(57)【要約】【課題】非同期で回転する複数の偏向装置により複数の領域を主走査方向に繋いで光走査する場合に、複数の画像領域間の副走査方向のズレを補正することができるようにする。【解決手段】被走査面６の走査領域外の走査方向上流側に設けられ、前記光ビームの走査タイミングを検出する同期検知装置５ａ，５ｂと、光走査装置１０ａ，１０ｂの光源を制御する光変調部３１２に至る画像データの少なくとも１つの送信経路３１５ｂ上に設けられ、前記画像データを遅延する画像遅延部３３０と、隣接する走査領域を走査する光走査装置１０ａ，１０ｂの走査タイミングを検出する同期検知装置５ａ，５ｂによって検出された信号から導かれた隣接する光走査装置１０ａ，１０ｂ間の走査タイミングの比較結果に基づき前記画像遅延部３３０による画像データの遅延量を設定するカウント処理部３２０，３２２及び比較処理部３２１とを備えた。【選択図】図３
2008040098.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
光ビームを出射する光源と、前記光源から出射された光ビームを偏向手段により偏向して被走査面上を光走査する複数の光走査手段とを有し、主走査方向の１ラインを分割して走査する光走査装置であって、
被走査面の走査領域外の走査方向上流側に設けられ、前記光ビームの走査タイミングを検出する走査タイミング検出手段と、
前記光走査手段の光源を制御する光変調手段に至る画像データの少なくとも１つの送信経路上に設けられ、前記画像データを遅延する遅延手段と、
隣接する走査領域を走査する光走査手段の走査タイミングを検出する前記走査タイミング検出手段によって検出された信号から導かれた隣接する光走査手段間の走査タイミングの比較結果に基づき前記遅延手段による画像データの遅延量を設定する設定手段と、
を備えていることを特徴とする光走査装置。
【請求項２】
光ビームを出射する光源と、前記光源から出射された光ビームを偏向して被走査面上を光走査する複数の光走査手段とを有し、主走査方向の１ラインを分割して走査する光走査装置であって、
被走査面の走査領域外の走査方向上流側に設けられ、前記光ビームの走査タイミングを検出する走査タイミング検出手段と、
前記複数の光走査手段の光源を制御する光変調手段に至る画像データのそれぞれの送信経路上に設けられ、前記画像データを遅延する遅延手段と、
隣接する走査領域を走査する光走査手段の走査タイミングを検出する前記走査タイミング検出手段によって検出された信号から導かれた隣接する光走査手段間の走査タイミングの比較結果に基づき、任意の前記遅延手段の遅延量を設定する設定手段と、
を備えていることを特徴とする光走査装置。
【請求項３】
光ビームを出射する光源と、前記光源から出社された光ビームを偏向して被走査面上を光走査する複数の光走査手段とを有し、主走査方向の１ラインを分割して走査する光走査装置であって、
被走査面の走査領域外の走査方向上流側に設けられ、前記光ビームの走査タイミングを検出する第１及び第２の走査タイミング検出手段と、
隣接する光走査手段の走査方向が同じであるとき、前記隣接する光走査手段の上流側にある光走査手段の走査領域外の下流側に設けられ、当該光走査手段の走査タイミングを検出する第３の走査タイミング検出手段と、
前記光走査手段の光源を制御する光変調手段に至る画像データの送信経路上のそれぞれに設けられ、前記画像データを遅延する遅延手段と、
前記隣接する下流側の走査領域を走査する光走査手段の走査タイミング検出手段と前記第３の走査タイミング検出手段によって検出された信号から導かれた隣接する光走査手段間の走査タイミングの比較結果に基づき、任意の前記遅延手段の遅延量を設定する設定手段と、
を備えていることを特徴とする光走査装置。
【請求項４】
少なくとも１つの光走査手段の光源が複数の光源からなり、前記偏向手段の同一の偏向面で偏向するとともに、前記遅延手段を前記光変調手段に画像データを分岐する分岐部よりもより上流側に設けたことを特徴とする請求項１ないし３のいずれか１項に記載の光走査装置。
【請求項５】
所定の条件のときに光走査の実行を停止し、光走査を間引く手段をさらに備えていることを特徴とする請求項１ないし４のいずれか１項に記載の光走査装置。
【請求項６】
前記間引く手段は、前記偏向手段の偏向面を同一の面とすることにより他の面の走査ラインを間引くことを特徴とする請求項５記載の光走査装置。
【請求項７】
隣接する画像領域の一部を重複させて画像データを分割する画像データ分割手段と、
主走査方向の画素並びである主走査画像ラインの重複する部分では、１画素あたりの光パワーが元の光パワーより小さくなる画像データに補正する補正手段と、
を備えていることを特徴とする請求項１ないし６のいずれか１項に記載の光走査装置。
【請求項８】
隣接する画像領域の一部を重複させて画像データを分割する画像データ分割手段と、
主走査方向の画素並びである主走査画像ラインの重複する部分で、分割する画素の位置を変化させる位置設定手段と、
を備えていることを特徴とする請求項１ないし７のいずれか１項に記載の光走査装置。
【請求項９】
請求項１ないし８のいずれか１項に記載の光走査装置を備えていることを特徴とする画像形成装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は被走査面上の領域を分割して走査する光走査装置、この光走査装置を備えたプリンタ、複写機、ファクシミリ及びこれらの機能を複合して有するデジタル複合機などの画像形成装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
複写機等の画像形成装置におけるレーザ書き込み装置の場合、被走査面に対する走査幅を拡げると、
（１）光路長が長くなることによるレーザビームの高パワー化
（２）レンズの大型化
（３）ミラーの長尺化
（４）前記（１）〜（３）に伴う書き込みユニットの大型化
等の問題が生じている。」
