JPH0630200A - 画像形成装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 細かい刻みで縮小又は拡大の縮率を容易に設
定することができる高品質・高解像度の画像形成装置を
提供する。 【構成】 周波数は等しいが位相が相互に異なる複数の
基準クロック信号を適用し、縮小にするときはその縮率
に対応した回数分位相の進んだ基準クロック信号へ順次
に位相乗換えを行い、拡大にするときはその縮率に対応
した回数分位相の遅れた基準クロック信号へ順次に位相
乗換えを行い、この位相乗換えによって得られる信号を
ビデオクロック信号に適用した。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、主走査と副走査を交互
に繰り返しつつ、半導体レーザが発するレーザ光を感光
シートや印画紙などの記録媒体に照射することにより、
印字情報や画像情報を記録・印刷する画像形成装置に関
し、特に、主走査方向における画像の拡大及び縮小を実
現する画像形成装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来、このような画像形成装置として
は、ホストコンピュータ等から転送されてくる二値のピ
クセルデータに基いて発光及び消灯制御が成される半導
体レーザが発生したレーザ光によって、光硬化性樹脂が
塗付されたシート状の記録媒体を点順次に走査して、レ
ーザ光の当たった部分を硬化させると共に、レーザ光が
当たらず硬化しなかった部分を洗浄除去することによ
り、オフセット印刷のための版下を製造する自動版下製
造装置が知られている。

【０００３】この自動版下製造装置の画像形成原理を図
１５に基いて説明すると、予め決められた所定周波数の
同期クロック信号に同期して、ホストコンピュータ等か
ら転送されてくるピクセルデータに基いて発光及び消灯
を行う上記半導体レーザＬＤから発せられたレーザ光ｈ
νを一定の角速度で回転しながら反射することによって
記録媒体Ｓに点照射させるポリゴンミラーＰＭを備えて
いる。このポリゴンミラーＰＭは同一形状の複数の反射
面を有し、回転に伴って各反射面におけるレーザ光ｈν
の入射角と反射角の成す角度を変化させることによって
主走査方向Ｘの点順次走査を実現すると共に、夫々の１
つの反射面が主走査方向Ｘにおける１ライン分の走査に
対応している。そして、１ライン分の走査が完了する
と、回転ドラムＤＭ（図１５では展開した状態を示す）
に装着されている記録媒体Ｓが回転ドラムＤＭの回転に
伴って所定の微小間隔Ｔ_V だけ副走査方向Ｙへ移動さ
れ、更にこの移動が完了するとポリゴンミラーＰＭの次
の反射面で次の１ライン分の主走査を実現する。このよ
うに、ポリゴンミラーＰＭの回転に同期した主走査方向
Ｘへの主走査と、記録媒体Ｓの副走査方向Ｙへの移動と
を交互に繰り返すことによって記録媒体Ｓの全面に画像
を形成する構成となっている。

【０００４】ここで、主走査方向Ｘにおいて記録媒体Ｓ
を１ライン分走査し得る許容走査幅Ｔ_A を設定するため
に、一対の受光素子２と４がポリゴンミラーＰＭの反射
側の所定位置に設けられており、受光素子２は夫々の反
射面の先端側の所定部分で反射されたレーザ光ｈνを受
光すると開始パルス信号ＢＤＳを発生し、受光素子４は
夫々の反射面の後端側の所定部分で反射されたレーザ光
ｈνを受光すると終了パルス信号ＢＤＥを発生する。
尚、ポリゴンミラーＰＭで反射されるレーザ光ｈνが記
録媒体Ｓにかからない位置で開始パルス信号ＢＤＳと終
了パルス信号ＢＤＥが発生されるように受光素子２と４
が配置されると共に、この記録媒体Ｓにかからない範囲
で半導体レーザＬＤを強制的に発光させることによっ
て、受光素子２と４がレーザ光ｈνを検出して開始パル
ス信号ＢＤＳと終了パルス信号ＢＤＥを発生するようし
ている。

【０００５】そして、開始パルス信号ＢＤＳが発生して
から終了パルス信号ＢＤＥが発生するまでの時間τ_A を
許容走査幅Ｔ_A に対応させると共に、開始パルス信号Ｂ
ＤＳの発生時点から一定時間が経過した直後からピクセ
ルデータに基づく１ライン分の実際の画像形成を開始し
て、終了パルス信号ＢＤＥの発生時点より所定時間前ま
でに画像形成を完了することによって、実際に記録媒体
Ｓに画像形成を行うための有効走査幅Ｔ_W を設定してい
る。

【０００６】このように、許容走査幅Ｔ_A を有効走査幅
Ｔ_W よりも広くすることで、不要な画像形成を防止する
と共に、主走査方向Ｘにおける有効走査幅Ｔ_W に余裕を
持たせるようにしている。尚、終了パルス信号ＢＤＥが
発生してから次の開始パルス信号ＢＤＳが発生するまで
の期間が、回転ドラムＤＭを回転させるための副走査期
間となっている。

【０００７】

【発明が解決しようとする課題】ところで、このような
画像形成装置にあっては、画像を縮小又は拡大して形成
する機能（以下、縮率機能という）が望まれており、従
来の技術によれば、次のような手法によって実現してい
た。

【０００８】即ち、第１の手法としては、前記ポリゴン
ミラーの回転角速度は常に一定に維持しておき、縮小時
には、各ピクセルデータを半導体レーザに供給する同期
タイミングを設定するためのビデオクロック信号の周波
数を高くし、その周期を短くするのに伴ってドットピッ
チを狭め、逆に、拡大時には、ビデオクロック信号の周
波数を低くしてその周期を長くするのに伴ってドットピ
ッチを広げることで縮率機能を実現していた。

【０００９】第２の手法としては、ビデオクロック信号
の周波数は常に一定にしておき、縮小時には、ポリゴン
ミラーの回転角速度を速くすることによってドットピッ
チを狭くし、逆に拡大時には、ポリゴンミラーの回転角
速度を遅くすることによってドットピッチを広げること
で縮率機能を実現していた。

