JP4550432B2 - 画像形成装置、画像補正方法、画像補正プログラム、及び記録媒体 - Google Patents

Description

本発明は、少なくとも２つのレーザダイオード（以下、ＬＤとも称す）を使用して画像を書き込む光書き込み装置を備えたカラーレーザプリンタ、フルカラーデジタル複写機、及びデジタル複合機等の画像形成装置、前記画像形成装置で実行される画像補正方法、この画像補正方法をコンピュータで実行するためのコンピュータプログラム及びこのコンピュータプログラムを記録した記録媒体に関する。

この種の技術として例えば特許文献１に開示された発明が公知である。この公知技術は、水平方向スタート信号と位相が合ったビデオクロック信号を生成するヒデオクロック同期回路およびそれを用いた画像形成方法とプリンタを提供するため、ビデオクロック原信号を複数の遅延素子を用いて遅延する回路と、水平方向スタート信号に位相が合った前記遅延回路で遅延されたビデオクロック信号を選択する選択回路とを備えている。
特開平１０−２２６１０４号公報

ところで、一般的な画像形成装置、例えばデジタルカラー画像形成装置は、感光体ベルトの他、ＬＥＤアレーで構成される前露光ユニット（除電ユニット）、グリッドを有する一次帯電器、ＬＤを発光素子とする画像露光ユニット、感光体ドラムの表面電位を検知するための表面電位計、現像ユニット、転写帯電器、分離帯電器、クリーニングユニット等を含んで構成されている。

一方、前記特許文献１に開示された発明では、ビデオクロック同期回路でビデオクロック信号の原信号、あるいは複数の遅延素子を用いて遅延されたビデオクロック信号の中から、水平方向スタート信号に位相が合った前記遅延回路で遅延されたビデオクロック信号を選択することができるので、高い周波数の発振回路を用いずに、水平方向スタート信号と位相が合ったビデオクロック信号を生成することが可能となり、また、高速な画像出力にも対応可能としている。

この公知技術では、ビデオクロック信号（以下、画素クロック信号と称す）と水平同期信号との位相合わせは可能となるが、これと類似の手段でビデオクロックの位相を制御する方法は他にも多数ある。また、この機能のみでの制御では、２ＬＤ以上のマルチビームを用いたカラー画像形成装置の場合、主走査終了端のドット形成位置での光ビーム毎の画像倍率の違いによる画像補正はある程度可能であっても、各ＬＤの光量、ビームピッチ等の違いによる影響は解消できず、安定した画像が得られないという課題が残ってしまう。

さらに、ＬＤそのものの経時劣化による波長への影響で、画素クロックの位相調整を任意に行なう場合、前記公知技術では、対応しきれない場合がある。

本発明は、このような従来技術の実情に鑑みてなされたもので、その目的は、各ＬＤの波長差、光量差、ビームピッチ等の違いによるフルカラーの画像に対し、ディザパターンなどで形成されるハーフトーン画像部の色味の変動を使用者に委ねた判断の下での画像品質の制御を可能とし、結果として良好な画像品質の維持を図ることにある。

また、他の目的は、２つ以上のＬＤで構成されるフルカラー画像形成に特有の色合わせ位置精度を解消することにある。

さらに、他の目的は、主走査方向後端の画像を安定化と、色合わせ位置精度の問題解消を同時に実現させることにある。

前記目的を達成するため、第１の手段は、原稿を読み取る原稿読取手段と、複数のレーザダイオードと、前記複数のレーザダイオードから出力される複数のレーザ光を自身の回転により走査及び偏向するポリゴンミラーと、前記ポリゴンミラーの回転により走査及び偏向された前記複数のレーザ光により得られた同期検知信号に基づいて複数の画素クロックを生成する画素クロック生成手段と、前記複数の画素クロックの位相をずらして前記複数のレーザダイオード間の波長差による光学的走査長さの差から生じる主走査方向の画像のずれを補正する第１の補正機能と、前記画像を転写する基準マークを有する転写ベルトと、互いに非同期な前記同期検知信号と前記基準マークを検出した信号により生じる副走査方向の書き込み位置のずれ量を、前記レーザダイオードの１つ分に相当する１ライン分に補正する第２の補正機能と、自装置に設けられたキー操作部からのキー操作により、前記第１の補正機能を設定するとともに、前記原稿を複写する画像が２つ以上の現像剤で作像するカラー画像か否かに応じて前記第２の補正機能の有無を設定する設定手段を備え、前記第２の補正機能は、前記基準マークを検出した信号から得られる前記主走査方向のタイミング位相と所定の設定値との比較結果に基づき、前記所定の設定値が前記基準マークを検出した信号から得られる前記主走査方向のタイミング位相よりも小さい場合に実行され、前記設定手段は、前記原稿の種類が文字、写真、文字写真の混在、その他の原稿のいずれか１つで且つ前記原稿を複写する画像が前記２つ以上の現像剤で作像するカラー画像であり、更に前記原稿が文字原稿の場合に前記所定の設定値を小さくし、前記原稿の種類が写真原稿、文字写真の混在原稿、又はその他の原稿の場合に前記所定の設定値を大きくすることを特徴とする。

第２の手段は、原稿を読み取る原稿読取手段と、複数のレーザダイオードと、前記複数のレーザダイオードから出力される複数のレーザ光を自身の回転により走査及び偏向するポリゴンミラーと、前記ポリゴンミラーの回転により走査及び偏向された前記複数のレーザ光により得られた同期検知信号に基づいて複数の画素クロックを生成する画素クロック生成手段と、前記複数の画素クロックの位相をずらして前記複数のレーザダイオード間の波長差による光学的走査長さの差から生じる主走査方向の画像のずれを補正する第１の補正機能と、前記画像を転写する基準マークを有する転写ベルトと、互いに非同期な前記同期検知信号と前記基準マークを検出した信号により生じる副走査方向の書き込み位置のずれ量を、前記レーザダイオードの１つ分に相当する１ライン分に補正する第２の補正機能と、自装置に設けられたキー操作部からのキー操作により、前記第１の補正機能を設定するとともに、前記原稿を複写する画像が２つ以上の現像剤で作像するカラー画像か否かに応じて前記第２の補正機能の有無を設定する設定手段と、を備えた画像形成装置における画像補正方法であって、前記基準マークを検出した信号から得られる前記主走査方向のタイミング位相と所定の設定値との比較結果に基づき、前記所定の設定値が前記基準マークを検出した信号から得られる前記主走査方向のタイミング位相よりも小さい場合に前記第２の補正機能を実行し、前記原稿の種類が文字、写真、文字写真の混在、その他の原稿のいずれか１つで且つ前記原稿を複写する画像が前記２つ以上の現像剤で作像するカラー画像である場合において、前記原稿が文字原稿の場合に前記所定の設定値を小さくし、前記原稿の種類が写真原稿、文字写真の混在原稿、又はその他の原稿の場合に前記所定の設定値を大きくすることを特徴とする。

