【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、レーザ光により画像露光を行う複写機、プリンタ、ファクシミリ（ＦＡＸ）等の画像形成装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来、レーザ光により画像露光を行う電子写真装置等の画像形成装置においては、レーザ光を回転多面鏡（ポリゴンミラー）の反射面に照射し、その反射面からの反射光で感光体上を露光している。このとき、感光体の形状は、レーザ光源から等距離、つまり、ポリゴンミラーの反射面から円弧を描く形状が望ましい。
【０００３】
しかしながら、露光後の画像形成のため、従来の多くの画像形成装置では、円筒形の感光体を採用している。この感光体の形状によるレーザ光源から感光体上までの光路長の不整合は、ｆ−θレンズと呼ばれる複雑な光学的手段によって、感光体上の露光スピードが均一になるように処理していた（例えば、特許文献１参照）。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上述した従来の画像形成装置において、感光体表面上の露光スピードを均一にできない要因の一つとしては、回転多面鏡（ポリゴンミラー）の反射面の仕上げ精度が挙げられる。この回転多面鏡の反射面の仕上げ精度に高精度を求めると、感光体表面の露光スピードを均一にできるが、高精度を要求する分、コストアップしてしまう。
【０００５】
本発明は、上述した従来技術の有する問題点を解消するためになされたもので、その目的は、回転多面鏡の反射面の仕上げ精度に高精度を求める必要が無く、コストダウンを円滑に図ることができる画像形成装置を提供することである。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するために本発明の画像形成装置は、モータの駆動により回転し且つレーザ光源からのレーザ光を複数の反射面で反射する回転多面鏡と、前記回転多面鏡からの反射光を受光し且つ像担持体上の主走査方向の書き出し開始位置の基準信号を出力するセンサと、前記センサから出力される基準信号をカウントする基準信号カウント手段と、前記回転多面鏡の位置を検出する位置検出手段と、１画素に相当するクロックを出力するクロック出力手段と、１画素に相当するＰＷＭ（Ｐｕｌｓｅ Ｗｉｄｔｈ Ｍｏｄｕｌａｔｉｏｎ：パルス幅変調）データを出力するＰＷＭデータ出力手段と、前記回転多面鏡の各反射面毎の走査特性に関するデータを記憶するデータ記憶手段と、前記データ記憶手段からデータを読み込み且つ前記クロック出力手段と前記ＰＷＭデータ出力手段とを制御する制御手段とを具備し、前記位置検出手段と前記基準信号カウンタ手段とにより前記回転多面鏡のレーザ光を反射している面を算出し、前記回転多面鏡の各反射面毎に前記データ記憶手段よりデータを読み出し、前記クロック出力手段と前記ＰＷＭデータ出力手段の周期及び補正タイミング及び回数を前記基準信号間に制御することを特徴とする。
【０００７】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の各実施の形態を図面に基づき説明する。
【０００８】
（第一の実施の形態）
まず、本発明の第一の実施の形態を、図１乃至図１０に基づき説明する。
【０００９】
図１は、本実施の形態に係る画像形成装置の全体構成を示す断面図であり、同図において、１０１は原稿給紙部、１０２は原稿台ガラス、１０３はスキャナ部、１０４はスキャナユニット、１０５，１０６，１０７はミラー、１０８はレンズ、１０９はイメージセンサ部、１１０は露光制御部、１１１はドラム状の感光体、１１２は現像器、１１３，１１４は転写部材積載部、１１５は転写部、１１６は定着部、１１７は排紙部、１１８はクリーナ、１１９は補助帯電器、１２０は前露光ランプ、１２１は１次帯電器である。
【００１０】
このような構成になる画像形成装置の基本的な動作について、図１を用いて説明する。
【００１１】
図１において、原稿給紙部１０１上に積載された原稿は、１枚づつ順次原稿台ガラス１０２面上に搬送される。原稿が搬送されると、スキャナ部１０３のランプが点灯し、且つスキャナユニット１０４が移動して原稿を照射する。原稿の反射光は、ミラー１０５，１０６，１０７を介してレンズ１０８を通過し、その後、イメージセンサ部１０９に入力される。
【００１２】
イメージセンサ部１０９に入力された画像信号は、直接、或いは、一旦図示しない画像メモリに記憶され、再び読み出された後、露光制御部１１０に入力される。この露光制御部１１０が発生させる照射光によって感光体１１１上に作られた潜像は、電位センサによって、感光体１１１上の電位が所望の値になっているか否かが監視される。次いで、現像器１１２によって現像される。
【００１３】
前記潜像とタイミングを合わせて第一の転写部材積載部１１３、或いは第二の転写部材積載部１１４より転写部材が搬送され、転写部１１５において、前記現像されたトナー像が転写部材上に転写される。転写部材上に転写されたトナー像は、定着部１１６にて転写部材に定着された後、排紙部１１７より画像形成装置の外部へ排出される。転写後の感光体１１１の表面はクリーナ１１８により清掃される。クリーナ１１８により清掃された感光体１１１の表面は、補助帯電器１１９により除電され、これにより、１次帯電器１２１において良好な帯電が得られる状態になる。この後、感光体１１１上の残留電荷が前露光ランプ１２０により消去され、１次帯電器１２１により感光体１１１の表面が帯電される。
【００１４】
このような工程を繰り返すことにより、複数枚の転写部材に対して画像形成を行うことができる。
【００１５】
図２は、露光制御部１１０の構成を示す図であり、同図において、２０１はレーザ駆動装置、２０２はレーザ光源である半導体レーザで、その内部には、レーザ光の一部を検出するＰＤセンサが設けられ、このＰＤセンサの検出信号を用いてレーザダイオードのＡＰＣ制御を行う。半導体レーザ２０２から発したレーザビームは、コリメータレンズ２０３及び絞り２０４により略平行光となり、所定のビーム径で回転多面鏡（ポリゴンミラー）２０５に入射する。この回転多面鏡２０５は、図中矢印方向に等角速度で回転しており、この回転に伴って、入射したレーザビームが連続的に角度を変える偏向ビームとなって反射される。偏向ビームとなったレーザ光は、ｆ−θレンズ２０６により集光作用を受ける。一方、ｆ−θレンズ２０６は、同時に走査の時間的な直線性を保証するような歪曲収差の補正を行うために、レーザビームは、像担持体としての感光体１１１上に図中矢印方向に等速で結合走査される。
【００１６】
尚、図２において、２０７は回転多面鏡２０５からの反射光を検出するビームディテクトセンサ（以下、ＢＤセンサと記述する。）であり、このＢＤセンサ２０７の検出信号は、回転多面鏡２０５の回転とデータの書き込みの同期をとるための同期信号として用いられる。
【００１７】
この種の従来の画像形成装置のレーザ駆動装置においては、１走査中のレーザ光の光量を一定に保持するために、１走査中の光検出区間でレーザ光の出力を検出して、レーザ光の駆動電流を１走査の間保持するという方法を採用してきた。
【００１８】
以下、図３を用いて具体的な制御方法を説明する。
【００１９】
図３は、本実施の形態に係る画像形成装置におけるレーザ制御回路の構成を示すブロック図であり、同図において、２０２は半導体レーザで、１つのレーザ２０２Ａと、１つのフォトダイオードセンサ（以下、ＰＤセンサと記述する。）２０２Ｂとから構成されている。そして、バイアス電流源３０１とパルス電流源３０２の２つの電流源を半導体レーザ２０２に適用することによって、レーザ２０２Ａの発光特性の改善を図っている。また、レーザ２０２Ａの発光を安定化させるために、ＰＤセンサ２０２Ｂからの出力信号を用いてバイアス電流源３０１に帰還をかけ、バイアス電流量の自動制御を行っている。
【００２０】
即ち、シーケンスコントローラ３０６からのフル点灯信号により論理素子３００がＯＮ信号をスイッチ３０８へ出力することにより、バイアス電流源３０１とパルス電流源３０２からの電流の和が半導体レーザ２０２へ流れ、その時のＰＤセンサ２０２Ｂからの出力信号は電流電圧変換器３０３に入力され、次いで、増幅器３０４により増幅された後、ＡＰＣ回路（Ａｕｔｏ Ｐｏｗｅｒ Ｃｏｎｔｒｏｌ：自動出力制御）３０５に入力され、次いで、このＡＰＣ回路３０５からバイアス電流源３０１に制御信号として供給される。この回路方式はＡＰＣ回路方式と呼称され、現在レーザを駆動する回路方式として一般的である。
【００２１】
レーザ２０２Ａは温度特性を持っており、温度が高くなるほど一定の光量を得るための電流量は増加する。また、レーザ２０２Ａは自己発熱するため、一定の電流を供給するだけでは一定の光量を得ることができず、これらは画像形成に重大な影響を及ぼすという問題がある。
【００２２】
この問題を解決する手段として、１走査毎に前述したＡＰＣ回路方式を用いて、各走査毎の発光特性が一定になるように、各走査毎に一定に流す電流量を制御している。このようにして一定光量制御されたレーザ光を、画素変調部３０７により変調されたデータでスイッチ３０８をＯＦＦ／ＯＮすることで画像を形成している。
【００２３】
図４は、本実施の形態に係る画像形成装置におけるレーザ制御回路の画素変調部３０７の構成を示すブロック図である。
【００２４】
図４において、４００はＡＳＩＣ（Ａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎ Ｓｐｅｃｉｆｉｃ Ｉｎｔｅｇｒａｔｅｄ Ｃｉｒｃｕｉｔ：特定用途向け集積回路）で、カウント手段４０１、データ比較手段４０２、ＰＷＭ（Ｐｕｌｓｅ Ｗｉｄｔｈ Ｍｏｄｕｌａｔｉｏｎ：パルス幅変調）信号出力手段４０３及びクロック信号出力手段４０４を有している。
【００２５】
カウント手段４０１は、ＢＤセンサ２０７の出力をカウントするものである。データ比較手段４０２は、カウント手段４０１のカウント値に対応したデータを格納し、制御信号を出力するものである。ＰＷＭ信号出力手段４０３は、データ比較手段４０２から出力される制御信号により、その動作が制御される。クロック信号出力手段４０４は、ＰＷＭ信号出力手段４０３と同様に、データ比較手段４０２から出力される制御信号により、その動作が制御される。また、ＰＷＭ信号出力手段４０３の出力がレーザ駆動装置２０１内の半導体レーザ２０２に送信され、レーザ２０２Ａを点灯し、回転多面鏡２０５において反射したレーザ光を検出するのがＢＤセンサ２０７である。
【００２６】
尚、カウント手段４０１やデータ比較手段４０２等は、その機能をＣＰＵ（中央演算処理装置）で行っても良い。
【００２７】
図４において、４０５はモータドライバで、スキャナモータ４０６を回転させるものである。スキャナモータ４０６により回転されるのは回転多面鏡２０５である。また、４０７は位置検出手段で、回転多面鏡２０５の位置を検出するものであり、その出力は、カウント手段４０１のカウント値をリセットするために用いられる。
【００２８】
図示していないが、通常スキャナモータ４０６を回転制御する場合は、ホール素子と呼ばれる位置検出回路を複数使用し、その検出信号により相信号を出力して、回転制御を行うものである。
【００２９】
本実施の形態における位置検出センサ４０７の目的は、回転多面鏡２０５が１回転したことを検出することであるから、ホール素子の１つの信号を用いても良いし、回転制御用のセンサを用いても良い。
【００３０】
次に、上記構成になるレーザ制御回路の動作を、図４を用いて説明する。
【００３１】
レーザ駆動装置２０１内の半導体レーザ２０２からのレーザ光が回転多面鏡２０５を照射し、その反射光をＢＤセンサ２０７により検知する。このＢＤセンサ２０７が反射光を検知する度に、カウント手段４０１のカウント値を１つづつカウントアップする。回転多面鏡２０５が１周したことを位置検出センサ４０７が検知すると、カウント手段４０１のカウント値を０に戻す。回転多面鏡２０５の面の数が６面とすると、図５に示すように０から５まで繰り返し、カウント手段４０１は１つづつカウントアップする。このカウント手段４０１のカウント値が、回転多面鏡２０５の各面を示す値となる。
【００３２】
ここで、まず、感光体１１１上の半導体レーザ２０２による走査スピードについて、図８及び図９を用いて説明する。
【００３３】
図８及び図９は、ｆ−θレンズ２０６の有無による感光体１１１上のスキャンスピードの変化を示す図であり、図８は、ｆ−θレンズ２０６が無い場合を、図９は、ｆ−θレンズ２０６が有る場合を、それぞれ示している。
【００３４】
まず、ｆ−θレンズ２０６が無い場合について説明する。
【００３５】
回転多面鏡２０５が等速度運動を行っているので、この回転多面鏡２０５の面から円弧を描くように走査する。この場合、等速度運動を行っているため、単位時間当たりの回転速度θａ、θｂ、θｃ、θｄは、下記式１となる。
【００３６】
θａ＝θｂ＝θｃ＝θｄ …（式１）
また、円弧を描いているため、Ｒ１〜Ｒ５も下記式２となる。
【００３７】
Ｒ１＝Ｒ２＝Ｒ３＝Ｒ４＝Ｒ５ …（式２）
この結果、Ｒ１，Ｒ２，θａから成る円弧、Ｒ２，Ｒ３，θｂから成る円弧、Ｒ３，Ｒ４，θｃから成る円弧、Ｒ４，Ｒ５，θｄから成る円弧がそれぞれ等しくなる。感光体１１１の形状は円弧を描いた形状が理想的というのはこのためである。このとき、感光体１１１面上の単位時間当たりの走査距離は、Ｒ１，Ｒ２，θａから成る走査距離をＸａ、Ｒ２，Ｒ３，θｂから成る走査距離をＸｂ、Ｒ３，Ｒ４，θｃから成る走査距離をＸｃ、Ｒ４，Ｒ５，θｄから成る走査距離をＸｄとした場合、下記式３及び式４の関係になる。
【００３８】
Ｘａ＞Ｘｂ …（式３）
Ｘｄ＞Ｘｃ …（式４）
この結果から、感光体１１１上の走査スピードは、この感光体１１１の外側に向かうに従って“大”となり、中心に近づくに従って“小”となることが分る。このままでは、画像の端部と中心部の１画素の大きさが異なってしまう。
【００３９】
図９は、ｆ−θレンズ２０６が有る場合である。図８のｆ−θレンズ２０６が無い場合の不具合、即ち、画像端部と中心部とでの画素密度の差が生じてしまうことを改善するため、感光体１１１面上の単位時間当たりの走査距離が、Ｒ１，Ｒ２，θａから成る走査距離をＸａ、Ｒ２，Ｒ３，θｂから成る走査距離をＸｂ、Ｒ３，Ｒ４，θｃから成る走査距離をＸｃ、Ｒ４，Ｒ５，θｄから成る走査距離をＸｄとした場合、下記式５となるようなレンズ（ｆ−θレンズ）２０６を使用している。
【００４０】
Ｘａ＝Ｘｂ＝Ｘｃ＝Ｘｄ …（式５）
