JP3703370B2

JP3703370B2 - 画像形成装置

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Publication number: JP3703370B2
Application number: JP2000172131A
Authority: JP
Inventors: 昭宏藤本; 英明平澤
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Filing date: 2000-06-08
Publication date: 2005-10-05
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Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は画像形成装置に関し、特には、複数の画像形成部により画像を形成する装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来、それぞれレーザスキャナ、感光ドラム等を有する複数の画像形成ユニットにより異なる色の画像を形成し、これを記録用紙上に重ね合わせて転写することでカラー画像を得る装置が知られている。
【０００３】
この種の装置においては、各画像形成ユニットで形成された画像を記録用紙上に正確に重ね合わせて転写するためには、各感光ドラム上の書く画像の主走査方向及び副走査方向における画像形成開始位置が正確に調整されていなければならない。そのため、転写ベルト上に位置ずれ補正用のレジストマークを転写し、このレジストマークの読み取り結果に基づいて各色の画像間の位置ずれを検出、補正する技術が知られている。
【０００４】
主走査方向のずれについては、各光ビームの水平同期信号に基づいて各画像の書き出しタイミングを書く画像形成ユニット毎に調整することによって、各スキャナモータの面位相が互いに一致していなくても画像間のずれを補正することができる。
【０００５】
また、副走査方向のずれについては、各スキャナモータ制御部に対する回転基準信号を同一周期にして各スキャナモータの回転動作を制御することで各スキャナモータの回転速度を一致させることができる。また、各々の回転基準信号に位相差を与えることで、各スキャナモータの面位相を所定の位相に保つことができる。これらの技術を用いることにより、１ライン未満の副走査方向の書き出しタイミングを補正して色ずれを補正することができる。
【０００６】
一般に、電子写真プロセスによる画像形成装置は、一対の定着ローラの圧接部にトナー像を担持するプリント用紙を通過させ、熱と圧力によって重畳された複数色のトナー像を混色定着するための定着器を有する。
【０００７】
例えば、投影用透明シート（ＯＨＴ）にプリントを行う場合、透過性を向上させるためには、トナー像が溶けて十分に混色し、表面が平滑であることが重要となる。このためには、定着スピードを低下させて、十分な熱をトナーに供給することが必要となる。
【０００８】
定着スピードを低下させたプリント動作を実現する手段として、当該頁の帯電、露光、現像が平行して行われていることを考慮して、副走査方向（用紙搬送方向）速度と直接関係する帯電、現像、定着プロセスのみならず、露光プロセスも低速化させる方法がある。そのために、前述の如き複数の画像形成ユニットを持つインライン型の装置において、定着スピードを１／ｎにする場合、スキャナモータのｎ回の走査につき１回だけ、画像データに基づく露光を行うことが考えられる。
【０００９】
【発明が解決しようとする課題】
しかし、前述のように、スキャナモータのｎ回の走査に１回だけ画像データに基づく露光処理を行う場合、スキャナモータの面位相を制御して副走査方向の位置ずれを補正しようとしても、スキャナモータの面位相に位相差を付与して色ずれを補正できる範囲は１／ｎライン以下に限られてしまう。
【００１０】
この様子を図１３を用いて説明する。
【００１１】
図１３はスキャナモータの２回に１回だけ画像データに基づく露光を行った場合に形成される画像の様子を示した図である。
【００１２】
図１３において、１３０１Ｋ，１３０５Ｋ，１３０９Ｋはそれぞれスキャナモータの２回に１回の露光により形成されるブラックの画像を示しており、１３０１Ｙ，１３０５Ｙ，１３０９Ｙはそれぞれ、スキャナモータの２回に１回の露光により形成されるイエローの画像を示している。１３０１Ｋ，１３０５Ｋ，１３０９Ｋと１３０１Ｙ，１３０５Ｙ，１３０９Ｙとは、それぞれ副走査方向に１３１１だけずれている。また、１３０３Ｋ，１３０３Ｙ，１３０７ＢＫ，１３０７Ｙで示した破線は、スキャナモータの２回に１回の露光により間引かれて実際には形成されないブラックとイエローの画像の様子を示している。
【００１３】
図１３のように、ずれ１３１１がスキャナモータの１回の走査、すなわち１ライン以下のときには、ブラックの画像を基準にして、イエローの画像１３０１Ｙ，１３０５Ｙ，１３０９Ｙを形成する際にスキャナモータの位相をずれ１３１１に応じて早くすることで、位置ずれを補正することができる。
【００１４】
