(57)【要約】【課題】  正確に倍率補正を行うことが可能な画像形成装置を提供する。【解決手段】  主走査方向の位置合わせを行う第１、第２の光検知手段１０８、１０９を画像位置先端、後端側に設け、第１の光検知手段１０８の同期検知信号から第２の光検知手段１０９の同期検知信号までの時間をカウントする機能を有する画像形成装置において、そのカウント値及びポリゴンロック信号からポリゴン回転数、及び線速を補正するメイン制御手段１を備えた。【選択図】  図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
主走査方向の位置合わせを行う第１の光検知手段、及び第２の光検知手段を画像位置先端、後端側に設け、前記第１の光検知手段の同期検知信号から前記第２の光検知手段の同期検知信号までの時間をカウントする機能を有する画像形成装置において、そのカウント値及びポリゴンロック信号からポリゴン回転数、及び線速を補正するメイン制御手段を備えたことを特徴とする画像形成装置。
【請求項２】
請求項１の画像形成装置において、前記メイン制御手段は、画像形成開始前に、前記第１の光検知手段、及び第２の光検知手段で２点同期計測を行い、ポリゴン回転数、及び線速を変化させることを特徴とする画像形成装置。
【請求項３】
請求項２の画像形成装置において、前記２点同期計測を所定の設定枚数毎に行うことを特徴とする画像形成装置。
【請求項４】
請求項２の画像形成装置において、所定の設定枚数異常に達した時、次のジョブ開始前に２点同期計測を行う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、デジタル複写機、プリンタ等の画像形成装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
デジタル方式の画像形成装置においては、画像信号により変調されたレーザビームを、ポリゴンミラーにより感光体上に光書き込みして静電潜像を形成している。
例えば、特許文献１記載の技術は、ポリゴンモータの装置間におけるバラツキや、環境条件、経時変化による回転数の変化が生じても、その回転数を正確に、かつ短時間に検知し、出力画像の安定化と画像形成装置の動作開始時間の短縮化を図ることを目的としており、２点同期式で、２点間のクロックをカウントし、ポリゴンモータの回転数を検知する。そしてカウント値の範囲が所定値以内なら画像形成動作を開始する。また所定時間経過しても所定値に達しない場合はエラー処理する。ポリゴンドライバからのロック信号も利用するものである。
【特許文献１】特開平０８−１２９１３９号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
上記のデジタル方式の画像形成装置においては、半導体レーザとポリゴンミラーの間に、コリメートレンズ、シリンドリカルレンズ等が配置され、また、ポリゴンミラーと感光体の間にｆθレンズやミラーが配置されている。ここで、レンズの種類によって、熱膨張により屈折率が変化し、画像の倍率が変化する問題がある。
そこで本発明は、正確に倍率補正を行うことが可能な画像形成装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００４】
上記目的を達成するために、請求項１記載の発明は、主走査方向の位置合わせを行う第１の光検知手段、及び第２の光検知手段を画像位置先端、後端側に設け、前記第１の光検知手段の同期検知信号から前記第２の光検知手段の同期検知信号までの時間をカウントする機能を有する画像形成装置において、そのカウント値及びポリゴンロック信号からポリゴン回転数、及び線速を補正するメイン制御手段を備えたことを特徴とする。
請求項２記載の発明は、請求項１の画像形成装置において、前記メイン制御手段は、画像形成開始前に、前記第１の光検知手段、及び第２の光検知手段で２点同期計測を行い、ポリゴン回転数、及び線速を変化させることを特徴とする。
請求項３記載の発明は、請求項２の画像形成装置において、前記２点同期計測を所定の設定枚数毎に行うことを特徴とする。
