーム系画像形成装置は、請求項１記載のマルチビーム系画像形成装置において、前記モータが定常回転しているか否かを判別する判別手段を備え、前記モータが定常回転しているときは、前記モータ回転制御手段は、前記第１のレーザ光源からのレーザ光の検知に基づいて連続して出力された第１基準信号と前記第２のレーザ光源からのレーザ光の検知に基づいて連続して出力された第２基準信号のうち一方の連続して出力された一対の基準信号を使用して前記モータの回転速度を制御する第２のシーケンスを行うことを特徴とする。
請求項３記載のマルチビーム系画像形成装置は、請求項１又は２記載のマルチビーム系画像形成装置において、前記第１及び第２のレーザ光源からのレーザ光を検知するセンサを備え、前記基準信号出力手段は、前記検知されたレーザ光に基づいた基準信号を前記第１又は第２基準信号として出力することを特徴とする。
【００３２】
請求項４記載のマルチビーム系画像形成装置は、請求項１乃至３のいずれか１項に記載のマルチビーム系画像形成装置において、前記レーザ制御手段は、前記モータの立上げごとに、最初に強制点灯すべきレーザ光源を前記第１のレーザ光源及び前記第２のレーザ光源の間で変更することを特徴とする。
【００３６】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態を図面を参照しながら説明する。
【００３７】
図１は、本発明の実施の形態に係るマルチビーム系画像形成装置の概略構成を示すブロック図である。
【００３８】
図１の本実施の形態に係るマルチビーム系画像形成装置１００は、後述するレーザ制御回路及びポリゴンモータ制御回路を備える。
【００３９】
以下、図１の画像形成装置１００の作動を図面を用いて説明する。
【００４０】
まず、Ｍ，Ｃ，Ｙ，ＢＫの各色に対応する画像信号は、イメージスキャナ、コンピュータ、ＣＰＵ等の外部装置からレーザ制御部１０１に送られる。
【００４１】
そして、レーザ制御部１０１は、画像信号に応じて、所定のタイミングで画像データ点灯信号を生成し、レーザドライバ１０２へ送信する。
【００４２】
レーザドライバ１０２は、レーザ制御部１０１からの画像データ点灯信号に応じて、２つのＬＤ１０３−１，１０３−２を変調駆動し、ＬＤ１０３−１（Ａレーザ），１０３−２（Ｂレーザ）はレーザ光を発生する。
【００４３】
このレーザ光は、ポリゴンモータ制御部１０４が回転制御するポリゴンモータ１０５の駆動により矢印方向に回転するポリゴンミラー１０６（回転多面鏡）により反射され、ｆ−θレンズ１０７によってｆθ補正され、折返しミラー１０８により反射され、矢印方向に回転する感光体としての感光ドラム１０９（像担持体）上を走査する。これにより、感光ドラム１０９上にＭ，Ｃ，Ｙ，ＢＫの静電潜像が形成される。そして、感光ドラム１０９の周囲にはＭ，Ｃ，Ｙ，ＢＫの各色に対応する４つの現像器（不図示）が設けられており、該現像器は感光ドラム１０９が４回転する間に交互に感光ドラム１０９に接し、感光ドラム１０９上に形成されたＭ，Ｃ，Ｙ，ＢＫの静電潜像に対応するトナーで現像する。
【００４４】
ＢＤセンサ１１０は、レーザ光の１ラインの走査開始位置近傍に固定して設けられ、各レーザ光のライン走査をＢＤ信号として該レーザ光の反射光により検出する。この検出されたＢＤ信号は、ＢＤ信号分離部１１１により、ＬＤ１０３−１のレーザ光に基づくＡ−ＬＳＹＮＣ信号と、ＬＤ１０３−２のレーザ光に基づくＢ−ＬＳＹＮＣ信号とに分離され、レーザ制御部１０１においてＬＤ１０３−１，１０３−２の走査ラインにおける走査開始基準信号になる。
【００４５】
また、レーザ制御部１０１は、画像形成用の他にＢＤ信号を検出するために、レーザ強制点灯信号をレーザドライバ１０２に出力することにより、ＬＤ１０３−１，１０３−２を強制点灯させることもできる。
【００４６】
