JP6389846B2

JP6389846B2 - 画像形成装置およびコントローラ

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Publication number: JP6389846B2
Application number: JP2016145696A
Authority: JP
Inventors: 達也補伽; 水野　文明; 文明水野
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Priority date: 2016-07-25
Filing date: 2016-07-25
Publication date: 2018-09-12
Anticipated expiration: 2036-07-25
Also published as: JP2018015919A; US20180024461A1; US10095155B2

Description

本発明は画像形成装置およびコントローラに関する。

電子写真方式の画像形成装置ではレーザ光が感光体を走査することで、潜像が形成される。画像形成装置の走査装置はレーザ光を偏向する回転多面鏡を備える。回転多面鏡は複数の反射面を有しているが、各反射面の反射特性は微妙に異なっている。そのため、反射面ごとに走査位置の電気的な補正が必要となる。特許文献１によれば、各反射面を識別し、反射面ごとに用意された補正データを用いて走査位置を電気的に補正する技術が提案されている。

特開２００６−１４２７１６号公報

ところで、回転多面鏡の反射面を特定する制御部と、反射面ごとの走査位置を電気的に補正する画像処理部とが独立して画像形成装置に実装されることがある。この場合、制御部が特定した反射面を示す情報を画像処理部に伝送するための専用の信号線が必要となり、画像形成装置のコストアップを招く。そこで、本発明は、反射面を示す情報を安価に伝送可能な画像形成装置を提供することを目的とする。

本発明によれば、たとえば、
画像データに応じて光を照射する光源と、
複数の反射面を有し、前記光源から照射された光を回転しながら偏向することで、感光体を走査する回転多面鏡と、
前記回転多面鏡により偏向された光を検知して第１信号を出力する検知手段と、
前記第１信号に基づき、主走査方向の画像の書き出しを制御するための主走査同期信号である第２信号を生成する生成手段と、を備え、
前記第２信号は、前記複数の反射面のうち特定の第１の反射面に対応する第１波形と、前記第１波形とは異なる波形であって、前記第１の反射面とは異なる第２の反射面に対応する第２波形と、を有する信号であり、
前記生成手段は、前記第２信号であるパルス信号の立下りから立ち上がりまで又は立ち上がりから立下りまでの期間を、前記第１の反射面に応じて変形することを特徴とする画像形成装置が提供される。

本発明によれば、反射面を示す情報を伝送するための専用の信号線が不要となるため、反射面を示す情報を安価に伝送可能な画像形成装置が提供される。

画像形成装置を示す断面図走査装置を示す斜視図ＢＤＩ信号、ＢＤＯ信号および画像信号を示すタイミングチャートエンジンコントローラの機能を示すブロック図ビデオコントローラの機能を示すブロック図反射面の特定処理を示すフローチャートＢＤＩ信号、ＢＤＯ信号および画像信号を示すタイミングチャートＢＤＩ信号、ＢＤＯ信号および画像信号を示すタイミングチャートＢＤＩ信号、ＢＤＯ信号および画像信号を示すタイミングチャート

以下に図面を参照して、本発明を実施するための形態が、実施例に基づいて例示的に詳しく説明される。ただし、本実施の形態に記載されている構成部品の寸法、材質、形状それらの相対配置などは、発明が適用される装置の構成や各種条件により適宜変更されうる。すなわち、本発明の技術的範囲を以下の実施の形態に限定する意図は存在しない。

●画像形成装置
図１は画像形成装置２を例示している。画像形成装置２はパーソナルコンピュータ（ＰＣ）等の外部装置１などから画像データを受信してシート上に画像を形成する。画像形成装置２は、第一コントローラとして機能するエンジンコントローラ１１０と第二コントローラとして機能するビデオコントローラ１１７を有している。エンジンコントローラ１１０は走査装置１１２などを含む画像形成エンジンを制御する。エンジンコントローラ１１０は走査装置１１２からＢＤＩ信号１０７を受信したり、モータ駆動信号１０８やレーザ駆動信号１０９を走査装置１１２に送信したりする。ビデオコントローラ１１７は、外部装置１と汎用のインターフェース１２を介して接続されており、外部装置１から送信される画像データをビットマップデータに展開し、そのビットマップデータを画像信号１１８として走査装置１１２に出力する。

エンジンコントローラ１１０は外部装置１からプリント開始を指示されると、ドラム状の像担持体である感光体１０５の回転を開始する。エンジンコントローラ１１０は帯電ローラ３に帯電電圧を供給することで、感光体１０５の表面を一様に帯電させる。エンジンコントローラ１１０は走査装置１１２を制御し、画像信号１１８に基づいた光で感光体１０５の表面を露光する。これにより静電潜像が形成される。エンジンコントローラ１１０は現像装置５を制御し、トナー（現像剤）により静電潜像を現像させる。これにより感光体１０５上にトナー像が形成される。エンジンコントローラ１１０は、給紙ローラ８を駆動し、給紙カセット６に収容されているシート７を搬送路に送り出す。転写ローラ９は感光体１０５に対向して配置されており、感光体１０５と協働してシート７を挟持しながら搬送し、感光体１０５に担持されているトナー像をシート７上に転写する。定着装置１０は、熱と圧力を加えシート７上にトナー像を定着させる。