ここで、本実施の形態のように、場所によって１画素を構成するクロック数を変化させることによって、この場合は感光体１１１の中心部に近づくに従ってクロック幅を広げ、端部に近づくに従ってクロック幅を狭めることで、ｆ−θレンズ２０６を設けることなく感光体１１１面上での走査スピードを均一にすることができる。
【００４１】
但し、図８及び図９の説明において前提となるのは、回転多面鏡２０５の反射面の仕上がり精度の高さである。回転多面鏡２０５の各反射面が均一であると、感光体１１１面上の走査スピードが均一になるが、回転多面鏡２０５の反射面のいずれか１つでも、仕上がり精度が低い場合、例えば、反射面が凹型や凸型になっている場合は、回転多面鏡２０５の回転に同期して画像に悪影響を及ぼしてしまう。
【００４２】
本実施の形態では、レンズ（ｆ−θレンズ）２０６が有り、且つ回転多面鏡２０５の反射面の仕上がり精度が低い場合を想定している。
【００４３】
また、本実施の形態では、データ比較手段４０２にて回転多面鏡２０５の特定反射面を検出し、特定反射面毎に主走査倍率を行うために、微少な画素片／クロック片を挿入する場合について、図６及び図７を用いて説明する。
【００４４】
図６は、カウント手段４０１のカウント値と、データ比較手段４０２にてカウント手段４０１のカウント値に対する、ＰＷＭ信号出力手段４０３及びクロック信号出力手段４０４への制御信号を示す図である。
【００４５】
データ比較手段４０２には、回転多面鏡２０５の各反射面に対する画素片／クロック片の挿入数を格納しており、ＰＷＭ信号出力手段４０３及びクロック信号出力手段４０４への制御信号の変化の数が個数データと一致している。
【００４６】
本実施の形態では、ＰＷＭ信号出力手段４０３及びクロック信号出力手段４０４への制御信号として、２値の信号を想定して説明しているが、データ比較手段４０２から個数データそのものをＰＷＭ信号出力手段４０３及びクロック信号出力手段４０４へ送信しても良い。
【００４７】
図７は、その制御信号を受けてＰＷＭ信号出力手段４０３から出力されるＰＷＭ信号の変化を示す図である。
【００４８】
図４には詳細を明記していないが、ＰＷＭ信号出力手段４０３から送られて来る画像データをＰＷＭ信号に変換するブロックが設けられている。画像信号をパルス幅に変換し、パルス幅データに応じたＰＷＭ信号を出力するものであるが、制御信号が“Ｌ”の時（図７では、パルス幅データが８の時のみ）出力するＰＷＭ信号の周期が他に比べて長くなっていることが分る。例えば、回転多面鏡２０５のある一つの反射面の主走査倍率が３／１０画素長い場合、主走査期間中に１／１０画素片を３個挿入すれば良いことになる。
【００４９】
ここにはＰＷＭ信号のみしか記載していないが、クロック信号も同様の処理が施される。
【００５０】
次に、局所的にＰＷＭ信号／クロック信号の周期を変化させるための構成について、図１０を用いて説明する。
【００５１】
図１０は、ＰＷＭ信号出力手段４０３の構成を示すブロック図であり、同図において、１００１は変調制御部、１００２−１〜１００２−９はＤタイプフリップフロップ、１００３−１〜１００３−９は２入力ＡＮＤ回路、１００４，１００５は２入力セレクタ回路、１００６は９入力ＯＲ回路、１００７は２入力ＯＲ回路、１００８はＪＫフリップフロップ、１００９は変調回路である。
【００５２】
図１０において、画像データはＰＷＭ信号出力手段４０３の変調回路１００９に入力され、この変調回路１００９により８ビットのＰＷＭ画像データに変調され、各ビットは２入力ＡＮＤ回路１００３−１〜１００３−８の一方に入力する。また、２入力ＡＮＤ回路１００３−９の一方には、２入力ＡＮＤ回路１００３−８と同じデータが入力される。
【００５３】
Ｄタイプフリップフロップ１００２−１〜１００２−９は、クロック信号（ＣＬＫ）の立ち上がりでＤの入力をＱに出力する。これらは、２入力ＡＮＤ回路１００３−１〜１００３−９の入力の一方に接続される。それと同時に、Ｄタイプフリップフロップ１００２−１〜１００２−８は、Ｄタイプフリップフロップ１００２−１の出力がＤタイプフリップフロップ１００２−２の入力に、Ｄタイプフリップフロップ１００２−２の出力がＤタイプフリップフロップ１００２−３の入力に、といった縦続に接続されている。また、Ｄタイプフリップフロップ１００２−８の出力は、２入力セレクタ回路１００４，１００５にも接続される。Ｄタイプフリップフロップ１００２−９の出力は、２入力セレクタ回路１００４に接続される。
【００５４】
２入力ＡＮＤ回路１００３−１〜１００３−９の出力は、９入力ＯＲ回路１００６に接続され、その出力をＰＷＭ信号として出力する。また、２入力ＡＮＤ回路１００３−１及び２入力ＡＮＤ回路１００３−５の出力は、ＪＫフリップフロップ１００８に入力され、クロック信号を出力する。
【００５５】
第一の２入力セレクタ回路１００４は、変調制御部１００１の出力によって、Ｄタイプフリップフロップ１００２−８及びＤタイプフリップフロップ１００２−９の出力を選択し、その出力は２入力ＯＲ回路１００７の入力の一方に接続される。
【００５６】
第二の２入力セレクタ回路１００５の他方の入力は、グランド（ＧＮＤ）に接続されている。第二の２入力セレクタ回路１００５の場合は、Ｄタイプフリップフロップ１００２−８の出力をＤタイプフリップフロップ１００２−９に入力させるか否かを、変調制御部１００１の出力によって制御する。
【００５７】
変調制御部１００１は、データ比較手段４０２から受ける制御信号を元に、２入力セレクタ回路１００４，１００５のスイッチを所定の値に切り換える。例えば、制御信号が“Ｌ”の場合、第一の２入力セレクタ回路１００５は、Ｄタイプフリップフロップ１００２−８の出力を選択し、第一の２入力セレクタ回路１００４は、Ｄタイプフリップフロップ１００２−９の出力を選択することで、１画素を形成するフリップフロップの数を９個分とする。また、制御信号が“Ｈ”の場合は、２入力セレクタ回路１００４，１００５は、それぞれ上記とは反対側を選択し、１画素を形成するフリップフロップの数を８個分とする。
【００５８】
２入力ＯＲ回路１００７の入力の他方にはタイミング信号が入力され、その出力は、Ｄタイプフリップフロップ１００２−１に入力される。
【００５９】
次に、上記構成になるＰＷＭ信号出力手段４０３の動作を、図１０を用いて説明する。
【００６０】
Ｄタイプフリップフロップ１００２−１〜１００２−９に入力されるクロック信号（ＣＬＫ）に同期して、ＣＬＫ１クロック分の幅の信号をタイミング信号として入力する。これにより、Ｄタイプフリップフロップ１００２−１〜１００２−９で構成される環状のシフトレジスタの出力の１ヶ所が常に“１”となる。
【００６１】
変調制御部１００１では、カウンタ回路の出力を受け、前記環状のシフトレジスタの大きさを制御するように２入力セレクタ回路１００４，１００５を切り換える。
【００６２】
１画素を８ＣＬＫで構成する場合は、第一の２入力セレクタ回路１００４ではＤタイプフリップフロップ１００２−８の出力を選択し、第二の２入力セレクタ回路１００５ではＧＮＤを選択する。
【００６３】
また、１画素を９ＣＬＫで構成する場合は、第一の２入力セレクタ回路１００４ではＤタイプフリップフロップ１００２−９の出力を選択し、第二の２入力セレクタ回路１００５ではＤタイプフリップフロップ１００２−８の出力を選択する。これらの切り換えで、Ｄタイプフリップフロップ１００２−１〜１００２−９の出力が８／９ＣＬＫに１回“１”が出力される。
【００６４】
Ｄタイプフリップフロップ１００２−１〜１００２−９にはＰＷＭ画像データが設定されており、１画素（＝８／９ＣＬＫ）毎にデータを変化させる。その設定されたデータと８／９ＣＬＫに１度の“１”をＡＮＤ演算し、各ＡＮＤ出力をＯＲ演算することで、８／９ＣＬＫで構成されたＰＷＭ信号を出力することができる。
【００６５】
本実施の形態では、Ｄタイプフリップフロップ１００２−１〜１００２−８の特定箇所（Ｄタイプフリップフロップ１００２−１とＤタイプフリップフロップ１００２−５）の出力をＪＫフリップフロップ１００８に入力することで、ＰＷＭ信号と同様に８／９ＣＬＫで構成されたクロック信号を出力することができる構成になっているが、このＪＫフリップフロップ１００８を用いずに、２入力ＡＮＤ回路１００３−１〜１００３−９の画像データが入力される箇所にＣＬＫパターンを入力することでも、クロック信号を生成することができる。
【００６６】
以上の構成により、回転多面鏡２０５の反射面毎に設定されたデータに従い、主走査倍率の補正を簡単に実現することができる。
【００６７】
また、本実施の形態では、１画素を形成する高周波クロックの個数を変化させることで主走査倍率の補正を行う方法を説明したが、元となるクロック及びその周辺回路（例えば、ＰＬＬ回路の分周比やＶＣＯの電圧値等）そのものを微調整することでも同様の効果が得られる。
【００６８】
（第二の実施の形態）
次に、本発明の第二の実施の形態を、図１１〜図１３に基づき説明する。
【００６９】
尚、本実施の形態に係る画像形成装置におけるレーザ制御回路の画素変調部の構成は、上述した第実施の形態の図４と同一であるから、同図を流用して説明する。
【００７０】
上述した第一の実施の形態では、回転多面鏡２０５の主走査倍率補正のために局所的に画素片を挿入していたのに対し、本実施の形態では、エリア的に画素片を挿入することを目的としている。
【００７１】
また、上述した第一の実施の形態では、ｆ−θレンズ２０６を用いた場合の回転多面鏡２０５の反射面の仕上げ精度に依存する補正の場合について説明したが、本実施の形態では、ｆ−θレンズ２０６を用いずに感光体１１１面上の走査スピードを均一化する場合で、回転多面鏡１１１の反射面の仕上げ精度に依存し、その補正を変更する場合を想定している。
【００７２】
以下、本実施の形態を実現するための構成は、上述した第一の実施の形態と近似しているので、相違点のみを説明する。
【００７３】
図１１は、本実施の形態に係る画像形成装置におけるカウント手段４０１のカウント値、データ比較手段４０２内のデータ、出力される制御信号を示す図である。
【００７４】
本実施の形態では、データ比較手段４０２からＰＷＭ信号出力手段４０３、クロック信号出力手段４０４への制御信号が２ビット（ｂｉｔ）であると想定している。データ比較手段４０２には、回転多面鏡２０５の各反射面に対応する２ビットの制御信号の開始位置、終了位置をそれぞれ格納している。位置データ１，２は、制御信号１の開始位置、終了位置を、位置データ３，４は、制御信号２の開始位置、終了位置を、それぞれ意味している。位置データ１と位置データ２の領域で制御信号１が“Ｌ”に、位置データ３と位置データ４の領域で制御信号２が“Ｌ”に出力される。
【００７５】
本実施の形態では、２ビットの制御信号で３種類のクロック幅（８ＣＬＫ／９ＣＬＫ／１００ＣＬＫ）を切り換えているが、この制御信号及び位置データを増やすことで、細かな制御を行っても良いし、位置データだけをＰＷＭ信号出力手段４０３及びクロック信号出力手段４０４へ送付することで制御しても良い。
【００７６】
図１２は、制御信号１，２とＰＷＭ信号との関係を示す図である。
【００７７】
制御信号１、制御信号２が両方“Ｈ”の場合は、１画素を形成するクロック数が８ＣＬＫで、制御信号１が“Ｌ”で制御信号２が“Ｈ”の場合は、１画素を形成するクロック数が９ＣＬＫで、制御信号１、制御信号２が両方とも“Ｌ”の場合は、１画素を形成するクロック数が１０ＣＬＫになるように画素片を挿入する。
【００７８】
図１２には、ＰＷＭ信号出力手段４０３から出力されるＰＷＭ信号のみしか記載していないが、クロック信号出力手段４０４から出力されるクロック信号にも同様の制御が行われ、クロック幅を形成する数が８〜１０ＣＬＫで変化する。
【００７９】
次に、本実施の形態に係る画像形成装置において、エリアでＰＷＭ信号／クロック信号の周期を変化させるための構成について、図１３を用いて説明する。
【００８０】
図１３は、本実施の形態に係る画像形成装置におけるＰＷＭ信号出力手段４０３の構成を示すブロック図であり、同図において、１３０１は変調制御部、１３０２−１〜１３０２−１０はＤタイプフリップフロップ、１３０３−１〜１３０３−１０は２入力ＡＮＤ回路、１３０４は３入力セレクタ回路、１３０５，１３０６は２入力セレクタ回路、１３０７は１０入力ＯＲ回路、１３０８は２入力ＯＲ回路、１３０９はＪＫフリップフロップ、１３１０は変調回路である。
【００８１】
図１３において、画像データはＰＷＭ信号出力手段４０３の変調回路１３１０に入力され、この変調回路１３１０により１０ビットのＰＷＭ画像データに変調され、各ビットは２入力ＡＮＤ回路１３０３−１〜１３０３−８の一方に入力する。また、２入力ＡＮＤ回路１３０３−９及び２入力ＡＮＤ回路１３０３−１０の一方には、２入力ＡＮＤ回路１３０３−８と同じデータが入力される。
【００８２】
Ｄタイプフリップフロップ１００２−１〜１００２−９は、クロック信号（ＣＬＫ）の立ち上がりでＤの入力をＱに出力する。これらは、２入力ＡＮＤ回路１３０３−１〜１３０３−１０の入力の一方に接続される。それと同時に、Ｄタイプフリップフロップ１３０２−１〜１３０２−８は、Ｄタイプフリップフロップ１３０２−１の出力がＤタイプフリップフロップ１３０２−２の入力に、Ｄタイプフリップフロップ１３０２−２の出力がＤタイプフリップフロップ１３０２−３の入力に、といった縦続に接続されている。また、Ｄタイプフリップフロップ１３０２−８の出力は、３入力セレクタ回路１３０４及び２入力セレクタ回路１００５に、Ｄタイプフリップフロップ１３０２−９の出力は、３入力セレクタ回路１３０４及び２入力セレクタ回路１００６に、Ｄタイプフリップフロップ１３０２−１０の出力は、３入力セレクタ回路１３０４に、それぞれ接続される。
【００８３】
２入力ＡＮＤ回路１３０３−１〜１３０３−１０の出力は、１０入力ＯＲ回路１３０７に接続され、その出力をＰＷＭ信号として出力する。また、２入力ＡＮＤ回路１３０３−１及び２入力ＡＮＤ回路１３０３−５の出力は、ＪＫフリップフロップ１３０９に入力され、クロック信号を出力する。
【００８４】
３入力セレクタ回路１３０４は、変調制御部１３０１の出力によって、Ｄタイプフリップフロップ１３０２−８及びＤタイプフリップフロップ１３０２−１０の出力を選択し、その出力は２入力ＯＲ回路１３０７の入力の一方に接続される。
【００８５】
