JP2004025461A - 画像形成装置 - Google Patents
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Abstract
【課題】各色の像担持体上における画像倍率を補正するために各色に対応した画素クロックの周波数を変える手段を備えたカラー画像形成装置において、画像倍率補正精度を向上させて高品位の画像を得ることができ、且つコストアップを抑えることができる画像形成装置を提供する。
【解決手段】複数色の画像を形成することができ、各色の感光体１上における画像倍率を補正するために各色に対応した画素クロックの周波数を変える手段を備えた画像形成装置において、各色の画素クロックの周波数を決めるプリンタ制御部２７が、基準色については粗い可変ステップ幅で画素クロックの周波数を決定し、書込クロック発生部２４が、決定された周波数で各色の画素クロックを発生させる構成にした。また、前記において、基準色の可変ステップ幅をその他の色の可変ステップ幅のｎ倍（ｎは２以上の整数）にする構成にした。
【選択図】 図３
【解決手段】複数色の画像を形成することができ、各色の感光体１上における画像倍率を補正するために各色に対応した画素クロックの周波数を変える手段を備えた画像形成装置において、各色の画素クロックの周波数を決めるプリンタ制御部２７が、基準色については粗い可変ステップ幅で画素クロックの周波数を決定し、書込クロック発生部２４が、決定された周波数で各色の画素クロックを発生させる構成にした。また、前記において、基準色の可変ステップ幅をその他の色の可変ステップ幅のｎ倍（ｎは２以上の整数）にする構成にした。
【選択図】 図３
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、カラー複写機、カラープリンタ、カラーファクシミリ装置、カラー印刷機など、複数色の画像を形成するカラー画像形成装置における各色の画像の倍率などを補正する補正技術に係わり、特に、各色に対応した画素クロックの周波数を変えることにより画像倍率を補正することができる画像形成装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
カラー複写機、カラープリンタ、カラーファクシミリ装置、カラー印刷機など、光ビーム走査装置を用いた画像形成装置では、光ビームとして例えばレーザビームを画像データにより変調し、偏向手段であるポリゴンミラーなどを回転することにより主走査方向に等角速度偏向し、ｆθレンズにより等角速度偏向を等速度偏向に補正し、像担持体である例えば感光体上を走査する。
このような画像形成装置では、特にプラスチックレンズを用いた場合、環境温度の変化や画像形成装置内温度の変化などによってプラスチックレンズの形状や屈折率が変化する。そのため、感光体の像面での走査位置が変化し、主走査方向の倍率誤差が発生し、高品位の画像を得られなくなる。また、複数のレーザビームとレンズを用いて複数色の画像を形成する装置においては、それぞれのレーザビームの倍率誤差による色ずれが発生し、高品位の画像を得られなくなる。
このようなことから、特許第２６４２３５１号公報に示された従来技術では、複数の感光体を用いてカラー画像を形成する画像形成装置において、環境温度の変化や画像形成装置内温度の変化など、様々な要因により発生する主走査方向の位置ずれを次のようにして補正する。つまり、この従来技術では、転写ベルト上に主走査方向に延びる直線からなる基準部と、転写ベルトの搬送方向に対して斜めに延びる斜線とを形成し、それをセンサで検知し、センサからの信号に基づいて測定された基準部と斜線との間隔の測定値と、メモリに記憶されている基準値に基づいて、斜線の主走査方向のずれ量をＣＰＵで演算し、その演算結果に基づいて主走査方向の書出しタイミングおよび書き込みクロックの少なくとも一方を補正するのである。これにより、環境変化だけでなく、経時変化による位置ずれを補正することができ、色ずれのない高品位の画像を得ることができるというわけである。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
高品位の画像を得るには主走査方向の倍率誤差の補正精度を向上させることにより色ずれなどの補正精度を向上させる必要があり、それには書き込みクロック（画素クロック）を微調整する必要がある。そのため、一つの方法として、調整ステップ幅が細かければ細かいほど主走査方向の１ドット幅がそれだけ細かく制御できることに鑑み、そのような方法で主走査方向の倍率補正精度を向上させ、色ずれ補正精度を向上させる方法が考えられる。
しかし、画素クロックを微調整するには高速のクロックが必要になり、また、周波数安定度（精度）も高める必要があり、クロックの高速化に伴う不安定性およびノイズ発生などの問題を解決する必要があり、容易には達成できない。また、その達成のためコストアップになる可能性もある。また、基準クロックを分周して画素クロックを生成する場合、その分周比を広い範囲で設定できるようにする必要があり、その達成のためコストアップになる可能性もある。さらに、例えば、事前に複数の画素クロックの周波数のテーブルを作成しておき、倍率誤差や位置ずれ量の検出結果に基づいて複数の画素クロックのテーブルから一つを選択する方法の場合、周波数の可変幅を一定とすると、調整ステップ幅が細かいほどテーブルのデータ量が増え、したがって、画素クロックの周波数を記憶しておく記憶部の容量が大きくなり、コストアップにつながるという問題もある。ステップ幅を細かくした分だけ周波数の可変幅を狭めることでテーブルのデータ量を減らせるが、個々の画像形成装置毎の倍率誤差、各色毎の倍率誤差、環境変動による倍率誤差をすべて吸収せねばならないので、周波数の可変幅を狭めることは困難である。
本発明の目的は、このような従来技術の問題を解決することにあり、具体的には、複数色の画像を形成することができ、各色の像担持体上における画像倍率を補正するために各色に対応した画素クロックの周波数を変える手段を備えた画像形成装置において、画像倍率補正精度を向上させて高品位の画像を得ることができ、且つコストアップをできる限り抑えることができる画像形成装置を提供することにある。
【０００４】
【課題を解決するための手段】
前記の課題を解決するために、請求項１記載の発明では、複数色の画像を形成することができ、各色の像担持体上における画像倍率を補正するために各色に対応した画素クロックの周波数を変える手段を備えた画像形成装置において、基準となる色については画素クロックの周波数の可変ステップ幅を粗くする構成にした。
また、請求項２記載の発明では、請求項１記載の発明において、前記可変ステップ幅をその他の色の可変ステップ幅のｎ倍（ｎは２以上の整数）にする構成にした。
また、請求項３記載の発明では、請求項１記載の発明において、事前に算出しておいた複数の画素クロックの周波数を示す設定値を記憶しておくクロック周波数記憶手段を備え、その複数の設定値のなかから一つを選択して画像倍率を補正する構成にした。
また、請求項４記載の発明では、請求項３記載の発明において、基準となる色については選択対象の前記複数の設定値の数を他の色より少なくする構成にした。
また、請求項５記載の発明では、請求項４記載の発明において、基準となる色については選択対象の前記複数の設定値の数を他の色の１／ｎ（ｎは２以上の整数）にする構成にした。
また、請求項６記載の発明では、複数色の画像を形成することができ、各色の像担持体上における画像倍率を補正するために画素クロックの周波数を変える手段を備えた画像形成装置において、基準となる色以外の色についてのみ画素クロックの周波数を変える構成にした。
また、請求項７記載の発明では、請求項１乃至請求項６のいずれか１項に記載の画像形成装置において、基準となる色をブラックとする構成にした。
【０００５】
【発明の実施の形態】
以下、図面により本発明の実施の形態を詳細に説明する。
図１は本発明の第１の実施例を示す画像形成装置の構成図である。この画像形成装置は４ドラム方式のカラー画像形成装置であり、図示したように、イエロー（Ｙ）、マゼンタ（Ｍ）、シアン（Ｃ）、ブラック（ＢＫ）の４色の画像を重ね合わせたカラー画像を形成する画像形成部として、感光体１（１ａ、１ｂ、１ｃ、１ｄ）、帯電器２（２ａ、２ｂ、２ｃ２ｄ）、現像ユニット３（３ａ、３ｂ、３ｃ、３ｄ）、および転写器４（４ａ、４ｂ、４ｃ、４ｄ）を４組備え、さらに、４つの光ビーム走査装置５（５ａ、５ｂ、５ｃ、５ｄ）を備えている。そして、転写ベルト６によって矢印方向に搬送される記録紙Ｐ上にまず１色目の画像を転写し、次に２色目、３色目、４色目の順に画像を転写することにより、４色の画像が重ね合わさったカラー画像を記録紙上に形成し、図示していない定着装置によって記録紙上の画像を定着する。各色の画像形成部については、図示したように、感光体１の回りに帯電器２、現像ユニット３、転写器４、クリーニングユニット（図示せず）、および除電器が備わっており、一般的な電子写真プロセスである帯電、露光、現像、および転写により記録紙上に画像を形成する。
