JP2002029088A - 画像記録装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 画素密度が変化しても書き込み開始位置のず
れが生じることのない画像記録装置を提供すること。 【解決手段】 同期検知信号のパルス幅を測定して、そ
の測定したパルス幅に基づいて、画素密度によらない一
定位置のパルスをプロッタラインシンク信号として生成
して、そのプロッタラインシンク信号を基準として、主
走査書き込み開始位置までの距離に相当する前記画素ク
ロック数を画素密度に応じた所定クロック数だけ計数し
た時点から画データの書き込みを開始するようにしたこ
とを特徴とする。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、画像記録装置に関
し、特に、副走査方向の画素密度を決める、レーザ光の
主走査方向のスキャンを行うポリゴンミラー（多角形の
鏡）を駆動するモータの回転数と、主走査方向の画素密
度を決める、画素クロックの周波数とを可変にすること
で、複数の画素密度での画像記録に対応したレーザ記録
方式の画像記録装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】本発明に係る画像記録装置に関連する公
知技術としては、例えば、特開平０５−７５８００号公
報に記載の、画素密度を変更しても容易に主走査方向の
画像書き出し位置（横レジスト）を変化させて位置ずれ
のない光書き込みを行えるようにする技術や、特開平０
７−２３６０５４号公報に記載の、一台で複数の画素密
度を印字する画像形成装置において、画素密度が変更に
なった場合にも、サイドレジストのバラツキを一定範囲
内に収めて印字できるようにした技術等がある。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】しかし、従来の画像記
録装置においては、画素密度を変化させるようとする場
合、副走査方向の画素密度（感光体の副走査方向の単位
移動量当たりの主走査方向のスキャンライン数）を変化
させるために、レーザ光を主走査方向にスキャンするポ
リゴンミラーの回転速度を当該ポリゴンミラーを駆動す
るモータの回転速度を調節することにより変化させる必
要がある。

【０００４】そのように、副走査方向の画素密度を変化
させるのに伴って、主走査方向にスキャンされるレーザ
光の移動速度も変化することになる。

【０００５】レーザ方式の画像記録装置では、主走査方
向にスキャンされるレーザ光が所定の書き込み開始位置
にきたときに画データの書き込みを開始できるようにす
るために、レーザ光のスキャンライン上の現在位置を正
確に把握する必要がある。

【０００６】そのため、レーザ光のスキャンライン上の
所定位置に、フォトダイオード等の受光素子を配置し
て、その受光素子によるレーザ光の検出状態を示す同期
検知信号を得て、その同期検知信号を基準としたクロッ
ク数換算の経過時間を計時することにより、レーザ光の
スキャンライン上の現在位置を特定するようにしてい
る。

【０００７】しかし、副走査方向の画素密度を変化させ
るのに伴って、主走査方向にスキャンされるレーザ光の
移動速度が変化すると、同期検知信号検出用の受光素子
にレーザ光が入射し初めて入射光強度が徐々に高くな
り、いずれ最大強度となって、その後徐々に入試光強度
が低くなり全く入射しなくなるまでの時間が変化し、そ
の受光素子のアナログの出力信号を所定のしきい値と比
較して出力される、同期検知信号のパルスの幅が変化し
てしまう。

【０００８】そのため、同期検知信号のパルスのエッジ
を基準として、画素密度に応じた所定クロック数分待っ
た後に、レーザ光が主走査書き込み開始位置まで移動し
ているはずでも、実際は、基準となる同期検知信号のパ
ルス幅が画素密度に応じて変化してしまうため、画素密
度が変化すると書き込み開始位置にずれが生じてしまう
という問題点があった。

【０００９】上記特開平５−７５８００号公報や特開平
７−２３６０５４号公報記載の技術においても、画素密
度を変化させた場合、同期検知信号のパルス幅の変化に
よりそのエッジの位置が変化してしまうため、その同期
検知信号を基準に主走査書き込み開始位置の補正を行っ
ても、若干のずれが生じてしまうという問題点があっ
た。

