JP2006142712A - 画像形成装置 - Google Patents

Abstract

【課題】 補助画素を追加することで補助画素を挿入して画像倍率を補正する画像形成装置においても、画像劣化を無くすこと。
【解決手段】 補助画素の挿入数に応じて書き出し位置を変えることによって、画像劣化のない画像形成装置を提供する。また、補助画素の挿入数によって画像領域での書き出し位置が変化するのでトータルの補助画素挿入量に応じて書き出し位置を補正することで、画像劣化のない画像形成装置を提供する。
【選択図】 図１１

Description

本発明は複数のレーザーを持つプリンタ、複写機、ファクシミリ等の電子写真装置に関するものである。

近年、インクジェット方式のプリンタが急速にカラー化にシフトしたことに続き、電子写真方式の画像形成装置（複写機、プリンタ）もモノクロ機からカラー機へとシフトしてきている。

カラー画像形成装置において電子写真記録方式を大別すると、１ドラム型とタンデム型の各方式に大別できる。１ドラム型は、１つの像担持体の回りに複数色の現像装置を備え、それらの現像装置でトナーを付着させて像担持体上に合成トナー像を形成し、そのトナー像を転写して記録媒体にカラー画像を記録する方式のものである。一方、タンデム型は並べて備える複数の像担持体にそれぞれ単色のトナー画像を形成し、それらの単色トナー像を順次転写して媒体上に合成カラー画像を記録する方式のものである。

１ドラム型とタンデム型の画像形成装置を比較すると、１ドラム型は像担持体が１つであるから、タンデム型と比べて画像形成部を小型化することができ、低コストであるという利点があるものの、１つの像担持体を用いて複数回画像形成を繰り返してカラー画像を形成するものであるから、画像形成の高速化に向いていない。

これに対し、タンデム型は小型化、コストの面で上記１ドラム型より劣るものの、各色独立で画像形成が行える（１パスで画像形成）為、高速化に向いている。よって、カラー画像形成装置では画像形成速度の点からモノクロ並みのスピードが得られるタンデム型が近年非常に注目されている。

タンデム式の画像形成装置は複数の像担持体と複数のレーザー光で構成される為、各レーザー発光源から像担持体までの距離が等距離であることが望ましい。しかし実際には取り付け公差、レーザー波長の差などにより各レーザー発光源から像担持体までの距離は一定にならず、その距離の差などにより倍率差が生じている。

この倍率差を補正する手段として、特許文献１に於いて、スペースを挿入あるいは削除する事で従来画像を広げたり縮めたりする方法が開示されている。そして、倍率差を補正する際、前回の補正値を反映させ、そこからのずれをさらに補正するという形をとることで倍率差の補正値を収束させ、補正の精度を上げていた。

従来、タンデム型画像形成装置の場合、各レーザー発光源から像担持体の距離の差が大きい為、レーザー光学系のレンズ位置の補正を行う方法や、レーザー駆動周波数を可変する方法が用いられている。
特開２０００−２３８３４２

しかしながら、上述の従来技術のような補正はレーザー発光源と像担持体の間に位置するｆ−θレンズ等の光学素子を用いて、しかも高精度で制御しなくてはならない為、複雑な構成、制御が必要になりコスト的に割高な構成になっている。また、周波数を変調する方法の場合も専用のＩＣが必要になり、この場合にもコスト的に割高になっている。

さらに特許文献１に開示されている技術では、画像にスペースを挿入する方法を示しているが、この技術では、画像の構成が不連続になってしまうという問題を生じてしまう。つまり、例えば連続した黒い画像を形成する際、連続した黒の中に空白、つまり白を印字してしまうことになり、ユーザーの意図する画像ではなくなってしまうという問題がある。

そこで、本発明は、このような課題および他の課題の少なくとも１つを解決することを目的とする。なお、他の課題については明細書の全体を通して理解できよう。

本発明によれば、印字情報に基づいて画像信号を構成する画素を１画素単位で予め設定した整数値で画素分割する手段と、前記画素分割した画素を補助画素とし、回転多面鏡によって走査する１ライン内の前記画像信号における少なくとも１箇所以上の点で、１ライン開始からｎ番目の前記画素内の任意点で少なくとも１つの補助画素を隣接する補助画素に追加する手段と、前記追加した補助画素によってあふれた補助画素を（ｎ＋１）番目の画素の先頭に移行して補助画素の総数が前記整数値となるように新たに画素を構成する手段と、（ｎ＋２）番目以降、順次補助画素を入れ替えることにより、補助画素の総数が前記整数値となるように新たな画素を形成する手段と、予め設定した１ライン内の総画素数を出力した時点で、１ラインの画像信号の出力幅が予め設定した倍率となるように調整する手段を有し、前記補助画素の挿入量に応じて書き出し位置を変更することを特徴とする。