さらに、この画像形成装置は、画像位置合わせ用パターンを検出するセンサ７、８を備えている。センサ７、８は反射型の光学センサであり、転写ベルト６上に形成された画像位置合わせ用パターン（斜め線パターンと横ラインパターン）を検出し、その検出結果に基づき、各色間の主走査方向および副走査方向の画像位置ずれ、主走査方向の画像倍率を補正する。
各色の光ビーム走査装置５については、画像データに応じて駆動変調されることにより選択的に光ビームを出射するＬＤユニット１１が設けられ、このＬＤユニット１１から出射された光ビームがポリゴンモータによって回転するポリゴンミラー１２によって偏向され、ｆθレンズ１３を通り、ＢＴＬ（Ｂａｒｒｅｌ Ｔｏｒｏｉｄａｌ Ｌｅｎｓ、バレル・トロイダル・レンズ）１４を通り、ミラー（図示せず）によって反射し、感光体上を走査する。なお、ＢＴＬ１４は副走査方向のピント合わせ（集光機能と副走査方向の位置補正）を行っている。また、図示していないが、主走査方向の画像書き出し位置より前方の非画像書き込み領域に、ポリゴンミラー１２で偏向された光ビームを受光することにより主走査方向の書き込み開始のタイミングをとるための同期検知信号を出力する同期検知センサが設けられている。
【０００６】
図２に、転写ベルト６上に形成される画像位置合わせ用パターンを示す。この実施例では、予め設定したタイミングで転写ベルト６上に図示したような各色の斜め線および横線画像を各色の画像形成部（図１参照）により形成するのである。転写ベルト６が矢印の方向に動くことにより、各色の斜め線および横線がセンサ７およびセンサ８により検知され、検出された信号がプリンタ制御部に送られ、ブラック（ＢＫ）に対する各色のずれ量（時間）が算出される。斜め線は主走査方向の画像位置がずれることで検出タイミングが変わり、さらに斜め線の両端位置を検出することにより主走査方向の画像倍率変動まで検出できる。横線は副走査方向の画像位置がずれることにより検出タイミングが変わる。算出された時間と予め設定されている時間とを比較し、基準とするＢＫに対する各色の主走査方向のずれ量、主走査方向の倍率誤差、および副走査方向のずれ量を算出し、主走査方向の画像書き出し位置についてはクロックＶＣＬＫ（後述）を１周期単位で変えることにより補正し、主走査方向の画像倍率は書込クロック発生部からのクロックＷＣＬＫ（後述）の周波数を変えて補正し、副走査方向の画像書き出し位置は同期検知信号ＤＥＴＰ（後述）を１周期単位（１ライン単位）で変えることにより補正する。
【０００７】
図３に書込制御部を示す。本発明の各実施例では、各色の画像形成を並列に行えるように、図３に示したような書込制御部を各色ごとに持つ。図示したように、光ビーム走査装置５の主走査方向端部の画像書き出し側に光ビームを検出する同期検知センサ１５を備えており、ｆθレンズ１３を透過した光ビームがミラー１６によって反射され、レンズ１７により集光させて同期検知センサ１５に入射するような構成になっている。
そして、光ビームが同期検知センサ１５上を通過することにより同期検知センサ１５から同期検知信号／ＤＥＴＰが出力され、位相同期クロック発生部２１、同期検出用点灯制御部２２、および書出開始位置補正部２３へ送られる。位相同期クロック発生部２１では、書込クロック発生部２４において生成されたクロックＷＣＬＫと同期検知信号／ＤＥＴＰから／ＤＥＴＰに同期したクロックＶＣＬＫを生成し、ＬＤ制御部２５、同期検出用点灯制御部２２、および書出開始位置補正部２３へ送る。同期検出用点灯制御部２２は、最初に同期検知信号／ＤＥＴＰを検出し、それによりＬＤ強制点灯信号ＢＤをＯＮしてレーザダイオード（ＬＤ）を強制点灯させるが、同期検知信号／ＤＥＴＰを検出した後には、同期検知信号／ＤＥＴＰとクロックＶＣＬＫにより、フレア光が発生しない程度で確実に同期検知信号／ＤＥＴＰが検出できるタイミングでＬＤを点灯させるＬＤ強制点灯信号ＢＤを生成し、ＬＤ制御部２５へ送る。
【０００８】
ＬＤ制御部２５では、ＬＤ強制点灯信号ＢＤ、およびクロックＶＣＬＫに同期した画像信号から生成されたパルス信号幅に応じてＬＤを点灯制御する。これにより、ＬＤユニット１１からレーザビームが出射し、ポリゴンミラー１２により偏向され、ｆθレンズ１３を通り、感光体１上を走査することになる。
ポリゴンモータ駆動制御部２６はプリンタ制御部２７からの制御信号によりポリゴンモータを規定の回転数で回転制御する。
また、センサ７およびセンサ８により読み取った画像位置合わせ用パターンの信号はプリンタ制御部２７に送られ、プリンタ制御部２７においてブラック（ＢＫ）に対する各色のずれ量（時間）を算出する。そして、主走査方向の書出し開始位置を補正するためにそのデータを書出開始位置補正部２３へ送り、主走査ゲート信号／ＬＧＡＴＥのタイミングを変えさせる。また、画像倍率を補正するために周波数設定データを書込クロック発生部２４へ送り、クロックＷＣＬＫの周波数を変えさせる。
また、プリンタ制御部２７には、外部入力装置として例えば操作パネル２８が接続されていて、この操作パネル２８を用いて基準色の画像倍率の補正値を直接入力することにより、プリンタ制御部２７は周波数設定データを書込クロック発生部２４へ送り、クロックＷＣＬＫの周波数を変えることができる。
【０００９】
図４に、書出開始位置補正部２３の構成を示す。図示したように、書出開始位置補正部２３は主走査ライン同期信号発生部３１と主走査ゲート信号発生部３２とから構成され、前者は主走査ゲート信号発生部３２内の主走査カウンタ３３を動作させるための信号／ＬＳＹＮＣを生成し、後者は画像信号の取り込みタイミング（主走査方向の画像書出しタイミング）を決定する信号／ＬＧＡＴＥを生成する。また、主走査ゲート信号発生部３２は、／ＬＳＹＮＣとＶＣＬＫで動作する主走査カウンタ３３、そのカウンタ値とプリンタ制御部２７から得た補正データを比較し、その結果を出力するコンパレータ３４、およびコンパレータ３４からの比較結果から／ＬＧＡＴＥを生成するゲート信号生成部３５から構成されている。
このような構成で、書出開始位置補正部２３はクロックＶＣＬＫの１周期単位、つまり１ドット単位で書出位置を補正できる。
図５に、ＬＤ制御部２５の前段部の一例を示す。図示したように、前段にはラインメモリ３６を備え、例えばフレームメモリやスキャナなどから取り込まれた画像データを、／ＬＧＡＴＥが‘Ｌ’の区間だけＶＣＬＫに同期して画像信号を出力する。出力された画像信号はＬＤ制御部２５へ送られ、そのタイミングでＬＤが点灯する。したがって、プリンタ制御部２７によってコンパレータ３４に設定される補正データを変えることにより／ＬＧＡＴＥのタイミングが変わり、画像信号のタイミングも変わり、主走査方向の画像書出し開始位置が変わることになる。
図６に、書出開始位置補正部２３のタイミングチャートを示す。図示したように、／ＬＳＹＮＣによって主走査カウンタ３３がリセットされ、ＶＣＬＫでカウントアップしていき、カウンタ値がプリンタ制御部２７によって設定された補正データ（図示した例では‘Ｘ’）になったところでコンパレータ３４からその比較結果が出力され、ゲート信号生成部３５によって／ＬＧＡＴＥが‘Ｌ’（有効）になる。なお、／ＬＧＡＴＥは主走査方向の画像幅分だけ‘Ｌ’となる信号である。
【００１０】
図７に、画像の絶対倍率調整の動作フローを示す。なお、絶対倍率調整とは、例えば１００ｍｍ幅の画像を出力したい場合、実際に出力される画像が１００ｍｍにできる限り近づくように調整することである。この実施例ではブラック（ＢＫ）を基準として他の色の画像倍率および画像位置の調整をすることにしているので、絶対倍率調整はＢＫについてのみ行われる。
まず、絶対倍率を測定するための画像（絶対倍率測定パターン）を記録紙上に出力する（Ｓ１）。その画像から倍率を人手により測定し（Ｓ２）、倍率を補正する必要があるか否かを判断する（Ｓ３）。なお、この判断は倍率補正精度（調整分解能）によって決定される。その結果、調整分解能以上ずれていて補正する必要があると判断された場合（Ｓ３でＹｅｓ）、補正量（ずれ量）を操作パネル２８より入力する（Ｓ４）。誤差分をｍｍ単位で入力する方法もあり、パーセントで入力する方法もある。
これにより、プリンタ制御部２７では、入力された情報から周波数設定値を算出する（Ｓ５）。画素クロックは基準クロックを分周して生成するので、入力された情報から算出された周波数と基準クロックの周波数から分周比を算出し、予め記憶（登録）しておいた分周比のなかから最も近い分周比を決定し、その分周比から求まる周波数設定値を算出するのである。
