JP5137446B2 - Image forming apparatus - Google Patents
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Description
この発明は、光源から出力されるレーザビームによって感光体を走査し、書き込みを行って画像を形成する画像形成装置に関する。 The present invention, a photoreceptor is scanned by a laser beam output from a light source, an image forming apparatus for forming an image I line write.
従来、光走査装置を搭載したレーザプリンタ、あるいはデジタル複写機等の画像形成装置の市場では、低速の低価格機から高速の高価な高価格機までラインナップが準備され、順次市場に投入されている。そして、その中でも記録速度の速い高速機市場においては、高速出力のみならず高画質、高機能と、全ての仕様において高いレベルが要求されている。 Conventionally, in the market of image forming apparatuses such as laser printers equipped with optical scanning devices or digital copying machines, a lineup has been prepared from low-priced low-priced machines to high-priced high-priced high-priced machines, and these have been put on the market one after another. . Among them, in the high-speed machine market where the recording speed is high, not only high-speed output but also high image quality and high functionality are required in all specifications.
高速出力を行うための技術について考えると、光走査装置においては、感光体の回転速度を向上させることと、この高速回転する感光体上に画像を記録するために光走査装置の走査速度を向上させることで、高速出力に対応する技術が考えられる。ここで、光走査装置の走査速度を向上させる場合、レーザビームを所定の方向(主走査方向)に走査させるための回転多面鏡を高速回転させる必要が生じる。 Considering the technology for high-speed output, in the optical scanning device, the rotation speed of the photoconductor is improved, and the scanning speed of the optical scanning device is improved in order to record an image on the photoconductor rotating at high speed. By doing so, a technology corresponding to high-speed output can be considered. Here, in order to improve the scanning speed of the optical scanning device, it is necessary to rotate the rotating polygon mirror for scanning the laser beam in a predetermined direction (main scanning direction) at a high speed.
しかし、回転多面鏡を高速回転させる場合、必然的に回転多面鏡用のモータが大きくなることから、モータの放熱の問題、装置の全体の大きさ及び設置スペースの問題、さらには高速化による騒音の問題、装置の重量増大の問題等が生じる。そのため、上記モータを大きくするには限界がある。 However, when the rotating polygon mirror is rotated at high speed, the rotating polygon mirror motor inevitably increases in size, which causes problems with heat dissipation from the motor, the overall size and installation space of the device, and noise due to higher speed. Problems, an increase in the weight of the apparatus, and the like. Therefore, there is a limit in enlarging the motor.
従って最近の高速の光走査装置においては、回転多面鏡の回転を高速化するだけでなく、複数のレーザビームを用いて一回の走査で複数ライン分のライン画像を同時に記録することで高速化を図る技術が用いられている。 Therefore, recent high-speed optical scanning devices not only speed up the rotation of the rotating polygon mirror, but also increase the speed by simultaneously recording line images for multiple lines in a single scan using multiple laser beams. The technology to plan is used.
この複数のレーザビームを用いるマルチビーム方式の光走査装置は、1ビーム方式の光走査装置に比較して高速に書き込みを行うことができるが、複数のレーザビームの走査位置が一致するように光源を配置することは困難である。そのため、走査位置のずれが生じないようにビーム毎に点灯タイミングの制御を行わなければならない。 The multi-beam type optical scanning device using a plurality of laser beams can perform writing at a higher speed than the one-beam type optical scanning device, but the light source is set so that the scanning positions of the plurality of laser beams coincide with each other. Is difficult to place. Therefore, it is necessary to control the lighting timing for each beam so as not to cause a shift in the scanning position.
また、高解像度の画像を記録再現するために、副走査の解像度を上げたい場合、並列配置された複数のレーザ発光源を斜めに傾けて配置する技術が知られている。しかし、その場合、斜めに配置された複数のレーザ発光源毎に、主走査方向に走査開始地点がずれてしまうので、この開始位置タイミングを制御しなければならない。 In addition, in order to increase the resolution of sub-scanning in order to record and reproduce a high-resolution image, a technique is known in which a plurality of laser emission sources arranged in parallel are inclined and arranged. However, in this case, since the scanning start point is shifted in the main scanning direction for each of the plurality of laser emission sources arranged obliquely, the start position timing must be controlled.
このような制御を行う装置として、特許文献1には、画素クロックを1/nずつ遅延させたn個のクロックの中から発光点毎に主走査同期信号に対する位相差が最小のクロックを画素クロックとして選択して出力する光走査装置が開示されている。
As an apparatus for performing such control,
また、特許文献2には、第1のレーザビームと第2のレーザビームとの主走査方向の走査位置ずれが同期検知センサの入射面の幅よりも小さい場合に、以下の制御を行う画像形成装置が開示されている。即ち、上記画像形成装置では、第1及び第2のレーザビームを同時に走査させた場合の同期検知信号の出力時間と第1のレーザビームのみを走査させた場合の出力時間との差を、画像書き込みタイミングを規定するための補正値とする。
Further,
また、上記問題を解決するために、特許文献3記載の技術が提案されている。
In order to solve the above problem, a technique described in
また、特開2002−347275公報に示すように、走査開始位置の制御を高分解能にするためにビーム走査位置検知信号を元に同期クロックを生成する技術も提案されている。
特許文献1の光走査装置においては、各ビームの点灯タイミングを細かく制御することができるが、ビーム毎に画素クロックが異なってしまうため、制御回路が複雑になるという問題があった。
In the optical scanning device of
特許文献2の画像形成装置においては、補正値を基に実際にビームの発光タイミングを補正する回路についての記載はない。そして、精度よく補正値を求めたとしても、それを発光タイミングに反映するためには回路全体を高速のクロックで駆動しなければならないという問題があった。
In the image forming apparatus of
特許文献3記載の技術においては、最も高速な動作をするパルス幅変調手段において、設定された補正量を元にタイミング走査を行っている。このことから、高速動作部に負担がかかり、これを回路で構成をすると、タイミングが収束し辛く設計が難しいものになるという問題があった。
In the technique described in
特許文献4記載の技術においては、レーザビームが消灯してしまう場合、走査位置検知信号が得られず同期クロックも生成できないことがあり、この停止状態を考慮してシステムを構築しなければならないという問題があった。
In the technique described in
本発明の目的は、簡単な制御回路で、低い周波数の動作クロックによって細かい分解能でレーザビームの走査位置の補正を行うことができる画像形成装置を提供することにある。 SUMMARY OF THE INVENTION An object of the present invention is to provide an image forming apparatus capable of correcting a scanning position of a laser beam with a fine control by a low frequency operation clock with a simple control circuit.
