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JP2009186778A - Optical scanning device and image forming apparatus using the same - Google Patents

Optical scanning device and image forming apparatus using the same Download PDF

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JP2009186778A
JP2009186778A JP2008026850A JP2008026850A JP2009186778A JP 2009186778 A JP2009186778 A JP 2009186778A JP 2008026850 A JP2008026850 A JP 2008026850A JP 2008026850 A JP2008026850 A JP 2008026850A JP 2009186778 A JP2009186778 A JP 2009186778A
Authority
JP
Japan
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scanning
unit
image
time
amplitude
Prior art date
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Pending
Application number
JP2008026850A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Naohiro Anami
尚宏 阿南
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Kyocera Document Solutions Inc
Original Assignee
Kyocera Mita Corp
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Filing date
Publication date
Application filed by Kyocera Mita Corp filed Critical Kyocera Mita Corp
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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide an optical scanning device in which the amplitude of the oscillation of a scanning mirror which scans a photoreceptor drum with light by oscillating at a mechanical resonance frequency can be corrected, and to provide an image forming apparatus using the optical scanning device. <P>SOLUTION: The optical scanning device includes: a time lag measurement part 211 and a mean processing part 212 which detect the time lag of the timing detected by light beams at optical sensors BD1 and BD2 in either one direction when a photoreceptor drum 43 is reciprocally scanned with an MEMS mirror 420, and obtain the actual scanning time on the basis of the time lag; and a bias voltage calculation part 213 which increases the amplitude of oscillation of the MEMS mirror 420 when the actual scanning time obtained by the mean processing part 212 is longer than a predetermined target scanning time, and reduces the amplitude of oscillation of the MEMS mirror 420 when the actual scanning time is shorter than the target scanning time. <P>COPYRIGHT: (C)2009,JPO&INPIT

Description

本発明は、画像形成に用いられる感光体ドラムを露光する光走査装置、及びこれを用いた画像形成装置に関する。   The present invention relates to an optical scanning apparatus that exposes a photosensitive drum used for image formation, and an image forming apparatus using the same.

従来から、プリンタ、ファクシミリ又は複写機等の画像形成装置において、半導体レーザから出射されたレーザ光を高速で回転するポリゴンミラーに入射させ、ポリゴンミラーで反射させたレーザ光により感光体ドラム上を走査して、感光体ドラムの表面に静電潜像を形成する光走査装置が知られている(例えば、特許文献1参照。)。   Conventionally, in an image forming apparatus such as a printer, a facsimile, or a copying machine, laser light emitted from a semiconductor laser is incident on a polygon mirror that rotates at high speed, and the photosensitive drum is scanned by the laser light reflected by the polygon mirror. An optical scanning device that forms an electrostatic latent image on the surface of a photosensitive drum is known (for example, see Patent Document 1).

また、上述のようなポリゴンミラーの代わりに、半導体プロセスにより基板表面に鏡面を形成したMEMS(Micro Electro Mechanical System)ミラーを用いた光走査装置も知られている(例えば、特許文献2参照。)。MEMSミラーは、ポリゴンミラーよりジッタや面倒れ等の性能に優れている。MEMSミラーは、機械的振動周波数で振動することで、振り角が変化し、レーザ光の走査を行うようになっている。
特開2002−166592号公報 特開2005−308820号公報
An optical scanning device using a micro electro mechanical system (MEMS) mirror in which a mirror surface is formed on a substrate surface by a semiconductor process instead of the polygon mirror as described above is also known (for example, see Patent Document 2). . The MEMS mirror is superior to the polygon mirror in performance such as jitter and surface tilt. The MEMS mirror vibrates at a mechanical vibration frequency, thereby changing the swing angle and scanning the laser beam.
Japanese Patent Application Laid-Open No. 2002-166592 JP 2005-308820 A

しかしながら、MEMSミラーの機械的振動周波数はデバイスの温度に大きく依存しているため、MEMSミラーの温度が変化することで共振周波数が変化し、それにより振幅(振り角)が大きく変化するという不都合があった。   However, since the mechanical vibration frequency of the MEMS mirror greatly depends on the temperature of the device, the resonance frequency changes when the temperature of the MEMS mirror changes, thereby causing a disadvantage that the amplitude (swing angle) changes greatly. there were.

本発明は、このような事情に鑑みて為された発明であり、機械的共振周波数で振動することにより光線で感光体ドラムを走査する走査ミラーの振幅を補正することができる光走査装置、及びこれを用いた画像形成装置を提供することを目的とする。   The present invention has been made in view of such circumstances, and an optical scanning device capable of correcting the amplitude of a scanning mirror that scans a photosensitive drum with a light beam by vibrating at a mechanical resonance frequency, and An object of the present invention is to provide an image forming apparatus using the same.

本発明に係る光走査装置は、画像の走査線を表す光線で露光されることにより静電潜像を形成する感光体ドラムを露光するための光線を出力する光源と、前記光源から出力された光線を反射すると共に、機械的共振周波数で振動することにより前記光線で前記感光体ドラムを走査する走査ミラーと、前記走査ミラーを振動させる駆動部と、前記感光体ドラムに走査される前記画像の走査線における開始側の所定位置に配設された第1光センサと、前記感光体ドラムに走査される前記画像の走査線における終了側の所定位置に配設された第2光センサと、前記走査ミラーによって、前記画像の走査線の走査方向である画像走査方向に前記光線が走査された場合及び当該画像走査方向とは逆方向に前記光線が走査された場合のうち、いずれか一方の場合においてのみ、前記第1光センサで前記光線が検出されたタイミングと前記第2光センサで前記光線が検出されたタイミングとの時間差を検出し、当該時間差に基づき実走査時間を取得する実走査時間取得部と、前記実走査時間取得部によって取得された実走査時間が予め設定された目標走査時間より長い場合、前記走査ミラーの振幅を増大させ、前記実走査時間取得部によって取得された実走査時間が前記目標走査時間より短い場合、前記走査ミラーの振幅を減少させる振幅調整を行う振幅調整部とを備える。   An optical scanning device according to the present invention outputs a light beam for exposing a photosensitive drum that forms an electrostatic latent image by being exposed with a light beam representing a scanning line of an image, and is output from the light source. A scanning mirror that reflects the light beam and vibrates at a mechanical resonance frequency to scan the photosensitive drum with the light beam, a drive unit that vibrates the scanning mirror, and an image of the image scanned on the photosensitive drum. A first optical sensor disposed at a predetermined position on the start side of the scanning line; a second optical sensor disposed at a predetermined position on the end side of the scanning line of the image scanned by the photosensitive drum; One of the case where the light beam is scanned by the scanning mirror in the image scanning direction which is the scanning direction of the scanning line of the image and the case where the light beam is scanned in the direction opposite to the image scanning direction. Only in this case, an actual scan is performed in which a time difference between the timing at which the light beam is detected by the first optical sensor and the timing at which the light beam is detected by the second optical sensor is detected, and an actual scanning time is obtained based on the time difference. When the actual scanning time acquired by the time acquisition unit and the actual scanning time acquisition unit is longer than a preset target scanning time, the amplitude of the scanning mirror is increased and the actual scanning time acquired by the actual scanning time acquisition unit is increased. And an amplitude adjustment unit that performs amplitude adjustment to reduce the amplitude of the scanning mirror when the scanning time is shorter than the target scanning time.

この構成によれば、第1光センサが感光体ドラムに走査される画像の走査線における開始側の所定位置に配設されている。また、第2光センサが感光体ドラムに走査される画像の走査線における終了側の所定位置に配設されている。そして、実走査時間取得部によって、画像の走査線の走査方向である画像走査方向に光線が走査された場合及び当該画像走査方向とは逆方向に光線が走査された場合のうち、いずれか一方の場合においてのみ、第1光センサで光線が検出されたタイミングと第2光センサで光線が検出されたタイミングとの時間差が検出され、当該時間差に基づき実走査時間が取得される。   According to this configuration, the first optical sensor is disposed at a predetermined position on the start side of the scanning line of the image scanned on the photosensitive drum. The second optical sensor is disposed at a predetermined position on the end side of the scanning line of the image scanned on the photosensitive drum. Then, when the light beam is scanned by the actual scanning time acquisition unit in the image scanning direction that is the scanning direction of the scanning line of the image, or when the light beam is scanned in the direction opposite to the image scanning direction, Only in this case, the time difference between the timing when the light beam is detected by the first optical sensor and the timing when the light beam is detected by the second optical sensor is detected, and the actual scanning time is obtained based on the time difference.

