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図面 (16)

課題

スキャナモータの迅速な再起動を可能にし、ユーザビリティーの低下を防ぐことができる技術を提供する。

解決手段

レーザ1の点灯を制御するレーザ制御部111と、感光体の表面がレーザのレーザ光によって走査露光されるようにレーザ光を反射する回転多面鏡と、回転多面鏡を回転駆動するモータ118と、モータ118の駆動を制御するモータ制御部112と、回転多面鏡に反射したレーザ光を検知して受光信号を出力する受光センサ6と、受光信号が出力される周期を算出する算出部120と、を備え、先の画像形成動作が終了し、モータ制御部112がモータ118の制動を行っている途中で次の画像形成動作の指示を受けた場合において、レーザ制御部111は、レーザ1を点灯させ、モータ制御部112は、算出部120が算出する受光信号の周期が所定の周期以下になるのを待って、モータ118を駆動させる。

概要

背景

レーザ光を用いた電子写真技術によりシート等の記録材上に画像を形成するレーザプリンタやレ−ザファクシミリ等の画像形成装置には、スキャナモータを備えた走査光学装置が備えられている。図14を参照して、一般的な走査光学装置における従来のスキャナモータ制御装置について説明する。図14は、スキャナモータに用いられる3相ブラシレスモータの構成を示したものである。1チップマイクロコンピュータ(以下CPU)21は、予め設定された速度とBD信号から得た速度情報とにより、制御量を演算し、制御信号である加速信号減速信号駆動制御IC22へ送信する。駆動制御IC22では、CPU21から送信された加速減速信号を、プリドライバ23が受け取り積分器24によりモータトルク指令に変換する。磁気センサ26(3個)は、ホール素子などであり、ロータ28の永久磁石のN極とS極を検出する。磁気センサ26の検出情報から3相(U、V、W)の駆動コイル27へ電流を流すタイミングを生成するため、磁気センサ26はロータ28の1回転360度に対して、各120度で配置される。生成されたタイミングによって、各相への電流を流すスイッチ25が各相に設けられる。また、スイッチ25はFETなどのスイッチング素子である。

ここで、3相のブラシレスモータの駆動制御方式としては、3相120度スイッチング通電方式が知られている。この方式では、一般的には3個のホール素子を用いて、3相の駆動コイルを備えたステータと複数の磁極を備えたロータの間の相対回転位置を検出し、検出結果に基づき、各相の駆動コイルに対する駆動電流切り換え制御を行っている。駆動コイルに対する通電切り換えを行うためには、駆動コイルの相数に対応した個数、すなわち3個のホール素子が必要であった。この方式ではホール素子が3か所必要でコストがかかり、さらに小型化が困難であった。その対策として、特許文献1には、1つの磁気センサ素子複数相の駆動コイルの励磁電流の選択的切替えを行って、速度制御をすることが提案されている。

概要

スキャナモータの迅速な再起動を可能にし、ユーザビリティーの低下を防ぐことができる技術を提供する。レーザ1の点灯を制御するレーザ制御部111と、感光体の表面がレーザのレーザ光によって走査露光されるようにレーザ光を反射する回転多面鏡と、回転多面鏡を回転駆動するモータ118と、モータ118の駆動を制御するモータ制御部112と、回転多面鏡に反射したレーザ光を検知して受光信号を出力する受光センサ6と、受光信号が出力される周期を算出する算出部120と、を備え、先の画像形成動作が終了し、モータ制御部112がモータ118の制動を行っている途中で次の画像形成動作の指示を受けた場合において、レーザ制御部111は、レーザ1を点灯させ、モータ制御部112は、算出部120が算出する受光信号の周期が所定の周期以下になるのを待って、モータ118を駆動させる。