上記目的を達成するために、本発明による画像形成装置は、第1の光ビーム及び第2の光ビームを出射する光源と、前記第1の光ビーム及び前記第2の光ビームが感光体を走査するように前記第1の光ビームと前記第2の光ビームとを偏向する偏向手段と、クロック信号を生成するクロック信号生成手段と、前記第1の光ビームに対応する第1の画像データを画像データ列として記憶する複数の記憶領域を備え、前記クロック信号に応じて当該複数の記憶領域に画像データ列として記憶された前記第1の画像データを順に出力する第1の記憶手段と、前記第2の光ビームに対応する第2の画像データを画像データ列として記憶する複数の記憶領域を備え、前記クロック信号に応じて当該複数の記憶領域に画像データ列として記憶された前記第2の画像データを順に出力する第2の記憶手段と、前記第1の画像データにおける前記第1の光ビームが前記感光体を走査する走査方向の1画素目に対応する画像データと前記第2の画像データにおける前記第2の光ビームが前記感光体を走査する走査方向の1画素目に対応する画像データとが前記第1の記憶手段及び前記第2の記憶手段それぞれの複数の記憶領域のうち異なる位置の記憶領域に入力されるように、前記クロック信号に応じて、前記第1の記憶手段に前記第1の画像データの1画素目に対応する画像データを入力し、前記第2の記憶手段に前記第2の画像データの1画素目に対応する画像データを入力する入力手段と、前記クロック信号に応じて前記第1の記憶手段から出力される前記第1の画像データに基づいて前記光源から前記第1の光ビームを出射させるための駆動信号を生成し、前記クロック信号に応じて前記第2の記憶手段から出力される前記第2の画像データに基づいて前記光源から前記第2の光ビームを出射させるための駆動信号を生成する駆動信号生成手段と、を備えることを特徴とする。 In order to achieve the above object, an image forming apparatus according to the present invention includes a light source that emits a first light beam and a second light beam, and the first light beam and the second light beam that form a photosensitive member. Deflection means for deflecting the first light beam and the second light beam so as to scan, clock signal generation means for generating a clock signal, and first image data corresponding to the first light beam A first storage means for sequentially outputting the first image data stored as an image data string in the plurality of storage areas in response to the clock signal; A plurality of storage areas for storing second image data corresponding to the second light beam as an image data string, and the second image data stored in the plurality of storage areas as an image data string in response to the clock signal; Second storage means for sequentially outputting the image data, image data corresponding to the first pixel in the scanning direction in which the first light beam in the first image data scans the photoconductor, and the second The image data corresponding to the first pixel in the scanning direction in which the second light beam in the image data scans the photoconductor is among the plurality of storage areas of the first storage unit and the second storage unit, respectively. In response to the clock signal, image data corresponding to the first pixel of the first image data is input to the first storage means so as to be input to storage areas at different positions, and the second storage Input means for inputting image data corresponding to the first pixel of the second image data to the means, and based on the first image data output from the first storage means in response to the clock signal light source Drive signal for emitting the first light beam from the light source based on the second image data output from the second storage means in response to the clock signal. Drive signal generating means for generating a drive signal for emitting a light beam .
また、本発明による画像形成装置は、光ビームを出射する光源と、前記光ビームが感光体を走査するように前記光ビームを偏向する偏向手段と、クロック信号を生成するクロック信号生成手段と、画像データを画像データ列として記憶する複数の記憶領域を備え、前記クロック信号に応じて当該複数の記憶領域に画像データ列として記憶された前記画像データを順に出力する記憶手段と、前記クロック信号に応じて、前記光ビームが前記感光体を走査する走査方向における1画素目に対応する画像データを前記最上位の記憶領域から所定数下位に位置する記憶領域に入力する入力手段と、前記クロック信号に応じて前記記憶手段から出力される画像データに基づいて前記光源から前記光ビームを出射させるための駆動信号を生成する駆動信号生成手段と、を備えることを特徴とする。 An image forming apparatus according to the present invention includes a light source that emits a light beam, a deflecting unit that deflects the light beam so that the light beam scans a photosensitive member, a clock signal generating unit that generates a clock signal, A plurality of storage areas for storing image data as image data strings, a storage means for sequentially outputting the image data stored as image data strings in the plurality of storage areas in response to the clock signal; In response, input means for inputting image data corresponding to the first pixel in the scanning direction in which the light beam scans the photosensitive member to a storage area located a predetermined number lower than the uppermost storage area, and the clock signal A drive signal for generating a drive signal for emitting the light beam from the light source based on image data output from the storage means according to And forming means, characterized in that it comprises a.
本発明によれば、簡単な制御回路で、低い周波数の動作クロックによって細かい分解能でレーザビームの走査位置の補正を行うことができる。 According to the present invention, the scanning position of the laser beam can be corrected with a fine control by a low-frequency operation clock with a simple control circuit.
以下、本発明の実施の形態を図面を参照しながら詳細に説明する。 Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the drawings.
図1は、本発明の実施の形態に係る画像形成装置の全体構成図である。 FIG. 1 is an overall configuration diagram of an image forming apparatus according to an embodiment of the present invention.
以下、その構成を動作と併せて説明する。 Hereinafter, the configuration will be described together with the operation.
