JP2012247632A - 光走査装置,画像形成装置,および主走査位置補正方法 - Google Patents
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Abstract
【課題】 複数光源を使用する場合でも、回転多面鏡の面間で生じる同期検知間隔誤差を除いた被走査面上での主走査位置ずれ量を取得可能にする。
【解決手段】 光走査装置が、特定光源の光束B1を回転多面鏡(多面鏡)の面で走査して同期検知を行う処理を多面鏡が1回転する間継続して行い、各同期検知間隔の計測値を面特定情報に対応付けてメモリに記憶する。一方、特定光源以外の光源(他光源)の光束B2等を光束B1の走査面の次面で走査して同期検知を行う処理を多面鏡が1回転する間継続して行い、光束B1の多面鏡の面の走査による同期検知と光束B2等の上記次面の走査による同期検知との間隔の計測値を面特定情報に対応付けてメモリに記憶する。そして、メモリ内の記憶情報から、光束B1のみで同期検知を行う場合と光束B1,B2等で同期検知を行う場合との被走査面上での主走査位置のずれ量を算出し、被走査面上での主走査位置を補正する。
【選択図】 図1
【解決手段】 光走査装置が、特定光源の光束B1を回転多面鏡(多面鏡)の面で走査して同期検知を行う処理を多面鏡が1回転する間継続して行い、各同期検知間隔の計測値を面特定情報に対応付けてメモリに記憶する。一方、特定光源以外の光源(他光源)の光束B2等を光束B1の走査面の次面で走査して同期検知を行う処理を多面鏡が1回転する間継続して行い、光束B1の多面鏡の面の走査による同期検知と光束B2等の上記次面の走査による同期検知との間隔の計測値を面特定情報に対応付けてメモリに記憶する。そして、メモリ内の記憶情報から、光束B1のみで同期検知を行う場合と光束B1,B2等で同期検知を行う場合との被走査面上での主走査位置のずれ量を算出し、被走査面上での主走査位置を補正する。
【選択図】 図1
Description
この発明は、マルチビーム発生手段からの複数本の光ビームを回転多面鏡によって走査する光走査装置、その光走査装置を用いて画像形成を行うデジタル複写機,デジタル複合機(MFP),ファクシミリ装置,プリンタ等の電子写真方式の画像形成装置、および上記光走査装置置における主走査位置補正方法に関する。
上記のような光走査装置として、複数本の光束である光ビームをそれぞれ射出する複数個の発光部(「発光源」や「光源」ともいう)を有する光源素子を少なくとも1個用いるか、もしくは1本の光ビームを射出する光源を有する光源素子を複数個用いた(つまり複数個の光源を用いた)マルチビーム光源手段を備え、そのマルチビーム光源手段から射出される複数本の光ビームを1個又は複数個の回転多面鏡で偏向し、副走査方向に移動する1個又は複数個の像担持体の被走査面をその副走査方向と直交する主走査方向に反復走査して露光することにより、その被走査面上に光ビームによる画像書き込み(静電潜像の形成)を行うものがある。
このような光走査装置を備えた画像形成装置では、上記1個の像担持体の被走査面に順次形成される複数個の静電潜像を複数色の現像剤で色版毎に順次現像するか、あるいは上記複数個の像担持体の被走査面にそれぞれ形成される複数個の静電潜像を複数色の現像剤で色版毎に現像し、その各色版の現像画像を1個の転写媒体である転写ベルト(「中間転写ベルト」ともいう)上に順次重ね合わせて転写することによりカラー画像形成を行うことができる。
このような画像形成装置では、以下に示すような色ずれ等の問題が生じるので、像担持体の被走査面上における複数本の光ビームによる主走査方向の露光位置である主走査位置を合わせる必要があり、そのため各光源の間隔に合わせてその各光源部の点灯(発光)タイミングを制御するようにしている。
例えば、2次元に配置された光源の数個が組みとなって副走査方向に直線に並ぶように多数の光源が配置されている面発光レーザ(Vertical Cavity Surface Emitting Laser:VCSEL)をマルチビーム光源手段に使用する場合においては、各光源間の波長差や光路長差などにより、像担持体の被走査面上における各光源射出ビームの主走査位置がずれてしまい、特にカラー画像形成を行う場合には、色ずれが生じてしまう。
例えば、2次元に配置された光源の数個が組みとなって副走査方向に直線に並ぶように多数の光源が配置されている面発光レーザ(Vertical Cavity Surface Emitting Laser:VCSEL)をマルチビーム光源手段に使用する場合においては、各光源間の波長差や光路長差などにより、像担持体の被走査面上における各光源射出ビームの主走査位置がずれてしまい、特にカラー画像形成を行う場合には、色ずれが生じてしまう。
各光源の点灯タイミングを制御する画像形成装置としては、例えば、特許文献1に見られるようなものが提案されている。
特許文献1に記載のものは、一つのチップ上に複数の各レーザダイオード発光源(単に「光源」ともいう)が配列されたレーザダイオードアレイと、各光源毎に画像データを生成する手段とを備え、上記画像データに基づいて変調される光源からのレーザビームを回転多面鏡により走査させ、感光体の被走査面上に画像を記録する画像記録装置であって、主走査方向に直角方向(副走査方向)の複数画素を同時的に記録する画像記録装置において、次のように構成したことを特徴としている。
特許文献1に記載のものは、一つのチップ上に複数の各レーザダイオード発光源(単に「光源」ともいう)が配列されたレーザダイオードアレイと、各光源毎に画像データを生成する手段とを備え、上記画像データに基づいて変調される光源からのレーザビームを回転多面鏡により走査させ、感光体の被走査面上に画像を記録する画像記録装置であって、主走査方向に直角方向(副走査方向)の複数画素を同時的に記録する画像記録装置において、次のように構成したことを特徴としている。
すなわち、複数の位相の異なる同一周波数のクロックを発生させるクロック発生器と、上記複数の位相の異なるクロックのなかから上記直角方向に並んだ複数画素のそれぞれを記録するための各光源を駆動する画素クロックとして上記各光源のビームずれ量に応じたクロックを選択するクロック選択手段と、レーザビームの走査上に配置された光センサ(同期検知手段)と、上記各光源のうちの特定光源の発光により上記光センサから出力される発光検知信号(同期検知)と上記特定光源とは異なる光源の発光により上記光センサから出力される発光検知信号(同期検知)との間の時間差を計測する遅延量計測手段とを備え、上記各光源のビームずれ量を上記時間差として計測する構成にしている。
ここで、上記各光源のビームずれ量とは、特定光源から射出されるレーザビームの被走査面上での主走査位置に対する特定光源以外の光源から射出されるレーザビームの被走査面上での主走査位置のずれ量に相当する。このずれ量を、以下「各光源間の主走査位置ずれ量」ともいう。
上述の画像記録装置の構成は、各光源間の主走査位置ずれ量を計測するため、回転多面鏡の各反射面(以下「鏡面」又は「ミラー面」ともいう)のうち、特定光源からのレーザビームを走査して光センサに同期検知を行わせる反射面の次の反射面で、特定光源とは異なる光源からのレーザビームを偏向して光センサに同期検知を行わせ、同期検知の間隔(時間差)を計測することで特定光源と異なる光源の主走査位置ずれ量である各光源間の主走査位置ずれ量を検出する。そして、その主走査位置ずれ量に応じたクロックを選択することで主走査位置ずれ量の補正を行い、特定光源と他光源からそれぞれ射出される各レーザビームの回転多面鏡による主走査位置を合わせる。
しかしながら、回転多面鏡は理想的な形状であるとは限らず、その各反射面により同期検知間隔誤差が生じる場合があるので、特許文献1に記載のものでも、像担持体の被走査面における各光源射出ビームの主走査位置がずれてしまい、特にカラー画像形成を行う場合には、色ずれが生じてしまうことがある。
この発明は、上記の点に鑑みてなされたものであり、複数の光源を使用する場合でも、回転多面鏡の反射面間で生じる同期検知間隔誤差(反射面間誤差)を除いた像担持体の被走査面上での主走査位置ずれ量を取得して、より高品質な画像を得られるようにすることを目的とする。
この発明は、上記の目的を達成するため、以下に示す光走査装置およびその主走査位置補正方法をそれぞれ提供する。
この発明による光走査装置は、光ビームを射出する光源を複数個有し、その複数個の光源からそれぞれ射出される各光ビームを回転多面鏡で偏向し、副走査方向に移動する像担持体の被走査面を該副走査方向と直交する主走査方向に反復走査して露光することにより画像書き込みを行うマルチビーム走査手段と、そのマルチビーム走査手段によって上記主走査方向に走査される光ビームを所定位置で検知し、その光ビームの上記被走査面上での上記主走査方向の走査(画像書き込み)である主走査の開始の基準となる同期検知信号を出力する同期検知を行う同期検知手段とを有する光走査装置であって、以下に示すようにしたことを特徴とする。
