JP2013025121A - Optical scanner and image forming apparatus - Google Patents

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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To prevent deterioration of a photoreceptor on which an electrostatic latent image is formed, by avoiding the photoreceptor being exposed when a light beam for detecting a synchronization signal is emitted.SOLUTION: An optical scanner comprises: light beam generation means; a polygon mirror 105 that scans and deflects the light beam generated by the light beam generation means; a magnetic force detection sensor that detects a reference position of the polygon mirror 105; a synchronization sensor 112 that detects the light beam at a position outside of a photoreceptor exposure range on a scanning path; and an optical scanner controller 134 that, on the basis of the reference position of the polygon mirror 105 detected by the magnetic force detection sensor 126, controls a generation timing of a synchronization detection light beam detected by the synchronization sensor 112. The optical scanner controller 134 controls the generation timing so as to prevent the photoreceptor from being exposed to the synchronization detection light beam.

Description

本発明は光走査装置及び画像形成装置に関する。   The present invention relates to an optical scanning device and an image forming apparatus.

レーザプリンタ、ファックス装置、デジタル複合機などで用いられる電子写真画像形成装置では、光偏向器として、例えば回転多面鏡であるポリゴンミラーを用いた光走査装置が露光装置として広く使用されている。
この光走査装置では、主走査方向の露光基準位置を検出するため、回転多面鏡により走査偏向された光ビームを、走査経路上の所定位置で検出する光ビーム検出手段を備えたものが知られている。
In an electrophotographic image forming apparatus used in a laser printer, a fax machine, a digital multi-function peripheral, etc., an optical scanning apparatus using a polygon mirror which is a rotating polygon mirror, for example, is widely used as an exposure apparatus.
This optical scanning device is known to include a light beam detecting means for detecting the light beam scanned and deflected by the rotary polygon mirror at a predetermined position on the scanning path in order to detect the exposure reference position in the main scanning direction. ing.

この光走査装置では、受光センサなどのセンシングデバイスを光ビームの走査系路上に配置する一方、光ビームを、受光センサを走査する直前に点灯させることで主走査方向の露光基準位置を示す水平同期信号を検出している。このため、光偏向器の回転角度を検出して、光ビームの走査タイミングとポリゴンモータなどの光偏向器の回転位相を同期させる必要がある。   In this optical scanning device, a sensing device such as a light receiving sensor is arranged on the scanning path of the light beam, while the light beam is turned on immediately before scanning the light receiving sensor to indicate the exposure reference position in the main scanning direction. A signal is detected. Therefore, it is necessary to detect the rotation angle of the optical deflector and synchronize the scanning timing of the light beam with the rotational phase of the optical deflector such as a polygon motor.

ところが、光ビームを消灯状態から点灯状態へ移行した最初のシーケンスでは、光偏向器の回転角度が分からないため、最大で光偏向器の一走査分以上の期間光ビームを点灯させる必要がある。光ビームを光偏向器の一走査分以上点灯させると、今度は静電潜像を形成する感光体にも露光してしまうという問題がある。
また、近年では光ビームを出射する光源の特性を検出するために、光源を点灯状態へ移行した際に、所定時間点灯する処理を持つ光源ドライバが存在している。この光源ドライバを用いた場合には、光源特性検出のための点灯によっても静電潜像を形成する感光体に露光してしまうという問題もある。
However, in the first sequence in which the light beam is switched from the off state to the on state, the rotation angle of the optical deflector is not known, and therefore it is necessary to light the light beam for a period of time equal to or longer than one scan of the optical deflector. When the light beam is turned on for one scanning or more of the optical deflector, there is a problem that the photosensitive member that forms the electrostatic latent image is exposed.
In recent years, in order to detect the characteristics of a light source that emits a light beam, there is a light source driver that has a process of lighting for a predetermined time when the light source is shifted to a lighting state. When this light source driver is used, there is also a problem that the photosensitive member that forms the electrostatic latent image is exposed even by lighting for light source characteristic detection.

この問題に対し、特許文献1には、ポリゴンミラーを用いた光走査装置において、光ビームが所定走査位置を通過したことを低コストで検出することを目的に、水平同期信号を生成するための光ビームを検出するセンサを用いず、ポリゴンミラーに、ポリゴンミラーが所定の回転位置に達した時に出力信号を発生する検知信号発生手段を設け、光源制御回路が検知信号発生手段からの出力信号に基づいて水平同期信号を生成することが開示されている。   In order to solve this problem, Patent Document 1 discloses an optical scanning device using a polygon mirror for generating a horizontal synchronization signal for the purpose of detecting at low cost that a light beam has passed a predetermined scanning position. Instead of using a sensor for detecting the light beam, the polygon mirror is provided with detection signal generating means for generating an output signal when the polygon mirror reaches a predetermined rotational position, and the light source control circuit outputs an output signal from the detection signal generating means. Generating a horizontal synchronization signal based on the above is disclosed.

また、特許文献2には、ポリゴンミラーの回転角を正確に制御し、画像書込開始位置を高精度に制御する目的で、水平同期信号を検出するための受光センサの角度をポリゴンミラー毎に対応して記憶することが開示されている。この構成では、ポリゴンモータへの駆動信号は正弦波をPWM変換させて供給しており、半導体レーザから射出された光ビームが受光センサで検知された時の駆動信号に対応する正弦波角度を、ポリゴンミラーの面毎に対応して記憶している。また、その調整工程では、受光センサを設けてポリゴンミラー面毎の角度を記憶するが、印字工程では受光センサを外し、ポリゴンミラー面毎に記憶した角度に基づき水平同期信号を生成する構成が開示されている。   Further, in Patent Document 2, for the purpose of accurately controlling the rotation angle of the polygon mirror and controlling the image writing start position with high accuracy, the angle of the light receiving sensor for detecting the horizontal synchronization signal is set for each polygon mirror. Corresponding storage is disclosed. In this configuration, the drive signal to the polygon motor is supplied by converting the sine wave by PWM conversion, and the sine wave angle corresponding to the drive signal when the light beam emitted from the semiconductor laser is detected by the light receiving sensor, Stored in correspondence with each surface of the polygon mirror. Also, in the adjustment process, a light receiving sensor is provided and the angle for each polygon mirror surface is stored, but in the printing process, the light receiving sensor is removed and a horizontal synchronization signal is generated based on the stored angle for each polygon mirror surface. Has been.

特許文献1に記載された光走査装置は、以下で説明する本発明とは、ポリゴンモータからの所定回転位置に達した時の信号を利用して水平同期信号を生成する制御を行う点では類似している。しかし、この光走査装置では、ポリゴンミラーの所定の回転位置を検出する検知信号発生手段をポリゴンミラー自体に設け、水平同期信号を生成するための光ビームを検出するセンサを用いていないために、機械内の環境変化があったときにそれを反映することができず、したがって、前記環境変化に伴い画像書込開始位置が変動する虞がある。
また、特許文献2に記載された画像形成装置は、機械内の環境変化に対する影響を考慮し、温度と熱膨張による受光センサの位置変化を記憶する記憶部を追加しているが、位置変化に影響する環境パラメータが複数になることで記憶部が増大化し、環境パラメータを検出するための温度測定手段や湿度測定手段などの測定手段を追加する必要があるため、光走査装置システムとしてコストアップを招く問題が発生する。
The optical scanning device described in Patent Document 1 is similar to the present invention described below in that control for generating a horizontal synchronizing signal is performed using a signal when a predetermined rotational position is reached from a polygon motor. doing. However, in this optical scanning device, a detection signal generating means for detecting a predetermined rotational position of the polygon mirror is provided in the polygon mirror itself, and a sensor for detecting a light beam for generating a horizontal synchronization signal is not used. When there is an environmental change in the machine, it cannot be reflected. Therefore, the image writing start position may vary with the environmental change.
In addition, the image forming apparatus described in Patent Document 2 adds a storage unit that stores changes in the position of the light receiving sensor due to temperature and thermal expansion in consideration of the influence on environmental changes in the machine. Since the number of influential environmental parameters increases, the storage section increases, and it is necessary to add measuring means such as temperature measuring means and humidity measuring means for detecting the environmental parameters, which increases the cost of the optical scanning device system. Inviting problems occur.

さらに、光ビームを点灯させて受光センサに入射する光ビームにより水平同期信号を検出する従来からの手法では、光ビームを消灯状態から点灯状態へ切り替えた最初のシーケンスにより、光ビームの点灯タイミングとポリゴンミラーの回転角度が同期していないことによる不要発光により、光ビームが感光体に露光してしまう問題は解消できていない。   Furthermore, in the conventional method of turning on the light beam and detecting the horizontal synchronization signal by the light beam incident on the light receiving sensor, the light beam lighting timing and The problem that the light beam is exposed to the photosensitive member due to unnecessary light emission due to the rotation angle of the polygon mirror being out of synchronization cannot be solved.

本発明は、上記事情を鑑みなされたものであり、同期信号を検出するための光ビームを点灯する際に、静電潜像を形成する感光体への露光を回避し、感光体劣化を防止することを目的とする。   The present invention has been made in view of the above circumstances, and when the light beam for detecting the synchronization signal is turned on, exposure to the photosensitive member forming an electrostatic latent image is avoided, and deterioration of the photosensitive member is prevented. The purpose is to do.

本発明は、光ビーム発生手段と、光ビーム発生手段で発生された光ビームを走査偏向する光偏向手段と、前記光偏向手段の基準位置を検出する位置検出手段と、前記光ビームを走査経路上の感光体露光範囲外の位置で検出する光ビーム検出手段と、前記位置検出手段で検出される光偏向手段の基準位置に基づき、前記光ビーム検出手段で検出される同期検出用光ビームの発生タイミングを制御する制御部と、を有し、前記制御部は、前記同期検出用光ビームで前記感光体を露光しないよう前記発生タイミングを制御する光走査装置である。   The present invention includes a light beam generating means, a light deflecting means for scanning and deflecting the light beam generated by the light beam generating means, a position detecting means for detecting a reference position of the light deflecting means, and a scanning path for the light beam. Based on the reference position of the light beam detecting means for detecting at a position outside the upper exposure range of the photosensitive member and the light deflecting means detected by the position detecting means, the light beam for synchronous detection detected by the light beam detecting means A control unit that controls the generation timing, and the control unit controls the generation timing so as not to expose the photoconductor with the synchronization detection light beam.

