JPH04326380A - プリンタ装置の露光位置補正方式 - Google Patents

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】

【０００１】

【産業上の利用分野】プリンタ装置の露光位置補正方式
に係り、特に、露光源として用いられるレーザ走査光学
系と、露光の対象となる記録パターンの出力を行う記録
パターン出力部と、を有する電子写真方式のプリンタの
露光位置補正方式。電子写真方式によるプリンタ装置は
レーザプリンタ、ＬＥＤプリンタ、液晶プリンタと各種
のものが開発されている。これらのプリンタは、夫々、
露光部にレーザ光学系、ＬＥＤアレイ光学系、液晶シャ
ッタアレイ光学系を用いたものであり、高速、高解度、
高画質の特徴をもち、今後も大きく発展すると予想され
る。今後、プリンタの高機能化が進むとともに、カラー
プリンタの必要性が増大する。特に、電子写真方式は高
速の記録が可能なため、高速のカラープリンタが実現で
きる。

【０００２】

【従来の技術】図２０に従来例に係る電子写真式のプリ
ンタ装置を示す。本装置は同図に示すように、露光源と
して用いられるレーザ走査光学系１００と、露光の対象
となる記録パターンの出力を行う記録パターン出力部３
００と、当該記録パターンに基づいて前記レーザ走査光
学系１００の露光あるいは露光タイミングの制御を行う
制御手段２０５とを有するものである。高速のカラープ
リンタ装置にあっては、このような露光を行う露光部を
各色毎に、例えば、３原色のイエロー、マゼンタ、シア
ンに、ブラックを加えた４色毎に設けられた４個の各記
録ユニット毎にもつ必要がある。

【０００３】尚、本装置に用いているレーザ光学系の外
形を図７に示す。レーザダイオード（ＬＤ）１２から出
力されたレーザ光は、コリメータ光学系１３を通り、必
要なビーム径の平行レーザ光になって、ポリゴンミラー
１４に入射される。入射したレーザ光はポリゴンミラー
１４の表面で反射される。反射光は高速回転するポリゴ
ンミラー１４の回転に従って、ライン状の走査光になる
。この走査光はｆ−θレンズ１６により、焦点位置が直
線になるように補正されると共に、結像面上で等速走査
に補正される。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】ところで、カラープリ
ンタ装置にあっては、各色の位置合わせが重要である。 各色の位置が異なっていると、出力画像が劣化する問題
がある。我々の調査によると、このようなプリンタにお
いて、各色の許容できる最大の位置ずれ量は８０μｍで
ある。これを達成するためには、露光系の位置合わせ精
度、紙送り精度等を高精度に行うことが必要となる。し
かし、このように記録ユニットが４組並んだ構成のプリ
ンタでは、記録の位置合わせを行うことは技術的に困難
な面が多い。まず、光学系の走査特性を４組とも合わせ
ることは、光源のＬＤ，レンズの製造精度、組立精度、
ポリゴンミラーの各面の精度、ポリゴンミラーの回転速
度変動等の要因が絡み合っており、それぞれの精度を高
めると、部品の歩留まりが低下するとともに、製造コス
トが高くなり、価格の高いものになってしまう。また、
レーザ光学系ユニットと各記録プロセスユニットの位置
関係を極めて高い設定精度で一致させる必要がある。さ
らに、４組の各記録ユニットの位置をプリンタ本体の中
で正確に位置決めすることが必要である。これらの条件
を考えると、装置全体の機械精度を高くする必要があり
、コストが高くなることが避けられない。さらに、組立
調整の時間が多く必要であり、この点もコストアップに
つながる。という問題点を有していた。

【０００５】そこで、本発明は以上の問題点を解決する
ためになされたものであり、機構部の精度を高くするこ
となく、レーザ走査光学系の理想露光位置と現実の露光
位置とのずれを予め測定して、そのずれを補正して、露
光位置の精度を向上させることのできるレーザ走査光学
系のプリンタ装置の露光補正方式を提供することを目的
としてなされたものである。