本発明によれば、画像にスペースを挿入するのではなく、補助画素を追加することで補助画素を挿入して画像倍率を補正する画像形成装置においても、画像劣化を無くすことができる。さらに、補助画素の挿入数に応じて書き出し位置を変えることによって、画像劣化のない画像形成装置を提供することを目的としている。

また、本発明は補助画素挿入領域と画像形成領域が異なるため、補助画素の挿入数によって画像領域での書き出し位置が変化してしまう。このような問題を解決するために、トータルの補助画素挿入量に応じて書き出し位置を補正することで、画像劣化のない画像形成装置を提供することを目的としている。

以下、図面に基づき本発明の実施の形態を説明する。

図１は、カラー画像形成装置の例示的な断面図である。このカラー画像形成装置は、イエロー色の画像を形成する画像形成部１Ｙと、マゼンタ色の画像を形成する画像形成部１Ｍと、シアン色の画像を形成する画像形成部１Ｃと、ブラック色の画像を形成する画像形成部１Ｂｋの４つの画像形成部（画像形成ユニット）を備えており、これら４つの画像形成部１Ｙ，１Ｍ，１Ｃ，１Ｂｋは一定の間隔において一列に配置される。各画像形成部１Ｙ，１Ｍ，１Ｃ，１Ｂｋには、それぞれ像担持体としてのドラム型の電子写真感光体（以下、感光ドラムという）２ａ，２ｂ，２ｃ，２ｄが設置されている。各感光ドラム２ａ，２ｂ，２ｃ，２ｄの周囲には、一次帯電器３ａ，３ｂ，３ｃ，３ｄ、現像装置４ａ，４ｂ，４ｃ，４ｄ、転写手段としての転写ローラ５ａ，５ｂ，５ｃ，５ｄ、ドラムクリーナ装置６ａ、６ｂ、６ｃ、６ｄがそれぞれ配置されており、一次帯電器３ａ，３ｂ，３ｃ，３ｄと現像装置４ａ，４ｂ，４ｃ，４ｄとの間の下方には、レーザ露光装置７が設置されている。各現像装置４ａ，４ｂ，４ｃ，４ｄには、それぞれイエロートナー、シアントナー、マゼンタトナー、ブラックトナーが収納されている。次に、上記した画像形成装置による画像形成動作について説明する。

画像形成開始信号が発せられると、所定のプロセススピードで回転駆動される各画像形成部１Ｙ，１Ｍ，１Ｃ，１Ｂｋの各感光ドラム２ａ，２ｂ，２ｃ，２ｄは、それぞれ一次帯電器３ａ，３ｂ，３ｃ，３ｄによって一様に負極性に帯電される。そして、露光装置７は、外部から入力されるカラー色分解された画像信号をレーザ発光素子から照射し、ポリゴンレンズ、反射ミラー等を経由し各感光ドラム２ａ，２ｂ，２ｃ，２ｄ上に各色の静電潜像を形成する。

そして、まず感光ドラム２ａ上に形成された静電潜像に、感光ドラム２ａの帯電極性（負極性）と同極性の現像バイアスが印加された現像装置４ａにより、イエローのトナーを付着させてトナー像として可視像化する。このイエローのトナー像は、感光ドラム２ａと転写ローラ５ａとの間の一次転写部３２ａにて、一次転写バイアス（トナーと逆極性（正極性））が印加された転写ローラ５ａにより、駆動されている中間転写ベルト８上に一次転写される。

イエローのトナー像が転写された中間転写ベルト８は、画像形成部１Ｍ側に移動される。そして、画像形成部１Ｍにおいても、前記と同様にして、感光ドラム２ｂに形成されたマゼンタのトナー像が、中間転写ベルト８上のイエローのトナー像上に重ね合わせて、一次転写部３２ｂにて転写される。

この時、各感光ドラム２上に残留した転写残トナーは、ドラムクリーナ装置６ａ、６ｂ、６ｃ、６ｄに設けられたクリーナブレード等により掻き落とされ、回収される。

以下、同様にして、中間転写ベルト８上に重畳転写されたイエロー、マゼンタのトナー像上に画像形成部１Ｃ，１Ｂｋの感光ドラム２ｃ，２ｄで形成されたシアン、ブラックのトナー像を各一次転写部３２ａ〜３２ｄにて順次重ね合わせて、フルカラーのトナー像を中間転写ベルト８上に形成する。

