JPH0792419A

JPH0792419A - 画像形成装置

Info

Publication number: JPH0792419A
Application number: JP5241079A
Authority: JP
Inventors: Kenji Yamakawa; 健志山川
Original assignee: Ricoh Co Ltd
Current assignee: Ricoh Co Ltd
Priority date: 1993-09-28
Filing date: 1993-09-28
Publication date: 1995-04-07

Abstract

(57)【要約】【目的】この発明は、レーザ光の走査性能を一定に保つ
ことができ倍率変化が少なくて高精度の画像を得ること
ができるようにすることを目的とする。【構成】この発明は、光偏向器からのレーザ光を検出
する少なくとも２つ以上のレーザ光検出手段と、これら
の光検出手段の出力信号から光偏向器からのレーザ光の
走査時間を計測手段２２〜２５で計測し、この計測値に
基づいて光偏向器の偏向速度ｖ₁をｖ₁＝Ｖ₀／Ｆ(Ｔ₁)
｛Ｖ₀：光偏向器の基本となる偏向速度，Ｆ(Ｔ₁)：前記
計測値に対応した値｝なる式に基づいて決定して制御す
る制御手段２６とを備えたものである。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明はレーザ光源からのレーザ
光を光偏向器によって偏向してこのレーザ光により被走
査面を走査して画像の書き込みを行う画像形成装置に関
する。

【０００２】

【従来の技術】レーザ光源からのレーザ光を光偏向器に
よって偏向してこのレーザ光により被走査面を走査して
画像の書き込みを行う画像形成装置としては、デジタル
複写機やレーザプリンタなどがある。特開昭６０ー７４
７６７号公報には、光変調で印字するレーザプリンタに
おいて、感光体の印字の書出し位置を定める基準点と、
所定の上記印字の書出し位置及び印字書き終わり位置に
対応してそれぞれ受光素子を設置した治具を用い、感光
体上に仮設した該治具上を、レーザ光で走査を行ない、
上記それぞれの受光素子が検出した信号の時間的相関
と、あらかじめ設定した標準となる前記書出し位置を定
める基準点及び基準の上記印字の書出し位置並びに印字
書き終わり位置の時間的相関の両者を比較して光学系の
調整を行ない、最適の位置に光学系を調整するようにし
たことを特徴とするレーザプリンタの調整方法が記載さ
れている。

【０００３】特開平５ー１９２０４号公報には、光源手
段からの光ビームを複数の偏向面を有する光偏向器で偏
向反射させた後、複数のレンズを有する結像レンズ系を
介して被走査面上に導光し、該被走査面上を光走査する
際、該被走査面の主走査方向の走査開始側と走査終了側
に各々前面にスリツトを設けた受光素子を有する光検出
器を配設し、該２つの光検出器から得られる信号を利用
して走査時間を検出し、該走査時間と予め求めておいた
基準となる走査時間とのズレ量を求め、該ズレ量に応じ
て該結像レンズ系を構成する少なくとも一部のレンズを
移動させたことを特徴とする走査光学装置が記載されて
いる。

【０００４】特開平３ー１１０５１２号公報には、明滅
する光ビームを、偏向器を用いて被走査媒体上の所定走
査線上に走査させ、所定のクロックに同期して、走査線
上に画像信号に応じた露光分布を形成する光ビーム走査
装置において、走査毎の光ビームの走査速度の周期的変
動を測定する測定手段が設けられ、該測定手段によって
得られた測定結果に応じて、上記クロックを上記走査速
度の周期的変動の周期に同期させて変化させることを特
徴とする光ビーム走査装置が記載されている。

【０００５】特開昭６０ー５８７７４号公報には、光源
からの光ビームを記録媒体上に主走査させるとともに副
走査させて、画像情報の読取りあるいは記録を行なう画
像走査装置の同期信号発生回路において、前記光ビーム
の主走査線上の任意の２点に設けられた光ビームを検出
し第１および第２のパルス信号を発生する第１および第
２の光検出器と、入力信号に応じてパルス信号の周期を
変化させることのできる第１の信号発生手段と、該第１
の信号発生手段からの所定周期のパルス信号と前記第１
及び第２の光検出器からの第１及び第２のパルス信号と
を入力し、前記第１のパルス信号が入力してから第２の
パルス信号が入力するまでの走査の間に入力された前記
第１の信号発生手段からのパルスを計数し、該計数値と
所定の基準設定値とを比較し、その差に相当する信号を
発生する第２の信号発生手段とからなり、該第２の信号
発生手段から出力される信号を前記第１の信号発生手段
に入力することにより、前記所定の基準設定値に相当す
る数のパルス信号を同期信号として出力するように制御
することを特徴とする同期信号発生回路が記載されてい
る。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】上記レーザプリンタの
調整方法では、治具を用いて最適の位置に光学系を調整
するが、環境変動に伴うレンズの変形等に対してレーザ
光の走査速度を一定に保って走査性能を一定に保つこと
はできず、画像の倍率が変化して高精度の画像を得るこ
とができない。また、上記走査光学装置では、走査時間
を検出し、該走査時間と予め求めておいた基準となる走
査時間とのズレ量を求め、該ズレ量に応じて結像レンズ
系を構成する少なくとも一部のレンズを移動させるが、
環境変動に伴うレンズの変形等に対してレーザ光の走査
速度を一定に保って走査性能を一定に保つことはでき
ず、画像の倍率が変化して高精度の画像を得ることがで
きない。さらに、光ビーム走査装置では、走査毎の光ビ
ームの走査速度の周期的変動を測定し、走査線上に画像
信号に応じた露光分布を形成するためのクロックをその
測定結果に応じて走査速度の周期的変動の周期に同期さ
せて変化させるが、環境変動に伴うレンズの変形等に対
してレーザ光の走査速度を一定に保って走査性能を一定
に保つことはできず、画像の倍率が変化して高精度の画
像を得ることができない。

【０００７】本発明は、上記欠点を改善し、レーザ光の
走査性能を一定に保つことができ倍率変化が少なくて高
精度の画像を得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。

