JP3668022B2 - 画像形成装置 - Google Patents

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Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は光源からの光束を走査手段により感光体上で主走査方向に走査して静電潜像を形成する書き込み装置を有するデジタル乾式複写機、デジタルプリンタ、デジタルファクシミリ等の画像形成装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
デジタル画像形成装置は、書き込みクロックにより画像信号に応じてレーザ光源を駆動し、この光源からの光束を回転多面鏡等の走査手段により、副走査方向へ移動する感光体上で主走査方向に走査して該感光体に画像を書き込むことで静電潜像を形成する書き込み装置と、上記感光体上の静電潜像を現像してトナー像とする現像装置と、上記感光体上のトナー像を、選択された転写紙に転写する転写手段とを有するものがある。
【０００３】
このようなデジタル画像形成装置においては、画像の主走査方向の倍率は、通常、光学的な誤差、書き込みクロックの誤差、転写紙の伸縮等の様々な原因により発生する。この画像の主走査方向の倍率を補正するために、書き込みクロックを可変としている装置がある。この装置は、画像の伸縮を測定して画像の主走査方向の長さが所定の長さとなるように書き込みクロックを調整するものである。この装置では、上述のように調整して決められた書き込みクロックはサービスマン等により更に調整を必要とする状況以外では固定され、画像形成が行われる。
【０００４】
デジタル画像形成装置の一例としてデジタル複写機を例にとり、その構成を説明する。図４に示すデジタル複写機の一例は、画像読み取り手段としての画像読み取り装置１１、画像形成部としてのプリンタ部１２及び自動原稿送り装置１３などを有する。自動原稿送り装置１３はセットされた原稿を１枚ずつ搬送して原稿台としてのコンタクトガラス１４上にセットし、このコンタクトガラス１４上の原稿を画像読み取り後に排出する。
【０００５】
画像読み取り装置１１は、照明ランプ１５及び反射鏡１６からなる光源と第１ミラー１７とを装備した第１キャリッジと、第２ミラー１８及び第３ミラー１９を装備した第２キャリッジと、フィルタ２０と、レンズ２１と、撮像素子としてのＣＣＤからなるラインセンサ２２とを有する。
【０００６】
原稿画像読み取り時には、第１キャリッジが一定の速度で往動して第２キャリッジが第１キャリッジの１／２の速度で第１キャリッジに追従して往動することによりコンタクトガラス１４上の画像が光学的に走査され、コンタクトガラス１４が照明ランプ１５及び反射鏡１６により照明されてその反射光像が第１ミラー１７、第２ミラー１８、第３ミラー１９、フィルタ２０を介してレンズ２１によりラインセンサ２２上に結像される。
【０００７】
ラインセンサ２２は結像された原稿の反射光像を光電変換してアナログ画像信号として出力し、原稿の画像読み取りが行われる。このとき、フィルタ２０はＮＤフィルタが用いられ、単色の画像読み取りが行われる。１枚の原稿の画像読み取りが終了すると、第１キャリッジと第２キャリッジがホームポジションに復動する。
【０００８】
なお、フィルタ２０としてレッド、グリーン、ブルー各色の色フィルタを有するものを用いてこの３つの色フィルタを１回の画像読み取り毎に順次に切り換えてラインセンサ２２からレッド、グリーン、ブルー各色のアナログ画像信号を順次に得るようにしてもよい。また、ラインセンサ２２としてそれぞれレッド、グリーン、ブルー各色の色フィルタを備えた３ラインのＣＣＤを用いるようにしてもよい。
【０００９】
ラインセンサ２２からのアナログ画像信号は、アナログ／デジタル変換器によりデジタル画像信号に変換され、画像処理手段としての画像処理板２３にて種々の画像処理（２値化、多値化、階調処理、変倍処理、編集処理など）が施され、図示しない半導体駆動板に送られる。
【００１０】
プリンタ部１２においては、感光体からなる像担持体２５は、例えば感光体ドラムを用いたが、感光体ベルトなどを用いてもよい。感光体ドラム２５は、複写動作時には、駆動部により回転駆動されて帯電装置２６により均一に帯電されてから、書き込み装置としてのレーザビーム走査装置２７によりレーザビームで露光されて画像が書き込まれることにより静電潜像が形成される。このとき、レーザビーム走査装置２７は画像処理板２３からのデジタル画像信号により上記半導体駆動板で駆動される半導体レーザからのレーザビームで感光体ドラム２５を露光し、感光体ドラム２５はレーザビーム走査装置２７による画像書き込み位置では副走査方向に移動する。感光体ドラム２５上の静電潜像は現像装置２８により現像されてトナー像となる。