機械的共振周波数で振動することにより光線を反射する走査ミラーは、感光体ドラムを走査する際に、光線を往復させることになる。そのため、第1,第2光センサの受光部を画像走査方向に通過して、第1,第2光センサで光線が検出される場合と、第1,第2光センサの受光部を画像走査方向と逆方向に通過して、第1,第2光センサで光線が検出される場合とがある。一方、光センサは、その受光部を光線が通過する方向によって、光線の検出タイミングに差異が生じる場合がある。そのため、もし仮に、画像の走査線の走査方向である画像走査方向に光線が走査された場合と、当該画像走査方向とは逆方向に光線が走査された場合とで両方とも時間差を検出した場合には、検出される時間差にバラツキが生じてしまうおそれがある。   The scanning mirror that reflects the light beam by vibrating at the mechanical resonance frequency reciprocates the light beam when scanning the photosensitive drum. For this reason, when the light beam is detected by the first and second photosensors after passing through the light receiving unit of the first and second photosensors in the image scanning direction, the light receiving unit of the first and second photosensors is scanned. In some cases, the light beam is detected by the first and second optical sensors after passing in the opposite direction. On the other hand, the optical sensor may have a difference in the detection timing of the light depending on the direction in which the light passes through the light receiving unit. Therefore, if a light beam is scanned in the image scanning direction, which is the scanning direction of the scanning line of the image, and a light beam is scanned in a direction opposite to the image scanning direction, a time difference is detected in both cases. May cause variations in the detected time difference.

そこで、実走査時間取得部は、画像走査方向に光線が走査された場合及び当該画像走査方向とは逆方向に光線が走査された場合のうち、いずれか一方の場合においてのみ、第1光センサで光線が検出されたタイミングと第2光センサで光線が検出されたタイミングとの時間差を検出し、この時間差に基づき実走査時間を取得するので、光線の走査方向の違いに起因して検出される時間差にバラツキが生じることを抑制し、時間差の検出精度を向上させることができる結果、実走査時間の取得精度を向上させることができる。   Therefore, the actual scanning time acquisition unit only includes the first optical sensor in either one of the case where the light beam is scanned in the image scanning direction and the case where the light beam is scanned in the direction opposite to the image scanning direction. The time difference between the timing at which the light beam is detected in step 2 and the timing at which the second light sensor detects the light beam is detected, and the actual scanning time is acquired based on this time difference. As a result, it is possible to improve the accuracy in obtaining the actual scanning time.

そして、振幅調整部は、実走査時間取得部によって取得された実走査時間が予め設定された目標走査時間より長い場合、すなわち走査ミラーの振幅が規定値より小さくなって光線の走査速度が遅くなっていると考えられる場合、走査ミラーの振幅を増大させることで、走査ミラーの振幅を規定値に近づけるように補正する。一方、実走査時間取得部によって取得された実走査時間が目標走査時間より短い場合、すなわち走査ミラーの振幅が規定値より大きくなって光線の走査速度が速くなっていると考えられる場合、振幅調整部は、走査ミラーの振幅を減少させることで、走査ミラーの振幅を規定値に近づけるように補正する。これにより、機械的共振周波数で振動することにより光線で感光体ドラムを走査する走査ミラーの振幅を補正することができる。   The amplitude adjustment unit is configured to reduce the scanning speed of the light beam when the actual scanning time acquired by the actual scanning time acquisition unit is longer than the preset target scanning time, that is, the scanning mirror amplitude is smaller than a specified value. If this is considered, the amplitude of the scanning mirror is corrected so as to approach the specified value by increasing the amplitude of the scanning mirror. On the other hand, when the actual scanning time acquired by the actual scanning time acquisition unit is shorter than the target scanning time, that is, when it is considered that the scanning mirror amplitude is larger than the specified value and the scanning speed of the light beam is increased, the amplitude adjustment is performed. The unit corrects the amplitude of the scanning mirror so as to approach a specified value by decreasing the amplitude of the scanning mirror. Thereby, the amplitude of the scanning mirror that scans the photosensitive drum with the light beam can be corrected by oscillating at the mechanical resonance frequency.

また、前記実走査時間取得部は、前記走査ミラーによって、前記画像走査方向に前記光線が走査された場合のみ、前記実走査時間を取得することが好ましい。   Further, it is preferable that the actual scanning time acquisition unit acquires the actual scanning time only when the light beam is scanned in the image scanning direction by the scanning mirror.

この構成によれば、走査ミラーによって、画像走査方向に光線が走査された場合のみ、実走査時間取得部によって、実走査時間が取得されるので、実際に画像形成が行われるときと同じ方向に光線が走査されたときの時間差が直接計測されて、画像形成を行うときの時間差と、走査ミラーの振幅調整を行うときの時間差との間でのずれが低減される結果、振幅調整の精度を向上させることが可能となる。   According to this configuration, only when the light beam is scanned in the image scanning direction by the scanning mirror, the actual scanning time is acquired by the actual scanning time acquisition unit. Therefore, in the same direction as when image formation is actually performed. The time difference when the light beam is scanned is directly measured, and the difference between the time difference when the image is formed and the time difference when the amplitude of the scanning mirror is reduced is reduced. It becomes possible to improve.

また、前記第1光センサは、複数の光検出素子を備え、当該複数の光検出素子による検出信号に基づいて温度補償を行うものであり、前記第2光センサは、複数の光検出素子を備え、当該複数の光検出素子による検出信号に基づいて温度補償を行うものであることが好ましい。   The first photosensor includes a plurality of photodetecting elements, and performs temperature compensation based on detection signals from the plurality of photodetecting elements. The second photosensor includes a plurality of photodetecting elements. It is preferable that temperature compensation is performed based on detection signals from the plurality of light detection elements.

この構成によれば、第1光センサは、複数の光検出素子を備え、当該複数の光検出素子による検出信号に基づいて温度補償を行い、第2光センサは、複数の光検出素子を備え、当該複数の光検出素子による検出信号に基づいて温度補償を行うので、温度変化に起因して第1、第2光センサにおける光線の検出精度が低下するおそれが低減される結果、実走査時間取得部による時間差の検出精度が低下してしまうおそれが低減される。   According to this configuration, the first light sensor includes a plurality of light detection elements, performs temperature compensation based on detection signals from the plurality of light detection elements, and the second light sensor includes a plurality of light detection elements. Since the temperature compensation is performed based on the detection signals from the plurality of photodetecting elements, the possibility that the detection accuracy of the light beam in the first and second photosensors decreases due to the temperature change is reduced. The possibility that the detection accuracy of the time difference by the acquisition unit is reduced is reduced.

また、前記実走査時間取得部は、前記時間差を複数回検出し、当該複数の時間差の平均値を前記実走査時間として取得することが好ましい。   Further, it is preferable that the actual scanning time acquisition unit detects the time difference a plurality of times and acquires an average value of the plurality of time differences as the actual scanning time.

この構成によれば、実走査時間取得部によって、前記時間差が複数回検出され、当該複数の時間差の平均値が実走査時間として取得されるので、1回のみの前記時間差の検出値をそのまま実走査時間として用いるときよりも、時間差のバラツキによる誤差を低減して、実走査時間の取得精度を向上することができる。   According to this configuration, the actual scanning time acquisition unit detects the time difference a plurality of times, and an average value of the plurality of time differences is acquired as the actual scanning time. It is possible to reduce the error due to the variation in the time difference and improve the acquisition accuracy of the actual scanning time than when using it as the scanning time.