これらの問題は、いずれも高コストの要因となることから、これを解決するため下記のように光書き込みユニットを分割して走査する発明が多く提案されている。被走査面上の領域を分割して走査する光走査装置として例えば特許文献１ないし３に記載されているような発明が公知である。このうち特許文献１には、被走査面に対して複数の領域に分割した複数の走査ラインにおける順次形成される画像データを遅延させることにより、適切な画像データを選択し、被走査面に走査を実施するときに光学的に発生する走査線曲がりを補正する技術が開示されている。また、同文献には、複数の光走査装置で、順次形成される画像データを遅延させることにより適切な画像データを選択し、被走査面における複数の光走査装置の副走査方向の位置を変更することにより、副走査方向の光走査位置を補正する技術が開示されている。
【０００３】
また、特許文献２には、被走査面に対して、複数の領域に分割した複数の走査ラインの主走査方向の繋ぎ目位置を変化させて繋ぎ目における走査ラインのズレが被走査面上に形成された画像で目立たないようにする技術が開示されている。
【０００４】
さらに、特許文献３には、共通の偏向素子により被走査面を複数の領域に分割した複数の走査ラインを繋ぐことによって被走査面の位置が変動することにより発生する主走査ズレを低減する技術が開示されている。
【特許文献１】特許第３６００２２８号公報
【特許文献２】特開２００４−１４８６００号公報
【特許文献３】特開２００３−３２２８２１号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかし、特許文献１及び２記載の発明では、異なる偏向装置を用いて走査された複数の画像領域を主走査方向に繋いで画像を形成する場合に、偏向装置の回転動作が非同期であるために副走査方向に位置ズレが生じる。
【０００６】
そこで、この位置ズレを解消するため、同一の駆動で複数の偏向装置を駆動したり、特許文献３記載の発明のように同一の偏向装置を用いた技術が開示されている。
【０００７】
本発明は、このような従来技術の実情に鑑みてなされたもので、その解決すべき課題は、非同期で回転する複数の偏向装置により複数の領域を主走査方向に繋いで光走査する場合に、複数の画像領域間の副走査方向のズレを補正することができるようにすることにある。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
前記課題を解決するため、第１の手段は、光ビームを出射する光源と、前記光源から出射された光ビームを偏向手段により偏向して被走査面上を光走査する複数の光走査手段とを有し、主走査方向の１ラインを分割して走査する光走査装置であって、被走査面の走査領域外の走査方向上流側に設けられ、前記光ビームの走査タイミングを検出する走査タイミング検出手段と、前記光走査手段の光源を制御する光変調手段に至る画像データの少なくとも１つの送信経路上に設けられ、前記画像データを遅延する遅延手段と、隣接する走査領域を走査する光走査手段の走査タイミングを検出する前記走査タイミング検出手段によって検出された信号から導かれた隣接する光走査手段間の走査タイミングの比較結果に基づき前記遅延手段による画像データの遅延量を設定する設定手段と、を備えていることを特徴とする。
【０００９】
第２の手段は、光ビームを出射する光源と、前記光源から出射された光ビームを偏向して被走査面上を光走査する複数の光走査手段とを有し、主走査方向の１ラインを分割して走査する光走査装置であって、被走査面の走査領域外の走査方向上流側に設けられ、前記光ビームの走査タイミングを検出する走査タイミング検出手段と、前記複数の光走査手段の光源を制御する光変調手段に至る画像データのそれぞれの送信経路上に設けられ、前記画像データを遅延する遅延手段と、隣接する走査領域を走査する光走査手段の走査タイミングを検出する前記走査タイミング検出手段によって検出された信号から導かれた隣接する光走査手段間の走査タイミングの比較結果に基づき、任意の前記遅延手段の遅延量を設定する設定手段と、を備えていることを特徴とする。
【００１０】
第３の手段は、光ビームを出射する光源と、前記光源から出社された光ビームを偏向して被走査面上を光走査する複数の光走査手段とを有し、主走査方向の１ラインを分割して走査する光走査装置であって、被走査面の走査領域外の走査方向上流側に設けられ、前記光ビームの走査タイミングを検出する第１及び第２の走査タイミング検出手段と、隣接する光走査手段の走査方向が同じであるとき、前記隣接する光走査手段の上流側にある光走査手段の走査領域外の下流側に設けられ、当該光走査手段の走査タイミングを検出する第３の走査タイミング検出手段と、前記光走査手段の光源を制御する光変調手段に至る画像データの送信経路上のそれぞれに設けられ、前記画像データを遅延する遅延手段と、前記隣接する下流側の走査領域を走査する光走査手段の走査タイミング検出手段と前記第３の走査タイミング検出手段によって検出された信号から導かれた隣接する光走査手段間の走査タイミングの比較結果に基づき、任意の前記遅延手段の遅延量を設定する設定手段と、を備えていることを特徴とする。
【００１１】
第４の手段は、第１ないし第３のいずれかの手段において、少なくとも１つの光走査手段の光源が複数の光源からなり、前記偏向手段の同一の偏向面で偏向するとともに、前記遅延手段を前記光変調手段に画像データを分岐する分岐部よりもより上流側に設けたことを特徴とする。
【００１２】
第５の手段は第１ないし第４のいずれかの手段において、所定の条件のときに光走査の実行を停止し、光走査を間引く手段をさらに備えていることを特徴とする。
【００１３】
第６の手段は、第５の手段において、前記間引く手段は、前記偏向手段の偏向面を同一の面とすることにより他の面の走査ラインを間引くことを特徴とする。
【００１４】
第７の手段は、第１ないし第６のいずれかの手段において、隣接する画像領域の一部を重複させて画像データを分割する画像データ分割手段と、主走査方向の画素並びである主走査画像ラインの重複する部分では、１画素あたりの光パワーが元の光パワーより小さくなる画像データに補正する補正手段と、
を備えていることを特徴とする。
【００１５】
