JP4076205B2

JP4076205B2 - Image forming apparatus

Info

Publication number: JP4076205B2
Application number: JP2001008180A
Authority: JP
Inventors: 博樹大久保
Original assignee: Ricoh Co Ltd
Current assignee: Ricoh Co Ltd
Priority date: 2001-01-16
Filing date: 2001-01-16
Publication date: 2008-04-16
Anticipated expiration: 2021-01-16
Also published as: JP2002214551A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、レーザプリンタ、デジタル複写機、及びデジタル複合機など画像形成装置に関し、特にレーザーによる書き出し位置信号を発生させるタイミングを制御する同期信号発生手段を備える画像形成装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
本発明の従来技術として、特開平１１−２０８０１６号公報が挙げられる。該公報には、複数のレーザ光により複数ラインへの書き込みを同時に行う書き込みにおいて、画像の書込開始位置を同一とする技術が示されている。
【０００３】
この従来技術では、まず、第１レーザ光のみを走査させ、２つの同期検知センサ（第１同期検知センサおよび第２同期検知センサ）から出力される各パルス信号の出力開始タイミング差ｔ１を基準値として求める。次いで、第１レーザ光により第１同期検知センサを走査させた後、直ちに第２レーザ光により第２同期検知センサを走査させ、２つの同期検知センサから出力される各パルス信号の出力開始タイミング差ｔ２を求める。そして、ｔ１とｔ２との差を画像書き込みタイミングを制御するための補正値とする。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、特開平１１−２０８０１６号公報に示された前記従来技術では、レーザ光の本数と等しい数の同期検知センサ（走査開始センサ）を配置する必要があるので、レーザ光の本数が多い場合、構成が複雑になり、コストアップにつながるという問題がある。
このような問題を解決する方法として、レーザ光の本数分のセンサの代わりに二つのセンサから出力される信号を利用する方法が考えられる。まず、その根拠から説明を始める。
【０００５】
例えば比較対象レーザ（前記複数本のレーザ）の走査開始位置が基準レーザの走査開始位置よりも主走査方向上流側にずれている場合、比較対象レーザの走査は基準レーザの走査開始位置よりも主走査方向上流側にずれた位置から開始される。したがって、そのような比較対象レーザ光により走査されるラインの主走査方向下流側に配置されているセンサ（基準レーザ光を検出するセンサもこのセンサと同じ主走査方向位置にある）が比較対象レーザにより走査され始めるのは、比較対象レーザの走査開始位置がずれている分遅くなる（走査開始からの時間が長くなる）。つまり、基準レーザを点灯させると同時に比較対象レーザを点灯させる場合に各信号出力手段から出力される２つの信号の出力タイミング差は、基準レーザと比較対象レーザとの主走査方向に関するずれ幅に相当する分になる。そのため、この場合に各信号出力手段から出力される２つの信号の出力タイミング差を比較対象値として、２つのパルス信号の出力タイミング差を基準値としておけば、上記ずれ幅に対応する補正値を得ることができるのである。
【０００６】
そして、前記の例で言えば、比較対象レーザによる画像書込開始タイミングを、基準レーザによる画像書込開始タイミングよりも上記補正値分だけ遅くすれば、画像の書込開始位置を同一とすることができる。
このように、前記の方法では、２つのセンサから出力される信号を利用して画像の書込開始位置を一致させるようにしているので、前記従来技術のように、レーザ光の本数に等しい数だけレーザ光を検知するセンサを配置する必要がなく、従来例に比べて部品点数の増加を防止できる。そのため、構成が簡単になるとともにコストダウンを図ることができる。
【０００７】
しかし、この方法は、画像の書込開始位置の調整機能としての手段にすぎず、光検出手段（以下、同期検知用フォトセンサ）からのアナログ信号の状態そのものを監視するものではないので、書込系の異常によるレーザ光路のケラレ（レーザ光が書込系の他の部品などでその光路を遮断、もしくは欠落する現象）によって引き起こされるアナログ信号の異常状態を検知することはできない。この異常検知ができないと、２ビーム以上のマルチビームを用いた画像形成装置において、実際の印字で異常画像が発生するなど、不具合の原因となることがある。
【０００８】
本発明の目的は、このような問題点を解決し、複数のレーザ光を用いて複数ライン分または複数色の画像を記録媒体に書き込む場合に、簡単な構成で画像の書込み開始位置を同一に調整することができるとともに、フォトセンサからのアナログ信号の出力時間幅の管理、光路および光量の異常の検知を簡単に行なうことが可能となる画像形成装置を提供することにある。
【０００９】
【課題を解決するための手段】
