(57)【要約】【課題】ｆθレンズで補正しきれない主走査の走査長を補正できるレーザースキャナ装置を提供する。【解決手段】レーザービームを回転駆動される多面体ミラーに照射し、反射されたレーザービームをｆθレンズを介して感光体に照射し静電潜像を形成するレーザースキャナ装置において、主走査の所定エリアにおけるランダムな位置に、１／Ｎ画素分の幅の信号を、挿入あるいは削除する１／Ｎ画素挿入削除手段４０１〜４０３を備えたレーザースキャナ装置により前記課題を解決する。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
レーザービームを回転駆動される多面体ミラーに照射し、反射されたレーザービームをｆθレンズを介して感光体に照射し静電潜像を形成するレーザースキャナ装置において、
主走査の所定エリアにおけるランダムな位置に、１／Ｎ画素分の幅の信号を、挿入あるいは削除する１／Ｎ画素挿入削除手段を備えたことを特徴とするレーザースキャナ装置。
【請求項２】
請求項１に記載のレーザースキャナ装置において、
前記１／Ｎ画素挿入削除手段は、前記ランダムな位置を、前記所定エリアを等間隔に分割した領域内での前記１／Ｎ画素分の幅の信号の挿入数あるいは削除数に応じた挿入／削除間隔を基準にして、乱数処理により決定することを特徴とするレーザースキャナ装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、帯電された感光体表面にレーザ光を照射し静電潜像を形成して画像を形成するレーザースキャナ装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
図６に複写機、プリンタ等に適用されるレーザースキャナ装置の構成を示す。１００は半導体レーザーであり、レーザービームを発光するレーザーダイオード（以下ＬＤと記す）と、このＬＤの発光量を検知するフォトダイオード（以下ＰＤと記す）から成る。１０１は、半導体レーザー１００への駆動電流制御を行うレーザードライバユニットである。１０２は、コリメータレンズで、半導体レーザー１００から照射されるレーザービームを平行光にする。
【０００３】
１０３は、ポリゴンミラー（多面体ミラー）である。１０４は、ポリゴンミラー駆動モーターで、通常ＤＣブラシレスモーターが適用される。１０５はモーター駆動ユニットで、ポリゴンミラー駆動モーター１０４に供給する駆動電流制御を行う。
【０００４】
１０６は感光ドラムである。１０７はビーム検知センサで、レーザービームの走査ライン延長線上に設置されており、レーザービームを検知する都度、主走査同期信号を出力する。１０８は、画像形成の基準で、センサ１０９は、これを検知して、画像生成スタート信号を出力する。
【０００５】
１１０はｆθレンズで、感光ドラム１０６面上のレーザービームの走査が中央部から端部まで等速度で走査ビームを偏向する。１１１は、折り返しミラーで、ｆθレンズ１１０を通過したレーザービームが、感光ドラム１０６に照射されるように反射する。
【０００６】
図７にレーザードライバユニット１０１の構成を示す。２００はインターフェース制御部で、外部装置に対し、副走査画像要求信号と主走査画像要求信号を送信し、パルス生成部２０１は所定のタイミングで画像データを受信する。これをもとにパルス信号を生成し、これをＯＲゲート２０２に送信する。レーザー制御信号生成部２０３は、主走査同期信号を基準として、レーザーの光量調整時の点灯制御を行うＡＰＣ信号と、光量調整時のフィードバックループの形成を制御するサンプルホールド信号を生成する。ＯＲゲート２０２は、パルス生成部２０１からのパルス信号のほかに、レーザー制御信号生成部２０３からのＡＰＣ信号も受信し、論理和出力を駆動電流ＯＮ／ＯＦＦ制御回路２０４に送信する。
【０００７】
