JPH01266567A - Rotational irregularity controller for laser printer - Google Patents

Abstract

PURPOSE:To prevent an abnormal image from being formed by detecting the rotating speed of a photosensitive drum by utilizing laser Doppler effect, and controlling the driving current of a motor if the rotation becomes irregular and putting it in stationary rotation. CONSTITUTION:A laser beam L which has an angle phi of intersection is projected on one point on a photosensitive drum 4 in two directions, and a photodetector 21 detects the angle DELTAtheta between their scattered light beams at the reflection point. The rotating speed V of the photosensitive drum 4 is detected from the Doppler frequency fd=2V/lambdasinphi/2cosDELTAtheta (where phi is the angle of intersection of the laser beam L and lambda is the wavelength of the laser beam) which is obtained at this time and the control current value of the motor which is opposite in phase with the detected current value corresponding to the current irregular rotating speed, so that both current values cancel each other. Consequently, an irregularity of rotation is precluded and an image of excellent quality is obtained.

Description

【発明の詳細な説明】 （産業上の利用分野） 本発明は、レーザープリンターの感光体ドラムの回転ム
ラ制御装置に関するものである。DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION (Field of Industrial Application) The present invention relates to a rotation unevenness control device for a photosensitive drum of a laser printer.

（従来の技術） レーザープリンターにおいては、感光体ドラムの回転が
、常時一定な回転速度でないと画像品質に悪影響をおよ
ぼす。しかし、感光体ドラムはその使用頻度、経時変化
等により部品の摩耗による部品間のガタや、構造体の共
振等でもって、いわゆる回転ムラが生じることが避けら
れなかった。(Prior Art) In a laser printer, unless the photosensitive drum is rotated at a constant rotational speed, image quality will be adversely affected. However, due to the frequency of use of the photosensitive drum, changes over time, etc., it is inevitable that so-called uneven rotation occurs due to play between parts due to wear of the parts, resonance of the structure, etc.

従来のレーザープリンターは、このような回転ムラに基
づく画像が異常になった場合でも、レーザープリンター
本体側で解決する手段は、これまで見当らなかった。In conventional laser printers, even when images become abnormal due to such rotational unevenness, there has been no means to solve the problem on the laser printer itself.

（発明が解決しようとする課題） 上述したように感光体ドラムを常時一定な回転速度に維
持し、回転ムラのないようにして良質な画像をうろこと
が大切であるが、従来のレーザープリンターにおいては
、このような対策がなく、問題とされていた。(Problem to be Solved by the Invention) As mentioned above, it is important to maintain the photoreceptor drum at a constant rotational speed and to avoid uneven rotation to produce high-quality images. However, in conventional laser printers, had no such measures and was considered a problem.

本発明はこのような問題点を解消し、自己検知により回
転ムラを防止し、良質な画像をうろことを目的とするも
のである。The present invention aims to solve these problems, prevent uneven rotation through self-detection, and provide high-quality images.

（構成および作用） 本発明は上記目的を達成するため、感光体ドラムの一点
に対し交差角φを有するレーザービームを２方向から照
射し、その反射点における夫々の散乱光のなす角Δθを
光検出器で検波し、このとレーザビームの波長）から感
光体ドラムの回転速度Ｖを検出し、この時の回転ムラ速
度に相当する検出電流値ｉを逆位相としたモータの制御
電流値ｉユを得て両電流値ｉ、ｉ１を相殺するようにし
たことを特徴とする。(Structure and operation) In order to achieve the above object, the present invention irradiates a point on a photoreceptor drum with a laser beam having an intersecting angle φ from two directions, and calculates the angle Δθ formed by each scattered light at the reflection point. The rotation speed V of the photoreceptor drum is detected from the wavelength of the laser beam detected by a detector, and the control current value i of the motor is determined with the detected current value i corresponding to the uneven rotation speed at this time having an opposite phase. The present invention is characterized in that both current values i and i1 are canceled out by obtaining the following.

