JP2006248179A - 光書き込み装置、画像形成装置、光書き込み方法、コンピュータプログラム及び記録媒体 - Google Patents

Abstract

【課題】同期検知確保動作を行う開始タイミングによって、動作開始直後に本来の同期検知確保動作が行えなくなった場合においても、正常な動作に推移させることができるようにする。
【解決手段】電源投入直後、計４ｃｈを同時強制点灯し、各ｃｈの同期検知信号を発生させる。最も先行する１ｃｈ目が最も後ろの同期検知信号Ｓ１を自分の同期検知信号と認識して、同期検知タイミングからＬ１の距離にて同期確保用の強制点灯開始する。同期信号入力が３回であることを認識して、１ｃｈの強制点灯位置をＬ１からＬＤ間距離減じた距離Ｌ２へ変更する。１個前の同期信号Ｓ２を自分に対応した信号と認識し、さらに、１個前の同期信号Ｓ３を自分に対応した信号と認識し、他のＬＤの同期信号でなく、１ｃｈが点灯させて得た同期信号Ｓ４を確保する。Ｌ２の距離での点灯開始なので、過剰に前から点灯動作を実施する。同期信号が４回入ってきたことを認識して、正常状態に復帰させる。
【選択図】図５

Description

本発明は画像情報をデジタル処理して画像編集を行い、像形成手段により転写紙上に複数色の像形成を行うための光書き込み装置およびこの光書き込み装置を備えた画像形成装置、並びに前記光書き込み装置で実行される光書き込み方法、この方法を実施するためのコンピュータプログラム及びこのコンピュータプログラムを記憶した記憶媒体に関する。

光書き込み装置を用いたデジタル複写機やプリンタなどの画像形成装置においては、プリントスピードの高速化、画像の高画質化に伴い、レーザ光源としてＬＤ（レーザダイオード）を複数配置することにより対応している。この場合、主走査方向にずらして配置されたＬＤの、各々に対応した同期検知信号の確保を行って主走査の書出位置の制御を行っているが、同期信号を発生させる受光素子を複数ビームで共用していることから、複数ビームで書き込みを行う場合、個々のビームの分離動作が必要となる。このような分離動作を行う発明として例えば特許文献１に開示された発明が公知である。この発明は、複数ある半導体レーザを点灯させ、同期検知信号が入力されたら、順次、次のレーザーの点灯へと移行し、ビームを分離するようにしたものである。
特開２００４―１０１６５６公報

ところで、同期検知信号の分離動作において、任意のビーム以外のビームが点灯している時に、任意のビームに対応する同期信号の確保動作を行う場合、動作開始のタイミングによっては、本来のタイミングとは別のタイミングで同期確保動作を行ってしまう場合がある。この状態を回避するには、前記特許文献１記載の発明のように１ｃｈずつ点灯動作を行って、次のｃｈへの切替は、前のｃｈの動作が定常状態になったことを確認した後に実施する必要があり、その結果、立ち上げ動作に余計な時間を要してしまっている。

本発明は、このような従来技術の実情に鑑みてなされたもので、その目的は、同期検知確保動作を行う開始タイミングによって、動作開始直後に本来の同期検知確保動作が行えなくなった場合においても、正常な動作に推移させることができるようにすることにある。

前記目的を達成するため、第１の手段は、複数の半導体レーザを駆動させて光書き込みを行う光書き込み装置において、レーザ光源から発したレーザ光の一部を検出する受光素子と、前記受光素子の検知出力に基づいて同期信号を出力する同期検知手段と、前記レーザ光の発光位置を変化させる制御手段とを備え、前記制御手段によって変化させた発光位置に基づいて同期検知手段による同期検知位置を設定することを特徴とする。

第２の手段は、第１の手段において、前記半導体レーザが複数個主走査方向にずらして配置され、前記制御手段は、先行する半導体レーザに対する同期検知信号を得るための点灯開始を、複数存在する前記半導体レーザのうち隣接する半導体レーザの主走査方向の距離以上手前から実行し、該当する同期検知信号確保後に、同期検知信号を得るための点灯位置を受光素子に近づけることを特徴とする。

