JP3782767B2

JP3782767B2 - Image forming apparatus and laser scanning length correction method

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Publication number: JP3782767B2
Application number: JP2002266423A
Authority: JP
Inventors: 成道浜野
Original assignee: Canon Inc
Current assignee: Canon Inc
Priority date: 2002-09-12
Filing date: 2002-09-12
Publication date: 2006-06-07
Anticipated expiration: 2022-09-12
Also published as: JP2004098589A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、複数のレーザ光を用いて露光走査を行う画像形成装置およびそのレーザ走査長補正方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
一般に、レーザ光により画像露光を行う電子写真装置においては、レーザ光が回転多面鏡（ポリゴンミラー）に照射され、この回転多面鏡でレーザ光が偏向されて反射され、この反射光により感光体上が露光走査されるように構成されている。このとき、感光体としては、レーザ光を発生する光源から等距離すなわち回転多面鏡の反射面から円弧を描く形状のものが望ましい。しかしながら、露光後の画像形成のために、多くの画像形成装置では、円筒形の感光体を採用している。感光体の形状による光源から感光体上までの光路長の不整合に対しては、ｆ−θレンズと呼ばれる複雑な光学的手段に設けることによって対応し、これにより、感光体上の露光スピードの均一化が図られている。
【０００３】
また、近年では、画像形成の高速化に伴い、複数個の光源を副走査方向に並べ、各光源のそれぞれのレーザ光を用いて露光走査する構成が採用されている。この複数のレーザ光を使用する場合も、副走査方向に並ぶ各光源から感光体表面までの主査方向に対する光路長が異なるので、各光源のレーザ光による主走査方向への走査長も異なる。また、この主走査方向への走査長の違いは、光学的、機械的な精度に依存するものであり、光学的、機械的な精度により高くするための措置が講じられている。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
昨今、画像形成装置からの出力画像に対する高解像度化の要求がますます高まりつつある。しかしながら、従来の画像形成装置では、副走査方向に並ぶ各光源のレーザ光による主走査方向への走査長が異なるので、その違いが出力画像の高解像度化を妨げることになり、出力画像の高画質化を達成することは非常に難しい。
【０００５】
本発明の目的は、複数のレーザ光による主走査方向への走査長の差をなくす補正により、出力画像の高画質化を実現することができるとともに、ユーザの好みに合った出力画像を得ることができる画像形成装置およびレーザ走査長補正方法を提供することにある。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
本発明は、上記目的を達成するため、潜像担持体上を露光走査するためのレーザ光をそれぞれ発生する複数の光源と、前記複数の光源からそれぞれ発生されたレーザ光を偏向して前記潜像担持体上を主走査方向へ走査する走査手段とを備える画像形成装置であって、補正条件に従って１画素の主走査方向の構成数を変化させることを複数の画素について実施することにより、前記複数の光源のうち、１つの光源のレーザ光を基準として、該レーザ光による主走査方向の走査長に対して他の光源のレーザ光による主走査方向の走査長が同一の長さになるように補正する補正手段と、前記補正条件である補正画素配置条件を変えながらその補正条件に応じて前記補正手段により前記他の光源のレーザ光による走査長が補正された状態で、所定パターンの画像形成を行い、該画像形成により前記補正画素配置条件毎に得られた所定パターンの画像を確認用パターン画像として出力する確認用パターン画像出力手段と、前記確認用パターン画像出力手段から出力された各確認用パターン画像にそれぞれ対応する前記補正画素配置条件のうち、ユーザ操作により選択された補正画素配置条件を通常の画像形成時に使用される補正条件として前記補正手段に設定する補正条件設定手段とを有することを特徴とする。
【０００７】
また、本発明は、上記目的を達成するため、潜像担持体上を露光走査するためのレーザ光をそれぞれ発生する複数の光源と、前記複数の光源からそれぞれ発生されたレーザ光を偏向して前記潜像担持体上を主走査方向へ走査する走査手段とを備える画像形成装置のレーザ走査長補正方法であって、補正条件に従って１画素の主走査方向の構成数を変化させることを複数の画素について実施することにより、前記複数の光源のうち、１つの光源のレーザ光を基準として、該レーザ光による主走査方向の走査長に対して他の光源のレーザ光による主走査方向の走査長が同一の長さになるように補正する補正工程と、前記補正条件である補正画素配置条件を変えながらその補正条件に応じて前記他の光源のレーザ光による走査長が補正された状態で、所定パターンの画像形成を行い、該画像形成により前記補正画素配置条件毎に得られた所定パターンの画像を確認用パターン画像として出力する確認用パターン画像出力工程と、前記確認用パターン画像出力手段から出力された各確認用パターン画像にそれぞれ対応する前記補正画素配置条件のうち、ユーザ操作により選択された補正画素配置条件を通常の画像形成時に使用される補正条件として設定する補正条件設定工程とを有することを特徴とする。
【００１７】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施形態について図面を参照しながら説明する。
【００１８】
図１は本発明の一実施形態に係る画像形成装置の構成を模式的に示す縦断面図である。
【００１９】
画像形成装置は、図１に示すように、複数枚の原稿を積載可能な原稿給紙装置１と、副走査方向に移動可能に構成されているスキャナユニット４とを備える。原稿給紙装置１は、積載されている複数枚の原稿をその先頭から１枚ずつ原稿台ガラス２上へ搬送する。スキャナユニット４は、原稿台ガラス２上に搬送された原稿を照明するためのランプ３と、原稿台ガラス２上の原稿からの反射光を反射ミラー６に導くための反射ミラー５とを搭載する。反射ミラー６は、反射ミラー７と協働して反射ミラー５からの反射光をレンズ８に導き、レンズ８は、上記反射光をイメージセンサ部９に結像する。イメージセンサ部９は、結像された光像を電気信号に変換し、この電気信号は所定の処理が施された後に、画像信号として露光制御部１０に入力される。
【００２０】
露光制御部１０は、入力された画像信号に基づきレーザ光を発光し、このレーザ光で感光ドラム１１上を露光走査する。このレーザ光の露光走査により、感光ドラム１１上には、レーザ光に応じた潜像が形成される。この感光ドラム１１上に形成された潜像は、現像器１３から供給されたトナーによりトナー像として可視像化される。
【００２１】
また、上記レーザ光の照射開始と同期したタイミングで、カセット１４またはカセット１５からシートが給紙され、このシートは搬送路３３１を介して転写部３２５へ向けて搬送される。この搬送されたシート上には、転写部１６により、感光ドラム１１上のトナー像が転写される。トナー像が転写されたシートは、定着部１７に搬送される。
【００２２】
定着部１７においては、シート上のトナー像が熱圧されてシート上に定着される。この定着部１７を通過したシートは、排紙ローラ対１８を経て外部に排出される。
【００２３】
トナー像の転写後の感光ドラム１１の表面は、クリーナ２５で清掃された後に、補助帯電器２６で除電される。そして、感光ドラム１１の表面の残留電荷が前露光ランプ２７で消去されて一次帯電器２８において良好な帯電が得られる状態にされた後に、一次帯電器２８で感光ドラム１１の表面が帯電される。
【００２４】
上記一連の工程を繰り返すことにより、複数枚の画像形成が可能になる。
【００２５】
次に、上記露光制御部１０の詳細な構成について図２を参照しながら説明する。図２は図１の露光制御部１０の構成を模式的に示す平面図である。
【００２６】