【００１０】本発明は係る事情に鑑みてなされたもので
あり、画素密度が変化しても書き込み開始位置のずれが
生じることのない画像記録装置を提供することを目的と
する。

【００１１】

【課題を解決するための手段】請求項１に記載の画像記
録装置は、副走査方向の画素密度を決める、レーザ光の
主走査方向のスキャンを行うポリゴンミラー（多角形の
鏡）を駆動するモータの回転数と、主走査方向の画素密
度を決める、画素クロックの周波数とを可変にすること
で、複数の画素密度での画像記録に対応したレーザ記録
方式の画像記録装置において、基準高周波クロックを画
素密度に応じた周波数のクロックに分周して前記画素ク
ロックを発生する画素クロック発生手段と、スキャンラ
イン上の所定位置に配置された受光素子上を前記レーザ
光が通過するごとに当該受光素子の検出信号に基づいた
パルス状の同期検知信号を出力する同期検知手段と、前
記同期検知手段により検出された同期検知信号のパルス
幅を測定して、その測定したパルス幅に基づいて、画素
密度によらない一定位置のパルスを生成してプロッタラ
インシンク信号として出力する同期検知補正手段と、前
記同期検知補正手段から出力される前記プロッタライン
シンク信号を基準として、主走査書き込み開始位置まで
の距離に相当する前記画素クロック数を画素密度に応じ
た所定クロック数だけ計数した時点から画データの書き
込みを開始するプロッタタイミング制御手段とを備えた
ことを特徴とする。

【００１２】請求項２に記載の画像記録装置は、請求項
１に記載の画像記録装置において、前記同期検知補正手
段は、前記同期検知手段により検出された同期検知信号
のパルス幅を測定して、当該パルスの開始位置を基準と
して当該測定したパルス幅の２分の１の位置を基準とし
たパルスを前記プロッタラインシンク信号として生成し
て出力するものであることを特徴とする。

【００１３】請求項３に記載の画像記録装置は、請求項
１または２のいずれかに記載の画像記録装置において、
原稿を読み取るスキャナ部と、ファクシミリ制御を行う
通信制御部と、読み取った画データまたはファクシミリ
受信した画データをビットマップ変換し蓄積するページ
メモリと、ページメモリの画データを画素クロックに同
期してシリアル画データに変換するとともにスムージン
グ等の画像処理を施すプロッタ画像処理部とを有し、コ
ピー時、ファクシミリ受信時、または、プリンタ出力時
で異なった画素密度でも主走査書き込み開始位置にずれ
が生じないことを特徴とする。

【００１４】請求項４に記載の画像記録装置は、請求項
１、２または３のいずれかに記載の画像記録装置におい
て、前記同期検知補正手段により検出される、前記同期
検知手段からの同期検知信号のパルス幅の最小値と最大
値との差が規定値以上の場合には所定の警告出力を行う
警告手段を更に備えたことを特徴とする。

【００１５】

【発明の実施の形態】以下、添付図面を参照しながら、
本発明の実施の形態を詳細に説明する。

【００１６】先ず、図１に、本発明の実施の形態に係る
画像記録装置のプロッタ部の第１実施形態に係るブロッ
ク構成について示す。

【００１７】同図において、画素クロック発生部１は、
基準高周波クロックSCLKを画素密度に応じて分周し、同
期検知補正部９からのプロッタラインシンク信号と位相
を合わせた画素クロックWCL)を発生させるものである。

【００１８】プロッタタイミング制御部３は、画素クロ
ックWCLKを基準クロックとして、プリンタ画データ転送
クロックであるＰＲＣＬＫ信号、１ライン開始の同期信
号であるＰＲＳＹＮＣ信号、１ラインの有効幅を示すＰ
ＲＬＧＡＴ信号、１ページ書込み有効期間であるＰＲＦ
ＧＡＴ信号等のタイミング信号を作成し、プリンタコン
トローラ８)へ出力する。

【００１９】プリンタコントローラ８)は、ＰＣ２０か
ら送られるキャラクタデータをビットマップに変換し、
内部のページメモリ（図示せぬ）に展開し、プロッタタ
イミング制御部３からの前記各タイミング信号に合わせ
て、プリンタ画データＰＲＤＡＴをプロットデータ制御
部２に出力する。