【０００６】

【課題を解決するための手段】以上の技術的課題を解決
するため、本発明は図１に示すように、露光源として用
いられるレーザ走査光学系１００と、露光の対象となる
記録パターンの出力を行う記録パターン出力部３００と
、を有する電子写真方式のプリンタ装置において、前記
レーザ走査光学系の理想の露光位置と実際の露光位置と
のずれを表す位置ずれ情報を発生させる位置ずれ情報発
生部４００と、前記レーザ走査光学系１００に対し記録
パターン出力部３００から出力された記録パターン及び
前記位置ずれ情報に基づいて、少なくとも前記記録パタ
ーン、露光量または露光のタイミングのいずれかについ
て補正を行って、前記レーザ走査光学系１００の制御を
行う補正制御手段２００とを設けたものである。

【０００７】

【作用】記録パターンを前記レーザ走査光学系１００を
用いて露光及び記録を行うには、記録を行おうとする記
録パターンを前記記録パターン出力部３００から出力さ
せる。同時に前記位置ずれ情報発生部４００から、現実
の前記レーザ走査光学系１００の露光位置と理想の露光
位置とのずれを表す位置ずれ情報を出力し、前記補正制
御部２００に入力させる。当該補正制御部２００はこれ
らの位置ずれ情報及び前記記録パターンに基づいて前記
レーザ走査光学系１００の露光量及び露光タイミングの
制御を行うことになる。すなわち、前記レーザ走査光学
系の各走査位置が理想の走査位置よりも上にずれている
場合には、露光される位置は上方向にずれるため、前記
補正制御手段２００は当該位置のずれを下方向に戻すた
めに例えば、当該走査位置にあるドットの露光量を削減
し、上方向の走査位置にある露光量を削減し、下方向に
あるドットの露光量を増加させるように制御を行えば良
い。また、前記レーザ走査光学系の各走査位置が基準の
走査位置よりも左にずれている場合には、露光される位
置は左方向にずれるため、前記補正制御手段２００は当
該位置のずれを右方向に戻すためには例えば、当該走査
位置にあるドットの露光量を削減し、右方向にあるドッ
トの露光量を増加させるように制御する。または露光の
タイミングをずらすことにより、露光位置の補正を行う
ことになる。尚、図２乃至図５には本発明の種々の実施
態様について示すものである。ここで、図２は前記補正
制御手段２０１として、記録パターンの補正を行う記録
パターン補正部２１２及び制御部２１１を設けたものが
示され、図３には前記補正制御手段２０２として、記録
パターン補正部２１２及び、直接露光量の補正を行う露
光量補正制御部２１３を設けたものが示され、図４には
記録パターン補正部２１２及び露光のタイミングの補正
を行うタイミング補正制御部２１４を設けたものが示さ
れ、図５には記録補正部２１２及び露光量及びタイミン
グの補正お行う露光量補正・タイミング補正制御部２１
５が示されている。

【０００８】

【実施例】続いて、本発明の実施例について説明する。 図６には本実施例に係る高速の電子写真方式のカラープ
リンタ装置の例を示すものである。このプリンタ装置は
前記露光部にレーザ走査光学系を用いたものであり、３
原色のイエロー、マゼンタ、シアンとこれにブラックの
４組の記録ユニットＰ１〜Ｐ４（Ｐ１イエロー記録ユニ
ット、Ｐ２マゼンダ記録ユニット、Ｐ３シアン記録ヒニ
ット、Ｐ４ブラック記録ユニット）をもつ。それぞれの
記録ユニットは、同図に示すように、感光ドラム１ａ〜
１ｄ、初期帯電器２ａ〜２ｄ、レーザ走査光学系３ａ〜
３ｄ、現像器４ａ〜４ｄ、転写器５ａ〜５ｄ、クリーナ
６ａ〜６ｄからなる。さらに、同図中符号７〜１５は搬
送系を示すものであり、符号１３は定着器を、符号１６
は記録紙を示すものである。

【０００９】図７に本装置で用いられるレーザ走査光学
系３ａ〜３ｄの外形を示す。当該レーザ走査光学系３は
同図に示すように、レーザダイオード（ＬＤ）１２と、
当該レーザダイオード１２から出力されたレーザ光を必
要なビーム径の平行レーザ光にするコリメータ光学系１
３と、入射したレーザ光を高速回転しながら表面で反射
させるポリゴンミラー１４と、高速回転するポリゴンミ
ラー１４の回転に従って、ライン状の走査光を出力する
ｆ−θレンズ１６と、スタートの検知を行う光検知器１
７と、ミラー１８と、前記ポリゴンミラー１４の回転駆
動を行うモータ１５とを有するものである。