【００１１】
一方、給紙装置３３〜３５のうち操作部などの選択手段で選択されたものから転写紙が選択された転写紙としてレジストローラ３６へ給紙され（又は給紙装置３３〜３５のいずれかより操作部又は自動用紙選択手段からなる選択手段で選択されたサイズの転写紙が選択された転写紙としてレジストローラ３６へ給紙され）、レジストローラ３６によりその転写紙が感光体ドラム２５上の画像（トナー像）とタイミングを合わせて送出される。
【００１２】
このレジストローラ３６から送出された転写紙は、転写手段としての転写装置３０により感光体ドラム２５上の画像が転写され、分離装置３１により感光体ドラム２５から分離されて搬送装置３７により搬送される。この搬送装置３７により搬送された転写紙は、定着装置３８により画像が定着され、コピーとしてトレイ３９上に排出される。また、感光体ドラム２５は、転写紙分離後にクリーニング装置３２によりクリーニングされて残留トナーが除去される。
【００１３】
レーザビーム走査装置２７においては、図５にも示すように、ビーム射出ユニット４０は半導体レーザからなる光源と、コリメートレンズ及びアパーチャを有し、ビーム射出ユニット４０内の半導体レーザは上記半導体駆動板にて画像処理板２３からのデジタル画像信号により駆動されて該デジタル画像信号により変調されたレーザビームからなる光束を出射する。
【００１４】
この半導体レーザからのレーザビームは、ビーム射出ユニット４０内のコリメートレンズにより平行光束に変えられ、ビーム射出ユニット４０内のアパーチャを通過することで一定形状の光束に整形される。この光束は、シリンドリカルレンズ４１により副走査方向に圧縮されて走査手段としての偏向器４２に入射する。この偏向器４２は、正確な多角形をしているポリゴンミラーからなる回転多面鏡が用いられてポリゴンモータ４３により一定の方向に一定の速度で回転駆動される。
【００１５】
ポリゴンモータ４３の回転速度は、感光体ドラム２５の回転速度と、レーザビーム走査装置２７の書き込み速度と、ポリゴンミラー４２の面数と、ポリゴンミラー４２により同時に走査されるレーザビームの数により決定される。シリンドリカルレンズ４１からポリゴンミラー４２に入射されたレーザビームはポリゴンミラー４２で偏向されてｆθレンズ４４に入射する。このとき、レーザビームはポリゴンミラー４２の回転により主走査方向に走査される。
【００１６】
ｆθレンズ４４はポリゴンミラー４２からの角速度一定の走査光が感光体ドラム２５上で等角速度で走査されるように変換する。ｆθレンズ４４からのレーザビームは反射鏡４５及び防塵ガラス４６を介して感光体ドラム２５上に結像される。なお、ｆθレンズ４４は面倒れ補正機能を有している。また、ｆθレンズ４４を通過したレーザビームは、画像領域外で同期検知ミラー４７により反射されて同期検知センサ４８に導かれ、同期検知センサ４８は同期検知ミラー４７からのレーザビームを検知して同期検知信号を生成する。上記半導体駆動板は、同期検知センサ４８からの同期検知信号に同期して画像処理板２３からのデジタル画像信号によりビーム射出ユニット４０内の半導体レーザを駆動し、同期検知センサ４８からの同期検知信号が画像の主走査方向の頭出し（書き出し位置）の基準となる。
【００１７】
【発明が解決しようとする課題】
上記デジタル複写機では、レーザビーム走査装置２７でレーザビームにより感光体ドラム２５上に画像を書き込む際にレーザビーム走査装置２７のレンズ４４等の特性により画像の主走査方向の倍率誤差が生じる。
本発明は、書き込み装置による主走査方向の倍率誤差を補正して主走査方向の倍率誤差が無い画像を得ることができる画像形成装置を提供することを目的とする。
【００１８】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するため、請求項１に係る発明は、感光体に画像を書き込むことで静電潜像を形成する書き込み装置と、前記感光体上の静電潜像を現像してトナー像とする現像装置と、前記感光体上のトナー像を、選択された転写紙に転写する転写手段とを有する画像形成装置において、前記書き込み装置は、所定の画像処理を行なって画像信号を出力する画像処理部と、書き込みクロックを発生する書き込みクロック発生部と、前記書き込みクロックの周波数を調整する書き込みクロック制御部と、前記書き込みクロックにより画像信号に応じて光源を駆動する光源駆動部と、前記光源からの光束を副走査方向へ移動する前記感光体上で主走査方向に走査する走査手段とを備え、前記画像処理部は、前記画像信号から画像の主走査方向の最大幅を原稿毎に求め主走査方向最大画像幅情報として出力する画像主走査方向最大幅検知手段を更に備え、前記書き込みクロック制御部は、前記画像処理部からの前記主走査方向最大画像幅情報を原稿毎に入手し、当該主走査方向最大画像幅情報により前記原稿に対応する転写紙の主走査方向の大きさを認識し、当該認識された転写紙の主走査方向の大きさに基づき前記書き込みクロックを再設定し、画像の主走査方向の倍率補正を行うものである。
