JP4746756B2 - レーザスキャナ - Google Patents
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Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、例えばディジタル複写機の記録部として用いられる電子写真方式の画像形成装置に適用され、レーザ光により露光処理を行うレーザスキャナに関する。
【０００２】
【従来の技術】
ディジタル複写機では、原稿読取装置により原稿を読み取って生成される画像データに基づき、画像形成装置による用紙への印刷を行うことで上記原稿の複写物を得る。
【０００３】
このとき、原稿読取装置と画像形成装置とは、原稿と同一の複写物を得ることができるように読み取り特性と印刷特性とが整合するようにそれぞれ構成されるが、製品毎でのばらつき等に起因して、両特性に不整合が生じる場合がある。そしてこのような場合、原稿を正しく複写した複写物が得られなくなってしまう。
【０００４】
具体的には、例えば主走査方向に５８．６ｍｍのピッチ幅で副走査方向に沿った直線が存在する図５に示すような原稿を複写しようとした場合、読み取り特性と印刷特性との不整合のために、複写物では図６に示すように直線のピッチ幅が狭まってしまったり、逆に図７に示すように直線のピッチ幅が広まってしまうことがある。
【０００５】
さて、画像形成装置がレーザスキャナを備えた電子写真装置である場合、上述のような不具合をレーザスキャナにて解消することが可能である。
【０００６】
この種のレーザスキャナは一般に、固定されたレーザダイオードから発したレーザ光を、回転するポリゴンミラーで反射させることで感光ドラムの感光面へとレーザ光を走査させる。従って、ポリゴンミラーの回転速度により１回の走査期間、すなわち１ラインの走査期間が定まる。そしてレーザスキャナでは、１ラインの走査期間と１ライン分の画像データのデータ量との関係から定まる所定の速度で、画像データによりレーザ光の光変調を行う。
【０００７】
かくしてこのレーザスキャナでは、ポリゴンミラーの回転速度を調整することでレーザ光の走査速度を変更することができるのであり、これを利用して主走査方向に関する画素ピッチ幅を変更できる。
【０００８】
図８においてＳ１、Ｓ６、Ｓ９は、それぞれレーザ光がフォトディテクタを通過するタイミングを示す。そしてＳ１がポリゴンミラーの回転速度が標準的な速度である場合を、Ｓ６がポリゴンミラーの回転速度をＳ１よりも高くした場合を、そしてＳ９がポリゴンミラーの回転速度をＳ１よりも低くした場合をそれぞれ示している。フォトディテクタの位置は固定であるが、ポリゴンミラーの回転速度が変化することでこのようにレーザ光がフォトディテクタに到達する時間間隔が変化する。
【０００９】
Ｓ２、Ｓ７、Ｓ１０は、Ｓ１、Ｓ６、Ｓ９のそれぞれに対応したフォトディテクタの出力信号であり、水平同期信号（ＨＳＹＮＣ信号）として使用される。
【００１０】
Ｓ３は、フォトディテクタにレーザ光を照射するためのレーザ発光を行わせるためのＨＳＹＮＣ起動信号である。このＨＳＹＮＣ起動信号Ｓ３は、フォトディテクタ出力のエッジを基準にマスタクロックのカウントを開始し、既定値（例えば９７２６クロック）をカウントしたタイミングで「Ｈ」レベルとされる。そしてＨＳＹＮＣ起動信号Ｓ３は、フォトディテクタ出力のエッジにてマスタクロックのカウントが新たに開始されることに応じて「Ｌ」レベルに戻される。すなわち図８においては、ＨＳＹＮＣ起動信号Ｓ３は、Ｓ１に対応するタイミングで示される。
【００１１】
Ｓ４は、印字領域に印字する画像データを含んだ画像データ信号である。この画像データ信号は、マスタクロックまたは任意のドットクロックに同期して常に一定の速度で転送される。
【００１２】
Ｓ５、Ｓ８、Ｓ１１は、レーザ光の発光を実際に制御するための光変調信号であり、それぞれＳ１、Ｓ６、Ｓ９に対応している。この光変調信号は、ＨＳＹＮＣ信号と画像データ信号とをＯＲ回路等を用いて加算することで形成される。これらの光変調信号Ｓ５、Ｓ８、Ｓ１１は、ＨＳＹＮＣ起動信号の停止タイミングを除いてはポリゴンミラーの回転とは無関係に規定されるため、それぞれ同タイミングとなっている。
【００１３】
以上のように、ポリゴンミラーの回転速度を変化させた場合の各信号のタイミングを時間ベースで比較して示すと図８のようになり、ポリゴンミラーの回転速度を変化させても１走査期間内での印字のタイミングは変化しない。しかしながら、感光体における物理的な印字領域の幅は一定であるのに対し、その幅をレーザ光が１回走査するのに要する時間が異なっているのだから、図８中に印字領域の幅を示すとａ、ｂ、ｃでそれぞれ示すものとなり、ポリゴンミラーの回転速度に応じて変化する。
【００１４】
各光変調信号Ｓ５、Ｓ８、Ｓ１１の関係を印字領域、すなわち１走査期間をベースとして示すと、図９のようになる。この図から分かるように、ポリゴンミラーが標準的な回転速度である場合の光変調信号Ｓ５による発光間隔に比べて、ポリゴンミラーの回転速度を高くした場合の光変調信号Ｓ８による発光間隔のほうが密となり、またポリゴンミラーの回転速度を低くした場合の光変調信号Ｓ１１による発光間隔のほうが粗となる。この結果、感光体上では画素の形成ピッチが変更されるのであり、ポリンゴンミラーの回転速度により画素ピッチを調整できるのである。
【００１５】
具体的には、図６に示すように印刷画像の主走査方向幅が狭まってしまう場合には、ポリゴンミラーの回転速度を増加させてやればよいのであり、図５および図６の例のように本来は５８．６ｍｍであるべきピッチ幅が４６．９ｍｍに狭まるのであればその比率（５８．６ｍｍ／４６．９ｍｍ）に基づきポリゴンミラーの回転速度を１．２５倍に増加させる。また、図７に示すように印刷画像の主走査方向幅が広まってしまう場合には、ポリゴンミラーの回転速度を低下させてやればよいのであり、図５および図７の例のように本来は５８．６ｍｍであるべきピッチ幅が７０．３ｍｍに広まるのであればその比率（５８．６ｍｍ／７０．３ｍｍ）に基づきポリゴンミラーの回転速度を１／１．２５倍に低下させる。
【００１６】
【発明が解決しようとする課題】
ところがこのようにポリゴンミラーの回転速度を変えると、図８に示されるようにレーザ光走査位置のフォトディテクタ通過タイミングとＨＳＹＮＣ起動信号Ｓ３が「Ｈ」レベルとされるタイミングとの時間的な関係がずれることとなる。
【００１７】
そして、ポリゴンミラーの回転速度を高くした場合には図８に示すＴ１時点のように、ＨＳＹＮＣ起動信号が「Ｈ」レベルとされるよりも前にレーザ光の走査位置がフォトディテクタ位置を通過してしまう場合がある。この場合は、レーザ光の走査位置が次にフォトディテクタ位置を通過するまでの長期間ＴＡに渡ってレーザ光が連続的に発光されることとなってしまい、図１０の（ａ）に示すように主走査の２ライン毎に本来は存在しない主走査方向に沿った直線が印字されてしまう。
【００１８】
またポリゴンミラーの回転速度を低くした場合には、レーザ光の走査位置がフォトディテクタ位置に到達するよりもかなり前からレーザ光の連続発光が開始されてしまい、図８にＴＢで示すようにレーザ光の操作位置が有効な印字領域内にあるうちからレーザ光が連続的に発光されることとなる場合があり、この場合には図１０の（ｂ）に示すように副走査方向に沿った黒帯状の不正印字がなされてしまう。
【００１９】
本発明はこのような事情を考慮してなされたものであり、その目的とするところは、ポリゴンミラーの回転速度の調整による主走査方向についての画素の形成ピッチの調整を画質の劣化を生じさせること無しに行うことが可能なレーザスキャナを提供することにある。
【００２０】
【課題を解決するための手段】
以上の目的を達成するために本発明は、電子写真方式の画像形成装置に適用されるものであり、画像データに応じて１画素毎にＯＮ／ＯＦＦされるレーザ光を回転する偏向光学系により偏向しつつ所定の走査面へと走査するレーザスキャナにおいて、前記偏向光学系の回転速度を変化させる回転制御手段と、前記レーザ光の走査位置に配置されて前記レーザ光を検出するレーザ検出手段と、このレーザ検出手段により前記レーザ光が検出されたタイミングを基点として所定のクロック信号に基づくカウント動作を行い、前記カウント値が前記カウントアップ値に到達したことに応じて前記レーザ光の強制発光を開始し、このカウント動作を前記カウント値が所定のカウントアップ値に到達するまで行い、前記カウント値が前記カウントアップ値に到達したことに応じて前記レーザ光の強制発光を開始し、前記レーザ検出手段により前記レーザ光が検出されたことに応じて前記カウント値をリセットするとともに前記レーザ光の強制発光を停止する強制発光制御手段と、所定の基準値を前記カウントアップ値として前記強制発光制御手段に設定するカウントアップ値設定手段と、前記画像データに基づく前記レーザ光のＯＮ／ＯＦＦ制御を一定速度で行うものであって、１ライン分のＯＮ／ＯＦＦ制御を前記レーザ検出手段による前記レーザ光の検出タイミングにより定まる所定のタイミングから開始する発光制御手段と、前記偏向光学系の回転速度に応じて前記基準値を変更設定する基準値変更手段とを備えた。