２入力セレクタ回路１３０５，１３０６の他方の入力は、グランド（ＧＮＤ）に接続されている。第一の２入力セレクタ回路１３０５の場合は、Ｄタイプフリップフロップ１３０２−８の出力をＤタイプフリップフロップ１３０２−９に入力させるか否かを、変調制御部１００１の出力によって制御する。また、第二の２入力セレクタ回路１３０６の場合は、Ｄタイプフリップフロップ１３０２−９の出力をＤタイプフリップフロップ１３０２−１０に入力させるか否かを、変調制御部１３０１の出力によって制御する。
【００８６】
変調制御部１３０１は、データ比較手段４０２から受ける制御信号を元に、セレクタ回路１３０４，１３０５，１３０６のスイッチを所定の値に切り換える。例えば、制御信号１，２が共に“Ｈ”の場合は、２入力セレクタ回路１３０５、１３０６は、それぞれＧＮＤを選択し、３入力セレクタ回路１３０４は、Ｄタイプフリップフロップ１３０２−８の出力を選択することで、１画素を形成するフリップフロップの数を８個分とする。
【００８７】
また、制御信号１が“Ｌ”で、制御信号２が“Ｈ”の場合は、第一の２入力セレクタ回路１３０５は、Ｄタイプフリップフロップ１３０２−８の出力を、第二の２入力セレクタ回路１３０６は、ＧＮＤを、３入力セレクタ回路１３０４は、Ｄタイプフリップフロップ１３０２−９の出力をそれぞれ選択することで、１画素を形成するフリップフロップの数を９個分とする。
【００８８】
また、制御信号１，２が共に“Ｌ”の場合は、第一の２入力セレクタ回路１３０５は、Ｄタイプフリップフロップ１３０２−８の出力を、第二の２入力セレクタ回路１３０６は、Ｄタイプフリップフロップ１３０２−９の出力を、３入力セレクタ回路１３０４は、Ｄタイプフリップフロップ１３０２−１０の出力をそれぞれ選択することで、１画素を形成するフリップフロップの数を１０個分とする。
【００８９】
２入力ＯＲ回路１３０７の入力の他方にはタイミング信号が入力され、その出力は、Ｄタイプフリップフロップ１３０２−１に入力される。
【００９０】
次に、上記構成になるＰＷＭ信号出力手段４０３の動作を、図１３を用いて説明する。
【００９１】
Ｄタイプフリップフロップ１３０２−１〜１３０２−１０に入力されるＣＬＫに同期して、ＣＬＫ１クロック分の幅の信号をタイミング信号として入力する。これにより、Ｄタイプフリップフロップ１３０２−１〜１３０２−８により構成される環状のシフトレジスタの出力の１ヶ所が常に“１”となる。変調制御部１３０１では、カウント手段４０１の出力を受け、前記環状のシフトレジスタの大きさを制御するようにセレクタ回路１３０４〜１３０６を切り換える。１画素を８ＣＬＫで構成する場合は、３入力セレクタ回路１３０４では、Ｄタイプフリップフロップ１３０２−８の出力を選択し、２入力セレクタ回路１３０５，１３０６では、ＧＮＤを選択する。１画素を９ＣＬＫで構成する場合は、３入力セレクタ回路１３０４では、Ｄタイプフリップフロップ１３０２−９の出力を、第一の２入力セレクタ回路１３０５では、Ｄタイプフリップフロップ１３０２−８の出力を、第二の２入力セレクタ回路１３０６では、ＧＮＤを、それそれ選択する。また、１画素を１０ＣＬＫで構成する場合は、３入力セレクタ回路１３０４では、Ｄタイプフリップフロップ１３０２−１０の出力を、第一の２入力セレクタ回路１３０５では、Ｄタイプフリップフロップ１３０２−８の出力を、第二の２入力セレクタ回路１３０６では、Ｄタイプフリップフロップ１３０２−９の出力を、それぞれ選択する。これらの切り換えで、Ｄタイプフリップフロップ１３０２−１〜１３０２−１０の出力が８／９／１０ＣＬＫに１回“１”が出力される。
【００９２】
２入力ＡＮＤ回路１３０３−１〜１３０３−１０は、ＰＷＭ画像データが設定されており、１画素（＝８／９／１０ＣＬＫ）毎にデータを変化させる。その設定されたデータと８／９／１０ＣＬＫに１度の“１”をＡＮＤ演算し、各ＡＮＤ出力をＯＲ演算することで、８／９／１０ＣＬＫで構成されたＰＷＭ信号を出力することができる。
【００９３】
本実施の形態では、Ｄタイプフリップフロップ１３０２−１〜１３０２−８の特定箇所（Ｄタイプフリップフロップ１３０２−１とＤタイプフリップフロップ１３０２−５）の出力をＪＫフリップフロップ１３０９に入力することで、ＰＷＭ信号と同様に８／９／１０ＣＬＫで構成されたクロック信号を出力することができる構成になっているが、このＪＫフリップフロップ１３０９を用いずに、２入力ＡＮＤ回路１３０３−１〜１３０３−１０の画像データが入力される箇所にＣＬＫパターンを入力することでも、クロック信号を生成することができる。
【００９４】
以上の構成により、回転多面鏡２０５の反射面毎に設定されたデータに従い、主走査ＰＷＭ信号周波数／クロック出力周波数の変更を簡単に実現することができる。
【００９５】
また、本実施の形態では、１画素を形成する高周波クロックの個数を変化させることで、ＰＷＭ信号やクロック信号の周波数を変化させる方法を説明したが、元となるクロック及びその周辺回路（例えば、ＰＬＬ回路の分周比やＶＣＯの電圧値等）そのものを微調整することでも、同様の効果が得られる。
【００９６】
（その他の実施の形態）
また、上述した各実施の形態の機能を実現するソフトウェアのプログラムコードを記憶した記憶媒体を、システム或いは装置に供給し、そのシステム或いは装置のコンピュータ（またはＣＰＵやＭＰＵ等）が記憶媒体に格納されたプログラムコードを読み出して実行することによっても、本発明が達成されることは言うまでもない。
【００９７】
この場合、記憶媒体から読み出されたプログラムコード自体が上述した各実施の形態の機能を実現することになり、そのプログラムコードを記憶した記憶媒体は本発明を構成することになる。
【００９８】
また、プログラムコードを供給するための記憶媒体としては、例えば、ＲＡＭ、ＮＶ−ＲＡＭ、フロッピー（登録商標）ディスク、ハードディスク、光ディスク、光磁気ディスク、ＭＯ、ＣＤ−ＲＯＭ、ＣＤ−Ｒ、ＣＤ−ＲＷ、ＤＶＤ（ＤＶＤ−ＲＯＭ、ＤＶＤ−Ｒ、ＤＶＤ−ＲＷ等）、磁気テープ、不揮発性のメモリカード、他のＲＯＭ等の上記プログラムコードを記憶できるものであれば良く、或いはネットワークを介したダウンロード等を用いることができる。
【００９９】
また、コンピュータが読み出したプログラムコードを実行することにより、上述した各実施の形態の機能が実現されるだけでなく、そのプログラムコードの指示に基づき、コンピュータ上で稼動しているＯＳ（オペレーティングシステム）等が実際の処理の一部または全部を行い、その処理によって上述した各実施の形態の機能が実現される場合も含まれることは言うまでもない。
【０１００】
更に、記憶媒体から読み出されたプログラムコードが、コンピュータに挿入された機能拡張ボードやコンピュータに接続された機能拡張ユニットに備わるメモリに書き込まれた後、そのプログラムコードの指示に基づき、その機能拡張ボードや機能拡張ユニットに備わるＣＰＵ等が実際の処理の一部または全部を行い、その処理によって上述した各実施の形態の機能が実現される場合も含まれることは言うまでもない。
【０１０１】
以上では、本発明の様々な例と実施の形態を説明したが、当業者であれば、本発明の趣旨と範囲は、本明細書内の特定の説明と図に限定されるものではなく、本願特許請求の範囲に全て述べられた様々な修正と変更に及ぶことが可能であることは言うまでもない。
【０１０２】
本発明の実施態様の例を以下に列挙する。
【０１０３】
［実施態様１］ モータの駆動により回転し且つレーザ光源からのレーザ光を複数の反射面で反射する回転多面鏡と、前記回転多面鏡からの反射光を受光し且つ像担持体上の主走査方向の書き出し開始位置の基準信号を出力するセンサと、前記センサから出力される基準信号をカウントする基準信号カウント手段と、前記回転多面鏡の位置を検出する位置検出手段と、１画素に相当するクロックを出力するクロック出力手段と、１画素に相当するＰＷＭ（Ｐｕｌｓｅ Ｗｉｄｔｈ Ｍｏｄｕｌａｔｉｏｎ：パルス幅変調）データを出力するＰＷＭデータ出力手段と、前記回転多面鏡の各反射面毎の走査特性に関するデータを記憶するデータ記憶手段と、
前記データ記憶手段からデータを読み込み且つ前記クロック出力手段と前記ＰＷＭデータ出力手段とを制御する制御手段とを具備し、
前記位置検出手段と前記基準信号カウンタ手段とにより前記回転多面鏡のレーザ光を反射している面を算出し、前記回転多面鏡の各反射面毎に前記データ記憶手段よりデータを読み出し、前記クロック出力手段と前記ＰＷＭデータ出力手段の周期及び補正タイミング及び回数を前記基準信号間に制御することを特徴とする画像形成装置。
【０１０４】
［実施態様２］ 前記クロック出力手段と前記ＰＷＭデータ出力手段の周期及び補正タイミング及び回数を前記基準信号間に局所的に制御することを特徴とする実施態様１記載の画像形成装置。
【０１０５】
［実施態様３］ 前記クロック出力手段と前記ＰＷＭデータ出力手段の周期及び補正タイミング及び回数を前記基準信号間に所定間隔で制御することを特徴とする実施態様１記載の画像形成装置。
【０１０６】
［実施態様４］ 画像形成装置内に基本クロックを持ち、該基本クロックを基準に前記クロック信号出力手段と前記ＰＷＭ信号出力手段の出力周波数を制御することを特徴とする実施態様１または２記載の画像形成装置。
【０１０７】
［実施態様５］ 前記クロック信号出力手段及び前記ＰＷＭ信号出力手段は、前記基本クロックから該基本クロックの整数倍のクロックを発生する高周波クロック発生手段と、前記高周波クロックを複数個で構成するメインクロックを生成するメインクロック生成手段と、前記高周波クロックを複数個と入力データとから一義的に周波数クロック数を変化させるように制御する制御手段とを有することを特徴とする実施態様４記載の画像形成装置。
【０１０８】
［実施態様６］ 前記クロック出力手段と前記ＰＷＭデータ信号手段の出力周波数を電圧若しくは電流で変化させることを特徴とする実施態様１または２記載の画像形成装置。
【０１０９】
［実施態様７］ 走査特性に関するデータとは、前記多面鏡の反射面毎の走査速度に関係する数値データであることを特徴とする実施態様１または２記載の画像形成装置。
【０１１０】
［実施態様８］ 走査特性に関するデータとは、前記多面鏡の反射面毎の走査倍率に関係する数値データであることを特徴とする実施態様１または２記載の画像形成装置。
【０１１１】
［実施態様９］ モータの駆動により回転し且つレーザ光源からのレーザ光を複数の反射面で反射する回転多面鏡と、前記回転多面鏡からの反射光を受光し且つ像担持体上の主走査方向の書き出し開始位置の基準信号を出力するセンサと、前記センサから出力される基準信号をカウントする基準信号カウント手段と、前記回転多面鏡の位置を検出する位置検出手段と、１画素に相当するクロックを出力するクロック出力手段と、１画素に相当するＰＷＭ（Ｐｕｌｓｅ Ｗｉｄｔｈ Ｍｏｄｕｌａｔｉｏｎ：パルス幅変調）データを出力するＰＷＭデータ出力手段と、前記回転多面鏡の各反射面毎の走査特性に関するデータを記憶するデータ記憶手段と、前記データ記憶手段からデータを読み込み且つ前記クロック出力手段と前記ＰＷＭデータ出力手段とを制御する制御手段とを具備した画像形成装置により画像を形成する画像形成方法であって、
前記位置検出手段と前記基準信号カウンタ手段とにより前記回転多面鏡のレーザ光を反射している面を算出し、前記回転多面鏡の反射面毎に前記データ記憶手段よりデータを読み出し、前記クロック出力手段と前記ＰＷＭデータ出力手段の周期及び補正タイミング及び回数を前記基準信号間に制御するように制御する制御ステップを有することを特徴とする画像形成方法。
【０１１２】
［実施態様１０］ 前記制御ステップは、前記クロック出力手段と前記ＰＷＭデータ出力手段の周期及び補正タイミング及び回数を前記基準信号間に局所的に制御することを特徴とする実施態様９記載の画像形成方法。
【０１１３】
［実施態様１１］ 前記制御ステップは、前記クロック出力手段と前記ＰＷＭデータ出力手段の周期及び補正タイミング及び回数を前記基準信号間に所定間隔で制御することを特徴とする実施態様９記載の画像形成方法。
【０１１４】
［実施態様１２］ 画像形成装置内に基本クロックを持ち、該基本クロックを基準に前記クロック信号出力手段と前記ＰＷＭ信号出力手段の出力周波数を制御することを特徴とする実施態様９または１０記載の画像形成方法。
【０１１５】
［実施態様１３］ 前記クロック信号出力手段及び前記ＰＷＭ信号出力手段は、前記基本クロックから該基本クロックの整数倍のクロックを発生する高周波クロック発生手段と、前記高周波クロックを複数個で構成するメインクロックを生成するメインクロック生成手段と、前記高周波クロックを複数個と入力データとから一義的に周波数クロック数を変化させるように制御する制御手段とを有することを特徴とする実施態様１２記載の画像形成方法。
【０１１６】
［実施態様１４］ 前記クロック出力手段と前記ＰＷＭデータ信号手段の出力周波数を電圧若しくは電流で変化させることを特徴とする実施態様９または１０記載の画像形成方法。
【０１１７】
［実施態様１５］ 走査特性に関するデータとは、前記多面鏡の反射面毎の走査速度に関係する数値データであることを特徴とする実施態様９または１０記載の画像形成方法。
【０１１８】
［実施態様１６］ 走査特性に関するデータとは、前記多面鏡の反射面毎の走査倍率に関係する数値データであることを特徴とする実施態様９または１０記載の画像形成方法。
【０１１９】
［実施態様１７］ モータの駆動により回転し且つレーザ光源からのレーザ光を複数の反射面で反射する回転多面鏡と、前記回転多面鏡からの反射光を受光し且つ像担持体上の主走査方向の書き出し開始位置の基準信号を出力するセンサと、前記センサから出力される基準信号をカウントする基準信号カウント手段と、前記回転多面鏡の位置を検出する位置検出手段と、１画素に相当するクロックを出力するクロック出力手段と、１画素に相当するＰＷＭ（Ｐｕｌｓｅ Ｗｉｄｔｈ Ｍｏｄｕｌａｔｉｏｎ：パルス幅変調）信号を出力するＰＷＭ信号出力手段と、前記回転多面鏡の各反射面毎の走査特性に関するデータを記憶するデータ記憶手段と、前記データ記憶手段からデータを読み込み且つ前記クロック信号出力手段と前記ＰＷＭ信号出力手段とを制御する制御手段とを具備した画像形成装置を制御するためのコンピュータ読み取り可能な制御プログラムであって、
前記位置検出手段と前記基準信号カウンタ手段とにより前記回転多面鏡のレーザ光を反射している面を算出し、前記回転多面鏡の反射面毎に前記データ記憶手段よりデータを読み出し、前記クロック出力手段と前記ＰＷＭデータ出力手段の周期及び補正タイミング及び回数を前記基準信号間に制御するように制御する制御ステップをコンピュータに実行させるプログラムコードから成ることを特徴とする画像形成装置の制御プログラム。
【０１２０】
