JP5167606B2 - 光書き込み装置 - Google Patents

Description

本発明は、画像形成のための光書き込みを行う光書き込み装置、特に画像倍率制御における光量制御に特徴のある光書き込み装置に関する。

この種の技術として例えば特許文献１ないし３に記載された発明が公知である。このう
ち特許文献１には、書き出し光量により変化する書き出し開始位置を調整する手段を、従
来の光量検知センサを用いずに、より安定した動作が可能で、簡素な手段により実現する
ことを目的とし、画像形成条件として設定されたＬＤの光量値と画像書き出し位置の可変
量の補正テーブルを予めプリンタ制御部に用意し、補正値を書き出しし開始位置補正部（
１）、（２）にセットし、ＬＤユニットから発する光ビームの走査により、センサ７から
同期検知信号／ＤＥＴＰが出力され、書き出し開始位置補正部（２）に送られ、／ＤＥＴ
Ｐを基に、まず画素ドット単位未満の書き出し開始位置の補正を行い、次に、補正した主
走査同期信号／ＤＤＥＴＰに、書き出し開始位置補正部（１）で画素ドット単位の補正を
施し、色ずれを起こさない画像信号の取り込み（書き出し）タイミングを決定する信号／
ＬＧＡＴＥを生成する発明が開示されている。

また、特許文献２には、副走査方向の濃度ムラを簡単な構成でかつスクリーン構造に影
響を与えることなく補正することを目的とし、メインコントロール部では、画像データに
基づいてパルス幅変調してＬＤから光ビームを出力させ、感光体の１回転により１回パル
ス信号を発生する感光体基準位置検出センサの出力信号の立下りを基準にして、次の感光
体基準位置検出センサの出力信号の立下りまでの期間（感光体の１回転分の期間）を１６
分割し、分割期間毎に、テスト画像を出力した際の実際の検出濃度と本来の濃度との濃度
差に応じて、ＬＤの光量制御の基準となる光量制御レベルＶｒｅｆを変更するようにした
発明が開示されている。この発明では、感光体上の副走査方向の位置に応じて光量制御レ
ベルＶｒｅｆを補正することにより、形成される画像の副走査位置に応じて光ビームの光
量を補正し、副走査方向の濃度ムラを補正している。

さらに、特許文献３には、クロックの高速化による主走査方向の画像倍率、色ずれの補
正精度の向上が難しいという課題を解決することを目的とし、光ビームを主走査線上の２
箇所でそれぞれ検出する２つの光ビーム検出手段の一方の光ビーム検出から他方の光ビー
ム検出までの時間差を計測する手段と、この計測する手段の計測結果により主走査方向の
像担持体上の画像の倍率を補正する手段とを備え、この補正する手段により、一定のクロ
ック信号の計数と、該クロック信号と前記光ビーム検出手段からの光ビーム検出信号との
位相関係により前記時間差を算出する発明が開示されている。
特開２００３−０２９１８１号公報 特開２００５−００７６９７号公報 特開２００１−０６６５２４号公報

画像形成を行う際、環境変化、経時変化、プロセス線速の切り換え、解像度の切り換え
、印字モード等に応じて、画像形成条件を最適化する必要があり、その中にＬＤ（半導体
レーザ）の光量を可変制御することが含まれる。ＬＤの光量を変化させると、その影響が
同期検知センサの出力に現れる。一般的に使用されている同期検知センサでは、光ビーム
をＰＤ（フォトダイオード）で検知する。光量が変化するとＰＤの出力信号タイミングが
変化し、それに伴い主走査書き出し位置が変化する。カラー機の場合、主走査書き出し位
置が変化すると色ずれとして現れる。また、ＬＤの光量が変化すると、２点同期計測結果
に誤差が生じる。さらに、２点同期計測をある線速にて行い、補正結果を違う線速にも反
映する際、補正精度にも影響する。

特許文献１では書き出し開始位置の調整をＬＤの光量値と画像書き出し位置の可変量の
補正テーブルに基づいて実行することは記載されているが、検知位置との光量との関係に
ついては何も触れられていない。特許文献２では、感光体の１回転分の期間を１６分割し
、分割期間毎に、テスト画像を出力した際の実際の検出濃度と本来の濃度との濃度差に応
じて、ＬＤの光量制御の基準となる光量制御レベルＶｒｅｆを変更することが記載されて
いるが、同じく検知位置との光量との関係については何も触れられていない。特許文献３
では、光ビームを主走査線上の２箇所でそれぞれ検出する２つの光ビーム検出手段の一方
の光ビーム検出から他方の光ビーム検出までの時間差を計測することが記載されているが
、同じく検知位置との光量との関係については特に触れられていない。

また、従来の光書き込み装置では、光学レンズが主走査の像高により透過率が異なるた
め像担持体への到達光量が異なる。そこで、前記到達光量の上記現象の補正を、主走査エ
リアを設定しエリア毎に光量を変化させること行っている。しかし、光量調整用のエリア
設定は有限であり、有効画像領域において最適となるエリアが設定されるため、システム
よっては画像領域外の下流側に設けられた光ビーム検知用のエリア設定が行えず、下流側
の光ビーム検知手段に最適な光量を入射することができず、下流側の光ビーム検知手段で
精度良く計測することができない場合が生じる。

