JP2000338442A - 光偏向走査装置 - Google Patents

光偏向走査装置

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JP2000338442A
JP2000338442A JP11148880A JP14888099A JP2000338442A JP 2000338442 A JP2000338442 A JP 2000338442A JP 11148880 A JP11148880 A JP 11148880A JP 14888099 A JP14888099 A JP 14888099A JP 2000338442 A JP2000338442 A JP 2000338442A
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JP
Japan
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polygon mirror
rotary polygon
scanner motor
reference position
scanning device
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JP11148880A
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English (en)
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Hideyuki Miyamoto
英幸 宮本
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Canon Inc
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Canon Inc
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 走査ビームのドットずれを防止するために、
回転多面鏡の反射面を識別して高精度の走査を行う。 【解決手段】 マーク検知手段20は回転多面鏡13の
基準位置マークMを検出し、その検知信号を制御部17
へ出力する。ロータ14aが回転すると、1回転につき
基準位置マークMが1回マーク検知手段20の前を通過
するので、1回転につき1回の検知信号が出力される。
制御部17はこの検知信号を受け取った瞬間に、どの基
準反射面が偏向走査に使用されているかを認識する。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、レーザービーム等
の光ビームを感光体上に走査するための回転多面鏡及び
スキャナモータを有する光偏向走査装置に関するもので
ある。
【0002】
【従来の技術】図9は従来例の光偏向走査装置の平面
図、図10は断面図を示す。スキャナモータ1が矢印A
方向に回転駆動すると、高速高精度に回転多面鏡2が回
転し、光ビームユニット3から発した光ビームBは回転
多面鏡2を照射して偏向され、走査レンズ4により調整
された後に光学箱5から出射され、図示しない感光体上
を光ビームBの走査開始点Sから走査終了点Eに走査す
る。このとき、回転多面鏡2で反射された光ビームBは
最初にスタートセンサ6に入射し、スタートセンサ6は
光ビームBの走査タイミングを合わせるタイミング信号
を発する。制御部7はこのタイミング信号を基準に光ビ
ームユニット3を駆動し始め、開始点Sから終了点Eに
走査される光ビームBを変調する。
【0003】走査線は点滅する光ビームBのドットの集
まりであり、開始点Sの位置のドットはスタートセンサ
6により正確に位置決めされるが、終了点Eのドットの
位置精度は、光ビームBの変調タイミングは変わらない
ので、スキャナモータ1の回転速度を高精度に安定化す
ること、及び回転多面鏡2の6つの面の平面度を高精度
に揃えることによって、正確な位置決めを達成すること
ができる。これは、回転速度と反射角が一定であれば、
一定時間後には必ず光ビームBは終了点Eに正確に到達
するからである。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら上述の従
来例において、回転多面鏡2の鏡面は高精度に加工され
ているが、完全な平面ではなく僅かな凹凸を有してい
る。図11は回転多面鏡2の反射面が凹と凸で変化する
光ビームBの走査状態を示しており、回転多面鏡2が同
様にA方向に回転しても、図11(a) の凹面の場合には
ドット開始点Sと終了点Eの間隔は広くなり、図11
