JP2004271691A

JP2004271691A - Image forming device

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Publication number: JP2004271691A
Application number: JP2003059778A
Authority: JP
Inventors: Shusuke Akamatsu; 秀典赤松
Original assignee: Ricoh Co Ltd
Current assignee: Ricoh Co Ltd
Priority date: 2003-03-06
Filing date: 2003-03-06
Publication date: 2004-09-30
Anticipated expiration: 2023-03-06
Also published as: JP4370110B2

Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide an image forming device which forms an image of high quality having no slurring by memorizing a variance on the surface of every polygon mirror and deciding the writing-out position by including a correction value corresponding to the variance of every surface. <P>SOLUTION: A photodetector 14 detects the writing-out position of every reflection face of the polygon mirror 11. The information of detected writing-out position is stored in a storage part 22 for every reflection face. A phase changing part 24 changes and outputs the phase of pixel clock for every reflection face on the basis of the information of the writing-out position for every reflection face stored in the storage part 22. <P>COPYRIGHT: (C)2004,JPO&NCIPI

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、画像形成装置に関し、特に、レーザービーム光学系と回転鏡であるポリゴンミラーを用いた書き込みエンジンを有するプリンタ、複写機、ＦＡＸ等及びプリンタ部を組み込んだ画像形成装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来、画像形成装置には、光源から射出された光ビームをポリゴンミラーにおける複数の反射面にて偏向して感光体（被走査媒体）上の被走査面を走査することにより画像を形成するものがあった。
【０００３】
このポリゴンミラーを用いた光ビーム方式の画像形成装置に関する従来技術として、特許文献１が開示するところのポリゴンミラーのジッタ補正装置があった。特許文献１では、各走査線ごとに、ドット記録クロック信号の乗換え位置を分散させて、副走査方向に延びる筋上のムラの発生を防止していた。
【０００４】
また、他の従来技術として、特許文献２が開示するところの光ビーム走査装置及び該光ビーム走査装置を備えた画像形成装置があった。特許文献２では、複数のポリゴンミラーを備えた画像形成装置において、基準のポリゴンミラーに対する残りのポリゴンミラーの面位相差をなくすように、ポリゴンミラーの回転位置を示す出力信号の位相を変更していた。
【０００５】
【特許文献１】
特許第２８６９３２１号公報
【特許文献２】
特開平１０−７３７８０号公報
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、既存の画像形成装置で光ビームを走査させて画像を形成する際に、その書き出し位置の精度が問題になる。画像形成装置においてポリゴンミラーが理想の正多角形（例えば正六角形、正八角形）であれば、一定の書き込みクロックに同期させて感光体上へ光ビームを用いて走査するとき、その書き出し位置は必ず目標とする位置に定まり、温度等他の因子が絡まなければ目標位置からずれることはない。
【０００７】
しかしながら、ポリゴンミラーの各面には、主走査対応方向の角度の誤差および平面度誤差などの一定の無視できない公差がある。高画質な画像を求めるとき、この面ごとのばらつきによる書き出し位置のずれが問題になる。従来では書き出し位置を決めるときにポリゴンミラーごとにある公差は考慮に入れていなかった。
【０００８】
本発明は、上記問題点に鑑みてなされたものであり、各々のポリゴンミラーの面ごとでばらつきを記憶し、面ごとのばらつきに対応した補正値を組み込んで書き出し位置を決定することで、ずれのない高画質な画像を形成する画像形成装置を提供することを目的とする。
【０００９】
【課題を解決するための手段】
かかる目的を達成するため、本発明は、光源の点灯により射出した光ビームを回転多面鏡における複数の反射面のいずれかにて偏向させて、副走査方向に移動する被走査媒体上を副走査方向と直交する主走査方向に走査する画像形成装置であって、回転多面鏡における各反射面における主走査方向の走査開始位置を検出する開始位置検出手段と、検出された各反射面における走査開始位置の情報を記憶する記憶手段と、光ビーム走査経路上における各反射面の走査開始位置直前で光ビームを検知すると、同期検知信号を出力する同期検知手段と、同期検知信号と同期をとって、光源の点灯タイミングを制御するための画素クロックを生成するとともに、記憶手段に記憶されている各反射面間における走査開始位置の差に基づいて、複数の反射面のうちの１つに、他の反射面における走査開始位置を一致させるように画素クロックの位相を変更する位相変更手段と、を有する。
【００１０】
また、本発明は、光源の点灯により射出した光ビームを回転多面鏡における複数の反射面のいずれかにて偏向させて、２つ以上の副走査方向に移動する被走査媒体上を副走査方向と直交する主走査方向に走査し、走査により２つ以上の被走査媒体上に得た潜像を可視化してこれらの可視像をそれぞれ転写紙上に転写し、定着して出力する画像形成装置であって、回転多面鏡における各反射面における主走査方向の走査開始位置を被走査媒体ごとに検出する開始位置検出手段と、検出された各反射面における走査開始位置の情報を被走査媒体ごとに記憶する記憶手段と、光ビーム走査経路上における各反射面の走査開始位置直前で光ビームを検知すると、同期検知信号を出力する同期検知手段と、同期検知信号と同期をとって、光源の点灯タイミングを制御するための画素クロックを生成するとともに、記憶手段に記憶されている走査開始位置に基づいて、複数の反射面のうちの１つにて偏向された光ビームが２つ以上の被走査媒体のうちの１つを走査する場合における走査開始位置に、他の走査開始位置を一致させるように画素クロックの位相を変更する位相変更手段と、を有することを特徴とする。
【００１１】
また、本発明によれば、各被走査媒体上に走査された潜像をテストパターンとして中間媒体上にそれぞれ転写する転写手段と、位相変更手段は、記憶手段に記憶されている走査開始位置に基づいて、２つ以上の被走査媒体のうちの１つで、複数の反射面のうちの１つに他の反射面における走査開始位置を一致させるように画素クロックの位相を変更するとともに、各被走査媒体間における、テストパターンの主走査方向の転写位置の差に基づいて、反射面ごとに各被走査媒体間の走査開始位置を一致させるように画素クロックの位相を変更することを特徴とする。
【００１２】
また、本発明は、２つ以上の光源の点灯により射出した光ビームを回転多面鏡における複数の反射面のいずれかにて偏向させて、副走査方向に移動する被走査媒体上を副走査方向と直交する主走査方向に走査する画像形成装置であって、回転多面鏡における各反射面における主走査方向の走査開始位置を光源ごとに検出する開始位置検出手段と、検出された各反射面における走査開始位置の情報を光源ごとに記憶する記憶手段と、光ビーム走査経路上における各反射面の走査開始位置直前で光ビームを検知すると、同期検知信号を出力する同期検知手段と、同期検知信号と同期をとって、光源の点灯タイミングを制御するための画素クロックを生成するとともに、記憶手段に記憶されている走査開始位置に基づいて、２つ以上の光源の１つが複数の反射面のうちの１つに射出された場合における走査開始位置に、他の走査開始位置を一致させるように画素クロックの位相を変更する位相変更手段と、を有することを特徴とする。
【００１３】
また、本発明は、２つ以上の副走査方向に移動する被走査媒体に対して、それぞれ２つ以上の光源の点灯により射出し、回転多面鏡における複数の反射面のいずれかにて偏向させた光ビームにより副走査方向と直交する主走査方向に走査し、走査により被走査媒体上に得た潜像を可視化してこれらの可視像を転写紙上に転写し、定着して出力する画像形成装置であって、回転多面鏡における各反射面における主走査方向の走査開始位置を、走査する被走査媒体ごとおよび光源ごとに検出する開始位置検出手段と、検出された各反射面における走査開始位置の情報を、被走査媒体ごとおよび光源ごとに記憶する記憶手段と、光ビーム走査経路上における各反射面の走査開始位置直前で光ビームを検知すると、同期検知信号を出力する同期検知手段と、同期検知信号と同期をとって、光源の点灯タイミングを制御するための画素クロックを生成するとともに、記憶手段に記憶されている走査開始位置に基づいて、２つ以上の光源の１つが複数の反射面のうちの１つに射出された場合における走査開始位置に、他の走査開始位置を一致させるように、被走査媒体ごとに画素クロックの位相を変更し、２つ以上の被走査媒体間における各走査開始位置が一致するように画素クロックの位相を変更する位相変更手段と、を有することを特徴とする。
【００１４】
また、本発明によれば、各被走査媒体上に走査された潜像をテストパターンとして中間媒体上にそれぞれ転写する転写手段と、位相変更手段は、記憶手段に記憶されている走査開始位置に基づいて、２つ以上の被走査媒体のうちの１つで、各反射面および各光源における走査開始位置を一致させるように画素クロックの位相を変更するとともに、各被走査媒体間における、テストパターンの主走査方向の転写位置の差に基づいて、反射面ごとに各被走査媒体間の走査開始位置を一致させるように画素クロックの位相を変更することを特徴とする。
【００１５】
また、本発明によれば、少なくとも、画素クロックの１周期よりも短い単位で位相変更を行うことを特徴とする。
【００１６】
また、本発明によれば、１主走査ごとに出力される同期検知信号と、回転多面鏡１周期ごとに出力される回転多面鏡信号とに基づいて、光ビームが入射している反射面を特定し、特定した反射面を示す反射面特定情報を出力する反射面識別手段を有することを特徴とする。
【００１７】
また、本発明によれば、位相変更手段は、反射面識別手段により出力される反射面特定情報と、記憶手段により記憶された走査開始位置とに基づいて、位相変更を行うことを特徴とする。
【００１８】
【発明の実施の形態】
＜第１の実施形態＞
（ポリゴンミラーの面を特定）
図１は、本発明の第１の実施形態における画像形成装置の構成を示す図である。以下、図１を用いて、本実施形態における画像形成装置の構成および動作について説明する。なお、図１に示される構成は、画像形成装置の構成を簡略化したものであって、図示されない他の構成を有しているとしてよい。
【００１９】
図１に示されているように、画像形成装置は、光ビーム走査装置１０と、被走査媒体としての感光体１３と、開始位置検出手段としての光検出器１４と、同期検知手段としての光検知板１５ａ、１５ｂとを有する。
【００２０】
光ビーム走査装置１０は、光ビームを感光体１３上に照射して潜像を書き込む装置である。図１に示されているように、光ビーム走査装置１０は、回転多面鏡としてのポリゴンミラー１１と、結像レンズ１２とを有する。また、図示されていないが、光ビーム走査装置１０は、光ビームを射出する光源（例えばレーザダイオードなど）を有する。
【００２１】
ポリゴンミラー１１は、図示されないポリゴンモータにより等速回転する多角柱形状（例えば６角柱、８角柱、１０角柱など）の多面鏡である。ポリゴンミラー１１は、自身の回転に伴って光源から入射された光ビームの反射角度を連続的に変化させ、感光体１３の被走査面上の主走査方向に光ビームを走査する。
【００２２】
結像レンズ１２は、ポリゴンミラー１１により反射された光ビームを感光体１３の被走査面上に結像するためのレンズである。結像レンズ１２は、特定波長の光ビームを所定の屈折角度に屈折させる。光源から射出された光ビームは、ポリゴンミラー１１により反射され、結像レンズ１２を経て感光体１３に潜像として書き込まれる。
