JP2005035160A - 画像形成装置 - Google Patents

Abstract

【課題】 本発明は、上記問題を解決すべく成されたもので、各色画像位置を高精度にて補正することが可能な画像形成装置を提供することを目的とする。
【解決手段】 制御回路６０が、画像形成時にイメージスタート信号を生成すると共に、記録媒体先端検出センサ６８からの信号を検出してから、イメージスタート信号を基準にして、副走査同期信号を生成する。この時、高速解像度モード用の主走査同期信号を使用して、各色間の相対位置ずれ（カラーレジストレーション）が最小となるタイミングに副走査同期信号を生成する。すなわち、制御回路６０が副走査同期信号を生成するまでの間は、高速高解像度モード用の主走査同期信号がＳＯＳセンサ５０から出力されるようにＬＤドライバ６６を制御する。また、制御回路６０が副走査同期信号を生成した後に、画像形成時の解像度モードの主走査同期信号となるように、ＬＤドライバ６６を制御すると共に、解像度モードに応じて主走査同期信号の位相を制御して、記録媒体に対する各色の画像の絶対位置が一致するように制御する。
【選択図】 図３

Description

本発明は、画像形成装置にかかり、特に、複数の解像度で画像形成可能な画像形成装置に関する。

画像形成装置のカラー化、高速化の要望に応えるため、イエロー（Ｙ）、マゼンタ（Ｍ）、シアン（Ｃ）、ブラック（Ｋ）の４色毎にそれぞれ画像形成部を備え、それら各画像形成部に対して光走査露光を行う光走査装置を備える所謂タンデム型の画像形成装置が提案されている。

この種の画像形成装置は、それぞれの画像形成部により各色の画像を形成し、順次重ね合わせることで、カラー画像を高速に形成することができる。

また、複数の解像度で画像形成可能な画像形成装置なども提案されている。複数の解像度で画像形成可能な画像形成装置では、各解像度毎に固有の周期の主走査同期信号を使用して画像形成を行っている。

例えば、高解像度モードと、当該高解像度モードの１／２の解像度である低解像度モードを有する場合には、図２１に示すように、高解像度モード用の主走査同期信号と低解像度モード用の主走査同期信号をそれぞれ用いて画像形成を行い、解像度を変更する。

一方、カラー画像形成装置においては、各色の画像を重ね合わせるため、各色画像の相対位置関係が高画質化の上で非常に重要な要素となっている。

例えば、各色画像の相対位置の調整は、各ラインの書き出し位置の基準となる主走査同期信号を前後させることで、各色の副走査方向の画像位置制御が可能となる。

この他に特許文献１に記載の発明では、特許文献１に記載の発明では、第１の光学走査系から記録媒体に対して水平に走査される第１のレーザビームを検知して、第１の画像信号に基づく記録媒体の画像書き出し開始位置を決定する第１の水平同期信号をホストに出力する第１のビームディテクタを所定の位置に設け、第２の画像信号に基づく記録媒体の画像書き出し開始位置を決定する第２のビームディテクタを第１のビームディテクタの配置位置よりも記録媒体の走査方向に対して所定量先行する位置に設け、この第２のビームディテクタから出力される第２の水平同期信号のホストへの送出タイミングを所定時間遅延調整するタイミング調整手段を設けることにより、第１及び第２のビームディテクタの配置位置に対する取り付け位置精度を大幅に緩和し、第１及び第２のビームディテクタから出力される第１及び第２の水平同期信号の送出タイミングを精度よく同期させて、第１及び第２の光学走査系によって記録する画像の位置ずれを防止している。
特開昭６３−２６１２７９号公報（第２２〜２４頁、第３図）

従来の画像形成装置では、複数の解像度を有する画像形成装置において、各色画像の相対位置を調整する場合、例えば、高解像度モード（例えば、１２００ｄｐｉ等）では、１２００ｄｐｉ間隔で主走査同期信号が出力されるので、１２００ｄｐｉ間隔で各色画像の書き出し位置を調整することができる。しかしながら、低解像度モード（例えば、６００ｄｐｉ等）では、６００ｄｐｉ間隔で主走査同期信号が出力されるので、６００ｄｐｉ間隔でしか各色画像の書き出し位置を調整することができなくなってしまう、という問題がある。

本発明は、上記問題を解決すべく成されたもので、各色画像位置を高精度にて補正することが可能な画像形成装置を提供することを目的とする。

上記目的を達成するために請求項１に記載の発明は、予め定めた複数の解像度モードを有し、画像形成する際の解像度モードを設定するための設定手段と、前記設定手段によって設定された解像度モードに応じて主走査を行うための主走査同期信号を生成する生成手段と、前記設定手段によって設定された解像度モードに応じて副走査を行うための副走査同期信号を生成する副生成手段と、前記主走査同期信号及び前記副走査同期信号に基づいて画像を形成する複数の画像形成部と、全ての解像度モードにおいて前記複数の画像形成部が記録媒体へ形成する画像の絶対位置を、前記複数の解像度モードのうち最高解像度の解像度モードに対応する主走査同期信号に基づいて補正する補正手段と、を備えることを特徴としている。

請求項１に記載の発明によれば、設定手段によって予め定めた複数の解像度モードから、画像形成する際の解像度モードを設定することによって、設定された解像度モードに応じて生成手段によって主走査を行うための主走査同期信号が生成されると共に、副生成手段によって副走査を行うための副走査同期信号が生成される。そして、複数の画像形成部によって生成された主走査同期信号及び副走査同期信号に基づいて画像が形成される。すなわち、各画像形成部によって画像が形成され、各画像形成部によって形成された各画像を重ねることによって１画像を形成することが可能となる。例えば、各画像形成部によって画像を異なる色で形成することによってカラー画像を形成することができる。

ところで、カラー画像を形成した場合には、色ずれや記録媒体への画像形成の絶対位置ずれが問題になる。そこで、補正手段では、全ての解像度モードにおいて複数の画像形成部が記録媒体へ形成する画像の絶対位置が、複数の解像度モードのうち最高解像度の解像度モードに対応する主走査同期信号に基づいて補正される。すなわち、解像度が低くなると、主走査同期信号の間隔も大きくなり、画像の位置ずれを補正するための分解能が低下するが、全ての解像度モードにおいて、最高解像度の解像度モードに対応する主走査同期信号を用いて画像の絶対位置を補正することによって、最高分解能で画像位置を調整することができるので、画像位置を高精度に補正することが可能となり、色ずれを防止することができると共に、記録媒体に対する画像の絶対位置ずれも防止することができる。

