JP4181833B2 - 画像形成装置およびそのレーザ走査長補正方法 - Google Patents

画像形成装置およびそのレーザ走査長補正方法 Download PDF

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Description

【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明は、複数のレーザ光を用いて画像形成を行う画像形成装置およびそのレーザ走査長補正方法に関する。
【0002】
【従来の技術】
従来、画像形成の高速化を実現するため、副走査方向に間隔を置いて配置された複数の光源から発生されたレーザ光で、感光ドラムを露光走査する技術が知られている。
【0003】
このような従来技術について図8を参照しながら説明する。図8は従来の2つのレーザ光を使用した画像形成装置の主要部構成を模式的に示す図である。
【0004】
2つのレーザ光を使用した画像形成装置においては、図8(a)に示すように、2つのレーザ光が一定速度で回転するポリゴンミラー33で偏向されて感光ドラム11上に向けて照射される。すなわち、2つのレーザ光で感光ドラム11を主走査方向に走査することにより、感光ドラム11上に静電潜像が形成される。ここで、2つのレーザ光は、副走査方向に所定の間隔をあけた状態で感光ドラム11に照射される。このような構成により、1つのレーザで感光ドラム11上を走査した場合に比して、1/2の走査回数で、画像形成を行うことができる。
【0005】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、2つのレーザ光が副走査方向に所定の間隔をあけた状態で感光ドラム11に照射されるので、図8(b)に示すように、各レーザ光のポリゴンミラー33から感光ドラム11までの光路長をそれぞれLa、Lbとすると、各光路長La、Lbが異なる。ここでは、La<Lbの関係式が成立し、その差分はΔLであるとする。
【0006】
各レーザ光のポリゴンミラー33から感光ドラム11までの光路長La、Lbがそれぞれ異なるということは、図8(c)に示すように、感光ドラム11上の主走査方向の1ラインの有効画素範囲に対するレーザ光の走査長がレーザ光毎に異なることになる。ここでは、光路長Laの場合のレーザ光の走査長をXa、光路長Lbの場合のレーザ光の走査長をXbとすると、Xa<Xbの関係式が成立する。
【0007】
このような状態で画像を形成すると、1ラインおきに画像端部がギザギザになる画像が得られる。画像に対する高解像度の要求がますます高くなる昨今の状況において、その端部のギザギザが高解像度要求を満たさないものとなる。
【0008】
また、図8(d)に示すように、通常、2つのレーザ光の走査開始第1画素の位置が揃うように、画素データの送信タイミングがずらされているので、走査の最終画素の位置で、走査長XaとXbの差分Xcによって、画像端部のギザギザがより顕著に現れることになる。
【0009】
本発明の目的は、複数のレーザ光による主走査方向の走査長の差を無くし、画像の高画質化を実現することができる画像形成装置およびレーザ走査長補正方法を提供することにある。
【0010】
【課題を解決するための手段】
本発明は、上記目的を達成するため、潜像担持体上を露光走査するためのレーザ光を発生する複数の光源と、前記複数の光源それぞれに対し、画素幅を規定するための画像クロックに同期して入力された画素単位の画像信号に応じた駆動パルス信号を出力する駆動手段と、前記複数の光源によりそれぞれ発生されたレーザ光を偏向して前記潜像担持体上を主走査方向に走査する走査手段とを備える画像形成装置であって、前記複数の光源のうち、所定の光源のレーザ光による主走査方向の走査ライン上にある所定数の画素に対する画像クロックの周期を変えることによって、前記所定数の画素に対応する駆動パルス信号の周期を変える補正手段と、数を発生する乱数発生手段とを有し、前記画像クロックは、複数個の高周波クロックから構成され、前記駆動手段は、複数のフリップフロップの中から選択されたN個のフリップフロップにより、前記高周波クロックの周期と同一幅のパルスが前記高周波クロックに同期して前記画像クロックと同周期で巡回するリング状のシフトレジスタを構成し、前記シフトレジスタを巡回するパルスと前記入力された画像信号からデコードされて振り分けられたビットデータとの論理積演算の結果から、前記複数の光源にそれぞれ対応する駆動パルス信号を生成し、前記補正手段は、前記所定数の画素にそれぞれ対応する画像クロックの周期を伸長する際には、前記乱数発生手段により発生される乱数に応じて前記画像クロックの周期を伸長する画素を決定し、前記複数のフリップフロップの中から前記N個より多いM個のフリップフロップを選択し、該M個のフリップフロップにより、前記高周波クロックの周期と同一幅のパルスが巡回するリング状のシフトレジスタを構成して該画素に対する画像クロックを構成する前記高周波クロックの数を増加させることによって、駆動パルス信号の周期を伸長することを特徴とする。
【0011】
