JP4546845B2 - 光ビーム走査装置、画像形成装置及び倍率誤差補正方法 - Google Patents
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Description
第2の手段は、光ビームを出射する発光源と、前記発光源の点灯制御するための画素クロックを生成するとともに、設定されるデータに応じて前記画素クロックの周期を1画素単位で可変制御する画素クロック生成手段と、前記光ビームを偏向する偏向手段と、前記偏向手段により偏向された光ビームの走査方向でスタート側に設けられた第1の光ビーム検知手段と、前記偏向手段により偏向された光ビームの走査方向でエンド側に設けられた第2の光ビーム検知手段と、前記光ビームの走査方向において前記第1の光ビーム検知手段と前記第2の光ビーム検知手段との間に設けられた複数の光ビーム検知手段と、前記第1の光ビーム検知手段で前記偏向手段により偏向された光ビームが検知されてから該光ビームが前記第2の検知手段で検知されるまでの時間差を計測し、該時間差を予め設定された第1の基準時間差と比較する全幅倍率誤差検知と、前記第1の光ビーム検知手段及び前記複数の光ビーム検知手段のうち隣り合う光ビーム検知手段で挟まれた各エリアにおいて前記偏向手段により偏向された光ビームが該光ビームの走査方向上流側の光ビーム検知手段で検知されてから下流側の光ビーム検知手段で検知されるまで時間差を計測し、該時間差を予め設定された前記各エリアに対応した基準時間差と比較する部分倍率誤差検知とを行う倍率検知手段と、前記全幅倍率誤差検知の結果に基づいて全幅倍率誤差を補正する全幅倍率誤差補正データを算出し、該全幅倍率誤差補正データを前記各エリア及び前記複数の光ビーム検知手段のうち光ビームの走査方向最下流の光ビーム検知手段と前記第2の光ビーム検知手段とに挟まれた最下流エリアのそれぞれに対して分配し、前記各エリア及び前記最下流エリアに分配された全体倍率誤差補正データを前記画素クロック生成手段に設定して画素クロックの周期を1画素単位で可変制御させて全幅倍率誤差を補正し、前記全幅倍率誤差の補正後に実行される前記部分倍率誤差検知の結果に基づいて前記各エリアの部分倍率誤差を補正する部分倍率誤差補正データを前記各エリア毎に算出し、算出された前記各エリアに対応する部分倍率誤差補正データの和を相殺する相殺データを前記最下流エリアの部分倍率誤差を補正するデータとし、前記各エリアに対応した全幅倍率誤差補正データと前記各エリアに対応した部分倍率誤差補正データとを前記各エリア毎に加算したデータ及び前記最下流エリアに対応した全幅倍率誤差補正データと前記相殺データとを加算したデータを前記画素クロック生成手段に設定することにより画素クロックの周期を1画素単位で可変制御して全幅倍率誤差と部分倍率誤差とを補正する制御手段とを備えた光ビーム走査装置を特徴とする。
第3の手段は、第1又は第2の手段において、前記全幅倍率誤差補正データは、前記第1の光ビーム検知手段で前記偏向手段により偏向された光ビームが検知されてから該光ビームが前記第2の検知手段で検知されるまでの時間差と予め設定された第1の基準時間差との差分データを前記倍率検知手段から制御部へ出力し、前記制御部で画素クロックの周期を1画素単位で可変制御する画素数と画素クロックの位相をシフトする方向とを算出したデータであることを特徴とする。
第4の手段は、第1の手段において、前記部分倍率誤差補正データは、前記第1の光ビーム検知手段で前記偏向手段により偏向された光ビームが検知されてから該光ビームが前記第3の検知手段で検知されるまでの時間差と予め設定された第2の基準時間差との差分データを前記倍率検知手段から制御部へ出力し、前記制御部で画素クロックの周期を1画素単位で可変制御する画素数と画素クロックの位相をシフトする方向とを算出したデータであることを特徴とする。