●走査装置
図２が示すように走査装置１１２は露光用の光源として半導体レーザ１００を有している。半導体レーザ１００はレーザダイオード１０１とフォトダイオード１２０を備えている。レーザ駆動回路１１３はエンジンコントローラ１１０から出力されるレーザ駆動信号１０９に従ってレーザダイオード１０１を点灯させる。レーザ駆動回路１１３はレーザダイオード１０１から光の一部をフォトダイオード１２０で検知し、レーザ光の光量をフィードバック制御する。レーザ駆動回路１１３は画像信号１１８に応じてレーザダイオード１０１を駆動するための駆動電流を変調し、画像の濃淡を実現する。

ポリゴンミラー１３０は４つの反射面１０２ａ、１０２ｂ、１０２ｃ、１０２ｄを有する回転多面鏡である。ポリゴンミラー１３０はスキャナモータ１０３によって駆動されて回転する。スキャナモータ１０３はモータ駆動信号１０８に従って設定された所定の回転速度で回転する。ポリゴンミラー１３０が回転することでいずれかの反射面で反射されたレーザ光は全走査領域１１６を周期的に走査する。全走査領域１１６は画像領域１１４と非画像領域１１５とを有する。画像領域１１４は、ポリゴンミラー１３０により反射されたレーザ光のうち、反射ミラー１０４を経たレーザ光が感光体１０５の表面を走査する際に通過する走査領域である。非画像領域１１５は、全走査領域１１６のうち画像領域１１４を除いた走査領域である。同期センサ１０６は非画像領域１１５内の所定領域に設けられた受光素子である。同期センサ１０６はレーザ光を検知する検知信号を生成する。以下で、検知信号は、ＢＤＩ信号１０７と表記される。ＢＤＩはビーム検知入力（ＢｅａｍＤｅｔｅｃｔＩｎｐｕｔ）の略称である。ＢＤＩ信号１０７は、レーザ光が同期センサ１０６を照射している期間においてローレベルとなり、レーザ光が同期センサ１０６を照射していない期間においてハイレベルとなる信号である。ＢＤＩ信号１０７の立下りエッジが発生する周期はＢＤ周期と呼ばれる。ＢＤＩ信号１０７は、主走査方向における画像の書き出しタイミングを示す信号としてエンジンコントローラ１１０に入力される。エンジンコントローラ１１０は、ＢＤＩ信号１０７の立下りエッジを検知する毎にＢＤ周期を測定して記憶する機能を有している。エンジンコントローラ１１０は、記憶している現在のＢＤ周期に基づいて、スキャナモータ１０３や半導体レーザ１００を制御する。ＢＤ周期はスキャナモータ１０３の回転速度に反比例している。よって、エンジンコントローラ１１０は、回転速度が目標速度よりも低ければ加速を指示するモータ駆動信号１０８を出力する。エンジンコントローラ１１０は、回転速度が目標速度よりも高ければ減速を指示するモータ駆動信号１０８を出力する。エンジンコントローラ１１０は、ＢＤＩ信号１０７をもとに生成した主走査同期信号をビデオコントローラ１１７に送信する。ビデオコントローラ１１７は主走査同期信号にしたがって画像信号１１８を出力する。つまり、ビデオコントローラ１１７は走査同期信号をトリガーとして画像信号を出力する第二コントローラである。以下で、主走査同期信号はＢＤＯ信号１１１と表記される。ＢＤＯはビーム検知出力（ＢｅａｍＤｅｔｅｃｔＯｕｔｐｕｔ）の略称である。ＢＤＯ信号１１１は、ＢＤＩ信号１０７の立下りエッジを基準として生成される信号である。

●ＢＤＩ信号とＢＤＯ信号との関係
図３はＢＤＩ信号１０７とＢＤＯ信号１１１との関係を示している。外部装置１からプリント開始が指示され、エンジンコントローラ１１０はスキャナモータ１０３を起動する。ＢＤＩ信号１０７はレーザ光が同期センサ１０６に入力されると立ち下がる。エンジンコントローラ１１０は初期状態においてＢＤＯ信号１１１をハイレベルにマスクする。ＢＤＯ信号１１１がハイレベルであるため、ビデオコントローラ１１７は画像信号１１８の送出要求を受けていないものと認識する。スキャナモータ１０３の回転速度が目標速度に収束すると、エンジンコントローラ１１０は画像形成レディを認識する。画像形成レディとは画像形成の準備が完了したことを意味する。エンジンコントローラ１１０が副走査方向の描き出しタイミングを認識すると、ＢＤＯ信号１１１としてパルス状の波形をビデオコントローラ１１７に出力し始める。副走査方向の描き出しタイミングは、たとえば、シート７が搬送路の所定位置に到達したタイミングである。図３が示すように、ＢＤＯ信号１１１はＢＤＩ信号１０７の立ち下がりタイミングと同期してローレベルに遷移するパルス信号である。ビデオコントローラ１１７は最初のＢＤＯ信号１１１を受信することで副走査方向の描き出しタイミングを認識する。さらに、ビデオコントローラ１１７はＢＤＯ信号１１１の立ち下がりタイミングから所定時間ｔが経過したときに走査装置１１２に対する画像信号１１８の送出を開始する。最初および二つ目以降のＢＤＯ信号１１１の立ち下がりタイミングは主走査方向の書き出しタイミングとして利用される。

