JPH0767373A - モータ制御装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】部品の特性のばらつきや経時変化によらずにモ
ータの定速制御を良好に行えるモータ制御装置を提供す
ること。 【構成】モータの起動後第１時間Ｔ１（＝１０秒）が経
過する以前の期間において、モータの回転数が規定回転
数で安定しているかどうかが監視される（ステップＳ
１，Ｓ２）。モータの回転数が規定回転数で安定するま
での立上り時間が短い場合には、モータの制御が正常に
行われているものとされ、速やかに印字処理（ステップ
Ｓ３）が開始される。また、立上り時間が長い場合であ
っても、第１時間Ｔ１以内に回転数が安定すれば、故障
が発生したものと判定されることはない。 【効果】印字処理を開始するまでに無駄な待ち時間が生
じない。しかも、部品の特性のばらつきや経時変化のた
めに立上り時間が比較的長い場合でも、誤って故障が発
生したものと判定されることがない。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、たとえば、回転反射鏡
を定速回転させることによって回転反射鏡に入射するレ
ーザ光の光路を変化させ、レーザ光によって走査対象を
走査するためのレーザ走査装置において好適に用いら
れ、たとえば上記回転反射鏡を回転駆動するモータを制
御するためのモータ制御装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】レーザビームプリンタ、レーザ記録方式
のファクシミリ装置およびレーザ記録方式のディジタル
複写機では、レーザビームで感光体の表面を走査するこ
とによって、形成すべき画像に対応した静電潜像が感光
体に書き込まれる。感光体の表面の静電潜像は、トナー
像に現像される。このトナー像が記録用紙に転写され、
さら定着されることによって画像の形成が達成される。

【０００３】レーザビームによって感光体の表面を走査
するためのレーザ走査装置は、レーザ光源と、レーザ光
源からのレーザビームを感光体に向けて反射するための
回転反射鏡と、この回転反射鏡を定速回転させるための
モータとを備えている。回転反射鏡が定速回転されるこ
とにより、レーザビームの光路が変化し、感光体の走査
が達成される。

【０００４】レーザビームによる画像の書き込みを正確
に行うためには、モータの回転が厳密に制御される必要
がある。すなわち、回転反射鏡を回転させるためのモー
タは、定速回転制御がなされる。モータの定速回転制御
を実現するための制御回路には、モータの回転数が所定
の目標回転数の近傍で安定したかどうかを検知するため
の回転安定検知回路が備えられている。回転安定検知回
路は、モータの回転数が目標回転数の近傍の所定範囲内
の回転数である規定回転数であるときに、回転安定信号
を出力する。

【０００５】モータの起動時には、モータには比較的大
きな電力が供給され、その回転数は規定回転数に速やか
に立ち上げられる。しかし、モータの回転数を単調に増
加させて規定回転数で安定させることは実際上は不可能
である。すなわち、モータの回転数が規定回転数で安定
する以前には、オーバーシュートが生じる。したがっ
て、モータ起動直後の期間には、回転安定信号が断続的
に出力される。つまり、回転安定信号にはチャタリング
が生じる。

【０００６】このようなモータの起動特性を考慮して、
レーザ記録方式の画像形成装置では、モータの起動後、
回転安定信号のチャタリングが安定するのに要する充分
な待機時間が経過した後に、レーザ光源の点灯制御を開
始して印字動作を開始するようにしている。モータは機
械装置であるから、個体間の特性のばらつきが比較的大
きい。そのため、上記の待機時間は、長めに設定される
のが通常である。

【０００７】印字動作が開始された後に、上記の回転安
定信号が出力されなくなったときには、故障が発生した
ものと判定される。この判定に応答して、印字動作が停
止され、画像形成装置に備えられた所定の表示部には、
故障の発生が表示される。

【０００８】

【発明が解決しようとする課題】制御回路やモータには
個体間に特性のばらつきがあり、モータの起動後その回
転が安定するまでに要する時間にはばらつきがある。ま
た、経時変化によって回転安定までに要する時間が長く
なる場合もある。このような場合には、印字動作には、
必ずしも支障はない。

【０００９】ところが、上述の従来技術では、一定の待
機時間の経過後に印字動作が開始され、印字動作中に回
転安定信号か出力されなくなったときには、故障が発生
したものと判定される。したがって、モータの回転が安
定化するのに要する時間が多少長いものの印字動作には
特に支障がないような場合であっても、故障が発生した
ものと誤って判定され、印字を行わせることができない
おそれがある。

【００１０】この問題を解決するために上記の待機時間
を長くすることが考えられる。しかし、この場合には、
モータの起動から印字開始までの待ち時間が長くなると
いう新たな問題が生じることになる。そこで、モータの
立上り時間を考慮して、早めにモータを起動しておくこ
とが考えられる。しかし、このようにすると、モータの
駆動時間が必要以上に長くなるおそれがあり、モータの
寿命を短くするおそれがある。

