JP2007185856A - Optical scanner and its control method - Google Patents

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JP2007185856A JP2006005533A JP2006005533A JP2007185856A JP 2007185856 A JP2007185856 A JP 2007185856A JP 2006005533 A JP2006005533 A JP 2006005533A JP 2006005533 A JP2006005533 A JP 2006005533A JP 2007185856 A JP2007185856 A JP 2007185856A
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晃宏 五味
Yujiro Nomura
雄二郎 野村
Takeshi Ikuma
健 井熊
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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To suppress occurrence of image expansion/contraction resulting from a variation in scanning speed of a light beam caused by a variation in oscillation amplitude of a deflection mirror. <P>SOLUTION: Time interval TA1 from time T1 when first detection signal Hsync1 is outputted till time T2 when second detection signal Hsync2 is outputted from a sensor 60 following the first detection signal Hsync1 is determined, and then a speed variation is determined from a variation in the time interval (steps S3-S6). From the speed variation thus determined, image information is corrected to create corrected image information (step S7) and a spot is formed on the scanned surface from the corrected image information (step S8). <P>COPYRIGHT: (C)2007,JPO&INPIT

Description

この発明は、レーザプリンタ等の画像形成装置に用いられる光走査装置及び該装置の制御方法、特に被走査面に対して光ビームを主走査方向に走査する技術に関するものである。   The present invention relates to an optical scanning device used in an image forming apparatus such as a laser printer and a method for controlling the optical scanning device, and more particularly to a technique for scanning a scanning surface with a light beam in a main scanning direction.

この種の光走査装置では、所定の周波数を有するビデオクロックにより画像情報に基づいて変調された光ビームが光源から射出される。そして、変調された光ビームは偏向器により走査光学系に向けて偏向される。その結果、該変調光ビームが走査光学系を介して被走査面に主走査方向に走査され、被走査面の所定の位置に光ビームがスポット状に照射される。以下、本明細書において単に「スポット」と称した場合は、被走査面にスポット状に照射される光ビームを表すものとする。   In this type of optical scanning device, a light beam modulated based on image information by a video clock having a predetermined frequency is emitted from a light source. The modulated light beam is deflected by the deflector toward the scanning optical system. As a result, the modulated light beam scans the surface to be scanned in the main scanning direction via the scanning optical system, and the light beam is irradiated in a spot shape at a predetermined position on the surface to be scanned. Hereinafter, when simply referred to as “spot” in the present specification, it represents a light beam irradiated onto the surface to be scanned in a spot shape.

また、偏向器の小型化及び高速化を図るべく、偏向ミラー面を振動させて偏向器として用いることが従来より提案されている(特許文献1参照)。すなわち、この装置では、トーションバーにより支持された偏向ミラー面を正弦振動させるとともに、光源から照射される光ビームを該偏向ミラー面により反射して被走査面に主走査方向に往復走査させている。   In order to reduce the size and increase the speed of the deflector, it has been proposed to use the deflecting mirror surface as a deflector by vibrating the surface (see Patent Document 1). That is, in this apparatus, the deflection mirror surface supported by the torsion bar is sine-oscillated, and the light beam emitted from the light source is reflected by the deflection mirror surface and reciprocally scanned in the main scanning direction on the surface to be scanned. .

また、特許文献1に記載の装置では、上述のような正弦振動する偏向ミラー面により偏向された光ビームを被走査面に等速走査するためにarc−sin特性を有する走査光学系が用いられている。つまり、正弦振動する偏向ミラー面により偏向された光ビームの走査光学系への入射角の角速度は、入射角が大きくなるほど遅くなる。よって、例えば歪曲特性を有さない走査光学系を用いた場合、被走査面における光ビームの走査速度は主走査方向における光軸からの距離(像高)が大きくなるほど遅くなる。そこで、像高が大きい位置における走査速度の減少を補償するために、入射角度が大きくなるほど入射角に対してより大きい出射角でもって光ビームを走査するarc−sin特性を有する走査光学系が用いられている。   In the apparatus described in Patent Document 1, a scanning optical system having an arc-sin characteristic is used to scan the surface to be scanned at a constant speed with the light beam deflected by the deflecting mirror surface oscillating sinusoidally as described above. ing. That is, the angular velocity of the incident angle of the light beam deflected by the sinusoidally oscillating deflecting mirror surface to the scanning optical system becomes slower as the incident angle increases. Therefore, for example, when a scanning optical system that does not have distortion characteristics is used, the scanning speed of the light beam on the surface to be scanned becomes slower as the distance (image height) from the optical axis in the main scanning direction increases. Therefore, in order to compensate for the decrease in scanning speed at a position where the image height is large, a scanning optical system having an arc-sin characteristic that scans the light beam with an exit angle larger than the incident angle as the incident angle increases is used. It has been.

特開2002−182147号公報(3頁、5頁、図9及び図10)JP 2002-182147 A (page 3, page 5, FIGS. 9 and 10)

しかしながら、arc−sin特性を持つ走査光学系を用いることで、走査速度の等速性が実現された場合であっても、次の理由により走査速度の絶対値が変動する場合がある。つまり、偏向ミラー面の振動特性は、振動ミラーの個体差、組立精度、さらには機内温度等の機内環境の変化などの種々の要因により変動する。そして、機内環境が変化する等により偏向ミラー面の振動振幅が変動すると、被走査面における光ビームの走査速度の絶対値が変動することとなる。その結果、このような光走査装置を用いて、被走査面に画像を形成した場合、該画像が主走査方向に伸縮するという問題が発生する場合があった。   However, by using a scanning optical system having an arc-sin characteristic, the absolute value of the scanning speed may fluctuate for the following reason even when the scanning speed is uniform. That is, the vibration characteristics of the deflecting mirror surface fluctuate due to various factors such as individual differences of the vibrating mirror, assembly accuracy, and changes in the internal environment such as the internal temperature. When the vibration amplitude of the deflecting mirror surface changes due to a change in the in-machine environment, the absolute value of the scanning speed of the light beam on the surface to be scanned changes. As a result, when an image is formed on the surface to be scanned using such an optical scanning device, there has been a problem that the image expands and contracts in the main scanning direction.

この発明は、上記課題に鑑みなされたものであり、正弦振動する偏向ミラー面により光ビームを偏向するとともに、該光ビームをarc−sin特性を有する走査光学系を介して被走査面に等速往復走査する光走査装置において、該光走査装置を用いて被走査面に画像を形成する場合であっても、該画像の主走査方向への伸縮を抑制する技術を提供することを目的としている。   The present invention has been made in view of the above problems, and deflects a light beam by a deflecting mirror surface oscillating sinusoidally, and transmits the light beam to a surface to be scanned at a constant speed via a scanning optical system having arc-sin characteristics. An object of the present invention is to provide a technique for suppressing expansion and contraction of an image in a main scanning direction even when an image is formed on a surface to be scanned by using the optical scanning device in an optical scanning device that performs reciprocating scanning. .

本発明にかかる光走査装置の制御方法は、光ビームを射出する光源と、arc−sin特性を持つ走査光学系と、光源から射出される光ビームを正弦振動する偏向ミラー面により偏向することによって該偏向光ビームを走査光学系を介して被走査面の有効走査領域に対応する第1走査範囲よりも広い第2走査範囲で主走査方向に往復走査する偏向器と、第1走査範囲を外れた位置を移動する光ビームを検知して検知信号を出力するセンサと、所定の周波数のビデオクロックを発生するビデオクロック発生部とを備え、被走査面の有効走査領域に光ビームをスポット状に照射して該有効走査領域にスポットを形成可能な光走査装置において、ビデオクロックを基準として変調された光ビームを光源から射出して該変調光ビームを被走査面の有効走査領域に走査する光走査動作を光走査装置に実行させる光走査装置の制御方法であって、上記目的を達成するために、センサの検知結果に基づいて、被走査面における光ビームの走査速度の所定速度からの変動を検出する速度変動検出工程と、光走査装置の外部から該光走査装置に対して与えられる1画素毎にスポットを形成するか否かを示す画像情報のうち、主走査方向に互いに隣接する複数の画素それぞれにスポットを形成してオンライン像を形成することを示すオンラインデータ、及び主走査方向に互いに隣接する複数の画素それぞれにスポットを形成しないでオフライン像を形成することを示すオフラインデータ、を抽出する抽出工程と、抽出工程により抽出されたオンラインデータを構成する画素の数を速度変動検出工程の結果に基づいて変更するとともに、抽出工程により抽出されたオフラインデータを構成する画素の数を速度動検出工程の結果に基づいて変更することで画像情報を補正して補正画像情報を生成する補正工程と、補正画像情報に基づいて光ビームを変調するとともに、該変調光ビームを被走査面の有効走査領域に走査して、有効走査領域にスポットを形成するスポット形成工程とを備えることを特徴としている。   The control method of the optical scanning device according to the present invention includes a light source that emits a light beam, a scanning optical system having an arc-sin characteristic, and a light beam emitted from the light source is deflected by a deflection mirror surface that sine vibrates. A deflector that reciprocally scans the deflected light beam in the main scanning direction in a second scanning range wider than the first scanning range corresponding to the effective scanning region of the surface to be scanned via the scanning optical system, and deviates from the first scanning range. And a sensor that outputs a detection signal by detecting a light beam that moves in a predetermined position, and a video clock generator that generates a video clock having a predetermined frequency. The light beam is spotted in an effective scanning area of the surface to be scanned. In an optical scanning apparatus capable of forming a spot in the effective scanning region by irradiation, a light beam modulated with reference to a video clock is emitted from a light source, and the modulated light beam is effectively applied to a scanned surface. An optical scanning device control method for causing an optical scanning device to perform an optical scanning operation for scanning an inspection region, and in order to achieve the above object, based on a detection result of a sensor, a scanning speed of a light beam on a surface to be scanned Among the image information indicating whether or not to form a spot for each pixel given to the optical scanning device from the outside of the optical scanning device, and a main scanning Online data indicating that an online image is formed by forming a spot at each of a plurality of pixels adjacent to each other in the direction, and an offline image is formed without forming a spot at each of a plurality of pixels adjacent to each other in the main scanning direction. The result of the speed fluctuation detection process is the extraction process for extracting offline data indicating the number of pixels constituting the online data extracted by the extraction process. A correction step of correcting the image information to generate corrected image information by changing the number of pixels constituting the offline data extracted by the extraction step based on the result of the speed motion detection step And a spot forming step of modulating the light beam based on the corrected image information, scanning the modulated light beam over the effective scanning area of the surface to be scanned, and forming a spot in the effective scanning area.

また、本発明にかかる光走査装置は、光ビームを射出する光源と、arc−sin特性を持つ走査光学系と、光源から射出される光ビームを正弦振動する偏向ミラー面により偏向することによって該偏向光ビームを走査光学系を介して被走査面の有効走査領域に対応する第1走査範囲よりも広い第2走査範囲で主走査方向に往復走査する偏向器と、第1走査範囲を外れた位置を移動する光ビームを検知して検知信号を出力するセンサと、所定の周波数のビデオクロックを発生するビデオクロック発生部とを備え、被走査面の有効走査領域に光ビームをスポット状に照射して該有効走査領域にスポットを形成可能であるとともに、ビデオクロックを基準として変調された光ビームを光源から射出して該変調光ビームを被走査面の有効走査領域に走査する光走査動作を実行する光走査装置において、センサの検知結果に基づいて、被走査面における光ビームの走査速度の所定速度からの変動を検出する速度変動検出手段と、光走査装置の外部から該光走査装置に対して与えられる1画素毎にスポットを形成するか否かを示す画像情報のうち、主走査方向に互いに隣接する複数の画素それぞれにスポットを形成してオンライン像を形成することを示すオンラインデータ、及び主走査方向に互いに隣接する複数の画素それぞれにスポットを形成しないでオフライン像を形成することを示すオフラインデータ、を抽出する抽出手段と、抽出手段により抽出されたオンラインデータを構成する画素の数を速度変動検出手段の結果に基づいて変更するとともに、抽出手段により抽出されたオフラインデータを構成する画素の数を速度動検出手段の結果に基づいて変更することで画像情報を補正して補正画像情報を生成する補正手段と、補正画像情報に基づいて光ビームを変調するとともに、該変調光ビームを被走査面の有効走査領域に走査して、有効走査領域にスポットを形成するスポット形成手段とをさらに備えることを特徴としている。   The optical scanning device according to the present invention also includes a light source that emits a light beam, a scanning optical system having arc-sin characteristics, and a deflection mirror surface that sinusoidally vibrates the light beam emitted from the light source. A deflector for reciprocally scanning the deflected light beam in the main scanning direction in a second scanning range wider than the first scanning range corresponding to the effective scanning region of the surface to be scanned via the scanning optical system, and deviating from the first scanning range It includes a sensor that detects a light beam that moves and outputs a detection signal, and a video clock generator that generates a video clock of a predetermined frequency, and irradiates the effective scanning area of the surface to be scanned in a spot shape. In addition, a spot can be formed in the effective scanning area, and a light beam modulated on the basis of the video clock is emitted from the light source, and the modulated light beam is applied to the effective scanning area of the scanning surface. In the optical scanning device that performs the optical scanning operation to be examined, based on the detection result of the sensor, a speed fluctuation detecting means for detecting a fluctuation from a predetermined speed of the scanning speed of the light beam on the surface to be scanned, and an outside of the optical scanning apparatus To form an online image by forming spots on a plurality of pixels adjacent to each other in the main scanning direction among the image information indicating whether or not to form a spot for each pixel given to the optical scanning device. And online data extracted by the extraction means, and online data indicating that an offline image is formed without forming a spot on each of a plurality of pixels adjacent to each other in the main scanning direction. Is changed based on the result of the speed fluctuation detecting means, and the off-line extracted by the extracting means is changed. A correction unit that corrects image information by generating the corrected image information by changing the number of pixels constituting the data based on the result of the velocity motion detection unit, and modulates the light beam based on the corrected image information, It further comprises spot forming means for scanning the effective scanning region of the surface to be scanned with the modulated light beam to form spots in the effective scanning region.