【０００８】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するた
め、請求項１記載の発明は、レーザ光源からのレーザ光
を光偏向器によって偏向し、このレーザ光により被走査
面を走査して画像の書き込みを行う画像形成装置におい
て、前記光偏向器からのレーザ光を検出する少なくとも
２つ以上のレーザ光検出手段と、これらの光検出手段の
出力信号から前記光偏向器からのレーザ光の走査時間を
計測し、この計測値に基づいて前記光偏向器の偏向速度
ｖ₁をｖ₁＝Ｖ₀／Ｆ(Ｔ₁) Ｖ₀：前記光偏向器の基本となる偏向速度Ｆ(Ｔ₁)：前記計測値に対応した値なる式に基づいて決定して制御する制御手段とを備えた
ものである。

【０００９】請求項２記載の発明は、請求項１記載の画
像形成装置において、前記制御手段は前記計測を常に前
記光偏向器の偏向速度を一定の偏向速度とした状態で行
うものである。請求項３記載の発明は、請求項１記載の
画像形成装置において、前記制御手段は前記計測を前記
光検出手段の出力信号に基づいて書き込みクロックをカ
ウントすることにより行うものである。

【００１０】請求項４記載の発明は、請求項３記載の画
像形成装置において、前記制御手段は、初期的に前記光
偏向器の偏向速度の調整による倍率調整を行い、前記計
測を常に前記光偏向器の偏向速度を初期的に倍率調整を
行う際に設定した一定の偏向速度として行うものであ
る。請求項５記載の発明は、請求項１記載の画像形成装
置において、前記制御手段は、初期的に前記光偏向器の
偏向速度の調整による倍率調整を行い、前記Ｖ₀を初期
的に倍率調整を行う際に設定した偏向速度とするもので
ある。

【００１１】請求項６記載の発明は、請求項１記載の画
像形成装置において、前記制御手段は、初期的に前記光
偏向器の偏向速度の調整による倍率調整を行い、前記Ｖ
₀を初期的に倍率調整を行う前の前記光偏向器の基本偏
向速度とするものである。請求項７記載の発明は、請求
項１記載の画像形成装置において、前記Ｆ(Ｔ₁)をＦ(Ｔ₁)＝１／(１＋α(Ｔ₁−Ｔ₀)／Ｔ₀) Ｔ₀：基本となる前記走査時間に対応した値 α：係数なる式に基づいた値とするものである。

【００１２】請求項８記載の発明は、請求項７記載の画
像形成装置において、前記制御手段は、初期的に前記光
偏向器の偏向速度の調整による倍率調整を行い、この初
期的倍率調整時に計測した前記光偏向器からのレーザ光
の走査時間に対応するデータと、前記光偏向器の補正偏
向速度を生成するためのデータとを記憶手段で記憶し、
この記憶手段で記憶した前記走査時間に対応するデータ
から前記Ｔ₀を得るものである。

【００１３】請求項９記載の発明は、請求項１記載の画
像形成装置において、前記制御手段は前記光偏向器の偏
向速度補正動作中に何らかのエラーが発生した場合前記
光偏向器の偏向速度を直ちに前記Ｖ₀に決定して前記光
偏向器の偏向速度補正動作を終了するものである。請求
項１０記載の発明は、請求項１記載の画像形成装置にお
いて、前記制御手段は前記光偏向器の偏向速度補正動作
中に何らかのエラーが発生した場合前記光偏向器の偏向
速度をそのエラーの発生前に決定した偏向速度に決定し
て前記光偏向器の偏向速度補正動作を終了するものであ
る。

【００１４】請求項１１記載の発明は、請求項１記載の
画像形成装置において、前記２つ以上のレーザ光検出手
段のうちの少なくとも１つのレーザ光検出手段から得ら
れる信号をレーザ光走査同期信号に用いるものである。
請求項１２記載の発明は、請求項１記載の画像形成装置
において、前記光偏向器の補正偏向速度を設定するタイ
ミングをスタートボタンの押下時とするものである。

【００１５】請求項１３記載の発明は、請求項１記載の
画像形成装置において、前記光偏向器の補正偏向速度を
設定するタイミングをフレームとフレームとの間とする
ものである。請求項１４記載の発明は、請求項１記載の
画像形成装置において、前記制御手段は前記計測を行わ
ない時には前記レーザ光検出手段のうち少なくとも１つ
以上のレーザ光検出手段に対応する位置では前記レーザ
光検出手段を発光させないものである。

【００１６】請求項１５記載の発明は、請求項１記載の
画像形成装置において、前記光偏向器の偏向速度と共に
プロセス線速も変更制御するものである。請求項１６記
載の発明は、請求項１５記載の画像形成装置において、
プロセス線速ｖpをｖp／ｖ₁＝β β：書き込み密度に対応する定数なる式を満たすように決定して制御するものである。

【００１７】

【作用】請求項１記載の発明では、少なくとも２つ以上
のレーザ光検出手段が光偏向器からのレーザ光を検出
し、制御手段が光検出手段の出力信号から光偏向器から
のレーザ光の走査時間を計測してこの計測値に基づいて
光偏向器の偏向速度ｖ₁をｖ₁＝Ｖ₀／Ｆ(Ｔ₁) なる式に基づいて決定して制御する。

【００１８】請求項２記載の発明では、請求項１記載の
画像形成装置において、制御手段は前記計測を常に光偏
向器の偏向速度を一定の偏向速度とした状態で行う。請
求項３記載の発明では、請求項１記載の画像形成装置に
おいて、制御手段は前記計測を光検出手段の出力信号に
基づいて書き込みクロックをカウントすることにより行
う。請求項４記載の発明では、請求項３記載の画像形成
装置において、制御手段は、初期的に光偏向器の偏向速
度の調整による倍率調整を行い、前記計測を常に光偏向
器の偏向速度を初期的に倍率調整を行う際に設定した一
定の偏向速度として行う。

