JP5058661B2 - Image forming apparatus - Google Patents
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Description
本発明は、画質を保ちつつ、走査装置と感光体との間の取り付け精度を緩和し、調整コスト等を安価にすることができる、画像形成装置に関するものである。 The present invention relates to an image forming apparatus capable of relaxing the mounting accuracy between a scanning device and a photosensitive member while maintaining the image quality and reducing the adjustment cost and the like.
近年、電子写真技術を用いた画像形成装置の分野においては、さらなる小型化・低コスト化が要求されている。この小型化および低コスト化を実現するため、従来から用いられているポリゴンミラーの代わりに半導体製造技術で製造したガルバノミラーを用いる方法が提案されている(特許文献1を参照)。この方法では、ガルバノミラーの機械寸法によって生じる固有振動数(共振周波数)でミラーを振動させることにより、レーザ光を主走査方向にスキャンして画像を形成する。このガルバノミラーは半導体製造技術を用いることでミラーの小型化が実現でき、一度に多数のミラーを作ることができるためコストの低減が期待できる。 In recent years, further miniaturization and cost reduction have been demanded in the field of image forming apparatuses using electrophotographic technology. In order to realize this miniaturization and cost reduction, a method using a galvano mirror manufactured by a semiconductor manufacturing technique in place of a conventionally used polygon mirror has been proposed (see Patent Document 1). In this method, an image is formed by scanning the laser beam in the main scanning direction by vibrating the mirror at a natural frequency (resonance frequency) generated by the mechanical dimension of the galvanometer mirror. This galvanometer mirror can be made smaller by using a semiconductor manufacturing technique, and a large number of mirrors can be manufactured at one time, so that cost reduction can be expected.
また、特許文献2のような入れ子型ミラーでは、利用する走査域において略等角速度で走査するよう制御できるという性質、および走査角を大きくとることができるという性質があり、補正光学系を小型で簡素な構成とすることができ、小型・低コストな画像形成装置における走査装置として好適である。
Further, the nested mirror as in
ここで、走査装置と感光体との間の取り付け機械精度に関して、従来から課題が指摘され、さまざまな取り付け精度緩和のための手法が提案されている(特許文献3、特許文献4を参照)。 Here, problems have been pointed out regarding the accuracy of the attachment machine between the scanning device and the photosensitive member, and various methods for reducing the attachment accuracy have been proposed (see Patent Document 3 and Patent Document 4).
特許文献3の手法では、画像クロック信号の平均周波数や左右周波数差を制御することにより、形成される画像の全体倍率や部分倍率を制御している。 In the method of Patent Document 3, the overall magnification and partial magnification of an image to be formed are controlled by controlling the average frequency and the left-right frequency difference of the image clock signal.
特許文献4の手法では、画素生成時にわずかな遅延を挿入または削除することにより、形成される画像の部分倍率を制御している。
上記の手法はどちらも画像形成装置中のコントローラ側の機能を用いて、感光体上での線速度、特に描画時間を制御する手法であり、画像クロック信号のわずかな周波数差の制御や、画素データに対する微小遅延挿入などの高度なLSI技術が必要となる。
Both of the above methods use the controller-side function in the image forming apparatus to control the linear velocity on the photoconductor, particularly the drawing time. Advanced LSI technology such as micro delay insertion for data is required.
走査装置と感光体の間の取り付け精度を緩和した上で、感光体上での走査線速度を略等速に保つことを目的とする。 An object is to maintain the scanning linear velocity on the photosensitive member at a substantially constant speed after relaxing the mounting accuracy between the scanning device and the photosensitive member.
上記課題を解決するために、本発明の画像形成装置は感光体の主走査方向に光ビームを走査する画像形成装置であって、偏向子を共振振動させることで光ビームを偏向する光ビーム偏向手段と、前記偏向子を共振振動で駆動する手段と、あらかじめ取得された感光体の取り付け角度情報と、前記取り付け角度情報に応じて、前記偏向子駆動手段を制御する駆動制御手段とを有することを特徴とする。In order to solve the above problems, an image forming apparatus of the present invention is an image forming apparatus that scans a light beam in a main scanning direction of a photosensitive member, and deflects the light beam by resonantly vibrating a deflector. Means, means for driving the deflector by resonance vibration, mounting angle information of the photosensitive member acquired in advance, and drive control means for controlling the deflector driving means in accordance with the mounting angle information. It is characterized by.