露光制御部１０は、図２に示すように、複数の半導体レーザ４３（図中には１つの半導体レーザのみを示す）を駆動するレーザ駆動装置３１を有する。本実施形態においては、２つの半導体レーザを駆動するように構成されている。半導体レーザ４３の内部には、レーザ光の一部を検出するＰＤセンサ（図示せず）が設けられ、レーザ駆動装置３１は、フォトダイオードセンサ（ＰＤセンサ；図示せず）の検出信号を用いて半導体レーザ４３のＡＰＣ（Auto Power Control）制御を行う。半導体レーザ４３から発光されたレーザ光は、コリメータレンズ３５および絞り３２によりほぼ平行光となり、所定のビーム径でポリゴンミラー（回転多面鏡）３３に入射する。ポリゴンミラー３３は、図中の矢印が示す方向に等角速度で回転しており、この回転に伴い、ポリゴンミラー３３に入射したレーザ光は、連続的に角度を変える偏向ビームとなって反射される。偏向ビームとなって反射されたレーザ光は、ｆ−θレンズ３４により集光作用を受ける。同時に、ｆ−θレンズ３４は走査の時間的な直線性を保証するような歪曲収差の補正を行うので、ｆ−θレンズ３４を通過したレーザ光は、感光ドラム１１上に図の矢印の方向に等速で結合走査される。感光ドラム１１の一方の端部近傍には、ポリゴンミラー３３から反射されたレーザ光を検出するビームディテクト（以下、ＢＤという）センサ３６が設けられており、ＢＤセンサ３６の検出信号はポリゴンミラー３３の回転とデータの書き込みの同期をとるための同期信号として用いられる。
【００２７】
このようなレーザ駆動装置３１においては、１走査中のレーザ光の光量を一定に保持するために、１走査中の光検出区間でレーザ光の出力を検出して半導体レーザ４３の駆動電流を１走査の間保持するという駆動方式を採用している。
【００２８】
次に、上記レーザ駆動装置３１による半導体レーザ４３に対する具体的な制御方法について図３を参照しながら説明する。図３は図２のレーザ駆動装置３１の半導体レーザ４３に対する具体的な制御構成を示す回路図である。本実施形態では、２つの半導体レーザ４３を設けているが、ここでは、各半導体レーザ４３に対する制御構成は基本的には同じであるので、一方の半導体レーザ４３に対する制御構成のみを説明する。
【００２９】
レーザ駆動装置３１においては、図３に示すように、半導体レーザ４３として、１つのレーザ４３Ａと１つのフォトダイオード（以下、ＰＤという）センサ４３Ｂから構成されるレーザチップが用いられている。半導体レーザ４３の駆動電源には、バイアス電流源４１とパルス電流源４２の２つの電流源が用いられ、これにより、レーザ４３Ａの発光特性の改善が図られている。また、レーザ４３Ａの発光を安定化させるために、ＰＤセンサ４３Ｂからの出力信号を用いてバイアス電流源４１に帰還をかけることにより、バイアス電流量の自動制御が行われている。すなわち、シーケンスコントローラ４７からのフル点灯信号により論理素子４０がオン信号をスイッチ４９へ出力することにより、バイアス電流源４１とパルス電流源４２からの電流の和が半導体レーザ４３へ流れ、そのときのＰＤセンサ４３Ｂからの出力信号は、電流電圧変換器４４に入力されて電圧信号に変換される。この電圧信号は、増幅器４５で増幅された後に、ＡＰＣ回路４６に入力される。ＡＰＣ回路４６は、入力された電圧信号に応じた制御信号をバイアス電流源４１に供給する。この回路方式はＡＰＣ（Auto Power Control）回路方式といわれ、現在、レーザを駆動する回路方式としては一般的なものである。レーザ４３Ａは温度特性を有し、温度が高くなるほど一定の光量を得るための電流量は増加する。また、レーザ４３Ａは自己発熱するため、一定の電流を供給するだけでは一定の光量を得ることができず、これらは画像形成に重大な影響を及ぼす。このことを解決する方法として、１走査毎に前述したＡＰＣ回路方式を用いて、走査毎の発光特性が一定になるように、走査毎に流す電流量を制御する方法が採用されている。
【００３０】
このようにして一定光量に制御されたレーザ光は、画素変調部４８で変調されたデータでスイッチ４９をオン／オフすることによって、オン／オフされ、レーザ光に応じた潜像が感光ドラム１１上に形成される。
【００３１】
次に、変調部４８の構成について図４ないし図７を参照しながら説明する。図４は図３の変調部４８の構成を示すブロック図、図５は図４の変調部４８の分周回路６１の入出力信号のタイミングチャート、図６は図４の変調部４８の変調回路６２の入出力信号のタイミングチャート、図７は図４の変調部４８のカウンタ回路６４および出力回路６３の入出力信号のタイミングチャートである。
【００３２】
変調部４８は、図４に示すように、ＰＬＬ回路６０と、分周回路６１と、変調回路６２と、出力回路６３と、カウンタ回路６４とを有する。
【００３３】
ＰＬＬ回路６０は、基本クロック（基本ＣＬＫ）を入力とし、この基本クロックのｎ倍の高周波クロックを出力する。この高周波クロックは、分周回路６１、出力回路６３にそれぞれ入力される。分周回路６１は、入力された高周波クロックをｘ回に一度カウントすることにより、入力された高周波クロックを１／ｘ分周したクロック（メインクロック）を出力する（図５を参照）。ｘは正数であればいくつでもかまわない。ここでは、説明の便宜のため、１／ｎ分周しＰＬＬ回路６０に入力される基本クロックと同じ周期のメインクロックを出力すると仮定する。分周回路６１から出力されるクロックは、カウンタ回路６４に入力される。
【００３４】
変調回路６２は、後述するクロック信号に同期して、入力データを変調する。通常、レーザの階調性を表すために、単位時間内での点灯時間をＰＷＭ変調で制御することが行われているので、本実施形態では、ＰＷＭ変調（特にデジタルＰＷＭ変調）を行うものとして説明する。例えば、Ａビットの入力データをＰＷＭ変調する場合、この入力データは２^Aのパルス幅データに変換される。ここで、
２^A＝ｎ
となるように定数が決められている。この変調回路６２は、入力データからパルス幅データを生成し、このパルス幅データを出力回路６３に出力する（図６を参照）。出力回路６３は、変調回路６２から出力されたパルス幅データに応じて、ＰＬＬ回路６０から出力された高周波クロックに同期したＰＷＭ信号、高周波クロックに同期したクロック信号を出力し、ＰＷＭ信号は論理素子４０（図３）に、クロック信号は画像処理部（図示せず）および変調回路６２にそれぞれ出力される（図７（ａ），（ｄ）および（ｅ）を参照）。
【００３５】
カウンタ回路６４は、分周回路６１から出力されたクロック（高周波クロックを１／ｎ分周したクロック）をカウントする（図７（ｂ）を参照）。カウンタ回路６４は、そのカウント値が所定値に達すると、所定の信号を出力回路６３に出力する（図７（ｂ）および（ｃ）を参照）。
【００３６】
このカウンタ回路６４が上記所定の信号を出力回路６３に出力すると、出力回路６３は、通常と異なる動作を行う。通常動作においては、ｎ個の高周波クロックで（ＰＷＭ信号、クロック信号の）１つの周期を生成していたのに対し、上記所定の信号を入力した際には、上記周期と異なる周期のＰＷＭ信号データ、クロック信号を出力する（図７を参照）。
【００３７】
本実施形態では、画像形成の高速化を実現するため、副走査方向に間隔を置いて設けられた２つの半導体レーザ４３から発生されたレーザ光で感光ドラム１１を露光する技術が用いられている。この技術は周知のものである。
【００３８】
この技術について図８を参照しながら説明する。図８は図１の画像形成装置における２つのレーザ光による感光ドラムに対する走査状態を模式的に示す図である。
【００３９】
本実施形態においては、図８（ａ）に示すように、２つのレーザ光が一定速度で回転するポリゴンミラー３３で偏向されて感光ドラム１１上に向けて照射される。すなわち、２つのレーザ光で感光ドラム１１を主走査方向に走査することにより、感光ドラム１１上に静電潜像が形成される。ここで、２つのレーザ光は、副走査方向に所定の間隔をあけた状態で感光ドラム１１に照射される。このような構成により、１つのレーザで感光ドラム１１上を走査した場合に比して、１／２の走査回数で、画像形成を行うことができる。
【００４０】
ここで、図８（ｂ）に示すように、各レーザ光のポリゴンミラー３３から感光ドラム１１までの光路長をそれぞれＬａ、Ｌｂとすると、各レーザ光が副走査方向に所定の間隔をあけた状態で感光ドラム１１に照射されるので、各光路長Ｌａ、Ｌｂが異なる。ここでは、Ｌａ＜Ｌｂの関係式が成立するものとし、その差分はΔＬである。
【００４１】
各レーザ光のポリゴンミラー３３から感光ドラム１１までの光路長Ｌａ、Ｌｂがそれぞれ異なるということは、図８（ｃ）に示すように、感光ドラム１１上の主走査方向１ラインの有効画素範囲に対するレーザ光の走査距離がレーザ光毎に異なることになる。ここでは、光路長Ｌａの場合のレーザ光の走査距離をＸａ、光路長Ｌｂの場合のレーザ光の走査距離をＸｂとすると、Ｘａ＜Ｘｂの関係式が成立する。
【００４２】
このような状態で画像を形成すると、１ラインおきに画像端部がギザギザになる画像が得られる。画像に対する高解像度の要求がますます高くなる昨今の状況において、その端部のギザギザが高解像度要求を満たさないものとなる。
【００４３】
そこで、本実施形態では、２つの半導体レーザ４３のうち、１つの半導体のレーザ光を基準として、該レーザ光による主走査方向の走査長に対して他の半導体レーザのレーザ光による主走査方向の走査長が同一の長さになるように補正する。
【００４４】
基本的には、対応するレーザ光による主走査ラインの特定箇所で１画素を形成するクロック数を変化させることにより、走査長を補正する。本実施形態では、局所的に１画素を形成するクロック数を変化させ、感光ドラム１１面上の主走査長の差Ｘｂ−Ｘａに応じて、挿入するクロック／データの数（クロック数を変化させる画素の数）を変化させる。
【００４５】
このような処理を実現するための変調部４８における出力回路６３の回路構成について図９を参照しながら説明する。図９は図４の変調部４８における出力回路６３の構成を示すブロック図である。
