JPH02196251A - 感光ドラムの回転制御装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 （産業上の利用分野） 本発明は、感光ドラムの回転制御装置に関する。特に回
転多面鏡に反射したレーザビームが感光ドラム上に走査
される場合における回転多面鏡の面倒れを補正するため
に、感光ドラムの回転を制御する装置に関する。

（従来の技術） 従来より使用されているこの種の回転制御装置には、二
つの型式があった。

先ず第１の型式は減速タイプの装置である。駆動用ＤＣ
モータと感光ドラムとの間にギアボックス並びにタイミ
ングベルト等を介装して、モータの駆動を感光ドラムに
伝達する型式の減速タイプの装置である。次に第２のタ
イプはダイレフ）・ドライブ方式である。すなわちステ
ッピングモータやエンコーダモータ等を感光ドラムに直
結して駆動するものである。

（発明の解決しようとする課題） 第１の減速タイプ方式の装置は、感光ドラムを一定速度
で回転させるものであるが、レーザビームの走査と感光
ドラム自体の回転とは非同期であるから、回転ムラが生
じ、そのため感光ドラム上を搬送される感光紙の送すム
ラが起る。従ってこのムラをなくすためには極めて精密
なモータを用意しなければならない等の問題点もあり、
又第２の直接ドライブ方式の装置においては、ステッピ
ングモータと感光ドラムとは直結されており、回転多面
鏡の一走査ごとにステッピングモータはｌステップ回転
するものであるから、１ステツプの角度が非常に小さく
形成され、回転ムラは起こらないけれども、回転多面鏡
の面倒れ補正を実施することは不可能である等の問題点
があった。

（課題を解決するための手段） 本発明は、前述の課題を解決することを目的とするもの
で、この目的を達成するために以下記数の同期回転型感
光ドラムの回転制御装置を提供する。

すなわち、光源よりのレーザビームが回転多面鏡で反射
し、ｆＯレンズを通して、光スポットを形成する半導体
装置検出素子と、前記半導体装置検出素子を組込んだ回
転制御手段ど、この手段により減速機構を介して、感光
ドラムを回転せしめるステッピングモータとを具備し、
前記光スポットの位置変位に応じ、前記回転制御手段か
ら発生するパルスにより前記ステッピングモータを駆動
させ、減速機構を介して、前記感光ドラムの回転量を制
御することを特徴とする感光ドラムの回転制御装設を提
供するものである。

（作　用） 光源よりのレーザビームは、コリメータレンズをへて、
モータにより駆動される回転多面鏡の面で反射し、更に
ｆθレンズをへてトリガーミラで反射し、半導体装置検
出素子をへてステッピングモータ回転制御回路に入力す
る。

一方回転多面鏡の面で反射したレーザビームは帯状に走
査され、ｆθレンズを通過して折返しミラで反射し、ス
テッピングモータに駆動される感光ドラム上面に走査、
結像される。

しかして、ステッピングモータは前記半導体装置検出素
子に形成する光スポットの位置変位に応じ、前記制御回
路から発生するパルスにより駆動され、減速装置を介し
て、感光ドラムの回転量を制御することにより回転多面
鏡の面倒れを補正するものである。

（実施例） 以下添付図面を参照して１本発明に係る一実施例を説明
する。

第１図は、本発明に係る回転制御装設を有する感光ドラ
ムを採用した光プリンタの路線配首図である。

レーザーダイオード２４よりのレーザビームはコリメー
タレンズ２５をへて、モータＭにより駆動される回転多
面鏡２６の面で反射し、ｆθレンズ２７をへてトリガー
ミラ２８で反射し、後述する半導体装置検出素子１（以
下単にＰＳＤという）をへて制御回路Ｃに入力する。

一方回転多面鏡２６の面で反射したレーザビームは帯状
に走査され、ｆθレンズ２７を通過して折返しミラ２９
で反射し、感光ドラム３０上面に走査、結像される。

ステッピングモータ１９の回転は、ギアポー２クス等の
減速機構２０を介して感光ドラム３ｏへ伝達される。

しかしてステッピングモータ１９の回転は、後述するよ
うに制御回路Ｃによりコントロールされるものである。

先ず本発明に採用されている半導体装置検出素子１（以
下ＰＳＤという）上における光スポットの位置について
説明する。第６図に図示のようにＰＳＤ　ｌｉの光スポ
ットの位置は下記より求めることができる。

