JP2012098454A - Image forming apparatus and control method therefor - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、複写機やプリンタなどの画像形成装置とその制御方法とに関し、特に、光源からのレーザビームを回転多面鏡で走査して感光体などの記録媒体に書き込む機能を有する画像形成装置の画像形成倍率補正に関する。
BACKGROUND OF THE
画像形成装置として、画像データに応じた光ビームで主走査方向の1ラインの画像形成を行うと共に、主走査方向の1ライン毎の光ビームの画像形成を副走査方向に繰り返して1頁分の画像形成を行うものが知られている。 As an image forming apparatus, image formation of one line in the main scanning direction is performed with a light beam according to image data, and image formation of the light beam for each line in the main scanning direction is repeated in the sub-scanning direction for one page. One that performs image formation is known.
その一例として、電子写真方式の画像形成装置では、画像データに応じて変調したレーザビームを主走査方向に走査し、これと並行して、副走査方向に回転する像担持体(感光体ドラム)上に、前記レーザビームによって画像を形成している。この場合に、ドットクロックと呼ばれるクロック信号(書き込みクロック)を基準にして、レーザビームを画像データで変調するようにしている。 As an example, an electrophotographic image forming apparatus scans a laser beam modulated in accordance with image data in the main scanning direction, and rotates in the sub-scanning direction in parallel with this. Above, an image is formed by the laser beam. In this case, the laser beam is modulated with image data on the basis of a clock signal (write clock) called a dot clock.
また、画像形成を高速に行うために、2または3以上の複数のレーザダイオード(LD)などの光源を備え、この複数の光源からのレーザビームを用いて、画像データに応じた主走査方向の複数ライン毎の画像形成を副走査方向に繰り返して1頁分の画像形成を行うものが知られている。このようなマルチビーム型の画像形成装置は、たとえば特開昭63-124664号公報などに開示されている。 In addition, in order to perform image formation at high speed, a light source such as two or three or more laser diodes (LD) is provided, and laser beams from the plurality of light sources are used in the main scanning direction according to the image data. An image forming apparatus that forms an image for one page by repeating image formation for each line in the sub-scanning direction is known. Such a multi-beam type image forming apparatus is disclosed in, for example, Japanese Patent Laid-Open No. 63-124664.
なお、このような画像形成装置において、ポリゴンミラーの各反射面の微妙な誤差により、主走査方向ズレが発生することがある。 In such an image forming apparatus, a deviation in the main scanning direction may occur due to a subtle error of each reflecting surface of the polygon mirror.
図11は主走査方向ズレを模式的に示す説明図である。ここで、上述した高速化のために複数のレーザビームを用いて副走査方向に複数ラインの走査を同時に行う場合には、同じ反射面数のポリゴンミラーを使用した場合でも、ポリゴンミラー面数周期で発生する主走査方向ズレが、レーザビーム数に応じて副走査方向の空間周波数が低下し、視認されやすくなる状況になる。すなわち、レーザビームの本数(複数ライン数分)に応じて主走査方向ズレの副走査方向周期が伸びることになり、空間周波数が低下し、視認されやすい状況が発生する。 FIG. 11 is an explanatory diagram schematically showing a deviation in the main scanning direction. Here, when performing scanning of a plurality of lines simultaneously in the sub-scanning direction using a plurality of laser beams for speeding up as described above, even when polygon mirrors having the same number of reflection surfaces are used, the number of polygon mirror surface cycles In the main scanning direction deviation generated in (3), the spatial frequency in the sub-scanning direction decreases according to the number of laser beams, and the situation becomes easy to be visually recognized. That is, the sub-scanning direction period of the main scanning direction shifts in accordance with the number of laser beams (the number of lines), resulting in a situation where the spatial frequency is lowered and is easily recognized.
このようなマルチビーム型の画像形成装置で高画質を実現するためには、複数のレーザビームの主走査方向開始位置(始端)と主走査方向終了位置(終端)とを揃える、すなわち、各レーザビーム間で主走査方向ズレを解消することが重要となる。 In order to achieve high image quality with such a multi-beam type image forming apparatus, the main scanning direction start position (starting end) and the main scanning direction end position (termination end) of a plurality of laser beams are aligned. It is important to eliminate the deviation in the main scanning direction between the beams.
このような主走査方向ズレを解消するものとして、たとえば、以下の特許文献1に各種の解決手法が記載されている。
For solving such a deviation in the main scanning direction, for example, the following
本件出願の発明者らが検討した結果、以上の特許文献に記載された手法で主走査方向ズレを解消しようと調整したとしても、以下に述べるような問題があることを見いだした。 As a result of investigations by the inventors of the present application, it has been found that there is a problem as described below even if adjustment is made to eliminate the deviation in the main scanning direction by the method described in the above patent documents.
第一に、主走査方向倍率補正データを得るためにレーザビームの始端側と終端側とに光検出部を設けて、主走査方向走査時間の変動を検出する必要がある。なお、始端側の光検出部は主走査露光開始位置を定めるために一般的に備えられているため、終端側に光検出部を追加する必要がある。すなわち、光検出部を2つにすることで、装置の部品点数が増加する問題が生じる。 First, in order to obtain main-scanning direction magnification correction data, it is necessary to provide a light detection unit on the start side and the end side of the laser beam to detect fluctuations in the main-scanning direction scanning time. Since the light detector on the start end is generally provided to determine the main scanning exposure start position, it is necessary to add a light detector on the end. That is, by using two light detection units, there is a problem that the number of parts of the device increases.
第二に、主走査方向倍率補正データはポリゴンミラーの各反射面毎に異なるデータを有するため、主走査方向倍率補正データとポリゴンミラーの各反射面との対応を正確に取る必要がある。このため、毎秒数万回転で回転するポリゴンミラーの各反射面をリアルタイムに認識する高速対応のセンサ、ならびに処理回路を備える必要がある。 Second, since the main scanning direction magnification correction data has different data for each reflection surface of the polygon mirror, it is necessary to accurately take correspondence between the main scanning direction magnification correction data and each reflection surface of the polygon mirror. For this reason, it is necessary to provide a high-speed compatible sensor that recognizes each reflection surface of the polygon mirror rotating at several tens of thousands of revolutions per second and a processing circuit.
本発明は、上記の課題を解決するためになされたものであって、ポリゴンミラーの面検知センサと主走査方向に2つの光検出部を用いずに主走査方向倍率補正を行うことを目的とする。 The present invention has been made to solve the above-described problem, and has an object to perform magnification correction in the main scanning direction without using a surface detection sensor of a polygon mirror and two light detection units in the main scanning direction. To do.
すなわち、課題を解決する手段としての本発明は以下に説明するようなものである。 That is, the present invention as means for solving the problems is as described below.
(1)この発明は、画像データに応じて変調された光ビームを像担持体の主走査方向に走査すると共に、前記主走査方向と直交する副走査方向に前記像担持体と前記光ビームとを相対的に移動させるよう駆動することで前記像担持体面に露光を行って画像形成する画像形成装置であって、前記光ビームを発生する光源と、回転する複数の反射面により前記像担持体において前記光ビームを主走査方向に走査する回転多面鏡と、前記主走査方向の始端側または終端側のいずれか一端において前記光ビームを検出する光検出部と、前記前記回転多面鏡各反射面について像担持体の主走査範囲を含む2点間での前記光ビームの検出間隔(主走査方向走査時間)と前記主走査範囲近傍の1点での前記光ビームの検出間隔(一端走査時間)とを予め関連付けて記憶しておく記憶部と、前記回転多面鏡各反射面について前記光検出部での前記光ビームの検出間隔(一端走査時間)を計測する計測部と、前記計測部で計測される前記一端走査時間と前記記憶部に記憶された前記一端走査時間との前記回転多面鏡各反射面についての相関に応じて、前記回転多面鏡各反射面について前記主走査方向走査時間の対応を特定する反射面特定部と、前記反射面特定部により特定された各反射面の前記主走査方向走査時間を用いて、前記画像データの露光ドット位置間隔を前記回転多面鏡の各反射面毎に調整する補正部と、を備えたことを特徴とする。 (1) The present invention scans a light beam modulated in accordance with image data in the main scanning direction of the image carrier, and in the sub-scanning direction orthogonal to the main scanning direction, the image carrier and the light beam. An image forming apparatus that forms an image by exposing the surface of the image carrier by driving the image carrier to move relative to the surface of the image carrier, the light source generating the light beam and a plurality of rotating reflecting surfaces. A rotating polygon mirror that scans the light beam in the main scanning direction, a light detection unit that detects the light beam at one end of the starting end side or the terminal end side in the main scanning direction, and each reflecting surface of the rotating polygon mirror The light beam detection interval between two points including the main scanning range of the image carrier (scanning direction in the main scanning direction) and the detection interval of the light beam at one point near the main scanning range (one-end scanning time) And related in advance A storage unit that stores the data, a measurement unit that measures a detection interval (one-end scanning time) of the light beam at the light detection unit for each reflection surface of the rotary polygon mirror, and the measurement unit that measures the measurement time. The correspondence of the scanning time in the main scanning direction is specified for each reflecting surface of each rotating polygon mirror according to the correlation for each reflecting surface of each rotating polygon mirror between the one end scanning time and the one end scanning time stored in the storage unit. The exposure dot position interval of the image data is adjusted for each reflecting surface of the rotary polygon mirror using the reflecting surface specifying unit and the scanning time in the main scanning direction of each reflecting surface specified by the reflecting surface specifying unit. And a correction unit.
