JP3596970B2 - Light beam scanning device - Google Patents
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Description
【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明は、複写機、ファクシミリ、プリンター、印刷機等の画像形成装置(カラー画像形成装置を含む)に用いる光ビーム走査装置に係り、詳しくは複数の回転多面鏡を備えた光ビーム走査装置における各回転多面鏡間の回転位相の制御に関するものである。
【0002】
【従来の技術】
従来、複写機、ファクシミリ、プリンター、印刷機等の画像形成装置に用いる光ビーム走査装置として、光ビーム発生手段と、前記光ビーム発生手段で発生した光ビームを像担持体に偏向走査する回転多面鏡と、前記回転多面鏡を回転駆動する駆動手段と、前記回転多面鏡の回転位置を検出する回転位置検出手段と、回転基準信号及び前記回転位置検出手段の出力信号に基づいて前記回転多面鏡が等速回転するように前記駆動手段を制御する回転駆動制御手段とを複数組備え、且つ、前記各回転多面鏡に対応させて前記回転基準信号を発生する回転基準信号発生手段を備えたものが知られている。
【0003】
上記構成の光ビーム走査装置においては、回転基準信号発生手段で発生した各回転基準信号及び各回転位置検出手段の出力信号に基づいて、各回転多面鏡が等速回転するように各駆動手段を制御する。そして、この光ビーム走査装置を備えた画像形成装置においては、各回転多面鏡で偏向走査された光ビームによってそれぞれ対応する像担持体上に独立した潜像を形成し、この潜像を現像した各画像を記録媒体上に重ね合わせて転写する。ここで、各画像を記録媒体上の正確な位置に重ね合わせるためには、像担持体上の各画像の主走査方向(光ビームの走査方向)及び副走査方向(像担持体表面の移動方向)における画像形成開始位置が正確に調整されていなければならない。
【0004】
上記主走査方向については、例えば、光ビームを走査経路上の所定位置で検出し、その検出結果に基づいて画像の各走査ラインの書き込みタイミングを調整することにより、各光ビーム走査装置における回転多面鏡の像担持体に対する初期取付角度、すなわち各回転多面鏡の面位相が互いに完全に一致していなくても、主走査方向の画像ずれの発生を防止することができる。
【0005】
一方、上記副走査方向については、例えば複数の回転多面鏡に対応させて複数の像担持体が設けられている場合、像担持体の間隔(ピッチ)を走査ピッチの整数倍に設定し、画像の書き込み開始のタイミングを一回の光ビーム走査に要する時間単位で調整するとともに、同一周波数の回転基準信号に基づいて回転多面鏡を回転駆動して画像書き込みを行うことにより、画像全体にわたって1走査ピッチよりも大きな副走査方向の画像ずれの発生を防止できる。
【0006】
ところが、前記一回の光ビーム走査に要する時間単位での画像の書き込み開始タイミングの調整を行った場合でも、各回転多面鏡間の面位相が互いに完全に一致していないと、1走査ピッチ以下(画像分解能300dpiの場合で84.67μm以下)の副走査方向の画像ずれが発生してしまうという不具合があった。この画像ずれは、カラー画像を形成する場合に色ずれという不具合となる。
【0007】
そこで、従来、上記1走査ピッチ以下の副走査方向の画像ずれを防止するために、次のように各回転多面鏡間の回転位相を制御するものが知られている。
【0008】
例えば、特開昭64−73369号公報では、前記回転駆動制御手段としてのPLL制御手段のそれぞれに対して、前記回転基準信号としての基準周波数信号を発生する前記回転基準信号発生手段としての基準周波数信号発生手段と、前記光ビーム検出手段としての一つの同期センサから出力される前記出力信号としての水平同期信号の出力に同期して残る各同期センサから出力される水平同期信号出力タイミング差を前記基準周波数信号に基づいて計測するタイミング計測手段と、このタイミング計測手段により計測された各水平同期信号出力タイミング差に基づいて、前記PLL制御手段に供給する基準周波数信号の位相を調整する位相調整手段とを備えた装置が開示されている。
【0009】
この装置によれば、基準周波数信号発生手段から発生された基準周波数信号に基づいて、1つのPLL制御手段が回転多面体(回転多面鏡)の回転速度制御を開始する。一定速度で回転する回転多面体により偏向されるレーザビームを受光して、同期センサが水平同期信号を発生すると、タイミング計測手段が1つの同期センサから出力される水平同期信号の出力に同期して残る各同期センサから出力される水平同期信号出力タイミング差を基準周波数信号に基づいて計測する。そして、この計測された各水平同期信号出力タイミング差に基づいて、位相調整手段がPLL制御手段に供給する基準周波数信号の位相を調整する。これにより、位相ずれを画素単位距離間内で微細に調整でき、レーザビームの各感光ドラム(像担持体)上のトップ走査ラインずれを最小に設定することができる。
【0010】
また例えば、特開平2−170110号公報では、各回転多面鏡に偏向される各光ビームをそれぞれ受光して各ビームの位相差を検知する検知手段と、この検知手段により検知される位相差に基づいて、少なくとも1つの回転多面鏡と残る各回転多面鏡との位相角差を相殺するように、各回転多面鏡を等速回転させる駆動手段の回転位相角を前記1つの回転多面鏡に従属して個別に制御する位相制御手段とを備えた光ビーム走査装置が開示されている。
【0011】
この装置によれば、各駆動手段により各回転多面鏡が始動されて定速回転に到達したら、検知手段が各回転多面鏡により偏向される各光ビームをそれぞれ受光して各光ビームの位相差を検知し、この位相差情報が位相制御手段に送出される。この位相制御手段は検知された位相差に基づいて少なくとも1つの回転多面鏡と残る各回転多面鏡との位相差が相殺されるように各駆動手段の回転位相角を個別、かつ1つの回転多面鏡に従属させて制御し、各回転多面鏡から像担持体に偏向走査される各光ビームの書き出し位置を一致させることができる。
【0012】
また、上記特開平2−170110号公報には、次のような2ビーム方式の実施例が開示されている。前記検出手段及び前記位相制御手段を兼ねた回転位相同期制御装置は、前記光ビーム検出手段としての第1レーザピーム検知器からの出力信号である第1のビームデイテクトパルス信号と、同じく光ビーム検出手段としての第2レーザビーム検知器からの出力信号である第2のビームデイテクトパルス信号とが位相差をもって送出されてくると、その位相差を内部カウンタ回路などの計時手段により測定し、回転基準信号発生手段としての基準信号発生器から出力されている複数の基準信号のうち、前記測定された位相差に近い位相を発生させる基準信号を選択スイッチで選択して第2の回転多面鏡の回転駆動を制御する回転駆動制御手段としての第2位相同期制御部に送出する。これにより、前記駆動手段としての第1及び第2モータは、前記測定された位相差を発生させる基準信号を用いて前記第2位相同期制御部及び第1の回転多面鏡の回転駆動を制御する第1位相同期制御部で位相同期制御が行われ、以後の第1及び第2のビームディテクトパルス信号の位相はほぼ同位相となり、第1及び第2の回転多面鏡のビーム反射面が同位相となる。従って、第1及び第2の回転多面鏡から像担持体としての感光体ドラムに偏向走査される各光ビームによる画像書き出し位置が一致するようになる。
【0013】
また例えば、特開平5−227383号公報では、基準となる回転多面鏡の駆動手段であるスキャナーモータからの基準書き出し位置検知信号及び残りの回転多面鏡のスキャナーモータからの書き出し位置検知信号を、判断手段としてのマイクロプロセッサに取り込み、前記基準書き出し位置検知信号に対する他の書き出し位置検知信号の時間ずれを判断し、その判断結果に基づいて前記残りの回転多面鏡のスキャナーモータに対して、そのモータの回転速度を増減させる位相制御信号を供給するものが開示されている。この構成により、前記基準となる回転多面鏡による書き出し位置に対して前記残りの回転多面鏡による書き出し位置を一致させ、副走査方向の位置ずれを補正している。
【0014】
【発明が解決しようとする課題】
ところが、上記各回転多面鏡の回転位相を制御する位相制御を行う従来の装置で用いられる回転多面鏡は、その駆動手段の駆動ムラによって微小ながら回転ムラが発生している。この回転ムラは、前記駆動手段及びそれを制御する回転駆動制御手段等における温度上昇、経時劣化によって大きくなっていく傾向にある。また、前記回転多面鏡に形成されている光反射面の回転方向の長さも、微小ながらばらついている。このような回転多面鏡の回転ムラや光反射面の長さのばらつきがあると、基準回転多面鏡に対応する光ビーム検出手段の出力信号と残りの回転多面鏡に対応する光ビーム検出手段の出力信号との時間差もばらついてしまうと考えられる。
【0015】
また、上記従来の装置の位相制御では、複数の回転多面鏡のうち基準回転多面鏡に対応した光ビーム検出信号に基づいて、残りの各回転多面鏡による画像書込位置を制御するように光ビーム発生手段を制御することにより、前記基準となる回転多面鏡による画像書込位置に対して前記残りの各回転多面鏡による画像書込位置を一致させるように位相制御している。例えば、基準回転多面鏡に対応した光ビーム検出信号からの出力信号をそれぞれ所定回数検知したところで、前記残りの回転多面鏡による画像書き込みを開始するように光ビーム発生手段を制御する。従って、画像書込動作期間等の位相制御を行っていない期間に、前述のように光ビーム検出手段の出力信号の時間差がばらつくと、基準回転多面鏡に対応する光ビーム検出手段の出力信号を受けた後、残りの回転多面鏡に対応する光ビーム検出手段の出力信号を受けるまでの時間が、この出力信号の周期に近い時間分だけ突然変化し、1走査ピッチに近い副走査方向の画像ずれが突然発生するおそれがある。
【0016】
この副走査方向の画像ずれを、図17(a)及び(b)に示した位相制御前及び位相制御後における光ビーム検出手段の出力信号のタイムチャートの具体例で説明する。この具体例では、光ビーム発生手段としてのレーザや回転多面鏡等からなるレーザ走査ユニットを2組備えており、レーザが点灯し、回転多面鏡が等速回転することにより、図17(a)のように各回転多面鏡に対応した光ビーム検出手段から出力信号(前述の従来例では、書き出し位置検知信号、水平同期信号又はディテクタパルス信号と呼ばれている。)DP1,DP2が出力される。ここで、出力信号DP1を基準とし、それに対する他の出力信号DP2の時間差(タイミング差)を計測するわけであるが、基準の出力信号DP1に対して他の出力信号DP2が図中の一点鎖線で示すようにT4の2倍だけ時間差が変動するとし、計測した時間差を図2のようにT1とする。このような条件下で時間差T1に基づいた従来の位相制御を行うと、各出力信号のタイムチャートは図17(b)のようになる。この位相制御後において、基準の出力信号DP1に対して他の出力信号DP2がT4の2倍だけ時間差が変動するので、例えば、出力信号DP2がbの位置にあるとすると、2組のレーザ走査ユニットの回転多面鏡の光反射面の向き(面位相)が合っていて、画像ずれのない画像が得られる。また、出力信号DP2がcの位置に変動したときは、基準の出力信号DP1に対する他の出力信号DP2の時間差がT4分だけずれ、その分だけ画像ずれが生じる。そして、出力信号DP2がaの位置に変動すると、回転多面鏡の光反射面の向き(面位相)は上記cの位置にずれた場合と同様にT4分だけずれているだけであるが、出力信号の周期に近い時間分だけ変化し、1走査ピッチに近い画像ずれ(カラー画像を形成する場合は色ずれ)が突然生じることになる。より正確にいうと、(1ライン書込時間−T4)だけ画像ずれ(色ずれ)が生じることになる。
【0017】
本発明は以上の問題点に鑑みなされたものであり、その目的は、各回転多面鏡間の回転位相をほぼ一致させるように調整する位相制御を所定のタイミングで行う光ビーム走査装置であって、各回転多面鏡の回転位相差による画像ずれ量をできる限り少なくするとともに、前記位相制御を行っていない期間に回転多面鏡の回転ムラ等による副走査方向の画像ずれが突然発生するのを防止することができる光ビーム走査装置を提供することである。
【0018】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するために、請求項1の発明は、光ビーム発生手段と、前記光ビーム発生手段で発生した光ビームを像担持体に偏向走査する回転多面鏡と、前記回転多面鏡を回転駆動する駆動手段と、前記回転多面鏡の回転位置を検出する回転位置検出手段と、回転基準信号及び前記回転位置検出手段の出力信号に基づいて前記駆動手段を制御する回転駆動制御手段と、前記回転多面鏡により偏向走査された光ビームを走査経路上の所定位置で検出する光ビーム検出手段とを複数組備え、前記各回転多面鏡に対応させて前記回転基準信号を発生する回転基準信号発生手段と、前記複数の回転多面鏡のうち基準回転多面鏡に対応する光ビーム検出手段の出力信号と、残りの各回転多面鏡に対応する光ビーム検出手段の出力信号との間の時間差を算出し、その時間差に基づいて、前記基準回転多面鏡に対して前記残りの各回転多面鏡の回転位相がほぼ一致するように前記回転基準信号発生手段を制御する位相制御手段と、前記各光ビーム検出手段の出力信号に基づいて各主走査方向における光ビーム走査を開始するとともに、前記基準回転多面鏡に対応する光ビーム検出手段の出力信号に基づいて、前記残りの各回転多面鏡で偏向走査される光ビームによる副走査方向の画像書き込みを開始するように、前記光ビーム発生手段を制御する光ビーム発生制御手段とを備えた光ビーム走査装置において、前記基準回転多面鏡に対応する光ビーム検出手段の出力信号が出力されてから、その直後の前記残りの各回転多面鏡に対応する光ビーム検出手段の出力信号が出力されるまでの時間差を複数回算出するとともに、その複数の時間差の最小値である最小時間差に基づいて、前記基準回転多面鏡に対応する光ビーム検出手段の出力信号に対して、前記残りの各回転多面鏡に対応する光ビーム検出手段の出力信号が同時又は常に遅れて出力されるように、前記回転基準信号発生手段を制御することを特徴とするものである。
【0020】
