JP2006150696A - Image forming apparatus and method - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、画像形成装置、画像形成方法に関し、特に電子写真方式の画像形成装置等に関する。 The present invention relates to an image forming apparatus and an image forming method, and more particularly to an electrophotographic image forming apparatus and the like.
従来、画像形成装置は感光ドラムの感光面を一様に帯電する帯電装置、帯電された感光面に画像データに応じた静電潜像を形成する潜像形成装置、その静電潜像を現像する現像装置、および、現像された潜像を記録紙に転写する転写装置を備えており、感光ドラムを回転させながら画像形成処理を行っている。 Conventionally, an image forming apparatus is a charging device that uniformly charges the photosensitive surface of a photosensitive drum, a latent image forming device that forms an electrostatic latent image according to image data on the charged photosensitive surface, and develops the electrostatic latent image. And a transfer device that transfers the developed latent image onto a recording sheet, and image forming processing is performed while rotating the photosensitive drum.
また、潜像形成装置は、画像データに基づいて変調された光ビームを、例えばポリゴンミラーを回転させることにより主走査方向に偏光し、fθレンズ等の光学レンズにより補正を加えて感光ドラムに照射することにより、感光ドラムの感光面に静電潜像を形成するように構成されている。 In addition, the latent image forming apparatus polarizes the light beam modulated based on the image data in the main scanning direction by rotating, for example, a polygon mirror, and irradiates the photosensitive drum with correction by an optical lens such as an fθ lens. By doing so, an electrostatic latent image is formed on the photosensitive surface of the photosensitive drum.
この際、通常、ポリゴンミラーは一定の角速度で回転されるのに対し、ポリゴンミラーと感光ドラムの光路長は、主走査方向の中央部では最短となり、両端部へ行くに従って次第に長くなっていくため、感光ドラム上での主走査速度が変化してしまう。そこで、fθレンズを用いて、この主走査速度の変化を補正し、主走査速度が一定になるようにしている。 At this time, the polygon mirror is normally rotated at a constant angular velocity, whereas the optical path length of the polygon mirror and the photosensitive drum is the shortest in the central portion in the main scanning direction and gradually becomes longer toward both ends. The main scanning speed on the photosensitive drum will change. Therefore, an fθ lens is used to correct the change in the main scanning speed so that the main scanning speed becomes constant.
しかしながら、光ビームの走査光学系で用いるfθレンズ等のレンズとしてプラスチックレンズを用いた場合、感光温度の変化や機内温度の変化によりプラスチックレンズの形状や屈折率が変化する。このような光学系の倍率誤差により、1画素1画素が大きく、又は小さくなり、その結果として主走査1ラインの長さが所定の長さと異なってしまうという主走査倍率の誤差が発生し、高品位の画像が得られなくなる。 However, when a plastic lens is used as a lens such as an fθ lens used in a scanning optical system for a light beam, the shape and refractive index of the plastic lens change due to changes in photosensitive temperature and in-machine temperature. Due to such magnification error of the optical system, one pixel per pixel becomes larger or smaller, and as a result, a main scanning magnification error that the length of one main scanning line differs from a predetermined length occurs . A quality image cannot be obtained.
この他にも、書き込みクロック信号の誤差、光ビーム光源の波長差、部品の取り付け精度、感光体と光走査装置の位置ズレ、ポリゴンミラーの各面精度のバラツキなどによっても、主走査倍率の誤差が発生する。 In addition to this, errors in the main scanning magnification are also caused by errors in the write clock signal, wavelength difference of the light beam light source, component mounting accuracy, positional deviation between the photoconductor and optical scanning device, and variations in the accuracy of each surface of the polygon mirror. Will occur.
この主走査倍率の誤差は、画像データに基づいて変調されたレーザビームによる画像の書き出し位置のばらつきを招いたり、複数のレーザビーム、感光ドラム等を用いて画像を形成するカラー複写機などにおいては色ズレを招いたりし、画質劣化の要因となる。 This error in the main scanning magnification causes variations in the image writing position by a laser beam modulated based on the image data, or in a color copying machine that forms an image using a plurality of laser beams, photosensitive drums, etc. This may cause color misalignment and cause image quality degradation.