【００１０】図８に本実施例に係るプリンタ装置のレー
ザ制御回路５０５を示す。本実施例に係るレーザ制御回
路は副走査方向のドット位置の補正を行った後に、主走
査方向のドット位置の補正を行うものである。ここで、
主走査方向とはプリンタ装置の記録紙の紙送り方向に垂
直な方向をいい、副走査方向とはプリンタ装置の記録紙
の紙送り方向をいう。

【００１１】本実施例に係るレーザ制御回路は同図に示
すように、露光源として用いられるレーザ走査光学系１
０５と、露光の対象となる記録パターンの出力を行う記
録パターン出力部としてのページバッファ３１０と、前
記レーザ走査光学系の理想の露光位置と実際の露光位置
とのずれを表す位置ずれ情報を発生させる位置ずれ情報
発生部４２０と、前記レーザ走査光学系１０５に対し前
記ページバッファ３１０から出力された記録パターン及
び前記位置ずれ情報に基づいて、少なくとも前記記録パ
ターン、露光量または露光のタイミングのいずれかにつ
いて補正を行って、前記レーザ走査光学系１０５の制御
を行う補正制御手段２２０とを設けたものである。さら
に、前記位置ずれ情報発生部４２０は同図に示すように
、副走査方向に関する位置ずれ情報の発生を行うＰＲＯ
Ｍ４２０ａと、主走査方向に関する位置ずれ情報の発生
を行うＰＲＯＭ４２０ｂとを有するものである。また、
前記補正制限手段２２０は同図に示すように、前記ペー
ジバッファ３１０から入力した記録パターンの補正を行
う記録パターン補正部３３と、補正された記録パターン
に基づいて前記レーザ走査光学系１０５の露光量、タイ
ミング等の制御を行う制御部２３とを有する。また、前
記記録パターン補正部３３は同図に示すように、副走査
方向に関し、前記記録パターンを前記副走査位置ずれ情
報に基づいて補正処理を行う副走査処理回路３３ａと、
補正された記録パターンの保持を行うラインバッファ３
３ｂと、副走査方向について補正のされた記録パターン
を前記主走査方向位置ずれ情報に基づいて主走査方向に
関し補正を行う主走査処理回路３３ｃとを有するもので
ある。

【００１２】また、図１０には、当該副走査処理回路３
３ａを示すものであり、同図に示すように、４つのＡＮ
Ｄ素子３３０〜３３３及びＯＲ素子３３４を有するもの
である。

【００１３】続いて、副走査方向の位置ずれの補正の原
理及び動作について以下説明する。図１２は副走査方向
の位置ずれの補正の原理を示すものである。同図（ａ）
に示すように、本例にあっては、１スキャン単位毎の位
置ずれの補正を行う場合について説明するものである。 この各スキャン単位の各アドレスを前記ページバッファ
３１０に格納された記録対象である記録パターンは紙面
上下方向の副走査方向に対し、順次…，ｎ，ｎ＋１，ｎ
＋２，…のように、主走査方向に付する。また、前記レ
ーザ走査光学系１０５の現実の露光位置が理想の露光位
置からずれているため、理想の露光位置になるように補
正を行うには、現実のずれを相殺するような位置ずれ情
報を予め作成しておく必要がある。例えば、現実の露光
位置の理想の露光位置からのずれが前記副走査方向であ
る下方向に凸状となるように曲がっている場合には、当
該位置ずれを補正するために用いる位置ずれ情報として
は、現実のずれを相殺して、前記ラインに沿って引かれ
たラインがライン状に記録されるように、下方向に凸状
に曲がるように、前記ページバッファ３１０からデータ
を選んだものを１直線に並べて補正記録データとして格
納しておき、それを読み出して記録すれば、現実の露光
位置のずれにより、ずれが相殺された記録パターンが記
録されることになる。その為、図１２（ｂ）に示すよう
に、位置ずれ情報としては、その読出しの際の基準パタ
ーンとなるように、下方向に凸状に曲がったパターンが
前記ＰＲＯＭ４２０ａに格納されることになる。同図（
ｃ）には当該位置ずれ情報に基づいて、前記ページバッ
ファ３１０から読み出された記録パターンを補正した場
合の各データの各アドレスを示すものである。さらに、
同図（ｄ）にはこのようにして読み出されて補正された
補正記録パターンを示すものである。また、同図（ｅ）
には補正記録パターンの（Ｎ＋３）アドレスに格納され
た補正記録パターン及びその旧アドレスを示すものであ
り、このようなパターンが前記ラインバッファ３３ｂに
格納されることになる。当該ラインバッファに格納され
たデータは前記レーザ走査光学系により露光された場合
には、現実の露光位置は下方向に曲がっているため、位
置ずれが補正された形で露光されることになる。