請求項2の発明は、請求項1の光ビーム走査装置において、画像書込待機時に、前記基準回転多面鏡に対応する光ビーム検出手段の出力信号が出力されてから、その直後の前記残りの各回転多面鏡に対応する光ビーム検出手段の出力信号が出力されるまでの時間差をある周期で算出し、その時間差が予め規定した時間差よりも大きくなったときに、そのときの時間差に基づく位相制御を行うことを特徴とするものである。
【0021】
請求項3の発明は、光ビーム発生手段と、前記光ビーム発生手段で発生した光ビームを像担持体に偏向走査する回転多面鏡と、前記回転多面鏡を回転駆動する駆動手段と、前記回転多面鏡の回転位置を検出する回転位置検出手段と、回転基準信号及び前記回転位置検出手段の出力信号に基づいて前記駆動手段を制御する回転駆動制御手段と、前記回転多面鏡により偏向走査された光ビームを走査経路上の所定位置で検出する光ビーム検出手段とを複数組備え、前記各回転多面鏡に対応させて前記回転基準信号を発生する回転基準信号発生手段と、前記複数の回転多面鏡のうち基準回転多面鏡に対応する光ビーム検出手段の出力信号と、残りの各回転多面鏡に対応する光ビーム検出手段の出力信号との間の時間差を算出し、その時間差に基づいて、前記基準回転多面鏡に対して前記残りの各回転多面鏡の回転位相がほぼ一致するように前記回転基準信号発生手段を制御する位相制御手段と、前記各光ビーム検出手段の出力信号に基づいて各主走査方向における光ビーム走査を開始するとともに、前記基準回転多面鏡に対応する光ビーム検出手段の出力信号に基づいて、前記残りの各回転多面鏡で偏向走査される光ビームによる副走査方向の画像書き込みを開始するように、前記光ビーム発生手段を制御する光ビーム発生制御手段とを備えた光ビーム走査装置において、前記基準回転多面鏡に対応する光ビーム検出手段の出力信号が出力されてから、その直後の前記残りの各回転多面鏡に対応する光ビーム検出手段の出力信号が出力されるまでの時間差を複数回算出し、その複数の時間差から変動幅を求め、前記複数の時間差のいずれか一つから前記変動幅を引いた減算値に基づいて、前記基準回転多面鏡に対応する光ビーム検出手段の出力信号に対して、前記残りの各回転多面鏡に対応する光ビーム検出手段の出力信号が同時又は常に遅れて出力されるように、前記回転基準信号発生手段を制御することを特徴とするものである。
【0022】
請求項4の発明は、光ビーム発生手段と、前記光ビーム発生手段で発生した光ビームを像担持体に偏向走査する回転多面鏡と、前記回転多面鏡を回転駆動する駆動手段と、前記回転多面鏡の回転位置を検出する回転位置検出手段と、回転基準信号及び前記回転位置検出手段の出力信号に基づいて前記駆動手段を制御する回転駆動制御手段と、前記回転多面鏡により偏向走査された光ビームを走査経路上の所定位置で検出する光ビーム検出手段とを複数組備え、前記各回転多面鏡に対応させて前記回転基準信号を発生する回転基準信号発生手段と、前記複数の回転多面鏡のうち基準回転多面鏡に対応する光ビーム検出手段の出力信号と、残りの各回転多面鏡に対応する光ビーム検出手段の出力信号との間の時間差を算出し、その時間差に基づいて、前記基準回転多面鏡に対して前記残りの各回転多面鏡の回転位相がほぼ一致するように前記回転基準信号発生手段を制御する位相制御手段と、前記各光ビーム検出手段の出力信号に基づいて各主走査方向における光ビーム走査を開始するとともに、前記基準回転多面鏡に対応する光ビーム検出手段の出力信号に基づいて、前記残りの各回転多面鏡で偏向走査される光ビームによる副走査方向の画像書き込みを開始するように、前記光ビーム発生手段を制御する光ビーム発生制御手段とを備えた光ビーム走査装置において、前記基準回転多面鏡に対応する光ビーム検出手段の出力信号が出力されてから、その直後の前記残りの各回転多面鏡に対応する光ビーム検出手段の出力信号が出力されるまでの時間差を算出し、その時間差から予め測定して記憶している前記時間差の変動幅を引いた減算値に基づいて、前記基準回転多面鏡に対応する光ビーム検出手段の出力信号に対して、前記残りの各回転多面鏡に対応する光ビーム検出手段の出力信号が同時又は常に遅れて出力されるように、前記回転基準信号発生手段を制御することを特徴とするものである。
【0023】
請求項5の発明は、請求項3又は4の光ビーム走査装置において、電源ON時に前記減算値に基づく前記回転基準信号発生手段の制御を行った後、前記基準回転多面鏡に対応する光ビーム検出手段の出力信号が出力されてから、その直後の前記残りの各回転多面鏡に対応する光ビーム検出手段の出力信号が出力されるまでの時間差をある周期で複数回算出し、その複数の時間差のいずれか一つが予め規定した時間差よりも大きくなったとき又はその複数の時間差から求めた変動幅が前回の位相制御に用いた変動幅よりも大きくなったとき、画像書込中でなければ、そのときの時間差から変動幅を引いた減算値に基づいて、前記基準回転多面鏡に対応する光ビーム検出手段の出力信号に対して、前記残りの各回転多面鏡に対応する光ビーム検出手段の出力信号が同時又は常に遅れて出力されるように、前記回転基準信号発生手段を制御する位相制御を行うことを特徴とするものである。
【0024】
請求項6の発明は、請求項3の光ビーム走査装置において、前記位相制御に用いる時間差として、前記複数の時間差の最大値を用いることを特徴とするものである。
【0025】
請求項7の発明は、光ビーム発生手段と、前記光ビーム発生手段で発生した光ビームを像担持体に偏向走査する回転多面鏡と、前記回転多面鏡を回転駆動する駆動手段と、前記回転多面鏡の回転位置を検出する回転位置検出手段と、回転基準信号及び前記回転位置検出手段の出力信号に基づいて前記駆動手段を制御する回転駆動制御手段と、前記回転多面鏡により偏向走査された光ビームを走査経路上の所定位置で検出する光ビーム検出手段とを複数組備え、前記各回転多面鏡に対応させて前記回転基準信号を発生する回転基準信号発生手段と、前記複数の回転多面鏡のうち基準回転多面鏡に対応する光ビーム検出手段の出力信号と、残りの各回転多面鏡に対応する光ビーム検出手段の出力信号との間の時間差を算出し、その時間差に基づいて、前記基準回転多面鏡に対して前記残りの各回転多面鏡の回転位相がほぼ一致するように前記回転基準信号発生手段を制御する位相制御手段と、前記各光ビーム検出手段の出力信号に基づいて各主走査方向における光ビーム走査を開始するとともに、前記基準回転多面鏡に対応する光ビーム検出手段の出力信号に基づいて、前記残りの各回転多面鏡で偏向走査される光ビームによる副走査方向の画像書き込みを開始するように、前記光ビーム発生手段を制御する光ビーム発生制御手段とを備えた光ビーム走査装置において、前記基準回転多面鏡に対応する光ビーム検出手段の出力信号に対して、前記残りの各回転多面鏡に対応する光ビーム検出手段の出力信号が同時又は常に遅れて出力されるように、前記回転基準信号発生手段を制御し、前記時間差に基づく位相制御を前記画像書込動作中に行わないようにし、且つ前記時間差に基づく位相制御を行っている間は画像書込動作を禁止した画像書込待機状態にすることを特徴とするものである。
【0026】
請求項1乃至7の発明においては、各駆動手段で回転駆動された各回転多面鏡により、各光ビーム発生手段で発生した光ビームをそれぞれ対応する像担持体に偏向走査する。
また、各回転位置検出手段により、前記各回転多面鏡の回転位置を検出し、回転駆動制御手段により、回転基準信号発生手段で発生した回転基準信号及び前記各回転位置検出手段の出力信号に基づいて、前記出力信号の周波数及び位相が前記回転基準信号の周波数及び位相に一致して前記各回転多面鏡が等速回転するように前記各駆動手段を制御する。
更に、各光ビーム検出手段により、前記各回転多面鏡により走査偏向された光ビームを各走査経路上の所定位置で検出し、光ビーム発生制御手段で光ビーム発生手段を制御し、前記各光ビーム検出手段の出力信号に基づいて各主走査方向における光ビーム走査を開始するとともに、前記基準回転多面鏡に対応する光ビーム検出手段の出力信号に基づいて、前記残りの各回転多面鏡で偏向走査される光ビームによる副走査方向の画像書き込みを開始することにより、主走査方向の画像の書き込み開始位置を所定位置に合わせるとともに、副走査方向の画像の書き込み開始位置を1走査ピッチの精度で所定位置に合わせる。
また更に、位相制御手段で前記回転基準信号発生手段を制御して、前記複数の回転多面鏡のうち基準回転多面鏡に対応する光ビーム検出手段の出力信号と、残りの各回転多面鏡に対応する光ビーム検出手段の出力信号との間の時間差を算出し、その時間差に基づいて、前記基準回転多面鏡に対して前記残りの各回転多面鏡の回転位相をほぼ一致させることにより、副走査方向の画像の書き込み開始位置を1走査ピッチ以下の精度で所定位置に合わせる。
【0027】
そして、前記回転基準信号発生手段を制御して、前記基準回転多面鏡に対応する光ビーム検出手段の出力信号に対して、前記残りの各回転多面鏡に対応する光ビーム検出手段の出力信号が同時又は常に遅れて出力されるようにすることにより、次の位相制御までの期間内において、前記基準回転多面鏡に対応する光ビーム検出手段の出力信号が出力されてから、その直後の前記残りの各回転多面鏡に対応する光ビーム検出手段の出力信号が出力されるまでの時間差すなわち画像ずれ量に対応した時間差をできるだけ短くするとともに、前記画像ずれ量に対応した時間差が前記出力信号の1周期に近い時間分だけ突然長くならないようにする。
【0028】
特に、請求項1の発明では、前記基準回転多面鏡に対応する光ビーム検出手段の出力信号が出力されてから、その直後の前記残りの各回転多面鏡に対応する光ビーム検出手段の出力信号が出力されるまでの時間差を複数回算出し、その複数の時間差の最小値である最小時間差に基づいて、その最小値をゼロにする方向に前記回転基準信号発生手段を制御することにより、前記画像ずれ量に対応した時間差をできるだけ短くするとともに、前記画像ずれ量に対応した時間差が前記出力信号の1周期に近い時間分だけ突然長くならないようにする。
【0029】
また特に、請求項2の発明では、請求項1の光ビーム走査装置において、画像書込待機時に、前記基準回転多面鏡に対応する光ビーム検出手段の出力信号が出力されてから、その直後の前記残りの各回転多面鏡に対応する光ビーム検出手段の出力信号が出力されるまでの時間差をある周期で算出し、その時間差が予め規定した時間差よりも大きくなったときに、そのときの時間差の最小値に基づく位相制御を行うことにより、前記時間差が通常の変動だけでなく経時的に変化しようとする場合でも、前記画像ずれ量に対応した時間差をできるだけ短くするとともに、前記画像ずれ量に対応した時間差が前記出力信号の1周期に近い時間分だけ突然長くならないようにする。
【0030】
また特に、請求項3の発明では、前記基準回転多面鏡に対応する光ビーム検出手段の出力信号が出力されてから、その直後の前記残りの各回転多面鏡に対応する光ビーム検出手段の出力信号が出力されるまでの時間差を複数回算出し、その複数の時間差から変動幅を求め、前記複数の時間差のいずれか一つから前記変動幅を引いた減算値に基づいて、その減算値をゼロにする方向に前記回転基準信号発生手段を制御することにより、前記画像ずれ量に対応した時間差をできるだけ短くするとともに、前記画像ずれ量に対応した時間差が前記出力信号の1周期に近い時間分だけ突然長くならないようにする。
【0031】
また特に、請求項4の発明では、前記基準回転多面鏡に対応する光ビーム検出手段の出力信号が出力されてから、その直後の前記残りの各回転多面鏡に対応する光ビーム検出手段の出力信号が出力されるまでの時間差を算出し、その時間差から予め測定して記憶している前記時間差の変動幅を引いた減算値に基づいて、その減算値をゼロにする方向に前記回転基準信号発生手段を制御することにより、前記画像ずれ量に対応した時間差をできるだけ短くするとともに、前記画像ずれ量に対応した時間差が前記出力信号の1周期に近い時間分だけ突然長くならないようにする。
【0032】
また特に、請求項5の発明では、請求項3又は4の光ビーム走査装置において、前記減算値に基づく位相制御を電源ON時に行った後、前記基準回転多面鏡に対応する光ビーム検出手段の出力信号が出力されてから、その直後の前記残りの各回転多面鏡に対応する光ビーム検出手段の出力信号が出力されるまでの時間差をある周期で複数回算出し、その複数の時間差のいずれか一つが予め規定した時間差よりも大きくなったとき又はその複数の時間差から求めた変動幅が前回の位相制御に用いた変動幅よりも大きくなったとき、画像書込中でなければ、次のような位相制御を行う。すなわち、そのときに画像書込中でなければ、そのときの時間差から変動幅を引いた減算値に基づいて、前記基準回転多面鏡に対応する光ビーム検出手段の出力信号に対して、前記残りの各回転多面鏡に対応する光ビーム検出手段の出力信号が同時又は常に遅れて出力されるように、前記回転基準信号発生手段を制御する。この制御により、前記時間差が通常の変動だけでなく経時的に変化しようとする場合でも、前記画像ずれ量に対応した時間差をできるだけ短くするとともに、前記画像ずれ量に対応した時間差が前記出力信号の1周期に近い時間分だけ突然長くならないようにする。
【0033】
また特に、請求項6の発明では、請求項3の光ビーム走査装置において、前記複数の時間差の最大値から前記変動幅を引いた減算値に基づいて、その減算値をゼロにする方向に前記回転基準信号発生手段を制御することにより、前記画像ずれ量に対応した時間差がより短くなるようにする。
【0034】
また特に、請求項7の発明では、前記時間差に基づく位相制御を前記画像書込動作中に行わないようにし、且つ前記時間差に基づく位相制御を行っている間は画像書込動作を禁止した画像書込待機状態にすることにより、画像書込動作中に前記画像ずれ量に対応した時間差が突然変化しないようにする。
【0035】
【発明の実施の形態】
以下、本発明を画像形成装置としての4ドラム方式のカラーレーザビームプリンタ(以下「カラープリンタ」という)に用いる光ビーム走査装置に適用した実施形態について説明する。
〔実施形態1〕
図1は本実施形態に係るカラープリンタの概略構成を示す斜視図である。このカラープリンタは4色(イエロー、マゼンタ、シアン、ブラック)の画像を重ね合わせたカラー画像を形成するために4組の画像形成部等を備えている。各画像形成部は、像担持体としての感光体ドラム1、帯電チャージャ2、光ビーム走査ユニット3、現像ユニット4、転写チャージャ5とを備え、通常の電子写真プロセスである帯電、露光、現像、転写プロセスを行い、転写ベルト6で矢印A方向に搬送されている記録紙7に1色目の画像を転写し、次に2色目、3色目、4色目の順に画像を転写することにより、4色の画像が重ね合わさったカラー画像を記録紙7上に形成することができる。
【0036】
