JP2000241740A - レーザ光式記録方法および装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】副走査方向の１ドット未満のズレの補正を各レ
ーザユニットのポリゴンミラーの回転位相を調整するこ
とで精度良く行えるレーザ光式記録方法および装置を提
供する。 【解決手段】第１および第２のレーザユニットの各ポリ
ゴンミラー７３ａ，７３ｂにより偏向されるレーザビー
ムにより記録されるスキャンラインを直列に連続させる
ことにより大判サイズの記録を行う。その際、両レーザ
ユニットのポリゴンミラーの回転位相差を調整すること
により、各スキャンラインの副走査方向の位置ズレを調
整をする。そのために、一方のポリゴンミラーの回転基
準周波数を他方に対して回転位相同期が外れない範囲で
僅かに変えることにより、両ポリゴンミラー間の位相差
を変化させ、所定の位相差になったとき回転基準周波数
を元に戻し、各ポリゴンモータを同一速度、かつ調整さ
れた定位相で回転させる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、複数のレーザスキ
ャナを用いた比較的大サイズの記録紙に対応可能なレー
ザ光式記録装置に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】従来、大判サイズ（Ａ２サイズ以上）の
記録紙に対応可能なレーザスキャナを単独のレーザユニ
ットで実現するには、結像レンズや回転ミラー等の光学
系部品精度に多くの困難さがあり、また、これらの問題
が解決された場合においても、製造コストが大きく上昇
するという難点があった。従って、特開平９−１２７４
４０号公報に開示のように、量産効果によって安価にな
っている標準サイズ（Ａ４サイズ）用のレーザユニット
を主走査方向に複数並べて実現する方法が提案されてい
る。

【０００３】一方、この方法に対する課題は、１つのレ
ーザユニットのレーザ走査の終端と次のレーザユニット
の始端部分とを、いかにスムーズに精度良く繋ぐかとい
うことである。例えば、図８に、２つのレーザユニット
７ａ，７ｂによる画像出力状態を示してあるが、レーザ
ユニット７ａ側の主走査のライン終端点（Ｙ1−1，…Ｙ
n−1，…）と、レーザユニット７ｂ側の対応するライン
開始点（Ｙ1，…Ｙn，…）との間で、重なりや離れがな
く連続していることが必要になる。

【０００４】レーザ光の主走査方向の書き出しポイント
の電気的制御上の調整は、図１１（ａ）から分かるよう
に、レーザ光検出器（後述する７６ａ，７６ｂ）のそれ
ぞれの検知信号ＢＤ１，ＢＤ２（後述のレーザ光端部位
置検知信号）に基づくデータの読み出しタイミング（感
光体ドラムへのレーザ光の書き出しタイミング）で調整
できる。すなわち、レーザ光書き出しポイントの変更
は、検知信号ＢＤ１，ＢＤ２の発生時点からレーザ光書
き込みを開始する時点までの時間を変化させることによ
り実現できる。

【０００５】図９は、感光体ドラム９上へのレーザ記録
状態を示している。レーザユニット７ａによる主走査終
端点と、レーザユニット７ｂの開始点との間に副走査方
向（主走査方向とほぼ直角の方向）へのズレｄｓ（この
例では約半ドット）がある状態を示してある。副走査方
向のズレ補正については、一方のレーザユニットの各ラ
インデータのメモリ読み出し位置を１ライン単位でずら
すことにより、ドット単位の調整は可能である。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】しかし、図９に示した
ような副走査方向の１ドット未満のズレに対する調整を
電気的制御手段で実施する方法は、従来提案されていな
かった。すなわち、このようなズレｄｓは、従来レーザ
ユニットの上下方向の機械的調整以外に、合わせる手段
は無かった。このような機械的補正は、動きが微小すぎ
る為、精度良く合わせることは、構成上困難である。

【０００７】また、レーザユニット個々を、独立に駆動
している場合には、モータ起動毎に、各々のポリゴンミ
ラーの回転位相がばらばらである。このような場合は、
機械的調整も困難となる。

【０００８】本発明の目的は、副走査方向の１ドット未
満のズレの補正を各レーザユニットのポリゴンミラーの
回転位相を調整することで精度良く行えるレーザ光式記
録方法および装置を提供することにある。

【０００９】

【課題を解決するための手段】本発明は、それぞれ第１
および第２のポリゴンミラーを有する第１および第２の
レーザユニットを用いて、前記第１および第２のポリゴ
ンミラーにより偏向されるレーザビームにより記録され
るスキャンラインを直列に連続させることにより大判サ
イズの記録を行うレーザ光式記録方法において、前記第
１および第２のレーザユニットのポリゴンミラーの回転
位相差を調整することにより、各スキャンラインの副走
査方向の位置ズレを調整をすることを特徴とするもので
ある。

【００１０】具体的には、前記第１および第２のポリゴ
ンミラーの回転位相差の調整は、少なくとも一方のポリ
ゴンミラーの回転基準周波数を他方に対して回転位相同
期が外れない範囲で僅かに変えることにより、前記第１
および第２のポリゴンミラー間の位相差を変化させ、所
定の位相差になったとき前記回転基準周波数を元に戻
し、各ポリゴンモータを同一速度、かつ調整された定位
相で回転させる。あるいは、各ポリゴンミラーの面数
は、モータ１回転当たりに発生される回転検知パルス数
の整数倍とし、前記第１および第２のポリゴンモータの
回転数を定める第１および第２の回転基準クロックとし
て、発振源から得られた第１のクロック信号と、この第
１のクロック信号を所定の位相差だけ位相をずらした第
２のクロック信号を用いることにより、各ポリゴンモー
タを同一速度、かつ調整された定位相で回転させる。

【００１１】本発明によるレーザ光式記録装置は、それ
ぞれ第１および第２のポリゴンミラーを有し、これらの
ポリゴンミラーにより偏向されるレーザビームにより記
録されるスキャンラインを直列に連続させるように配置
された第１および第２のレーザユニットと、前記第１お
よび第２のポリゴンミラーをそれぞれ回転させる第１お
よび第２のポリゴンモータと、前記第１および第２のポ
リゴンミラーの回転位相差を所定の値に調整するよう前
記第１および第２のポリゴンモータを制御するモータ制
御手段とを備え、このモータ制御手段による制御によ
り、前記複数のレーザユニットによる複数のスキャンラ
インの副走査方向の位置ズレを調整をすることを特徴と
する。

