図面 (/)

技術 画像形成装置及び画像形成方法

出願人 株式会社リコー
発明者 村中雅幸
出願日 2012年12月18日 (6年9ヶ月経過) 出願番号 2012-276001
公開日 2014年6月30日 (5年2ヶ月経過) 公開番号 2014-117910
状態 特許登録済
技術分野 レーザービームプリンタ 機械的光走査系 電子写真における露光及び原稿送り 電子写真における制御・管理・保安 カラー電子写真 FAXの走査装置
主要キーワード 合計誤差 比例回路 光ビーム発生器 走査時間間隔 移動平均演算 クロックカウント数 アサートタイミング 周波数補正値
関連する未来課題
重要な関連分野

この項目の情報は公開日時点(2014年6月30日)のものです。
また、この項目は機械的に抽出しているため、正しく解析できていない場合があります

図面 (16)

課題

回転多面鏡回転ムラを取り除き、高品位画像形成装置を提供する。

解決手段

光ビーム発生器104と、前記光ビーム発生器104の光ビーム感光体102に偏光する回転多面鏡100と、感光体102を走査する光ビームを受光して前記感光体102の書き出し位置を示す同期信号を出力する走査ビーム検出器106とを備えた画像形成装置である。画素クロック生成装置107は、主走査1ライン走査間隔についてカウントしたカウント値と、Nref(理想カウント数)との誤差に基づき、誤差を補正したときの周波数補正値を生成し、周波数補正値で補正した第2の画素クロック(画像データ変調クロック)を生成する。

概要

背景

光ビーム回転多面鏡ポリゴンミラー)で走査して像坦持体露光する画像形成装置において、画像形成動作に必要な同期信号の本数を減らして、ビデオコントローラの処理の負荷を軽減することは既に知られている(特許文献1参照)。
この従来の同期信号の本数を減らした画像形成装置では、先端同期センサによって光ビームを連続して2回検知し、時間間隔を予め定めた時間間隔と比較し、書込クロックを制御している。

即ち、特許文献1に記載された画像形成装置では、主走査書き込みにおける主走査倍率補正リアルタイムで行えるようにするため、光ビームを先端同期センサによって検知し、先端同期センサによって光ビームを連続して2回検知する時間間隔を予め定めた時間間隔と比較し、その大小関係と差の大きさに応じて、書込クロック生成回路が生成する基準の書込クロックの周波数を変化させて、主走査倍率の変動を補正している。

この主走査倍率の変動の補正は、先端同期センサの時間間隔を予め定めた時間間隔と比較する点では以下で説明する本発明のそれと類似している点がある。しかし、回転多面鏡は回転速度にムラがあるため、光ビームを連続して2回検知した時間間隔を比較するだけでは、回転多面鏡の回転ムラを取り除くことはできない。つまり、この方法では回転多面鏡の回転ムラを取り除くという問題は解消できていない。

概要

回転多面鏡の回転ムラを取り除き、高品位な画像形成装置を提供する。光ビーム発生器104と、前記光ビーム発生器104の光ビームを感光体102に偏光する回転多面鏡100と、感光体102を走査する光ビームを受光して前記感光体102の書き出し位置を示す同期信号を出力する走査ビーム検出器106とを備えた画像形成装置である。画素クロック生成装置107は、主走査1ライン走査間隔についてカウントしたカウント値と、Nref(理想カウント数)との誤差に基づき、誤差を補正したときの周波数補正値を生成し、周波数補正値で補正した第2の画素クロック(画像データ変調クロック)を生成する。

目的

本発明は、画像形成装置において、回転多面鏡の回転ムラを取り除き、高品位な画像形成ができるようにすることである

効果

実績

技術文献被引用数
0件
牽制数
1件

この技術が所属する分野

(分野番号表示ON)※整理標準化データをもとに当社作成

ライセンス契約や譲渡などの可能性がある特許掲載中! 開放特許随時追加・更新中 詳しくはこちら

請求項1

光ビーム発生手段と、前記光ビーム発生手段の光ビームを感光体上に走査する複数の鏡を持つ回転多面鏡と、前記光ビームを受光して前記感光体の書き出し位置を示す同期信号を出力する走査ビーム検出手段と、を備えた画像形成装置であって、前記同期信号に基づき前記光ビームの走査周期を第1の画素クロック計測する計測手段と、前記計測した計測値が、予め定めた目標値になるように前記第1の画素クロックの周波数を制御して出力するとともに、前記目標値の走査周期になるよう設定した第1の画素クロックの周波数から、前記制御された周波数の変化分を周波数補正値として出力する第1の画素クロック生成部と、を有する画像形成装置。

