JPH09136451A - レーザビーム印刷装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】モータの回転に多少の変動があってもドット印
刷位置の位置ずれを低減することができるレーザビーム
印刷装置を提供することにある。 【解決手段】ポリゴンミラーモータと、このポリゴンミ
ラーモータの回転誤差に応じて前記ポリゴンミラーモー
タの回転が目標回転数になるような制御信号を発生して
ＰＷＭ制御をする第１の制御回路と、印刷するためのデ
ータを受けてこれに応じてレーザビームを制御するデー
タを出力する出力回路と、この出力回路のデータ送出タ
イミングを決定するクロックを発生する電圧制御発振器
と、前記制御信号に応じて前記電圧制御発振器の制御電
圧を前記ポリゴンミラーモータの回転変動に追従するよ
うに制御する第２の制御回路とを備えるものである。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】この発明は、レーザビーム印
刷装置に関し、詳しくは、レーザビームプリンタ（ＬＢ
Ｐ）や複写機（ＰＰＣ），レーザーＦＡＸ等のレーザビ
ーム走査描画方式の印刷装置において、ビーム走査系と
印刷データ出力系とのタイミングずれを低減することが
できるようなレーザビーム印刷装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来のレーザビームプリンタの主要部の
ブロック図を図６に示す。これは、レーザ発光部１から
出力されたレーザビームを、回転するポリゴンミラー４
で受けてそれを回転する感光ドラム５に向けて反射させ
る。これにより感光ドラム５の感光体の表面がレーザビ
ームで走査される。このときのレーザビームの強度は、
画像処理回路２からの画像情報に応じた液晶シャッタ３
の透光度あるいはその“ＯＮ／ＯＦＦ”の制御により変
えられる。その結果、感光ドラム５上の感光体の表面の
電荷の状態が変わり、それに応じてトナーが付着し、そ
れが濃淡としてプリント用紙に転写されて像が印刷され
る。

【０００３】Ｍはモータであり、これには、ＦＧセンサ
（モータの回転に対応する周波数信号を発生するセン
サ）８が内蔵されていて、ＦＧセンサ８の信号をミラー
回転制御回路７が受けてモータＭの回転が制御される。
また、９は、感光ドラム５の回転を制御するドラム回転
制御回路である。なお、説明の都合上、図６では、各機
能に応じて回路を分けてブロック化して示しているが、
画像処理回路２やドラム回転制御回路９、そしてミラー
回転制御回路７等は、実際上は、すでに１つのマイクロ
コンピュータに集積化され、各種のプログラム制御によ
り実現されている。ところで、レーザビームを感光ドラ
ム５上に収束させる収束レンズ系は図では省略してあ
る。

【０００４】ポリゴンモータは、回転速度や位相制御の
ためにセンサが設けられ、ミラーが固定された特殊なモ
ータであるので、比較的高価な部品である。特に、この
種のモータは、多角形の各反射面（この発明では、各反
射面の長さに関係するので、必要に応じてこれを辺とし
て以下説明する）、すなわち、多角形の各辺の長さが等
しいことが必要であり、高い加工精度が要求される。そ
の理由は、ポリゴンモータの回転制御がある一定の目標
値になるように、これと各辺の回転により得られる実際
の値との差を誤差を算出してこの誤差に応じて制御する
ようにしているからである。これに対して、ミラーの各
辺の長さに対応して目標値を設定し、各目標値に対する
誤差を算出して、算出した誤差に応じてモータの回転を
制御する安価なポリゴンミラーモータを使用する印刷装
置について出願人は、特開平７−１８１４０９号として
出願済みである。