第８の手段は、第１ないし第７のいずれかの手段において、隣接する画像領域の一部を重複させて画像データを分割する画像データ分割手段と、主走査方向の画素並びである主走査画像ラインの重複する部分で、分割する画素の位置を変化させる位置設定手段と、を備えていることを特徴とする。
【００１６】
第９の手段は、第１ないし第８のいずれかの手段に係る光走査装置を画像形成装置が備えていることを特徴とする。
【００１７】
なお、後述の実施形態では、光源は第１及び第２のＬＤユニット１ａ，１ｂ、偏向手段はポリゴンミラー３に、被走査面は符号６に、光走査手段は第１及び第２の光走査装置１０ａ，１０ｂに、光走査装置は符号１０に、走査タイミング検出手段は第１及び第２の同期検知装置５ａ，５ｂ並びに後側同期検知装置７に、遅延手段は第１及び第２の画像遅延部３３４，３３０に、設定手段は第１及び第２のカウンタ処理部３２０，３２２及び比較処理部３２１に、間引く手段は比較処理部３２１及び画像遅延部３３０に、画像データ分割手段は画像分割部３１０に、補正手段及び位置設定手段は画像分割部３１０、画像遅延部３３０、第１及び第２の光変調部３１２，３３２のいずれかに、それぞれ対応する。
【発明の効果】
【００１８】
本発明によれば、隣接する走査領域を走査する光走査手段の走査タイミングを検出する前記走査タイミング検出手段によって検出された信号から導かれた隣接する光走査手段間の走査タイミングの比較結果に基づき前記遅延手段による画像データの遅延量を設定するので、非同期で回転する複数の偏向装置により複数の領域を主走査方向に繋いで光走査する場合に、複数の画像領域間の副走査方向のズレを補正することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１９】
以下、本発明の実施形態について図面を参照して説明する。
【実施例１】
【００２０】
図１は実施例１に係る画像形成装置の光走査装置１０の機械的構成の概略を示す図である。同図において、この実施例では、光学系は第１及び第２の光走査装置１０ａ，１０ｂを構成する２つのユニットから構成され、それぞれのユニットは図示しないＬＤ（レーザダイオード）駆動制御装置により駆動されるＬＤユニット１ａ，１ｂを備え、各ＬＤユニット１ａ，１ｂはそれぞれ画像信号に応じて変調されたレーザ光を出射する。ここで、ＬＤユニット１ａ，１ｂには、アレー構成で複数のレーザ光を出射するものや、単一のＬＤと光学素子とを組み合わせて複数のレーザ光を出射するものが含まれる。従って、各走査系によるレーザ光は１条ずつとは限らないが、便宜上１条ずつとして説明する。
【００２１】
第１及び第２のＬＤユニット１ａ，１ｂによって出射されるレーザ光は、第１及び第２のコリメートレンズ及びシリンドリカルレンズ２ａ、２ｂを介して偏向手段に導かれる。すなわち、コリメートレンズで平行光にされたレーザ光は、シリンドリカルレンズを介して第１及び第２のポリゴンミラー３ａ，３ｂにそれぞれ入射する。ポリゴンミラー３ａ，３ｂで偏向及び走査されたレーザ光は、結像手段であるｆθレンズ４ａ，４ｂによって等角速度走査光から等速度走査光に偏向され、図示していない折り返しミラーによって被走査面６に導かれる。また、走査領域外に設けられた走査タイミング検出手段である同期検知装置５ａ，５ｂによってポリゴンミラー３ａ，３ｂで偏向されたレーザ光を検出し、被走査体に対する走査毎の走査開始位置を制御している。なお、図１に示した実施例では、第１の光走査装置１０ａと第２の光走査装置１０ｂでは、レーザ光はそれぞれ同じ方向に走査するようになっている。以下の説明で、第１及び第２の光走査装置１０ａ，１０ｂに共通する場合には、添字は省略する。
【００２２】
図２は本実施例に係る画像形成装置３００の作像部の概略を示す図である。同図において、第１及び第２の光走査装置１０ａ，１０ｂからなる光走査装置は図１に示した光走査装置１０であって、画像データに合わせて点灯するＬＤユニット１と、ＬＤユニットから出射された光ビーム（レーザビーム）を平行光束化するコリメートレンズ及び副走査方向に平行な線状に焦点を結ぶシリンダレンズ２と、シリンダレンズからの光が入射し、当該光を偏向するポリゴンミラー３と、ポリゴンミラー３を高速で回転駆動するポリゴンモータ１２と、等角速度走査を等速度走査に変換するｆθレンズ１３と、ＢＴＬ１４と、ミラー１５とからなる。このような構成により、ＬＤユニット１から出射された光ビームは、コリメートレンズにより平行光束化され、シリンダレンズを通り、ポリゴンモータ１２によって回転するポリゴンミラー３によって偏向され、ｆθレンズ１３及びＢＴＬ１４を通ってミラー１５によって反射され、感光体上１６を走査する。ＢＴＬとは、Barrel Toroidal Lens（バレル・トロイダル・レンズ）の略で、副走査方向のピント合わせ（集光機能と副走査方向の位置補正（面倒れ等））を行っている。
【００２３】
感光体１６の回りには、帯電器１７、現像ユニット１８、転写器１９、クリーニングユニット２０、及び除電器２１が配置され、これらにより作像手段が構成され、通常の電子写真プロセスである帯電、露光、現像、転写によって記録紙Ｐ上に画像が形成される。そして定着装置２２によって記録紙Ｐ上の画像が定着される。
【００２４】
図３は実施例１に係る光走査装置を備えた画像形成装置のシステム構成を示すブロック図である。同図において、このシステムは、画像読み取り装置１００、画像蓄積装置２００、画像形成装置３００から基本的に構成されている。画像読み取り装置１００はスキャナ１１０と画像処理部１２０とを備え、画像蓄積装置２００はページメモリ２１０を備えている。画像形成装置３００は画像処理部３０１、画像分割部３１０、第１のＦＩＦＯ３１１、第１の光変調部３１２、第１のＬＤドライブ３１３、第１の同期検知部５ａ、第１のカウンタ処理部３２０、比較処理部３２１、第２のカウンタ処理部３２２、第２の同期検知部５ｂ、画像遅延部３３０、第２のＦＩＦＯ３３１、第２の光変調部３３２、及び第２のＬＤドライブ（ＬＤ駆動部）３３３から基本的に構成されている。
【００２５】