このように構成された発明は、正弦振動する偏向ミラー面により偏向された光ビームをarc−sin特性を持つ走査光学系を介して被走査面に導光することで主走査方向に光ビームを走査するものであり、次のような光走査動作を実行する。すなわち、所定の周波数を有するビデオクロックにより変調された光ビームを光源から射出して該変調光ビームを被走査面の有効走査領域に走査する。そして、該有効走査領域の所定の位置に光ビームをスポット状に照射してスポットを形成する。ここで、従来より問題となっていたのは、偏向ミラー面の振動振幅の変動に起因した被走査面における光ビームの走査速度の絶対値の変動である。つまり、正弦振動する偏向ミラー面により偏向された光ビームをarc−sin特性を持つ走査光学系を介して走査しているので、被走査面における走査速度の等速性は実現されている。しかしながら、後の「画像伸縮発生原因の解析」の欄で詳述するとおり、偏向ミラーの振動振幅が変動すると、等速性は実現されていても走査速度の絶対値が変動する。よって、被走査面に画像を形成したような場合、該画像が主走査方向に伸縮するという問題が発生する場合があった。   The invention configured as described above guides the light beam deflected by the sinusoidally oscillating deflecting mirror surface to the surface to be scanned through the scanning optical system having the arc-sin characteristic, so that the light beam is directed in the main scanning direction. The following optical scanning operation is performed. That is, a light beam modulated by a video clock having a predetermined frequency is emitted from a light source, and the modulated light beam is scanned over an effective scanning area of a surface to be scanned. A spot is formed by irradiating a predetermined position of the effective scanning region with a light beam in a spot shape. Here, what has become a problem from the past is the fluctuation of the absolute value of the scanning speed of the light beam on the surface to be scanned due to the fluctuation of the vibration amplitude of the deflection mirror surface. That is, since the light beam deflected by the sine-vibrating deflection mirror surface is scanned through the scanning optical system having the arc-sin characteristic, the constant scanning speed on the surface to be scanned is realized. However, as will be described in detail later in the section “Analysis of Cause of Image Expansion / Reduction”, when the vibration amplitude of the deflecting mirror fluctuates, the absolute value of the scanning speed fluctuates even if constant velocity is achieved. Therefore, when an image is formed on the surface to be scanned, there has been a problem that the image expands and contracts in the main scanning direction.

これに対して本発明では、センサの検知結果に基づいて、被走査面における光ビームの走査速度の所定速度からの変動を検出するとともに、光走査装置の外部から該光走査装置に対して与えられる1画素毎にスポットを形成するか否かを示す画像情報のうち、主走査方向に互いに隣接する複数の画素それぞれにスポットを形成してオンライン像を形成することを示すオンラインデータ、及び主走査方向に互いに隣接する複数の画素それぞれにスポットを形成しないでオフライン像を形成することを示すオフラインデータ、を抽出している。そして、抽出されたオンラインデータを構成する画素の数を検出された速度変動に基づいて変更するとともに、抽出されたオフラインデータを構成する画素の数を検出された速度変動に基づいて変更することで画像情報を補正して補正画像情報を生成している。そして、該補正画像情報に基づいて光ビームを変調するとともに、該変調光ビームを被走査面の有効走査領域に走査して、有効走査領域にスポットを形成することとしている。よって、被走査面に形成される画像の主走査方向への伸縮の抑制が可能となっている。   On the other hand, in the present invention, the fluctuation of the scanning speed of the light beam on the scanning surface from the predetermined speed is detected based on the detection result of the sensor, and applied to the optical scanning apparatus from the outside of the optical scanning apparatus. Online data indicating that an online image is formed by forming a spot on each of a plurality of pixels adjacent to each other in the main scanning direction, and main scanning among the image information indicating whether or not a spot is formed for each pixel. Offline data indicating that an offline image is formed without forming a spot at each of a plurality of pixels adjacent to each other in the direction is extracted. The number of pixels constituting the extracted online data is changed based on the detected speed fluctuation, and the number of pixels constituting the extracted offline data is changed based on the detected speed fluctuation. The corrected image information is generated by correcting the image information. Then, the light beam is modulated based on the corrected image information, and the modulated light beam is scanned over the effective scanning area of the surface to be scanned to form spots in the effective scanning area. Therefore, it is possible to suppress expansion and contraction of the image formed on the scanned surface in the main scanning direction.

また、光走査装置を、単一のセンサで第1走査範囲を外れた位置を移動する光ビームを検知するように構成するとともに、速度変動検出工程を、第1走査範囲から離れる方向に走査される光ビームがセンサに検知されて第1検知信号が出力された第1時刻と、第1走査範囲に近づく方向に走査される光ビームがセンサに検知されて第2検知信号が出力された第2時刻とに基づいて走査速度の変動を求めるように構成しても良い。より具体的には、例えば、速度変動検出工程を、センサから第1検知信号が出力された第1時刻から該第1検知信号に続いてセンサから第2検知信号が出力された第2時刻までのインターバル時間を求め、光走査動作実行中の該インターバル時間の変動から走査速度の変動を求めるように構成しても良い。つまり、上述のように構成された光走査装置では、走査速度が変動すると上記インターバル時間が変動するため、該インターバル時間の変動を利用して単一のセンサで走査速度の変動を検出することができる。したがって、複数のセンサを設けることなく走査速度変動を検出できるため、装置構成の簡素化が可能となり好適である。   In addition, the optical scanning device is configured to detect a light beam that moves in a position outside the first scanning range with a single sensor, and the speed variation detection step is scanned in a direction away from the first scanning range. The first time when the first light detection signal is output by the sensor and the second detection signal is output when the light beam scanned in the direction approaching the first scanning range is detected by the sensor. You may comprise so that the fluctuation | variation of a scanning speed may be calculated | required based on 2 time. More specifically, for example, the speed fluctuation detection step is performed from the first time when the first detection signal is output from the sensor to the second time when the second detection signal is output from the sensor following the first detection signal. It is also possible to obtain the interval time, and to obtain the fluctuation of the scanning speed from the fluctuation of the interval time during the execution of the optical scanning operation. In other words, in the optical scanning device configured as described above, the interval time fluctuates when the scanning speed fluctuates. Therefore, the fluctuation of the scanning speed can be detected by a single sensor using the fluctuation of the interval time. it can. Therefore, since it is possible to detect a change in scanning speed without providing a plurality of sensors, the apparatus configuration can be simplified, which is preferable.

また、上述とは逆に、速度変動検出工程を、センサから第2検知信号が出力された第2時刻から該第2検知信号に続いてセンサから第1検知信号が出力された第1時刻までのインターバル時間を求め、光走査動作実行中の該インターバル時間の変動から走査速度の変動を求めるように構成しても良い。このように構成した場合も、インターバル時間の変動から単一センサで走査速度の変動を検出することができる。したがって、複数のセンサを設けることなく走査速度変動を検出できるため、装置構成の簡素化が可能となり好適である。   Contrary to the above, the speed variation detection step is performed from the second time when the second detection signal is output from the sensor to the first time when the first detection signal is output from the sensor following the second detection signal. It is also possible to obtain the interval time, and to obtain the fluctuation of the scanning speed from the fluctuation of the interval time during the execution of the optical scanning operation. Even in such a configuration, it is possible to detect a change in scanning speed with a single sensor from a change in interval time. Therefore, since it is possible to detect a change in scanning speed without providing a plurality of sensors, the apparatus configuration can be simplified, which is preferable.

本発明は、振動する偏向ミラー面によって光源からの光ビームを被走査面としての潜像担持体の有効走査領域上に走査させて有効走査領域に潜像を形成する光走査装置および該装置の制御方法に関するものである。そこで、以下においては、本発明を適用可能な光走査装置及び該光走査装置を用いる画像形成装置の概略構成を説明し、その後で、画像伸縮発生原因の解析、発明の基本概念および具体的な実施形態について詳述する。   The present invention relates to an optical scanning device for forming a latent image in an effective scanning region by scanning a light beam from a light source on an effective scanning region of a latent image carrier as a surface to be scanned by a vibrating deflecting mirror surface. It relates to a control method. Therefore, in the following, a schematic configuration of an optical scanning apparatus to which the present invention can be applied and an image forming apparatus using the optical scanning apparatus will be described, and thereafter, analysis of the cause of image expansion / contraction, basic concept of the invention, and specific examples The embodiment will be described in detail.

<装置の基本構成>
図1はこの発明にかかる光走査装置の一実施形態を用いた画像形成装置を示す図である。また、図2は図1の画像形成装置の電気的構成を示すブロック図である。この画像形成装置は、いわゆるタンデム方式のカラープリンタであり、潜像担持体としてイエロー(Y)、マゼンタ(M)、シアン(C)、ブラック(K)の4色の感光体2Y、2M、2C、2Kを装置本体5内に並設している。そして、各感光体2Y、2M、2C、2K上のトナー像を重ね合わせてフルカラー画像を形成したり、ブラック(K)のトナー像のみを用いてモノクロ画像を形成する装置である。すなわち、この画像形成装置では、ユーザからの画像形成要求に応じてホストコンピュータなどの外部装置から画像形成指令がCPUやメモリなどを有するメインコントローラ11に与えられると、この画像形成指令に対応する画像信号や制御信号などがメインコントローラ11からエンジンコントローラ10に与えられる。そして、エンジンコントローラ10のCPUがエンジン部EGの各部を制御して複写紙、転写紙、用紙およびOHP用透明シートなどのシートSに画像形成指令に対応する画像を形成する。
<Basic configuration of the device>
FIG. 1 is a view showing an image forming apparatus using one embodiment of an optical scanning device according to the present invention. FIG. 2 is a block diagram showing an electrical configuration of the image forming apparatus of FIG. This image forming apparatus is a so-called tandem type color printer, and yellow (Y), magenta (M), cyan (C), and black (K) four-color photoconductors 2Y, 2M, and 2C as latent image carriers. 2K are arranged in the apparatus main body 5 side by side. The apparatus forms a full-color image by superimposing the toner images on the photoreceptors 2Y, 2M, 2C, and 2K, or forms a monochrome image using only the black (K) toner image. That is, in this image forming apparatus, when an image forming command is given from an external device such as a host computer to the main controller 11 having a CPU, a memory and the like in response to a user's image forming request, an image corresponding to the image forming command is displayed. Signals, control signals, and the like are given from the main controller 11 to the engine controller 10. Then, the CPU of the engine controller 10 controls each part of the engine unit EG to form an image corresponding to the image formation command on the sheet S such as copy paper, transfer paper, paper, and OHP transparent sheet.

このエンジン部EGでは、4つの感光体2Y、2M、2C、2Kのそれぞれに対応して帯電ユニット、現像ユニット、露光ユニットおよびクリーニング部が設けられている。このように、各トナー色ごとに、感光体、帯電ユニット、現像ユニット、露光ユニットおよびクリーニング部を備えて該トナー色のトナー像を形成する画像形成手段が設けられている。なお、これらの画像形成手段(感光体、帯電ユニット、現像ユニット、露光ユニットおよびクリーニング部)の構成はいずれの色成分についても同一であるため、ここではイエローに関する構成について説明し、その他の色成分については相当符号を付して説明を省略する。   In the engine unit EG, a charging unit, a developing unit, an exposure unit, and a cleaning unit are provided for each of the four photoconductors 2Y, 2M, 2C, and 2K. As described above, for each toner color, an image forming unit is provided that includes a photoreceptor, a charging unit, a developing unit, an exposure unit, and a cleaning unit, and forms a toner image of the toner color. The configuration of these image forming means (photosensitive member, charging unit, developing unit, exposure unit, and cleaning unit) is the same for all color components. Therefore, the configuration relating to yellow will be described here, and the other color components will be described. Are denoted by corresponding reference numerals, and description thereof is omitted.