【０００５】さて、レーザビーム印刷装置は、ポリゴン
ミラー４の回転状態が定常状態に達すると印刷可能状態
に入る。このとき、印刷データの出力回路として設けら
れた画像処理回路２には、ホストコンピュータ（図示せ
ず）から印字データが送られて来る。画像処理回路２
は、予め記憶している印刷枠データ等を、送られてきた
印字データに対して付加してドットパターンからなる１
頁分の画像情報のデータを生成する。そして、内部に設
けたフレームメモリ２ａにそれらを記憶し、そのうち最
初の１ライン分のデータをシフトレジスタ２ｂにパラレ
ルロードする。ここで、原点センサ６からの原点パルス
Ｏを待つ。原点センサ６から検出パルスＯを受けると、
ＰＬＬ回路２ｃの電圧制御発振器（ＶＣＯ）２ｄを起動
する。ＶＣＯ２ｄの出力パルスは、クロックとしてシフ
トレジスタ２ｂに加えられる。シフトレジスタ２ｂは、
受けたクロックに応じて印刷データをシリアルに出力し
ていく。つまり、画像処理回路２は、感光ドラム５上の
感光体に光出力されるべき画像情報をこの原点パルスＯ
に同期させて送出する。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】このようにＰＬＬ制御
ループで制御されたＶＣＯ２ｄからのクロックに応じて
所定の数のビットデータがシフトレジスタ２ｂから所定
のタイミングで出力される。この出力に応じて液晶シャ
ッタ３が駆動され、レーザビームの強度が制御される。
ここで、ＰＬＬ回路２ｃは、１ラインの印刷するデータ
数に応じてその発振周波数が決定されていて、モータ系
の回転状態とは無関係になっている。そのため、原点付
近から遠く離れたデータ、特に、最後に送出されるデー
タのついては、０．５クロック程度のタイミング誤差が
発生する。また、モータの回転制御の精度が低下した
り、回転変動があったりすると、ドット印刷位置にずれ
が発生し易い。このことは、特に、印刷に当たってイン
チ当たりのドット密度が向上すると、問題になる。この
発明の目的は、このような従来技術の問題点を解決する
ものであって、モータの回転に多少の変動があってもド
ット印刷位置の位置ずれを低減することができるレーザ
ビーム印刷装置を提供することにある。

【０００７】

【課題を解決するための手段】このような目的を達成す
るためのこの発明のレーザビーム印刷装置の特徴は、ポ
リゴンミラーモータと、このポリゴンミラーモータの回
転誤差に応じて前記ポリゴンミラーモータの回転が目標
回転数になるような制御信号を発生してＰＷＭ制御をす
る第１の制御回路と、印刷するためのデータを受けてこ
れに応じてレーザビームを制御するデータを出力する出
力回路と、この出力回路のデータ送出タイミングを決定
するクロックを発生する電圧制御発振器と、前記制御信
号に応じて前記電圧制御発振器の制御電圧を前記ポリゴ
ンミラーモータの回転変動に追従するように制御する第
２の制御回路とを備えるものである。特に、この発明
は、米国出願８，３３７，３６２号のような安価なポリ
ゴンミラーモータを使用した場合の制御に適するもので
あって、その具体的な構成として、ポリゴンミラーモー
タに搭載されたポリゴンミラーの反射面からのレーザビ
ームを受け走査対象物の走査開始位置、および所定の位
置において回転するポリゴンミラーの反射面のいずれか
を検出する検出器と、ＰＷＭ制御の基準となるクロック
を受けてこれをカウントとするカウンタと、前記検出器
からの信号を受けて前記カウンタのカウント値を記憶す
るレジスタと、前記ポリゴンミラーモータが所定の回転
状態にあるときの前記ポリゴンミラーの各反射面からの
反射光が前記走査対象物側に向けられている時間につい
てのデータを前記各反射面に対応させて所定のアドレス
に記憶するメモリと、前記レジスタに記憶されたカウン
ト値に対応する前記反射面についての前記データを前記
メモリから読出してこれと前記レジスタに記憶された値
との値の差を誤差としてＰＷＭ信号を生成し、このＰＷ
Ｍ信号に応じて前記ポリゴンミラーモータを駆動する制
御回路とを備えるレーザビーム印刷装置において、この
制御回路を先の構成における第１の制御回路に対応させ
て、前記の構成を追加したものである。

【０００８】

【発明の実施の形態】このように、ＶＣＯの制御電圧を
制御する第２の制御回路を設けて、ポリゴンモータの回
転をＰＷＭ制御するＰＷＭ信号に応じて第２の制御路に
よりＶＣＯの制御電圧を回転変動に追従するように制御
しているので、印刷データ出力系のデータ送出タイミン
グを決定するクロックがポリゴンモータの回転変動に応
じて変動するクロックになる。その結果、モータ回転系
と印刷データ出力系とのタイミングずれが抑制され、印
刷を開始する原点から遠い位置にある、最後の方の印刷
データについてその印刷位置の誤差が低減される。しか
も、ＰＷＭの制御信号をそのまま用いるので、補正が簡
単に行える。また、モータ回転系と印刷データ出力系と
のタイミングずれが抑制されることで、特開平７−１８
１４０９号に示すような発明において、その構成に第２
の制御回路を設けることで、比較的精度の低いポリゴン
モータを使用してた場合にもドット印刷位置の位置ずれ
を低減することができる。