【００２１】
このような手段を講じたことにより、所定のクロック信号に基づくカウント動作の開始タイミングと、画像データに基づく一定速度でのレーザ光のＯＮ／ＯＦＦ制御の開始タイミングとはともにレーザ検出手段によりレーザ光が検出されたタイミングに基づいて定められるが、レーザ検出手段にレーザ光を検出させるためのレーザ光の強制発光は前記カウント動作のカウント値が所定の基準値に到達したことに応じて開始され、しかも前記基準値は偏向光学系の回転速度に応じて適宜変更設定される。従って、偏向光学系の回転速度の変化にともなうレーザ光の走査速度の変化に応じてレーザ光の強制発光を開始するタイミングが自動的に調節されることとなり、レーザ検出手段にレーザ光を検出させるような適切な強制発光が実現される。
【００２２】
【発明の実施の形態】
以下、図面を参照して本発明の実施形態につき説明する。
【００２３】
（第１の実施形態）
図１は本発明の第１実施形態に係るレーザスキャナの要部構成を示す図である。
【００２４】
この図に示すように本実施形態のレーザスキャナは、感光ドラム１００に対してレーザ光を走査しつつ、このレーザ光を点滅させることで感光ドラム１００を露光するものである。そしてこのレーザスキャナは、レーザダイオード１、偏向光学系としてのポリゴンミラー２、ポリゴンモータ３、レーザ検出手段としてのフォトディテクタ４、発光制御手段としての画像データ出力回路５、カウント手段としてのカウンタ回路６、操作盤７、設定値出力回路８、基準値出力手段および基準値変更手段としての変換テーブル９、強制発光制御手段としての比較回路１０、ＯＲ回路１１、変換テーブル１２、分周回路１３およびポリゴンモータドライブ回路１４を有している。なお、カウンタ回路６、変換テーブル９および比較回路１０により水平同期検出制御手段が、また変換テーブル１２、分周回路１３およびポリゴンモータドライブ回路１４により回転制御手段がそれぞれ実現される。
【００２５】
レーザダイオード１は、感光ドラム１００に照射するためのレーザ光をポリゴンミラー２に向けて発する。このレーザダイオード１は、ＯＲ回路１１から出力される光変調信号に応じて発光をＯＮ／ＯＦＦすることで、光変調信号に応じて光変調したレーザ光を出力する。
【００２６】
ポリゴンミラー２は、ポリゴンモータ３により等速回転され、これによりレーザダイオード１から発せられたレーザ光を図中のＡ１の範囲で走査させる。
【００２７】
フォトディテクタ４は、感光ドラム１００の有効領域に対応する有効走査範囲Ａ２からは外れた領域にてレーザ光が走査される位置に配置されている。そしてこのフォトディテクタ４は、レーザ光が入射している際にのみ「Ｌ」レベルとなるＨＳＹＮＣ信号を出力する。
【００２８】
画像データ出力回路５は、印刷対象となる画像データを１ライン分単位で、ある固定されたクロックに同期してシリアルに出力する。そして画像データ出力回路５は、１ライン分の画像データの出力を開始するタイミングはフォトディテクタ４から出力されるＨＳＹＮＣ信号に基づいて決定する。
【００２９】
カウンタ回路６にはマスタクロックが与えられている。このマスタクロックは、レーザースキャナが搭載される画像形成装置の基本的な動作タイミングを規定する基準クロックである。そしてカウンタ回路６は、マスタクロックをカウントし、カウント値を比較回路１０へと与える。なおカウンタ回路６のカウント値は、ＨＳＹＮＣ信号によりリセットされる。
【００３０】
操作盤７は、例えばキー入力部などを備えてなり、ポリゴンミラー２の回転速度に関する設定値のユーザ指定を受け付ける。
【００３１】
設定値出力回路８は、操作盤７にて受け付けたユーザ指定で指定されている設定値を出力する。
【００３２】
変換テーブル９には、設定値出力回路８から出力され得る設定値のそれぞれに対応付けて、各設定値が設定値出力回路８から出力される状態におけるレーザ光の１走査期間に相当するマスタクロック数が記憶されている。そして変換テーブル９は、設定値出力回路８から出力される設定値に対応付けて記憶してある数値を参照値として比較回路１０へと与える。
【００３３】
比較回路１０は、カウンタ回路６から与えられるカウント値と変換テーブル９から与えられる参照値とを比較し、カウント値が参照値以上である場合にのみ「Ｈ」レベルとなるＨＳＹＮＣ起動信号を出力する。
【００３４】
ＯＲ回路１１は、画像データ出力回路５から出力される画像データ信号と比較回路１０から出力されるＨＳＹＮＣ起動信号とを加算して光変調信号を生成する。
【００３５】
変換テーブル１２には、設定値出力回路８から出力され得る設定値のそれぞれに対応付けて予め設定された分周比が、各設定値に対応付けて記憶されている。
そして変換テーブル１２は、設定値出力回路８から出力される設定値に応じた分周比を分周回路１３へと与える。
【００３６】
分周回路１３は、変換テーブル１２から与えられる分周比でマスタクロックを分周し、これにより得られる信号をポリゴン駆動クロックとしてポリゴンモータドライブ回路１４へと与える。
【００３７】
ポリゴンモータドライブ回路１４は、分周回路１３から与えられるポリゴン駆動クロックに同期してポリゴンモータ３を一定角度ずつ回転させるようにポリゴンモータ３を駆動する。
【００３８】
次に以上のように構成されたレーザスキャナの動作につき説明する。
【００３９】
ポリゴンミラー２はポリゴンモータ３により回転され、これによりレーザダイオード１から発せられるレーザ光を範囲Ａ１内で走査させる。ポリゴンモータ３は、マスタクロックを分周回路１３にて所定の分周率で分周して得られるポリゴン駆動クロックに同期してポリゴンモータドライブ回路１４により一定角度ずつ回転駆動されることで回転するのであり、分周回路１３での分周率により回転速度が定まる。
【００４０】
さて、操作盤７でのユーザ指定の受け付けは、ポリゴンミラー２の回転速度の変更の指定を受け付けるために行う。具体的には、ユーザ指定が可能な設定値の範囲を「０」〜「２５５」、デフォルト値（以下、設定デフォルト値と称する）を「１２８」とし、設定値を増減を受け付けることでポリゴンミラー２の回転速度の加減の指定を受け付ける。そして設定値出力回路８が、そのユーザ指定により指定された設定値を出力する。変換テーブル１２では、設定値がデフォルト値「１２８」であるときに、ポリゴンモータ３の回転速度を所定のデフォルト値とするための分周比を出力する。従って、設定値がデフォルト値「１２８」であるときには、ポリゴンモータ３の回転速度もデフォルト値とされる。
【００４１】
ユーザが設定値を変更する指定を操作盤７にて行うと、設定値出力回路８が出力する設定値をユーザ指定により指定された値に変更する。変換テーブル１２は、設定値の変化に反比例して一定の割合で分周比を変化させるよう設定された数値を記憶していて、それらの数値のうちの設定値に対応するものを出力する。かくして、設定値を低下させることによりポリゴン駆動クロックの周波数が低下し、ポリゴンモータ３の回転速度が低下される。また設定値を上昇させることによりポリゴン駆動クロックの周波数が上昇し、ポリゴンモータ３の回転速度が上昇される。
【００４２】
さて、画像データ出力回路５が出力する画像データ信号はＯＲ回路１１を介してそのまま光変調信号に現れるので、レーザダイオード１が発するレーザ光の光変調は画像データ出力回路５による画像データの出力速度と同一速度で行われる。そして、画像データ出力回路５による画像データの出力速度は一定であるから、レーザ光の光変調速度も一定である。
【００４３】
かくして、上述のようにポリゴンモータ３の回転速度を変化させることで、感光ドラム１００での各画素に対応するレーザ光の照射ピッチが変化されることとなり、設定値の変更に応じて主走査方向の画素ピッチが調整される。
【００４４】
さて、画像データ出力回路５がレーザ光のスキャン動作に同期して画像データ信号の出力を行えるようにするためのＨＳＹＮＣ信号の生成は、フォトディテクタ４、カウンタ回路６および比較回路１０により次のようにして行われる。
【００４５】
まず、フォトディテクタ４がレーザ光を検出し、ＨＳＹＮＣ信号が「Ｌ」レベルに変化するタイミングでカウンタ回路６がリセットされる。これにより、カウンタ回路６は、フォトディテクタ４がレーザ光を検出したタイミングからのマスタクロック数をカウントすることとなる。このようなカウント値は変換テーブル９から出力される参照値と比較回路１０にて常時比較される。カウント値が参照値未満であるならば比較回路１０は、ＨＳＹＮＣ起動信号を「Ｌ」レベルとしておく。このためこの期間には、画像データ出力回路５が出力する画像データ信号のみが光変調信号に現れる。
【００４６】
