JPH01100509A

JPH01100509A - カラー画像出力装置

Info

Publication number: JPH01100509A
Application number: JP62258982A
Authority: JP
Inventors: Shigeru Tsukada; 茂塚田; Kunio Yamada; 邦夫山田
Original assignee: Fuji Xerox Co Ltd
Current assignee: Fujifilm Business Innovation Corp
Priority date: 1987-10-13
Filing date: 1987-10-13
Publication date: 1989-04-18

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】〔産業上の利用分野〕本発明は、複数のレーザ走査光学系を持つカラー画像出
力装置に関し、特に、共振スキャナを偏向器として用い
たカラー画像出力装置に関する。

〔従来の技術〕

複数のレーザ走査光学系を持ち、且つ共振スキャナを偏
向器として用いたカラー画像出力装置においては、レー
ザからのレーザ光を共振スキャナで反射させ、この共振
スキャナからの反射光を、ｆａｒｃｓｉｎθレンズと呼
ばれる走査レンズを介して感光体上に照射することによ
り感光体の走査を行っている。このように、感光体をレ
ーザ光で走査する場合、各々の共振スキャナの振り角が
一定でも、各々の感光体上での走査幅は、たとえば、規
格値３００ｍｍに対して±１〜２ｍｍの誤差が生じる。

この誤差の原因の一つとしては、走査レンズの製造誤差
１組立て誤差がある。また、共振スキャナのバネ定数の
経時、ｍｓ変動等でも共振スキャナの走査効率が変化し
、感光体上での走査幅が変動してしまう。すなわち、共
振スキャナは反射ミラーがバネによって吊られており、
反射ミラーに固定したアマチュアコイルと本体に固定し
た駆動コイル間の磁力を利用して反射ミラーを回転往復
運動させる構造となっており、このバネのバネ定数が変
化すると偏向効率が変化し、これにしたがい振れ角も変
化する。

レーザ走査光学系が１台だけの、通常の単色画像出力装
置では、この走査位置のずれは特に問題にならないが、
複数のレーザ走査光学系を持つカラー画像出力装置では
、各々の走査幅のばらつきが原因となって色ずれが発生
してしまう。すなわち、複数のレーザ走査光学系を持つ
カラー画像出力装置では、各色の画像を同一個所に重ね
てカラー像を形成するが、各感光体における画像の位置
がずれていると、色ずれが発生して画質が大幅に劣化し
てしまう。

この問題を解決するため、本出願人は、各レーザ走査光
学系毎に、ビデオクロックの周波数を調整するようにし
た画像形成装置を特願昭６１−８８６１８号として提案
している。これは、各レーザ走査光学系の走査幅のばら
つきに応じて、クロックを異なった周波数に設定するこ
とにより、走査幅を補正するものである。

〔発明が解決しようとする問題点〕この装置によれば、予約判明している走査幅のばらつき
に対しては補正が可能であるが、−旦クロック周波数を
設定した後に生じる経時的な変動は補正できない。また
、組立て時に一台ずつ走査幅を測定し、ビデオクロック
周波数を設定する必要があり調整に手間がかかる。

本発明は、上述の問題点を解決するために案出されたも
のであって、各共振スキャナの駆動電流を制御すること
により、複数のレーザ走査光学系を持つカラー画像出力
装置において問題となる走査幅のばらつきを自動的に補
正することを目的とする。

〔問題点を解決するための手段〕

本発明のカラー画像出力装置は、前記目的を達成するた
め、各色に対応したレーザ走査光学系を複数個備え、各
レーザ走査光学系で共振スキャナによりレーザ光の偏向
を行うカラー画像出力装置において、前記レーザ光の走
査位置を検出する走査位置センサの出力の時間間隔を検
出する手段を設けると共に、この時間間隔が予め決めら
れた値となるように前記共振スキャナの駆動電流を制御
する手段を設けたことを特徴とする。