またこの発明は、画像データに応じて変調された光ビームを像担持体の主走査方向に走査すると共に、前記主走査方向と直交する副走査方向に前記像担持体と前記光ビームとを相対的に移動させるよう駆動することで前記像担持体面に露光を行って画像形成する画像形成装置の制御方法であって、前記前記回転多面鏡各反射面について像担持体の主走査範囲を含む2点間での前記光ビームの検出間隔(主走査方向走査時間)と前記主走査範囲近傍の1点での前記光ビームの検出間隔(一端走査時間)とを予め関連付けて記憶部に記憶し、回転する回転多面鏡の複数の反射面により前記像担持体において前記光ビームを主走査方向に走査し、前記像担持体の主走査範囲を含むように、前記主走査方向の一端において前記光ビームを光検出部により検出し、前記光検出部での前記光ビームの検出間隔(一端走査時間)を前記回転多面鏡各反射面についてを計測部により計測し、前記計測部で計測される前記一端走査時間と前記記憶部に記憶された前記一端走査時間との前記回転多面鏡各反射面についての相関に応じて、前記回転多面鏡各反射面について前記主走査方向走査時間の対応を反射面特定部により特定し、前記反射面特定部により特定された各反射面の前記主走査方向走査時間を用いて、前記画像データの露光ドット位置間隔を前記回転多面鏡の各反射面毎に調整して主走査方向の倍率を補正する、ことを特徴とする。 According to the present invention, a light beam modulated according to image data is scanned in the main scanning direction of the image carrier, and the image carrier and the light beam are relatively moved in the sub-scanning direction orthogonal to the main scanning direction. A method for controlling an image forming apparatus that exposes the surface of the image carrier to form an image by driving it so as to move the image, and includes a main scanning range of the image carrier for each reflecting surface of the rotary polygon mirror. The light beam detection interval between the points (scanning direction in the main scanning direction) and the detection interval of the light beam at one point in the vicinity of the main scanning range (one-end scanning time) are associated in advance and stored in the storage unit, The light beam is scanned in the main scanning direction on the image carrier by a plurality of reflecting surfaces of a rotating polygon mirror, and the light beam is at one end in the main scanning direction so as to include the main scanning range of the image carrier. The light detector And detecting the light beam detection interval (one-end scanning time) by the measuring unit for each reflecting surface of the rotary polygon mirror, and measuring the one-end scanning time and the memory measured by the measuring unit. In accordance with the correlation for each reflecting surface of the rotating polygon mirror with the one-end scanning time stored in the part, the correspondence of the scanning time in the main scanning direction is specified by the reflecting surface specifying unit for each reflecting surface of the rotating polygon mirror, Using the scanning time in the main scanning direction of each reflecting surface specified by the reflecting surface specifying unit, the exposure dot position interval of the image data is adjusted for each reflecting surface of the rotary polygon mirror, and the magnification in the main scanning direction It is characterized by correcting.
(2)また、この発明は、上記(1)において、前記記憶部は、前記主走査方向走査時間として、前記回転多面鏡各反射面毎に走査長が一定になるように主走査方向の倍率を補正するために予め生成された倍率補正データを記憶しており、前記補正部は、前記倍率補正データを用いて前記画像データの露光ドット位置間隔を前記回転多面鏡の各反射面毎に調整して主走査方向の倍率を補正する、ことを特徴とする。 (2) Further, according to the present invention, in the above (1), the storage unit has a magnification in the main scanning direction such that the scanning length is constant for each reflecting surface of the rotary polygon mirror as the main scanning direction scanning time. Is stored in advance, and the correction unit adjusts the exposure dot position interval of the image data for each reflecting surface of the rotary polygon mirror using the magnification correction data. Then, the magnification in the main scanning direction is corrected.
(3)また、この発明は、上記(2)において、前記記憶部は、前記倍率補正データとして、前記像担持体の主走査範囲内を複数区間に分けて予め計測された区間走査時間から求められた区間毎倍率補正データにより構成された倍率補正データを記憶しており、前記補正部は、前記反射面特定部により特定された各反射面の前記倍率補正データを用いて前記画像データの露光ドット位置間隔を前記回転多面鏡の各反射面毎に主走査方向の複数区間に分けて調整して主走査方向の倍率を補正することを特徴とする。 (3) Further, according to the present invention, in the above (2), the storage unit obtains the magnification correction data from the section scanning time measured in advance by dividing the main scanning range of the image carrier into a plurality of sections. Magnification correction data configured by the section-specific magnification correction data is stored, and the correction unit exposes the image data by using the magnification correction data of each reflecting surface specified by the reflecting surface specifying unit. The dot position interval is adjusted for each reflecting surface of the rotary polygon mirror in a plurality of sections in the main scanning direction to correct the magnification in the main scanning direction.
(4)また、この発明は、上記(1)−(3)において、前記補正部は、前記露光ドット位置間隔の調整として、前記画像データにより前記光ビームを変調する際に使用する書き込みクロック周波数を調整する、ことを特徴とする。 (4) Further, according to the present invention, in the above (1) to (3), the correction unit uses a write clock frequency used when the light beam is modulated by the image data as the adjustment of the exposure dot position interval. It is characterized by adjusting.
(5)また、この発明は、上記(1)−(4)において、前記光源は前記副走査方向に整列された複数の光ビームを発生させる機能を有し、前記複数の光ビームは、それぞれ副走査方向に隣接する画像データに応じて変調されたものである、ことを特徴とする。 (5) Also, in the present invention, in the above (1) to (4), the light source has a function of generating a plurality of light beams aligned in the sub-scanning direction, and the plurality of light beams are respectively It is modulated according to image data adjacent in the sub-scanning direction.
(6)また、この発明は、上記(1)−(5)において、前記光検出部は、前記像担持体上の主走査位置の延長線上の始端側で検出を行う、ことを特徴とする。 (6) In the invention (1) to (5), the light detection unit performs detection on a start end side on an extension line of a main scanning position on the image carrier. .
(7)また、この発明は、上記(1)−(6)において、前記回転多面鏡の回転数を画像形成条件に応じて変更する制御部を備え、前記制御部は、前記回転多面鏡の最も低い回転数に制御した状態で、反射面特定部による前記特定を行うように制御する、ことを特徴とする。 (7) Moreover, this invention is provided with the control part which changes the rotation speed of the said rotary polygon mirror according to image formation conditions in said (1)-(6), The said control part is the said rotary polygon mirror. Control is performed so that the specification by the reflecting surface specifying unit is performed in a state where the number of rotations is controlled to the lowest.
以上、説明したように、本発明によれば、以下のような効果が得られる。 As described above, according to the present invention, the following effects can be obtained.
この発明では、まず、回転多面鏡各反射面について、像担持体の主走査範囲を含む2点間での光ビームの検出間隔(主走査方向走査時間)と、主走査範囲近傍の1点での光ビームの検出間隔(一端走査時間)とを、工場での出荷時あるいは調整時に、予め関連付けて記憶部に記憶しておく。 In the present invention, first, with respect to each reflecting surface of the rotary polygon mirror, the detection interval (scanning time in the main scanning direction) of the light beam between two points including the main scanning range of the image carrier, and one point in the vicinity of the main scanning range. The light beam detection interval (one-end scanning time) is stored in the storage unit in advance in association with the factory shipment or adjustment.