［実施態様１８］ 実施態様１７記載の画像形成装置の制御プログラムを格納したことを特徴とする記憶媒体。
【０１２１】
【発明の効果】
以上詳述したように本発明によれば、回転多面鏡の反射面の仕上げ精度に高精度を求める必要が無く、コストダウンを円滑に図ることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の第一の実施の形態に係る画像形成装置の全体構成を示す断面図である。
【図２】本発明の第一の実施の形態に係る画像形成装置における露光制御部の構成を示す図である。
【図３】本発明の第一の実施の形態に係る画像形成装置におけるレーザ制御回路の構成を示すブロック図である。
【図４】本発明の第一の実施の形態に係る画像形成装置における変調部の構成を示すブロック図である。
【図５】本発明の第一の実施の形態に係る画像形成装置におけるＢＤ信号と位置検出信号によるカウント値の推移を示す図である。
【図６】本発明の第一の実施の形態に係る画像形成装置におけるカウント値と個数データとＢＤ出力と制御信号の出力例を示す図である。
【図７】本発明の第一の実施の形態に係る画像形成装置における制御信号とＰＷＭ信号とクロック信号の出力例を示す図である。
【図８】本発明の第一の実施の形態に係る画像形成装置におけるｆ−θレンズ無しによる感光体上の走査スピードの変化を示す図である。
【図９】本発明の第一の実施の形態に係る画像形成装置におけるｆ−θレンズ有りによる感光体上の走査スピードの変化を示す図である。
【図１０】本発明の第一の実施の形態に係る画像形成装置におけるＰＷＭ信号出力手段の回路構成を示すブロック図である。
【図１１】本発明の第二の実施の形態に係る画像形成装置におけるカウント値と位置データとＢＤ出力と制御信号の出力例を示す図である。
【図１２】本発明の第二の実施の形態に係る画像形成装置における制御信号とＰＷＭ信号の出力例を示す図である。
【図１３】本発明の第二の実施の形態に係る画像形成装置におけるＰＷＭ信号出力手段の回路構成を示すブロック図である。
【符号の説明】
１０１ 原稿給紙部
１０２ 原稿台ガラス
１０３ スキャナ部
１０４ スキャナユニット
１０５ ミラー
１０６ ミラー
１０７ ミラー
１０８ レンズ
１０９ イメージセンサ部
１１０ 露光制御部
１１１ 感光体
１１２ 現像器
１１３ 転写部材積載部
１１４ 転写部材積載部
１１５ 転写部
１１６ 定着部
１１７ 排紙部
１１８ クリーナ
１１９ 補助帯電器
１２０ 前露光ランプ
１２１ １次帯電器
２０１ レーザ駆動装置
２０２ 半導体レーザ（レーザ光源）
２０２Ａ レーザ
２０２Ｂ フォトダイオードセンサ（ＰＤセンサ）
２０３ コリメータレンズ
２０４ 絞り
２０５ 回転多面鏡（ポリゴンミラー）
２０６ ｆ−θレンズ
２０７ ビームディテクトセンサ（ＢＤセンサ）
３００ 論理素子
３０１ バイアス電流源
３０２ パルス電流源
３０３ 電流電圧変換器
３０４ 増幅器
３０５ ＡＰＣ（Ａｕｔｏ Ｐｏｗｅｒ Ｃｏｎｔｒｏｌ：自動出力制御）回路
３０６ シーケンスコントローラ
３０７ 画像変調部
３０８ スイッチ
４００ ＡＳＩＣ（Ａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎ Ｓｐｅｃｉｆｉｃ Ｉｎｔｅｇｒａｔｅｄ Ｃｉｒｃｕｉｔ：特定用途向け集積回路）
４０１ カウント手段
４０２ データ比較手段
４０３ ＰＷＭ（Ｐｕｌｓｅ Ｗｉｄｔｈ Ｍｏｄｕｌａｔｉｏｎ：パルス幅変調）信号出力手段
４０４ クロック信号出力手段
４０５ モータドライバ
４０６ スキャナモータ
４０７ 位置検出手段
１００１ 変調制御部
１００２−１ Ｄタイプフリップフロップ
１００２−２ Ｄタイプフリップフロップ
１００２−３ Ｄタイプフリップフロップ
１００２−４ Ｄタイプフリップフロップ
１００２−５ Ｄタイプフリップフロップ
１００２−６ Ｄタイプフリップフロップ
１００２−７ Ｄタイプフリップフロップ
１００２−８ Ｄタイプフリップフロップ
１００２−９ Ｄタイプフリップフロップ
１００３−１ ２入力ＡＮＤ回路
１００３−２ ２入力ＡＮＤ回路
１００３−３ ２入力ＡＮＤ回路
１００３−４ ２入力ＡＮＤ回路
１００３−５ ２入力ＡＮＤ回路
１００３−６ ２入力ＡＮＤ回路
１００３−７ ２入力ＡＮＤ回路
１００３−８ ２入力ＡＮＤ回路
１００３−９ ２入力ＡＮＤ回路
１００４ ２入力セレクタ回路
１００５ ２入力セレクタ回路
１００６ ９入力ＯＲ回路
１００７ ２入力ＯＲ回路
１００８ ＪＫフリップフロップ
１００９ 変調回路
１３０１ 変調制御部
１３０２−１ Ｄタイプフリップフロップ
１３０２−２ Ｄタイプフリップフロップ
１３０２−３ Ｄタイプフリップフロップ
１３０２−４ Ｄタイプフリップフロップ
１３０２−５ Ｄタイプフリップフロップ
１３０２−６ Ｄタイプフリップフロップ
１３０２−７ Ｄタイプフリップフロップ
１３０２−８ Ｄタイプフリップフロップ
１３０２−９ Ｄタイプフリップフロップ
１３０２−１０ Ｄタイプフリップフロップ
１３０３−１ ２入力ＡＮＤ回路
１３０３−２ ２入力ＡＮＤ回路
１３０３−３ ２入力ＡＮＤ回路
１３０３−４ ２入力ＡＮＤ回路
１３０３−５ ２入力ＡＮＤ回路
１３０３−６ ２入力ＡＮＤ回路
１３０３−７ ２入力ＡＮＤ回路
１３０３−８ ２入力ＡＮＤ回路
１３０３−９ ２入力ＡＮＤ回路
１３０３−１０ ２入力ＡＮＤ回路
１３０４ ３入力セレクタ回路
１３０５ ２入力セレクタ回路
１３０６ ２入力セレクタ回路
１３０７ ９入力ＯＲ回路
１３０８ ２入力ＯＲ回路
１３０９ ＪＫフリップフロップ
１３１０ 変調回路[0001]
TECHNICAL FIELD OF THE INVENTION
The present invention relates to an image forming apparatus such as a copier, a printer, and a facsimile (FAX) that performs image exposure using a laser beam.
[0002]
[Prior art]
2. Description of the Related Art Conventionally, in an image forming apparatus such as an electrophotographic apparatus that performs image exposure using laser light, a laser light is irradiated on a reflection surface of a rotating polygon mirror (polygon mirror), and the surface of the photoconductor is exposed with light reflected from the reflection surface. are doing. At this time, the shape of the photoconductor is desirably equidistant from the laser light source, that is, a shape that draws an arc from the reflection surface of the polygon mirror.
[0003]
However, in order to form an image after exposure, many conventional image forming apparatuses employ a cylindrical photosensitive member. The inconsistency of the optical path length from the laser light source to the surface of the photoconductor due to the shape of the photoconductor has been processed by a complicated optical means called an f-θ lens so that the exposure speed on the photoconductor becomes uniform. (For example, see Patent Document 1).
[0004]
[Problems to be solved by the invention]
However, in the above-described conventional image forming apparatus, one of the factors that cannot make the exposure speed on the photosensitive member surface uniform is the finishing accuracy of the reflection surface of the rotating polygon mirror (polygon mirror). If high accuracy is required for the finishing accuracy of the reflecting surface of the rotary polygon mirror, the exposure speed of the photoreceptor surface can be made uniform, but the cost is increased by the high accuracy required.
[0005]
SUMMARY OF THE INVENTION The present invention has been made to solve the above-described problems of the related art, and has as its object to eliminate the need for high precision finishing of the reflecting surface of a rotary polygon mirror and to smoothly reduce costs. It is an object of the present invention to provide an image forming apparatus capable of performing the above.
[0006]
[Means for Solving the Problems]
In order to achieve the above object, an image forming apparatus according to the present invention includes a rotating polygon mirror that is rotated by driving a motor and reflects laser light from a laser light source on a plurality of reflecting surfaces, and reflects reflected light from the rotating polygon mirror. A sensor that receives light and outputs a reference signal of a writing start position in the main scanning direction on the image carrier, a reference signal counting unit that counts a reference signal output from the sensor, and detects a position of the rotary polygon mirror Position detecting means, clock output means for outputting a clock corresponding to one pixel, PWM data output means for outputting PWM (Pulse Width Modulation) data corresponding to one pixel, and each of the rotary polygon mirror Data storage means for storing data relating to scanning characteristics for each reflection surface; Control means for controlling the laser output means and the PWM data output means, wherein the position detecting means and the reference signal counter means calculate the surface of the rotary polygon mirror that reflects the laser light, Data is read from the data storage means for each reflection surface of the rotary polygon mirror, and the cycle, correction timing and number of the clock output means and the PWM data output means are controlled between the reference signals.
[0007]
BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION
Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings.
[0008]
(First embodiment)
First, a first embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS.