図1において、原稿給紙装置101の上に積載された原稿は、1枚づつ順次原稿台ガラス102面上に搬送される。原稿が搬送されると、スキャナ103部分のランプが点灯し、かつスキャナユニット104が移動して原稿を照射する。現行の反射光はミラー105、106、107を介してレンズ108を通過し、その後イメージセンサ部109に入力される。
In FIG. 1, the documents stacked on the
イメージセンサ部109に入力された画像信号は一旦不図示の画像メモリに記憶され、再び読み出された後、露光制御部110に入力される。露光制御部110が発生させる照射光によって感光体111上に作られた潜像は、次いで、現像器113によって現像される。
The image signal input to the
上記潜像とタイミングを合わせて第一の転写部材積載部114、或いは、第二の転写部材積載部115より転写部材が搬送され、転写部116部において上記現像されたトナー像が転写部材上に転写される。
The transfer member is conveyed from the first transfer
転写部材上に転写されたトナー像は、定着部117にて転写部材に定着された後、排紙部118より画像形成装置の外部へ排出される。転写後の感光体111の表面は、クリーナ125により清掃される。
The toner image transferred onto the transfer member is fixed to the transfer member by the
クリーナ125により清掃された感光体111の表面は、補助帯電器126により除電され、これにより一次帯電器127において良好な帯電が得られる状態になる。この後、感光体111上の残留電荷が前露光ランプ128により消去され、帯電器129により感光体111の表面が帯電される。
The surface of the
このような工程を繰り返すことにより、複数枚の転写部材に対して画像形成を行うことができる。 By repeating such steps, image formation can be performed on a plurality of transfer members.
図2は、図1の画像形成装置に搭載されるマルチレーザ方式の露光装置の平面図である。 FIG. 2 is a plan view of a multi-laser type exposure apparatus mounted on the image forming apparatus of FIG.
図2において、感光体111に対しマルチレーザ方式で走査を行う場合を図2を用いて説明する。本実施の形態でのマルチレーザ方式は、2つのレーザビームを用いる。
In FIG. 2, the case where the
レーザ駆動装置201内の複数の半導体レーザ202からの複数のレーザビームが回転多面鏡205を照射し、その反射光をBD(ビームディテクト)センサ207により検知する。このBD信号を元に画像の書き込みを開始すべく、感光体111上に走査を行う。
A plurality of laser beams from a plurality of
この際、2つのレーザビームのうち、先にBDセンサ207に到達する第一のレーザでBD信号を得る場合、遅くBDセンサ207に到達する第二のレーザは第一のレーザで得られるBD信号を作像開始基準とする系の場合がある。
At this time, when the BD signal is obtained by the first laser that reaches the
マルチレーザの取り付け精度によって、第一のレーザで得られるBD信号からの第二のレーザ書き込みタイミングは異なる。この書き込み開始タイミングは補正する必要があるので、その制御方法について図3、図4を用いて説明する。 The second laser writing timing from the BD signal obtained by the first laser differs depending on the mounting accuracy of the multilaser. Since this write start timing needs to be corrected, the control method will be described with reference to FIGS.
図3は、図1における露光制御部110の第1の実施の形態の要部ブロック図である。
FIG. 3 is a main part block diagram of the first embodiment of the
PLL300で入力されるRclkを8逓倍する。この8逓倍されたクロックをAclkとする。図2のBDセンサ207からのBD信号をBD信号検知部301が上記Aclkでサンプリングし、検知を行う。Pclk生成部302はAclk同期でBD信号検知部301から得られるBD信号をみながらPclkを生成する。
Rclk input by the
Pclkは上記Aclkの8分周であり、また、BD信号に同期した信号である。上記Pclkは600dpiの書き込み相当の速度とする。Hsync生成部(遅延手段)303は画像の主走査書き込みタイミング信号を生成するものであり、BD信号検知部301で検知されたBD信号を元に主走査タイミング信号Hsyncを生成する。
Pclk is a frequency obtained by dividing the above Aclk by 8 and is a signal synchronized with the BD signal. The Pclk is a speed equivalent to 600 dpi writing. An Hsync generation unit (delay unit) 303 generates an image main scanning write timing signal, and generates a main scanning timing signal Hsync based on the BD signal detected by the BD
メモリ制御部304は、Hsync生成部303のタイミングに従い、画像が保持してあるメモリ305から画像を読み出し、PWMパターン生成部(パターン変換手段)306に画像をPclk同期で転送する。
The
Pclkは600dpi1画素に相当する速度であり、このPclk1クロックで転送される画像は600dpi1画素単位である。PWMパターン生成部306は転送されてきた画像データをPWMパターンに変換する。詳細は後述するのでここでは詳細は説明しない。
Pclk is a speed corresponding to 600
PWMパターン生成部306でPWMパターンに変換された画像データは、画像主走査位置補正部307で画像の書き込み位置を補正され、PWM変調部(パルス幅変調信号生成手段)308において、PWM波形を生成し、第一のレーザ駆動部へと送られ、BD信号から所定のタイミングでレーザビームが発光し、所望の書き込みタイミングで走査を行う。
The image data converted into the PWM pattern by the PWM
図3において、Hsync生成部309、メモリ制御部310、メモリ311、PWMパターン生成部312、画像主走査位置補正部(パターンデータシフト手段)313、PWM変調部314が示される。これらは、それぞれHsync生成部303、メモリ制御部304、メモリ305、PWMパターン生成部306、画像主走査位置補正部307、PWM変調部308と同様の機能を持っており、第二のレーザを制御するためのものである。
3, an
第一のレーザで得られるBD信号に対して第二のレーザは書き出し位置を補正する。 The second laser corrects the writing start position with respect to the BD signal obtained by the first laser.
以下に本発明を適用した書き出し位置補正方法を説明する。 The writing position correction method to which the present invention is applied will be described below.
図4は、図3におけるPLL300、Hsync生成部309、Pclk生成部302に関するタイミングチャートである。
FIG. 4 is a timing chart regarding the
図4を用いて第二のレーザが第一のレーザに対して600dpiで換算した場合の書き出し位置の補正方法について説明する。 A method for correcting the writing position when the second laser is converted to 600 dpi with respect to the first laser will be described with reference to FIG.