この発明による光走査装置は、光ビームを射出する光源を複数個有し、その複数個の光源からそれぞれ射出される各光ビームを回転多面鏡で偏向し、副走査方向に移動する像担持体の被走査面を該副走査方向と直交する主走査方向に反復走査して露光することにより画像書き込みを行うマルチビーム走査手段と、そのマルチビーム走査手段によって上記主走査方向に走査される光ビームを所定位置で検知し、その光ビームの上記被走査面上での上記主走査方向の走査(画像書き込み)である主走査の開始の基準となる同期検知信号を出力する同期検知を行う同期検知手段とを有する光走査装置であって、以下に示すようにしたことを特徴とする。
すなわち、情報を記憶する記憶手段と、上記複数個の光源のうち、特定光源から射出される光ビームを上記回転多面鏡の反射面で走査して上記同期検知手段に上記同期検知を行わせる処理を少なくとも上記回転多面鏡が1回転する間継続して行う第1の同期検知処理手段と、その第1の同期検知処理手段による処理中、上記同期検知手段に上記同期検知を行わせる上記回転多面鏡の反射面を特定し、その反射面の特定情報である面特定情報を生成する面特定手段と、上記特定光源から射出される光ビームの上記回転多面鏡の各反射面の走査による同期検知間隔を順次計測し、その各計測値をそれぞれ対応する上記面特定情報に対応付けて上記記憶手段に記憶する第1の同期検知間隔計測手段と、上記複数個の光源のうち、上記特定光源以外の光源から射出される光ビームを上記特定光源から射出される光ビームを走査した反射面の次の反射面で走査して上記同期検知手段に上記同期検知を行わせる処理を少なくとも上記回転多面鏡が1回転する間継続して行う第2の同期検知処理手段と、上記特定光源から射出される光ビームの上記回転多面鏡の反射面の走査による上記同期検知と上記特定光源以外の光源から射出される光ビームの上記次の反射面の走査による上記同期検知との間隔を順次計測し、その各計測値をそれぞれ対応する上記面特定情報に対応付けて上記記憶手段に記憶する第2の同期検知間隔計測手段と、上記記憶手段の記憶情報に基づいて、上記特定光源から射出される光ビームのみによって上記同期検知を行う場合とその光ビームおよび上記特定光源以外から射出される光ビームによって上記同期検知を行う場合との上記被走査面上での主走査位置のずれ量を算出する主走査位置ずれ量算出手段と、その主走査位置ずれ量算出手段による算出結果に基づいて上記被走査面上での主走査位置を補正する主走査位置補正手段とを設けたものである。
この発明による主走査位置補正方法は、光ビームを射出する光源を複数個有し、その複数個の光源からそれぞれ射出される各光ビームを回転多面鏡で偏向し、副走査方向に移動する像担持体の被走査面を該副走査方向と直交する主走査方向に反復走査して露光することにより画像書き込みを行うマルチビーム走査手段と、そのマルチビーム走査手段によって上記主走査方向に走査される光ビームを所定位置で検知し、その光ビームの上記被走査面上での上記主走査方向の走査である主走査の開始の基準となる同期検知信号を出力する同期検知を行う同期検知手段と、情報を記憶する記憶手段とを有する光走査装置における主走査位置補正方法であって、以下に示すようにしたことを特徴とする。
すなわち、上記回転多面鏡を回転させ、所望の回転速度に安定させる第1ステップと、その第1ステップでの処理が完了すると、上記複数個の光源のうち、特定光源から射出される光ビームを上記回転多面鏡の反射面で走査して上記同期検知手段に上記同期検知を行わせる処理を少なくとも上記回転多面鏡が1回転する間継続して行う第2ステップと、その第2ステップによる処理中、上記同期検知手段に上記同期検知を行わせる上記回転多面鏡の反射面を特定し、その反射面の特定情報である面特定情報を生成する第3ステップと、上記特定光源から射出される光ビームの上記回転多面鏡の各反射面の走査による同期検知間隔を順次計測し、その各計測値をそれぞれ対応する上記面特定情報に対応付けて上記記憶手段に記憶する第4ステップと、上記複数個の光源のうち、上記特定光源以外の光源から射出される光ビームを上記特定光源から射出される光ビームを走査した反射面の次の反射面で走査して上記同期検知手段に上記同期検知を行わせる処理を少なくとも上記回転多面鏡が1回転する間継続して行う第5ステップと、上記特定光源から射出される光ビームの上記回転多面鏡の反射面の走査による上記同期検知と上記特定光源以外の光源から射出される光ビームの上記次の反射面の走査による上記同期検知との間隔を順次計測し、その各計測値をそれぞれ対応する上記面特定情報に対応付けて上記記憶手段に記憶する第6ステップと、その第6ステップによる処理が完了すると、上記記憶手段の記憶情報に基づいて、上記特定光源から射出される光ビームのみによって上記同期検知を行う場合とその光ビームおよび上記特定光源以外から射出される光ビームによって上記同期検知を行う場合との上記被走査面上での主走査位置のずれ量を算出する第7ステップと、その第7ステップによる算出結果に基づいて上記被走査面上での主走査位置を補正する第8ステップとを有するものである。
この発明によれば、光走査装置が、複数個の光源のうち、特定光源から射出される光ビームを上記回転多面鏡の反射面で走査して同期検知手段に同期検知を行わせる処理を少なくとも上記回転多面鏡が1回転する間継続して行う。そして、その処理中、同期検知手段に同期検知を行わせる回転多面鏡の反射面を特定し、その反射面の特定情報である面特定情報を生成する。また、特定光源から射出される光ビームの回転多面鏡の各反射面の走査による同期検知間隔を順次計測し、その各計測値をそれぞれ対応する面特定情報(同期検知を行っている回転多面鏡の反射面を特定する情報)に対応付けて記憶手段に記憶する。
一方、複数個の光源のうち、特定光源以外の光源から射出される光ビームを特定光源から射出される光ビームを走査した反射面の次の反射面で走査して同期検知手段に同期検知を行わせる処理を少なくとも回転多面鏡が1回転する間継続して行う。そして、特定光源から射出される光ビームの回転多面鏡の反射面の走査による同期検知と特定光源以外の光源から射出される光ビームの上記次の反射面の走査による同期検知との間隔を順次計測し、その各計測値をそれぞれ対応する面特定情報に対応付けて記憶手段に記憶する。
その後、記憶手段の記憶情報に基づいて、上記特定光源から射出される光ビームのみによって同期検知を行う場合とその光ビームおよび特定光源以外から射出される光ビームによって同期検知を行う場合との被走査面上での主走査位置のずれ量を算出し、その算出結果に基づいて被走査面上での主走査位置を補正する。
その後、記憶手段の記憶情報に基づいて、上記特定光源から射出される光ビームのみによって同期検知を行う場合とその光ビームおよび特定光源以外から射出される光ビームによって同期検知を行う場合との被走査面上での主走査位置のずれ量を算出し、その算出結果に基づいて被走査面上での主走査位置を補正する。
この発明によれば、複数の光源を使用する場合でも、回転多面鏡の反射面間で生じる同期検知間隔誤差(反射面間誤差)を除いた像担持体の被走査面上での主走査位置ずれ量を取得して、その主走査位置を補正することができるため、より高品質な画像を得ることができる。
以下、この発明を実施するための形態について説明する。
まず、この発明の一実施形態の概略を図1に基づいて説明する。
図1は、その概要の説明に供する説明図である。なお、回転多面鏡の各反射面を4面、光源を5個とする。
まず、この発明の一実施形態の概略を図1に基づいて説明する。
図1は、その概要の説明に供する説明図である。なお、回転多面鏡の各反射面を4面、光源を5個とする。
この実施形態では、例えば図1の(a)に示すように、5個の光源のうちの特定光源から射出される光ビーム(光束)B1を回転多面鏡であるポリゴンミラーの反射面で走査して同期検知センサに同期検知を行わせる処理を少なくともポリゴンミラーが1回転する間継続して行う。つまり、ポリゴンミラーの各反射面(第1反射面,第2反射面,第3反射面,第4反射面,第1反射面)で順次走査して同期検知センサに順次同期検知を行わせる。
そして、特定光源から射出される光ビームB1のポリゴンミラーの各反射面(第1反射面,第2反射面,第3反射面,第4反射面,第1反射面)の走査による同期検知間隔を順次計測し、その各反射面間、つまり第1反射面(1面目)と第2反射面(2面目)、第2反射面(2面目)と第3反射面(3面目)、第3反射面(3面目)と第4反射面(4面目)、第4反射面(4面目)と第1反射面(1面目)の各計測値(ta,tb,tc,td)をそれぞれ対応する反射面の特定情報に対応付けて記憶保持する。