●反射面ごとに画像信号の補正が必要となる理由
ここで、ポリゴンミラー１３０の反射面１０２ａ、１０２ｂ、１０２ｃ、１０２ｄの一部はポリゴンミラー１３０の回転軸に対して平行でない部分を有することがある（所謂、面倒れ）。面倒れは、製造時の切削精度や走査装置１１２に組み付ける際の組み付け精度に依存して発生する。この面倒れを有する反射面がレーザ光を偏向すると、レーザ光の副走査方向における走査位置が目標位置からずれる。また、反射面１０２ａ、１０２ｂ、１０２ｃ、１０２ｄを全くの平面に加工することは切削加工上困難であり、反射面毎に異なる湾曲などを有することがままある。湾曲した反射面がレーザ光を偏向すると、レーザ光の走査位置が主走査方向において目標位置からずれる現象が起こる（所謂、ジッタ）。よって、反射面１０２ａ、１０２ｂ、１０２ｃ、１０２ｄのそれぞれについて走査位置を電気的に補正することが必要となる。そこで、エンジンコントローラ１１０は反射面１０２ａ、１０２ｂ、１０２ｃ、１０２ｄのうちどの反射面が光を反射しているかを特定（識別）し、ビデオコントローラ１１７に特定した反射面を示す面情報を送信する。ビデオコントローラ１１７は、面情報に基づき補正データを読み出し、画像信号を補正する。つまり、反射面ごとに補正データが読み出される。とりわけ、本実施例では、面情報を送信するための専用の信号線を省略するために、面情報を重畳された主走査同期信号が生成される。

●エンジンコントローラの内部構成
図４において、特定部４００はＢＤＩ信号１０７の周期に基づき複数の反射面のうち光を反射している反射面を特定する。サンプリング部４０１は、先行するＢＤＩ信号１０７の立下りタイミングから後続のＢＤＩ信号１０７の立下りタイミングまでの時間を測定することで、ＢＤＩ信号１０７の周期（ＢＤ周期）をサンプリングする。平均化部４０２は、反射面ごとの周期の平均値を算出する。評価部４０３は、反射面ごとの周期の平均値を比較することで、各反射面を識別する。たとえば、評価部４０３は最大または最小の平均値を有する反射面を基準面として特定する。基準面が特定されれば、残りの他の反射面も特定される。反射面１０２ａが基準面であれば、反射面１０２ａの隣の反射面が反射面１０２ｂと特定される。また、反射面１０２ｂの隣の反射面が反射面１０２ｃと特定される。また、反射面１０２ｃの隣の反射面が反射面１０２ｄと特定される。このように基準面が特定されれば残りの他の反射面は特定可能なため、他の反射面の特定はビデオコントローラ１１７で実行されてもよい。

生成部４１０は反射面を示す情報をＢＤＩ信号１０７（ＢＤＯ信号１１１）に重畳して重畳信号を生成する。つまり、本実施例では、光を反射している反射面を示す情報がＢＤＯ信号１１１に重畳されてビデオコントローラ１１７に送信される。光を反射している反射面を示す情報は面情報や位相情報と呼ばれてもよい。四つの反射面１０２ａ、１０２ｂ、１０２ｃ、１０２ｄは２ビットの面情報や位相情報により識別される。なお、他の反射面の特定はビデオコントローラ１１７で実行されるケースでは、基準面を示す情報だけがビデオコントローラ１１７に送信される。生成部４１０はＢＤＩ信号１０７に基づきオリジナルのＢＤＯ信号１１１を生成し、ＢＤＯ信号１１１に対して光を反射している反射面を示す情報を重畳して重畳信号を生成するように構成されている。波形整形部４１１は、ＢＤＯ信号１１１の波形を整形することで光を反射している反射面を示す情報をＢＤＯ信号１１１に重畳する。なお、面情報が重畳されていないＢＤＯ信号１１１はオリジナルのＢＤＯ信号１１１と表記され、面情報が重畳されたＢＤＯ信号１１１は重畳信号またはＢＤＯ信号１１１’と表記されてもよい。送信部４２０はＢＤＯ信号１１１’をビデオコントローラ１１７に送信する通信ポートまたは回路である。モータ制御部４３０はスキャナモータ１０３を制御する。光源制御部４４０は半導体レーザ１００を制御する。

●ビデオコントローラの内部構成
図５において受信部５００はＢＤＯ信号１１１’を受信する通信ポートまたは回路である。抽出部５０１はＢＤＯ信号１１１’から面情報と、オリジナルのＢＤＯ信号１１１を抽出する。補正部５０２は抽出部５０１により抽出された面情報に基づき複数の反射面それぞれに対応した補正データを順番に読み出し、画像信号を補正する。なお、複数の反射面それぞれに対応した補正データは、走査装置１１２に搭載された不揮発性のメモリ５５０に記憶されている。出力部５０３は、補正部５０２により補正された画像信号を、ＢＤＯ信号１１１の立下りタイミングを基準としてレーザ駆動回路１１３に出力する。レーザ駆動回路１１３は補正された画像信号に基づき半導体レーザ１００を駆動する。

●フローチャート
図６はエンジンコントローラ１１０が実行する反射面の特定処理を示している。この特定処理は、外部装置１からプリント開始が指示されると実行される。Ｓ６０１でエンジンコントローラ１１０（モータ制御部４３０）は、モータ駆動信号１０８を生成して出力しスキャナモータ１０３を起動する。Ｓ６０２でエンジンコントローラ１１０はスキャナモータ１０３の回転速度が目標速度に到達したかどうかを判定する。上述したように、サンプリング部４０１はＢＤ周期を測定するが、ＢＤ周期は回転速度に反比例している。したがって、エンジンコントローラ１１０はＢＤ周期から回転速度を算出できる。なお、スキャナモータ１０３がＦＧ信号など、回転速度を示す信号を出力している場合、エンジンコントローラ１１０はこの信号を用いて回転速度を求めてもよい。回転速度が目標速度に到達すると、エンジンコントローラ１１０はＳ６０３に進む。