第３の手段は、原稿を読み取る原稿読取手段と、複数のレーザダイオードと、前記複数のレーザダイオードから出力される複数のレーザ光を自身の回転により走査及び偏向するポリゴンミラーと、前記ポリゴンミラーの回転により走査及び偏向された前記複数のレーザ光により得られた同期検知信号に基づいて複数の画素クロックを生成する画素クロック生成手段と、前記複数の画素クロックの位相をずらして前記複数のレーザダイオード間の波長差による光学的走査長さの差から生じる主走査方向の画像のずれを補正する第１の補正機能と、前記画像を転写する基準マークを有する転写ベルトと、互いに非同期な前記同期検知信号と前記基準マークを検出した信号により生じる副走査方向の書き込み位置のずれ量を、前記レーザダイオードの１つ分に相当する１ライン分に補正する第２の補正機能と、自装置に設けられたキー操作部からのキー操作により、前記第１の補正機能を設定するとともに、前記原稿を複写する画像が２つ以上の現像剤で作像するカラー画像か否かに応じて前記第２の補正機能の有無を設定する設定手段と、備えた画像形成装置における画像補正制御をコンピュータによって実行するための画像補正プログラムであって、前記第２の補正機能は、前記所定の設定値が前記基準マークを検出した信号から得られる前記主走査方向のタイミング位相よりも小さい場合に実行され、前記原稿の種類が文字、写真、文字写真の混在、その他の原稿のいずれか１つで且つ前記原稿を複写する画像が前記２つ以上の現像剤で作像するカラー画像である場合において、前記原稿が文字原稿の場合に、前記設定手段に対して前記所定の設定値を小さくさせる手順と、前記原稿の種類が文字、写真、文字写真の混在、その他の原稿のいずれか１つで且つ前記原稿を複写する画像が前記２つ以上の現像剤で作像するカラー画像である場合において、前記原稿の種類が写真原稿、文字写真の混在原稿、又はその他の原稿の場合に、前記所定の設定値を大きくさせる手順と、を備えていることを特徴とする。

第４の手段は、第３の手段に係る画像補正プログラムがコンピュータによって読み取られ、実行可能に記録媒体に記録されていることを特徴とする。

以上のように、本発明によれば、ディザパターンなどで形成されるハーフトーン画像部の色味の変動などに対しては第１の補正機能を設定することで色味変動を低減する一方で、原稿の種類に応じて第２の補正機能の実行有無、あるいは補正し易い／し難いとする設定を使用者に委ねた判断の下で行うことが可能になるので、特に複数のレーザダイオードを用いることによる副走査方向の書き込み位置のずれに対して良好な画像品質の維持が期待できる。

また、本発明によれば、２つ以上のＬＤで構成されるフルカラー画像形成装置の持つ特有の色合わせ位置精度の問題が解消できる。

さらに、本発明によれば、主走査方向後端の画像を安定化と、色合わせ位置精度の問題解消を同時に実現させることが可能になる。

以下、図面を参照し、本発明の実施例について説明する。

図１は、本発明の実施例に係る画像形成装置としてのデジタルフルカラー複写機の制御系の概略構成を示すブロック図である。同図において、本実施例に係るデジタルカラー複写機の制御系は、主制御部１０８と、この主制御部１０８に接続されたＦＡＸ制御部１０２、プリンタ制御部１０３、入力画像処理部１０６、書き込み制御部１１０、キー操作部１０７およびメモリ部１０９とから主に構成されている。また、ＦＡＸ制御部１０２にはＦＡＸ Ｉ／Ｆ１０１が、プリンタ制御部１０４にはホストＩ／Ｆ１０３が、入力画像処理部１０６には原稿読み取り部１０５が、書き込み制御部１１０には画像印字部１１１がそれぞれ接続されている。

ＦＡＸ Ｉ／Ｆ１０１は、ＦＡＸアプリケーションからのインターフェースで、ＦＡＸ送受信データの受け渡しのインターフェイス部分である。ＦＡＸ制御部１０２は、ＦＡＸ Ｉ／Ｆ１０１からの送受信データを各ＦＡＸの通信仕様等に合わせた処理を行ない、ホストＩ／Ｆ１０３は、ホスト、あるいはネットワークからの画像の受け渡しを行なう。プリンタ制御部１０４は、ホストＩ／Ｆ１０３からのデータをコントローラを介して処理し、原稿読み取り部１０５は、原稿を原稿台あるいはＡＤＦ（自動原稿給送装置）から読み取る。入力画像処理部１０６は、現像読み取り部１０５で読み取った原稿を入力処理する機能を有する。