[0009]
FIG. 1 is a cross-sectional view illustrating the overall configuration of an image forming apparatus according to the present embodiment. In FIG. 1, reference numeral 101 denotes a document feeder, 102 denotes a document table glass, 103 denotes a scanner, 104 denotes a scanner unit, Reference numerals 105, 106, and 107 denote mirrors, reference numeral 108 denotes a lens, reference numeral 109 denotes an image sensor unit, reference numeral 110 denotes an exposure control unit, reference numeral 111 denotes a drum-shaped photoconductor, reference numeral 112 denotes a developing device, reference numerals 113 and 114 denote transfer member loading units, and reference numeral 115 denotes a transfer unit. , 116 is a fixing unit, 117 is a paper discharge unit, 118 is a cleaner, 119 is an auxiliary charger, 120 is a pre-exposure lamp, and 121 is a primary charger.
[0010]
The basic operation of the image forming apparatus having such a configuration will be described with reference to FIG.
[0011]
In FIG. 1, originals stacked on an original feeding unit 101 are sequentially conveyed one by one onto a surface of an original platen glass 102. When the document is conveyed, the lamp of the scanner unit 103 is turned on, and the scanner unit 104 moves to irradiate the document. The reflected light of the document passes through a lens 108 via mirrors 105, 106, and 107, and is then input to an image sensor unit 109.
[0012]
The image signal input to the image sensor unit 109 is directly or temporarily stored in an image memory (not shown), read out again, and input to the exposure control unit 110. The latent image formed on the photoconductor 111 by the irradiation light generated by the exposure control unit 110 is monitored by a potential sensor to determine whether the potential on the photoconductor 111 has a desired value. Next, the image is developed by the developing device 112.
[0013]
The transfer member is conveyed from the first transfer member stacking unit 113 or the second transfer member stacking unit 114 in time with the latent image, and the developed toner image is transferred onto the transfer member in the transfer unit 115. Is done. After the toner image transferred onto the transfer member is fixed to the transfer member by the fixing unit 116, the toner image is discharged to the outside of the image forming apparatus from the paper discharge unit 117. The surface of the photoconductor 111 after the transfer is cleaned by the cleaner 118. The surface of the photoconductor 111 cleaned by the cleaner 118 is neutralized by the auxiliary charger 119, so that the primary charger 121 is in a state where good charging is obtained. Thereafter, the residual charge on the photoconductor 111 is erased by the pre-exposure lamp 120, and the surface of the photoconductor 111 is charged by the primary charger 121.
[0014]
By repeating such a process, an image can be formed on a plurality of transfer members.
[0015]
FIG. 2 is a diagram showing a configuration of the exposure control unit 110. In FIG. 2, reference numeral 201 denotes a laser driving device; 202, a semiconductor laser as a laser light source; A sensor is provided, and APC control of the laser diode is performed using the detection signal of the PD sensor. The laser beam emitted from the semiconductor laser 202 is converted into substantially parallel light by the collimator lens 203 and the stop 204, and is incident on a rotating polygon mirror (polygon mirror) 205 with a predetermined beam diameter. The rotary polygon mirror 205 is rotating at a constant angular velocity in the direction of the arrow in the drawing, and with this rotation, the incident laser beam is reflected as a deflected beam whose angle continuously changes. The deflected laser beam is condensed by the f-θ lens 206. On the other hand, the f-θ lens 206 simultaneously emits a laser beam in a direction indicated by an arrow on the photoreceptor 111 as an image carrier in order to correct distortion that guarantees temporal linearity of scanning. Combined scanning is performed at a constant speed.
[0016]
In FIG. 2, reference numeral 207 denotes a beam detect sensor (hereinafter, referred to as a BD sensor) for detecting the reflected light from the rotary polygon mirror 205. The detection signal of the BD sensor 207 indicates the rotation of the rotary polygon mirror 205. It is used as a synchronization signal for synchronizing the writing of data with the data.
[0017]
In this type of conventional laser driving apparatus for an image forming apparatus, in order to maintain a constant amount of laser light during one scan, the output of the laser light is detected in a light detection section during one scan, and the laser light is output. Has been adopted for maintaining the drive current for one scan.
[0018]
Hereinafter, a specific control method will be described with reference to FIG.
[0019]
FIG. 3 is a block diagram showing a configuration of a laser control circuit in the image forming apparatus according to the present embodiment. In FIG. 3, reference numeral 202 denotes a semiconductor laser, which is one laser 202A and one photodiode sensor (hereinafter, referred to as a photodiode sensor). PD sensor 202) 202B. By applying two current sources, a bias current source 301 and a pulse current source 302, to the semiconductor laser 202, the emission characteristics of the laser 202A are improved. Further, in order to stabilize the light emission of the laser 202A, the bias signal is fed back to the bias current source 301 using the output signal from the PD sensor 202B to automatically control the amount of bias current.
[0020]
That is, when the logic element 300 outputs an ON signal to the switch 308 in response to the full lighting signal from the sequence controller 306, the sum of the currents from the bias current source 301 and the pulse current source 302 flows to the semiconductor laser 202, and the PD at that time The output signal from the sensor 202B is input to the current-to-voltage converter 303, then amplified by the amplifier 304, and then input to an APC circuit (Auto Power Control: automatic output control) 305. The current is supplied to the current source 301 as a control signal. This circuit system is called an APC circuit system, and is currently common as a circuit system for driving a laser.
