JP2008281755A - 光走査装置及び印刷装置 - Google Patents

光走査装置及び印刷装置 Download PDF

Info

Publication number
JP2008281755A
JP2008281755A JP2007125670A JP2007125670A JP2008281755A JP 2008281755 A JP2008281755 A JP 2008281755A JP 2007125670 A JP2007125670 A JP 2007125670A JP 2007125670 A JP2007125670 A JP 2007125670A JP 2008281755 A JP2008281755 A JP 2008281755A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
value
amplitude
mirror
reference value
parameter
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Granted
Application number
JP2007125670A
Other languages
English (en)
Other versions
JP4285560B2 (ja
Inventor
Naoki Abe
直樹 阿部
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Brother Industries Ltd
Original Assignee
Brother Industries Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Brother Industries Ltd filed Critical Brother Industries Ltd
Priority to JP2007125670A priority Critical patent/JP4285560B2/ja
Priority to US12/119,176 priority patent/US7742214B2/en
Publication of JP2008281755A publication Critical patent/JP2008281755A/ja
Application granted granted Critical
Publication of JP4285560B2 publication Critical patent/JP4285560B2/ja
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Images

Classifications

    • GPHYSICS
    • G02OPTICS
    • G02BOPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
    • G02B26/00Optical devices or arrangements for the control of light using movable or deformable optical elements
    • G02B26/08Optical devices or arrangements for the control of light using movable or deformable optical elements for controlling the direction of light
    • G02B26/10Scanning systems
    • G02B26/105Scanning systems with one or more pivoting mirrors or galvano-mirrors
    • GPHYSICS
    • G02OPTICS
    • G02BOPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
    • G02B26/00Optical devices or arrangements for the control of light using movable or deformable optical elements
    • G02B26/08Optical devices or arrangements for the control of light using movable or deformable optical elements for controlling the direction of light
    • G02B26/0816Optical devices or arrangements for the control of light using movable or deformable optical elements for controlling the direction of light by means of one or more reflecting elements
    • G02B26/0833Optical devices or arrangements for the control of light using movable or deformable optical elements for controlling the direction of light by means of one or more reflecting elements the reflecting element being a micromechanical device, e.g. a MEMS mirror, DMD
    • G02B26/0841Optical devices or arrangements for the control of light using movable or deformable optical elements for controlling the direction of light by means of one or more reflecting elements the reflecting element being a micromechanical device, e.g. a MEMS mirror, DMD the reflecting element being moved or deformed by electrostatic means
    • GPHYSICS
    • G03PHOTOGRAPHY; CINEMATOGRAPHY; ANALOGOUS TECHNIQUES USING WAVES OTHER THAN OPTICAL WAVES; ELECTROGRAPHY; HOLOGRAPHY
    • G03GELECTROGRAPHY; ELECTROPHOTOGRAPHY; MAGNETOGRAPHY
    • G03G15/00Apparatus for electrographic processes using a charge pattern
    • G03G15/22Apparatus for electrographic processes using a charge pattern involving the combination of more than one step according to groups G03G13/02 - G03G13/20
    • G03G15/32Apparatus for electrographic processes using a charge pattern involving the combination of more than one step according to groups G03G13/02 - G03G13/20 in which the charge pattern is formed dotwise, e.g. by a thermal head
    • G03G15/326Apparatus for electrographic processes using a charge pattern involving the combination of more than one step according to groups G03G13/02 - G03G13/20 in which the charge pattern is formed dotwise, e.g. by a thermal head by application of light, e.g. using a LED array
    • GPHYSICS
    • G03PHOTOGRAPHY; CINEMATOGRAPHY; ANALOGOUS TECHNIQUES USING WAVES OTHER THAN OPTICAL WAVES; ELECTROGRAPHY; HOLOGRAPHY
    • G03GELECTROGRAPHY; ELECTROPHOTOGRAPHY; MAGNETOGRAPHY
    • G03G15/00Apparatus for electrographic processes using a charge pattern
    • G03G15/04Apparatus for electrographic processes using a charge pattern for exposing, i.e. imagewise exposure by optically projecting the original image on a photoconductive recording material
    • G03G15/043Apparatus for electrographic processes using a charge pattern for exposing, i.e. imagewise exposure by optically projecting the original image on a photoconductive recording material with means for controlling illumination or exposure
    • G03G15/0435Apparatus for electrographic processes using a charge pattern for exposing, i.e. imagewise exposure by optically projecting the original image on a photoconductive recording material with means for controlling illumination or exposure by introducing an optical element in the optical path, e.g. a filter

Landscapes

  • Physics & Mathematics (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Optics & Photonics (AREA)
  • Facsimile Scanning Arrangements (AREA)
  • Laser Beam Printer (AREA)
  • Mechanical Optical Scanning Systems (AREA)

Abstract

【課題】振動ミラーの起動時における振動を早期に安定させることが可能な光走査装置及び印刷装置を提供する。
【解決手段】一対の電極61,62及びミラー振動子60を有し、光ビームLを偏向する振動ミラー19と、一対の電極61,62間に波状の駆動信号S1を印加して振動ミラー振動子60を振動させる駆動手段70と、振動ミラー19の振幅Wを検出する検出手段77と、駆動信号S1のパラメータの値を変更することで、検出手段の検出振幅Wを目標値に調整する調整手段77と、その変更されたパラメータの値を基準値として記憶する記憶手段78と、を備え、調整手段77は、振動ミラー19の起動時には、上記基準値に基づく駆動信号S1で検出振幅Wの調整を開始する。
【選択図】図6