補正手段は、請求項２に記載の発明のように、複数の画像形成部によって形成される画像の相対位置を補正した後に、絶対位置を補正する。すなわち、各画像形成部による画像形成の相対位置を補正した後に、記録媒体への画像形成の絶対位置を補正することによって、各画像のずれ並びに記録媒体に対するずれを補正することができる。

例えば、補正手段は、請求項３に記載の発明のように、最高解像度も解像度モードに対応する主走査同期信号に基づいて、複数の画像形成部による記録媒体への画像形成の相対位置が一致するタイミングに副走査同期信号を生成するように副生成手段を制御することによって各画像形成部による画像形成の相対位置を補正することができる。

また、補正手段は、請求項４に記載の発明のように、生成手段によって生成された主走査同期信号の位相を制御する位相制御手段を含んで、位相制御手段によって主走査同期信号の位相を制御することによって記録媒体へ形成する画像の絶対位置を位相の制御量分補正することができる。例えば、請求項５に記載の発明のように、位相制御手段は、予め定められた複数の位相制御量を有し、設定手段によって設定された解像度モード及び予め設定された画像の余白に基づいて、複数の位相制御量を選択することによって画像の絶対位置を補正するようにしてもよい。

また、補正手段は、最高解像度の解像度モードに対応する主走査同期信号を用いるので、請求項６に記載の発明のように、最高解像度かつ最速の画像形成を行う解像度モードが設定手段によって設定された場合には、位相制御手段による位相制御を禁止する。逆に言えば、請求項７に記載の発明のように、最高解像度かつ最速の画像形成を行う解像度モード以外が設定された場合に、位相制御手段による位相制御を行うことによって、画像の絶対値を補正することができる。

設定手段によって設定可能な解像度モードが、全ての解像度モードの基準となる高速高解像度モード、高速高解像度モードに対して半分の速度で画像形成する半速高解像度モード、高速高解像度モードに対して半分の解像度で画像形成する高速低解像度モード、及び高速高解像度モードに対して半分の解像度かつ半分の速度で画像形成する半速低解像度モードからなる場合には、請求項８に記載の発明のように、位相制御手段が、設定手段によって半速高解像度モード、高速低解像度モード、及び半速低解像度モードの何れかが設定された時に、高速高解像度モードにおいて副走査同期信号出力後に１ライン目の画像が送出されるまでの余白ライン数Ｎに基づいて、主走査同期信号の位相制御量を決定することによって画像の記録媒体に対する絶対位置を補正することが可能となる。

このとき、請求項９に記載の発明のように、設定手段によって設定された解像度モードが半速高解像度モード又は高速低解像度モードの場合かつ前記余白ライン数Ｎが偶数の場合に、位相制御手段は、位相制御量を所定の正数Ａとすることが可能である。

また、請求項１０に記載の発明のように、設定手段によって設定された解像度モードが半速低解像度モードの場合かつ余白ライン数Ｎが偶数の場合に、位相制御手段は、位相制御量を所定の正数Ｂとすることが可能である。

また、請求項１１に記載の発明のように、設定手段によって設定された解像度モードが半速高解像度モード又は高速低解像度モードの場合かつ余白ライン数Ｎが奇数の場合に、位相制御手段は、位相制御量を所定の正数Ｃ又はＤとすることが可能である。この時、請求項１２に記載の発明のように、余白ライン数Ｎと、半速高解像度モード又は高速低解像度モードにおいて副走査同期信号出力後に１ライン目の画像が送出されるまでの余白ライン数Ｍとの間にＭ＜Ｎ／２の関係が成立する場合には、位相制御手段が、位相制御量を所定の正数Ｃとすることが可能であり、請求項１３に記載の発明のように、余白ライン数Ｎと、余白ライン数Ｍとの間に、Ｍ＞Ｎ／２の関係が成立する場合には、位相制御手段が、位相制御量を所定の正数Ｄとすることが可能である。

また、請求項１１の発明は請求項１４に記載の発明のように、余白ライン数Ｎと、半速低解像度モードにおいて副走査同期信号出力後に１ライン目の画像が送出されるまでの余白ライン数Ｍとの間に、Ｍ＜Ｎ／２の関係が成立する場合には、位相制御手段が、位相制御量を所定の正数Ｅとすることが可能であり、請求項１５に記載の発明のように、余白ライン数Ｎと、余白ライン数Ｍとの間にＭ＞Ｎ／２の関係が成立する場合には、位相制御手段が、位相制御量を所定の正数Ｆとすることが可能である。

以上説明したように本発明によれば、全ての解像度モードにおいて、最高解像度の解像度モードに対応する主走査同期信号を用いて画像の絶対位置を補正することによって、最高分解能で画像形成位置を調整することができるので、画像位置を高精度にて補正することが可能となり、色ずれを防止することができると共に、記録媒体に対する画像の絶対位置ずれも防止することができる、という効果がある。

以下、図面を参照して本発明の実施の形態の一例を詳細に説明する。

図１は、本発明の実施の形態に係わるタンデム式のカラー画像形成装置を示す図であり、図２は、そのカラー画像形成装置に搭載された光走査装置を示す図である。

図示のように、カラー画像形成装置１０は、装置略中央に直立して配置された光走査装置１２を備えており、光走査装置１２からは、イエロー（Ｙ）、マゼンタ（Ｍ）、シアン（Ｃ）、ブラック（Ｋ）の各色に対応した光ビーム（以下、走査ビームと呼ぶことがある）ＡＹ、ＡＭ、ＡＣ、ＡＫが左方向に出力される。光走査装置１２の左方には、縦方向に沿って上から順に、感光体ドラム１４Ｙ、１４Ｍ、１４Ｃ、１４Ｋが直列配置され、各感光体ドラム１４の近傍には、対応する帯電器１６Ｙ、１６Ｍ、１６Ｃ、１６Ｋ、及び、現像器１８Ｙ、１８Ｍ、１８Ｃ、１８Ｋが配設されている。それら感光体ドラム１４、帯電器１６、現像器１８によって、各色の画像形成部が構成されている。

