JP2018205382A - Optical scanning apparatus and image forming apparatus - Google Patents
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Abstract
【課題】 ポリゴンミラーの反射面を特定するための専用のセンサが必要となり、構成が複雑になってしまっていた。【解決手段】 レーザ光を照射する照射手段と、前記照射手段から照射された光を反射するための複数の反射面を備える回転多面鏡と、前記回転多面鏡を駆動する駆動手段と、前記回転多面鏡により反射されたレーザ光を検知し、レーザ光に応じた信号を出力する光検知手段と、前記駆動手段の回転速度に応じた信号を生成する生成手段と、前記回転速度に応じた信号に基づき、前記回転多面鏡が1回転する間における前記駆動手段の回転速度変動を検知する速度検知手段と、前記光検知手段による検知結果と、前記速度検知手段による前記回転速度変動に応じて、前記回転多面鏡の反射面を特定する制御手段と、を備える。【選択図】 図3PROBLEM TO BE SOLVED: A dedicated sensor for specifying a reflection surface of a polygon mirror is required, and the configuration is complicated. An irradiation means for irradiating a laser beam, a rotary polygon mirror having a plurality of reflecting surfaces for reflecting light emitted from the irradiation means, a drive means for driving the rotary polygon mirror, and the rotation Light detecting means for detecting the laser light reflected by the polygon mirror and outputting a signal corresponding to the laser light, generating means for generating a signal corresponding to the rotational speed of the driving means, and a signal corresponding to the rotational speed Based on the speed detection means for detecting the rotational speed fluctuation of the driving means during one rotation of the rotary polygon mirror, the detection result by the light detection means, and the rotational speed fluctuation by the speed detection means, Control means for specifying the reflecting surface of the rotary polygon mirror. [Selection] Figure 3
Description
本発明は、回転多面鏡によりレーザ光を偏向し、被走査面を走査する光走査装置及び画像形成装置に関するものである。 The present invention relates to an optical scanning apparatus and an image forming apparatus that scan a surface to be scanned by deflecting laser light with a rotating polygon mirror.
従来、光源から放射されたレーザ光を回転多面鏡(以下、ポリゴンミラーとも呼ぶ)等の光偏向器により偏向し、感光ドラムを走査することで、感光ドラム上に静電潜像を形成する画像形成装置が知られている。光偏向器としてのポリゴンミラーの各反射面は、製造時の切削加工の精度や取り付けの精度等により、面倒れや各面長の不一致等の面毎の精度ばらつきが生じうる。これにより、形成する画像に濃度ムラ、色ムラ、モアレ等が発生する可能性があり、画質が低下してしまうという虞があった。 Conventionally, an image that forms an electrostatic latent image on a photosensitive drum by deflecting laser light emitted from a light source with an optical deflector such as a rotary polygon mirror (hereinafter also referred to as a polygon mirror) and scanning the photosensitive drum. Forming devices are known. Each reflective surface of the polygon mirror as an optical deflector may have a variation in accuracy for each surface such as surface tilt or mismatch of surface lengths due to the accuracy of cutting processing and the accuracy of attachment during manufacturing. As a result, there is a possibility that density unevenness, color unevenness, moire, etc. may occur in the image to be formed, and the image quality may be deteriorated.
このようなばらつきに起因した画質の低下を抑制するために、走査しているポリゴンミラーの面を特定し、特定した面の精度ばらつきの影響を電気的に補正する技術がある。ポリゴンミラーの面を特定する方法としては幾つかの方法があり、例えば、特許文献1においては専用のインデックスパルスを、ポリゴンミラーの1回転ごとに1パルス出力する。そして、予め決められているポリゴンミラーの面とインデックスパルスの対応関係からポリゴンミラーの面を特定するという方法が開示されている。
In order to suppress the deterioration in image quality caused by such variations, there is a technique for specifying the surface of the polygon mirror that is being scanned and electrically correcting the influence of the accuracy variation of the specified surface. There are several methods for specifying the surface of the polygon mirror. For example, in
しかしながら、従来のような方法においては、ポリゴンミラーの反射面を特定するための専用のセンサが必要となり、構成が複雑になってしまっていた。 However, in the conventional method, a dedicated sensor for specifying the reflection surface of the polygon mirror is required, and the configuration is complicated.