本発明は、上記目的を達成するため、潜像担持体上を露光走査するためのレーザ光を発生する複数の光源と、前記複数の光源それぞれに対し、画素幅を規定するための画像クロックに同期して入力された画素単位の画像信号に応じた駆動パルス信号を出力する駆動手段と、前記複数の光源によりそれぞれ発生されたレーザ光を偏向して前記潜像担持体上を主走査方向に走査する走査手段とを備える画像形成装置であって、前記複数の光源のうち、所定の光源のレーザ光による主走査方向の走査ライン上にある所定数の画素に対する画像クロックの周期を変えることによって、前記所定数の画素に対応する駆動パルス信号の周期を変える補正手段と、乱数を発生する乱数発生手段とを有し、前記画像クロックは、複数個の高周波クロックから構成され、前記駆動手段は、複数のフリップフロップの中から選択されたN個のフリップフロップにより、前記高周波クロックの周期と同一幅のパルスが前記高周波クロックに同期して前記画像クロックと同周期で巡回するリング状のシフトレジスタを構成し、前記シフトレジスタを巡回するパルスと前記入力された画像信号からデコードされて振り分けられたビットデータとの論理積演算の結果から、前記複数の光源にそれぞれ対応する駆動パルス信号を生成し、前記補正手段は前記所定数の画素にそれぞれ対応する画像クロックの周期を収縮する際には、前記乱数発生手段により発生される乱数に応じて前記画像クロックの周期を収縮させる画素を決定し、前記複数のフリップフロップの中から前記N個より少ないM個のフリップフロップを選択し、該M個のフリップフロップにより、前記高周波クロックの周期と同一幅のパルスが巡回するリング状のシフトレジスタを構成して該画素に対する画像クロックを構成する前記高周波クロックの数を減少させることによって、駆動パルス信号の周期を収縮させることを特徴とする。
【0012】
本発明は、上記目的を達成するため、潜像担持体上を露光走査するためのレーザ光を発生する複数の光源と、前記複数の光源それぞれに対し、画素幅を規定するための画像クロックに同期して入力された画素単位の画像信号に応じた駆動パルス信号を出力する駆動手段と、前記複数の光源によりそれぞれ発生されたレーザ光を偏向して前記潜像担持体上を主走査方向に走査する走査手段とを備え、前記画像クロックは、複数個の高周波クロックから構成され、前記駆動手段は、複数のフリップフロップの中から選択されたN個のフリップフロップにより、前記高周波クロックの周期と同一幅のパルスが前記高周波クロックに同期して前記画像クロックと同周期で巡回するリング状のシフトレジスタを構成し、前記シフトレジスタを巡回するパルスと前記入力された画像信号からデコードされて振り分けられたビットデータとの論理積演算の結果から、前記複数の光源にそれぞれ対応する駆動パルス信号を生成する画像形成装置のレーザ走査長補正方法であって、前記複数の光源のうち、所定の光源のレーザ光による主走査方向の走査ライン上にある所定数の画素に対する画像クロックの周期を変えることによって、前記所定数の画素に対応する駆動パルス信号の周期を変える補正工程と、乱数を発生する乱数発生工程とを有し、前記補正工程では、前記所定数の画素にそれぞれ対応する画像クロックの周期を伸長する際には、前記乱数発生工程で発生された乱数に応じて前記画像クロックの周期を伸長する画素を決定し、前記複数のフリップフロップの中から前記N個より多いM個のフリップフロップを選択し、該M個のフリップフロップにより、前記高周波クロックの周期と同一幅のパルスが巡回するリング状のシフトレジスタを構成するように前記駆動手段を制御して、該画素に対する画像クロックを構成する前記高周波クロックの数を増加させることによって、駆動パルス信号の周期を伸長することを特徴とする。
【0013】
本発明は、上記目的を達成するため、潜像担持体上を露光走査するためのレーザ光を発生する複数の光源と、前記複数の光源それぞれに対し、画素幅を規定するための画像クロックに同期して入力された画素単位の画像信号に応じた駆動パルス信号を出力する駆動手段と、前記複数の光源によりそれぞれ発生されたレーザ光を偏向して前記潜像担持体上を主走査方向に走査する走査手段とを備え、前記画像クロックは、複数個の高周波クロックから構成され、前記駆動手段は、複数のフリップフロップの中から選択されたN個のフリップフロップにより、前記高周波クロックの周期と同一幅のパルスが前記高周波クロックに同期して前記画像クロックと同周期で巡回するリング状のシフトレジスタを構成し、前記シフトレジスタを巡回するパルスと前記入力された画像信号からデコードされて振り分けられたビットデータとの論理積演算の結果から、前記複数の光源にそれぞれ対応する駆動パルス信号を生成する画像形成装置のレーザ走査長補正方法であって、前記複数の光源のうち、所定の光源のレーザ光による主走査方向の走査ライン上にある所定数の画素に対する画像クロックの周期を変えることによって、前記所定数の画素に対応する駆動パルス信号の周期を変える補正工程と、乱数を発生する乱数発生工程とを有し、前記補正工程では、前記所定数の画素にそれぞれ対応する画像クロックの周期を収縮する際には、前記乱数発生手段により発生される乱数に応じて前記画像クロックの周期を収縮させる画素を決定し、前記複数のフリップフロップの中から前記N個より少ないM個のフリップフロップを選択し、該M個のフリップフロップにより、前記高周波クロックの周期と同一幅のパルスが巡回するリング状のシフトレジスタを構成するように前記駆動手段を制御して、該画素に対する画像クロックを構成する前記高周波クロックの数を減少させることによって、駆動パルス信号の周期を収縮させることを特徴とする。