本発明によれば、感光体ドラムの回転ムラをドツプラ効
果を利用して検出し、回転ムラに相当する検出電流値ｉ
、それの逆位相のモータ制御電流値１１、間で相殺する
ようにして、一定な駆動電流値１０で駆動し回転ムラを
防止し、良質な画像をうるものである。According to the present invention, the rotational unevenness of the photoreceptor drum is detected using the Doppler effect, and the detected current value i corresponding to the rotational unevenness is
, and a motor control current value 11 of the opposite phase thereof, and are driven at a constant drive current value 10 to prevent uneven rotation and obtain a high-quality image.

（実施例） 第６図は本発明が実施されるレーザープリンターの構造
を示す断面図である。このレーザープリンターの動作を
簡単にのべると、 給紙装置１から矢印へ方向に給送された記録紙２は、レ
ジストローラ対３によってタイミングをとられてドラム
状の感光体４から成る潜像担持体へ搬送される。感光体
４は、反時計方向に回転駆動されその際帯電チャージャ
ー５によって表面を帯電され、レーザー光学系６からの
レーザービームＬを照射されて感光体上に静電潜像が形
成される。この潜像は現像装置７を通るときトナー七こ
よって可視像化され、この可視像は感光体４へ搬送され
た記録紙２に転写チャージャー８により転写され、転写
された記録紙上の可視像は定着装置９によって定着され
る。そして定着装置を出た記録紙２は矢印Ｂ方向の排出
部１１へされる。一方可視像転写後の感光体４はクリー
ニングブレード１２を有するクリーニング装置によって
残留トナーを除去される。感光体から除去されたトナー
はトナー回収タンク１３に回収され、ここに収容される
。(Example) FIG. 6 is a sectional view showing the structure of a laser printer in which the present invention is implemented. Briefly describing the operation of this laser printer, recording paper 2 is fed from a paper feeder 1 in the direction of the arrow, and is timed by a pair of registration rollers 3 to carry a latent image formed by a drum-shaped photoreceptor 4. transported to the body. The photoreceptor 4 is rotationally driven in a counterclockwise direction, the surface of which is charged by a charging charger 5, and irradiated with a laser beam L from a laser optical system 6 to form an electrostatic latent image on the photoreceptor. When this latent image passes through the developing device 7, it is made visible by the toner 7, and this visible image is transferred to the recording paper 2 conveyed to the photoreceptor 4 by the transfer charger 8, and the visible image on the transferred recording paper is The visual image is fixed by a fixing device 9. Then, the recording paper 2 that has left the fixing device is sent to the discharge section 11 in the direction of arrow B. On the other hand, residual toner is removed from the photoreceptor 4 after the visible image has been transferred by a cleaning device having a cleaning blade 12. The toner removed from the photoreceptor is collected in a toner collection tank 13 and stored there.

なお、ｌＯはプリンタ本体、　１４はコントローラ、１
５は本発明が係るプリンタ制御部である。Note that IO is the printer body, 14 is the controller, 1
5 is a printer control unit to which the present invention relates.

第１図は本発明の一実施例を示し、図において１６は矢
印（Ａ）−（Ｂ）方向に移動可能な回転ムラ検出移動ブ
ラケットで、以下の各部材はこのブラケット内に配設さ
れる。１７はレーザー光学系６からのレーザービームを
分光するビームスプリッタ。FIG. 1 shows an embodiment of the present invention, and in the figure, reference numeral 16 denotes a rotational unevenness detection moving bracket that is movable in the directions of arrows (A) and (B), and the following members are arranged inside this bracket. . 17 is a beam splitter that separates the laser beam from the laser optical system 6;