こうして、その周波数設定値を書込クロック発生部２４へ送り（Ｓ６）、書込クロック発生部２４ではその設定値にしたがってクロックＷＣＬＫを生成する（Ｓ７）。生成されたクロックＷＣＬＫを用いることにより、絶対倍率が補正されたＢＫの画像が出力されるのである。
なお、この絶対倍率補正は、色ずれには関係なく、画象の大きさにだけ関係するので、１ドット単位（１２００ｄｐｉで２１ｕｍ）で補正する必要はなく、もっと粗い単位で問題ない。プリンタの使用用途にもよるが、例えば５ドット単位（１２００ｄｐｉで約０．１ｍｍ）でも大きな問題とならない。
【００１１】
図８に、主走査位置ずれおよび倍率誤差補正の動作フローを示す。なお、前記したように、この実施例ではブラック（ＢＫ）を基準として他の色の主走査画像位置および画像倍率を補正するので、この動作フローはＢＫ以外の色について行われる。
まず、位置ずれ検知パターンを転写ベルト６上に形成する（図２参照）（Ｓ１１）。そして、センサ７およびセンサ８によってパターンを読み取り、プリンタ制御部２７において、ＢＫに対する主走査ずれ量および倍率誤差量を検出する（Ｓ１２、Ｓ１７）。
次に、主走査ずれ量について、検出したずれ量が補正するレベルかどうかを判断する（Ｓ１３）。この実施例では補正の単位が１ドット単位であるので、ずれ量が１／２ドット以上であれば補正を行うことになり、補正を行う場合（Ｓ１３でＹｅｓ）、検出したずれ量から色ごとに補正データを算出し（Ｓ１４）、主走査ゲート信号発生部３２内のコンパレータ３４に色ごとに補正データを設定し（Ｓ１５）、／ＬＧＡＴＥを生成させる（Ｓ１６）。
【００１２】
一方、倍率誤差補正については、検出した倍率誤差が補正するレベルかどうかを倍率補正精度によって判断する（Ｓ１８）。当然、補正精度が高ければ高いほどＢＫに対する画像倍率誤差を少なくすることができ、画像品質が向上する。
判断の結果、画像倍率を補正する場合は（Ｓ１８でＹｅｓ）、画像倍率を補正するために必要な周波数の設定値をブラックの場合と同様にして算出し（Ｓ１９）、その設定値を書込クロック発生部２４に設定し（Ｓ２０）、クロックＷＣＬＫを生成させる（Ｓ２１）。
このフローをＢＫ以外の色について行い、生成された各色の／ＬＧＡＴＥ、ＷＣＬＫを用いることにより、画像位置ずれおよび画像倍率の補正された画像が出力されることになる。なお、この実施例では基準色をブラック（ＢＫ）としたが、それに限るものではない。
こうして、この実施例によれば、各色の像担持体（この実施例では感光体）上における画像位置ずれおよび画像倍率を補正する際、基準色については画素クロックの周波数の可変ステップ幅を粗くする構成にしたので、基準色の書込制御部用に予め記憶しておく分周比の設定範囲を狭くすることができる。分周比の設定を広範囲でできるようにするには、カウンタのビット数を増やすなど回路規模を大きくする必要があり、コストアップにつながるが、細かく制御する必要のない基準色についてだけ回路規模を小さくすることにより、画像位置ずれおよび画像倍率補正精度を向上させて高品位の画像が得られるだけでなく、コストアップを抑えることができるのである。
【００１３】
次に、本発明の第２の実施例について説明する。なお、書込制御部など第１の実施例と同様な部分については説明を省略する。
この実施例では、基準色の画素クロック周波数の可変ステップ幅をその他の色の可変ステップ幅の整数倍にする。例えば基準色をブラック（ＢＫ）とし、ブラックについては主走査方向の画像端部（例えば２９７ｍｍ幅の画像端部）で１ドット単位で画像倍率を補正し、その他の色については０．５ドット単位で補正する。基準色は補正精度が粗くても色ずれには関係しないからである。また、経時変化や環境変化でＢＫの画像倍率も変化してしまうことから、図８に示した倍率誤差補正を実行する際、この実施例ではＢＫについても、図７に示した倍率調整時の画像倍率から変化していた場合、その他の色と同様に倍率誤差分を補正する。
図９に、第２の実施例における倍率補正の一例を示す。図示したように、ブラック（ＢＫ）に対してイエロー（Ｙ）の画像が０．５ドット分小さくなっている。ＢＫの画像倍率を補正しない場合、Ｙ画像を０．５ドット分補正することになるが、ＢＫ画像についても１ドット分小さくなっているので、この実施例では、ＢＫ画像を１ドット分、Ｙ画像を１．５ドット分補正する。つまり、ＢＫ画像の画像倍率を１ドットの倍数分（１倍を含む）補正しても、ＢＫ画像に対するＹ画像の倍率誤差は０．５ドットの倍数になるので、分周比のデータを増やさなくても補正できるのである。
【００１４】
次に、本発明の第３の実施例について説明する。なお、第１の実施例と同様な部分については説明を省略する。
図１０に、この実施例の書込制御部を示す。図３に示した第１の実施例の構成とは書込クロックＷＣＬＫの周波数を設定するための設定値を記憶しておく周波数記憶部４１が備わっている点が異なる。この周波数記憶部４１には、以下に示したように、周波数番号をアドレスとする形で各周波数に対応する書込クロック発生部２４への設定値がテーブル形式で格納されている。以下において、周波数番号０〜ＮまでがクロックＷＣＬＫの可変範囲、つまり倍率調整範囲となる。周波数番号０と周波数番号１の設定値の差、周波数番号１と周波数番号２の設定値の差、−−−−−が倍率補正精度（倍率補正分解能）となる。
周波数番号 設定値
０ Ｍ０
１ Ｍ１
２ Ｍ２
３ Ｍ３
４ Ｍ４
…
Ｎ ＭＮ
図１１に、この実施例における絶対倍率調整の動作フローを示す。以下、図１１に従って、この動作フローを説明する。
まず、絶対倍率を測定するための画像パターンを記録紙上に出力する（Ｓ３１）。その画像から倍率を人手により測定し（Ｓ３２）、倍率を補正する必要があるか否かを第１の実施例と同様にして判断する（Ｓ３３）。そして、補正する必要があると判断された場合（Ｓ３３でＹｅｓ）、補正量（ずれ量）を操作パネル２８より入力する（Ｓ３４）。
これにより、プリンタ制御部２７は入力された補正量（ずれ量）に従って周波数番号を求め、その周波数番号に対応づけられた設定値を取得する。つまり、プリンタ制御部２７は周波数設定値を算出するのではなく、予め算出して記憶しておいた設定値を選択するのである（Ｓ３５）。例えば、画像端部で１ドット単位で画像倍率が補正できるように、しかも周波数番号が大きいほど生成されるクロックの周波数が高くなるようにテーブルを作成しておき、現状、周波数番号１０が選ばれていたとして、補正量で１ドット分画像を大きくする必要が生じた場合、周波数番号９を選択することになる。
続いて、その設定値を書込クロック発生部２４へ送り（Ｓ３６）、書込クロック発生部２４ではその設定値にしたがってクロックＷＣＬＫを生成する（Ｓ３７）。
図１２に、主走査位置ずれおよび倍率誤差補正の動作フローを示す。図８に示した第１の実施例とはステップＳ４９の内容のみが異なる。この実施例では、ステップＳ４９において、周波数設定値を算出するのではなく、プリンタ制御部２７が倍率補正量に従って周波数番号を求め、予め算出して記憶しておいた対応する設定値を選択するのである。それ以外は第１の実施例と同様であるので説明を省略する。
こうして、この実施例によれば、周波数の計算が不要になるので、処理時間が短くなる。
【００１５】
次に、本発明の第４の実施例について説明する。なお、第１の実施例と同様な部分については説明を省略する。
この実施例では、第３の実施例で示した補正テーブルのレコード数（周波数を示す設定値の数）を、基準色については他の色の１／ｎ（ｎは２以上の整数）にする。例えばブラック（ＢＫ）を基準とし、ＢＫのみ例えばその１／２にすることで、記憶手段の使用容量を低減するのである。
例えば下記のように周波数の数を１／２にした場合、設定値のステップ幅が２倍になり、補正精度（補正分解能）が粗くなるが、これにより、その他の色から算出したテーブルを間引きするだけでそのまま使用できる。
周波数番号 設定値
０ Ｍ０
１ Ｍ２
２ Ｍ４
３ Ｍ６
４ Ｍ８
…
Ｎ／２ ＭＮ
また、本発明の第５の実施例では、基準とするブラック（ＢＫ）について、環境や経時変化による画像倍率変化が許容範囲内であれば、第４の実施例で示した補正テーブルを備えず、その他の色についてのみ倍率補正を行う。このような構成ではさらにコストダウンを図ることができる。
【００１６】
次に、本発明の第６の実施例について説明する。
図１３は、第６の実施例を示す４ドラム方式の画像形成装置である。図示したように、この画像形成装置は、４色（イエロー、マゼンタ、シアン、ブラック）の画像を重ね合わせたカラー画像を形成する４組の画像形成部と１つの光ビーム走査装置５０を備えている。各色とも、感光体５１（５１Ｙ、５１Ｍ、５１Ｃ、５１ＢＫ）の回りには、帯電器５２（５２Ｙ、５２Ｍ、５２Ｃ、５２ＢＫ）、現像ユニット５３（５３Ｙ、５３Ｍ、５３Ｃ、５３ＢＫ）、転写器５４（５４Ｙ、５４Ｍ、５４Ｃ、５４ＢＫ）、クリーニングユニット５５（５５Ｙ、５５Ｍ、５５Ｃ、５５ＢＫ）、
