JP2008225064A - 画素クロック生成装置および光走査装置および画像形成装置 - Google Patents

Abstract

【課題】 走査幅の補正や画素の位置ずれ補正などの画素に対する補正を行った場合に、画素クロックの周波数上昇を抑えることができ、画像データ生成部の誤動作を防ぐことが可能な画素クロック生成装置を提供する。
【解決手段】 本発明の画素クロック生成装置は、画素クロックの遷移タイミングを指示する位相データに基づいて、１クロックごとに周期を制御可能な画素クロックを生成するものであり、前記画素クロックに同期して増減用位相データをあらかじめ挿入しておく挿入手段１と、画素に対する所定の補正を行う場合に、あらかじめ挿入してある増減用位相データを削除するか、または、更に増減用位相データを追加する補正手段２とを備えている。
【選択図】 図１

Description

本発明は、画素クロック生成装置および光走査装置および画像形成装置に関する。

レーザプリンタ，デジタル複写機等の画像形成装置の一般的構成を図６に示す。図６において、半導体レーザユニット１００１から出射されたレーザ光は、回転するポリゴンミラー１００２によりスキャンされ、走査レンズ１００３を介して被走査媒体である感光体１００４上に光スポットを形成し、該感光体１００４を露光して静電潜像を形成する。このとき、１ライン毎に、フォトディテクタ１００５が走査ビームを検出する。位相同期回路１００９は、クロック生成回路１００８のクロックを入力し、フォトディテクタ１００５の出力信号に基づいて、１ライン毎、位相同期のとられた画像クロック（画素クロック）を生成して画像処理ユニット１００６とレーザ駆動回路１００７へ供給する。このようにして、半導体レーザユニット１００１は、画像処理ユニット１００６により生成された画像データと位相同期回路１００９により１ライン毎に位相が設定された画像クロックに従い、半導体レーザの発光時間をコントロールすることにより、被走査媒体１００４上の静電潜像をコントロールする。

このような走査光学系において、ポリゴンスキャナ等の偏向器の偏向反射面の回転軸からの距離のばらつきは、被走査面上を走査する光スポット（走査ビーム）の走査速度ムラを発生させる。この走査速度ムラは画像の揺らぎとなり画像品質の劣化となる。高品位の画質を要求する場合は走査ムラの補正を行う必要がある。

さらに、マルチビーム光学系の場合、各発光源の発振波長に差があると、走査レンズの色収差が補正されていない光学系の場合に露光位置ずれが発生し、各発光源に対応するスポットが被走査媒体上を走査する時の走査幅は、発光源ごとに差が生じてしまい、画像品質の劣化の要因になってしまうため、走査幅の補正を行う必要がある。

従来、走査ムラ等の補正を行う技術としては、例えば、特許文献１や特許文献２に記載のように、基本的に画素クロックの周波数を変化させて、走査線に沿った光スポット位置を制御する方法が知られている。

しかしながら、これら画素クロックの周波数を変化させる従来方式（周波数変調方式）は、一般に画素クロック制御部の構成が複雑であり、かつ、その複雑さは周波数変調幅が微小になるにつれて増大するため、きめ細かな制御ができないという問題がある。

そのため、特許文献３や特許文献４には、より簡単な構成で１クロックごとにその周期を制御可能な画素クロックを生成する方法が示されている。図７には、特許文献３や特許文献４に記載の仕方により生成される画素クロックが示されている。特許文献３や特許文献４に記載の仕方では、図７に示すように、位相データを画素クロックに同期して入力することにより、その位相データに対応して位相をシフトし、クロック幅を長くした画素クロックＰＣＬＫ、または、クロック幅を短くした画素クロックＰＣＬＫを生成することができる。図７の例では、位相データが「０１」の場合は、位相データが「００」の場合に比べて１／１６ＰＣＬＫ分クロック幅が長くなった画素クロックを生成し、位相データが「１１」の場合は、位相データが「００」の場合に比べて１／１６ＰＣＬＫ分クロック幅が短くなった画素クロックを生成している。そして、このような画素クロックを用いて走査幅の補正を行っている。すなわち、図７（ａ）は補正前の画素クロックであり、クロック幅Ｔ１で繰り返している。そして、走査幅が短い場合は、図７（ｂ）のように位相データ「０１」を与えることにより、クロック幅を長くし、補正を行う。走査幅が長い場合は、図７（ｃ）のように位相データ「１１」を与えることによりクロック幅を短くし、補正を行う。