本発明によれば、同期検出用光ビームを点灯するタイミングを、光偏向器の基準位置の検出に基づいて制御するため、同期検出用光ビームの点灯による静電潜像を形成する感光体への露光を回避し、感光体劣化を防止することができる。   According to the present invention, since the timing for turning on the synchronization detection light beam is controlled based on the detection of the reference position of the optical deflector, the photosensitive member that forms the electrostatic latent image by turning on the synchronization detection light beam. Exposure can be avoided and deterioration of the photoreceptor can be prevented.

本発明の第1の実施形態の光走査装置の構成について説明する図である。It is a figure explaining the structure of the optical scanning device of the 1st Embodiment of this invention. 第1の実施形態の光偏向器であるポリゴンミラーの構成について説明する図である。It is a figure explaining the structure of the polygon mirror which is an optical deflector of 1st Embodiment. 第1の実施形態のポリゴンミラーの磁力検出用マグネットの構成について説明する図である。It is a figure explaining the structure of the magnet for magnetism detection of the polygon mirror of 1st Embodiment. 従来の光走査装置の制御ブロック構成について説明する図である。It is a figure explaining the control block structure of the conventional optical scanning device. 第1の実施形態の光走査装置の制御ブロック構成について説明する図である。It is a figure explaining the control block structure of the optical scanning device of 1st Embodiment. 第1の実施形態の光走査装置の定常動作時のタイミングチャートについて説明する図である。It is a figure explaining the timing chart at the time of steady operation of the optical scanning device of a 1st embodiment. 従来の光走査装置の光源点灯開始時のタイミングチャートについて説明する図である。It is a figure explaining the timing chart at the time of the light source lighting start of the conventional optical scanning device. 第1の実施形態の光走査装置の光源点灯開始時のタイミングチャートについて説明する図である。It is a figure explaining the timing chart at the time of the light source lighting start of the optical scanning device of 1st Embodiment. 第1の実施形態の光走査装置の光源点灯開始時の制御手順を説明するフローチャートである。It is a flowchart explaining the control procedure at the time of the light source lighting start of the optical scanning device of 1st Embodiment. 本発明の第2の実施形態のポリゴンミラーの磁力検出用マグネットの構成について説明する図である。It is a figure explaining the structure of the magnet for magnetism detection of the polygon mirror of the 2nd Embodiment of this invention. 第2の実施形態の光走査装置の定常動作時のタイミングチャートについて説明する図である。It is a figure explaining the timing chart at the time of steady operation of the optical scanning device of a 2nd embodiment. 第2の実施形態の光走査装置の光源点灯開始時のタイミングチャートについて説明する図である。It is a figure explaining the timing chart at the time of the light source lighting start of the optical scanning device of 2nd Embodiment. 第2の実施形態の光走査装置の光源点灯開始時の制御手順を説明するフローチャートである。It is a flowchart explaining the control procedure at the time of the light source lighting start of the optical scanning device of 2nd Embodiment. 本発明の第3の実施形態のポリゴンミラーの磁力検出用マグネットの構成について説明する図である。It is a figure explaining the structure of the magnet for magnetism detection of the polygon mirror of the 3rd Embodiment of this invention. 第3の実施形態の光走査装置の定常動作時のタイミングチャートについて説明する図である。It is a figure explaining the timing chart at the time of the steady operation of the optical scanning device of 3rd Embodiment. 第3の実施形態のポリゴンミラーを搭載した光走査装置の光源点灯開始時のタイミングチャートである。It is a timing chart at the time of the light source lighting start of the optical scanning device carrying the polygon mirror of 3rd Embodiment. 第3の実施形態の光走査装置の制御ブロックについて説明する図である。It is a figure explaining the control block of the optical scanning device of 3rd Embodiment. 本発明の第1〜第3の実施形態の光走査装置を搭載する画像形成装置の構成について説明する図である。It is a figure explaining the structure of the image forming apparatus carrying the optical scanning device of the 1st-3rd embodiment of this invention.

以下、本発明の光走査装置の実施の形態について図面を参照して説明する。
ポリゴンミラーなどの光偏向器により光を偏向する光走査装置では、水平同期信号を検出するには受光センサを走査する際に光ビームを点灯させる必要がある。そこで、本実施形態に係る光走査装置では、光偏向器であるポリゴンミラーが所定の回転位置に達した時に発生する偏向走査位置信号(後述のFG信号など)に基づいて、水平同期信号を検出するための光ビーム点灯タイミングを制御するものである。以下、本実施形態について説明する。
Embodiments of an optical scanning device of the present invention will be described below with reference to the drawings.
In an optical scanning device that deflects light using an optical deflector such as a polygon mirror, it is necessary to turn on a light beam when scanning a light receiving sensor in order to detect a horizontal synchronization signal. Therefore, in the optical scanning device according to the present embodiment, a horizontal synchronization signal is detected based on a deflection scanning position signal (such as an FG signal described later) generated when the polygon mirror as an optical deflector reaches a predetermined rotational position. The light beam lighting timing for controlling is controlled. Hereinafter, this embodiment will be described.

図1は、本発明の第1の実施形態の光走査装置の構成について説明する図である。
図1の光走査装置は、光源101、カップリングレンズ102、アパーチャ103、シリンドリカルレンズ104、ポリゴンミラー105、レンズ106、107、ミラー108、感光媒体としての感光体109、同期ミラー110、同期レンズ111、同期センサ112を有する。光源101は、光走査のための光ビームを発する半導体レーザ素子であり、図示しない駆動部により画像データに応じて駆動される。カップリングレンズ102は、光源101が発した光ビームを光学系に適応させるためのレンズである。アパーチャ103は、カップリングレンズ102からの光ビームを所定の形状にするための絞り部材である。
シリンドリカルレンズ104は、アパーチャ103から入射された光ビームを副走査方向に集光するレンズである。
FIG. 1 is a diagram illustrating the configuration of the optical scanning device according to the first embodiment of the present invention.
1 includes a light source 101, a coupling lens 102, an aperture 103, a cylindrical lens 104, a polygon mirror 105, lenses 106 and 107, a mirror 108, a photosensitive member 109 as a photosensitive medium, a synchronous mirror 110, and a synchronous lens 111. , Having a synchronization sensor 112. The light source 101 is a semiconductor laser element that emits a light beam for optical scanning, and is driven according to image data by a driving unit (not shown). The coupling lens 102 is a lens for adapting the light beam emitted from the light source 101 to the optical system. The aperture 103 is a diaphragm member for making the light beam from the coupling lens 102 into a predetermined shape.
The cylindrical lens 104 is a lens that condenses the light beam incident from the aperture 103 in the sub-scanning direction.

ポリゴンミラー105は、シリンドリカルレンズ104から入射した光を偏向反射面において反射する。レンズ106、107は、ポリゴンミラー105からの光ビームを感光体109上に結像させる。ミラー108は、レンズ106、107からの光ビームの光路を折り曲げ、その光ビームを感光体109に導く。感光体109は、図示しない帯電装置により一様に帯電された後に、ミラー108からの光ビームにより走査されて静電潜像が形成される。   The polygon mirror 105 reflects the light incident from the cylindrical lens 104 on the deflection reflection surface. The lenses 106 and 107 form an image of the light beam from the polygon mirror 105 on the photoconductor 109. The mirror 108 bends the optical path of the light beam from the lenses 106 and 107 and guides the light beam to the photoconductor 109. The photoconductor 109 is uniformly charged by a charging device (not shown) and then scanned by a light beam from the mirror 108 to form an electrostatic latent image.

同期ミラー110、及び同期レンズ111は、レンズ106からの光ビームを同期センサ112に集光する。同期センサ112は、フォトダイオードなどの光検出素子であり、同期レンズ111からの光ビームを検出して、水平同期信号即ち同期検出信号を発生する。   The synchronous mirror 110 and the synchronous lens 111 collect the light beam from the lens 106 on the synchronous sensor 112. The synchronization sensor 112 is a light detection element such as a photodiode, and detects a light beam from the synchronization lens 111 to generate a horizontal synchronization signal, that is, a synchronization detection signal.

半導体レーザ素子である光源101が放射する光ビームは、発散性の光束であり、カップリングレンズ102によって以後の光学系にカップリングされる。カップリングされた光ビームの形態は、以後の光学系の光学特性に応じたものであり、弱い発散性の光束や弱い集光性の光束であってもよいし、平行光束であってもよい。
カップリングレンズ102を通過した光ビームは、アパーチャ103の開口部を通過する際に、光束周辺部の光強度の小さい部分が遮断、即ちビーム整形されて、線形結像光学系であるシリンドリカルレンズ104に入射する。
The light beam emitted from the light source 101 which is a semiconductor laser element is a divergent light beam and is coupled to the subsequent optical system by the coupling lens 102. The form of the coupled light beam is in accordance with the optical characteristics of the subsequent optical system, and may be a weak divergent light beam, a weak condensing light beam, or a parallel light beam. .
When the light beam that has passed through the coupling lens 102 passes through the opening of the aperture 103, a portion having a low light intensity at the periphery of the light beam is blocked, that is, the beam is shaped, and the cylindrical lens 104 that is a linear imaging optical system. Is incident on.

シリンドリカルレンズ104は、略かまぼこ型をなしており、光を屈折させないパワーのない方向を主走査方向に向け、副走査方向には光を集光させるパワーを持ち、入射してくる光ビームを副走査方向に集光させ、光偏向器であるポリゴンミラー105の偏向反射面近傍に集光する。   The cylindrical lens 104 has a substantially semi-cylindrical shape, and a direction without power that does not refract light is directed to the main scanning direction, and has a power to collect light in the sub-scanning direction. The light is condensed in the scanning direction and is condensed in the vicinity of the deflection reflection surface of the polygon mirror 105 which is an optical deflector.

ポリゴンミラー105の偏向反射面によって反射された光ビームは、ポリゴンミラー105の等速回転に伴い、等角速度的に偏向されつつ、走査光学系をなす2枚のレンズ106、107を通過し、ミラー108によって光路が折り曲げられ、被走査面をなす光導電性の感光体109の感光面である表面に光スポットとして集光し走査する。これによって、感光体109上には静電潜像が形成される。
なお、光ビームは、走査に先立って同期ミラー110に入射して反射され、同期レンズ111によって受光素子である同期センサ112に集光される。感光体109に対する上記光ビームによる光書き込みのタイミングは、同期センサ112の出力信号に基づいて後述する制御部である光走査装置コントローラにより決定される。
The light beam reflected by the deflecting and reflecting surface of the polygon mirror 105 passes through the two lenses 106 and 107 constituting the scanning optical system while being deflected at a constant angular velocity as the polygon mirror 105 rotates at a constant speed. The optical path is bent by 108, and the light is condensed and scanned as a light spot on the surface which is the photosensitive surface of the photoconductive photosensitive member 109 forming the surface to be scanned. As a result, an electrostatic latent image is formed on the photoconductor 109.
Prior to scanning, the light beam is incident on the synchronization mirror 110 and reflected, and is collected by the synchronization lens 111 onto the synchronization sensor 112 which is a light receiving element. The timing of optical writing with the light beam to the photoconductor 109 is determined by an optical scanning device controller which is a control unit described later based on the output signal of the synchronization sensor 112.