図2は上記レーザビーム走査ユニット3の光学系の説明図であり、図3は上記レーザビーム走査ユニット3を4組備えた光ビーム走査装置の制御系のブロック図である。ここで、図3中の符号のかっこ内の数値は、その構成要素が属するレーザー走査ユニットの組数を示している。
本カラープリンタの光ビーム走査装置の各レーザ走査ユニット3は、光ビーム発生手段としてのレーザ光源(LD)8と、レーザ光源8からのレーザビームを感光体ドラム1に偏向走査する回転多面鏡としてのポリゴンミラー9と、ポリゴンミラー9を矢印B方向に回転駆動する駆動手段としてのポリゴンモータ10と、ポリゴンミラー9の回転位置を検出する回転位置検出手段としてのホール素子11と、後述の回転基準信号発生手段で発生した回転基準信号及びホール素子11の出力信号に基づいてポリゴンミラー9が等速回転するようにポリゴンモータ10を制御する回転駆動制御手段としてのモータドライバ(PLL制御部)12と、ポリゴンミラー9で走査偏向されたレーザビームを走査開始位置で検出する光ビーム検出手段としてのレーザビーム検知器13と、レーザビーム検知器13の出力信号に基づいてレーザ光源8を制御する光ビーム発生制御手段としてのコントローラ14等を備えている。
【0037】
上記各レーザ光源8からのレーザビームは、色分解された画像情報に基づいて作動するレーザドライバ(不図示)によりON/OFF制御されながら、ポリゴンモータ10で回転駆動されたポリゴンミラー9で偏向走査され、レンズを通って感光体ドラム1表面に照射される。また、レーザ光源8からのレーザビームの走査範囲(図2中のLD走査範囲)の端(走査開始位置)にはビーム検知用ミラー13aが設けてあり、そのミラー13aで反射されたレーザービームが上記レーザビーム検知器13で検知され、ビームディテクトパルス信号としてコントローラ14に出力される。また、上記ホール素子11からはポリゴンミラー9の回転に応じた周波数でON/OFFする繰り返しパルス信号が上記モータドライバ(PLL制御部)12に出力される。
【0038】
また、上記光ビーム走査装置は各ポリゴンミラー9(1)〜9(4)に対応した複数の回転基準信号を発生する回転基準信号発生手段及びその制御手段を備えている。この回転基準信号発生手段は、図3に示すように基準信号発生器15と4組の回転基準信号発生部16(1)〜16(4)と、3組のセレクタ17(2)〜17(3)とにより構成され、また、その位相制御手段としては上記コントローラ14を用いている。このコントローラ14はレーザ光源8及び上記セレクタ17の制御の他、上記ポリゴンモータ10の等速回転のチェックや後述のディテクタパルス信号の時間差の測定等にも用いている。
【0039】
ところで、上記構成の光ビーム走査装置を備えたカラープリンタでカラー画像を形成する際、イエロー、マゼンタ、シアン、ブラックの各色毎に独立に作成した画像を記録紙上の正確な位置に重ね合わせる必要がある。各色の画像を記録紙上の正確な位置に重ね合わせるためには、感光体ドラム1上の各色に対応したレーザビームによる主走査方向及び副走査方向の書き込み開始位置が正確に調整されていなければならない。主走査方向の調整については、レーザビームの走査開始位置を常に上記レーザビーム検知器13で検出して、記録画像データの書き込みタイミングを各色で調整することにより、プリンタ内の光ビーム走査装置と感光体ドラム1との相対的な位置関係が各色で完全に一致していなくても、各色の画像を重ね合わせた場合に色ずれを起こさないようにしている。一方、上記副走査方向の調整については、感光体ピッチ(図1のL)を走査ピッチの整数倍に保ち、レーザ走査開始位置を常にレーザビーム検知器13で検出して、記録画像データの書き込みタイミングを上記コントローラ14で制御することにより、各ポリゴンミラーを同一の走査周波数の回転基準信号に基づいて駆動して各色の画像形成を行い、各色の画像を重ね合わせた場合に色ずれを起こさないようにしている。
【0040】
しかし、上記レーザビーム走査の制御を行う場合に同一位相を有する回転基準信号を各ポリゴンミラー9の回転駆動に用いると、副走査方向の1走査ピッチ以下(画像分解能300dpiの場合で84.67μm以下)の色ずれが発生するおそれがあるので、本実施形態の光ビーム走査装置では、各ポリゴンミラー9を回転駆動するポリゴンモータ10の回転位相を制御して、各ポリゴンミラー9の面位相を一致させて、上記色ずれを補正している。
【0041】
図4は上記ポリゴンモータの回転位相制御のフローチャートであり、図5(a)及び(b)はそれぞれ位相制御前の各回転基準信号及び各レーザビーム検知器13の出力信号のタイムチャートであり、図6(a)及び(b)はそれぞれ位相制御後の各回転基準信号及び各レーザビーム検知器13の出力信号のタイムチャートである。
カラープリンタの電源スイッチをONすると、ポリゴンモータ10に電力が供給され、回転基準信号発生部16(1)から出力された所定周波数の回転基準信号/PCLK1(図5(a)参照)がモータドライバ(PLL制御部)12(1)に供給されるとともに、回転基準信号発生部16(1)からの回転基準信号/PCLK1を選択するようにセレクタ17(2)〜17(4)がコントローラ14で制御され、この回転基準信号/PCLK1が回転基準信号/PCLK2〜/PCLK4(図5(a)参照。/PCLK3,/PCLK4は図示していないが/PCLK2と同様である。)として残りの各モータドライバ(PLL制御部)12(2)〜12(4)に供給される(ステップ1)。そして、コントローラ14から各モータドライバ(PLL制御部)12(1)〜12(4)にON信号が送出されると、各ポリゴンモータ10(1)〜10(4)が回転し、ポリゴンモータ10が等速回転すると、各モータドライバ(PLL制御部)12(1)〜12(4)からコントローラ14にモータロック信号が送出される(ステップ2〜4)。
【0042】
次に、上記各ポリゴンモータ10が等速回転すると、各レーザ光源8が点灯する(ステップ5)。この場合、図2のビーム検知用ミラー13aの部分をレーザビームが通過するときだけ各レーザ光源8を点灯させれば良い。このレーザ光源8の点灯により、各レーザビーム検知器13(1)〜13(4)からコントローラ14にビームディテクトパルス信号DP1〜DP4が送出される(ステップ6)。例えば、図5(b)に示すように、レーザビーム検知器13(1)から信号DP1、レーザビーム検知器13(2)から信号DP2が出力される。以下、残りのビームディテクトパルス信号DP3,DP4については、DP2と同様に考えることができるので省略する。また、ビームディテクトパルス信号DP1に対するDP2の時間差がT5の幅で変動している場合を想定する。
【0043】
本実施形態では、ポリゴンミラー9(1)及びポリゴンモータ10(1)を基準にして上記位相制御を行うので、コントローラ14において、各ビームディテクトパルス信号DP1,DP2のパルスの立ち上がりを検出し、上記信号DP1のパルス立ち上がりから残りの信号DP2のパルス立ち上がりまでの時間差T1を算出し、その算出した時間差を記憶する(ステップ7,8)。このようなビームディテクトパルス信号の検出、時間差の算出及び記憶をある決められた回数(n回)だけ繰り返して行う(ステップ6〜9)。そして、上記記憶した複数の時間差の最小値を選択する(ステップ10)。図5(b)の例では時間差T2を選択する。そして、選択した時間差T2を回転基準信号発生部16(2)に入力するためのデータに変換して(ステップ11)、時間差T2から変換したデータを回転基準信号発生部16(2)に入力する(ステップ12)。
【0044】
回転基準信号発生部16(2)では、上記コントローラ14から送出されてきたデータ及び上記基準信号発生器15から送出されてきた基準信号に基づいて、図6(a)に示すように上記時間差T2だけ位相がずれた新たな回転基準信号/PCLK2が出力される(ステップ13)。この回転基準信号/PCLK2はセレクタ17(2)に送出され、コントローラ14からの切替信号により、セレクタ17(2)では信号/PCLK1から信号/PCLK2へ回転基準信号が切り替わり、モータドライバ(PLL制御部)12(2)に送出される(ステップ14,15)。
【0045】
そして、モータドライバ(PLL制御部)12(1)では、回転位置検出用のホール素子11から出力された回転位置検知信号と回転基準信号発生部16(2)から出力された回転基準信号/PCLK2とに基づいてPLL制御が行われ、ポリゴンモータの位相制御が行われて再度各ポリゴンモータ10(2)が等速回転するようになる。ポリゴンモータ10(2)が等速回転するとモータロック信号が検出される(ステップ16)。
【0046】
図6(b)は上記位相制御後のディテクトパルス信号DP1,DP2を示している。図5(b)に示す位相制御前では最大(T2+T5)分だけずれていたものが、最大T5分だけのずれになることが分かる。なお、上記位相制御では、ディテクトパルス信号DP1に対するDP2の時間差に基づいてポリゴンミラー9(2)の回転位相を制御する場合について説明したが、残りのポリゴンミラー9(3),9(4)の回転位相についても、ディテクトパルス信号DP1に対するDP3,4の時間差に基づいて同様に制御することができる。また、上記ディテクトパルス信号の検出及びその時間差の算出の回数は、できるだけ多い方が良い。
【0047】
図7は、上記光ビーム走査装置を用いた画像書込制御のフローチャートである。この画像書込制御は、上記図4の位相制御が終了してから行われることになる。本実施形態では、上記基準のポリゴンミラー9(1)に対応したビームディテクトパルス信号DP1を、各レーザ走査ユニット3による画像書込開始信号に用いている。
図7において、カラープリンタの操作部又は外部コントロール部(ホスト)から画像書込開始の指令信号が送られてくると、コントローラ14は基準のビームディテクトパルス信号DP1のカウントを開始する(ステップ1)。そして、この信号DP1の入力開始により、1色目の画像の書込を開始し、信号DP1をライン同期信号として1ラインずつ感光体ドラム1上に書き込んでいく(ステップ2,3)。上記信号DP1が規定ライン数(書込ライン数)カウントされたら、そのラインで1色目の画像の書込を終了する(ステップ4,5)。
【0048】
ここで、1色目のレーザ走査ユニットと2色目のレーザ走査ユニットとの間の感光体ピッチLは走査ピッチのm倍(mは整数)、1色目のレーザ走査ユニットと3色目のレーザ走査ユニットとの間の感光体ピッチLは走査ピッチの2m倍、1色目のレーザ走査ユニットと4色目のレーザ走査ユニットとの間の感光体ピッチLは走査ピッチの3m倍であるとする。
【0049】
上記基準のビームディテクトパルス信号DP1のカウント数が(m+1)となったとき、2色目のビームディテクトパルス信号DP2のカウントを開始する(ステップ6,7)。そして、この信号DP2の入力開始により、2色目の画像の書込を開始し、信号DP2をライン同期信号として1ラインずつ感光体ドラム1上に書き込んでいく(ステップ8,9)。そして、上記信号DP2が規定ライン数(書込ライン数)カウントされたら、信号DP2のカウントを終了し、そのラインで2色目の画像の書込を終了する(ステップ10〜12)。
【0050】
また、上記基準のビームディテクトパルス信号DP1のカウント数が(2m+1)となったとき、3色目のビームディテクトパルス信号DP3のカウントを開始する(ステップ13,14)。そして、この信号DP3の入力開始により、3色目の画像の書込を開始し、信号DP3をライン同期信号として1ラインずつ感光体ドラム1上に書き込んでいく(ステップ15,16)。そして、上記信号DP3が規定ライン数(書込ライン数)カウントされたら、信号DP3のカウントを終了し、そのラインで3色目の画像の書込を終了する(ステップ17〜19)。
【0051】
また、上記基準のビームディテクトパルス信号DP1のカウント数が(3m+1)となったとき、4色目のビームディテクトパルス信号DP4のカウントを開始する(ステップ20,21)。そして、この信号DP4の入力開始により、4色目の画像の書込を開始し、信号DP4をライン同期信号として1ラインずつ感光体ドラム1上に書き込んでいく(ステップ22,23)。そして、上記信号DP4が規定ライン数(書込ライン数)カウントされたら、信号DP4のカウントを終了し、そのラインで4色目の画像の書込を終了する(ステップ24〜26)。
【0052】
以上、本実施形態では、基準となる1色目の画像に対応したビームディテクトパルス信号DP1がそれぞれ所定回(m+1,2m+1,3m+1)検出された直後に検出されるビームディテクトパルス信号DP2,DP3,DP4により、2色目〜4色目の画像書込を開始することにより、副走査方向において各画像をの1走査ピッチ単位で重ね合わせ、各画像の色ずれが発生しないようにしている。
【0053】
また、上記画像書込の開始の制御を行っているため、常にビームディテクトパルス信号DP1の直後に残りの信号DP2,DP3,DP4が検出されることにより、画像全体にわたって1走査ピッチ単位での画像の重ね合わせが行われるようになっているが、本実施形態では、前述の位相制御により、各ポリゴンミラー9の回転ムラ等によって上記信号DP1に対する残りの信号DP2,DP3,DP4の時間差が変動しても、常に上記DP1対して信号DP2,DP3,DP4が同時又は遅れて出力されるようになるので、画像書込動作中に1走査ピッチに近い色ずれが突然発生するのを防止できる。
【0054】
また、前述の位相制御により、1走査ピッチ以下の色ずれは、上記ビームディテクトパルス信号DP1に対する信号DP2,DP3,DP4の時間ずれの変動幅T5に相当する分だけしか発生しない。
【0055】
〔実施形態2〕
次に、本発明の他の実施形態について説明する。本実施形態に係る光ビーム走査装置の光学系、制御系は、上記図2及び図3の構成と同様とする。
図8は本実施形態に係るポリゴンモータの回転位相制御のフローチャートである。上記実施形態1における位相制御と異なるのは、電源ON後の1回目の位相制御が終了してモータロック信号を検出した後も、上記ディテクトパルス信号から時間差を算出してその値と予め規定した時間差と比較し、その結果に基づいて位相制御を行なっている点である。
【0056】
