JP2003103829A - 画像形成装置及びレジスト調整方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 レジスト調整に用いる各色の書き込み基準同
期信号を発生する同期検知器の配置を制約せず、レジス
ト調整の精度の向上を図る。 【解決手段】 一色を基準に決めその同期検知器４が発
する検知信号DPへ他色を合わせ込むような調整を行う。
各他色制御回路１６〜１８は各同期検知器４が発するDP
に基づき任意の位置を定めてマークパルス信号を生成す
る（これにより同期検知器の配置の制約を排除）。基準
色制御回路１５はマーク信号を受け基準DPに対する時間
計測を行う。ＣＰＵ１０はこの計測結果が目標値（色ズ
レを起こさない設定条件）と一致するかをチェックし、
差に応じて設定（書き込み信号LGATE、マークパルス信
号）を変更し、差が無くなるまで計測を繰り返し行って
調整値を得る。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、複数色分の各画像
データに応じて発光する複数光ビームにより像担持体を
所定周期でライン走査し、書き込んだ各色の画像を重ね
て一つの画像を形成する画像形成装置（例えば、タンデ
ム画像形成方式を採用するプリンタ、複写機、ファクシ
ミリ装置等）に関し、温度等の経時変化により各色の光
ビームの書き込み同期信号に生じるばらつきにより形成
画像に生じるずれをなくすレジスト調整技術に関する。

【０００２】

【従来の技術】レーザプリンタやデジタル複写機などの
電子写真方式の画像形成装置において、タンデム方式と
称し、各色成分の画像データによりＬＤ（レーザダイオ
ード）を点灯制御し、ＬＤが発する各光ビームにより各
色毎に設けた像担持体（感光体）面を主・副走査（ビー
ム光によるライン走査を主とし、主走査ラインに交わる
方向に像担持体を相対移動させることによる走査を副と
する）し、画像の書き込みを行う方式が採用されてい
る。このとき、ポリゴンミラー（光偏向器）を用い4本
の光ビームを左右に振り分ける走査光学系（図１、図４
参照）により、周期的に走査される主走査ライン毎に一
定のタイミングで像担持体へ画像の書き込みを行うとい
う方法を採用しており、そのために、画像書き込み開始
側で書き込み領域の外側に光ビームを検出する同期検知
センサを備えることが一般的である。同期検知センサに
より、主走査（ライン）方向に走査される光ビームの通
過を検知し、発生する同期信号を基準として所定のタイ
ミングで主走査方向の画像書き込みを開始する。

【０００３】こうした方式でイエロー(Y)，マゼンタ
(M)，シアン(C)，ブラック(K)の４つの色成分画像の書
き込みを行う場合、光ビーム走査光学系に用いるｆθレ
ンズ等のレンズ回りの温度分布が装置の稼働により変動
し、その結果、各色のレンズごとに温度が違ってきて
（書込み光学ユニット内部には、レンズやミラーなどほ
こりを嫌う部品が多数あるため、通常風を起こすファン
のようなものは無く、温度を一定に保つことが困難であ
る）レンズごとの特性に差が出てくる。そのため、図１
のような、例えば4色同時書込みシステムにおいて、各
色ごとに画像のズレが発生する。これは各色の同期検知
位置からの画像書き出し位置までの距離（以後「レジス
ト」という）、もしくはレンズの材質による伸縮等によ
る倍率変動などが要因である。このうち、倍率について
は従来に解決手段（特開平10-307269号公報）が提案さ
れており、走査ライン上の2点に定置した同期検知セン
サにより走査ビームを検知し、得た同期検知信号を用い
ることで合わせることが出来る。また、レジストに関し
ては、従来、各色の走査光ビームを検知する同期検知セ
ンサを設け、基準として予め決めた色のセンサの検知信
号の発生から他の色のセンサの検知信号が発生するまで
の時間間隔を計測することにより、色毎に同期検知セン
サの相対位置を求め、時間間隔として求めた位置に変動
が生じたときに、変動値に応じたレジスト調整をする方
法を用いた多色画像形成装置が提案されている（特開20
01-121739号公報）。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、この従
来例では、基準として予め決めた色のセンサの検知信号
の発生から他の色のセンサの検知信号が発生するまでの
時間間隔を計測し、その変動によりレジスト調整を行う
ので、そのためには、時間間隔が常に計測できる条件に
各色のセンサを設けなければならない。実際、従来例に
示されているセンサは、基準として予め決めた色のセン
サが、他色のセンサに対して走査方向の上流側にずらし
て配置されている。即ち、センサの配置が制約されるこ
とになり、設計の自由度を小さくしている。また、上記
従来例においては、計測した時間間隔が前回設定時の値
と異なるときに今回の計測値により更新し、更新した値
に基づいてレジスト調整のために調整値を設定してお
り、計測誤差があってもそのまま、設定に反映されるこ
とになり、誤差が累積される可能性もあり、調整精度を
保つという点で課題が残る。本発明は、上記した従来技
術の問題点に鑑みてなされたものであって、その目的
は、複数色分の各画像データに応じて発光する複数光ビ
ームにより像担持体を所定周期でライン走査し、書き込
んだ各色の画像を重ねて一つの画像を形成する画像形成
装置（例えば、複写機、プリンタ、ファクシミリ装置、
プロッタ、印刷機等）において、レジスト調整に用いる
各色の走査光ビームを検知し、書き込み基準同期信号を
発生する同期検知手段の配置を制約せず、設計の自由度
を大きくとることができるようにするとともに、レジス
ト調整精度の向上を図ることを可能にするレジスト調整
方法及び該レジスト調整方法を実現するための手段を備
えた画像形成装置を提供することにある。

【０００５】

【課題を解決するための手段】請求項１の発明は、複数
色分の各画像データに応じて点灯制御される光源が発す
る光ビームにより像担持体を所定周期でライン走査し、
書き込んだ各色の画像を重ねて一つの画像を形成するた
めの書き込み制御手段を有する画像形成装置であって、
各走査光ビームを検知し書き込み基準同期信号を発生す
る同期検知手段と、該書き込み基準同期信号からそれぞ
れ所定のタイミングでマークパルスを生成するマークパ
ルス生成手段を備え、前記書き込み制御手段は、複数色
の中から基準として定めた色で発生した書き込み基準信
号から他色で生成したマークパルスまでの時間を計測す
る時間計測手段と、計測した時間に変化が生じたとき
に、その変化量に基づいて他色それぞれのレジスト調整
を行うレジスト調整手段を備えたことを特徴とする画像
形成装置である。

