JP2003279873A - 光走査装置及び画像形成装置 - Google Patents

光走査装置及び画像形成装置

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JP2003279873A
JP2003279873A JP2002079455A JP2002079455A JP2003279873A JP 2003279873 A JP2003279873 A JP 2003279873A JP 2002079455 A JP2002079455 A JP 2002079455A JP 2002079455 A JP2002079455 A JP 2002079455A JP 2003279873 A JP2003279873 A JP 2003279873A
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JP2002079455A
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English (en)
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Masaaki Ishida
雅章 石田
Yoshiaki Hayashi
善紀 林
Junji Omori
淳史 大森
Yasuhiro Nihei
靖厚 二瓶
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Ricoh Co Ltd
Original Assignee
Ricoh Co Ltd
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 高精度なドット位置補正が可能な光走査装置
を得る。 【解決手段】 半導体レーザ201からのレーザ光は、
コリメータレンズ202、シリンダーレンズ203を通
り、ポリゴンミラー204によりスキャンされ、fθレ
ンズ205を通り、透明部材206を介し、感光体20
8に入射することにより、感光体208上に画像を形成
する。この走査レーザ光の、有効書込開始位置及び終了
位置を検出手段101、102により検出してドット位
置ずれ検出・制御部110に入力する。ドット位置ずれ
検出・制御部110では、検出手段間をレーザ光が走査
される時間を測定し、理想的な走査が行われた場合にお
ける走査時間と比較するなどして走査時間のずれ量を求
め画素クロック生成部120へ出力する。なお検出手段
101の出力信号は、ライン同期信号として画像処理部
130にも与える。検出手段間を光束が横切る走査時間
の変動量に基づいて、位相データを補正する。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、光走査装置及び画
像形成装置に関し、たとえば、レーザプリンタ、デジタ
ル複写機等の光走査装置または画像形成装置において画
素クロックの生成及び位相制御に関する。
【0002】
【従来の技術】従来、光走査装置及び画像形成装置は、
たとえば、レーザプリンタとして適用される。図39に
示す画像形成装置の従来技術について説明する。本図3
9において、半導体レーザユニット21から発光された
レーザは、ポリゴンミラー22が回転することによりポ
リゴンミラー1002により一方向に走査され、走査レ
ンズ1003を介して被走査媒体(感光体)1004上
に光スポットを形成し、静電潜像画像を形成する。この
とき半導体レーザユニット1001は、画像処理ユニッ
ト1006より生成された画像データと位相同期回路に
より位相が設定された画像クロックに従い、半導体レー
ザの発光時間をコントロールすることにより、被走査媒
体上1004上の静電潜像を制御するものである。
【0003】図39に示す画像形成装置の従来技術につ
いて説明する。図39において、半導体レーザユニット
1001から発光されたレーザは、ポリゴンミラー10
02が回転することによりポリゴンミラー1002によ
り一方向に走査され、走査レンズ1003を介して被走
査媒体(感光体)1004上に光スポットを形成し、静
電潜像画像を形成する。このとき走査光は被走査媒体の
延長上にある検出手段1005,1010により検出さ
れ、その両検出信号の検出タイミングは、時間カウンタ
1011、ルックアップテーブル1012を介して位相
同期回路1009に入力される。このとき半導体レーザ
ユニット1001は、画像処理ユニット1006より生
成された画像データとクロック生成回路1008及び位
相同期回路1009によりクロックの位相が設定された
画像クロックに従い、半導体レーザの発光時間をコント
ロールすることにより、被走査媒体上1004上の静電
潜像を走査方向に高精度に制御するものである。
【0004】本発明と技術分野の類似する先願発明例1
として、カラーレーザプリンタ等の各色の画像形成位置
の書き出し位置を1 クロック誤差以内で補正する手段を
有する例として、特開2000−238319号があ
る。また、画像形成装置において主走査方向の画像形成
位置のずれを主走査方向の書き出し位置と書き終わり位
置とを調整する例として、特開2000−289251
号がある。さらに、多点同期方式を用いた光走査装置に
おいて、ドット位置ずれを補正する例としての特開平6
−59552号がある。
【0005】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記従
来来技術では、下記の問題を伴う。一般的な光走査装置
は、図39の従来技術に示すように、少なくとも下記構
成からなる。光源と、光源からの光束を偏向する偏向手
段と、偏向された光束を非走査面に導く走査光学系を有
し、非走査面上で書込みを開始するに先立ち、光束を検
知する同期検知手段を有する。
【0006】このとき、有効書込み幅に向かう光束と、
同期検知手段に向かう光束を分離することが必要で、そ
のためにポリゴンミラー等の偏向器、走査光学素子が大
きくなってしまう。また、有効書込みに向かう光束と同
期検知用の光束が離れるので、同期検知精度が劣化す
る。また多色画像形成装置に対応する複数の走査光学系
において、相対的な走査線傾き、走査線曲がり、全幅の
倍率誤差、部分倍率誤差を低減することは、非常に重要
な課題である。ここで初期特性としては組み付け前に獲
得性を計測することにより調整可能であるが、温度変動
等の経時の変化に付いては機内で計測する必要がある。
【0007】このとき、走査線傾きや全幅倍率誤差につ
いては有効書込み幅外の両側で計測可能であるが、走査
線曲がり、部分倍率誤差については有効書込み幅内での
計測が必要である。ところが、このとき有効書込み幅に
導く光束と検出するための光束を分離するのが非常に困
難である。また、複数の走査光学系を主走査方向に配列
して非走査面上を走査する方式が広く知られているが、
走査光学系が主走査方向に並列して配備されているの
で、レイアウト上同期検知用の光束を分離するのが困難
である。また、上記のような光走査光学系において、特
に以下の理由により被走査面上(感光体上)の走査速度
ムラを発生し、結果として主走査ドット位置ずれを発生
する。
【0008】上記走査速度ムラは画像の揺らぎとなり縦
筋画像の発生などによる画像品質の劣化を招き、主走査
ドット位置ずれは特にカラー画像においては色ずれとし
てあらわれ、色再現性の劣化、解像度の劣化を招く。 1.走査レンズのfθ特性が十分補正されていない場
合。 2.光走査光学系の光学部品精度、ハウジング上への取
付精度の劣化。 3.機内の温度、湿度などの環境変動による光学部品へ
の変形、屈折率変動により焦点距離が変化し、fθ特性
が劣化。 4.ポリゴンスキャナ等の偏向器の偏向反射面の回転軸
からの距離のばらつきによる、被走査面上を走査する光
スポット(走査ビーム)の走査速度ムラ発生。 特に上記3の環境変動による主走査ドット位置ずれは、
出荷時に光学調整または電気的な補正を実施したとして
も避けることはできない。近年の高画質化の要求にこた
えるためには、この課題を解決する必要がある。
【0009】また高品位の画質を要求する場合は走査速
度ムラの補正を行う必要がある。特にマルチビーム光学
系の場合、各発光源の発振波長に差がある場合に、走査
レンズの色収差が補正されていない光学系の場合には露
光ずれが発生し、各発光源に対応する光スポットが被走
査媒体上を走査するときの走査幅は、各光源毎に差が生
じてしまい、画像品質の劣化の要因になってしまうた
め、走査幅の補正を行う必要がある。但し上記補正を行
う場合、光学系による走査ムラの発生には、光学系の特
性により走査線上で異なる。また走査ムラを補正するた
めに全画像データの補正を行うことは、補正データ容量
が膨大となり制御系へのコスト、回路規模等の負担が大
きくなる。
【0010】カラーレーザプリンタ等の各色の画像形成
装置の書き出し位置を1クロック誤差以内で補正する手
段を有する例として特開2000−238319号があ
り、主走査方向の書き出し位置と書き終わり位置を調査
する例として特開2000−289251号があるが、
両者ともに光学系や偏向器により生じる主走査ドット位
置ずれの影響は補正できない。
【0011】一般的な光走査装置は図39の従来技術に
示すように、少なくとも下記構成からなる。光源と、光
源からの光束を偏向する偏向手段と、偏向された光束を
被走査面に導く走査光学系を有し、被走査面上で書込み
を開始するに先立ち、光束を検知する同期検知手段であ
る検出手段を有する。また多色画像形成装置に対応する
複数の走査光学系において、相対的な走査線傾き、走査
線曲がり、全幅の倍率誤差、部分倍率誤差を低減するこ
とは、非常に重要な課題である。ここで初期特性として
は組み付け前に獲得性を計測することにより調整可能で
あるが、温度変動等の経時の変化に付いては機内で計測
する必要がある。
【0012】このとき、走査線傾きや全幅倍率誤差につ
いては有効書込み幅外の両側で計測可能であるが、走査
線曲がり、部分倍率誤差については有効書込み幅内での
計測が必要である。ところが、このとき有効書込み幅に
導く光束と検出するための光束を分離する必要が生じる
が、分離は非常に困難であり、ポリゴンミラー等の偏向
器、走査光学素子が大きくなってしまう。また、有効書
込みに向かう光束と同期検知用の光束が離れるので、同
期検知精度が劣化する。
【0013】現在、複数の走査光学系を主走査方向に配
列して被走査面上を走査する方式が広く知られている
が、走査光学系が主走査方向に並列して配備されている
ので、レイアウト上同期検知用の光束を分離するのが困
難である。また、上記のような光走査光学系において、
特に以下の理由により被走査面上(感光体上)の走査速
度ムラを発生し、結果として主走査ドット位置ずれを発
生する。上記走査速度ムラは画像の揺らぎとなり縦筋画
像の発生などによる画像品質の劣化を招き、主走査ドッ
ト位置ずれは特にカラー画像においては色ずれとしてあ
らわれ、色再現性の劣化、解像度の劣化を招く。
【0014】1.走査レンズのfθ特性が十分補正され
ていない場合がある。 2.光走査光学系の光学部品精度、ハウジング上への取
付精度の劣化が生じる。 3.機内の温度、湿度などの環境変動による光学部品へ
の変形、屈折率変動により焦点距離が変化し、fθ特性
が劣化が生じる。 4.ポリゴンスキャナ等の偏向器の偏向反射面の回転軸
からの距離のばらつきによる、被走査面上を走査する光
スポット(走査ビーム)の走査速度ムラ発生が生じる。
【0015】特に上記3の環境変動による主走査ドット
位置ずれは、出荷時に光学調整または電気的な補正を実
施したとしても避けることはできない。近年の高画質化
の要求にこたえるためには、この課題を解決する必要が
ある。また高品位の画質を要求する場合は走査速度ムラ
の補正を行う必要がある。特にマルチビーム光学系の場
合、各発光源の発振波長に差がある場合に、走査レンズ
の色収差が補正されていない光学系の場合には露光ずれ
が発生し、各発光源に対応する光スポットが被走査媒体
上を走査するときの走査幅は、各光源毎に差が生じてし
まい、画像品質の劣化の要因になってしまうため、走査
幅の補正を行う必要がある。但し上記補正を行う場合、
光学系による走査ムラの発生には、光学系の特性により
走査線上で異なる。また走査ムラを補正するために全画
像データの補正を行うことは、補正データ容量が膨大と
なり制御系へのコスト、回路規模等の負担が大きくな
る。
【0016】カラーレーザプリンタ等の各色の画像形成
装置の書き出し位置を1クロック誤差以内で補正する手
段を有する例として特開2000−238319号があ
り、主走査方向の書き出し位置と書き終わり位置を調査
する例として特開2000−289251があるが、両
者ともに光学系や偏向器により生じる主走査ドット位置
ずれの影響は補正できない。また、従来の多点同期方式
を用いた光走査装置において、レーザビーム走査用の偏
向器の回転ムラ、加工精度のムラ等により、走査速度な
いしはタイミングが各走査毎に一定とならず、ドット位
置精度即ち画質の劣化を引き起こす場合、画質の劣化を
低減する例として特開平6−59552号がある。しか
し本手法ではドット位置補正のためにPLLの周波数を
変更する手法であるため、PLLのロックアップタイム
中の周波数変動などの影響により、クロック信号が変動
し、高精度にクロックを補正することができない。
【0017】本発明の第1の目的は、低コスト、省スペ
ースで、なおかつ、簡単な構成で経時的なドット位置補
正を可能にするための計測ができるようにし、なおかつ
計測された情報に基づき、高精度なドット位置補正が可
能な光走査装置及び画像形成装置を提供することであ
る。
【0018】本発明の第2の目的は、低コスト、省スペ
ースで、なおかつ、簡単な構成で経時的なドット位置補
正を可能にするための計測ができるようにし、なおかつ
複数の検出手段により計測された情報に基づき、高精度
なドット位置補正が可能な光走査装置及び画像形成装置
を提供することである。
【0019】
【課題を解決するための手段】かかる目的を達成するた
め、本発明の光走査装置は、光源と、該光源から出射さ
れた光束を偏向する偏向手段と、偏向手段によって偏向
された光束を被走査面に導き、有効書込開始位置及び終
了位置と略同位置に走査した際に信号検出する検出手段
と、高周波クロック生成手段からのクロック信号のタイ
ミングにより画像形成を行う画素クロックの各信号の位
相を、位相データに基づいてシフトする機能を有する画
素クロック生成装置とで構成され、検出手段間を光束が
横切る走査時間の変動量に基づいて、位相データを補正
することを特徴とする。
【0020】また、上記光走査装置の走査光学系におい
て、走査結像素子と透明部材を構成し、前記検出手段に
導かれる光束は前記透明部材の第1面で反射され、透明
部材の第1面の反射率が第2面の反射率よりも大きくな
るようにコート条件を設定し、走査結像素子と前記透明
部材とを有し、該透明部材の第1面における被走査面に
向かう光束と、前記検出手段に向かう光束とが重複する
領域を有し、なおかつ、前記透明部材は平行平板であ
り、透明部材は防塵機能を有し、主走査方向に長い軸を
中心として有効書込み幅の中央に向かう光束に垂直な面
から傾けるとよい。
【0021】請求項7記載の発明の光走査装置は、光源
と、該光源から出射された光束を偏向する偏向手段と、
偏向器によって偏向された光束を被走査面に導き書込開
始側及び終了側で光束を検出する検出手段と、高周波ク
ロック生成手段からのクロック信号のタイミングによ
り、画像形成を行う画素クロックの各信号の位相を、位
相データに基づいてシフトする機能を有する画素クロッ
ク生成装置で構成され、検出手段間を光束が横切る走査
時間の変動量に基づいて、位相データを補正する機能
と、画素クロック1周期を1単位として複数の単位で構
成されるデータ領域毎に位相データを与えることを特徴
とする。
【0022】また、上記画素クロック1周期を1単位と
して、一定数の単位で構成されるデータ領域において、
データ領域毎に位相データを与える画素クロック生成装
置で構成され、画素クロック1周期を1単位として、複
数の単位で構成されるデータ領域において、データ領域
内のクロック数を一定数にしない画素クロック生成装置
で構成され、主走査ドット位置ずれ量の変化量が大きい
像高ではデータ領域を狭く、変化量の小さい像高ではデ
ータ領域を広くする画素クロック生成装置で構成され、
光源から出力される光束を偏向器により走査方向に沿っ
て被走査媒体上を走査させるとき、書込開始側、及び書
込終了側で光束を検出する検出手段と、各検出手段から
有効書込領域までの領域を夫々有効書込開始位置補正領
域、有効書込終了位置補正領域としたとき、各領域は単
一のデータ領域であり、画素クロックの周波数を変更す
ることにより、主走査ドット位置ずれ量全体をシフトす
る画素クロック生成装置を有し、光走査装置の光源は、
複数の半導体レーザを光学的に合成、またはモノシリッ
クな半導体レーザアレイで構成されたマルチビーム光源
であり、光走査装置を複数の感光体を有するタンデムカ
ラー機に対応するとよい。
【0023】請求項15記載の発明の光走査装置は、光
源と、該光源から出射された光束を偏向する偏向手段
と、偏向手段によって偏向された光束を被走査面及び前
記被走査面とは異なる被検出面にそれぞれ導く導光手段
と、走査面と略同一位置に走査した光束を、複数の検出
部により検出する検出手段と、高周波クロックを生成す
る高周波クロック生成手段と、高周波クロック生成手段
から出力される高周波クロックと画素クロックの遷移タ
イミングを指示する位相データに基づいて画素クロック
を生成する画素クロック生成手段と、前記複数の検出部
を光束が横切る走査時間に基づいて、前記位相データを
補正することを特徴とする。
【0024】また、上記の導光手段は、偏向器によって
偏向された光束を分割することにより、被走査面及び前
記被走査面とは異なる被検出面にそれぞれ導く光束分割
手段により構成され、被走査面とは異なる被検出面に、
光束分割手段として構成する透明部材の第2面で反射さ
れた光束を導き、被走査面とは異なる被検出面に、光束
分割手段として構成する透明部材の第1面で反射された
光束を導き、透明部材の第1面の反射率が、第2面の反
射率よりも大きくなり、透明部材の第1面において、被
走査面に向かう光束と前記被走査面とは異なる被検出面
に向かう光束が重複する領域を有し、なおかつ透明部材
は平行平板であり、導光手段は、2種類の光源より出射
される走査光と参照光とからなり、同じ偏向手段により
偏向された光束を、走査光は被走査面へ、参照光は前記
被走査面とは異なる被検出面にそれぞれ導く導光手段
と、走査面と略同一位置に走査した光束を、複数の検出
部により検出する検出手段と、高周波クロック生成手段
から生成される高周波クロックに基づき、画像形成を行
う画素クロックの各ドットにおける信号の位相を、位相
データに基づいてシフトする機能を有する画素クロック
生成手段と、前記複数の検出部を光束が横切る走査時間
に基づいて、前記位相データを補正するとよい。
【0025】さらに、上記の参照光は、前記走査光と略
同一光路長を有し、走査光を出射する走査光源と、前記
参照光を出射する参照光源に略同一波長の光源を構成
し、走査光を出射する走査光源と、前記参照光を出射す
る参照光源として同一ロットの光源を構成し、走査光を
出射する走査光源と、前記参照光を出射する参照光源と
して構成する略同一波長の光源を、同一ロットの近接配
置にあるものにより構成し、走査光を出射する走査光源
と、前記参照光を出射する参照光源として略同一波長の
光源を有する半導体レーザアレイを構成し、被走査面と
略同一位置に走査した光束を、前記複数の検出部により
検出する検出手段において、前記検出手段の走査方向の
最端部にある前記検出手段同士の間隔を、前記被走査面