【００１１】たとえば、レーザビーム記録方式のファク
シミリ装置を例にとると、１頁の画像を受信する際に、
受信開始から受信終了までに要する時間が２０分にも及
ぶ場合もある。したがって、受信開始直後にモータを起
動することにすると、約２０分間に渡ってモータが無駄
に回転駆動されることになる。そのため、モータの実質
的な寿命が極めて短くなるおそれがある。

【００１２】そこで、本発明の目的は、上述の技術的課
題を解決し、ポリゴンモータやその制御装置の部品等の
個体間の特性のばらつきや経時変化にも良好に対応する
ことができるとともに、必要以上に長い待ち時間を要す
ることなくモータの定速制御を良好に行えるモータ制御
装置を提供することである。

【００１３】

【課題を解決するための手段】上記の目的を達成するた
めの本発明のモータ制御装置は、所定の目標回転数の付
近の所定範囲内の回転数である規定回転数でモータを定
速回転させるためのモータ制御装置であって、モータの
起動開始後所定の第１時間が経過する以前の期間におい
て、モータの回転数が上記規定回転数である状態が上記
第１時間よりも短い第２時間以上継続するかどうかを判
定する第１判定手段と、上記第１時間が経過する以前
に、上記第１判定手段が、モータの回転数が上記規定回
転数である状態が上記第２時間以上継続したと判定しな
い場合に、故障が発生しているものと判定する第２判定
手段と、上記第１時間が経過する以前に、上記第１判定
手段が、モータの回転数が上記規定回転数である状態が
上記第２時間以上継続したと判定したときに、モータの
制御が正常に行われているものと判定する第３判定手段
とを含むことを特徴とする。

【００１４】

【作用】この構成によれば、モータの起動開始後所定の
第１時間が経過する以前の期間において、モータの回転
数が所定の第２時間以上継続して規定回転数となるかど
うかが監視される。すなわち、モータの回転数が規定回
転数で安定したかどうかが判定される。上記第１時間が
経過する以前にモータの回転数が安定しなければ、故障
が発生したものと判定される。また、上記第１時間が経
過する以前にモータの回転数が安定したと判定されれ
ば、その時点でモータの制御が正常に行われているとの
判定がなされる。

【００１５】したがって、モータを起動してからその回
転数が規定回転数で安定するまでの立上り時間が短い場
合には、モータの回転数が規定回転数で安定すると、モ
ータの制御が正常であるとの判定が速やかになされるこ
とになる。したがって、無駄な待ち時間が生じることが
ない。また、モータおよびモータ制御装置ならびにそれ
らに関連する部品の個体間の特性のばらつきや経時変化
のためにモータの立上り時間が長くなった場合でも、モ
ータの回転数が第１時間以内に規定回転数で安定する限
りにおいて、モータの制御が正常に行われているものと
判定される。その結果、モータの回転数を安定させるこ
とができる場合には、故障が発生したものと誤って判定
されることが防止される。

【００１６】

【実施例】以下では、本発明の実施例を、添付図面を参
照して詳細に説明する。図１は、本発明の一実施例が組
み込まれたレーザビームプリンタの電気的構成を示すブ
ロック図である。レーザビームプリンタでは、一様に帯
電された感光体の表面がレーザビームによって走査さ
れ、感光体の表面に静電潜像が書き込まれる。この静電
潜像がトナー像に現像される。このトナー像が記録用紙
に転写され、さらに定着される。

【００１７】レーザビームを発生するためのレーザ光源
１は、マイクロコンピュータを内部に備えた主制御部３
によって制御される。主制御部３には、感光体の表面を
帯電させるための帯電装置（図示せず）などに接続され
た高圧ユニット５、装置の各部に駆動力を与えるための
メインモータ７、故障発生などを使用者に報知するため
の表示部１０、および各種のスイッチ９が接続されてい
る。主制御部３には、ポリゴンミラー（図示せず）を定
速で回転駆動するためのポリゴンモータ１５の駆動制御
を行うモータ制御部２０が接続されている。

【００１８】ポリゴンミラーは、多角柱の各側面を反射
面とした回転反射鏡であり、レーザ光源１から発生され
るレーザビームを感光体に向けて反射するためのもので
ある。ポリゴンミラーがその軸線まわりに回転駆動され
ることによって、このポリゴンミラーから感光体に至る
レーザビームの光路が等速的に変化する。これによっ
て、感光体の表面の走査が達成される。