目的

本発明の目的は、スキャナモータの迅速な再起動を可能にし、ユーザビリティーの低下を防ぐことができる技術を提供する

効果

実績

技術文献被引用数
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牽制数
0件

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請求項1

感光体の表面に形成したトナー像記録材転写することで記録材に画像を形成する画像形成装置であって、トナー像を形成するための静電潜像を前記感光体の表面に形成するためのレーザ光を発するレーザと、前記レーザの点灯を制御するレーザ制御部と、前記感光体の表面が前記レーザ光によって走査露光されるように前記レーザ光を反射する回転多面鏡と、前記回転多面鏡を回転駆動するモータと、前記モータの駆動を制御するモータ制御部と、前記回転多面鏡に反射した前記レーザ光を検知して受光信号を出力する受光センサと、前記受光信号が出力される周期を算出する算出部と、を備え、先の画像形成動作が終了し、前記モータ制御部が前記モータの制動を行っている途中で次の画像形成動作の指示を受けた場合において、前記レーザ制御部は、前記レーザを点灯させ、前記モータ制御部は、前記算出部が算出する前記受光信号の周期が所定の周期以下になるのを待って、前記モータを駆動させることを特徴とする画像形成装置。

請求項2

先の画像形成動作が終了し、前記モータ制御部が前記モータの制動を行っている途中で次の画像形成動作の指示を受けた場合において、前記レーザ制御部は、前記レーザを点灯させ、前記モータ制御部は、前記受光センサが前記受光信号を出力しない場合には、前記モータを駆動させることを特徴とする請求項1に記載の画像形成装置。

請求項3

前記所定の周期は、前記モータの回転数換算した値が、定常回転時の回転数と比べて、停止間際の回転数に近い値であることを特徴とする請求項1または2に記載の画像形成装置。

請求項4

前記算出部は、さらに、前記受光信号が出力される周期から前記モータの減速率を算出し、かつ前記減速率から前記算出部が算出する前記受光信号の周期が所定の周期以下になるまでの待ち時間を算出するものであり、先の画像形成動作が終了し、前記モータ制御部が前記モータの制動を行っている途中で次の画像形成動作の指示を受けた場合において、前記レーザ制御部は、前記算出部が前記待ち時間を算出するまで前記レーザを点灯させ、前記モータ制御部は、前記待ち時間が経過するのを待って、前記モータを駆動させることを特徴とする請求項1〜3のいずれか1項に記載の画像形成装置。

請求項5

前記算出部は、さらに、前記受光信号が出力される周期から前記モータの回転速度を算出するものであり、先の画像形成動作が終了し、前記モータ制御部が前記モータの制動を行っている途中で次の画像形成動作の指示を受けた場合において、前記レーザ制御部は、前記レーザを点灯させ、前記モータ制御部は、前記算出部が算出した前記回転速度が所定の回転速度よりも大きい場合には、前記算出部が算出する前記受光信号の周期が所定の周期以下になるのを待たずに、前記モータを駆動させることを特徴とする請求項1〜4のいずれか1項に記載の画像形成装置。

請求項6

先の画像形成動作が終了し、前記モータ制御部が前記モータの制動を行っている途中で次の画像形成動作の指示を受けた場合において、前記レーザ制御部は、前記レーザを点灯させ、前記モータ制御部は、前記算出部が算出した前記回転速度が所定の回転速度以下の場合には、前記算出部が算出する前記受光信号の周期が所定の周期以下になるのを待って、前記モータを駆動させることを特徴とする請求項5に記載の画像形成装置。

請求項7

先の画像形成動作が終了し、前記モータ制御部が前記モータの制動を行っている途中で次の画像形成動作の指示を受けた場合において、前記レーザ制御部は、前記レーザを点灯させ、前記モータ制御部は、前記算出部が算出した前記回転速度が所定の回転速度以下の場合であっても、前記モータの制動を解除した後に前記算出部が算出した前記減速率が所定の減速率より小さい場合には、前記算出部が算出する前記受光信号の周期が所定の周期以下になるのを待たずに、前記モータを駆動させることを特徴とする請求項6に記載の画像形成装置。

技術分野

0001

本発明は、画像形成装置に備えられる走査光学装置の制御に関するものである。

背景技術

0002

レーザ光を用いた電子写真技術によりシート等の記録材上に画像を形成するレーザプリンタやレ−ザファクシミリ等の画像形成装置には、スキャナモータを備えた走査光学装置が備えられている。図14を参照して、一般的な走査光学装置における従来のスキャナモータ制御装置について説明する。図14は、スキャナモータに用いられる3相ブラシレスモータの構成を示したものである。1チップマイクロコンピュータ(以下CPU)21は、予め設定された速度とBD信号から得た速度情報とにより、制御量を演算し、制御信号である加速信号減速信号駆動制御IC22へ送信する。駆動制御IC22では、CPU21から送信された加速減速信号を、プリドライバ23が受け取り積分器24によりモータトルク指令に変換する。磁気センサ26(3個)は、ホール素子などであり、ロータ28の永久磁石のN極とS極を検出する。磁気センサ26の検出情報から3相(U、V、W)の駆動コイル27へ電流を流すタイミングを生成するため、磁気センサ26はロータ28の1回転360度に対して、各120度で配置される。生成されたタイミングによって、各相への電流を流すスイッチ25が各相に設けられる。また、スイッチ25はFETなどのスイッチング素子である。