Description

本発明は、振動ミラーを備えた光走査装置及び印刷装置に関する。
例えばレーザプリンタに設けられる光走査装置の中には、モータによって回転駆動されるポリゴンミラーを利用するものの他に、特許文献1のように、共振ミラーを利用するものがある。共振ミラーは、例えばミラー振動子が支持軸部(ねじり梁)を介してフレーム部に連結された構成をなし、ミラー振動子には可動電極が設けられ、フレーム部には固定電極が設けられている。また、この共振ミラーを利用した光走査装置には、駆動回路が備えられており、この駆動回路が上記可動電極または固定電極に波状の駆動信号(例えば正弦波形信号)を印加する。これにより、ミラー振動子は、可動電極と固定電極との間に周期的に生じる静電力と、その静電力によって弾性変形した支持軸部の復元力とによって振動する。この振動しているミラー振動子に光源からレーザ光を照射することで、その共振ミラーで反射したレーザ光を感光体上で周期的に走査させるようになっている。
ここで、例えば駆動回路から同一レベルの駆動信号を電極に与えたとしても、例えば周囲温度が異なれば、共振ミラーの振幅(振動角度範囲)が変動する。共振ミラーの振幅が変動すると、感光体上におけるレーザ光の走査幅が変わってしまう。そこで、特許文献1の光走査装置では、共振ミラーで反射したレーザ光を受ける光学センサを設けて、この光学センサでのレーザ光の検出時間差を、予め定めた基準時間と比較するフィードバック制御により、共振ミラーの振幅を一定に維持するように調整している。
特開平5−127109号公報
ところが、上記特許文献1のように、フィードバック制御により共振ミラーの振幅を調整する構成では、共振ミラーの起動時には、常に固定の基準値の駆動信号で調整を開始するようになっている。このため、駆動信号が共振ミラーの振幅を目標値にする最適な値に達するのに時間がかかるという問題があった。
本発明は上記のような事情に基づいて完成されたものであって、その目的は、振動ミラーの起動時における振動を早期に安定させることが可能な光走査装置及び印刷装置を提供するところにある。
上記の目的を達成するための手段として、第1の発明に係る光走査装置は、一対の電極及びミラー振動子を有し、光ビームを偏向する振動ミラーと、前記一対の電極間に波状の駆動信号を印加し、当該駆動信号に応じた静電力によって前記振動ミラー振動子を振動させる駆動手段と、前記振動ミラーの振幅を検出する検出手段と、前記駆動信号のデューティ比、駆動周波数、信号振幅及びバイアス電圧のうち少なくとも1つのパラメータの値を変更することで、前記検出手段で検出された振幅を目標値に調整する調整手段と、前記調整手段で変更されたパラメータの値を基準値として記憶する記憶手段と、を備え、前記調整手段は、前記振動ミラーの起動時には、前記記憶手段に記憶された前記基準値に基づく駆動信号で前記振幅の調整を開始する。
第2の発明は、第1の発明の光走査装置であって、前記パラメータが前記基準値とされる値になっている時からの第1経過時間を計時する第1計時手段を備え、前記調整手段は、前記振動ミラーの起動時には、前記基準値を前記第1経過時間に基づき補正し、その補正後の値に基づく駆動信号で前記振幅の調整を開始する。
パラメータが基準値とされる値になっている時からの第1経過時間によって、振動ミラーの周囲温度は変化し得る。従って、記憶手段に記憶された基準値を上記第1経過時間に基づき補正して、その補正後の値に基づく駆動信号で振幅の調整を開始することが好ましい。
第3の発明は、第2の発明の光走査装置であって、前回の印刷要求時からの第2経過時間を計時する第2計時手段を備え、前記記憶手段は、前記第2経過時間が所定時間に達するまでに前記振動ミラーが再起動しない場合には、前記記憶手段に記憶された基準値を前記第1経過時間に基づき補正し、その補正後の値を新たな基準値として記憶する。
前回の印刷要求時から所定時間経過しても振動ミラーが再起動されない場合は、調整手段による調整過程でパラメータの値が、現在記憶手段に記憶されている基準値になっていた時点から相当時間がたっており、周囲温度も大きく変わっている可能性がある。そこで、振動ミラーが起動しなくても記憶手段に記憶された基準値を上記第1経過時間に基づき補正し、その補正後の値を新たな基準値としておくことが好ましい。
第4の発明に係る印刷装置は、感光体と、印刷要求に基づき起動して前記感光体を露光する請求項1または請求項2に記載の光走査装置と、露光された前記感光体に画像を形成し、その画像を印刷媒体に転写する印刷部とを有し、前回の印刷要求時からの第2経過時間を計時する第2計時手段と、前記第2経過時間が所定時間に達するまでに前記印刷要求がない場合に、前記基準値に基づく駆動信号を前記駆動手段に印加して前記振動ミラーを振動させる制御手段と、前記制御手段により振動しているときの前記検出手段で検出した振幅と前記目標値との差が所定値以上かどうかを判断する判断手段と、を備え、前記差が前記所定値以上である場合には、前記調整手段は前記振幅の調整を開始し、前記記憶手段は、その調整による変更後のパラメータの値を新たな基準値として記憶する。
前回の印刷要求時から所定時間経過しても印刷要求がされない場合は、調整手段による調整過程でパラメータの値が、現在記憶手段に記憶されている基準値になっていた時点から相当時間が経っており、周囲温度も大きく変わっている可能性がある。そこで、一度、記憶手段に記憶された基準値に基づく駆動信号で振動ミラーを振動させ、そのときに検出した振幅と前記目標値との差が所定値以上である場合には、調整手段による調整を再開させて、そのときのパラメータの値を新たな基準値として記憶しておくことが好ましい。なお、振幅と前記目標値との差が所定値よりも小さい場合には、調整手段の調整を再開せずに、既に記憶手段に記憶された基準値を変更(更新)しないことが好ましい。
本発明によれば、記憶手段は、振動ミラーの振幅を目標値にする調整のために変更されたパラメータの値を基準値として記憶する。その後、振動ミラーの振動駆動が一度停止され、再起動されるときには、上記基準値に基づく駆動信号で振動ミラー振幅の調整を開始する。従って、常に固定の基準値の駆動信号で調整を開始する従来のものに比べて、振動ミラーの起動時における振動を早期に安定させることができる。
<実施形態1>
本発明の実施形態1を図1〜図6を参照しつつ説明する。
(レーザプリンタの全体構成)
図1は、レーザプリンタ(印刷装置の一例)1の要部側断面図である。レーザプリンタ1は、本体フレーム2内に、用紙3(印刷媒体の一例)を給紙するためのフィーダ部4や、そのフィーダ部4により給紙された用紙3に画像を形成するための印刷部5などを備えている。
(1)フィーダ部
フィーダ部4は、給紙トレイ6と、用紙押圧板7と、給紙ローラ8および分離パッド9と、紙粉取りローラ10,11と、レジストレーションローラ12とを備えている。分離パッド9はばね13によって給紙ローラ8に押圧されている。なお、以下、図1で紙面右側をレーザプリンタ1の前側、図1で紙面左側をレーザプリンタ1の後側として説明する。
