JP4909966B2 - 画素クロック生成装置及び画像形成装置 - Google Patents
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Description
(1)ポリゴンミラーの面毎(走査ライン毎)の誤差(以下、適宜、「面毎の誤差」と称する)
このような走査速度のムラを引き起こす要因としては、ポリゴンミラー等の偏向器の回転軸から偏向反射面までの距離のばらつき(すなわち、ポリゴンミラーの偏芯)や、ポリゴンミラーの各面の面精度のばらつき等がある。この種の誤差は数ライン(例えば、ポリゴンミラーの面数分のライン数)の周期性を持った誤差となる。
走査平均速度とはポリゴンミラーの各面の走査速度の平均を示し、走査速度のムラを引き起こす要因としては、ポリゴンミラーの回転速度の変動、並びに、温度、湿度及び振動等の種々の環境変動による走査光学系の変動がある。また、温度変動等により光源である半導体レーザの発振波長が変化するため、走査光学系の色収差により走査速度が変動することがある。この種の誤差は比較的緩やかな変動となる。
光源毎の誤差の主な要因としては、各光源の発振波長間に差があり、走査光学系の色収差により走査速度が変動することにある。なお、発振波長の変動は光源毎に異なるので、前述した(2)の誤差は光源毎に異なることもある。また、複数の光源の組付け精度によっても各ビームの走査速度に差を生じる。
走査光学系毎の誤差の主な要因としては、走査光学系の各部品の製造精度、組付け精度及び経時変化等による変形等があり、光源も異なることにより、前述した(3)の誤差も生じる。この誤差は、走査平均速度そのものが異なり、前述した(1)、(2)の誤差もそれぞれ生じる。
図37(a)は、1ライン中の走査速度の非線形性誤差の一例を示すものである。横軸xは走査ラインの位置を示し、縦軸は位置xに対する走査速度V(x)を示している。一点鎖線Vavgは1ライン中の走査速度の平均値を示している。このような走査速度変動が生じたときには、一定速度で走査した理想値からのずれΔは図37(b)に示すようになる。
図1に示すように、本実施の形態としての画像形成装置は、半導体レーザ101、コリメータレンズ102、シリンダレンズ103、ポリゴンミラー104、感光体105、fθレンズ106、トロイダルレンズ107、フォトディテクタ(以下、単に「PD」という。)108、109、ミラー110、画素クロック生成部111、画像処理部112、変調データ生成部113及びレーザ駆動部114を備えている。
本発明の第2の実施の形態は、図15に示すように、本発明の第1の実施の形態における画素クロック生成部111に代えて、画素クロック生成部211を設けた点が相違する。
本発明の第3の実施の形態は、図20に示すように、本発明の第1の実施の形態における画素クロック生成部111に代えて、画素クロック生成部118を設け、変調データ生成部113に対して変調データ生成部119を設けた点が相違する。なお、本実施の形態においては、本発明の第1の実施の形態を構成する構成要素と同一な構成要素については、同一の符号を付して、説明を省略する。
本発明の第2の実施の形態が、本発明の第1の実施の形態における画素クロック生成部111に代えて、画素クロック生成部211を設けたのと同様に、本発明の第3の実施の形態は、図30に示すように、本発明の第3の実施の形態における画素クロック生成部118に代えて、画素クロック生成部318を設けた点が相違する。なお、本実施の形態においては、本発明の第1の実施の形態を構成する構成要素と同一な構成要素については、同一の符号を付して、説明を省略する。
本実施の形態としての画像形成装置は、複数の光源からの出射光を共通の走査光学系を用いて感光体に照射して画像(静電潜像)を形成するマルチビーム走査光学系を用いたものである。なお、本実施の形態においては、本発明の第1の実施の形態を構成する構成要素と同一な構成要素については、同一の符号を付して、説明を省略する。