の有効書込開始位置及び終了位置に走査した際の信号検
出間隔と略同一に構成し、画素クロック1周期を1単位
として、複数の単位で構成されるデータ領域毎に位相デ
ータを与え、データ領域は、前記複数の検出部による検
出タイミングに連動して設定するとよい。
【0026】請求項30記載の発明の光走査装置は、光
源と、光源から出射された光束を偏向する偏向手段と、
偏向手段によって偏向された光束を被走査面及び前記被
走査面とは異なる被検出面にそれぞれ導く導光手段と、
走査面と略同一位置に走査した光束を、複数の検出部に
より検出する検出手段と、高周波クロックを生成する高
周波クロック生成手段と、高周波クロック生成手段から
出力される高周波クロックと画素クロックの遷移タイミ
ングを指示する位相データに基づいて画素クロックの周
期を変化させる画素クロック生成手段と、複数の検出部
を光束が横切る走査時間に基づいて、位相データを補正
することを特徴とする。
【0027】また、上記の画素クロックの遷移タイミン
グは前記高周波クロックの遷移に同期し、画素クロック
の周期は前記高周波クロックの1クロックステップで変
化し、画素クロックの周期は前記高周波クロックの1/
2クロックステップで変化するとよい。
【0028】請求項34記載の発明の光走査装置は、光
源と、光源から出射された光束を偏向する偏向手段と、
偏向手段によって偏向された光束を被走査面及び前記被
走査面とは異なる被検出面にそれぞれ導く導光手段と、
走査面と略同一位置に走査した光束を、複数の検出部に
より検出する検出手段と、高周波クロックを生成する高
周波クロック生成手段と、高周波クロック生成手段から
出力される高周波クロックをカウントする計数手段と、
計数手段の計数値と画素クロックの遷移タイミングを指
示する位相データを比較する比較手段と、比較手段の結
果に基づいて画素クロックの遷移を行う画素クロック制
御手段と、複数の検出部を光束が横切る走査時間に基づ
いて、位相データを補正することを特徴とする。
【0029】また、請求項15乃至は請求項34記載の
発明では、光源と、前記光源から出射された光束を偏向
する偏向手段と、偏向手段によって偏向された光束を被
走査媒体に導く導光手段と、前記被走査媒体上を走査し
て前記被走査媒体上に画像を形成する画像形成装置にお
いて光走査装置を構成し、複数の光源と、前記複数の光
源から出射された光束を偏向する偏向手段と、偏向手段
によって偏向された光束を被走査媒体に導く導光手段
と、前記被走査媒体上を走査して前記被走査媒体上に画
像を形成する画像形成装置において、光走査装置を構成
し、光源と、光源から出射された光束を偏向する偏向手
段と、偏向手段によって偏向された光束を被走査媒体に
導く導光手段と、前記被走査媒体上を走査して前記被走
査媒体上に画像を形成する画像形成装置において、光走
査装置もしくは画像形成装置を構成し、複数の被走査媒
体を有するタンデムカラー機に対応するとよい。
【0030】
【発明の実施の形態】次に、添付図面を参照して本発明
による光走査装置及び画像形成装置の実施の形態を詳細
に説明する。図1から図37を参照すると、本発明の光
走査装置及び画像形成装置の第1及び第2の実施形態が
示されている。
【0031】(第1の実施形態)次に本発明の第1の実
施形態について説明する。まず、位相シフトを行うクロ
ック生成回路の第1の構成例を図20に示す。図20に
おいて高周波クロック生成回路1 は画素クロックPCL
Kの基準となる高周波クロックVCLKを生成する。カ
ウンタ12はVCKLのクロックの立上がりで動作する
カウンタである。比較回路13はカウンタの値とあらか
じめ設定された値及び比較値生成回路9が出力する比較
値1と比較し結果にもとづき制御信号1を出力する。
【0032】クロック1生成回路4は制御信号1にも基
づきクロック1を生成する。カウンタ25はVCKLの
クロックの立下がりで動作するカウンタである。比較回
路26はカウンタの値とあらかじめ設定された値及び比
較値生成回路9が出力する比較値2と比較し結果にもと
づき制御信号2を出力する。クロック2生成回路7は制
御信号2に基づきクロック2を生成する。マルチプレク
サ8はセレクト信号に基づきクロック1、クロック2を
選択肢PCLKとして出力する。比較値生成回路9は外部か
ら入力された位相データとステータス信号生成回路10
が出力するステータス信号に基づき比較値1、比較値2
を出力する。ステータス信号生成回路10は位相データ
のbit0が1のときにPCLKの立上がりのタイミン
グで信号をトグルさせてステータス信号として出力す
る。セレクト信号生成回路11は位相データのbit0
が1のときにPCLKの立下がりのタイミングで信号を
トグルさせてセレクト信号として出力する。
【0033】図20の動作について図38の表101を
用いて説明する。ここではVCLKの4分周に相当する
画素クロックPCLKを生成し、位相シフトとして+1
/8PCLK、−1/8PCLKシフトさせる場合につ
いて説明する。表1に位相シフト量と外部から与える位
相データの対応を示す。図6には位相シフト量とクロッ
ク1とクロック2の切替の様子について示す。始めにマ
ルチプレクサ8でクロック1が選択された状態からスタ
ートする。PCLKに同期して位相データ00を与える
()。位相データbit0が0なのでセレクト信号は
0のままでクロック1を選択したままPCLKとして出
力する()。これによりPCLKは位相シフト量0の
クロックとなる。次ぎに位相データとして01を与える
() 。
【0034】この場合は位相データbit0が1なので
PCLKの立下りでセレクト信号をトグルさせ1として
クロック2を選択するようにしてPCLKとして出力さ
せる()。この時のクロック2は図に示すように1V
CLK分周期が長くなったクロックとなっている。これ
により+1/8PCLKだけ位相シフトしたPCLKが
得られる。次ぎに再び位相データとして01を与えると
()、位相データbit0が1なのでPCLKの立下
りでセレクト信号をトグルさせ0としてクロック1を選
択するようにしてPCLKとして出力させる()。こ
の時のクロック1は図に示すように1VCLK分周期が
長くなったクロックとなっている。
【0035】これにより+1/8PCLKだけ位相シフ
トしたPCLKが得られる。次ぎに位相データとして1
1を与える()。位相データbit0が1なのでPC
LKの立下りでセレクト信号をトグルさせ1としてクロ
ック2を選択するようにしてPCLKとして出力させる
()。この時、クロック1は図に示すように1VCL
K分周期が短くなったクロックとなっている。これによ
り−1/8PCLKだけ位相シフトしたPCLKが得ら
れる。以上のようにして位相データに応じてクロック
1、クロック2の周期を変えてやり、クロック1、クロ
ック2を切り替えてPCLKとして出力させて行くこと
により、1/8PCLKステップで位相シフトされた画
素クロックPCLKを得ることができる。
【0036】また、図20記載の画素クロック生成装置
において、位相データ入力部に複数の位相データを記憶
するための位相データ記憶回路を付加する構成におい
て、位相データ記憶回路には外部からのデータ設定を行
い、画素クロックPCLKに同期して順次位相データを
出力していく構成により、例えば走査レンズの特性によ
り生じる走査ムラを補正するための位相データのような
毎ライン同じ位相データが必要となるデータの場合にお
いて、あらかじめ位相データ記憶回路に位相データを記
憶しておき、ラインを走査するたびに位相データ記憶回
路の最初の位相データから順次出力していけば、外部か
らライン毎に同じデータを出力する必要がない。また位
相データ記憶回路に加えて外部から与えられる外部位相
データと位相データ記憶回路から出力される内部記憶デ
ータを合成して合成位相データを出力することにより、
走査レンズ特性などの静特性による位相データに加え
て、ポリゴンミラーの回転ムラや光学系の温度特性、経
時変化などの動特性による位相データの補正にも対応で
きる。
【0037】次に図17に図29記載の画素クロック生
成装置による位相シフト補正方法を示す。図20記載の
画素クロック生成装置において、画素クロックPCLK
に同期して位相データを与えることにより、画素クロッ
クPCLKの位相を+1/8PCLK、−1/8PCL
Kシフトさせることが可能である。このとき従来技術に
おける画像形成装置において、半導体レーザユニットは
画像処理ユニットより生成された画像データと位相同期
回路により位相が設定された画像クロックに従い、半導
体レーザの発光時間をコントロールすることにより被走
査媒体上の静電潜像を制御するものであり、画像データ
の基準クロックとなる画像クロックの位相をシフトする
ことにより、ポリゴンスキャナ等の偏向器により発生す
る走査速度ムラや、マルチビーム光学系における発光源
同士の発信波長差により生じる露光ずれなどによる主走
査方向のドット位置ずれを、位相シフト(例えば1/8
PCLK)の精度で補正することが可能となる。
【0038】図17の理想状態は上記のような走査速度
ムラや露光ずれが全く発生しない理想状態でのドット位
置を示しており、1200dpi(ドット径約21.2
μm)のとき連続した6ドットを走査した結果である。
図17の補正前は最初の1 ドット目のドット位置精度は
一致しているが、上記走査速度ムラや露光ずれによるド
ット位置ずれが生じた状態であり、6ドット目には理想
状態に対して1200dpiの1/2ドット相当である
10.6μmのドット位置ずれが生じている。本状態に
おいて1 ドット書込みに要する時間は1画素クロック相
当=1PCLKであるので、位相シフトの分解能が1/
8PCLKの場合は、すなわちドット位置を1/8ドッ
ト精度で補正できるのと同義である。
【0039】図2の補正後は位相シフトの分解能が1/
8ドットすなわち1/8PCLKのとき、理想状態から
1/2ドット位置ずれを生じた補正前の状態から−1/
8PCLKの位相シフトをデータ領域内で4回行う事に
より、理論上は6ドット目のドット位置を−1/8PC
LK×4=−1/2PCLKシフトすることができ、理
想状態に対して1/8PCLKの精度でドット位置を補
正することができる。
【0040】図1に本発明に係る光走査装置の一実施例
の全体構成図を示す。半導体レーザ201からのレーザ
光は、コリメータレンズ202、シリンダーレンズ20
3を通り、ポリゴンミラー204によりスキャン(走
査)され、fθレンズ205を通り、透明部材206を
介し、感光体208に入射することにより、感光体20
8上に画像(静電潜像)を形成する。この走査レーザ光
の、有効書込開始位置及び終了位置を検出手段101、
102により検出してドット位置ずれ検出・制御部11
0に入力する。ドット位置ずれ検出・制御部110で
は、検出手段101,102間をレーザ光が走査される
時間を測定し、理想的な走査が行われた場合における走
査時間と比較するなどして走査時間のずれ量を求め、そ
のずれ量を補正する位相データを生成して画素クロック
生成部120へ出力する。なお検出手段101の出力信
号は、ライン同期信号として画像処理部130にも与え
る。
【0041】ここで、画素クロック生成部120が位相
データ記憶回路を具備していない場合には、ドット位置
ずれ検出・制御部110ではライン毎に位相データを画
素クロック生成部へ出力するが、位相データ記憶回路を
具備している場合には、前もって位相データを求めるな
どして、あらかじめ画素クロック生成部120へ与えて
おくようにする。また、ドット位置ずれ検出・制御部1
10では走査レンズの特性により生ずる走査ムラを補正
するようなライン毎に常に同じ補正をするための位相デ
ータ(第1 位相データ)だけでなく、ポリゴンミラーの
回転ムラのようなライン毎に変化する補正にも対応する
ための位相データ(第2位相データ)も生成し、画素ク
ロック生成部120が位相データ合成回路を具備してい
る場合には、その位相データも画素クロック生成部12
0へ出力するようにする。また、後述のマルチビーム走
査装置を使用する場合には、検出手段101,102の
組を複数設けることにより、複数ライン分の位相データ
を同時に生成することが可能である。
【0042】画素クロック生成部120では、ドット位
置ずれ検出・制御部110からの位相データに基づいて
画素クロックを生成し、画像処理部130とレーザ駆動
データ生成部140に与える。画像処理部130は、画
素クロックを基準に画像データを生成し、レーザ駆動デ
ータ生成部140は、この画像データを入力して、同様
に画素クロックを基準にレーザ駆動データ(変調デー
タ)を生成し、レーザ駆動部150を介して半導体レー
ザ201を駆動する。これにより、感光体208には、
位置ずれのない画像を形成することができる。
【0043】ここで光走査光学系のドット位置ずれにつ
いて説明する。理想的な主走査ドット位置に対し、実際
の主操作ドット位置はずれてしまう。その原因としては
次の要因が考えられる。 1.走査レンズのfθ特性が十分に補正されていない。 2.光走査光学系の光学部品精度、ハウジング上への取
付精度の劣化による。 3.機内の温度、湿度などの環境変動による光学部品の
変形、屈折率変動により焦点距離が変化し、fθ特性が
劣化する。 特に環境変動による主走査ドット位置ずれは、出荷時に
光学調整または電気的補正を実施したとしても避けるこ
とはできず、例えばファーストプリント時の特性が
(a)であったとしても、連続してプリント出力した場
合に機内の温度が上昇し、(b)の特性値に変化してし
まうことが起こりうる。これにより、1枚目のプリント
の色合いと、複数枚プリントした後の色合いが変わって
しまう場合がある。
【0044】そこで、本発明は使用される光走査光学系
の理想像高に対する実像高の関係の特性値を、本発明は
予備実験またはシミュレーションなどで予め把握してお
き、その特性値からルックアップテーブルなどを作成す
る。実際にプリント駆動させたときの光走査時間を逐次
計測し、その計測走査時間に基づき、上記ルックアップ
テーブルからドット位置補正量を求め、ドット位置が理
想位置になるように位相シフト量を決定することを特徴
としている。本発明により、機内の環境変動によって生
じる主走査方向のドット位置ずれを効果的に補正するこ
とが可能となる。
【0045】請求項1の発明におけるドット位置を任意
の位置に補正する方法を、図5、図17に示す。図5、
図17において書込み開始のタイミングを設定する位相
同期信号の立下りからある一定期間後に画素クロックを
生成する機能を有する画素クロック生成装置において、
実画像領域となる有効走査期間内において画素クロック
信号に基づき半導体レーザを変調させ、前記半導体レー
ザの出射光が光学系を経て感光体上に静電潜像を形成す
るとき、感光体上での画素クロックは偏向器や光学系に
よる主走査方向のドット位置ずれが生じる。このとき主
走査方向を示す有効走査期間は光学系により長さが異な
るが、本例では像高中央を0とした場合、像高の最大、
最小値をそれぞれ像高比1,−1と定義している。
【0046】図1(A)〜(D)、図4(A)〜(D)
に示す主走査位置ずれ量の図は縦軸に主走査位置ずれ
量、横軸に像高比を示している。図1(A)、図4
(A)の光学系特性は像高の高い場所で変化量が大き
く、像高が0近傍では変化量が小さい特性がある。また
画素クロックの位相を各クロック毎にクロックの数分の
1ドット刻みでシフト可能な位相シフト機能を有する画
素クロック生成回路により、各画素の主走査位置を±数
分の一ドット単位でシフトできるため、原理的には±1
/8ドットシフトの場合には、リニアリティの補正量は
0%から12.5%まで調整可能となる。また1200
dpi書込の場合、有効書込幅内の主走査位置ズレは、
2.6μm(21.2μm/8)にまで低減できる。
【0047】請求項1の発明の第1の実施例を図1、2
に、第2の実施例を図3に示す。第1の実施例として平
板ガラスを用いた実施例を示しており、本実施例では平
板ガラスの第一面における反射光を検出手段で検出する
ものである。図1から図3において共通に言えること
は、半導体レーザユニットから発光されたレーザは、ポ
リゴンミラーが回転することにより偏向走査され、走査
レンズを介して被走査媒体(感光体上)に光ビームスポ
ットを形成し、静電潜像画像を形成する。
【0048】ここで、有効書込領域の書込開始位置と終
了位置の2ヶ所に光検出手段を設け、偏向器にて偏向走
査されるビームが光検出手段を横切る走査時間を計測
し、この計測された走査時間の変動量に基づき、予め記
録されたルックアップテーブル等から主走査のドット位
置の補正量を設定する。さらに補正量データに基づき位
相同期回路により位相シフトされた画像クロックを生成
し、画像処理ユニットより生成された画像データに従い
半導体レーザユニットの発光時間をコントロールするこ
とにより、被走査媒体上のドット位置を任意位置に制御
することができる。
【0049】図1は、請求項1記載の発明において、検
出手段に導かれる光束が反射される透明部材として平板
を用いた実施例であり、有効書込領域の開始、終端にビ
ームが走査されたときに、ビームの反射光が検出できる
ように構成したものである。図2は、請求項1記載の発
明において、検出手段に導かれる光束が反射される透明
部材として図に示すビームスプリッタを用いた実施例で
あり、非走査媒体上を走査する光束と検出器で検出され
る光束をビームスプリッタで光束分離することで、同時
にかつ異なる方向で光束が検出可能となる。また上記二
つの実施例ともに、有効書込領域の開始及び終端のタイ
ミングでリアルタイムに光束を検出可能な構成であるの
で、位相同期制御をもまたリアルタイムに行う事が可能
となる。
【0050】第2の実施例としてビームスプリッタを用
いた実施例を図3に示す。本実施例は、ビームスプリッ
タにより非走査面に向かう光束と、検出手段に向かう光
束を異なる方向の光束に分離して検出するものである。
ビームスプリッタは一対の直角三角形のプリズムを2個
接合したものであり、その接合面はハーフミラー面とさ
れている。ビームスプリッタに入射した光は、ハーフミ
ラー面においてその一部が透過し、透過光はそのまま直
進して被走査媒体上を走査する。一方、ハーフミラー面
で反射された光は、図3下図に示すように下方へ屈曲し
て反射光を形成する。本構成により、ポリゴンミラーの
回転によるレーザ光の被走査媒体上での第1の走査と共
に、ハーフミラー面での反射光により、被走査媒体面と
は異なる方向、位置において第2の走査が行われるの
で、その第2の走査ライン上に検出手段1、2を構成す
ることにより位相同期信号を得ることができる。
【0051】請求項2記載の発明の実施例を図1、2に
示す。本実施例において、同期検出手段に向かう光束は
透明部材の第1 面で反射される。このため、以下の効果
が得られる。 1.透過する面が少なくなり、検出用の光束の波面の劣
化が少なくなり、正確なビーム位置の検出が可能とな
る。 2.検出用のビームが材料による吸収による影響を受け
ない、透過する面が少なくなるので光量損失が少なくな
り、正確なビーム検出が可能となる。 請求項3記載の発明の実施例を図1に示す。また検出手
段に向かう光束を第1面からの反射光とする場合により
高精度な検出を行うために第2面での反射によるゴース
ト光のパワーを低減する必要がある。
【0052】(コート条件1)光源波長780nm、防
塵ガラスの屈折率1.511の場合において、第1面:
コート無またはMgF2(屈折率1.38)、膜厚λ/
2、第2面:MgF2膜厚λ/4(λ=780nm)の
単層コートとすると、第1面での反射率4.14%に対
し、第2 面での反射率は低減される。
【0053】(コート条件2)光源波長780nm、防
塵ガラスの屈折率1.511の条件において、 第1面:コート無またはMgF2(屈折率1.38)膜
厚λ/2、 第2面:MgF2膜厚λ/4+AL2O3(屈折率1.