【０００９】

【実施例】図１において、１０は、コントロール部であ
って、バス１４と、ＣＰＵ１００、ＥＥＰＲＯＭ１０１
とＲＡＭ１０２などから構成され、制御プログラムとし
てＰＷＭモータ制御プログラム１０１a と目標誤差算出
プログラム１０１b をＲＯＭ１０１のメモリに有してい
る。さらにＲＡＭ１０２の各アドレスＡ1 ，Ａ2 ，Ａ3
，Ａ4 ，Ａ5 にはポリゴンミラーモータ１３が正規の
回転状態にあるときのポリゴンミラー４の各辺Ａ，Ｂ，
Ｃ，Ｄ，Ｅ（ここでは５角形のポリゴンミラーとす
る。）のそれぞれの反射光が感光ドラム５側に向けられ
ている時間、言い換えれば、ドラム５側をレーザビーム
が通過している通過時間についてのデータＤa ，Ｄb ，
Ｄc ，Ｄd ，Ｄe がそれぞれの辺が回転して来る順序に
合わせて順次記憶されている。なお、これらのデータ
は、電源投入後の初期設定において、ＥＥＲＯＭ１０１
からＲＡＭ１０２の前記の各アドレスＡ1 ，Ａ2 ，Ａ3
，Ａ4 ，Ａ5 に転送される。なお、前記のＥＥＰＲＯ
Ｍは、ＲＯＭが用いられもよい。

【００１０】これらのデータＤa ，Ｄb ，Ｄc ，Ｄd ，
Ｄe は、各辺Ａ，Ｂ，Ｃ，Ｄ，Ｅによる感光ドラム５の
表面の走査速度があらかじめ決められた一定値になるよ
うな回転状態（正規の回転状態）にあるときに、ポリゴ
ンミラー４の各辺Ａ，Ｂ，Ｃ，Ｄ，Ｅのそれぞれについ
て反射光が原点センサ６に照射され、次の辺の反射光が
原点センサ６に照射されるまでの時間として測定された
ものである。これは、それぞれのポリゴンミラーモータ
１３を回転させて走査した状態で測定装置により測定し
てもよいし、装置に組み込んだ後に、ポリゴンミラーモ
ータ１３が前記の正規の回転状態の回転になったときに
計測してもよい。そして、この計測データを後からＲＯ
Ｍ１０１に記憶してこれをＲＡＭ１０２の各アドレスＡ
1 ，Ａ2，Ａ3 ，Ａ4 ，Ａ5 に転送するようにしてもよ
い。ＣＰＵ１００により目標誤差算出プログラム１０１
b が実行されたときには、ポリゴンミラー４の回転に応
じてレーザ光を受ける各辺Ａ，Ｂ，Ｃ，Ｄ，Ｅに対応し
て各アドレスＡ1 ，Ａ2 ，Ａ3 ，Ａ4 ，Ａ5 が循環して
アクセスされる。すなわち、このプログラムが実行され
ることにより、各辺の回転に応じて次の辺の走査が開始
される原点の位置でデータＤa ，Ｄb ，Ｄc ，Ｄd ，Ｄ
e のうちの１つ前の辺に対応するデータが参照され、参
照されたデータとキャプチャレジスタ１２ｂの値との差
が算出される。このプログラムは、単にデータの参照と
差の算出を主体とする簡単なものなので、その内容は割
愛する。なお、目標誤差算出プログラム１０１b は、算
出した誤差をＲＡＭ１０２に記憶した後にＣＰＵ１００
にＰＷＭモータ制御プログラム１０１ａを実行させる。

【００１１】ＰＷＭモータ制御プログラム１０１ａは、
所定の関数に前記の算出された誤差の値を入れて、誤差
がなくなるようなパルス幅のデータを演算するプログラ
ムである。例えば、基準のパルス幅のデータから前記の
誤差分あるいはこれに係数をかけた値を引いて誤差がな
くなるようなパルスデータを生成して出力する。なお、
この種のプログラムは、ずでにＰＷＭ制御技術として知
られている。ところで、図１では、図６と同一の構成要
素を同一の符号で示してある。そこで、それらの説明は
割愛する。この実施例では、前記のコントロール部１０
に加えて、ミラー駆動部１１とミラー回転状態検出部１
２とにより図６のミラー回転制御回路７を構成してい
る。なお、図６に示すＦＧセンサ８に換えて特定の辺が
回転してきたことを検出するセンサ８ａが設けられてい
る。ここでは、センサ８ａを辺Ａが所定の位置に来たこ
とを示す、辺Ａの検出センサとする。その検出信号は、
バス１４を介してＣＰＵ１００に割り込み信号として送
出される。ＣＰＵ１００は、センサ８ａから検出信号を
受けたときには、ＲＡＭ１０２をアクセスするアドレス
を示すアドレスカウンタ（図示せず）の値を、辺Ａに対
応するＡ1 に設定する。

