JP2004333631A

JP2004333631A - 光偏向走査装置

Info

Publication number: JP2004333631A
Application number: JP2003126429A
Authority: JP
Inventors: Hideyuki Miyamoto; 英幸宮本
Original assignee: Canon Inc
Current assignee: Canon Inc
Priority date: 2003-05-01
Filing date: 2003-05-01
Publication date: 2004-11-25

Abstract

【課題】目的はスキャナのジッタに起因するモアレなどを防止するためのインデックス（ＦＡＣＥＴ１）信号を低コストで生成すること。
【解決手段】ポリゴンミラーの角部の一箇所において面取りを他より大きく設けた。また角部の一箇所を塗料で反射率を下げた。これによりＢＤセンサ出力で識別が可能となる。また塗料による調整はバラツキ補正としても応用できる。
【選択図】図１

Description

【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５は従来例の光偏向走査装置の平面図、図６は断面図を示す。これらは例えば特開２０００−３３８４４２号公報に示されている。
【０００３】
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パルスとして発する。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。
【０００４】
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のドットの位置決め精度は、光ビームＢの変調タイミングとスキャナモータ１の回転速度を高精度に安定化することで達成しようとしている。しかし回転多面鏡２の６つの面の平面度を高精度に揃えることが困難なため、終了点Ｅの正確な位置決めは、必ずしも満足なものにならない場合がある。これを簡単に説明すると、回転多面鏡２の各鏡面の平面度相互差が完全に一致している訳ではなく面毎に僅かな凹凸の違いを有しているため、同じ回転角度でも描かれる走査線長が異なるためである。このためスタートセンサ６を基準にして走査線を描き始めると、図７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、前述の特開２０００−３３８４４２号公報などでは制御部７において回転多面鏡２の反射面の識別をし面毎に変調タイミングを変化させて図８のように補正するため、その手段として前記スキャナモータはロータの１回転に対して１回の基準位置信号いわゆるインデックス信号を出力する検出手段を有している。
【０００５】
インデックス信号を出力する検出手段を有する例は他にも特開平１１−３４８３４６号公報などで公開されている。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
しかし前記、特開平１１−３４８３４６号公報では検出手段の構成を具体的には示していない。また、特開２０００−３３８４４２号公報では検出手段の構成を具体的に示しているが、以下のような問題がある。すなわち専用の検知センサを設けることになりコストアップになってしまう。また、回転多面鏡を交換した場合にはロータと回転多面鏡の位相を崩してしまうので、再調整が面倒であるといった問題があった。センサを省略する手段の一つとして回転多面鏡の面数とモータのホール素子信号の位相差を利用することも、特開２０００−３３８４４２号公報で述べられているが、これは回転多面鏡の面数などに制約を受けるし、回転多面鏡を交換した場合に位相が崩れる課題は解決されていない。
【０００７】
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するにあたり、専用の検知センサを設けることなしに、回転多面鏡の面数などの制約も受けず、また回転多面鏡を交換しても再調整が容易であるという、偏向走査装置を提供することにある。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するための請求項１に記載の光走査装置は、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、前記回転多面鏡は面と面の境界である角部が、１回転中に１箇所、面取りを他の角部より大きく形成していることを特徴とする。
【０００９】
また、本発明に係る光偏向走査装置は、塗料の塗布により回転多面鏡の面と面の境界である角部の１回転に対して１箇所において反射率を変化させた。
【００１０】
さらに、反射率の調整方法として塗料の塗布という方法を採用することにより、反射率をより細かく調整でき回転多面鏡の加工精度バラツキによる影響を補正することがより容易になる。
【００１１】
【発明の実施の形態】
（実施例）
本発明を図１〜図４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は回転多面鏡の詳細図である。
【００１２】
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は第一集光系８を経て回転多面鏡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パルスＰとして発する。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。
【００１３】
ここで回転多面鏡においてスタートセンサに向かう光ビームの状態を詳細に説明する。
【００１４】
光源手段から出射された光ビームは不図示のコリメータレンズで断面略円形の平行光となり、次に回転多面鏡との間に設けられた副走査方向にのみパワーを有する第一集光系８により図２（ａ）でＬのように縦方向に徐々に潰されたようになって、焦線ＬＢとして回転多面鏡の反射面端部付近に結像する。これは従来、「倒れ補正光学系」として公知のものである。
