画像形成装置
【課題】コストダウン及び低消費電力化対応が可能な画像形成装置を提供する。
【解決手段】実施形態において、ポリゴンを中心に、両側に２色分のレーザー走査系を位置するレーザー露光装置を含む画像形成装置は、ビーム検出手段と、露光手段と、を具備する。ビーム検出手段は、２色分のレーザー走査系のそれぞれにおいて、レーザー光の入射を検出する。露光手段は、前記ビーム検出手段が検出するビーム検出信号を、画像処理回路の主走査基準信号となる第一のビーム検出信号よりもタイミング的に先行する第二のビーム検出信号を基準として、レーザー光を画像信号で強度変調する。
【解決手段】実施形態において、ポリゴンを中心に、両側に２色分のレーザー走査系を位置するレーザー露光装置を含む画像形成装置は、ビーム検出手段と、露光手段と、を具備する。ビーム検出手段は、２色分のレーザー走査系のそれぞれにおいて、レーザー光の入射を検出する。露光手段は、前記ビーム検出手段が検出するビーム検出信号を、画像処理回路の主走査基準信号となる第一のビーム検出信号よりもタイミング的に先行する第二のビーム検出信号を基準として、レーザー光を画像信号で強度変調する。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明の実施形態は、画像形成装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
レーザー光学系を用いる電子写真プロセスによる画像形成装置においては、ＬＳＵ(Laser Scanning Unit／レーザスキャンユニット／露光装置)により、Ｙ(イエロ／黄)、Ｍ(マゼンタ／鮮赤)、Ｃ(シアン／青紫)、Ｋ(ブラック／黒)の４色の画像データに対応する画像光を、ポリゴンにより走査し、走査方向と直交する方向に複数ライン分の走査を繰り返して、所定の大きさの画像を形成する。
【０００３】
ＬＳＵを小型化するため、ポリゴンを中心として点対称となる位置に、２色ごとに区分した２つのレンズ系を用いるＬＳＵ(両振りＬＳＵ)が用いられている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開平５−８３４８５号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
上述のＬＳＵが走査する１ラインあたりの画素数は、例えばＡ４サイズ長辺方向で、７５００画素程度であり、１画素あたり８ｂｉｔの濃度データをもつ場合は、１色につき、７５００ｂｙｔｅ／ライン×３倍のメモリ容量が必要となる。
【０００６】
一方、近年、コストダウンおよび低消費電力化対応が益々重要となっており、ＡＳＩＣ(Application Specific IC／特定用途向け集積回路)に搭載するメモリ容量を削減することが不可欠である。
【０００７】
本発明の目的は、コストダウン及び低消費電力化対応が可能な画像形成装置を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
実施形態において、ポリゴンを中心に、両側に２色分のレーザー走査系を位置するレーザー露光装置を含む画像形成装置は、ビーム検出手段と、露光手段と、を具備する。ビーム検出手段は、２色分のレーザー走査系のそれぞれにおいて、レーザー光の入射を検出する。露光手段は、前記ビーム検出手段が検出するビーム検出信号を、画像処理回路の主走査基準信号となる第一のビーム検出信号よりもタイミング的に先行する第二のビーム検出信号を基準として、レーザー光を画像信号で強度変調する。
【図面の簡単な説明】
【０００９】
【図１】実施形態の画像形成装置の一例を示す。
【図２】実施形態の画像形成装置が含む露光装置の一例を示す。
【図３】実施形態の画像形成装置における露光順とメモリ使用の一例を示す。
【図４】実施形態の画像形成装置における露光順とメモリ使用の一例を示す。
【図５】実施形態の画像形成装置における画像露光装置(レーザ露光回路)の一例を示す。
【図６】実施形態の画像形成装置における画像露光(露光タイミング)の一例を示す。
【図７】実施形態の画像形成装置における画像露光タイミング(制御信号)の一例を示す。
【図８】実施形態の画像形成装置における画像露光タイミング(制御信号)の一例を示す。
【図９】実施形態の画像形成装置における画像露光タイミング(制御信号)の一例を示す。
【発明を実施するための形態】
【００１０】
以下、実施形態について、図面を参照して説明する。
【００１１】
図１に示す画像形成装置(ＭＦＰ、Multi-Functional Peripheral，マルチファンクショナルプリフェラル)１０１は、出力すべき画像情報に対応する、例えば“プリントアウト”と称される印刷出力を出力する画像形成部本体１を含む。
【００１２】
図１に示すＭＦＰ１０１は、画像形成部本体１に対して画像出力に用いられる任意サイズのシートを供給する用紙供給部３、画像形成部本体１において画像形成される対象である画像情報を、画像情報を保持した読み取り対象物(以下原稿と称する)から画像データとして取り込む画像読取部(スキャナ)５を含む。なお、画像読取部５には、自動原稿搬送装置(ＡＤＦ)７が付属してもよい。また、画像読取部５は、画像形成装置１０１と、直接接続されてもよいし、ＬＡＮ(Local Area Network)等の通信網を介して接続されてもよい。なお、画像形成部本体１への画像形成の開始の指示、画像読取部５による原稿画像の読取開始の指示等を与える制御パネル９が、画像形成部本体１に固定された柱とスイングアームにより、画像読取部５の左側または右側の後方に位置する。また、用紙供給部３は、２以上のシート保持機構すなわちカセット３１を含む。
【００１３】
画像形成部本体１は、潜像を保持する第１〜第４の感光体ドラム１１ａ〜１１ｄ、感光体ドラム１１ａ〜１１ｄが保持する潜像に現像剤、すなわちトナーを供給して現像する現像装置１３ａ〜１３ｄ、感光体ドラム１１ａ〜１１ｄが保持するトナーの像を順に保持する転写ベルト１５、感光体ドラム１１ａ〜１１ｄに残るトナーを個々の感光体ドラム１１ａ〜１１ｄから取り除く第１〜第４のクリーナー１７ａ〜１７ｄ、転写ベルト１５が保持するトナー像を普通紙あるいはＯＨＰシートのような透明な樹脂シートであるシートに転写する転写ローラ１９、転写ローラ１９がシートに転写したトナー像をシートに定着する定着装置２１、及び感光体ドラム１１ａ〜１１ｄに潜像を形成する露光装置２３、等を含む。
【００１４】
画像形成装置１０１はまた、画像形成部本体１の動作及び各ステーションにおける画像出力のための画像処理、あるいは操作パネル９からの操作入力の受けつけ等の制御を受け持つ制御ブロック１１１を有する。
【００１５】
なお、制御ブロック１１１は、主制御装置であるＣＰＵ(Central Processing Unit)またはＭＰＵ(Main Processing Unit)及び主記憶装置(メインメモリまたはワークメモリ、記憶部(storage section))を、一体に(ファームウエアとして)あるいは外部ユニットとして、有する。また、例えば主記憶装置は、印刷出力のための画像データをＲＩＰ処理(Raster Image Processに従うページ単位の画像信号に展開)し、画像形成部本体１の各ステーションに、色成分毎の画像信号として出力する。
【００１６】