本発明は、このような従来技術の実情に鑑みてなされたもので、その目的は、主査走査
方向の書き出し開始位置の変化をなくし、色ずれが発生することのないようにすることに
ある。

また、他の目的は、主査走査方向の書き出し開始位置の変化をなくし、色ずれが発生
することのないようにするために２点同期計測を精度良く行うことができるようにするこ
とにある。

前記目的を達成するため、本発明は、像担持体に対して光書き込み手段によって光書き込みを行う光書き込み装置において、前記像担持体の主走査方向の有効画像領域外の上流側及び下流側にそれぞれ設けられた前記光ビーム検知手段と、主走査方向に複数の領域を設定し、かつ領域毎に前記光書き込み光量を設定する制御手段と、前記光ビーム検知手段により２点間の光ビーム検出時間差を計測する２点同期計測手段と、を備え、前記制御手段は、前記上流側及び下流側の前記光ビーム検知手段への入射光量を同期外れが生じることのない光量に最適化すると共に、前記２点同期計測手段による２点同期計測時のみ、第１の同期検知板を含むエリアで設定された光量で全エリアについてＬＤ点灯することを特徴とする。

後述の実施形態において、前記像担持体は感光体ドラム４２１に、有効画像領域はエリア１に、制御手段はＬＤ制御部１０７、ＬＤ駆動データ生成部１１０、画素クロック生成部１１１、トッド位置ずれ検出、制御部１１２及び画像処理部１１３に、光ビーム検知手段は第１及び第２の同期検知板１０６ａ，１０６ｂに、有効画像領域外の各領域（同期検知領域）はエリア０及びエリア２に、２点同期計測手段はドット位置ずれ検出、制御部１１２に、それぞれ対応する。

本発明によれば、像担持体の有効画像領域に対しては画像形成条件に応じて書き込み光量を変更し、光ビーム検知手段への走査領域については入射光量を同期外れが生じることない光量に最適化する制御手段を備えているので、主査走査方向の書き出し開始位置の変化をなくし、色ずれの発生を防止することができる他、２点同期計測を精度良く行うことが可能なので、主査走査方向の書き出し開始位置の変化をなくし、色ずれの発生を防止することができる。

以下、本発明の実施形態について図面を参照して説明する。

＜第１の実施形態＞
図１は本発明の第１の実施形態に係る光書き込み装置の概略構成を示す図である。本実
施形態に係る光書き込み装置は、書き込み光学系と書き込み制御系とからなる。書き込み
光学系は、光源としての半導体レーザ（以下、ＬＤと称する）１０１、走査手段としての
ポリゴンミラー１０２、走査速度変換手段としてのＦθレンズ１０３、図示しない感光体
への書き込み走査範囲外に設けられた第１及び第２の反射ミラー１０５ａ，１０５ｂ、第
１及び第２の反射ミラー１０５ａ，１０５ｂによって反射された走査光が入力される第１
及び第２の同期検知板１０６ａ，１０６ｂ、作像部への境界に設けられ、作像部側への塵
埃類の侵入を防止する防塵ガラス１０４、及びポリゴンミラー１０２を回転駆動するポリ
ゴンモータの駆動を制御するポリゴン制御部１０８から主に構成されている。

書き込み制御系は、前記第１及び第２の同期検知板１０６ａ，１０６ｂからの位置検知
信号が入力されるドット位置ずれ検出、制御部１１２、このドット位置ずれ検出・制御部
１１２からの制御出力が入力され、画素クロックを生成する画素クロック生成部１１１、
この画素クロック生成部１１１で生成された画素クロックが入力される画像処理部１１３
、前記画素クロック生成部からの画素クロック、第１の同期検知板１０６ａからの同期検
知信号、及び画像処理部１１３から画像書き込みのための画像データが入力されＬＤ駆動
データを生成するＬＤ駆動データ生成部１１０、作像タイミングを設定するタイミング制
御部１２０及びＬＤ駆動データ生成部１１０で生成されたＬＤ駆動データが入力され、Ｌ
Ｄ１０１の点灯制御を行うＬＤ制御部１０７から概略構成されている。なお、本実施形態
では、ドット位置ずれ検出、制御部１１２、画素クロック生成部１１１、画像処理部１１
３、ＬＤ駆動データ生成部１１０、タイミング制御部１２０及びポリゴン制御部１０８に
よって画像書き込み制御部ＧＡＶＤ１２１を構成している。

前述のように概略構成された光書き込み装置では、ＬＤ１０１からのレーザ光は、ポリ
ゴンミラー１０２により主走査方向にスキャンされ、Ｆθレンズ１０３で等角速度偏向か
ら等速度偏向に変換され、防塵ガラス１０４から作像装置側に出射される。ポリゴン制御
部１０８ではポリゴンミラー１０２の回転制御が行われ、この走査レーザ光の有効書込開
始位置及び終了位置は第１及び第２の同期検知板１０６ａ、１０６ｂによりそれぞれ検出
される。検出された位置検知情報はドット位置ずれ検出・制御部１１２に入力される。ド
ット位置ずれ検出・制御部１１２では、第１及び第２の同期検知板１０６ａ，１０６ｂ間
をレーザ光が走査する時間を測定し、理想的な走査が行われた場合における走査時間と比
較するなどして走査時間のずれ量を求め、そのずれ量を補正する位相データを生成して画
素クロック生成部１１１へ出力する。