【００１９】請求項５記載の発明では、請求項１記載の
画像形成装置において、制御手段は、初期的に光偏向器
の偏向速度の調整による倍率調整を行い、Ｖ₀を初期的
に倍率調整を行う際に設定した偏向速度とする。請求項
６記載の発明では、請求項１記載の画像形成装置におい
て、制御手段は、初期的に光偏向器の偏向速度の調整に
よる倍率調整を行い、Ｖ₀を初期的に倍率調整を行う前
の前記光偏向器の基本偏向速度とする。

【００２０】請求項７記載の発明では、請求項１記載の
画像形成装置において、Ｆ(Ｔ₁)をＦ(Ｔ₁)＝１／(１＋α(Ｔ₁−Ｔ₀)／Ｔ₀) なる式に基づいた値とする。請求項８記載の発明では、
請求項７記載の画像形成装置において、制御手段は、初
期的に光偏向器の偏向速度の調整による倍率調整を行
い、この初期的倍率調整時に計測した光偏向器からのレ
ーザ光の走査時間に対応するデータと、光偏向器の補正
偏向速度を生成するためのデータとを記憶手段で記憶
し、この記憶手段で記憶した走査時間に対応するデータ
からＴ₀を得る。

【００２１】請求項９記載の発明では、請求項１記載の
画像形成装置において、制御手段は光偏向器の偏向速度
補正動作中に何らかのエラーが発生した場合光偏向器の
偏向速度を直ちにＶ₀に決定して光偏向器の偏向速度補
正動作を終了する。請求項１０記載の発明では、請求項
１記載の画像形成装置において、制御手段は光偏向器の
偏向速度補正動作中に何らかのエラーが発生した場合光
偏向器の偏向速度をそのエラーの発生前に決定した偏向
速度に決定して光偏向器の偏向速度補正動作を終了す
る。

【００２２】請求項１１記載の発明では、請求項１記載
の画像形成装置において、２つ以上のレーザ光検出手段
のうちの少なくとも１つのレーザ光検出手段から得られ
る信号がレーザ光走査同期信号に用いられる。請求項１
２記載の発明では、請求項１記載の画像形成装置におい
て、光偏向器の補正偏向速度を設定するタイミングがス
タートボタンの押下時とされる。

【００２３】請求項１３記載の発明では、請求項１記載
の画像形成装置において、光偏向器の補正偏向速度を設
定するタイミングがフレームとフレームとの間とされ
る。請求項１４記載の発明では、請求項１記載の画像形
成装置において、制御手段は前記計測を行わない時には
レーザ光検出手段のうち少なくとも１つ以上のレーザ光
検出手段に対応する位置ではレーザ光検出手段を発光さ
せない。

【００２４】請求項１５記載の発明では、請求項１記載
の画像形成装置において、光偏向器の偏向速度と共にプ
ロセス線速が変更制御される。請求項１６記載の発明で
は、請求項１５記載の画像形成装置において、プロセス
線速ｖpがｖp／ｖ₁＝β なる式を満たすように決定されて制御される。

【００２５】

【実施例】図３は本発明の一実施例の概略を示す。レー
ザ駆動回路１１は位相同期回路１２からの書き込みクロ
ックに同期して画像信号に応じて半導体レーザからなる
レーザ光源１３を変調駆動し、半導体レーザ１３から画
像信号により変調されたレーザ光が発射される。このレ
ーザ光は、ポリゴンミラーからなる光偏向器１４により
偏向され、ｆθレンズからなる結像レンズ１５を介して
感光体ドラム１６に照射される。ポリゴンミラー１４は
ポリゴンモータ１７（図１参照）により回転駆動され、
このポリゴンモータ１７はポリゴンモータ駆動回路１８
により回転駆動される。

【００２６】感光体ドラム１６は、周知のように駆動部
により副走査方向に回転駆動されて帯電器により均一に
帯電された後に結像レンズ１５からのレーザ光で主走査
方向に繰り返して走査されることにより画像が書き込ま
れて静電潜像が形成される。この静電潜像は現像装置に
より現像されて可視像となり、この可視像は複数の給紙
装置のうち選択されたものから給送されてくる転写紙へ
転写されて搬送タンクで搬送され定着装置により定着さ
れる。

【００２７】また、感光体ドラム１６の両端側、つま
り、結像レンズ１５からのレーザ光の走査開始側位置及
び走査終了側位置には光検出器からなるレーザ光検出手
段１９，２０が配置され、この光検出器１９，２０は結
像レンズ１５からのレーザ光を検出する。書き込みクロ
ック生成回路・倍率補正回路２１は、位相同期回路１２
へクロックＣＬＫ₀を送り、かつ、光検出器１９，２０
の出力信号ＤＥＴＰ１，ＤＥＴＰ２からレーザ光が光検
出器１９，２０の間を走査される時間をクロックのカウ
ントにより測定してその走査時間に基づいてポリコンモ
ータ１７の回転速度（ポリゴンミラー１４の偏向速度）
を決定してポリゴンモータ駆動回路１８に設定する。

【００２８】ポリゴンモータ駆動回路１８は書き込みク
ロック生成回路・倍率補正回路２１により設定された速
度でポリコンモータ１７を回転させ、位相同期回路１２
は光検出器１９の出力信号ＤＥＴＰ１が同期信号（以下
同期検知信号と呼ぶ）として入力されて書き込みクロッ
ク生成回路・倍率補正回路２１からのクロックＣＬＫ₀
を光検出器１９からの同期検知信号ＤＥＴＰ１に同期さ
せて書き込みクロックとしてレーザ駆動回路１１へ出力
する。

【００２９】図１は書き込みクロック生成回路・倍率補
正回路２１の構成を示し、図２はポリゴンモータ１７の
速度を決定する動作を示す。カウンタ２２は、光検出器
１９の出力信号ＤＥＴＰ１によってクリアされ、入力さ
れるクロックＩＣＬＫをカウントする。Ｄフリップフロ
ップ２３は光検出器２０の出力信号ＤＥＴＰ２からＤフ
リップフロップ２４，２５により作成されたクロックに
よりカウンタ２２のカウント値をラッチする。このＤフ
リップフロップ２３でラッチしたカウント値は２個の光
検出器１９，２０の間をレーザ光が走査される走査時間
に相当する。