本出願に係る発明は、以上のような状況に鑑みてなされたものであり、簡易な構成であってもポリゴンミラーの反射面の特定を行うことを目的とする。 The invention according to the present application has been made in view of the situation as described above, and an object thereof is to specify a reflection surface of a polygon mirror even with a simple configuration.
上記目的を達成するために、レーザ光を照射する照射手段と、前記照射手段から照射された光を反射するための複数の反射面を備える回転多面鏡と、前記回転多面鏡を駆動する駆動手段と、前記回転多面鏡により反射されたレーザ光を検知し、レーザ光に応じた信号を出力する光検知手段と、前記駆動手段の回転速度に応じた信号を生成する生成手段と、前記回転速度に応じた信号に基づき、前記回転多面鏡が1回転する間における前記駆動手段の回転速度変動を検知する速度検知手段と、前記光検知手段による検知結果と、前記速度検知手段による前記回転速度変動に応じて、前記回転多面鏡の反射面を特定する制御手段と、を備えることを特徴とする。 In order to achieve the above object, an irradiating means for irradiating laser light, a rotating polygon mirror having a plurality of reflecting surfaces for reflecting light emitted from the irradiating means, and a driving means for driving the rotating polygon mirror Detecting means for detecting the laser beam reflected by the rotary polygon mirror and outputting a signal corresponding to the laser beam; generating means for generating a signal corresponding to the rotational speed of the driving means; and the rotational speed On the basis of a signal corresponding to the speed, a speed detecting means for detecting a rotational speed fluctuation of the driving means during one rotation of the rotary polygon mirror, a detection result by the light detecting means, and the rotational speed fluctuation by the speed detecting means. And a control means for specifying the reflecting surface of the rotary polygon mirror.
本発明の構成によれば、簡易な構成であってもポリゴンモータの反射面の特定を行うことができる。 According to the configuration of the present invention, the reflection surface of the polygon motor can be specified even with a simple configuration.
以下、図面を用いて本発明の実施形態について説明する。なお、以下の実施形態は特許請求の範囲に係る発明を限定するものでなく、また実施形態で説明されている特徴の組合せの全てが発明の解決手段に必須のものとは限らない。 Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings. The following embodiments do not limit the invention according to the scope of claims, and all combinations of features described in the embodiments are not necessarily essential to the solution means of the invention.
(第1の実施形態)
[画像形成装置]
図1は、本実施形態における画像形成装置100の概略構成図である。画像形成装置100は、光走査手段としての光走査装置101を備えている。光走査装置101は、帯電ローラによって帯電された感光体としての感光ドラム103に向けてレーザ光LBを走査する。これにより、感光ドラム103上に静電潜像が形成される。感光ドラム103上に形成された静電潜像は、現像ローラによりトナー像(画像)として顕像化される。なお、帯電ローラ、感光ドラム103、現像ローラ、トナーを収容する現像剤収容器などを含めて一体のプロセスカートリッジ105とすることができる。プロセスカートリッジ105はこの構成に限られるものではなく、例えば感光ドラム103を含むカートリッジと、現像剤収容器を含むカートリッジとが別体になっているような構成でもよい。
(First embodiment)
[Image forming apparatus]
FIG. 1 is a schematic configuration diagram of an