駆動電流ＯＮ／ＯＦＦ制御回路２０４は、ＯＲゲート２０２の出力がハイレベルの時、ＯＮ状態となり、ローレベルの時、ＯＦＦ状態となる。駆動電流ＯＮ／ＯＦＦ制御回路２０４がＯＮ状態の時、ＬＤ１００は、駆動電流源２０５によって、電流駆動され点灯し、駆動電流ＯＮ／ＯＦＦ制御回路２０４がＯＦＦ状態の時は消灯する。サンプルホールド信号がハイレベルの時、サンプルホールド制御回路２０６がＯＮ状態となり、光量制御のフィードバックループが形成される。この時、ＬＤから検知した光量の大きさに応じてＰＤ１０４から電流／電圧変換用可変抵抗２０７に流れる電流量が変化する。電流／電圧変換用可変抵抗２０７で電圧変換された電圧値と基準電圧源２０８の値がコンパレータ２０９で比較される。コンパレータ２０９は、基準電圧源２０８の値に対して電流／電圧変換用可変抵抗２０７の電圧値が高い場合ローレベルを出力し、低い場合ハイレベルを出力し、ホールド用コンデンサ２１０の充放電を行う。サンプルホールド信号がローレベルになると、ホールド用コンデンサ２１０の電圧レベルが保持され、このレベルに応じて駆動電流源２０５は、駆動する電流量を決定する。
【０００８】
以上の構成において、図６に示すように、感光ドラム１０６が矢印Ａの方向に、また、ポリゴンミラー１０３がポリゴンミラー駆動モーター１０４によって、矢印Ｂの方向にそれぞれ回転する。すると、まずセンサ１０９が、画像形成の基準１０８を検知して画像生成スタート信号を出力する。一方、ポリゴンミラー１０３は、コリメータレンズ１０２を通過してくるレーザービームを反射し、ビーム検知センサ１０７は、これを検知して主走査同期信号を出力する。
【０００９】
レーザードライバユニット１０１におけるこれら画像生成スタート信号、主走査同期信号をトリガとした動作を図８のタイミングチャートに示す。図８の（Ａ）は、巨視的に、画像生成スタート信号、主走査同期信号、画像要求信号と、外部装置の有効画像出力期間を示したチャートである。レーザードライバユニット１０１内のインターフェース制御部２００は、画像生成スタート信号を基準として、主走査同期信号をカウントしていき、所定時間Ｔ１経過後、外部装置へ画像要求信号を出力する。外部装置は、これを受信後、主走査同期信号をカウントし、所定時間Ｔ２経過後、有効画像を出力し始める。その後、所定時間Ｔ３までの期間が有効画像期間となる。
【００１０】
図８の（Ｂ）は、微視的に、主走査同期信号、ＡＰＣ信号、サンプルホールド信号、外部装置の１ラインの有効画像データ期間を示したチャートである。レーザードライバユニット１０１内のレーザー制御信号生成部２０３は、主走査同期信号を受信すると、Ｔ５からＴ６までの期間、ＡＰＣ信号が出力するように制御する。サンプルホールド信号は、そのエッジがＡＰＣ信号のエッジの内側にくるように制御される。これは、ＡＰＣ信号がディセーブル状態でレーザーが消灯しているときに、サンプルホールド信号がイネーブルとなって、フィードバックループが組まれて誤動作するのを防止するためである。すなわち、駆動電流源の電流設定が、ホールド用コンデンサ２１０の過剰充電によって過大設定されＬＤが破壊に至るのを防止するためである。この制御信号のタイミング設定によって前述したような光量制御が遂行される。外部装置は、主走査同期信号を基準として時間Ｔ４経過後から画像データを出力していく。パルス生成部２０１で、画像データのパルスへの変換が行われた後、ＬＤの駆動制御が遂行され、レーザービームが図６の感光ドラム１０６上に示した矢印Ｃの方向に走査されて、感光ドラム１０６への静電潜像の形成が遂行される。なお、ｆθレンズを使用することはごく普通に行われており、たとえば特許文献１に説明されている。
【特許文献１】特開平１−９７９１８号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１１】
前述のレーザースキャナ装置における、ｆθレンズによる感光ドラム面上のレーザービームの走査が中央部から端部までのビームの偏向は、ｆθレンズを透過するビームの波長によって、微妙に違う。このことから、多種のレーザービームに対応することは難しく、ビームによっては、走査長の補正スペックを満たせないこともある。
【００１２】
本発明は、このような状況のもとでなされたもので、ｆθレンズで補正しきれない主走査の走査長を補正できるレーザースキャナ装置を提供することを課題とするものである。
【課題を解決するための手段】
【００１３】
前記課題を解決するため、本発明では、レーザースキャナ装置を次の（１）のとおりに構成する。
【００１４】
