JP2001253113A - カラー画像形成装置 - Google Patents

カラー画像形成装置

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JP2001253113A JP2000069389A JP2000069389A JP2001253113A JP 2001253113 A JP2001253113 A JP 2001253113A JP 2000069389 A JP2000069389 A JP 2000069389A JP 2000069389 A JP2000069389 A JP 2000069389A JP 2001253113 A JP2001253113 A JP 2001253113A
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color
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forming apparatus
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常雄 戸田
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 低コストかつ簡単な構成でカラー画像の色合
わせに必要な副走査方向のレジずれを補正することがで
きるカラー画像形成装置を提供する。 【解決手段】 レーザビームの副走査位置は副走査位置
検出センサ（ＰＳＤ）６６でアナログ信号として検出さ
れＡ／Ｄコンバータ７０でデジタル信号に変換される。
デジタル信号は垂直同期信号を発生させるためのカウン
ト値と単位系を同じくするデジタル値（検出結果７２）
に変換される。この検出結果７２と、垂直同期信号発生
用カウント値としての設定値（設定カウント値７４）と
を加算器７６で加算した値が、実際の垂直同期信号を発
生させるためのカウント値（垂直同期信号発生カウント
値７８）として、垂直同期信号発生カウンタ８０に入力
される。初期設定値である設定カウント値７４は、コン
トロールパネル１０６から入力する。

Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明はカラー画像形成装置
に係り、特にレーザプリンタ、レーザコピー機等の電子
写真方式のカラー画像形成装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】レーザプリンタやレーザコピー機等、感
光体をレーザビームで走査露光する画像形成装置は、近
年のデジタル化やカラー化によって利用されるケースが
多くなってきている。特にカラー画像を形成する場合
は、ブラック、イエロー、マゼンタ、シアンの４つの色
を重ね合わせてカラー画像を形成することから、従来の
白黒の画像形成装置と比較して生産性が良くない。これ
を解決するため、従来から４つの色画像を同時に形成す
るタンデム方式のカラー画像形成装置が考案されてい
る。
【０００３】タンデム方式のカラー画像形成装置は、複
数の感光体を有し、各色毎に分解された画像データに応
じて変調された各レーザビームで各感光体を露光したの
ち、現像して同一の転写媒体上にカラー画像を重ね合わ
せて形成することから、生産性が各段に向上する。
【０００４】しかしながら、その反面、露光装置の各レ
ーザビームの光学特性バラツキにより、各色の画像位置
が同一になるような位置合わせを行なわないと色合わせ
の際に位置ズレをおこし、印字画像の品位を保つことが
できない。位置合わせに必要な項目としては、主走査方
向の走査線の書き出し位置（以下、サイドレジとい
う）、副走査方向の走査線の書き出し位置（以下、リー
ドレジという）、主走査方向の走査線の書き終わり位置
または印字幅（以下、倍率という）、走査線自身の湾曲
（以下、走査線湾曲という）および走査線の傾き（以
下、走査線傾きという）、以上５点がある。この５点の
位置合わせができて初めて、高品位なカラー画像を形成
できる。
【０００５】また、タンデム方式のカラー画像形成装置
では、露光装置の形態は、大きく２つに分類される。図
１６は、１本のレーザビームを有する走査露光装置３０
０を４つ並べた形態の装置である（以下、４連タンデム
方式と略す）。この特徴は、偏向手段である走査回転モ
ータ３０２がそれぞれ個別に存在するため、レーザビー
ムの走査位置が個々に独立していることでもある。
【０００６】また、特開平３−１４２４１２号公報に
は、１つのモータで４つの光ビームを走査する形態の装
置が開示されている（以下、スプレイペイント方式と略
す）。この装置の特徴は、偏向手段である走査回転モー
タが一つであるため、各レーザビームの位置が関連して
いることである。
【０００７】まず、４連タンデム方式のカラー画像形成
装置について説明する。４連タンデム方式のカラー画像
形成装置は、図１６に示すように、個別に４つの走査露
光装置３００が設けられ、それぞれの走査露光装置３０
０は、Ｋ（ブラック）、Ｙ（イエロー）、Ｍ（マゼン
タ）およびＣ（シアン）の画像の露光を担当している。
走査露光装置３００は、各色毎に設けられた感光体３０
４に対して各色毎の画像の露光を行い静電潜像を形成す
る。露光が完了すると、各感光体３０４上の静電潜像は
各現像器３０６で各々現像され、現像された画像は、単
一の転写部材である転写ベルト３０８に転写される。こ
の転写のときに、各色を順次重ね合わせてカラー画像を
形成する。このシステムでカラー画像の色合わせ（走査
ビームの位置合わせ）を行なう場合は、前述した５点を
考慮して行なうが、この４連タンデム方式のカラー画像
形成装置では各モータが独立して動作しているため、モ
ータ回転の回転位相を制御する特別な機構が必要とな
る。
【０００８】一方、スプレイペイント方式のカラー画像
形成装置では、一般に一つのモータで各色に対応するレ
ーザビームを走査することから、露光を行なう走査露光
装置自体が比較的コンパクトになる。カラー画像を形成
することに関しては、上述の４連タンデム方式のカラー
画像形成装置と同様であるが、スプレイペイント方式で
は、各色の走査レーザビームが関連し合って走査してい
るので上述のようなモータに関する特別な制御機構は必
要ないことが特徴として挙げられる。この特徴の差異
は、副走査方向の位置合わせに対する自由度としてとら
えることが出来る。
【０００９】つまり、前者の４連テンデム方式の場合、
各モータが独立しているため、位置合わせのタイミング
的な自由度が高い。すなわち各色ともほとんど同一位置
へ位置合わせが可能となる。これは、前述したモータの
回転位相を制御することができるためである。一方、後
者の場合、モータが１つなので各レーザビームが互いに
関係し合っているため、位置合わせは走査ライン単位で
行うことになる。尤も、別の技術を取り入れることによ
って走査ライン単位以下の制御も可能となる。近年の高
解像の画像形成装置では、逆に走査ライン単位での位置
合わせでも色ズレは目立たないことがわかっている（２
つのレーザビームでの走査ライン単位の制御では、最大
ズレ量は１／２ラインである）。
【００１０】次に、上記カラー画像形成装置での色合わ
せについて説明する。タンデム方式のカラー画像形成装
置では、前述のようなサイドレジ、リードレジ、倍率、
走査線湾曲及び走査線傾きを補正して、位置合わせを行
なう必要があるが、ここでは、特に本発明で取り上げる
リードレジの補正について述べる。以下に検出系、制御
系の順で従来技術を説明する。
【００１１】第１の従来技術である特開平２−１０５１
６９号公報に記載された装置は、色ズレを検出する際
に、先ず所定のタイミングによって各色の測定用パター
ン画像で各感光体を露光および現像し、それによって形
成される各色のパターン画像を転写ベルト上に形成す
る。色ずれの位置の情報は、このパターン画像の位置情