そして、回転する回転多面鏡の複数の反射面により像担持体において光ビームを主走査方向に走査し、像担持体の主走査範囲を含むように、主走査方向の一端において光ビームを光検出部により検出し、光検出部での光ビームの検出間隔(一端走査時間)を計測部により計測し、計測部で計測される一端走査時間と記憶部に記憶された一端走査時間との相関に応じて、主走査方向走査時間について回転多面鏡各反射面の対応を反射面特定部により特定し、反射面特定部により特定された各反射面の主走査方向走査時間を用いて、画像データの露光ドット位置間隔を回転多面鏡の各反射面毎に調整して主走査方向の倍率を補正する。 Then, the light beam is scanned in the main scanning direction on the image carrier by the plurality of reflecting surfaces of the rotating polygon mirror, and the light beam is detected at one end in the main scanning direction so as to include the main scanning range of the image carrier. The detection interval (one-end scanning time) of the light beam in the light detection unit is measured by the measurement unit, and the correlation between the one-end scanning time measured by the measurement unit and the one-end scanning time stored in the storage unit Accordingly, the correspondence of each reflecting surface of the rotary polygon mirror with respect to the scanning time in the main scanning direction is specified by the reflecting surface specifying unit, and the main scanning direction scanning time of each reflecting surface specified by the reflecting surface specifying unit is used. The magnification in the main scanning direction is corrected by adjusting the exposure dot position interval for each reflecting surface of the rotary polygon mirror.
なお、記憶部に記憶しておく主走査方向走査時間としては、主走査方向走査時間の各反射面での変動でもよいし、この変動に基づいて生成された倍率補正データでもよい。 Note that the main scanning direction scanning time stored in the storage unit may be a variation in each main surface in the main scanning direction scanning time, or magnification correction data generated based on this variation.
これにより、回転多面鏡の面検知センサと主走査方向の2つの光検出部とを用いずに、回転多面鏡の各反射面と補正情報(各反射面での主走査方向走査時間変動に基づく倍率補正データ)との対応をとりつつ、主走査方向倍率補正を行うことが可能になる。 Thus, without using the surface detection sensor of the rotating polygon mirror and the two light detection units in the main scanning direction, each reflecting surface of the rotating polygon mirror and the correction information (based on the scanning time variation in the main scanning direction on each reflecting surface). It becomes possible to perform magnification correction in the main scanning direction while taking correspondence with the magnification correction data.
また、像担持体の主走査範囲内を複数区間に分けて予め計測された区間走査時間から求められた区間毎倍率補正データにより構成された倍率補正データを記憶しており、特定された各反射面の倍率補正データを用いて画像データの露光ドット位置間隔を回転多面鏡の各反射面毎に主走査方向の複数区間に分けて調整して主走査方向の倍率を補正する。これにより、主走査方向倍率補正を行う際に、始端と終端との一致だけでなく、主走査方向の各位置において画素位置を適切に保つことが可能になる。 Also, magnification correction data is stored that is composed of magnification correction data for each section obtained from a section scanning time measured in advance by dividing the main scanning range of the image carrier into a plurality of sections. Using the magnification correction data of the surface, the exposure dot position interval of the image data is adjusted for each reflecting surface of the rotary polygon mirror in a plurality of sections in the main scanning direction to correct the magnification in the main scanning direction. As a result, when performing magnification correction in the main scanning direction, it is possible to appropriately maintain the pixel position at each position in the main scanning direction as well as the coincidence between the start end and the end.
以下、図面を参照して本発明を実施するための形態(実施形態)を詳細に説明する。本実施形態が適用される画像形成装置は、画像データに応じて変調された光ビームを像担持体の主走査方向に走査すると共に、主走査方向と直交する副走査方向に像担持体と光ビームとを相対的に移動させるよう駆動することで像担持体面に露光を行って画像形成する画像形成装置である。なお、この画像形成装置の事前動作と通常動作とが、画像形成装置制御方法である。 DESCRIPTION OF EMBODIMENTS Hereinafter, embodiments (embodiments) for carrying out the present invention will be described in detail with reference to the drawings. The image forming apparatus to which the present embodiment is applied scans a light beam modulated according to image data in the main scanning direction of the image carrier, and the image carrier and light in a sub-scanning direction orthogonal to the main scanning direction. The image forming apparatus forms an image by exposing the surface of the image carrier by driving to move the beam relatively. The preliminary operation and the normal operation of the image forming apparatus are the image forming apparatus control method.
〔第一実施形態の構成(1)〕
以下、第一実施形態の画像形成装置100の第1の実施形態の電気的な構成を、図1に基づいて詳細に説明する。なお、この実施形態では、レーザビームによる露光の主走査方向ズレを補正するのに必要な構成要件を中心に説明する。したがって、画像形成装置として一般的であり、周知となっている構成要件については省略している。
[Configuration of First Embodiment (1)]
Hereinafter, the electrical configuration of the first embodiment of the
制御部101は、画像形成装置100の各部を制御するためにCPUや制御プログラムなどで構成されており、通常の画像形成動作に加え、以下の制御を行うことを特徴としている。
The
すなわち、制御部101は、後述する光検出部140S1での計測される一端走査時間(あるいは一端走査時間変動)と記憶部160に記憶された一端走査時間(あるいは一端走査時間変動)との相関に応じて、記憶部160に記憶された主走査方向走査時間(主走査方向走査時間変動あるいは倍率補正データ)について、ポリゴンミラー120各反射面の対応を反射面特定部170により特定し、反射面特定部170により特定された各反射面の主走査方向走査時間(主走査方向走査時間変動あるいは倍率補正データ)を用いて、画像データの露光ドット位置間隔をポリゴンミラー120の各反射面毎に調整して主走査方向の倍率を補正する、際の制御を行う。
That is, the
操作部105は、操作者による画像形成についての各種指示が入力される操作入力手段であり、指示入力の内容は操作部105から制御部101に伝達される。なお、操作部105から画像形成に用いる紙種として通常の記録紙よりも厚みのある厚紙が指定された場合には、制御部101は画像形成速度を通常速度よりも低速側の画像形成速度に切り替える制御を行う。
The
レーザダイオード(LD)110は、感光体上を走査しつつ露光を行うレーザビーム(光ビーム)を生成する光源である。なお、このレーザダイオード110からのレーザビームは単数ビームであってもよいし、複数ビームであってもよい。
The laser diode (LD) 110 is a light source that generates a laser beam (light beam) that performs exposure while scanning on the photosensitive member. The laser beam from the
LD駆動回路110Dは、レーザダイオード110を発光駆動するための発光駆動信号を生成してレーザダイオード110に供給する駆動源であり、画像データに応じて変調された発光駆動信号をレーザダイオード110に供給する。なお、副走査方向に隣接する画像データに応じて変調された副走査方向に整列された複数のレーザビームをレーザダイオード110で生成する場合には、対応した発光駆動信号を生成してレーザダイオード110に供給する。
The
ポリゴンミラー120は回転する複数の反射面により感光体面上にレーザビームを主走査方向に走査する回転多面鏡である。ポリゴンモータ120Mはポリゴン駆動信号を受けてポリゴンミラー120を所定回転数で回転させる回転駆動手段である。
The
ポリゴンモータ駆動回路120Dはポリゴンミラー120を所定回転数で回転駆動するためのポリゴン駆動信号を生成してポリゴンモータ120Mに供給する駆動信号生成部である。なお、このポリゴンモータ駆動回路120Dは、制御部101で決定された画像形成速度に応じたポリゴンモータ回転数となるようにポリゴン駆動信号を生成する。
The polygon
光学系130は、レーザダイオード110から照射されてポリゴンミラー120で反射されたレーザビームに関して、感光体面上で所定の主走査速度となるように光学的な処理を行うためのシリンドリカルレンズやコリメータレンズやf−θレンズなどの各種光学部材である。
The
感光体140は、ポリゴンミラー120の回転により主走査方向に走査されるレーザビームの露光と、該主走査方向と直交する方向の副走査方向の回転動作とにより画像データに応じた静電潜像が表面に形成され、この静電潜像が現像されてトナー像が形成される像担持体としての感光体である。なお、この静電潜像形成のための帯電、静電潜像形成の現像によるトナー像形成、トナー像の記録紙への転写、記録紙上のトナー像の定着、などは画像形成装置として一般的なものであるため、説明を省略している。
The
感光体駆動部140Mは、感光体140を所定回転数で副走査方向に回転させる感光体回転駆動手段である。なお、この感光体駆動部140Mは、制御部101で決定された画像形成速度に応じた感光体回転数となるように感光体140を駆動する。
The photosensitive
光検出部140S1は、感光体140上の主走査位置の延長線上の主走査始端側において、光ビームを検出するセンサであり、検出結果は後述する計測部150に伝達される。なお、光検出部140S1としては、主走査方向の始端側または終端側のいずれか一端において光ビームを検出すれば足りるが、感光体140上で露光の開始位置を揃える意味で、始端側に配置されることが望ましい。
The light detection unit 140S1 is a sensor that detects a light beam on the main scanning start end side on the extended line of the main scanning position on the
なお、始端側に配置される光検出部140S1は、SOS(Start Of Scan)センサと呼ばれるものであり、図中にSOSと記載する。 The light detection unit 140S1 disposed on the start end side is called an SOS (Start Of Scan) sensor, and is described as SOS in the drawing.
