JP2017049470A - Image forming apparatus and image forming method - Google Patents

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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To form good images in a case where an optical constitution not including a lens with fθ characteristics is used, despite variations in positions of tips of surfaces of a deflector and planes.SOLUTION: An image forming apparatus specifies a reflection surface of a deflector to be used for scanning, and emits a laser beam on the basis of profile information corresponding to the specified reflection surface, the profile information indicating the characteristics of modulation of a frequency according a main scanning position.SELECTED DRAWING: Figure 7

Description

本発明は、電子写真方式を用いた画像形成装置において、レーザ光を使用して光書き込みを行う技術に関するものである。   The present invention relates to a technique for performing optical writing using a laser beam in an image forming apparatus using an electrophotographic system.

電子写真方式の画像形成装置は、感光体を露光するための光学走査ユニットを有している。光学走査ユニットは、画像データに基づいてレーザ光を出射し、出射したレーザ光を回転多面鏡(偏向器、或いはポリゴンミラー)で反射させ、走査レンズを透過させることで感光体へ照射し露光する。そして、感光体の表面に形成したレーザ光のスポットを、回転多面鏡を回転させて移動させる走査を行うことで、感光体に潜像が形成される。   An electrophotographic image forming apparatus has an optical scanning unit for exposing a photosensitive member. The optical scanning unit emits laser light based on the image data, reflects the emitted laser light with a rotary polygon mirror (deflector or polygon mirror), and transmits the scanning lens to irradiate and expose the photosensitive member. . A latent image is formed on the photoconductor by scanning the laser beam spot formed on the surface of the photoconductor by rotating the rotary polygon mirror.

通常、走査レンズには所謂fθ特性を有するレンズが用いられている。ここで、fθ特性とは、回転多面鏡が等角速度で回転している時に感光体の表面のレーザ光のスポットが感光体の表面上を等速で移動するようにレーザ光を感光体の表面に結像させる光学的特性である。このようなfθ特性を有する走査レンズを用いることにより、適切な露光を行うことができる。ただし、fθ特性を有する走査レンズはサイズが比較的大きくコストも高い。そのため、画像形成装置の小型化を目的として、走査レンズ自体を使用しない、もしくはfθ特性を有さない小型の走査レンズを使用することが検討されている。   Usually, a lens having a so-called fθ characteristic is used as a scanning lens. Here, the fθ characteristic means that the laser beam is moved on the surface of the photoconductor so that the spot of the laser beam on the surface of the photoconductor moves at a constant speed on the surface of the photoconductor when the rotary polygon mirror rotates at an equal angular velocity. This is an optical characteristic for forming an image. By using a scanning lens having such fθ characteristics, appropriate exposure can be performed. However, the scanning lens having the fθ characteristic is relatively large in size and high in cost. Therefore, for the purpose of downsizing the image forming apparatus, it has been studied to use a scanning lens that does not use the scanning lens itself or that does not have the fθ characteristic.

fθ特性を有さない走査レンズを用いると、感光体の表面のレーザ光のスポットが感光体の表面上を等速で移動しなくなるという問題が生じる。   When a scanning lens having no fθ characteristic is used, there arises a problem that the laser beam spot on the surface of the photosensitive member does not move on the surface of the photosensitive member at a constant speed.

特許文献1では、感光体の表面のレーザ光のスポットが感光体の表面上を等速で移動しない場合に関する技術が開示されている。特許文献1では、感光体の表面上に形成するドットが一定の幅となるように、感光体の表面を一走査する期間内において画像クロック周波数を変更するように電気的な補正を行う技術が開示されている。   Patent Document 1 discloses a technique relating to a case where a laser beam spot on the surface of a photoconductor does not move at a constant speed on the surface of the photoconductor. Japanese Patent Application Laid-Open No. H10-228867 discloses a technique for performing electrical correction so as to change the image clock frequency within one scanning period of the surface of the photoconductor so that dots formed on the surface of the photoconductor have a constant width. It is disclosed.

特開昭58−125064号公報JP 58-1225064 A

しかしながら特許文献1の技術は、回転多面鏡の各面について、先端位置や平面のばらつきが生じることについて何も考慮していない。回転多面鏡の各面の先端位置や平面のばらつきが均一でないと、その影響が画像として現れ、高画質な画像を得ることが難しい。光学走査ユニットは、レーザ光を回転多面鏡で反射させ、走査レンズを透過させることで感光体を照射し露光するため、回転多面鏡の各面の先端位置や平面のばらつきを各面の特性に応じて補正しないとその影響が画像として現れてしまう。   However, the technique of Patent Document 1 does not consider anything about the variation of the tip position and the plane on each surface of the rotary polygon mirror. If the front end position and the plane variation of each surface of the rotary polygon mirror are not uniform, the effect appears as an image, and it is difficult to obtain a high-quality image. The optical scanning unit reflects the laser beam by the rotating polygon mirror and transmits it through the scanning lens to irradiate and expose the photosensitive member. If it is not corrected accordingly, the effect will appear as an image.

本発明に係る画像形成装置は、複数の反射面を有し回転駆動される偏向器における反射面から反射されたレーザ光によって感光体を走査することで前記感光体上に潜像を形成する画像形成装置であって、走査に用いられる前記偏向器の反射面を特定する特定手段と、前記特定手段で特定された反射面に対応したプロファイル情報であって、当該反射面で反射されたレーザ光の主走査位置に応じた走査速度の特性を示すプロファイル情報に基づいて、前記レーザ光を発光する発光手段と、を有することを特徴とする。   An image forming apparatus according to the present invention forms a latent image on a photosensitive member by scanning the photosensitive member with a laser beam reflected from the reflecting surface in a deflector having a plurality of reflecting surfaces and rotationally driven. A forming device, a specifying means for specifying a reflecting surface of the deflector used for scanning, and profile information corresponding to the reflecting surface specified by the specifying means, wherein the laser light is reflected by the reflecting surface. And a light emitting means for emitting the laser beam based on profile information indicating a characteristic of a scanning speed according to the main scanning position.

本発明によれば、回転多面鏡の各面において先端位置や平面のばらつきがある場合であっても、高画質な印刷を可能にすることができる。   According to the present invention, it is possible to perform high-quality printing even when there are variations in the tip position and the plane on each surface of the rotary polygon mirror.

画像形成装置の構成概略図である。1 is a schematic configuration diagram of an image forming apparatus. 光走査装置の断面図であり、(a)は主走査断面図、(b)は副走査断面図を示す図である。It is sectional drawing of an optical scanning device, (a) is a main scanning sectional view, (b) is a figure which shows a sub-scanning sectional view. 被走査面上での走査位置をY=Kθの特性でフィッティングした際の、像高と部分倍率との関係を示す図である。It is a figure which shows the relationship between image height and partial magnification at the time of fitting the scanning position on a to-be-scanned surface with the characteristic of Y = K (theta). 露光制御構成を示す電気ブロック図である。It is an electric block diagram which shows an exposure control structure. 各種同期信号と画像信号のタイミングチャートと、被走査面上でのドットイメージを示す図である。It is a figure which shows the timing chart of various synchronizing signals and an image signal, and the dot image on a to-be-scanned surface. 出力したい画像の例と、fθ特性を有さない結像レンズを有する光学構成において出力される画像の例を示す図である。It is a figure which shows the example of the image to output, and the example of the image output in the optical structure which has the imaging lens which does not have f (theta) characteristic. 画像変調部の詳細を示す図である。It is a figure which shows the detail of an image modulation part. 画像信号のタイミングチャートと、画像クロックの周波数の変調グラフと、ドットイメージ図である。It is a timing chart of an image signal, a modulation graph of the frequency of an image clock, and a dot image diagram. 複数ラインの画像信号タイミングチャートと、画像クロックの周波数の変調グラフである。It is the image signal timing chart of multiple lines, and the modulation graph of the frequency of an image clock. 一般的な分周器型の周波数拡散クロックジェネレータの詳細を示す図である。It is a figure which shows the detail of a general frequency divider type | mold frequency spread clock generator. 分周器型の周波数拡散クロックジェネレータの周波数変調情報を示す図である。It is a figure which shows the frequency modulation information of a frequency divider type | mold frequency spread clock generator. 分周器型の周波数拡散クロックジェネレータの周波数の変調グラフを示す図である。It is a figure which shows the modulation graph of the frequency of a frequency divider type | mold frequency spread clock generator. 本実施例における分周器型の周波数拡散クロックジェネレータの詳細を示す図である。It is a figure which shows the detail of the frequency divider type | mold frequency spread clock generator in a present Example. 本実施例における分周器型の周波数拡散クロックジェネレータの内部のLowPassFilterの詳細を示す図である。It is a figure which shows the detail of LowPassFilter inside the frequency divider type | mold frequency spread clock generator in a present Example.

以下、添付図面を参照して本発明の好適な実施の形態を詳しく説明する。なお、以下の実施の形態は特許請求の範囲に係る本発明を限定するものでなく、また本実施の形態で説明されている特徴の組み合わせの全てが本発明の解決手段に必須のものとは限らない。   Hereinafter, preferred embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings. The following embodiments do not limit the present invention according to the claims, and all combinations of features described in the present embodiments are essential to the solution means of the present invention. Not exclusively.

[実施例1]
<画像形成装置>
図1は、本実施例に係る画像形成装置の構成概略図である。光走査手段である光走査装置400内のレーザ駆動部300は、画像信号生成部100から出力された画像信号、および制御部200から出力される制御信号に基づき、走査光(レーザ光)410を感光ドラム(感光体)500に向けて発する。そして、不図示の帯電手段により帯電された感光ドラム(感光体)500をレーザ光410で走査し、感光ドラム500の表面に潜像を形成する。このように形成された潜像に不図示の現像手段によってトナーを付着させ、潜像に対応したトナー像を形成する。トナー像は、給紙ユニット900から給送されローラ600で感光ドラム500と接触する位置に搬送された紙等の記録媒体に転写される。記録媒体に転写されたトナー像は、定着器700で記録媒体に熱定着され、排紙ローラ800を経て、装置外に排出される。
[Example 1]
<Image forming apparatus>
FIG. 1 is a schematic configuration diagram of an image forming apparatus according to the present embodiment. The laser driving unit 300 in the optical scanning device 400 serving as an optical scanning unit generates scanning light (laser light) 410 based on the image signal output from the image signal generation unit 100 and the control signal output from the control unit 200. Emitted toward the photosensitive drum (photoconductor) 500. Then, the photosensitive drum (photosensitive member) 500 charged by a charging unit (not shown) is scanned with a laser beam 410 to form a latent image on the surface of the photosensitive drum 500. A toner is attached to the latent image formed in this manner by developing means (not shown) to form a toner image corresponding to the latent image. The toner image is transferred to a recording medium such as paper fed from the paper feeding unit 900 and transported to a position where the roller 600 contacts the photosensitive drum 500. The toner image transferred to the recording medium is thermally fixed to the recording medium by the fixing device 700 and is discharged out of the apparatus through the paper discharge roller 800.

<光走査装置>
図2は、本実施例に係る光走査装置400の断面図であり、図2(a)は主走査断面を、図2(b)は副走査断面を示している。
<Optical scanning device>
2A and 2B are cross-sectional views of the optical scanning device 400 according to the present embodiment. FIG. 2A shows a main scanning cross section, and FIG. 2B shows a sub-scanning cross section.

本実施例において、光源401から出射したレーザ光(光束)410は、開口絞り402によって楕円形状に整形されてカップリングレンズ403に入射する。カップリングレンズ403を通過した光束は、略平行光に変換されて、アナモフィックレンズ404に入射する。なお、略平行光とは、弱収束光及び弱発散光を含むものである。   In this embodiment, laser light (light beam) 410 emitted from the light source 401 is shaped into an elliptical shape by the aperture stop 402 and enters the coupling lens 403. The light beam that has passed through the coupling lens 403 is converted into substantially parallel light and enters the anamorphic lens 404. The substantially parallel light includes weakly convergent light and weakly divergent light.

アナモフィックレンズ404は、主走査断面内において正の屈折力を有しており、入射する光束を主走査断面内においては収束光に変換している。また、アナモフィックレンズ404は、副走査断面内において偏向器405の偏向面405aの近傍に光束を集光しており、主走査方向に長い線像を形成している。   The anamorphic lens 404 has a positive refractive power in the main scanning section, and converts an incident light beam into convergent light in the main scanning section. The anamorphic lens 404 condenses the light beam in the vicinity of the deflecting surface 405a of the deflector 405 in the sub-scan section, and forms a long line image in the main scanning direction.

そして、アナモフィックレンズ404を通過した光束は、偏向器(ポリゴンミラー)405の偏向面(反射面)405aにて反射される。反射面405aで反射した光束は、走査光410として、結像レンズ406を透過し、感光ドラム500の表面に入射する。結像レンズ406は結像光学素子である。   The light beam that has passed through the anamorphic lens 404 is reflected by a deflecting surface (reflecting surface) 405a of a deflector (polygon mirror) 405. The light beam reflected by the reflection surface 405 a passes through the imaging lens 406 as the scanning light 410 and enters the surface of the photosensitive drum 500. The imaging lens 406 is an imaging optical element.

本実施例においては、偏向器405は偏光面を4面(405a,405b,405c,405d)持つ。また、単一の結像光学素子(結像レンズ406)のみで結像光学系が構成されている。結像レンズ406を通過(透過)した光束が入射する感光ドラム500の表面は、光束によって走査される被走査面407である。   In this embodiment, the deflector 405 has four polarization planes (405a, 405b, 405c, 405d). In addition, the imaging optical system is composed of only a single imaging optical element (imaging lens 406). The surface of the photosensitive drum 500 on which the light beam that has passed (transmitted) through the imaging lens 406 is incident is a surface to be scanned 407 that is scanned by the light beam.

結像レンズ406によって被走査面407上で光束が結像し、所定のスポット状の像(スポット)を形成する。偏向器405を不図示の駆動部により矢印A方向に一定の角速度で回転駆動させることにより、被走査面407上でスポットが主走査方向に移動し、感光体上の被走査面407に静電潜像を形成する。矢印A方向に一定の角速度で回転することで、偏光面405a→405b→405c→405d→405aという順に走査面407上に静電潜像を形成する。本実施例においては、一つの偏光面を用いた走査によって一走査分、被走査面407を光束が走査することになる。   The imaging lens 406 forms an image of a light beam on the surface to be scanned 407 to form a predetermined spot-like image (spot). When the deflector 405 is driven to rotate at a constant angular velocity in the direction of arrow A by a driving unit (not shown), the spot moves on the scanned surface 407 in the main scanning direction, and electrostatically acts on the scanned surface 407 on the photosensitive member. A latent image is formed. By rotating at a constant angular velocity in the direction of arrow A, an electrostatic latent image is formed on the scanning surface 407 in the order of polarization plane 405a → 405b → 405c → 405d → 405a. In this embodiment, the light beam scans the surface to be scanned 407 for one scan by scanning using one polarization plane.