63)膜厚λ/4の2層コート、とすると、第1面での
反射率4.14%に対し、第2面の反射率は0.16%
となり、2層コート第2面での反射率はさらに大幅に低
減される。
【0054】(コート条件3)光源波長780nm、防
塵ガラスの屈折率1.511の条件において、第2面の
コート条件はコート条件2と同じにし、第1面のコート
にAL2O3(屈折率1.63)を用い、以下のように
膜厚を設定すると第1面の反射率は以下のようになる。 λ/5 :7.24% λ/4 :7.68% 2 λ/5:5.36% このようにコートの屈折率を透明材料より大きくし、膜
厚dを0<d<λ/2(λは光源の波長)とすることに
より、第1 面の反射率を更にアップすることができる。
【0055】請求項4記載の発明の実施例を図1、2に
示す。防塵ガラスは平行平板であるので、フロート加工
での加工ができ、また、平行平板であるが故に非走査面
に向かう光束と、検出手段に向かう光束の光学特性上の
差異が発生しにくい。
【0056】請求項5記載の発明の実施例を図1、2、
4に示す。半導体レーザから出射した発散光束は、カッ
プリングレンズによりカップリングされ、副走査方向の
みパワーを有するシリンドリカルレンズによりポリゴン
ミラーの反射点の近傍に主走査方向に長い線像を形成す
る。ポリゴンミラーで偏向された光束は、走査レンズ
と、光走査装置の外部から内部に埃等が侵入するのを防
ぐ防塵機能を有する防塵ガラスを透過し、非走査面に光
束が導かれる。
【0057】本発明の一つの大きな特徴は、防塵ガラス
が防塵機能と検出用の光束を分離する2つの機能を有し
ていることである。また、ある比率で防塵ガラスの第1
面で光束が反射されるが、防塵ガラスで反射された光束
を図示するように2ヶ所で検出する。全ての検出手段
は、図4下図に示すように三角形状のPDまたは、PD
の直前に配備された三角形状のスリットと図4上図に示
す四角状のPDなどの組み合わせにより構成される。こ
のとき、PDがビームを検知する時間(図中のt1,t
2)を検知することにより、副走査方向の位置を計測で
き、ビームがPDにはいることによる立ち上がりを検出
することにより、各検知手段によるビームの検出の時間
差を計測できる。計測された時間差(t3,t4)によ
り倍率誤差の測定が可能になる。
【0058】また10の検出手段は書込みを開始するた
めの機能、所謂、同期検知としての機能も有している。
このとき、図示するように、10に向かう光束と書き込
み開始位置での光束が防塵ガラス第1 面において重複す
る領域を有しているので、書き込み開始位置に非常に近
い位置で同期検知が可能になり、同期検知精度が向上す
る。また、偏向器、走査レンズ、防塵ガラスを小型化で
きる。当然11の検出手段に向かう光束も前記の重複領
域を有しており、有効書込み幅内でのビームの計測がで
きるので、走査線曲がりや部分倍率誤差の計測ができ
る。
【0059】請求項6記載の発明の実施例を図1、2に
示す。透明部材を垂直な方向から傾ける場合、図2の下
図は上手のポリゴンミラーから非走査面までの副走査方
向の断面図を示した図である。図に示すように、防塵ガ
ラスを主走査方向に長い軸を中心として、有効書き込み
幅の中央に向かう光束に垂直な面から傾けることによ
り、光束分離が容易になり検出手段のレイアウトの自由
度が増大する。また、防塵ガラスを傾けることにより、
防塵ガラスで反射された光束が再度ポリゴンミラーや走
査レンズに戻ることがなく、ゴースト光を除去できる。
【0060】また、防塵ガラスに対し偏向器側に配備さ
れ、なおかつ、防塵ガラスに最も近い走査結像素子の副
走査方向の幅をH、該走査結像素子と防塵ガラスの距離
をL、防塵ガラスの傾け角をθ、防塵ガラスから検出手
段までの距離をlとすると、走査結像素子と検出用の光
束が干渉せずに、検出手段を配備できる条件は、下記と
なる。 H/2<L×tanθ 又は l< L
【0061】また、図1、図4に示す構成(l=60m
m)において、防音ガラスの面精度が加工が可能なレベ
ルの400mRとする場合、θ=71degとすると同
期検出する面において50μm以上の走査線曲がりが発
生し、高精度な検出ができない。走査線曲がりを高精度
に検出するためには、ここで発生する走査線曲がりを5
0μm以下にする必要があり、そのためにはθ<70d
egとする必要がある。
【0062】請求項7記載の発明の実施例を図8、9、
10、11に示す。本発明は、図に示すレーザ走査光学
系において、有効書込領域外の書込開始位置と終了位置
の2か所に光検出手段を有し、偏向器にて偏向走査され
るビームが光検出手段を横切る走査タイミングを計測
し、開始位置と終了位置の検出時間差に基いて有効書込
領域での画像データの各ドット位置の補正値を決定する
ことを特徴とする実施例である。
【0063】図18にデータ領域へのデータ設定方法の
一例を示す。本例は画素クロック30PCLK分を一デ
ータ領域と定義した実施例であり、本データ領域内で−
3/8PCLKの位相シフトを行う場合の実施例を示し
ている。画素クロックの位相シフト分解能が±1/8P
CLKの場合、データ領域内の3つの画素クロックにつ
いて−1/8PCLKの位相シフトを行う事により、デ
ータを与えない初期状態のデータ領域に対して、−3/
8PCLKの主走査ドット位置補正が可能となる。図1
8の補正1の実施例ではデータ領域の最初のドットから
10PCLK毎に−1/8PCLKの位相シフトを行う
タイミングを計る位相シフトデータにより−1/8PC
LKのドット位置補正を行っている。
【0064】補正2の実施例では、データ領域の最初の
ドットから数えて5ドット目から補正後1と同じく10
PCLK毎に−1/8PCLKの位相シフトを行うタイ
ミングを計る位相シフトデータにより−1/8PCLK
のドット位置補正を行っている。位相シフトデータの生
成方法としては、外部信号からシリアルデータとして直
接直接入力する方法や、カウンタを設けて一定間隔で位
相シフトを行う方法がある。前者はデータ領域の所望の
位置に位相シフトを発生させることが可能であり、位相
シフトのパターンが画像に影響を及ぼさないように設定
変更することが容易である。後者の場合、図18の補正
1、補正2に示すようにカウンタの初期値をずらすこと
で、連続したラインを書き込む場合に位相シフトした部
分が縦筋画像となって現れることを防ぐことが可能とな
る。
【0065】また、例えば主走査ドット位置ずれを全画
像データに対して補正を行う事は、メモリ容量が膨大と
なり、制御系へのコスト、回路規模等の負担が大きくな
る。また、補正処理に費やす時間も無視できない。そこ
で本発明は、有効書込領域を複数の画像データ領域に分
割し、各々のデータ領域単位で位相データの補正値を設
定することにより、上記課題を解決している。本発明の
実施例を図11に示す。図11(a)〜(d)に示す主
走査位置ずれ量の図は縦軸に主走査位置ずれ量、横軸に
像高比を示している。例えばプリント動作中に計測され
た2点間の走査時間を基にルックアップテーブル上の主
走査ドット位置ずれが図11(a)で表されるような場
合、図11(b)〜(c)で示すように、全画像データ
を複数の領域に分割し、各々のデータ領域の主走査ドッ
ト位置ずれ量の代表値(平均値など)を補正値とするこ
とにより、メモリ容量を増やすことなくドット位置ずれ
を良好に補正することが可能である。
【0066】ここで、例えば画素クロックの位相を±1
/8ドットシフト単位でシフトした場合は、リニアリテ
ィの補正量は0%から12.5%まで調整可能となり、
1200dpi書込みの場合、有効書込み幅内の主走査
位置ずれは2.6μm(21.2μm/8)にまで低減
できる。図11においては、分割数が多いほど良好な補
正が可能であるが、メモリ容量と補正処理時間の制約か
ら、最適分割数を決定することが望ましい。
【0067】図11(B)に有効走査期間を15のデー
タ領域に分割した場合の、位相シフト後の主走査ドット
位置ずれ量を示す。図11のグラフでは、各データ領域
の中央の像高における主走査ドット位置ずれ量が0にな
るように、各データ領域に位相データを与えた実施例を
示している。図11において、位相シフト後の主走査ド
ット位置ずれの振幅値を主走査位置ずれ量X、データ領
域間のずれ量をデータ領域間ずれ量Yとしたとき、Xは
走査ライン上での位相補正後のドット位置ずれの絶対値
を示しており、値が小さいほど良好な補正がかけられた
といえる。Yはデータ領域間のドット位置ずれ量を示し
ており、この値が大きい場合データ領域間でのドット位
置が疎または密のいずれかの状態となるため、できうる
限りYは小さい値を取るほうが良好な補正であるといえ
る。
【0068】また、本発明はデータ領域毎に位相データ
を設定する構成とすることにより、例えば、画素クロッ
ク毎に位相データを位相シフトを行う場合に比べてデー
タ量を低減することができる。本例について、図1とは
異なる光学系による主走査ドット位置ずれデータを示す
図4の実施例で説明する。図4(B)は有効走査期間を
10のデータ領域に分割し、分割したデータ領域の中央
値におけるリニアリティが0になるように位相データを
設定している。位相シフト量が±1/8PCLKでシフ
ト可能であり、各画素クロック毎に位相シフトデータを
与える場合、位相シフト量の3パターン(−1/8クロ
ック、0、+1/8クロック)設定するためには2ビッ
トのデータが必要となる。今1200dpi書込み時に
で有効走査期間を300mmとした場合、1 ドットは約
21.2μm相当となり有効走査期間内のドット数は3
00/0.0212=14150ドットとなり、各デー
タ領域におけるドット数は14150/10=1415
ドットとなる。
【0069】走査レンズの特性による走査ムラのような
静特性の補正を行う場合、各画素クロック毎に位相デー
タを設定すると2ビット×14150ドット=2835
0ビットのデータを与える必要がある。一方1415ド
ットからなるデータ領域毎に位相データを設定した場
合、1415ドットのうち何ドットを位相シフトすれば
よいか分かればよいので、12ビットあれば位相シフト
を行うドット数を定義できる。このとき位相シフト量の
3パターン設定するのに2ビット必要なので、12ビッ
ト×2ビット=24ビットあればデータ領域の位相デー
タを設定できる。またデータ領域は10あるので24ビ
ット×10=240ビットあれば1ライン分の位相シフ
トデータを設定できるため、画素クロック毎に位相デー
タを設定する場合に比べて約8%のメモリ量でドット位
置ずれの補正が可能となる。よって本発明における画素
クロック生成装置をIC化、IP化する際には、位相デ
ータ用メモリの大幅な削減につながり、チップサイズの
小型化、しいてはコストダウンにつながる。
【0070】請求項8記載の発明の実施例を図8〜11
に示す。本発明は請求項7記載の画素クロック生成装置
において、位相データを与える画素クロックを一定数の
連続したデータ領域として定義し、位相データを与える
ものである。データ領域を構成する画素クロックを一定
数とすることにより、各データ領域における位相シフト
量の最大、最小値が等しくなる。図11(B)は図11
(A)の主走査ドット位置ずれ特性を有する光学系にお
いて、データ領域を有効走査期間で15等分割したもの
である。像高を±150mm、1200dpi書込みと
仮定したとき、データ領域は300mm/15=20m
mとなり1 ドットあたり21.2μmより各データ領域
は20/0.0212=943ドット程度となり、位相
シフトの分解能を±1/8PCLKとしたとき、各デー
タ領域では全画素クロックに位相シフトを行った場合±
2.5mm程度の位相シフトが可能となる。また位相デ
ータは各データ領域の画素クロック数を等しく定義する
ため、各データ領域ともに設定データの大きさが等しく
なるため、容易な構成で位相データを生成することがで
きる。
【0071】請求項9記載の発明の実施例を図8〜11
に示す。本発明は請求項9記載の画素クロック生成回路
において、連続した複数の画素クロックで構成されるデ
ータ領域において、データ領域内のクロック数を一定数
にしないことを特徴とする画素クロック生成装置であ
る。図11(d)に分割数N=18のときの本発明の実
施例を示している。本実施例を図11(c)のデータ領
域内の画素クロック数を一定数に定義した実施例と比較
した場合、本発明では分割数が同じか少ないにもかかわ
らず、主走査位置ずれ量が小さい値となっている。分割
数を少なくすることで位相データ量が低減し、位相デー
タ記憶回路のサイズ減少や回路の小型化につながり、主
走査位置ずれ量の低減により、より高品質なドット位置
補正が可能となる。
【0072】請求項10記載の発明の実施例を図8〜1
1に示す。本発明は請求項9記載の発明において、主走
査ドット位置ずれ量の変化量が大きい像高ではデータ領
域を狭く、変化量の小さい像高ではデータ領域を広くす
るものである。図11(d)に本発明の実施例を示す。
本発明ではあらかじめ画像形成装置における被走査媒体
上にセンサ等を設けて主走査ドット位置ずれ量を測定し
ておき、測定データである図11(a)において主走査
ドット位置ずれ量の変化量が大きい像高である図11に
像高比±1近傍でのデータ領域の画素クロック数を少な
く、変化量が小さい像高である図11に像高比0近傍で
のデータ領域の画素クロック数を多く設定することによ
り、データ領域の分割数が等分割の場合に比べて同等か
より少ない数でデータ領域間ずれ量が小さくなるように
設定できる。
【0073】請求項11記載の発明の実施例を図12に
示す。図12(a)は2種類の光学系における主走査ド
ット位置ずれ特性を示している。図12(b)は各光学
系において画素クロックの周波数をより低又は高周波数
に変更することにより、主走査ドット位置ずれ量全体を
プラス又はマイナス側にシフトした例を示す。図12
(c)は全像高比におけるドット位置ずれ量の平均値を
求め、像高全体に位相シフトをかけることにより位相シ
フト後のドット位置ずれ量の平均値が0となるように位
相データを設定した例を示す。
【0074】請求項11の発明は、画像形成を行う画素
クロックの周波数自体を微調することにより、主走査ド
ット位置ずれ特性を変更するものである。画素クロック
をより低周波数に設定した場合、図12(b)左図のよ
うにドット位置ずれ量が正の方向に全体がシフトし、本
実施例では像高±1におけるずれを0とすることにより
書込開始位置を高精度に設定することが出来る。逆に画
素クロックをより高周波数に設定した場合には図12
(b)右図のようにドット位置ずれ量が負の方向にシフ
トし、本実施例では主走査ドット位置ずれ量が負の値を
持つようにすることで中間像高付近の主走査ドット位置
ずれを高精度に設定できる。
【0075】請求項12記載の発明の実施例を図10に
示す。本発明は光源から出力される光束を、偏向器によ
り走査方向に沿って被走査媒体上を走査させるとき、被
走査媒体上の有効なデータ書込み期間である有効書込領
域と、有効書込領域を決める書込開始位置、書込終了位
置を決定する領域を、書込開始側の検出手段1から書込
開始位置までの領域を書込開始位置補正領域、書込終了
側の検出手段2から書込終了位置までの領域を書込終了
位置補正領域と定義したときに各3種類の領域毎に位相
シフトデータを与える領域を更に分割するものである。
【0076】図10において光源から出力される光束
が、水平方向の矢印向きに走査光として繰り返し走査す
る場合を考える。走査光は周期的に走査しているが、走
査開始後は第一に図中、被走査媒体左にある検出手段1
を通過し、走査光通過時に検出手段1よりPD検出信号
が得られる。その後走査光は被走査媒体上を走査し、検
出手段2を通過し、同様にPD検出信号が得られる。通
常画像形成装置においては上記PD検出信号は信号反転
して検出手段の信号入力直後に信号が立ち下がる位相同
期検知信号として用いられる。
【0077】このとき位相同期検知信号の検出手段1か
ら検出手段2までの立下り期間にHIとなる信号をWE
1、被走査媒体上の画像を形成する領域を有効書込領域
として検出手段1側を書込開始位置、検出手段2側を書
込終了位置としたとき、両位置間でHIとなる信号をW
E2とする。このとき書込開始位置を精度良く決定する
ため、例えばWE1信号の立ち上がりから2000ドッ
ト分を書込開始位置補正領域として設定し、位相データ
を与えることにより、光学系や偏向器によるドット位置
ずれを補正して高精度な書込開始位置設定が可能とな
る。
【0078】同様にして書込終了位置を精度良く決定す
るため、同様にWE1信号の立下りから2000ドット
前までを書込終了位置補正領域として設定し、位相デー
タを与えることにより、書込開始位置同様に高精度な書
込終了位置設定が可能となる。また書込開始位置−書込
終了位置間となる有効書込領域では上記2領域とは別に
データ領域を設定して位相データを与えることにより、