画素クロック生成部１１１では、クロックを生成するＰＬＬ、位相データに基づいてＰ
ＬＬにより生成したクロックの位相を変える位相シフトを行う。ＰＬＬの詳細な説明は省
略するが、
Ｆ＝ＣＬＫｒｅｆ×［Ｎ設定値］／［Ｍ設定値］
の算出式の［Ｎ設定値］と［Ｍ設定値］によりクロックは設定できる。ＰＬＬの基準周波
数ＣＬＫｒｅｆは水晶発振器により入力される。

なお、画素クロック生成部１１１が位相データ記憶回路を備えていない場合には、ドッ
ト位置ずれ検出・制御部１１２ではライン毎に位相データを画素クロック生成部へ出力す
るが、位相データ記憶回路を具備している場合には、前もって位相データを求めるなどし
て、予め画素クロック生成部１１１へ与えておくようにする。また、ドット位置ずれ検出
・制御部１１２では走査レンズの特性により生ずる走査ムラを補正するようなライン毎に
常に同じ補正をするための位相データ（第１位相データ）だけでなく、ポリゴンミラー１
０２の回転ムラのようなライン毎に変化する補正にも対応するための位相データ（第２位
相データ）も生成し、画素クロック生成部１１１が位相データ合成回路を備えている場合
には、その位相データも画素クロック生成部１１１へ出力するようにする。

画素クロック生成部１１１では、ドット位置ずれ検出・制御部１１２からの位相データ
に基づいて画素クロックを生成し、画像処理部１１３とＬＤ駆動データ生成部１１０に与
える。画像処理部１１３は、画素クロックを基準に画像データを生成し、ＬＤ駆動データ
生成部１１０は、この画像データを入力して、同様に画素クロックを基準にレーザ駆動デ
ータ（変調データ）を生成し、レーザ駆動部１０７を介して半導体レーザ１０１を駆動す
る。レーザ駆動部１０７では、主走査方向におけるあるエリア毎の光量を変化させる機能
（以下、シェーディングと称す）を持つ。

画素クロックＰＣＬＫに同期して位相データを与えることにより、画素クロックＰＣＬ
Ｋの位相を＋１／８ＰＣＬＫ、−１／８ＰＣＬＫシフトさせることが可能である。すなわ
ち、画像データの基準クロックとなる画像クロックの位相をシフトすることにより、ポリ
ゴンスキャナ等の偏向器により発生する走査速度ムラや、マルチビーム光学系における発
光源同士の発信波長差により生じる露光ずれなどによる主走査方向のドット位置ずれを、
位相シフト（例えば１／８ＰＣＬＫ）の精度で補正することが可能となる。この位相シフ
トやドット位置を任意の位置に変える方法は、例えば特開２００３−２７９８７３号公報
に開示されており、公知の事項なので、ここでの説明は省略する。

ドット位置ずれ検出、制御部１１２では、レーザ光が走査される時間差を計測するが、
この計測方法は、例えば特開平９−５８０５３号公報に開示されているように、第１の同
期検知板１０６ａ及び第２の同期検知板１０６ｂがレーザ光を受光すると、それぞれ検出
信号ＤＥＴＰ１、ＤＥＴＰ２がドット位置ずれ検出、制御部１１２に入力され、ドット位
置ずれ検出、制御部１１２は、検出信号ＤＥＴＰ１、ＤＥＴＰ２に基づいて、第１の同期
検知板１０６ａがレーザ光を検出してから第２の同期検知板１０６ｂがレーザ光を検出す
るまでの間の、所定のクロックのカウント数を計測する。計測されたカウント数から時間
差が求められる。

図２は、ＬＤ制御部１０７の詳細を示すブロック図である。ＬＤ制御部１０７は、ＤＡＣ（Digital - Analog Converter）２００と、ＬＤドライバ２０１とを備える。レーザ駆動データ生成部１１０から与えられる画像データに基づいて、ＬＤドライバ２０１により、ＬＤ１０１の点灯／消灯が制御される。

またＬＤ１０１の光量は、ＤＡＣ２００からＬＤドライバ２０１に与えられる光量基準電圧２００ａを参照して調整される。ＤＡＣ２００へは、図示しないＣＰＵから、光量基準電圧値が与えられる。この光量基準電圧値に基づいて、光量基準電圧２００ａが生成される。

光量基準電圧値は、ＬＤ１０１の光量を調整するために、図示しないＣＰＵから指示されるデータである。この光量基準電圧値は、たとえば１２８（Ｄｅｃ）または８０（ｈ）というように、１０進数または１６進数の形で示される。この光量基準電圧値については、機種毎にデフォルトの値が設定されている。図示しないＣＰＵは、後述する制御により、デフォルトの光量基準電圧値から求めた（修正した）光量基準電圧値をＤＡＣ２００に与える。