第5の手段は、第2の手段において、前記部分倍率誤差補正データは、前記第1の光ビーム検知手段及び前記複数の光ビーム検知手段のうち隣り合う光ビーム検知手段で挟まれた各エリアにおいて前記偏向手段により偏向された光ビームが該光ビームの走査方向上流側の光ビーム検知手段で検知されてから下流側の光ビーム検知手段で検知されるまで時間差と予め設定された前記各エリアに対応した基準時間差との差分データを前記倍率検知手段から制御部へ出力し、前記制御部で画素クロックの周期を1画素単位で可変制御する画素数と画素クロックの位相をシフトする方向とを算出したデータであることを特徴とする。
第6の手段は、第1ないし第5のいずれかの手段に係る光ビーム走査装置を光書き込み手段として備えた画像形成装置を特徴とする。
第7の手段は、第1ないし第5のいずれかの手段に係る光ビーム走査装置によって像坦持体に書き込まれた潜像を顕像化して単色の画像を形成する複数の画像形成手段を備え、当該画像形成手段が異なる色の複数の色の画像を重畳してカラー画像を形成する画像形成装置を特徴とする。
図1は本発明の第1の実施形態に係る画像形成装置の要部を示す概略構成図である。図1において、光学ユニットとして構成される光ビーム走査装置(光学ユニット)1は、画像データに合わせて点灯するレーザダイオード(以下LDと称す)と、LDから出射されたレーザビーム(以下、光ビームとも称す)Lを平行光束化する図示しないコリメートレンズと、副走査方向に平行な線状に焦点を結ぶ図示しないシリンダレンズと、シリンダレンズからの光が入射し、当該光を偏向するポリゴンミラー101と、ポリゴンミラー101を高速で回転駆動するポリゴンモータ102と、等角速度走査を等速度走査に変換するfθレンズ103と、BTLレンズ104と、ミラー105とからなる。このような構成により、LDから出射された光ビームLは、図示しないコリメートレンズにより平行光束化され、シリンダレンズを通り、ポリゴンモータ102によって回転するポリゴンミラー101によって偏向され、fθレンズ103及びBTL104を通ってミラー105によって反射され、感光体上106を走査する。BTLとは、Barrel Toroidal Lens(バレル・トロイダル・レンズ)の略で、副走査方向のピント合わせ(集光機能と副走査方向の位置補正(面倒れ等))を行っている。
位相同期クロック発生部2023では、画素クロック周波数の8倍の周波数に設定されているVCLKから、画素クロックPCLKを生成し、さらに、スタート側同期検知信号XDETPに同期した画素クロックPCLKを生成している。また、プリンタ制御部201からの補正データにより、PCLKの立ち上がりの位相をVCLKの半周期分だけ早めたり遅くしたりしている。
図9は第2の実施形態に係る画像形成装置の要部を示す概略構成図である。本実施形態は、図1に示した第1の実施形態1に対してハーフミラー105を折り返しミラー105aに変更し、折り返しミラー105aに変更したことによりミラーの背後側には光ビームは透過しないので、光ビーム検出センサ(第3のセンサ123c)を省略したものである。その他の各部は図1に示した第1の実施形態と同等に構成されているので、同等な各部には同一の参照符号を付し、重複する説明は省略する。
図13は第3の実施形態に係る4ドラム方式の画像形成装置を示す概略構成図である。この画像形成装置は、イエロー(Y)、マゼンタ(M)、シアン(C)、ブラック(BK)の4色の画像を重ね合わせたカラー画像を形成するために4組の画像形成部(感光体106、現像ユニット108、帯電器107、転写器109、図示しないクリーニングユニット110)と4組の光学ユニット(レーザビーム走査装置1)を備えている。従って、図1に示した画像形成装置を4つ並べてた構成であり、転写ベルトBによって矢印方向に搬送される記録紙P上に1色目の画像を形成し、次に2色目、3色目、4色目の順に画像を転写することにより、4色の画像が重ね合わさったカラー画像を記録紙上に形成し、図示しない定着装置によって記録紙上の画像が定着される。
図14に第4の実施形態に係る4ドラム方式のカラー画像形成装置を示す。この実施形態は、第3の実施形態に対して画像位置ずれ補正用パターンを検出するための第4ないし第6センサ126a,126b,126cを設けた点が異なる。これにより、第4のセンサ126aと第6のセンサ126cとの間(左半分)の部分倍率誤差と、第6のセンサ126cと第5のセンサ126bとの間(右半分)の部分倍率誤差を別々に補正できる。第4ないし第6のセンサ126a,126b,126cは反射型の光学センサであり、転写ベルトB上に形成された画像位置ずれ補正用パターン(横ラインパターンと斜め線パターン)を検出し、その検出結果に基づき、各色間の主走査方向の倍率誤差を補正することができる。