【００１２】具体的には、前記モータ制御手段は、前記
第１および第２の回転基準クロックに基づいて前記第１
および第２のポリゴンモータ を回転制御する手段と、
前記第１および第２のポリゴンモータに対する第１およ
び第２の回転基準クロック信号を生成する回転基準クロ
ック生成手段と、前記第１および第２のポリゴンミラー
の回転位相差を検知する位相差検知手段とを備え、前記
回転基準クロック生成手段は、ポリゴンミラーの位相調
整時に、第１および第２の回転基準クロック信号の少な
くとも一方の周波数を他方に対して変更することにより
前記第１および第２のポリゴンミラー間の位相差を変化
させ、前記位相差検知手段により両ポリゴンミラー間の
位相差が所定値になった時点で前記変更した周波数を元
に戻す。

【００１３】各ポリゴンミラーの回転位相調整は、画像
形成に先立って行うか、または、非画像形成時に行うの
が好ましい。但し、上記調整時の回転基準周波数の変化
が、画像形成時におけるジッタの影響として表れるのを
無視できるレベルまで極小さい場合には、画像形成時に
も実行可能である。

【００１４】各ポリゴンミラーの面数が、モータ１回転
当たりに発生されるＰＬＬ制御用回転検知パルス数の整
数倍である場合には、前記モータ制御手段は、前記第１
および第２のポリゴンモータをそれぞれ第１および第２
の回転基準クロックに基づいて回転制御する手段と、前
記第１および第２の回転基準クロック信号を生成する回
転基準クロック生成手段とを備え、前記回転基準クロッ
ク生成手段は、第１の回転基準クロック信号を基に、こ
れに対して位相を所定の回転位相差に相当する分だけず
らした第２の回転基準クロック信号を生成するようにす
ることもできる。

【００１５】上記レーザ光式記録装置において、各ポリ
ゴンモータは回転検知パルス発生器を有し、前記回転制
御手段は、各ポリゴンモータ毎に、その回転検知パルス
と当該回転基準クロックとを位相比較し、回転検知パル
スが回転基準クロックと一致するように各ポリゴンモー
タのＰＬＬ制御を行うＰＬＬ制御回路を有し、その各々
のＰＬＬ制御回路に供給される回転基準クロックは同一
発振源より分周して得られた同一周波数であり、各ＰＬ
Ｌ制御回路により各々のポリゴンモータを駆動する。

【００１６】

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態につい
て詳細に説明する。

【００１７】本発明の具体的な実施形態を説明する前
に、まず、本発明による副走査方向のズレを調整（補
正）する原理について説明する。

【００１８】再度図９を参照する。この図は、説明上、
各スキャナユニット７ａ，７ｂのポリゴンミラー回転位
相が揃っているとき、即ち、各ＢＤ信号が図１１（ａ）
に示したように一致して回転しているときの感光体ドラ
ム９上への印字ドット状態を示しているものとする。図
のような、副走査方向のズレｄｓ（この例では約半ドッ
ト）を電気的に調整する方法を説明する。

【００１９】図１０（ａ）は、調整前のポリゴンミラー
回転状態を示し、図１０（ｂ）は、調整後の状態を示す
ものである。各レーザユニット７ａ，７ｂについて、両
レーザユニットのスキャンの同期をとるために、感光体
ドラム９に対するそれぞれの走査の基準位置にレーザ光
検出部７６ａ，７６ｂが配置され、これらからそれぞれ
のレーザ光検知信号であるＢＤ１，ＢＤ２信号が出力さ
れるようになっている。

【００２０】先に簡単に参照した図１１は、両ＢＤ信号
とそれぞれの対応するレーザスキャン時のレーザ変調タ
イミングの関係を示す。図１１（ａ）は図１０（ａ）に
対応し、ＢＤ１信号とＢＤ２信号の位相差が０である、
副走査方向のズレ調整前の状態を示す。これに対し、図
１１（ｂ）は、図１０（ｂ）に対応し、ＢＤ１信号とＢ
Ｄ２信号に所定の位相差（この場合９０゜）が与えられ
た調整後の状態を示している。

【００２１】図１０（ｂ）の例では、図上左側のレーザ
ユニット７ａが左端から（ＢＤ基準）、１スキャンをス
タートしてユニット７ａの中央付近にスキャン光が達し
たときに、右側のレーザユニット７ｂの走査光は、左端
即ちＢＤ２信号を発生する位置に来るようにスキャン位
相をズラして回転させている。換言すれば、レーザユニ
ット７ａのスキャンビームが記録幅の中央（感光体ドラ
ム９上では、図示左から約１／４の位置）に来たときに
レーザユニット７ｂのスキャンビームがそのＢＤ検知位
置に来るように、レーザユニット７ｂのポリゴンミラー
の回転位相を遅らせる（図１０（ｂ）および図１１
（ｂ）には、この時点の各ＢＤ信号とレーザ変調タイミ
ングを示してある）。このレーザユニット７ａから７ｂ
への走査遅れ時間の間に、ドラム９は半ドット分移動し
ている。その結果、上述の副走査方向のズレｄｓ（約半
ドット）は補正され、ほぼ０となる。このように、ポリ
ゴンミラー７３ａ，７３ｂを同期回転させながら、お互
いの回転位相を調整することで、副走査方向のドット内
ズレを補正することができる。

【００２２】副走査方向のドット単位の補正について
は、前述のように、一方のユニットに対する他方のユニ
ットに与えるレーザスキャン書き込みデータのメモリ読
み出しタイミングをライン単位に変えることで実現でき
る。

【００２３】上記の、ポリゴンミラー位相可変同期回転
を達成する方法は、以下のとおりである。各ポリゴンモ
ータの回転制御は、位相同期制御であり、同一発振源よ
り同じ比率で分周した基準周波数信号で同期回転させ
る。これにより、両者のモータは、定トルク下であれば
同一速度かつ定回転位相差で回転し続けることができ
る。また、両モータの回転位相差の設定は、少なくとも
一方のポリゴンモータのＰＬＬ制御回路に対し、位相同
期が外れない範囲で基準同期クロックを僅かに変え、両
モータの回転位相差を変化させ、その値が所定値になっ
た所で、そのクロックを元に戻すことで目的の位相差で
回転をさせることができる。