【００１２】ミラー駆動部１１は、ＰＷＭパルス発生回
路１１ａと、ローパスフィルタ（ＬＰＦ）１１ｂ、そし
てモータドライバ１１ｃとにより構成され、ＰＷＭパル
ス発生回路１１ａがバス１４を介してコントロール部１
０に接続されている。ここで、ＰＷＭは、いわゆるパル
ス幅変調の意味であって、ＰＷＭパルス発生回路１１ａ
は、ビットデータをパルス幅に変換してそのデータ値に
対応したパルス幅のパルスを発生する回路である。とこ
ろで、ここでは、ＬＰＦ１１ｂの出力の一部が画像処理
回路２のＰＬＬ回路２０に送出されている。ＰＬＬ回路
２０は、図６のＰＬＬ回路２ｃに対応するものである
が、特に、ＰＬＬループ内のＶＣＯ２ｄに対する電圧
を、モータ回転系の変動に追従させて発生する制御電圧
生成回路２１が設けられている点で相違する。すなわ
ち、ＰＬＬ回路２０は、ＶＣＯ２ｄとクロック発生回路
１２ｃからのクロックＣＬＫを受ける分周回路２２と、
ＶＣＯ２ｄの出力と分周回路２２の出力を受けてこれら
出力の位相を比較する位相比較回路（ＰＣ）２３、この
ＰＣ２３の出力から低周波成分を抽出して制御電圧を平
滑化するローパスフィルタ（ＬＰＦ）２４、このＬＰＦ
２４の出力とＬＰＦ１１ｂの出力と、さらにコントロー
ル電圧ＶDとを受けてＶＣＯ２ｄに対する制御電圧を発
生する制御電圧生成回路２１とからなる。ここで、分周
回路２２は、クロック発生回路１２ｃからのクロックＣ
ＬＫの周波数をＶＣＯ２ｄの発振周波数に適合する周波
数まで落とす。

【００１３】制御電圧生成回路２１は、オペアンプ２１
ａと加算−減算回路２１ｂを有している。、オペアンプ
２１ａは、ＬＰＦ１１ｂの出力と所定の基準電圧値ＶR
との差を算出してこの差に所定率をかけた電圧値Ｃ1を
発生する。加算−減算回路２１ｂは、この電圧値Ｃ１を
受けてＬＰＦ２４の出力電圧値Ｃ2から減算してＳ＝Ｃ2
−Ｃ1＋ＶDの電圧値Ｓを制御電圧としてＶＣＯ２ｄに送
出する。ここで、電圧値ＶDは、１ラインにおける印刷
データの数に対応する制御電圧である。もちろん、ここ
での加算と減算は、正負の極性を含めたものであり、Ｃ
1が負のときには、加算になる。なお、オペアンプ２１
ａに加えられる前記の所定の基準電圧値ＶRは、ポリゴ
ンミラー４（＝ポリゴンミラーモータ１３）の回転が正
規の回転状態にあるときに発生するＰＷＭ制御のための
パルス（ＰＷＭ信号）を受けてこれのパルス幅（基準パ
ルス幅）によりＬＰＦ１１ｂが発生する電圧値に対応し
ている。

【００１４】ＰＬＬ回路２０の動作について説明する
と、ポリゴンミラー４の回転が正規の回転状態（基準回
転）より高速になっているときには、これを低速にする
ためにＰＷＭパルス発生回路１１ａに基準パルス幅より
も狭いパルス幅のデータがセットされ、ＬＰＦ１１ｂの
電圧が基準電圧値ＶRよりも低下する。その結果、基準
電圧値ＶRとの差が負になり、ＬＰＦ２４の出力電圧値
とコントロール電圧値ＶDとの和に前記の差×所定率分
（所定分はオペアンプ２１ａの増幅率により決定され
る。）の値が加算されて現在のモータ１３の正規の回転
状態より高い回転状態に合わせた制御電圧が制御電圧生
成回路２１において発生する。これがＶＣＯ２ｄに制御
電圧として加えられてＶＣＯ２ｄが高い周波数側にシフ
トし、ＶＣＯ２ｄからポリゴンミラーモータ１３の回転
に追従するような、このときあらかじめ決められている
周波数よりも高い周波数のクロックが出力される。

【００１５】逆に、ポリゴンミラー４の回転が正規の回
転状態より低くなっているときには、これを高速にする
ためにＰＷＭパルス発生回路１１ａに基準パルス幅より
も広いパルス幅のデータがセットされる。これによりＬ
ＰＦ１１ｂの電圧が基準電圧値ＶRよりも上昇する。そ
の結果、基準電圧値ＶRとの差が正になり、ＬＰＦ２４
の出力電圧値とコントロール電圧値ＶDとの和からこの
差×所定率分だけ減算されて現在の低いモータの回転に
合わせた制御電圧が制御電圧生成回路２１において発生
する。そこで、ＶＣＯ２ｄからこのときあらかじめ決め
られている周波数よりも低い周波数のクロックが出力さ
れる。また、ポリゴンミラー４の回転が正規の回転状態
（基準回転）で回転しているときには、前記の基準電圧
値ＶRとの差値が“０”となり、コントロール電圧値ＶD
とＬＰＦ２４との和の出力電圧値が制御電圧生成回路２
１で発生して、これがそのままＶＣＯ２ｄに加えられ
る。その結果、正規の回転状態に対応する定常状態でか
つコントロール電圧値ＶDに応じた発振周波数でＶＣＯ
２ｄがＰＬＬ制御される。なお、ここでのＶＣＯ２ｄ
は、原点パルスＯにより起動されてこれに同期して発振
信号が出力される。