感光体2Yは図1の矢印方向(副走査方向)に回転自在に設けられている。また、感光体2Yの周りにその回転方向に沿って、帯電ユニット3Y、現像ユニット4Yおよびクリーニング部(図示省略)がそれぞれ配置されている。帯電ユニット3Yは例えばスコロトロン帯電器で構成されており、帯電バイアス印加によって感光体2Yの外周面を所定の表面電位に均一に帯電させる。そして、この帯電ユニット3Yによって帯電された感光体2Yの外周面(被走査面)に向けて露光ユニット6Yから走査光ビームLyが感光体2Yの表面にスポット状に照射される。これによって画像形成指令に含まれるイエロー画像データ(画像情報)に対応するスポットが感光体2Yの表面に形成され、該スポットに静電潜像が形成される。なお、露光ユニット6(6Y,6M,6C,6K)の構成および動作については後で詳述する。   The photoreceptor 2Y is rotatably provided in the arrow direction (sub-scanning direction) in FIG. Further, a charging unit 3Y, a developing unit 4Y, and a cleaning unit (not shown) are arranged around the photoreceptor 2Y along the rotation direction. The charging unit 3Y is composed of, for example, a scorotron charger, and uniformly charges the outer peripheral surface of the photoreceptor 2Y to a predetermined surface potential by applying a charging bias. Then, a scanning light beam Ly is emitted from the exposure unit 6Y onto the surface of the photoreceptor 2Y in a spot shape toward the outer peripheral surface (scanned surface) of the photoreceptor 2Y charged by the charging unit 3Y. As a result, a spot corresponding to yellow image data (image information) included in the image formation command is formed on the surface of the photoreceptor 2Y, and an electrostatic latent image is formed on the spot. The configuration and operation of the exposure unit 6 (6Y, 6M, 6C, 6K) will be described in detail later.

こうして形成された静電潜像は現像ユニット4Yによってトナー現像される。この現像ユニット4Yはイエロートナーを内蔵している。そして、現像バイアスが現像ローラ41Yに印加されると、現像ローラ41Y上に担持されたトナーが感光体2Yの表面各部にその表面電位に応じて部分的に付着する。その結果、感光体2Y上の静電潜像がイエローのトナー像として顕像化される。   The electrostatic latent image formed in this way is developed with toner by the developing unit 4Y. The developing unit 4Y contains yellow toner. When a developing bias is applied to the developing roller 41Y, the toner carried on the developing roller 41Y partially adheres to each surface portion of the photoreceptor 2Y according to the surface potential. As a result, the electrostatic latent image on the photoreceptor 2Y is visualized as a yellow toner image.

現像ユニット4Yで現像されたイエロートナー像は、一次転写領域TRy1で転写ユニット7の中間転写ベルト71上に一次転写される。また、イエロー以外の色成分についても、イエローと全く同様に構成されており、感光体2M、2C、2K上にマゼンタトナー像、シアントナー像、ブラックトナー像がそれぞれ形成されるとともに、一次転写領域TRm1、TRc1、TRk1でそれぞれ中間転写ベルト71上に一次転写される。   The yellow toner image developed by the developing unit 4Y is primarily transferred onto the intermediate transfer belt 71 of the transfer unit 7 in the primary transfer region TRy1. The color components other than yellow are also configured in exactly the same way as yellow, and a magenta toner image, a cyan toner image, and a black toner image are formed on the photoreceptors 2M, 2C, and 2K, respectively, and a primary transfer region. Primary transfer is performed on the intermediate transfer belt 71 by TRm1, TRc1, and TRk1, respectively.

この転写ユニット7は、2つのローラ72、73に掛け渡された中間転写ベルト71と、ローラ72を回転駆動することで中間転写ベルト71を所定の回転方向R2に回転させるベルト駆動部(図示省略)とを備えている。また、中間転写ベルト71を挟んでローラ73と対向する位置には、該ベルト71表面に対して不図示の電磁クラッチにより当接・離間移動可能に構成された二次転写ローラ74が設けられている。そして、カラー画像をシートSに転写する場合には、一次転写タイミングを制御することで各トナー像を重ね合わせてカラー画像を中間転写ベルト71上に形成するとともに、カセット8から取り出されて中間転写ベルト71と二次転写ローラ74との間の二次転写領域TR2に搬送されてくるシートS上にカラー画像を二次転写する。一方、モノクロ画像をシートSに転写する場合には、ブラックトナー像のみを感光体2Kに形成するとともに、二次転写領域TR2に搬送されてくるシートS上にモノクロ画像を二次転写する。また、こうして画像の2次転写を受けたシートSは定着ユニット9を経由して装置本体の上面部に設けられた排出トレイ部に向けて搬送される。   The transfer unit 7 includes an intermediate transfer belt 71 stretched between two rollers 72 and 73, and a belt driving unit (not shown) that rotates the intermediate transfer belt 71 in a predetermined rotation direction R2 by driving the roller 72 to rotate. ). Further, a secondary transfer roller 74 is provided at a position facing the roller 73 with the intermediate transfer belt 71 interposed therebetween, and is configured to be able to contact and separate with respect to the surface of the belt 71 by an electromagnetic clutch (not shown). Yes. When transferring a color image to the sheet S, the primary transfer timing is controlled to superimpose the toner images to form a color image on the intermediate transfer belt 71, and the color image is taken out from the cassette 8 and transferred to the intermediate transfer belt 71. The color image is secondarily transferred onto the sheet S conveyed to the secondary transfer region TR2 between the belt 71 and the secondary transfer roller 74. On the other hand, when a monochrome image is transferred to the sheet S, only the black toner image is formed on the photoreceptor 2K, and the monochrome image is secondarily transferred onto the sheet S conveyed to the secondary transfer region TR2. In addition, the sheet S that has received the secondary transfer of the image in this way is conveyed toward the discharge tray portion provided on the upper surface portion of the apparatus main body via the fixing unit 9.

なお、中間転写ベルト71へトナー像を一次転写した後の各感光体2Y、2M、2C、2Kは、不図示の除電手段によりその表面電位がリセットされ、さらに、その表面に残留したトナーがクリーニング部により除去された後、帯電ユニット3Y、3M、3C、3Kにより次の帯電を受ける。   The surface potential of each of the photoreceptors 2Y, 2M, 2C, and 2K after the toner image is primarily transferred to the intermediate transfer belt 71 is reset by a neutralizing unit (not shown), and the toner remaining on the surface is cleaned. Then, the next charging is performed by the charging units 3Y, 3M, 3C, and 3K.

また、ローラ72の近傍には、転写ベルトクリーナ75および濃度センサが配置されている。これらのうち、クリーナ75は図示を省略する電磁クラッチによってローラ72に対して近接・離間移動可能となっている。そして、ローラ72側に移動した状態でクリーナ75のブレードがローラ72に掛け渡された中間転写ベルト71の表面に当接し、二次転写後に中間転写ベルト71の外周面に残留付着しているトナーを除去する。   A transfer belt cleaner 75 and a density sensor are disposed in the vicinity of the roller 72. Among these, the cleaner 75 can be moved toward and away from the roller 72 by an electromagnetic clutch (not shown). Then, the blade of the cleaner 75 abuts on the surface of the intermediate transfer belt 71 that is stretched over the roller 72 while moving to the roller 72 side, and the toner that remains on the outer peripheral surface of the intermediate transfer belt 71 after the secondary transfer. Remove.

図3は図1の画像形成装置に装備された露光ユニット(光走査装置)の構成を示す主走査断面図であり、図4は図3の露光ユニットにおける光ビームの走査範囲を示す図であり、図5は図1の画像形成装置の露光ユニットおよび露光ユニットを制御するための露光制御ユニットを示す図である。以下、これらの図面を参照しつつ、露光ユニット6、露光制御ユニット12の構成および動作について詳述する。なお、露光ユニット6および露光制御ユニット12の構成はいずれの色成分についても同一であるため、ここではイエローに関する構成について説明し、その他の色成分については相当符号を付して説明を省略する。   3 is a main scanning sectional view showing a configuration of an exposure unit (optical scanning device) provided in the image forming apparatus of FIG. 1, and FIG. 4 is a view showing a scanning range of a light beam in the exposure unit of FIG. 5 is a view showing an exposure unit of the image forming apparatus of FIG. 1 and an exposure control unit for controlling the exposure unit. Hereinafter, the configuration and operation of the exposure unit 6 and the exposure control unit 12 will be described in detail with reference to these drawings. The configuration of the exposure unit 6 and the exposure control unit 12 is the same for all color components, so the configuration relating to yellow will be described here, and the other color components will be denoted by corresponding reference numerals and description thereof will be omitted.

図3に示すように、露光ユニット6Yは露光筐体61を有している。そして、露光筐体61に単一のレーザー光源62(光源)が固着されており、レーザー光源62から光ビームを射出可能となっている。このレーザー光源62はメインコントローラ11からの画像信号Svに基づきON/OFF制御されて該画像信号Svに対応して変調された光ビームがレーザー光源62から前方に射出される。。つまり、この実施形態では、メインコントローラ11に、所定の周波数、例えば68MHzのビデオクロックVCを発生するビデオクロック発生部111と画像出力ユニット112とを備えている。さらに、画像出力ユニット112は、画像処理部1121とパルス変調部1122とを備えている。そして、後に詳述するように、画像処理部1121は、1画素毎にスポットを形成するか否かを示す画像情報DV0を補正して、同じく1画素毎にスポットを形成するか否かを示す補正画像情報DV1を生成するとともに、該補正画像情報DV1をパルス変調部1122へ向けて出力する。そして、パルス変調部1122は、ビデオクロックVCを基準として補正画像情報DV1に対応する画像信号Svを作成するとともに、該画像信号Svを露光ユニット6Yのレーザー光源62に出力する。つまり、画像信号SvはビデオクロックVCに同期してレーザー光源62に出力される。そして、該画像信号Svに応じて光ビームは変調され、該変調光ビームがレーザー光源62から前方に射出される。   As shown in FIG. 3, the exposure unit 6 </ b> Y has an exposure housing 61. A single laser light source 62 (light source) is fixed to the exposure housing 61 so that a light beam can be emitted from the laser light source 62. The laser light source 62 is ON / OFF controlled based on the image signal Sv from the main controller 11, and a light beam modulated in accordance with the image signal Sv is emitted forward from the laser light source 62. . That is, in this embodiment, the main controller 11 includes a video clock generator 111 and an image output unit 112 that generate a video clock VC having a predetermined frequency, for example, 68 MHz. Further, the image output unit 112 includes an image processing unit 1121 and a pulse modulation unit 1122. As will be described in detail later, the image processing unit 1121 corrects the image information DV0 indicating whether or not to form a spot for each pixel, and similarly indicates whether or not to form a spot for each pixel. The corrected image information DV1 is generated, and the corrected image information DV1 is output to the pulse modulation unit 1122. Then, the pulse modulation unit 1122 creates an image signal Sv corresponding to the corrected image information DV1 with the video clock VC as a reference, and outputs the image signal Sv to the laser light source 62 of the exposure unit 6Y. That is, the image signal Sv is output to the laser light source 62 in synchronization with the video clock VC. Then, the light beam is modulated in accordance with the image signal Sv, and the modulated light beam is emitted forward from the laser light source 62.

また、この露光筐体61の内部には、レーザー光源62からの光ビームを感光体2の表面(図示省略)に走査露光するために、コリメータレンズ631、シリンドリカルレンズ632、ミラー64、偏向器65、走査レンズ66(走査光学系)およびミラー68が設けられている。すなわち、レーザー光源62からの光ビームは、コリメータレンズ631により適当な大きさのコリメート光にビーム整形された後、副走査方向Yにのみパワーを有するシリンドリカルレンズ632に入射される。そして、シリンドリカルレンズ632を調整することでコリメート光は副走査方向Yにおいて偏向器65の偏向ミラー面651付近で結像される。このように、この実施形態では、コリメータレンズ631およびシリンドリカルレンズ632がレーザー光源62からの光ビームを整形するビーム整形系63として機能している。なお、この実施形態では、ビーム整形系63と偏向器65の偏向ミラー面651との間にミラー64を設け、いわゆる斜め入射構造を構成している。すなわち、レーザー光源62からの光ビームは、ビーム整形系63によりビーム整形された後、ミラー64により折り返されて偏向器65の偏向ミラー面651の揺動軸(同図紙面に対して垂直な軸)と直交する基準面(紙面と平行な面)に対して鋭角をなすように偏向ミラー面651に入射される。   Further, in the exposure housing 61, a collimator lens 631, a cylindrical lens 632, a mirror 64, and a deflector 65 are used to scan and expose the light beam from the laser light source 62 onto the surface (not shown) of the photoreceptor 2. A scanning lens 66 (scanning optical system) and a mirror 68 are provided. That is, the light beam from the laser light source 62 is shaped into collimated light of an appropriate size by the collimator lens 631 and then incident on the cylindrical lens 632 having power only in the sub-scanning direction Y. Then, by adjusting the cylindrical lens 632, the collimated light is imaged in the vicinity of the deflection mirror surface 651 of the deflector 65 in the sub-scanning direction Y. Thus, in this embodiment, the collimator lens 631 and the cylindrical lens 632 function as the beam shaping system 63 that shapes the light beam from the laser light source 62. In this embodiment, a mirror 64 is provided between the beam shaping system 63 and the deflecting mirror surface 651 of the deflector 65 to constitute a so-called oblique incident structure. That is, the light beam from the laser light source 62 is shaped by the beam shaping system 63 and then folded back by the mirror 64 so that the oscillation axis of the deflection mirror surface 651 of the deflector 65 (an axis perpendicular to the paper surface of FIG. ) Is incident on the deflecting mirror surface 651 so as to form an acute angle with respect to a reference plane (surface parallel to the paper surface) orthogonal to ().

