JP2980391B2 - プリンタの露光位置補正処理方式 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、感光ドラムとアレイ状
に並んだ発光素子からなる露光源と画像情報記憶部及び
ラインバッファを備える露光源制御部とを少なくとも備
え、静電潜像を生成した上で無帯電部分もしくは帯電し
た部分にトナーを付着させ、当該トナーを記録媒体へ転
写した後に融着させることにより画像を記録用紙にプリ
ントするプリンタにおいて、露光源が露光する夫々のド
ットの位置ずれを補正するプリンタの露光位置補正処理
方式に関する。

【０００２】

【従来の技術】図９はカラープリンタの例を示す。この
図は露光源としてＬＥＤアレイを用いたカラープリンタ
の例である。１ａないし１ｄは感光ドラム、２ａないし
２ｄは初期帯電器、３ａないし３ｄは露光用ＬＥＤアレ
イ、４ａないし４ｄは現像器、５ａないし５ｄは転写
器、６ａないし６ｄはクリーナ、７ないし１５は搬送
部、１３は定着器を示している。このプリンタは３原色
のイエロー、マゼンタ、シアンにブラックを加えた４色
の記録を行うための４組の記録ユニットＰ１ないしＰ４
を備え、夫々の記録ユニットは上記感光ドラム１と初期
帯電器２と露光用ＬＥＤアレイ３と現像器４と転写器５
とクリーナ６を備える。

【０００３】各カラー記録ユニットＰ１ないしＰ４で
は、いわゆる電子写真記録方式による記録が行われる。
その過程を、カラー記録ユニットＰ１について説明す
る。

【０００４】まず、クリーナ６ａによって感光ドラム１
ａに付着したトナーが除去され、初期帯電器２ａにより
感光ドラム１ａが全体的に帯電させられる。上記感光ド
ラム１ａは露光用ＬＥＤアレイ３ａにより露光されて、
その結果像が現れるべき位置だけが除電された状態にな
る。現像器４ａは、感光ドラム１ａの上記除電された部
分にイエローのトナーを付着し、転写器５ａは上記感光
ドラム１ａに付着したトナーを記録媒体１００に転写す
る。

【０００５】夫々のカラー記録ユニットＰ１ないしＰ４
において上記の如く処理が行われて、記録媒体１００に
は上記４色トナーが付着される。そして、定着器１３に
よってトナーが溶融されて記録媒体１００にカラー像が
定着する。

【０００６】図１０は露光用ＬＥＤアレイの外形図、図
１１は露光用ＬＥＤアレイの構成図である。図１０に示
す如くＬＥＤアレイは基体の上に多数のＬＥＤアレイチ
ップ４６及びドライバＩＣ４５が多数並んだプリント板
があり、その上にレンズ４７がＬＥＤアレイチップ４６
と一定の間隔を保って保持されている。図１１に示す如
く、ドライバＩＣ４５はシフトレジスタ４４、ラッチ４
３、ドライバ素子４２を備え、直列に送られてくるデー
タをシフトレジスタ４４が並列に変換してラッチ４３へ
送り各ＬＥＤ素子４１に対応するラッチ４３の信号に応
じて、ドライバ素子４２が各ＬＥＤ素子４１を駆動す
る。ＬＥＤからの光はレンズを通して感光ドラム１に到
達し、露光する。当該露光は、ライン毎に行われる。

【０００７】

【発明が解決しようとする課題】しかし、ＬＥＤアレイ
の露光ラインが一直線状に並んでいないと、記録画像の
直線が凸凹する問題がある。特にカラープリンタにおい
ては、記録ユニットが複数並んだ構成を採っているた
め、それぞれのＬＥＤアレイの露光ドット位置がずれて
いると各色の露光ドット位置が異なることになり、色ず
れをおこして出力画像が劣化することになる。上記問題
を解決するためには、ＬＥＤアレイの各露光ドット位置
を精度良く一直線状にすることが考えられるが、ＬＥＤ
アレイを製作する時に、高精度の組立精度が要求され、
製造の歩留まりが悪くなり、生産コストが上昇する。ま
たＬＥＤアレイのチッブを複数個高精度で配列すること
も、きわめてむずかしい。

【０００８】本発明は、露光ラインを構成する夫々の露
光ドットが予め決められた基準位置からずれている場合
に、当該ずれを補正することを目的とする。

【０００９】

【課題を解決するための手段】図１は本発明の原理構成
図である。図中、１は感光ドラム、３は露光源、３−ｉ
は発光素子、３０は露光源制御部、３１はラインバッフ
ァ、３１−ｉはラインバッファの各ビット、５０は露光
位置補正回路、６０は画像情報記憶部、７０は補正情報
記憶部、１００は記録媒体を表す。