制御ブロック１１１はまた、操作部９と接続し、ユーザからの操作入力を受けつけ、入力に対応する制御コマンドを(制御ブロックに)出力するとともに、操作部９が含む表示部に、ユーザに対する案内やエラーメッセージ等を表示する。
【００１７】
図１に示す画像形成装置１０１においては、第１〜第４の現像装置１３ａ〜１３ｄは、減法混色によりカラー画像を得るために用いるＹ(イエロ／黄)、Ｍ(マゼンタ／鮮赤)、Ｃ(シアン／青紫)およびＫ(ブラック／黒Ｋ)の任意の色のトナーを収容し、感光体ドラム１１ａ〜１１ｄのそれぞれが保持する潜像を、Ｙ、Ｍ、ＣおよびＫのいずれかの色で可視化する。各色の順は、画像形成プロセスや、とトナーの特性に応じて、所定の順に決定する。
【００１８】
転写ベルト１５は、第１〜第４の感光体ドラム１１ａ〜１１ｄおよび対応する現像装置１３ａ〜１３ｄが形成した各色のトナー像を、トナー像の形成の順に保持する。
【００１９】
用紙供給部３は、トナー像が移動するためのシートを、所定のタイミングで転写ローラ１９に供給する。
【００２０】
個々のカセットスロットに位置するカセット３１は、任意のサイズのシートを収容し、画像形成部本体１における画像形成動作に応じ、ピックアップローラ３３が対応するカセットからシートを取り出す。シートのサイズは、画像形成に際して要求のある倍率および画像形成部本体１が形成するトナー像の大きさに対応する。
【００２１】
分離機構３５は、ピックアップローラ３３がカセットから取り出すシートが２枚以上になることを阻止する。
【００２２】
複数の搬送ローラ３７は、分離機構３５が１枚に分離したシートをアライニングローラ３９に向けて送る。
【００２３】
アライニングローラ３９は、転写ローラ１９が転写ベルト１５からトナー像を転写するタイミングに合わせて、シートを転写ローラ１９と転写ベルト１５が接する転写位置に送る。
【００２４】
定着装置２１は、ヒータ１２９からの熱により発熱する第一ローラ１２１、第一ローラ１２１から熱を受け取り、第二ローラ１２３と第一ローラ１２１とに掛け渡され、第一ローラ１２１の熱を第二ローラ１２３側へ移動するベルト１２７、ベルト１２７と接してベルト１２７との間を移動するシートに所定の圧力を提供する第三ローラ１２５を含む。
【００２５】
ベルト１２７の任意の一部と第三ローラ１２５の外周は、第二ローラ１２３と第三ローラ１２５とに印加される圧力により、ニップを形成する。これにより、ニップを通過するシートに、シートが保持するトナー(トナー像)を固定可能に、所定の圧力及びトナーを溶融することのできる温度(定着温度)が印加される。
【００２６】
定着装置２１は、トナー像をシートに定着し、画像出力(ハードコピー、またはプリントアウト)として、画像読取部５と画像形成部本体１との間の空間に位置するストック部４７に送る。
【００２７】
定着装置２１は、ストック部４７に画像出力を移動する動作と独立に、画像情報に対応するトナー像を保持したシートの表裏を反転する自動多重ユニット(ＡＤＵ，Automatic Duplex Unit)４１の反転パス４３に移動する反転ローラ４９を含む。
【００２８】
ＡＤＵ４１は、画像形成部本体１において、最終(転写ローラ１９寄り)の搬送ローラ３７とアライニングローラ３９との間あるいはアライニングローラ３９と定着装置２１あるいは転写ローラ１９と定着装置２１との間に、シートが詰まった場合(ジャムしたとき)、側方(右側)へ移動する。ＡＤＵ４１は、転写ローラ１９をクリーニングするクリーナー４３を一体に有する。
【００２９】
露光装置２３は、図２に平面図を併記するが、１つのポリゴン２３−１、Ｙ、Ｍ、Ｃ及びＫの画像データに対応して強度変調され、対応する感光体ドラム１１ａ〜１１ｄのそれぞれに、Ｙ、Ｍ、Ｃ及びＫのそれぞれの像を形成するためのレーザー光を出力する第１〜第４のレーザー素子２３Ｙ、２３Ｍ、２３Ｃ及び２３Ｋ、ポリゴン２３−１を中心として点対称に位置する(それぞれ２個の)第１及び第２のｆθレンズ２３−２、２３−３、同第１及び第２のミラー２３−４、２３−５、ポリゴン２３−１の回転方向に対して相対的に同じ位置に位置するＢＤ(Beam Detect)センサー２３−７Ｌ、２３−７Ｒ及びポリゴン２３−１が走査するレーザー光をＢＤセンサー２３−７Ｌ、２３−７Ｒに向けて反射するミラー２３−６を含む。なお、図２において明らかであるが、例えばＬ側のＢＤ検出はＢＤセンサー２３−７ＬによりＭ色レーザー光で、Ｒ側のＢＤ検出はＢＤセンサー２３−７ＲによりＣ色レーザー光で、それぞれ検出するものとする。
【００３０】
図２が示す通り、ポリゴン２３−１が、例えばＣＣＷ(Counter Clock Wise)の向きに回転する場合、図２に示すレーザー素子の配列においては、レーザー素子２３Ｙと２３Ｍが出力する画像光(レーザー光)は、矢印Ｌの方向へ移動する。また、レーザー素子２３Ｃと２３Ｋが出力する画像光(レーザー光)は、矢印Ｒの方向へ移動する。すなわち、２群(２つ)のレーザー光は、互いに逆向きに移動する(２群(２つ)のレーザー光は、ポリゴン２３−１の回転に起因して、逆向きに走査される)。
【００３１】
なお、図２に示す例では、２つのＢＤセンサー２３−７Ｌと２３−７Ｒは、それぞれ２群(２つ)のレーザー光が移動する際の移動開始位置側に位置する。このとき、図６に一例ように、レーザー素子２３Ｙと２３Ｍからのレーザー光(ＬＹ／ＬＭ)がＢＤセンサー２３−７Ｌに入射するタイミング及び主走査カウンタの出力タイミングと、レーザー素子２３Ｃと２３Ｋからのレーザー光(ＬＣ／ＬＫ)がＢＤセンサー２３−７Ｒに入射するタイミング及び主走査カウンタの出力タイミングとは、それぞれのレーザー光が移動する向き(レーザー走査方向)を考慮しても、一致しない。
【００３２】
例えば、ＢＤセンサー２３−７Ｌへのレーザー光ＬＹ(ＬＭ)が入射するタイミングとＢＤセンサー２３−７Ｒへのレーザー光ＬＣ(ＬＫ)が入射するタイミングは、図６において［Ａ］で示す時間だけ、ずれる。
【００３３】
なお、図６において［Ｂ］で示す時間は、ＢＤセンサー２３−７Ｒへレーザー光ＬＣ(ＬＫ)が入射する時点(時刻)と画像域(シートの幅)との間の時間を示す。また、図６において［Ｄ］で示す時間は、ＢＤセンサー２３−７Ｒへレーザー光ＬＣ(ＬＫ)が入射する時点(時刻)とＢＤセンサー２３−７Ｌへレーザー光ＬＹ(ＬＭ)が入射する時点(時刻)との間の時間を示す。
【００３４】
ここで、それぞれの時間［Ａ］、［Ｂ］、［Ｄ］は、図７及び図８による本実施形態において説明する時間要素、［Ａ］、［Ｂ］、［Ｄ］と一致するものとする。
【００３５】
図５に、本実施形態が適用可能な画像処理回路の一例を示す。
【００３６】
図５に示す画像処理回路(ＡＳＩＣ(Application Specific IC／特定用途向け集積回路))１３１は、制御ブロック１１１が含む画像形成装置１０１側のＣＰＵ１１９と接続するＣＰＵ１３３を含む。
【００３７】
ＡＳＩＣ１３１は、各回路用(例えば、画像処理Ａ回路ブロック１３９Ａ、画像処理Ｂ回路ブロック１３９Ｂ、画像処理Ｃ回路ブロック１３９Ｃ、画像処理Ｄ回路ブロック１３９Ｄ)のレジスタを持ち、ＣＰＵ１３３により、それらのレジスタが読み書きできる。
【００３８】
ＡＳＩＣ１３１は、例えば、
１)ＣＰＵ Ｉ／Ｆブロック、画像形成装置１０１側の画像生成画像処理回路１２１や、前処理用画像処理ＡＳＩＣ等から画像データを受け取り、さらに必要となる様々な画像処理を行う