[0021]
The laser 202A has a temperature characteristic. As the temperature increases, the amount of current for obtaining a constant light amount increases. In addition, since the laser 202A self-heats, a constant amount of light cannot be obtained only by supplying a constant current, which has a problem that it has a serious effect on image formation.
[0022]
As a means for solving this problem, the APC circuit method described above is used for each scan, and the amount of current flowing constantly for each scan is controlled so that the light emission characteristics for each scan become constant. An image is formed by turning on / off the switch 308 of the laser light controlled in a constant light amount in this way with the data modulated by the pixel modulation unit 307.
[0023]
FIG. 4 is a block diagram illustrating a configuration of the pixel modulation unit 307 of the laser control circuit in the image forming apparatus according to the present embodiment.
[0024]
4, reference numeral 400 denotes an ASIC (Application Specific Integrated Circuit), which is a counting unit 401, a data comparing unit 402, a PWM (Pulse Width Modulation: pulse width modulation) signal output unit 403, and a clock signal output unit 404. have.
[0025]
The counting means 401 counts the output of the BD sensor 207. The data comparing unit 402 stores data corresponding to the count value of the counting unit 401 and outputs a control signal. The operation of the PWM signal output unit 403 is controlled by a control signal output from the data comparison unit 402. The operation of the clock signal output unit 404 is controlled by a control signal output from the data comparison unit 402, similarly to the PWM signal output unit 403. The output of the PWM signal output means 403 is transmitted to the semiconductor laser 202 in the laser driving device 201, turns on the laser 202 A, and detects the laser light reflected by the rotary polygon mirror 205 by the BD sensor 207.
[0026]
The functions of the counting unit 401, the data comparing unit 402, and the like may be performed by a CPU (Central Processing Unit).
[0027]
In FIG. 4, reference numeral 405 denotes a motor driver for rotating the scanner motor 406. The rotating polygon mirror 205 is rotated by the scanner motor 406. Reference numeral 407 denotes a position detecting means for detecting the position of the rotary polygon mirror 205, and its output is used to reset the count value of the counting means 401.
[0028]
Although not shown, when the rotation of the scanner motor 406 is normally controlled, a plurality of position detection circuits called Hall elements are used, and a phase signal is output based on the detection signal to perform rotation control.
[0029]
Since the purpose of the position detection sensor 407 in the present embodiment is to detect that the rotary polygon mirror 205 has made one rotation, one signal of the Hall element may be used, or a rotation control sensor may be used. May be.
[0030]
Next, the operation of the laser control circuit having the above configuration will be described with reference to FIG.
[0031]
Laser light from the semiconductor laser 202 in the laser driving device 201 irradiates the rotating polygon mirror 205, and the reflected light is detected by the BD sensor 207. Each time the BD sensor 207 detects reflected light, the count value of the counting means 401 is incremented by one. When the position detection sensor 407 detects that the rotary polygon mirror 205 has made one revolution, the count value of the counting means 401 is returned to 0. Assuming that the number of surfaces of the rotary polygon mirror 205 is six, as shown in FIG. 5, the process is repeated from 0 to 5, and the counting means 401 counts up one by one. The count value of the counting means 401 is a value indicating each surface of the rotary polygon mirror 205.
[0032]
Here, the scanning speed of the semiconductor laser 202 on the photoconductor 111 will be described first with reference to FIGS.
[0033]
8 and 9 are diagrams showing a change in scan speed on the photoconductor 111 depending on the presence or absence of the f-θ lens 206. FIG. 8 shows a case where the f-θ lens 206 is not provided, and FIG. The case where there is a θ lens 206 is shown.
[0034]
First, a case where the f-θ lens 206 is not provided will be described.
[0035]
Since the rotating polygon mirror 205 is moving at a constant speed, scanning is performed so as to draw an arc from the surface of the rotating polygon mirror 205. In this case, since the motion is performed at a constant speed, the rotational speeds θa, θb, θc, and θd per unit time are given by the following equation 1.
[0036]
θa = θb = θc = θd (Equation 1)
Further, since an arc is drawn, R1 to R5 are also represented by the following equation (2).
[0037]
R1 = R2 = R3 = R4 = R5 (Formula 2)
As a result, an arc composed of R1, R2, and θa, an arc composed of R2, R3, and θb, an arc composed of R3, R4, and θc, and an arc composed of R4, R5, and θd are equal. It is for this reason that the shape of the photoconductor 111 is ideally a circular arc. At this time, the scanning distance per unit time on the surface of the photoconductor 111 is Xa, the scanning distance composed of R1, R2, and θa is the scanning distance composed of Xb, R3, R4, and θc. Where Xc is the scanning distance composed of Rc, R4, R5, and θd, the following equations 3 and 4 are obtained.
[0038]
Xa> Xb (Equation 3)
Xd> Xc (Equation 4)
From this result, it can be seen that the scanning speed on the photoconductor 111 becomes “larger” toward the outside of the photoconductor 111 and “small” as it approaches the center. In this state, the size of one pixel at the edge and the center of the image is different.
[0039]
FIG. 9 shows a case where the f-θ lens 206 is provided. In order to improve the problem in the case where the f-θ lens 206 shown in FIG. 8 is not provided, that is, the difference in pixel density between the end portion and the center portion of the image is improved, scanning on the surface of the photoconductor 111 per unit time is performed. The scanning distance is Xa, the scanning distance of R1, R2, θa is Xa, the scanning distance of R2, R3, θb is Xb, the scanning distance of R3, R4, θc is Xc, and the scanning distance of R4, R5, θd is Xd. In this case, a lens (f-θ lens) 206 that satisfies Expression 5 below is used.
[0040]
Xa = Xb = Xc = Xd (Equation 5)
Here, as in this embodiment, by changing the number of clocks constituting one pixel depending on the location, in this case, the clock width is increased as approaching the center of the photoconductor 111, and the clock width is increased as approaching the end. , The scanning speed on the surface of the photoconductor 111 can be made uniform without providing the f-θ lens 206.
[0041]
However, what is assumed in the description of FIGS. 8 and 9 is a high degree of finishing accuracy of the reflecting surface of the rotary polygon mirror 205. If the respective reflecting surfaces of the rotating polygon mirror 205 are uniform, the scanning speed on the surface of the photoconductor 111 becomes uniform. However, if any one of the reflecting surfaces of the rotating polygon mirror 205 has low finishing accuracy, for example, If the reflection surface is concave or convex, the image is adversely affected in synchronization with the rotation of the rotary polygon mirror 205.
[0042]
In the present embodiment, it is assumed that there is a lens (f-θ lens) 206 and the finishing accuracy of the reflection surface of the rotary polygon mirror 205 is low.
[0043]
In the present embodiment, the data comparison unit 402 detects a specific reflection surface of the rotary polygon mirror 205 and inserts a small pixel piece / clock piece in order to perform main scanning magnification for each specific reflection surface. Will be described with reference to FIGS. 6 and 7. FIG.
[0044]
FIG. 6 is a diagram showing control signals to the PWM signal output unit 403 and the clock signal output unit 404 with respect to the count value of the count unit 401 and the count value of the count unit 401 by the data comparison unit 402.
[0045]
The data comparison means 402 stores the number of pixel pieces / clock pieces inserted into each reflection surface of the rotary polygon mirror 205, and the number of changes of the control signal to the PWM signal output means 403 and the clock signal output means 404 is stored. It matches the count data.
[0046]
In the present embodiment, the control signal to the PWM signal output means 403 and the clock signal output means 404 is described as a binary signal, but the number data itself is transmitted from the data comparison means 402 to the PWM signal output means. 403 and the clock signal output means 404 may be transmitted.
[0047]
FIG. 7 is a diagram showing a change in the PWM signal output from the PWM signal output means 403 in response to the control signal.
[0048]
Although not shown in detail in FIG. 4, a block for converting image data sent from the PWM signal output unit 403 into a PWM signal is provided. It converts the image signal into a pulse width and outputs a PWM signal corresponding to the pulse width data. The PWM signal is output when the control signal is "L" (in FIG. 7, only when the pulse width data is 8). It can be seen that the signal period is longer than the others. For example, when the main scanning magnification of one reflection surface of the rotary polygon mirror 205 is 3/10 pixels longer, it is sufficient to insert three 1/10 pixel pieces during the main scanning period.
[0049]
Although only the PWM signal is described here, the same processing is performed on the clock signal.
[0050]
Next, a configuration for locally changing the period of the PWM signal / clock signal will be described with reference to FIG.
[0051]
FIG. 10 is a block diagram showing the configuration of the PWM signal output means 403. In FIG. 10, reference numeral 1001 denotes a modulation control unit; 1002-1 to 1002-9, D-type flip-flops; An input AND circuit, 1004 and 1005 are 2-input selector circuits, 1006 is a 9-input OR circuit, 1007 is a 2-input OR circuit, 1008 is a JK flip-flop, and 1009 is a modulation circuit.
[0052]
In FIG. 10, image data is input to a modulation circuit 1009 of a PWM signal output unit 403, and is modulated into 8-bit PWM image data by the modulation circuit 1009. Each bit is input to a 2-input AND circuit 1003-1 to 1003-8. Type in one. The same data as that of the two-input AND circuit 1003-8 is input to one of the two-input AND circuits 1003-9.
[0053]
The D-type flip-flops 1002-1 to 1002-9 output the D input to Q at the rising edge of the clock signal (CLK). These are connected to one of the inputs of two-input AND circuits 1003-1 to 1003-9. At the same time, the D-type flip-flops 1002-1 to 1002-8 have an output of the D-type flip-flop 1002-1 as an input of the D-type flip-flop 1002-2 and an output of the D-type flip-flop 1002-2 as a D-type flip-flop. Are connected in cascade to the input of the loop 1002-3. The output of the D-type flip-flop 1002-8 is also connected to two-input selector circuits 1004 and 1005. The output of the D-type flip-flop 1002-9 is connected to a two-input selector circuit 1004.
[0054]
Outputs of the two-input AND circuits 1003-1 to 1003-9 are connected to a nine-input OR circuit 1006, and the output is output as a PWM signal. The outputs of the two-input AND circuit 1003-1 and the two-input AND circuit 1003-5 are input to the JK flip-flop 1008 and output a clock signal.
[0055]
The first two-input selector circuit 1004 selects the output of the D-type flip-flop 1002-8 and the output of the D-type flip-flop 1002-9 according to the output of the modulation control unit 1001. Connected to one side.
[0056]
The other input of the second two-input selector circuit 1005 is connected to ground (GND). In the case of the second two-input selector circuit 1005, whether the output of the D-type flip-flop 1002-8 is input to the D-type flip-flop 1002-9 is controlled by the output of the modulation control unit 1001.
[0057]
The modulation control unit 1001 switches the switches of the two-input selector circuits 1004 and 1005 to predetermined values based on the control signal received from the data comparison unit 402. For example, when the control signal is “L”, the first two-input selector circuit 1005 selects the output of the D-type flip-flop 1002-8, and the first two-input selector circuit 1004 selects the D-type flip-flop 1002- By selecting nine outputs, the number of flip-flops forming one pixel is set to nine. When the control signal is “H”, the two-input selector circuits 1004 and 1005 select the opposite sides, respectively, and set the number of flip-flops forming one pixel to eight.
[0058]
A timing signal is input to the other of the inputs of the two-input OR circuit 1007, and the output is input to the D-type flip-flop 1002-1.
[0059]
Next, the operation of the PWM signal output means 403 having the above configuration will be described with reference to FIG.
[0060]
In synchronization with the clock signal (CLK) input to the D-type flip-flops 1002-1 to 1002-9, a signal having a width of CLK1 clock is input as a timing signal. As a result, one position of the output of the annular shift register including the D-type flip-flops 1002-1 to 1002-9 is always "1".
[0061]
The modulation control unit 1001 receives the output of the counter circuit and switches the two-input selector circuits 1004 and 1005 so as to control the size of the annular shift register.
[0062]
When one pixel is composed of 8 CLKs, the output of the D-type flip-flop 1002-8 is selected in the first two-input selector circuit 1004, and GND is selected in the second two-input selector circuit 1005.
[0063]
When one pixel is constituted by 9 CLK, the output of the D-type flip-flop 1002-9 is selected in the first two-input selector circuit 1004, and the D-type flip-flop 1002-8 is selected in the second two-input selector circuit 1005. Select the output of By these switching, the outputs of the D-type flip-flops 1002-1 to 1002-9 output "1" once every 8 / 9CLK.