このような問題に対処したものとして、2つの光検出器から得られる信号を利用して走査時間を検出し、検出された走査時間と予め求めておいた基準走査時間とのズレ量を求め、そのズレ量に応じて走査光学系を構成するレンズの少なくとも1つを移動させることにより、主走査時間を調整する走査光学装置が提案されている(特許文献1参照)。 As a countermeasure to such a problem, the scanning time is detected using signals obtained from the two photodetectors, and the amount of deviation between the detected scanning time and the reference scanning time obtained in advance is obtained, There has been proposed a scanning optical device that adjusts the main scanning time by moving at least one of the lenses constituting the scanning optical system in accordance with the amount of deviation (see Patent Document 1).
また、主走査線上の2点間のレーザビームを検出し、検出される2点間のレーザビームの偏向速度が一定になるようにポリゴンモータを制御することにより、主走査倍率を自動的に補正する画像形成装置が提案されている(特許文献2参照)。 The main scanning magnification is automatically corrected by detecting the laser beam between two points on the main scanning line and controlling the polygon motor so that the deflection speed of the laser beam between the two detected points is constant. An image forming apparatus has been proposed (see Patent Document 2).
さらに、複数のレーザビームのそれぞれについて、主走査ラインの少なくとも2箇所でレーザビームを検知し、1箇所目と2箇所目でレーザビームを検知する間の所定のクロック信号をカウントし、そのカウント数に応じて、レーザビームの画像書き込み変調周波数を補正し、さらに複数のレーザビームの同期位置から画像書き込みまでのタイミングを補正する提案もなされている(特許文献3参照)。
しかしながら、特許文献1〜3では、主走査倍率を高精度に調整するためには、2点間のレーザビーム走査時間を高精度に測定する必要がある。
However, in
2点間のレーザビーム走査時間を高精度に測定するためには、測定に用いるクロック信号の周波数を高くすればよいが、高周波数のクロック信号を用いると、2点間のレーザビーム走査時間のカウント値のビット数が大きくなり、それに伴い測定回路の規模も大きくなって、測定回路内のフリップフロップ間で同期が取れなくなるなど、誤動作を招く可能性が高くなるという問題が発生する。 In order to measure the laser beam scanning time between two points with high accuracy, the frequency of the clock signal used for the measurement may be increased. However, if a high-frequency clock signal is used, the laser beam scanning time between the two points can be measured. As the number of bits of the count value increases, the size of the measurement circuit increases accordingly, and there is a problem that there is a high possibility of causing malfunctions, such as failure to synchronize between flip-flops in the measurement circuit.
また、精度のよい部品を用いて精度の高い回路設計を行えば高い周波数で安定した動作を得られるが、それにも限度があり、コストも高くなる。 In addition, stable circuit operation can be obtained at a high frequency by designing a circuit with high accuracy using high-accuracy components, but there is a limit to this and the cost is also increased.
そこで、本発明は、2点間の光ビーム主走査時間を安価な構成で高精度に測定し得る画像形成装置、画像形成方法を提供することを目的とする。 Therefore, an object of the present invention is to provide an image forming apparatus and an image forming method capable of measuring the light beam main scanning time between two points with a low cost and high accuracy.
上記目的を達成するため、本発明は、画像データに基づいて変調された光ビームを主走査方向に偏光させながら感光体上に照射することにより、感光体上に静電潜像を形成する画像形成装置であって、基準クロック信号を生成する第1の生成手段と、前記基準クロック信号に基づいて該基準クロック信号よりも周波数の高いサブクロック信号を生成する第2の生成手段と、前記光ビームの主走査ライン上の2点間の走査時間を前記基準クロック信号とサブクロック信号を用いて測定する測定手段とを有し、前記測定手段は、前記基準クロック信号の1周期より短い走査時間の成分を前記サブクロック信号を用いて測定するように構成されている。 In order to achieve the above object, the present invention provides an image for forming an electrostatic latent image on a photoconductor by irradiating the photoconductor with a light beam modulated based on image data being polarized in the main scanning direction. A first generation unit that generates a reference clock signal; a second generation unit that generates a sub-clock signal having a frequency higher than that of the reference clock signal based on the reference clock signal; Measuring means for measuring a scanning time between two points on the main scanning line of the beam by using the reference clock signal and the sub clock signal, and the measuring means has a scanning time shorter than one period of the reference clock signal. Are measured using the sub-clock signal.