２)画像処理(Ａ、Ｂ、Ｃ、Ｄ)回路ブロック１３９(Ａ−Ｄ)、画像処理(Ａ、Ｂ、Ｃ、Ｄ)回路ブロック１３９(Ａ−Ｄ)等の動作に用いるクロックＣＬＫ(ＭＣＬＫ)を生成する
３)ＰＬＬ部１３７、画像処理(Ａ、Ｂ、Ｃ、Ｄ)回路ブロック１３９(Ａ−Ｄ)から画像データを受け取り、レーザードライバー１５１(Ａ−Ｄ)へ出力するために、クロックＣＬＫ．Ｍをレーザードライバー１５１(Ａ−Ｄ)側からのクロックＰＣＬＫと乗せ換え処理を行う周波数変換機能、画像データの打ち出し(レーザー素子が出力するレーザー光を画像情報に従い、強度変調する際の変調開始)位置や、余白量等を調整する機能、さらには、主走査基準信号であるＢＤ(Beam Detect)信号生成用信号や、レーザードライバー１５１(Ａ−Ｄ)のキャリブレーション用信号を生成する機能を持つ
４)レーザー制御処理部(Ａ、Ｂ、Ｃ、Ｄ)１４１(Ａ−Ｄ)、レーザー制御用のＰＣＬＫを生成するＰＬＬ機能および、レーザー制御処理部から受け取った多値の画像データを、パルス幅変調したシリアルデータに変換する機能、ＢＤ信号基準に同期させてシリアル画像データを出力する機能、ＢＤ信号生成用信号がアクティブ期間にレーザーを発光させるために、シリアル画像データ出力をレーザー発光側論理(Ｈ)にする機能、等を有する
５)ＰＬＬ／ＰＷＭ部(Ａ、Ｂ、Ｃ、Ｄ)１４７(Ａ−Ｄ)、ＰＬＬ／ＰＷＭ部１４７(Ａ−Ｄ)が受け取ったＢＤ信号を基準に、主走査基準タイミングとして、ＰＬＬ／ＰＷＭ部から出力されるＨＳＹＮＣ信号(Ａ、Ｂ、Ｃ、Ｄ)から１つを選択し、ＭＣＬＫ信号タイミングに乗せ換える機能を有する
６)制御信号選択部１４５
を含む。
【００３９】
なお、ＡＳＩＣ１３１においては、制御信号選択回路１４５と、レーザー制御処部(Ａ、Ｂ、Ｃ、Ｄ)１４１(Ａ−Ｄ)が含む、周波数変換部／ラインメモリ切替信号選択回路(Ａ、Ｂ、Ｃ、Ｄ)１４３(Ａ−Ｄ)が、図３に示したように、１色当たり＜Ａ＞、＜Ｂ＞２ライン分のメモリを有する。すなわち、図５に示す画像処理回路(ＡＳＩＣ)１３１は、１色当たりに必要なラインメモリを＜Ａ＞、＜Ｂ＞２ライン分のみ有し、図４に示すような標準的な画像データ関連の制御に用いる３ライン分のメモリに比較して、低消費電力化を実現できるメモリ容量の削減を実現している。
【００４０】
図７に、本実施形態における画像データ関連の制御に関連する信号の概要を示す。
【００４１】
図７において、２３−７Ｌ(ＢＤ−１(Ｌ))は、Ｌ側のＢＤセンサー２３−７Ｌに入力するレーザー光ＬＹ(ＬＭ)に基づく主走査基準信号を示し、図５に説明する画像処理回路に出力する主走査基準信号(ＭＨＳＹＮＣ)の元となる信号である。同様に、２３−７Ｒ(ＢＤ−１(Ｒ))は、Ｒ側のＢＤセンサー２３−７Ｒに入力するレーザー光ＬＣ(ＬＫ)に基づく主走査基準信号を示す。
【００４２】
メモリ切替(Ｌ／Ｒ)信号は、図３に示したメモリ切替信号に相当し、Ｌ側２色(Ｙ，Ｍ)とＲ側２色(Ｃ，Ｋ)、つまり全色の周波数変換回路部のメモリ切替信号が共通信号であることを示している。
【００４３】
ＨＤＥＮ−０(Ｌ／Ｒ)は、４色共通タイミングの図５に示す画像処理回路からの主走査方向の画像有効信号である。なお、ＶＤＥＮ−０(Ｌ／Ｒ)は、実際には、色ごとに出力されるタイミングは異なるが、ここでは周波数変換回路部の動作の概要を説明できればよいので、説明は省略する。
【００４４】
ＤＡＴＡ「７：０」(Ｌ)は、Ｌ側色の画像データを示し、ＤＡＴＡ「７：０」(Ｒ)は、Ｒ側色の画像データを示す。
【００４５】
ＯＨＤＥＮ−０(Ｌ)は、周波数変換回路部から読み出したＬ側色の主走査画像データ有効信号で、ＯＤＡＴＡ「７：０」(Ｌ)が画像データを示す。
【００４６】
ＯＨＤＥＮ−０(Ｒ)は、周波数変換回路部から読み出したＲ側色の主走査画像データ有効信号で、ＯＤＡＴＡ「７：０」(Ｒ)が画像データを示す。
【００４７】
ＯＶＤＥＮ−０(Ｌ)は、Ｌ側色の副走査画像データ有効信号を示し、ＯＶＤＥＮ−０(Ｒ)は、Ｒ側色の副走査画像データ有効信号を示す。
【００４８】
図７においては、必要なメモリが２ライン分であるため、メモリ切替状態を示す数値が＜１＞か＜２＞のどちらしか無い点と、Ｒ側の画像データの読み出し完了タイミングが、メモリ切替タイミング前に来るように、光学設計している。このようなタイミングとなる両振りＬＳＵを設計することにより、図３に示すように、両振りＬＳＵにおいて使用するメモリを２ライン分にできる本実施形態の制御(モード)の利用が可能となる。
【００４９】
すなわち、図７に示す制御を適用可能に、ＬＳＵを設計する(主として、Ｌ側のＢＤセンサー２３−７Ｌへのレーザー光の入射タイミングとＲ側のＢＤセンサー２３−７Ｒへのレーザー光の入射タイミングを実現するよう設計する)ことで、図３に示したような１色当たりに必要なラインメモリを＜Ａ＞、＜Ｂ＞２ライン分とし、書き込みと読み出しを交互に行う動作(低消費電力化を実現できるメモリ容量の削減)を実現できる。
【００５０】
図８は、図７に示すモードを使用した場合の本提案の画像データ関連の制御に関連する信号の概要を示す。
【００５１】
図８に示す例と図７に示す例との違いは、図５に示す画処理基板回路側に渡す主走査基準信号に、Ｒ側ＢＤセンサー２３−７Ｒからの最初(１色めのレーザー光)の出力信号(先行)に続く後行(２色めのレーザー光)の出力信号を用いる点と、メモリ切替信号をＬ側とＲ側とで異ならせ、Ｌ側についてはＬ側ＢＤセンサー２３−７Ｌへのレーザー光の入力を基準とし、Ｒ側についてはＲ側ＢＤセンサー２３−７Ｒへのレーザー光の入力を基準として、切り替えている点である。
【００５２】
また、画処理基板回路から転送される画像データは、後行のＢＤセンサー２３−７Ｒの出力から先行のＢＤセンサー２３−７Ｒの出力までの間に、出力するものとする(画像データに対応する画像信号を、２色めのレーザー光の入力を検出してから(次の)１色めのレーザー光の入力を検出するまでの間に出力する)。このような使い方ができる回路構成をもたせることで、２ライン分のメモリで、周波数変換を実現できる。
【００５３】
すなわち、図７に示す制御を適用可能に、ＬＳＵを設計する(主として、Ｌ側のＢＤセンサー２３−７Ｌへのレーザー光の入射タイミングとＲ側のＢＤセンサー２３−７Ｒへのレーザー光の入射タイミングを実現するよう設計する)ことで、図３に示したような１色当たりに必要なラインメモリを＜Ａ＞、＜Ｂ＞２ライン分とし、書き込みと読み出しを交互に行う動作(低消費電力化を実現できるメモリ容量の削減)を実現紙、さらに周波数変換を実現できる。
【００５４】
図９に、図７(図８)により説明した本実施形態と比較のために、両振りＬＳＵにおける標準的な画像データ関連の制御に関連する信号の概要を示す。なお、図７により説明したと同様に、２３−７Ｌ(ＢＤ−１(Ｌ))は、Ｌ側のＢＤセンサー２３−７Ｌに入力するレーザー光ＬＹ(ＬＭ)に基づく主走査基準信号を示し、図５に説明する画像処理回路に出力する主走査基準信号(ＭＨＳＹＮＣ)の元となる信号である。同様に、２３−７Ｒ(ＢＤ−１(Ｒ))は、Ｒ側のＢＤセンサー２３−７Ｒに入力するレーザー光ＬＣ(ＬＫ)に基づく主走査基準信号を示す。
【００５５】
メモリ切替(Ｌ／Ｒ)信号は、図４に示したメモリ切替信号に相当し、Ｌ側２色(Ｙ，Ｍ)とＲ側２色(Ｃ，Ｋ)、つまり全色の周波数変換回路部のメモリ切替信号が共通信号であることを示している。