また、前記駆動部は、前記走査ミラーの機械的共振周波数と一致するように周波数が設定された周期信号を、所定の直流電圧に重畳させて、前記走査ミラーへ供給することにより前記走査ミラーを振動させ、前記振幅調整部は、前記直流電圧を上昇させることにより前記走査ミラーの振幅を増大させ、前記直流電圧を低下させることにより前記走査ミラーの振幅を減少させることで、前記振幅調整を行うことが好ましい。   Further, the drive unit superimposes a periodic signal, the frequency of which is set to coincide with the mechanical resonance frequency of the scanning mirror, on a predetermined DC voltage, and supplies the scanning mirror to the scanning mirror. The amplitude adjustment unit adjusts the amplitude by increasing the amplitude of the scanning mirror by increasing the DC voltage and decreasing the amplitude of the scanning mirror by decreasing the DC voltage. It is preferable.

この構成によれば、駆動部によって、走査ミラーの機械的共振周波数と一致するように周波数が設定された周期信号が、所定の直流電圧に重畳されて、走査ミラーへ供給されることにより走査ミラーが振動する。そうすると、走査ミラーへ供給される、直流電圧成分が増大すると走査ミラーの振幅が増大し、直流電圧成分が減少すると走査ミラーの振幅が減少することになる。従って、振幅調整部は、前記直流電圧を上昇させることにより走査ミラーの振幅を増大させ、前記直流電圧を低下させることにより走査ミラーの振幅を減少させることができる。   According to this configuration, a periodic signal whose frequency is set to match the mechanical resonance frequency of the scanning mirror by the drive unit is superimposed on the predetermined DC voltage and supplied to the scanning mirror, thereby causing the scanning mirror to Vibrates. Then, when the DC voltage component supplied to the scanning mirror increases, the amplitude of the scanning mirror increases, and when the DC voltage component decreases, the amplitude of the scanning mirror decreases. Therefore, the amplitude adjusting unit can increase the amplitude of the scanning mirror by increasing the DC voltage, and can decrease the amplitude of the scanning mirror by decreasing the DC voltage.

また、本発明に係る画像形成装置は、上述の光走査装置と、前記感光体ドラムと、前記感光体ドラムに用紙を供給する用紙搬送部と、前記感光体ドラムに形成された静電潜像に基づいて、前記用紙搬送部によって供給された用紙に画像を形成する像形成部とを備える。   An image forming apparatus according to the present invention includes the above-described optical scanning device, the photosensitive drum, a paper transport unit that supplies paper to the photosensitive drum, and an electrostatic latent image formed on the photosensitive drum. And an image forming unit that forms an image on the sheet supplied by the sheet conveying unit.

この構成によれば、上述の光走査装置によって、機械的共振周波数で振動することにより光線で感光体ドラムを走査する走査ミラーの振幅を補正することができる。そして、振幅が補正された走査ミラーによって感光体ドラムが露光されることにより、感光体ドラムに静電潜像が形成され、この静電潜像に基づいて用紙に画像が形成されるので、温度変化により走査ミラーの振幅が変化して画像品質が劣化するおそれが低減される。   According to this configuration, the amplitude of the scanning mirror that scans the photosensitive drum with the light beam can be corrected by oscillating at the mechanical resonance frequency by the above-described optical scanning device. Then, the photosensitive drum is exposed by the scanning mirror whose amplitude is corrected, whereby an electrostatic latent image is formed on the photosensitive drum, and an image is formed on the sheet based on the electrostatic latent image. The risk that the amplitude of the scanning mirror changes due to the change and the image quality deteriorates is reduced.

また、前記光走査装置において前記用紙搬送部により搬送された1枚分の用紙への画像形成に関わる前記感光体ドラムの露光が実行される期間、前記振幅調整部による振幅調整の実行を禁止する振幅調整禁止部をさらに備えることが好ましい。   In the optical scanning device, execution of amplitude adjustment by the amplitude adjustment unit is prohibited during a period in which exposure of the photosensitive drum related to image formation on one sheet of paper conveyed by the paper conveyance unit is executed. It is preferable to further include an amplitude adjustment prohibition unit.

この構成によれば、光走査装置において用紙搬送部により搬送された1枚分の用紙への画像形成に関わる前記感光体ドラムの露光が実行される期間、振幅調整部による振幅調整の実行が禁止されるので、1枚の用紙に形成される画像の途中で走査ミラーの振幅が変化して、画像にずれが生じてしまうおそれが低減される。   According to this configuration, execution of amplitude adjustment by the amplitude adjustment unit is prohibited during a period in which exposure of the photosensitive drum related to image formation on one sheet of paper conveyed by the paper conveyance unit in the optical scanning device is performed. Therefore, the possibility that the amplitude of the scanning mirror changes in the middle of the image formed on one sheet and the image is displaced is reduced.

このような構成の光走査装置は、機械的共振周波数で振動することにより光線で感光体ドラムを走査する走査ミラーの振幅を補正することができる。   The optical scanning device having such a configuration can correct the amplitude of the scanning mirror that scans the photosensitive drum with the light beam by vibrating at the mechanical resonance frequency.

また、このような構成の画像形成装置は、光走査装置によって振幅が補正された走査ミラーによって感光体ドラムが露光されることにより、感光体ドラムに静電潜像が形成され、この静電潜像に基づいて用紙に画像が形成されるので、温度変化により走査ミラーの振幅が変化して画像品質が劣化するおそれが低減される。   Further, in the image forming apparatus having such a configuration, an electrostatic latent image is formed on the photosensitive drum by exposing the photosensitive drum by the scanning mirror whose amplitude is corrected by the optical scanning device. Since the image is formed on the paper based on the image, the possibility that the amplitude of the scanning mirror changes due to the temperature change and the image quality deteriorates is reduced.

以下、本発明に係る実施形態を図面に基づいて説明する。なお、各図において同一の符号を付した構成は、同一の構成であることを示し、その説明を省略する。図1は、本発明の一実施形態に係る画像形成装置の一例である複写機の内部構成を概略的に示す構造図である。図2は、図1に示す複写機1の電気的構成の一例を示すブロック図である。なお、画像形成装置は、複写機に限られず、プリンタ、ファクシミリ、あるいはこれらの機能を兼ね備えた複合機等であってもよい。   Embodiments according to the present invention will be described below with reference to the drawings. In addition, the structure which attached | subjected the same code | symbol in each figure shows that it is the same structure, The description is abbreviate | omitted. FIG. 1 is a structural diagram schematically showing an internal configuration of a copying machine as an example of an image forming apparatus according to an embodiment of the present invention. FIG. 2 is a block diagram showing an example of the electrical configuration of the copying machine 1 shown in FIG. The image forming apparatus is not limited to a copying machine, but may be a printer, a facsimile, or a multifunction machine having these functions.

この複写機1は、本体部2と、本体部2の左方に配設されたスタックトレイ3と、本体部2の上部に配設された原稿読取部5と、原稿読取部5の上方に配設された原稿給送部6と、本体部2の内部に配設された制御部100とを有している。   The copying machine 1 includes a main unit 2, a stack tray 3 disposed on the left side of the main unit 2, a document reading unit 5 disposed on the top of the main unit 2, and an upper side of the document reading unit 5. A document feeding unit 6 disposed and a control unit 100 disposed inside the main body unit 2 are provided.

複写機1のフロント部には、略長方形の操作パネル部47が設けられている。操作パネル部47は、表示部473と、操作キー部476とを備えている。表示部473は、例えばタッチパネル機能を有する液晶ディスプレイ等によって構成されている。操作キー部476は、例えばユーザが印刷実行指示を入力するためのスタートキーや、印刷部数等を入力するためのテンキー等の各種キースイッチを備えている。   A substantially rectangular operation panel 47 is provided at the front of the copying machine 1. The operation panel unit 47 includes a display unit 473 and an operation key unit 476. The display unit 473 is configured by, for example, a liquid crystal display having a touch panel function. The operation key unit 476 includes various key switches such as a start key for the user to input a print execution instruction and a numeric keypad for inputting the number of copies to be printed.