図４及び図５はＬＤユニット１における光源の例を示す図である。図４はＬＤユニット１とコリメートレンズ及びシリンドリカルレンズ２とを示す図で、ＬＤユニット１は光源として機能し、コリメートレンズ及びシリンドリカルレンズ２はＬＤユニット１から出射されたシングルビームのレーザ光を整形し、ポリゴンミラー３に投射する機能を有する。図５は２ビームの光源の例を示す図である。図５（ａ）は、ＬＤユニット１を２個使用し、それぞれのＬＤユニット１から出射されたシングルビームを図示しないプリズム等の光学素子で２ビーム化するＬＤアレー１１の例である。図５（ｂ）は、ＬＤアレー１１自体がマルチビーム構成（ここでは２ビーム）となっている例である。マルチビーム構成としては、図５では２ビームであるが、ＬＤアレー１１は４ビームや８ビームで構成することもでき、あるいは、ＬＤアレー１１を光学素子でマルチ化することもできる。
【００２６】
図６は本実施例に係る光走査装置１０における被走査面６上の走査方向と走査ラインを示す図である。通常、被走査面６は連続移動しているので光走査装置１０が走査した場合の軌跡はこの図のようになる。繋ぎ目６ａにおける隣接する画像と副走査位置を合わせるために、この例であれば、ａnとｂnの主走査ラインについて画像領域ｂの画像を遅延させることが必要となる。この遅延は、前述の図３のブロック図における画像遅延部３３０の機能となるが、１つの画像を２つの光学系に分けて書き込むため画像情報を２つに分ける必要がある。
【００２７】
そこで、本実施例では、図３に示すように、まず画像読み取り装置１００のスキャナ１１０で読み取った画像データを書き込み用の画像データに画像処理部１２０で画像処理し、画像蓄積装置２００のページメモリ２１０に格納する。そして、画像形成する場合に、画像形成装置３００では、書き込むべき情報をページメモリ２１０から読み出し、画像形成のための所定の画像処理を画像処理部３０１で実行し、画像処理された画像データを画像分解部３１０に渡す。
【００２８】
画像分割部３１０では、１ライン分の画像データを前側と後側（第１の光走査装置１０ａ側と第２の光走査装置１０ｂ側）に２分する。前側に当たる第１の光走査装置１０ａの画像データは第１の送信経路３１５ａを経てそのまま第１のＦＩＦＯ３１１に格納され、第１の同期検知装置５ａによって検知された走査開始タイミングに基づいて画像データがＦＩＦＯ３１１から出力される。出力された画像データは光変調部３１２で光変調され、光変調データが第１のＬＤドライブ３１３に入力され、第１のＬＤドライブ３１３は入力された光変調データに基づいて第１のＬＤユニット１ａを駆動する。
【００２９】
一方、後側に当たる第２の光走査装置１０ｂの画像データは第２の送信経路３１５ｂを経て画像遅延部３３０に入力される。画像遅延部３３０における遅延量は第１の同期検知部５ａと第２の同期検知部５ｂからの同期検知信号に基づいて行われる。そのため、第１及び第２の同期検知部５ａ，５ｂからの同期検知信号は、それぞれ第１及び第２のカウンタ処理部３２０，３２２に入力され、カウントデータが比較処理部３２１で比較され、この比較データに基づいて画像データの遅延量が設定され、当該遅延量分遅延された画像データが第２のＦＩＦＯ３３１に入力され、さらに第２の同期検知装置５ｂからの同期検知信号に基づいて第２のＦＩＦＯ３３１から画像データが第２の光変調部３３２に出力され、光変調部３３２で光変調され、光変調データが第２のＬＤドライブ３３３に入力され、第２のＬＤドライブ３３３は入力された光変調データに基づいて第２のＬＤユニット１ｂを駆動する。
【００３０】
画像遅延部３３０の機能をさらに詳述すると、基準となる上流側の第１の光走査装置１０ａの同期検知信号（タイミング信号）からカウンタをスタートさせ、比較対象となる下流側の第２の光走査装置１０ｂの同期検知信号（タイミング信号）の入力までのカウント値が所定のカウント値内であれば、１ライン分遅延するために１ライン遅延フラグを立てる。画像遅延部３３０では、通常の画像データでのラインカウントが１以上の値を初期値としてレジスタに格納するようにして１ライン遅延フラグが立っている場合にはレジスタの値を１減算する。また、ラインカウンタが初期値より小さい場合には、画像遅延部３３０の出力部で画像データを強制的に白データに上書きすることによって画像遅延を行うこともできる。
【００３１】
図７は図３における画像形成装置３００における画像データの流れを示す図である。すなわち、画像形成装置３００の画像処理部３０１に入力された画像データは画像分割部３１０で第１のＬＤユニット１ａの駆動側と第２のＬＤユニット１ｂの駆動側に２分され、前側の第１のＬＤユニット１ａ側に分割された画像データは第１の光変調部３１２に入力され、第１のＬＤユニット１ａを駆動する。一方、後側の第２のＬＤユニット１ｂ側に分割された画像データは画像遅延部３３０で繋ぎ目６ａが１つのラインとなるように遅延され、第２の光変調部３３２に入力され、第１のＬＤユニット１ａを駆動する。
【００３２】
なお、図３のシステムはスキャナ１００で読み込んだ画像データに基づいて画像を形成する図８に示すようないわゆる複写機に相当するシステムであるが、このほかにＰＣ（パーソナルコンピュータ）、ＦＡＸ、あるいは情報記録カード等から入力される情報をプリントアウトする場合でも画像形成装置３００自体の動作は複写機の場合と同様である。
【００３３】
図９は本実施例における光走査装置１０のタイミング信号と画像データの出力タイミングを示すタイミングチャートである。同図において、画像データａn+1はその直前の第１の光走査装置１０ａの同期信号に従って光変調される。画像データｂnは図５のイメージであれば、画像データａn+1とほぼ同期して走査すると、走査が連続した軌跡に近くなるはずなので、画像データａn+1の画像データに対応した第２の光走査装置１０ｂの同期信号から短い時間で発生している第２の光走査装置１０ｂの同期信号を選び、この同期信号に従って画像データｂnを走査する。これにより、最大でも１／２ライン程度の進みもしくは遅れしか発生しない。このとき、画像データａnと画像データｂnのタイミングを比較すると分かるように、画像データｂnは画像データａnより必ず遅延して走査しているので、遅延回路は少なくとも画像領域ｂ側のみ存在すれば良いことが分かる。この観点から図２のように画像形成装置の遅延回路は構成されている。図１０は副走査方向に１／２画素ズレたときの潜像イメージを示す図である。