一方、図１４のように、ブラックの画像とイエローの画像の副走査方向の位置ずれ量が、１３１３のように、スキャナモータの１回の走査、すなわち１ラインを超えてしまう場合、イエローの画像１３０１Ｙ，１３０５Ｙ，１３０９Ｙの形成時にスキャナモータの位相を変えて補正できる量は図の１３１５だけであり、ずれ１３１３と１３１５との差１３１７、すなわちスキャナモータの１回の走査に対応する１ライン分のずれを補正できない。
【００１５】
つまり、実際に形成される画像１３０１Ｋ，１３０５Ｋ，１３０９Ｋと１３０１Ｙ，１３０５Ｙ，１３０９Ｙとの間に１／２ラインを越えるずれがある場合には、スキャナモータの回転位相を補正しても１／２ラインのずれが残ってしまう。
【００１６】
本発明は前述の如き問題を解決することを目的とする。
【００１７】
本発明の他の目的は、高精細な画像を得る処にある。
【００１８】
本発明の更に他の目的は、画像のずれを正確に補正して画像形成を行う処にある。
【００１９】
【課題を解決するための手段】
このような目的下において、本発明においては、それぞれが、画像信号に応じて変調された光ビームを走査する走査手段と、前記走査手段により走査される光ビームを検出して同期信号を生成する検出手段とを有する複数の画像形成部と、前記同期信号の各々に同期して、対応する画像信号を出力させる同期手段と、前記同期信号を周期的にマスクするマスク手段と、前記マスク手段のマスキングの位相を可変に制御するマスキング制御手段と、前記走査手段の回転位相を制御する回転制御手段とを備え、所定の副走査速度及び定着速度で画像を形成する標準モードが選択された場合は、前記走査手段の１回の走査に１回画像信号に基づく露光処理を行う場合には、前記複数の画像形成部により形成される画像間の位置ずれ量に基づいて、前記走査手段の回転位相をずらし、前記走査手段の複数回の走査に１回ずつ画像信号に基づく露光処理を行う場合には、前記位置ずれ量に基づいて、各画像形成部の同期信号をマスクするタイミングを異ならせ、且つ前記走査手段の回転位相をずらすことにより、前記画像間の位置ずれを補正する様構成した。
【００２０】
【発明の実施の形態】
以下、図面を用いて本発明の実施形態について詳細に説明する。本実施形態においては、本発明をカラー画像形成装置に適用した場合について説明する。
【００２１】
図１は本形態の画像形成装置の構成を示す図である。
【００２２】
図１において、４１Ｙ，４１Ｍ，４１Ｃ，４１Ｋはイエロー（Ｙ），マゼンタ（Ｍ），シアン（Ｃ），ブラック（Ｋ）の各色のドラムユニットカートリッジ（ドラムユニット）で、潜像を形成する感光体９０５Ｙ，９０５Ｍ，９０５Ｃ，９０５Ｋと各感光体上の潜像を所定の現像剤により現像する現像器とが一体となっている。また、これらの各色ドラムユニット４１Ｙ，４１Ｍ，４１Ｃ，４１Ｋはそれぞれ独立に画像形成装置本体に着脱可能に装着されている。
【００２３】
４４Ｙ，４４Ｍ，４４Ｃ，４４Ｋはそれぞれ、イエロー、マゼンタ、シアン、ブラックの各色のスキャナユニットで、後述するプリンタコントローラ１００１から送られる各色のビデオデータに基づいて、プリンタエンジンで変換されるレーザオン・オフ信号により発光する各レーザ光を各ポリゴンミラー９０３Ｙ，９０３Ｍ，９０３Ｃ，９０３Ｋで走査させ、ドラムユニット４１Ｙ，４１Ｍ，４１Ｃ，４１Ｋの各感光体上に潜像を形成させる。なお、スキャナユニット４４Ｙ，４４Ｍ，４４Ｃ，４４Ｋ及びドラムユニット４１Ｙ，４１Ｍ，４１Ｃ，４１Ｋの詳細な構成は図２に示す。
【００２４】
４０Ｙ，４０Ｍ，４０Ｃ，４０Ｋはそれぞれイエロー、マゼンタ、シアン、ブラックの各色のフォトセンサ等の光ビーム検出器（ＢＤ）で、ドラムユニット４１Ｙ，４１Ｍ，４１Ｃ，４１Ｋの各感光体の近傍の所定位置に配置され、各色スキャナユニット４４Ｙ，４４Ｍ，４４Ｃ，４４Ｋにより照射されるレーザビームを検知して、ＢＤ信号を出力する。
【００２５】
４２は中間転写ベルトで、帯電器４９Ｙ，４９Ｍ，４９Ｃ，４９Ｋで帯電されることによりドラムユニットで現像された顕像を一旦一次転写して多重画像を形成し、搬送ベルト４３により搬送される転写材に転写する。
【００２６】
搬送ベルト４３は、給紙部４６から給紙ローラ４７を通して給紙される転写材に対して中間転写ベルト４２で形成された多重転写画像を二次転写させた後、定着部４５へと搬送するためのベルトである。
【００２７】
５０はセンサで、中間転写ベルト４２上に形成された色ずれ検出のためのマークを検出する。定着部４５は搬送ベルト４３により搬送される記録材上に転写された各画像を定着し、排紙部４８に出力する。
【００２８】
図２は図１に示したスキャナユニット４４（４４Ｙ，４４Ｍ，４４Ｃ，４４Ｋ）及びドラムユニット４１（４１Ｙ，４１Ｍ，４１Ｃ，４１Ｋ）の概略構成を示す図であり、図１及び図と同様の構成には同一の番号を付してある。なお、各色のスキャナユニット及びドラムユニットは同一の構成である。
【００２９】
図において、９０１は半導体レーザで、図示しないビデオデータに応じて変調された光ビームＲを発生する。９０２はコリメータレンズで、半導体レーザ９０１で発生されたレーザビームＲを平行にする。９０３（９０３Ｙ，９０３Ｍ，９０３Ｃ，９０３Ｋ）は回転多面鏡で、スキャナモータ１０６（１０６Ｙ，１０６Ｍ，１０６Ｃ，１０６Ｋ）により回転駆動され、コリメータレンズ９０２を介して照射されるレーザビームＲを反射して、走査速度を補正するｆθレンズ９０４を介してドラム状の感光体９０５の表面を走査する。