Ｓ６０３でエンジンコントローラ１１０（サンプリング部４０１）は反射面ごとのＢＤ周期をサンプリングする。Ｓ６０４でエンジンコントローラ１１０（サンプリング部４０１）はＢＤ周期のサンプリングが完了したかどうかを判定する。たとえば、反射面ごとにＮ個のサンプリング値が取得されていれば、エンジンコントローラ１１０がＢＤ周期のサンプリングが完了したと判定する。ＢＤ周期のサンプリングが完了すると、エンジンコントローラ１１０はＳ６０５に進む。

Ｓ６０５でエンジンコントローラ１１０（特定部４００）は反射面を特定する。まず、平均化部４０２は、反射面ごとのＢＤ周期の平均値を求める。この段階では各反射面は識別されていないため、最初に入力されたＢＤ周期は第一の反射面のＢＤ周期Ｐ１ｉとして管理される。二番目に入力されたＢＤ周期は第二の反射面のＢＤ周期Ｐ２ｉとして管理される。三番目に入力されたＢＤ周期は第三の反射面のＢＤ周期Ｐ３ｉとして管理される。四番目に入力されたＢＤ周期は第四の反射面のＢＤ周期Ｐ４ｉとして管理される。ｉはポリゴンミラー１３０が一回転するごとにインクリメントされる変数である。つまり、ポリゴンミラー１３０がＮ回転すると、第一の反射面のＢＤ周期Ｐ１１〜Ｐ１Ｎが取得される。よって、第一の反射面のＢＤ周期の平均値Ｐ１は（ΣＰ１ｉ）／Ｎである。反射面を特定するためのアルゴリズムとしては種々ものが考えられる。たとえば、四つの反射面のうち最大のＢＤ周期を持つものが基準面として特定されてもよい。あるいは、四つの反射面のうち最小のＢＤ周期を持つものが基準面として特定されてもよい。隣り合う第ｊ反射面のＢＤ周期と第ｊ＋１反射面のＢＤ周期との差分値が最大または最小となると、第ｊ反射面が基準面として特定されてもよい。このように、反射面１０２ａ、１０２ｂ、１０２ｃ、１０２ｄのうち基準面のＢＤ周期の特異性に基づき反射面の特定が実行される。評価部４０３は、各反射面のＢＤ周期の平均値Ｐ１〜Ｐ４を比較し、最大の平均値Ｐｘを持つ反射面を基準面として特定する。つまり、基準面が光を走査しているときには評価部４０３は基準面が光を走査していることを示す面情報を波形整形部４１１に出力する。たとえば、基準面が光を走査していることを示す面情報は“００”であってもよい。基準面の隣の反射面が光を走査していることを示す面情報は“０１”となろう。基準面の二つ隣の反射面が光を走査していることを示す面情報は“１０”となろう。基準面の三つ隣の反射面が光を走査していることを示す面情報は“１１”となろう。

Ｓ６０６でエンジンコントローラ１１０（生成部４１０）は波形整形により主走査同期信号に面情報を重畳し、送信部４２０を介して送信する。上述したようにＢＤＯ信号１１１’が送信される。

●波形整形による面情報の重畳処理
生成部４１０の波形整形部４１１は、基準面がレーザ光を偏向しているときのＢＤＯ信号１１１の波形を基準面以外の他の反射面がレーザ光を偏向しているときのＢＤＯ信号１１１の波形と異ならしめる。これにより面情報がＢＤＯ信号１１１に重畳される。

（１）パルス幅
波形整形部４１１は、基準面がレーザ光を反射ているときのＢＤＯ信号１１１のパルス幅を、他の反射面がレーザ光を反射ているときのＢＤＯ信号１１１のパルス幅と異ならしめることで基準面をビデオコントローラ１１７に通知してもよい。

図７は波形整形の一例を示している。この例では特定部４００が反射面１０２ｂを基準面と特定している。波形整形部４１１は、反射面１０２ｂがレーザ光を走査しているタイミングにおけるＢＤＯ信号１１１のパルス幅を、他の反射面がレーザ光を走査しているタイミングにおけるＢＤＯ信号１１１のパルス幅と比して長くする。他の三つの反射面についてのパルス幅はそれぞれ同じであってもよいし、それぞれ異なっていてもよい。ここでは、パルス幅とは、立下りから立ち上がりまでの時間を指している。なお、パルス幅は調整されるものの、ＢＤＯ信号１１１の立下りタイミングは変更されていない。ＢＤＯ信号１１１の立下りタイミングは書き出しタイミングを伝達するために利用されるからである。

ビデオコントローラ１１７の抽出部５０１はＢＤＯ信号１１１’のパルス幅をカウンタ等でカウントし、カウントされたパルス幅が基準面のパルス幅かどうかを判定する。カウントされたパルス幅が基準面のパルス幅であれば抽出部５０１は基準面を示す面情報を補正部５０２に出力する。抽出部５０１は基準面を発見すると、ＢＤＯ信号１１１’の立下りを検出するたびに、面情報を順番にインクリメントして補正部５０２に出力する。なお、面情報として１１が出力されると、面情報は００にリセットされる。補正部５０２は面情報をメモリ５５０のアドレス情報に変換し、アドレス情報にしたがって補正データをメモリ５５０から読み出してもよい。図７において補正データは主走査方向の書き出しタイミングを補正するデータであり、ＢＤＯ信号１１１の立下りタイミングからの経過時間ｔａ〜ｔｄを示している。