本発明によれば、既存の基準クロック信号と、この基準クロック信号に基づいて生成され、当該基準クロック信号より周波数の高いサブクロック信号とを用いて光ビームの主走査ライン上の2点間の走査時間を測定すると共に、基準クロック信号の1周期より短い走査時間の成分はサブクロック信号を用いて測定することにより、2点間の光ビーム主走査時間を安価な構成で高精度に測定し得る画像形成装置、画像形成方法を提供することが可能となる。 According to the present invention, an existing reference clock signal and a sub-clock signal generated based on the reference clock signal and having a frequency higher than that of the reference clock signal are used to connect two points on the main scanning line of the light beam. By measuring the scanning time and measuring the scanning time component shorter than one cycle of the reference clock signal using the sub clock signal, the optical beam main scanning time between the two points can be measured with high accuracy with an inexpensive configuration. It is possible to provide an obtained image forming apparatus and an image forming method.
以下、本発明を実施するための最良の形態を図面に基づいて説明する。 Hereinafter, the best mode for carrying out the present invention will be described with reference to the drawings.
[第1の実施の形態]
図1は、本発明の第1の実施の形態に係る画像形成装置の露光走査系の概略構成を示す図である。
[First Embodiment]
FIG. 1 is a diagram showing a schematic configuration of an exposure scanning system of the image forming apparatus according to the first embodiment of the present invention.
図1において、半導体レーザ1から出射されたレーザビームaは、ポリゴンミラー2により偏向され、fθレンズ3や図示しない光学レンズ群により光学的な補正が施されて、感光ドラム4上で露光走査される。この際、fθレンズ3は、レーザビームaが感光ドラム4上を等速で露光走査するように光学的な補正を行う。
In FIG. 1, a laser beam a emitted from a
このような露光走査により、感光ドラム4の感光面に静電潜像が形成される。その後、図示しないユニット群により現像、転写、定着のプロセスを経てプリント画像が形成される。
By such exposure scanning, an electrostatic latent image is formed on the photosensitive surface of the
カウント装置7は、レーザビームaがBD(ビームディテクト)センサ5を通過する際に検知される第1のBD信号bが入力された時間から、レーザビームaがBDセンサ6を通過する際に検知される第2のBD信号cが入力されるまでの時間を測定する。
The
この時間測定においては、基準クロック生成装置8から出力される画像クロック信号d(基準クロック信号)と、この画像クロック信号dの周波数を16逓倍した周波数のPWM変調用のPWMクロック信号e(逓倍クロック生成装置9により出力される)を用いることにより、画像クロック信号dで測定不可能な走査時間の成分をPWMクロック信号eで測定する。
In this time measurement, the image clock signal d (reference clock signal) output from the
換言すれば、基準クロック信号dの1周期以上の長い走査時間の成分は、基準クロック信号dをカウントすることにより測定し、基準クロック信号dの1周期より短い走査時間の成分は、PWM変調用のクロック信号eをカウントすることにより測定する。 In other words, a component having a scanning time longer than one cycle of the reference clock signal d is measured by counting the reference clock signal d, and a component having a scanning time shorter than one cycle of the reference clock signal d is used for PWM modulation. This is measured by counting the clock signal e.
