JP3315474B2 - 画像形成装置 - Google Patents

画像形成装置

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Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は，レーザ光を用いて感光
体へ画像情報の書き込みを行う画像形成装置に関し，よ
り詳細には，少なくとも２つ以上のレーザ光検出手段に
よって，レーザ光検出手段の一つがレーザ光を検出して
から他のレーザ光検出手段がレーザ光を検出するまでの
間の走査時間あるいは所定のクロックのカウント数を計
測し，計測値に基づいて書き込みクロック周波数を補正
する画像形成装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】従来の画像形成装置として，レーザ光を
用いて感光体へ画像情報の書き込みを行う画像形成装置
がある。近年，このような画像形成装置では，低コスト
化・軽量化等の目的で，プラスチックレンズが使用され
るようになっている。
【０００３】また，レーザプリンター，レーザファクシ
リ装置，レーザ複写機等の画像形成装置の普及や，用途
の広がりに伴って，画像の等倍性（変倍の精確さ）の要
求がさらに高くなっている。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら，従来の
プラスチックレンズを用いた画像形成装置では，低コス
ト化・軽量化等を図ることができるも，環境温度の変化
や，機内温度の変化等によって，プラスチックレンズの
状態が変化するため，感光体の像面での走査位置が変化
し，主走査方向の倍率誤差が発生し，高品位の画像を得
られなくなるという問題点があった。特に，拡大・縮小
等を精確に行う必要がある複写機においては，画像の等
倍性（変倍の精確さ）が低下するため問題となってい
た。
【０００５】本発明は上記に鑑みてなされたものであっ
て，温度変化の影響による走査速度の変化に影響される
ことなく，常に等倍性（変倍の精確さ）を保った高品位
の画像を得ることを目的とする。
【０００６】
【課題を解決するための手段】本発明は上記の目的を達
成するために，レーザ光を用いて感光体へ画像情報の書
き込みを行う画像形成装置において，主走査方向へ移動
するレーザ光を検出する複数のレーザ光検出手段と，複
数のレーザ光検出手段の一つがレーザ光を検出してから
他のレーザ光検出手段がレーザ光を検出するまでの間の
走査時間あるいは所定のクロックのカウント数を計測す
る計測手段と，計測手段の計測結果に基づいて，計測さ
れた走査時間あるいはカウント数に対応した値Ｔ１，基
本となる書込周波数ｆ０、および前記Ｔ１を変数とする
補正係数を算出するためのレーザ光検出手段間の距離変
化を考慮した関数Ｆ（Ｔ１）とから，ｆ１＝ｆ０×Ｆ
（Ｔ１）の式に基づいて，補正書込周波数ｆ１を演算す
ることにより，書き込みクロック周波数を補正する書込
周波数補正手段とを備えた画像形成装置を提供するもの
である。
【０００７】なお，前記所定のクロックは，ある一定の
周波数であるものとする。また，ある一定の周波数は，
ある一定の書き込みクロック周波数であるものとする。
また，ある一定の書き込みクロック周波数は，初期的に
補正を行った際に設定した書き込みクロック周波数であ
るものとする。あるいは，ある一定の書き込みクロック
周波数は，補正を行う前の基本書き込みクロック周波数
であるものとする。
【０００８】また，前記基本となる書込周波数ｆ0 は，
初期的に補正を行った際に設定した書き込みクロック周
波数であるものとする。あるいは，基本となる書込周波
数ｆ0 は，補正を行う前の基本書き込みクロック周波数
であるものとする。
【０００９】また，前記Ｔ1 を変数とする補正係数を算
出するための関数Ｆ（Ｔ１）は，基本となる走査時間あ
るいはカウント数に対応した値Ｔ０および所定の係数α
とから，Ｆ（Ｔ1 ）＝１／（１＋α（Ｔ1 −Ｔ0 ）／Ｔ
0 ）の式で表されるものとする。
【００１０】また，前述した構成に加えて，初期的に書
き込みクロック周波数の補正を行ったときに計測したレ
ーザ光検出手段間の走査時間あるいはカウント数に対応
したデータ，および補正書込周波数ｆ１を生成するため
データとを記憶する記憶手段を備え，前記書込周波数補
正手段は，記憶手段に記憶してあるレーザ光検出手段間
の走査時間あるいはカウント数に対応したデータから基
本となる走査時間あるいはカウント数に対応した値Ｔ０
を求めるものとする。
【００１１】また，前述した構成に加えて，初期的に書
き込みクロック周波数の補正を行ったときの誤差を調整
するためのデータを記憶する記憶手段を備え，Ｔ1 を変
数とする補正係数を算出するための関数Ｆ（Ｔ１）が，
基本となる走査時間あるいはカウント数に対応した値Ｔ
d および所定の係数αとから，Ｆ（Ｔ1 ）＝１／（１＋
α（Ｔ1 −Ｔd ）／Ｔd ）の式で表され，書込周波数補
正手段は，記憶手段に記憶してある初期的に書き込みク
ロック周波数の補正を行ったときの誤差を調整するため
のデータからＴd を求めるものとする。
【００１２】また，前記書込周波数補正手段は，書き込
