(57)【要約】【課題】  短時間で、精度良く、かつ計測回数を減らして、主走査倍率誤差の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】  レーザビーム走査装置１内に、主走査方向の位置合わせを行う同期検知手段１４、１５を画像位置先端側、後端側に２つ有し、かつ温度検出センサ２７を有する画像形成装置において、数点の温度に対して、同期検知手段１４、１５による２点同期計測を行い、温度検出センサ２７の検出結果から温度に対する位置ずれ補正量を予測するコントローラ２９を備えた。【選択図】  図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
レーザビーム走査装置内の画像位置先端側、後端側にそれぞれ備えられた主走査方向の位置合わせを行う同期検知手段と、周囲温度を検出する温度検出センサとを備えた画像形成装置において、数点の温度に対して前記同期検知手段により２点同期計測を行い、前記温度検出センサの検出結果から温度に対する位置ずれ補正量を予測するコントローラ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、２点同期計測を行う温度を設定可能としたことを特徴とする画像形成装置。
【請求項３】
請求項１の画像形成装置において、前記コントローラは、定期的に位置ずれ補正量を算出し補正値を修正す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、デジタル複写機、プリンタ等の画像形成装置に関し、特に、レーザビーム走査装置の改良技術に関する。
【背景技術】
【０００２】
デジタル方式の画像形成装置においては、感光体に、画像信号により変調されたレーザビームを書き込んで静電潜像を形成するためのレーザビーム走査装置が備えられている。レーザビーム走査装置に関連して、例えば、特許文献１〜４に示す技術が提案されている。
【特許文献１】特開２００１−１８００４３公報
【特許文献２】特開２００２−０９６５０２公報
【特許文献３】特開平０８−１２９１３９号公報
【特許文献４】特開平０７−０９２４１９号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
レーザビーム走査装置においては、半導体レーザから出射されるレーザビームが高速回転するポリゴンミラーによって感光体上に走査されるまでの経路において、各種のレンズが使用されているが、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。この問題を解決するため、同期検知手段により２点同期計測を行い補正するが、２点同期計測はある程度時間を要する。
本発明は、短時間で、精度良く、かつ計測回数を減らして、主走査倍率誤差の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、レーザビーム走査装置内の画像位置先端側、後端側にそれぞれ備えられた主走査方向の位置合わせを行う同期検知手段と、周囲温度を検出する温度検出センサとを備えた画像形成装置において、数点の温度に対して前記同期検知手段により２点同期計測を行い、前記温度検出センサの検出結果から温度に対する位置ずれ補正量を予測するコントローラ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、２点同期計測を行う温度を設定可能としたことを特徴とする。
請求項３記載の発明は、請求項１の画像形成装置において、コントローラは、定期的に位置ずれ補正量を算出し補正値を修正する機能を有することを特徴とする画像形成装置を主要な特徴とする。
【発明の効果】
【０００５】
本発明によれば、数点の温度に対して２点同期計測を行い、その結果から機械の仕様温度範囲の補正値を計算で求めるため、短時間で補正でき、かつ２同期計測回数を減らせることが可能となる。
また、２点同期計測温度を自由に設定できるため、機械の温度バラツキ、使用環境に合わせることができ、精度を上げることが可能となる。
また、定期的に自動で補正値を最適な値に修正するため、経時変化を防ぐことが可能となる。
【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は本発明の実施の形態に係る画像形成装置の構成図である。その構成を動作と併せて説明する。
レーザビーム走査装置１において、画像データに合わせて点灯するＬＤ（レーザダイオード、図示せず）からのレーザビームは、コリメートレンズ（図示せず）により平行光束化され、シリンダレンズ（図示せず）を通り、ポリゴンモータ２によって回転するポリゴンミラー３で偏向され、ｆθレンズ４、ＢＴＬ５を通り、折り返しミラー６によって反射されて感光体７上を走査する。ＢＴＬ５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。
感光体７の周りには、帯電器８、現像ユニット９、転写器１０、クリーニングユニット１１、除電器１２が設けられており、通常の電子写真プロセスである帯電、露光、現像、転写により記録紙１３上に画像が形成される。そして、図示していないが定着装置によって記録紙１３上の画像が定着される。
【０００７】
図２は図１に示すレーザビーム走査装置１の構成図である。これは図１のレーザビーム走査装置１のメカ部を上から見た図であり、さらに周辺の制御系を付加したものである。