【０００６】請求項２の発明は、請求項１に記載された
画像形成装置において、前記時間計測手段が基準として
定めた色で発生した書き込み基準信号と同期をとった画
像の書き込みクロックを参照して計測を行う手段である
ことを特徴とするものである。

【０００７】請求項３の発明は、請求項１又は２に記載
された画像形成装置において、各光ビームによる像担持
体のライン走査を共通の光ビーム偏向手段により行うこ
とを特徴とするものである。

【０００８】請求項４の発明は、請求項３に記載された
画像形成装置において、前記像担持体を各色毎に備え、
前記光ビーム偏向手段が回転ポリゴンミラーであり、該
回転ポリゴンミラーにより振り分けた各色のビームによ
り各像担持体を走査する手段であることを特徴とするも
のである。

【０００９】請求項５の発明は、請求項１乃至４のいず
れかに記載された画像形成装置において、前記書き込み
制御手段がレジスト調整をFGATEが出力されていないタ
イミングで行う手段であることを特徴とするものであ
る。

【００１０】請求項６の発明は、複数色分の各画像デー
タに応じて点灯制御される光源が発する光ビームにより
像担持体を各々に共通の所定周期でライン走査し、書き
込んだ各色の画像を重ねて一つの画像を形成するための
書き込み制御を行う画像形成装置におけるレジスト調整
方法であって、稼動状態にある各走査光ビームを検知す
ることにより書き込み基準同期信号を発生させ、発生し
た各書き込み基準同期信号から所定のタイミングをおい
てマークパルスをそれぞれ生成し、複数色の中から基準
として定めた色で発生した書き込み基準信号から他色で
生成したマークパルスまでの時間を計測し、計測した時
間に変化が生じたときに、その変化量に応じてレジスト
を調整することを特徴とするレジスト調整方法である。

【００１１】請求項７の発明は、請求項６に記載された
レジスト調整方法において、前記時間の計測を、基準と
して定めた色で発生した書き込み基準信号と同期をとっ
た画像の書き込みクロックを参照することにより行うこ
とを特徴とする方法である。

【００１２】請求項８の発明は、請求項６又は７に記載
されたレジスト調整方法において、前記変化量を設定さ
れた目標値との時間差として求め、求めた時間差をLGAT
E信号に反映することによりレジストを調整することを
特徴とする方法である。

【００１３】請求項９の発明は、請求項８に記載された
レジスト調整方法において、前記レジスト調整と前記時
間差の計測を時間差が無くなるまで繰り返すことを特徴
とする方法である。

【００１４】請求項１０の発明は、請求項８に記載され
たレジスト調整方法において、前記レジスト調整と前記
時間差の計測を時間差が無くなるまで繰り返すことを特
徴とする方法である。

【００１５】請求項１１の発明は、請求項１０に記載さ
れたレジスト調整方法において、前記レジスト調整を画
像形成指令を受けたときに直ちに実行することを特徴と
する方法である。

【００１６】請求項１２の発明は、請求項１０又は１１
に記載されたレジスト調整方法において、前記レジスト
調整を画像形成指令からの画像形成処理時間或いは画像
形成処理量に基づいて定めたタイミングで実行すること
を特徴とする方法である。

【００１７】

【発明の実施の形態】本発明の画像形成装置を添付する
図面を参照して示す以下の実施例に基づき説明する。本
実施例は電子写真方式のカラー画像形成装置に適用した
もので、感光体に静電潜像を生成する画像形成過程で用
いるレーザービーム書き込みに係わる。そこで先ず、レ
ーザービーム書き込み装置について、その概要を説明す
る。レーザービーム書き込みによるカラー画像形成は、
各色成分の画像データに応じＬＤ（レーザダイオード）
を点灯制御し、ＬＤが発する光ビームにより各色毎に像
担持体（感光体）面を主・副走査（ビーム光によるライ
ン走査を主とし、主走査ラインに交わる方向に像担持体
を相対移動させることによる走査を副とする）し、書き
込んだ各色成分の画像を重ね合わせるという方法により
行われる。図１は、画像書き込み光学系を示すもので、
１つのポリゴンミラーで４色分のレーザービームを振
り、４つの感光体（図示せず）それぞれに各色の画像を
書き込むものを示す。図２は、同画像書き込み光学系の
一部を斜視図にて示す。図１を参照すると、この実施例
の光学系は、ポリゴンミラー３を共通に用いて、ＬＤ
(1)〜(4)を備えたＬＤユニット１からの４本のレーザー
ビームを振り分ける。図１（ｂ）に示すように、上下２
段のミラー面３U，３D、を持つポリゴンミラー３と、そ
こにビームを指向させるミラー２を用い、又図１（ａ）
に示すように、ポリゴンミラー３を中心にＡ，Ｂ側に対
向し振分けることで、イエロー(Y)，マゼンタ(M)，シア
ン(C)，ブラック(K)からなる４色分の光ビームによりそ
れぞれの感光体上を走査する。各色の光ビームは、図２
に示すように、ポリゴンミラー３によって偏向し、図示
しないｆθレンズを通り、折り返しミラー７によりそれ
ぞれの感光体に向けられ、図示しないＢＴＬ（Barrel T
oroidal Lens：バレル・トロイダル・レンズ）を通り、
投射される。なお、図２では片側は省略されているが、
対称に配置された同様の光学系を備える。

