JP5063012B2 - 光学走査装置及び画像形成装置 - Google Patents

光学走査装置及び画像形成装置 Download PDF

Info

Publication number
JP5063012B2
JP5063012B2 JP2006051170A JP2006051170A JP5063012B2 JP 5063012 B2 JP5063012 B2 JP 5063012B2 JP 2006051170 A JP2006051170 A JP 2006051170A JP 2006051170 A JP2006051170 A JP 2006051170A JP 5063012 B2 JP5063012 B2 JP 5063012B2
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
signal
period
interval
rotation
image
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Expired - Fee Related
Application number
JP2006051170A
Other languages
English (en)
Other versions
JP2007232791A5 (ja
JP2007232791A (ja
Inventor
雄一 関
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Canon Inc
Original Assignee
Canon Inc
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Canon Inc filed Critical Canon Inc
Priority to JP2006051170A priority Critical patent/JP5063012B2/ja
Priority to US11/678,685 priority patent/US7835040B2/en
Publication of JP2007232791A publication Critical patent/JP2007232791A/ja
Publication of JP2007232791A5 publication Critical patent/JP2007232791A5/ja
Application granted granted Critical
Publication of JP5063012B2 publication Critical patent/JP5063012B2/ja
Expired - Fee Related legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Images

Classifications

    • HELECTRICITY
    • H04ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04NPICTORIAL COMMUNICATION, e.g. TELEVISION
    • H04N1/00Scanning, transmission or reproduction of documents or the like, e.g. facsimile transmission; Details thereof
    • H04N1/04Scanning arrangements, i.e. arrangements for the displacement of active reading or reproducing elements relative to the original or reproducing medium, or vice versa
    • H04N1/047Detection, control or error compensation of scanning velocity or position
    • H04N1/053Detection, control or error compensation of scanning velocity or position in main scanning direction, e.g. synchronisation of line start or picture elements in a line
    • HELECTRICITY
    • H04ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04NPICTORIAL COMMUNICATION, e.g. TELEVISION
    • H04N1/00Scanning, transmission or reproduction of documents or the like, e.g. facsimile transmission; Details thereof
    • H04N1/04Scanning arrangements, i.e. arrangements for the displacement of active reading or reproducing elements relative to the original or reproducing medium, or vice versa
    • H04N1/113Scanning arrangements, i.e. arrangements for the displacement of active reading or reproducing elements relative to the original or reproducing medium, or vice versa using oscillating or rotating mirrors
    • H04N1/1135Scanning arrangements, i.e. arrangements for the displacement of active reading or reproducing elements relative to the original or reproducing medium, or vice versa using oscillating or rotating mirrors for the main-scan only
    • HELECTRICITY
    • H04ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04NPICTORIAL COMMUNICATION, e.g. TELEVISION
    • H04N2201/00Indexing scheme relating to scanning, transmission or reproduction of documents or the like, and to details thereof
    • H04N2201/04Scanning arrangements
    • H04N2201/047Detection, control or error compensation of scanning velocity or position
    • H04N2201/04701Detection of scanning velocity or position
    • H04N2201/04715Detection of scanning velocity or position by detecting marks or the like, e.g. slits
    • H04N2201/04724Detection of scanning velocity or position by detecting marks or the like, e.g. slits on a separate encoder wheel
    • H04N2201/04725Detection of scanning velocity or position by detecting marks or the like, e.g. slits on a separate encoder wheel connected to the sub-scanning drive means
    • HELECTRICITY
    • H04ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04NPICTORIAL COMMUNICATION, e.g. TELEVISION
    • H04N2201/00Indexing scheme relating to scanning, transmission or reproduction of documents or the like, and to details thereof
    • H04N2201/04Scanning arrangements
    • H04N2201/047Detection, control or error compensation of scanning velocity or position
    • H04N2201/04701Detection of scanning velocity or position
    • H04N2201/04729Detection of scanning velocity or position in the main-scan direction
    • HELECTRICITY
    • H04ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04NPICTORIAL COMMUNICATION, e.g. TELEVISION
    • H04N2201/00Indexing scheme relating to scanning, transmission or reproduction of documents or the like, and to details thereof
    • H04N2201/04Scanning arrangements
    • H04N2201/047Detection, control or error compensation of scanning velocity or position
    • H04N2201/04701Detection of scanning velocity or position
    • H04N2201/04731Detection of scanning velocity or position in the sub-scan direction
    • HELECTRICITY
    • H04ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04NPICTORIAL COMMUNICATION, e.g. TELEVISION
    • H04N2201/00Indexing scheme relating to scanning, transmission or reproduction of documents or the like, and to details thereof
    • H04N2201/04Scanning arrangements
    • H04N2201/047Detection, control or error compensation of scanning velocity or position
    • H04N2201/04701Detection of scanning velocity or position
    • H04N2201/04744Detection of scanning velocity or position by detecting the scanned beam or a reference beam

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Multimedia (AREA)
  • Signal Processing (AREA)
  • Facsimile Scanning Arrangements (AREA)
  • Mechanical Optical Scanning Systems (AREA)
  • Laser Beam Printer (AREA)

