JP6141074B2 - 走査光学装置および画像形成装置 - Google Patents
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Description
前記走査光学装置は、
回転駆動される感光体上を露光するための光ビームを入力画像データに基づいて出力する複数の発光素子を備える光源であって、前記複数の発光素子が、前記複数の発光素子から出力される複数の前記光ビームが前記感光体の回転方向の異なる位置を露光するように配列されている、前記光源と、
前記走査光学装置の内部に取り付けられ、前記複数の発光素子から出力される前記複数の光ビームが前記感光体上を走査するように前記複数の光ビームを偏向する偏向手段と、
前記走査光学装置の内部に取り付けられ、前記偏向手段によって偏向された前記複数の光ビームを前記感光体に導くレンズと、
前記走査光学装置の内部の温度を検知する温度検知手段とを有し、
前記補正手段は、
前記複数の光ビームが前記感光体上を走査する走査方向において前記入力画像データに基づいて前記複数の発光素子から出力される前記複数の光ビームの走査幅が均一になるように、前記温度検知手段の検知結果に基づいて、前記入力画像データに基づいて前記複数の発光素子それぞれから出射される前記複数の光ビームのうちの少なくとも1つの光ビームの走査幅を補正することを特徴とする。
図2が示すように、ステーション間の倍率差(走査幅差)によって発生する色ずれを補正するためのパターンを読み取るパターンセンサ28a,28bは、主走査方向の2ヶ所に設けられている。図2において搬送方向(副走査方向)に延びる破線はパターンセンサ28a,28bの検知位置(読み取り位置)を示している。
複数のステーションのそれぞれが単一ビームを用いる走査光学装置を採用している場合は、ステーション間倍率差を補正すれば、色ずれが小さくなる。しかし、マルチビームを用いる走査光学装置8では、ビーム間倍率差も小さくしなければ、色ずれや画像モアレを低減できない。
また、感光ドラム21の曲率の影響で、複数の光ビームが形成するそれぞれの走査線の主走査倍率に差が発生する。
図9は、モアレ補正制御を示すフローチャートである。なお、CPU801は、走査光学装置8Y〜8Kについて同様にモアレ補正制御を実行する。
ところで、主走査倍率は色ずれの観点でも補正が行われる。よって、CPU801は、モアレ補正制御と並行して色ずれ補正を実行する。
複数の光ビームLD1〜LDnそれぞれの個別補正量は必ず違っているわけではない。たとえば、最小補正分解能の都合で、複数の光ビームLD1〜LDnをまとめて同一の補正量で画像クロックが補正されてもよい。この場合、CPU801は、複数の光ビームのうち副走査方向に連続して並んだ一連の光ビームの走査線の倍率の補正量を同一の補正量に決定する。また、複数の光ビームLD1〜LDnのすべてを常に補正する必要はない。複数の光ビームLD1〜LDn間での相対的な倍率差が減少すればモアレが減少するため、一部の光ビームについてのみ画像クロックを補正してもよい。
図12Aおよび図12Bを用いて基準光ビームに対する補正量の求め方について説明する。
次に、ΔLを用いて、主走査方向における走査線の長さの差を求める。図12Bは、基準光ビームLD1によって描かれる走査線の長さm1と、隣接光ビームLD2によって描かれる走査線の長さm2との違いを示している。光ビームLD1〜LDnは偏向ミラーによって偏向されるため、主走査方向での入射角度は像高に応じて異なる。像高とは、主走査方向における走査線の中心(光軸)からの距離のことである。
d’= ΔLsinα’
よって、基準光ビームLD1によって描かれる走査線の長さと、隣接光ビームLD2によって描かれる走査線の長さm2との違いxは以下のとおりである。
= d + d’
= ΔLsinα + ΔLsinα’
= (rcosφ − rcosθ)(sinα + sinα’)
なお、走査線の変化率yは以下のとおりである。
= (m1+d + d’)/m1
= 1+(d + d’)/m1
ここで、r、αおよびα’は設計上の数値であり、既知である。また、基準光ビームLD1の照射位置は上述したように内部温度から推定できるため、θを求めることができる。さらに、光ビームLD1〜LDnについてのビーム間隔は一定(W)である。よって、照射位置p1が推定できれば、照射位置p2がわかり、最終的にφも得られる。また、m1は、基準光ビームLD1の走査線長であるため、内部温度から推定できる。なお、この理論は、隣接光ビームLD2以外の他の光ビームにも適用できる。これは、図4が示すように、光ビームの走査線長は、(d + d’)を比例係数として、単調増加または単調減少するからである。よって、CPU801は、基準光ビームから計算対象の光ビームまでの距離(ビーム間隔の倍数)に比例した係数を加算または減算することで計算対象の光ビームについての個別補正量を求めることができる。