みクロック周波数の補正動作中に何らかのエラーが発生
した場合，基本となる書込周波数ｆ0 を書き込みクロッ
ク周波数に設定し，補正動作を終了するものする。ある
いは，前記書込周波数補正手段は，書き込みクロック周
波数の補正動作中に何らかのエラーが発生した場合，書
き込みクロック周波数をエラー発生直前に補正した書き
込みクロック周波数に決定し，補正動作を終了するもの
とする。また，前記書込周波数補正手段は，エラーが発
生した場合には補正動作終了時にエラーメッセージを出
力するものとする。
【００１３】
【００１４】また，前記書込周波数補正手段は，連続記
録時のフレームとフレームとの間に，書き込みクロック
周波数の補正を実行するものとする。
【００１５】また，前記書込周波数補正手段がレーザ光
検出手段間の走査時間あるいはカウント数の測定を行わ
ないときには，複数のレーザ光検出手段の少なくとも１
個以上に対応する位置ではレーザを発光させないものと
する。
【００１６】
【作用】本発明の画像形成装置は，計測手段により，複
数のレーザ光検出手段の一つがレーザ光を検出してから
他のレーザ光検出手段がレーザ光を検出するまでの間の
走査時間あるいは所定のクロックのカウント数を計測す
ることにより，機内温度の変化に伴う走査速度の変化を
検出し，書込周波数補正手段により，計測された走査時
間あるいはカウント数に対応した値Ｔ１，基本となる書
込周波数ｆ０、および前記Ｔ１を変数とする補正係数を
算出するためのレーザ光検出手段間の距離変化を考慮し
た関数Ｆ（Ｔ１）とから，ｆ１＝ｆ０ ×Ｆ（Ｔ１ ）の
式に基づいて，補正書込周波数ｆ１を演算し，書き込み
クロック周波数を補正することにより，走査速度の変化
に応じて，書き込みクロック周波数を制御する。
【００１７】
【実施例】以下，本発明の画像形成装置について，〔実
施例１〕，〔実施例２〕，〔実施例３〕，〔実施例
４〕，〔実施例５〕の順に図面を参照して詳細に説明す
る。
【００１８】〔実施例１〕図１は，実施例１の画像形成
装置の書き込み部の構成を示す。レーザダイオード１０
１から出射されたレーザ光はポリゴンミラー１０２に入
射する。ポリゴンミラー１０２は正確な多角形をしてお
り，一定方向に一定の速度で回転している。この回転速
度は，感光体ドラム１０３の回転速度と書き込み密度と
ポリゴンミラー１０２の面数によって決定されている。
【００１９】ポリゴンミラー１０２に入射されたレーザ
光は，その反射光がポリゴンミラー１０２の回転によっ
て偏向される。偏向されたレーザ光はｆθレンズ１０４
に入射する。ｆθレンズ１０４は低コスト化・軽量化の
目的からプラスチックレンズで形成されており，角速度
が一定の走査光を感光体ドラム１０３上で等速走査する
ように変換して，感光体ドラム１０３上で最小点となる
ように結像し，さらに面倒れ補正機構も有している。
【００２０】ｆθレンズ１０４を通過したレーザ光は，
先ず，画像域外に配置された第１のレーザ光検出センサ
１０５の位置に到達し，次に感光体ドラム１０３を得
て，さらに画像域外に配置された第２のレーザ光検出セ
ンサ１０６の位置に到達して，それぞれ受光される。こ
こで，第１のレーザ光検出センサ１０５および第２のレ
ーザ光検出センサ１０６が本実施例のレーザ光検出手段
であり，特に，第１のレーザ光検出センサ１０５は，レ
ーザ光走査同期信号（同期検知信号）の検出を行うため
の同期検知センサとしての役割も果たしている。
【００２１】第１のレーザ光検出センサ１０５および第
２のレーザ光検出センサ１０６は，レーザ光を受光する
とそれぞれ検出信号ＤＥＴＰ１，ＤＥＴＰ２を書込クロ
ック生成回路１０７へ出力する。
【００２２】書込クロック生成回路１０７は，検出信号
ＤＥＴＰ１，ＤＥＴＰ２に基づいて，第１のレーザ光検
出センサ１０５がレーザ光を検出してから第２のレーザ
光検出センサ１０６がレーザ光を検出するまでの間の走
査時間あるいは所定のクロックのカウント数を計測し
て，計測された走査時間あるいはカウント数に対応した
値Ｔ１，基本となる書込周波数ｆ0 および前記Ｔ1 を変
数とする補正係数を算出するための関数Ｆ（Ｔ１）とか
ら，ｆ1 ＝ｆ0 ×Ｆ（Ｔ1 ）の式に基づいて，補正書込
周波数ｆ１を演算し，書き込みクロック周波数を補正
し，該書き込みクロック周波数に基づいて，書き込みク
ロックＣＬＫ0 を出力する。なお，このとき，書込クロ
ック生成回路１０７は，書き込みクロックＣＬＫ0 とし
て互いに位相の異なる複数のクロックを出力する。ま
た，書込クロック生成回路１０７は書込クロックの生成
によって，書き込み倍率を補正するため倍率補正回路と
呼ぶこともできる。
【００２３】書込クロック生成回路１０７から出力され
た書き込みクロックＣＬＫ0 は，位相同期回路１０８に
入力される。また，位相同期回路１０８には，第１のレ
ーザ光検出センサ１０５からレーザ光の１走査毎に得ら
れる同期検知信号が入力される。
【００２４】位相同期回路１０８は，互いに位相の異な
る複数のクロックからなる書き込みクロックＣＬＫ0 の
うち，同期検知信号に最も位相の近いクロックを選択
し，書き込みクロックＣＬＫとしてレーザ駆動回路１０
９へ出力する。
【００２５】一方，レーザ駆動回路１０９は，書き込み
クロックＣＬＫに同期させて，画像形成を行う画像信号