【0018】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施形態について図面を参照しながら説明する。
【0019】
図1は本発明の一実施形態に係る画像形成装置の構成を模式的に示す縦断面図である。
【0020】
画像形成装置は、図1に示すように、複数枚の原稿を積載可能な原稿給紙装置1と、副走査方向に移動可能に構成されているスキャナユニット4とを備える。原稿給紙装置1は、積載されている複数枚の原稿をその先頭から1枚ずつ原稿台ガラス2上へ搬送する。スキャナユニット4は、原稿台ガラス2上に搬送された原稿を照明するためのランプ3と、原稿台ガラス2上の原稿からの反射光を反射ミラー6に導くための反射ミラー5とを搭載する。反射ミラー6は、反射ミラー7と協働して反射ミラー5からの反射光をレンズ8に導き、レンズ8は、上記反射光をイメージセンサ部9に結像する。イメージセンサ部9は、結像された光像を電気信号に変換し、この電気信号は所定の処理が施された後に、画像信号として露光制御部10に入力される。
【0021】
露光制御部10は、入力された画像信号に基づきレーザ光を発光し、このレーザ光で感光ドラム11上を露光走査する。このレーザ光の露光走査により、感光ドラム11上には、レーザ光に応じた潜像が形成される。この感光ドラム11上に形成された潜像は、現像器13から供給されたトナーによりトナー像として可視像化される。
【0022】
また、上記レーザ光の照射開始と同期したタイミングで、カセット14またはカセット15からシートが給紙され、このシートは搬送路を介して転写部16に搬送される。この転写部16に搬送されたシート上には、転写部16により、感光ドラム11上のトナー像が転写される。トナー像が転写されたシートは、定着部17に搬送される。
【0023】
定着部17においては、シート上のトナー像が熱圧されてシート上に定着される。この定着部17を通過したシートは、排紙ローラ対18を経て外部に排出される。
【0024】
トナー像の転写後の感光ドラム11の表面は、クリーナ25で清掃された後に、補助帯電器26で除電される。そして、感光ドラム11の表面の残留電荷が前露光ランプ27で消去されて一次帯電器28において良好な帯電が得られるような状態にされた後に、一次帯電器28で感光ドラム11の表面が帯電される。
【0025】
上記一連の工程を繰り返すことにより、複数枚の画像形成が可能になる。
【0026】
次に、上記露光制御部10の詳細な構成について図2を参照しながら説明する。図2は図1の露光制御部10の構成を模式的に示す平面図である。
【0027】
露光制御部10は、図2に示すように、ツインレーザ構成の半導体レーザ43を駆動するレーザ駆動装置31を有する。半導体レーザ43の内部には、レーザ光の一部を検出するPDセンサ(図示せず)が設けられ、レーザ駆動装置31は、PDセンサの検出信号を用いて半導体レーザ43のAPC(Auto Power Control)制御を行う。半導体レーザ43から発光された2つのレーザ光は、コリメータレンズ35および絞り32によりほぼ平行光となり、所定のビーム径でポリゴンミラー(回転多面鏡)33に入射する。ポリゴンミラー33は、図中の矢印が示す方向に等角速度で回転しており、この回転に伴い、ポリゴンミラー33に入射したレーザ光は、連続的に角度を変える偏向ビームとなって反射される。偏向ビームとなった反射されたレーザ光は、f−θレンズ34により集光作用を受ける。同時に、f−θレンズ34は走査の時間的な直線性を保証するような歪曲収差の補正を行うので、f−θレンズ34を通過したレーザ光は、感光ドラム11上に図中の矢印の方向に等速で結合走査される。感光ドラム11の一方の端部近傍には、ポリゴンミラー33から反射されたレーザ光を検出するビームディテクト(以下、BDという)センサ36が設けられており、BDセンサ36の検出信号はポリゴンミラー33の回転とデータの書き込みの同期をとるための同期信号として用いられる。
【0028】
このようなレーザ駆動装置31においては、1走査中のレーザ光の光量を一定に保持するために、1走査中の光検出区間でレーザ光の出力を検出して半導体レーザ43の駆動電流を1走査の間保持するという駆動方式を採用している。
【0029】
次に、半導体レーザ43に対する具体的な制御方法について図3を参照しながら説明する。図3は図2の半導体レーザ43に対する具体的な制御構成を示す回路図である。
【0030】
半導体レーザ43は、図3に示すように、2つのレーザ光を出力可能なチップであり、2つのレーザダイオード43A,43Bと、上記PDセンサ43Cとから構成される。各レーザダイオード43A,43Bの駆動電源には、バイアス電流源41A,41Bとパルス電流源42A,42Bとが適用されており、これにより、レーザダイオード43A,43Bの発光特性の改善が図られている。また、レーザ光の発光を安定化させるために、PDセンサ43Cからの出力信号を用いてバイアス電流源41A,41Bに帰還をかけ、レーザダイオード43A,43Bの発光時のバイアス電流量の自動制御が行われている。すなわち、感光ドラム11への画像ラインのレーザ光照射の間欠期間において、以下のように、各レーザダイオード43A,43Bの発光量が調整される。