【００３４】
図１１は実施例１のような遅延動作を伴わない従来の光走査装置のタイミング信号と画像データの出力タイミングを示すタイミングチャートである。同図において、画像データａn+1はその直前の光走査装置ａの同期信号に従って光変調される。画像データｂnは図６のイメージであれば、ａn+1とほぼ同期して走査すると走査が連続した軌跡に近くなるが、ポリゴンミラー３ａ，３ｂが非同期で回転しているので、全く同じ回転速度であったとしても、最大１ライン程度の進みもしくは遅れが発生する。進みが最大で発生した場合には、ａnの走査軌跡とｂn+1の走査軌跡があたかも連続した軌跡であるかのように走査され、画像領域ａと画像領域ｂの繋ぎ目では画像領域ｂが約１ライン遅れたズレ画像となる。遅れが最大で発生した場合には、ａnの走査軌跡とｂn-1の走査軌跡があたかも連続した軌跡であるかのように走査され、画像領域ａと画像領域ｂの繋ぎ目では画像領域ａが約１ライン遅れたズレ画像となる。また、第１及び第２の光走査装置１０ａ，１０ｂのポリゴンミラー３ａ，３ｂは、回転数が安定化する度にズレ量が変化することになる。
【００３５】
本実施例によれば、第１の光走査装置から出射された光ビームは被走査面上の所定の第１の領域を走査し、第２の光走査装置から出射された光ビームは被走査面上の所定の第２の領域を走査し、且つ第１の光走査装置から出射された光ビームの軌跡と第２の光走査装置から出射された光ビームの軌跡とが近づくように、第２の光走査装置で光変調するための画像データの遅延量を最適化するので、非同期で回転する複数の偏向装置により複数の領域を主走査方向に繋いで光走査する場合に、複数の画像領域間の副走査方向のズレを補正することができる
また、複数の光走査装置１０ａ，１０ｂで形成した画像領域のズレを１／２画素以下にすることができるため、一般的な線画では隣接する領域の繋ぎ目が目立たない位置精度を得ることができる。
【実施例２】
【００３６】
図１２は実施例２に係る光走査装置の機械的構成の概略を示す図である。この実施例２は、実施例１における第１及び第２の光走査装置１０ａ，１０ｂの光走査方向が同一方向であったものを互いに逆方向に走査するようにしたもので、第１の光走査装置１０ａから出射された光ビームの軌跡と第２の光走査装置１０ｂから出射された光ビームの軌跡とが近づくように、先頭となる画像データを選択するようにしている。すなわち、この逆方向の走査は、第１及び第２のポリゴンミラー３ａ，３ｂの回転方向が逆であり、被走査面６への走査を隣接部から外側へと行うことにより、走査軌跡の曲がり等に隣接部の位置精度が影響されないようにしたものである。
【００３７】
図１３は実施例２に係る画像形成装置のシステム構成を示すブロック図、図１４は実施例２の光走査装置における被走査面６上の走査方向と走査ラインを示す図である。実施例１における図５とは走査方向が異なることが分かる。
【００３８】
図１３に示した実施例２のシステム構成は、図３に示した実施例１のシステム構成に対して、第１の送信経路３１５ａにさらに画像遅延部（以下、第１の画像遅延部と称す）３３４を設け、第２の送信経路３１５ｂに設けられた画像遅延部（以下、第２の画像遅延部と称す）３３０と同様に比較処理部３２１から遅延データが入力されるようにしたものである。これにより画像分割部３１０から第１の送信経路３１５ａを介して第１のＦＩＦＯ３１１に入力される画像データについても前記比較処理部３２１から出力される遅延データに基づいて第２の画像遅延部３３４で画像データを遅延することができる。
【００３９】
なお、本実施例では、画像データの遅延については例えば次のようにして実行する。すなわち、比較処理部３２１で任意のタイミングで最初に入ってきた同期検知信号（タイミング信号）を基準として、そのタイミング信号を出力する光走査装置を特定し、このタイミング信号からカウンタをスタートさせ、比較対象となる光走査装置のタイミング信号までのカウント値が所定のカウント内でなければ、前記特定した光走査装置の画像を１ライン分送らせるため特定した光走査装置側に１ライン遅延フラグを立てる。画像遅延部３３０では、通常の画像データでのラインカウント値が１以上の値を初期値としてレジスタに格納するようにし、１ライン遅延フラグが立っている場合にはレジスタの値を１減算する。また、ラインカウンタが初期値より小さい場合には、画像遅延部３３０の出力部で画像データを強制的に白データに上書きすることにより画像遅延が実行される。
【００４０】
その他の各部は実施例１における図２の構成を同一なので、重複する説明は省略する。
【００４１】
図１５は実施例２における画像データの流れを示す図である。同図から分かるように、画像データは画像処理部３０１で画像処理され、画像分割部３１０で第１と第２の光走査装置１０ａ，１０ｂ用に２分され、それぞれ第１及び第２の画像遅延部３３４，３３０で遅延されて第１及び第２の光変調部３１２，３３２で光変調され、第１及び第２のＬＤユニット１ａ，１ｂを点灯駆動する。
【００４２】
図１６は実施例２における光走査装置１０のタイミング信号と画像データの出力タイミングを示すタイミングチャートである。実施例１における図９のタイミングチャートとの違いから分かることは、画像データｂnが画像データａnより前にあることが示されているので、画像遅延部が両方の画像領域に必要となるということである。
【００４３】
その他、特に説明しない各部は前述の実施例１と同等に構成され、同等に機能する。
【００４４】
本実施例によれば、第１及び第２の光走査装置１０ａ，１０ｂのそれぞれについて第１及び第２の画像遅延部３３４，３３１を設けたので、複数の光走査装置１０ａ，１０ｂで形成した画像領域のズレを１／２画素以下にすることができる。これにより、一般的な線画では隣接する領域の繋ぎ目が目立たない位置精度を得ることができる。
【実施例３】