原稿読取部5は、CCD(Charge Coupled Device)512及び露光ランプ511等からなるスキャナ部51と、ガラス等の透明部材により構成された原稿台52及び原稿読取スリット53とを備える。スキャナ部51は、図略の駆動部によって移動可能に構成され、原稿台52に載置された原稿を読み取るときは、原稿台52に対向する位置で原稿面に沿って移動され、原稿画像を走査しつつ取得した画像データを制御部100へ出力する。また、原稿給送部6により給送された原稿を読み取るときは、原稿読取スリット53と対向する位置に移動され、原稿読取スリット53を介して原稿給送部6による原稿の搬送動作と同期して原稿の画像を取得し、その画像データを制御部100へ出力する。   The document reading unit 5 includes a scanner unit 51 including a CCD (Charge Coupled Device) 512, an exposure lamp 511, and the like, and a document table 52 and a document reading slit 53 made of a transparent member such as glass. The scanner unit 51 is configured to be movable by a drive unit (not shown). When reading a document placed on the document table 52, the scanner unit 51 is moved along the document surface at a position facing the document table 52, and the document image is scanned. The image data acquired while scanning is output to the control unit 100. Further, when reading a document fed by the document feeding unit 6, the document is moved to a position facing the document reading slit 53 and synchronized with the document feeding operation by the document feeding unit 6 via the document reading slit 53. The image of the original is acquired and the image data is output to the control unit 100.

原稿給送部6は、原稿を載置するための原稿載置部61と、画像読み取り済みの原稿を排出するための原稿排出部62と、原稿載置部61に載置された原稿を1枚ずつ繰り出して原稿読取スリット53に対向する位置へ搬送し、原稿排出部62へ排出する原稿搬送機構63とを備える。   The document feeding unit 6 includes a document placing unit 61 for placing a document, a document discharge unit 62 for discharging a document whose image has been read, and a document placed on the document placing unit 61. A document transport mechanism 63 is provided that feeds the sheets one by one to transport them to a position facing the document reading slit 53 and discharges them to the document discharge section 62.

本体部2は、複数の給紙カセット461と、給紙カセット461から用紙を1枚ずつ繰り出して画像形成部40へ搬送する給紙ローラ462と、給紙カセット461から搬出されてきた用紙に画像を形成する画像形成部40と、装置全体の動作制御を司る制御部100とを備える。   The main body 2 includes a plurality of paper feed cassettes 461, a paper feed roller 462 that feeds the paper from the paper feed cassette 461 one by one and transports it to the image forming unit 40, and an image on the paper carried out from the paper feed cassette 461. And an image forming unit 40 that controls the operation of the entire apparatus.

画像形成部40は、用紙搬送部411、光走査装置42、感光体ドラム43、現像部44、転写部41、及び定着部45を備えている。用紙搬送部411は、画像形成部40内の用紙搬送路中に設けられ、給紙ローラ462によって搬送されてきた用紙を感光体ドラム43に供給する搬送ローラ412や、用紙をスタックトレイ3又は排出トレイ48まで搬送する搬送ローラ463,464等を備えている。   The image forming unit 40 includes a paper transport unit 411, an optical scanning device 42, a photosensitive drum 43, a developing unit 44, a transfer unit 41, and a fixing unit 45. The paper transport unit 411 is provided in the paper transport path in the image forming unit 40, and includes a transport roller 412 that supplies the paper transported by the paper feed roller 462 to the photosensitive drum 43, and a paper sheet that is discharged from the stack tray 3. Conveying rollers 463 and 464 that convey to the tray 48 are provided.

光走査装置42は、制御部100から出力された画像データに基づきレーザ光等を出力して感光体ドラム43を露光することで、感光体ドラム43上に静電潜像を形成する。現像部44は、感光体ドラム43上の静電潜像をトナー現像してトナー像を形成する。転写部41は、感光体ドラム43上のトナー像を用紙に転写する。定着部45は、トナー像が転写された用紙を加熱してトナー像を用紙に定着させる。   The optical scanning device 42 forms an electrostatic latent image on the photosensitive drum 43 by outputting laser light or the like based on the image data output from the control unit 100 and exposing the photosensitive drum 43. The developing unit 44 develops the electrostatic latent image on the photosensitive drum 43 with toner to form a toner image. The transfer unit 41 transfers the toner image on the photosensitive drum 43 to a sheet. The fixing unit 45 heats the sheet on which the toner image is transferred to fix the toner image on the sheet.

この場合、現像部44、転写部41、及び定着部45が、請求項における像形成部の一例に相当している。   In this case, the developing unit 44, the transfer unit 41, and the fixing unit 45 correspond to an example of an image forming unit in claims.

制御部100は、例えば所定の演算処理を実行するCPU(Central Processing Unit)と、所定の制御プログラムが記憶されたROM(Read Only Memory)と、データを一時的に記憶するRAM(Random Access Memory)と、これらの周辺回路等とを備えて構成されている。制御部100には、原稿読取部5、画像形成部40、操作パネル部47、及びHDD(Hard Disk Drive)150が接続されている。そして、制御部100は、ROMやHDD150等に記憶された制御プログラムを実行することにより、複写制御部101、及び振幅調整制御部111(振幅調整禁止部)として機能する。   The control unit 100 includes, for example, a CPU (Central Processing Unit) that executes predetermined arithmetic processing, a ROM (Read Only Memory) that stores a predetermined control program, and a RAM (Random Access Memory) that temporarily stores data. And these peripheral circuits and the like. The control unit 100 is connected to the document reading unit 5, the image forming unit 40, the operation panel unit 47, and an HDD (Hard Disk Drive) 150. The control unit 100 functions as a copy control unit 101 and an amplitude adjustment control unit 111 (amplitude adjustment prohibition unit) by executing a control program stored in the ROM, the HDD 150, or the like.

複写制御部101は、装置内の各部の動作を制御して、原稿画像の複写を実行する。具体的には、複写制御部101は、原稿読取部5によって原稿から読み取られた画像データを画像形成部40へ送信し、画像形成部40によって、当該画像の画像形成を実行させる。   A copy control unit 101 controls the operation of each unit in the apparatus to execute copying of a document image. Specifically, the copy control unit 101 transmits image data read from the document by the document reading unit 5 to the image forming unit 40, and causes the image forming unit 40 to perform image formation of the image.

振幅調整制御部111は、光走査装置42において用紙搬送部411により搬送された1枚分の用紙への画像形成に関わる感光体ドラム43の露光が実行される期間、光走査装置42における振幅調整の実行を禁止する。   The amplitude adjustment control unit 111 performs amplitude adjustment in the optical scanning device 42 during a period in which exposure of the photosensitive drum 43 related to image formation on one sheet of paper conveyed by the paper conveyance unit 411 in the optical scanning device 42 is executed. Is prohibited.

図3は、本発明の一実施形態に係る光走査装置42の構成の一例を説明するための説明図である。図3に示す光走査装置42は、光センサBD1(第1光センサ)、光センサBD2(第2光センサ)、レーザダイオードLD(光源)、及びMEMSミラー420(走査ミラー)を備えている。光センサBD1は、画像の走査線における開始側の感光体ドラム43の端部付近に配設されている。光センサBD2は、画像の走査線における終了側の感光体ドラム43の端部付近に配設されている。   FIG. 3 is an explanatory diagram for explaining an example of the configuration of the optical scanning device 42 according to an embodiment of the present invention. The optical scanning device 42 shown in FIG. 3 includes an optical sensor BD1 (first optical sensor), an optical sensor BD2 (second optical sensor), a laser diode LD (light source), and a MEMS mirror 420 (scanning mirror). The optical sensor BD1 is disposed in the vicinity of the end of the photosensitive drum 43 on the start side in the image scanning line. The optical sensor BD2 is disposed in the vicinity of the end of the photosensitive drum 43 on the end side in the scanning line of the image.