ＤＡＣ２００は、この光量基準電圧値をアナログ値に変換して、ＬＤドライバ２０１に与える。光量基準電圧値と、ＬＤ１０１の光量との関係については、後に詳しく説明する。

図３は、本実施形態における、各エリアと光量との関係を示すタイミングチャートである。
さらに詳しくは、このタイミングチャートでは、第１の同期検知板１０６ａによってレーザ光が検知される先端同期出力と、第２の同期検知板１０６ｂによってレーザ光が検知される後端同期出力と、画像処理部１１３から出力される画像データと、３つのエリアにおける光量基準電圧２００ａと、ＬＤ１０１から出射するレーザ光の光量との関係が示されている。

まず、前述した３つのエリアに関して説明する。この実施形態においては、ＬＤ１０１から出射するレーザ光の走査範囲を、３つのエリアに分割して、それぞれのエリアにおいてレーザ光の光量を制御する。

レーザ光の走査範囲は、図３に示すように、レーザ光が画像領域に先立って走査するエリアを、エリア０とする。このエリア０には、第１の同期検知板１０６ａが含まれる。このエリア０に続く、画像領域を含むエリアをエリア１とする。さらに、このエリア１に続くエリアを、エリア２とする。このエリア２には、第２の同期検知板１０６ｂが含まれる。

画像領域は、画像処理部１１３から画像データが出力され、この画像データに基づいてＬＤ１０１が点灯／消灯制御される期間である。

ＬＤ１０１が出射する光量は、ＤＡＣ２０１からＬＤ１０１に与えられる光量基準電圧２００ａに比例する。すなわち、ＤＡＣ２０１が印加する光量基準電圧２００ａを大きくすることにより、ＬＤ１０１が出射する光量も大きくなる。

この実施形態においては、まず、標準線速が定められる。これは、光書き込み装置において、通常動作時に実現される線速であり、たとえばＢ（ｍｍ／ｓ）と表される。標準線速は、機種により、それぞれ所定の値が設定される。

この標準線速で光書き込みを行う際に、機種毎に設定された所定のデフォルト光量基準電圧値が、図示しないＣＰＵから与えられたとき、ＬＤ１０１から出射する光量を、光量調整値と称する。

例えば、デフォルト光量基準電圧値として１２８（Ｄｅｃ）が設定された機種において、標準線速のときに、ＬＤ１０１が０．１２８ｍＷを出力するように設定される。この光量調整値は、たとえば工場出荷時に、可変抵抗ボリュームを調整することなどにより設定される。

そして以下、それぞれのエリアにおける、ＬＤ１０１の光量制御について説明する。
図示しないＣＰＵは、エリア１については、標準線速に対して、実際に光書き込みを行なう線速の比を求め、この比に基づいて、デフォルトの光量基準電圧値を修正する。すなわち、標準線速と、実際に光書き込みを行なう線速との比により、デフォルトの光量基準電圧値を修正して、この修正した光量基準電圧値をＤＡＣ２００に与える。

ここで、実際に光書き込みを行なう線速とは、カラー／モノクロの別、転写する紙の種類（厚紙、普通紙、薄紙、ＯＨＰシートなど）など、画像形成条件に応じて設定される。これを、たとえばＡ（ｍｍ／ｓ）と表すことにする。

すなわち：
エリア１において、図示しないＣＰＵがＤＡＣ２００に与える光量基準電圧値は、
光量基準電圧値＝デフォルト光量基準電圧値
×実際の光書き込み線速Ａ（ｍｍ／ｓ）／Ｂ標準線速（ｍｍ／ｓ）
＝１２８×Ａ／Ｂ （Ｄｅｃ）
と表される。

ＬＤ１０１は、この、実際に与えられた光量基準電圧値に応じて増減するので、実際にＬＤ１０１が出射する光量は、
光量＝０．１２８（ｍＷ）
×実際の光書き込み線速Ａ（ｍｍ／ｓ）／Ｂ標準線速（ｍｍ／ｓ）
＝０．１２８×Ａ／Ｂ （ｍＷ）
と表される。（式１）
図示しないＣＰＵは、エリア０およびエリア２については、デフォルトの光量基準電圧値を、定数によって修正する。すなわち、図示しないＣＰＵは、エリア０およびエリア２については固定した光量基準電圧値をＤＡＣ２０１に与える。

すなわち、たとえば上述した定数を１．２とすれば：
エリア２において、図示しないＣＰＵがＤＡＣ２００に与える光量基準電圧値は、
光量基準電圧値＝デフォルト光量基準電圧値×１．２ （Ｄｅｃ）
＝１２８×１．２ （Ｄｅｃ）
と表される。

ＬＤ１０１は、この、与えられた（固定の）光量基準電圧値に応じて発光するので、実際にＬＤ１０１が出射する光量は、
光量＝０．１２８（ｍＷ）×１．２（ｍＷ）
と表される。（式２）
図４は、書き込みモードと、像面光量、先端同期光量、後端同期光量、エリア１、２、および３における光量基準電圧値をテーブルとして記述した例を示している。