【００１９】ポリゴンモータ１５に関連して、このポリ
ゴンモータ１５の回転速度に対応した周波数の信号を発
生するロータリエンコーダ１７が配置されている。この
ロータリエンコーダ１７の出力は、ポリゴンモータ１５
が所定の目標回転数の近傍の所定範囲内の規定回転数で
安定しているかどうかを検出するための回転安定検知回
路２１に与えられている。この回転安定検知回路２１
は、ポリゴンモータ制御部２０内に設けられており、ポ
リゴンモータ１５の回転数が規定回転数の範囲内の値で
あるときに、所定の回転安定信号を出力する。この回転
安定信号は、ポリゴンモータ制御部２０内においてポリ
ゴンモータ１５の定速制御のために用いられるほか、ポ
リゴンミラーなどを含むレーザ走査装置に故障が生じて
いるかどうかを判定するために、主制御部３にも与えら
れている。

【００２０】図２は、回転安定検知回路２１の内部構成
を示すブロック図である。ロータリエンコーダ１７の出
力信号は、周波数−電圧（Ｆ−Ｖ）変換器２５によって
電圧信号に変換される。すなわち、周波数−電圧変換器
２５からは、ポリゴンモータ１５の回転数に対応した電
圧信号が出力される。この電圧信号は、比較器２６Ａの
反転入力端子、および比較器２６Ｂの非反転入力端子に
それぞれ入力される。比較器２６Ａおよび２６Ｂはウイ
ンドウコンパレータを構成している。すなわち、比較器
２６Ａの非反転入力端子には上限規定電圧ＶＵが与えら
れており、比較器２６Ｂの反転入力端子には下限規定電
圧ＶＤ（ＶＤ＜ＶＵ）が入力されている。周波数−電圧
変換器２５の出力電圧が下限規定電圧ＶＤと上限規定電
圧ＶＵとの間の値をとる場合に限り、比較器２６Ａおよ
び２６Ｂの出力がいずれもハイレベルになる。

【００２１】一対の比較器２６Ａおよび２６Ｂの各出力
信号は、ＡＮＤゲート２８に入力される。ＡＮＤゲート
２８の出力は、比較器２６Ａおよび２６Ｂの出力がいず
れもハイレベルの場合に、ハイレベルとなる。このＡＮ
Ｄゲート２８のハイレベルの出力信号が、上記の回転安
定信号となる。比較器２６Ａに与えられている上限規定
電圧ＶＵと、比較器２６Ｂに与えられている下限規定電
圧ＶＤとは、ポリゴンモータ１５の目標回転数を中心と
した所定の規定回転数の範囲の上限と下限とにそれぞれ
対応している。すなわち、ポリゴンモータ１５が規定回
転数の上限の回転数で回転しているときの周波数−電圧
変換器２５の出力電圧は、上限規定電圧ＶＵに等しい。
同様に、ポリゴンモータ１５が規定回転数の下限の回転
数で回転しているときの周波数−電圧変換器２５の出力
電圧は、下限電圧ＶＤに等しい。したがって、ポリゴン
モータ１５の回転数が、規定回転数の範囲内の回転数で
ある場合に限り、回転安定信号（ＡＮＤゲート２８のハ
イレベルの出力信号）が出力されることになる。

【００２２】図３は、ポリゴンモータ１５の起動直後の
動作を説明するための波形図である。図３(a) は、ポリ
ゴンモータ１５の回転数の立上り波形を示し、図３(b)
は回転安定検知回路２１の出力信号（ＡＮＤゲート２８
の出力信号）の波形を示している。ポリゴンモータ１５
の起動直後には、ポリゴンモータ制御部２０は、比較的
大きな電力をポリゴンモータ１５に供給する。そのた
め、ポリゴンモータ１５の回転数は速やかに上昇する。
そして、参照符号５１，５２，５３で示すオーバーシュ
ートを生じさせながら、ポリゴンモータ１５の回転数
は、次第に規定回転数範囲ΔＲ内の値に収束していく。

【００２３】回転安定検知回路２１の出力信号は、図３
(b) に示されているように、ポリゴンモータ１５の回転
数が規定回転数範囲内ΔＲ内の値である期間にはハイレ
ベルとなり、残余の期間にはローレベルとなる。ポリゴ
ンモータ１５の回転数が規定回転数範囲ΔＲ内の値に収
束していくに従って、回転安定信号のパルス幅（ハイレ
ベルである期間の長さ）は次第に長くなっていく。

【００２４】図４は、レーザ走査装置が正常かどうかを
判定するために主制御部３においてポリゴンモータ１５
の起動直後に実行される処理を説明するためのフローチ
ャートである。ポリゴンモータ１５が起動されると、所
定の第１時間Ｔ１（たとえば１０秒）が経過するまでの
期間において、所定の第２時間Ｔ２（たとえば２秒）に
渡って継続して規定回転数である状態が継続したかどう
かが判定される（ステップＳ１，Ｓ２）。すなわち、起
動後１０秒間の期間には、回転安定信号のパルス幅が２
秒以上となるかどうかが監視される。第１時間Ｔ１が経
過する以前に２秒以上のパルス幅の回転安定信号が検出
されなければ（ステップＳ２）、故障処理が行われる
（ステップＳ４）。故障処理とは、印字動作を行わず
に、たとえば表示部１０に故障の発生を表示して使用者
に報知したりする処理である。