また、画像形成装置100においては主走査終端側に光検出部は設けられていないが、後述するように、測定治具において、主走査始端側の光検出部240S1と、主走査終端側の光検出部240S2とが設けられている。
Further, in the
計測部150は、主走査範囲近傍の1点として始端側の光検出部140S1で、ポリゴンミラー120の回転により走査される光ビームの検出間隔(一端走査時間)、あるいは、一端走査時間についてポリゴンミラー120各反射面でのばらつき(一端走査時間変動)を計測する計測手段である。
The measuring
記憶部160は、ポリゴンミラー120の反射面毎に走査長が一定になるように主走査方向の倍率を補正する際の倍率補正データを、後述する倍率補正データ生成部260にて予め工場出荷時に生成して、記憶しておく記憶手段である。
The
反射面特定部170は、画像形成装置使用時に計測部150で計測されたポリゴンミラー120の一端走査時間(あるいは一端走査時間変動)と、予め工場出荷時に計測されたポリゴンミラー120の一端走査時間(あるいは一端走査時間変動)との相関に応じて、予め工場出荷時に計測されたポリゴンミラー120の主走査方向走査時間に対応した倍率補正データとポリゴンミラー120の各反射面の対応を特定する特定手段である。なお、この反射面特定部170により、ポリゴンミラー120に面検知センサが不要となる。
The reflection
書き込みクロック生成部180は、レーザダイオード110を発光駆動するための発光駆動信号をLD駆動回路110Dで生成する際に必要となる書き込み画素クロック(以下、書き込みクロックと言う)を生成する。
The write
なお、この書き込みクロック生成部180は、書き込みクロックを生成する際に、倍率補正データを用いて、画像データの露光ドット位置間隔を調整して主走査方向の倍率を補正するように書き込みクロックの周波数を調整する補正部を構成している。なお、この補正部としての書き込みクロック生成部180は、PLLや周波数変調など各種の方式により、画像データの露光ドット位置間隔を調整して主走査方向の倍率を補正することが可能である。
The write
なお、書き込みクロック生成部180は、反射面特定部170により特定された各反射面の倍率補正データを用いて画像データの露光ドット位置間隔をポリゴンミラー120の各反射面毎に調整して、主走査方向の倍率を補正する。
Note that the write
画像処理部190は、画像データに画像形成に必要な各種の画像処理を施す画像処理手段であり、書き込みクロックに同期して必要なデータがLD駆動回路110Dに出力される。なお、副走査方向に隣接する画像データに応じて変調された副走査方向に整列された複数のレーザビームをレーザダイオード110で生成する場合には、対応した画像データがLD駆動回路110Dに出力される。
The
〔第一実施形態の構成(2)〕
図2は、ポリゴンミラー120の反射面毎に走査長が一定になるように主走査方向の倍率を補正する際の倍率補正データを、予め工場出荷時に生成する際の構成を示すブロック図である。
[Configuration (1) of the first embodiment]
FIG. 2 is a block diagram showing a configuration when magnification correction data for correcting the magnification in the main scanning direction so as to make the scanning length constant for each reflection surface of the
ここでは、図1と同一物には同一番号を付すことで重複した説明を省略する。また、図1で1X0であった部分には、図2では2X0の番号を付すことで、関連があることを示している。 Here, the same components as those in FIG. Further, in FIG. 2, the part that was 1X0 in FIG. 1 is assigned a number of 2X0 to indicate that it is related.
ポリゴンミラー120の反射面毎に主走査長が一定になるように主走査方向の倍率を補正する際に用いる倍率補正データを得るため、ポリゴンミラー120を中心とする露光ユニットAを測定治具に装着した状態を示している。
In order to obtain magnification correction data used when correcting the magnification in the main scanning direction so that the main scanning length is constant for each reflecting surface of the
なお、測定治具としては、画像形成装置100の主走査位置の延長線上の主走査始端側の光検出部140S1に相当する位置に配置された光検出部240S1、画像形成装置100の主走査位置の延長線上の主走査終端側に相当する位置に配置された光検出部240S2、光検出部240S1,240S2の検出結果から所定距離の走査時間(主走査方向走査時間)あるいは主走査方向走査時間のポリゴンミラー120各反射面の時間差(主走査方向走査時間変動)を計測する計測部250、計測部250で計測された主走査方向走査時間あるいは主走査方向走査時間変動を基にしてポリゴンミラー120の反射面毎に主走査長が一定になるように主走査方向の倍率を補正する際の倍率補正データを生成する倍率補正データ生成部260、を備えて構成されている。なお、操作部、表示部、測定制御部、インタフェースなど、図示されない各種の手段が備えられていてもよい。
The measurement jig includes a light detection unit 240S1 arranged at a position corresponding to the light detection unit 140S1 on the main scanning start end side on the extension line of the main scanning position of the
なお、始端側に配置される光検出部240S1はSOS(Start Of Scan)センサと呼ばれるものであり図中にSOSと記載し、終端側に配置される光検出部240S2はEOS(End Of Scan)センサと呼ばれるものであり図中にEOSと記載する。 The light detection unit 240S1 disposed on the start end side is referred to as an SOS (Start Of Scan) sensor and is denoted as SOS in the drawing, and the light detection unit 240S2 disposed on the end side is an EOS (End Of Scan). It is called a sensor and is described as EOS in the figure.
また、計測部250は、始端側の光検出部240S1で、ポリゴンミラー120の回転により走査される光ビームの検出間隔(一端走査時間)、あるいは、この一端走査時間についてポリゴンミラー120各反射面でのばらつき(一端走査時間変動)を計測する。
In addition, the
また、倍率補正データ生成部260で生成される倍率補正データは、ポリゴンミラー120の反射面毎に走査長が一定になるように主走査方向の倍率を補正する際の倍率補正データである。
The magnification correction data generated by the magnification correction
そして、生成された倍率補正データあるいは主走査方向走査時間変動は、一端走査時間あるいは一端走査時間変動と関連付けた状態で記憶部160に記憶され、画像形成時に使用される。
The generated magnification correction data or main scanning direction scanning time fluctuation is stored in the
〔第一実施形態の事前動作〕
以下、倍率補正データの取得動作(事前動作)について、図3のフローチャートを参照して説明を行う。
[Pre-operation of the first embodiment]
Hereinafter, the magnification correction data acquisition operation (preliminary operation) will be described with reference to the flowchart of FIG.