キー操作部１０７は、本実施例に係るデジタルフルカラー複写機（以下、単に複写機と称す）におけるアプリケーション選択、プリント枚数、用紙サイズ、拡大／縮小、ユーザプログラム（ＵＰ）、サービスプログラム（ＳＰ）の各選択／設定キー、その他の各設定と、設定モードのクリア、動作スタート／停止を行なうための各種キーを含む。主制御部１０８は、複写機本体の各アプリケーションからのデータの受け渡しを総括制御する機能を有し、ＣＰＵを始めとした各周辺アプリケーションを制御する制御回路との通信、タイミング制御、コマンドＩ／Ｆを司る。メモリ部１０９は、ＦＡＸ制御部１０２、プリンタ制御部１０４、入力画像制御部１０６からの画像データを記憶し、書き込み制御部１１０は、主制御部１０８からの画像データに対し転写紙サイズに合わせた画像領域の設定、およびＬＤ変調を行なって複写機のエンジン部分に渡す機能を有する。また、画像印字部１１１は、感光体（ＯＰＣ）、中間転写ベルト等の転写を経由して転写紙に画像を印字して定着出力する画像印字部である。なお、前記ＣＰＵは図示しないＲＡＭをワークエリアとして使用しながら、図示しないＲＯＭに格納されたプログラムを実行することにより、各種の制御を行う。

このような制御系を有する複写機では、キー操作部１０７からの指示信号に応じて各部を制御し、主制御部１０８からの命令信号により印字動作を開始させる。なお、本発明が適用されるのは、キー操作部１０７、主制御部１０８、書込み制御部１１０に対してである。また、これらの各部１０７，１０８，１１０の機能はプログラムによって実現されており、前記プログラムのプログラムデータは予め各部の記憶手段に書き込まれているが、図示しないハードディスクや書き換え可能な記憶装置に図示しないネットワークに接続されたサーバや記憶媒体駆動装置によって駆動されるＣＤ−ＲＯＭやＳＤカードなどの公知の記録媒体を介してプログラムデータをダウンロードして使用し、あるいはバージョンアップすることも可能である。

コピー動作の場合、書込み制御部１１０の機能は、まず主制御部１０８から入力画像処理部１０６からの画像データを書込み制御部１１０に転送し、転送された画像データに基づいて画像印字部１１１を駆動し、画像データを印字する。この動作を、書込み制御部１１０（図２の書込ユニット）によって、主走査方向及び副走査方向に繰り返すことによって複数枚の印字を続ける。

図２は本発明の実施例に係る複写機１００の概略構成を示す図である。同図において、複写機１００は、作像系、書き込み系、転写系、定着系、給紙系、両面給紙系及び排紙系の各部から構成されている。

作像系は、感光体ベルト２１５、感光体ベルト２１５を帯電させる帯電ユニット２０５、各色潜像を現像するマゼンタ（Ｍａｇｅｎｔａ）現像器２０２Ｍ、シアン（Ｃｙａｎ）現像器２０２Ｃ、イエロー（Ｙｅｌｌｏｗ）現像器２０２Ｙ、及びブラック（Ｂｌａｃｋ）現像器２０２Ｋからなる現像ユニット２０２、感光体ベルト２２０上の残留トナーを除去する感光体クリーニングユニット２０３、及び次の現像サイクルで感光体ベルト２１５を再使用するために感光体ベルト２１５上を除電する除電ユニット２０４からなる。

書き込み系は、図３における書き込み制御部１１０に対応し、書き込み画像処理ＩＣ３０３、画素クロック生成／ＬＤ変調ＩＣ３０４、第１及び第２の２個のレーザダイオードＬＤ３０５，３０６（図では、第１のＬＤをＬＤ１，第２のＬＤをＬＤ２として示す）、ポリゴンミラー３０７を含む書き込み光学系、及び同期検知ユニット３０８を備え、帯電ユニット２０５によって帯電された前記感光体ベルト２１５に光書き込み（露光）を行い、各色毎の潜像を形成する。

転写系は、中間転写ベルト２０６、中間転写ベルト２０６に対して感光体ベルト２１５からトナー像を転写させる１次転写ブラシ２０８、中間転写ベルト２３０に転写されたトナー像を用紙（転写材）に転写させる２次転写ローラ２１０、転写後残留したトナーを除去するクリーニングブラシローラ２０７からなる。

定着系は前記２次転写ローラ２１０の用紙搬送方向下流側に設けられた定着ベルト方式の定着ユニット２１１からなり、加熱と加圧によりフルカラーの画像を用紙上に定着させる。

給紙系は、画像形成に供される用紙を収納する給紙トレイ２０９、給紙トレイ２０９から用紙を引き出し、搬送路２１８側に送り込む給紙ローラ２１６、搬送路２１８で用紙を搬送する搬送ローラ２１７及び前記２次転写ローラ２１０が配置された２次転写部における中間転写ベルト２０６上の画像先端とタイミングをとって用紙を送り出すレジストローラ２１９からなる。

両面給紙系は、分岐ユニット２１２及びスイッチバック経路２２２を有する両面ユニット２２１からなる。分岐ユニット２１２は、分岐爪２２０を備え、定着された用紙を排紙系の搬送路と両面ユニット２２１側へ搬送するための搬送路との切り換えを行う。両面ユニット２２１は、分岐ユニット２１２から用紙を搬入し、スイッチバック経路２２２に導く用紙搬入路２２３、用紙搬入路２２３からスイッチバック経路２２２に搬入された用紙をスイッチバックさせるスイッチバックローラ２２４、及びスイッチバックローラ２２４から分岐爪２２５を介して再度２次転写ローラ２１０側に用紙を導く搬送路２２６を備え、用紙搬送路２２６は前記レジストローラ２１９のニップに両面ユニット２２１で反転した用紙を導く。なお、用紙搬送路２２６には、用紙搬送のための複数の搬送ローラ対２２７が設けられている。

排紙系は、排紙トレイ２２８及び分岐ユニット２１２から排紙トレイ２２８に用紙を排出する排紙ローラ２２９からなる。

このように構成された書き込み制御部１１０を含む画像印字部（複写機１００）の動作は大略以下のようになる。

書込ユニット（図１の書込み制御部１１０と同一）２０１から露光されるレーザ光によって感光体ベルト２１５上に潜像を形成し、マゼンタ、シアン、イエロー、ブラック各色の現像器２０２Ｍ，Ｃ，Ｙ，Ｋによりトナー現像を行なう。また、帯電ユニット２０３、除電ユニット２０４、感光体クリーニングユニット２０５によって、感光体の除／帯電を行ない、感光体のクリーニングも実行する。この後、中間転写ベルト２０６、クリーニングブラシローラ２０７、１次転写ブラシ２０８によって中間転写ベルト２０６への中間転写を行ない、中間転写ベルト２０６上の画像を給紙トレイ２０９から給紙された用紙に２次転写ローラ２１０によって転写し、用紙上に画像を形成する。用紙上に形成された画像は、定着ユニット２１１により熱定着が行なわれ、分岐ユニット２１２を通り、本体への排紙、もしくは図２の場合は両面機２１３へのいずれかの排紙経路を通る。以上の一連の動作によって、ホストからコントローラ１０２を介して入力した印字データに基づいた印刷が行なわれる。