【００３０】Ｄフリップフロップ２４，２５は光検出器
２０の出力信号ＤＥＴＰ２によってＤフリップフロップ
２３でカウンタ２２のカウント値をラッチするタイミン
グをカウンタ２２の入力クロックＩＣＬＫに同期させる
ためのものであり、Ｄフリップフロップ２４が光検出器
２０の出力信号ＤＥＴＰ２をカウンタ２２の入力クロッ
クＩＣＬＫによりラッチしてＤフリップフロップ２５が
Ｄフリップフロップ２４の出力信号をカウンタ２２の入
力クロックＩＣＬＫによりラッチする。

【００３１】制御回路２６は、本実施例の画像形成に関
する構成要素の一部もしくは全体の制御を行う。ポリゴ
ンモータ駆動回路１８はポリゴンモータ１７の回転数を
制御回路２６からの入力データに応じた回転数に制御す
る。制御回路２６は倍率補正時にはＤフリップフロップ
２３の／ＯＣ信号を高レベルから低レベルにセットして
Ｄフリップフロップ２３のラッチしたカウント数を読み
込む。

【００３２】制御回路２６は、Ｄフリップフロップ２３
のラッチしたカウント数の読み込みを終了すると、その
カウント数が正常でなかった場合などにエラーを検出す
ると、エラー処理を施し、正常時にはｖ₁＝ｖ₀／Ｆ(Ｔ₁)・・・・・（１）ｖ₀：光偏向器１４の基本となる偏向速度Ｆ(Ｔ₁)：上記カウント数に対応した値なる式で与えられる演算を行ってその演算結果をポリゴ
ンモータ駆動回路１８にセットすることによりポリゴン
モータ１７の速度を設定して倍率補正動作を終了する。

【００３３】このように、レーザ光を画像記録面（感光
体ドラム１６の表面）に集光して結像するための走査光
学系の環境変動等による光学特性の変化に対応して自動
的に画像の倍率補正を行うことにより、レーザ光の走査
速度を一定に保って走査性能を一定に保つことができ、
倍率変化が少なくて高精度の画像を得ることができる。
また、光検出器１９，２０間のレーザ光走査時間をカウ
ンタを用いてクロック数のカウントにより測定する場合
には、ポリゴンモータ１７の回転数が変化すると、その
カウント数の処理（正常，以上の判断、倍率補正演算
等）が複雑になってしまう。そこで、光検出器１９，２
０間のレーザ光走査時間をカウンタを用いてクロック数
のカウントにより測定する場合にはポリゴンモータ１７
の速度を一定の速度とし、これにより制御回路２６のポ
リゴンモータ速度変更を大幅に軽減することが可能とな
る。

【００３４】また、クロック生成回路２７から出力され
た互いに位相の異なる複数のクロックは位相同期回路１
２に入力される。位相同期回路１２はレーザ光の１走査
毎に得られる同期検知信号ＤＥＴＰ１が光検出器１９か
ら入力され、クロック生成回路２７から入力された互い
に位相の異なる複数のクロックのうち同期検知信号ＤＥ
ＴＰ１に最も位相の近いクロックを選択して書き込みク
ロックとしてレーザ駆動回路１１へ出力する。よって、
毎レーザ光走査で位相誤差の少ない書き込みクロックを
得ることが可能になる。

【００３５】倍率補正を行うために、光検出器１９，２
０間のレーザ光走査時間をカウンタを用いてクロック数
のカウントにより測定する場合には、主走査の周期に同
期した信号ＤＥＴＰ１，ＤＥＴＰ２によってカウンタ２
２のリセットやＤフリップフロップ２３によるカウント
データのラッチ等を行うので、カウンタ２２の入力クロ
ックＩＣＬＫとして主走査の同期検知信号ＤＥＴＰ２に
略同期した一定周波数の書き込みクロックを用いること
によって、光検出器１９，２０の出力信号ＤＥＴＰ１，
ＤＥＴＰ２とカウンタ２２の入力クロックＩＣＬＫとの
位相ずれによるクロックＩＣＬＫのカウントミスがなく
なり、光検出器１９，２０間のレーザ光走査時間の測定
を高精度で行うことが可能となる。また、書き込みクロ
ックを用いてレーザ光走査時間の測定を行う場合、例え
ば本実施例の記録条件が変化しても制御回路２６により
記録条件に応じた一定の書き込みクロックを用いるよう
にすることにより、制御回路２６のポリゴンモータ速度
変更を低減でき、汎用性の高い装置の提供が可能にな
る。

【００３６】図４及び図５は本実施例の倍率補正動作を
より詳細に示すフローチャートである。倍率補正動作の
開始時には制御回路２６が光検出器１９，２０間のレー
ザ光走査時間Ｔを測定するためカウンタ２２の入力クロ
ックＩＣＬＫの周波数を設定する。例えばカウンタ２２
の入力クロックＩＣＬＫとして書き込みクロックを用い
る場合には制御回路２６がクロック生成回路２７に走査
時間測定用の一定の書き込みクロック周波数を設定す
る。また、制御回路２６は走査時間Ｔを測定するため、
ポリゴンミラー１４の偏向速度（ポリゴンモータ１７の
速度）として常に一定の速度、すなわち、後述のメモリ
に記憶した速度Ｔmem（ｖ₀）をポリゴンモータ駆動回路
１８に設定する。

【００３７】ポリゴンミラー１４の速度及び入力クロッ
クＩＣＬＫ周波数の設定が終了すると、光検出器１９，
２０間のレーザ光走査時間Ｔがカウンタ２２によるクロ
ックカウントで測定されてそのカウント数がＤフリップ
フロップ２３にラッチされ、制御回路２６がＤフリップ
フロップ２３からレーザ光走査時間（カウント数）Ｔを
取り込んで走査時間Ｔの測定が正常に行われたかどうか
を判断し、異常（エラー）を検知した場合にはエラー処
理を行って倍率補正動作を終了する。