上記ポリゴンモータ１０５は、その周囲に該ポリゴンモータの回転角を検出する後述するホール素子が設けられており、該ホール素子はその出力信号をポリゴンモータ制御部１０４に送信する。
【００４７】
そして、ポリゴンモータ制御部１０４は、ホール素子の出力信号に基づいて、その内部に有する論理回路によりポリゴンモータ１０５の回転磁界の論理を生成し、後述するブリッジ回路に組まれた半導体素子群によりスイッチングを行い、ポリゴンモータ１０５の後述するインダクタンスに電流を供給することにより、該インダクタンスに回転磁界を生成し、ポリゴンモータ１０５を回転させる。さらにポリゴンモータ１０５が一定の回転速度に達したことを示すロック信号が検知されると、ＬＤ１０３−１，１０３−２を点灯させ、ＢＤセンサ１１０のＢＤ信号を検出して画像形成を開始させる。
【００４８】
なお、図１の画像形成装置１００は、図７の従来の画像形成装置７００と、レーザ制御部１０１によるレーザ点灯制御のシーケンス、ＢＤ信号分離部１１１からの出力信号、及びポリゴンモータ制御部１０４でによるポリゴンモータ回転制御のシーケンスの点で異なる。
【００４９】
以下、従来の画像形成装置７００との差異を図２を用いて説明する。
【００５０】
図２は、図１におけるレーザ制御部１０１及びポリゴンモータ制御部１０４のブロック図である。
【００５１】
図２において、レーザ制御部１０１は、レーザ駆動信号生成部２０７とレーザ強制点灯信号生成部２０８とから成る。
【００５２】
レーザ強制点灯信号生成部２０８は、不図示の外部装置、例えばＣＰＵ等からレーザＯＮ信号が入力されると、ＬＤ１０３−１，１０３−２を強制的に点灯させるためのレーザ強制点灯信号をレーザドライバ１０２に出力して、レーザドライバ１０２を介してＬＤ１０３−１，１０３−２を強制点灯させる。
【００５３】
同様に、図２において、ポリゴンモータ制御部１０４は、不図示の外部装置、例えばＣＰＵ等からポリゴンモータＯＮ信号が入力されると、加速信号をポリゴンモータ１０５に出力して、ポリゴンモータ１０５を回転させる。
【００５４】
まず、ポリゴンモータ制御部１０４によりポリゴンモータ１０５は回転を開始する。その後、レーザ強制点灯信号がレーザドライバ１０２に出力され、強制的にＬＤ１０３−１，１０３−２がＯＮされ、ＢＤ信号が、ＢＤ信号分離部１１１を介することにより該ＢＤ信号に同期したＡ−ＬＳＹＮＣ信号及びＢ−ＬＳＹＮＣ信号としてレーザ駆動信号生成部２０７に入力される。
【００５５】
そして、ＢＤ信号の入力があると、レーザ制御部１０１は所定のタイミングで画像区間を生成する。この画像区間では、画像データが、画像形成すべき転写材の給送と同期する所定のタイミングで、例えば不図示のメモリから画像信号として読み出され、レーザ駆動信号生成部２０７に出力される。レーザ駆動信号生成部２０７は、レーザ強制点灯信号生成部２０８からレーザ駆動開始信号が入力されると、上記画像信号をＡ−ＬＳＹＮＣ信号及びＢ−ＬＳＹＮＣ信号に同期させ、当該画像信号に基づいて画像データ点灯信号を生成し、生成した画像データ点灯信号をレーザドライバ１０２に出力する。
【００５６】
次に、ポリゴンモータ１０５の回転速度制御について説明する。
【００５７】
図２において、ポリゴンモータ１０５としてブラシレスモータが用いられており、ポリゴンモータ１０５を示す破線の内部の回路は、ポリゴンモータ１０５の等価回路を示している。
【００５８】
インダクタンス２０５は、星型結線され、ブリッジ回路２００により励磁され、回転磁界を生成する。ロータ２０４には磁性パターンが着磁されており、ロータ２０４は、インダクタンス２０５の回転磁界により回転し、ポリゴンミラー１０６を駆動して回転させる。ホール素子２０１〜２０３はロータ２０４に着磁されている磁界の強さを検出し、検出された磁界の強さは回転磁界制御回路２０６に入力される。回転磁界制御回路２０６は、ホール素子２０１〜２０３の出力信号に基づいてロータ２０４の回転位置を検出し、常にロータ２０４が回転運動を行うように、ブリッジ回路２００を制御することによりインダクタンス２０５が生成すべき回転磁界を制御する。