【００１０】画像情報記憶部６０はプリントすべき画像
についての情報を記憶している。補正情報記憶部７０は
上記各発光素子３−ｉの露光位置の基準位置に対するず
れを記憶している。

【００１１】

【作用】露光は、走査線ごとに行う。露光位置補正回路
５０は、補正情報記憶部７０に記憶されている各発光素
子の露光位置の副走査線方向のずれの最大値に対応する
本数分の走査線についての画像情報を画像情報記憶部６
０から取り込み、当該画像情報及び補正情報記憶部７０
に記憶される各発光素子の露光位置のずれの情報からラ
インバッファ３１の各ビット３１−ｉにセットする値を
求めてセットする。各発光素子３−ｉはラインバッファ
において対応する１つ又は複数個のビットの情報に従い
露光を行う。

【００１２】

【実施例】図２は副走査線方向の位置補正例（１）を示
す。図２は１つの走査線上の記録に当って副走査線方向
にずれが生じている場合の位置補正に対応している。な
お１走査線は数千ドットからなるが、ここでは説明のた
めに簡略化して示している。図中の１マスは１つのドッ
トを表す。図２の（ａ）の如く露光ラインが４つの走査
線にまたがる幅で曲がっている時の補正の例を図２の
（ｂ）により説明する。露光は上から下へ走査線ごとに
行う。例えば、走査線方向の直線を記録する際には、
（ｂ）に示す如く、第ｎラインを印字するタイミングで
中央部を、第ｎ＋１ラインを印字するタイミングで左か
ら３ドット目と右から３ドット目とを、第ｎ＋２ライン
を印字するタイミングで左から２ドット目と右から２ド
ット目とを、第ｎ＋３ラインを印字するタイミングで１
番左のドットと１番右のドットとを、夫々露光させる。
このようにすることによって、（ｂ）図示の実線で示す
如き印字が行われ、見掛け上正しく一線に並んだものと
なる。

【００１３】図３はラインの露光データを求める方法を
示す。画像情報記憶部６０に画像情報２２０を記憶させ
る。アドレスは走査線の番号を示し、マス目は１ドット
を示す。空のマス目は値が「０」であることを示す（以
下同様）。露光ラインの曲がりに対応して、露光ライン
が通過する位置を「１」としたマトリクスのデータを補
正情報として記憶しておく。図２のｎ番目のラインデー
タを求める方法を説明する。アドレス１からアドレス４
までのデータを画像情報２２０から取り出し、アドレス
１のデータと補正情報のＨ行データとにおいて同位のド
ットの論理積を求める。またアドレス２のデータとＨ＋
１行データとにおいても、アドレス３のデータとＨ＋２
行データとにおいても、アドレス４のデータとＨ＋３行
データとにおいても、夫々同様に論理積を求める。その
上で当該４つの論理積の結果について同位のドットの論
理和を求めることにより上記第ｎ番目のラインのデータ
が求められる。第ｎ＋１番目を求めるにはアドレス２か
らアドレス５のデータを取り出して上記と同様にすれば
よい。

【００１４】次に主走査方向の位置補正例（１）（図示
なし）を説明する。露光源を構成する各発光素子の主走
査方向の基準位置に対する位置ずれの平均値をとって、
その値に基づいて補正値を補正情報として記憶してお
く。例えば、上記平均値が右へ２ドットであるとする
と、「データを左へ２ドットずらす」という補正値を記
憶しておく。そして、露光位置補正回路５０が画像情報
記憶部６０から送られて来る各データを左へ２ドットづ
つずらして出力するようにする。

【００１５】図４、図５、図６を用いて説明を行う。図
４は位置ずれ補正の原理を示す図。図５は補正方法を詳
細に説明する図。図６は位置ずれ補正のデータの流れを
示す。

【００１６】制御を１記録ライン単位でなく、１ライン
の記録時間を複数の時間間隔に分割した単位とする例に
ついて以下に説明する。この方式によれば、主走査方向
の線の曲がりを図３に関連して説明したものよりも小さ
くできる。