Description

本発明は、画像信号によって変調された複数のレーザビームにより像担持体(たとえば感光ドラム)上を走査して潜像形成を行う光学走査装置に関する。特に、複数の半導体レーザによる主走査線の間隔の制御を行うための光学走査装置及びこれを搭載する画像形成装置に関する。
複数の半導体レーザにより発光するレーザビームを画像信号によって変調し、そのレーザビームをスキャナモータによって像担持体をラスタスキャンすることにより潜像形成を行う画像形成装置がある。このようなマルチビーム式の画像形成装置では、複数のレーザデバイスから出射した複数のレーザビームによって複数のラスタライン(走査線)を並列に走査している。複数のレーザビームを合成する光学ユニットが温度変動により変形すると、像担持体表面における複数のレーザビーム相互の間隔(ビーム間隔という)が変わり、それらビームよる像担持体上の走査線の間隔も変わってしまう。ビーム間隔の変動は、像担持体の回転によって与えられる、1回の主走査毎の副走査量(副走査ピッチという)とは独立して生じる。そのため、異なる走査により形成された感光ドラム上の走査線相互の間隔(走査線間隔という)にむらが生じることになる。たとえば、ビーム間隔が広がってしまうと、それらビームにより形成される走査線の間隔は広がる。これに対して、1回の走査による複数の走査線のうちの最も下の走査線と、その直後の走査による複数の走査線のうちの最も上の走査線との間隔は狭くなる。なお走査線間隔のむらをラインピッチむらと呼ぶことにする。
そこでレーザデバイスを取り付けたホルダと、回転多面鏡や光学レンズ等を取り付けた光学箱とをほぼ同じ熱膨張率の材質で構成することで、熱膨張によるビーム間隔の変動を抑制する技術が考案されている(たとえば特許文献1等参照)。またビーム間隔の微調整を、調整用のプリズムを用いて行う方法も考案されている(特許文献2等参照)。
さらに、複数のレーザビームを所定間隔の平行光とする際に、そのビーム間隔を自動的に調整可能な光学系(光学ユニット合成モータ)を設けた装置も考案されている。この方法では、ビーム間隔センサを設け、照射した複数のレーザビームのビーム間隔を検知する。そして、ビーム間隔センサで検知したビーム間隔と、所定値(例えば、1200dpiならd=21.17[μm])との差分に基づいて、モータ回転量算出回路で光学ユニット合成モータの回転量が決定され、ビーム間隔が所定値となるように光学ユニット合成モータが制御される。
特開平11−202232号公報 特開平8−68956号公報
しかしながら、上記技術では、像担持体や駆動モータ(転写ベルトモータ、ドラムモータ)の回転むらによって生ずる副走査ピッチのむらは修正できない。そのため、ひとつのレーザビームによる走査線相互の間隔は副走査ピッチのむらに応じて変動し、マルチビームを構成するビーム数おきに走査線間隔が変動する。すなわち走査線間隔にむらが生じる。
さらに、像担持体はその長期使用による経年劣化から表面の線速度が変動し、像担持体を一定回転で駆動制御しても副走査方向の移動距離は変動する。これにより副走査ピッチが経年で変化し、むらが生じる。
本発明は上記従来例に鑑みてなされたもので、上記課題を解決することを目的とする。具体的には、ビーム間隔の変動の補正量と、像担持体の回転むらによる主走査線間隔のむらを補正する補正量とを補正量算出回路にフィードバックすることで、両原因により生じる走査線間隔のむらを補正することができる光学走査装置及び画像形成装置を提供することを目的とする。
上記目的を達成するために本発明は以下の構成を備える。すなわち、複数の半導体レーザから出射される光ビームを互いに平行な光ビームに合成する光学ユニットと、
前記光学ユニットを通過した複数の光ビームが回転する像担持体表面を前記回転方向と垂直な方向に走査するように前記複数の光ビームを偏向する偏向手段と、
前記像担持体表面における前記複数の光ビームの間隔および前記像担持体の回転方向における露光位置を変化させるために、前記光学ユニットを駆動して出射る光ビームの向き変動させる駆動手段と、
前記偏向手段によって偏向された前記複数の光ビームの間隔を検出する光ビーム検出手段と、
前記光ビーム検出手段の検出結果に基づいて前記光ビーム間隔を所定の間隔に補正するために第1の補正値を算出する第1の算出手段と、
前記像担持体が回転することによって生成される信号に基づいて前記像担持体の回転周期を検出する周期検出手段と、
前記周期検出手段により検出された回転周期と準周期との周期に基づいて、前記基準周期に対応する前記像担持体上の走査位置の間隔と前記周期差に対応して生じる前記走査位置の間隔との差分を補正する第2の補正値を算出する第2の算出手段と、
前記第1の算出手段により算出された前記第1の補正値に基づいて前記駆動手段を駆動した後に、前記光ビームの間隔が補正された状態で前記第2の補正手段によって算出された前記第2の補正値に基づいて前記駆動手段を制御する制御手段とを備えることを特徴とする。
以上説明したように本発明によれば、像担持体の回転むらによる走査線間隔の変動に起因する走査線間隔のむらを低減するという効果を奏する。
また、像担持体の経年劣化による周速度変動から発生する走査線間隔の変動に起因する走査線間隔のむらを低減するという効果を奏する。
[第1の実施形態]
図1は本実施形態の光学走査ユニットを含む画像形成装置の構成図である。1は半導体レーザ2及び半導体レーザ3を発光駆動するレーザ駆動回路である。非画像領域において、半導体レーザ2から出射したレーザビームL1及び半導体レーザ3から出射したレーザビームL2は、光学ユニット4に入射する。半導体レーザ2及び半導体レーザ3から出射光ビームは互いに副走査方向に平行光束でない構成とする。
光学ユニット4はプリズムで構成される。光学ユニット4は、半導体レーザ3からのレーザビームをプリズムで2回反射することで、半導体レーザ2からのレーザと平行で、図の上下方向(すなわち感光ドラム上における副走査方向)について所望間隔の平行ビームとして出射する。なお、2つの光ビームは、主走査線に沿った方向についても一定の間隔がもうけらていてもよいが、本例では説明の簡単化のために、主走査方向についてはずれがないものとする。光学ユニット4は、光学モータユニット5によって回転駆動される。その回転軸は、光学ユニット4により平行光線にされた複数の光ビーム(ただし光学ユニット4内の光ビーム)を含む平面に直交する方向に設けられる。これにより、光学ユニット4の反射面のあおり角が変化し、光学ユニット4から出射するビームの高さが制御される。この結果複数の光ビームのビーム間隔が制御される。光学モータユニット5は光学モータ駆動回路32によって駆動制御される。
レーザビームは、光学ユニット4通過後、シリンドリカルレンズ6を通して回転多面鏡7に到達する。回転多面鏡7は、スキャナモータを含む回転多面鏡駆動回路8によって等角速度で回転している。回転多面鏡7に到達したレーザビームは回転多面鏡7によって偏向され、f−θレンズ9によって、感光ドラム11上におけるビーム走査の線速度が等速となるようにさらに偏向される。f−θレンズ9を通り、しかも感光ドラムの画像領域には当たらないレーザビームL1,L2を受光できる位置に、走査位置検出センサ12が設けられている。走査位置検出センサ12は、たとえば図4に示す構成を有し、マルチビームのそれぞれ(本例では2つのビーム)を検出する。
走査位置検出センサ12から出力される出力信号22は、副走査位置検出回路24に入力される。副走査位置検出回路24は、ビーム間隔が本来あるべき値からずれている量を示す副走査差分信号26と、ずれの符号を示す走査判定信号27とを出力する。これら信号は補正量算出回路30に入力される。
2つのレーザビームLa、Lbは、f−θレンズ9を出射した後、反射ミラー10により反射されて感光ドラム11上を照射する。感光ドラム11の表面は予め帯電されており、レーザビームが照射された位置の電荷が失われることで、静電潜像が形成される。感光ドラム11に形成された潜像はトナー現像され、そのトナー像が用紙に転写され定着されて用紙上に恒久画像が形成される。
回転検出信号発生部14(以降FG発生部と略す)は、例えば、感光ドラム11の回転軸と同軸に配置された円盤状の部材で、回転数を検出する矩形状の等間隔パターンが外周近傍に形成されている。更に、書き出し位置を検出する検出孔が設けられている。書き出し位置センサ15(以降HPセンサと略す)は、発光部と受光部から構成され、FG発生部14の検出孔を光学的に検出する。HPセンサ15は、検出孔があると書き出し位置信号16(以降HP信号と略す)を回転誤差検出回路19に対して出力する。回転検出センサ17(以降FGセンサと略す)はたとえばホール素子等で構成され、FG発生部14の等間隔パターンに通電された電流変化を検出してFG信号18を回転誤差検出回路19に出力する。あるいは等間隔パターンを光学的に検出する構成であっても良い。
回転誤差算出回路19は、FG信号18に基づいて、感光ドラム11の回転速度が基準値よりも速ければハイレベル、遅ければローレベルとなる速度判定信号20を出力する。また回転誤差算出回路19は、速度が基準値からずれている場合に、そのずれ量を示す回転誤差信号21を出力する。さらに、回転誤差算出回路19は、HP信号16を整形して検出開始信号35として出力する。
補正量算出回路30は、光学モータユニット5の移動ステップ数を算出してモータ制御信号31として出力する。モータ制御信号31は、入力されるモータ制御信号31に従って光学モータユニット5を駆動し、光学ユニット4を回転されて出射する光ビームの高さ方向の位置を移動させ、感光ドラム11上でのビーム間隔を変化させる。
[回転誤差算出回路の動作概要]
図2は第1の実施形態における回転誤差検出回路19及び周辺回路の主要ブロック図である。回転検出信号発生部14(以降FG発生部と略す)は、例えば、感光ドラム11の回転軸に同軸に配置された円盤状の部材で、回転数を検出する矩形状の等間隔パターンが外周近傍に形成されている。更に、書き出し位置を検出する検出孔が設けられている。書き出し位置センサ15(以降HPセンサと略す)は発光部と受光部から構成され、FG発生部14の検出孔を検出することで書き出し位置信号16(以降HP信号と略す)を回転誤差検出回路19に出力する。回転検出センサ17(以降FGセンサと略す)はホール素子等から構成し、FG発生部14の回転によるパターンに通電された電流変化を検出してFG信号18を回転誤差検出回路19に出力する。以下に回転誤差検出回路19の構成について説明する。
検出開始信号発生回路34は、HPセンサ15から出力されるHP信号16を整形して検出開始信号35とする。検出開始信号35は回転誤差算出を実施する基点となる信号である。
回転検出信号発生回路36は、FG信号を矩形波となるよう波形整形した回転検出信号37を出力する。速度進み/遅れ判定回路38は、基準信号発生回路39から入力される、基準周波数を持つ矩形波である基準信号40の周期(基準周期という)と、回転検出信号37の周期とを比較する。速度進み/遅れ判定回路38は、回転検出信号37の周期が基準信号40の周期より短ければ速度進みと判定して速度進み信号41を出力し、回転検出信号37の周期が基準信号40の周期より長ければ速度遅れと判定し速度遅れ信号42を出力する。速度進み信号41および速度送れ信号42はそれぞれ進んでいる量(時間)と、遅れている量(時間)とをパルス幅によって示す信号である。進み/遅れの求め方については図3を参照して説明する。