光センサBD1,BD2は、それぞれ複数の光検出素子を備え、当該複数の光検出素子による検出信号に基づいて温度補償を行うようになっている。光センサBD1,BD2としては、例えば浜松ホトニクス(株)社製の型式S−9684を用いることができる。このような構成の光センサBD1,BD2は、レーザ光の検出タイミングが温度補償されて精度よく検出できる。   Each of the optical sensors BD1 and BD2 includes a plurality of light detection elements, and performs temperature compensation based on detection signals from the plurality of light detection elements. As the optical sensors BD1 and BD2, for example, model S-9684 manufactured by Hamamatsu Photonics Co., Ltd. can be used. The optical sensors BD1 and BD2 having such a configuration can accurately detect the detection timing of the laser light with temperature compensation.

光走査装置42は、後述するドライバ回路224から出力される駆動信号に応じて機械的共振周波数で振動することにより、レーザダイオードLDから出力されたレーザ光を反射させて感光体ドラム43を走査するようになっている。そして、走査されたレーザ光が光センサBD1,BD2に照射されたとき、光センサBD1,BD2から、それぞれ後述する時間差計測部211へレーザ光の検出タイミングを示す検出信号が出力される。   The optical scanning device 42 scans the photosensitive drum 43 by reflecting the laser beam output from the laser diode LD by oscillating at a mechanical resonance frequency in accordance with a drive signal output from a driver circuit 224 described later. It is like that. When the scanned laser beams are applied to the optical sensors BD1 and BD2, detection signals indicating the detection timing of the laser beams are output from the optical sensors BD1 and BD2 to the time difference measuring unit 211 described later.

図4は、図3に示す光走査装置42の電気的構成の一例を示すブロック図である。図4に示す光走査装置42は、光センサBD1,BD2、レーザダイオードLD、MEMSミラー420、走査制御部421、駆動部422、及びスイッチング素子423を備えて構成されている。そして、光センサBD1,BD2、及びレーザダイオードLDは、走査制御部421に接続され、MEMSミラー420は、駆動部422に接続されている。   FIG. 4 is a block diagram showing an example of the electrical configuration of the optical scanning device 42 shown in FIG. The optical scanning device 42 shown in FIG. 4 includes optical sensors BD1 and BD2, a laser diode LD, a MEMS mirror 420, a scanning control unit 421, a driving unit 422, and a switching element 423. The optical sensors BD 1 and BD 2 and the laser diode LD are connected to the scanning control unit 421, and the MEMS mirror 420 is connected to the driving unit 422.

走査制御部421は、例えば所定の演算処理を実行するCPU、所定の制御プログラムが記憶されたROM、データを一時的に記憶するRAM、時間を計時するタイマ回路、及びこれらの周辺回路等を備えて構成されている。そして、走査制御部421は、当該ROM等に記憶された制御プログラムを実行することにより、LD制御部210、時間差計測部211、平均処理部212、及びバイアス電圧算出部213として機能する。   The scanning control unit 421 includes, for example, a CPU that executes predetermined arithmetic processing, a ROM that stores a predetermined control program, a RAM that temporarily stores data, a timer circuit that measures time, peripheral circuits thereof, and the like. Configured. The scan control unit 421 functions as an LD control unit 210, a time difference measurement unit 211, an average processing unit 212, and a bias voltage calculation unit 213 by executing a control program stored in the ROM or the like.

なお、例えば制御部100が、所定の制御プログラムを実行することで、走査制御部421として機能するようになっていてもよい。また、振幅調整制御部111を、光走査装置42が備えてもよい。   For example, the control unit 100 may function as the scanning control unit 421 by executing a predetermined control program. The optical scanning device 42 may include the amplitude adjustment control unit 111.

LD制御部210は、画像形成の実行時には、複写制御部101から送信された画像データから、走査線を表す信号を生成してレーザダイオードLDへ出力する。これにより、LD制御部210は、レーザダイオードLDから、画像データの走査線を表すレーザ光をMEMSミラー420へ照射させる。   When executing image formation, the LD control unit 210 generates a signal representing a scanning line from the image data transmitted from the copy control unit 101 and outputs the signal to the laser diode LD. Thereby, the LD control unit 210 irradiates the MEMS mirror 420 with laser light representing the scanning line of the image data from the laser diode LD.

LD制御部210の、MEMSミラー420の振幅(振り角)調節時の動作、及び時間差計測部211、平均処理部212、バイアス電圧算出部213の動作については後述する。   The operation of the LD control unit 210 when adjusting the amplitude (swing angle) of the MEMS mirror 420 and the operations of the time difference measurement unit 211, the average processing unit 212, and the bias voltage calculation unit 213 will be described later.

駆動部422は、例えば発振回路を用いて構成された駆動クロック生成部221、DAコンバータ222、重畳回路223、及びドライバ回路224を備える。DAコンバータ222は、スイッチング素子423を介してバイアス電圧算出部213と接続されている。駆動部422は、MEMSミラー420を、機械的共振周波数fcで振動させる。また、駆動部422は、バイアス電圧算出部213によってDAコンバータ222に設定された電圧値に応じて、MEMSミラー420の振幅(振り角)を調節する。   The drive unit 422 includes a drive clock generation unit 221, a DA converter 222, a superimposing circuit 223, and a driver circuit 224 configured using, for example, an oscillation circuit. The DA converter 222 is connected to the bias voltage calculation unit 213 via the switching element 423. The drive unit 422 causes the MEMS mirror 420 to vibrate at the mechanical resonance frequency fc. Further, the drive unit 422 adjusts the amplitude (swing angle) of the MEMS mirror 420 according to the voltage value set in the DA converter 222 by the bias voltage calculation unit 213.

図5は、図4に示す駆動クロック生成部221の動作を説明するための説明図である。駆動クロック生成部221は、MEMSミラー420の機械的共振周波数fcと一致するように予め周波数が設定されたクロック信号CLK(周期信号)を生成する発振回路である。クロック信号CLKの周期は、tcyc=1/fcに設定されている。   FIG. 5 is an explanatory diagram for explaining the operation of the drive clock generator 221 shown in FIG. The drive clock generation unit 221 is an oscillation circuit that generates a clock signal CLK (periodic signal) having a frequency set in advance so as to match the mechanical resonance frequency fc of the MEMS mirror 420. The cycle of the clock signal CLK is set to tcyc = 1 / fc.

図6は、図4に示すDAコンバータ222の動作を説明するための説明図である。DAコンバータ222は、バイアス電圧算出部213によって設定された電圧Vbの直流電圧を、バイアス電圧Vbiasとして重畳回路223へ出力する。   FIG. 6 is an explanatory diagram for explaining the operation of the DA converter 222 shown in FIG. The DA converter 222 outputs the DC voltage of the voltage Vb set by the bias voltage calculation unit 213 to the superposition circuit 223 as the bias voltage Vbias.

図7は、図4に示す重畳回路223の動作を説明するための説明図である。重畳回路223は、駆動クロック生成部221において生成されたクロック信号CLKをDAコンバータ222から出力されたバイアス電圧Vbiasに重畳させて得られた駆動電圧Vmを、ドライバ回路224へ出力する。   FIG. 7 is an explanatory diagram for explaining the operation of the superposition circuit 223 shown in FIG. The superimposing circuit 223 outputs the driving voltage Vm obtained by superimposing the clock signal CLK generated by the driving clock generation unit 221 on the bias voltage Vbias output from the DA converter 222 to the driver circuit 224.

ドライバ回路224は、重畳回路223から出力された駆動電圧VmをMEMSミラー420へ出力してMEMSミラー420を振動させる。この場合、MEMSミラー420の振幅、すなわち図3に示す振り角Aは、駆動電圧Vmに含まれる直流電圧成分であるバイアス電圧Vbiasが増大するほど増大し、バイアス電圧Vbiasが減少するほど減少する。これにより、駆動部422は、バイアス電圧算出部213によって設定されたバイアス電圧Vbiasの設定値に応じて、MEMSミラー420の振り角Aを調節することができる。   The driver circuit 224 outputs the drive voltage Vm output from the superimposing circuit 223 to the MEMS mirror 420 to vibrate the MEMS mirror 420. In this case, the amplitude of the MEMS mirror 420, that is, the swing angle A shown in FIG. 3, increases as the bias voltage Vbias, which is a DC voltage component included in the drive voltage Vm, increases, and decreases as the bias voltage Vbias decreases. Accordingly, the drive unit 422 can adjust the swing angle A of the MEMS mirror 420 according to the set value of the bias voltage Vbias set by the bias voltage calculation unit 213.