特開平１１−１６７０８１号公報 特開２００１−２２８４１５号公報 特許第３５１２３９７号公報 特開２００３−３４１１２５号公報

しかしながら、上記画素クロックを用いて、走査幅の補正や画素の位置ずれ補正を行うときに、１／１６ＰＣＬＫ分クロック幅を短くすると、その瞬間画素クロックの周波数が上がったことになり、この画素クロックを用いて動作している画像データ生成部がその動作周波数に対応できず誤動作してしまうという問題がある。

本発明は、走査幅の補正や画素の位置ずれ補正などの画素に対する補正を行った場合に、画素クロックの周波数上昇を抑えることができ、画像データ生成部の誤動作を防ぐことが可能な画素クロック生成装置および光走査装置および画像形成装置を提供することを目的としている。

上記目的を達成するために、請求項１記載の発明は、画素クロックの遷移タイミングを指示する位相データに基づいて、１クロックごとに周期を制御可能な画素クロックを生成する画素クロック生成装置において、前記画素クロックに同期して増減用位相データをあらかじめ挿入しておく挿入手段と、画素に対する所定の補正を行う場合に、あらかじめ挿入してある増減用位相データを削除するか、または、更に増減用位相データを追加する補正手段とを備えていることを特徴としている。

また、請求項２記載の発明は、請求項１記載の画素クロック生成装置において、あらかじめ挿入する増減用位相データは、前記画素クロックの周期が長くなるデータであることを特徴としている。

また、請求項３記載の発明は、請求項１記載の画素クロック生成装置において、あらかじめ挿入する増減用位相データは、前記画素クロックの周期が短くなるデータであることを特徴としている。

また、請求項４記載の発明は、請求項１記載の画素クロック生成装置において、あらかじめ挿入する増減用位相データは、等間隔に挿入されることを特徴としている。

また、請求項５記載の発明は、請求項１記載の画素クロック生成装置において、あらかじめ挿入する増減用位相データは、前記画素クロックの周期が長くなるデータであり、等間隔に挿入されることを特徴としている。

また、請求項６記載の発明は、請求項１記載の画素クロック生成装置において、あらかじめ挿入する増減用位相データは、前記画素クロックの周期が短くなるデータであり、等間隔に挿入されることを特徴としている。

また、請求項７記載の発明は、光源から出力される光束を、偏向器により走査方向に沿って被走査媒体上を走査させる光走査装置において、画素クロックを生成する画素クロック生成装置に請求項１乃至請求項６のいずれか一個に記載の画素クロック生成装置が用いられることを特徴としている。

また、請求項８記載の発明は、請求項７記載の光走査装置を露光手段として用いて画像形成することを特徴とする画像形成装置である。

請求項１乃至請求項６記載の発明によれば、走査幅の補正や画素の位置ずれ補正などの画素に対する補正を行った場合に、画素クロックの周波数上昇を抑えることができ、画像データ生成部の誤動作を防ぐことができ、さらに、周波数上昇を抑えることができるので、省電力を図ることができる。

また、請求項７，請求項８記載の発明によれば、画素クロックを生成する画素クロック生成装置に請求項１乃至請求項６のいずれか一個に記載の画素クロック生成装置を用いるので、高品質の画像を得ることができるとともに、画像データ生成時の誤作動を防止することができる。

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。

図１は本発明の画素クロック生成装置の構成例を示す図である。図１を参照すると、本発明の画素クロック生成装置は、画素クロックの遷移タイミングを指示する位相データに基づいて、１クロックごとに周期を制御可能な画素クロックを生成するものであり、前記画素クロックに同期して増減用位相データをあらかじめ挿入しておく挿入手段１と、画素に対する所定の補正を行う場合に、あらかじめ挿入してある増減用位相データを削除するか、または、更に増減用位相データを追加する補正手段２とを備えている。

