JP2000137179A - 画像記録装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 感光体上を露光走査する際に、この感光体上
におけるレーザ光による露光開始点を一致させることに
より、忠実な画像として再現記録することのできる画像
記録装置を簡単な構成で提供する。 【解決手段】 半導体レーザー素子４６１等からなる光
ビーム発生手段と、光ビーム検出信号を出力するビーム
ディテクトセンサ４６５と、光ビームを変調するための
変調手段７０４、７０５と、光ビーム検出信号に基づい
て、Ｎ個の光ビームを周期的に走査させる光ビーム走査
手段４６２〜４６４とからなる画像記録装置において、
基準クロック信号を発生する基準クロック信号発生手段
７００を備え、光ビーム検出手段４６５は、Ｎ個の光ビ
ームを感光体の走査開始前に検出してＮ個の光ビーム毎
に光ビーム検出信号を出力し、画像クロック信号発生手
段１０１〜１０３は、Ｎ個の光ビーム検出信号ＨＳＹＮ
Ｃ及び基準クロック信号ＣＬＫに基づき、同一周期で同
一開始点からＮ個の画像クロック信号ＬＤＣＬＫを順次
発生させる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、画像信号に基づい
て変調された光ビームにより感光体上を走査することに
より画像を記録再現する画像記録装置に関するものであ
り、さらに詳しくは、複数のレーザビームにより感光体
上を走査露光することにより複数のライン画像を同時に
記録する画像記録装置に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】従来、レーザ記録装置を搭載したレーザ
プリンタ、あるいはデジタル複写機等の画像記録装置の
市場では、低速の低価格機から高速の高価な高価格機ま
でナインナップが準備され順次市場に投入されている。
そして、その中でも記録速度の速い高速機市場において
は、高速出力のみならず高画質、高機能と、全ての仕様
において高いレベルが要求されている。

【０００３】まず、高速出力を行なうための方法につい
て考えると、レーザ記録装置においては、感光体の回転
速度のアップさせることと、この高速回転する感光体上
に画像を記録するためにレーザ光走査装置の走査速度を
アップさせることで高速出力に対応する方法が考えられ
る。

【０００４】そこでレーザ光走査装置の走査速度をアッ
プさせる場合を検討すれば、レーザ光を所定の方向（主
走査方向）に走査させるための回転多面鏡を高速回転さ
せる必要が生じる。

【０００５】しかし回転多面鏡を高速回転させる方法で
は、必然的に回転多面鏡用のモータが大きくなることか
ら、モータの放熱の問題も発生し、現時点では装置の全
体の大きさ、および設置スペースの問題、さらには高速
化による騒音の問題、装置の重量増大の問題等も招来す
ることから、上記モータを大きくするには限界があるこ
とがわかる。

【０００６】従って最近の高速のレーザ記録装置におい
ては、回転多面鏡の回転を高速化するだけでなく、複数
のレーザビームを用いて一回の走査で複数ライン分のラ
イン画像を同時に記録することで高速化を図る技術が用
いられている。

【０００７】しかしながら複数のレーザビームにより同
時に複数のライン画像を記録する場合には、複数のライ
ン画像の感光体上における走査開始地点が主走査方向に
おいてずれる（ジッタ）ことがあり、これは、複数のレ
ーザ発光源を並列に配置した場合に発生する配置位置の
ずれが原因となっている。

【０００８】さらに最近では高解像度の画像を記録再現
するために、主走査方向の複数のライン画像の副走査方
向におけるピッチを狭めて、連続した階調表現を可能と
するために、並列配置された複数のレーザ発光源を斜め
に傾けて配置する方法が知られており、そのために斜め
に配置された複数のレーザ発光源は、各発光源毎に主走
査方向における走査開始地点にずれが生じることとなっ
ている。

【０００９】このように、感光体上において、レーザ光
による露光走査開始位置が微妙にずれる（主走査方向に
前後して副走査方向が整列しない）と、記録再現される
画像の繊細な階調表現が出来なくなる。

【００１０】そこで、感光体上における走査露光開始位
置が副走査方向において整列するように、感光体の露光
走査開始前に各レーザビームを検出すると、各レーザ発
光源毎に設定された所定時間が経過（基準クロックを所
定数カウント）してから、各レーザ発光源を画像データ
に応じて変調駆動（点灯）させている。

【００１１】この方法を実現するために従来は、位相の
異なる複数の画像クロック信号を発生させておき、感光
体の露光走査開始前に各レーザビームを検出した時点で
所定の条件を満たす画像クロック信号を確定して、その
確定された画像クロック信号によりレーザ発光源の変調
駆動を行っていた。

【００１２】以上の構成については、特開昭５６−１０
４５７２号公報、特開昭６０−１５３２５９号公報、特
開平９−１８５９号公報などにその開示がある。まず特
開昭５６−１０４５７２号公報には、複数のレーザービ
ームを斜めに配置し、ビーム検出手段からの検出結果に
基づいて複数のクロック信号を各ビームへ適宜対応させ
て同期をとることにより、簡単な構成で画像の書き出し
位置を正確に一致させることができる記録装置が開示さ
れている。

【００１３】すなわち、複数のレーザービームを斜めに
配置し、点燈された特定のビームを検出する検出手段の
検出結果に基づいて、１つの位置信号を形成し、該位置
信号に基づいて同一周期で且つ位相のことなる複数のク
ロック信号を発生させ、前記複数のクロック信号を記録
信号を格納する複数の格納手段へ印加し、複数ビームの
各々に対応した記録信号の読み出しを行なうことが記載
されている。

【００１４】また特開昭６０−１５３２５９号公報に
は、基準クロツクを一定の位相で順次遅延させるクロツ
ク遅延部を設け，これら複数のクロツクの中から光検知
器出力との関係を一定に保つものを画像クロツクとする
ことにより、ジツタの減少を図ることのできるレーザー
プリンタの同期装置が開示されている。