そしてカウント値が参照値以上となったならば比較回路１０は、ＨＳＹＮＣ起動信号を「Ｈ」レベルとする。これにより、光変調信号は常時「Ｈ」レベルとなり、フォトディテクタ４によるレーザ光検出を行うことが可能な状態となる。この後にフォトディテクタ４によりレーザ光が検出されたことに応じてカウンタ回路６がリセットされると、カウント値が参照値未満になるので比較回路１０はＨＳＹＮＣ起動信号を「Ｌ」レベルに戻し、常時発光が停止される。
【００４７】
このようにして、フォトディテクタ４によりレーザ光が検出されてから所定期間が経過した時点から再度フォトディテクタ４によりレーザ光が検出されるまでの間に、フォトディテクタ４でのレーザ光検出を可能とするためのレーザ光の強制発光が行われる。
【００４８】
ここでフォトディテクタ４によりレーザ光が検出されてからレーザ光の強制発光を開始するまでの期間は、変換テーブル９により出力される参照値により規定される。そしてこの参照値は、設定値出力回路８が出力する設定値に応じて変更される。
【００４９】
この変換テーブル９には、設定値をＡ、参照値をＢ、ポリゴンモータ３の回転速度がデフォルト値であるときの１走査期間に相当するマスタクロック数から若干のマージンを減じて定められる値（カウンタデフォルト値）をＣ、設定デフォルト値をＤ、設定値１ステップの変化によるポリゴンモータ３の回転速度の変化割合に基づいて定まる１走査期間のマスタクロック数の変化量をＥとそれぞれ表わす場合に、
Ｂ＝Ｃ−（Ａ−Ｄ）×Ｅ
なる式により求まる数値を、Ａ＝０〜２５５のそれぞれに対応付けて記憶してある。
【００５０】
具体的には、Ｃ＝９７２６、Ｄ＝１２８、Ｅ＝１９とする場合、図２に示すようなテーブルを有している。
【００５１】
そしてこの変換テーブル９は、設定値出力回路８から出力されている設定値に対応付けられている数値を参照値として出力するのである。
【００５２】
かくして、設定値が設定デフォルト値「１２８」であるデフォルト状態にあるならば、参照値としては「９７２６」、すなわちカウンタデフォルト値が出力されるのであり、フォトディテクタ４によりレーザ光が検出されてから次にレーザ光の強制発光が開始されるまでの期間は、ポリゴンモータ３の回転速度がデフォルト値であるときの１走査期間にから若干のマージンを減じた期間とされる。このときはポリゴンモータ３の回転速度がデフォルト値とされているから、実際の１走査期間が経過するのより若干早いタイミングから、すなわちレーザ光の走査位置がフォトディテクタ４の位置に戻るのよりも若干早いタイミングから強制発光が開始される。
【００５３】
これに対して、例えばポリゴンモータ３の回転速度を上昇させるべく設定値が「１３０」とされたのであれば、参照値は「９６８８」に減少される。これにより、フォトディテクタ４によりレーザ光が検出されてから次にレーザ光の強制発光が開始されるまでの期間は、デフォルト状態に比べて９６８８／９７２６≒０．９９６となり約０．４％短縮される。これにより、ポリゴンモータ３の回転速度の上昇による１走査期間の短縮にあわせて、強制発光を行う周期も短縮されるのであり、やはりレーザ光の走査位置がフォトディテクタ４の位置に戻るのよりも若干早いタイミングから強制発光が開始される。
【００５４】
また、例えばポリゴンモータ３の回転速度を低下させるべく設定値が「１２５」とされたのであれば、参照値は「９７８３」に増加される。これにより、フォトディテクタ４によりレーザ光が検出されてから次にレーザ光の強制発光が開始されるまでの期間は、デフォルト状態に比べて９７８３／９７２６≒１．００６となり約０．６％延長される。これにより、ポリゴンモータ３の回転速度の低下による１走査期間の延長にあわせて、強制発光を行う周期も延長されるのであり、やはりレーザ光の走査位置がフォトディテクタ４の位置に戻るのよりも若干早いタイミングから強制発光が開始される。
【００５５】
以上のようにして、ポリゴンモータ３の回転速度の変化に合わせて強制発光を行う周期が補正されることで、常にレーザ光の走査位置がフォトディテクタ４の位置に戻るのよりも若干早いタイミングから強制発光を開始することが可能であり、全ての走査において走査位置がフォトディテクタ４の検出位置に到達したことをフォトディテクタ４により検出することができ、正しいＨＳＹＮＣ信号を生成することが可能である。また、レーザ光の走査位置が有効走査範囲Ａ２内にあるうちから強制発光が開始されることも無い。従って、図１０に示すような不正印字が生じることはなく、画質の劣化は生じない。
【００５６】
また、有効走査範囲Ａ２外の範囲でフォトディテクタ４の近傍以外に走査位置が存在するときにレーザ光が発光されると、そのレーザ光が迷光となるおそれがあるが、本実施形態によれば有効走査範囲Ａ２外の範囲でのレーザ光の発光をフォトディテクタ４の近傍にのみ走査位置が存在するときに確実に制限することが可能であるので、迷光対策を容易かつ効果的に講じることが可能で、迷光の発生を抑えることが可能である。
【００５７】
また、有効走査範囲Ａ２内で強制発光が生じてしまうと、それによる露光が生じてしまって現像剤の浪費が生じることになるが、本実施形態ではこのような現像剤の浪費を確実に防止できる。
【００５８】
（第２の実施形態）
図３は本発明の第２実施形態に係るレーザスキャナの要部構成を示す図である。なお、図１と同一部分には同一符号を付し、その詳細な説明は省略する。
【００５９】
この図に示すように本実施形態のレーザスキャナは、レーザダイオード１、偏向光学系としてのポリゴンミラー２、ポリゴンモータ３、レーザ検出手段としてのフォトディテクタ４、発光制御手段としての画像データ出力回路５、操作盤７、設定値出力回路８、ＯＲ回路１１、変換テーブル１２、分周回路１３、ポリゴンモータドライブ回路１４、強制発光制御手段としてのカウンタ回路２１およびカウントアップ値設定手段としてのカウント値設定部２２を有している。なお、カウンタ回路２１およびカウント値設定部２２により水平同期検出制御手段が実現されている。
【００６０】
すなわち本実施形態においては、前記第１実施形態におけるカウンタ回路６、変換テーブル９および比較回路１０に代えて、カウンタ回路２１およびカウント値設定部２２を設けたものとなっている。
【００６１】
カウンタ回路２１にはマスタクロックが与えられている。そしてカウンタ回路２１は、このマスタクロックを予め設定されたカウントアップ値までカウントする。そしてカウンタ回路２１は、カウント値がカウントアップ値まで到達していなければ出力を「Ｌ」レベルとし、カウントアップ値まで到達したならば出力を「Ｈ」レベルとする。このカウンタ回路２１の出力は、ＨＳＹＭＣ起動信号としてＯＲ回路１１に与えられる。なおカウンタ回路２１のカウント値は、ＨＳＹＮＣ信号によりリセットされる。
【００６２】
カウント値設定部２２は、例えばマイクロコンピュータを用いてなる。このカウント値設定部２２は、設定値出力回路８が出力する設定値が変化した場合に、この変化後の設定値に基づくカウントアップ値の算出を行い、これにより算出したカウントアップ値をカウンタ回路２１へと設定する。
【００６３】
次に以上のように構成されたレーザスキャナの動作につき説明する。
【００６４】
設定値の変更に応じて主走査方向の画素ピッチを変化させる動作については前述の第１実施形態の場合と同様であるのでその説明は省略する。
【００６５】
さて、画像データ出力回路５がレーザ光のスキャン動作に同期して画像データ信号の出力を行えるようにするためのＨＳＹＮＣ信号の生成は、フォトディテクタ４およびカウンタ回路２１により次のようにして行われる。
【００６６】
まず、フォトディテクタ４がレーザ光を検出し、ＨＳＹＮＣ信号が「Ｌ」レベルに変化するタイミングでカウンタ回路２１がリセットされる。これにより、カウンタ回路２１は、フォトディテクタ４がレーザ光を検出したタイミングからのマスタクロック数をカウントすることとなる。そしてカウンタ回路２１は、カウント値が予め設定されたカウントアップ値に到達するまでは出力を「Ｌ」レベルとしておくから、フォトディテクタ４がレーザ光を検出したタイミングからしばらくはＨＳＹＮＣ起動信号は「Ｌ」レベルとなっている。このためこの期間には、画像データ出力回路５が出力する画像データ信号のみが光変調信号に現れる。
【００６７】
そしてカウント値がカウントアップ値に到達したならばカウンタ回路２１が出力を「Ｈ」レベルとし、ＨＳＹＮＣ起動信号が「Ｈ」レベルとなる。これにより、光変調信号は常時「Ｈ」レベルとなり、フォトディテクタ４によるレーザ光検出を行うことが可能な状態となる。この後にフォトディテクタ４によりレーザ光が検出されたことに応じてカウンタ回路２１がリセットされると、カウント値がカウントアップ値未満になるのでＨＳＹＮＣ起動信号が「Ｌ」レベルに戻り、常時発光が停止される。
【００６８】
このようにして、フォトディテクタ４によりレーザ光が検出されてから所定期間が経過した時点から再度フォトディテクタ４によりレーザ光が検出されるまでの間に、フォトディテクタ４でのレーザ光検出を可能とするためのレーザ光の強制発光が行われる。
【００６９】