【００２３】
感光体１３は、その表面が光の照射により電気的特性が変化する素材（光半導体の層）により形成されている。感光体１３は、例えば副走査方向に回動する感光体ドラムであってもよい。
【００２４】
光検出器１４は、光ビームを検出する光検出センサがライン状に並べられて構成され、感光体１３の前面（光ビームが照射される側、被走査面）において上下あるいは左右に可動する。光検出器１４は具体的にはＣＣＤ素子としてよく、ＣＣＤの素子ごとの間隔は例えば５μｍ程度であるとしてもよい。光検出器１４は、書き出し位置を検知する目的で用いられる。
【００２５】
光検知板１５ａ、１５ｂは、それぞれ光ビームの走査経路上（主走査方向）に設けられており、それぞれポリゴンミラー１１から感光体１３までと同じ距離に配されている。光検知板５ａは、感光体１３の被走査面の走査開始位置の直前に設けられ、光検知板５ｂは、感光体１３の被走査面の走査終了位置の直後に設けられるとしてよい。前端の光検知板５ａと、後端の光検知板５ｂで二点間隔の走査時間が測定できる。
【００２６】
図２は、本発明の第１の実施形態における画像形成装置の制御系の構成を示す図である。以下、図２を用いて、画像形成装置の構成および動作について説明する。
【００２７】
画像形成装置は、ポリゴンミラー１１と、光検出器１４と、光検知板１５ａと、ポリゴンモータ１７と、ホール素子１８と、制御部２１と、記憶部２２と、反射面特定手段としてのポリゴンミラーカウンタ２３と、位相変更手段としての位相変更部２４と、光源駆動部２５と、光源２６とを有する。なお、図２に示される構成は、画像形成装置の構成を簡略化したものであって、図示されない他の構成を有しているとしてよい。
【００２８】
ポリゴンミラー１１の回転位置検出用のホール素子１８は、ポリゴンミラー１１、またはポリゴンミラー１１とともに回転するポリゴンモータ１７の一部（例えば、ポリゴンミラー１１とポリゴンモータ１７本体とを連結する軸部分）に設けられた被検出部としての磁極に形成される磁界を検出する。ポリゴンミラー１１および被検出部が回転することにより、ホール素子１８で検出される磁界強度が変化し、この磁界強度の変化に応じて、ホール素子１８は、ポリゴンミラー１１の１周期ごとにポリゴンミラー信号をポリゴンミラーカウンタ２３へ出力する。
ポリゴンミラーカウンタ２３は、ホール素子１８から出力されるポリゴンミラー信号を検出することにより、複数あるポリゴンミラー１１の面のうち、どの面を用いて光ビームを走査しているかを識別（特定）することが可能となる。また、光ビームからポリゴンミラー１１を経て、感光体１３に潜像として書き込まれる際の主走査方向の書き出し位置（走査開始位置）を正確に決定することが可能となる。
【００２９】
図３は、本発明の第１の実施形態におけるポリゴンミラー１１回転に伴って出力される各信号のタイミングチャートである。以下、図３を用いて、本実施形態における各信号間の関係について説明する。
ホール素子１８から出力されるポリゴンミラー信号は、ポリゴンミラーカウンタ２３に入力される。ポリゴンミラーカウンタ２３は、光ビームを用いて走査しているポリゴンミラー１１の面を特定するためのカウンタである。
まず、ポリゴンミラー信号が入るタイミングでポリゴンミラーカウンタ２３のカウント値がリセットされ、ポリゴンミラー１１の反射面ごと（すなわち１走査ごと）に前端の光検知板５ａから同期検知信号（ＤＥＴＰ）がポリゴンミラーカウンタ２３へ入力され、このパルスごとにポリゴンミラーカウンタ２３のカウント値をカウントアップ（＋１）させる。この場合ポリゴンミラーカウンタ２３のカウント値がリセットされた後すぐに同期検知信号が入りカウントアップしてしまうので、同期検知信号でカウントアップする領域を定め、この領域内でのみカウンタが進む（＋１）ようにする。このようにしてポリゴンミラーカウンタ２３のカウンタ値（０〜５）から、ポリゴンミラー１１の各々の面が識別でき、どの面が書き込みに用いられているのかが分かる。
【００３０】
（ポリゴンミラーごとの書き出し位置の検知）
前述したように、ポリゴンミラー１１は、各面ごとにその形状にばらつきがある。例えば、ポリゴンミラー１１を多角形とした時の一辺の長さが違い、鏡面の状態も一つ一つ異なり、そして主走査の書き出し位置はポリゴンミラー１１の面ごとに依存して変わる。よってポリゴンミラー１１の面ごとによる主走査書き出し位置を検出する必要がある。
図１のように、感光体１３前に上下あるいは左右に可動しライン状に光検知素子が並べられた光検出器１４を主走査書き出し位置検出時に挿入する。主走査書き出し位置検出時には、主走査書き出し位置で光ビームを点灯させる。光検出器１４は、光ビームの書き出し位置で点灯した光ビームを検出する。ＣＰＵおよびプログラムＲＯＭなどにより構成され、画像形成装置全体を制御する制御部２１は、光検出器１４により検出された書き出し位置情報を読み取り、例えばＲＡＭまたはレジスタなどの記憶手段である記憶部２２に書き込む。このとき、ポリゴンミラーカウンタ２３のカウント値（反射面特定情報）から、どの面が書き出しに用いられているかを識別することができる。
【００３１】
図４は、本発明の第１の実施形態における光検出器１４により検出された１主走査期間分の光ビームの波形を示す図である。
本実施形態では、ポリゴンミラー１１における複数の反射面のうち、ポリゴンミラーカウンタ２３のカウント値で「０」の面を基準面とする。その基準面の出力を図４下のグラフで示す（Ｉ_０はベースラインを示す）。他のポリゴンミラー面を検出した例を示すと、図４上のグラフ（Ａ_０はベースラインを示す）のように基準面の書き出し位置からずれたところに検出され、制御部２１は、それを読み取ることにより、他の面の書き出し位置が基準面の書き出し位置からどれだけずれているか分かる。
【００３２】
図５は、本発明の第１の実施形態の変形例における画像形成装置の構成を示す図である。以下特記しない限り、図５に示される画像形成装置の構成および動作は、図１に示される画像形成装置の構成および動作と同様であるものとする。
【００３３】
図５に示されるように、画像形成装置は、ポリゴンミラー１１と、結像レンズ１２と、感光体１３と、光検出器１４と、光検知板１５ａ、１５ｂと、ハーフミラー１６とを有する。
【００３４】
感光体１３の前面（被走査側の面上）に光検出器１４を挿入して直接光ビームを検知する方法の他に、図５のように、感光体１３前に光の一部を反射し残りの光は透過するもの、例えばハーフミラー１６を挿入し、反射ビームを光検出器１４で検知し、書き出し位置を特定してもよい。
【００３５】
（位相変更手段と画素クロック）
光検出器１４は、画素クロックを一定にしてポリゴンミラー１１の面ごとの書き出し位置を検知すると、その検知された書き出し位置は、制御部２１により記憶部２２に書き込まれる。
位相変更部２４は、記憶部２２から入力された書き出し位置の情報と、ポリゴンミラーカウンタ２３から入力されたカウント値（すなわちどの反射面を走査しているかを識別するための値）と、に基づいて、各面に照射する光ビームの点灯タイミングを制御する画素クロックの位相を変更して、ポリゴンミラー１１の各面の書き出し位置を揃える。このとき、ポリゴンミラー１１の所定の１面に揃えるように、他の面ごとに、それぞれ必要な補正値（所定の１面における書き出し位置と他の面における各書き出し位置との差）を入力して各面に係る画素クロックの位相を一部変更する。
光源駆動部２５は、位相変更部２４から入力された画素クロックに沿って、図示されないプリンタコントローラから入力された画像データを光源２６へ出力する。
光源２６は、光源駆動部２５からの画像データ入力タイミングに沿い、その画像データに応じて点灯して光ビームを射出する。
【００３６】
図６は、本発明の第１の実施形態における画素クロックと位相変更後の画素クロックとの関係を示すタイミングチャートである。以下、図６を用いて、本実施形態における画像形成装置による画素クロックの位相変更動作について説明する。
【００３７】
図６に示されているように、位相変更部２４は、画素クロックの周波数のｎ倍（ｎ＞１、図６では４倍）のクロックｏｃｌｋ（位相変更部２４内で生成される）を用いてそのクロックのカウンタ制御によりｎ×ｏｃｌｋ（図６では４ｏｃｌｋ）ごとに信号のＨ、Ｌを切り替え、元のクロックｏｃｌｋを８分周した画素クロックを生成する。
位相変更部２４は、自身で生成した外部パルス列（ｘｐｌｓ）に基づく制御により、ｏｃｌｋから画素クロックを作る際、カウントを増やす、もしくは減らすことにより通常８ｏｃｌｋで生成する画素クロックを９ｏｃｌｋもしくは７ｏｃｌｋで生成する。これにより、カウント値が変更されたクロックは周波数が８／７倍（進み制御）もしくは８／９倍（遅れ制御）になり、以降の画素クロックをシフトできる。主走査１ラインで見るとライン全体の時間をｍとするとｍ−７／８、もしくはｍ＋９／８となって全体の倍率が伸びる、もしくは縮むといった効果が得られる。
この位相変更は画像領域の倍率補正を主目的とするが、今回用いる制御は画像形成領域前、すなわち非画像領域であるので、画像領域前、すなわち同期検知位置より画像領域開始までの期間にパルス列を作ることでパルスを入れた数だけ１ドット以下の画像書き出し位置の微調整が可能となる方式を用いる。
【００３８】
（書き出し位置のずらし方）
図１のように、画素クロックは、感光体１３の前の光検知板５ａでリセットされ、そこから決まった時間経過した後にそろって書き出されていくはずであるため、制御上は各ラインとも画素クロックはそろえられている。しかし感光体１３上ではポリゴンミラー１１のばらつきによって書き出されてくる位置が異なっており、これを光検出器１４で検出し、このずれを再び画素クロックへ反映する。
【００３９】
図７は、本発明の第１の実施形態において、元のクロック（ｏｃｌｋ）とポリゴンミラー１１の各面（ここでは６面）における画素クロック（画素クロック１〜６）とを示す図である。
図７の上の図には、面ごとのずれにより、書き出し位置が揃っていない各面の画素クロックが示されており、図７の下の図には、その面ごとのずれを反映させて書き出し位置を揃えた画素クロックが示されている。
【００４０】
図７の上の図は、ポリゴンミラーが理想の正多面体であると仮定して感光体１３上へ書き込みを行い、光検出器１４を用いてそれぞれの面に応じた書き出し位置を検出し、そのずれをフィードバックして書き込みクロックとして反映し示したものである。ここで、画素クロック１〜６を前記の図６で示した手段で図７の下の図のように位相を変更し、クロック波長の一部を伸縮させることで感光体１３上における目標の書き出し位置への補正を行う。
【００４１】
（感光体が一つである画像形成装置）
図８は、本発明の第１の実施形態において、１つの感光体１３を備えた画像形成装置による主走査開始位置の補正動作の流れを示すフローチャートである。以下、図８に沿って、本実施形態における１つの感光体を備えた画像形成装置による主走査開始位置の補正動作について説明する。
【００４２】
まず、図１または図５の光検出器１４で直接書き出し位置を検知する（ステップＳ１０１）。
【００４３】
検知したポリゴンミラー１１の面ごとによるばらつきを画像形成装置が有する記憶部位（例えば、ＲＡＭ、レジスタなど）に記憶した後、位相変更部２４による画素クロックの位相変更処理で書き出し位置を揃える（ステップＳ１０２）。
【００４４】
このようにして、ポリゴンミラー１１における各面の交差によらず、書き出し位置にずれのない画像を提供することが可能となる。
【００４５】
以上説明したように、本実施形態によれば、ポリゴンミラー１１のある一面を基準面とし、その他の面において実際に感光体１３上へ書き込む際の基準面からのずれ量を検出し、それに対応した補正値を組み込んで新たに書き出し位置を決定する。従って、感光体１３上で書き出し位置がそろい、書き出し位置にずれの無い高画質な画像を得ることが可能となる。
【００４６】
＜第２の実施形態＞
（感光体が複数である画像形成装置）
カラー画像形成装置では複数の感光体を用いて各々の感光体で単色の画像を形成し、それらの複数色の画像を正確に重ね合わせることによってカラー画像を形成している。もちろん複数色の画像を重ね合わせた時にずれが生じてはいけないが、単色ごとの画像でその書き出し位置が一定にそろっていなければ全体として大きな画質低下につながる。
本実施形態では、カラー画像を複数の感光体が形成した像の重ね合わせで形成するとき、各々の感光体ごとに用いているポリゴンミラーの面ごとで、ばらつきを記憶し、面ごとのばらつきに対応した補正値を組み込んで書き出し位置を決定することで、複数の像を重ね合わせた際にずれがなく高画質な画像を形成する。
【００４７】
また、複数の感光体をもつカラーの画像形成装置は、感光体ごと、すなわち色ごとで書き出し位置を合わせることにより、複数色の画像を重ね合わせる。
本実施形態における画像形成装置は、ポリゴンミラーの面ごとで書き出し位置を合わせた後、さらに感光体ごとで書き出し位置を合わせる手段をもつ装置であり、面ごとで書き出し位置を補正した後に、色ごと（感光体ごと）で補正する二段階の補正を同時に行い、画像形成装置における補正方法と補正手段を簡潔にする。
【００４８】
本発明の第１の実施形態における画像形成装置は、１つの光源２６からの光ビームにより１つの感光体上に潜像を書き込んでいた。