【００１９】
請求項２に係る発明は、請求項１記載の画像形成装置において、前記走査手段からの光束を所定の位置で検知して同期検知信号を生成する同期検知センサを備え、前記書き込みクロックの再設定に基づき、前記同期検知センサからの同期検知信号を検知してから前記感光体に画像を書き始めるまでのタイミングを補正するものである。
【００２０】
請求項３に係る発明は、請求項１記載の画像形成装置において、前記画像形成装置は、前記書き込み装置の倍率誤差特性を予め保持しており、前記書き込みクロック制御部は、予め定められた前記書き込み装置の倍率誤差特性から得られる情報をもとに、前記選択された転写紙の主走査方向の最大画像形成幅にて画像の倍率精度が高くなるように前記書き込みクロックの再設定を行うものである。
【００２１】
請求項４に係る発明は、請求項３記載の画像形成装置において、書き込みクロック制御部は、選択された転写紙の主走査方向の大きさをＬとし、当該主走査方向の大きさに相当する倍率誤差をａとすると、前記画像処理部からの画像信号をＬ／（Ｌ−２ａ）倍とするように前記書き込みクロックを再設定するものである。
【００２２】
請求項５に係る発明は、請求項２記載の画像形成装置において、前記画像信号は原稿の画像を読み取る画像読み取り手段からの画像信号よりなり、該画像読み取り手段にて原稿のプレスキャンを行って得られた画像信号から主走査方向の最大画像幅を認識するようにしたものである。
【００２３】
請求項６に係る発明は、請求項２記載の画像形成装置において、前記画像信号を１度メモリに取り込み、このメモリに取り込んだ画像信号から主走査方向の最大画像幅を認識するようにしたものである。
【００２７】
【発明の実施の形態】
図１は本発明の第１の実施形態の一部を示す。この第１の実施形態では、デジタル画像形成装置としての前述した図４に示すデジタル複写機において、図１に示す回路系が用いられる。画像処理手段としての画像処理部５１は、上記画像処理板２３の代りに用いられ、ラインセンサ２２からアナログ／デジタル変換器を介して入力されたデジタル画像信号を加工して（２値化、多値化、階調処理、変倍処理、編集処理など種々の画像処理を施して）書き込みデータとして光源制御部としての半導体レーザ（以下ＬＤという）制御部５２に送る。
【００２８】
ＬＤ制御部５２は、画像処理部５１から送られてきた書き込みデータを一旦フレームメモリに格納し、同期検知センサ４８から同期検知信号が入力される毎にそれから一定の時間遅延してフレームメモリ内の１ライン分ずつの書き込みデータにより書き込みクロック（書込クロックともいう）発生部５３からの書き込みクロックに同期してビーム射出ユニット４０内のＬＤ５４を駆動することにより、ＬＤ５４から書き込みデータにより変調されたレーザビームを出射させる。
【００２９】
本実施形態では、画像読み取り装置１１により原稿から読み込まれる画像の主走査方向の最大幅の情報に基づき、書き込みクロック発生部５３からＬＤ制御部５２に送られる書き込みクロック（書き込みクロックの周波数若しくは位相）を決定する。図２はレーザビーム走査装置２７の光学特性に基づくｆθ特性（倍率誤差特性）の一例と各サイズの転写紙を示す。図２のｆθ特性において、縦軸はレーザビーム走査装置２７の感光体ドラム２５に対する書き込み位置の理想的な書き込み位置からのずれ量を示し、横軸はレーザビーム走査装置２７により感光体ドラム２５に書き込まれた画像の主走査方向の像高を示している。図２のｆθ特性は、書き込み位置が例えば像高−１０５ｍｍでは＋ａｍｍだけ理想的位置からずれていることを示している。
【００３０】
このように、レーザビーム走査装置２７のｆθレンズ４４からなるｆθ光学系では、レーザビーム走査装置２７によって感光体ドラム２５に書き込まれるドットの位置は像高位置によって誤差を持っており、これが画像の主走査方向の倍率誤差となって現われる。書き込み位置は像高±１４８．５ｍｍの位置ではずれ量が０ｍｍとなっているが、これは書き込みクロック発生部５３から出力する書き込みクロックをＡ３縦向きサイズ、Ａ４横向きサイズ（Ａ４Ｙ）の転写紙５７に形成される画像の主走査方向の最大幅が所定のサイズ（通常は等倍）にとなるように調整しているからである。
【００３１】
このＡ３縦向きサイズの転写紙に形成される画像の主走査方向の最大幅が所定のサイズ（通常は等倍）となる書き込みクロックは、初期値としてメモリ５５に格納されており、本来理論的に考えられる書き込みクロックの値（周波数若しくは位相）の補正値として用いられる。機械によってどのような長さ（どのようなサイズの転写紙に形成される画像の主走査方向の最大幅）が所定のサイズとなるように書き込みクロックを調整するかはまちまちであり、図２のｆθ特性はその一例についてのｆθ特性に過ぎない。