まず、この事前動作として、ポリゴンミラー120の反射面毎に主走査長が一定になるように主走査方向の倍率を補正する際に用いる倍率補正データを取得するため、ポリゴンミラー120を中心とする露光ユニットAを測定治具に装着した状態(図2参照)の動作について説明する。
First, as this preliminary operation, in order to acquire magnification correction data used when correcting the magnification in the main scanning direction so that the main scanning length is constant for each reflection surface of the
なお、この露光ユニットAを測定治具に装着して倍率補正データ取得動作は、製造工場や調整施設などで調整を行う時(以下、工場出荷時と呼ぶ)に実行される。すなわち、画像形成装置100の通常使用の以前に、予め、倍率補正データ取得動作が実行される。
Note that the magnification correction data acquisition operation with the exposure unit A mounted on the measurement jig is performed when adjustment is performed in a manufacturing factory or an adjustment facility (hereinafter referred to as factory shipment). That is, before the
まず、露光ユニットAから見て、画像形成装置100の光検出部140S1があるべき位置に測定治具の光検出部240S1が来るように、かつ、画像形成装置100の主走査位置の延長線上の主走査終端側に相当する位置に光検出部240S2が来るように、露光ユニットAを測定治具に装着する(図3中のステップS101)。なお、予め、露光ユニットAを測定治具に装着した場合に、各光検出部が所定の位置に来るように、予め測定治具側でも位置合わせなどが完了していることが望ましい。さらに、倍率補正データ生成部260で生成される倍率補正データが記憶部160に記憶されるよう、倍率補正データ生成部260と記憶部160とを接続する。なお、図示されないインタフェースやコネクタ等を用いてもよい。
First, when viewed from the exposure unit A, the light detection unit 240S1 of the measurement jig is positioned at the position where the light detection unit 140S1 of the
そして、このように露光ユニットAを測定治具に装着した状態で、制御部101はポリゴンミラー120を所定の回転数で回転させるように制御する。この際に、測定治具側から何らかの指示があってもよいし、また、測定治具と露光ユニットAが接続されることにより、制御部101は自動的にポリゴンミラー120の回転を開始させてもよい。
Then, with the exposure unit A mounted on the measurement jig as described above, the
この状態で計測部250は、主走査方向走査時間(始端側にある光検出部240S1と終端側にある光検出部240S2とで光ビームを検出する時間差)と、一端走査時間(始端側にある光検出部240S1で光ビームを検出する時間差)とを計測する(図3中のステップS102)。
In this state, the measuring
図4(a)はポリゴンミラー120回転時における光検出部240S1の検出結果を示し、図4(b)はポリゴンミラー120回転時における光検出部240S2の検出結果を示し、図4(c)はポリゴンミラー120回転時の反射面を示す。
4A shows the detection result of the light detection unit 240S1 when the
なお、第一実施形態では面検知センサを用いていないため、ポリゴンミラー120の反射面の絶対的な面番号を管理できないため、事前動作における反射面番号を#a,#b,…と表し、通常動作における反射面番号を#A,#B,…と表す。
In addition, since the surface detection sensor is not used in 1st embodiment, since the absolute surface number of the reflective surface of the
ここで、光検出部240S1の検出結果(図4(a))から光検出部240S2の検出結果(図4(b))までの時間を、主走査方向走査時間Tse(xy)とする。なお、xはポリゴンミラー120の反射面#a〜#f、yは測定開始からの回転数を表す。なお、誤差を軽減するため所定の複数回転分のデータ、たとえば、500回転分のデータを取得してから各反射面毎に平均する。
Here, the time from the detection result of the light detection unit 240S1 (FIG. 4A) to the detection result of the light detection unit 240S2 (FIG. 4B) is a main scanning direction scanning time Tse (xy). Note that x represents the reflection surfaces #a to #f of the
なお、この主走査方向走査時間についてポリゴンミラー120各反射面でのばらつき(主走査方向走査時間変動)については、全ての反射面の主走査方向走査時間の平均値を基準(ずれ0%)として、各反射面の主走査方向走査時間の平均値からのずれを求める(図5(a)参照)。
In addition, regarding the variation in the respective reflecting surfaces of the
また、ポリゴンミラー120の回転数が複数選択しうる場合には、制御部101は、ポリゴンミラー120を最も低い回転数に制御した状態で、以上の測定を行うように制御する。これは、ポリゴンミラー120の回転数が低いほうが、ポリゴンミラー120各反射面での主走査方向ズレが最も顕著に表れる性質を有するからである。
When a plurality of rotation speeds of the
また、ここで、光検出部240S1の検出結果(図4(a))から光検出部240S1の次の検出結果(図4(a))までの時間を、一端走査時間Tss(xy)とする。なお、xはポリゴンミラー120の反射面#a〜#f、yは測定開始からの回転数を表す。なお、この場合も、誤差を軽減するため所定の複数回転分のデータ、たとえば、500回転分のデータを取得してから各反射面毎に平均する。
Here, the time from the detection result of the light detection unit 240S1 (FIG. 4A) to the next detection result of the light detection unit 240S1 (FIG. 4A) is defined as one-end scanning time Tss (xy). . Note that x represents the reflection surfaces #a to #f of the
なお、この一端走査時間についてポリゴンミラー120各反射面でのばらつき(一端走査時間変動)については、全ての反射面の一端走査時間の平均値を基準(ずれ0%)として、各反射面の一端走査時間の平均値からのずれを求める(図5(b)参照)。
As for the variation in the respective reflecting surfaces of the
そして、計測部250は、ポリゴンミラー120各反射面の主走査方向走査時間あるいは主走査方向走査時間変動と、一端走査時間あるいは一端走査時間変動とを、倍率補正データ生成部260に通知する。
Then, the
倍率補正データ生成部260は、主走査方向走査時間あるいは主走査方向走査時間変動から、ポリゴンミラー120各反射面で走査長が一定になるように主走査方向の倍率を補正する際の倍率補正データを生成する(図3中のステップS103)。
The magnification correction
そして、倍率補正データ生成部260は、以上のポリゴンミラー120各反射面の倍率補正データを、ポリゴンミラー120各反射面の一端走査時間または一端走査時間変動と関連付け、記憶部160に記憶させる(図3中のステップS104)。
Then, the magnification correction
たとえば、図5(a)(b)に示すように、倍率補正データあるいは主走査方向走査時間変動として#a〜#f反射面については記憶部160の01h〜06hに記憶させ、一端走査時間または一端走査時間変動として#a〜#f反射面については記憶部160の11h〜16hに記憶させる。
For example, as shown in FIGS. 5 (a) and 5 (b), the #a to #f reflecting surfaces are stored in 01h to 06h of the
ここで、記憶部160に倍率補正データと一端走査時間、または、倍率補正データと一端走査時間変動が記憶された時点で、制御部101はポリゴンミラー120の回転を停止させ、倍率補正データ取得動作を完了する。
Here, when the magnification correction data and the one-end scanning time or the magnification correction data and the one-end scanning time variation are stored in the
この後、露光ユニットAを測定治具から取り外し、画像形成装置100の所定位置に設置する(図3中のステップS105)。 Thereafter, the exposure unit A is removed from the measurement jig and placed at a predetermined position of the image forming apparatus 100 (step S105 in FIG. 3).
〔第一実施形態の通常動作〕
以下、第一実施形態の画像形成装置100の通常動作について、図3のフローチャートを参照して説明を行う。
[Normal operation of the first embodiment]
Hereinafter, the normal operation of the
この通常動作とは、上述した事前動作(図3中のステップS101〜S105)によって倍率補正データ取得動作が予め行われることで、倍率補正データが記憶部160に記憶された画像形成装置100を画像形成に使用することを意味している。
This normal operation refers to the
画像形成装置100の電源がオンされると、もしくは、スリープモードなどの待機状態が解除されると、制御部101は、以下の制御を行う。まず、制御部101は画像形成装置100の各部を初期化すると共に、ポリゴンモータ駆動回路120Dを介してポリゴンモータ120Mを所定回転数で回転させるように起動する(図3中のステップS201)。なお、画像形成装置100の各部としては、現像装置の現像剤のトナー濃度制御や、定着装置の定着温度制御などがあるが、少なくともポリゴンモータ120Mにより回転駆動されるポリゴンミラー120が所定回転数に達した時点で以下の処理に移行する。
When the power of the
ここで、制御部101は、LD駆動回路110Dに指示を与えてLD110を発光させ、ポリゴンミラー120によって光ビームを走査させる。また、制御部101は以下の動作を行うように各部を制御する。
Here, the
計測部150は、主走査範囲近傍の1点として始端側の光検出部140S1で、ポリゴンミラー120の回転により走査される光ビームの検出間隔(一端走査時間)を計測する(図3中のステップS202)。
The
図4(d)はポリゴンミラー120の回転が安定して測定可能状態になったときにHレベルになる測定フラグであり、図4(e)はポリゴンミラー120回転時における光検出部140S1の検出結果を示し、図4(f)はポリゴンミラー120回転時の反射面を示す。なお、第一実施形態では面検知センサを用いていないため、ポリゴンミラー120の反射面の絶対的な面番号を管理できないため、ここでは反射面番号を#A,#B,…と表している。
FIG. 4D shows a measurement flag which becomes H level when the rotation of the
ここで、光検出部140S1の検出結果(図4(e))から光検出部140S1の次の検出結果(図4(e))までの時間を、一端走査時間Tss(XY)とする。なお、Xはポリゴンミラー120の反射面#A〜#F、Yは測定開始からの回転数を表す。なお、この場合、誤差を軽減するため所定の複数回転分のデータ、たとえば、500回転分のデータを取得してから各反射面毎に平均する。
Here, the time from the detection result of the light detection unit 140S1 (FIG. 4E) to the next detection result of the light detection unit 140S1 (FIG. 4E) is defined as one-end scanning time Tss (XY). X represents the reflection surfaces #A to #F of the
なお、この一端走査時間についてポリゴンミラー120各反射面でのばらつき(一端走査時間変動)については、全ての反射面の一端走査時間の平均値を基準(ずれ0%)として、各反射面の一端走査時間の平均値からのずれを求める(図5(c)参照)。
As for the variation in the respective reflecting surfaces of the
以上のように計測した上で、計測部150は、この計測結果を反射面特定部に通知する。
After measuring as described above, the
そして、反射面特定部170は、予め工場出荷時に計測された一端走査時間変動の反射面毎の違い(図5(b))を記憶部160から読み出し、計測部150で計測して得た一端走査時間変動の反射面毎の違い(図5(c))と、比較する。
And the reflective surface specific |
なお、第一実施形態では、ポリゴンミラー120各反射面を識別する面検知センサなどを備えていないため、各反射面についての絶対的な面番号は存在しない。すなわち、図5(b)における横軸方向の#a〜#fは事前動作時における便宜的な面番号であり、図5(c)における横軸方向の#A〜#Fは画像形成時における便宜的な面番号である。
In the first embodiment, the
そのため、一端走査時間変動の各反射面の違いのパターン(各反射面の相対差)から図5(b)における事前動作時における面番号の#a〜#fと、図5(c)における画像形成時における面番号の#A〜#Fとの一致を、パターンマッチングなどを用いて求める。 Therefore, from the pattern (difference difference of each reflecting surface) of each reflecting surface with one-end scanning time variation, the surface numbers #a to #f at the time of the preliminary operation in FIG. 5B and the image in FIG. 5C. Matching of the surface numbers #A to #F at the time of formation is obtained using pattern matching or the like.