なお、主走査方向とは、感光ドラム500の表面に平行で且つ感光ドラム500の表面の移動方向に直交する方向である。副走査方向とは、主走査方向及び光束の光軸に直交する方向である。   The main scanning direction is a direction parallel to the surface of the photosensitive drum 500 and orthogonal to the moving direction of the surface of the photosensitive drum 500. The sub-scanning direction is a direction orthogonal to the main scanning direction and the optical axis of the light beam.

ビームディテクト(以下BDと称す)センサ409とBDレンズ408は、被走査面407上に静電潜像を書き込むタイミングを決定する同期用光学系である。BDレンズ408を通過した光束は、フォトダイオードを含むBDセンサ409に入射し検知される。BDセンサ409により光束を検知したタイミングに基づいて、書き込みタイミングの制御を行う。   A beam detect (hereinafter referred to as BD) sensor 409 and a BD lens 408 are a synchronization optical system that determines the timing for writing an electrostatic latent image on the scanned surface 407. The light beam that has passed through the BD lens 408 enters the BD sensor 409 including a photodiode and is detected. Based on the timing at which the light beam is detected by the BD sensor 409, the writing timing is controlled.

光源401は、半導体レーザチップである。本実施例の光源401は1つの発光部342(図4参照)を備えている構成である。しかしながら、光源401として、独立して発光制御可能な複数の発光部を備えていてもよい。複数の発光部を備える場合も、そこから発生られる複数の光束は、それぞれカップリングレンズ403、アナモフィックレンズ404、偏向器405、結像レンズ406を経由して被走査面407へ到達する。被走査面407上では副走査方向にずれた位置に各光束に対応するスポットがそれぞれ形成される。   The light source 401 is a semiconductor laser chip. The light source 401 of this embodiment has a configuration including one light emitting unit 342 (see FIG. 4). However, the light source 401 may include a plurality of light emitting units that can independently control light emission. Even when a plurality of light emitting units are provided, a plurality of light beams generated therefrom reach the scanned surface 407 via the coupling lens 403, the anamorphic lens 404, the deflector 405, and the imaging lens 406, respectively. On the surface to be scanned 407, spots corresponding to the respective light beams are formed at positions shifted in the sub-scanning direction.

なお、上述した、光源401、カップリングレンズ403、アナモフィックレンズ404、結像レンズ406、偏向器405等の各種光学部材は、筐体(光学箱)に収納される。   Note that various optical members such as the light source 401, the coupling lens 403, the anamorphic lens 404, the imaging lens 406, and the deflector 405 described above are housed in a housing (optical box).

<結像レンズ>
図2に示すように、結像レンズ406は、入射面(第1面)406a及び出射面(第2面)406bの2つの光学面(レンズ面)を有する。結像レンズ406は、主走査断面内において、偏向面405aにて偏向された光束が被走査面407上を所望の走査特性で走査させる構成となっている。
<Imaging lens>
As shown in FIG. 2, the imaging lens 406 has two optical surfaces (lens surfaces), an incident surface (first surface) 406a and an exit surface (second surface) 406b. The imaging lens 406 has a configuration in which the light beam deflected by the deflection surface 405a scans the scanned surface 407 with desired scanning characteristics in the main scanning section.

また、結像レンズ406は、被走査面407上でのレーザ光410のスポットを所望の形状にする構成となっている。また、結像レンズ406により、副走査断面内においては、偏向面405aの近傍と被走査面407の近傍とを共役の関係となっている。これにより、面倒れを補償(偏向面405aが倒れた際の被走査面407上での副走査方向の走査位置ずれを低減すること)する構成となっている。   Further, the imaging lens 406 has a configuration in which the spot of the laser beam 410 on the scanned surface 407 has a desired shape. In addition, the imaging lens 406 has a conjugate relationship between the vicinity of the deflection surface 405a and the vicinity of the surface to be scanned 407 in the sub-scan section. Thus, the surface tilt is compensated (scanning position deviation in the sub-scanning direction on the surface to be scanned 407 when the deflection surface 405a tilts is reduced).

なお、本実施例に係る結像レンズ406は、射出成形によって形成されたプラスチックモールドレンズであるが、結像レンズ406としてガラスモールドレンズを採用してもよい。モールドレンズは、非球面形状の成形が容易であり、かつ大量生産に適しているため、結像レンズ406としてモールドレンズを採用することで、その生産性及び光学性能の向上を図ることができる。   The imaging lens 406 according to the present embodiment is a plastic mold lens formed by injection molding, but a glass mold lens may be adopted as the imaging lens 406. Since the molded lens can be easily molded into an aspherical shape and is suitable for mass production, the productivity and optical performance can be improved by adopting the molded lens as the imaging lens 406.

結像レンズ406は、所謂fθ特性を有していない。つまり、偏向器405が等角速度で回転している時に、結像レンズ406を通過する光束のスポットを被走査面407上で等速に移動させるような走査特性を有さない。このように、fθ特性を有さない結像レンズ406を用いることにより、結像レンズ406を偏向器405に近接して(距離D1が小さい位置に)配置することが可能となる。   The imaging lens 406 does not have a so-called fθ characteristic. That is, when the deflector 405 is rotating at an equal angular velocity, it does not have a scanning characteristic that moves the spot of the light beam passing through the imaging lens 406 at a constant velocity on the scanned surface 407. As described above, by using the imaging lens 406 having no fθ characteristic, the imaging lens 406 can be disposed close to the deflector 405 (at a position where the distance D1 is small).

また、fθ特性を有さない結像レンズ406はfθ特性を有する結像レンズよりも、主走査方向(幅LW)及び光軸方向(厚みLT)に関して小さくできる。従って、光走査装置400の筐体を小型化することができる。   In addition, the imaging lens 406 not having the fθ characteristic can be made smaller in the main scanning direction (width LW) and the optical axis direction (thickness LT) than the imaging lens having the fθ characteristic. Therefore, the housing of the optical scanning device 400 can be reduced in size.

また、fθ特性を有するレンズの場合、主走査断面で見た時のレンズの入射面、出射面の形状に急峻な変化がある場合があり、そのような形状の制約によって、良好な結像性能を得られない可能性がある。これに対して、fθ特性を有さない結像レンズ406では、主走査断面で見た時のレンズの入射面、出射面の形状に急峻な変化が少ない為、良好な結像性能を得ることができる。   In addition, in the case of a lens having an fθ characteristic, there may be a sharp change in the shape of the entrance surface and exit surface of the lens when viewed in the main scanning section. You may not get On the other hand, in the imaging lens 406 having no fθ characteristics, since there are few steep changes in the shape of the entrance surface and exit surface of the lens when viewed in the main scanning section, good imaging performance can be obtained. Can do.

このようなfθ特性を有さない結像レンズ406の走査特性は、以下の式(1)で表される。   The scanning characteristic of the imaging lens 406 that does not have such an fθ characteristic is expressed by the following equation (1).

式(1)では、偏向器405による走査角度(走査画角)をθ、光束の被走査面407上での主走査方向の集光位置(像高)をY[mm]、軸上像高における結像係数をK[mm]、結像レンズ406の走査特性を決定する係数(走査特性係数)をBとしている。なお、本実施例において、軸上像高は、光軸上の像高(Y=0=Ymin)を指し、走査角度θ=0に対応する。また、軸外像高は、中心光軸(走査角度θ=0の時)よりも外側の像高(Y≠0)を指し、走査角度θ≠0に対応している。さらに、最軸外像高とは、走査角度θが最大(最大走査画角)となる時の像高(Y=+Ymax、−Ymax)を指す。なお、被走査面407上の潜像を形成可能な所定の領域(走査領域)の主走査方向の幅である走査幅WはW=|+Ymax|+|−Ymax|で表される。所定の領域の中央が軸上像高で端部が最軸外像高となる。   In Expression (1), the scanning angle (scanning field angle) by the deflector 405 is θ, the light beam condensing position (image height) on the scanned surface 407 is Y [mm], and the axial image height. The image formation coefficient at is K [mm], and the coefficient (scanning characteristic coefficient) for determining the scanning characteristic of the imaging lens 406 is B. In this embodiment, the on-axis image height indicates the image height on the optical axis (Y = 0 = Ymin), and corresponds to the scanning angle θ = 0. The off-axis image height indicates the image height (Y ≠ 0) outside the central optical axis (when the scanning angle θ = 0), and corresponds to the scanning angle θ ≠ 0. Further, the most off-axis image height refers to the image height (Y = + Ymax, −Ymax) when the scanning angle θ is maximum (maximum scanning field angle). The scanning width W, which is the width in the main scanning direction of a predetermined region (scanning region) where a latent image can be formed on the scanned surface 407, is expressed as W = | + Ymax | + | −Ymax |. The center of the predetermined area is the on-axis image height and the end is the most off-axis image height.

ここで、結像係数Kは、結像レンズ406に平行光が入射する場合の走査特性(fθ特性)Y=fθにおけるfに相当する係数である。すなわち、結像係数Kは、結像レンズ406に平行光以外の光束が入射する場合に、fθ特性と同様に集光位置Yと走査角度θとを比例関係にするための係数である。   Here, the imaging coefficient K is a coefficient corresponding to f at the scanning characteristic (fθ characteristic) Y = fθ when parallel light enters the imaging lens 406. In other words, the imaging coefficient K is a coefficient for making the condensing position Y and the scanning angle θ proportional to each other in the same manner as the fθ characteristic when a light beam other than parallel light enters the imaging lens 406.

走査特性係数について補足すると、B=0の時の式(1)は、Y=Kθとなるため、従来の光走査装置に用いられるfθ特性を有する結像レンズの走査特性Y=fθに相当する。また、B=1の時の式(1)は、Y=Ktanθとなるため、撮像装置(カメラ)などに用いられるレンズの射影特性Y=ftanθに相当する。すなわち、式(1)において、走査特性係数Bを0≦B≦1の範囲で設定することで、射影特性Y=ftanθとfθ特性Y=fθとの間の走査特性を得ることができる。   Supplementing the scanning characteristic coefficient, since equation (1) when B = 0 is Y = Kθ, it corresponds to the scanning characteristic Y = fθ of the imaging lens having the fθ characteristic used in the conventional optical scanning device. . In addition, since the equation (1) when B = 1 is Y = K tan θ, it corresponds to the projection characteristic Y = f tan θ of a lens used in an imaging device (camera) or the like. That is, by setting the scanning characteristic coefficient B in the range of 0 ≦ B ≦ 1 in the expression (1), a scanning characteristic between the projection characteristic Y = ftan θ and the fθ characteristic Y = fθ can be obtained.

ここで、式(1)を走査角度θで微分すると、次式(2)に示すように走査角度θに対する被走査面407上での光束の走査速度が得られる。   Here, when the equation (1) is differentiated by the scanning angle θ, the scanning speed of the light beam on the scanned surface 407 with respect to the scanning angle θ is obtained as shown in the following equation (2).

さらに、式(2)を軸上像高における速度dY/dθ=Kで除すると、次式(3)に示すようになる。   Further, when the equation (2) is divided by the velocity dY / dθ = K at the on-axis image height, the following equation (3) is obtained.

式(3)は、軸上像高の走査速度に対する各軸外像高の走査速度のずれ量(部分倍率)を表現したものである。本実施例に係る光走査装置400は、B=0の場合以外においては、軸上像高と軸外像高とで光束の走査速度が異なっていることになる。   Expression (3) expresses a deviation amount (partial magnification) of the scanning speed of each off-axis image height with respect to the scanning speed of the on-axis image height. In the optical scanning device 400 according to the present embodiment, the scanning speed of the light beam is different between the on-axis image height and the off-axis image height except when B = 0.

図3は、被走査面407上での走査位置をY=Kθの特性でフィッティングした際の、像高と部分倍率との関係を示している。本実施例においては、式(1)に示した走査特性を結像レンズ406に与えたことで、図3に示したように、軸上像高から軸外像高に向かうにつれて部分倍率が大きくなっている。これは、軸上像高から軸外像高に向かうにつれて徐々に走査速度が速くなるためである。部分倍率30%は、単位時間だけ光照射した場合、被走査面407での主走査方向の照射長が、1.3倍となることを意味している。従って、画像出力用のクロックの周期によって決めた一定の時間間隔で主走査方向の画素幅を決めると、軸上像高と軸外像高とで画素密度が異なってしまうことになる。詳細は後述する。   FIG. 3 shows the relationship between the image height and the partial magnification when the scanning position on the scanned surface 407 is fitted with the characteristic of Y = Kθ. In the present embodiment, the scanning characteristic shown in Expression (1) is given to the imaging lens 406, and as shown in FIG. 3, the partial magnification increases from the on-axis image height to the off-axis image height. It has become. This is because the scanning speed gradually increases from the on-axis image height to the off-axis image height. The partial magnification of 30% means that the irradiation length in the main scanning direction on the surface to be scanned 407 is 1.3 times when light is irradiated for a unit time. Accordingly, if the pixel width in the main scanning direction is determined at a constant time interval determined by the clock cycle for image output, the pixel density differs between the on-axis image height and the off-axis image height. Details will be described later.

また、像高Yが、軸上像高から離れて最軸外像高に近づくに連れて(像高Yの絶対値が大きくなる程)、徐々に走査速度が速くなる。これにより、被走査面407上の像高が軸上像高付近の時に単位長さ分を走査するのにかかる時間よりも、像高が最軸外像高付近の時に単位長さ分を走査するのにかかる時間の方が短くなる。これは、光源401の発光輝度が一定の場合、像高が軸上像高付近の時の単位長さ辺りの総露光量よりも、像高が最軸外像高付近の時の単位長さ辺りの総露光量の方が少なくなることを意味する。   Further, as the image height Y moves away from the on-axis image height and approaches the most off-axis image height (as the absolute value of the image height Y increases), the scanning speed gradually increases. As a result, the unit length is scanned when the image height is near the most off-axis image height, rather than the time taken to scan the unit length when the image height on the scanned surface 407 is near the on-axis image height. It takes less time to do. This is because, when the light emission luminance of the light source 401 is constant, the unit length when the image height is near the off-axis image height is larger than the total exposure amount around the unit length when the image height is near the on-axis image height. This means that the total exposure amount around is smaller.