給紙カセット内の積載板106上に積載された記録材Pは、給紙ローラ107及び分離パッド108によって一枚ずつ分離されて給紙される。記録材Pは給紙された後、中間ローラ109と搬送ローラ110によって、感光ドラム103と転写ローラ111からなる転写部に搬送される。転写部に搬送された記録材Pに、感光ドラム103上に形成されたトナー像が転写ローラ111によって転写される。トナー像が転写された記録材Pは、定着器112に搬送され、定着器112により加熱定着されトナー像が記録材Pに定着される。トナー像が定着された記録材Pは、排紙ローラ113によって排紙トレイへと排紙される。
The recording materials P stacked on the
[光走査装置]
光走査装置101によるレーザ光LBの照射制御について図2及び図3を用いて説明する。図2は、ポリゴンミラー303の反射面(ミラー面)304にレーザ光LBを照射した状態を示す模式図である。図3は、光走査装置101の制御ブロック図である。なお、ここでは説明の簡略化のため、図2及び図3ではコリメータレンズ及びfθレンズ等の光学部品については図示を省略している。
[Optical scanning device]
The irradiation control of the laser beam LB by the
レーザ光発生手段301は、レーザ光LBを照射する照射手段としての光源302、及び光源302を駆動する不図示の駆動回路等から構成される。光源302としては、例えば半導体レーザが用いられる。回転多面鏡としてのポリゴンミラー303は、光源302から照射されたレーザ光LBを反射し偏向する。ポリゴンミラー303は、ポリゴンモータ308の駆動によって回転軸315を中心に矢印R1の方向に回転する。ポリゴンミラー303は、レーザ光LBを反射する反射面304を複数(n面)有している。例えば、本実施形態においては4つの反射面を有する。
The laser
図2に示すように、反射面304で偏向されたレーザ光LBは、感光ドラム103の主走査方向における長さD1よりも長い走査範囲において、主走査方向に繰り返し走査される。つまり、レーザ光LBにより走査ラインSL上を走査する。光検知手段である受光センサ306は、走査範囲のうちレーザ光LBが感光ドラム103上を走査する前に、つまり主走査方向において感光ドラム103の上流側でレーザ光LBを受光する位置に設置されている。つまり、受光センサ306は、BDセンサ又は同期センサと呼ぶこともできる。受光センサ306によりレーザ光LBが受光されることにより、検知結果としてBD(BEAM DETECT)信号が生成される。水平同期信号であるBD信号の生成については、後述する。
As shown in FIG. 2, the laser beam LB deflected by the reflecting
BD信号生成手段305は受光センサ306及び信号変換手段307を備える。受光センサ306は、レーザ光LBを受光すると、受光信号を信号変換手段307に出力する。信号変換手段307は、受光信号を矩形波のBD信号に変換し、BD信号を制御手段300に出力する。制御手段300に出力されたBD信号は、モータ制御手段310、反射面特定手段311、及び光走査制御手段313の基準信号として用いられる。本実施形態ではポリゴンミラー303の反射面の数は4面であるため、ポリゴンミラー303が1回転すると4回BD信号を出力する。
The BD
ポリゴンモータ308は、ポリゴンミラー303をロータに一体的に取り付けているアウターロータ型のブラシレスモータである。後述する制御手段300内のモータ制御手段310が生成する制御信号に基づいてポリゴンミラー303を回転駆動させる。ポリゴンモータ308にはFG信号生成手段309が搭載されており、ポリゴンモータ308の回転速度に比例したパルス信号を発生する。本実施形態では、ホール素子でロータマグネットの磁極の変化を検知し、矩形波のFG(FREQUENCY GENERATOR)信号を出力する構成を用いている。ロータマグネットの極数は12極であり、ポリゴンモータ308が1回転すると6回FG信号を出力する。
The
制御手段300は、例えばCPU、種々のプログラムやその実行に必要なデータ等を記憶するROM、ワーキングメモリとなるRAM及びその周辺回路等を備えたマイクロコンピュータ等によって構成される。制御手段300は、モータ制御手段310、反射面特定手段311、反射面情報記憶手段312、光走査制御手段313及び記憶手段314を有する。
The control means 300 is constituted by, for example, a CPU, a ROM that stores various programs and data necessary for the execution thereof, a microcomputer that is a RAM serving as a working memory, a peripheral circuit thereof, and the like. The
モータ制御手段310は、ポリゴンモータ308の回転駆動を制御する。モータ制御手段310は、レーザ光を走査している場合はBD信号に基づいて、レーザ光を走査していない場合はFG信号に基づいて、回転速度検知手段317により回転速度を示す周期を検知する。モータ制御手段310は、回転速度検知手段317で検知した回転速度を示す周期と、モータ制御手段310内の指令された回転速度を比較する。そして、指令された回転速度に追従するようにポリゴンモータ308の回転速度を制御するために制御信号を出力する。例えば、回転速度の制御方法としては、一般的なPI(比例積分)制御を用いてポリゴンモータ308に印加する電圧値を演算し、パルス幅変調等を用いて制御信号として出力する。
The