【００２０】プロットデータ制御部２では、プロッタコ
ントローラ８からのプリンタ画データＰＲＤＡＴに同期
検知信号を検出するために発光させる部分等を付加し、
シリアル画データＬＤＤＡＴとしてＬＤドライブ部５に
転送する。

【００２１】ＬＤドライブ部５は、シリアル画データＬ
ＤＤＡＴの通りにＬＤ（レーザダイオード）６を発光さ
せる。

【００２２】レーザダイオード６から発光され、画素密
度に応じた速度で図示しないポリゴンモータにより主走
査方向のスキャンライン上をスキャンされるレーザ光
は、そのスキャンライン上の主走査書き込み開始位置に
先立つ位置に配置された受光素子を含む同期検知部７に
より受光されることになる。

【００２３】図２に、同期検知部７の構成について示
す。

【００２４】同図に示す同期検知部７においては、レー
ザ光のスキャンライン上に配設された受光素子としての
ＰＤ（フォトダイオード）上を走査されるレーザ光が通
過した期間に、電流Ｉｐｄが流れて、コンパレータの
（−）端子に入力される、ＰＤと抵抗Ｒ１の接続点の電
位が変化し、それにより、コンパレータの（＋）端子に
入力される、電源電圧を抵抗Ｒ２とＲ３とにより分圧さ
れて得られる参照電圧Ｖｒｅｆとの大小関係が変化し
て、抵抗Ｒ４によりプルアップされたコンパレータの出
力として、パルス状の同期検知信号が出力される。

【００２５】その同期検知信号のパルス幅はＬＤ６から
のレーザ光がＰＤを走査する時間ＬＤ(5)の発光パワー
に依存する。ＬＤ６からのレーザ光がＰＤを走査する時
間は、画データの画素密度によって異なる副走査方向の
画素密度（単位副走査距離当たりの主走査ライン数）に
応じて変化するため、その同期検知信号のパルス幅は画
素密度に依存することになる。

【００２６】以下、第１実施形態の動作を説明する。

【００２７】例として本画像記録装置が４００ｄｐｉと
３００ｄｐｉの２種類の画素密度で画像記録を行う場合
を考える。その場合、副走査方向の走査速度、すなわ
ち、感光体の移動速度を変えずに、図示せぬポリゴンモ
ータの回転数を４００：３００の比で変化させることで
行うものとする。

【００２８】画素密度が４００ｄｐｉの場合、同期検知
部７のフォトダイオードＰＤ上を走査するＬＤ６の光量
によってＰＤの出力Ｖｐｄが図３に示すような波形にな
るとすると、基準電圧Ｖｒｅｆをしきい値としてコンパ
レータから出力される同期検知信号のパルス幅はａとな
る。

【００２９】一方、画素密度が３００ｄｐｉの場合、４
００ｄｐｉの場合と比較してポリゴンモータの回転速
度、すなわち、レーザ光のスキャンライン上の移動速度
は遅くなるため、ＬＤ６からのレーザ光)が同期検知部
７のＰＤ上を走査する時間が長くなり、図３に示すよう
に、同期検知信号のパルス幅は４００ｄｐｉの場合の幅
ａと比較して広い幅ｂとなり、４００ｄｐｉ時よりも同
期検知信号の立ち上がりエッジの位置が遅くなってしま
う。なお、本実施の形態では、パルスの立ち上がりエッ
ジをタイミングの基準としているが、立ち下がりエッジ
をタイミングの基準とするとしても、４００ｄｐｉ時と
３００ｄｐｉ時とで同期検知信号の立ち下がりエッジの
位置がずれてしまうことに変わりはない。

【００３０】従来は、図４のタイミングチャートに示す
ように、プロッタタイミング制御部３からプリンタコン
トローラ８への１ラインデータ開始基準であるＰＲＳＹ
ＮＣ信号は、同期検知信号の立ち上がりを基準に画素ク
ロック（ＷＣＬＫ=ＰＲＣＬＫ）をカウントして作成さ
れていた。