報を読み取りセンサで検出することで行なわれる。この
発明では、読み取りセンサとして、反射型のフォトトラ
ンジスタを使用しており、そのため、実際には各色のパ
ターン画像間の空隙を色ズレ情報として得ている。この
空隙の間隔に対応した出力を各色間で測定することによ
って、各色の位置ズレを知ることができる。こうして得
た色ズレ結果によって、副走査方向の書き出し位置であ
るリードレジの補正を行なっている。また、同様な手法
として、読み取りセンサにＣＣＤセンサを用いて行なう
方法もある。
【００１２】また、第２の従来技術である特開昭６３−
６５４５７号公報に記載された装置は、読み取りセンサ
を感光体近傍に配置して、上述のパターン画像を検出す
るのではなく、レーザビーム自身の照射位置をＰＳＤ等
のセンサにより検出している。その照射位置が、色ズレ
を起こさない走査されるべき照射位置に対して、どの程
度ズレているかを知ることによって、副走査方向の書き
出し位置であるリードレジの補正を行なっている。以
上、上述の検出系は大きく分けて２つの構成として挙げ
られる。
【００１３】次に、制御系について説明する。タンデム
方式のカラー画像形成装置の副走査方向の制御は、その
制御精度については、露光装置の形態によって異なる。
つまり、前述したように４連タンデム方式のカラー画像
形成装置では、走査回転モータが個別独立に存在するた
め、回転位相調整等を付加することにより副走査方向制
御の自由度が高いことである。しかし、原則としてはど
ちらの露光装置でも、所定の基準時からの副走査方向の
書き出し時間を前後させることで、副走査方向の書き出
し位置を変えている。したがって、４連タンデム方式の
場合の回転位相調整は、さらなる高精度な制御を行なう
ための付加的な制御といえる。原則形態の制御方法は、
タンデム方式のカラー画像形成装置に限らず、一般の白
黒の画像形成装置でも使用される制御方式である。この
方式では、走査ライン単位での制御となるので、離散的
なリードレジの制御となり制御精度を細かくすることが
できないが、比較的簡単に構成することができる。前述
のように、この原則形態の制御方法に、さらに走査回転
モータの回転位相調整を付加した４連タンデム方式で
は、走査ライン単位以下の細かな制御が可能となるが構
成が複雑となる。
【００１４】
【発明が解決しようとする課題】タンデム方式のカラー
画像形成装置では色ずれを何らかの方法で補正しなけれ
ば、高品位なカラー画像が得られない。まず、カラー画
像のズレを検出する必要があるが、上記の第１の従来技
術では、その検出方法として、各画像の重ね合わせを行
う媒体である転写媒体に、色合わせを行うための計測用
パターン画像を形成し、それらを読み取りセンサで読み
取ることにより各色間の位置関係、すなわち、それぞれ
の走査レーザビームの位置関係を得ていた。この場合、
高品位なカラー画像とは、色ズレの無い画像であること
はもちろんであるが、色の走査レーザビームによる位置
合わせ精度（分解能）は、当然読み取りセンサの分解能
によって決定する。
【００１５】近年の一般的な書き込み密度である６００
ＤＰＩ（Dots Per Inchi）では、色合わせに少なくと
も必要な精度として、数十μｍ以下の分解能が要求され
る。各４色のパターンのトナー像の反射光をこの精度で
読み取るのは非常に困難であり、今後の高解像度化によ
るさらなる高精度補正を考慮すると対応が非常に難し
い。これに対応しようとした場合には、検出センサの各
色領域での感度アップの他にアナログ処理回路での高精
度対応が必然となり、検出系が極めて高価となってしま
う。また、検出部にＣＣＤセンサ等を利用した場合に
も、さらに高価となってしまうことは明らかである。し
たがって、画質の高解像度化が進むほど、検出系の精度
に対する要求が厳しくなる。
【００１６】別の対策として、読みとり精度を向上する
ために、テスト画像のマークに特徴を持たせることも考
えられる。この場合、複数種の演算を行わなければなら
ず、却って処理系に負担がかかり、調整を行っている間
はただでさえ処理時間を要してしまうのに、複数種の演
算を行えばさらに処理時間が増えてしまう。また、処理
系を高性能にすれば時間は短縮できるが、その分コスト
が高くなってしまう、という問題があった。
【００１７】高精度に位置を検出する方法については、
第２の従来技術のように指向性のあるレーザビームを直
接ＰＳＤ等のような検出器で検出する方法が存在する。
特に、集光されたレーザビームを検出する場合は、ある
程度の精度が確保できる。しかし、第２の従来技術にお
いては、特に露光装置を含んだカラー画像形成装置の製
造および組立時に問題が生じる。すなわち、色ズレを発
生しない基準の位置として従来技術では予め走査される
べき位置として決定しておく必要があった。その基準位
置への調整を露光装置製造時に実施する必要があるし、
またカラー画像形成装置に組み込んだ時にも調整を実施
する必要がある。製造および組立時には公差等により若
干のズレは生ずる。しかし、そのズレが直接カラー画像
の色ズレに結びつくため、この調整は非常に厳密に実施
しなければならない。また、走査されるべき位置の位置
情報と実際に走査されている位置情報と比較処理を行う
必要から、場合によっては、後処理系を複雑化する可能
性がある。さらに、高精度に実施しようとした場合に、
当然に基準の調整に負担がかかり、制御においても比較
検出だけでは対応できない。今後の高解像度化に対して
は、さらに精度要求が厳しくなり、非常に困難である、
という問題があった。
【００１８】また、第２の従来技術では、各色ごとに独
立に設けられた走査されるべき位置に対して制御するの
みであって、それによりカラー画像の色合わせに必要な
リードレジのズレを制御するだけである。すなわち、本
来、色のズレは各色の相互関係により制御した方が全体
としての色ズレ量としては最小になると考えられるが、
上記従来技術では、個別に実施するのみで、補正精度が
その点におても十分であるとは言えなかった。
【００１９】本発明は、上記事実に鑑みて成されたもの
であり、検出系に特殊な、又は高価なデバイスを用いる
ことなく高精度に位置を検出し、比較的簡単な構成でカ
ラー画像の色合わせに必要なリードレジのズレを補正で
きると共に、色ズレを走査ライン単位以下の最適な値に
まで補正することにより高品位なカラー画像を形成する
ことができるカラー画像形成装置を提供することを目的
とする。
【００２０】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に請求項１記載の発明は、複数個の感光体を有し、複数
本の光ビームを各々対応する感光体上で走査させて各感
光体上に各色成分毎の画像を形成する走査装置を備え、
各感光体上に形成した複数の画像が被転写体上で重なり
合うように前記複数の画像を前記被転写体に順次転写す
ることで、被転写体上に単一の画像を形成する画像形成
装置であって、各色の副走査方向の書き出し位置を各々
可変設定可能な設定手段と、各色の走査光ビームの副走
査位置を各々検出する副走査位置検出手段と、前記設定
手段の設定値と前記副走査位置検出手段の検出結果とに
基づいて副走査方向の書き出し位置を各々演算する演算
手段と、を備えたことを特徴とする。
【００２１】この発明によれば、各色の副走査方向の書
き出し位置を各々可変設定できる設定手段を有するとと
もに各色の走査レーザビームの位置を各々検出する副走
査位置検出手段を有し、当該設定手段で設定した設定値
と、副走査位置検出手段で検出した検出値とに基づいて
演算手段で演算することによって各色のリードレジが所
定の関係となるように、対応する副走査方向の書き出し
タイミングが得られる。そして、走査ビーム位置が変化
した場合には、その変化は副走査位置検出手段の検出結
果に反映されるので、その検出結果自体を利用して対応
した副走査方向の書き出しタイミングが得られる。した
がって、本発明によれば、各色のリードレジの所望の値