【００５９】
また、回転磁界制御回路２０６は、ポリゴンモータ制御部１０４から加速信号又は減速信号が入力され、その信号に基づいてロータ２０４の回転速度（加速、減速）を制御する。
【００６０】
ＢＤ信号分離部１１１は、ＢＤセンサ１１０から出力されるＢＤ信号をＡ−ＬＳＹＮＣ信号とＢ−ＬＳＹＮＣ信号とに分離して、これらをレーザ制御部１０１に入力すると共に、ＢＤ信号に基づいてＬＳＹＮＣ信号をポリゴンモータ制御部１０４に入力する。
【００６１】
ポリゴンモータ制御部１０４は、外部装置、例えばＣＰＵ等から回転数目標値、ＣＬＫ信号、及びポリゴンモータＯＮ信号が入力される。また、ポリゴンモータ制御部１０４は、入力された回転数目標値及びＣＬＫ信号に基づいて、目標とするロータ２０４の回転速度に対応する周期に関する基準信号を出力する基準信号生成部と、図３で後述するロータ２０４の回転運動における加速又は減速の出力パルス幅（加速区間又は減速区間）を決定するための加減速区間信号を生成する加減速信号生成部とを備える。
【００６２】
図３は、図２のポリゴンモータ制御部１０４によって実行されるポリゴンモータ１０５の回転制御のタイミングチャートである。
【００６３】
図３（ａ）は、加速信号が出力される場合のタイミングを示しており、図３（ｂ）は、減速信号が出力される場合のタイミングを示している。
【００６４】
まず、図３（ａ）では、上述した目標とするロータ２０４の回転速度に対応する周期に関する基準信号を出力する基準信号生成部でつくられる信号と、ＢＤセンサ１１０からのＢＤ信号に同期したＬＳＹＮＣ信号とが比較される。
【００６５】
図３（ａ）において、例えば、基準信号は回転数目標値Ｚ(μsec)に対応する間隔（パルス幅）で出力され、ＬＳＹＮＣ信号はＬＳＹＮＣ間隔Ａ（μsec）で入力される。ここで、これらの間隔を比較した結果、例えばＺ＜Ａであるときは（図３（ａ））、ポリゴンモータ１０５、即ちロータ２０４が目標とした速度に達していないので、ロータ２０４を加速する必要がある。
【００６６】
そこで、ＬＳＹＮＣ信号と加減速区間信号との関係から、出力すべき加速信号のパルス幅を求める。具体的には、ＬＳＹＮＣ信号が加速区間信号の位置に対してどの位置にあるかということを、図３（ａ）における遅れ量Ｘで表される時間をカウンタ等を使用することにより求める。そして、遅れ量Ｘの値に応じた所定パルス幅の加速信号が出力される。
【００６７】
こうして、上述した２つのパラメータに基づいて、ポリゴンモータ制御部１０４から出力される加速信号のパルス幅が決定される。例えばＺ＜Ａで、上記遅れ量Ｘの値が２０(μsec)と検知されたときは、ポリゴンモータ制御部１０４は、例えばパルス幅１０(μsec)の加速信号を出力して、ポリゴンモータ１０５を加速する。
【００６８】
また、Ｚ＞Ａになったときは（図３（ｂ））、ポリゴンモータ１０５、即ちロータ２０４は目標とした速度以上の速度で回転しているので、ロータ２０４を減速する必要がある。
【００６９】
そこで、加速信号のパルス幅を算出したのと同様に、減速信号のパルス幅を求める。具体的には、ＬＳＹＮＣ信号が減速区間信号の位置に対してどの位置にあるかということを、図３（ｂ）における遅れ量Ｙで表される時間をカウンタ等を使用することにより求める。そして、遅れ量Ｙの値に応じた所定パルス幅の減速信号が出力される。
【００７０】
こうして、上述した２つのパラメータに基づいて、ポリゴンモータ制御部１０４から出力される減速信号のパルス幅が決定される。例えばＺ＞Ａで、上記遅れ量Ｙの値が２０(μsec)と検知されたときは、ポリゴンモータ制御部１０４は、例えばパルス幅１０(μsec)の減速信号を出力して、ポリゴンモータ１０５を減速する。
【００７１】