〔作用〕

本発明においては、複数のレーザ走査光学系において、
それぞれ共振スキャナによりレーザ光の偏向が行なわれ
るが、このとき、レーザ光が走査位置センサを通過する
度に走査位置センサからは出力が発生する。この走査位
置センサからの出力の間隔は、各共振スキャナによる走
査幅のずれに対応している。したがって、この出力間隔
を検出して、これが一定となるように共振スキャナの駆
動電流を制御すれば、共振スキャナの振れ角が制御され
走査幅は一定となる。これにより、レーザ走査光学系が
複数あり、各光学系における共振スキャナの特性が経時
変化したような場合でも、常に各画像の位置が一致する
ように走査幅が自動的に補正される。

〔実施例〕

以下、図面を参照しながら実施例に基づいて本発明の特
徴を具体的に説明する。

第２図は本発明実施例のカラー画像出力装置を示す概略
側面図である工図は２台のレーザ走査光学系ｌａ、　ｌ
ｂを持つ２色画像出力装置の例を示している。

各感光体２ａ、　２ｂは、各帯電装置４ａ、　４ｂによ
っである一定電位に帯電された後、各レーザ走査光学系
１ａ、　ｌｂにより露光され、各色に対応した静電潜像
が形成される。各静電潜像は、各現像器３ａ、　３ｂに
よって異なった色の現像剤で現像される。そして、用紙
送り出し装置９から搬入され用紙搬送装置８によって運
ばれる同一の用紙上に、転写装置７ｂ、転写装置７ａの
順番で順次転写され、定着装置１０で定着される。これ
により、２色の画像が用紙上に得られる。転写後の各々
の感光体２ａ、　２ｂに残った現像剤は、各々のクリー
ナ５ａ、　（ｉｂによって除去された後、除電ランプ５
ａ、　５ｂにより電位が除電され次工程に移る。

第３図はレーザ走査光学系１ａ、　ｌｂの詳細を示して
いる。

レーザ走査光学系ｌａ、　ｌｂにおいては、第３図に示
すように、半導体レーザ１６ａ、　１６ｂからのレーザ
光がコリメータレンズ１９ａ、　１９ｂを介して共振ス
キャナ１８ａ、　　１８ｂに照射される。そして、共振
スキャナ１８ａ、　１８ｂからの反射光は、ｆ　ａｒｃ
　ｓｉｎθレンズ１７ａ、　１７ｂを介して感光体２ａ
、　２ｂに照射される。

前記共振スキャナ１８ａ、　１８ｂは、スキャナドライ
バ２０ａ、　２０ｂにより回転往復運動するように駆動
され、共振スキャナ１８ａ、　１８ｂからの反射光は、
感光体２ａ、　２ｂの軸方向に走査される。

レーザ走査光学系１ａ、　ｌｂの各レーザ光が、共振ス
キャナ１８ａ、　１８ｂの往復回転運動により感光体２
ａ。

２ｂヲ左から右（図において上から下）へ走査する場合
、走査している各々のレーザ光の位置は感光体２ａ、　
２ｂの軸端近傍に設けられた各走査位置センサ１４ａ、
　　１４ｂにより検出される。そして、これらの走査位
置センサ１４ａ、　１４ｂの出力に基づき、２台のレー
ザ走査光学系１ａ、　ｌｂの画像書き出しタイミングが
制御される。すなわち、２台のレーザ走査光学系ｌａ、
　ｌｂ間で用紙上の画像領域の左端が一致するように後
述するドツト位置制御回路１２ａ、　１２ｂにより画像
書き出しタイミングが合わせられる。

前記半導体レーザ１５ａ、　１６ｂは、第４図に示され
るような画像信号系により変調されるようになっている
。すなわち、画像メモ！Ｊｌｌａ、　ｌｌｂの画像デー
タが、ドツト位置制御回路１２ａ、　１２ｂに供給され
、ビデオクロック源１３ａ、　　１３ｂからのビデオク
ロック及び走査位置センサ１４ａ、　１４ｂの出力に同
期してレーザ変調回路１５ａ、　１５ｂに供給される。