そして、中間転写ベルト８上のフルカラーのトナー像先端が、二次転写対向ローラ１０と二次転写ローラ１２間の二次転写部３４に移動されるタイミングに合わせて、給紙カセット１７又は手差しトレイ２０から選択されて搬送パス１８を通して給紙される転写材（用紙）Ｐが、レジストローラ１９により二次転写部３４に搬送される。二次転写部３４に搬送された転写材Ｐに、二次転写バイアス（トナーと逆極性（正極性））が印加された二次転写ローラ１２により、フルカラーのトナー像が一括して二次転写される。

フルカラーのトナー像が形成された転写材Ｐは、定着装置１６に搬送されて、定着ローラ１６ａと加圧ローラ１６ｂとの間の定着ニップ部３１でフルカラーのトナー像が加熱、加圧されて転写材Ｐの表面に熱定着された後に、排紙ローラ２１によって本体上面の排紙トレイ２２上に排出されて、一連の画像形成動作を終了する。

図２は、実施形態に係るカラー画像形成装置を制御するためのコントローラ部１５０および画像処理部３００のブロック図である。画像処理装置１００の基本制御を行うＣＰＵ２０１であり、装置本体の制御手順（制御プログラム）を記憶したＲＯＭ２０３（読み取り専用メモリ）からプログラムを順次読み取り、実行する。ＣＰＵ２０１のアドレスバスおよびデータバスは、バスドライバ及びアドレスデコーダ回路２０２をへて各負荷に接続されている。また、２０４は入力データの記憶や作業用記憶領域等として用いる主記憶装置であるところのＲＡＭ（ランダムアクセスメモリ）である。

Ｉ／Ｏインターフェース２０６は、操作者がキー入力を行い、装置の状態等を液晶、ＬＥＤを用いて表示する操作パネル１５１や給紙系、搬送系、光学系の駆動を行うモーター類２０７、クラッチ類２０８、ソレノイド類２０９、また、搬送される用紙を検知するための紙検知センサ類２１０等の装置の各負荷に接続される。各画像形成部には現像器内のトナー量を検知するトナー残検センサ２１１が配置されており、その出力信号がＩ／Ｏポート２０６に入力される。さらに、各負荷のホームポジション、ドアの開閉状態等を検知するためのスイッチ類２１２の信号もＩ／Ｏポート２０６に入力される。高圧ユニット２１３は、ＣＰＵの指示に従って、前述の１次帯電器３、現像装置４、一次転写部、二次転写部へ高圧を出力する。オンデマンドヒータ１６には、オンオフ信号によってＡＣ電圧が供給される。

画像処理部３００にもＣＰＵ等を搭載しており、前記ＣＰＵ２０１とシリアル信号などで接続されており通信を行い、エンジン部への出力タイミング等のやり取りを行う。また、接続されたパソコン１０６などから出力された画像信号が入力されると画像処理を行い、エンジン部へ画像データを出力する。前記画像処理部３００からの画像データに従って、レーザユニット７から出力されるレーザ光は感光ドラム２を照射し、露光するとともに非画像領域において受光センサであるところの２１４のビーム検知センサによって発光状態が検知され、その出力信号がＩ／Ｏポート２０６に入力される。

次に図３〜図６を用いてレーザー露光装置の構成について説明する。

図３は、実施形態に係る露光装置７と感光ドラム等の画像形成部の概略断面図を示す。感光ドラムの下部に露光装置７を配置しており、１枚のポリゴンミラー５０に対して両側にそれぞれ２本のレーザー光が入射し、各々の感光ドラムを照射光Ｅ１〜Ｅ４で露光する方式である。図において、感光ドラム２、次帯電器３、現像装置４、レーザー発光したビームを偏向走査するポリゴンミラー５０、レーザー光を等速走査およびドラム上でスポット結像させるｆθレンズ５３である。５２ａ〜５２ｃは、ビームを所定の方向へ反射する折り返しミラー、クリーニング装置６、露光装置の各光学部品を格納する光学ケース５９である。

光学的な配置は中央にポリゴンミラー５０を配置しており、各感光ドラムへの光学パスは左右対称形状であるため、代表して照射光Ｅ１、Ｅ２のグループに対して説明する。図３の露光装置は、走査式光学装置の小型化を達成するために薄型ポリゴンミラーを使用した斜入射光学系である。斜入射光学系のレーザー光はポリゴンミラーを出射した後方で上下の各光路を分離するために、図４−ａに示すようにポリゴンミラー面の法線とポリゴンの回転方向で定義される平面を基本平面（図５Ｘ−Ｙ平面）とすると、図中の基本平面に対して互いに反対の角度で入射する光学系である。