１８はビームスプリッタ１７で分光されたレーザービー
ムを感光体ドラム４の反射点４０へ反射する第１の反射
ミラーで、レーザー光学系６の反射ミラー６０からのレ
ーザービームＬとは交差角φとなるように配置されてい
る。１９は第２の反射ミラーで、反射点４０から反射さ
れる散乱光のなる角へ〇を捕捉し、集光レンズ２０を介
して、光検出器２１へ導くものである。その光検出器２
１の検波出力はプリンタ制御部１５へ入力される。A first reflecting mirror 18 reflects the laser beam separated by the beam splitter 17 to the reflection point 40 of the photosensitive drum 4, and has an intersection angle φ with the laser beam L from the reflecting mirror 60 of the laser optical system 6. It is arranged like this. Reference numeral 19 denotes a second reflection mirror that captures the scattered light reflected from the reflection point 40 at the corner thereof and guides it to the photodetector 21 via the condenser lens 20. The photodetector 2
The detected output of 1 is input to the printer control section 15.

次に動作について説明すると、スキャナモ・−タを駆動
しポリゴンミラーを回転中は、第２図に示すように回転
ムラ検出移動ブラケット１６を、矢印（Ａ）方向へ移動
しておく、これによりレーザー光学系６からのレーザー
ビームＬを反射ミラー６０を介して感光体ドラム４へ照
射し画像記録形成に支障のないようにしである。Next, to explain the operation, while the scanner motor is being driven and the polygon mirror is being rotated, the rotation unevenness detection moving bracket 16 is moved in the direction of arrow (A) as shown in FIG. The laser beam L from the optical system 6 is irradiated onto the photosensitive drum 4 via the reflecting mirror 60 so as not to interfere with image recording formation.

次に感光体ドラム４の回転ムラを検出する場合は、ポリ
ゴンミラーの回転を止め、感光体ドラム４を回転させ、
その反射点４０にレーザービームＬが当るよう回転ムラ
検出移動ブラケット１６を、矢印（Ｂ）方向へ移動して
、第１図のような位置関係で行なわれる。Next, when detecting uneven rotation of the photoreceptor drum 4, stop the rotation of the polygon mirror, rotate the photoreceptor drum 4,
The rotation unevenness detection moving bracket 16 is moved in the direction of arrow (B) so that the laser beam L hits the reflection point 40, and the positional relationship is as shown in FIG.

即ちレーザービームＬはビームスプリッタ１７により光
路上の約５０（％）のレーザー光量を透過させ、残りを
第１の反射ミラー１８に反射し、再びその反射レーザー
ビームＱＸＩＱ２は感光体ドラム４の反射点４０に当り
、分断されたレーザビームＱ工。That is, the laser beam L transmits about 50 (%) of the laser light amount on the optical path by the beam splitter 17, and the rest is reflected by the first reflecting mirror 18, and the reflected laser beam QXIQ2 again reaches the reflection point of the photoreceptor drum 4. 40, the laser beam Q machine was cut off.

Ｑ２は感光体ドラム上で再び１つのレーザービームＬに
なるように反射ミラー６０と第１の反射ミラー１８との
交差角φが設定されてる。In Q2, the intersection angle φ between the reflecting mirror 60 and the first reflecting mirror 18 is set so that the laser beam L forms one laser beam L again on the photosensitive drum.

上記分断された２つのレーザービームＱ、、Ｑ。The two separated laser beams Q,,Q.

が感光体ドラム４で散乱され、その散乱光がブラケット
１６上に取付けられた第２の反射ミラー１９を介して集
光レンズ２０で光検出器２１へ集光され検波出力をうる
。この時、得られるドツプラー周波数ｆ６は、 ｆ　ｔ　＝−Ｌｖ−５ｉｎ−ｉ−ｃｏｓ　Ａ　ｆ）λ　
　　　２ となる。is scattered by the photoreceptor drum 4, and the scattered light passes through the second reflection mirror 19 mounted on the bracket 16 and is focused by the condensing lens 20 onto the photodetector 21 to obtain a detection output. At this time, the obtained Doppler frequency f6 is f t =-Lv-5in-i-cos A f)λ
It becomes 2.