用紙押圧板7は、その後端部を中心に回転可能とされるとともに、その前端部側が図示しないばねによって上方向に付勢されている。これにより用紙押圧板7上の最上位にある用紙3が給紙ローラ8に向かって押圧されている。そして、用紙押圧板7上の用紙3は、その給紙ローラ8の回転によって給紙ローラ8と分離パッド9とで挟まれた後、1枚毎に給紙される。
給紙された用紙3は、紙粉取りローラ10,11によって、紙粉が取り除かれた後、レジストレーションローラ12に送られる。レジストレーションローラ12は、用紙3をレジスト後に、転写位置に送る。なお、この転写位置は、用紙3に感光ドラム27上のトナー像を転写する位置であって、感光ドラム27(感光体の一例)と転写ローラ30(転写手段の一例)との接触位置とされる。
(2)印刷部
印刷部5は、スキャナ部16、プロセスカートリッジ17および定着部18を備えている。
図2は、スキャナ部16(光走査装置の一例)の構成を示した模式図である。半導体レーザ20は画像信号に基づきオンオフ動作する。半導体レーザ20から出射されたレーザ光(光ビームの一例)Lは、鎖線で示すように、振動ミラー19によって偏向される。ここで偏向されたレーザ光Lは、光学系21(例えば走査用レンズやシリンドリカルレンズ)を通過することにより感光ドラム27の表面に結像し、感光ドラム27表面上の印刷領域E内に静電潜像を形成する。また、スキャナ部16には、上記光学系21を通過したレーザ光Lを所定の位置で検出するBDセンサ22(光学センサの一例)が設けられている。具体的には、上記光学系21を通過したレーザ光Lが、反射ミラー23を介してBDセンサ22に入光されるように構成されている。
BDセンサ22でのレーザ光Lの検出タイミングは、上記印刷領域E内にレーザ光Lを照射する開始タイミングを計るために利用される。また、上記検出タイミングの時間間隔(以下、「検出時間間隔」という)は、後述するように振動ミラー19の振幅Wの検出のために使用される。振動ミラー19の詳細は後で説明する。
プロセスカートリッジ17は、現像ローラ31、層厚規制ブレード32、供給ローラ33、トナーホッパ34を備えている。トナーホッパ34内のトナーは、アジテータ36により攪拌されて、トナー供給口37から放出される。なお、現像ローラ31には、現像時に図示しない印加回路により現像バイアス電圧が印加される。
トナー供給口37から放出されるトナーは、供給ローラ33の回転により、現像ローラ31に供給され、供給ローラ33と現像ローラ31との間で正に摩擦帯電される。さらに、現像ローラ31上に供給されたトナーは、層厚規制ブレード32により、薄層として現像ローラ31上に担持される。
また、プロセスカートリッジ17は、更に、感光ドラム27、スコロトロン型の帯電器29、転写ローラ30およびクリーニングブラシ53を備えている。感光ドラム27の表面は、帯電器29により正帯電された後、スキャナ部16からのレーザ光Lにより露光され、静電潜像が形成される。
次いで、現像ローラ31の表面上に担持されるトナーが、感光ドラム27上に形成された静電潜像に供給され現像される。転写ローラ30には、転写動作時には、図示しない印加回路により転写用バイアス電圧が印加される。クリーニングブラシ53は、クリーニングバイアス電圧が印加され、感光ドラム27に付着する紙粉を電気的に吸引して除去する。
定着部18は、用紙3が加熱ローラ41と押圧ローラ42との間を通過する間に、その用紙3上のトナーを熱定着させ、その後、搬送ローラ43によって、排紙パス44に搬送するようにしている。排紙パス44に送られた用紙3は、排紙ローラ45によって排紙トレイ46上に排紙される。
(振動ミラー)
図3は、振動ミラー19の全体図である。振動ミラー19は、ミラー振動子60と、1対の電極(以下、「可動電極61,固定電極62」という。)とを備えて構成されている。ミラー振動子60は、フレーム部64内に、円形状のミラー部63が配置され、このミラー部63から突出した1対の支持軸部65がフレーム部64に連結された構造になっている。なお、ミラー振動子60は例えば1枚の半導体基板(例えばシリコンウエハ)に、エッチングや成膜などのマイクロマシニング技術による加工を施して形成される。
上記各支持軸部65には、櫛状に突出した可動電極61が設けられている。この可動電極61は、支持軸部65に導電材料を蒸着して形成されたものである。一方、フレーム部64側にも、櫛状に突出した固定電極62が設けられている。この固定電極62は、フレーム部64に導電材料を蒸着して形成されたものである。可動電極61と固定電極62との櫛先同士は所定の間隔を隔てて噛合うように互い違いに配置されている。
駆動回路70(駆動手段の一例)は、可動電極61と固定電極62との間にパルス状の駆動信号S1(電圧信号)を与える。具体的には、可動電極61に上記駆動信号S1を与える一方で、固定電極62が接地されている。これにより、振動ミラー19のミラー部63は、可動電極61と固定電極62との間に周期的に生じる静電力(引力または斥力)と、その静電力によってねじれ変形した支持軸部65の復元力とによって振動する。
以下の説明では、ミラー部63がフレーム部64と面一になる位置(支持軸部65が自然状態のときのミラー部63の位置)を自然位置とし、ミラー部63がこの自然位置から一方の回転方向に回転しているときの振動角度を正の角度とし、このときのミラー部63の振幅Wを正とする。また、自然位置から他方の回転方向(一方の回転方向とは逆方向)に回転しているときの振動角度を負の角度とする。このときのミラー部63の振幅Wを負とする。
図4は、ミラー部63の振幅Wと、駆動信号S1の波形との関係を示した説明図である。例えばミラー部63の振動角度がある正の角度(正の振幅)になると、ねじれ変形した支持軸部65の復元力によって、ミラー部63が自然位置に向かって内向きに移動する。このときに、ハイレベルの駆動信号S1が可動電極61に与えられると、静電力(引力)によってミラー部63の内向きの移動にエネルギーが加えられて、ミラー部63が自然位置を越えて振動角度が負の角度になって外向きに移動する。
そして、ミラー部63の振動角度がある負の角度(負の振幅)になると、ねじれ変形した支持軸部65の復元力によって、ミラー部63が自然位置に向かって内向きに移動し、このときに、ハイレベルの駆動信号S1が可動電極61に与えられることで、静電力(引力)によってミラー部63の内向きの移動にエネルギーが加えられる。このようにして、ミラー部63は駆動信号S1の周波数(以下、「駆動周波数f」という。)、デューティ比D、信号振幅A、バイアス電圧Biに応じた振動を続ける。
(駆動回路)
図5は、振動ミラー制御に関する部分のブロック図である。駆動回路70には、主として、クロック発生器71、電圧増幅器73及びバイアス増幅器75が設けられている。クロック発生器71は、例えばデジタル回路によって構成されており、ここから出力されるクロック信号S2(例えば0〜5V)のデューティ比Dがデューティ制御回路72によって変更できるように構成されている。