【００１６】ミラー回転状態検出部１２は、時間計測回
路１２ａと、キャプチャレジスタ１２ｂ、クロック発生
回路１２ｃ、そしてロードタイミング信号発生回路１２
ｄとから構成され、キャプチャレジスタ１２ｂがバス１
４を介してコントロール部１０に接続されている。時間
計測回路１２ａは、クロック発生回路１２ｃのクロック
ＣＬＫを受ける１９ビットのフリーランニングカウンタ
であって、そのカウント値がカウント開始時点からの時
間値を表す。なお、ＬＰＦ１１ｂと時間計測回路１２ａ
とクロック発生回路１２ｃとを除き、他の回路は、マイ
クロコンピュータの内部回路として構成され、前記の各
回路は、このマイクロコンピュータの外付け部品として
設けられる。

【００１７】１３は、センサ８ａを内蔵するポリゴンモ
ータであって、ミラー駆動部１１のモータドライバ１１
ｃにより駆動され、ポリゴンミラー４を回転させる。ロ
ードタイミング信号発生回路１２ｄは、クロック発生回
路１２ｃから、例えば、５０ＭＨｚの周波数のクロック
ＣＬＫを受ける。さらに、原点センサ６から原点パルス
Ｏを受けてリセットパルスＲ、ロードパルスＬと割込み
信号Ｉとを発生する。リセットパルスＲは、時間計測回
路１２ａのカウント値をリセットし、ロードパルスＬ
は、キャプチャレジスタ１２ｂに加えられ、これにより
キャプチャレジスタ１２ｂが時間計測回路１２ａの値を
捕らえ、割込み信号Ｉは、コントロール部１０のＣＰＵ
１００に対する割り込み信号になる。この割り込みでＣ
ＰＵ１００は、目標誤差算出プログラム１０１b を実行
する。ロードタイミング信号発生回路１２ｄは、１回の
原点パルスＯの発生に応じてロードパルスＬ、リセット
パルスＲの順でこれらパルスを発生する。図２は、その
詳細な回路図であって、クロックＣＬＫと原点パルスＯ
とを受ける２つのＤラッチフリップフロップ１５，１６
と、ＮＡＮＤゲート１７，ＮＯＲゲート１８、そして遅
延回路１９とから構成されている。

【００１８】図３に従ってその動作を説明すると、原点
パルスＯが発生すると（図３(a) ）、それがＤラッチフ
リップフロップ１５のデータ入力Ｄに入力され、これが
クロックＣＬＫ（図３(b) ）の立上がりタイミングで保
持されてＱ出力（ＨＩＧＨレベル）を発生する。このＱ
出力は、次段のフリップフロップ１６のデータ入力Ｄに
加えられるとともに、ＮＡＮＤゲート１７に加えられ
る。これによりＮＡＮＤゲート１７がＬＯＷレベルにな
る（図３(c) ）。次のクロックＣＬＫが次段のフリップ
フロップ１６に加えらると、その立上がりでフリップフ
ロップ１６にデータがセットされ、そのＱ出力が落ちる
（ＬＯＷレベルになる）。

【００１９】フリップフロップ１６のＱバー出力（図中
のＱオーバーバー）は、ＮＡＮＤゲート１７に加えられ
ているので、結果としてＮＡＮＤゲート１７には、Ｒと
して示す波形がリセットパルスとして発生する（図３
(c) ）。時間計測回路１２ａは、このリセットパルスＲ
の立上がりタイミングでリセットされる。一方、ＮＯＲ
ゲート１８は、リセットパルスＲ（ＬＯＷレベル）とク
ロックＣＬＫの立下がりとを受けてロードパルスＬを発
生する（図３(d) ）。キャプチャレジスタ１２ｂは、こ
のロードパルスＬの立上がりタイミングで時間計測回路
１２ａの値を取り込む。また、ロードパルスＬから少し
遅れて割込み信号Ｉが遅延回路１９から発生し（図３
(e) ）、コントロール部１０のＣＰＵに送出される。す
なわち、ここでは、リセット信号Ｒより先にロードパル
スＬを発生してキャプチャレジスタ１２ｂが時間計測回
路１２ａの値を捕らえた後に、次のクロックタイミング
でリセット信号の立上がりで時間計測回路１２ａの値を
リセットする。