【００４５】
図１７は実施例３に係る光走査装置の機械的構成の概略を示す図である。この実施例３は、実施例１における第１の光走査装置１０ａの後端側の非画像領域に後尾走査タイミングを検知する後側同期検知装置７を設け、この後側同期検知装置７により得られる光ビームの走査時間から、走査ビームの１画素単位の時間を調整するようにしたものである。
【００４６】
本実施例は、図１７から分かるように第１の光走査装置１０ａの走査方向最下流側（後端側）に後側同期検知装置７を設けている。このように設けられた後側同期検知装置７の同期検知信号は第２の光走査装置１０ｂの同期検知装置５ｂの同期検知信号と比較され、第２の光走査装置１０ｂの画像データの遅延タイミングが設定される。図１８は、この実施例３に係る画像形成装置のシステム構成を示すブロック図である。本実施例では、実施例２における比較処理部３２１には後側同期検知装置７からの同期検知信号に基づいてカウントする第１のカウント処理部３２０のカウントデータが入力され、第２の同期検知装置５ｂの同期検知信号が入力されるカウンタ処理部３２２からのカウントデータと比較処理部３２１で比較され、この比較結果に基づいて画像遅延部３３０で画像データが遅延される。この画像データの遅延は、実施例２で説明した通りであり、その他の動作は実施例１及び２で説明した通りである。
【００４７】
図１９は実施例３における光走査装置１０のタイミング信号と画像データの出力タイミングを示すタイミングチャートである。この図１９のタイミングは図１６に示した実施例２における光走査装置１０のタイミングと同様である。
【００４８】
その他、特に説明しない各部は前述の実施例１と同等に構成され、同等に機能する。
【００４９】
本実施例によれば、第１の光走査装置１０ａについて後側同期検知装置７を設け、後側同期検知装置７と第２の同期検知装置５ｂ間のタイミングに基づいて第２の光走査装置１０ｂの画像データの遅延量を設定するようにしたので、複数の光走査装置１０ａ，１０ｂで形成した画像領域のズレを１／２画素以下にすることができる。これにより、一般的な線画では隣接する領域の繋ぎ目が目立たない位置精度を得ることができる。
【００５０】
また、同期検知装置７，５ｂにより得られる光ビームの走査時間から、走査ビームの１画素単位の時間を調整することが可能となり、主走査方向の走査ラインの繋ぎ目の画素位置のズレを抑制し、精度の良い主走査ラインを得ることができる。
【実施例４】
【００５１】
図２０は実施例４に係る光走査装置の機械的構成の概略を示す図である。この実施例４は、実施例２における第１の光走査装置１０ａの後端側の非画像領域に後尾走査タイミングを検知する後側同期検知装置７を設け、この後側同期検知装置７により得られる光ビームの走査時間から、走査ビームの１画素単位の時間を調整するようにした例である。また、この実施例では、図４（ｂ）に示すような２ビームのＬＤユニット１を用いている。このように２ビームのＬＤユニット１を用いると、ビームの走査密度は２倍となる。図２１はこの実施例に係る光走査装置の被走査面６上の走査方向と走査ラインを示す図である。実施例２の図１４と比較すると走査密度が高くなっている（２倍）ことが分かる。
【００５２】
図２２は実施例４の画像形成装置における画像データの流れを示す図である。同図から分かるように、画像データは画像処理部３０１で画像処理され、画像分割部３１０で第１と第２の光走査装置１０ａ，１０ｂ用に２分され、それぞれ第１及び第２の画像遅延部３３４，３３０で遅延される。本実施例では、ＬＤユニット１が２ビームであることから、１ビーム毎に第１及び第２の分岐部３４０，３４１でそれぞれ画像データは２分され、第１ないし第４の光変調部３１２ａ，３１２ｂ，３３２ａ，３３２ｂで光変調され、第１ないし第４のＬＤユニット１ａａ，１ａｂ，１ｂａ，１ｂｂをそれぞれ点灯駆動して光り書き込みが行われる。なお、マルチビーム等の複数の発光素子の駆動は、通常光変調部３１２，３３２に含まれているが、図２２では分岐部３４０，３４１を設け、走査データ毎に分岐処理したデータを光変調部３１２ａ，３１２ｂ，３３２ａ，３３２ｂに送る画像データの流れとして示した。
【００５３】
ＬＤユニット１を使用した光走査装置１０によって繋ぎ画像を形成する上で問題となるのは、ポリゴンミラー３の同期回転制御ができないことは前述の通りである。しかし、書き込み密度をあげると繋ぎ目精度も良くする（ズレを抑制する）ので、このようにマルチビームにすれば、その分繋ぎ目精度も良くなる。２ビームに代えてポリゴンミラーの回転数を２倍にし、ＬＤユニット１の変調周波数を２倍にすれば、同じ効果を得ることが可能であり、このようにした場合には、被走査面６上における副走査方向のズレは１／２となりズレ精度は２倍に向上したことになる。
【００５４】
その他、特に説明しない各部は前述の実施例１及び２と同等に構成され、同等に機能する。
【００５５】
本実施例によれば、光源が複数の光ビームで構成され、例えば、２つの光ビームで偏向装置の回転数が同じ場合には、走査領域の副走査密度が倍となるので、複数の光走査装置で形成した画像領域を１／４画素以下にすることができる。これにより実施例１ないし３の光走査装置に比べてさらに高精度で隣接する領域の繋ぎ目精度を得ることができ、主走査方向の走査ラインの繋ぎ目の画素位置のズレを抑制することができる。
【実施例５】
【００５６】
図２３は実施例５に係る画像形成装置のシステム構成を示すブロック図である。この実施例５は少なくとも１つの光走査装置が走査する光走査で、画像遅延装置により画像データを遅延し、所定の走査では光変調による画像データを走査せず、所定の走査後に被走査面６を走査するようにした例である。所定の走査では光変調による画像データを走査せず、所定の走査後に被走査面６を走査するということは、走査を間引くことを意味している。すなわち、本実施例は、走査の遅延に加えて走査を間引くようにしたものである。
【００５７】