【００１０】ここで、前者のビデオクロック信号の周波
数を変更することで縮率を変化させる手法においては、
可変周波数発振器や所謂ｆ／ｎ分周器を適用することに
よってビデオクロック信号の周波数を変更するようにし
ている。しかし、高解像度の画像形成装置において極め
て細かな刻みで縮率を変更するような場合には高周波数
のビデオクロック信号を数Ｈｚずつ変化させることが必
要となる。例えば、９０９（ドット／インチ）のドット
ピッチで画像形成を行うような場合には該ドットピッチ
は約２．７９４μｍと極めて狭く、これを０．０５％ず
つの刻みで縮率を変化させるような要求に対しては、ビ
デオクロック信号の僅かな変更誤差が縮率の精度を左右
することとなる。この結果、可変周波数発振器や所謂ｆ
／ｎ分周器ではビデオクロック信号の周波数を大まかに
変更するのには適しているが、上記のように極めて細か
な刻みで周波数を変更することは困難であり、もし仮に
このような高精度で周波数を変更させようとすると極め
て複雑且つ規模の大きなビデオクロック信号発振器が必
要となってしまう。

【００１１】後者のポリゴンミラーの回転角速度を変更
することによって縮率機能を実現する手法にあっては、
ポリゴンミラーを駆動するための機械的な駆動機構の精
度を高め且つ調整する必要があり、前者のビデオクロッ
ク周波数を変更する場合よりも困難である。

【００１２】本発明はこのような従来の課題に鑑みて成
されたものであり、極めて細かな刻みで縮率を変更する
ことができる画像形成装置を提供することを目的とす
る。

【００１３】

【課題を解決するための手段】このような目的を達成す
るために本発明は、ビデオクロック信号に同期して、ピ
クセルデータに基づく発光動作を行う半導体レーザ等の
発光手段と、発光手段から発せられた光を、一定角速度
で回転することによって複数の反射面が順次に記録媒体
へ反射すると共に、各反射面が該記録媒体の主走査方向
の各許容走査幅を設定するように構成されたポリゴンミ
ラーを有する画像形成装置を対象とし、相互に位相の異
なる同一周波数の複数の基準クロック信号を発生する発
振手段と、画像を縮小して形成するときは、位相の進ん
だ基準クロック信号へ１又は２以上の位相乗換えを行い
該位相乗換えによって得られる信号を前記ビデオクロッ
ク信号とし、画像を拡大して形成するときは、位相の遅
れた基準クロック信号へ１又は２以上の位相乗換えを行
い該位相乗換えにより得られる信号を上記ビデオクロッ
ク信号とする切換え処理を行う位相乗換え制御手段とを
具備したことを特徴とする。

【００１４】

【作用】このような構成を有する本発明の画像形成装置
によれば、位相の進んだ基準クロック信号へ位相乗換え
を行うと、位相乗換えの回数に比例してビデオクロック
信号の周期が圧縮されるので縮小機能が得られ、逆に、
位相の遅れた基準クロック信号へ位相乗換えを行うと、
位相乗換えの回数に比例してビデオクロック信号の周期
が伸長されるので拡大機能が得られる。そして、従来の
ようにビデオクロック信号の周波数そのものを一律に変
更するのではなく、周波数を一定にしておいて縮率に応
じて所定回数の位相乗換えを行うことによって所望の縮
率を設定するので、従来のような実現困難性がなく、
又、高い精度の縮率機能を得ることができる。

【００１５】

【実施例】以下、本発明を適用した新聞版下作製用の画
像形成装置の一実施例を図面と共に説明する。まず、画
像形成装置の構成を図１〜図３に基づいて説明する。
尚、図１は画像形成装置の概略構成を示す概略縦断面
図、図２は記録媒体を搬送すると共に画像形成時の副走
査を実現するための搬送機構の詳細構成を示す縦断面
図、図３は半導体レーザのレーザ光によって記録媒体を
主走査するための光学機構の構成を示す斜視図である。

【００１６】図１に基づいて画像形成装置の全体構成を
説明すると、カット・シート状に裁断された記録媒体Ｓ
が外周面に巻き付けられる回転ドラムＤＭが装置の筐体
１０内に正逆回転可能に支持され、この回転ドラムＤＭ
の搬入側（図示例では左側）に記録媒体Ｓを供給するた
めの供給機構１２、回転ドラムＤＭの搬出側（図示例で
は下側）には無端状の搬送コンベア１４が設けられてい
る。ここで、回転ドラムＤＭは、回転ドラム駆動モータ
１６によって駆動され、記録媒体Ｓの搬送は、ローラ駆
動モータ１８によって駆動されるフィードローラ２０が
行うようになっている。更に、回転ドラムＤＭの外側近
傍には、記録媒体Ｓに露光による画像形成を行うための
光学機構２２が設けられている。

【００１７】記録媒体Ｓはレーザ光が照射されると硬化
する光硬化性樹脂が塗布されたシート状の媒体であり、
裁断される以前はロール状に巻回されてマガジン２４内
に収納されており、このマガジン２４から反巻回を向く
ように供給機構１２によって引き出され、搬送路の途中
に設けられたカッタ２６によってカット・シート状に裁
断されて回転ドラムＤＭに巻装される。尚、回転ドラム
ＤＭの外周面は、通気可能な多孔体で形成され、回転ド
ラムＤＭの内側へ空気を吸引することによって、記録媒
体Ｓをドラム外周面にエア吸着する構成となっている。

【００１８】そして、カット・シート状の記録媒体Ｓ
は、回転ドラムＤＭの正方向（副走査方向Ｙ）への回転
と、光学機構２２中の半導体レーザＬＤから照射される
レーザ光による主走査とによって全面が露光された後、
回転ドラムＤＭから剥離されて搬送コンベア１４によっ
て取り出し口へ搬出される。

【００１９】更に、図２に基づいて構成を詳述する。回
転ドラムＤＭの回転駆動は回転ドラム駆動モータ１６に
より行われるが、この回転ドラム駆動モータ１６の出力
軸と回転ドラムＤＭの回転軸とは複数のタイミングプー
リ２８及びタイミングベルト３０によって連結されてお
り、回転ドラムＤＭは所定の減速比で正逆方向に回転で
きるようになっている。