第３の手段は、第２の手段において、同期検知信号確保動作に異常が認められた場合、前記制御手段は、先行する半導体レーザの駆動開始位置を一旦、複数存在する前記半導体レーザのうち隣接する半導体レーザの主走査方向の距離以上手前から行うことを特徴とする。

第４の手段は、第１ないし第３のいずれかの手段に係る光書き込み装置を画像形成装置が備えていることを特徴とする。

第５の手段は、複数の半導体レーザを駆動させて光書き込みを行う光書き込み装置に使用される同期検知方法において、同期検知信号確保動作の過渡期に強制点灯信号と分離用ゲート信号を随時変化させ、所望の同期検知信号の確保迄、動作を推移させることを特徴とする。

第６の手段は、第５の手段において、所望の同期検知信号の確保前に、所望の同期検知信号を受信したとき、一旦、当該所望の同期検知信号受信した位置から隣接する半導体レーザの主走査方向距離手前から半導体レーザを駆動し、再度所望の同期検知信号を受信したとき、当該位置の同期検知信号を所望の同期検知信号として確保することを特徴とする。

第７の手段は、電源投入直後、複数の半導体レーザを同時強制点灯し、各ｃｈの同期検知信号を発生させる第１の工程と、主走査方向の走査が最も先行する１ｃｈ目が最も後ろの同期検知信号を自分の同期検知信号と認識して、同期検知タイミングから次の同期検知信号の１ｃｈ目が最も後の同期検知信号を発生する距離で同期確保用の強制点灯開始する第２の工程と、同期信号入力が（総チャンネル数−１）回であることを認識して、１ｃｈの強制点灯位置を前記第２の工程における距離から半導体レーザの主走査間の距離を減じた距離に変更する第３の工程と、前記第２の工程と第３の工程を繰り返し、他の半導体レーザの同期信号でなく、１ｃｈが点灯させて得た同期信号を確保する第４の工程と、前記第４の工程で得た同期信号より前から半導体レーザを点灯させる第５の工程と、第５の工程で同期信号が前記総チャンネル数入力されたことを認識し、前記第４の工程で確保した１ｃｈ目の同期信号を正常な同期信号に設定する第６の工程とを備えた同期検知方法を特徴とする。

第８の手段は、コンピュータにダウンロードされて実行され、同期検知を行うコンピュータプログラムにおいて、電源投入直後、複数の半導体レーザを同時強制点灯し、各ｃｈの同期検知信号を発生させる第１の手順と、主走査方向の走査が最も先行する１ｃｈ目が最も後ろの同期検知信号を自分の同期検知信号と認識して、同期検知タイミングから次の同期検知信号の１ｃｈ目が最も後の同期検知信号を発生する距離で同期確保用の強制点灯開始する第２の手順と、同期信号入力が（総チャンネル数−１）回であることを認識して、１ｃｈの強制点灯位置を前記第２の手順における距離から半導体レーザの主走査間の距離を減じた距離に変更する第３の手順と、前記第２の手順と第３の手順を繰り返し、他の半導体レーザの同期信号でなく、１ｃｈが点灯させて得た同期信号を確保する第４の手順と、前記第４の手順で得た同期信号より前から半導体レーザを点灯させる第５の手順と、第５の手順で同期信号が前記総チャンネル数入力されたことを認識し、前記第４の手順で確保した１ｃｈ目の同期信号を正常な同期信号に設定する第６の手順とを備えていることを特徴とする。

第９の手段は、第８の手段に係るコンピュータプログラムがコンピュータによって読み込まれ、実行可能に記録媒体に記録されていることを特徴とする。

本発明によれば、発光位置を変化させて同期位置を検知し、検知位置を設定するので、同期検知確保動作を行う開始タイミングによって、動作開始直後に本来の同期検知確保動作が行えなくなった場合においても、正常な動作に推移させることができる。