【００１５】すなわちレ−ザビ−ムが光検知器に達する
と，光検知出力パルスＨＳが出力され、さらにこのパル
スＨＳがラツチ回路に入り、複数のクロツクＴ０、Ｔ１
の組合せが、デ−タセレクタのデ−タ入力に入力される
それぞれ１／４周期だけ遅れたパルスＴ０〜Ｔ３の何れ
か１つを選択する。そしてデ−タセレクタのセレクト入
力ＳＡ、ＳＢに入るパルスデ−タは，光検知器出力パル
スＨＳによつて同期化されているので，選択され出力端
子Ｙから出力されるパルスデ−タは、パルスＨＳに略同
期したものとなり、当該出力を画像クロツクとすること
で、ジツタの少ない画像記録を行なうことができる技術
が記載されている。

【００１６】さらに特開平９−１８５９号公報には、ア
ナログ周期信号を用いることで、高い周波数の基準クロ
ックを用いることなく、また多数の位相が異なるクロッ
クを用いることなく、高精度に同期信号と画素クロック
との同期がとれる画像形成装置を提供することを目的と
した画像形成装置が開示されている。

【００１７】すなわち、発振器からの矩形波をもとに鋸
歯状波Ｃ１、Ｄ１を作り、レーザダイオードからのレー
ザ光がフォトセンサに入力して作られる同期信号Ｅ１の
タイミングで鋸歯状波Ｃ１をサンプルホールドして信号
Ｆ１を得て、このサンプルホールド信号Ｆ１と鋸歯状波
Ｃ１、Ｄ１を比較器３０ａ、３０ｂで比較し、フリップ
フロップ３１ａ〜３１ｃで交互に出力することで、同期
信号Ｅ１に対して常に一定の時間関係をもつ画素クロッ
クＫ１を生成する旨の記載がある。

【００１８】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら特開昭５
６−１０４５７２号公報、特開昭６０−１５３２５９号
公報に記載の方法であれば、予め複数の位相の異なる画
像クロック信号を発生させておく必要があり、主走査方
向における記録開始位置のずれを最小限に抑えようとす
ると、画像クロック信号の位相を細かくずらして発生さ
せて多くの画像クロック信号として発生させておく必要
があり、そのために位相をずらすための遅延回路の数が
増加して回路構成が複雑になる。

【００１９】従って、複数の画像クロック信号のための
クロック周波数がさらに高いものとなり、回路の実現が
難しくなったり、高周波ノイズの問題、高速素子の採用
によるコスト上昇等の問題が発生する。

【００２０】また、互いに異なる遅延時間のクロックを
多数生成するための遅延回路は温度や電圧変動等に対し
て安定した遅延量を確保することが難しくなり、コスト
上昇の要因となる。

【００２１】さらに上記従来技術に記載の技術では、位
相が異なる複数の画像クロック信号を発生させていたと
しても、感光体の露光走査開始前にレーザビームの到達
を検出したときに所定の条件を満たす画像クロックが確
実に得られるといったものではないので、複数のレーザ
発光源の露光開始点を全て統一することは原理的に難し
いという問題があった。

【００２２】一方、アナログ周期信号を用いた特開平９
−１８５９号に記載の技術でも、サンプルホールド回路
や微分回路が必要となり、回路のスループットが長くな
り、短い時間で処理させるのは困難であると共に、特に
コンデンサを用いた回路は、他の素子と比べて一般的に
素子精度が低く、製品ばらつきが大きくなったり、選別
品を用いることでコスト上昇を招くという問題がある。

【００２３】さらに基準信号としてアナログ周期信号を
用いているので、電源変動や素子バラツキ等の影響が、
鋸歯状波の波形変化として現れ、デジタル信号を用いた
場合と比較して、画像クロックのバラツキ、走査開始位
置変動が発生しやすくなるという欠点がある。

【００２４】本発明は、上記従来技術の問題点に鑑みな
されたものであり、その目的とするところは、感光体上
を露光走査する際に、この感光体上におけるレーザ光に
よる露光開始点を一致させることにより、忠実な画像と
して再現記録することのできる画像記録装置を簡単な構
成で提供することにある。

【００２５】

【課題を解決するための手段】請求項１に記載の発明に
よれば、画像信号に基づいてＮ個の光ビームを発生させ
る光ビーム発生手段と、前記光ビームの走査位置を検出
し光ビーム検出信号を出力するための光ビーム検出手段
と、前記光ビームを変調するための変調手段と、前記光
ビーム検出信号に基づいて、前記Ｎ個の光ビームを前記
変調手段により、画像クロック信号発生手段からの画像
クロック信号に対応して変調し、前記感光体上を周期的
に走査させる光ビーム走査手段と、前記感光体上に走査
記録された画像を記録する画像記録手段とからなる画像
記録装置において、基準クロック信号を発生する基準ク
ロック信号発生手段を備え、前記光ビーム検出手段は、
さらにＮ個の前記光ビームを前記感光体の走査開始前に
検出してＮ個の前記光ビーム毎に前記光ビーム検出信号
を出力し、前記画像クロック信号発生手段は、さらにＮ
個の前記光ビーム検出信号、及び前記基準クロック信号
に基づき、それぞれの前記光ビーム検出信号が入力され
ると、同一周期で同一開始点からＮ個の前記画像クロッ
ク信号を順次発生させ、前記光ビーム走査手段はＮ個の
前記画像クロック信号に同期してＮ個の前記光ビームを
前記感光体上に走査記録させることを特徴とする画像記
録装置である。

【００２６】請求項２に記載の発明は、前記画像クロッ
ク信号発生手段が、単一の前記基準クロック信号を発生
させるＮ個の画像クロック信号発生源から構成されるこ
とを特徴とする請求項１に記載の画像記録装置である。