なお、以上のポリゴンモータ１０５の回転速度制御（加減速制御）は、ＬＳＹＮＣ信号が１回入力される毎、又はＬＳＹＮＣ信号が数回入力される毎に行われる。
【００７２】
以上のようなポリゴンモータ１０５の回転速度制御を行うことにより、ＬＳＹＮＣ間隔Ａと基準信号の回転数目標値Ｚに対応する間隔とが等しくなるので、ポリゴンモータ１０５を一定の速度で回転させるように制御することができる。
【００７３】
以下、ＬＤ１０３−１，１０３−２の点灯制御について説明する。
【００７４】
図４は、図２のレーザ制御部１０１によって実行されるポリゴンモータ１０５立上げ時のレーザ点灯制御処理のフローチャートであり、図５は、図４のレーザ点灯制御処理におけるポリゴンモータ１０５立上げ時のシーケンスを説明するタイミングチャートである。
【００７５】
なお、レーザ点灯制御処理におけるシーケンスは２つのシーケンスに分かれており、図５に対応するシーケンスは画像形成不可時を示し（以下、「シーケンス１」という。）、後述する図６に対応するシーケンスは画像形成可能時を示す（以下、「シーケンス２」という。）。
【００７６】
図４において、まず、ステップＳ４０１では、ポリゴンモータ制御部１０４にポリゴンモータＯＮ信号が入力されると、ポリゴンモータ１０５の加速が行われ、レーザ制御部１０１にレーザＯＮ信号が入力されると、図５に示すＡ，Ｂレーザ点灯信号がレーザドライバ１０２に入力される。この図５に示すＡ，Ｂレーザ点灯信号に応じて、ＬＤ７０３−１，７０３−２は点灯制御される。
【００７７】
次に、ステップＳ４０２において、ポリゴンモータ制御部７０４は、ＢＤ信号を検知するために、Ａレーザ（ＬＤ１０３−１）を強制点灯させる。強制的に点灯しているＡレーザに対してレーザ−ＡＰＣを行い、Ａレーザのレーザパワーを安定化させる。
【００７８】
次いで、ポリゴンモータ１０５が回転駆動することによりＢＤセンサ１１０を介してＢＤ信号が検出され、該ＢＤセンサ１１０からポリゴンモータ制御部１０４へＢＤ信号の入力が有ったことが検知されると（ステップＳ４０３でＹＥＳ）、Ａレーザの強制点灯がＯＦＦしてから所定時間経過するのを待って、Ｂレーザ（ＬＤ１０３−２）の強制点灯を行う（ステップＳ４０４）。また、このＢレーザに対してもレーザ−ＡＰＣが行われる。
【００７９】
このステップＳ４０４の処理では、Ａ，Ｂレーザとも所定時間だけ消灯時間が存在する。これは、Ａレーザの強制点灯がＯＦＦしたときに相当するポリゴンミラー１０６の面と同じ面にＢレーザの強制点灯によるレーザ光が照射されないようにするためである。これにより、ポリゴンミラー１０６の同じ面からＡレーザ及びＢレーザ双方に基づく２つのＢＤ信号を検知することをなくすことができる。なお、この消灯時間を設ける代わりに、ポリゴンミラー１０６の同じ面からＡレーザ及びＢレーザ双方に基づく２つのＢＤ信号が検知されても受け付けないマスク時間を設けてもよい。
【００８０】
Ｂレーザの強制点灯は、Ｂレーザに基づくＢＤ信号が検知されるまで行われ、検知されると（ステップＳ４０５でＹＥＳ）、ポリゴンモータ１０５が所定の回転数で定常回転しているか否かを判別する（ステップＳ４０６）。この判別は、ポリゴンモータ制御部１０４によりＢＤ信号分離部１１１からのＬＳＹＮＣ信号の周期、即ちＬＳＹＮＣ間隔Ａを算出することによって行われる。
【００８１】
ステップＳ４０６の判別の結果、ポリゴンモータ１０５が定常回転していないときは、Ｂレーザの強制点灯をＯＦＦし、その後所定時間経過するのを待って（ステップＳ４０７）、ステップＳ４０２に戻り、再度Ａレーザの強制点灯を行いＡレーザに基づくＢＤ信号の検知を行う。これにより、図５のようにＢＤ信号を検知する度にＡレーザ及びＢレーザは交互に強制点灯が行われる（シーケンス１）。
【００８２】
上記ステップＳ４０３，Ｓ４０５において検知されたＢＤ信号は、ＬＳＹＮＣ信号としてポリゴンモータ制御部１０４に入力され、ポリゴンモータ制御部１０４は、このＬＳＹＮＣ間隔Ａに応じてロータ２０４の回転運動を加速又は減速させるように制御する。