請求項2

請求項1に記載された画像形成装置において、前記第1の画素クロック生成部は、前記回転多面鏡の面数分の前記走査周期の差分の移動平均値演算する移動平均演算手段と、前記移動平均値を平滑化する手段と、平滑化された前記移動平均値と目標値から1画素周期誤差を算出する手段と、算出された1画素周期の誤差に基づき前記周波数の変化分を生成する手段と、前記目標値の周期になるよう設定した第1の画素クロックの周波数値を前記周波数補正値で補正した第1の画素クロックを生成する手段と、を有する画像形成装置。

請求項3

請求項1又は2に記載された画像形成装置において、前記周波数補正値と予め定めた初期周波数設定値加算した周波数の第2の画素クロックを前記同期信号に位相同期して出力する第2の画素クロック生成部と、前記第2の画素クロックに同期して画像データを変調データに変換する変調データ生成部と、前記変調データを基に光ビーム発生手段を駆動する光ビーム駆動部と、を有する画像形成装置。

請求項4

請求項3に記載された画像形成装置において、前記第2の画素クロック生成部は初期周波数設定手段と、初期周波数設定手段に設定された初期周波数設定値と前記周波数補正値を加算する手段と、加算した周波数に基づき前記同期信号に位相同期して第2の画素クロックを生成する発振手段を有する画像形成装置。

請求項5

請求項3又は4に記載された画像形成装置において、一つの前記第1の画素クロック生成部と、複数の前記第2の画素クロック生成部と、前記複数の第2の画素クロック生成部に対応して設けられた、それぞれ複数の変調データ生成部、光ビーム発生手段、感光体と、各感光体に対応して設けられた複数の前記走査ビーム検出手段と、一つの回転多面鏡と、を備え、前記第1の画素クロック生成部は、前記複数の走査ビーム検出手段のうちいずれか一つの同期信号が入力され、前記第2の画素クロック生成部は、それぞれ前記複数の走査ビーム検出手段から出力される複数の同期信号のうち、いずれか一つの同期信号が入力されたとき、第2の画素クロックを出力する画像形成装置。

請求項6

請求項1ないし5のいずれかに記載された画像形成装置において、前記回転多面鏡はそれぞれ異なる面数を有する複数の回転多面鏡から成り、前記移動平均演算手段は、前記複数の回転多面鏡を切り替えてそれぞれの前記移動平均を演算する画像形成装置。

請求項7

請求項1又は2に記載された画像形成装置において、一つの前記第1の画素クロック生成部と、複数の第3の画素クロック生成部と、前記複数の第3の画素クロック生成部に対応して設けられた、それぞれ複数の変調データ生成部、光ビーム発生手段、光束分割素子と、一つの回転多面鏡と、前記光速分割素子で分割した光ビームで走査する複数の感光体と、各感光体に対応して設けられた複数の前記走査ビーム検出手段と、を備え、前記第1の画素クロック生成部は、前記複数の走査ビーム検出手段のうちいずれか一つの同期信号が入力され、前記第3の画素クロック生成部は、前記複数の走査ビーム検出手段から出力される複数の同期信号のうち、いずれか2つの同期信号が入力されたとき、第3の画素クロックを出力する画像形成装置。

請求項8

光ビーム発生手段と、前記光ビーム発生手段の光ビームを感光体上に走査する複数の鏡を持つ回転多面鏡と、前記光ビームを受光して前記感光体の書き出し位置を示す同期信号を出力する走査ビーム検出手段と、を備えた画像形成装置における画像形成方法であって、前記同期信号に基づき前記光ビームの走査周期を第1の画素クロックで計測する計測工程と、前記計測した計測値が、予め定めた目標値になるように前記第1の画素クロックの周波数を制御して出力するとともに、前記目標値の走査周期になるよう設定した第1の画素クロックの周波数から、前記制御された周波数の変化分を周波数補正値として出力する第1の画素クロック生成工程と、前記同期信号の入力に応じて、前記周波数補正値と予め定めた初期周波数設定値を加算した周波数の第2の画素クロックを出力する第2の画素クロック生成工程と、前記第2の画素クロックに同期して画像データを変調データに変換する変調データ生成工程と、前記変調データを基に光ビーム発生手段を駆動する光ビーム駆動工程と、を有する画像形成方法。

技術分野

0001

本発明は画像形成装置及び画像形成方法に関する。

背景技術

0002

光ビーム回転多面鏡ポリゴンミラー)で走査して像坦持体露光する画像形成装置において、画像形成動作に必要な同期信号の本数を減らして、ビデオコントローラの処理の負荷を軽減することは既に知られている(特許文献1参照)。
この従来の同期信号の本数を減らした画像形成装置では、先端同期センサによって光ビームを連続して2回検知し、時間間隔を予め定めた時間間隔と比較し、書込クロックを制御している。