【００２７】請求項３に記載の発明は、前記光ビーム検
出手段が、Ｎ個の前記光ビーム検出信号を信号毎に分離
して出力し、各々の前記ビーム検出信号を対応する前記
Ｎ個の画像クロック信号発生源に入力させる制御手段を
備えたことを特徴とする請求項２に記載の画像記録装置
である。

【００２８】

【発明の実施の形態】図１において、本発明の構成をデ
ジタル画像形成装置に採用した形で説明する。デジタル
複写機３０本体は大きく分けてスキャナ部３１と、レー
ザ記録部３２から構成されている。

【００２９】レーザ記録部３２は、給紙トレイから供給
される記録材の上に画像を記録再現する画像記録ユニッ
ト（上段）と、この画像記録部に対してサイズなどの異
なる記録材を選択的に供給可能にするために、多くの異
なる記録材を収容している多段給紙ユニット（下段）と
から構成されている。

【００３０】まずスキャナ部３１は、透明なガラスから
なる原稿載置台３５と、原稿載置台３５上へ自動的に原
稿を供給搬送するための両面対応自動原稿送り装置（Ｒ
ＡＤＦ）３６、および原稿載置台３５上に載置された原
稿の画像を走査して読み取るための原稿画像読み取りユ
ニット、すなわちスキャナユニット４０から構成されて
いる。

【００３１】このスキャナ部３１にて読み取られた原稿
画像は、画像データとして後述する画像データ入力部へ
と送られ、画像データに対して所定の画像処理が施され
る。

【００３２】ＲＡＤＦ３６には、備えられた図示しない
原稿トレイ上に複数枚の原稿を一度にセットしておき、
セットされた原稿を１枚ずつ自動的にスキャナーユニッ
トの原稿載置台上へ給送する装置である。

【００３３】またＲＡＤＦ３６は、オペレーターの選択
に応じて原稿の片面または両面をスキャナーユニットに
読み取らせるように、片面原稿のための搬送経路、両面
原稿のための搬送経路、搬送経路切り換え手段、各部を
通過する原稿の状態を把握し管理するセンサ群、および
制御部などから構成されている。このＲＡＤＦ３６につ
いては、従来から多くの出願、商品化がなされているの
で、これ以上の説明は省略する。

【００３４】原稿載置台３５上の原稿の画像を読み取る
ためのスキャナー部３１を構成するスキャナーユニット
４０は、原稿面上を露光するランプリフレクターアセン
ブリ４１と、原稿からの反射光像を光電変換素子（ＣＣ
Ｄ）に導くための原稿からの反射光を反射する第１の反
射ミラー４２ａを搭載してなる第１の走査ユニット４０
ａ、また第１の反射ミラーユニット４０ａからの反射光
像を光電変換素子（ＣＣＤ）に導くための第２、第３反
射ミラー４２ｂ、４２ｃを搭載してなる第２の走査ユニ
ット４０ｂ、原稿からの反射光像を上述した各反射ミラ
ーを介して電気的画像信号に変換する素子（ＣＣＤ）上
に結像させるための光学レンズ４３、および原稿からの
反射光像を電気的画像信号に変換する上述したＣＣＤ素
子４４から構成される。

【００３５】スキャナ部３１は、上記ＲＡＤＦ３６とス
キャナーユニット４０の関連した動作により、原稿載置
台３５上に読み取るべき原稿を順次載置させながら、原
稿載置台３５の下面に沿ってスキャナーユニット４０を
移動させて原稿画像を読み取るように構成されている。

【００３６】特に第１走査ユニット４０ａは、原稿載置
台に沿って左から右へと一定速度Ｖで走行され、また第
２走査ユニット４０ｂは、その速度Ｖに対してＶ／２の
速度で同一方向に平行に走査制御される。これにより、
原稿載置台３５上に載置された原稿の画像を１ライン毎
に順次ＣＣＤ素子４４へと結像させて画像を読み取るこ
ととなる。

【００３７】原稿画像をスキャナーユニット４０にて読
み取ることにより得られた画像データーは、後述する画
像処理部へ送られ、各種処理が施された後、画像処理部
のメモリに一旦記憶され、出力指示に応じメモリ内の画
像を読み出してレーザ記録部３２に転送して記録シート
Ｐ上に画像として記録再現される。

【００３８】次にレーザ記録部３２は、画像が記録され
る記録材をサイズ毎に収容しておき選択された記録材を
順次供給する記録材供給部５０と、画像を形成させるた
めの記録材であるシートの搬送系、レーザ書き込みユニ
ット４６、および画像を形成するための電子写真プロセ
ス部４７とから構成されている。

【００３９】レーザ書き込みユニット４６は、上述した
スキャナーユニット４０にて読み取った後のメモリから
読み出した画像データ、または外部の装置から転送され
てきた画像データに応じてレーザ光を出射する半導体レ
ーザ光源、レーザ光を等角速度偏向するポリゴンミラ
ー、等角速度で偏向されたレーザ光が電子写真プロセス
部４７を構成する感光体ドラム上において等角速度で偏
向されるように補正するｆ−θレンズなどを有してい
る。

【００４０】上記電子写真プロセス部４７は、周知であ
る感光体ドラムの周囲に帯電器、現像器、転写器、剥離
器、クリーニング器、除電器を備えている。

【００４１】一方、記録材供給部５０、およびシートの
搬送系は、上述した画像形成を行う電子写真プロセス部
４７の特に転写器が配置された転写位置へとシートＰを
供給搬送する供給搬送部３３と、該供給搬送部３３へと
選択的に順次シートＰを送り込むための給紙トレイ装置
５１、５２、５３と、必要なサイズのシートを適宜給紙
させるための手差し給紙装置５４と、転写後のシートＰ
に形成された画像、特にトナー像を定着するための定着
器４９と、定着後のシートＰの裏面に再度画像を形成す
るためにシートＰを再供給するための再供給搬送経路５
６と、再供給経路５６から送り込まれてくるシートＰを
再度画像記録部へと再供給するための再供給ユニット５
５とから構成されている。