【００３１】そのため、４００ｄｐｉの場合において、
同期検知信号の立ち上がりからＰＲＳＹＮＣの立ち上が
りまでをｃドットに設定し、プリンタコントローラ８)
はＰＲＳＹＮＣの立ち上がりからｄドット後に画データ
（ＰＲＤＡＴ＝ＬＤＤＡＴ）を転送するように構成され
ているとすると、３００ｄｐｉの場合には、画素密度が
３／４となるので、主走査の書き出し位置を４００ｄｐ
ｉ時と合わせるためには同期検知信号の立ち上がりから
ＰＲＳＹＮＣの立ち上がりまでをｃ＊３／４ドットに設
定し、ＰＲＳＹＮＣの立ち上がりから画データ（ＰＲＤ
ＡＴ＝ＬＤＤＡＴ）の先頭までをｄ＊３／４ドットに設
定すれば、同期検知信号の立ち上がりから画データ開始
までの期間を計算上は一致させることができるように見
える。

【００３２】しかし、実際は、図４に示すように、３０
０ｄｐｉの場合と４００ｄｐｉの場合とではパルス幅の
違いに起因して、同期検知信号の立ち上がり位置に差
（ｂ−ａ）が生じるため、出力する用紙に対する画像の
位置は３００ｄｐｉの場合の方が若干右にずれてしま
う。

【００３３】そこで、本実施の形態では、図１の同期検
知補正部９により、同期検知部７からの同期検知信号の
パルス幅を測定し、その結果から同期検知信号を補正し
たプロッタラインシンク信号を作成する。

【００３４】つまり、同期検知補正部９では、画像記録
動作が開始されると、最初の数ラインで同期検知信号の
パルス幅が高周波クロックSCLKの何クロック分かを測定
することにより、クロック数換算のパルス幅を得る。な
お、その場合、数ラインの平均値をとって、ノイズ等に
よる測定誤差を除去する。得られたパルス幅（この場合
Ｘとする）は、ＲＡＭ１０に記憶される。

【００３５】高周波クロックSCLKのＰクロック分を同期
検知信号の基準となる値と仮定すると、同期検知補正部
９では同期検知信号の立ち下がりを起点として、Ｘ／２
＋Ｐクロック分の幅のパルス（プロッタラインシンク）
信号を作成し、１ページ書込み有効期間であるＰＲＦＧ
ＡＴがイネーブルの期間はこのプロッタラインシンクの
立ち上がりを基準にしてプロッタタイミング制御部３か
らはＰＲＳＹＮＣが出力される。

【００３６】図３に示すように、同期検知信号のパルス
幅が画素密度によって変化しても、フォトダイオード出
力のピーク位置はほぼ不変で、同期検知信号の立ち下が
りを起点として、Ｘ／２後の位置が、位置不変のフォト
ダイオード出力のピークを示すことになる。

【００３７】それにより、図５に示すように、画素密度
が４００ｄｐｉの場合と、３００ｄｐｉの場合とで、同
期検知部７が検出する同期検知信号の立ち上がり位置が
ずれても、同期検知補正部９により立ち上がり位置が補
正されれて、プロッタラインシンクの立ち上がり位置は
画素密度によらず一定となるため、画データ書き込み開
始位置も一定位置となり、画素密度の違いによって画デ
ータ書き込み開始位置がずれてしまうことがなくなる。

【００３８】次に、第２実施形態に係る画像記録装置の
プロッタ部について、図６に示す。

【００３９】同図において、図１に示した第１実施形態
に係るプロッタ部と異なる点は、プロッタデータ制御部
２に対して、スキャナ１１または通信制御部１２からの
画データがページメモリも１３を介して入力さている点
で、それ以外の、図１に示した構成と同一符号が付され
た構成については、重複する説明を省略する。

【００４０】スキャナ１１は、原稿の画像を光学的に読
み取って画データをスキャナデータとして得るためのも
のである。通信制御部１２は通信回線を介して相手ファ
クシミリ装置との間でファクシミリ制御信号の交換を行
い通信制御手順を実行して、受信画データを得るための
ものである。