Ｘ２−ＸＩ　　　Ｘ ＸＩ＋Ｘ２　　　Ｌ ここでＸ、ｌ、Ｘ２は各電極から得られる出力信号、兄
は光スポットの位置を示す、ＬはＰＳＤを二分した距離
、Ｒは受光面を示す、そこで縦軸にχ／し、横軸にχを
とると第７図のグラフが成立し、このグラフから判明す
るように光スポット位置人は）（／Ｌに比例している。

本発明では、この関係を利用してポリゴンミラの面倒れ
を検出するものである。

次に本発明の原理について説明する。

第８図は、ポリゴンミラ２６の而倒れ現象が皆無の場合
である０回転多面鏡２６で反射したビームｎ（実線で示
す）は、ｆθレンズ２７を通過して、折返しミラ２９で
反射し、感光ドラム３０−１ｒ−の所定の位置Ａ点で結
像する状態を示す、第９図は、回転多面ｍ２６の面倒れ
があった場合を示すもので、−走査後、主としてモータ
Ｍの軸のブレに起因して回転多面鏡２６に面倒れが発生
すると、ビームｄは破線で図示のように進行し、感光ド
ラム３０のＢ′の位置で結像し、面倒れのない場合の結
像点Ｂより距ｆａｘ−だけずれた位置に結像する。

本発明は前記の結像点の位置ズレをなくすことを目的と
するもので、例えば第１０図に図示のように、回転多面
鏡２６の面倒れがあった場合にも感光ドラム３０回転量
を、ステッピングモータ１９の送りパルス数を制御する
ことにより、破線で示すビームｄ（回転多面鏡の面倒れ
による）が結像点Ｂ′でなく実線で示すビームｎ（回転
多面鏡の面倒れのない）の結像点Ｂで結像するように、
感光ドラム３０の回転量を、ステッピングモータ１９の
送りパルス数を制御することにより可能とするものであ
る。この方法により回転多面鏡２６の面倒れ補正がなさ
れる。

前記回転多面鏡２日の面倒れを補正するために用いられ
る手段として本発明においては、既に説明したＰＳＤを
組込んだ制御回路を採用した。

以下第１１図、第１２図を参照してＰＳＤと回転多面鏡
２６の面倒れとの関係を説明する。

第１１図は回転多面鏡２６の面倒れによるビ・−ムｄ（
破線）、正常ビームｎ（実＆ｌ１ｌ）のスポットのＰＳ
Ｄに対する関係を示すもので、回転多面鏡２６の面倒れ
のあった場合に、その反射ビームｄのスポットはＰＳＤ
においててだけのズレが生じる。このスポットずれては
同時に感光ドラム３０の結像面では面倒れによるビーム
ｄの結像において、χ′だけのズレとなって現れる。す
なわち第１２図において、面倒れによるビームｄの結像
点３′と面倒れのない正常ビームｎの結像点３との間に
χ′のズレが生じる。

本発明は、ＰＳＤを組込んだモータの回転制御回路を採
用して感光ドラムの回転を制御することにより、結像点
のズレをなくすものである０例えば第１２図において、
面倒れのない場合の感光ドラム上の一走査毎の結像位置
を１．２．３．４．５と整数に設定した場合に、面倒れ
によるビームｄの結像点３′の位置が正常ビームｎの結
像位置３となるように感光ドラムの回転を制御し、回転
多面鏡の面倒れ補正を実施するものである。

次に感光ドラム３０の回転用ステッピングモータ１９の
回転を制御する制御回路Ｃについて説明する。

第２図は、前記の制御回路Ｃのブロック図である。レー
ザ光がＰＳＤ　１にトリガーミラ２８に反射後入射され
ると、ＰＳＤ　１の出力を増幅回路２゜３にて増幅し、
位置信号ａ、ｂを出力する。これらの信号を入力して減
算回路４にてｂ−ａの信号を出力し、加算回路５にて、
−（ａ＋ｂ）の信号を出力する。更にこれらの信号を割
算回路８には、ＰＳＤ　１のレーザ受光位置に比例して
おり、この信号を、ＡＤコンバータ１０を通し、デジタ
ル信号に変換し、プリセットカウンタ１２のブリセット
値を制御する事に依りステッピングモ・−タ１９のステ
ップ数に対応するように感光ドラム３０の回転数を制御
して、回転多面鏡２６の面倒れを補正する。