は、設定手段での設定値と、現実の走査レーザビームの
位置とによって決定されるので、面倒なメカニカル的リ
ードレジの調整が不要となる。
【００２２】なお、走査装置、設定手段、副走査位置検
出手段、及び演算手段は、各色に対応して複数設けても
よい。
【００２３】請求項２記載の発明は、前記演算手段は、
前記設定手段の設定値と前記副走査位置検出手段の検出
結果とを加算又は減算することにより前記副走査方向の
書き出し位置を演算することを特徴とする。
【００２４】この発明によれば、設定手段の設定値と位
置検出手段の検出結果とに基づいて副走査方向の書き出
し位置を演算する演算手段として、単純な加算器もしく
は減算器とすることで、制御アルゴリズムの単純化や処
理時間の短縮化を達成することができる。また、回路構
成も小規模となる。
【００２５】請求項３記載の発明は、前記副走査位置検
出手段は、前記走査装置内に設けられたことを特徴とす
る。
【００２６】本来、走査ビームの位置を検出する場所
は、実際に走査光ビームで画像を書き込む感光体近傍が
ベストである。しかし、副走査位置検出手段をカラー画
像形成装置内で設けることが出来ない場合や、コンパク
トなカラー画像形成装置を実現する場合等の制約を受け
る場合に本発明を適用する効果がある。また、副走査位
置検出手段を走査装置内に設けることにより、複数の副
走査位置検出手段を集約することができるので、単一基
板にするなどの実装上の利点もある。
【００２７】請求項４記載の発明は、前記カラー画像形
成装置内の温度を検出する温度検出手段をさらに備え、
前記演算手段は、前記副走査方向の書き出し位置の演算
を、少なくとも画像形成処理に先立って行なうと共に、
所定時間経過後又は前記温度検出手段による検出温度が
所定温度を超えた場合に行うことを特徴とする。
【００２８】リードレジの補正は高品位なカラー画像を
形成するために行われるが、一度設定された後において
はそれほど変動はしない。したがって、本発明のように
副走査方向の書き出し位置の演算を少なくとも画像形成
に先立って行い、その後は、所定時間経過後に若しくは
所定の温度上昇が生じた場合に、再度演算を行うこと
で、さらなる変動に対してのリードレジズレを防止する
ことができる。これによって、高品位なカラー画像を維
持することができる。
【００２９】請求項５記載の発明は、副走査方向の書き
出し位置の決定は、画像形成中において画像形成に関与
していない期間に行なうことを特徴とする。
【００３０】画像形成中にリードレジの更新を行うと、
その補正により却って形成された画像に乱れを生じ、目
立ってしまうことがある。すなわち、画像形成の途中で
リードレジの補正が入ると、そこを境にして、色の状態
が変わってしまいスジや色むらが発生してしまう。そこ
で、本発明のように副走査方向の書き出し位置の決定
を、画像形成中において画像形成に関与していない期間
に行なうことで、画像の乱れなどの弊害を防止すること
ができる。このように、画像形成に関与していないとき
のみにリードレジの補正を行えば、画質上の不具合は発
生しない。さらに、副走査位置検出手段を画像形成エリ
ア外に設けることによって、走査レーザビームの位置変
動を常時観察できるので、複数毎印字の場合にはインタ
ーイメージを利用して補正を実行することができる。ま
た、実際に要する補正時間を短くすることができる。さ
らに、画像形成中では、画像形成装置の各種高圧ノイズ
やインパルス成分が発生し、返って制御に悪さを及ぼ
し、画像を乱してしまうおそれがあるが、本発明によれ
ば、以上の弊害に対し、画質に影響を与えるのを防止す
ることができる。
【００３１】請求項６記載の発明は、前記副走査位置検
出手段の分解能が、前記画像の書き込み解像度より高分
解能であると共に、前記副走査位置検出手段の検出結果
を所定の変換値に変換する変換手段と、前記変換手段で
変換された変換値に基づいて各画像間の副走査方向の位
置ズレを算出する算出手段と、をさらに備え、前記算出
手段の算出結果に基づいて、前記変換値を更新すること
を特徴とする。
【００３２】この発明によれば、副走査位置検出手段の
分解能を書き込み解像度よりも高くしている。これによ
り走査レーザビームの位置情報が細かく得られるため、
その情報を利用することにより、同じ１走査単位の制御
であっても、最も小さくレジズレを抑えることができ
る。すなわち、走査レーザビームが走査ラインを単位と
した場合に、どこに実際に位置しているかを把握し、そ
の位置によって適正な制御を行う。そのため、本発明で
は、各色の副走査位置検出手段で得られた検出値を、走
査単位以下の値で比較しやすく特徴抽出できるような変
換を変換手段で行い、この変換値を各色で相互に比較す
ることによって、走査ライン単位の制御であってもレジ
ズレを小さくすることが可能となる。
【００３３】
【発明の実施の形態】以下、図面を参照して本発明の実
施形態の一例を詳細に説明する。図１には、本発明に係
る画像形成装置としての所謂スプレイペイント方式のカ
ラー画像形成装置１０が示されている。カラー画像形成
装置１０は、３個の搬送ローラ１２Ａ〜１２Ｃと、搬送
ローラ１２Ａ〜１２Ｃに巻き掛けられた無端の転写ベル
ト１４と、転写ベルト１４を挟んで搬送ローラ１２Ｃと
対向配置された転写ローラ１６と、を備えている。
【００３４】転写ベルト１４の上方には、転写ベルト１
４が回転駆動されたときの転写ベルト１４の移動方向
（図１矢印Ａ方向）に沿って、ブラック（Ｋ）画像形成
用の感光体ドラム１８Ｋ、イエロー（Ｙ）画像形成用の
感光体ドラム１８Ｙ、マゼンダ（Ｍ）画像形成用の感光
体ドラム１８Ｍ、シアン（Ｃ）画像形成用の感光体ドラ
ム１８Ｃが略等間隔で配置されている。各感光体ドラム
１８は軸線が転写ベルト１４の移動方向と直交するよう
に各々配置されている。
【００３５】なお、以下ではＫ，Ｙ，Ｍ，Ｃ各色毎に設
けられた部分に対し、上記と同様に、各部分の符号にＫ
／Ｙ／Ｍ／Ｃの記号を付して区別する。
【００３６】各感光体ドラム１８の周囲には、感光体ド
ラム１８を帯電させるための帯電器２０が各々配置され
ており、各感光体ドラム１２の上方には、帯電された各
感光体ドラム１８にレーザビームを各々照射して各感光
体ドラム１８に静電潜像を形成する複数ビーム走査装置
３０（詳細は後述）が配置されている。
【００３７】また、各感光体ドラム１８の周囲には、感
光体ドラム１８の回転方向に沿ってレーザビーム照射位
置よりも下流側に、感光体ドラム１８上に形成された静
電潜像を所定色（Ｋ又はＹ又はＭ又はＣ）のトナーによ
って現像しトナー像を形成させる現像器２２、感光体ド
ラム１８上に形成されたトナー像を転写ベルト１４に転
写する転写器２４、感光体ドラム１８に残されたトナー
を除去する清掃器２６が順に配置されている。
【００３８】各感光体ドラム１８に形成された互いに異
なる色のトナー像は、転写ベルト１４のベルト面上で互
いに重なり合うように転写ベルト１４に各々転写され
る。これにより、転写ベルト１４上にカラーのトナー像
が形成され、形成されたカラーのトナー像は、搬送ロー
ラ１２Ｃと転写ローラ１６との間に送り込まれた転写材
２８に転写される。そして、転写材２８は図示しない定
着装置に送りこまれ、転写されたトナー像が定着され
る。これにより、転写材２８上にカラー画像（フルカラ
ー画像）が形成される。
【００３９】次に図１及び図２を参照し、複数ビーム走
査装置３０について説明する。複数ビーム走査装置３０
は底面形状が略矩形状のケーシング３２（図３も参照）
を備え、ケーシング３２の略中央部には、図示しないモ
ータによって高速で回転される回転多面鏡３４が配置さ
れている。回転多面鏡３４の軸線に直交する方向に沿っ
てケーシング３２の一方の端部には、感光体ドラム１８
Ｋへの照射用のレーザ光を射出する半導体レーザ（以
下、ＬＤという）３６Ｋと、感光体ドラム１８Ｙへの照
射用のレーザ光を射出するＬＤ３６Ｙが角部近傍に各々
配置されている。
【００４０】ＬＤ３６Ｋのレーザ光射出側にはコリメー