カウント装置7によりカウントされたカウント値f(すなわち、2つのBDセンサ5,6間のレーザビーム走査時間)は、記憶装置10に記憶され、レーザ駆動制御装置11に出力される。レーザ駆動制御装置11は、入力された画像データhに基づいてパルス幅変調(PWM)されたレーザビームaを出射するように半導体レーザ1を駆動制御する。
The count value f counted by the counting device 7 (that is, the laser beam scanning time between the two
この際、レーザ駆動制御装置11は、2つのBDセンサ5,6間のレーザビーム走査時間を用いて主走査倍率を補正し、所定のタイミングで画像信号i(例えば、画像データhをPWM変調した信号)を半導体レーザ1に出力する。なお、レーザ駆動制御装置11が2つのBDセンサ5,6間のレーザビーム走査速度を用いて主走査倍率を補正する際の補正方式としては、特許文献1〜3等に開示された補正方式を採用することができる。
At this time, the laser
図2は、図1に示した基準クロック生成装置8、逓倍クロック生成装置9、及びカウント装置7の回路図、すなわち、2点間のレーザビーム走査時間を測定する測定回路を示す図である。
FIG. 2 is a circuit diagram of the reference
図2において、発振器100は、画像クロック信号dを生成する発振器であり、図1の基準クロック生成装置8に相当する。また、PLL回路101は、PWMクロック信号(16逓倍クロック信号)eを生成する回路であり、図1の逓倍クロック生成装置9に相当する。また、図2の他の部分は、図1のカウント装置7に相当するものである。
In FIG. 2, an
なお、発振器100からの画像クロック信号dは、PLL回路101、Dフリップフロップ1000、14bitカウンタ104、1ショットパルス生成回路103に供給される他、図1のレーザ駆動制御装置11中の不図示のPWM回路、ビデオデータ生成回路などにも供給される。また、PLL回路101は、発振器100からの画像クロック信号dの周波数を16逓倍し、16逓倍クロック信号としてDフリップフロップ1000〜1015、Dフリップフロップ102,108に供給すると共に、不図示のPWM回路にもPWMクロック信号eとして供給する。
The image clock signal d from the
Dフリップフロップ102は、第1のBDセンサ5の出力信号BD1(第1のBD信号bに相当)を同期信号として動作を安定化すべく設けられ、Dフリップフロップ108は、第2のBDセンサ6の出力信号BD2(第2のBD信号cに相当)を同期信号として動作を安定化すべく設けられている。OR論理回路109は、Dフリップフロップ102,108からの2つの同期BD信号を1つに纏めて出力する。1ショットパルス生成回路103は、OR論理回路109からの同期BD信号を受けて、画像クロック信号dの1周期分に相当する1ショットパルスを生成し、ラッチ信号としてDフリップフロップ1200〜1215と、14bitラッチ回路16に供給する。
The D flip-
14bitカウンタ104は、発振器100からの画像クロック信号dをエンドレスでカウントし、そのカウント値を14bitラッチ回路105に出力する。14bitラッチ回路105のゲート入力端子は、OR論理回路109の出力端子に接続されており、14bitラッチ回路105は、OR論理回路109からの同期BD信号がLowの場合に、14bitカウンタ104からの画像クロック信号dのカウント値をラッチすることとなる。
The 14-
14bitラッチ回路105によりラッチされた画像クロック信号dのカウント値は、14bitラッチ回路106に供給される。14bitラッチ回路106のゲート入力端子は、1ショットパルス生成回路103の出力端子に接続されており、14bitラッチ回路106は、同期BD信号の1周期分(すなわち、1主走査期間)の画像クロック信号dの整数カウント値を保持することとなる。
The count value of the image clock signal d latched by the 14-
発振器100の出力端子は、Dフリップフロップ1000の入力端子に接続されており、Dフリップフロップ1000の出力端子は、Dフリップフロップ1001の入力端子に接続され、同様の態様で順次、Dフリップフロップ1002〜1015に接続されている。また、Dフリップフロップ1000〜1015のクロック入力端子には、PLL回路101の出力端子が接続されており、Dフリップフロップ1000〜1015は、PLL回路101からの16逓倍クロック信号eの立ち下がりで、順次、画像クロック信号dを次段のDフリップフロップに出力していく。
The output terminal of the
また、Dフリップフロップ1000〜1015の出力信号は、それぞれラッチ回路1100〜1115に供給される。ラッチ回路1100〜1115のゲート入力端子は、OR論理回路109の出力端子に接続されているため、ラッチ回路1100〜1115は、OR論理回路109からの同期BD信号がLowの場合にラッチ動作を行って、Dフリップフロップ1100〜1115の状態を保持することとなる。
The output signals of the D flip-
ラッチ回路1100〜1115の出力端子は、さらにラッチ回路1200〜1215の入力端子に接続され、ラッチ回路1200〜1215のゲート入力端子は、1ショットパルス生成回路103の出力端子に接続されている。従って、ラッチ回路1200〜1215には、画像クロック信号dの周波数を16逓倍した周波数のクロック信号eで遅延された画像クロック信号dの状態が、1ショットパルス生成回路103から他方の同期BD(ラッチ信号)が入力されるまで保持されることとなる。