【００１５】
図２（ａ）のＤはスタートセンサに向かう光ビームで、反射面の端部で反射されてスタートセンサ６に導かれ、スタートセンサは光ビームＢを感知すると適当な閾値Ｔｈによって電気信号としてのパルスＰを発生する。このパルスは回転多面鏡の面数と同じ数だけ発生し周期的に出力される。
【００１６】
本発明が従来と異なるのは以下の点であるすなわち、図２（ｂ）のように端部のうちの一箇所に面取り２ａを設けてある。これによりスタートセンサに向かう光ビームの一部がけられて、残りの光ビームだけがスタートセンサに向かうようになっている。
【００１７】
スタートセンサに入る光量は、面取りでけられた分だけ低減したものとなるので、これを適当な閾値Ｔｈによって電気信号に変換すると、光量の変化に応じ光量ダウンした光ビームの場合はしきい値を越える時間が短いためパルス幅が他の面と比較して細くなる。これを回転多面鏡の回転一周期分を取り出すと図２（ｂ）のようになる。
【００１８】
このパルス幅を監視することでコントローラ７は特定の面を識別できるのである。具体的にはパルス幅を時間計測するなどすればよい。これによってインデックス信号をコントローラ７は内部で生成できる。
【００１９】
回転多面鏡の加工には多くの切削加工が行われるので、このような面取りの追加は容易であるとともに、安定した精度で実施することが出来る。
【００２０】
他の角部においては面取りが全くなくても構わないし、面取り２ａよりは十分小さい面取りがあっても構わない。
【００２１】
このような構成により、なんら検知手段を追加せずとも、もともとスタートセンサは有していてこれを利用しているのでコスト上有利であると共に、回転多面鏡自身が確実にインデックス信号を出すから、回転多面鏡を交換しても再調整が容易である。
【００２２】
図３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。回転多面鏡に塗料２ｂが付され、スタートセンサに向かう光ビームの一部がけられて、残りの光ビームだけがスタートセンサに向かうようになっている。これによってもスタートセンサに入る光量を低減し適当な閾値Ｔｈによって電気信号に変換すると、光量の変化に応じ光量ダウンした光ビームの場合はしきい値を越える時間が短いためパルス幅を監視することでコントローラ７は特定の面をインデックスとして識別できるのである。
【００２３】
本実施例では、塗料を精密定量塗布装置で吹き付け塗装している。これは前記面取り２ａに比べると光量ダウン量を任意に制御できることになるのでより好ましい。
【００２４】
図４は第２の実施例の応用であり、インデックス生成が目的ではなく、スタートセンサ６へ入る光量のバラツキを抑える手段として、前記精密定量塗布装置による塗料吹き付けを各角部に対し適用したものである。
【００２５】
図４（ａ）において示すように、回転多面鏡の角部近傍は例えば酸化防止皮膜の状態により反射率がバラツキやすい。これによってスタートセンサ６へ入る光量のバラツキが生じると、パルスＰの幅などにも微小ではあるがバラツキが生じる。パルスの番号２，３が１，４に対しばらついている様子を示した。高精細な画像を形成する場合にはこのようなバラツキも無視できない場合があるが、本実施例では精密定量塗布装置による塗料吹き付け２ｃを、反射率バラツキを補正するように行うことでパルス幅を安定させることができ、高精細な画像形成に好都合である。
【００２６】
【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、回転多面鏡の面と面の境界である角部の１回転に対して１箇所において面取りを大きく形成したものである。また第２の実施例としては塗料の塗布により回転多面鏡の面と面の境界である角部の１回転に対して１箇所において反射率を変化させたものである。これらによってスタートセンサに入る光量を１回転につき特定の一箇所で変化させ電気信号パルス幅を変化させられるので、コントローラ側ではパルス幅を計測するなどして、パルスを識別できるので一回転に一回の基準位置信号を生成でき、これを利用するようにしたことにより、コストアップなしに回転多面鏡の反射面の識別を実現することができる。
【００２７】
また、第３の例における光偏向走査装置は、塗料の塗布により回転多面鏡の角部の反射率を任意に変化させることができるので、回転多面鏡の反射率バラツキによる影響を補正することも出来る。このように、光量を均一化しパルス幅を安定させる調整手段としても有効である。
【図面の簡単な説明】
【図１】第１の実施例の説明図。
【図２】第１の実施例の効果の説明図。
【図３】第２の実施例の断面図。
【図４】第３の実施例の断面図。
【図５】従来の実施例を示す図。
【図６】従来の実施例を示す図。
【図７】従来の実施例を示す図。
【図８】従来の実施例を示す図。
【符号の説明】
１スキャナモータ
２回転多面鏡
２ａ，２ｂ，２ｃ面取り、塗料、調整された塗料
３光ビームユニット
４走査レンズ
５光学箱
６スタートセンサ
７制御部
８第一集光系
Ａスキャナモータ回転方向
Ｂ光ビーム
Ｓ、Ｅ走査開始点と走査終了点
Ｐパルス
Ｌ，Ｄ回転多面鏡に向かう光束と、スタートセンサに向かう光束
ＬＢ焦線
Ｔｈ閾値

Claims

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、前記回転多面鏡は面と面の境界である角部が、１回転中に１箇所、面取りを他の角部より大きく形成していることを特徴とする光偏向走査装置。
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、前記回転多面鏡は面と面の境界である角部近傍が、１回転中に１箇所、塗料の塗布により反射率を変化させたことを特徴とする光偏向走査装置。
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、前記回転多面鏡の面と面の境界である角部近傍の反射率を塗料の塗布により変化させる調整方法。