タレンズ３８Ｋ、平面ミラー４０が順に配置されてい
る。ＬＤ３６Ｋから射出されたレーザビームＫは、コリ
メータレンズ３８Ｋによって平行光束とされて平面ミラ
ー４０に入射される。また、ＬＤ３６Ｙのレーザ光射出
側にはコリメータレンズ３８Ｙ、平面ミラー４２が順に
配置されており、ＬＤ３６Ｙから射出されたレーザビー
ムＹは、コリメータレンズ３８Ｙによって平行光束とさ
れた後に、平面ミラー４２で反射されて平面ミラー４０
に入射される。
【００４１】平面ミラー４０と回転多面鏡３４との間に
はｆθレンズ４４が配置されており、平面ミラー４０で
反射されたレーザビームＫ及びレーザビームＹは、ｆθ
レンズ４４を透過して回転多面鏡３４に入射され、回転
多面鏡３４で反射・偏向された後に、再びｆθレンズ４
４を透過するように構成されている（所謂ダブルパス構
成：図１参照）。
【００４２】ＬＤ３６ＫとＬＤ３６Ｙは回転多面鏡３４
の軸線方向（副走査方向に対応）に沿った位置が相違さ
れており、レーザビームＫ及びレーザビームＹは、副走
査方向に沿って異なる入射角で回転多面鏡３４に各々入
射されるので、ｆθレンズ４４を２回透過したレーザビ
ームＫ，Ｙは別々の平面ミラー４６Ｋ、４６Ｙに入射さ
れる。
【００４３】そしてレーザビームＫは、平面ミラー４６
Ｋにより、感光体ドラム１８Ｋの上方に相当する位置に
配置されたシリンドリカルミラー４８Ｋに入射され、シ
リンドリカルミラー４８Ｋから感光体ドラム１８Ｋへ向
けて射出され、感光体ドラム１８Ｋの周面上を走査され
る。また、レーザビームＹは、平面ミラー４６Ｙによ
り、感光体ドラム１８Ｙの上方に相当する位置に配置さ
れたシリンドリカルミラー４８Ｙに入射され、シリンド
リカルミラー４８Ｙから感光体ドラム１８Ｙへ向けて射
出され、感光体ドラム１８Ｙの周面上を走査される。
【００４４】なお、図３に示すように、ケーシング３２
の上部は蓋５０によって全体的に隠蔽されている。蓋５
０の略中央にはレーザビームが通過するための矩形状の
開口５０Ａが穿設されており、シリンドリカルミラー４
８Ｋ，４８Ｙは開口５０Ａを跨ぐように蓋５０の上面上
に配置されている。
【００４５】一方、ケーシング３２内部の、回転多面鏡
３４を挟んでＬＤ３６Ｋ及びＬＤ３６Ｙの配設位置の反
対側の端部には、感光体ドラム１８Ｍへの照射用のレー
ザ光を射出するＬＤ３６Ｍと、感光体ドラム１８Ｃへの
照射用のレーザ光を射出するＬＤ３６Ｃが角部近傍に各
々配置されている。
【００４６】ＬＤ３６Ｃのレーザ光射出側にはコリメー
タレンズ３８Ｃ、平面ミラー５２が順に配置されてお
り、ＬＤ３６Ｃから射出されたレーザビームＣは、コリ
メータレンズ３８Ｃによって平行光束とされて平面ミラ
ー５２に入射される。また、ＬＤ３６Ｍのレーザ光射出
側にはコリメータレンズ３８Ｍ、平面ミラー５４が順に
配置され、ＬＤ３６Ｍから射出されたレーザビームＭ
は、コリメータレンズ３８Ｍによって平行光束とされた
後に、平面ミラー５４で反射されて平面ミラー５２に入
射される。
【００４７】平面ミラー５２と回転多面鏡３４との間に
はｆθレンズ５６が配置されており、平面ミラー５２で
反射されたレーザビームＣ及びレーザビームＭは、ｆθ
レンズ５６を透過して回転多面鏡３４に入射され、回転
多面鏡３４で反射・偏向された後に、再びｆθレンズ５
６を透過するように構成されている。
【００４８】ＬＤ３６ＣとＬＤ３６Ｍは回転多面鏡３４
の軸線方向（副走査方向に対応）に沿った位置が相違さ
れており、レーザビームＣ及びレーザビームＭは、副走
査方向に沿って異なる入射角で回転多面鏡３４に各々入
射されるので、ｆθレンズ５６を２回透過したレーザビ
ームＣ，Ｍは別々の平面ミラー４６Ｃ、４６Ｍに入射さ
れる。
【００４９】そしてレーザビームＣは、平面ミラー４６
Ｃにより、感光体ドラム１８Ｃの上方に相当する位置に
配置されたシリンドリカルミラー４８Ｃに入射され、シ
リンドリカルミラー４８Ｃから感光体ドラム１８Ｃへ向
けて射出され、感光体ドラム１８Ｃの周面上を走査され
る。また、レーザビームＭは、平面ミラー４６Ｍによ
り、感光体ドラム１８Ｍの上方に相当する位置に配置さ
れたシリンドリカルミラー４８Ｍに入射され、シリンド
リカルミラー４８Ｍから感光体ドラム１８Ｍへ向けて射
出され、感光体ドラム１８Ｍの周面上を走査される。
【００５０】上記より明らかなように、レーザビーム
Ｋ，Ｙと、レーザビームＣ，Ｍは回転多面鏡３４の対向
する面に入射されるため、図２に矢印で各々示すよう
に、レーザビームＫ，ＹとレーザビームＣ，Ｍは逆方向
に走査される。なお、シリンドリカルミラー４８Ｃ，４
８Ｍについても、図３に示すように、ケーシング３２の
蓋５０に穿設された開口５０Ａを跨ぐように蓋５０の上
面上に配置されている。
【００５１】ケーシング３２の底部近傍には、シリンド
リカルミラー４８Ｋ、４８Ｙ、４８Ｍ、４８Ｃによって
各々反射されたレーザビームＫ、Ｙ、Ｍ、Ｃの走査軌跡
を横切るように、ピックアップミラー（平面ミラー）５
８が配置されている。ピックアップミラー５８はレーザ
ビームの走査軌跡のうち、レーザビームＫ、Ｙの走査開
始側端部（ＳＯＳ：Start Of Scan）付近、すなわちレ
ーザビームＭ、Ｃの走査終了側端部（ＥＯＳ：End Of S
can）付近に配置されている。
【００５２】図３に示すように、ケーシング３２の蓋５
０には、ピックアップミラー５８に入射されて反射され
た各レーザビームが通過するための開口５０Ｂが穿設さ
れており、開口５０Ｂを通過したレーザビームを受光可
能な位置にはセンサ基板６０が配置されている。センサ
基板６０はブラケット６２を介して蓋５０の上面に取り
付けられている。
【００５３】レーザビームＫ、Ｙ、Ｍ、Ｃは、例として
図４に一点鎖線で示すようにセンサ基板６０上を各々横
切って走査する。センサ基板６０には、各レーザビーム
の走査軌跡に沿って主走査位置検知センサ６４及び副走
査位置検知センサ６６が各々配列されている。
【００５４】主走査位置検知センサ６４は、センサチッ
プに形成された受光部（図４に示す矩形状の部分）をレ
ーザビームが通過しているときと通過していないときと
で出力信号のレベルが異なる信号を出力する光センサで
ある。
【００５５】主走査位置検出センサ６４は、センサチッ
プに形成された受光部（図４に示す矩形状の部分）をレ
ーザビームが通過しているときと通過していないときと
で出力信号のレベルが異なる信号を出力する光センサで
ある。
【００５６】すなわち、図５に示すように、主走査位置
検出センサ６４Ｋ、６４Ｙでは、Ｋ色、Ｙ色のレーザビ
ームの走査開始側端部（ＳＯＳ：Start Of Scan）付近
のレーザビームが検知されるので、Ｋ色、Ｙ色のレーザ
ビームの１走査（主走査）の度に、その走査開始タイミ
ングを検知することができる。主走査位置検出センサ６
４Ｍ、６４Ｃでは、Ｍ色、Ｃ色のレーザビームが走査終
了側端部（ＥＯＳ：End Of Scan）付近のレーザビーム
が検知されるので、Ｍ色、Ｃ色のレーザビームの１走査
（主走査）の度に、その走査終了タイミングを検知する
ことができる。なお、主走査位置検出センサ６４全てに
おいて走査開始側のレーザビームを検知するようにして
もよい。
【００５７】以下では、Ｋ色のレーザビームに対応する
主走査位置検出センサ６４Ｋから出力される検知信号を
「ＳＯＳ（Ｋ）」、Ｙ色のレーザビームに対応する主走
査位置検出センサ６４Ｙから出力される検知信号を「Ｓ
ＯＳ（Ｙ）」、Ｍ色のレーザビームに対応する主走査位
置検出センサ６４Ｍから出力される検知信号を「ＥＯＳ
（Ｍ）」、Ｃ色のレーザビームに対応する主走査位置検
出センサ６４Ｃから出力される検知信号を「ＥＯＳ
（Ｃ）」と称して区別する。
【００５８】また、各主走査位置検出センサ６４の配置
は図４に示すように、主走査位置検出センサ６４Ｋだけ
が、他色の主走査位置検出センサ６４Ｙ、６４Ｍ、６４
Ｃに対して、Ｋ色のレーザビームの走査方向上流側に若