The output terminals of the
次に、ラッチ回路1200〜1215の出力信号は、ANDゲート回路1300〜1315を介して、16bitの信号(in0〜in15)として演算回路107に入力される。演算回路107は、ANDゲート回路1300〜1315からの16bitの出力信号(1画素に対応する信号)を、1/16画素に対応する4bitの信号に変換して出力する。すなわち、演算回路107は、ラッチ回路1100〜1115によりラッチされた1/16画素カウント値(状態)を4ビットのカウント値に変換して出力する。
Next, the output signals of the
この1/16画素カウント動作を図4、図5に基づいて説明する。図4において、Q0〜Q15は、Dフリップフロップ1000〜1015の出力信号である。このDフリップフロップ1000〜1015の出力信号は、画像クロック信号dの周期を1/16した周期ずつ、画像クロック信号dを順次遅延させたクロック信号として、順次、ラッチ回路1100〜1115、ラッチ回路1200〜1215によりラッチされる。
This 1/16 pixel count operation will be described with reference to FIGS. In FIG. 4, Q0 to Q15 are output signals of the D flip-
図5は、演算回路107による上記の入出力変換状況を示している。図5において、Q0〜Q15はDフリップフロップ1000〜1015の出力信号、in0〜in15は、ANDゲート回路1300〜1315の出力信号を示しており、A0〜A3は、演算回路107から出力される4ビットのカウント値である。演算回路107は、in0〜in15の入力信号の中のHighのbitに基づいて、A0〜A3の出力値(4ビットのカウント値)を図5のように決定する。
FIG. 5 shows the above input / output conversion state by the
そして、図2、図3に示すように、14bitラッチ回路106の出力信号を2つのBDセンサ5,6間の主走査時間のカウント値の上位bitとし、演算回路107の出力信号を当該カウント値の下位bitとして、記憶装置10に記憶する。
As shown in FIGS. 2 and 3, the output signal of the 14-
本実施の形態は、このようにして、画像クロック信号dの16倍の分解能で2つのBDセンサ5,6間の主走査時間を高精度に測定しているが、この測定に使用される画像クロック信号d、この画像クロック信号dの周波数を16逓倍した周波数のクロック信号eは、共に、既存のクロック信号であり、新たに生成したものではないので、安価に構成することが可能となる。
In this embodiment, the main scanning time between the two
また、14bitカウンタ104は、エンドレスでカウント動作を行っているため、レーザビームaが第1のBDセンサ5から第2のBDセンサ6の間を走査したときの走査時間に対応するカウント値と、レーザビームaが第2のBDセンサ6を通過した後、第1のBDセンサ5に達するまでの非走査時間に対応するカウント値の2つのカウント値が出力されるが、記憶装置10には、図示しない選択手段により、上記の走査時間に対応するカウント値だけが格納される。
Further, since the 14-
例えば、レーザビームaが第1のBDセンサ5を通過したときのカウント値が0(H)であり、次にレーザビームaが第2のBDセンサ6を通過したときのカウント値が2B729(H)であるとすると、記憶装置10に格納されるカウント値は、2B729(H)−0(H)=2B729(H)で2B729(H)となる。また、レーザビームaが第1のBDセンサ5を通過したときのカウント値が2B729(H)であり、第2のBDセンサ6を通過したときのカウント値が16E48(H)である場合は、後者のカウント値から前者のカウント値を同様に減ずると、その結果は「0」以下となるため、後者のカウント値に40000(H)を加えることにより、40000(H)+16E48(H)−2B729(H)=2B71F(H)として、2B71F(H)が記憶装置10に格納される。
For example, the count value when the laser beam a passes through the
以上の動作を繰り返すことにより、画像クロック信号dよりも高い分解能で2つのBDセンサ5,6間をレーザビームaが走査する時間を測定することができる。
By repeating the above operation, it is possible to measure the time during which the laser beam a scans between the two
また、本測定回路は、画像クロック信号dでカウント動作を行うブロック(時間成分)と、画像クロック信号dの16逓倍の周波数のクロック信号eでカウント動作を行うブロック(時間成分)に分割されているが、単純に、画像クロック信号dの16逓倍の周波数のクロック信号eだけでBDセンサ5,6間のレーザビーム走査時間をカウントした場合でも同様な効果は得られる。
The measurement circuit is divided into a block (time component) that performs a counting operation with the image clock signal d and a block (time component) that performs a counting operation with a clock signal e having a