装置全体としては書込開始位置補正領域、書込終了位置
補正領域ではデータ領域数を少なく、有効書込領域では
データ領域数を少なくする構成によりデータ量やメモリ
を削減した構成が可能となる。
【0079】請求項13記載の発明の実施例を図13、
14、15に示す。請求項における光走査装置の光源は
複数の半導体レーザを光学的に合成、またはモノシリッ
クな半導体レーザアレイで構成されたマルチビーム光源
であることを特徴とする。
【0080】図13に第1の実施例におけるマルチビー
ム走査装置の構成図を示す。第1の実施例では半導体レ
ーザ201をn=2個用いコリメートレンズ202の光
軸Cを対称として副走査方向に配置される。半導体レー
ザ301、302はコリメートレンズ303 、304と
の光軸を一致させ主走査方向に対称に射出角度を持た
せ、ポリゴンミラー307の反射点で射出軸が交差する
ようレイアウトされている。各半導体レーザより射出し
た複数のビームはシリンダレンズ308を介してポリゴ
ンミラー307で一括して走査され、fθレンズ31
0、トロイダルレンズ311により感光体上に結像され
る。
【0081】バッファメモリには各発光源ごとに1 ライ
ン分の印字データが蓄えられ、ポリゴンミラー1 面毎に
読み出されて、2ラインずつ同時に記録がおこなわれ
る。図15はその光源ユニットの構成図を示す。半導体
レーザ403、404は各々主走査方向に所定角度、実
施例では約1.5°微小に傾斜したベース部材405の
裏側に形成した図示しない、かん合穴405−1、40
5−2に個別に円筒状ヒートシンク部403−1、40
4−1をかん合し、押え部材406、407の突起40
6−1、407−1をヒートシンク部の切り欠き部に合
わせて発光源の配列方向を合わせ、背面側からネジ41
2で固定される。
【0082】また、コリメートレンズ408、409は
各々その外周をベース部材405の半円状の取付ガイド
面405−4、405−5に沿わせて光軸方向の調整を
行い、発光点から射出した発散ビームが平行光束となる
よう位置決めされ接着される。尚、実施例では上記した
ように各々の半導体レーザからの光線が主走査面内で交
差するように設定するため、光線に沿ってかん合穴40
5−1、405−2および半円状の取付ガイド面405
−4、405−5を傾けて形成している。ベース部材4
05はホルダ部材410に円筒状係合部405−3を係
合し、ネジ413を貫通穴410−2を介してネジ穴4
05−6、405−7に螺合して固定され光源ユニット
を構成する。
【0083】上記した光源ユニットは、光学ハウジング
の取付壁411に設けた基準穴411−1にホルダ部材
の円筒部410−1をかん合し、表側よりスプリング6
11を挿入してストッパ部材612を筒部突起410−
3に係合することでホルダ部材410は取付壁411の
裏側に密着して保持される。この時、スプリングの一端
を突起411−2に引っかけることで円筒部中心を回転
軸とした回転力を発生し、回転力を係止するように設け
た調節ネジ613により、光軸の周りθにユニット全体
を回転しピッチを調節する。アパーチャ415は各半導
体レーザ毎にスリットが設けられ、光学ハウジングに取
り付けられて光ビームの射出径を規定する。
【0084】図14は第2の実施例を示し、4個の発光
源を持つ半導体レーザアレイからの光ビームをビーム合
成手段を用いて合成した例を示す。基本的な構成要素は
実施例1と同様であり、ここでは説明を省略する。
【0085】請求項14記載の発明の実施例を図16に
示す。本発明は、請求項1〜13記載の発明における光
走査装置を、複数の感光体を有するタンデムカラー機に
適用することを特徴とする。タンデムカラー機はシア
ン、マゼンダ、イエロー、ブラックの各色に対応した別
々の感光体が必要であり、光走査光学系はそれぞれの感
光体に対応して、別の光路を経て潜像を形成する。した
がって、各感光体上で発生する主走査ドット位置ずれは
異なる特性を有する場合が多い。
【0086】そこで、請求項1〜13記載の発明におけ
る光走査装置を、タンデムカラー機に展開することによ
り、主走査ドット位置ずれが良好に補正された高画質な
画像を得ることができる。特に画質の面では各ステーシ
ョン間の色ずれを効果的に低減した、色再現性の良い画
像が得られる。例えばタンデムカラー機において、ステ
ーション間の色ズレが数10μm程度発生している場
合、主走査位置ずれ量が1/8ドットを越えた画素クロ
ックにおいて位相シフトをかけ主走査位置ずれの補正を
行うことで、1200dpiであれば1/8ドット相当
である約2.6μm(21.2μm/8)までドット位
置ずれ量を低減できる。本発明は各ドット毎にずらし量
を画素データに与えると、画素データのビット数が増
え、データ転送上重くなるため位相シフトによりドット
をずらすパターンを、データ領域毎に位相データを与え
る形式によって複雑なデータの与え方をせずとも高精度
なドット位置補正が可能となる。
【0087】(第2の実施形態)次に、本発明の第2の
実施形態について説明する。まず、位相シフトを行うク
ロック生成手段及びクロック生成手段を有するクロック
生成回路の第1の構成例を図37に示す。図37におい
て高周波クロック生成回路1 は画素クロックPCLKの
基準となる高周波クロックVCLKを生成する。カウン
タ12はVCKLのクロックの立上がりで動作するカウ
ンタである。比較回路13はカウンタの値とあらかじめ
設定された値及び比較値生成回路9が出力する比較値1
と比較し結果にもとづき制御信号1を出力する。クロッ
ク1生成回路4は制御信号1に基づきクロック1を生成
する。カウンタ25はVCKLのクロックの立下がりで
動作するカウンタである。比較回路26はカウンタの値
とあらかじめ設定された値及び比較値生成回路9が出力
する比較値2と比較し結果にもとづき制御信号2を出力
する。クロック2生成回路7は制御信号2にもとづきク
ロック2を生成する。マルチプレクサ8はセレクト信号
に基づきクロック1、クロック2を選択肢PCLKとし
て出力する。
【0088】比較値生成回路9は外部から入力された位
相データとステータス信号生成回路10が出力するステ
ータス信号に基づき比較値1、比較値2 を出力する。ス
テータス信号生成回路10は位相データのbit0が1
のときにPCLKの立上がりのタイミングで信号をトグ
ルさせてステータス信号として出力する。セレクト信号
生成回路11は位相データのbit0が1のときにPC
LKの立下がりのタイミングで信号をトグルさせてセレ
クト信号として出力する。
【0089】図37の動作について図36、図38の表
を用いて説明する。ここではVCLKの4分周に相当す
る画素クロックPCLKを生成し、位相シフトとして+
1/8PCLK、−1/8PCLKシフトさせる場合に
ついて説明する。表1に位相シフト量と外部から与える
位相データの対応を示す。図26には位相シフト量とク
ロック1とクロック2の切替の様子について示す。始め
にマルチプレクサ8でクロック1が選択された状態から
スタートする。PCLKに同期して位相データ00を与
える()。位相データbit0が0なのでセレクト信
号は0のままでクロック1を選択したままPCLKとし
て出力する()。これによりPCLKは位相シフト量
0のクロックとなる。次ぎに位相データとして01を与
える() 。
【0090】この場合は位相データbit0が1なので
PCLKの立下りでセレクト信号をトグルさせ1として
クロック2を選択するようにしてPCLKとして出力さ
せる()。この時のクロック2は図に示すように1V
CLK分周期が長くなったクロックとなっている。これ
により+1/8PCLKだけ位相シフトしたPCLKが
得られる。次ぎに再び位相データとして01を与えると
()、位相データbit0が1 なのでPCLKの立下
りでセレクト信号をトグルさせ0としてクロック1を選
択するようにしてPCLKとして出力させる() 。こ
の時のクロック1は図に示すように1VCLK分周期が
長くなったクロックとなっている。
【0091】これにより+1/8PCLKだけ位相シフ
トしたPCLKが得られる。次ぎに位相データとして1
1を与える()。位相データbit0が1なのでPC
LKの立下りでセレクト信号をトグルさせ1としてクロ
ック2を選択するようにしてPCLKとして出力させる
()。この時はクロック1は図に示すように1VCL
K分周期が短くなったクロックとなっている。これによ
り−1/8PCLKだけ位相シフトしたPCLKが得ら
れる。以上のようにして位相データに応じてクロック
1、クロック2の周期を変えてやり、クロック1、クロ
ック2を切り替えてPCLKとして出力させていくこと
により、1/8PCLKステップで位相シフトされた画
素クロックPCLKを得ることができる。
【0092】また、図37記載の画素クロック生成装置
において、位相データ入力部に複数の位相データを記憶
するための位相データ記憶回路を付加する構成におい
て、位相データ記憶回路には外部からのデータ設定を行
い、画素クロックPCLKに同期して順次位相データを
出力していく構成により、例えば走査レンズの特性によ
り生じる走査ムラを補正するための位相データのような
毎ライン同じ位相データが必要となるデータの場合にお
いて、あらかじめ位相データ記憶回路に位相データを記
憶しておき、ラインを走査するたびに位相データ記憶回
路の最初の位相データから順次出力していけば、外部か
らライン毎に同じデータを出力する必要がない。また、
位相データ記憶回路に加えて外部から与えられる外部位
相データと位相データ記憶回路から出力される内部記憶
データを合成して合成位相データを出力することによ
り、走査レンズ特性などの静特性による位相データに加
えて、ポリゴンミラーの回転ムラや光学系の温度特性、
経時変化などの動特性による位相データの補正にも対応
できる。
【0093】次に、図34に図37記載の画素クロック
生成装置による位相シフト補正方法を示す。図37記載
の画素クロック生成装置において、画素クロックPCL
Kに同期して位相データを与えることにより、画素クロ
ックPCLKの位相を+1/8PCLK、−1/8PC
LKシフトさせることが可能である。このとき、従来技
術における画像形成装置において、半導体レーザユニッ
トは画像処理ユニットより生成された画像データと位相
同期回路により位相が設定された画像クロックに従い、
半導体レーザの発光時間をコントロールすることにより
被走査媒体上の静電潜像を制御するものであり、画像デ
ータの基準クロックとなる画像クロックの位相をシフト
することにより、ポリゴンスキャナ等の偏向器により発
生する走査速度ムラや、マルチビーム光学系における発
光源同士の発信波長差により生じる露光ずれなどによる
主走査方向のドット位置ずれを、位相シフト(例えば1
/8PCLK)の精度で補正することが可能となる。
【0094】図34の理想状態は上記のような走査速度
ムラや露光ずれが全く発生しない理想状態でのドット位
置を示しており、1200dpi(ドット径約21.2
μm)のとき連続した6ドットを走査した結果である。
図34の補正前は最初の1 ドット目のドット位置精度は
一致しているが、上記走査速度ムラや露光ずれによるド
ット位置ずれが生じた状態であり、6ドット目には理想
状態に対して1200dpiの1/2ドット相当である
10.6μmのドット位置ずれが生じている。本状態に
おいて1 ドット書込みに要する時間は1画素クロック相
当=1PCLKであるので、位相シフトの分解能が1/
8PCLKの場合は、すなわちドット位置を1/8ドッ
ト精度で補正できるのと同義である。
【0095】図22の補正後は位相シフトの分解能が1
/8ドットすなわち1/8PCLKのとき、理想状態か
ら1/2ドット位置ずれを生じた補正前の状態から−1
/8PCLKの位相シフトをデータ領域内で4回行う事
により、理論上は6ドット目のドット位置を−1/8P
CLK×4=−1/2PCLKシフトすることができ、
理想状態に対して1/8PCLKの精度でドット位置を
補正することができる。図21に本発明に係る光走査装
置の一実施例の全体構成図を示す。半導体レーザ201
からのレーザ光は、コリメータレンズ202、シリンダ
ーレンズ203を通り、ポリゴンミラー204によりス
キャン(走査)され、fθレンズ205を通り、透明部
材206を介し、感光体208に入射することにより、
感光体208上に画像(静電潜像)を形成する。
【0096】この走査レーザ光の、書込開始位置及び終
了位置を検出手段101、102により検出して、書込
中央位置を検出手段103より検出し、ドット位置ずれ
検出・制御部110に入力する。ドット位置ずれ検出・
制御部110では、検出手段101、103間と、10
3、102間をレーザ光が走査される時間を測定し、理
想的な走査が行われた場合における走査時間と比較する
などして走査時間のずれ量を求め、そのずれ量を補正す
る位相データを生成して画素クロック生成部120へ出
力する。なお検出手段101の出力信号は、ライン同期
信号として画像処理部130にも与える。
【0097】ここで、画素クロック生成部120が位相
データ記憶回路を具備していない場合には、ドット位置
ずれ検出・制御部110ではライン毎に位相データを画
素クロック生成部へ出力するが、位相データ記憶回路を
具備している場合には、前もって位相データを求めるな
どして、あらかじめ画素クロック生成部120へ与えて
おくようにする。また、ドット位置ずれ検出・制御部1
10では走査レンズの特性により生ずる走査ムラを補正
するようなライン毎に常に同じ補正をするための位相デ
ータ(第1 位相データ)だけでなく、ポリゴンミラーの
回転ムラのようなライン毎に変化する補正にも対応する
ための位相データ(第2位相データ)も生成し、画素ク
ロック生成部120が位相データ合成回路を具備してい
る場合には、その位相データも画素クロック生成部12
0へ出力するようにする。
【0098】画素クロック生成部120では、ドット位
置ずれ検出・制御部110からの位相データに基づいて
画素クロックを生成し、画像処理部130とレーザ駆動
データ生成部140に与える。画像処理部130は、画
素クロックを基準に画像データを生成し、レーザ駆動デ
ータ生成部140は、この画像データを入力して、同様
に画素クロックを基準にレーザ駆動データ(変調デー
タ)を生成し、レーザ駆動部150を介して半導体レー
ザ201を駆動する。これにより、感光体208には、
位置ずれのない画像を形成することができる。ここで光
走査光学系のドット位置ずれについて説明する。理想的
な主走査ドット位置に対し、実際の主操作ドット位置は
ずれてしまう。その原因としては次の要因が考えられ
る。
【0099】1.走査レンズのfθ特性が十分に補正さ
れていない。 2.光走査光学系の光学部品精度、ハウジング上への取
付精度の劣化が生じる。 3.機内の温度、湿度などの環境変動による光学部品の
変形、屈折率変動により焦点距離が変化し、fθ特性が
劣化が生じる。 特に、環境変動による主走査ドット位置ずれは、出荷時
に光学調整または電気的補正を実施したとしても避ける
ことはできず、例えばファーストプリント時の特性が
(a)であったとしても、連続してプリント出力した場
合に機内の温度が上昇し、(b)の特性値に変化してし
まうことが起こりうる。これにより、1枚目のプリント
の色合いと、複数枚プリントした後の色合いが変わって
しまう場合がある。
【0100】そこで、本発明は使用される光走査光学系
の理想像高に対する実像高の関係の特性値を、本発明は
予備実験またはシミュレーションなどで予め把握してお
き、その特性値からルックアップテーブルなどを作成す
る。実際にプリント駆動させたときの光走査時間を逐次
計測し、その計測走査時間に基づき、上記ルックアップ
テーブルからドット位置補正量を求め、ドット位置が理
想位置になるように位相シフト量を決定することを特徴
としている。本発明により、機内の環境変動によって生
じる主走査方向のドット位置ずれを効果的に補正するこ
とが可能となる。
【0101】請求項18記載の光走査装置におけるドッ
ト位置を任意の位置に補正する方法の実施例を図22、
図34に示す。図22、図34において書込み開始のタ
イミングを設定する位相同期信号の立下りからある一定
期間後に画素クロックを生成する機能を有する画素クロ
ック生成装置において、実画像領域となる有効走査期間
内において画素クロック信号に基づき半導体レーザを変
調させ、前記半導体レーザの出射光が光学系を経て感光
体上に静電潜像を形成するとき、感光体上での画素クロ
ックは偏向器や光学系による主走査方向のドット位置ず
れが生じる。このとき主走査方向を示す有効走査期間は
光学系により長さが異なるが、本例では像高中央を0と
した場合、像高の最大、最小値をそれぞれ像高比1,−
1と定義している。
【0102】また、図23(A)〜(D)に、縦軸に主