【００４６】
出力回路６３は、図９に示すように、変調制御部７０と、９つのＤタイプのフリップフロップ７１ａ〜７１ｉと、９つの２入力ＡＮＤ回路７２ａ〜７２ｉと、３入力セレクタ回路７３と、２つの２入力セレクタ回路７４，７５と、９入力ＯＲ回路７６と、２入力ＯＲ回路７７とを含む。
【００４７】
変調回路６２は、入力された画像データを８ビットのパルス幅データに変調する。このパルス幅データの各ビットは２入力ＡＮＤ回路７２ａ〜７２ｉの入力の一方に入力される。ここで、２入力ＡＮＤ回路７２ｈおよび７２ｉには、同じデータが入力される。
【００４８】
フリップフロップ７１ａ〜７１ｉは、ＰＬＬ回路６０からの高周波クロックの立ち上がりでＤ端子の入力をＱ端子に出力する。Ｑ端子の出力は、各２入力ＡＮＤ回路７２ａ〜７２ｉの入力の他方に接続される。それと同時に各フリップフロップ７１ａ〜７１ｉは、フリップフロップ７１ａの出力がフリップフロップ７１ｂの入力に、フリップフロップ７１ｂの出力がフリップフロップ７１ｃの入力にというような縦続に接続されている。また、フリップフロップ７１ｇの出力は、３入力セレクタ回路７３および２入力セレクタ回路７４にも接続される。２入力ＡＮＤ回路７２ｈの出力は、３入力セレクタ回路７３および２入力セレクタ回路７５にも接続される。フリップフロップ７１ｉの出力は、３入力セレクタ回路７３にも接続される。
【００４９】
２入力ＡＮＤ回路７２ａ〜７２ｉの出力は、９入力ＯＲ回路７６に入力され、９入力ＯＲ回路７６はその出力をＰＷＭ信号として出力する。
【００５０】
３入力セレクタ回路７３は、変調制御部７０の出力によって、フリップフロップ７１ｇ，７１ｈ，７１ｉの出力を選択し、選択された出力は、２入力ＯＲ回路７７の入力の一方に入力される。２入力セレクタ回路７４，７４の他方の入力は、ＧＮＤに接続されている。
【００５１】
変調制御部７０は、カウンタ回路６４の出力に基づいてセレクタ回路７３〜７５のスイッチ動作を切り換える。すなわち、変調制御部７０の出力は、２入力セレクタ回路７４の場合、フリップフロップ７１ｇの出力をフリップフロップ７１ｈに入力させる否か、２入力セレクタ回路７５の場合、フリップフロップ７１ｇの出力をフリップフロップ７１ｈに入力させるか否かを制御する。
【００５２】
２入力ＯＲ回路７７の入力の他方には、高周波クロック１クロック分の幅のタイミング信号が入力され、その出力はフリップフロップ７１ａに入力される。
【００５３】
次に、出力回路６３の動作について説明する。
【００５４】
出力回路６３においては、フリップフロップ７１ａ〜７１ｉに入力される高周波クロックに同期して高周波クロック１クロック分の幅の信号がタイミング信号として２入力ＯＲ回路７７に入力される。これにより、フリップフロップ７１ａ〜７１ｉで構成されるリング状のシフトレジスタの出力の１つが常に“１”となる。変調制御部７０では、カウンタ回路６３の出力を受け、上記リング状のシフトレジスタの大きさを制御するように各セレクタ回路７３〜７５の切換動作を制御する。１画素を７個の高周波クロック（ＰＬＬ回路６０から出力されたクロック）で構成する場合は、３入力セレクタ回路７３で、フリップフロップ７１ｇの出力を選択し、２入力セレクタ回路７４，７５で、ＧＮＤを選択する。これにより、７つのフリップフロップ７１ａ〜７１ｇによるリング状のシフトレジスタが構成される。１画素を８個の高周波クロックで構成する場合は、３入力セレクタ回路７３で、フリップフロップ７１ｈの出力を選択し、２入力セレクタ回路７４で、フリップフロップ７１ｇの出力を選択し、２入力セレクタ回路７５で、ＧＮＤを選択する。これにより、８つのフリップフロップ７１ａ〜７１ｈによるリング状のシフトレジスタが構成される。１画素を９個の高周波クロックで構成する場合は、３入力セレクタ回路７３で、フリップフロップ７１ｉの出力を選択し、２入力セレクタ回路７４で、フリップフロップ７１ｇの出力を選択し、２入力セレクタ回路７５で、フリップフロップ７１ｈの出力を選択する。これにより、９個のフリップフロップ７１ａ〜７１ｉによるリング状のシフトレジスタが構成される。これらの切換えで、フリップフロップ７１ａ〜７１ｉの出力が７／８／９クロック信号に１回“１”が出力されるようになる。
【００５５】
２入力ＡＮＤ回路７２ａ〜７２ｉには、パルス幅データが設定されており、２入力ＡＮＤ回路７２ａ〜７２ｉは、１画素（＝７／８／９ＣＬＫ）毎にデータを変化させ、その設定されたデータと７／８／９高周波クロック分の期間における１回の“１”をＡＮＤ演算し、各ＡＮＤ出力は９入力ＯＲ回路７６により、ＯＲ演算される。これにより、７／８／９個の高周波クロックで構成されたＰＷＭ信号を出力することができる。
【００５６】
また、図示していないが、これと同じ構成を使用し、画像データに相当するところに画像クロックのパターンを入力することや、フリップフロップ７１ａ〜７１ｇの特定箇所（例えばフリップフロップ７１ａと７１ｅ）の出力をＪＫフリップフロップ回路に入力することで、ＰＷＭ信号と同様に７／８／９個の高周波クロックで構成されたクロック信号を出力することができる。デフォルトのクロック信号を８個の高周波クロックで構成するとすれば、所望の画素に対してカウンタ回路６４から所定の信号（図７（ｃ）を参照）を出力することで、変調制御部７０により、通常の８個の高周波クロックで構成される画素に対しては、３入力セレクタ回路７３がフリップフロップ７１ｈの出力を選択し、２入力セレクタ回路７４では、フリップフロップ７１ｇの出力、２入力セレクタ回路７５ではＧＮＤを選択するように制御する。これにより、８個の高周波クロック分の幅で構成されるＰＷＭ信号が出力される。
【００５７】
基準のレーザ光の主走査長に対して、補正するレーザ光の主走査長が短い場合には、補正するレーザ光による１走査ライン上の１画素区間を長くする補正を設定する。すなわち、この場合は、１ラインの走査区間で複数の画素に対して９個の高周波クロック分の幅のＰＷＭ信号を出力するように制御する。
【００５８】
また、基準のレーザの主走査長に対して、補正するレーザの主走査長が長い場合には、１画素区間を短くする補正を設定する。すなわち、この場合は、１ラインの走査区間で複数の画素に対して７個の高周波クロック分の幅のＰＷＭ信号を出力するように制御する。
【００５９】
これにより、図１０（ａ），（ｂ）に示すように、１周期内で1画素の構成数を変化させることにより、基準のレーザの主走査長と同一になるようにその他のレーザの主走査長を補正することが可能になる。本実施形態では、１画素を構成する幅を変化させることを、カウンタ回路６４で決定しているが、例えば別のタイマ手段などで決定するようにしてもよい。
【００６０】
上述したように、１画素の構成数を変化させることを複数の画素について実施することで、基準のレーザ光による主走査長に対して同一となるようにその他のレーザ光による主走査長を補正することが可能である。しかし、１ライン上のどの画素に対して補正を行うかによって、出力される画像の見え方は変わってくる。また、同じ補正を行った場合でも、その画像がユーザの好みに合うか否かは、各ユーザによって異なる。
【００６１】
そこで、本実施形態では、補正条件を変えながらレーザ光による主走査長を補正し、この走査長が補正された状態で、所定パターンの画像形成を行い、各補正条件にそれぞれ対応する画像形成により得られた所定パターンの画像を確認用パターン画像として出力する確認用パターン画像出力機能が設けられている。この補正条件は、走査ライン上の補正する画素として、どの画素を選択するかを決定するための条件であり、確認用パターン画像出力機能を実行する際には、ユーザにより補正条件の数を選択して設定することが可能である。
【００６２】
この確認用パターン画像出力機能について図１１〜図１３を参照しながら説明する。図１１は図１の画像形成装置の確認用パターン画像出力機能に対する補正条件の数を設定する画面例を示す図、図１２は図１の画像形成装置の確認用パターン画像出力機能による出力例を示す図、図１３は図１の画像形成装置の確認用パターン画像出力機能の出力画像に基づいて通常の画像形成時に使用する補正条件を設定する画面例を示す図である。
【００６３】
確認用パターン画像出力機能に用いる補正条件をユーザが選択する際には、図１１に示すように、まず操作部（図示せず）に、確認用パターン画像出力機能に用いる補正条件の種類の数を選択する画面が表示され、この画面上で、ユーザにより、補正条件の種類の数が入力される。本例では、補正条件の種類の数として、４つが選択される。そして、補正条件の種類の数が入力された後に、ＯＫキーが押下されると、入力された数がシーケンスコントローラ４７に入力され、シーケンスコントローラ４７は設定された種類数分の補正条件（補正画素配置条件）を生成する。ここで生成される補正条件すなわち補正画素配置条件の１つとしては、１ライン中を複数の領域に分類し、各領域に１画素ずつ補正画素を配置するように補正画素を選択するものがある。また、他の１つとしては、１ライン中の複数に分類された領域に１画素ずつではなく、傾斜配分で特定の領域のみに補正画素を配置するように補正画素を選択するものがある。
【００６４】