【００５６】
ＨＤＥＮ−０(Ｌ／Ｒ)は、４色共通タイミングの図５に示す画像処理回路基板からの主走査方向の画像有効信号である。なお、ＶＤＥＮ−０(Ｌ／Ｒ)は、実際には、色ごとに出力されるタイミングは異なるが、ここでは周波数変換回路部の動作の概要を説明できればよいので、説明は省略する。
【００５７】
ＤＡＴＡ「７：０」(Ｌ)は、Ｌ側色の画像データを示し、ＤＡＴＡ「７：０」(Ｒ)は、Ｒ側色の画像データを示す。
【００５８】
ＯＨＤＥＮ−０(Ｌ)は、周波数変換回路部から読み出したＬ側色の主走査画像データ有効信号で、ＯＤＡＴＡ「７：０」(Ｌ)が画像データを示す。
【００５９】
ＯＨＤＥＮ−０(Ｒ)は、周波数変換回路部から読み出したＲ側色の主走査画像データ有効信号で、ＯＤＡＴＡ「７：０」(Ｒ)が画像データを示す。
【００６０】
ＯＶＤＥＮ−０(Ｌ)は、Ｌ側色の副走査画像データ有効信号を示し、ＯＶＤＥＮ−０(Ｒ)は、Ｒ側色の副走査画像データ有効信号を示す。
【００６１】
図９に示す標準的な画像データ関連の制御に関連する信号の概要においては、図７あるいは図８に示す本実施形態を適用しないことにより、１色当たりに必要なラインメモリは＜ａ＞、＜ｂ＞、＜ｃ＞３ライン分となる。すなわち、図９に示す例では、画像処理回路側の画像データは、先行するＬ側の２３−７Ｌ(ＢＤ−１(Ｌ))信号基準で動作し、周波数変換回路部のメモリ切替タイミングが、この信号に同期している。そのため、Ｌ側の画像データ読み出しは、メモリ切替タイミングにかかわりなく実施できるが、後行の２３−７Ｒ(ＢＤ−１(Ｒ))信号を基準で動作するＲ側の読み出しは、特別な光学設計を適用しない場合に、メモリ切替タイミングに掛かってしまうことになる。そのため、上述の通り、３ライン分のメモリが必要となる。
【００６２】
このように、図５に示した画像処理回路１３１において、制御信号選択回路１４５と、レーザー制御処部(Ａ、Ｂ、Ｃ、Ｄ)１４１(Ａ−Ｄ)が含む、周波数変換部／ラインメモリ切替信号選択回路(Ａ、Ｂ、Ｃ、Ｄ)１４３(Ａ−Ｄ)を、図３に示したように、１色当たり＜Ａ＞、＜Ｂ＞２ライン分のメモリを有する構成としたことにより、標準的な画像データ関連の制御に用いる３ライン分のメモリに比較して、低消費電力化を実現できるメモリ容量の削減を実現できる。
【００６３】
すなわち、図９に示すような標準的なレーザー光学系を用いたＹ、Ｍ、Ｃ、Ｋを有するカラー画像形成装置において、ＬＳＵユニットを小型化するために、ポリゴン１つで２色ごと異なる２つのレンズ系を有するＬＳＵを用いる場合に、Ｌ側およびＲ側のＢＤ信号検出タイミングおよび各々のＢＤ信号基準に対する画像エリア、等の主走査光学座標位置がは異なる光学設計に対し、画像データの画像処理はＹ、Ｍ、Ｃ、Ｋ同時タイミングで処理する必要があるため、通常１つの主走査基準信号(タイミング的に先行するＢＤ基準)をもとに処理が行われている場合には、画像処理側ＣＬＫとレーザー制御側のＣＬＫは、通常同一ＣＬＫではないため、画処理側ＣＬＫからレーザー制御側ＣＬＫへの変換回路(以後 周波数変換回路と呼ぶ)が必要となる。
【００６４】
この場合、ＣＬＫ変換回路としては、１ライン分のラインメモリを複数ライン分持ち、そのラインメモリへ画処理ＣＬＫで書き込み、書き込み済みの画像データを別のラインメモリからレーザー制御ＣＬＫで読み出すといった回路が用いられているため、ここで必要となるラインメモリ容量は、画処理ＣＬＫでの書き込みタイミングは、４色で同一であるに対し、読み出しはタイミングが異なる２つのＢＤ基準信号で各々読み出す必要があるため、どのようなタイミングでも成り立つようにするために、１色あたり３ライン分のメモリ容量が必要とされているが、本実施形態により、１色あたり２ライン分のメモリ容量に、メモリ容量を削減することができる。
【００６５】
すなわち、１つのポリゴンを中心に、点対称に、４色のレーザー光の走査系を２色ずつポリゴンの両側に位置する露光装置において、
ア)画処理側回路の主走査基準信号(ＭＨＳＹＮＣ)を、２つ以上あるＢＤ信号のどの信号を元に生成するか、選択できる回路を有する
イ)周波数変換回路／ラインメモリの切替タイミングを、各色用のＢＤ基準信号か、４色共通のＭＨＳＹＮＣ信号かを、色毎に独立して選択できる回路を有する
構成とし、
ＬＳＵ(レーザー露光装置)の光学設計における座標情報に応じ、画処理側回路の主走査基準信号(ＭＨＳＹＮＣ(上記ア))とラインメモリ切替信号を、上記イ)に従い、切替可能とすることにより、周波数変換動作も可能に、組み合わせて使用することができる。
【００６６】
これにより、コストダウン及び低消費電力化対応が可能な画像形成装置及び露光装置の制御方法が実現できる。
【００６７】
本発明のいくつかの実施形態を説明したが、これらの実施形態は、例として提示したものであり、発明の範囲を限定することは意図していない。これら新規な実施形態は、その他の様々な形態で実施されることが可能であり、発明の要旨を逸脱しない範囲で、種々の省略、置き換え、変更を行うことができる。これら実施形態やその変形は、発明の範囲や要旨に含まれるとともに、特許請求の範囲に記載された発明とその均等の範囲に含まれる。
【符号の説明】
【００６８】
１…画像形成部本体、２３…露光装置、２３−７Ｌ、２３−７Ｒ…ビーム検出装置、１０１…画像形成装置、１１１…制御ブロック、１３１…画像処理回路(ＡＳＩＣ)、１３３…制御装置(ＣＰＵ)、１３９…画像処理(Ａ，Ｂ，Ｃ、Ｄ)回路、１４１…レーザー制御処理(Ａ，Ｂ，Ｃ、Ｄ)回路、１４３…周波数変換／ラインメモリ(Ａ，Ｂ，Ｃ、Ｄ)、１４５…制御信号選択、１５１…レーザードライバー。
【技術分野】
【０００１】
本発明の実施形態は、画像形成装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
レーザー光学系を用いる電子写真プロセスによる画像形成装置においては、ＬＳＵ(Laser Scanning Unit／レーザスキャンユニット／露光装置)により、Ｙ(イエロ／黄)、Ｍ(マゼンタ／鮮赤)、Ｃ(シアン／青紫)、Ｋ(ブラック／黒)の４色の画像データに対応する画像光を、ポリゴンにより走査し、走査方向と直交する方向に複数ライン分の走査を繰り返して、所定の大きさの画像を形成する。
【０００３】
ＬＳＵを小型化するため、ポリゴンを中心として点対称となる位置に、２色ごとに区分した２つのレンズ系を用いるＬＳＵ(両振りＬＳＵ)が用いられている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開平５−８３４８５号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
上述のＬＳＵが走査する１ラインあたりの画素数は、例えばＡ４サイズ長辺方向で、７５００画素程度であり、１画素あたり８ｂｉｔの濃度データをもつ場合は、１色につき、７５００ｂｙｔｅ／ライン×３倍のメモリ容量が必要となる。
【０００６】
一方、近年、コストダウンおよび低消費電力化対応が益々重要となっており、ＡＳＩＣ(Application Specific IC／特定用途向け集積回路)に搭載するメモリ容量を削減することが不可欠である。
【０００７】
本発明の目的は、コストダウン及び低消費電力化対応が可能な画像形成装置を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