図2は、第1の実施形態の光偏向器であるポリゴンミラー105の構成について説明する図である。
図2はポリゴンミラーの側面図である。ポリゴンミラー105は回転軸105aに対し回転体であるポリゴンミラー本体105bが取り付けられている。ポリゴンミラー105の回転軸105aには、駆動用マグネット、及び磁力検出用マグネット105c(図3)が取り付けられている。他方、モータの台座120の上面には、コイルユニット124とモータ制御ユニット部122を備えた駆動制御回路基板122aが備えられている。
FIG. 2 is a diagram illustrating the configuration of the polygon mirror 105 that is the optical deflector of the first embodiment.
FIG. 2 is a side view of the polygon mirror. The polygon mirror 105 has a polygon mirror main body 105b as a rotating body attached to a rotation shaft 105a. A driving magnet and a magnetic force detection magnet 105c (FIG. 3) are attached to the rotation shaft 105a of the polygon mirror 105. On the other hand, a drive control circuit board 122 a having a coil unit 124 and a motor control unit 122 is provided on the upper surface of the motor base 120.

モータ制御ユニット部122は、モータドライバ132(図4)を中心とした制御回路で構成され、コイルユニット124には駆動用マグネットに対向するように、3相の駆動用コイル124aが設置されている。コイルユニット124の近傍には、ポリゴンミラー105側の磁力検出用マグネット105c(図3)の磁力を検出するために、磁力検出用マグネット105cと対向する位置にホール素子などの磁力検出センサ126が配置されている。   The motor control unit 122 is configured by a control circuit centered on the motor driver 132 (FIG. 4), and the coil unit 124 is provided with a three-phase driving coil 124a so as to face the driving magnet. . In the vicinity of the coil unit 124, a magnetic force detection sensor 126 such as a Hall element is disposed at a position facing the magnetic force detection magnet 105c in order to detect the magnetic force of the magnetic force detection magnet 105c (FIG. 3) on the polygon mirror 105 side. Has been.

図3は、第1の実施形態のポリゴンミラー105の磁力検出用マグネット105cの構成について説明する図である。
図3に示すように、磁力検出用マグネット105cはN極とS極とがそれぞれ6極ずつ交互に配置するように着磁されており、磁力検出用マグネット105cが磁力検出センサ(ホール素子)126の上方に位置するように、ポリゴンミラー105が駆動制御回路基板122aに対し位置決めされている。
ポリゴンミラー105を回転させる際、3相の駆動用コイル124aにそれぞれ位相をずらした交流電流を供給することによって、駆動用マグネットと駆動用コイル124aの間に反発力と吸引力を発生させ、所定の回転速度でポリゴンミラー105を回転させる。ポリゴンミラー105の回転により、磁力検出用マグネット105cも回転する。
FIG. 3 is a diagram illustrating the configuration of the magnetic force detection magnet 105c of the polygon mirror 105 according to the first embodiment.
As shown in FIG. 3, the magnetic force detection magnet 105 c is magnetized so that six north poles and six south poles are alternately arranged, and the magnetic force detection magnet 105 c is magnetic force detection sensor (hall element) 126. The polygon mirror 105 is positioned with respect to the drive control circuit board 122a so as to be positioned above.
When the polygon mirror 105 is rotated, a repulsive force and an attractive force are generated between the driving magnet and the driving coil 124a by supplying alternating currents that are out of phase to the three-phase driving coil 124a. The polygon mirror 105 is rotated at a rotation speed of. Due to the rotation of the polygon mirror 105, the magnetic force detection magnet 105c also rotates.

磁力検出用マグネット105cが回転することにより、磁力検出センサ(ホール素子)126は、磁力検出用マグネット105cの磁力線の変化で出力電圧を発生する。ここで、磁力検出センサ126からの出力電圧は、ポリゴンミラー105の回転速度、即ち磁力検出用マグネット105cの回転速度に比例した周波数の交流信号である。モータドライバ132(図4)は、この交流信号に基づいてポリゴンミラー105の回転速度を検出し、狙いの回転速度になるよう制御する。   As the magnetic force detection magnet 105c rotates, the magnetic force detection sensor (hall element) 126 generates an output voltage due to a change in the magnetic force lines of the magnetic force detection magnet 105c. Here, the output voltage from the magnetic force detection sensor 126 is an AC signal having a frequency proportional to the rotational speed of the polygon mirror 105, that is, the rotational speed of the magnetic force detection magnet 105c. The motor driver 132 (FIG. 4) detects the rotational speed of the polygon mirror 105 based on this AC signal, and controls it to achieve the target rotational speed.

図3のポリゴンミラー105では、磁力検出用マグネット105cが12極で構成されているため、ポリゴンミラー1回転当たり磁力検出センサ126からは6周期の交流信号が発生する。また、ポリゴンミラー105の面数は6面であるので、ポリゴンミラー1回転当たり同期センサ112からの同期検出信号は6回検出される。
本実施形態では、ポリゴンミラー105の回転速度を検出する磁力検出用マグネット105cの極数は12極、ポリゴンミラー105の面数が6面であり、極数がミラー面数の2倍である。
In the polygon mirror 105 of FIG. 3, since the magnetic force detection magnet 105c is composed of 12 poles, an AC signal of 6 cycles is generated from the magnetic force detection sensor 126 per one rotation of the polygon mirror. Further, since the number of polygon mirrors 105 is 6, the synchronization detection signal from the synchronization sensor 112 is detected 6 times per rotation of the polygon mirror.
In the present embodiment, the number of poles of the magnetic force detection magnet 105c for detecting the rotation speed of the polygon mirror 105 is 12, the number of faces of the polygon mirror 105 is 6, and the number of poles is twice the number of mirror faces.

図4は、従来の光走査装置の制御ブロックの構成について説明する図である。
図4の光走査装置の制御ブロックは、レーザドライバ130、モータドライバ132、光走査装置コントローラ134の制御ブロックを有する。また、この光走査装置は、光源101、ポリゴンモータ(図示せず)、磁力検出センサ126、同期ミラー110、同期センサ112を有している。
FIG. 4 is a diagram for explaining the configuration of a control block of a conventional optical scanning device.
4 includes control blocks for a laser driver 130, a motor driver 132, and an optical scanning device controller 134. The optical scanning device also includes a light source 101, a polygon motor (not shown), a magnetic force detection sensor 126, a synchronization mirror 110, and a synchronization sensor 112.

光走査装置コントローラ134は、光源101やポリゴンモータなどの光走査装置を構成する電子部品の全体制御を担う制御部である。光走査装置コントローラ134は、レーザドライバ130とモータドライバ132、及び同期センサ112と接続されている。レーザドライバ130に対しては、図示しないコントローラや画像処理部からの画像データや光走査装置のタイミングに基づき光源101への点灯データ信号を出力し、レーザドライバ130からの信号に基づき光源101の故障やエラー状態を検出する。
また、光走査装置コントローラ134は、図示しない画像形成装置の全体制御を行うCPUなどで構成されるエンジン制御部からの作像指令に基づき、モータドライバ132に対してポリゴンモータの起動及び停止命令を出力し、他方、ポリゴンモータのモータドライバ132から出力する信号に基づき、ポリゴンモータの回転状態や故障、エラー情報を検出する。
The optical scanning device controller 134 is a control unit that performs overall control of electronic components constituting the optical scanning device such as the light source 101 and the polygon motor. The optical scanning device controller 134 is connected to the laser driver 130, the motor driver 132, and the synchronization sensor 112. A lighting data signal to the light source 101 is output to the laser driver 130 based on image data from a controller or an image processing unit (not shown) and the timing of the optical scanning device, and the light source 101 fails based on the signal from the laser driver 130. Detect error conditions.
The optical scanning device controller 134 issues polygon motor start and stop commands to the motor driver 132 based on an image forming command from an engine control unit configured by a CPU or the like that performs overall control of the image forming apparatus (not shown). On the other hand, based on the signal output from the motor driver 132 of the polygon motor, the rotation state, failure, and error information of the polygon motor are detected.

レーザドライバ130は光源101と接続され、光走査装置コントローラ134からの点灯信号に基づき光源101への点灯信号を出力する。光源101はレーザドライバ130からの点灯信号に基づいて光ビームを出射する。光源101から出射した光ビームは、ポリゴンモータの回転体であるポリゴンミラー105に入射し、ポリゴンミラー105により反射される。反射された光ビームはポリゴンミラー105の回転に合わせて走査し、図2のレンズ102、104、106、107、ミラー108などを透過、反射し、感光体109上に結像される。   The laser driver 130 is connected to the light source 101 and outputs a lighting signal to the light source 101 based on a lighting signal from the optical scanning device controller 134. The light source 101 emits a light beam based on a lighting signal from the laser driver 130. The light beam emitted from the light source 101 enters the polygon mirror 105 that is a rotating body of the polygon motor, and is reflected by the polygon mirror 105. The reflected light beam scans in accordance with the rotation of the polygon mirror 105, and is transmitted and reflected by the lenses 102, 104, 106, 107, the mirror 108, etc. of FIG.

走査する光ビームの一部は、感光体109に結像する領域外に設けられた同期ミラー110により感光体109とは異なる方向に反射される。同期ミラー110により反射された光ビームは、同期レンズ111を通過し同期センサ112に集光される。同期センサ112に実装されたフォトダイオードなどの光検出素子は、同期レンズ111からの光ビームを検出し同期検出信号を発生する。即ち、ポリゴンミラー105により所定タイミングで走査した光ビームのみを検出し同期検出信号を発生する。   A part of the scanning light beam is reflected in a direction different from that of the photoconductor 109 by the synchronous mirror 110 provided outside the image forming area on the photoconductor 109. The light beam reflected by the synchronization mirror 110 passes through the synchronization lens 111 and is collected on the synchronization sensor 112. A light detection element such as a photodiode mounted on the synchronization sensor 112 detects a light beam from the synchronization lens 111 and generates a synchronization detection signal. That is, only the light beam scanned at a predetermined timing by the polygon mirror 105 is detected, and a synchronization detection signal is generated.