（画像データ）に基づいてレーザダイオード１０１を発
光させて，レーザ光の出力を行う。
【００２６】図２は，書込クロック生成回路１０７の構
成を示し，カウンタ２０１と，フリップフロップ２０２
〜２０３と，制御回路２０５と，クロック生成回路２０
６とを備えている。
【００２７】以上の構成において，図２の書込クロック
生成回路１０７の構成および図３の書込クロック生成回
路１０７の動作フローチャートを参照してその動作を説
明する。
【００２８】先ず，ステップＳ３０１において，第１の
レーザ光検出センサ１０５と第２のレーザ光検出センサ
１０６との間の走査時間（カウント数）Ｔ１の測定を行
う。具体的には，図２に示す各部が以下のように動作す
る。カウンタ２０１は，入力される計測用クロックＩＣ
ＬＫをカウントし，第１のレーザ光検出センサ１０５の
検出信号ＤＥＴＰ１によってクリアされる。フリップフ
ロップ（ＤＦＦ１）２０２は第２のレーザ光検出センサ
１０６の検出信号ＤＥＴＰ２によってカウンタ２０１の
データをラッチする。ラッチされたデータは第１のレー
ザ光検出センサ１０５と第２のレーザ光検出センサ１０
６との間の走査時間（ＤＥＴＰ１−ＤＥＴＰ２）に相当
する。フリップフロップ（ＤＦＦ２）２０３およびフリ
ップフロップ（ＤＦＦ３）２０４は第２のレーザ光検出
センサ１０６の検出信号ＤＥＴＰ２によってラッチする
タイミングをカウンタ２０１の入力クロックに同期させ
る回路である。
【００２９】次に，ステップＳ３０２において，制御回
路２０５は，倍率補正時（書込クロックの補正時）には
フリップフロップ２０２の／ＯＣ信号を“Ｈ”から
“Ｌ”にセットしてラッチされたカウント数を読み込
み，計測された走査時間（カウント数）に対応した値Ｔ
１と，基本となる書込周波数ｆ0 および前記Ｔ1 を変数
とする補正係数を算出するための関数Ｆ（Ｔ１）とか
ら，ｆ1 ＝ｆ0 ×Ｆ（Ｔ1 ）の式に基づいて，補正書込
周波数ｆ１を演算する。
【００３０】次に，制御回路２０５は，カウント数の読
み込みが終了すると，正常にカウントが行われたかを判
断し（Ｓ３０３），エラーを検知した場合（カウント数
が正常でなかった場合など）にはエラー処理を施し（Ｓ
３０５），正常時には上記にｆ1 ＝ｆ0 ×Ｆ（Ｔ1 ）の
式の演算結果をクロック生成回路２０６にセットして倍
率補正の動作を完了する（Ｓ３０４）。なお，クロック
生成回路（ＰＬＬ）２０６は，制御回路２０５から出力
されたデータに応じた周波数で互いに異なる位相を有す
る複数のクロックＣＬＫ0 を生成し出力する。
【００３１】また，少なくとも２個以上のレーザ光検出
センサ間の走査時間をカウンタを用いてクロック数をカ
ウントすることによって測定する場合，入力クロックの
周波数が変化するとカウント数の処理（正常／異常の判
断，補正演算等）が複雑になってしまう。そこで，実施
例１では，カウント数の計測時のクロック（すなわち，
計測用クロックＩＣＬＫ）の周波数を，ある一定の周波
数にすることにより，制御回路２０５の処理を大幅に軽
減できるようにしている。
【００３２】前述した実施例１では，走査されるレーザ
光を画像形成装置の画像記録面に集光し結像させるため
の走査光学系（書き込み部）の環境変動等による光学特
性の変化に対応して自動的に倍率補正を行うことができ
る。また，あらかじめ初期倍率調整時の補正データを装
置に記憶させておくことにより，同一の構成で初期倍率
調整と，経時の倍率補正を行うことが可能である。
【００３３】また，倍率補正動作中に何らかのエラー，
例えば補正範囲を超えてしまったり，レーザ光検出セン
サの破損により走査時間の測定が不可能になり，倍率補
正ができなくなってしまったりということが発生した場
合に，制御回路２０５がエラーを検知して補正動作を中
断し，前述したステップＳ３０５のエラー処理におい
て，補正の基本となる書き込みクロック周波数（例えば
初期倍率調整書き込みクロック周波数，もしくは理論値
より算出した書き込みクロック周波数）を設定する様な
構成になっている。上記の構成にすることにより，装置
が画像を形成できなくなることが防止され，発生したエ
ラーを解消するまでの期間でも装置を動作させておくこ
とができる。ただし，同期検知信号の出力手段の破損な
ど，画像形成が不可能になってしまうようなエラーに関
してはこの限りではない。換言すれば，倍率補正時に画
像形成に大きな支障がないエラーが発生した場合にはこ
れを一時的に回避することができる。
【００３４】一方，このようなエラーが起こった場合，
書込クロック生成回路１０７内で処理をしてしまうと，
本回路より上位の制御部ではこのエラーを認識すること
なく画像形成装置が通常の状態であるとして装置の制御
を行うことになる。よってエラーが発生した場合には発
生したエラーの内容をメッセージとして本動作よりも上
位の制御部に通知することにより，上位の制御部はエラ
ーメッセージに対応し，操作者や上位のシステムに警告
を発行し，迅速なエラー回避を実現できる。また前述の
とおり，エラー回避までの間でもそれほど画像品質を劣
化させることなく装置を作動させておくことが可能であ
る。
【００３５】また，走査時間を測定する目的で使用して
いるレーザ光検出センサは，レーザ光検出センサの位置