以下、1回目の位相制御後のモータロック信号を検出してからの制御フローについて説明する。1回目の位相制御でモータロック信号を検出したら(ステップ16)、画像書込可能(READY)状態となるが、その後もディテクトパルス信号DP1〜4の検出及び時間差(図5(b)のT1,T2,T3等)の算出をn回続け、その複数の時間差の最小値T2を選出する(ステップ17〜21)。そして、その時間差データ(最小値)が、予め規定した時間差データよりも大きくなった場合、画像書込中でなければ、上記実施形態1で説明したデータの変換以降の動作を行い、同様の位相制御を行う(ステップ22〜29)。そして、以上の動作を繰り返し行う。ここで、新たに算出された時間差データ(最小値)が予め規定した時間差データ以下の場合や、画像書込動作中の場合は、上記ディテクトパルス信号DP1〜4の検出及び時間差の算出を繰り返し行うことになる。
【0057】
なお、図8のフローチャートでは、ディテクトパルス信号DP1に対するDP2,DP3,DP4の時間差に基づいてポリゴンミラー9(2)〜9(4)の位相制御が同時に行われるように示されているが、すべてパラレルで処理されている。よって、ディテクトパルス信号DP1と残りの信号DP2,DP3,DP4との時間差の最小値のひとつだけ、予め規定した時間差データよりも大きくなった場合は、その他は時間差の算出を続けることになり、その大きくなったところだけ位相制御することになる。上記時間差データの規定値は、許容できる色ずれ量から決まり、予め記憶しておき、さらに外部から変更可能としても良い。
【0058】
本実施形態に係る位相制御によれば、電源ON時だけでなく、その後継続して上記時間差を算出し、必要に応じて位相制御を実行しているので、経時変化による色ずれの増大を防止できる。
【0059】
〔実施形態3〕
次に、本発明の更に他の実施形態について説明する。本実施形態に係る光ビーム走査装置の光学系、制御系は、上記図2、図3の構成と同様とする。
図9は本実施形態に係るポリゴンミラーの回転位相制御のフローチャートである。上記実施形態1における位相制御と異なるのは、最小時間差ではなく、n回取り込んだ分の変動幅を算出し、その中の任意の時間差から変動幅を引いたものに基づいて位相制御を行なっている点(図中のステップ10及び11)である。
【0060】
図10〜図12はそれぞれ本実施形態3における位相制御後のボリゴンミラー9(1),9(2)の回転基準信号と位相制御後のディテクトパルス信号DP1、2を示している。位相制御前のDP1とDP2との関係は、図5(b)に示したものとし、そのDP1に対するDP2の時間差の変動幅はT5とする。ここで、仮に上記時間差がT2だったとすると、回転基準信号/PCLK2は図10(a)に示したように基準の/PCLK1よりT2‐T5だけ位相が進んだものとなり、その結果、図10(b)のように、最小T5、最大T5×2の時間差となり、その分だけ色ずれが生じる(その1)。また、仮に上記時間差がT1だったとすると、回転基準信号/PCLK2は図11(a)に示したように基準の/PCLK1よりT1−T5だけ位相が進んだものとなり、その結果、図11(b)のように、最小T4、最大T4+T5の時間差となり、その分だけ色ずれが生じる(その2)。また、仮に上記時間差がT3だったとすると、回転基準信号/PCLK2は図12(a)に示したように基準の/PCLK1よりT3−T5だけ位相が進んだものとなり、その結果、図12(b)のように、最小0、最大T5の時間差となり、その分だけ色ずれが生じる(その3)。
以上、3通りの例を挙げたが、それぞれ色ずれ量に差はあるものの、いずれの場合も、1ライン近い色ずれは生じないことが分かる。
【0061】
〔実施形態4〕
図13は、更に他の実施形態に係る位相制御のフローチャートである。この位相制御は、基本的には上記実施形態3の図9に示す制御フローと同じであるが、ディテクトパルス信号DP1に対する信号DP2、DP3、DP4の時間差の変動幅をあらかじめ測定して記憶し、その記憶値を制御に用いている点が異なる。この場合は、図13の制御フローのステップ7,8に示すように、上記時間差のみ算出し、その値からあらかじめ記憶してある変動幅のデータを引いて、その減算値を用いて位相制御することになる。
本実施形態に係る位相制御によれば、変動幅を算出するための機能が不要となるため、コントローラ14の構成を簡素化することができる。
【0062】
〔実施形態5〕
次に、本発明の更に他の実施形態について説明する。本実施形態に係る光ビーム走査装置の光学系、制御系は、上記図2、図3の構成と同様とする。
図14は本実施形態に係るポリゴンミラーの回転位相制御のフローチャートである。本実施形態の位相制御は、基本的には上記実施形態3の制御と同じであるが、上記ディテクトパルス信号から算出した時間差の変動幅を記憶している点(図中のステップ11)と、電源ON後の1回目の位相制御が終了してモータロック信号を検出した後も、複数のディテクトパルス信号から算出した時間差の変動幅と前回の値とを比較し、更に複数のディテクトパルス信号から選出した任意の時間差の値と予め規定した時間差とを比較し、その比較結果に基づいて位相制御を行なっている点が、上記実施形態3と異なっている。
【0063】
図14において、電源をONした後、1回目の位相制御を行ってモータロック信号が検出されたら、画像書込可能(READY)状態となる(ステップ1〜17)。このREADY状態になった後も、ディテクトパルス信号DP1〜4の検出を行い、n回取り込んだ分の変動幅を算出し、複数の時間差の中から任意の時間差を選出する(ステップ18〜22)。そして、上記変動幅もしくは上記選出した時間差が前の位相制御で用いて記憶している変動幅、予め規定した時間差よりも大きくなった場合、画像書込中でなければ、その新しい変動幅を記憶し、時間差から変動幅を引いた減算値に基づいて位相制御を行う(ステップ23〜31)。変動幅が記憶されている値以下、時間差が規定値以下であった場合や、画像書込動作中の場合は、上記ディテクトパルス信号DP1〜4の検出からデータの比較までの処理を行う。また、位相制御が終了すれば、再度、上記ディテクトパルス信号DP1〜4の検出からデータの比較までの処理を行う。
【0064】
なお、図14のフローチャートでは、ディテクトパルス信号DP1に対するDP2,DP3,DP4の時間差に基づいてポリゴンミラー9(2)〜9(4)の位相制御が同時に行われるように示されているが、すべてパラレルで処理されている。よって、ディテクトパルス信号DP1と残りの信号DP2,DP3,DP4との時間差若しくは変動幅のひとつだけ、予め規定した時間差、記憶されている変動幅と異なった場合は、その他は時間差若しくは変動幅の算出を続けることになり、異なったところだけ位相制御することになる。上記時間差データの規定値は、許容できる色ずれ量から決まり、予め記憶しておき、さらに外部から変更可能としても良い。
【0065】
本実施形態に係る位相制御によれば、電源ON時だけでなく、その後継続して上記時間差を算出し、必要に応じて位相制御を実行しているので、経時変化による色ずれの増大を防止できる。
【0066】
〔実施形態6〕
図15は、更に他の実施形態に係る位相制御のフローチャートである。この位相制御は、基本的には上記実施形態5の図14に示す制御フローと同じであるが、検出した複数の時間差から最大の時間差を選出して制御に用いている点が異なる。図5(b)のディテクトパルス信号の例では、T3が最大時間差となる。
本実施形態に係る位相制御によれば、上記実施形態5の場合に比して、更に色ずれ量を少なくすることができる。
【0067】
〔実施形態7〕
図16は、更に他の実施形態に係る位相制御のフローチャートである。この位相制御は、基本的には上記実施形態2の図8の制御フローと同じであるが、位相制御を画像書込動作中に行わないようにし、且つ位相制御中は画像書込を禁止した画像書込待機状態にしている点が異なる。
図16において、電源をONした後、1回目の位相制御を行ってモータロック信号が検出されたら、画像書込可能(READY)状態となる(ステップ1〜16)。このREADY状態になった後、画像書込可状態であることを画像書込コントロール部に知らせる(ステップ17)。さらに最小値T2を選出して位相制御を行う際に、画像書込不可状態を同じく画像書込コントロール部に知らせ、画像書込待機状態とし、書込開始信号がきても待機していてもらう(ステップ18〜25)。そして、位相制御後、モータロック信号が検出されたら、画像書込を開始する(ステップ26〜32)。
本実施形態に係る位相制御によれば、位相制御中に画像書込を行うことによる画像の乱れを防止できる。
【0068】
なお、上記各実施形態においては、本発明に係る光ビーム走査装置をレーザ走査ユニット及び感光体ドラムを4組備えた4ドラム方式のカラープリンターに適用した例について示したが、本発明は、4ドラム方式に限定されることなく、2ドラム、3ドラム、若しくは5ドラム方式にも適用できるものである。更に、感光体ドラム1に対して複数のレーザ走査ユニットを備えたものにも適用できるものである。
【0069】
また、上記各実施形態においては、本発明に係る光ビーム走査装置をカラープリンターに適用した例について示したが、本発明は、複写機、ファクシミリ等の他の画像形成装置に用いる光ビーム走査装置にも適用できるものである。
【0070】
【発明の効果】
請求項1乃至7の発明によれば、次の位相制御までの期間内において、前記基準回転多面鏡に対応する光ビーム検出手段の出力信号が出力されてから、その直後の前記残りの各回転多面鏡に対応する光ビーム検出手段の出力信号が出力されるまでの画像ずれ量に対応した時間差をできるだけ短くするとともに、前記画像ずれ量に対応した時間差が前記出力信号の1周期に近い時間分だけ突然長くならないようにしている。従って、各回転多面鏡の回転位相差による画像ずれ量をできる限り少なくするとともに、回転多面鏡の回転ムラ等による副走査方向の画像ずれが突然発生するのを防止することができるという効果がある。
【0071】
特に、請求項2又は5の発明によれば、前記画像ずれ量に対応した時間差が通常の変動だけでなく経時的に変化しようとする場合でも、前記画像ずれ量に対応した時間差をできるだけ短くするとともに、前記画像ずれ量に対応した時間差が前記出力信号の1周期に近い時間分だけ突然長くならないようにしているので、経時的な変化による画像ずれも防止できるという効果がある。
【0072】
また特に、請求項4の発明によれば、前記基準回転多面鏡に対応する光ビーム検出手段の出力信号に対する前記残りの各回転多面鏡に対応する光ビーム検出手段の出力信号の時間差から、予め測定して記憶している前記時間差の変動幅を引いた減算値に基づいて、前記回転基準信号発生手段を制御しているので、前記時間差を複数回算出し、その複数の時間差から変動幅を更に算出するものに比して、前記変動幅を算出する機能の分だけ位相制御手段の構成を簡素化することができるという効果がある。
【0073】
また特に、請求項6の発明によれば、前記複数の時間差の最大値から前記変動幅を引いた減算値に基づいて、その減算値をゼロにする方向に前記回転基準信号発生手段を制御することにより、前記画像ずれ量に対応した時間差がより短くなるので、更に画像ずれ量を少なくすることができるという効果がある。
【0074】
また特に、請求項7の発明によれば、前記時間差に基づく位相制御を前記画像書込動作中に行わないようにし、且つ前記時間差に基づく位相制御を行っている間は画像書込動作を禁止した画像書込待機状態にすることにより、画像書込動作中に前記画像ずれ量に対応した時間差が突然変化しないようにしているので、位相制御中に画像書込を行うことによる画像の乱れを防ぐことができるという効果がある。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の一実施形態に係るカラープリンタの概略構成を示す斜視図。
【図2】同カラープリンタのレーザビーム走査ユニットの光学系の説明図。
【図3】同カラープリンタの光ビーム走査装置の制御系のブロック図。
【図4】同光ビーム走査装置における回転位相制御のフローチャート。
【図5】(a)及び(b)はそれぞれ位相制御前の回転基準信号及び各レーザビーム検知器の出力信号のタイムチャート。
【図6】(a)及び(b)はそれぞれ位相制御後の回転基準信号及び各レーザビーム検知器の出力信号のタイムチャート。
【図7】同光ビーム走査装置による画像書込制御のフローチャート。
【図8】他の実施形態に係る回転位相制御のフローチャート。
【図9】更に他の実施形態に係る回転位相制御のフローチャート。
【図10】(a)及び(b)は、同回転位相制御における位相制御後の回転基準信号及びレーザビーム検知器の出力信号の一例を示すタイムチャート。
【図11】(a)及び(b)は、同回転位相制御における位相制御後の回転基準信号及びレーザビーム検知器の出力信号の他の一例を示すタイムチャート。
【図12】(a)及び(b)はそれぞれ同回転位相制御における位相制御後の回転基準信号及びレーザビーム検知器の出力信号の更に他の一例を示すタイムチャート。
【図13】更に他の実施形態に係る回転位相制御のフローチャート。
【図14】更に他の実施形態に係る回転位相制御のフローチャート。
【図15】更に他の実施形態に係る回転位相制御のフローチャート。
【図16】更に他の実施形態に係る回転位相制御のフローチャート。
【図17】(a)及び(b)はそれぞれ従来例に係る回転位相制御の前及び後におけるレーザビーム検知器の出力信号のタイムチャート。
【符号の説明】
1 感光体ドラム
3 光ビーム走査ユニット
8 レーザ光源
9 ポリゴンミラー
10 ポリゴンモータ
11 ホール素子
12 モータドライバ
13 レーザビーム検知器
14 コントローラ
15 基準信号発生器
16 回転基準信号発生部
17 セレクタ[0001]
TECHNICAL FIELD OF THE INVENTION
The present invention relates to a light beam scanning device used for an image forming device (including a color image forming device) such as a copying machine, a facsimile, a printer, a printing machine, and more particularly to a light beam scanning device having a plurality of rotating polygon mirrors. It relates to the control of the rotation phase between the respective rotating polygon mirrors.