【００４２】また、定着器４９の下流側における装置の
左側には、画像が記録されたシートＰを受け取り、この
シートＰに対して所定の処理を施す後処理装置３４が配
置されている。

【００４３】以上のような構成からなるデジタル複写機
３０は、スキャナ部３１にて原稿の画像を読み取り画像
データとして画像メモリに蓄積させると共に、レーザ書
き込みユニット４６および電子写真プロセス部４７にお
いて、画像メモリから画像データを順次読み出しなが
ら、レーザ書き込みユニット４６によってレーザ光線を
走査させることにより感光体ドラム４８の表面上に静電
潜像として形成して、トナーにより可視像化されたトナ
ー像は多段給紙ユニットのいずれかから搬送されたシー
トＰの上に静電転写され定着される。

【００４４】このようにして画像が形成されたシートＰ
は、裏面に再度画像を形成するのであれば再供給搬送経
路５５，５６を経て電子写真プロセス４７へと導かれ、
また、そのままの状態で装置外に排出する場合は、定着
器４９から排紙ローラ５７を経へ後処理装置３４内へと
導かれ、必要に応じてシートＰに対して所定の後処理が
施される。

【００４５】次にこのデジタル複写機３０における、読
み取られた原稿画像情報に画像処理を行う画像処理部の
構成および機能について説明する。図２は、図１のデジ
タル複写機３０を構成している各種ユニット部、画像処
理部などの全体ブロック構成図であり、略中央に位置す
るメイン中央演算処理装置４０１（ＣＰＵ）により各ユ
ニット部毎に搭載されたサブ中央演算処理装置（ＣＰ
Ｕ）との連携をとりながら動作管理している状態を示す
図である。

【００４６】このブロック図から分かるように、大きく
は図面略右上に位置する操作パネルを管理制御するオペ
レーションパネルボード１００と、図面略左上に位置す
るデジタル複写機３０を構成する各ユニットを管理制御
するマシンコントロールボード２００と、図面略左下に
位置する原稿画像を電気的に読み取り電子データとする
ＣＣＤボード３００と、図面略中央に位置する前記ＣＣ
Ｄボード３００にて電子データ化された原稿画像に対し
て所定の画像処理を施すメイン画像処理ボード４００
と、このメイン画像処理ボード４００にて処理された画
像情報に対してさらに所定の画像処理を施すサブ画像処
理ボード５００と、さらに、図面略右下に位置する前記
サブ画像処理ボード５００にインターフェイスを介して
接続されたその他の拡張ボード群６００（プリンタボー
ド、ＦＡＸボード、機能拡張ボード）などから構成され
ている。以下、各ボード毎に管理制御している内容につ
いて説明する。

【００４７】（オペレーションパネルボード）オペレー
ションパネルボード１００は、基本的にサブの中央演算
処理装置（ＣＰＵ）１０１により制御されており、操作
パネル１０３上に配置されたＬＣＤ表示部１０４の表示
画面、各種モードに関する指示を入力する操作キー群１
０５のから操作入力などを管理している。

【００４８】そして操作キー群１０５から入力されたデ
ータ、ＬＣＤ画面に表示させる情報など操作パネルにお
ける各種制御情報を記憶しておくメモリ１０２が設けら
れている。

【００４９】この構成において、サブの中央演算処理装
置（ＣＰＵ）１０１は、メインの中央演算処理装置（Ｃ
ＰＵ）４０１との制御データ通信を行い、デジタル複写
機３０の動作指示を行う。

【００５０】また、メインの中央演算処理装置４０１か
らは、デジタル複写機３０の動作状態を示す制御信号を
サブの中央演算処理装置（ＣＰＵ）１０１へと転送する
ことで、操作パネル１０３のＬＣＤ画面１０４を通して
装置が現在どのような状態にあるのか操作者に動作状態
を表示するようになっている。

【００５１】（マシンコントロールボード）マシンコン
トロールボード２００は、サブの中央演算処理装置２０
１により全体が制御されており、ＡＤＦ・ＲＡＤＦなど
の自動原稿送り装置２０３、原稿画像を読み取る読み取
りスキャナ部２０４、画像情報を画像として再現するプ
ロセス部２０５、画像が記録される用紙を収納部からプ
ロセス部へ向かって順次搬送する給紙搬送部２０６、画
像が記録された用紙を反転させて用紙の両面に画像が形
成されるように用紙を反転搬送する両面ユニット２０
７、画像が記録された用紙に対してステープルなどの後
処理を行うフィニッシャ２０８などを管理している。

【００５２】（ＣＣＤボード）ＣＣＤボード３００は、
原稿画像を電気的に読み取るためのＣＣＤ３０１、ＣＣ
Ｄ３０１を駆動する回路（ＣＣＤゲートアレイ）３０
２、ＣＣＤ３０１から出力されるアナログデータのゲイ
ン調整などを行うアナログ回路３０３、ＣＣＤ３０１の
アナログ出力をデジタル信号に変換して電子データとし
て出力するＡ／Ｄ変換器３０４などから構成され、制御
管理はメインの中央演算処理装置４０１により行われて
いる。

【００５３】（メイン画像処理ボード）メイン画像処理
ボード４００は、メインの中央演算処理装置４０１によ
り制御され、前記ＣＣＤボード３００から送られてきた
原稿画像の電子データをもとに、画像の階調性を所望の
状態で表現できるように、シェーディング補正、濃度補
正、領域分離、フィルタ処理、ＭＴＦ補正、解像度変
換、電子ズーム（変倍処理）、ガンマ補正など多値の画
像データの状態のまま処理を施す多値画像処理部４０
２、処理が施された画像データあるいは処理の手順管理
など各種制御情報を記憶させておくメモリ４０３、処理
が施された画像情報でもって画像を再現するためにレー
ザ書き込みユニット４６側へとデータを転送制御するレ
ーザコントロール４０４などから構成される。