次に、このように構成された複写機1の動作の一例について説明する。図8は、図2に示す複写機1の動作の一例を示すフローチャートである。まず、例えば複写機1の電源が投入されたときや、複数の用紙に対する連続印字中における、用紙と用紙の間(例えば、用紙1枚分の画像形成実行毎)等、光走査装置42において感光体ドラム43の露光が実行されていないとき(ステップS1でNO)、振幅調整制御部111によって、MEMSミラー420の振幅調整を指示する制御信号が、光走査装置42へ出力される。   Next, an example of the operation of the copying machine 1 configured as described above will be described. FIG. 8 is a flowchart showing an example of the operation of the copying machine 1 shown in FIG. First, for example, when the power of the copying machine 1 is turned on, or during continuous printing on a plurality of sheets, between the sheets (for example, every time image formation is performed for one sheet), the optical scanning device 42 performs photosensitivity. When the exposure of the body drum 43 is not executed (NO in step S1), the amplitude adjustment control unit 111 outputs a control signal instructing the amplitude adjustment of the MEMS mirror 420 to the optical scanning device 42.

そうすると、振幅調整制御部111からの制御信号に応じて、スイッチング素子423がオンされる(ステップS2)。そして、走査制御部421及び駆動部422による振幅調整処理が以下のように実行される。   Then, the switching element 423 is turned on according to the control signal from the amplitude adjustment control unit 111 (step S2). Then, amplitude adjustment processing by the scanning control unit 421 and the drive unit 422 is executed as follows.

まず、LD制御部210は、MEMSミラー420の振幅(振り角)調整を行う際、例えば予め設定された期間、レーザダイオードLDの発光を継続させる。   First, when adjusting the amplitude (swing angle) of the MEMS mirror 420, the LD control unit 210 continues the light emission of the laser diode LD, for example, for a preset period.

次に、時間差計測部211は、光センサBD1,BD2によるレーザ光の検出信号を受信する。そして、時間差計測部211は、例えばタイマ回路を用いて、光センサBD1によってレーザ光が検出されてから光センサBD2によってレーザ光が検出されるまでの時間差△tを計測する(ステップS3)。   Next, the time difference measuring unit 211 receives a laser beam detection signal from the optical sensors BD1 and BD2. Then, the time difference measuring unit 211 measures a time difference Δt from when the laser light is detected by the optical sensor BD1 until the laser light is detected by the optical sensor BD2, for example, using a timer circuit (step S3).

ところで、MEMSミラー420は、図3に示す振り角Aで振動することによってレーザ光を走査するから、レーザ光は、感光体ドラム43上を往復することになる。このとき、光センサBD1,BD2のように、温度補償用に複数の光検出素子を備えた光センサを用いると、各光センサにおける複数の光検出素子の配置位置の関係で、画像走査方向にレーザ光が走査された場合と、画像走査方向と逆にレーザ光が走査された場合とで、光センサBD1,BD2によってレーザ光が検出されるタイミングにずれが生じるおそれがある。   By the way, the MEMS mirror 420 scans the laser beam by oscillating at the swing angle A shown in FIG. 3, so that the laser beam reciprocates on the photosensitive drum 43. At this time, if an optical sensor provided with a plurality of photodetecting elements for temperature compensation is used like the photosensors BD1 and BD2, in the image scanning direction due to the arrangement position of the plurality of photodetecting elements in each photosensor. There is a possibility that the timing at which the laser light is detected by the optical sensors BD1 and BD2 may be different between when the laser light is scanned and when the laser light is scanned in the direction opposite to the image scanning direction.

そのため、時間差計測部211は、画像走査方向にレーザ光が走査された場合と、画像走査方向と逆にレーザ光が走査された場合とのうち、いずれか一方の場合においてのみ、光センサBD1でレーザ光が検出されたタイミングと光センサBD2でレーザ光が検出されたタイミングとの時間差△tを検出することが好ましい。これにより、レーザ光の走査方向の違いによる、光センサBD1,BD2におけるレーザ光検出タイミングのバラツキが低減されるので、時間差△tの検出精度を向上させることができる。   Therefore, the time difference measuring unit 211 uses the optical sensor BD1 only in one of the case where the laser beam is scanned in the image scanning direction and the case where the laser beam is scanned in the opposite direction to the image scanning direction. It is preferable to detect a time difference Δt between the timing when the laser beam is detected and the timing when the laser beam is detected by the optical sensor BD2. Thereby, variation in the laser light detection timing in the optical sensors BD1 and BD2 due to the difference in the scanning direction of the laser light is reduced, so that the detection accuracy of the time difference Δt can be improved.

また、温度補償用に複数の光検出素子を備えた光センサを光センサBD1,BD2として用いつつ、時間差△tの検出精度を向上させることができるので、温度の影響による時間差△tの検出誤差を低減することが容易となる。   In addition, since it is possible to improve the detection accuracy of the time difference Δt while using an optical sensor having a plurality of light detection elements for temperature compensation as the optical sensors BD1 and BD2, a detection error of the time difference Δt due to the influence of temperature. Can be easily reduced.

なお、光線が走査される方向によって、光線の検出タイミングにずれが生じる現象は、温度補償用に複数の光検出素子を備えた光センサにおいて顕著であるが、他の光センサにおいても同様の現象が生じるおそれがあり、光センサBD1,BD2は、温度補償用に複数の光検出素子を備えたものに限らない。   Note that the phenomenon in which the detection timing of the light beam varies depending on the direction in which the light beam is scanned is significant in a photosensor having a plurality of photodetection elements for temperature compensation, but the same phenomenon also occurs in other photosensors. The photosensors BD1 and BD2 are not limited to those having a plurality of photodetecting elements for temperature compensation.

また、実際に画像形成が行われるときは、画像走査方向にレーザ光が走査されるから、画像形成が実行されるのと同じ画像走査方向にレーザ光が走査された場合においてのみ、時間差△tを計測し、すなわち光センサBD1によってレーザ光が検出されてから光センサBD2によってレーザ光が検出されるまでの時間差を時間差△tとして計測することが、さらに好ましい。   Further, when the image formation is actually performed, the laser beam is scanned in the image scanning direction. Therefore, only when the laser beam is scanned in the same image scanning direction as the image formation is performed, the time difference Δt More preferably, the time difference from when the laser beam is detected by the optical sensor BD1 until the laser beam is detected by the optical sensor BD2 is measured as the time difference Δt.

この場合、実際に画像形成が行われるときと同じ方向にレーザ光が走査されたときの時間差△tを直接計測できるので、画像形成を行うときの時間差△tと、MEMSミラー420の振幅調整を行うときの時間差△tとの間でのずれが低減される結果、振幅調整の精度を向上させることが可能となる。   In this case, since the time difference Δt when the laser beam is scanned in the same direction as when the image is actually formed can be directly measured, the time difference Δt when the image is formed and the amplitude adjustment of the MEMS mirror 420 are adjusted. As a result of the reduction in deviation from the time difference Δt when performing, it is possible to improve the accuracy of amplitude adjustment.

次に、平均処理部212は、予め設定された時間内、例えば1〜10秒程度の時間内、あるいは予め設定された走査線数、例えば100ライン分や1枚の用紙分の走査線について、時間差計測部211によって複数回計測された時間差△tを、加算平均して平均時間Δtaveを算出する(ステップS4)。これにより、平均時間Δtaveとして、時間差△tのバラツキが吸収され、光センサBD1から光センサBD2までの走査時間の検出精度を向上することができる。   Next, the average processing unit 212 performs a scan within a preset time, for example, about 1 to 10 seconds, or a preset number of scan lines, for example, 100 lines or one sheet of scan lines. An average time Δtave is calculated by averaging the time differences Δt measured a plurality of times by the time difference measuring unit 211 (step S4). Thereby, the variation in the time difference Δt is absorbed as the average time Δtave, and the detection accuracy of the scanning time from the optical sensor BD1 to the optical sensor BD2 can be improved.