本実施の形態としての画像形成装置は、タンデム方式と称される複数の感光体を有する多色対応の画像形成装置であり、シアン、マゼンダ、イエロー、ブラックの各色に対応した別々の感光体を備え、走査光学系もそれぞれの感光体に対応して備えられ、各色に対応した画像(静電潜像)をそれぞれの感光体上に形成するようになっている。したがって本実施の形態としての画像形成装置は、1枚の画像形成媒体(例えば、紙)に各色の画像を転写することにより、カラー画像を形成する。
2、52 第1エッジ検出部
3、53 第2エッジ検出部
4、60、65 分周器
5、55 比較部
6 フィルタ
7、8、57 周波数演算部
9 周波数変調データ生成部
11、72、75、81、333 カウンタ
12、82、311 減算部
13、83 誤差演算部
54 計数部
58 画素クロック出力部
61 PFD
62 LPF
63 VCO
64a〜64h 差動バッファ
70 SET時間演算部
71 RST時間演算部
73、74、76 F/F
77、78 遅延部
79 SR−F/F
84 誤差検出部
90 クロックパターン生成部
91 画像データデコード部
92 変調パターン生成部
93 シリアライザ
101、124、125、161a 半導体レーザ
102、122 コリメータレンズ
103、120 シリンダレンズ
104、151、1003 ポリゴンミラー
105、157a〜157d、1001 感光体
106 fθレンズ
106a〜106d ユニット
107 トロイダルレンズ
108、109、171a〜171d、1004 フォトディテクタ(PD)
110、170a〜170d ミラー
111、118、127、130、164a、211、318 画素クロック生成部
112、133、165 画像処理部
113、119、128、131、163a 変調データ生成部
114、129、132、162a レーザ駆動部
126 同期信号分離部
152a〜152d、154a〜154d、1002 走査レンズ
153a〜153d、155a〜155d、156a〜156d 折り返しミラー
158 中間転写ベルト
160a〜160d ユニット
220 周波数変調データ格納部
221 周波数変調制御部
222 メモリ選択信号生成部
223(1)〜(Nf) 周波数変調データ格納メモリ
302 面平均誤差平滑部
303 面間誤差平滑部
304、307、313、323、326 乗算部
305、308、314、324、328、331、332 加算部
306、312 積算部
309、315 積算値保持部
310 基準面誤差保持部
321 面平均周波数演算部
322 面間オフセット周波数演算部
329 設定値保持部
325 面平均周波数設定値保持部
327 面間オフセット保持部
330 演算制御部
334 変換部
1005 クロック生成回路
1006 位相同期回路
1007 画像処理ユニット
1008 レーザ駆動回路
1009 半導体レーザユニット
Claims (8)
- 高周波クロックを生成する高周波クロック生成部と、
前記高周波クロックを基準とした画素クロックを生成する画素クロック生成部と、
第1の同期信号及び第2の同期信号を検出し、前記第1の同期信号を検出した時刻から前記第2の同期信号を検出した時刻までの第1の時間と、前記画素クロックの周期を目標数分積算した第2の時間との誤差を算出する誤差算出部と、
前記誤差算出部によって算出された誤差にしたがって、前記画素クロック生成部に生成させる画素クロックの周波数を設定する周波数設定部と、
を備えた画素クロック生成装置において、
前記周波数設定部が、前記誤差算出部によって算出された誤差に基づいて、前記画素クロックの周波数の平均値を算出する画素クロック周波数平均値算出部と、前記誤差算出部によって算出された誤差のうち予め定められた演算周期であるN回周期の誤差から基準誤差値を定め、該基準誤差値と該誤差との差分に基づいて、N個の画素クロックの周波数のオフセット値を算出する画素クロック周波数オフセット値算出部とを有し、前記画素クロック周波数オフセット値算出部によって算出されたN個のオフセット値を循環選択し、選択したオフセット値と、前記画素クロック周波数平均値算出部によって算出された前記画素クロックの周波数の平均値とを加算した結果に基づいて、前記画素クロック生成部に生成させる画素クロックの周波数を算出することを特徴とする画素クロック生成装置。 - 前記画素クロック周波数オフセット値算出部が、前記誤差算出部によって算出されたN回周期の誤差の平均値を前記基準誤差値として定めることを特徴とする請求項1に記載の画素クロック生成装置。