一般的に、前記基本平面と偏向走査光との相対角度は画像性能上３°以下が良いとされている。本実施例では、光学的な特性をそろえるため、斜入射角を互いに反対且つ同一の角度としている。ここで、ポリゴンミラーでの反射位置は４−ａ、ｂ図に示すように、同一でもミラー面高さ方向にズレていても良く、ポリゴンでの反射位置を図４−ｂのようにずらすことで、分離用折り返しミラー５２ｂの位置をより手前に配置することが可能である。ポリゴンミラーから出射した２本のレーザー光は第一の結像レンズ５３を透過し、感光ドラム側を通過するレーザー光は分離用折り返しミラーで下方向に反射される。ここで第一の結像レンズはレーザー光が互いに異なる角度で入射するためシリンダーレンズで構成しており、副走査方向へはそれぞれの光路に対して配置した第二の結像レンズ５４で結像させる。分離されたレーザー光は他方のレーザー光と交差して下方に向かい、途中に設けられた第二の結像レンズと透過した後に光学箱下面に配置された折り返しミラー５２ｃによって再反射され、第一の結像レンズ横を通過して感光ドラム上に照射される。ここで、両端部の感光ドラムを照射するレーザー光は、分離用折り返しミラーの直下を通過し、第二の結像レンズを透過した後に折り返しミラー５２ａで感光ドラムへ照射され、分離用折り返しミラーは２本のレーザー光が各部品公差やポリゴンモータの面倒れ等によって光束のケラレが発生しない位置に配置されている。

また光路長が本実施例より長い光学系の場合、両端部の感光ドラムを照射する光路に対しても中央側の感光ドラムを露光する場合と同様に２枚の折り返しミラーを配置して、照射光Ｅ１がポリゴンミラーで偏向走査された自身のレーザー光と交差する構成であってもよく、その場合ポリゴンミラーから第一のミラーまでの光路ではなく第一のミラーから第二のミラーまでの光路に第二の結像レンズを配置してもよい。第二の結像レンズの光学配置位置としては、第二の結像レンズを前記折り返しミラー５２ｃの後に配置することも可能であるが、折り返しミラー５２ｃにて感光ドラム上での照射位置調整を行うことを考えると、第二の結像レンズに入射するレーザー光の位置が変わり、光学性能も変化してしまう可能性がある。そこで本構成では第二の結像レンズを前記分離用折り返しミラー５２ｂと前記折り返しミラー５２ｃの間に配置することで、光学的な変化無く且つ光路の隙間に配置することでコンパクト化を達成している。

感光ドラム側のレーザー光を下側、つまり感光ドラムから遠ざかる方向に反射させ、且つ第二折り返しミラーでポリゴンミラー反射後の全てのビームを横切る形態とすることで、光学系をコンパクト化できる。一方反射ミラー間に第二の結像レンズを配置することで、ミラーの長手方向の長さを短くすることができるとともに、レンズを配置する上で空間を有効に利用でき、露光装置（スキャナユニット）を薄型化することができる。なお本構成は、一つのレーザーダイオードチップから複数のレーザー光が発光する場合においても上記実施例における構成は変わらず、やはり同様の効果が得られることは明らかである。

図６は、実施形態に係るカラー画像形成装置の例示的なレーザースキャナユニット７の上視図を記す。ＢＤセンサはレーザドライバ基板上に実装されておりＢｋ用感光ドラム２ｄの走査開始側に取り付けられている。

Ｂｋ用感光ドラム以外へのレーザ露光走査もＢＤセンサ２１４でのビーム検知信号をもとに行われる。図６のようにレーザ光を同じ方向から照射した場合は、Ｙ用、Ｍ用感光体へのレーザ露光走査は、主走査の後端側から露光することになり、Ｃ用、Ｋ用感光体への露光とは逆方向となる。この場合はＹ用、Ｍ用ビデオデータの１ライン分をＬＩＦＯ（Ｌａｓｔ Ｉｎ Ｆｉｒｓｔ Ｏｕｔ）メモリ等に入れ画像の順番を入れ替えるのが普通である。レーザ光が同じ方向から照射されるのでなく、Ｙ用、Ｍ用感光体にするポリゴンモーターの回転方向の上流側にレーザ発光部がある場合はＬＩＦＯを用いる必要はない。

図７は、レーザー露光装置のレーザー駆動回路である。

７３は１ビームを出力するレーザーチップであり、レーザーダイオード７３Ａ、と光量センサとしてのフォトダイオード（以下、ＰＤと呼ぶ）７３Ｂから構成される。バイアス電流源７１Ａとパルス電流源７２Ａをレーザー７３Ａに適用することによって、レーザー７３Ａの発光特性の改善を図っている。また、レーザーの発光を安定化させるために、ＰＤセンサー７３Ｂからの出力信号を用いてパルス電流源７２Ａに帰還をかけ、レーザー点灯時のパルス電流量の自動制御を行っている。即ち、感光体への画像ラインの照射の間欠期間において、以下のように、レーザーの発光量を調整している。