【００２５】ステップＳ２においてポリゴンモータ１５
の回転数が規定回転数である状態が第２時間Ｔ２だけ継
続したと判定されると、ポリゴンモータ１５の回転が安
定したものとされ、印字処理が開始される（ステップＳ
３）。印字処理とは、レーザ光源１の駆動、感光体の駆
動および用紙の供給などの処理である。たとえば、ポリ
ゴンモータ１５の駆動を開始してからその回転数が規定
回転数で安定するまでの立上り時間が短い場合には、回
転安定信号のパルス幅が速やかに長くなる。そのため、
主制御部３が実行する処理は、ステップＳ１，Ｓ２のル
ープを速やかに抜け出し、印字処理が開始される。

【００２６】一方、ポリゴンモータ１５の回転数が規定
回転数で安定するまでの立上り時間が比較的長い場合で
も、１０秒以内に回転安定信号のパルス幅が２秒に達す
れば、故障であるとは判定されず、印字処理が行われ
る。さらに、回転安定信号のパルス幅が２秒以上となる
のに１０秒以上を要する場合には、レーザ走査装置に異
常が発生したものとして、故障処理が行われる。

【００２７】このようにして、本実施例によれば、ポリ
ゴンモータ１５の回転数が規定回転数に立ち上がるまで
の立上り時間が短い場合には、速やかに印字動作を開始
させることができる。さらに、ポリゴンモータ１５およ
びその他の部品の個体間の特性のばらつきや経時変化の
ために立上り時間が比較的長くなった場合でも、ポリゴ
ンモータ１５の回転を安定させることができる限りにお
いて、印字動作が行われる。これにより、印字動作を開
始するまでに無駄な待ち時間が生じたり、不必要な故障
処理が行われたりすることを防止することができる。

【００２８】本発明の実施例の説明は以上のとおりであ
るが、本発明は上記の実施例に限定されるものではな
い。たとえば、上記の実施例では、レーザビームプリン
タを例にとって説明したが、本発明は、レーザビームプ
リンタ以外にも、レーザ記録方式のファクシミリ装置や
ディジタル複写機のようなレーザ走査装置を用いた画像
形成装置に対しても容易に適用することができる。ま
た、本発明は、画像形成装置だけでなく、モータを規定
回転数で定速制御する必要がある任意の装置に対して適
用することが可能である。

【００２９】その他、本発明の要旨を変更しない範囲で
種々の設計変更を施すことができる。

【００３０】

【発明の効果】本発明によれば、モータを起動してから
その回転数が規定回転数で安定するまでの立上り時間が
短い場合には、モータの制御が正常であるとの判定が速
やかになされる。したがって、無駄な待ち時間が生じる
ことがない。また、モータの回転数が規定回転数で安定
したかどうかが、第１時間が経過する以前の期間に渡っ
て監視される。そのため、モータおよびモータ制御装置
ならびにそれらに関連する部品の個体間の特性のばらつ
きまたは経時変化のためにモータの立上り時間が長くな
った場合でも、モータの回転数を安定させることができ
る限りにおいて、モータの制御が正常に行われているも
のと判定され、故障が発生したものと誤って判定される
ことがない。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施例が組み込まれたレーザビーム
プリンタの電気的構成を示すブロック図である。

【図２】回転安定検知回路の内部構成を示すブロック図
である。

【図３】モータ起動直後の動作を説明するための波形図
である。

【図４】モータ起動直後に主制御部において行われる処
理を説明するためのフローチャートである。

【符号の説明】

１ レーザ光源 ３ 主制御部 １５ ポリゴンモータ １７ ロータリエンコーダ ２０ ポリゴンモータ制御部 ２１ 回転安定検知回路

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】所定の目標回転数の付近の所定範囲内の回
   転数である規定回転数でモータを定速回転させるための
   モータ制御装置であって、 モータの起動開始後所定の第１時間が経過する以前の期
   間において、モータの回転数が上記規定回転数である状
   態が上記第１時間よりも短い第２時間以上継続するかど
   うかを判定する第１判定手段と、 上記第１時間が経過する以前に、上記第１判定手段が、
   モータの回転数が上記規定回転数である状態が上記第２
   時間以上継続したと判定しない場合に、故障が発生して
   いるものと判定する第２判定手段と、 上記第１時間が経過する以前に、上記第１判定手段が、
   モータの回転数が上記規定回転数である状態が上記第２
   時間以上継続したと判定したときに、モータの制御が正
   常に行われているものと判定する第３判定手段とを含む
   ことを特徴とするモータ制御装置。