速度検出信号発生回路43はカウンタで構成され、不示図の画像形成制御部から入力されるカウンタクロック28にて、速度進み信号41あるいは速度遅れ信号42のパルス幅をカウントする。速度検出信号発生回路43は、検出開始信号35が入力される毎、すなわち感光ドラムの1回転毎にリセットされる。速度検出信号発生回路43はカウント値を回転誤差信号21として出力する。また速度検出信号発生回路43は、速度進み信号41が出力されている間は『H』、速度遅れ信号42が出力されている間は『L』となる速度判定信号20を出力する。
図3は第1の実施形態における回転誤差検出回路19の信号を示すタイミングチャートである。回転検出信号発生回路36は、回転検出信号37の奇数番目のパルスエッジ(図3では立ち上がり)で2分周され、信号の立ち上がりから基準信号40の1周期の間『H』となるような回転検出信号aを生成する。また、同じく偶数番目のパルスエッジ(立ち上がり)で2分周され、信号の立ち上がりから基準信号40の1周期分の間『H』となるような回転検出信号bを生成する。回転検出信号37が基準信号と同じ周期で安定しているならば、回転検出信号aの位相と回転検出信号bの位相は180度ずれているはずである。すなわちこの場合、回転検出信号aと回転検出信号bとは、エッジ以外のある瞬間に着目すれば、いずれか一方がハイレベルであり、他方はローレベルである。したがって、回転検出信号37と基準信号40との周期のずれは、回転検出信号aと回転検出信号bの位相のずれとして表れる。そこで回転検出信号aと回転検出信号bが共に『H』となる区間(すなわち両信号の積)を速度進み信号41として出力する。また、回転検出信号aと回転検出信号bが共に『L』となる区間(すなわち両信号の和の反転)を速度遅れ信号42はとして出力する。速度進み信号41及び速度遅れ信号42の『H』の区間が各々の進み量及び遅れ量となる。
速度検出信号発生回路43では、速度進み信号41が出力されている間は『H』、速度遅れ信号42が出力されている間は『L』となる速度判定信号20を出力する。また、速度進み信号41あるいは速度遅れ信号42の『H』の区間をカウントクロック28にてカウントした値を示す回転誤差信号21を出力する。速度検出信号発生回路43は検出開始信号35が出力される毎にリセットされる。
[副走査位置検出回路の動作概要]
<操作位置検出センサの構成>
図4は第1の実施形態における走査位置検出センサ12のセンサ配置図(A)及びその等価回路(B)である。走査位置検出センサ12はフォトセンサ1(PD1)とフォトセンサ2(PD2)にて構成される。これは、走査位置検出センサ12が2ビームに対応しているからである。3つ以上のビームについても、図4に示すフォトセンサと同一形状のフォトセンサを、ビーム間隔dだけ離して増設することで検出できる。
フォトセンサ1(PD1)はフォトセンサ2(PD2)と同一形状かつ同一寸法であり、互いにビームの走査方向と略直角な軸に間隔dだけ離れた位置に配置されている。各フォトセンサは、本実施形態ではビームの走査方向に平行な上辺と下辺とを持つ台形である。間隔dは、本来あるべき走査線のピッチであり、副走査方向の解像度が600dpiの場合は約42.34[μm]、1200dpiの場合は約21.17[μm]である。フォトセンサの形状は、三角形でもよい。また図とは逆に、上辺が短くとも良いし、直角を持たなくても良い。重要なことは、センサのビームの走査方向についての長さが、ビームがセンサ上を通過する位置に応じて異なることである。また、2つのビームがそれぞれ2つのセンサ上を通過するそれぞれの距離の差から、ビーム間隔を一意に特定できることである。これら条件を満たす最も簡単な形状が、本実施形態で採用する台形あるいは三角形である。
さて、図4(B)に示す等価回路の回路構成では、フォトセンサ1(PD1)がフォトダイオードPD1に、フォトセンサ2(PD2)がフォトダイオードPD2に相当する。各々のフォトダイオードのカソードが共通になるよう接続され、カソードにバイアス電圧Vrを印加する。フォトダイオードPD1及びフォトダイオードPD2は、レーザ光を受光するとフォトセンサ1出力信号22及びフォトセンサ2出力信号23をそれぞれ出力する。
<副走査位置検出回路の構成>
図5は第1の実施形態における副走査位置検出回路24の構成を示すブロック図である。走査位置検出センサ12からは、フォトセンサ1(PD1)によりレーザ光Laを受光している時にフォトセンサ1出力信号22が入力される。この信号は電流電圧変換回路a45で電圧変換されてゲート信号a46が生成される。すなわちゲート信号a46は、フォトセンサ1にレーザビームが照射されている期間、Hレベルとなる信号である。
サンプルクロックa発生回路48は、周波数変調回路と位相同期回路から構成され、カウンタクロック28と同一の周波数を持ち、かつゲート信号a46に同期したサンプルクロックa49を発生させる。カウンタa50はゲート信号a46が入力されている区間をサンプルクロックa49でカウントし、カウンタa出力信号51をラッチa52に出力する。ラッチa52は不示図の画像形成制御部から入力されるラッチ信号25によりカウンタa出力信号51を保持する。ラッチ信号25により保持されたカウンタa出力信号51の値は、ラッチa出力信号53として比較器62に入力される。
同様に、走査位置検出センサ12からは、フォトセンサ2(PD2)によりレーザ光Laを受光している時にフォトセンサ2出力信号23が入力される。この信号は電流電圧変換回路a54で電圧変換されてゲート信号b55が生成される。すなわちゲート信号b55は、フォトセンサ2にレーザビームが照射されている期間、Hレベルとなる信号である。
サンプルクロックb発生回路56は、周波数変調回路と位相同期回路から構成され、カウンタクロック28と同一の周波数を持ち、かつゲート信号b55に同期したサンプルクロックb57を発生させる。カウンタb58はゲート信号b55が入力されている区間をサンプルクロックb57でカウントし、カウンタb出力信号59をラッチb60に出力する。ラッチb60は不示図の画像形成制御部から入力されるラッチ信号25によりカウンタb出力信号59を保持する。ラッチ信号25により保持されたカウンタb出力信号59の値は、ラッチb出力信号61として比較器62に入力される。
<副走査位置検出回路の動作>
図6は第1の実施形態における副走査位置検出回路24の動作を示すタイミングチャートである。ここでは走査位置検出センサ12により2ビームレーザ(L1、L2)を検出する場合を例に述べる。
ゲート信号a46は走査位置検出センサ12のフォトセンサ1(PD1)に第1のビームL1が入射開始するタイミングで立ち上り、フォトセンサ1(PD1)に第1のビームL1が入射完了するタイミングで立ち下がる。照射されている区間でゲート信号a46が出力される。カウンタa50は、ゲート信号a46のハイレベルの期間を、その立ち上りに同期したサンプルクロックa49によりカウントしてカウンタa出力信号51を出力する。ラッチa52は、ゲート信号a46の立ち下がりでカウンタa出力信号51を保持する。ラッチa出力信号53はゲート信号a46が出力される毎(立ち上がる毎)に更新される。そのために、ラッチ信号25の周期は、主走査の周期に一致していることが望ましい。サンプルクロックa49は、ゲート信号a46が『H』の区間で出力されていれば十分である。
同様にゲート信号b55は走査位置検出センサ12のフォトセンサ2(PD2)に第2のビームL2が入射開始するタイミングで立ち上り、フォトセンサ2(PD2)に第2のビームL2が入射完了するタイミングで立ち下がる。照射されている区間でゲート信号b55が出力される。カウンタb58は、ゲート信号b55のハイレベルの期間を、その立ち上りに同期したサンプルクロックb57によりカウントしてカウンタb出力信号59を出力する。サンプルクロックb57は、ゲート信号b55が『H』の区間で出力されていれば十分である。
比較器62は、比較タイミング信号25の立ち上りのタイミングでラッチa出力信号53とラッチb出力信号61とを比較し、その差分を副走査差分信号26として出力する。副走査差分信号26は比較器62により得られた差分の絶対値を出力示す。正負の符号は走査判定信号27として出力する。
例えば、サンプルクロックa49の周波数を50[MHz]とし、ゲート信号a46の『H』の区間が45.4[μs]であった場合、ラッチa出力信号53の値は8DEh(hは16進数を表す)となる。また、ゲート信号b55の『H』の区間が28.2[μs]であった場合、ラッチb出力信号61の値は584hとなる。この値から副走査差分信号26は以下のようになる。
副走査差分信号26の値=(ラッチa出力信号53の値)−(ラッチb出力信号61の値)=8DEh−584h=35Ah
このとき差分値は正なので、走査判定信号27は正を示す値、たとえばローレベルである。
これと反対に、ラッチa出力信号53の値が584h、ラッチb出力信号61の値が8DEhであれば、その差分値は(584h−8DEh)=CA6hとなる。この差分値は負なので、その絶対値である35Ahが副走査差分信号26として出力される。走査判定信号27は負を示す値、たとえばハイレベルとなる。
レーザ光L1とレーザ光L2のビーム間隔が、フォトセンサ1(PD1)とフォトセンサ2(PD2)の間隔dと一致している時に、それぞれのビームによる各センサ上の走査距離は等しくなる。これは、フォトセンサの形状が同一、同方向であり、ビームの走査方向に直交して距離dだけ離れて配置されているためである。したがって、この場合副走査差分信号26の値は0となる。
<補正量算出回路>
図7は第1の実施形態における補正量算出回路30の構成を示すブロック図である。補正量算出回路30には、副走査間隔a算出回路65、回転係数格納メモリ、補正値算出回路69、副走査間隔b算出回路71、PDセンサ係数格納メモリ72、スイッチ75、モータ制御量算出回路77、補正値メモリ79、アドレス生成回路80を有する。
副走査間隔a算出回路65、回転係数格納メモリ、補正値算出回路69は、感光ドラムの回転速度の基準値に対するずれをあらわす速度判定信号20及び回転誤差信号21を用いて補正値を算出する。この補正値は、回転ドラム11の回転むらに起因する副走査ピッチのむらを補正するための値である。
算出された補正値は、補正値メモリ78に記憶される。アドレス生成回路80は、検出開始信号35及び回転検出信号37を入力として、検出開始時にメモリ78のアドレスの初期値を生成してメモリ78に入力し、回転検出信号37に同期してアドレスをインクリメントする。また、リードライト信号81が画像形成制御部から入力される。回転むらの補正値は、たとえば画像形成装置の電源投入時に算出されて補正値メモリ78に保存される。したがって、補正値の保存時には、リードライト信号81は「ライト」である。そのため、補正値メモリ78においては、感光ドラム11の回転位相に対応したアドレスに、その回転位相における補正値が保存される。また画像形成時には、リードライト信号81は「リード」であり、スイッチ75は補正値メモリ78に切り替えられる。このため、感光ドラム11の回転位相に応じて補正値メモリ78に書き込まれた補正値が、感光ドラム11の回転位相に応じてモータ制御量算出回路77に読み出される。この結果、画像形成中の感光ドラムの回転に応じて光学ユニット4が駆動されて回転むらが補正される。
また、副走査間隔b算出回路71、PDセンサ係数格納メモリ72は、ビーム間隔を示す副走査差分信号26及び走査判定信号27を用いて、補正値を算出する。この補正値は、複数(本例では2つ)の半導体レーザのビーム間隔の補正を行うための値である。