【００１８】本例の画像書き込み光学系では、図１に示
すようにＡ側とＢ側でビームの走査方向が逆になる。Ａ
側では上から下方向へ、Ｂ側では下から上方向へ走査す
る。従って、Ａ側では図の上側が書き込みの先端に、Ｂ
側では下側が書き込みの先端になる。各色の画像間に色
ずれが生じない状態で画像を書き込むために、走査ライ
ン上に設けた基準位置から所定のレジストを各色毎に設
定する。レジストの基準位置は同期検知器がビームを検
知する位置とする。Ａ側、Ｂ側それぞれ、主走査方向に
おける書き込み先端より手前に折り返しミラー７により
指向されたビームを検知する先端同期検知器４を設け、
画像書き込み後端からさらに先に後端同期検知器５を設
けており、ビームが入射したときにそれぞれ同期検知信
号を発生する。つまり、先端同期検知器４のＡ側ではDP
_UA／DP_DAを、Ｂ側ではDP_UB／DP_DBを発生し、また、
後端同期検知器５のＡ側ではDP_EAを、Ｂ側ではDP_EBを
発生する。

【００１９】この例では、Ａ側及びＢ側いずれも上下ポ
リゴンミラー用の同期検知器４，５を共通にし、部品点
数を減らし部品間のばらつきを低減させるようにしてい
る。２本のビームを共通の同期検知器で受ける場合に
は、回路側で２つの同期検知信号（例えばDP_UAとDP_D
A）に分離する処理が必要になる。この処理は従来技術
により実施し得る。図３にその一例を示す。DP_UA，DP_
DAを同一の同期検知器４で受けた場合の図である。同図
に示すように、DP_UA，DP_DAの信号は同じ同期検知信号
として入ってくるので、DP_UAを受け、それに同期した
クロックCLK_UAを生成する。その後、分離GATE信号を出
して、DP_DA信号を分離する。更に、そのDP_DA信号に同
期してクロックCLK_DAを生成する。この例ではＡ側及び
Ｂ側それぞれに共通の同期検知器４，５を用いるように
したが、もちろん、共通の検知器を用いる方式にしない
で、ビーム毎に設けても良い。なお、後端同期検知器５
は、先端同期検知器４により発生する同期検知信号とと
もに２点の同期検知により形成画像の倍率変動を補正す
る従来法を実施するために用いる。

【００２０】上記のように設置された先端同期検知器４
により検知される各色毎の同期検知信号に基づいて、所
定のレジストを設定することにより、各色画像を形成す
る感光体上の位置を指定する。ここで、同期検知信号に
基づいて画像の書き込みを行うときに用いる一般的なレ
ジストの設定方法を説明する。これは、本発明によるレ
ジスト調整方法が基礎を置くものである。レジストは、
走査ライン上に定置した先端同期検知器４を基準にし
て、そこから所定の距離を書き込み開始位置とするよう
に設定されるものであるが、実際には、走査面における
ビーム走査速度一定という条件で、先端同期検知器４で
同期検知信号が出力されてから所定の時間後に書き込み
信号LGATEを立ち上げる。この書き込み信号LGATEは主走
査方向の画像書き込み範囲を示す信号である。図４は書
き込み信号LGATEを立ち上げる時の動作を説明する信号
のタイミングチャートを示す。同図は図１のＡ側におけ
る上ポリゴンミラー面による動作を例にしており、図４
に示すように、同期検知信号DP_UAの出力から所定時間
後にLGATEを立ち上げる。このときに、所定時間は同期
検知信号DP_UAに対し位相を同期させたクロック（CLK）
を用いてそのクロック数をカウントする。回路として
は、同期検知信号DP_UAをクリア信号として、位相同期
させたCLKのカウントを開始するカウンタの値が所定値
（図示ではnドット）に達したときにLGATEを立ち上げる
ことにより、一定エリアを決めて書込みを行うことがで
きるようにする（後記、図７，図８参照）。従って、こ
のカウント値nドットの値を変えることで、書き込む画
像を左右（主走査方向）にシフトさせることができる。

【００２１】上記の方法を用い、また各色画像の書き込
み位置を一致させるための調整（記録紙を搬送する搬送
ベルト上に色ずれを検出するためのマークパターンを形
成し、このマークパターンをセンサで検出して検出結果
に基づいて各色画像形成位置を補正する既知の調整方
法）を行うことにより、4色の各ビームについて先端同
期検知器４を基準位置に所定のクロック数を設定してLG
ATEを決めることにより、色ずれのない画像の書き込み
が可能となる。しかしながら、各色毎に上記調整方法を
用いて独立した設定を行う場合に、その後起きる温度等
の変動に起因する画像形成位置の経時変化に対し調整時
の精度を維持することが難しいという問題がある。そこ
で、基準となる同期検知信号を決めて、この基準となる
同期検知信号（基準DP）に対し他色の同期検知信号の相
対関係が変動するかをみて、その変化により他の色の設
定を調整する方法（以下、「基準DP合わせ込み法」とい
う）により、その改善を図るようにしている。「基準DP
合わせ込み法」では、基準DPに対し他色の同期検知信号
が発生するタイミングの間に変動があった場合に、その
変化に応じた調整を各色のレジスト設定値に行うことに
より、両者を一定の相対関係に保つようにし、色ずれを
抑制する。

【００２２】図５は、各色のレジスト設定値の調整を行
うために、基準信号に対し他色の信号が発生するタイミ
ングの変動をチェックする動作を説明するタイミングチ
ャートを示す。図５において、基準DPをDP_UAとし、DP_
UAと他色の同期検知信号であるDP_DA、DP_UB、DP_DB間
との時間間隔を計測する。DP_UA〜DP_DA間が30ドット、
DP_UA〜DP_UB間が4000ドット、DP_UA〜DP_DB間が5000ド
ットであるときに、理想位置の関係にあるとした場合
に、温度等の変動に起因して、例えばDP_UA〜DP_DA間が
32ドットになったとすると、図４の画像エリアを決める
LGATE（ただし、DP_DA基準のクロックでカウントしたLG
ATE）を発生させるレジスト設定値を理想位置（変動前
の位置）の値から-2ドットの調整を施して、カウント値
を-2から書くことによりLGATEを元の位置に戻すことが
できるようにする。他の色（DP_UB，DP_DB）も同じよう
に理想位置関係に対し前後した場合、計測した変動値に
応じてレジスト設定値に調整を施してLGATEを元の位置
に戻すことが可能である。なお、上の説明のように、時
間間隔を計測するカウンタは基準DPをクリアもしくはロ
ード信号とし、その同期検知信号に位相同期をとったク
ロックを用いてカウントし、他色の同期検知信号を用い
てカウントを止めるようにする。こうすることにより、
基準DPと他色の同期検知信号とは非同期の関係（クロッ
ク位相としては）にあるため、カウンタを基準DPと同期
しない別のクロックを用いてカウントした場合に、カウ
ントスタート、ストップともに非同期となってしまい、
その時に双方に起きる誤差により1ドット以上の誤差が
起きる可能性があるが、それを1ドット以内の誤差に押
さえることが出来るようになる。