干ずらされて配置されている。
【００５９】なお、これは基準となるレーザビームの主
走査位置検出センサ６４のみが他のレーザビームの主走
査位置検出センサ６４と配置的に異なることを意味して
いる。Ｋ色以外が基準となるのならば、その基準となる
色に対応する主走査位置検出センサ６４のみがずれて配
置される。さらに、本発明のスプレイペイント方式のビ
ーム走査装置では、対称構造タイプなので、片側２本づ
つある走査レーザビームが同様な特性を示すことから、
検知信号SOSを出力する主走査位置検出センサ及び検知
信号EOSを出力する主走査位置検出センサを１つづつに
減らす事もできる。
【００６０】また、上記ではピックアップミラー５８及
びセンサ基板６０をＫ、Ｙ、Ｍ、Ｃ各色一体に形成して
いたが、これに限定されるものではなく、各色毎に個別
に設けてもよい。
【００６１】各主走査位置検出センサ６４は、図５に示
すように、複数ビーム走査装置３０の動作を制御する制
御基板７１に接続されている。各主走査位置検出センサ
６４で検知された検知信号ＳＯＳ（Ｋ）、ＳＯＳ
（Ｙ）、ＥＯＳ（Ｍ）、ＥＯＳ（Ｃ）は制御基板７１へ
送信されるようになっている。
【００６２】また、副走査位置検出センサ６６は、レー
ザビームの走査方向と直交する副走査方向（図４におけ
るセンサ基板６０の長手方向）に沿ったレーザビームの
通過位置を検出し、検出した通過位置に対応するレベル
の信号を出力する。以下ではレーザビームＫに対応する
副走査位置検知センサ６６Ｋから出力される検知信号を
「PSD(K)」、レーザビームＹに対応する副走査位置検知
センサ６６Ｙから出力される検知信号を「PSD(Y)」、レ
ーザビームＭに対応する副走査位置検知センサ６６Ｍか
ら出力される検知信号を「PSD(M)」、レーザビームＣに
対応する副走査位置検知センサ６６Ｃから出力される検
知信号を「PSD(C)」と称して区別する。
【００６３】副走査位置検知センサ６６は、レーザビー
ムの副走査方向の位置が変動することによって引き起こ
される副走査方向のカラーレジズレの補正に使用するた
めのものであるため、レーザビームの副走査方向の位置
を検出できれば、基本的にどこにレイアウトされてもよ
い。実際に画像を書き込む感光体上にあることが良い場
合もあれば（図示せず）、感光体位置と等価な位置にあ
ってもよい。
【００６４】これについて、図６に示す簡略化したビー
ム走査装置を例にして説明する。図６に示すビーム走査
装置３０’は、副走査位置検知センサ６６に入射される
レーザビームが、反射ミラー４６で一度折り返されてい
る。レイアウト的に光路長は感光体１８上と等価な位置
となっている。このようにレイアウトした場合には、副
走査位置検知センサ６６はビーム走査装置３０’の中に
配置することも可能である。ビーム走査装置３０’内に
することで、カラー画像形成装置自体をコンパクトな設
計とすることができる。
【００６５】以上のことから、スプレイペイント方式の
ビーム走査装置３０に搭載したものが、図４、５に示す
センサ基板６０である。図４、５では一体基板上にそれ
ぞれの副走査位置検出センサ６６が配置されているが、
それぞれ個別であっても良い。また、レイアウト的には
実際の画像形成領域外に配置しているが、特に限定され
ることではなく、ビーム走査装置３０のレイアウト上許
容される場所があれば、どこでも良い。副走査位置検出
センサ６６は、感光体１８と等価な位置に配置されるこ
とが最も良く、その結果、感光体１８上でのレーザビー
ムの副走査方向の位置変動は、副走査位置検出センサ６
６上の位置変動となりセンサの出力として直接的に反映
される。等価な位置としない場合には、補完が必要とな
り付加的な回路が必要となる場合がある。図４、５で用
いられているセンサはポジションセンサ（ＰＳＤ）を一
例として示してあるが、それに限定されることなく、図
７（ａ）に示すように、副走査方向の走査レーザビーム
の位置を検出することが可能なラインＣＣＤセンサ６７
や、図７（ｂ）に示すようなスリット式センサ６８など
でもよい。
【００６６】次に、図８を参照し、ＬＤ３６Ｋ，３６
Ｙ，３６Ｍ，３６Ｃの駆動を制御する回路を含む、複数
ビーム走査装置３０の動作を制御する制御系の構成につ
いて説明する。主走査位置検知センサ６４及び副走査位
置検知センサ６６はメインコントロール回路９６に各々
接続されており、メインコントロール回路９６には画像
処理部９８が接続されている。
【００６７】また、メインコントロール回路９６は、液
晶ディスプレイ等の表示手段やテンキーやタッチパネル
等の情報入力手段を含んで構成されたコントロールパネ
ル１０６やサーモセンサ（又はタイマ）１０７が接続さ
れている。
【００６８】また、画像処理部９８にはビデオクロック
発生装置１０８が接続されている。ビデオクロック発生
装置１０８は、レーザビームに対する１ドット毎の変調
のタイミングを規定するビデオクロック信号を生成する
ビデオクロック発生器１１０がＫ，Ｙ，Ｍ，Ｃ各色につ
いて各々設けられて構成されている。
【００６９】ビデオクロック信号は１ドット毎の変調の
タイミングを規定する信号であるので、ビデオクロック
信号の周波数が変化することで主走査方向に沿ったドッ
ト間隔が変化し、倍率（レーザビームによる主走査方向
に沿った記録範囲長さ）が変化する。
【００７０】メインコントロール回路９６は、各検知信
号SOS、内部に保持されているラインシンク設定データ
に基づき、各ＬＤ３６から射出される４本のレーザビー
ムの各々について、１回の主走査におけるレーザビーム
の変調を開始するタイミングを表すラインシンク信号Ｌ
／ＳをＫ，Ｙ，Ｍ，Ｃの４色について各々生成して画像
処理部９８へ出力する。
【００７１】画像処理部９８にはＬＤ駆動回路１４６が
接続されており、転写材２８上に形成すべきカラー画像
をＫ，Ｙ，Ｍ，Ｃ４色に分解して表すカラー画像データ
が入力される。
【００７２】ＬＤ駆動回路１４６は、ＬＤ３６Ｋ，３６
Ｙ，３６Ｍ，３６Ｃの各々から、同一の色に対応する同
期信号SYNによって規定される期間内に、同一の色に対
応するビデオクロック信号CLKに同期したタイミング
で、同一の色に対応する画像データに応じて変調された
レーザビームが各々射出されるように、各ＬＤ３６の駆
動を制御する。これにより、各ＬＤ３６からレーザビー
ムが各々射出され、射出されたレーザビームは回転多面
鏡３４の回転に伴って各々偏向され、感光体ドラム１８
Ｋ，１８Ｙ，１８Ｍ，１８Ｃ上を各々走査される。
【００７３】次に、副走査方向のレジについて説明す
る。副走査方向のレジの決定は、基準となる位置からの
走査ラインのカウント値によって決められる。図９にカ
ラー画像形成装置におけるタイミングチャートを示す。
図９に示すように、先ずマゼンタ用の露光が開始され、
順にシアン用の露光、ブラック用の露光、そして最後に
イエロー用の露光が行われるカラー画像形成装置を示し
ている。書き出し位置の決定は、所定の基準を示すトリ
ガ信号ＴＲ０が出力されてから、各走査ラインのライン
シンク信号Ｌ／Ｓをどの程度カウントするかによって決
定される。基準としては、転写ベルトの基準位置や、記
録紙の先端等でカラー画像を形成する際のトリガとなる
ものであればよい。基準からのカウント値は、マゼンタ
ではStart-Ｍであり、これ以降のラインシンク信号、す
なわち図９に示すＥＮＢ＿Ｍ信号がハイレベルの間を有
効にし（図９に示すラインシンク信号ＥＮＢ−Ｌ／Ｓ＿
Ｍ）、画像データを載せることで実際にマゼンタのイメ
ージを形成する。このStart-Ｍの値を変えることで、記
録されるマゼンタのイメージの副走査方向の位置を変え
ることができる。同様に、シアン、ブラック、イエロー
についても、順次記録される際の基準からのカウント
値、Start-Ｃ、Start-Ｋ、Start-Ｙが決定されており、
それらの値を変えることで副走査方向の位置を変えるこ
とができる。したがって、カラーレジが所望の値となる
ように、各設定値であるStart-Ｍ、Start-Ｃ、Start-Ｋ