本発明の画素クロック生成装置による倍率補正，画素の位置ずれ補正を行うための画素クロックの制御方法について図２を用いて説明する。

図２（ａ）は倍率補正，画素の位置ずれ補正を行う前の画素クロックを示している。図
２の例では、図２（ａ）に示すように１クロックおきにあらかじめ位相データ「０１」を与えておき、クロック幅を１クロックおきに１／１６Ｔ２分だけ長くしておく。なお、位相データ「００」の時のクロック幅Ｔ２は、従来の補正方法による位相データが「００」のときの画素クロックのクロック幅をＴ１とした場合（図７を参照）、３２／３３Ｔ１となるようにする。

次に、倍率補正，画素の位置ずれ補正を行うためにクロック幅を長くする場合について説明する。この場合は、図２（ｂ）に示すように、図２（ａ）における位相データが「００」のところを位相データ「０１」にすることにより（増減用位相データを追加することにより）、そのクロック幅１／１６Ｔ２分長くして倍率補正、画素の位置ずれ補正を行う。

次に、倍率補正，画素の位置ずれ補正を行うためにクロック幅を短くする場合について説明する。この場合は、図２（ｃ）に示すように、図２（ａ）における位相データが「０１」のところを位相データ「００」にすることにより（増減用位相データを削除することにより）、そのクロック幅を１／１６Ｔ２分短くして倍率補正，画素の位置ずれ補正を行う。

以上のようにすることにより、本発明での画素クロックのもっとも短いクロック幅はＴ２（＝３２／３３Ｔ１）で、従来の方法の場合のもっとも短いクロック幅１５／１６Ｔ１よりも長いので、走査幅、あるいは画素の位置ずれ補正を行っても、画素クロックの周波数上昇を抑えることができ、画像データ生成部の誤動作を防ぐことができる。

図３は、本発明の画素クロック生成装置による倍率補正，画素の位置ずれ補正を行うための画素クロックの制御方法の他の仕方を説明するための図である。

図３（ａ）は倍率補正，画素の位置ずれ補正を行う前の画素クロックを示している。図３の例では、図３（ａ）に示すように１クロックおきにあらかじめ増減用位相データ「１１」を与えておき、クロック幅を１クロックおきに１／１６Ｔ３分だけ短くしておく。なお、位相データ「００」の時のクロック幅Ｔ３は、従来の補正方法による位相データが「００」のときの画素クロックのクロック幅をＴ１とした場合（図７を参照）、３２／３１Ｔ１となるようにする。

次に、倍率補正，画素の位置ずれ補正を行うためにクロック幅を長くする場合について説明する。この場合は、図３（ｂ）に示すように、図３（ａ）における位相データが「１１」のところを位相データ「００」にすることにより（増減用位相データを削除することにより）、そのクロック幅１／１６Ｔ３分長くして倍率補正，画素の位置ずれ補正を行う。

次に、倍率補正，画素の位置ずれ補正を行うためにクロック幅を短くする場合について説明する。この場合は、図３（ｃ）に示すように、図３（ａ）における位相データが「００」のところを位相データ「１１」にすることにより（増減用位相データを追加することにより）、そのクロック幅を１／１６Ｔ３分短くして倍率補正，画素の位置ずれ補正を行う。

以上のようにすることにより、本発明での画素クロックのもっとも短いクロック幅は１５／１６Ｔ３（＝３０／３１Ｔ１）で、従来の方法の場合のもっとも短いクロック幅１５／１６Ｔ１よりも長いので、走査幅、あるいは画素の位置ずれ補正を行っても、画素クロックの周波数上昇を抑えることができ、画像データ生成部の誤動作を防ぐことができる。

図２，図３の各例では、あらかじめ位相データを１クロックおきに入れているが、２クロックおき、または３クロックおきと挿入間隔を変えてもよい。また、挿入する場合は等間隔に入れるようにすることにより、濃度むらが目立たなくすることができる。