【００８３】
また、ステップＳ４０６の判別の結果、ポリゴンモータ１０５が定常回転しているときは、ポリゴンモータ制御部１０４は、ＢＤ信号分離部１１１とレーザ強制点灯信号生成部２０８とに、シーケンスをシーケンス１及びシーケンス２間で切り替えるためのＳＥＬＥＣＴ信号を出力して（ステップＳ４０８）、本レーザ点灯制御処理を終了する。
【００８４】
以上説明したレーザ点灯制御処理によれば、ポリゴンモータ１０５立上げ時にＢＤ信号を検知するためのレーザの強制点灯をマルチビームとしてのＡ，Ｂレーザを交互に点灯することで、Ａ，Ｂレーザの点灯時間をほぼ同じにすることができ、この結果、Ａ，Ｂレーザの寿命をほぼ同じにすることができる。
【００８５】
次に、シーケンス２について説明する。
【００８６】
図６は、図４のレーザ点灯制御処理におけるポリゴンモータ１０５定常回転時のシーケンスを説明するタイミングチャートである。
【００８７】
図４のステップＳ４０６，Ｓ４０８の処理により、ポリゴンモータ１０５が定常回転していると判断されると、シーケンス１が終了してシーケンス２が開始する。シーケンス２が選択されると、画像信号による画像データ点灯信号が出力され、画像データ点灯を行うことにより画像形成が行われる。
【００８８】
本シーケンス２は、図８のフローチャートに従って制御されるシーケンスであり、図６に示すタイミングチャートとなるように制御される。
【００８９】
すなわち、本シーケンス２では、Ａレーザに基づくＢＤ信号が検知された後、Ｂレーザに基づくＢＤ信号が検知され、これらのＢＤ信号がＢＤ信号分離部１１１によりそれぞれＡ−ＬＳＹＮＣ信号とＢ−ＬＳＹＮＣ信号とに分離される。その後、レーザ駆動信号生成部２０７は、Ａ−ＬＳＹＮＣ信号を基準に、所定のタイミングで画像データ点灯信号として入力された画像信号をレーザドライバ１０２に入力し、レーザドライバ１０２は、ＬＤ１０３−1を変調駆動する。同様に、Ｂ−ＬＳＹＮＣ信号に基づいてＬＤ１０３−２の変調駆動が行われる。
【００９０】
以上の実施の形態では、ポリゴンモータ１０５立上げ時に最初に点灯するレーザをＬＤ１０３−１としているが、立上げ毎に、最初に点灯すべきレーザを交互に又は適宜に変更してもよい。これにより、さらにレーザの点灯時間をほぼ同じにすることができる。
【００９１】
また、上記実施の形態に係る画像形成装置は、ＬＤ１０３−１，１０３−２の２ビームを備えるとしたが、３ビーム以上のマルチビームを備えてもよい。これにより、２ビームを備える画像形成装置と同等の効果を奏することができると共に、マルチビームの各々の使用時間を低減することができ、寿命を長くすることができる。
【００９２】
【発明の効果】
以上詳細に説明したように、請求項１記載のマルチビーム系画像形成装置によれば、モータの立上げ時に、前記第１基準信号と前記第２基準信号が連続して出力されたときの双方の信号出力間隔に基づいてモータの回転速度を制御するので、上述した課題の少なくとも１つを解決することができる。この結果、例えば、複数のレーザ光源の寿命をほぼ同じにすることができる。
【００９４】
請求項３記載のマルチビーム系画像形成装置によれば、複数のレーザ光を検知し、該検知されたレーザ光に基づいて基準信号を出力するので、基準信号を容易に出力することができる。
【００９６】
請求項４記載のマルチビーム系画像形成装置によれば、モータの立上げごとに、最初に強制点灯すべきレーザ光源を変更するので、さらに複数のレーザ光源の寿命をほぼ同じにすることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施の形態に係るマルチビーム系画像形成装置の概略構成を示すブロック図である。
【図２】図１におけるレーザ制御部１０１及びポリゴンモータ制御部１０４のブロック図である。