この偏向器65は半導体製造技術を応用して微小機械を半導体基板上に一体形成するマイクロマシニング技術を用いて形成されるものであり、共振振動する振動ミラーで構成されている。すなわち、偏向器65では、共振振動する偏向ミラー面651により光ビームを主走査方向Xに偏向可能となっている。より具体的には、偏向ミラー面651は主走査方向Xとほぼ直交する揺動軸(ねじりバネ)周りに揺動自在に軸支されるとともに、作動部652から与えられる外力に応じて揺動軸周りに揺動する。この作動部652はイエロー用の露光制御ユニット12Yのミラー駆動部121からのミラー駆動信号に基づき偏向ミラー面651に対して静電気的、電磁気的あるいは機械的な外力を作用させて偏向ミラー面651をミラー駆動信号の周波数で揺動させる。なお、作動部652による駆動方式は静電吸着、電磁気力あるいは機械力などのいずれの方式を採用してもよく、それらの駆動方式は周知であるため、ここでは説明を省略する。   The deflector 65 is formed by using a micromachining technique in which a micromachine is integrally formed on a semiconductor substrate by applying a semiconductor manufacturing technique, and includes a vibrating mirror that resonates and oscillates. That is, in the deflector 65, the light beam can be deflected in the main scanning direction X by the deflecting mirror surface 651 that resonates and vibrates. More specifically, the deflection mirror surface 651 is pivotally supported around a swing shaft (torsion spring) that is substantially orthogonal to the main scanning direction X, and swings in accordance with an external force applied from the operating portion 652. Swing around the axis. The operation unit 652 applies an electrostatic, electromagnetic, or mechanical external force to the deflection mirror surface 651 based on the mirror drive signal from the mirror drive unit 121 of the yellow exposure control unit 12Y to cause the deflection mirror surface 651 to move. Oscillates at the frequency of the mirror drive signal. Note that any driving method such as electrostatic attraction, electromagnetic force, or mechanical force may be employed as the driving method by the operating unit 652, and since these driving methods are well known, description thereof is omitted here.

この実施形態では、偏向器65の振動動作をON/OFF制御するために、エンジンコントローラ10にミラー駆動制御部101が設けられており、エンジンコントローラ10のCPUがミラー駆動制御部101の機能を担っている。すなわち、このミラー駆動制御部101は適当なタイミングで偏向器65の動作周波数と一致する駆動周波数(例えば5KHz)を有する駆動信号Sdをミラー駆動部121に与えて偏向器65を振動させる。   In this embodiment, a mirror drive control unit 101 is provided in the engine controller 10 for ON / OFF control of the vibration operation of the deflector 65, and the CPU of the engine controller 10 has the function of the mirror drive control unit 101. ing. That is, the mirror drive control unit 101 gives the drive signal Sd having a drive frequency (for example, 5 KHz) that matches the operating frequency of the deflector 65 to the mirror drive unit 121 at an appropriate timing to vibrate the deflector 65.

また、このようにして駆動される偏向器65には、例えば特開平9−197334号公報に記載されたような共振周波数調整部653が設けられており、偏向器65の共振周波数を変化させることが可能となっている。すなわち、この共振周波数調整部653では偏向器65のねじりバネ(図示省略)に電気抵抗素子が形成されるとともに、該電気抵抗素子が露光制御ユニット12Yの周波数制御部122と電気的に接続されている。そして、周波数制御部122による電気抵抗素子への通電制御によりねじりバネの温度が変化する。これによって、ねじりバネのバネ定数が変化し、偏向器65の共振周波数を変更させることができる。そこで、この実施形態では、後述するように共振周波数がミラー駆動信号(駆動信号Sd)の周波数、つまり駆動周波数と不一致である場合には、共振周波数調整部653により偏向器65の共振周波数を変動させて駆動周波数とほぼ一致させている(共振周波数制御)。なお、偏向器65の共振周波数を変化させる具体的な構成はこれに限定されるものではなく、従来より周知の構成を採用することができる。   Further, the deflector 65 driven in this way is provided with a resonance frequency adjusting unit 653 as described in, for example, Japanese Patent Laid-Open No. 9-197334, and changes the resonance frequency of the deflector 65. Is possible. That is, in the resonance frequency adjusting unit 653, an electric resistance element is formed on a torsion spring (not shown) of the deflector 65, and the electric resistance element is electrically connected to the frequency control unit 122 of the exposure control unit 12Y. Yes. Then, the temperature of the torsion spring is changed by the energization control of the electric resistance element by the frequency control unit 122. Thereby, the spring constant of the torsion spring is changed, and the resonance frequency of the deflector 65 can be changed. Therefore, in this embodiment, as will be described later, when the resonance frequency does not match the frequency of the mirror drive signal (drive signal Sd), that is, the drive frequency, the resonance frequency of the deflector 65 is changed by the resonance frequency adjustment unit 653. Thus, the drive frequency is substantially matched (resonance frequency control). Note that the specific configuration for changing the resonance frequency of the deflector 65 is not limited to this, and a conventionally known configuration can be adopted.

また、ミラー駆動部121はミラー駆動信号の電圧や電流などの駆動条件を変更設定することができるように構成されている。したがって、必要に応じてミラー駆動信号の電圧を変更設定することが可能となっており、電圧変更によって偏向器65の振幅値を調整することも可能となっている。   Further, the mirror driving unit 121 is configured to be able to change and set the driving conditions such as the voltage and current of the mirror driving signal. Therefore, the voltage of the mirror drive signal can be changed and set as necessary, and the amplitude value of the deflector 65 can be adjusted by changing the voltage.

そして、偏向器65の偏向ミラー面651で偏向された光ビームは走査レンズ66(走査光学系)に向けて偏向される。この実施形態では、走査レンズ66は、いわゆるarc−sin特性を有している。よって、上述のように振動する偏向ミラー面651により偏向された光ビームは、走査レンズを介して感光体2Yの表面(被走査面)に、主走査方向Xに等速走査される。さらに、走査レンズ66は、感光体2の表面上の有効走査領域ESRの全域においてF値が略同一となるように構成されている。したがって、走査レンズ66に向けて偏向された光ビームは、走査レンズ66を介して感光体2Yの表面(被走査面)の有効走査領域ESRに略同一の径でスポット状に結像される(光走査動作)。これにより、光ビームが主走査方向Xと平行に走査して主走査方向Xに伸びるライン状の潜像が感光体2の表面に形成される。なお、この実施形態では、偏向器65により走査可能な走査範囲(本発明の「第2走査範囲」)SR2は、図4に示すように、有効走査領域ESR上で光ビームを走査させるための走査範囲(本発明の「第1走査範囲」)SR1よりも広く設定されている。また、第1走査範囲SR1が第2走査範囲SR2の略中央部に位置しており、光軸に対してほぼ対称となっている。さらに、同図中の符号θsrは有効走査領域ESRの端部に対応する偏向ミラー面651の振幅角を示し、符号θhsは次に説明する光検知センサに対応する偏向ミラー面651の振幅角を示している。   The light beam deflected by the deflecting mirror surface 651 of the deflector 65 is deflected toward the scanning lens 66 (scanning optical system). In this embodiment, the scanning lens 66 has a so-called arc-sin characteristic. Therefore, the light beam deflected by the deflecting mirror surface 651 vibrating as described above is scanned at a constant speed in the main scanning direction X on the surface (scanned surface) of the photosensitive member 2Y via the scanning lens. Further, the scanning lens 66 is configured so that the F values are substantially the same over the entire effective scanning region ESR on the surface of the photoreceptor 2. Accordingly, the light beam deflected toward the scanning lens 66 is imaged in a spot shape with substantially the same diameter on the effective scanning region ESR of the surface (scanned surface) of the photoreceptor 2Y via the scanning lens 66 ( Optical scanning operation). As a result, a line-shaped latent image extending in the main scanning direction X is formed on the surface of the photoreceptor 2 by scanning the light beam in parallel with the main scanning direction X. In this embodiment, the scan range (the “second scan range” of the present invention) SR2 that can be scanned by the deflector 65 is for scanning the light beam on the effective scan region ESR, as shown in FIG. The scanning range (the “first scanning range” in the present invention) is set wider than SR1. Further, the first scanning range SR1 is located substantially at the center of the second scanning range SR2, and is substantially symmetric with respect to the optical axis. Further, the symbol θsr in the figure indicates the amplitude angle of the deflection mirror surface 651 corresponding to the end of the effective scanning region ESR, and the symbol θhs indicates the amplitude angle of the deflection mirror surface 651 corresponding to the light detection sensor described below. Show.

また、この実施形態では、図3および図4に示すように、走査光ビームの走査経路の一方端を折り返しミラー69により光検知センサ60に導いている。この折り返しミラー69は第2走査範囲SR2の一方端部に配置され、主走査方向Xの一方側(+X)で第1走査範囲SR1を外れた位置を移動する走査光ビームを光検知センサ60に導光する。そして、光検知センサ60により該走査光ビームが受光されてセンサ位置(Hsync相当角θhs)を通過するタイミングで信号(検知信号)が光検知センサ60から出力される。このように、この実施形態では、光検知センサ60によって主走査方向Xに走査される光ビームを主走査方向Xの一方側(+X)で第1走査範囲SR1から外れた領域で検知することが可能となっており、この光検知センサ60が本発明の「センサ」に相当している。   In this embodiment, as shown in FIGS. 3 and 4, one end of the scanning path of the scanning light beam is guided to the light detection sensor 60 by the folding mirror 69. The folding mirror 69 is disposed at one end of the second scanning range SR2, and the scanning light beam that moves on the one side (+ X) in the main scanning direction X outside the first scanning range SR1 is applied to the light detection sensor 60. Light guide. A signal (detection signal) is output from the light detection sensor 60 at a timing when the scanning light beam is received by the light detection sensor 60 and passes through the sensor position (Hsync equivalent angle θhs). As described above, in this embodiment, the light beam scanned in the main scanning direction X by the light detection sensor 60 can be detected in a region outside the first scanning range SR1 on one side (+ X) in the main scanning direction X. This light detection sensor 60 corresponds to the “sensor” of the present invention.

なお、この実施形態では、光検知センサ60が第2走査範囲SR2の一方端部に配置されているため、第1走査範囲SR1から離れる方向に走査される光ビームが光検知センサ60を通過して検知信号Hsyncが出力され、また第1走査範囲SR1に近づく方向に走査される光ビームが光検知センサ60を通過して検知信号Hsyncが出力される。このように光ビームの往復走査ごとに2回の検知信号Hsyncが出力される。そこで、これらの信号を区別するため、この明細書では、第1走査範囲SR1から離れる方向に走査される光ビームの検知に対応する検知信号Hsyncを「第1検知信号Hsync1」とし、逆に第1走査範囲SR1に近づく方向に走査される光ビームの検知に対応する検知信号Hsyncを「第2検知信号Hsync2」とする。また、これらを区別しないで説明する際には、単に「検知信号Hsync」と称する。   In this embodiment, since the light detection sensor 60 is disposed at one end of the second scanning range SR2, a light beam scanned in a direction away from the first scanning range SR1 passes through the light detection sensor 60. Then, the detection signal Hsync is output, and the light beam scanned in the direction approaching the first scanning range SR1 passes through the light detection sensor 60 and the detection signal Hsync is output. Thus, the detection signal Hsync is output twice for each reciprocating scan of the light beam. Therefore, in order to distinguish these signals, in this specification, the detection signal Hsync corresponding to the detection of the light beam scanned in the direction away from the first scanning range SR1 is referred to as “first detection signal Hsync1”, and conversely The detection signal Hsync corresponding to the detection of the light beam scanned in the direction approaching the one scanning range SR1 is referred to as “second detection signal Hsync2”. Further, when explaining without distinguishing these, they are simply referred to as “detection signal Hsync”.

このようにして検知される信号Hsyncはエンジンコントローラ10の速度変動検出部104に与えられる。この速度変動検出部104には、エンジンコントローラ10のカウントクロック発生部103から計時用クロック信号が与えられており、この計時用クロック信号に基づき、例えば互いに隣接する検知信号Hsyncの時間間隔等を計測可能に構成されている。なお、この実施形態では、計時用クロック信号の周波数をビデオクロックVCのそれよりも大きな値に設定している。これにより、上記時間間隔等を高精度に測定することが可能となる。   The signal Hsync detected in this way is given to the speed fluctuation detecting unit 104 of the engine controller 10. The speed fluctuation detection unit 104 is supplied with a clock signal for time measurement from the count clock generation unit 103 of the engine controller 10, and measures, for example, a time interval between adjacent detection signals Hsync based on the clock signal for time measurement. It is configured to be possible. In this embodiment, the frequency of the clock signal for timing is set to a value larger than that of the video clock VC. Thereby, the time interval and the like can be measured with high accuracy.

また、光検知センサ60による走査光ビームの検知信号Hsyncは露光制御ユニット12Yの計測部123にも伝達され、該計測部123において駆動周期などに関連する駆動情報が算出される。そして、この計測部123において算出された実測情報が周波数制御部122に伝達され、周波数制御部122は偏向器65の共振周波数の調整を行う。   Further, the detection signal Hsync of the scanning light beam by the light detection sensor 60 is also transmitted to the measurement unit 123 of the exposure control unit 12Y, and the measurement unit 123 calculates drive information related to the drive cycle and the like. The actual measurement information calculated by the measurement unit 123 is transmitted to the frequency control unit 122, and the frequency control unit 122 adjusts the resonance frequency of the deflector 65.