そして、このレーザ変調回路１５ａ、　１５ｂにより半
導体レーザ１６ａ。

１６ｂが変調される。なお、画像メモリ、ビデオクロッ
ク源等は２台のレーザ走査光学系ｌａ、　ｌｂに関して
共通に設けることもできる。

上述したような２色画像出力装置において、レーザ走査
光学系ｌａ、　ｌｂにおける共振スキャナ１８ａ。

１８ｂの駆動電流の振幅が等しく、その振り角が２台間
で等しくとも、ｆ　ａｒｃ　ｓｉｎθレンズ１７ａ、　
１７ｂの個体差により感光体２ａ、　２ｂ上での走査幅
は異なってしまう。また、共振スキャナ１８ａ、　１８
ｂのバネ定数の個体差があれば、駆動電流の振幅が等し
くとも感光体２ａ、　２ｂ上の走査幅は異なってしまう
。

このように、ｆ　ａｒｃ　ｓｉｎθレンズ１７ａ、　　
１７ｂや共振スキャナ１８ａ、　１８ｂのバネ定数の個
体差があると、感光体２ａ、　２ｂ上の走査幅がお互い
に異なり、画像領域の左端を一致させても画像右端にな
るにつれて画像ずれが生じてしまう。

また、前述の特願昭６１−８８６１８号で提案したよう
に、ビデオクロックの周波数を調整することにより一度
位置を合わせても、共振スキャナ１８ａ、　１８ｂのバ
ネ定数が経時的に変動すると画像ずれが生じてしまう。

そこで、本実施例においては、共振スキャナ１８ａ。

１８ｂによる偏向を独立に制御することにより、画像ず
れの発生を防止する。

以下に、本実施例の特徴である共振スキャナの制御部に
ついて、第１図を参照して説明する。

本実施例においては、共振クロック発生器２２を両方の
レーザ走査光学系１ａ、　ｌｂの共振スキャナ１８ａ。

１８ｂに対して共通に設けるが、スキャナドライバ２０
ａ、　２０ｂを駆動してミラー偏向の振れ角を決める増
幅器２１ａ、　２１ｂは個別に設けている。これらの増
幅器２１ａ、　２１ｂの増幅率は、振幅制御回路２３に
よりそれぞれ独立に変えることができるようになってい
る。

振幅制御回路２３には、走査位置センサ１４ａ、　１４
ｂの出力が供給され、内蔵のＣＰＵ（中央処理装置）等
により各走査位置センサ１４ａ、　１４ｂの出力間隔を
計測する。そして、その値を予め決定された値と比較し
、この比較結果に基づき共振スキャナ１８ａ。

１８ｂの増幅器２１ａ、　２１ｂの増幅率を個別に制御
する。

なお、この振幅制御回路２３には、・装置本体の動作の
開始・停止を知らせる動作状態信号Ｓ、が供給されてい
る。

共振スキャナ１８ａ、　１８ｂの偏向周波数は、共振ク
ロック発生器２２のクロック周波数で決まり、その振幅
は駆動電流の大きさで決まる。すなわち、振幅増幅器２
１ａ、　２１ｂの増幅率を変えて駆動電流の大きさを変
えることにより、走査周期を変えることなく振れ角を変
化でき、ｆ　ａｒｃ　ｓｉｎθレンズ１７ａ。

１７ｂ（第３図参照）通過後の感光体２ａ、　２ｂ上の
走査幅すなわち走査速度を変化させることができる。

いま、共振スキャナ１８ａ、　１８ｂのスキャナドライ
バ２０ａ、　２０ｂに、第５図（ａ）に示すような電流
を流すと、共振スキャナ１８ａ、　１８ｂの振れ角は第
５図（ｂ）に示すようになる。このときの感光体２ａ、
　２ｂ上の走査位置は第５図（Ｃ）に示すようになる。

なお、図中実線はレーザ走査光学系１ａによる走査位置
を示し、破線はレーザ走査光学系１ｂによる走査位置を
示す。

また、−点鎖線は走査位置センサ１４ａ、　１４ｂの位
置を示し、Ｌは感光体長を示している。レーザ光が走査
位置センサを横切ったときに、走査位置センサからは出
力が発生するので、走査位置センサ１４ａ。