【００２４】両ポリゴンミラーの回転位相差の検出は、
レーザ光端部位置検知信号（ＢＤ１，ＢＤ２）の位相差
で見ることができる。あるいは、ポリゴンミラーの回転
位置に同期して得られる他の信号、例えば、ミラー角と
モータ回転検知信号ＦＧが一定に固定的に配置されてい
れば、ＢＤ信号の代わりにＦＧ信号を用いることも可能
である。

【００２５】これらの位相調整は、画像形成に先立って
実施されてもよいし、非画像形成時に、例えば、印字と
次の印字の間などに監視修正を行ってもよい。更に、こ
の同期クロックの変化を画像形成時に行う場合、画像ジ
ッタとして現れる影響を無視できる程度に極く小さくす
れば、画像形成中であってもよく、回転位相差を常に監
視しながら、両ポリゴンモータの位相差調整をし続ける
ことができる。

【００２６】次に、本実施の形態における具体的なレー
ザ光式記録装置を図に基づいて説明する。

【００２７】図１は、本実施の形態におけるレーザ光式
記録装置の概略の内部構成図である。図１において、ホ
ストコンピュータまたは原稿スキャナ等からなる外部装
置１から印刷用の画像データが、通信ケープル２を介し
て本レーザ光式記録装置の制御コントローラ３に入力さ
れる。この画像データは、制御コントローラ３において
印刷可能な画像に展開される。

【００２８】そして、制御コントローラ３の制御の下
に、印刷開始可能状態のタイミングで予め用紙がセット
されているカセット４から給紙ローラ５の回転駆動によ
り用紙が給紙され、レジストローラ６へ送り出される。

【００２９】また、２台のレーザユニット７ａ，７ｂに
それぞれ内蔵されたポリゴンモータの回転と、その回転
位相の調整レーザ、光量補正等、印刷開始前の準備が行
われる。

【００３０】更に、制御コントローラ３により、定着ロ
ーラ８の温度制御、感光体ドラム９の回転駆動（矢印方
向）、クリーニングロール１１、帯電ロール１２、現像
ロール１３および転写ロール１４の回転制御、図示しな
い各種センサ、制御クラッチ類、スイッチ類の入出力制
御が符号Ａ，Ｂに示す入出カボートにより実行される。

【００３１】所定の準備が終了すると、制御コントロー
ラ３の制御の下に、画像データメモリ３２（図３で後
述）上に展開された画像データが、第１、第２レーザユ
ニット７ａ，７ｂに与えられ、そのレーザ変調光が矢印
Ｃ方向に出力され、ミラー１５で反射されて感光体ドラ
ム９上に入射される。ここに、感光体ドラム９は矢印Ｄ
方向に回転駆動されているので、帯電ロール１２により
表面上に均一帯電され、その均一電位は、前記レーザ光
により画像データに対応した部分の電位が放電され潜像
が形成される。これ以降のプロセスは既存の複写機のプ
ロセスと全く同等である。

【００３２】図２は、レーザユニットと感光体ドラムと
の配置関係を示す図である。

【００３３】図２に示すように、例えばＡ１判用の感光
体ドラム９の長手方向に沿ったレーザ光の主走査方向に
平行に２台の第１，第２レーザユニット７ａ，７ｂが配
置されている。ここに、第１レーザユニット７ａと第２
レーザユニット７ｂとは同一構成であるので、第１レー
ザユニット７ａのみの構成を説明する。

【００３４】第１レーザユニット７ａは、レーザ光源７
１ａと、このレーザ光源７１ａからの出射光を結像する
レンズ７２ａと、レーザ光を走査用に偏向するポリゴン
ミラー７３ａと、それを回転制御するポリゴンモータ駆
動ドライバ７４ａと、このポリゴンミラー７３ａで反射
されたレーザ光を感光体ドラム９上に結像するレンズ７
５ａとを備え、感光体ドラム９の近傍にはポリゴンミラ
ー７３ａからのレーザ光を検出するレーザ光検出部７６
ａが配置されている。レーザ光源７１ａとポリゴンモー
タ駆動ドライバ７４ａと、レーザ光検出部７６ａとは、
それぞれ、前述した制御コントローラ３に接続されてい
る。

【００３５】次に、図３に基づいて前述の画像データの
展開、及び、レーザユニット７ａ，７ｂの制御について
説明する。

【００３６】外部装置１から送信された画像データは、
通信制御回路３４を介してＣＰＵＡ３１で解読され、図
７に示すように画像データに展開され、画像データメモ
リ３２にストアされる。図７の例では、１バイト幅の画
像メモリに順次各ラインのデータ（１ＲＷ）がストアさ
れた例を示している。

【００３７】図３に戻り、ＣＰＵＡ３１の動作は、プロ
グラムメモリ３３にストアされたプログラムに従って実
行される。また、メモリ３２は、画像データストア用お
よび作業用のメモリである。

【００３８】前述の画像データの展開と並行して印刷開
始の為の制御が実行される。まず、ＣＰＵＡ３１を中心
とした画像処理系から、シーケンス制御部３６に対し、
ポリゴンモータの回転を要求するＳＹＲＱ信号が送られ
る。これを受けて、シーケンス制御部３６は、ポリゴン
モータを駆動する信号（ＦＳ１／ＦＳ２，ＰＭ１ＯＮ，
ＰＭ２ＯＮ，ＬＯＣＫ１，ＬＯＣＫ２）を発生させて各
モータを立ち上げ、さらにモータ間の回転位相を所定の
値にするよう制御する。

【００３９】より詳細には、ポリゴンモータ回転の準備
が整ったところで、シーケンス制御部３６は、画像処理
系に対し、ＳＹＲＤ信号を返す。画像処理系は、この信
号を確認し、更に画像データが完全に準備できた段階
で、シーケンス制御部３６に対して、プリントリクエス
ト信号ＰＲＲＱを送る。この信号を受けて、シーケンス
制御部３６は、入出カボートＡ，Ｂを通して、カセット
４から用紙の給紙を行い、レジストローラ６の位置に待
機させる。この時点でシーケンス制御部３６は、画像処
理系に対しプリントレディ信号ＰＲＲＤを返すと共に、
所定のタイミングでレジストローラ６から待機している
用紙を再給紙する。