実施形態において、ポリゴンを中心に、両側に２色分のレーザー走査系を位置するレーザー露光装置を含む画像形成装置は、ビーム検出手段と、露光手段と、を具備する。ビーム検出手段は、２色分のレーザー走査系のそれぞれにおいて、レーザー光の入射を検出する。露光手段は、前記ビーム検出手段が検出するビーム検出信号を、画像処理回路の主走査基準信号となる第一のビーム検出信号よりもタイミング的に先行する第二のビーム検出信号を基準として、レーザー光を画像信号で強度変調する。
【図面の簡単な説明】
【０００９】
【図１】実施形態の画像形成装置の一例を示す。
【図２】実施形態の画像形成装置が含む露光装置の一例を示す。
【図３】実施形態の画像形成装置における露光順とメモリ使用の一例を示す。
【図４】実施形態の画像形成装置における露光順とメモリ使用の一例を示す。
【図５】実施形態の画像形成装置における画像露光装置(レーザ露光回路)の一例を示す。
【図６】実施形態の画像形成装置における画像露光(露光タイミング)の一例を示す。
【図７】実施形態の画像形成装置における画像露光タイミング(制御信号)の一例を示す。
【図８】実施形態の画像形成装置における画像露光タイミング(制御信号)の一例を示す。
【図９】実施形態の画像形成装置における画像露光タイミング(制御信号)の一例を示す。
【発明を実施するための形態】
【００１０】
以下、実施形態について、図面を参照して説明する。
【００１１】
図１に示す画像形成装置(ＭＦＰ、Multi-Functional Peripheral，マルチファンクショナルプリフェラル)１０１は、出力すべき画像情報に対応する、例えば“プリントアウト”と称される印刷出力を出力する画像形成部本体１を含む。
【００１２】
図１に示すＭＦＰ１０１は、画像形成部本体１に対して画像出力に用いられる任意サイズのシートを供給する用紙供給部３、画像形成部本体１において画像形成される対象である画像情報を、画像情報を保持した読み取り対象物(以下原稿と称する)から画像データとして取り込む画像読取部(スキャナ)５を含む。なお、画像読取部５には、自動原稿搬送装置(ＡＤＦ)７が付属してもよい。また、画像読取部５は、画像形成装置１０１と、直接接続されてもよいし、ＬＡＮ(Local Area Network)等の通信網を介して接続されてもよい。なお、画像形成部本体１への画像形成の開始の指示、画像読取部５による原稿画像の読取開始の指示等を与える制御パネル９が、画像形成部本体１に固定された柱とスイングアームにより、画像読取部５の左側または右側の後方に位置する。また、用紙供給部３は、２以上のシート保持機構すなわちカセット３１を含む。
【００１３】
画像形成部本体１は、潜像を保持する第１〜第４の感光体ドラム１１ａ〜１１ｄ、感光体ドラム１１ａ〜１１ｄが保持する潜像に現像剤、すなわちトナーを供給して現像する現像装置１３ａ〜１３ｄ、感光体ドラム１１ａ〜１１ｄが保持するトナーの像を順に保持する転写ベルト１５、感光体ドラム１１ａ〜１１ｄに残るトナーを個々の感光体ドラム１１ａ〜１１ｄから取り除く第１〜第４のクリーナー１７ａ〜１７ｄ、転写ベルト１５が保持するトナー像を普通紙あるいはＯＨＰシートのような透明な樹脂シートであるシートに転写する転写ローラ１９、転写ローラ１９がシートに転写したトナー像をシートに定着する定着装置２１、及び感光体ドラム１１ａ〜１１ｄに潜像を形成する露光装置２３、等を含む。
【００１４】
画像形成装置１０１はまた、画像形成部本体１の動作及び各ステーションにおける画像出力のための画像処理、あるいは操作パネル９からの操作入力の受けつけ等の制御を受け持つ制御ブロック１１１を有する。
【００１５】
なお、制御ブロック１１１は、主制御装置であるＣＰＵ(Central Processing Unit)またはＭＰＵ(Main Processing Unit)及び主記憶装置(メインメモリまたはワークメモリ、記憶部(storage section))を、一体に(ファームウエアとして)あるいは外部ユニットとして、有する。また、例えば主記憶装置は、印刷出力のための画像データをＲＩＰ処理(Raster Image Processに従うページ単位の画像信号に展開)し、画像形成部本体１の各ステーションに、色成分毎の画像信号として出力する。
【００１６】
制御ブロック１１１はまた、操作部９と接続し、ユーザからの操作入力を受けつけ、入力に対応する制御コマンドを(制御ブロックに)出力するとともに、操作部９が含む表示部に、ユーザに対する案内やエラーメッセージ等を表示する。
【００１７】
図１に示す画像形成装置１０１においては、第１〜第４の現像装置１３ａ〜１３ｄは、減法混色によりカラー画像を得るために用いるＹ(イエロ／黄)、Ｍ(マゼンタ／鮮赤)、Ｃ(シアン／青紫)およびＫ(ブラック／黒Ｋ)の任意の色のトナーを収容し、感光体ドラム１１ａ〜１１ｄのそれぞれが保持する潜像を、Ｙ、Ｍ、ＣおよびＫのいずれかの色で可視化する。各色の順は、画像形成プロセスや、とトナーの特性に応じて、所定の順に決定する。
【００１８】
転写ベルト１５は、第１〜第４の感光体ドラム１１ａ〜１１ｄおよび対応する現像装置１３ａ〜１３ｄが形成した各色のトナー像を、トナー像の形成の順に保持する。
【００１９】
用紙供給部３は、トナー像が移動するためのシートを、所定のタイミングで転写ローラ１９に供給する。
【００２０】
個々のカセットスロットに位置するカセット３１は、任意のサイズのシートを収容し、画像形成部本体１における画像形成動作に応じ、ピックアップローラ３３が対応するカセットからシートを取り出す。シートのサイズは、画像形成に際して要求のある倍率および画像形成部本体１が形成するトナー像の大きさに対応する。
【００２１】
分離機構３５は、ピックアップローラ３３がカセットから取り出すシートが２枚以上になることを阻止する。
【００２２】
複数の搬送ローラ３７は、分離機構３５が１枚に分離したシートをアライニングローラ３９に向けて送る。
【００２３】
アライニングローラ３９は、転写ローラ１９が転写ベルト１５からトナー像を転写するタイミングに合わせて、シートを転写ローラ１９と転写ベルト１５が接する転写位置に送る。
【００２４】
定着装置２１は、ヒータ１２９からの熱により発熱する第一ローラ１２１、第一ローラ１２１から熱を受け取り、第二ローラ１２３と第一ローラ１２１とに掛け渡され、第一ローラ１２１の熱を第二ローラ１２３側へ移動するベルト１２７、ベルト１２７と接してベルト１２７との間を移動するシートに所定の圧力を提供する第三ローラ１２５を含む。
【００２５】
ベルト１２７の任意の一部と第三ローラ１２５の外周は、第二ローラ１２３と第三ローラ１２５とに印加される圧力により、ニップを形成する。これにより、ニップを通過するシートに、シートが保持するトナー(トナー像)を固定可能に、所定の圧力及びトナーを溶融することのできる温度(定着温度)が印加される。
【００２６】
定着装置２１は、トナー像をシートに定着し、画像出力(ハードコピー、またはプリントアウト)として、画像読取部５と画像形成部本体１との間の空間に位置するストック部４７に送る。
【００２７】
定着装置２１は、ストック部４７に画像出力を移動する動作と独立に、画像情報に対応するトナー像を保持したシートの表裏を反転する自動多重ユニット(ＡＤＵ，Automatic Duplex Unit)４１の反転パス４３に移動する反転ローラ４９を含む。