これまでに述べた構成の画像形成装置において、本実施例では図２の書込ユニット２０１、および図１に示した主制御部１０８と書込み制御部１１０、およびキー操作部１０７に対して適用され、ＬＤ（レーザダイオード）を２個使用した２ＬＤ方式のデジタルフルカラー複写機に関して説明を行なう。

本発明では、少なくとも２つのレーザダイオード（ＬＤ３０５，３０６）と１つのポリゴンミラー３０７を有し、ポリゴンミラー３０７の回転による１回の走査で２ＬＤ分のデータを走査し、互いの波長差による光学的走査長さの差を補正するために、画素クロックの位相を任意にずらして主走査終了端のドット形成位置を補正する機能と、副走査方向の書き込み位置のずれ量を１ＬＤ分（１ライン分）に補正する機能を併せ持ち、外部からの設定により前記各機能を呼び出して動作させる機構を有する前記画像形成装置において、前記画素クロックの位相を任意にずらして主走査終了端のドット形成位置を補正する機能を、前記外部からの設定により呼び出して動作させるものである。

図３は、図２の書込みユニット２０１内に配置される書込み制御部１１０の内部構造を示すブロック図である。書き込み制御部１１０が接続された主制御部１０８はＣＰＵ３０１と画像処理ＩＣ３０２を備え、主制御部１０８は、コマンドＩ／Ｆを介して画像データを書込み画像処理ＩＣ３０３に転送し、レジスタを設定することにより書込み画像領域の設定、画像データの受け渡しなどを行なう。また、画素クロック設定／ＬＤ変調ＩＣ３０４は、第１のＬＤ３０５及び第２のＬＤ３０６からＬＤ光を出力させ、ポリゴンミラー３０７の回転により偏向されたＬＤ光は同期検知ユニット３０８を通して同期検知信号を生成する。さらに、画素クロック設定／ＬＤ変調ＩＣ３０４は、この同期検知信号を書込み画像処理ＩＣ３０３で同期化した各ＬＤの同期信号ｘｄｐｏｕｔ１、ｘｄｐｏｕｔ２を出力したものを入力し、ＬＤＣＬＫ１、ＬＤＣＬＫ２を書込み画像処理ＩＣ３０３にフィードバック出力する。

一方、第１及び第２のＬＤ３０５，３０６の画素クロックの位相を任意にずらす機能として、書込み画像処理ＩＣ３０３から画素クロック生成／ＬＤ変調ＩＣ３０４へ位相ずらし信号：Ｄ−Ｐｈａｓｅ１，Ｄ−Ｐｈａｓｅ２を各々出力する。このＤ−Ｐｈａｓｅ１，Ｄ−Ｐｈａｓｅ２信号の出力タイミングは、図４のタイミングチャートに示すように、書込み画像処理ＩＣ３０３の内部同期信号を基準として、位相ずらし周期レジスタと位相ずらし量レジスタの２種類のレジスタを有する書込み画像処理ＩＣ３０３への設定値によって決定される。図４の場合は、位相ずらし周期は同期検知から任意の値で良く、位相ずらし量レジスタを“４”に設定した例である。

位相ずらしの原理の一例として、画素クロック生成／ＬＤ変調ＩＣ３０４のＤ−Ｐｈａｓｅ１，Ｄ−Ｐｈａｓｅ２入力端子は、立ち上がりエッジ毎に画素クロック：ＬＤＣＬＫ１，ＬＤＣＬＫ２の位相が１／８周期ずつ遅れていくように制御される。図は省略するが、画素クロックのＮ倍（Ｎはレジスタ設定によって異なるが、最小４倍）のクロックの立ち上がりと立ち下がりを使用して２Ｎ倍の周波数精度で水平同期信号と位相を一致させるように制御する。回路的に言えば、画素クロックのＮ倍クロックの正転と反転から生成した２つの画素クロックを水平同期信号の位相によって選択する。したがって、Ｄ−Ｐｈａｓｅ１またはＤ−Ｐｈａｓｅ２信号が入力されれば、画素クロックのＮ倍クロックの正転と反転を切り替えて結果的に画素クロックを１／２Ｎ時間を間延びさせる機能となる。

また、図４のＤ−Ｐｈａｓｅ１，Ｄ−Ｐｈａｓｅ２の“Ｌｏｗ”期間のパルス幅としては１画素ＣＬＫ幅以上あれば良いものとする。前述のように位相ずらしによる位相遅れは、主走査の任意の位置で制御可能であり、第１及び第２のＬＤ３０５，３０６で各々独立に制御が可能である。つまり、本発明による位相ずらし機能は、水平同期信号と画素クロックの位相を一致させるという目的ではなく、それぞれのＬＤ光間の理論的距離をずらして、相対的に２つのＬＤ間の波長差による主走査方向の画像ずれを抑制することを目的とした機能となる。以上の機能は外部キー操作部１０７からのキー操作により設定することができる。このようにキー操作部１０７からの操作により、前述の位相ずらし量レジスタに相当する値を各ＬＤ毎に設定することにより、主制御部１０８内のＣＰＵ３０１を介して設定値が反映され、記憶される。このとき、位相ずらし周期レジスタに相当する値は予めソフトで設定値を決めておいても構わない。