上述したように走査装置１１２のメモリ５５０は、予め工場出荷時に走査装置１１２ごとに異なる諸特性情報に基づいて決定された補正データを保持している。メモリ５５０は、主に工場出荷時に測定された面倒れやジッタ等の補正データ（照射位置を示す情報）と、特定部４００に関する簡易的な情報とを関連付けて記憶している。より具体的には、出荷検査時に検査装置が反射面１０２ａ、１０２ｂ、１０２ｃ、１０２ｄそれぞれの照射位置を測定するとともに、ＢＤ周期を測定する。検査装置は、測定されたＢＤ周期から基準面となる反射面を特定し、基準面から回転方向に沿って順番に各反射面に面情報を付与する。検査装置は、各反射面の照射位置の情報を面情報と関連付けてメモリ５５０に格納する。走査装置１１２がメモリ５５０を備えていない場合には、面情報と補正データとを示す二次元バーコード等が走査装置１１２の筐体外面に貼付されてもよい。走査装置１１２を画像形成装置２に組み込まれるときに、オペレータがバーコードリーダを用いて二次元バーコードを読み取り、読み取り結果を画像形成装置２の内の不図示の不揮発性メモリに格納してもよい。

ビデオコントローラ１１７の補正部５０２は、反射面１０２ａ、１０２ｂ、１０２ｃ、１０２ｄそれぞれについて補正データを読み出し、照射位置を補正する。これにより面倒れやジッタの影響が軽減される。

ビデオコントローラ１１７は、反射面１０２ａ、１０２ｂ、１０２ｃ、１０２ｄそれぞれについて倍率補正を実行してもよい。倍率補正とは、主走査方向における画像の長さの倍率を示す情報である。この場合、補正データとしては、画像信号１１８を生成するために使用される画像クロックの周波数の情報が含まれる。

実施例によれば、レーザ光を反射している反射面を示す面情報がＢＤＯ信号１１１に重畳されて伝送される。よって、面情報を伝送するための専用の信号線が不要となり、画像形成装置２の製造コストが低減される。なお、波形整形部４１１は、ＢＤＯ信号１１１の立下りタイミングを維持するように面情報をＢＤＯ信号１１１に重畳する。よって、ＢＤＯ信号１１１が有する本来の機能（画像の書き出しタイミングの伝達機能）が失われることはない。

図７に示した事例では基準面に対応するパルス幅が長くされているが、基準面に対応するパルス幅を短くなるようにＢＤＯ信号１１１が整形されてもよい。このように、ビデオコントローラ１１７はＢＤＯ信号１１１のパルス幅を検知することで基準面を認識できればよい。

（２）パルスの数
図８（Ａ）と図８（Ｂ）はパルスの数を異ならしめることで面情報を重畳する方法を示している。図８（Ａ）によれば、基準面である反射面１０２ａについてのパルスの数が２個となるように波形整形部４１１はＢＤＯ信号１１１を整形している。他の反射面についてのパルスの数は１このままである。よって、ビデオコントローラ１１７の抽出部５０１はＢＤＯ信号１１１のパルス数を検知することで基準面を認識する。

図８（Ｂ）によれば、基準面を含むすべての反射面についてパルス数が異ならしめられている。反射面１０２ａについてのパルス数は１個である。反射面１０２ｂについてのパルス数は２個である。反射面１０２ｃについてのパルス数は３個である。反射面１０２ｄについてのパルス数は４個である。このように波形整形部４１１は反射面ごとにパルス数が異なるようにＢＤＯ信号１１１を整形している。よって、ビデオコントローラ１１７の抽出部５０１はＢＤＯ信号１１１のパルス数を検知することですべての反射面を認識できる。

このようにパルスの数により面情報を表現することで、面情報を伝送するための専用の信号線が不要となり、画像形成装置２の製造コストが低減される。また、ＢＤＯ信号１１１の波形整形の自由度が増すことになろう。なお、パルスの数は調整されるものの、ＢＤＯ信号１１１の立下りタイミングは変更されていない。つまり、先頭のパルスの立下りタイミングはＢＤＯ信号１１１の立下りタイミングに同期しており、書き出しタイミングを伝達するために利用されるからである。

（３）ＢＤＯ信号の間引き
画像形成装置２は複数の画像形成速度を有していることがある。たとえば、普通紙に画像を形成するジョブでは第一画像形成速度が採用され、厚紙に画像を形成するジョブでは第二画像形成速度が採用されることがある。ここで第二画像形成速度は第一画像形成速度の半分である。この場合、主走査方向における走査速度は変更されないものの、副走査方向における走査速度が半分に変更される。これは、ポリゴンミラー１３０の回転速度を維持したまま、四つの反射面を一つ置きに使用することで実現可能である。たとえば、反射面１０２ａ、１０２ｃはレーザ光を反射するために使用されるが、反射面１０２ｂ、１０２ｄはレーザ光を反射するために使用されない。図９（Ａ）が示すように、エンジンコントローラ１１０は二つのＢＤＯ信号１１１のうち先行するＢＤＯ信号１１１を間引く。ビデオコントローラ１１７はＢＤＯ信号１１１の立下りを検知する頻度が半分に減るため、画像信号１１８の送出頻度も半減する。よって、画像形成速度が半速に変更されても副走査方向の画像の倍率が維持される。このようなＢＤＯ信号の間引きが適用されるケースでは面情報の表現方法に工夫が必要となる。

