JPH02294613A - レーザビーム走査装置 - 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、ポリゴンミラーを回転させることによりレー
ザビームを走査するレーザビーム走査装置に関する． ［従来の技術］ 画信号により変調したレーザビームをｆｆｆｉさせた感
光体に照射して記録画像の静電潜像を形成し、電子写真
プロセスにより普通紙に画像記録するレーザ記録装置が
よく使用されている． 一般に、このようなレーザ記録装置では、レーザビーム
を反射するポリゴンミラーを回転させて，感光体へのレ
ーザビームを走査するようにしている．この場合，ポリ
ゴンミラーを回転させるポリゴンモー夕の回転速度の変
動を検知して、ＰＬＬ（Ｐｈａｓｅ　Ｌｏｃｋｅｄ　Ｌ
ｏｏｐ）制御により一定速度で回転させ、これにより、
レーザビームを所定速度で走査するようにしている． このため、従来のポリゴンモータには、その回転状態を
検知するために，ロータリエンコーダが備えられていた
６ この日ータリエンコーダの一方式として，例えば、周縁
部に一定間隔で切矢部が形成された円板をモータの回転
軸に固定し、その周縁部を通過する光の断続を検知する
ものがよく知られている。

ところが，この場合，円板と発光素子や受光素子のほか
，発光素子を叩動したり、受光素子から検知信号を取り
出したりする各種回路が専用に必要であった． また、他の方式として、モータ内部に回転検知用のコイ
ルを配設して、そのコイルによりロー夕の回転による磁
束の変化を検知するＦＧ方式と呼ばれるものが知られて
いる。

このＦＧ方式の一方式として、モータのロータとステー
タとに歯車状の突起を形成して、ロー夕の回転によるそ
の両者間の磁束変化を検知するものがある。ところが，
この場合、ロータとステータとに歯車状の突起を形成す
るのに工数がかかっていた。また、他の方式として、ス
テータ側のプリント基板にコイルパターンを形成して，
このコイルパターンによりロータ側磁極の磁束を検知す
るものがある．ところが、この場合、コイルバターンは
厳密な寸法精度で形成する必要があり製造が難しかった
。さらに，これらのＦＧ方式では、コイルからは正弦波
状の検知信号が取り出されるが、その検知信号を取り出
してパルス信号に波形成形する回路が専用に必要であっ
た６ ［発明が解決しようとする課題コ このように，従来は，ロータリエンコーダの機能を備え
るために、部品の加工や製造工数がかかると共に部品点
数も多くなるため、装置コストが高くなるという問題が
あった。

本発明は、上記の問題を解決し、装万コストを低下させ
ることができるレーザビーム走査装置を提供することを
目的とする。

［課題を解決するための手段コ 一般に、このようなレーザビーム走査装置には、感光体
の一側部にレーザビームの走査開始時点でレーザビーム
を受光する受光素子が配設され、その検知信号に同期し
て各ラインの画信号によりレーザビームを変調して感光
体に１ラインづつ潜像を形成するようになっているが、
本発明は、その受光素子による検知信号と一定周期の基
準信号との偏差に基づいて、ポリゴンミラーを回転させ
るモータをＰＬＬ制御するようにしたことを特徴とする
ものである． ［作用］ これにより、モータ内に回転状態を検知するロータリー
エンコーダの機構やそれを制御する外部回路を特に備え
る必要がなくなり，装置コストを低下させることができ
るようになる． ［実施例コ 以下，添付図面を参照しながら、本発明の実施例を詳細
に説明する． 第１図は、本発明の一実施例に係るレーザビーム走査装
置の概略構成図を示したものである５図において、６つ
の稜面を有するポリゴンミラ−１は、ポリゴンモータ２
により回転開動され，レーザダイオード３から発射され
たレーザビームは，そのポリゴンミラ−１で反射して，
表面が感光体である感光体ベルト４上を照射しながら、
同図Ｌで示す一定方向に走査するようになっている。