感光体ドラム１４は、帯電器１６によって帯電され、光走査装置１２からの光ビームによりドラム表面が走査露光されることで静電潜像を形成する。静電潜像は、現像器１８により現像されて各色のトナー像となり、Ｙ色及びＭ色、Ｃ色及びＫ色の組み合わせで、１次中間転写体２０ＹＭ、２０ＣＫに転写され、１次中間転写体２０ＹＭ、２０ＣＫから２次中間転写体２２へと転写されて重ね合わせられる。２次中間転写体２２の近傍には、２次中間転写体２２を帯電する転写用帯電器２４、及び、２次中間転写体２２から廃トナーを回収するクリーナー２６が配設されている。また、１次中間転写体２０ＹＭ、２０ＣＫと２次中間転写体２２、及び上記の各画像形成部などを駆動する駆動モータ（ＭＯＴ）２７は、それらの近傍に配置されている。

そして２次中間転写体２２上でカラー化したトナー像は、装置下部の給紙カセット２８から送り出される記録用紙３０上に２次中間転写体２２から一括転写され、記録用紙３０が上方の定着器３２に送られることで転写像から定着像となる。以上のプロセスにより、カラー画像形成装置１０によってカラー画像が記録用紙３０に形成され、記録用紙３０は装置上部の排紙トレイ３４に排出される。

次に、光走査装置１２について説明する。

図２に示すように、光走査装置１２は単一の光学箱３６を備え、光学箱３６内の一側面側に４つの光源３８Ｙ、３８Ｍ、３８Ｃ、３８Ｋが設けられている。各光源の半導体レーザからは、画像情報に応じて変調される光ビームＡＹ、ＡＭ、ＡＣ、ＡＫが出射され、光ビームＡＹ、ＡＭは光学箱３６内の上部側に配置された共通の反射ミラー４０ＹＭ、４２ＹＭにより反射され、光ビームＡＹ、ＡＭは光学箱３６内の下部側に配置された共通の反射ミラー４０ＣＫ、４２ＣＫにより反射されて、光学箱３６の底面中央に配置された１２面の反射面を備えるポリゴンミラー４４へと入射し、２本ずつ双方向に偏向走査される（双方向スプレイペイント方式）。

各偏向ビームは、結像光学系としてのｆθレンズ４６（４６Ａ、４６Ｂ）、４６’（４６Ａ’、４６Ｂ’）を透過することで走査速度が補正され、各ビームの光路上に設けられた反射ミラー４８ＹＭ、４８ＣＫと、図示を省略した複数の反射ミラーにより感光体ドラム１４Ｙ、１４Ｍ、１４Ｃ、１４Ｋに導かれて結像され、感光体ドラム上を略等速走査する。

また、光学箱３６内には、光ビームＡＣ、ＡＫの光路上で光ビーム主走査方向（図２の矢印Ｃ、Ｋ）における走査開始位置近傍に、光ビームＡＣ、ＡＫによる主走査開始（Start of Scan：ＳＯＳ）のタイミングの同期をとるために各光ビームを検出するＳＯＳセンサ５０ＣＫ（ＳＯＳ２）が配置されている。同様に、光ビームＡY、ＡMの光路上で光ビーム主走査方向（図２の矢印Y、M）における走査開始位置近傍には、ＳＯＳセンサ５０ＹＭ（ＳＯＳ１）が配置されており、それら各センサは制御回路６０に接続されている。また描画回路６２には、カラー画像形成装置１０の動作に関する各種設定や印字開始命令などを入力するための入力装置（ＩＮＰＵＴ ＵＮＩＴ）５６が接続されている。

ＳＯＳセンサ５０ＹＭ、５０ＣＫは、各光ビームがセンサ（検出器）上を通過する毎に、検出信号を制御回路６０へ出力する。制御回路６０は各センサからの出力信号に基づいて画像情報の書き出し位置を決定する水平同期信号を生成し描画回路６２に供給する。描画回路６２は水平同期信号から所定時間の経過後に画像情報信号を光走査装置１２へ出力する。この画像情報信号に基づいて各光源の半導体レーザが変調され、光源３８Ｙ、３８Ｍ、３８Ｃ、３８Ｋから光ビームＡＹ、ＡＭ、ＡＣ、ＡＫが出射される。

なお、ＳＯＳセンサ５０ＣＫ、５０ＹＭは、１つのセンサで光ビームＡＣ、ＡＫ、或いは光ビームＡＹ、ＡＭを検出するように構成するが、各光ビーム毎にＳＯＳセンサを設けるようにしてもよい。

続いて、上述の制御回路６０及び描画回路６２を含むカラー画像形成装置１０の詳細な構成について説明する。

図３は、本発明の実施の形態に係わるカラー画像形成装置１０の制御系の構成を示すブロック図である。

プリンタを制御するコントローラ５４は図３に示すように、プリンタのメカニカル制御及び画像描画タイミング等を制御する制御回路６０、画像の描画を制御する描画回路６２、Ｉ／Ｏインタフェース５８を含んで構成されている。

Ｉ／Ｏインタフェース５８には、ポリゴンミラー４４を回転駆動するためのポリゴンモータ６４、１次中間転写体２０ＹＭ、２０ＣＫと２次中間転写体２２、及び上記の各画像形成部などを駆動する駆動モータ（ＭＯＴ）２７、光源３８（３８Ｙ、３８Ｍ、３８Ｃ、３８Ｋ）を駆動するためのＬＤドライバ６６、ＳＯＳセンサ５０（５０ＣＫ、５０ＹＭ）、カラー画像形成装置１０の動作に関する各種設定や印字開始命令などを入力するための入力装置（ＩＮＰＵＴ ＵＮＩＴ）５６、及び記録媒体先端検出センサ６８が接続されている。

また、Ｉ／Ｏインタフェース５８には、外部の機器（例えば、パーソナルコンピュータ等）からの画像形成要求を含む画像データ７０が入力されるようになっている。

制御回路６０は、Ｉ／Ｏインタフェース５８を介して入力装置５６や外部の機器から画像形成要求が行われると、ポリゴンミラー４４が回転するようにポリゴンモータ６４を駆動制御するようになっている。この時、制御回路６０は、外部の機器からの画像形成要求や入力装置５６によって設定された解像度モードに拘わらずポリゴンミラー４４の回転数が一定の回転数で回転するようにポリゴンモータ６４の駆動制御を行う。