除電器５６（５６Ｙ、５６Ｍ、５６Ｃ、５６ＢＫ）を備え、一般的な電子写真プロセスである帯電、露光、現像、および転写により記録紙上にカラー画像を形成する。この実施例では、転写ベルト５７によって矢印方向に搬送される記録紙上にまず１色目の画像を転写し、次に２色目、３色目、４色目の順に画像を転写することにより４色の画像が重ね合わさったカラー画像を記録紙上に形成することができ、図示していない定着装置によって記録紙上の画像が定着されるのである。
また、光ビーム走査装置５０では、１つのポリゴンミラー６１を用いてポリゴンミラー面の上方と下方で異なる色の光ビームを偏向走査させ、さらに、ポリゴンミラー６１を中心に対向振分走査させることにより４色分の光ビームをそれぞれの感光体上で走査させる。各色の光ビームは、ポリゴンミラー６１によって偏向され、ｆθレンズ６２（６２ＭＹ、６２ＢＫＣ）を通り、第１ミラー６３（６３Ｙ、６３Ｍ、６３Ｃ、６３ＢＫ）および第２ミラー６４（６４Ｙ、６４Ｍ、６４Ｃ、６４ＢＫ）で折り返され、ＢＴＬ６５（６５Ｙ、６５Ｍ、６５Ｃ、６５ＢＫ）を通り、第３ミラー６６（６６Ｙ、６６Ｍ、６６Ｃ、６６ＢＫ）で折り返され、感光体上を走査するのである。
【００１７】
図１４に、光ビーム走査装置５０の他の説明図を示す。これは図１３に示した光ビーム走査装置５０を上から見た図である。図１４において、ＬＤユニット７１ＹおよびＬＤユニット７１ＢＫからの光ビームはＣＹＬ（シリンダレンズ）７２Ｙ、７２ＢＫを通り、反射ミラー７３Ｙ、７３ＢＫによってポリゴンミラー６１の下方面に入射し、ポリゴンミラー６１の回転により光ビームを偏向し、ｆθレンズ６２を通り、第１ミラー６３によって折り返される。同様に、ＬＤユニット７１ＭおよびＬＤユニット７１Ｃからの光ビームはＣＹＬ７２Ｍ、７２Ｃを通り、ポリゴンミラー６１の上方面に入射し、ポリゴンミラー６１の回転により光ビームを偏向し、ｆθレンズ６２を通り、第１ミラー６３によって折り返される。
また、主走査方向書出し側端部にはＣＹＭ（シリンダミラー）７４ＢＫＣおよびＣＹＭ７４ＭＹ、同期センサ７５ＢＫＣおよび同期センサ７５ＭＹを備え、ｆθレンズ６２を通った光ビームがＣＹＭ７４ＢＫＣ、ＣＭＹ７４ＭＹによって反射集光されて同期センサ７５ＢＫＣ、同期センサ７５ＭＹに入射するような構成となっている。なお、同期センサ７５ＢＫＣ、７５ＭＹは同期検知信号／ＤＥＴＰを検出する同期検知センサの役割を果たしている。また、ＬＤユニット７１Ｃからの光ビームとＬＤユニット７１ＢＫからの光ビームでは共通のＣＹＭ７４ＢＫＣ、同期センサ７５ＢＫＣを使用している。ＬＤユニット７１ＹとＬＤユニット７１Ｍについても同様である。同じ同期センサに２つの光ビームが入射することになるので、それぞれを検出できるようにそれぞれ入射するタイミングが異なるようにしてある。なお、各色の光ビームに対し、それぞれ同期センサを設けるようにしてもかまわない。
また、図１４からも分かるように、シアン（Ｃ）とブラック（ＢＫ）に対し、イエロー（Ｙ）とマゼンタ（Ｍ）は逆方向に走査している。
【００１８】
前記したように同じ同期センサに２つの光ビームが入射する構成にした場合、ＬＤ書込制御部については同期検知信号／ＤＥＴＰをそれぞれの色の同期検知信号に分離する分離回路を備える必要があり、図３に示した書込制御部において、分離回路によって同期検知信号を分離した信号を位相同期クロック発生部２１、同期検出用点灯制御部２２、および書出開始位置補正部２３へ送ることになる。一方、各色の光ビームに対してそれぞれ同期センサを設けるようにした場合は各色とも図３に示した第１の実施例と同じ構成となる。
【００１９】
なお、第６の実施例の画像形成装置の場合、ブラック（ＢＫ）を基準に考えると、ＢＫに対して走査方向が逆のイエロー（Ｙ）およびマゼンタ（Ｍ）については、画像倍率が変化するとその分、主走査方向の画像位置ずれとなってしまうのに対して、シアン（Ｃ）については、倍率変化分が同じであれば位置ずれとはならない。よって、この実施例では倍率補正精度がそのまま主走査位置ずれ補正精度にも影響を及ぼすことになる。
また、第６の実施例は第１〜第５の各実施例と組み合わせて実施することができる。
【００２０】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明によれば、請求項１記載の発明では、複数色の画像を形成することができ、各色の像担持体上における画像倍率を補正するために各色に対応した画素クロックの周波数を変える手段を備えた画像形成装置において、色ずれの原因にならない基準色については画素クロックの周波数の可変ステップ幅が粗いので、基準色の画素クロック用に予め記憶しておく分周比の設定範囲を狭くすることができ、したがって、カウンタのビット数を小さくすることにより基準色については回路規模を小さくすることができ、色ずれ補正精度を落とさずにコストアップを抑えることができる。
また、請求項２記載の発明では、請求項１記載の発明において、基準色の可変ステップ幅がその他の色の可変ステップ幅のｎ倍（ｎは２以上の整数）であるので、基準色画像の画像倍率を１ドットの整数倍（１倍を含む）補正しても、基準色画像に対するその他の色画像の倍率誤差は可変ステップ幅の倍数になり、したがって、分周比のデータを増やさなくても補正できる。
また、請求項３記載の発明では、請求項１記載の発明において、事前に算出して記憶しておいた複数の画素クロックの周波数を示す設定値のなかから一つを選択して画像倍率が補正されるので、周波数の計算が不要になり、したがって、処理時間が短くなる。
また、請求項４記載の発明では、請求項３記載の発明において、基準色については選択対象の複数の設定値の数が他の色より少ないので、記憶手段の使用容量を低減することができる。
また、請求項５記載の発明では、請求項４記載の発明において、基準色については選択対象の複数の設定値の数が他の色の１／ｎ（ｎは２以上の整数）であるので、基準色画像の画像倍率を１ドットの整数倍（１倍を含む）補正しても、基準色画像に対するその他の色画像の倍率誤差は可変ステップ幅の倍数になり、したがって、分周比のデータを増やさなくても補正できる。
また、請求項６記載の発明では、複数色の画像を形成することができ、各色の像担持体上における画像倍率を補正するために画素クロックの周波数を変える手段を備えた画像形成装置において、基準色以外の色についてのみ画素クロックの周波数を変えるので、色ずれ補正精度を落とさずにコストアップをさらに抑えることができる。
また、請求項７記載の発明では、請求項１乃至請求項６のいずれか１項に記載の画像形成装置において、基準となる色がブラックであるので、ブラック基準で色ずれ補正を行っている多数の装置にそのまま適用できるし、白黒の画像形成装置の倍率補正に関する資産を有効利用できる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の第１の実施例を示す画像形成装置の構成図である。
【図２】本発明の第１の実施例を示す画像形成装置の説明図である。
【図３】本発明の第１の実施例を示す画像形成装置要部の構成ブロック図である。
【図４】本発明の第１の実施例を示す画像形成装置要部の他の構成ブロック図である。
【図５】本発明の第１の実施例を示す画像形成装置要部の他の構成ブロック図である。
【図６】本発明の第１の実施例を示す画像形成装置要部のタイミングチャートである。
【図７】本発明の第１の実施例を示す画像形成装置要部の動作フロー図である。
【図８】本発明の第１の実施例を示す画像形成装置要部の他の動作フロー図である。
【図９】本発明の第２の実施例を示す画像形成装置要部の説明図である。
【図１０】本発明の第３の実施例を示す画像形成装置要部の構成ブロック図である。
【図１１】本発明の第３の実施例を示す画像形成装置要部の動作フロー図である。
【図１２】本発明の第３の実施例を示す画像形成装置要部の他の動作フロー図である。
【図１３】本発明の第６の実施例を示す画像形成装置の構成図である。
【図１４】本発明の第６の実施例を示す画像形成装置要部の構成図である。
【符号の説明】
１ 感光体、５ 光ビーム走査装置、６ 転写ベルト、７ センサ、８ センサ、１１ ＬＤユニット、１２ ポリゴンミラー、１５ 同期センサ、２１ 位相同期クロック発生部、２２ 同期検出用点灯制御部、２３ 書出開始位置補正部、２４ 書込クロック発生部、２５ ＬＤ制御部、２６ ポリゴンモータ駆動制御部、２７ プリンタ制御部、２８ 操作パネル、３１ 主走査ライン同期信号発生部、３２ 主走査ゲート信号発生部、３３ 主走査カウンタ、３４ コンパレータ、３５ ゲート信号生成部、３６ ラインメモリ、４１ 周波数記憶部
【発明の属する技術分野】