前記課題を解決するために、本発明は、第１および第２のレーザ光と、第１および第２のレーザ光を偏向させて主走査方向に画像形成を行う主走査制御手段と、主走査制御手段による偏向範囲内でかつ画像形成の領域外に到達する第１および第２のレーザ光を検出して、第１のパルス信号および第１のパルス信号から一定の時間を隔てて第２のパルス信号を発生させる一つの光検出手段と、光検出手段により出力される第１および第２のパルス信号に基づいて、第１および第２のレーザ光のそれぞれの書き出しタイミングを制御するための第１および第２の同期検知信号を発生する同期検知信号発生手段と、を備えた画像形成装置において、第１の同期検知信号に基づいて、第１の同期検知信号の出力中に所定の停止期間を有する第１のレーザ光を駆動する第１のクロックと、第２の同期検知信号に基づいて、第２の同期検知信号の出力中に所定の停止期間を有し、第２のレーザ光を駆動する第１のクロックと同じ周期を有する第２のクロックとを生成するクロック生成手段と、第１のパルス信号を第２のクロックによって計数する第１のカウンタと、第２のパルス信号を第１のクロックによって計数する第２のカウンタと、第１および第２のカウンタによる計数を、第１および第２の同期検知信号によりクリアするクリア手段と、第１および第２のカウンタによる計数に基づいて、第１および第２のパルス信号の時間幅を計測する時間幅計測手段と、時間幅計測手段による計測に基づいて、時間幅の差を算出する時間差算出手段と、第１および第２の時間幅が所定の設定時間よりも小さいとき、および、時間幅の差が所定の設定時間よりも大きいときに、異常状態を表示する異常状態表示手段と、を備えた。
【００１１】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の一実施例を図面に基づいて説明する。
図１は本発明の一実施例を示す簡略化したデジタル複写機の構成図、図２はその制御系の概略ブロック図である。画像形成装置を含むこのデジタル複写機は、図１に示したように、原稿（図示せず）の印刷画像を読み取る画像読み取り部２と、この画像読み取り部２により入力された画像データに各種処理を実行する信号処理部３と、この信号処理部３から出力される画像データを印刷用紙（図示せず）に印刷出力する画像印刷部４とを順次接続した構造となっている。
【００１２】
より詳細には、前記画像読み取り部２は、コンタクトガラス５下に、主走査方向に細長いライン光源６と反射ミラー７とからなる第１走査ユニット８と、一対の反射ミラー９・１０からなる第２走査ユニット１１とを、速度比が２対１となるよう副走査方向に移動自在に支持し、結像光学系１２とＣＣＤ（ＣｈａｒｇｅＣｏｕｐｌｅｄＤｅｖｉｃｅ）センサ１３とを順次接続した構造となっている。
【００１３】
また、前記信号処理部３は、前記画像読み取り部２のＣＣＤセンサ１３に接続されたアンプ１４にＡ／ＤＣ（Ａｎａｌｏｇ／ＤｉｇｉｔａｌＣｏｎｖｅｒｔｅｒ）１５、画像データに各種処理を実行する画像処理部１６、画像データを一時記憶するバッファメモリ１７、データ読み出しの開始タイミングを制御する書き込み制御部１８、画像データに基づいて画像印刷部４を駆動制御するＬＤ（ＬａｓｅｒＤｉｏｄｅ）変調部１９などを順次接続した構造となっている。また、書き込み制御部１８では、画像のエッジスムージング処理も同時に行なう。
【００１４】
さらに、前記画像印刷部４は、前記信号処理部３のＬＤ（ＬａｓｅｒＤｉｏｄｅ）変調部１９に接続されたＬＤ２０の出射光路に、コリメータレンズ２１やシリンドリカルレンズ２２を介して主走査方向に回転自在なポリゴンミラー２３の反射面を位置させ、このポリゴンミラー２３の主走査光路にｆθレンズ２４や反射ミラー２５を介して副走査方向に回転自在な感光体ドラム２６の被感光面を位置させた構造となっている。尚、この画像印刷部４は、前記ポリゴンミラー２３の主走査光が前記感光体ドラム２６に入射する直前の位置にフォトセンサからなる光検出手段としての同期検知器２７が配置されており、この同期検知器２７の出力端子が前記信号処理部３の印刷制御部１８にフィードバック接続されている。
【００１５】
このような構成において、このデジタル複写機１は、原稿から画像データを画像読み取り部２で読み取り入力して画像印刷部４で印刷用紙に印刷出力するようになっており、この過程で画像データを信号処理部３で一時記憶して画像読み取り部２の入力速度と画像印刷部４の出力速度とを調停するようになっている。
【００１６】
このデジタル複写機１では、画像読み取り部２は、コンタクトガラス５に載置された原稿の印刷画像を第１・第２走査ユニット８・１１で副走査方向に読み取り走査して結像光学系１２でＣＣＤセンサ１３に結像するので、このＣＣＤセンサ１３は、副走査方向に連続する主走査ラインとしてドットマトリクスの画像データを１ラインずつ信号処理部３に出力する。この時ＣＣＤセンサ１３は、１ラインの画像データをライン同期信号ＬＳＹＮＣによりアドレスをリセットしてから所定の画像クロックで主走査方向に１画素ずつ出力することになり、この画像データは、第１・第２走査ユニット８・１１の走査速度やＣＣＤセンサ１３の読み取り周期などに起因した所定のライン同期信号で信号処理部３に１ラインずつ出力される。
【００１７】
そこで、この信号処理部３では、１ラインずつ入力される画像データをアンプ１４で増幅してＡ／Ｄコンバータ１５でアナログ値からデジタル値に変換し、画像処理部１６で明度補正処理や変倍処理や編集処理などの各種画像処理を実行してからバッファメモリ１７に入力する。すると、後述するように、このバッファメモリ１７に対して、書き込み制御部１８がタイミング制御信号を出力するので、このタイミング信号に従ってバッファメモリ１７の画像データが書き込み制御部１８に読み出される。そこで、この書き込み制御部１８は、領域設定やパターン合成などの各種処理を実行してから画像データをＬＤ変調部１９に出力し、このＬＤ変調部１９から画像データに対応して変調する駆動電流を、画像印刷部４のＬＤ２０に出力することになる。
【００１８】