【００４０】ＰＲＲＤ信号に応答して、画像データ出力
制御部３５は、画像データメモリ３２内に収められた画
像データを、レーザ変調出力ＬＡＳＯ１，ＬＡＳＯ２と
して、第１レーザユニット７ａおよび第２レーザユニッ
ト７ｂに対して与える。

【００４１】次に、画像データとレーザ光による記録タ
イミングを説明する。画像データは、前述のように、図
７に示した構造で画像データメモリ３２上に展開されて
いる。アドレスＸ1からＹ1−1までは、図８に示したよ
うにレーザユニット７ａ（左）側で出力され、アドレス
Ｙ１からＺ１までは、レーザユニット７ｂ（右）側で出
力される。このＸ１〜Ｚ１を１ラスタと表現すれば、各
ラスタの出力が順次副走査方向に繰り返され、最後のラ
スタｎまで出力される。

【００４２】図１１に示したように、レーザー光検出部
７６ａ，７６ｂが検出したレーザ光検出信号ＢＤ１，Ｂ
Ｄ２に基づき、最初のデータを出力するタイミングが決
定される。即ち、最初のＢＤ１信号を基準にＸ１〜Ｙ１
−１をレーザユニット７ａに対し、画像データ出力制御
部３５からＬＡＳＯ１信号として出力し、また、最初の
ＢＤ２を基準にＹ１〜Ｚ１をレーザユニット７ｂに対
し、ＬＡＳＯ２信号として出力している。以後同様に、
順次各ラスタの出力が繰り返される。

【００４３】以上、本実施の形態に関する、レーザユニ
ットを複数配置したレーザ光記録装置の全体的構成およ
び動作について述べた。

【００４４】次にこのような装置内の主要部の詳細を説
明する。

【００４５】第１レーザユニット７ａ，第２レーザユニ
ット７ｂの副走査方向のズレｄｓを補正するための両者
のポリゴンミラーの回転制御は、図３に示した制御コン
トローラ３で実行する。これを詳細に見ていくと、画像
処理に関する部分は既に述べたとおりであり、この中の
シーケンス制御部３６が、本発明の主要動作部分を担
う。

【００４６】図４に、図３内のシーケンス制御部３６の
内部構成例を示す。このシーケンス制御部３６は、シー
ケンス制御用ＣＰＵＢ３６１、ワーキングメモリである
ＲＡＭ３６２、プログラムコードが収められたＲＯＭ３
６３、分周部３６５とシフト量計測部３６４で構成され
ている。

【００４７】ＣＰＵＢ３６１は、レーザ光式記録装置の
定着ローラ８（図１）の温度制御、感光体ドラム９の回
転制御、各種ロール、センサ制御クラッチ、スイッチ類
の入出力制御を、Ａ，Ｂで示す入出カボートで実行して
いる。また、前述の信号ＳＹＲＱ，ＰＲＲＱを受けて決
められた制御を実行後、完了タイミング信号として、Ｓ
ＹＲＤ，ＰＲＲＤを返す。

【００４８】分周部３６５は、回転基準クロック生成手
段であり、ポリゴンモータ駆動ドライバ７４ａ，７４ｂ
へ供給する回転同期基準周波数信号ＦＳ１，ＦＳ２を作
りだす。ＣＰＵＢ３６１から与えられるＰＭ１ＯＮ，Ｐ
Ｍ２ＯＮはポリゴンモータ駆動ＯＮ信号である。ＬＯＣ
Ｋ１，ＬＯＣＫ２はポリゴンモータ駆動ドライバ７４か
ら返される信号であり、上記信号ＦＳ１，ＦＳ２基準周
波数信号に対してポリゴンモータが同期引き込みを完了
したときに発生する。ＣＰＵＢ３６１は、この信号を見
ることでポリゴンモータが定常回転に達したか確認でき
る。

【００４９】シフト量計測部３６４は、図１１（ｂ）に
示したような位相差を有するレーザ光検出信号ＢＤ１と
ＢＤ２の時間差を計るものである。

【００５０】ＣＰＵＡ系から与えられている上記信号Ｓ
ＹＲＱはポリゴンモータの回転指示信号であり、この信
号によりポリゴンモータを起動し、そして前述の位相合
わせの動作が行われる。その完了と共にＳＹＲＤ（同期
レディー）信号が返される。

【００５１】この後、ＣＰＵＡ系において、画像処理が
終了し、出力画像データの準備が整った時点で、シーケ
ンス制御部３６に対しＰＲＲＱ（プリントリクエスト）
信号を送出する。シーケンス制御部３６は、前述したカ
セット４から給紙ローラ５で用紙を送り出し、そして待
機ローラ６で待機させる。この時点でシーケンス制御部
３６は、ＰＲＲＤ（プリントレディー）信号を返し、こ
れを受けて、レーザユニットからは、画像データにより
変調されたレーザ光スキャンが開始され、感光体ドラム
９に潜像形成を始める。

【００５２】一方、シーケンス制御部３６は、現像され
た潜像の先端部と用紙端とを合わせるように、適切なタ
イミングで待機ローラ６を再駆動し、用紙を転写ロール
１４へ送り出す。この画像形成プロセスは前に述べた通
りである。

【００５３】以下、各部の更に詳細な動作は次のとおり
である。

【００５４】シーケンス制御部３６内のシフト量計測部
３６４は、まず、ＢＤ１信号が入力されたタイミング
で、シフト量カウンタ３６４１をスタートさせ、シフト
量計測ＣＬＫ（クロック）の数をカウントする。次に、
ＢＤ２信号の入力タイミンクで、カウンタ３６４１の値
をシフト量データラッチ３６４２に送り、同時にシフト
量カウンタ３６４１を停止、リセットする。ＣＰＵＢ３
６１は、必要なタイミングでシフト量データを読み取れ
ば、その時点のＢＤ１とＢＤ２の時間差、即ち位相差を
認識することができる。