以下、本発明の実施形態について図面を参照して説明する。

図１は、本発明の実施形態に係る画像形成装置としてのデジタルカラー複写機の全体構成を示す概略構成図である。同図において、デジタルカラー複写機は自動原稿送り装置（ＡＤＦ）１００と画像読み取り部２００と画像形成部３００から構成され、ＡＤＦ１００により画像読み取り位置に搬送された原稿を画像読み取り部２００で読み取り、読み取られた画像データを画像形成部３００に転送し、記録媒体に可視画像を形成する。

画像読み取り部２００では、露光ランプ２０１により照射された原稿ガラス２０８上の原稿から反射光が、３枚のミラー群２０２によりレンズ２０３に導かれ、ＣＣＤセンサ２０４の結像面に結像する。露光ランプ２０１と第１ミラーはスキャナモータ２０９により矢印の方向へ倍率に応じた速度Ｖでスキャンすることにより原稿ガラス２０８上の原稿を全面にわたって走査する。露光ランプ２０１の位置はスキャナホームセンサ２１０とホーム位置からの移動量（モータのステップ数）により算出され、制御される。ＣＣＤセンサ２０４に入射した原稿の反射光はセンサ内で電気信号に変換され画像処理回路２０５により電気信号のアナログ処理、Ａ／Ｄ変換、デジタル画像処理が行なわれた後、画像形成部３００へ送られる。なお、符号２１１はシェーディング補正のための基準白板である。

タンデム構成の画像形成部３００では、画像読み取り部２００から送られてきた画像データが、シアン（Ｃ）、マゼンタ（Ｍ）、イエロー（Ｙ）、ブラック（Ｋ）の印字用データに変換され、各色の画像書き込み制御部（図示せず）に送られる。各色の画像書き込み制御部は、送られてきた画像データの電気信号に応じてレーザを発光させて、その光をポリゴンミラー３０１により１次元走査し、各色の画像形成ユニット３０２ｃ、３０２ｍ、３０２ｙ、３０２ｋ内の感光体を露光する。画像形成ユニット３０２ｃ、３０２ｍ、３０２ｙ、３０２ｋは、用紙搬送ベルト３０４の用紙搬送方向に沿って縦に１列に並んで配置され、各画像形成ユニット内部には感光体を中心に電子写真プロセスを行なうために必要なエレメントが配置されている。Ｃ，Ｍ，Ｙ，Ｋ用の各感光体が時計周りに回転することにより各画像形成プロセスが連続的に行なわれる。これらの画像形成に必要な画像形成ユニットは各プロセスごとに一体化され、画像形成ユニット内の感光体上の潜像は各色現像器により現像される。感光体上のトナー像は用紙搬送ベルト３０４に沿って上述の各感光体と対向して設置された転写チャージャ３０３ｃ、３０３ｍ、３０３ｙ、３０３ｋにより用紙搬送ベルト３０４上の用紙に転写される。

転写紙は、給紙カセット群３１０ａ、３１０ｂ、３１０ｃと、各給紙カセット３１０ａ、３１０ｂ、３１０ｃに取付けられている給紙ローラ３１２とからなり、各給紙カセット３１０ａ、３１０ｂ、３１０ｃ毎に設けられた前記給紙ローラ３１２によって縦搬送部へ供給される。縦搬送路へ供給された用紙は搬送ローラー対３１３により用紙搬送ベルト３０４へ送られ、レジストセンサ３０６により用紙の搬送タイミングを画像データにあわせた後、各画像形成ユニットへ供給される。トナー像を転写された転写紙は定着ローラによりトナーを定着され、排紙センサ３０４および排紙ローラ３０７を経て俳紙トレイへ排出される。用紙搬送ベルト３０４はベルト退避ローラ３０５の挙動により、Ｃ，Ｍ，Ｙの各イメージングユニットから退避でき、用紙搬送ベルト３０４と感光体が非接触状態にできる。そこで、モノクロ画像形成時にはＣ，Ｍ，Ｙの各イメージングユニットの駆動を停止できるため、感光体や周辺プロセスの摩耗を削減できる。