そして、この画像印刷部４では、画像データに対応して駆動されるＬＤ２０の出射光を各種レンズ２１・２２で収束してポリゴンミラー２３で偏向走査し、この走査光をｆθレンズ２４で補正して感光体ドラム２６の副走査方向に移動する被走査面に結像する。そこで、この感光体ドラム２６の被走査面にドットマトリクスの静電潜像が形成されるので、これをトナー（図示せず）で現像して印刷用紙に転写することで画像印刷が実行される。
【００１９】
ここで、この画像印刷部４では、ポリゴンミラー２３からの主走査光が感光体ドラム２６の直前に入射する同期検知センサ２７が同期検知信号ＸＤＥＴＰを出力するので、その信号により、信号処理部３の書き込み制御部１８がバッファメモリ１７にタイミング制御信号を出力するようになっている。このようにすることで、信号処理部３のバッファメモリ１７で一時記憶された画像データは、画像印刷部４の印刷出力に適正なタイミングで順次読み出されることになる。
【００２０】
図２は本発明の一実施例を示すデジタル複写機制御系の概略ブロック図である。図２において、符号１０６は、プリンタ部１０７の各部を駆動制御するプリンタ駆動制御部、符号１０２はスキャナ部１０１の各部を駆動制御するスキャナ制御部、符号１０５は画像データを記憶するメモリ部、符号１０３はコピー（プリント）枚数、用紙サイズ、拡大／縮小、その他の各設定と、設定モードのクリア、動作スタート／停止を行なうための各種キーを含むキー入力部（操作パネル）、符号１０４はキー入力部１０３からの信号に応じて各部を制御する主制御部である。なお、本発明が実施されるのは、プリンタ駆動制御部１０６、およびプリンタ部１０７である。
【００２１】
本発明は、光学系ユニット内部に設置されることが多い同期検知センサに関連するものであるが、その説明は別途示す図によって行なう。
【００２２】
以下、本発明の動作の説明を行う。
複数枚の原稿を所望の部数プリントする場合には、まず複数枚の原稿を原稿台あるいはＡＤＦ（ＡｕｔｏＤｏｃｕｍｅｎｔＦｅｅｄｅｒ）にセットした後、所望の部数をキー入力し、スタートキーを操作する。そうすると、主制御部１０４はスキャナ制御部１０２に命令信号を出力して、まず給紙ローラにより原稿搬送面に給紙し、光学系ユニットにより原稿搬送面を搬送される原稿より画像を読み取らせて画像データに変換させ、この画像データをメモリ部１０５に記憶させると共に、読み取り後の原稿を排出した後に、スキャナ部１０１を一時的に停止状態とする。
次に、主制御部１０４は、プリンタ駆動制御部１０６に命令信号を出力し、プリント動作を開始させる。この一連の動作を繰り返すことにより、原稿台上にセットした各原稿についてそれぞれ設定部数のプリントを実行する。
【００２３】
これまでに述べた構成のデジタル複写機において、本発明が実施されるのは、前記書き込み制御部１８を含む書き込み制御系、および同期検知板２７とシステムを制御する主制御部１０４（図２参照）に対してであり、２つ以上のＬＤを使用するマルチビームシステムに関してである。
【００２４】
つまり、本発明の実施例では、複数のレーザ光を一定角度反復偏向させて画像形成面を照射させることにより主走査制御を行ない、このレーザ光走査制御による偏向範囲内でかつ画像書き込み領域外に到達するレーザ光を検知してアナログ信号を発生する１つの光検出手段と、この光検出手段により出力される複数のアナログ信号に基づいて、各々の書き出しタイミングを制御する同期信号発生手段とを備え、その同期信号発生手段は、前記光検出手段からの複数のアナログ信号の時間幅を、所定の周波数のクロック信号を用いて各々計測し、前記計測された各信号の時間幅の差を算出し、算出した時間幅の差に従って各々の書き出しタイミングを制御するのである。以下、マルチビームの画像形成装置のうち、２ビームで構成された図３を例に説明する。
【００２５】
図３では、書き込み制御部１８から出力されたそれぞれ非同期且つ独立な２ビームの画像データを、ＬＤ変調部１９にて変調（ＰＷＭ変調または、ＰＷＭ＋ＰＭ変調）し、２つのＬＤ２０（ＬＤ１）、２０' （ＬＤ２）を点灯させる。ＬＤ１、ＬＤ２からの光出力は、図１に示したようにポリゴンミラー２３の回転により主走査方向に毎ライン走査され、同期検知センサ２７に入力される。先行ＬＤ（ＬＤ１）と後行ＬＤ（ＬＤ２）によるレーザビームはそれぞれ同期検知センサ２７を通過するが、このとき同期検知板に実装されたフォトセンサを横切る光を光電変換し、一定の時間を隔てたアナログのパルス信号：ＸＤＥＴＰ２８として書き込み制御部１８にフィードバック入力される。
【００２６】
一方、２つのＬＤ２０を駆動発光させるための画像データを制御する各チャネルのクロック：ＰＬＬＣＬＫ１、ＰＬＬＣＬＫ２は、この同期検知信号：ＸＤＥＴＰ２８（Ｌｏｗアクティヴの信号）の各パルス信号によって、主走査位置に関する同期精度の調整がなされる。このとき、ＬＤ変調部１９の内部動作によっては、図４に示すように、先行ＬＤ（ＬＤ１）の場合、最初のＸＤＥＴＰ信号によって、一定期間クロックが停止する期間が発生する。同様に、後行ＬＤ（ＬＤ２）に関しても同様である。
したがって、先行ＬＤ（ＬＤ１）の発光により得られた最初のＸＤＥＴＰ２８は、後行ＬＤ（ＬＤ２）を駆動するクロック：ＰＬＬＣＬＫ２によって、後行ＬＤ（ＬＤ２）の発光により得られた次のＸＤＥＴＰ２８は、先行ＬＤ（ＬＤ１）を駆動するクロック：ＰＬＬＣＬＫ１によって、その出力幅をカウントする。但し、ＰＬＬＣＬＫ１とＰＬＬＣＬＫ２の周波数は同一であるものとする。
【００２７】