一方、例えば図1の(b)に示すように、特定光源以外の4個の光源から順次射出される光ビームB2,B3,B4,B5を特定光源から射出される光ビームB1を走査する反射面の次の反射面で走査して同期検知センサに同期検知を行わせる処理も少なくともポリゴンミラーが1回転する間継続して行う。つまり、ポリゴンミラーの各反射面(第2反射面,第3反射面,第4反射面,第1反射面)で順次走査して同期検知センサに順次同期検知を行わせる。
そして、特定光源から射出される光ビームB1のポリゴンミラーの反射面(第1反射面,第2反射面,第3反射面,第4反射面)の走査による同期検知と特定光源以外の光源から順次射出される光ビームB2,B3,B4,B5の上記次の反射面(第2反射面,第3反射面,第4反射面,第1反射面)の走査による同期検知との間隔を順次計測し、その各反射面間、つまり第1反射面(1面目)と第2反射面(2面目)、第2反射面(2面目)と第3反射面(3面目)、第3反射面(3面目)と第4反射面(4面目)、第4反射面(4面目)と第1反射面(1面目)の各計測値(ta′,tb′,tc′,td′)をそれぞれ対応する反射面の特定情報に対応付けて記憶保持する。
そして、特定光源から射出される光ビームB1のポリゴンミラーの反射面(第1反射面,第2反射面,第3反射面,第4反射面)の走査による同期検知と特定光源以外の光源から順次射出される光ビームB2,B3,B4,B5の上記次の反射面(第2反射面,第3反射面,第4反射面,第1反射面)の走査による同期検知との間隔を順次計測し、その各反射面間、つまり第1反射面(1面目)と第2反射面(2面目)、第2反射面(2面目)と第3反射面(3面目)、第3反射面(3面目)と第4反射面(4面目)、第4反射面(4面目)と第1反射面(1面目)の各計測値(ta′,tb′,tc′,td′)をそれぞれ対応する反射面の特定情報に対応付けて記憶保持する。
その後、各反射面間にそれぞれ対応する各計測値(ta,tb,tc,td)および各計測値(ta′,tb′,tc′,td′)に基づいて、該当する反射面間誤差を増減することで、特定光源から射出される光ビームB1の被走査面上での主走査位置に対する特定光源以外の光源から射出される光ビームB2,B3,B4,B5の被走査面上での主走査位置のずれ量である各光源間の主走査位置ずれ量を検出する。
例えば、図1の(c)に示すように、特定光源から射出される光ビームB1をポリゴンミラーの第1反射面で走査した場合の像担持体の被走査面上における光ビームB1による主走査開始位置を基準位置とし、該当する面間誤差を増減することで、特定光源以外の各光源から順次射出される光ビームB2,B3,B4,B5をポリゴンミラーの第2面,第3面,第4面で順次走査した場合の像担持体の被走査面上における光ビームB2,B3,B4,B5による主走査開始位置の基準位置とのずれ量を検出する。
以下、上述の特徴について、図2以降に基づいて具体的に説明する。
図2は、この発明の一実施形態である画像形成装置の構成例を示す図である。
この画像形成装置100は、タンデム方式のデジタルカラー複写機,デジタルカラー複合機,カラーファクシミリ装置,カラープリンタ等の画像形成装置であり、次のように構成している。
図2は、この発明の一実施形態である画像形成装置の構成例を示す図である。
この画像形成装置100は、タンデム方式のデジタルカラー複写機,デジタルカラー複合機,カラーファクシミリ装置,カラープリンタ等の画像形成装置であり、次のように構成している。
すなわち、複数個の光源(発光部)を有する光源素子である半導体レーザ素子やポリゴンミラーなどの光学要素を含む光走査装置である光学装置102と、マゼンタ(M)、シアン(C)、イエロー(Y)、ブラック(K)の各色用の作像プロセス部(画像形成部)104,106,108,110を備えたカラー作像部112と、無端状の転写媒体(無端移動部材)である中間転写ベルト114などを含む転写部122を含んで構成され、それらによってカラー画像形成部(カラー画像形成手段)を構成する。
カラー作像部112の各作像プロセス部104,106,108,110は、それぞれ104,106,108,110にaを付けて示す像担持体であるドラム状の感光体(以下「感光体ドラム」という)104a,106a,108a,110aと、その回りに配置されたbを付けて示す帯電手段である帯電器104b,106b,108b,110b、cを付けて示す現像手段である現像器104c,106c,108c,110c、およびdを付けて示す1次転写ローラ104d,106d,108d,110d等を備えている。
光学装置102はマルチビーム走査装置であり、マルチビーム光源手段を構成する半導体レーザ素子(図示せず)から射出される光ビームであるレーザビームを、偏向素子であるポリゴンミラー102cにより偏向させ、fθレンズ102bに入射させている。レーザビームは、この実施形態ではM,C,Y,Kの各色に対応する数だけ発生され、それぞれfθレンズ102bを通過した後、反射ミラー102aで反射される。
そして、その各レーザビームはWTLレンズ102dを通して整形された後、複数の反射ミラー102eによって再度偏向され、露光のために使用されるレーザビームLとして各作像プロセス部104,106,108,110の感光体ドラム104a,106a,108a,110aの被走査面(以下単に「表面」ともいう)を照射する。
感光体ドラム104a,106a,108a,110aの表面へのレーザビームLの照射は、上述したように複数の光学要素を使用して行われるため、主走査方向および副走査方向に関してタイミング同期が行われる。
なお、「主走査方向」をレーザビームの走査方向として定義し、「副走査方向」を主走査方向に対して直交する方向、この画像形成装置100では感光体ドラム104a,106a,108a,110aが回転する方向、つまりそれらの表面の移動方向として定義する。
なお、「主走査方向」をレーザビームの走査方向として定義し、「副走査方向」を主走査方向に対して直交する方向、この画像形成装置100では感光体ドラム104a,106a,108a,110aが回転する方向、つまりそれらの表面の移動方向として定義する。
各感光体ドラム104a,106a,108a,110aは、アルミニウムなどの導電性ドラム上に、少なくとも電荷発生層と電荷輸送層とを含む光導電層を備えている。
その各光導電層は、コロトロン、スコロトロン、または帯電ローラなどによって構成される帯電器104b,106b,108b,110bにより、それぞれ表面電荷が付与されて帯電される。各感光体ドラム104a,106a,108a,110aの帯電された光導電層の表面は、光学装置102からのレーザビームLによって像状露光され、2次元の静電潜像が形成される(画像書き込みが行われる)。なお、その静電潜像および後述するトナー画像の形成は、この実施形態ではK,Y,C,Mの順に開始される。
その各光導電層は、コロトロン、スコロトロン、または帯電ローラなどによって構成される帯電器104b,106b,108b,110bにより、それぞれ表面電荷が付与されて帯電される。各感光体ドラム104a,106a,108a,110aの帯電された光導電層の表面は、光学装置102からのレーザビームLによって像状露光され、2次元の静電潜像が形成される(画像書き込みが行われる)。なお、その静電潜像および後述するトナー画像の形成は、この実施形態ではK,Y,C,Mの順に開始される。
その感光体ドラム104a,106a,108a,110aの表面上に形成される静電潜像は、現像スリーブ、現像剤供給ローラ、規制ブレードなどを含む各現像器104c,106c,108c,110cにより、それぞれM,C,Y,Kの各色の現像剤であるトナーによって現像され、各色のトナー画像(現像画像)が形成される。その各色のトナー画像は、感光体ドラム104a,106a,108a,110aが中間転写ベルト114を挟んでそれぞれ転写バイアス電圧が印加された転写手段である1次転写ローラ104d,106d,108d,110dと対向する一次転写部で、矢示B方向に移動する中間転写ベルト114上にK,Y,C,Mの順に順次重ね合わせて転写される。
中間転写ベルト114は、搬送ローラ114a,114b,114cに張架され、一方が駆動ローラである搬送ローラ114a又は114cによって矢示B方向に回動され、K,Y,C,Mのトナー画像が重畳転写されたフルカラーのトナー画像を担持した状態で、2次転写部へ搬送される。
2次転写部は、搬送ローラ118a,118bにより矢示C方向に搬送される2次転写ベルト118を含んで構成される。中間転写ベルト114の搬送ローラ114bは2次転写対向ローラの機能も果す。