[0002]
[Prior art]
2. Description of the Related Art Conventionally, as a light beam scanning device used in an image forming apparatus such as a copying machine, a facsimile, a printer, a printing machine, etc., a light beam generating means, and a rotating polygonal surface which deflects and scans an image carrier with a light beam generated by the light beam generating means. A mirror, driving means for rotating the rotating polygon mirror, rotating position detecting means for detecting a rotating position of the rotating polygon mirror, and the rotating polygon mirror based on a rotation reference signal and an output signal of the rotating position detecting means. A plurality of sets of rotation drive control means for controlling the drive means so as to rotate at a constant speed, and a rotation reference signal generating means for generating the rotation reference signal corresponding to each of the rotary polygon mirrors It has been known.
[0003]
In the light beam scanning device having the above configuration, based on each rotation reference signal generated by the rotation reference signal generation unit and the output signal of each rotation position detection unit, each driving unit is controlled so that each rotating polygon mirror rotates at a constant speed. Control. In the image forming apparatus equipped with the light beam scanning device, an independent latent image is formed on the corresponding image carrier by the light beam deflected and scanned by each rotating polygon mirror, and the latent image is developed. Each image is superimposed and transferred on a recording medium. Here, in order to superimpose each image on an accurate position on a recording medium, the main scanning direction (light beam scanning direction) and the sub-scanning direction (moving direction of the image carrier surface) of each image on the image carrier are required. ) Must be accurately adjusted.
[0004]
For the main scanning direction, for example, a light beam is detected at a predetermined position on a scanning path, and the writing timing of each scanning line of an image is adjusted based on the detection result. Even if the initial mounting angle of the mirror to the image carrier, that is, the surface phase of each rotary polygon mirror does not completely coincide with each other, it is possible to prevent the occurrence of image shift in the main scanning direction.
[0005]
On the other hand, in the sub-scanning direction, for example, when a plurality of image carriers are provided corresponding to a plurality of rotating polygon mirrors, the interval (pitch) between the image carriers is set to an integral multiple of the scanning pitch, and The writing start timing is adjusted in units of time required for one light beam scanning, and the image is written by rotating the polygon mirror based on the rotation reference signal of the same frequency, thereby performing one scanning over the entire image. It is possible to prevent the occurrence of an image shift in the sub-scanning direction larger than the pitch.
[0006]
However, even when the image writing start timing is adjusted in the unit of time required for the one light beam scanning, if the surface phases between the rotating polygon mirrors do not completely match each other, the scanning pitch is equal to or less than one scanning pitch. There is a problem that an image shift in the sub-scanning direction occurs (84.67 μm or less at an image resolution of 300 dpi). This image shift causes a problem of color shift when a color image is formed.
[0007]
Therefore, conventionally, in order to prevent the image shift in the sub-scanning direction of one scanning pitch or less, a method of controlling the rotation phase between the rotating polygon mirrors as follows is known.
[0008]
For example, in Japanese Patent Application Laid-Open No. 64-73369, a reference frequency as the rotation reference signal generating means for generating a reference frequency signal as the rotation reference signal is provided to each of the PLL control means as the rotation drive control means. The signal generation means and the horizontal synchronization signal output timing difference output from each of the synchronization sensors remaining in synchronization with the output of the horizontal synchronization signal as the output signal output from one synchronization sensor as the light beam detection means, Timing measuring means for measuring based on the reference frequency signal, and phase adjusting means for adjusting the phase of the reference frequency signal to be supplied to the PLL control means based on the difference between each horizontal synchronization signal output timing measured by the timing measuring means An apparatus comprising:
[0009]
According to this device, one PLL control unit starts the rotation speed control of the rotating polyhedron (rotating polygon mirror) based on the reference frequency signal generated by the reference frequency signal generating unit. When the synchronous sensor generates a horizontal synchronizing signal after receiving the laser beam deflected by the rotating polyhedron rotating at a constant speed, the timing measuring means remains in synchronization with the output of the horizontal synchronizing signal output from one synchronous sensor. A horizontal synchronization signal output timing difference output from each synchronization sensor is measured based on the reference frequency signal. Then, based on the measured horizontal synchronization signal output timing differences, the phase adjustment unit adjusts the phase of the reference frequency signal supplied to the PLL control unit. Thus, the phase shift can be finely adjusted within the pixel unit distance, and the top scan line shift of each laser beam on each photosensitive drum (image carrier) can be set to the minimum.
[0010]
In addition, for example, in Japanese Patent Application Laid-Open No. 2-170110, detecting means for receiving each light beam deflected by each rotating polygon mirror and detecting a phase difference between the beams, and detecting the phase difference detected by the detecting means The rotation phase angle of the driving means for rotating each rotating polygon mirror at a constant speed depends on the one rotating polygon mirror so as to cancel a phase angle difference between at least one rotating polygon mirror and each of the remaining rotating polygon mirrors. A light beam scanning device having phase control means for individually controlling the light beam is disclosed.
[0011]
According to this device, when each rotating polygon mirror is started by each driving means and reaches a constant speed rotation, the detecting means receives each light beam deflected by each rotating polygon mirror and detects a phase difference of each light beam. And the phase difference information is sent to the phase control means. The phase control means individually sets the rotation phase angle of each drive means and one rotation polygon so that the phase difference between at least one rotation polygon mirror and each of the remaining rotation polygon mirrors is canceled based on the detected phase difference. By controlling the mirrors to be dependent on each other, it is possible to match the write start positions of the respective light beams which are deflected and scanned from each rotary polygon mirror to the image carrier.
[0012]
Also, the above-mentioned Japanese Patent Application Laid-Open No. 2-170110 discloses an embodiment of the following two-beam system. The rotation phase synchronization control device, which also serves as the detection means and the phase control means, comprises: a first beam detect pulse signal which is an output signal from a first laser beam detector as the light beam detection means; When a second beam detect pulse signal, which is an output signal from the second laser beam detector as a means, is transmitted with a phase difference, the phase difference is measured by a time measuring means such as an internal counter circuit, and the rotation is measured. Of the plurality of reference signals output from the reference signal generator as the reference signal generating means, a reference signal for generating a phase close to the measured phase difference is selected by a selection switch and the second rotary polygon mirror is selected. The signal is sent to a second phase synchronization control unit as a rotation drive control unit for controlling the rotation drive. Accordingly, the first and second motors as the driving unit control the rotation drive of the second phase synchronization control unit and the first rotary polygon mirror using the reference signal for generating the measured phase difference. The phase synchronization control is performed by the first phase synchronization control unit. The phases of the subsequent first and second beam detection pulse signals are substantially the same, and the beam reflection surfaces of the first and second rotary polygon mirrors are in the same phase. It becomes. Therefore, the image writing positions by the respective light beams that are deflected and scanned from the first and second rotary polygon mirrors to the photosensitive drum as the image carrier become coincident.
[0013]
For example, in Japanese Patent Application Laid-Open No. Hei 5-227383, a reference write start position detection signal from a scanner motor serving as a driving means of a rotary polygon mirror serving as a reference and a write start position detection signal from a scanner motor of the remaining rotary polygon mirror are determined. It takes in the microprocessor as means, judges the time lag of the other writing position detection signal with respect to the reference writing position detection signal, and based on the judgment result, the scanner motor of the remaining rotary polygon mirror, the motor of the motor is used. One that supplies a phase control signal that increases or decreases the rotation speed is disclosed. With this configuration, the write start position by the remaining rotary polygon mirror is made coincident with the write start position by the reference rotary polygon mirror to correct the positional deviation in the sub-scanning direction.
[0014]
[Problems to be solved by the invention]
However, in the rotary polygon mirror used in the conventional apparatus that performs the phase control for controlling the rotation phase of each of the rotary polygon mirrors, the rotation unevenness is slightly generated due to the drive unevenness of the driving unit. This uneven rotation tends to increase due to a rise in temperature and deterioration over time in the driving means and the rotation driving control means for controlling the driving means. Further, the length in the rotation direction of the light reflecting surface formed on the rotary polygon mirror also varies slightly. If there is such a rotation unevenness of the rotating polygon mirror or a variation in the length of the light reflecting surface, the output signal of the light beam detecting means corresponding to the reference rotating polygon mirror and the output signal of the light beam detecting means corresponding to the remaining rotating polygon mirror will be reduced. It is considered that the time difference from the output signal also varies.
[0015]
Further, in the phase control of the above-described conventional apparatus, based on a light beam detection signal corresponding to a reference rotary polygon among a plurality of rotary polygons, an optical writing position is controlled so as to control an image writing position of each of the remaining rotary polygons. By controlling the beam generating means, phase control is performed so that the image writing position of each of the remaining rotary polygon mirrors coincides with the image writing position of the reference rotary polygon mirror. For example, when an output signal from the light beam detection signal corresponding to the reference rotary polygon mirror is detected a predetermined number of times, the light beam generating means is controlled so as to start image writing by the remaining rotary polygon mirror. Therefore, if the time difference between the output signals of the light beam detecting means varies as described above during the period in which the phase control is not performed, such as the image writing operation period, the output signal of the light beam detecting means corresponding to the reference rotary polygon mirror is changed. After receiving, the time until receiving the output signal of the light beam detecting means corresponding to the remaining rotary polygon mirror suddenly changes by a time close to the cycle of this output signal, and the image in the sub-scanning direction close to one scanning pitch The displacement may occur suddenly.
[0016]
The image shift in the sub-scanning direction will be described with reference to a specific example of a time chart of the output signal of the light beam detecting means before and after the phase control shown in FIGS. 17A and 17B. In this specific example, two sets of laser scanning units including a laser as a light beam generating means and a rotating polygon mirror are provided, and the laser is turned on and the rotating polygon mirror is rotated at a constant speed. As described above, output signals (referred to as a write start position detection signal, a horizontal synchronization signal, or a detector pulse signal in the above-described conventional example) are output from the light beam detection means corresponding to each rotary polygon mirror. . Here, the time difference (timing difference) of another output signal DP2 with respect to the output signal DP1 is measured with reference to the output signal DP1. Assuming that the time difference fluctuates by twice the value of T4 as shown by, the measured time difference is defined as T1 as shown in FIG. When the conventional phase control based on the time difference T1 is performed under such a condition, a time chart of each output signal is as shown in FIG. After this phase control, the time difference between the other output signal DP2 and the reference output signal DP1 is twice as long as T4. For example, if the output signal DP2 is located at the position b, two sets of laser scanning are performed. The direction (surface phase) of the light reflecting surface of the rotary polygon mirror of the unit is matched, and an image without image shift can be obtained. Further, when the output signal DP2 changes to the position c, the time difference between the reference output signal DP1 and the other output signal DP2 is shifted by T4, and an image shift occurs by that amount. When the output signal DP2 changes to the position a, the direction (surface phase) of the light reflecting surface of the rotary polygon mirror is shifted only by T4 as in the case of shifting to the position c above. It changes by the amount of time close to the signal period, and an image shift close to one scanning pitch (color shift when a color image is formed) suddenly occurs. More precisely, an image shift (color shift) occurs by (one line writing time-T4).
[0017]
The present invention has been made in view of the above problems, and an object of the present invention is to provide a light beam scanning device that performs phase control at a predetermined timing to adjust the rotational phases of respective rotary polygon mirrors so as to substantially match each other. In addition, while minimizing the amount of image shift due to the rotational phase difference between the rotary polygon mirrors, it is possible to prevent sudden occurrence of image shift in the sub-scanning direction due to uneven rotation of the rotary polygon mirror during the period when the phase control is not performed. It is to provide a light beam scanning device that can perform the scanning.
[0018]
[Means for Solving the Problems]
In order to achieve the above object, the invention according to
[0020]
Claim2The invention of claim1In the light beam scanning device, when an output signal of the light beam detecting means corresponding to the reference rotating polygon is output during standby for image writing, light beam detection corresponding to each of the remaining rotating polygons immediately after the output signal is performed. A time difference until an output signal of the means is output is calculated in a certain cycle, and when the time difference becomes larger than a predetermined time difference, phase control based on the time difference at that time is performed. is there.
[0021]
Claim3The invention ofA light beam generating means, a rotating polygon mirror for deflecting and scanning the light beam generated by the light beam generating means on the image carrier, a driving means for rotating the rotating polygon mirror, and detecting a rotational position of the rotating polygon mirror Rotation position detection means, rotation drive control means for controlling the drive means based on a rotation reference signal and an output signal of the rotation position detection means, and a light beam deflected and scanned by the rotary polygon mirror on a scanning path. A plurality of sets of light beam detecting means for detecting at a predetermined position, a rotation reference signal generating means for generating the rotation reference signal corresponding to each of the rotary polygon mirrors, and a reference rotation polygon mirror among the plurality of rotation polygon mirrors The time difference between the output signal of the light beam detecting means corresponding to the above and the output signal of the light beam detecting means corresponding to each of the remaining rotary polygon mirrors is calculated, and based on the time difference, the reference rotation time is calculated. Phase control means for controlling the rotation reference signal generation means so that the rotation phases of the remaining rotary polygon mirrors substantially coincide with the mirror; and each main scanning direction based on the output signal of each light beam detection means. At the same time, and based on the output signal of the light beam detecting means corresponding to the reference rotating polygon mirror, write the image in the sub-scanning direction with the light beam deflected and scanned by each of the remaining rotating polygon mirrors. Light beam generation control means for controlling the light beam generation means to startIn the light beam scanning device, after the output signal of the light beam detection means corresponding to the reference rotary polygon mirror is output, the output signal of the light beam detection means corresponding to each of the remaining rotary polygon mirrors immediately thereafter is output. Calculate the time difference until a plurality of times, obtain a variation range from the plurality of time differences, based on a subtraction value obtained by subtracting the variation range from any one of the plurality of time differences,For the output signal of the light beam detecting means corresponding to the reference rotating polygon mirror, so that the output signal of the light beam detecting means corresponding to each of the remaining rotating polygon mirrors is output simultaneously or always with a delay,The rotation reference signal generating means is controlled.