1)主走査方向の全ての倍率誤差を確実に補正することができる。
2)補正を行う系(補正手段)が複数あったとしても、主走査方向の全ての倍率誤差を確実に補正することができる。
3)制御を簡素化することができる。
4)制御を簡素化し、画像劣化を防止することができる。
106 感光体ドラム
107 帯電器
108 現像ユニット
109 転写器
110 クリーニングユニット
111 除電器
120 LDユニット
123a,123b 同期検知センサ
201 プリンタ制御部
202 画素クロック生成部
203 倍率誤差検出部
204 同期検知用点灯制御部
205 LD制御部
206 ポリゴンモータ制御部
208 外部入力装置
2021 基準クロック発生部
2022 VCOクロック発生部
2023 位相同期クロック発生部
Claims (7)
- 光ビームを出射する発光源と、
前記発光源の点灯制御するための画素クロックを生成するとともに、設定されるデータに応じて前記画素クロックの周期を1画素単位で可変制御する画素クロック生成手段と、
前記光ビームを偏向する偏向手段と、
前記偏向手段により偏向された光ビームの走査方向でスタート側に設けられた第1の光ビーム検知手段と、
前記偏向手段により偏向された光ビームの走査方向でエンド側に設けられた第2の光ビーム検知手段と、
前記光ビームの走査方向において前記第1の光ビーム検知手段と前記第2の光ビーム検知手段との間に設けられた第3の光ビーム検知手段と、
前記第1の光ビーム検知手段で前記偏向手段により偏向された光ビームが検知されてから該光ビームが前記第2の検知手段で検知されるまでの時間差を計測し、該時間差を予め設定された第1の基準時間差と比較する全幅倍率誤差検知と、前記第1の光ビーム検知手段で前記偏向手段により偏向された光ビームが検知されてから該光ビームが前記第3の光ビーム検知手段で検知されるまでの第2の時間差を計測し、該時間差を予め設定された第2の基準時間差と比較する部分倍率誤差検知とを行う倍率検知手段と、
前記全幅倍率誤差検知の結果に基づいて全幅倍率誤差を補正する全幅倍率誤差補正データを算出し、該全幅倍率誤差補正データを前記第1の光ビーム検知手段と前記第3の光ビーム検知手段との間の第1エリアと前記第2の光ビーム検知手段と前記第3の光ビーム検知手段との間の第2エリアへ分配し、前記第1エリアと前記第2エリアとに分配された全幅倍率誤差補正データを前記画素クロック生成手段に設定して画素クロックの周期を1画素単位で可変制御させて全幅倍率誤差を補正し、前記全幅倍率誤差の補正後に実行される前記部分倍率誤差検知の結果に基づいて前記第1エリアの部分倍率誤差を補正する部分倍率誤差補正データを算出し、該部分倍率誤差補正データを相殺する相殺データを前記第2エリアの部分倍率誤差を補正するデータとし、前記第1エリアに分配された全幅倍率誤差補正データと前記部分倍率誤差補正データとを加算したデータ及び前記第2エリアに分配された全幅倍率誤差補正データと前記相殺データとを加算したデータを前記画素クロック生成手段に設定することにより画素クロックの周期を1画素単位で可変制御して全幅倍率誤差と部分倍率誤差とを補正する制御手段とを備えたことを特徴とする光ビーム走査装置。 - 光ビームを出射する発光源と、
前記発光源の点灯制御するための画素クロックを生成するとともに、設定されるデータに応じて前記画素クロックの周期を1画素単位で可変制御する画素クロック生成手段と、
前記光ビームを偏向する偏向手段と、
前記偏向手段により偏向された光ビームの走査方向でスタート側に設けられた第1の光ビーム検知手段と、
前記偏向手段により偏向された光ビームの走査方向でエンド側に設けられた第2の光ビーム検知手段と、
前記光ビームの走査方向において前記第1の光ビーム検知手段と前記第2の光ビーム検知手段との間に設けられた複数の光ビーム検知手段と、