すなわち、ＬＤ１０１の光量を、前述したような式１あるいは式２から求めるのではなく、このようなテーブル（以下、光量設定テーブルと称する）として用意しておき、図示しないＣＰＵが、この光量設定テーブルを参照しながらＬＤ１０１の光量を制御するようにしてもよい。

このときも、上述したように、デフォルト光量基準電圧値を、たとえば工場出荷時に、可変抵抗ボリュームを調整することなどにより設定しておく。なお、経時劣化などにより、感光体が劣化した場合には、エリア１の光量はそれに応じて変更する。しかし、エリア０およびエリア２の光量は、経時による変更は行なわないのがよい。

図５は、エリア０およびエリア２について、光量設定テーブルを作成した例を示している。
図４あるいは図５から理解されるように、エリア０およびエリア２については、エリア１で用いられる光量に関わらず、一定の光量がＬＤ１０１より出射している。また、エリア０とエリア２との光量は等しいことが望ましい。

図６は図１ないし図５に示した書き込み装置を使用した画像形成装置としてのデジタル
複写機の機械的構成の概略を示す図である。同図において、デジタル複写機はモノクロ画
像形成用のもので本体４００と、画像形成装置本体４００の上部の設置された画像読み取
り装置５００と、さらにその上に装着された自動原稿給送装置（以下、「ＡＤＦ」と称す
）５５０と、画像形成装置本体４００の同図において右側に配置された大容量給紙装置７
００と、画像形成装置本体４００の同図において左側に配置された用紙後処理装置８００
とから基本的に構成されている。

画像形成装置本体４００は画像書き込み部４１０と、作像部４２０と、定着部４３０と
、両面搬送部４４０と、給紙部４５０と、垂直搬送部４６０と、手差し部４７０とからな
る。

画像書き込み部４１０は画像読み取り装置５００で読み取った原稿の画像情報に基づい
て発光源であるＬＤを変調し、ポリゴンミラー、Ｆθレンズなどの走査光学系により感光
体ドラム４２１にレーザ書き込みを行うもので、前記光書き込み装置に対応する。作像部
４２０は感光体ドラム４２１と、この感光体ドラム４２１の外周に沿って設けられた現像
ユニット４２２、転写ユニット４２３、クリーニングユニット４２４及び除電ユニットな
どの公知の電子写真方式の作像要素とからなる。

定着部４３０は前記転写ユニット４２３で転写された画像を転写紙に定着する。両面搬
送部４４０は定着部４２０の転写紙搬送方向下流側に設けられ、転写紙の搬送方向を用紙
後処理装置８００側、あるいは両面搬送部４４０側に切り換える第１の切換爪４４１と、
第１の切換爪４４１によって導かれた反転搬送路４４２と、反転搬送路４４２で反転した
転写紙を再度転写ユニット４２３側に搬送する画像形成側搬送路４４３と、反転した転写
紙を用紙後処理装置８００側に搬送する後処理側搬送路４４４とを含み、画像形成側搬送
路４４３と後処理側搬送路４４４との分岐部には第２の切換爪４４５が配されている。

給紙部４５０は４段の給紙段からなり、それぞれピックアップローラ、給紙ローラによ
って選択された給紙段に収納された転写紙が引き出され、垂直搬送部４６０に導かれる。

垂直搬送部４６０では、各給紙段から送り込まれた転写紙を転写ユニット４２３の用紙搬
送方向上流側直前のレジストローラ４６１まで搬送し、レジストローラ４６１では、感光
体ドラム４２１上の顕像の画像先端とタイミングを取って転写紙を転写ユニット４２３に
送り込む。手差し部４７０は開閉自在な手差しトレイ４７１を備え、必要に応じて手差し
トレイ４７１を開いて転写紙を手差しにより供給する。この場合もレジストローラ４６１
で転写紙の搬送タイミングが取られ、搬送される。

大容量給紙装置７００は同一サイズの転写紙を大量にスタックして供給するもので、転
写紙が消費されるにしたがって底板７０２が上昇し、常にピックアップローラ７０１から
用紙のピックアップが可能に構成されている。ピックアップローラ７０１から給紙される
転写紙は、垂直搬送部４６０からレジストローラ４６１のニップまで搬送される。

用紙後処理装置８００はパンチ、整合、ステイプル、仕分けなどの所定の処理を行うも
ので、この実施形態では、前記機能のためにパンチ８０１、ステイプルトレイ（整合）８
０２、ステイプラ８０３、シフトトレイ８０４を備えている。すなわち、画像形成装置４
００から用紙後処理装置８００に搬入された転写紙は、孔明けを行う場合にはパンチ８０
１で１枚ずつ孔明けが行われ、その後、特に処理するものがなければ、プルーフトレイ８
０５へ、ソート、スタック、仕分けを行う場合にはシフトトレイ８０４にそれぞれ排紙さ
れる。仕分けは、この実施形態は、シフトトレイ８０４が用紙搬送方向に直交する方向に
所定量往復動することにより行われる。このほかに、用紙搬送路で用紙を用紙搬送方向と
直交する方向に移動させて仕分けを行うこともできる。