図９（Ｂ）が示すように、生成部４１０がＢＤＯ信号１１１の間引きを実行するケースでは、すべての反射面についてＢＤＯ信号１１１のパルス数を異ならしめる手法が有効であろう。波形整形部４１１は反射面１０２ａに対応するパルス数が１個となるようにＢＤＯ信号１１１を整形する。波形整形部４１１は反射面１０２ｂに対応するパルス数が２個となるようにＢＤＯ信号１１１を整形する。反射面１０２ｃに対応するパルス数が３個となるようにＢＤＯ信号１１１を整形する。反射面１０２ｄに対応するパルス数が４個となるようにＢＤＯ信号１１１を整形する。操作部等から厚紙モードが有効化されると、波形整形部４１１は、ＢＤＯ信号１１１の間引きを実行する。たとえば、波形整形部４１１は、反射面１０２ａに対応するＢＤＯ信号と、反射面１０２ｃに対応するＢＤＯ信号とをマスクすることで、間引きを実現する。もちろん、反射面１０２ｂに対応するＢＤＯ信号と、反射面１０２ｄに対応するＢＤＯ信号とが間引かれてもよい。

ビデオコントローラ１１７の抽出部５０１はパルス数をカウントすることで面情報を復元する。補正部５０２はパルス数が２であれば反射面１０２ｂ用の補正データであるｔｂをメモリ５５０から読み出し、画像信号１１８の出力タイミングを補正する。補正部５０２はパルス数が４であれば反射面１０２ｄ用の補正データであるｔｄをメモリ５５０から読み出し、画像信号１１８の出力タイミングを補正する。

このように各反射面を識別可能となるような波形整形手法が採用されると、ＢＤＯ信号の間引きが適用されても抽出部５０１は面情報を正確に抽出できる。ここではパルス数を異ならしめているが、波形整形部４１１は反射面ごとにパルス幅を異ならしめてもよい。

＜まとめ＞
特定部４００は同期センサ１０６が出力するＢＤＩ信号１０７の周期に基づき複数の反射面のうち光を反射している反射面を特定する。生成部４１０は反射面を示す面情報をＢＤＩ信号１０７（ＢＤＯ信号１１１）に重畳してＢＤＯ信号１１１’を生成する。受信部５００は送信部４２０により送信されたＢＤＯ信号１１１’を受信する。抽出部５０１はＢＤＯ信号１１１’に重畳されている面情報を抽出する。補正部５０２は抽出部５０１により抽出された面情報に基づき複数の反射面それぞれに対応した補正データを順番に読み出し、画像信号１１８を補正する。レーザ駆動回路１１３は補正部５０２により補正された画像信号１１８に基づき半導体レーザ１００を駆動する。このように面情報が主走査同期信号に重畳されて伝送されるため、面情報を伝送するための専用の信号線が不要となる。よって、画像形成装置２のコストが低減される。

生成部４１０は、ＢＤＩ信号１０７に基づきＢＤＯ信号１１１を生成し、ＢＤＯ信号１１１に対して面情報を重畳してＢＤＯ信号１１１’を生成してもよい。補正部５０２は、ＢＤＯ信号１１１’に含まれている主走査同期信号（ＢＤＯ信号１１１’の立下りエッジ）に基づき各主走査ラインごとの画像信号１１８の出力を開始してもよい。生成部４１０は、ＢＤＯ信号１１１の波形を整形することで面情報をＢＤＯ信号１１１に重畳する波形整形部４１１を有していてもよい。図７が示すように、波形整形部４１１は、検知信号に基づく主走査同期信号であるパルス信号を生成し、パルス信号の立下りから立ち上がりまでの時間が面情報を示すようにパルス信号を整形してもよい。なお、波形整形部４１１は、複数の反射面のうち基準となる基準反射面と、複数の反射面のうち当該基準反射面とは異なる他の反射面とを抽出部５０１で少なくとも区別できるようにパルス信号を整形すれば十分である。図７が示すように、波形整形部４１１は、基準反射面を示すパルス信号の立下りから立ち上がりまでの第一時間と、他の反射面を示すパルス信号の立下りから立ち上がりまでの第二時間とを異ならしめてもよい。波形整形部４１１は、複数の反射面のそれぞれを識別できるようにパルス信号を整形してもよい。たとえば、反射面ごとにパルス幅が異なってもよい。つまり、波形整形部４１１は、反射面ごとにパルス信号の立下りから立ち上がりまでの時間を異ならしめてもよい。

図８（Ｂ）に示したように、波形整形部４１１はパルス信号の数の違いが光を反射している反射面を示すように当該パルス信号を生成してもよい。波形整形部４１１は、複数の反射面のうち基準となる基準反射面と、複数の反射面のうち当該基準反射面とは異なる他の反射面とを抽出部５０１で少なくとも区別できるように波形整形を実行する。たとえば、波形整形部４１１は、基準反射面に関するパルス信号の数と、他の反射面に関するパルス信号の数とを異ならしめてもよい。このように少なくとも基準反射面が識別されれば十分であろう。ただし、波形整形部４１１は、複数の反射面のそれぞれ区別できるように反射面ごとにパルス信号の数を異ならしめてもよい。つまり、パルスの数が反射面を示してもよい。