<画像伸縮発生原因の解析>
図6は、偏向ミラー面の振幅変動と走査速度の変動との関係を示す図である。同図上段は、偏向ミラー面の振幅の時間変化を示している。つまり、横軸が時間を表し、縦軸が偏向ミラーの振動振幅を表している。また、同図下段は、arc−sin特性を有する走査レンズ66(走査光学系)を介して、振動する偏向ミラー面651により走査される光ビームの被走査面(本実施形態では「感光体2の表面」が相当)での主走査方向Xにおける走査位置の時間変化を示している。つまり、横軸が時間を表し、縦軸が主走査方向位置を表している。また、上下に2本の2点鎖線で挟まれた領域が有効走査領域ESR(第1走査範囲SR1)に対応している。同図の実線は、偏向ミラー面が所定の振動振幅で振動している場合に対応する。また、同図の破線は、偏向器65の固体ばらつきや周囲環境の変動等により、偏向ミラー面の振動振幅が所定の振動振幅から変動した場合に対応する。同図下段の実線及び破線が示すように、被走査面での走査速度の等速性が実現されているため、光ビームの走査位置の時間変化は直線的となる。しかしながら、偏向ミラー面651の振幅が同図上段の実線から破線へと大きくなる方向に変動した場合、被走査面における光ビームの走査位置の時間変化は、同図下段の実線から破線へと変動する。同図下段は、横軸が時間を表し縦軸が主走査方向位置を表すので、直線の傾きが即ち主走査方向Xへの走査速度となる。よって同図下段から、偏向ミラー面651の振動振幅の増大により、光ビームの走査速度が速くなることが分かる。ここで、同図下段の実線の傾きをV0と、破線の傾きをV1とする。
<Analysis of causes of image expansion and contraction>
FIG. 6 is a diagram showing the relationship between the amplitude fluctuation of the deflection mirror surface and the fluctuation of the scanning speed. The upper part of the figure shows the time change of the amplitude of the deflection mirror surface. That is, the horizontal axis represents time, and the vertical axis represents the vibration amplitude of the deflecting mirror. The lower part of the figure shows a surface to be scanned of a light beam scanned by a vibrating deflection mirror surface 651 via a scanning lens 66 (scanning optical system) having arc-sin characteristics (in this embodiment, “photosensitive member 2”). The time variation of the scanning position in the main scanning direction X is shown. That is, the horizontal axis represents time, and the vertical axis represents the position in the main scanning direction. A region sandwiched by two two-dot chain lines on the upper and lower sides corresponds to the effective scanning region ESR (first scanning range SR1). The solid line in the figure corresponds to the case where the deflection mirror surface vibrates with a predetermined vibration amplitude. Also, the broken line in the figure corresponds to the case where the vibration amplitude of the deflecting mirror surface varies from a predetermined vibration amplitude due to variations in individual deflectors 65, changes in the surrounding environment, and the like. As indicated by the solid line and the broken line in the lower part of the figure, since the scanning speed is constant on the surface to be scanned, the temporal change in the scanning position of the light beam is linear. However, when the amplitude of the deflection mirror surface 651 fluctuates in the direction of increasing from the solid line in the upper part of the figure to the broken line, the temporal change in the scanning position of the light beam on the surface to be scanned fluctuates from the solid line in the lower part of the figure to the broken line. To do. In the lower part of the figure, since the horizontal axis represents time and the vertical axis represents the position in the main scanning direction, the slope of the straight line is the scanning speed in the main scanning direction X. Therefore, it can be seen from the lower part of the figure that the scanning speed of the light beam is increased by increasing the vibration amplitude of the deflecting mirror surface 651. Here, the slope of the solid line at the bottom of the figure is V0 and the slope of the broken line is V1.

図7は、走査速度が変動した場合の被走査面(感光体2の表面)に形成される像の変動を示す図である。ここで、例えば、図7に示す画像情報に基づいて光走査動作を実行する場合を考える。なお、図7の四角1つはは1画素に対応するとともに、該四角内の数字は対応する画素にスポットを形成するか否かを示す。つまり、四角内の数字が「1」の場合は対応する画素にスポットを形成することを示すとともに、四角内の数字が「0」の場合は対応する画素にスポットを形成しないことを示す。つまり、図7の画像情報は、主走査方向Xに互いに隣接するN個の画素それぞれにスポットを形成してオンライン像を形成することを示すオンラインデータと、該オンラインデータに続いて主走査方向Xに互いに隣接するN個の画素それぞれにスポットを形成しないでオフライン像を形成することを示すオフラインデータと、更に該オフラインデータに続いて主走査方向Xに互いに隣接するN個の画素それぞれにスポットを形成してオンライン像を形成することを示すオンラインデータとを有している。このように、説明の容易のため、図7では、オンラインデータおよびオフラインデータを構成する画素数を全てN画素とした。   FIG. 7 is a diagram showing fluctuations in the image formed on the scanned surface (the surface of the photoreceptor 2) when the scanning speed fluctuates. Here, for example, consider a case where an optical scanning operation is performed based on the image information shown in FIG. Note that one square in FIG. 7 corresponds to one pixel, and the number in the square indicates whether or not a spot is formed in the corresponding pixel. That is, when the number in the square is “1”, it indicates that a spot is formed on the corresponding pixel, and when the number in the square is “0”, it indicates that no spot is formed on the corresponding pixel. That is, the image information in FIG. 7 includes online data indicating that a spot is formed on each of N pixels adjacent to each other in the main scanning direction X to form an online image, and the online scanning direction X following the online data. Off-line data indicating that an off-line image is formed without forming a spot on each of the N pixels adjacent to each other, and a spot on each of the N pixels adjacent to each other in the main scanning direction X following the off-line data. And online data indicating that an online image is formed. Thus, for ease of explanation, in FIG. 7, the number of pixels constituting the online data and the offline data is all N pixels.

そして、該画像情報に基づいて走査速度V0,V1で光走査動作を実行すると、図7に示すようなオンライン像とオフライン像とが被走査面(感光体2の表面)に形成される。ここで、図7の斜線丸印は、オンライン像を構成するスポットの略中心位置を示す。また、図7の白丸印は、オフライン像を構成するためにスポットが形成されなかった位置に、仮にスポットを形成した場合の該スポットの略中心位置を示す。偏向ミラー面651が所定の振幅で振動している場合に対応する所定の走査速度V0で光走査動作が実行された場合は、オンライン像及びオフライン像の主走査方向Xへの長さはいずれも所定長L0となる。しかしながら、上述の通り、本発明ではビデオクロックVCの周波数は一定であるため、偏向ミラー面651の振動振幅が変動して、走査速度が速度V0から速度V1へと変動した場合次のような状況が発生する。つまり、該速度変動に対応して、図7において主走査方向Xに互いに隣接する斜線丸印、白丸印間距離が変動することとなる。その結果、オンライン像およびオフライン像の主走査方向Xへの長さがL0からL1へと変動することとなる。その結果、このようなオンライン像,オフライン像が集まって構成される画像も主走査方向Xに伸縮することとなる。このように、上述のような構成を有する光走査装置を用いて、被走査面に画像を形成した場合、該画像が主走査方向に伸縮するという画像伸縮が発生する場合があることが判る。   Then, when the optical scanning operation is executed at the scanning speeds V0 and V1 based on the image information, an online image and an offline image as shown in FIG. 7 are formed on the surface to be scanned (the surface of the photoreceptor 2). Here, the hatched circles in FIG. 7 indicate the approximate center positions of the spots constituting the online image. Also, the white circles in FIG. 7 indicate the approximate center position of the spot when a spot is temporarily formed at a position where no spot is formed in order to form an offline image. When the optical scanning operation is executed at a predetermined scanning speed V0 corresponding to the case where the deflection mirror surface 651 vibrates with a predetermined amplitude, the lengths of the online image and the offline image in the main scanning direction X are both It becomes a predetermined length L0. However, as described above, since the frequency of the video clock VC is constant in the present invention, the following situation occurs when the oscillation amplitude of the deflecting mirror surface 651 varies and the scanning speed varies from the speed V0 to the speed V1. Occurs. That is, the distance between the hatched circles and the white circles adjacent to each other in the main scanning direction X in FIG. As a result, the lengths of the online image and the offline image in the main scanning direction X vary from L0 to L1. As a result, an image formed by collecting such online images and offline images also expands and contracts in the main scanning direction X. Thus, it can be seen that when an image is formed on the surface to be scanned using the optical scanning device having the above-described configuration, the image may expand or contract in the main scanning direction.

<発明の基本概念>
図8及び9は本発明で用いる偏向ミラー面の振動特性を示す図である。上記のように構成された偏向器65の振動特性を検証したところ、図8に示すような振動特性を有するものが存在することが判った。この偏向器65では、振幅が変化したとしても、振幅が最大値となる最大振幅時刻Tmax、及び振幅がゼロとなる振幅ゼロ時刻T0はともに変化しない。また、図9に示すように、各タイミングT1〜T4を、
T1…光検知センサ60を、有効走査領域ESR(第1走査範囲SR1)から離れる方向に走査される光ビームが通過して該センサ60から第1検知信号Hsync1が出力されるタイミング、
T2…光検知センサ60を、有効走査領域ESR(第1走査範囲SR2)に近づく方向に走査される光ビームが通過して該センサ60から第2検知信号Hsync2が出力されるタイミング、
T3…光軸OAに対してセンサ60と対称な位置(仮想センサ位置)を、有効走査領域ESR(第1走査範囲SR1)から離れる方向に走査される光ビームが通過するタイミング、
T4…光軸OAに対してセンサ60と対称な位置(仮想センサ位置)を、有効走査領域ESR(第1走査範囲SR1)に近づく方向に走査される光ビームが通過するタイミング、
と定義すると次の関係式が成立する。すなわち、インターバル時間TA(=T2−T1)
と走査時間TB(=T3−T2)との和は偏向器65の駆動周波数により一義的に決まる値αとなる。また、インターバル時間TA、TCは等しくなる。つまり、
TA+TB=α …(1)
TA=TC …(2)
が成立する。
<Basic concept of invention>
8 and 9 are diagrams showing the vibration characteristics of the deflection mirror surface used in the present invention. When the vibration characteristic of the deflector 65 configured as described above was verified, it was found that there was a vibration characteristic as shown in FIG. In the deflector 65, even if the amplitude changes, the maximum amplitude time Tmax at which the amplitude becomes the maximum value and the amplitude zero time T0 at which the amplitude becomes zero do not change. Also, as shown in FIG. 9, each timing T1 to T4 is
T1... Timing when the light beam scanned through the light detection sensor 60 in the direction away from the effective scanning region ESR (first scanning range SR1) passes and the first detection signal Hsync1 is output from the sensor 60;
T2... The timing at which the light beam scanned in the direction approaching the effective scanning region ESR (first scanning range SR2) passes through the light detection sensor 60 and the second detection signal Hsync2 is output from the sensor 60;
T3: Timing at which a light beam scanned in a direction away from the effective scanning region ESR (first scanning range SR1) passes through a position (virtual sensor position) symmetrical to the sensor 60 with respect to the optical axis OA,
T4: Timing at which a light beam scanned in a direction approaching the effective scanning region ESR (first scanning range SR1) passes through a position (virtual sensor position) symmetrical to the sensor 60 with respect to the optical axis OA,
The following relational expression is established. That is, the interval time TA (= T2-T1)
And the scanning time TB (= T3−T2) is a value α that is uniquely determined by the driving frequency of the deflector 65. Further, the interval times TA and TC are equal. That means
TA + TB = α (1)
TA = TC (2)
Is established.

「画像伸縮発生原因の解析」の欄で述べたとおり、上述のような振動する偏向ミラー面651を用いて光走査動作を実行する場合、偏向ミラー面651の振動振幅が変動することにより走査速度が変動し、画像伸縮が発生する。そこで、本願発明者らは振幅変動による画像伸縮を抑制するために種々の検討を行なった。その結果、有効走査領域ESR(第1走査範囲SR1)から離れる方向に走査される光ビームがセンサ60に検知された第1検知信号Hsync1が出力された時刻(第1時刻)と、有効走査領域ESR(第1走査範囲SR1)に近づく方向に走査される光ビームがセンサ60に検知された第2検知信号Hsync2が出力された時刻(第2時刻)とに基づいて走査速度の変動を検出できるという知見を得た。より具体的には、センサ60から第1検知信号Hsync1が出力された第1時刻から、該第1検知信号に続いてセンサ60から第2検知信号が出力された第2時刻までのインターバル時間TAを計測し、該インターバル時間TAに基づき走査速度の変動が検出できるという知見を得た。   As described in the section “Analysis of Cause of Image Expansion / Reduction”, when the optical scanning operation is performed using the deflecting mirror surface 651 that vibrates as described above, the scanning speed is changed by the fluctuation of the vibration amplitude of the deflecting mirror surface 651. Fluctuates and image expansion / contraction occurs. Therefore, the present inventors have made various studies in order to suppress image expansion and contraction due to amplitude fluctuations. As a result, the time (first time) when the first detection signal Hsync1 when the light beam scanned in the direction away from the effective scanning region ESR (first scanning range SR1) is detected by the sensor 60 is output (first time), and the effective scanning region. A fluctuation in scanning speed can be detected based on the time (second time) when the second detection signal Hsync2 is output when the light beam scanned in the direction approaching ESR (first scanning range SR1) is detected by the sensor 60. I got the knowledge. More specifically, the interval time TA from the first time at which the first detection signal Hsync1 is output from the sensor 60 to the second time at which the second detection signal is output from the sensor 60 following the first detection signal. And the knowledge that the fluctuation of the scanning speed can be detected based on the interval time TA was obtained.