[0064]
PWM image data is set in the D-type flip-flops 1002-1 to 1002-9, and the data is changed for each pixel (= 8 / 9CLK). An AND operation is performed on "1" once for the set data and 8 / 9CLK, and an OR operation is performed on each AND output, whereby a PWM signal composed of 8 / 9CLK can be output.
[0065]
In this embodiment mode, the outputs of specific portions (D-type flip-flops 1002-1 and 1002-5) of the D-type flip-flops 1002-1 to 1002-8 are input to the JK flip-flop 1008, Although it is configured to be able to output a clock signal composed of 8 / 9CLK similarly to the PWM signal, the image of the two-input AND circuits 1003-1 to 1003-9 is not used without using the JK flip-flop 1008. A clock signal can also be generated by inputting a CLK pattern at a location where data is input.
[0066]
With the above configuration, correction of the main scanning magnification can be easily realized according to data set for each reflection surface of the rotary polygon mirror 205.
[0067]
Further, in the present embodiment, the method of correcting the main scanning magnification by changing the number of high frequency clocks forming one pixel has been described. However, the original clock and its peripheral circuits (for example, PLL The same effect can be obtained by finely adjusting the circumference ratio or the VCO voltage value itself.
[0068]
(Second embodiment)
Next, a second embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS.
[0069]
Note that the configuration of the pixel modulation unit of the laser control circuit in the image forming apparatus according to the present embodiment is the same as that in FIG. 4 of the above-described embodiment, and will be described with reference to FIG.
[0070]
In the above-described first embodiment, a pixel piece is locally inserted for correcting the main scanning magnification of the rotary polygon mirror 205. In the present embodiment, a pixel piece is inserted in an area. It is aimed at.
[0071]
Further, in the above-described first embodiment, the case where the correction depending on the finishing accuracy of the reflecting surface of the rotary polygon mirror 205 when the f-θ lens 206 is used has been described. In the case where the scanning speed on the surface of the photoconductor 111 is made uniform without using the −θ lens 206, it is assumed that the correction depends on the finishing accuracy of the reflecting surface of the rotating polygon mirror 111 and the correction is changed.
[0072]
Hereinafter, since the configuration for realizing this embodiment is similar to the above-described first embodiment, only the differences will be described.
[0073]
FIG. 11 is a diagram illustrating the count value of the counting unit 401, the data in the data comparing unit 402, and the output control signal in the image forming apparatus according to the present embodiment.
[0074]
In the present embodiment, it is assumed that the control signal from the data comparison unit 402 to the PWM signal output unit 403 and the clock signal output unit 404 is 2 bits. The data comparison unit 402 stores the start position and the end position of a 2-bit control signal corresponding to each reflection surface of the rotary polygon mirror 205. The position data 1 and 2 mean the start position and the end position of the control signal 1, and the position data 3 and 4 mean the start position and the end position of the control signal 2, respectively. The control signal 1 is output to "L" in the area of the position data 1 and the position data 2, and the control signal 2 is output to "L" in the area of the position data 3 and the position data 4.
[0075]
In the present embodiment, three types of clock widths (8 CLK / 9 CLK / 100 CLK) are switched by a 2-bit control signal, but fine control may be performed by increasing the number of control signals and position data. Alternatively, the control may be performed by sending only the position data to the PWM signal output unit 403 and the clock signal output unit 404.
[0076]
FIG. 12 is a diagram showing the relationship between the control signals 1 and 2 and the PWM signal.
[0077]
When the control signal 1 and the control signal 2 are both “H”, the number of clocks for forming one pixel is 8 CLK. When the control signal 1 is “L” and the control signal 2 is “H”, one pixel is formed. When the number of clocks to be performed is 9 CLK and both the control signal 1 and the control signal 2 are “L”, a pixel piece is inserted so that the number of clocks forming one pixel becomes 10 CLK.
[0078]
FIG. 12 shows only the PWM signal output from the PWM signal output means 403, but the same control is performed on the clock signal output from the clock signal output means 404, and Changes between 8 and 10 CLK.
[0079]
Next, a configuration for changing the period of the PWM signal / clock signal in the area in the image forming apparatus according to the present embodiment will be described with reference to FIG.
[0080]
FIG. 13 is a block diagram illustrating a configuration of the PWM signal output unit 403 in the image forming apparatus according to the present embodiment. In FIG. 13, reference numeral 1301 denotes a modulation control unit, and 1302-1 to 1302-10 denote D-type flip-flops. , 1303-1 to 1303-10 are 2-input AND circuits, 1304 is a 3-input selector circuit, 1305 and 1306 are 2-input selector circuits, 1307 is a 10-input OR circuit, 1308 is a 2-input OR circuit, 1309 is a JK flip-flop, Reference numeral 1310 denotes a modulation circuit.
[0081]
In FIG. 13, image data is input to a modulation circuit 1310 of a PWM signal output unit 403, and is modulated into 10-bit PWM image data by the modulation circuit 1310. Each bit is input to a 2-input AND circuit 1303-1 to 1303-8. Type in one. The same data as that of the two-input AND circuit 1303-8 is input to one of the two-input AND circuit 1303-9 and the two-input AND circuit 1303-10.
[0082]
The D-type flip-flops 1002-1 to 1002-9 output the D input to Q at the rising edge of the clock signal (CLK). These are connected to one of the inputs of two-input AND circuits 1303-1 to 1303-10. At the same time, the D-type flip-flops 1302-1 to 1302-8 have the output of the D-type flip-flop 1302-1 as the input of the D-type flip-flop 1302-2 and the output of the D-type flip-flop 1302-2 as the D-type flip-flop. 1302-3 are connected in cascade. The output of the D-type flip-flop 1302-8 is supplied to the three-input selector circuit 1304 and the two-input selector circuit 1005, and the output of the D-type flip-flop 1302-9 is supplied to the three-input selector circuit 1304 and the two-input selector circuit 1006. The outputs of the D-type flip-flops 1302-10 are connected to a three-input selector circuit 1304, respectively.
[0083]
Outputs of the two-input AND circuits 1303-1 to 1303-10 are connected to a 10-input OR circuit 1307, and the output is output as a PWM signal. The outputs of the two-input AND circuit 1303-1 and the two-input AND circuit 1303-5 are input to the JK flip-flop 1309 and output a clock signal.
[0084]
The three-input selector circuit 1304 selects the output of the D-type flip-flop 1302-8 and the output of the D-type flip-flop 1302-10 according to the output of the modulation control unit 1301, and the output is connected to one of the inputs of the two-input OR circuit 1307. Is done.
[0085]
The other inputs of the two-input selector circuits 1305 and 1306 are connected to ground (GND). In the case of the first two-input selector circuit 1305, whether the output of the D-type flip-flop 1302-8 is input to the D-type flip-flop 1302-9 is controlled by the output of the modulation control unit 1001. In the case of the second two-input selector circuit 1306, whether the output of the D-type flip-flop 1302-9 is input to the D-type flip-flop 1302-10 is controlled by the output of the modulation control unit 1301.
[0086]
The modulation control unit 1301 switches the switches of the selector circuits 1304, 1305, and 1306 to predetermined values based on the control signal received from the data comparison unit 402. For example, when the control signals 1 and 2 are both “H”, the two-input selector circuits 1305 and 1306 each select GND, and the three-input selector circuit 1304 selects the output of the D-type flip-flop 1302-8. Thus, the number of flip-flops forming one pixel is set to eight.
[0087]
When the control signal 1 is “L” and the control signal 2 is “H”, the first two-input selector circuit 1305 outputs the output of the D-type flip-flop 1302-8 to the second two-input selector circuit. Reference numeral 1306 denotes GND, and three-input selector circuit 1304 selects the output of D-type flip-flop 1302-9, thereby setting the number of flip-flops forming one pixel to nine.
[0088]
When both the control signals 1 and 2 are “L”, the first two-input selector circuit 1305 outputs the output of the D-type flip-flop 1302-8, and the second two-input selector circuit 1306 outputs the D-type flip-flop By selecting the output of the flip-flop 1302-9 and the output of the D-type flip-flop 1302-10, the three-input selector circuit 1304 sets the number of flip-flops forming one pixel to ten.
[0089]
A timing signal is input to the other input of the two-input OR circuit 1307, and the output is input to a D-type flip-flop 1302-1.
[0090]
Next, the operation of the PWM signal output means 403 having the above configuration will be described with reference to FIG.
[0091]
A signal having a width of CLK1 clock is input as a timing signal in synchronization with CLK input to D-type flip-flops 1302-1 to 1302-10. As a result, one position of the output of the annular shift register constituted by the D-type flip-flops 1302-1 to 1302-8 is always "1". The modulation control unit 1301 receives the output of the counting unit 401 and switches the selector circuits 1304 to 1306 so as to control the size of the annular shift register. When one pixel is composed of 8 CLKs, the output of the D-type flip-flop 1302-8 is selected in the three-input selector circuit 1304, and GND is selected in the two-input selector circuits 1305 and 1306. When one pixel is configured with 9 CLK, the output of the D-type flip-flop 1302-9 is output by the three-input selector circuit 1304, and the output of the D-type flip-flop 1302-8 is output by the first two-input selector circuit 1305. In the two-input selector circuit 1306, GND is individually selected. When one pixel is constituted by 10 CLK, the output of the D-type flip-flop 1302-10 is output by the three-input selector circuit 1304, and the output of the D-type flip-flop 1302-8 is output by the first two-input selector circuit 1305. , The second two-input selector circuit 1306 selects the output of the D-type flip-flop 1302-9. By these switching, the outputs of the D-type flip-flops 1302-1 to 1302-10 output "1" once every 8/9/10 CLK.
[0092]
Two-input AND circuits 1303-1 to 1303-10 are set with PWM image data, and change the data for each pixel (= 8/9/10 CLK). By performing an AND operation on "1" once for the set data and 8/9/10 CLK and performing an OR operation on each AND output, a PWM signal composed of 8/9/10 CLK can be output. .
[0093]
In this embodiment mode, the outputs of specific portions (D-type flip-flops 1302-1 and 1302-5) of the D-type flip-flops 1302-1 to 1302-8 are input to the JK flip-flop 1309, Although a clock signal composed of 8/9/10 CLK can be output in the same manner as the PWM signal, a 2-input AND circuit 1303-1 to 1303-10 is used without using the JK flip-flop 1309. A clock signal can also be generated by inputting a CLK pattern to a location where the image data is input.
[0094]
With the above configuration, it is possible to easily change the main scanning PWM signal frequency / clock output frequency in accordance with the data set for each reflection surface of the rotary polygon mirror 205.
[0095]
Further, in the present embodiment, the method of changing the frequency of the PWM signal or the clock signal by changing the number of high-frequency clocks forming one pixel has been described. However, the original clock and its peripheral circuits (for example, The same effect can be obtained by finely adjusting the frequency division ratio of the PLL circuit and the voltage value of the VCO.
[0096]
(Other embodiments)
In addition, a storage medium storing program codes of software for realizing the functions of the above-described embodiments is supplied to a system or an apparatus, and a computer (or a CPU or an MPU) of the system or the apparatus is stored in the storage medium. Needless to say, the present invention can also be achieved by reading and executing the program code.
[0097]
In this case, the program code itself read from the storage medium implements the functions of the above-described embodiments, and the storage medium storing the program code constitutes the present invention.
[0098]
Further, as a storage medium for supplying the program code, for example, RAM, NV-RAM, floppy (registered trademark) disk, hard disk, optical disk, magneto-optical disk, MO, CD-ROM, CD-R, CD-RW , A DVD (DVD-ROM, DVD-R, DVD-RW, etc.), a magnetic tape, a non-volatile memory card, another ROM, etc., as long as the program code can be stored, or a download via a network. Can be used.
[0099]
When the computer executes the readout program code, not only the functions of the above-described embodiments are realized, but also an OS (Operating System) running on the computer based on the instruction of the program code. It goes without saying that the present invention includes a case in which the functions of the above-described embodiments are implemented by performing part or all of the actual processing.