７３Ａのパルス電流量を制御する場合には、シーケンスコントローラ７７は、ＦＢラインをアクティブにする為、スイッチ８１をＯＮし、フィードバックループを形成し、ＦＵＬＬ＿Ａラインをアクティブにする為、論理素子７０ＡがＯＮ信号をスイッチ７９Ａへ出力する。この状態で、バイアス電流源７１Ａとパルス電流源７２Ａからの電流の和がレーザー７３Ａへ流れ、その時のＰＤセンサ７３Ｂからの出力信号は電流電圧変換器７４に入力され、ついで増幅器７５で増幅され、ＡＰＣ回路７６Ａに入力され、次いでこのＡＰＣ回路７６Ａからパルス電流源７１Ａに制御信号として供給され、レーザー７３Ａを目標光量で発光させられるパルス電流の設定が可能となる。この回路方式をＡＰＣ（Ａｕｔｏ Ｐｏｗｅｒ Ｃｏｎｔｒｏｌの略）回路方式と言い、現在レーザーを駆動する回路方式として一般的である。

レーザーは温度特性を持っており、温度が高くなるほど一定の光量を得るための電流量は増加する。また、レーザーは自己発熱するため、一定の電流を供給するだけでは一定の光量を得ることができず、これらは画像形成に重大な影響を及ぼす。このことを解決する手段として、１走査毎に前述したＡＰＣ回路方式を用いて、各走査の発光特性が一定になるように、電流量を制御している。こうして一定光量制御されたレーザー光を、画像変調部７８Ａで変調されたデータでスイッチ７９ＡをＯＦＦ／ＯＮすることで画像を形成している。

次に図８を用いて、前記画像変調部で補助画素を追加して倍率を変化させる時の画像データの制御に関して説明を行う。

１画素はχビットで周波数変調されたデータ列から構成されている。すなわち１画素はχビットの画像情報によって構成される。図８のすべての画像データは同一の１ライン内に存在しているものとする。（ｌ−１）番目の画素と（ｌ）番目の画素間でデータ補正をした場合、（ｌ−１）番目の画素の最終ビットはχ番目のビットで、これを（ｌ）番目の画素の先頭ビットに付加する。（ｌ）番目の画素では先頭ビットに（ｌ−１）番目の画素の最終ビットが付加されるため、本来最終ビットにあった信号は、（ｌ＋１）番目の画素の先頭ビットに移行される。

次に（ｍ−１）番目の画素と（ｍ）番目の画素間でデータ補正を行う場合、（ｍ−１）番目の画素の先頭ビットには前画素（ｍ−２）番目の最終ビットが付加されており、（ｍ−１）番目の画素の最終ビットはχ−１番目のデータで、これを（ｍ）番目の画素の先頭ビットに付加する。（ｍ）番目の画素では先頭ビットに（ｍ−１）番目の画素の最終ビットが付加されているため、新たに（ｍ）番目の画素の先頭ビットに付加することにより計２ビット移行することとなる。これにより（ｍ）番目の画素にあった信号χ、（χ−１）は（ｍ＋１）番目の画素の先頭ビット及び次のビットに移行される。

次に（ｎ−１）番目の画素と（ｎ）番目の画素間でデータ補正を行う場合、（ｎ−１）番目の画素の先頭から（χ−２）個のビットには前画素（ｎ−２）番目の最終から（χ−２）個のビットが付加されている。（ｎ−１）番目の画素の最終ビットは、本来（ｎ−１）番目の画素の先頭データで、これを（ｎ）番目の画素の先頭ビットに付加する。（ｎ）番目の画素では先頭ビットに（ｎ−１）番目の画素の最終ビットが付加されているため、（ｎ）番目の画素データの内容は（ｎ−１）番目の画素データと同一となる。

順次画像データの最終ビットにあった信号を（ｎ＋１）番目の画素の先頭ビットに移行され、（ｎ＋１）番目の画素データの内容は（ｎ）番目の画素データと同一である。１ライン内の画素数を（ｎ）個とすると、上記処理により（ｎ＋１）個の画素数に変換される。前記に関しては画素数を予め設定していた画素数＋１に関しての説明をおこなったが、数画素分追加して画像倍率を変更する場合も同様の制御を行うことができる。