【００２０】回転ドラムＤＭの外周面の所定位置に先端
挿入板３２が取り付けられると共に、回転ドラムＤＭの
外周に軸方向に沿って形成された凹溝３４内に押え部材
３６が設けられ、これらによって記録媒体Ｓの回転ドラ
ムＤＭ上への位置決め及び固定が行われる。先端挿入板
３２はその先端が屈曲されており、この屈曲部位が記録
媒体Ｓの挿入口となっている。記録媒体Ｓの先端部はこ
の挿入口から先端挿入板３２内に挿入されて内部のスト
ッパ部位で停止し、これにより記録媒体Ｓ先端部の回転
ドラムＤＭへの保持と、回転ドラムＤＭへの位置決めと
が行われる。一方、押え部材３６は凹溝３４内で回転す
るようになっており、その一方向回転で回転ドラムＤＭ
の外周面に臨んで記録媒体Ｓの後端部を押えると共に、
反対方向の回転でこの押え状態から離脱して、記録媒体
Ｓの開放を行う。即ち、記録媒体Ｓを回転ドラムＤＭに
装着するときは、記録媒体Ｓの先端部が先端挿入板３２
によって固定されると共に、後端部が押え部材３６によ
って固定され、この状態でエア吸着の吸着力で回転ドラ
ムＤＭの外周面に巻き付け固定される。一方、記録媒体
Ｓを回転ドラムＤＭから剥離するときは、エア吸着を一
旦停止すると共に、回転ドラムＤＭの逆回転に伴って押
え部材３６が開放状態となり、更に、押え部材３６の近
傍に設けられている剥離爪（図示せず）によって、記録
媒体Ｓが回転ドラムＤＭから剥離される構成となってい
る。

【００２１】回転ドラムＤＭの外周面両側にはピンチロ
ーラ３８が転接され、記録媒体Ｓを回転ドラムＤＭの外
周面に押圧することによって、記録媒体Ｓの巻き癖を除
去するように作用する。

【００２２】前記供給機構１２は記録媒体Ｓを案内する
第１，第２及び第３のガイド部材４０，４２，４４と、
複数のガイドローラ４６を配設することにより構成され
ており、第１のガイド部材４０が記録媒体Ｓのマガジン
２４側に位置し、第３のガイド部材４４が回転ドラムＤ
Ｍ側に位置している。又、第２のガイド部材４２には同
部材４２の通路の開放及び遮蔽を行う共に、記録媒体Ｓ
への搬送力を付与するゲート機構４８が設けられてい
る。

【００２３】このゲート機構４８は、フィードローラ２
０及びスキュー防止ローラ５０が左右に一対ずつ設けら
れると共に、第２のガイド部材４２の出口を開閉するゲ
ート５２が設けられている。ここで、フィードローラ２
０及びスキュー防止ローラ５０における上側ローラは、
いずれもブラケット板５４に回転自在に取り付けられて
いる。

【００２４】ブラケット板５４は、矢印Ｃの方向へ上下
移動可能となっており、その上動によってフィードロー
ラ２０及びスキュー防止ローラ５０の上側ローラを下側
ローラから切り離す一方、その下動によって上側ローラ
を下側ローラに転接するようになっている。このブラケ
ット板５４は、ばね５６によって各ローラ２０，５０の
上側ローラが下側ローラに転接する方向に付勢される一
方、レバー５８の矢印Ｄ方向への回動操作によって上側
ローラと下側ローラが切離されるように上動する。一
方、ゲート５２はこのブラケット板５４の上下動と連動
しており、ブラケット板５４の上動で第２のガイド部材
４２の出口を封鎖し、ブラケット板５４の下動でその開
放を行うように回動する。

【００２５】このようなゲート機構４８はレバー５８が
第２図中の実線状態のとき、ばね５６のばね力及びそれ
自体の自重でフィードローラ２０及びスキュー防止ロー
ラ５０の上側ローラと下側ローラとが転接して回転する
と共に、ゲート５２が第２のガイド部材４２の出口を開
放しており、記録媒体Ｓは、第３のガイド部材４４の方
向に移動される。

【００２６】又、レバー５８が第２図中に示す鎖線状態
のとき、ブラケット板５４が上動して両ローラ２０，５
０の上側ローラと下側ローラとが切り離されると共に、
ゲート５２が第２のガイド部材４２の出口を封鎖してお
り、特にマニュアル挿填時の記録媒体Ｓの先端送り込み
を阻止すると共に先端位置を決定する。第２のガイド部
材４２と第３のガイド部材４４との間に、搬送されてき
た記録媒体Ｓを所定の長さに裁断するための回転式のカ
ッタ６０が設けられている。

【００２７】更に、第３のガイド部材４４には、搬送さ
れてくる記録媒体Ｓの先端及び後端を検出するセンサ６
２が設けられ、このセンサ６２の検出パルス信号に基い
てローラ駆動モータ１８による記録媒体Ｓの基準位置が
検出され、これから所定のステップ送られた位置で、記
録媒体Ｓが回転ドラムＤＭの先端挿入板３２に突き当た
るようになっている。

【００２８】又、フィードローラ２０の下側ローラがロ
ーラ駆動モータ１８に連結されて回転駆動され、この下
側ローラに上側ローラが転接した状態での回転により回
転ドラムＤＭへ移動する推進力を記録媒体Ｓに付与す
る。これにより記録媒体Ｓは回転ドラムＤＭ側に自動的
に送り出される。一方、スキュー防止ローラ５０は、回
転自由状態で記録媒体Ｓに転接し、記録媒体Ｓの移動速
度を検出する。

【００２９】尚、スキュー防止ローラ５０のローラ軸に
はスキュー防止ローラ５０の回転を検出するロータリエ
ンコーダ６４が連結され、回転ドラム駆動モータ１６の
回転軸にはその回転を検出するロータリエンコーダ６６
が連結され、更に、回転ドラムＤＭの側端には、回転ド
ラムＤＭが一回転する毎に所定の基準位置（ドラムホー
ムポジションと言う）に来たことを検出するためのセン
サ６８が設けられている。

【００３０】次に、回転ドラムＤＭに近接して設けられ
る光学機構２２の構成を図３に基づいて説明する。半導
体レーザＬＤは、図４に示す半導体レーザ駆動制御回路
１１２で駆動されることによりレーザ光ｈνを発生し、
このレーザ光ｈνは、シリンドリカルレンズ７０等を有
する光学系を介してポリゴンミラーＰＭの反射面に照射
される。ポリゴンミラーＰＭは、夫々同一形状のｎ個
（この実施例では８個）の反射面を有するｎ角柱の形状
をしており、サーボモータ７２によって一定の角速度で
主走査方向Ｘへ回転駆動されることで、夫々の反射面が
順次にレーザ光ｈνを反射する。そして、各反射面がレ
ーザ光ｈνを反射する角度（２π／ｎ）より若干小さな
角度θ_A （θ_A ＜２π／ｎ）が主走査方向Ｘにおける走
査可能な許容走査角となり、この許容走査角θ_A の内側
の所定の角度θ_W （θ_W ＜θ_A ）が記録媒体Ｓを実際に
主走査するための有効走査角となっている。