本発明によれば、走査装置と感光体が傾いて取り付けられている状況において、入れ子型往復走査ミラーの駆動手段における駆動位相を制御することにより、感光体上での走査線速度を略等速に保つことができる。 According to the present invention, in a situation where the scanning device and the photosensitive member are mounted at an inclination, the scanning phase speed on the photosensitive member is made substantially constant by controlling the driving phase in the driving means of the nested reciprocating scanning mirror. Can be kept in.
(実施例1)
以下、添付図面に従って本発明を適用した実施例を示す。
Example 1
Embodiments to which the present invention is applied will be described below with reference to the accompanying drawings.
図1は、本発明の実施例における画像形成装置のうち走査装置10と感光体20との位置および主な構成を示す図である。
FIG. 1 is a diagram illustrating positions and main configurations of a
図1において、半導体レーザ101から発した光は、往復振動する入れ子型往復走査ミラー100に反射され、fθレンズ102を通過したのち、感光体20上に走査される。
In FIG. 1, light emitted from the
図1において、感光体20は、走査装置10内部の入れ子型往復走査ミラー100が走査角0°である際にレーザ光を反射して得られる仮想の感光体面200に対して、半導体レーザ101やfθレンズ102、走査装置10、および感光体20など、光路に関係する機構・光学部品の加工精度や取り付け精度などにより、角度αだけ傾いて取り付けられているものと仮定する。
In FIG. 1, the
また、走査装置10においては、入れ子型往復走査ミラー100の走査角のうち、略等角速度である角度30の範囲内のみを有効走査領域として使用するものとする。
Further, in the
図2は、本発明の実施例における入れ子型往復走査ミラー100の構造を示す図である。
FIG. 2 is a diagram showing the structure of the nested
入れ子型往復走査ミラー100は、特許文献2で開示されているような構造であって、内部にねじりバネを2つ持ち、ねじりバネ1000およびねじりバネ1001はその機械寸法から固有の角振動数ω1(共振周波数F1、ω1=2πF1)による振動モード(振動モード1)と角振動数ω1の2倍の角振動数ω2(共振周波数F2、ω2=2πF2)による振動モード(振動モード2)を持つよう機械寸法を設計・加工されているものとする。つまり、ω2=2ω1となっている。
The nested
この入れ子型往復走査ミラー100は、ミラー駆動装置103によって駆動される。
The nested
ミラー駆動装置103は、電流を流すコイル105と入れ子型往復走査ミラー100に取り付けられた磁石1002とからなる装置であって、電磁力によって入れ子型往復走査ミラーの駆動トルクを得る。
The
駆動制御装置104は、コイル105に流す電流を制御パラメータに従って制御可能なものである。
The
ここで、駆動制御装置104により、コイルに流す電流を制御することによって、入れ子型往復走査ミラー100は共振動作を行い、次の数式1によって示される走査角の変位によって走査を行う。
θ=θ1sin(ω1t+φ1)+θ2sin(ω2t+φ2)
=θ1sin(ωt+φ1)+θ2sin(2ωt+φ2)・・・数式1
θは入れ子型往復走査ミラー100によって走査された場合の時刻tにおける走査角、θ1は振動モード1に対する振幅制御パラメータ、θ2は振動モード2に対する振幅制御パラメータ、φ1とφ2は、振動モード1と振動モード2の相対位相差を示す位相制御パラメータである。
Here, by controlling the current flowing through the coil by the
θ = θ 1 sin (ω 1 t + φ 1 ) + θ 2 sin (ω 2 t + φ 2 )
= Θ 1 sin (ωt + φ 1 ) + θ 2 sin (2ωt + φ 2 ) Equation 1
θ is a scanning angle at time t when scanned by the nested
θ1はまた、振動モード1のみで共振動作させた場合の入れ子型往復走査ミラー100がなす最大変位角であり、θ2は振動モード2のみで共振動作させた場合の入れ子型往復走査ミラー100がなす最大変位角である。ωは振動モード2が振動モード1の2倍となる角振動数である。
θ 1 is the maximum displacement angle formed by the nested
図3は、本発明の駆動制御装置104の構成を示す図である。
FIG. 3 is a diagram showing the configuration of the