電圧増幅器73は、上記クロック信号S2を電圧増幅する。電圧増幅器73の増幅率はD/A変換器81を介して振幅制御回路74によって変更できるように構成されている。バイアス増幅器75の増幅率はD/A変換器82を介してバイアス制御回路76によって変更できるように構成されている。そして、上記駆動信号S1(例えば100〜200V)は、電圧増幅器73からの出力信号S3と、バイアス増幅器75からの出力信号S4とを加算した信号である。
レーザプリンタ1内の制御基板(図示せず)には、上記デューティ制御回路72、振幅制御回路74及びバイアス制御回路76と、これらの制御するCPU77、メモリ78(記憶手段の一例)が設けられている。更に、上記制御基板には、上記半導体レーザ20をオンオフ制御するLD駆動回路79と、上記BDセンサ22からの受光信号S5を受けるBD検出回路80とが設けられており、これらもCPU77によって制御されたり、検出状態が入力される。
(パラメータ)
例えば駆動回路70から同一レベルの駆動信号S1を可動電極61に与えたとしても、振動ミラー19の振幅W(振動角度範囲)が変動することがある。この理由は、レーザプリンタ1の目標性能からレーザ光の走査速度が決められ、それに伴い振動ミラー19の駆動周波数が決定される。そして、その駆動周波数と振動ミラーの共振周波数が一致するようにミラー振動子60が製造されるが、その製造ばらつきによって振動ミラー19ごとに共振周波数が異なることがある。また、周囲温度が変われば共振周波数は変動する。このために、振動ミラー19の振幅Wが変動してしまうことがある。振動ミラー19の振幅Wが変動すると、感光ドラム27上におけるレーザ光Lの走査幅(走査範囲)が変わってしまう。そこで、CPU77は、上記BDセンサ22でのレーザ光Lの検出時間間隔を、予め定めた基準時間(振動ミラー19の振幅Wが目標値に一致しているときの検出時間間隔)と比較するフィードバック制御により、振動ミラー19の振幅Wを一定に維持するように調整する。このとき、CPU77及びBDセンサ22は検出手段として機能する。
ここで、振動ミラー19の振幅Wを調整するための要素としては次のものがある。
a.駆動信号S1のデューティ比D(クロック信号S2のデューティ比)
b.駆動信号S1のバイアス電圧Bi(バイアス増幅器75の出力信号S4の電圧レベル)
c.駆動信号S1の信号振幅A(電圧増幅器73の出力信号S3の振幅)
d.駆動信号S1の駆動周波数f(クロック信号S2の周波数)
このうち、レーザプリンタ1においては、駆動信号S1の駆動周波数fを変更することは好ましくない。なぜならば、この駆動周波数fを変更すると、感光ドラム27上におけるレーザ光Lの走査速度が変わるため、これに合わせて用紙3の搬送速度を調整する必要があるからである。
従って、デューティ比D、バイアス電圧Bi及び信号振幅Aの少なくともいずれか1つをパラメータとし、このパラメータの値を変更することで振動ミラー19の振幅Wを調整する上記フィードバック制御を行うことができる。以下、デューティ比D及びバイアス電圧Biをパラメータとした場合を例に挙げて説明する。
(振動ミラー制御)
レーザプリンタ1に電源が投入されると、CPU77は図6に示す処理を実行する。まずS1で、メモリ78にパラメータの基準値及び作成時刻のデータが記憶されているかを判断する。
ここで、「パラメータの基準値」とは、振動ミラー19の振幅Wの上記フィードバック制御において、振幅Wが目標値に一致したときのパラメータの最適値である。なお、この最適値は、フィードバック制御中における周囲温度などの影響で変わり得るため、上記基準値は、フィードバック制御において最終段階の最適値(フィードバック制御の終了直前の最適値)とすることが好ましい。「作成時刻」とは、フィードバック制御においてパラメータが上記基準値になっているときの時刻をいう。例えばパラメータの値に上記基準値に変更されたときの時刻である。また、基準値を上記最終段階の最適値とする場合にはフィードバック制御の終了時の時刻でもよい。なお、CPU77は例えばクロック発生器のクロックに基づき時刻をカウントする内蔵時計(第1計時手段、第2計時手段の一例)としても機能する。
メモリ78にパラメータの基準値及び作成時刻のデータが記憶されていなければ(S1:N)、S2で印刷要求の待機状態となる(S2:N)。そして、例えばプリンタ1が外部の情報処理装置(例えばパーソナルコンピュータ)から印刷データを受けたり、レーザプリンタ1の図示しない操作部にてユーザにより印刷指令の操作がされたりすると、CPU77は印刷要求ありと判断する(S2:Y)。すると、S3でパラメータの値を初期値(例えばレーザプリンタ1の出荷時に設定された値)に設定し、S4で振動ミラー19を起動し、その振幅Wを目標値に一致させるフィードバック制御を実行する。ここでは、当初、パラメータは初期値に設定されているため、振動ミラー19の振幅Wが目標値に一致するまでに時間がかかり得る。換言すれば、CPU77が振幅Wを目標値に一致させるパラメータの最適値を探すのに時間がかかる。
そして、振動ミラー19の振幅Wが目標値に一致するようになったときに、そのときのパラメータの最適値(より好ましくは、フィードバック制御におけるパラメータの最終段階の最適値)を、パラメータの基準値としてメモリ78に記憶する。また、そのパラメータの最適値の作成時刻をメモリ78に記憶し、スキャナ部16による感光ドラム27への露光や用紙3への画像転写などの印刷処理を印刷部5に実行させる(S6)。なお、この印刷処理が終了すると、例えば振動ミラー19を停止させ、また、定着器18の加熱ローラ41の発熱温度を印刷処理時に比べて低くする。
メモリ78にパラメータの基準値及び作成時刻のデータが記憶されると(S1:Y)、S7で前回の印刷要求時からの第2経過時間が所定時間(例えば10〜15分)に達しているかどうかを判断する。この第2経過時間が所定時間に達する前に印刷要求があれば(S7:N、S8:Y)、S9では、メモリ78に記憶されたパラメータの基準値及び作成時刻のデータを読み出して、そのパラメータの基準値(前回の最適値)を、前回の作成時刻から現在までの第1経過時間に応じて補正する。
ここで、この補正処理の一例を説明する。上述したように、印刷処理の終了後、定着器18の加熱ローラ41の発熱温度が低く設定されるから、前回の印刷要求時(前回の作成時刻)からの経過時間に応じてスキャナ部16の周囲温度は低下する。上述したように周囲温度が異なればミラー振動子60の共振周波数が変わるため、それに伴ってパラメータの上記最適値も変わる。具体的には、本実施形態で使用したミラー振動子60は、温度が低くなるほど振動し易くなるため、比較的に低いレベルの駆動信号S1で振幅Wを目標値に一致させることができる。一方、温度が高いなるほど振動し難くなるため、比較的に高いレベルの駆動信号S1でなければ振幅Wを目標値に一致させることができない。そこで、例えば前回の作成時刻からの第1経過時間及び温度変化の傾向と、各温度ごとのパラメータの最適値とを予め実験で求めておき、第1経過時間とパラメータの最適値との対応関係のデータテーブルを作成し、メモリ78に記憶する。そして、現在の第1経過時間に対応する最適値を対応関係テーブルに基づき抽出する。或いは、上記第1経過時間とパラメータの最適値との対応関係における相関性に基づき補正関数(例えば比例関数)を導出し、上記メモリ78に記憶されていたパラメータの基準値(前回の最適値)を第1経過時間及び補正関数に基づき補正してもよい。なお、第1経過時間または第2経過時間が極めて短い場合には補正を行わないようにしてもよい。