このようにして設定された値により、主走査方向の任意の位置で選択されたいずれかのＬＤの画素クロックの位相がずれることにより、ＬＤの経時的な劣化、波長変動等による特性の変化に対し、互いのＬＤの同期位置からの位置精度を補い、主走査方向後端の画像を安定させることが可能になる。さらに、フルカラー画像を連続印字した場合におけるハーフトーン部などの微妙な色味の変動を低減することが可能となる。図５は、シアン画像のずれに対し、位相ずらしを第２のＬＤ３０６に対して行なった場合のモデル図である。

また、サービスプログラム（ＳＰモード）からだけ位相ずらしを設定可能な状態にしておくことにより、ユーザによる不用意な設定を禁じることができ、画像品質を必要以上に損なわせない保護機能としての面もある。

ここで、通常のＳＰモードへの入り方は、キー操作部１０７で機械毎に設定されたキーを入力することで行なわれるが、一般ユーザには開放しないのが普通である。その代わりにユーザプログラム（ＵＰモード）が用意されており、調整等の初期設定、印字カウンタ、各種問い合わせ情報などの情報操作が開放されている。

図６は副走査方向の書き込み位置ずれ量を１ライン分に抑える１ラインシフト機能を実現するタイミングを示すタイミングチャートである。すなわち、前記書き込み制御部１１０において前記副走査方向の書き込み位置ずれ量を１ＬＤ分（１ライン分）に半減させる機能を外部（キー操作部１０７）からの設定により呼び出して動作させるものである。

本実施例に係る書き込みユニット２０１は２ビーム書込系であり、図２の中間転写ベルト２０６と同期検知ユニット３０８からの同期検知信号が互いに非同期の関係にあるため、副走査方向の各色のずれ量が最大２ライン分となる。そこで、書込み時の副走査書込位置ずれを最大１ラインに半減させるための機能（１ラインシフト機能）を備え、１ラインシフトＯＮ／ＯＦＦ判定を行っている。１ラインシフト機能は、第１及び第２のＬＤ３０５，３０６のデータに対し、第１のＬＤ３０５のデータを第２のＬＤ３０６にシフトし、代わりに第１のＬＤ３０５に白データ（すなわち画像を印字しない）を与えることによって見かけ上１ライン分のずれ量に半減させる機能である（後述の図７（ｂ）参照）。

１ラインシフトが必要になる場合は、カラー印字時であって、かつ、２ビーム書込時である。また、２ビームの出力パワー差による不具合回避のため、１ラインシフト許可レジスタを設け、このレジスタが不許可の場合も１ラインシフトは行なわない。以下に示す１ラインシフト判定タイミングにおいては、図２の中間転写ベルト２０６のベルトマークを検出することにより得られたベルトマーク信号（ＸＢＬＴＫＭ）を書込み画像処理ＩＣ３０３で処理したＸＢＬＴＳＴ信号３０９をトリガとして、主走査カウンタ値（ｌｃｏｕｎｔ）をｌｓｆｔｃｎｔに画素クロック（ｗｃｌｋ）でラッチし、予め設定しておいた比較判定用レジスタｌｓｆｔｒｅｆ＿ｒと値を比較して、１ラインシフト判定を行なっている。ｘｌｃｒは書込み画像処理ＩＣ３０３での内部同期信号を示す。

ここで、前記比較判定用レジスタｌｓｆｔｒｅｆ＿ｒと値を比較して、
ｌｓｆｔｃｎｔ＞ｌｓｆｔｒｅｆ＿ｒ
が成立すると１ラインシフト制御レジスタｌｓｆｔｏｎに１（１ラインシフトあり）
を設定し、
ｌｓｆｔｃｎｔ≦ｌｓｆｔｒｅｆ＿ｒ
が成立すると１ラインシフト制御レジスタｌｓｆｔｏｎに０（１ラインシフトなし）
を設定する。判定結果の１ラインシフト制御レジスタｌｓｆｔｏｎへの反映は、ＸＢＬＴＳＴ信号：３０９の期間中に行われる。ここで、主走査カウンタ、比較判定用レジスタｌｓｆｔｒｅｆ＿ｒの各ビット数は１５ビットであるが、任意で構わない。この機能は前述の位相をずらす場合と同様にキー操作部１０７のキー操作により設定される。すなわち、キー操作部１０７からの操作により、前述の１ラインシフト許可レジスタを設定することにより主制御部１０８内のＣＰＵ３０１を介して設定値が反映され、記憶される。なお、図６において、ｙは主走査カウンタ最大値、ｎは主走査カウンタ最小値である。

図７（ａ）は１ラインシフト機能無効の設定の場合、図７（ｂ）は１ラインシフト機能有効の設定の場合、図７（ｃ）は副走査位置ずれが発生しない場合の各モデルを図示したもので、副走査方向６００ｄｐｉの画像としたとき、第１及び第２のＬＤ３０５，３０６のビームピッチは、
１／（６００／２５．４）＝４２．３μｍ
である。

１ラインシフト有効／無効の判定タイミングを越えない場合は、１ラインシフトを行わずに第１のＬＤ３０５、第２のＬＤ３０６、第１のＬＤ３０５、第２のＬＤ３０６・・・の順番で画像データを出力する。この場合、位置ずれ量は最大で８４．６μｍ（２ＬＤ間の副走査方向のピッチ×２）となる。これは図７（ａ）の機能無効を設定した場合に対応する。

ベルトマーク信号の入力が１ラインシフト有効／無効の判定タイミングを越えた場合、１ラインシフトを行いＬＤ１には白データを付加し、ＬＤ２にはＬＤ１の画像データをシフトする。以降、ＬＤ１にはＬＤ２の画像データをシフト、ＬＤ２にはＬＤ１の画像データをシフトするというシフト動作を１ラインずつ繰り返して画像を出力する。このときの１ラインシフト時の位置ずれ量は、最大で４２．３μｍ（２ＬＤの副走査方向のピッチ×１）となる。これは図７（ｂ）の１ラインシフト有効を設定した場合に対応する。

一方、互いに非同期である同期信号とベルトマーク信号の入力タイミングが一致した場合は、図７（ｃ）に示すように副走査方向の位置ずれは生じない。

なお、本実施例において、前記画素クロックの位相を任意にずらして主走査終了端のドット形成位置を補正する機能と、前記副走査方向の書き込み位置ずれ量を１ＬＤ分（１ライン分）に半減させる機能とを、同時にキー操作部１０７からの設定により呼び出して動作させることができる。その際、各制御をＳＰモードで対応し、これらを組み合わせて使用する。