スイッチ75は、不示図の画像形成制御部から入力される補正制御信号29に応じて、副走査間隔b算出回路71の出力信号と、補正値算出回路69の出力信号の何れか一方を選択的に出力する。この出力信号が入力されるモータ制御量算出回路77では、光学モータユニット5の移動量を決定するモータ制御信号31を光学モータユニット駆動回路32に出力する。
図8は第1の実施形態における光学モータユニット5のモータステップ数と副走査移動量との関係を示すグラフである。光学モータユニット5は不示図のステッピングモータと、光学ユニット4の駆動軸と、その駆動軸をモータの回転に従動させるギアとから構成される。そのギア比は、モータの1ステップの駆動に対応するビーム間隔の変化量が、所定の(すなわち本来あるべき)走査線間隔より充分小さい量となるように設定されている。例えば、副走査方向の解像度が600dpiの場合、走査線間隔は42.34[μm]である。この場合たとえば、光学モータユニット5のモータ1ステップ当たりのビーム間隔の変化量は4[μm]程度とする(副走査間隔の1/10程度)。このようにギア比は設定されている。
モータ制御量算出回路77は、スイッチ75で選択される副走査間隔b算出回路71と補正値算出回路69の何れか一方の出力信号により光学モータユニット5の駆動ステップ数を算出し、駆動方向を決定する。そして、そのステップ数だけモータを駆動させるためのモータ制御信号31を出力する。光学モータユニット5はモータ制御信号31に従って光学ユニット4を回転駆動する。これにより、光学ユニット4から出射する光ビームの高さ方向の位置が変化し、感光ドラム11上でのビーム間隔が変化する。
<補正量算出回路の動作>
図9は第1の実施形態における補正量算出回路の制御フローチャートである。この手順は、不示図の画像形成制御部により、たとえば電源投入時に実行される。画像形成制御部は、画像形成装置のうち、少なくとも図1に示す光学走査ユニットが、通常の画像形成のために稼働できる状態になるまで待機する。たとえば、回転多面鏡7が所定の速度に達するまで待つ。その後、補正制御信号29により、最初に、副走査間隔b算出回路71からの出力信号74を選択する(ステップS901)。次に画像形成制御部は、半導体レーザ2(L1)を点灯し(ステップS902)、主走査を行ってビームL1がセンサPD1を通過して生じる信号に基づき、カウンタa50によるカウント値51(図9ではτ1)を得る(ステップS903)。そしてレーザ2を消灯する(ステップS904)。
同様にして、半導体レーザ3(L2)を点灯し(ステップS905)、主走査を行ってビームL2がセンサPD2を通過して生じる信号に基づき、カウンタb58によるカウント値59(図9ではτ2)を得る(ステップS906)。そしてレーザ3を消灯する(ステップS907)。なおレーザ2とレーザ3を同時に点灯しないのは、レーザ光L1が、センサPD2上の通過することがあり得るためである。
次に比較タイミング信号25を画像形成制御部は出力する。これによって、カウント値50がラッチa25にラッチされ、カウント値b59がラッチb60にラッチされると共に、これら2つの値の差分が比較器62により算出される(ステップS908)。この出力は補正量算出回路30に入力され、モータ制御量算出回路77によって算出された量だけモータ5が駆動されてビーム間隔が、所定の間隔dになるよう修正される。以上を、比較器62による差分が0になるまで繰り返して行う(ステップS909)。このために、比較器62の出力は、不図示の画像形成制御部に入力されているのが望ましい。
さて、ビーム間隔の補正が終了したならば、次に感光ドラム11の回転むらの補正量の決定を行う。まず、感光ドラム11を回転駆動する(ステップS912)。ステップS913からステップS914は、前述の回転誤差検出回路19により行われる動作である。ステップS915およびステップS916は、補正量算出回路30の副走査間隔a算出回路65と、補正値算出回路70により行われる動作である。ステップS917では、前述のように、補正値を感光ドラムの回転位相に応じたアドレスに保存する。ステップS913からステップS917を、感光ドラム11が1回転するまで繰り返す(ステップS918)。
補正値メモリ78に記憶した補正値は、画像形成時に読み出されて、モータ5を駆動するために用いられる。このときには、補正制御信号29は、スイッチ75により補正値メモリが出力されるように切り替えられている。
[副走査間隔a算出回路65の動作概要]
副走査間隔a算出回路65についてもう少し説明する。副走査間隔a算出回路65は、回転検出算出回路19から入力される回転誤差信号20に回転係数格納メモリ66から出力される回転係数67を乗算することで副走査間隔値a68を算出する。回転係数67は、副走査間隔値a68が以下の式から得られるため、サンプルクロック28の周期に感光ドラム11の回転速度すなわち副走査速度Vvを乗じた値となる。
副走査間隔値a68=(回転誤差信号20)×(サンプルクロック28周期[s])×(感光ドラム11の回転速度[mm/s])。
図10に副走査補正値70の生成方法を表すグラフを示す。感光ドラム11の実際の回転数に対し、副走査間隔値a68は回転誤差信号20の結果に基づいて線形近似した値となる。副走査補正値70は副走査間隔値a68に逆特性で係数kを乗じた値とする。係数kは感光ドラム11の負荷特性等の条件によって適正化された値とする。たとえば、副走査間隔値a68に係数k=−1や、k=−0.5を乗ずることで、補正すべき値が得られる。この値はモータの回転方向およびステップ数に変換されて補正値メモリ78に保存される。このステップ数と補正値すなわち感光ドラム表面における走査線の位置の変化量との関係は、光学系に応じて異なるが、たとえば相互の関係を予めテーブル化して補正値算出回路70に保存し、それを用いて変換することができる。
[副走査間隔b算出回路71の動作概要]
副走査間隔b算出回路71は副走査位置検出回路24から入力される差分値信号26にPDセンサ係数格納メモリ72から出力されるPDセンサ係数73を乗算することで副走査間隔値b74を算出する。副走査間隔値b74はスイッチ75へ出力する。
(PDセンサ係数71の設定方法)
図11は第1の実施形態におけるPDセンサ係数73の設定方法を説明する構成図である。レーザ光L1がフォトセンサ1(PD1)を走査する幅をW1とすると、
W1=Vh×τ1(Vh:主走査速度、τ1:走査時間)である。ここで、
τ1=(ラッチa出力信号53の値)×(サンプルクロックa49の周期)となる。
同様にレーザ光L2がフォトセンサ2(PD2)を走査する幅をW2とすると、
W2=Vh×τ2(Vh:主走査速度、τ2:走査時間)である。ここで、
τ2=(ラッチb出力信号61の値)×(サンプルクロックb57の周期)となる。
フォトセンサ1(PD1)及びフォトセンサ2(PD2)は同一形状・同一寸法であるから、主走査方向の幅をW、副走査方向の高さをHとすると、
H=W/tanθ
の関係が成立する。なおフォトセンサは、ビームの走査方向と直交する辺xを持つ台形である。また、その辺xと、ビームの走査方向に対して、直角以外の一定角度で交わる辺との角度をθとする。
そこでレーザ光L1のフォトセンサ1(PD1)上での高さををH1、レーザ光L2のフォトセンサ2(PD2)上での高さををH2とすると、
H1=W1/tanθ=(Vh×τ1)/tanθ、
H2=W2/tanθ=(Vh×τ1)/tanθとなる。
レーザ光L1とレーザ光L2のビーム間隔と、本来のビーム間隔dとの差d0は以下のように表される。
d0=H1−H2=(W1−W2)/tanθ=(τ1−τ2)×Vh/tanθ、
ここで、(τ1−τ2)=副走査差分信号26。
以上より、PDセンサ係数71は、主走査速度Vhをフォトセンサ1(PD1)及びフォトセンサ2(PD2)の幾何学値であるtanθを除算した値となる。
以上のようにして、本実施形態によれば、モータユニット5により光学ユニット4を駆動することで、ビーム間隔の補正と、感光ドラムの回転むらの補正とを行うことができる。
すなわち、算出された感光ドラムの回転誤差に相当する副走査ピッチの変動を、その変動を相殺する方向に、相殺する距離だけ副走査ピッチが変動するように光学ユニットを回転駆動することで補正する。
図19に、画像形成装置全体の構成を示す。図19には画像形成装置として複写機の断面図を示した。図19はリーダ部1901及びプリンタ部1902の断面図である。リーダ部1の原稿給送装置101は原稿を最終頁から順に1枚ずつプラテンガラス102上へ給送し、原稿の読み取り動作終了後、プラテンガラス102上の原稿を排出するものである。原稿がプラテンガラス102上に搬送されると、ランプ103を点灯し、そしてスキャナユニット104の移動を開始させて、原稿を露光走査する。この時の原稿からの反射光は、ミラー105,106,107、及びレンズ108によってCCDイメージセンサ(以下CCDという)109へ導かれる。このように、走査された原稿の画像はCCD109によって読み取られるCCD109から出力される画像データは、所定の処理が施された後、プリンタ部2及び画像形成制御部102へ転送される。
プリンタ部1902のレーザドライバ221はレーザ発光部2,3を駆動するものであり、リーダ部1901から出力された画像データに応じたレーザ光をレーザ発光部2.3に発光させる。このレーザ光は感光ドラム11に照射され、感光ドラム11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の潜像の部分には現像器203によって現像剤が付着される。そして、レーザ光の照射開始と同期したタイミングで、カセット204及びカセット205のいずれかから記録紙を給紙して転写部206へ搬送し、感光ドラム202に付着された現像剤を記録紙に転写する。現像剤の乗った記録紙は定着部207に搬送され、定着部207の熱と圧力により現像剤は記録紙に定者される。定着部207を通過した記録紙は排出ローラ208によって排出され、ソータ220は排出された記録紙をそれぞれのピンに収納して記録紙の仕分けを行う。
なお本実施形態では、図9の手順は電源投入時に行うとしたが、たとえば印刷した枚数を数え、一定数に達したなら図9の手順を実行しても良い。
[第2の実施形態]
図12は第2の実施形態における光学走査ユニットを含む画像形成装置の構成図である。図13は誤差平均算出回路83のブロック図である。図14は誤差平均算出回路83のタイミングチャートである。本実施形態では、感光ドラムの回転の平均値を検出する点で第1実施形態と異なる。ビーム間隔の補正については第1実施形態と同様である。ただし、補正量算出回路30に誤差平均算出回路83から入力される信号は、速度検出信号21および速度判定算出値20ではなく、速度誤差信号88および速度判定信号87である。
回転検出信号発生部14(以降FG発生部と略す)は、例えば、感光ドラム11の回転軸に同軸に配置された円盤状の部材で、回転数を検出する矩形状の等間隔パターンが外周近傍に形成されている。更に、書き出し位置を検出する検出孔が設けられている。書き出し位置センサ15(以降HPセンサと略す)は発光部と受光部から構成され、FG発生部14の検出孔を検出することで書き出し位置信号16(以降HP信号と略す)を回転誤差検出回路19に出力する。回転検出センサ17(以降FGセンサと略す)はホール素子等から構成され、FG発生部14の回転によるパターンに通電された電流変化を検出してFG信号18を誤差平均算出回路83に出力する。図12の構成は、誤差平均算出回路83およびラッチ86が、速度信号検出回路43の後段に付加されている点で図1の構成とは異なる。