0003

ここで、3相のブラシレスモータの駆動制御方式としては、3相120度スイッチング通電方式が知られている。この方式では、一般的には3個のホール素子を用いて、3相の駆動コイルを備えたステータと複数の磁極を備えたロータの間の相対回転位置を検出し、検出結果に基づき、各相の駆動コイルに対する駆動電流切り換え制御を行っている。駆動コイルに対する通電切り換えを行うためには、駆動コイルの相数に対応した個数、すなわち3個のホール素子が必要であった。この方式ではホール素子が3か所必要でコストがかかり、さらに小型化が困難であった。その対策として、特許文献1には、1つの磁気センサ素子複数相の駆動コイルの励磁電流の選択的切替えを行って、速度制御をすることが提案されている。

先行技術

0004

特許第3250599号公報

発明が解決しようとする課題

0005

特許文献1の制御では、1個の磁気センサ情報からロータ360度の磁石磁極位置を検出する必要がある。そのため、1個の磁気センサ情報とその際の回転速度から磁石の磁極位置を予測し、複数相の駆動コイルの励磁電流を選択的に切替え、一定回転速度制御を行う。このように1個の磁気センサでモータの回転制御をする構成では、モータ回転速度に急激な加減速が生じる条件下で制御を行った場合、ロータの磁石の磁極位置と駆動コイルの励磁電流の切り替えタイミングとがずれる可能性がある。励磁電流の切り替えタイミングは、磁気センサで検出した際の回転速度から決まるため、急激な速度変化が生じているときに検出が行われると、磁気センサで検出した際の回転速度と、励磁電流を切り替える際の速度とが異なってしまう場合がある。この場合に予測したロータの磁極位置と励磁電流の切り替えがずれる可能性がある。ロータの磁極位置と励磁電流の切り替えがずれると回転方向に対し逆方向の力が発生し、モータが正常に動作しなくなる可能性がある。

0006

画像形成装置の実際の動作では、例えば、プリント終了後のモータが減速している最中に次のプリント信号を受信して、モータを再起動する際に急激な速度変化が発生することがある。その際に磁極位置と3相駆動コイルへの電流を流すタイミングがずれることで、起動不良もしくは起動時間が延びてしまう課題がある。この課題の解決策として、プリント終了後のスキャナモータ停止信号から一定時間の間、次のプリント指示受け付けずに、モータ回転停止するまで待つ方法が考えられる。しかし、スキャナモータの減速状態におけるモータ停止までの時間は、モータ個体間のバラつき環境条件耐久状態によって、図15に(a)、(b)、(c)で示すように、大きく変化する。そのため、条件によっては直ぐに再起動が可能な状態であっても一定時間待つことになってしまうため、無駄な待ち時間が発生し、ユーザビリティーの低下につながる可能性がある。

0007

本発明の目的は、スキャナモータの迅速な再起動を可能にし、ユーザビリティーの低下を防ぐことができる技術を提供することである。

課題を解決するための手段

0008

上記目的を達成するため、本発明の画像形成装置は、
感光体の表面に形成したトナー像を記録材に転写することで記録材に画像を形成する画像形成装置であって、
トナー像を形成するための静電潜像を前記感光体の表面に形成するためのレーザ光を発するレーザと、
前記レーザの点灯を制御するレーザ制御部と、
前記感光体の表面が前記レーザ光によって走査露光されるように前記レーザ光を反射する回転多面鏡と、
前記回転多面鏡を回転駆動するモータと、
前記モータの駆動を制御するモータ制御部と、
前記回転多面鏡に反射した前記レーザ光を検知して受光信号を出力する受光センサと、
前記受光信号が出力される周期を算出する算出部と、
を備え、
先の画像形成動作が終了し、前記モータ制御部が前記モータの制動を行っている途中で次の画像形成動作の指示を受けた場合において、
前記レーザ制御部は、前記レーザを点灯させ、
前記モータ制御部は、前記算出部が算出する前記受光信号の周期が所定の周期以下になるのを待って、前記モータを駆動させることを特徴とする。