【００１４】図９に以上の副走査方向の位置ずれの補正
を行う原理に基づいて位置ずれの補正の動作を示す。図
８で、前記ページバッファ３１０には記録を行うとする
記録対象の記録パターンが上位装置から送られて蓄積さ
れる。ページバッファ読出し制御回路（図示せず）は図
９（ａ）に示すように、ページバッファ３１０から１ラ
イン単位（ドット番号１〜ドット番号４０９６）にデー
タを読み出し、前記副走査処理回路３３ａに設けられた
ラインバッファに保持する。ラインバッファはライン単
位に分かれており、本例の場合には全部で４ライン分（
位置ずれ情報が前記４つのスキャンラインにまたがって
いる場合）のデータを蓄積できれば良い。プリンタコン
トローラ（図示せず）からプリント開始信号が出力され
ると、前記副走査処理回路３３ａが記録動作を開始する
。読出し回路が前記ページバッファ３１０からラインク
ロックに同期して、１ライン分のデータを読み出す。 コノデータ２をやはり前記副走査処理回路３３ａに設け
られたラインバッファに入れる。尚、１ラインの記録を
行う毎に、次々と次のラインのデータをページバッファ
３１０から読出して、ラインバッファに入力する動作を
繰り返す。同時に同図（ｂ）に示すように、ＰＲＯＭ４
２０ａに格納された副走査方向の位置ずれ情報が読み出
され、前記副走査処理回路３３ａに入力する。ここで、
位置ずれ情報は詳細には同図（ｃ）に示すような階段状
のデータであって、同図（ｄ）には当該データをさらに
拡大したものを示すものであり、“１”、“０”のデー
タからなっているものである。これらの記録パターンの
データ及び当該位置ずれ情報が当該処理回路３３ａに入
力すると、図１０に示すように、もし、前記位置ずれ情
報が前記４つのスキャンラインにまたがっている場合に
は４個のＡＮＤ素子が設けられ、ＡＮＤ素子３３０には
前記ページバッファのｎアドレスの１ライン分のデータ
と対応する前記位置ずれ情報のデータアドレスＨ１の各
ドット毎の論理積がとられる。さらに、ＡＮＤ素子３３
１には次のｎ＋１ライン分のデータと対応する位置ずれ
情報のデータアドレスＨ２のデータとの論理積がとられ
、ＡＮＤ素子３３２には次のｎ＋２ライン分のデータと
対応する位置ずれ情報のデータアドレスＨ３のデータの
論理積がとられ、さらに、ＡＮＤ素子３３３には、次の
ｎ＋３ライン分のデータと対応する位置ずれ情報のデー
タアドレスＨ４のデータとの論理積がとられることにな
る。これらの論理積の演算結果は前記ＯＲ素子３３４に
入力し、各演算結果の論理和がとられた結果が各ドット
毎に出力されて、１ライン分の実際に記録が行われる補
正記録パターンが作成されることになる。図１１にはこ
のようにして得られた出力結果が示されている。したが
って、当該ラインバッファ３３ｂはドット位置ずれ量に
従って、２〜数ラインの容量があれは良い。

【００１５】主走査ドット位置補正方法次に、主走査方
向の位置ずれの補正についての説明を行う。図１３には
主走査処理回路３３ｃを示すものである。同図に示すよ
うに、当該処理回路３３ｃは前記ラインバッファ３３ａ
に保持されたデータを順次保持するレジスタ３３５と、
ドットクロック回路３３６と、前記主走査方向位置ずれ
情報発生部に相当するＰＲＯＭ４２０ｂから発生した位
置ずれ情報を保持する主走査方向位置補正レジスタ３３
８と、ダウンカウンタ３３７と、ＦＦ回路３３９と、制
御タイミング発生回路３４０と、を有するものである。 原理は、基準（理想）のドット位置に最も近くなるよう
に、露光を行う記録パターンを変えて、実際のドットの
主走査方法の位置を調整する。