例えば、図6を用いて上述したような、偏向ミラー面651の振幅が増大して走査速度が速くなった場合を考える。そして、該振幅の変動に伴ってインターバル時間がTAからTA=TA+ΔTAに変化したとする。このとき、式(1)よりTAとTBの和は一定であることから、走査時間TBはTB−ΔTAに変化することとなる。そして、該走査時間の短縮分だけ走査速度が速くなる。よって、走査速度が速度V0から速度V1に変化したとすると、速度V0と速度V1の間には、
V1=V0×TB/(TB−ΔTA) …(3)
が成立する。そして、式(3)と式(1)から
V1/V0=(α−TA)/(α−(TA+ΔTA)) …(4)
が導き出せる。ここで、値αは偏向ミラーの駆動周波数により一義的に決まる値であり既知である。よって、インターバル時間を計測することで走査速度変動V1/V0が検出できる。
For example, consider the case where the scanning speed increases as the amplitude of the deflecting mirror surface 651 increases as described above with reference to FIG. Then, it is assumed that the interval time has changed from TA to TA = TA + ΔTA with the fluctuation of the amplitude. At this time, since the sum of TA and TB is constant according to the equation (1), the scanning time TB changes to TB−ΔTA. Then, the scanning speed is increased by the shortening of the scanning time. Therefore, if the scanning speed changes from the speed V0 to the speed V1, between the speed V0 and the speed V1,
V1 = V0 × TB / (TB−ΔTA) (3)
Is established. From the equations (3) and (1), V1 / V0 = (α−TA) / (α− (TA + ΔTA)) (4)
Can be derived. Here, the value α is a value that is uniquely determined by the driving frequency of the deflection mirror and is known. Therefore, the scanning speed fluctuation V1 / V0 can be detected by measuring the interval time.

図7を用いて「画像伸縮発生原因の解析」の欄で述べたとおり、ビデオクロックVCの周波数が一定のまま、走査速度が速度V0から速度V1に変化すると、被走査面(感光体2の表面)に形成される画像が主走査方向Xに伸縮する。つまり、例えば図7の例では、走査速度が速度V0からV1に変動することで、オンラインデータ及びオフラインデータの主走査方向長さはL0からL1に変動することとなる。このとき、ビデオクロックVCの周波数をfvcとすると、
L0=N×V0/fvc …(6)
L1=N×V1/fvc …(7)
が成立する。そこで、本願発明者らは、走査速度が変動しても主走査方向長さが変わらないように、画像情報のオンラインデータ,オフラインデータそれぞれを構成する画素の数を変更して補正画像情報を生成することとした。そして、補正後のオンラインデータ,オフラインデータの画素数をN個からN1個へと変更するとしたとき、該N1個を求める式として
N1=N×V0/V1 …(8)
を得た。かかる式(8)は、式(6)(7)に対してL0=L1を満たすよう要求することで求められる。すなわち、まず走査速度の変動V1/V0を上述のようにインターバル時間に基づいて検出する。次に画像情報からオンラインデータ及びオフラインデータを抽出するとともに、該抽出されたオンラインデータを構成する画素数をN画素から(N×V0/V1)画素に変更し、また該抽出されたオフラインデータを構成する画素数をN画素から(N×V0/V1)画素に変更することで補正画像情報を生成する。そして、該補正画像情報に基づいて被走査面に対して光走査動作を実行することで、走査速度がV1に変動した場合であっても、被走査面に形成されるオンライン像およびオフライン像の主走査方向長さを略L0とすることとした。これにより、走査速度が変動した場合でも、被走査面に形成される画像の主走査方向Xへの長さを一定に保つ事が可能になる。以下、具体的な実施形態を例示して詳述する。
As described in the column “Analysis of Causes of Image Expansion / Reduction” with reference to FIG. 7, when the scanning speed changes from the speed V0 to the speed V1 while the frequency of the video clock VC remains constant, the surface to be scanned (on the photosensitive member 2). The image formed on the front surface expands and contracts in the main scanning direction X. In other words, in the example of FIG. 7, for example, the length of the online data and the offline data in the main scanning direction varies from L0 to L1 as the scanning speed varies from V0 to V1. At this time, if the frequency of the video clock VC is fvc,
L0 = N × V0 / fvc (6)
L1 = N × V1 / fvc (7)
Is established. Therefore, the inventors of the present application generate corrected image information by changing the number of pixels constituting the online data and offline data of the image information so that the length in the main scanning direction does not change even if the scanning speed varies. It was decided to. Then, when the number of pixels of the corrected online data and offline data is changed from N to N1, N1 = N × V0 / V1 (8)
Got. The equation (8) is obtained by requesting the equations (6) and (7) to satisfy L0 = L1. That is, first, the scanning speed fluctuation V1 / V0 is detected based on the interval time as described above. Next, online data and offline data are extracted from the image information, the number of pixels constituting the extracted online data is changed from N pixels to (N × V0 / V1) pixels, and the extracted offline data is The corrected image information is generated by changing the number of pixels to be configured from N pixels to (N × V0 / V1) pixels. Then, by executing an optical scanning operation on the surface to be scanned based on the corrected image information, the online image and the offline image formed on the surface to be scanned can be obtained even when the scanning speed changes to V1. The length in the main scanning direction is approximately L0. Thereby, even when the scanning speed fluctuates, the length of the image formed on the surface to be scanned in the main scanning direction X can be kept constant. Hereinafter, specific embodiments will be exemplified and described in detail.

<実施形態>
図10は、本発明に係る光走査装置の制御方法の一実施形態を示すフローチャートである。上記のように構成された装置では、偏向器65が振動停止している状態で光走査動作実行指令が与えられると、光走査動作前に起動処理(ステップS1)を実行する。図11は図3の光走査装置で実行される起動処理を示すフローチャートである。また、図12は起動処理の動作を示す図である。この起動処理(ステップS1)が開始されると、ステップS11で偏向器65を作動させるための駆動制御量を予めメモリ(図示省略)に記憶されている初期値に設定する。より、具体的には、ミラー駆動信号および共振周波数調整部653に与える信号の電気的特性値(周波数、電圧や電流)をメモリから読み出し、設定している。また、検知信号Hsyncの出力数を示すカウント値Nをゼロにリセットする(ステップS12)。
<Embodiment>
FIG. 10 is a flowchart showing an embodiment of the control method of the optical scanning device according to the present invention. In the apparatus configured as described above, when an optical scanning operation execution command is given in a state where the deflector 65 is stopped from oscillating, the startup process (step S1) is executed before the optical scanning operation. FIG. 11 is a flowchart showing a startup process executed by the optical scanning device of FIG. FIG. 12 is a diagram showing the operation of the activation process. When this activation process (step S1) is started, the drive control amount for operating the deflector 65 is set to an initial value stored in advance in a memory (not shown) in step S11. More specifically, the electrical characteristic values (frequency, voltage and current) of the mirror drive signal and the signal applied to the resonance frequency adjustment unit 653 are read from the memory and set. Further, the count value N indicating the number of outputs of the detection signal Hsync is reset to zero (step S12).

こうして、初期設定が完了すると、上記した初期値でミラー駆動が開始される(ステップS13)。このとき、偏向器65の振幅は図12に示すようにゼロから徐々に増大していく。そして、振幅がセンサ位置(Hsync相当角θs)に達する、つまり走査光ビームが光検知センサ60を通過するタイミングで検知信号Hsyncが光検知センサ60から出力される。これにより、レーザー光源62からの光ビームの射出が確認されるとともに、光検知センサ60からの検知信号Hsyncに基づく光走査動作が可能となる。   Thus, when the initial setting is completed, mirror driving is started with the above-described initial value (step S13). At this time, the amplitude of the deflector 65 gradually increases from zero as shown in FIG. Then, the detection signal Hsync is output from the light detection sensor 60 at a timing when the amplitude reaches the sensor position (Hsync equivalent angle θs), that is, the scanning light beam passes through the light detection sensor 60. Thereby, the emission of the light beam from the laser light source 62 is confirmed, and an optical scanning operation based on the detection signal Hsync from the light detection sensor 60 is enabled.

そこで、この実施形態では、光ビームの振幅がほぼ一定となり、振動動作が安定化したことを確認するため、検知信号Hsyncが4回以上出力されるのを待って(ステップS14〜S16)と、起動処理を終了する。なお、検知信号Hsyncの個数、つまりカウント値Nは「4」に限定されるものではなく、「1」以上の値を設定することができる。また、検知信号Hsyncの数ではなく、安定化に必要な時間を予め求めておき、ミラー駆動開始から当該時間が経過するのを待って起動処理を終了するように構成してもよい。   Therefore, in this embodiment, in order to confirm that the amplitude of the light beam is substantially constant and the vibration operation is stabilized, waiting for the detection signal Hsync to be output four times or more (steps S14 to S16), End the startup process. The number of detection signals Hsync, that is, the count value N is not limited to “4”, and can be set to a value of “1” or more. Further, instead of the number of detection signals Hsync, a time required for stabilization may be obtained in advance, and the start-up process may be terminated after the time has elapsed since the start of mirror driving.

起動処理を終了すると、次に光走査動作を実行する。かかる光走査動作では、ビデオクロック発生部111で発生されたビデオクロックVCを基準として変調された光ビームをレーザー光源62から射出して、該偏向光ビームを感光体2の表面(被走査面)の有効走査領域ESRに走査する。これにより、該変調光ビームが感光体2の表面にスポット状に照射されて、該感光体2の表面に静電潜像が形成される。そして、本実施形態では、上記光走査動作の開始とともに、図10のフローチャートにおけるステップS2〜S10までの工程を開始する。   When the activation process is completed, the optical scanning operation is performed next. In such an optical scanning operation, a light beam modulated with the video clock VC generated by the video clock generator 111 as a reference is emitted from the laser light source 62, and the deflected light beam is emitted from the surface (scanned surface) of the photosensitive member 2. The effective scanning area ESR is scanned. As a result, the modulated light beam is irradiated onto the surface of the photoconductor 2 in a spot shape, and an electrostatic latent image is formed on the surface of the photoconductor 2. And in this embodiment, the process to step S2-S10 in the flowchart of FIG. 10 is started with the start of the said optical scanning operation | movement.

光走査動作が開始されると、まず第1走査範囲SR1から離れる方向に走査される光ビームをセンサ60が検知して、第1検知信号Hsync1を速度変動検出部104に出力する(ステップS2)。そして、該第1検知信号Hsync1が出力された時刻T1(第1時刻)を、速度変動検出部104の内部に設けられたメモリ(図示省略)に記憶する(ステップS3)。次に、第1走査範囲SR2に近づく方向に走査される光ビームをセンサ60が検知して、第2検知信号Hsync2を速度変動検出部104に出力する(ステップS4)。そして、該第2検知信号Hsync2が出力された時刻T2(第2時刻)を、速度変動検出部104の内部に設けられたメモリに記憶する(ステップS5)。さらに、速度変動検出部104は、時刻T1,T2からインターバル時間TA1(=T2−T1)を求める。そして、式(4)のTAに対して基準インターバル時間TA0を代入するとともに、式(4)の(TA+ΔTA)に対してインターバル時間TA1(=T2−T1)を代入する。なお、基準インターバル時間TA0は、偏向ミラー面651の振動振幅が所定の振幅であって、走査速度が所定の速度V0である場合のインターバル時間である。これにより、所定の走査速度V0からの速度変動V1/V0を求める(ステップS6)。速度変動検出部104が本発明における「速度変動検出手段」として機能している。   When the optical scanning operation is started, first, the sensor 60 detects a light beam scanned in a direction away from the first scanning range SR1, and outputs a first detection signal Hsync1 to the speed fluctuation detection unit 104 (step S2). . Then, the time T1 (first time) at which the first detection signal Hsync1 is output is stored in a memory (not shown) provided in the speed fluctuation detection unit 104 (step S3). Next, the sensor 60 detects the light beam scanned in the direction approaching the first scanning range SR2, and outputs the second detection signal Hsync2 to the speed fluctuation detection unit 104 (step S4). Then, the time T2 (second time) at which the second detection signal Hsync2 is output is stored in a memory provided in the speed fluctuation detection unit 104 (step S5). Further, the speed fluctuation detecting unit 104 obtains an interval time TA1 (= T2−T1) from the times T1 and T2. Then, the reference interval time TA0 is substituted for TA in equation (4), and the interval time TA1 (= T2-T1) is substituted for (TA + ΔTA) in equation (4). The reference interval time TA0 is an interval time when the vibration amplitude of the deflecting mirror surface 651 is a predetermined amplitude and the scanning speed is a predetermined speed V0. Thereby, the speed fluctuation V1 / V0 from the predetermined scanning speed V0 is obtained (step S6). The speed fluctuation detecting unit 104 functions as “speed fluctuation detecting means” in the present invention.