これに対し、本発明の第２の実施形態における画像形成装置は、１つの光源２６からの光ビームにより複数の感光体１３上に潜像を書き込む。以下特記しない限り、本実施形態における構成および動作は、第１の実施形態と同様であるとする。
【００４９】
画像形成装置に感光体が複数設けられている場合は、ポリゴンミラー１１の面ごとによる補正を各々の感光体に対し行う必要がある。１つの光源２６とポリゴンミラー１１を用い複数の感光体へ書き込む場合でも各々の光ビームの経路によって書き出し位置がずれるため、各々の経路に対して面ごとの書き出し位置補正を行う。
【００５０】
図９は、本発明の第２の実施形態において、複数の感光体１３を備えた画像形成装置による主走査開始位置の補正動作の流れを示すフローチャートである。以下、図９に沿って、本実施形態における複数の感光体を備えた画像形成装置による主走査開始位置の補正動作について説明する。
【００５１】
まず、光検出器１４で、全ての感光体１３において、反射面ごとの直接書き出し位置を検知する（ステップＳ２０１）。
【００５２】
次に、検知したポリゴンミラー１１の面ごとによるばらつきを記憶部２２（例えば、ＲＡＭ、レジスタなど）に記憶した後、位相変更部２４による画素クロックの位相変更処理で、反射面ごとの書き出し位置を揃える（ステップＳ２０２）。この処理は、感光体１３ごとで個別に行われる。
【００５３】
次に、位相変更部２４による画素クロックの位相変更処理で、各感光体１３間における書き出し位置を揃える（ステップＳ２０３）。
【００５４】
このようにして、本実施形態では、位相変更部２４による書き出し位置の補正を、複数の感光体それぞれに対して行うことにより、画像形成装置における感光体１３全ての書き出し位置のずれを補正する。
【００５５】
（テストパターンを形成して面ごとと感光体ごとの書き出し位置合わせを同時に行う方法）
また、画像形成装置が複数の感光体１３を有する場合、次に示すようなテストパターンから書き出し位置のずれ量をフィードバックして補正する方法により各感光体における書き出し位置の補正を行うとしてもよい。
【００５６】
本実施形態では、画像形成装置内の中間転写ベルトあるいは搬送ベルトといった中間媒体へ、（例えばトナーで）テストパターン（規則性を有する画像）を形成してこれを転写する。テストパターン照射用の小型の光源（好ましくはＬＥＤあるいは冷陰極管）は、形成されたテストパターンへ光ビームを照射し、光検出センサで反射光を検出する。なお、このテストパターン照射用の光源としては、特に小型で輝度が大きく消費電力が小さいＬＥＤを用いることが好ましい。
【００５７】
図１０は、本発明の第２の実施形態における画像形成装置により形成されるテストパターンを示す図である。
図１０に示されているように、各テストパターンは、塗りつぶしによるベタパターン５１と、所定本数の互いに平行な線により形成される線パターン５２とにより構成される。
線パターン５２は、ポリゴンミラー１１の面ごとの書き出し位置補正の対象にしている感光体１３から転写されたパターンである。また、ベタパターン５１は、基準色（前もってポリゴンミラー１１の面ごとにおける書き出し位置の補正が完了している感光体１３）のベタパターンである。
【００５８】
線パターン５２は、補正の対象にしているポリゴンミラー１１の面のみで書かれ、６面ミラーだと６回に１回の割合であり、それを１つの面あたり数十ラインずつ、主走査方向に少しずつ決めた量だけずらしながら（これをパターンずらし量として定義する）、一定の長さをもつパターンを所定数（本実施形態では７つ）形成する。
その後、線パターン５２上に、線パターン５２と同じ幅をもつ基準色のベタパターン５１を補正済みの書き出し位置から上書きする。ベタパターン５１からはみ出す線パターン５２の量（線の長さ）は、パターンずらし量の程度によって異なる。
光検出センサは、はみ出した線パターン５２の線の長さに基づいて決まる反射光のセンサ強度を検出する。
【００５９】
図１１は、本発明の第２の実施形態におけるパターンずらし量と光検出センサの出力との関係を示す図である。
図１１のグラフは、これらパターンずらし量とセンサ出力とをパラメータとして、それぞれ横軸と縦軸とに対応させている（Ｉ_０はベースラインを示す）。図１１には、図１０に示される各パターンずらし量（−３、−２、−１、０、＋１、＋２、＋３）時における各センサ出力（センサ強度）を示す点がプロットされている。上記のセンサ強度を示す点に応じて引いた線の交点がそのポリゴンミラー１１の面の基準からのずれ量であり、これを画素クロックへフィードバックして図７を用いて説明した手段で書き出し位置を変更し、図１１中のパターンずらし量０の点へ交点がシフトするように補正すれば、ポリゴンミラー１１における面ごとの補正、および感光体１３ごとによる色ごとの補正を行うことができる。
【００６０】
これにより、感光体１３を複数用いている画像形成装置でも、各々のポリゴンミラー１１の面、感光体１３で書き出し位置がそろえられ、各色にわたって重ね合わせても書き出し位置にずれのない高画質な画像が形成できる。
【００６１】
なお、本実施形態では、制御部２１のＣＰＵによるプログラム処理により上記の書き出し位置の補正量の算出処理が行われるとしてよい。この場合、書き出し位置の補正量の算出処理を行うためのプログラムは、画像形成装置内のＲＯＭなどの記憶領域に記憶されているとしてもよい。
【００６２】
図１４は、本発明の第２の実施形態において、複数の感光体１３を備えた画像形成装置によるテストパターンを用いた主走査開始位置の補正動作の流れを示すフローチャートである。以下、図１４に沿って、本実施形態における複数の感光体を備えた画像形成装置によるテストパターンを用いた主走査開始位置の補正動作について説明する。
【００６３】
まず、光検出器１４で、基準とする感光体（基準色とする色のトナーで作像する感光体）における直接書き出し位置を検知する（ステップＳ５０１）。
【００６４】
次に、検知したポリゴンミラー１１の面ごとによるばらつきを記憶部２２（例えば、ＲＡＭ、レジスタなど）に記憶した後、位相変更部２４による画素クロックの位相変更処理で、複数の感光体１３のうちの１つにおける書き出し位置を揃える（ステップＳ５０２）。
【００６５】
次に、図１０で示されるようなテストパターンを各感光体１３で作像し、中間媒体に転写する（ステップＳ５０３）。
【００６６】
次に、光検出センサは、中間媒体上に形成されたテストパターンを読み取り、制御部２１は、その読み取り値（センサ強度）とパターンずらし量とに基づいて、各感光体１３における書き込み開始位置のずれ量を算出する（ステップＳ５０４）。
【００６７】
次に、制御部２１により算出されたずれ量だけ書き出し位置を移動させて補正するように、位相変更部２４は、基準とする感光体以外の他の全ての感光体における画素クロックの位相変更を行う（ステップＳ５０５）。
以上で、画像形成装置が複数の感光体を有する場合における書き込み開始位置の補正動作が終了する。
【００６８】
以上説明したように、本実施形態によれば、複数の感光体を用い、各色にわたって重ね合わせるカラー画像を形成する画像形成装置においても、書き出し位置にずれのない高画質な画像を形成することが可能となる。
【００６９】
また、本実施形態によれば、テストパターンを用いることにより、光検出器で直接検出し位置を合わせした基準面へテストパターンからのフィードバックのみでポリゴンミラーごとの書き出し位置合わせと感光体ごとの色ごとの書き出し位置合わせを同時に行うことができる。また、直接検知に用いる光検出器を基準色のためだけ用意すればよいので書き出し位置を合わせるために必要な構成部品も減らすことができる。よって、より簡潔な手段と装置を用いて書き出し位置にずれの無い高画質な画像を形成することができる。
【００７０】
＜第３の実施形態＞
（感光体ごとに光ビームが複数である画像形成装置）
本実施形態における画像形成装置は、一回の走査で複数の光ビームを用いて画像を形成することにより、より高速に画像を形成することが可能となっている。複数の光ビームを用いて画像形成を行う場合、各々の光源２６からの光ビームのポリゴンミラーへの入射角度、入射点等が各々異なり、同じポリゴンミラーを用いても光路が異なるためにずれ量が異なり、より大きな書き出し位置のずれが生じる。
本実施形態における画像形成装置は、複数個ある光ビームごとにポリゴンミラーの面ごとでばらつきを記憶し、面ごとのばらつきに対応した補正値を組み込んで書き出し位置を決定することで、複数の光源２６からなる光ビームで一度に複数ライン走査した際にずれがなく高画質な画像を形成する。
【００７１】
本発明の第１の実施形態における画像形成装置は、１つの光源２６からの光ビームにより１つの感光体上に潜像を書き込んでいた。
これに対し、本発明の第３の実施形態における画像形成装置は、複数の光源２６からの光ビームにより１つの感光体上に潜像を書き込む。以下特記しない限り、本実施形態における構成および動作は、第１の実施形態と同様であるとする。
【００７２】
感光体１つに対し光源２６が複数ある場合、一度の走査で複数ラインの走査を行う。例えば光源２６が２つあると、同時（やや時間差があることもある）に２ライン走査する。
【００７３】
図１２は、本発明の第３の実施形態において、複数の光源２６を備えた画像形成装置による主走査開始位置の補正動作の流れを示すフローチャートである。以下、図１２に沿って、本実施形態における複数の感光体を備えた画像形成装置による主走査開始位置の補正動作について説明する。
【００７４】
まず、全光源２６のうち、基準となる１つの光源２６（以下、基準光源２６）を除いた光源２６を全て消灯し、その基準光源２６のみで走査する。光検出器１４は、その基準光源２６における書き出し位置をポリゴンミラー１１各面において検出する（ステップＳ３０１）。このとき、検出した基準光源２６におけるポリゴンミラー１１の面ごとによるばらつきを記憶部２２（例えば、ＲＡＭ、レジスタなど）に記憶する。
この基準光源２６がポリゴンミラー１１の１つの面に光ビームを射出した際に検出された書き出し位置を、基準となる書き出し位置（以下、基準書き出し位置）とする。また、この基準書き出し位置に対応するポリゴンミラー１１の１つの面を基準面とする。なお、この基準面は、ポリゴンミラー１１における複数の反射面のうち、ポリゴンミラーカウンタ２３のカウント値が「０」の面であるとしてよい。
【００７５】
次に、先ほど点灯していた光源（基準光源）を消灯し、消灯していた光源の１つ（基準光源以外の他の光源）を点灯させ、走査する。光検出器１４は、基準光源以外の他の光源における書き出し位置をポリゴンミラー１１各面において検出する（ステップＳ３０２）。このように、基準光源以外の他の光源における書き出し位置の検出処理を、１光源ずつ行い、光検出器１４は、全ての光源２６における書き出し位置を検出する。このとき、検出した各光源２６におけるポリゴンミラー１１の面ごとによるばらつきを記憶部２２（例えば、ＲＡＭ、レジスタなど）に記憶する。
【００７６】
次に、位相変更部２４による画素クロックの位相変更処理により、各光源２６の各期間における光ビーム射出タイミングを制御するための画素クロックの位相を変更して、基準書き出し位置以外の全光源２６における書き出し位置を、基準書き出し位置に一致させて書き出し位置を揃える（ステップＳ３０３）。
【００７７】
このようにして、感光体に光ビームを照射する光源２６の数が複数になるときでも、書き出し位置にずれのない高画質な画像を形成することが可能となる。
【００７８】
以上説明したように、本実施形態によれば、画像形成装置は、複数の光ビームを用いて感光体上へより高速に形成される画像において書き出し位置にずれのない高画質な画像を形成することが可能となる。
【００７９】
＜第４の実施形態＞
（複数の感光体と複数の光ビームを持つ画像形成装置）
本実施形態における画像形成装置は、カラーでより高速である複数の感光体に対して複数の光源からの光ビームを用い単色画像を重ね合わせる画像形成装置であって、複数個ある光源ごとにポリゴンミラーの面ごとでばらつきを記憶し、面ごとのばらつきに対応した補正値を組み込んで書き出し位置を決定することで、複数の光源からの光ビームで一度に複数ライン走査した際に書き出し位置にずれがなく、複数の感光体が形成した像の重ね合わせて高画質なカラー画像を形成する。
【００８０】
また、本実施形態における画像形成装置は、複数の感光体と複数の光ビームを用いる画像形成装置であって、複数の光源２６からの光ビームの書き出し位置を個々の感光体ごとで補正し、さらに感光体ごとすなわち色ごとで書き出し位置を補正している。本実施形態では、この二段階の補正を同時に行うことにより、補正装置と補正手段を簡潔にすることが可能となる。
【００８１】
本発明の第２の実施形態における画像形成装置は、１つの光源２６からの光ビームにより複数の感光体上に潜像を書き込んでいた。
これに対し、本発明の第４の実施形態における画像形成装置は、複数の光源２６からの光ビームにより複数の感光体上に潜像を書き込む。以下特記しない限り、本実施形態における構成および動作は、第２の実施形態と同様であるとする。
【００８２】
図１３は、本発明の第４の実施形態において、複数の光源２６および複数の感光体を備えた画像形成装置による主走査開始位置の補正動作の流れを示すフローチャートである。以下、図１３に沿って、本実施形態における複数の感光体を備えた画像形成装置による主走査開始位置の補正動作について説明する。