同期センサ112で発生した同期検出信号は、光走査装置コントローラ134へ出力される。光走査装置コントローラ134では、同期センサ112からの同期検出信号を走査基準タイミング信号として検出し、ポリゴンミラー105が主走査方向に走査する基準信号として使用する。即ち、同期検出信号に基づき、レーザドライバ130への光源101の点灯データを出力するタイミングを制御し、ポリゴンミラー105の回転と光源101の点灯データのタイミングを同期化させている。   The synchronization detection signal generated by the synchronization sensor 112 is output to the optical scanning device controller 134. The optical scanning device controller 134 detects the synchronization detection signal from the synchronization sensor 112 as a scanning reference timing signal and uses it as a reference signal for the polygon mirror 105 to scan in the main scanning direction. That is, based on the synchronization detection signal, the timing for outputting the lighting data of the light source 101 to the laser driver 130 is controlled, and the rotation of the polygon mirror 105 and the timing of the lighting data of the light source 101 are synchronized.

図5は、第1の実施形態の光走査装置の制御ブロックの構成について説明する図である。
図5に示す光走査装置の制御ブロックは、従来の制御ブロックを示す図4と比較して、ポリゴンモータの磁力検出センサ126からの磁力検出信号をモータドライバ132だけでなく光走査装置コントローラ134へも出力している点で異なっている。
磁力検出センサ126は既に述べたようにホール素子などで構成され、ポリゴンミラー105側に配置された磁力検出用マグネット105cの磁力を検出する。モータドライバ132は、磁力検出センサ126で検出された磁力検出信号によりポリゴンミラー105の回転速度を検出し、狙いの回転速度になるよう制御する。
FIG. 5 is a diagram illustrating a configuration of a control block of the optical scanning device according to the first embodiment.
The control block of the optical scanning device shown in FIG. 5 compares the magnetic force detection signal from the magnetic force detection sensor 126 of the polygon motor not only with the motor driver 132 but also with the optical scanning device controller 134, as compared with FIG. 4 showing the conventional control block. Is different in that it also outputs.
As described above, the magnetic force detection sensor 126 is composed of a Hall element or the like, and detects the magnetic force of the magnetic force detection magnet 105c disposed on the polygon mirror 105 side. The motor driver 132 detects the rotation speed of the polygon mirror 105 based on the magnetic force detection signal detected by the magnetic force detection sensor 126, and controls the rotation speed to be a target rotation speed.

これに加え、本実施形態では、光走査装置コントローラ134は、磁力検出センサ126から検出された磁力検出信号によりポリゴンミラー105の基準位置である例えばその回転位置を検出する。即ち、ポリゴンミラー105の基準となる回転角度位置(回転位相)を検出する。ポリゴンミラー105の回転位相を検出することで、光走査装置コントローラ134は、レーザドライバ130へ出力する光源101の点灯データのタイミングを制御する。その制御方法については後述する。   In addition to this, in this embodiment, the optical scanning device controller 134 detects the reference position of the polygon mirror 105, for example, its rotational position, based on the magnetic force detection signal detected from the magnetic force detection sensor 126. That is, the rotation angle position (rotation phase) serving as a reference for the polygon mirror 105 is detected. By detecting the rotational phase of the polygon mirror 105, the optical scanning device controller 134 controls the timing of lighting data of the light source 101 output to the laser driver 130. The control method will be described later.

図6は、第1の実施形態の光走査装置の定常動作時のタイミングチャートについて説明する図である。
図6のタイミングチャートは、磁力検出センサ126からの出力信号(HALL信号という)をコンパレート処理した信号(FG信号という)、同期センサ112からの出力信号(同期検出信号;BD信号という)、同期センサ112へ入射するための光源点灯信号(BD_DATA信号という)、光源101への画像データ信号(VIDEO_DATA信号という)、光源101への点灯データ信号(LD_DATA信号という)で構成されている。
ホール素子などで構成される磁力検出センサ126からの出力信号即ちHALL信号は、ポリゴンミラー105に取り付けられた磁力検出用マグネット105cからの磁力がポリゴンミラー105の回転に合わせて変化することに伴い変化する。即ち、磁力検出用マグネット105cはS極とN極を互いに隣り合うように配置されているため、HALL信号は交流信号として出力される。
FIG. 6 is a diagram for explaining a timing chart during steady operation of the optical scanning device according to the first embodiment.
The timing chart of FIG. 6 shows a signal (referred to as an FG signal) obtained by comparing the output signal from the magnetic force detection sensor 126 (referred to as a HALL signal), an output signal from the synchronous sensor 112 (referred to as a synchronous detection signal; referred to as a BD signal), and synchronization. It comprises a light source lighting signal (referred to as a BD_DATA signal) for entering the sensor 112, an image data signal (referred to as a VIDEO_DATA signal) to the light source 101, and a lighting data signal (referred to as an LD_DATA signal) to the light source 101.
The output signal from the magnetic force detection sensor 126 constituted by a Hall element or the like, that is, the HALL signal, changes as the magnetic force from the magnetic force detection magnet 105c attached to the polygon mirror 105 changes in accordance with the rotation of the polygon mirror 105. To do. That is, since the magnetic force detection magnet 105c is disposed so that the S pole and the N pole are adjacent to each other, the HALL signal is output as an AC signal.

HALL信号は、光走査装置コントローラ134のコンパレート回路(図示せず)を通してFG信号(コンパレート処理した信号)として生成される。
なお、HALL信号からFG信号へのコンパレート処理は、光走査装置コントローラ134ではなく、モータドライバ132にて処理されてもよい。ポリゴンミラー105の回転速度を制御するためにモータドライバ132でもHALL信号をコンパレート処理したFG信号を要する場合がある。その場合はコンパレート処理回路は共有されるために、モータドライバ132にて処理されたFG信号をモータドライバ132から光走査装置コントローラ134へ出力する構成も考えられる。その構成の場合は、磁力検出センサ126から光走査装置コントローラ134への結線がなくなるので、図5の制御ブロックは、図4の制御ブロックと同一になる。
The HALL signal is generated as an FG signal (compared signal) through a comparator circuit (not shown) of the optical scanning device controller 134.
The comparison process from the HALL signal to the FG signal may be performed by the motor driver 132 instead of the optical scanning device controller 134. In order to control the rotational speed of the polygon mirror 105, the motor driver 132 may require an FG signal obtained by comparing the HALL signal. In this case, since the comparison processing circuit is shared, a configuration in which the FG signal processed by the motor driver 132 is output from the motor driver 132 to the optical scanning device controller 134 is also conceivable. In the case of this configuration, since there is no connection from the magnetic force detection sensor 126 to the optical scanning device controller 134, the control block in FIG. 5 is the same as the control block in FIG.

図3で示した構成、即ち、磁力検出用マグネット105cの極数が12極、ポリゴンミラー105のミラー面数が6面のポリゴンモータを使用した構成では、同期センサ112から出力されるBD信号(同期検出信号)と、FG信号は位相はずれるが周期は一致している。即ち、BD信号とFG信号は、ポリゴンミラー面に対する磁力検出用マグネット105cの着磁位置のずれの分だけ位相がずれる。周期はポリゴンミラー105の1回転中に、ミラー面は6面でBD信号については6発検出し、FG信号は12極を検出するが、12回のS極とN極を検出するので6周期となり、周期は一致する。   In the configuration shown in FIG. 3, that is, a configuration using a polygon motor in which the magnetic force detection magnet 105c has 12 poles and the polygon mirror 105 has 6 mirror surfaces, the BD signal ( The synchronization detection signal) and the FG signal are out of phase but the period is the same. That is, the BD signal and the FG signal are out of phase by the amount of deviation of the magnetization position of the magnetism detecting magnet 105c with respect to the polygon mirror surface. The period is 6 rotations of the polygon mirror 105, the mirror surface is 6 surfaces, 6 BD signals are detected, and the FG signal is detected 12 poles, but 12 S poles and N poles are detected. And the periods coincide.

BD信号を検出するためには、同期センサ112に対し光ビームが走査するタイミングで光源101を点灯させる必要がある。そこで、光源101を点灯させるために、光走査装置コントローラ134はBD信号から所定のタイミングを逆カウントし、光ビームが同期センサ112を走査する手前(直前)のタイミングでBD_DATA(光源点灯データ)信号をアクティブにさせる。BD_DATA信号をアクティブにさせることで、レーザドライバ130では光源101を点灯させ、光源101からの光ビームが同期センサ112に入射することでBD信号を検出することができる。
BD信号が光走査装置コントローラ134へ入力されると、光走査装置コントローラ134ではBD_DATA信号を非アクティブにさせることで、不要な光ビーム発光を防止している。
In order to detect the BD signal, it is necessary to turn on the light source 101 at a timing when the synchronization sensor 112 scans the light beam. Therefore, in order to turn on the light source 101, the optical scanning device controller 134 counts back a predetermined timing from the BD signal, and a BD_DATA (light source lighting data) signal at a timing before (immediately before) the light beam scans the synchronization sensor 112. To activate. By making the BD_DATA signal active, the laser driver 130 turns on the light source 101, and the light beam from the light source 101 is incident on the synchronization sensor 112 to detect the BD signal.
When the BD signal is input to the optical scanning device controller 134, the optical scanning device controller 134 makes the BD_DATA signal inactive to prevent unnecessary light beam emission.

感光体109へ露光する画像データが存在しない場合は、感光体109へ露光する必要は無いので、光源101への光源点灯信号(データ)はBD信号を検出するためのBD_DATA信号のみである。
これに対し、図示しないコントローラや画像処理部などから感光体109へ露光する画像データが供給された場合は、感光体109へ露光する画像データをライン単位に処理する。即ち、図中「VIDEO_DATA」として示すように、それぞれBD信号の1周期内で、1ライン目(line1)、2ライン目(line2)・・・の画像データを処理する。
When there is no image data to be exposed to the photoconductor 109, it is not necessary to expose the photoconductor 109, so the light source lighting signal (data) to the light source 101 is only the BD_DATA signal for detecting the BD signal.
On the other hand, when image data to be exposed to the photoconductor 109 is supplied from a controller or an image processing unit (not shown), the image data to be exposed to the photoconductor 109 is processed in units of lines. That is, as shown as “VIDEO_DATA” in the figure, the image data of the first line (line 1), the second line (line 2),... Are processed within one period of the BD signal.