【００５４】（サブ画像処理ボード）サブ画像処理ボー
ド５００は、メイン画像処理ボード４００とコネクタ接
続され、メイン画像処理ボード４００上のメインの中央
演算処理装置４０１により制御された、２値画像処理部
５０１、画像処理の施された２値画像情報、あるいは処
理上での制御情報などを記憶管理するメモリおよびメモ
リを制御するゲートアレイ５０２、複数枚の原稿画像情
報を記憶管理しておき、複数枚の原稿画像を繰り返し所
望部数の数だけ読み出して複数の複写物を生成するため
のハードディスクおよびハードディスクを制御するゲー
トアレイ５０３、外部インターフェイスとしてのＳＣＳ
Ｉ（Small Computer System Interface）およびＳＣＳ
Ｉを制御するゲートアレイ５０４などから構成される。

【００５５】また前述の２値画像処理部５０１は、多値
画像情報を２値画像に変換する処理部、画像を回転する
処理部、２値画像の変倍処理を行う２値変倍（ズーム）
処理部などから構成され、さらに、ファックス画像を通
信手段を介して送受信することができるようにファック
スインターフェイスも備えている。

【００５６】（拡張ボード）拡張ボード６００として
は、パーソナルコンピュータなどから送られてくるデー
タをデジタル複写機のプリンタ部からプリンタモードと
して出力可能とするためのプリンタボード６０１、デジ
タル複写機の編集機能を拡張してデジタル複写機の特徴
を有効活用するための機能拡張ボード６０２、デジタル
複写機のスキャナ部から読み込んだ原稿画像を相手先に
対して送信したり、相手先から送られてきた画像情報を
デジタル複写機のプリンタ部から出力することを可能に
するファクシミリボード６０３などがある。

【００５７】以下、デジタル複写機の画像処理装置とし
て、コピー、ファックス、プリンタモードとしての画像
データの処理、画像データの流れについてさらに詳しく
説明する。

【００５８】（コピーモード）デジタル複写機３０のＲ
ＡＤＦ３６の所定位置にセットされた原稿は、１枚ずつ
スキャナユニット４０の原稿載置台３５上へと順次供給
され、原稿の画像は先に説明したスキャナユニット４０
の構成により順次読み取られ、８ビットの電子データと
してメイン画像処理ボード４００へと転送される。

【００５９】メイン画像処理ボード４００に転送された
８ビットの電子データは、８ビットの電子画像データと
して多値画像処理部４０２上で所定の処理が施され、８
ビットの電子画像データにガンマ補正などの処理を行い
レーザコントロール部４０４を介してレーザ書き込みユ
ニット４６へと送られる。

【００６０】これにより、デジタル複写機３０のスキャ
ナ部３１にて読み取られた原稿画像は、レーザ記録部３
２から階調性のあるコピー画像として出力される。

【００６１】（コピーモードにおける電子ＲＤＨ機能）
同じくデジタル複写機３０のＲＡＤＦ３６の所定位置に
セットされた原稿は、１枚ずつスキャナユニット４０の
原稿載置台３５上へと順次供給され、原稿の画像は先に
説明したスキャナユニット４０の構成により順次読み取
られ、８ビットの電子データとしてメイン画像処理ボー
ド４００へと転送される。

【００６２】メイン画像処理ボード４００に転送された
８ビットの電子データは、８ビットの電子画像データと
して多値画像処理部４０２上で所定の処理が施され、こ
の８ビットの電子画像データは、次にメイン画像処理ボ
ード４００側のコネクタ４０５からサブ画像処理ボード
５００側のコネクタ５０５を介してサブ画像処理ボード
５００側に送られ、２値画像処理部５０１の多値２値変
換部において誤差拡散などの処理と共に８ビットの電子
画像データから２ビットの電子画像データに変換され
る。このようにして変換された２ビットの電子画像デー
タは、原稿１枚毎にハードディスクなどのディスクメモ
リ５０３へと転送されて一時的に記憶管理される。

【００６３】なお、８ビットの電子画像データを誤差拡
散などの処理を含めて２ビットの電子画像データに変換
しているのは、ただ多値２値変換を行っただけでは画質
的に問題があるので、画質の劣化が少なくなるように配
慮しているためである。また、８ビットの電子画像デー
タを２ビットの電子画像データに変換するのは、画像の
記憶容量などを考慮したためである。

【００６４】さてデジタル複写機３０のＲＡＤＦ３６に
セットされた原稿群の全てが読み取り処理されると、先
程一時的にハードディスク５０３に記憶された２ビット
の電子画像データををゲートアレイの制御により指定さ
れた部数の数だけ繰り返し読み出して、読み出された２
ビットの電子画像データは、再度コネクタ接続部４０
５、５０５を介してメイン画像処理ボード４００へ送ら
れ、ガンマ補正などの処理を行いレーザコントロール部
４０４を介してレーザ書き込みユニット４６へと送ら
れ、デジタル複写機３０のスキャナ部３１にて読み取ら
れた原稿画像は、レーザ記録部３２から階調性のあるコ
ピー画像として出力される。

【００６５】なお上記説明では、全ての原稿群画像が読
み取られてから画像群を所望する部数の数だけ繰り返し
読み出すようにして説明したが、１部目の画像出力は所
定分の画像が準備できた段階で順次出力するように構成
することも可能である。

【００６６】（プリンタモード）パーソナルコンピュー
タなどのネットワーク接続された外部機器から送られて
きた画像は、プリンタボード６０１上でページ単位の画
像としてボード６０１上で展開された後、インターフェ
イスであるＳＣＳＩ５０４から一旦サブ画像処理ボード
５００側へ転送されハードディスク５０３などのメモリ
へと記憶される。

【００６７】なお、プリンターボード６０１上でページ
画像として展開された画像は、サブ画像処理ボード５０
０側に送られるが、ページ画像に２値画像処理は行わ
ず、ハードディスク５０３に一時記憶されるだけであ
る。また、一旦記憶されたページ画像がハードディスク
５０３から読み出されるときも、ページ画像に対する２
値画像処理は行わない。