【００２０】全体的な制御動作を説明すると、ロードタ
イミング信号発生回路１２ｄが原点センサ６から原点パ
ルスＯを受けると、図３で説明したタイミングで、まず
ロードパルスＬが発生し、その後にリセットパルスＲが
発生する。これが原点パルスＯが入力するたびに繰り返
される。ロードパルスＬとリセットパルスＲとはこの順
で交互に発生する。そこで、いちばん最初に発生したロ
ードパルスＬに対応して発生する割り込み信号Ｉにより
制御は開始されるが、このロードパルスＬを無視すれ
ば、図４に示すように、ある原点パルスＯにより発生し
たリセットパルスＲの後に、その次の原点パルスＯに対
応してロードパルスＬが発生することになる（図４(b)
，(c) ）。先のリセットパルスＲで時間計測回路１２
ａの値が“０”にされ、時間計測回路１２ａがクロック
ＣＬＫに従って時間計測を開始する。そして、次の原点
パルスＯの発生に応じて（図４(d) ）、時間計測回路１
２ａの計測時間値は、ロードタイミング信号発生回路１
２ｄからロードパルスＬを受けたキャプチャレジスタ１
２ｂにより取り込まれる。この計測時間値は、その時点
のカウント値（図４(a) のＣ1 ）、すなわち、ミラー４
の、ある辺の感光ドラム５側を通過するレーザビームの
通過時間になる。このロードパルスＬの後に前記の原点
パルスＯに応じて発生したリセットパルスＲにより時間
計測回路１２ａの値がリセットされ、これが再びクロッ
クＣＬＫのカウントを開始する（図４(a)Ｃ1 ，Ｃ2
）。

【００２１】次にコントロール部１０のＰＷＭ制御につ
いて図５に示すフローチャートに従って説明すると、例
えば、ポリゴンミラー４の辺Ａを通過し辺Ｂの走査が開
始される時点において発生する原点パルスＯに応じてロ
ードパルスＬに続いて割込み信号Ｉが発生する。このと
きには、別の割り込み処理プログラムにより辺Ａの通過
によりセンサ８ａからＣＰＵ１００がその検出信号を受
けていて、これによりＲＡＭ１０２をアクセスするアド
レスカウンタを辺Ａに対応するアドレスＡ1 に設定す
る。また、ロードパルスＬの発生に応じてキャプチャレ
ジスタ１２ｂは、時間計測回路１２ａから時間値（図４
(a) のＣ1 ，Ｃ2 ，…）を取り組む。

【００２２】一方、割込み信号Ｉの発生によりＣＰＵ１
００は、まず、目標誤差算出プログラム１０１b を実行
して、前記の時間値をキャプチャレジスタ１２ｂから取
り込み（ステップ２０１）、ここで、データＤa ，Ｄb
，Ｄc ，Ｄd ，Ｄe のうちＲＡＭ１０２のアドレスＡ1
がアクセスされてデータＤa と、取り込まれたデータ
との誤差が算出される（ステップ２０２）。この誤差を
ＲＡＭ１０２に記憶して（ステップ２０３）、アドレス
カウンタの値がＡ5 か否かの判定をする（ステップ２０
４）。”ＮＯ”のときには、プログラムカウンタ（図示
せず）のアドレスをインクリメントしてアドレスＡ2 に
する（ステップ２０５）。”ＹＥＳ”のときには、ステ
ップ２０５を飛ばしてステップ２０６へと移る。そし
て、ＰＷＭモータ制御プログラム１０１a を実行して、
ＲＡＭ１０２から前記記憶された誤差データを読出し
て、この誤差に応じてこの誤差をなくすＰＷＭデータが
生成される（ステップ２０６）。それをＰＷＭパルス発
生回路１１ａへ所定のパルス幅のデータとして出力する
（ステップ２０７）。

【００２３】その結果、この誤差に応じて誤差をなくす
方向にポリゴンモータ１３の回転を制御するパルス幅の
ビットデータがＰＷＭパルス発生回路１１ａに送出され
る。ＰＷＭパルス発生回路１１ａは、受けたビットデー
タに従ったパルス幅のパルスを発生して、これがＬＰＦ
１１ｂに加えられ、ここで駆動波形に整形されてモータ
ドライバ１１ｃに送出される。このとき同時にＬＰＦ１
１ｂの出力電圧とコントロール電圧ＶDとに応じてＰＬ
Ｌ回路２０の制御電圧生成回路２１によりＶＣＯ２ｄの
電圧が生成され、ＶＣＯ２ｄの発振周波数がＰＬＬ制御
される。その結果、ＶＣＯ２ｄから出力されるクロック
の周波数が変化し、このクロックがＰＬＬ回路２０から
画像処理回路２のシフトレジスタ２ｂに送出される。そ
の結果、シフトレジスタ２ｂから送出される印刷のため
のデータは、現在のポリゴンミラーモータ１３の回転状
態に応じた周波数のクロックに制御されて液晶シャッタ
３に送出される。これにより印刷データの出力のタイミ
ングが現在のポリゴンモータ１３の回転状態に対応して
変化してドット印刷位置の位置ずれが低減する。