駆動制御装置104はコイル105の電流制御用Hブリッジ回路1040と、Hブリッジを制御するコントローラ 1041からなり、コントローラ1041は内部にPWM(Pulse Width Modulation)式の電流制御回路を持ち、式1のθ1、θ2、φ1、φ2に相当する制御パラメータ1042,1043,1044,1045をそれぞれ設定し、共振動作を制御することができるものである。
The
図4は、感光体20を取り付け角度αで取り付けた場合の感光体の走査面とfθレンズ102を介して等速走査されるレーザ光が感光体の走査面を走査するときの入射角、および感光体の走査面上での走査位置の関係を示した図である。
FIG. 4 shows an incident angle when a scanning surface of the
ここで、x軸は走査光学系の光学軸と一致させており、y軸は図1の仮想の感光体面200と一致させている。また、取り付け角度αは、y軸からx軸の正の方向に回転する向きを正の値、x軸の負の方向に回転する向きを負の値とする。
Here, the x axis coincides with the optical axis of the scanning optical system, and the y axis coincides with the
走査位置yは仮想の感光体面200(y軸)上の走査位置、すなわち、取り付け角度α=0のときの理想の走査位置、βyは仮想の感光体面200上の走査位置yにおけるレーザ光の入射角、y’は感光体20上でのレーザ光の走査位置であり、fiは入れ子型往復走査ミラー100からfθレンズ102までの距離、foはfθレンズ102から仮想の感光体面200までの距離である。
The scanning position y is a scanning position on the virtual photoreceptor surface 200 (y axis), that is, an ideal scanning position when the attachment angle α = 0, and β y is the laser beam at the scanning position y on the
入射角βyは、x軸からy軸の正の方向への向きを正の値、y軸の負の方向への向きを負の値とする。 The incident angle β y has a positive value in the direction from the x-axis to the positive direction of the y-axis and a negative value in the direction of the y-axis in the negative direction.
図4の感光体20上の矢印は、走査中央を挟んで2y’kの長さを持ち、等長である。
Arrow on the
図4において、仮想の感光体面200上にて等速走査した場合、実際の感光体面20上においての走査開始端側の走査線長y’−はyよりも短くなり、走査終了端側の走査線長y’+はyよりも長くなる。すなわち、走査開始端側と走査終了端側で各々等長y’kの長さを走査するためには、走査開始端側と走査終了端側で単位時間あたりの走査角、すなわち走査角速度を変えるか、または走査角速度を一定にしたまま、走査時間を変えなければならないことがわかる。
4, when scanned constant velocity at the
例えば、走査角速度を変える場合、図4の例では走査開始端側で走査線速度が速くなるようにし、走査終了端側では走査線速度が遅くなるようにするか、または走査開始端側で走査時間を長くとり、走査終了端側では走査時間を短くすれば、走査開始端側と走査終了端側で各々等長y’kの長さを走査することができる。 For example, when changing the scanning angular velocity, in the example of FIG. 4, the scanning line speed is increased on the scanning start end side, the scanning line speed is decreased on the scanning end end side, or scanning is performed on the scanning start end side. If the time is increased and the scanning time is shortened on the scanning end side, it is possible to scan the same length y ′ k on the scanning start end side and the scanning end end side.
前述の特許文献3や特許文献4の手法では、後者の走査時間を制御する方法で等長走査を行っていた。これは、従来のポリゴンミラーによる等速走査においては、走査角速度を変えることは非常に困難であったためである。 In the methods of Patent Document 3 and Patent Document 4 described above, isometric scanning is performed by the latter method of controlling the scanning time. This is because it is very difficult to change the scanning angular velocity in the constant speed scanning by the conventional polygon mirror.