次に図９及び図１０のブロック図を用いて倍率差を補正するための追加画素数を算出する手段について説明する。

本実施形態では、４つのレーザそれぞれを用いて図９のように中間転写ベルト８上に「くの字」パターンを左右一対ずつ形成する。その後、中間転写ベルト８上に形成した「くの字」パターンの幅８２ａ〜８２ｈを、光センサ９ａ，９ｂを用いて検出し、受光回路８３で電気信号に変換され、パターン幅格納部（レジスタ）６９に格納される。格納された前記出力をもとにＣＰＵ２０１で画像の倍率差を算出する。例えば、（８２ａ−８２ｅ）の値と、（８２ｂ−８２ｆ）の値を比較したときの大きいほうが出力画像の幅が広いことになる。この場合Ｍのほうが大きいので、Ｙの出力画像の幅を広げ、Ｍの出力画像の幅に合わせる動作が行なわれるが、その際、１／２＊｛（８２ｂ−８２ｆ）−（８２ａ−８２ｅ）｝で求められた幅の分だけ補助画素を追加する。本実施形態では、補助画素を追加して拡大させる方向に補正するので、出力画像の幅を検出した後、画像変調部８４により最大サイズの色に合うように補正値を算出する、あるいはＲＯＭ２０３に予め格納されているサイズに合うように倍率差を補正している。

ここで、本発明の特徴である主走査書き出し位置補正について説明する。本実施形態では中間転写ベルト８上に形成したパターンを光センサ９ａ，９ｂで検出して補正値を算出するため、形成したパターンによって補正値が変わってくる。そこで、主走査の書き出しタイミングと、副走査の書き出しタイミングについては、バックアップＲＡＭ２０４に前回の補正で算出した値を格納しておき、その補正値を反映したパターンを形成してさらにレジストレーション補正をかけることで、レジストレーションのずれを収束させている。主走査の書き出し位置は、レーザースキャナユニットの折り返しミラーや、ｆθレンズの傾き、中間転写ベルト８の蛇行などの要因でずれることがあるが本実施例ではさらに、補助画素挿入領域と画像形成領域が異なるため、倍率を補正することで書き出し位置がさらにずれてしまう。そこで、倍率補正時の補助画素挿入量に応じて書き出し位置を補正する動作について以下で詳細に説明する。

図１１に示すように、本実施例では補助画素挿入領域のほうが画像形成領域よりも広くなっており、補助画素を挿入する量によって補助画素挿入開始位置から画像形成開始位置までの区間Ｘ３に挿入される補助画素の数も変わってくる。例えば、マゼンタＭよりイエローＹのほうが画像が大きく、マゼンタＭに補助画素を挿入してイエローＹの大きさに揃えようとした場合、イエローＹの補助画素挿入開始位置から画像形成開始位置までの区間Ｘ３には補助画素が挿入されないが、マゼンタＭの補助画素挿入開始位置から画像形成開始位置までの区間Ｘ３には、補助画素挿入領域Ｘ１に挿入される総補助画素数Ａ個に対して、Ｘ４＝Ａ×Ｘ３／Ｘ１個の補助画素が挿入されることになる。したがって、補助画素の挿入によってマゼンタＭの主走査方向書き出し位置はイエローＹの主走査方向書き出し位置よりもＸ４だけずれることになり、その分補正することにより画像倍率と主走査方向書き出し位置を合わせることができる。つまり、光センサ９ａ，９ｂで検出した主走査書き出し位置のずれ量Ｘ５（不図示）にＸ４の影響を加味した値、Ｘ５＋Ｘ４が最終的に補正するべき値となる。また、イエローＹ、マゼンタＭ以外の色でも同様にして補正できることは言うまでも無い。レジストレーションのずれは、記録されるべき画像信号に電気的補正を行ったり、モータドライバ部８５により各折り返しミラー５２ａ〜５２ｃを制御するモータを駆動制御してレーザービーム光路中に設けられている各折り返しミラー５２ａ〜５２ｃを制御し、光路長変化或いは光路変化の補正を行っている。なお、副走査書き出し位置の基準色はＹでなくても同様の制御が可能である。

次に図１２のフローチャートを用いてレジストレーション補正シーケンスの説明を行なう。

レジストレーション補正のシーケンスを開始するとステップＳ１で光センサ９ａ，９ｂのＬＥＤを点灯させ、中間転写ベルト８の駆動を開始する。そして、色ずれ補正用パターンを作成する前に、ステップＳ２で倍率差の補正値を０にし、ステップＳ３で主走査と副走査の補正値のみを反映させた色ずれ補正用パターンを中間転写ベルト８上に形成する。形成した色ずれ補正用パターンのパターン幅およびパターン間隔を光センサ９ａ，９ｂで検出し、検出したデータを順次レジスタに格納していく（ステップＳ４）。レジスタに格納したデータをＣＰＵ２０１で演算し、主走査、副走査の書き出し位置及び倍率差の補正値を算出する（ステップＳ５）。このように算出した補正値をレジスタに設定すると同時に、バックアップ用にＲＡＭ２０４に格納しておき（ステップＳ６）、レジストレーション補正シーケンスを終了する。