【００３０】
なお、スキャナユニット４４は半導体レーザ９０１、コリメータレンズ９０２、ｆθレンズ９０４、回転多面鏡９０３、スキャナモータ１０６等で構成される。
【００３１】
また、ドラムユニット４１は、感光体９０５、光ビーム検出器４０、不図示の現像器等で構成される。
【００３２】
次に、各部の動作について説明する。
【００３３】
半導体レーザ９０１によりレーザビームＲを発生し、このレーザビームＲをコリメータレンズ９０２で平行にした後、回転多面鏡９０３に照射する。回転多面鏡９０３で反射したレーザビームＲは走査速度を補正するｆθレンズ９０４を介して感光体９０５に照射され、回転多面鏡９０３の回転により感光体９０５の表面を走査する。
【００３４】
このとき、レーザビームＲは感光体９０５の近傍に配置されたＢＤ４０からのＢＤ信号に同期したビデオデータにより変調されるので、感光体９０５にはビデオデータに対応する潜像が形成される。
【００３５】
図３は図１の画像形成装置の要部の構成を示すブロック図であり、図１と同一のものには同一番号を付してある。
【００３６】
画像形成装置１０００において、１００１はコントローラで、ＣＰＵ１０１２によりＲＯＭ１０１３のプログラム用ＲＯＭに記憶された制御プログラム等あるいは、ハードディスク、フロッピーディスク、光磁気ディスク等の外部メモリ１０１４に記憶された制御プログラム等に基づいてシステムバス１０１５に接続された各種デバイスとのアクセスを統括的に制御し、プリンタエンジン１０１６に出力情報としてのビデオデータを出力する。また、ＲＯＭ１０１３のフォント用ＲＯＭには出力データを生成する際に使用するフォントデータ等を記憶している。更に、ＲＯＭ１０１３のデータ用ＲＯＭにはハードディスク等の外部メモリ１０１４を備えていないプリンタのために、ホストコンピュータ２０００上で利用される情報等を記憶している。
【００３７】
ＣＰＵ１０１２は入力部１０１８、インターフェイス２１００を介してホストコンピュータ２０００と双方向通信処理が可能となっており、画像形成装置１０００内の情報等をホストコンピュータ２０００に通知可能に構成されている。１０１９はＲＡＭで、ＣＰＵ１０１２の主メモリ、ワークエリア等として機能し、図示しない増設ボードに接続されているオプションＲＡＭによりメモリ容量を拡張することができるよう構成されている。また、コントローラ１００１内のＣＰＵ１０１２、プリンタエンジン１０１６内のＣＰＵ１０１７は内部にタイマを有しており、計時可能となっている。
【００３８】
また、ＲＡＭ１０１９は、出力情報展開領域、環境データ格納領域、不揮発性ＲＡＭなどに用いられる。前述のハードディスク、ＩＣカード等の外部メモリ１０１４は、メモリコントローラ（ＭＣ）１０２０によりアクセスを制御される。外部メモリ１０１４はオプションとして接続され、フォントデータ、エミュレーションプログラム、フォームデータ等を記憶する。１０２１は操作部で、走査及び各種設定のためのスイッチ及びＬＥＤ表示器、ＬＣＤ表示器等が配されている。
【００３９】
なお、前述の外部メモリ１０１４は一個に限らず、少なくとも一個以上備え、内蔵フォントに加えてオプションカード、言語系の異なるプリンタ制御言語を解釈するプログラムを格納した外部メモリを複数接続できるように構成されている。また、図示しない不揮発性ＲＡＭを備え、操作部１０２１からの各種設定情報を記憶する様にしてもよい。
【００４０】
更に、プリンタエンジン１０１６にはコントローラ１００１内のＣＰＵ１０１２から送られてくるビデオデータを印字するために、所定のタイミングでアクチュエータ１０２２を動作させると共に、動作時に取り込まれる種々の検出系１０２３（センサ５０、光ビーム検出器４０Ｙ，４０Ｍ，４０Ｃ，４０Ｋを含む）からの信号をその動作にフィードバックして制御を行うためのＣＰＵ１０１７、及びこのＣＰＵ１０１７が実行する各種制御プログラム、並びに各種信号の出力タイミング、並びに色ずれを検出するためのマークの画像データ、マゼンタ、シアン、ブラックの各潜像の書き出しタイミングデータ、検出系１０２３から出力されるデータを一時的に格納するＲＯＭ／ＲＡＭ１０３０を有する。
【００４１】
また、ＣＰＵ１０１７は各色画像間の色ずれを補正するために、ＲＯＭ／ＲＡＭ１０３０に格納されたマーク画像データに基づいて中間転写ベルト４２上に各色の画像データを形成し、センサ５０により読み取る。そして、この読み取り結果に基づいて各色画像間の位置ずれ量を算出する。
【００４２】
ここで、第一の画像形成速度で画像を形成する通常の画像形成モード、すなわち回転多面鏡９０３による１回の走査毎に露光を行う場合、一ラインを越えるずれ量については、測定された色ずれ量に基づいて、ＣＰＵ１０１７が後述する図４に示す各色ビデオコントローラ４０１Ｙ，４０１Ｍ，４０１Ｃ，４０１Ｋへの各色ＴＯＰ信号（垂直同期信号）の発生タイミングを走査ライン単位に制御する。
【００４３】