しかし、レーザ光は瞬時にＰＳＤ　１を通過するを駆動
させるまで保持する必要が有る。その為、サンプルホー
ルド回路９を通し、−走査ごとにホールドする。ホール
ドタイミングは、ＰＳＤ　１にレーザ光が入射し、最大
値でホールドする必要が有る。このタイミングには印字
タイミング信号ＢＤを利用する。加算回路５の出力−（
ａ＋ｂ）と、基準電圧７とを比較回路６において比較し
、印字タイミング信号ＢＤを出力する。信号ＢＤはデジ
タル出力バッファへ入力され、印字タイミング信号２２
を出力する。この信号は外部の画像処理回路２３へ出力
される。又、口信号をタイマ回路１１へ入力し、サンプ
ルタイミング信号としがピークになるまで出力され、そ
の間サンプルホールドに達すると、すなわちＴＭが出力
されなくなるタイミングで、サンプルホールド回路９は
、ホールド状態となる。サンプルホールド回路９の出力
ＳＨは、ＡＤコンバータ】０へ入力されデジタル信号Ａ
、Ｂ、Ｃ，Ｄを出力する。デジタル信号Ａ、Ｂ、Ｃ，Ｄ
はプリセットカウンタ１２へ入力される。

ここでクロック発生回路１６で、一定のクロックパルス
を出力しており、このパルス出力ＣＬＫは、ゲート１５
を通り、ステッピングモータ駆動回路１８へ入力され、
ステッピングモータ１９を駆動させ、減速ギアボックス
ｚＯを介して、感光ドラム２１を回転させる。このゲー
ト１５通過後のパルスＣＬＫ’のパルス数を制御する事
に依り、回転多面鏡２６の面倒れを補正する。−走査ご
とに面倒れを検出し、プリセットカウンタ１２へ面倒れ
に比例したデジタル信号Ａ、Ｂ、Ｃ，Ｄを入力すること
によりプリセットカウンタ】、２のプリセット値を制御
し、−走査ごとのゲート１５を通過するパルスＣＬＫ’
の数を制御する。

このように構成された手段の動作について、第３図のタ
イミングチャートを用いて説明する。

第３図において、−（ａ＋ｂ）はＰＳＤ　１よりの位置
信号ａとｂを、加算回路５にて加算した出力を示す、Ｗ
下は基準電圧７と−（ａ＋ｂ）を。

比較回路６で比較した出力を示す。これはＰＳＤｌへの
レーザビーム入射タイミングを検出した信号である。

ＴＭはＢＤを入力するタイマ回路１１の出力を示す、Ｓ
Ｈはサンプルホールド回路９の出力を示す、ＡＢＣＤは
、ＡＤコンバータ１０の出力を示す、このＡＢＣＤは、
アナログ信号ＳＨをデジタル信号化したものである。

ＱＤはプリセットカウンタ１２がプリセット値に達した
ら出力される信号である。ＳＥＴは、クリッププロップ
１３がＢＤによりセットされＱ。

により、リセットされる間の出力を示す、ＣＬＫは、ク
ロック発生回路１６の出力を示す。

ＣＬＫ’はゲート１５の出力を示す。

ゲート１５の出力ＣＬＫ’どステッピングモータ１９の
ステップ数との関係並びに感光ドラム３０の回転角度と
ステッピングモータ１９のステップ数との関係を第４図
、第５図を参照として説明する。

ステッピングモータ駆動回路１８に、第４図のようにＰ
ＳＤにより補正をかけ、パルス数が走査ｌで１０パルス
、走査？で５パルスとなった場合には、モータ１９は走
査１で１０ステツプ、走査２で５ステツプ回転するので
、減速機構２０を介して感光ドラム３０は走査１で角度
θｌ、走査２で角度０２回転する。この際の感光ドラム
３０の回転角度θとモータＭとのステップ数との関係は
次式で表わされる。

θ＝減速比×ステップ数×１ステップ角度。

今、第５図において、 減速比：１１５０ １ステップ：０．７２°とすれば、 θ１＝１１５０Ｘ１０Ｘ０．７２＝０．１４４゜θ２　
＝１１５０Ｘ５Ｘ０．７２＝０．０７２０゜となる。符
号１０，５はパルス数を示す１次に第５図（Ｂ）におい
て、感光ドラム３０の半径をｒとすれば感光ドラム３０
上での走査問隔文は、前式のθ＝０１ θ＝０２を代入して、 ＝０．１２５１”（１２５４ｍ） ＝０．０６２８　（６２，８ｐｍ）となる。