このように、fθ特性を有さない結像レンズを採用した光学構成を有する場合、主走査方向に関する部分倍率、及び単位長さ辺りの総露光量のばらつきが、良好な画質を維持する為に適切でない可能性がある。そこでfθ特性を有さない結像レンズを採用した光学構成においても良好な画質を得る為に、部分倍率の補正と、単位長さ辺りの総露光量の補正(輝度補正)を行う。以下で説明する実施例においては、特に部分倍率の補正に関する例を説明することとする。   Thus, in the case of having an optical configuration that employs an imaging lens that does not have fθ characteristics, the variation in partial magnification in the main scanning direction and the total exposure amount per unit length is required to maintain good image quality. It may not be appropriate. Therefore, in order to obtain good image quality even in an optical configuration that employs an imaging lens that does not have fθ characteristics, partial magnification correction and total exposure amount correction (luminance correction) per unit length are performed. In the embodiments described below, an example relating to partial magnification correction will be described.

なお、偏向器405から感光ドラム500までの光路長が短くなる程、画角が大きくなるため、上述した軸上像高と最軸外像高とで走査速度の差が大きくなる。一般に、最軸外像高における走査速度が軸上像高における走査速度の120%以上であるような、走査速度の変化率が20%以上の光学構成が考えられる。このような光学構成の場合、主走査方向に関する部分倍率、及び単位長さ辺りの総露光量のばらつきの影響を受け良好な画質の維持が難しくなる。   Note that, as the optical path length from the deflector 405 to the photosensitive drum 500 becomes shorter, the angle of view becomes larger, so that the difference in scanning speed between the above-described on-axis image height and the most off-axis image height increases. In general, an optical configuration in which the change rate of the scanning speed is 20% or more such that the scanning speed at the most off-axis image height is 120% or more of the scanning speed at the on-axis image height is conceivable. In the case of such an optical configuration, it is difficult to maintain good image quality due to the influence of variations in partial magnification in the main scanning direction and the total exposure amount around the unit length.

なお、走査速度の変化率C(%)は、最も遅い走査速度をVmin、最も速い走査速度をVmaxとすると、C=((Vmax−Vmin)/Vmin)*100で表される値である。なお、本実施例の光学構成では、軸上像高(走査領域内の中央部)で最も遅い走査速度となり、最軸外像高(走査領域内の端部)で最も速い走査速度となる。   The change rate C (%) of the scanning speed is a value represented by C = ((Vmax−Vmin) / Vmin) * 100, where Vmin is the slowest scanning speed and Vmax is the fastest scanning speed. In the optical configuration of the present embodiment, the slowest scanning speed is obtained at the on-axis image height (center portion in the scanning region), and the fastest scanning speed is obtained at the most off-axis image height (end portion in the scanning region).

なお、画角が52°以上の光学構成の場合、走査速度の変化率が35%以上となることがわかっている。画角が52°以上となる条件としては以下に示す通りである。例えば、主走査方向に関してA4シートの短辺の幅の潜像を形成する光学構成の場合、走査幅W=214mm、走査画角が0°の時の偏向面405aから被走査面407までの光路長D2(図2参照)=125mm以下。主走査方向に関してA3シートの短辺の幅の潜像を形成する光学構成の場合、走査幅W=300mm、走査画角が0°の時の偏向面405aから被走査面407までの光路長D2(図2参照)=247mm以下である。このような光学構成を有する画像形成装置では、以下に説明する本実施例の構成を用いることで、fθ特性を有していない結像レンズを使用しても、良好が画質を得ることが可能となる。なお、上記は一例であり、これに限られるものではない。   It is known that the change rate of the scanning speed is 35% or more in the case of an optical configuration with an angle of view of 52 ° or more. The conditions for the angle of view to be 52 ° or more are as follows. For example, in the case of an optical configuration that forms a latent image having a short side width of an A4 sheet in the main scanning direction, the optical path from the deflection surface 405a to the scanned surface 407 when the scanning width W = 214 mm and the scanning field angle is 0 °. Length D2 (see FIG. 2) = 125 mm or less. In the case of an optical configuration that forms a latent image having a short side width of the A3 sheet in the main scanning direction, the optical path length D2 from the deflection surface 405a to the scanned surface 407 when the scanning width W = 300 mm and the scanning field angle is 0 °. (See FIG. 2) = 247 mm or less. In an image forming apparatus having such an optical configuration, it is possible to obtain good image quality even when an imaging lens having no fθ characteristic is used by using the configuration of the present embodiment described below. It becomes. The above is an example, and the present invention is not limited to this.

<露光制御構成>
図4は、本実施例の画像形成装置における露光制御構成を示す電気ブロック図である。
<Exposure control configuration>
FIG. 4 is an electric block diagram showing an exposure control configuration in the image forming apparatus of this embodiment.

画像信号生成部100は、画像変調部101とCPU102とバス103とを含む。画像信号生成部100はCPU102の制御により種々の動作を行うように構成されており、CPU102と画像変調部101はバス103により接続されている。画像信号生成部100は、不図示のホストコンピュータより印字情報を受け取り、画像データに対応するVDO信号(画像信号)110を生成する。また、画像信号生成部100は画素幅補正手段としての機能も有する。   The image signal generation unit 100 includes an image modulation unit 101, a CPU 102, and a bus 103. The image signal generation unit 100 is configured to perform various operations under the control of the CPU 102, and the CPU 102 and the image modulation unit 101 are connected by a bus 103. The image signal generation unit 100 receives print information from a host computer (not shown) and generates a VDO signal (image signal) 110 corresponding to the image data. The image signal generation unit 100 also has a function as a pixel width correction unit.

制御部200は、画像形成装置の制御と、輝度補正手段として図2の光源401の光量制御をおこなう。レーザ駆動部300は、VDO信号110に基づいて電流を光源401に供給することにより、光源401を発光させる。   The control unit 200 performs control of the image forming apparatus and light amount control of the light source 401 in FIG. 2 as a luminance correction unit. The laser driving unit 300 causes the light source 401 to emit light by supplying current to the light source 401 based on the VDO signal 110.

画像信号生成部100は画像形成のための画像信号の出力の準備が整ったら、シリアル通信113を通じて、制御部200に印字開始の指示をする。制御部200は、印字の準備が整ったら、用紙先端の位置情報を通知するための信号である副走査同期信号であるTOP信号112と、用紙左端の位置情報を通知するための主走査同期信号であるBD信号111とを画像信号生成部100に出力する。画像信号生成部100は、前記同期信号を受信したら所定タイミングで画像信号であるVDO信号110をレーザ駆動部300に出力する。本実施例では、画像信号生成部100においてVDO信号110を出力する際に、主走査位置(像高)に応じた画像出力用のクロックを用いる処理を行なう。詳細は後述する。   When the image signal generation unit 100 is ready to output an image signal for image formation, the image signal generation unit 100 instructs the control unit 200 to start printing through the serial communication 113. When preparation for printing is completed, the control unit 200 transmits a TOP signal 112, which is a sub-scanning synchronization signal that is a signal for notifying position information of the leading end of the sheet, and a main scanning synchronization signal for notifying position information of the left end of the sheet. Is output to the image signal generation unit 100. When receiving the synchronization signal, the image signal generation unit 100 outputs a VDO signal 110 that is an image signal to the laser driving unit 300 at a predetermined timing. In this embodiment, when the VDO signal 110 is output by the image signal generation unit 100, processing using an image output clock corresponding to the main scanning position (image height) is performed. Details will be described later.

次に、画像をよりよくするための輝度補正に関して、ここで簡単に説明する。   Next, brightness correction for improving an image will be briefly described here.

図4の制御部200は、CPU201と8ビットDAコンバータ203とレギュレータ204を内蔵したIC202を有しており、レーザ駆動部300と合わせて輝度補正手段を構成する。レーザ駆動部300は、メモリ320と、電圧を電流に変換するVI変換回路330と、レーザドライバIC310を有し、光源401のレーザダイオードである発光部342へ駆動電流を供給する。メモリ320には、図3で示したような、本画像形成装置の光学構成に対応する部分倍率特性情報が保存されているとともに、発光部342に供給する補正電流の情報が反射面毎に保存されている。この補正電流の情報は、部分倍率特性情報に対応して作られており、部分倍率が相対的に大きい像高に対するレーザ光の駆動電流を、部分倍率が相対的に小さい像高に対するレーザ光の駆動電流よりも大きくするために用いられる情報である。補正電流の情報を用いる理由について説明するために、部分倍率が相対的に大きい像高に対する露光と、部分倍率が小さい像高に対する露光に、等しい値の駆動電流を用いた場合を仮定する。この場合、前者の像高でのレーザ光の走査速度は後者の像高よりも大きいため、前者の像高での単位面積あたりの露光量が後者での像高よりも少なくなる。その結果、前者の像高に形成された潜像が現像されたときにトナー像の濃度が、後者の像高で現像されたトナー像の濃度よりも低くなってしまい、濃度の不均一が生じてしまう。このような濃度の不均一の発生を抑制するために、補正電流の情報が用いられるのである。すなわち、軸上像高の外側に対するレーザ光の単位面積あたりの露光量を軸上像高に対するものと等しくすべく、レーザ光が露光(走査)される主走査位置における部分倍率(走査速度)に基づいて、レーザ光の発光に用いられる電流値を補正するのである。これが輝度補正の目的である。この輝度補正(発光強度の補正)はレーザ光を反射する反射面に対応した補正電流の情報に基づいて反射面毎に行われる。   The control unit 200 in FIG. 4 includes an IC 202 having a CPU 201, an 8-bit DA converter 203, and a regulator 204, and constitutes a luminance correction unit together with the laser driving unit 300. The laser driving unit 300 includes a memory 320, a VI conversion circuit 330 that converts voltage into current, and a laser driver IC 310, and supplies driving current to the light emitting unit 342 that is a laser diode of the light source 401. In the memory 320, partial magnification characteristic information corresponding to the optical configuration of the image forming apparatus as shown in FIG. 3 is stored, and information on the correction current supplied to the light emitting unit 342 is stored for each reflection surface. Has been. This correction current information is generated in correspondence with the partial magnification characteristic information, and the laser beam driving current for an image height with a relatively large partial magnification is used as the laser beam drive current for a relatively small image magnification. It is information used to make it larger than the drive current. In order to explain the reason for using the information on the correction current, it is assumed that the drive current having the same value is used for the exposure for the image height having a relatively large partial magnification and the exposure for the image height having a small partial magnification. In this case, since the scanning speed of the laser beam at the former image height is larger than the latter image height, the exposure amount per unit area at the former image height becomes smaller than the image height at the latter. As a result, when the latent image formed at the former image height is developed, the density of the toner image becomes lower than the density of the toner image developed at the latter image height, resulting in uneven density. End up. In order to suppress such density non-uniformity, correction current information is used. That is, the partial magnification (scanning speed) at the main scanning position where the laser light is exposed (scanned) is set so that the exposure amount per unit area of the laser light to the outside of the axial image height is equal to that for the axial image height. Based on this, the current value used for laser light emission is corrected. This is the purpose of luminance correction. This luminance correction (correction of light emission intensity) is performed for each reflection surface based on information on the correction current corresponding to the reflection surface that reflects the laser light.

部分倍率特性情報は、主走査方向に対して複数の像高に対応する部分倍率情報である。なお、部分倍率特性情報は、被走査面上での走査速度の特性を示す情報であっても良い。なお、この、部分倍率特性情報は光走査装置400を組み立て後に個々の装置において測定して記憶しても良いし、個々の装置間のバラツキが少ない場合は個別に測定せずに代表的な特性を記憶しても良い。また、経年により光走査装置400の部分倍率特性情報が変化することを考え、装置内において定期的に測定し直しても良い。また、さらに精度を重視する場合はジョブ毎に再測定し直してもよい。このような各主走査位置におけるレーザ光の走査特性(走査速度)を示す情報をプロファイル情報と呼ぶ。   The partial magnification characteristic information is partial magnification information corresponding to a plurality of image heights in the main scanning direction. The partial magnification characteristic information may be information indicating the characteristics of the scanning speed on the surface to be scanned. The partial magnification characteristic information may be measured and stored in individual apparatuses after the optical scanning apparatus 400 is assembled. If there is little variation between the individual apparatuses, the characteristic characteristics are not measured individually. May be stored. In consideration of the fact that the partial magnification characteristic information of the optical scanning device 400 changes with the passage of time, it may be periodically measured again in the device. In addition, when accuracy is more important, remeasurement may be performed for each job. Information indicating the scanning characteristics (scanning speed) of the laser beam at each main scanning position is referred to as profile information.

次に、レーザ駆動部300の動作を説明する。CPU201の制御で、メモリ320に格納された反射面毎の補正電流の情報は、シリアル通信321によりIC202に通知される。メモリ320に格納された発光部342に対する補正電流の情報をもとに、IC202はレギュレータ204から出力される電圧205(VrefH)を調整し出力する。電圧205はDAコンバータ203の基準電圧となる。次に、IC202は、DAコンバータ203の入力データを設定し、BD信号111に同期して、主走査内で反射面のプロファイル情報に対応して増加減する輝度補正アナログ電圧332を出力する。そして後段のVI変換回路330で電流値Id331に変換され、レーザドライバIC310に出力される。なお、制御部200に実装されたIC202が輝度補正アナログ電圧332を出力する例を示したが、レーザ駆動部300上にDAコンバータを実装し、レーザドライバIC310の近傍で輝度補正アナログ電圧332を生成しても良い。   Next, the operation of the laser driving unit 300 will be described. Under the control of the CPU 201, information on the correction current for each reflecting surface stored in the memory 320 is notified to the IC 202 by the serial communication 321. Based on the correction current information for the light emitting unit 342 stored in the memory 320, the IC 202 adjusts and outputs the voltage 205 (VrefH) output from the regulator 204. The voltage 205 is a reference voltage for the DA converter 203. Next, the IC 202 sets the input data of the DA converter 203 and outputs a luminance correction analog voltage 332 that increases and decreases in synchronization with the profile information of the reflecting surface in the main scan in synchronization with the BD signal 111. Then, it is converted to a current value Id 331 by the subsequent VI conversion circuit 330 and output to the laser driver IC 310. Although an example in which the IC 202 mounted on the control unit 200 outputs the brightness correction analog voltage 332 has been shown, a DA converter is mounted on the laser driving unit 300 to generate the brightness correction analog voltage 332 in the vicinity of the laser driver IC 310. You may do it.