【００１７】記録ラインの構成 まず、１ラインの時間をＮ個（ここでは８個）の時間間
隔に分割する。ここで、この時間間隔を１サブラインと
呼ぶことにする。実際のサブラインの作成方法は、高周
波の水晶発振器から得られた基準クロックを分周してサ
ブラインクロックを得る。さらにこのサブラインクロッ
クを８分周するとラインクロックが得られるようにす
る。このサブラインクロックの１周期が１サブラインの
時間間隔にあたる。ここで、基準クロックの周波数と分
周比を適切に選ぶことで、実際の記録速度に対応したラ
インクロックとサブラインクロックを得ることができ
る。

【００１８】位置補正情報の作成 図３で説明したように、あらかじめ、ＬＥＤアレイの取
りつけ位置を基準とする基準ドット位置（座標）をもと
に実際のＬＥＤアレイのドット位置ずれを測定してお
く。これは、それぞれのＬＥＤアレイに特有であるか
ら、ＬＥＤアレイ毎に測定する。次に、測定したドット
位置ずれを補正するための補正情報を位置ずれ量に応じ
てランク分け（ここでは、１サブラインの間隔を単位と
する）して、位置補正メモリ（ＰＲＯＭ）に書き込んで
おく。

【００１９】図４において、２０１は記録データを格納
しているページバッファ、２０２はサブライン単位での
位置ずれ補正情報が書き込まれる位置補正メモリ（ＰＲ
ＯＭ）、２０３は露光データの構成であって記録パター
ンを位置補正メモリ２０２の内容にもとづいて構成せし
めたもの、２０４は露光データ構成２０３の詳細図、２
０５は得られた露光パターン、２０６は露光ラインの曲
りであって位置補正メモリ２０２に格納されているもの
を表わしている。

【００２０】図５において、符号２０２は図４に対応
し、２０７はラインバッファであって図４に示すページ
パッファ２０１の内容が１ライン分読出されてセットさ
れるもの、２０８はサブラインバッファであってサブラ
インに対応して位置ずれ補正データを得て格納されるも
の、２０９は補正後のドット位置を表わしている。なお
ドット位置２０９に関連して破線は補正前のドット位置
を表わしている。

【００２１】更に図６において、符号２０１、２０２、
２０８は図４、図５に対応し、２１０は処理回路を表わ
している。

【００２２】位置補正処理 この位置補正メモリ２０２から、位置補正情報を読みだ
すとともに、ページパッファ２０１から記録データを読
みだして、ラインバッフア２０７にセットした後に処理
回路２１０に加える。

【００２３】ここで、図３の場合と同様に、処理回路２
１０の内部では、ページパッファ２０１からの記録デー
タの１ライン分（アドレス：ｎ）のデータと、対応する
ＬＥＤアレイのドット番号の補正情報とのデータの論理
積が取られる。ただし、補正情報データは図５に示すサ
ブライン２０８の内容として示す如く例えば８サブライ
ン分である。

【００２４】つまり、記録データ（アドレス：ｎ）と、
補正情報データ（アドレス：Ｈ１）、補正情報データ
（Ｈ２）、補正情報データ（Ｈ３）、・・・、補正情報
データ（Ｈ８）のそれぞれの補正情報データとの論理積
が取られる。

【００２５】さらに、次の１ライン分（アドレス：ｎ＋
１）と補正情報データ（Ｈ９）、補正情報データ（Ｈ１
０）、補正情報データ（Ｈ１１）、・・・、補正情報デ
ータ（Ｈ１６）のそれぞれの補正情報データと論理積が
取られる。

【００２６】さらに、次の１ライン分（アドレス：ｎ＋
２）と補正情報データ（Ｈ１７）、補正情報データ（Ｈ
１８）、補正情報データ（Ｈ１９）、・・・、補正情報
データ（Ｈ２４）のそれぞれの補正情報データと論理積
が取られる。

【００２７】さらに、次の１ライン分（アドレス：ｎ＋
３）と補正情報データ（Ｈ２５）、補正情報データ（Ｈ
２６）、補正情報データ（Ｈ２７）、・・・、補正情報
データ（Ｈ３２）のそれぞれの補正情報データと論理積
が取られる。

【００２８】以上、３２個の論理積が取られた後、ＬＥ
Ｄアレイのドット番号に応じて、これらの論理和を取
る。この結果、実際に記録される１サブラインのパター
ンが得られる。これは、処理回路２１０から次のサブラ
インバッファ２０８へ入力されて保持される。

【００２９】次に、サブラインバッファ２０８のデータ
は、ＬＥＤアレイの記録動作に同期してサブラインバッ
ファ２０８から読みだされ、シリアルデータの形に変え
られ、データシフトクロックと同期して１サブラインの
データがＬＥＤアレイに送られ、露光動作が行われる。