尚木実施例においては、ステー２ピングモータ１９の回
転を、減速装置例えば減速ギアボックス２０を介して感
光ドラム３０に伝達した構成を開示しているが、ハーモ
ニックドライブ等を採用しても同様の目的を達すると共
に、より能率的伝達が実施できることは勿論である。

（効　果） 本発明においては、半導体装置検出素子を組込んだモー
タ回転制御手段を用いて、半導体装置検出素子に入射す
る光スポットの位置が回転多面鏡の面倒れに起因して変
位するのを利用して、前記１ｖ１１１手段より発生する
パルスにより感光ドラムを駆動するステッピングモータ
の回転を制御し、減速機構を介して、感光ドラムの回転
を制御することにより、回転多面鏡の面倒れを補正する
ものである。

従って従来例のものと比較して容易且つ正確に回転多面
鏡の面倒れ現象に対応できる。その結果本発明の回転制
御装置を採用した光偏向器を具えたプリンタの性能向上
に資するものである。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明に係る感光ドラムの回転制御装置を組込
んだ光プリンタの路線配置図。 第２図は本発明に係る制御回路図。 第３図は第２図の波形図。 第４図は第３図のＣＬＫ’信号とパルスモータのステッ
プとの関係を示す説明図。 第５図（Ａ）は感光ドラムの走査ステップと回転角度と
の関係を、又同（Ｂ）はドラム上での走査間隔と回転角
度との関係をそれぞれ示す状態図。 第６図はＰＳＤの光スポツト位置を示す断面図。 第７図はＰＳＤの光スポツト位置と距離との関係を示す
グラフ。 第８図、第９図、第１０図は本発明の原理を示す路線図
で、第８図はポリゴンミラの面倒れのない場合の光の結
像点を示す路線図、第９図はポリゴンミラの面倒れのあ
る場合の結像点を示す路線図、第１０図はポリゴンミラ
の面倒れ補正を行った路線図。 第１１図はＰＳＤ上の結像点の位置ズｌ／を示す路線図
。 第１２図は感光ドラム面上の結像点の位置ズレを示す路
線図。 Ｃ・・・制御回路、１・・・ＰＳＤ、２．３・・・増幅
回路、４・・・減算回路、５・・・加算回路、６・・・
比較回路、７・・・基準電圧、８・・・割算回路、９・
・・サンプルホールド回路、１２・・・プリセットカウ
ンタ、１９・・・ステッピングモータ、２０・・・ギア
ボックス、２１・・・感光ドラム、２４・・・レーザー
ダイオード、２６・・・回転多面鏡、２７・・・ｆθレ
ンズ、２８・・・トリガーミラ、３０・・・感光ドラム
。 出　　願　　人　　コバル電子株式会社代理人　弁理士
　　小　　林　　　　榮第 図 第 図 ＬＫ １’ｌｌｌ［！ＩＪｌｊｆＷＩＩＩＩｉｌｌｌｌＩ１冊
匪了１第 図 第 図 第 Ａ 第 図

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、光源よりのレーザビームが回転多面鏡で反射し、ｆ
   θレンズを通して、光スポットを形成する半導体位置検
   出素子と、前記半導体位置検出素子を組込んだ回転制御
   手段と、この手段の制御により、減速機構を介して感光
   ドラムを回転せしめるステッピングモータとを具備し、
   前記光スポットの位置変位に応じ、前記回転制御手段か
   ら発生するパルスにより前記ステッピングモータを駆動
   させ、減速機構を介して、前記感光ドラムの回転量を制
   御することを特徴とする感光ドラムの回転制御装置。 ２、前記減速機構はギアボックスである請求項１記載の
   感光ドラムの回転制御装置。 ３、レーザビームの入射する半導体装置検出素子と、こ
   の素子よりの出力増幅手段と、この増幅手段よりの信号
   を減算、加算する手段 と、更に前記手段よりの信号を割算する手段と、この割
   算手段よりの信号をデジタル信号に変換し、プリセット
   カウンタのプリセット値を制御する手段とを具備し、前
   記制御手段よりのパルス数に対応してステッピングモー
   タを回動し、減速機構を介して感光ドラムの回転を制御
   することにより回転多面鏡の面倒れを補正することを特
   徴とする請求項１記載の感光ドラムの回転制御装置。 ４、割算手段よりの信号をステッピングモータ駆動まで
   保持するホールド手段を具えた請求項３記載の感光ドラ
   ムの回転制御装置。