こうして生成された補正画素配置条件すなわち補正条件に従って主走査長の補正が行われ、確認用パターン画像が形成される。例えば、図１２に示すような文字パターンおよび模様パターンを含む画像が確認用パターン画像として形成され、出力される。この図１２に示す確認用パターンにおいては、走査ラインが主走査方向に６つの領域▲１▼〜▲６▼に分けられ、各領域▲１▼〜▲６▼に同じパターンの画像が形成されている。各領域▲１▼〜▲６▼に形成されている画像には、サイズが異なる“電”という複数の文字パターン、線パターン、斜線パターン、線数パターン、グラデーションパターンといった画像形成で使用される基本的な画像が含まれる。本例は、１ライン中を複数の領域に分類し、各領域に１画素ずつ補正画素を配置するという補正条件に従って主走査方向の走査長を補正した場合の出力例である。
【００６５】
図１２に示す例では、パターン例のため確認することはできないが、主走査長を補正するための主走査方向に対する補正画素配置条件を適度に変更すると、それぞれの条件で走査長が補正された状態でのグラデーションや、線数パターンなどに関しては、補正画素配置条件による差が顕著に現れる。補正画素配置条件によっては、画像ががさついて見えることもあれば、モアレなども発生してしまうこともある。よって、図１２に示すような確認用パターン画像を、補正条件を変えながら複数枚出力すれば、出力された各確認用パターン画像から、ユーザの好みに合った画像を得ることが可能な補正条件を、通常の画像形成時に使用する最適な補正条件として選択することが可能になる。
【００６６】
各確認用パターン画像からユーザの好みに合った画像を得るための補正条件を選択する際には、どの補正条件を、通常の画像形成時に使用する補正条件として設定するかを問い合わせる画面が操作部に表示される。ここでは、例えば図１３に示すように、６種類の補正条件にそれぞれ対応する確認用パターン画像が出力されたとすると、出力された確認用パターン画像のそれぞれに付されている設定番号１〜６（図１２の確認用パターン画像の場合、設定番号１が付されている）を選択する画面が表示され、この画面上で、ユーザの好みに合った画像が得られた確認用パターン画像に付された設定番号すなわちユーザの好みに合う画像を得ることが可能な補正条件が選択される。この設定番号の選択後にＯＫキーが押下されると、この設定番号はシーケンスコントローラ４７に入力され、シーケンスコントローラ４７は、入力された設定番号に対応する補正条件を記憶する。これにより、以降、通常の画像形成時には、上記記憶された補正条件に従って対応するレーザ光による主走査方向の走査長の補正が行われることになる。
【００６７】
上記説明では、画像形成装置の操作部を介して補正条件をユーザにより設定するとしたが、例えば図１４に示すように、本画像形成装置をネットワーク１０１上の共有の画像形成装置１０２として使用する場合、ネットワーク１０１に接続されているホストコンピュータ１００から、補正条件の選択、設定を行うようにすることもできる。この場合、確認用パターン画像を出力し、出力された確認用パターン画像をユーザが確認することに関しては上記と同様であるが、何通りの補正条件で確認用パターンを出力するかの設定や、どの補正条件を画像形成装置に記憶させるかということに関する入力操作は、ホストコンピュータ１００のアプリケーションソフト上から行われることになる。
【００６８】
上記のように記憶された補正条件に基づいて通常の画像形成を行う際には、基準とするレーザ光のよる主走査長に対して、補正するレーザ光の主走査長が短い場合、走査長を補正するライン上の１画素区間を長くするように数画素分の補正を行うことになる。この場合、補正画素における延長部分の画像信号に関しては、補正画素の直前または直後の画像信号と同一となるように補正する。このため、本実施形態では、直前の画像をそのまま保持するようにしている。また、基準とするレーザ光の主走査長に対して、補正するレーザ光の主走査長が長い場合には、走査長を補正するライン上の１画素区間を短くする補正を数画素分行うことになる。この場合、短くする補正画素に関しては、短くしても画像に影響が出る可能性が少ない画素、すなわち同じ画像信号（画像値）が連続する領域における１画素を選択し、この１画素区間を短くするように補正する。
【００６９】
この通常の画像形成時における選択された画素の補正について図１５を参照しながら説明する。図１５は図１の画像形成装置による通常の画像形成時の選択された画素の補正状態を模式的に示す図である。
【００７０】
ここでは、図１５（ａ）に示すように、主走査方向のライン上の画素１１０または１１２に対してその画素区間長を長くまたは短くする補正を考える。例えば、画素１１０に対してその画素区間長を長くする場合、図１５（ｂ）に示すように、画素１１０に対して画素部分１１１が追加される。この追加された画素部分１１１は、補正画素１１０の直前または直後の画像信号（画素値）と同一のものである。また、走査長を補正するライン上の１画素区間を短くする場合は、図１５（ａ）に示すように、補正画素として、同じ画像信号（画像値）が連続する領域における画素１１２が選択される。そして、図１５（ｃ）に示すように、画素１１２は、その区間長が短くされて画素１１３になる。このような画素補正を１ライン中の複数の画素に対して行うことによって、基準のレーザ光による主走査長と異なる他のレーザ光の走査長が、基準のレーザ光による主走査長と同一となるように補正されることになる。
【００７１】
また、さらに、上記で説明したような確認用パターン画像を出力して、ユーザの好みの補正条件を設定する操作に関しては、ユーザの好きなタイミング実施することが可能である。これにより、ユーザが本実施形態の画像形成装置を使用し続けている間に、耐久性や使用環境の変化などで、現在設定されている補正条件が画像に影響を与えるようになる場合、再度ユーザが補正条件を設定し直すことが可能になり、走査長の違いに起因する画質の劣化を未然に防止することができる。
【００７２】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明によれば、補正条件に従って１画素の主走査方向の構成数を変化させることを複数の画素について実施することにより、複数の光源のうち、１つの光源のレーザ光を基準として、該レーザ光による主走査方向の走査長に対して他の光源のレーザ光による主走査方向の走査長が同一の長さになるように補正し、また、補正条件である補正画素配置条件を変えながらその補正条件に応じて他の光源のレーザ光による走査長が補正された状態で、所定パターンの画像形成を行い、該画像形成により補正画素配置条件毎に得られた所定パターンの画像を確認用パターン画像として出力し、出力された各確認用パターン画像にそれぞれ対応する補正画素配置条件のうち、ユーザ操作により選択された補正画素配置条件を通常の画像形成時に使用される補正条件として設定するので、複数のレーザ光による主走査方向への走査長の差をなくす補正により、出力画像の高画質化を実現することができるとともに、ユーザの好みに合った出力画像を得ることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施形態に係る画像形成装置の構成を模式的に示す縦断面図である。
【図２】図１の露光制御部１０の構成を模式的に示す平面図である。
【図３】図２のレーザ駆動装置３１の半導体レーザ４３に対する具体的な制御構成を示す回路図である。
【図４】図３の変調部４８の構成を示すブロック図である。
【図５】図４の変調部４８の分周回路６１の入出力信号のタイミングチャートである。
【図６】図４の変調部４８の変調回路６２の入出力信号のタイミングチャートである。
【図７】図４の変調部４８のカウンタ回路６４および出力回路６３の入出力信号のタイミングチャートである。
【図８】図１の画像形成装置における２つのレーザ光による感光ドラムに対する走査状態を模式的に示す図である。
【図９】図４の変調部４８における出力回路６３の構成を示すブロック図である。
【図１０】確認用パターン画像の一例を示す図である。
【図１１】図１の画像形成装置の確認用パターン出力機能に対する補正条件の数を設定する画面例を示す図である。
【図１２】図１の画像形成装置の確認用パターン出力機能による出力例を示す図である。
【図１３】図１の画像形成装置の確認用パターン出力機能の出力に基づいて通常の画像形成時に使用する補正条件を設定する画面例を示す図である。
【図１４】図１の画像形成装置をネットワークに接続した場合を示す模式図である。
【図１５】図１の画像形成装置による通常の画像形成時の選択された画素の補正状態を模式的に示す図である。
【符号の説明】
１０露光制御部
１１感光ドラム
３１レーザ駆動装置
３３ポリゴンミラー
４３半導体レーザ
４８変調部
６０ＰＬＬ回路
６１分周回路
６２変調回路
６３出力回路
６４カウンタ回路
７０変調制御部
７１ａ〜７１ｉフリップフロップ
７２ａ〜７２ｉ２入力ＡＮＤ回路[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to an image forming apparatus that performs exposure scanning using a plurality of laser beams and a laser scanning length correction method thereof.