【００３０】ＬＥＤアレイはラッチ信号および発光制御
信号により（図示しない発光制御回路から加えられ
る）、ＬＥＤアレイ内部のシフトレジスタからラッチへ
データが転送、保持される。さらにサブライン単位で、
発光時間の制御が行われ、露光が行われる。

【００３１】以上説明したようにして、サブライン単位
に発光パターンを変えることにより、図５に示す補正後
のドット位置２０９として示す如く、ＬＥＤアレイの各
発光素子の記録位置の補正を行うことができる。

【００３２】この結果、主走査方向に延びた直線を記録
する場合、記録される線の曲がりを、最大でも１ドット
ラインの１／Ｎ（図示の例では１／８）の幅まで低下さ
せることができる。

【００３３】主走査方向位置ずれ補正 図７は主走査方向位置ずれ補正の実施例構成、図８は説
明図を示す。

【００３４】図７において、符号２０１、２０２、２０
８、２１０は図４、図５、図６に対応し、２１１はＬＥ
Ｄ制御回路、２１２はＬＥＤ、２１３は主走査位置補正
ＰＲＯＭ、２１４は主走査位置ずれ補正回路、２１５は
サブラインバッファであって主走査位置ずれ補正回路の
出力がセットされるものを表わしている。

【００３５】また図８において、２２０は記録データで
あってページパッファ２０１からの出力に対応するも
の、２２１は補正データであって主走査位置補正ＰＲＯ
Ｍ２１３からの出力に対応するもの、２２２は主走査位
置ずれ補正回路２１４からの出力であってサブラインバ
ッファ２１５にセットされるものを表わしている。

【００３６】上記の副走査方向の位置ずれ補正に対し
て、更に主走査方向の位置ずれ補正を加えれば、位置ず
れは、かなり小さいレベルまで抑えることができる。さ
らに、きめこまかい補正も可能である。その補正は、露
光ドットの主走査位置の補正をライン単位でなくサブラ
イン単位で行うとともに、サブライン単位で露光ドット
の補正値を変えることで実現される。

【００３７】具体的には、以下のように補正が行われ
る。まず、ＬＥＤアレイの主走査方向の基準位置からの
ドット位置ずれを、サブライン間隔と対応した、長さ
（１／８ドットにあたる長さ）を基準としてクラス分け
され、図８に示す如く、それぞれのクラスが位置ずれ補
正データ２２１とされ、主走査位置補正ＰＲＯＭ２１３
の中に書き込んでおく。

【００３８】ページパッファ２０１から得られた記録デ
ータ２２０は、まず、主走査方向の位置ずれ補正回路２
１４に入力される。ここで、主走査位置補正ＰＲＯＭ２
１３から、上述の位置ずれ補正データ２２１も同時に入
力される。

【００３９】言うまでもなく、それぞれの記録データに
ついて、１ドットの幅を超える大きい位置ずれに関して
は、ドット単位にデータがシフトされて、加工される。
このことから、以下、１ドット以下の小さいドット位置
補正、もしくは１ドットを超える場合であってもドット
単位でなく残余の１ドット以下の位置補正を行う態様に
ついて説明する。

【００４０】ここで、記録データは１ラインを例えば８
分割したサブライン単位で扱われている。従来の１ライ
ンの記録データ２２０は、図８に示す如く、サブライン
単位のデータに分割されるとともに、主走査方向の位置
ずれ補正データ２２１に応じて、サブライン単位に位置
ずれの補正が加えられる。例えば、位置ずれ補正値が１
２／８である（これは１．５ドットシフトすることを意
味する）場合には、そのドットの記録データを１ドット
シフトして、さらに、０．５ドット分シフトすることが
必要である。そこで、出力されるサブラインデータ（全
部で８サブラインである）は、先ず全部のサブラインに
ついて、１ドットシフトが行われ、続いて、８サブライ
ンの半分である４サブライン分さらに１ドットのシフト
が行われる。

【００４１】図８に示す出力２２２が図７のサブライン
バッファ２１５にセットされる。そして当該サブライン
バッファ２１５の内容について、１サブライン対応に、
上述した副走査方向の処理が行われる。即ち、位置補正
メモリ２０２の内容と共に処理回路２１０に入力され、
副走査方向のドット位置補正が加えられる。

【００４２】以上のようにして、主走査方向と、副走査
方向の両方のドット位置補正を１ドットより小さい単位
で行うことができる。また、この例では、主走査方向の
ドット位置ずれ補正を行った後に、副走査方向のドット
位置補正を行っているが、この順序は替わっても同じ効
果が得られる。また、主走査と副走査の位置ずれ補正を
同時に行うようにも回路を構成することができる。