請求項４記載の発明は、請求項２の画像形成装置において、所定の所定の設定枚数異常に達した時、次のジョブ開始前に２点同期計測を行う画像形成装置を主要な特徴とする。
【発明の効果】
【０００５】
本発明は、主走査方向の位置合わせを行う第１、第２の光検知手段を画像位置先端、後端側に設け、第１の光検知手段の同期検知信号から第２の光検知手段の同期検知信号までの時間をカウントする機能を有する画像形成装置において、そのカウント値及びポリゴンロック信号からポリゴン回転数、及び線速を補正するメイン制御手段を備えたことにより、所期の目的を達成することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００６】
以下、図面を参照して、本発明の実施形態を詳細に説明する。
図１は、本発明の一実施形態に係るデジタル複写機の概略構成図である。この構成は、画像処理装置としての複写機１００であり、この複写機１００の上面にはコンタクトガラス６が設けられている。また、複写機１００の上部には自動原稿送り装置（以下、単にＡＤＦという）１が設けられており、このＡＤＦ１はコンタクトガラス６を開閉するように複写機１００に図示しないヒンジ等を介して連結されている。このＡＤＦ１は、複数の原稿からなる原稿束を載置可能な原稿載置台としての原稿トレイ２と、原稿トレイ２に載置された原稿束から原稿を１枚ずつ分離してコンタクトガラス６に向かって搬送する分離・搬送手段と、分離・搬送手段によってコンタクトガラス６に向かって搬送された原稿をコンタクトガラス６上の読取位置に搬送・停止させるとともに、コンタクトガラス６の下方に配設された複写機１００の読取手段（公知の露光ランプ５１、ミラー５２、５５、５６、レンズ５３、ＣＣＤ５４等）５０により読み取りが終了した原稿をコンタクトガラス６から搬出する。給紙モータはコントローラからの出力信号によって駆動されるようになっており、コントローラは複写機１００から給紙スタート信号が入力されると、給紙モータを正・逆転駆動するようになっている。給紙モータが正転駆動されると、給送ローラ３が時計方向に回転して原稿束から最上位に位置する原稿が給紙され、コンタクトガラス６に向かって搬送される。この原稿の先端が原稿セット検知センサ７によって検知されると、コントローラは原稿セット検知センサ７からの出力信号に基づいて給紙モータを逆転駆動させる。これにより、後続する原稿が進入するのを防止して分離されないようになっている。
【０００７】
また、コントローラは原稿セット検知センサ７が原稿の後端を検知したとき、この検知時点からの搬送ベルトモータの回転パルスを計数し、回転パルスが所定値に達したときに、給送ベルト４の駆動を停止して給送ベルト４を停止することにより、原稿をコンタクトガラス６読取位置に停止させる。また、コントローラは原稿セット検知センサ７によって原稿の後端が検知された時点で、給紙モータを再び駆動し、後続する原稿を上述したように分離してコンタクトガラス６に向かって搬送し、この原稿が原稿セット検知センサ７によって検知された時点からの給紙モータのパルスが所定パルスに到達したときに、給紙モータを停止させて次原稿を先出し待機させる。そして、原稿がコンタクトガラス６の読取位置に停止したとき、複写機１００によって原稿の読み取りおよび露光が行なわれる。この読み取りおよび露光が終了すると、コントローラには複写機１００から信号が入力されるため、コントローラはこの信号が入力すると、搬送ベルトモータを正転駆動して、搬送ベルト１６によって原稿をコンタクトガラス６から排送ローラ５に搬出する。
上記のように、ＡＤＦ１にある原稿トレイ２に原稿の画像面を上にして置かれた原稿束は、操作部上のプリントキーが押下されると、一番上の原稿からコンタクトガラス６上の所定の位置に給送される。給送された原稿は、読み取りユニット５０によってコンタクトガラス６上の原稿の画像データを読み取り後、給送ベルト４および反転駆動コロによって排出口Ａ（原稿反転排出時の排出口）に排出される。さらに、原稿トレイ２に次の原稿が有ることを検知した場合、前原稿と同様にコンタクトガラス６上に給送される。