レーザドライバIC310は、VDO信号110に応じて、電流ILを発光部342に流すかダミー抵抗341に流すかを、切換回路311により切り換えることで、光源401の発光のON/OFFを制御する。発光部342に供給するレーザ電流値IL(第3電流)は、定電流回路312で設定した一定電流値の電流Ia(第1電流)から前記VI変換回路330から出力される電流Id(第2電流)を差し引いた電流となる。定電流回路312に流す電流Iaは、発光部342の光量モニタ用に光源401に設けられたフォトディテクタ343が検知する輝度が所望の輝度PとなるようにレーザドライバIC310内部の回路によりフィードバック制御することで自動調整する。この自動調整は所謂APC(Auto Power Control)である。発光部342の輝度の自動調整は、レーザ発光量316の主走査毎の印字領域外でBD信号を検知するために発光部342を発光させている間に実施する。可変抵抗344は、工場組立て時に、発光部342が所定輝度に発光している場合に、所望の電圧としてレーザドライバIC310に入力されるよう値を調整しておく。以上がfθ特性を有さない光学構成において、画像をより良くするための輝度補正処理の概要である。   The laser driver IC 310 controls ON / OFF of the light emission of the light source 401 by switching the switching circuit 311 between the current IL flowing through the light emitting unit 342 or the dummy resistor 341 in accordance with the VDO signal 110. A laser current value IL (third current) supplied to the light emitting unit 342 is a current Id (second current) output from the VI conversion circuit 330 from a current Ia (first current) having a constant current value set by the constant current circuit 312. Current) minus current. The current Ia flowing through the constant current circuit 312 is feedback-controlled by a circuit inside the laser driver IC 310 so that the luminance detected by the photodetector 343 provided in the light source 401 for monitoring the light amount of the light emitting unit 342 becomes a desired luminance P. To adjust automatically. This automatic adjustment is so-called APC (Auto Power Control). The automatic adjustment of the luminance of the light emitting unit 342 is performed while the light emitting unit 342 emits light in order to detect the BD signal outside the print region for each main scan of the laser light emission amount 316. The variable resistor 344 is adjusted in value so as to be input to the laser driver IC 310 as a desired voltage when the light emitting unit 342 emits light with a predetermined luminance at the time of factory assembly. The above is the outline of the luminance correction processing for improving the image in the optical configuration having no fθ characteristic.

次に、画像形成動作を行なう際の各種の同期信号と画像信号生成部100から出力される画像信号とのタイミングを説明する。   Next, timings of various synchronization signals and image signals output from the image signal generation unit 100 when performing an image forming operation will be described.

図5(a)は、画像信号生成部100において、記録媒体1ページ分に相当する画像形成動作を行う際の各種同期信号と画像信号のタイミングチャートである。図中左から右に向かって時間が経過する。副走査同期信号であるTOP信号112の「HIGH」は、記録媒体の先端が所定の位置に到達したことを表す信号である。画像信号生成部100はTOP信号112の「HIGH」を受信したら、主走査同期信号であるBD信号111に同期して、画像信号であるVDO信号110をレーザ駆動部300に出力する。そして、レーザ駆動部300はVDO信号110に基づいて光源401を発光させ感光ドラム500に潜像が形成されることになる。なお、図5(a)では図の簡略化の為、VDO信号110が複数のBD信号111を跨いで連続的に出力されているように記載している。しかしながら、実際には、VDO信号110はBD信号111が出力されてから次のBD信号111が出力されるまでの間のうちの所定の期間に出力されるものである。   FIG. 5A is a timing chart of various synchronization signals and image signals when the image signal generation unit 100 performs an image forming operation corresponding to one page of the recording medium. Time elapses from left to right in the figure. “HIGH” of the TOP signal 112 which is a sub-scanning synchronization signal is a signal indicating that the leading edge of the recording medium has reached a predetermined position. When the image signal generation unit 100 receives “HIGH” of the TOP signal 112, the image signal generation unit 100 outputs the VDO signal 110, which is an image signal, to the laser driving unit 300 in synchronization with the BD signal 111, which is the main scanning synchronization signal. Then, the laser driving unit 300 emits the light source 401 based on the VDO signal 110 and a latent image is formed on the photosensitive drum 500. In FIG. 5A, for simplicity of illustration, the VDO signal 110 is described as being continuously output across a plurality of BD signals 111. However, actually, the VDO signal 110 is output in a predetermined period of time from when the BD signal 111 is output until the next BD signal 111 is output.

<部分倍率補正方法>
次に本実施例における主眼となる部分倍率補正方法について説明する。その説明に先立って部分倍率の要因及び補正原理について図5(b)を用いて説明する。図5(b)は、BD信号111、VDO信号110のタイミングと、被走査面407上の潜像に応じたトナー像により形成したドットイメージとを示した図である。図中左から右に向かって時間が経過する。
<Partial magnification correction method>
Next, a partial magnification correction method as a main focus in the present embodiment will be described. Prior to the description, the factors of the partial magnification and the correction principle will be described with reference to FIG. FIG. 5B is a diagram illustrating the timing of the BD signal 111 and the VDO signal 110 and a dot image formed by a toner image corresponding to the latent image on the surface to be scanned 407. Time elapses from left to right in the figure.

画像信号生成部100はBD信号111の立ち上がりエッジを受信したら、感光ドラム4の左端から所望の距離だけ離れた位置に潜像を形成できるよう、所定タイミング後にVDO信号110を出力する。そしてVDO信号110に基づき光源401が発光し、被走査面407上にVDO信号110に応じた潜像が形成される。   When the image signal generator 100 receives the rising edge of the BD signal 111, it outputs a VDO signal 110 after a predetermined timing so that a latent image can be formed at a desired distance from the left end of the photosensitive drum 4. The light source 401 emits light based on the VDO signal 110, and a latent image corresponding to the VDO signal 110 is formed on the scanned surface 407.

まず、VDO信号110に基づき軸上像高及び最軸外像高において同じ期間だけ(すなわち、画像出力用のクロックとして同じクロックを用いて)光源401を発光させてドット形状の潜像を形成した場合について説明する。このドットのサイズは600dpiの1ドット(主走査方向42.3umの幅)に相当する。光走査装置400は、上述したように、被走査面407上の中央部(軸上像高)に比べて、端部(最軸外像高)の走査速度が速い光学構成である。   First, based on the VDO signal 110, a dot-shaped latent image is formed by causing the light source 401 to emit light for the same period (that is, using the same clock as an image output clock) at the on-axis image height and the most off-axis image height. The case will be described. The size of this dot corresponds to one dot of 600 dpi (width of 42.3 μm in the main scanning direction). As described above, the optical scanning device 400 has an optical configuration in which the scanning speed of the end portion (most off-axis image height) is higher than the central portion (axial image height) on the surface to be scanned 407.

潜像(トナー像)Aに示すように、軸上像高の潜像dot2に比べて、最軸外像高の潜像dot1が主走査方向に肥大する。これは、前述のように、端部(最軸外像高)の走査速度が速いので同じ期間だけ光源401を発光させた場合、端部(最軸外像高)の方が主走査方向において露光される領域が肥大してしまうからである。そのため、本実施例ではVDO信号110を出力するための画像出力用のクロックの周波数を変調させ、主走査方向の位置に応じてVDO信号110の周期や時間幅を補正する。即ち潜像(トナー像)Bに示すように、軸上像高の潜像dot4に比べて、最軸外像高の潜像dot3が主走査方向に肥大しないように発光期間を制御するのである。   As shown in the latent image (toner image) A, the latent image dot1 having the most off-axis image height is enlarged in the main scanning direction as compared with the latent image dot2 having the on-axis image height. As described above, since the scanning speed of the end portion (the most off-axis image height) is high, when the light source 401 emits light during the same period, the end portion (the most off-axis image height) is more in the main scanning direction. This is because the exposed area is enlarged. For this reason, in this embodiment, the frequency of the image output clock for outputting the VDO signal 110 is modulated, and the period and time width of the VDO signal 110 are corrected according to the position in the main scanning direction. That is, as shown in the latent image (toner image) B, the light emission period is controlled so that the latent image dot3 having the most off-axis image height is not enlarged in the main scanning direction as compared with the latent image dot4 having the on-axis image height. .

このような補正によって、主走査方向に関して、主走査の両端では各画素の実質的周期を主走査の中央より相対的に短く、主走査の中央においては各画素の実質的周期を主走査の両端より相対的に長くする。これによりfθ特性を有さない走査レンズでも画像を劣化させずに画像形成を行なうことができる。   By such correction, the substantial period of each pixel is relatively shorter than the center of the main scan at both ends of the main scan in the main scanning direction, and the substantial period of each pixel is at both ends of the main scan at the center of the main scan. Make it relatively longer. As a result, an image can be formed without degrading the image even with a scanning lens having no fθ characteristics.

しかしながら、単に主走査方向の位置に応じて画像出力用のクロックの周波数を変調させるだけでは補正の効果が正しく反映されない可能性がある。以下、図6を用いて説明する。   However, there is a possibility that the effect of the correction may not be correctly reflected simply by modulating the frequency of the image output clock according to the position in the main scanning direction. Hereinafter, a description will be given with reference to FIG.

図6は、出力したい画像と、fθ特性を有さない結像レンズを有する光学構成において出力した画像との例を示す図である。   FIG. 6 is a diagram illustrating an example of an image desired to be output and an image output in an optical configuration having an imaging lens that does not have fθ characteristics.

図6(a)は用紙に出力したい画像を示している。図6(a)は、用紙上に大きくアルファベットの大文字のAが描かれた画像が出力対象の画像であることを示している。これに対し、図6(b)は、図6(a)の画像を用紙に出力した場合の例を示してる。図6(b)は偏向器(ポリゴンミラー)405の各反射面のばらつきが無く、fθ特性を有さないレンズを持った光走査装置を用いて、画像信号生成部の画像出力用のクロックを一定の周波数で出力した画像である。前述のように、図6(b)では用紙の両端(主走査方向の端部)が広がったような画像が出力されてしまう。このとき、偏向器の各反射面のばらつきがあると場合、図6(c)に示すように、ばらつきの影響が画像に現れ、用紙の中心から両端に向かって広がるとともにギザギザしたような画像が出力されてしまう。つまり、偏向器の反射面のうち、ある面Aと他の面Bとの間でばらつきがあると、同じVDO信号を出力した場合であっても、面Aを用いた被走査面と面Bを用いた被走査面との間で異なる潜像が形成されてしまうことになる。従って、仮に主走査方向の位置に応じて画像出力用のクロックの周波数を変調させて図6(b)のような用紙上の画像が図6(a)の画像のように出力されるように制御したとしても、図6(c)に示すようなギザギザした箇所は補正されないままとなる。本実施例においては、偏向器の各反射面の特性をさらに考慮した処理を行なうことで、図6(c)に示すような画像が出力されないように制御する。以下、詳細を説明する。   FIG. 6A shows an image to be output on a sheet. FIG. 6A shows that an image in which a large alphabetic capital letter A is drawn on a sheet is an output target image. On the other hand, FIG. 6B shows an example in which the image of FIG. 6A is output on paper. FIG. 6B shows an image output clock of the image signal generation unit using an optical scanning device having a lens that has no variation in the reflecting surfaces of the deflector (polygon mirror) 405 and does not have fθ characteristics. This is an image output at a constant frequency. As described above, in FIG. 6B, an image in which both ends (edges in the main scanning direction) of the sheet are widened is output. At this time, if there is a variation in each reflecting surface of the deflector, as shown in FIG. 6C, the influence of the variation appears in the image, and an image that appears jagged as it spreads from the center of the paper toward both ends. Will be output. That is, if there is variation between a certain surface A and another surface B among the reflecting surfaces of the deflector, even if the same VDO signal is output, the surface to be scanned and the surface B using the surface A A different latent image is formed with respect to the surface to be scanned using. Accordingly, the frequency of the clock for image output is modulated according to the position in the main scanning direction so that the image on the sheet as shown in FIG. 6B is output like the image in FIG. Even if it is controlled, the jagged portion as shown in FIG. 6C remains uncorrected. In the present embodiment, control is performed so that an image as shown in FIG. 6C is not output by performing processing that further considers the characteristics of each reflecting surface of the deflector. Details will be described below.

図7に図4の画像信号生成部100に含まれる画像変調部101の詳細を記載する。   FIG. 7 shows details of the image modulation unit 101 included in the image signal generation unit 100 of FIG.

水晶発振器701は、ある特定の周波数のクロックを発振する水晶発振器であり、画像出力のための原振クロックを生成する。   The crystal oscillator 701 is a crystal oscillator that oscillates a clock having a specific frequency, and generates an original oscillation clock for image output.

分周器702は、SSCG(Spread Spectrum Clock Generator:スペクトル拡散用のクロック生成装置)に対してリファレンスとなるクロックであるREFrence CLocK(REFCLK)を生成する。   The frequency divider 702 generates REFrence CLocK (REFCLK) which is a reference clock for SSCG (Spread Spectrum Clock Generator).

SSCG703は、スペクトル拡散用のクロック生成装置である。SSCG703は画像信号の出力用の出力クロックであるVCLK(VideoCLocK)を出力する。   The SSCG 703 is a spread spectrum clock generator. The SSCG 703 outputs VCLK (VideoCLocK) which is an output clock for outputting an image signal.

以降具体的に数字を入れて説明する。水晶発振器701が発振するクロックの周波数を24MHzとし、分周器702の分周比をN=24とすると、REFCLKは1MHzになる。本実施例のSSCGにおいてはリセット信号であるnRST信号が「True」になるとSSCGが最初に発振を開始した周波数に戻る。リセット信号nRSTはBD信号111に同期して画像出力部705から出力される。前述のようにBD信号111は、偏向器の1つの反射面における反射光の検知に応じて出力されるものであり、主走査同期信号として出力される。従って、SSCGは偏向器の反射面ごとに最初に発振を開始した周波数に戻ることになる。つまり、SSCGは、走査ごとにリセット信号nRSTに従って用紙両端に必要な画像出力周波数にVCLKを戻すことになる。   Hereinafter, a specific number will be described. If the frequency of the clock oscillated by the crystal oscillator 701 is 24 MHz and the frequency division ratio of the frequency divider 702 is N = 24, REFCLK is 1 MHz. In the SSCG of this embodiment, when the nRST signal that is a reset signal becomes “True”, the SSCG returns to the frequency at which the oscillation first started. The reset signal nRST is output from the image output unit 705 in synchronization with the BD signal 111. As described above, the BD signal 111 is output in response to detection of reflected light on one reflecting surface of the deflector, and is output as a main scanning synchronization signal. Therefore, the SSCG returns to the frequency at which oscillation first started for each reflecting surface of the deflector. That is, the SSCG returns VCLK to the image output frequency required at both ends of the sheet according to the reset signal nRST for each scan.