なお、どちらのＬＤによる同期検知信号：ＸＤＥＴＰ２８かは、書き込み制御部１８内部でロジック生成されたＬＤ１有効信号２９、ＬＤ２有効信号３０によって判別される（図４）。さらに、それぞれのカウンタ２０１、２０２は、前記ＬＤ１有効信号２９、またはＬＤ２有効信号３０とＸＤＥＴＰ２８の入力とともにクリアされ次のクロックの立ち上がりエッジから、ＸＤＥＴＰ２８のアクティブ期間中（”Ｌ”期間中）カウントされる。
【００２８】
以上より、前記ＬＤ１有効信号２９（図４参照）をイネーブル信号として、先行ＬＤの発光によるＸＤＥＴＰ２８のパルス幅：ＸＤＥＴＰ＿先行ＬＤを、後行ＬＤを駆動するＰＬＬＣＬＫ２によってカウントする構成となる。同様に、前記ＬＤ２有効信号３０（図４参照）をイネーブル信号として、後行ＬＤの発光によるＸＤＥＴＰ２８のパルス幅：ＸＤＥＴＰ＿後行ＬＤを、先行ＬＤを駆動するＰＬＬＣＬＫ１によってカウントする構成となる。
【００２９】
ここまでの構成をブロック図で示したのが、図５である。カウンタ２０１、２０２の値は、そのまま、各ＬＤからのＸＤＥＴＰ２８の幅に相当するため、パルス幅／差分比較器２０３において、それぞれの値の差の絶対値：｜Ｎ−Ｍ｜が、各同期検知信号パルスの幅の差となる。
【００３０】
また、この実施例では、光検出手段である同期検知センサ２７から出力された同期検知信号ＸＤＥＴＰ２８の各出力時間幅が、予め設定された所定の設定時間よりも小さいとき、異常状態を表示する。図５に示した各カウンタ２０１，２０２の出力Ｎ，Ｍを、図５のパルス幅比較器２０３に対して予め入力される基準時間２０４をもって比較するのである。この時間幅は、書き込み制御部１８の内部で主走査同期位置を制御するなど、書き込み位置の基準となる信号を生成する期間に充てられる。したがって、この時間幅が一定値よりも小さいとき、異常状態のステータス２０５として外部へ出力する。
これによって、同期検知フォトセンサ２７からのアナログ信号の出力時間幅の管理、光路および光量の異常の検知を簡単に行なうことが可能となる。
【００３１】
また、この実施例では、前記各同期検知信号ＸＤＥＴＰ２８の時間幅の差が、予め設定された所定の設定時間よりも大きいとき、異常状態を表示する。カウンタ２０１の出力Ｎがカウンタ２の出力Ｍよりも小さいとき、すなわちＮ―Ｍが負の値で且つ所定の値よりも大きいとき、先行ＬＤによる同期検知信号：ＸＤＥＴＰ２８の出力幅が一定値以上小さいことになる。この場合、光学的な光路の異常などによって先行ＬＤに対する発光が十分な期間行なわれず、出力画像に異常が発生する場合が多い。このような状態のときは、異常状態のステータス２０５を外部信号として出力する構成をとる。
【００３２】
これによって、光路および光量の異常検知を行ない、そこから派生する異常画像の発生の判定を、予め使用者に知らしめることが可能となる。
以上、本発明の実施例を図１、図２に示したデジタル複写機の場合で説明したが、同様にして、モノクロプリンタやカラープリンタなどの画像形成装置にも本発明を実施することができる。
【００３３】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明によれば、画像形成領域外に到達するレーザ光が検知され、それにより複数のアナログ信号が発生し、この複数のアナログ信号に基づいて、それぞれの書き出し位置信号が発生するので、複数のレーザ光を用いて複数ライン分または複数色の画像を記録媒体に書き込む場合に、簡単な構成で画像の書込み開始位置を同一に調整することができる。
【００３４】
また、本発明によれば、複数のアナログ信号の時間幅が所定の周波数のクロック信号を用いて計測され、計測された各信号の時間幅の差が算出されるので、複数のアナログ信号の出力時間およびその時間差を簡単に計測することができるし、その時間差から画像の書込み開始位置を同一に調整することができる。また、本発明によれば、計測された各時間幅が、所定の設定時間よりも小さいとき、異常状態が表示されるので、利用者は、光路および光量に異常があり、それにより異常画像の発生の可能性を知ることができる。
【００３５】
また、本発明によれば計測された各時間幅の差が、所定の設定時間よりも大きいとき、異常状態が表示されるので、同様に、利用者は、光路および光量に異常があり、それにより異常画像の発生の可能性を知ることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施例を示すデジタル複写機要部の構成図である。
【図２】本発明の一実施例を示すデジタル複写機制御系の概略ブロック図である。
【図３】本発明の一実施例を示すデジタル複写機制御系要部のブロック図である。
【図４】本発明の一実施例を示すデジタル複写機制御系要部のタイミング説明図である。
【図５】本発明の一実施例を示すデジタル複写機制御系要部の他のブロック図である。
【符号の説明】
２画像読み取り部
３信号処理部
４画像印刷部
１８書き込み制御部
１９ＬＤ変調部
２０レーザダイオード
２３ポリゴンミラー
２６感光体ドラム
２７同期検知センサ[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to an image forming apparatus such as a laser printer, a digital copying machine, and a digital multi-function peripheral, and more particularly to an image forming apparatus including synchronization signal generating means for controlling timing for generating a writing position signal by a laser.