でレーザが点灯していれば１個の光源に対して毎主走査
に１回の検出信号を得ることができる。そこで，前述し
たように第１のレーザ光検出センサ１０５の検出信号を
書き込みクロックの位相同期や画像記録制御信号の生成
のための同期検知信号として用いることにより，操作時
間の測定と同期検知信号検出にレーザ光検出センサを共
有できるため，装置の構成が簡略になり，また構成部品
の低減もはかれるためコストダウンの効果も得られる。
【００３６】また，補正書込周波数ｆ１の設定は，基本
的に画像形成時以外の任意のタイミングで行うことがで
きる。しかし，本発明における書き込みクロックの補正
（倍率補正）は装置の環境変動に対して画像品質を維持
することを目的としているので，補正書込周波数ｆ１の
決定および設定のタイミングは画像形成のタイミングに
可能なかぎり近づけることが望ましい。補正書込周波数
ｆ１を設定するタイミングをスタートボタンの押下時に
行うことにより，倍率補正直後に画像の形成が行われる
ため，経時の環境変動に左右されることなく，高品質な
画像出力を維持することができる。あるいは，一回のス
タートボタンの押下によって複数の画像（フレ−ム）の
形成を行う場合に，補正書込周波数ｆ１を設定するタイ
ミングを連続記録時のフレームとフレームとの間に行う
ことにより，連続動作時の環境温度上昇等による画像品
質の劣化を防止し，高品質な画像出力を維持することが
できる。
【００３７】〔実施例２〕実施例２は，実施例１と同様
の構成および動作において，計測用クロックＩＣＬＫの
周波数を，ある一定の周波数とする場合に，ある一定の
周波数を，一定の書き込みクロック周波数とするもので
ある。
【００３８】書込クロック生成回路１０７から出力され
た互いに位相の異なる複数のクロックＣＬＫ0 は位相同
期回路１０８に入力される。位相同期回路１０８にはレ
ーザの１走査ごとに得られる同期検知信号（第１のレー
ザ光検出センサ１０５の検出信号）が入力され，書込ク
ロック生成回路１０７から出力された互いに位相の異な
る複数のクロックＣＬＫ0 のうち，同期検知信号に最も
位相の近いクロックを選択し，書き込みクロックＣＬＫ
として出力する。よって毎レーザ走査（以下レーザ走査
（方向）を主走査（方向），またレーザ走査方向に直行
する方向を副走査方向と呼ぶ）でクロックの位相誤差の
少ない書き込みクロックを得ることが可能になる。
【００３９】前述のとおり，倍率補正のためのレーザ光
検出センサ間の走査時間の測定は主走査の周期に同期し
た信号によってカウンタのリセットやデータのラッチ等
を行うため，図２においてカウンタ２０１の入力クロッ
ク（ＩＣＬＫ）に主走査の同期検知信号に略同期した一
定の書き込みクロックを用いることによって，レーザ光
検出センサの検出信号とクロックとの位相ずれによるカ
ウントミスがなくなり，レーザ光検出センサ間の走査時
間の測定を高精度に行うことが可能となる。また，書き
込みクロックを用いて走査時間の測定を行うようにすれ
ば，例えば画像形成装置の記録条件が変化しても記録条
件に応じた一定の書き込みクロックを用いれば良いの
で，制御回路２０５の変更を低減することもでき，汎用
性の高い装置の提供が可能になる。
【００４０】〔実施例３〕実施例３は，実施例１と同様
の構成において，計測用クロックＩＣＬＫの周波数を，
ある一定の周波数とする場合に，ある一定の書き込みク
ロック周波数を，初期的に補正を行った際に設定した書
き込みクロック周波数とするものである。また，制御回
路２０５の演算処理で使用する「基本となる書込周波数
ｆ0 」として，初期的に補正を行った際に設定した書き
込みクロック周波数を用いるものである。また，制御回
路２０５の演算処理で使用する「Ｔ1 を変数とする補正
係数を算出するための関数Ｆ（Ｔ１）」として，基本と
なる走査時間あるいはカウント数に対応した値Ｔ０およ
び所定の係数αとから，Ｆ（Ｔ1 ）＝１／（１＋α（Ｔ
1 −Ｔ0 ）／Ｔ0 ）の式で表される関数を用いるもので
ある。
【００４１】また，初期的に書き込みクロック周波数の
補正を行ったときに計測したレーザ光検出センサ間の走
査時間（カウント数）に対応したデータ，および補正書
込周波数ｆ１を生成するためのデータとを記憶するメモ
リ（図示せず）を備え，書込クロック生成回路１０７
は，前記メモリに記憶してあるレーザ光検出センサ間の
走査時間（カウント数）に対応したデータから基本とな
る走査時間（カウント数）に対応した値Ｔ０を求めるよ
うにしたものである。
【００４２】以下，図２および図４のフローチャートを
参照して，その動作を説明する。先ず，ステップＳ４０
１において，倍率補正のスタート時に，レーザ光検出セ
ンサ間の走査時間を測定するためのカウンタ２０１の計
測用クロックＩＣＬＫの周波数を設定する。たとえば，
計測用クロックＩＣＬＫに書き込みクロックを用いる場
合には，図２においてクロック生成回路２０６に走査時
間測定用の一定の書き込みクロック周波数を設定すれば
よい。
【００４３】計測用クロックＩＣＬＫの周波数の設定が
終了したら走査時間の測定を行い（Ｓ４０２），測定結
果を制御回路２０５に取り込む（Ｓ４０３）。
【００４４】制御回路２０５では，ここで測定が正常に