- 前記画素クロック周波数オフセット値算出部が、前記誤差算出部によって算出されたN回周期の誤差の何れか1つを前記基準誤差値として定めることを特徴とする請求項1に記載の画素クロック生成装置。
- 前記周波数設定部が、前記第1の時間を複数の時間領域に分割し、前記画素クロック生成部に生成させる画素クロックの周波数を前記時間領域毎に予め定められた周波数変調データに基づいて補正する周波数補正部を有することを特徴とする請求項1乃至請求項3の何れかに記載の画素クロック生成装置。
- 前記画素クロック生成装置が停止する前に、前記画素クロックの周波数の平均値と、前記N個の画素クロックの周波数のオフセット値と、前記基準誤差値と前記N個の誤差との各差分からなる第1の誤差差分パターンとを記憶媒体に格納する停止処理部と、
前記画素クロック生成装置が始動したときに、前記記憶媒体に格納された前記画素クロックの周波数の平均値を前記画素クロック周波数平均値算出部によって算出された平均値とし、前記N個の画素クロックの周波数のオフセット値を前記画素クロック周波数オフセット値算出部によって算出された各オフセット値とすると共に、前記誤差算出部によって算出されるN個の誤差と、前記誤差算出部によって定められる基準誤差値との各差分からなる第2の誤差差分パターンを取得し、前記第1の誤差差分パターンと前記第2の誤差差分パターンとが最も一致するよう前記演算周期の位相を変更する始動処理部と、
を備えたことを特徴とする請求項1乃至請求項4の何れかに記載の画素クロック生成装置。 - 画素クロックに基づき画像データをパルス変調したパルス変調信号で光源を駆動し、該光源から出力される光束を被走査媒体上に走査して画像を形成する画像形成装置において、
高周波クロックを生成する高周波クロック生成部と、
前記高周波クロックを基準とした前記画素クロックを生成する画素クロック生成部と、
走査開始点に対応する第1の同期信号及び走査終了点に対応する第2の同期信号を検出し、前記第1の同期信号を検出した時刻から前記第2の同期信号を検出した時刻までの第1の時間と、前記画素クロックの周期を目標数分積算した第2の時間との誤差を算出する誤差算出部と、
前記誤差算出部によって算出された誤差にしたがって、前記画素クロック生成部に生成させる画素クロックの周波数を設定する周波数設定部と、
を備え、
前記周波数設定部が、前記誤差算出部によって算出された誤差に基づいて、前記画素クロックの周波数の平均値を算出する画素クロック周波数平均値算出部と、前記誤差算出部によって算出された誤差のうち予め定められた演算周期であるN回周期の誤差から基準誤差値を定め、該基準誤差値と該誤差との差分に基づいて、N個の画素クロックの周波数のオフセット値を算出する画素クロック周波数オフセット値算出部とを有し、前記画素クロック周波数オフセット値算出部によって算出されたN個のオフセット値を循環選択し、選択したオフセット値と、前記画素クロック周波数平均値算出部によって算出された前記画素クロックの周波数の平均値とを加算した結果に基づいて、前記画素クロック生成部に生成させる画素クロックの周波数を算出することを特徴とする画像形成装置。 - 前記周波数設定部が、前記第1の時間を複数の時間領域に分割し、前記画素クロック生成部に生成させる画素クロックの周波数を前記時間領域毎に予め定められた周波数変調データに基づいて補正する周波数補正部を有することを特徴とする請求項6に記載の画像形成装置。
- 回転軸の周りに複数の偏向反射面が設けられたポリゴンミラーを有し、前記ポリゴンミラーに前記光束を入射して偏向させることにより前記被走査媒体上に前記光束を走査させる光走査部を備え、
前記画素クロック周波数オフセット値算出部が算出するオフセット値の数Nが、前記ポリゴンミラーの偏向反射面の数と同一に定められていることを特徴とする請求項6又は請求項7に記載の画像形成装置。
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