本発明においては、入れ子型往復走査ミラー100は、1走査期間内において走査角速度を可変に制御することが容易であり、この性質を用いて、走査開始端側と走査終了端側で走査角速度を制御することによって、走査開始端側と走査終了端側で等長に走査することを実現する。
In the present invention, the nested
図4において、例えば、fθレンズ102は、仮想の感光体面200上でのレーザ光の入射角βyが主走査方向(y軸方向)の関数(yの4次以上の多項式)となるよう設計されており、例えば、
cosβy=A4y4+A3y3+A2y2+A1y+A0・・・数式2
で表すことができるものであるとする。
In FIG. 4, for example, the
cos β y = A 4 y 4 + A 3 y 3 + A 2 y 2 + A 1 y + A 0.
It can be expressed as
表1は、fθレンズ102の数式6に関する設計パラメータの一例である。
Table 1 shows an example of design parameters related to Formula 6 of the
また、図5は表1のfθレンズ102の設計パラメータを用いて数式2を示したグラフである。
FIG. 5 is a
ここで、入射角βyで入射するレーザ光によって、角度αだけ傾いた感光体20上での走査位置y’について、仮想の感光体面200上での走査位置yとの間で次の関係式が成り立つ。
Here, the following relational expression between the scanning position y ′ on the
ここで、感光体20の取り付け角度によって、角度αの符号と入射角βyの符号の関係が4通り({α≧0,βy≧0},{α≧0,βy≦0},{α≦0,βy≧0},{α≦0,βy≦0},)存在するが、いずれも数式3で表すことができる。(図4は、{α≧0,βy≧0},{α≧0,βy≦0}の場合について示している)
感光体面20上での走査線速度をvy’とすると、このとき走査に要する時間はtyであるので、
Here, the mounting angle of the
When the scanning linear velocity on the
で表される。 It is represented by
ここで、fθレンズ102によって、仮想の感光体面200上での走査線速度vyが一定となるよう設計されているため、以下の関係式が成り立つ。
Here, the
したがって、数式4は数式5を用いて次のように表すことができる。 Therefore, Equation 4 can be expressed as follows using Equation 5.
数式4’は、仮想の感光体面200上を一定の走査線速度vyで走査した場合に、感光体20上の走査線速度vy’が、取り付け角度αおよび走査位置y(に応じて変わる入射角βy)によって変化することを示している。
Equation 4 ', when scanning the
図6は、表1のfθレンズ設計パラメータおよび数式4’を用いて、α=0,0.01,0.02,0.05[度]の場合について、感光体20上の走査線速度vy’の値を、走査中央を基準として正規化したグラフであり、横軸が走査位置y、縦軸はy=0のときの走査線速度v0に対する比率である。
FIG. 6 shows the scanning linear velocity v on the
図6より、α>0において、走査中央よりも下側(βy≦0,y<0,走査開始端側)における走査線速度vy−、および走査中央(βy=0,y=0)における走査線速度v0、走査中央よりも上側(βy≧0,y>0,走査終了端側)における走査線速度vy+について、次の関係が成り立つことがわかる。
vy−<v0<vy+・・・数式6
つまり、感光体20上での走査線速度vy’は、図4における走査中央よりも下側(y−,走査開始端側)においては遅く、走査中央よりも上側(y+,走査終了端側)においては速いということを示す。
As shown in FIG. 6, when α> 0, the scanning linear velocity v y− below the scanning center (β y ≦ 0, y <0, scanning start end side) and the scanning center (β y = 0, y = 0). scanning linear velocity v 0 in) above the scanning center (β y ≧ 0, y> 0, the scanning linear velocity v y + at scan end side), it can be seen that the following relationship holds.
v y− <v 0 <v y + Expression 6
That is, the scanning linear velocity vy ′ on the
α<0の場合は、数式6の不等号の向きが逆となる。すなわち、感光体20上での走査線速度vy’は、走査中央よりも下側(走査開始端側)で速く、走査中央よりも上側(走査終了端側)で遅くなる。
When α <0, the direction of the inequality sign in Expression 6 is reversed. That is, the scanning linear velocity vy ′ on the
次に、入れ子型往復走査ミラーの共振動作およびその制御について説明する。 Next, the resonance operation and control of the nested reciprocating scanning mirror will be described.