【００２４】さて、話を元に戻すと、前記のような動作
がポリゴンミラー４の辺Ａ，Ｂ，Ｃ，Ｄ，Ｅの各辺の回
転に応じて順次発生する割り込み信号Ｉに応じて行わ
れ、プログラムカウンタの値がＡ5 のときには次にＡ1
に戻され、アドレスＡ1 ，Ａ2，Ａ3 ，Ａ4 ，Ａ5 が循
環してアクセスされる。その結果としてデータＤa ，Ｄ
b ，Ｄc ，Ｄd ，Ｄe が各辺Ａ，Ｂ，Ｃ，Ｄ，Ｅの反射
レーザービームのドラム５側の通過後に順次循環して発
生し、これと実際の辺Ａ，Ｂ，Ｃ，Ｄ，Ｅの通過時間と
の誤差が各辺ごとに算出される。そして、ＰＷＭモータ
制御プログラム１０１a により各辺ごとの誤差に応じて
この誤差をなくすＰＷＭデータが各辺通過毎に生成され
てそれらがＰＷＭパルス発生回路１１ａへ出力されるも
のである。これにより誤差のずれ量に応じてデータＤa
，Ｄb ，Ｄc ，Ｄd ，Ｄe が測定されたときの正規の
回転に一致するようにポリゴンモータ１３の回転が制御
されていく。また、このように原点センサ６を基準にし
て回転が制御されるので、これにより原点センサ６の検
出タイミングに回転位相も合うようになる。さらに、原
点センサ６が感光ドラム５の走査の基準位置にあること
から、感光ドラム５を走査する位相もそれにより同期が
取れる。

【００２５】次に、図６と図１に従ってレーザビームプ
リンタの全体的な動作を説明する。電源が投入されたと
きには、まず、ポリゴンミラー４の回転状態が遅いこと
を検知したコントローラ１０の制御によってポリゴンミ
ラー４の回転が加速される。そして、レーザビームが画
像の１ドット分の距離を、例えば、１００ｎｓの時間で
走査するような速度までにポリゴンミラー４の回転が達
すると、その後はＲＡＭ１０２に記憶されたデータＤa
，Ｄb ，Ｄc ，Ｄd ，Ｄe に従って正規の回転に適合
する速度を保つように前記で説明した制御が行われる。
これにより、ポリゴンミラー４の回転状態が定常状態に
達すると光学系の準備が完了し、印刷可能状態となる。
画像処理回路２は、ホストコンピュータ（図示せず）か
ら印字データが送られて来ると、これに予め記憶されて
いる印刷枠データ等を付加してドットパターンからなる
１頁分の画像情報のデータを生成してフレームメモリ２
ａに記憶する。そのうち最初の１ライン分のデータがシ
フトレジスタ２ｂにパラレルロードされ、原点センサ６
からの原点パルスＯを待つ。そして、このパルスＯを受
けると、画像処理回路２は、画像情報をこのパルスＯに
同期させて出力する。

【００２６】この出力が液晶シャッタ３に送出されて、
液晶シャッタ３の透光度が変化する。そこで、画像処理
回路２からの画像情報のドットパターンデータに応じ
て、感光ドラム５上を走査するレーザビームの強度が変
えられる。これにより、感光ドラム５上に１ライン分の
描画がなされる。このようにして、レーザビームの１走
査が済むと感光ドラム５が縦方向の１ドット分だけ回転
して同様な処理が繰り返される。

【００２７】以上説明してきがが、実施例では、各辺の
長さに応じた回転誤差を目標誤差算出プログラム１０１
b により算出しているが、このプログラム処理に代えて
加算−減算回路あるいは比較回路とメモリとアドレスを
指定するプログラムカウンタを設けて、プログラムカウ
ンタをインクリメントしてその値を循環させるようにす
る。このようなハードウエアの回路で構成することがで
き、これにより高速に誤差を算出するようにしてもよ
い。また、実施例では、データＤa ，Ｄb ，Ｄc ，Ｄd
，Ｄe を回転に合わせて各アドレスに順番に記憶して
いるが、これは、各辺に対応してデータが得られればよ
いので、各辺に対応しているものであれば必ずしも順番
に記憶される必要はない。