【００６８】そしてハードディスク５０３へ一時記憶さ
れた画像情報は、所定のページ順となるようにハードデ
ィスク５０３から読み出されながらメイン画像処理ボー
ド４００へと送られてガンマ補正を行い、レーザコント
ロール４０４からＬＳＵ４６にて画像を再現するよう画
像の書き込みが制御される。

【００６９】（ファックスモード）ファックスモードに
は、相手先に対する原稿の送信と、相手先からの原稿の
受信に対する処理がある。先に相手先に対する原稿の送
信について説明すると、デジタル複写機３０のＲＡＤＦ
３６の所定位置にセットされた送信原稿は、１枚ずつス
キャナユニット４０の原稿載置台３５上へと順次供給さ
れ、送信原稿の画像は先に説明したスキャナユニット４
０の構成により順次読み取られ、８ビットの電子データ
としてメイン画像処理ボード４００へと転送される。

【００７０】メイン画像処理ボード４００に転送された
８ビットの電子データは、８ビットの電子画像データと
して多値画像処理部４０２上で所定の処理が施される。

【００７１】そして、この８ビットの電子画像データ
は、次にメイン画像処理ボード４００側のコネクタ４０
５からサブ画像処理ボード５００側のコネクタ５０５を
介してサブ画像処理ボード５００側に送られ、２値画像
処理部５０１の多値２値変換部において誤差拡散などの
処理と共に８ビットの電子画像データから２ビットの電
子画像データに変換され、２値画像化された送信原稿
は、所定の形式で圧縮されメモリ５０２に記憶される。

【００７２】なお、８ビットの電子画像データを誤差拡
散などの処理を含めて２ビットの電子画像データに変換
しているのは、ただ多値２値変換を行っただけでは画質
的に問題があるので、画質の劣化が少なくなるように配
慮しているためである。

【００７３】そして相手先との送信手続きを行い送信可
能な状態が確保されると、メモリ５０２から読み出され
た所定の形式で圧縮された送信原稿画像はファックスボ
ード６０３側へと転送され、このファックスボード６０
３上で圧縮形式の変更など必要な処理を施して、相手先
に対して通信回線を介して順次送信されることとなる。

【００７４】次に相手先から送信されてきた原稿画像の
処理について説明する。相手先から通信回線を介して原
稿が送信されてくると、ファックスボード６０３での通
信手続きを行いながら相手先から送信されてくる原稿画
像を受信すると共に、所定の形式に圧縮された状態の受
信画像は、サブ画像処理ボード５００の２値画像処理部
５０１に設けられたファックスインターフェイスから２
値画像処理部５０１へと送られ、圧縮伸張処理部などに
よりページ画像として送信されてきた原稿画像を再現す
る。

【００７５】そして、ページ単位の画像として再現され
た原稿画像は、メイン画像処理ボード４００側へと転送
されガンマ補正を行い、レーザコントロール４０４から
ＬＳＵ４６にて画像を再現するよう画像の書き込みが制
御される。

【００７６】以上がデジタル複写機における画像の入力
から出力までの流れを表したものであり、今回は特に画
像をレーザ記録再現する画像記録部３２、レーザコント
ロール部４０４、レーザ走査ユニット４６に関する発明
であり、以下に詳しく説明する。

【００７７】図３は、レーザ走査ユニット４６による感
光体への露光走査を簡単に表したものであり、所定方向
に回転駆動されている感光体４８の表面には、半導体レ
ーザ素子４６１から発せられた２つのビーム光が、回転
駆動モータ４６２により所定速度で回転する回転多面鏡
４６３により偏向され、主走査方向に順次露光走査され
る。

【００７８】なお、感光体上における焦点距離の違いを
補正するために、回転多面鏡４６３と感光体４８との間
における光路中には、ｆ−θレンズ４６４と、感光体上
に画像を露光走査記録する際に各ライン毎にタイミング
をとるためのビームディテクトセンサ（ＢＤセンサ）４
６５、および主走査方向に向かって露光走査されるレー
ザ光の一部をビームディテクトセンサ（ＢＤセンサ）４
６５に導くための導光ミラー４６６とが配置されてい
る。

【００７９】図４はレーザ駆動回路を表したものであ
り、図３のレーザ走査ユニット４６を駆動しながら感光
体上に画像を露光走査するものである。また図５は、半
導体レーザ素子４６１における２つの発光部ＬＤ−Ａと
ＬＤ−Ｂから所定のタイミングでもってレーザ光が照射
されるための駆動方法を表したものである。

【００８０】図４について詳細説明すると、図４のレー
ザ駆動回路は、基準クロック信号を発生する基準クロッ
ク信号発生部７００、半導体レーザ素子４６１の２つの
発光部ＬＤ−ＡとＬＤ−Ｂの感光体上における走査開始
位置のズレを補正（ジッタ補正）するための画像クロッ
ク信号発生部７０１、７０２、メイン画像処理ボード４
００側から転送されてくる画像データを一時的に蓄える
バッファ（ＦＩＦＯ、first-in first-out）等から構成
されるＧ／Ａ（ゲートアレイ）７０３、画像データに基
づいてレーザ光を変調するＰＷＭ変換部（パルス幅変調
部）７０４、７０５、半導体レーザ素子４６１における
２つの発光部ＬＤ−ＡとＬＤ−Ｂを駆動する回路（ドラ
イバ）７０６、７０７、ビームディテクトセンサ４６５
から構成される。

【００８１】この構成において、図５を用いて本発明の
ポイントを説明すると、まず、レーザ走査ユニット４６
の回転多面鏡４６３を所定の回転速度で回転させた状態
で、半導体レーザ素子４６１における２つの発光部ＬＤ
−ＡとＬＤ−Ｂを同時に点灯させ、ビームディテクトセ
ンサ４６５がそれぞれのビーム光を検出する。ビームデ
ィテクトセンサ４６５はビーム光の数だけあってもよい
が、低価格化に鑑み、精度がもっとも高いビームディテ
クトセンサ４６５を１つだけ使用する場合について説明
する。