【００３１】ポリゴンミラーＰＭで反射されたレーザ光
ｈνは、Ｆθレンズ７４を通り、更に折返しミラー７６
及びシリンドリカルレンズ７８を介して回転ドラムＤＭ
に装着されている記録媒体Ｓに照射される。

【００３２】Ｆθレンズ７４の後方であって上記許容走
査角θ_A の両側位置に、Ｆθレンズ７４を通過してくる
レーザ光を反射する一対の反射ミラー８０，８２が設け
られ、更に、反射ミラー８０で反射されたレーザ光を集
光する集光レンズ８４及びフォトダイオードＰＤ１と、
反射ミラー８２で反射されたレーザ光を集光する集光レ
ンズ８６及びフォトダイオードＰＤ２が設けられてい
る。そして、フォトダイオードＰＤ１はレーザ光ｈνを
受光すると主走査方向における画像形成開始時点を示す
開始パルス信号ＢＤＳを発生し、フォトダイオードＰＤ
２はレーザ光ｈνを受光すると主走査方向における画像
形成終了時点を示す開始パルス信号ＢＤＥを発生する。

【００３３】更に、ポリゴンミラーＰＭの底端には、第
１番目の反射面と最終の第ｎ番目の反射面との境界位置
（ミラーホームポジションと言う）を示す境界マークが
設けられており、ポリゴンミラーＰＭが１回転する毎に
検出センサ８８がこれを検出してミラーホームポジショ
ン信号Ｍ_HPを出力する。即ち、このミラーホームポジシ
ョン信号Ｍ_HPは、ポリゴンミラーＰＭが１回転したこと
と、ポリゴンミラーＰＭが基準の回転位置にきたことを
示す信号である。

【００３４】尚、図３において、回転ドラムＤＭは、前
述したように、タイミングプーリ２８及びタイミングベ
ルト３０を介してドラム駆動モータ１６の駆動力が伝達
されることによって正逆転可能となっている。但し、回
転ドラムＤＭに装着された記録媒体Ｓをレーザ光ｈνに
よって露光する画像形成期間には、回転ドラムＤＭは所
定の副走査方向Ｙに一定の角速度で回転駆動される。

【００３５】次に、かかる画像形成装置の動作を制御す
るための制御機構を図４に基づいて説明する。尚、この
制御機構は、プログラム制御を行うマイクロプロセッサ
１００を備え、マイクロプロセッサ１００が、ロータリ
ーエンコーダ６４から出力される検出パルス信号Ｓ
₁ と、ロータリーエンコーダ６６から出力される検出パ
ルス信号Ｓ₂ と、センサ６２から出力される検出パルス
信号Ｓ₃ と、センサ６８から出力されるドラムホームボ
ジション信号Ｄ_HPと、検出センサ８８から出力されるミ
ラーホームポジション信号Ｍ_HPと、フォトダイオードＰ
Ｄ１から出力される開始パルス信号ＢＤＳと、フォトダ
イオードＰＤ２から出力される終了パルス信号ＢＤＥを
入力して、記録媒体Ｓを供給機構１２を介して回転ドラ
ムＤＭに巻装させるまでの前処理のための制御と、この
前処理完了後の画像形成処理のための制御を集中管理す
るようになっている。

【００３６】そして、集中管理を行うためにマイクロプ
ロセッサ１００には、ドラム駆動モータ１６、ローラ駆
動モータ１８、カッタ２６、サーボモータ７２を駆動制
御するための駆動回路１０２〜１０８が接続されてい
る。更に、ホストコンピュータから転送されてくる１ラ
イン分のピクセルデータ群を一時的に保持し且つ、有効
走査幅Ｔ_W を主走査する際に所定の同期タイミングに基
づいて各ピクセルデータＳ_i を順次に出力するラインバ
ッファ１１０と、該ピクセルデータＳ_i が転送されてく
る毎にその論理値に応じて半導体レーザＬＤへの電力供
給を行うことにより半導体レーザＬＤの発光及び消灯を
制御する半導体レーザ駆動制御回路１１２と、ラインバ
ッファ１１０から半導体レーザ駆動制御回路１１２へ各
ピクセルデータＳ_i を転送するための上記同期タイミン
グを設定するためのビデオクロック信号ＤＣＫを発生す
る主走査制御回路１１４を備えている。尚、マイクロプ
ロセッサ１００はホストコンピュータとの間で同期して
動作するようになっている。

【００３７】まず、記録媒体Ｓを供給機構１２を介して
回転ドラムＤＭに巻装させるまでの前処理制御において
は、マイクロプロセッサ１００は、ホストコンピュータ
から画像形成開始の指令を受けることで制御を開始し、
駆動回路１０８を介してサーボモータ７２の回転を開始
させると共に、駆動回路１０２，１０４を介してドラム
駆動モータ１６とローラ駆動モータ１８を回転させるこ
とによって回転ドラムＤＭとフィードローラ２０の回転
を開始させ、マガジン２４から引き出された記録媒体Ｓ
をフィードローラ２０が回転ドラムＤＭ側へ搬送する。

【００３８】更に、この搬送中に、センサ６２が記録媒
体Ｓの先端を検知して検出パルス信号Ｓ₃ を発生する
と、マイクロプロセッサ１００は、内部のプログラムタ
イマーが作動して記録媒体Ｓの搬送量の計測を開始す
る。ここで、マイクロプロセッサ１００は、この搬送中
にロータリーエンコーダ６４，６６からの検出パルス信
号Ｓ₁ ，Ｓ₂ に基づいてスキュー防止ローラ５０の回転
速度と回転ドラムＤＭの回転速度を逐次比較し、回転速
度差がゼロになるようにローラ駆動モータ１８の回転速
度を制御することにより、フィードローラ２０の搬送速
度と回転ドラムＤＭによる巻取速度を等しくして、記録
媒体Ｓを安定に搬送する。