【００８３】
まず、全光源２６のうち、基準となる１つの光源（以下、基準光源）を除いた光源を全て消灯し、その基準光源のみで走査する。光検出器１４は、その基準光源における書き出し位置をポリゴンミラー１１各面において検出する（ステップＳ４０１）。
このとき、検出した基準光源におけるポリゴンミラー１１の面ごとによるばらつきを記憶部２２（例えば、ＲＡＭ、レジスタなど）に記憶する。
この基準光源がポリゴンミラー１１の１つの面に光ビームを射出した際に検出された書き出し位置を、基準となる書き出し位置（以下、基準書き出し位置）とする。また、この基準書き出し位置に対応するポリゴンミラー１１の１つの面を基準面とする。なお、この基準面は、ポリゴンミラー１１における複数の反射面のうち、ポリゴンミラーカウンタ２３のカウント値が「０」の面であるとしてよい。以上の動作を感光体ごとに行う。
【００８４】
次に、先ほど点灯していた光源（基準光源）を消灯し、消灯していた光源の１つ（基準光源以外の他の光源）を点灯させ、走査する。光検出器１４は、基準光源以外の他の光源における書き出し位置をポリゴンミラー１１各面において検出する（ステップＳ４０２）。
このように、基準光源以外の他の光源における書き出し位置の検出処理を、１光源ずつ行い、光検出器１４は、全ての光源２６における書き出し位置を検出する。このとき、検出した各光源２６におけるポリゴンミラー１１の面ごとによるばらつきを記憶部２２（例えば、ＲＡＭ、レジスタなど）に記憶する。以上の動作を全感光体で行う。
【００８５】
次に、位相変更部２４による画素クロックの位相変更処理により、各光源２６の各期間における光ビーム射出タイミングを制御するための画素クロックの位相を変更して、基準書き出し位置以外の全光源２６における書き出し位置を、基準書き出し位置に一致させて書き出し位置を揃える（ステップＳ４０３）。以上の動作を感光体ごとに行う。
【００８６】
感光体ごとの書き出し位置合わせ処理が完了すると（ステップＳ４０４）、位相変更部２４による画素クロックの位相変更処理で、各感光体１３間における書き出し位置を揃える（ステップＳ４０５）。
【００８７】
このようにして、感光体１３、ポリゴンミラー１１の各面そして光源２６ごとのすべての組み合わせで、書き出し位置を光検出器１４で検出し、位相変更部２４による位相変更処理であわせて補正する。
【００８８】
（テストパターンを形成して面、感光体、および光源２６ごとの書き出し位置合わせを同時に行う方法）
また、画像形成装置が複数の感光体１３および複数の光源２６を有する場合、第２の実施形態と同様に、テストパターンから書き出し位置のずれ量をフィードバックして補正する方法により各感光体における書き出し位置の補正を行うとしてもよい。
【００８９】
図１５は、本発明の第４の実施形態において、複数の感光体１３を備えた画像形成装置によるテストパターンを用いた主走査開始位置の補正動作の流れを示すフローチャートである。以下、図１５に沿って、本実施形態における複数の感光体を備えた画像形成装置によるテストパターンを用いた主走査開始位置の補正動作について説明する。
【００９０】
まず、全光源２６のうち、基準となる１つの光源（以下、基準光源）を除いた光源を全て消灯し、その基準光源のみで走査する。光検出器１４は、ポリゴンミラー１１の基準面に光ビームを射出し、１つの感光体（基準感光体）を走査した際において、その基準光源による書き出し位置を検出する（ステップＳ６０１）。このとき、検出した基準光源における基準面における書き出し位置を記憶部２２（例えば、ＲＡＭ、レジスタなど）に記憶する。
この基準面は、ポリゴンミラー１１における複数の反射面のうちの１面であって、ポリゴンミラーカウンタ２３のカウント値が「０」の面であるとしてよい。
この基準光源がポリゴンミラー１１の基準面に光ビームを射出した際に検出された書き出し位置を、基準書き出し位置とする。
【００９１】
次に、光検出器１４は、基準面以外の各面に光ビームを射出し、基準感光体を走査した際において、その基準光源２６による書き出し位置を検出する（ステップＳ６０２）。このとき、検出した基準光源が基準感光体を走査した際におけるポリゴンミラー１１の各面ごとによるばらつきを記憶部２２（例えば、ＲＡＭ、レジスタなど）に記憶する。
この動作を基準光源以外の他の光源が、基準感光体に光ビームを射出する際においても繰り返す。
【００９２】
次に、位相変更部２４による画素クロックの位相変更処理で、基準感光体における各光源２６の書き出し位置を、基準書き出し位置に揃える（ステップＳ６０３）。
【００９３】
次に、図１０で示されるようなテストパターンを各感光体１３で作像し、中間媒体に転写する（ステップＳ６０４）。
【００９４】
次に、光検出センサは、中間媒体上に形成されたテストパターンを読み取り、制御部２１は、その読み取り値（センサ強度）とパターンずらし量とに基づいて、ポリゴンミラー１１の反射面ごとの書き込み開始位置のずれ量を各感光体において算出する（ステップＳ６０５）。
【００９５】
次に、制御部２１により算出されたずれ量だけ書き出し位置を移動させて補正するように、位相変更部２４は、基準とする感光体以外の他の全ての感光体における画素クロックの位相変更を行う（ステップＳ６０６）。
以上で、画像形成装置が複数の感光体および光源２６を有する場合における書き込み開始位置の補正動作が終了する。
【００９６】
このようにして、図１０のテストパターンとそこからずれ量をフィードバックして用いる前記の補正手段を、光源を一つずつ点灯し切り替えながら用いて、複数の各々の感光体へ複数の光ビームを用いて書き込む書き出し位置と、各色にわたって重ね合わせる感光体ごと（色ごと）の書き出し位置の補正を同時に行う。
【００９７】
以上説明したように、本実施形態によれば、複数の各々の感光体へ複数の光ビームを用いて一回の走査で数ライン分の走査を行い、これらの画像を各色にわたって重ね合わせるカラーの画像において、書き出し位置にずれのない高画質な画像を形成することが可能となる。
【００９８】
また、本実施形態によれば、テストパターンをフィードバックして用いることにより、複数の各々の感光体へ複数の光ビームを用いて書き込む書き出し位置と、各色にわたって重ね合わせる感光体ごと（色ごと）の書き出し位置の補正を同時に行うことができ、かつ構成部品も減らすことができる。よって、より簡潔な手段と装置を用いて、書き出し位置にずれの無い高画質な画像を高速で形成することができる。
【００９９】
なお、上記の実施形態は本発明の好適な実施の一例であり、本発明の実施形態は、これに限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲において種々変形して実施することが可能となる。
【０１００】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明によれば、回転多面鏡を構成する各反射面間にて反射した光ビームによる走査開始位置のばらつきを容易に補正することが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の第１の実施形態における画像形成装置の構成を示す図である。
【図２】本発明の第１の実施形態における画像形成装置の制御系の構成を示す図である。
【図３】本発明の第１の実施形態におけるポリゴンミラー回転に伴って出力される各信号のタイミングチャートである。
【図４】本発明の第１の実施形態における光検出器により検出された１主走査期間分の光ビームの波形を示す図である。
【図５】本発明の第１の実施形態の変形例における画像形成装置の構成を示す図である。
【図６】本発明の第１の実施形態における画素クロックと位相変更後の画素クロックとの関係を示すタイミングチャートである。
【図７】本発明の第１の実施形態において、元のクロック（ｏｃｌｋ）とポリゴンミラー１１の各面（ここでは６面）における画素クロック（画素クロック１〜６）とを示す図である。
【図８】本発明の第１の実施形態において、１つの感光体を備えた画像形成装置による主走査開始位置の補正動作の流れを示すフローチャートである。
【図９】本発明の第２の実施形態において、複数の感光体を備えた画像形成装置による主走査開始位置の補正動作の流れを示すフローチャートである。
【図１０】本発明の第２の実施形態における画像形成装置により形成されるテストパターンを示す図である。
【図１１】本発明の第２の実施形態におけるパターンずらし量と光検出センサの出力との関係を示す図である。
【図１２】本発明の第３の実施形態において、複数の光源を備えた画像形成装置による主走査開始位置の補正動作の流れを示すフローチャートである。
【図１３】本発明の第４の実施形態において、複数の光源および複数の感光体を備えた画像形成装置による主走査開始位置の補正動作の流れを示すフローチャートである。
【図１４】本発明の第２の実施形態において、複数の感光体を備えた画像形成装置によるテストパターンを用いた主走査開始位置の補正動作の流れを示すフローチャートである。
【図１５】本発明の第４の実施形態において、複数の感光体を備えた画像形成装置によるテストパターンを用いた主走査開始位置の補正動作の流れを示すフローチャートである。
【符号の説明】
１〜６画素クロック
１０光ビーム走査装置
１１ポリゴンミラー
１２結像レンズ
１３感光体
１４光検出器
１５ａ、１５ｂ光検知板
１６ハーフミラー
１７ポリゴンモータ
１８ホール素子
２１制御部
２２記憶部
２３ポリゴンミラーカウンタ
２４位相変更部
２５光源駆動部
２６光源
５１ベタパターン
５２線パターン[0001]
TECHNICAL FIELD OF THE INVENTION
The present invention relates to an image forming apparatus, and more particularly, to an image forming apparatus incorporating a printer, a copier, a facsimile, and the like having a writing engine using a laser beam optical system and a polygon mirror serving as a rotating mirror, and a printer unit.
[0002]
[Prior art]
2. Description of the Related Art Conventionally, an image forming apparatus forms an image by deflecting a light beam emitted from a light source on a plurality of reflection surfaces of a polygon mirror and scanning a surface to be scanned on a photoconductor (medium to be scanned). was there.
[0003]
As a prior art relating to a light beam type image forming apparatus using the polygon mirror, there is a jitter correction apparatus for a polygon mirror disclosed in Patent Document 1. In Japanese Patent Application Laid-Open No. H11-157, the changeover position of the dot recording clock signal is dispersed for each scanning line to prevent the occurrence of unevenness on the streaks extending in the sub-scanning direction.
[0004]
As another conventional technique, there is a light beam scanning device disclosed in Patent Document 2 and an image forming apparatus provided with the light beam scanning device. In Patent Document 2, in an image forming apparatus having a plurality of polygon mirrors, the phase of an output signal indicating the rotational position of a polygon mirror is changed so as to eliminate the surface phase difference of the remaining polygon mirror with respect to a reference polygon mirror. Was.