【００１６】次に、本実施例に係る主走査方向の補正の
動作について説明する。まず、基準のドット位置からの
、実際のレーザ走査光学系１１０の主走査方向のドット
位置ずれ値をもとに、レーザ走査光学系１１０の主走査
方向のドットシフト量を算出する。このため、全ドット
のドット位置ずれの総和を計算し、これを全ドット数で
割って、ドットシフト量を求める。この値が０に近い場
合は、実際には、ドット位置補正を行う必要はない。 しかし、この値が例えば、５になった場合には、ドット
全体を５ドット主走査方向へずらす必要がある。この５
ドットが主走査方向の位置ずれ情報であって、前記ＰＲ
ＯＭ４２０ｂに格納される。当該位置ずれ情報は読み出
されて前記主走査方向位置補正レジスタ３３８に保持さ
れることになる。

【００１７】プリンタコントローラ（図示せず）からプ
リント開始信号が出力されると、前記副走査処理回路３
３ａが記録動作を開始し、副走査方向の補正処理が終了
し、副走査方向の補正結果が前記ラインバッファ３３ｂ
に格納される。当該副走査方向の処理が終了した段階で
、前記主走査処理回路３３ｃの前記制御タイミング発生
回路３４０にスタート信号が入力すると、当該タイミン
グ発生回路３４０は、副走査方向の補正が終了した記録
データが保持されているラインバッファ３３ｂに対し、
データ要求信号が出力される。当該要求信号があると、
図１９のタイミングチャートに示すように、１ライン分
のデータが前記ページバッファのアドレス順に順次出力
され、前記レジスタ３３５に順次保持される。当該デー
タ要求信号の出力の直後に、図１９のタイミングチャー
トに示すように当該制御タイミング発生回路３４０は前
記ＦＦ回路３３９にリセット信号を出力してＦＦ回路３
３９をリセット状態にすることにより、当該ＦＦ回路３
３９から前記レジスタ３３５に対し、クリア信号が出力
され、レジスタ３３５の内容を空白状態にする。同時に
、前記タイミング発生回路３４０は前記ダウンカウンタ
３３７に対し、ロード信号を出力し、前記主走査方向位
置補正レジスタ３３８の位置補正データ“５”をダウン
カウンタ３３７にロードする。すると、当該カウンタ３
３７は前記ドットクロック信号にしたがって、ダウンカ
ウントを開始する。

【００１８】ダウンカウンタ３３７が“５”をカウント
すると、当該ダウンカウンタ３３７はキャリ信号を前記
ＦＦ回路３３９に出力し、当該ＦＦ回路３３９のリセッ
ト状態を解除し、ＦＦ回路３３９は前記クリア信号を解
除する。したがって、図１４のタイミングチャートに示
すように、クリア信号が出力された間は前記レジスタ３
３５は空白状態であり、クリア信号が解除された段階で
、前記ラインバッファ３３ａからのデータが前記レジス
タ３３５に保持されることになる。こうして、前記主走
査方向位置補正レジスタ３３８に保持された位置ずれ情
報の分だけ、前記ページバッファ３１０に記録データが
左もしくは右にシフトさせることが可能となる。すなわ
ち、左にシフトする場合には、左端の記録データはなく
なり、右側に空白ドットが詰められる。また、右にシフ
トする場合は、左から空白ドットが詰められ、右端のド
ットはなくなる。しかし、本来、このドット位置は、記
録紙の端の部分であり、重要な情報はないため問題は生
じない。あるいは制御回路によっては、右側の空白部分
をレフトマージンとして、設定している回路もある。 この場合には、レフトマージンの設定値を、主走査位置
補正レジスタの内容に応じて変更することで、シフトが
可能となる。こうして、主走査処理回路３３ｃから出力
された補正後の記録パターン歯前記ラインバッファ２３
ａに保持され、記録動作にしたがって、読み出され、レ
ーザダイオードのＯＮ／ＯＦＦ制御回路に加えられる。 その結果、露光されたドットの位置は、基準の位置に最
も近い位置に補正されることになる。