走査位置ずれ量、横軸に像高比を示した主走査位置ずれ
量の図を示す。図23(A)の光学系特性は像高の高い
場所で変化量が大きく、像高が0近傍では変化量が小さ
い特性がある。また画素クロックの位相を各クロック毎
にクロックの数分の1ドット刻みでシフト可能な位相シ
フト機能を有する画素クロック生成回路により、各画素
の主走査位置を±数分の一ドット単位でシフトできるた
め、原理的には±1/8ドットシフトの場合には、リニ
アリティの補正量は0%から12.5%まで調整可能と
なる。また1200dpi書込の場合、有効書込幅内の
主走査位置ズレは、2.6μm(21.2μm/8)に
まで低減できる。
【0103】請求項18記載の光走査装置における実施
例を図21、22に示す。平板ガラス206の第一面に
おける反射光を被検出面に配置された検出手段209,
210,211で検出するものである。図21、22に
おいて、半導体レーザユニットから発光されたレーザ
は、ポリゴンミラーが回転することにより偏向走査さ
れ、走査レンズを介して被走査媒体(感光体上)に光ビ
ームスポットを形成し、静電潜像画像を形成する。本例
では検出手段として、書込開始位置側と終了位置側の2
ヶ所と、書込領域内の1ヶ所に光検出手段を設け、偏向
器にて偏向走査されるビームが光検出手段を横切る走査
時間を計測し、この計測された走査時間の変動量に基づ
き、予め記録されたルックアップテーブル等から主走査
のドット位置の補正量を設定する。
【0104】さらに、補正量データに基づき位相同期回
路により位相シフトされた画像クロックを生成し、画像
処理ユニットより生成された画像データに従い半導体レ
ーザユニットの発光時間をコントロールすることによ
り、被走査媒体上のドット位置を任意位置に制御するこ
とができる。また本発明の全ての実施例における検出手
段は、図24下図に示すように三角形状のPDまたは、
PDの直前に配備された三角形状のスリットと図24上
図に示す四角状のPDなどの組み合わせにより構成され
る。このとき、PDがビームを検知する時間(図中のt
1,t2)を検知することにより、副走査方向の位置を
計測でき、ビームがPDにはいることによる立ち上がり
を検出することにより、各検知手段によるビームの検出
の時間差を計測できる。計測された時間差(t3,t
4)により倍率誤差の測定が可能になる。
【0105】本実施例において、同期検出手段に向かう
光束は透明部材の第1面で反射される。このため、以下
の効果が得られる。 1.透過する面が少なくなり、検出用の光束の波面の劣
化が少なくなり、正確なビーム位置の検出が可能とな
る。 2.検出用のビームが材料による吸収による影響を受け
ない、透過する面が少なくなるので光量損失が少なくな
り、正確なビーム検出が可能となる。 3.検出用のビームが材料による吸収による影響を受け
にくいように、透明部材の反射率が大きい透材料を用い
ることにより、反射光のレベル 低減が少なくなるので
光量損失が少なくなり、正確なビーム検出が可能とな
る。
【0106】請求項17記載の光走査装置における実施
例を図25に示す。本実施例は、ビームスプリッタによ
り被走査面に向かう光束と、検出手段に向かう光束を異
なる方向の光束に分離して検出するものである。ビーム
スプリッタは一対の直角三角形のプリズムを2個接合し
たものであり、その接合面はハーフミラー面とされてい
る。ビームスプリッタに入射した光は、ハーフミラー面
においてその一部が透過し、透過光はそのまま直進して
被走査媒体上を走査する。一方、ハーフミラー面で反射
された光は、図23下図に示すように下方へ屈曲して反
射光を形成する。被走査媒体上を走査する光束と検出器
で検出される光束をビームスプリッタで光束分離するこ
とで、同時にかつ異なる方向の光束が検出可能となる。
本構成により、ポリゴンミラーの回転によるレーザ光の
被走査媒体上での第1の走査と共に、ハーフミラー面で
の反射光により、被走査媒体面とは異なる方向、位置に
おいて第2の走査が行われるので、その第2の走査ライ
ン上に検出手段1、2、3を構成することによりポリゴ
ンモータの回転速度に伴い、位相同期信号を得ることが
できる。
【0107】請求項16記載の光走査装置における実施
例について次に説明する。請求項17では光束分割手段
として透明部材の第2面での反射された光束を導く実施
例により、また請求項18では、光束分割手段として透
明部材の第1面での反射された光束を導く実施例によ
り、偏向器によって偏向された光束を、被走査面及び被
走査面とは異なる被検出面にそれぞれ導く光束分割手段
の構成例が示されており、両実施例を請求項16の実施
例と見なすことができる。請求項19記載の光走査装置
における実施例を図21に示す。本実施例の特徴とし
て、図中の検出手段に向かう光束を第1 面からの反射光
とする場合により高精度な検出を行うために、第2 面で
の反射によるゴースト光のパワーを低減する必要があ
る。
【0108】(コート条件1)光源波長780nm、防
塵ガラスの屈折率1.511の場合において、第1面:
コート無またはMgF2(屈折率1.38)、膜厚λ/
2、第2面:MgF2膜厚λ/4(λ=780nm)
の単層コートとすると、第1面での反射率4.14%に
対し、第2面での反射率は低減される。
【0109】(コート条件2)光源波長780nm、防
塵ガラスの屈折率1.511の条件において、第1面:
コート無またはMgF2(屈折率1.38)膜厚λ/
2、第2面:MgF2膜厚λ/4+AL2O3(屈折率
1.63)膜厚λ/4の2層コート、とすると、第1面
での反射率4.14%に対し、第2面の反射率は0.1
6%となり、2層コート第2面での反射率はさらに大幅
に低減される。
【0110】(コート条件3)光源波長780nm、防
塵ガラスの屈折率1.511の条件において、第2面の
コート条件はコート条件2と同じにし、第1 面のコート
にAL2O3(屈折率1.63)を用い、以下のように
膜厚を設定すると第1 面の反射率は以下のようになる。 λ/5:7.24% λ/4:7.68% 2 λ/5:5.36% このようにコートの屈折率を透明材料より大きくし、膜
厚dを0<d< λ/2(λは光源の波長)とすること
により、第1 面の反射率を更にアップすることができ
る。
【0111】請求項20記載の光走査装置における実施
例を図21に示す。本実施例は平板ガラスを用いた例を
図示しており、 図21において防塵ガラス202に向
かう光束と書込位置での光束が、防塵ガラス第1面にお
いて重複する領域を有しているので、書込位置に非常に
近い位置で同期検知が可能となり、同期検知精度が向上
する。また、偏向器、走査レンズ、防塵ガラスを小型化
できる。また防塵ガラスは平行平板であるので、フロー
ト加工での加工ができ、また、平行平板であるが故に被
走査面に向かう光束と、検出手段に向かう光束の光学特
性上の差異が発生しにくい。
【0112】請求項21記載の光走査装置における実施
例を図26に示す。本実施例では、書込用の光源となる
走査光源用半導体レーザ302 から出射された光束
は、コリメータレンズ、シリンダーレンズを介してポリ
ゴンミラー307で偏向され、fθレンズ308を通っ
た後、透明部材309を介して、感光体310に入射さ
れる。ここで書込用光源302とは別個に、走査信号の
位相同期検知を行う参照用光源用レーザ301用光源が
設けられている。
【0113】この参照光源用LD301は、走査光源用
LDと走査方向には同一方向に向けて光束を出射させる
ものであり、ポリゴンミラー307の同一反射面におい
て上下方向(副走査方向)にある間隔において入社する
ように配置されている。よって参照光源用LD302か
らの光束もポリゴンミラー307により偏向走査され、
fθレンズ308を通った後、透明部材309を介し感
光体310と等価位置である被検出面上に配置された検
出手段311,312,313を走査する。検出手段3
11,312,313を走査した光束によりPD検出信号
及び位相同期検知信号が得られる。
【0114】書込用光源301からの出射光における光
源から検出手段1,2,3までの光路長L1’,L2’
L3’したとき参照用光源302からの出射光における
光源から検出手段1,2,3に相当する感光体上の位置
に走査するときの光源から感光体までの光路長L1,L
2,L3としたとき、両者の光路長をそれぞれ略同一光
路長とすることにより、光路差による走査時間誤差など
の変動を受けることなく、参照光源及び検出手段より得
られる位相同期信号に基づいて、高精度なドット位置補
正が可能となる(請求項22)。また、走査光を出射す
る走査光源と、参照光を出射する参照光源に略同一波長
の光源を構成することにより光源の波長差により生じる
走査位置の誤差及び変動成分を低減し、高精度なドット
位置補正が可能となる(請求項23)。
【0115】走査光を出射する走査光源と、参照光を出
射する参照光源として、例えば光源に半導体レーザを用
いた場合等に同一ロットのもので光源を構成することに
より、光源の波長差により生じる走査位置の誤差及び変
動成分を低減し、高精度なドット位置補正が可能となる
(請求項24)。また、上記構成において同一ロット中
の近接配置にあるもの同士を構成することにより、より
波長差の小さい光源を構成することが可能となり、光源
の波長差により生じる走査位置の誤差及び変動成分を低
減し、高精度なドット位置補正が可能となる(請求項2
5)。走査光を出射する走査光源と、参照光を出射する
参照光源として略同一波長の光源を有する半導体レーザ
アレイを構成する場合の実施例を図33に示す。本実施
例では走査光源をLD1,LD2,LD3,LD4 、
参照光源をLD5としたとき、走査光源の各LD同士の
間隔に対して参照光源との間隔を大きくすることによ
り、参照光源の光束分離を容易にする構成をなすもので
ある。本構成により、光源の波長差により生じる走査位
置の誤差及び変動成分を低減し、高精度なドット位置補
正が可能となる(請求項26)。
【0116】請求項15記載の光走査装置における実施
例について次に説明する。請求項16記載の光走査装置
の実施例では、透明部材の反射を用いることにより被走
査面と被走査面とは異なる被検出面に光束を分割する光
束分割手段を構成する例を示しており、請求項21記載
の光走査装置における実施例では、走査光と参照光の2
種類の光源により被走査面と被走査面とは異なる被検出
面に光束を導く導光手段を構成する実施例を示してお
り、両実施例を含めて、請求項15記載の被走査面と被
走査面とは異なる被検出面に光束を導く導光手段を構成
する請求項15が成り立つ。請求項27記載の光走査装
置における実施例を図27,28に示す。本実施例は、
被走査面と略同一位置に走査した光束を、複数の検出部
により検出する検出手段において、前記検出手段の走査
方向の最端部にある前記検出手段同士の間隔を、前記被
走査面の有効書込開始位置及び終了位置に走査した際の
信号検出間隔と略同一に構成することを特徴とする。本
発明によれば、有効書込領域の開始及び終端のタイミン
グで、リアルタイムに光束を検出可能な構成であるの
で、位相同期制御やドット書込位置補正をリアルタイム
に高精度に行う事が可能となる。
【0117】請求項28記載の光走査装置における実施
例を図23に示す。図23において書込み開始のタイミ
ングを設定する位相同期信号の立下りからある一定期間
後に画素クロックを生成する機能を有する画素クロック
生成装置において、実画像領域となる有効走査期間内に
おいて画素クロック信号に基づき半導体レーザを変調さ
せ、前記半導体レーザの出射光が光学系を経て感光体上
に静電潜像を形成するとき、感光体上の静電潜像には偏
向器や光学系による主走査方向のドット位置ずれが生じ
る。このとき主走査方向を示す有効走査期間は光学系に
より長さが異なるが、本例では像高中央を0とした場
合、像高の最大、最小値をそれぞれ像高比1,−1と定
義している。
【0118】図23(A)〜(C)に示す主走査位置ず
れ量の図は縦軸に主走査位置ずれ量、横軸に像高比を示
している。図23(A)の光学系特性は像高の高い場所
で変化量が大きく、像高が0近傍では変化量が小さい特
性がある。また、画素クロックの位相を各クロック毎に
クロックの数分の1ドット刻みでシフト可能な位相シフ
ト機能を有する画素クロック生成回路により、各画素の
主走査位置を±数分の一ドット単位でシフトできるた
め、原理的には±1/8ドットシフトの場合には、リニ
アリティの補正量は0%から12.5%まで調整可能と
なる。また1200dpi書込の場合、有効書込幅内の
主走査位置ズレは、2.6μm(21.2μm/8)に
まで低減できる。このとき、位相シフトを行う位相シフ
トデータを与えるために、連続した複数の画素クロック
をデータ領域として、有効走査期間内のデータを複数の
領域に分割し、各領域毎に位相シフトデータを設定する
ことにより、各画素毎に位相シフトデータを与えて主走
査位置ずれを補正する場合に比べ、データ量を減らすこ
とが可能となる。
【0119】図35に、本発明におけるデータ領域への
データ設定方法の一実施例を示す。本実施例は画素クロ
ック30PCLK分を一データ領域と定義した実施例で
あり、本データ領域内で−3/8PCLKの位相シフト
を行う場合の実施例を示している。画素クロックの位相
シフト分解能が±1/8PCLKの場合、データ領域内
の3つの画素クロックについて−1/8PCLKの位相
シフトを行う事により、データを与えない初期状態のデ
ータ領域に対して、−3/8PCLKの主走査ドット位
置補正が可能となる。図35の補正1の実施例ではデー
タ領域の最初のドットから10PCLK毎に−1/8P
CLKの位相シフトを行うタイミングを計る位相シフト
データにより−1/8PCLKのドット位置補正を行っ
ている。補正2の実施例では、データ領域の最初のドッ
トから数えて5 ドット目から補正後1と同じく10PC
LK毎に−1/8PCLKの位相シフトを行うタイミン
グを計る位相シフトデータにより−1/8PCLKのド
ット位置補正を行っている。
【0120】位相シフトデータの生成方法としては、外
部信号からシリアルデータとして直接直接入力する方法
や、カウンタを設けて一定間隔で位相シフトを行う方法
がある。前者はデータ領域の所望の位置に位相シフトを
発生させることが可能であり、位相シフトのパターンが
画像に影響を及ぼさないように設定変更することが容易
である。後者の場合、図35の補正1、補正2に示すよ
うにカウンタの初期値をずらすことで、連続したライン
を書き込む場合に位相シフトした部分が縦筋画像となっ
て現れることを防ぐことが可能となる。また例えば主走
査ドット位置ずれを全画像データに対して補正を行う事
は、メモリ容量が膨大となり、制御系へのコスト、回路
規模等の負担が大きくなる。また、補正処理に費やす時
間も無視できない。そこで本発明では、検知手段間を複
数のデータ領域に分割し、各々のデータ領域単位で位相
データの補正値を設定することにより、上記課題を解決
している。本発明の実施例を図31に示す。
【0121】図23(A)〜(C)に示す主走査位置ず
れ量の図は縦軸に主走査位置ずれ量、横軸に像高比を示
している。例えばプリント動作中に計測された2点間の
走査時間を基にルックアップテーブル上の主走査ドット
位置ずれが図23(A)で表されるような場合、図23
(B)〜(C)で示すように、全画像データを複数の領
域に分割し、各々のデータ領域の主走査ドット位置ずれ
量の代表値(平均値など)を補正値とすることにより、
メモリ容量を増やすことなくドット位置ずれを良好に補
正することが可能である。ここで例えば画素クロックの
位相を±1/8 ドットシフト単位でシフトした場合は、
リニアリティの補正量は0%から12.5%まで調整可
能となり、1200dpi書込みの場合、有効書込み幅
内の主走査位置ずれは2.6μm(21.2μm/8)
にまで低減できる。図23においては、分割数が多いほ
ど良好な補正が可能であるが、メモリ容量と補正処理時
間の制約から、最適分割数を決定することが望ましい。
また本発明はデータ領域毎に位相データを設定する構成
とすることにより、例えば画素クロック毎に位相データ
を位相シフトを行う場合に比べてデータ量を低減するこ
とができる。本例について、図21とは異なる光学系に
よる主走査ドット位置ずれデータを示す図24の実施例
で説明する。
【0122】図24(B)は有効走査期間を10のデー
タ領域に分割し、分割したデータ領域の中央値における
リニアリティが0になるように位相データを設定してい
る。位相シフト量が±1/8PCLKでシフト可能であ
り、各画素クロック毎に位相シフトデータを与える場
合、位相シフト量の3パターン(−1/8クロック、
0、+1/8クロック)設定するためには2ビットのデ
ータが必要となる。今1200dpi書込み時にで有効
走査期間を300mmとした場合、1 ドットは約21.