前記第1の光ビーム検知手段で前記偏向手段により偏向された光ビームが検知されてから該光ビームが前記第2の検知手段で検知されるまでの時間差を計測し、該時間差を予め設定された第1の基準時間差と比較する全幅倍率誤差検知と、前記第1の光ビーム検知手段及び前記複数の光ビーム検知手段のうち隣り合う光ビーム検知手段で挟まれた各エリアにおいて前記偏向手段により偏向された光ビームが該光ビームの走査方向上流側の光ビーム検知手段で検知されてから下流側の光ビーム検知手段で検知されるまで時間差を計測し、該時間差を予め設定された前記各エリアに対応した基準時間差と比較する部分倍率誤差検知とを行う倍率検知手段と、
前記全幅倍率誤差検知の結果に基づいて全幅倍率誤差を補正する全幅倍率誤差補正データを算出し、該全幅倍率誤差補正データを前記各エリア及び前記複数の光ビーム検知手段のうち光ビームの走査方向最下流の光ビーム検知手段と前記第2の光ビーム検知手段とに挟まれた最下流エリアのそれぞれに対して分配し、前記各エリア及び前記最下流エリアに分配された全体倍率誤差補正データを前記画素クロック生成手段に設定して画素クロックの周期を1画素単位で可変制御させて全幅倍率誤差を補正し、前記全幅倍率誤差の補正後に実行される前記部分倍率誤差検知の結果に基づいて前記各エリアの部分倍率誤差を補正する部分倍率誤差補正データを前記各エリア毎に算出し、算出された前記各エリアに対応する部分倍率誤差補正データの和を相殺する相殺データを前記最下流エリアの部分倍率誤差を補正するデータとし、前記各エリアに対応した全幅倍率誤差補正データと前記各エリアに対応した部分倍率誤差補正データとを前記各エリア毎に加算したデータ及び前記最下流エリアに対応した全幅倍率誤差補正データと前記相殺データとを加算したデータを前記画素クロック生成手段に設定することにより画素クロックの周期を1画素単位で可変制御して全幅倍率誤差と部分倍率誤差とを補正する制御手段とを備えたことを特徴とする光ビーム走査装置。 - 前記全幅倍率誤差補正データは、前記第1の光ビーム検知手段で前記偏向手段により偏向された光ビームが検知されてから該光ビームが前記第2の検知手段で検知されるまでの時間差と予め設定された第1の基準時間差との差分データを前記倍率検知手段から制御部へ出力し、前記制御部で画素クロックの周期を1画素単位で可変制御する画素数と画素クロックの位相をシフトする方向とを算出したデータであることを特徴とする請求項1または2に記載の光ビーム走査装置。
- 前記部分倍率誤差補正データは、前記第1の光ビーム検知手段で前記偏向手段により偏向された光ビームが検知されてから該光ビームが前記第3の検知手段で検知されるまでの時間差と予め設定された第2の基準時間差との差分データを前記倍率検知手段から制御部へ出力し、前記制御部で画素クロックの周期を1画素単位で可変制御する画素数と画素クロックの位相をシフトする方向とを算出したデータであることを特徴とする請求項1に記載の光ビーム走査装置。
- 前記部分倍率誤差補正データは、前記第1の光ビーム検知手段及び前記複数の光ビーム検知手段のうち隣り合う光ビーム検知手段で挟まれた各エリアにおいて前記偏向手段により偏向された光ビームが該光ビームの走査方向上流側の光ビーム検知手段で検知されてから下流側の光ビーム検知手段で検知されるまで時間差と予め設定された前記各エリアに対応した基準時間差との差分データを前記倍率検知手段から制御部へ出力し、前記制御部で画素クロックの周期を1画素単位で可変制御する画素数と画素クロックの位相をシフトする方向とを算出したデータであることを特徴とする請求項2記載の光ビーム走査装置。
- 請求項1ないし5のいずれか1項に記載の光ビーム走査装置を光書き込み手段として備えていることを特徴とする画像形成装置。
- 請求項1ないし5のいずれか1項に記載の光ビーム走査装置によって像坦持体に書き込まれた潜像を顕像化して単色の画像を形成する複数の画像形成手段を備え、当該画像形成手段が異なる色の複数の色の画像を重畳してカラー画像を形成することを特徴とする画像形成装置。
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