発明の効果

0009

本発明によれば、スキャナモータの迅速な再起動を可能にし、ユーザビリティーの低下を防ぐことができる。

図面の簡単な説明

0010

本発明の画像形成装置の一例を示す断面図。
レーザ光学箱の構成概略図。
スキャナモータユニット構成概略図。
制御系ブロック図。
実施例1におけるフローチャート
実施例1におけるスキャナモータ減速の説明図。
実施例2におけるフローチャート。
実施例2におけるスキャナモータ減速の説明図。
実施例2におけるBD信号周期の説明図。
実施例3におけるフローチャート。
実施例3におけるスキャナモータ減速の説明図。
実施例4におけるフローチャート。
実施例4におけるスキャナモータ減速の説明図。
従来例におけるスキャナモータユニット構成概略図。
従来例におけるスキャナモータ減速の説明図。

実施例

0011

以下に図面を参照して、この発明を実施するための形態を、実施例に基づいて例示的に詳しく説明する。ただし、この実施の形態に記載されている構成部品の寸法、材質、形状それらの相対配置などは、発明が適用される装置の構成や各種条件により適宜変更されるべきものである。すなわち、この発明の範囲を以下の実施の形態に限定する趣旨のものではない。

0012

<実施例1>
図1は、本発明の実施例に係る画像形成装置101の概略構成を示す模式的断面図である。本発明が適用可能な画像形成装置としては、例えば、複写機プリンタファクシミリ装置などのレーザ光を用いた電子写真技術により転写材(記録材)Pに画像を形成する画像形成装置が挙げられる。本実施例では、画像形成装置としてレーザプリンタに本発明を適用した場合について説明する。

0013

本実施例に係る画像形成装置101は、走査光学装置100を備える。走査光学装置100は、光学台103に設置されている。光学台103は、画像形成装置101の筐体の一部である。画像形成装置101には、その他に転写材Pを載置する給紙部104、給紙ローラ105、転写手段としての転写ローラ106、定着手段としての定着器107が設けられている。また、画像形成装置101の転写材搬送路における転写ローラ106に対向する位置にプロセスカートリッジ108等の画像形成手段が配置されている。プロセスカートリッジ108には像担持体である感光体ドラム8が備わっている。プリントが開始されると、転写材Pは、給紙部104から給紙ローラ105によって給送され、転写ローラ106により感光体ドラム8上に形成されたトナー像が転写される。その後、定着器107において、転写材P上のトナー像が熱と圧力によって転写材Pに定着される。トナーが定着した転写材Pは、排紙ローラ110によって画像形成装置101の外に出力され、画像形成が完了する。

0014

図2は、本実施例における走査光学装置100の構成を説明する模式的斜視図である。走査光学装置100は、レーザ光束Lを出射する半導体レーザユニット1と、コリメータレンズシリンドリカルレンズ書き出し位置信号検出レンズ(BDレンズ)14が一体に成形されたアナモフィックコリメータレンズ2と、を備える。また、走査光学装置100は、開口絞り3と、反射面12を有する回転多面鏡(ポリゴンミラー)4と、ポリゴンミラーを回転駆動させる偏向装置5と、を備える。さらに、走査光学装置100は、書き出し位置同期信号検出手段(BDセンサ)6と、fθレンズ走査レンズ)7と、上記の光学部材を収容する光学箱9と、を備える。