このVIDEO_DATA信号の処理タイミングは、BD信号を検出した後、主走査書き出しタイミング分だけ時間が経過したタイミングで1ライン分のデータを処理する。この主走査書き出しタイミングは、line1、line2、line3・・・で共通な時間で処理される。共通な時間で処理されないと、感光体109へ露光する画像データの主走査タイミングがラインごとに異なるため、出力画像の画像データ配列が主走査方向にずれる異常画像を招くことになる。   As for the processing timing of this VIDEO_DATA signal, after detecting the BD signal, the data for one line is processed at the timing when the main scanning writing timing has elapsed. This main scan writing timing is processed in a common time for line1, line2, line3... If the processing is not performed in a common time, the main scanning timing of the image data exposed to the photoconductor 109 differs from line to line, resulting in an abnormal image in which the image data array of the output image is shifted in the main scanning direction.

最終的な光源101への点灯データ(LD_DATA)信号は、主走査書き出しタイミングを調整したVIDEO_DATA信号と、BD信号検出用の光源点灯信号(BD_DATA信号)を合わせた信号となる。即ち、感光体109へ露光する画像領域に対応したVIDEO_DATA信号と、同期センサ112に入射する非画像領域に対応したBD_DATA信号とから成るLD_DATA信号となる。   The final lighting data (LD_DATA) signal to the light source 101 is a signal obtained by combining the VIDEO_DATA signal whose main scanning writing timing is adjusted and the light source lighting signal (BD_DATA signal) for detecting the BD signal. That is, it becomes an LD_DATA signal composed of a VIDEO_DATA signal corresponding to an image area exposed to the photoconductor 109 and a BD_DATA signal corresponding to a non-image area incident on the synchronization sensor 112.

図7は、従来の光走査装置の光源点灯開始時のタイミングチャートについて説明する図である。
図7のタイミングチャートは、磁力検出センサ126からの出力信号をコンパレート処理した信号(FG信号)と、同期センサ112からの出力信号(BD信号)と、光源101の強制消灯信号(LDOFF信号)と、同期センサ112へ入射するための光源点灯信号(BD_DATA信号)とで構成されている。
FIG. 7 is a diagram for explaining a timing chart at the start of lighting of the light source of the conventional optical scanning device.
The timing chart of FIG. 7 shows a signal (FG signal) obtained by comparing output signals from the magnetic force detection sensor 126, an output signal (BD signal) from the synchronization sensor 112, and a forced turn-off signal (LDOFF signal) of the light source 101. And a light source lighting signal (BD_DATA signal) for entering the synchronization sensor 112.

レーザダイオードなどを光源101として使用する光走査装置では、安全規格上レーザダイオードからの光ビームが固定点を照射し続けることを防ぐため、光源101を点灯させる前に必ずポリゴンミラーを起動させ、定常に偏向できていることを保証する必要がある。
そこで、ポリゴンミラーにポリゴンモータなどの回転器を用いた光走査装置では、ポリゴンモータを定常回転させていることを検出してから光源101を点灯させる。即ち、ポリゴンモータが回転ロックしたことを通知するロック信号をモータドライバ132から光走査装置コントローラ134へ出力し、ロック信号に基づいて光源101を点灯させている。
In an optical scanning device using a laser diode or the like as the light source 101, in order to prevent the light beam from the laser diode from irradiating a fixed point for safety standards, the polygon mirror is always activated before the light source 101 is turned on. It is necessary to ensure that it can be deflected.
Therefore, in an optical scanning device using a rotator such as a polygon motor for the polygon mirror, the light source 101 is turned on after detecting that the polygon motor is rotating at regular intervals. That is, a lock signal notifying that the polygon motor is locked is output from the motor driver 132 to the optical scanning device controller 134, and the light source 101 is turned on based on the lock signal.

従来の光走査装置では、ポリゴンモータのロック信号を検出したことで、光源101を点灯させている。即ち、光源101を点灯させるためには、強制消灯信号(LDOFF信号)を解除(High→Low)することで、同期検出信号を検出するための光源点灯を開始(BD_DATA信号をアクティブ)している。そのため、LDOFF信号解除タイミングがポリゴンモータのミラー回転位相と同期しておらず、同期センサ112に光ビームが入射するポリゴンミラー位置でLDOFF信号を解除した場合、最大でポリゴンミラー105の1面分の期間(時間)だけ光源101を点灯させる必要がある。   In the conventional optical scanning device, the light source 101 is turned on by detecting the lock signal of the polygon motor. In other words, in order to turn on the light source 101, the forced light extinction signal (LDOFF signal) is canceled (High → Low), and the light source lighting for detecting the synchronization detection signal is started (BD_DATA signal is activated). . Therefore, when the LDOFF signal release timing is not synchronized with the mirror rotation phase of the polygon motor, and the LDOFF signal is released at the polygon mirror position where the light beam is incident on the synchronization sensor 112, the maximum of one surface of the polygon mirror 105 is obtained. It is necessary to turn on the light source 101 only for a period (time).

即ち、図7の期間aの区間がポリゴンミラー105の1面分に達する時である。光源101を点灯開始し、1発目のBD信号(同期検出信号)を検出すると、BD_DATA信号はネゲートし、光源101は消灯する。1発目のBD信号から所定タイミング経過後、図7では期間b経過後、同期センサ112に走査する直前にBD_DATA信号をアサートさせ光源101を点灯する。BD_DATA信号による点灯により、同期センサ112に入射するタイミングで2発目のBD信号を検出する。   In other words, this is the time when the section of period a in FIG. 7 reaches one surface of the polygon mirror 105. When the light source 101 is turned on and the first BD signal (synchronization detection signal) is detected, the BD_DATA signal is negated and the light source 101 is turned off. After a predetermined timing has elapsed from the first BD signal, in FIG. 7, after the period b has elapsed, the BD_DATA signal is asserted and the light source 101 is turned on immediately before the synchronization sensor 112 is scanned. The second BD signal is detected at the timing of entering the synchronous sensor 112 by lighting with the BD_DATA signal.

ポリゴンモータの定常回転時には、直前のBD信号から期間b経過後にBD_DATA信号をアクティブにさせることで、BD信号を検出できる。この期間bは同期センサ112に光ビームが入射するタイミングよりも手前であり、しかもそのタイミングは、感光体109へ光ビームが露光する有効画像領域の後端部よりも後方である。即ち、主走査後端の無効画像領域において、同期センサ112に光ビームが入射可能となるタイミングの手前のタイミングで光源101を点灯させる。この同期センサ112に光ビームが入射するタイミングの手前のタイミングは、同期センサ112の取り付け位置がばらついた場合でも、必ず手前のタイミングになるように、同期センサ112の取り付け精度を考慮して光源101を点灯させる必要がある。   During steady rotation of the polygon motor, the BD signal can be detected by activating the BD_DATA signal after the period b has elapsed from the immediately preceding BD signal. This period b is before the timing when the light beam is incident on the synchronization sensor 112, and the timing is behind the rear end portion of the effective image area where the light beam is exposed to the photosensitive member 109. That is, in the invalid image area at the rear end of the main scanning, the light source 101 is turned on at a timing before the timing at which the light beam can enter the synchronization sensor 112. The timing before the timing at which the light beam is incident on the synchronization sensor 112 is always in front of the light source 101 even if the mounting position of the synchronization sensor 112 varies. It is necessary to light up.

一方、光源点灯開始時のタイミングは期間aを有する。光源点灯開始時は2発目の期間bのように基準となる直前のBD信号が無いため、1発目の点灯タイミングはポリゴン回転位相とは同期していない。従って、既に述べたように、期間aは最大ポリゴンミラー105の1面分を点灯させてしまい、感光体109への露光期間である有効画像領域の期間に点灯させることになり、感光体109上に横スジの不要点灯をしてしまう。この感光体109への不要点灯は、感光体109へダメージを与え劣化を早めることになる。   On the other hand, the light source lighting start timing has a period a. At the time of starting the light source, there is no BD signal immediately before serving as a reference as in the second period b, so the first lighting timing is not synchronized with the polygon rotation phase. Therefore, as described above, during the period a, one surface of the maximum polygon mirror 105 is turned on, and the light is turned on during the effective image area which is the exposure period of the photosensitive member 109. The side streak is lit unnecessarily. This unnecessary lighting on the photoconductor 109 damages the photoconductor 109 and accelerates deterioration.

図8は、第1の実施形態の光走査装置の光源点灯開始時のタイミングチャートについて説明する図である。
図8のタイミングチャートは、図7と同様に構成されている。図8と図7との異なる点は、光源点灯開始時の点灯開始信号であるBD_DATA信号のアサートタイミングが異なる。即ち、図7では強制消灯信号(LDOFF信号)が解除されたタイミングでBD_DATA信号がアサートしているが、図8のタイミングチャートでは、LDOFF信号解除後のFG信号のアサートエッジから期間c経過後にBD_DATA信号がアサートしている。これは、1発目のBD信号検出の点灯タイミングをFG信号エッジからタイミング管理(制御)していることを示している。
FIG. 8 is a diagram illustrating a timing chart at the start of lighting of the light source of the optical scanning device according to the first embodiment.
The timing chart of FIG. 8 is configured similarly to FIG. 8 differs from FIG. 7 in the assertion timing of the BD_DATA signal that is a lighting start signal at the time of starting the light source lighting. That is, in FIG. 7, the BD_DATA signal is asserted at the timing when the forced extinction signal (LDOFF signal) is released, but in the timing chart of FIG. 8, BD_DATA is passed after a period c has elapsed from the assertion edge of the FG signal after the LDOFF signal is released. The signal is asserted. This indicates that the lighting timing of the first BD signal detection is managed (controlled) from the FG signal edge.

これにより、1発目のBD信号検出用の点灯により感光体109への不要発光を防止することができる。即ち、期間d、図7の期間bと同様に期間cでBD_DATA信号のアサートタイミングを非画像領域に移動することができる。2発目のBD信号検出用の点灯は、図7と同様1発目のBD信号から期間d経過後にBD_DATA信号をアサートさせる。
このように本実施形態によれば、BD_DATA信号のアサートタイミング、したがってBD信号検出タイミングの取り方を、1発目と2発目以降で変えており、ここでは光走査装置コントローラ134がその切り替えを行う。
Thus, unnecessary light emission to the photoconductor 109 can be prevented by the first lighting for detecting the BD signal. That is, as in the period d and the period b in FIG. For the second BD signal detection lighting, the BD_DATA signal is asserted after a period d has elapsed from the first BD signal as in FIG.
As described above, according to this embodiment, the timing of asserting the BD_DATA signal, and hence the timing of detecting the BD signal, is changed between the first and second and subsequent times, and here, the optical scanning device controller 134 switches the switching. Do.