１４ｂの出力は、それぞれ第５図（ｄ）、　　（ｅ）に
示すようになる。

この走査位置センサ１４ａ、　１４ｂの出力に基づき走
査位置のずれを補正する工程を、第６図（ａ）、（ｂ）
のフローチャートを参照して説明する。なお図において
、Δ１．Ａ、は増幅器２１ａ、　２１ｂの増幅率、八ａ
ｏ。

Ａ　Ｂ　６は増幅器２１ａ、　２１ｂの増幅率初期値、
１．．１２は走査位置センサ１４ａ、　１４ｂの出力間
隔、ａは１ステップ分の増幅率可変幅、Ｔ、、　　Ｔ、
は走査位置センサ出力間隔基準値である。

まず、増幅器２１ａ、　２１ｂの増幅率Ａａ、Δ、が初
期値Ａａｏ、Ａｂ。に設定される。

走査位置センサ１４ａ、　１４ｂの出力は、振幅制御回
路２３に入力され、内蔵のＣＰＵにより、走査位置セン
サ１４Ｈの出力時間間隔ｔ１及び走査位置センサ１４ｂ
の出力時間間隔ｔ２が計算され、予め設定された所望の
値Ｔａ、　　Ｔｂと個々に比較される。そして、ｔｌ、
　ｔ２＞Ｔａ、　Ｔｂ　　・・・・（１）ならば、各々
の増幅器２１ａ、　２１ｂの増幅率を初期的に設定され
た適当な値Ａａ、　　Ａｂよりａだけ小さくし、ｔ、、ｔ２＜　Ｔａ、Ｔｂ　　・　・　・　・（２）な
らば、各々の増幅器２１１．２１ｂの増幅率をａだけ大
きくする。そして、これを初期値Ａａｏ、　　Ａｂｏと
置き換える。次いで、動作状態信号Ｓ、に基づき装置が
動作中であるかどうかが判別され、動作中であれば上述
の処理を繰り返し、装置が停止すれば処理を終了する。

すなわち、走査位置センサ１４ａ、　１４ｂの出力時間
間隔１．．１２　が基準の値Ｔ、、　　Ｔｂと等しくな
るように、増幅器２１ａ、　２１ｂの増幅率Ａ、、　　
Ａｂを変えることにより、共振スキャナ１８ａ、　１８
ｂの駆動電流を変え、その振れ角を制御するようにして
いる。これにより、共振スキャナｔｇａ、　１８ｂによ
る振れ角は等しいものとなり、各々の感光体２ａ、　２
ｂ上の走査幅すなわち走査速度を所望の値に一致させる
ことができ、色ずれの発生を抑えることができる。

なお、上述の例では、共振スキャナ１８ａ、　１８ｂが
１往復する間に走査位置センサ１４ａ、　１４ｂから発
生する出力の内、狭い間隔側の出力時間間隔ｔｌ、ｔ２
を計測したが、第５図（ｄ）、　　（ｅ）に示される広
い間隔側の出力時間間隔ｔ３＋ｔ４　を計測するように
してもよい。但し、この場合、式（１）は、ｔ３．ｔ、
＜Ｔａ、Ｔ、・・・・（３）となり、式（２）は、ｔ　ｓ、　ｔ　４　＞　Ｔ　Ｉｌ＋　Ｔ　ｂ　　・・・
・（４）となる。

このように、共振スキャナ１８ａ、　１８ｂによる走査
状態を検出しながら、増幅器２１ａ、　２１ｂの増幅率
を変えることにより、共振スキャナ１８ａ、　１８ｂの
振れ角は常に一定のものとなり、経時変化等が生じた場
合でも、ただちにこれを補正することができる。

また、上記実施例では、振幅制御回路２３において、出
力時間間隔１．．１２　を予め設定されたＴａ。

Ｔ５　と比較したが、１．．１２　のうちどちらか一方
を基準としてその基準との差が０となるよう、他方の増
幅率を制御してもよい。

第５図（ｄ）に示される走査位置センサ１４ａの出力時
間間隔ｔ１　を基準として走査幅を補正するときの処理
のフローチャートを第７図に示す。

この場合の処理は、基本的には第６図に示すものと同様
であるが、共振スキャナｉａａ、　１８ｂの出力時間間
隔を基準値と比較するのではなく、出力時間間隔ｔ１　
　と比較する。そして、共振スキャナ１８ｂの出力時間
間隔ｔ２が共振スキャナ１８ａの出力時間間隔ｔ１と一
致するように、増幅器２１ｂの増幅率を変えるようにし
ている。したがって、共振スキャナ１８ｂによる振れ角
が共振スキャナ１８ａによる振れ角と一致するようにな
る。