ここでフォトディテクタ４によりレーザ光が検出されてからレーザ光の強制発光を開始するまでの期間は、カウンタ回路２１に設定されたカウントアップ値により規定される。そしてこのカウントアップ値は、カウント値設定部２２による以下のような処理によりカウンタ回路２１に設定される。
【００７０】
カウント値設定部２２は、例えば本レーザスキャナの適用先の画像形成装置の動作を総括する制御部などから起動指示がなされてから停止指示がなされるまでの間などといった所定の有効動作期間内に図４に示す処理を実行する。
【００７１】
この処理においてカウント値設定部２２はまず、設定値出力回路８が出力する設定値を取り込む（ステップＳＴ１）。そしてカウント値設定部２２は、その取り込んだ設定値を変数Ａに代入し（ステップＳＴ２）、この上で、
Ｂ＝Ｃ−（Ａ−Ｄ）×Ｅ
なる式を演算する（ステップＳＴ３）。ここで、Ｃはポリゴンモータ３の回転速度がデフォルト値であるときの１走査期間に相当するマスタクロック数から若干のマージンを減じて定められる値（カウンタデフォルト値）、Ｄは設定デフォルト値、Ｅは設定値１ステップの変化によるポリゴンモータ３の回転速度の変化割合に基づいて定まる１走査期間のマスタクロック数の変化量をそれぞれ表わす。
【００７２】
そしてカウント値設定部２２は、ステップＳＴ３で算出した変数Ｂの値をカウントアップ値としてカウンタ回路２１に設定する（ステップＳＴ４）。
【００７３】
この後、カウント値設定部２２は、設定値出力回路８が出力する最新の設定値が変数Ａに代入してある値から変化するのを待ち受ける（ステップＳＴ５およびステップＳＴ６）。そして設定値出力回路８が出力する最新の設定値が変数Ａに代入してある値から変化したならば、すなわちユーザ指定により設定値が変更されたならば、カウント値設定部２２はステップＳＴ２以降の処理を前述と同様に実行することで、変更された設定値に応じたカウントアップ値をカウンタ回路２１へと設定する。
【００７４】
以下、Ｃ＝９７２６、Ｄ＝１２８、Ｅ＝１９とする場合を例にとり、具体的に説明する。
【００７５】
カウント値設定部２２が起動された際の設定値が設定デフォルト値「１２８」であるデフォルト状態にあるならば、
Ｂ＝９７２６−（１２８−１２８）×１９
なる演算がステップＳＴ３にて行われ、この結果変数Ｂとして得られる数値「９７２６」がカウントアップ値としてカウンタ回路２１へとセットされる。すなわちこのときには、カウンタデフォルト値がカウントアップ値として設定されるのであり、フォトディテクタ４によりレーザ光が検出されてから次にレーザ光の強制発光が開始されるまでの期間は、ポリゴンモータ３の回転速度がデフォルト値であるときの１走査期間にから若干のマージンを減じた期間とされる。このときはポリゴンモータ３の回転速度がデフォルト値とされているから、実際の１走査期間が経過するのより若干早いタイミングから、すなわちレーザ光の走査位置がフォトディテクタ４の位置に戻るのよりも若干早いタイミングから強制発光が開始される。
【００７６】
これに対して、例えばポリゴンモータ３の回転速度を上昇させるべく設定値が「１３０」に変更されたならば、
Ｂ＝９７２６−（１３０−１２８）×１９
なる演算がステップＳＴ３にて行われ、この結果変数Ｂとして得られる数値「９６８８」がカウントアップ値としてカウンタ回路２１へとセットされる。すなわちこのときには、フォトディテクタ４によりレーザ光が検出されてから次にレーザ光の強制発光が開始されるまでの期間は、デフォルト状態に比べて９６８８／９７２６≒０．９９６となり約０．４％短縮される。これにより、ポリゴンモータ３の回転速度の上昇による１走査期間の短縮にあわせて、強制発光を行う周期も短縮されるのであり、やはりレーザ光の走査位置がフォトディテクタ４の位置に戻るのよりも若干早いタイミングから強制発光が開始される。
【００７７】
また、例えばポリゴンモータ３の回転速度を低下させるべく設定値が「１２５」に変更されたならば、
Ｂ＝９７２６−（１２５−１２８）×１９
なる演算がステップＳＴ３にて行われ、この結果変数Ｂとして得られる数値「９７８３」がカウントアップ値としてカウンタ回路２１へとセットされる。すなわちこのときには、フォトディテクタ４によりレーザ光が検出されてから次にレーザ光の強制発光が開始されるまでの期間は、デフォルト状態に比べて９７８３／９７２６≒１．００６となり約０．６％延長される。これにより、ポリゴンモータ３の回転速度の低下による１走査期間の延長にあわせて、強制発光を行う周期も延長されるのであり、やはりレーザ光の走査位置がフォトディテクタ４の位置に戻るのよりも若干早いタイミングから強制発光が開始される。
【００７８】
以上のようにして、ポリゴンモータ３の回転速度の変化に合わせて強制発光を行う周期が補正されることで、常にレーザ光の走査位置がフォトディテクタ４の位置に戻るのよりも若干早いタイミングから強制発光を開始することが可能であり、全ての走査において走査位置がフォトディテクタ４の検出位置に到達したことをフォトディテクタ４により検出することができ、正しいＨＳＹＮＣ信号を生成することが可能である。また、レーザ光の走査位置が有効走査範囲Ａ２内にあるうちから強制発光が開始されることも無い。従って、図１０に示すような不正印字が生じることはなく、画質の劣化は生じない。
【００７９】
また、有効走査範囲Ａ２外の範囲でフォトディテクタ４の近傍以外に走査位置が存在するときにレーザ光が発光されると、そのレーザ光が迷光となるおそれがあるが、本実施形態によれば有効走査範囲Ａ２外の範囲でのレーザ光の発光をフォトディテクタ４の近傍にのみ走査位置が存在するときに確実に制限することが可能であるので、迷光対策を容易かつ効果的に講じることが可能で、迷光の発生を抑えることが可能である。
【００８０】
また、有効走査範囲Ａ２内で強制発光が生じてしまうと、それによる露光が生じてしまって現像剤の浪費が生じることになるが、本実施形態ではこのような現像剤の浪費を確実に防止できる。
【００８１】
なお、本発明は前記各実施形態に限定されるものではない。例えば前記第１実施形態では、参照値の生成に変換テーブル９を用いているが、この参照値の生成は前記第２実施形態のようにソフトウェア処理により行うようにしても良い。
【００８２】
また前記第２実施形態では、カウントアップ値の算出をソフトウェア処理により行うようにしているが、前記第１実施形態のように変換テーブルを利用することとしても良い。
【００８３】
このほか、本発明の要旨を逸脱しない範囲で種々の変形実施が可能である。
【００８４】
【発明の効果】
本発明によれば、ポリゴンミラーの回転速度の調整による主走査方向についての画素の形成ピッチの調整を画質の劣化を生じさせること無しに行うことが可能なレーザスキャナとなる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の第１実施形態に係るレーザスキャナの要部構成を示す図。
【図２】変換テーブル９が記憶しているデータの一例を示す図。
【図３】本発明の第２実施形態に係るレーザスキャナの要部構成を示す図。
【図４】図３中のカウント値設定部２２の処理手順を示すフローチャート。
【図５】読み取り特性と印刷特性との不整合により不正な複写物が得られる様子を説明するもので、正規の複写物の一例を示す図。
【図６】読み取り特性と印刷特性との不整合により不正な複写物が得られる様子を説明するもので、不正な複写物の一例を示す図。
【図７】読み取り特性と印刷特性との不整合により不正な複写物が得られる様子を説明するもので、不正な複写物の一例を示す図。
【図８】ポリゴンミラーの回転速度を変更することによりレーザ光走査のフォトディテクタ位置通過タイミングと強制発光タイミングとのずれが生じる様子を説明するタイミング図。
【図９】各光変調信号Ｓ５、Ｓ８、Ｓ１１の関係を１走査期間をベースとして示す図。
【図１０】レーザ光走査のフォトディテクタ位置通過タイミングと強制発光タイミングとがずれることにより生じる不正印字の例を示す図。
【符号の説明】
１…レーザダイオード
２…ポリゴンミラー
３…ポリゴンモータ
４…フォトディテクタ
５…画像データ出力回路
６…カウンタ回路
７…操作盤
８…設定値出力回路
９…変換テーブル
１０…比較回路
１１…ＯＲ回路
１２…変換テーブル
１３…分周回路
１４…ポリゴンモータドライブ回路
２１…カウンタ回路
２２…カウント値設定部
１００…感光ドラム
【発明の属する技術分野】
本発明は、例えばディジタル複写機の記録部として用いられる電子写真方式の画像形成装置に適用され、レーザ光により露光処理を行うレーザスキャナに関する。
【０００２】
【従来の技術】
ディジタル複写機では、原稿読取装置により原稿を読み取って生成される画像データに基づき、画像形成装置による用紙への印刷を行うことで上記原稿の複写物を得る。
【０００３】