行われたかどうかを判断し（Ｓ４０４），異常が検知さ
れた場合にはステップＳ４０５へ進み所定のエラー処理
を実行して処理を終了する。一方，正常な場合にはステ
ップＳ４０６へ進む。
【００４５】走査時間の測定データＴが取り込まれる
と，測定データＴを計測された走査時間（カウント数）
に対応した値Ｔ１に設定し（Ｓ４０６），初期倍率調整
が終了しているがどうかを判断する（Ｓ４０７）。終了
していない場合には測定結果を初期データＴｍｅｍ．と
して所定のメモリ（図示せず）に記憶し（Ｓ４０８），
基本となる走査時間あるいはカウント数に対応した値Ｔ
０および基本となる書込周波数ｆ0 として，画像形成条
件とレーザ光検出センサ間隔と結像光学系の理論値より
算出した値をそれぞれ設定する（Ｓ４０９，Ｓ４１
０）。
【００４６】一方，ステップＳ４０７において初期倍率
調整が終了している場合には，Ｔ０およびｆ０に初期倍
率調整時に記憶したデータもしくは記憶データから換算
した値（ｆｍｅｍ．およびＴｍｅｍ．）を設定し（Ｓ４
１１），ｆ1 ＝ｆ0 ×Ｆ（Ｔ1 ）の式およびＦ（Ｔ1 ）
＝１／（１＋α（Ｔ1 −Ｔ0 ）／Ｔ0 ）の式を用いて補
正書込周波数ｆ１の決定（演算）を行う（Ｓ４１２）。
なお，初期倍率調整時に記憶するデータは測定値，クロ
ックそのもののデータでなくともよい。
【００４７】ここで，補正書込周波数ｆ１の決定（演
算）に用いられるＦ（Ｔ1 ）＝１／（１＋α（Ｔ1 −Ｔ
0 ）／Ｔ0 ）の式で表される関数Ｆ（Ｔ１）は，初期倍
率調整時の倍率を１としたときのと倍率補正時の倍率の
逆数を表わしている。以下に本式の導出の過程を示す。
【００４８】倍率を一定に保つためには，書き込みクロ
ックｆと走査時間ｔとの関係が（１）式を満たせばよ
い。 ｆ×ｔ＝ 一定 ‥‥‥（１）
【００４９】また，経時的に環境（たとえば環境温度）
が変化してレーザ光検出センサの間隔が変化した場合の
倍率ｄと走査時間ｔには（２）式の関係があることが確
認されている。ただし，αは補正係数（定数）である。 ｄ＝α×ｔ ‥‥‥（２）
【００５０】従って，倍率補正時の倍率誤差Δｄは
（２）式より以下の（３）式のように算出される。 Δｄ＝α×（Ｔ１−Ｔ０）／Ｔ０ ‥‥‥（３）
【００５１】さらに，（１）式および（３）式より下式
の（４）式の関係が得られる。 １／（１＋Δｄ) ＝ｆ１／ｆ０ ‥‥‥（４）
【００５２】このようにして，（３）式および（４）式
よりをＦ（Ｔ1 ）＝１／（１＋α（Ｔ1 −Ｔ0 ）／Ｔ0
）の式を用いて補正書込周波数の決定が可能であるこ
とが導かれる。
【００５３】補正書込周波数の演算が行われると，その
結果から演算が正常に行われたかを判断し（Ｓ４１
３），正常な場合は補正書込周波数ｆ１のデータをクロ
ック生成回路２０６に設定し（Ｓ４１４），異常が検知
された場合には，エラー処理をして倍率補正動作を終了
する（Ｓ４１５）。
【００５４】クロック生成回路２０６にデータが設定さ
れると。ここで再度初期倍率調整が終了しているかを判
断する（Ｓ４１６）。終了している場合には倍率補正動
作を終了し，終了していない場合には，初期倍率補正を
行って初期倍率調整書き込みクロックを決定してその結
果を記憶し，倍率補正動作を終了する（Ｓ４１７，Ｓ４
１８，Ｓ４１９）。
【００５５】このように実施例３の方式で倍率補正を行
う場合，初期倍率補正後の倍率を１として補正を行うの
で，基本となる書込周波数ｆ0 を，初期的に補正を行っ
た際に設定した書き込みクロック周波数とすることで，
高精度な倍率補正を行えるようになる。また，計測用ク
ロックＩＣＬＫのある一定の書き込みクロック周波数と
して，初期的に補正を行った際に設定した書き込みクロ
ック周波数とすることにより，クロック生成回路２０６
への設定データの共有化を図ることができ，倍率補正動
作の効率を向上させることができる。
【００５６】さらに，初期的に書き込みクロック周波数
の補正を行ったときに計測したレーザ光検出センサ間の
走査時間（カウント数）に対応したデータ，および補正
書込周波数ｆ１を生成するためのデータとを記憶するメ
モリ（図示せず）を設け，書込クロック生成回路１０７
が前記メモリに記憶してあるレーザ光検出センサ間の走
査時間（カウント数）に対応したデータから基本となる
走査時間（カウント数）に対応した値Ｔ０を求めること
により，演算誤差による補正精度の劣化を防ぐことがで
きる。
【００５７】また，上記のステップＳ４０５および４１
５のエラー処理において，書き込みクロック周波数をエ
ラー発生直前に決定した書き込みクロック周波数に設定
するような構成とすれば，装置の電源を切ったり，装置
を初期状態にリセットしなければ，大きな環境変動が起
こらない限りは形成する画像の品質を著しく劣化させる
ことを避けることができる。
【００５８】〔実施例４〕
【００５９】実施例４は，実施例１と同様の構成におい
て，計測用クロックＩＣＬＫの周波数を，ある一定の周
波数とする場合に，ある一定の書き込みクロック周波数
を補正を行う前の基本書き込みクロック周波数とするも
のである。また，制御回路２０５の演算処理で使用する
「基本となる書込周波数ｆ0 」として，補正を行う前の
基本書き込みクロック周波数を用いるものである。