図7は、数式1で示される合成波によって制御される入れ子型往復走査ミラーによって走査されるレーザ光がfθレンズ102を介して取り付け角度α=0[度]で取り付けられた感光体20上に結像する場合の走査位置と時間の関係を示した図である。
FIG. 7 shows a case where a laser beam scanned by a nested reciprocating scanning mirror controlled by a composite wave expressed by Formula 1 is mounted on a
fθレンズ102によって、式1による入れ子型往復走査ミラーの共振動作は感光体20上の仮想の感光体面200上に走査される像高の等速運動に変換される。すなわち、次の数式7が成り立つ。
y=fθ=f{θ1sin(ωt+φ1)+θ2sin(2ωt+φ2)・・・数式9
yは仮想の感光体面200上の主走査方向の像高、fはfθレンズの焦点距離となる。
By the
y = fθ = f {θ 1 sin (ωt + φ 1 ) + θ 2 sin (2ωt + φ 2 ) (9)
y is the image height in the main scanning direction on the
ここで、入れ子型往復走査ミラーの角速度θ’は
θ’=ω{θ1cos(ωt+φ1)+2θ2(cos(2ωt+φ2)・・・数式10
となる。
Here, the angular velocity θ ′ of the nested reciprocating scanning mirror is θ ′ = ω {θ 1 cos (ωt + φ 1 ) + 2θ 2 (cos (2ωt + φ 2 ).
It becomes.
なお、φ1とφ2は走査中央(ωt=π、図8の時刻t=t0)において、θ=0となるよう、次の数式による位相差関係が成り立つように定義する。 Note that φ 1 and φ 2 are defined so that a phase difference relationship according to the following equation is established so that θ = 0 at the scanning center (ωt = π, time t = t0 in FIG. 8).
これは、φ1,φ2を制御して駆動波形の位相を変更しても、θ=0となる点を変えないためであって、φ2を決定すれば、φ1を求めることができる。 This is because even if φ 1 and φ 2 are controlled to change the phase of the drive waveform, the point at which θ = 0 is not changed. If φ 2 is determined, φ 1 can be obtained. .
図8と図9は、数式1で示される走査角θと数式10で示される角速度θ’について、時間との関係をグラフに示したものである。
FIG. 8 and FIG. 9 are graphs showing the relationship between the scanning angle θ expressed by Equation 1 and the angular velocity θ ′ expressed by
図8と図9において、制御パラメータ1042(数式1のθ1に相当)と1043(数式1のθ2に相当)には、θ1=−35、θ2=−5を用いている。 8 and 9, θ 1 = −35 and θ 2 = −5 are used for the control parameters 1042 (corresponding to θ 1 of Expression 1) and 1043 (corresponding to θ 2 of Expression 1).
図8において、制御パラメータ1044(数式1のφ1に相当)の値をφ1=0、制御パラメータ1045(数式1のφ2に相当)の値をφ2=0としたとき、有効走査範囲30において、感光体20上にレーザ光が走査する角速度は、図8に示すようにほぼ一定(略等速動作)となる。
In FIG. 8, when the value of the control parameter 1044 (corresponding to φ 1 in Equation 1) is φ 1 = 0, and the value of the control parameter 1045 (corresponding to φ 2 in Equation 1) is φ 2 = 0, the effective scanning range. At 30, the angular velocity at which the laser beam scans on the
また、図9において、制御パラメータ1044(数式1のφ1に相当)および制御パラメータ1045(数式1のφ2に相当)の値をゼロ以外の値(図ではφ2=−10[度])としたとき、有効走査範囲30においては、感光体20上にレーザ光が走査する角速度は、図9に示すようにほぼ走査位置に比例するようになる。
Further, in FIG. 9, the values of the control parameter 1044 (corresponding to φ 1 in Formula 1) and the control parameter 1045 (corresponding to φ 2 in Formula 1) are values other than zero (φ 2 = −10 [degree] in the figure). In the
これはすなわち、φ1,φ2の値を適切に選ぶことによって、有効走査範囲30内では仮想の感光体面200上の走査位置yに比例して入れ子型往復走査ミラーの走査角速度θ’を変化させることができることを示す。
That is, by appropriately selecting the values of φ 1 and φ 2 , the scanning angular velocity θ ′ of the nested reciprocating scanning mirror is changed within the
数式4’より、仮想の感光体面200上を一定の走査線速度vyで走査した場合に、感光体20上の走査線速度vy’が、取り付け角度αおよび走査位置yによって変化する。
'Than in the case of scanning the