2μm相当となり有効走査期間内のドット数は300/
0.0212=14150ドットとなり、各データ領域
におけるドット数は14150/10=1415ドット
となる。
【0123】走査レンズの特性による走査ムラのような
静特性の補正を行う場合、各画素クロック毎に位相デー
タを設定すると2ビット×14150ドット=2835
0ビットのデータを与える必要がある。一方1415ド
ットからなるデータ領域毎に位相データを設定した場
合、1415ドットのうち何ドットを位相シフトすれば
よいか分かればよいので、12ビットあれば位相シフト
を行うドット数を定義できる。このとき位相シフト量の
3パターン設定するのに2ビット必要なので、12ビッ
ト×2ビット=24ビットあればデータ領域の位相デー
タを設定できる。またデータ領域は10あるので24ビ
ット×10=240ビットあれば1ライン分の位相シフ
トデータを設定できるため、画素クロック毎に位相デー
タを設定する場合に比べて約8%のメモリ量でドット位
置ずれの補正が可能となる。よって本発明における画素
クロック生成装置をIC化、IP化する際には、位相デ
ータ用メモリの大幅な削減につながり、チップサイズの
小型化、しいてはコストダウンにつながる。
【0124】請求項15記載の光走査装置における実施
例を図22、23、29に示す。本発明は、請求項14
記載の発明において、前記データ領域は、前記複数の検
出部による検出タイミングに連動して設定することを特
徴とする。図22は図21記載の光走査装置において、
走査光を検出手段1,2,3で検出し、検出信号を位相
同期信号へ変換した場合の位相同期信号と、位相シフト
データを与える位相シフトデータ設定領域を図示したも
のである。
【0125】本実施例は、図の検出手段1,3間を書込
開始位置補正領域、検出手段3,2間を書込終了位置補
正領域としたとき、各々の領域は8000ドットで構成
されている場合を考える。このとき各領域の走査開始位
置のドット位置は検出手段により高精度に同期が取れて
いるが、検出手段間では光学系や偏向器等のバラツキに
よりクロックに変動が生じる。そこで各領域毎に位相シ
フトデータを与えることにより、本実施例では例えば8
000ドットのうち任意の10ドットについて−1/1
6ドットずつ位相シフトを行う位相シフトデータを与え
て位相シフトを行うことにより、検出手段間の領域毎に
高精度なドット位置補正が可能となる。本実施例は検出
手段が3つの場合であるが、検出手段の数を増やすにつ
れてその検出手段位置におけるドットを高精度に書込む
ことが可能となる。
【0126】図23及び図29は上記の検出手段間の各
領域を更に分割した実施例である。例えば図23におい
て、図23(B)は検出手段1,3間及び3,2間をそ
れぞれ15分割した例、図23(C)は検出手段1,3
間及び3,2間をそれぞれ9分割した例であり、図23
(B)のようにデータ領域の分割数を大きくすることに
より、データ領域間のずれ量が小さくなり、高精度なド
ット位置ずれ補正が可能となる。また図23(C)のよ
うにデータ領域の分割幅を変えて領域数を少なくした場
合にも同様に高精度なドット位置ずれ補正が可能とな
る。
【0127】請求項21記載の画像形成装置における実
施例を図21に示す。本発明は光源と、前記光源から出
射された光束を偏向する偏向手段と、偏向手段によって
偏向された光束を被走査媒体に導く導光手段と、前記被
走査媒体上を走査して前記被走査媒体上に画像を形成す
る画像形成装置において、請求項1乃至は請求項20記
載の光走査装置を構成することを特徴とする画像形成装
置である。
【0128】請求項22記載の画像形成装置における実
施例を図30に示す。本発明は、請求項1乃至は請求項
20記載の光走査装置の光源として、複数の半導体レー
ザを光学的に合成、またはモノシリックな半導体レーザ
アレイで構成されたマルチビーム光源であることを特徴
とする。
【0129】図30に第1の実施例におけるマルチビー
ム走査装置の構成図を示す。第1の実施例では半導体レ
ーザ201をn=2個用いコリメートレンズ202の光
軸Cを対称として副走査方向に配置される。半導体レー
ザ301、302はコリメートレンズ303、304と
の光軸を一致させ主走査方向に対称に射出角度を持た
せ、ポリゴンミラー307の反射点で射出軸が交差する
ようレイアウトされている。各半導体レーザより射出し
た複数のビームはシリンダレンズ308 を介してポリ
ゴンミラー307で一括して走査され、fθレンズ31
0、トロイダルレンズ311により感光体上に結像され
る。
【0130】バッファメモリには各発光源ごとに1 ライ
ン分の印字データが蓄えられ、ポリゴンミラー1 面毎に
読み出されて、2ラインずつ同時に記録がおこなわれ
る。図23はその光源ユニットの構成図を示す。半導体
レーザ403、404は各々主走査方向に所定角度、実
施例では約1.5°微小に傾斜したベース部材405の
裏側に形成した図示しない、かん合穴405−1、40
5−2に個別に円筒状ヒートシンク部403−1、40
4−1をかん合し、押え部材406、407の突起40
6−1、407−1をヒートシンク部の切り欠き部に合
わせて発光源の配列方向を合わせ、背面側からネジ41
2で固定される。
【0131】また、コリメートレンズ408、409は
各々その外周をベース部材405の半円状の取付ガイド
面405−4、405−5に沿わせて光軸方向の調整を
行い、発光点から射出した発散ビームが平行光束となる
よう位置決めされ接着される。尚、実施例では上記した
ように各々の半導体レーザからの光線が主走査面内で交
差するように設定するため、光線に沿ってかん合穴40
5−1、405−2および半円状の取付ガイド面405
−4、405−5を傾けて形成している。ベース部材4
05はホルダ部材410に円筒状係合部405−3を係
合し、ネジ413を貫通穴410−2を介してネジ穴4
05−6、405−7に螺合して固定され光源ユニット
を構成する。
【0132】上記した光源ユニットは、光学ハウジング
の取付壁411に設けた基準穴411−1にホルダ部材
の円筒部410−1をかん合し、表側よりスプリング6
11を挿入してストッパ部材612を円筒部突起410
−3に係合することでホルダ部材410は取付壁411
の裏側に密着して保持される。この時、スプリングの一
端を突起411−2に引っかけることで円筒部中心を回
転軸とした回転力を発生し、回転力を係止するように設
けた調節ネジ613により、光軸の周りθにユニット全
体を回転しピッチを調節する。アパーチャ415は各半
導体レーザ毎にスリットが設けられ、光学ハウジングに
取り付けられて光ビームの射出径を規定する。
【0133】図は第2の実施例を示し、4個の発光源を
持つ半導体レーザアレイからの光ビームをビーム合成手
段を用いて合成した例を示す。基本的な構成要素は実施
例1と同様であり、ここでは説明を省略する。
【0134】請求項23記載の発明の実施例において、
本発明は、請求項1乃至は請求項23記載の光走査装置
及び画像形成装置を、複数の感光体を有するタンデムカ
ラー機に適用することを特徴とする。タンデムカラー機
はシアン、マゼンダ、イエロー、ブラックの各色に対応
した別々の感光体が必要であり、光走査光学系はそれぞ
れの感光体に対応して、別の光路を経て潜像を形成す
る。したがって、各感光体上で発生する主走査ドット位
置ずれは異なる特性を有する場合が多い。
【0135】そこで、請求項1〜13記載の発明におけ
る光走査装置を、タンデムカラー機に展開することによ
り、主走査ドット位置ずれが良好に補正された高画質な
画像を得ることができる。特に画質の面では各ステーシ
ョン間の色ずれを効果的に低減した、色再現性の良い画
像が得られる。例えばタンデムカラー機において、ステ
ーション間の色ズレが数10μm程度発生している場
合、主走査位置ずれ量が1/8ドットを越えた画素クロ
ックにおいて位相シフトをかけ主走査位置ずれの補正を
行うことで、1200dpiであれば1/8ドット相当
である約2.6μm(21.2μm/8)までドット位
置ずれ量を低減できる。
【0136】本発明は、各ドット毎にずらし量を画素デ
ータに与えると、画素データのビット数が増え、データ
転送上重くなるため位相シフトによりドットをずらすパ
ターンを、データ領域毎に位相データを与える形式によ
って複雑なデータの与え方をせずとも高精度なドット位
置補正が可能となる。
【0137】
【発明の効果】以上の説明より明らかなように、請求項
1記載の発明の光走査装置及び画像形成装置は、偏向器
によって偏向された光束を被走査面に導き、走査結像素
子と透明部材により構成される走査光学系と、少なくと
も1 枚の走査結像素子を通過した光束を検出する検出手
段とを有し、検出手段に導かれる光束を透明部材で反射
させることにより、以下の効果が実現できる。
【0138】偏向器、走査結像素子のコンパクト化、検
出用のビームの光学特性の劣化の低減、例えば走査線曲
がり、傾き、倍率誤差、ビームスポット径が劣化しな
い。さらに、同期検知精度の向上、低コスト化、主走査
ドット位置ずれ量誤差の低減、主走査ドット位置ずれ補
正データ量削減、メモリ削減によるコストダウン等が得
られる。また、偏向器を小型化できるので、偏向器の駆
動に関して消費電力、騒音、振動が低減でき、高耐久が
実現できる。 また、二点同期で検出する同期信号検出
タイミングは非走査媒体上を偏向器により偏向されたビ
ームが画像領域内を走査する時間内外で自由に設定可能
であり、かつリアルタイム補正が可能である。
【0139】本発明によれば、画素クロックの位相制御
を行う位相データを、複数の画素クロックにまとめたデ
ータ領域単位で位相データを与えることにより、メモリ
にあらかじめ位相データを保存して出力する場合におい
て、各画素クロック毎に位相データを与える場合に比べ
てデータ量の大幅な低減や、位相データ記憶回路のサイ
ズ減少、チップサイズ低減によるコストダウン、ASI
Cの小型化などの効果が得られる。
【0140】また、画束ロックが100MHz程度の高
速動作時において、データ領域毎に画素クロックの位相
データを与えることにより、温度、経時など各種条件変
化による位相シフト量の変動分を補正する場合などにお
いて、各画素クロック毎に位相データを与える場合に比
べてデータ転送速度の遅延などの影響が少ない安定した
制御が可能となる。
【0141】光走査光学系に残存する初期の主走査ドッ
ト位置ずれだけでなく、経時変化などによる主走査ドッ
ト位置ずれを効果的に補正することが可能となり、ファ
ーストプリントと複数枚プリント後との間で色再現性の
良く解像度の高い高画質画像を得ることができる。
【0142】請求項2記載の発明における効果は、下記
となる。偏向器によって偏向された光束を被走査面に導
き、走査結像素子と透明部材により構成される走査光学
系と、少なくとも1枚の走査結像素子を通過した光束を
検出する検出手段とを有し、検出手段に導かれる光束を
透明部材の第1面で反射させることにより、以下の効果
が実現できる。
【0143】主要な効果は、偏向器、走査結像素子のコ
ンパクト化、検出用のビームの光学特性の劣化の低減
(走査線曲がり、傾き、倍率誤差、ビームスポット径が
劣化しない)、同期検知精度の向上、低コスト化であ
り、また、偏向器を小型化できるので、偏向器の駆動に
関して消費電力、騒音、振動が低減でき、高耐久が実現
できる。
【0144】請求項3記載の発明における効果は、請求
項1において、透明部材の第1面の反射率が第2面の反
射率よりも大きくなるようにコート条件を設定すること
により、検出用の光量を十分に獲得でき、第2面でのゴ
ースト光を除去できる。
【0145】請求項4記載の発明における効果は、偏向
器によって偏向された光束を被走査面に導き、走査結像
素子と透明部材により構成される走査光学系と、少なく
とも1 枚の走査結像素子を通過した光束を検出する検出
手段とを有し、検出手段に導かれる光束は透明部材で反
射され、透明部材の第1 面において、被走査面上に有効
書込み幅に向かう光束と、検出手段に向かう光束が重複
する領域を有し、なおかつ、透明部材が平行平板である
ことにより得られる主要な効果は、偏向器、走査光学素
子のコンパクト化、同期検知精度の向上、平行平板化に
よる低コスト化である。
【0146】請求項5記載の発明における効果は、透明
部材において防塵機能と光束分離機能とを共用すること
により、防塵を効果的に行う事ができ、コンパクト、低
コストに請求光1、2の効果を実現できる。
【0147】請求項6記載の発明における効果は、透明
部材を主走査方向に長い軸を中心として、有効書込み幅
の中央に向かう光束に垂直な面から傾かせることによ
り、ゴースト光を除去でき、なおかつ、レイアウトの自
由度を増大することができる。また二点同期で検出する
同期信号検出タイミングは非走査媒体上を偏向器により
偏向されたビームが画像領域内を走査する時間内外で自
由に設定可能であり、かつリアルタイム補正が可能であ
【0148】請求項7記載の発明における効果は、画素
クロックの位相制御を行う位相データを、複数の画素ク
ロックをまとめたデータ領域単位で位相データを与える
ことにより、メモリにあらかじめ位相データを保存して
順次出力する場合において、各画素クロック毎に位相デ
ータを与える場合に比べてデータ量の大幅な低減や、位
相データ記憶回路サイズ減少、チップサイズ低減による
コストダウン、ASICの小型化などの効果が得られ
る。また、画素クロックが100MHz程度の高速動作
時において、データ領域毎に画素クロックの位相データ
を与えることにより、温度、経時など各種条件変化によ
る位相シフト量の変動分を補正する場合などにおいて、
各画素クロック毎に位相データを与える場合に比べてデ
ータ転送速度の遅延などの影響が少ない制御が可能とな
る。
【0149】請求項8記載の発明における効果は、一定
数の連続した画素クロックをデータ領域と定義し、デー
タ領域に対して位相データを与える構成を有することに
より、位相データの設定時に各制御ブロックの画素クロ
ック数が等しいため、データ設定がしやすい構成とな
る。
【0150】請求項9記載の発明によれば、連続した複
数の画素クロックで構成されるデータ領域において、デ
ータ領域内のクロック数を一定数にしないことにより、
クロック数を一定数とした場合に比べて少ない分割数で
高品質な主走査位置ずれ量の低減が可能となる。
【0151】請求項10記載の発明によれば、主走査ド
ット位置ずれ量の変化量が大きい像高ではデータ領域を
狭く、変化量の小さい像高ではデータ領域を広くするこ
とにより、データ領域の分割数が等分割の場合に比べて
より少ない数でデータ領域間ずれ量が小さくなるように
設定できる。よって位相データ量が少なくてすみ、位相
データ記憶回路のサイズ低減、チップサイズ小型化など
と同時に、主走査方向のドット位置ずれ量の小さい高品
質な画像を得ることができる。
【0152】請求項11記載の発明によれば、光源から
出力される光束を、偏向器により走査方向に沿って被走
査媒体上を走査させるとき、被走査媒体上の有効なデー
タ書込み期間である有効走査領域と、有効走査範囲開始
位置、終了位置を決定する有効走査開始決定領域、有効
走査終了決定領域にの3種類に位相データを与える領域
を分割することにより書込開始位置及び終了位置を光学
系や偏向器によるドット位置ずれ補正により高精度に設
定可能となる。
【0153】請求項12記載の発明によれば画素クロッ
クの周波数を偏向して主走査ドット位置ずれ量全体をシ
フトすることにより、初期状態に比べて位相データによ
る主走査ドット位置の補正回数がより少ない、主走査ド
ット位置ずれ特性を得ることができる。移動シフトの補
正回数が減少することによって、主走査方向においてよ
り高画質な画像を得ることができる。
【0154】請求項13記載の発明によれば、請求項に
おける発明をマルチビーム光学系に展開することによ
り、高速機においても主走査ドット位置ずれの少ない走
査装置を実現することができる。更に各発光源同士の発
振波長誤差により生じる露光ずれなどによる主走査方向
のドット位置ずれを、同期回路、位相シフト回路を複雑
化することなく、更にメモリ容量も削減した制御回路で
実現することができる。
【0155】請求項14記載の発明によれば、請求項1
〜13における発明をタンデムカラー機に展開すること
により、シアン、マセンダ、イエロー、ブラックの各色
に対応した主走査ドット位置ずれ補正やまたは良好に補
正された高画質画像を得ることができる。また色ずれを
効果的に低減することができる。
【0156】請求項15記載の発明における効果は下記
となる。偏向器によって偏向された光束を被走査面に導
き、走査結像素子と透明部材により構成される走査光学
系と、少なくとも1枚の走査結像素子を通過した光束を
検出する検出手段とを有し、検出手段に導かれる光束を
透明部材で反射させることにより、以下の効果が実現で
きる。偏向器、走査結像素子のコンパクト化、検出用の
ビームの光学特性の劣化の低減、例えば走査線曲がり、
傾き、倍率誤差、ビームスポット径が劣化しない等であ
る。さらに、同期検知精度の向上、低コスト化、主走査
ドット位置ずれ量誤差の低減、主走査ドット位置ずれ補
正データ量削減、メモリ削減によるコストダウンであ
る。また、偏向器を小型化できるので、偏向器の駆動に
関して消費電力、騒音、振動が低減でき、高耐久が実現
でき、多点同期で検出する同期信号検出タイミングは被
走査媒体上を偏向器により偏向されたビームが画像領域
内を走査する時間内外で自由に設定可能であり、かつリ
アルタイム補正が可能であるまた画像書込開始側と書込
終了側、更に書込領域内外に複数の検出器を構成するこ
とにより、各検出器間の位相同期検出信号に基づいて有
効書込領域内のドット書込位置をデジタルデータに基づ
いて、高精度に補正することが可能となる。
【0157】本発明によれば、画素クロックの位相制御
を行う位相データを、複数の画素クロックにまとめたデ
ータ領域単位で位相データを与えることにより、メモリ
にあらかじめ位相データを保存して出力する場合におい
て、各画素クロック毎に位相データを与える場合に比べ
てデータ量の大幅な低減や、位相データ記憶回路のサイ
ズ減少、チップサイズ低減によるコストダウン、ASI
Cの小型化などの効果が得られる。また、画束ロックが
100MHz程度の高速動作時において、データ領域毎
に画素クロックの位相データを与えることにより、温
度、経時など各種条件変化による位相シフト量の変動分
を補正する場合などにおいて、各画素クロック毎に位相
データを与える場合に比べてデータ転送速度の遅延など