具体的には、ＣＰＵ１０１７が、算出された各色画像間の色ずれ量に基づいて、ＲＯＭ／ＲＡＭ１０３０にＹ，Ｍ，Ｃ，Ｋの各潜像の書き出しタイミングデータ（各色間で遅延される副走査ラインの数）を記憶しておき、記憶された各色の潜像書き出しタイミングデータに基づいて図４の各色のビデオコントローラ４０１Ｙ，４０１Ｍ，４０１Ｃ，４０１ＫへのＴＯＰ信号の発生タイミングを制御する。
【００４４】
一方、１ライン未満の色ずれ量については、ＣＰＵ１０１７が、色ずれ量の算出結果に基づいて、図４、図の回転基準信号発生器１００が発生するスキャナ回転基準信号１０１Ｙ，１０１Ｍ，１０１Ｃ，１０１Ｋの位相を制御するとともに、各色のＢＤ信号１０３に応じて水平同期信号を各色のビデオコントローラ４０１に出力することにより、副走査方向の１ライン未満のずれ量を補正するものである。また、後述の如く、第一の画像形成速度よりも遅い第二の画像形成速度で画像を形成する低速モード、すなわちスキャナユニット４４の回転多面鏡９０３のｎ走査に１回だけ露光を行う場合には、各色のＢＤ４０から得られるＢＤ信号１０３を適当なタイミングでマスクして、各色のビデオコントローラ４０１に出力する。
【００４５】
図４は図３のプリンタエンジン１０１６の要部の構成を示すブロック図であり、図１〜図３、及び図と同一の構成には同一番号を付してある。
【００４６】
図において、４０１Ｙ，４０１Ｍ，４０１Ｃ，４０１Ｋはそれぞれイエロー、マゼンタ、シアン、ブラックの各色のビデオコントローラで、各色光ビーム検出器４０Ｙ，４０Ｍ，４０Ｃ，４０Ｋにより出力される各色のＢＤ信号１０３、及び、ＣＰＵ１０１７より出力される各色のＴＯＰ信号１０７を入力し、対応する色のＴＯＰ信号が入力された後のＢＤ信号に同期して、各色のビデオデータ１０８を半導体レーザ９０１に出力する。
【００４７】
また、回転基準信号発生器１００はクロック発生器１０９からのクロックに基づいて、ブラック用の回転基準信号１０１Ｋを出力すると共に、ＣＰＵ１０１７からの制御信号１１０Ｙ，１１０Ｍ，１１０Ｃ，に従ってマゼンタ、シアン、ブラック用の回転基準信号１０１Ｍ，１０１Ｃ，１０１Ｋをスキャナモータ制御回路に出力する。
【００４８】
図５は図３のプリンタエンジン１０１６内のスキャナモータ制御回路の構成を示すブロック図である。
【００４９】
図５において、１００は図４に示した回転基準信号発生器で、前述の如く検出された各色間の位置ずれ量に基づいてイエロー、マゼンタ、シアン、ブラックの各色のスキャナユニットに対して独立の回転制御信号１０１Ｙ、１０１Ｍ、１０１Ｃ、１０１Ｋを発生する。
【００５０】
回転基準信号１０１Ｙ、１０１Ｍ、１０１Ｃ、１０１Ｋは同一の周期を持つものの、１ライン未満のずれを補正するため、それぞれ独立にその位相を制御可能である。
【００５１】
１０２Ｙ，１０２Ｍ，１０２Ｃ，１０２ＫはＹ，Ｍ，Ｃ，ＢＫの各色にそれぞれ独立に設けられたＰＬＬ制御部で、回転基準信号１０１Ｙ，１０１Ｍ，１０１Ｃ，１０１Ｋと、各スキャナユニット４４内のＢＤ４０からのＢＤ信号１０３Ｙ，１０３Ｍ，１０３Ｃ，１０３Ｋを位相比較して、その結果、スキャナモータドライバ１０５Ｙ，１０５Ｍ，１０５Ｃ，１０５Ｋが回転基準信号１０１Ｙ，１０１Ｍ，１０１Ｃ，１０１Ｋにそれぞれ位相同期するようスキャナモータドライバ１０５Ｙ，１０５Ｍ，１０５Ｃ，１０５Ｋに対して制御信号１０４Ｙ，１０４Ｍ，１０４Ｃ，１０４Ｋを出力し、スキャナモータ１０６Ｙ，１０６Ｍ，１０６Ｃ，１０６Ｋの回転動作を制御する。
【００５２】
次に、本実施形態による、低速モード時における画像形成タイミングの制御動作について説明する。
【００５３】
図６は低速モード時においてＣＰＵ１０１７からブラックとイエローのビデオコントローラ４０１に出力するべき水平同期信号の様子を示すタイミングチャートである。前述のように、これらの水平同期信号は各色のＢＤ信号１０３を適当なタイミングでマスクすることにより得られる。
【００５４】
図６において、６０１はブラックの水平同期信号を、６０３はイエローの水平同期信号を示している。ともに負論理で水平同期信号を示している。
【００５５】
本形態では副走査方向の色ずれ補正の基準となる色をブラックとし、イエローの副走査方向の書き出し位置をブラックの副走査方向の書き出し位置に合わせるべく補正する。以下の説明では、４色のうちブラックとイエローの間のずれ補正について述べるが、他のマゼンタ、シアンについてもイエローと同様の補正を行うことによりブラックに対する色ずれを補正することができる。
【００５６】
図６を用いてブラックの副走査方向の書き出し位置に対してイエローの書き出し位置を３／４ラインだけ遅らせることで３／４ラインの色ずれを補正する方法について説明する。
【００５７】
ブラックの水平同期信号６０１とイエローの水平同期信号６０３のうち、破線にて示した６０１ｂ，６０１ｄと６０３ａ，６０３ｃはＣＰＵ１０１７に入力されたＢＤ信号１０３のうちマスクされてビデオコントローラ４０１に出力されないパルスを示している。そして、低速モード時はこれらのパルスをマスクすることで、標準モード時の２倍の速度で画像形成を行う。
【００５８】
６０５はブラックの水平同期信号の周期を示しており、標準モードにおける水平同期信号の周期Ｔに対して２倍の周期２Ｔとなっている。６０７はブラックの水平同期信号とイエローの水平同期信号の位相差を示している。本形態では位相差が３Ｔ／２となっている。これは、水平同期信号６０１，６０３の周期２Ｔに対して３／４周期の位相差となる。