厚紙モードが指定されると、画像形成装置２の画像形成速度が第一速度よりも低い第二速度に変更される。図９（Ａ）が示すように、生成部４１０は、第二速度に応じてＢＤＯ信号１１１を間引くことでＢＤＩ信号１０７の数よりも少ない数のＢＤＯ信号１１１’を出力する。つまり、ＢＤＯ信号１１１が間引かれる場合にも、各反射面を識別可能なようにパルス信号の数を異ならしめたり、パルス幅を異ならしめたりすることで、反射面が区別可能となる。

図４が示すように、特定部４００、生成部４１０および送信部４２０は第一コントローラであるエンジンコントローラ１１０に搭載されてもよい。受信部５００、抽出部５０１、補正部５０２は第二コントローラであるビデオコントローラ１１７に搭載されてもよい。この場合、送信部４２０と受信部５００とは信号線により接続されている。とりわけ、このようなケースでは複数のコントローラ間での信号線の数を減らすことが可能となる。

なお、半導体レーザ１００、ポリゴンミラー１３０および同期センサ１０６は走査装置１１２に搭載されている。メモリ５５０は走査装置１１２に搭載されていてもよい。補正データは走査装置１１２に搭載されているポリゴンミラー１３０に固有の補正データであるため、走査装置１１２に搭載されているメモリ５５０に格納される。メモリ５５０に代えて２次元バーコードなどの情報保持手段が採用されてもよい。

上述した実施例では、たとえば、基準面である反射面１０２ａにより反射された光に起因したＢＤＩ信号１０７に基づいて生成されたＢＤＯ信号１１１に対して、基準面を示す面情報が重畳されていた。これは、面情報をリアルタイムで伝送できる点で有利である。厳格なリアルタイム性が要求されない場合、面情報は別の反射面に起因したＢＤＯ信号１１１に重畳されてもよい。たとえば、反射面１０２ａよりも後に光を反射する反射面１０２ｂ、１０２ｃ、１０２ｄのいずれかに起因したＢＤＯ信号１１１に反射面１０２ａが基準面であることを示す面情報が重畳されてもよい。例えば、基準面である反射面１０２ａの一面後である反射面１０２ｂに対応するＢＤＯ信号１１１に面情報が重畳されるという定義だとする。すると、ビデオコントローラ１１７は、ＢＤＯ信号１１１から特定した反射面より１面前の反射面が基準面である反射面１０２ａであると判断できる。また、ポリゴンミラー１３０の一回転目に取得された面情報がポリゴンミラー１３０の二回転目におけるいずれかのＢＤＯ信号１１１に重畳されてもよい。

上述した実施例では面情報が画像信号の補正に利用されるものとして説明したが、画像形成装置における別の制御に面情報が利用されてもよい。

１００…半導体レーザ、１０２…ポリゴンミラー、１０６…同期センサ、４００…特定部、４１０…生成部、４２０…送信部、５００…受信部、５０１…抽出部、５５０…メモリ、５０２…補正部、１１３…レーザ駆動回路