【００８２】１つのビームディテクトセンサー４６５を
使用する場合は、２つのビーム光が同時に入力しないよ
うにそれぞれの発光部の位置を意図的にずらしておく。
ビームディテクトセンサ４６５で検知された２つのビー
ムのビーム検出信号（ＨＳＹＮＣ）は、Ｇ／Ａ（ゲート
アレイ）７０３において第１のビーム検出信号（ＨＳＹ
ＮＣ１）は画像クロック信号発生部７０１へ、第２のビ
ーム検出信号（ＨＳＹＮＣ２）は画像クロック信号発生
部７０２に入力するように制御される。また、画像クロ
ック信号発生部７０１と７０２には、基準クロック信号
発生部７００から発生された同一の基準クロック信号が
入力されている。

【００８３】画像クロック信号発生部７０１と７０２は
基準クロック信号を外部からの任意のトリガー入力信号
に同期して出力させることのできる汎用ＩＣ（クロック
ジェネレータ）を使用すれば良い。

【００８４】したがって各画像クロック信号発生部７０
１と７０２は、それぞれのビーム検出信号に同期して、
同一周期の画像クロック信号を所定の開始点から発生さ
せることが可能となる（図５の補正Ａ点、補正Ｂ点）。

【００８５】あとは、感光体上における画像走査開始位
置に到達するであろう時間分の基準クロックを計数した
後（図５では３クロック計数後の印字開始位置Ａ、印字
開始位置Ｂ）に、バッファ７０３に一時的に蓄えられて
いるライン画像データに基づいて半導体レーザ素子４６
１における２つの発光部ＬＤ−ＡとＬＤ−Ｂを変調駆動
させながらライン画像走査を行う。

【００８６】なお、画像クロック信号発生部７０１と７
０２は、同一特性のものであり、基準クロック信号発生
部７００から発生される基準クロック信号、およびビー
ム検出信号に基づいて、同一周期の画像クロック信号と
して同一の開始点から同一のタイミングで発生させるこ
とのできる回路構成となっている。

【００８７】これにより簡単な構成で、感光体ドラムの
表面上に２つの異なる発光部ＬＡ−ＡとＬＡ−Ｂにより
書き込まれるドット画像の書き込み開始位置が一致する
と共に、以降書き込まれる２ライン画像のドット画像間
のズレも抑えられることとなる。よって、感光体上に記
録再現された画像の濃度変化（濃度表現）も忠実に再現
されることとなる。特に中間調（写真）などの画像を再
現するときに有効である。

【００８８】次に、上述した汎用のクロックジェネレー
タと本発明の関係を補足説明する。同汎用ＩＣは、例え
ばシリコンゲートＣＭＯＳプロセスで製造され、クロッ
ク入力（ＣＬＫ ＩＮ）に入力されるクロック信号を、
外部からの任意のトリガ入力信号（ＴＲ）に同期させて
出力させることができるものであり、例えば周波数帯域
２５〜５２ＭＨｚで同期精度（ジッタ）は約±３ｎＳで
あり、他に上記出力の反転出力と、１／２分周クロック
出力とその反転出力、ワンショットパルス出力等を出力
することが可能なものもある。

【００８９】同期クロックの出力タイミングは、トリガ
入力信号の立ち下がりエッジで規定され、前記立ち下が
りエッジから同期クロックが出力されるまでの時間は、
クロック入力信号の”Ｌ”パルス幅とＩＣ内部遅延の和
となり、同期クロックが出力されるまでの時間のバラツ
キはΔｔ（例えば±３ｎＳ）で規定され、高精度の同期
を得ることができる。

【００９０】図７はクロック入力（ＣＬＫ ＩＮ）、ト
リガ信号（ＴＲ）、出力クロック信号（ＣＫ０）の関係
を表わしたものであり、ＴＲ＝ＨからＴＲ＝Ｌになる立
ち下がりエッジ（仕様により立ち下がりエッジでも良
い）に対応して、遅延時間ｔｓｓ（ＣＫ０）の後に、Δ
ｔのバラツキで入力クロックＣＫ０と同周波数の同期ク
ロックである出力クロック（ＣＫ０）が出力される。な
お、ｔｓｓ（ＣＫ０）は入力クロックの“Ｌ”幅＋αで
規定され、αの値はＩＣ内部の遅延であり、温度や電源
電圧（Ｖｃｃ）等が変化しなければαの値及びｔｓｓの
値は一定となる。またクロック出力はトリガ入力信号
が”Ｈ”レベルの間停止し、同期クロック出力は、所定
時間（ｔｓｐ（ＣＫ０））だけ”Ｈ”レベルとなる。

【００９１】図６は同汎用ＩＣの概略内部ブロック図を
表わしており、本実施形態では、クロック入力端子８０
１には基準クロック信号発生部７００からの基準クロッ
クを入力し、遅延クロック発生回路８０５で基準クロッ
クから遅延した遅延クロックを発生させた上で、トリガ
入力端子８０２には意図的にずらしたＨＳＹＮＣ信号を
入力する。

【００９２】そして、位相検出回路８０６で基準クロッ
クの位相を検出し、同期クロック選択回路８０４を経
て、同期クロック生成回路８０７により、同期クロック
出力端子８０３から、基準クロックをトリガしてから所
定のタイミングで同一周期のクロックが出力されること
になる。従って、本実施形態では同汎用ＩＣを２個（図
４でいう画像クロック信号発生部７０１、７０２又はブ
ロック分割してＧ／Ａ７０３内に設ける）用いること
で、２個のレーザービームについて同期させることがで
きる。また、画像クロック信号発生部７０１と７０２を
略同一特性にするために、例えば当該部分（Ｎ個のレー
ザー分）を１チップ化することで達成することも可能で
あり、この場合回路基板のコンパクト化を図りながら、
歩留まりの低下を防止できる効果も期待できる。