およびStart-Ｙを設定して、色ズレのないカラー画像を
得ることができる。
【００７４】しかし、一度設定されたカラーレジであっ
ても、カラー画像形成装置内の温度変化によって、若干
ではあるが、走査レーザビームの副走査方向の位置が変
化する場合がある。この結果、初期設定で設定した各色
の設定値である、Start-Ｍ、Start-Ｃ、Start-Ｋおよび
Start-Ｙのままでは、走査レーザビームの副走査方向の
位置の変化とともに、カラーレジがずれて、色が異なっ
た画像が形成されてしまう。この補完を行なうために前
述の副走査位置検出センサ６６の出力を利用する。以下
にその制御方法について説明する。
【００７５】副走査方向のレジ制御は、大別すると、副
走査位置検出センサ６６の出力値と、副走査方向の書き
出し位置の可変設定可能手段、すなわち、垂直同期信号
発生カウンタヘのカウンタ値を設定する手段等と、それ
ら出力値とカウンタ値を演算する加算器等によって構成
され、メインコントロール回路９６に含まれる。図１０
にそのブロック図を示す。レーザビームの位置の情報
は、副走査位置検出センサ（ＰＳＤ）６６から得られる
アナログ信号を、Ａ／Ｄコンバータ７０でデジタル信号
に変換するとともに、そのデジタル出力結果が、垂直同
期信号を発生させるためのカウント値と単位系を同じく
するデジタル値（検出結果７２）に変換される。この検
出結果７２と、垂直同期信号発生用カウント値としての
設定値（設定カウント値７４）とを加算器７６で加算し
た値が、実際の垂直同期信号を発生させるためのカウン
ト値（垂直同期信号発生カウント値７８）として、垂直
同期信号発生カウンタ８０に入力される。なお、初期設
定値である設定カウント値７４は、コントロールパネル
１０６から入力することができるようになっている。
【００７６】実際のカラーレジ調整では、図１１のフロ
ーチャートに示すように、所定のカラーレジ評価チャー
トをプリント出力し（ステップ２００）、各色のリード
レジ位置を確認する(ステップ２０２)。このとき、各色
の走査ビームの副走査方向のビーム位置は当然バラバラ
であるが、そうした状況のもとでの各走査ビームの検出
結果７２と設定カウント値７４とが反映された垂直同期
信号発生カウント値７８によるリードレジ位置となって
いる。このプリント出力を目視もしくは拡大鏡で観察
し、カラー画像形成装置１０のコントロールパネル１０
６を操作して、各色のリードレジを決めている設定カウ
ント値７４をカラーレジが合うように更新する（ステッ
プ２０４〜２０８）。このようにして所望のカラーレジ
が得られるように調整される。調整が行なわれた後に、
レーザビームの走査位置が変動した場合には、その変動
は検出結果７２に反映されるので、その変動分だけ垂直
同期信号発生カウント値７８が増減し（このとき、設定
カウント値７４は変化しない）、自動的にカラーレジが
一定になるようにフィードバック制御される。
【００７７】検出結果７２と設定カウント値７４との関
係を図１２に示す。図１１、１２では、加算器７６を用
いた場合を例にしているが、基準の取り方によって減算
器であってもよい。レーザビームの位置が、レジＡにあ
る場合には、設定カウント値７４と検出結果Ａとに基づ
いて、垂直同期信号発生カウント値７８が生成される。
この状態でレーザビーム位置がレジＢに変化した場合
は、設定カウント値７４と検出結果Ｂとに基づいて垂直
同期信号発生カウント値７８が生成される。そして、変
動分は自動的に補正される。また、最初のカラーレジ評
価チャートのプリント出力結果によるカラーレジの調整
では、設定カウント値７４のみを調整して所望のカラー
レジ関係となるように調整される。以上の構成により副
走査方向の書き出し位置が制御されるため、ビーム走査
装置製造時にレーザビームの位置調整を行う必要はな
く、また、カラー画像形成装置に組み込んだ時であって
も、走査レーザビームの位置調整をする必要はない。こ
のようにメカニカル的若しくは光学的な調整が全く不要
となる。
【００７８】図１０では、センシングデバイスとしてＰ
ＳＤを例に説明したが、ラインＣＣＤセンサを利用し
て、デジタル的に処理することで、アナログ信号を介在
させずに、ロジック回路のみで構成することも可能であ
る。また、スリットセンサでも同様にロジック化するこ
とが可能なので、高価なＡ／Ｄコンバータ７０を使用し
なくてもよい構成とすることができる。
【００７９】以上のようにして、副走査方向の書き出し
位置の制御を各色ごとに行なうが、その制御のタイミン
グについて説明する。まず、副走査方向の走査レーザビ
ームの位置が変動するメカニズムは、ビーム走査装置の
ハウジングが画像形成装置内部の温度上昇によって変形
し、それによって光学部品の位置関係に変動をきたし、
レーザビームのアライメントを変動させて副走査方向の
レーザビーム位置が変動することである。したがって、
温度上昇をモニタリングすることで、副走査方向の走査
ビーム位置の変動を予測することができる。
【００８０】本実施例では、特に図１に示すビーム走査
装置３０の４６Ｋ、４６Ｙ、４６Ｍ、４６Ｃの反射ミラ
ーが温度によって倒れることが主な要因であったので、
その反射ミラーの倒れを温度的にモニタできるようにサ
ーモセンサ１０７をその近傍に設けた（図８参照）。実
際、このサーモセンサ１０７の配置は、反射ミラーの近
傍に限定されることなく、副走査方向の走査レーザビー
ムの位置と相関関係のある場所でよい。これは、カラー
画像形成装置の内部構成等の要因を加味すると一意にき
められず、個別に対応して、一番良いと思われる場所に
配置させればよいからである。次に、このサーモセンサ
１０７の出力をメインコントロール回路９６に入力し、
温度が所定の値（本実施形態では一例として５°Ｃ）上
昇したか否かをメインコントロール回路９６で監視し、
所定値を超えた場合に、副走査方向の制御が開始される
ように設定されている。
【００８１】また、このようなサーモセンサ１０７を使
用せずに、タイマを用いて装置を立ち上げてからの経過
時間を計測することで温度上昇を予測して、所定時間経
過後に温度上昇が生じていると判断して制御を開始させ
てもよい。この場合、温度の上昇度合いを、プリント動
作時における温度勾配およびプリント待機時における温
度勾配の双方を加味し、場合分けをして総合的に決定さ
れる。なお、画像形成装置自体の温度上昇を知る必要は
あるが、動作モードの場合分けを細かくした方が、制御
回数が少なく、かつ、良好なカラー画像が得られる。
【００８２】また、実際に、垂直同期信号に新たな更新
値が反映される時期は、画像形成を行なっていない期間
にすることが効果的である。すなわち、実際に各色の画
像を形成している最中に、更新が行なわれてしまうと、
画像の段差や、色ムラが発生してしまい、著しく品位を
落としてしまう。本実施例のように、走査レーザビーム
の位置変動のモニタリングは、位置検出センサを画像形
成領域外に設けているため常時できるので、更新値を準
備する時間は十分にある。したがって、適正な時期を、
全ての機能をコントロールするメインコントロール回路
９６からの指示によって選択し実行する。これにより、
画像形成に影響しない適正なタイミングで実施すること
ができる。ここで、画像形成に影響しない適正なタイミ
ングとは、各走査ビームで実際に露光しないことを示し
ており、すなわち、図９に示すタイミングチャートにお
いて、各ラインシンク信号が有効となっていない期間
（ＥＮＢ-Ｍ、ＥＮＢ-Ｃ、ＥＮＢ-Ｋ、ＥＮＢ-Ｙ以外）
であるが、各色の走査ビームが全て同時である必要はな
い。メインコントロール回路９６内で各ＥＮＢ-Ｍ、Ｅ
ＮＢ-Ｃ、ＥＮＢ-Ｋ、ＥＮＢ-Ｙ信号が生成されるの
で、同じメインコントロール回路９６から更新された制
御信号を出力するのは比較的容易であり、構成上も簡易
である。
【００８３】次に、副走査方向の高精度制御に関して説
明する。副走査方向の高精度制御に関しては、副走査位