レジスタ704はこのSSCG703の変調周波数やSweepRate等を決定するためのパラメータ格納用のレジスタである。SSCG703は、レジスタに格納されたパラメータを用いて、主走査位置と偏向器の各反射面の特性とに応じた制御を行なう。詳細は後述する。   A register 704 is a parameter storage register for determining the modulation frequency, SweepRate, and the like of the SSCG 703. The SSCG 703 performs control according to the main scanning position and the characteristics of each reflecting surface of the deflector using the parameters stored in the register. Details will be described later.

画像出力部705は、画像信号であるVDO信号を出力する。画像信号出力のためのビデオクロックであるVCLK(VideoCLocK)が一定の周波数であれば、それに応じた一定の速さで画像信号であるVDO信号110を出力する。VCLK(VideoCLocK)の周波数を変調させれば、それに応じた速さで画像信号であるVDO信号110を出力する。   The image output unit 705 outputs a VDO signal that is an image signal. If VCLK (VideoCLocK), which is a video clock for outputting an image signal, has a constant frequency, the VDO signal 110, which is an image signal, is output at a constant speed corresponding thereto. If the frequency of VCLK (VideoCLocK) is modulated, the VDO signal 110 that is an image signal is output at a speed corresponding to the modulation.

面毎プロファイル記憶部707は、制御部200とのシリアル通信113により通知された偏向器405の反射面毎のプロファイル情報を記憶している。面毎プロファイル記憶部707は、このプロファイル情報を、偏向器の反射面毎に対応付けて記憶する。すなわち、偏向器の反射面の特性を考慮したプロファイル情報を反射面毎に記憶する。なお、後述するように、各面ごとにプロファイル情報を記憶せずに、複数の反射面について共通のプロファイル情報を記憶してもよい。   The per-surface profile storage unit 707 stores profile information for each reflection surface of the deflector 405 notified by the serial communication 113 with the control unit 200. The per-surface profile storage unit 707 stores this profile information in association with each reflecting surface of the deflector. That is, profile information that takes into account the characteristics of the reflecting surface of the deflector is stored for each reflecting surface. As will be described later, profile information common to a plurality of reflecting surfaces may be stored without storing profile information for each surface.

レジスタ設定値算出部706は、偏向器405の反射面毎のプロファイル情報に基づきSSCGの変調周波数やSweepRate等を決定するためのパラメータを算出する。このパラメータは後述される図11のような反射面ごとの情報である。そしてレジスタ設定値算出部706は、レーザ光を反射している現在の面のプロファイルに合致した設定値となるように、算出されたパラメータをレジスタ704に書き込む。これにより、偏向器405の反射面毎のプロファイル情報に応じて、面毎にVCLK(VideoCLocK)の周波数の変調が微調整され、それに応じた速さで画像信号であるVDO信号110を出力される。   The register set value calculator 706 calculates parameters for determining the SSCG modulation frequency, SweepRate, and the like based on the profile information for each reflecting surface of the deflector 405. This parameter is information for each reflecting surface as shown in FIG. Then, the register setting value calculation unit 706 writes the calculated parameters in the register 704 so that the setting value matches the profile of the current surface reflecting the laser beam. Thereby, the modulation of the frequency of VCLK (VideoCLocK) is finely adjusted for each surface in accordance with the profile information for each reflecting surface of the deflector 405, and the VDO signal 110, which is an image signal, is output at a speed corresponding to the modulation. .

図8に主走査同期信号であるBD信号(Beam Detect)、nRST信号(nReSeT)、画像信号であるVDO信号(ViDeO)、画像出力のためのビデオクロックであるVCLKの周波数の推移図、画像ドットイメージを記載する。   FIG. 8 shows a BD signal (Beam Detect) that is a main scanning synchronization signal, an nRST signal (nReSeT), a VDO signal (ViDeO) that is an image signal, a frequency transition diagram of a VCLK that is a video clock for image output, and an image dot Describe the image.

図8(a)は、主走査の1BD区間を示している。1BD区間とは、BD信号の立ち上がりの検知から、次のBD信号の立ち上がりの検知までの区間のことである。図8(b)は、SSCGの周波数を最初に発振を開始した周波数に戻すためのリセット信号である。BD信号111の立ち上がり毎に、nRST信号のリセットパルスが発生するものとする。図8(c)は、1BD区間で出力される画像信号の出力区間を表している。   FIG. 8A shows a 1-BD section of main scanning. The 1BD section is a section from the detection of the rising edge of the BD signal to the detection of the rising edge of the next BD signal. FIG. 8B shows a reset signal for returning the SSCG frequency to the frequency at which oscillation was first started. Assume that a reset pulse of the nRST signal is generated every time the BD signal 111 rises. FIG. 8C shows an output section of an image signal output in one BD section.

図8(d)は、VCLKの周波数が、BD信号111に同期して1BD区間の中で変調(変化)されることを表している。図8(d)の直線801は、周波数の変調が行われない場合の周波数特性を示している。すなわち、周波数の変調が行われない場合にはVCLKは一定の周波数を出力することになる。一方図8(d)の実線802および点線803は、本実施例で説明する周波数の変調を行ったVCLKの周波数特性を示している。図8の例では、偏向器405の反射面の面数が4面(面405a, 405b, 405c, 405d)の場合であり、面405a, 405b, 405cがほぼ同等の特性(実線802で記載)の場合である。そして、405dが他の面と比較すると、特異な特性(点線803で記載)の場合を示している。このような特性(プロファイル情報)は、先に説明した部分倍率特性情報と同様に、光走査装置400を組み立て後に個々の装置において測定して得ることができる。また、個々の装置間のバラツキが少ない場合は個別に測定せずに代表的な特性を得ても良い。また、経年により光走査装置400の部分倍率特性情報が変化することを考え、装置内において定期的に測定し直しても良い。また、さらに精度を重視する場合はジョブ毎に再測定し直してもよい。   FIG. 8D shows that the frequency of VCLK is modulated (changed) in one BD interval in synchronization with the BD signal 111. A straight line 801 in FIG. 8D indicates frequency characteristics when frequency modulation is not performed. That is, when frequency modulation is not performed, VCLK outputs a constant frequency. On the other hand, a solid line 802 and a dotted line 803 in FIG. 8D indicate the frequency characteristics of VCLK subjected to frequency modulation described in this embodiment. In the example of FIG. 8, the number of reflection surfaces of the deflector 405 is four (surfaces 405a, 405b, 405c, and 405d), and the surfaces 405a, 405b, and 405c have substantially the same characteristics (described by a solid line 802). This is the case. Then, 405d shows a case of a unique characteristic (described by a dotted line 803) as compared with other surfaces. Such characteristics (profile information) can be obtained by measuring each optical device after assembling the optical scanning device 400, similarly to the partial magnification characteristic information described above. In addition, when there is little variation between individual devices, representative characteristics may be obtained without performing individual measurement. In consideration of the fact that the partial magnification characteristic information of the optical scanning device 400 changes with the passage of time, it may be periodically measured again in the device. In addition, when accuracy is more important, remeasurement may be performed for each job.

図8(d)の実線802および点線803で示すVCLKの特性として、nRST信号のリセットパルスが発生すると高い周波数から発振を開始して、徐々に周波数は落ちてくる。実線802で示した面405a, 405b, 405cにおけるVCLKの場合は、一主走査同期期間の真ん中あたり、すなわち用紙の中央あたりで周波数が最低になり、用紙の端部に向けて徐々に周波数が上がってくる。一方、点線803で示した面405dにおけるVCLKの場合は、一主走査同期期間の真ん中より少し手前、すなわち用紙の中央より少し左のあたりで周波数が最低になり、用紙の端部に向けて徐々に周波数が上がってくる。nRST信号によるリセットは、図8の例では特に面405cから面405dに変わる場合、および、面405dから405aに変わる場合などのように、反射面プロファイルが変わる場合に有用である。なお、ここでは用紙の中央や端部として説明したが、正確には用紙の中央や端部に対応する感光体の領域である。   As a characteristic of VCLK indicated by a solid line 802 and a dotted line 803 in FIG. 8D, when a reset pulse of the nRST signal is generated, oscillation starts from a high frequency and the frequency gradually decreases. In the case of VCLK on the surfaces 405a, 405b, and 405c indicated by the solid line 802, the frequency is lowest in the middle of one main scanning synchronization period, that is, around the center of the paper, and gradually increases toward the edge of the paper. Come. On the other hand, in the case of VCLK on the surface 405d indicated by the dotted line 803, the frequency becomes the lowest slightly before the middle of one main scanning synchronization period, that is, slightly to the left of the center of the paper, and gradually toward the edge of the paper. The frequency goes up. In the example of FIG. 8, the reset by the nRST signal is particularly useful when the reflection surface profile is changed, such as when the surface 405c is changed to the surface 405d and when the surface 405d is changed to 405a. Here, the center and the edge of the sheet have been described, but more precisely, the area of the photoconductor corresponding to the center and the edge of the sheet.

図8(e)は、1BD区間においてに出力される1dotの幅を示しており、図8(d)で示すVCLKの周波数特性に従った幅を示している。ここでいう1dotの幅とは、被走査面407上で露光される実際の幅ではなく、1dotに対応するVDOが出力される時間のことをいう。図8(d)の直線801で示すように、周波数の変調が行われない場合には、VCLKの周波数が常に一定なので、1dotの幅は常に一定となる。一方、図8(d)の実線802および点線803で示す周波数の変調が行われる場合はVCLKの周波数が変調して両端の方が中央に比べて周波数が高くなる。このため、1dotに要する時間は両端のほうが中心よりも短くなる。従って、図8(e)に示すように、両端部分の1dotの幅が短くなっている。前述のように、fθ特性を有さない結像レンズを用いると、図3で示すような部分倍率の関係が生じるので図6(b)や図6(c)で示すような画像となる。ここで、図8(d)に示すような周波数特性を有する画像出力用のクロックを用いて画像出力を行なうと、図6(a)で示すような所望の画像が出力されることになる。   FIG. 8E shows the width of 1 dot output in the 1BD section, and shows the width according to the frequency characteristic of VCLK shown in FIG. The width of 1 dot here is not the actual width exposed on the surface to be scanned 407 but the time when VDO corresponding to 1 dot is output. As indicated by a straight line 801 in FIG. 8D, when the frequency is not modulated, the frequency of VCLK is always constant, so the width of 1 dot is always constant. On the other hand, when the frequency modulation shown by the solid line 802 and the dotted line 803 in FIG. 8D is performed, the frequency of VCLK is modulated, and the frequency at both ends becomes higher than that at the center. For this reason, the time required for 1 dot is shorter at both ends than at the center. Therefore, as shown in FIG. 8E, the width of 1 dot at both end portions is shortened. As described above, when an imaging lens having no fθ characteristic is used, a partial magnification relationship as shown in FIG. 3 is generated, so that an image as shown in FIGS. 6B and 6C is obtained. Here, when image output is performed using an image output clock having frequency characteristics as shown in FIG. 8D, a desired image as shown in FIG. 6A is output.

なお、図8(d)に示す周波数特性においては、主走査方向の端部の周波数が中央に比べて高くなっている。本実施例においては、これらの主走査方向の端部と中央との周波数の関係は単に相対的な関係を示しているに過ぎない。例えば、これは図6のREFCLKの値を高い値に設定しておき、VCLKの値が端部も中央もいずれも低くなる周波数に変調するような処理を行なう場合であっても、VCLKの主走査方向の端部と中央との周波数の関係は図8(d)と変わらない。よって、このような周波数の変調を用いる場合も本実施例に範疇に含まれる。   In the frequency characteristics shown in FIG. 8D, the frequency at the end in the main scanning direction is higher than that at the center. In this embodiment, the frequency relationship between the end portion in the main scanning direction and the center is merely a relative relationship. For example, even when processing is performed such that the value of REFCLK in FIG. 6 is set to a high value and the value of VCLK is modulated to a frequency at which both ends and the center are low, the main value of VCLK is set. The frequency relationship between the end in the scanning direction and the center is the same as in FIG. Therefore, the case where such frequency modulation is used is also included in the present embodiment.

次に図9に数ライン分のVCLKの周波数の推移を記載する。図9(a)は副走査同期信号であるTOP信号を示している。TOP信号は印刷開始を行い、用紙先端が特定位置に搬送された場合に発行される。またTOP信号のもう一つの用途として偏向器405がどの面を走査しているかも示すことに用いることができる。例えば、制御部200は必ず偏向器405の4面の反射面のうち、面405aから始まるようにTOP信号を制御する。一例としては、偏向器405の反射面に所定のマークを付し、TOP信号を出力するタイミングと面405aが反射面となるタイミングとを同期する。これにより、画像変調部101は、面405aに対応するプロファイル情報を用いた処理から処理を開始し、BD信号に応じて順次プロファイル情報を変更して処理を行なう。   Next, FIG. 9 shows the transition of the frequency of VCLK for several lines. FIG. 9A shows a TOP signal that is a sub-scanning synchronization signal. The TOP signal is issued when printing is started and the leading edge of the sheet is conveyed to a specific position. Another application of the TOP signal can be used to indicate which surface the deflector 405 is scanning. For example, the control unit 200 always controls the TOP signal so as to start from the surface 405a among the four reflecting surfaces of the deflector 405. As an example, a predetermined mark is attached to the reflecting surface of the deflector 405, and the timing at which the TOP signal is output and the timing at which the surface 405a becomes the reflecting surface are synchronized. Thereby, the image modulation unit 101 starts processing from processing using the profile information corresponding to the surface 405a, and performs processing by sequentially changing the profile information according to the BD signal.

図9(b)は、主走査同期信号であるBD信号がライン毎に発行されることを示している。図9(c)は、画像信号であるVDO信号が毎BD区間の中で出力されることを示している。図9(d)はVCLKの周波数が、偏向器405の各反射面のプロファイル情報に基づいた設定値で毎BD区間の中で周波数が変調された値となることを示している。   FIG. 9B shows that a BD signal, which is a main scanning synchronization signal, is issued for each line. FIG. 9C shows that the VDO signal that is an image signal is output in each BD section. FIG. 9D shows that the frequency of VCLK is a set value based on the profile information of each reflecting surface of the deflector 405 and the frequency is modulated in each BD section.