2次転写部は、搬送ローラ118a,118bにより矢示C方向に搬送される2次転写ベルト118を含んで構成される。中間転写ベルト114の搬送ローラ114bは2次転写対向ローラの機能も果す。
この2次転写部には、給紙カセットなどの記録媒体収容部128から上質紙、プラスチックシートなどのシート状の記録媒体124が搬送ローラ126によって供給される。そして、2次転写対向ローラの役目も持つ搬送ローラ114bに2次転写バイアスを印加して、中間転写ベルト114上に担持されたフルカラーのトナー画像を、2次転写ベルト118上に吸着保持された記録媒体124に転写する。
そのフルカラーのトナー画像が転写された記録媒体124は、2次転写ベルト118の矢示C方向への回動によって定着装置120へ搬送される。
定着装置120は、シリコーンゴムやフッ素ゴムなどを含む定着ローラなどの定着部材130を含んで構成されていて、記録媒体124とトナー画像と共に加圧加熱して、そのトナー画像を記録媒体124に定着した後、印刷物132として画像形成装置100の外部へ排出する。
トナー画像を転写した後の中間転写ベルト114は、クリーニングブレードを含むクリーニング部116により転写残留トナーが除去されて、次の像形成プロセスに備える。
定着装置120は、シリコーンゴムやフッ素ゴムなどを含む定着ローラなどの定着部材130を含んで構成されていて、記録媒体124とトナー画像と共に加圧加熱して、そのトナー画像を記録媒体124に定着した後、印刷物132として画像形成装置100の外部へ排出する。
トナー画像を転写した後の中間転写ベルト114は、クリーニングブレードを含むクリーニング部116により転写残留トナーが除去されて、次の像形成プロセスに備える。
図3は、図2の矢示A方向から見た光学装置102を簡略化して、露光制御部および感光体ドラムと共に示す図である。
この光学装置102は、前述したポリゴンミラー102cおよびfθレンズ102bと、ポリゴンミラー102cによって偏向され、走査されたレーザビームを主走査の書き始め位置より手前側の所定位置(画像領域外)で検知するための反射ミラー208とフォトダイオード等の光センサによる同期検知センサ(光電変換素子)210とを備えている。更に、CPUなどを含む制御回路202、半導体レーザ素子(LA)206を点灯するためのドライバ回路204、および光源素子である半導体レーザ素子206などを含む露光制御部300を備えている。半導体レーザ素子206は、例えば面発光レーザ(VCSEL)である。
この光学装置102は、前述したポリゴンミラー102cおよびfθレンズ102bと、ポリゴンミラー102cによって偏向され、走査されたレーザビームを主走査の書き始め位置より手前側の所定位置(画像領域外)で検知するための反射ミラー208とフォトダイオード等の光センサによる同期検知センサ(光電変換素子)210とを備えている。更に、CPUなどを含む制御回路202、半導体レーザ素子(LA)206を点灯するためのドライバ回路204、および光源素子である半導体レーザ素子206などを含む露光制御部300を備えている。半導体レーザ素子206は、例えば面発光レーザ(VCSEL)である。
ポリゴンミラー102cは、図示しないポリゴンモータによって、数千から数万rpmの周速で回転駆動されていて、半導体レーザ素子206からレーザビームを照射され、それを所定角度範囲で偏向させ、fθレンズ102bを通して感光体ドラム104a,106a,108a,110aを照射させる。
制御回路202は、図示しない画像読取部あるいは画像メモリからの画像データに応じて半導体レーザ素子206でプロットするための画像ドット情報を生成する。更に、この制御回路202は、半導体レーザ素子206を所定のレーザ出力で発光動作させるためのレーザ出力制御を行い、パルス幅変調(PWM:Pulse Width Modulation)信号又はパワー変調(PM:Power Modulation)信号をドライバ回路204に出力する。
ドライバ回路204は、受け取った信号によって半導体レーザ素子206に点灯電流を供給し、所定の出力で半導体レーザ素子206を動作させる。それによって、半導体レーザ素子206は、制御回路202からの信号に応じた出力で複数本のレーザビームからなるレーザビーム束を発生させる。
レーザビーム束を構成するそれぞれのレーザビームLは、静電潜像を感光体ドラム104a〜110aの表面上に形成する。
レーザビーム束を構成するそれぞれのレーザビームLは、静電潜像を感光体ドラム104a〜110aの表面上に形成する。
同期検知センサ210は、各感光体ドラム104a〜110aの被走査面の外側の所定位置に配置されており、ポリゴンミラー102cによってそれぞれ偏向され、主走査方向に走査される各レーザビームLを、感光体ドラム104a〜110aの被走査面に到達する前の所定位置で検知し、その各レーザビームLの感光体ドラム104a〜110aの表面上での主走査方向の走査(画像書き込み)である主走査の開始の基準となる同期検知信号を制御回路202へ出力する同期検知を行う。
なお、主走査開始の基準とは、主走査を開始するための半導体レーザ素子206の点灯開始(以下「主走査点灯開始」ともいう)の基準と同義である。同期検知センサ210は、通常はフォトダイオードが用いられる。
なお、制御回路202については、より詳細に後述する。
なお、主走査開始の基準とは、主走査を開始するための半導体レーザ素子206の点灯開始(以下「主走査点灯開始」ともいう)の基準と同義である。同期検知センサ210は、通常はフォトダイオードが用いられる。
なお、制御回路202については、より詳細に後述する。
図4は、図3の半導体レーザ素子206を面発光レーザとした場合におけるその表面上の光源の配置および副走査方向の間隔を、図5は、その光源の主走査方向の間隔をそれぞれ説明するための図である。
面発光レーザである半導体レーザ素子206は、例えば図4に示すように、40個の光源(発光部)が主走査方向であるM方向と副走査方向であるS方向とに間隔を置いて順次位置をずらして二次元配列されている。
面発光レーザである半導体レーザ素子206は、例えば図4に示すように、40個の光源(発光部)が主走査方向であるM方向と副走査方向であるS方向とに間隔を置いて順次位置をずらして二次元配列されている。
そして、S方向に延びる仮想線(図示していない)上に正射影したときに最も−S側(図4で上側)になる光源をch1とし、+S側(図4で下側)に向かって順に光源ch2、光源ch3,光源ch4,・・・・、光源ch40とする。
S方向の光源の間隔は、所定の値をcとすると、光源ch1から光源ch20については等間隔2cであり、光源ch20と光源ch21の間隔はcであり、光源ch21から光源ch40については等間隔2cである。したがって、副走査方向中央部の光源間の間隔(ピッチ)が他の部分の光源間の間隔(ピッチ)よりも狭くなっている。
S方向の光源の間隔は、所定の値をcとすると、光源ch1から光源ch20については等間隔2cであり、光源ch20と光源ch21の間隔はcであり、光源ch21から光源ch40については等間隔2cである。したがって、副走査方向中央部の光源間の間隔(ピッチ)が他の部分の光源間の間隔(ピッチ)よりも狭くなっている。
すなわち、この実施形態におけるマルチビーム走査装置である光学装置102で使用する光源素子は、複数個の光源を主走査方向(M方向)と副走査方向(S方向)とに間隔を置いて2次元配列した面発光レーザであって、副走査方向に延びる仮想線上に正射影したときに、副走査方向における中央部で互いに隣接する光源(上記の例では光源ch20とch21)間の間隔が他の部分(上記の例では光源ch1〜ch20とch21〜ch40)の隣接する光源間の間隔よりも狭くなっている。
また、光源ch1〜ch8の各chの列に配置された光源は、例えば図5に示すように、S方向に直線状に配置されており、ch3〜ch4およびch5〜ch6の間隔hが等しく、ch2〜ch3およびch6〜ch7の間隔iが等しく、ch1〜ch2およびch7〜ch8の間隔jが等しくなっている。そのM方向の各間隔h,i,j,kの関係は、h≠i≠j≠kであり、h<i<j<kである。
なお、図4,図5に示した面発光レーザは半導体レーザ素子206の一例であるが、複数本の光ビームを射出するレーザダイオードアレイ(LDA)等の多光源素子を半導体レーザ素子206として用いる光学装置、あるいは1本の光ビームを射出するレーザダイオード等の光源素子を半導体レーザ素子206として複数個用いる光学装置を搭載した画像形成装置に、この発明を適用可能である。