ただし、φはレーザービームのなす交 差角、Δθは感光体ドラム（被測定物）の直角位置から
のづれの角度、λはレ ーザービームの波長 即ち上式より感光体ドラムの回転速度Ｖを検出できる。Here, φ is the intersection angle formed by the laser beam, Δθ is the angle of deviation from the perpendicular position of the photoreceptor drum (object to be measured), and λ is the wavelength of the laser beam, that is, the rotation speed V of the photoreceptor drum can be detected from the above equation.

これは、光検出器２１の検波出力により回転ムラに相当
する検出電流値ｉ（第３図（１））としてプリンタ制御
部１５へ供給される。This is supplied to the printer control unit 15 as a detected current value i (FIG. 3(1)) corresponding to rotational unevenness by the detected output of the photodetector 21.

第３図（１）は上記光検出器２１で得られた回転（速度
）ムラの検出電流値ｉを示す、そこで第４図に示す位相
反転増幅回路４１により位相を逆転し第３図（２）に示
すモータの制御電流値ｉ工（回転ムラの検出電流値ｉと
逆位相）を作成し、ｉにｉｉが加え相殺する。これによ
って、モータの制御電流は一定な駆動電流値ｉ、を得て
１回転ムラを抑止する。FIG. 3(1) shows the detection current value i of rotation (speed) unevenness obtained by the photodetector 21. Therefore, the phase is reversed by the phase inversion amplifier circuit 41 shown in FIG. ) is created (opposite phase to the detection current value i of rotational unevenness), and ii is added to i to cancel it out. As a result, the motor control current obtains a constant drive current value i, thereby suppressing one-rotation unevenness.

上記実施例においてはポリゴンミラー回転中は回転ムラ
検出移動ブラケット１６を移動させ、レーザービームＬ
の光路に支障のないようにし、回転ムラを検出の際はポ
リゴンミラーを停止して、行なっていたが、ポリゴンミ
ラーの回転時においても回転ムラの検出を行なえること
が望ましい。In the above embodiment, the rotation unevenness detection moving bracket 16 is moved while the polygon mirror is rotating, and the laser beam L
The polygon mirror has been stopped to detect rotational unevenness, but it is desirable to be able to detect rotational unevenness even when the polygonal mirror is rotating.

第５図はこのような条件を満す本発明の別の実施例を示
し１分光器６１を用いレーザー光学系６からレーザービ
ームを２つに分け、一方のレーザービームＬは画像書込
み用、他方のレーザービームＬ、は第１図でのべた回転
ムラ検出用とし、回転ムラ検出移動ブラケット１６を固
定ブラケット１６Ａとして配設する。FIG. 5 shows another embodiment of the present invention that satisfies these conditions. 1 A spectroscope 61 is used to divide the laser beam from the laser optical system 6 into two. One laser beam L is used for image writing, and the other is used for image writing. The laser beam L is used for detecting the solid rotational unevenness shown in FIG. 1, and the rotational unevenness detection moving bracket 16 is disposed as a fixed bracket 16A.

そして常時、感光体ドラム４の回転ムラを監視し、プリ
ンタ制御部１５で設定した閾値より外れた検波出力が光
検出器２１から検出された時、回転ムラの制御を行なう
とともに、操作パネル上に表示する。これによって、常
時回転ムラの監視とその回転ムラを抑止する制御動作が
行なわれ、実用上極めて有利である。The rotational unevenness of the photoreceptor drum 4 is constantly monitored, and when the photodetector 21 detects a detection output that is out of the threshold set by the printer control unit 15, the rotational unevenness is controlled and a message is displayed on the operation panel. indicate. This allows constant monitoring of rotational unevenness and control operations to suppress the rotational unevenness, which is extremely advantageous in practice.