【００３２】
このようにして書き込みクロックの調整（書き込みクロックの周波数または位相の調整）を行うと、例えばＡ３縦向きサイズの転写紙の横全幅（主走査方向の幅）に相当する主走査方向最大幅の画像は主走査方向の倍率が正確なものとなる。しかし、例えば主走査方向の最大画像幅が２１０ｍｍである画像が転写紙の中央に形成される場合、この画像は、例えばＡ４縦向きサイズ（Ａ４Ｔ）の転写紙５８に形成される画像の主走査方向最大画像幅に相当する像高±１０５ｍｍの位置を見ると、図２から−１０５ｍｍの位置では＋ａｍｍ、＋１０５ｍｍの位置では−ａｍｍの位置誤差があり、即ち、狙いの主走査方向最大画像幅２１０ｍｍに対して２ａｍｍだけ縮んでいることになる。
【００３３】
本実施形態では、書き込みクロック発生部５３は、書き込みクロックを発生する書き込みクロック発生器と、この書き込みクロック発生器を制御して書き込みクロックを調整する（書き込みクロックの周波数または位相を調整する）書き込みクロック制御部とを有する。書き込みクロック制御部は、画像処理部５１から各原稿の主走査方向最大画像幅の情報が入力されて該情報から原稿画像の主走査方向最大画像幅を認識し、この認識した画像の主走査方向最大画像幅に応じて書き込みクロック発生器を制御することにより書き込みクロック（書き込みクロックの周波数または位相）を画像の主走査方向最大画像幅に応じて補正して再設定する。これにより、レーザビーム走査装置２７の光学特性に基づくｆθ特性の誤差が補正され、画像の主走査方向最大画像幅で主走査方向の倍率が正確になるように書き込みクロックが補正される。
【００３４】
すなわち、書き込みクロック発生部５３の書き込みクロック制御部は、図２に示すようなレーザビーム走査装置２７の光学特性に基づくｆθ特性の倍率誤差、つまりレーザビーム走査装置２７の感光体ドラム２５に対する書き込み位置の誤差と像高との関係を予め把握してメモリにテーブルとして記憶しており、画像処理部５１からの各原稿の主走査方向最大画像幅の情報により上記テーブルを参照して、メモリ５５に予め格納されている書き込みクロックの初期値（書き込みクロックの初期値の周波数または位相）を画像の主走査方向最大画像幅（画像の主走査方向最大画像幅に対応する像高での書き込み位置の誤差）に応じて補正し、書き込みクロック発生器をその補正した書き込みクロックを発生するように制御する。
【００３５】
例えば、上記選択手段で選択された転写紙が上述したＡ４縦向きサイズのものであれば、書き込みクロック発生部５３の書き込みクロック制御部は、画像処理部５１から各原稿の主走査方向最大画像幅の情報により画像の主走査方向最大画像幅を認識することで、転写紙がＡ４縦向きサイズのものであることを認識し、画像が２１０／（２１０−２ａ）倍となるように書き込みクロック発生器を制御して書き込みクロック（書き込みクロックの周波数または位相）を補正することにより、レーザビーム走査装置２７の光学特性に基づくｆθ特性の誤差を補正し、画像の主走査方向倍率が主走査方向最大画像幅の位置で正確になるように書き込みクロックを調整する。
【００３６】
上述した書き込みクロックの補正が画像の主走査方向の倍率が大きくなるような補正である場合には、画像の伸縮の基準は同期検知センサ４８の同期検知位置となるため、感光体ドラム２５上に画像の書き込みを主走査方向について開始する書き出し位置が同期検知位置より遠くなるようにずれることになる。逆に、上述した書き込みクロックの補正が画像の主走査方向の倍率が小さくなるような補正である場合には、書き出し位置が同期検知位置に近くなるようにずれることになる。
【００３７】
そこで、転写紙に対して書き出し位置を揃えるために、ＬＤ制御部５２は、書き出し位置が揃うように画像信号のレジスト補正を行うレジスト補正手段が設けられ、上述した書き込みクロックの補正により画像の主走査方向の倍率をｂ倍に補正する場合、書き込みクロック発生部５３の書き込みクロック制御部で求めたｂ倍の情報に基づき、以下の式でレジスト補正を行う。
【００３８】
レジスト補正値＝（同期検知位置から書き出し位置までの距離）×（１−ｂ）
即ち、ＬＤ制御部５２は、同期検知センサ４８から同期検知信号が入力される毎にそれから一定の時間遅延してフレームメモリ内の１ライン分ずつの書き込みデータにより書き込みクロック発生部５３からの書き込みクロックに同期してビーム射出ユニット４０内のＬＤ５４を駆動し、かつその一定時間を書き込みクロック制御部からのｂ倍の情報に基づいて一定時間×（１−ｂ）に補正する。
【００３９】