【００５９】
低速モードにおいては１ラインの画像形成を行ってから次の１ラインの画像形成を行う期間が２Ｔなので、ブラックとイエローの副走査方向における位置は３Ｔ／２の時間に３／４ライン分だけずれることになる。従って、図６の如く水平同期信号の出力タイミングを制御することで、ブラックとイエローとの間の副走査方向の３／４ライン分の色ずれを補正することができる。
【００６０】
このように、３／４ラインの色ずれ補正を行うときのスキャナモータの回転制御動作と低速モード時における水平同期信号をマスクするタイミングについて図７、図８を用いて説明する。
【００６１】
図７は図５のスキャナモータ制御回路に出力する回転基準信号の様子を示すタイミングチャートである。
【００６２】
図７において、７０１はブラックのスキャナモータを回転制御するためのブラックの回転基準信号、７０３はイエローのスキャナモータを回転制御するためのイエローの回転基準信号である。
【００６３】
本形態では、水平同期信号（ＢＤ信号）と回転基準信号とが位相同期するようスキャナモータを制御しているので、回転基準信号の周期と水平同期信号の周期は同一であり、各色毎に水平同期信号と回転基準信号の位相はそろっている。また、７０５はブラックの回転基準信号の周期であり、標準モード時にビデオコントローラに出力する水平同期信号と同一の周期Ｔを持つ。７０７はブラックとイエローの回転基準信号の位相差を示しており、図７ではＴ／２となっている。
【００６４】
図８は低速モード時における水平同期信号及びマスク信号の様子を示すタイミングチャートである。
【００６５】
図８において、８０１はマスクされる前のブラックの水平同期信号、つまりＤＢ４０Ｋから出力されるＢＤ信号１０３Ｋであり、８１１はマスクされる前のイエローの水平同期信号、つまりＢＤ４０Ｙから出力される１０３Ｙである。８０３はマスクされる前の水平同期信号の周期を示し、この値はブラックの回転基準信号の周期Ｔと同一である。８０５はブラックの水平同期信号をマスクするためのマスク信号であり、８１３はイエローの水平同期信号をマスクするためのマスク信号である。
【００６６】
マスク信号８０５のマスク期間８０７とマスク解除期間８０９はマスクされる前の水平同期信号８０１の周期Ｔと同一であり、マスク期間とマスク解除期間が交互に現れる。また、イエローのマスク信号８１３のマスク期間もブラックのマスク信号８０５と同様に周期Ｔとしている。
【００６７】
低速モードにおいては、ＢＤ４０からの水平同期信号のパルスを２回に１回マスクする必要があるが、図８におけるブラックのマスク信号８０５によりイエローの水平同期信号８１１をマスクした場合、パルス８１１ｂがマスクされてしまうことになる。そのため、ブラックとイエローの色ずれについては、パルス８０１ａと８１１ａとの位相差に応じた量、つまり１／４ライン分しか補正できないことになる。
【００６８】
そこで、本形態では、低速モード時においてずれ量が１／２ラインを超える場合（ここでは３／４ライン）、図８のようにブラックとイエローの水平同期信号をマスクするタイミングを異ならせている。具体的にはブラックの水平同期信号のマスクを解除する期間においてイエローの水平同期信号をマスクし、イエローの水平同期信号のマスクを解除する期間においてブラックの水平同期信号をマスクしている。
【００６９】
こうすることにより、ブラックのスキャナユニット４４Ｋがドラム９０５Ｋを露光するタイミングと同じミラー面ではイエローのスキャナユニット４４Ｋにおける回転多面鏡９０３Ｙによる露光を行わず、次のミラー面が走査するタイミング、つまり１／２ライン副走査方向に遅れたタイミングでイエローのスキャナユニット４４Ｙによる露光が行われることになる。
【００７０】
このように、低速モード時においては、色ずれ量が１／２ラインを超える場合には、水平同期信号をマスクするタイミングをマスクする前の水平同期信号の周期Ｔだけずらすことで、正確に色ずれ補正を行うことができる。また、副走査方向のずれ量が１／２ラインを超えない場合には、ブラックの水平同期信号とイエローの水平同期信号とを同じマスク信号によりマスクして出力する。
【００７１】
本形態では、図７、図８により説明したように、スキャナモータ１０６の回転位相をＴ／２、水平同期信号のマスクタイミングをＴだけずらすことにより、ブラックとイエローの水平同期信号の位相を３Ｔ／４だけずらすことができる。つまり、低速モードにおいて、ブラックとイエローの水平同期信号を図６に示した位相関係に設定することができ、低速モードにおいても３／４ラインの補正を行うことができる。
【００７２】
図９はＣＰＵ１０１７内部で水平同期信号を生成する回路の構成を示す図である。
【００７３】
図９において、マスク信号発生部９０１はＣＰＵ１０１７の内部の他の制御部から出力されたタイミング制御信号に応じてマスク信号を発生しゲート部９０５に出力する。このタイミング制御信号は基準色ブラックに対する他の色の位置ずれ量に応じて他の制御部から出力される。９０３はスキャナユニットから出力される水平同期信号であり、ゲート部９０５はマスク信号発生部９０１からのマスク信号に基づいて図８に示したように水平同期信号９０３をマスクし、周期をｎ倍に変更した水平同期信号を出力する。