反射面特定手段311は、ポリゴンモータ308の回転速度を示す情報であるFG信号とBD信号に基づいて、レーザ光LBを反射している反射面304を特定する。なお、以下反射面304の各面を1面〜4面として示す。反射面特定手段311は、回転位相検知手段316を有し、FG信号に基づいてポリゴンモータ308の回転周期変動の位相を特定する。そして、回転周期変動の位相とBD信号を対応付けすることで、反射面304を特定する。レーザ光LBの基準として用いられているBD信号と、ポリゴンモータ308の速度検知のための信号であるFG信号を用いて、既存の構成を用いて反射面304を特定できる。つまり、反射面の特定のための専用のセンサを追加して構成を複雑にすることなく反射面304を特定できるため、コストアップを抑制することができる。なお、詳細なポリゴンミラー303の反射面304の特定方法については後述する。
The reflecting
反射面情報記憶手段312は、各反射面304の平面度や面倒れ等の面精度ばらつきを補正するための補正情報を反射面の番号と関連付けて記憶している。例えば、光走査装置101を工場出荷する前に、ポリゴンモータ308を回転駆動させながらレーザ光LBを走査し、反射面304を特定する。そして、特定した反射面の番号毎に面精度を測定し、補正情報として記憶する。なお、補正情報の一例としては、反射面304毎の主走査方向における走査ラインの長さと理想の長さとのずれ量を補正するための情報や、面倒れの影響による濃度むらを補正するための情報等である。つまり、これらの情報に応じて、レーザ光の照射位置を補正したり、レーザ光の光量を補正したりすることで面倒れの影響を抑制する。
The reflecting surface
光走査制御手段313は、反射面特定手段311が特定した反射面の番号と、反射面情報記憶手段312が記憶する補正情報と、記憶手段314が記憶する画像データに基づいて、レーザ光発生手段301に走査させるレーザ光LBを制御する。例えば、反射面304毎の面倒れ量を補正するために、反射面情報記憶手段312に保存された補正値を用いてレーザ光LBの光量補正を行い、面倒れの影響による副走査方向の濃度むらを低減する。なお、反射面304の面精度ばらつきを補正する具体的な方法については、本実施形態においては詳細な説明を省略する。
The light scanning control means 313 is a laser light generation means based on the reflection surface number specified by the reflection surface specification means 311, correction information stored in the reflection surface information storage means 312, and image data stored in the storage means 314. The laser beam LB scanned by 301 is controlled. For example, in order to correct the surface tilt amount for each reflecting
[反射面304の特定方法]
反射面304の特定方法について、図4乃至図6を用いて説明する。図4は、反射面特定手段311を示すブロック図である。図5は、反射面304の特定を示すタイミングチャートである。図6は、反射面304の特定動作を示すフローチャートである。
[Specifying Method of Reflecting Surface 304]
A method for specifying the reflecting
図4において、401はFG信号周期検知手段、402はFG信号位相番号記憶手段、403はFG信号周期記憶手段、404は回転周期変動特定手段、405は反射面情報出力手段である。前述したように、本実施形態においては、ポリゴンモータ308の1回転についてFG信号が6回入力される。また、ポリゴンミラー303の1回転についてBD信号が4回入力される。FG信号周期検知手段401は、ポリゴンミラー303の反射面を特定するシーケンスが開始すると、FG信号の立下りエッジ間の周期を検知、つまりポリゴンモータ308の回転速度情報を検知し、FG信号周期カウント値として出力する。FG信号周期カウント値は、例えば制御手段300の動作させるために用いられている基準クロックを、不図示のカウンタによりカウントした値である。
In FIG. 4, 401 is an FG signal cycle detection unit, 402 is an FG signal phase number storage unit, 403 is an FG signal cycle storage unit, 404 is a rotation cycle variation specifying unit, and 405 is a reflecting surface information output unit. As described above, in this embodiment, the FG signal is input six times for one rotation of the
FG信号位相番号記憶手段402は、FG信号の立下りエッジを検知する度に位相番号をカウントアップしていき、FG信号にロータ位置に対する位相番号を割り当てる。ポリゴンモータ308の1回転当たり6回のFG信号が発生するので、位相番号1〜位相番号6を繰り返し割り当てる。つまり、FG信号位相番号記憶手段402に記憶されているFG信号位相番号を確認することで、ポリゴンモータ308がどの位相で回転駆動しているかを判断することができる。
The FG signal phase
FG信号周期記憶手段403は、FG信号周期検知手段401から出力されたFG信号周期カウント値と、FG信号位相番号記憶手段402から出力されたFG信号位相番号を関連付けて記憶する。本実施形態では、ポリゴンモータ308が1回転当たり6回のFG信号が発生するため、ポリゴンモータ308の1回転分の6個のデータを保持している。なお、1回転のデータを保持することに限られるものではなく、数回転分のFG信号周期カウント値を保持しておき、FG信号位相番号毎に平均値をとる構成としても良い。