また、制御回路６０は、外部の機器からの画像形成要求に含まれる解像度や入力装置５６に設定された解像度に応じて画像を記録する解像度を変更する機能を有しており、本実施の形態では、４種類の解像度モードを有している。

詳細には、高速高解像度モード、半速高解像度モード（高速高解像度モードの半分の速度で記録）、高速低解像度モード（高速高解像度モードの半分の解像度で記録）、半速低解像度モード（高速低解像度モードの半分の速度で記録）の４種類の解像度モードを有する。制御回路６０は、各モードに応じて駆動モータ２７の回転速度を変更する機能を有すると共に、光走査装置１２に設けられたＳＯＳセンサ５０からの主走査同期信号を解像度モードに応じた主走査同期信号となるように生成する機能を有している。すなわち、制御回路６０が駆動モータ２７の回転速度を制御することによって副走査方向の記録媒体の搬送速度を制御し、制御回路６０がＬＤドライバ６６を介して光源３８の発光を制御することで主走査同期信号を生成する。これによって、上述の各解像度モードに切り換えられるようになっている。

さらに、制御回路６０は、画像形成時にイメージスタート信号を生成すると共に、記録媒体先端検出センサ６８からの信号を検出してから、イメージスタート信号を基準にして、副走査同期信号を生成する。なお、イメージスタート信号は、例えば、入力装置５６の操作により画像形成開始が指示されたタイミングや、外部の機器等から画像形成するための画像データが画像形成装置１０に送信されたタイミング等で生成される。

この時、高速解像度モード用の主走査同期信号を使用して、各色間の相対位置ずれ（カラーレジストレーション）が最小となるタイミングに副走査同期信号を生成する。すなわち、制御回路６０は、副走査同期信号を生成するまでの間は、高速高解像度モード用の主走査同期信号がＳＯＳセンサ５０から出力されるようにＬＤドライバ６６を制御する。

また、制御回路６０は、副走査同期信号を生成した後に、画像形成時の解像度モードの主走査同期信号となるように、ＬＤドライバ６６を制御すると共に、解像度モードに応じて主走査同期信号の位相を制御して、記録媒体に対する各色の画像の絶対位置が一致するように制御するようになっている。

描画回路６２は、制御回路６０がＬＤドライバ６６を制御することによって生成された主走査同期信号、制御回路６０によって生成された副走査同期信号及び外部の機器等から入力される画像データに基づいて、ＬＤドライバ６６を制御して光源３８の発光を制御し、画像を記録媒体に記録するように構成されている。

ここで、各色画像の副走査方向の相対位置を合わせるために制御回路６０で行う副走査同期信号の生成について説明する。

まず、描画回路６２は、制御回路６０によって生成された副走査同期信号受信後に、図４に示すように、主走査同期信号のパルス数を計測し規定値（例えば、カウント数ｎ）に到達した場合にページの１ライン目の画像データを出力することによって画像形成を開始する。以降、カウント数ｎ＋１ラインで２ライン目の画像データを出力しページ内でこれを繰り返すことで画像形成を行う。なお、各色について同様に画像形成が行われる。

すなわち、制御回路６０によって生成される副走査同期信号のタイミングによって副走査方向の記録タイミングを制御することができ、各色の色ずれを合わせることができる。

例えば、図５に示すように、画像形成装置１０の機械的な誤差によりＹ単色の画像“Ｆ”がＭ単色の画像“Ｆ”に対して副走査方向に約２０μｍの色ずれをしている場合を考える。

これは光走査装置１２から画像転写位置間の距離に関して、Ｙ色とＭ色で誤差が大きくなった場合に顕著化する。

図５の画像をＹ単色及びＭ単色の画像に分離した場合の状態を図６に示す。なお、図６（Ａ）はＹ色の画像を示し、図６（Ｂ）はＭ色の画像を示す。

Ｍ色の画像がＹ色の画像に対して遅れる原因は、Ｙ色の光走査装置から画像転写位置間距離よりもＭ色の光走査装置１２から画像転写位置間距離の方が大きくなっていることにより発生する。誤差が発生する原因としては、部品精度、組み立て精度、機内の温度上昇等による各部材の熱膨張係数の違いなどが挙げられる。

このような機械的な誤差を補正することは困難であることから、Ｍ色の画像をＹ色の画像位置に合わせるためには電気的制御にて見かけ上のＭ色の光走査装置１２から画像転写位置間距離を短くしてやればよいことになる。図５に示すケースの場合では色ずれを補正する具体的な方策は、Ｙ色の画像書き出しタイミングを主走査同期信号のカウント値ｎに設定した場合に、Ｍ色の画像書き出しタイミングを主走査同期信号のカウント値ｎ−１に設定することによって相対的な画像位置を合わせることができる。すなわち、制御回路６０が副走査同期信号を生成するタイミングを画像位置ずれに応じて設定することによって画像の相対位置を一致させることができる。

しかしながら、しかしながら、低解像度モードでは、主走査同期信号の出力間隔が高解像度モードよりも長いので、副走査方向の書き出しタイミングの補正は、高解像度モードに対して補正量が大きくなってしまい、低解像度モードの分解能の範囲でしか補正することができない。

そこで、本実施の形成では、光走査装置１２のポリゴンモータ６４を常に高解像度モード相当（例えば、１２００ｄｐｉ相当）の回転数で駆動し、高解像度モード周期の主走査同期信号を発生させる。そして、低解像度モード（例えば、６００ｄｐｉ）で画像形成する場合には、制御回路６０によって主走査同期信号を間引きして、低解像度モード相当（例えば、６００ｄｐｉ相当）周期の主走査同期信号を生成して画像形成を行うようになっている。

ここで、高解像度モード相当の主走査同期信号を用いた色ずれ補正について説明する。高解像度モード（例えば１２００ｄｐｉ）に対して半分の解像度（例えば、６００ｄｐｉ）で画像を形成したときに、画像形成装置１０の機械的な誤差によりＭ単色の画像“Ｆ”がＹ単色の画像“Ｆ”に対して副走査方向に約２０μｍずれている場合を例に説明する。