[0022]
Claim4The invention ofA light beam generating means, a rotating polygon mirror for deflecting and scanning the light beam generated by the light beam generating means on the image carrier, a driving means for rotating the rotating polygon mirror, and detecting a rotational position of the rotating polygon mirror Rotation position detection means, rotation drive control means for controlling the drive means based on a rotation reference signal and an output signal of the rotation position detection means, and a light beam deflected and scanned by the rotary polygon mirror on a scanning path. A plurality of sets of light beam detecting means for detecting at a predetermined position, a rotation reference signal generating means for generating the rotation reference signal corresponding to each of the rotary polygon mirrors, and a reference rotation polygon mirror among the plurality of rotation polygon mirrors The time difference between the output signal of the light beam detecting means corresponding to the above and the output signal of the light beam detecting means corresponding to each of the remaining rotary polygon mirrors is calculated, and based on the time difference, the reference rotation time is calculated. Phase control means for controlling the rotation reference signal generation means so that the rotation phases of the remaining rotary polygon mirrors substantially coincide with the mirror; and each main scanning direction based on the output signal of each light beam detection means. At the same time, and based on the output signal of the light beam detecting means corresponding to the reference rotating polygon mirror, write the image in the sub-scanning direction with the light beam deflected and scanned by each of the remaining rotating polygon mirrors. Light beam generation control means for controlling the light beam generation means to startIn the light beam scanning device, after the output signal of the light beam detection means corresponding to the reference rotary polygon mirror is output, the output signal of the light beam detection means corresponding to each of the remaining rotary polygon mirrors immediately thereafter is output. Is calculated based on a subtraction value obtained by subtracting a fluctuation range of the time difference measured and stored in advance from the time difference,For the output signal of the light beam detecting means corresponding to the reference rotating polygon mirror, so that the output signal of the light beam detecting means corresponding to each of the remaining rotating polygon mirrors is output simultaneously or always with a delay,The rotation reference signal generating means is controlled.
[0023]
Claim5The invention of claim3Or4Light beam scanning deviceAfter the power is turned on, the control of the rotation reference signal generating means based on the subtraction value is performed.There is a time difference from when the output signal of the light beam detecting means corresponding to the reference rotary polygon mirror is output to when the output signal of the light beam detecting means corresponding to each of the remaining rotary polygon mirrors immediately after the output signal is output. Calculated multiple times in a cycle, and one of the multiple time differencesWhen the time difference becomes larger than a predetermined time difference or when the fluctuation width obtained from the plurality of time differences becomes larger than the fluctuation width used for the previous phase control, unless the image is being written, the time difference at that time is used. Based on the subtraction value obtained by subtracting the fluctuation range, the output signal of the light beam detecting means corresponding to each of the remaining rotating polygons is simultaneously or simultaneously output with respect to the output signal of the light beam detecting means corresponding to the reference rotating polygon. The rotation reference signal generating means is controlled so that the output is always delayed.It is characterized by performing phase control.
[0024]
Claim6The invention of claim3Wherein the maximum value of the plurality of time differences is used as the time difference used for the phase control.
[0025]
Claim7The invention ofA light beam generating means, a rotating polygon mirror for deflecting and scanning the light beam generated by the light beam generating means on the image carrier, a driving means for rotating the rotating polygon mirror, and detecting a rotational position of the rotating polygon mirror Rotation position detection means, rotation drive control means for controlling the drive means based on a rotation reference signal and an output signal of the rotation position detection means, and a light beam deflected and scanned by the rotary polygon mirror on a scanning path. A plurality of sets of light beam detecting means for detecting at a predetermined position, a rotation reference signal generating means for generating the rotation reference signal corresponding to each of the rotary polygon mirrors, and a reference rotation polygon mirror among the plurality of rotation polygon mirrors The time difference between the output signal of the light beam detecting means corresponding to the above and the output signal of the light beam detecting means corresponding to each of the remaining rotary polygon mirrors is calculated, and based on the time difference, the reference rotation time is calculated. Phase control means for controlling the rotation reference signal generation means so that the rotation phases of the remaining rotary polygon mirrors substantially coincide with the mirror; and each main scanning direction based on the output signal of each light beam detection means. At the same time, and based on the output signal of the light beam detecting means corresponding to the reference rotating polygon mirror, write the image in the sub-scanning direction with the light beam deflected and scanned by each of the remaining rotating polygon mirrors. Light beam generation control means for controlling the light beam generation means to startIn a light beam scanning device,With respect to the output signal of the light beam detecting means corresponding to the reference rotating polygon mirror, the rotation signal is output such that the output signal of the light beam detecting means corresponding to each of the remaining rotating polygon mirrors is output simultaneously or always with a delay. Controlling the reference signal generating means,The phase control based on the time difference is not performed during the image writing operation, and the image writing operation is prohibited while the phase control based on the time difference is performed. To do.
[0026]
In addition, each rotation position detection means detects the rotation position of each of the rotary polygon mirrors, and the rotation drive control means based on the rotation reference signal generated by the rotation reference signal generation means and the output signal of each rotation position detection means. The driving means is controlled such that the frequency and the phase of the output signal coincide with the frequency and the phase of the rotation reference signal, and the respective rotating polygon mirrors rotate at a constant speed.
Further, each light beam detecting means detects a light beam scanned and deflected by each of the rotating polygonal mirrors at a predetermined position on each scanning path, and the light beam generation control means controls the light beam generating means, and The light beam scanning in each main scanning direction is started based on the output signal of the beam detecting means, and is deflected by each of the remaining rotating polygon mirrors based on the output signal of the light beam detecting means corresponding to the reference rotating polygon mirror. By starting image writing in the sub-scanning direction by the scanned light beam, the writing start position of the image in the main scanning direction is adjusted to a predetermined position, and the writing start position of the image in the sub-scanning direction is adjusted with an accuracy of one scanning pitch. Adjust to the predetermined position.
Still further, the rotation control signal generation means is controlled by the phase control means, and the output signal of the light beam detection means corresponding to the reference rotation polygon mirror among the plurality of rotation polygon mirrors, and the output signal corresponding to each of the remaining rotation polygon mirrors A sub-scan is performed by calculating a time difference between the output signal of the light beam detecting means and the rotation phase of each of the remaining rotary polygon mirrors with respect to the reference rotary polygon mirror based on the time difference. The writing start position of the image in the direction is adjusted to a predetermined position with an accuracy of one scanning pitch or less.
[0027]
Then, by controlling the rotation reference signal generation means, the output signal of the light beam detection means corresponding to each of the remaining rotation polygon mirrors is changed with respect to the output signal of the light beam detection means corresponding to the reference rotation polygon mirror. By simultaneously or always delaying the output, during the period until the next phase control, the output signal of the light beam detecting means corresponding to the reference rotary polygon mirror is output, and then the remaining The time difference until the output signal of the light beam detecting means corresponding to each rotary polygon mirror is output, that is, the time difference corresponding to the image shift amount is made as short as possible, and the time difference corresponding to the image shift amount is one of the output signals. Make sure that it does not suddenly become longer by the time close to the cycle.
[0028]
In particular,Claim1In the invention of,PreviousA plurality of time differences from when the output signal of the light beam detection means corresponding to the reference rotary polygon mirror is output to when the output signal of the light beam detection means corresponding to each of the remaining rotary polygon mirrors immediately after the output signal is output are plural. Times, and based on the minimum time difference that is the minimum value of the plurality of time differences, controlling the rotation reference signal generating means in a direction to reduce the minimum value to zero, so that the time difference corresponding to the image shift amount can be reduced as much as possible. In addition to shortening, the time difference corresponding to the image shift amount is prevented from being suddenly increased by a time close to one cycle of the output signal.
[0029]
In particular,Claim2In the invention of the claim,1In the light beam scanning device, when an output signal of the light beam detecting means corresponding to the reference rotating polygon is output during standby for image writing, light beam detection corresponding to each of the remaining rotating polygons immediately after the output signal is performed. By calculating the time difference until the output signal of the means is output in a certain cycle, and when the time difference becomes larger than a predetermined time difference, by performing phase control based on the minimum value of the time difference at that time, Even when the time difference is going to change over time as well as the normal fluctuation, the time difference corresponding to the image shift amount is shortened as much as possible, and the time difference corresponding to the image shift amount is close to one cycle of the output signal. Don't suddenly lengthen by minutes.
[0030]
In particular,Claim3In the invention of,PreviousA plurality of time differences from when the output signal of the light beam detection means corresponding to the reference rotary polygon mirror is output to when the output signal of the light beam detection means corresponding to each of the remaining rotary polygon mirrors immediately after the output signal is output are plural. The rotation reference signal is generated in a direction to make the subtraction value zero based on a subtraction value obtained by subtracting the variation width from any one of the plurality of time differences. By controlling the means, the time difference corresponding to the image shift amount is shortened as much as possible, and the time difference corresponding to the image shift amount is prevented from suddenly increasing by a time close to one cycle of the output signal.
[0031]
In particular,Claim4In the invention of,PreviousThe time difference from when the output signal of the light beam detecting means corresponding to the reference rotary polygon mirror is output to when the output signal of the light beam detecting means corresponding to each of the remaining rotary polygon mirrors immediately after that is output is calculated. Then, based on a subtraction value obtained by subtracting a variation width of the time difference measured and stored in advance from the time difference, the rotation reference signal generating unit is controlled in a direction to make the subtraction value zero, thereby obtaining the image. The time difference corresponding to the shift amount is made as short as possible, and the time difference corresponding to the image shift amount is prevented from suddenly increasing by a time close to one cycle of the output signal.
[0032]
In particular,Claim5In the invention of the claim,3Or4Light beam scanning device, After performing the phase control based on the subtraction value when the power is turned on,There is a time difference from when the output signal of the light beam detecting means corresponding to the reference rotary polygon mirror is output to when the output signal of the light beam detecting means corresponding to each of the remaining rotary polygon mirrors immediately after the output signal is output. Calculated multiple times in a cycle, and one of the multiple time differencesWhen the time difference becomes larger than a predetermined time difference or when the fluctuation width obtained from the plurality of time differences becomes larger than the fluctuation width used in the previous phase control, if the image writing is not being performed, the following phase is used. Perform control. That is, if the image writing is not being performed at that time, the output signal of the light beam detecting means corresponding to the reference rotary polygon is based on the subtraction value obtained by subtracting the fluctuation range from the time difference at that time, and The rotation reference signal generating means is controlled so that the output signals of the light beam detecting means corresponding to each of the rotary polygon mirrors are output simultaneously or always with a delay. This controlTherefore, even when the time difference is not only a normal change but also changes with time, the time difference corresponding to the image shift amount is shortened as much as possible, and the time difference corresponding to the image shift amount is one cycle of the output signal. Avoid suddenly increasing the time close to.
[0033]
In particular,Claim6In the invention of,Request3In the light beam scanning device, based on a subtraction value obtained by subtracting the fluctuation range from a maximum value of the plurality of time differences, the rotation reference signal generating unit is controlled in a direction to make the subtraction value zero, thereby obtaining the image. The time difference corresponding to the shift amount is made shorter.
[0034]
In particular,Claim7In the invention of,PreviousThe phase control based on the time difference is prevented from being performed during the image writing operation, and the image writing operation is prohibited while the phase control based on the time difference is being performed. The time difference corresponding to the image shift amount does not suddenly change during the writing operation.
[0035]
BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION
Hereinafter, an embodiment in which the present invention is applied to a light beam scanning device used in a four-drum type color laser beam printer (hereinafter, referred to as a “color printer”) as an image forming apparatus will be described.
[Embodiment 1]
FIG. 1 is a perspective view illustrating a schematic configuration of the color printer according to the present embodiment. This color printer includes four sets of image forming units and the like for forming a color image in which images of four colors (yellow, magenta, cyan, and black) are superimposed. Each image forming unit includes a
[0036]
FIG. 2 is an explanatory diagram of an optical system of the laser
Each
[0037]
The laser beam from each of the
[0038]
Further, the light beam scanning device includes a rotation reference signal generating means for generating a plurality of rotation reference signals corresponding to each of the polygon mirrors 9 (1) to 9 (4), and a control means therefor. As shown in FIG. 3, the rotation reference signal generating means includes a
[0039]
By the way, when forming a color image with a color printer equipped with the light beam scanning device having the above configuration, it is necessary to superimpose independently created images for each color of yellow, magenta, cyan, and black at an accurate position on recording paper. is there. In order to superimpose the image of each color on the accurate position on the recording paper, the writing start position in the main scanning direction and the sub-scanning direction by the laser beam corresponding to each color on the
[0040]
However, if the rotation reference signals having the same phase are used for the rotation drive of each
[0041]
FIG. 4 is a flowchart of the rotation phase control of the polygon motor, and FIGS. 5A and 5B are time charts of each rotation reference signal and the output signal of each
When the power switch of the color printer is turned on, power is supplied to the
[0042]
Next, when each
[0043]
In the present embodiment, since the phase control is performed with reference to the polygon mirror 9 (1) and the polygon motor 10 (1), the
[0044]
In the rotation reference signal generator 16 (2), based on the data sent from the
[0045]
Then, the motor driver (PLL control unit) 12 (1) receives the rotation position detection signal output from the rotation position
[0046]
FIG. 6B shows detect pulse signals DP1 and DP2 after the phase control. Before the phase control shown in FIG. 5 (b), it can be seen that the phase is shifted by the maximum (T2 + T5), but is shifted by the maximum T5. In the above-described phase control, the case has been described where the rotation phase of the polygon mirror 9 (2) is controlled based on the time difference between DP2 and the detect pulse signal DP1, but the remaining polygon mirrors 9 (3) and 9 (4) are controlled. The rotation phase can be similarly controlled based on the time difference between DP3 and DP4 with respect to detect pulse signal DP1. It is preferable that the number of times of detection of the detect pulse signal and the calculation of the time difference be as large as possible.