【００６０】さらに，初期的に書き込みクロック周波数
の補正を行ったときの誤差を調整するためのデータを記
憶するメモリ（図示せず）を備え，Ｔ1 を変数とする補
正係数を算出するための関数Ｆ（Ｔ１）が，基本となる
走査時間あるいはカウント数に対応した値Ｔd および所
定の係数αとから，Ｆ（Ｔ1 ）＝１／（１＋α（Ｔ1−
Ｔd ）／Ｔd ）の式で表され，書込クロック生成回路１
０７は，メモリに記憶してある初期的に書き込みクロッ
ク周波数の補正を行ったときの誤差を調整するためのデ
ータから前記Ｔd を求めるようにしたものである。
【００６１】以下，図２および図５のフローチャートを
参照して，その動作を説明する。先ず，ステップＳ５０
１において，倍率補正のスタート時に，レーザ光検出セ
ンサ間の走査時間を測定するためのカウンタ２０１の計
測用クロックＩＣＬＫの周波数を設定する。たとえば，
計測用クロックＩＣＬＫに書き込みクロックを用いる場
合には，図２においてクロック生成回路２０６に走査時
間測定用の一定の書き込みクロック周波数を設定すれば
よい。
【００６２】計測用クロックＩＣＬＫの周波数の設定が
終了したら走査時間の測定を行い（Ｓ５０２），測定結
果を制御回路２０５に取り込む（Ｓ５０３）。
【００６３】制御回路２０５では，ここで測定が正常に
行われたかどうかを判断し（Ｓ５０４），異常が検知さ
れた場合にはステップＳ５０５へ進み所定のエラー処理
を実行して処理を終了する。一方，正常な場合にはステ
ップＳ５０６へ進む。
【００６４】走査時間の測定データＴが取り込まれる
と，測定データＴを計測された走査時間（カウント数）
に対応したＴ１に設定し（Ｓ５０６），ｆ０に画像形成
条件と結像光学系の理論値より算出した値を設定する
（Ｓ５０７）。
【００６５】次に，Ｔ１およびｆ０の設定が終了する
と，初期倍率調整が終了しているがどうかを判断する
（Ｓ５０８）。終了していない場合には，Ｆ（Ｔ1 ）＝
１／（１＋α（Ｔ1 −Ｔd ）／Ｔd ）で使用するＴd に
画像形成条件とレーザ光検出センサ間隔と結像光学系の
理論値より算出した値を設定する（Ｓ５０９）。一方，
初期倍率調整が終了している場合には，Ｔd に初期倍率
調整時に記憶データ（ｄｍｅｍ．）から換算した値を設
定し（Ｓ５１０），ｆ1 ＝ｆ0 ×Ｆ（Ｔ1 ）の式および
Ｆ（Ｔ1 ）＝１／（１＋α（Ｔ1 −Ｔd ）／Ｔd ）の式
を用いて補正書込周波数ｆ１の決定（演算）を行う（Ｓ
５１１）。
【００６６】補正書込周波数ｆ１の演算が行われると，
その結果から演算が正常に行われたかを判断し（Ｓ５１
２），正常な場合は補正書込周波数ｆ１のデータをクロ
ック生成回路２０６に設定し（Ｓ５１３），異常が検知
された場合には，エラー処理をして倍率補正動作を終了
する（Ｓ５１４）。
【００６７】クロック生成回路２０６にデータが設定さ
れると。ここで再度初期倍率調整が終了しているかを判
断する（Ｓ５１５）。終了している場合には倍率補正動
作を終了し，終了していない場合には，初期倍率補正を
行って倍率を１とするための調整データ，例えば調整前
の倍率誤差データを記憶し，倍率補正動作を終了する
（Ｓ５１６，Ｓ５１７）。
【００６８】ここで，補正書込周波数ｆ１の決定（演
算）に用いられるＦ（Ｔ1 ）＝１／（１＋α（Ｔ1 −Ｔ
d ）／Ｔd ）の式で表される関数Ｆ（Ｔ１）は，初期倍
率調整時の倍率を１としたときのと倍率補正時の倍率の
逆数を表わしている。
【００６９】また，前述した実施例３では，倍率補正の
演算を行う際の式におけるｆ０とＴをそれぞれあらかじ
め記憶させておいたデータより設定しているが，実施例
４においては初期倍率調整時に記憶させるデータ数を１
個にしてそのデータを基に演算に必要なパラメータを換
算するようにしている。例えば，初期倍率調整時に調整
前の倍率誤差に対応するデータを記憶する場合，実施例
３で示した（１）式，（２）式より倍率誤差のデータと
理論値を基に初期倍率調整時のレーザ光検出センサ間の
走査時間（カウント数）と初期倍率調整書き込みクロッ
ク周波数を換算することは容易である。
【００７０】従って，初期倍率調整時に記憶させるデー
タ数が１個の場合でも倍率補正を行うことが可能であ
り，記憶素子の容量が低減できる。
【００７１】このように実施例４の方式では，倍率補正
に必要なパラメータをパラメータ数より少ないデータか
ら換算して求めることを特徴としているが，換算するパ
ラメータが多い場合，換算時の演算誤差が補正精度の劣
化の原因となることが考えられる。そこで，ｆ1 ＝ｆ0
×Ｆ（Ｔ1 ）の式におけるｆ０を補正前の基本書き込み
クロック周波数，すなわち画像形成条件と結像光学系の
理論値より算出した周波数とすることにより，換算する
パラメータの数を減らすことが可能となり，補正精度の
劣化を防ぐことができる。
【００７２】また，レーザ光検出センサ間の走査時間計
測時の書き込みクロック周波数を画像形成条件と結像光
学系の理論値より算出した周波数とすることで，クロッ
ク生成回路への設定データの共有化を図ることができ，
倍率補正動作の効率を向上させることができる。
【００７３】〔実施例５〕実施例５は，実施例１と同様
の構成において，書込クロック生成回路１０７がレーザ
光検出センサ間の走査時間あるいはカウント数の測定を