【００２３】次に、本発明によるレジスト調整方法及び
該方法による画像書き込みを行う手段を備えた画像形成
装置の実施例を示し、その説明をする。本発明のレジス
ト調整は、複数色間に色ずれを起こさないように各色の
レジスト調整を行ったときの値を目標値として、その後
起きる温度等の変動に起因する経時変化によりレジスト
が目標値からのズレが生じ、先の調整時の精度が維持出
来ない状態になった場合に、装置が画像書き込み中であ
っても、レジストのずれを検出でき、有意な調整精度で
調整を行うことを可能にする方法と実現手段を提供する
ことを意図するものである。本発明によるレジストの調
整法は、基本的には上記した「基準DP合わせ込み法」に
よるが、この方法により生じる問題を克服するものであ
る。即ち、上記「基準DP合わせ込み法」では基準の同期
検知信号の発生から他色の同期検知信号が発生するまで
の時間間隔を計測し、その変動によりレジスト調整を行
うので、そのためには、かかる時間間隔を常に計測でき
る条件に同期検知器４を設置しなければならず、同期検
知器４の配置を制約してしまい、設計の自由度を大きく
とることができない。そこで、本発明では、他色の同期
検知信号に基づいて任意の位置（実際の回路上では“タ
イミング”となるが）を定めてマークパルス信号を生成
し、生成したマークパルスにより基準DPへの合わせ込み
を行うことによりこの制約を排除する。また、マークパ
ルス信号を生成するという方法を用いることにより、実
際に記録紙を搬送する搬送ベルト上にマークパターンを
形成してマーク間の距離を測り、その長さからレジスト
調整を行う、と言った従来法によった場合のように、装
置全体が必要となり、ユニット単位における温度に対す
るレジストの保証が出来ないといった状況になることが
なく、装置が画像書き込み中であってもレジストずれを
検出でき、それに基づいてレジスト調整が可能になる。

【００２４】図６は、本発明による画像形成装置の画像
書き込み処理に係わる回路の概略構成を示す。本実施例
回路は、色成分の数（本例では“4”）の画像書き込み
部を有する。各色の画像書き込み部は、図６を参照する
と、感光体等の像担持体への書き込み光を発生するＬＤ
１（図１参照）と、画像データに基づいて生成した変調
信号によりＬＤ１の発光を制御するＬＤドライバ１３
と、走査ライン上に定置した同期検知器４（図１、図２
参照）と、同期検知器４からの同期検知信号を基づき走
査ライン毎に書き込み信号LGATEを生成し、LGATEのタイ
ミング操作により画像データをＬＤドライバ１３に送信
する書き込み制御回路１５〜１８とを備える。ＣＰＵ１
０は、装置各部の動作に必要なデータや装置各部を制御
するためのプログラムを格納するメモリ１１を管理下に
置き、画像書き込み部で行う書き込み画像のソースとな
る画像データを生成する画像入力装置（例えば、スキャ
ナ、外部で生成された印刷データをＩ／Ｆを介して受け
取るプリンタコントローラ等）２０と、書き込み制御回
路１５〜１８と、図示しないポリゴンモータ駆動制御回
路と、図示しない像担持体（例えば感光ドラム）駆動モ
ータ制御回路等とを含め、装置全体の制御を司るシステ
ムコントローラとして機能する。通常の画像書き込み制
御を行うときに、ＣＰＵ１０は、操作部（図示せず）か
らの指令或いは入力データに内蔵されている指令に従っ
て、書き込み制御回路１５〜１８に対して動作条件を設
定し、書き込み制御に必要な信号及び画像入力装置２０
から渡された画像データを送り込む。また、ＣＰＵ１０
は、後記で詳述するレジスト調整処理を上記したマーク
パルスによる基準DPへの合わせ込みにより行い、調整に
より変更した動作条件を設定データとして保管し、画像
書き込み時の制御動作に反映させる。

【００２５】次いで、図６に示した書き込み制御回路の
実施例を示し、その説明をする。書き込み制御回路１５
〜１８は、通常の画像書き込み制御に必要な要素として
設定値に従ってLGATEを生成する回路を備え、またレジ
スト調整量を得るために必要な要素として基準DPから他
色のマークパルス信号までの時間データを計測する回路
を備える。LGATEを生成する回路は、先端同期検知器４
で同期検知信号が出力されてから所定の時間後に立ち上
げる書き込み信号LGATEを上記した（図４参照）と同様
な方法により実現する回路を各色それぞれに設ける。一
方、レジスト調整量を得るためのマークパルス信号のタ
イミングを計測する回路は、この計測データを基準DPへ
の合わせ込みに用いるので、基準色と合わせ込むべき他
色を予め定めて計測回路を構成する。以下では、基準を
Kとし、他色をM,C,Yとした実施例を示すが、K以外の色
を基準に定めても良い。