【００３９】上記プログラムタイマーの計測値が所定値
に達すると、駆動回路１０６を介してカッタ２６に駆動
電力を供給して記録媒体Ｓを裁断させると同時に、ロー
ラ駆動モータ１８を停止させて記録媒体Ｓの搬送を停止
させる。したがって、マガジン２４からの新たな記録媒
体Ｓの搬送は停止され、回転動作が継続している回転ド
ラムＤＭにカット・シート状に裁断された記録媒体Ｓの
みが巻装される。

【００４０】次に、センサ８８から出力されるミラーホ
ームポジション信号Ｍ_HPとセンサ６８から出力されるド
ラムホームポジション信号Ｄ_HPが同タイミングで発生す
るように回転ドラムＤＭの副走査方向Ｙの回転を同期調
整することにより、画像形成処理のための前処理を完了
する。

【００４１】次に、前処理完了後の画像形成処理は、図
５及び図６に示す原理に基づいて行われる。尚、図５
（Ａ）は回転ドラムＤＭ及びカット・シート状の記録媒
体Ｓを展開して示し、図５（Ｂ）はポリゴンミラーＰＭ
を展開して示し、図６はフォトダイオードＰＤ１が発生
する開始パルス信号ＢＤＳと、フォトダイオードＰＤ２
が出力する終了パルス信号ＢＤＥ、検出センサ８８が出
力するミラーホームポジション信号Ｍ_HP、ピクセルデー
タＳ_i に基づいて画像形成されるタイミング等を示す。

【００４２】画像形成期間においては、マイクロプロセ
ッサ１００は、回転ドラムＤＭを一定角速度で副走査方
向Ｙへ回転駆動すると共に、ポリゴンミラーＰＭの各反
射面で反射されるレーザ光ｈνが主走査方向Ｘに沿って
順次に照射されるように該ポリゴンミラーＰＭを所定方
向に一定角速度で回転駆動する。そして、図５（Ａ）に
示すように、回転ドラムＤＭに設けられているセンサ６
８がドラムホームポジションＤ_HPを出力した時点ｔ
₁ で、回転ドラムＤＭが副走査方向Ｙの基準位置に来た
と判断し、その時点ｔ₁ から予め決められた時間経過後
の時点ｔ₂ に、記録媒体Ｓの先端が光学機構２２による
主走査可能位置に来たと判断することによって、記録媒
体Ｓの先頭位置を特定する。更に、記録媒体Ｓの先頭位
置を特定した後、センサ８８が最初にミラーホームポジ
ション信号Ｍ_HPを出力した時点ｔ₃ で第１反射面の先端
位置を判定し、記録媒体Ｓへの画像形成を開始すること
ができると判断する。即ち、最初の１ラインの画像形成
を第１反射面から開始することによって、副走査と主走
査との同期を取るようにしている。

【００４３】そして、フォトダイオードＰＤ１が開始パ
ルス信号ＢＤＳを発生する時点ｔ₄で主走査方向におけ
る記録媒体Ｓの左側の画像形成開始位置を特定し、所定
時間経過後の時点ｔ₅ から、図６に示すように、ピクセ
ルデータＳ_i をビデオクロック信号ＤＣＫに同期して順
次に半導体レーザＬＤに供給する。そして、時点ｔ₅か
ら所定の期間内（有効走査期間）τ_W に１ライン分の全
ピクセルデータＳ_i を半導体レーザＬＤに供給する。そ
して、フォトダイオードＰＤ２が終了パルス信号ＢＤＥ
を発生する時点ｔ₇ で１ライン分の記録が完了したと判
断する。このように、開始パルス信号ＢＤＳの発生から
終了パルス信号ＢＤＥの発生までの期間（許容走査期
間）τ_A を有効走査期間τ_W より広く設定することによ
り、主走査方向Ｘの記録可能範囲に余裕を持たせてい
る。尚、時点ｔ₄ 〜ｔ₇ の期間τ_A に主走査される範囲
（許容走査範囲Ｔ_A ）が図３の許容走査角θ_A に対応
し、時点ｔ₅ 〜ｔ₆ の期間τ_W に主走査される範囲（有
効走査範囲Ｔ_W ）が図３の有効走査角θ_W に対応し、且
つ、有効走査範囲Ｔ_W は記録媒体Ｓの横幅に対応するよ
うに、回転ドラムＤＭと光学機構２２が配置されている
ので、期間τ_W に対応する有効走査範囲Ｔ_W にピクセル
データＳ_i に基づく画像形成が実現される。

【００４４】更に、図６に示すように、マイクロプロセ
ッサ１００が、有効走査期間τ_A にかからない期間τ_C
で半導体レーザＬＤを強制的に発光させることにより、
フォトダイオードＰＤ１，ＰＤ２が開始パルス信号ＢＤ
Ｓと終了パルス信号ＢＤＥを発生することができるよう
になっている。

【００４５】このように、他の反射面においても開始パ
ルス信号ＢＤＳと終了パルス信号ＢＤＥの発生周期に同
期して１ライン毎の主走査を行い、副走査期間τ_C にお
いて回転ドラムＤＭを副走査方向Ｙへ所定の回転角だけ
回転させることを繰り返すことにより、主走査及び副走
査を実現している。又、ポリゴンミラーＰＭが１回転す
る期間Ｔ_HPに、ｎ個の反射面がｎライン分の主走査を行
う関係となっている。

【００４６】次に、有効走査幅Ｔ_W での画像形成を実現
するために、ラインバッファ１１０から半導体レーザ駆
動制御回路１１２へピクセルデータＳ_i を供給する際の
ビデオクロック信号ＤＣＫを発生する主走査制御回路１
１４を図７及び図８に基づいて説明する。

【００４７】まず、図７に基づいて主走査制御回路１１
４の基本構成を説明すると、周波数は等しいが相互に位
相の異なった複数の基準クロック信号ＰH0〜ＰHnを発生
する発振器、又は、図示するように、周波数は等しいが
相互に位相の異なった基準クロック信号ＰH0〜ＰHnを発
生する複数の発振器Ｑ₀ 〜Ｑ_n と、基準クロック信号Ｐ
H0〜ＰHnが入力される位相乗換部１１６と、位相乗換部
１１６を制御する圧縮伸長制御部１１８を備え、位相乗
換部１１６が圧縮伸長制御部１１８からの位相乗換制御
信号の指示にしたがって基準クロック信号ＰH0〜ＰHnの
いずれか一つを切換えて（以下、この切換え動作を位相
乗換えという）、その切換えた後の基準クロック信号を
ビデオクロック信号ＤＣＫとして出力する構成となって
いる。