第１トレイ８、第２トレイ９、第３トレイ１０に積載された転写紙は、各々第１給紙ユニット１１、第２給紙ユニット１２、第３給紙ユニット１３によって給紙され、縦搬送ユニット１４によって感光体１５に当接する位置まで搬送される。読み取りユニット５０にて読み込まれた画像データは、書き込みユニット５７からのレーザによって感光体１５に書き込まれ、現像ユニット２７を通過することによってトナー像が形成される。そして、転写紙は感光体１５の回転と等速で搬送ベルト１６によって搬送されながら、感光体１５上のトナー像が転写される。その後、定着ユニット１７にて画像を定着させ、排紙ユニット１８に搬送される。排紙ユニット１８に搬送された転写紙は、ステープルモードを行わない場合は、排紙トレイ１９に排紙される。
【０００８】
図２は本発明の実施形態に係る画像形成装置における書込光学系の構成を模式的に示す説明図である。所定の波長のレーザビームを発振する半導体レーザ１０１、半導体レーザ１０１からのレーザビームを平行光束に光学補正するコリメートレンズ１０２、コリメートレンズ１０２を通過したレーザビームを集光し、副走査方向のビーム形状を決め、次のポリゴンミラー１０４に照射するためのシリンドリカルレンズ１０３が示される。
また、正多面体（この場合、６面体）のミラー形状を成し、サーボ制御されたポリゴンモータにより回転され、レーザビームを所定方向に走査するポリゴンミラー１０４、ポリゴンミラー１０４により等角走査されたレーザビームを感光体ドラム１０７面上で等間隔になるように補正するｆθレンズ１０５、ポリゴンミラー１０４によるレーザビームを感光体ドラム１０７側に光路変更するミラー１０６、静電潜像が形成される感光体ドラム１０７が示される。
また、上記書込光学系には、感光体ドラム１０７面上における主走査方向の書込位置を一定にするための第１の光検知手段としての第１の光検知器１０８がポリゴンミラー１０４により走査される光路上で感光体ドラム１０７上をレーザビームが走査する前の位置に設けられている。さらに、第２の光検知手段としての第２の光検知器１０９が、ポリゴンミラー１０４により走査される光路上で感光体ドラム１０７上をレーザビームが走査した後の第１の光検知器１０８と対向する位置に設けられている。
以上のように構成された書込光学系の動作について説明する。半導体レーザ１０１から出射されたレーザビームは、コリメートレンズ１０２により平行ビームに光学補正される。次いで、この平行補正されたレーザビームは、シリンドリカルレンズ１０３によりポリゴンミラー１０４上に線状に集光される。ポリゴンミラー１０４の回転によりレーザビームは、ポリゴンミラー１０４の円周方向へ連続的に走査される。
該走査されたレーザビームは、ｆθレンズ１０５により等間隔補正された後、まず第１の光検知器１０８に入射される。さらに、レーザビームはｆθレンズ１０５、ミラー１０６を介して感光体ドラム１０７の軸方向へ照射されて露光処理が実行される。感光体ドラム１０７を走査し終わったレーザビームは、さらに第２の光検知器１０９に入射される。
【０００９】
図３は本発明の実施形態に係る画像形成装置における制御系の概略ブロック図である。装置全体の制御を実行するメイン制御部４１には、図示の如く、制御用のプログラムを格納したＲＯＭ４２と、装置各部における動作のための制御値や現在設定中の複写モード等を記憶するＲＡＭ４３と、複写モード等の設定をするための操作部４４と、メインモータ、現像モータ等を駆動するＡＣ駆動部４５が接続される。
同様にメイン制御部４１には、ファクシミリ装置、プリンタ等の外部機器との情報の交換を行うためのアプリケーション４６と、給紙トレイからの記録紙の給紙に関する制御を行う給紙制御部４７と、半導体レーザ１０１、ポリゴンミラー１０４等の制御を行うＬＤ制御部４８と、原稿画像の読み取りに関する制御を行うスキャナ制御部４９とが接続されている。また、スキャナ制御部４９には、ＡＤＦの制御を行うＡＤＦ制御部６０が接続されている。
【００１０】