このとき、原稿読取装置と画像形成装置とは、原稿と同一の複写物を得ることができるように読み取り特性と印刷特性とが整合するようにそれぞれ構成されるが、製品毎でのばらつき等に起因して、両特性に不整合が生じる場合がある。そしてこのような場合、原稿を正しく複写した複写物が得られなくなってしまう。
【０００４】
具体的には、例えば主走査方向に５８．６ｍｍのピッチ幅で副走査方向に沿った直線が存在する図５に示すような原稿を複写しようとした場合、読み取り特性と印刷特性との不整合のために、複写物では図６に示すように直線のピッチ幅が狭まってしまったり、逆に図７に示すように直線のピッチ幅が広まってしまうことがある。
【０００５】
さて、画像形成装置がレーザスキャナを備えた電子写真装置である場合、上述のような不具合をレーザスキャナにて解消することが可能である。
【０００６】
この種のレーザスキャナは一般に、固定されたレーザダイオードから発したレーザ光を、回転するポリゴンミラーで反射させることで感光ドラムの感光面へとレーザ光を走査させる。従って、ポリゴンミラーの回転速度により１回の走査期間、すなわち１ラインの走査期間が定まる。そしてレーザスキャナでは、１ラインの走査期間と１ライン分の画像データのデータ量との関係から定まる所定の速度で、画像データによりレーザ光の光変調を行う。
【０００７】
かくしてこのレーザスキャナでは、ポリゴンミラーの回転速度を調整することでレーザ光の走査速度を変更することができるのであり、これを利用して主走査方向に関する画素ピッチ幅を変更できる。
【０００８】
図８においてＳ１、Ｓ６、Ｓ９は、それぞれレーザ光がフォトディテクタを通過するタイミングを示す。そしてＳ１がポリゴンミラーの回転速度が標準的な速度である場合を、Ｓ６がポリゴンミラーの回転速度をＳ１よりも高くした場合を、そしてＳ９がポリゴンミラーの回転速度をＳ１よりも低くした場合をそれぞれ示している。フォトディテクタの位置は固定であるが、ポリゴンミラーの回転速度が変化することでこのようにレーザ光がフォトディテクタに到達する時間間隔が変化する。
【０００９】
Ｓ２、Ｓ７、Ｓ１０は、Ｓ１、Ｓ６、Ｓ９のそれぞれに対応したフォトディテクタの出力信号であり、水平同期信号（ＨＳＹＮＣ信号）として使用される。
【００１０】
Ｓ３は、フォトディテクタにレーザ光を照射するためのレーザ発光を行わせるためのＨＳＹＮＣ起動信号である。このＨＳＹＮＣ起動信号Ｓ３は、フォトディテクタ出力のエッジを基準にマスタクロックのカウントを開始し、既定値（例えば９７２６クロック）をカウントしたタイミングで「Ｈ」レベルとされる。そしてＨＳＹＮＣ起動信号Ｓ３は、フォトディテクタ出力のエッジにてマスタクロックのカウントが新たに開始されることに応じて「Ｌ」レベルに戻される。すなわち図８においては、ＨＳＹＮＣ起動信号Ｓ３は、Ｓ１に対応するタイミングで示される。
【００１１】
Ｓ４は、印字領域に印字する画像データを含んだ画像データ信号である。この画像データ信号は、マスタクロックまたは任意のドットクロックに同期して常に一定の速度で転送される。
【００１２】
Ｓ５、Ｓ８、Ｓ１１は、レーザ光の発光を実際に制御するための光変調信号であり、それぞれＳ１、Ｓ６、Ｓ９に対応している。この光変調信号は、ＨＳＹＮＣ信号と画像データ信号とをＯＲ回路等を用いて加算することで形成される。これらの光変調信号Ｓ５、Ｓ８、Ｓ１１は、ＨＳＹＮＣ起動信号の停止タイミングを除いてはポリゴンミラーの回転とは無関係に規定されるため、それぞれ同タイミングとなっている。
【００１３】
以上のように、ポリゴンミラーの回転速度を変化させた場合の各信号のタイミングを時間ベースで比較して示すと図８のようになり、ポリゴンミラーの回転速度を変化させても１走査期間内での印字のタイミングは変化しない。しかしながら、感光体における物理的な印字領域の幅は一定であるのに対し、その幅をレーザ光が１回走査するのに要する時間が異なっているのだから、図８中に印字領域の幅を示すとａ、ｂ、ｃでそれぞれ示すものとなり、ポリゴンミラーの回転速度に応じて変化する。
【００１４】
各光変調信号Ｓ５、Ｓ８、Ｓ１１の関係を印字領域、すなわち１走査期間をベースとして示すと、図９のようになる。この図から分かるように、ポリゴンミラーが標準的な回転速度である場合の光変調信号Ｓ５による発光間隔に比べて、ポリゴンミラーの回転速度を高くした場合の光変調信号Ｓ８による発光間隔のほうが密となり、またポリゴンミラーの回転速度を低くした場合の光変調信号Ｓ１１による発光間隔のほうが粗となる。この結果、感光体上では画素の形成ピッチが変更されるのであり、ポリンゴンミラーの回転速度により画素ピッチを調整できるのである。
【００１５】
具体的には、図６に示すように印刷画像の主走査方向幅が狭まってしまう場合には、ポリゴンミラーの回転速度を増加させてやればよいのであり、図５および図６の例のように本来は５８．６ｍｍであるべきピッチ幅が４６．９ｍｍに狭まるのであればその比率（５８．６ｍｍ／４６．９ｍｍ）に基づきポリゴンミラーの回転速度を１．２５倍に増加させる。また、図７に示すように印刷画像の主走査方向幅が広まってしまう場合には、ポリゴンミラーの回転速度を低下させてやればよいのであり、図５および図７の例のように本来は５８．６ｍｍであるべきピッチ幅が７０．３ｍｍに広まるのであればその比率（５８．６ｍｍ／７０．３ｍｍ）に基づきポリゴンミラーの回転速度を１／１．２５倍に低下させる。
【００１６】
【発明が解決しようとする課題】
ところがこのようにポリゴンミラーの回転速度を変えると、図８に示されるようにレーザ光走査位置のフォトディテクタ通過タイミングとＨＳＹＮＣ起動信号Ｓ３が「Ｈ」レベルとされるタイミングとの時間的な関係がずれることとなる。
【００１７】
そして、ポリゴンミラーの回転速度を高くした場合には図８に示すＴ１時点のように、ＨＳＹＮＣ起動信号が「Ｈ」レベルとされるよりも前にレーザ光の走査位置がフォトディテクタ位置を通過してしまう場合がある。この場合は、レーザ光の走査位置が次にフォトディテクタ位置を通過するまでの長期間ＴＡに渡ってレーザ光が連続的に発光されることとなってしまい、図１０の（ａ）に示すように主走査の２ライン毎に本来は存在しない主走査方向に沿った直線が印字されてしまう。
【００１８】
またポリゴンミラーの回転速度を低くした場合には、レーザ光の走査位置がフォトディテクタ位置に到達するよりもかなり前からレーザ光の連続発光が開始されてしまい、図８にＴＢで示すようにレーザ光の操作位置が有効な印字領域内にあるうちからレーザ光が連続的に発光されることとなる場合があり、この場合には図１０の（ｂ）に示すように副走査方向に沿った黒帯状の不正印字がなされてしまう。
【００１９】
本発明はこのような事情を考慮してなされたものであり、その目的とするところは、ポリゴンミラーの回転速度の調整による主走査方向についての画素の形成ピッチの調整を画質の劣化を生じさせること無しに行うことが可能なレーザスキャナを提供することにある。
【００２０】
【課題を解決するための手段】
以上の目的を達成するために本発明は、電子写真方式の画像形成装置に適用されるものであり、画像データに応じて１画素毎にＯＮ／ＯＦＦされるレーザ光を回転する偏向光学系により偏向しつつ所定の走査面へと走査するレーザスキャナにおいて、前記偏向光学系の回転速度を変化させる回転制御手段と、前記レーザ光の走査位置に配置されて前記レーザ光を検出するレーザ検出手段と、このレーザ検出手段により前記レーザ光が検出されたタイミングを基点として所定のクロック信号に基づくカウント動作を行い、前記カウント値が前記カウントアップ値に到達したことに応じて前記レーザ光の強制発光を開始し、このカウント動作を前記カウント値が所定のカウントアップ値に到達するまで行い、前記カウント値が前記カウントアップ値に到達したことに応じて前記レーザ光の強制発光を開始し、前記レーザ検出手段により前記レーザ光が検出されたことに応じて前記カウント値をリセットするとともに前記レーザ光の強制発光を停止する強制発光制御手段と、所定の基準値を前記カウントアップ値として前記強制発光制御手段に設定するカウントアップ値設定手段と、前記画像データに基づく前記レーザ光のＯＮ／ＯＦＦ制御を一定速度で行うものであって、１ライン分のＯＮ／ＯＦＦ制御を前記レーザ検出手段による前記レーザ光の検出タイミングにより定まる所定のタイミングから開始する発光制御手段と、前記偏向光学系の回転速度に応じて前記基準値を変更設定する基準値変更手段とを備えた。
【００２１】
このような手段を講じたことにより、所定のクロック信号に基づくカウント動作の開始タイミングと、画像データに基づく一定速度でのレーザ光のＯＮ／ＯＦＦ制御の開始タイミングとはともにレーザ検出手段によりレーザ光が検出されたタイミングに基づいて定められるが、レーザ検出手段にレーザ光を検出させるためのレーザ光の強制発光は前記カウント動作のカウント値が所定の基準値に到達したことに応じて開始され、しかも前記基準値は偏向光学系の回転速度に応じて適宜変更設定される。従って、偏向光学系の回転速度の変化にともなうレーザ光の走査速度の変化に応じてレーザ光の強制発光を開始するタイミングが自動的に調節されることとなり、レーザ検出手段にレーザ光を検出させるような適切な強制発光が実現される。