このように両者を組み合わせると、図５に示した主走査方向の画像補正及び図７に示した副走査方向の画像補正が行なえるため、主走査方向後端の画像の安定化と、色合わせ位置精度の問題解消を同時に実現させることが可能になる。

また、前記副走査方向の書き込み位置ずれ量を１ＬＤ分（１ライン分）に半減させる機能は、前記外部からの設定により解除する機能を併せ持つもので、１ラインシフト許可レジスタを図３のキー操作部１０７からの設定で解除（不許可に）するものである。このようにすることにより、通常、１ラインシフト許可レジスタをＯＮ（許可）にしていたが、各ＬＤの光量差、ビームピッチ偏差などによって１ラインシフト機能による画像の色味の変動が大きくなったと判断した場合は、１ラインシフト機能をＯＦＦ（禁止）設定とする。この場合、主走査方向のクロックの位相ずらし設定は、そのまま継続して使用しても構わない。

このように主走査方向の補正（ＤーＰｈａｓｅ）も副走査方向の補正（１ラインシフト）もユーザから操作パネルの操作により行うことができる。図８は本実施例に係る複写機１００の前記キー操作部１０７に対応する操作パネルの正面図である。この操作パネル１０７には、画面コントラストつまみ１、初期設定／カウンタ／問い合わせ情報キー２，エラーや機械の状態を示す表示部３、カラー調整／登録キー４、カラーサークル５、タッチパネルからなる操作表示画面６、設定確認キー７、プログラムキー８、リセットキー９、予熱キー１０、割り込みキー１１、主電源ランプ、電源ランプ１２、電源キー１３、試しコピーキー１４、スタートキー１５、クリア／ストップキー１６、エンターキー１７、テンキー１８、カラー選択キー１９、機能キー２０及び機能別状態表示キー２１の各キー及び画面が設けられた一般的なものである。図９は操作パネル１０７の操作表示画面の表示の一例を示す図である。

このようなキー操作部（操作パネル）１０７から本発明に係る補正を行う場合には、プログラムキー８を押圧操作すると、登録された設定が呼び出され、操作表示画面６に表示される。予め主走査方向の補正（ＤーＰｈａｓｅ）も副走査方向の補正（１ラインシフト）も設定されているので、ユーザはこの操作表示画面６から補正したい機能を選択する。これらの補正を行うことを選択すると、操作表示画面６には、図１０のフローチャートに示すように操作表示画面６に白黒（モノクロ）画像か、カラー画像かを選択する表示が行われ、操作パネル１０７のカラー選択キー１９から必要な選択を行う（ステップＳ１０１）。次いで、前記カラー選択キー１９の選択からモノカラー以外でのコピーかどうかを判定する（ステップＳ１０２）。この判定は、ステップＳ１０１でカラーが選択された際、そのカラーコピーが１つの現像剤で作像されるものかどうかを判定するモノで、モノカラーのコピーであれば、色ズレは生じないので、そのままコピーを実行して（ステップＳ１０５）リターンする。

モノカラー以外のコピーであれば、第２の補正機能である副走査方向の補正（１ラインシフト）を実行し（ステップＳ１０３）、さらに第１の補正機能である主走査方向の補正（ＤーＰｈａｓｅ）を実行した（ステップＳ１０４）後、コピーを実行して（ステップＳ１０５）リターンする。

なお、ステップＳ１０２におけるモノカラーは、前述のように１つの現像剤で作像するモノであり、例えばマゼンタとイエローから赤一色で出力するような場合は含まない。この場合は、画素の位置ずれ（位相ずれ）が問題となるからである。

例えば図５に示したように始端（書き出し部）では主走査方向の画素は揃っているが、図示右側の後端（書き終わり部）で画素の位置ずれが生じた場合に、主走査後端（右側）部分で色味が変わる。例えば、グレーなどのハーフトーン部が多く含まれるような画像の場合、第１の補正機能（主走査方向の補正）について操作表示画面６から設定する。すなわち、図１１のフローチャートに示すように操作表示画面６からＤ−Ｐｈａｓｅ機能を選択する（ステップＳ２０１）。Ｄ−Ｐｈａｓｅ機能を選択するための予め用意されている複数のＬＤの倍率誤差偏差が操作表示画面６に表示され、その複数のＬＤの倍率誤差偏差の中から選択してＤ−Ｐｈａｓｅパルス数を設定する（ステップＳ２０２）。次いで、主走査画像中の階調部分の位置からＤ−Ｐｈａｓｅパルス発生位置を設定して（ステップＳ２０３）リターンする。

ステップＳ２０３の主走査画像中の階調部分の位置からＤ−Ｐｈａｓｅパルス発生位置を設定する処理は、主走査における階調画像の割合の多い位置に関してＤ−Ｐｈａｓｅパルス発生位置を設定することを意味する。具体的には、階調画像（ハーフトーン部）が主走査画像後端に集中している場合には、パルス発生位置を後ろ側に設定し、階調画像（ハーフトーン部）が主走査画像全体に分散している場合には、パルス発生位置を均等に設定する。これによりＬＤの波長差による画像の色味変動を低減させることができる。

一方、第２の補正機能である副走査方向の補正（１ラインシフト）では、操作表示画面６から１ラインシフト動作の有無（許可／不許可）、及び１ラインシフト動作のし易い／し難いについて設定することができる。なお、１ラインシフト動作のし易い／し難いは、前述のように主走査カウンタ値（ｌｃｏｕｎｔ）をｌｓｆｔｃｎｔに画素クロック（ｗｃｌｋ）でラッチした値と前述の比較判定用レジスタｌｓｆｔｒｅｆ＿ｒの設定値との比較により設定されるので、比較判定用レジスタｌｓｆｔｒｅｆ＿ｒの設定値を変更することにより調整する。