【００４３】

【発明の効果】上記の如く、本発明によれば、露光源が
持つ物理的な露光位置のずれを信号処理によって補正す
ることができる。また、露光源の生産段階での露光位置
についての精度条件が緩和され、歩留まりが向上し、露
光部の生産コストが下がる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の原理構成図である。

【図２】副走査線方向の位置補正例（１）を示す。
（ａ）は露光ラインの曲がり、（ｂ）は走査線方向の直
線の記録を示す。

【図３】走査線の露光データを求める方法を示す。

【図４】副走査方向の位置補正の原理図を示す。

【図５】副走査ドット補正概要説明図を示す。

【図６】副走査位置ずれ補正の構成を示す。

【図７】主走査方向位置ずれ補正の構成を示す。

【図８】主走査方向位置ずれ補正の説明図を示す。

【図９】カラープリンタの例を示す。

【図１０】露光用ＬＥＤアレイの外形図を示す。

【図１１】露光用ＬＥＤアレイの構成図である。

【符号の説明】

１ 感光ドラム ３ 露光源 ３−ｉ 発光素子 ３０ 露光源制御部 ３１ ラインバッファ ３１−ｉ ビット ５０ 露光位置補正回路 ６０ 画像情報記憶部 ７０ 補正情報記憶部

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.⁶ 識別記号 ＦＩ Ｈ０４Ｎ 1/036 1/23 １０３ (72)発明者 中村 盛吉 神奈川県川崎市中原区上小田中1015番地 富士通株式会社内 (56)参考文献 特開 平２−229059（ＪＰ，Ａ) 特開 昭62−258558（ＪＰ，Ａ) 特開 平３−112665（ＪＰ，Ａ) 特開 平４−19760（ＪＰ，Ａ) 特開 昭57−26876（ＪＰ，Ａ) 特開 昭63−151264（ＪＰ，Ａ) (58)調査した分野(Int.Cl.⁶，ＤＢ名) G03G 15/04 - 15/04 120 B41J 2/447 - 2/455 G03G 15/01 - 15/01 117 H04N 1/04 107 H04N 1/23 - 1/31

Claims (3)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 感光ドラム（１）とアレイ状に並んだ発
   光素子からなる露光源（３）とプリントすべき画像情報
   を記憶する画像情報記憶部（６０）及び露光源制御部
   （３０）とを少なくとも備え、上記露光源制御部（３
   ０）が画像情報に基づいて予め帯電させられた感光ドラ
   ム上に露光するように露光源（３）へライン毎に指示
   し、当該感光ドラム上の上記画像情報に対応した位置に
   潜像を形成し、当該潜像に対応してトナーを付着させ、
   当該トナーを記録媒体（１００）へ転写の後に融着させ
   ることにより上記プリントすべき画像を記録媒体（１０
   ０）にプリントするプリンタにおいて、露光源制御部
   （３０）に、露光源（３）が露光する夫々の露光ドット
   （３−ｉ）の予め定められた基準位置に対する位置ずれ
   の補正のための情報を記憶する補正情報記憶部（７０）
   と、上記画像情報記憶部（６０）の画像情報及び上記露
   光ドットの位置ずれ補正情報によって露光パターンを決
   定する露光位置補正回路（５０）とを設け、上記露光位
   置補正回路（５０）が上記決定された露光パターンに基
   づいてライン毎に露光源（３）が露光を行うことにより
   露光源（３）が露光する夫々の露光ドット（３−ｉ）の
   位置ずれを補正するようにしたことを特徴とするプリン
   タの露光位置補正処理方式。
2. 【請求項２】 上記補正情報記憶部（７０）は、１走査
   ラインをＮ個（Ｎ≧２）の時間間隔に分割した各サブラ
   インに対応した位置ずれ補正情報を保持するよう構成さ
   れると共に、上記露光位置補正回路（５０）は、上記サ
   ブライン単位で上記夫々の露光ドット（３−ｉ）の位置
   ずれを補正するようにしたことを特徴とする請求項１記
   載のプリンタの露光位置補正処理方式。
3. 【請求項３】 感光ドラム（１）と露光源（３）と露光
   源制御部（３０）とからなる記録ユニットを複数備え、
   夫々の記録ユニットが相異なる色の像を請求項１記載の
   露光位置補正処理方式を使用して記録媒体（１００）へ
   プリントして、カラーのプリントを行うプリンタ。