[0005]
[Patent Document 1]
Japanese Patent No. 2869321
[Patent Document 2]
JP-A-10-73780
[0006]
[Problems to be solved by the invention]
However, when an existing image forming apparatus scans a light beam to form an image, the accuracy of the writing start position becomes a problem. In the image forming apparatus, if the polygon mirror is an ideal regular polygon (for example, regular hexagon or regular octagon), when the scanning is performed on the photoreceptor using a light beam in synchronization with a constant write clock, the write start position is necessarily. The target position is determined and will not deviate from the target position unless other factors such as temperature are involved.
[0007]
However, each surface of the polygon mirror has certain non-negligible tolerances such as an angle error and a flatness error in the main scanning corresponding direction. When a high-quality image is required, a shift in the writing start position due to the variation of each surface poses a problem. In the past, the tolerances for each polygon mirror were not taken into account when determining the writing position.
[0008]
SUMMARY OF THE INVENTION The present invention has been made in view of the above-described problems, and stores a variation for each surface of each polygon mirror, and determines a writing start position by incorporating a correction value corresponding to the variation for each surface. It is an object of the present invention to provide an image forming apparatus for forming a high-quality image free from defects.
[0009]
[Means for Solving the Problems]
In order to achieve the above object, the present invention provides a method in which a light beam emitted by turning on a light source is deflected by one of a plurality of reflection surfaces of a rotating polygon mirror to scan a medium to be scanned in a sub-scanning direction. An image forming apparatus that scans in a main scanning direction orthogonal to the direction, wherein a start position detecting means for detecting a scanning start position in the main scanning direction on each reflecting surface of the rotary polygon mirror; and a scanning start on each detected reflecting surface. Storage means for storing position information, synchronization detection means for outputting a synchronization detection signal when a light beam is detected immediately before the scanning start position of each reflection surface on the light beam scanning path, and synchronization with the synchronization detection signal Generates a pixel clock for controlling the lighting timing of the light source, and generates a plurality of reflections based on the difference between the scanning start positions between the respective reflection surfaces stored in the storage means. To one of, having a phase changing means for changing the phase of the pixel clock to match the scanning start position in the other reflective surface.
[0010]
Further, according to the present invention, a light beam emitted by turning on a light source is deflected by one of a plurality of reflection surfaces of a rotary polygon mirror to move a medium to be scanned in two or more sub-scanning directions in a sub-scanning direction. An image forming apparatus that scans in a main scanning direction perpendicular to the image, visualizes latent images obtained on two or more scanned media by scanning, transfers these visible images onto transfer paper, and fixes and outputs the images. And a start position detecting means for detecting a scanning start position in the main scanning direction on each reflection surface of the rotating polygon mirror for each medium to be scanned, and information on the detected scanning start position on each reflection surface for each medium to be scanned. A synchronization detecting means for outputting a synchronization detection signal when a light beam is detected immediately before the scanning start position of each reflection surface on the light beam scanning path; and Illuminated thailand A pixel clock for controlling the scanning is generated, and a light beam deflected by one of the plurality of reflection surfaces is used to scan two or more scanning targets based on the scanning start position stored in the storage means. Phase changing means for changing the phase of the pixel clock so that the scanning start position when one of the media is scanned and the other scanning start position coincide with each other.
[0011]
Further, according to the present invention, the transfer unit for transferring the latent image scanned on each of the scanned media as a test pattern onto the intermediate medium, and the phase changing unit are located at the scan start positions stored in the storage unit. Based on one of the two or more scanned media, the phase of the pixel clock is changed so that one of the plurality of reflecting surfaces matches the scanning start position on the other reflecting surface. The phase of the pixel clock is changed based on the difference in the transfer position of the test pattern in the main scanning direction between the scan media so that the scan start position between the scan media is matched for each reflection surface. I do.
[0012]
Further, according to the present invention, a light beam emitted by turning on two or more light sources is deflected by one of a plurality of reflection surfaces of a rotary polygon mirror to move a medium to be scanned in the sub-scanning direction in the sub-scanning direction. An image forming apparatus that scans in the main scanning direction orthogonal to the image forming apparatus, wherein start position detecting means for detecting a scanning start position in the main scanning direction on each reflecting surface of the rotary polygon mirror for each light source; Storage means for storing information on the scanning start position for each light source; synchronization detection means for outputting a synchronization detection signal when a light beam is detected immediately before the scanning start position of each reflection surface on the light beam scanning path; In synchronization with the above, a pixel clock for controlling the lighting timing of the light source is generated, and one of the two or more light sources is controlled based on the scanning start position stored in the storage unit. To the scanning start position in the case where it is injected into one of the reflecting surfaces of several, and having a phase changing means for changing the phase of the pixel clock to match the other of the scanning start position.
[0013]
Further, according to the present invention, two or more light sources are turned on to emit light to a medium to be scanned moving in two or more sub-scanning directions, and the medium is deflected by any of a plurality of reflection surfaces of a rotary polygon mirror. Image in the main scanning direction orthogonal to the sub-scanning direction with the light beam, visualizes the latent images obtained on the medium to be scanned by scanning, transfers these visible images onto transfer paper, and fixes and outputs the images. A forming apparatus, comprising: a start position detecting means for detecting a scanning start position in a main scanning direction on each reflecting surface of a rotary polygon mirror for each scanning medium to be scanned and for each light source; Storage means for storing position information for each medium to be scanned and for each light source; and a synchronization detecting means for outputting a synchronization detection signal when a light beam is detected immediately before the scanning start position of each reflection surface on the light beam scanning path. Generating a pixel clock for controlling the lighting timing of the light sources in synchronization with the synchronization detection signal, and determining whether one or more of the two or more light sources is plural based on the scanning start position stored in the storage means. The phase of the pixel clock is changed for each medium to be scanned so that the scanning start position when the light is emitted to one of the reflection surfaces is coincident with the other scanning start positions. And phase changing means for changing the phase of the pixel clock so that the respective scanning start positions coincide with each other.
[0014]
Further, according to the present invention, the transfer unit for transferring the latent image scanned on each of the scanned media as a test pattern onto the intermediate medium, and the phase changing unit are located at the scan start positions stored in the storage unit. The phase of the pixel clock is changed to match the scanning start position on each of the reflecting surfaces and the light sources on one of the two or more scanning media based on one of the two or more scanning media. The phase of the pixel clock is changed based on the difference in the transfer position in the main scanning direction so that the scanning start position between the respective scanning target media is matched for each reflection surface.
[0015]
Further, according to the present invention, the phase is changed at least in units shorter than one cycle of the pixel clock.
[0016]
Further, according to the present invention, the reflection surface on which the light beam is incident is determined based on the synchronization detection signal output for each main scan and the rotating polygon mirror signal output for each period of the rotating polygon mirror. It is characterized by having a reflecting surface identifying means for specifying and outputting reflecting surface specifying information indicating the specified reflecting surface.
[0017]
Further, according to the present invention, the phase change unit changes the phase based on the reflection surface specifying information output by the reflection surface identification unit and the scan start position stored by the storage unit. .
[0018]
BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION
<First embodiment>
(Specify the surface of the polygon mirror)
FIG. 1 is a diagram illustrating a configuration of an image forming apparatus according to a first embodiment of the present invention. Hereinafter, the configuration and operation of the image forming apparatus according to the present embodiment will be described with reference to FIG. Note that the configuration shown in FIG. 1 is a simplified version of the configuration of the image forming apparatus, and may have another configuration not shown.
[0019]
As shown in FIG. 1, the image forming apparatus includes a light beam scanning device 10, a photoconductor 13 as a medium to be scanned, a photodetector 14 as a start position detecting device, and a light detector as a synchronization detecting device. It has detection plates 15a and 15b.
[0020]
The light beam scanning device 10 is a device that irradiates a light beam onto the photoconductor 13 to write a latent image. As shown in FIG. 1, the light beam scanning device 10 has a polygon mirror 11 as a rotating polygon mirror and an imaging lens 12. Although not shown, the light beam scanning device 10 includes a light source (for example, a laser diode) for emitting a light beam.
[0021]
The polygon mirror 11 is a polygonal mirror (for example, a hexagonal prism, an octagonal prism, or a ten-prism prism) that is rotated at a constant speed by a polygon motor (not shown). The polygon mirror 11 continuously changes the reflection angle of the light beam incident from the light source with its rotation, and scans the light beam in the main scanning direction on the surface to be scanned of the photoconductor 13.
[0022]
The imaging lens 12 is a lens for forming an image of the light beam reflected by the polygon mirror 11 on the surface to be scanned of the photoconductor 13. The imaging lens 12 refracts a light beam of a specific wavelength at a predetermined refraction angle. The light beam emitted from the light source is reflected by the polygon mirror 11 and is written as a latent image on the photoconductor 13 via the imaging lens 12.
[0023]
The surface of the photoconductor 13 is formed of a material (an optical semiconductor layer) whose electrical characteristics change when irradiated with light. The photoconductor 13 may be, for example, a photoconductor drum that rotates in the sub-scanning direction.
[0024]
The light detector 14 is configured by arranging light detection sensors for detecting light beams in a line, and is movable up and down or left and right on the front surface of the photoconductor 13 (the side to be irradiated with the light beam, the surface to be scanned). Specifically, the photodetector 14 may be a CCD element, and the interval between each CCD element may be, for example, about 5 μm. The photodetector 14 is used for detecting a writing start position.
[0025]
The light detection plates 15a and 15b are provided on the light beam scanning path (main scanning direction), respectively, and are disposed at the same distance from the polygon mirror 11 to the photosensitive member 13, respectively. The light detection plate 5a may be provided immediately before the scan start position on the surface to be scanned of the photoconductor 13, and the light detection plate 5b may be provided immediately after the scan end position on the surface to be scanned on the photoconductor 13. The scanning time at two-point intervals can be measured by the front end light detection plate 5a and the rear end light detection plate 5b.
[0026]
FIG. 2 is a diagram illustrating a configuration of a control system of the image forming apparatus according to the first embodiment of the present invention. Hereinafter, the configuration and operation of the image forming apparatus will be described with reference to FIG.
[0027]
The image forming apparatus includes a polygon mirror 11, a photodetector 14, a light detection plate 15a, a polygon motor 17, a Hall element 18, a control unit 21, a storage unit 22, and a polygon mirror as a reflection surface specifying unit. It has a counter 23, a phase changing unit 24 as a phase changing unit, a light source driving unit 25, and a light source 26. Note that the configuration shown in FIG. 2 is a simplified version of the configuration of the image forming apparatus, and may have another configuration (not shown).
[0028]
The Hall element 18 for detecting the rotational position of the polygon mirror 11 is provided on the polygon mirror 11 or on a part of the polygon motor 17 rotating together with the polygon mirror 11 (for example, a shaft part connecting the polygon mirror 11 and the main body of the polygon motor 17). The magnetic field formed on the magnetic pole provided as the detection target is detected. The rotation of the polygon mirror 11 and the portion to be detected changes the magnetic field intensity detected by the Hall element 18. In response to this change in the magnetic field intensity, the Hall element 18 causes the polygon mirror 11 to rotate every one cycle of the polygon mirror 11. The signal is output to the polygon mirror counter 23.
The polygon mirror counter 23 detects (determines) which surface of the plurality of polygon mirrors 11 is scanning the light beam by detecting the polygon mirror signal output from the Hall element 18. It becomes possible. In addition, it is possible to accurately determine a writing start position (scanning start position) in the main scanning direction when writing a latent image on the photoconductor 13 from the light beam via the polygon mirror 11.
[0029]
FIG. 3 is a timing chart of each signal output as the polygon mirror 11 rotates according to the first embodiment of the present invention. Hereinafter, the relationship between the signals in the present embodiment will be described with reference to FIG.
The polygon mirror signal output from the Hall element 18 is input to the polygon mirror counter 23. The polygon mirror counter 23 is a counter for specifying the surface of the polygon mirror 11 that is scanning using a light beam.
First, the count value of the polygon mirror counter 23 is reset at the timing when the polygon mirror signal is input, and the synchronization detection signal (DETP) is output from the front end light detection plate 5a to the polygon mirror 11 for each reflection surface of the polygon mirror 11 (that is, for each scan). It is input to the counter 23, and the count value of the polygon mirror counter 23 is counted up (+1) for each pulse. In this case, since the synchronization detection signal enters and counts up immediately after the count value of the polygon mirror counter 23 is reset, an area for counting up by the synchronization detection signal is determined, and the counter advances only within this area (+1). To do. In this manner, each surface of the polygon mirror 11 can be identified from the counter value (0 to 5) of the polygon mirror counter 23, and it is possible to know which surface is used for writing.