【００２２】
【発明の実施の形態】
以下、図面を参照して本発明の実施形態につき説明する。
【００２３】
（第１の実施形態）
図１は本発明の第１実施形態に係るレーザスキャナの要部構成を示す図である。
【００２４】
この図に示すように本実施形態のレーザスキャナは、感光ドラム１００に対してレーザ光を走査しつつ、このレーザ光を点滅させることで感光ドラム１００を露光するものである。そしてこのレーザスキャナは、レーザダイオード１、偏向光学系としてのポリゴンミラー２、ポリゴンモータ３、レーザ検出手段としてのフォトディテクタ４、発光制御手段としての画像データ出力回路５、カウント手段としてのカウンタ回路６、操作盤７、設定値出力回路８、基準値出力手段および基準値変更手段としての変換テーブル９、強制発光制御手段としての比較回路１０、ＯＲ回路１１、変換テーブル１２、分周回路１３およびポリゴンモータドライブ回路１４を有している。なお、カウンタ回路６、変換テーブル９および比較回路１０により水平同期検出制御手段が、また変換テーブル１２、分周回路１３およびポリゴンモータドライブ回路１４により回転制御手段がそれぞれ実現される。
【００２５】
レーザダイオード１は、感光ドラム１００に照射するためのレーザ光をポリゴンミラー２に向けて発する。このレーザダイオード１は、ＯＲ回路１１から出力される光変調信号に応じて発光をＯＮ／ＯＦＦすることで、光変調信号に応じて光変調したレーザ光を出力する。
【００２６】
ポリゴンミラー２は、ポリゴンモータ３により等速回転され、これによりレーザダイオード１から発せられたレーザ光を図中のＡ１の範囲で走査させる。
【００２７】
フォトディテクタ４は、感光ドラム１００の有効領域に対応する有効走査範囲Ａ２からは外れた領域にてレーザ光が走査される位置に配置されている。そしてこのフォトディテクタ４は、レーザ光が入射している際にのみ「Ｌ」レベルとなるＨＳＹＮＣ信号を出力する。
【００２８】
画像データ出力回路５は、印刷対象となる画像データを１ライン分単位で、ある固定されたクロックに同期してシリアルに出力する。そして画像データ出力回路５は、１ライン分の画像データの出力を開始するタイミングはフォトディテクタ４から出力されるＨＳＹＮＣ信号に基づいて決定する。
【００２９】
カウンタ回路６にはマスタクロックが与えられている。このマスタクロックは、レーザースキャナが搭載される画像形成装置の基本的な動作タイミングを規定する基準クロックである。そしてカウンタ回路６は、マスタクロックをカウントし、カウント値を比較回路１０へと与える。なおカウンタ回路６のカウント値は、ＨＳＹＮＣ信号によりリセットされる。
【００３０】
操作盤７は、例えばキー入力部などを備えてなり、ポリゴンミラー２の回転速度に関する設定値のユーザ指定を受け付ける。
【００３１】
設定値出力回路８は、操作盤７にて受け付けたユーザ指定で指定されている設定値を出力する。
【００３２】
変換テーブル９には、設定値出力回路８から出力され得る設定値のそれぞれに対応付けて、各設定値が設定値出力回路８から出力される状態におけるレーザ光の１走査期間に相当するマスタクロック数が記憶されている。そして変換テーブル９は、設定値出力回路８から出力される設定値に対応付けて記憶してある数値を参照値として比較回路１０へと与える。
【００３３】
比較回路１０は、カウンタ回路６から与えられるカウント値と変換テーブル９から与えられる参照値とを比較し、カウント値が参照値以上である場合にのみ「Ｈ」レベルとなるＨＳＹＮＣ起動信号を出力する。
【００３４】
ＯＲ回路１１は、画像データ出力回路５から出力される画像データ信号と比較回路１０から出力されるＨＳＹＮＣ起動信号とを加算して光変調信号を生成する。
【００３５】
変換テーブル１２には、設定値出力回路８から出力され得る設定値のそれぞれに対応付けて予め設定された分周比が、各設定値に対応付けて記憶されている。
そして変換テーブル１２は、設定値出力回路８から出力される設定値に応じた分周比を分周回路１３へと与える。
【００３６】
分周回路１３は、変換テーブル１２から与えられる分周比でマスタクロックを分周し、これにより得られる信号をポリゴン駆動クロックとしてポリゴンモータドライブ回路１４へと与える。
【００３７】
ポリゴンモータドライブ回路１４は、分周回路１３から与えられるポリゴン駆動クロックに同期してポリゴンモータ３を一定角度ずつ回転させるようにポリゴンモータ３を駆動する。
【００３８】
次に以上のように構成されたレーザスキャナの動作につき説明する。
【００３９】
ポリゴンミラー２はポリゴンモータ３により回転され、これによりレーザダイオード１から発せられるレーザ光を範囲Ａ１内で走査させる。ポリゴンモータ３は、マスタクロックを分周回路１３にて所定の分周率で分周して得られるポリゴン駆動クロックに同期してポリゴンモータドライブ回路１４により一定角度ずつ回転駆動されることで回転するのであり、分周回路１３での分周率により回転速度が定まる。
【００４０】
さて、操作盤７でのユーザ指定の受け付けは、ポリゴンミラー２の回転速度の変更の指定を受け付けるために行う。具体的には、ユーザ指定が可能な設定値の範囲を「０」〜「２５５」、デフォルト値（以下、設定デフォルト値と称する）を「１２８」とし、設定値を増減を受け付けることでポリゴンミラー２の回転速度の加減の指定を受け付ける。そして設定値出力回路８が、そのユーザ指定により指定された設定値を出力する。変換テーブル１２では、設定値がデフォルト値「１２８」であるときに、ポリゴンモータ３の回転速度を所定のデフォルト値とするための分周比を出力する。従って、設定値がデフォルト値「１２８」であるときには、ポリゴンモータ３の回転速度もデフォルト値とされる。
【００４１】
ユーザが設定値を変更する指定を操作盤７にて行うと、設定値出力回路８が出力する設定値をユーザ指定により指定された値に変更する。変換テーブル１２は、設定値の変化に反比例して一定の割合で分周比を変化させるよう設定された数値を記憶していて、それらの数値のうちの設定値に対応するものを出力する。かくして、設定値を低下させることによりポリゴン駆動クロックの周波数が低下し、ポリゴンモータ３の回転速度が低下される。また設定値を上昇させることによりポリゴン駆動クロックの周波数が上昇し、ポリゴンモータ３の回転速度が上昇される。
【００４２】
さて、画像データ出力回路５が出力する画像データ信号はＯＲ回路１１を介してそのまま光変調信号に現れるので、レーザダイオード１が発するレーザ光の光変調は画像データ出力回路５による画像データの出力速度と同一速度で行われる。そして、画像データ出力回路５による画像データの出力速度は一定であるから、レーザ光の光変調速度も一定である。
【００４３】
かくして、上述のようにポリゴンモータ３の回転速度を変化させることで、感光ドラム１００での各画素に対応するレーザ光の照射ピッチが変化されることとなり、設定値の変更に応じて主走査方向の画素ピッチが調整される。
【００４４】
さて、画像データ出力回路５がレーザ光のスキャン動作に同期して画像データ信号の出力を行えるようにするためのＨＳＹＮＣ信号の生成は、フォトディテクタ４、カウンタ回路６および比較回路１０により次のようにして行われる。
【００４５】
まず、フォトディテクタ４がレーザ光を検出し、ＨＳＹＮＣ信号が「Ｌ」レベルに変化するタイミングでカウンタ回路６がリセットされる。これにより、カウンタ回路６は、フォトディテクタ４がレーザ光を検出したタイミングからのマスタクロック数をカウントすることとなる。このようなカウント値は変換テーブル９から出力される参照値と比較回路１０にて常時比較される。カウント値が参照値未満であるならば比較回路１０は、ＨＳＹＮＣ起動信号を「Ｌ」レベルとしておく。このためこの期間には、画像データ出力回路５が出力する画像データ信号のみが光変調信号に現れる。
【００４６】
そしてカウント値が参照値以上となったならば比較回路１０は、ＨＳＹＮＣ起動信号を「Ｈ」レベルとする。これにより、光変調信号は常時「Ｈ」レベルとなり、フォトディテクタ４によるレーザ光検出を行うことが可能な状態となる。この後にフォトディテクタ４によりレーザ光が検出されたことに応じてカウンタ回路６がリセットされると、カウント値が参照値未満になるので比較回路１０はＨＳＹＮＣ起動信号を「Ｌ」レベルに戻し、常時発光が停止される。
【００４７】
このようにして、フォトディテクタ４によりレーザ光が検出されてから所定期間が経過した時点から再度フォトディテクタ４によりレーザ光が検出されるまでの間に、フォトディテクタ４でのレーザ光検出を可能とするためのレーザ光の強制発光が行われる。
【００４８】
ここでフォトディテクタ４によりレーザ光が検出されてからレーザ光の強制発光を開始するまでの期間は、変換テーブル９により出力される参照値により規定される。そしてこの参照値は、設定値出力回路８が出力する設定値に応じて変更される。