0015

半導体レーザユニット1は、画像読取装置やコンピュータ等の画像信号発生装置(図示せず)から入力された目的の画像情報の時系列電気デジタル画素信号に対応して変調オンオフ変換)されたレーザ光束Lを出力する。レーザ光束Lは、複合アナモフィックコリメータレンズ2によって主走査方向では略平行光または収束光とされ、副走査方向では収束光とされる。次にレーザ光束Lは、開口絞り3を通って光束幅が制限されて、ポリゴンミラー4の反射面12上において主走査方向に長く伸び焦線状に結像する。そして、このレーザ光束Lはポリゴンミラー4を回転させることによって偏向走査される。反射されたレーザ光束Lは、複合アナモフィックコリメータレンズ2のBDレンズ14に入射する。BDレンズ14を通過したレーザ光束Lは、BDセンサ6に入射する。このとき、B
センサ6で信号を検出し、このタイミングをもとに画像の書き出しタイミングを決定する。次にレーザ光束Lはfθレンズ7に入射する。fθレンズ7は、レーザ光束Lを感光体ドラム8上にスポットを形成するように集光し、かつスポットの走査速度が等速に保たれるように設計されている。このようなfθレンズ7の特性を得るために、fθレンズ7は非球面レンズで形成されている。fθレンズ7を通過したレーザ光束Lは、感光体ドラム8上に結像走査される。ポリゴンミラー4の回転によってレーザ光束Lを偏向走査し、感光体ドラム8上でレーザ光束Lによる主走査が行われ、また感光体ドラム8がその円筒軸線まわりに回転駆動することによって副走査が行われる。以上のようにレーザ光で走査露光されることで感光体ドラム8の表面には静電潜像が形成される。

0016

図3は、ポリゴンミラー4を回転駆動させる偏向装置5であるスキャナモータユニットの構成を示す模式図である。演算制御手段である1チップマイクロコンピュータ(CPU)111は、予め設定された速度とBD信号から得た速度情報とにより、制御量を演算し、制御信号である加速信号、減速信号を駆動制御手段である駆動制御IC112へ送信する。駆動制御IC112ではCPU111から送信された加速減速信号を、プリドライバ113が受け取り、積分器114によりモータのトルク指令に変換する。スキャナモータである三相ブラシレスモータ(以下、スキャナモータ)118は、ステータとしての三相(U、V、W)のコイル117と、永久磁石から成るロータ121と、を有し、磁気センサ116を備える。磁気センサ116(1個)はホール素子などであり、磁気センサ116が検知した永久磁石の位置から、3相コイル117へ電流を流すタイミングが生成される。スイッチ115は、FETなどのスイッチング素子であり、生成されたタイミングによって各相への電流を流すため、各相にそれぞれ設けられる。

0017

図4は、本実施例に係る画像形成装置における制御系のブロック図である。画像形成装置全体を制御するCPU111は、不図示の制御プログラムを格納したROM、記憶手段119のRAM、及びゲート素子等を備える。走査光学装置100に対する機能として、CPU111は、半導体レーザ1の出力制御点灯制御)を行う(レーザ制御部)。また、CPU111は、BDセンサ6(受光センサ)の出力信号(受光信号)であるBD信号を検知し、予め設定された速度とBD信号から得た速度情報とにより、制御量を演算する演算手段120(算出部)を備える。CPU111は、演算手段120が算出した制御量を基に駆動制御IC112へ加速信号、減速信号を出力する(モータ制御部)。また、CPU111は、BDセンサ6の出力信号であるBD信号を検知して、BD信号周期を演算手段120で演算、算出し、その演算結果を記憶手段119に格納する。

0018

図5は、実施例1における画像形成終了から次に画像形成指示によりスキャナモータ118が再起動するまでの制御フローチャートを示す図である。
図6は、スキャナモータ118の減速状態を示す図である。
一連の画像形成を終了し、時間t101でCPU111から駆動制御手段である駆動制御IC112へスキャナモータ118停止信号が入力され、スキャナモータ118が減速する(ロータ121に対する制動動作が開始される)(S101)。次に、CPU111は、半導体レーザ1を消灯させる(S102)。次に、CPU111は、時間t102で画像形成指示を受けとる(S103)。CPU111は、時間t103で半導体レーザ1を点灯させる(S104)。CPU111は、S104で半導体レーザ1を点灯させて、所定時間内にBD信号エッジを検出できるか否か検知動作をする(S105)。

0019

S105でBD信号が検知できない場合、CPU111はスキャナモータ118が停止していると判断する。そして、スキャナモータ118を再起動するため、駆動制御手段である駆動制御IC112へCPU111からスキャナモータ118起動信号が入力される(S109)。そして、一連の画像形成を実行する(S110)。
S105でBD信号が検出できた場合、CPU111は、S105で得たBD信号から
、CPU111でBD信号Nと次のBD信号N+1によりBD周期Tを算出し、算出したBD信号周期Tを記憶手段119格納する(S106)。スキャナモータ118停止閾値Aは、回転数換算した場合において、例えば、定常状態回転数が20000rpmの場合、50rpmのように定常状態回転数に対して十分に小さい値に設定する。