図１２は第２の補正機能（副走査方向の補正）における外部からの設定手順を示すフローチャートである。

この処理手順では、前述のように操作表示画面６から１ラインシフト機能を選択すると（ステップＳ３０１）、原稿が文字モードか否かをチェックする（ステップＳ３０２）。このステップＳ３０２のチェックで文字モードであれば、「１ラインシフト機能有り」及び「１ラインシフトし易い」を操作表示画面６の表示から選択し、設定してリターンする。

また、ステップＳ３０２で文字モードでなければ、ステップＳ３０４で写真モードが否かをチェックし、写真モードであれば、「１ラインシフト機能無し」、または「１ラインシフト機能有り」及び「１ラインシフトし難い」を設定し（ステップＳ３０５）リターンする。

また、ステップＳ３０２で写真モードでなければ、ステップＳ３０６で文字／写真モードであるか否か、すなわち文字と写真の混合画像であるか否かをチェックする。そして、文字／写真モードであれば、「１ラインシフト機能無し」、または「１ラインシフト機能有り」及び「１ラインシフトし難い」を設定し（ステップＳ３０７）リターンする。

さらに、ステップＳ３０６で文字／写真モードでなければ、ステップＳ３０８でその他の原稿種類か否かをチェックし、その他の原稿種類で有れば、「１ラインシフト機能無し」、または「１ラインシフト機能有り」であって「１ラインシフトし難い」を設定して（ステップＳ３０９）リターンする。もし、ステップＳ３０８でその他の原稿種類でなければそのままリターンする。

なお、文字、写真、文字／写真、その他の原稿種類は、図９の操作表示画面６からユーザが原稿の種類に応じて選択し、設定したものがステップＳ３０２、Ｓ３０４、Ｓ３０６及びＳ３０８の判定で使用される。

このように文字モードでは、１ラインシフト動作が行われ易いように、写真モードでは１ラインシフト動作が行われないように、あるいは行われたとしても動作し難いように、文字／写真モードでは写真モードの場合と同様に１ラインシフト動作が行われないように、あるいは行われたとしても動作し難いように操作表示画面６からそれぞれ設定する。

なお、本実施例では、外部から第１及び第２の補正機能を設定する手段としてキー操作部１０７あるいは操作表示画面６を例示しているが、プリントアウトされた画像を光学的に読み込み、主走査終了端のドット形成位置のずれ量、副走査方向の書き込み位置のずれ量を検出して前記第１及び第２の補正機能を自動設定する手段を設けても良い。

また、この実施例では、第１及び第２の補正機能の選択の開始をプログラムキー８の押圧動作としているが、この補正機能を選択する機能キーを別途設けても、あるいは何れかのキーに割り付けても良い。例えばこの実施例では、図８の機能キー群のうちプリンタキーの下のキーには、機能の割付が行われていないので、このようなキーに割り付けることもできる。

本実施例では、デジタルフルカラー複写機を例示しているが、複数のＬＤと光学走査系を備えた光書き込み装置を使用するプリンタやファクシミリなどの画像形成装置全般に本発明が適用できることは言うまでもない。

以上のように、本実施例によれば、画素クロックの位相を任意にずらして主走査終了端のドット形成位置を補正する第１の補正機能を外部から働かせることができるので、ＬＤの経時的な劣化、波長変動等による特性の変化に対して画素クロックの位相を適宜ずらし、互いのＬＤの同期位置からの位置精度を補い、主走査方向後端の画像を安定させることができる。

また、副走査方向の書き込み位置のずれ量を１ＬＤ分に補正する第２の補正機能を外部から働かせることができるので、２つ以上のＬＤで構成されるフルカラー画像形成装置の持つ特有の色合わせ位置精度の問題を解消することが可能となる。

また、第１の補正機能と第２の補正機能を併せ持つので、ＬＤの経時的な劣化、波長変動等による特性の変化に対して画素クロックの位相を適宜ずらし、互いのＬＤの同期位置からの位置精度を補い、主走査方向後端の画像を安定させることができ、かつ、２つ以上のＬＤで構成されるフルカラー画像形成装置の持つ特有の色合わせ位置精度の問題を解消することが可能となる。

また、第１の機能と第２の機能を同時に並行して働かせることができるので、主走査方向後端の画像を安定化と、色合わせ位置精度の問題解消を同時に実現させることができる。

さらに、第２の補正機能は、外部からの設定により解除することができるので、各ＬＤの波長差、光量差、ビームピッチ等の違いによるフルカラーの画像に対し、ディザパターンなどで形成されるハーフトーン画像部の色味の変動を、使用者に委ねた判断の下での画像品質の制御を可能とし、結果として良好な画像品質を維持することができる。

本発明の実施例に係る画像形成装置としてのデジタルフルカラー複写機の制御系の概略構成を示すブロック図である。 本発明の実施例に係る複写機の概略構成を示す図である。 図１における書き込み制御部の内部構造を示すブロック図である。 位相をずらす際のタイミングを示すタイミングチャートである。 シアン画像のずれに対し、位相ずらしを第２のＬＤに対して行なった場合のモデル図である。 副走査方向の書き込み位置ずれ量を１ライン分に抑える１ラインシフト機能を実現するタイミングを示すタイミングチャートである。 １ラインシフト機能の有効、無効の応じた書き込み状態を示すモデル図である。 本実施例に係る複写機の前記キー操作部に対応する操作パネルの正面図である。 操作パネルの操作表示画面の表示の一例を示す図である。 主走査及び副走査方向の補正機能（第１及び第２の補正機能）を使用するときの全体的な制御手順を示すフローチャートである。 図１０のステップＳ１０４のサブルーチンの内容を示すフローチャートである。 図１０のステップＳ１０３のサブルーチンの内容を示すフローチャートである。

符号の説明

１０７ キー操作部（操作パネル）
１０８ 主制御部
１０９ メモリ部
１１０ 書き込み制御部
１１１ 画像印字部
３０１ ＣＰＵ
３０２ 画像処理ＩＣ
３０３ 書き込み画像処理ＩＣ
３０４ 画素クロック生成／ＬＤ変調ＩＣ
３０５ 第１のＬＤ
３０６ 第２のＬＤ
３０７ ポリゴンミラー