【００５５】ＣＰＵＢ３６１から、分周部３６５に与え
られているＤＤＣ信号は、分周部３６５内の第２分周器
に対し、分周データの切換を指示する信号である。この
信号ＯＮにより、第２分周器の分周率を第１分周器の値
に対して僅かに変え、レーザユニット７ｂ側のポリゴン
モータの回転速度をレーザユニット７ａ側のそれに対
し、僅かに変える。これにより、前述のポリゴンミラー
の回転位相、即ちＢＤ１，ＢＤ２信号の発生タイミング
差を変化させることができる。両信号が所定の位相差に
なった時点で、分周データ切換信号ＤＤＣをＯＦＦし、
第２分周器の分周率を第１分周器と全く同じにする。そ
の結果、両分周器の出力であるＦＳ１，ＦＳ２信号は、
同一発振器（ＯＳＣ）の出力を同じ分周率で分周したも
のであるから、完全に同一周波数、定位相差の信号とし
てポリゴンモータ駆動ドライバ７４ａ，７４ｂに与えら
れる。ポリゴンモータ駆動ドライバ７４ａ，７４ｂで
は、位相同期制御によりポリゴンモータを回転させてい
るから、定トルク下では、両者のポリゴンミラー回転
は、同速でしかも一定位相差を保持することになる。

【００５６】分周部３６５の内部構成を図５に示し、よ
り具体的に説明する。まず、水晶振動子Ｘによる発振器
３６５１を有し、この発振出力は、第１分周器３６５
２、第２分周器３６５３に与えられている。各分周器内
の分周カウンタには、分周率を決定するデータが設定で
きる。本例では、第１分周カウンタに対しては、例え
ば、データＤＤを固定的にセットし、第２分周カウンタ
では、分周データ切換信号ＤＤＣの指示により、第１分
周カウンタと同じデータＤＤまたは、その値と僅かに異
なるＤＤＳを切換えられるようになっている。第１およ
び第２分周カウンタは、それぞれ設定された分周データ
をカウント満了するごとに、ＦＳ１，ＦＳ２信号を発生
するとともに、カウント値をリセットする。

【００５７】ポリゴンモータ駆動ドライバ７４ａ，７４
ｂの詳細構成を図６に示す。図示のように、この構成は
公知のＰＬＬ（Phase Lock Loop：位相同期制御）モー
タ回転制御であって、モータ本体ＰＭ１（ＰＭ２）は、
モータドライバ７４５によりドライブされる。モータ本
体において生成される、モータの回転に同期した信号で
あるモータ回転検知信号ＦＧはＰＬＬ回路７４２に入力
されおり、このＦＧ信号と、先に説明した分周部３６５
からの基準信号ＦＳ１（ＦＳ２）との位相比較がＰＬＬ
内部で行われ、両信号の位相差に相当する電圧を増幅器
（ＡＭＰ）７４３で増幅し、また、この制御ループの応
答性を適正にする位相補償（フィルタ）回路７４４を通
して、モータドライバ７４５に与える。前述したよう
に、ＰＬＬ回路７４２に入力されるＰＭ１ＯＮ（ＰＭ２
ＯＮ）は、モータ駆動ＯＮ信号であり、ＰＬＬ回路７４
２から出力されるＬＯＣＫ１（ＬＯＣＫ２）は、回転引
き込み完了時に発生するロック信号である。

【００５８】次に、ＣＰＵＢ３６１（図４）による両ポ
リゴンミラーの回転位相調整フロー（図１２）について
説明する。

【００５９】まず、ＣＰＵＡ３１（図３）を中心とした
画像処理系から与えられるポリゴンの回転指示信号ＳＹ
ＲＱ信号の有無を判定する（Ｓ１１）。「信号無し」で
あれば、ＰＭ１ＯＮ，ＰＭ２ＯＮ，ＳＹＲＤ，ＤＤＣを
すべて０にリセットして（Ｓ２１）、別のルーチンへ移
行する。「信号有り」であれば、ＳＹＮＲＤ＝０である
かを確認する（Ｓ１２）。このＳＹＮＲＤ信号が１であ
れば、既に位相調整済みであるので、何もせず、本件と
は関係のない別のルーチンヘ移行する。

【００６０】ステップＳ１２でＳＹＲＤ信号が０であれ
ば位相調整がまだ実行されていないので、Ｙ側に移行
し、ＰＭ１ＯＮ，ＰＭ２ＯＮを１にしてモータ駆動信号
を発生させる（Ｓ１３）。続いて、ＬＯＣＫ１，ＬＯＣ
Ｋ２信号を判断する（Ｓ１４，Ｓ１５）。ＬＯＣＫ１，
ＬＯＣＫ２信号の値がともに１であれば、両モータの回
転引き込みが終了し定常回転に達している。そうでなけ
れば、このルーチンは、何もしないで別のルーチンヘ移
行する。

【００６１】ＬＯＣＫ１、ＬＯＣＫ２を図１２のフロー
の巡回毎に監視し続け、ＬＯＣＫ１，ＬＯＣＫ２共に１
になったとき、次に進んで分周データ切換信号ＤＤＣに
１を与え（Ｓ１６）、第２分周器側、即ちＦＳ２信号の
周波数をＦＳ１信号より僅かにズラす。この状態で、シ
フト量データラッチ３６４２（図４）のシフト量データ
を読み込み（Ｓ１７）、所定値との比較が行われる（Ｓ
１８）。この所定値は、個々の記録装置についてズレを
補償できる値が求められ、ＣＰＵＢに対して、図示しな
い別の手段で予め与えられ、不揮発性メモリ（例えばＲ
ＡＭ３６２のバッテリバックアップ領域）内に蓄えられ
る。ＣＰＵＢ３６１は、必要時にその値を読み出すこと
ができる。所定値のデータ入力は、例えば複数スイッチ
のＯＮ／ＯＦＦの組み合わせにより、または、図示しな
い操作部から行うことができる。

【００６２】各ＢＤ信号間の位相（すなわちシフト量デ
ータ）が所定値に達したならば（Ｓ１８，Ｙｅｓ）、Ｄ
ＤＣに０を与え（Ｓ１９）、第２分周器の分周率を第１
分周器と同一にする。また、ＳＹＲＤ（同期レディー信
号）に１を与えることにより、ＣＰＵＡ系に対してポリ
ゴン同期完了を知らせる（Ｓ２０）。以上の手順でポリ
ゴンミラーの回転位相の調整ができる。