[0002]
[Prior art]
As a prior art of the present invention, JP-A No. 11-208016 is cited. This publication discloses a technique for making the image writing start position the same in writing in which writing is performed on a plurality of lines simultaneously with a plurality of laser beams.
[0003]
In this prior art, first, only the first laser beam is scanned, and the output start timing difference t1 of each pulse signal output from two synchronization detection sensors (the first synchronization detection sensor and the second synchronization detection sensor) is a reference value. Asking. Next, after the first synchronization detection sensor is scanned with the first laser beam, the second synchronization detection sensor is immediately scanned with the second laser beam, and the output start timing difference between the pulse signals output from the two synchronization detection sensors Find t2. The difference between t1 and t2 is used as a correction value for controlling the image writing timing.
[0004]
[Problems to be solved by the invention]
However, in the prior art disclosed in Japanese Patent Laid-Open No. 11-208016, since it is necessary to arrange the number of synchronization detection sensors (scanning start sensors) equal to the number of laser beams, when the number of laser beams is large, There is a problem that the configuration becomes complicated and leads to an increase in cost.
As a method of solving such a problem, a method of using signals output from two sensors instead of sensors corresponding to the number of laser beams is conceivable. First, the explanation starts from the grounds.
[0005]
For example, when the scanning start position of the comparison target laser (the plurality of lasers) is shifted to the upstream side in the main scanning direction from the scanning start position of the reference laser, the scanning of the comparison target laser is performed more than the scanning start position of the reference laser. It starts from a position shifted upstream in the scanning direction. Therefore, a sensor arranged on the downstream side in the main scanning direction of the line scanned by such a comparison target laser beam (the sensor for detecting the reference laser beam is also at the same main scanning direction position as this sensor) is a comparison target laser. The scanning is started later due to the shift of the scanning start position of the comparison target laser (the time from the start of scanning becomes longer). That is, when the reference laser is turned on at the same time as the comparison target laser is turned on, the difference in output timing between the two signals output from each signal output means corresponds to the shift width in the main scanning direction between the reference laser and the comparison target laser. It will be to do. Therefore, in this case, if the output timing difference between the two signals output from each signal output means is set as a comparison target value, and the output timing difference between the two pulse signals is set as a reference value, a correction value corresponding to the deviation width is obtained. You can get it.
[0006]
In the above example, if the image writing start timing by the comparison target laser is delayed by the correction value from the image writing start timing by the reference laser, the image writing start position is made the same. Can do.
As described above, in the above method, the image writing start positions are matched by using the signals output from the two sensors, so that the number is equal to the number of laser beams as in the conventional technique. Therefore, it is not necessary to provide a sensor for detecting laser light, and an increase in the number of components can be prevented as compared with the conventional example. Therefore, the configuration is simplified and the cost can be reduced.
[0007]
However, this method is merely a means for adjusting the image writing start position, and does not monitor the state of the analog signal from the light detection means (hereinafter referred to as a synchronous detection photosensor). It is impossible to detect an abnormal state of an analog signal caused by vignetting of a laser beam path (a phenomenon in which the laser beam is interrupted or lost by other parts of the writing system) due to an abnormality in the insertion system. If this abnormality cannot be detected, in an image forming apparatus using two or more beams, an abnormal image may be caused by actual printing, which may cause a problem.
[0008]
An object of the present invention is to solve such problems, and when writing a plurality of lines or a plurality of colors on a recording medium using a plurality of laser beams, the image writing start position is made the same with a simple configuration. It is an object of the present invention to provide an image forming apparatus that can be adjusted and that can easily manage an output time width of an analog signal from a photosensor and detect an abnormality in an optical path and a light amount.
[0009]
[Means for Solving the Problems]
In order to solve the above-described problems, the present invention provides first and second laser beams, main scanning control means for deflecting the first and second laser beams to form an image in the main scanning direction, and main scanning. The first and second laser beams that reach the outside of the image forming area within the deflection range by the control means are detected, and the second pulse is separated from the first pulse signal and the first pulse signal by a predetermined time. One light detection means for generating a pulse signal, and a first and second pulse signals for controlling the writing timing of the first and second laser lights based on the first and second pulse signals output from the light detection means. And a synchronization detection signal generating means for generating a first synchronization detection signal, and a predetermined stop period during the output of the first synchronization detection signal based on the first synchronization detection signal. A first lay having A first clock for driving the second laser light having a predetermined stop period during the output of the second synchronization detection signal based on the first clock for driving the light and the second synchronization detection signal Generating means for generating a second clock having the same period, a first counter for counting the first pulse signal with the second clock, and counting the second pulse signal with the first clock Based on the second counter, the clearing means for clearing the counts by the first and second counters by the first and second synchronization detection signals, and the first and second counters based on the counts by the first and second counters A time width measuring means for measuring the time width of the two pulse signals, a time difference calculating means for calculating a time width difference based on the measurement by the time width measuring means, and the first and second time widths are set to a predetermined value. Than time Small time, and, when the difference time width is greater than the predetermined set time, with a, and the abnormal state display means for displaying an abnormal state.
[0011]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
Hereinafter, an embodiment of the present invention will be described with reference to the drawings.
FIG. 1 is a block diagram of a simplified digital copying machine showing an embodiment of the present invention, and FIG. 2 is a schematic block diagram of its control system. As shown in FIG. 1, this digital copying machine including an image forming apparatus includes an image reading unit 2 that reads a printed image of a document (not shown), and various processes on image data input by the image reading unit 2. The signal processing unit 3 that executes the above and the image printing unit 4 that prints and outputs the image data output from the signal processing unit 3 on a printing paper (not shown) are sequentially connected.