以降、このようにして得られた平均時間Δtaveに基づいて、MEMSミラー420の振幅調整が行われるので、光センサBD1から光センサBD2までの走査時間の検出精度を向上することで、MEMSミラー420の振幅調整の精度を向上することができる。   Thereafter, since the amplitude of the MEMS mirror 420 is adjusted based on the average time Δtave thus obtained, the MEMS mirror 420 is improved by improving the detection accuracy of the scanning time from the optical sensor BD1 to the optical sensor BD2. The accuracy of the amplitude adjustment can be improved.

次に、バイアス電圧算出部213は、平均処理部212によって算出された平均時間Δtaveを実走査時間として、予め設定された目標走査時間tsと比較する(ステップS5)。そして、平均時間Δtaveと、目標走査時間tsとが等しければ(ステップS5で”=”)、MEMSミラー420の振幅は目標値通りであるから、MEMSミラー420の振幅を変更する必要はないので、MEMSミラー420の振幅調整処理を終了する。   Next, the bias voltage calculator 213 compares the average time Δtave calculated by the average processor 212 with the target scan time ts set in advance as the actual scan time (step S5). If the average time Δtave is equal to the target scanning time ts (“=” in step S5), the amplitude of the MEMS mirror 420 is equal to the target value. Therefore, it is not necessary to change the amplitude of the MEMS mirror 420. The amplitude adjustment process of the MEMS mirror 420 is terminated.

また、平均時間Δtaveが、予め設定された目標走査時間tsより長い場合(ステップS5で”>”)、MEMSミラー420の振幅が目標値より小さくなって、レーザ光の走査速度が遅くなっていると考えられるので、バイアス電圧算出部213は、DAコンバータ222の設定値を変更してバイアス電圧Vbiasを増大させることで、MEMSミラー420の振幅を増大させる(ステップS6)。   When the average time Δtave is longer than the preset target scanning time ts (“>” in step S5), the amplitude of the MEMS mirror 420 becomes smaller than the target value, and the scanning speed of the laser light is slow. Therefore, the bias voltage calculation unit 213 increases the amplitude of the MEMS mirror 420 by changing the set value of the DA converter 222 and increasing the bias voltage Vbias (step S6).

一方、バイアス電圧算出部213は、平均時間Δtaveが、目標走査時間tsより短い場合(ステップS5で”<”)、MEMSミラー420の振幅が目標値より大きくなって、レーザ光の走査速度が速くなっていると考えられるので、バイアス電圧算出部213は、DAコンバータ222の設定値を変更してバイアス電圧Vbiasを減少させることでMEMSミラー420の振幅を減少させる(ステップS7)。   On the other hand, when the average time Δtave is shorter than the target scanning time ts (“<” in step S5), the bias voltage calculation unit 213 makes the amplitude of the MEMS mirror 420 larger than the target value, and the scanning speed of the laser light is high. Therefore, the bias voltage calculation unit 213 changes the setting value of the DA converter 222 to reduce the bias voltage Vbias, thereby reducing the amplitude of the MEMS mirror 420 (step S7).

これにより、バイアス電圧算出部213によって、平均時間Δtaveと目標走査時間tsとが一致するようにDAコンバータ222の出力電圧Vbが調節される結果、MEMSミラー420の振幅が、予め設定された規定の振幅で一定になるように調節される。この場合、時間差計測部211及び平均処理部212が、実走査時間取得部の一例に相当し、バイアス電圧算出部213が、振幅調整部の一例に相当している。   As a result, the bias voltage calculation unit 213 adjusts the output voltage Vb of the DA converter 222 so that the average time Δtave and the target scanning time ts coincide with each other. As a result, the amplitude of the MEMS mirror 420 is set to a predetermined specified value. It is adjusted to be constant in amplitude. In this case, the time difference measurement unit 211 and the average processing unit 212 correspond to an example of an actual scanning time acquisition unit, and the bias voltage calculation unit 213 corresponds to an example of an amplitude adjustment unit.

次に、複写制御部101による画像形成動作が実行中の期間、より具体的には、光走査装置42において用紙一枚分の感光体ドラム43の露光が実行されている期間の間(ステップS1でYES)、振幅調整制御部111によって、MEMSミラー420の振幅調整を禁止する制御信号が、光走査装置42へ出力される。そうすると、振幅調整制御部111からの制御信号に応じて、スイッチング素子423がオフされる(ステップS8)。   Next, a period during which the image forming operation by the copy control unit 101 is being executed, more specifically, a period during which the photosensitive drum 43 is exposed for one sheet in the optical scanning device 42 (step S1). YES), the amplitude adjustment control unit 111 outputs a control signal for prohibiting the amplitude adjustment of the MEMS mirror 420 to the optical scanning device 42. Then, the switching element 423 is turned off according to the control signal from the amplitude adjustment control unit 111 (step S8).

スイッチング素子423がオフされると、バイアス電圧算出部213からDAコンバータ222への制御信号の伝達経路が遮断されるので、バイアス電圧算出部213は、DAコンバータ222から出力されるバイアス電圧Vbiasの電圧Vbを変更することができなくなる結果、MEMSミラー420の振幅調整が禁止される。   When the switching element 423 is turned off, the transmission path of the control signal from the bias voltage calculation unit 213 to the DA converter 222 is interrupted, so that the bias voltage calculation unit 213 outputs the voltage of the bias voltage Vbias output from the DA converter 222. As a result of the inability to change Vb, amplitude adjustment of the MEMS mirror 420 is prohibited.

一枚の用紙の画像を形成中に、MEMSミラー420の振幅が調整されて変化すると、画像の主走査方向の幅が途中で変化してしまい、画像がずれてしまう。しかしながら、複写機1では、光走査装置42において用紙一枚分の感光体ドラム43の露光が実行されている期間の間、振幅調整制御部111によって、MEMSミラー420の振幅調整が禁止されるので、振幅調整のために画像がずれることが抑制される。   If the amplitude of the MEMS mirror 420 is adjusted and changed during the formation of an image on a single sheet, the width of the image in the main scanning direction changes midway, and the image is shifted. However, in the copying machine 1, the amplitude adjustment of the MEMS mirror 420 is prohibited by the amplitude adjustment control unit 111 during the period when the exposure of the photosensitive drum 43 for one sheet is executed in the optical scanning device 42. , It is possible to prevent the image from shifting due to the amplitude adjustment.

以上のように、本発明の一実施形態に係る光走査装置42、及びこれを用いた複写機1によれば、機械的共振周波数で振動することにより光線で感光体ドラムを走査する走査ミラーの振幅を補正することができる。   As described above, according to the optical scanning device 42 and the copying machine 1 using the same according to the embodiment of the present invention, the scanning mirror that scans the photosensitive drum with the light beam by vibrating at the mechanical resonance frequency. The amplitude can be corrected.

本発明の一実施形態に係る画像形成装置の一例である複写機の内部構成を概略的に示す構造図である。1 is a structural diagram schematically illustrating an internal configuration of a copying machine that is an example of an image forming apparatus according to an embodiment of the present invention. 図1に示す複写機の電気的構成の一例を示すブロック図である。FIG. 2 is a block diagram illustrating an example of an electrical configuration of the copier illustrated in FIG. 1. 本発明の一実施形態に係る光走査装置の構成の一例を説明するための説明図である。It is explanatory drawing for demonstrating an example of a structure of the optical scanning device concerning one Embodiment of this invention. 図3に示す光走査装置の電気的構成の一例を示すブロック図である。FIG. 4 is a block diagram illustrating an example of an electrical configuration of the optical scanning device illustrated in FIG. 3. 図4に示す駆動クロック生成部の動作を説明するための説明図である。FIG. 5 is an explanatory diagram for describing an operation of a drive clock generation unit illustrated in FIG. 4. 図4に示すDAコンバータの動作を説明するための説明図である。FIG. 5 is an explanatory diagram for explaining an operation of the DA converter shown in FIG. 4. 図4に示す重畳回路の動作を説明するための説明図である。FIG. 5 is an explanatory diagram for explaining the operation of the superposition circuit shown in FIG. 4. 図2に示す複写機の動作の一例を示すフローチャートである。3 is a flowchart showing an example of the operation of the copying machine shown in FIG.