の影響が少ない安定した制御が可能となる。光走査光学
系に残存する初期の主走査ドット位置ずれだけでなく、
経時変化などによる主走査ドット位置ずれを効果的に補
正することが可能となり、ファーストプリントと複数枚
プリント後との間で色再現性の良く解像度の高い高画質
画像を得ることができる。
【0158】請求項16記載の発明における効果は下記
となる。本発明によれば、同一光源からの光束を分割し
て被走査面と被検出面に導く構成により、光源の波長誤
差や変動による光束の走査方向の誤差を最小限にとどめ
ることが可能となり、高精度なドット書込位置の補正が
可能となる。
【0159】請求項17記載の発明における効果は下記
となる。本発明によれば、光束分割手段として透明部材
の第2面で反射された光束を被検出面に導く構成によ
り、走査光学系の大型化を招くことなく高精度な位相同
期検知及びドット書込位置補正を行う事が可能となる。
【0160】請求項18記載の発明における効果は下記
となる。偏向器によって偏向された光束を被走査面に導
き、走査結像素子と透明部材により構成される走査光学
系と、少なくとも1枚の走査結像素子を通過した光束を
検出する検出手段とを有し、検出手段に導かれる光束を
透明部材の第1 面で反射させることにより、以下の効果
が実現できる。偏向器、走査結像素子のコンパクト化、
検出用のビームの光学特性の劣化の低減、走査線曲が
り、傾き、倍率誤差、ビームスポット径が劣化しない、
同期検知精度の向上、低コスト化、また、偏向器を小型
化できるので、偏向器の駆動に関して消費電力、騒音、
振動が低減でき、高耐久が実現できる。
【0161】請求項19記載の発明における効果は下記
となる。請求項18において透明部材の第1面の反射率
が第2面の反射率よりも大きくなるようにコート条件を
設定することにより、検出用の光量を十分に獲得でき、
第2面でのゴースト光を除去できる。
【0162】請求項20記載の発明における効果は下記
となる。偏向器によって偏向された光束を被走査面に導
き、走査結像素子と透明部材により構成される走査光学
系と、少なくとも1 枚の走査結像素子を通過した光束を
検出する検出手段とを有し、検出手段に導かれる光束は
透明部材で反射され、透明部材の第1 面において、被走
査面上に有効書込み幅に向かう光束と、検出手段に向か
う光束が重複する領域を有し、なおかつ、透明部材が平
行平板であることにより、以下の効果が実現できる。偏
向器、走査光学素子のコンパクト化、同期検知精度の向
上、平行平板化による低コスト化、等である。
【0163】請求項21記載の発明における効果は下記
となる。本発明によれば、走査用光源のほかに位相同期
検知を行う参照用光源を設けることにより、書込時にお
ける参照光を検知して書込ドット位置を補正すること
で、主走査方向のドット位置ずれを高精度に補正するこ
とが可能となる。
【0164】請求項22記載の発明における効果は下記
となる。本発明によれば、参照光と走査光とを同一光路
長とすることで、光路長の差による走査面と参照面での
光束の走査位置の差を低減した、高精度なドット位置補
正が可能となる。
【0165】請求項23記載の発明における効果は下記
となる。本発明によれば、走査光を出射する走査光源
と、参照光を出射する参照光源に略同一波長の光源を構
成することにより、両光源からの光束の波長差による走
査位置の誤差を低減することが可能となり、高精度なド
ット位置補正が可能となる。
【0166】請求項24記載の発明における効果は下記
となる。本発明によれば、走査光を出射する走査光源
と、参照光を出射する参照光源に同一ロットの光源を構
成することにより、両光源からの光束の波長差による走
査位置の誤差を低減することが可能となり、高精度なド
ット位置補正が可能となる。
【0167】請求項25記載の発明における効果は下記
となる。本発明によれば、走査光を出射する走査光源
と、参照光を出射する参照光源として構成する略同一波
長の光源を、同一ロットの近接配置にあるものにより構
成することにより、両光源からの光束の波長差による走
査位置の誤差を低減することが可能となり、高精度なド
ット位置補正が可能となる。
【0168】請求項26記載の発明における効果は下記
となる。本発明によれば、走査光を出射する走査光源
と、参照光を出射する参照光源として略同一波長の光源
を有する半導体レーザアレイを構成することにより、各
光源からの光束の波長差による走査位置の誤差を低減す
ることが可能となり、高精度なドット位置補正が可能と
なる。
【0169】請求項27記載の発明における効果は下記
となる。本発明によれば、有効書込領域の開始及び終端
のタイミングで、リアルタイムに光束を検出可能な構成
であるので、位相同期制御やドット書込位置補正をリア
ルタイムに高精度に行う事が可能となる。
【0170】請求項28記載の発明における効果は下記
となる。本発明によれば、画素クロックの位相制御を行
う位相データを、複数の画素クロックをまとめたデータ
領域単位で位相データを与えることにより、メモリにあ
らかじめ位相データを保存して順次出力する場合におい
て、各画素クロック毎に位相データを与える場合に比べ
てデータ量の大幅な低減や、位相データ記憶回路サイズ
減少、チップサイズ低減によるコストダウン、ASIC
の小型化などの効果が得られる。また画素クロックが1
00MHz程度の高速動作時において、データ領域毎に
画素クロックの位相データを与えることにより、温度、
経時など各種条件変化による位相シフト量の変動分を補
正する場合などにおいて、各画素クロック毎に位相デー
タを与える場合に比べてデータ転送速度の遅延などの影
響が少ない制御が可能となる。
【0171】請求項29記載の発明における効果は下記
となる。本発明によれば、多点同期に画素クロックの位
相制御を行う位相データを、複数の画素クロックをまと
めたデータ領域単位で位相データを与える方式に適用す
ることにより、多点同期によるドット位置の高精度な補
正が可能となると同時に、メモリにあらかじめ位相デー
タを保存して順次出力する場合において、各画素クロッ
ク毎に位相データを与える場合に比べてデータ量の大幅
な低減や、位相データ記憶回路サイズ減少、チップサイ
ズ低減によるコストダウン、ASICの小型化などの効
果が得られる。また画素クロックが100MHz程度の
高速動作時において、データ領域毎に画素クロックの位
相データを与えることにより、温度、経時など各種条件
変化による位相シフト量の変動分を補正する場合などに
おいて、各画素クロック毎に位相データを与える場合に
比べてデータ転送速度の遅延などの影響が少ない制御が
可能となる。
【0172】請求項30から34記載の発明における効
果は下記となる。本発明に係る画素クロック生成手段及
びそれを適用した光走査装置もしくは画像形成装置によ
れば、次のような効果が得られる。 1.比較的簡単な構成で画素クロックの位相、ないしは
ドット位置ずれを制御することが可能となる。 2.高い高周波クロックが必要なくより細かいステップ
での画素クロックの位相を制御することが可能となり、
細かいステップでドット位置補正が可能となる。 3.位相シフト量データを実際に制御を行う位相シフト
量に対応したビット幅で与えることにより、少ないビッ
ト幅で位相シフト量データを与えることができる。 4.画素クロックの位相制御を各画素ごとに自由に行う
ことができ、より高精度なドット位置補正が可能とな
る。
【0173】請求項35記載の発明における効果は下記
となる。本発明によれば、請求項15乃至は請求項34
記載の光走査装置を画像形成装置に適用することによ
り、主走査ドット位置ずれの少ない画像形成装置を実現
することができる。
【0174】請求項36記載の発明における効果は下記
となる。請求項15乃至は請求項34における発明をマ
ルチビーム光学系に展開することにより、高速機におい
ても主走査ドット位置ずれの少ない走査装置もしくは画
像形成装置を実現することができる。更に各発光源同士
の発振波長誤差により生じる露光ずれなどによる主走査
方向のドット位置ずれを、同期回路、位相シフト回路を
複雑化することなく、更にメモリ容量も削減した制御回
路で実現することができる。
【0175】請求項37記載の発明における効果は下記
となる。請求項15乃至は請求項36における光走査装
置もしくは画像形成装置をタンデムカラー機に展開する
ことにより、シアン、マセンダ、イエロー、ブラックの
各色に対応した主走査ドット位置ずれ補正やまたは良好
に補正された高画質画像を得ることができる。また色ず
れを効果的に低減することができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の光走査装置の一実施例の全体構成図を
示す。
【図2】理想状態に対して1/8PCLKの精度でドッ
ト位置を補正を説明するための図である。
【図3】第2の実施例を示す。
【図4】縦軸に主走査位置ずれ量、横軸に像高比を示し
ている。
【図5】ドット位置を任意の位置に補正する方法を示
す。
【図6】位相シフト量とクロック1とクロック2の切替
の様子について示す。
【図7】発明の実施例を示す。
【図8】発明の実施例を示す。
【図9】発明の実施例を示す。
【図10】発明の実施例を示す。
【図11】発明の実施例を示す。
【図12】ドット位置ずれ量の平均値が0となるように
位相データを設定した例を示す。
【図13】発明の実施例を示す。
【図14】発明の実施例を示す。
【図15】光源ユニットの構成図を示す。
【図16】発明の実施例を示す。
【図17】図29記載の画素クロック生成装置による位
相シフト補正方法を示す。
【図18】データ領域へのデータ設定方法の一例を示
す。
【図19】クロック生成の動作例を示す。
【図20】位相シフトを行うクロック生成回路の第1の
構成例を示す図である。
【図21】光走査装置の一実施例の全体構成図を示す。
【図22】ドット位置を任意の位置に補正する方法の実
施例を示す。
【図23】縦軸に主走査位置ずれ量、横軸に像高比を示
した主走査位置ずれ量を示す。
【図24】光学系による主走査ドット位置ずれデータを
示す。
【図25】光走査装置の一実施例の全体構成図を示す。
【図26】光走査装置の一実施例の全体構成図を示す。
【図27】光走査装置の一実施例の全体構成図を示す。
【図28】光走査装置の一実施例の全体構成図を示す。
【図29】光走査装置における実施例を図22、23、
29に示す。
【図30】画像形成装置における実施例を図30に示
す。
【図31】データ領域単位で位相データの補正値を設定
する実施例を示す。
【図32】走査光を出射する走査光源と参照光を出射す
る参照光源の構成例を示す。
【図33】半導体レーザアレイを構成する場合の実施例
を図33に示す。
【図34】画素クロック生成装置による位相シフト補正
方法を示す。
【図35】データ領域へのデータ設定方法の一実施例を
示す。
【図36】クロック生成の動作例を示す。
【図37】クロック生成回路の第1の構成例を示す。
【図38】クロック生成の動作表を示す。
【図39】従来技術例を示す図である。
【図40】従来技術例を示す図である。
【符号の説明】
1 制御信号 4 クロック1生成回路 8 マルチプレクサ 9 比較値生成回路 10 ステータス信号生成回路 11 セレクト信号生成回路 12 カウンタ 25 カウンタ 26 比較回路 201 半導体レーザ 202 コリメータレンズ 203 シリンダーレンズ 204 ポリゴンミラー 205 fθレンズ 206 透明部材 208 感光体 101、102 検出手段 110 ドット位置ずれ検出・制御部 120 画素クロック生成部 130 画像処理部 140 レーザ駆動データ生成部 150 レーザ駆動部 201 半導体レーザ 208 感光体
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.7 識別記号 FI テーマコート゛(参考) H04N 1/113 H04N 1/04 104A (72)発明者 二瓶 靖厚 東京都大田区中馬込1丁目3番6号 株式 会社リコー内 Fターム(参考) 2C362 AA07 AA13 BA69 BA70 BA85 BA89 BA90 BB30 BB32 2H045 BA22 BA23 BA34 CA83 CA88 CA89 CA98 CA99 DA02 5C051 AA02 CA07 DB08 DB22 DB24 DB30 DE02 5C072 AA03 DA02 DA04 DA16 HA02 HA09 HA13 HB08 QA14 UA14 XA05

Claims (37)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 光源と、該光源から出射された光束を偏
    向する偏向手段と、 前記偏向手段によって偏向された光束を被走査面に導
    き、有効書込開始位置及び終了位置と略同位置に走査し
    た際に信号検出する検出手段と、 高周波クロック生成手段からのクロック信号のタイミン
    グにより画像形成を行う画素クロックの各信号の位相
    を、位相データに基づいてシフトする機能を有する画素
    クロック生成装置とで構成され、 前記検出手段間を光束が横切る走査時間の変動量に基づ
    いて、位相データを補正することを特徴とする光走査装
    置。
  2. 【請求項2】 前記光走査装置の走査光学系において、
    走査結像素子と透明部材を構成し、前記検出手段に導か
    れる光束は前記透明部材の第1面で反射されることを特
    徴とする請求項1記載の光走査装置。
  3. 【請求項3】 前記透明部材の第1面の反射率が第2面
    の反射率よりも大きくなるようにコート条件を設定した
    ことを特徴とする請求項2記載の光走査装置。
  4. 【請求項4】 前記走査結像素子と前記透明部材とを有
    し、該透明部材の第1面における被走査面に向かう光束
    と、前記検出手段に向かう光束とが重複する領域を有
    し、なおかつ、前記透明部材は平行平板であることを特
    徴とする請求項1記載の光走査装置。
  5. 【請求項5】 前記透明部材は防塵機能を有することを
    特徴とする請求項2または請求項4に記載の光走査装
    置。
  6. 【請求項6】 前記透明部材を、主走査方向に長い軸を
    中心として有効書込み幅の中央に向かう光束に垂直な面
    から傾けることを特徴とする請求項2または請求項4に
    記載の光走査装置。
  7. 【請求項7】 光源と、該光源から出射された光束を偏
    向する偏向手段と、 偏向器によって偏向された光束を被走査面に導き書込開
    始側及び終了側で光束を検出する検出手段と、 高周波クロック生成手段からのクロック信号のタイミン
    グにより、画像形成を行う画素クロックの各信号の位相
    を、位相データに基づいてシフトする機能を有する画素
    クロック生成装置で構成され、 前記検出手段間を光束が横切る走査時間の変動量に基づ
    いて、位相データを補正する機能と、画素クロック1周
    期を1単位として、複数の単位で構成されるデータ領域
    毎に位相データを与えることを特徴とする光走査装置。
  8. 【請求項8】 前記画素クロック1周期を1単位とし
    て、一定数の単位で構成されるデータ領域において、デ
    ータ領域毎に位相データを与える画素クロック生成装置
    で構成されることを特徴とする請求項7記載の光走査装
    置。
  9. 【請求項9】 前記画素クロック1周期を1単位とし
    て、複数の単位で構成されるデータ領域において、デー
    タ領域内のクロック数を一定数にしない画素クロック生
    成装置で構成されることを特徴とする請求項7記載の光
    走査装置。
  10. 【請求項10】 主走査ドット位置ずれ量の変化量が大
    きい像高ではデータ領域を狭く、変化量の小さい像高で
    はデータ領域を広くする画素クロック生成装置で構成さ
    れることを特徴とする請求項9記載の光走査装置。
  11. 【請求項11】 光源から出力される光束を、偏向器に
    より走査方向に沿って被走査媒体上を走査させるとき、
    書込開始側、及び書込終了側で光束を検出する検出手段
    と、各検出手段から有効書込領域までの領域を夫々有効
    書込開始位置補正領域、有効書込終了位置補正領域とし
    たとき、各領域は単一のデータ領域であることを特徴と
    する請求項7記載の光走査装置。
  12. 【請求項12】 画素クロックの周波数を変更すること
    により、主走査ドット位置ずれ量全体をシフトする画素
    クロック生成装置を有することを特徴とする請求項7に
    記載の光走査装置。
  13. 【請求項13】 前記光走査装置の光源は、複数の半導
    体レーザを光学的に合成、またはモノシリックな半導体
    レーザアレイで構成されたマルチビーム光源であること
    を特徴とする請求項1から12の何れかに記載の光走査
    装置。
  14. 【請求項14】 前記光走査装置を複数の感光体を有す
    るタンデムカラー機に対応することを特徴とする請求項
    1から13の何れかに記載の画像形成装置。
  15. 【請求項15】 光源と、該光源から出射された光束を
    偏向する偏向手段と、 偏向手段によって偏向された光束を被走査面及び前記被
    走査面とは異なる被検出面にそれぞれ導く導光手段と、 走査面と略同一位置に走査した光束を、複数の検出部に
    より検出する検出手段と、 高周波クロックを生成する高周波クロック生成手段と、 高周波クロック生成手段から出力される高周波クロック
    と画素クロックの遷移タイミングを指示する位相データ
    に基づいて画素クロックを生成する画素クロック生成手
    段と、 前記複数の検出部を光束が横切る走査時間に基づいて、
    前記位相データを補正することを特徴とする光走査装
    置。
  16. 【請求項16】 請求項15記載の光走査装置におい
    て、前記導光手段は、偏向器によって偏向された光束を
    分割することにより、被走査面及び前記被走査面とは異
    なる被検出面にそれぞれ導く光束分割手段により構成さ
    れていることを特徴とする光走査装置。
  17. 【請求項17】 請求項16記載の光走査装置におい
    て、前記被走査面とは異なる被検出面に、光束分割手段
    として構成する透明部材の第2面で反射された光束を導
    くことを特徴とする光走査装置。