(b) の凸面では狭くなって、同じ回転角度でも描かれる
走査線長が異なる。
【0005】スキャナモータ1の回転速度は極めて安定
なので、スタートセンサ6を基準にして走査線を描き始
めると、図12に示すように開始点S側のドットは強制
的に揃うが、回転多面鏡2に凹凸面が混在すると、終了
点E側ではドットが周期的にずれることになり、このド
ットずれは偏向走査装置の高性能化と共に重要な問題と
なる。このドットずれを防止する方法として、制御部7
において補正処理や画像処理が行われているが、このと
き使用している回転多面鏡2の反射面の識別ができない
と、ドットずれとの相関がとれず正確な補正ができない
という問題点が生ずる。
【0006】本発明の目的は、上述の問題点を解消し、
回転多面鏡のどの反射面が使用されているかを識別し
て、光ビームの走査の位置精度を向上した偏向走査装置
を提供することにある。
【0007】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
の本発明に係る光偏向走査装置は、光ビームを偏向走査
する回転多面鏡と、該回転多面鏡を回転駆動するスキャ
ナモータとを有する光偏向走査装置において、前記スキ
ャナモータはロータの1回転に対して1回の基準位置信
号を出力する検出手段を有することを特徴とする。
【0008】また、本発明に係る光偏向走査装置は、光
ビームを偏向走査する回転多面鏡と、該回転多面鏡を回
転駆動するスキャナモータと、少なくとも前記回転多面
鏡及びスキャナモータを内包して光学ユニットを形成す
る光学箱及びカバー部材とを有する光偏向走査装置にお
いて、前記スキャナモータが回転駆動する回転部分の周
方向に設けた1個の基準位置マークと、前記光学箱及び
カバー部材の何れかに設け前記基準位置マークを検知す
る検出手段とを有することを特徴とする。
【0009】更に、本発明に係る光偏向走査装置は、光
ビームを偏向走査する回転多面鏡と、該回転多面鏡を回
転駆動するスキャナモータとを有する光偏向走査装置に
おいて、前記スキャナモータのFG出力周期と前記回転
多面鏡で反射される光ビームを検知する検出手段の出力
周期とが1回転で互いに素となる関係を有することを特
徴とする。
【0010】
【発明の実施の形態】本発明を図1〜図8に図示の実施
例に基づいて詳細に説明する。図1は第1の実施例の光
偏向走査装置の平面図、図2は断面図、図3はスキャナ
モータの斜視図を示している。光学箱11内には、光ビ
ームユニット12、回転多面鏡13に連結したスキャナ
モータ14、走査レンズ15、スタートセンサ16が配
置されている。スタートセンサ16の出力は制御部17
に接続され、制御部17の出力は電源基板12aを介し
て光ビームユニット12に接続されている。回転多面鏡
13はスキャナモータ14のロータ14aに接着又は焼
き嵌めなどにより取り付けられ、上側から固定具18に
よりばねを介して固定されている。また、スキャナモー
タ14はビス締めなどの手段により光学箱11に固定さ
れており、光学箱11は内部に配置した部材を保護する
ためのカバー部材19により覆われている。
【0011】スキャナモータ14のロータ14aの周方
向には、1個の基準位置マークMが印刷インク、刻印、
磁気などの方法により付されており、これを検知する光
センサや磁気センサなどのマーク検知手段20がモータ
基板21上に設けられている。そして、基準位置マーク
Mは回転多面鏡13の基準反射面13aに対応するよう
に位置が調整されている。この場合には、予め基準位置
マークMを付したロータ14aに、回転多面鏡13の反
射面を位置合わせして組立結合してもよいし、またロー
タ14aに回転多面鏡13を組立結合した後に、基準反
射面13aに合わせて基準位置マークMを付加してもよ
い。
【0012】このような構成により、スキャナモータ1
4が駆動すると高速高精度に回転多面鏡13が回転す
る。光ビームユニット12から発した光ビームBは回転
多面鏡13を照射して偏向され、走査レンズ15により
調整された後に光学箱11から出射され、図示しない感
光体上を光ビームBの走査開始点Sから走査終了点Eに
走査する。このとき、スタートセンサ16は光ビームB
を検出して光ビームBの走査タイミングを合わせてい
る。
【0013】マーク検知手段20は回転多面鏡13の基
準位置マークMを検出して、その検知信号Tを制御部1
7に出力する。ロータ14aが回転すると、1回転につ
き1回、基準位置マークMがマーク検知手段20の前を
通過するので、1回転につき1回の検知信号Tが出力さ
れる。制御部17はこの検知信号Tを受け取った瞬間
に、どの基準反射面13aが偏向走査に使用されている