0020

BD信号周期がスキャナモータ118停止閾値A以下の場合(回転数がまだ大きい場合)、CPU111は、スキャナモータ118が停止していないと判断し、記憶手段119に格納されたBD信号周期Tをリセットする(S108)。そして、BD信号周期がスキャナモータ118停止閾値A以下になるまで、S106、S107、S108をくり返し実行する。
BD信号周期がスキャナモータ118停止閾値Aより大きい場合(回転数が十分に低下した場合)、CPU111は、スキャナモータ118が停止したと判断する。そして、時間t104でスキャナモータ118を再起動するため、CPU111から駆動制御手段である駆動制御IC112へスキャナモータ118起動信号が入力される(S109)。そして、一連の画像形成を実行する(S110)。

0021

<実施例1の優れた点>
画像形成動作終了後、スキャナモータが停止指令を受けてロータに対する制動動作を開始し、ロータが完全停止する前、すなわち、ロータの制動の途中で次の画像形成動作の指示を受けることがある。この場合、減速中のロータを再度回転させようとすると、上述したように、磁気センサの検知にずれが生じる恐れがある。したがって、ロータの再始動は、ロータが完全に停止するか、ずれが生じない程度に十分小さな回転数まで減速してから開始するのが好ましい。しかし、ロータが制動力を受けてから完全に停止するまでの時間は、一定ではない。
そこで実施例1では、画像形成動作が終了して停止指令を受けた後に次の画像形成動作の指令を受けた場合、制動中のロータの回転状態モニターする。具体的には、演算手段が算出するBD信号の周期が所定の周期以下になるのを待つ。そして、BD信号の周期が所定の周期以下、すなわち、ロータの回転数が所定の回転数以下になったときに、次の画像形成動作のためのスキャナモータの再起動を実行する。ロータの回転駆動を再開するための閾値となる所定の回転数は、上述した磁気センサの検知にズレが生じない程度にロータが略停止した状態と言える値、定常回転時の回転数と比べて、停止間際の回転数に近い値に設定する。
実施例1によれば、ロータの停止タイミングに応じたスキャナモータの再起動が可能となり、スキャナモータの停止時間のバラつきに合わせて、最適な時間で再起動をすることが可能になる。したがって、実施例1によれば、従来のような一律の時間経過を待ってから再起動する構成における無駄な待ち時間をなくすことができ、ユーザビリティーの改善を図ることができる。

0022

<実施例2>
図7図9を参照して、本発明の実施例2に係る画像形成装置について説明する。実施例2において実施例1と同様の構成については、同じ符号を付して再度の説明は省略する。ここで説明しない事項は実施例1と同様である。
実施例1は、スキャナモータ118が停止するまで半導体レーザ1を点灯して、BD信号周期を検出する制御を行うものである。しかし、画像形成終了の度に、半導体レーザ1をスキャナモータ118が停止するまで点灯していると半導体レーザ1の寿命に影響することが懸念される。実施例2は、半導体レーザ1の点灯時間を最小限にし、半導体レーザ1の寿命に対する影響の改善を図るものである。

0023

図7は、実施例2において画像形成終了から次に画像形成指示によりスキャナモータ118が再起動するまでの制御フローチャートを示す図である。図8は、スキャナモータ1
18の減速状態を示す図である。図9は、BD信号を示す図である。図8の時間t201からt203までの制御S201、S202、S203、S204、そしてS205で半導体レーザ1を点灯させて、BD信号エッジを所定時間内に検出できなかった場合は実施例1(図5のS101〜S104)と同様である。

0024

CPU111は、t203以降において半導体レーザ1を点灯させて、S205でBD信号を検出できた場合、図9に示すように連続したBD信号N、N+1、N+2の各BD信号周期T、T+1を算出する。そして、CPU111は、算出したBD信号周期を記憶手段119格納する(S206)。CPU111は、S206で各納された各BD信号周期からスキャナモータ118の減速率を算出する(S207)。本実施例では、減速率を式(1)で求める。
減速率α=(1/T+1−1/T)/T+1 … (1)