画像の主走査方向の倍率として所定の倍率を得るための書き込みクロックは、種々の誤差の積みあがりにより、理論値から多少ずれている。このずれを補正するために、出荷時に書き込みクロック（書き込みクロックの周波数または位相）を画像の主走査方向の倍率が所定の倍率になるように調整して初期値としてメモリ５５に格納している。上述のように書き込みクロックの再設定は、その初期値を含んだ形で行われることにより、より精度の高い主走査方向倍率補正を行うことが可能となる。
【００４０】
すなわち、出荷時における書き込みクロックの補正による初期補正倍率（画像の主走査方向の補正倍率）をｃとし、上記選択手段である大きさの転写紙が選択された場合のレーザビーム走査装置２７の光学特性の誤差による画像の主走査方向の倍率誤差を補正するための倍率をｂとした場合、画像の主走査方向倍率の補正量はｂ×ｃとなる。
【００４１】
画像処理部５１は、原稿から読み込まれる画像の主走査方向の最大幅を原稿１頁毎に求める画像主走査方向最大幅検知機能を有し、ラインセンサ２２からアナログ／デジタル変換器を介して入力されたデジタル画像信号を一旦メモリ５６に格納して該メモリ５６内の画像信号から画像の主走査方向の最大幅を原稿１頁毎に求め、この画像の主走査方向の最大幅の情報を書き込みクロック発生部５３へ出力するとともに、メモリ５６内の画像信号を加工して書き込みデータとしてＬＤ制御部５２に送る。
【００４２】
この第１の実施形態は、請求項１に係る発明の一実施形態であり、書き込みクロックにより画像信号に応じて光源としての半導体レーザＬＤを駆動し、この光源ＬＤからの光束を走査手段としてのポリゴンミラー４２により、副走査方向へ移動する感光体としての感光体ドラム２５上で主走査方向に走査して該感光体２５に画像を書き込むことで静電潜像を形成する書き込み装置としてのレーザビーム走査装置２７と、前記感光体２５上の静電潜像を現像してトナー像とする現像装置２８と、前記感光体２５上のトナー像を、選択された転写紙に転写する転写手段としての転写装置３０とを有する画像形成装置において、主走査方向の最大画像幅に基づき前記書き込みクロックを再設定し、画像の主走査方向の倍率補正を行うので、書き込み装置による主走査方向の倍率誤差を補正して主走査方向の倍率誤差が無い画像を得ることができる。
【００４３】
また、第１の実施形態は、請求項２に係る発明の一実施形態であり、請求項１記載の画像形成装置において、前記走査手段４２からの光束を所定の位置で検知して同期検知信号を生成する同期検知センサ４０を備え、前記書き込みクロックの再設定に基づき、前記同期検知センサ４０からの同期検知信号を検知してから前記感光体２５に画像を書き始めるまでのタイミングを補正するので、転写紙に対しての書き出し位置を揃えることができる。
【００４４】
また、第１の実施形態は、請求項３，４に係る発明の一実施形態であり、請求項１記載の画像形成装置において、前記書き込みクロックの再設定は、予め定められた前記書き込み装置２７の倍率誤差特性から得られる情報をもとに、前記選択された転写紙の主走査方向の最大画像形成幅前後にて画像の倍率精度が高くなるように行うので、画像の主走査方向の倍率を精度良く維持することができる。
【００４５】
また、第１の実施形態は、請求項１記載の画像形成装置において、前記書き込みクロックの再設定は予め与えられている画像の主走査方向の倍率補正値としての初期値を見込んで行うので、より精度の高い主走査方向倍率補正を行うことができる。
【００４６】
また、第１の実施形態は、請求項１記載の画像形成装置において、前記画像信号は原稿の画像を読み取る画像読み取り手段としての画像読み取り装置１１からの画像信号よりなり、原稿１頁毎に主走査方向の最大画像幅を認識し、その情報に基づいて前記書き込みクロックを補正して再設定するので、原稿１頁毎に画像の主走査方向の倍率を補正することができる。
【００４７】
また、第１の実施形態は、請求項６に係る発明の一実施形態であり、請求項１記載の画像形成装置において、前記画像信号を１度メモリ５６に取り込み、このメモリ５６に取り込んだ画像信号から主走査方向の最大画像幅を認識するようにしたので、主走査方向の最大画像幅を認識して画像の主走査方向の倍率を補正することができる。
【００４８】
本発明の第２の実施形態では、上記第１の実施形態において、画像読み取り装置１１は同じ原稿１頁に対して上述のような画像読み取りを２回連続的に行う。画像処理部５１は、原稿から１回目の画像読み取り時（原稿のプレスキャンを行って上述のような画像読み取りを行う時）に読み込まれた画像の主走査方向の最大幅を原稿１頁毎に求める画像主走査方向最大幅検知機能を有し、同じ原稿１頁に対する１回目の画像読み取り時（原稿のプレスキャンを行って上述のような画像読み取りを行う時）にラインセンサ２２からアナログ／デジタル変換器を介して入力されたデジタル画像信号をメモリ５６に格納して該メモリ５６内の画像信号から画像の主走査方向の最大幅を原稿１頁毎に求め、この画像の主走査方向の最大幅の情報を書き込みクロック発生部５３へ出力し、かつ、同じ原稿１頁に対する２回目の画像読み取り時（原稿の本走査を行って上述のような画像読み取りを行う時）にラインセンサ２２からアナログ／デジタル変換器を介して入力されたデジタル画像信号を加工して書き込みデータとしてＬＤ制御部５２に送る。