行わないときには，複数のレーザ光検出センサ（ここで
は，２個）のうち少なくとも１個以上（ここでは，第２
のレーザ光検出センサ１０６）に対応する位置ではレー
ザを発光させないようにしたものである。
【００７４】実施例１で述べたように，書き込みクロッ
クの補正に必要なレーザ光検出センサ間の走査時間の測
定は，倍率補正の目的から補正時における走査時間の測
定を行うことで，補正精度を高くすることができる。図
２において，２個のレーザ光検出センサの走査時間（カ
ウンタ２０１のカウント数）は，第２のレーザ光検出セ
ンサ１０６の検出信号ＤＥＴＰ１でカウンタ２０１をリ
セットし，第２のレーザ光検出センサ１０６の検出信号
ＤＥＴＰ２でカウンタのデータをラッチすることによっ
て測定されるので，倍率補正時以外で走査時間の測定を
行う必要がない場合には，検出信号が図２の回路に入力
される必要はない。そこで，レーザ光検出センサ間の走
査時間またはカウント数の測定を行わないときには，走
査時間の測定にのみ必要な少なくとも１個以上のレーザ
光検出センサに対応する位置ではレーザを発光させない
ような構成とすれば，不必要にレーザを発光させずに済
み，レーザやレーザ光検出センサに用いられる光電変換
素子，画像記録に用いられる感光材料等の寿命を延ばす
ことができる。
【００７５】さらに図２の構成では，常に第２のレーザ
光検出センサ１０６の検出信号ＤＥＴＰ２が出力されて
いる場合（すなわち，レーザ光検出センサに対応する位
置でレーザを発光させている場合），書き込みクロック
の補正時に測定結果を制御回路に取り込むタイミングが
ＤＥＴＰ２の出力タイミングと同時になってしまうと，
測定結果の取り込みが正常に行われなくなる恐れが考え
られる。このような場合には，測定結果の取り込みタイ
ミングを制御して，例えばＤＥＴＰ２の出力タイミング
に同期させるなどの処理を行う必要が生じてしまう。そ
こで，実施例５においては第２のレーザ光検出センサ１
０６に対応する位置でレーザを発光させないようにすれ
ば，上記のタイミング制御処理の必要がなくなり，測定
結果の取り込みを非同期におこなえるので，制御回路の
簡略化を計れる。
【００７６】なお，上記の実施例１〜実施例５において
は，ｆθレンズ１０４としてプラスチックレンズを使用
したが，一般的なガラスレンズを用いても温度変化の影
響による走査速度の変化に影響されることなく，常に等
倍性（変倍の精確さ）を保った高品位の画像を得ること
ができ，同様の効果を得ることができるのは勿論であ
る。また，レーザ光検出センサの数も特に２個に限定す
るものではなく，２個以上のレーザ光検出センサを用い
ても同様の効果を得ることができるのは勿論である。
【００７７】
【発明の効果】以上説明したように本発明の画像形成装
置は，計測手段により，複数のレーザ光検出手段の一つ
がレーザ光を検出してから他のレーザ光検出手段がレー
ザ光を検出するまでの間の走査時間あるいは所定のクロ
ックのカウント数を計測することにより，機内温度の変
化に伴う走査速度の変化を検出し，書込周波数補正手段
により，計測された走査時間あるいはカウント数に対応
した値Ｔ１，基本となる書込周波数ｆ０、および前記Ｔ
１を変数とする補正係数を算出するためのレーザ光検出
手段間の距離変化を考慮した関数Ｆ（Ｔ１）とから，ｆ
１＝ｆ０×Ｆ（Ｔ１）の式に基づいて，補正書込周波数
ｆ１を演算し，書き込みクロック周波数を補正すること
により，走査速度の変化に応じて，書き込みクロック周
波数を制御するため，温度変化の影響による走査速度の
変化に影響されることなく，常に等倍性（変倍の精確
さ）を保った高品位の画像を得ることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】実施例１の画像形成装置の書き込み部の構成を
示す説明図である。
【図２】書込クロック生成回路の構成を示す説明図であ
る。
【図３】実施例１の書込クロック生成回路の動作フロー
チャートである。
【図４】実施例３の書込クロック生成回路の動作フロー
チャートである。
【図５】実施例４の書込クロック生成回路の動作フロー
チャートである。
【符号の説明】
１０１ レーザダイオード １０２ ポリゴンミラー １０３ 感光体ドラム １０４ ｆθレンズ １０５ 第１のレーザ光検出センサ １０６ 第２のレーザ光検出センサ １０７ 書込クロック生成回路 １０８ 位相同期回路 １０９ レーザ駆動回路 ２０１ カウンタ ２０２〜２０３ フリップフロップ ２０５ 制御回路 ２０６ クロック生成回路
フロントページの続き (72)発明者 道家 教夫 東京都大田区中馬込１丁目３番６号 株 式会社リコー内 (56)参考文献 特開 平３−110512（ＪＰ，Ａ) 特開 平２−63009（ＪＰ，Ａ) 特開 昭55−133009（ＪＰ，Ａ) (58)調査した分野(Int.Cl.7，ＤＢ名) B41J 2/44 G02B 26/10

Claims (15)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】 レーザ光を用いて感光体へ画像情報の書
    き込みを行う画像形成装置において， 主走査方向へ移動するレーザ光を検出する複数のレーザ