【００３８】制御回路２６は、走査時間Ｔの測定が正常
に行われた場合にはＦ(Ｔ₁)＝１／(１＋α(Ｔ₁−Ｔ₀)／Ｔ₀)・・・・・
（２）Ｔ₀：基本となる前記走査時間に対応した値 α：係数なる式のＴ₁に測定データＴを設定し、初期倍率調整が
終了しているかどうかを判断する。ここに、初期倍率調
整とは、毎回のポリゴンミラー１４偏向速度の補正によ
る画像の倍率補正を行う際に、この倍率補正で用いるｖ
₀等をその倍率補正に先立って初期的に調整することで
ある。

【００３９】制御回路２６は、初期倍率調整が終了して
いない場合には測定結果Ｔを初期データＴmemとしてメ
モリに記憶し、上記（２）式のＴ₀、（１）式のｖ₀とし
て本実施例の画像形成条件と、光検出器１９，２０の間
隔、結像光学系の理論値より算出した値を設定すること
で、初期倍率の調整を行う。ここに、ｖ₀として本実施
例の画像形成条件と、光検出器１９，２０の間隔、結像
光学系の理論値より算出した値は初期的に倍率を行う前
における基本となる光偏向器１４の速度である。また、
制御回路２６は、初期倍率調整が終了している場合には
Ｔ₀、ｖ₀として初期倍率調整時にメモリに記憶したデー
タもしくはその記憶データから換算した値Ｔmem、Ｖmem
を設定する。そして、制御回路２６は（１），（２）式
によりポリゴンモータ１７の速度ｖ₁（書き込みクロッ
クの周波数）を演算して決定する。なお、制御回路２６
が初期倍率調整時にメモリに記憶する走査時間Ｔはクロ
ックのカウント値そのものでなくともよい。

【００４０】上記（２）式は初期倍率調整時の倍率を１
とした場合における倍率補正時の倍率の逆数を表してい
る。以下に（２）式の導出過程を示す。倍率を一定に保
つためにはポリゴンモータ１７の速度ｖと光検出器１
９，２０間のレーザ光走査時間ｔとの関係が次の（３）
式を満たせば良い。ｖ／ｔ＝一定・・・・・（３）また、経時的に環境（例えば環境温度）が変化して光検
出器１９，２０の間隔が変化した場合の倍率ｄと走査時
間ｔには次の（４）式の関係があることが確認されてい
る。

【００４１】ｄ＝α×ｔ・・・・・（４） α：補正係数（定数）倍率補正時の倍率誤差Δｄは（４）式より次の（５）式
で算出される。 Δｄ＝α×（Ｔ₁−Ｔ₀）／Ｔ₀・・・・・（５）（３），（５）式より次の（６）式が得られる。（α＋Δｄ）／α＝ｖ₁／ｖ₀・・・・・（６）（５），（６）式より（２）式を用いてポリゴンモータ
１７の速度ｖ₁の決定が可能であることが導かれる。

【００４２】制御回路２６は、ポリゴンモータ１７の速
度ｖ₁の演算を行うと、その結果からその演算が正常に
行われたかどうかを判断し、異常が検知された場合には
エラー処理を行って倍率補正動作を終了する。また、制
御回路２６は、演算が正常に行われた場合には上記演算
で決定したポリゴンモータ１７の速度ｖ₁のデータをポ
リゴンモータ駆動回路１８にセットすることで、ポリゴ
ンミラー１４の偏向速度を補正して形成画像の倍率補正
を行う。

【００４３】次に、制御回路２６は、初期倍率調整が終
了しているかどうかを判断し、初期倍率調整が終了して
いる場合には倍率補正動作を終了する。また、制御回路
２６は、初期倍率調整が終了していない場合には今回の
倍率補正で上記演算により決定したポリゴンモータ１７
の速度ｖ₁を次回の倍率補正におけるｖ₀＝Ｖmemとして
メモリに記憶して初期倍率調整を行ってから倍率補正動
作を終了する。

【００４４】このように本実施例では、初期倍率調整後
の倍率を１として倍率補正を行うので、（１）式におけ
るｖ₀を初期倍率調整を行った際に設定するポリゴンモ
ータ１７の速度ｖ₁とすることにより、高精度な倍率補
正が可能となる。また、初期倍率調整時の光検出器１
９，２０間のレーザ光走査時間に対応するデータＴmem
と，ポリゴンモータ１７の速度ｖ₀に対応するデータＶm
emをメモリに記憶し、このメモリの記憶データＴmem，
Ｖmemを基に倍率補正の演算を行うので、演算誤差によ
る補正精度の劣化を防ぐことができる。また、初期倍率
調整を行った際に設定するポリゴンモータ１７の速度を
メモリに記憶しておくので、同一の構成で初期倍率調整
と経時の倍率補正を行うことが可能である。

【００４５】また、倍率補正動作中に何らかのエラー、
例えば倍率補正が補正範囲を越えてしまったり、光検出
器１９，２０の破損により走査時間の測定が不可能にな
ったり、倍率補正ができなくなったりということが発生
した場合には、制御回路２６がそのエラーを検知して補
正動作を中断し、倍率補正の基本となるポリゴンモータ
１７の速度ｖ₀（初期倍率調整時のポリゴンモータ１７
の速度もしくは理論値より算出したポリゴンモータ１７
の速度）をポリゴンモータ駆動回路１８に設定する。こ
のため、本実施例が画像形成を行うことができなくなる
ということを防止することができ、発生したエラーが解
消するまでの期間でも本実施例を動作させておくことが
できる。したがって、本施例の電源を切ったり本実施例
を初期状態にリセットしたりしなければ、大きな環境変
動がない限りは形成画像の品質が著しく劣化することを
防ぐ個とができる。

【００４６】また、倍率補正時に画像形成に大きな支障
がないエラーが発生した場合には、これを一時的に回避
することを目的として制御回路２６が直ちにポリゴンモ
ータ１７の速度ｖ₀（理論値より算出したポリゴンモー
タ１７の速度）をポリゴンモータ駆動回路１８に設定し
て倍率補正動作を終了し、もしくはエラー発生前に補正
したポリゴンモータ１７の速度ｖ₀（初期倍率調整時の
ポリゴンモータ１７の速度）をポリゴンモータ駆動回路
１８に設定して倍率補正動作を終了する。ところが、こ
のようなエラーが起こった場合に倍率補正手段内でエラ
ー処理をしてしまうと、倍率補正手段より上位の制御部
ではそのエラーを認識することなく本実施例が通常の通
常の状態であるとして装置の制御を行うことになる。