【００４８】ここで、縮率設定データは、位相の進んだ
基準クロック信号への１又は２以上の切換え時点を指定
する縮小指定データと、位相の遅れた基準クロック信号
への１又は２以上の切換え時点を指定する拡大指定デー
タの種類から成り、縮小時には縮小指定データに基づい
て位相乗換部１１６の切換え制御を行い、拡大時には拡
大指定データに基づいて位相乗換部１１６の切換え制御
を行うようになっている。

【００４９】典型例として、図８（Ａ）に示すような、
π／４ずつ位相の異なった基準クロック信号ＰHO〜ＰHn
を適用した場合を述べる。主走査開始時点では例えば基
準クロック信号ＰH1を出力する状態に位相乗換部１１６
を設定しておき、時点ｔ₈ において相対的に位相の進ん
だ基準クロック信号ＰH0への位相乗換を指示し、次に、
時点ｔ₉ において再び相対的に位相の進んだ基準クロッ
ク信号ＰH3への位相乗換を指示したとすると、位相乗換
部１１６から出力されるビデオクロック信号ＤＣＫは、
図８（Ｂ）に示すように、時点ｔ₈ までは基準クロック
信号ＰH1と同位相、時点ｔ₈ 〜ｔ₉ では基準クロック信
号ＰH0と同位相、時点ｔ₉ 以後では基準クロック信号Ｐ
H3と同位相の波形となる。

【００５０】一方、主走査開始時点では例えば基準クロ
ック信号ＰH1を出力する状態に位相乗換部１１６を設定
しておき、時点ｔ₁₀において相対的に位相の遅れた基準
クロック信号ＰH2への位相乗換を指示し、次に、時点ｔ
₁₁において相対的に位相の遅れた基準クロック信号ＰH3
への位相乗換を指示したとすると、ビデオクロック信号
ＤＣＫは、図８（Ｃ）に示すように、時点ｔ₁₀までは基
準クロック信号ＰH1と同位相、時点ｔ₁₀〜ｔ₁₁では基準
クロック信号ＰH2と同位相、時点ｔ₁₁以後では基準クロ
ック信号ＰH3と同位相の波形となる。

【００５１】そして、これらの位相乗換えによって得ら
れたビデオクロック信号ＤＣＫと、図８（Ｄ）に示す位
相乗換えを全く行わなかった場合のビデオクロック信号
ＤＣＫとを比較すると、相対的に位相の進んだ基準クロ
ック信号へ位相乗換えを行う場合（図８（Ｂ）の場合）
にはある期間τ_D 内でのクロック周期が圧縮され、逆
に、相対的に位相の遅れた基準クロック信号へ位相乗換
えを行う場合（図８（Ｃ）の場合）には期間τ_D でのク
ロック周期が伸長される。

【００５２】そして、図８（Ｂ）に示すようなクロック
周期の圧縮されたビデオクロック信号ＤＣＫに同期して
点順次走査すれば、記録媒体Ｓに記録されるドットのド
ットピッチが狭くなるので、縮小記録が実現される。一
方、図８（Ｃ）に示すようなクロック周期の伸長された
ビデオクロック信号ＤＣＫに同期して点順次走査すれ
ば、記録媒体Ｓに記録されるドットのドットピッチが広
くなるので、拡大記録が実現される。

【００５３】例えば、図９に示すように、縮率が１００
％の場合（縮小も拡大もしない場合）のドットピッチＤ
_p が９０９（ドット／インチ）、即ちＤ_p ＝２．７９４
μｍであるとすれば、ビデオクロック信号ＤＣＫの１周
期がこのドットピッチＤ_p に対応するので、１回の位相
乗換えを行ってπ／４の位相乗換えを行う毎に、ΔＤ_p
＝０．６９８５μｍずつドットピッチを狭くしたり広く
することができる。尚、ΔＤ_p を変化量という。

【００５４】そして、縮率が１００％のときの記録媒体
Ｓの有効走査幅をＴ_W100、位相乗換え回数をＮ_C 、縮小
率をη、拡大率をλとすれば、次式(1) と(2) に従って
位相乗換え回数Ｎ_C が設定される。

【００５５】

【数１】

【００５６】

【数２】

【００５７】尚、このような位相乗換えを行うと乗換え
直後のドットピッチが変化するので極めて僅かな濃淡変
化が生じることとなり、全ての主走査ラインにおいて同
じ時点で位相乗換えを行うと、図１０（Ａ）に示すよう
に、副走査方向に濃度変化部分が顕著となって縦縞状の
模様Ｉ１，Ｉ２，Ｉ３…が生じる場合があるが、このよ
うな濃淡の変化が問題となる場合は実際上希であり、記
録媒体の全体に無模様の均一濃度の画像を形成するよう
な場合に限られる。

【００５８】但し、このような僅かな濃淡変化をも排除
する手段として、縮率に対応する位相乗換え回数は一定
にしておき、ポリゴンミラーＰＭの各反射面が関与する
主走査毎に、位相乗換え時点を異ならせるように分散す
ることによって、図１０（Ｂ）に示すように、ほとんど
濃淡変化を無視できるようにしている。尚、この位相乗
換えの時点を分散するようにした縮率設定データを予め
読出専用メモリに格納してこれを使用したり、圧縮信号
制御部１１８内にマイクロプロセッサ等の演算手段を内
蔵して、例えばランダムに位相乗換え時点を設定するよ
うにしている。次に、かかる基本構成に基づく主走査制
御回路１１４の具体例を図１１に基づいて説明する。
尚、この主走査制御回路１１４は、８個の反射面を有す
るポリゴンミラーＰＭを適用する画像形成装置における
構成を示す。

【００５９】まず、中央処理装置１２０は図４中のマイ
クロプロセッサ１００からの制御信号ＣＮＴに同期して
動作するマイクロプロセッサ等から成り、操作者が指定
した縮率を示す制御信号ＣＮＴに従って、ミラーホーム
ポジション信号Ｍ_HPと、開始パルス信号ＢＤＳ及び終了
パルス信号ＢＤＥに同期したビッデオクロック信号ＤＣ
Ｋの形成制御を行う。