なお、本実施例では、光走査装置400はBD信号に同期して一走査分のレーザ光を出力する例を説明するが、複数の発光部を備え、BD信号に同期して複数走査分のレーザ光を出力するような構成であってもよい。   In the present embodiment, an example in which the optical scanning device 400 outputs laser light for one scan in synchronization with the BD signal will be described. However, the optical scanning device 400 includes a plurality of light emitting units and is provided for a plurality of scans in synchronization with the BD signal. It may be configured to output laser light.

次に分周器型のSSCG(スペクトル拡散用のクロックジェネレータ)について説明する。説明を便宜上、最初に一般的なSSCGを説明する。その後、本実施例で用いるSSCGを説明することにする。   Next, a frequency divider type SSCG (spread spectrum clock generator) will be described. For convenience of explanation, a general SSCG will be described first. Thereafter, the SSCG used in this embodiment will be described.

図10は、一般的なの分周器型のSSCGの詳細図を記載する。具体的に説明するために周波数を以下のように定義して説明する。リファレンスクロックであるREFCLK=1MHz、SSCGから出力されるビデオクロックであるVCLKは、1BD区間において、最高945MHzから最低720MHzまでの範囲で変調する。本実施例は、1BD区間を複数の小区間に分割して、小区間ごとのVCLKを、図8(d)に示した周波数特性を近似するように設定する。本実施例では、レジスタ設定値算出部706によって算出される周波数変調情報(図11参照)に、小区間の数(図11のTable数)や、各小区間に設定されるVCLK(図11の周波数)を示す情報(図11のM値)が含まれる。本実施例では、小区間の数は32であり、小区間ごとに設定されているVCLKは小区間の位置が1BD区間の中央付近から両端にいくにつれて、段階的に大きく(周波数が高く)なっている。   FIG. 10 describes a detailed view of a common frequency divider type SSCG. For specific explanation, the frequency is defined as follows. The reference clock REFCLK = 1 MHz and the video clock VCLK output from the SSCG is modulated in a range from a maximum of 945 MHz to a minimum of 720 MHz in the 1BD section. In this embodiment, the 1BD section is divided into a plurality of small sections, and VCLK for each small section is set so as to approximate the frequency characteristics shown in FIG. In the present embodiment, the frequency modulation information (see FIG. 11) calculated by the register setting value calculation unit 706 includes the number of small sections (the number of Tables in FIG. 11) and the VCLK set in each small section (see FIG. 11). Information (M value in FIG. 11) indicating the frequency). In the present embodiment, the number of small sections is 32, and VCLK set for each small section increases stepwise (frequency increases) as the position of the small section goes from the center of the 1BD section to both ends. ing.

なお、REFCLKが2MHzだと分周比Mに対してMが1変化すると電圧制御発振器VCO(Voltage Control Oscillator)は、2MHz増減するものである。もともとSSCGはPLL(Phase Locked Loop)を応用した技術である。   If REFCLK is 2 MHz and M changes by 1 with respect to the division ratio M, the voltage controlled oscillator VCO (Voltage Control Oscillator) increases or decreases by 2 MHz. Originally, SSCG is a technology that applies PLL (Phase Locked Loop).

周波数位相比較器1001は、リファレンスクロックであるREFCLKとフィードバックがかかったクロックであるFBCLK(Feed Back CLocK)とを比較し、誤差変調パルスを発行する。その誤差変調パルスは、低域フィルターであるLPF1002(Low Pass Filter)を通過する。LPF1002で不要なノイズ成分を除去し、誤差変調パルスを直流電圧に変換させる。このLPF1002は抵抗とコンデンサで生成される。また発生させる周波数によりこのLPF1002を生成している抵抗値とコンデンサの値を最適値にしないと、正しい周波数が生成されなくなってしまうことに留意する必要がある。このLPF1002を通過し、誤差変調パルスが直流電圧に変換され、電圧制御発振器であるVCO1003(Voltage Control Oscillator)に入力される。VCO1003に入力される直流電圧値により周波数を上げるか下げるかが決定される。   The frequency phase comparator 1001 compares the reference clock REFCLK and the feedback clock FBCLK (Feed Back CLocK), and issues an error modulation pulse. The error modulation pulse passes through a low pass filter LPF 1002 (Low Pass Filter). The LPF 1002 removes unnecessary noise components and converts the error modulation pulse into a DC voltage. The LPF 1002 is generated by a resistor and a capacitor. Also, it should be noted that the correct frequency cannot be generated unless the resistance value and the capacitor value that generate the LPF 1002 are optimized by the frequency to be generated. Passing through the LPF 1002, the error modulation pulse is converted into a DC voltage and input to a VCO 1003 (Voltage Control Oscillator) which is a voltage controlled oscillator. Whether to increase or decrease the frequency is determined by the DC voltage value input to the VCO 1003.

ここで分周器1004の分周比Mが一定であるとすると、VCO1003自身は基本的にそのままだと周波数を上げようとする働きがある。しかし周波数位相比較器1001の発行する誤差変調パルスはLPF1002に周波数を下げようとする直流電圧値になり、今度はVCO1003が周波数を下げようとしはじめる。すなわち基準であるREFCLKに対してフィードバックであるFBCLKが下がると、周波数位相比較器1001は周波数をあげようとする誤差変調パルスを発行する。また、REFCLKに対してFBCLKが上がると、周波数位相比較器1001は周波数を下げようとする誤差変調パルスを発行する。この繰り返しが、すなわちPLLがロックするという状態であり、周波数が一定に保たれることになる。   Here, assuming that the frequency division ratio M of the frequency divider 1004 is constant, the VCO 1003 itself has a function of increasing the frequency if it is left as it is. However, the error modulation pulse issued by the frequency phase comparator 1001 becomes a DC voltage value that attempts to lower the frequency to the LPF 1002, and this time the VCO 1003 starts to lower the frequency. That is, when the feedback FBCLK decreases with respect to the reference REFCLK, the frequency phase comparator 1001 issues an error modulation pulse for increasing the frequency. When FBCLK rises with respect to REFCLK, the frequency phase comparator 1001 issues an error modulation pulse for lowering the frequency. This repetition is a state where the PLL is locked, and the frequency is kept constant.

分周器1004の分周比であるMの値を変更することにより、SSCGの機能が有効になる。この分周比Mの値を一定時間単位で変更させることにより、周波数を少しずつ変更させていく。以上、一般的なPLL及び分周型SSCGの基本的な原理と概要を説明した。このような分周型のSSCGは分周比Mの値を任意の固定値に決定することで、プログラマブル発振器として利用されている。   By changing the value of M, which is the frequency division ratio of the frequency divider 1004, the SSCG function becomes effective. The frequency is changed little by little by changing the value of the frequency division ratio M in a fixed time unit. The basic principle and outline of a general PLL and frequency division type SSCG have been described above. Such a frequency division type SSCG is used as a programmable oscillator by determining the value of the frequency division ratio M to an arbitrary fixed value.

図11は、分周器型のSSCGの周波数変調情報であり、Tableと、M値と、後述するLPF1302の設定値と、出力されるVCLKの周波数と、の関連を示している。この図11に示すような周波数変調情報は、面毎プロファイル記憶部707に記憶されたプロファイル情報に基づいてレジスタ設定値算出部706が算出し、レジスタ704に設定する。反射面の周波数変調情報は、その反射面で反射されるレーザ光の被走査面704上での1走査における走査速度の特性から算出される、レーザ光の発光を反射面毎に制御するための制御情報と言える。本実施例では、面405a、面405b、面405cと、面405dとで、異なるプロファイル情報が面毎プロファイル記憶部707に記憶されているが、そのうち面405a、405b、405cのプロファイル情報は同じものとして説明する。そのため、レジスタ704に面毎に書き込まれる周波数変調情報は、図11のように面405a、405b、405cは同じであるが、面405dのものだけ異なる。ここで重要なのは、各面の周波数変調情報が、全ての反射面について被走査面407上の各主走査位置における1ドットあたりのレーザ光の走査幅(露光幅、潜像幅)の差が小さくなるように算出されていることである。   FIG. 11 shows frequency modulation information of the frequency divider type SSCG, and shows the relationship between the Table, the M value, the setting value of the LPF 1302 described later, and the frequency of VCLK to be output. The frequency modulation information as shown in FIG. 11 is calculated by the register setting value calculation unit 706 based on the profile information stored in the per-surface profile storage unit 707 and set in the register 704. The frequency modulation information of the reflection surface is calculated from the characteristics of the scanning speed of one scan on the surface to be scanned 704 of the laser beam reflected by the reflection surface, for controlling the emission of the laser beam for each reflection surface. It can be said that it is control information. In the present embodiment, different profile information is stored in the profile storage unit 707 for each of the surfaces 405a, 405b, 405c, and 405d, but the profile information for the surfaces 405a, 405b, and 405c is the same. Will be described. Therefore, the frequency modulation information written to the register 704 for each surface is the same for the surfaces 405a, 405b, and 405c as shown in FIG. 11, but only for the surface 405d. What is important here is that the frequency modulation information of each surface has a small difference in the scanning width (exposure width, latent image width) of laser light per dot at each main scanning position on the surface to be scanned 407 for all reflecting surfaces. It is calculated so that.

本実施例ではREFCLKを1MHzとして構成しているので、Mの値がそのままVCLKの周波数になる。図11の場合においては、最高周波数945MHzから徐々に周波数を下げていき、最低周波数720MHzになってから、徐々に周波数を上げていく情報になっている。用紙の中央近辺は緩やかに周波数が変化し、用紙の両端は急激に周波数が増減する。Tableは1から1ずつ一定時間単位で変化し、Tableに対応したM値をもとにVCO1003の周波数が決まる。すなわち、Tableは主走査方向の位置(像高)を示すパラメータである。1つのTableは前述の1BD区間を複数に分割した小区間1つに対応する。用紙中央近辺を境にM値の値が増加し、周波数が上がって行く。周波数が800MHzを跨るところで、LPF1002を示す値が変更されている。この変更に伴う処理については、後述する。   In this embodiment, since REFCLK is set to 1 MHz, the value of M becomes the frequency of VCLK as it is. In the case of FIG. 11, the frequency is gradually decreased from the maximum frequency of 945 MHz, and the frequency is gradually increased after the minimum frequency of 720 MHz. The frequency gradually changes near the center of the paper, and the frequency rapidly increases and decreases at both ends of the paper. The table changes from 1 to 1 in a fixed time unit, and the frequency of the VCO 1003 is determined based on the M value corresponding to the table. That is, Table is a parameter indicating the position (image height) in the main scanning direction. One Table corresponds to one small section obtained by dividing the 1BD section described above into a plurality of sections. The value of M increases around the center of the paper and the frequency increases. The value indicating the LPF 1002 is changed where the frequency exceeds 800 MHz. Processing associated with this change will be described later.

図12は図11の周波数変調情報に従ったSSCGの周波数の変調の様子を示す図である。図12(a)が偏向器405の反射面405a, 405b, 405cに対応した設定例であり、図12(b)が反射面405dに対応した設定例である。   FIG. 12 is a diagram showing a state of SSCG frequency modulation according to the frequency modulation information of FIG. FIG. 12A shows a setting example corresponding to the reflecting surfaces 405a, 405b, and 405c of the deflector 405, and FIG. 12B shows a setting example corresponding to the reflecting surface 405d.

図12(a)、(b)に示される太線は、図11の周波数変調情報に従ってSSCGによって変調されたクロック(VCLK)の周波数を示す。なお、点線は図8(d)の周波数特性を示している。SSCGにおいては、M値を一定間隔で変えることにより、段階的にVCLKの周波数をさげていく。一定時間単位に同じ周波数を出し続け、一定時間が過ぎると次の周波数にシフトしていく。   Thick lines shown in FIGS. 12A and 12B indicate the frequency of the clock (VCLK) modulated by SSCG according to the frequency modulation information of FIG. Note that the dotted line indicates the frequency characteristic of FIG. In SSCG, the frequency of VCLK is gradually reduced by changing the M value at a constant interval. The same frequency is continuously output in a fixed time unit, and when the fixed time passes, it shifts to the next frequency.

図13は、本実施例における分周器型のSSCGの詳細図である。周波数位相比較器1001、VCO1003、分周器1004は図10で示したものと同じである。LPF1302は、低域フィルターであり、後述するように周波数帯域によって、内部回路の切り替えを行う。LPF1302(LowPassFilter)は抵抗とコンデンサで生成されているが、VCO1003で生成する周波数特性に応じて抵抗値と容量を決定する必要がある。本実施例における結像レンズの特性として周波数を約30%程度変動させる必要があり、その場合その周波数レンジが広すぎるため常に一定の抵抗、コンデンサの値を選択できない可能性がある。従って周波数変調の際にダイナミックにLPF1302の値を変える必要が生じる可能性もある。   FIG. 13 is a detailed view of the frequency divider type SSCG in the present embodiment. The frequency phase comparator 1001, VCO 1003, and frequency divider 1004 are the same as those shown in FIG. The LPF 1302 is a low-pass filter, and switches the internal circuit depending on the frequency band as will be described later. The LPF 1302 (LowPassFilter) is generated by a resistor and a capacitor, but it is necessary to determine a resistance value and a capacitance according to the frequency characteristics generated by the VCO 1003. As a characteristic of the imaging lens in this embodiment, it is necessary to change the frequency by about 30%. In that case, since the frequency range is too wide, there is a possibility that constant resistance and capacitor values cannot always be selected. Accordingly, it may be necessary to dynamically change the value of the LPF 1302 during frequency modulation.

M値&LPFテーブル1305は、分周器に対して、分周値Mをレジスタ704からロードするとともにLPF1302の値を選択するためのテーブルである。なおレジスタ704には現在の反射面に対応する周波数変調情報(図11)がレジスタ設定値算出部706によって設定されている。LPF1302及び、分周器1004がセレクターで値を選択できる構成になっており、LPF1302に対しては、1本のセレクター信号で2つの値が選択でき、分周器1004に対しては10本のセレクター信号で1024つの値が選択できるものとする。またnRST信号が印加されるとMが最初の値、すなわち図11のTeable1に対応する値に戻る。すなわちM値とLPFの選択値とがTable1に対応する値に戻る。   The M value & LPF table 1305 is a table for loading the frequency division value M from the register 704 to the frequency divider and selecting the value of the LPF 1302. In the register 704, frequency modulation information (FIG. 11) corresponding to the current reflecting surface is set by the register set value calculation unit 706. The LPF 1302 and the frequency divider 1004 are configured to be able to select a value with a selector. For the LPF 1302, two values can be selected with one selector signal, and for the frequency divider 1004, 10 values are selected. It is assumed that 1024 values can be selected by the selector signal. When the nRST signal is applied, M returns to the initial value, that is, the value corresponding to Teable1 in FIG. That is, the M value and the LPF selection value return to the values corresponding to Table1.