置検出センサ６６であるＰＳＤからの出力を所望の分解
能まで高精度に計測する必要がある。ＰＳＤの場合の具
体例を以下に示す。ＰＳＤの受光面サイズは３．６ｍｍ
であり、その間にレーザビームが照射された際には、相
当するアナログ信号（アナログ電流）が出力される。一
度、電圧変換した後、これを加算器及び減算器で加工
し、さらに除算器で加工することで、位置情報に相当す
るアナログ信号（アナログ電圧）が得られる。図１３
（ａ）にＰＳＤの電圧出力（Ｖ１，Ｖ２）までを示し、
図１３（ｂ）にＰＳＤ出力（Ｖ１，Ｖ２）の加工につい
て示す。
【００８４】なお、図１３（ｂ）に示す加算器８２、減
算器８４、及び除算器８６は、アナログの演算器であ
り、ディスクリートで組んでも良いし、専用のＩＣを用
いてもよい。図１３（ｂ）に示すように、加算器８２
は、ＰＳＤ６６からの出力電圧Ｖ１、Ｖ２を加算して除
算器８６へ出力する。減算器８４は電圧Ｖ１から電圧Ｖ
２を減算し、除算器８６へ出力する。除算器８６は、減
算器８４からの出力（Ｖ１−Ｖ２）から、加算器８２か
らの出力（Ｖ１＋Ｖ２）で除算する。除算器８６からの
信号出力は、調整器ａ及び調整器ｂで調整され、最終的
な位置検出信号としての出力信号として次段のＡ／Ｄコ
ンバータ７０に入力される。
【００８５】ここで、調整器ａ及び調整器ｂの役割につ
いて説明する。調整器ａは、ＰＳＤの出力勾配（位置情
報に対する電圧出力）を調整するための可変抵抗ＲＶ
１、出力信号にオフセット電圧を加算若しくは減算する
ための可変抵抗ＲＶ２、及び増幅器・オフセット電圧加
算器８８から構成され、主にＰＳＤの個体差を吸収す
る。
【００８６】次に、調整器ｂは出力電圧の増幅率を調節
する可変抵抗ＲＶ３、オフセット電圧を加算もしくは減
算するための可変抵抗ＲＶ４、及び増幅器・オフセット
電圧加算器９０から構成されており、Ａ／Ｄコンバータ
７０へ入力するレンジの設定調整のために使用される。
このように厳密に調整する必要があるのは、高精度に検
出することと、各副走査位置検出センサ６６からの出力
を互いに関連付ける調整をする必要があるからである。
【００８７】高精度制御のためには、各副走査位置検出
センサ６６からの出力が関連付いている必要がある。こ
れは、ＰＳＤの実装面からの理由と後述する高精度制御
の必要性からの理由、の二つの理由がある。前者の理由
については、副走査位置検出センサ６６は基板上に実装
され、また、基板には露光ユニットに取り付ける際の基
準穴が空いている。したがって、メカニカルな基準と副
走査位置検出センサ６６との位置関係は、副走査位置検
出センサ６６の実装の状態によって異なってしまう。す
なわち、実装精度に関係してくる。よって、メカニカル
な位置を基準とした場合、ＰＳＤの初期の出力と、メカ
ニカル上の正規な出力には多少のズレがあり、高精度制
御のためには、このズレは修正しておかなければならな
い。
【００８８】また、後者の理由については、各色ごとに
設けられている副走査位置検出センサ６６は、何もしな
い状態では、互いにバラバラな信号を出力しているの
で、各色に対応する走査レーザビームの相互関係を把握
することが出来ない。相互関係を保つためには基準を定
め、その基準に対して、各ＰＳＤの信号が出力されなけ
ればならない。すなわち、スケールを共通にする必要が
ある。以上の理由から、調整器ａ及び調整器ｂが必要と
なる。
【００８９】次に、高精度制御について説明する。ＰＳ
Ｄからの出力は図１３（ｂ）の調整器ａ及びｂの調整に
よって０Ｖ〜３．６Ｖ（受光面サイズ３．６ｍｍ）まで
出力されるようになっている。この出力信号をＡ／Ｄコ
ンバータ７０に入力しデジタイズされる。Ａ／Ｄコンバ
ータ７０には８ｂｉｔのものを使用しているので、１ｂ
ｉｔ当たり、３．６ｍｍ／２５６＝１４．０６μｍであ
るから、画像形成装置の書き込み密度が６００ｄｐｉ
（１ドット：４２．３μｍ）である場合には、１／３ｄ
ｏｔの精度で検出できる。このＡ／Ｄ変換値を後の処理
を行う際に処理しやすい値に変換する（以下、この変換
を、セグメント・アドレス変換という）。Ａ／Ｄ変換し
た値をセグメント・アドレス変換したときのテーブルを
表１に示す。
【００９０】
【表１】
【００９１】この時、セグメントは走査ラインに相当
し、アドレスは走査ライン間の位置情報として表され
る。例えば、Ａ／Ｄ値が１２７の時はセグメントが４２
でアドレスが１であり、前述した垂直同期信号発生カウ
ンタ８０に入力される垂直同期信号発生カウント値７８
になる。高精度制御のためには、アドレス情報が利用さ
れる。セグメント・アドレステーブルはルックアップテ
ーブル（以下ＬＵＴと略す）として保存されているの
で、Ａ／Ｄ値が得られれば、即出力が可能である。
【００９２】走査レーザビーム位置の出力を表すＰＳＤ
の出力は、調整器ａ，ｂによって、各色の出力値とも関
連付いているので、得られるＡ／Ｄ変換値、セグメント
・アドレス値は、あたかも４色のレーザビームが同一の
ＰＳＤ上を走査したかによる出力値となって表される。
したがって、各種出力値を直接比較することが可能とな
る。
【００９３】したがって、例えば、Ｋ色のＡ／Ｄ値が１
２６、すなわち、セグメントが４２、アドレスが０のと
きで、Ｙ色のＡ／Ｄ値が１２７、すなわちセグメントが
４２、アドレスが１のとき、走査ライン間の差は、アド
レス１個分であるから、このままの状態で良いが、Ｙ色
のＡ／Ｄ値が１２８、すなわち、セグメントが４２、ア
ドレスが２のときは、ＹとＫの差はアドレス２個分なの
で、同じアドレス値であるＹのＡ／Ｄ値を１２５と見な
して、ライン間の差をアドレス１個分とした方が、レジ
差としては良い事になる。すなわち、セグメントを１つ
上げるかもしくは下げるかすることによって、走査ライ
ン単位の制御であっても最も小さなレジ差とし、カラー
レジを最小限に制御することができる。これは、セグメ
ントが異なる場合でも同じ考えのもとで制御することが
可能であり、すなわち、アドレス情報のみで制御可能で
ある。表２に本実施例の場合でのしきい値を示す。
【００９４】
【表２】
【００９５】これより、Ｋ色とＹ色の差分をとり、その
値でセグメントを変更するのか否かを判断し、差分で得
られた結果の符合によって、セグメントをアップするの
か、ダウンするのかを判断することができる。
【００９６】次に４色の場合を考える。方法としては２
種類あり、１つは、２色の場合の延長として考える方法
で、基準色となる走査レーザビームを決める方法であ
る。例えば、Ｋ色を基準色とした場合に、他の色との関
係上最もアドレス差が小さくなるようにする方法であ
る。Ｋ色とＹ色については、上記のとおりであるが、他
の色であるＭ色とＣ色についても、同様にＫ色とのアド
レス差によって判断していく。例えばＫ色のＡ／Ｄ値が
１２６、すなわち、セグメントが４２、アドレスが０
（以下、１２６−４２−０と略す）、Ｙ色が１２８−４
２−２、Ｍ色が１２１−４０−１、Ｃ色が１３１−４３
−２の場合、Ｋ色を基準とした場合には、Ｙ色はセグメ
ントダウンして１２５−４１−２、Ｍ色は変化せず１２
１−４０−１、Ｃ色がセグメントダウンして１２８−４
２−２とすることで、最適なカラーレジが得られる。
【００９７】もう一つの方法は、上記の方法に加えてさ
らに、残った３色での最適値を判断し、その後残った２
色で最適値を判断する方法である。すなわち、Ｋ色を基
準にＹ色、Ｍ色、Ｃ色を制御し、次ぎにＫ色を除く３色
において、今度はＹ色を基準として、Ｍ色、Ｃ色を制御
し、最後に、Ｍ色を基準として、Ｃ色を制御する方法で
ある。この方法では、各色の関係を全て見ることによっ
て判断しているので、前記の方法よりもカラーレジは良
い。ただし、センサ側の分解能が本実施例のように、１
／３ｄｏｔである場合には結果として大差がなく、この
分解能がもっと高くライン内のどこに位置するかが詳細
に測定できれば、後者の方法が有効である。前者の方法
を行なうかぎり、ライン内の分解能は、高くても１／３