【００６３】上記の実施の形態では、ポリゴンミラーの
回転位相差を作り出すために、回転基準周波数ＦＳ２を
変えた。しかし、逆にＦＳ１あるいは、ＦＳ１とＦＳ２
の両方変化させ、両者の差を作り、目的位相となった時
点でＦＳ１，ＦＳ２を同一発振源から同一分周比で分周
するようにしてもよい。周波数差を作り出すときには、
例えば、ＦＳ２側を、僅かに発振周波数の異なる別の発
振器（図示せず）に接続するようにもできる。

【００６４】次に、本発明の第２の実施の形態について
説明する。上記第１の実施の形態は、複数のポリゴンミ
ラーを同期回転させながら、お互いの回転位相を調整す
ることで副走査方向のドット内ズレを補正するものであ
った。そのための両ポリゴンモータ間の回転位相差の設
定は、前述したように一方の回転周波数を僅かに変え、
ＢＤ信号間の位相差を監視しながら所定位相差になった
所で、その回転を元に戻すという方法であった。これに
対して、第２の実施の形態では、各ポリゴンモータが位
相同期回転に到達した段階で既に所定の位相差で同期回
転しているような構成方法を示す。この方法は、位相差
調整に時間が掛からず、位相差の設定を画像形成に先立
って行う場合にも適しており、また、構成および制御が
比較的簡単であるという利点を有する。

【００６５】図１３に、第２の実施の形態におけるシー
ケンス制御部３６の構成を示す。第１の実施の形態にお
けるシーケンス制御部（図４）と比較して分かるよう
に、本実施の形態では、図４におけるシフト量計測部３
６４が削除され、また、分周部３６５が分周部３６６に
代わっている。分周部３６６は、単一の発振源より単一
の分周器で基準クロックＦＳ１まで分周し、位相差回路
によって基準クロックＦＳ１と所定位相差の基準クロッ
クＦＳ２を発生させる。２つのポリゴンモータは、上記
の基準クロックＦＳ１，ＦＳ２で駆動されるから、各々
は同速かつ定位相差で回転し続けることになる。

【００６６】図１４、分周部３６６の具体的な内部構成
を示す。ＯＳＣ３６６０は、水晶発振子Ｘを持つ発振器
である。この出力は、単一の分周器３６６１に与えら
れ、更にこの出力ＰＳＣＬＫは、４ｂｉｔバイナリＵＰ
カウンタ３６６２と、ＪＫフリップフフロップ３６６Ｃ
のクロック信号となる。図１４内のＯＳＣ３６６０およ
び分周器３６６１以外は、ポリゴンモータ駆動ドライバ
に与えられる基準クロックＦＳ１とＦＳ２の位相差を設
定する回路例である。この部分は、ＦＳ１とＦＳ２の位
相差を位相差設定データＰＳＤ（４ｂｉｔ）に基づい
て、１６段階に１周期分まで設定できる例を示してい
る。ＦＳ１は、４ｂｉｔバイナリＵＰカウンタ３６６２
の最上位ビットＱ３に接続されているから、ＰＳＣＬＫ
を１６分周した周波数を有する信号である。また、４ｂ
ｉｔデータラッチ３６６３は、ＣＰＵＢ３６１から与え
られる位相差データＰＳＤをライト信号ＷＲによって保
持する。

【００６７】図１７に、ＦＳ１クロックと所定の位相差
を持つＦＳ２クロックの生成を説明するためのタイミン
グチャートを示す。

【００６８】図内、ＰＳＣＬＫは、分周部３６６内の位
相差回路の基準クロックであり、ＦＳ１（Ｑ３）の１６
倍の周波数を有する。４ｂｉｔバイナリＵＰカウンタ３
６６２のタップ端子Ｑ０，Ｑ１，Ｑ２，Ｑ３には、図示
したようなＰＣＬＫを各々２，４，８，１６分周した出
力が表れる。まずここで、位相差データが”３Ｈ”（Ｈ
は１６進数を示す）、即ちデータラッチ３６６３の値が
（Ｄ３，Ｄ２，Ｄ１，Ｄ０）＝（０，０，１，１）の場
合を考えてみる。Ｑ３出力は、ＥＸＯＲ３６６４で、デ
ータＤ３と排他的論理和がとられ、Ｄ３＝０のときは、
出力部にＱ３と同じ論理値が表れる。また、Ｄ３＝１の
ときは、その反転値となる。バイナリカウンタ３６６２
の出力Ｑ２，Ｑ１，Ｑ０は、各々図示したようにＥＸＮ
ＯＲ３６６５，３６６６，３６６７の入力端子に接続さ
れている。それらは、ＰＳＤデータＤ２，Ｄ１，Ｄ０と
各々排他的論理和をとるから、バイナリカウンタの出力
（Ｑ２，Ｑ１，Ｑ０）と（Ｄ２，Ｄ１，Ｄ０）が一致し
たとき、ＡＮＤ回路３６６８の出力がＨとなる。これ
は、図１７のタイミングチャートでは、（Ｑ２，Ｑ１，
Ｑ０）＝（０１１）のときに対応し、出力ｅの状態はＨ
である。ＪＫフリップフロップ３６６Ｃは、図１４内ａ
の値を、信号ｅ値がＨのとき、クロックＰＳＣＬＫの立
ち上がりでＱ側に伝えるから、図１７内「ＰＳＤ＝３Ｈ
の時のＦＳ２」に示したタイミングのようになる。これ
は、ＦＳ１よりＰＳＣＬＫにして４クロック分遅れた波
形となる。

【００６９】同様に考えて（Ｄ３，Ｄ２，Ｄ１，Ｄ０）
＝（１０１１）のとき、この場合のＦＳ２は、前記ＦＳ
２の反転であるから、ＦＳ１より１２クロック分遅れて
いる。要するに（ＰＳＤの値＋１）クロック分遅らせる
ことができる。

【００７０】このように本実施の形態では、ＦＳ１の１
周期を１６等分し、ＰＳＤのデータにより任意の段階へ
遅延させることができる。これを拡張すれば、ＦＳ１周
期をもっと細かい段階に分割し、ＦＳ２を細分化した遅
延段階で刻めるのは明白である。