次にステップS7において、上述のようにして求められた速度変動V1/V0から補正画像情報を生成する。図13は、本実施形態で実行される補正画像情報の生成を示すフローチャートである。まず、ステップS71の抽出工程において、画像出力ユニット112の画像処理部1121に入力されてくる画像情報DV0から、オンラインデータ及びオフラインデータを抽出する。そして、ステップS72の補正工程において、「発明の基本概念」の欄で詳述したように、抽出されたオンラインデータ,オフラインデータそれぞれを構成する画素の数をステップS6で求められた速度変動V1/V0に基づいて変更して補正画像情報DV1を生成する。つまり、抽出されたオンラインデータ,オフラインデータそれぞれを構成する画素の数にV0/V1を乗じて求められる画素数を、新たにオンラインデータ,オフラインデータの画素数として補正画像情報DV1を生成する。そして、画像処理部1121は、補正画像情報DV1をパルス変調部1122に向けて出力する。このように、本実施形態では、画像処理部が本発明の「抽出手段」及び「補正手段」として機能している。   In step S7, corrected image information is generated from the speed fluctuation V1 / V0 obtained as described above. FIG. 13 is a flowchart illustrating generation of corrected image information executed in the present embodiment. First, in the extraction step of step S71, online data and offline data are extracted from the image information DV0 input to the image processing unit 1121 of the image output unit 112. Then, in the correction process of step S72, as described in detail in the section "Basic concept of invention", the number of pixels constituting each of the extracted online data and offline data is determined by the speed fluctuation V1 // The corrected image information DV1 is generated based on V0. That is, the corrected image information DV1 is generated by using the number of pixels obtained by multiplying the number of pixels constituting each of the extracted online data and offline data by V0 / V1 as the number of pixels of the online data and offline data. Then, the image processing unit 1121 outputs the corrected image information DV1 toward the pulse modulation unit 1122. As described above, in this embodiment, the image processing unit functions as the “extraction unit” and the “correction unit” of the present invention.

次に、パルス変調部1122において、補正画像情報DV1に基づいてビデオクロックVCを基準として画像信号Svを生成するとともに、該画像信号Svをレーザー光源62向けて出力する。これにより、レーザー光源62からは補正画像情報DV1に基づいて変調された光ビームが振動する偏向ミラー面651に向けて照射されるとともに、走査レンズ66を介して感光体2の表面(被走査面)に走査される。そして、感光体2の表面(被走査面)の有効走査領域ESRにスポットが形成されることとなる(ステップS8)。このように、本実施形態では、ステップS8が本発明の「スポット形成工程」に相当するとともに、パルス変調部1122,レーザー光源62,偏向ミラー面651及び走査レンズ66が本発明の「スポット形成手段」として機能している。そして、再び第1走査範囲SR1から離れる方向に走査される光ビームをセンサ60が検知して、第1検知信号Hsync1を速度変動検出部104に出力されると(ステップS9)、光走査動作を終了するか否かを判断する(ステップS10)。そして、光走査動作を終了しない場合は、ステップS3に戻ってステップS9にて第1検知信号Hsync1が出力された時刻T1を速度変動検出部104の内部に設けられたメモリに記憶する。また、光走査動作を終了すると判断された場合は、そのまま光走査動作を終了する。このように、本実施形態では、ステップS2〜S6またはステップS9,S10,S3〜S6が本発明の「速度変動検出工程」に相当する。   Next, the pulse modulation unit 1122 generates an image signal Sv with reference to the video clock VC based on the corrected image information DV1, and outputs the image signal Sv toward the laser light source 62. As a result, a light beam modulated based on the corrected image information DV1 is emitted from the laser light source 62 toward the deflecting mirror surface 651 that vibrates, and the surface of the photosensitive member 2 (scanned surface) via the scanning lens 66. ). Then, a spot is formed in the effective scanning region ESR on the surface (scanned surface) of the photosensitive member 2 (step S8). Thus, in the present embodiment, step S8 corresponds to the “spot forming step” of the present invention, and the pulse modulator 1122, the laser light source 62, the deflection mirror surface 651, and the scanning lens 66 are “spot forming means” of the present invention. Is functioning. Then, when the sensor 60 detects the light beam scanned in the direction away from the first scanning range SR1 again and outputs the first detection signal Hsync1 to the speed fluctuation detection unit 104 (step S9), the optical scanning operation is performed. It is determined whether or not to end (step S10). If the optical scanning operation is not terminated, the process returns to step S3, and the time T1 at which the first detection signal Hsync1 is output in step S9 is stored in a memory provided inside the speed fluctuation detection unit 104. If it is determined that the optical scanning operation is to be terminated, the optical scanning operation is terminated as it is. Thus, in the present embodiment, steps S2 to S6 or steps S9, S10, and S3 to S6 correspond to the “speed fluctuation detecting step” of the present invention.

上述のように、本実施形態では、偏向ミラー面651の振動振幅が変動に起因した光ビームの走査速度変動を検出するとともに、画像情報DV0からオンラインデータ及びオフラインデータを抽出している。また、抽出されたオンラインデータ,オフラインデータそれぞれを構成する画素の数を、検出された速度変動の結果に基づいて変更して補正画像情報DV1を生成している。そして、補正画像情報DV1に基づいて光ビームを変調するとともに、該変調光ビームを感光体2の表面(被走査面)の有効走査領域ESRに走査している。よって、偏向ミラー面651の振動振幅変動に依らず感光体2の表面(被走査面)に形成される画像の主走査方向Xへの伸縮を抑制することが可能となっている。   As described above, in the present embodiment, the variation in the scanning speed of the light beam caused by the variation in the vibration amplitude of the deflecting mirror surface 651 is detected, and the online data and the offline data are extracted from the image information DV0. Further, the corrected image information DV1 is generated by changing the number of pixels constituting each of the extracted online data and offline data based on the result of the detected speed fluctuation. Then, the light beam is modulated based on the corrected image information DV1, and the modulated light beam is scanned to the effective scanning region ESR on the surface (scanned surface) of the photosensitive member 2. Therefore, it is possible to suppress expansion and contraction of the image formed on the surface (scanned surface) of the photosensitive member 2 in the main scanning direction X regardless of the vibration amplitude fluctuation of the deflection mirror surface 651.

また、本実施形態では、インターバル時間TAの変動を求めることで、走査速度の変動を求めることが可能であるという知見に基づいて、走査速度の変動を検出している。よって、複数のセンサを設けること無く単一のセンサ60で走査速度変動を検出できるため、装置構成の簡素化が図られており好適である。   In the present embodiment, the fluctuation in the scanning speed is detected based on the knowledge that the fluctuation in the scanning speed can be obtained by obtaining the fluctuation in the interval time TA. Therefore, since a single sensor 60 can detect a change in scanning speed without providing a plurality of sensors, the apparatus configuration is simplified, which is preferable.

なお、本発明は上記した実施形態に限定されるものではなく、その趣旨を逸脱しない限りにおいて上述したもの以外に種々の変更を行うことが可能である。例えば、上記実施形態では、センサ60から第1検知信号Hsync1が出力された時刻T1(第1時刻)から該第1検知信号Hsync1に続いてセンサ60から第2検知信号Hsync2が出力された時刻T2(第2時刻)までのインターバル時間TAを求めて、該インターバル時間の変動から速度変動を求めている。しかしながら、センサ60から第2検知信号が出力された時刻(第2時刻)から該第2検知信号に続いてセンサ60から第1検知信号Hsync1が出力された時刻(第1時刻)までのインターバル時間を求めて、該インターバル時間の変動から速度変動を求めても良い。図14は、別の実施形態での速度変動検出原理を示す図である。つまり、センサ60から第2検知信号が出力された時刻T2(第2時刻)から該第2検知信号に続いてセンサ60から第1検知信号Hsync1が出力された時刻T5(第1時刻)までのインターバル時間TEと、インターバル時間TAとの和は一定値である2αとなる。よって、インターバル時間TEの変動を求めることで間接的にインターバル時間TAの変動を求めることができる。そして、このように間接的に求められた該インターバル時間TAの変動に基づいて「発明の基本概念」の欄で述べた知見を用いて速度変動を検出することが可能である。   The present invention is not limited to the above-described embodiment, and various modifications other than those described above can be made without departing from the spirit of the present invention. For example, in the above embodiment, the time T2 when the second detection signal Hsync2 is output from the sensor 60 following the first detection signal Hsync1 from the time T1 (first time) when the first detection signal Hsync1 is output from the sensor 60. The interval time TA until (second time) is obtained, and the speed fluctuation is obtained from the fluctuation of the interval time. However, the interval time from the time (second time) when the second detection signal is output from the sensor 60 to the time (first time) when the first detection signal Hsync1 is output from the sensor 60 following the second detection signal. And the speed fluctuation may be obtained from the fluctuation of the interval time. FIG. 14 is a diagram showing the principle of detecting the speed fluctuation in another embodiment. That is, from time T2 (second time) when the second detection signal is output from the sensor 60 to time T5 (first time) when the first detection signal Hsync1 is output from the sensor 60 following the second detection signal. The sum of the interval time TE and the interval time TA is 2α which is a constant value. Therefore, the fluctuation of the interval time TA can be obtained indirectly by obtaining the fluctuation of the interval time TE. Then, based on the fluctuation of the interval time TA obtained indirectly as described above, it is possible to detect the speed fluctuation using the knowledge described in the section “Basic Concept of Invention”.

また、上記実施形態では、センサ60から第1検知信号Hsync1が出力された時刻T1(第1時刻)から該第1検知信号に続いてセンサ60から第2検知信号が出力された時刻T2(第2時刻)までのインターバル時間TAを求めて、該インターバル時間の変動から速度変動を求めている。しかしながら、センサ60から第1検知信号Hsync1が出力された時刻(第1時刻)から、該第1検知信号の後2回目の第2検知信号がセンサ60から出力された時刻(第2時刻)までのインターバル時間の変動を求めて、該インターバル時間の変動から速度変動を求めることもできる。図15は、さらに別の実施形態での速度変動検出原理を示す図である。つまり、センサ60から第1検知信号Hsync1が出力された時刻T1(第1時刻)から、該第1検知信号の後2回目の第2検知信号がセンサ60から出力された時刻T6(第2時刻)までのインターバル時間TFは、インターバル時間TAに一定値である2αを足し合わせた時間となる。よって、インターバル時間TFの変動を求めることで間接的にインターバル時間TAの変動を求めることができる。そして、このように間接的に求められた該インターバル時間TAの変動に基づいて「発明の基本原理」の欄で述べた知見を用いて速度変動を検出することが可能である。   Further, in the above embodiment, the time T2 (first time) when the second detection signal is output from the sensor 60 following the first detection signal from the time T1 (first time) when the first detection signal Hsync1 is output from the sensor 60. 2), an interval time TA is obtained, and a speed fluctuation is obtained from the fluctuation of the interval time. However, from the time (first time) when the first detection signal Hsync1 is output from the sensor 60 to the time (second time) when the second detection signal for the second time after the first detection signal is output from the sensor 60. It is also possible to obtain a change in speed of the interval time from the change in the interval time. FIG. 15 is a diagram illustrating the principle of detecting a speed variation in still another embodiment. That is, from time T1 (first time) when the first detection signal Hsync1 is output from the sensor 60, time T6 (second time) when the second detection signal for the second time after the first detection signal is output from the sensor 60. ) Is a time obtained by adding a constant value 2α to the interval time TA. Therefore, the fluctuation of the interval time TA can be obtained indirectly by obtaining the fluctuation of the interval time TF. Then, it is possible to detect the speed fluctuation by using the knowledge described in the “basic principle of the invention” based on the fluctuation of the interval time TA obtained indirectly as described above.

また、上記実施形態では、カラー画像形成装置に本発明が適用されているが、本発明の適用対象はこれに限定されるものではなく、いわゆる単色画像を形成するモノクロ画像形成装置に対しても本発明を適用することができる。   In the above-described embodiment, the present invention is applied to a color image forming apparatus. However, the application target of the present invention is not limited to this, and it is also applicable to a monochrome image forming apparatus that forms a so-called monochromatic image. The present invention can be applied.

さらに、上記実施形態では、振動ミラーとしてマイクロマシニング技術を用いて形成された偏向器65を採用しているが、共振振動する振動ミラーを用いて光ビームを偏向して潜像担持体上に光ビームを走査させる画像形成装置全般に本発明を適用することができる。   Furthermore, in the above-described embodiment, the deflector 65 formed by using micromachining technology is employed as the vibration mirror. However, the light beam is deflected by using the vibration mirror that resonates and oscillates on the latent image carrier. The present invention can be applied to any image forming apparatus that scans a beam.