本発明は、カラー複写機、カラープリンタ、カラーファクシミリ装置、カラー印刷機など、複数色の画像を形成するカラー画像形成装置における各色の画像の倍率などを補正する補正技術に係わり、特に、各色に対応した画素クロックの周波数を変えることにより画像倍率を補正することができる画像形成装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
カラー複写機、カラープリンタ、カラーファクシミリ装置、カラー印刷機など、光ビーム走査装置を用いた画像形成装置では、光ビームとして例えばレーザビームを画像データにより変調し、偏向手段であるポリゴンミラーなどを回転することにより主走査方向に等角速度偏向し、ｆθレンズにより等角速度偏向を等速度偏向に補正し、像担持体である例えば感光体上を走査する。
このような画像形成装置では、特にプラスチックレンズを用いた場合、環境温度の変化や画像形成装置内温度の変化などによってプラスチックレンズの形状や屈折率が変化する。そのため、感光体の像面での走査位置が変化し、主走査方向の倍率誤差が発生し、高品位の画像を得られなくなる。また、複数のレーザビームとレンズを用いて複数色の画像を形成する装置においては、それぞれのレーザビームの倍率誤差による色ずれが発生し、高品位の画像を得られなくなる。
このようなことから、特許第２６４２３５１号公報に示された従来技術では、複数の感光体を用いてカラー画像を形成する画像形成装置において、環境温度の変化や画像形成装置内温度の変化など、様々な要因により発生する主走査方向の位置ずれを次のようにして補正する。つまり、この従来技術では、転写ベルト上に主走査方向に延びる直線からなる基準部と、転写ベルトの搬送方向に対して斜めに延びる斜線とを形成し、それをセンサで検知し、センサからの信号に基づいて測定された基準部と斜線との間隔の測定値と、メモリに記憶されている基準値に基づいて、斜線の主走査方向のずれ量をＣＰＵで演算し、その演算結果に基づいて主走査方向の書出しタイミングおよび書き込みクロックの少なくとも一方を補正するのである。これにより、環境変化だけでなく、経時変化による位置ずれを補正することができ、色ずれのない高品位の画像を得ることができるというわけである。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
高品位の画像を得るには主走査方向の倍率誤差の補正精度を向上させることにより色ずれなどの補正精度を向上させる必要があり、それには書き込みクロック（画素クロック）を微調整する必要がある。そのため、一つの方法として、調整ステップ幅が細かければ細かいほど主走査方向の１ドット幅がそれだけ細かく制御できることに鑑み、そのような方法で主走査方向の倍率補正精度を向上させ、色ずれ補正精度を向上させる方法が考えられる。
しかし、画素クロックを微調整するには高速のクロックが必要になり、また、周波数安定度（精度）も高める必要があり、クロックの高速化に伴う不安定性およびノイズ発生などの問題を解決する必要があり、容易には達成できない。また、その達成のためコストアップになる可能性もある。また、基準クロックを分周して画素クロックを生成する場合、その分周比を広い範囲で設定できるようにする必要があり、その達成のためコストアップになる可能性もある。さらに、例えば、事前に複数の画素クロックの周波数のテーブルを作成しておき、倍率誤差や位置ずれ量の検出結果に基づいて複数の画素クロックのテーブルから一つを選択する方法の場合、周波数の可変幅を一定とすると、調整ステップ幅が細かいほどテーブルのデータ量が増え、したがって、画素クロックの周波数を記憶しておく記憶部の容量が大きくなり、コストアップにつながるという問題もある。ステップ幅を細かくした分だけ周波数の可変幅を狭めることでテーブルのデータ量を減らせるが、個々の画像形成装置毎の倍率誤差、各色毎の倍率誤差、環境変動による倍率誤差をすべて吸収せねばならないので、周波数の可変幅を狭めることは困難である。
本発明の目的は、このような従来技術の問題を解決することにあり、具体的には、複数色の画像を形成することができ、各色の像担持体上における画像倍率を補正するために各色に対応した画素クロックの周波数を変える手段を備えた画像形成装置において、画像倍率補正精度を向上させて高品位の画像を得ることができ、且つコストアップをできる限り抑えることができる画像形成装置を提供することにある。
【０００４】
【課題を解決するための手段】
前記の課題を解決するために、請求項１記載の発明では、複数色の画像を形成することができ、各色の像担持体上における画像倍率を補正するために各色に対応した画素クロックの周波数を変える手段を備えた画像形成装置において、基準となる色については画素クロックの周波数の可変ステップ幅を粗くする構成にした。
また、請求項２記載の発明では、請求項１記載の発明において、前記可変ステップ幅をその他の色の可変ステップ幅のｎ倍（ｎは２以上の整数）にする構成にした。
また、請求項３記載の発明では、請求項１記載の発明において、事前に算出しておいた複数の画素クロックの周波数を示す設定値を記憶しておくクロック周波数記憶手段を備え、その複数の設定値のなかから一つを選択して画像倍率を補正する構成にした。
また、請求項４記載の発明では、請求項３記載の発明において、基準となる色については選択対象の前記複数の設定値の数を他の色より少なくする構成にした。
また、請求項５記載の発明では、請求項４記載の発明において、基準となる色については選択対象の前記複数の設定値の数を他の色の１／ｎ（ｎは２以上の整数）にする構成にした。
また、請求項６記載の発明では、複数色の画像を形成することができ、各色の像担持体上における画像倍率を補正するために画素クロックの周波数を変える手段を備えた画像形成装置において、基準となる色以外の色についてのみ画素クロックの周波数を変える構成にした。
また、請求項７記載の発明では、請求項１乃至請求項６のいずれか１項に記載の画像形成装置において、基準となる色をブラックとする構成にした。
【０００５】
【発明の実施の形態】
以下、図面により本発明の実施の形態を詳細に説明する。
図１は本発明の第１の実施例を示す画像形成装置の構成図である。この画像形成装置は４ドラム方式のカラー画像形成装置であり、図示したように、イエロー（Ｙ）、マゼンタ（Ｍ）、シアン（Ｃ）、ブラック（ＢＫ）の４色の画像を重ね合わせたカラー画像を形成する画像形成部として、感光体１（１ａ、１ｂ、１ｃ、１ｄ）、帯電器２（２ａ、２ｂ、２ｃ２ｄ）、現像ユニット３（３ａ、３ｂ、３ｃ、３ｄ）、および転写器４（４ａ、４ｂ、４ｃ、４ｄ）を４組備え、さらに、４つの光ビーム走査装置５（５ａ、５ｂ、５ｃ、５ｄ）を備えている。そして、転写ベルト６によって矢印方向に搬送される記録紙Ｐ上にまず１色目の画像を転写し、次に２色目、３色目、４色目の順に画像を転写することにより、４色の画像が重ね合わさったカラー画像を記録紙上に形成し、図示していない定着装置によって記録紙上の画像を定着する。各色の画像形成部については、図示したように、感光体１の回りに帯電器２、現像ユニット３、転写器４、クリーニングユニット（図示せず）、および除電器が備わっており、一般的な電子写真プロセスである帯電、露光、現像、および転写により記録紙上に画像を形成する。
さらに、この画像形成装置は、画像位置合わせ用パターンを検出するセンサ７、８を備えている。センサ７、８は反射型の光学センサであり、転写ベルト６上に形成された画像位置合わせ用パターン（斜め線パターンと横ラインパターン）を検出し、その検出結果に基づき、各色間の主走査方向および副走査方向の画像位置ずれ、主走査方向の画像倍率を補正する。
各色の光ビーム走査装置５については、画像データに応じて駆動変調されることにより選択的に光ビームを出射するＬＤユニット１１が設けられ、このＬＤユニット１１から出射された光ビームがポリゴンモータによって回転するポリゴンミラー１２によって偏向され、ｆθレンズ１３を通り、ＢＴＬ（Ｂａｒｒｅｌ Ｔｏｒｏｉｄａｌ Ｌｅｎｓ、バレル・トロイダル・レンズ）１４を通り、ミラー（図示せず）によって反射し、感光体上を走査する。なお、ＢＴＬ１４は副走査方向のピント合わせ（集光機能と副走査方向の位置補正）を行っている。また、図示していないが、主走査方向の画像書き出し位置より前方の非画像書き込み領域に、ポリゴンミラー１２で偏向された光ビームを受光することにより主走査方向の書き込み開始のタイミングをとるための同期検知信号を出力する同期検知センサが設けられている。
【０００６】