（１）レーザービームを回転駆動される多面体ミラーに照射し、反射されたレーザービームをｆθレンズを介して感光体に照射し静電潜像を形成するレーザースキャナ装置において、
主走査の所定エリアにおけるランダムな位置に、１／Ｎ画素分の幅の信号を、挿入あるいは削除する１／Ｎ画素挿入削除手段を備えたレーザースキャナ装置。
【発明の効果】
【００１５】
本発明によれば、ｆθレンズで補正しきれない主走査の走査長を画像データ処理によって、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】
【００１６】
以下、添付図面を参照して本発明の好適な実施形態を詳しく説明する。尚、以下の実施形態は特許請求の範囲に係る発明を限定するものでなく、また説明されている特徴の組み合わせの全てが発明の解決手段に必須のものとは限らない。
【００１７】
図１は、本発明の実施の形態に係る“レーザースキャナ装置”におけるレーザードライバユニットの構成を示す図である。図１の構成は、図７に対して、パルス生成部２０１が、１／Ｎ画素挿入信号（以下ＩＮＣと記す、ただしＮは整数）、１／Ｎ画素削除信号（以下ＤＥＣと記す）、画像データＡ、画像データＢを入力するパルス生成部４０１に置換されている。そして、挿入／削除信号生成部４０２、乱数発生部４０３が追加されている。
【００１８】
まず、挿入／削除信号生成部４０２の動作を、図２を参照し説明する。挿入／削除信号生成部４０２では、主走査同期信号を基準として、エリアカウンタがリセットされ、画像クロックをカウントしていく。
【００１９】
所定のエリアスタート値、エンド値とカウント値が一致する領域が、１／Ｎ画素挿入／削除エリアとなる。この領域外でリセットされているゾーンカウンタは、エリア内でインクメントされ、エリア内を等間隔に区切るよう設定された値と一致したときリセットされ、この動作をエリア内で繰り返す。これら各ゾーンにおいては、固有の１／Ｎ画素挿入数削除数に応じた挿入削除間隔が設定される。インターバルカウンタが、ゾーンが切り替わるタイミングでリセットされ、ゾーン固有の挿入削除間隔に達するまでインクリメントされる。
【００２０】
インターバルカウンタが、乱数発生部４０３からの乱数と一致するとき、挿入／削除信号生成部４０２からゾーンごとに設定されたＩＮＣ＿ＤＥＣ＿ＦＬＡＧに応じた処理が行われる。すなわち、ＩＮＣ＿ＤＥＣ＿ＦＬＡＧ＝‘０’のときは、ＩＮＣ＝‘０’が、ＩＮＣ＿ＤＥＣ＿ＦＬＡＧ＝‘１’のときは、ＤＥＣ＝‘０’が出力される。これにより、所定のエリアにおけるランダムな位置で１／Ｎ画素挿入、１／Ｎ画素削除が行われる。
【００２１】
パルス発生部４０１は、ＩＮＣ、ＤＥＣを受信して、１／Ｎ画素挿入、１／Ｎ画素削除動作を遂行する。
【００２２】
パルス発生部４０１の構成を図３に示す。パルス発生部４０１は、パラレルで入力される１６ビットの画像データＡ、Ｂをシリアル変換するパラレル／シリアル変換部６００と、制御部６０１、ラッチＩＮＴ６０３、ラッチＤＥＣ６０４、ラッチＩＮＣ６０２と、リングカウンタ６０５から構成される。
【００２３】
制御部６０１は、ＩＮＣ、ＤＥＣが入力されないときは、シリアル変換後の画像データをラッチＩＮＴ、ラッチＤＥＣ、リングカウンタ６０５を１６ビット単位でシフトレジストする（図４−１（Ａ）参照）。
【００２４】
ＤＥＣが入力されたときは、シリアル変換後の画像データは、１ビット削除されたデータがラッチＩＮＴ＜１４：０＞にラッチされる。次のデータからは、ラッチＤＥＣ＜１５＞にデータ＜０＞がラッチされ、ラッチＩＮＴ＜１４：０＞には、データ＜１５：１＞がラッチされる。この動作は後段のラッチに伝播する（図４−１（Ｂ）参照）。ＤＥＣがさらに入力されると、ラッチの仕方は、ラッチＤＥＣ寄りに進む。シリアル変換後の画像データ１６ビットがすべてラッチＤＥＣにラッチされる状態となったら、制御部６０１は、画像制御部にＲＥＱを送信する。これを受信した画像制御部は、画像クロック２回に１回更新していたパラレルデータを即座に更新する。パラレル／シリアル変換部６００は、つぎのクロック入力で、パラレルデータをシリアル変換せずに、そのまま出力し、計３２ビットのデータは、ラッチＩＮＴ６０３とラッチＤＥＣ６０４にそれぞれラッチされる。このようにして、もとのラッチ状態に戻り、ラッチが破綻しないようにしている（図４−２（Ｃ）参照）。