【００７１】ポリゴンモータ駆動ドライバ７４ａ，７４
ｂの詳細は、図６で前述したとおりである。

【００７２】図１５には、ポリゴンモータ７４１の内部
構造の概略とポリゴンミラー７３との取付け関係を示し
てある。

【００７３】ホール素子７４１３，７４１４は、マグネ
ットローラ７４１１の回転位置を検知し、ロ一夕回転位
置に見合った回転磁界を発生させるようにコイル７４１
５，７４１６，７４１７，７４１８の通電を制御し回転
動作を持続させる為のセンサである。ＦＧセンサ７４１
２は、ロータの磁極を検知し回転パルスを発生する。本
図では、ロータ１回転当たり、２パルスのＦＧ信号が発
生され、ＰＬＬ７４２の入力信号として帰還される。

【００７４】このポリゴンモータ７４１のモータ軸に取
付けられるポリゴンミラー７３の面数は、本実施の形態
では、ポリゴンモータ７４１が１回転する間に発生する
ＦＧ信号のパルス数の整数倍とする。このように構成さ
れた２つのポリゴンモータに対して同一発振源から分周
された同じモータ基準クロックＦＳ１／ＦＳ２で各々Ｐ
ＬＬ制御を行えばこれらのポリゴンモータ間の回転位相
が一定に保持されて回転し続ける。また、与えられるモ
ータ基準クロックＦＳ１／ＦＳ２間の位相を調整すれ
ば、ポリゴンミラー間の回転位相も、前記基準クロック
ＦＳ１／ＦＳ２間の位相差に比例して変化する。

【００７５】図１６のタイミングチャートには、ポリゴ
ンモータ駆動ドライバ７４への入力基準クロックＦＳ１
／ＦＳ２とＦＧ信号が位相差ゼロの状態で同期回転して
いる様子を示す。ＦＧ出力がＨの期間は、ＦＧセンサ７
４１２の位置にロータ７４１１のＮ１またはＮ２の磁極
が来ている期間に相当し、Ｌの期間は、Ｓ１またはＳ２
の磁極が来ている期間に相当する。従って、ＦＧ信号の
隣接する２つの立ち上がり部分は、それぞれ、ロー夕の
Ｓ１→Ｎ１およびＳ２→Ｎ２の移行時点に対応し、１回
転中に各々発生する１８０度対称な位置関係である。

【００７６】図１５内、７３は、ポリゴンモータ７４１
のロータ軸上に取り付けられた６面ポリゴンミラーを示
す。ＦＧ信号の隣接する２つの立ち上がり時点のロータ
位置は、１８０度対称な位置であり、その軸上の６面ポ
リゴンミラーも１８０度回転対称である。これは、ＦＳ
１とＦＳ２の位相差の管理によって両ポリゴンミラー間
の回転位相差を決定できることを意味しており、ロータ
１回転によって発生するＦＧパルス数の整数倍の反射面
を持つポリゴンミラーであれば常に、上述の関係で有り
得る。

【００７７】解り易くする為に、図１５内のポリゴンミ
ラーが５面であった場合を考えると、ＦＧ信号の立ち上
がり位置、即ちＦＧセンサ７４１２の位置をロータ磁極
Ｓ１→Ｎ１が通過するときとＳ２→Ｎ２が通過するとき
の２状態において、それらの位置でのポリゴンミラー
は、対称でなく２つのレーザスキャナを同じクロックで
同期回転した場合、ポリゴンミラー間の位相は異なる２
つの状態のいずれかになり、一意に両者の位相差を決め
ることができない。この意味から、前述のロ一夕１回転
によって生じるＦＧパルス数の整数倍の反射面を持つポ
リゴンミラーの必要性が解る。

【００７８】前記図１５に示した形でなく、ＦＧ信号を
別の手段によりロータ１回転で１パルスのみ発生するよ
うにしたＦＧ信号発生器の構成であれば、ミラー面は必
ず１の整数倍であるからＦＧ信号の立ち上がりからの時
間管理によってポリゴンミラーの回転位相を決定するこ
とができる。

【００７９】なお、第１の実施の形態に用いられるポリ
ゴンモータも図１５に示したと同様の構成を有するが、
第１の実施の形態では、ＢＤ信号の所定位相差が得られ
るようなフィードバック制御を行うので、ポリゴンミラ
ー７３の面数がポリゴンモータ７４１が１回転する間に
発生するＦＧ信号のパルス数の整数倍であるという制約
は必要ない。

【００８０】この第２の実施の形態では、第１の実施の
形態に比べて、一方のモータ基準クロックを僅かに変
え、各々のレーザスキャナのＢＤ信号を監視し所定の位
相差になった時点でその基準クロックを元に戻すという
ような比較的複雑な手順と時間のかかる方法を採らずと
も、モータを立ち上げた段階で所望の位相差で各ポリゴ
ンミラーが同期回転している状態を得ることができる。

【００８１】また、以上の各実施の形態では、レーザユ
ニットが２台の場合を示したが、３台以上接続し、連続
的に同じ操作を繰り返し全てのポリゴンミラーの位相合
わせを実行することも容易に考え得る。

【００８２】さらに、位相検知と、一致の判断をＣＰＵ
で実施しているが、これをハードウェアとして構成して
もよい。

【００８３】

【発明の効果】本発明によれば、複数のレーザユニット
を用いたレーザ光式記録装置において、副走査方向の走
査線同士の１ドット以下のズレに対して、各ポリゴンミ
ラー間の回転位相差を調整することでドット内調整を容
易に行えるようになった。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施の形態におけるレーザ光式記録装
置の概略の内部構成図である。

【図２】図１のレーザ光式記録装置のレーザユニットと
感光体ドラムとの配置関係を示す図である。

【図３】図１内に示した制御コントローラ３の内部構成
例を示すブロック図である。

【図４】図３内のシーケンス制御部３６の内部構成例を
示すブロック図である。

【図５】図３内の分周部３６５の内部構成例を示すブロ
ック図である。

【図６】図４内に示したポリゴンモータ駆動ドライバ７
４ａ，７４ｂの詳細構成を示すブロック図である。

【図７】図３内に示した画像データメモリ３２の構造の
説明図である。

【図８】図１のレーザ光式記録装置の２つのレーザユニ
ット７ａ，７ｂによる画像出力状態を示す図である。

【図９】２つのレーザユニットによる感光体ドラム上へ
のレーザ記録状態を示す図である。

【図１０】（ａ）は本発明による調整前のポリゴンミラ
ー回転状態を示し、（ｂ）は調整後の状態を示す図であ
る。

【図１１】（ａ）（ｂ）は異なる位相差のＢＤ信号によ
るレーザ光の主走査方向の書き出しポイントの電気的制
御上の調整の説明図である。

【図１２】本発明の第１の実施の形態における両ポリゴ
ンミラーの回転位相調整フローを示すフローチャートで
ある。

【図１３】本発明による第２の実施の形態におけるシー
ケンス制御部３６の構成を示すブロック図である。

【図１４】第２の実施の形態における分周部３６６の具
体的な内部構成を示すブロック図である。

【図１５】第２の実施の形態において用いるポリゴンモ
ータの内部構造の概略とポリゴンミラーとの取付け関係
を示す図である。

【図１６】ポリゴンモータ駆動ドライバ７４への入力基
準クロックＦＳ１／ＦＳ２とＦＧ信号が位相差ゼロの状
態で同期回転している様子を示すタイミングチャートで
ある。