以下に図13の回路について説明する。検出開始信号発生回路34は、HPセンサ15から出力されるHP信号16を整形し検出開始信号35とする。検出開始信号35は回転誤差算出を実施する基点となる信号である。回転検出信号発生回路36は、回転検出(FG)センサ17を矩形波となるよう波形整形し回転検出信号37とする。速度進み/遅れ判定回路38は基準信号発生回路39から入力される基準信号40と回転検出信号37の周期を比較する。回転検出信号37の周期が基準信号40より短ければ速度進みと判定し速度進み信号41を出力し、回転検出信号37の周期が基準信号40より長ければ速度遅れと判定し速度遅れ信号42を出力する。速度検出信号発生回路43はカウンタで構成され、不示図の画像形成制御部から入力されるカウンタクロック28にて速度進み信号41あるいは速度遅れ信号42のパルス幅をカウントする。速度検出信号発生回路43は検出開始信号35が入力される毎にリセットされる。速度検出信号発生回路43はカウント値を速度検出信号21として出力する。また、速度進み信号41が出力されている間は『H』、速度遅れ信号42が出力されている間は『L』となる速度判定算出値20を出力する。
平均値算出回路83は、速度検出信号発生回路43から入力される速度判定算出値20及び速度検出信号21の値が更新される毎に平均値を算出し、平均速度判定信号84及び速度平均値85として出力する。ラッチ86は速度平均値85を検出開始信号35の立ち上りのタイミングで保持し、その値を速度誤差信号88として出力する。同様に平均速度判定信号84を検出開始信号35の立ち上りのタイミングで保持し、その値を速度判定信号87として出力する。
図14に信号のタイミングを示す。第1実施形態と異なり、検出開始信号35に同期して入力値をラッチするためのラッチ86により、感光ドラム11が前回1周した際の平均誤差および速度判定信号の値がラッチされている。そのため、感光ドラム11が1周する間、その値が出力され続ける。したがって補正量算出回路30では、1回転する際の平均の誤差を補正するように、光学ユニット4を駆動する。このため、感光ドラムの回転むらについては、予めその変動量を記憶しておく必要がなく、実時間で補正可能である。すなわち、本実施形態では、図9のステップS912以降は行わなくとも良い。そのため、図7の補正メモリ78およびアドレス生成回路80は不要であり、補正値算出回路69の出力をスイッチ75に直に接続できる。なお、ビーム間隔の補正については第1実施形態と同様である。
このようにして、本実施形態では、第1実施形態の装置にくらべて簡単な構成で感光ドラム等の回転体の回転むらを、光学ユニット4を用いて補正することができる。また、本実施形態は、とくに経時的な回転数の変化の補正を効果的に行うことができる。
なお本実施形態では誤差の平均値を感光ドラムの1回転毎にラッチしているが、1回転に限らず、2回転以上のあらかじめ定めた回転数であっても良いし、1.5回転など、半端な回転数であっても良い。
[第3の実施形態]
図15は第3の実施形態を含む光学走査ユニットの構成図、図16は画像検出センサ及び基準画像検出回路のタイミングチャートである。本実施形態では、感光ドラムの回転を、感光ドラムに形成した基準画像を光学的に検出する点で第1実施形態と異なる。ビーム間隔の補正については第1実施形態と同様である。また、感光ドラムの回転むらの補正は、第1実施形態と同様に、起動時などに予め求めて記憶しておいた補正量(あるいは誤差量)に基づいて行われる。ただし、補正量算出回路30に誤差平均算出回路83から入力される信号は、速度検出信号21および速度判定算出値20ではなく、周期誤差信号97および周期判定信号98である。
図15において、基準画像発生回路90はフォトセンサ1出力信号22に基づいて感光ドラム10上あるいは不示図の用紙上に画像形成を行うための基準画像データ92を生成する。基準画像データ92はフォトセンサ112のPD1による出力信号22の周期と同一かあるいは分周した周期(空間的な周期)をもつ画像を表すデータである。感光ドラムの幅方向については、印字領域は任意に設定してよい。図16では、例として、フォトセンサ12の出力信号22の周期を4分周し、印字領域をフォトセンサ1の出力信号22の周期の80%程度に設定した画像を基準画像データとしている。たとえば、主走査方向に平行で、2主走査線分の幅を持つ黒線と、それと同じ幅を持つ白線とを交互に繰り返す縞模様は、上述した周期を持つ画像である。
画像発生命令信号91は、不示図の画像形成制御部から入力される画像発生命令信号で、画像発生命令信号91の出力時、検出開始信号35により基準画像データ92をレーザ駆動回路1に出力する。レーザ駆動回路1は、基準画像データ92が入力されると半導体レーザ1及び半導体レーザ2を発光させ感光ドラム11上に基準画像データ92に応じた潜像を形成しトナー現像を行う。
画像検出センサ93は、例えば濃度センサ等で構成され、基準画像データ92に応じて感光ドラム11上あるいは用紙上にトナー現像された画像パターンを検知する。画像検出センサ93の配置は感光ドラム11上でトナー現像を検知可能な場所に設置される。図15ではドラム上の画像を検知しているが、センサ93を画像が記録された用紙を検知できる位置におけば、用紙上の画像を検知できる。基準画像検出回路95は、画像検出センサ出力信号94を波形整形し矩形波とし、基準画像検出信号96として周期誤差算出回路97へ出力する。
図17は第3の実施形態における周期誤差算出回路97のブロック図である。図18は周期誤差算出回路97のタイミングチャートである。HPセンサ15はFG発生部14の検出孔を検出することでHP信号16を周期誤差検出回路97内の検出開始信号発生回路34に出力する。画像検出センサ93は感光ドラム11上の基準画像を検出し、画像検出センサ出力信号94を基準画像検出回路95へ出力する。基準画像検出回路95は画像検出センサ出力信号94にて波形整形した後、周期誤差算出回路97内の周期検出信号発生回路100に出力する。検出開始信号発生回路34は、HPセンサ15から出力されるHP信号16を整形し検出開始信号35とする。検出開始信号35は周期誤差算出を実施する基点となる信号である。周期検出信号発生回路100は、基準画像検出信号96を任意のデューティに波形整形し周期検出信号101とする。周期縮み/伸び判定回路102は基準周期発生回路103から入力される基準周期104と周期検出信号101とを比較する。周期検出信号101が基準周期104より短ければ周期縮みと判定し周期縮み信号105を出力し、周期検出信号101が基準周期104より長ければ周期伸びと判定し周期伸び信号106を出力する。
周期検出信号発生回路107はカウンタで構成され、不示図の画像形成制御部から入力されるカウンタクロック28にて周期縮み信号105あるいは周期伸び信号106のパルス幅をカウントする。検出開始信号35が入力される毎にリセットされる。周期検出信号発生回路107はカウント値を周期誤差信号99として出力し、周期縮み信号105が出力されている間は『H』、周期伸び信号106が出力されている間は『L』となる周期判定信号98を出力する。
このように第1実施形態においては感光ドラム11と同軸のFG発生部14の回転を回転検出センサ17で検出したのに対して、本実施形態では、感光ドラム11上に形成した基準画像を検出している。FG発生部と基準画像とは、感光ドラム11の回転むらを検出する上では同じ意義を有する。したがって、補正量算出回路30,光学モータ駆動回路32,副走査位置検出回路24については、第1実施形態と全く同様の構成でよい。また、図18に示す信号のタイミングも、第1実施形態の図3の説明と同様に理解することができる。ただし、図18の周期縮み信号105、周期伸び信号106をそれぞれ図3の速度進み信号41、速度遅れ信号42と読み替え、速度判定信号20および速度誤差信号21をそれぞれ周期判定信号98および周期誤差信号99と読み替える必要がある。
以上のように、本実施形態によれば、モータユニット5により光学ユニット4を駆動することで、ビーム間隔の補正と、感光ドラムの回転むらの補正とを行うことができる。
さらに、本実施形態では感光ドラム上に基準画像を形成してそれを補正するために、感光ドラムそのものの回転を検出でき、より信頼性を向上させることができる。
第1の実施形態における光学装置を含む画像形成装置を示す構成図である。 第1の実施形態における回転誤差算出回路の主要ブロック図である。 第1の実施形態における回転誤差算出回路のタイミングチャートである。 第1の実施形態における走査位置検出センサのセンサ配置図及び等価回路の図である。 第1の実施形態における副走査位置検出回路の主要ブロック図である。 第1の実施形態における副走査位置検出回路のタイミングチャートである。 第1の実施形態における補正量算出回路の構成を示すブロック図である。 第1の実施形態における光学モータユニット5のモータステップ数と副走査移動量との関係を示すグラフを示す図である。 第1の実施形態における補正量算出回路の制御フローチャートである。 第1の実施形態における補正値算出回路の動作状態を示すグラフを示すである。 第1の実施形態におけるPDセンサ係数の設定方法を説明する構成図である。 第4の実施形態における光学装置を含む画像形成装置を示す構成図である。 第4の実施形態における誤差平均算出回路の主要ブロック図である。 第4の実施形態における誤差平均算出回路のタイミングチャートである。 第7の実施形態における光学装置を含む画像形成装置を示す構成図である。 第7の実施形態における画像検出センサ及び基準画像検出回路のタイミングチャートである。 第7の実施形態における周期誤差算出回路の主要ブロック図である。 第7の実施形態における周期誤差算出回路のタイミングチャートである。 実施形態の画像形成装置の断面図である。
符号の説明
1・・・・レーザ駆動回路
2・・・・半導体レーザa
3・・・・半導体レーザb
4・・・・光学ユニット
5・・・・光学モータユニット
6・・・・シリンドリカルレンズ
7・・・・回転多面鏡(ポリゴンミラー)
8・・・・回転多面鏡(ポリゴンミラー)駆動回路
9・・・・f−θレンズ
10・・・・反射ミラー
11・・・・像担持体(感光ドラム)
12・・・・副走査位置検出センサ
13・・・・像担持体(感光ドラム)駆動モータ
14・・・・回転検出信号(FG)発生部
15・・・・書き出し位置(HP)センサ
16・・・・書き出し位置(HP)信号
17・・・・回転検出(FG)センサ
18・・・・回転検出(FG)信号
19・・・・回転誤差算出回路
20・・・・速度判定信号
21・・・・回転誤差信号
22・・・・フォトセンサ1出力信号
23・・・・フォトセンサ2出力信号
24・・・・副走査位置検出回路
25・・・・比較タイミング信号
26・・・・副走査差分信号
27・・・・走査判定信号
28・・・・カウントクロック
29・・・・補正モード選択信号
30・・・・補正量算出回路
31・・・・モータ制御信号
32・・・・光学モータユニット駆動回路
33・・・・光学モータユニット駆動信号
34・・・・検出開始信号発生回路
35・・・・検出開始信号
36・・・・回転検出信号発生回路
37・・・・回転検出信号
38・・・・速度進み/遅れ判定回路
39・・・・基準信号発生回路
40・・・・基準信号
41・・・・速度進み信号
42・・・・速度遅れ信号