（実施例２）
実施例１と同様の構成をした画像形成装置において、サイズが異なる記録用紙が選択された場合、主走査書き出し位置の補正量を変える必要が生じる。以下、図１３を用いて説明する。

あるサイズＳＩＺＥ１の記録用紙に画像形成する際、画像形成領域がＸ２で、別のサイズＳＩＺＥ２の記録用紙に画像形成する際、画像形成領域がＸ２’だった場合、補助画素を挿入しないイエローＹは補助画素挿入開始位置から画像形成開始位置までの領域がＸ３からＸ３’になる。このときのＸ３、Ｘ３’の値は用紙サイズごとにＲＯＭ２０３に格納されているものであるが、補助画素を挿入するマゼンタＭの主走査書き出し位置は実施例１でも説明したように補助画素の挿入量によって異なる。ここで、マゼンタＭの書き出し位置は実施例１で求めたＸ４を用いて補正するだけでは不十分である。図１３に示すように、補助画素挿入によってずれる主走査書き出し位置はＸ４’で表された値となっている。これは、Ｘ３’の領域に挿入された補助画素の量で、Ｘ４に対して（Ｘ３’−Ｘ３）の領域に付加される補助画素の量が加えられる。つまり、補助画素挿入領域Ｘ１に挿入される総補助画素数をＡ個とすると、Ｘ４’＝Ａ×Ｘ３’／Ｘ１＝Ｘ４＋Ａ×（Ｘ３’−Ｘ３）／Ｘ１個の補助画素の分だけ主走査書き出し位置がずれることになる。用紙サイズごとに補助画素挿入による主走査書き出し位置ずれを考慮することで、補助画素Ｘ４’−Ｘ４＝Ａ×（Ｘ３’−Ｘ３）／Ｘ１個分のずれを補正することができる。

最終的な主走査書き出し位置の補正量は、光センサ９ａ，９ｂで検出した主走査書き出し位置のずれ量Ｘ５（不図示）にＸ４’を考慮した量、Ｘ５＋Ｘ４’が補正するべき値となる。以下で、上述した動作の具体的なシーケンスの一例を示す。

図１４のステップＳ１で用紙サイズＳＩＺＥ１のときの補正値を算出する。なおＳＩＺＥ１は通常の設定値である。次にステップＳ２で算出した補正値をバックアップＲＡＭに保存する。ステップＳ３ではプリントする用紙サイズが選ばれる。このときＳＩＺＥ１が選択された場合、ステップＳ４でバックアップＲＡＭに保存された補正値を用いて書き出し位置を調整する。また、ステップＳ３でＳＩＺＥ１以外の用紙が選択された場合、ステップＳ５で（Ｘ３’−Ｘ３）の領域に挿入される補助画素の量を算出し、バックアップＲＡＭに保存されているＸ４の値に加える。その後ステップＳ６でバックアップＲＡＭとステップＳ５で求めた主走査書き出し位置の補正値を用いて、調整を行う。調整が終わるとステップＳ７でプリントアウトし、シーケンスを終了する。

また、用紙サイズが変わった場合、光センサ９ａ，９ｂで検出した主走査書き出し位置のずれ量Ｘ５についても補正すればさらに画像劣化を防ぐことができる。これについて図１５で詳細に説明する。例えばＳＩＺＥ１の記録用紙にプリントする場合イエローＹは用紙に対してずれていないと仮定したとき、マゼンタＭの主走査書き出し位置をイエローＹに合わせにいくことになる。そのときのイエローＹに対するマゼンタＭのずれ量はＸ５となり、マゼンタＭの書き出しが遅れているということになる。しかし、ＳＩＺＥ２の記録用紙における主走査書き出し位置の関係をみると、主走査方向の画像倍率がイエローＹとマゼンタＭで異なるため、マゼンタＭに対してイエローＹの書き出し位置がＸ５’だけ遅れるという状態になっており、書き出し位置の関係が逆転していることがわかる。よって、光センサ９ａ，９ｂで検出した主走査書き出し位置のずれ量Ｘ５を、異なるサイズの記録用紙についても同様に用いることは各色間の色ずれにつながるため、補正する必要が生じる。この場合、各色間の画像倍率差によって書き出し位置がずれてくるため、以下のように補正値を算出することができる。補助画素挿入領域Ｘ１に挿入される総補助画素数をＡ個とすると、Ｘ３からＸ３’の間での画像倍率差によって書き出し位置がずれているため、Ｘ５’＝Ｘ５−Ａ×（Ｘ３’−Ｘ３）／Ｘ１となる。よって、サイズが異なる記録用紙にプリントする際の主走査書き出し位置の補正値は、Ｘ５’＋Ｘ４’となる。シーケンスとしては、図１４のＳ５においてＸ５’とＸ４’を算出する動作を組み込めば、あとは同様の処理で補正することができる。なお、ここでは説明をわかりやすくするためにイエローＹが用紙に対してずれていないと仮定したが、イエローＹがずれていても同様に算出することができる。また、イエローＹ、マゼンタＭ以外の色においても同様に補正できることは言うまでも無い。