0003

即ち、特許文献1に記載された画像形成装置では、主走査書き込みにおける主走査倍率補正リアルタイムで行えるようにするため、光ビームを先端同期センサによって検知し、先端同期センサによって光ビームを連続して2回検知する時間間隔を予め定めた時間間隔と比較し、その大小関係と差の大きさに応じて、書込クロック生成回路が生成する基準の書込クロックの周波数を変化させて、主走査倍率の変動を補正している。

0004

この主走査倍率の変動の補正は、先端同期センサの時間間隔を予め定めた時間間隔と比較する点では以下で説明する本発明のそれと類似している点がある。しかし、回転多面鏡は回転速度にムラがあるため、光ビームを連続して2回検知した時間間隔を比較するだけでは、回転多面鏡の回転ムラを取り除くことはできない。つまり、この方法では回転多面鏡の回転ムラを取り除くという問題は解消できていない。

発明が解決しようとする課題

0005

本発明は、画像形成装置において、回転多面鏡の回転ムラを取り除き、高品位画像形成ができるようにすることである。

課題を解決するための手段

0006

本発明は、光ビーム発生手段と、前記光ビーム発生手段の光ビームを感光体上に走査する複数の鏡を持つ回転多面鏡と、前記光ビームを受光して前記感光体の書き出し位置を示す同期信号を出力する走査ビーム検出手段と、を備えた画像形成装置であって、前記同期信号に基づき前記光ビームの走査周期を第1の画素クロック計測する計測手段と、前記計測した計測値が、予め定めた目標値になるように前記第1の画素クロックの周波数を制御して出力するとともに、前記目標値の前記周期になるよう設定した第1の画素クロックの周波数から、前記制御された周波数の変化分を周波数補正値として出力する第1の画素クロック生成部と、を有する画像形成装置である。

発明の効果

0007

本発明によれば、画像形成装置において回転多面鏡の回転ムラを取り除くことができ、また、光ビーム発生手段の誤差に対しても、その誤差を抑制することができるため、高品位な画像形成ができる。

図面の簡単な説明

0008

本発明の第1の実施形態に係る回転多面鏡の回転ムラを抑制する画像形成装置の全体について説明する図である。
画素クロック生成装置の第1の画素クロック生成部の構成について説明するブロック図である。
移動平均演算器について説明する図である。
図3に示す移動平均演算器の動作について説明する図である。
フィルタの構成を説明する図である。
画素クロックの制御について説明する図である。
制御前後の画素クロックの状態を示した図である。
第2の画素クロック生成部の構成を示す図である。
第2の実施形態に係る画像形成装置であって、その回転多面鏡900が6面である場合について説明する図1と同様の図である。
回転多面鏡4面の場合と6面の場合の両方に対応可能な移動平均演算器の構成を示す図である。
本発明の他の実施形態に係る画像形成装置の全体について説明する図である。
本発明のさらに他の実施形態に係る画像形成装置の全体について説明する図である。
図12に示す画像形成装置の第3の画素クロック生成部の構成例を示した図である。
ドット幅走査幅の関係を示した図である。
第3の画素クロック生成部のタイミングチャートである。

実施例

0009

以下、本発明の実施形態を説明するに当たり、まず、本実施形態に係る画像形成装置を概略説明すれば、それは走査ビーム検出器書込開始側にのみ配置して回転多面鏡の回転ムラを抑制するものであって、回転多面鏡の1回転の時間を1面分の時間に換算し、理想値と比較して、理想値と等しくなるように書込クロックを生成するものである。

0010

以下、本発明の実施形態について図面を用いて説明する。
図1は、本発明の第1の実施形態に係る回転多面鏡の回転ムラを抑制する画像形成装置の全体について説明する図であり、先端側の走査ビーム検出器のみで回転多面鏡の回転ムラを抑制する画像形成装置113の全体について説明する図である。
図示の画像形成装置113は、回転多面鏡100、書込ダイオード光ビーム発生器)104、感光体102、走査ビーム検出器106がそれぞれ1つであるものとして、回転多面鏡100の回転ムラを抑制する画像形成装置113全体について説明する。

0011

画像形成装置113は、全体としては光学系部分と制御部で構成されている。
光学系部分は、書き込み光を出力する光ビーム発生器104と、光ビーム発生器104で出力された入射光反射する入射ミラー103と、入射ミラー103で反射した入射光を走査レンズに偏向する4面からなる回転多面鏡100と、入射光105を感光体102の幅に合うように角度を広げる走査レンズ101と、感光体102の近傍に置かれ画像の書き出し位置を示す2値の同期信号を検出する走査ビーム検出器106とから構成されている。