かを認識することができる。
【0014】このようにして、容易にかつコストアップ
することなく、現在使用している反射面13aを正確に
識別することができ、またマーク検知手段20を直接モ
ータ基板21上に設けているので、スキャナモータ14
の取り扱いが容易で、マーク検知手段20の実装や配線
を簡便に行うことができる。なお、ロータ14aと回転
多面鏡13の位相を合わせる作業を簡略化するために、
ロータ14aと回転多面鏡13の少なくとも一方に位置
決めのための突起などを設けてもよい。
【0015】図4は第2の実施例の断面図を示し、第1
の実施例と同じ部材には同じ番号を付している。ロータ
14aに基準位置マークMが付され、光学箱11の側壁
にマーク検知手段20が設けられており、マーク検知手
段20からの検知信号Tが制御部17へ出力される。第
1の実施例と同様に、基準位置マークMは回転多面鏡1
3の基準反射面13aと対応しており、ロータ14aが
回転すると、1回転につき1回、基準位置マークMがマ
ーク検知手段20の前を通過するので、1回転に1回の
検知信号Tが出力され、制御部17はこの検知信号Tを
受け取った瞬間に、偏向走査に使用されている基準反射
面13aを認識することができる。
【0016】本実施例では、マーク検知手段20が光学
箱11に設けられているので、マーク検知手段20の取
り付け位置調整が簡単であり、両者を離間して配置すれ
ば、マーク検知手段20がロータ14aに接近し過ぎて
発生する風切り音を防止することができる。
【0017】図5は第3の実施例を示し、回転多面鏡1
3に基準位置マークMが付され、カバー部材4にマーク
検知手段20が設けられており、マーク検知手段20か
ら検知信号Tが制御部17へ出力される。基準位置マー
クMは回転多面鏡13の基準反射面13aと対応してお
り、回転多面鏡13が回転すると、1回転につき1回、
基準位置マークMがマーク検知手段20の前を通過する
ので、1回転に1回の検知信号Tが出力され、使用して
いる反射面の識別を行うことができる。
【0018】基準位置マークMが回転多面鏡13に直接
設けられているので、基準位置マークMと基準反射面1
3aの合わせ込みが簡単で、回転多面鏡13を交換した
場合でも再調整は不要である。
【0019】図6は第4の実施例を示し、基準位置マー
クMは固定具18上に付しており、この場合も第1の実
施例と同様にして、反射面13aの認識が可能となる。
【0020】図7は第5の実施例の斜視図を示し、スキ
ャナモータ14のFG出力周期とスタートセンサ16の
出力周期が1回転で互いに素となる関係とされている。
本実施例の回転多面鏡13は5面で構成されているの
で、偏向走査される光ビームがスタートセンサ16に達
して、パルス状のスタートセンサ出力16aが1回転に
5回の周期で発生するようにされている。
【0021】一方、スキャナモータ14にはFG信号F
が存在し、回転速度に比例した周波数の信号を発生する
周波数発信器が設けられて、スキャナモータ14が一定
速度で回転するサーボ系が構成されている。このサーボ
系としては、例えばモータ基板21上にコの字型パター
ンPをロータ14aの磁束に合わせて円周状に配線し、
ロータ14aの回転に伴ってこのパターンPから生ずる
誘導起電力をパルス状に整形して、図示しないサーボ手
段に与えるように構成されている。
【0022】本実施例では、FG信号Fは1回転に4回
発生するパルス信号で、このFG信号Fもスタートセン
サ出力Gも周波数情報しか含んでいないために、そのま
までは基準位置信号としては使用することはできない。
この両信号F、Gは共に位相比較手段23に入力される
と、図8のスタートセンサ16aの出力G及びFG信号
Fと検知信号Tとの関係に示すように、位相比較手段2
3は2つの入力信号F、Gの位相が一致したときにパル
ス信号Tを出力し、2つの入力信号F、Gは1回転中の
周期が5と4、つまり互いに素の関係にあるために、位
相の一致も1回転中に1回である。従って、位相比較手
段23は1回転に1回、決まった位置で検出パルス信号
Tを出力するので、これを検知信号Tとして利用するこ
とができる。
【0023】実際には、回転多面鏡13の基準反射面2
2aが、スタートセンサ16に光ビームBを照射してい
る位置でFG信号Fが同位相となるように、回転多面鏡
13とロータ14aの位置決めをして組み立てればよ
い。このような構成にして、偏向走査装置が備えている
信号出力に適当な処理を行うことによって基準位置信号
が得られるので、殆どコストアップすることなく反射面
22aの識別が可能な装置を実現することができる。な
お、ここでは互いに素の関係として周期4と周期5とし