【００４１】通信制御部１２により受信された画データ
またはスキャナ１１で読み取った画データは、各々の処
理を施されてページメモリ１３に蓄積され、プロットデ
ータ制御部２では、ページメモリ１３からのパラレル画
データを画素クロックWCLKに同期させてシリアル画デー
タに変換し、その際、スムージング処理等の画像処理を
施し、図７（ａ）に示すように、プロッタタイミング制
御部３からの１ライン書き込み開始信号であるＰＬＴＥ
Ｎに同期させて、プロットデータLDDATとしてＬＤドラ
イブ部５に出力し、ＬＤドライブ部５は、そのプロット
データに従ってＬＤ５を発光させる。

【００４２】ＰＬＴＥＮ信号はプロッタタイミング制御
部３により図７（ａ）に示すように、ＲＡＭ４に設定し
た値（Ｌ）をカウントとし、画データ開始位置でイネー
ブルになる信号である。ＲＡＭ４に設定した値（Ｌ）を
変化させることで主走査方向の書き込み開始位置の調整
を行うことになる。

【００４３】第１実施形態と同様に画像記録動作開始時
に同期検知信号のパルス幅を測定し、その結果から補正
したプロッタラインシンクを作成するので、図７
（ａ）、（ｂ）、（ｃ）の各場合に示すように、コピ
ー、ＦＡＸ受信及びプリンタ出力の各モードで画素密度
が異なったとしても、補正されたプロッタラインシンク
を基準として、主走査の画データ書き込み開始位置が決
定されるため、同期検知信号のパルス幅の差異による画
データ書き込み開始位置のずれが生じることはない。

【００４４】なお、以上説明した第１実施形態または第
２実施形態において、同期検知補正部９において、同期
検知信号パルス幅の最大値及び最小値を検出する構成に
することで、その差が規定値以上の場合には、ＬＤ走査
ユニットに異常があると判断し、図示せぬ操作表示部に
警告の表示出力をする等して、ユーザに適切な対応を促
すようにしてもよい。

【００４５】なお、以上説明した実施形態においては、
画素密度が４００ｄｐｉでは３００ｄｐｉである場合に
本発明を適用したが、本発明はそれ以外の任意の画素密
度に対応できることはいうまでもないことである。

【００４６】

【発明の効果】請求項１に係る発明によれば、同期検知
信号のパルス幅を測定した結果をもとに補正した同期検
知信号を作成し、その信号を基準として主走査書き込み
開始位置の調整を行うようにしたため、複数の画素密度
で記録する装置であっても、一定の主走査書き込み開始
位置から画像記録を行うことが可能なる効果が得られ
る。

【００４７】請求項２に係る発明によれば、前記受光素
子の出力信号は、その幅が画素密度に応じて変化しても
そのピーク位置は画素密度によらず一定であるという特
性鑑みて、前記受光素子の出力信号のピーク位置を前記
主走査書き込み開始位置を決める際の基準とするように
したため、簡単な構成で前記主走査書き込み開始位置を
決める際の基準を得ることが可能となる効果が得られ
る。

【００４８】請求項３に係る発明によれば、スキャナ
部、通信制御部を付加することにより、コピー時、ファ
クシミリ受信時、またはプリンタ出力時で画素密度が変
化しても、一定の主走査書き込み開始位置から画像記録
を行うことができる。

【００４９】請求項４に係る発明によれば、前記同期検
知信号のパルス幅の最大値及び最小値を検出して規定値
から外れている場合には警告出力を行うようにしたた
め、レーザ走査ユニットの異常をユーザに認識させて適
切な対応をとらせることが可能となる効果が得られる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施の形態に係る画像記録装置のプロ
ッタ部の第１実施形態に係るブロック構成について示す
図である。