しかし、第1の実施の形態のように、画像クロック信号dで動作するブロックと、画像クロック信号dの16逓倍の周波数のクロック信号eで動作するブロックを分け、高周波で駆動するブロックをなるべく小さくすることにより、カウント動作の誤作動を防止し、信頼性を高めて高精度に2点間の走査時間を測定することが可能となる。
However, as in the first embodiment, the block that operates with the image clock signal d and the block that operates with the clock signal e having a
[第2の実施の形態]
図6は、本発明の第2の実施の形態に係る画像形成装置の露光走査系の概略構成を示す図であり、図1に示した第1の実施の形態に係る露光走査系と同一の構成要素等については、同一の符号で示し、説明を省略する。
[Second Embodiment]
FIG. 6 is a diagram showing a schematic configuration of the exposure scanning system of the image forming apparatus according to the second embodiment of the present invention, which is the same as the exposure scanning system according to the first embodiment shown in FIG. Constituent elements and the like are denoted by the same reference numerals and description thereof is omitted.
図6に示した遅延クロック生成装置20は、画像クロック信号dを遅延させたクロック信号kを生成する。このクロック信号kは、画像クロック信号dと同じ周波数で位相をずらしたクロック信号である。
The delay
図7は、図6に示した基準クロック生成装置8、遅延クロック生成装置20、及びカウント装置7の回路図、すなわち、2点間のレーザビーム走査時間を測定する測定回路を示す図である。なお、図7においても、図2と同一の構成要素等については、同一の符号で示し、適宜説明を省略する。
FIG. 7 is a circuit diagram of the reference
図7において、発振器100は、画像クロック信号dを生成する発振器であり、図6の基準クロック生成装置8に相当する。また、NOTゲート200、ANDゲート203、及びゲート回路2000〜2015は、後述するようにリング発振回路(リングカウンタ)を構成しており、図6の遅延クロック生成装置20に相当する。また、図7の他の部分は、図6のカウント装置7に相当するものである。
In FIG. 7, an
発振器100からの画像クロック信号dは、1ショットパルス生成回路103に供給されると共に、レーザ駆動制御装置11中の不図示のPWM回路、ビデオデータ生成回路などにも供給される。
The image clock signal d from the
OR論理回路204は、第1のBDセンサ5の出力信号BD1(第1のBD信号bに相当)と第2のBDセンサ6の出力信号BD2(第2のBD信号cに相当)を1つに纏めてマルチプレクサ202に出力する。基準BD信号生成回路201は、予め決められた周期の擬似BD信号を生成し、基準BD信号としてマルチプレクサ202に出力する。このマルチプレクサ202は、この基準BD信号、OR論理回路204からのBD信号の何れか1つを選択して出力する。マルチプレクサ202の出力信号は、NOTゲート200を介してANDゲート203に供給されると共に、ラッチ回路1100〜1115、1ショットパルス生成回路103、及び14bitラッチ回路105にも供給される。
The OR
1ショットパルス生成回路103は、マルチプレクサ202からのBD信号を受けて、画像クロック信号dの1周期分に相当する1ショットパルスを生成し、ラッチ信号としてDフリップフロップ1200〜1215と、14bitラッチ回路106に供給する。
The one-shot
ANDゲート203の出力端子は、遅延素子であるゲート回路2000の入力端子に接続されている。ゲート回路2000の出力端子は、ゲート回路2001の入力端子に接続され、同様の態様で順次、ゲート回路2002〜2015に接続されている。ゲート回路2015の出力端子は、ANDゲート203の入力端子に接続されている。この構成において、NOTゲート200、ANDゲート203、及びゲート回路2000〜2015は、リング発振回路を構成しており、マルチプレクサ202の出力がHighの場合に発振動作を行う。
The output terminal of the AND
ANDゲート203の出力端子は、14bitカウンタ104のクロック入力端子にも接続されている。また、ゲート回路2000〜2015の出力信号は、それぞれラッチ回路1100〜1115に入力される。他は図3と同様である。
The output terminal of the AND
このような構成の下で、マルチプレクサ202がBD信号(A入力)を選択している場合においてBD信号がHighの期間は、上記のリング発振回路が発振動作を行い、その発振出力信号(ANDゲート203の出力信号:カウントクロック信号)を14bitカウンタ104がカウントする。このANDゲート203の出力信号(カウントクロック信号)は、前述のクロック信号kに相当する信号であり、画像クロック信号dを遅延させたものであるが、その周波数は、画像クロック信号dとは異なったものとなる。