【００４９】
この変換テーブル９には、設定値をＡ、参照値をＢ、ポリゴンモータ３の回転速度がデフォルト値であるときの１走査期間に相当するマスタクロック数から若干のマージンを減じて定められる値（カウンタデフォルト値）をＣ、設定デフォルト値をＤ、設定値１ステップの変化によるポリゴンモータ３の回転速度の変化割合に基づいて定まる１走査期間のマスタクロック数の変化量をＥとそれぞれ表わす場合に、
Ｂ＝Ｃ−（Ａ−Ｄ）×Ｅ
なる式により求まる数値を、Ａ＝０〜２５５のそれぞれに対応付けて記憶してある。
【００５０】
具体的には、Ｃ＝９７２６、Ｄ＝１２８、Ｅ＝１９とする場合、図２に示すようなテーブルを有している。
【００５１】
そしてこの変換テーブル９は、設定値出力回路８から出力されている設定値に対応付けられている数値を参照値として出力するのである。
【００５２】
かくして、設定値が設定デフォルト値「１２８」であるデフォルト状態にあるならば、参照値としては「９７２６」、すなわちカウンタデフォルト値が出力されるのであり、フォトディテクタ４によりレーザ光が検出されてから次にレーザ光の強制発光が開始されるまでの期間は、ポリゴンモータ３の回転速度がデフォルト値であるときの１走査期間にから若干のマージンを減じた期間とされる。このときはポリゴンモータ３の回転速度がデフォルト値とされているから、実際の１走査期間が経過するのより若干早いタイミングから、すなわちレーザ光の走査位置がフォトディテクタ４の位置に戻るのよりも若干早いタイミングから強制発光が開始される。
【００５３】
これに対して、例えばポリゴンモータ３の回転速度を上昇させるべく設定値が「１３０」とされたのであれば、参照値は「９６８８」に減少される。これにより、フォトディテクタ４によりレーザ光が検出されてから次にレーザ光の強制発光が開始されるまでの期間は、デフォルト状態に比べて９６８８／９７２６≒０．９９６となり約０．４％短縮される。これにより、ポリゴンモータ３の回転速度の上昇による１走査期間の短縮にあわせて、強制発光を行う周期も短縮されるのであり、やはりレーザ光の走査位置がフォトディテクタ４の位置に戻るのよりも若干早いタイミングから強制発光が開始される。
【００５４】
また、例えばポリゴンモータ３の回転速度を低下させるべく設定値が「１２５」とされたのであれば、参照値は「９７８３」に増加される。これにより、フォトディテクタ４によりレーザ光が検出されてから次にレーザ光の強制発光が開始されるまでの期間は、デフォルト状態に比べて９７８３／９７２６≒１．００６となり約０．６％延長される。これにより、ポリゴンモータ３の回転速度の低下による１走査期間の延長にあわせて、強制発光を行う周期も延長されるのであり、やはりレーザ光の走査位置がフォトディテクタ４の位置に戻るのよりも若干早いタイミングから強制発光が開始される。
【００５５】
以上のようにして、ポリゴンモータ３の回転速度の変化に合わせて強制発光を行う周期が補正されることで、常にレーザ光の走査位置がフォトディテクタ４の位置に戻るのよりも若干早いタイミングから強制発光を開始することが可能であり、全ての走査において走査位置がフォトディテクタ４の検出位置に到達したことをフォトディテクタ４により検出することができ、正しいＨＳＹＮＣ信号を生成することが可能である。また、レーザ光の走査位置が有効走査範囲Ａ２内にあるうちから強制発光が開始されることも無い。従って、図１０に示すような不正印字が生じることはなく、画質の劣化は生じない。
【００５６】
また、有効走査範囲Ａ２外の範囲でフォトディテクタ４の近傍以外に走査位置が存在するときにレーザ光が発光されると、そのレーザ光が迷光となるおそれがあるが、本実施形態によれば有効走査範囲Ａ２外の範囲でのレーザ光の発光をフォトディテクタ４の近傍にのみ走査位置が存在するときに確実に制限することが可能であるので、迷光対策を容易かつ効果的に講じることが可能で、迷光の発生を抑えることが可能である。
【００５７】
また、有効走査範囲Ａ２内で強制発光が生じてしまうと、それによる露光が生じてしまって現像剤の浪費が生じることになるが、本実施形態ではこのような現像剤の浪費を確実に防止できる。
【００５８】
（第２の実施形態）
図３は本発明の第２実施形態に係るレーザスキャナの要部構成を示す図である。なお、図１と同一部分には同一符号を付し、その詳細な説明は省略する。
【００５９】
この図に示すように本実施形態のレーザスキャナは、レーザダイオード１、偏向光学系としてのポリゴンミラー２、ポリゴンモータ３、レーザ検出手段としてのフォトディテクタ４、発光制御手段としての画像データ出力回路５、操作盤７、設定値出力回路８、ＯＲ回路１１、変換テーブル１２、分周回路１３、ポリゴンモータドライブ回路１４、強制発光制御手段としてのカウンタ回路２１およびカウントアップ値設定手段としてのカウント値設定部２２を有している。なお、カウンタ回路２１およびカウント値設定部２２により水平同期検出制御手段が実現されている。
【００６０】
すなわち本実施形態においては、前記第１実施形態におけるカウンタ回路６、変換テーブル９および比較回路１０に代えて、カウンタ回路２１およびカウント値設定部２２を設けたものとなっている。
【００６１】
カウンタ回路２１にはマスタクロックが与えられている。そしてカウンタ回路２１は、このマスタクロックを予め設定されたカウントアップ値までカウントする。そしてカウンタ回路２１は、カウント値がカウントアップ値まで到達していなければ出力を「Ｌ」レベルとし、カウントアップ値まで到達したならば出力を「Ｈ」レベルとする。このカウンタ回路２１の出力は、ＨＳＹＭＣ起動信号としてＯＲ回路１１に与えられる。なおカウンタ回路２１のカウント値は、ＨＳＹＮＣ信号によりリセットされる。
【００６２】
カウント値設定部２２は、例えばマイクロコンピュータを用いてなる。このカウント値設定部２２は、設定値出力回路８が出力する設定値が変化した場合に、この変化後の設定値に基づくカウントアップ値の算出を行い、これにより算出したカウントアップ値をカウンタ回路２１へと設定する。
【００６３】
次に以上のように構成されたレーザスキャナの動作につき説明する。
【００６４】
設定値の変更に応じて主走査方向の画素ピッチを変化させる動作については前述の第１実施形態の場合と同様であるのでその説明は省略する。
【００６５】
さて、画像データ出力回路５がレーザ光のスキャン動作に同期して画像データ信号の出力を行えるようにするためのＨＳＹＮＣ信号の生成は、フォトディテクタ４およびカウンタ回路２１により次のようにして行われる。
【００６６】
まず、フォトディテクタ４がレーザ光を検出し、ＨＳＹＮＣ信号が「Ｌ」レベルに変化するタイミングでカウンタ回路２１がリセットされる。これにより、カウンタ回路２１は、フォトディテクタ４がレーザ光を検出したタイミングからのマスタクロック数をカウントすることとなる。そしてカウンタ回路２１は、カウント値が予め設定されたカウントアップ値に到達するまでは出力を「Ｌ」レベルとしておくから、フォトディテクタ４がレーザ光を検出したタイミングからしばらくはＨＳＹＮＣ起動信号は「Ｌ」レベルとなっている。このためこの期間には、画像データ出力回路５が出力する画像データ信号のみが光変調信号に現れる。
【００６７】
そしてカウント値がカウントアップ値に到達したならばカウンタ回路２１が出力を「Ｈ」レベルとし、ＨＳＹＮＣ起動信号が「Ｈ」レベルとなる。これにより、光変調信号は常時「Ｈ」レベルとなり、フォトディテクタ４によるレーザ光検出を行うことが可能な状態となる。この後にフォトディテクタ４によりレーザ光が検出されたことに応じてカウンタ回路２１がリセットされると、カウント値がカウントアップ値未満になるのでＨＳＹＮＣ起動信号が「Ｌ」レベルに戻り、常時発光が停止される。
【００６８】
このようにして、フォトディテクタ４によりレーザ光が検出されてから所定期間が経過した時点から再度フォトディテクタ４によりレーザ光が検出されるまでの間に、フォトディテクタ４でのレーザ光検出を可能とするためのレーザ光の強制発光が行われる。
【００６９】
ここでフォトディテクタ４によりレーザ光が検出されてからレーザ光の強制発光を開始するまでの期間は、カウンタ回路２１に設定されたカウントアップ値により規定される。そしてこのカウントアップ値は、カウント値設定部２２による以下のような処理によりカウンタ回路２１に設定される。
【００７０】
カウント値設定部２２は、例えば本レーザスキャナの適用先の画像形成装置の動作を総括する制御部などから起動指示がなされてから停止指示がなされるまでの間などといった所定の有効動作期間内に図４に示す処理を実行する。
【００７１】
この処理においてカウント値設定部２２はまず、設定値出力回路８が出力する設定値を取り込む（ステップＳＴ１）。そしてカウント値設定部２２は、その取り込んだ設定値を変数Ａに代入し（ステップＳＴ２）、この上で、
Ｂ＝Ｃ−（Ａ−Ｄ）×Ｅ