[0047]
FIG. 7 is a flowchart of image writing control using the light beam scanning device. This image writing control is performed after the phase control of FIG. 4 is completed. In this embodiment, the beam detection pulse signal DP1 corresponding to the reference polygon mirror 9 (1) is used as an image writing start signal by each
In FIG. 7, when an image writing start command signal is sent from the operation unit or the external control unit (host) of the color printer, the
[0048]
Here, the photoconductor pitch L between the first color laser scanning unit and the second color laser scanning unit is m times the scanning pitch (m is an integer), and the first color laser scanning unit and the third color laser scanning unit are different. Is 2 m times the scanning pitch, and the photoconductor pitch L between the first color laser scanning unit and the fourth color laser scanning unit is 3 m times the scanning pitch.
[0049]
When the count number of the reference beam detect pulse signal DP1 becomes (m + 1), the counting of the beam detect pulse signal DP2 of the second color is started (
[0050]
When the count number of the reference beam detect pulse signal DP1 becomes (2m + 1), the counting of the beam detect pulse signal DP3 for the third color is started (
[0051]
When the count number of the reference beam detect pulse signal DP1 becomes (3m + 1), the counting of the fourth color beam detect pulse signal DP4 is started (
[0052]
As described above, in the present embodiment, the beam detect pulse signals DP2, DP3, DP4 detected immediately after the beam detect pulse signals DP1 corresponding to the reference first color image are detected a predetermined number of times (m + 1, 2m + 1, 3m + 1), respectively. By starting image writing for the second to fourth colors, the images are superimposed in units of one scanning pitch in the sub-scanning direction, so that color shift of each image does not occur.
[0053]
In addition, since the start of the image writing is controlled, the remaining signals DP2, DP3, and DP4 are always detected immediately after the beam detect pulse signal DP1, so that the entire image is scanned in units of one scanning pitch. In the present embodiment, the time difference between the remaining signals DP2, DP3, and DP4 with respect to the signal DP1 fluctuates due to uneven rotation of each
[0054]
Further, due to the above-described phase control, the color shift of one scanning pitch or less is generated only by an amount corresponding to the variation width T5 of the time shift of the signals DP2, DP3, and DP4 with respect to the beam detect pulse signal DP1..
[0055]
[Embodiment 2]
Next, another embodiment of the present invention will be described. The optical system and the control system of the light beam scanning device according to the present embodiment are the same as those in the configurations shown in FIGS.
FIG. 8 is a flowchart of the rotation phase control of the polygon motor according to the present embodiment. The difference from the phase control in the first embodiment is that, even after the first phase control after the power is turned on and the motor lock signal is detected, the time difference is calculated from the detect pulse signal and the value is defined in advance as the value. The point is that phase control is performed based on the result of comparison with the time difference.
[0056]
Hereinafter, a control flow after detecting the motor lock signal after the first phase control will be described. When the motor lock signal is detected in the first phase control (step 16), the image writing is enabled (READY). However, the detection of the detect pulse signals DP1 to DP4 and the time difference (T1, T1 in FIG. The calculation of T2, T3, etc.) is continued n times, and the minimum value T2 of the plurality of time differences is selected (
[0057]
In the flowchart of FIG. 8, the phase control of the polygon mirrors 9 (2) to 9 (4) is performed at the same time based on the time difference between DP2, DP3, and DP4 with respect to the detect pulse signal DP1. It is processed in parallel. Therefore, when only one of the minimum values of the time difference between the detect pulse signal DP1 and the remaining signals DP2, DP3, DP4 becomes larger than the predetermined time difference data, the other time difference calculation is continued. Phase control is performed only at the position where the size becomes large. The specified value of the time difference data is determined from an allowable color shift amount, may be stored in advance, and may be externally changeable.
[0058]
According to the phase control according to the present embodiment, the time difference is calculated not only when the power is turned on, but also continuously thereafter, and the phase control is executed as necessary. it can.
[0059]
[Embodiment 3]
Next, still another embodiment of the present invention will be described. The optical system and the control system of the light beam scanning device according to the present embodiment are the same as those in the configurations shown in FIGS.
FIG. 9 is a flowchart of the rotation phase control of the polygon mirror according to the present embodiment. The difference from the phase control in the first embodiment is not the minimum time difference, but the variation width calculated for n times, and the phase control is performed based on the difference obtained by subtracting the variation width from an arbitrary time difference. (Steps 10 and 11 in the figure).
[0060]
FIGS. 10 to 12 show the rotation reference signals of the polygon mirrors 9 (1) and 9 (2) after the phase control and the detect pulse signals DP1 and DP2 after the phase control, respectively, in the third embodiment. The relationship between DP1 and DP2 before the phase control is as shown in FIG. 5B, and the variation width of the time difference between DP1 and DP2 is T5. Assuming that the time difference is T2, the rotation reference signal / PCLK2 has a phase advanced by T2-T5 from the reference / PCLK1 as shown in FIG. 10A, and as a result, as shown in FIG. As shown in b), there is a time difference between the minimum T5 and the maximum T5 × 2, and a color shift occurs correspondingly (part 1). Assuming that the time difference is T1, the rotation reference signal / PCLK2 has a phase advanced by T1-T5 from the reference / PCLK1 as shown in FIG. 11A, and as a result, FIG. ), The time difference between the minimum T4 and the maximum T4 + T5, and a color shift occurs by that amount (part 2). Assuming that the time difference is T3, the rotation reference signal / PCLK2 has a phase advanced by T3-T5 from the reference / PCLK1 as shown in FIG. 12A, and as a result, FIG. ), There is a time difference between the minimum 0 and the maximum T5, and a color shift occurs correspondingly (part 3).
Although three examples have been described above, it can be seen that although there is a difference in the amount of color misregistration, color misregistration close to one line does not occur in any case.
[0061]
[Embodiment 4]
FIG. 13 is a flowchart of the phase control according to still another embodiment. This phase control is basically the same as the control flow shown in FIG. 9 of the third embodiment, except that the variation width of the time difference between the signals DP2, DP3, and DP4 with respect to the detect pulse signal DP1 is measured and stored in advance. The difference is that the stored value is used for control. In this case, as shown in
According to the phase control according to the present embodiment, the function for calculating the fluctuation width is not required, and thus the configuration of the
[0062]
[Embodiment 5]
Next, still another embodiment of the present invention will be described. The optical system and the control system of the light beam scanning device according to the present embodiment are the same as those in the configurations shown in FIGS.
FIG. 14 is a flowchart of the rotation phase control of the polygon mirror according to the present embodiment. The phase control according to the present embodiment is basically the same as the control according to the third embodiment, except that the variation width of the time difference calculated from the detect pulse signal is stored (
[0063]
In FIG. 14, after the power is turned on, the first phase control is performed, and when the motor lock signal is detected, the image writing is enabled (READY) (
[0064]
In the flowchart of FIG. 14, the phase control of the polygon mirrors 9 (2) to 9 (4) is performed simultaneously based on the time difference between DP2, DP3, and DP4 with respect to the detect pulse signal DP1, but all are described. It is processed in parallel. Therefore, when only one of the time difference or the fluctuation width between the detect pulse signal DP1 and the remaining signals DP2, DP3, and DP4 is different from the predetermined time difference or the stored fluctuation width, the other time difference or the fluctuation width is calculated. And phase control is performed only at different points. The specified value of the time difference data is determined from an allowable color shift amount, may be stored in advance, and may be externally changeable.
[0065]
According to the phase control according to the present embodiment, the time difference is calculated not only when the power is turned on, but also continuously thereafter, and the phase control is executed as necessary. it can.
[0066]
[Embodiment 6]
FIG. 15 is a flowchart of the phase control according to still another embodiment. This phase control is basically the same as the control flow shown in FIG. 14 of the fifth embodiment, except that the maximum time difference is selected from a plurality of detected time differences and used for control. In the example of the detect pulse signal shown in FIG. 5B, T3 is the maximum time difference.
According to the phase control according to the present embodiment, the amount of color misregistration can be further reduced as compared with the case of the fifth embodiment.
[0067]
[Embodiment 7]
FIG. 16 is a flowchart of the phase control according to still another embodiment. This phase control is basically the same as the control flow of FIG. 8 of the second embodiment, except that the phase control is not performed during the image writing operation, and the image writing is prohibited during the phase control. The difference is that the image writing standby state is set.
In FIG. 16, after the power is turned on, the first phase control is performed, and when the motor lock signal is detected, the image writing is enabled (READY) (
According to the phase control according to the present embodiment, it is possible to prevent the image from being disturbed by performing the image writing during the phase control.
[0068]
In each of the above embodiments, an example in which the light beam scanning device according to the present invention is applied to a four-drum type color printer including a laser scanning unit and four sets of photosensitive drums has been described. The present invention is not limited to the drum system, but can be applied to a two-drum, three-drum, or five-drum system. Further, the present invention can be applied to a
[0069]
In each of the above embodiments, an example in which the light beam scanning device according to the present invention is applied to a color printer has been described. However, the present invention relates to a light beam scanning device used in another image forming apparatus such as a copying machine and a facsimile. It can also be applied to
[0070]
【The invention's effect】
[0071]
In particular, the claims2Or5According to the invention, even when the time difference corresponding to the image shift amount is not only a normal change but also changes over time, the time difference corresponding to the image shift amount is shortened as much as possible, and the image shift amount is reduced. Since the corresponding time difference is prevented from suddenly increasing by a time close to one cycle of the output signal, there is an effect that an image shift due to a temporal change can be prevented.
[0072]
In particular, the claims4According to the invention, the time difference between the output signal of the light beam detecting means corresponding to the reference rotary polygon mirror and the output signal of the light beam detecting means corresponding to each of the remaining rotary polygon mirrors is measured and stored in advance. Since the rotation reference signal generating means is controlled based on a subtraction value obtained by subtracting the fluctuation width of the time difference, the time difference is calculated a plurality of times, and the fluctuation width is further calculated from the plurality of time differences. Thus, there is an effect that the configuration of the phase control means can be simplified by the function of calculating the fluctuation width.
[0073]
In particular, the claims6According to the invention of,PreviousBased on a subtraction value obtained by subtracting the fluctuation range from the maximum value of the plurality of time differences, the time difference corresponding to the image shift amount is controlled by controlling the rotation reference signal generation unit in a direction to make the subtraction value zero. Since the length is shorter, there is an effect that the image shift amount can be further reduced.
[0074]
In particular, the claims7According to the invention, the phase control based on the time difference is not performed during the image writing operation, and the image writing operation is prohibited while the phase control based on the time difference is performed. By doing so, the time difference corresponding to the image shift amount does not suddenly change during the image writing operation, so that it is possible to prevent the image from being disturbed by performing the image writing during the phase control. There is.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a perspective view illustrating a schematic configuration of a color printer according to an embodiment of the invention.
FIG. 2 is an explanatory diagram of an optical system of a laser beam scanning unit of the color printer.
FIG. 3 is a block diagram of a control system of the light beam scanning device of the color printer.
FIG. 4 is a flowchart of rotation phase control in the light beam scanning device.
5A and 5B are time charts of a rotation reference signal before phase control and an output signal of each laser beam detector, respectively.
6A and 6B are time charts of a rotation reference signal after phase control and an output signal of each laser beam detector, respectively.
FIG. 7 is a flowchart of image writing control by the light beam scanning device.
FIG. 8 is a flowchart of rotation phase control according to another embodiment.
FIG. 9 is a flowchart of rotational phase control according to still another embodiment.
10A and 10B are time charts showing an example of a rotation reference signal and an output signal of a laser beam detector after phase control in the same rotation phase control.
11A and 11B are time charts showing another example of the rotation reference signal and the output signal of the laser beam detector after the phase control in the rotation phase control.
12A and 12B are time charts showing still another example of the rotation reference signal and the output signal of the laser beam detector after the phase control in the same rotation phase control, respectively.
FIG. 13 is a flowchart of rotational phase control according to still another embodiment.
FIG. 14 is a flowchart of rotational phase control according to still another embodiment.
FIG. 15 is a flowchart of rotational phase control according to still another embodiment.
FIG. 16 is a flowchart of rotational phase control according to still another embodiment.
FIGS. 17A and 17B are time charts of output signals of a laser beam detector before and after rotation phase control according to a conventional example, respectively.