[0002]
[Prior art]
In general, in an electrophotographic apparatus that performs image exposure with laser light, the laser light is irradiated onto a rotary polygon mirror, and the laser light is deflected and reflected by the rotary polygon mirror. Are configured to be exposed and scanned. At this time, it is desirable that the photosensitive member has a shape that draws an arc at an equal distance from the light source that generates laser light, that is, from the reflecting surface of the rotary polygon mirror. However, in order to form an image after exposure, many image forming apparatuses employ a cylindrical photosensitive member. The optical path length mismatch from the light source to the photoconductor due to the shape of the photoconductor is dealt with by providing it in a complicated optical means called an f-θ lens, thereby reducing the exposure speed on the photoconductor. Uniformity is achieved.
[0003]
In recent years, with the increase in the speed of image formation, a configuration has been adopted in which a plurality of light sources are arranged in the sub-scanning direction and exposure scanning is performed using the respective laser beams of the respective light sources. Also in the case of using the plurality of laser beams, since the optical path lengths in the main scanning direction from the respective light sources arranged in the sub-scanning direction to the surface of the photosensitive member are different, the scanning lengths of the respective light sources in the main scanning direction are also different. The difference in scanning length in the main scanning direction depends on the optical and mechanical accuracy, and measures are taken to increase the optical and mechanical accuracy.
[0004]
[Problems to be solved by the invention]
Recently, there is an increasing demand for higher resolution of output images from image forming apparatuses. However, in the conventional image forming apparatus, since the scanning lengths in the main scanning direction by the laser beams of the respective light sources arranged in the sub-scanning direction are different, the difference hinders the high resolution of the output image, and the high output image It is very difficult to achieve image quality.
[0005]
It is an object of the present invention to achieve high image quality of an output image by correction that eliminates a difference in scanning length in the main scanning direction by a plurality of laser beams, and to obtain an output image that meets user preferences. It is an object of the present invention to provide an image forming apparatus and a laser scanning length correction method.
[0006]
[Means for Solving the Problems]
In order to achieve the above object, the present invention provides a plurality of light sources that respectively generate laser beams for performing exposure scanning on a latent image carrier, and deflects the laser beams generated from the plurality of light sources, respectively. An image forming apparatus including a scanning unit that scans an image carrier in a main scanning direction, and includes one pixel according to correction conditions. In the main scanning direction By changing the number of components for a plurality of pixels, out of the plurality of light sources, with reference to the laser light of one light source, the scanning length of the other light source with respect to the scanning length in the main scanning direction by the laser light Correction means for correcting the scanning length in the main scanning direction by the laser light to be the same length, and the other light source by the correction means according to the correction condition while changing the correction pixel arrangement condition as the correction condition A pattern for confirmation is performed by forming an image of a predetermined pattern in a state where the scanning length by the laser beam is corrected, and outputting an image of the predetermined pattern obtained for each of the correction pixel arrangement conditions by the image formation as a confirmation pattern image Of the correction pixel arrangement conditions respectively corresponding to the image output means and the confirmation pattern image output from the confirmation pattern image output means, the user operation And having a correction condition setting means for setting said correction means selected correction pixel arrangement conditions as the correction conditions used during normal image formation Ri.
[0007]
In order to achieve the above object, the present invention provides a plurality of light sources that respectively generate laser beams for exposure scanning on the latent image carrier, and deflects the laser beams respectively generated from the plurality of light sources. A laser scanning length correction method for an image forming apparatus, comprising: a scanning unit that scans the latent image carrier in a main scanning direction. In the main scanning direction By changing the number of components for a plurality of pixels, out of the plurality of light sources, with reference to the laser light of one light source, the scanning length of the other light source with respect to the scanning length in the main scanning direction by the laser light The correction process for correcting the scanning length in the main scanning direction by the laser light to be the same length, and the laser light of the other light source according to the correction condition while changing the correction pixel arrangement condition as the correction condition A confirmation pattern image output step of performing image formation of a predetermined pattern with the scanning length corrected, and outputting an image of the predetermined pattern obtained for each of the correction pixel arrangement conditions by the image formation as a confirmation pattern image; The correction selected by the user operation from among the correction pixel arrangement conditions corresponding to the respective confirmation pattern images output from the confirmation pattern image output means And having a correction condition setting process set as the correction conditions used the element arrangement condition in the normal image forming time.
[0017]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings.
[0018]
FIG. 1 is a longitudinal sectional view schematically showing a configuration of an image forming apparatus according to an embodiment of the present invention.
[0019]
As shown in FIG. 1, the image forming apparatus includes a document feeder 1 that can stack a plurality of documents and a scanner unit 4 that is configured to be movable in the sub-scanning direction. The document feeder 1 conveys a plurality of stacked documents one by one from the top onto the document table glass 2. The scanner unit 4 is equipped with a lamp 3 for illuminating the document conveyed on the document table glass 2 and a reflection mirror 5 for guiding reflected light from the document on the document table glass 2 to the reflection mirror 6. . The reflection mirror 6 cooperates with the reflection mirror 7 to guide the reflected light from the reflection mirror 5 to the lens 8, and the lens 8 forms an image on the image sensor unit 9. The image sensor unit 9 converts the formed optical image into an electrical signal, and this electrical signal is subjected to predetermined processing and then input to the exposure control unit 10 as an image signal.
[0020]
The exposure control unit 10 emits laser light based on the input image signal, and performs exposure scanning on the photosensitive drum 11 with the laser light. By this laser beam exposure scanning, a latent image corresponding to the laser beam is formed on the photosensitive drum 11. The latent image formed on the photosensitive drum 11 is visualized as a toner image by the toner supplied from the developing device 13.
[0021]
A sheet is fed from the cassette 14 or the cassette 15 at a timing synchronized with the start of the laser beam irradiation, and the sheet is conveyed toward the transfer unit 325 via the conveyance path 331. A toner image on the photosensitive drum 11 is transferred onto the conveyed sheet by the transfer unit 16. The sheet on which the toner image is transferred is conveyed to the fixing unit 17.
[0022]
In the fixing unit 17, the toner image on the sheet is heated and fixed on the sheet. The sheet that has passed through the fixing unit 17 is discharged to the outside through a pair of paper discharge rollers 18.
[0023]
The surface of the photosensitive drum 11 after the toner image is transferred is cleaned by the cleaner 25 and then neutralized by the auxiliary charger 26. Then, after the residual charge on the surface of the photosensitive drum 11 is erased by the pre-exposure lamp 27 and the primary charger 28 is brought into a state where good charge can be obtained, the surface of the photosensitive drum 11 is charged by the primary charger 28. .
[0024]
By repeating the above series of steps, a plurality of images can be formed.
[0025]
Next, a detailed configuration of the exposure control unit 10 will be described with reference to FIG. FIG. 2 is a plan view schematically showing the configuration of the exposure control unit 10 of FIG.
[0026]
As shown in FIG. 2, the exposure control unit 10 has a laser driving device 31 that drives a plurality of semiconductor lasers 43 (only one semiconductor laser is shown in the figure). In the present embodiment, two semiconductor lasers are driven. Inside the semiconductor laser 43, a PD sensor (not shown) for detecting a part of the laser beam is provided, and the laser driving device 31 uses a detection signal of a photodiode sensor (PD sensor; not shown). APC (Auto Power Control) control of the semiconductor laser 43 is performed. The laser light emitted from the semiconductor laser 43 becomes substantially parallel light by the collimator lens 35 and the diaphragm 32 and enters the polygon mirror (rotating polygon mirror) 33 with a predetermined beam diameter. The polygon mirror 33 rotates at a constant angular velocity in the direction indicated by the arrow in the figure, and along with this rotation, the laser light incident on the polygon mirror 33 is reflected as a deflected beam that continuously changes its angle. . The laser beam reflected as a deflected beam is focused by the f-θ lens 34. At the same time, the f-θ lens 34 corrects the distortion so as to guarantee the temporal linearity of scanning, so that the laser light that has passed through the f-θ lens 34 is directed onto the photosensitive drum 11 in the direction of the arrow in the figure. Are combined and scanned at a constant speed. Near one end of the photosensitive drum 11, a beam detect (hereinafter referred to as BD) sensor 36 that detects laser light reflected from the polygon mirror 33 is provided. The detection signal of the BD sensor 36 is a polygon mirror 33. Is used as a synchronizing signal for synchronizing the rotation of data and the writing of data.
[0027]
In such a laser driving device 31, in order to keep the amount of laser light during one scanning constant, the output of the laser light is detected during the light detection section during one scanning, and the driving current of the semiconductor laser 43 is set to 1. A drive system is used in which the image is held during scanning.
[0028]
Next, a specific control method for the semiconductor laser 43 by the laser driving device 31 will be described with reference to FIG. FIG. 3 is a circuit diagram showing a specific control configuration for the semiconductor laser 43 of the laser driving device 31 of FIG. In this embodiment, two semiconductor lasers 43 are provided. Here, the control configuration for each semiconductor laser 43 is basically the same, so only the control configuration for one semiconductor laser 43 will be described.