図２および図３は図１のデジタルカラー複写機の画像書き込み光学系の詳細を示す図である。この画像書き込み光学系では、１つのポリゴンミラー３０１で４色分のレーザービームを振り、感光体に各色の画像を書き込む。本実施形態では、ポリゴンミラー３０１を共通に用いて２つのＬＤを備えたＬＤユニット３５０（３５０Ｋ，３５０Ｙ，３５０Ｍ，３５０Ｃ）を４個有し、計８本のレーザービームを振り分けている。図２（ｂ）に示すように、上下２段のミラー面３ｕ、３ｄを持つポリゴンミラー３０１と、図２（ａ）に示すように前記ポリゴンミラー３０１にビームを指向させるミラー２５０を用い、ポリゴンミラー３０１を中心としてＡ側とＢ側に振り分ける。そして、シアン（Ｃ）、マゼンタ（Ｍ）、イエロー（Ｙ）、ブラック（Ｋ）用からなる４色分の計４本の光ビームによって、各色毎に設けられた感光体上をそれぞれ走査する。

各色のビームは、図３の画像書き込み光学系の斜視図にも示すようにポリゴンミラー３０１によって偏向され、図示しないｆθレンズを通り、折り返しミラー２５０ａ，２５０ｂ，２５０ｃによりそれぞれに感光体に向けられ投射される。このような構成において、各色の画像間に色ズレが生じない状態で画像を書き込みむために走査ライン上に設けた基準位置から所定のレジストを各色毎に設定する。レジストの基準位置は同期検知器がビームを検出する位置とする。そこで、Ａ側、Ｂ側それぞれ主走査方向における書き込み先端位置よりも手前に同期検知器２５１を計４個設ける。同期検知器２５１はビームが入射した時にそれぞれ同期検知信号を発生する。

図４は本実施形態に係るデジタルカラー複写機の概略構成を示すブロック構成図である。これらの図において、デジタルカラー複写機は、画像読取部２００、画像形成部３００、ＣＰＵ４０５、ＲＯＭ４０６、ＲＡＭ４０７、画像メモリ４０８および操作部４１１から基本的に構成されている。

原稿画像を読み取る画像読み取り部２００は、読み取った画像の画像信号を色分解し、Ａ／Ｄ変換してオフセット補正、シェーディング補正、画素位置補正を行うＶＰＵ４００と画像処理を行うＩＰＵ４０１からなる。画像形成部３００は、プリンタ部の制御を行う書き込み制御ＡＳＩＣ４０２、半導体レーザの制御を行うＬＤ制御部４０３、ドラム上に静電潜像データの結像を行うＬＤ群４０４とからなる。

ＣＰＵ４０５は装置全体の制御を司り、ＲＯＭ４０６にはＣＰＵ４０５が実行する制御プログラムが格納されている。ＲＡＭ４０７は制御プログラムが一時的に使用することにより、ＣＰＵ４０５のワークエリアとして機能し、画像メモリ４０８は読み取った画像の画像情報を記憶する。また、各装置間のデータのやりとりを行う内部システムバス４０９、システムバスとＩＰＵ間のインターフェースを行うＩ／Ｆ部４１０、ユーザが指示を与える操作部４１１等により構成されている。

画像読み取り部２００によって、シアン（Ｃ）、マゼンタ（Ｍ）、イエロー（Ｙ）、ブラック（Ｋ）の印字用データに色分解された画像データは、書き込み制御ＡＳＩＣ４０２によって、画像形成に必要な情報（ＡＰＣ制御、画素カウント、Ｐセンサパターン作成等）が付与された後、ＬＤ点灯データとして、ＬＤ制御部４０３に供給され、これに基づいてＬＤ群４０４からＬＤ発光が実施される。

書き込み制御ＡＳＩＣ４０２による同期信号の確保動作としては、各ｃｈ毎に点灯動作を行った際に、返される同期信号をそのｃｈの同期信号と判断して、その内部主走査カウンタのクリア信号（ラインクリア信号）を生成し、主走査制御においては、この主走査カウンタを参照することにより書き込み制御を行うというものである。