【図２】本発明の実施の形態に係る画像記録装置のプロ
ッタ部の同期検知部の構成について示す図である。

【図３】プロッタラインシンク信号等の関係について示
す図である。

【図４】従来の画像記録装置における同期検知信号等の
タイムチャートについて示す図である。

【図５】本発明の第１実施形態に係る画像記録装置のプ
ロッタ部における同期検知信号等のタイムチャートにつ
いて示す図である。

【図６】本発明の実施の形態に係る画像記録装置のプロ
ッタ部の第２実施形態に係るブロック構成について示す
図である。

【図７】本発明の第２実施形態に係る画像記録装置のプ
ロッタ部における同期検知信号等のタイムチャートにつ
いて示す図である。

【符号の説明】

１ 画素クロック発生部 ２ プロットデータ制御部 ３ プロッタタイミング制御部 ４ ＲＡＭ ５ ＬＤ（レーザダイオード）ドライブ部 ６ ＬＤ（レーザダイオード） ７ 同期検知部 ８ プロッタコントローラ ９ 同期検知補正部 １０ ＲＡＭ １１ スキャナ １２ 通信制御部 １３ ページメモリ ２０ ＰＣ Ｒ１、Ｒ２、Ｒ３、Ｒ４ 抵抗 ＰＤ フォトダイオード

フロントページの続き Ｆターム(参考） 2C362 BB32 BB34 BB37 BB38 BB39 CB02 CB07 CB12 CB20 EA06 2H045 AA52 BA02 CA88 CA98 DA24 5C072 AA03 BA04 HA02 HA13 RA20 UA20 XA01 5C074 AA10 BB03 CC22 DD15 EE06 HH02 5C076 AA21 AA22 AA32 BA02 BA06 BB31 CB05

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 副走査方向の画素密度を決める、レーザ
   光の主走査方向のスキャンを行うポリゴンミラー（多角
   形の鏡）を駆動するモータの回転数と、主走査方向の画
   素密度を決める、画素クロックの周波数とを可変にする
   ことで、複数の画素密度での画像記録に対応したレーザ
   記録方式の画像記録装置において、 基準高周波クロックを画素密度に応じた周波数のクロッ
   クに分周して前記画素クロックを発生する画素クロック
   発生手段と、スキャンライン上の所定位置に配置された
   受光素子上を前記レーザ光が通過するごとに当該受光素
   子の検出信号に基づいたパルス状の同期検知信号を出力
   する同期検知手段と、前記同期検知手段により検出され
   た同期検知信号のパルス幅を測定して、その測定したパ
   ルス幅に基づいて、画素密度によらない一定位置のパル
   スを生成してプロッタラインシンク信号として出力する
   同期検知補正手段と、前記同期検知補正手段から出力さ
   れる前記プロッタラインシンク信号を基準として、主走
   査書き込み開始位置までの距離に相当する前記画素クロ
   ック数を画素密度に応じた所定クロック数だけ計数した
   時点から画データの書き込みを開始するプロッタタイミ
   ング制御手段とを備えたことを特徴とする画像記録装
   置。
2. 【請求項２】 前記同期検知補正手段は、前記同期検知
   手段により検出された同期検知信号のパルス幅を測定し
   て、当該パルスの開始位置を基準として当該測定したパ
   ルス幅の２分の１の位置を基準としたパルスを前記プロ
   ッタラインシンク信号として生成して出力するものであ
   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】 原稿を読み取るスキャナ部と、ファクシ
   ミリ制御を行う通信制御部と、読み取った画データまた
   はファクシミリ受信した画データをビットマップ変換し
   蓄積するページメモリと、ページメモリの画データを画
   素クロックに同期してシリアル画データに変換するとと
   もにスムージング等の画像処理を施すプロッタ画像処理
   部とを有し、コピー時、ファクシミリ受信時、または、
   プリンタ出力時で異なった画素密度でも主走査書き込み
   開始位置にずれが生じないことを特徴とする請求項１ま
   たは２のいずれかに記載の画像記録装置。
4. 【請求項４】 前記同期検知補正手段により検出され
   る、前記同期検知手段からの同期検知信号のパルス幅の
   最小値と最大値との差が規定値以上の場合には所定の警
   告出力を行う警告手段を更に備えたことを特徴とする請
   求項１、２または３のいずれかに記載の画像記録装置。