[0029]
In the laser driving device 31, as shown in FIG. 3, a laser chip composed of one laser 43A and one photodiode (hereinafter referred to as PD) sensor 43B is used as the semiconductor laser 43. As a driving power source for the semiconductor laser 43, two current sources, a bias current source 41 and a pulse current source 42, are used, thereby improving the light emission characteristics of the laser 43A. In order to stabilize the light emission of the laser 43A, the bias current amount is automatically controlled by applying feedback to the bias current source 41 using the output signal from the PD sensor 43B. That is, when the logic element 40 outputs an ON signal to the switch 49 by the full lighting signal from the sequence controller 47, the sum of the currents from the bias current source 41 and the pulse current source 42 flows to the semiconductor laser 43, and at that time An output signal from the PD sensor 43B is input to the current-voltage converter 44 and converted into a voltage signal. This voltage signal is amplified by the amplifier 45 and then input to the APC circuit 46. The APC circuit 46 supplies a control signal corresponding to the input voltage signal to the bias current source 41. This circuit system is called an APC (Auto Power Control) circuit system, and is currently a general circuit system for driving a laser. The laser 43A has temperature characteristics, and the amount of current for obtaining a constant amount of light increases as the temperature increases. Further, since the laser 43A self-heats, it is not possible to obtain a constant amount of light simply by supplying a constant current, which has a significant influence on image formation. As a method for solving this problem, a method of controlling the amount of current flowing for each scan so that the light emission characteristic for each scan becomes constant using the above-described APC circuit method for each scan.
[0030]
The laser light controlled to have a constant light amount in this way is turned on / off by turning on / off the switch 49 with the data modulated by the pixel modulator 48, and a latent image corresponding to the laser light is turned on the photosensitive drum 11. Formed on top.
[0031]
Next, the configuration of the modulation unit 48 will be described with reference to FIGS. 4 is a block diagram showing the configuration of the modulation unit 48 of FIG. 3, FIG. 5 is a timing chart of input / output signals of the frequency divider 61 of the modulation unit 48 of FIG. 4, and FIG. 6 is a modulation circuit of the modulation unit 48 of FIG. FIG. 7 is a timing chart of the input / output signals of the counter circuit 64 and the output circuit 63 of the modulation section 48 of FIG.
[0032]
As shown in FIG. 4, the modulation unit 48 includes a PLL circuit 60, a frequency dividing circuit 61, a modulation circuit 62, an output circuit 63, and a counter circuit 64.
[0033]
The PLL circuit 60 receives a basic clock (basic CLK) and outputs a high-frequency clock that is n times the basic clock. The high frequency clock is input to the frequency divider 61 and the output circuit 63, respectively. The frequency dividing circuit 61 counts the input high frequency clock once in x times, thereby outputting a clock (main clock) obtained by dividing the input high frequency clock by 1 / x (see FIG. 5). As long as x is a positive number, it does not matter. Here, for convenience of explanation, it is assumed that the main clock having the same period as the basic clock input to the PLL circuit 60 is output after being divided by 1 / n. The clock output from the frequency dividing circuit 61 is input to the counter circuit 64.
[0034]
The modulation circuit 62 modulates input data in synchronization with a clock signal described later. Usually, in order to represent the gradation of the laser, the lighting time within a unit time is controlled by PWM modulation. Therefore, in this embodiment, PWM modulation (particularly digital PWM modulation) is performed. explain. For example, when PWM modulation is performed on A-bit input data, the input data is 2 ^A Is converted to pulse width data. here,
2 ^A = N
The constants are determined so that The modulation circuit 62 generates pulse width data from the input data, and outputs the pulse width data to the output circuit 63 (see FIG. 6). The output circuit 63 outputs a PWM signal synchronized with the high frequency clock output from the PLL circuit 60 and a clock signal synchronized with the high frequency clock according to the pulse width data output from the modulation circuit 62. The PWM signal is a logic element. 40 (FIG. 3), the clock signal is output to the image processing unit (not shown) and the modulation circuit 62, respectively (see FIGS. 7 (a), (d) and (e)).
[0035]
The counter circuit 64 counts the clock (clock obtained by dividing the high frequency clock by 1 / n) output from the frequency dividing circuit 61 (see FIG. 7B). When the count value reaches a predetermined value, the counter circuit 64 outputs a predetermined signal to the output circuit 63 (see FIGS. 7B and 7C).
[0036]
When the counter circuit 64 outputs the predetermined signal to the output circuit 63, the output circuit 63 performs an operation different from the normal operation. In normal operation, one cycle (PWM signal, clock signal) is generated with n high-frequency clocks, but when the predetermined signal is input, the PWM signal has a cycle different from the cycle. Data and clock signals are output (see FIG. 7).
[0037]
In the present embodiment, a technique for exposing the photosensitive drum 11 with laser light generated from two semiconductor lasers 43 provided at intervals in the sub-scanning direction is used in order to realize high-speed image formation. . This technique is well known.
[0038]
This technique will be described with reference to FIG. FIG. 8 is a diagram schematically showing a scanning state of the photosensitive drum by two laser beams in the image forming apparatus of FIG.
[0039]
In the present embodiment, as shown in FIG. 8A, two laser beams are deflected by a polygon mirror 33 that rotates at a constant speed and irradiated onto the photosensitive drum 11. That is, an electrostatic latent image is formed on the photosensitive drum 11 by scanning the photosensitive drum 11 with two laser beams in the main scanning direction. Here, the two laser beams are applied to the photosensitive drum 11 with a predetermined interval in the sub-scanning direction. With such a configuration, it is possible to form an image with the number of scans ½ compared to when the photosensitive drum 11 is scanned with one laser.
[0040]
Here, as shown in FIG. 8B, assuming that the optical path lengths of the laser beams from the polygon mirror 33 to the photosensitive drum 11 are La and Lb, the laser beams are spaced at a predetermined interval in the sub-scanning direction. Since the photosensitive drum 11 is irradiated in this state, the optical path lengths La and Lb are different. Here, it is assumed that a relational expression of La <Lb holds, and the difference is ΔL.
[0041]
The fact that the optical path lengths La and Lb of the respective laser beams from the polygon mirror 33 to the photosensitive drum 11 are different from each other indicates that the effective pixel range of one line in the main scanning direction on the photosensitive drum 11 is as shown in FIG. The scanning distance of the laser beam is different for each laser beam. Here, if the scanning distance of the laser beam in the case of the optical path length La is Xa and the scanning distance of the laser beam in the case of the optical path length Lb is Xb, the relational expression of Xa <Xb is established.
[0042]
When an image is formed in such a state, an image having jagged edges at every other line is obtained. In today's situation, where high-resolution requirements for images are increasingly high, the jagged edges of the image will not meet the high-resolution requirements.
[0043]
Therefore, in the present embodiment, with reference to the laser light of one semiconductor of the two semiconductor lasers 43, the scanning length in the main scanning direction by the laser light is different from that in the main scanning direction by the laser light of another semiconductor laser. The scanning length is corrected so as to be the same length.
[0044]
Basically, the scanning length is corrected by changing the number of clocks for forming one pixel at a specific portion of the main scanning line by the corresponding laser beam. In the present embodiment, the number of clocks for forming one pixel locally is changed, and the number of clocks / data to be inserted (the number of clocks is changed) in accordance with the main scanning length difference Xb-Xa on the surface of the photosensitive drum 11. The number of pixels).
[0045]
A circuit configuration of the output circuit 63 in the modulation unit 48 for realizing such processing will be described with reference to FIG. FIG. 9 is a block diagram showing the configuration of the output circuit 63 in the modulation section 48 of FIG.
[0046]
As shown in FIG. 9, the output circuit 63 includes a modulation control unit 70, nine D-type flip-flops 71a to 71i, nine two-input AND circuits 72a to 72i, a three-input selector circuit 73, and two 2-input selector circuits 74 and 75, 9-input OR circuit 76, and 2-input OR circuit 77 are included.
[0047]
The modulation circuit 62 modulates the input image data into 8-bit pulse width data. Each bit of the pulse width data is input to one of the inputs of the 2-input AND circuits 72a to 72i. Here, the same data is input to the two-input AND circuits 72h and 72i.
[0048]
The flip-flops 71 a to 71 i output the input of the D terminal to the Q terminal at the rising edge of the high frequency clock from the PLL circuit 60. The output of the Q terminal is connected to the other input of each of the two-input AND circuits 72a to 72i. At the same time, the flip-flops 71a to 71i are connected in cascade such that the output of the flip-flop 71a is connected to the input of the flip-flop 71b and the output of the flip-flop 71b is connected to the input of the flip-flop 71c. The output of the flip-flop 71g is also connected to a 3-input selector circuit 73 and a 2-input selector circuit 74. The output of the 2-input AND circuit 72h is also connected to the 3-input selector circuit 73 and the 2-input selector circuit 75. The output of the flip-flop 71 i is also connected to a three-input selector circuit 73.
[0049]
The outputs of the 2-input AND circuits 72a to 72i are input to a 9-input OR circuit 76, and the 9-input OR circuit 76 outputs the output as a PWM signal.