[Explanation of symbols]
1 Photoconductor drum
3 Light beam scanning unit
8 Laser light source
9 Polygon mirror
10 Polygon motor
11 Hall element
12 Motor driver
13 Laser beam detector
14 Controller
15 Reference signal generator
16 rotation reference signal generator
17 Selector
Claims (7)
前記各回転多面鏡に対応させて前記回転基準信号を発生する回転基準信号発生手段と、前記複数の回転多面鏡のうち基準回転多面鏡に対応する光ビーム検出手段の出力信号と、残りの各回転多面鏡に対応する光ビーム検出手段の出力信号との間の時間差を算出し、その時間差に基づいて、前記基準回転多面鏡に対して前記残りの各回転多面鏡の回転位相がほぼ一致するように前記回転基準信号発生手段を制御する位相制御手段と、前記各光ビーム検出手段の出力信号に基づいて各主走査方向における光ビーム走査を開始するとともに、前記基準回転多面鏡に対応する光ビーム検出手段の出力信号に基づいて、前記残りの各回転多面鏡で偏向走査される光ビームによる副走査方向の画像書き込みを開始するように、前記光ビーム発生手段を制御する光ビーム発生制御手段とを備えた光ビーム走査装置において、
前記基準回転多面鏡に対応する光ビーム検出手段の出力信号が出力されてから、その直後の前記残りの各回転多面鏡に対応する光ビーム検出手段の出力信号が出力されるまでの時間差を複数回算出するとともに、その複数の時間差の最小値である最小時間差に基づいて、前記基準回転多面鏡に対応する光ビーム検出手段の出力信号に対して、前記残りの各回転多面鏡に対応する光ビーム検出手段の出力信号が同時又は常に遅れて出力されるように、前記回転基準信号発生手段を制御することを特徴とする光ビーム走査装置。 A light beam generating means, a rotating polygon mirror for deflecting and scanning the light beam generated by the light beam generating means on the image carrier, a driving means for rotating the rotating polygon mirror, and detecting a rotational position of the rotating polygon mirror Rotation position detection means, rotation drive control means for controlling the drive means based on a rotation reference signal and an output signal of the rotation position detection means, and a light beam deflected and scanned by the rotary polygon mirror on a scanning path. A plurality of sets of light beam detecting means for detecting at a predetermined position,
A rotation reference signal generating unit that generates the rotation reference signal in correspondence with each of the rotating polygon mirrors; an output signal of a light beam detection unit corresponding to the reference rotation polygon mirror among the plurality of rotation polygon mirrors; A time difference between the output signal of the light beam detecting means corresponding to the rotating polygon mirror is calculated, and the rotation phase of each of the remaining rotating polygon mirrors substantially matches the reference rotating polygon mirror based on the time difference. Phase control means for controlling the rotation reference signal generating means, light beam scanning in each main scanning direction is started based on an output signal of each light beam detection means, and light corresponding to the reference rotation polygon mirror is provided. The light beam generating means is controlled based on the output signal of the beam detecting means so as to start image writing in the sub-scanning direction by the light beam deflected and scanned by the remaining rotary polygon mirrors. In the light beam scanning apparatus and an optical beam generation control unit that,
A plurality of time differences from when the output signal of the light beam detecting means corresponding to the reference rotating polygon mirror is output to when the output signal of the light beam detecting means corresponding to each of the remaining rotating polygon mirrors immediately after the output signal are output are plural. Times, and based on the minimum time difference that is the minimum value of the plurality of time differences, the output signal of the light beam detection means corresponding to the reference rotary polygon mirror is used as the light signal corresponding to each of the remaining rotary polygon mirrors. A light beam scanning device , wherein the rotation reference signal generating means is controlled so that output signals of the beam detecting means are output simultaneously or always with a delay .
前記各回転多面鏡に対応させて前記回転基準信号を発生する回転基準信号発生手段と、前記複数の回転多面鏡のうち基準回転多面鏡に対応する光ビーム検出手段の出力信号と、残りの各回転多面鏡に対応する光ビーム検出手段の出力信号との間の時間差を算出し、その時間差に基づいて、前記基準回転多面鏡に対して前記残りの各回転多面鏡の回転位相がほぼ一致するように前記回転基準信号発生手段を制御する位相制御手段と、前記各光ビーム検出手段の出力信号に基づいて各主走査方向における光ビーム走査を開始するとともに、前記基準回転多面鏡に対応する光ビーム検出手段の出力信号に基づいて、前記残りの各回転多面鏡で偏向走査される光ビームによる副走査方向の画像書き込みを開始するように、前記光ビーム発生手段を制御する光ビーム発生制御手段とを備えた光ビーム走査装置において、
前記基準回転多面鏡に対応する光ビーム検出手段の出力信号が出力されてから、その直後の前記残りの各回転多面鏡に対応する光ビーム検出手段の出力信号が出力されるまでの時間差を複数回算出し、その複数の時間差から変動幅を求め、前記複数の時間差のいずれか一つから前記変動幅を引いた減算値に基づいて、前記基準回転多面鏡に対応する光ビーム検出手段の出力信号に対して、前記残りの各回転多面鏡に対応する光ビーム検出手段の 出力信号が同時又は常に遅れて出力されるように、前記回転基準信号発生手段を制御することを特徴とする光ビーム走査装置。 A light beam generating means, a rotating polygon mirror for deflecting and scanning the light beam generated by the light beam generating means on the image carrier, a driving means for rotating the rotating polygon mirror, and detecting a rotational position of the rotating polygon mirror Rotation position detection means, rotation drive control means for controlling the drive means based on a rotation reference signal and an output signal of the rotation position detection means, and a light beam deflected and scanned by the rotary polygon mirror on a scanning path. A plurality of sets of light beam detecting means for detecting at a predetermined position,
A rotation reference signal generating unit that generates the rotation reference signal in correspondence with each of the rotating polygon mirrors; an output signal of a light beam detection unit corresponding to the reference rotation polygon mirror among the plurality of rotation polygon mirrors; A time difference between the output signal of the light beam detecting means corresponding to the rotating polygon mirror is calculated, and the rotation phase of each of the remaining rotating polygon mirrors substantially matches the reference rotating polygon mirror based on the time difference. Phase control means for controlling the rotation reference signal generating means, light beam scanning in each main scanning direction is started based on an output signal of each light beam detection means, and light corresponding to the reference rotation polygon mirror is provided. The light beam generating means is controlled based on the output signal of the beam detecting means so as to start image writing in the sub-scanning direction by the light beam deflected and scanned by the remaining rotary polygon mirrors. In the light beam scanning apparatus and an optical beam generation control unit that,
A plurality of time differences from when the output signal of the light beam detecting means corresponding to the reference rotating polygon mirror is output to when the output signal of the light beam detecting means corresponding to each of the remaining rotating polygon mirrors immediately after the output signal are output are plural. Times, the variation width is obtained from the plurality of time differences, and the output of the light beam detection means corresponding to the reference rotating polygon is based on a subtraction value obtained by subtracting the variation width from any one of the plurality of time differences. Controlling the rotation reference signal generating means so that an output signal of the light beam detecting means corresponding to each of the remaining rotary polygon mirrors is output simultaneously or always with respect to the signal. Scanning device.
前記各回転多面鏡に対応させて前記回転基準信号を発生する回転基準信号発生手段と、前記複数の回転多面鏡のうち基準回転多面鏡に対応する光ビーム検出手段の出力信号と、残りの各回転多面鏡に対応する光ビーム検出手段の出力信号との間の時間差を算出し、その時間差に基づいて、前記基準回転多面鏡に対して前記残りの各回転多面鏡の回転位相がほぼ一致するように前記回転基準信号発生手段を制御する位相制御手段と、前記各光ビーム検出手段の出力信号に基づいて各主走査方向における光ビーム走査を開始するとともに、前記基準回転多面鏡に対応する光ビーム検出手段の出力信号に基づいて、前記残りの各回転多面鏡で偏向走査される光ビームによる副走査方向の画像書き込みを開始するように、前記光ビーム発生手段を制御する光ビーム発生制御手段とを備えた光ビーム走査装置において、
前記基準回転多面鏡に対応する光ビーム検出手段の出力信号が出力されてから、その直後の前記残りの各回転多面鏡に対応する光ビーム検出手段の出力信号が出力されるまでの時間差を算出し、その時間差から予め測定して記憶している前記時間差の変動幅を引いた減算値に基づいて、前記基準回転多面鏡に対応する光ビーム検出手段の出力信号に対して、前記残りの各回転多面鏡に対応する光ビーム検出手段の出力信号が同時又は常に遅れて出力されるように、前記回転基準信号発生手段を制御することを特徴とする光ビーム走査装置。 A light beam generating means, a rotating polygon mirror for deflecting and scanning the light beam generated by the light beam generating means on the image carrier, a driving means for rotating the rotating polygon mirror, and detecting a rotational position of the rotating polygon mirror Rotation position detection means, rotation drive control means for controlling the drive means based on a rotation reference signal and an output signal of the rotation position detection means, and a light beam deflected and scanned by the rotary polygon mirror on a scanning path. A plurality of sets of light beam detecting means for detecting at a predetermined position,
A rotation reference signal generating unit that generates the rotation reference signal in correspondence with each of the rotating polygon mirrors; an output signal of a light beam detection unit corresponding to the reference rotation polygon mirror among the plurality of rotation polygon mirrors; A time difference between the output signal of the light beam detecting means corresponding to the rotating polygon mirror is calculated, and the rotation phase of each of the remaining rotating polygon mirrors substantially matches the reference rotating polygon mirror based on the time difference. Phase control means for controlling the rotation reference signal generating means, light beam scanning in each main scanning direction is started based on an output signal of each light beam detection means, and light corresponding to the reference rotation polygon mirror is provided. The light beam generating means is controlled based on the output signal of the beam detecting means so as to start image writing in the sub-scanning direction by the light beam deflected and scanned by the remaining rotary polygon mirrors. In the light beam scanning apparatus and an optical beam generation control unit that,
Calculate the time difference from when the output signal of the light beam detecting means corresponding to the reference rotary polygon mirror is output to when the output signal of the light beam detecting means corresponding to each of the remaining rotary polygon mirrors immediately after is output. Then, based on a subtraction value obtained by subtracting the fluctuation width of the time difference measured and stored in advance from the time difference, an output signal of the light beam detection means corresponding to the reference rotary polygon mirror is used to output the remaining signals. A light beam scanning device , wherein the rotation reference signal generating means is controlled such that output signals of the light beam detecting means corresponding to the rotary polygon mirror are output simultaneously or always with a delay .
電源ON時に前記減算値に基づく前記回転基準信号発生手段の制御を行った後、
前記基準回転多面鏡に対応する光ビーム検出手段の出力信号が出力されてから、その直後の前記残りの各回転多面鏡に対応する光ビーム検出手段の出力信号が出力されるまでの時間差をある周期で複数回算出し、その複数の時間差のいずれか一つが予め規定した時間差よりも大きくなったとき又はその複数の時間差から求めた変動幅が前回の位相制御に用いた変動幅よりも大きくなったとき、画像書込中でなければ、そのときの時間差から変動幅を引いた減算値に基づいて、前記基準回転多面鏡に対応する光ビーム検出手段の出力信号に対して、前記残りの各回転多面鏡に対応する光ビーム検出手段の出力信号が同時又は常に遅れて出力されるように、前記回転基準信号発生手段を制御する位相制御を行うことを特徴とする光ビーム走査装置。The light beam scanning device according to claim 3 or 4 ,
After controlling the rotation reference signal generating means based on the subtraction value at power ON,
From the output of the output signal of the light beam detecting means corresponding to the previous SL reference rotary polygon mirror, the difference in time output signal of the light beam detecting means corresponding to said each remaining rotary polygonal mirror immediately is output Calculated multiple times in a certain cycle, and when any one of the plurality of time differences is larger than the predetermined time difference or the fluctuation width obtained from the plurality of time differences is larger than the fluctuation width used for the previous phase control When the image writing is not being performed, based on the subtraction value obtained by subtracting the fluctuation range from the time difference at that time, the output signal of the light beam detecting means corresponding to the reference rotary polygon mirror is output to the remaining signal. so that the output signal of the light beam detecting means corresponding to each of the rotary polygon mirror is output simultaneously or constantly delayed, the light beam scanning apparatus characterized by performing phase control for controlling the rotation reference signal generating means
前記位相制御に用いる時間差として、前記複数の時間差の最大値を用いることを特徴とする光ビーム走査装置。The light beam scanning device according to claim 3 ,
A light beam scanning device, wherein a maximum value of the plurality of time differences is used as the time difference used for the phase control.
前記各回転多面鏡に対応させて前記回転基準信号を発生する回転基準信号発生手段と、前記複数の回転多面鏡のうち基準回転多面鏡に対応する光ビーム検出手段の出力信号と、残りの各回転多面鏡に対応する光ビーム検出手段の出力信号との間の時間差を算出し、そ の時間差に基づいて、前記基準回転多面鏡に対して前記残りの各回転多面鏡の回転位相がほぼ一致するように前記回転基準信号発生手段を制御する位相制御手段と、前記各光ビーム検出手段の出力信号に基づいて各主走査方向における光ビーム走査を開始するとともに、前記基準回転多面鏡に対応する光ビーム検出手段の出力信号に基づいて、前記残りの各回転多面鏡で偏向走査される光ビームによる副走査方向の画像書き込みを開始するように、前記光ビーム発生手段を制御する光ビーム発生制御手段とを備えた光ビーム走査装置において、
前記基準回転多面鏡に対応する光ビーム検出手段の出力信号に対して、前記残りの各回転多面鏡に対応する光ビーム検出手段の出力信号が同時又は常に遅れて出力されるように、前記回転基準信号発生手段を制御し、
前記時間差に基づく位相制御を前記画像書込動作中に行わないようにし、且つ前記時間差に基づく位相制御を行っている間は画像書込動作を禁止した画像書込待機状態にすることを特徴とする光ビーム走査装置。 A light beam generating means, a rotating polygon mirror for deflecting and scanning the light beam generated by the light beam generating means on the image carrier, a driving means for rotating the rotating polygon mirror, and detecting a rotational position of the rotating polygon mirror Rotation position detection means, rotation drive control means for controlling the drive means based on a rotation reference signal and an output signal of the rotation position detection means, and a light beam deflected and scanned by the rotary polygon mirror on a scanning path. A plurality of sets of light beam detecting means for detecting at a predetermined position,
A rotation reference signal generating unit that generates the rotation reference signal in correspondence with each of the rotating polygon mirrors; an output signal of a light beam detection unit corresponding to the reference rotation polygon mirror among the plurality of rotation polygon mirrors; calculating a time difference between the output signal of the light beam detecting means corresponding to the rotary polygon mirror, on the basis of the time difference between its said remaining rotational phases of the rotary polygon mirror with respect to the reference rotary polygon mirror substantially coincide Phase control means for controlling the rotation reference signal generating means, and light beam scanning in each main scanning direction based on an output signal of each light beam detection means, and corresponding to the reference rotating polygon mirror. The light beam generating means is controlled based on an output signal of the light beam detecting means so as to start image writing in a sub-scanning direction by a light beam deflected and scanned by each of the remaining rotary polygon mirrors. In the light beam scanning apparatus and an optical beam generation control unit that,
With respect to the output signal of the light beam detecting means corresponding to the reference rotating polygon mirror, the rotation signal is output such that the output signal of the light beam detecting means corresponding to each of the remaining rotating polygon mirrors is output simultaneously or always with a delay. Controlling the reference signal generating means,
The phase control based on the time difference is not performed during the image writing operation, and the image writing operation is prohibited while the phase control based on the time difference is performed. Light beam scanning device.
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