【００４７】そこで、本実施例では、エラーが発生した
場合にはそのエラーの内容をメッセージとして倍率補正
手段からその上位の制御部（例えば制御回路２６内の制
御機能もしくはそれより上位の制御を行う本実施例内の
一部またはその周辺機器）に通知し、これにより上位の
制御部がそのエラーメッセージに対応して操作者や上位
のシステムに警告を発行して迅速なエラー回避を実現す
ることができる。また、上述のようにエラー発生からエ
ラー回避までの間でもそれほど画像品質を劣化させるこ
となく装置を動作させておくことが可能である。

【００４８】また、走査時間を測定する目的で使用して
いる光検出器１９，２０は、半導体レーザ１３からのレ
ーザ光が光検出器１９，２０を通過するタイミングで半
導体レーザ１３が点灯すれば、半導体レーザ１３からの
レーザ光に対して毎走査毎に１回検出信号を出力する。
そこで、本実施例では、光検出器１９，２０のうちの１
つの光検出器１９の検出信号を書き込みクロックの位相
同期や画像記録制御信号の生成のための同期検知信号と
して用いる。このため、走査時間の測定と同期検知信号
の検知に光検出器１９を共有することができ、装置の構
成を簡略にできて構成部品の低減を計ることができ、コ
ストダウンの効果も得ることができる。

【００４９】また、倍率補正で用いる書き込みクロック
の周波数の設定は基本的に画像形成時以外の任意のタイ
ミングで行うことができる。しかし、本実施例では、倍
率補正は装置の環境変動に対して画像品質を維持するこ
とを目的としているので、倍率補正で用いる書き込みク
ロックの周波数の決定及び設定のタイミングは画像形成
のタイミングに可能な限り近付けることが望ましい。そ
こで、本実施例では、制御回路２６は倍率補正で用いる
書き込みクロックの周波数の設定をスタートボタンの押
下時に行い、スタートボタンの押下で倍率補正が行われ
た直後に画像形成動作が開始されるようにする。このた
め、経時の環境変動に左右されることなく、高品質の画
像出力を維持することができる。

【００５０】さらに、制御回路２６は、１回のスタート
ボタンの押下によって複数の画像（フレーム）の形成を
行う連続画像記録時には倍率補正で用いる書き込みクロ
ックの周波数の設定をフレームとフレームとの間で行
う。このため、連続画像記録時の環境温度上昇等による
画像品質の劣化を防止することができ、高品質な画像出
力を維持することができる。

【００５１】また、倍率補正に必要な光検出器１９，２
０間のレーザ光走査時間の測定は装置の環境変動に対し
て画像品質を維持することを目的としているので、倍率
補正時に光検出器１９，２０間のレーザ光走査時間を測
定することにより補正精度を高くすることができる。光
検出器１９，２０間のレーザ光走査時間は光検出器１９
の出力信号ＤＥＴＰ１でカウンタ２２をリセットし、光
検出器２０の出力信号ＤＥＴＰ２でカウンタ２２のカウ
ント数をＤフリップフロップ２３によりラッチすること
によって測定するので、倍率補正時以外で走査時間の測
定を行う必要がない時には光検出器１９，２０の出力信
号ＤＥＴＰ１，ＤＥＴＰ２を図１に示す回路に入力する
必要はない。そこで、レーザ駆動回路１１は光検出器１
９，２０間のレーザ光走査時間の測定を行わない時には
半導体レーザ１３からのレーザ光がレーザ光走査時間の
測定のみに必要な光検出器２０を通過する時に半導体レ
ーザ１３を発光させない。このため、半導体レーザ１３
を不必要に発光させずに済み、半導体レーザ１３，光検
出器２０，画像記録に用いられる感光体ドラム１６等の
寿命を延ばすことができる。

【００５２】さらに、常に光検出器２０の検出信号ＤＥ
ＴＰ２が出力されている場合（レーザ光が光検出器２０
を通過する時に半導体レーザ１３を発光させる場合）に
は倍率補正時にレーザ光走査時間の測定結果を制御回路
２６に取り込むタイミングが光検出器２０の検出信号Ｄ
ＥＴＰ２の出力タイミングと同時になってしまうと、そ
の測定結果の取り込みが正常に行われなくなることが考
えられる。このような場合は測定結果の取り込みタイミ
ングを制御して、例えば光検出器２０の検出信号ＤＥＴ
Ｐ２の出力タイミングに同期させるなどの処理を行う必
要が生じてしまう。

【００５３】そこで、本実施例では、レーザ光走査時間
の測定を行わない時には半導体レーザ１３からのレーザ
光がレーザ光走査時間の測定のみに必要な光検出器２０
を通過する時に半導体レーザ１３を発光させないので、
測定結果の取り込みタイミングを制御する必要がなくな
り、測定結果の取り込みを非同期で行うことができ、制
御回路２６の簡略化を計ることができる。

【００５４】上述のようにポリゴンモータ１７の速度を
制御して一定の倍率を得ようとした場合には、主走査方
向の倍率は補正できるが、転写紙や感光体ドラム１６等
のプロセス速度を一定としていると、これが副走査方向
の倍率に影響を及ぼす。そこで、本実施例では、プロセ
ス線速ｖpをｖp／ｖ₁＝β・・・・・（７） β：書き込み密度に対応する定数なる式を満たすように決定して制御し、すなわち、制御
回路２６は（７）式を満たすようにメインモータ駆動回
路に速度を設定してメインモータの回転速度を制御す
る。

【００５５】図６に示すようにメインモータ２８は、タ
イミングベルト２９を介して感光体ドラム１６を回転駆
動し、チェーン３０を介して定着装置駆動機構３１，搬
送タンク駆動機構３２，現像装置駆動機構３３を駆動す
る。また、複数の給紙装置の各給紙クラッチ３４〜３６
は各給紙装置に対するチェーン３０による回転駆動力を
断続する。このため、（７）式を満たすようにメインモ
ータの回転速度が制御されて感光体ドラム１６や転写紙
等のプロセス速度が制御され、副走査方向の倍率を環境
変動に対して高精度に一定に維持することが可能とな
る。