なる式を演算する（ステップＳＴ３）。ここで、Ｃはポリゴンモータ３の回転速度がデフォルト値であるときの１走査期間に相当するマスタクロック数から若干のマージンを減じて定められる値（カウンタデフォルト値）、Ｄは設定デフォルト値、Ｅは設定値１ステップの変化によるポリゴンモータ３の回転速度の変化割合に基づいて定まる１走査期間のマスタクロック数の変化量をそれぞれ表わす。
【００７２】
そしてカウント値設定部２２は、ステップＳＴ３で算出した変数Ｂの値をカウントアップ値としてカウンタ回路２１に設定する（ステップＳＴ４）。
【００７３】
この後、カウント値設定部２２は、設定値出力回路８が出力する最新の設定値が変数Ａに代入してある値から変化するのを待ち受ける（ステップＳＴ５およびステップＳＴ６）。そして設定値出力回路８が出力する最新の設定値が変数Ａに代入してある値から変化したならば、すなわちユーザ指定により設定値が変更されたならば、カウント値設定部２２はステップＳＴ２以降の処理を前述と同様に実行することで、変更された設定値に応じたカウントアップ値をカウンタ回路２１へと設定する。
【００７４】
以下、Ｃ＝９７２６、Ｄ＝１２８、Ｅ＝１９とする場合を例にとり、具体的に説明する。
【００７５】
カウント値設定部２２が起動された際の設定値が設定デフォルト値「１２８」であるデフォルト状態にあるならば、
Ｂ＝９７２６−（１２８−１２８）×１９
なる演算がステップＳＴ３にて行われ、この結果変数Ｂとして得られる数値「９７２６」がカウントアップ値としてカウンタ回路２１へとセットされる。すなわちこのときには、カウンタデフォルト値がカウントアップ値として設定されるのであり、フォトディテクタ４によりレーザ光が検出されてから次にレーザ光の強制発光が開始されるまでの期間は、ポリゴンモータ３の回転速度がデフォルト値であるときの１走査期間にから若干のマージンを減じた期間とされる。このときはポリゴンモータ３の回転速度がデフォルト値とされているから、実際の１走査期間が経過するのより若干早いタイミングから、すなわちレーザ光の走査位置がフォトディテクタ４の位置に戻るのよりも若干早いタイミングから強制発光が開始される。
【００７６】
これに対して、例えばポリゴンモータ３の回転速度を上昇させるべく設定値が「１３０」に変更されたならば、
Ｂ＝９７２６−（１３０−１２８）×１９
なる演算がステップＳＴ３にて行われ、この結果変数Ｂとして得られる数値「９６８８」がカウントアップ値としてカウンタ回路２１へとセットされる。すなわちこのときには、フォトディテクタ４によりレーザ光が検出されてから次にレーザ光の強制発光が開始されるまでの期間は、デフォルト状態に比べて９６８８／９７２６≒０．９９６となり約０．４％短縮される。これにより、ポリゴンモータ３の回転速度の上昇による１走査期間の短縮にあわせて、強制発光を行う周期も短縮されるのであり、やはりレーザ光の走査位置がフォトディテクタ４の位置に戻るのよりも若干早いタイミングから強制発光が開始される。
【００７７】
また、例えばポリゴンモータ３の回転速度を低下させるべく設定値が「１２５」に変更されたならば、
Ｂ＝９７２６−（１２５−１２８）×１９
なる演算がステップＳＴ３にて行われ、この結果変数Ｂとして得られる数値「９７８３」がカウントアップ値としてカウンタ回路２１へとセットされる。すなわちこのときには、フォトディテクタ４によりレーザ光が検出されてから次にレーザ光の強制発光が開始されるまでの期間は、デフォルト状態に比べて９７８３／９７２６≒１．００６となり約０．６％延長される。これにより、ポリゴンモータ３の回転速度の低下による１走査期間の延長にあわせて、強制発光を行う周期も延長されるのであり、やはりレーザ光の走査位置がフォトディテクタ４の位置に戻るのよりも若干早いタイミングから強制発光が開始される。
【００７８】
以上のようにして、ポリゴンモータ３の回転速度の変化に合わせて強制発光を行う周期が補正されることで、常にレーザ光の走査位置がフォトディテクタ４の位置に戻るのよりも若干早いタイミングから強制発光を開始することが可能であり、全ての走査において走査位置がフォトディテクタ４の検出位置に到達したことをフォトディテクタ４により検出することができ、正しいＨＳＹＮＣ信号を生成することが可能である。また、レーザ光の走査位置が有効走査範囲Ａ２内にあるうちから強制発光が開始されることも無い。従って、図１０に示すような不正印字が生じることはなく、画質の劣化は生じない。
【００７９】
また、有効走査範囲Ａ２外の範囲でフォトディテクタ４の近傍以外に走査位置が存在するときにレーザ光が発光されると、そのレーザ光が迷光となるおそれがあるが、本実施形態によれば有効走査範囲Ａ２外の範囲でのレーザ光の発光をフォトディテクタ４の近傍にのみ走査位置が存在するときに確実に制限することが可能であるので、迷光対策を容易かつ効果的に講じることが可能で、迷光の発生を抑えることが可能である。
【００８０】
また、有効走査範囲Ａ２内で強制発光が生じてしまうと、それによる露光が生じてしまって現像剤の浪費が生じることになるが、本実施形態ではこのような現像剤の浪費を確実に防止できる。
【００８１】
なお、本発明は前記各実施形態に限定されるものではない。例えば前記第１実施形態では、参照値の生成に変換テーブル９を用いているが、この参照値の生成は前記第２実施形態のようにソフトウェア処理により行うようにしても良い。
【００８２】
また前記第２実施形態では、カウントアップ値の算出をソフトウェア処理により行うようにしているが、前記第１実施形態のように変換テーブルを利用することとしても良い。
【００８３】
このほか、本発明の要旨を逸脱しない範囲で種々の変形実施が可能である。
【００８４】
【発明の効果】
本発明によれば、ポリゴンミラーの回転速度の調整による主走査方向についての画素の形成ピッチの調整を画質の劣化を生じさせること無しに行うことが可能なレーザスキャナとなる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の第１実施形態に係るレーザスキャナの要部構成を示す図。
【図２】変換テーブル９が記憶しているデータの一例を示す図。
【図３】本発明の第２実施形態に係るレーザスキャナの要部構成を示す図。
【図４】図３中のカウント値設定部２２の処理手順を示すフローチャート。
【図５】読み取り特性と印刷特性との不整合により不正な複写物が得られる様子を説明するもので、正規の複写物の一例を示す図。
【図６】読み取り特性と印刷特性との不整合により不正な複写物が得られる様子を説明するもので、不正な複写物の一例を示す図。
【図７】読み取り特性と印刷特性との不整合により不正な複写物が得られる様子を説明するもので、不正な複写物の一例を示す図。
【図８】ポリゴンミラーの回転速度を変更することによりレーザ光走査のフォトディテクタ位置通過タイミングと強制発光タイミングとのずれが生じる様子を説明するタイミング図。
【図９】各光変調信号Ｓ５、Ｓ８、Ｓ１１の関係を１走査期間をベースとして示す図。
【図１０】レーザ光走査のフォトディテクタ位置通過タイミングと強制発光タイミングとがずれることにより生じる不正印字の例を示す図。
【符号の説明】
１…レーザダイオード
２…ポリゴンミラー
３…ポリゴンモータ
４…フォトディテクタ
５…画像データ出力回路
６…カウンタ回路
７…操作盤
８…設定値出力回路
９…変換テーブル
１０…比較回路
１１…ＯＲ回路
１２…変換テーブル
１３…分周回路
１４…ポリゴンモータドライブ回路
２１…カウンタ回路
２２…カウント値設定部
１００…感光ドラム
Claims (1)
- 画像データに応じて１画素毎にＯＮ／ＯＦＦされるレーザ光を回転する偏向光学系により偏向しつつ所定の走査面へと走査するレーザスキャナにおいて、
前記偏向光学系の回転速度を変化させる回転制御手段と、
前記レーザ光の走査位置に配置されて前記レーザ光を検出するレーザ検出手段と、
このレーザ検出手段により前記レーザ光が検出されたタイミングを基点として所定のクロック信号に基づくカウント動作を行い、このカウント動作を前記カウント値が所定のカウントアップ値に到達するまで行い、前記カウント値が前記カウントアップ値に到達したことに応じて前記レーザ光の強制発光を開始し、前記レーザ検出手段により前記レーザ光が検出されたことに応じて前記カウント値をリセットするとともに前記レーザ光の強制発光を停止する強制発光制御手段と、
所定の基準値を前記カウントアップ値として前記強制発光制御手段に設定するカウントアップ値設定手段と、
前記画像データに基づく前記レーザ光のＯＮ／ＯＦＦ制御を一定速度で行うものであって、１ライン分のＯＮ／ＯＦＦ制御を前記レーザ検出手段による前記レーザ光の検出タイミングにより定まる所定のタイミングから開始する発光制御手段と、
前記偏向光学系の回転速度に応じて前記基準値を変更設定する基準値変更手段とを具備したことを特徴とするレーザスキャナ。
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