上述したように、Ｙ色の画像の書き出しタイミングを低解像度モード相当の主走査同期信号のカウント値ｎに設定し、Ｍ色の画像の書き出しタイミングを低解像度モード相当の主走査同期信号のカウント値ｎ−１に設定したのでは、図７（Ａ）、（Ｂ）に示すように、Ｍ色の画像はＹ色の画像を飛び越えてしまい色ずれを補正できない。なお、図７（Ａ）は補正前の画像を示し、図７（Ｂ）は補正後の画像を示す。

そこで、色ずれ補正するために、高解像度モード相当の主走査同期信号を使用する。すなわち、高解像度モード相当（例えば、１２００ｄｐｉ相当）の主走査同期信号は、低解像度モード相当（例えば６００ｄｐｉ相当）の主走査同期信号の中間で発生するはずであるから、高解像度モード相当の主走査同期信号を使用してＭ色の画像を描画することで、高解像度モード相当の分解能で画像の位置ずれを補正することができる。すなわち、制御回路６０は、高解像度モード相当の主走査同期信号に基づいて副走査同期信号を生成することによって画像の相対位置を高解像度モード相当の分解能で補正することが可能となる。

ところが、Ｙ色に対して高解像度モード相当の主走査同期信号を用いて描画することでもＭ色に対する画像位置ずれを補正することが可能である。しかしながら、図８に示すように、前者と後者では記録媒体上の画像の形成位置が異なってしまう。

そこで、制御回路６０は、副走査同期信号を生成した後に、解像度モードに応じて主走査同期信号の位相を制御して、記録媒体に対する各色の画像の絶対値が一致するように制御するようになっている。なお、制御回路６０によって行う解像度モードに応じた主走査同期信号の位相制御の詳細については、後述するコントローラ５４で行う処理にて説明する。

続いて、上述のように構成された画像形成装置１０において解像度モードを変更する際にコントローラ５４で行う処理について説明する。

図９は、解像度モードを変更する際にコントローラ５４で行う処理の流れを示すフローチャートである。

まず、ステップ１００では、高速高解像度モードか否かの判定を行う。該判定は、入力装置５６によって高速高解像度モードが設定されているか否か、或いは外部の機器によって高速高解像度モードによる画像形成要求がなされたか否かを判定することによってなされ、該判定が肯定された場合には、ステップ１０２へ移行して、高速高解像度モード用の主走査同期信号が生成される。すなわち、制御回路６０によってＬＤドライバ６６を介して光源３８が制御することにより、高速高解像度モード用の主走査同期信号が生成され、ＳＯＳセンサ５０によって当該主走査同期信号が検出される。

高速高解像度モード用主走査同期信号生成の処理は、図１０に示すように、イメージスタート信号の出力を基準にして、副走査同期信号の出力タイミングを決定する。この時高速高解像度モード用の主走査同期信号を使用することで、各色間の副走査方向の相対位置ずれ（カラーレジストレーション）が最小となるタイミングにおいて副走査同期信号が出力可能となる。副走査同期信号出力後は、本来の画像形成モードでの主走査同期信号を出力する必要があるが、高速高解像度モードの場合は副走査同期信号出力の前後でその周期は変化しないので、主走査同期信号は１種類に確定する。このように制御回路６０が制御を行うことにより、各色が素の記録媒体に対する絶対位置（ペーパレジストレーション）は一意に確定することができる。

また、ステップ１００の判定が否定された場合には、ステップ１０４へ移行して、半速高解像度モード又は高速低解像度モードか否かの判定を行う。該判定もステップ１００と同様に、入力装置５６によって半速高解像度モード又は高速低解像度モードが設定されているか否か、或いは外部の機器によって半速高解像度モード又は高速低解像度モードによる画像形成要求がなされたか否かを判定することによってなされ、該判定が肯定された場合には、ステップ１０６へ移行して、半速高解像度モード又は高速低解像度モード用の主走査同期信号が生成される。すなわち、制御回路６０によってＬＤドライバ６６を介して光源３８が制御することにより、半速高解像度モード又は高速低解像度モード用の主走査同期信号が生成され、ＳＯＳセンサ５０によって当該主走査同期信号が検出される。

半速高解像度モード又は高速低解像度モード用の主走査同期信号生成の処理は、図１１に示すように、イメージスタート信号の出力を基準にして、副走査同期信号の出力タイミングを決定する。この時、高速高解像度モード用の主走査同期信号を使用することで半速高解像度又は高速低解像度モードにおいても各色間の副走査方向の色ずれ誤差が最小となるタイミングにおいて副走査同期信号が出力可能となる。副走査同期信号出力後は本来の画像形成モードでの主走査同期信号を出力する必要があり、半速高解像度モード又は高速低解像度モードの場合は副走査同期信号出力の前後でその周期が変化する。この結果、理論上２種類の主走査同期信号が出力可能となり、どちらの主走査同期信号を使用しても各色間の副走査方向の絶対位置ずれ（カラーレジストレーション）は最小となっているが、主走査同期信号１で描画した画像と、主走査同期信号２で描画した画像間においては各色画素の記録媒体に対する絶対位置（ペーパレジストレーション）に差異が発生する。そこで、後述する図１２に示す処理が行われる。

ここで、図１２のフローチャートについて説明する。なお、図１２は半速高解像度モード又は高速低解像度モード用の主走査同期信号生成の処理のサブルーチンを示す図である。

まず、ステップ２００では、高速高解像度モードにおける余白ライン数Ｎが奇数か否か判定する。該判定は、高速高解像度モードで画像形成する場合に予め設定された余白ライン数Ｎが奇数か否かを判定することによってなされ、該判定が肯定された場合には、ステップ２０２へ移行する。

ステップ２０２では、半速高解像度モード又は高速低解像度モード用の余白ライン数Ｍ＝ＴＲＵＮＣ（Ｎ／２）として、高速高解像度モードにおける主走査同期信号の位相を制御（副走査同期信号が出力されたから２パルススキップ）、或いはＭ＝ＲＯＵＮＤＵＰ（Ｎ／２）として、高速高解像度モードにおける主走査同期信号の位相を制御（副走査同期信号が出力されてから０パルススキップ）して、半速高解像度モード又は高速低解像度モードの主走査同期信号を生成する。なお、余白ライン数Ｍ＝ＴＲＵＮＣ（Ｎ／２）は、Ｍ＝Ｎ／２で算出された値の小数点以下を切り捨てた数値を示し、Ｍ＝ＲＯＵＮＤＵＰ（Ｎ／２）は、Ｍ＝Ｎ／２で算出された値の小数点以下を切り上げた数値を示す。