【００６０】切換データ記憶メモリ１２２は、位相乗換
え回数及び位相乗換え時点を示す多種類の縮率設定デー
タを予め記憶し、中央処理装置１２０が操作者の指定し
た縮率に対応する特定の縮率設定データＤ(i) を読み出
すようになっている。

【００６１】切換データレジスタ１２４は、切換データ
記憶メモリ１２２から読み出された縮率設定データＤ
(i) を保持すると共に、後述するドットカウンタ１２６
からのビットアドレスデータＡＤ２(j) に従って、指定
ビットのビットデータＢ(j) を出力する。尚、切換デー
タ記憶メモリ１２２は、図１２に示すように、有効走査
幅Ｔ_W に画像形成し得る最大ドット数ｎと等しい数の記
憶ビットｂ₀ 〜ｂ_n-1 を有しており、縮率設定データＤ
(i) は、記憶ビットｂ₀ 〜ｂ_n-1 に格納される“１”又
は“０”の連続した時系列のデータであり、“１”が位
相乗換えを指定し、“０”が位相乗換えをしないことを
示す。そして、操作者から縮率の指定が行われると、画
像形成を開始する前に、切換データ記憶メモリ１２２に
縮率設定データＤ(i) が格納される。

【００６２】ドットカウンタ１２６は、後述する信号Ｃ
Ｋ２を計数して、その計数結果を切換データレジスタ１
２４のビットを指定するためのビットアドレスデータＡ
Ｄ２(j) として出力する。

【００６３】アップダウンカウンタ１２８は、中央処理
装置１２０からの制御信号ＵＤに従ってアップカウント
とダウンカウントのいずれかの計数動作に設定されて、
計数値を位相乗換制御信号ＣＨＧ(k) として出力すると
共に、終了パルス信号ＢＤＥの発生に同期して転送され
て来るリセット信号Ｔｇに同期して内部状態をリセット
する４ビットアップダウンカウンタで構成されている。
尚、制御信号ＵＤが論理値“Ｈ”のときにアップカウン
ト、論理値“Ｌ”のときにダウンカウントし、そして、
切換データレジスタ１２４から転送されてくる論理
“１”のビットデータＢ(j) だけを計数して位相乗換制
御信号ＣＨＧ(k) を出力する。尚、位相乗換制御信号Ｃ
ＨＧ(k) は、ＣＨＧ(0) 〜ＣＨＧ(3) の４ビットの信号
である。

【００６４】４個の発振器Ｑ₀ 〜Ｑ₃ は、図８に示した
ような、相互にπ／４ずつ位相のずれた等周波数の基準
クロック信号ＰH0〜ＰH3を発生し、マルチプレクサ１３
０の各入力チャンネルに供給する。

【００６５】マルチプレクサ１３０は位相切換制御信号
ＣＨＧ(k) で指定された入力チャンネルの基準クロック
信号を転送すると共に、ミラーホームポジション信号Ｍ
_HPに同期してプリセット状態となる。即ち、プリセット
状態では、必ず発振器Ｑ₁ からの基準クロック信号ＰH1
を転送するように入力チャンネルの切換えを行う。

【００６６】分周回路１３２は、マルチプレクサ１３０
から出力された基準クロック信号ＣＫ１を３分の１分周
して信号ＣＫ２を前記ドットカウンタ１２６に供給す
る。

【００６７】分周回路１３４は、中央制御部１２０で設
定される分周比にしたがって分周回路１３２から出力さ
れる信号ＣＫ２を更に分周する可変分周回路であり、最
終的なビデオクロック信号ＤＣＫを出力する。尚、分周
比を１：１に設定するとビデオクロック信号ＤＣＫは信
号ＣＫ２と等しくなるので、主走査方向の最大記録密度
を設定することができる。

【００６８】面カウンタ１３６は、ミラーホームポジシ
ョン信号Ｍ_HPに同期して内部状態をリセットすると共
に、開始パルス信号ＢＤＳを計数することによって、ポ
リゴンミラーＰＭのいずれの反射面が主走査に関与して
いるかを示す反射面データＡＤ１(i) を中央処理部１２
０へ転送する。そして、中央処理部１２０は、主走査に
関与する反射面が切替わる毎に副走査期間中に、切換デ
ータレジスタ１２４への縮率設定データＤ(i) を新たに
更新する。但し、この更新される縮率設定データＤ(i)
は、指定された縮率に対応する位相乗換え回数は常に一
定であるが、位相乗換え時点、即ち図１２に示す論理
“１”のビットデータの位置が夫々異なることで、縮率
をそのままにしておいて、前記の濃度ムラの発生を抑制
するようになっている。

【００６９】次に、画像形成時における主走査制御回路
１１４の動作を説明する。

【００７０】まず、中央処理部１２０は、画像形成の開
始前に、制御信号ＵＤによって縮小のときはアップダウ
ンカウンタ１２８をアップカウント、拡大のときはダウ
ンカウントに設定する。そして、画像形成が開始され
て、面カウンタ１３６の反射面データＡＤ１(i) から主
走査に関与する反射面を判定し、反射面毎に縮率に対応
する縮率設定データＤ(i) を切換データレジスタ１２４
に格納させる。

【００７１】切換データレジスタ１２４は、ビットアド
レスデータＡＤ２(j) で指定されるビットデータＢ(j)
を出力し、アップダウンカウンタ１２８はこのデータＢ
(j)の論理“１”を順次計数し、この計数値に対応する
位相乗換制御信号ＣＨＧ(k)によってマルチプレクサ１
３０を順次に切換え動作させる。

【００７２】例えば、縮小が設定されているときに、図
１３の時点ｔ₁₂でＢ(j) ＝“１”となると、アップダウ
ンカウンタ１２８の位相乗換信号ＣＨＧ(0) の論理値の
みが“Ｈ”となり、マルチプレクサ１３０が基準クロッ
ク信号ＰH0に切換える。そして、時点ｔ₁₃で再びＢ(j)
＝“１”となると、アップダウンカウンタ１２８の位相
乗換信号ＣＨＧ(3) の論理値のみが“Ｈ”となり、マル
チプレクサ１３０が基準クロック信号ＰH3に切換える。
そして、分周回路１３２が出力信号ＣＫ１を分周するこ
とによって信号ＣＫ２を発生する。この様に基準クロッ
ク信号が切換えられると、信号ＣＫ２は、全く切換え処
理が行われなかった場合の信号ＣＫ２^*と比較して、切
換え毎にπ／４ずつ位相が進み、記録媒体Ｓに形成され
るドットのドットピッチが狭くなり、縮小が実現され
る。