The FG signal
回転周期変動特定手段404は、FG信号周期記憶手段403に記憶されたデータに基づいて、ポリゴンモータ308の回転周期変動を検知し、ポリゴンモータ308の回転位相を特定する。ポリゴンモータ308は、製造時の製造装置の加工精度の影響によるステータ及びロータの形状の偏心成分や、ロータマグネットの着磁状態の偏心成分により、ポリゴンモータ308が1回転する間に1回の周期で回転速度変動が生じる。ポリゴンモータ308の製造が完成した段階で、回転速度が早くなる位相及び遅くなる位相は固定される。よって、ポリゴンモータ308を回転駆動すると、同じ位相で回転速度変動が生じることになる。このポリゴンモータ308が1回転する間に1回の周期で生じる回転速度変動は、FG信号周期カウント値を比較処理又はフィルタ等の演算処理することで検知することができる。本実施形態では、一例としてFG信号周期カウント値の最も小さい、つまりポリゴンモータ308の回転速度が一番速いFG信号位相番号を一意に特定できる位相とすることで、ポリゴンモータ308が1回転する間に1回の周期で生じる回転速度変動を検知する。なお、ポリゴンモータ308が1回転する間に1回の周期で生じる回転周期変動が一意に検知できれば、FG信号周期カウント値は最も小さい値に限られるものではない。
The rotation cycle
反射面情報出力手段405は、FG信号位相番号記憶手段402が記憶している位相番号と、回転周期変動特定手段404により特定された位相番号を比較する。位相番号が同一であると判断した後にBD信号の立下りエッジを検知すると、反射面304の面番号を1面(基準面)と判断し、反射面304の面番号を出力する。さらに、ポリゴンミラー303が回転駆動し、BD信号の立下りエッジを検知する度に、1面⇒2面⇒3面⇒4面⇒1面と反射面304の面番号を繰り返し出力する。
The reflecting surface
次に、図5のタイミングチャートを用いて、反射面の特定方法について説明する。図5(a)〜(e)はそれぞれFG信号、FG信号位相番号、FG信号周期カウント値、BD信号、反射面の面番号を示している。 Next, a method for specifying the reflecting surface will be described with reference to the timing chart of FIG. FIGS. 5A to 5E show the FG signal, the FG signal phase number, the FG signal cycle count value, the BD signal, and the surface number of the reflecting surface, respectively.
図5(a)は、FG信号について示している。前述したようにポリゴンモータ308が1回転する間に6回のFG信号が出力されている。FG信号の立下りエッジから立下りエッジまでを一つのFG信号の位相とする。また、各位相におけるFG信号周期カウント値が数値として記載されている。図5(b)は、FG信号位相番号について示している。黒三角印Sのタイミングで、反射面304の特定シーケンスが開始されると、FG信号位相番号記憶手段402が動作し、FG信号位相番号を割り当てる。本実施形態においてはポリゴンモータ308が1回転する間に6回のFG信号が出力されるため、FG信号に6つの位相番号を割り当てていることを示している。
FIG. 5A shows the FG signal. As described above, the FG signal is output six times during one rotation of the
図5(c)は、図5(a)の下部に表記したFG信号周期カウント値をプロットしたものであある。本実施形態では、一例としてFG信号周期カウント値が100になるようにポリゴンモータ308の速度制御を行っている。よって、カウント値100を中心にFG信号周期カウント値がプロットされている。前述したようにポリゴンモータ308が1回転する間に1回の周期で回転速度変動が生じる。よって、図5(c)においてもFG信号周期カウント値が、ポリゴンモータ308が1回転する間に1回の周期で変動していることが確認できる。本実施形態では、一例として回転周期変動特定手段404は、丸点線で囲まれたFG信号周期カウント値が一番小さいFG信号に対応する位相番号をみつけることでポリゴンモータ308が1回転する間に1回の周期変動を検知している。そして、FG信号周期カウント値が一番小さいFG信号に対応する位相番号を反射面情報出力手段405に出力する。なお、カウント値として一番小さい値をみつけることは一例であり、ポリゴンモータ308が1回転する間に1回の周期で生じる変動を検知することができれば、例えば一番大きい値などを検知するようにしてもよい。また、ポリゴンモータ308が1回転する間に生じる1回の周期変動の位相は、ポリゴンモータ308の個体毎に異なる。そのため、ポリゴンモータ308の個体毎にFG信号を測定して検知基準を設定する必要がある。
FIG. 5C is a plot of the FG signal cycle count values shown at the bottom of FIG. In this embodiment, the speed control of the
図5(d)は、BD信号を示している。本実施形態では4面のポリゴンミラー303を使用しているため、ポリゴンモータ308が1回転する間に4回のBD信号が発生している。図5(e)は、反射面情報出力手段405で特定した反射面の面番号を示している。黒三角印Tのタイミングで、回転周期変動特定手段404によってFG信号周期カウント値が一番小さいFG信号に対応する位相番号が特定される。その後、反射面情報出力手段405により、反射面の特定が行われる。反射面情報出力手段405は、FG信号位相番号記憶手段402が記憶している位相番号と、回転周期変動特定手段404が特定した位相番号を比較する。位相番号が同一であると判断した後に、BD信号の立下りエッジを検知すると、反射面304の面番号を1面と特定する。さらに、ポリゴンミラー303が回転駆動し、BD信号の立下りエッジを検知する度に、1面⇒2面⇒3面⇒4面⇒1面と反射面304の面番号を繰り返し出力する。