[0030]
(Detection of writing position for each polygon mirror)
As described above, the shape of the polygon mirror 11 varies from surface to surface. For example, when the polygon mirror 11 has a polygonal shape, the length of one side is different, the state of the mirror surface is also different one by one, and the writing position of the main scan changes depending on the surface of the polygon mirror 11. Therefore, it is necessary to detect the main scanning writing position for each surface of the polygon mirror 11.
As shown in FIG. 1, a photodetector 14 which is movable up and down or left and right in front of a photoreceptor 13 and in which photodetecting elements are arranged in a line is inserted at the time of detecting a main scanning writing position. At the time of detection of the main scanning writing position, the light beam is turned on at the main scanning writing position. The light detector 14 detects a light beam that has been turned on at the light beam writing position. A control unit 21 configured by a CPU, a program ROM, and the like, which controls the entire image forming apparatus, reads the write start position information detected by the photodetector 14 and writes the read start position information into a storage unit 22 that is a storage unit such as a RAM or a register. . At this time, it is possible to identify which surface is used for writing from the count value (reflection surface specifying information) of the polygon mirror counter 23.
[0031]
FIG. 4 is a diagram illustrating a waveform of a light beam for one main scanning period detected by the photodetector 14 according to the first embodiment of the present invention.
In the present embodiment, among the plurality of reflection surfaces of the polygon mirror 11, the surface whose count value is “0” by the polygon mirror counter 23 is set as the reference surface. The output of the reference plane is shown in the lower graph of FIG. ₀ Indicates a baseline). An example in which another polygon mirror surface is detected is shown in a graph (A in FIG. 4). ₀ The control unit 21 detects the shift from the start position of the reference plane by reading it, and the control unit 21 reads the position, and how much the start position of the other plane deviates from the start position of the reference plane. I understand.
[0032]
FIG. 5 is a diagram illustrating a configuration of an image forming apparatus according to a modification of the first embodiment of the present invention. Unless otherwise specified, the configuration and operation of the image forming apparatus shown in FIG. 5 are the same as the configuration and operation of the image forming apparatus shown in FIG.
[0033]
As shown in FIG. 5, the image forming apparatus includes a polygon mirror 11, an imaging lens 12, a photoconductor 13, a photodetector 14, photodetectors 15a and 15b, and a half mirror 16.
[0034]
In addition to the method of directly detecting the light beam by inserting the photodetector 14 on the front surface (on the surface to be scanned) of the photoconductor 13, a part of the light is reflected before the photoconductor 13 as shown in FIG. The remaining light may be transmitted, for example, a half mirror 16 may be inserted, and the reflected beam may be detected by the photodetector 14 to specify the writing start position.
[0035]
(Phase changing means and pixel clock)
When the photodetector 14 detects the writing position for each surface of the polygon mirror 11 with the pixel clock kept constant, the detected writing position is written to the storage unit 22 by the control unit 21.
The phase changing section 24 is based on the information on the writing start position input from the storage section 22 and the count value input from the polygon mirror counter 23 (that is, a value for identifying which reflection surface is being scanned). Then, the writing position of each surface of the polygon mirror 11 is aligned by changing the phase of the pixel clock for controlling the lighting timing of the light beam applied to each surface. At this time, a necessary correction value (the difference between the writing position on one predetermined surface and each writing position on another surface) is input for each of the other surfaces so as to align with the predetermined one surface of the polygon mirror 11. To partially change the phase of the pixel clock for each surface.
The light source driving unit 25 outputs image data input from a printer controller (not shown) to the light source 26 in accordance with the pixel clock input from the phase changing unit 24.
The light source 26 is turned on and emits a light beam in accordance with the image data input timing from the light source driving unit 25.
[0036]
FIG. 6 is a timing chart showing the relationship between the pixel clock and the pixel clock after the phase change in the first embodiment of the present invention. Hereinafter, the operation of changing the phase of the pixel clock by the image forming apparatus according to the present embodiment will be described with reference to FIG.
[0037]
As shown in FIG. 6, the phase changing unit 24 uses a clock oclk (generated in the phase changing unit 24) which is n times (n> 1, 4 times in FIG. 6) the frequency of the pixel clock. Then, H and L of the signal are switched every n × oclk (4 oclk in FIG. 6) by counter control of the clock, and a pixel clock obtained by dividing the original clock oclk by 8 is generated.
The phase change unit 24 generates a pixel clock normally generated at 8 oclk by 9 olk or 7 oclk by increasing or decreasing the count when generating a pixel clock from oclk by control based on the external pulse train (xpls) generated by the phase change unit 24. . As a result, the frequency of the clock whose count value has been changed becomes 8/7 times (lead control) or 8/9 times (delay control), and the subsequent pixel clock can be shifted. When one line in the main scanning is viewed, if the time of the entire line is m, the effect is obtained as m−7 / 8 or m + 9/8, thereby increasing or reducing the overall magnification.
Although the main purpose of this phase change is to correct the magnification of the image area, the control used this time is before the image forming area, that is, in the non-image area. Is used, a method that enables fine adjustment of the image writing position of 1 dot or less by the number of pulses input.
[0038]
(How to shift the writing position)
As shown in FIG. 1, the pixel clock is reset by the photodetector plate 5a in front of the photoconductor 13, and should be written out after a lapse of a predetermined time. Pixel clocks are aligned. However, the writing position is different on the photoconductor 13 due to the variation of the polygon mirror 11, which is detected by the photodetector 14, and this shift is reflected again on the pixel clock.
[0039]
FIG. 7 is a diagram showing an original clock (oclk) and pixel clocks (pixel clocks 1 to 6) on each surface (here, six surfaces) of the polygon mirror 11 in the first embodiment of the present invention.
The upper diagram of FIG. 7 shows the pixel clocks of the respective surfaces whose write-out positions are not aligned due to the deviation of each surface, and the lower diagram of FIG. 7 reflects the deviation of each surface. The pixel clocks whose writing positions are aligned are shown.
[0040]
In the upper diagram of FIG. 7, writing is performed on the photoreceptor 13 assuming that the polygon mirror is an ideal regular polyhedron, and a writing position corresponding to each surface is detected by using the photodetector 14. The deviation is fed back and reflected as a write clock. Here, the phase of the pixel clocks 1 to 6 is changed by the means shown in FIG. 6 as shown in the lower diagram of FIG. 7 and a part of the clock wavelength is expanded or contracted to write out the target on the photoconductor 13. Perform position correction.
[0041]
(Image forming apparatus with one photoconductor)
FIG. 8 is a flowchart illustrating a flow of a main scanning start position correcting operation performed by the image forming apparatus including one photoconductor 13 in the first embodiment of the present invention. Hereinafter, the operation of correcting the main scanning start position by the image forming apparatus including one photoconductor according to the present embodiment will be described with reference to FIG.
[0042]
First, the write start position is directly detected by the photodetector 14 of FIG. 1 or FIG. 5 (step S101).
[0043]
After the detected variation of each surface of the polygon mirror 11 for each surface is stored in a storage portion (for example, a RAM, a register, or the like) of the image forming apparatus, the write start positions are aligned by the phase changing process of the pixel clock by the phase changing unit 24 (step S102). ).
[0044]
In this way, it is possible to provide an image in which the writing start position is not shifted regardless of the intersection of each surface in the polygon mirror 11.
[0045]
As described above, according to the present embodiment, one surface of the polygon mirror 11 is used as a reference surface, and the other surface is used to detect the amount of deviation from the reference surface when actually writing on the photoreceptor 13, and to deal with it. A new write start position is determined by incorporating the corrected value. Therefore, it is possible to obtain a high-quality image in which the writing positions are aligned on the photoconductor 13 and the writing positions are not shifted.
[0046]
<Second embodiment>
(Image forming apparatus having a plurality of photoconductors)
In a color image forming apparatus, a single color image is formed on each photoconductor using a plurality of photoconductors, and a color image is formed by accurately superimposing the plurality of color images. Of course, no misalignment should occur when images of a plurality of colors are superimposed. However, if the writing positions of the images of each single color are not uniform, the overall image quality is greatly reduced.
In the present embodiment, when a color image is formed by superimposing images formed by a plurality of photoconductors, variations are stored for each surface of a polygon mirror used for each photoconductor, and the variations are stored for each surface. By determining the write start position by incorporating the corresponding correction value, a high quality image is formed without displacement when a plurality of images are superimposed.
[0047]
Also, a color image forming apparatus having a plurality of photoconductors superimposes a plurality of color images by adjusting a writing position for each photoconductor, that is, for each color.
The image forming apparatus according to the present embodiment is an apparatus having a unit that adjusts the writing position for each surface of the polygon mirror, and then adjusts the writing position for each photoconductor. The two-stage correction (for each photoconductor) is performed at the same time to simplify the correction method and correction means in the image forming apparatus.
[0048]
In the image forming apparatus according to the first embodiment of the present invention, a latent image is written on one photoconductor by a light beam from one light source 26.
On the other hand, the image forming apparatus according to the second embodiment of the present invention writes latent images on a plurality of photoconductors 13 with a light beam from one light source 26. Hereinafter, unless otherwise specified, the configuration and operation in the present embodiment are the same as those in the first embodiment.
[0049]
When a plurality of photoconductors are provided in the image forming apparatus, it is necessary to perform correction for each surface of the polygon mirror 11 for each photoconductor. Even when writing is performed on a plurality of photoconductors using one light source 26 and the polygon mirror 11, the writing position is shifted depending on the path of each light beam. Therefore, the writing position correction for each surface is performed for each path.
[0050]
FIG. 9 is a flowchart illustrating a flow of a main scanning start position correcting operation performed by the image forming apparatus including the plurality of photoconductors 13 according to the second embodiment of the present invention. Hereinafter, the operation of correcting the main scanning start position by the image forming apparatus including a plurality of photoconductors according to the present embodiment will be described with reference to FIG.
[0051]
First, the photodetector 14 detects a direct writing position for each reflection surface of all the photoconductors 13 (step S201).
[0052]
Next, after the detected variation for each surface of the polygon mirror 11 is stored in the storage unit 22 (for example, a RAM, a register, or the like), the writing position for each reflecting surface is determined by the phase changing process of the pixel clock by the phase changing unit 24. Align (step S202). This process is performed individually for each photoconductor 13.
[0053]
Next, in the phase changing process of the pixel clock by the phase changing unit 24, the write start positions between the photoconductors 13 are aligned (step S203).
[0054]
In this manner, in the present embodiment, the correction of the write start position by the phase changing unit 24 is performed for each of the plurality of photoconductors, thereby correcting the shift of the write start position of all the photoconductors 13 in the image forming apparatus.
[0055]
(Method of forming a test pattern and simultaneously aligning the writing start for each surface and each photoconductor)
Further, when the image forming apparatus has a plurality of photoconductors 13, the start position of each photoconductor may be corrected by a method of feeding back and correcting the shift amount of the start position from the following test pattern.
[0056]
In the present embodiment, a test pattern (an image having regularity) is formed (for example, with toner) and transferred to an intermediate medium such as an intermediate transfer belt or a transport belt in the image forming apparatus. A small light source (preferably an LED or a cold cathode tube) for irradiating the test pattern irradiates the formed test pattern with a light beam and detects reflected light with a light detection sensor. As a light source for irradiating the test pattern, it is preferable to use an LED which is particularly small, has high luminance and low power consumption.
[0057]
FIG. 10 is a diagram illustrating a test pattern formed by the image forming apparatus according to the second embodiment of the present invention.
As shown in FIG. 10, each test pattern includes a solid pattern 51 formed by painting and a line pattern 52 formed by a predetermined number of parallel lines.
The line pattern 52 is a pattern transferred from the photoconductor 13 which is a target of the write start position correction for each surface of the polygon mirror 11. Further, the solid pattern 51 is a solid pattern of the reference color (the photoconductor 13 for which the writing position correction for each surface of the polygon mirror 11 has been completed in advance).