【００７３】一方、拡大が設定されているときに、図１
４の時点ｔ₁₄でＢ(j) ＝“１”となると、アップダウン
カウンタ１２８の位相乗換信号ＣＨＧ(2) の論理値のみ
が“Ｈ”となり、マルチプレクサ１３０が基準クロック
信号ＰH2に切換える。そして、時点ｔ₁₅で再びＢ(j) ＝
“１”となると、アップダウンカウンタ１２８の位相乗
換信号ＣＨＧ(3) の論理値のみが“Ｈ”となり、マルチ
プレクサ１３０が基準クロック信号ＰH3に切換える。そ
して、分周回路１３２が出力信号ＣＫ１を分周すること
によって信号ＣＫ２を発生する。このように基準クロッ
ク信号が切換えられると、信号ＣＫ２は、全く切換え処
理が行われなかった場合の信号ＣＫ２^*と比較して、切
換え毎にπ／４ずつ位相が遅れ、記録媒体Ｓに形成され
るドットのドットピッチが広くなり、拡大が実現され
る。

【００７４】このように、この実施例によれば、周波数
は等しいが位相がπ／４ずつ異なる固定化された基準ク
ロック信号ＰH0〜ＰH3を適用して、縮率に応じて位相乗
換え回数を変化させるようにしたので、従来技術の課題
を容易に解決することができる。特に、高解像度で高速
の画像形成を行う場合に極めて優れ効果を発揮する。
又、この実施例では、４相の基準クロック信号ＰH0〜Ｐ
H3と、３分の１分周回路１３２を適用しているので、１
回の位相乗換え毎に、１／１２ドットピッチの圧縮又は
伸長を実現することができ、極めて細かい刻みで縮率を
設定することが可能である。

【００７５】尚、この実施例によれば、４相の基準クッ
ロク信号を適用したがこれに限定されるものではなく、
適宜の多相の基準クッロク信号を適用してもよい。又、
切換データレジスタ１２４を適用したが、ランダムアク
セスメモリ等を適用してもよい。更に、図１１の構成は
一例であって、図７に示した位相乗換部１１６と圧縮伸
長制御部１１８を他の回路構成で構成してもよい。

【００７６】

【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
位相の進んだ基準クロック信号へ位相乗換えを行うと、
位相乗換えの回数に比例してビデオクロック信号の周期
が圧縮されるので縮小機能が得られ、逆に、位相の遅れ
た基準クロック信号へ位相乗換えを行うと、位相乗換え
の回数に比例してビデオクロック信号の周期が伸長され
るので拡大機能が得られる。そして、従来のようにビデ
オクロック信号の周波数そのものを一律に変更するので
はなく、周波数を一定にしておいて縮率に応じて所定回
数の位相乗換えを行うことによって所望の縮率を設定す
るので、従来のような実現困難性がなく、又、高い精度
の縮率機能を得ることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明を適用した画像形成装置の一実施例の全
体構造を概略的に示す縦断面図である。

【図２】図１に示す画像形成装置における搬送機構の詳
細構成を示す縦断面図である。

【図３】図１に示す画像形成装置における光学機構の構
成を示す斜視図である。

【図４】図１に示す画像形成装置を制御するための制御
機構の構成を示すブロック図である。

【図５】図１に示す画像形成装置における副走査及び主
走査を実現するための原理を説明するための説明図であ
る。

【図６】画像形成における主走査のタイミングを示すタ
イミングチャートである。

【図７】図４中の主走査制御回路の基本構成を示すブロ
ック図である。

【図８】主走査制御回路の基本動作を説明するためのタ
イミングチャートである。

【図９】画像縮小と拡大の原理を説明するための説明図
である。

【図１０】濃度ムラの発生を抑制するための原理を説明
する説明図である。

【図１１】主走査制御回路の具体例の構成を示す回路図
である。

【図１２】図１１中の切換データレジスタに格納される
縮率設定データのデータパターンの一例を示す説明図で
ある。

【図１３】図１１に示す主走査制御回路中の縮小時の動
作を説明するためのタイミングチャートである。

【図１４】図１１に示す主走査制御回路中の拡大時の動
作を更に説明するためのタイミングチャートである。

【図１５】従来の画像形成装置における画像形成原理を
説明するための説明図である。

【符号の説明】

Ｓ…記録媒体、ＰＭ…ポリゴンミラー、ＤＭ…回転ドラ
ム、ＬＤ…半導体レーザ、Ｑ₀ 〜Ｑ_n …発振器、１００
…マイクロプロセッサ、１０２〜１０８…駆動回路、１
１０…ラインバッファ、１１２…半導体レーザ駆動回
路、１１４…主走査制御回路、１１６…位相乗換部、１
１８…圧縮伸長制御部、１２０…中央処理部、１２２…
切換データ記憶メモリ、１２４…切換データレジスタ、
１２６…ドットカウンタ、１２８…アップダウンカウン
タ、１３０…マルチプレクサ、１３２，１３４…分周回
路、１３６…面カウンタ。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 ビデオクロック信号に同期して、ピクセ
   ルデータに基づく発光動作を行う半導体レーザ等の発光
   手段と、発光手段から発せられた光を、一定角速度で回
   転することによって複数の反射面が順次に記録媒体へ反
   射すると共に、各反射面が該記録媒体の主走査方向の各
   許容走査幅を設定するように構成されたポリゴンミラー
   を有する画像形成装置において、 相互に位相の異なる同一周波数の複数の基準クロック信
   号を発生する発振手段と、 画像を縮小して形成するときは、位相の進んだ基準クロ
   ック信号へ１又は２以上の位相乗換えを行い該位相乗換
   えによって得られる信号を前記ビデオクロック信号と
   し、画像を拡大して形成するときは、位相の遅れた基準
   クロック信号へ１又は２以上の位相乗換えを行い該位相
   乗換えにより得られる信号を前記ビデオクロック信号と
   する位相乗換制御手段と、 を具備したことを特徴とする画像形成装置。