【００７４】
また、マスク信号発生回路は、通常モードにおいてはマスク信号を発生しないよう制御される。
【００７５】
図１０は本実施形態による通常モードと低速モードにおけるスキャナモータの制御動作を示すフローチャートである。
【００７６】
図３の操作部１０２１によりプリント命令があると、プリンタコントローラ１００１はプリンタエンジン１０１６に対してプリント開始の指示を行う。プリンタエンジン１０１６はプリント開始の指示があると、通常の画像形成モードとは別に行われる位置ずれ補正処理により検出された、ブラックと他の３色の画像との間の位置ずれ量に基づき、各補正色のスキャナモータの位相を制御する（Ｓ１００１）。次に、不図示のメディアセンサにより、形成した画像を転写する記録材の種類を検出し、プリントスピード、すなわち、標準モードによる画像形成を行うか、低速モードによる画像形成を行うかを決定する（Ｓ１００２）。
【００７７】
ここで、標準モードによる画像形成を行う場合、そのまま水平同期信号のマスク処理を行わずに画像形成を行い（Ｓ１００３）、連続プリント指示がある場合にはプリントを続ける（Ｓ１００４）。
【００７８】
また、転写材が厚紙やＯＨＴなどの特殊な材料であり、低速モードによる画像形成を行う場合、標準モードよりも遅い第２の速度で定着器のローラを駆動する。それと同時に、色ずれ検出結果に基づき、スキャナモータの面位相を低速モードで画像形成を行う場合の色ずれ補正のための位相に制御する（Ｓ１００５）。そして、前述のように低速モードに応じたマスク信号を生成して水平同期信号の出力を制御し（Ｓ１００６）、プリントを行う（Ｓ１００７）。連続プリントの指示があれば再びプリントを行う（Ｓ１００８）。
【００７９】
このように構成することで、転写材に応じてプリントスピードを変更する場合であっても、色ずれを高精度に補正することができる。また、プリントコントローラからのプリント命令によりスキャナモータを立ち上げることができ、予め転写材を特定していない場合でも、標準モードでプリントを行う場合にファーストプリントタイムを犠牲にすることなく、副走査方向の色ずれ補正を正確に行うことができる。また、低速モードで連続プリントを行う場合にプリント毎に色ずれ補正をやり直す必要がないので、スループットを向上させることができる。
【００８０】
本形態では、低速モードにおいてはスキャナユニットによる２回の走査に１回の露光を行う場合について説明したが、これ以外の画像形成スピードで画像形成を行う場合にも本発明を適用可能である。すなわち、ｎ回の走査に１回の露光を行って画像形成スピードを変更する場合にも同様にｎ回の水平同期信号のパルスのうち１回だけ出力するようマスク信号を発生することで、色ずれの補正を行うことができる。
【００８１】
また、マスク信号のマスク期間をマスク前の水平同期信号の周期Ｔと同一にしているが、水平同期信号を所望のタイミングでマスクすることができれば、マスク期間はＴ以外の長さでもよい。
【００８２】
一般的には、１ライン未満の色ずれ量を１／ｋ（ｋは自然数）ライン単位で補正する場合で、基準色と補正色との間の色ずれ補正量がｍ／ｋ（０＜ｍ＜ｋで、ｍは自然数）ラインであり、マスクする前の周期Ｔの水平同期信号の一部をマスクして周期をｎ倍とする場合、補正色の回転基準信号を発生するタイミングを、基準色に対して（Ｔ／ｋ）×（（（ｎ×ｍ）／ｋのあまり）の位相差に設定し、補正色の水平同期信号をマスクするタイミングを、基準色からＴ×（（ｎ×ｍ）／ｋの商）だけずらしたタイミングに設定する。
【００８３】
次に、本発明の第２の実施形態について説明する。
【００８４】
本形態では、２本のレーザビームにより同時にドラムユニットを走査して画像を形成する装置に対して本発明を適用した場合について説明する。
【００８５】
装置の構成は図１〜図５に示した前述の実施形態とほぼ同様である。本形態では、図２において２本のレーザビームにより同時にドラム９０５を走査して画像を形成する処が前述の実施形態と異なるところである。
【００８６】
次に、本実施形態による、低速モード時における画像形成タイミングの制御動作について説明する。
【００８７】
図１１は低速モード時においてＣＰＵ１０１７からブラックとイエローのビデオコントローラ４０１に出力するべき水平同期信号の様子を示すタイミングチャートである。
【００８８】
図１１において、１１０１はブラックの水平同期信号を、１１０３はイエローの水平同期信号を示している。ともに負論理で水平同期信号を示している。本形態では１回の走査につき２本のレーザビームで同時に露光を行うため、ＢＤ４０からは各色毎に２つの水平同期信号がほぼ同じタイミングで得られる。ここでは、このほぼ同時に得られる２つの水平同期信号のうち、第一番目に出力される水平同期信号を第一の水平同期信号、第二番目に出力される水平同期信号を第二水平同期信号と呼ぶ。
【００８９】
本形態では副走査方向の色ずれ補正の基準となる色をブラックとし、イエローの副走査方向の書き出し位置をブラックの副走査方向の書き出し位置にあわせるべく補正する。以下の説明では、４色のうちブラックとイエローの間のずれ補正について述べるが、他のマゼンタ、シアンについてもイエローと同様の補正を行うことによりブラックに対する色ずれを補正することができる。