この実施例は図２に示した実施例１とハード構成自体は同一であるが、比較処理部３２１から第２の画像遅延部３３０へはラインの遅延の有無（遅延量）だけでなく間引きの有無（間引き量）を示す信号が入力される。そのため、比較処理部３２１では、第１及び第２のカウント処理部３２０，３２２におけるタイミング信号のカウントの差から画像遅延部３３０でライン遅延に加えて間引き処理を行うようになっている。なお、間引きを行う場合には、画像遅延部３３０で間引く場合の他に、図示しないがＦＩＦＯ３３１のコントロール信号をカウントしてマスクすることにより間引くこともできる。
【００５８】
画像遅延部３３０での画像データの遅延は、実施例１ないし３の処理に加えて、間引きフラグが立つと画像間引き数レジスタに格納された値に１を加算した値で画像ラインのカウントを除算したものをラインカウントして用い、ラインシンクを受けて１ライン画像を出力したときにラインカウント値をラインシンク間引きレジスタに格納し、ラインシンクを受けたときにラインシンク間引きレジスタとラインカウント値が同じであれば、画像遅延部３３０の出力部で画像データを強制的に白データに上書きすることにより画像間引きを実現する。
【００５９】
図２４は実施例５における走査を間引く光走査装置の被走査面６上の走査方向と走査ラインを示す図である。図２４の例は実施例３のように中央から外側に反対方向に走査する例であるが、実施例２の図１４と比較すると、光走査装置ｂが２走査間隔で画像形成を行わないようにしていることが分かる。このように間引きは実施例１ないし４のいずれにも適用できる。
【００６０】
また、所定の走査で画像データを走査せず、所定の走査後に被走査面６に画像データを走査するときの、偏向装置の偏向面が同一の面であるようにして間引くこともできる。この場合には、間引く走査線がポリゴンミラー３の面数と相関関係にあり、ポリゴンミラーの１面が１走査ラインに対応するので、例えば６面のポリゴンミラー３を使用している場合であれば、偏向装置の偏向面が同一の面であるようにして間引くということは、１ライン走査して（書いて）、５ライン間引くことを意味し、さらに間引く場合には１１ライン間引くことになる。
【００６１】
その他、特に説明しない各部は前述の実施例１ないし４と同等に構成され、同等に機能する。
【００６２】
この実施例５では、画像形成装置として所定の副走査密度より整数倍の副走査密度を実現する光走査装置を備え、例えば第１の光走査装置が所定の副走査密度を実現し、第２の光走査装置が所定の副走査密度の２倍の走査密度を実現する光走査装置においては、第１の走査タイミング検出手段で第１の光走査装置から出射された光ビームの軌跡と第２の光走査装置から出射された光ビームの軌跡とが近づくように、第２の光走査装置で光変調するための画像データの遅延量を最適化することができる。この実施例では、複数の光走査装置で形成した画像領域を１／４画素以下にすることができる。また、最適化せず一意に第１の走査タイミング装置からの信号より所定の条件で第２の走査タイミング装置からの信号で画像データを走査することでも、複数の光走査装置で形成した画像領域を１／２画素以下にすることができる。
【００６３】
さらに、ポリゴンミラー３の偏向面が同一面であるようにすると、ポリゴンミラー３の面倒れの影響による副走査方向のズレをなくすことが可能となり、これにより、面倒れ精度が高くない光偏向装置に適用できる。
【実施例６】
【００６４】
図２５は実施例６に係る光走査装置の繋ぎ目部分の潜像の状態のイメージを示す図である。この実施例は、第１及び第２の光走査装置１０ａ，１０ｂによって書き込まれたラインの繋ぎ目部分に一部重複した部分を設け、重複する部分については濃度を落とし、２つの画素で重複しない場合の１つの画素と同等の濃度となるようにしたものである。図２０に示した例では、第１の光走査装置１０ａによる走査ライン（画素の並び）Ｌａと第２の光走査装置１０ｂによる走査ライン（画素の並び）Ｌｂの重複部で３画素重複させている。この例では、走査ラインＬａの画素（図では黒斜線丸で示す）が主走査方向（図示右方向）に徐々に小さく（低濃度に）、走査ラインＬｂの画素（図では白丸で示す）が主走査方向に徐々に大きく（高濃度）になるように制御されている。このように低濃度及び高濃度にする場合には、重複した領域の画像データを１画素あたりの光パワーが元のパワーより小さくなる画像データに補正することにより行われる。この補正は、実施例１ないし４で説明した画像分割部３１０、画像遅延部３３０、第１及び第２の光変調部３１２，３３２のいずれかで行うことができる。ただし、制御の流れからは、画像分割部３１０で制御することが望ましい。
【００６５】
画像分割部３１０で制御する場合、画像分割部３１０には、重複する画素に対応した所定数の重複データ重みレジスタに値が入っており、分割位置の前後で重複する画素数の１／２の値を減算した主走査カウンタ値から１／２の値を乗算した主走査画素カウンタ値の範囲では、データを出力する場合にはその画素に応じた重複データ重みレジスタの値で除算した値を強制的に出力部で上書きすることによって画像データを保管する。
【００６６】
なお、図２５に示した例では、分割領域が主走査方向にズレたときに１画素程度であれば線が途切れ難い画像として形成されていることが分かる。
【００６７】
図２６は、実施例６の変形例に係る光走査装置の繋ぎ目部分の潜像の状態のイメージを示す図である。この変形例は、図２５と同様に繋ぎ目部分の状態を副走査方向の複数ラインについて示している。この変形例では、主走査方向の画素並びである主走査方向の画像ラインを分割する部分では、所定の条件に基づき分割する画素の位置を変化させた例である。
【００６８】
画像分割部３１０で制御する場合、画像分割部３１０で分割位置を示す主走査分割画素カウントレジスタが複数設けられ、主走査画素カウントが先頭の値のときにラインカウントにより前記主走査分割画素カウントレジスタを選択し、ラインカウントにより分割位置変更を実現する。
【００６９】
なお、図２６に示した例では、分割領域が主走査方向にズレたときに１画素程度であれば主走査方向に途切れ位置が異なるため、副走査方向に縦スジとして現れづらいことが分かる。
【００７０】