以上述べたように、本実施例によれば、それぞれのｆ　
ａｒｃ　ｓｉｎθレンズ１７ａ、　１７ｂや共振スキャ
ナ１８ａ、　１８ｂのバネ定数の個体差やバネ定数の経
時変化等が発生した場合でも、自動的に振れ角が制御さ
れるので色ずれが自動的に補正できる。

第１図の例は、レーザ走査光学系を２台備えている２色
画像出力装置の例であるが、レーザ走査光学系が３つ又
は４つあり、現像剤の色がイエロー、マセンタ、ンアン
の３色、又はイエロー、マゼンタ、シアン、ブラックの
４色のフルカラー画像出力装置にも同様に応用できる。

また、本実施例においては、共振スキャナ１８ａ。

１８ｂの制御部は、第１図のように複数の共振スキャナ
で共振クロック発生器を共有しているが、１台毎に共振
クロック発生器を持っている場合にも本発明は応用でき
る。

更に、各々のレーザ走査光学系毎に走査線上の画像領域
両側に走査位置センサを２個持ち、２つの走査位置セン
サの出力間隔を検出することにより前記と同様に増幅率
を制御してもよい。

〔発明の効果〕

以上に述べたように、本発明においては、複数のレーザ
走査光学系の走査位置センサの出力からその走査時間間
隔を計算し、その値により、共振スキャナの駆動電流を
各々制御するようにしている。これにより、複数のレー
ザ走査光学系の各々の走査レンズや共振スキャナのバネ
定数の個体差や経時変化による感光体上の走査幅、走査
速度のずれがあっても、このずれは自動的に補正される
。

したがって、異なる色の画像を合成してカラー画像を形
成する場合でも色ずれのない画像が得られる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明実施例のカラー画像出力装置において使
用される共振スキャナ制御部のブロック図、第２図は同
カラー画像出力装置の概略側面図、第３図はレーザ走査
光学系の一例を示す説明図、第４図は画像信号系を示す
ブロック図、第５図は共振スキャナの動作を説明するた
めの波形図、第６図は共振スキャナの制御工程を示すフ
ローチャート、第７図は同共振スキャナの制御工程の他
の例を示すフローチャートである。１ａ、　ｌｂ：　Ｌ／−ザ走査光学系２ａ、　２ｂ：感
光体３ａ、　３ｂ：現像器　　　　　４ａ、　４ｂ：帯
電装置５ａ、５ｂ：除電ランプ　　　６ａ、　６ｂ：ク
リーナ？ａ、　７ｂ：転写装置　　　　８：用紙搬送装
置９；用紙送り出し装［１０：定着装置１３ａ、　１３ｂ：ビデオクロック源１４ａ、　１４ｂ：走査位置センサ１６ａ、　ｌ［ｉｌ
）：半導体レーザ１７ａ、１７ｂ：　ｆ　ａｒｃ　ｓｉ
ｎθレンス１８ａ、　１３ｂ：共振スキャナ１９ａ、　１９ｂニー］リメータレンズ２０ａ、　２０
ｂ：スキャナドライバ特許出願人　　　富士ゼロックス　株式会社代　理　人
　　　小　堀　　益　（ほか２名）第１図第２ＷＡ（ｃｌ）６図（ｂ）

Claims

【特許請求の範囲】

１、各色に対応したレーザ走査光学系を複数個備え、各
レーザ走査光学系で共振スキャナによりレーザ光の偏向
を行うカラー画像出力装置において、前記レーザ光の走
査位置を検出する走査位置センサの出力の時間間隔を検
出する手段を設けると共に、この時間間隔が予め決めら
れた値となるように前記共振スキャナの駆動電流を制御
する手段を設けたことを特徴とするカラー画像出力装置
。