整合する場合には、孔明けが行われた、あるいは孔明けが行われていない転写紙が下搬
送路８０６に導かれ、ステイプルトレイ８０２において後端フェンスで用紙搬送方向を直
交する方向が整合され、ジョガーフェンスで用紙搬送方向と平行な方向の整合が行われる
。ここで、綴じが行われる場合には、整合された用紙束の所定位置、例えば角部、中央２
箇所など所定の位置がステイプラ８０３によって綴じられ、放出ベルトによってシフトト
レイ８０４に排紙される。また、この実施形態では、下搬送路８０６にはプレスタック搬
送路８０７が設けられ、搬送時に複数枚の用紙をスタックし、後処理中の画像形成装置本
体４００側の画像形成動作の中断を避けることができるようになっている。

画像読み取り装置５００は、ＡＤＦ６００によってコンタクトガラス５１０上に導かれ
、停止した原稿を光学的にスキャンし、第１ないし第３のミラーを経て結像レンズで結像
された読み取り画像をＣＣＤやＣＭＯＳなどの光電変換素子によって読み取る。読み取ら
れた画像データは、図示しない画像処理回路で所定の画像処理が実行され、記憶装置に一
旦記憶される。そして、画像形成時に画像書き込み部４１０によって記憶装置から読み出
され、画像データに応じて変調し、光書き込みが行われる。

ＡＤＦ５５０は両面読み取り機能を有するもので、画像読み取り装置５００のコンタク
トガラス５１０設置面に開閉自在に取り付けられている。このＡＤＦ５５０では、原稿載
置台５５１に載置された原稿が原稿読み取り時に自動的にコンタクトガラス５１０上に送
り出される。

以上説明したように、この実施形態においては、像担持体エリア（有効画像領域）を照射する光量は画像形成条件に応じて可変とするとともに、同期検知エリアを照射する光量は固定値としている。これにより、画像形成条件に応じて光量を可変することと、同期検知を確実に行なうこととを両立させる構成が得られる。

＜第２の実施形態＞
本実施形態は、主走査方向に複数のエリアを設定し、かつエリア毎に光量を設定する機
能を有し、第１及び第２の同期検知板１０６ａ，１０６ｂにより２点間の光ビーム検出時
間差を計測（２点同期計測）する際に、光学特性（透過率、反射率）によらず、第１及び
第２の同期検知板１０６ａ，１０６ｂへの入射光量を常に同じ値として前記２点同期計測
を行う例である。図７は、本実施形態におけるプリント時のエリア分割と光量との関係を
示すタイミングチャートである。なお、光書き込み装置及びＬＤ制御部は第１の実施形態
において図１及び図２を参照して説明した光書き込み装置及びＬＤ制御部と同等なので、
同等な各部には同一の参照符号を付し、重複する説明は省略する。

図７に示すタイミングチャートでは、第１の同期検知板１０６ａによって検知される先
端同期出力と、第２の同期検知板１０６ｂによって検知される後端同期出力と、画像処理
部１１３から出力される画像データと、複数のエリアにおける光量基準電圧と、光量との
間の出力タイミングの関係を示している。この図７から分かるように本実施形態では、主
走査方向にエリア分割が行われ、エリアは先端同期検知板（第１の同期検知板）１０６ａ
付近をエリア０、画像領域を含む付近をエリア１，２，３，４，５、画像領域の後端と後
端同期検知板（第２の同期検知板）１０６ｂ付近をエリア６とする。画像領域は画像処理
部１１３から画像データが出力される期間である。ＬＤ光量は光量基準電圧を変更するこ
とにより変更することが可能であり、基準電圧を高くすれば光量も大きくなる。各エリア
の光量設定値は、予めテーブルとして持っておく。

図８は光学特性（透過率、反射率）にかかわらず、前記第１及び第２の同期検知板１０
６ａ，１０６ｂへの入射光量を常に同じ値としたときの２点同期計測時のエリア分割と光
量との関係を示すタイミングチャートである。先端同期出力と後端同期出力により２点同
期を計測する。計測は、第１の同期検知板１０６ａ及び第２の同期検知板１０６ｂがレー
ザ光を受光すると、それぞれ検出信号ＤＥＴＰ１、ＤＥＴＰ２がドット位置ずれ検出、制
御部１１２に入力され、ドット位置ずれ検出、制御部１１２は、検出信号ＤＥＴＰ１、Ｄ
ＥＴＰ２に基づいて、第１の同期検知板１０６ａがレーザ光を検出してから第２の同期検
知板１０６ｂがレーザ光を検出するまでの間の、所定のクロックのカウント数を計測する
。計測されたカウント数から時間差が求められる。その際、シェーディング補正をオフし
、全エリアをエリア０に設定された光量でＬＤ１０１を点灯し、第１及び第２の同期検知
板１０６ａ，１０６ｂによって検出することになる。

その他、特に説明しない各部は前述の第１の実施形態と同等に構成され、同等に機能す
る。

このように構成すると、光量のエリア補正をオフし、第２の同期検知板１０６ｂへの入
射光量をモードによらず最適な光量（第１の同期検知板１０６ａの入射光量と同じ光量）
にするため、２点同期計測を精度良く行うことができる。