【００２８】
ＡＤＵ４１は、画像形成部本体１において、最終(転写ローラ１９寄り)の搬送ローラ３７とアライニングローラ３９との間あるいはアライニングローラ３９と定着装置２１あるいは転写ローラ１９と定着装置２１との間に、シートが詰まった場合(ジャムしたとき)、側方(右側)へ移動する。ＡＤＵ４１は、転写ローラ１９をクリーニングするクリーナー４３を一体に有する。
【００２９】
露光装置２３は、図２に平面図を併記するが、１つのポリゴン２３−１、Ｙ、Ｍ、Ｃ及びＫの画像データに対応して強度変調され、対応する感光体ドラム１１ａ〜１１ｄのそれぞれに、Ｙ、Ｍ、Ｃ及びＫのそれぞれの像を形成するためのレーザー光を出力する第１〜第４のレーザー素子２３Ｙ、２３Ｍ、２３Ｃ及び２３Ｋ、ポリゴン２３−１を中心として点対称に位置する(それぞれ２個の)第１及び第２のｆθレンズ２３−２、２３−３、同第１及び第２のミラー２３−４、２３−５、ポリゴン２３−１の回転方向に対して相対的に同じ位置に位置するＢＤ(Beam Detect)センサー２３−７Ｌ、２３−７Ｒ及びポリゴン２３−１が走査するレーザー光をＢＤセンサー２３−７Ｌ、２３−７Ｒに向けて反射するミラー２３−６を含む。なお、図２において明らかであるが、例えばＬ側のＢＤ検出はＢＤセンサー２３−７ＬによりＭ色レーザー光で、Ｒ側のＢＤ検出はＢＤセンサー２３−７ＲによりＣ色レーザー光で、それぞれ検出するものとする。
【００３０】
図２が示す通り、ポリゴン２３−１が、例えばＣＣＷ(Counter Clock Wise)の向きに回転する場合、図２に示すレーザー素子の配列においては、レーザー素子２３Ｙと２３Ｍが出力する画像光(レーザー光)は、矢印Ｌの方向へ移動する。また、レーザー素子２３Ｃと２３Ｋが出力する画像光(レーザー光)は、矢印Ｒの方向へ移動する。すなわち、２群(２つ)のレーザー光は、互いに逆向きに移動する(２群(２つ)のレーザー光は、ポリゴン２３−１の回転に起因して、逆向きに走査される)。
【００３１】
なお、図２に示す例では、２つのＢＤセンサー２３−７Ｌと２３−７Ｒは、それぞれ２群(２つ)のレーザー光が移動する際の移動開始位置側に位置する。このとき、図６に一例ように、レーザー素子２３Ｙと２３Ｍからのレーザー光(ＬＹ／ＬＭ)がＢＤセンサー２３−７Ｌに入射するタイミング及び主走査カウンタの出力タイミングと、レーザー素子２３Ｃと２３Ｋからのレーザー光(ＬＣ／ＬＫ)がＢＤセンサー２３−７Ｒに入射するタイミング及び主走査カウンタの出力タイミングとは、それぞれのレーザー光が移動する向き(レーザー走査方向)を考慮しても、一致しない。
【００３２】
例えば、ＢＤセンサー２３−７Ｌへのレーザー光ＬＹ(ＬＭ)が入射するタイミングとＢＤセンサー２３−７Ｒへのレーザー光ＬＣ(ＬＫ)が入射するタイミングは、図６において［Ａ］で示す時間だけ、ずれる。
【００３３】
なお、図６において［Ｂ］で示す時間は、ＢＤセンサー２３−７Ｒへレーザー光ＬＣ(ＬＫ)が入射する時点(時刻)と画像域(シートの幅)との間の時間を示す。また、図６において［Ｄ］で示す時間は、ＢＤセンサー２３−７Ｒへレーザー光ＬＣ(ＬＫ)が入射する時点(時刻)とＢＤセンサー２３−７Ｌへレーザー光ＬＹ(ＬＭ)が入射する時点(時刻)との間の時間を示す。
【００３４】
ここで、それぞれの時間［Ａ］、［Ｂ］、［Ｄ］は、図７及び図８による本実施形態において説明する時間要素、［Ａ］、［Ｂ］、［Ｄ］と一致するものとする。
【００３５】
図５に、本実施形態が適用可能な画像処理回路の一例を示す。
【００３６】
図５に示す画像処理回路(ＡＳＩＣ(Application Specific IC／特定用途向け集積回路))１３１は、制御ブロック１１１が含む画像形成装置１０１側のＣＰＵ１１９と接続するＣＰＵ１３３を含む。
【００３７】
ＡＳＩＣ１３１は、各回路用(例えば、画像処理Ａ回路ブロック１３９Ａ、画像処理Ｂ回路ブロック１３９Ｂ、画像処理Ｃ回路ブロック１３９Ｃ、画像処理Ｄ回路ブロック１３９Ｄ)のレジスタを持ち、ＣＰＵ１３３により、それらのレジスタが読み書きできる。
【００３８】
ＡＳＩＣ１３１は、例えば、
１)ＣＰＵ Ｉ／Ｆブロック、画像形成装置１０１側の画像生成画像処理回路１２１や、前処理用画像処理ＡＳＩＣ等から画像データを受け取り、さらに必要となる様々な画像処理を行う
２)画像処理(Ａ、Ｂ、Ｃ、Ｄ)回路ブロック１３９(Ａ−Ｄ)、画像処理(Ａ、Ｂ、Ｃ、Ｄ)回路ブロック１３９(Ａ−Ｄ)等の動作に用いるクロックＣＬＫ(ＭＣＬＫ)を生成する
３)ＰＬＬ部１３７、画像処理(Ａ、Ｂ、Ｃ、Ｄ)回路ブロック１３９(Ａ−Ｄ)から画像データを受け取り、レーザードライバー１５１(Ａ−Ｄ)へ出力するために、クロックＣＬＫ．Ｍをレーザードライバー１５１(Ａ−Ｄ)側からのクロックＰＣＬＫと乗せ換え処理を行う周波数変換機能、画像データの打ち出し(レーザー素子が出力するレーザー光を画像情報に従い、強度変調する際の変調開始)位置や、余白量等を調整する機能、さらには、主走査基準信号であるＢＤ(Beam Detect)信号生成用信号や、レーザードライバー１５１(Ａ−Ｄ)のキャリブレーション用信号を生成する機能を持つ
４)レーザー制御処理部(Ａ、Ｂ、Ｃ、Ｄ)１４１(Ａ−Ｄ)、レーザー制御用のＰＣＬＫを生成するＰＬＬ機能および、レーザー制御処理部から受け取った多値の画像データを、パルス幅変調したシリアルデータに変換する機能、ＢＤ信号基準に同期させてシリアル画像データを出力する機能、ＢＤ信号生成用信号がアクティブ期間にレーザーを発光させるために、シリアル画像データ出力をレーザー発光側論理(Ｈ)にする機能、等を有する
５)ＰＬＬ／ＰＷＭ部(Ａ、Ｂ、Ｃ、Ｄ)１４７(Ａ−Ｄ)、ＰＬＬ／ＰＷＭ部１４７(Ａ−Ｄ)が受け取ったＢＤ信号を基準に、主走査基準タイミングとして、ＰＬＬ／ＰＷＭ部から出力されるＨＳＹＮＣ信号(Ａ、Ｂ、Ｃ、Ｄ)から１つを選択し、ＭＣＬＫ信号タイミングに乗せ換える機能を有する
６)制御信号選択部１４５
を含む。
【００３９】
なお、ＡＳＩＣ１３１においては、制御信号選択回路１４５と、レーザー制御処部(Ａ、Ｂ、Ｃ、Ｄ)１４１(Ａ−Ｄ)が含む、周波数変換部／ラインメモリ切替信号選択回路(Ａ、Ｂ、Ｃ、Ｄ)１４３(Ａ−Ｄ)が、図３に示したように、１色当たり＜Ａ＞、＜Ｂ＞２ライン分のメモリを有する。すなわち、図５に示す画像処理回路(ＡＳＩＣ)１３１は、１色当たりに必要なラインメモリを＜Ａ＞、＜Ｂ＞２ライン分のみ有し、図４に示すような標準的な画像データ関連の制御に用いる３ライン分のメモリに比較して、低消費電力化を実現できるメモリ容量の削減を実現している。
【００４０】
図７に、本実施形態における画像データ関連の制御に関連する信号の概要を示す。
【００４１】
図７において、２３−７Ｌ(ＢＤ−１(Ｌ))は、Ｌ側のＢＤセンサー２３−７Ｌに入力するレーザー光ＬＹ(ＬＭ)に基づく主走査基準信号を示し、図５に説明する画像処理回路に出力する主走査基準信号(ＭＨＳＹＮＣ)の元となる信号である。同様に、２３−７Ｒ(ＢＤ−１(Ｒ))は、Ｒ側のＢＤセンサー２３−７Ｒに入力するレーザー光ＬＣ(ＬＫ)に基づく主走査基準信号を示す。
【００４２】
メモリ切替(Ｌ／Ｒ)信号は、図３に示したメモリ切替信号に相当し、Ｌ側２色(Ｙ，Ｍ)とＲ側２色(Ｃ，Ｋ)、つまり全色の周波数変換回路部のメモリ切替信号が共通信号であることを示している。