【００９３】

【発明の効果】請求項１に記載されている画像記録装置
によれば、基準クロック信号を発生する基準クロック信
号発生手段を備え、光ビーム検出手段は、Ｎ個の前記光
ビームを感光体の走査開始前に検出してＮ個の光ビーム
毎に光ビーム検出信号を出力し、画像クロック信号発生
手段は、Ｎ個の光ビーム検出信号、及び基準クロック信
号に基づき、それぞれの光ビーム検出信号が入力される
と、同一周期で同一開始点からＮ個の画像クロック信号
を順次発生させ、光ビーム走査手段はＮ個の画像クロッ
ク信号に同期してＮ個の光ビームを感光体上に走査記録
させることを特徴とするので、簡単な構成で、Ｎライン
のライン画像が画素単位で一致した画像として記録再現
することができることとなり、ムラのない階調性の高い
画像として出力することができるという効果がある。

【００９４】請求項２に記載されている画像処理装置に
よれば、請求項１において、画像クロック信号発生手段
は、単一の基準クロック信号を発生させるＮ個の画像ク
ロック信号発生源から構成されることを特徴とするの
で、異なるＮ個の画像クロック信号発生手段であって
も、同一の基準クロック信号から同一の条件でもってＮ
個の画像クロック信号を発生させることとなり、Ｎライ
ンのライン画像が画素単位で一致した画像として記録再
現することができ、ムラのない階調性の高い画像として
出力できるという効果がある。

【００９５】請求項３に記載されている画像処理装置に
よれば、請求項２において、光ビーム検出手段は、Ｎ個
の光ビーム検出信号を信号毎に分離して出力し、各々の
ビーム検出信号を対応するＮ個の画像クロック信号発生
源に入力させる制御手段を備えたことを特徴とするの
で、Ｎ個の光ビーム検出手段を用いる場合に比べ、安価
にまた各光ビーム検出手段の位置調整の必要もなくもっ
とも精度良くＮラインのライン画像が画素単位で一致し
た画像として記録再現することができ、ムラのない階調
性の高い画像として出力できるという効果がある。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施形態に係るデジタル複写機の全体
断面図である。

【図２】本発明の実施形態に係るデジタル複写機の画像
データの処理、流れを表すためのブロック構成図であ
る。

【図３】本発明の実施形態に係るデジタル複写機のレー
ザ走査部の構成図である。

【図４】本発明の実施形態に係るデジタル複写機のレー
ザ駆動回路を表す図である。

【図５】本発明の実施形態に係るレーザ駆動回路のタイ
ミングチャートを表わしており、（ａ）はＨＳＹＮＣ、
ＬＤＣＬＫ−Ａ、ＬＤＣＬＫ−Ｂの関係を表わし、
（ｂ）は（ａ）の部分拡大図を表わす。

【図６】本発明の実施形態に係る汎用クロックジェネレ
ータの内部ブロック図である。

【図７】本発明の実施形態に係り、同汎用ＩＣの出力信
号（基準クロック信号、同期クロック信号、トリガ信
号）との関係を表わしたタイミングチャートである。

【符号の説明】

３０ デジタル複写機 ３１ スキャナ部 ３２ レーザ記録部 ４０ スキャナユニット ４６ レーザ走査ユニット ４８ 感光体ドラム ２０４ スキャナ部 ４０４ レーザコントロール部 ４６１ 半導体レーザ素子 ４６２ 回転駆動モータ ４６３ 回転多面鏡 ４６４ ｆ−θレンズ ４６５ ビームディテクトセンサ ４６６ 導光ミラー ７００ 基準クロック信号発生部 ７０１、７０２ 画像クロック信号発生部 ７０３ ゲートアレイ（バッファ） ７０４、７０５ ＰＷＭ変換部 ７０６、７０７ ドライバ ８０１ クロック入力端子 ８０２ トリガ入力端子 ８０３ 同期クロック出力端子

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 画像信号に基づいてＮ個の光ビームを発
   生させる光ビーム発生手段と、前記光ビームの走査位置
   を検出し光ビーム検出信号を出力するための光ビーム検
   出手段と、前記光ビームを変調するための変調手段と、
   前記光ビーム検出信号に基づいて、前記Ｎ個の光ビーム
   を前記変調手段により、画像クロック信号発生手段から
   の画像クロック信号に対応して変調し、前記感光体上を
   周期的に走査させる光ビーム走査手段と、前記感光体上
   に走査記録された画像を記録する画像記録手段とからな
   る画像記録装置において、 基準クロック信号を発生する基準クロック信号発生手段
   を備え、 前記光ビーム検出手段は、さらにＮ個の前記光ビームを
   前記感光体の走査開始前に検出してＮ個の前記光ビーム
   毎に前記光ビーム検出信号を出力し、 前記画像クロック信号発生手段は、さらにＮ個の前記光
   ビーム検出信号、及び前記基準クロック信号に基づき、
   それぞれの前記光ビーム検出信号が入力されると、同一
   周期で同一開始点からＮ個の前記画像クロック信号を順
   次発生させ、 前記光ビーム走査手段はＮ個の前記画像クロック信号に
   同期してＮ個の前記光ビームを前記感光体上に走査記録
   させることを特徴とする画像記録装置。
2. 【請求項２】 前記画像クロック信号発生手段は、単一
   の前記基準クロック信号を発生させるＮ個の画像クロッ
   ク信号発生源から構成されることを特徴とする請求項１
   に記載の画像記録装置。
3. 【請求項３】 前記光ビーム検出手段は、Ｎ個の前記光
   ビーム検出信号を信号毎に分離して出力し、各々の前記
   ビーム検出信号を対応する前記Ｎ個の画像クロック信号
   発生源に入力させる制御手段を備えたことを特徴とする
   請求項２に記載の画像記録装置。