符号の説明Explanation of symbols

1 複写機
2 本体部
3 スタックトレイ
5 原稿読取部
40 画像形成部
41 転写部
42 光走査装置
43 感光体ドラム
44 現像部
45 定着部
51 スキャナ部
100 制御部
101 複写制御部
111 振幅調整部
210 LD制御部
211 時間差計測部
212 平均処理部
213 バイアス電圧算出部
221 駆動クロック生成部
222 DAコンバータ
223 重畳回路
224 ドライバ回路
411 用紙搬送部
412 搬送ローラ
420 MEMSミラー
421 走査制御部
422 駆動部
423 スイッチング素子
461 給紙カセット
462 給紙ローラ
463 搬送ローラ
473 表示部
476 操作キー部
511 露光ランプ
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Copy machine 2 Main body part 3 Stack tray 5 Document reading part 40 Image formation part 41 Transfer part 42 Optical scanning device 43 Photosensitive drum 44 Developing part 45 Fixing part 51 Scanner part 100 Control part 101 Copying control part 111 Amplitude adjustment part 210 LD Control unit 211 Time difference measurement unit 212 Average processing unit 213 Bias voltage calculation unit 221 Drive clock generation unit 222 DA converter 223 Superimposition circuit 224 Driver circuit 411 Paper transport unit 412 Transport roller 420 MEMS mirror 421 Scan control unit 422 Drive unit 423 Switching element 461 Paper cassette 462 Paper feed roller 463 Transport roller 473 Display unit 476 Operation key unit 511 Exposure lamp

Claims (7)

画像の走査線を表す光線で露光されることにより静電潜像を形成する感光体ドラムを露光するための光線を出力する光源と、
前記光源から出力された光線を反射すると共に、機械的共振周波数で振動することにより前記光線で前記感光体ドラムを走査する走査ミラーと、
前記走査ミラーを振動させる駆動部と、
前記感光体ドラムに走査される前記画像の走査線における開始側の所定位置に配設された第1光センサと、
前記感光体ドラムに走査される前記画像の走査線における終了側の所定位置に配設された第2光センサと、
前記走査ミラーによって、前記画像の走査線の走査方向である画像走査方向に前記光線が走査された場合及び当該画像走査方向とは逆方向に前記光線が走査された場合のうち、いずれか一方の場合においてのみ、前記第1光センサで前記光線が検出されたタイミングと前記第2光センサで前記光線が検出されたタイミングとの時間差を検出し、当該時間差に基づき実走査時間を取得する実走査時間取得部と、
前記実走査時間取得部によって取得された実走査時間が予め設定された目標走査時間より長い場合、前記走査ミラーの振幅を増大させ、前記実走査時間取得部によって取得された実走査時間が前記目標走査時間より短い場合、前記走査ミラーの振幅を減少させる振幅調整を行う振幅調整部と
を備えることを特徴とする光走査装置。
A light source that outputs a light beam for exposing a photosensitive drum that forms an electrostatic latent image by being exposed with a light beam that represents a scanning line of an image;
A scanning mirror that reflects the light beam output from the light source and scans the photosensitive drum with the light beam by vibrating at a mechanical resonance frequency;
A drive unit for vibrating the scanning mirror;
A first optical sensor disposed at a predetermined position on a start side of a scanning line of the image scanned on the photosensitive drum;
A second photosensor disposed at a predetermined position on the end side of the scanning line of the image scanned on the photosensitive drum;
One of the case where the light beam is scanned by the scanning mirror in the image scanning direction which is the scanning direction of the scanning line of the image and the case where the light beam is scanned in the direction opposite to the image scanning direction. Only in this case, an actual scan is performed in which a time difference between the timing at which the light beam is detected by the first optical sensor and the timing at which the light beam is detected by the second optical sensor is detected, and an actual scanning time is obtained based on the time difference. A time acquisition unit;
When the actual scanning time acquired by the actual scanning time acquisition unit is longer than a preset target scanning time, the amplitude of the scanning mirror is increased, and the actual scanning time acquired by the actual scanning time acquisition unit is the target. An optical scanning device comprising: an amplitude adjustment unit that performs amplitude adjustment to reduce the amplitude of the scanning mirror when the scanning time is shorter than the scanning time.
前記実走査時間取得部は、
前記走査ミラーによって、前記画像走査方向に前記光線が走査された場合のみ、前記実走査時間を取得すること
を特徴とする請求項1記載の光走査装置。
The actual scanning time acquisition unit
The optical scanning device according to claim 1, wherein the actual scanning time is acquired only when the light beam is scanned in the image scanning direction by the scanning mirror.
前記第1光センサは、複数の光検出素子を備え、当該複数の光検出素子による検出信号に基づいて温度補償を行うものであり、
前記第2光センサは、複数の光検出素子を備え、当該複数の光検出素子による検出信号に基づいて温度補償を行うものであること
を特徴とする請求項1又は2記載の光走査装置。
The first photosensor includes a plurality of light detection elements, and performs temperature compensation based on detection signals from the plurality of light detection elements,
The optical scanning device according to claim 1, wherein the second optical sensor includes a plurality of light detection elements, and performs temperature compensation based on detection signals from the plurality of light detection elements.
前記実走査時間取得部は、
前記時間差を複数回検出し、当該複数の時間差の平均値を前記実走査時間として取得すること
を特徴とする請求項1〜3のいずれか1項に記載の光走査装置。
The actual scanning time acquisition unit
The optical scanning device according to claim 1, wherein the time difference is detected a plurality of times, and an average value of the plurality of time differences is acquired as the actual scanning time.
前記駆動部は、
前記走査ミラーの機械的共振周波数と一致するように周波数が設定された周期信号を、所定の直流電圧に重畳させて、前記走査ミラーへ供給することにより前記走査ミラーを振動させ、
前記振幅調整部は、
前記直流電圧を上昇させることにより前記走査ミラーの振幅を増大させ、前記直流電圧を低下させることにより前記走査ミラーの振幅を減少させることで、前記振幅調整を行うこと
を特徴とする請求項1〜4のいずれか1項に記載の光走査装置。
The drive unit is
A periodic signal whose frequency is set to coincide with the mechanical resonance frequency of the scanning mirror is superimposed on a predetermined DC voltage and supplied to the scanning mirror to vibrate the scanning mirror,
The amplitude adjuster is
The amplitude adjustment is performed by increasing the amplitude of the scanning mirror by increasing the DC voltage and decreasing the amplitude of the scanning mirror by decreasing the DC voltage. 5. The optical scanning device according to claim 1.
請求項1〜5のいずれか1項に記載の光走査装置と、
前記感光体ドラムと、
前記感光体ドラムに用紙を供給する用紙搬送部と、
前記感光体ドラムに形成された静電潜像に基づいて、前記用紙搬送部によって供給された用紙に画像を形成する像形成部とを備えること
を特徴とする画像形成装置。
The optical scanning device according to any one of claims 1 to 5,
The photosensitive drum;
A paper transport unit for supplying paper to the photosensitive drum;
An image forming apparatus comprising: an image forming unit configured to form an image on a sheet supplied by the sheet conveying unit based on an electrostatic latent image formed on the photosensitive drum.
前記光走査装置において前記用紙搬送部により搬送された1枚分の用紙への画像形成に関わる前記感光体ドラムの露光が実行される期間、前記振幅調整部による振幅調整の実行を禁止する振幅調整禁止部をさらに備えること
を特徴とする請求項6記載の画像形成装置。
In the optical scanning device, amplitude adjustment for prohibiting the amplitude adjustment unit from performing amplitude adjustment during a period in which exposure of the photosensitive drum related to image formation on one sheet of paper conveyed by the paper conveyance unit is performed. The image forming apparatus according to claim 6, further comprising a prohibition unit.
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