【００４３】
ＨＤＥＮ−０(Ｌ／Ｒ)は、４色共通タイミングの図５に示す画像処理回路からの主走査方向の画像有効信号である。なお、ＶＤＥＮ−０(Ｌ／Ｒ)は、実際には、色ごとに出力されるタイミングは異なるが、ここでは周波数変換回路部の動作の概要を説明できればよいので、説明は省略する。
【００４４】
ＤＡＴＡ「７：０」(Ｌ)は、Ｌ側色の画像データを示し、ＤＡＴＡ「７：０」(Ｒ)は、Ｒ側色の画像データを示す。
【００４５】
ＯＨＤＥＮ−０(Ｌ)は、周波数変換回路部から読み出したＬ側色の主走査画像データ有効信号で、ＯＤＡＴＡ「７：０」(Ｌ)が画像データを示す。
【００４６】
ＯＨＤＥＮ−０(Ｒ)は、周波数変換回路部から読み出したＲ側色の主走査画像データ有効信号で、ＯＤＡＴＡ「７：０」(Ｒ)が画像データを示す。
【００４７】
ＯＶＤＥＮ−０(Ｌ)は、Ｌ側色の副走査画像データ有効信号を示し、ＯＶＤＥＮ−０(Ｒ)は、Ｒ側色の副走査画像データ有効信号を示す。
【００４８】
図７においては、必要なメモリが２ライン分であるため、メモリ切替状態を示す数値が＜１＞か＜２＞のどちらしか無い点と、Ｒ側の画像データの読み出し完了タイミングが、メモリ切替タイミング前に来るように、光学設計している。このようなタイミングとなる両振りＬＳＵを設計することにより、図３に示すように、両振りＬＳＵにおいて使用するメモリを２ライン分にできる本実施形態の制御(モード)の利用が可能となる。
【００４９】
すなわち、図７に示す制御を適用可能に、ＬＳＵを設計する(主として、Ｌ側のＢＤセンサー２３−７Ｌへのレーザー光の入射タイミングとＲ側のＢＤセンサー２３−７Ｒへのレーザー光の入射タイミングを実現するよう設計する)ことで、図３に示したような１色当たりに必要なラインメモリを＜Ａ＞、＜Ｂ＞２ライン分とし、書き込みと読み出しを交互に行う動作(低消費電力化を実現できるメモリ容量の削減)を実現できる。
【００５０】
図８は、図７に示すモードを使用した場合の本提案の画像データ関連の制御に関連する信号の概要を示す。
【００５１】
図８に示す例と図７に示す例との違いは、図５に示す画処理基板回路側に渡す主走査基準信号に、Ｒ側ＢＤセンサー２３−７Ｒからの最初(１色めのレーザー光)の出力信号(先行)に続く後行(２色めのレーザー光)の出力信号を用いる点と、メモリ切替信号をＬ側とＲ側とで異ならせ、Ｌ側についてはＬ側ＢＤセンサー２３−７Ｌへのレーザー光の入力を基準とし、Ｒ側についてはＲ側ＢＤセンサー２３−７Ｒへのレーザー光の入力を基準として、切り替えている点である。
【００５２】
また、画処理基板回路から転送される画像データは、後行のＢＤセンサー２３−７Ｒの出力から先行のＢＤセンサー２３−７Ｒの出力までの間に、出力するものとする(画像データに対応する画像信号を、２色めのレーザー光の入力を検出してから(次の)１色めのレーザー光の入力を検出するまでの間に出力する)。このような使い方ができる回路構成をもたせることで、２ライン分のメモリで、周波数変換を実現できる。
【００５３】
すなわち、図７に示す制御を適用可能に、ＬＳＵを設計する(主として、Ｌ側のＢＤセンサー２３−７Ｌへのレーザー光の入射タイミングとＲ側のＢＤセンサー２３−７Ｒへのレーザー光の入射タイミングを実現するよう設計する)ことで、図３に示したような１色当たりに必要なラインメモリを＜Ａ＞、＜Ｂ＞２ライン分とし、書き込みと読み出しを交互に行う動作(低消費電力化を実現できるメモリ容量の削減)を実現紙、さらに周波数変換を実現できる。
【００５４】
図９に、図７(図８)により説明した本実施形態と比較のために、両振りＬＳＵにおける標準的な画像データ関連の制御に関連する信号の概要を示す。なお、図７により説明したと同様に、２３−７Ｌ(ＢＤ−１(Ｌ))は、Ｌ側のＢＤセンサー２３−７Ｌに入力するレーザー光ＬＹ(ＬＭ)に基づく主走査基準信号を示し、図５に説明する画像処理回路に出力する主走査基準信号(ＭＨＳＹＮＣ)の元となる信号である。同様に、２３−７Ｒ(ＢＤ−１(Ｒ))は、Ｒ側のＢＤセンサー２３−７Ｒに入力するレーザー光ＬＣ(ＬＫ)に基づく主走査基準信号を示す。
【００５５】
メモリ切替(Ｌ／Ｒ)信号は、図４に示したメモリ切替信号に相当し、Ｌ側２色(Ｙ，Ｍ)とＲ側２色(Ｃ，Ｋ)、つまり全色の周波数変換回路部のメモリ切替信号が共通信号であることを示している。
【００５６】
ＨＤＥＮ−０(Ｌ／Ｒ)は、４色共通タイミングの図５に示す画像処理回路基板からの主走査方向の画像有効信号である。なお、ＶＤＥＮ−０(Ｌ／Ｒ)は、実際には、色ごとに出力されるタイミングは異なるが、ここでは周波数変換回路部の動作の概要を説明できればよいので、説明は省略する。
【００５７】
ＤＡＴＡ「７：０」(Ｌ)は、Ｌ側色の画像データを示し、ＤＡＴＡ「７：０」(Ｒ)は、Ｒ側色の画像データを示す。
【００５８】
ＯＨＤＥＮ−０(Ｌ)は、周波数変換回路部から読み出したＬ側色の主走査画像データ有効信号で、ＯＤＡＴＡ「７：０」(Ｌ)が画像データを示す。
【００５９】
ＯＨＤＥＮ−０(Ｒ)は、周波数変換回路部から読み出したＲ側色の主走査画像データ有効信号で、ＯＤＡＴＡ「７：０」(Ｒ)が画像データを示す。
【００６０】
ＯＶＤＥＮ−０(Ｌ)は、Ｌ側色の副走査画像データ有効信号を示し、ＯＶＤＥＮ−０(Ｒ)は、Ｒ側色の副走査画像データ有効信号を示す。
【００６１】
図９に示す標準的な画像データ関連の制御に関連する信号の概要においては、図７あるいは図８に示す本実施形態を適用しないことにより、１色当たりに必要なラインメモリは＜ａ＞、＜ｂ＞、＜ｃ＞３ライン分となる。すなわち、図９に示す例では、画像処理回路側の画像データは、先行するＬ側の２３−７Ｌ(ＢＤ−１(Ｌ))信号基準で動作し、周波数変換回路部のメモリ切替タイミングが、この信号に同期している。そのため、Ｌ側の画像データ読み出しは、メモリ切替タイミングにかかわりなく実施できるが、後行の２３−７Ｒ(ＢＤ−１(Ｒ))信号を基準で動作するＲ側の読み出しは、特別な光学設計を適用しない場合に、メモリ切替タイミングに掛かってしまうことになる。そのため、上述の通り、３ライン分のメモリが必要となる。
【００６２】
このように、図５に示した画像処理回路１３１において、制御信号選択回路１４５と、レーザー制御処部(Ａ、Ｂ、Ｃ、Ｄ)１４１(Ａ−Ｄ)が含む、周波数変換部／ラインメモリ切替信号選択回路(Ａ、Ｂ、Ｃ、Ｄ)１４３(Ａ−Ｄ)を、図３に示したように、１色当たり＜Ａ＞、＜Ｂ＞２ライン分のメモリを有する構成としたことにより、標準的な画像データ関連の制御に用いる３ライン分のメモリに比較して、低消費電力化を実現できるメモリ容量の削減を実現できる。
【００６３】
すなわち、図９に示すような標準的なレーザー光学系を用いたＹ、Ｍ、Ｃ、Ｋを有するカラー画像形成装置において、ＬＳＵユニットを小型化するために、ポリゴン１つで２色ごと異なる２つのレンズ系を有するＬＳＵを用いる場合に、Ｌ側およびＲ側のＢＤ信号検出タイミングおよび各々のＢＤ信号基準に対する画像エリア、等の主走査光学座標位置がは異なる光学設計に対し、画像データの画像処理はＹ、Ｍ、Ｃ、Ｋ同時タイミングで処理する必要があるため、通常１つの主走査基準信号(タイミング的に先行するＢＤ基準)をもとに処理が行われている場合には、画像処理側ＣＬＫとレーザー制御側のＣＬＫは、通常同一ＣＬＫではないため、画処理側ＣＬＫからレーザー制御側ＣＬＫへの変換回路(以後 周波数変換回路と呼ぶ)が必要となる。