【図１７】図１４に示した分周部のＦＳ１クロックと所
定の位相差を持つＦＳ２クロックの生成を説明するため
のタイミングチャートである。

【符号の説明】

３…制御コントローラ、７ａ，７ｂ…レーザユニット、
９…感光体ドラム、７１ａ，７１ｂ…レーザ光源、７３
ａ，７３ｂ…ポリゴンミラー、７４ａ，７４ｂ…ポリゴ
ンモータ駆動ドライバ、７６ａ，７６ｂ…レーザ光検出
部。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 木島 悟 東京都三鷹市下連雀６丁目３番３号 コピ ア株式会社内 Ｆターム(参考） 2C362 BA08 BA32 BA39 BA49 BA71 2H045 AA54 BA02 BA22 CA92 CA99 CB65

Claims (7)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】それぞれ第１および第２のポリゴンミラー
   を有する第１および第２のレーザユニットを用いて、前
   記第１および第２のポリゴンミラーにより偏向されるレ
   ーザビームにより記録されるスキャンラインを直列に連
   続させることにより大判サイズの記録を行うレーザ光式
   記録方法において、 前記第１および第２のレーザユニットのポリゴンミラー
   の回転位相差を調整することにより、各スキャンライン
   の副走査方向の位置ズレを調整をすることを特徴とする
   レーザ光式記録方法。
2. 【請求項２】前記第１および第２のポリゴンミラーの回
   転位相差の調整は、少なくとも一方のポリゴンミラーの
   回転基準周波数を他方に対して回転位相同期が外れない
   範囲で僅かに変えることにより、前記第１および第２の
   ポリゴンミラー間の位相差を変化させ、所定の位相差に
   なったとき前記回転基準周波数を元に戻し、各ポリゴン
   モータを同一速度、かつ調整された定位相で回転させる
   ことを特徴とする請求項１記載のレーザ光式記録方法。
3. 【請求項３】各ポリゴンミラーの面数は、モータ１回転
   当たりに発生される回転検知パルス数の整数倍とし、前
   記第１および第２のポリゴンモータの回転数を定める第
   １および第２の回転基準クロックとして、発振源から得
   られた第１のクロック信号と、この第１のクロック信号
   を所定の位相差だけ位相をずらした第２のクロック信号
   を用いることにより、各ポリゴンモータを同一速度、か
   つ調整された定位相で回転させることを特徴とする請求
   項１記載のレーザ光式記録方法。
4. 【請求項４】それぞれ第１および第２のポリゴンミラー
   を有し、これらのポリゴンミラーにより偏向されるレー
   ザビームにより記録されるスキャンラインを直列に連続
   させるように配置された第１および第２のレーザユニッ
   トと、 前記第１および第２のポリゴンミラーをそれぞれ回転さ
   せる第１および第２のポリゴンモータと、 前記第１および第２のポリゴンミラーの回転位相差を所
   定の値に調整するよう前記第１および第２のポリゴンモ
   ータを制御するモータ制御手段とを備え、 このモータ制御手段による制御により、前記複数のレー
   ザユニットによる複数のスキャンラインの副走査方向の
   位置ズレを調整をすることを特徴とするレーザ光式記録
   装置。
5. 【請求項５】前記モータ制御手段は、 前記第１および第２の回転基準クロックに基づいて前記
   第１および第２のポリゴンモータを回転制御する手段
   と、 前記第１および第２のポリゴンモータに対する第１およ
   び第２の回転基準クロック信号を生成する回転基準クロ
   ック生成手段と、 前記第１および第２のポリゴンミラーの回転位相差を検
   知する位相差検知手段とを備え、 前記回転基準クロック生成手段は、ポリゴンミラーの位
   相調整時に、同一の周波数の第１および第２の回転基準
   クロック信号の少なくとも一方の周波数を他方に対して
   変更することにより前記第１および第２のポリゴンミラ
   ー間の位相差を変化させ、前記位相差検知手段により両
   ポリゴンミラー間の回転位相差が所定値になった時点で
   前記変更した周波数を元に戻すことを特徴とする請求項
   ４記載のレーザ光式記録装置。
6. 【請求項６】各ポリゴンミラーの面数は、モータ１回転
   当たりに発生される回転検知パルス数の整数倍であり、 前記モータ制御手段は、 前記第１および第２のポリゴンモータをそれぞれ第１お
   よび第２の回転基準クロックに基づいて回転制御する手
   段と、 前記第１および第２の回転基準クロック信号を生成する
   回転基準クロック生成手段とを備え、 前記回転基準クロック生成手段は、第１の回転基準クロ
   ック信号を基に、これに対して所定の位相差だけずらし
   た第２の回転基準クロック信号を生成することを特徴と
   する請求項４記載のレーザ光式記録装置。
7. 【請求項７】各ポリゴンモータは回転検知パルス発生器
   を有し、前記回転制御手段は、各ポリゴンモータ毎に、
   その回転検知パルスと当該回転基準クロックとを位相比
   較し、回転検知パルスが回転基準クロックと一致するよ
   うに各ポリゴンモータのＰＬＬ制御を行うＰＬＬ制御回
   路を有し、その各々のＰＬＬ制御回路に供給される回転
   基準クロックは同一発振源より分周して得られた同一周
   波数であり、各ＰＬＬ制御回路により各々のポリゴンモ
   ータを駆動するようにした請求項４、５または６記載の
   レーザ光式記録装置。