BD信号検知部301で検知されたBD信号はBD検知信号として出力される。このBD検知信号はRclkを8逓倍して生成されるAclkで同期化されている。
The BD signal detected by the BD
このBD検知信号を認識して、Pclk生成部302はPclkを生成する。また、Hsync生成部309はPclkの動作と共に、Pclkの立ち上がりエッジをカウントし、所定のDelay(図4のDelayα)だけ遅らせてメモリ制御部310へHsyncを転送する。
Recognizing this BD detection signal, the
ここで、このDelayαの値は所定の値を保持するレジスタに格納されており、この値は、第一のビームに対して、600dpiでどれだけ遅らせて第二のビームの書き出しを開始したいかに依存した値である。 Here, the value of Delayα is stored in a register holding a predetermined value, and this value depends on how much the first beam is delayed by 600 dpi to start writing the second beam. It is the value.
次に、図5、図6、図7を用いて、第二のレーザを第一のレーザに対して600dpiより細かい分解能で書き出し位置補正を行う方法について説明する。 Next, a method for correcting the writing position of the second laser with a resolution finer than 600 dpi with respect to the first laser will be described with reference to FIGS. 5, 6, and 7.
図5は、図3におけるメモリ制御部310、PWMパターン生成部312、画像主走査位置補正部313、PWM変調部314のタイミングチャートである。
FIG. 5 is a timing chart of the
Hsync生成部309で生成されるHsyncをメモリ制御部310が受け取ると、所定のタイミング(図5のDelayβ)だけPclkをカウントした位置に画像の1画素目が出力されるようにメモリ311に格納されている画像データを出力する。
When the
出力された画像データは、PWMパターン生成部312においてPWMパターンに変換される。ここでいう画像データとは画像の濃度データのことであり、PWMパターンとはレーザの点灯パターンのことを指す。
The output image data is converted into a PWM pattern by the PWM
図6は、図3におけるPWMパターン生成部312の画像データ・PWMパターン変換に関する説明図である。
FIG. 6 is an explanatory diagram regarding image data / PWM pattern conversion of the PWM
図6のような入力画像データ(3ビット)の組み合わせが考えられる。このとき、実際にレーザ駆動を制御するためのPWM波形を生成するために、出力PWMパターン(8ビット)のように変換するテーブルを用意する。 A combination of input image data (3 bits) as shown in FIG. 6 is conceivable. At this time, in order to generate a PWM waveform for actually controlling the laser drive, a table to be converted like an output PWM pattern (8 bits) is prepared.
図6の黒塗りの四角がビットに1が立っていることを示しており、このパターンをMSBからシリアルに出力することでPWM波形を生成することが可能である。また、このテーブルの設定によって所望のPWM波形が入力される濃度データから得られる。 The black squares in FIG. 6 indicate that 1 is set in the bit. By outputting this pattern serially from the MSB, it is possible to generate a PWM waveform. Further, a desired PWM waveform is obtained from the density data inputted by setting of this table.
画像主走査位置補正部313は、上記のようなPWMパターン生成部312でテーブル変換されたデータが所望の書き出し位置になるように、PWMパターンシフト動作を行う。
The image main scanning
図7でその動作について説明する。 The operation will be described with reference to FIG.
図7は、図3における画像主走査位置補正部313の動作を表す図である。
FIG. 7 is a diagram illustrating the operation of the image main scanning
画像主走査位置補正部313は、16ビットのバッファを持っており、入力されるPWMパターンを所定のバッファに書き込むことが可能である。本実施の形態では、第一のレーザに対し、第二のレーザは600dpiに対し1/8画素画像を遅らせて書き込みを開始する場合について説明する。
The image main scanning
16ビットのバッファに対し、2番目のバッファから、入力される8ビットのPWMパターンデータをPclkの立ち上がりで書き込む。書き込みはMSBをバッファの2番目、MSB − 1ビット目を3番目という順序に従って書き込む。図7(a)のように入力の1画素目が0xFFというデータとする。 For the 16-bit buffer, the 8-bit PWM pattern data input from the second buffer is written at the rising edge of Pclk. For writing, the MSB is written in the order of the second buffer and the MSB-1 bit in the third order. As shown in FIG. 7A, it is assumed that the input first pixel is 0xFF data.
次のPclkの立ち上がりでは、図7(b)の状態にバッファはなっており、バッファの先頭のビットから8ビットを読み出す。バッファはリセット状態で全てのビットが0に初期化されているとすると、読み出されるパターン(図7中のディレイパターン)は0x7Fが読み出されることになる。また、読み出しと同時に2画素目のPWMパターンデータ0x1Fが書き込まれる。 At the next rise of Pclk, the buffer is in the state of FIG. 7B, and 8 bits are read from the first bit of the buffer. If the buffer is reset and all bits are initialized to 0, the read pattern (delay pattern in FIG. 7) is 0x7F. Simultaneously with the reading, the PWM pattern data 0x1F for the second pixel is written.
次のPclkの立ち上がりでは、バッファは、図7(c)の状態になっており、同じように読み出しを行うと、0x8Fというパターンが読み出される。また、読み出しと同時に3画素目のPWMパターンデータ0x03が書き込まれる。順次この動作を繰り返すことで、PWMパターンデータを、画素間を跨いでシフトした出力が得られる。 At the next rise of Pclk, the buffer is in the state shown in FIG. 7C, and when reading is performed in the same manner, a pattern of 0x8F is read out. Simultaneously with the reading, the PWM pattern data 0x03 for the third pixel is written. By sequentially repeating this operation, an output obtained by shifting the PWM pattern data across pixels can be obtained.