この例では、図6(a)(b)に示すように、事前動作時の反射面#a,#b,#c,#d,#e,#fと通常動作時の反射面#C,#D,#E,#F,#A,#Bとが一致することが、反射面特定部170により求められる(図3中のステップS203)。
In this example, as shown in FIGS. 6A and 6B, the reflection surfaces #a, #b, #c, #d, #e, and #f during the pre-operation and the reflection surfaces #C, It is determined by the reflecting
なお、工場出荷時の計測におけるポリゴンミラー120の回転数と画像形成装置使用時のポリゴンミラー120の回転数とが異なっていたとしても、以上の各反射面の主走査方向ズレのパターンは大まかな形状が類似するため、パターンマッチングなどにより反射面を特定することが可能である。
Even if the rotational speed of the
また、画像形成装置100として、ポリゴンミラー120の回転数が複数選択しうる場合には、制御部101は、ポリゴンミラー120を最も低い回転数に制御した状態で、反射面特定部170による特定を行うように制御する。これは、ポリゴンミラー120の回転数が低いほうが、画像形成装置使用時の主走査方向ズレ量が最も顕著に表れる性質を有するからである。
When the
制御部101は、このようにして特定された反射面に応じて、予め計測された各反射面の倍率補正データを記憶部の所定アドレスから読み出し(図6(c)参照)、画像形成時に使用中のポリゴンミラー120の各反射面に適用し、補正部により画像データの露光ドット位置間隔をポリゴンミラー120の各反射面毎に調整して主走査方向の倍率を補正するよう制御する(図3中のステップS204)。
The
そして、制御部101は、予め計測された各反射面の倍率補正データを記憶部160から読み出して、その倍率補正データを適用してクロック周波数を調整した状態の書き込みクロックを書き込みクロック生成部180で生成し、その書き込みクロックをLD駆動回路110Dと画像処理部190とに適用することで、主走査方向ズレを始端〜終端で解消するように画像データの露光ドット位置間隔が調整された状態の画像形成を実行する(図3中のステップS205)。
Then, the
以上のように、この実施形態では、主走査方向の倍率を補正する際の倍率補正データを一端走査時間に関連付けて予め生成して記憶部160に記憶しておき、画像形成時に計測部で計測される一端走査時間と記憶部に記憶された一端走査時間との相関に応じて、予め記憶されている主走査方向走査時間について回転多面鏡各反射面の対応を反射面特定部により特定し、特定された各反射面の主走査方向走査時間を用いて主走査方向の倍率を補正することにより、ポリゴンミラー120の面検知センサと主走査方向の2つの光検出部とを用いずに、ポリゴンミラー120の各反射面と補正情報(各反射面での主走査方向走査時間変動に基づく倍率補正データ)との対応をとりつつ、主走査方向倍率補正を行うことが可能になる。
As described above, in this embodiment, the magnification correction data for correcting the magnification in the main scanning direction is generated in advance in association with the one-time scanning time and stored in the
〔第二実施形態〕
図7(a)は6面のポリゴンミラー120の各反射面で1本のレーザビームを走査した場合の主走査方向ズレを示している。また、図7(b)は同じく6面のポリゴンミラー120の各反射面の主走査方向ズレを縦軸方向に変換し、主走査方向の各位置に応じてズレ状態がどのように変化するかのプロファイルを模式的に示す説明図である。この図7(b)のズレ状態の傾きの特性は、各反射面の平面度の違いを表している。
[Second Embodiment]
FIG. 7A shows the deviation in the main scanning direction when one laser beam is scanned on each reflecting surface of the six-
たとえば、図7(b)の第1面(#1)と第3面(#3)とは、主走査方向ズレは略等しいが、主走査方向途中でのプロファイルが異なっている。このため、#1と#3とを均等に縮小した場合には、主走査方向始端と終端の画素位置は揃うものの、主走査方向の中間付近で画素位置が揃わなくなる現象が発生する。 For example, the first surface (# 1) and the third surface (# 3) in FIG. 7B are substantially equal in the main scanning direction, but have different profiles in the middle of the main scanning direction. For this reason, when # 1 and # 3 are uniformly reduced, the pixel positions at the start and end of the main scanning direction are aligned, but the pixel positions are not aligned near the middle in the main scanning direction.
このため、主走査方向倍率補正により始端と終端とを揃えたとしても、主走査方向の中間部分で画素位置が副走査方向に見て揃わないことになる。この結果、画像の種類によっては、図8に示すように、主走査方向の中間部分周辺にモアレのように見える部分が発生したり、縦線が歪んだりする現象が現れることがある。 For this reason, even if the start end and the end end are aligned by correcting the magnification in the main scanning direction, the pixel positions are not aligned in the sub-scanning direction at the intermediate portion in the main scanning direction. As a result, depending on the type of image, as shown in FIG. 8, there may occur a phenomenon in which a moire-like portion is generated around the intermediate portion in the main scanning direction, or a vertical line is distorted.
〔第二実施形態の構成〕
図9は、第二実施形態における倍率補正データの取得動作(事前動作)を行う際の構成を示すブロック図である。ここでは、第一実施形態の図2と同一物には同一番号を付すことで重複した説明を省略する。
[Configuration of Second Embodiment]
FIG. 9 is a block diagram showing a configuration when performing an operation for obtaining magnification correction data (preliminary operation) in the second embodiment. Here, the same components as those in the first embodiment shown in FIG.
ポリゴンミラー120の反射面毎に主走査長が一定になるように主走査方向の倍率を補正する際に用いる倍率補正データを得るため、ポリゴンミラー120を中心とする露光ユニットAを測定治具に装着した状態を示している。
In order to obtain magnification correction data used when correcting the magnification in the main scanning direction so that the main scanning length is constant for each reflecting surface of the
なお、測定治具としては、画像形成装置100の主走査位置の延長線上の主走査始端側の光検出部240S1と主走査終端側に配置された光検出部240S2との間に、画像形成装置100の感光体140の主走査範囲と同じ位置に複数配置された光検出部241S1〜241S5を有することを特徴としている。
As the measurement jig, an image forming apparatus is provided between the light detection unit 240S1 on the main scanning start side on the extension line of the main scanning position of the
また、計測部250は、光検出部240S1による一端走査時間、光検出部240S1と240S2とによる主走査方向走査時間に加え、光検出部241S1〜241S5の検出結果により、区間毎の主走査方向走査時間を計測する。
In addition to the one-end scanning time by the light detection unit 240S1 and the main scanning direction scanning time by the light detection units 240S1 and 240S2, the
また、倍率補正データ生成部260は、第一実施形態で説明した主走査方向の倍率補正データに加え、光検出部241S1〜241S5の検出結果に応じた区間毎の倍率補正データを生成する。
In addition to the magnification correction data in the main scanning direction described in the first embodiment, the magnification correction
ここでは、光検出部241S1〜241S5の5個のセンサにより4区間の区間毎倍率補正データが求められる場合を具体例にしている。そして、生成された区間毎倍率補正データは、倍率補正データと共に記憶部160に記憶され、画像形成時に使用される。
Here, a specific example is given of the case where the magnification correction data for each of four sections is obtained by five sensors of the light detection units 241S1 to 241S5. The generated section-by-section magnification correction data is stored in the
〔第二実施形態の事前動作〕
この事前動作は、ポリゴンミラー120を中心とする露光ユニットAを測定治具に装着した状態(図9参照)の動作であり、基本的には第一実施形態と同じである。以下、倍率補正データの取得動作(事前動作)について、第一実施形態の動作との違いを説明する。
[Pre-operation of the second embodiment]
This pre-operation is an operation in a state where the exposure unit A centering on the
まず、画像形成装置100の感光体140の主走査範囲と同じ位置に光検出部241S1〜241S5が配置されるように、露光ユニットAを測定治具に装着する(図10中のステップS301)。
First, the exposure unit A is mounted on the measurement jig so that the light detection units 241S1 to 241S5 are arranged at the same position as the main scanning range of the
ここで、計測部250は、光検出部240S1による一端走査時間の計測と、光検出部240S1と240S2とによる主走査方向走査時間の計測に加え、光検出部241S1〜241S5の検出結果により、主走査方向走査時間を区間毎に分けた区間走査時間を計測する(図10中のステップS302)。
Here, in addition to the measurement of the one-end scanning time by the light detection unit 240S1 and the measurement of the scanning time in the main scanning direction by the light detection units 240S1 and 240S2, the
そして、倍率補正データ生成部260は、第一実施形態で説明した主走査方向の倍率補正データの生成に加え、光検出部241S1〜241S5の検出結果である区間走査時間に応じた区間毎倍率補正データを生成する(図10中のステップS303)。すなわち、第二本実施形態では、始端〜終端の倍率補正データだけでなく、以上の区間走査時間から求めた区間毎倍率補正データにより構成された倍率補正データを生成している。
Then, the magnification correction
そして、倍率補正データ生成部260は、以上の区間毎倍率補正データを含む倍率補正データを、ポリゴンミラー120各反射面の一端走査時間または一端走査時間変動と関連付け、記憶部160に記憶させる(図10中のステップS304)。
Then, the magnification correction
記憶部160に区間毎倍率補正データを含む倍率補正データと一端走査時間とが記憶された時点で、制御部101はポリゴンミラー120の回転を停止させ、倍率補正データ取得動作を完了する。この後、露光ユニットAを測定治具から取り外し、画像形成装置100の所定位置に設置する(図10中のステップS305)。
When the magnification correction data including the magnification correction data for each section and the one-time scanning time are stored in the
〔第二実施形態の通常動作〕
この通常動作は、基本的には第一実施形態と同じである。以下、第二実施形態の通常動作について、第一実施形態の動作との違いを説明する。
[Normal operation of the second embodiment]
This normal operation is basically the same as in the first embodiment. Hereinafter, the difference between the normal operation of the second embodiment and the operation of the first embodiment will be described.