図9は、第1の実施形態の光走査装置の光源点灯開始時の制御手順を説明するフローチャートである。
光走査装置コントローラ部134に光源101を点灯させる要求指示があると、まず光偏向器であるポリゴンモータを起動する(S101)。ポリゴンモータ起動後に、モータドライバ132からのモータロック信号を監視し、ポリゴンモータが定常回転したか否かを判断する(S102)。ポリゴンモータが定常回転している場合(S102、YES)、強制消灯状態を解除する(S103)。即ち、LDOFF信号をHigh→Lowへ切り替える。LDOFF信号がLowに切り替わったことで、同期検出用点灯の準備状態へ移行する。
FIG. 9 is a flowchart illustrating a control procedure at the time of starting lighting of the light source of the optical scanning device according to the first embodiment.
When there is an instruction to turn on the light source 101 in the optical scanning device controller 134, first, a polygon motor that is an optical deflector is activated (S101). After starting the polygon motor, the motor lock signal from the motor driver 132 is monitored to determine whether the polygon motor has rotated normally (S102). If the polygon motor is rotating normally (S102, YES), the forced extinction state is canceled (S103). That is, the LDOFF signal is switched from High to Low. When the LDOFF signal switches to Low, it shifts to the ready state for sync detection lighting.

同期検出用点灯の準備状態では、ポリゴンモータのホール素子からの信号をコンパレートした信号、もしくはモータドライバ132からのFG信号を監視し、FG信号がアサートしたか否かを判定し(S104)、アサートしていなければ(S104、NO)、FG信号のアサートエッジが発生するまでウェイト(待機)する。FG信号がアサートしたことを検出したら(S104、YES)、アサートエッジから時間カウントを行い、所定期間cが経過したときは(S105、YES)、光源点灯信号であるBD_DATA信号をHighに切り替える、つまり光源を同期検出用に点灯する(S106)。BD_DATA信号をHighに切り替え、同期検出用に光源101を点灯させると、ポリゴンミラー105の走査に合わせ同期センサ112に光ビームが入射し、BD信号を検出することができる。ここで、BD信号を検出すると(S107、YES)、BD_DATA信号をネゲートし、つまり光源を消灯し(S108)1発目のBD信号検出動作を終了する。   In the ready state for synchronous detection lighting, a signal obtained by comparing the signals from the Hall elements of the polygon motor or the FG signal from the motor driver 132 is monitored to determine whether the FG signal is asserted (S104). If it is not asserted (S104, NO), it waits (waits) until the FG signal assert edge occurs. When it is detected that the FG signal is asserted (S104, YES), the time is counted from the assert edge, and when the predetermined period c has elapsed (S105, YES), the light source lighting signal BD_DATA signal is switched to High, that is, The light source is turned on for synchronization detection (S106). When the BD_DATA signal is switched to High and the light source 101 is turned on for synchronization detection, the light beam is incident on the synchronization sensor 112 in synchronization with the scanning of the polygon mirror 105, and the BD signal can be detected. If a BD signal is detected (S107, YES), the BD_DATA signal is negated, that is, the light source is turned off (S108), and the first BD signal detection operation is terminated.

このあとは、1発目のBD信号を基準にカウンタ制御を行い、2発目のBD信号検出のためのBD_DATA信号を期間b、または期間d経過後にアサートさせる。
以上の制御フローにより、光源点灯開始時のBD_DATA信号のアサートタイミングとポリゴンミラー105のFG信号の立ち上がりエッジのタイミングを同期化することで、光源101の点灯タイミングとポリゴンミラー105の回転角度を同期化し、感光体109への露光を防止することができる。これにより、感光体109への不要露光を防止し、感光体109を光源101の露光による劣化から防止できる。
以下本発明の他の実施形態について説明する。なお、他の実施形態の以下で説明する第1の実施形態と異なる部分以外は、第1の実施形態と共通である。
Thereafter, the counter control is performed based on the first BD signal, and the BD_DATA signal for detecting the second BD signal is asserted after the elapse of period b or d.
By the above control flow, the lighting timing of the light source 101 and the rotation angle of the polygon mirror 105 are synchronized by synchronizing the assertion timing of the BD_DATA signal at the start of lighting of the light source and the timing of the rising edge of the FG signal of the polygon mirror 105. Further, exposure to the photoconductor 109 can be prevented. As a result, unnecessary exposure to the photoconductor 109 can be prevented, and the photoconductor 109 can be prevented from being deteriorated by exposure of the light source 101.
Other embodiments of the present invention will be described below. In addition, except for a different part from 1st Embodiment demonstrated below of other embodiment, it is common in 1st Embodiment.

図10は、本発明の第2の実施形態のポリゴンミラー105の磁力検出用マグネット105cの構成について説明する図である。
図10は、本発明の第2の実施形態のポリゴンミラー105の磁力検出用マグネット105cの構成であり、図3とは磁力検出用マグネット105cの極数とポリゴンミラー105の面数が異なる。即ち、図3に示す第1の実施形態では、磁力検出用マグネット105cの極数が12極、ポリゴンミラー105の面数が6面であったが、図10の第2の実施形態では、磁力検出用マグネット105cの極数が2極、ポリゴンミラー105の面数が4面である。
FIG. 10 is a diagram illustrating the configuration of the magnetic force detection magnet 105c of the polygon mirror 105 according to the second embodiment of this invention.
FIG. 10 shows the configuration of the magnetic force detection magnet 105c of the polygon mirror 105 according to the second embodiment of the present invention. The number of poles of the magnetic force detection magnet 105c and the number of surfaces of the polygon mirror 105 are different from those in FIG. That is, in the first embodiment shown in FIG. 3, the magnetism detecting magnet 105c has 12 poles and the polygon mirror 105 has 6 faces. In the second embodiment of FIG. The detection magnet 105c has two poles, and the polygon mirror 105 has four faces.

図11は、本発明の第2の実施形態の光走査装置の定常動作時のタイミングチャートについて説明する図である。即ち、図11は、図10に示した本発明の第2の実施形態のポリゴンミラー105を搭載した光走査装置の定常動作時のタイミングチャートである。
第1の実施形態のタイミングチャートの図6とは、HALL信号、FG信号とBD信号の周期が異なっている。
FIG. 11 is a diagram illustrating a timing chart during a steady operation of the optical scanning device according to the second embodiment of the present invention. In other words, FIG. 11 is a timing chart at the time of steady operation of the optical scanning device equipped with the polygon mirror 105 of the second embodiment of the present invention shown in FIG.
The period of the HALL signal, the FG signal, and the BD signal is different from FIG. 6 of the timing chart of the first embodiment.

図10で示した磁力検出用マグネット105cの極数が2極、ポリゴンミラー105のミラー面数が4面のポリゴンモータを使用した構成では、ポリゴンミラー105の1回転中にBD信号は4発検出し、FG信号は2回のS極とN極を検出するので1周期となる。   In the configuration using the polygon motor in which the number of poles of the magnetic force detection magnet 105c shown in FIG. 10 is two and the number of mirror faces of the polygon mirror 105 is four, four BD signals are detected during one rotation of the polygon mirror 105. Since the FG signal detects the S pole and the N pole twice, it has one cycle.

図12は、第2の実施形態の光走査装置の光源点灯開始時のタイミングチャートについて説明する図である。
図12は、図10で示した第2の実施形態のポリゴンミラー105を搭載した光走査装置の光源点灯開始時のタイミングチャートである。第1の実施形態のタイミングチャートを示す図8とは、FG信号とBD信号の周期が異なっている。
図10で示したポリゴンミラー105の構成では、ポリゴンミラー105の1回転中にBD信号は4発検出し、FG信号は2回のS極とN極を検出するので1周期となる。1発目のBD信号検出用の光源点灯タイミングを、LDOFF信号解除後のFG信号のアサートエッジから所定期間c経過後にBD_DATA信号をアサートすることにより、1発目のBD信号検出用の光源101点灯により感光体109への不要発光を防止することができる。
FIG. 12 is a diagram illustrating a timing chart at the start of lighting of the light source of the optical scanning device according to the second embodiment.
FIG. 12 is a timing chart at the start of lighting of the light source of the optical scanning device equipped with the polygon mirror 105 of the second embodiment shown in FIG. The period of the FG signal and the BD signal is different from FIG. 8 showing the timing chart of the first embodiment.
In the configuration of the polygon mirror 105 shown in FIG. 10, four BD signals are detected during one rotation of the polygon mirror 105, and the FG signal detects two S poles and N poles. The light source 101 for detecting the first BD signal is turned on by asserting the BD_DATA signal after elapse of a predetermined period c from the assertion edge of the FG signal after releasing the LDOFF signal. Therefore, unnecessary light emission to the photoconductor 109 can be prevented.

図13は、第2の実施形態の光走査装置の光源点灯開始時の制御手順を説明するフローチャートである。即ち、図13は、図10で示した第2の実施形態のポリゴンミラー105を搭載した光走査装置の光源点灯開始時の制御フローチャートである。   FIG. 13 is a flowchart for explaining a control procedure at the time of starting lighting of the light source of the optical scanning device according to the second embodiment. That is, FIG. 13 is a control flowchart at the time of starting lighting of the light scanning apparatus equipped with the polygon mirror 105 of the second embodiment shown in FIG.

図10で示したポリゴンミラー105の構成では、ポリゴンミラー105の1回転中にBD信号は4発検出し、FG信号は2回のS極とN極を検出するのでこれが1周期となる。このBD信号とFG信号の関係から、BD信号の基準となるFG信号のエッジがアサートエッジだけでなく、ネゲートエッジでもよい。選択したエッジからアサートエッジ又はネゲートエッジに対応する所定時間経過後にBD_DATA信号をアクティブにさせることで、感光体109への不要発光による感光体109の劣化を防ぐことができる。   In the configuration of the polygon mirror 105 shown in FIG. 10, four BD signals are detected during one rotation of the polygon mirror 105, and the FG signal detects two S poles and N poles, so this is one cycle. From the relationship between the BD signal and the FG signal, the edge of the FG signal serving as a reference for the BD signal may be not only the assert edge but also the negate edge. By activating the BD_DATA signal after elapse of a predetermined time corresponding to the assert edge or negate edge from the selected edge, it is possible to prevent deterioration of the photoconductor 109 due to unnecessary light emission to the photoconductor 109.