（発明の効果） 以上説明したように本発明はレーザードツプラ効果を利
用して感光体ドラムの回転速度が検出され、回転ムラが
発生した時、その検波出力によりモータの駆動電流を制
御して定常回転とする。これによって異常画像の発生を
防止することができる。(Effects of the Invention) As explained above, the present invention uses the laser Doppler effect to detect the rotational speed of the photoreceptor drum, and when rotational unevenness occurs, the motor drive current is controlled by the detection output. Assume steady rotation. This makes it possible to prevent abnormal images from occurring.

【図面の簡単な説明】[Brief explanation of the drawing]

第１図は本発明の一実施例にかかる回転ムラ検出装置の
構成図、第２図は画像形成時の回転ムラ検出装置とレー
ザー光学系の位置関係を示す図、第３図は本発明による
回転（速度）ムラ検出電流値ｉとモータの制御電流値ｉ
、との波形図、第４図は位相逆転回路の一例、第５図は
本発明の別の実施例にかかる回転ムラ検出装置の構成図
、第６図は本発明が実施されるレーザープリンターの構
造を示す断面図である。 ４　・・・感光体ドラム、６　・・・　レーザー光学系
、１５・・・プリンタ制御部、１６・・・回転ムラ検出
移動ブラケット、１６Ａ　・・・回転ムラ検出固定ブラ
ケット、１７・・・　ビームスプリッタ、１８・・・第
１の反射ミラー、１９・・・第２の反射ミラー、２ｏ・
・・集光レンズ、２１・・・光検出器、４０・・・反射
点、４１・・・位相反転増幅回路、６ｏ・・・反射ミラ
ー、６１・・・分光器。 特許出願人　株式会社　リ　コ　− 第２図 第３図 第４図FIG. 1 is a configuration diagram of a rotational unevenness detection device according to an embodiment of the present invention, FIG. 2 is a diagram showing the positional relationship between the rotational unevenness detection device and a laser optical system during image formation, and FIG. 3 is a diagram according to the present invention. Rotation (speed) unevenness detection current value i and motor control current value i
, FIG. 4 is an example of a phase reversal circuit, FIG. 5 is a configuration diagram of a rotation unevenness detection device according to another embodiment of the present invention, and FIG. 6 is a diagram of a laser printer in which the present invention is implemented. FIG. 3 is a cross-sectional view showing the structure. 4...Photosensitive drum, 6...Laser optical system, 15...Printer control unit, 16...Rotation unevenness detection moving bracket, 16A...Rotation unevenness detection fixed bracket, 17...Beam splitter , 18... first reflecting mirror, 19... second reflecting mirror, 2o.
... Condensing lens, 21... Photodetector, 40... Reflection point, 41... Phase inversion amplifier circuit, 6o... Reflection mirror, 61... Spectrometer. Patent applicant Rico Co., Ltd. - Figure 2 Figure 3 Figure 4

Claims (1)

【特許請求の範囲】 感光体ドラムの一点に対し交差角φを有するレーザービ
ームを２方向から照射し、その反射点における夫々の散
乱光のなす角Δθを光検出器で検波し、このとき得られ
るドップラー周波数 ｆδ＝（２Ｖ／λ）ｓｉｎ（φ／２）ｃｏｓΔθ（ただ
し、λはレーザービームの波長）から感光体ドラムの回
転速度Ｖを検出し、この時の回転ムラ速度に相当する検
出電流値ｉを逆位相としたモータの制御電流値ｉ＿１を
得て両電流値ｉ、ｉ＿１を相殺するようにしたことを特
徴とするレーザープリンターの回転ムラ制御装置。[Claims] Laser beams having a crossing angle φ are irradiated from two directions to one point on the photoreceptor drum, and the angle Δθ formed by each scattered light at the reflection point is detected by a photodetector. The rotation speed V of the photosensitive drum is detected from the Doppler frequency fδ=(2V/λ) sin (φ/2) cos Δθ (where λ is the wavelength of the laser beam), and the detected current corresponding to the rotation uneven speed at this time is detected. A rotation unevenness control device for a laser printer, characterized in that a control current value i_1 of a motor is obtained with a value i having an opposite phase so that both current values i and i_1 cancel each other out.