S10では、S9で補正された最適値を新たな基準値としてメモリ78に記憶(更新)するとともに、その補正時の時刻を新たな作成時刻としてメモリ78に記憶(更新)する。S11では、振動ミラー19を起動させ、S10で更新された最新のパラメータの基準値で上記フィードバック制御を開始し、印刷処理を行う。この最新のパラメータの基準値は、現在の周囲温度下における最適値に近い値である。このため、フィードバック制御を上記初期値のパラメータで開始する場合(S4)に比べて、振動ミラー19の振幅Wを目標値に早期に一致させることができる。
前回の印刷要求時からの第2経過時間が所定時間に達しても印刷要求がない場合(第2経過時間が所定時間に達するまでに振動ミラーが再起動しない場合の一例)には(S7:Y、S8:N)、印刷要求がなくてもS12で上記S9、S10と同様の処理を行って、パラメータの基準値を直近の周囲温度に対する最適値に補正する。これにより、次に印刷要求がされたときに、振動ミラー19の振幅Wを目標値に早期に一致させることができる。但し、印刷要求がないから印刷処理は行わない。
なお、印刷要求の待機時にも振動ミラー19の駆動回路70を駆動させてフィードバック制御を実行し続ければ、印刷要求があったときに振動ミラー19の振幅Wを目標値に早期に一致させることができる。しかし、これでは、消費電力が増加するというデメリットがある。これに対して、本実施形態では、印刷要求の待機時に駆動回路70を停止させるから、消費電力を抑制できる。
<実施形態2>
図7は実施形態2を示す。前記実施形態1との相違は、CPUが実行する処理内容にあり、その他の点は前記実施形態1と同様である。従って、実施形態1と同一符号を付して重複する説明を省略し、異なるところのみを次に説明する。
図7は、図6のS12とS13との間にS21〜S23が追加されている。即ち、前回の印刷要求時からの第2経過時間が所定時間に達しても印刷要求がない場合には(S7:Y、S8:N)、印刷要求がなくてもS12でパラメータの基準値を直近の周囲温度に対する最適値に補正する。
そして、S21でその補正後のパラメータの最適値を固定値として振動ミラー19を起動させる。なお、このときはフォードバック制御を実行しない。S22で振幅Wと目標値との差が所定値(ゼロも含む)以内であれば(S22:Y)、パラメータの前回の基準値を補正せずにそのままメモリ78に記憶しておく。或いは、S12で補正された最適値をパラメータの新たな基準値としてメモリ78に記憶してもよい。
一方、S22で振幅Wと目標値との差が所定値(ゼロも含む)を超えていれば(S22:N)、S23でフィードバック制御を開始する。振動ミラー19の振幅Wが目標値に一致するようになったときに、そのときのパラメータの最適値(より好ましくは、フィードバック制御におけるパラメータの最終段階の最適値)を、パラメータの新たな基準値としてメモリ78に記憶し、また、そのパラメータの最適値の作成時刻をメモリ78に記憶する(S13)。このとき、CPU77は、制御手段、判断手段として機能する。
前回の印刷要求時と次回の印刷要求時との間の経過時間があまりに長くなると、レーザプリンタ1の動作状態やスキャナ部16の周囲温度の相違が大きくなるため、次回の印刷要求時に上記補正処理によって最適値を算出できないという問題が発生し得る。この問題は、特に節電機能が働いたときに顕著に現れる。この節電機能とは、印刷要求の待機状態がある時間(例えば5分)だけ継続したときには、消費電力を低下させた、いわゆるスリープ状態に移行する機能であり、このスリープ状態では、例えば定着部18の加熱ローラ41の発熱温度を上記印刷要求の待機時よりも更に低下させる。従って、スリープ状態で印刷要求されたときには、前回の印刷要求時とは周囲温度等が極めて大きく異なっているのである。
そこで本実施形態では、S21〜S23で実際に振動ミラー19を起動させて、パラメータの最適値を取得し直すようにしている。なお、図7のS12を省略する構成であってもよいが、S12を設けることで、S23のフィードバック制御において振動ミラー19の振幅Wを目標値に早期に一致させることができる。
<他の実施形態>
本発明は上記記述及び図面によって説明した実施形態に限定されるものではなく、例えば次のような実施形態も本発明の技術的範囲に含まれる。
(1)「光走査装置」には、上記実施形態のようにレーザプリンタ1に備えられるスキャナ部16以外に、例えばレーザ走査型のディスプレイ装置、プロジェクタ及びスキャナ(画像読取装置)などに備えられるものであってもよい。また、レーザプリンタ以外の装置であれば、駆動周波数をパラメータとしてもよい。この場合、例えばクロック発生器71から駆動周波数が互いに異なる複数のクロック信号を出力できる構成にする。
(2)「駆動信号」は、矩形波形でなくても、例えば台形波形などであってもよい。
(3)上記実施形態とは異なり、可動電極61を接地し、固定電極62にパルス状の駆動信号S1を与えるようにしてもよい。また、可動電極61及び固定電極62の両方にパルス状の駆動信号を与える構成であってもよい。
(4)上記実施形態では、パラメータの基準値を、印刷要求からの経過時間に基づき補正する構成としたが、これに限らず、例えば温度センサを設けて、その検出温度に基づき補正する構成であってもよい。
(5)図6の処理内容に対して、S7、S12、S13を省略し、経過時間にかかわらず印刷要求があるまで待機する構成であってもよい。
(6)上記メモリ78を不揮発性メモリや、バックアップ可能な揮発メモリとし、また、レーザプリンタ1の電源オフ中もCPU77が上記第1経過時間、第2経過時間を計時できる構成としてもよい。
本発明の実施形態1に係るレーザプリンタの要部側断面図 スキャナ部の構成を示した模式図 振動ミラーの全体図 ミラー部の振幅と駆動信号の波形との関係を示した説明図 振動ミラー制御に関する部分のブロック図 CPUが実行する処理内容のフローチャート 実施形態2のCPUが実行する処理内容のフローチャート
符号の説明
1…レーザプリンタ(印刷装置)
3…用紙(印刷媒体)
5…印刷部
16…スキャナ部(光走査装置)
19…振動ミラー
22…BDセンサ(検出手段)
27…感光ドラム(感光体)
60…ミラー振動子
61,62…電極
70…駆動回路(駆動手段)
72…デューティ制御回路(調整手段)
76…バイアス制御回路(調整手段)
77…CPU(調整手段、検出手段、計時手段、制御手段、判断手段)
78…メモリ(記憶手段)
A…信号振幅
Bi…バイアス電圧
D…デューティ比
L…レーザ光(光ビーム)
S1…駆動信号
W…振幅(振動ミラーの振幅)