図6は、図3のポリゴンミラー102cの各反射面間の同期検知間隔誤差について説明するための説明図、図7は、図3のポリゴンミラー102cの各反射面間の同期検知間隔誤差について説明するためのタイミングチャートである。なお、図3に示したポリゴンミラー102cは6面の反射面を有しているが、説明の都合上、図7には4面の反射面を有するものとして示している。また、図8以降の各図も同様としている。
例えば、4面の反射面を有するポリゴンミラー102cを用いる場合、例えば図6の(a)に示すように理想的な形状であれば同一光源(この例では図4の光源ch5)から射出されるレーザビームを走査して同期検知センサ210に行わせる同期検知(同期検知信号の出力)は、図7の(a)に示すように等間隔で行われる。
しかし、例えば図6の(b)又は(c)に示すように、ポリゴンミラー102cは実際には形状に誤差が生じるため、図7の(b)に示すように同期検知間隔に誤差が生じる。
しかし、例えば図6の(b)又は(c)に示すように、ポリゴンミラー102cは実際には形状に誤差が生じるため、図7の(b)に示すように同期検知間隔に誤差が生じる。
このため、特定光源から射出されるレーザビームのみで同期検知センサ210に行わせる同期検知の間隔と、特定光源から射出されるレーザビームと特定光源以外の光源から射出されるレーザビームとで同期検知センサ210に行わせる同期検知の間隔との差分を求め、その差分を特定光源と特定光源以外の光源との主走査位置ずれ量として補正すると、ポリゴンミラー102cの反射面間誤差を含んでしまい、形成画像の主走査位置がずれ、カラー画像形成を行う場合は、色ずれになってしまう。
図8は、図3のポリゴンミラー102c(但し反射面は4面)の各反射面による同期検知間隔の計測を説明するためのタイミングチャートである。
図3の制御回路202は、使用するポリゴンミラー102cの反射面数が予め設定されているため、例えば図8に示すように、半導体レーザ素子206の特定光源(この例では図4の光源ch5)を基準光源として、その基準光源ch5から射出されるレーザビームのみをポリゴンミラー102cの各反射面(第1反射面,第2反射面,第3反射面,第4反射面)で順次走査して同期検知センサ210による各同期検知間隔を図示しないタイマ・カウンタで時間差として計測し、その各計測値CNT1,CNT2,CNT3,CNT4をそれぞれ対応する反射面の特定情報(面特定情報)、つまり第1反射面(1面目)と第2反射面(2面目)の各特定情報、第2反射面(2面目)と第3反射面(3面目)の各特定情報、第3反射面(3面目)と第4反射面(4面目)の各特定情報、第4反射面(4面目)と第1反射面(1面目)の各特定情報に対応付けてメモリに記憶保持する。
図3の制御回路202は、使用するポリゴンミラー102cの反射面数が予め設定されているため、例えば図8に示すように、半導体レーザ素子206の特定光源(この例では図4の光源ch5)を基準光源として、その基準光源ch5から射出されるレーザビームのみをポリゴンミラー102cの各反射面(第1反射面,第2反射面,第3反射面,第4反射面)で順次走査して同期検知センサ210による各同期検知間隔を図示しないタイマ・カウンタで時間差として計測し、その各計測値CNT1,CNT2,CNT3,CNT4をそれぞれ対応する反射面の特定情報(面特定情報)、つまり第1反射面(1面目)と第2反射面(2面目)の各特定情報、第2反射面(2面目)と第3反射面(3面目)の各特定情報、第3反射面(3面目)と第4反射面(4面目)の各特定情報、第4反射面(4面目)と第1反射面(1面目)の各特定情報に対応付けてメモリに記憶保持する。
なお、ポリゴンミラー102cの各反射面(第1反射面,第2反射面,第3反射面,第4反射面)の走査による同期検知間隔(CNT1,CNT2,CNT3,CNT4)の計測を複数回実施して、その各計測値それぞれの平均値CNT1AVE,CNT2AVE,CNT3AVE,CNT4AVEをそれぞれ対応する反射面の特定情報に対応付けてメモリに記憶保持しても良い。
図9は、図3のポリゴンミラー102c(但し反射面は4面)の反射面間誤差を除いた基準光源から射出されるレーザビームと他光源から射出されるレーザビームの主走査位置ずれ量の導出を説明するための説明図である。
図3の制御回路202は、例えば図9に示すように、基準光源をch5とした場合、基準光源ch5を点灯し、その基準光源ch5から射出されるレーザビームをポリゴンミラー102cの反射面で走査して同期検知センサ210に同期検知を行わせる処理を少なくともポリゴンミラー102cが1回転する間継続して行う。つまり、基準光源ch5から射出されるレーザビームをポリゴンミラー102cの各反射面(第1反射面,第2反射面,第3反射面,第4反射面,第1反射面)で順次走査する。そして、同期検知センサ210による各同期検知間隔を図示しないタイマ・カウンタで時間差として計測する。
その際、その各計測値がどの反射面間の計測値であるか判るように、各同期検知にそれぞれ対応する反射面を特定(判定)し、各計測値CNT1,CNT2,CNT3,CNT4をそれぞれ対応する第1反射面(1面目)と第2反射面(2面目)の各特定情報、第2反射面(2面目)と第3反射面(3面目)の各特定情報、第3反射面(3面目)と第4反射面(4面目)の各特定情報、第4反射面(4面目)と第1反射面(1面目)の各特定情報に対応付けてメモリに記憶保持する。
そして、その後も基準光源ch5から射出されるレーザビームをポリゴンミラー102cの各反射面で順次走査して同期検知センサ210による各同期検知とポリゴンミラー102cの各反射面の特定を継続する。
そして、その後も基準光源ch5から射出されるレーザビームをポリゴンミラー102cの各反射面で順次走査して同期検知センサ210による各同期検知とポリゴンミラー102cの各反射面の特定を継続する。
一方、特定光源ch5以外の各光源(他の各光源)ch6,ch7,ch8,ch1から順次射出される光ビームを特定光源ch5から射出されるレーザビームを走査した反射面の次の反射面で走査して同期検知センサ210に同期検知を行わせる処理を少なくともポリゴンミラー102cが1回転する間継続して行う。つまり、ポリゴンミラー102cの各反射面(第2反射面,第3反射面,第4反射面,第1反射面)で順次走査して同期検知センサ210に順次同期検知を行わせる。
そして、基準光源ch5と他の各光源ch6,ch7,ch8,ch1の点灯およびポリゴンミラー102cの各反射面の走査による同期検知間隔をタイマ・カウンタで時間差として計測する。つまり、特定光源ch5から射出されるレーザビームのポリゴンミラー102cの反射面(第1反射面,第2反射面,第3反射面,第4反射面)の走査による同期検知と特定光源ch5以外の各光源ch6,ch7,ch8,ch1から順次射出されるレーザビームの上記次の反射面(第2反射面,第3反射面,第4反射面,第1反射面)の走査による同期検知との間隔をタイマ・カウンタで時間差として順次計測する。
そして、その各計測値CNT1′,CNT2′,CNT3′,CNT4′を、それぞれ対応する第1反射面(1面目)と第2反射面(2面目)の各特定情報、第2反射面(2面目)と第3反射面(3面目)の各特定情報、第3反射面(3面目)と第4反射面(4面目)の各特定情報、第4反射面(4面目)と第1反射面(1面目)の各特定情報に対応付けてメモリに記憶保持する。
その後、各反射面間にそれぞれ対応する各計測値CNT1,CNT2,CNT3,CNT4および各計測値CNT1′,CNT2′,CNT3′,CNT4′に基づいて、該当する反射面間誤差を増減することで、特定光源ch5から射出されるレーザビームのみをポリゴンミラー102cの第1反射面,第2反射面,第3反射面,第4反射面,第1反射面で順次走査した場合と特定光源ch5から順次射出されるレーザビームをポリゴンミラー102cの第1反射面,第2反射面,第3反射面,第4反射面で順次走査した場合および他の光源ch6,ch7,ch8,ch1から順次射出されるレーザビームをポリゴンミラー102cの第2反射面,第3反射面,第4反射面,第1反射面で順次走査した場合との被走査面上での主走査位置ずれ量を算出する。
ここでは、基準光源ch5に対する光源ch6,ch7,ch8,ch1の主走査位置ずれ量、つまり基準光源ch5から射出されるレーザビームの被走査面上での主走査位置に対する光源ch6,ch7,ch8,ch1からそれぞれ射出される各レーザビームの被走査面上での主走査位置のずれ量を算出する。
例えば、基準光源ch5に対する他の光源ch6の主走査位置ずれ量、つまり基準光源ch5から射出されるレーザビームの主走査位置に対する光源ch6から射出されるレーザビームの主走査位置のずれ量(ch5〜ch6主走査位置ずれ量)は、次式に示すように算出することができる。
ch5〜ch6主走査位置ずれ量=|CNT1−CNT1′|