図４は図３に示すＬＤ制御部４８におけるポリゴンモータ制御系の概略構成を示すブロック図である。第１の光検知器１０８からの検知信号ＤＥＴＰ１によりカウンタ値がクリアされる主走査カウント手段としてのカウンタ２０１、クロックＩＣＬＫを発生させ、カウンタ２０１のカウント値をインクリメントするクロック発生手段としてのクロック発生回路２０２が示される。
また、第２の光検知器１０９からの検知信号ＤＥＴＰ２によりカウンタ２０１のデータをラッチするラッチ手段としてのフリップフロップ（ＤＦＦ１）２０３、第２の光検知器１０９からの検知信号ＤＥＴＰ２をクロック発生回路２０２のクロックＩＣＬＫに同期させてラッチするフリップフロップ（ＤＦＦ２）２０４及びフリップフロップ（ＤＦＦ３）２０５が示される。
また、画像形成処理に関する構成要素の一部あるいは全体制御を実行する制御手段としての制御回路２０６、ポリゴンミラー１０４を回転するためのポリゴンモータ２０７、基準クロック及びスタート信号に基づいてポリゴンモータ２０７の回転数、回転動作／停止を制御するポリゴンモータ制御手段としてのポリゴンモータ制御回路２０８が示される。
【００１１】
次に、以上のように構成されたポリゴンモータ制御系の動作を説明する。図４において、カウンタ２０１は、第１の光検知器１０８からの検知信号ＤＥＴＰ１によりカウンタ値がクリアされ、クロック発生回路２０２により発生するクロックＩＣＬＫによりカウント値がインクリメントされる。フリップフロップ（ＤＦＦ１）２０３は、第２の光検知器１０９からの検知信号ＤＥＴＰ２によってカウンタのデータをラッチする。このラッチされたデータは、第１の光検知器１０８と第２の光検知器１０９との検知期間、すなわち、ＤＥＴＰ１−ＤＥＴＰ２の走査時間に相当する。
検知信号ＤＥＴＰ２は非同期な信号であるため、フリップフロップ（ＤＦＦ２）２０４及びフリップフロップ（ＤＦＦ３）２０５により、検知信号ＤＥＴＰ２をクロック発生回路２０２のＩＣＬＫに同期させ、カウント値のラッチ不良の発生を防止している。なお、検知信号ＤＥＴＰ２によるカウント数の精度は１クロックとなる。
また、クロック発生回路２０２は、カウンタ２０１に対して出力するＩＣＬＫを発生する。このクロックは第１の光検知器１０８の検知信号ＤＥＴＰ１と非同期でもよいが、検知信号ＤＥＴＰ１と位相を同期させることにより、カウントの精度を向上させることができる。
なお、非同期の場合は、第１の光検知器１０８の検知信号ＤＥＴＰ１によるカウント数の精度は１クロックとなり、第２の光検知器１０９の検知信号ＤＥＴＰ２により発生する誤差との和は２クロックとなる。クロックを第１の光検知器１０８の検知信号ＤＥＴＰ１と同期をとることにより、検知信号ＤＥＴＰ１による精度は、同期精度にもよるが細かくなる。
また、制御回路２０６は、画像形成処理に関する構成要素の一部あるいは全体の制御を実行する。制御回路２０６は、第１の光検知器１０８の検知信号ＤＥＴＰ１におけるＸＯＥ（アウトプットイネーブル）信号を“Ｈ”から“Ｌ”にセットすることにより、フリップフロップ（ＤＦＦ１）２０３にラッチされたカウント数を読み込むことができる。
読みとった値と、予めＲＯＭ２に格納されたデータをメイン制御部１にて比較し、そのデータを元にポリゴンモータ制御回路２０８に入力している基準ＣＬＫを変えることで、ポリゴンモータ回転数を変化させる。また、線速についても同様に、メイン制御部４１からＡＣ駆動部４５を制御し、補正する。
【００１２】
図５は本発明の画像形成装置における第１の処理例のフローチャートである。画像形成の要求がくると、Ｓ１０１で２点同期計測を開始する。読みとったカウント値を倍率誤差に変換し機械として許容範囲内かを判定し(Ｓ１０２)、結果が正常である場合は終了する。
倍率ずれがある場合は、ポリゴンロック信号によりポリゴンエラーか判定し（Ｓ１０３）、ポリゴンエラーの時は、例えばサービスマンコールなどを操作部表示するエラー処理を行う。ポリゴンが正常の時、ポリゴン回転数、及び線速を変更する(Ｓ１０４)。その画像形成を行う。