以上のようなシフトしたPWMパターンデータは、PWM変調部314に渡されてMSBからパラレル−シリアル変換により、PWM波形として出力される。
The shifted PWM pattern data as described above is passed to the
図8は、図3における画像主走査位置補正部307のタイミングチャートである。
FIG. 8 is a timing chart of the image main scanning
画像主走査位置補正部307から出力されるパターンデータをAclkでシリアルに変換して出力することで、PWM出力(Delayあり)のようなPWM波形を得られることがわかる。
It can be seen that a PWM waveform such as PWM output (with Delay) can be obtained by converting the pattern data output from the image main scanning
また、画像主走査位置補正部307でシフト動作を行わない場合の波形も参考に示す。
A waveform when the shift operation is not performed in the image main scanning
図7のようなPWMパターンが入力されている場合、画像主走査位置補正部313で補正が行われた場合は、図8のPWM出力(Delayあり)のようなPWM波形であることはわかっている。
When the PWM pattern as shown in FIG. 7 is input, if the correction is performed by the image main scanning
画像主走査位置補正部307でシフト動作がない場合、画像主走査位置補正部307の出力結果は、図8の画像主走査位置補正部出力(Delayなし)のようになり、それに伴い、PWM波形はPWM出力(Delayなし)のようになる。PWM出力(Delayあり)と比較すると、Aclkで1clk分のディレイが発生してPWM波形が得られることがわかる。
When there is no shift operation in the image main scanning
図7のバッファのどの位置に書き込むかによって図8のPWM出力の出力タイミングは変更できる。 The output timing of the PWM output in FIG. 8 can be changed depending on which position in the buffer in FIG.
以上のようにすることで、Aclkのような速いクロックで制御をすることなく、Aclkよりも動作の遅いPclkでレーザの点灯タイミングを制御することができるようになる。 By doing so, it becomes possible to control the laser lighting timing with Pclk, which is slower in operation than Aclk, without controlling with a fast clock such as Aclk.
図9は、図1における露光制御部110の第2の実施の形態の要部ブロック図である。
FIG. 9 is a principal block diagram of the second embodiment of the
ここでは第二のレーザのみに言及して制御を説明する。 Here, the control will be described with reference to only the second laser.
図9において、PLL900は、入力のクロックRclkを8逓倍してAclkを生成する。Pclk生成部901は、Aclkを8分周してPclkを生成する。第1の実施の形態とは違い、BD信号検知部902が検知するBD信号とは関係なく、単純にPclkはAclkを分周して生成している。
In FIG. 9, the
Pclk−BD位相検知部903は、Pclk生成部901で生成されているPclkとBD信号検知部902で検知されるBD信号との位相差を検知している。その様子を図10に示す。
The Pclk-
図10は、図9におけるPclk−BD位相検知部903のタイミングチャートである。
FIG. 10 is a timing chart of the Pclk-BD
Pclk−BD位相検知部903は、高速なAclkでBD信号検知部902から出力されるAclk同期のBD検知信号を受け取る。
The Pclk-BD
また、Pclk生成部901の出力であるPclkも同時に受け取る。PclkはAclkの8分周されたクロックであることから、BD検知信号はPclkの1周期に対して8通りの位相がある。
Also, Pclk that is the output of the
図10の場合では、「BD−Pclkの位相ずれ」で表されるように、Pclkの立ち上がりからAclkで3clk遅れたタイミングにBD検知信号の立下りエッジがあることがわかる。 In the case of FIG. 10, it can be seen that there is a falling edge of the BD detection signal at a timing delayed by 3 clk with Aclk from the rising of Pclk, as represented by “BD-Pclk phase shift”.
このように、主走査毎にPclk−BD位相検知部903は、この位相差を検知して、その位相情報を画像主走査位置補正部908に伝達する。このように制御することで、PclkをBD信号同期で生成しなくとも、BD同期でPclkを生成した場合と同様の効果が得られるようになる。
In this way, the Pclk-BD
Hsync生成部904、メモリ制御部905、メモリ906、PWMパターン生成部907は、第1の実施の形態で示したものと同様の動作を行う。
The
次に、画像主走査位置補正部908について説明をする。
Next, the image main scanning
尚、画像主走査位置補正部908は、第1の実施の形態で示した図3の画像主走査位置補正部313、307と同様に所定のディレイ値を設定することで、画像のシフトを行うことが可能である。それに加え、上記位相情報から、画像のディレイ量を考える必要がある。図11、図12を用いて画像主走査位置補正部908の動作を説明する。
Note that the image main scanning
図11は、図9におけるPclk−BD位相検知部903の構成を説明するためのタイミングチャートである。図12は、図9における画像主走査位置補正部908の動作を表す図である。
FIG. 11 is a timing chart for explaining the configuration of the Pclk-
BD検知信号はPclkで1clk幅のパルス信号だとすると、t3の時刻にBD検知信号の立下りエッジがあっても、t2の時刻に立下り(図10の状態)であっても、PclkでBD検知信号を捕らえられるのはt1の時刻である。 Assuming that the BD detection signal is a pulse signal of 1clk width at Pclk, even if there is a falling edge of the BD detection signal at the time t3 or at the time t2 (the state in FIG. 10), the BD detection is performed at Pclk. The signal is captured at the time t1.
つまり、t3からt4→の時刻の間にBD検知信号の立下りがある場合、全てt1でサンプリングされることになる。よって、t1から所望の画像書き出し位置に画像の先端がくるように制御するためには、図11の場合、「BD-Pclkの位相ずれ」時間だけ、画像を遅らせる必要がある。そこで、図12のように制御を行う。 In other words, if there is a falling edge of the BD detection signal between the times t3 and t4 →, all sampling is performed at t1. Therefore, in order to control the leading edge of the image to come to a desired image writing position from t1, in the case of FIG. 11, it is necessary to delay the image by the “BD-Pclk phase shift” time. Therefore, control is performed as shown in FIG.
図12は、PWMパターンに対して、3画素分のバッファ(0から数えて23ビットまでの24ビット分)を示している。 FIG. 12 shows a buffer for 3 pixels (24 bits up to 23 bits counted from 0) for the PWM pattern.
図12(a)のように、最初バッファは全て0クリアされている。そこに、1画素目のパターン0xFFがバッファに書き込まれる。バッファに対して、先頭から所望のディレイ量(図12中の固定のディレイ値)と図9のPclk−BD位相検知部903で検知される位相ずれ情報分を加算した値だけ、ずらした位置に書き込みを行う。
As shown in FIG. 12A, all the initial buffers are cleared to zero. There, the pattern 0xFF of the first pixel is written into the buffer. The buffer is shifted to the position by a value obtained by adding the desired delay amount (fixed delay value in FIG. 12) and the phase shift information detected by the Pclk-BD
次のPclkの立ち上がりでは、図12(b)のようになっている。このバッファの先頭から値を8ビット読み出すので、読み出せる値は0x0Fとなっている。また、それと入れ替えるように2画素目のパターン0x3Fがバッファに書き込まれる。 The next rise of Pclk is as shown in FIG. Since 8 bits are read from the top of this buffer, the value that can be read is 0x0F. Further, the pattern 0x3F of the second pixel is written into the buffer so as to replace it.