Claims (4)

  1. 一対の電極及びミラー振動子を有し、光ビームを偏向する振動ミラーと、
    前記一対の電極間に波状の駆動信号を印加し、当該駆動信号に応じた静電力によって前記振動ミラー振動子を振動させる駆動手段と、
    前記振動ミラーの振幅を検出する検出手段と、
    前記駆動信号のデューティ比、駆動周波数、信号振幅及びバイアス電圧のうち 少なくとも1つのパラメータの値を変更することで、前記検出手段で検出された振幅を目標値に調整する調整手段と、
    前記調整手段で変更されたパラメータの値を基準値として記憶する記憶手段と、を備え、
    前記調整手段は、前記振動ミラーの起動時には、前記記憶手段に記憶された前記基準値に基づく駆動信号で前記振幅の調整を開始する光走査装置。
  2. 請求項1記載の光走査装置であって、
    前記パラメータが前記基準値とされる値になっている時からの第1経過時間を計時する第1計時手段を備え、
    前記調整手段は、前記振動ミラーの起動時には、前記基準値を前記第1経過時間に基づき補正し、その補正後の値に基づく駆動信号で前記振幅の調整を開始する。
  3. 請求項2記載の光走査装置であって、
    前回の印刷要求時からの第2経過時間を計時する第2計時手段を備え、
    前記記憶手段は、前記第2経過時間が所定時間に達するまでに前記振動ミラーが再起動しない場合には、前記記憶手段に記憶された基準値を前記第1経過時間に基づき補正し、その補正後の値を新たな基準値として記憶する。
  4. 感光体と、印刷要求に基づき起動して前記感光体を露光する請求項1または請求項2に記載の光走査装置と、露光された前記感光体に画像を形成し、その画像を印刷媒体に転写する印刷部とを有する印刷装置であって、
    前回の印刷要求時からの第2経過時間を計時する第2計時手段と、
    前記第2経過時間が所定時間に達するまでに前記印刷要求がない場合に、前記基準値に基づく駆動信号を前記駆動手段に印加して前記振動ミラーを振動させる制御手段と、
    前記制御手段により振動しているときの前記検出手段で検出した振幅と前記目標値との差が所定値以上かどうかを判断する判断手段と、を備え、
    前記差が前記所定値以上である場合には、前記調整手段は前記振幅の調整を開始し、前記記憶手段は、その調整による変更後のパラメータの値を新たな基準値として記憶する。
JP2007125670A 2007-05-10 2007-05-10 光走査装置及び印刷装置 Active JP4285560B2 (ja)