即ち、光走査装置コントローラ134に光源101を点灯させる要求指示があると、まず光偏向器であるポリゴンモータを起動する(S201)。ポリゴンモータ起動後に、モータドライバ132からのモータロック信号を監視し、ポリゴンモータが定常回転したか否かを判断する(S202)。ポリゴンモータが定常回転しているときは(S202、YES)、光源強制消灯状態を解除する(S203)。即ち、LDOFF信号をHighからLowへ切り替える。LDOFF信号がLowに切り替わったことで、同期検出用点灯の準備状態へ移行する。   That is, when the light scanning device controller 134 is instructed to turn on the light source 101, the polygon motor, which is an optical deflector, is first activated (S201). After starting the polygon motor, the motor lock signal from the motor driver 132 is monitored to determine whether the polygon motor has rotated normally (S202). When the polygon motor is rotating normally (S202, YES), the forced light source off state is canceled (S203). That is, the LDOFF signal is switched from High to Low. When the LDOFF signal switches to Low, it shifts to the ready state for sync detection lighting.

同期検出用点灯の準備状態では、ポリゴンモータのホール素子からの信号(HALL信号)をコンパレートした信号(FG信号)、もしくはモータドライバ132からのFG信号を監視し、FG信号がアサート又はネゲートしたか否かを判定し(S204)、アサート又はネゲートしていなければ(S204、NO)、FG信号のアサートエッジ又はネゲートエッジが発生するまでウェイト(待機)する。FG信号がアサート又はネゲートしたことを検出したら(S204、YES)、アサートエッジ又はネゲートエッジから時間カウントを行い、所定期間cが経過したときは(S205、YES)、光源点灯信号であるBD_DATA信号をHighに切り替える、つまり光源を同期検出用に点灯する(S206)。BD_DATA信号をHighに切り替え、同期検出用に光源101を点灯させると、ポリゴンミラー105の走査に合わせて同期センサ112に光ビームが入射し、BD信号を検出することができる。ここで、BD信号を検出すると(S207、YES)、BD_DATA信号をネゲートし、つまり光源を消灯し(S208)1発目のBD信号検出動作を終了する。   In the ready state for sync detection lighting, the signal (FG signal) that compares the signal from the hall element of the polygon motor (HALL signal) or the FG signal from the motor driver 132 is monitored, and the FG signal is asserted or negated. If it is not asserted or negated (S204, NO), it waits (waits) until the FG signal assert edge or negate edge occurs. When it is detected that the FG signal is asserted or negated (S204, YES), the time is counted from the asserted edge or negated edge, and when the predetermined period c has elapsed (S205, YES), the light source lighting signal BD_DATA signal is Switching to High, that is, the light source is turned on for synchronization detection (S206). When the BD_DATA signal is switched to High and the light source 101 is turned on for synchronization detection, the light beam is incident on the synchronization sensor 112 in synchronization with the scanning of the polygon mirror 105, and the BD signal can be detected. If a BD signal is detected (S207, YES), the BD_DATA signal is negated, that is, the light source is turned off (S208), and the first BD signal detection operation is terminated.

図14は、本発明の第3の実施形態のポリゴンミラー105の磁力検出用マグネット105cの構成について説明する図である。
図14は、第3の実施形態のポリゴンミラー105の構成であり、図3のポリゴンミラー105とは磁力検出用マグネット105cの極数が異なる。図3に示すポリゴンミラー105では、磁力検出用マグネット105cの極数が12極、ポリゴンミラー105の面数が6面であった。図14に示すポリゴンミラー105では磁力検出用マグネット105cの極数が6極、ポリゴンミラー105の面数が6面である。
FIG. 14 is a diagram illustrating the configuration of the magnetic force detection magnet 105c of the polygon mirror 105 according to the third embodiment of the present invention.
FIG. 14 shows a configuration of the polygon mirror 105 of the third embodiment, and the number of poles of the magnetic force detection magnet 105c is different from that of the polygon mirror 105 of FIG. In the polygon mirror 105 shown in FIG. 3, the magnetic force detection magnet 105 c has 12 poles and the polygon mirror 105 has 6 faces. In the polygon mirror 105 shown in FIG. 14, the number of poles of the magnetism detecting magnet 105c is 6, and the number of faces of the polygon mirror 105 is 6.

図15は、本発明の第3の実施形態の光走査装置の定常動作時のタイミングチャートについて説明する図である。
図16は、図14で示した第3の実施形態のポリゴンミラー105を搭載した光走査装置の光源点灯開始時のタイミングチャートである。第1の実施形態の図8に示すタイミングチャートとは、FG信号とBD信号の周期が異なる。
図14で示したポリゴンミラー105の磁力検出用マグネット105cの構成では、ポリゴンミラー105の1回転中にBD信号は6発検出され、FG信号は6回のS極とN極を検出するので3周期となる。1発目のBD信号検出用の光源点灯タイミングを、LDOFF信号解除後のFG信号のアサートエッジもしくはネゲートエッジから所定期間c経過後にBD_DATA信号をアサートすることにより、1発目のBD信号検出用の光源点灯により感光体109への不要発光を防止することができる。即ち、制御フローは図13に示したものと同一のフローにて制御することができる。
FIG. 15 is a diagram illustrating a timing chart during steady operation of the optical scanning device according to the third embodiment of the present invention.
FIG. 16 is a timing chart at the start of lighting of the light source of the optical scanning device equipped with the polygon mirror 105 of the third embodiment shown in FIG. The period of the FG signal and the BD signal is different from the timing chart shown in FIG. 8 of the first embodiment.
In the configuration of the magnetism detection magnet 105c of the polygon mirror 105 shown in FIG. 14, six BD signals are detected during one rotation of the polygon mirror 105, and the FG signal detects six S poles and N poles. It becomes a cycle. The light source lighting timing for detecting the first BD signal is determined by asserting the BD_DATA signal after elapse of a predetermined period c from the assertion edge or negation edge of the FG signal after the LDOFF signal is released. Unnecessary light emission to the photoconductor 109 can be prevented by turning on the light source. That is, the control flow can be controlled by the same flow as shown in FIG.

図17は、本実施形態の光走査装置の制御ブロックについて説明する図である。
図17の光走査装置の制御ブロックは、図5の制御ブロックと比較し、光走査装置コントローラ134にメモリ136が接続している点が異なる。光走査装置コントローラ134に接続したメモリ136には、光源101を点灯開始する際の1発目のBD信号を検出するため、FG信号のエッジ検出からBD_DATA信号をアクティブにするまでの時間を記憶する。
FIG. 17 is a diagram illustrating a control block of the optical scanning device according to the present embodiment.
The control block of the optical scanning device in FIG. 17 is different from the control block in FIG. 5 in that a memory 136 is connected to the optical scanning device controller 134. The memory 136 connected to the optical scanning device controller 134 stores the time from the edge detection of the FG signal to the activation of the BD_DATA signal in order to detect the first BD signal when the light source 101 is turned on. .

FG信号のエッジ検出からBD_DATA信号をアクティブにするまでの時間は、ポリゴンミラー面に対する磁力検出用マグネット105cの着磁位置により増減する。磁力検出用マグネット105cの着磁位置は、ポリゴンミラー105の個体差によりばらつくので、ポリゴンモータごとに時間を記憶する必要がある。光走査装置の組立工程において、同期センサ112で検出されるBD信号に対する、ポリゴンミラー105からのFG信号の位相を計測し、メモリに記憶することにより、光走査装置の光源101を点灯する際にメモリ136からの位相情報に基づき、FG信号のアサートエッジ、またはネゲートエッジからBD_DATA信号をアクティブにする経過時間を制御する。これにより、ポリゴンモータの個体差によらず、光走査装置から感光体109へ露光する不要発光を防止することができる。   The time from the edge detection of the FG signal to the activation of the BD_DATA signal varies depending on the magnetization position of the magnetic force detection magnet 105c with respect to the polygon mirror surface. Since the magnetizing position of the magnetism detecting magnet 105c varies due to individual differences of the polygon mirror 105, it is necessary to store time for each polygon motor. When the light source 101 of the optical scanning device is turned on by measuring the phase of the FG signal from the polygon mirror 105 with respect to the BD signal detected by the synchronization sensor 112 and storing it in the memory in the assembly process of the optical scanning device. Based on the phase information from the memory 136, the elapsed time for activating the BD_DATA signal from the asserted edge or negated edge of the FG signal is controlled. Thus, unnecessary light emission from the optical scanning device to the photosensitive member 109 can be prevented regardless of individual differences of the polygon motor.

図18は、以上で説明した本発明の第1〜第3の実施形態の光走査装置を搭載する画像形成装置の構成について説明する図である。
画像形成装置は感光体ドラム10と、帯電ユニット12と、現像ユニットとしてのトナーカートリッジ14と、転写ローラ16と、感光体ドラム10上のトナーを除去する図示しないクリーナーと、中間転写ベルト20と、中間転写ローラ22と、中間転写ベルトクリーニング装置24と、転写装置26と、給紙レジストセンサ28と、定着装置30と、排紙ローラ32と、光走査装置40とから構成されている。
FIG. 18 is a diagram illustrating the configuration of an image forming apparatus equipped with the optical scanning device according to the first to third embodiments of the present invention described above.
The image forming apparatus includes a photosensitive drum 10, a charging unit 12, a toner cartridge 14 as a developing unit, a transfer roller 16, a cleaner (not shown) that removes toner on the photosensitive drum 10, an intermediate transfer belt 20, The intermediate transfer roller 22, an intermediate transfer belt cleaning device 24, a transfer device 26, a paper feed registration sensor 28, a fixing device 30, a paper discharge roller 32, and an optical scanning device 40 are included.

光走査装置40は、カラー画像形成装置の開始ボタンが押下されると、あるいはプリンタホストからの印刷ジョブ開始信号が有効にされると、タイミング制御した光ビームを感光体ドラム10上に露光する。この光走査装置では、ポリゴンモータにより多面反射鏡であるポリゴンミラー105を回転させ光源からの光ビームを走査させ、感光体ドラム10の被走査面にそれぞれ光ビームを書き込み、静電潜像を形成する。
その形成された静電潜像は、トナーカートリッジ14から供給されるトナーにより現像され、感光体ドラム10上では単色画像が形成され、転写ローラ16により中間転写ベルト20上に転写される。なお、中間転写ベルト20は、中間転写ローラ22を駆動ローラとして回転駆動することにより転写されたトナー像を所定方向へ搬送する。
When the start button of the color image forming apparatus is pressed or the print job start signal from the printer host is validated, the optical scanning device 40 exposes the timing-controlled light beam onto the photosensitive drum 10. In this optical scanning device, a polygon mirror 105, which is a multi-surface reflecting mirror, is rotated by a polygon motor to scan a light beam from a light source, and a light beam is written on each surface to be scanned of the photosensitive drum 10 to form an electrostatic latent image. To do.
The formed electrostatic latent image is developed with the toner supplied from the toner cartridge 14, and a single color image is formed on the photosensitive drum 10, and is transferred onto the intermediate transfer belt 20 by the transfer roller 16. The intermediate transfer belt 20 conveys the toner image transferred by rotating the intermediate transfer roller 22 as a driving roller in a predetermined direction.