ｄｏｔあれば十分で（ライン上の方か、中央付近か、下
の方かがわかれば良い）、カラー画質の品位とコストに
よって判断される。もっとも、書き込み解像度が６００
ｄｐｉよりも向上してくれば、前者の方法でも十分なカ
ラー画質が得られる。
【００９８】以上の制御については、ブロック図として
図１４に示す。図１４について説明すると、各色の副走
査位置検出センサ６６からの出力を調整器ａ、ｂで出力
調整し、Ａ／Ｄ変換器７０によりＡ／Ｄ変換した後の出
力をラッチ９１により一次的にラッチする。このＡ／Ｄ
変換値をＬＵＴ９５の情報を基にデータ変換器９２によ
りセグメント・アドレス変換しデータレジスタ９３にセ
ットする。このデータレジスタ９３の値におけるアドレ
ス情報を比較算出し、実際にセットするセグメント値を
セットレジスタ９４にセットして、いわゆるセンサから
の検出結果７２とし、加算器７６により設定カウント値
７４と加算して、垂直同期信号発生カウント値として、
垂直同期信号発生カウンタ８０に入力される。レジの制
御はメインコントロール回路９６からのイネーブル（Ｅ
ＮＢ）信号によって行われる。また、ラッチ、およびデ
ータレジスタ９３でのデータ構造は、図１６の通りで、
セグメント・アドレスデータにはステータスデータを保
持するビットがあり、これはセグメントのアップを行っ
たかダウンを行ったか、また何れもしていないかの情報
が保持される。これは、再度のレジ制御の際に、セグメ
ント変更前の情報を知っておく必要があるからである。
【００９９】本実施例では、検出デバイスとしてＰＳＤ
センサを利用しているが、これ以外のセンサの場合でも
本発明の実施は可能であり、前述した、ラインＣＣＤセ
ンサの場合では、画素サイズが数μｍサイズのものを利
用することでライン内の情報を検出することができ、ま
た、スリットセンサ方式では、カウントするクロックを
ｖｉｄｅｏ信号の逓倍にすることで、ライン内の情報を
検出することができる。
【０１００】高精度制御のタイミングについては、前述
の制御タイミング同様に、メインコントローラからの指
示により、温度情報、時間情報により、制御すること
で、高品位なカラー画像を維持することができる。ま
た、常時モニタリングが可能であるから、必要なときに
適宜実施が可能である。
【０１０１】
【発明の効果】以上説明したように本発明によればは、
低コストかつ簡単な構成で副走査方向の書き出し位置の
設定と制御を可能にすると共に色ズレを防止することが
できる、という優れた効果を有する。
【図面の簡単な説明】
【図１】 本実施形態に係るカラー画像形成装置（及び
複数ビーム走査装置）の概略構成図である。
【図２】 複数ビーム走査装置の概略平面図である。
【図３】 ケーシングの蓋を一部破断して示す複数ビー
ム走査装置の斜視図である。
【図４】 センサ基板上の各センサの配置を示す概略平
面図である。
【図５】 センサ基板上の各センサの配置を示す概略平
面図である。
【図６】 簡略化したビーム走査装置の概略構成図であ
る。
【図７】 副走査位置検出センサの他の例を示す概略構
成図である。
【図８】 カラー画像形成装置の制御系のブロック図で
ある。
【図９】 各色の書き出しタイミングを示すタイミング
チャートである。
【図１０】 本発明に係る副走査の書き出しタイミング
を制御するための回路の概略ブロック図である。
【図１１】 カラーレジの調整方法を示すフローチャー
トである。
【図１２】 副走査位置検出センサの検出結果と設定カ
ウント値との関係を示す図である。
【図１３】 副走査位置検出センサの出力結果を演算す
るための回路のブロック図である。
【図１４】 本発明に係る副走査の書き出しタイミング
を高精度制御するための回路の概略ブロック図である。
【図１５】 Ａ／Ｄデータのデータ構造を示す図であ
る。
【図１６】 従来におけるタンデム型のカラー画像形成
装置の概略構成図。
【符号の説明】
１０ 画像形成装置 ３０ ビーム走査装置 ３４ 回転多面鏡 ３６ ＬＤ ６４ 主走査位置検知センサ ６６ 副走査位置検知センサ ７０ Ａ／Ｄ変換器 ９６ メインコントロール回路 ９８ 画像処理部 １０６ コントロールパネル １０８ ビデオクロック発生器 １４６ レーザ駆動回路１４６
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.7 識別記号 ＦＩ テーマコート゛(参考） Ｈ０４Ｎ 1/113 Ｈ０４Ｎ 1/04 Ｄ ５Ｃ０７４ 1/29 １０４Ａ ９Ａ００１ Ｆターム(参考） 2C362 BA52 BA69 BA70 BA71 BA89 BB30 BB46 BB50 CA22 CA39 2H027 DA11 DA23 DA38 EB06 EC18 ED04 2H030 AA01 AB02 AD16 BB02 BB16 2H076 AB06 AB68 AB76 EA01 5C072 AA03 BA04 BA19 HA02 HA12 HB08 WA04 XA01 5C074 AA10 BB03 BB26 CC22 CC26 DD15 DD24 EE02 EE03 EE04 EE06 FF15 GG12 HH02 9A001 HH31 HH34 JJ35

Claims (6)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】 複数個の感光体を有し、複数本の光ビー
    ムを各々対応する感光体上で走査させて各感光体上に各
    色成分毎の画像を形成する走査装置を備え、各感光体上
    に形成した複数の画像が被転写体上で重なり合うように
    前記複数の画像を前記被転写体に順次転写することで、
    被転写体上に単一の画像を形成する画像形成装置であっ
    て、 各色の副走査方向の書き出し位置を各々可変設定可能な
    設定手段と、 各色の走査光ビームの副走査位置を各々検出する副走査
    位置検出手段と、 前記設定手段の設定値と前記副走査位置検出手段の検出
    結果とに基づいて副走査方向の書き出し位置を各々演算
    する演算手段と、 を備えたカラー画像形成装置。
  2. 【請求項２】 前記演算手段は、前記設定手段の設定値
    と前記副走査位置検出手段の検出結果とを加算又は減算
    することにより前記副走査方向の書き出し位置を演算す
    ることを特徴とする請求項１記載のカラー画像形成装
    置。
  3. 【請求項３】 前記副走査位置検出手段は、前記走査装
    置内に設けられたことを特徴とする請求項１又は請求項
    ２に記載のカラー画像形成装置。
  4. 【請求項４】 前記カラー画像形成装置内の温度を検出
    する温度検出手段をさらに備え、前記演算手段は、前記
    副走査方向の書き出し位置の演算を、少なくとも画像形
    成処理に先立って行なうと共に、所定時間経過後又は前
    記温度検出手段による検出温度が所定温度を超えた場合
    に行うことを特徴とする請求項１乃至請求項３の何れか
    １項に記載のカラー画像形成装置。
  5. 【請求項５】 副走査方向の書き出し位置の決定は、画
    像形成中において画像形成に関与していない期間に行な
    うことを特徴とする請求項１乃至請求項４の何れか１項
    に記載のカラー画像形成装置。
  6. 【請求項６】 前記副走査位置検出手段の分解能が、前
    記画像の書き込み解像度より高分解能であると共に、前
    記副走査位置検出手段の検出結果を所定の変換値に変換
    する変換手段と、前記変換手段で変換された変換値に基
    づいて各画像間の副走査方向の位置ズレを算出する算出
    手段と、をさらに備え、前記算出手段の算出結果に基づ
    いて、前記変換値を更新することを特徴とする請求項１
    乃至請求項５の何れか１項に記載のカラー画像形成装
    置。
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