図２において、主走査方向両端部にレーザビームを検出するセンサ１４、１５が２か所に備わっており、ｆθレンズ４を透過したレーザビームがそれぞれミラー１６、１７によって反射され、レンズ１８、１９によって集光され、センサ１４、１５に入射するような構成となっている。センサ１４は、同期検知信号になるレーザビーム走査同期信号の検出を行うための同期検知センサの役割も果たしている。
レーザビームが走査し、センサ１４、１５上でレーザビームが点灯されることにより、検出出力としてＤＥＴＰ２０、２１が出力され、倍率補正部２２に送られる。倍率補正部２２は、基準クロック発生部３１からの基準クロックＣＬＫに基づいてレーザを変調させるためのクロック周波数を決定し、それを生成する機能を有している。
倍率補正部２２によって生成されたクロックＷＣＬＫとセンサ１４からの同期検知信号ＤＥＴＰ２０を位相同期クロック発生部２３に送り、ＤＥＴＰ２０に同期したクロックＶＣＬＫを発生させ、レーザを点灯制御するＬＤ駆動部２４に送る。ＬＤ駆動部２４は、クロックＶＣＬＫに同期した画像信号に応じてレーザを点灯制御する。そして、ＬＤとレンズを含むＬＤユニット２５からレーザビーム２６が出射し、ポリゴンミラー３で偏向され、ｆθレンズ４を通り、感光体７上を照射して主走査することになる。
ｆθレンズ４には、その温度を検出する温度検出センサ２７が設置されていて、温度検出部２８により温度Ｓを検出し、コントローラ２９に送る。コントローラ２９は、検出した温度をチェックし、ある温度になった場合に、ポリゴンモータ駆動制御部３０、ＬＤ駆動部２４、倍率補正部２２に対して、ポリゴンモータ２の回転と、ＬＤの点灯とＤＥＴＰ２０、２１の時間差測定の指示を送る。
図３は図２に示す倍率補正部２２の構成図である。図３において、図２の基準クロック発生部３１からのクロックＣＬＫを書込クロック生成部３２に送り、設定データによってクロックＷＣＬＫを生成する。コントローラ２９からの制御信号によりＤＥＴＰ２０とＤＥＴＰ２１が時間差カウント部３３に入力し、クロックＷＣＬＫによってＤＥＴＰ２０とＤＥＴＰ２１との時間差Ｔを計測し、コントローラ２９に送る。
【０００８】
図４は図３に示す時間差カウント部３３の構成図である。まず、カウンタ３５がＤＥＴＰ２０でクリアされ、クロックＷＣＬＫのカウントを開始する。そして、そのカウンタ値がラッチ３６に送られ、ＤＥＴＰ２１の立ち上がりエッジでそのカウンタ値Ｔがラッチされる。そのタイミングチャートを図５に示す。
次に時間差Ｔをコントローラ２９に送る。コントローラ２９では、同様にある温度に対する時間差Ｔを数個得る。温度変動による倍率誤差の変動は、結像光学系を構成するプラスチックレンズ等の熱膨張や熱収縮による要因が大きい。よって予めレンズ特性から、例えば時間差Ｔは、Ｔ＝Ｔ０−αＸと表すことができる。
（α：温度係数、Ｘ：温度検出センサ２７により測定した温度、Ｔ０：理想の２点同期間の時間差）
２点同期により測定した数点の結果から、その機械に合わせて上式の係数αを補正する。例えばαを算出する手段に最小２乗法を用いる。この補正した式と温度検出センサ２７の出力値を用いて、時間差ＴがＴ０になる様に書込ＣＬＫ生成部３２にて書込ＣＬＫを変化させ、倍率誤差を補正する。
【実施例１】
【０００９】
図６は実施例１の処理を示すフローチャートである。本実施例ではＭ１、Ｍ２、Ｍ３の３つの温度に対して２点同期計測を行う。まず、ｆθレンズ４の温度Ｓを検出する（Ｓ１）。そしてコントローラ２９でその温度Ｓが必要とする温度かどうかをチェックする（Ｓ２）。Ｍ１、Ｍ２、Ｍ３のいずれの温度でも無ければ、Ｓ１でそのまま温度の検出を続ける。温度ＳがＭ１、Ｍ２、Ｍ３のいずれかの温度の場合、ポリゴンミラー３を回転させ、センサ１４、１５上にＬＤを点灯させ、各センサ間の時間差Ｔをカウントする（Ｓ３）。
そしてそのデータをコントローラ２９内にあるメモリに保存する（Ｓ４）。次にＭ１、Ｍ２、Ｍ３全てにおいて、２点同期計測を行ったかチェックする（Ｓ５）。行っていなければ再度温度Ｓを検出する。全て計測していたら、コントローラにて最適なαを算出する。算出方法は例えば最小２乗法を用いる（Ｓ６）。
【実施例２】
【００１０】
実施例２では、例えば操作部を用いて、ＳＰモード等で２点同期を行う温度を設定する。温度検出センサ２７が設定された値になったときに、コントローラ２９からの制御信号により時間差カウント部３３にて計測を開始する。
【実施例３】
【００１１】
図７は実施例３の処理を示すフローチャートである。まずプリント動作を開始し（Ｓ１１）、プリント枚数をカウント（Ｓ１２）する。次にプリント終了かどうかを判定する（Ｓ１３）。終了していなければ再度プリントする。終了していればプリント枚数カウント値Ｎがある設定値Ｘより大きいかどうかを判定する（Ｓ１４）。Ｘが大きければ終了となる。Ｎが大きい時２点同期計測を行う（Ｓ１５）。次に枚数カウント値Ｎを０に初期化する（Ｓ１６）。
【図面の簡単な説明】
【００１２】
【図１】本発明の実施の形態に係る画像形成装置の構成図である。
【図２】図１に示すレーザビーム走査装置１の構成図である。
【図３】図２に示す倍率補正部２２の構成図である。
【図４】図３に示す時間差カウント部３３の構成図である。
【図５】図４に示す時間差カウント部３３におけるタイミングチャートである。
【図６】実施例１の処理を示すフローチャートである。
【図７】実施例３の処理を示すフローチャートである。
【符号の説明】
【００１３】
１  レーザビーム走査装置
１４、１５  センサ（同期検知手段）
２７  温度検出センサ
２９  コントローラ
【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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