図９は、本実施形態における他の２点同期計測時のエリア分割と光量との関係を示すタ
イミングチャートである。この例は、図７に示した例の変形例であり、エリア毎に光量設
定機能により作像中は第１の同期検知板１０６ａへの入射光量が常に一定光量になるよう
に制御し、画像領域は作像条件に合わせた光量設定を行い、２点同期計測時は各エリアの
光量設定機能をオフすることにより第１及び第２の同期検知板１０６ａ，１０６ｂへの入
射光量をモードによらず最適な光量にしたものである。この例では、図９から分かるよう
に、画像領域の後端と後端同期検知板（第２の同期検知板）１０６ｂ付近におけるエリア
６の光量基準電圧を第２の同期検知板１０６ｂによる後端同期検知信号に最適な値に変更
する。

このように構成すると、図７に示した例と同様に、光量のエリア補正をオフし、第２の
同期検知板１０６ｂへの入射光量をモードによらず最適な光量（第１の同期検知板１０６
ａの入射光量と同じ光量）にするため、２点同期計測を精度良く行うことができる。

図７及び図８に示した例では、第１及び第２の同期検知板１０６ａ，１０６ｂの光量に
対する受光感度が異なった場合、第１及び第２の同期検知板１０６ａ，１０６ｂへの入射
光量を同じ値としたとき、どちらかの光量が最適でなくなり同期外れなどの不具合が発生
する場合がある。これに対処するため、エリア毎に光量設定機能により作像中は第１の同
期検知板１０６ａの入射光量が常に一定光量になるように制御し、画像領域は作像条件に
合わせた光量設定を行い、前記２点同期計測時は同期検知板のエリアの光量設定を変更し
、第１及び第２の同期検知板１０６ａ，１０６ｂへの入射光量をモードによらず最適な光
量にするようにしたものである。図１０はこのときの処理手順を示すフローチャートであ
る。

この処理手順では、まず、プリント要求を確認し、プリント動作モードの各種初期設定
を行う（ステップＳ１０１）。次に２点同期計測を行い（ステップＳ１０２）、２点計測
の計測結果を基に倍率補正を行い（ステップＳ１０３）、プリントを開始する（ステップ
Ｓ１０４）。

このときの２点同期計測時のエリア分割と光量との関係を示すタイミングチャートを図
１１に示す。同図から分かるようにエリア０を第１の同期検知板１０６ａの検知領域、エ
リア７を第２の同期検知板１０６ｂの検知領域、エリア１〜６を画像領域にそれぞれ設定
する。画像領域のエリア１〜６は画像形成条件により変化させ、エリア０、エリア７はそ
れぞれ常に一定光量にする。またエリア０とエリア７の光量値は第１の同期検知板１０６
ａと第２の同期検知板１０６ｂの感度によりそれぞれ異なる値に設定する。この設定値は
前述のように第１及び第２の同期検知板１０６ａ，１０６ｂの感度に応じて同期外れが生
じない値、例えば同期出力が同じになるような光量になる値に設定する。それぞれの設定
値は、予めテーブルとして持っておく。

このように構成すると、第１及び第２の同期検知板１０６ａ，１０６ｂの光量に対する
受光感度が異なった場合、第１及び第２の同期検知板１０６ａ，１０６ｂへの入射光量を
異なる入射光量値としたので、システムに応じて第１及び第２の同期検知板１０６ａ，１
０６ｂの同期入射光量を最適化することが可能となり、同期エラーが起こらず、また精度
良く２点同期計測を行うことができる。すなわち、第１及び第２の同期検知板１０６ａ，
１０６ｂに対してそれぞれのエリア、画像領域に対して複数のエリアをそれぞれ有し、エ
リア毎に独立して光量を設定することができるので、２点同期計測を最適な光量で精度良
く行うことができる。

２点同期計測は紙間で行われる。紙間とは、連続プリント時の副走査の非画像域であっ
て前記半導体レーザの消灯を行わない期間である。図１２は紙間のタイミングを示すタイ
ミングチャートである。図１２において、書き込み制御部ＧＡＶＤ１２１から図示しない
ＣＰＵへタイミング制御部１２０で生成された副走査方向の画像領域を示すＸＰＦＧＡＴ
Ｅ＿＊を割込み信号として入力する。ＣＰＵはＸＰＦＧＡＴＥのネゲートにて、各色独立
で２点同期計測を行う。なお２点同期計測は、ＸＰＦＧＡＴＥ＿Ｋのネゲートで全色行っ
ても良い。

図１３は紙間に２点計測を行うタイミングを示すタイミングチャートである。図１３に
おいて、ＣＰＵはＸＰＦＧＡＴＥのネゲートにて中間転写ベルト２０８に位置ずれ補正用
パターン（Ｍパターン）を形成するようにＧＶＡＤ１２１のフラグを立てる。その後、中
間転写ベルト２０８上に形成された位置ずれ補正パターン（Ｍパターン）をパターン検出
用センサによって検出し、検出結果に基づいて補正した後に２点同期計測を行う。なお、
位置ずれ用パターン、位置ずれ検出補正の詳細は公知（例えば、特開２００３−２７９８
７３号公報）であるため省略する。したがって、プリントジョブ開始前に２点同期計測が
行われることになる。