Under such a configuration, when the
すなわち、リング発振回路から出力される信号の1周期は、(ANDゲート203及びゲート回路2000〜2015それぞれの素子の出力遅延時間の合計+信号が前段から後段に入力されるまでの遅延時間の合計)×2となり、すなわち、リング発振回路の2周期分の時間になる。詳細に説明すると、マルチプレクサ202からの出力がLowのとき、ANDゲート203は常にLowを出力する。ここで、マルチプレクサ202の出力がHighになるとANDゲート203の出力もHighになり、順にゲート回路2000→2001→2002→・・・とHighになっていく。そして、ゲート回路2015の出力がHighになるとANDゲート203の出力はLowとなり、順にゲート回路2000→2001→・・・とLowになっていく。このような信号変化が繰り返されることにより、ANDゲート203からの出力(カウントクロック信号)は、リング発振回路の2周期分を1周期とするクロック信号となる。
That is, one cycle of the signal output from the ring oscillation circuit is (the sum of the output delay times of the elements of the AND
また、上記のように、ゲート素子の遅延時間の合計がカウントクロック信号の周波数となるため、ゲート素子のバラツキや温度によりカウントクロック信号の周波数が変化してしまう。そこで、この周波数変化に対応するため、基準BD信号生成回路201を設けている。すなわち、基準BD信号生成回路201は、常に同じ周期の基準BD信号を出力する。この基準BD信号をリング発振回路でカウントした値と、OR論理回路204からのBD信号をリング発振回路でカウントした値を比較することで、環境変化等に左右されない走査時間の絶対時間を求めることができる。
Further, as described above, since the total delay time of the gate elements becomes the frequency of the count clock signal, the frequency of the count clock signal changes depending on the variation and temperature of the gate elements. Therefore, a reference BD
なお、基準BD信号生成回路201からの基準BD信号のカウントと、OR論理回路204からのBD信号のカウントは、温度などの要因によるリング発振回路の遅延時間変化がほとんど無視できるくらいの間隔でカウントする必要がある。
Note that the count of the reference BD signal from the reference BD
また、上記のように、ANDゲート203からの出力(カウントクロック信号)は,リング発振回路の2周期分を1周期とするクロック信号となるため、ゲート回路2000〜2015の出力信号は、図4に示したQ0〜Q15のクロックの周期を2倍したものとなる。
Further, as described above, since the output (count clock signal) from the AND
マルチプレクサ202から次のBD信号が入力されると、14bitラッチ回路105、ラッチ回路1100〜1115がラッチ動作を行い、それぞれ14bitカウンタのカウント値、ゲート回路2000〜2015の出力信号を保持する。
When the next BD signal is input from the
14bitラッチ回路105、ラッチ回路1100〜1115に保持されたカウント値、出力信号は、1ショットパルス生成回路103からのラッチ信号により、それぞれ次段の14bitラッチ回路106、ラッチ回路1200〜1215にラッチされ、BD信号の1周期分保持される。以上の動作のタイミングチャートを図8に示す。
The count value and the output signal held in the 14-
ゲート回路2000〜2015の遅延時間は、第1の実施の形態におけるクロック信号eの周期より短いため、第2の実施の形態では、第1の実施の形態よりも2つのBDセンサ5,6間をレーザビームaが走査する時間を高精度に測定することができる。
Since the delay time of the
また、ゲート回路2000〜2015の遅延時間は、環境変化や製品ばらつきなどにより一定値に定まらないが、走査時間測定の前又は後で、基準BD生成回路201にて生成された基準BD信号を用いて上記の2点間の走査時間を測定し、この走査時間に基づいて第1,2のBDセンサ5,6からのBD信号を用いて測定された走査時間を補正することにより、環境変化等に左右されない絶対時間の測定が可能となる。
Further, the delay time of the
なお、本発明は、上記実施の形態に限定されることなく、例えば、fθレンズを用いることなく、ポリゴンミラーの回転速度を制御することにより走査速度を一定にする場合にも適用することが可能である。 The present invention is not limited to the above embodiment, and can be applied to a case where the scanning speed is made constant by controlling the rotational speed of the polygon mirror without using, for example, an fθ lens. It is.
