JPH0662190A - 画像形成装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 主走査における各ラインの画像形成開始時点
のバラツキを低減することにより、高品質の画像形成を
実現する画像形成装置を提供する。 【構成】 ポリゴンミラーの各反射面が主走査に関与す
る毎に予め決められた許容走査幅の開始時点を論理値の
反転によって示す信号を発生する信号発生手段と、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、上記複数の基準クロック信号の内
で、上記信号発生手段が発生する信号の論理値が反転し
た時点から最も短時間に論理反転する位相関係にある基
準クロック信号を選択してこれをビデオクロック信号と
する選択手段とを備えた。

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開始部分を揃えるこ
とによって高品質の画像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
１１に基いて説明すると、予め決められた所定周波数の
ビデオ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
ｈν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ｈ
ν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１１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１と２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１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２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１と２
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１と２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、上記のように許容走査幅Ｔ_A
と有効走査幅Ｔ_W の開始時点を開始パルス信号ＢＤＳに
同期して決定している。即ち、許容走査幅Ｔ_A は開始パ
ルス信号ＢＤＳが発生したときから始まり、更に、有効
走査幅Ｔ_W は開始パルス信号ＢＤＳの発生時点から所謂
タイマー等によって所定時間を計測した直後から始ま
る。そして、有効走査幅Ｔ_W において、所定周波数のビ
デオクロック信号ＤＣＫに同期してピクセルデータに基
づく画像形成を行わせる。

【０００８】このように、ビデオクロック信号ＤＣＫに
同期して画像形成を行うために、図１２に示すような制
御回路が適用されている。即ち、基準発振器３が出力す
る所定周波数の基準クロック信号ＣＫと、Ｄ型フリップ
フロップ４の非反転出力Ｑ_SがＡＮＤゲート５に入力さ
れ、ＡＮＤゲート５の出力信号Ａを所定の分周比に設定
された分周回路６で分周することによってビデオクロッ
ク信号ＤＣＫを形成している。ここで、Ｄ型フリップフ
ロップ４は、開始パルス信号ＢＤＳが発生するのに同期
して、非反転出力Ｑ_S を論理値“Ｈ”に反転させ、終了
パルス信号ＢＤＥに同期して内部状態をリセットするこ
とにより非反転出力Ｑ_S を論理値“Ｌ”に反転させる。
したがって、ビデオクロック信号ＤＣＫは許容走査範囲
Ｔ_A においてのみ発生する。更に、ラインバッファ７
は、副走査期間においてホストコンピュータ等から１ラ
イン分ずつ転送されてくるピクセルデータ（論理値が反
転されて転送されてくる）を保持し、出力開始制御信号
Ｒ／Ｗによって有効走査範囲Ｔ_W が指定されると、ピク
セルデータをビデオクロック信号ＤＣＫに同期して出力
する。出力されたピクセルデータはＮＰＮトランジスタ
８に供給され、図示するように、ＮＰＮトランジスタ８
は、定電流回路９から電流が供給される半導体レーザＬ
Ｄに並列に接続されている。したがって、ピクセルデー
タの論理値に従ってＮＰＮトランジスタ８がオンになる
と半導体レーザＬＤが消灯し、逆にＮＰＮトランジスタ
８がオフになると半導体レーザＬＤが点灯する。そし
て、この半導体レーザＬＤの消灯及び点灯動作はビデオ
クロック信号ＤＣＫに同期して行われるので、所定のド
ットピッチのドットによって画像形成が実現される。

【０００９】図１３は、３分の１分周回路６を適用して
ビデオクロック信号ＤＣＫを発生する場合のタイミング
チャートを示す。ここで、ある時点ｔ_S1において開始パ
ルス信号ＢＤＳが発生したとすると、それに同期して非
反転出力Ｑ_S が論理値“Ｈ”に反転し、この論理値が
“Ｈ”となる期間だけ基準クロック信ＣＫと等しい出力
ＡがＡＮＤゲート５から発生する。

【００１０】ここで注意すべき点は、開始パルス信号Ｂ
ＤＳが論理値“Ｈ”に立上がる時点ｔ_S1と基準クロック
信号ＣＫの立上がり時点とは必ずしも一致せず時間差Δ
ｅが発生する。又、同図中の時点ｔ_S2（同期クロック信
号ＣＫが論理値“Ｈ”に立上がった直後の時点）で開始
パルス信号ＢＤＳが論理値“Ｈ”に立上がっても、開始
パルス信号ＢＤＳが時点ｔ_S1で立上がった場合と同じビ
デオクロック信号ＤＣＫが発生する。即ち、上記の時間
差Δｅの変動範囲は、０＜Δｅ＜πとなり、最大で基準
クロック信号ＣＫの１周期（τ）分となる。そして、こ
のバラツキ量は、１ライン主走査する毎に不確定に変動
することとなる。

【００１１】このような時間差Δｅの変動が各ライン毎
に発生すると、各ライン毎の有効走査幅Ｔ_W における画
像形成開始時点も最大で基準クロック信号ＣＫの１周期
（τ）分変動することとなり、隣合うラインのドットの
位相ズレを招来することとなるので、完成された画像の
画像形成開始部分が凸凹状となって、画質の低下を招来
することとなる。特に、副走査方向に細線を形成する場
合には、画質の低下が顕著となる。

【００１２】本発明はこのようなビデオクロック信号の
同期ズレに起因する画質の低下を改善して、高品質・高
解像度の画像形成を実現す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り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、上記夫々の反射面
が主走査に関与する毎に予め決められた許容走査幅の開
始時点を論理値の反転によって示す信号を発生する信号
発生手段と、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、上記複数の基準
クロック信号の内で、上記信号発生手段が発生する信号
の論理値が反転した時点から最も短時間に論理反転する
位相関係にある基準クロック信号を選択してこれをビデ
オクロック信号とする選択手段とを備えた。

【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、上記発振手段が発生する複数の基準クロック
信号の数がＮ個であるとすれば、相互の位相差はπ／Ｎ
となる。そして、上記信号発生手段が出力する信号の論
理値の反転時点と、この反転時点から最も短時間に論理
反転する位相関係にある基準クロック信号との時間差Δ
ｅは最大でπ／Ｎとなる。したがって、従来のように、
所定周波数に設定された１つの基準クロック信号に基づ
いてビデオクロック信号を設定する場合には時間差Δｅ
が最大でπとなるのに対して、有効走査幅Ｔ_W における
画像形成開始時点の誤差を１／Ｎに大幅に改善し、且つ
それに伴って画像形成後の隣合うラインのドットの位相
ズレを改善することができるので、画質の向上を図るこ
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。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７
２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。

【００３７】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。

【００３８】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。

【００３９】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。

【００４０】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。

【００４１】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。

【００４２】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。

【００４３】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。

【００４４】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。

【００４５】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。

【００４６】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
相の異なった基準クロック信号ＰH0〜ＰHN-1を発生する
複数の発振器、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複数の基準クロック信号ＰH0〜
ＰHN-1を発生する基準発振器１１６と、複数の基準クロ
ック信号ＰH0〜ＰHN-1の中から開始パルス信号ＢＤＳに
最も同期した基準クロック信号を検出する同期信号検出
回路１１８と、同期信号検出回路１１８の検出結果に基
づいて複数の基準クロック信号ＰH0〜ＰHN-1の１つをビ
デオクロック信号ＤＣＫとして出力する選択回路１２０
とを備えている。

【００４７】典型例として、図８に示すような、π／Ｎ
（Ｎは任意の自然数とする）ずつ位相の異なった基準ク
ロック信号ＰHO〜ＰHN-1を適用した場合を述べる。例え
ば、ある時点ｔ₈ において開始パルス信号ＢＤＳが論理
値“Ｈ”に反転して有効走査幅Ｔ_A の開始時点を示した
とすると、同図においては、時点ｔ₈ から最も短時間に
論理値が“Ｈ”に反転するのは基準クロック信号ＰH2で
ある。したがって、この基準クロック信号ＰH2がビデオ
クロック信号ＤＣＫに適用される。同期信号検出回路１
１８は、このように、開始パルス信号ＢＤＳの論理値が
反転した時点から最も短時間に論理値が反転する基準ク
ロック信号を検出し、この検出信号に基づいてマルチプ
レクサ等から成る選択回路１２０に切り換え動作を行わ
せることによって、開始パルス信号ＢＤＳの論理値が反
転した時点に最も同期した基準パルス信号をビデオクロ
ック信号ＤＣＫに適用する。

【００４８】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９に基づいて説明する。尚、こ
の具体例は、周波数は等しいがπ／４ずつ位相の異なっ
た基準クロック信号ＰH0〜ＰH3を適用する場合を示す。

【００４９】基準発振器１２２はこれらの基準クロック
信号ＰH0〜ＰH3を発生する発振器であり、夫々の信号Ｐ
H0〜ＰH3はＤ型フリップフロップ１２４〜１３０のラッ
チ入力端子に供給されている。Ｄ型フリップフロップ１
３２は、開始パルス信号ＢＤＳがラッチ入力端子に供給
されると共に、リセット入力端子に終了パルス信号ＢＤ
Ｅが入力され、データ入力端子が論理値“Ｈ”に相当す
る電圧Ｖ_DDに設定されている。そして、開始パルス信号
ＢＤＳが論理値“Ｈ”となる立上がり時点に同期して非
反転出力Ｑ_S を論理値“Ｈ”に反転し、この非反転出力
Ｑ_S はＤ型フリップフロップ１２４〜１３０のデータ入
力端子に供給されるように接続されている。

【００５０】４入力ＡＮＤゲート１４２〜１４８は、Ｄ
型フリップフロップ１２４〜１３０の非反転出力Ｑ₀ 〜
Ｑ₃ とそれらの反転出力が、次式（１）の演算結果Ａ₀
〜Ａ₃ が得られるように所定の関係で接続され、更に、
これらの演算結果Ａ₀ 〜Ａ₃はＤ型フリップフロップ１
３４〜１４０のラッチ入力端子に供給されるようになっ
ている。

【００５１】

【数１】

【００５２】Ｄ型フリップフロップ１３４〜１４０のデ
ータ入力端子は論理値“Ｈ”に相当する電圧Ｖ_DDに設定
されている。

【００５３】２入力ＡＮＤゲート１５０〜１５６は、一
方の入力端子に基準発振器１２２からの基準クロック信
号ＰH0〜ＰH3が供給され、他方の入力端子にＤ型フリッ
プフロップ１３４〜１４０の非反転出力Ｑ₄ 〜Ｑ₇ が供
給され、更に、これらのＡＮＤゲート１５０〜１５６の
出力信号Ｂ₀ 〜Ｂ₃ が４入力ＯＲゲート１５８を介して
出力される。尚、４入力ＯＲゲート１５８の出力がビデ
オクロック信号ＤＣＫに適用され、図４に示すラインバ
ッファ１１０がピクセルデータＳ_i を半導体レーザ駆動
制御回路１１２へ転送する際の同期信号となる。

【００５４】次に、画像形成時における主走査制御回路
１１４の動作を図１０に基づいて説明する。尚、図１０
は、図９に示す主走査制御回路１１４中の各信号のタイ
ミングを示す。

【００５５】まず、時点ｔ₉ において、許容走査幅Ｔ_W
の開始時点を示す開始パルス信号ＢＤＳが論理値“Ｈ”
に反転したとすると、この時点ｔ₉ でＤ型フリップフロ
ップ１３２の非反転出力Ｑ_S が論理値“Ｈ”となる。そ
して、最初に、Ｄ型フリップフロップ１２６が時点ｔ₁₀
において基準クロック信号ＰH1に同期して非反転出力Ｑ
_S をラッチし、同様に、他のＤ型フリップフロップ１２
８，１３０，１２４が時点ｔ₁₁，ｔ₁₂，ｔ₁₃において基
準クロック信号ＰH2，ＰH3，ＰH0に同期して順番に非反
転出力Ｑ_S をラッチする。この結果、Ｄ型フリップフロ
ップ１３４〜１４０の非反転出力Ｑ₀ 〜Ｑ₃ は図示のよ
うに夫々の時点ｔ₁₀，ｔ₁₁，ｔ₁₂，ｔ₁₃において論理値
“Ｈ”に反転することとなる。そして、ＡＮＤゲート１
４２〜１４８が上記式（１）に基づく論理演算を行うの
で、ＡＮＤゲート１４４からは時点ｔ₁₀〜ｔ₁₁の期間中
論理値“Ｈ”となる信号Ａ₁ を発生し、他のＡＮＤゲー
ト１４２，１４６，１４８の出力信号Ａ₀ ，Ａ₂ ，Ａ₃
は論理値“Ｌ”のままとなる。ここで信号Ａ₁ は、開始
パルス信号ＢＤＳが論理値“Ｈ”に反転した時点ｔ ₉ か
ら最も短時間に論理値“Ｈ”に反転する基準クロック信
号ＰH1に同期した信号である。

【００５６】更に、Ｄ型フリップフロップ１３４〜１４
０の内、Ｄ型フリップフロップ１３６だけが信号Ａ₁ の
立上がりに同期してラッチ動作するので、非反転出力Ｑ
₅ が時点ｔ₁₀において論理値“Ｈ”に反転し、他の非反
転出力Ｑ₄ ，Ｑ₆ ，Ｑ₇ は常に論理値“Ｌ”のままとな
る。そして、ＡＮＤゲート１５０，１５４，１５６の出
力Ｂ₀ ，Ｂ₂ ，Ｂ₃ も常に論理値“Ｌ”のままとなり、
論理値“Ｈ”の非反転出力Ｑ₅ が供給されるＡＮＤゲー
ト１５２のみが基準クロック信号ＰH1を出力する。した
がって、ＡＮＤゲート１５２の出力信号Ｂ₁ が基準クロ
ック信号ＰH1と等しくなる。更に、ＯＲゲート１５８か
ら出力されるビデオクロック信号ＤＣＫも基準クロック
信号ＰH1となる。このように、開始パルス信号ＢＤＳが
論理値“Ｈ”に反転した時点ｔ₉ から最も短時間に論理
値“Ｈ”に反転する基準クロック信号ＰH1が選択されて
ビデオクロック信号ＤＣＫに適用される。ここで、開始
パルス信号ＢＤＳが論理値“Ｈ”に反転した時点ｔ₉ か
ら基準クロック信号ＰH1が論理値“Ｈ”に反転するまで
の時間誤差Δｅは、０＜Δｅ＜π／４の範囲となる。

【００５７】又、基準クロック信号ＰH1がビデオクロッ
ク信号ＤＣＫに適用される場合の動作を説明したが、他
の基準クロック信号ＰH0，ＰH2，ＰH3が選択される場合
も同様であり、開始パルス信号ＢＤＳが論理値“Ｈ”に
反転した時点から最も短時間に論理値“Ｈ”に反転する
基準クロック信号が選択されることとなる。

【００５８】このように、この実施例によれば、所定の
許容走査幅Ｔ_A の開始時点のズレは、基準クロック信号
ＰH0〜ＰH3の各周期（π）の内のπ／４未満の周期であ
るので、従来技術と比較して、開始時点のバラツキは４
分の１に低減され、高画質の画像を提供することができ
る。

【００５９】

【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
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り複数の反射面が
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、
上記夫々の反射面が主走査に関与する毎に予め決められ
た許容走査幅の開始時点を論理値の反転によって示す信
号を発生し、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し、上記複数の基準クロック信号
の内で、上記信号発生手段が発生する信号の論理値が反
転した時点から最も短時間に論理反転する位相関係にあ
る基準クロック信号を選択してこれをビデオクロック信
号とするようにしたので、複数の基準クロック信号の数
がＮ個であるとすれば、主走査におけるビデオクロック
信号による夫々の記録開始時点のバラツキは、最大でも
π／Ｎに低減することができ、更に、それに伴って画像
形成後の隣合うラインのドットの位相ズレを改善するこ
とができるので、画質の向上を図ることができる。

【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】主走査制御回路の具体例の構成を示す回路図で
ある。

【図１０】図９に示す主走査制御回路の動作を説明する
ためのタイミングチャートである。

【図１１】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。

【図１２】従来のに主走査制御を行う制御回路の構成を
示す回路図である。

【図１３】図１２の制御回路の動作を説明するためのタ
イミングチャートである。

【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…基準発振器、１
１８…同期信号検出回路、１２０…選択回路、１２２…
基準発振器、１２４〜１３２…Ｄ型フリップフロップ、
１４２〜１４８…４入力ＡＮＤゲート、１３４〜１４０
…Ｄ型フリップフロップ、１５０〜１５６…２入力ＡＮ
Ｄゲート、１５８…４入力ＯＲゲート。

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発光手段と、 該発光手段から発せられた光を、一定角速度で回転する
   ことにより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とを有す
   る画像形成装置において、 前記夫々の反射面が主走査に関与する毎に予め決められ
   た許容走査幅の開始時点を論理値の反転によって示す信
   号を発生する信号発生手段と、 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、 前記複数の基準クロック信号の内で、上記信号発生手段
   が発生する信号の論理値が反転した時点から最も短時間
   に論理反転する位相関係にある基準クロック信号を選択
   してこれを前記ビデオクロック信号とする選択手段と、 を備えたことを特徴とする画像形成装置。