    光検出手段と， 前記複数のレーザ光検出手段の一つがレーザ光を検出し
    てから他のレーザ光検出手段がレーザ光を検出するまで
    の間の走査時間あるいは所定のクロックのカウント数を
    計測する計測手段と， 前記計測手段の計測結果に基づいて，前記計測された走
    査時間あるいはカウント数に対応した値Ｔ１，基本とな
    る書込周波数ｆ０，および前記Ｔ１を変数とする補正係
    数を算出するための前記レーザ光検出手段間の距離変化
    を考慮した関数Ｆ（Ｔ１）とから，ｆ１＝ｆ０×Ｆ（Ｔ
    １）の式に基づいて，補正書込周波数ｆ１を演算するこ
    とにより，書き込みクロック周波数を補正する書込周波
    数補正手段とを備えたことを特徴とする画像形成装置。
  2. 【請求項２】 前記所定のクロックは，ある一定の周波
    数であることを特徴とする請求項１記載の画像形成装
    置。
  3. 【請求項３】 前記ある一定の周波数は，ある一定の書
    き込みクロック周波数であることを特徴とする請求項２
    記載の画像形成装置。
  4. 【請求項４】 前記ある一定の書き込みクロック周波数
    は，初期的に補正を行った際に設定した書き込みクロッ
    ク周波数であることを特徴とする請求項３記載の画像形
    成装置。
  5. 【請求項５】 前記ある一定の書き込みクロック周波数
    は，補正を行う前の基本書き込みクロック周波数である
    ことを特徴とする請求項３記載の画像形成装置。
  6. 【請求項６】 前記基本となる書込周波数ｆ０は，初期
    的に補正を行った際に設定した書き込みクロック周波数
    であることを特徴とする請求項１記載の画像形成装置。
  7. 【請求項７】 前記基本となる書込周波数ｆ０は，補正
    を行う前の基本書き込みクロック周波数であることを特
    徴とする請求項１記載の画像形成装置。
  8. 【請求項８】 前記Ｔ１を変数とする補正係数を算出す
    るための関数Ｆ（Ｔ１）は，基本となる走査時間あるい
    はカウント数に対応した値Ｔ０および所定の係数αとか
    ら，Ｆ（Ｔ１）＝１／（１＋α（Ｔ１−Ｔ０）／Ｔ０）
    の式で表されることを特徴とする請求項１記載の画像形
    成装置。
  9. 【請求項９】 初期的に書き込みクロック周波数の補正
    を行ったときに計測したレーザ光検出手段間の走査時間
    あるいはカウント数に対応したデータ，および補正書込
    周波数ｆ１を生成するためデータとを記憶する記憶手段
    を備え，前記書込周波数補正手段は，前記記憶手段に記
    憶してあるレーザ光検出手段間の走査時間あるいはカウ
    ント数に対応したデータから前記基本となる走査時間あ
    るいはカウント数に対応した値Ｔ０を求めることを特徴
    とした請求項８記載の画像形成装置。
  10. 【請求項１０】 初期的に書き込みクロック周波数の補
    正を行ったときの誤差を調整するためのデータを記憶す
    る記憶手段を備え，前記Ｔ１を変数とする補正係数を算
    出するための関数Ｆ（Ｔ１）が，基本となる走査時間あ
    るいはカウント数に対応した値Ｔｄおよび所定の係数α
    とから，Ｆ（Ｔ１）＝１／（１＋α（Ｔ１−Ｔｄ）／Ｔ
    ｄ）の式で表され，前記書込周波数補正手段は，前記記
    憶手段に記憶してある初期的に書き込みクロック周波数
    の補正を行ったときの誤差を調整するためのデータから
    前記Ｔd を求めることを特徴とする請求項１記載の画像
    形成装置。
  11. 【請求項１１】 前記書込周波数補正手段は，書き込み
    クロック周波数の補正動作中に何らかのエラーが発生し
    た場合，前記基本となる書込周波数ｆ０を書き込みクロ
    ック周波数に設定し，補正動作を終了することを特徴と
    する請求項１記載の画像形成装置。
  12. 【請求項１２】 前記書込周波数補正手段は，書き込み
    クロック周波数の補正動作中に何らかのエラーが発生し
    た場合，書き込みクロック周波数をエラー発生直前に補
    正した書き込みクロック周波数に決定し，補正動作を終
    了することを特徴とする請求項１記載の画像形成装置。
  13. 【請求項１３】 前記書込周波数補正手段は，前記エラ
    ーが発生した場合には補正動作終了時にエラーメッセー
    ジを出力することを特徴とする請求項１１または１２記
    載の画像形成装置。
  14. 【請求項１４】 前記書込周波数補正手段は，連続記録
    時のフレームとフレームとの間に，書き込みクロック周
    波数の補正を実行することを特徴とする請求項１記載の
    画像形成装置。
  15. 【請求項１５】 前記書込周波数補正手段がレーザ光検
    出手段間の走査時間あるいはカウント数の測定を行わな
    いときには，前記複数のレーザ光検出手段の少なくとも
    １個以上に対応する位置ではレーザを発光させないこと
    を特徴とする請求項１記載の画像形成装置。
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