【００９０】
図１１を用いてブラックの副走査方向の書き出し位置に対してイエローの書き出し位置を３／２ラインだけ遅らせることで３／２ラインの色ずれを補正する方法について説明する。
【００９１】
ブラックの水平同期信号１１０１とイエローの水平同期信号１１０３のうち、破線にて示した１１０１ｂ、１１０１ｄと１１０３ａ，１１０３ｃはＣＰＵ１０１７に入力されたＢＤ信号１０３のうちマスクされてビデオコントローラ４０１に出力されないパルスを示している。そして、低速モード時はこれらのパルスをマスクすることで、標準モード時の２倍の速度で画像形成を行う。
【００９２】
１１０５はブラックの水平同期信号の周期を示しており、標準モードにおける水平同期信号の周期Ｔに対して２倍の周期２Ｔとなっている。１１０７はブラックの水平同期信号とイエローの水平同期信号の位相差を示している。本形態では位相差が３Ｔ／２となっている。これは、水平同期信号１１０１，１１０３の周期２Ｔに対して３／４周期の位相差となる。
【００９３】
低速モードにおいては、同時に２ラインの走査を行ってから次の２ラインの画像形成を行うまでの期間が２Ｔなので、ブラックとイエローの副走査方向における位置は３Ｔ／２の時間に３／２ライン分だけずれることになる。従って、図１１の如く水平同期信号の出力タイミングを制御することで、ブラックとイエローとの間の副走査方向の３／２ライン分の色ずれを補正することができる。
【００９４】
このように、３／２ラインの色ずれ補正を行うときのスキャナモータの回転制御動作と低速モード時における水平同期信号をマスクするタイミングについて図７、図１２を用いて説明する。
【００９５】
図７は図本形態において図５のスキャナモータ制御回路に出力する回転基準信号の様子を示すタイミングチャートである。
【００９６】
図７において、７０１はブラックのスキャナモータを回転制御するためのブラックの回転基準信号、７０３はイエローのスキャナモータを回転制御するためのイエローの回転基準信号である。
【００９７】
本形態では、前記の２つの水平同期信号のうち、第一水平同期信号と回転基準信号とが位相同期するようスキャナモータを制御している。回転基準信号の周期と水平同期信号の周期は同一であり、各色毎に水平同期信号と回転基準信号の位相はそろっている。また、７０５はブラックの回転基準信号の周期であり、標準モード時にビデオコントローラに出力する水平同期信号と同一の周期Ｔを持つ。７０７はブラックとイエローの回転基準信号の位相差を示しており、図７ではＴ／２となっている。
【００９８】
図１２は低速モード時における水平同期信号及びマスク信号の様子を示すタイミングチャートである。
【００９９】
図１２において、８０１はマスクされる前のブラックの第一及び第二水平同期信号、つまりＤＢ４０Ｋからほぼ同時に出力される２つのＢＤ信号１０３Ｋであり、１２１１はマスクされる前のイエローの第一、第二水平同期信号、つまりＢＤ４０Ｙからほぼ同時に出力される２つのＢＤ信号１０３Ｙである。１１０３はマスクされる前の第一水平同期信号の周期を示し、この値はブラックの回転基準信号の周期Ｔと同一である。１１０５はブラックの第一及び第二水平同期信号をマスクするためのマスク信号であり、１１１３はイエローの第一及び第二水平同期信号をマスクするためのマスク信号である。
【０１００】
マスク信号１２０５のマスク期間１２０７とマスク解除期間１２０９はマスクされる前の第一及び第二水平同期信号１２０１の周期Ｔと同一であり、マスク期間とマスク解除期間が交互に現れる。また、イエローのマスク信号１２１３のマスク期間もブラックのマスク信号１２０５と同様に周期Ｔとしている。
【０１０１】
低速モードにおいては、ＢＤ４０からの第一及び第二水平同期信号のパルスを２回に１回マスクする必要があるが、図１２におけるブラックのマスク信号１２０５によりイエローの水平同期信号１２１１をマスクした場合、パルス１２１１ｂがマスクされてしまうことになる。そのため、ブラックとイエローの色ずれについては、パルス１２０１ａと１２１１ａとの位相差に応じた量、つまり１／２ライン分しか補正できないことになる。
【０１０２】
そこで、本形態では、２ライン同時走査を行う場合に、低速モード時においてずれ量が１ラインを超える場合（ここでは３／２ライン）、図１２のようにブラックとイエローの第一及び第二水平同期信号をマスクするタイミングを異ならせている。具体的にはブラックの第一及び第二水平同期信号のマスクを解除する期間においてイエローの第一及び第二水平同期信号をマスクし、イエローの第一及び第二水平同期信号のマスクを解除する期間においてブラックの第一及び第二水平同期信号をマスクしている。
【０１０３】
こうすることにより、ブラックのスキャナユニット４４Ｋがドラム９０５Ｋを露光するタイミングと同じミラー面ではイエローのスキャナユニット４４Ｋにおける回転多面鏡９０３Ｙによる露光を行わず、次のミラー面が走査するタイミング、つまり１ライン副走査方向に遅れたタイミングでイエローのスキャナユニット４４Ｙによる露光が行われることになる。
【０１０４】
このように、低速モード時においては、色ずれ量が１ラインを超える場合には、水平同期信号をマスクするタイミングをマスクする前の水平同期信号の周期Ｔだけずらすことで、正確に色ずれ補正を行うことができる。