【0031】
レーザダイオード43Aのバイアス電流量を制御する場合は、シーケンスコントローラ47が、レーザダイオード43Aのバイアス電流制御ラインBIAS_Aをアクティブとし、スイッチ50Aをオンにする。逆に、レーザダイオード43Bのバイアス電流制御ラインBIAS_Bはアンアクティブにされ、スイッチ50Bがオフされる。次いで、ラインFBがアクティブとされて、スイッチ51がオンし、フィードバックループが形成される。そして、ラインFULL_Aがアクティブとされて、論理素子40AがON信号をスイッチ49Aへ出力する。このとき、ラインFULL_Bはアンアクティブにされている。この状態で、バイアス電流源41Aとパルス電流源42Aからの電流の和がレーザダイオード43Aへ流れる。そのときのPDセンサ43Cからの出力信号は電流電圧変換器44に入力されて電圧に変換され、この電圧は増幅器45で増幅された後に、スイッチ51を介してAPC回路46Aに入力される。
【0032】
次いで、このAPC回路46Aからの出力は、ラインVAPC_Aを介してバイアス電流源41Aに制御信号として供給される。この制御信号により、レーザダイオード43Aを目標光量で発光させられるバイアス電流の設定が可能となる。なお、レーザダイオード43Bの光量制御時には、ラインBIAS_AとラインBIAS_Bの論理を反転させ、かつラインFULL_AとラインFULL_Bの論理を反転させることにより、同様のシーケンスで、バイアス電流制御を実行することができる。この回路方式はAPC(Auto Power Control)回路方式といわれ、現在レーザを駆動する回路方式として一般的なものである。
【0033】
レーザは温度特性を有し、温度が高くなるほど一定の光量を得るための電流量は増加する。また、レーザは自己発熱するため、一定の電流を供給するだけでは一定の光量を得ることができず、これらは画像形成に重大な影響を及ぼす。このことを解決する方法としては、1走査毎に前述したAPC回路方式を用いて、走査毎の発光特性が一定になるように、走査毎に流す電流量を制御する方法がある。このようにして一定光量に制御されたレーザ光は、変調部48A,48Bで変調されたデータでスイッチ49A,49Bをオン/オフすることにより、オン/オフされ、このレーザ光により感光ドラム11上に画像(静電潜像)が形成されることになる。
【0034】
次に、変調部48A,48Bの構成について図4および図5を参照しながら説明する。図4は図3の変調部48Aの構成を示すブロック図、図5は図4の変調部48Aにおける画像PWM信号の生成例を示すタイミングチャートである。ここでは、上記変調部48A,48Bは共通の構成を有するので、変調部48Aの構成について説明する。また、図3におけるレーザダイオード43Bによる感光ドラム11上の走査長はレーザダイオード43Aによる感光ドラム11上の走査長より長くなるものとする。この場合、後述する、画素幅を伸長する画素を選択するための変調画素選択部64が変調部48Aのみに存在し、変調部48Bには設けられていない。
【0035】
変調部48Aは、図4に示すように、PLL回路60と、変調回路62と、出力回路63と、変調画素選択部64とを有する。ここで、変調画素選択部64は、上述したように、変調部48Aのみに設けられているものである。
【0036】
PLL回路60は、基本クロックを入力とし、この基本クロックのn倍の高周波クロックを出力する。
【0037】
変調回路62は、入力された画像データ(DATA_A, DATA_B)を変調する。ここで、DATA_Aは、変調部48Aに対して入力されるデータであり、DATA_Bは、変調部48Bに対して入力されるデータである。通常、レーザ光の階調性を表すのに、単位時間内での点灯時間をPWM変調で制御することがよく行われているため、ここでは、PWM変調(特にデジタルPWM変調)を行うものとして説明する。例えばAビット(bit)の入力データをPWM変調する場合は、この入力データを2Aビットのパルス幅信号すなわちPWM画像データに変換する。ここで、
A=n
となるように定数が決められている。この変調回路62では、入力された画像データからPWM画像データ(パルス幅信号)を生成し、そのデータを出力回路63に出力する。
【0038】
出力回路63は、変調回路62から出力されたPWM画像データに応じて、PLL回路60(図3に示す)から出力される高周波クロックに同期した画像PWM信号、高周波クロックに同期した画像クロック信号を出力する。ここで、PLL60から出力される高周波クロックは、基本クロックのN倍の周波数を有する。上記画像PWM信号はレーザ駆動装置31(図2に示す)に入力される。また、上記画像クロック信号は画像処理部(図示せず)、変調回路62および変調画素選択部64のカウンタ回路65にそれぞれ入力される。
【0039】