FIG. 5D shows the BD signal. In this embodiment, since the four-
図6は、ポリゴンミラー303の反射面の特定方法を示したフローチャートである。S1において、制御手段300はモータ制御手段310によりポリゴンモータ308を駆動させる。そして、ポリゴンミラー303の回転速度が安定したか否か判断する。回転速度が安定してない場合はポリゴンモータ308を加減速させ回転速度を安定させる。回転駆動が安定している場合はS2へ進む。
FIG. 6 is a flowchart showing a method for specifying the reflection surface of the
S2において、制御手段300はポリゴンミラー303の反射面の特定シーケンスを開始する。まず、ポリゴンモータ308の回転により発生するFG信号の立下りエッジの検知を行う。FG信号の立下りエッジを検知すると、S3において、制御手段300は立下りエッジ間のFG信号周期カウント値を求める。S4において、制御手段300はFG信号の立下りエッジを検知する度に、FG信号位相番号をカウントアップし、FG信号位相番号記憶手段402に記憶させる。S5において、制御手段300はS3で得られたFG信号周期カウント値と、S4で得られたFG信号位相番号を関連付けて、FG信号周期記憶手段403に記憶させる。S6において、制御手段300はポリゴンミラー303の1回転分のFG信号を検知したか、つまり位相番号1から位相番号6までのFG信号周期カウント値をFG信号周期記憶手段403に記憶させたかを判断する。1回転分のFG信号周期カウント値を記憶するまでS2からS6を繰り返す。
In S <b> 2, the
ポリゴンミラー303の1回転分のFG信号周期カウント値を記憶すると、S7において、制御手段300は回転周期変動特定手段404により、FG信号周期記憶手段403に記憶された各FG信号位相番号のFG信号周期カウント値を比較する。そして、FG信号周期カウント値が一番小さいFG信号に対応する位相番号を特定する。S8において、反射面情報出力手段405は、FG信号位相番号記憶手段402が記憶している位相番号と、S7で特定した位相番号を比較する。位相番号が同一であると判断した後に、BD信号の立下りエッジを検知すると、反射面304の面番号を1面と特定する。S9において、反射面情報出力手段405はBD信号の立下りエッジを検知する度に、1面⇒2面⇒3面⇒4面⇒1面と反射面304の面番号を繰り返し出力する。これにより、FG信号とポリゴンミラー303の反射面との関係を特定することが可能となる。
When the FG signal cycle count value for one rotation of the
このように、FG信号に基づいてポリゴンモータ308が1回転する間に1回の周期で発生する回転速度変動を検知する。これにより、FG信号とBD信号を関連付けすることができ、反射面を特定するための専用のセンサがなくとも、FG信号とBD信号からポリゴンミラー303の反射面を特定することが可能となる。また、ポリゴンミラー303の反射面を特定できるため、反射面304毎の面精度ばらつきを補正するための補正情報に応じて、面精度ばらつきを補正することも可能となる。
In this way, the rotational speed fluctuation that occurs in one cycle while the
(第2の実施形態)
先の第1の実施形態においては、FG信号を検知する方法について説明した。本実施形態においては、FG信号を検知するためのFG信号生成手段309を搭載せず、センサレス制御方式を用いてポリゴンモータ308の回転駆動を行う場合における反射面304の特定方法について説明する。なお、先の第1の実施形態と同様の構成については、ここでの詳しい説明は省略する。
(Second Embodiment)
In the first embodiment, the method for detecting the FG signal has been described. In the present embodiment, a description will be given of a method for specifying the reflecting
図7は、本実施形態における光走査装置101の制御ブロック図である。なお、図7におけるレーザ光発生手段301、BD信号生成手段305、反射面特定手段311、反射面情報記憶手段312、光走査制御手段313、記憶手段314は、先の第1実施形態と同様の構成であるため、同一符号を付けて説明を省略する。
FIG. 7 is a control block diagram of the
ポリゴンモータ701は、ポリゴンミラー303をロータに一体的に取り付けているアウターロータ型のブラシレスモータという点では先の第1の実施形態と同様である。しかし、第1の実施形態のようなホール素子等の磁極位置検知センサ及びドライバ等の制御回路がポリゴンモータ701には実装されていない。代わりに、ロータの位置検知を行うための機能が制御手段700に実装されている。本実施形態においては、ポリゴンモータ701の回転速度制御を行うために、第1の実施形態で用いたFG信号生成手段309としての磁極位置検知センサの代わりに、制御手段700に位置速度推定手段704を備える。また、ドライバ703も制御手段700に実装される。そのため、制御手段700とポリゴンモータ701とのインターフェースは、相巻線(U相、V相、W相)で接続される構成となる。
The