例えば、基準光源ch5に対する他の光源ch6の主走査位置ずれ量、つまり基準光源ch5から射出されるレーザビームの主走査位置に対する光源ch6から射出されるレーザビームの主走査位置のずれ量(ch5〜ch6主走査位置ずれ量)は、次式に示すように算出することができる。
ch5〜ch6主走査位置ずれ量=|CNT1−CNT1′|
ここで、CNT1<CNT1′の場合には、光源ch6の主走査点灯開始を、検出した主走査位置ずれ量分だけ早くする。CNT1′<CNT1の場合には、光源ch6の主走査点灯開始を、検出した主走査位置ずれ量分だけ遅らせる。
基準光源ch5に対する他の光源ch7,ch8,ch1の主走査位置ずれ量についても、同様にして導出することができる。
基準光源ch5に対する他の光源ch7,ch8,ch1の主走査位置ずれ量についても、同様にして導出することができる。
なお、図9では、基準光源ch5以外の各光源のうちの光源ch6から射出されるレーザビームを走査する反射面を第2反射面(2面目)、光源ch7から射出されるレーザビームを走査する反射面を第3反射面(3面目)、光源ch8から射出されるレーザビームを走査する反射面を第4反射面(4面目)、光源ch1から射出されるレーザビームを走査する反射面を第1反射面(1面目)としているが、この限りではなく、基準光源ch5以外の光源を全て同一の光源chとしても良いし、入れ替えても良い。また、基準光源を他の光源にしても良い。
また、特定光源ch5から射出されるレーザビームのポリゴンミラー102cの反射面(第1反射面,第2反射面,第3反射面,第4反射面)の走査による同期検知と特定光源ch5以外の各光源ch6,ch7,ch8,ch1から順次射出されるレーザビームの上記次の反射面(第2反射面,第3反射面,第4反射面,第1反射面)の走査による同期検知との間隔(CNT1′CNT2′,CNT3′,CNT4′)の計測を複数回実施して、その各計測値それぞれの平均値CNT1′AVE,CNT2′AVE,CNT3′AVE,CNT4′AVEを求め、それらと上記CNT1AVE,CNT2AVE,CNT3AVE,CNT4AVEとから基準光源ch5に対する他の各光源ch6,ch7,ch8,ch1の主走査位置ずれ量を求めてもよい。それらの主走査位置ずれ量の算出は、上述した各計測値CNT1,CNT2,CNT3,CNT4および各計測値CNT1′,CNT2′,CNT3′,CNT4′による主走査位置ずれ量の算出と同様に行えばよい。
図10は、図3に示した露光制御部300の構成をより詳細に示すブロック図である。
この露光制御部300における制御回路202は、バッファRAM301、RAM制御部302、画像処理部303、パターン生成部304、点灯データ制御部305、主走査/副走査カウンタ部306、および同期制御部307を備えている。なお、図示は省略するが、他にレジスタ制御部やシェーディング補正部なども備えている。
この露光制御部300における制御回路202は、バッファRAM301、RAM制御部302、画像処理部303、パターン生成部304、点灯データ制御部305、主走査/副走査カウンタ部306、および同期制御部307を備えている。なお、図示は省略するが、他にレジスタ制御部やシェーディング補正部なども備えている。
バッファRAM301は、ラスタデータである画像データを格納する。
RAM制御部302は、バッファRAM301を制御する。
画像処理部303は、バッファRAM301から読み出した画像データを画像処理する。
パターン生成部304は、色合わせ用パターンなどを生成する。
点灯データ制御部305は、画像処理部303およびパターン生成部304から出力された画像データを点灯データとしてPWM変換など行ってドライバ回路204に出力する。
RAM制御部302は、バッファRAM301を制御する。
画像処理部303は、バッファRAM301から読み出した画像データを画像処理する。
パターン生成部304は、色合わせ用パターンなどを生成する。
点灯データ制御部305は、画像処理部303およびパターン生成部304から出力された画像データを点灯データとしてPWM変換など行ってドライバ回路204に出力する。
主走査/副走査カウンタ部306は、面発光レーザ(VCSEL)である半導体レーザ素子206が射出したレーザビームを光電変換素子である同期検知センサ210によって検知して出力する同期検知信号を基準に同期制御部307で生成される主走査同期信号によって動作する。
同期制御部307は、同期検知点灯制御を行い、同期検知センサ210が出力した同期検知信号に基づいて主走査基準信号を生成し、主走査/副走査カウンタ部306に供給する。
同期制御部307は、同期検知点灯制御を行い、同期検知センサ210が出力した同期検知信号に基づいて主走査基準信号を生成し、主走査/副走査カウンタ部306に供給する。
この同期制御部307はまた、情報を記憶する記憶手段であるRAM等のメモリと、前述した同期検知間隔を計測する同期検知間隔計測部と、主走査位置ずれ量を導出(算出)する主走査位置ずれ量導出部と、感光体ドラム104a,106a,108a,110aの表面上での主走査位置を補正する主走査位置補正部と、各光源毎に感光体ドラム104a,106a,108a,110aの表面上での主走査位置を設定する主走査位置設定部とを備えている。よって、この同期制御部307は、第1の同期検知間隔計測手段,第2の同期検知間隔計測手段,主走査位置ずれ量算出手段、主走査位置補正手段、および主走査位置設定手段としての機能を果す。
同期制御部307は、実際には図示しない主走査書込解像度に相当する書込クロックよりも高速なクロックと、位相の異なる複数の書込クロックとを供給するクロック発生手段であるPLL(Phase Locked Loop)回路も内蔵しており、同期検知間隔計測部を上記高速クロックで制御することで、主走査位置ずれ量算出手段に高精度の主走査位置ずれ量の導出を実現させることができる。
図11は、図10の同期制御部307による各光源間の主走査位置ずれ量の補正を説明するためのタイミングチャートである。
例えば、図4の基準光源ch5に対する他の光源ch6の主走査位置ずれ量が図11に示すような場合、その主走査位置ずれ量は光源ch5の書込クロック(つまり画像データに応じて行う光源ch5の点灯/消灯の変調動作に使用する書込クロック)の3.5クロック相当であり、CNT1<CNT1′の関係から、光源ch6の主走査点灯開始を書込クロックの3.5クロック分だけ早めるようにすればよい。
例えば、図4の基準光源ch5に対する他の光源ch6の主走査位置ずれ量が図11に示すような場合、その主走査位置ずれ量は光源ch5の書込クロック(つまり画像データに応じて行う光源ch5の点灯/消灯の変調動作に使用する書込クロック)の3.5クロック相当であり、CNT1<CNT1′の関係から、光源ch6の主走査点灯開始を書込クロックの3.5クロック分だけ早めるようにすればよい。
したがって、光源ch6の主走査点灯開始位置の設定値(初期値)を書込クロック*3だけ減少させて補正し、更に光源ch6の書込クロックに基準光源ch5の書込クロックと同位相またはその近傍の書込クロックを選択することで、光源ch6の主走査点灯開始位置(つまり光源ch6から射出されるレーザビームによる被走査面上での主走査位置)を補正し、光源ch5と光源ch6の主走査点灯開始位置を合わせることができる。
なお、この実施形態では、基準光源ch5の主走査点灯開始位置や書込クロックをそのままとしているが、この限りではない。つまり、基準光源ch5の主走査点灯開始位置や書込クロックも変更して、主走査点灯開始位置を合わせることもできる。また、主走査点灯開始位置の初期値は、各光源毎に予め設定されている。
なお、この実施形態では、基準光源ch5の主走査点灯開始位置や書込クロックをそのままとしているが、この限りではない。つまり、基準光源ch5の主走査点灯開始位置や書込クロックも変更して、主走査点灯開始位置を合わせることもできる。また、主走査点灯開始位置の初期値は、各光源毎に予め設定されている。
以上により、導出された主走査位置ずれ量から主走査点灯開始位置を補正し、位相の異なる書込クロックを選択することで、ポリゴンミラー102cの反射面間誤差を含まないより高精度な画像形成が可能になり、主走査位置ずれや色ずれがない画像形成装置を提供することができる。
図12は、図10の同期制御部307による主走査点灯開始位置補正の実施手順の一例を示すフローチャートである。
同期制御部307は、まずステップS1で図示しないポリゴンモータを駆動してポリゴンミラー(回転多面鏡)102cを回転させ、所望の回転速度に安定させる。
同期制御部307は、まずステップS1で図示しないポリゴンモータを駆動してポリゴンミラー(回転多面鏡)102cを回転させ、所望の回転速度に安定させる。