【００４９】
この第２の実施形態は、請求項５に係る発明の一実施形態であり、請求項１記載の画像形成装置において、前記画像信号は原稿の画像を読み取る画像読み取り手段としての画像読み取り装置１１からの画像信号よりなり、該画像読み取り手段１１にて原稿のプレスキャンを行って得られた画像信号から主走査方向の最大画像幅を認識するようにしたので、主走査方向の最大画像幅を認識して画像の主走査方向の倍率誤差を補正することができる。
【００５０】
図３は本発明の第３の実施形態の一部を示す。この第３の実施形態では、第１の実施形態において、図３に示す回路系が用いられる。画像処理手段としての画像処理部５９は、上記画像処理部５１の代りに用いられ、ラインセンサ２２からアナログ／デジタル変換器を介して入力されたデジタル画像信号を加工して（２値化、多値化、階調処理、変倍処理、編集処理など種々の画像処理を施して）書き込みデータとしてＬＤ制御部５２に送る。
【００５１】
ＬＤ制御部５２は、画像処理部５１から送られてきた書き込みデータを一旦フレームメモリに格納し、同期検知センサ４８から同期検知信号が入力される毎にそれから一定の時間遅延してフレームメモリ内の１ライン分ずつの書き込みデータにより書き込みクロック発生部６０からの書き込みクロックに同期してビーム射出ユニット４０内のＬＤ５４を駆動することにより、ＬＤ５４から書き込みデータにより変調されたレーザビームを出射させる。本実施形態では、上記選択手段で選択された転写紙の情報に基づき、書き込みクロック発生部６０からＬＤ制御部５２に送られる書き込みクロック（書き込みクロックの周波数若しくは位相）を決定する。
【００５２】
上述のように、レーザビーム走査装置２７のｆθレンズ４４からなるｆθ光学系においては、レーザビーム走査装置２７によって感光体ドラム２５に書き込まれるドットの位置は図２に示すように像高位置によって誤差を持っており、これが画像の主走査方向の倍率誤差となって現われる。書き込み位置は像高±１４８．５ｍｍの位置ではずれ量が０ｍｍとなっているが、これは書き込みクロック発生部６０から出力する書き込みクロックをＡ３縦向きサイズ、Ａ４横向きサイズ（Ａ４Ｙ）の転写紙５７に形成される画像の主走査方向の最大幅が所定のサイズ（通常は等倍）にとなるように調整しているからである。
【００５３】
このＡ３縦向きサイズの転写紙に形成される画像の主走査方向の最大幅が所定のサイズ（通常は等倍）となる書き込みクロックは、初期値としてメモリ６１に格納されており、本来理論的に考えられる書き込みクロックの値（周波数若しくは位相）の補正値として用いられる。機械によってどのような長さ（どのようなサイズの転写紙に形成される画像の主走査方向の最大幅）が所定のサイズとなるように書き込みクロックを調整するかはまちまちであり、図２のｆθ特性はその一例についてのｆθ特性に過ぎない。
【００５４】
このようにして書き込みクロックの調整を行うと、例えばＡ３縦向きサイズの転写紙５７の横全幅（主走査方向の幅）に相当する主走査方向最大幅の画像は主走査方向の倍率が正確なものとなる。しかし、例えば主走査方向の最大画像幅が２１０ｍｍである画像が転写紙の中央に形成される場合、この画像は、例えばＡ４縦向きサイズ（Ａ４Ｔ）の転写紙５８に形成される画像の主走査方向最大画像幅に相当する像高±１０５ｍｍの位置を見ると、図２から−１０５ｍｍの位置では＋ａｍｍ、＋１０５ｍｍの位置では−ａｍｍの位置誤差があり、即ち、狙いの主走査方向最大画像幅２１０ｍｍに対して２ａｍｍだけ縮んでいることになる。
【００５５】
本実施形態では、書き込みクロック発生部６０は、書き込みクロックを発生する書き込みクロック発生器と、この書き込みクロック発生器を制御して書き込みクロックを調整する（書き込みクロックの周波数または位相を調整する）書き込みクロック制御部とを有する。この書き込みクロック制御部は、メイン制御部６２から上記選択手段で選択された転写紙の主走査方向の大きさの情報が入力されて該情報から上記選択手段で選択された転写紙の主走査方向の大きさを認識し、この認識した転写紙の主走査方向の大きさに応じて書き込みクロック発生器を制御することにより書き込みクロック（書き込みクロックの周波数または位相）を上記選択手段で選択された転写紙の主走査方向の大きさに応じて補正して再設定する。これにより、レーザビーム走査装置２７の光学特性に基づくｆθ特性の誤差が補正され、画像の主走査方向最大画像幅で主走査方向の倍率が正確になるように書き込みクロックが補正される。
【００５６】