【００２６】図７は基準色の書き込み制御回路１５の回
路構成をより詳細に示し、図８は他色の書き込み制御回
路１６〜１８の回路構成をより詳細に示す。なお、図８
は他色をCとした例を示すが、M,Yも同様の回路を構成す
る。また、図９は、図７及び図８の回路の動作を説明す
るために回路上に現れる信号のタイミングチャートを示
すものである。図７〜９を参照すると、基準色制御回路
１５、他色制御回路１６〜１８のいずれも、書き込み信
号LGATEを生成するための回路を備え、前者はコンパレ
ータA＞B２８、コンパレータA＜B２９、ＡＮＤ回路２２
により自分の書き込み信号LGATEを生成し、後者も同様
にコンパレータA＞B３５、コンパレータA＜B３６、ＡＮ
Ｄ回路３９により自分の書き込み信号LGATEを生成す
る。LGATEを生成するときの動作を基準色制御回路１５
を例に説明すると、各々が持つＣＬＫ２１は、画素クロ
ックもしくはその整数倍のCLK-KをDP-K（Kの同期検知信
号、図９(a)）に位相同期をとって発生させ（図９
(b)）、カウンタ２３に入力する。カウンタ２３のCLR端
子に入力されるDP-Kによりカウンタをクリアし、その後
計数するカウント値をコンパレータ２８，２９のA端子
に入力する。コンパレータA＞B２８は、A端子のカウン
ト値とLGATEを立ち上げるタイミング（即ち、レジス
ト）を決めるためにＣＰＵ１０から設定されたB端子のL
GATE ON-K値とを比較し、A＞Bで立ち上がる信号を出力
し（図９(c)）、コンパレータA＜B２９は、A端子のカウ
ント値とLGATEを立ち下げるタイミングを決めるために
ＣＰＵ１０から設定されたB端子のLGATE OFF-K値とを比
較し、A＜Bで立ち下がる信号を出力する（図９(d)）。
ＡＮＤ回路２２は両コンパレータ２８，２９出力のAND
をとるので、その出力は画像の書き込み期間を決める書
き込み信号LGATE-K（図９(e)）になり、Kの画像書き込
み信号としてＬＤドライバ１３で使用される。上記した
LGATEを生成するときの動作は他色制御回路１６〜１８
においても同様であり、Cを例にした図８のＡＮＤ回路
３９から書き込み信号LGATE-Cが出力される。

【００２７】次に、図７、図８及び図９を参照して、レ
ジスト調整を行うための回路及びその動作を説明する。
本発明では、各色それぞれに発生する同期検知信号にも
とづいて任意の位置（実際の回路上では“タイミング”
となるが）を定めてマークパルス信号を生成し、生成し
たマークパルスにより基準DPへの合わせ込みを行う。即
ち、マークパルスの生成を行い、生成したマークパルス
と基準DPのタイミングが所定の関係にあるかをチェック
する。このチェックは、マークパルスと基準DPのパルス
間隔を計測する（以下“マーク間計測”という）ことに
より行う。計測結果にこれまでとの違いが認められる場
合、経時変化により同期検知信号が発生するタイミング
にズレが生じたり、CLK周波数に違いが起きる等の条件
の変化があったことによるもので、このズレに応じて書
き込み信号LGATEの設定を変更しレジスト調整を行う
（基準DPへ合わせ込む）。このようにして形成画像の色
ズレを未然に防止する。

【００２８】先ず、マークパルス信号の生成について説
明すると、図８の他色制御回路においてはコンパレータ
３７がその手段を構成する。なお、図８は他色をCとし
ているが、M,Yも同様の回路を構成する。このコンパレ
ータ３７には、A端子に、DP-C（Cの同期検知信号、図９
(k)）に位相同期をとって発生させたCLK-CをDP-Cをクリ
ア信号としてカウントした値（即ち、上記でLGATEを生
成するときに発生させたと同じDP-Cからの時間データ）
を入力する。また、B端子にCのマークパルス信号を立て
るタイミングを決めるためにＣＰＵ１０から設定された
MARK ON-Cデータを入力しておくと、コンパレータ３７
からは、A＝Bとなりマークパルス信号を立てるタイミン
グになったとき、MARK-C信号を出力する（図９(h)）。
次いで、上記のようにして発生させたMARK-C信号は、図
７の基準色制御回路（図６中、１５にて示す）に送ら
れ、基準DP（DP-K）に対するタイミングを計測するため
に使用される。なお、M，Yも同様に、出力されるMARK-M
信号，MARK-Y信号（図９(g)，(i)）を基準色制御回路に
送る。

【００２９】基準色制御回路で計測される基準DPからの
“マーク間計測”は、図７の基準色制御回路においてラ
ッチ２５〜２７がその手段を構成する。ラッチ２５〜２
７にはDP-K（Kの同期検知信号、図９(a)）に位相同期を
とって発生させたCLK-K（図９(b)）をDP-Kをクリア信号
としてカウントした値（即ち、上記でLGATEを生成する
ときに発生させたと同様にDP-Kからの時間データ）が入
力され、その入力時間データをマークパルス信号をスト
ップ信号としてラッチする。ラッチすることにより“マ
ーク間計測”を行い、そのデータを得ることができる例
えばCの場合、MARK-C信号をストップ信号としてラッチ
し、基準DPからの“マーク間計測”データCNT-Cを得
る。このデータは経時変化によるMARK-C信号の出力タイ
ミングのズレ（図９(h)のΔn）を含んでいるので、レジ
スト調整を行うためにＣＰＵ１０へ送信される。

【００３０】次に、ＣＰＵ１０で行うレジスト調整処理
について説明する。ＣＰＵ１０は、基準色制御回路１５
が計測したCNT-C，CNT-M，CNT-Y（基準DPから他色のマ
ークパルス信号までの時間データ）を受け取り、計測し
た“マーク間計測”データ（CNT-C，CNT-M，CNT-Y）が
色ずれが生じないレジスト条件の設定目標値に一致する
かをチェックし、一致しない場合に目標値に合わせるよ
うに設定データ（MARK ON、LGATE ON）を補正する。こ
こでいう目標値は、色ずれが生じないレジスト条件とし
て実験的に確認された値、例えば実際に画像を形成する
像担持体面（転写体ベルトを用いる方式による場合、ベ
ルト面）に設けた基準マークに各色を合わせ込むといっ
た既知の調整方法によって、工場出荷時等により求めら
れた値を用いる。また、経験上得られた値に基づいて定
めた値を当てても良い。また、上記のようにして求めた
値が環境温度により一定の変動を示すことが実験的に確
かめられている場合には、予め温度テーブルとして温度
対目標値の変動値を用意し、調整時の温度でこのテーブ
ルを参照して、適正な目標値を設定できるようにしても
良い。さらに、上記のようにして定めたデフォルト値を
もとにユーザーがそれぞれ異なる使用状態で使用したと
きに調整された値により以前の目標値を更新して新たに
目標値として設定するようにしても良い。調整は、設定
した目標値と計測した“マーク間計測”値との差値に応
じてMARKONデータを補正するというやり方をとる。この
とき、補正したデータにより“マーク間計測”データ
（CNT-C，CNT-M，CNT-Y）が変化するので、計測をし直
して目標値との一致を再チェックし、一致するまで補正
を続けるようにする。