すなわち、余白ライン数Ｍ＝ＴＲＵＮＣ（Ｎ／２）とした場合、図１３に示すように、副走査同期信号が出力された直後の高速高解像度モードにおける主走査同期信号を２パルススキップし、３発目のパルスを基準として半速高解像度モード又は高速低解像度モード用の主走査同期信号を発生させる。この主走査同期信号をカウントし、半速高解像度モード又は高速低解像度モード用の余白ラインＭ＝ＴＲＵＮＣ（Ｎ／２）に達した時に、画像データの送出を開始するように制御することで、高速高解像度モードと全く同じ位置に画像を形成することが可能となる。

一方、余白ライン数Ｍ＝ＲＯＵＮＤＵＰ（Ｎ／２）とした場合、図１４に示すように、副走査同期信号が出力された直後の高速高解像度モードにおける主走査同期信号を基準として、半速高解像度モード又は高速低解像度モード用の主走査同期信号を発生させる。すなわち、副走査同期信号が出力された直後の高速高解像度モードにおける主走査同期信号を０パルススキップして、半速高解像度モード又は高速低解像度モード用の主走査同期信号を発生させる。この主走査同期信号をカウントし、半速高解像度モード又は高速低解像度モード用の余白ラインＭ＝ＲＯＵＮＤＵＰ（Ｎ／２）に達した時に、画像データの送出を行うように制御することで、高速高解像度モードと全く同じ位置に画像を形成することが可能となる。

なお、余白ライン数Ｍ＝ＴＲＵＮＣ（Ｎ／２）とするか、Ｍ＝ＲＯＵＮＤＵＰ（Ｎ／２）とするかは、装置に応じて適宜設定する。

また、ステップ２００の判定が否定された場合には、ステップ２０４へ移行して、余白ライン数Ｍ＝Ｎ／２とし、高速高解像度モードにおける主走査同期信号の位相を制御（副走査同期信号が出力されてから１パルススキップ）して、半速高解像度モード又は高速低解像度モードの主走査同期信号を生成する。

すなわち、図１５に示すように、副走査同期信号が出力された直後の高速高解像度モードにおける主走査同期信号を１パルススキップし、２発目のパルスを基準として半速高解像度モード又は高速低解像度モード用の主走査同期信号を発生させる。この主走査同期信号をカウントし、半速高解像度モード又は高速低解像度モード用の余白ライン数Ｍ＝Ｎ／２に達した時に、画像データの送出を開始するように制御することで、高速高解像度モードと全く同じ位置に画像を形成することが可能となる。

このように、高速高解像度モードにおける余白ライン数（主走査同期信号のカウント値）Ｎが奇数の場合は、半速高解像度モード或いは高速低解像度モードにおける余白ライン数Ｍは、Ｍ＝Ｎ／２では算出不可能であり、Ｍ＝Ｎ／２で算出された値の小数点以下を切り捨てた数値ＴＲＵＮＣ（Ｎ／２）をＭとする場合と、Ｍ＝Ｎ／２で算出された値の小数点以下を切り上げた数値ＲＯＵＮＤＵＰ（Ｎ／２）をＭとする場合の２通りのケースが存在する。従って、高速高解像度モードにおける余白ライン数Ｎが奇数の場合は、目的の主走査同期信号を選択するアルゴリズムを選択することで、半速高解像度モード又は高速低解像度モードにおいて、高速高解像度モードで画像を形成した場合と全く同じ位置に画像を形成することができ、各モードにおける各色の画像の絶対位置を統一することができる。

ここで、図９のフローチャートのステップ１０４に戻って説明する。

ステップ１０４の判定が否定された場合には、ステップ１０８へ移行して、半速低解像度モード用主走査同期信号が生成される。すなわち、制御回路６０によってＬＤドライバ６６を介して光源３８が制御することにより、半速低解像度モード用の主走査同期信号が生成され、ＳＯＳセンサ５０によって当該主走査同期信号が検出される。

半速低解像度モード用の主走査同期信号生成の処理は、図１６に示すように、イメージスタート信号の出力を基準にして、副走査同期信号の出力タイミングを決定する。この時高速高解像度モード用の主走査同期信号を使用することで半速低解像度モードにおいても各色間の副走査方向の色ずれ誤差が最小となるタイミングにおいて副走査同期信号が出力可能となる。副走査同期信号出力後は本来の画像形成モードでの主走査同期信号を出力する必要があり、半速低解像度モードの場合も副走査同期信号の出力の前後でその周期が変化する。この結果、理論上４種類の半速低解像度モード用主走査同期信号が構成可能となり、どの主走査同期信号を使用して各色間の副走査方向の相対位置ずれ（カラーレジストレーション）は最小となっているが、主走査同期信号１で描画した画像、主走査同期信号２で描画した画像、主走査同期信号３で描画した画像、主走査同期信号４で描画した画像間においては各色画素の記録媒体に対する絶対位置（ペーパレジストレーション）に差異が発生することになる。そこで、後述する図１７に示す処理が行われる。

ここで、図１７のフローチャートについて説明する。なお、図１７は半速低解像度モード用の主走査同期信号生成の処理のサブルーチンを示す図である。

まず、ステップ３００では、高速高解像度モードにおける余白ライン数Ｎが奇数か否か判定する。該判定は、高速高解像度モードで画像形成する場合に予め設定された余白ライン数Ｎが奇数か否かを判定することによってなされ、該判定が肯定された場合には、ステップ３０２へ移行する。