次のPclkの立ち上がりでは図12(c)のようになっている。このバッファの先頭から値を、8ビット読み出すので、読み出せる値は0xF3となっている。また、それと入れ替えるように、3画素目のパターン0x00がバッファに書き込まれる。 The next rise of Pclk is as shown in FIG. Since the value is read from the top of this buffer by 8 bits, the value that can be read is 0xF3. Further, the pattern 0x00 of the third pixel is written into the buffer so as to replace it.
このようにして、Pclkの周波数で画像をシフトすると、実際の書き出し位置がディレイすることは第1の実施の形態で述べた。 As described in the first embodiment, when the image is shifted at the frequency of Pclk in this manner, the actual writing position is delayed.
第2の実施の形態では、このように、固定のディレイ値にBDとPclkの位相ずれ情報を加えて位置のバッファに書き込むことで、画像を遅らせることが可能になる。また、このBD−Pclkずれ量は主走査毎に変化するので、主走査毎にこのバッファに書き込む位置が変化することになる。 In the second embodiment, the image can be delayed by adding the phase shift information of BD and Pclk to the fixed delay value and writing it in the position buffer. Further, since the BD-Pclk deviation amount changes for each main scan, the writing position in this buffer changes for each main scan.
第2の実施の形態で示したように、PclkをAclkからBDとは同期せず分周しても、画像の書き出し位置は常に所望の位置に書き出せることが可能である。この結果、高速動作する回路を小さく、また、BDが停止した状態でもPclkは供給することが可能な構成となる。 As shown in the second embodiment, even if Pclk is divided from Aclk without being synchronized with BD, the image writing position can always be written at a desired position. As a result, a circuit that operates at high speed can be made small, and Pclk can be supplied even when the BD is stopped.
以上説明した本発明の光走査装置は、画像データに従って生成されるパルス幅変調信号によって点灯制御される光源から射出するレーザビームによって被走査媒体上を走査する。そして、レーザビームの走査開始位置のずれに対する第一及び第二の補正値を格納する補正値格納手段と、補正値格納手段に格納された補正値分だけ第一のクロックに従って画像データの出力タイミングを遅延する遅延手段とを備える。また、画像データをパルス幅変調パターンデータに変換するパターン変換手段を備える。また、パターン変換手段でパルス幅変調パターンデータに変換されたパターンデータを補正値格納手段に格納されている第二の補正値に従ってシフト動作させるパターンデータシフト手段を備える。また、パターンデータシフト手段で処理されたパターンデータに対して、第一のクロックより高速な第二のクロックに従ってパルス幅変調信号を生成するパルス幅変調信号生成手段を備える。そして、第二のクロックの分解能で走査開始位置の補正を行うよう制御する。 The above-described optical scanning device of the present invention scans a scanned medium with a laser beam emitted from a light source controlled to be turned on by a pulse width modulation signal generated according to image data. Then, a correction value storage means for storing the first and second correction values for the deviation of the scanning start position of the laser beam, and an output timing of the image data according to the first clock by the correction value stored in the correction value storage means Delay means for delaying. Further, pattern conversion means for converting image data into pulse width modulation pattern data is provided. In addition, pattern data shift means for shifting the pattern data converted into the pulse width modulation pattern data by the pattern conversion means in accordance with the second correction value stored in the correction value storage means is provided. In addition, pulse width modulation signal generation means for generating a pulse width modulation signal for the pattern data processed by the pattern data shift means according to a second clock faster than the first clock is provided. Then, control is performed so that the scan start position is corrected with the resolution of the second clock.
また、本発明の光走査装置は、レーザビームの走査位置を検知しレーザビーム検知信号を出力するレーザビーム検知手段と、レーザビーム検知手段からの出力と第ニのクロックを分周して作られる第一のクロックの位相を検知する位相検知手段とを備える。また、位相検知手段の位相情報を元に主走査毎にレーザビームによって被走査媒体上の走査開始位置を補正する書き出し位置補正手段を備える。そして、第一のクロックは1画像を走査し終えるまで停止しないように制御する。 The optical scanning device of the present invention is made by detecting the scanning position of the laser beam and outputting a laser beam detection signal, and dividing the output from the laser beam detection means and the second clock. Phase detection means for detecting the phase of the first clock. Also provided is a writing position correcting means for correcting the scanning start position on the scanned medium with a laser beam for each main scanning based on the phase information of the phase detecting means. The first clock is controlled not to stop until one image is scanned.
また、本発明の光走査装置は、レーザビームの走査開始位置のずれに対する第一及び第二の補正値を格納する補正値格納手段と、補正値格納手段に格納された補正値分だけ第一のクロックに従って画像データの出力タイミングを遅延する遅延手段とを備える。また、画像データをパルス幅変調信号のためにパルス幅変調パターンデータに変換するパターン変換手段と、レーザビームの走査位置を検知しレーザビーム検知信号を出力するレーザビーム検知手段とを備える。また、レーザビーム検知手段からの出力と第ニのクロックを分周して作られる第一のクロックの位相を検知する位相検知手段を備える。また、パターンのシフト動作をさせるパターンデータシフト手段を備える。この手段は、パターン変換手段でパルス幅変調パターンデータに変換されたパターンデータに対して、補正値格納手段に格納されている第二の補正値と位相検知手段によって得られる位相情報に従って毎主走査でシフト量を演算する。また、パターンデータシフト手段で処理されたパターンデータに対して、第一のクロックより高速な第二のクロックに従ってパルス幅変調信号を生成するパルス幅変調信号生成手段を備える。そして、第一のクロックは1画像を走査し終えるまで停止せず、第二のクロックの分解能で走査開始位置の補正するよう制御する。 The optical scanning device according to the present invention includes a correction value storage means for storing the first and second correction values for the shift of the scanning start position of the laser beam, and the first correction value stored in the correction value storage means. Delay means for delaying the output timing of the image data in accordance with the clock. Further, pattern conversion means for converting image data into pulse width modulation pattern data for a pulse width modulation signal, and laser beam detection means for detecting a scanning position of the laser beam and outputting a laser beam detection signal are provided. In addition, phase detection means for detecting the phase of the first clock generated by dividing the output from the laser beam detection means and the second clock is provided. Further, pattern data shifting means for performing a pattern shifting operation is provided. This means for each main scan according to the second correction value stored in the correction value storage means and the phase information obtained by the phase detection means for the pattern data converted into the pulse width modulation pattern data by the pattern conversion means. The shift amount is calculated with. In addition, pulse width modulation signal generation means for generating a pulse width modulation signal for the pattern data processed by the pattern data shift means according to a second clock faster than the first clock is provided. The first clock is controlled not to stop until one image has been scanned, but to correct the scanning start position with the resolution of the second clock.