図２に、転写ベルト６上に形成される画像位置合わせ用パターンを示す。この実施例では、予め設定したタイミングで転写ベルト６上に図示したような各色の斜め線および横線画像を各色の画像形成部（図１参照）により形成するのである。転写ベルト６が矢印の方向に動くことにより、各色の斜め線および横線がセンサ７およびセンサ８により検知され、検出された信号がプリンタ制御部に送られ、ブラック（ＢＫ）に対する各色のずれ量（時間）が算出される。斜め線は主走査方向の画像位置がずれることで検出タイミングが変わり、さらに斜め線の両端位置を検出することにより主走査方向の画像倍率変動まで検出できる。横線は副走査方向の画像位置がずれることにより検出タイミングが変わる。算出された時間と予め設定されている時間とを比較し、基準とするＢＫに対する各色の主走査方向のずれ量、主走査方向の倍率誤差、および副走査方向のずれ量を算出し、主走査方向の画像書き出し位置についてはクロックＶＣＬＫ（後述）を１周期単位で変えることにより補正し、主走査方向の画像倍率は書込クロック発生部からのクロックＷＣＬＫ（後述）の周波数を変えて補正し、副走査方向の画像書き出し位置は同期検知信号ＤＥＴＰ（後述）を１周期単位（１ライン単位）で変えることにより補正する。
【０００７】
図３に書込制御部を示す。本発明の各実施例では、各色の画像形成を並列に行えるように、図３に示したような書込制御部を各色ごとに持つ。図示したように、光ビーム走査装置５の主走査方向端部の画像書き出し側に光ビームを検出する同期検知センサ１５を備えており、ｆθレンズ１３を透過した光ビームがミラー１６によって反射され、レンズ１７により集光させて同期検知センサ１５に入射するような構成になっている。
そして、光ビームが同期検知センサ１５上を通過することにより同期検知センサ１５から同期検知信号／ＤＥＴＰが出力され、位相同期クロック発生部２１、同期検出用点灯制御部２２、および書出開始位置補正部２３へ送られる。位相同期クロック発生部２１では、書込クロック発生部２４において生成されたクロックＷＣＬＫと同期検知信号／ＤＥＴＰから／ＤＥＴＰに同期したクロックＶＣＬＫを生成し、ＬＤ制御部２５、同期検出用点灯制御部２２、および書出開始位置補正部２３へ送る。同期検出用点灯制御部２２は、最初に同期検知信号／ＤＥＴＰを検出し、それによりＬＤ強制点灯信号ＢＤをＯＮしてレーザダイオード（ＬＤ）を強制点灯させるが、同期検知信号／ＤＥＴＰを検出した後には、同期検知信号／ＤＥＴＰとクロックＶＣＬＫにより、フレア光が発生しない程度で確実に同期検知信号／ＤＥＴＰが検出できるタイミングでＬＤを点灯させるＬＤ強制点灯信号ＢＤを生成し、ＬＤ制御部２５へ送る。
【０００８】
ＬＤ制御部２５では、ＬＤ強制点灯信号ＢＤ、およびクロックＶＣＬＫに同期した画像信号から生成されたパルス信号幅に応じてＬＤを点灯制御する。これにより、ＬＤユニット１１からレーザビームが出射し、ポリゴンミラー１２により偏向され、ｆθレンズ１３を通り、感光体１上を走査することになる。
ポリゴンモータ駆動制御部２６はプリンタ制御部２７からの制御信号によりポリゴンモータを規定の回転数で回転制御する。
また、センサ７およびセンサ８により読み取った画像位置合わせ用パターンの信号はプリンタ制御部２７に送られ、プリンタ制御部２７においてブラック（ＢＫ）に対する各色のずれ量（時間）を算出する。そして、主走査方向の書出し開始位置を補正するためにそのデータを書出開始位置補正部２３へ送り、主走査ゲート信号／ＬＧＡＴＥのタイミングを変えさせる。また、画像倍率を補正するために周波数設定データを書込クロック発生部２４へ送り、クロックＷＣＬＫの周波数を変えさせる。
また、プリンタ制御部２７には、外部入力装置として例えば操作パネル２８が接続されていて、この操作パネル２８を用いて基準色の画像倍率の補正値を直接入力することにより、プリンタ制御部２７は周波数設定データを書込クロック発生部２４へ送り、クロックＷＣＬＫの周波数を変えることができる。
【０００９】
図４に、書出開始位置補正部２３の構成を示す。図示したように、書出開始位置補正部２３は主走査ライン同期信号発生部３１と主走査ゲート信号発生部３２とから構成され、前者は主走査ゲート信号発生部３２内の主走査カウンタ３３を動作させるための信号／ＬＳＹＮＣを生成し、後者は画像信号の取り込みタイミング（主走査方向の画像書出しタイミング）を決定する信号／ＬＧＡＴＥを生成する。また、主走査ゲート信号発生部３２は、／ＬＳＹＮＣとＶＣＬＫで動作する主走査カウンタ３３、そのカウンタ値とプリンタ制御部２７から得た補正データを比較し、その結果を出力するコンパレータ３４、およびコンパレータ３４からの比較結果から／ＬＧＡＴＥを生成するゲート信号生成部３５から構成されている。
このような構成で、書出開始位置補正部２３はクロックＶＣＬＫの１周期単位、つまり１ドット単位で書出位置を補正できる。
図５に、ＬＤ制御部２５の前段部の一例を示す。図示したように、前段にはラインメモリ３６を備え、例えばフレームメモリやスキャナなどから取り込まれた画像データを、／ＬＧＡＴＥが‘Ｌ’の区間だけＶＣＬＫに同期して画像信号を出力する。出力された画像信号はＬＤ制御部２５へ送られ、そのタイミングでＬＤが点灯する。したがって、プリンタ制御部２７によってコンパレータ３４に設定される補正データを変えることにより／ＬＧＡＴＥのタイミングが変わり、画像信号のタイミングも変わり、主走査方向の画像書出し開始位置が変わることになる。
図６に、書出開始位置補正部２３のタイミングチャートを示す。図示したように、／ＬＳＹＮＣによって主走査カウンタ３３がリセットされ、ＶＣＬＫでカウントアップしていき、カウンタ値がプリンタ制御部２７によって設定された補正データ（図示した例では‘Ｘ’）になったところでコンパレータ３４からその比較結果が出力され、ゲート信号生成部３５によって／ＬＧＡＴＥが‘Ｌ’（有効）になる。なお、／ＬＧＡＴＥは主走査方向の画像幅分だけ‘Ｌ’となる信号である。
【００１０】
図７に、画像の絶対倍率調整の動作フローを示す。なお、絶対倍率調整とは、例えば１００ｍｍ幅の画像を出力したい場合、実際に出力される画像が１００ｍｍにできる限り近づくように調整することである。この実施例ではブラック（ＢＫ）を基準として他の色の画像倍率および画像位置の調整をすることにしているので、絶対倍率調整はＢＫについてのみ行われる。
まず、絶対倍率を測定するための画像（絶対倍率測定パターン）を記録紙上に出力する（Ｓ１）。その画像から倍率を人手により測定し（Ｓ２）、倍率を補正する必要があるか否かを判断する（Ｓ３）。なお、この判断は倍率補正精度（調整分解能）によって決定される。その結果、調整分解能以上ずれていて補正する必要があると判断された場合（Ｓ３でＹｅｓ）、補正量（ずれ量）を操作パネル２８より入力する（Ｓ４）。誤差分をｍｍ単位で入力する方法もあり、パーセントで入力する方法もある。
これにより、プリンタ制御部２７では、入力された情報から周波数設定値を算出する（Ｓ５）。画素クロックは基準クロックを分周して生成するので、入力された情報から算出された周波数と基準クロックの周波数から分周比を算出し、予め記憶（登録）しておいた分周比のなかから最も近い分周比を決定し、その分周比から求まる周波数設定値を算出するのである。
こうして、その周波数設定値を書込クロック発生部２４へ送り（Ｓ６）、書込クロック発生部２４ではその設定値にしたがってクロックＷＣＬＫを生成する（Ｓ７）。生成されたクロックＷＣＬＫを用いることにより、絶対倍率が補正されたＢＫの画像が出力されるのである。
なお、この絶対倍率補正は、色ずれには関係なく、画象の大きさにだけ関係するので、１ドット単位（１２００ｄｐｉで２１ｕｍ）で補正する必要はなく、もっと粗い単位で問題ない。プリンタの使用用途にもよるが、例えば５ドット単位（１２００ｄｐｉで約０．１ｍｍ）でも大きな問題とならない。
【００１１】
図８に、主走査位置ずれおよび倍率誤差補正の動作フローを示す。なお、前記したように、この実施例ではブラック（ＢＫ）を基準として他の色の主走査画像位置および画像倍率を補正するので、この動作フローはＢＫ以外の色について行われる。
まず、位置ずれ検知パターンを転写ベルト６上に形成する（図２参照）（Ｓ１１）。そして、センサ７およびセンサ８によってパターンを読み取り、プリンタ制御部２７において、ＢＫに対する主走査ずれ量および倍率誤差量を検出する（Ｓ１２、Ｓ１７）。
次に、主走査ずれ量について、検出したずれ量が補正するレベルかどうかを判断する（Ｓ１３）。この実施例では補正の単位が１ドット単位であるので、ずれ量が１／２ドット以上であれば補正を行うことになり、補正を行う場合（Ｓ１３でＹｅｓ）、検出したずれ量から色ごとに補正データを算出し（Ｓ１４）、主走査ゲート信号発生部３２内のコンパレータ３４に色ごとに補正データを設定し（Ｓ１５）、／ＬＧＡＴＥを生成させる（Ｓ１６）。
【００１２】
一方、倍率誤差補正については、検出した倍率誤差が補正するレベルかどうかを倍率補正精度によって判断する（Ｓ１８）。当然、補正精度が高ければ高いほどＢＫに対する画像倍率誤差を少なくすることができ、画像品質が向上する。