一方、この画像形成装置は、ジョブ開始信号が有効にされると、給紙装置から転写紙Sを1枚ずつ分離し、給紙搬送させ、給紙レジストセンサ28で転写紙Sが検出されると、その給紙を一旦停止させる。そして、中間転写ベルト20上のトナー画像の搬送にタイミングを合わせ、レジストローラ28aを回転させ、中間転写ベルト20と転写装置26との間に転写紙Sを送り込む。転写装置26は、転写紙Sへトナー画像を転写し、定着装置30は、搬送されるトナー画像が転写された転写紙Sに熱と圧力を加えて定着させる。定着後、転写紙Sは、排紙装置に取り付けられた排紙ローラ32により排出され、図示しない排紙トレイ上にスタックされる。   On the other hand, when the job start signal is validated, the image forming apparatus separates the transfer sheets S one by one from the sheet feeding device, feeds and feeds them, and the sheet feeding registration sensor 28 detects the transfer sheet S. Then, the paper feeding is temporarily stopped. The registration roller 28 a is rotated in synchronization with the conveyance of the toner image on the intermediate transfer belt 20, and the transfer sheet S is sent between the intermediate transfer belt 20 and the transfer device 26. The transfer device 26 transfers the toner image to the transfer paper S, and the fixing device 30 applies heat and pressure to the transfer paper S on which the toner image to be conveyed is transferred and fixes it. After fixing, the transfer paper S is discharged by a paper discharge roller 32 attached to a paper discharge device and stacked on a paper discharge tray (not shown).

以上で説明したように、本実施形態は、光ビームを光偏向器であるポリゴンミラーにより偏向し、静電潜像を形成する感光体を露光する光走査装置であって、ポリゴンミラーが所定の回転位置に達した時に発生する偏向走査位置信号に基づき、水平同期信号を検出するための光ビーム強制点灯タイミングを制御するようにしている。換言すれば、光ビームの水平同期信号検出用点灯タイミングとポリゴンミラーの回転位相を同期させたので、ポリゴンミラーを用いた光走査装置において、ポリゴンモータの回転制御を複雑化させることなく、機械内の環境変化に伴う光走査装置の光学部品の特性変化に合わせたタイミングで水平同期信号を検出することができる。また、水平同期信号を検出するための光ビームを点灯するタイミングを、ポリゴンミラーが所定の回転位置に達したときに出力される偏向走査位置信号に基づいて制御するため、水平同期信号を検出するための光ビームの点灯により、静電潜像を形成する感光体への露光を防止し、感光体劣化を防止することができる。
なお、以上の実施形態の説明では、光偏向器はポリゴンミラーであるとして説明したが、ここで云うポリゴンミラーは、光を偏向させかつ走査する機能を有するものを総称するものである。
As described above, this embodiment is an optical scanning device that exposes a photosensitive member that forms an electrostatic latent image by deflecting a light beam with a polygon mirror that is an optical deflector, and the polygon mirror is a predetermined mirror. Based on the deflection scanning position signal generated when the rotation position is reached, the light beam forced lighting timing for detecting the horizontal synchronization signal is controlled. In other words, since the lighting timing for detecting the horizontal synchronization signal of the light beam and the rotation phase of the polygon mirror are synchronized, in the optical scanning device using the polygon mirror, the rotation control of the polygon motor is not complicated. The horizontal synchronization signal can be detected at a timing in accordance with the change in characteristics of the optical components of the optical scanning device accompanying the environmental change. In addition, the timing for turning on the light beam for detecting the horizontal synchronization signal is controlled based on the deflection scanning position signal output when the polygon mirror reaches the predetermined rotation position, so that the horizontal synchronization signal is detected. Therefore, the light beam is turned on to prevent exposure of the photosensitive member forming an electrostatic latent image and to prevent deterioration of the photosensitive member.
In the above description of the embodiment, the optical deflector has been described as a polygon mirror. However, the polygon mirror here is a generic term for those having a function of deflecting and scanning light.

101・・・光源、102・・・カップリングレンズ、103・・・アパーチャ、104・・・シリンドリカルレンズ、105・・・ポリゴンミラー、105a・・・回転軸、105b・・・ポリゴンミラー本体、105c・・・磁力検出用マグネット、106、107・・・レンズ、108・・・ミラー、109・・・感光体、110・・・同期ミラー、111・・・同期レンズ、112・・・同期センサ、120・・・モータの台座、122・・・モータ制御ユニット部、122a・・駆動制御回路基板、124・・・コイルユニット、124a・・・駆動用コイル、126・・・磁力検出センサ(ホール素子)、130・・・レーザドライバ、132・・・モータドライバ、134・・・光走査装置コントローラ、136・・・メモリ。   DESCRIPTION OF SYMBOLS 101 ... Light source, 102 ... Coupling lens, 103 ... Aperture, 104 ... Cylindrical lens, 105 ... Polygon mirror, 105a ... Rotating shaft, 105b ... Polygon mirror main body, 105c ... Magnet for detecting magnetic force, 106, 107 ... Lens, 108 ... Mirror, 109 ... Photoconductor, 110 ... Synchronous mirror, 111 ... Synchronous lens, 112 ... Synchronous sensor, DESCRIPTION OF SYMBOLS 120 ... Motor base, 122 ... Motor control unit part, 122a ... Drive control circuit board, 124 ... Coil unit, 124a ... Driving coil, 126 ... Magnetic force detection sensor (Hall element , 130 ... Laser driver, 132 ... Motor driver, 134 ... Optical scanning device controller, 136 ... Memory

特開平10−213760号公報Japanese Patent Laid-Open No. 10-2137760 特開2010−52313号公報JP 2010-52313 A

Claims (11)

光ビーム発生手段と、光ビーム発生手段で発生された光ビームを走査偏向する光偏向手段と、前記光偏向手段の基準位置を検出する位置検出手段と、前記光ビームを走査経路上の感光体露光範囲外の位置で検出する光ビーム検出手段と、前記位置検出手段で検出される光偏向手段の基準位置に基づき、前記光ビーム検出手段で検出される同期検出用光ビームの発生タイミングを制御する制御部と、を有し、
前記制御部は、前記同期検出用光ビームで前記感光体を露光しないよう前記発生タイミングを制御する光走査装置。
A light beam generating means; a light deflecting means for scanning and deflecting the light beam generated by the light beam generating means; a position detecting means for detecting a reference position of the light deflecting means; and a photoconductor on the scanning path. Controls the generation timing of the synchronization detection light beam detected by the light beam detection means based on the reference position of the light beam detection means for detecting at a position outside the exposure range and the light deflection means detected by the position detection means. A control unit,
The control unit is an optical scanning device that controls the generation timing so as not to expose the photoconductor with the synchronization detection light beam.
請求項1に記載された光走査装置において、
前記制御部は、前記位置検出手段で前記光偏向手段の前記基準位置が検出されたとき、同期検出用光ビームを発生させる制御を行う光走査装置。
The optical scanning device according to claim 1,
The control unit is an optical scanning device that performs control to generate a synchronization detection light beam when the position detection unit detects the reference position of the light deflection unit.
請求項1又は2に記載された光走査装置において、
前記同期検出用光ビームが光ビーム検出手段で検出されたとき、前記同期検出用光ビームの発生を停止する光走査装置。
In the optical scanning device according to claim 1 or 2,
An optical scanning device that stops the generation of the synchronization detection light beam when the synchronization detection light beam is detected by a light beam detection means.
請求項1ないし3のいずれかに記載された光走査装置において、
前記光偏向手段は回転多面鏡であり、前記位置検出手段は前記回転多面鏡の回転位置を検出するである光走査装置。
In the optical scanning device according to any one of claims 1 to 3,
The optical scanning device, wherein the light deflection means is a rotary polygon mirror, and the position detection means detects a rotational position of the rotary polygon mirror.
請求項4に記載された光走査装置において、
前記位置検出手段は、前記回転多面鏡に設けられた磁力検出用マグネットと、ホール素子である光走査装置。
The optical scanning device according to claim 4,
The position detection means is an optical scanning device which is a magnet for detecting magnetic force provided in the rotary polygon mirror and a Hall element.
請求項5に記載された光走査装置において、
前記回転多面鏡のミラー面数が、前記位置検出手段に設けられた磁力検出用マグネットの極数の1/2倍である光走査装置。
The optical scanning device according to claim 5,
An optical scanning device in which the number of mirror surfaces of the rotary polygon mirror is ½ times the number of poles of a magnetic force detection magnet provided in the position detection means.
請求項5に記載された光走査装置において、
前記回転多面鏡のミラー面数が、前記位置検出手段に設けられた磁力検出用マグネットの極数の2倍である光走査装置。
The optical scanning device according to claim 5,
An optical scanning device in which the number of mirror surfaces of the rotary polygon mirror is twice the number of poles of a magnetic force detection magnet provided in the position detection means.
請求項5に記載された光走査装置において、
前記回転多面鏡のミラー面数が、前記位置検出手段に設けられた磁力検出用マグネットの極数と同数である光走査装置。
The optical scanning device according to claim 5,
An optical scanning device in which the number of mirror surfaces of the rotary polygon mirror is the same as the number of magnetic detection magnets provided in the position detection means.
請求項1ないし8のいずれかに記載された光走査装置において、
前記光ビーム発生手段の点灯開始時に、前記基準位置の検出から前記同期検出用光ビームの発生までの時間を記憶する記憶手段を有する光走査装置。
The optical scanning device according to any one of claims 1 to 8,
An optical scanning device comprising storage means for storing a time from detection of the reference position to generation of the synchronization detection light beam at the start of lighting of the light beam generation means.
請求項1ないし9のいずれかに記載された光走査装置において、
前記制御部における前記光ビーム検出手段で光ビームを発生する光源の点灯開始時の1発目の前記同期検出用光ビームを発出するタイミング制御と、2発目以降の前記同期検出用光ビームを発出するタイミング制御を切り替える切替手段を有する光走査装置。
In the optical scanning device according to any one of claims 1 to 9,
Timing control for emitting the first synchronization detection light beam at the start of lighting of a light source that generates a light beam by the light beam detection means in the control unit, and second and subsequent synchronization detection light beams An optical scanning device having switching means for switching timing control for emission.
請求項1ないし10のいずれかに記載された光走査装置を有する画像形成装置。   An image forming apparatus comprising the optical scanning device according to claim 1.
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