ステップ３０２では、余白ライン数Ｍ＝ＴＲＵＮＣ（Ｎ／２）として、高速高解像度モードにおける主走査同期信号の位相を制御（副走査同期信号が出力されてから５パルススキップ）、或いはＭ＝ＲＯＵＮＤＵＰ（Ｎ／２）として、高速高解像度モードにおける主走査同期信号の位相を制御（副走査同期信号が出力されてから１パルススキップ）して、半速低解像度モードの主走査同期信号を生成する。なお、余白ライン数Ｍ＝ＴＲＵＮＣ（Ｎ／２）は、Ｍ＝Ｎ／２で算出された値の小数点以下を切り捨てた数値を示し、Ｍ＝ＲＯＵＮＤＵＰ（Ｎ／２）は、Ｍ＝Ｎ／２で算出された値の小数点以下を切り上げた数値を示す。

すなわち、余白ライン数Ｍ＝ＴＲＵＮＣ（Ｎ／２）とした場合、図１８に示すように、副走査同期信号が出力された直後の高速高解像度モードにおける主走査同期信号を５パルススキップし、６パルス目のパルスを基準として半速低解像度モード用の主走査同期信号を発生させる。この主走査同意信号をカウントし、半速低解像度用の余白ライン数Ｍ＝ＴＲＵＮＣ（Ｎ／２）に達した時に、画像データの送出を開始するように制御することで、高速高解像度モードとお味位置に画像を形成することが可能となる。

一方、余白ライン数Ｍ＝ＲＯＵＮＤＵＰ（Ｎ／２）とした場合、図１９に示すように、副走査同期信号が出力された直後の高速高解像度モードにおける主走査同期信号を１パルススキップし、２発目のパルスを基準として、半速低解像度モード用の主走査同期信号を発生させる。この主走査同期信号をカウントし、半速低解像度モード用の余白ラインＭ＝ＲＯＵＮＤＵＰ（Ｎ／２）に達した時に、画像データの送出を行うように制御することで、高速高解像度モードと全く同じ位置に画像を形成することが可能となる。

なお、余白ライン数Ｍ＝ＴＲＵＮＣ（Ｎ／２）とするか、Ｍ＝ＲＯＵＮＤＵＰ（Ｎ／２）とするかは、装置に応じて適宜設定する。

また、ステップ３００の判定が否定された場合には、ステップ３０４へ移行して、余白ライン数Ｍ＝Ｎ／２とし、高速高解像度モードにおける主走査同期信号の位相を制御（副走査同期信号が出力されてから３パルススキップ）して、半速低解像度モードの主走査同期信号を生成する。

すなわち、図２０に示すように、副走査同期信号が出力された直後の高速高解像度モードにおける主走査同期信号を３パルススキップし、４パルス目のパルスを基準として半速低解像度モード用の主走査同期信号を発生させる。この主走査同期信号をカウントし、半速低解像度モード用の余白ライン数Ｍ＝Ｎ／２に達した時に、画像データの送出を開始するように制御することで、高速高解像度モードと全く同じ位置に画像を形成することが可能となる。

以上説明したように、半速高解像度モード又は高速低解像度モードにおいては２種類の主走査同期信号の発生タイミングが存在し、半速低解像度モードにおいては４種類の主走査同期信号の発生タイミングが存在することになる。それぞれのモードにおいて高速高解像度モードの絶対画像位置に一致させることが可能な主走査同期信号は一種類しか存在しないため、半速高解像度モード又は高速低解像度モードにおいては２種類の主走査同期信号から目的の主走査同期信号を選択する、半速低解像度モードにおいては４種類の主走査同期信号から目的の主走査同期信号を選択する、上述のような制御アルゴリズムによって、各モードにおける画像絶対位置を一致させることができる。

また、高速高解像度モードにおける余白ライン数Ｎが偶数の場合は、半速高解像度モード又は高速低解像度モード、半速低解像度モードにおける余白ライン数Ｍは、Ｍ＝Ｎ／２で算出可能となり、目的の主走査同期信号を選択する制御アルゴリズムは１種類に確定することで、各モードにおける画像絶対位置を一致させることができる。

本発明の実施の形態に係わるタンデム式のカラー画像形成装置を示す図である。 本発明の実施の形態に係わるタンデム式のカラー画像形成装置に搭載された光走査装置を示す図である。 本発明の実施の形態に係わるカラー画像形成装置の制御系の構成を示すブロック図である。 副走査同期信号の生成を説明するための図である。 Ｙ単色の画像“Ｆ”がＭ単色の画像“Ｆ”に対して副走査方向に色ずれした場合の状態を表す図である。 図５におけるＹ色画像及びＭ色画像を分離した場合の状態を示す図である。 低解像度モードで形成した画像が色ずれしている時に、低解像度モードの主走査同期信号を用いて色ずれを補正した場合の状態を示す図である。 高解像度モードの主走査同期信号を用いて色ずれ補正した場合に、基準とする画像が異なると、記録媒体上の画像の絶対位置が変わってしまうことを示す図である。 解像度モードを変更する際にコントローラで行う処理の流れを示すフローチャートである。 高速高解像度モード用主走査同期信号生成の処理を説明するための図である。 半速高解像度モード又は高速低解像度モード用の主走査同期信号生成の処理を説明するための図である。 半速高解像度モード又は高速低解像度モード用の主走査同期信号生成の処理のサブルーチンを示す図である。 半速高解像度モード又は高速低解像度モード用の主走査同期信号生成において、余白ライン数Ｎが奇数かつ余白ライン数Ｍ＝ＴＲＵＮＣ（Ｎ／２）とした場合の主走査同期信号生成を説明するための図である。 半速高解像度モード又は高速低解像度モード用の主走査同期信号生成において、余白ライン数Ｎが奇数かつ余白ライン数Ｍ＝ＲＯＵＮＤＵＰ（Ｎ／２）とした場合の主走査同期信号生成を説明するための図である。 半速高解像度モード又は高速低解像度モード用の主走査同期信号生成において、余白ライン数Ｎが偶数の場合の主走査同期信号の生成を説明するための図である。 半速低解像度モード用の主走査同期信号生成の処理を説明するための図である。 半速低解像度モード用の主走査同期信号生成の処理のサブルーチンを示す図である。 半速低解像度モード用の主走査同期信号生成において、余白ライン数Ｎが奇数かつ余白ライン数Ｍ＝ＴＲＵＮＣ（Ｎ／２）とした場合の主走査同期信号生成を説明するための図である。 半速低解像度モード用の主走査同期信号生成において、余白ライン数Ｎが奇数かつ余白ライン数Ｍ＝＝ＲＯＵＮＤＵＰ（Ｎ／２）とした場合の主走査同期信号生成を説明するための図である。 半速低解像度モード用の主走査同期信号生成において、余白ライン数Ｎが偶数の場合の主走査同期信号生成の処理を説明するための図である。 高解像度モードと、当該高解像度モードの１／２の解像度である低解像度モードを有する場合の高解像度モード用の主走査同期信号と低解像度モード用の主走査同期信号を示す図である。