[0100]
Further, after the program code read from the storage medium is written into a memory provided in a function expansion board inserted into the computer or a function expansion unit connected to the computer, the function expansion is performed based on the instruction of the program code. It goes without saying that the CPU or the like provided in the board or the function expansion unit performs part or all of the actual processing, and the processing realizes the functions of the above-described embodiments.
[0101]
While various examples and embodiments of the present invention have been described above, those skilled in the art will appreciate that the spirit and scope of the present invention is not limited to the specific description and figures herein. It goes without saying that it is possible to cover the various modifications and changes all set out in the claims of this application.
[0102]
Examples of embodiments of the present invention are listed below.
[0103]
[Embodiment 1] A rotating polygon mirror that is rotated by driving a motor and reflects laser light from a laser light source on a plurality of reflecting surfaces, and receives light reflected from the rotating polygon mirror and performs main scanning on an image carrier. A sensor for outputting a reference signal of a writing start position in the direction, reference signal counting means for counting reference signals output from the sensor, position detection means for detecting the position of the rotary polygon mirror, and one pixel. Clock output means for outputting a clock, PWM data output means for outputting PWM (Pulse Width Modulation) data corresponding to one pixel, and data on scanning characteristics for each reflection surface of the rotating polygon mirror are stored. Data storage means,
Control means for reading data from the data storage means and controlling the clock output means and the PWM data output means;
The position detecting means and the reference signal counter means calculate a surface of the rotary polygon mirror that reflects the laser light, read data from the data storage means for each reflection surface of the rotary polygon mirror, and read the clock. An image forming apparatus, wherein a period, a correction timing, and a number of times of an output unit and the PWM data output unit are controlled between the reference signals.
[0104]
[Second Embodiment] The image forming apparatus according to the first embodiment, wherein a cycle, a correction timing, and a number of times of the clock output unit and the PWM data output unit are locally controlled between the reference signals.
[0105]
[Third Embodiment] The image forming apparatus according to the first embodiment, wherein a cycle, a correction timing, and a number of times of the clock output unit and the PWM data output unit are controlled at predetermined intervals between the reference signals.
[0106]
[Embodiment 4] The image forming apparatus according to Embodiment 1 or 2, wherein a basic clock is provided in the image forming apparatus, and output frequencies of the clock signal output unit and the PWM signal output unit are controlled based on the basic clock. Image forming device.
[0107]
[Embodiment 5] The clock signal output unit and the PWM signal output unit include a high frequency clock generation unit that generates a clock that is an integral multiple of the basic clock from the basic clock, and a main clock that includes a plurality of the high frequency clocks. 5. An image forming apparatus according to claim 4, further comprising: a main clock generating unit for generating a clock signal; and a control unit for controlling the number of frequency clocks to be uniquely changed from a plurality of high frequency clocks and input data. apparatus.
[0108]
[Sixth Embodiment] The image forming apparatus according to the first or second embodiment, wherein output frequencies of the clock output unit and the PWM data signal unit are changed by a voltage or a current.
[0109]
[Embodiment 7] The image forming apparatus according to Embodiment 1 or 2, wherein the data relating to the scanning characteristics is numerical data relating to a scanning speed for each reflection surface of the polygon mirror.
[0110]
[Embodiment 8] The image forming apparatus according to Embodiment 1 or 2, wherein the data relating to the scanning characteristics is numerical data relating to a scanning magnification for each reflection surface of the polygon mirror.
[0111]
[Embodiment 9] A rotating polygon mirror that is rotated by driving a motor and reflects laser light from a laser light source on a plurality of reflecting surfaces, and receives light reflected from the rotating polygon mirror and performs main scanning on an image carrier. A sensor that outputs a reference signal of a writing start position in the direction, a reference signal counting unit that counts a reference signal output from the sensor, a position detection unit that detects a position of the rotary polygon mirror, and corresponds to one pixel. Clock output means for outputting a clock, PWM data output means for outputting PWM (Pulse Width Modulation) data corresponding to one pixel, and data on scanning characteristics for each reflection surface of the rotary polygon mirror are stored. Data storage means for reading data from the data storage means, and the clock output means and the PWM data output. An image forming method for forming an image by an image forming apparatus including a control means for controlling the stage,
The position detecting unit and the reference signal counter unit calculate a surface of the rotary polygon mirror that reflects the laser light, read data from the data storage unit for each reflection surface of the rotary polygon mirror, and output the clock output. And a control step of controlling the period and the correction timing and the number of times of the means and the PWM data output means between the reference signals.
[0112]
[Tenth Embodiment] The image forming apparatus according to the ninth embodiment, wherein the control step locally controls the period, the correction timing, and the number of times of the clock output unit and the PWM data output unit between the reference signals. Method.
[0113]
[Eleventh Embodiment] The image forming apparatus according to the ninth embodiment, wherein the control step controls the cycle, the correction timing, and the number of times of the clock output unit and the PWM data output unit at predetermined intervals between the reference signals. Method.
[0114]
[Twelfth Embodiment] An image forming apparatus according to the ninth or tenth embodiment, wherein a basic clock is provided in the image forming apparatus, and output frequencies of the clock signal output unit and the PWM signal output unit are controlled based on the basic clock. Image forming method.
[0115]
[Thirteenth Embodiment] The clock signal output unit and the PWM signal output unit include a high frequency clock generation unit that generates a clock that is an integral multiple of the basic clock from the basic clock, and a main clock that includes a plurality of the high frequency clocks. The image forming apparatus according to the twelfth aspect, further comprising: a main clock generating unit that generates a clock signal; and a control unit that controls the number of frequency clocks to be uniquely changed from a plurality of high frequency clocks and input data. Method.
[0116]
[Embodiment 14] The image forming method according to Embodiment 9 or 10, wherein the output frequencies of the clock output unit and the PWM data signal unit are changed by a voltage or a current.
[0117]
[Embodiment 15] The image forming method according to embodiment 9 or 10, wherein the data relating to the scanning characteristics is numerical data relating to a scanning speed for each reflection surface of the polygon mirror.
[0118]
[Embodiment 16] The image forming method according to Embodiment 9 or 10, wherein the data relating to the scanning characteristics is numerical data relating to a scanning magnification for each reflection surface of the polygon mirror.
[0119]
[Embodiment 17] A rotating polygon mirror that rotates by driving a motor and reflects laser light from a laser light source on a plurality of reflecting surfaces, and receives light reflected from the rotating polygon mirror and performs main scanning on an image carrier. A sensor that outputs a reference signal of a writing start position in the direction, a reference signal counting unit that counts a reference signal output from the sensor, a position detection unit that detects a position of the rotary polygon mirror, and corresponds to one pixel. Clock output means for outputting a clock, PWM signal output means for outputting a PWM (Pulse Width Modulation) signal corresponding to one pixel, and data on scanning characteristics for each reflection surface of the rotary polygon mirror are stored. Data storage means for reading data from the data storage means, and the clock signal output means and the PWM signal output. A computer-readable control program for controlling an image forming apparatus including a control means for controlling the stage,
The position detecting unit and the reference signal counter unit calculate a surface of the rotary polygon mirror that reflects the laser light, read data from the data storage unit for each reflection surface of the rotary polygon mirror, and output the clock output. A control program for an image forming apparatus, comprising: a program code for causing a computer to execute a control step of controlling a period, a correction timing, and a number of times of said means and said PWM data output means between said reference signals.
[0120]
[Embodiment 18] A storage medium storing a control program for the image forming apparatus according to Embodiment 17.
[0121]
【The invention's effect】
As described in detail above, according to the present invention, it is not necessary to require high precision in finishing accuracy of the reflecting surface of the rotary polygon mirror, and the cost can be reduced smoothly.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a cross-sectional view illustrating an overall configuration of an image forming apparatus according to a first embodiment of the present invention.
FIG. 2 is a diagram illustrating a configuration of an exposure control unit in the image forming apparatus according to the first embodiment of the present invention.
FIG. 3 is a block diagram illustrating a configuration of a laser control circuit in the image forming apparatus according to the first embodiment of the present invention.
FIG. 4 is a block diagram illustrating a configuration of a modulation unit in the image forming apparatus according to the first embodiment of the present invention.
FIG. 5 is a diagram illustrating a transition of a count value based on a BD signal and a position detection signal in the image forming apparatus according to the first embodiment of the present invention.
FIG. 6 is a diagram illustrating an example of output of a count value, number data, a BD output, and a control signal in the image forming apparatus according to the first embodiment of the present invention.
FIG. 7 is a diagram illustrating an output example of a control signal, a PWM signal, and a clock signal in the image forming apparatus according to the first embodiment of the present invention.
FIG. 8 is a diagram illustrating a change in a scanning speed on a photosensitive member without an f-θ lens in the image forming apparatus according to the first embodiment of the present invention.
FIG. 9 is a diagram illustrating a change in the scanning speed on the photosensitive member due to the presence of the f-θ lens in the image forming apparatus according to the first embodiment of the present invention.
FIG. 10 is a block diagram illustrating a circuit configuration of a PWM signal output unit in the image forming apparatus according to the first embodiment of the present invention.
FIG. 11 is a diagram illustrating output examples of count values, position data, BD outputs, and control signals in an image forming apparatus according to a second embodiment of the present invention.
FIG. 12 is a diagram illustrating an output example of a control signal and a PWM signal in the image forming apparatus according to the second embodiment of the present invention.
FIG. 13 is a block diagram illustrating a circuit configuration of a PWM signal output unit in the image forming apparatus according to the second embodiment of the present invention.
[Explanation of symbols]
101 Document feeder
102 Platen glass
103 Scanner section
104 Scanner unit
105 mirror
106 mirror
107 mirror
108 lens
109 Image sensor unit
110 Exposure control unit
111 photoconductor
112 developer
113 Transfer member loading section
114 Transfer member loading section
115 transfer unit
116 Fixing unit
117 Paper output unit
118 Cleaner
119 Auxiliary charger
120 Pre-exposure lamp
121 Primary charger
201 Laser drive
202 Semiconductor laser (laser light source)
202A laser
202B Photodiode sensor (PD sensor)
203 collimator lens
204 aperture
205 Rotating polygon mirror (polygon mirror)
206 f-θ lens
207 Beam detect sensor (BD sensor)
300 logic elements
301 bias current source
302 pulse current source
303 current-voltage converter
304 amplifier
305 APC (Auto Power Control) circuit
306 Sequence controller
307 Image modulator
308 switch
400 ASIC (Application Specific Integrated Circuit)
401 counting means
402 Data comparison means
403 PWM (Pulse Width Modulation) signal output means
404 Clock signal output means
405 motor driver
406 Scanner motor
407 Position detecting means
1001 Modulation control unit
1002-1 D-type flip-flop
1002-2 D-type flip-flop
1002-3 D-type flip-flop
1002-4 D-type flip-flop
1002-5 D-type flip-flop
1002-6 D-type flip-flop
1002-7 D-type flip-flop
1002-8 D-type flip-flop
1002-9 D-type flip-flop
1003-1 2-input AND circuit
1003-2 2-input AND circuit
1003-3 2-input AND circuit
1003-4 2-input AND circuit
1003-5 2-input AND circuit
1003-6 2-input AND circuit
1003-7 2-input AND circuit
1003-8 2-input AND circuit
1003-9 2-input AND circuit
1004 2-input selector circuit
1005 2-input selector circuit
1006 9-input OR circuit
1007 2-input OR circuit
1008 JK flip-flop
1009 Modulation circuit
1301 Modulation control unit
1302-1 D-type flip-flop
1302-2 D-type flip-flop
1302-3 D-type flip-flop
1302-4 D type flip-flop
1302-5 D-type flip-flop
1302-6 D-type flip-flop
1302-7 D-type flip-flop
1302-8 D-type flip-flop
1302-9 D-type flip-flop
1302-10 D-type flip-flop
1303-1 2-input AND circuit
1303-2 2-input AND circuit
1303-3 2-input AND circuit
1303-4 2-input AND circuit
1303-5 2-input AND circuit
1303-6 2-input AND circuit
1303-7 2-input AND circuit
1303-8 2-input AND circuit
1303-9 2-input AND circuit
1303-10 2-input AND circuit
1304 3-input selector circuit
1305 Two-input selector circuit
1306 2-input selector circuit
1307 9-input OR circuit
1308 2-input OR circuit
1309 JK flip-flop
1310 Modulation circuit