このように構成すると、プリント作像外の２点同期計測時のみ、第１及び第２の同期検
知板１０６ａ，１０６ｂへの入射光量を最適値に変更するため、２点同期計測を精度良く
行うことができる。これにより高画質な書き込みが可能となる。

本発明の第１の実施形態に係る光書き込み装置の概略構成を示す図である。 ＬＤ制御部１０７の詳細を示すブロック図である。 本実施形態におけるエリア分割と光量との関係を示す図である。 書き込みモードと、像面光量、先端同期光量、後端同期光量、エリア０設定値、エリア１設定値及びエリア２設定値との関係を示す図である。 エリア０とエリア２のテーブルと設定値との関係を示す図である。 図１ないし図５に示した書き込み装置を使用した画像形成装置としてのデジタル複写機の機械的構成の概略を示す図である。 本発明の第２の実施形態におけるプリント時のエリア分割と光量との関係を示すタイミングチャートである。 第１及び第２の同期検知板への入射光量を同じ値としたときの２点同期計測時のエリア分割と光量との関係を示すタイミングチャートである。 第１及び第２の同期検知板への入射光量をモードによらず最適な光量にしたときのエリア分割と光量との関係を示すタイミングチャートである。 ２点同期計測時は同期検知板のエリアの光量設定を変更し同期検知板への入射光量をモードによらず最適な光量にするようにしたときの処理手順を示すフローチャートである。 図１０の処理手順に対応するタイミングを示すタイミングチャートである。 紙間のタイミングを示すタイミングチャートである。 紙間に２点計測を行うタイミングを示すタイミングチャートである。

符号の説明

１０１ ＬＤ
１０２ ポリゴンミラー
１０３ Ｆθレンズ
１０５ａ，１０５ｂ 反射ミラー
１０６ａ，１０６ｂ 同期検知板（光ビーム検知手段）
１０７ ＬＤ制御部
１０８ ポリゴン制御部
１１０ ＬＤ駆動データ生成部
１１１ 画素クロック生成部
１１２ ドット位置ずれ検出、制御部
１１３ 画像処理部

Claims (9)

1. 像担持体に対して光書き込み手段によって光書き込みを行う光書き込み装置において、
   前記像担持体の主走査方向の有効画像領域外の上流側及び下流側にそれぞれ設けられた前記光ビーム検知手段と、
   主走査方向に複数の領域を設定し、かつ領域毎に前記光書き込み光量を設定する制御手段と、
   前記光ビーム検知手段により２点間の光ビーム検出時間差を計測する２点同期計測手段と、を備え、
   前記制御手段は、前記上流側及び下流側の前記光ビーム検知手段への入射光量を同期外れが生じることのない光量に最適化すると共に、前記２点同期計測手段による２点同期計測時のみ、第１の同期検知板を含むエリアで設定された光量で全エリアについてＬＤ点灯することを特徴とする光書き込み装置。
2. 請求項１記載の光書き込み装置において、前記最適化は、前記上流側及び下流側の前記光ビーム検知手段への入射光量を同一とすることを特徴とする光書き込み装置。
3. 請求項１記載の光書き込み装置において、前記最適化は、前記上流側及び下流側の前記光ビーム検知手段への入射光量を当該光ビーム検知手段の受光感度に応じて異なった光量に設定することを特徴とする光書き込み装置。
4. 請求項１〜３の何れか１項記載の光書き込み装置において、前記制御手段は、作像中は前記上流側の前記光ビーム検知手段への入射光量が一定光量になるように制御し、前記有効画像領域は作像条件に合わせた光量設定を行い、前記２点同期計測時には前記上流側及び下流側に設けられた前記光ビーム検知手段のエリアの光量を設定変更し、当該光ビーム検知手段への入射光量を最適化することを特徴とする光書き込み装置。
5. 請求項１〜４の何れか１項記載の光書き込み装置において、前記最適化は、光学特性及びモードに依存することなく実行されることを特徴とする光書き込み装置。
6. 請求項１〜５の何れか１項記載の光書き込み装置において、前記複数の領域は、前記上流側の前記光ビーム検知手段の設置部分を含む領域、前記画像形成領域に対応する領域、及び前記下流側の前記光ビーム検知手段の設置部分を含む領域の少なくとも３つ領域に設定されていることを特徴とする光書き込み装置。
7. 請求項１〜６の何れか１項記載の光書き込み装置において、前記２点同期計測手段は、プリントジョブ開始前に前記２点同期計測を行うことを特徴とする光書き込み装置。
8. 請求項１〜６の何れか１項記載の光書き込み装置において、前記２点同期計測手段は、紙間で前記２点同期計測を行うことを特徴とする光書き込み装置。
9. 請求項１〜６の何れか１項記載の光書き込み装置において、前記２点同期計測手段は、紙間での位置合わせ補正後に前記２点同期計測を行うことを特徴とする光書き込み装置。

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