【００２８】

【発明の効果】以上の説明のとおり、この発明にあって
は、ＶＣＯの制御電圧を補正する補正回路を設けて、ポ
リゴンモータの回転誤差に応じて回転が目標回転数にな
るようにＰＷＭ制御する回転制御系におけるＰＷＭの制
御の制御データに基づいて印刷データ出力系のデータ送
出タイミングを決定するクロックを発生するＰＬＬ回路
のＶＣＯの制御電圧を回転変動に追従するように補正し
ているので、回転系と印刷データ出力系とのタイミング
ずれが抑制され、原点から遠い、最後の方の印刷データ
についてその印刷位置についての誤差が低減できる。

【図面の簡単な説明】

【図１】図１は、この発明のレーザビーム印刷装置を適
用した一実施例のレーザビームプリンタのモータ制御部
分を中心とするブロック図である。

【図２】図２は、図１に示すモータ制御回路におけるロ
ードタイミング信号発生回路のブロック図である。

【図３】図３は、図１におけるロードタイミング信号発
生回路の動作を説明するタイミング図である。

【図４】図４は、図１におけるモータ制御回路の時間計
測動作を説明するタイミング図である。

【図５】図５は、図１のコントロール部のＰＷＭ制御の
全体的な処理のフローチャートである。

【図６】図６は、従来のレーザビームプリンタの主要部
のブロック図である。

【符号の説明】

１…レーザ発光部、２…画像処理回路、２ａ…フレーム
メモリ、２ｂ…シフトレジスタ、２ｃ…ＰＬＬ回路、２
ｄ…ＶＣＯ、４…ポリゴンミラー、６…原点センサ、７
…ミラー制御回路、８…回転位置センサ（ＦＧ）、１０
…コントロール部、１１…ミラー駆動部、１１ａ…ＰＭ
Ｗパルス発生回路、１１ｂ，２４…ＬＰＦ、１２…ミラ
ー回転状態検出部、１２ｂ…キャプチャレジスタ、１２
ｃ…クロック発生回路、１２ｄ…ロードタイミング信号
発生回路、２０…ＰＬＬ回路、２１…制御電圧生成回
路、２２…分周回路、１００…ＣＰＵ、１０１…ＲＯ
Ｍ、１０２…ＲＡＭ、１０１ａ…ＰＷＭモータ制御プロ
グラム、１０１ｂ…目標誤差算出プログラム。

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】ポリゴンミラーモータと、このポリゴンミ
   ラーモータの回転誤差に応じて前記ポリゴンミラーモー
   タの回転が目標回転数になるような制御信号を発生して
   ＰＷＭ制御をする第１の制御回路と、印刷するためのデ
   ータを受けてこれに応じてレーザビームを制御するデー
   タを出力する出力回路と、この出力回路のデータ送出タ
   イミングを決定するクロックを発生する電圧制御発振器
   と、前記制御信号に応じて前記電圧制御発振器の制御電
   圧を前記ポリゴンミラーモータの回転変動に追従するよ
   うに制御する第２の制御回路とを備えるレーザビーム印
   刷装置。
2. 【請求項２】前記第１の制御回路は、ＰＷＭ制御の基準
   となるクロックを発生するクロック発生回路を有し、前
   記第２の制御回路は、前記クロック発生回路からのクロ
   ックを分周する分周回路と、この分周回路の出力信号と
   前記電圧制御発振器からの前記クロックとの位相を比較
   してこれらの信号の位相差に応じた電圧信号を出力する
   位相比較回路と、この位相比較回路の出力と前記制御信
   号とに応じて前記制御電圧を生成する制御電圧生成回路
   とを有するＰＬＬ制御回路である請求項１記載のレーザ
   ビーム印刷装置。
3. 【請求項３】さらに、前記位相比較回路の出力電圧を受
   けるローパスフィルタを有し、前記制御電圧生成回路
   は、前記ポリゴンミラーモータの回転が正規の回転状態
   にあるときに発生する前記制御信号の電圧値を基準電圧
   値として発生する基準電圧回路と、前記基準電圧値と前
   記制御信号の電圧値との差に応じた電圧を発生する第１
   の電圧発生回路と、前記ローパスフィルタの出力電圧値
   から第１の電圧回路の出力電圧値をその極性を含めて減
   算しかつ前記ローパスフィルタの出力電圧値に１ライン
   における前記データの数に応じた制御電圧値をその極性
   を含めて加算し前記ローパスフィルタの出力と前記制御
   電圧値と前記制御信号と前記制御電圧値に応じて前記制
   御電圧を生成する加算−減算回路とを備える請求項２記
   載のレーザビーム印刷装置。