本発明の光走査装置の一実施形態を用いた画像形成装置を示す図。1 is a diagram showing an image forming apparatus using an embodiment of an optical scanning device of the present invention. 図1の画像形成装置の電気的構成を示すブロック図。FIG. 2 is a block diagram showing an electrical configuration of the image forming apparatus in FIG. 1. 図1の画像形成装置の露光ユニット(光走査装置)の主走査断面図。FIG. 2 is a main scanning sectional view of an exposure unit (optical scanning device) of the image forming apparatus of FIG. 1. 図3の露光ユニット(光走査装置)における光ビームの走査範囲を示す図。The figure which shows the scanning range of the light beam in the exposure unit (optical scanning device) of FIG. 図1の画像形成装置の露光ユニットおよび露光制御ユニットを示す図。FIG. 2 is a view showing an exposure unit and an exposure control unit of the image forming apparatus in FIG. 1. 偏向ミラー面の振幅変動と走査速度の変動との関係を示す図。The figure which shows the relationship between the amplitude fluctuation | variation of a deflection | deviation mirror surface, and the fluctuation | variation of a scanning speed. 査速度が変動した場合の被走査面に形成される像の変動を示す図。The figure which shows the fluctuation | variation of the image formed in the to-be-scanned surface when inspection speed fluctuates. 本発明で用いる偏向ミラー面の振動特性を示す図。The figure which shows the vibration characteristic of the deflection | deviation mirror surface used by this invention. 本発明で用いる偏向ミラー面の振動特性を示す図。The figure which shows the vibration characteristic of the deflection | deviation mirror surface used by this invention. 本発明に係る光走査装置の制御方法の一実施形態を示すフローチャート。3 is a flowchart showing an embodiment of a method for controlling an optical scanning device according to the present invention. 図3の光走査装置で実行される起動処理を示すフローチャート。FIG. 4 is a flowchart showing start-up processing executed by the optical scanning device of FIG. 3. 起動処理の動作を示す図。The figure which shows operation | movement of a starting process. 本発明で実行される補正画像情報の生成を示すフローチャート。6 is a flowchart showing generation of corrected image information executed in the present invention. 別の実施形態での速度変動検出原理を示す図。The figure which shows the speed fluctuation | variation detection principle in another embodiment. さらに別の実施形態での速度変動検出原理を示す図。The figure which shows the speed fluctuation | variation detection principle in another embodiment.

符号の説明Explanation of symbols

2Y,2M,2C,2K…感光体、 104…速度変動検出部(速度変動検出手段)、111…ビデオクロック発生部、 112…画像出力ユニット、 1121…画像処理部(抽出手段,補正手段)、 1122…パルス変調部、 60…光検知センサ、 62…レーザー光源(光源) 651…偏向ミラー面、 66…走査レンズ(走査光学系)、 ESR…有効走査領域、 Hsync…検知信号、 Hsync1…第1検知信号、 Hsync2…第2検知信号、 SR1…第1走査範囲、 SR2…第2走査範囲、 VC…ビデオクロック、 DV0…画像情報、 DV1…補正画像情報、 Sv…画像信号、 TA,TE,TF…インターバル時間、 X…主走査方向、 Y…副走査方向   2Y, 2M, 2C, 2K ... photosensitive member, 104 ... speed fluctuation detecting section (speed fluctuation detecting means), 111 ... video clock generating section, 112 ... image output unit, 1121 ... image processing section (extracting means, correcting means), DESCRIPTION OF SYMBOLS 1122 ... Pulse modulation part, 60 ... Light detection sensor, 62 ... Laser light source (light source) 651 ... Deflection mirror surface, 66 ... Scanning lens (scanning optical system), ESR ... Effective scanning area, Hsync ... Detection signal, Hsync1 ... First Detection signal, Hsync2 ... second detection signal, SR1 ... first scanning range, SR2 ... second scanning range, VC ... video clock, DV0 ... image information, DV1 ... corrected image information, Sv ... image signal, TA, TE, TF ... interval time, X ... main scanning direction, Y ... sub-scanning direction

Claims (5)

光ビームを射出する光源と、arc−sin特性を持つ走査光学系と、前記光源から射出される光ビームを正弦振動する偏向ミラー面により偏向することによって該偏向光ビームを前記走査光学系を介して被走査面の有効走査領域に対応する第1走査範囲よりも広い第2走査範囲で主走査方向に往復走査する偏向器と、前記第1走査範囲を外れた位置を移動する光ビームを検知して検知信号を出力するセンサと、所定の周波数のビデオクロックを発生するビデオクロック発生部とを備え、前記被走査面の前記有効走査領域に前記光ビームをスポット状に照射して該有効走査領域にスポットを形成可能な光走査装置において、前記ビデオクロックを基準として変調された光ビームを前記光源から射出して該変調光ビームを前記被走査面の前記有効走査領域に走査する光走査動作を前記光走査装置に実行させる前記光走査装置の制御方法であって、
前記センサの検知結果に基づいて、前記被走査面における光ビームの走査速度の所定速度からの変動を検出する速度変動検出工程と、
前記光走査装置の外部から該光走査装置に対して与えられる1画素毎に前記スポットを形成するか否かを示す画像情報のうち、前記主走査方向に互いに隣接する複数の画素それぞれに前記スポットを形成してオンライン像を形成することを示すオンラインデータ、及び前記主走査方向に互いに隣接する複数の画素それぞれに前記スポットを形成しないでオフライン像を形成することを示すオフラインデータ、を抽出する抽出工程と、
前記抽出工程により抽出された前記オンラインデータを構成する画素の数を前記速度変動検出工程の結果に基づいて変更するとともに、前記抽出工程により抽出された前記オフラインデータを構成する画素の数を前記速度動検出工程の結果に基づいて変更することで前記画像情報を補正して補正画像情報を生成する補正工程と、
前記補正画像情報に基づいて前記光ビームを変調するとともに、該変調光ビームを前記被走査面の前記有効走査領域に走査して、前記有効走査領域にスポットを形成するスポット形成工程と
を備えることを特徴とする光走査装置の制御方法。
A light source for emitting a light beam, a scanning optical system having an arc-sin characteristic, and deflecting the light beam emitted from the light source by a deflecting mirror surface that sine vibrates through the scanning optical system. A deflector that reciprocates in the main scanning direction in a second scanning range that is wider than the first scanning range corresponding to the effective scanning area of the surface to be scanned, and a light beam that moves in a position outside the first scanning range. And a sensor for outputting a detection signal and a video clock generator for generating a video clock having a predetermined frequency, and the effective scanning region of the scanned surface is irradiated with the light beam in the form of a spot. In the optical scanning device capable of forming a spot in an area, a light beam modulated with reference to the video clock is emitted from the light source, and the modulated light beam is provided on the surface to be scanned. The control method of the optical scanning apparatus for performing optical scanning operation for scanning the scanning area to the optical scanning device,
A speed fluctuation detecting step of detecting a fluctuation from a predetermined speed of the scanning speed of the light beam on the scanned surface based on a detection result of the sensor;
Of the image information indicating whether or not to form the spot for each pixel given to the optical scanning device from the outside of the optical scanning device, the spot is applied to each of a plurality of pixels adjacent to each other in the main scanning direction. To extract online data indicating that an online image is formed by forming an image and offline data indicating that an offline image is formed without forming the spot at each of a plurality of pixels adjacent to each other in the main scanning direction. Process,
The number of pixels constituting the online data extracted by the extraction step is changed based on the result of the speed variation detection step, and the number of pixels constituting the offline data extracted by the extraction step is changed to the speed A correction step of generating corrected image information by correcting the image information by changing based on a result of the motion detection step;
And a spot forming step of modulating the light beam based on the corrected image information and scanning the modulated light beam over the effective scanning area of the surface to be scanned to form a spot in the effective scanning area. A method for controlling an optical scanning device.
前記光走査装置では、前記センサとして単一のセンサが設けられて該センサで前記第1走査範囲を外れた位置を移動する光ビームを検知する請求項1記載の光走査装置の制御方法であって、
前記速度変動検出工程は、前記第1走査範囲から離れる方向に走査される光ビームが前記センサに検知されて第1検知信号が出力された第1時刻と、前記第1走査範囲に近づく方向に走査される光ビームが前記センサに検知されて第2検知信号が出力された第2時刻とに基づいて前記走査速度の変動を求める光走査装置の制御方法。
The method of controlling an optical scanning device according to claim 1, wherein the optical scanning device includes a single sensor as the sensor and detects a light beam moving at a position outside the first scanning range by the sensor. And
The speed fluctuation detecting step includes a first time when a light beam scanned in a direction away from the first scanning range is detected by the sensor and a first detection signal is output, and a direction approaching the first scanning range. A method for controlling an optical scanning device, wherein a variation in the scanning speed is obtained based on a second time when a scanned light beam is detected by the sensor and a second detection signal is output.
前記速度変動検出工程は、前記センサから前記第1検知信号が出力された第1時刻から該第1検知信号に続いて前記センサから前記第2検知信号が出力された第2時刻までのインターバル時間を求め、前記光走査動作実行中の該インターバル時間の変動から前記走査速度の変動を求める請求項2記載の光走査装置の制御方法。   The speed variation detection step includes an interval time from a first time when the first detection signal is output from the sensor to a second time when the second detection signal is output from the sensor following the first detection signal. 3. The method of controlling an optical scanning device according to claim 2, wherein the fluctuation of the scanning speed is obtained from the fluctuation of the interval time during execution of the optical scanning operation. 前記速度変動検出工程は、前記センサから前記第2検知信号が出力された第2時刻から該第2検知信号に続いて前記センサから前記第1検知信号が出力された第1時刻までのインターバル時間を求め、前記光走査動作実行中の該インターバル時間の変動から前記走査速度の変動を求める請求項2記載の光走査装置の制御方法。   The speed variation detection step includes an interval time from a second time when the second detection signal is output from the sensor to a first time when the first detection signal is output from the sensor following the second detection signal. 3. The method of controlling an optical scanning device according to claim 2, wherein the fluctuation of the scanning speed is obtained from the fluctuation of the interval time during execution of the optical scanning operation. 光ビームを射出する光源と、arc−sin特性を持つ走査光学系と、前記光源から射出される光ビームを正弦振動する偏向ミラー面により偏向することによって該偏向光ビームを前記走査光学系を介して被走査面の有効走査領域に対応する第1走査範囲よりも広い第2走査範囲で主走査方向に往復走査する偏向器と、前記第1走査範囲を外れた位置を移動する光ビームを検知して検知信号を出力するセンサと、所定の周波数のビデオクロックを発生するビデオクロック発生部とを備え、前記被走査面の前記有効走査領域に前記光ビームをスポット状に照射して該有効走査領域にスポットを形成可能であるとともに、前記ビデオクロックを基準として変調された光ビームを前記光源から射出して該変調光ビームを前記被走査面の前記有効走査領域に走査する光走査動作を実行する光走査装置において、
前記センサの検知結果に基づいて、前記被走査面における光ビームの走査速度の所定速度からの変動を検出する速度変動検出手段と、
前記光走査装置の外部から該光走査装置に対して与えられる1画素毎に前記スポットを形成するか否かを示す画像情報のうち、前記主走査方向に互いに隣接する複数の画素それぞれに前記スポットを形成してオンライン像を形成することを示すオンラインデータ、及び前記主走査方向に互いに隣接する複数の画素それぞれに前記スポットを形成しないでオフライン像を形成することを示すオフラインデータ、を抽出する抽出手段と、
前記抽出手段により抽出された前記オンラインデータを構成する画素の数を前記速度変動検出手段の結果に基づいて変更するとともに、前記抽出手段により抽出された前記オフラインデータを構成する画素の数を前記速度動検出手段の結果に基づいて変更することで前記画像情報を補正して補正画像情報を生成する補正手段と、
前記補正画像情報に基づいて前記光ビームを変調するとともに、該変調光ビームを前記被走査面の前記有効走査領域に走査して、前記有効走査領域にスポットを形成するスポット形成手段と
をさらに備えることを特徴とする光走査装置。
A light source for emitting a light beam, a scanning optical system having an arc-sin characteristic, and deflecting the light beam emitted from the light source by a deflecting mirror surface that sine vibrates through the scanning optical system. A deflector that reciprocates in the main scanning direction in a second scanning range that is wider than the first scanning range corresponding to the effective scanning area of the surface to be scanned, and a light beam that moves in a position outside the first scanning range. And a sensor for outputting a detection signal and a video clock generator for generating a video clock having a predetermined frequency, and the effective scanning region of the scanned surface is irradiated with the light beam in the form of a spot. A spot can be formed in a region, and a light beam modulated with reference to the video clock is emitted from the light source, and the modulated light beam is scanned on the surface to be scanned. The optical scanning apparatus for performing optical scanning operation for scanning the frequency band,
A speed fluctuation detecting means for detecting a fluctuation from a predetermined speed of the scanning speed of the light beam on the surface to be scanned based on a detection result of the sensor;
Of the image information indicating whether or not to form the spot for each pixel given to the optical scanning device from the outside of the optical scanning device, the spot is applied to each of a plurality of pixels adjacent to each other in the main scanning direction. To extract online data indicating that an online image is formed by forming an image and offline data indicating that an offline image is formed without forming the spot at each of a plurality of pixels adjacent to each other in the main scanning direction. Means,
The number of pixels constituting the online data extracted by the extracting means is changed based on the result of the speed fluctuation detecting means, and the number of pixels constituting the offline data extracted by the extracting means is changed to the speed Correction means for correcting the image information by changing based on the result of the motion detection means to generate corrected image information;
Spot light forming means for modulating the light beam based on the corrected image information and scanning the modulated light beam over the effective scanning area of the surface to be scanned to form a spot in the effective scanning area. An optical scanning device.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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JP2009282299A (en) * 2008-05-22 2009-12-03 E-Pin Optical Industry Co Ltd Mems scan controller for generating clock frequency, and its control method
JP2011218622A (en) * 2010-04-07 2011-11-04 Ricoh Co Ltd Optical scanner and image forming apparatus

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