符号の説明

１０ 画像形成装置
１２ 光走査装置
２７ 駆動モータ
５０ ＳＯＳセンサ
５４ コントローラ
５６ 入力装置
６０ 制御回路
６２ 描画回路
６８ 記録媒体先端検出センサ
７０ 画像データ

Claims (15)

1. 予め定めた複数の解像度モードを有し、画像形成する際の解像度モードを設定するための設定手段と、
   前記設定手段によって設定された解像度モードに応じて主走査を行うための主走査同期信号を生成する生成手段と、
   前記設定手段によって設定された解像度モードに応じて副走査を行うための副走査同期信号を生成する副生成手段と、
   前記主走査同期信号及び前記副走査同期信号に基づいて画像を形成する複数の画像形成部と、
   全ての解像度モードにおいて前記複数の画像形成部が記録媒体へ形成する画像の絶対位置を、前記複数の解像度モードのうち最高解像度の解像度モードに対応する主走査同期信号に基づいて補正する補正手段と、
   を備えた画像形成装置。
2. 前記補正手段は、前記複数の画像形成部によって形成される画像の相対位置を補正した後に、前記絶対位置を補正することを特徴とする請求項１に記載の画像形成装置。
3. 前記補正手段は、前記最高解像度の解像度モードに対応する主走査同期信号に基づいて、前記複数の画像形成部による記録媒体への画像形成の相対位置が一致するタイミングに副走査同期信号を生成するように前記副生成手段を制御することによって前記相対位置を補正することを特徴とする請求項２に記載の画像形成装置。
4. 前記補正手段は、前記生成手段によって生成された主走査同期信号の位相を制御する位相制御手段を含み、当該位相制御手段によって主走査同期信号の位相を制御することによって前記絶対位置を補正することを特徴とする請求項３に記載の画像形成装置。
5. 前記位相制御手段は、予め定められた複数の位相制御量を有し、前記設定手段によって設定された解像度モード及び予め設定された画像の余白に基づいて、前記複数の位相制御量を選択することによって前記絶対位置を補正することを特徴とする請求項４に記載の画像形成装置。
6. 前記補正手段は、前記設定手段によって最高解像度かつ最速の画像形成を行う解像度モードが設定された場合に、前記位相制御手段による位相制御を禁止することを特徴とする請求項４又は請求項５に記載の画像形成装置。
7. 前記補正手段は、前記設定手段によって最高解像度かつ最速の画像形成を行う解像度モード以外の解像度モードが設定された場合に、前記位相制御手段による位相制御を行うことを特徴とする請求項４又は請求項５に記載の画像形成装置。
8. 前記設定手段によって設定可能な解像度モードが、全ての解像度モードの基準となる高速高解像度モード、前記高速高解像度モードに対して半分の速度で画像形成する半速高解像度モード、前記高速高解像度モードに対して半分の解像度の高速低解像度モード、及び前記高速解像度モードに対して半分の解像度かつ半分の速度で画像形成する半速低解像度モードからなり、前記位相制御手段が、前記設定手段によって前記半速高解像度モード、前記高速低解像度モード、及び前記半速低解像度モードの何れかが設定された時に、前記高速高解像度モードにおいて副走査同期信号出力後に１ライン目の画像が送出されるまでの余白ライン数Ｎに基づいて、主走査同期信号の位相制御量を決定することを特徴とする請求項４乃至請求項７の何れか１項に記載の画像形成装置。
9. 前記設定手段によって設定された解像度モードが前記半速高解像度モード又は前記高速低解像度モードの場合かつ前記余白ラインＮが偶数の場合に、前記位相制御手段は、前記位相制御量を所定の正数Ａとすることを特徴とする請求項８に記載の画像形成装置。
10. 前記設定手段によって設定された解像度モードが前記半速低解像度モードの場合かつ前記余白ライン数Ｎが偶数の場合、前記位相制御手段は、前記位相制御量を所定の正数Ｂとすることを特徴とする請求項８に記載の画像形成装置。
11. 前記設定手段によって設定された解像度モードが前記半速高解像度モード又は前記高速低解像度モードの場合かつ前記余白ライン数Ｎが奇数の場合に、前記位相制御手段は、前記位相制御量を所定の正数Ｃ又はＤとすることを特徴とする請求項８に記載の画像形成装置。
12. 前記余白ライン数Ｎと、前記半速高解像度モード又は前記高速低解像度モードにおいて副走査同期信号出力後に１ライン目の画像が送出されるまでの余白ライン数Ｍとの間に、Ｍ＜Ｎ／２の関係が成立する場合、前記位相制御手段が、前記位相制御量を所定の正数Ｃとすることを特徴とする請求項１１に記載の画像形成装置。
13. 前記余白ライン数Ｎと、前記半速高解像度モード又は前記高速低解像度モードにおいて副走査同期信号出力後に１ライン目の画像が送出されるまでの余白ライン数Ｍとの間に、Ｍ＞Ｎ／２の関係が成立する場合、前記位相制御手段が、前記位相制御量を所定の正数Ｄとすることを特徴とする請求項１１に記載の画像形成装置。
14. 前記余白ライン数Ｎと、前記半速低解像度モードにおいて副走査同期信号出力後に１ライン目の画像が送出されるまでの余白ライン数Ｍとの間に、Ｍ＜Ｎ／２の関係が成立する場合、前記位相制御手段が、前記位相制御量を所定の正数Ｅとすることを特徴とする請求項１１に記載の画像形成装置。
15. 前記余白ライン数Ｎと、前記半速低解像度モードにおいて副走査同期信号出力後に１ライン目の画像が送出されるまでの余白ライン数Ｍとの間に、Ｍ＞Ｎ／２の関係が成立する場合、前記位相制御手段が、前記位相制御量を所定の正数Ｆとすることを特徴とする請求項１１に記載の画像形成装置。

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