図５は、本実施形態における動作タイミングを示すタイミングチャートである。本実施形態においては、図３に示したように１主走査動作につき、２ｃｈ×２色、計４回の同期検知信号が入力される。なお、以下の動作は図５に付した（１）〜（９）の番号に対応している。

（１）電源投入直後、計４ｃｈを同時強制点灯し、ＬＤのパワー調整を行い、各ｃｈの同期検知信号を発生させる。
（２）主走査方向の走査が最も先行する１ｃｈ目が最も後ろの同期検知信号Ｓ１を自分の同期検知信号と認識して、同期検知タイミングからＬ１の距離にて同期確保用の強制点灯開始すると同時にラインクリア信号ＬＣ１を生成する。
（３）同期信号入力が３回（ＳＧ１，ＳＧ２，ＳＧ３）であることを認識して、１ｃｈの強制点灯位置をＬ２へ変更する。
このとき、
Ｌ２＜Ｌ１−ＬＤ間距離 ・・・（ａ）
となる。なお、ＬＤ間距離は図５ではＬＨ１である。
（４）点灯位置が前記距離ＬＨ１だけ前になったことにより、１個前の同期信号Ｓ２を自分に対応した信号と認識して動作する。
（５）更に、１個前の同期信号Ｓ３を自分に対応した信号と認識して動作する。
（６）他のＬＤの同期信号でなく、１ｃｈが点灯させて得た同期信号Ｓ４を確保する。
（７）Ｌ２の距離での点灯開始なので、過剰に前から点灯動作を実施する。
（８）同期信号が４回入ってきたことを認識して、正常状態に復帰させる。
（９）正常状態に復帰したら強制点灯位置をＬ１に戻す。
なお、ＬＤ間距離ＬＨ１については、別途システムにあわせた設定が任意で可能である。

また、図５に示した例では、１個前の同期信号にかかるように強制点灯位置を前にずらしているが、３個前の同期信号にかかるように強制点灯位置を更に前に設定することもできる。このように設定すると、復帰に要する時間を短縮することができる。

以上のように本実施形態によれば、先行ＬＤに対する同期検知信号を得るための点灯開始を、複数存在するのＬＤの主走査距離以上手前から行い、該当する同期検知信号確保後に、同期検知信号を得るための点灯位置を受光素子に近づける動作を行うことができるので、同期検知確保動作を行う開始タイミングによって、動作開始直後に本来の同期検知確保動作が行えなくなった場合においても、正常な動作に推移させることができる。また、前記推移動作を完了後においては、点灯位置を必要最小限に戻すことができる。

さらに、同期検知信号確保動作に異常が認められた場合は、先行ＬＤのＬＤ駆動開始位置を一旦、複数存在するのＬＤの主走査距離以上手前からに変更して実行するので、単発的に動作不良が発生した場合においても、最短時間で正常動作に復帰をさせることができる。

本発明の実施形態に係る画像形成装置としてのデジタルカラー複写機の全体構成を示す概略構成図である。 画像書き込み光学系の詳細を示す図である。 図２の書き込み光学系を簡易的に示す斜視図である。 複写機の概略構成を示すブロック図である。 本発明の実施形態における同期信号の確保動作を説明するためのタイミングチャートである。

符号の説明

２５１ 同期検知センサ
３００ 画像形成部
３０１ ポリゴンミラー
３５０Ｋ，Ｙ，Ｍ，Ｃ ＬＤユニット
４０２ 書き込み制御ＡＳＩＣ
４０３ ＬＤ制御部
４０４ ＬＤ部
４０５ ＣＰＵ

Claims (9)