制御手段700は、ポリゴンモータ701の回転制御を行うための、速度制御手段702、ドライバ703、位置速度推定手段704を有している。速度制御手段702は、レーザ光を走査している場合はBD信号に基づいて、レーザ光を走査していない場合は位置速度推定手段704から得られる回転速度信号に基づいて、回転速度検知手段317により回転速度を示す周期を検知する。速度制御手段702は、回転速度検知手段317で検知した回転速度を示す周期と、速度制御手段702内の指令された回転速度とを比較する。そして、指令された回転速度に追従するように、第1の実施形態と同様に、PI制御等を用いてポリゴンモータ701に印加する電圧値を演算し、パルス幅変調等を用いて制御信号として出力する。
The
さらに、ポリゴンモータ701のロータ位置に応じて電圧を印加する通電相を切り替える必要がある。第1の実施形態の場合は磁極位置検知センサからの出力信号に基づき、ロータ位置を検知し通電相の切り替えを行っている。一方、本実施形態においては、磁極位置検知センサを実装していないため、位置速度推定手段704から得られる回転速度信号に基づき、一般的な120度矩形波通電制御での通電切り替え制御を行い、駆動信号をドライバ703に出力する。ドライバ703は、例えばMOS−FETが用いられる。
Furthermore, it is necessary to switch the energized phase to which the voltage is applied according to the rotor position of the
位置速度推定手段704は、3相ブラシレスモータの120度矩形波の通電制御時の一般的な位置センサレス制御方式を用いている。非通電相の誘起電圧を検知することで、ロータ位置を推定し、速度制御手段702と反射面特定手段311に回転速度信号として出力する。図8は、相電圧波形と回転速度信号との関係を示す図である。図8(a)は、120度矩形波の通電制御時の1相分の相電圧波形を示している。図8(b)は、位置速度推定手段704で生成した1相分の回転速度信号を示している。図8(a)に示している非通電区間における誘起電圧波形から、図8(b)に示している矩形波状の回転速度信号を生成している。この回転速度信号は、電源電圧の略半分の電圧と、誘起電圧をコンパレータにより比較することでタイミングU、Vを検知し、電気角180度毎に1、0が繰り返される信号となる。なお、回転速度信号としては、図8(b)の1相分の信号を用いても良い。または、電気角で120度ずつ位相のずれた他の2相分の信号を合成し、電気角360度当たり6回の矩形波の回転速度信号を生成し、出力する構成としても良い。 The position speed estimation means 704 uses a general position sensorless control method at the time of energization control of a 120-degree rectangular wave of a three-phase brushless motor. By detecting the induced voltage of the non-energized phase, the rotor position is estimated and output to the speed control means 702 and the reflecting surface specifying means 311 as a rotational speed signal. FIG. 8 is a diagram showing the relationship between the phase voltage waveform and the rotation speed signal. FIG. 8A shows a phase voltage waveform for one phase during 120-degree rectangular wave energization control. FIG. 8B shows a rotation speed signal for one phase generated by the position / speed estimation means 704. From the induced voltage waveform in the non-energized section shown in FIG. 8A, the rectangular wave-shaped rotation speed signal shown in FIG. 8B is generated. This rotational speed signal is a signal in which 1 and 0 are repeated every 180 degrees of electrical angle by detecting the timings U and V by comparing the induced voltage with a voltage approximately half of the power supply voltage by a comparator. As the rotation speed signal, a signal for one phase in FIG. 8B may be used. Alternatively, a configuration may be adopted in which signals for the other two phases whose phases are shifted by 120 degrees in electrical angle are synthesized, and six rectangular wave rotational speed signals are generated per electrical angle of 360 degrees and output.