【００３１】図１０は、レジスト調整処理に係わるフロ
ーチャートの実施例を示す。図１０を参照すると、先
ず、上記のようにして色ずれが生じないレジスト条件と
して求められ、メモリに格納しておいた目標値（ｎ0）
をこの処理に使用するためにロードする（Ｓ１）。な
お、目標値（ｎ0）は“マーク間計測”データ（CNT-C，
CNT-M，CNT-Y）に対応する目標値とする。同時に、調整
を行う度に結果を確認するために繰り返す“マーク間計
測”の回数（i）を最大m回まで行うようにするので、回
数を初期化、即ちi=0、とする。次いで、回数iを1進
め、即ちi=i＋1として、現在設定されているMARK ONデ
ータに従って“マーク間計測”を行い計測データ（ｎ
i）を取得する（Ｓ１２）。ここで、取得した計測デー
タ（ｎi）が目標値（ｎ0）と不一致であるか（即ちｎ0
≠ｎiであるか）否かを判断し（Ｓ１３）、不一致と判
断できない場合（Ｓ１３-NO）、調整が不要であるから
データを変更する処理をしないで、もう一度“マーク間
計測”を行うためにステップＳ１２に戻し、m回と定め
た繰り返し回数を行い（Ｓ１７-YES）、処理を終了させ
る。

【００３２】一方、取得した計測データ（ｎi）が目標
値（ｎ0）と不一致である場合（Ｓ１３-YES）、調整を
行う必要があるので、調整処理を実行する（Ｓ１５）。
ここでは、“マーク間計測”データ（CNT-C，CNT-M，CN
T-Y）が目標値になるようにするので、マークパルス信
号を立ち上げるためのMARK ONデータを補正することに
より不一致を無くすようにする。補正はデータに差値
（ｎ0−ｎi）を加算することにより行う。また、この時
の補正量を通常の画像書き込みのレジスト設定に反映さ
せるために、LGATE ONにも同じ（ｎ0−ｎi）の補正を施
す必要があり、そのための処理を行う。調整処理を行っ
た後、m回の制限内で調整後のデータにより“マーク間
計測”データ（CNT-C，CNT-M，CNT-Y）が目標値になる
かを確認する処理を行うためにステップＳ１２に戻し、
計測とそのチェックを繰り返し行うことにより（Ｓ１
２，１３）エラーを回避しより適正な調整を行う。ま
た、規定したm回の確認を行っても、“マーク間計測”
データを目標値に一致させることができなかった場合に
は（Ｓ１４-YES）、異常が発生したものとみなして、装
置の停止を含め、初期設定から設定値の点検を行うとい
った対応が必要であることを利用者に認識させるといっ
たエラー処理を行う（Ｓ１６）。

【００３３】次に、レジスト調整の実行タイミングにつ
いての実施例を示す。上記で図１０を参照して示したレ
ジスト調整処理では“マーク間計測”データ（CNT-C，C
NT-M，CNT-Y）を目標値に一致させるための補正に用い
るデータ、即ち差値（ｎ0−ｎi）を算出し、新たなMARK
ONデータ、LGATE ONデータの設定値を求めるという処
理を行っているが、この処理は、基準DP（同期検知信
号）と他色のDPが出力される時であれば、任意のタイミ
ングで行うことが可能である。よって、少なくとも“マ
ーク間計測”及び差値（ｎ0−ｎi）の算出は、画像書き
込み中であっても行うようにして、全体の処理の効率化
を図るようにすると良い。ただし、レジスト調整処理に
より新たに求めたLGATE ONデータの設定値に従う調整を
実際に画像書き込み時のレジストに反映させるタイミン
グは、一単位のフレームの印刷が終了し、次のフレーム
の印刷が開始されるまでの間に行うことが望ましい。そ
れは画像書き込み中に補正を入れると、画像がシフトし
て目立つ場合があり得るからである。図１１は、こうし
た処理のタイミングを説明する図である。図１１に示す
ように、DP-Kは常に出力されている（当然、他色のDP
も）ので、“マーク間計測”及び差値（ｎ0−ｎi）の算
出を行う計測タイミングは、各色の画像書き込み期間
（フレーム期間）FGATE-K,M,C,YがONの間であっても任
意のタイミングを選択することができる。また、,M,C,
Y、のレジスト調整、即ち調整後のLGATE ONデータの設
定の変更はFGATE-M,C,YがOFFの間に行う。

【００３４】ところで、上記のようにして行われる“マ
ーク間計測”によるレジスト調整を必要とする変動要因
として環境温度の変化を上述にも挙げていた。環境温度
は、ＬＤが発生したビームを感光体の走査ライン上にス
ポット光として結像させるためのレンズにおける屈折率
を変化させるので、温度により形成される画像の倍率が
変化してしまう。この補正は、これまで画素クロックの
周波数を変更するという手段により解決していた。周波
数を変更して温度による倍率変動を補正するという方法
を採用したときに、色間で異なる周波数が使用され、例
えばKのクロック周波数ｆkとCのクロック周波数ｆcがｆ
k≠ｆcとなることがある。このような場合、従来のレジ
スト設定法では、周波数の違いによりレジストにばらつ
きがでて、色ズレが生じていたが、基準DP（DP-K）に対
するマークパルス信号のタイミングを計測する本発明の
“マーク間計測”によるレジスト調整法によると、この
変動を吸収することができる。また、環境温度は、温度
変化に伴い光学ハウジングを膨張・収縮させ、同期検知
器４の位置を変化させる。この位置変化が色間で異なる
と、従来のレジスト設定法では、各色の同期検知信号DP
からレジストを決めているので、色ズレを起こしていた
が、基準DP（DP-K）に対するマークパルス信号のタイミ
ングを計測する本発明の“マーク間計測”によるレジス
ト調整法により、この変動も調整により無くすことがで
きる。