1. 複数の半導体レーザを駆動させて光書き込みを行う光書き込み装置において、
   レーザ光源から発したレーザ光の一部を検出する受光素子と、
   前記受光素子の検知出力に基づいて同期信号を出力する同期検知手段と、
   前記レーザ光の発光位置を変化させる制御手段と、
   を備え、
   前記制御手段によって変化させた発光位置に基づいて同期検知手段による同期検知位置を設定することを特徴とする光書き込み装置。
2. 前記半導体レーザが複数個主走査方向にずらして配置され、
   前記制御手段は、先行する半導体レーザに対する同期検知信号を得るための点灯開始を、複数存在する前記半導体レーザのうち隣接する半導体レーザの主走査方向の距離以上手前から実行し、該当する同期検知信号確保後に、同期検知信号を得るための点灯位置を受光素子に近づけることを特徴とする請求項１の光書き込み装置。
3. 同期検知信号確保動作に異常が認められた場合、前記制御手段は、先行する半導体レーザの駆動開始位置を一旦、複数存在する前記半導体レーザのうち隣接する半導体レーザの主走査方向の距離以上手前から行うことを特徴とする請求項２記載の光書き込み装置。
4. 請求項１ないし３のいずれか１項に記載の光書き込み装置を備えていることを特徴とする画像形成装置。
5. 複数の半導体レーザを駆動させて光書き込みを行う光書き込み装置に使用される同期検知方法において、
   同期検知信号確保動作の過渡期に強制点灯信号と分離用ゲート信号を随時変化させ、所望の同期検知信号の確保迄、動作を推移させることを特徴とする同期検知方法。
6. 所望の同期検知信号の確保前に、所望の同期検知信号を受信したとき、一旦、当該所望の同期検知信号受信した位置から隣接する半導体レーザの主走査方向の距離以上手前から半導体レーザを駆動し、再度所望の同期検知信号を受信したとき、当該位置の同期検知信号を所望の同期検知信号として確保することを特徴とする請求項５記載の同期検知方法。
7. 電源投入直後、複数の半導体レーザを同時強制点灯し、各ｃｈの同期検知信号を発生させる第１の工程と、
   主走査方向の走査が最も先行する１ｃｈ目が最も後ろの同期検知信号を自分の同期検知信号と認識して、同期検知タイミングから次の同期検知信号の１ｃｈ目が最も後の同期検知信号を発生する距離で同期確保用の強制点灯開始する第２の工程と、
   同期信号入力が（総チャンネル数−１）回であることを認識して、１ｃｈの強制点灯位置を前記第２の工程における距離から半導体レーザの主走査間の距離を減じた距離に変更する第３の工程と、
   前記第２の工程と第３の工程を繰り返し、他の半導体レーザの同期信号でなく、１ｃｈが点灯させて得た同期信号を確保する第４の工程と、
   前記第４の工程で得た同期信号より前から半導体レーザを点灯させる第５の工程と、
   第５の工程で同期信号が前記総チャンネル数入力されたことを認識し、前記第４の工程で確保した１ｃｈ目の同期信号を正常な同期信号に設定する第６の工程と、
   を備えていることを特徴とする同期検知方法。
8. コンピュータにダウンロードされて実行され、同期検知を行うコンピュータプログラムにおいて、
   電源投入直後、複数の半導体レーザを同時強制点灯し、各ｃｈの同期検知信号を発生させる第１の手順と、
   主走査方向の走査が最も先行する１ｃｈ目が最も後ろの同期検知信号を自分の同期検知信号と認識して、同期検知タイミングから次の同期検知信号の１ｃｈ目が最も後の同期検知信号を発生する距離で同期確保用の強制点灯開始する第２の手順と、
   同期信号入力が（総チャンネル数−１）回であることを認識して、１ｃｈの強制点灯位置を前記第２の手順における距離から半導体レーザの主走査間の距離を減じた距離に変更する第３の手順と、
   前記第２の手順と第３の手順を繰り返し、他の半導体レーザの同期信号でなく、１ｃｈが点灯させて得た同期信号を確保する第４の手順と、
   前記第４の手順で得た同期信号より前から半導体レーザを点灯させる第５の手順と、
   第５の手順で同期信号が前記総チャンネル数入力されたことを認識し、前記第４の手順で確保した１ｃｈ目の同期信号を正常な同期信号に設定する第６の手順と、
   を備えていることを特徴とするコンピュータプログラム。
9. 請求項８記載のコンピュータプログラムがコンピュータによって読み込まれ、実行可能に記録されていることを特徴とする記録媒体。

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