0012

また、制御部は、画素クロック生成装置107と、画素クロック生成装置107で生成された画素クロックと同期した変調データを、画像データを基に生成する変調データ生成部111と、変調データをもとに光ビーム発生器104のレーザダイオード点灯消灯を決めるデータを生成するレーザ駆動部112で構成されている。
ここで、本実施形態は、とくに画素クロック生成装置107に特徴がある。
なお、レーザ駆動部112が複数の場合の実施形態については後述する。

0013

画素クロック生成装置107は、走査ビーム検出器106で検出された走査ビームの同期信号を基に画素クロックを生成する第1の画素クロック生成部108と、第1の画素クロック生成部108で生成された周波数補正値を基に、前記同期信号で第2の画素クロックを生成する第2の画素クロック生成部110を備えている。

0014

第1の画素クロック生成部108は、走査ビーム検出器106から前記同期信号が入力されると、カウンタ201(図2)が、前記同期信号のアサートされる間隔、つまり回転多面鏡1面分による主走査1ラインが走査される周期又は時間間隔を第1の画素クロックでカウントし、回転多面鏡の面数分のカウント数平均値が、Nref(1ライン(走査)分の目標又は理想的なクロックカウント数)に等しくなるように、1画素当たりの周期を制御した第1の画素クロックを生成する。なお、カウンタ201は、前記同期信号のアサートタイミングリセットされる。

0015

第2の画素クロック生成部110は、入力される前記同期信号と、第1の画素クロック生成部108から出力される前記1画素当たりの周期を制御したときの周波数補正値に基づき、第2の画素クロックを同期信号に位相同期して出力する。
変調データ生成部111は第2の画素クロックが入力されると、第2の画素クロックに同期して画像データを変調データに変換し、レーザ駆動部112は、前記変調データを基に光ビーム発生器104を駆動する。

0016

次に、カウンタ201のクロック周期の制御の手順を、第1の画素クロック生成部108を示す図2を参照して説明する。
図2は、画素クロック生成装置107の第1の画素クロック生成部108の構成について概略的に説明するブロック図である。
第1の画素クロック生成部108は、図示のようにDPD(Digital Phase Detector)200と、移動平均演算器203と、フィルタ204と、除算器205と、遅延素子206と、レジスタ(REG)207と、デジタル制御発振器(又はデジタルクロック発振器)(DCO)208とを備えている。

0017

DPD200は、そのカウンタ201により前記同期信号のアサートされる時間間隔を第1の画素クロックでカウントし、カウントした数をNref(理想カウント数)と比較して差分を移動平均演算器203に出力する(Nrefの定め方については後述する)。
移動平均演算器203では、回転多面鏡100の回転速度(又は回転時間)の面間誤差を除くため、直近の回転多面鏡1回転分のカウンタ201のカウント数の前記差分(誤差)の移動平均を求める。次に、フィルタ204で移動平均演算器203の出力のノイズを除去する。

0018

除算器205は、平滑化された前記カウント数の誤差の移動平均とNrefから1画素周期の誤差を算出する。
遅延素子206では、除算器205で求めた1画素周期の誤差を解消するための補正値制御値)Δfc_nowをこれまでの制御値に加え、制御値の総量(Σ補正値=Δfc)を得る。

0019

次に、制御値の総量である周波数補正値Δfcとレジスタ207で設定された当該画像形成装置の初期周波数(fclk_i)との差分(減算値)を求めて、デジタル制御発振器208で第1の画素クロックを生成する。
以上で生成された第1の画素クロックで、回転多面鏡1面分の走査時間間隔をカウントすると、当然のことながらそのカウント値はNrefに等しくなるが、そのときの前記周波数補正値Δfcを第2の画素クロック生成部110に与える。これにより、主走査倍率における回転多面鏡100の回転誤差の影響を除去することができる。
なお、1走査毎の理想的な周期は画像形成装置の機種毎に定められているため、Nrefの値やレジスタ207の初期周波数は、画像形成装置の機種によって決め、レジスタ207の設定値は、この理想的なクロックカウント数になる周波数を初期値(初期周波数fclk_i)として設定しておくものとする。

0020

図14は1ドット幅と走査幅の関係を示した図である。SP1及びSP2は第1同期信号の検出位置を示し、LaはSP1とSP2の間隔を示している。画像の1ドット幅をLp(第1画素クロック周期)とした時、La/Lp=Nrefが第1同期信号の間隔となり、これを基準値Nrefとして設定し、第1の画素クロック生成部108に与える。

0021

次に、第1の画素クロック生成部108の各構成要素について具体的に説明する。
図3は、移動平均演算器203について説明する図である。
DPD200は、前記同期信号(非同期)を同期化して取り込み、同期信号間隔を計測し、かつ計測結果とNrefとの差分値を求める。このDPD200から出力される差分即ち誤差err(i)を、前記同期信号同期のフリップフロップ300で遅延させる。本実施形態では回転多面鏡100は4面なので移動平均演算器203は3つのフリップ・フロップ300〜302と、3つの加算器304〜306を有している。