【００５６】

【発明の効果】以上のように請求項１記載の発明によれ
ば、レーザ光源からのレーザ光を光偏向器によって偏向
し、このレーザ光により被走査面を走査して画像の書き
込みを行う画像形成装置において、前記光偏向器からの
レーザ光を検出する少なくとも２つ以上のレーザ光検出
手段と、これらの光検出手段の出力信号から前記光偏向
器からのレーザ光の走査時間を計測し、この計測値に基
づいて前記光偏向器の偏向速度ｖ₁をｖ₁＝Ｖ₀／Ｆ(Ｔ₁) Ｖ₀：前記光偏向器の基本となる偏向速度Ｆ(Ｔ₁)：前記計測値に対応した値なる式に基づいて決定して制御する制御手段とを備えた
ので、環境変動に伴うレンズの変形等に対してレーザ光
の走査速度を一定に保って走査性能を一定に保つことが
でき、画像の倍率変化を防止できて高精度の画像を得る
ことができる。

【００５７】請求項２記載の発明によれば、請求項１記
載の画像形成装置において、前記制御手段は前記計測を
常に前記光偏向器の偏向速度を一定の偏向速度とした状
態で行うので、制御手段の処理を大幅に軽減することが
できる。

【００５８】請求項３記載の発明によれば、請求項１記
載の画像形成装置において、前記制御手段は前記計測を
前記光検出手段の出力信号に基づいて書き込みクロック
をカウントすることにより行うので、光検出手段の出力
信号とクロックとの位相ずれによるカウントミスがなく
なり、走査時間の測定を高精度に行うことが可能とな
る。

【００５９】請求項４記載の発明によれば、請求項３記
載の画像形成装置において、前記制御手段は、初期的に
前記光偏向器の偏向速度の補正による倍率調整を行い、
前記計測を常に前記光偏向器の偏向速度を初期的倍率調
整を行う際に設定した一定の偏向速度として行うので、
高精度な倍率補正が可能となる。

【００６０】請求項５記載の発明によれば、請求項１記
載の画像形成装置において、前記制御手段は、初期的に
前記光偏向器の偏向速度の補正による倍率補正を行い、
前記Ｖ₀を初期的に倍率補正を行う際に設定した偏向速
度とするので、高精度な倍率補正が可能となる。

【００６１】請求項６記載の発明によれば、請求項１記
載の画像形成装置において、前記制御手段は、初期的に
前記光偏向器の偏向速度の補正による倍率補正を行い、
前記Ｖ₀を初期的に倍率補正を行う前の前記光偏向器の
基本偏向速度とするので、高精度な倍率補正が可能とな
る。

【００６２】請求項７記載の発明によれば、請求項１記
載の画像形成装置において、前記Ｆ(Ｔ₁)をＦ(Ｔ₁)＝１／(１＋α(Ｔ₁−Ｔ₀)／Ｔ₀) Ｔ₀：基本となる前記走査時間に対応した値 α：係数なる式に基づいた値とするので、高精度な倍率補正が可
能となる。

【００６３】請求項８記載の発明によれば、請求項７記
載の画像形成装置において、前記制御手段は、初期的に
前記光偏向器の偏向速度の補正による倍率補正を行い、
この初期的倍率補正時に計測した前記光偏向器からのレ
ーザ光の走査時間に対応するデータと、前記光偏向器の
補正偏向速度を生成するためのデータとを記憶手段で記
憶し、この記憶手段で記憶した前記走査時間に対応する
データから前記Ｔ₀を得るので、演算誤差による補正精
度の劣化を防ぐことができる。

【００６４】請求項９記載の発明によれば、請求項１記
載の画像形成装置において、前記制御手段は前記光偏向
器の偏向速度補正動作中に何らかのエラーが発生した場
合前記光偏向器の偏向速度を直ちに前記Ｖ₀に決定して
前記光偏向器の偏向速度補正動作を終了するので、画像
形成を行えなくなることを防止することができ、発生し
たエラーを解消するまでの期間でも装置を動作させてお
くことができる。

【００６５】請求項１０記載の発明によれば、請求項１
記載の画像形成装置において、前記制御手段は前記光偏
向器の偏向速度補正動作中に何らかのエラーが発生した
場合前記光偏向器の偏向速度をそのエラーの発生前に決
定した偏向速度に決定して前記光偏向器の偏向速度補正
動作を終了するので、電源を切ったり装置を初期状態に
リセットしなければ大きな環境変動がない限りは形成画
像の品質が著しく劣化することを防ぐことができる。

【００６６】請求項１１記載の発明によれば、請求項１
記載の画像形成装置において、前記２つ以上のレーザ光
検出手段のうちの少なくとも１つのレーザ光検出手段か
ら得られる信号をレーザ光走査同期信号に用いるので、
装置の構成を簡略化することができ、構成部品の低減を
計ることができてコストダウンの効果も得られる。

【００６７】請求項１２記載の発明によれば、請求項１
記載の画像形成装置において、前記光偏向器の補正偏向
速度を設定するタイミングをスタートボタンの押下時と
するので、経時の環境変動に左右されることなく、高品
質な画像出力を維持することができる。

【００６８】請求項１３記載の発明によれば、請求項１
記載の画像形成装置において、前記光偏向器の補正偏向
速度を設定するタイミングをフレームとフレームとの間
とするので、連続画像形成時の環境温度上昇等による画
像品質の劣化を防止することができ、高品質な画像出力
を維持することができる。

【００６９】請求項１４記載の発明によれば、請求項１
記載の画像形成装置において、前記制御手段は前記計測
を行わない時には前記レーザ光検出手段のうち少なくと
も１つ以上のレーザ光検出手段に対応する位置では前記
レーザ光検出手段を発光させないので、レーザ光源を不
必要に発光させずに済み、レーザ光源やレーザ光検出手
段等の寿命を延ばすことができる。