請求項1に記載の発明を適用すると、簡単な制御回路で、低い周波数の動作クロックによって細かい分解能でレーザビームの走査位置の補正を行えるようになる。
When the invention described in
請求項2に記載の発明を適用すると、クロックの供給を止めることなく補正を行えることが可能になり、走査位置検知信号で検知されるレーザ毎に異なるクロックを生成しなくてもよい。
By applying the invention according to
請求項3に記載の発明を適用すると、簡単な制御回路で、低い周波数の動作クロックによって細かい分解能でレーザビームの走査位置の補正を行うことができる。また、クロックの供給を止めることなく補正を行えることが可能になり、走査位置検知信号で検知されるレーザ毎に異なるクロックを生成しなくてもよい。
When the invention according to
101 原稿給紙装置
102 原稿台ガラス
103 スキャナ
104 スキャナユニット
105 ミラー
106 ミラー
107 ミラー
108 レンズ
109 イメージセンサ部
110 露光制御部
111 感光体
113 現像器
114 第一の転写部材積載部
115 第二の転写部材積載部
116 転写部
117 定着部
118 排紙部
125 クリーナ
126 補助帯電器
127 一次帯電器
128 前露光ランプ
129 帯電器
201 レーザ駆動装置
202 半導体レーザ
205 回転多面鏡
207 BDセンサ
300 PLL
301 BD信号検知部
302 PCLK生成部
303 Hsync生成部(遅延手段)
304 メモリ制御部
305 メモリ(補正値格納手段)
306 PWMパターン生成部(パターン変換手段)
307 画像主走査位置補正部
308 PWM変調部(パルス幅変調信号生成手段)
309 Hsync生成部
310 メモリ制御部
311 メモリ
312 PWMパターン生成部
313 画像主走査位置補正部(パターンデータシフト手段)
314 PWM変調部
900 PLL
901 PCLK生成部
902 BD信号検知部
903 PCLK−BD位相検知部
904 Hsync生成部
905 メモリ制御部
906 メモリ
907 PWMパターン生成部
908 画像主走査位置補正部
909 PWM変調部
DESCRIPTION OF
301 BD
304
306 PWM pattern generation unit (pattern conversion means)
307 Image main scanning
309
314
901
Claims (13)
前記第1の光ビーム及び前記第2の光ビームが感光体を走査するように前記第1の光ビームと前記第2の光ビームとを偏向する偏向手段と、
クロック信号を生成するクロック信号生成手段と、
前記第1の光ビームに対応する第1の画像データを画像データ列として記憶する複数の記憶領域を備え、前記クロック信号に応じて当該複数の記憶領域に画像データ列として記憶された前記第1の画像データを順に出力する第1の記憶手段と、
前記第2の光ビームに対応する第2の画像データを画像データ列として記憶する複数の記憶領域を備え、前記クロック信号に応じて当該複数の記憶領域に画像データ列として記憶された前記第2の画像データを順に出力する第2の記憶手段と、
前記第1の画像データにおける前記第1の光ビームが前記感光体を走査する走査方向の1画素目に対応する画像データと前記第2の画像データにおける前記第2の光ビームが前記感光体を走査する走査方向の1画素目に対応する画像データとが前記第1の記憶手段及び前記第2の記憶手段それぞれの複数の記憶領域のうち異なる位置の記憶領域に入力されるように、前記クロック信号に応じて、前記第1の記憶手段に前記第1の画像データの1画素目に対応する画像データを入力し、前記第2の記憶手段に前記第2の画像データの1画素目に対応する画像データを入力する入力手段と、
前記クロック信号に応じて前記第1の記憶手段から出力される前記第1の画像データに基づいて前記光源から前記第1の光ビームを出射させるための駆動信号を生成し、前記クロック信号に応じて前記第2の記憶手段から出力される前記第2の画像データに基づいて前記光源から前記第2の光ビームを出射させるための駆動信号を生成する駆動信号生成手段と、を備えることを特徴とする画像形成装置。 A light source that emits a first light beam and a second light beam;
Deflecting means for deflecting the first light beam and the second light beam so that the first light beam and the second light beam scan a photoconductor;
Clock signal generating means for generating a clock signal;
A plurality of storage areas for storing first image data corresponding to the first light beam as an image data string, and the first data stored in the plurality of storage areas as an image data string in response to the clock signal; First storage means for sequentially outputting the image data;
A plurality of storage areas for storing second image data corresponding to the second light beam as an image data string, and the second image data stored in the plurality of storage areas as an image data string in response to the clock signal; Second storage means for sequentially outputting the image data of
The first light beam in the first image data scans the photoconductor, the image data corresponding to the first pixel in the scanning direction, and the second light beam in the second image data passes through the photoconductor. The clock so that the image data corresponding to the first pixel in the scanning direction to be scanned is input to the storage areas at different positions among the plurality of storage areas of the first storage means and the second storage means. In response to the signal, image data corresponding to the first pixel of the first image data is input to the first storage means, and the first pixel of the second image data is input to the second storage means. Input means for inputting image data to be
A drive signal for emitting the first light beam from the light source is generated based on the first image data output from the first storage unit in response to the clock signal, and in response to the clock signal. Drive signal generation means for generating a drive signal for emitting the second light beam from the light source based on the second image data output from the second storage means. An image forming apparatus .