  18. 【請求項18】 請求項16記載の光走査装置におい
    て、前記被走査面とは異なる被検出面に、光束分割手段
    として構成する透明部材の第1面で反射された光束を導
    くことを特徴とする光走査装置。
  19. 【請求項19】 請求項18記載の光走査装置におい
    て、透明部材の第1面の反射率が、第2面の反射率より
    も大きくなることを特徴とする光走査装置。
  20. 【請求項20】 請求項18記載の光走査装置におい
    て、透明部材の第1面において、被走査面に向かう光束
    と前記被走査面とは異なる被検出面に向かう光束が重複
    する領域を有し、なおかつ透明部材は平行平板であるこ
    とを特徴とする光走査装置。
  21. 【請求項21】 請求項15記載の光走査装置におい
    て、前記導光手段は、2種類の光源より出射される走査
    光と参照光とからなり、同じ偏向手段により偏向された
    光束を、走査光は被走査面へ、参照光は前記被走査面と
    は異なる被検出面にそれぞれ導く導光手段と、走査面と
    略同一位置に走査した光束を、複数の検出部により検出
    する検出手段と、高周波クロック生成手段から生成され
    る高周波クロックに基づき、画像形成を行う画素クロッ
    クの各ドットにおける信号の位相を、位相データに基づ
    いてシフトする機能を有する画素クロック生成手段と、
    前記複数の検出部を光束が横切る走査時間に基づいて、
    前記位相データを補正することを特徴とする光走査装
    置。
  22. 【請求項22】 請求項21記載の光走査装置におい
    て、前記参照光は、前記走査光と略同一光路長を有する
    ことを特徴とする光走査装置。
  23. 【請求項23】 請求項21記載の光走査装置におい
    て、前記走査光を出射する走査光源と、前記参照光を出
    射する参照光源に略同一波長の光源を構成することを特
    徴とする光走査装置。
  24. 【請求項24】 請求項23記載の光走査装置におい
    て、前記走査光を出射する走査光源と、前記参照光を出
    射する参照光源として同一ロットの光源を構成すること
    を特徴とする光走査装置。
  25. 【請求項25】 請求項24記載の光走査装置におい
    て、前記走査光を出射する走査光源と、前記参照光を出
    射する参照光源として構成する略同一波長の光源を、同
    一ロットの近接配置にあるものにより構成することを特
    徴とする光走査装置。
  26. 【請求項26】 請求項23記載の光走査装置におい
    て、前記走査光を出射する走査光源と、前記参照光を出
    射する参照光源として略同一波長の光源を有する半導体
    レーザアレイを構成することを特徴とする光走査装置。
  27. 【請求項27】 請求項15乃至は請求項26記載の光
    走査装置において、前記被走査面と略同一位置に走査し
    た光束を、前記複数の検出部により検出する検出手段に
    おいて、前記検出手段の走査方向の最端部にある前記検
    出手段同士の間隔を、前記被走査面の有効書込開始位置
    及び終了位置に走査した際の信号検出間隔と略同一に構
    成することを特徴とする光走査装置。
  28. 【請求項28】 請求項15乃至は請求項26記載の光
    走査装置において、前記画素クロック1周期を1単位と
    して、複数の単位で構成されるデータ領域毎に位相デー
    タを与えることを特徴とする光走査装置。
  29. 【請求項29】 請求項28記載の光走査装置におい
    て、前記データ領域は、前記複数の検出部による検出タ
    イミングに連動して設定することを特徴とする光走査装
    置。
  30. 【請求項30】 光源と、光源から出射された光束を偏
    向する偏向手段と、 偏向手段によって偏向された光束を被走査面及び前記被
    走査面とは異なる被検出面にそれぞれ導く導光手段と、 走査面と略同一位置に走査した光束を、複数の検出部に
    より検出する検出手段と、 高周波クロックを生成する高周波クロック生成手段と、 前記高周波クロック生成手段から出力される高周波クロ
    ックと画素クロックの遷移タイミングを指示する位相デ
    ータに基づいて画素クロックの周期を変化させる画素ク
    ロック生成手段と、 前記複数の検出部を光束が横切る走査時間に基づいて、 前記位相データを補正することを特徴とする光走査装
    置。
  31. 【請求項31】 請求項30記載の画素クロック生成手
    段において、前記画素クロックの遷移タイミングは前記
    高周波クロックの遷移に同期していることを特徴とする
    光走査装置。
  32. 【請求項32】 請求項30記載の画素クロック生成手
    段において、前記画素クロックの周期は前記高周波クロ
    ックの1クロックステップで変化することを特徴とする
    光走査装置。
  33. 【請求項33】 請求項30記載の画素クロック生成手
    段において、前記画素クロックの周期は前記高周波クロ
    ックの1/2クロックステップで変化することを特徴と
    する光走査装置。
  34. 【請求項34】 光源と、光源から出射された光束を偏
    向する偏向手段と、 偏向手段によって偏向された光束を被走査面及び前記被
    走査面とは異なる被検出面にそれぞれ導く導光手段と、 走査面と略同一位置に走査した光束を、複数の検出部に
    より検出する検出手段と、 高周波クロックを生成する高周波クロック生成手段と、 前記高周波クロック生成手段から出力される高周波クロ
    ックをカウントする計数手段と、 前記計数手段の計数値と画素クロックの遷移タイミング
    を指示する位相データを比較する比較手段と、 前記比較手段の結果に基づいて画素クロックの遷移を行
    う画素クロック制御手段と、 前記複数の検出部を光束が横切る走査時間に基づいて、 前記位相データを補正することを特徴とする光走査装
    置。
  35. 【請求項35】 光源と、前記光源から出射された光束
    を偏向する偏向手段と、偏向手段によって偏向された光
    束を被走査媒体に導く導光手段と、前記被走査媒体上を
    走査して前記被走査媒体上に画像を形成する画像形成装
    置において、 請求項15乃至は請求項34記載の光走査装置を構成す
    ることを特徴とする画像形成装置。
  36. 【請求項36】 複数の光源と、前記複数の光源から出
    射された光束を偏向する偏向手段と、偏向手段によって
    偏向された光束を被走査媒体に導く導光手段と、前記被
    走査媒体上を走査して前記被走査媒体上に画像を形成す
    る画像形成装置において、 請求項15乃至は請求項34記載の光走査装置を構成す
    ることを特徴とする光走査装置もしくは画像形成装置。
  37. 【請求項37】 光源と、光源から出射された光束を偏
    向する偏向手段と、偏向手段によって偏向された光束を
    被走査媒体に導く導光手段と、前記被走査媒体上を走査
    して前記被走査媒体上に画像を形成する画像形成装置に
    おいて、 請求項15乃至は請求項34記載の光走査装置もしくは
    画像形成装置を構成し、複数の被走査媒体を有するタン
    デムカラー機に対応することを特徴とする画像形成装
    置。
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Cited By (20)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2005258244A (ja) * 2004-03-15 2005-09-22 Ricoh Co Ltd 光走査装置、光路調整方法及び画像形成装置
EP1634711A2 (en) 2004-09-13 2006-03-15 Ricoh Company, Ltd. Image forming apparatus for correcting magnification of image
JP2006110976A (ja) * 2004-02-27 2006-04-27 Ricoh Co Ltd 画像形成装置
JP2006201606A (ja) * 2005-01-21 2006-08-03 Ricoh Co Ltd 光ビーム走査装置及び画像形成装置
JP2006198999A (ja) * 2005-01-24 2006-08-03 Ricoh Co Ltd 光ビーム走査装置、画像形成装置及び倍率誤差補正方法
JP2008012905A (ja) * 2006-06-09 2008-01-24 Canon Inc 光走査装置
US7327379B2 (en) 2004-01-07 2008-02-05 Ricoh Company, Ltd. Pixel clock and pulse-modulation-signal generating device, optical scanner, and image forming apparatus
US7391431B2 (en) 2004-09-16 2008-06-24 Ricoh Company, Ltd. Image forming apparatus for correcting magnification of image
JP2008181104A (ja) * 2006-12-28 2008-08-07 Canon Inc 光走査装置及びそれを備えた画像形成装置
JP2008275961A (ja) * 2007-05-01 2008-11-13 Canon Inc 光走査装置の調整方法及びそれを用いた画像形成装置
US7460159B2 (en) 2004-03-19 2008-12-02 Ricoh Company, Limited Image forming apparatus
JP2008309924A (ja) * 2007-06-13 2008-12-25 Konica Minolta Business Technologies Inc 光走査装置
JP2009069270A (ja) * 2007-09-11 2009-04-02 Ricoh Co Ltd 光走査装置及び画像形成装置
US7518628B2 (en) 2005-10-26 2009-04-14 Ricoh Company, Ltd. Image forming apparatus capable of effectively correcting main scanning misregistration
US7528851B2 (en) 2005-01-07 2009-05-05 Ricoh Company, Ltd. Method and apparatus for forming images capable of reducing color registration errors
US7782511B2 (en) 2006-12-28 2010-08-24 Canon Kabushiki Kaisha Optical scanning apparatus and image forming apparatus comprising the same
US7830407B2 (en) 2005-12-13 2010-11-09 Brother Kogyo Kabushiki Kaisha Image forming apparatus
JP2012045775A (ja) * 2010-08-25 2012-03-08 Ricoh Co Ltd 画素クロック生成装置および画像形成装置
US8817059B2 (en) 2012-02-06 2014-08-26 Canon Kabushiki Kaisha Optical scanning apparatus and image forming apparatus having a multi-beam light source with a controller for controlling the multi-beam light source
US8982171B2 (en) 2006-09-19 2015-03-17 Ricoh Company, Ltd. Image forming apparatus which corrects main scanning misregistration

Cited By (25)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US7973817B2 (en) 2004-01-07 2011-07-05 Ricoh Company, Ltd. Pixel clock and pulse-modulation-signal generating device, optical scanner, and image forming apparatus
US7327379B2 (en) 2004-01-07 2008-02-05 Ricoh Company, Ltd. Pixel clock and pulse-modulation-signal generating device, optical scanner, and image forming apparatus
JP4728630B2 (ja) * 2004-02-27 2011-07-20 株式会社リコー 画像形成装置
JP2006110976A (ja) * 2004-02-27 2006-04-27 Ricoh Co Ltd 画像形成装置
JP4643159B2 (ja) * 2004-03-15 2011-03-02 株式会社リコー 光路調整方法
JP2005258244A (ja) * 2004-03-15 2005-09-22 Ricoh Co Ltd 光走査装置、光路調整方法及び画像形成装置
US7460159B2 (en) 2004-03-19 2008-12-02 Ricoh Company, Limited Image forming apparatus
EP1634711A2 (en) 2004-09-13 2006-03-15 Ricoh Company, Ltd. Image forming apparatus for correcting magnification of image
US7391431B2 (en) 2004-09-16 2008-06-24 Ricoh Company, Ltd. Image forming apparatus for correcting magnification of image
US7528851B2 (en) 2005-01-07 2009-05-05 Ricoh Company, Ltd. Method and apparatus for forming images capable of reducing color registration errors
JP2006201606A (ja) * 2005-01-21 2006-08-03 Ricoh Co Ltd 光ビーム走査装置及び画像形成装置
US7551192B2 (en) 2005-01-21 2009-06-23 Ricoh Company, Ltd. Optical-beam scanning apparatus and image forming apparatus
JP2006198999A (ja) * 2005-01-24 2006-08-03 Ricoh Co Ltd 光ビーム走査装置、画像形成装置及び倍率誤差補正方法
JP4546845B2 (ja) * 2005-01-24 2010-09-22 株式会社リコー 光ビーム走査装置、画像形成装置及び倍率誤差補正方法
US7518628B2 (en) 2005-10-26 2009-04-14 Ricoh Company, Ltd. Image forming apparatus capable of effectively correcting main scanning misregistration
US7830407B2 (en) 2005-12-13 2010-11-09 Brother Kogyo Kabushiki Kaisha Image forming apparatus
JP2008012905A (ja) * 2006-06-09 2008-01-24 Canon Inc 光走査装置
US8982171B2 (en) 2006-09-19 2015-03-17 Ricoh Company, Ltd. Image forming apparatus which corrects main scanning misregistration
US7782511B2 (en) 2006-12-28 2010-08-24 Canon Kabushiki Kaisha Optical scanning apparatus and image forming apparatus comprising the same
JP2008181104A (ja) * 2006-12-28 2008-08-07 Canon Inc 光走査装置及びそれを備えた画像形成装置
JP2008275961A (ja) * 2007-05-01 2008-11-13 Canon Inc 光走査装置の調整方法及びそれを用いた画像形成装置
JP2008309924A (ja) * 2007-06-13 2008-12-25 Konica Minolta Business Technologies Inc 光走査装置
JP2009069270A (ja) * 2007-09-11 2009-04-02 Ricoh Co Ltd 光走査装置及び画像形成装置
JP2012045775A (ja) * 2010-08-25 2012-03-08 Ricoh Co Ltd 画素クロック生成装置および画像形成装置
US8817059B2 (en) 2012-02-06 2014-08-26 Canon Kabushiki Kaisha Optical scanning apparatus and image forming apparatus having a multi-beam light source with a controller for controlling the multi-beam light source

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