Claims (7)

  1. 複数の半導体レーザから出射される光ビームを互いに平行な光ビームに合成する光学ユニットと、
    前記光学ユニットを通過した複数の光ビームが回転する像担持体表面を前記回転方向と垂直な方向に走査するように前記複数の光ビームを偏向する偏向手段と、
    前記像担持体表面における前記複数の光ビームの間隔および前記像担持体の回転方向における露光位置を変化させるために、前記光学ユニットを駆動して出射る光ビームの向き変動させる駆動手段と、
    前記偏向手段によって偏向された前記複数の光ビームの間隔を検出する光ビーム検出手段と、
    前記光ビーム検出手段の検出結果に基づいて前記複数の光ビーム間隔を所定の間隔に補正するために第1の補正値を算出する第1の算出手段と、
    前記像担持体が回転することによって生成される信号に基づいて前記像担持体の回転周期を検出する周期検出手段と、
    前記周期検出手段により検出された回転周期と準周期との周期に基づいて、前記基準周期に対応する前記像担持体上の走査位置の間隔と前記周期差に対応して生じる前記走査位置の間隔との差分を補正する第2の補正値を算出する第2の算出手段と、
    前記第1の算出手段により算出された前記第1の補正値に基づいて前記駆動手段を駆動した後に、前記光ビームの間隔が補正された状態で前記第2の補正手段によって算出された前記第2の補正値に基づいて前記駆動手段を制御する制御手段とを備えることを特徴とする光学走査装置。
  2. 前記第2の補正値を記憶する記憶手段を更に備え、
    前記御手段は、前記複数の半導体レーザが画像データに基づいて前記像担持体を露光するための前記光ビームの出射をする際に前記記憶手段から前記第2の補正値を読み出し、読み出された前記第2の補正値に基づいて前記駆動手段を制御することを特徴とする請求項1に記載の光学走査装置。