更に本発明は、上述したように周波数上昇を抑えることができるので、省電力を図ることができる。

図４は本発明の画素クロック生成装置を用いた光走査装置を示す図である。

図４において、光源ユニット８０１の背面には半導体レーザの制御を司る駆動回路及び画素クロック生成装置が形成されたプリント基板８０２が装着され、光軸と直交する光学ハウジングの壁面にスプリングにより当接され、調節ネジ８０３により傾きが合わせられ姿勢が保持される。尚、調節ネジ８０３はハウジング壁面に形成された突起部に螺合される。光学ハウジング内部には、シリンダレンズ８０５、ポリゴンミラーを回転するポリゴンモータ８０８、ｆθレンズ８０６、トロイダルレンズ、および折り返しミラー８０７が各々位置決めされ支持され、また、同期検知センサを実装するプリント基板８０９は、ハウジング壁面に光源ユニットと同様、外側より装着される。光学ハウジングは、カバー８１１により上部を封止し、壁面から突出した複数の取付部８１０にて画像形成装置本体のフレーム部材にネジ固定される。

図５は、図４の光走査装置を搭載した画像形成装置の例を示す図である。図５を参照すると、被走査面である感光体ドラム９０１の周囲には、感光体を高圧に帯電する帯電チャージャ９０２、光走査装置９００により記録された静電潜像に帯電したトナーを付着して顕像化する現像ローラ９０３、現像ローラ９０３にトナーを供給するトナーカートリッジ９０４、ドラム９０１に残ったトナーを掻き取り備蓄するクリーニングケース９０５が配置される。感光体ドラム９０１へは、１面毎に複数ライン同時に潜像記録が行われる。記録紙は給紙トレイ９１４から給紙コロ９０７により供給され、レジストローラ対９０８により副走査方向の記録開始のタイミングに合わせて送りだされ、感光体ドラムを通過する際に転写チャージャ９０６によってトナーが転写され、定着ローラ９０９で定着して排紙ローラ９１２により排紙トレイ９１０に排出される。

図４，図５の光走査装置，画像形成装置では、本発明の画素クロック生成装置が用いられているので、高品質の画像を得ることができるとともに、画像データ生成時の誤作動を防止することができる。

本発明は、デジタル複写機やレーザプリンタ等に利用可能である。

本発明の画素クロック生成装置の構成例を示す図である。 本発明の画素クロック生成装置による倍率補正，画素の位置ずれ補正を行うための画素クロックの制御方法を説明するための図である。 本発明の画素クロック生成装置による倍率補正，画素の位置ずれ補正を行うための画素クロックの制御方法の他の仕方を説明するための図である。 本発明の画素クロック生成装置を用いた光走査装置を示す図である。 図４の光走査装置を搭載した画像形成装置の例を示す図である。 画像形成装置の一般的構成を示す図である。 従来の画素クロック制御方法を説明するための図である。

符号の説明

１ 挿入手段
２ 補正手段

Claims (8)

1. 画素クロックの遷移タイミングを指示する位相データに基づいて、１クロックごとに周期を制御可能な画素クロックを生成する画素クロック生成装置において、前記画素クロックに同期して増減用位相データをあらかじめ挿入しておく挿入手段と、画素に対する所定の補正を行う場合に、あらかじめ挿入してある増減用位相データを削除するか、または、更に増減用位相データを追加する補正手段とを備えていることを特徴とする画素クロック生成装置。
2. 請求項１記載の画素クロック生成装置において、あらかじめ挿入する増減用位相データは、前記画素クロックの周期が長くなるデータであることを特徴とする画素クロック生成装置。
3. 請求項１記載の画素クロック生成装置において、あらかじめ挿入する増減用位相データは、前記画素クロックの周期が短くなるデータであることを特徴とする画素クロック生成装置。
4. 請求項１記載の画素クロック生成装置において、あらかじめ挿入する増減用位相データは、等間隔に挿入されることを特徴とする画素クロック生成装置。
5. 請求項１記載の画素クロック生成装置において、あらかじめ挿入する増減用位相データは、前記画素クロックの周期が長くなるデータであり、等間隔に挿入されることを特徴とする画素クロック生成装置。
6. 請求項１記載の画素クロック生成装置において、あらかじめ挿入する増減用位相データは、前記画素クロックの周期が短くなるデータであり、等間隔に挿入されることを特徴とする画素クロック生成装置。
7. 光源から出力される光束を、偏向器により走査方向に沿って被走査媒体上を走査させる光走査装置において、画素クロックを生成する画素クロック生成装置に請求項１乃至請求項６のいずれか一個に記載の画素クロック生成装置が用いられることを特徴とする光走査装置。
8. 請求項７記載の光走査装置を露光手段として用いて画像形成することを特徴とする画像形成装置。

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