すなわち、書き込みクロック発生部６０の書き込みクロック制御部は、図２に示すようなレーザビーム走査装置２７の光学特性に基づくｆθ特性の誤差、つまりレーザビーム走査装置２７の感光体ドラム２５に対する書き込み位置の誤差と像高との関係を予め把握してメモリにテーブルとして記憶しており、メイン制御部６２からの上記選択手段で選択された転写紙の主走査方向の大きさの情報により上記テーブルを参照して、メモリ６１に予め格納されている書き込みクロックの初期値（書き込みクロックの初期値の周波数または位相）を上記選択手段で選択された転写紙の主走査方向の大きさ（選択された転写紙の主走査方向の大きさに対応する像高での書き込み位置の誤差）に応じて補正し、書き込みクロック発生器をその補正した書き込みクロックが発生するように制御する。
【００５７】
例えば、上記選択手段で選択された転写紙が上述したＡ４縦向きサイズのものであれば、書き込みクロック発生部６０の書き込みクロック制御部は、メイン制御部６２からの上記選択手段で選択された転写紙の主走査方向の大きさの情報により上記選択手段で選択された転写紙がＡ４縦向きサイズのものであることを認識し、画像が２１０／（２１０−２ａ）倍となるように書き込みクロック発生器を制御して書き込みクロック（書き込みクロックの周波数または位相）を補正することにより、レーザビーム走査装置２７の光学特性に基づくｆθ特性の誤差を補正し、画像の主走査方向倍率が転写紙の主走査方向最大画像幅の位置で正確になるように書き込みクロックを制御する。
【００５８】
上述した書き込みクロックの補正が画像の主走査方向の倍率が大きくなるような補正である場合には、画像の伸縮の基準は同期検知センサ４８の同期検知位置となるため、感光体ドラム２５上に画像の書き込みを主走査方向について開始する書き出し位置が同期検知位置より遠くなるようにずれることになる。逆に、上述した書き込みクロックの補正が画像の主走査方向の倍率が小さくなるような補正である場合には、書き出し位置が同期検知位置に近くなるようにずれることになる。
【００５９】
そこで、転写紙に対して書き出し位置を揃えるために、第１の実施形態と同様に、ＬＤ制御部５２は、上述した書き込みクロックの補正により画像の主走査方向の倍率をｂ倍に補正する場合、書き込みクロック発生部６０の書き込みクロック制御部で求めたｂ倍の情報に基づき、以下の式でレジスト補正を行う。
【００６０】
レジスト補正値＝（同期検知位置から書き出し位置までの距離）×（１−ｂ）即ち、ＬＤ制御部５２は、同期検知センサ４８から同期検知信号が入力される毎にそれから一定の時間遅延してフレームメモリ内の１ライン分ずつの書き込みデータにより書き込みクロック発生部６０からの書き込みクロックに同期してビーム射出ユニット４０内のＬＤ５４を駆動し、かつその一定時間を書き込みクロック制御部からのｂ倍の情報に基づいて一定時間×（１−ｂ）に補正する。
【００６１】
この第３の実施形態は、書き込みクロックにより画像信号に応じて光源としてのＬＤ５４を駆動し、この光源５４からの光束を走査手段としてのポリゴンミラー４２により、副走査方向へ移動する感光体２５上で主走査方向に走査して該感光体２５に画像を書き込むことで静電潜像を形成する書き込み装置としてのレーザビーム走査装置２７と、前記感光体２５上の静電潜像を現像してトナー像とする現像装置２５と、前記感光体２５上のトナー像を、選択された転写紙に転写する転写手段としての転写装置３０とを有する画像形成装置において、前記選択された転写紙の主走査方向の大きさの情報に基づき前記書き込みクロックを再設定し、画像の主走査方向の倍率補正を行うので、書き込み装置による主走査方向の倍率誤差を補正して主走査方向の倍率誤差が無い画像を得ることができる。
【００６２】
また、第３の実施形態は、請求項２に係る発明の一実施形態であり、第１の実施形態において、前記走査手段４２からの光束を所定の位置で検知して同期検知信号を生成する同期検知センサ４０を備え、前記書き込みクロックの再設定に基づき、前記同期検知センサ４０からの同期検知信号を検知してから前記感光体２５に画像を書き始めるまでのタイミングを補正するので、転写紙に対しての書き出し位置を揃えることができる。
【００６３】
また、第３の実施形態は、第１の実施形態において、前記書き込みクロックの再設定は、予め定められた前記書き込み装置２７の倍率誤差特性から得られる情報をもとに、前記選択された転写紙の主走査方向の最大書き込み幅前後にて画像の倍率精度が高くなるように行うので、画像の主走査方向の倍率を精度良く維持することができる。
【００６４】
また、第３の実施形態は、第１の実施形態において、前記書き込みクロックの再設定は予め与えられている画像の主走査方向の倍率補正値としての初期値を見込んで行うので、より精度の高い主走査方向倍率補正を行うことができる。