さらに、ここでは図示していないが、図２５に示した繋ぎ目部分と図２６に示した繋ぎ目部分とを組み合わせることも可能である。すなわち、主走査方向の画素並びの主走査方法の画像ラインを分割する部分では、所定の条件に基づき前記分割する部分では、所定の画素数重複した領域の画像データを含めた画像データとし、重複した領域の画像データは１画素あたりの光パワーが元のパワーより小さくなる画像データに補正し、分割する画素の位置を変化させるという３つの処理を重畳して行う。これにより、図２５及び図２６に示した分割部の状態が複合された分割部とすることができる。
【００７１】
この場合には、例繋ぎ目部にある画像を判断して、ベタ画像や中間諧調の画像や線画においても良好な画像品質とすることができる。
【００７２】
なお、本発明は前述した実施形態に限定されず、本発明の要旨を逸脱しない範囲で種々の変形が可能である。例えば、本実施形態では、被走査面６上を２つの領域に分割して走査するようにしたがこれに限定されず、３つ以上の領域に分割にする場合にも適用される。
【図面の簡単な説明】
【００７３】
【図１】実施例１に係る光走査装置の機械的構成の概略を示す図である。
【図２】実施例１に係る画像形成装置の作像部の概略を示す図である。
【図３】実施例１に係る画像形成装置のシステム構成を示すブロック図である。
【図４】ＬＤユニットにおける光源の例を示す図である。
【図５】ＬＤユニットにおける光源の他の例を示す図である。
【図６】実施例１に係る光走査装置における被走査面上の走査方向と走査ラインを示す図である。
【図７】実施例１の画像形成装置における画像データの流れを示す図である。
【図８】実施例１の画像形成装置が適用されるシステム展開を示す図である。
【図９】実施例１における光走査装置のタイミング信号と画像データの出力タイミングを示すタイミングチャートである。
【図１０】実施例１において副走査方向に１／２画素ズレたときの潜像イメージを示す図である。
【図１１】実施例１のような遅延動作を伴わない従来の光走査装置のタイミング信号と画像データの出力タイミングを示すタイミングチャートである。
【図１２】実施例２に係る光走査装置の機械的構成の概略を示す図である。
【図１３】実施例２に係る画像形成装置のシステム構成を示すブロック図である。
【図１４】実施例２に係る光走査装置における被走査面上の走査方向と走査ラインを示す図である。
【図１５】実施例２の画像形成装置における画像データの流れを示す図である。
【図１６】実施例２における光走査装置のタイミング信号と画像データの出力タイミングを示すタイミングチャートである。
【図１７】実施例３に係る光走査装置の機械的構成の概略を示す図である。
【図１８】実施例３に係る画像形成装置のシステム構成を示すブロック図である。
【図１９】実施例３における光走査装置のタイミング信号と画像データの出力タイミングを示すタイミングチャートである。
【図２０】実施例４に係る光走査装置の機械的構成の概略を示す図である。
【図２１】実施例４に係る光走査装置の被走査面上の走査方向と走査ラインを示す図である。
【図２２】実施例４の画像形成装置における画像データの流れを示す図である。
【図２３】実施例５に係る画像形成装置のシステム構成を示すブロック図である。
【図２４】実施例５における走査を間引く光走査装置の被走査面上の走査方向と走査ラインを示す図である。
【図２５】実施例６に係る光走査装置の繋ぎ目部分の潜像の状態のイメージを示す図である。
【図２６】実施例６の変形例に係る光走査装置の繋ぎ目部分の潜像の状態のイメージを示す図である。
【符号の説明】
【００７４】
１，１ａ，１ｂ  ＬＤユニット
３  ポリゴンミラー
５ａ，５ｂ  同期検知装置
６  被走査面
７  後側同期検知装置
１０，１０ａ，１０ｂ  光走査装置
１００  画像読み取り装置
２００  画像蓄積装置
３００  画像形成装置
３０１  画像処理部
３１０  画像分割部
３１１，３３１  ＦＩＦＯ
３１２，３３２  光変調部
３１３，３３３  ＬＤドライブ
３２１  比較処理部
３２０，３２２  カウンタ処理部
３３０，３３４  画像遅延部
【図１】
2008040098.tif 000003
【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
2008040098.tif 000009
【図８】
2008040098.tif 000010
【図９】
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【図１０】
2008040098.tif 000012
【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
2008040098.tif 000018
【図１７】
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【図１８】
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【図１９】
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【図２０】
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【図２１】
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【図２２】
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【図２３】
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【図２４】
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【図２５】
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【図２６】
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