画像形成装置100が動作状態になると、制御部101は画像形成装置100の各部を初期化すると共に、ポリゴンモータ駆動回路120Dを介してポリゴンモータ120Mを所定回転数で回転させるように起動する(図10中のステップS401)。
When the
ポリゴンミラー120が所定回転数に達した時点、計測部150は、主走査範囲近傍の1点として始端側の光検出部140S1で、ポリゴンミラー120の回転により走査される光ビームの検出間隔(一端走査時間)を計測し、この計測結果を反射面特定部に通知する(図10中のステップS402)。
When the
そして、反射面特定部170は、予め工場出荷時に計測された一端走査時間変動の反射面毎の違いを記憶部160から読み出し、計測部150で計測して得た一端走査時間変動の反射面毎の違いと比較して反射面の対応を特定する(図10中のステップS403)。
Then, the reflecting
制御部101は、このようにして特定された反射面に応じて、予め計測された各反射面の倍率補正データを記憶部の所定アドレスから読み出し(図6(c)参照)、画像形成時に使用中のポリゴンミラー120の各反射面に適用し、補正部により画像データの露光ドット位置間隔をポリゴンミラー120の各反射面毎に調整して主走査方向の倍率を補正するよう制御する(図10中のステップS404)。
The
制御部101は、このようにして特定された反射面に応じて、予め計測された各反射面の倍率補正データ・区間毎倍率補正データを記憶部の所定アドレスから読み出しし、画像形成時に使用中のポリゴンミラー120の各反射面に適用し、補正部により画像データの露光ドット位置間隔をポリゴンミラー120の各反射面毎に調整して主走査方向の倍率を補正するよう制御する(図10中のステップS404)。
The
そして、制御部101は、予め計測された各反射面の倍率補正データ・区間毎倍率補正データを記憶部160から読み出して、その倍率補正データ・区間毎倍率補正データを適用してクロック周波数を調整した状態の書き込みクロックを書き込みクロック生成部180で生成し、その書き込みクロックをLD駆動回路110Dと画像処理部190とに適用することで、主走査方向ズレを始端〜終端の一致だけでなく主走査範囲の中間部分でも解消するように画像データの露光ドット位置間隔が調整された状態の画像形成を実行する(図10中のステップS405)。
Then, the
以上のように、この実施形態では、主走査方向の倍率を補正する際の倍率補正データを一端走査時間に関連付けて予め生成して記憶部160に記憶しておき、画像形成時に計測部で計測される一端走査時間と記憶部に記憶された一端走査時間との相関に応じて、予め記憶されている主走査方向走査時間について回転多面鏡各反射面の対応を反射面特定部により特定し、特定された各反射面の主走査方向走査時間を用いて主走査方向の倍率を補正することにより、ポリゴンミラー120の面検知センサと主走査方向の2つの光検出部とを用いずに、ポリゴンミラー120の各反射面と補正情報(各反射面での主走査方向走査時間変動に基づく倍率補正データ)との対応をとりつつ、主走査方向倍率補正を行うことが可能になる。
As described above, in this embodiment, the magnification correction data for correcting the magnification in the main scanning direction is generated in advance in association with the one-time scanning time and stored in the
また、以上の実施形態では、主走査範囲内を複数区間に分けて予め計測された区間走査時間から求められた区間毎倍率補正データにより構成された倍率補正データを記憶しておき、ポリゴンミラー120の各反射面毎に主走査方向の複数区間に分けて調整して主走査方向の倍率を補正することにより、主走査方向倍率補正を行う際に、始端と終端との一致だけでなく、主走査方向の各位置において画素位置を適切に保つことが可能になる。この結果、図8に示した主走査方向中間部分での画素位置ズレが解消されることになる。
In the above embodiment, the magnification correction data constituted by the magnification correction data for each section obtained from the section scanning time measured in advance by dividing the main scanning range into a plurality of sections is stored, and the
なお、以上の第二実施形態の説明では、光検出部241S1〜241S5の5個のセンサにより、主走査範囲を4つの区間に分けていたが、この数値に限定されるものではなく、複数の区間として各種の変形が可能である。 In the above description of the second embodiment, the main scanning range is divided into four sections by the five sensors of the light detection units 241S1 to 241S5. However, the present invention is not limited to this numerical value. Various modifications are possible for the section.
また、この第二実施形態では、測定治具の光検出部240S1と240S2を省略し、光検出部241S1〜241S5を用いて、一端走査時間や主走査方向走査時間を求めることも可能である。 In the second embodiment, the light detection units 240S1 and 240S2 of the measurement jig may be omitted, and the one-end scanning time and the main scanning direction scanning time may be obtained using the light detection units 241S1 to 241S5.
また、以上の第二実施形態の説明では、光検出部241S1〜241S5を均等に配置して区間走査時間を計測していたが、これに限定されるものではない。たとえば、中心付近などの特定の領域を細かく、他の領域は粗くなるように光検出部を配置することも可能である。これにより、特定の領域について精度の良い主走査方向倍率補正が可能になる。 Further, in the above description of the second embodiment, the light detection units 241S1 to 241S5 are evenly arranged to measure the section scanning time. However, the present invention is not limited to this. For example, it is possible to arrange the light detection unit so that a specific area such as the vicinity of the center is fine and other areas are rough. Thereby, it is possible to correct the magnification in the main scanning direction with high accuracy for a specific region.
〈その他の実施形態(1)〉
以上の実施形態では、レーザビームを用いた電子写真方式の画像形成装置について説明してきたが、これに限定されるものではない。たとえば、レーザビームを用いて印画紙に露光を行うレーザイメージャなど、各種の画像形成装置に本発明の各実施形態を適用することが可能であり、良好な結果を得ることが可能である。
<Other embodiment (1)>
In the above embodiment, an electrophotographic image forming apparatus using a laser beam has been described. However, the present invention is not limited to this. For example, each embodiment of the present invention can be applied to various image forming apparatuses such as a laser imager that exposes photographic paper using a laser beam, and good results can be obtained.