0022

図4は、図3に示す移動平均演算器203の動作について説明する図である。
なお、図4の前記同期信号は前記同期信号の1画素当たりの周期を示している。
前記誤差(又は差分);err(i)は、移動平均演算器203に入力されるi番目の誤差を表す。ここでは、err(i)=e(i+3)の時点でのsum_err(i)(合計誤差)について説明する。なお、ここで、eはerrをまたseはsum_errを示す。
図中、誤差308(A)は、第1同期信号同期でerr(i−1)であるからerr(i)=e(i+3)の時点での誤差はe(i+2)、同様に、同時点における誤差309(B)は、第1同期信号同期でerr(i−2)なのでe(i+1)、誤差310(C)は第1同期信号同期でerr(i−3)なのでe(i)、誤差311(D)はerr(i)+Aなので、D(i+3)=e(i+3)+e(i+2)、誤差312(E)はD+Bなので、E(i+3)=e(i+3)+e(i+2)+e(i+1)。
合計誤差sum_err(i)はE+Cなのでse(i+3)=e(i+3)+e(i+2)+e(i+1)+e(i)となり、4面分の合計誤差(誤差の和)を求めることができる。
誤差err(i)=e(i+4)となると、合計誤差sum_err(i);se(i+4)=e(i+4)+e(i+3)+e(i+2)+e(i+1)となるので、直近の4面分の誤差の和(合計誤差)を求めることができる。

0023

図5は、フィルタ204の構成を説明する図である。
フィルタ204は、移動平均演算器203の出力値、即ち、回転多面鏡1面分による主走査1ラインが走査される間隔についてのカウンタ201のカウント値の、回転多面鏡1回転分の移動平均とNrefとの差分値の平滑化を行うフィルタ回路である。フィルタ204は、移動平均演算器203で求めた前記差分値の和に、比例定数Kpを掛け比例値を出力する比例回路となる乗算器500と、前記差分値の和の積分値積分定数Kiを掛けて積分値を出力する乗算器504と、前記比例値と前記積分値の和を取る加算器501でフィルタ値を出力する。
具体的には、移動平均演算器203で計算された誤差の和(合計誤差)sum_err(i)に以下の計算を施す。
即ち、合計誤差sum_err(i)に比例定数Kpを掛ける。遅延素子(逆Z変換器)503及び加算器502で合計誤差sum_err(i)の和をとり乗算器504で積分定数Kiを掛ける。加算器501で乗算器500及び乗算器504の結果の和をとり、フィルタ値:lf_err(i)=Kp×err_sum(i)+Ki×Σerr_sum(i)を得る。これにより、平滑化処理された誤差が得られる。

0024

次に、画素クロックの制御について改めて説明する。
図6は、画素クロックの制御について説明する図である。
画像形成装置において主走査1ライン毎の周波数や1ライン周期は、既に述べたように、図14に示すように個別に定められる。つまり、機種毎に定められる値を元に、画素クロックの初期周波数fclk_iと理想カウント数Nrefを定める。
しかしながら、1ラインの走査速度は回転多面鏡100の回転速度の変動で理想値とは異なる。

0025

即ち、図示の初期値クロック(制御前の第1の画素クロック)では本来同期信号間のカウント数はNrefになるべきところ、図示の例では、回転多面鏡の回転速度の誤差などの影響で同期信号間のカウント数がNrefより増加している。即ち、回転速度の誤差による1面当たり時間誤差(ΔTの遅延)が生じていることを示している。これに対し、制御後の第1の画素クロックによる同期信号間のカウント数は、図示のようにNref(理想カウント数)に制御されている。

0026

これを式で表すと以下のようになる。
目標とする同期信号時間間隔;Tspsp_targetは、図14に示すように定められる。つまり、Tspsp_targetは決まっているので、Nref及び初期周波数fclk_iも機種毎に一意に決まる。
つまり、Tspsp_target=Nref/fclk_i・・・式1
実際の同期信号時間間隔をTspspとすると、走査速度の誤差による回転多面鏡100の1面当たりの時間誤差をΔT、同走査速度の誤差による周波数誤差(周波数補正値)をΔfcとすると、
ΣTspsp=num_f×Tspsp_target+ΣΔT…式2
ΣTspsp=num_f×Nref/fclk_i+ΣNref/Δfc…式3
となる。
なお、「num_f」は回転多面鏡の面数である。したがって、「Σ」はnum_f(面数)以上に加算すると平均ではなくなるので、面数分の和をとると云う意味である。
ここで、式2、3より
ΣΔT=ΣNref/Δfcが回転多面鏡ジッタになる。
よって、回転多面鏡100の1面当たりの平均的な時間誤差(ΔT_ave)は、
ΔT_ave=Nref/Δfc_ave、
回転多面鏡100の1面当たりの平均的な周波数誤差(Δfc_ave)は、
Δfc_ave=1/num_f×Σ1/Δfc
となる。