判断の結果、画像倍率を補正する場合は（Ｓ１８でＹｅｓ）、画像倍率を補正するために必要な周波数の設定値をブラックの場合と同様にして算出し（Ｓ１９）、その設定値を書込クロック発生部２４に設定し（Ｓ２０）、クロックＷＣＬＫを生成させる（Ｓ２１）。
このフローをＢＫ以外の色について行い、生成された各色の／ＬＧＡＴＥ、ＷＣＬＫを用いることにより、画像位置ずれおよび画像倍率の補正された画像が出力されることになる。なお、この実施例では基準色をブラック（ＢＫ）としたが、それに限るものではない。
こうして、この実施例によれば、各色の像担持体（この実施例では感光体）上における画像位置ずれおよび画像倍率を補正する際、基準色については画素クロックの周波数の可変ステップ幅を粗くする構成にしたので、基準色の書込制御部用に予め記憶しておく分周比の設定範囲を狭くすることができる。分周比の設定を広範囲でできるようにするには、カウンタのビット数を増やすなど回路規模を大きくする必要があり、コストアップにつながるが、細かく制御する必要のない基準色についてだけ回路規模を小さくすることにより、画像位置ずれおよび画像倍率補正精度を向上させて高品位の画像が得られるだけでなく、コストアップを抑えることができるのである。
【００１３】
次に、本発明の第２の実施例について説明する。なお、書込制御部など第１の実施例と同様な部分については説明を省略する。
この実施例では、基準色の画素クロック周波数の可変ステップ幅をその他の色の可変ステップ幅の整数倍にする。例えば基準色をブラック（ＢＫ）とし、ブラックについては主走査方向の画像端部（例えば２９７ｍｍ幅の画像端部）で１ドット単位で画像倍率を補正し、その他の色については０．５ドット単位で補正する。基準色は補正精度が粗くても色ずれには関係しないからである。また、経時変化や環境変化でＢＫの画像倍率も変化してしまうことから、図８に示した倍率誤差補正を実行する際、この実施例ではＢＫについても、図７に示した倍率調整時の画像倍率から変化していた場合、その他の色と同様に倍率誤差分を補正する。
図９に、第２の実施例における倍率補正の一例を示す。図示したように、ブラック（ＢＫ）に対してイエロー（Ｙ）の画像が０．５ドット分小さくなっている。ＢＫの画像倍率を補正しない場合、Ｙ画像を０．５ドット分補正することになるが、ＢＫ画像についても１ドット分小さくなっているので、この実施例では、ＢＫ画像を１ドット分、Ｙ画像を１．５ドット分補正する。つまり、ＢＫ画像の画像倍率を１ドットの倍数分（１倍を含む）補正しても、ＢＫ画像に対するＹ画像の倍率誤差は０．５ドットの倍数になるので、分周比のデータを増やさなくても補正できるのである。
【００１４】
次に、本発明の第３の実施例について説明する。なお、第１の実施例と同様な部分については説明を省略する。
図１０に、この実施例の書込制御部を示す。図３に示した第１の実施例の構成とは書込クロックＷＣＬＫの周波数を設定するための設定値を記憶しておく周波数記憶部４１が備わっている点が異なる。この周波数記憶部４１には、以下に示したように、周波数番号をアドレスとする形で各周波数に対応する書込クロック発生部２４への設定値がテーブル形式で格納されている。以下において、周波数番号０〜ＮまでがクロックＷＣＬＫの可変範囲、つまり倍率調整範囲となる。周波数番号０と周波数番号１の設定値の差、周波数番号１と周波数番号２の設定値の差、−−−−−が倍率補正精度（倍率補正分解能）となる。
周波数番号 設定値
０ Ｍ０
１ Ｍ１
２ Ｍ２
３ Ｍ３
４ Ｍ４
…
Ｎ ＭＮ
図１１に、この実施例における絶対倍率調整の動作フローを示す。以下、図１１に従って、この動作フローを説明する。
まず、絶対倍率を測定するための画像パターンを記録紙上に出力する（Ｓ３１）。その画像から倍率を人手により測定し（Ｓ３２）、倍率を補正する必要があるか否かを第１の実施例と同様にして判断する（Ｓ３３）。そして、補正する必要があると判断された場合（Ｓ３３でＹｅｓ）、補正量（ずれ量）を操作パネル２８より入力する（Ｓ３４）。
これにより、プリンタ制御部２７は入力された補正量（ずれ量）に従って周波数番号を求め、その周波数番号に対応づけられた設定値を取得する。つまり、プリンタ制御部２７は周波数設定値を算出するのではなく、予め算出して記憶しておいた設定値を選択するのである（Ｓ３５）。例えば、画像端部で１ドット単位で画像倍率が補正できるように、しかも周波数番号が大きいほど生成されるクロックの周波数が高くなるようにテーブルを作成しておき、現状、周波数番号１０が選ばれていたとして、補正量で１ドット分画像を大きくする必要が生じた場合、周波数番号９を選択することになる。
続いて、その設定値を書込クロック発生部２４へ送り（Ｓ３６）、書込クロック発生部２４ではその設定値にしたがってクロックＷＣＬＫを生成する（Ｓ３７）。
図１２に、主走査位置ずれおよび倍率誤差補正の動作フローを示す。図８に示した第１の実施例とはステップＳ４９の内容のみが異なる。この実施例では、ステップＳ４９において、周波数設定値を算出するのではなく、プリンタ制御部２７が倍率補正量に従って周波数番号を求め、予め算出して記憶しておいた対応する設定値を選択するのである。それ以外は第１の実施例と同様であるので説明を省略する。
こうして、この実施例によれば、周波数の計算が不要になるので、処理時間が短くなる。
【００１５】
次に、本発明の第４の実施例について説明する。なお、第１の実施例と同様な部分については説明を省略する。
この実施例では、第３の実施例で示した補正テーブルのレコード数（周波数を示す設定値の数）を、基準色については他の色の１／ｎ（ｎは２以上の整数）にする。例えばブラック（ＢＫ）を基準とし、ＢＫのみ例えばその１／２にすることで、記憶手段の使用容量を低減するのである。
例えば下記のように周波数の数を１／２にした場合、設定値のステップ幅が２倍になり、補正精度（補正分解能）が粗くなるが、これにより、その他の色から算出したテーブルを間引きするだけでそのまま使用できる。
周波数番号 設定値
０ Ｍ０
１ Ｍ２
２ Ｍ４
３ Ｍ６
４ Ｍ８
…
Ｎ／２ ＭＮ
また、本発明の第５の実施例では、基準とするブラック（ＢＫ）について、環境や経時変化による画像倍率変化が許容範囲内であれば、第４の実施例で示した補正テーブルを備えず、その他の色についてのみ倍率補正を行う。このような構成ではさらにコストダウンを図ることができる。
【００１６】
次に、本発明の第６の実施例について説明する。
図１３は、第６の実施例を示す４ドラム方式の画像形成装置である。図示したように、この画像形成装置は、４色（イエロー、マゼンタ、シアン、ブラック）の画像を重ね合わせたカラー画像を形成する４組の画像形成部と１つの光ビーム走査装置５０を備えている。各色とも、感光体５１（５１Ｙ、５１Ｍ、５１Ｃ、５１ＢＫ）の回りには、帯電器５２（５２Ｙ、５２Ｍ、５２Ｃ、５２ＢＫ）、現像ユニット５３（５３Ｙ、５３Ｍ、５３Ｃ、５３ＢＫ）、転写器５４（５４Ｙ、５４Ｍ、５４Ｃ、５４ＢＫ）、クリーニングユニット５５（５５Ｙ、５５Ｍ、５５Ｃ、５５ＢＫ）、
除電器５６（５６Ｙ、５６Ｍ、５６Ｃ、５６ＢＫ）を備え、一般的な電子写真プロセスである帯電、露光、現像、および転写により記録紙上にカラー画像を形成する。この実施例では、転写ベルト５７によって矢印方向に搬送される記録紙上にまず１色目の画像を転写し、次に２色目、３色目、４色目の順に画像を転写することにより４色の画像が重ね合わさったカラー画像を記録紙上に形成することができ、図示していない定着装置によって記録紙上の画像が定着されるのである。
また、光ビーム走査装置５０では、１つのポリゴンミラー６１を用いてポリゴンミラー面の上方と下方で異なる色の光ビームを偏向走査させ、さらに、ポリゴンミラー６１を中心に対向振分走査させることにより４色分の光ビームをそれぞれの感光体上で走査させる。各色の光ビームは、ポリゴンミラー６１によって偏向され、ｆθレンズ６２（６２ＭＹ、６２ＢＫＣ）を通り、第１ミラー６３（６３Ｙ、６３Ｍ、６３Ｃ、６３ＢＫ）および第２ミラー６４（６４Ｙ、６４Ｍ、６４Ｃ、６４ＢＫ）で折り返され、ＢＴＬ６５（６５Ｙ、６５Ｍ、６５Ｃ、６５ＢＫ）を通り、第３ミラー６６（６６Ｙ、６６Ｍ、６６Ｃ、６６ＢＫ）で折り返され、感光体上を走査するのである。
【００１７】
図１４に、光ビーム走査装置５０の他の説明図を示す。これは図１３に示した光ビーム走査装置５０を上から見た図である。図１４において、ＬＤユニット７１ＹおよびＬＤユニット７１ＢＫからの光ビームはＣＹＬ（シリンダレンズ）７２Ｙ、７２ＢＫを通り、反射ミラー７３Ｙ、７３ＢＫによってポリゴンミラー６１の下方面に入射し、ポリゴンミラー６１の回転により光ビームを偏向し、ｆθレンズ６２を通り、第１ミラー６３によって折り返される。同様に、ＬＤユニット７１ＭおよびＬＤユニット７１Ｃからの光ビームはＣＹＬ７２Ｍ、７２Ｃを通り、ポリゴンミラー６１の上方面に入射し、ポリゴンミラー６１の回転により光ビームを偏向し、ｆθレンズ６２を通り、第１ミラー６３によって折り返される。