このように、第1の実施形態におけるFG信号の代わりとして回転速度信号を反射面特定手段311に出力することで、第1の実施形態と同様に反射面を特定するシーケンスを行うことができる。本実施形態では、回転速度検知手段317を設けていない構成においてもポリゴンミラー303の反射面304を特定することができる。
In this manner, by outputting the rotation speed signal to the reflecting
101 光走査装置
300 制御手段
301 レーザ光発生手段
303 ポリゴンミラー
306 受光センサ
309 FG信号生成手段
311 反射面特定手段
DESCRIPTION OF
Claims (11)
前記照射手段から照射された光を反射するための複数の反射面を備える回転多面鏡と、
前記回転多面鏡を駆動する駆動手段と、
前記回転多面鏡により反射されたレーザ光を検知し、レーザ光に応じた信号を出力する光検知手段と、
前記駆動手段の回転速度に応じた信号を生成する生成手段と、
前記回転速度に応じた信号に基づき、前記回転多面鏡が1回転する間における前記駆動手段の回転速度変動を検知する速度検知手段と、
前記光検知手段による検知結果と、前記速度検知手段による前記回転速度変動に応じて、前記回転多面鏡の反射面を特定する制御手段と、を備えることを特徴とする光走査装置。 Irradiating means for irradiating laser light;
A rotating polygon mirror having a plurality of reflecting surfaces for reflecting the light emitted from the irradiating means;
Driving means for driving the rotary polygon mirror;
Light detecting means for detecting the laser light reflected by the rotary polygon mirror and outputting a signal corresponding to the laser light;
Generating means for generating a signal corresponding to the rotational speed of the driving means;
Based on a signal corresponding to the rotational speed, speed detecting means for detecting a rotational speed fluctuation of the driving means during one rotation of the rotary polygon mirror;
An optical scanning apparatus comprising: a control unit that identifies a detection result by the light detection unit and a reflection surface of the rotary polygon mirror according to the rotation speed fluctuation by the speed detection unit.
前記速度検知手段は、前記周期検知手段により検知された複数の周期のうち、前記カウント手段によりカウントされたカウント値により一意に特定できる周期を前記駆動手段の回転速度変動として検知することを特徴とする請求項2に記載の光走査装置。 Comprising a counting means for counting clocks in a plurality of periods detected by the period detecting means;
The speed detecting means detects a period that can be uniquely specified by a count value counted by the counting means among a plurality of periods detected by the period detecting means as a rotational speed fluctuation of the driving means. The optical scanning device according to claim 2.
前記光走査装置により走査された光により静電潜像が形成される感光体と、
前記感光体に形成された静電潜像を現像する現像手段と、を備えることを特徴とする画像形成装置。
An optical scanning device according to any one of claims 1 to 10,
A photoreceptor on which an electrostatic latent image is formed by light scanned by the optical scanning device;
An image forming apparatus comprising: a developing unit that develops the electrostatic latent image formed on the photosensitive member.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2017107456A JP2018205382A (en) | 2017-05-31 | 2017-05-31 | Optical scanning apparatus and image forming apparatus |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2017107456A JP2018205382A (en) | 2017-05-31 | 2017-05-31 | Optical scanning apparatus and image forming apparatus |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2018205382A true JP2018205382A (en) | 2018-12-27 |
Family
ID=64957682
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2017107456A Pending JP2018205382A (en) | 2017-05-31 | 2017-05-31 | Optical scanning apparatus and image forming apparatus |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2018205382A (en) |
-
2017
- 2017-05-31 JP JP2017107456A patent/JP2018205382A/en active Pending
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