【００３５】上記のように、本発明の“マーク間計測”
によるレジスト調整は温度補償に有効であることから、
そのレジスト調整の実行を指令する場合にも、適切なタ
イミングを選んで行うようにし、装置のパフォーマンス
を向上させることが必要である。適切なタイミングと
は、環境温度の変化が起きる可能性のあるときで、レジ
スト調整の目標値をどのようにして定めるか、或いは使
用環境によっても違ってくるが、装置の電源立ち上げ時
や画像形成を開始する時に、温度の変化によるレジスト
ずれが起きる可能性が高いので、少なくともそこで調整
を実行する。ＣＰＵ１０は、このタイミングを、電源の
ON／OFFキーがONされた時や複写機やプリンタの場合ス
タートキーが押されたたり、外部から印刷要求の指令を
受け取った時に、その認識信号によりレジスト調整処理
を起動する。ここで、画像形成開始後に設定された必要
な実行タイミングに従ってレジスト調整を行うようにし
たレジスト調整実行フローの例を示す。本例は、調整が
必要になる時期をその変化が現れる状態を監視すること
により知る。例えば、画像形成を開始してからの経過時
間或いは画像形成処理量（例えばコピー枚数）を検知
し、それが予め定めた設定値に変化したときに、調整を
行うようにする。

【００３６】図１２は、この実施例に係わるレジスト調
整フローを示す。図１２を参照すると、先ず、調整が必
要になるタイミングとして予め定めた設定値Ａをこの処
理に使用するためにロードする（Ｓ２１）。なお、この
設定値は画像形成を開始してからの経過時間或いはコピ
ー枚数等の処理量とする。画像形成が開始され、処理に
伴って変化する経過時間或いはコピー枚数を検知し、処
理を開始してからの変化量Ｂを求め（Ｓ２２）、求めた
変化量Ｂが設定値Ａに達したかをチェックする（Ｓ２
３）。経過時間或いはコピー枚数が設定値に達したとき
に（Ｓ２３-YES）、レジスト調整を実行する。このレジ
スト調整は、上記したレジスト調整処理（図１０参照）
シーケンスを行う（Ｓ２４）。この後、レジスト調整の
完了を確認して（Ｓ２５）、フローを終了する。このよ
うなフローに従い、色ズレが起きる可能性が高いタイミ
ングをねらってレジスト調整を実行することにより、常
時実行する場合の処理負担の増大を招くことなく、未然
に色ズレを防止することが可能にする。

【００３７】上記でカラー画像を形成するための感光体
へのレーザービーム画像書き込み装置を示したが、画像
形成装置を構成するためには、画像書き込み装置により
各色成分画像の感光体への書き込みを行った後、一枚の
転写紙転写紙へカラー画像を形成するプロセスを実施す
る手段を必要とする。転写紙上に各色成分画像合わせ込
んでカラー画像を形成する画像形成プロセスは、既存の
タンデム方式のカラーレーザプリンタ或いはカラー複写
機等において採用している方法を適用することにより実
施し得る。

【００３８】

【発明の効果】（１） 請求項１，６の発明に対応する
効果 各色それぞれに発生する同期検知信号(DP)に基づいて任
意の位置を定めてマークパルス信号を生成し、生成した
マークパルスにより基準DPへの合わせ込みを行うので、
同期検知器の配置への制約を排除することができ、簡単
な仕組みで、実際にマークパターンを書かせてその距離
を測る必要がある従来法のように装置全体を必要とせず
に、装置内でレジスト調整ができ、環境温度等の経時変
化に対応した調整ができ、常に色ズレのない画像形成が
可能になる。 （２） 請求項２，７の発明に対応する効果 上記（１）の効果に加えて、基準DPと同期をとった画像
の書き込みクロックをを用いて“マーク間計測”を行う
ようにしたので、計測精度を一定に保つことができ、延
いては高画質の画像形成を保証することを可能にする。

【００３９】（３） 請求項３，４の発明に対応する効
果 上記（１）、（２）の効果に加えて、共通の光ビーム偏
向手段により各光ビームを走査するようにしたので、構
成を簡単化すると伴に各色の合わせこみ精度をさらに向
上させることが可能になる。また、共通の回転ポリゴン
ミラーにより各像担持体への同時書き込みを行う方式の
画像形成装置に適用したことにより、高速装置において
上記の効果が実現されさらに高パフォーマンス化を図る
ことが可能になる。 （４） 請求項５の発明に対応する効果 上記（１）〜（３）の効果に加えて、FGATEがOFFのタイ
ミングでレジスト調整を行うようにしたので、画像書き
込み中に調整を入れた場合に生じる画質の劣化（例え
ば、画像シフト）を回避することができ、高画質を保証
することが可能になる。

【００４０】（５） 請求項８の発明に対応する効果 上記（１）、（２）の効果に加えて、“マーク間計測”
値と目標値（適正条件を与える実験値、経験値、或いは
直前の使用値等）との時間差をLGATE信号に反映するよ
うにしたので、簡単に適正な調整が実現可能になる。 （６） 請求項９の発明に対応する効果 上記（１）、（２）、（５）の効果に加えて、“マーク
間計測”値と目標値との時間差が無くなるまでレジスト
調整処理を繰り返すようにしたので、誤調整を起こすこ
とを少なくすることが可能になる。

【００４１】（７） 請求項１０の発明に対応する効果 上記（１）、（２）、（５）、（６）の効果に加えて、
FGATEがOFFのタイミングでレジスト調整を行うようにし
たので、画像書き込み中に調整を入れた場合に生じる画
質の劣化（例えば、画像シフト）を回避することがで
き、高画質を保証することが可能になる。 （８） 請求項１１の発明に対応する効果 上記（７）の効果に加えて、レジスト調整を画像形成指
令を受けたときに直ちに実行するようにしたので、画像
形成動作停止期間において変動した条件に対して有効な
調整を可能にする。 （９） 請求項１２の発明に対応する効果 上記（７）、（８）の効果に加えて、画像形成中に起き
る可能性の高い環境温度等の経時変化に対応して有効な
調整を可能にする。