たが、これに限定することなく、またFG信号Fの発生
もコの字パターンPに限定しなくともよい。
【0024】
【発明の効果】以上説明したように本発明に係る光偏向
走査装置は、回転多面鏡の1回転につき1回の基準位置
信号を出力して、これを検出するようにしたことによ
り、低コストで回転多面鏡の反射面の識別を実現するこ
とができる。
【0025】また、本発明に係る光偏向走査装置は、ス
キャナモータ自身又は光学箱やカバー部材にマーク検知
手段を設けて、基準位置信号を検出するようにしたこと
により、低コストで回転多面鏡の反射面の識別を実現す
ることができる。
【0026】更に、本発明に係る光偏向走査装置は、ス
タートセンサ出力とFG信号Fの1回転での周期が互い
に素の関係にある場合に、基準位置信号を位相比較手段
を使用して検出するようにしたことにより、低コストで
回転多面鏡の反射面の識別を実現することができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】第1の実施例の光偏向走査装置の平面図であ
る。
【図2】断面図である。
【図3】スキャナモータの斜視図である。
【図4】第2の実施例の断面図である。
【図5】第3の実施例の断面図である。
【図6】第4の実施例の断面図である。
【図7】第5の実施例のスキャナモータの斜視図であ
る。
【図8】位置信号のグラフ図である。
【図9】従来例の光偏向走査装置の平面図である。
【図10】断面図である。
【図11】回転多面鏡の斜視図である。
【図12】走査ビームの説明図である。
【符号の説明】
11 光学箱 12 光ビームユニット 13、22 回転多面鏡 14 スキャナモータ 14a ロータ 16 スタートセンサ 17 制御部 20 マーク検知手段 23 位相比較手段 M 基準位置マーク

Claims (6)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 光ビームを偏向走査する回転多面鏡と、
    該回転多面鏡を回転駆動するスキャナモータとを有する
    光偏向走査装置において、前記スキャナモータはロータ
    の1回転に対して1回の基準位置信号を出力する検出手
    段を有することを特徴とする光偏向走査装置。
  2. 【請求項2】 光ビームを偏向走査する回転多面鏡と、
    該回転多面鏡を回転駆動するスキャナモータと、少なく
    とも前記回転多面鏡及びスキャナモータを内包して光学
    ユニットを形成する光学箱及びカバー部材とを有する光
    偏向走査装置において、前記スキャナモータが回転駆動
    する回転部分の周方向に設けた1個の基準位置マーク
    と、前記光学箱及びカバー部材の何れかに設け前記基準
    位置マークを検知する検出手段とを有することを特徴と
    する光偏向走査装置。
  3. 【請求項3】 前記基準位置マークは前記スキャナモー
    タのロータに設けた請求項2に記載の光偏向走査装置。
  4. 【請求項4】 前記基準位置マークは前記回転多面鏡に
    設けた請求項2に記載の光偏向走査装置。
  5. 【請求項5】 前記回転部分は前記回転多面鏡の固定部
    材とした請求項2に記載の光偏向走査装置。
  6. 【請求項6】 光ビームを偏向走査する回転多面鏡と、
    該回転多面鏡を回転駆動するスキャナモータとを有する
    光偏向走査装置において、前記スキャナモータのFG出
    力周期と前記回転多面鏡で反射される光ビームを検知す
    る検出手段の出力周期とが1回転で互いに素となる関係
    を有することを特徴とする光偏向走査装置。
JP11148880A 1999-05-27 1999-05-27 光偏向走査装置 Pending JP2000338442A (ja)

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Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20050020461A (ko) * 2003-08-22 2005-03-04 삼성전자주식회사 스캐닝 모터의 속도제어장치
JP2009294542A (ja) * 2008-06-06 2009-12-17 Canon Inc 光走査装置及び画像形成装置
US9804522B2 (en) 2015-11-30 2017-10-31 Canon Kabushiki Kaisha Image forming apparatus

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