また、主走査方向書出し側端部にはＣＹＭ（シリンダミラー）７４ＢＫＣおよびＣＹＭ７４ＭＹ、同期センサ７５ＢＫＣおよび同期センサ７５ＭＹを備え、ｆθレンズ６２を通った光ビームがＣＹＭ７４ＢＫＣ、ＣＭＹ７４ＭＹによって反射集光されて同期センサ７５ＢＫＣ、同期センサ７５ＭＹに入射するような構成となっている。なお、同期センサ７５ＢＫＣ、７５ＭＹは同期検知信号／ＤＥＴＰを検出する同期検知センサの役割を果たしている。また、ＬＤユニット７１Ｃからの光ビームとＬＤユニット７１ＢＫからの光ビームでは共通のＣＹＭ７４ＢＫＣ、同期センサ７５ＢＫＣを使用している。ＬＤユニット７１ＹとＬＤユニット７１Ｍについても同様である。同じ同期センサに２つの光ビームが入射することになるので、それぞれを検出できるようにそれぞれ入射するタイミングが異なるようにしてある。なお、各色の光ビームに対し、それぞれ同期センサを設けるようにしてもかまわない。
また、図１４からも分かるように、シアン（Ｃ）とブラック（ＢＫ）に対し、イエロー（Ｙ）とマゼンタ（Ｍ）は逆方向に走査している。
【００１８】
前記したように同じ同期センサに２つの光ビームが入射する構成にした場合、ＬＤ書込制御部については同期検知信号／ＤＥＴＰをそれぞれの色の同期検知信号に分離する分離回路を備える必要があり、図３に示した書込制御部において、分離回路によって同期検知信号を分離した信号を位相同期クロック発生部２１、同期検出用点灯制御部２２、および書出開始位置補正部２３へ送ることになる。一方、各色の光ビームに対してそれぞれ同期センサを設けるようにした場合は各色とも図３に示した第１の実施例と同じ構成となる。
【００１９】
なお、第６の実施例の画像形成装置の場合、ブラック（ＢＫ）を基準に考えると、ＢＫに対して走査方向が逆のイエロー（Ｙ）およびマゼンタ（Ｍ）については、画像倍率が変化するとその分、主走査方向の画像位置ずれとなってしまうのに対して、シアン（Ｃ）については、倍率変化分が同じであれば位置ずれとはならない。よって、この実施例では倍率補正精度がそのまま主走査位置ずれ補正精度にも影響を及ぼすことになる。
また、第６の実施例は第１〜第５の各実施例と組み合わせて実施することができる。
【００２０】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明によれば、請求項１記載の発明では、複数色の画像を形成することができ、各色の像担持体上における画像倍率を補正するために各色に対応した画素クロックの周波数を変える手段を備えた画像形成装置において、色ずれの原因にならない基準色については画素クロックの周波数の可変ステップ幅が粗いので、基準色の画素クロック用に予め記憶しておく分周比の設定範囲を狭くすることができ、したがって、カウンタのビット数を小さくすることにより基準色については回路規模を小さくすることができ、色ずれ補正精度を落とさずにコストアップを抑えることができる。
また、請求項２記載の発明では、請求項１記載の発明において、基準色の可変ステップ幅がその他の色の可変ステップ幅のｎ倍（ｎは２以上の整数）であるので、基準色画像の画像倍率を１ドットの整数倍（１倍を含む）補正しても、基準色画像に対するその他の色画像の倍率誤差は可変ステップ幅の倍数になり、したがって、分周比のデータを増やさなくても補正できる。
また、請求項３記載の発明では、請求項１記載の発明において、事前に算出して記憶しておいた複数の画素クロックの周波数を示す設定値のなかから一つを選択して画像倍率が補正されるので、周波数の計算が不要になり、したがって、処理時間が短くなる。
また、請求項４記載の発明では、請求項３記載の発明において、基準色については選択対象の複数の設定値の数が他の色より少ないので、記憶手段の使用容量を低減することができる。
また、請求項５記載の発明では、請求項４記載の発明において、基準色については選択対象の複数の設定値の数が他の色の１／ｎ（ｎは２以上の整数）であるので、基準色画像の画像倍率を１ドットの整数倍（１倍を含む）補正しても、基準色画像に対するその他の色画像の倍率誤差は可変ステップ幅の倍数になり、したがって、分周比のデータを増やさなくても補正できる。
また、請求項６記載の発明では、複数色の画像を形成することができ、各色の像担持体上における画像倍率を補正するために画素クロックの周波数を変える手段を備えた画像形成装置において、基準色以外の色についてのみ画素クロックの周波数を変えるので、色ずれ補正精度を落とさずにコストアップをさらに抑えることができる。
また、請求項７記載の発明では、請求項１乃至請求項６のいずれか１項に記載の画像形成装置において、基準となる色がブラックであるので、ブラック基準で色ずれ補正を行っている多数の装置にそのまま適用できるし、白黒の画像形成装置の倍率補正に関する資産を有効利用できる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の第１の実施例を示す画像形成装置の構成図である。
【図２】本発明の第１の実施例を示す画像形成装置の説明図である。
【図３】本発明の第１の実施例を示す画像形成装置要部の構成ブロック図である。
【図４】本発明の第１の実施例を示す画像形成装置要部の他の構成ブロック図である。
【図５】本発明の第１の実施例を示す画像形成装置要部の他の構成ブロック図である。
【図６】本発明の第１の実施例を示す画像形成装置要部のタイミングチャートである。
【図７】本発明の第１の実施例を示す画像形成装置要部の動作フロー図である。
【図８】本発明の第１の実施例を示す画像形成装置要部の他の動作フロー図である。
【図９】本発明の第２の実施例を示す画像形成装置要部の説明図である。
【図１０】本発明の第３の実施例を示す画像形成装置要部の構成ブロック図である。
【図１１】本発明の第３の実施例を示す画像形成装置要部の動作フロー図である。
【図１２】本発明の第３の実施例を示す画像形成装置要部の他の動作フロー図である。
【図１３】本発明の第６の実施例を示す画像形成装置の構成図である。
【図１４】本発明の第６の実施例を示す画像形成装置要部の構成図である。
【符号の説明】
１ 感光体、５ 光ビーム走査装置、６ 転写ベルト、７ センサ、８ センサ、１１ ＬＤユニット、１２ ポリゴンミラー、１５ 同期センサ、２１ 位相同期クロック発生部、２２ 同期検出用点灯制御部、２３ 書出開始位置補正部、２４ 書込クロック発生部、２５ ＬＤ制御部、２６ ポリゴンモータ駆動制御部、２７ プリンタ制御部、２８ 操作パネル、３１ 主走査ライン同期信号発生部、３２ 主走査ゲート信号発生部、３３ 主走査カウンタ、３４ コンパレータ、３５ ゲート信号生成部、３６ ラインメモリ、４１ 周波数記憶部
Claims (7)
- 複数色のトナーを用いたカラー画像を形成することができ、像担持体上における各色のトナー画像の画像倍率を補正するために各色に対応した画素クロックの周波数を変える手段を備えた画像形成装置において、基準となる色については画素クロックの周波数の可変ステップ幅を粗くする構成にしたことを特徴とする画像形成装置。
- 請求項１記載の画像形成装置において、前記可変ステップ幅をその他の色の可変ステップ幅のｎ倍（ｎは２以上の整数）にする構成にしたことを特徴とする画像形成装置。
- 請求項１記載の画像形成装置において、事前に算出しておいた複数の画素クロックの周波数を示す設定値を記憶しておくクロック周波数記憶手段を備え、その複数の設定値のなかから一つを選択して画像倍率を補正する構成にしたことを特徴とする画像形成装置。
- 請求項３記載の画像形成装置において、基準となる色については選択対象の前記複数の設定値の数を他の色より少なくする構成にしたことを特徴とする画像形成装置。
- 請求項４記載の画像形成装置において、基準となる色については選択対象の前記複数の設定値の数を他の色の１／ｎ（ｎは２以上の整数）にする構成にしたことを特徴とする画像形成装置。
- 複数色の画像を形成することができ、各色の像担持体上における画像倍率を補正するために画素クロックの周波数を変える手段を備えた画像形成装置において、基準となる色以外の色についてのみ画素クロックの周波数を変える構成にしたことを特徴とする画像形成装置。
- 請求項１乃至請求項６のいずれか１項に記載の画像形成装置において、基準となる色をブラックとする構成にしたことを特徴とする画像形成装置。
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-
2002
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