Claims (16)
- 走査光学装置と補正手段とを有する画像形成装置であって、
前記走査光学装置は、
回転駆動される感光体上を露光するための光ビームを入力画像データに基づいて出力する複数の発光素子を備える光源であって、前記複数の発光素子が、前記複数の発光素子から出力される複数の前記光ビームが前記感光体の回転方向の異なる位置を露光するように配列されている、前記光源と、
前記走査光学装置の内部に取り付けられ、前記複数の発光素子から出力される前記複数の光ビームが前記感光体上を走査するように前記複数の光ビームを偏向する偏向手段と、
前記走査光学装置の内部に取り付けられ、前記偏向手段によって偏向された前記複数の光ビームを前記感光体に導くレンズと、
前記走査光学装置の内部の温度を検知する温度検知手段とを有し、
前記補正手段は、
前記複数の光ビームが前記感光体上を走査する走査方向において前記入力画像データに基づいて前記複数の発光素子から出力される前記複数の光ビームの走査幅が均一になるように、前記温度検知手段の検知結果に基づいて、前記入力画像データに基づいて前記複数の発光素子それぞれから出射される前記複数の光ビームのうちの少なくとも1つの光ビームの走査幅を補正することを特徴とする画像形成装置。 - 前記補正手段は、前記入力画像データに基づいて駆動データを生成し、前記駆動データに基づいて前記複数の発光素子から前記光ビームを出射させるコントローラを含み、前記コントローラは、前記走査幅を補正するために前記温度検知手段の検知結果に基づいて前記駆動データを補正することを特徴とする請求項1に記載の画像形成装置。
- 前記補正手段は、前記複数の発光素子に対応する周波数のクロック信号を生成し、前記入力画像データに基づいて駆動データを生成し、前記クロック信号と前記駆動データとに基づいて前記複数の発光素子から前記光ビームを出射させるコントローラを含み、前記コントローラは、前記温度検知手段の検知結果に基づいて前記複数の発光素子それぞれに対応する周波数の前記クロック信号を生成することを特徴とする請求項1に記載の画像形成装置。
- 温度と前記光ビームの前記走査幅の補正量との予め求められた対応関係を用いて、前記温度検知手段により検知された温度に対応した補正量であって、前記感光体の回転方向における前記感光体の曲率による前記複数の光ビームのすべてまたは一部についての光路長の違いに応じた補正量を決定する決定手段をさらに有し、
前記補正手段は、前記決定手段によって決定された前記補正量に基づいて前記走査幅を補正することを特徴とする請求項1に記載の画像形成装置。 - 前記決定手段は、
温度と補正量との予め求められた対応関係を用いて、前記複数の光ビームの前記走査幅を補正する基準となる基準補正量であって前記温度検知手段により検知された温度に対応した当該基準補正量を決定する基準補正量決定手段と、
前記複数の光ビームの前記感光体の曲率による光路長の違いに応じて前記基準補正量を調整することで、前記複数の光ビームのすべてまたは一部に適用される前記走査幅のための個別補正量を決定する個別補正量決定手段と、を有することを特徴とする請求項4に記載の画像形成装置。 - 前記基準補正量決定手段は、
温度と光ビームの照射位置の変化量との予め求められた対応関係を用いて、前記温度検知手段により検知された温度に対応した、前記照射位置の変化量を求め、
光ビームの照射位置の変化量と、走査幅の変化量である走査幅差との予め求められた対応関係から、前記温度検知手段により検知された温度に対応した前記走査幅差を求め、
前記走査幅差から前記基準補正量を決定し、
前記温度と補正量との予め求められた対応関係は、前記温度と照射位置の変化量との予め求められた対応関係と、前記照射位置の変化量と前記走査幅差との予め求められた対応関係とを結合した関係であることを特徴とする請求項5に記載の画像形成装置。 - 前記決定手段は、前記複数の光ビームのうち前記感光体の回転方向に連続して並んだ一連の光ビームの走査幅の補正量を同一の補正量に決定することを特徴とする請求項4に記載の画像形成装置。
- 前記複数の光ビームのうち前記温度に依存して走査幅を補正されない光ビームは、前記複数の光ビームのうち中央の光ビームであることを特徴とする請求項4に記載の画像形成装置。
- それぞれ異なる色の画像を中間転写体に形成する複数のステーションを有した画像形成装置であって、
前記複数のステーションそれぞれが前記中間転写体に形成したそれぞれ異なる色のパターンを読み取る読取手段と、
前記それぞれ異なる色のパターンが読み取られたタイミングから基準色に対する他の色の走査幅に関する色ずれ量を求め、当該他の色についての色ずれを補正するためのステーション間走査幅差の補正量を決定する第1決定手段と、