数式10より、入れ子型往復走査ミラーを制御する位相制御パラメータφ2の値を適切に選ぶことで、入れ子型往復走査ミラーの走査角速度を有効走査範囲30内において、走査位置に比例するように制御することができる。
From
入れ子型往復走査ミラーの走査角速度はfθレンズ102を介して、仮想の感光体面200上の走査線速度に変換されるため、入れ子型往復走査ミラーを制御する位相制御パラメータφ2の値を適切に選ぶことで、仮想の感光体面200上において、走査線速度を走査位置に比例するように制御することができる。
Scanning angular velocity of the nested reciprocating scanning mirror through the
ここで、取り付け角度および走査位置による走査線速度変化(数式4’)を相殺するような位相制御パラメータφ2を選べば、感光体20上での走査線速度を制御し、感光体20上での走査線長を走査開始端側と走査終了端側で同長とすることができる。
Here, if the phase control parameter φ 2 is selected so as to cancel the change in the scanning linear velocity (equation 4 ′) depending on the mounting angle and the scanning position, the scanning linear velocity on the
図10は、取り付け角度および走査位置による走査線速度変化(数式4’)を相殺するような位相制御パラメータφ2を用いて走査を行った場合の感光体20上の走査位置と時間の関係を示した図である。
FIG. 10 shows the relationship between the scanning position on the
図10において、走査開始端側では走査線速度が速くなり、走査終了端側では走査線速度が遅くなっていることがわかる。 In FIG. 10, it can be seen that the scanning line speed is higher on the scanning start end side, and the scanning line speed is lower on the scanning end end side.
つまり、数式4’で表される走査線速度の変化を相殺するような、位相制御パラメータφ2を見つければよい。 That is, it is only necessary to find the phase control parameter φ 2 that cancels out the change in the scanning linear velocity expressed by Equation 4 ′.
ところで、有効走査領域の範囲内で数式4’を相殺するようなφ2を数式的に求めることも可能であるが、ここでは簡易に位相制御パラメータφ2を求める手法について説明する。 Incidentally, it is possible to mathematically obtain φ 2 that cancels the mathematical expression 4 ′ within the effective scanning region, but here, a method for simply obtaining the phase control parameter φ 2 will be described.
本実施例では、以下の値を使用して位相制御パラメータφ2を求める方法について説明する。 In the present embodiment, a method for obtaining the phase control parameter φ 2 using the following values will be described.
なお、本実施例では製造・出荷時などに感光体の取り付け角度αを測定し、測定結果α=0.05[度]をあらかじめ取得しているものとする。 In this embodiment, it is assumed that the mounting angle α of the photoconductor is measured at the time of manufacture / shipment and the measurement result α = 0.05 [degrees] is acquired in advance.
また、仮想の感光体面200上における走査開始端(y=−105[mm])と走査終了端(y=+105[mm])には入れ子型往復走査ミラーの走査角θ=21[度]で達するものとする。
Further, the scanning start end (y = −105 [mm]) and the scanning end end (y = + 105 [mm]) on the
図6より、α=0.05[度]で、y=−105[mm]のときの走査線速度vy’の比率を求めると、0.99971294である。
この比率を相殺するためには、この比率の逆数1/0.99971294=1.00028713を位相制御によって実現すればよい。
From FIG. 6, the ratio of the scanning linear velocity vy ′ when α = 0.05 [degree] and y = −105 [mm] is 0.99971294.
In order to cancel this ratio, the reciprocal of this ratio 1 / 0.99997294 = 1.00028713 may be realized by phase control.
φ2を変化させる前の走査角速度θ’とφ2を変化させた後の走査角速度θ’φ2との比率をあらかじめ計算しておき、上記の逆数の値となるようなφ2を求めればよい。 A ratio between the scanning angular velocity θ ′ before changing φ 2 and the scanning angular velocity θ ′ φ2 after changing φ 2 is calculated in advance, and φ 2 that is the reciprocal value described above may be obtained. .
ここではφ2は−0.062985[度]と求めることができた。 Here phi 2 could be obtained with -0.062985 [degrees].