0027

図7は、制御前後の画素クロックの状態を示した図である。
制御前の画素クロックの初期値周波数fclk_initのときのカウント値1/fclk_init、即ち、ここではNref+3が、制御後は、回転多面鏡100の回転誤差の影響を取り除き、カウンタ201の周波数fclk_wのカウント値1/fclk_w(=1/fclk_i+1/Δfc_ave)がNrefになることを表している。

0028

図8は、第2の画素クロック生成部110の構成を示す図である。
第2の画素クロック生成部110は、初期周波数設定器800と、周波数補正値と初期周波数設定器800の出力を加算する加算器801と、加算器801の演算結果をもとに同期信号に位相同期して第2の画素クロックを生成する発信器であるデジタル制御発振器(DCO)802を有している。
つまり、第2の画素クロック生成部110では、初期周波数設定器800で設定した第1の画素クロック生成部108(のレジスタ207)の設定値とは別の初期値と第1の画素クロック生成部108で生成した周波数補正値(Σ補正値、即ちΔfc_ave)を加算してデジタル制御発振器802に入力して同期信号に位相同期して第2の画素クロックが生成される。

0029

次に、第2の画素クロック生成部110の作用について説明する。
画像形成装置113においては、書込み終了位置をずらす要因として光ビーム発生器104や走査レンズの曲率製造誤差各光学系の取り付け位置の差で生じる走査光学系毎の誤差がある。第2の画素クロック生成部110は、初期周波数設定器800で前記初期値(初期周波数設定値)を設定することで、各光ビーム発生器104のレーザダイオード毎の誤差に対してその誤差を抑制することができる。
レーザダイオードが複数になった場合でも、第2の画素クロック生成部110を複数持つことで、各レーザダイオード毎に誤差を抑制することができる。第2画素クロックの初期周波数設定値の設定方法に関しては後述する。

0030

図9は、第2の実施形態に係る画像形成装置であって、その回転多面鏡900が6面である場合について説明する図である。
即ち、第1の実施形態の回転多面鏡100が4面であるのに対して、本実施形態では回転多面鏡900は6面になっている。
回転多面鏡900以外の走査レンズ101、感光体102、入射ミラー103、光ビーム発生器104、走査ビーム検出器106は実施形態1と同様の構成で、第2の画素クロック生成部110及び変調データ生成部111、レーザ駆動部112も実施形態1と同様の構成である。第1の画素クロック生成部108の移動平均演算器203のみが実施形態1と異なっている。

0031

図10は、回転多面鏡4面の場合と6面の場合の両方に対応可能な移動平均演算器203の構成を示す図である。
第1同期信号同期の5つのフリップ・フロップ300〜303、1000と5つの加算器304〜306、1001、1002から構成され、切替器1007によりノードF313、ノードK1006のいずれかを回転多面鏡900に合わせて選択する。即ち回転多面鏡4面の場合はノードF313、6面の場合はノードK1006を選択信号selにより選択する。なお、G;1003,H;1004、J;1006は誤差を示す。

0032

図11は、本発明の他の実施形態に係る画像形成装置の全体について説明する図であり、感光体を4つ、走査レンズを4つ、入射ミラーを4つ、光ビーム発生器を4つ持つ光学系を備えた実施形態を示す図である。
即ち、本実施形態に係る画像形成装置113は、1つの回転多面鏡100、4つの感光体102(1)〜102(4)、4つの走査レンズ101(1)〜101(4)、4つの入射ミラー103(1)〜103(4)、4つの光ビーム発生器104(1)〜104(4)と4つの走査ビーム検出器106(1)〜106(4)で構成される光学系と、1つの第1の画素クロック生成部108、と4つの第2の画素クロック生成部110(1)〜110(4)と、4つの変調データ生成部111(1)〜111(4)と、4つのレーザ駆動部112(1)〜112(4)、とからなる制御部で構成されている。

0033

第1の画素クロック生成部108は回転多面鏡100の回転ムラを制御することが目的であるので、1つの回転多面鏡100に対して1つ必要である。第1の画素クロック生成部108の構成は、実施形態1または実施形態2と同様であるので説明を省略する。
第2の画素クロック生成部110は光ビーム発生器1つに対して1つ必要である。本実施形態では光ビーム発生器が4つであるため、第2の画素クロック生成部は4つの第2の画素クロック生成部110(1)〜110(4)で構成される。変調データ生成部、レーザ駆動部は、光ビーム発生器1つに対してそれぞれ1つずつ必要であり、本実施形態では光ビーム発生器が4つなので変調データ生成部、レーザ駆動部はそれぞれ4つの変調データ生成部111(1)〜111(4)、レーザ駆動部112(1)〜112(4)で構成されている。第2の画素クロック生成部110(1)〜110(4)、変調データ生成部111(1)〜111(4)、レーザ駆動部112(1)〜112(4)自体の構成は、それぞれ実施形態1及び実施形態2と同様の構成である。