Loadタイム決定器1306は、M値&LPFテーブル1305のM値とLPFの選択値をシフトさせていく際に時間間隔を決定するためのLoadタイム決定器である。これにより設定された値に基づき、一定間隔で信号を発し、この信号に基づきM値とLPFの値が決定される。   The load time determiner 1306 is a load time determiner for determining a time interval when shifting the M value of the M value & LPF table 1305 and the selection value of the LPF. Based on the set value, signals are generated at regular intervals, and the M value and the LPF value are determined based on this signal.

なお、図13の例では、M値&LPFテーブル1305とLoadタイム決定器1306とは、SSCGに含む例としている。M値&LPFテーブルに格納される値は、図7に示す面毎プロファイル記憶部707に記憶されるプロファイル情報に基づいてレジスタ設定値算出部706で算出され、レジスタ704に格納されたパラメータ(周波数変調情報)に従ったものとすることができる。あるいは、M値&LPFテーブル1305自体をSSCGではなく、図7の面毎プロファイル記憶部707、レジスタ設定値算出部706、およびレジスタ704として構成してもよい。また、面毎プロファイル記憶部707およびレジスタ設定値算出部706を設けずとも次のようにしても良い。すなわち、工場出荷時に反射面毎のプロファイル情報をもとに事前に算出された反射面毎の周波数変調情報を記憶する記憶部と、現在の反射面に対応する周波数変調情報をその記憶部から選択してレジスタ704に設定する設定部を有するようにしても良い。   In the example of FIG. 13, the M value & LPF table 1305 and the load time determiner 1306 are included in the SSCG. The values stored in the M value & LPF table are calculated by the register setting value calculation unit 706 based on the profile information stored in the per-surface profile storage unit 707 shown in FIG. 7, and the parameters (frequency modulation) stored in the register 704 are calculated. Information). Alternatively, the M value & LPF table 1305 itself may be configured as the per-surface profile storage unit 707, the register setting value calculation unit 706, and the register 704 in place of the SSCG. Further, without providing the per-surface profile storage unit 707 and the register set value calculation unit 706, the following may be performed. That is, a storage unit for storing frequency modulation information for each reflection surface calculated in advance based on profile information for each reflection surface at the time of factory shipment, and frequency modulation information corresponding to the current reflection surface are selected from the storage unit. Thus, a setting unit for setting in the register 704 may be provided.

図14(a)に本実施例を表す分周器型SSCG内部のLowPassFilterであるLPF1302の詳細図を示す。   FIG. 14A shows a detailed view of the LPF 1302 which is a LowPassFilter inside the frequency divider type SSCG representing the present embodiment.

本実施例のLPF1302は抵抗とコンデンサからなる2種類のLowPassFilterと、この2種類のLowPassFilterのいずれかを選択するセレクターとで構成されている。図14(a)においてC,Dが各LowPassFilterであるが、各々の抵抗とコンデンサの値が異なる。これによって周波数帯域の特性に応じたLowPassFilterを選択する。各LowPassFilterの値は必要な周波数に応じて決められている。例えば、LowPassFilterCは600〜800MHzに適した値である。また、LowPassFilterDは800〜1000MHzに適した値である。このように、必要な周波数に応じてLPFの値をM値&LPFテーブル1305に格納された値により切り替えていく。   The LPF 1302 of this embodiment includes two types of LowPassFilter composed of a resistor and a capacitor, and a selector that selects one of the two types of LowPassFilter. In FIG. 14A, C and D are the LowPassFilters, but the values of the resistors and capacitors are different. This selects a LowPassFilter according to the frequency band characteristics. The value of each LowPassFilter is determined according to the required frequency. For example, LowPassFilterC is a value suitable for 600 to 800 MHz. LowPassFilterD is a value suitable for 800 to 1000 MHz. In this way, the value of the LPF is switched according to the value stored in the M value & LPF table 1305 according to the required frequency.

図14(b)に、本実施例で可能なLPFの周波数範囲とVCLKの周波数範囲の一例を示す。 LowPassFilterCは600〜800MHzに適した値、LowPassFilterDは800〜1000MHzに適した値である。本実施例のように945MHzから720MHzの周波数範囲で周波数変調させる場合、800MHzを境として、M値&LPFテーブル1305のLPFの値を併せてCからDに変更することにより、VCLKの周波数を安定的に供給することが可能となる。   FIG. 14B shows an example of the LPF frequency range and the VCLK frequency range that are possible in this embodiment. LowPassFilterC is a value suitable for 600 to 800 MHz, and LowPassFilterD is a value suitable for 800 to 1000 MHz. When frequency modulation is performed in the frequency range from 945 MHz to 720 MHz as in this embodiment, the VCLK frequency is stabilized by changing the LPF value of the M value & LPF table 1305 from C to D at 800 MHz as a boundary. It becomes possible to supply to.

このような方法により、例えば図12で示したような周波数をサインカーブでない変調にすることもでき、例えば偏向器の微妙な変動に対しても、VCLKの周波数を微調整することも可能になる。   By such a method, for example, the frequency as shown in FIG. 12 can be modulated without a sine curve, and for example, it is possible to finely adjust the frequency of VCLK even for a slight fluctuation of the deflector. .

以上の説明においては、偏向器405の反射面が4面に対して面毎のプロファイルとして、2種類のプロファイルを用いる例を説明した。このとき、どの面についてどのプロファイルを用いるかについては、制御部200から画像信号生成部100に通知してもよいし、画像信号生成部100のCPU102が4種のプロファイルから2種への近似を判断してもよい。もちろん4種のプロファイルに応じて4種の設定を行うようにしてもよいが、近似出来る場合、回路規模も小さくできるし、制御的にも余裕ができる。   In the above description, an example in which two types of profiles are used as the profile for each surface with respect to four reflecting surfaces of the deflector 405 has been described. At this time, which profile is to be used for which surface may be notified from the control unit 200 to the image signal generation unit 100, or the CPU 102 of the image signal generation unit 100 may approximate the four types of profiles to two types. You may judge. Of course, four types of settings may be made according to the four types of profiles. However, if approximation is possible, the circuit scale can be reduced and control can be afforded.

以上説明したように、本実施例によれば偏向器の反射面毎のプロファイルを考慮して画像出力用のクロックを制御することにより、fθ特性を有さない結像レンズを用いる場合であっても良好な画像を形成することができる。   As described above, according to the present embodiment, the image output clock is controlled in consideration of the profile for each reflecting surface of the deflector, so that an imaging lens having no fθ characteristic is used. Can also form a good image.

[実施例2]
実施例1では、制御部200により偏向器405がどの面を走査中か検知し、制御部200が必ず面405aから始まるようにTOP信号を制御する例を説明した。これにより画像信号生成部100のCPU102が偏向器405がどの面を走査中かをわかる例を説明した。別の方法として、画像信号生成部100側で、BD信号の周期をカウントし、その周期の違いから偏向器405がどの面を走査中かを判断するように構成することも可能である。
[Example 2]
In the first embodiment, the control unit 200 detects which surface the deflector 405 is scanning, and the control unit 200 controls the TOP signal so as to always start from the surface 405a. Thus, an example has been described in which the CPU 102 of the image signal generation unit 100 knows which surface the deflector 405 is scanning. As another method, the image signal generation unit 100 side can be configured to count the period of the BD signal and determine which surface the deflector 405 is scanning from the difference in the period.

<その他の実施例>
上記の実施例では、各反射面のプロファイル情報に基づいて、レーザ光を出射する際のVCLKの周波数を示す周波数変調情報を求め、その情報に従って反射面毎のレーザ光の出射時間をVCLKの周波数を変調するものであった。そして、この周波数変調によって被走査面407上を走査するレーザ光の画像データにおける1ドット(1画素)あたりの露光幅(VDO出力期間)を、反射面毎に制御していた。しかしながら、本発明は、このような周波数変調による1dotの幅(1画素あたりのVDO出力期間。露光幅。)の制御方法に限定されず、主走査位置毎に1dotの幅を調整できる方法であればよい。例えば、VCLKの周波数を変調するのではなく、VCLKよりも高い周波数(例えばVCLKの32倍)のクロック(32VCLKと呼ぶ)を用いて、主走査位置に基づいて1画素のデータを微小時間だけ短くVDOとして出力する方法がある。具体的には、1BD区間を上記実施例のように複数の小区間(例えば32個の小区間)に分割する。そして各小区間について、プロファイル情報、および、その小区間の主走査位置に基づいて、1画素分のデータをどの程度の期間だけVDOとして出力するのかを決定する。
<Other examples>
In the above embodiment, frequency modulation information indicating the frequency of VCLK when emitting laser light is obtained based on the profile information of each reflecting surface, and the emission time of laser light for each reflecting surface is determined according to that information. It was something to modulate. Then, the exposure width (VDO output period) per dot (one pixel) in the image data of the laser beam that scans the scanned surface 407 by this frequency modulation is controlled for each reflecting surface. However, the present invention is not limited to the control method of the width of 1 dot (VDO output period per pixel. Exposure width) by such frequency modulation, and any method capable of adjusting the width of 1 dot for each main scanning position. That's fine. For example, instead of modulating the frequency of VCLK, using a clock having a frequency higher than VCLK (for example, 32 times VCLK) (referred to as 32 VCLK), the data of one pixel is shortened by a minute time based on the main scanning position. There is a method of outputting as VDO. Specifically, the 1BD section is divided into a plurality of small sections (for example, 32 small sections) as in the above embodiment. Then, for each small section, based on the profile information and the main scanning position of the small section, it is determined how long the data for one pixel is output as VDO.

例えば、軸上像高付近の小区間は、プロファイル情報によれば基準の走査速度の小区間なので、各画素について、1画素分のデータを32VCLKの32サイクル分(すなわち上記VCLKと等しい期間)だけVDOとして出力する。一方で、最軸外像高での小区間は、プロファイル情報によれば走査速度が基準よりも1.3倍速い小区間である。そのため、各画素について、1画素分のデータを32VCLKの32サイクル分だけVDOとして出力してしまうと、上述したように、その小区間に含まれる各画素の露光幅が軸上像高付近に比べて1.3倍長くなってしまう。そこで、最軸外像高での小区間においては、1/1.3≒0.77倍ほどに、各画素のデータに基づくVDO出力期間を短くするのが望ましい。例えば、その小区間においては1画素分のデータを32VCLKの24サイクル分(すなわち上記VCLKの0.77倍の時間)だけVDOとして出力するようにする。他の小区間についても、プロファイル情報に基づいて、その小区間における走査速度が基準よりもどの程度早いのかを計算し、どの程度VDO出力期間を短くすればよいのかを算出する。例えば図3に示されるプロファイル情報によれば最軸外像高と軸上像高の中間付近の小区間では走査速度が基準の1.1倍なので、1画素分のデータを32VCLKの29サイクル分(=32×1/1.1)だけVDOとして出力すればよい。これは上記実施例1、2におけるプロファイル情報に基づく周波数変調情報の算出処理に対応する。   For example, since the small section near the on-axis image height is a small section of the standard scanning speed according to the profile information, the data for one pixel for each pixel is only 32 cycles of 32 VCLK (that is, a period equal to the above VCLK). Output as VDO. On the other hand, the small section at the most off-axis image height is a small section whose scanning speed is 1.3 times faster than the reference according to the profile information. Therefore, if data for one pixel is output as VDO for 32 cycles of 32 VCLK for each pixel, as described above, the exposure width of each pixel included in the small section is compared with that near the axial image height. 1.3 times longer. Therefore, it is desirable to shorten the VDO output period based on the data of each pixel in a small section at the most off-axis image height by about 1 / 1.3≈0.77 times. For example, in the small section, data for one pixel is output as VDO for 24 cycles of 32 VCLK (that is, 0.77 times the above VCLK). Also for other small sections, based on the profile information, how much the scanning speed in the small section is faster than the reference is calculated, and how much the VDO output period should be shortened is calculated. For example, according to the profile information shown in FIG. 3, since the scanning speed is 1.1 times the reference in the small section near the middle of the most off-axis image height and the on-axis image height, the data for one pixel is equivalent to 29 cycles of 32 VCLK. Only (= 32 × 1 / 1.1) may be output as VDO. This corresponds to the frequency modulation information calculation process based on the profile information in the first and second embodiments.

なお、VDOの出力期間は、主走査位置に応じて相対的に制御されれば良い。つまり、上記のようにVDO出力期間をプロファイル情報に基づいて短くするだけでなく、逆に、長くするようにしても良い。つまり、最軸外像高における走査速度を基準として捉えると、軸上像高に向かうにつれて、プロファイル情報に基づいて、1画素分のデータを出力するVDO出力期間は長くするのが望ましい。このようなクロックのサイクル数の制御は、各反射面のプロファイル情報に基づいて、反射面毎に行われれば良い。   The VDO output period may be relatively controlled according to the main scanning position. That is, as described above, the VDO output period may not only be shortened based on the profile information, but conversely may be lengthened. That is, when the scanning speed at the most off-axis image height is taken as a reference, it is desirable that the VDO output period for outputting data for one pixel is lengthened based on the profile information toward the on-axis image height. Such control of the number of clock cycles may be performed for each reflecting surface based on profile information of each reflecting surface.

いずれにしても本発明において重要なのは、反射面毎のプロファイル情報(別の言い方をすると、レーザ光の走査速度に関する情報)に対応した各種の補正を行うことである。各種の補正とは、本実施例で例示した、各反射面に対応する被走査面407上の露光幅(1ドットあたりのVDO出力期間)の調整、および、露光量の補正(上述の輝度補正)や、他の画像補正である。   In any case, what is important in the present invention is to perform various corrections corresponding to the profile information for each reflecting surface (in other words, information relating to the scanning speed of the laser beam). The various types of correction include adjustment of the exposure width (VDO output period per dot) on the surface to be scanned 407 corresponding to each reflective surface, and exposure amount correction (the above-described luminance correction). ) And other image corrections.

