JP6609144B2 - 光走査装置 - Google Patents
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Description
光ビームを出射する光源と、
前記光源から出射された前記光ビームが感光体の表面上を主走査方向に走査するように前記光ビームを偏向する回転多面鏡と、
前記回転多面鏡を回転させるモータと、
前記モータの回転により発生する磁束変化を検出して回転位置検出信号を生成する回転位置検出手段と、
前記モータを所定回転速度で回転させたときの前記回転位置検出信号の基準値を記憶する記憶手段と、
前記回転位置検出信号と前記基準値とに基づいて基準信号を生成する基準信号生成手段と、
前記基準信号に対する前記回転多面鏡の複数の反射面の位相データを格納する格納手段と、
前記モータの設定回転速度の変化量に対する実際の回転速度の変化量の割合を表す変速係数を格納する変速係数格納手段と、
前記変速係数に基づいて前記位相データを補正して変速位相データを生成する変速位相データ生成手段と、
を備え、
前記主走査方向における前記光ビームの前記感光体への書き込み位置を一定にするために前記基準信号と前記変速位相データとに基づいて前記光源からの前記光ビームの出射開始タイミングを決定することを特徴とする。
本実施例における電子写真方式の画像形成装置1を説明する。図19は、第1実施例の画像形成装置1の断面図である。画像形成装置1は、光走査装置2(2Y、2M、2C、2K)、画像制御部5、画像読取部500、感光ドラム(感光体)25を含む画像形成部503、定着部504および給紙/搬送部505から構成される。画像読取部500は、原稿台に置かれた原稿に対して、照明を当てて原稿の画像を光学的に読み取り、読み取った画像を画像データ(電気信号)へ変換する。画像制御部5は、画像読取部500から画像データを受け取り、受け取った画像データを画像信号へ変換する。画像制御部5は、画像信号を光走査装置2へ送信し、また、光走査装置2の発光を制御する。
図2は、第1実施例の光走査装置2の説明図である。光走査装置2は、レーザ制御部11、半導体レーザ(光源)12、コリメートレンズ13、円柱レンズ14、モータ15、fθレンズ17及び反射ミラー18を有する。モータ15は、ロータ15bを有する。回転多面鏡15aは、ロータ15bと一体に回転する。本実施例においては、画像制御部5は、光走査装置2の外部で、画像形成装置1の本体に設けられている。画像制御部5と光走査装置2は、電気的に接続されている。画像制御部5は、光走査装置2に設けられていてもよい。半導体レーザ12から出射されたレーザ光(以下、光ビームという。)Lは、コリメートレンズ13及び円柱レンズ14を経て、回転多面鏡15aへ到達する。光ビームLは、回転多面鏡15aにより偏向され、fθレンズ17、反射ミラー18を経由して感光ドラム25上を矢印Xで示す主走査方向に走査して静電潜像を形成する。本実施例の光走査装置2には、感光ドラム25上の画像領域へ静電潜像を形成するための光ビームLの出射開始タイミングを制御するためのBD信号を出力するBD(光ビーム検出器)が設けられていない。
図1は、第1実施例のモータ15の説明図である。図1(a)は、第1実施例のモータ15の横断面図である。モータ(偏向手段)15は、3相6極のブラシレスDCモータである。モータ15の相数および極数は、これらに限定されるものではない。回転多面鏡15aは、4つの反射面(偏向面)を有する。回転多面鏡15aの反射面の数は、これに限定されるものではない。
図6は、第3実施例の位相データ39の生成処理を行うために必要な構成のブロック図である。破線で囲まれた部分は、光走査装置2の組み立てに必要な工具100である。工具100は、ビーム検出器(以下、工具BDという。)101、FG−BD位相計測部103及び工具制御部104を有する。工具100は、画像形成装置1を出荷する前に工場などで位相データ39を生成するときに、光走査装置2に対して配置される。工具100は、位相データ39を生成した後、光走査装置2から取り外される。このようにして、光走査装置2を製造することができる。
基準信号生成部36は、抽出信号51の立ち下りエッジ間の周期τkを計測して、計算結果から式1、式2及び式3に示すように、順次、抽出信号51の周期の移動平均値を求める。ここで、kは、整数である。本実施例では、4個の周期τk、τk+1、τk+2及びτk+3の移動平均値を順次求めている。抽出信号51の周期の平均値は、抽出信号51のn個(n≧2)の周期を平均して求めてもよい。平均する抽出信号51の周期の数および平均に用いる抽出信号51は任意に選択してもよい。
図12は、第5実施例の異常周期検知回路53のブロック図である。第一カウンタ62及び第二カウンタ65は、検出タイミング信号32の周期をクロック(CLK)61でカウントする。予め設定した閾値(τerr_max、τerr_min)がプリセット入力され、カウント結果に応じてキャリーアウト(桁上げ出力、以下、COという。)を出力する。第一D型フリップフロップ(以下、第一DFFという。)64は、検出タイミング信号32の周期が上限閾値τerr_maxを超える場合に上限の異常信号を出力する。すなわち、第一DFF64は、第一カウンタ62のCO出力と検出タイミング信号32により、上限の異常信号を出力する。第二D型フリップフロップ(以下、第二DFFという。)67は、検出タイミング信号32の周期が下限閾値τerr_min以下である場合に下限の異常信号を出力する。すなわち、第二DFF67は、第二カウンタ65のCO出力と検出タイミング信号32により、下限の異常信号を出力する。異常検知信号54は、第一DFF64の出力と第二DFF67の出力をORゲート68にて論理和した結果から得る。