[0058]
The line pattern 52 is written only on the surface of the polygon mirror 11 to be corrected. In the case of a six-surface mirror, the ratio is one out of six times. A predetermined number of patterns (seven in the present embodiment) having a fixed length are formed while shifting by a predetermined amount (this is defined as a pattern shift amount).
Thereafter, the solid pattern 51 of the reference color having the same width as the line pattern 52 is overwritten on the line pattern 52 from the corrected writing start position. The amount (length of the line) of the line pattern 52 protruding from the solid pattern 51 differs depending on the degree of the pattern shift amount.
The light detection sensor detects the sensor intensity of the reflected light determined based on the length of the protruding line pattern 52.
[0059]
FIG. 11 is a diagram illustrating the relationship between the pattern shift amount and the output of the light detection sensor according to the second embodiment of the present invention.
In the graph of FIG. 11, the horizontal axis and the vertical axis correspond to the pattern shift amount and the sensor output as parameters, respectively (I ₀ Indicates a baseline). FIG. 11 plots points indicating sensor outputs (sensor strengths) at the respective pattern shift amounts (−3, −2, −1, 0, +1, +2, +3) illustrated in FIG. The intersection of the line drawn in accordance with the point indicating the sensor strength is the amount of deviation of the surface of the polygon mirror 11 from the reference, and this is fed back to the pixel clock and the writing start position is determined by the means described with reference to FIG. Is changed and the intersection is corrected so as to shift to the point where the pattern shift amount is 0 in FIG. 11, the correction for each surface of the polygon mirror 11 and the correction for each color by each photoconductor 13 can be performed.
[0060]
As a result, even in an image forming apparatus using a plurality of photoconductors 13, the writing positions are aligned on the surfaces of the respective polygon mirrors 11 and the photoconductors 13. Can be formed.
[0061]
In the present embodiment, the above-described calculation processing of the correction amount of the writing start position may be performed by the program processing by the CPU of the control unit 21. In this case, the program for performing the calculation process of the correction amount of the writing position may be stored in a storage area such as a ROM in the image forming apparatus.
[0062]
FIG. 14 is a flowchart illustrating a flow of a main scanning start position correcting operation using a test pattern by an image forming apparatus including a plurality of photoconductors 13 according to the second embodiment of the present invention. Hereinafter, the correction operation of the main scanning start position using the test pattern by the image forming apparatus including a plurality of photoconductors according to the present embodiment will be described with reference to FIG.
[0063]
First, the photodetector 14 detects a direct writing position on a reference photoconductor (a photoconductor that forms an image with toner of a reference color) (step S501).
[0064]
Next, after the detected variation for each surface of the polygon mirror 11 is stored in the storage unit 22 (for example, a RAM, a register, or the like), the phase change unit 24 changes the phase of the pixel clock, and the (Step S502).
[0065]
Next, a test pattern as shown in FIG. 10 is formed on each photoconductor 13 and transferred to an intermediate medium (step S503).
[0066]
Next, the light detection sensor reads the test pattern formed on the intermediate medium, and the control unit 21 determines the write start position of each photoconductor 13 based on the read value (sensor strength) and the pattern shift amount. The shift amount is calculated (step S504).
[0067]
Next, the phase change unit 24 changes the phase of the pixel clock in all the photoconductors other than the reference photoconductor so that the writing position is moved and corrected by the shift amount calculated by the control unit 21. Perform (Step S505).
Thus, the operation of correcting the writing start position when the image forming apparatus has a plurality of photoconductors is completed.
[0068]
As described above, according to the present embodiment, even in an image forming apparatus that uses a plurality of photoconductors and forms a color image to be overlaid on each color, it is possible to form a high-quality image with no shift in the writing start position. It becomes possible.
[0069]
Further, according to the present embodiment, by using the test pattern, the writing position adjustment for each polygon mirror and the color for each photoreceptor are performed only by feedback from the test pattern to the reference plane directly detected and aligned by the photodetector. Can be performed at the same time. Also, since the photodetector used for direct detection only needs to be prepared for the reference color, the number of components required for adjusting the writing start position can be reduced. Therefore, it is possible to form a high-quality image with no shift in the writing start position by using simpler means and apparatus.
[0070]
<Third embodiment>
(Image forming apparatus with multiple light beams for each photoconductor)
The image forming apparatus according to the present embodiment can form an image at a higher speed by forming an image using a plurality of light beams in one scan. When an image is formed using a plurality of light beams, the angle of incidence, the point of incidence, etc. of the light beams from each light source 26 to the polygon mirror are different, and even if the same polygon mirror is used, the optical path is different. And a larger deviation of the writing start position occurs.
The image forming apparatus according to the present embodiment stores the variation for each surface of the polygon mirror for each of the plurality of light beams, and determines the writing position by incorporating a correction value corresponding to the variation for each surface, thereby obtaining a plurality of light sources. When scanning a plurality of lines at a time with the light beam consisting of 26, a high quality image is formed without deviation.
[0071]
In the image forming apparatus according to the first embodiment of the present invention, a latent image is written on one photoconductor by a light beam from one light source 26.
On the other hand, in the image forming apparatus according to the third embodiment of the present invention, a latent image is written on one photoconductor by light beams from a plurality of light sources 26. Hereinafter, unless otherwise specified, the configuration and operation in the present embodiment are the same as those in the first embodiment.
[0072]
When a plurality of light sources 26 are provided for one photoconductor, scanning of a plurality of lines is performed by one scanning. For example, if there are two light sources 26, two lines are scanned simultaneously (there may be a slight time difference).
[0073]
FIG. 12 is a flowchart illustrating a flow of a main scanning start position correcting operation performed by the image forming apparatus including the plurality of light sources 26 according to the third embodiment of the present invention. Hereinafter, the operation of correcting the main scanning start position by the image forming apparatus including a plurality of photoconductors according to the present embodiment will be described with reference to FIG.
[0074]
First, of all the light sources 26, all light sources 26 except one light source 26 serving as a reference (hereinafter, referred to as a reference light source 26) are turned off, and scanning is performed only by the reference light source 26. The photodetector 14 detects the writing start position of the reference light source 26 on each surface of the polygon mirror 11 (step S301). At this time, the detected variation in the reference light source 26 for each surface of the polygon mirror 11 is stored in the storage unit 22 (for example, a RAM, a register, or the like).
A writing position detected when the reference light source 26 emits a light beam to one surface of the polygon mirror 11 is defined as a writing position serving as a reference (hereinafter, a reference writing position). One surface of the polygon mirror 11 corresponding to the reference writing position is set as a reference surface. The reference surface may be a surface of which the count value of the polygon mirror counter 23 is “0” among the plurality of reflection surfaces of the polygon mirror 11.
[0075]
Next, the light source (reference light source) that was turned on earlier is turned off, and one of the light sources that have been turned off (light sources other than the reference light source) is turned on and scanning is performed. The photodetector 14 detects a writing start position of a light source other than the reference light source on each surface of the polygon mirror 11 (step S302). As described above, the detection process of the writing position in the light sources other than the reference light source is performed one light source at a time, and the photodetector 14 detects the writing positions in all the light sources 26. At this time, the detected variation due to each surface of the polygon mirror 11 in each light source 26 is stored in the storage unit 22 (for example, a RAM, a register, or the like).
[0076]
Next, the phase of the pixel clock for controlling the light beam emission timing in each period of each light source 26 is changed by the phase changing process of the pixel clock by the phase changing unit 24, and the phase of all the light sources 26 except the reference writing position is changed. The writing position is matched with the reference writing position to align the writing position (step S303).
[0077]
In this manner, even when the number of the light sources 26 for irradiating the photosensitive member with the light beam is plural, it is possible to form a high-quality image with no deviation in the writing start position.
[0078]
As described above, according to the present embodiment, the image forming apparatus forms a high-quality image with no shift in the writing start position in an image formed at a higher speed on the photoconductor using a plurality of light beams. It becomes possible.
[0079]
<Fourth embodiment>
(Image forming apparatus with multiple photoconductors and multiple light beams)
The image forming apparatus according to the present embodiment is an image forming apparatus that superimposes a single-color image on a plurality of photoconductors that are faster in color by using light beams from a plurality of light sources. By storing the variation for each mirror surface and incorporating the correction value corresponding to the variation for each surface to determine the writing position, the writing position shifts when scanning multiple lines at once with light beams from multiple light sources. And a high-quality color image is formed by superimposing images formed by a plurality of photoconductors.
[0080]
Further, the image forming apparatus according to the present embodiment is an image forming apparatus using a plurality of photoconductors and a plurality of light beams, and corrects a writing position of a light beam from the plurality of light sources 26 for each photoconductor, Further, the writing position is corrected for each photoconductor, that is, for each color. In the present embodiment, the correction device and the correction unit can be simplified by simultaneously performing the two-stage correction.
[0081]
In the image forming apparatus according to the second embodiment of the present invention, a latent image is written on a plurality of photosensitive members by a light beam from one light source 26.
On the other hand, the image forming apparatus according to the fourth embodiment of the present invention writes latent images on a plurality of photoconductors using light beams from a plurality of light sources 26. Hereinafter, unless otherwise specified, the configuration and operation in this embodiment are the same as those in the second embodiment.
[0082]
FIG. 13 is a flowchart illustrating a flow of a main scanning start position correcting operation performed by the image forming apparatus including the plurality of light sources 26 and the plurality of photosensitive members according to the fourth embodiment of the present invention. Hereinafter, the operation of correcting the main scanning start position by the image forming apparatus including a plurality of photoconductors according to the present embodiment will be described with reference to FIG.
[0083]
First, of all the light sources 26, all light sources except one light source serving as a reference (hereinafter, referred to as a reference light source) are turned off, and scanning is performed using only the reference light source. The photodetector 14 detects the writing start position of the reference light source on each surface of the polygon mirror 11 (step S401).
At this time, the detected variation of the reference light source depending on the surface of the polygon mirror 11 is stored in the storage unit 22 (for example, a RAM, a register, or the like).
A writing position detected when the reference light source emits a light beam to one surface of the polygon mirror 11 is defined as a writing position serving as a reference (hereinafter, a reference writing position). One surface of the polygon mirror 11 corresponding to the reference writing position is set as a reference surface. The reference surface may be a surface of which the count value of the polygon mirror counter 23 is “0” among the plurality of reflection surfaces of the polygon mirror 11. The above operation is performed for each photoconductor.
[0084]
Next, the light source (reference light source) that was turned on earlier is turned off, and one of the light sources that have been turned off (light sources other than the reference light source) is turned on and scanning is performed. The photodetector 14 detects a writing start position of a light source other than the reference light source on each surface of the polygon mirror 11 (step S402).
As described above, the detection process of the writing position in the light sources other than the reference light source is performed one light source at a time, and the photodetector 14 detects the writing positions in all the light sources 26. At this time, the detected variation in each light source 26 depending on the surface of the polygon mirror 11 is stored in the storage unit 22 (for example, a RAM, a register, or the like). The above operation is performed for all photoconductors.
[0085]
Next, the phase of the pixel clock for controlling the light beam emission timing in each period of each light source 26 is changed by the phase changing process of the pixel clock by the phase changing unit 24, and the phase of all the light sources 26 except the reference writing position is changed. The writing position is matched with the reference writing position to align the writing position (step S403). The above operation is performed for each photoconductor.
[0086]
When the writing position alignment process for each photoconductor is completed (step S404), the writing position between the photoconductors 13 is aligned by the phase changing process of the pixel clock by the phase changing unit 24 (step S405).
[0087]
In this way, the writing start position is detected by the photodetector 14 for all combinations of the surfaces of the photoconductor 13, the polygon mirror 11, and the light sources 26, and the position is corrected by the phase changing process by the phase changing unit 24.
[0088]
(Method of Forming Test Pattern and Simultaneously Aligning Writing Start for Each Surface, Photoconductor, and Light Source 26)
When the image forming apparatus has a plurality of photoconductors 13 and a plurality of light sources 26, as in the second embodiment, the write start on each photoconductor is corrected by feeding back the shift amount of the write start position from the test pattern. The position may be corrected.
[0089]
FIG. 15 is a flowchart illustrating a flow of an operation of correcting a main scanning start position using a test pattern by an image forming apparatus including a plurality of photoconductors 13 according to the fourth embodiment of the present invention. Hereinafter, the correction operation of the main scanning start position using the test pattern by the image forming apparatus including a plurality of photoconductors according to the present embodiment will be described with reference to FIG.