1…半導体レーザ、2…ポリゴンミラー、4…感光ドラム、5…第1のBDセンサ、6…第2のBDセンサ、7…カウント装置、8…基準クロック生成装置、9…逓倍クロック生成装置、11…レーザ駆動制御装置、20…遅延クロック生成装置
DESCRIPTION OF
Claims (14)
基準クロック信号を生成する第1の生成手段と、
前記基準クロック信号に基づいて該基準クロック信号よりも周波数の高いサブクロック信号を生成する第2の生成手段と、
前記光ビームの主走査ライン上の2点間の走査時間を前記基準クロック信号とサブクロック信号を用いて測定する測定手段とを有し、
前記測定手段は、前記基準クロック信号の1周期より短い走査時間の成分を前記サブクロック信号を用いて測定することを特徴とする画像形成装置。 An image forming apparatus that forms an electrostatic latent image on a photoconductor by irradiating the photoconductor with a light beam modulated based on image data while polarizing the light beam in the main scanning direction.
First generating means for generating a reference clock signal;
Second generating means for generating a sub clock signal having a frequency higher than that of the reference clock signal based on the reference clock signal;
Measuring means for measuring a scanning time between two points on the main scanning line of the light beam by using the reference clock signal and the sub clock signal;
The image forming apparatus, wherein the measuring unit measures a component of a scanning time shorter than one cycle of the reference clock signal by using the sub clock signal.
前記測定手段は、前記光ビームが前記第1の検知手段で検知された後、前記第2の検知手段で検知されるまでの走査時間を、前記基準クロック信号とサブクロック信号を用いて測定することを特徴とする請求項1に記載の画像形成装置。 First detection means for detecting the light beam traveling at a predetermined position on the main scanning line, and second detecting means for detecting the light beam traveling at a position downstream of the predetermined position on the main scanning line. Detecting means,
The measuring unit measures a scanning time from when the light beam is detected by the first detecting unit to when it is detected by the second detecting unit, using the reference clock signal and the sub clock signal. The image forming apparatus according to claim 1.
基準クロック信号を生成する第1の生成工程と、
前記基準クロック信号に基づいて該基準クロック信号よりも周波数の高いサブクロック信号を生成する第2の生成工程と、
前記光ビームの主走査ライン上の2点間の走査時間を前記基準クロック信号とサブクロック信号を用いて測定する測定工程とを有し、
前記測定工程は、前記基準クロック信号の1周期より短い走査時間の成分を前記サブクロック信号を用いて測定することを特徴とする画像形成方法。 An image forming method for forming an electrostatic latent image on a photoconductor by irradiating the photoconductor with a light beam modulated based on image data being polarized in the main scanning direction,
A first generating step for generating a reference clock signal;
A second generation step of generating a sub clock signal having a frequency higher than that of the reference clock signal based on the reference clock signal;
Measuring a scanning time between two points on the main scanning line of the light beam using the reference clock signal and the sub clock signal,
The image forming method according to claim 1, wherein the measuring step measures a component of a scanning time shorter than one cycle of the reference clock signal by using the sub clock signal.
前記測定工程は、前記光ビームが前記第1の検知工程で検知された後、前記第2の検知工程で検知されるまでの走査時間を、前記基準クロック信号とサブクロック信号を用いて測定することを特徴とする請求項8に記載の画像形成方法。 A first detecting step for detecting the light beam traveling at a predetermined position on the main scanning line; and a second detecting step for detecting the light beam traveling at a position downstream of the predetermined position on the main scanning line. And a detection process of
The measuring step measures a scanning time from when the light beam is detected by the first detecting step to when it is detected by the second detecting step, using the reference clock signal and the sub clock signal. The image forming method according to claim 8.
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