次に、モータ15の変速対応を説明する。図16は、第6実施例のモータ15の回転速度設定値と実際の回転速度の関係を示す図である。図16は、同一構成のモータA及びモータBを第一設定値15,000rpmと第二設定値30,000rpmとで回転させた場合を示している。第一設定値15,000rpmから第二設定値30,000rpmへの変速係数の理論値は、2.000である。ところが、モータA及びモータBの実際の回転速度は、部品のバラツキなどに起因して第一設定値15,000rpm及び第二設定値30,000rpmと異なっている。第一設定値15,000rpmで、モータAの実際の回転速度が15,000rpmであり、モータBの実際の回転速度が15,075rpmである。また、第二設定値30,000rpmで、モータAの実際の回転速度が30,180rpmであり、モータBの実際の回転速度が30,000rpmである。この場合、モータAの変速係数は、1.990(15,075rpmから30,000rpm)であるのに対して、モータBの変速係数は、2.012(15,000rpmから30,180rpm)である。モータAとモータBの変速係数は、1%程度の誤差があることが判る。ここで、モータの変速係数は、モータの設定回転速度の変化量に対する実際の回転速度の変化量の割合を表している。
12 ・・・半導体レーザ(光源)
15 ・・・モータ
15a・・・回転多面鏡
16 ・・・ホール素子(回転位置検出手段)
22 ・・・FG信号(回転位置検出信号)
25 ・・・感光ドラム(感光体)
L ・・・光ビーム
X ・・・主走査方向
Claims (6)
- 光走査装置であって、
光ビームを出射する光源と、
前記光源から出射された前記光ビームが感光体の表面上を主走査方向に走査するように前記光ビームを偏向する回転多面鏡と、
前記回転多面鏡を回転させるモータと、
前記モータの回転により発生する磁束変化を検出して回転位置検出信号を生成する回転位置検出手段と、
前記モータを所定回転速度で回転させたときの前記回転位置検出信号の基準値を記憶する記憶手段と、
前記回転位置検出信号と前記基準値とに基づいて基準信号を生成する基準信号生成手段と、
前記基準信号に対する前記回転多面鏡の複数の反射面の位相データを格納する格納手段と、
前記モータの設定回転速度の変化量に対する実際の回転速度の変化量の割合を表す変速係数を格納する変速係数格納手段と、
前記変速係数に基づいて前記位相データを補正して変速位相データを生成する変速位相データ生成手段と、
を備え、
前記主走査方向における前記光ビームの前記感光体への書き込み位置を一定にするために前記基準信号と前記変速位相データとに基づいて前記光源からの前記光ビームの出射開始タイミングを決定することを特徴とする光走査装置。 - 前記回転位置検出信号と前記基準値とに基づいて前記回転多面鏡の一回転周期に対応する周期を有する抽出信号を生成する抽出信号生成手段をさらに備え、
前記基準信号生成手段は、前記抽出信号のn個(n≧2)の周期の平均値に基づいて前記基準信号を生成することを特徴とする請求項1に記載の光走査装置。 - 前記抽出信号の前記周期の異常を検知して異常検知信号を生成する異常周期検知手段をさらに備え、
前記基準信号生成手段は、前記異常検知信号に対応する抽出信号の周期を除いて前記平均値を求めることを特徴とする請求項2に記載の光走査装置。 - 感光体と、
前記感光体を帯電させる帯電手段と、
光ビームを出射して前記感光体の表面上に静電潜像を形成する請求項1乃至3のいずれか一項に記載の光走査装置と、
前記静電潜像を現像して記録媒体に転写すべきトナー像を前記感光体の前記表面上に形成する現像手段と、
を備えることを特徴とする画像形成装置。 - 光ビームを出射する光源と、前記光源から出射された前記光ビームが感光体の表面上を主走査方向に走査するように前記光ビームを偏向する回転多面鏡と、前記回転多面鏡を回転させるモータと、前記モータの回転により発生する磁束変化を検出して回転位置検出信号を生成する回転位置検出手段と、を備える光走査装置を製造する方法であって、
ビーム検出器、位相計測部および制御部を有する工具を前記光走査装置に対して配置する工程と、
前記モータを回転させて前記回転位置検出信号を生成する工程と、
前記モータを所定回転速度で回転させたときの前記モータの一回転中の前記回転位置検出信号の複数の周期から選択された一つの周期を表す基準値を記憶手段に記憶させる工程と、
前記モータの設定回転速度の変化量に対する実際の回転速度の変化量の割合を表す変速係数を生成する工程と、
前記変速係数を変速係数格納手段に格納する工程と、
前記工具を前記光走査装置から取り外す工程と、
を備える方法。 - 前記回転位置検出信号と前記基準値とに基づいて基準信号を生成する工程と、
前記基準信号に対する前記回転多面鏡の複数の反射面の位相データを生成する工程と、
前記位相データを格納手段に格納する工程と、
をさらに備える請求項5に記載の方法。
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