そのレーザビームの走査線上の感光体ベルト４側方には
、そのレーザビームの走査開始時点を検知するための受
光素子５が配設されている。また，ローラ６ａ　，　６
ｂは、図示せぬ吐動装置により回転踵動されて．ｒｓ光
体ベルト４を一定速度で搬送するようになっている。

第２図は、このレーザビーム走査装置のブロック構成図
を示したものである。図において、ライン同期回路７は
、受光素子５による検知信号に基づいてライン同期信号
ＬＮを出力するもので、レーザダイオードドライバ８は
，レーザダイオード３を能動するものである。変調回路
９は，ライン同期信号ＬＮに同期して記録する画像の画
信号を１ラインづつ入力し，その画信号に応じてレーザ
ダイオードドライバ８を制御することにより、レーザダ
イオード３から画信号により変調されたレーザビームを
出力させるものである。

基準クロック発生回路ｌＯは、一定周波数のクロック信
号ＣＫを出力するものである。速度誤差検出回路目は、
ポリゴンモータ２の起動時にポリゴンモータ２の現在速
度と予め設定された定常速度との誤差を示す速度誤差信
号ＤＳを出力するものである。位相誤差検出回路１２は
、ポリゴンモータ２の定常運転時にクロック信号ＧＫと
ライン同期信号ＬＮどの位相誤差を示す位相誤差信号叶
を出力するものである。

加算器ｌ３は、上記位相誤差信号叶と速度誤差信号ＤＳ
の信号値を加算するもので、モータドライブ回路１４は
、その信号に応じた通電電流によりポリゴンモータ２を
駆動するものである。なお、ポリゴンモータ２は、ロー
タリーエンコーダを備えていない通常のブラシレスモー
タである。

以上の構成で、いま、このレーザビーム走査装置が起動
されたとすると、レーザダイオード３はレーザイオード
ドライバ８により馳動されてレーザビームの出力を開始
すると共に、ポリゴンモータ２はモータドライブ回路１
４に関動されて回転を開始する。これにより、レーザダ
イオード３から発射されボリゴンミラーｌで反射したレ
ーザビームは，受光素子５と感光体ベルト４上を、ポリ
ゴンミラー１の１回転当たり６回走査する。

受光素子５はレーザビームを受光するごとに検知信号を
出力し，ライン同期回路７は、その検知信号の入力タイ
ミングでライン同期信号ＬＮを１パルスづつ出力する。

従って、ライン同期信号ＬＮの周波数は，ポリゴンモー
タ２の回転速度に比例したものとなる。一方，基準クロ
ツク発生回路】０が出力するクロック信号ＣＫの周波数
は、ポリゴンモータ２が予め設定されている定常速度で
回転している場合に相当する上記ライン同期信号ＬＮの
周波数Ｆｇに設定されている． いま、ライン同期信号ＬＮの周波数がＦであるとすると
、速度誤差検出回路１１は，ライン同期信号ＬＮとクロ
ツク信号Ｃκの周波数の差（Ｆｓ−Ｆ）に比例した直流
電圧を速度誤差信号ＯＳとして出力する。

一方，このようにライン同期信号ＬＮとクロツク信号Ｃ
Ｋに周波数差がある場合、位相誤差検出回路１２は作動
せずその出力である位相誤差信号ＤＰは零である。

従って、この場合、モータドライブ回路１４は，加算器
１３を介して速度誤差信号ＤＳを入力し、その速度誤差
信号ＤＳに応じてポリゴンモータ２を翻動する．これに
より，ポリゴンモータ２の回転速度が定常速度まで徐々
に上昇するようになる．ポリゴンモータ２が定常速度に
なると，速度誤差信号ＯＳは零になる一方，第３図に示
すように、ライン同期信号ＬＮの周波数はクロック信号
ＣＫに一致するようになる． 本実施例では、クロック信号ＣＫに対するライン同期信
号ＬＮの位相遅れ角の目標値ＯＳが予め設定されており
、位相誤差検出回路ｌ２は，ライン同期信号ＬＮの実際
の位相遅れ角θと上記目標値ＯＳとの差（θ−ＯＳ）を
検知して、その差に比例した直流電圧を位相誤差信号叶
として出力する。そして，モータドライブ回ｗｌ１４は
、位相誤差信号ＤＰによりポリゴンモータ２を即動する
。これにより，例えば、ポリゴンモータ２の回転に遅れ
が生じると通電電流が増加して昧動トルクが上げられて
，その遅れが補正されるというように、ＰＬＬ制御が実
行される。