Priority Applications (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2007125670A JP4285560B2 (ja) 2007-05-10 2007-05-10 光走査装置及び印刷装置
US12/119,176 US7742214B2 (en) 2007-05-10 2008-05-12 Optical scanning device and printing apparatus

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2007125670A JP4285560B2 (ja) 2007-05-10 2007-05-10 光走査装置及び印刷装置

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JP2008281755A true JP2008281755A (ja) 2008-11-20
JP4285560B2 JP4285560B2 (ja) 2009-06-24

Family

ID=39969261

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2007125670A Active JP4285560B2 (ja) 2007-05-10 2007-05-10 光走査装置及び印刷装置

Country Status (2)

Country Link
US (1) US7742214B2 (ja)
JP (1) JP4285560B2 (ja)

Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2011095590A (ja) * 2009-10-30 2011-05-12 Kyocera Mita Corp 光走査装置及びこれを備えた画像形成装置
JP2011160207A (ja) * 2010-02-01 2011-08-18 Sony Corp 送受信素子
JP2012053269A (ja) * 2010-09-01 2012-03-15 Denso Corp 2次元光走査装置
JP2012063521A (ja) * 2010-09-15 2012-03-29 Konica Minolta Business Technologies Inc 画像読み取り装置

Families Citing this family (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US7436564B2 (en) * 2005-08-03 2008-10-14 Seiko Epson Corporation Light scanning apparatus and method to prevent damage to an oscillation mirror in an abnormal control condition via a detection signal outputted to a controller even though the source still emits light
JP6141074B2 (ja) * 2012-04-25 2017-06-07 キヤノン株式会社 走査光学装置および画像形成装置
CN104516105A (zh) * 2013-09-29 2015-04-15 中强光电股份有限公司 激光扫描装置及其校准方法
JP6681270B2 (ja) * 2016-05-19 2020-04-15 キヤノン株式会社 画像形成装置及び走査装置
JP7315827B2 (ja) * 2019-07-01 2023-07-27 ミツミ電機株式会社 光走査装置及びその制御方法
US11467394B2 (en) 2020-02-28 2022-10-11 Infineon Technologies Ag Capacitive charge based self-sensing and position observer for electrostatic MEMS mirrors
US20220317439A1 (en) * 2021-04-01 2022-10-06 Infineon Technologies Ag Driving signal parameter variation for driving mems mirrors for synchronization control and tuning lissajous scanning
JP2022187747A (ja) * 2021-06-08 2022-12-20 ブラザー工業株式会社 プリンタ、制御方法、及び制御プログラム