【図面の簡単な説明】

【図１】 １ポリゴンミラーにより４色分のレーザービ
ームを振り分ける画像書き込み光学系を示す。

【図２】 図１に示した画像書き込み光学系の部分斜視
図を示す。

【図３】 同一の同期検知器で受けたDP_UA，DP_DAを分
離する処理を説明するためのタイミングチャートを示
す。

【図４】 書き込み信号LGATEを立ち上げる時の動作を
説明する信号のタイミングチャートを示す。

【図５】 基準DPに対する他色の信号の関係を説明する
タイミングチャートを示す。

【図６】 本発明による画像形成装置の画像書き込み処
理に係わる回路の概略構成を示す。

【図７】 図６に示した基準色の書き込み制御回路の回
路構成をより詳細に示す。

【図８】 図６に示した他色の書き込み制御回路の回路
構成をより詳細に示す。

【図９】 図７及び図８の回路の動作信号のタイミング
チャートを示す

【図１０】 レジスト調整処理に係わるフローの実施例
を示す。

【図１１】 レジスト調整処理のタイミングを説明する
図である。

【図１２】 レジスト調整に係わるフローの実施例を示
す。

【符号の説明】

１…ＬＤ（レーザーダイオード）、 ３…ポリゴンミ
ラー、４…先端同期検出器、 ５…後端同
期検出器、１０…ＣＰＵ、 １１…
メモリ、１３…ＬＤドライバ、 １５…基
準色制御回路、１６…他色制御回路(1)、 １
７…他色制御回路(2)、１８…他色制御回路(3)、
２０…画像入力装置。

───────────────────────────────────────────────────── 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 １０４Ａ Ｆターム(参考） 2C362 AA10 BA50 BA52 CA22 CA39 2H045 AA01 BA22 BA34 CA88 CA98 5C051 AA02 CA07 DA02 DB02 DB07 DB24 DB30 DC03 DE02 EA01 FA01 5C072 AA03 BA17 BA19 CA06 CA07 CA12 DA04 HA02 HB11 HB13 QA14 QA17 UA14 XA04

Claims (12)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 複数色分の各画像データに応じて点灯制
   御される光源が発する光ビームにより像担持体を所定周
   期でライン走査し、書き込んだ各色の画像を重ねて一つ
   の画像を形成するための書き込み制御手段を有する画像
   形成装置であって、各走査光ビームを検知し書き込み基
   準同期信号を発生する同期検知手段と、該書き込み基準
   同期信号からそれぞれ所定のタイミングでマークパルス
   を生成するマークパルス生成手段を備え、前記書き込み
   制御手段は、複数色の中から基準として定めた色で発生
   した書き込み基準信号から他色で生成したマークパルス
   までの時間を計測する時間計測手段と、計測した時間に
   変化が生じたときに、その変化量に基づいて他色それぞ
   れのレジスト調整を行うレジスト調整手段を備えたこと
   を特徴とする画像形成装置。
2. 【請求項２】 請求項１に記載された画像形成装置にお
   いて、前記時間計測手段が基準として定めた色で発生し
   た書き込み基準信号と同期をとった画像の書き込みクロ
   ックを参照して計測を行う手段であることを特徴とする
   画像形成装置。
3. 【請求項３】 請求項１又は２に記載された画像形成装
   置において、各光ビームによる像担持体のライン走査を
   共通の光ビーム偏向手段により行うことを特徴とする画
   像形成装置。
4. 【請求項４】 請求項３に記載された画像形成装置にお
   いて、前記像担持体を各色毎に備え、前記光ビーム偏向
   手段が回転ポリゴンミラーであり、該回転ポリゴンミラ
   ーにより振り分けた各色のビームにより各像担持体を走
   査する手段であることを特徴とする画像形成装置。
5. 【請求項５】 請求項１乃至４のいずれかに記載された
   画像形成装置において、前記書き込み制御手段がレジス
   ト調整をFGATEが出力されていないタイミングで行う手
   段であることを特徴とする画像形成装置。
6. 【請求項６】 複数色分の各画像データに応じて点灯制
   御される光源が発する光ビームにより像担持体を各々に
   共通の所定周期でライン走査し、書き込んだ各色の画像
   を重ねて一つの画像を形成するための書き込み制御を行
   う画像形成装置におけるレジスト調整方法であって、稼
   動状態にある各走査光ビームを検知することにより書き
   込み基準同期信号を発生させ、発生した各書き込み基準
   同期信号から所定のタイミングをおいてマークパルスを
   それぞれ生成し、複数色の中から基準として定めた色で
   発生した書き込み基準信号から他色で生成したマークパ
   ルスまでの時間を計測し、計測した時間に変化が生じた
   ときに、その変化量に応じてレジストを調整することを
   特徴とするレジスト調整方法。
7. 【請求項７】 請求項６に記載されたレジスト調整方法
   において、前記時間の計測を、基準として定めた色で発
   生した書き込み基準信号と同期をとった画像の書き込み
   クロックを参照することにより行うことを特徴とするレ
   ジスト調整方法。
8. 【請求項８】 請求項６又は７に記載されたレジスト調
   整方法において、前記変化量を設定された目標値との時
   間差として求め、求めた時間差をLGATE信号に反映する
   ことによりレジストを調整することを特徴とするレジス
   ト調整方法。
9. 【請求項９】 請求項８に記載されたレジスト調整方法
   において、前記レジスト調整と前記時間差の計測を時間
   差が無くなるまで繰り返すことを特徴とするレジスト調
   整方法。
10. 【請求項１０】 請求項６乃至９のいずれかに記載され
    たレジスト調整方法において、前記時間計測に基づく時
    間変化量を求めた後に行うレジスト調整をFGATEが出力
    されていないタイミングで行うことを特徴とするレジス
    ト調整方法。
11. 【請求項１１】 請求項１０に記載されたレジスト調整
    方法において、前記レジスト調整を画像形成指令を受け
    たときに直ちに実行することを特徴とするレジスト調整
    方法。
12. 【請求項１２】 請求項１０又は１１に記載されたレジ
    スト調整方法において、前記レジスト調整を画像形成指
    令からの画像形成処理時間或いは画像形成処理量に基づ
    いて定めたタイミングで実行することを特徴とするレジ
    スト調整方法。