本発明が適用された画像形成装置としてのフルカラープリンタの側断面図である。 本発明の制御を司る電装系の構成図 感光ドラムへのレーザー光路を説明する図である。 レーザー露光装置のレンズ配置、レーザー光路の拡大図 レーザー露光装置の基本平面図 レーザー露光装置の上視図 レーザー駆動回路 補助画素を追加した時の画像データの構成 色ずれ補正用パターンを説明する図 制御系の構成を示すブロック図 補助画素挿入による書き出し位置への影響を説明する図 レジストレーション補正動作を示すフローチャート 用紙サイズの違いによる書き出し位置への影響を説明する図 実施例２のシーケンスを説明するフローチャート 用紙サイズの違いによる書き出し位置への影響を説明する図

符号の説明

１Ｙ，１Ｍ，１Ｃ，１Ｂｋ 画像形成部
２ａ，２ｂ，２ｃ，２ｄ 感光ドラム（像担持体）
３ａ，３ｂ，３ｃ，３ｄ 一次帯電器（帯電手段）
４ａ，４ｂ，４ｃ，４ｄ 現像装置（現像手段）
５ａ，５ｂ，５ｃ，５ｄ 転写ローラ（一次転写手段）
６ａ，６ｂ，６ｃ，６ｄ ドラムクリーナ装置（クリーナ手段）
７ 露光装置（露光手段）
８ 中間転写ベルト
１０ 二次転写対向ローラ
１２ 二次転写ローラ（二次転写手段）
１６ 定着装置（定着手段）
１６ａ 定着ローラ
１６ｂ 加熱ローラ
１７ 給紙カセット
１８ 搬送パス
２１ 排紙ローラ（排出手段）
２２ 排紙トレイ
３０ トナー容器
３１ 挟持部（加熱加圧位置）
３２ａ〜３２ｄ 一次転写部
３４ 二次転写部
５３ 第一結像レンズ（ｆθレンズ）
５４ 第二結像レンズ（ｆθレンズ）
５９ 光学箱
５０ ポリゴンミラー
５２ａ〜５２ｃ 折り返しミラー
Ｅ１〜Ｅ４ 照射光
６９ パターン幅格納部
７０Ａ 論理素子
７１Ａ バイアス電流源
７２Ａ パルス電流源
７３ レーザーチップ
７３Ａ レーザーダイオード
７３Ｂ フォトダイオード
７４ 電流電圧変換器
７５ 増幅器
７６Ａ ＡＰＣ回路
７７ シーケンスコントローラ
７８Ａ 画像変調部
７９Ａ スイッチ
８１ スイッチ
８２ａ〜８２ｈ 色ずれ補正用くの字パターン

Claims (3)

1. 印字情報に基づいて画像信号を構成する画素を１画素単位で予め設定した整数値で画素分割する手段と、
   前記画素分割した画素を補助画素とし、回転多面鏡によって走査する１ライン内の前記画像信号における少なくとも１箇所以上の点で、１ライン開始からｎ番目の前記画素内の任意点で少なくとも１つの補助画素を隣接する補助画素に追加する手段と、
   前記追加した補助画素によってあふれた補助画素を（ｎ＋１）番目の画素の先頭に移行して補助画素の総数が前記整数値となるように新たに画素を構成する手段と、
   （ｎ＋２）番目以降、順次補助画素を入れ替えることにより、補助画素の総数が前記整数値となるように新たな画素を形成する手段と、
   予め設定した１ライン内の総画素数を出力した時点で、１ラインの画像信号の出力幅が予め設定した倍率となるように調整する手段を有し、
   前記補助画素の挿入量に応じて書き出し位置を変更することを特徴とする画像形成装置。
2. 前記画像形成装置は中間転写ベルトを有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. 選択された用紙サイズに応じて書き出し位置補正量を変更することが可能なことを特徴とする請求項１又は２に記載の画像形成装置。
   

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