【００２５】
制御部６０１にＩＮＣが入力されたときは、シリアル変換後の画像データは、１ビット挿入された１７ビットデータがラッチＩＮＣ＜０＞とラッチＩＮＴ＜１５：０＞にラッチされる。次のデータからは、ラッチＩＮＣ＜０＞にデータ＜１５＞がラッチされ、ラッチＩＮＴ＜１５：１＞には、データ＜１４：０＞がラッチされる。この動作は後段のラッチに伝播する（図４−２（Ｄ）参照）。ＩＮＣがさらに入力されると、ラッチの仕方は、ラッチＩＮＣ寄りに進む。シリアル変換後の画像データ１６ビットがすべてラッチＩＮＣにラッチされる状態となったら、制御部４０１は、画像制御部にＷＡＩＴを送信する。これを受信した画像制御部は、画像クロック２回に１回のパラレルデータの更新をクロック１回分遅らせる。制御部４０１は、無効画素がラッチＩＮＴにラッチされるタイミングで、シリアル変換後のデータをラッチＩＮＴにラッチする。このようにして、もとのラッチ状態に戻り、ラッチが破綻しないようにしている（図４−３（Ｅ）参照）。
【００２６】
以上のように、１／１６画素の挿入、削除処理が遂行され、処理後のデータがリングカウンタ部で、レーザーを駆動するパルスに変換される。
【００２７】
図５にリングカウンタの構成を示す。リングカウンタは、画像クロックの１６倍の周波数のクロックに同期して動作する。ＤＦＦ０からＤＦＦ１５は、エッジパルス生成部８００からの主走査同期信号のエッジパルスを巡回させる。エッジパルスはＯＲゲート８０１を介してＤＦＦ０にラッチされる。ＡＮＤゲート８０２は、有効画像域が終了した時点で出力されるリングクリア信号が入力され、これによって、ＤＦＦを巡回するパルスがクリアされる。また、画像クロック生成部８０３では、ＤＦＦ０が‘１’のとき、画像クロックを立ち上げ、ＤＦＦ８が‘１’のとき、画像クロックを立ち下げて画像クロックを生成する。ＡＮＤゲート８１０〜８２５は、ラッチＤＥＣのラッチデータとＤＦＦ０〜１５の対応するビットとの論理積を出力する。この結果の論理和がＯＲゲート８３０からレーザー駆動パルスとして出力される。
【００２８】
以上説明したように、本実施の形態によれば、主走査を個別の領域に分けて、それら各領域において、１／Ｎ画素の挿入あるいは削除数を決め、また、その間隔を決めて、画像データを加工し、ｆθ補正を遂行する。これにより、ｆθレンズで補正しきれない主走査の走査長を画像データ処理によって、補正することができる。
【図面の簡単な説明】
【００２９】
【図１】実施の形態におけるレーザースキャナ装置の構成を示す図
【図２】挿入／削除信号生成部の動作を示すタイミングチャート
【図３】パルス生成部の構成を示すブロック図
【図４−１】パルス生成部のラッチの動作を示すタイミングチャート
【図４−２】パルス生成部のラッチの動作を示すタイミングチャート
【図４−３】パルス生成部のラッチの動作を示すタイミングチャート
【図５】リングカウンタの構成を示すブロック図
【図６】レーザースキャナ装置の構成を示す斜視図
【図７】従来のレーザースキャナ装置におけるレーザードライバユニットの構成を示すブロック図
【図８】レーザードライバユニットに関わる制御信号を示すタイミングチャート
【符号の説明】
【００３０】
１００  半導体レーザー
２００  インターフェース制御部
２０３  レーザー制御信号生成部
２０４  レーザーＯＮ／ＯＦＦ制御部
４０１  パルス生成部
４０２  挿入／削除信号生成部
４０３  乱数生成部
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４−１】
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【図４−２】
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【図４−３】
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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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