0025

CPU111は、S207で算出(演算)された減速率からスキャナモータ118の停止時間(待ち時間)を算出する(S208)。停止時間は、BD信号Nを検出した時間から、演算手段120が算出するBD信号周期が所定周期以下になるまでの時間である。本実施例では、停止時間を式(2)で求める。
停止時間β[s]=−(1/T)・(1/α) … (2)

0026

CPU111は、t204で半導体レーザ1を消灯する(S209)。CPU111は、BD信号Nを検出した時間を起点にS208での演算結果β[s]まで画像形成を保留する(S210)。CPU111は、スキャナモータ118停止時間βに達すると、t205で画像形成指示を受け付け、スキャナモータ118を再起動するため、駆動制御手段である駆動制御IC112へスキャナモータ118起動信号を出力する(S211)。そして、一連の画像形成を実行する(S212)。

0027

<実施例2の優れた点>
実施例1において半導体レーザを消灯可能な時間は、先の画像形成動作終了後にスキャナモータが停止指令を受けてから次の画像形成動作の指令を受けるまでの時間となる。これに対し、実施例2では、次の画像形成動作の指令を受けた後も、半導体レーザの消灯時間を設けることができる。すなわち、上述した、制動中のロータの回転速度の減速率と、該減速率から求められるロータの停止時間を算出した後は、実際にロータが停止するまで(スキャナモータを再起動するまで)の間、半導体レーザを消灯することが可能となる。したがって、実施例2によれば、実施例1と同様、ロータの停止タイミングに応じたスキャナモータの再起動が可能となり、スキャナモータの停止時間のバラつきに合わせて、最適な時間で再起動をすることが可能になる。さらに、実施例2によれば、半導体レーザ1の点灯時間を最小限に留めることができるので、半導体レーザ1の寿命への影響を低減することができる。

0028

<実施例3>
図10図11を参照して、本発明の実施例3に係る画像形成装置について説明する。本実施例において実施例1、2と同様の構成については、同じ符号を付して再度の説明は省略する。ここで説明しない事項は実施例1、2と同様である。
実施例1、2は、完全にスキャナモータ118が停止してから、次の画像形成を行う為にスキャナモータ118を起動する制御を行うものである。しかし、使用するスキャナモータ118のイナーシャが小さい構成の場合、回転数が大きい状態で再起動した際に3相コイルへの電流切替えタイミングがずれても慣性力によって起動トルクを確保することができる。その為、回転数によっては、完全にスキャナモータ118が停止しなくとも再起動することが可能である。

0029

図10は、本実施例において、画像形成終了から次に画像形成指示によりスキャナモータ118が再起動するまでの制御フローチャートを示す図である。図11は、スキャナモータ118の減速状態を示す図である。図11の時間t301からt303までの制御S301、S302、S303、S304、そして、S305で半導体レーザ1を点灯させて、BD信号エッジを所定時間内に検出できなかった場合は実施例1、2と同様である。

0030

CPU111は、t303以降において半導体レーザ1を点灯させて、S305でBD信号を検出できた場合、連続したBD信号N、N+1、N+2の各BD信号周期T、T+1を演算、算出する。そして、演算結果であるBD信号周期を記憶手段119に格納する(S306)。CPU111は、S306において格納されたBD信号周期Tにポリゴンミラー4の面数γを乗算し、スキャナモータ118の回転数(回転速度)を演算、算出する(S307)。CPU111は、S307の演算結果(算出結果)と回転数閾値Rとを比較する(S308)。回転数閾値Rは、例えば、定常回転数を20000rpmとした場合に15000rpmと十分定常回転数に近い値とする。
図11の(a)の様に回転数閾値Rより大きければ、t304でCPU111から駆動制御手段である駆動制御IC112へスキャナモータ118起動信号が入力される(S313)。そして、一連の画像形成を実行する(S314)。S308で回転数閾値R以下の場合(S309〜S312)は、実施例2と同様の制御(図7のS207〜S210)を実行する。

0031

<実施例3の優れた点>
実施例3では、次の画像形成動作の指示を受けたときの制動動作中のロータの回転数が、所定の回転数閾値より大きい場合には、実施例1、2のようにロータの停止まで待たずにスキャナモータの再起動を実行する。ロータの回転駆動を再開するための閾値となる所定の回転数閾値は、回転再開時において制動中のロータに働く慣性力によって起動トルクの確保が可能な程度に高い回転数が維持されていると言える値、例えば、ロータの定常回転数に近い値に設定する。
実施例3によれば、実施例1、2と同様、ロータの停止タイミングに応じたスキャナモータの再起動が可能となり、スキャナモータの停止時間のバラつきに合わせて、最適な時間で再起動をすることが可能になる。さらに、実施例3によれば、スキャナモータのロータの減速中の回転数に応じて、完全停止前にロータを再起動することが可能となり、これにより、ユーザビリティーのさらなる向上を図ることができる。