【００７０】請求項１５記載の発明によれば、請求項１
記載の画像形成装置において、前記光偏向器の偏向速度
と共にプロセス線速も変更制御するので、副走査方向の
倍率も高精度に維持することができる。

【００７１】請求項１６記載の発明によれば、請求項１
５記載の画像形成装置において、プロセス線速ｖpをｖp／ｖ₁＝β β：書き込み密度に対応する定数なる式を満たすように決定して制御するので、副走査方
向の倍率も高精度に維持することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施例の回路部を示すブロック図で
ある。

【図２】同実施例の倍率補正動作の概略を示すフローチ
ャートである。

【図３】同実施例の構成を示す概略図である。

【図４】同実施例の倍率補正動作の一部を示すフローチ
ャートである。

【図５】同倍率補正動作の他の一部を示すフローチャー
トである。

【図６】同実施例の駆動系を示す正面図である。

【符号の説明】

１７ポリゴンモータ１８ポリゴンモータ駆動回路１９，２０光検出器２１書き込みクロック生成回路・倍率ほほ性回路２２カウンタ２３〜２５Ｄフリップフロップ２６制御回路１７クロック生成回路

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】レーザ光源からのレーザ光を光偏向器によ
って偏向し、このレーザ光により被走査面を走査して画
像の書き込みを行う画像形成装置において、前記光偏向
器からのレーザ光を検出する少なくとも２つ以上のレー
ザ光検出手段と、これらの光検出手段の出力信号から前
記光偏向器からのレーザ光の走査時間を計測し、この計
測値に基づいて前記光偏向器の偏向速度ｖ₁をｖ₁＝Ｖ₀／Ｆ(Ｔ₁) Ｖ₀：前記光偏向器の基本となる偏向速度Ｆ(Ｔ₁)：前記計測値に対応した値なる式に基づいて決定して制御する制御手段とを備えた
ことを特徴とする画像形成装置。
【請求項２】請求項１記載の画像形成装置において、前
記制御手段は前記計測を常に前記光偏向器の偏向速度を
一定の偏向速度とした状態で行うことを特徴とする画像
形成装置。
【請求項３】請求項１記載の画像形成装置において、前
記制御手段は前記計測を前記光検出手段の出力信号に基
づいて書き込みクロックをカウントすることにより行う
ことを特徴とする画像形成装置。
【請求項４】請求項３記載の画像形成装置において、前
記制御手段は、初期的に前記光偏向器の偏向速度の調整
による倍率調整を行い、前記計測を常に前記光偏向器の
偏向速度を初期的に倍率調整を行う際に設定した一定の
偏向速度として行うことを特徴とする画像形成装置。
【請求項５】請求項１記載の画像形成装置において、前
記制御手段は、初期的に前記光偏向器の偏向速度の調整
による倍率調整を行い、前記Ｖ₀を初期的に倍率調整を
行う際に設定した偏向速度とすることを特徴とする画像
形成装置。
【請求項６】請求項１記載の画像形成装置において、前
記制御手段は、初期的に前記光偏向器の偏向速度の調整
による倍率調整を行い、前記Ｖ₀を初期的に倍率調整を
行う前の前記光偏向器の基本偏向速度とすることを特徴
とする画像形成装置。
【請求項７】請求項１記載の画像形成装置において、前
記Ｆ(Ｔ₁)をＦ(Ｔ₁)＝１／(１＋α(Ｔ₁−Ｔ₀)／Ｔ₀) Ｔ₀：基本となる前記走査時間に対応した値 α：係数なる式に基づいた値とすることを特徴とする画像形成装
置。
【請求項８】請求項７記載の画像形成装置において、前
記制御手段は、初期的に前記光偏向器の偏向速度の調整
による倍率調整を行い、この初期的倍率調整時に計測し
た前記光偏向器からのレーザ光の走査時間に対応するデ
ータと、前記光偏向器の補正偏向速度を生成するための
データとを記憶手段で記憶し、この記憶手段で記憶した
前記走査時間に対応するデータから前記Ｔ₀を得ること
を特徴とする画像形成装置。
【請求項９】請求項１記載の画像形成装置において、前
記制御手段は前記光偏向器の偏向速度補正動作中に何ら
かのエラーが発生した場合前記光偏向器の偏向速度を直
ちに前記Ｖ₀に決定して前記光偏向器の偏向速度補正動
作を終了することを特徴とする画像形成装置。
【請求項１０】請求項１記載の画像形成装置において、
前記制御手段は前記光偏向器の偏向速度補正動作中に何
らかのエラーが発生した場合前記光偏向器の偏向速度を
そのエラーの発生前に決定した偏向速度に決定して前記
光偏向器の偏向速度補正動作を終了することを特徴とす
る画像形成装置。
【請求項１１】請求項１記載の画像形成装置において、
前記２つ以上のレーザ光検出手段のうちの少なくとも１
つのレーザ光検出手段から得られる信号をレーザ光走査
同期信号に用いることを特徴とする画像形成装置。
【請求項１２】請求項１記載の画像形成装置において、
前記光偏向器の補正偏向速度を設定するタイミングをス
タートボタンの押下時とすることを特徴とする画像形成
装置。
【請求項１３】請求項１記載の画像形成装置において、
前記光偏向器の補正偏向速度を設定するタイミングをフ
レームとフレームとの間とすることを特徴とする画像形
成装置。
【請求項１４】請求項１記載の画像形成装置において、
制御手段は前記計測を行わない時には前記レーザ光検出
手段のうち少なくとも１つ以上のレーザ光検出手段に対
応する位置では前記レーザ光検出手段を発光させないこ
とを特徴とする画像形成装置。
【請求項１５】請求項１記載の画像形成装置において、
前記光偏向器の偏向速度と共にプロセス線速も変更制御
することを特徴とする画像形成装置。
【請求項１６】請求項１５記載の画像形成装置におい
て、プロセス線速ｖpをｖp／ｖ₁＝β β：書き込み密度に対応する定数なる式を満たすように決定して制御することを特徴とす
る画像形成装置。