[0050]
The 3-input selector circuit 73 selects the outputs of the flip-flops 71g, 71h, 71i according to the output of the modulation control unit 70, and the selected output is input to one of the inputs of the 2-input OR circuit 77. The other inputs of the two-input selector circuits 74 and 74 are connected to GND.
[0051]
The modulation control unit 70 switches the switching operation of the selector circuits 73 to 75 based on the output of the counter circuit 64. That is, in the case of the 2-input selector circuit 74, the output of the modulation control unit 70 is whether or not the output of the flip-flop 71g is input to the flip-flop 71h. In the case of the 2-input selector circuit 75, the output of the flip-flop 71g is Control whether or not to input.
[0052]
The other input of the two-input OR circuit 77 receives a timing signal having a width corresponding to one high-frequency clock, and its output is input to the flip-flop 71a.
[0053]
Next, the operation of the output circuit 63 will be described.
[0054]
In the output circuit 63, a signal having a width corresponding to one clock of the high-frequency clock is input to the 2-input OR circuit 77 in synchronization with the high-frequency clock input to the flip-flops 71a to 71i. As a result, one of the outputs of the ring-shaped shift register composed of the flip-flops 71a to 71i is always "1". The modulation control unit 70 receives the output of the counter circuit 63 and controls the switching operation of the selector circuits 73 to 75 so as to control the size of the ring-shaped shift register. When one pixel is composed of seven high-frequency clocks (clocks output from the PLL circuit 60), the three-input selector circuit 73 selects the output of the flip-flop 71g, and the two-input selector circuits 74 and 75 select GND. Select. Thus, a ring-shaped shift register is configured by the seven flip-flops 71a to 71g. When one pixel is composed of eight high-frequency clocks, the 3-input selector circuit 73 selects the output of the flip-flop 71h, the 2-input selector circuit 74 selects the output of the flip-flop 71g, and the 2-input selector circuit At 75, GND is selected. Thus, a ring-shaped shift register is configured by the eight flip-flops 71a to 71h. When one pixel is composed of nine high-frequency clocks, the 3-input selector circuit 73 selects the output of the flip-flop 71i, the 2-input selector circuit 74 selects the output of the flip-flop 71g, and the 2-input selector circuit At 75, the output of flip-flop 71h is selected. Thus, a ring-shaped shift register is configured by nine flip-flops 71a to 71i. With these switching operations, the outputs of the flip-flops 71a to 71i are output "1" once for the 7/8/9 clock signal.
[0055]
Pulse width data is set in the 2-input AND circuits 72a to 72i, and the 2-input AND circuits 72a to 72i change the data for each pixel (= 7/8 / 9CLK), and the set data And 1/8 of 7/8/9 high frequency clock periods are ANDed, and each AND output is ORed by a 9-input OR circuit 76. Thereby, a PWM signal composed of 7/8/9 high frequency clocks can be output.
[0056]
Although not shown, the same configuration is used, and an image clock pattern is input to a location corresponding to the image data, or specific locations of the flip-flops 71a to 71g (for example, the flip-flops 71a and 71e). By inputting the output to the JK flip-flop circuit, a clock signal composed of 7/8/9 high-frequency clocks can be output in the same manner as the PWM signal. If the default clock signal is composed of eight high-frequency clocks, a predetermined signal (see FIG. 7C) is output from the counter circuit 64 to a desired pixel, whereby the modulation control unit 70 For a pixel composed of eight normal high frequency clocks, the 3-input selector circuit 73 selects the output of the flip-flop 71h, and the 2-input selector circuit 74 outputs the output of the flip-flop 71g. Then, control is performed to select GND. As a result, a PWM signal having a width corresponding to eight high frequency clocks is output.
[0057]
When the main scanning length of the laser beam to be corrected is shorter than the main scanning length of the reference laser beam, correction is set to lengthen one pixel section on one scanning line by the laser beam to be corrected. That is, in this case, control is performed so that a PWM signal having a width corresponding to nine high-frequency clocks is output to a plurality of pixels in one line scanning period.
[0058]
When the main scanning length of the laser to be corrected is longer than the main scanning length of the reference laser, correction for shortening one pixel section is set. That is, in this case, control is performed so that PWM signals having a width corresponding to seven high-frequency clocks are output to a plurality of pixels in one line scanning period.
[0059]
Thus, as shown in FIGS. 10A and 10B, by changing the number of components of one pixel within one period, the main scanning lengths of the other lasers are made equal to the main scanning length of the reference laser. It becomes possible to correct the scanning length. In the present embodiment, the counter circuit 64 determines that the width constituting one pixel is changed, but may be determined by another timer means, for example.
[0060]
As described above, by changing the number of constituents of one pixel for a plurality of pixels, the main scanning lengths of other laser beams are corrected so as to be the same as the main scanning length of the reference laser beam. Is possible. However, the appearance of the output image varies depending on which pixel on one line is corrected. Even when the same correction is performed, whether or not the image matches the user's preference differs depending on each user.
[0061]
Therefore, in this embodiment, the main scanning length by the laser beam is corrected while changing the correction conditions, and an image of a predetermined pattern is formed in a state where the scanning length is corrected, and image formation corresponding to each correction condition is performed. A confirmation pattern image output function for outputting the obtained image of a predetermined pattern as a confirmation pattern image is provided. This correction condition is a condition for determining which pixel is selected as a pixel to be corrected on the scanning line. When executing the confirmation pattern image output function, the user selects the number of correction conditions. Can be set.
[0062]
The confirmation pattern image output function will be described with reference to FIGS. 11 is a view showing an example of a screen for setting the number of correction conditions for the confirmation pattern image output function of the image forming apparatus of FIG. 1, and FIG. 12 is an output example of the confirmation pattern image output function of the image forming apparatus of FIG. FIG. 13 is a diagram showing an example of a screen for setting correction conditions used during normal image formation based on the output image of the confirmation pattern image output function of the image forming apparatus shown in FIG.
[0063]
When the user selects a correction condition to be used for the confirmation pattern image output function, as shown in FIG. 11, first, the number of types of correction conditions to be used for the confirmation pattern image output function is displayed in the operation unit (not shown). A screen for selecting is displayed, and the number of types of correction conditions is input by the user on this screen. In this example, four is selected as the number of types of correction conditions. When the OK key is pressed after the number of types of correction conditions is input, the input number is input to the sequence controller 47, and the sequence controller 47 sets the correction conditions for the set number of types ( Correction pixel Placement condition) is generated. The correction conditions generated here are: Correction pixel One arrangement condition is to classify one line into a plurality of areas and select the correction pixels so that one pixel is arranged in each area. As another one, there is a method in which correction pixels are selected so that correction pixels are arranged only in a specific region by slope distribution instead of one pixel in a plurality of regions in one line.
[0064]
The main scanning length is corrected according to the correction pixel arrangement condition thus generated, that is, the correction condition, and a confirmation pattern image is formed. For example, an image including a character pattern and a pattern as shown in FIG. 12 is formed and output as a confirmation pattern image. In the confirmation pattern shown in FIG. 12, the scanning line is divided into six areas {circle around (1)} to {circle around (6)} in the main scanning direction, and images of the same pattern are formed in the respective areas {circle around (1)} to {circle around (6)}. Yes. The images formed in each of the areas (1) to (6) are basically used for image formation such as a plurality of character patterns “line”, line patterns, diagonal lines patterns, line number patterns, and gradation patterns having different sizes. Images are included. This example is an output example when the scanning length in the main scanning direction is corrected according to the correction condition that one line is classified into a plurality of areas and one pixel is arranged in each area.
[0065]
In the example shown in FIG. 12, it cannot be confirmed because of the pattern example, but when the correction pixel arrangement condition in the main scanning direction for correcting the main scanning length is appropriately changed, the scanning length is corrected under each condition. Regarding the gradation in the state and the line number pattern, the difference due to the correction pixel arrangement condition appears remarkably. Depending on the correction pixel arrangement conditions, the image may appear to be blurred or moire may occur. Therefore, if a plurality of confirmation pattern images as shown in FIG. 12 are output while changing the correction conditions, correction conditions that can obtain an image that suits the user's preference from each of the output confirmation pattern images. Can be selected as the optimum correction condition used during normal image formation.
[0066]
When selecting a correction condition for obtaining an image that suits the user's preference from each confirmation pattern image, a screen for inquiring which correction condition is set as a correction condition used during normal image formation is displayed on the operation unit. Is displayed. Here, for example, as shown in FIG. 13, if confirmation pattern images corresponding to six types of correction conditions are output, setting numbers 1 to 6 ( In the case of the confirmation pattern image shown in FIG. 12, a screen for selecting a setting number 1 is displayed. On this screen, an image suitable for the user's preference is attached to the obtained confirmation pattern image. Then, a correction condition that can obtain an image that matches the user's preference number is selected. When the OK key is pressed after selecting this setting number, this setting number is input to the sequence controller 47, and the sequence controller 47 stores the correction condition corresponding to the input setting number. Thus, thereafter, during normal image formation, the scanning length in the main scanning direction is corrected by the corresponding laser light in accordance with the stored correction conditions.