[0012]
More specifically, the image reading unit 2 includes a first scanning unit 8 including a line light source 6 and a reflection mirror 7 which are elongated in the main scanning direction under a contact glass 5, and a pair of reflection mirrors 9 and 10. The two-scanning unit 11 is supported so as to be movable in the sub-scanning direction so that the speed ratio is 2: 1, and an imaging optical system 12 and a CCD (Charge Coupled Device) sensor 13 are sequentially connected.
[0013]
The signal processing unit 3 includes an A / DC (Analog / Digital Converter) 15 in an amplifier 14 connected to the CCD sensor 13 of the image reading unit 2, an image processing unit 16 that performs various processes on image data, an image A structure in which a buffer memory 17 that temporarily stores data, a write control unit 18 that controls the start timing of data reading, an LD (Laser Diode) modulation unit 19 that drives and controls the image printing unit 4 based on image data, and the like are sequentially connected. It has become. The writing control unit 18 also performs image edge smoothing processing at the same time.
[0014]
Further, the image printing unit 4 is rotatable in the main scanning direction via a collimator lens 21 and a cylindrical lens 22 on an emission optical path of an LD 20 connected to an LD (Laser Diode) modulation unit 19 of the signal processing unit 3. The reflecting surface of the polygon mirror 23 is positioned, and the photosensitive surface of the photosensitive drum 26 that is rotatable in the sub-scanning direction via the fθ lens 24 and the reflecting mirror 25 is positioned in the main scanning optical path of the polygon mirror 23. It has become. The image printing unit 4 is provided with a synchronization detector 27 as a light detecting means including a photo sensor at a position immediately before the main scanning light of the polygon mirror 23 enters the photosensitive drum 26. An output terminal of the synchronization detector 27 is feedback-connected to the print control unit 18 of the signal processing unit 3.
[0015]
In such a configuration, the digital copying machine 1 reads and inputs image data from a document by the image reading unit 2 and prints it out on a printing paper by the image printing unit 4. In this process, the image data is output. The signal processing unit 3 temporarily stores and arbitrates between the input speed of the image reading unit 2 and the output speed of the image printing unit 4.
[0016]
In this digital copying machine 1, the image reading unit 2 reads and scans a printed image of a document placed on the contact glass 5 in the sub-scanning direction by the first and second scanning units 8 and 11 and scans the image. Therefore, the CCD sensor 13 outputs dot matrix image data to the signal processing unit 3 line by line as main scanning lines continuous in the sub-scanning direction. At this time, the CCD sensor 13 resets the address of one line of image data by the line synchronization signal LSYNC, and then outputs one pixel at a time in the main scanning direction with a predetermined image clock. One line at a time is output to the signal processing unit 3 by a predetermined line synchronization signal resulting from the scanning speed of the second scanning units 8 and 11 and the reading cycle of the CCD sensor 13.
[0017]
Therefore, in this signal processing unit 3, the image data input line by line is amplified by the amplifier 14, converted from an analog value to a digital value by the A / D converter 15, and brightness correction processing and scaling by the image processing unit 16. The image data is input to the buffer memory 17 after executing various image processing such as processing and editing processing. Then, as will be described later, since the write control unit 18 outputs a timing control signal to the buffer memory 17, the image data in the buffer memory 17 is read to the write control unit 18 in accordance with the timing signal. Therefore, the writing control unit 18 executes various processes such as region setting and pattern synthesis, and then outputs image data to the LD modulation unit 19. The drive current that is modulated from the LD modulation unit 19 according to the image data. Is output to the LD 20 of the image printing unit 4.
[0018]
In the image printing unit 4, the light emitted from the LD 20 driven in accordance with the image data is converged by various lenses 21 and 22, deflected and scanned by the polygon mirror 23, and the scanned light is corrected by the fθ lens 24. The image is formed on the surface to be scanned that moves in the sub-scanning direction of the photosensitive drum 26. Therefore, an electrostatic latent image of a dot matrix is formed on the surface to be scanned of the photoconductive drum 26, and this is developed with toner (not shown) and transferred to a printing paper to execute image printing. .
[0019]
Here, in this image printing unit 4, the synchronization detection sensor 27 on which the main scanning light from the polygon mirror 23 enters immediately before the photosensitive drum 26 outputs the synchronization detection signal XDETP. The write controller 18 outputs a timing control signal to the buffer memory 17. In this way, the image data temporarily stored in the buffer memory 17 of the signal processing unit 3 is sequentially read out at an appropriate timing for the print output of the image printing unit 4.
[0020]
FIG. 2 is a schematic block diagram of a digital copying machine control system showing an embodiment of the present invention. In FIG. 2, reference numeral 106 denotes a printer drive control unit that drives and controls each unit of the printer unit 107, reference numeral 102 denotes a scanner control unit that drives and controls each unit of the scanner unit 101, and reference numeral 105 denotes a memory unit that stores image data. Reference numeral 103 denotes a key input unit (operation panel) including various keys for performing copy (print) number of sheets, paper size, enlargement / reduction, and other settings, clearing of the setting mode, and operation start / stop. Reference numeral 104 denotes a key. It is a main control unit that controls each unit in accordance with a signal from the input unit 103. The present invention is implemented in the printer drive control unit 106 and the printer unit 107.
[0021]
The present invention relates to a synchronization detection sensor that is often installed inside an optical system unit, and the description thereof will be made with reference to a separately shown figure.
[0022]
The operation of the present invention will be described below.