(実施例2)
実施例1においては、取り付け角度αが測定され、あらかじめ取得されている場合について説明した。
(Example 2)
In the first embodiment, the case where the attachment angle α is measured and acquired in advance has been described.
実施例2では、走査タイミング情報を測定して取得しておき、これを用いて位相制御パラメータを求める方法について説明する。 In the second embodiment, a method will be described in which scanning timing information is measured and acquired, and a phase control parameter is obtained using this information.
図10に、走査タイミング情報を測定する方法の一例を示す。 FIG. 10 shows an example of a method for measuring scanning timing information.
図10中、201は走査タイミング情報測定用の感光体であって、y=−105[mm]とy=0[mm]、y=+105[mm]の部分に受光センサ2010、2011、2012が各々装備されており、感光体20と同形であって簡単に交換可能であるとする。
In FIG. 10,
もちろん、感光体20上に簡易に実装可能な受光センサ手段のみであってもかまわない。
Of course, only light receiving sensor means that can be simply mounted on the
本画像形成装置の製造時に、走査タイミング情報測定用感光体201を取り付けた上で、走査装置10を位相制御パラメータφ1=φ2=0で動作させ、走査タイミング情報測定用感光体201上をレーザ光で走査する。
At the time of manufacturing the image forming apparatus, the scanning timing
走査されたレーザ光は、各受光センサ2010、2011、2012で受光され、走査タイミング情報が測定される。このとき、受光センサ2010と受光センサ2011間の走査タイミング情報T1と受光センサ2011と受光センサ2012間の走査タイミング情報T2、および受光センサ2010と受光センサ2012間の走査タイミング情報T3から、φ2を求める。
The scanned laser light is received by each of the
例えば、上記走査タイミング測定を行い、T1=125.02[us]、T2=124.98[us]、T3=250.000[us]であったとする。 For example, it is assumed that the scan timing measurement is performed and T1 = 125.02 [us], T2 = 124.98 [us], and T3 = 250.000 [us].
取り付け角度α=0[度]で取り付けられていた場合の走査タイミングがT1=T2=125.00[us]であるものとすると、
走査開始側の走査タイミングずれ比率は、125.02/125.00=1.00016となる。
Assuming that the scanning timing when attached at an attachment angle α = 0 [degrees] is T1 = T2 = 125.00 [us],
The scanning timing deviation ratio on the scanning start side is 125.02 / 125.00 = 1.00016.
実施例1と同様にして、φ2を変化させる前の走査角速度θ’とφ2を変化させた後の走査角速度θ’φ2との比率をあらかじめ計算しておき、走査タイミングずれ比率1.00016を実現するφ2を求めればよい。
ここでは、φ2は−0.0351[度]と求めることができた。
In the same manner as in Example 1, previously calculating the ratio between .phi.2 'scanning angular speed θ after changing the and phi 2' scanning angular velocity θ before changing the phi 2, the scanning timing deviation ratio 1.00016 What is necessary is just to obtain | require (phi) 2 which implement | achieves.
Here, phi 2 could be obtained with -0.0351 [degrees].
10 走査装置
20 感光体
30 有効走査領域
100 入れ子型往復走査ミラー
101 半導体レーザ
102 等速補正レンズ
103 ミラー駆動装置
104 駆動制御装置
105 コイル
106、107 レーザ光検出装置(BD)
200 仮想の感光体面
1000、1001 ねじりバネ
1002 磁石
1040 電流制御用Hブリッジ回路
1041 コントローラ
1042 基準周波数ωに対する振幅制御パラメータ
1043 周波数2ωに対する振幅制御パラメータ
1044 基準周波数ωに対する位相差パラメータ
1045 周波数2ωに対する位相差パラメータ
DESCRIPTION OF
200
Claims (5)
偏向子を共振振動させることで光ビームを偏向する光ビーム偏向手段と、
前記偏向子を共振振動で駆動する手段と、
あらかじめ取得された感光体の取り付け角度情報と、
前記取り付け角度情報に応じて、前記偏向子駆動手段を制御する駆動制御手段と
を有することを特徴とする画像形成装置。 An image forming apparatus that scans a light beam in a main scanning direction of a photoreceptor,
A light beam deflecting means for deflecting the light beam by resonantly vibrating the deflector;
Means for driving the deflector by resonant vibration;
Photosensor mounting angle information acquired in advance,
An image forming apparatus comprising drive control means for controlling the deflector drive means in accordance with the mounting angle information.