【図３】図２のポリゴンモータ制御部１０４によって実行されるポリゴンモータ１０５の回転制御のタイミングチャートである。
【図４】図２のレーザ制御部１０１によって実行されるポリゴンモータ１０５立上げ時のレーザ点灯制御処理のフローチャートである。
【図５】図４のレーザ点灯制御処理におけるポリゴンモータ１０５立上げ時のシーケンスを説明するタイミングチャートである。
【図６】図４のレーザ点灯制御処理におけるポリゴンモータ１０５定常回転時のシーケンスを説明するタイミングチャートである。
【図７】従来のレーザ駆動回路を備えた画像形成装置の概略構成を示すブロック図である。
【図８】ポリゴンモータ７０５立上げ時のレーザ点灯制御処理のフローチャートである。
【図９】図８のレーザ点灯制御処理におけるシーケンスを説明するタイミングチャートである。
【図１０】ＬＤ７０３−１，７０３−２からのレーザ光の反射光がそれぞれＢＤセンサ７１０に受光される様子を示す図である。
【符号の説明】
１００ 画像形成装置
１０１ レーザ制御部
１０３−１，１０３−２ レーザダイオード
１０４ ポリゴンモータ制御部
１０５ ポリゴンモータ
１０６ ポリゴンミラー
１１０ ＢＤセンサ
１１１ ＢＤ信号分離部
２０７ レーザ駆動信号生成部
２０８ レーザ強制点灯信号生成部
Claims (4)
- 複数の面を有する回転多面鏡と、
前記回転多面鏡を駆動するモータと、
前記モータの回転を制御するモータ回転制御手段と、
前記回転多面鏡に向かってレーザ光を照射する第１及び第２のレーザ光源と、
前記第１及び第２のレーザ光源の点灯／消灯を制御するレーザ制御手段と、
前記第１のレーザ光源からのレーザ光の検知に基づいて画像形成開始位置を示す第１基準信号を出力すると共に、前記第２のレーザ光源のレーザ光の検知に基づいて画像形成開始位置を示す第２基準信号を出力する基準信号出力手段とを備え、
前記レーザ制御手段が、前記モータの立上げ時において、
前記第１のレーザ光源を強制点灯し、当該強制点灯の間に前記第１基準信号が出力されると前記第１のレーザ光源を消灯して前記第２のレーザ光源を強制点灯し、当該強制点灯の間に前記第２基準信号が出力されると前記第２のレーザ光源を消灯して前記第１のレーザ光源を強制点灯することを繰り返すことにより、前記基準信号が検知される度に第１及び第２のレーザ光源の強制点灯を交互に行い、
前記モータ回転制御手段は、前記交互に強制点灯された第１のレーザ光源及び第２のレーザ光源からのレーザ光の検知に基づいて連続して出力された一対の前記第１基準信号と前記第２基準信号の間の信号出力間隔に基づいて前記モータの回転速度を制御する第１のシーケンスを前記モータの立上げ時に行うことを特徴とするマルチビーム系画像形成装置。 - 前記モータが定常回転しているか否かを判別する判別手段を備え、
前記モータが定常回転しているときは、前記モータ回転制御手段は、前記第１のレーザ光源からのレーザ光の検知に基づいて連続して出力された第１基準信号と前記第２のレーザ光源からのレーザ光の検知に基づいて連続して出力された第２基準信号のうち一方の連続して出力された一対の基準信号を使用して前記モータの回転速度を制御する第２のシーケンスを行うことを特徴とする請求項１記載のマルチビーム系画像形成装置。 - 前記第１及び第２のレーザ光源からのレーザ光を検知するセンサを備え、前記基準信号出力手段は、前記検知されたレーザ光に基づいた基準信号を前記第１又は第２基準信号として出力することを特徴とする請求項１又は２記載のマルチビーム系画像形成装置。
- 前記レーザ制御手段は、前記モータの立上げごとに、最初に強制点灯すべきレーザ光源を前記第１のレーザ光源及び前記第２のレーザ光源の間で変更することを特徴とする請求項１乃至３のいずれか１項に記載のマルチビーム系画像形成装置。
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