前記複数のステーションそれぞれに設けられた、複数の光ビームを走査する走査光学装置と
を有し、
前記走査光学装置は、
回転駆動される感光体上を露光するための光ビームを入力画像データに基づいて出力する複数の発光素子を備える光源であって、前記複数の発光素子が、前記複数の発光素子から出力される複数の前記光ビームが前記感光体の回転方向の異なる位置を露光するように配列されている前記光源と、
前記走査光学装置の内部に取り付けられ、前記複数の発光素子から出力される前記複数の光ビームが前記感光体上を走査するように前記複数の光ビームを偏向する偏向手段と、
前記走査光学装置の内部に取り付けられ、前記偏向手段によって偏向された前記複数の光ビームを前記感光体に導くレンズと、
前記走査光学装置の内部の温度を検知する温度検知手段と、
温度と走査線の走査幅の補正量との予め求められた対応関係を用いて、前記温度検知手段により検知された温度に対応した補正量であって、前記複数の光ビームの前記感光体の曲率による光路長の違いに応じた、ビーム間走査幅差の補正量を決定する第2決定手段と
を有し、
前記画像形成装置は、さらに、
前記複数の光ビームが前記感光体上を走査する走査方向において前記入力画像データに基づいて前記複数の発光素子から出力される前記複数の光ビームの走査幅が均一になるように、前記温度検知手段の検知結果に基づいて、前記入力画像データに基づいて前記複数の発光素子それぞれから出射される前記複数の光ビームのうちの少なくとも1つの光ビームの走査幅を補正する補正手段を有し、
前記補正手段は、前記複数の光ビームのうち中央に位置する光ビームの走査幅は前記第1決定手段により決定された補正量で補正し、前記複数の光ビームのうち中央に位置する光ビームを除く他の光ビームの走査線の走査幅は前記第1決定手段により決定された補正量により補正した後でさらに前記第2決定手段により決定された補正量で補正することを特徴とする画像形成装置。 - 前記補正手段は、前記入力画像データに基づいて駆動データを生成し、前記駆動データに基づいて前記複数の発光素子から前記光ビームを出射させるコントローラを含み、前記コントローラは、前記走査幅を補正するために前記温度検知手段の検知結果に基づいて前記駆動データを補正することを特徴とする請求項9に記載の画像形成装置。
- 前記補正手段は、前記複数の発光素子に対応する周波数のクロック信号を生成し、前記入力画像データに基づいて駆動データを生成し、前記クロック信号と前記駆動データとに基づいて前記複数の発光素子から前記光ビームを出射させるコントローラを含み、前記コントローラは、前記温度検知手段の検知結果に基づいて前記複数の発光素子それぞれに対応する周波数の前記クロック信号を生成することを特徴とする請求項9に記載の画像形成装置。
- 前記第2決定手段は、
温度と補正量との予め求められた対応関係を用いて、前記複数の光ビームの前記走査幅を補正する基準となる基準補正量であって前記温度検知手段により検知された温度に対応した当該基準補正量を決定する基準補正量決定手段と、
前記複数の光ビームの前記感光体の曲率による光路長の違いに応じて前記基準補正量を調整することで、前記複数の光ビームのすべてまたは一部に適用される走査線の前記走査幅のための個別補正量を決定する個別補正量決定手段と、を有することを特徴とする請求項9に記載の画像形成装置。 - 前記基準補正量決定手段は、
温度と光ビームの照射位置の変化量との予め求められた対応関係を用いて、前記温度検知手段により検知された温度に対応した、前記照射位置の変化量を求め、
光ビームの照射位置の変化量と、走査線の走査幅の変化量である走査幅差との予め求められた対応関係から、前記温度検知手段により検知された温度に対応した前記走査幅差を求め、
前記走査幅差から前記基準補正量を決定し、
前記温度と補正量との予め求められた対応関係は、前記温度と照射位置の変化量との予め求められた対応関係と、前記照射位置の変化量と走査幅差との予め求められた対応関係とを結合した関係であることを特徴とする請求項12に記載の画像形成装置。 - 前記第2決定手段は、前記複数の光ビームのうち前記感光体の回転方向に連続して並んだ一連の光ビームの走査幅の補正量を同一の補正量に決定することを特徴とする請求項9に記載の画像形成装置。
- 前記複数の光ビームのうち前記温度に依存して走査幅を補正されない光ビームは、前記複数の光ビームのうち中央の光ビームであることを特徴とする請求項9に記載の画像形成装置。
- 前記複数の光ビームのうち前記温度に依存して走査線の走査幅を補正されない光ビームは、前記複数の光ビームのうち前記走査光学装置の光軸に対して最も近くに配置された光ビームであることを特徴とする請求項9に記載の画像形成装置。
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