Claims

画像データに応じて光を照射する光源と、
複数の反射面を有し、前記光源から照射された光を回転しながら偏向することで、感光体を走査する回転多面鏡と、
前記回転多面鏡により偏向された光を検知して第１信号を出力する検知手段と、
前記第１信号に基づき、主走査方向の画像の書き出しを制御するための主走査同期信号である第２信号を生成する生成手段と、を備え、
前記第２信号は、前記複数の反射面のうち特定の第１の反射面に対応する第１波形と、前記第１波形とは異なる波形であって、前記第１の反射面とは異なる第２の反射面に対応する第２波形と、を有する信号であり、
前記生成手段は、前記第２信号であるパルス信号の立下りから立ち上がりまで又は立ち上がりから立下りまでの期間を、前記第１の反射面に応じて変形することを特徴とする画像形成装置。
前記複数の反射面のうち前記第１の反射面を特定する特定手段、を備えることを特徴とする請求項１に記載の画像形成装置。
前記特定手段は、前記第１信号の周期に基づき前記第１の反射面及び前記第２の反射面を特定することを特徴とする請求項２に記載の画像形成装置。
前記生成手段は、前記第１信号における信号が変化する周期と、前記第２信号における信号が変化する周期が同じとなるように、前記第２信号を生成することを特徴とする請求項１ないし３のいずれか１項に記載の画像形成装置。
前記第２信号を送信する送信手段と、
前記送信手段により送信された前記第２信号を受信する受信手段と、
前記第２信号から前記回転多面鏡の複数の反射面を示す情報を抽出する抽出手段と、
を有することを特徴とする請求項１ないし４のいずれか一項に記載の画像形成装置。
前記抽出手段によって抽出された結果に基づき、前記特定の第１の反射面を基準として前記回転多面鏡の複数の反射面のいずれの反射面により光が反射されるかに応じて画像データを補正する補正手段、を備えることを特徴とする請求項５に記載の画像形成装置。
前記補正手段は、前記画像データを補正することで、前記感光体に照射される光の照射位置を補正することを特徴とする請求項６に記載の画像形成装置。
前記複数の反射面それぞれに対応した補正データを記憶する記憶手段と、
前記補正手段により補正された画像データに基づき前記光源を駆動する駆動手段と、を備え、
前記補正手段は、前記抽出手段により抽出された結果に基づき、前記特定の第１の反射面を基準として前記複数の反射面それぞれに対応した補正データを読み出し、前記画像データを補正することを特徴とする請求項６または７に記載の画像形成装置。
前記補正手段は、前記第２信号に基づき各主走査ラインごとの前記画像データの出力を開始することを特徴とする請求項６ないし８のいずれか一項に記載の画像形成装置。
前記生成手段は、前記第１信号に基づき前記光を検知したタイミングを示す第３信号を生成し、前記第３信号を前記第１の反射面かどうかに応じて変形して前記第２信号を生成することを特徴とする請求項１ないし９のいずれか一項に記載の画像形成装置。
前記生成手段は、前記第１信号に基づき前記光を検知したタイミングを示す第３信号を生成し、前記第３信号に前記第１の反射面を示す第４信号を重畳することで前記第２信号を生成することを特徴とする請求項１ないし９のいずれか一項に記載の画像形成装置。
前記生成手段は、前記第１の反射面と、前記第２の反射面とを識別できるように、前記第１の反射面を示す前記パルス信号の立下りから立ち上がりまで又は立ち上がりから立下りまでの第一期間と、前記第２の反射面を示す前記パルス信号の立下りから立ち上がりまで又は立ち上がりから立下りまでの第二期間と、を異ならしめることを特徴とする請求項１ないし１１のいずれか一項に記載の画像形成装置。
前記生成手段は、前記複数の反射面のそれぞれを識別できるように、反射面ごとに前記パルス信号の立下りから立ち上がりまで又は立ち上がりから立下りまでの期間を異ならしめることを特徴とする請求項１ないし１１のいずれか一項に記載の画像形成装置。
画像データに応じて光を照射する光源と、
複数の反射面を有し、前記光源から照射された光を回転しながら偏向することで、感光体を走査する回転多面鏡と、
前記回転多面鏡により偏向された光を検知して第１信号を出力する検知手段と、
前記第１信号に基づき、主走査方向の画像の書き出しを制御するための主走査同期信号である第２信号を生成する生成手段と、を備え、
前記第２信号は、前記複数の反射面のうち特定の第１の反射面に対応する第１波形と、前記第１波形とは異なる波形であって、前記第１の反射面とは異なる第２の反射面に対応する第２波形と、を有する信号であり、
前記生成手段は、前記第２信号であるパルス信号のパルス数を、前記第１の反射面に応じて変形することを特徴とする画像形成装置。
前記生成手段は、前記第１の反射面と、前記第２の反射面とを識別できるように、前記第１の反射面を示すパルス数と、前記第２の反射面を示すパルス数を異ならしめることを特徴とする請求項１４に記載の画像形成装置。
前記生成手段は、前記複数の反射面のそれぞれを識別できるように、反射面ごとにパルス数を異ならしめることを特徴とする請求項１５に記載の画像形成装置。
前記生成手段は、前記画像形成装置の画像形成速度が第一速度よりも低い第二速度に変更されると、前記第二速度に応じて前記第２信号を間引くことで前記第１信号の数よりも少ない数の信号を出力することを特徴とする請求項１ないし１６のいずれか一項に記載の画像形成装置。
前記生成手段および前記送信手段を有する第一コントローラと、
前記受信手段、前記抽出手段を有する第二コントローラと、をさらに備え、
前記送信手段と前記受信手段とは前記第２信号を通信するための信号線により接続されていることを特徴とする請求項５に記載の画像形成装置。
主走査同期信号を送信する第一コントローラと、
主走査同期信号をトリガーとして画像データを出力する第二コントローラと、
を有し、
前記第一コントローラは、回転多面鏡が備える複数の複数の反射面のうち特定の第１の反射面に対応する第１波形と、前記第１波形とは異なる波形であって、前記第１の反射面とは異なる第２の反射面に対応する第２波形と、を有する主走査同期信号を前記第二コントローラに送信し、
前記第一コントローラは、前記主走査同期信号であるパルス信号の立下りから立ち上がりまで又は立ち上がりから立下りまでの期間を、前記第１の反射面に応じて変形することを特徴とする画像形成装置。
画像データに応じて光を照射する光源と、複数の反射面を有し、前記光源から照射された光を回転しながら偏向することで、感光体を走査する回転多面鏡と、前記回転多面鏡により偏向された光を検知することに応じた第１信号を出力する検知手段と、を有する走査装置を制御するコントローラであって、
前記第１信号に基づき、主走査方向の画像の書き出しを制御するための主走査同期信号である第２信号を生成する生成手段と、を備え、
前記第２信号は、前記複数の反射面のうち特定の第１の反射面に対応する第１波形と、前記第１波形とは異なる波形であって、前記第１の反射面とは異なる第２の反射面に対応する第２波形と、を有する信号であり、
前記生成手段は、前記第２信号であるパルス信号の立下りから立ち上がりまで又は立ち上がりから立下りまでの期間を、前記第１の反射面に応じて変形することを特徴とするコントローラ。
画像データに応じて光を照射する光源と、複数の反射面を有し、前記光源から照射された光を回転しながら偏向することで、感光体を走査する回転多面鏡と、前記回転多面鏡により偏向された光を検知することに応じた第１信号を出力する検知手段と、を有する走査装置によって形成される画像のもととなる前記画像データを生成するコントローラであって、
前記走査装置を制御する他のコントローラにおいて、前記第１信号に基づき生成された主走査方向の画像の書き出しを制御するための主走査同期信号である第２信号であって、前記複数の反射面のうち特定の第１の反射面に対応する第１波形と、前記第１波形とは異なる波形であって、前記第１の反射面とは異なる第２の反射面に対応する第２波形と、を有する前記第２信号を受信する受信手段と、
前記第２信号から前記回転多面鏡の複数の反射面を示す情報を抽出する抽出手段と、
を有することを特徴とするコントローラ。