図６は本発明の画像形成装置における第２の処理例のフローチャートである。画像形成の要求がくると、Ｓ２０１にて画像形成のための各種制御を開始する。Ｓ２０２で２点同期計測を開始する。読みとったカウント値を倍率誤差に変換し機械として許容範囲内かを判定し（Ｓ２０３）、結果がＮＧの時(許容範囲内にない時)Ｓ２０４へ移行する。
Ｓ２０４でポリゴンエラーの時はポリゴンエラー処理をする。またポリゴンエラーでない時、Ｓ２０５でポリゴン回転数、及び線速を変更する。その後Ｓ２０６にて画像形成を行う。またＳ２０２での判定結果が正常(倍率ずれがない)と判断した時は、Ｓ２０６にて画像形成を行う。
図７は本発明の画像形成装置における第３の処理例のフローチャートである。画像形成の要求がくると、Ｓ３０１にて画像形成のための各種制御を開始する。Ｓ３０２で画像形成を行い、Ｓ３０３にて、プリント枚数Ｎをカウントする。Ｓ３０４にて予め設定しておいた２点同期開始枚数とＮを比較判定する。
両者が等しい時Ｓ３０５で前述の図４の２点同期計測ルーチンへ行き、ポリゴンエラーでない時、Ｓ３０５aでプリント枚数Ｎを０に設定しＳ３０６へ移行する。両者が等しくない時はＳ３０６にて、プリントジョブが終了か判定し、終了でない時はＳ３０２へ戻る。
【００１３】
図８は本発明の画像形成装置における第４の処理例のフローチャートである。画像形成の要求がくるとＳ４０１にて画像形成のための各種制御を開始する。Ｓ４０２にて予め設定しておいた２点同期開始枚数と現在のプリント枚数Ｎを比較判定する。
設定値がＮ以上の時Ｓ４０３に示す前述の図４の２点同期計測ルーチンへ行き、ポリゴンエラーでない時、２点同期計測とそれを元に補正し、Ｓ４０３aでプリント枚数Ｎを０に設定する。Ｓ４０４にて画像形成開始する。Ｓ４０２で設定値未満の時、Ｓ４０４に飛び画像形成開始する。Ｓ４０５にて枚数をカウントし、Ｓ４０６にてジョブ終了判定を行い、終了していない時はＳ４０４へ戻る。
本発明では、２点同期式で、２点間のクロックをカウントし温度による倍率変化を計測し、ポリゴンエラーを監視し、２つの結果からポリゴン回転数を変化させることができるため、ポリゴンエラーによる異常補正を無くし、正確に倍率ずれを補正することができる。
また、画像開始前に常にポリゴン補正を行うことができるので、常に倍率誤差を少なくできる。
また、あるプリント枚数毎に２点同期計測と補正を行うため、品質を落とさずに、無駄な計測と補正を減らすことができる。
また、あるプリント枚数毎でプリント１ジョブ開始前に２点同期計測と補正を行うため、無駄な計測をなくすことができ、連続プリント動作を中断させなくて済むため、連続プリント速度の減速を防ぐことができる。
【図面の簡単な説明】
【００１４】
【図１】本発明の一実施形態に係るデジタル複写機の概略構成図である。
【図２】本発明の実施形態に係る画像形成装置における書込光学系の構成を模式的に示す説明図である。
【図３】本発明の実施形態に係る画像形成装置における制御系の概略ブロック図である。
【図４】図３に示すＬＤ制御部８におけるポリゴンモータ制御系の概略構成を示すブロック図である。
【図５】本発明の画像形成装置における第１の処理例のフローチャートである。
【図６】本発明の画像形成装置における第２の処理例のフローチャートである。
【図７】本発明の画像形成装置における第３の処理例のフローチャートである。
【図８】本発明の画像形成装置における第４の処理例のフローチャートである。
【符号の説明】
【００１５】
１  メイン制御部(メイン制御手段)
１０８  第１の光検知器(第１の光検知手段)
１０９  第２の光検知器(第２の光検知手段)
【図１】
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【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】
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【図８】
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