0034

以下、複数の第2の画素クロック生成部110(1)、110(2)の初期周波数設定値の設定方法について説明する。
走査光学系が複数の場合、走査光学系毎に書込み終了位置がずれる問題がある。書き込み終了位置を検出する方法として、特許文献2に記載されているような、感光体102(1)〜102(4)の画像を合成する際に基準となる所定の位置合わせマークを、位置合わせセンサに基づいて検知し、位置ズレ量を算出する方法が知られている。位置ズレ量の算出結果に基づいて、周波数の初期設定値を設定する。なお、書き込み終了位置は経時変化するので、適宜、周波数の初期設定値を設定することで、走査光学系毎の誤差による書込み終了位置のズレの問題を解消できる。

0035

本実施形態によれば、第1の実施形態の利点に加え、制御系コンパクトにまとめたことにより、部品コストを抑え、省電力、電流低減できる利点がある。

0036

図12は、本発明のさらに他の実施形態に係る画像形成装置の全体について説明する図であり、1つの回転多面鏡、2つの光ビーム発生器、4つの感光体、4つの入射ミラー、4つの走査レンズ、4つの走査ビーム検出器で構成される光学系を備えた画像形成装置の構成図である。
即ち、本画像形成装置は、1つの回転多面鏡100、4つの感光体102(1)〜102(4)、4つの走査レンズ101(1)〜101(4)、4つの入射ミラー103(1)〜103(4)、2つの光ビーム発生器104(1)、104(2)と4つの走査ビーム検出器106(1)〜106(4)と、前記光ビーム発生器からの前記レーザ偏光、ここでは2方向に分割し、対応する複数の感光体を走査するための光束分割レーザを発生させる光ビーム発生器と同数光束分割素子1200、1201で構成される光学系と、1つの第1の画素クロック生成部108と、2つの第3の画素クロック生成部1202(1)、1202(2)と、2つの変調データ生成部111(1)、111(2)と2つのレーザ駆動部112(1)、112(2)からなる制御部で構成される。

0037

第1の画素クロック生成部108は1つの回転多面鏡100に対して1つ必要であるため本実施形態でも1つである。但し、第1の画素クロック生成部108は、前記複数の走査ビーム検出器106(1)〜106(4)のうちいずれか一つの同期信号で時間間隔を計測する。
第3の画素クロック生成部1202(1)、1202(2)及び変調データ生成部111(1)、111(2)、レーザ駆動部112(1)、112(2)は、光ビーム発生器1つに対して1つ必要である。本実施形態では、光ビーム発生器104(1)、104(2)が2つの感光体に対して1つずつ、つまり2つ設けられているため、それぞれ2つである。
第3の画素クロック生成部1202(1)、1202(2)は、光ビーム発生器1つに対して対応する走査ビーム検出器106(1)、106(2)が2つであるためそれぞれの走査ビーム検出器106(1)、106(2)に対応する初期値をもつ必要がある。

0038

図13は、図12に示す画像形成装置の第3の画素クロック生成部1202(1)、1202(2)の構成例を示した図である。
図13において、第3の画素クロック生成部1202(1)は、感光体102(1)の走査時の第3の画素クロックの初期周波数を設定する初期周波数設定器1300、感光体102(3)の走査時の第3の画素クロックの初期周波数を設定する初期周波数設定器1301、加算器801、論理和803およびデジタル制御発信器(DCO)802及びセレクタ804、side信号生成部805を備える。
ここで、side信号は、第x同期信号及び第y同期信号に応じてHかLに切り替わる。初期周波数設定器1300は、第1初期周波数設定値を保持し、初期周波数設定器1301は、第3初期周波数設定値を保持する。加算器801は、セレクタ804で選択された初期周波数設定値のいずれかと第1の画素クロック生成部108にて生成した周波数補正値を加算する。デジタル制御発信器(DCO)802は、同期信号に位相同期して第3の画素クロックを生成する。
その詳細を以下で説明する。