他の画像補正としては、VDOの出力タイミングの調整がある。すなわち、最軸外像高付近での走査速度が相対的に大きい反射面で反射されたレーザ光は、最軸外像高付近での走査速度が相対的に小さい反射面で反射されたレーザ光よりも、画像端部の走査位置が軸上像高側に進んでいることを考慮する。例えば画像出力部705は、前者の反射面を介して画像を形成する際の画像信号(VDO)の出力タイミングを、BD信号111の検知から画像出力用のクロックが第1サイクル数分、経過した時とする。また画像出力部705は、後者の反射面を介して画像を形成する際の画像信号(VDO)の出力タイミングを、BD信号111の検知から画像出力用のクロックが第1サイクル数よりも少ない第2サイクル数分、経過した時とする。この出力タイミングの関係は、各反射面のプロファイル情報に従って決定される。あるいは、前者の反射面でのサイクル数(第1サイクル数)を基準とした場合は、前者の反射面および後者の反射面のプロファイル情報に基づいて、その第1サイクル数からどれだけのサイクル数を増加(あるいは減少)させるかを求める。そして、求めたサイクル数を第1サイクル数に加える(あるいは減じる)ことで、第2サイクル数を求める。   Another image correction is adjustment of the VDO output timing. That is, the laser beam reflected by the reflecting surface having a relatively high scanning speed near the most off-axis image height is reflected by the reflecting surface having a relatively small scanning speed near the most off-axis image height. Rather, it is considered that the scanning position of the image edge portion is advanced to the axial image height side. For example, the image output unit 705 determines the output timing of the image signal (VDO) when forming the image through the former reflecting surface, and the image output clock has elapsed from the detection of the BD signal 111 by the number of first cycles. It is time. Further, the image output unit 705 determines the output timing of the image signal (VDO) when forming the image through the latter reflecting surface, and the image output clock from the detection of the BD signal 111 is less than the first cycle number. When two cycles have elapsed. This output timing relationship is determined according to the profile information of each reflecting surface. Alternatively, when the number of cycles on the former reflecting surface (first cycle number) is used as a reference, based on the profile information on the former reflecting surface and the latter reflecting surface, how many cycles from the first cycle number. To increase (or decrease). Then, the second cycle number is obtained by adding (or subtracting) the obtained cycle number to the first cycle number.

上記の実施例ではfθ特性を有さない結像レンズを用いた光走査装置を適用する画像形成装置を例に挙げて説明した。しかしながら、fθ特性を有する結像レンズを用いた光走査装置を適用する画像形成装置に上記で説明した例を適用してもよい。すなわち、偏向器の各反射面においてばらつきが生じるような場合においては、θ特性を有する結像レンズを用いた場合であっても上記で説明した処理を適用することでより良好な画像を得ることができる。   In the above embodiment, the image forming apparatus to which the optical scanning device using the imaging lens having no fθ characteristic is applied has been described as an example. However, the example described above may be applied to an image forming apparatus to which an optical scanning device using an imaging lens having fθ characteristics is applied. That is, in the case where variations occur in each reflecting surface of the deflector, a better image can be obtained by applying the above-described processing even when an imaging lens having θ characteristics is used. Can do.

本発明は、上述の実施形態の1以上の機能を実現するプログラムを、ネットワーク又は記憶媒体を介してシステム又は装置に供給し、そのシステム又は装置のコンピュータにおける1つ以上のプロセッサーがプログラムを読出し実行する処理でも実現可能である。また、1以上の機能を実現する回路(例えば、ASIC)によっても実現可能である。   The present invention supplies a program that realizes one or more functions of the above-described embodiments to a system or apparatus via a network or a storage medium, and one or more processors in a computer of the system or apparatus read and execute the program This process can be realized. It can also be realized by a circuit (for example, ASIC) that realizes one or more functions.

Claims (18)

複数の反射面を有し回転駆動される偏向器における反射面から反射されたレーザ光によって感光体を走査することで前記感光体上に潜像を形成する画像形成装置であって、
走査に用いられる前記偏向器の反射面を特定する特定手段と、
前記特定手段で特定された反射面に対応したプロファイル情報であって、当該反射面で反射されるレーザ光の主走査位置に応じた走査速度の特性を示すプロファイル情報に基づいて、前記レーザ光を発光する発光手段と、
を有することを特徴とする画像形成装置。
An image forming apparatus that forms a latent image on the photosensitive member by scanning the photosensitive member with a laser beam reflected from the reflecting surface of a deflector that has a plurality of reflecting surfaces and is driven to rotate.
A specifying means for specifying a reflecting surface of the deflector used for scanning;
Based on profile information corresponding to the reflecting surface specified by the specifying means, the profile information indicating the characteristics of the scanning speed according to the main scanning position of the laser light reflected by the reflecting surface, the laser light is A light emitting means for emitting light;
An image forming apparatus comprising:
前記偏向器における反射面から反射されるレーザ光の主走査位置に応じた走査速度の特性を示すプロファイル情報を、反射面ごとに対応づけて記憶する記憶手段を有し、
前記偏向器における第1の反射面に対応して記憶されているプロファイル情報と、前記偏向器における第2の反射面に対応して記憶されているプロファイル情報とは、互いに異なる走査速度の特性を示すことを特徴とする請求項1に記載の画像形成装置。
Storage means for storing profile information indicating the characteristics of the scanning speed according to the main scanning position of the laser light reflected from the reflecting surface in the deflector, in association with each reflecting surface;
The profile information stored corresponding to the first reflecting surface of the deflector and the profile information stored corresponding to the second reflecting surface of the deflector have different scanning speed characteristics. The image forming apparatus according to claim 1, wherein:
前記発光手段は、前記特定手段で特定された反射面に対応したプロファイル情報であって、当該反射面で反射されるレーザ光の主走査位置に応じた走査速度の特性を示すプロファイル情報に基づいて、前記レーザ光を発光する期間を制御することを特徴とする請求項1または2に記載の画像形成装置。   The light emitting means is profile information corresponding to the reflecting surface specified by the specifying means, and is based on profile information indicating the characteristics of the scanning speed according to the main scanning position of the laser light reflected by the reflecting surface. The image forming apparatus according to claim 1, wherein a period during which the laser beam is emitted is controlled. 前記発光手段は、前記特定手段で特定された反射面に対応したプロファイル情報であって、当該反射面で反射されるレーザ光の主走査位置に応じた走査速度の特性を示すプロファイル情報に基づいて、前記レーザ光を発光する強度を制御することを特徴とする請求項1乃至3のいずれか1項に記載の画像形成装置。   The light emitting means is profile information corresponding to the reflecting surface specified by the specifying means, and is based on profile information indicating the characteristics of the scanning speed according to the main scanning position of the laser light reflected by the reflecting surface. 4. The image forming apparatus according to claim 1, wherein the intensity of the laser light emission is controlled. 5. 副走査同期信号を受信する第一の受信手段をさらに有し、
前記特定手段は、受信した副走査同期信号を基準に前記走査に用いられる反射面を特定することを特徴とする請求項1乃至4の何れか1項に記載の画像形成装置。
A first receiving means for receiving the sub-scanning synchronization signal;
5. The image forming apparatus according to claim 1, wherein the specifying unit specifies a reflection surface used for the scanning based on a received sub-scanning synchronization signal. 6.
主走査同期信号を受信する第二の受信手段をさらに有し、
前記特定手段は、受信した主走査同期信号の数をカウントすることで前記走査に用いられる反射面を特定することを特徴とする請求項1乃至4の何れか1項に記載の画像形成装置。
A second receiving means for receiving a main scanning synchronization signal;
5. The image forming apparatus according to claim 1, wherein the specifying unit specifies a reflection surface used for the scanning by counting the number of received main scanning synchronization signals. 6.
前記発光手段は、前記特定手段で特定された反射面に対応したプロファイル情報であって、当該反射面で反射されるレーザ光の主走査位置に応じた走査速度の特性を示すプロファイル情報に基づいて、前記レーザ光を発光するための1画素あたりの画像信号の出力クロックの周波数を制御して、前記レーザ光を発光することを特徴とする請求項1乃至6の何れか1項に記載の画像形成装置。   The light emitting means is profile information corresponding to the reflecting surface specified by the specifying means, and is based on profile information indicating the characteristics of the scanning speed according to the main scanning position of the laser light reflected by the reflecting surface. The image according to any one of claims 1 to 6, wherein the laser beam is emitted by controlling a frequency of an output clock of an image signal per pixel for emitting the laser beam. Forming equipment. 前記発光手段は、前記特定手段で特定された反射面に対応したプロファイル情報であって、当該反射面で反射されるレーザ光の主走査位置に応じた走査速度の特性を示すプロファイル情報に基づいて、前記レーザ光を発光するための1画素あたりの画像信号の出力クロックのサイクル数を制御して、前記レーザ光を発光することを特徴とする請求項1乃至6の何れか1項に記載の画像形成装置。   The light emitting means is profile information corresponding to the reflecting surface specified by the specifying means, and is based on profile information indicating the characteristics of the scanning speed according to the main scanning position of the laser light reflected by the reflecting surface. The laser light is emitted by controlling the number of output clock cycles of an image signal per pixel for emitting the laser light. Image forming apparatus. 前記発光手段は、前記特定手段で特定された反射面が第1の反射面から前記第1の反射面とは異なる第2の反射面に切り替わった場合、使用するプロファイル情報を前記切り替わった第2の反射面に対応するプロファイル情報に切り替えることを特徴とする請求項1乃至8のいずれか1項に記載の画像形成装置。   The light emitting means is configured to switch the profile information to be used when the reflecting surface specified by the specifying means is switched from the first reflecting surface to a second reflecting surface different from the first reflecting surface. The image forming apparatus according to claim 1, wherein the image forming apparatus switches to profile information corresponding to the reflective surface. 前記発光手段は、主走査同期信号を受信する毎に反射面が切り替わったと決定することを特徴とする請求項9に記載の画像形成装置。   The image forming apparatus according to claim 9, wherein the light emitting unit determines that the reflection surface is switched every time a main scanning synchronization signal is received. 前記発光手段は、前記特定手段で特定された反射面が第1の反射面から前記第1の反射面とは異なる特性を有する第2の反射面に切り替わった場合、使用するプロファイル情報を前記切り替わった第2の反射面に対応するプロファイル情報に切り替えることを特徴とする請求項1乃至10のいずれか1項に記載の画像形成装置。   The light emitting means switches the profile information to be used when the reflecting surface specified by the specifying means is switched from the first reflecting surface to a second reflecting surface having a characteristic different from that of the first reflecting surface. The image forming apparatus according to claim 1, wherein the image forming apparatus switches to profile information corresponding to the second reflecting surface. 前記発光手段は、前記複数の反射面のうち、少なくとも2つの反射面において共通のプロファイル情報を用いることを特徴とする請求項1乃至11のいずれか1項に記載の画像形成装置。   The image forming apparatus according to claim 1, wherein the light emitting unit uses profile information common to at least two of the plurality of reflecting surfaces. 前記発光手段は、前記複数の反射面のうち、反射面の特性が似ている反射面において共通のプロファイル情報を用いることを特徴とする請求項1乃至12のいずれか一項に記載の画像形成装置。   13. The image formation according to claim 1, wherein the light emitting unit uses common profile information on a reflective surface having similar characteristics of the reflective surface among the plurality of reflective surfaces. apparatus. 前記発光手段は、前記複数の反射面のうち、各面で異なるプロファイル情報を用いることを特徴とする請求項1乃至10のいずれか1項に記載の画像形成装置。   The image forming apparatus according to claim 1, wherein the light emitting unit uses different profile information on each of the plurality of reflecting surfaces. 前記プロファイル情報は、少なくとも、前記発光手段によって発光された1画素あたりのレーザ光の発光期間を、最軸外像高を含む領域内の1画素よりも軸上像高を含む領域内の1画素の方が相対的に長くするための情報を含むことを特徴とする請求項1乃至14のいずれか1項に記載の画像形成装置。   The profile information includes at least one pixel in a region including an on-axis image height, rather than one pixel in a region including the most off-axis image height, during the light emission period of the laser light emitted by the light emitting unit. 15. The image forming apparatus according to claim 1, further comprising information for making the length relatively longer. 前記画像形成装置は、fθ特性を有さない結像レンズを有し、偏向器によって反射されたレーザ光は前記結像レンズを介して前記感光体を走査することを特徴とする請求項1乃至15のいずれか1項に記載の画像形成装置。   The image forming apparatus includes an imaging lens having no fθ characteristics, and the laser beam reflected by the deflector scans the photosensitive member through the imaging lens. The image forming apparatus according to any one of 15. 複数の反射面を有し回転駆動される偏向器における反射面から反射されたレーザ光によって感光体を走査することで前記感光体上に潜像を形成する画像形成装置であって、
走査に用いられる前記偏向器の反射面を特定する特定手段と、
前記特定手段で特定される反射面で反射されるレーザ光の主走査位置に応じた走査速度の特性に従って求められた制御情報に基づいて、前記レーザ光の発光を制御する制御手段と、
を有することを特徴とする画像形成装置。
An image forming apparatus that forms a latent image on the photosensitive member by scanning the photosensitive member with a laser beam reflected from the reflecting surface of a deflector that has a plurality of reflecting surfaces and is driven to rotate.
A specifying means for specifying a reflecting surface of the deflector used for scanning;
Control means for controlling the emission of the laser light based on control information obtained according to the characteristics of the scanning speed according to the main scanning position of the laser light reflected by the reflecting surface specified by the specifying means;
An image forming apparatus comprising:
複数の反射面を有し回転駆動される偏向器における反射面から反射されたレーザ光によって感光体を走査することで前記感光体上に潜像を形成する画像形成装置における制御方法であって、
走査に用いられる前記偏向器の反射面を特定する特定手段と、
前記特定手段で特定された反射面に対応したプロファイル情報であって、当該反射面で反射されるレーザ光の主走査位置に応じた走査速度の特性を示すプロファイル情報に基づいて、前記レーザ光を発光する発光手段と、
を有することを特徴とする画像形成装置。
A control method in an image forming apparatus for forming a latent image on the photosensitive member by scanning the photosensitive member with a laser beam reflected from the reflecting surface in a deflector having a plurality of reflecting surfaces and rotationally driven,
A specifying means for specifying a reflecting surface of the deflector used for scanning;
Based on profile information corresponding to the reflecting surface specified by the specifying means, the profile information indicating the characteristics of the scanning speed according to the main scanning position of the laser light reflected by the reflecting surface, the laser light is A light emitting means for emitting light;
An image forming apparatus comprising:
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