Citations (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS52150642A (en) * 1976-06-09 1977-12-14 Fujitsu Ltd Optical scanning apparatus
JPH05127109A (ja) * 1991-11-07 1993-05-25 Nikon Corp 振動光学要素の振幅制御装置および制御方法
JP2003215493A (ja) * 2002-01-28 2003-07-30 Nippon Signal Co Ltd:The 光走査装置
JP2005292628A (ja) * 2004-04-02 2005-10-20 Ricoh Co Ltd 光走査装置、画像形成装置
JP2006220745A (ja) * 2005-02-08 2006-08-24 Sumitomo Precision Prod Co Ltd マイクロミラースキャナ及びこれを用いたレーザ光走査装置
JP2006320963A (ja) * 2005-04-22 2006-11-30 Sumitomo Precision Prod Co Ltd 静電容量型memsアクチュエータ
JP2007086626A (ja) * 2005-09-26 2007-04-05 Sumitomo Precision Prod Co Ltd マイクロミラースキャナ及びこれを用いたレーザ光走査装置
JP2007245246A (ja) * 2006-03-13 2007-09-27 Sumitomo Precision Prod Co Ltd 静電容量型memsアクチュエータ

Family Cites Families (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2587994B2 (ja) 1988-05-31 1997-03-05 コニカ株式会社 ミラー振動子駆動回路
US5446556A (en) 1991-11-07 1995-08-29 Nikon Corporation Video clock signal generator in an optical scanner in which a mask including a linear scale provides timing for controlling the amplitude of a vibrating mirror
JP2001311901A (ja) 2000-05-02 2001-11-09 Olympus Optical Co Ltd レーザ光走査装置
JP2002078368A (ja) 2000-08-28 2002-03-15 Olympus Optical Co Ltd アクチュエータ駆動装置
US7532227B2 (en) * 2002-07-02 2009-05-12 Ricoh Company, Ltd. Optical scanner and image forming apparatus

Patent Citations (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS52150642A (en) * 1976-06-09 1977-12-14 Fujitsu Ltd Optical scanning apparatus
JPH05127109A (ja) * 1991-11-07 1993-05-25 Nikon Corp 振動光学要素の振幅制御装置および制御方法
JP2003215493A (ja) * 2002-01-28 2003-07-30 Nippon Signal Co Ltd:The 光走査装置
JP2005292628A (ja) * 2004-04-02 2005-10-20 Ricoh Co Ltd 光走査装置、画像形成装置
JP2006220745A (ja) * 2005-02-08 2006-08-24 Sumitomo Precision Prod Co Ltd マイクロミラースキャナ及びこれを用いたレーザ光走査装置
JP2006320963A (ja) * 2005-04-22 2006-11-30 Sumitomo Precision Prod Co Ltd 静電容量型memsアクチュエータ
JP2007086626A (ja) * 2005-09-26 2007-04-05 Sumitomo Precision Prod Co Ltd マイクロミラースキャナ及びこれを用いたレーザ光走査装置
JP2007245246A (ja) * 2006-03-13 2007-09-27 Sumitomo Precision Prod Co Ltd 静電容量型memsアクチュエータ

Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2011095590A (ja) * 2009-10-30 2011-05-12 Kyocera Mita Corp 光走査装置及びこれを備えた画像形成装置
JP2011160207A (ja) * 2010-02-01 2011-08-18 Sony Corp 送受信素子
JP2012053269A (ja) * 2010-09-01 2012-03-15 Denso Corp 2次元光走査装置
JP2012063521A (ja) * 2010-09-15 2012-03-29 Konica Minolta Business Technologies Inc 画像読み取り装置

Also Published As

Publication number Publication date
US7742214B2 (en) 2010-06-22
US20080278784A1 (en) 2008-11-13
JP4285560B2 (ja) 2009-06-24

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP4285560B2 (ja) 光走査装置及び印刷装置
JP4285558B2 (ja) 光走査装置、印刷装置及び振動ミラーの振幅調整方法
JP6091125B2 (ja) 画像形成装置
JP2008015170A (ja) 画像形成装置
US9927731B2 (en) Image forming apparatus having an electrifying member for electrifying an image carrier
US7324250B2 (en) Image forming apparatus
JP2007072072A (ja) 画像形成装置
JP2008065054A (ja) トナー補給制御装置および画像形成装置
JP2009186778A (ja) 光走査装置、及びこれを用いた画像形成装置
CN108693640B (zh) 图像形成装置和异常检测方法
JP4093180B2 (ja) 画像形成装置
JP7303715B2 (ja) 画像形成装置
JP5013920B2 (ja) 現像剤供給装置,画像形成装置
JP4396667B2 (ja) 画像形成装置
JP2005086055A (ja) レーザダイオード制御装置及びレーザプリンタ
JP2007253386A (ja) 画像形成装置
JP2005049621A (ja) 画像形成装置,その制御方法
JP2005329707A (ja) 画像形成装置および画像形成方法
JP2009137189A (ja) 画像形成装置
JP2007148154A (ja) 画像形成装置及びその制御方法
JP4978028B2 (ja) 光走査装置およびこれを備えた画像形成装置
JP2005305773A (ja) 画像形成装置および画像形成方法
JP2020173362A (ja) 画像形成装置
JP2003269904A (ja) 紙厚測定装置
JP2008020808A (ja) 画像形成装置

Legal Events

Date Code Title Description
A131 Notification of reasons for refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

Effective date: 20081216

A521 Written amendment

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20090213

TRDD Decision of grant or rejection written
A01 Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01

Effective date: 20090303

A01 Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01

A61 First payment of annual fees (during grant procedure)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61

Effective date: 20090316

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20120403

Year of fee payment: 3

R150 Certificate of patent or registration of utility model

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20120403

Year of fee payment: 3

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20130403

Year of fee payment: 4

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20130403

Year of fee payment: 4

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20140403

Year of fee payment: 5