[0067]
In the above description, the correction condition is set by the user via the operation unit of the image forming apparatus. However, when the image forming apparatus is used as a shared image forming apparatus 102 on the network 101 as shown in FIG. It is also possible to select and set correction conditions from the host computer 100 connected to the network 101. In this case, the confirmation pattern image is output, and the user confirms the output confirmation pattern image, which is the same as described above, but the setting of how many correction conditions the confirmation pattern is output, An input operation relating to which correction condition is stored in the image forming apparatus is performed from the application software of the host computer 100.
[0068]
When performing normal image formation based on the stored correction conditions as described above, if the main scanning length of the laser beam to be corrected is shorter than the main scanning length of the reference laser beam, the scanning length The correction for several pixels is performed so as to lengthen one pixel section on the line for correcting. In this case, the image signal of the extended portion in the correction pixel is corrected so as to be the same as the image signal immediately before or after the correction pixel. For this reason, in the present embodiment, the immediately preceding image is held as it is. When the main scanning length of the laser beam to be corrected is longer than the main scanning length of the reference laser beam, correction for shortening one pixel section on the line for correcting the scanning length is performed for several pixels. become. In this case, with respect to the correction pixel to be shortened, a pixel that is less likely to affect the image even if it is shortened, that is, one pixel in a region where the same image signal (image value) continues is selected, and this one-pixel section is shortened. Correct as follows.
[0069]
The correction of the selected pixel during the normal image formation will be described with reference to FIG. FIG. 15 is a diagram schematically illustrating a correction state of a selected pixel during normal image formation by the image forming apparatus of FIG.
[0070]
Here, as shown in FIG. 15A, a correction for increasing or decreasing the pixel section length of the pixel 110 or 112 on the line in the main scanning direction is considered. For example, when the pixel section length is increased for the pixel 110, the pixel portion 111 is added to the pixel 110 as shown in FIG. The added pixel portion 111 is the same as the image signal (pixel value) immediately before or after the correction pixel 110. Further, when shortening one pixel section on the line for correcting the scanning length, as shown in FIG. 15A, the pixel 112 in the region where the same image signal (image value) continues is selected as the correction pixel. The And as shown in FIG.15 (c), the pixel 112 becomes the pixel 113 by the section length being shortened. By performing such pixel correction on a plurality of pixels in one line, the scanning length of another laser beam different from the main scanning length by the reference laser beam is the same as the main scanning length by the reference laser beam. Will be corrected.
[0071]
Further, regarding the operation of outputting the confirmation pattern image as described above and setting the correction condition of the user's preference, it is possible to implement the user's favorite timing. As a result, while the user continues to use the image forming apparatus of the present embodiment, if the currently set correction conditions affect the image due to changes in durability or usage environment, the image is again displayed. It becomes possible for the user to reset the correction condition, and it is possible to prevent deterioration in image quality due to a difference in scanning length.
[0072]
【The invention's effect】
As described above, according to the present invention, according to the correction condition, one pixel In the main scanning direction By changing the number of components for a plurality of pixels, a laser of another light source with respect to the scanning length in the main scanning direction by the laser light with respect to the laser light of one light source among the plurality of light sources. Correct the scanning length in the main scanning direction with light to the same length, and correct the scanning length with the laser light of another light source according to the correction condition while changing the correction pixel arrangement condition which is the correction condition In this state, an image of a predetermined pattern is formed, an image of the predetermined pattern obtained for each correction pixel arrangement condition by the image formation is output as a check pattern image, and each corresponding check pattern image that is output Among the correction pixel arrangement conditions to be performed, the correction pixel arrangement condition selected by the user operation is set as a correction condition used during normal image formation. The correction to eliminate the difference between the scan length in the scanning direction, it is possible to realize high image quality of the output image, it is possible to obtain an output image that matches the user's preference.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a longitudinal sectional view schematically showing a configuration of an image forming apparatus according to an embodiment of the present invention.
2 is a plan view schematically showing a configuration of an exposure control unit 10 in FIG. 1. FIG.
3 is a circuit diagram showing a specific control configuration for the semiconductor laser 43 of the laser driving device 31 of FIG. 2; FIG.
4 is a block diagram showing a configuration of a modulation unit 48 in FIG. 3. FIG.
5 is a timing chart of input / output signals of a frequency dividing circuit 61 of a modulation unit 48 in FIG.
6 is a timing chart of input / output signals of the modulation circuit 62 of the modulation unit 48 of FIG. 4;
7 is a timing chart of input / output signals of the counter circuit 64 and the output circuit 63 of the modulation unit 48 of FIG. 4;
8 is a diagram schematically showing a scanning state of a photosensitive drum by two laser beams in the image forming apparatus of FIG.
9 is a block diagram showing a configuration of an output circuit 63 in the modulation section 48 of FIG.
FIG. 10 is a diagram illustrating an example of a confirmation pattern image.
11 is a diagram showing an example of a screen for setting the number of correction conditions for the confirmation pattern output function of the image forming apparatus of FIG. 1;
12 is a diagram illustrating an output example by a confirmation pattern output function of the image forming apparatus of FIG. 1; FIG.
13 is a diagram showing an example of a screen for setting correction conditions used during normal image formation based on the output of the confirmation pattern output function of the image forming apparatus of FIG.
14 is a schematic diagram showing a case where the image forming apparatus of FIG. 1 is connected to a network.
15 is a diagram schematically illustrating a correction state of a selected pixel during normal image formation by the image forming apparatus of FIG.
[Explanation of symbols]
10 Exposure control unit
11 Photosensitive drum
31 Laser drive
33 Polygon mirror
43 Semiconductor laser
48 Modulator
60 PLL circuit
61 divider circuit
62 Modulation circuit
63 Output circuit
64 counter circuit
70 Modulation controller
71a-71i flip-flop
72a to 72i 2-input AND circuit

Claims

A plurality of light sources that respectively generate laser beams for performing exposure scanning on the latent image carrier, and a laser beam generated from each of the plurality of light sources is deflected to scan the latent image carrier in the main scanning direction. An image forming apparatus comprising a scanning unit,
By changing the number of components of one pixel in the main scanning direction according to the correction condition for a plurality of pixels, the laser beam of one light source among the plurality of light sources is used as a reference, and the main scanning direction by the laser light Correction means for correcting the scanning length in the main scanning direction by the laser light of the other light source to be the same length with respect to the scanning length of
While changing the correction pixel arrangement condition, which is the correction condition, in a state where the scanning length by the laser beam of the other light source is corrected by the correction unit according to the correction condition, image formation of a predetermined pattern is performed, and the image formation A confirmation pattern image output means for outputting an image of a predetermined pattern obtained for each of the correction pixel arrangement conditions as a confirmation pattern image;
Of the correction pixel arrangement conditions corresponding to the respective confirmation pattern images output from the confirmation pattern image output means, the correction pixel arrangement conditions selected by the user operation are used as correction conditions used during normal image formation. An image forming apparatus comprising correction condition setting means for setting the correction means.

One of the correction pixel arrangement conditions is that a line is classified into a plurality of areas, and correction pixels are selected so that one correction pixel is arranged in each area. The image forming apparatus according to 1.

The image forming apparatus according to claim 1, wherein the correction unit selects a pixel in a portion where the same pixel value is continuous as a plurality of pixels to be corrected to make the pixel section length shorter than normal.

A plurality of light sources that respectively generate laser beams for performing exposure scanning on the latent image carrier, and a laser beam generated from each of the plurality of light sources is deflected to scan the latent image carrier in the main scanning direction. A laser scanning length correction method for an image forming apparatus including a scanning unit,
By changing the number of components of one pixel in the main scanning direction according to the correction condition for a plurality of pixels, the laser beam of one light source among the plurality of light sources is used as a reference, and the main scanning direction by the laser light A correction process for correcting the scanning length in the main scanning direction by the laser light of the other light source to be the same as the scanning length of
An image of a predetermined pattern is formed in a state where the scanning length by the laser beam of the other light source is corrected according to the correction condition while changing the correction pixel arrangement condition which is the correction condition, and the correction pixel is formed by the image formation. A pattern image output step for confirmation that outputs an image of a predetermined pattern obtained for each arrangement condition as a pattern image for confirmation;
Of the correction pixel arrangement conditions corresponding to the respective confirmation pattern images output from the confirmation pattern image output means, the correction pixel arrangement conditions selected by the user operation are used as correction conditions used during normal image formation. And a correction condition setting step for setting the laser scanning length correction method.

One of the correction pixel arrangement conditions is that a line is classified into a plurality of areas, and correction pixels are selected so that one correction pixel is arranged in each area. 4. The laser scanning length correction method according to 4.

5. The laser scanning length correction method according to claim 4 , wherein, in the correction step, a pixel in a portion where the same pixel value is continuous is selected as a plurality of pixels to be corrected to make the pixel section length shorter than normal.