例えば、図5に示すように、変調回路62は、入力された画像データ(DATA_A, DATA_B)として3ビットデータ(図5(b))を、出力回路63からの画素クロック信号(図5(a))に同期して入力して8ビットのPWM画像データ(図5(c))に変換し、このデータを出力回路63に出力する。出力回路63は、上記PWM画像データに基づき画像PWM信号(図5(d))を生成して出力する。また、出力回路63は、画像クロック信号(図5(a))を生成して出力する。
【0040】
変調画素選択部64は、カウンタ回路65、乱数発生回路66、比較部67および画素選択信号出力制御回路68を含む。カウンタ回路65は、画像クロック信号をカウントする。カウンタ回路65のカウント値CNTは、有効画像領域(画像イネーブル信号=Low)において、画像クロック信号入力によってインクリメントされる。また、上記カウント値CNTは、無効画像領域(画像イネーブル信号=Hi)において、BDセンサ36の出力BDによってリセットされる。
【0041】
乱数発生回路66は、カウンタ回路65の最大値以下の異なる5つの乱数R1〜R5を出力し、これらの乱数の値は出力BDが入力される毎に変化される。比較部67は、乱数発生回路66から出力される乱数R1〜R5にそれぞれ対応する5つのコンパレータ67a〜67eを有する。各コンパレータ67a〜67eは、対応する乱数発生回路66からの出力とカウント回路65のカウント値とを比較し、両者が一致すると、それぞれの出力CP1,CP2,CP3,CP4,CP5がアクティブHiとして出力される。この構成により、乱数に対応して1ライン中最大5つのまでの画素に対し、その画素幅を伸長することができる。ここで、乱数出力とコンパレータの数を増せば、変調する画素の最大数を増すことができる。
【0042】
画素選択信号出力制御回路68は、画像イネーブル信号がアクティブLowの期間中、一致出力選択データに基づいて、比較部67からの出力CP1〜CP5のうち対応する1つの出力のみを変調画素選択信号として出力回路63に対して出力する。ここで、一致出力選択データは、予め求められて設定された値である。具体的には、予めツインレーザによって感光ドラム11上を露光走査し、CCDなどを用いてそれぞれの走査ライン長の差を検出する。そして、この検出された差分Xc(図8(c)を参照)を1画素当りの伸長幅で割ることによって得られた値が一致出力選択データとして設定される。
【0043】
上記変調画素選択信号が出力回路63に入力されると、出力回路63は、通常動作と異なる動作を行う。通常動作においては、n個の高周波クロックで画像PWM信号、画像クロック信号の1周期を生成するのに対し、変調画素選択信号が入力された場合の動作においては、通常動作時の周期と異なる画像PWM信号および画像クロック信号を出力する。本実施形態では、変調画素選択信号が入力された場合、(n+1)個の高周波クロックで画像PWM信号および画像クロック信号の1周期を生成するものとする。この構成の詳細については後述する。
【0044】
次に、出力回路63の詳細構成について図6を参照しながら説明する。図6は図4の出力回路63の構成を示すブロック図である。
【0045】
出力回路63は、図6に示すように、変調制御部70と、9つのDタイプのフリップフロップ71a〜71iと、9つの2入力AND回路72a〜72iと、2つの2入力セレクタ回路73,74と、9入力OR回路76と、2入力OR回路77と、フリップフロップ78とを含む。
【0046】
変調回路62は、入力された画像データを8ビットのPWM画像データに変調する。このPWM画像データの各ビットは、2入力AND回路72a〜72iの入力の一方に入力される。ここで、2入力AND回路72hおよび72iには、同じデータが入力される。
【0047】
フリップフロップ71a〜71iは、高周波クロック(CLK)の立ち上がりでD端子の入力をQ端子に出力する。各フリップフロップ71a〜71iの出力は、上記2入力AND回路72a〜72iの入力の他方に接続される。それと同時に各フリップフロップ71a〜71iは、フリップフロップ71aの出力がフリップフロップ71bの入力に、フリップフロップ71bの出力がフリップフロップ71cの入力にというような縦続に接続されている。また、フリップフロップ71hの出力は2入力セレクタ回路73および2入力セレクタ回路74にも接続される。フリップフロップ71iの出力は、2入力セレクタ回路73にも接続される。
【0048】
2入力AND回路72a〜72iの出力は、それぞれ9入力OR回路76に接続され、9入力OR回路76の出力は画像PWM信号として出力される。2入力セレクタ回路73は、変調制御部70の出力に応じて、フリップフロップ71a〜71iの出力を選択し、2入力OR回路77の入力の一方に接続される。2入力セレクタ回路74の他方の入力はGNDに接続されている。2入力セレクタ回路74は、変調制御部70の出力によって、フリップフロップ71hの出力をフリップフロップ71iに入力させるか否かを制御する。
【0049】
変調制御部70は、変調画素選択信号制御回路68からの変調画素選択信号に応じて、2入力セレクタ回路73,74のセレクト動作を切り換える。
【0050】