When a desired number of copies of a plurality of documents are printed, first, the plurality of documents are set on a document table or an ADF (Auto Document Feeder), and then the desired number of copies is keyed and a start key is operated. Then, the main control unit 104 outputs a command signal to the scanner control unit 102, first feeds the document on the document conveyance surface by the paper feed roller, and causes the optical system unit to read the image from the document conveyed on the document conveyance surface. The image data is converted into image data, the image data is stored in the memory unit 105, and after the original after reading is discharged, the scanner unit 101 is temporarily stopped.
Next, the main control unit 104 outputs a command signal to the printer drive control unit 106 to start a printing operation. By repeating this series of operations, a set number of copies are printed for each document set on the document table.
[0023]
In the digital copying machine having the configuration described so far, the present invention is implemented by the write control system including the write control unit 18 and the main control unit 104 for controlling the synchronization detection plate 27 and the system (see FIG. 2). And for multi-beam systems using more than one LD.
[0024]
In other words, in the embodiment of the present invention, main scanning control is performed by repeatedly deflecting a plurality of laser beams by a predetermined angle and irradiating the image forming surface, and within the deflection range by this laser beam scanning control and outside the image writing area. One light detection means for detecting an incoming laser beam to generate an analog signal, and a synchronization signal generation means for controlling each writing start timing based on a plurality of analog signals output from the light detection means The synchronization signal generation means measures the time widths of the plurality of analog signals from the light detection means by using a clock signal having a predetermined frequency, and calculates the difference between the time widths of the measured signals. Each write start timing is controlled in accordance with the calculated time width difference. Hereinafter, the multi-beam image forming apparatus will be described with reference to FIG. 3 configured with two beams.
[0025]
In FIG. 3, the asynchronous and independent two-beam image data output from the writing control unit 18 is modulated (PWM modulation or PWM + PM modulation) by the LD modulation unit 19, and two LDs 20 (LD1), 20 ′ are modulated. (LD2) is turned on. As shown in FIG. 1, the light outputs from the LD <b> 1 and LD <b> 2 are scanned every line in the main scanning direction by the rotation of the polygon mirror 23 and input to the synchronization detection sensor 27. The laser beams from the preceding LD (LD1) and the succeeding LD (LD2) pass through the synchronization detection sensor 27. At this time, the light crossing the photosensor mounted on the synchronization detection plate is photoelectrically converted, and a certain time interval is passed. An analog pulse signal: XDETP28 is fed back to the write controller 18.
[0026]
On the other hand, the clocks of the channels: PLLCLK1 and PLLCLK2 for controlling the image data for driving the two LDs 20 to emit light are synchronized with respect to the main scanning position by the respective pulse signals of the synchronization detection signal: XDETP28 (Low active signal). Adjustments are made. At this time, depending on the internal operation of the LD modulator 19, as shown in FIG. 4, in the case of the preceding LD (LD1), a period in which the clock is stopped for a certain period is generated by the first XDETP signal. Similarly, the same applies to the succeeding LD (LD2).
Therefore, the first XDETP 28 obtained by the light emission of the preceding LD (LD1) is the next XDETP 28 obtained by the light emission of the succeeding LD (LD2) by the clock: PLLCLK2 for driving the succeeding LD (LD2). A clock for driving the LD (LD1): the output width is counted by the PLLCLK1. However, PLLCLK1 and PLLCLK2 have the same frequency.
[0027]
Note that which LD's synchronization detection signal: XDETP 28 is determined by the LD1 valid signal 29 and the LD2 valid signal 30 generated in the write controller 18 (FIG. 4). Further, the respective counters 201 and 202 are cleared together with the input of the LD1 valid signal 29 or the LD2 valid signal 30 and the XDETP 28, and are counted during the active period of the XDETP 28 (during the "L" period) from the rising edge of the next clock. The
[0028]
As described above, the LD1 valid signal 29 (see FIG. 4) is used as an enable signal, and the pulse width of XDETP28: XDETP_preceding LD due to light emission of the preceding LD is counted by PLLCLK2 that drives the succeeding LD. Similarly, using the LD2 valid signal 30 (see FIG. 4) as an enable signal, the pulse width of XDETP 28 due to the light emission of the subsequent LD: XDETP_the subsequent LD is counted by the PLLCLK1 that drives the preceding LD.
[0029]
FIG. 5 shows the configuration up to this point in a block diagram. Since the values of the counters 201 and 202 correspond to the width of the XDETP 28 from each LD as they are, in the pulse width / difference comparator 203, the absolute value of the difference between the values: | N−M | This is the difference in signal pulse width.
[0030]
Further, in this embodiment, when each output time width of the synchronization detection signal XDETP 28 output from the synchronization detection sensor 27 serving as the light detection means is smaller than a predetermined set time, an abnormal state is displayed. The outputs N and M of the counters 201 and 202 shown in FIG. 5 are compared with a reference time 204 input in advance to the pulse width comparator 203 of FIG. This time width is used for a period for generating a signal serving as a reference for the writing position, such as controlling the main scanning synchronization position within the writing control unit 18. Therefore, when this time width is smaller than a certain value, the status 205 is output to the outside as an abnormal status.
As a result, it is possible to easily manage the output time width of the analog signal from the synchronization detection photosensor 27 and detect an abnormality in the optical path and the light amount.
[0031]
In this embodiment, when the difference between the time widths of the synchronization detection signals XDETP 28 is larger than a predetermined time set in advance, an abnormal state is displayed. When the output N of the counter 201 is smaller than the output M of the counter 2, that is, when NM is a negative value and larger than a predetermined value, the output width of the synchronization detection signal: XDETP 28 by the preceding LD is smaller than a certain value. It will be. In this case, the light emission to the preceding LD is not performed for a sufficient period due to an optical path abnormality or the like, and an abnormality often occurs in the output image. In such a state, an abnormal state status 205 is output as an external signal.