偏向子を共振振動させることで光ビームを偏向する光ビーム偏向手段と、
前記偏向子を共振振動で駆動する手段と、
あらかじめ取得された走査タイミング情報と、
前記走査タイミング情報に応じて、前記偏向子駆動手段を制御する駆動制御手段と
前記光ビーム偏向手段は、
複数の可動子と該複数の可動子を連結する同一軸上に配置された複数のねじりバネと、
該複数のねじりバネの一部を支持する支持部と、
前記可動子の少なくとも一つにトルクを印加する駆動手段と、
該駆動手段を制御する駆動制御手段とを有する光偏向器であって、
分離した複数の固有振動モードを有し、
該分離した複数の固有振動モードの中に、基準周波数の固有振動モードである基準振動モードと、該基準周波数の略偶数倍の周波数の固有振動モードである偶数倍振動モードが存在することを特徴とする画像形成装置。 An image forming apparatus that scans a light beam in a main scanning direction of a photoreceptor,
A light beam deflecting means for deflecting the light beam by resonantly vibrating the deflector;
Means for driving the deflector by resonant vibration;
Scanning timing information acquired in advance;
Drive control means for controlling the deflector drive means in accordance with the scanning timing information;
The light beam deflecting means includes
A plurality of movers and a plurality of torsion springs arranged on the same axis connecting the plurality of movers;
A support portion for supporting a part of the plurality of torsion springs;
Drive means for applying torque to at least one of the movers;
An optical deflector having drive control means for controlling the drive means,
It has a plurality of separated natural vibration modes,
Among the plurality of separated natural vibration modes, there are a reference vibration mode that is a natural vibration mode of a reference frequency and an even multiple vibration mode that is a natural vibration mode of a frequency that is substantially an even multiple of the reference frequency. An image forming apparatus.
該複数のねじりバネの一部を支持する支持部と、
前記可動子の少なくとも一つにトルクを印加する駆動手段と、
該駆動手段を制御する駆動制御手段とを有する光偏向器であって、
分離した複数の固有振動モードを有し、
該分離した複数の固有振動モードの中に、基準周波数の固有振動モードである基準振動モードと、該基準周波数の略偶数倍の周波数の固有振動モードである偶数倍振動モードが存在することを特徴とする、請求項1に記載の画像形成装置。 The light beam deflecting means includes a plurality of movers and a plurality of torsion springs arranged on the same axis connecting the plurality of movers.
A support portion for supporting a part of the plurality of torsion springs;
Drive means for applying torque to at least one of the movers;
An optical deflector having drive control means for controlling the drive means,
It has a plurality of separated natural vibration modes,
Among the plurality of separated natural vibration modes, there are a reference vibration mode that is a natural vibration mode of a reference frequency and an even multiple vibration mode that is a natural vibration mode of a frequency that is substantially an even multiple of the reference frequency. The image forming apparatus according to claim 1 .
偏向子を共振振動させることで光ビームを偏向する光ビーム偏向手段と、
前記偏向子を共振振動で駆動する手段と、
あらかじめ取得された走査タイミング情報と、
前記走査タイミング情報に応じて、前記偏向子駆動手段を制御する駆動制御手段とを有し、
前記駆動制御手段は、入れ子型偏向子の基準振動モードの周波数位相を基準とした偶数倍振動モードの周波数の相対位相を、前記走査タイミング情報から生成された制御情報に基づき制御することを特徴とする画像形成装置。 An image forming apparatus that scans a light beam in a main scanning direction of a photoreceptor,
A light beam deflecting means for deflecting the light beam by resonantly vibrating the deflector;
Means for driving the deflector by resonant vibration;
Scanning timing information acquired in advance;
Drive control means for controlling the deflector drive means according to the scanning timing information,
The drive control means controls the relative phase of the frequency of the even-fold vibration mode with reference to the frequency phase of the reference vibration mode of the nested deflector based on the control information generated from the scanning timing information. be that images forming device.
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