前記同期信号が生成されたことに応じて前記クロック信号をカウントするカウント手段と、を備え、
前記入力手段は、前記カウント手段のカウント値が所定値になったことに応じて前記第1の画像データの1画素目に対応する画像データを前記第1の記憶手段に入力し、前記第2の画像データの1画素目に対応する画像データを前記第2の記憶手段に記憶することを特徴とする請求項1に記載の画像形成装置。 Synchronization signal generating means for generating a synchronization signal in response to detecting the first light beam or the second light beam deflected by the deflecting means;
Counting means for counting the clock signal in response to the generation of the synchronization signal,
The input means inputs image data corresponding to the first pixel of the first image data to the first storage means in response to the count value of the count means becoming a predetermined value, and the second storage means. The image forming apparatus according to claim 1, wherein image data corresponding to a first pixel of the image data is stored in the second storage unit .
前記同期信号と前記クロック信号との位相差を検出する検出手段と、を備え、Detecting means for detecting a phase difference between the synchronization signal and the clock signal;
前記入力手段は、前記検出手段によって検出される前記同期信号と前記クロック信号との位相差に基づいて、前記走査方向における前記第2の画像データの1画素目に対応する前記画像データを入力する前記第2の記憶手段の記憶領域を決定することを特徴とする請求項1に記載の画像形成装置。The input means inputs the image data corresponding to the first pixel of the second image data in the scanning direction based on the phase difference between the synchronization signal and the clock signal detected by the detection means. The image forming apparatus according to claim 1, wherein a storage area of the second storage unit is determined.
前記第1の記憶手段は、前記クロック信号に応じて、前記第1の記憶手段の前記複数の記憶領域に記憶された画像データ列のうち最上位の記憶領域から連続する複数の記憶領域に記憶された画像データを出力し、出力されなかった画像データ列を入力された順に前記最上位の記憶領域側にシフトし、The first storage means stores, in response to the clock signal, a plurality of storage areas continuous from the highest storage area among the image data strings stored in the plurality of storage areas of the first storage means. Output image data, shift the image data string that was not output to the uppermost storage area side in the order of input,
前記第2の記憶手段は、前記クロック信号に応じて前記第2の記憶手段の前記複数の記憶領域に記憶された画像データ列のうち最上位の記憶領域から連続する複数の記憶領域に記憶された画像データを出力し、出力されなかった画像データ列を前記最上位の記憶領域側にシフトさせることを特徴とする請求項1乃至6いずれか1項に記載の画像形成装置。The second storage means is stored in a plurality of storage areas continuous from the highest storage area in the image data sequence stored in the plurality of storage areas of the second storage means in response to the clock signal. 7. The image forming apparatus according to claim 1, wherein the output image data is output, and the image data string that has not been output is shifted to the uppermost storage area side.
前記光ビームが感光体を走査するように前記光ビームを偏向する偏向手段と、Deflecting means for deflecting the light beam such that the light beam scans a photoreceptor;
クロック信号を生成するクロック信号生成手段と、Clock signal generating means for generating a clock signal;
画像データを画像データ列として記憶する複数の記憶領域を備え、前記クロック信号に応じて当該複数の記憶領域に画像データ列として記憶された前記画像データを順に出力する記憶手段と、Storage means for storing a plurality of storage areas for storing image data as image data strings, and sequentially outputting the image data stored as image data strings in the plurality of storage areas according to the clock signal;
前記クロック信号に応じて、前記光ビームが前記感光体を走査する走査方向における1画素目に対応する画像データを前記最上位の記憶領域から所定数下位に位置する記憶領域に入力する入力手段と、Input means for inputting image data corresponding to the first pixel in the scanning direction in which the light beam scans the photoconductor in accordance with the clock signal into a storage area located a predetermined number lower than the highest storage area; ,
前記クロック信号に応じて前記記憶手段から出力される画像データに基づいて前記光源から前記光ビームを出射させるための駆動信号を生成する駆動信号生成手段と、を備えることを特徴とする画像形成装置。An image forming apparatus comprising: drive signal generating means for generating a drive signal for emitting the light beam from the light source based on image data output from the storage means in response to the clock signal. .
前記同期信号が生成されたことに応じて前記クロック信号をカウントするカウント手段と、を備え、Counting means for counting the clock signal in response to the generation of the synchronization signal,
前記入力手段は、前記カウント手段のカウント値が所定値になったことに応じて前記1画素目に対応する画像データを前記最上位の記憶領域から所定数空けた記憶領域に入力することを特徴とする請求項8に記載の画像形成装置。The input means inputs image data corresponding to the first pixel to a storage area spaced a predetermined number from the top storage area in response to the count value of the counting means becoming a predetermined value. The image forming apparatus according to claim 8.
前記同期信号と前記クロック信号との位相差を検出する検出手段と、を備え、 Detecting means for detecting a phase difference between the synchronization signal and the clock signal;
前記入力手段は、前記検出手段によって検出される前記同期信号と前記クロック信号との位相差に基づいて前記所定数を決定することを特徴とする請求項8に記載の画像形成装置。 The image forming apparatus according to claim 8, wherein the input unit determines the predetermined number based on a phase difference between the synchronization signal and the clock signal detected by the detection unit.
前記記憶手段は、前記クロック信号に応じて、前記記憶手段の複数の記憶領域に記憶された画像データ列のうち最上位の記憶領域から連続する複数の記憶領域に記憶された画像データを出力し、出力されなかった画像データ列を前記最上位の記憶領域側にシフトさせることを特徴とする請求項8乃至12いずれか1項に記載の画像形成装置。In response to the clock signal, the storage means outputs image data stored in a plurality of storage areas continuous from the highest storage area in the image data sequence stored in the plurality of storage areas of the storage means. The image forming apparatus according to claim 8, wherein the image data string that has not been output is shifted to the uppermost storage area side.
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