フリップフロップ78は、画像クロック信号を出力するためのフリップフロップであり、フリップフロップ71aが出力するパルスの立ち上がりで、電源のHiレベルをラッチし、フリップフロップ71eの出力パルスで、そのHiレベルをLowにリセットして、フリップフロップ71a〜72hまたは71iをデータが周回する周期と同周期(高周波クロックの8クロックまたは9クロック分)の画像クロック信号を生成する。2入力OR回路77の入力の他方はタイミング信号が入力され、その出力はフリップフロップ71aに入力される。
【0051】
なお、変調部48Bの出力回路63には、変調制御部70、フリップフロップ71i、2入力AND回路72i、2入力セレクタ回路73,74は設けられていない。
【0052】
次に、出力回路63の動作について説明する。ここでは、変調部48Aの出力回路63の動作を説明する。
【0053】
出力回路63においては、まず、フリップフロップ71a〜71iに入力される高周波クロックに同期して高周波クロック1クロック分の幅の信号がタイミング信号として、2入力OR回路77に入力される。これにより、フリップフロップ71a〜71iで構成されるリング状のシフトレジスタの出力の1つが常に“1”となる。変調制御部70は、変調画素選択部64が出力する変調画素選択信号を受け、上記リング状のシフトレジスタの大きさを制御するように2入力セレクタ回路73,74の切換動作を制御する。1画素を高周波クロックの8クロック分で構成する場合は、2入力セレクタ回路73で、フリップフロップ71hの出力を選択し、2入力セレクタ回路74で、GNDを選択する。これにより、フリップフロップ71a〜71hの8個のフリップフロップからなるリング状のレジスタが構成されることになる。1画素を高周波クロックの9クロック分で構成する場合は、2入力セレクタ回路73で、フリップフロップ71iの出力を選択し、2入力セレクタ回路74で、フリップフロップ71hの出力を選択する。これにより、フリップフロップ71a〜71iの9個のフリップフロップからなるリング状のレジスタが構成されることになる。これらの切換えで、フリップフロップ71a〜71iの出力が高周波クロックの8クロックまたは9クロック分に相当する1周期で“1”が出力されるようになる。
【0054】
各2入力AND回路72a〜72hまたは72a〜72iには、対応するPWM画像データのビットデータが設定されており、1画素毎にデータを変化させる。各2入力AND回路72a〜72hまたは72a〜72iは、それぞれ、設定されたデータと高周波クロックの8クロックまたは9クロック分に相当する1周期での“1”とをAND演算し、それぞれのAND演算の結果は9入力OR回路76に入力される。9入力OR回路76は、各2入力AND回路72a〜72hまたは72a〜72iの出力をOR演算し、そのOR演算の結果を高周波クロックの8クロックまたは9クロック分の周期で構成された画像PWM信号として出力する。
【0055】
以上の構成を有する変調部48Aにおける走査ライン長補正動作のタイミングチャートを図7に示す。本図においては、画素選択信号出力制御部68で、一致出力選択データの値に応じて、コンパレータ67の一致出力CP1〜CP5のうち、CP1,CP3,CP5を選択した場合が示されている。図7に示すように1走査の画像イネーブル範囲内の乱数に対応した箇所で1画素を構成する高周波クロックの数を9個に、その他の時は8個になるように制御することで、感光ドラム11面上の走査距離Xa,Xbを電気的に補正して等しくすることが可能になる。よって、複数のレーザ光による主走査方向の走査長の差を無くし、画像の高画質化を実現することができる。
【0056】
以上、本実施形態においては、走査長が最大のレーザ光に対して、他のレーザ光による走査長を、乱数に基づいて決定した所定数の画素を伸長させることによって伸ばし、各レーザ光間の走査長の整合すなわち各レーザ光間の走査長を同一にする場合を示したが、走査長が最も短いレーザ光に対して他のレーザ光の走査長を収縮させ、走査長の整合をとる場合は、変調対象となる画素形成時に、本実施形態で述べたリングカウンタにおいて、アクティブパルスが巡回するフリップフロップ数を減らせば、所望の仕様すなわち最短走査長を基準として各レーザ間の走査長を同一にする補正を実現することができる。この場合は、画素収縮による画像情報の欠落が画像再現性に悪影響を及ぼさないような画像システムに対して有効な手法となる。
【0057】
また、所定基準長に各レーザ光の走査長をそろえる場合は、所定基準長に対して走査長が短くなるレーザ光の走査ライン上の所定画素に対しては、本実施形態と同様の伸長制御を施し、所定基準長に対して走査長が長くなるレーザ光の走査ライン上の所定画素に対しては、上記収縮制御を施せば、各レーザ光間の走査長をそれぞれ所定基準長になるように補正することが可能になる。なお、例えばツインレーザの構成において、上記補正を実現する場合、各レーザダイオード43A,43Bのそれぞれに対する変調部48A,48Bの構成を同じ構成にする必要がある。
【0058】
また、本実施形態では、2つのレーザ光で露光走査する場合における走査長の補正について説明したが、さらに多い数のレーザ光を用いる場合も、同様の方法で各レーザ光の走査長を同一にする補正を行うことができることはいうまでもない。