0039

図15に第3の画素クロック生成部のタイミングチャートを示す。
第x同期信号は、PD(フォトダイオード)106(1)に入射光が検出されるとアサートされる。第y同期信号は、PD106(3)に入射光が検出されるとアサートされる。side信号は第y同期信号がアサートされるとHレベルとなり、第x同期信号がアサートされるとLレベルとなる。同期信号は第x同期信号と第y同期信号の論理和である。第1初期周波数設定値および第2初期周波数設定値はレジスタで保持された値である。Maは第1初期周波数設定値の値maか第2初期周波数設定値の値mbを、side信号により選択した値である。sideがLの場合、第1初期周波数設定値の値maが選択され、Hの場合、第2初期周波数設定値の値mbが選択される。Miは画素クロックの周波数設定値であり、Ma+周波数補正値で定められる。よって、side信号によってMi=ma+ΔfcまたはMi=mb+Δfcとなる。画素クロックは同期信号でMi=ma+Δfcか、mb+Δfcに更新されて、デジタル制御発信器802で同期信号に位相同期して第3の画素クロックを出力する。

0040

このように、第3の画素クロック生成部1202(1)、1202(2)は、前記複数の走査ビーム検出器106(1)、106(2)から出力される同期信号の2つが入力されると、初期周波数設定器1300、1301で設定されたクロックの初期周波数値に周波数補正値を加算又は減算して第3の画素クロックを出力する。第3の画素クロック生成部1202(1)、1202(2)から出力された第3の画素クロックにより変調データ生成部111(1)、111(2)は画像データを変調し、レーザ駆動部112(1)、112(2)は変調された画像データに基づきレーザダイオードの点灯、消灯を決める。

0041

100・・・回転多面鏡、101、101(1)〜101(4)・・・走査レンズ、102、102(1)〜102(4)・・・感光体、103、103(1)〜103(4)・・・入射ミラー、104、104(1)〜104(4)・・・光ビーム発生器、105・・・入射光、106、106(1)〜106(4)・・・走査ビーム検出器、107・・・画素クロック生成装置、108・・・第1の画素クロック生成部、110、110(1)〜110(4)・・・第2の画素クロック生成部、1202(1)、1202(2)・・・第3の画素クロック生成部、111、111(1)〜111(4)・・・変調データ生成部、112、112(1)〜112(4)・・・レーザ駆動部、200・・・DPD、201・・・第1カウンタ、203・・・移動平均演算器、204・・・フィルタ、205・・・除算器、206・・・遅延素子、207・・・レジスタ、208、802・・・DCO、800・・・初期周波数設定器。

先行技術

0042

特開2011−197253号公報
特許第3773884号公報

ページトップへ

この技術を出願した法人

この技術を発明した人物

ページトップへ

関連する挑戦したい社会課題

関連する公募課題

該当するデータがありません

ページトップへ

技術視点だけで見ていませんか?

この技術の活用可能性がある分野

分野別動向を把握したい方- 事業化視点で見る -

(分野番号表示ON)※整理標準化データをもとに当社作成

ページトップへ

おススメ サービス

おススメ astavisionコンテンツ

新着 最近 公開された関連が強い技術

  • 浜松ホトニクス株式会社の「 走査装置」が 公開されました。( 2019/07/25)

    【課題・解決手段】本発明における走査装置は、第1軸線(A1)を中心線としてミラー(3A)を揺動させると共に、第2軸線(A2)を中心線としてミラー(3A)を揺動させるMEMSミラー機構(3)と、第1軸線... 詳細

  • 日本電気株式会社の「 スキャナ装置及びスキャン方法」が 公開されました。( 2019/07/25)

    【課題】省スペース化を図りつつも、原稿の読取り、及び読取後の原稿の取出し作業を効率良く行う。【解決手段】上下(矢印a1−a2)及び前後(矢印b1−b2)方向に沿って隙間1Sを形成する一対の対向面1Aを... 詳細

  • 株式会社ニコンの「 蛍光観察装置」が 公開されました。( 2019/07/18)

    【課題・解決手段】蛍光観察装置は、観察対象物の蛍光を励起するポンプ光を周波数f1で強度変調する第1の強度変調部と、観察対象物の誘導放出を誘起するプローブ光を前記周波数f1とは異なる周波数f2で強度変調... 詳細

この 技術と関連性が強い人物

関連性が強い人物一覧

この 技術と関連する社会課題

関連する挑戦したい社会課題一覧

この 技術と関連する公募課題

該当するデータがありません

astavision 新着記事

サイト情報について

本サービスは、国が公開している情報(公開特許公報、特許整理標準化データ等)を元に構成されています。出典元のデータには一部間違いやノイズがあり、情報の正確さについては保証致しかねます。また一時的に、各データの収録範囲や更新周期によって、一部の情報が正しく表示されないことがございます。当サイトの情報を元にした諸問題、不利益等について当方は何ら責任を負いかねることを予めご承知おきのほど宜しくお願い申し上げます。

主たる情報の出典

特許情報…特許整理標準化データ(XML編)、公開特許公報、特許公報、審決公報、Patent Map Guidance System データ