なお、本発明は、上記実施形態に限定されるものではなく、例えばデジタルファクシミリ、デジタルプリンタなどの画像形成装置に適用することができる。
【００６５】
【発明の効果】
以上のように請求項１に係る発明によれば、上記構成により、書き込み装置による主走査方向の倍率誤差を補正して主走査方向の倍率誤差が無い画像を得ることができる。
【００６６】
請求項２に係る発明によれば、上記構成により、転写紙に対しての書き出し位置を揃えることができる。
請求項３、４に係る発明によれば、上記構成により、画像の主走査方向の倍率を精度良く維持することができる。
【００６７】
請求項５に係る発明によれば、上記構成により、主走査方向の最大画像幅を認識して画像の主走査方向の倍率誤差を補正することができる。
請求項６に係る発明によれば、上記構成により、主走査方向の最大画像幅を認識して画像の主走査方向の倍率を補正することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の第１の実施形態の一部を示すブロック図である。
【図２】同第１の実施形態におけるレーザビーム走査装置の光学特性に基づくｆθ特性の一例と各サイズの転写紙を示す図である。
【図３】本発明の第３の実施形態の一部を示すブロック図である。
【図４】デジタル複写機の一例を示す断面図である。
【図５】同デジタル複写機のレーザビーム走査装置を示す斜視図である。
【符号の説明】
ＬＤ 半導体レーザ
４２ ポリゴンミラー
２５ 感光体ドラム
２７ レーザビーム走査装置
２８ 現像装置
３０ 転写装置
４０ 同期検知センサ
５１、５９ 画像処理部
５２ ＬＤ制御部
５３、６０ 書き込みクロック発生部
５４ ＬＤ
５５、５６、６１ メモリ
６２ メイン制御部

Claims (6)

  1. 感光体に画像を書き込むことで静電潜像を形成する書き込み装置と、前記感光体上の静電潜像を現像してトナー像とする現像装置と、前記感光体上のトナー像を、選択された転写紙に転写する転写手段とを有する画像形成装置において、
    前記書き込み装置は、所定の画像処理を行なって画像信号を出力する画像処理部と、書き込みクロックを発生する書き込みクロック発生部と、前記書き込みクロックの周波数を調整する書き込みクロック制御部と、前記書き込みクロックにより画像信号に応じて光源を駆動する光源駆動部と、前記光源からの光束を副走査方向へ移動する前記感光体上で主走査方向に走査する走査手段とを備え、
    前記画像処理部は、前記画像信号から画像の主走査方向の最大幅を原稿毎に求め主走査方向最大画像幅情報として出力する画像主走査方向最大幅検知手段を更に備え、
    前記書き込みクロック制御部は、前記画像処理部からの前記主走査方向最大画像幅情報を原稿毎に入手し、当該主走査方向最大画像幅情報により前記原稿に対応する転写紙の主走査方向の大きさを認識し、当該認識された転写紙の主走査方向の大きさに基づき前記書き込みクロックを再設定し、画像の主走査方向の倍率補正を行うことを特徴とする画像形成装置。
  2. 請求項１記載の画像形成装置において、前記走査手段からの光束を所定の位置で検知して同期検知信号を生成する同期検知センサを備え、前記書き込みクロックの再設定に基づき、前記同期検知センサからの同期検知信号を検知してから前記感光体に画像を書き始めるまでのタイミングを補正することを特徴とする画像形成装置。
  3. 請求項１記載の画像形成装置において、
    前記画像形成装置は、前記書き込み装置の倍率誤差特性を予め保持しており、
    前記書き込みクロック制御部は、予め定められた前記書き込み装置の倍率誤差特性から得られる情報をもとに、前記選択された転写紙の主走査方向の最大画像形成幅にて画像の倍率精度が高くなるように前記書き込みクロックの再設定を行うことを特徴とする画像形成装置。
  4. 請求項３記載の画像形成装置において、
    書き込みクロック制御部は、選択された転写紙の主走査方向の大きさをＬとし、当該主走査方向の大きさに相当する倍率誤差をａとすると、前記画像処理部からの画像信号をＬ／（Ｌ−２ａ）倍とするように前記書き込みクロックを再設定することを特徴とする画像形成装置。
  5. 請求項２記載の画像形成装置において、前記画像信号は原稿の画像を読み取る画像読み取り手段からの画像信号よりなり、該画像読み取り手段にて原稿のプレスキャンを行って得られた画像信号から主走査方向の最大画像幅を認識するようにしたことを特徴とする画像形成装置。
  6. 請求項２記載の画像形成装置において、前記画像信号を１度メモリに取り込み、このメモリに取り込んだ画像信号から主走査方向の最大画像幅を認識するようにしたことを特徴とする画像形成装置。
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