次のステップS2では、半導体レーザ素子206上の予め定めた特定光源を基準光源として、その基準光源(この例では図4の光源ch5とする)のみ点灯させる。そして、基準光源ch5から射出されるレーザビームをポリゴンミラー102cの反射面で走査して同期検知センサ210に同期検知(基準光源ch5による同期検知)を行わせる処理を行い、同時にポリゴンミラー102cのどの反射面で同期検知を行っているのか、その反射面の特定を行い、以後(この例では少なくともポリゴンミラー102cが2回転する間)常に基準光源ch5による同期検知を行わせて反射面の特定を実施し、その特定情報である面特定情報を生成する。
なお、図示は省略するが、ポリゴンミラー102cの反射面境界近傍位置にマークを設けると共に、そのマークを検知するマーク検知センサを設けることにより、そのマーク検知センサから出力されるマーク検知信号(例えばハイレベル信号)で特定の反射面を検出することができる。よって、その特定の反射面の検出時に同期検知を行っている反射面を第1反射面として、図12の処理を行うようにすれば、同期検知を行う各反射面を容易に特定することができる。
次のステップS3では、ステップS2での基準光源ch5のみの点灯およびポリゴンミラー102cの各反射面の走査による同期検知間隔をタイマ・カウンタで時間差として計測する。そして、その各計測値CNT1,CNT2,CNT3,CNT4をそれぞれ対応する第1反射面と第2反射面の特定情報、第2反射面と第3反射面の特定情報、第3反射面と第4反射面の特定情報、第4反射面と第1反射面の特定情報に対応付けてメモリに記憶保持する。
次のステップS4では、基準光源ch5以外の光源(この例では図4の光源ch6,ch7,ch8,ch1とする)を順次点灯させる。そして、基準光源ch5以外の光源ch6,ch7,ch8,ch1から順次射出されるレーザビームを特定光源ch5から射出されるレーザビームを走査した反射面の次の反射面で順次走査して同期検知センサに同期検知を行わせる処理も少なくともポリゴンミラーが1回転する間継続して行う。つまり、ポリゴンミラー102cの各反射面(第2反射面,第3反射面,第4反射面,第1反射面)で順次走査して同期検知センサ210に順次同期検知を行わせる。
次のステップS5では、ステップS2での基準光源ch5の点灯とステップS4での他の光源ch6,ch7,ch8,ch1の各点灯およびポリゴンミラー102cの各反射面の走査による同期検知間隔をタイマ・カウンタで時間差として計測する。つまり、特定光源ch5から射出されるレーザビームのポリゴンミラー102cの反射面(第1反射面,第2反射面,第3反射面,第4反射面)の走査による同期検知と他の光源ch6,ch7,ch8,ch1から順次射出されるレーザビームの上記次の反射面(第2反射面,第3反射面,第4反射面,第1反射面)の走査による同期検知との間隔をタイマ・カウンタで時間差として順次計測する。
そして、その各計測値CNT1′,CNT2′,CNT3′,CNT4′を、それぞれ対応する第1反射面と第2反射面の特定情報、第2反射面と第3反射面の特定情報、第3反射面と第4反射面の特定情報、第4反射面と第1反射面の特定情報に対応付けてメモリに記憶保持する。
次のステップS6では、同一の面特定情報(反射面の特定情報)に対応する各計測値、つまり第1反射面と第2反射面の特定情報に対応する各計測値CNT1,CNT1′、第2反射面と第3反射面の特定情報に対応する各計測値CNT2,CNT2′、第3反射面と第4反射面の特定情報に対応する各計測値CNT3,CNT3′、第4反射面と第1反射面の特定情報に対応する各計測値CNT4,CNT4′に基づいて、基準光源ch5の点灯と他の光源ch6,ch7,ch8,ch1の各点灯およびポリゴンミラー102cの各反射面の走査によるレーザビームの主走査位置ずれ量を導出する。
次のステップS7では、導出した主走査位置ずれ量に応じて、書込クロックによる補正可能範囲内の基準光源ch5および/または他の光源ch6,ch7,ch8,ch1の主走査点灯開始設定値を増減して補正を行い、予め選択した書込クロックで補正しきれない差分は基準光源ch5および/または他の光源ch6,ch7,ch8,ch1の書込クロックに位相の異なる書込クロックを選択して補正を行う。
なお、同期検知間隔をタイマ・カウンタで時間差として計測せず、書込クロック等の所定クロックをクロックカウンタによってカウントすることで計測することもできる。
なお、ステップS2とステップS4の各処理、ステップS3とステップS5の各処理をそれぞれ並行して行うこともできる。
なお、同期検知間隔をタイマ・カウンタで時間差として計測せず、書込クロック等の所定クロックをクロックカウンタによってカウントすることで計測することもできる。
なお、ステップS2とステップS4の各処理、ステップS3とステップS5の各処理をそれぞれ並行して行うこともできる。
このように、この実施形態においては、光走査装置が、複数個の光源のうち、特定光源(基準光源)から射出される光ビームを上記回転多面鏡の反射面で走査して同期検知手段に同期検知を行わせる処理を少なくとも上記回転多面鏡が1回転する間継続して行う。そして、その処理中、同期検知手段に同期検知を行わせる回転多面鏡の反射面を特定し、その反射面の特定情報である面特定情報を生成する。また、特定光源から射出される光ビームの回転多面鏡の各反射面の走査による同期検知間隔を順次計測し、その各計測値をそれぞれ対応する面特定情報(同期検知を行っている回転多面鏡の反射面を特定する情報)に対応付けてメモリに記憶する。
一方、複数個の光源のうち、特定光源以外の光源から射出される光ビームを特定光源から射出される光ビームを走査した反射面の次の反射面で走査して同期検知手段に同期検知を行わせる処理を少なくとも回転多面鏡が1回転する間継続して行う。そして、特定光源から射出される光ビームの回転多面鏡の反射面の走査による同期検知と特定光源以外の光源から射出される光ビームの上記次の反射面の走査による同期検知との間隔を順次計測し、その各計測値をそれぞれ対応する面特定情報に対応付けてメモリに記憶する。
その後、メモリ内の記憶情報に基づいて、上記特定光源から射出される光ビームのみによって同期検知を行う場合とその光ビームおよび特定光源以外から射出される光ビームによって同期検知を行う場合との被走査面上での主走査位置のずれ量を算出し、その算出結果に基づいて被走査面上での主走査位置を補正する。
その後、メモリ内の記憶情報に基づいて、上記特定光源から射出される光ビームのみによって同期検知を行う場合とその光ビームおよび特定光源以外から射出される光ビームによって同期検知を行う場合との被走査面上での主走査位置のずれ量を算出し、その算出結果に基づいて被走査面上での主走査位置を補正する。
したがって、複数の光源を使用する場合でも、ポリゴンミラーの反射面間で生じる同期検知間隔誤差(反射面間誤差)を除いた各感光体ドラムの被走査面上での主走査位置ずれ量を取得して、その主走査位置を補正することができるため、高精度で主走査方向の位置合わせ/色合わせが可能になり、より高品質な画像を得ることができる。
以上、この発明を、複数個の感光体ドラムの被走査面にそれぞれ形成される複数個の静電潜像を複数色のトナー(現像剤)で色版毎に現像し、その各色版のトナー画像(現像画像)を中間転写ベルト上に順次重ね合わせて転写することによりカラー画像形成を行う画像形成装置に適用した実施形態について説明したが、この発明はこれに限らず、1個の感光体ドラムの被走査面に順次形成される複数個の静電潜像を複数色のトナーで色版毎に順次現像し、その各色版のトナー画像を中間転写ベルト上に順次重ね合わせて転写することによりカラー画像形成を行う画像形成装置や、上記の感光体ドラムを感光体ベルトに、上記の中間転写ベルトを中間転写ドラムにした画像形成装置にも適用可能である。
100:画像形成装置 102:光学装置 102a,102e:反射ミラー
102b:fθレンズ 102c:ポリゴンミラー 102d:WTLレンズ
104,106,108,110:作像プロセス部
104a,106a,108a,110a:感光体ドラム
104b,106b,108b,110b:帯電器
104c,106c,108c,110c:現像器 112:カラー作像部
114:中間転写ベルト 114a,114b,114c:搬送ローラ
118:2次転写ベルト 120:定着装置 122:転写部 124:記録媒体
130:定着部材 132:印刷物 202:制御回路 204:ドライバ回路
206:半導体レーザ素子 208:反射ミラー 210:同期検知センサ
300:露光制御部 301:バッファRAM 302:RAM制御部