【００６４】
この場合、ＣＬＫ変換回路としては、１ライン分のラインメモリを複数ライン分持ち、そのラインメモリへ画処理ＣＬＫで書き込み、書き込み済みの画像データを別のラインメモリからレーザー制御ＣＬＫで読み出すといった回路が用いられているため、ここで必要となるラインメモリ容量は、画処理ＣＬＫでの書き込みタイミングは、４色で同一であるに対し、読み出しはタイミングが異なる２つのＢＤ基準信号で各々読み出す必要があるため、どのようなタイミングでも成り立つようにするために、１色あたり３ライン分のメモリ容量が必要とされているが、本実施形態により、１色あたり２ライン分のメモリ容量に、メモリ容量を削減することができる。
【００６５】
すなわち、１つのポリゴンを中心に、点対称に、４色のレーザー光の走査系を２色ずつポリゴンの両側に位置する露光装置において、
ア)画処理側回路の主走査基準信号(ＭＨＳＹＮＣ)を、２つ以上あるＢＤ信号のどの信号を元に生成するか、選択できる回路を有する
イ)周波数変換回路／ラインメモリの切替タイミングを、各色用のＢＤ基準信号か、４色共通のＭＨＳＹＮＣ信号かを、色毎に独立して選択できる回路を有する
構成とし、
ＬＳＵ(レーザー露光装置)の光学設計における座標情報に応じ、画処理側回路の主走査基準信号(ＭＨＳＹＮＣ(上記ア))とラインメモリ切替信号を、上記イ)に従い、切替可能とすることにより、周波数変換動作も可能に、組み合わせて使用することができる。
【００６６】
これにより、コストダウン及び低消費電力化対応が可能な画像形成装置及び露光装置の制御方法が実現できる。
【００６７】
本発明のいくつかの実施形態を説明したが、これらの実施形態は、例として提示したものであり、発明の範囲を限定することは意図していない。これら新規な実施形態は、その他の様々な形態で実施されることが可能であり、発明の要旨を逸脱しない範囲で、種々の省略、置き換え、変更を行うことができる。これら実施形態やその変形は、発明の範囲や要旨に含まれるとともに、特許請求の範囲に記載された発明とその均等の範囲に含まれる。
【符号の説明】
【００６８】
１…画像形成部本体、２３…露光装置、２３−７Ｌ、２３−７Ｒ…ビーム検出装置、１０１…画像形成装置、１１１…制御ブロック、１３１…画像処理回路(ＡＳＩＣ)、１３３…制御装置(ＣＰＵ)、１３９…画像処理(Ａ，Ｂ，Ｃ、Ｄ)回路、１４１…レーザー制御処理(Ａ，Ｂ，Ｃ、Ｄ)回路、１４３…周波数変換／ラインメモリ(Ａ，Ｂ，Ｃ、Ｄ)、１４５…制御信号選択、１５１…レーザードライバー。
【特許請求の範囲】
【請求項１】
ポリゴンを中心に、両側に２色分のレーザー走査系を位置するレーザー露光装置を含む画像形成装置において、
２色分のレーザー走査系のそれぞれにおいて、レーザー光の入射を検出するビーム検出手段と、
前記ビーム検出手段が検出するビーム検出信号を、画像処理回路の主走査基準信号となる第一のビーム検出信号よりもタイミング的に先行する第二のビーム検出信号を基準として、レーザー光を画像信号で強度変調する露光手段と、
を具備する画像形成装置。
【請求項２】
ポリゴンを中心に、両側に２色分のレーザー走査系を位置するレーザー露光装置を含む画像形成装置において、
２色分のレーザー走査系のそれぞれにおいて、レーザー光の入射を検出するビーム検出手段と、
画像処理装置側の動作クロック(ＣＬＫ．Ｍ)とレーザー光を画像信号で強度変調する露光手段側の動作クロック(ＰＣＬＫ)との間の周波数の違いを、２ライン分のメモリにて変換し、または吸収するレーザー処理回路と、
を具備する画像形成装置。
【請求項３】
前記ビーム検出手段が出力する前記ビーム検出信号のうち、基準とするビーム検出信号を出力する２色分のレーザー走査系を、前記ポリゴンを中心として選択可能である請求項１または２の画像形成装置。
【請求項４】
前記露光手段または前記レーザー処理回路が含む前記メモリの切替タイミングを、任意のレーザー光による前記ビーム検出信号を基準とする基準信号、または各レーザー光に共通な主走査同期信号のいずれかを、各色について、独立に選択できる請求項１〜３のいずれかの画像形成装置。
【請求項５】
前記露光手段は、先行する主走査基準信号の１周期の範囲内で、後行する主査基準信号による画像読み出し動作が終了する請求項１または２の画像形成装置。
【請求項１】
ポリゴンを中心に、両側に２色分のレーザー走査系を位置するレーザー露光装置を含む画像形成装置において、
２色分のレーザー走査系のそれぞれにおいて、レーザー光の入射を検出するビーム検出手段と、
前記ビーム検出手段が検出するビーム検出信号を、画像処理回路の主走査基準信号となる第一のビーム検出信号よりもタイミング的に先行する第二のビーム検出信号を基準として、レーザー光を画像信号で強度変調する露光手段と、
を具備する画像形成装置。
【請求項２】
ポリゴンを中心に、両側に２色分のレーザー走査系を位置するレーザー露光装置を含む画像形成装置において、
２色分のレーザー走査系のそれぞれにおいて、レーザー光の入射を検出するビーム検出手段と、
画像処理装置側の動作クロック(ＣＬＫ．Ｍ)とレーザー光を画像信号で強度変調する露光手段側の動作クロック(ＰＣＬＫ)との間の周波数の違いを、２ライン分のメモリにて変換し、または吸収するレーザー処理回路と、
を具備する画像形成装置。
【請求項３】
前記ビーム検出手段が出力する前記ビーム検出信号のうち、基準とするビーム検出信号を出力する２色分のレーザー走査系を、前記ポリゴンを中心として選択可能である請求項１または２の画像形成装置。
【請求項４】
前記露光手段または前記レーザー処理回路が含む前記メモリの切替タイミングを、任意のレーザー光による前記ビーム検出信号を基準とする基準信号、または各レーザー光に共通な主走査同期信号のいずれかを、各色について、独立に選択できる請求項１〜３のいずれかの画像形成装置。
【請求項５】
前記露光手段は、先行する主走査基準信号の１周期の範囲内で、後行する主査基準信号による画像読み出し動作が終了する請求項１または２の画像形成装置。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【公開番号】特開２０１３−７１４６０（Ｐ２０１３−７１４６０Ａ）
【公開日】平成２５年４月２２日（２０１３．４．２２）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１２−２１５０１１（Ｐ２０１２−２１５０１１）
【出願日】平成２４年９月２７日（２０１２．９．２７）
【出願人】（０００００３０７８）株式会社東芝 (54,554)
【出願人】（０００００３５６２）東芝テック株式会社 (5,631)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２５年４月２２日（２０１３．４．２２）
【国際特許分類】
【出願日】平成２４年９月２７日（２０１２．９．２７）
【出願人】（０００００３０７８）株式会社東芝 (54,554)
【出願人】（０００００３５６２）東芝テック株式会社 (5,631)
【Ｆターム（参考）】
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