  3. 前記制御手段は、前記複数の半導体レーザが画像データに基づいて前記像担持体を露光するための前記光ビームを出射するより前に前記第1の補正値に基づいて前記駆動手段を制御することを特徴とする請求項1に記載の光学走査装置。
  4. 前記周期検出手段は、前記像担持体の回転軸と同軸に取り付けた回転板に設けた磁気あるいは視覚的な周期パターンを検出することによって生成される前記信号に基づいて前記回転周期を検出することを特徴とする請求項1に記載の光学走査装置。
  5. 前記周期検出手段は、前記像担持体上に形成した周期的なパターンを持つ画像を検出することによって生成される前記信号に基づいて前記回転周期を検出することを特徴とする請求項1に記載の光学走査装置。
  6. 画像データにより変調した光ビームにより像担持体上に画像を形成する請求項1乃至5のいずれか一項に記載の光学走査装置と、
    前記像担持体上に形成した画像を記録材に転写する転写手段と
    を備えることを特徴とする画像形成装置。
  7. 複数の半導体レーザから出射される光ビームを互いに平行な光ビームに合成する光学ユニットと、前記光学ユニットを通過した複数の光ビームが回転する像担持体表面を前記回転方向と垂直な方向に走査するように前記複数の光ビームを偏向する偏向手段と、前記像担持体表面における前記複数の光ビームの間隔および前記像担持体の回転方向における露光位置を変化させるために、前記光学ユニットを駆動して出射する光ビームの向きを変動させる駆動手段とを有する光学走査装置の制御方法であって、
    前記偏向手段によって偏向された前記複数の光ビームの間隔を検出する光ビーム検出工程と、
    前記光ビーム検出工程による検出結果に基づいて前記光ビーム間隔を所定の間隔に補正するために第1の補正値を算出第1の算出工程と、
    前記像担持体が回転することによって生成される信号に基づいて前記像担持体の回転周期を検出する周期検出工程と、
    前記周期検出手段により検出された回転周期と準周期との周期に基づいて、前記基準周期に対応する前記像担持体上の走査位置の間隔と前記周期差に対応して生じる前記走査位置の間隔との差分を補正する第2の補正値を算出する第2の算出工程と、
    前記第1の算出工程により算出された前記第1の補正値に基づいて前記駆動手段を駆動した後に、前記光ビームの間隔が補正された状態で前記第2の補正工程によって算出された前記第2の補正値に基づいて前記駆動手段を制御する制御工程とを有することを特徴とする光学走査装置の制御方法。
JP2006051170A 2006-02-27 2006-02-27 光学走査装置及び画像形成装置 Expired - Fee Related JP5063012B2 (ja)

Priority Applications (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2006051170A JP5063012B2 (ja) 2006-02-27 2006-02-27 光学走査装置及び画像形成装置
US11/678,685 US7835040B2 (en) 2006-02-27 2007-02-26 Optical scanning apparatus and image forming apparatus

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2006051170A JP5063012B2 (ja) 2006-02-27 2006-02-27 光学走査装置及び画像形成装置

Publications (3)

Publication Number Publication Date
JP2007232791A JP2007232791A (ja) 2007-09-13
JP2007232791A5 JP2007232791A5 (ja) 2009-04-16
JP5063012B2 true JP5063012B2 (ja) 2012-10-31

Family

ID=38443701

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2006051170A Expired - Fee Related JP5063012B2 (ja) 2006-02-27 2006-02-27 光学走査装置及び画像形成装置

Country Status (2)

Country Link
US (1) US7835040B2 (ja)
JP (1) JP5063012B2 (ja)

Families Citing this family (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP5075350B2 (ja) * 2006-04-28 2012-11-21 株式会社リコー 画像形成装置
JP4960780B2 (ja) * 2007-07-02 2012-06-27 キヤノン株式会社 光学走査装置、光量制御方法及び画像形成装置
WO2012060432A1 (en) * 2010-11-02 2012-05-10 Canon Kabushiki Kaisha Image processing apparatus, image processing method and program
JP5716474B2 (ja) * 2011-03-22 2015-05-13 富士ゼロックス株式会社 情報処理装置及びプログラム
KR20170133145A (ko) 2016-05-25 2017-12-05 에스프린팅솔루션 주식회사 광학 주사 장치 및 이를 포함한 화상 형성 장치

Family Cites Families (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH0387774A (ja) * 1989-05-19 1991-04-12 Ricoh Co Ltd 画像形成装置
JP3538651B2 (ja) 1994-08-29 2004-06-14 コニカミノルタホールディングス株式会社 2ビーム光走査装置を有する画像形成装置
JPH11202232A (ja) 1998-01-16 1999-07-30 Canon Inc マルチビーム走査装置
JP4136616B2 (ja) * 2002-11-14 2008-08-20 キヤノン株式会社 マルチビーム走査光学装置及びそれを用いた画像形成装置
JP4260539B2 (ja) * 2003-05-07 2009-04-30 株式会社リコー 光走査装置および画像形成装置

Also Published As

Publication number Publication date
US7835040B2 (en) 2010-11-16
US20070201110A1 (en) 2007-08-30
JP2007232791A (ja) 2007-09-13

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US6833856B2 (en) Light beam magnification error auto correcting apparatus and method
US8314975B2 (en) Optical scanning device and image forming apparatus
EP1844943B1 (en) Image forming apparatus and control method thereof
US20070030548A1 (en) Apparatus for generating pulse-modulated signal
JP2008040088A (ja) 光走査装置、光走査方法、画像形成装置、カラー画像形成装置、プログラム、記録媒体
JP5063012B2 (ja) 光学走査装置及び画像形成装置
US7538315B2 (en) Image forming apparatus and control method therefor
US8466937B2 (en) Light scanning apparatus and image forming apparatus
US7573494B2 (en) Image forming apparatus, an optical scanning apparatus and an image forming method
JP4324488B2 (ja) 画像形成装置
US9672452B2 (en) Image forming apparatus
JP2002029094A (ja) 画像形成装置
KR100590897B1 (ko) 멀티빔 화상형성장치 및 화상형성방법
JP2012137658A (ja) 画像形成装置及び画像形成装置制御方法
US7408567B2 (en) Light beam scanning apparatus and image forming apparatus
JPH08101357A (ja) 光走査装置
JP5441742B2 (ja) 画像形成装置及びその光量補正方法
JP4365297B2 (ja) 画像形成装置及び画像形成方法
JP3576745B2 (ja) 画像形成装置及びプリンタ
JP4827504B2 (ja) 光走査装置及びこれを用いた画像形成装置
JP2003266770A (ja) 画像形成装置
JP2006305879A (ja) 画像形成装置及び画像形成方法
JP6171654B2 (ja) 画像形成装置、画像形成制御装置および画像形成装置制御方法
JP2003025631A (ja) 画像形成装置
US20060262331A1 (en) Image forming apparatus and image forming method

Legal Events

Date Code Title Description
A521 Request for written amendment filed

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20090227

A621 Written request for application examination

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621

Effective date: 20090227

A977 Report on retrieval

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007

Effective date: 20110208

A131 Notification of reasons for refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

Effective date: 20111104

A521 Request for written amendment filed

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20111227

TRDD Decision of grant or rejection written
A01 Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01

Effective date: 20120803

A01 Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01

A61 First payment of annual fees (during grant procedure)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61

Effective date: 20120807

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20150817

Year of fee payment: 3

LAPS Cancellation because of no payment of annual fees