【0059】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明によれば、所定数の画素に対応する駆動パルス信号の周期を変える。その結果、複数のレーザ光による主走査方向の走査長の差を無くし、画像の高画質化を実現することができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の一実施形態に係る画像形成装置の構成を模式的に示す縦断面図である。
【図2】図1の露光制御部10の構成を模式的に示す平面図である。
【図3】図2の半導体レーザ43に対する具体的な制御構成を示す回路図である。
【図4】図3の変調部48Aの構成を示すブロック図である。
【図5】図4の変調部48Aにおける画像PWM信号の生成例を示すタイミングチャートである。
【図6】図4の出力回路の構成を示すブロック図である。
【図7】図3の変調部48Aにおける走査ライン長補正動作のタイミングチャートである。
【図8】従来の複数のレーザ光を使用した画像形成装置の主要部構成を模式的に示す図である。
【符号の説明】
10 露光制御部
11 感光ドラム
31 レーザ駆動装置
33 ポリゴンミラー
43 半導体レーザ
43A,43B レーザダイオード
48A,48B 変調部
60 PLL回路
62 変調回路
63 出力回路
64 変調画素選択部
65 カウンタ回路
66 変換テーブル
67 コンパレータ
70 変調制御部
71a〜71i フリップフロップ
72a〜72i 2入力AND回路
73,74 2入力セレクタ回路
76 9入力OR回路
78 フリップフロップ

Claims (6)

  1. 潜像担持体上を露光走査するためのレーザ光を発生する複数の光源と、前記複数の光源それぞれに対し、画素幅を規定するための画像クロックに同期して入力された画素単位の画像信号に応じた駆動パルス信号を出力する駆動手段と、前記複数の光源によりそれぞれ発生されたレーザ光を偏向して前記潜像担持体上を主走査方向に走査する走査手段とを備える画像形成装置であって、
    前記複数の光源のうち、所定の光源のレーザ光による主走査方向の走査ライン上にある所定数の画素に対する画像クロックの周期を変えることによって、前記所定数の画素に対応する駆動パルス信号の周期を変える補正手段と、
    数を発生する乱数発生手段とを有し、
    前記画像クロックは、複数個の高周波クロックから構成され、
    前記駆動手段は、複数のフリップフロップの中から選択されたN個のフリップフロップにより、前記高周波クロックの周期と同一幅のパルスが前記高周波クロックに同期して前記画像クロックと同周期で巡回するリング状のシフトレジスタを構成し、前記シフトレジスタを巡回するパルスと前記入力された画像信号からデコードされて振り分けられたビットデータとの論理積演算の結果から、前記複数の光源にそれぞれ対応する駆動パルス信号を生成し、
    前記補正手段は、前記所定数の画素にそれぞれ対応する画像クロックの周期を伸長する際には、前記乱数発生手段により発生される乱数に応じて前記画像クロックの周期を伸長する画素を決定し、前記複数のフリップフロップの中から前記N個より多いM個のフリップフロップを選択し、該M個のフリップフロップにより、前記高周波クロックの周期と同一幅のパルスが巡回するリング状のシフトレジスタを構成して該画素に対する画像クロックを構成する前記高周波クロックの数を増加させることによって、駆動パルス信号の周期を伸長することを特徴とする画像形成装置。
  2. 前記所定の光源のレーザ光による主走査方向の走査ライン上にある前記所定数の画素の幅を伸長する場合、1画素当りの伸長幅と前記所定数との乗算値が、前記複数の光源のレーザ光のそれぞれによる主走査方向の走査ラインのうち最大長の走査ラインと前記所定のレーザ光源による主走査方向の走査ラインとの長さの差分に最も近い値となるように前記所定数を決定することを特徴とする請求項記載の画像形成装置。
  3. 潜像担持体上を露光走査するためのレーザ光を発生する複数の光源と、前記複数の光源それぞれに対し、画素幅を規定するための画像クロックに同期して入力された画素単位の画像信号に応じた駆動パルス信号を出力する駆動手段と、前記複数の光源によりそれぞれ発生されたレーザ光を偏向して前記潜像担持体上を主走査方向に走査する走査手段とを備える画像形成装置であって、
    前記複数の光源のうち、所定の光源のレーザ光による主走査方向の走査ライン上にある所定数の画素に対する画像クロックの周期を変えることによって、前記所定数の画素に対応する駆動パルス信号の周期を変える補正手段と、
    乱数を発生する乱数発生手段とを有し、
    前記画像クロックは、複数個の高周波クロックから構成され、
    前記駆動手段は、複数のフリップフロップの中から選択されたN個のフリップフロップにより、前記高周波クロックの周期と同一幅のパルスが前記高周波クロックに同期して前記画像クロックと同周期で巡回するリング状のシフトレジスタを構成し、前記シフトレジスタを巡回するパルスと前記入力された画像信号からデコードされて振り分けられたビットデータとの論理積演算の結果から、前記複数の光源にそれぞれ対応する駆動パルス信号を生成し、