[0032]
As a result, it is possible to detect an abnormality in the optical path and the amount of light, and inform the user in advance of the determination of the occurrence of an abnormal image derived therefrom.
Although the embodiments of the present invention have been described in the case of the digital copying machine shown in FIG. 1 and FIG. 2, the present invention can be similarly applied to image forming apparatuses such as monochrome printers and color printers. .
[0033]
【The invention's effect】
As described above, according to the present invention, laser light reaching the outside of the image forming area is detected, thereby generating a plurality of analog signals, and based on the plurality of analog signals, the respective write position signals are determined. Therefore, when a plurality of lines or a plurality of colors of images are written on a recording medium using a plurality of laser beams, the image writing start position can be adjusted to be the same with a simple configuration.
[0034]
In addition, according to the present invention, the time widths of a plurality of analog signals are measured using a clock signal having a predetermined frequency, and the difference between the time widths of the measured signals is calculated. The time and the time difference can be easily measured, and the image writing start position can be adjusted to be the same from the time difference. In addition, according to the present invention, when each measured time width is smaller than a predetermined set time, an abnormal state is displayed, so that the user has an abnormality in the optical path and the light amount, thereby It is possible to know the possibility of occurrence.
[0035]
In addition, according to the present invention, when the difference between the measured time widths is larger than the predetermined set time, an abnormal state is displayed. Similarly, the user has an abnormality in the optical path and the light amount, and Thus, the possibility of occurrence of an abnormal image can be known.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a configuration diagram of a main part of a digital copying machine showing an embodiment of the present invention.
FIG. 2 is a schematic block diagram of a digital copying machine control system showing an embodiment of the present invention.
FIG. 3 is a block diagram of a main part of a digital copying machine control system showing an embodiment of the present invention.
FIG. 4 is a timing explanatory diagram of a main part of a digital copying machine control system showing an embodiment of the present invention.
FIG. 5 is another block diagram of the main part of the digital copying machine control system showing an embodiment of the present invention.
[Explanation of symbols]
2 Image reading unit 3 Signal processing unit 4 Image printing unit 18 Write control unit 19 LD modulation unit 20 Laser diode 23 Polygon mirror 26 Photosensitive drum 27 Synchronization detection sensor

Claims

第１および第２のレーザ光と、
前記第１および第２のレーザ光を偏向させて主走査方向に画像形成を行う主走査制御手段と、
前記主走査制御手段による偏向範囲内でかつ前記画像形成の領域外に到達する前記第１および第２のレーザ光を検出して、第１のパルス信号および前記第１のパルス信号から一定の時間を隔てて第２のパルス信号を発生させる一つの光検出手段と、
前記光検出手段により出力される前記第１および前記第２のパルス信号に基づいて、前記第１および第２のレーザ光のそれぞれの書き出しタイミングを制御するための第１および第２の同期検知信号を発生する同期検知信号発生手段と、を備えた画像形成装置において、
前記第１の同期検知信号に基づいて、前記第１の同期検知信号の出力中に所定の停止期間を有する前記第１のレーザ光を駆動する第１のクロックと、前記第２の同期検知信号に基づいて、前記第２の同期検知信号の出力中に所定の停止期間を有し、前記第２のレーザ光を駆動する前記第１のクロックと同じ周期を有する第２のクロックとを生成するクロック生成手段と、
前記第１のパルス信号を前記第２のクロックによって計数する第１のカウンタと、
前記第２のパルス信号を前記第１のクロックによって計数する第２のカウンタと、
前記第１および第２のカウンタによる計数を、前記第１および第２の同期検知信号によりクリアするクリア手段と、
前記第１および第２のカウンタによる計数に基づいて、前記第１および第２のパルス信号の時間幅を計測する時間幅計測手段と、
前記時間幅計測手段による計測に基づいて、時間幅の差を算出する時間差算出手段と、
前記第１および第２の時間幅が所定の設定時間よりも小さいとき、および、前記時間幅の差が前記所定の設定時間よりも大きいときに、異常状態を表示する異常状態表示手段と、
を備えたことを特徴とする画像形成装置。 First and second laser beams;
Main scanning control means for deflecting the first and second laser beams to form an image in the main scanning direction;
The first and second laser beams that reach the outside of the image forming area within the deflection range by the main scanning control means are detected, and a certain time is detected from the first pulse signal and the first pulse signal. One light detection means for generating a second pulse signal across the gap;
First and second synchronization detection signals for controlling the writing timings of the first and second laser beams based on the first and second pulse signals output from the light detection means. In an image forming apparatus comprising a synchronization detection signal generating means for generating
Based on the first synchronization detection signal, a first clock for driving the first laser light having a predetermined stop period during the output of the first synchronization detection signal, and the second synchronization detection signal And generating a second clock having a predetermined stop period during the output of the second synchronization detection signal and having the same cycle as the first clock for driving the second laser beam. Clock generation means;
A first counter that counts the first pulse signal with the second clock;
A second counter for counting the second pulse signal by the first clock;
Clearing means for clearing the counts by the first and second counters by the first and second synchronization detection signals;
Time width measuring means for measuring time widths of the first and second pulse signals based on the counts by the first and second counters;
A time difference calculating means for calculating a time width difference based on the measurement by the time width measuring means;
An abnormal state display means for displaying an abnormal state when the first and second time widths are smaller than a predetermined set time, and when the difference between the time widths is larger than the predetermined set time;
An image forming apparatus comprising: