JPS62253115A - レ−ザ−プリンタの走査速度ムラ補正方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 産業上の利用分野 本発明は、レーザープリンタの走査速度ムラ補正方法に
関する。

従来の技術 一般に、レーザープリンタはレーザー光源からのレーザ
ービームを回転多面鏡（ポリゴンミラー）により偏向走
査するとともに、印字クロックによるタイミングで印字
信号に従ってレーザービームをオン・オフ制御し、感光
体上に光書込みを行なって静電潜像を形成するものであ
る。

ここに、このようなレーザープリンタでは、回転多面鏡
の各々の反射面の面倒れ、分割ムラ、回転軸の偏心、ガ
タなどがあると、印字品質が低下してしまう。ここに、
印字品質を向上させるために、例えば、レーザービーム
偏向走査系には機械的精度として駆動軸精度も含めて２
〜５″程度の高精度が要求される。そこで、従来はこれ
らの回転多面鏡の各々の反射面の面倒れ、分割ムラ等が
できるだけ小さくなるように、高度の精密加工技術を駆
使して製造しているものである。

ところが、このような高度な精密加工技術を駆使すると
なると、量産性が悪く、コスト高となるものである。又
、このような高度の精密加工技術により高精度に製造し
たとしても、このような精度は常時要求されるものであ
るが、周囲の条件などの影響を受けやすく、かつ、構成
材料の耐摩耗性等も問題となる。よって、長期間にわた
って高精度の状態に維持するのは、特別の条件下以外の
通常の条件では不可能であり、結局、レーザービームの
走査速度等が変化してしまうものである。

しかして、このような高度の精密加工技術による補正に
代えて、電気的な処理により走査速度を補正することも
本出願人により考えられている。

これは、レーザービームの１ラインの特定走査範囲でス
タート信号とストップ信号とを発生させ、この走査時間
内の基本クロック信号のパルス数を回転多面鏡の各反射
面毎に計数記憶し、各走査時間内で印字クロック数が等
しくなるように記憶されている基本クロック数により印
字クロックの周波数を補正するというものである。

発明が解決しようとする問題点 ところが、このような方式による場合、基本クロック信
号の周波数は例えば２４　Ｍ　Ｈｚ程度のものであり、
各反射面の走査時間の測定をこの基本クロック信号の計
数で行なうと計数値は２７００００個以上となる。この
ような計数値を各反射面毎に記憶するとなると、メモリ
容量を多く必要とし、コスト高となる。又、このような
計数値を■ＣＯ等により電圧制御発振させて印字クロッ
クを作成するとなると、温度変化の影響などを受け、安
定した印字クロックが得られないものである。

しかして、本発明は、このような点に鑑みなされたもの
で、回転多面鏡の各反射面に倒れ角の相違、分割誤差等
があっても、メモリ容量が少ない状態で安定した印字ク
ロックを得て、この回転多面鏡による水平偏向走査にム
ラを生ずることなく走査して光書込みによる印字ができ
る安価なレーザープリンタの走査速度ムラ補正方法を提
供することを目的とする。

問題点を解決するための手段 本発明は、印字クロックに従ってオン・オフ制御される
レーザービームな回転多面鏡の反射面に照射し、この回
転多面鏡を回転させて反射面によりレーザービームを偏
向走査して感光体上に光書込みを行なうレーザープリン
タにおいて、まず、５一 回転多面鏡の各反射面による毎回走査時に特定走査範囲
内でスタート信号とストップ信号とを発生させ、これら
のスタート・ストップ信号間の走査時間の測定に基準ク
ロック信号を用い、この基準クロック信号のパルス数を
計数することにより測定する。そして、この計数値の全
部を記憶せずに、バラツキ分程度の下位８ビット以下の
計数値のみを各反射面毎に記憶する。この後、次の回転
多面鏡の回転により同一の反射面が同一位置に到来して
レーザービームを走査する際の印字クロックの周波数を
作成して補正するが、これをその反射面について記憶さ
れている下位８ビット以下の計数値に基づき電圧制御発
振させた周波数ｆ１　　と基準クロック発生用としての
安定した高周波の基本周波数ｆ０　とを加算することに
より印字クロックを作成し、印字クロックの周波数補正
を行なう。

作用 回転多面鏡の各反射面に倒れ角の相違などがあると、レ
ーザービームの水平走査にムラを生ずる。

しかし、このような水平走査のムラについてのデータは
各反射面毎にスタート信号・ストップ信号間の走査時間
を基準クロック信号の計数データを用いることにより作
成されるが、このような計数値はバラツキ分程度の下位
８ビット以下のものが記憶されるので、計数値をラッチ
するメモリ容量は少なくてよい。そして、次の実際の走
査に際しては１ライン分の走査時間内に入る印字クロッ
ク数が等しくなるように、印字クロックの周波数の補正
を行なうが、このための印字クロックの作成を高周波で
安定した水晶発振等による基本周波数ｆ。と記憶されて
いる計数値に基づく低周波の周波数ｆ１　との加算によ
り行なうことにより、大部分の周波数を基本周波数に受
は持たせ、周波数可変部分を基本周波数ｆ。に対して十
分に低い周波数部分に受は持たせているので、印字クロ
ックは温度変化等の影響を受けない安定したものとなる
。

実施例 本発明の一実施例を図面に基づいて説明する。

まず、第２図及び第３図により本実施例のレーザープリ
ンタの光学系の構成及び動作について説明する。まず、
帯電器、現像器等が回りに配置されて電子写真プロセス
により画像が作成されるドラム状の感光体】が回転自在
に設けられている。このような感光体】に対してレーザ
ービームにより光書込みを行なうレーザー偏向走査光学
系が設けられている。最初に回転多面鏡（ポリゴンミラ
ー）２が駆動モータ３により回転自在に設けられている
。この回転多面鏡２は例えば８面の反射面４を有するも
ので、レーザー光源（図示せず）からのレーザービーム
５が反射プリズム６により方向変換されてこの回転多面
鏡２に入射されるように設定されている。そして、この
回転多面鏡２により反射されたレーザービーム５を１．
８０″方向変換して再びこの回転多面鏡２の反射面４に
入射させるダハ−プリズム７が設けられている。更に、
この回転多面＠２により再反射され偏向された偏向主走
査レーザービーム８は図面上で右側（感光体１側）に向
い、直線プリズム９及びｆＯレレン１０を通過して直線
化、焦点が改善され、更に反射鏡］】により下方に曲げ
られて感光体］上に照射される。この時、回転多面鏡２
が回転しているので、ある反射面４からの偏向主走査レ
ーザービーム８は感光体１上の］ライン分の受光面］２
を矢印方向に主走査することになる。ここに、レーザー
光源からのレーザービーム５は印字クロックのタイミン
グで印字信号に従ってオン・オフ制御されるので、感光
体１上にはレーザービームの受光の有無に応じた静電潜
像が形成されることになる。

このような走査光学系においては、１ライン主走査の範
囲を特定走査範囲に規制するために、１ライン印字領域
の両端に位置させてスタート信号用反射鏡１３とストッ
プ信号用反射鏡１４とが設けられ、前記スタート信号用
反射ｉ１．３により反射されたレーザービームを受光す
るスタートセンサー１５と、前記ストップ信号用反射鏡
１４により反射されたレーザービームを受光するストッ
プセンサー１６とが設けられている。つまり、スタート
センサー１５によりレーザービームが検出された後で１
ラインの走査が開始され、ストップセンサー１６により
レーザービームが検出されるとそのラインの走査を終了
するものである。そして、回転多面鏡２の各反射面４が
各々１ライン分の走査を受は持つことになる。

ここに、このような走査光学系は本出願人が既に提案し
ているものであるが、ダハ−プリズム７を用いている点
を特徴とする。即ち、このようなダハ−プリズム７によ
り回転多面鏡２の反射面４でレーザービーム５を２回反
射させることにより、１回目と２回目とでは像が反転す
るので、この回転多面鏡２の各々の反射面４の倒れ角の
異なり等の誤差が補正され、垂直走査ムラがなくなる点
に特徴がある。

しかるに、このような構造的な修正を加えても、回転多
面鏡２の各々の反射面４の倒れ角の異なり、反射面の分
割誤差等により、水平走査のムラ、即ち偏向主走査方向
の速度ムラは補正できない。

そこで、まず、本出願人が提案している電気的な処理に
より印字クロックの周波数を補正する方式について第４
図を参照して説明する。まず、回転多面鏡２のある反射
面４による偏向走査時にスタートセンサー１５により検
出されるスタート信号とストップセンサー１６により検
出されるストップ信号とによりフリップフロップ１７を
動作させる。このようなスタート信号・ストップ信号間
は１ラインの走査時間に相当するものであり、この間の
フリップフロップ１７の駆動により基準クロック発生器
１８から出力される基準クロック信号のパルス数をカウ
ンタ１９により計数する。つまり、反射面４による１ラ
インの走査時間を基準クロック数の計数により測定する
ものである。このような計数動作は回転多面鏡２の各反
射面４毎に行なわれ、各反射面４毎に順次セレクタ２０
により選択されたラッチ２１に基準クロック信号の計数
値が記憶される。このラッチ２１は例えば反射面４が８
面ある場合を想定しているので、８種の順次メモリ構成
とされている。このようにして、各反射面４毎の１ライ
ン走査のスタートからストップまでの走査時間データが
基準クロック数として格納される。ここに、基準クロッ
ク信号の周波数は、精度を向上させるために十分高くさ
れ、例えば、印字ドツト周波数を３　Ｍ　Ｈｚとすると
、１／８ドツトの精度を考慮すれば２４　Ｍ　Ｈｚ以上
の周波数の基準クロック信号が必要とされる。そこで、
走査時間の測定を２４　Ｍ　Ｈｚの基準クロック信号の
計数により行ない、各反射面４毎に順次ラッチ２１↓こ
ラッチさせる。

この後、ラッチ２１にラッチされている基準クロック数
のデータは回転多面鏡２の次の回転で同じ反射面４が走
査偏向位置に来た時にＤ／Ａコンバータ２２に出力され
る。そして、このＤ／Ａコンバータ２２によりアナログ
電圧値に変換された信号が電圧制御発振器ＶＣＯ２３に
入力される。

このＶＣＯ２３により入力電圧が電圧制御発振によりそ
の入力電圧に応じた周波数に変換された信号となるので
、この■Ｃ○２３により得られるクロック信号をその反
射面４の印字クロック信号として用い、レーザービーム
５のオン・オフ制御を行なって偏向走査を行なうことに
なる。即ち、各反射面４の水平走査時間を基準クロック
信号の計数により測定して記憶し、次に同じ反射面４が
走査位置に到来した時には記憶されている基準クロック
数を印字クロック信号とすることにより、印字クロック
信号の周波数を補正するものである。

これにより、各反射面４に倒れ角の相違、分割誤差など
があっても、各反射面４による水平走査時間内に入る印
字データの数が何れの反射面４でも等しくなり、実質的
に水平走査時間が均一化された状態での書込みとなり、
各反射面４による印字が一様に揃うことになるものであ
る。又、このような印字クロック信号の補正に際しても
、その反射面４についての１ラインの走査時間について
の基準クロック信号の計数及びその更新記憶動作が前回
と同様になされる。これにより、更に次回の補正に供さ
れる。

このような方式の場合、走査時間の測定を２４ＭＨｚの
基準クロック信号の計数により行なっているので、計数
値が２７０００個以上にもなる。

ここに、各反射面４のバラツキを考慮した場合でも各反
射面４での計数値のバラツキはせいぜい２０個以下程度
である。しかして、本実施例では、走査時間についての
計数値を全て記憶せずにその下位ビットのもののみを記
憶するものである。二のような記憶方式を含め、本実施
例による印字クロック作成用のブロック図を第１図に示
す。この第１図において、走査時間測定回路２４は第４
図のフリップフロップ１７．基準クロック発生器１８及
びカウンタ１９に相当するものであるが、本実施例では
各反射面４についての基本クロック信号の計数に際して
下位８ビットのもののみを有効にするため８ビット以上
のデータはオーバーフローさせ、最後にカウンタで計数
された下位８ビットの計数値のみをラッチ２５にラッチ
させている。

つまり、この時の計数値は全計数値を２５６（８ビット
）で割算した余りの値がラッチされることになる。この
結果、ラッチされる計数値のデータはＯから２５５の数
値に限られるため、計数値の下位８ビットについての各
反射面４でのバラツキが８ビット（−２５５）を超える
場合には計数値の大小関係が逆転してしまうので、本実
施例では各反射面４での下位８ビットデータがＯ〜２５
５の内の中心付近となるようにカウンタのスタートタイ
ミングをＯからでなく、ある一定値から開始されるよう
に設定されている。このようにして、下位ビットの計数
値データが各反射面４毎に８ビット、８個の順次ラッチ
２５にラッチされる。従って、ラッチ２５のメモリ容量
は全計数値を記憶する場合に比べて極めて少ない容量で
済み、安価なものとなる。

このようにラッチ２５にラッチされた８ビットの計数値
は回転多面鏡２の次の回転で同じ反射面４が走査偏向位
置に到来した時にＤ／Ａコンバータ２６に入力されてア
ナログ電圧値に変換される。

このアナログ電圧値は電圧制御発振器ＶＣＯ２７に入力
されてアナログ電圧値に応じた電圧制御発振を行なうこ
とにより周波数ｆ１　にて発振させる。

ここに、このＶＣ○２７は例えば入力電圧○〜５■に対
して出ツＪ周波数がＯ〜３０　Ｍ　Ｈｚとなって発振し
得るものであるが、本実施例では］、　ＯＯＫＨｚ±１
５ＫＨｚにより８５〜１１５ＫＨｚ程度の周波数可変を
行なって周波数ｆ１　の信号を出力するものである。一
方、本実施例では印字クロックを発生させる基本として
基本波発振器２８を設けているものである。この基本波
発振器２８は例えば水晶振動子等を用いてＱの高い安定
した高周波発振を行なうもので、基本周波数ｆ０　とし
て２０．７ＭＨｚの信号を出力するものである。

これらのＶＣＯ２７からの周波数ｆ、の信号と基本波発
振器２８からの基本周波数ｆ１　の信号とはＤＢＭ　（
Ｄｏｕｂｌｅ　　Ｂａ１ａｎｃｅｄ　　Ｍｉｘｅｒ）変
調回路２９に入力されて加算される。具体的には、高周
波の基本周波数ｆ０　を基本搬送波、この基本周波数ｆ
。に対して十分低い周波数ｆ１　を信号波としてＤＢＭ
変調回路２９により変調させる。そして、このＤＢＭ変
調回路２９から側帯波として得られるｆ、＋　ｆ、の加
算周波数成分を２０．８ＭＨｚの水晶フィルタ３ｏを通
して取り出し、波形整形量路３】により波形整形するこ
とにより印字クロックが２０．８ＭＨｚ±１５ＫＨｚの
周波数信号として作成される。

つまり、印字クロック作成用の周波数可変を周波数ｆ１
　　という低周波部分により行ない、大部分の周波数を
Ｑの高い安定した基本周波数ｆ。成分で占めることによ
り、印字クロックを作成しているので、低周波部分での
変調処理であって簡単であるとともに、温度変化などの
影響の少ない安定した印字クロックが作成される。

発明の効果 本発明は、上述したように回転多面鏡の各反射面による
走査時間を基準クロック信号の計数により測定するが、
その計数値の下位８ビット以下の計数値のみを記憶させ
ているので、メモリ容量は各反射面でのバラツキ分を記
憶し得る小容量のものでよく、安価に済み、又、次の回
転時には対応する反射面毎に印字クロックを作成してそ
の周波数を補正するが、この印字クロックの作成を高周
波で安定している基本周波数ｆ。と記憶されている十分
低周波の周波数ｆ、どの加算により行なうので、作成時
の変調処理が容易であるとともに、印字クロックとして
は温度変化等の影響を受けない安定したものが得られる
ものである。

【図面の簡単な説明】

図面は本発明の一実施・例を示すもので、第１図はブロ
ック図、第２図は光学系の平面図、第３図はその正面図
、第４図は本出願人既提案内容を示すブロック図である
。 ｌ・・・感光体、２・・・回転多面鏡、４・・・反射面
、５・・・レーザービーム

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 印字クロックに従つてオン・オフ制御されるレーザービ
   ームを回転多面鏡の反射面に照射し、この回転多面鏡を
   回転させて前記反射面によりレーザービームを偏向走査
   して感光体上に光書込みを行なうレーザープリンタにお
   いて、前記回転多面鏡の各反射面による毎回走査時に特
   定走査範囲内でスタート信号とストップ信号とを発生さ
   せ、このスタート信号とストップ信号との間の走査時間
   を基準クロック信号のパルス数の計数により測定し、こ
   の計数値の内の下位８ビット以下の計数値を各反射面毎
   に記憶し、次の回転多面鏡の回転により同一の反射面が
   同一位置に到来してレーザービームを走査する際にその
   反射面について記憶されている下位８ビット以下の計数
   値に基づき電圧制御発振させた周波数ｆ＿１と印字クロ
   ック発生用の安定した高周波の基本周波数ｆ＿０とを加
   算して印字クロックを作成することを特徴とするレーザ
   ープリンタの走査速度ムラ補正方法。