    前記補正手段は前記所定数の画素にそれぞれ対応する画像クロックの周期を収縮する際には、前記乱数発生手段により発生される乱数に応じて前記画像クロックの周期を収縮させる画素を決定し、前記複数のフリップフロップの中から前記N個より少ないM個のフリップフロップを選択し、該M個のフリップフロップにより、前記高周波クロックの周期と同一幅のパルスが巡回するリング状のシフトレジスタを構成して該画素に対する画像クロ ックを構成する前記高周波クロックの数を減少させることによって、駆動パルス信号の周期を収縮させることを特徴とする画像形成装置。
  4. 潜像担持体上を露光走査するためのレーザ光を発生する複数の光源と、前記複数の光源それぞれに対し、画素幅を規定するための画像クロックに同期して入力された画素単位の画像信号に応じた駆動パルス信号を出力する駆動手段と、前記複数の光源によりそれぞれ発生されたレーザ光を偏向して前記潜像担持体上を主走査方向に走査する走査手段とを備え、前記画像クロックは、複数個の高周波クロックから構成され、前記駆動手段は、複数のフリップフロップの中から選択されたN個のフリップフロップにより、前記高周波クロックの周期と同一幅のパルスが前記高周波クロックに同期して前記画像クロックと同周期で巡回するリング状のシフトレジスタを構成し、前記シフトレジスタを巡回するパルスと前記入力された画像信号からデコードされて振り分けられたビットデータとの論理積演算の結果から、前記複数の光源にそれぞれ対応する駆動パルス信号を生成する画像形成装置のレーザ走査長補正方法であって、
    前記複数の光源のうち、所定の光源のレーザ光による主走査方向の走査ライン上にある所定数の画素に対する画像クロックの周期を変えることによって、前記所定数の画素に対応する駆動パルス信号の周期を変える補正工程と、
    数を発生する乱数発生工程とを有し、
    前記補正工程では、前記所定数の画素にそれぞれ対応する画像クロックの周期を伸長する際には、前記乱数発生工程により発生された乱数に応じて前記画像クロックの周期を伸長する画素を決定し、前記複数のフリップフロップの中から前記N個より多いM個のフリップフロップを選択し、該M個のフリップフロップにより、前記高周波クロックの周期と同一幅のパルスが巡回するリング状のシフトレジスタを構成するように前記駆動手段を制御して、該画素に対する画像クロックを構成する前記高周波クロックの数を増加させることによって、駆動パルス信号の周期を伸長することを特徴とする画像形成装置のレーザ走査長補正方法。
  5. 前記所定の光源のレーザ光による主走査方向の走査ライン上にある前記所定数の画素の幅を伸長する場合、1画素当りの伸長幅と前記所定数との乗算値が、前記複数の光源のレーザ光のそれぞれによる主走査方向の走査ラインのうち最大長の走査ラインと前記所定のレーザ光源による主走査方向の走査ラインとの長さの差分に最も近い値となるように前記所定数を決定することを特徴とする請求項記載の画像形成装置のレーザ走査長補正方法。
  6. 潜像担持体上を露光走査するためのレーザ光を発生する複数の光源と、前記複数の光源それぞれに対し、画素幅を規定するための画像クロックに同期して入力された画素単位の画像信号に応じた駆動パルス信号を出力する駆動手段と、前記複数の光源によりそれぞれ発生されたレーザ光を偏向して前記潜像担持体上を主走査方向に走査する走査手段とを備え、前記画像クロックは、複数個の高周波クロックから構成され、前記駆動手段は、複数のフリップフロップの中から選択されたN個のフリップフロップにより、前記高周波クロックの周期と同一幅のパルスが前記高周波クロックに同期して前記画像クロックと同周期で巡回するリング状のシフトレジスタを構成し、前記シフトレジスタを巡回するパルスと前記入力された画像信号からデコードされて振り分けられたビットデータとの論理積演算の結果から、前記複数の光源にそれぞれ対応する駆動パルス信号を生成する画像形成装置のレーザ走査長補正方法であって、
    前記複数の光源のうち、所定の光源のレーザ光による主走査方向の走査ライン上にある所定数の画素に対する画像クロックの周期を変えることによって、前記所定数の画素に対応する駆動パルス信号の周期を変える補正工程と、
    乱数を発生する乱数発生工程とを有し、
    前記補正工程では、前記所定数の画素にそれぞれ対応する画像クロックの周期を収縮する際には、前記乱数発生工程により発生された乱数に応じて前記画像クロックの周期を収縮させる画素を決定し、前記複数のフリップフロップの中から前記N個より少ないM個のフリップフロップを選択し、該M個のフリップフロップにより、前記高周波クロックの周期と同一幅のパルスが巡回するリング状のシフトレジスタを構成するように前記駆動手段を制御して、該画素に対する画像クロックを構成する前記高周波クロックの数を減少させることによって、駆動パルス信号の周期を収縮させることを特徴とす画像形成装置のレーザ走査長補正方法。
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