〈その他の実施形態(2)〉
以上の実施形態では、感光体140として感光体ドラムを具体例に用いたが、感光体140はドラム形式に限定されるものではなく、ベルトであってもよい。また、レーザビームと感光体140とは、感光体140の副走査方向への回転だけでなく、副走査方向に感光体140とレーザビームとを相対的に移動させる各種の副走査の手法を適用することができる。また、カラー画像形成装置の場合には、露光ユニットAについて、それぞれで本実施形態を適用すればよい。
<Other embodiment (2)>
In the above embodiment, the photosensitive drum is used as a specific example as the
100 画像形成装置
105 操作部
101 制御部
110 レーザダイオード
110D LD駆動回路
120 ポリゴンミラー
120M ポリゴンモータ
120D ポリゴンモータ駆動部
130 光学系
140 感光体
140S1 光検出部
150 計測部
160 記憶部
180 書き込みクロック生成部
190 画像処理部
240S1,240S2 光検出部
241S1〜241S5 光検出部
250 計測部
260 倍率補正データ生成部
DESCRIPTION OF
Claims (8)
前記光ビームを発生する光源と、
回転する複数の反射面により前記像担持体において前記光ビームを主走査方向に走査する回転多面鏡と、
前記主走査方向の始端側または終端側のいずれか一端において前記光ビームを検出する光検出部と、
前記前記回転多面鏡各反射面について像担持体の主走査範囲を含む2点間での前記光ビームの検出間隔(主走査方向走査時間)と前記主走査範囲近傍の1点での前記光ビームの検出間隔(一端走査時間)とを予め関連付けて記憶しておく記憶部と、
前記回転多面鏡各反射面について前記光検出部での前記光ビームの検出間隔(一端走査時間)を計測する計測部と、
前記計測部で計測される前記一端走査時間と前記記憶部に記憶された前記一端走査時間との前記回転多面鏡各反射面についての相関に応じて、前記回転多面鏡各反射面について前記主走査方向走査時間の対応を特定する反射面特定部と、
前記反射面特定部により特定された各反射面の前記主走査方向走査時間を用いて、前記画像データの露光ドット位置間隔を前記回転多面鏡の各反射面毎に調整する補正部と、
を備えたことを特徴とする画像形成装置。 A light beam modulated in accordance with image data is scanned in the main scanning direction of the image carrier, and the image carrier and the light beam are relatively moved in a sub-scanning direction orthogonal to the main scanning direction. An image forming apparatus that forms an image by exposing the surface of the image carrier by driving,
A light source for generating the light beam;
A rotating polygon mirror that scans the light beam in the main scanning direction on the image carrier by a plurality of rotating reflecting surfaces;
A light detection unit for detecting the light beam at either one of the start end side and the end end side in the main scanning direction;
The light beam detection interval (main scanning direction scanning time) between two points including the main scanning range of the image carrier on each reflecting surface of the rotary polygon mirror and the light beam at one point in the vicinity of the main scanning range. A storage unit for storing the detection interval (one-end scanning time) in advance in association with each other,
A measuring unit that measures a detection interval (one-end scanning time) of the light beam at the light detection unit for each reflecting surface of the rotary polygon mirror;
The main scanning is performed on each reflecting surface of the rotating polygon mirror according to the correlation of each reflecting surface of the rotating polygon mirror between the one end scanning time measured by the measuring unit and the one end scanning time stored in the storage unit. A reflecting surface identifying unit that identifies the correspondence of the direction scanning time;
A correction unit that adjusts the exposure dot position interval of the image data for each reflecting surface of the rotary polygon mirror using the scanning time in the main scanning direction of each reflecting surface specified by the reflecting surface specifying unit;
An image forming apparatus comprising:
前記補正部は、前記倍率補正データを用いて前記画像データの露光ドット位置間隔を前記回転多面鏡の各反射面毎に調整して主走査方向の倍率を補正する、
ことを特徴とする請求項1記載の画像形成装置。 The storage unit stores, as the scanning time in the main scanning direction, magnification correction data generated in advance to correct the magnification in the main scanning direction so that the scanning length is constant for each reflecting surface of the rotary polygon mirror. And
The correction unit corrects the magnification in the main scanning direction by adjusting the exposure dot position interval of the image data for each reflection surface of the rotary polygon mirror using the magnification correction data.
The image forming apparatus according to claim 1.
前記補正部は、前記反射面特定部により特定された各反射面の前記倍率補正データを用いて前記画像データの露光ドット位置間隔を前記回転多面鏡の各反射面毎に主走査方向の複数区間に分けて調整して主走査方向の倍率を補正する
ことを特徴とする請求項2記載の画像形成装置。 The storage unit includes, as the magnification correction data, magnification correction data constituted by section-by-section magnification correction data obtained from a section scanning time measured in advance by dividing the main scanning range of the image carrier into a plurality of sections. Remember,
The correction unit uses the magnification correction data of each reflecting surface specified by the reflecting surface specifying unit to determine the exposure dot position interval of the image data for a plurality of sections in the main scanning direction for each reflecting surface of the rotary polygon mirror. The image forming apparatus according to claim 2, wherein the magnification in the main scanning direction is corrected by adjusting separately.
ことを特徴とする請求項1−3のいずれか一項に記載の画像形成装置。 The correction unit adjusts a writing clock frequency used when modulating the light beam by the image data as the adjustment of the exposure dot position interval.
The image forming apparatus according to claim 1, wherein the image forming apparatus is an image forming apparatus.
前記複数の光ビームは、それぞれ副走査方向に隣接する画像データに応じて変調されたものである、
ことを特徴とする請求項1−4のいずれか1項に記載の画像形成装置。 The light source has a function of generating a plurality of light beams aligned in the sub-scanning direction;
The plurality of light beams are each modulated according to image data adjacent in the sub-scanning direction,
The image forming apparatus according to claim 1, wherein the image forming apparatus is an image forming apparatus.
ことを特徴とする請求項1−5のいずれか1項に記載の画像形成装置。 The light detection unit performs detection on a start end side on an extension line of a main scanning position on the image carrier.
The image forming apparatus according to claim 1, wherein the image forming apparatus is an image forming apparatus.
前記制御部は、前記回転多面鏡の最も低い回転数に制御した状態で、反射面特定部による前記特定を行うように制御する、
ことを特徴とする請求項1−6のいずれか1項に記載の画像形成装置。 A controller that changes the rotational speed of the rotary polygon mirror according to image forming conditions;
The control unit is controlled to perform the specification by the reflective surface specifying unit in a state where the control is performed at the lowest rotational speed of the rotary polygon mirror.
The image forming apparatus according to claim 1, wherein the image forming apparatus is an image forming apparatus.
前記前記回転多面鏡各反射面について像担持体の主走査範囲を含む2点間での前記光ビームの検出間隔(主走査方向走査時間)と前記主走査範囲近傍の1点での前記光ビームの検出間隔(一端走査時間)とを予め関連付けて記憶部に記憶し、
回転する回転多面鏡の複数の反射面により前記像担持体において前記光ビームを主走査方向に走査し、
前記像担持体の主走査範囲を含むように、前記主走査方向の一端において前記光ビームを光検出部により検出し、
前記光検出部での前記光ビームの検出間隔(一端走査時間)を前記回転多面鏡各反射面についてを計測部により計測し、
前記計測部で計測される前記一端走査時間と前記記憶部に記憶された前記一端走査時間との前記回転多面鏡各反射面についての相関に応じて、前記回転多面鏡各反射面について前記主走査方向走査時間の対応を反射面特定部により特定し、
前記反射面特定部により特定された各反射面の前記主走査方向走査時間を用いて、前記画像データの露光ドット位置間隔を前記回転多面鏡の各反射面毎に調整して主走査方向の倍率を補正する、
ことを特徴とする画像形成装置制御方法。 A light beam modulated in accordance with image data is scanned in the main scanning direction of the image carrier, and the image carrier and the light beam are relatively moved in a sub-scanning direction orthogonal to the main scanning direction. A method of controlling an image forming apparatus for performing image formation by exposing the surface of the image carrier by driving,
The light beam detection interval (main scanning direction scanning time) between two points including the main scanning range of the image carrier on each reflecting surface of the rotary polygon mirror and the light beam at one point in the vicinity of the main scanning range. Is stored in the storage unit in advance in association with the detection interval (one-end scanning time),
The light beam is scanned in the main scanning direction on the image carrier by a plurality of reflecting surfaces of a rotating polygon mirror,
The light beam is detected by a light detection unit at one end in the main scanning direction so as to include the main scanning range of the image carrier,
Measure the light beam detection interval (one-end scanning time) at the light detection unit with respect to each reflecting surface of the rotary polygon mirror,
The main scanning is performed on each reflecting surface of the rotating polygon mirror according to the correlation of each reflecting surface of the rotating polygon mirror between the one end scanning time measured by the measuring unit and the one end scanning time stored in the storage unit. The correspondence of the direction scanning time is specified by the reflecting surface specifying unit,
Using the scanning time in the main scanning direction of each reflecting surface specified by the reflecting surface specifying unit, the exposure dot position interval of the image data is adjusted for each reflecting surface of the rotary polygon mirror, and the magnification in the main scanning direction Correct,
An image forming apparatus control method.
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