[0090]
First, of all the light sources 26, all light sources except one light source serving as a reference (hereinafter, referred to as a reference light source) are turned off, and scanning is performed using only the reference light source. The light detector 14 emits a light beam to the reference surface of the polygon mirror 11 and, when scanning one photoconductor (reference photoconductor), detects a writing start position by the reference light source (step S601). At this time, the detected writing position on the reference plane of the reference light source is stored in the storage unit 22 (for example, a RAM, a register, or the like).
The reference surface may be one of the plurality of reflection surfaces of the polygon mirror 11 and may be a surface with the count value of the polygon mirror counter 23 being “0”.
A write start position detected when the reference light source emits a light beam to the reference surface of the polygon mirror 11 is defined as a reference write position.
[0091]
Next, the light detector 14 emits a light beam to each surface other than the reference surface, and detects a writing position by the reference light source 26 when scanning the reference photoconductor (step S602). At this time, the variation due to each surface of the polygon mirror 11 when the detected reference light source scans the reference photoconductor is stored in the storage unit 22 (for example, a RAM, a register, or the like).
This operation is repeated when a light source other than the reference light source emits a light beam to the reference photoconductor.
[0092]
Next, the writing position of each light source 26 on the reference photoconductor is aligned with the reference writing position by the phase changing process of the pixel clock by the phase changing unit 24 (step S603).
[0093]
Next, a test pattern as shown in FIG. 10 is formed on each photoconductor 13 and transferred to an intermediate medium (step S604).
[0094]
Next, the light detection sensor reads the test pattern formed on the intermediate medium, and the control unit 21 writes the test pattern for each reflection surface of the polygon mirror 11 based on the read value (sensor strength) and the pattern shift amount. The shift amount of the start position is calculated for each photoconductor (step S605).
[0095]
Next, the phase change unit 24 changes the phase of the pixel clock in all the photoconductors other than the reference photoconductor so that the writing position is moved and corrected by the shift amount calculated by the control unit 21. Perform (step S606).
Thus, the operation of correcting the writing start position in the case where the image forming apparatus has the plurality of photoconductors and the light sources 26 ends.
[0096]
In this manner, a plurality of light beams are applied to each of the plurality of photosensitive members by using the test pattern of FIG. The correction of the writing position to be written and the writing position of each photoconductor (for each color) to be superimposed on each color are simultaneously performed.
[0097]
As described above, according to the present embodiment, a plurality of light beams are used to scan a plurality of photoconductors in a single scan for several lines, and these images are overlapped over each color. In the image, it is possible to form a high-quality image with no shift in the writing start position.
[0098]
Further, according to the present embodiment, by using the test pattern as a feedback, a writing start position to be written to each of the plurality of photoconductors by using a plurality of light beams and a photoconductor (for each color) to be superimposed over each color. The writing position can be corrected at the same time, and the number of components can be reduced. Therefore, using a simpler means and apparatus, it is possible to form a high-quality image with no shift in the writing start position at a high speed.
[0099]
The above embodiment is an example of a preferred embodiment of the present invention, and the embodiment of the present invention is not limited to this, and may be variously modified and implemented without departing from the gist of the present invention. Becomes possible.
[0100]
【The invention's effect】
As described above, according to the present invention, it is possible to easily correct the variation of the scanning start position due to the light beam reflected between the reflecting surfaces constituting the rotary polygon mirror.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a diagram illustrating a configuration of an image forming apparatus according to a first embodiment of the present invention.
FIG. 2 is a diagram illustrating a configuration of a control system of the image forming apparatus according to the first embodiment of the present invention.
FIG. 3 is a timing chart of signals output according to rotation of the polygon mirror according to the first embodiment of the present invention.
FIG. 4 is a diagram illustrating a waveform of a light beam for one main scanning period detected by a photodetector according to the first embodiment of the present invention.
FIG. 5 is a diagram illustrating a configuration of an image forming apparatus according to a modified example of the first embodiment of the present invention.
FIG. 6 is a timing chart illustrating a relationship between a pixel clock and a pixel clock after a phase change according to the first embodiment of the present invention.
FIG. 7 is a diagram showing an original clock (oclk) and pixel clocks (pixel clocks 1 to 6) on each surface (here, six surfaces) of the polygon mirror 11 in the first embodiment of the present invention.
FIG. 8 is a flowchart illustrating a flow of a main scanning start position correcting operation performed by the image forming apparatus including one photoconductor in the first embodiment of the present invention.
FIG. 9 is a flowchart illustrating a flow of a main scanning start position correcting operation performed by an image forming apparatus including a plurality of photoconductors according to the second embodiment of the present invention.
FIG. 10 is a diagram illustrating a test pattern formed by an image forming apparatus according to a second embodiment of the present invention.
FIG. 11 is a diagram illustrating a relationship between a pattern shift amount and an output of a light detection sensor according to the second embodiment of the present invention.
FIG. 12 is a flowchart illustrating a flow of a main scanning start position correcting operation performed by an image forming apparatus including a plurality of light sources according to the third embodiment of the present invention.
FIG. 13 is a flowchart illustrating a flow of a main scanning start position correcting operation performed by an image forming apparatus including a plurality of light sources and a plurality of photoconductors according to a fourth embodiment of the present invention.
FIG. 14 is a flowchart illustrating a flow of an operation of correcting a main scanning start position using a test pattern in an image forming apparatus including a plurality of photoconductors according to the second embodiment of the present invention.
FIG. 15 is a flowchart illustrating a flow of an operation of correcting a main scanning start position using a test pattern in an image forming apparatus including a plurality of photoconductors according to a fourth embodiment of the present invention.
[Explanation of symbols]
1-6 pixel clock
10 Light beam scanning device
11 Polygon mirror
12 Imaging lens
13 Photoconductor
14 Photodetector
15a, 15b Light detection plate
16 Half mirror
17 Polygon motor
18 Hall element
21 Control unit
22 Memory
23 Polygon mirror counter
24 Phase change unit
25 Light source driver
26 light source
51 Solid Pattern
52 line pattern

Claims

The light beam emitted by turning on the light source is deflected by one of the plurality of reflection surfaces of the rotary polygon mirror to scan the medium to be scanned moving in the sub-scanning direction in the main scanning direction orthogonal to the sub-scanning direction. An image forming apparatus,
Start position detection means for detecting a scan start position in the main scanning direction on each reflection surface in the rotary polygon mirror;
Storage means for storing information of the scanning start position on each of the detected reflection surfaces,
When a light beam is detected just before the scanning start position of each reflection surface on the light beam scanning path, a synchronization detection unit that outputs a synchronization detection signal,
In synchronization with the synchronization detection signal, while generating a pixel clock for controlling the lighting timing of the light source,
The pixel clock is controlled so that one of the plurality of reflecting surfaces is caused to coincide with the scanning starting position on the other reflecting surface based on the difference in the scanning starting position between the respective reflecting surfaces stored in the storage means. Phase changing means for changing the phase of
An image forming apparatus comprising:

A light beam emitted by turning on a light source is deflected by one of a plurality of reflection surfaces of a rotary polygon mirror to scan a medium to be scanned moving in two or more sub-scanning directions in a main scanning direction orthogonal to the sub-scanning direction. An image forming apparatus that scans in a direction, visualizes the latent images obtained on the two or more scanned media by the scanning, transfers these visible images onto transfer paper, and fixes and outputs the images. ,
Start position detection means for detecting a scan start position in the main scanning direction on each reflection surface of the rotating polygon mirror for each of the scanned media;
Storage means for storing information on the scanning start position on each of the detected reflection surfaces for each of the scanned media,
When a light beam is detected just before the scanning start position of each reflection surface on the light beam scanning path, a synchronization detection unit that outputs a synchronization detection signal,
In synchronization with the synchronization detection signal, while generating a pixel clock for controlling the lighting timing of the light source,
When the light beam deflected by one of the plurality of reflecting surfaces scans one of the two or more scanning target media based on the scanning start position stored in the storage unit. A phase change unit that changes the phase of the pixel clock so as to match the other scan start positions with the scan start position in,
An image forming apparatus comprising:

Transfer means for transferring the latent image scanned on each of the scanned media as a test pattern onto an intermediate medium,
The phase changing means,
Based on the scan start position stored in the storage unit, one of the two or more scan media has a scan start position on one of the plurality of reflection surfaces on another reflection surface. While changing the phase of the pixel clock so that they match,
The phase of the pixel clock is adjusted based on the difference in the transfer position of the test pattern in the main scanning direction between the respective scan target media so that the scan start position between the respective scan target media is matched for each reflection surface. 3. The image forming apparatus according to claim 2, wherein the image forming apparatus is changed.

A light beam emitted by turning on two or more light sources is deflected by one of a plurality of reflecting surfaces of a rotary polygon mirror, and a main scan orthogonal to the sub-scanning direction is performed on a medium to be scanned moving in the sub-scanning direction. An image forming apparatus that scans in a direction,
Start position detecting means for detecting a scanning start position in the main scanning direction on each reflecting surface of the rotary polygon mirror for each light source;
Storage means for storing information of the scanning start position on each of the detected reflection surfaces for each of the light sources,
When a light beam is detected just before the scanning start position of each reflection surface on the light beam scanning path, a synchronization detection unit that outputs a synchronization detection signal,
In synchronization with the synchronization detection signal, while generating a pixel clock for controlling the lighting timing of the light source,
Based on the scan start position stored in the storage unit, the scan start position when one of the two or more light sources is emitted to one of the plurality of reflection surfaces is set to the other scan start position. Phase changing means for changing the phase of the pixel clock so as to match the position,
An image forming apparatus comprising:

At least two light sources are turned on to emit light to the medium to be scanned that moves in two or more sub-scanning directions, and the light is deflected by one of a plurality of reflecting surfaces of the rotary polygon mirror. An image forming apparatus that scans in a main scanning direction orthogonal to a scanning direction, visualizes latent images obtained on the medium to be scanned by the scanning, transfers these visible images onto transfer paper, and fixes and outputs the images. So,
A starting position detecting unit that detects a scanning start position in the main scanning direction on each reflection surface of the rotary polygon mirror, for each of the medium to be scanned and for each of the light sources;
Storage means for storing information of the detected scanning start position on each reflection surface, for each of the medium to be scanned and for each of the light sources,
When a light beam is detected just before the scanning start position of each reflection surface on the light beam scanning path, a synchronization detection unit that outputs a synchronization detection signal,
In synchronization with the synchronization detection signal, while generating a pixel clock for controlling the lighting timing of the light source,
Based on the scanning start position stored in the storage means, a scanning start position when one of the two or more light sources is emitted to one of the plurality of reflection surfaces, and another scanning start position The phase of the pixel clock is changed for each medium to be scanned so that
Phase changing means for changing the phase of the pixel clock so that each scanning start position between the two or more scan media coincides with each other;
An image forming apparatus comprising:

Transfer means for transferring the latent image scanned on each of the scanned media as a test pattern onto an intermediate medium,
The phase changing means,
The pixel clock is set to match the scanning start position on each of the reflecting surfaces and the light sources on one of the two or more scanning media based on the scanning start position stored in the storage unit. Change the phase of
The phase of the pixel clock is adjusted based on the difference in the transfer position of the test pattern in the main scanning direction between the respective scan target media so that the scan start position between the respective scan target media is matched for each reflection surface. 6. The image forming apparatus according to claim 5, wherein the image forming apparatus is changed.

The phase changing means,
The image forming apparatus according to any one of claims 1 to 6, wherein the phase is changed at least in a unit shorter than one cycle of the pixel clock.

The reflection surface on which the light beam is incident is specified based on the synchronization detection signal output for each main scan and the rotating polygon mirror signal output for each period of the rotating polygon mirror. The image forming apparatus according to any one of claims 1 to 7, further comprising a reflection surface identifying unit that outputs reflection surface identification information indicating the reflection surface.

The phase changing means,
9. The image forming apparatus according to claim 8, wherein the phase is changed based on the reflection surface specifying information output by the reflection surface identification unit and the scanning start position stored by the storage unit.