ところで、上記ＰＬＬ制御では、ライン同期信号ＬＮの
パルスによりポリゴンモータ２の回転状態を検知してい
るが、ポリゴンモータ２をハンチング等を起こすことな
く安定にＰ　Ｌ　Ｌ制御するためには，モータの回転速
度と上記パルスが得られる周期との間に一定の関係が必
要である。この点、本実施例では，１ラインづつ画像記
録するライン周期はｂｌｓ程度に設定しており、ポリゴ
ンミラ−１の稜数は６である。従って、ポリゴンモータ
２の１回転でライン同期信号ＬＮは６バルス出力される
ので、上記ＰＬＬ制御は十分安定に実行することができ
る。これにより、ポリゴンモータ２が一定速度に安定に
サーボ制御され、レーザビームも所定速度で走査される
． この後、ローラ６ａ　，　６ｂが馳動されて感光体ベル
ト４が搬送される一方，変調回路９は，ライン同期信号
ＬＮに同期して画信号を１ラインづつ入力し、その画信
号によりレーザビームを変調する。これにより、感光体
ベルト４に順次静電潜像が形成される。この静電潜像は
，図示せぬ各部により、現像されて記録紙に記録される
ようになる。

以上のように，本実施例では、走査開始タイミングを検
知するためのライン同期信号ＬＮとクロック信号ＣＫと
の位相差に基づいて、ポリゴンモータ２の回転速度の変
動を検知して、所定のＰＬＬ制御によりポリゴンモータ
２を一定速度で旺動ずるようにしている。

これにより、従来のように、ポリゴンモータ２内に、ロ
ータリーエンコーダの機構を備えたり，それを制御する
外部回路を僅える必要がなくなるため、装置コストを低
下させることができる．なお，以上の実施例では、稜数
６のポリゴンミラ−１を使用したが，本発明は、一般に
よく使用される稜数５〜１０のポリゴンミラーに対して
、同様にＰＬＬ制御によりポリゴンモータ２を安定にサ
ーボ制御できると考えられる． ［発明の効果］ 以上のように，本発明によれば，レーザビームの走査開
始時点を検知する受光素子の検知信号と基準信号との偏
差に基づいて、ポリゴンミラー北動用モータをＰＬＬ制
御するようにしたので、モータの回転状態を検知するロ
ータリーエンコーダ機能を特に備える必要がなくなり、
装置コストを低下させることができるようになる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例に係るレーザビーム走査装置
の概略構成図，第２図はそのレーザビーム走査装置のブ
ロック構成図、第３図はクロック信号とライン同期信号
の位相関係を示す信号波形図である。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 画信号により変調されたレーザビームを反射するポリゴ
   ンミラーと、そのポリゴンミラーを回転させることによ
   り反射したレーザビームを一定周期で感光体上を走査さ
   せるモータとを備えているレーザビーム走査装置におい
   て、上記感光体の一側部に配設されレーザビームの走査
   開始時点でレーザビームを受光する受光素子と、その受
   光素子の検知信号に同期して各ラインの画信号によりレ
   ーザビームを変調し上記感光体に１ラインづつ潜像を形
   成する画像形成手段と、上記受光素子による検知信号と
   一定周期の基準信号との偏差に基づいて上記モータをＰ
   ＬＬ制御により一定速度で回転させるモータ制御手段と
   を備えていることを特徴とするレーザビーム走査装置。