Claims (4)

1. 原稿を読み取る原稿読取手段と、
   複数のレーザダイオードと、
   前記複数のレーザダイオードから出力される複数のレーザ光を自身の回転により走査及び偏向するポリゴンミラーと、
   前記ポリゴンミラーの回転により走査及び偏向された前記複数のレーザ光により得られた同期検知信号に基づいて複数の画素クロックを生成する画素クロック生成手段と、
   前記複数の画素クロックの位相をずらして前記複数のレーザダイオード間の波長差による光学的走査長さの差から生じる主走査方向の画像のずれを補正する第１の補正機能と、
   前記画像を転写する基準マークを有する転写ベルトと、
   互いに非同期な前記同期検知信号と前記基準マークを検出した信号により生じる副走査方向の書き込み位置のずれ量を、前記レーザダイオードの１つ分に相当する１ライン分に補正する第２の補正機能と、
   自装置に設けられたキー操作部からのキー操作により、前記第１の補正機能を設定するとともに、前記原稿を複写する画像が２つ以上の現像剤で作像するカラー画像か否かに応じて前記第２の補正機能の有無を設定する設定手段を備え、
   前記第２の補正機能は、前記基準マークを検出した信号から得られる前記主走査方向のタイミング位相と所定の設定値との比較結果に基づき、前記所定の設定値が前記基準マークを検出した信号から得られる前記主走査方向のタイミング位相よりも小さい場合に実行され、
   前記設定手段は、前記原稿の種類が文字、写真、文字写真の混在、その他の原稿のいずれか１つで且つ前記原稿を複写する画像が前記２つ以上の現像剤で作像するカラー画像であり、更に前記原稿が文字原稿の場合に前記所定の設定値を小さくし、前記原稿の種類が写真原稿、文字写真の混在原稿、又はその他の原稿の場合に前記所定の設定値を大きくすることを特徴とする画像形成装置。
2. 原稿を読み取る原稿読取手段と、
   複数のレーザダイオードと、
   前記複数のレーザダイオードから出力される複数のレーザ光を自身の回転により走査及び偏向するポリゴンミラーと、
   前記ポリゴンミラーの回転により走査及び偏向された前記複数のレーザ光により得られた同期検知信号に基づいて複数の画素クロックを生成する画素クロック生成手段と、
   前記複数の画素クロックの位相をずらして前記複数のレーザダイオード間の波長差による光学的走査長さの差から生じる主走査方向の画像のずれを補正する第１の補正機能と、
   前記画像を転写する基準マークを有する転写ベルトと、
   互いに非同期な前記同期検知信号と前記基準マークを検出した信号により生じる副走査方向の書き込み位置のずれ量を、前記レーザダイオードの１つ分に相当する１ライン分に補正する第２の補正機能と、
   自装置に設けられたキー操作部からのキー操作により、前記第１の補正機能を設定するとともに、前記原稿を複写する画像が２つ以上の現像剤で作像するカラー画像か否かに応じて前記第２の補正機能の有無を設定する設定手段と、
   を備えた画像形成装置における画像補正方法であって、
   前記基準マークを検出した信号から得られる前記主走査方向のタイミング位相と所定の設定値との比較結果に基づき、前記所定の設定値が前記基準マークを検出した信号から得られる前記主走査方向のタイミング位相よりも小さい場合に前記第２の補正機能を実行し、
   前記原稿の種類が文字、写真、文字写真の混在、その他の原稿のいずれか１つで且つ前記原稿を複写する画像が前記２つ以上の現像剤で作像するカラー画像である場合において、前記原稿が文字原稿の場合に前記所定の設定値を小さくし、前記原稿の種類が写真原稿、文字写真の混在原稿、又はその他の原稿の場合に前記所定の設定値を大きくすることを特徴とする画像補正方法。
3. 原稿を読み取る原稿読取手段と、
   複数のレーザダイオードと、
   前記複数のレーザダイオードから出力される複数のレーザ光を自身の回転により走査及び偏向するポリゴンミラーと、
   前記ポリゴンミラーの回転により走査及び偏向された前記複数のレーザ光により得られた同期検知信号に基づいて複数の画素クロックを生成する画素クロック生成手段と、
   前記複数の画素クロックの位相をずらして前記複数のレーザダイオード間の波長差による光学的走査長さの差から生じる主走査方向の画像のずれを補正する第１の補正機能と、
   前記画像を転写する基準マークを有する転写ベルトと、
   互いに非同期な前記同期検知信号と前記基準マークを検出した信号により生じる副走査方向の書き込み位置のずれ量を、前記レーザダイオードの１つ分に相当する１ライン分に補正する第２の補正機能と、
   自装置に設けられたキー操作部からのキー操作により、前記第１の補正機能を設定するとともに、前記原稿を複写する画像が２つ以上の現像剤で作像するカラー画像か否かに応じて前記第２の補正機能の有無を設定する設定手段と、
   を備えた画像形成装置における画像補正制御をコンピュータによって実行するための画像補正プログラムであって、
   前記第２の補正機能は、前記所定の設定値が前記基準マークを検出した信号から得られる前記主走査方向のタイミング位相よりも小さい場合に実行され、
   前記原稿の種類が文字、写真、文字写真の混在、その他の原稿のいずれか１つで且つ前記原稿を複写する画像が前記２つ以上の現像剤で作像するカラー画像である場合において、前記原稿が文字原稿の場合に、前記設定手段に対して前記所定の設定値を小さくさせる手順と、
   前記原稿の種類が文字、写真、文字写真の混在、その他の原稿のいずれか１つで且つ前記原稿を複写する画像が前記２つ以上の現像剤で作像するカラー画像である場合において、前記原稿の種類が写真原稿、文字写真の混在原稿、又はその他の原稿の場合に、前記設定手段に対して前記所定の設定値を大きくさせる手順とを備えていることを特徴とする画像補正プログラム。
4. 請求項３に係る画像補正プログラムがコンピュータによって読み取られ、実行可能に記録されていることを特徴とする記録媒体。

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