303:画像処理部 304:パターン生成部 305:点灯データ制御部
306:主走査/副走査カウンタ部 307:同期制御部
102b:fθレンズ 102c:ポリゴンミラー 102d:WTLレンズ
104,106,108,110:作像プロセス部
104a,106a,108a,110a:感光体ドラム
104b,106b,108b,110b:帯電器
104c,106c,108c,110c:現像器 112:カラー作像部
114:中間転写ベルト 114a,114b,114c:搬送ローラ
118:2次転写ベルト 120:定着装置 122:転写部 124:記録媒体
130:定着部材 132:印刷物 202:制御回路 204:ドライバ回路
206:半導体レーザ素子 208:反射ミラー 210:同期検知センサ
300:露光制御部 301:バッファRAM 302:RAM制御部
303:画像処理部 304:パターン生成部 305:点灯データ制御部
306:主走査/副走査カウンタ部 307:同期制御部
Claims (6)
- 光ビームを射出する光源を複数個有し、その複数個の光源からそれぞれ射出される各光ビームを回転多面鏡で偏向し、副走査方向に移動する像担持体の被走査面を該副走査方向と直交する主走査方向に反復走査して露光することにより画像書き込みを行うマルチビーム走査手段と、該マルチビーム走査手段によって前記主走査方向に走査される光ビームを所定位置で検知し、該光ビームの前記被走査面上での前記主走査方向の走査である主走査の開始の基準となる同期検知信号を出力する同期検知を行う同期検知手段とを有する光走査装置であって、
情報を記憶する記憶手段と、
前記複数個の光源のうち、特定光源から射出される光ビームを前記回転多面鏡の反射面で走査して前記同期検知手段に前記同期検知を行わせる処理を少なくとも前記回転多面鏡が1回転する間継続して行う第1の同期検知処理手段と、
該第1の同期検知処理手段による処理中、前記同期検知手段に前記同期検知を行わせる前記回転多面鏡の反射面を特定し、該反射面の特定情報である面特定情報を生成する面特定手段と、
前記特定光源から射出される光ビームの前記回転多面鏡の各反射面の走査による同期検知間隔を順次計測し、その各計測値をそれぞれ対応する前記面特定情報に対応付けて前記記憶手段に記憶する第1の同期検知間隔計測手段と、
前記複数個の光源のうち、前記特定光源以外の光源から射出される光ビームを前記特定光源から射出される光ビームを走査した反射面の次の反射面で走査して前記同期検知手段に前記同期検知を行わせる処理を少なくとも前記回転多面鏡が1回転する間継続して行う第2の同期検知処理手段と、
前記特定光源から射出される光ビームの前記回転多面鏡の反射面の走査による前記同期検知と前記特定光源以外の光源から射出される光ビームの前記次の反射面の走査による前記同期検知との間隔を順次計測し、その各計測値をそれぞれ対応する前記面特定情報に対応付けて前記記憶手段に記憶する第2の同期検知間隔計測手段と、
前記記憶手段の記憶情報に基づいて、前記特定光源から射出される光ビームのみによって前記同期検知を行う場合と該光ビームおよび前記特定光源以外から射出される光ビームによって前記同期検知を行う場合との前記被走査面上での主走査位置のずれ量を算出する主走査位置ずれ量算出手段と、
該主走査位置ずれ量算出手段による算出結果に基づいて前記被走査面上での主走査位置を補正する主走査位置補正手段とを設けたことを特徴とする光走査装置。 - 前記第1の同期検知間隔計測手段および前記第2の同期検知間隔計測手段は、いずれも同期検知間隔を時間差として計測する手段であり、
前記主走査位置ずれ量算出手段は、前記被走査面上での主走査位置のずれ量を時間差として算出する手段であることを特徴とする請求項1に記載の光走査装置。 - 請求項1又は2に記載の光走査装置において、
位相の異なる複数のクロックを発生させるクロック発生手段と、
前記複数個の各光源毎に前記被走査面上での前記主走査位置を設定する主走査位置設定手段とを設け、
前記主走査位置補正手段は、前記主走査位置ずれ量算出手段による算出結果に基づいて、前記クロック発生手段からの前記複数のクロックのいずれかを選択し、前記主走査位置設定手段によって設定された前記被走査面上での前記主走査位置を補正することを特徴とする光走査装置。 - 前記主走査位置補正手段は、前記被走査面上での前記主走査位置を選択したクロックで前記被走査面上での前記主走査位置を補正し切れない場合に、そのクロックとは位相が異なるクロックも選択し、前記補正し切れない分の補正を行うことを特徴とする請求項3に記載の光走査装置。
- 請求項1乃至4のいずれか一項に記載の光走査装置と、該光走査装置によって前記各光ビームがそれぞれ走査される被走査面を有する複数の像担持体とを備えたことを特徴とする画像形成装置。
- 光ビームを射出する光源を複数個有し、その複数個の光源からそれぞれ射出される各光ビームを回転多面鏡で偏向し、副走査方向に移動する像担持体の被走査面を該副走査方向と直交する主走査方向に反復走査して露光することにより画像書き込みを行うマルチビーム走査手段と、該マルチビーム走査手段によって前記主走査方向に走査される光ビームを所定位置で検知し、該光ビームの前記被走査面上での前記主走査方向の走査である主走査の開始の基準となる同期検知信号を出力する同期検知を行う同期検知手段と、情報を記憶する記憶手段とを有する光走査装置における主走査位置補正方法であって、
前記回転多面鏡を回転させ、所望の回転速度に安定させる第1ステップと、
該第1ステップでの処理が完了すると、前記複数個の光源のうち、特定光源から射出される光ビームを前記回転多面鏡の反射面で走査して前記同期検知手段に前記同期検知を行わせる処理を少なくとも前記回転多面鏡が1回転する間継続して行う第2ステップと、
該第2ステップによる処理中、前記同期検知手段に前記同期検知を行わせる前記回転多面鏡の反射面を特定し、該反射面の特定情報である面特定情報を生成する第3ステップと、
前記特定光源から射出される光ビームの前記回転多面鏡の各反射面の走査による同期検知間隔を順次計測し、その各計測値をそれぞれ対応する前記面特定情報に対応付けて前記記憶手段に記憶する第4ステップと、
前記複数個の光源のうち、前記特定光源以外の光源から射出される光ビームを前記特定光源から射出される光ビームを走査した反射面の次の反射面で走査して前記同期検知手段に前記同期検知を行わせる処理を少なくとも前記回転多面鏡が1回転する間継続して行う第5ステップと、
前記特定光源から射出される光ビームの前記回転多面鏡の反射面の走査による前記同期検知と前記特定光源以外の光源から射出される光ビームの前記次の反射面の走査による前記同期検知との間隔を順次計測し、その各計測値をそれぞれ対応する前記面特定情報に対応付けて前記記憶手段に記憶する第6ステップと、
該第6ステップによる処理が完了すると、前記記憶手段の記憶情報に基づいて、前記特定光源から射出される光ビームのみによって前記同期検知を行う場合と該光ビームおよび前記特定光源以外から射出される光ビームによって前記同期検知を行う場合との前記被走査面上での主走査位置のずれ量を算出する第7ステップと、
該第7ステップによる算出結果に基づいて前記被走査面上での主走査位置を補正する第8ステップとを有することを特徴とする主走査位置補正方法。
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Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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JP2011119316A JP2012247632A (ja) | 2011-05-27 | 2011-05-27 | 光走査装置,画像形成装置,および主走査位置補正方法 |
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Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN111273315A (zh) * | 2018-11-19 | 2020-06-12 | 百度(美国)有限责任公司 | 用于自动驾驶车辆的、具有多面镜和棱镜的lidar装置 |
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2011
- 2011-05-27 JP JP2011119316A patent/JP2012247632A/ja not_active Withdrawn
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