0032

<実施例4>
図12図13を参照して、本発明の実施例4に係る画像形成装置について説明する。本実施例において実施例1〜3と同様の構成については、同じ符号を付して再度の説明は省略する。ここで説明しない事項は実施例1〜3と同様である。
実施例3では、回転数がある閾値よりも大きい場合のみ、スキャナモータ118を完全に停止せずに再起動する構成であった。実施例4は、スキャナモータ118を完全に停止せずに再起動可能な条件を、実施例3よりも増やした構成となっている。

0033

図12は、本実施例において、画像形成終了から次に画像形成指示によりスキャナモータ118が再起動するまでのフローチャートを示す図である。図13は、スキャナモータ118の減速状態を示す図である。ここでは、主として実施例3と異なる点について説明する。

0034

CPU111は、図13の(b)の様に時間t403からt404の間において、図12のS408で回転数T×γ≦Rの場合に、駆動制御IC112に対して、スキャナモータ118の停止信号を解除する(S409)。時間t404でスキャナモータ118の停止信号を解除することで、ロータ121に対する制動力が解除され、スキャナモータ11
8がブレーキ動作からフリーラン惰性回転状態になるため、減速率がなだらかになる。
CPU111は、連続したBD信号N、N+1、N+2の各BD信号周期T、T+1を算出し、算出したBD信号周期を記憶手段119格納する(S410)。CPU111は、S410で各納された各BD信号周期からスキャナモータ118の減速率αを算出する(S411)。CPU111は、S411で演算、算出された減速率αと、予め記憶手段119に格納された減速率閾値Aと、を比較する(S412)。減速率閾値Aは、スキャナモータ118が完全に停止した状態でない場合でも、使用する駆動制御IC112の基準クロック追従できる減速率とする。

0035

減速率がα<Aの場合、CPU111は、画像形成指示を受け付け、ロータ121が停止する前の時間t405において、スキャナモータ118を再起動するため、駆動制御IC112へスキャナモータ118起動信号を出力する(S416)。そして、一連の画像形成を実行する(S417)。
図13の(c)のように、減速率がなだらかにならずα≧Aであれば、実施例2、3と同様にスキャナモータ118が停止する時間をCPU111で演算して、スキャナモータ118の停止時間以降にスキャナモータ118を再起動して一連の画像形成を行う。

0036

<実施例4の優れた点>
実施例4では、次の画像形成動作の指示を受けたときの制動動作中のロータの回転速度(回転数)が所定の回転速度以下の場合であっても、制動動作を解除することでロータの減速率をなだらかにし、完全停止前にロータを再起動する。すなわち、実施例3のようにすぐに再起動が可能な大きさでない場合でも、完全停止前にロータの再起動を実行可能とすることができる。制動力解除後にロータの回転を再開するための閾値となる所定の減速率閾値は、ロータを惰性回転から通常の回転へスムーズな切り替えが可能な観点から設定する。例えば、使用する駆動制御IC1の基準クロックが追従できるか否かの観点から設定することができる。
実施例4によれば、実施例1、2と同様、ロータの停止タイミングに応じたスキャナモータの再起動が可能となり、スキャナモータの停止時間のバラつきに合わせて、最適な時間で再起動をすることが可能になる。さらに、実施例4によれば、実施例3と同様、スキャナモータのロータの減速中の回転数に応じて、完全停止前にロータを再起動することが可能になるとともに、実施例3よりも完全停止前のロータ再起動の機会を増やすことができる。

0037

なお、上記各実施例は可能な限り互いに組み合わせた構成を採用することができる。

0038

1…半導体レーザユニット(レーザ)、4…ポリゴンミラー(回転多面鏡)、6…BDセンサ(受光センサ)、8…感光体ドラム、111…CPU(レーザ制御部、モータ制御部)、112…駆動制御IC(モータ制御部)、118…スキャナモータ(モータ)、120…演算手段(算出部)

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