【０１０５】
本形態では、図７、図１２により説明したように、スキャナモータ１０６の回転位相をＴ／２、水平同期信号のマスクタイミングをＴだけずらすことにより、ブラックとイエローの水平同期信号の位相を３Ｔ／２だけずらすことができる。つまり、低速モードにおいて、ブラックとイエローの水平同期信号を図６に示した位相関係に設定することができ、低速モードにおいても３／２ラインの補正を行うことができる。
【０１０６】
本形態では、低速モードにおいてはスキャナユニットによる２回の走査に１回の露光を行う場合について説明したが、第１の実施形態と同様、これ以外にも、ｎ回の走査に１回の露光を行う場合にも同様にｎ回の水平同期信号のパルスのうち１回だけ出力するようマスク信号を発生することで、色ずれの補正を行うことができる。
【０１０７】
また、マスク信号のマスク期間をマスク前の水平同期信号の周期Ｔと同一にしているが、水平同期信号を所望のタイミングでマスクすることができれば、マスク期間はＴ以外の長さでもよい。
【０１０８】
一般的には、一回の走査でｐライン同時走査する装置において、ｐライン未満の色ずれ量を１／ｋ（ｋは自然数）ライン単位で補正する場合で、基準色と補正色との間の色ずれ補正量がｍ／ｋ（０＜ｍ＜（ｐ×ｋ）で、ｍは自然数）ラインであり、マスクする前の周期Ｔの水平同期信号の一部をマスクして周期をｎ倍とする場合、補正色の回転基準信号を発生するタイミングを、基準色に対して（Ｔ／（ｐ×ｋ）×（（（ｎ×ｍ）／（ｐ×ｋ）のあまり）の位相差に設定し、補正色の水平同期信号をマスクするタイミングを、基準色からＴ×（（ｎ×ｍ）／（ｐ×ｋ）の商）だけずらしたタイミングに設定する。
【０１０９】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明によれば、画像形成速度を変更した場合であっても画像間の位置ずれを正確に補正でき、高精細な画像を得ることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明が適用される画像形成装置の構成を示す図である。
【図２】図１の装置におけるスキャナユニットの構成例を示す図である。
【図３】図１の装置の内部の構成を示すブロック図である。
【図４】図３の装置のプリンタエンジン部の要部の構成を示す図である。
【図５】スキャナモータ制御回路の構成を示す図である。
【図６】図４の回路の動作を説明するためのタイミングチャートである。
【図７】図４の回路による回転基準信号の様子を示すタイミングチャートである。
【図８】図４の回路による水平同期信号の制御動作を説明するためのタイミングチャートである。
【図９】水平同期信号をマスクする回路の構成を示す図である。
【図１０】本発明の実施形態による画像形成動作を説明するためのフローチャートである。
【図１１】本発明の第２の実施形態による水平同期信号の様子を示すタイミングチャートである。
【図１２】本発明の第２の実施形態による水平同期信号の制御動作を説明するためのタイミングチャートである。
【図１３】画像の位置ずれの様子を示す図である。
【図１４】画像の位置ずれの様子を示す図である。

Claims

それぞれが、画像信号に応じて変調された光ビームを走査する走査手段と、前記走査手段により走査される光ビームを検出して同期信号を生成する検出手段とを有する複数の画像形成部と、
前記同期信号の各々に同期して、対応する画像信号を出力させる同期手段と、
前記同期信号を周期的にマスクするマスク手段と、
前記マスク手段のマスキングの位相を可変に制御するマスキング制御手段と、
前記走査手段の回転位相を制御する回転制御手段とを備え、
前記走査手段の１回の走査に１回画像信号に基づく露光処理を行う場合には、前記複数の画像形成部により形成される画像間の位置ずれ量に基づいて、前記走査手段の回転位相をずらし、前記走査手段の複数回の走査に１回ずつ画像信号に基づく露光処理を行う場合には、前記位置ずれ量に基づいて、各画像形成部の同期信号をマスクするタイミングを異ならせ、且つ前記走査手段の回転位相をずらすことにより、前記画像間の位置ずれを補正することを特徴とする画像形成装置。
請求項１に記載の画像形成装置において、
所定の副走査速度及び定着速度で画像を形成する標準モードと、前記標準モードよりも遅い副走査速度及び定着速度で画像を形成する低速モードを選択する選択手段を有し、
前記標準モードにおいて、前記走査手段の１回の走査に１回画像信号に基づく露光処理を行い、前記低速モードにおいて、前記走査手段の複数回の走査に１回ずつ画像信号に基づく露光処理を行うことを特徴とする画像形成装置。
請求項２に記載の画像形成装置において、
画像を転写するべき転写材の種類に応じて、前記標準モードと前記低速モードのいずれかを選択することを特徴とする画像形成装置。
請求項１に記載の画像形成装置において、
前記マスク手段は、前記同期信号をｎパルス（ｎは自然数）ごとに出力することを特徴とする請求請２記載の画像形成装置。
請求項１に記載の画像形成装置において、
互いに異なる色の複数の画像を形成し、それら複数の画像を重ね合わせるものであることを特徴とする画像形成装置。