【００１９】続いて、さらに、高精度の位置合わせを行
う実施例について説明する。本例では、高精度の位置合
わせ方法として、１ドットを分割した単位で位置ずれ補
正を行うものである。本例では、例えば、レーザ光学系
の位置ずれ補正値を１／８ドット単位で前述したＰＲＯ
Ｍ４２０ａ及びＰＲＯＭ４２０ｂに書き込んでおき、こ
の補正データを読み出して、記録ドットの露光量を１／
８ドット単位でずらすことで、より高精度のドット位置
補正を行うことができる。これにより、前記レーザ走査
光学系１１０のレーザの発光時間を制御し、露光ドット
の位置への露光量の重みを変え、現像後のドットの形状
や、ドットの大きさを変え、位置の補正を行う。

【００２０】副走査方向の高精度位置補正の実施例につ
いて説明する。図１５に副走査方向の高精度ドット位置
補正方式の概要を示す。本例では、前記ＰＲＯＭ４２０
ａに前述した１スキャン単位以上の補正を行う為の位置
ずれ情報の他に、１スキャン単位以下の高精度補正を行
う場合の高精度位置ずれ情報を格納しておく。また、前
記副走査処理回路３３ａにも、高精度補正の処理を行う
ための高精度補正演算回路を設ける。

【００２１】続いて、副走査方向の高精度補正を行う場
合の動作を説明する。前記ページバッファ３１０から読
み出された記録パターンについて、ＰＲＯＭ４２０ａか
ら読み出された位置ずれ情報に基づいて、先ず１スキャ
ン単位以上の補正を行い、補正後のデータについて、や
はりＰＲＯＭ４２０ａから読み出された高精度位置ずれ
情報に基づいて高精度補正を行うことになる。具体的な
高精度補正の方法は、ライン単位に１スキャン単位以上
の補正のされた記録パターンの保持されているバッファ
から当該パターンを読み出し、前記ＰＲＯＭ４２０ａか
ら補正データを読みだし、前記副走査処理回路３３ａに
より対応するドット位置単位に処理される。この補正デ
ータは、予めレーザ光学系毎に測定しておいたドット位
置ずれデータをもとに作成しておく。ここで、副走査方
向の１ラインの長さを１６で割った値を１単位として、
図中上方向にずれたドットは＋の値で、下方向にずれた
ドットは−の値で補正データを作る。この補正データが
−の場合は、ページバッファの注目するラインの記録デ
ータと、１６に補正データの値を加えた結果との積をと
る。さらに、注目ラインの次のラインの記録データと、
補正データの絶対値との積をとる。この両者の和をとり
、さらに１６でわって補正後のデータとする。補正デー
タが＋の場合は、ページバッファの注目するラインの記
録データと、１６から補正データの値を引いた結果との
積をとる。さらに、注目ラインの前のラインの記録デー
タと、補正データとの積をとる。この両者の和をとり、
さらに１６で割って補正後のデータとする。以上の動作
をライン単位にページバッファの先頭から繰り返すこと
で補正データが作られる。実際には、記録を行うときに
１〜数ライン先行して、処理を行う。

【００２２】より具体的には、図１５（ｂ）に示すよう
に、前記バッファから１ライン毎に記録データ“…１，
１，１，１，…”（ｍライン目）が読み出されると、同
時に図１５（ａ）に示すように前記副走査方向の高精度
位置ずれ情報がＰＲＯＭ４２０ａから“＋１，０，−１
，−２”と言う副走査方向の高精度位置ずれ情報が読み
出されて前記副走査処理回路３３ａに取り込まれる。そ
の際、当該副走査位置ずれ情報が“−１，　−２”のよ
うに−の場合には、前記バッファから読み出された注目
するｍラインの該当する記録データ“１，１”と高精度
位置ずれ情報“−１，−２　”の各々に“１６”を加え
た結果“１５，１４　”との積をとり、得た結果“１５
，１４　”と、注目するライン（ｍ）の次のライン（ｍ
＋１）の記録データ“０，０　”と位置ずれデータの絶
対値との積をとった結果“０，０　”との和を取り、さ
らに“１６”で割ったものを図１５（ｃ）のｍラインに
示すように、補正後のデータ“１５／１６，１４／１６
　”とする。一方、図１５の（ａ）に示すように副走査
方向の位置ずれ情報が“＋１”のように＋の場合には、
図１５（ｂ）に示すように注目するライン（ｍ）の該当
する位置にある記録データ“１　”と“１６”から位置
ずれ情報“＋１”の値を引いた結果“１５”との積をと
った結果“１５”と、注目ライン（ｍ）の前のライン（
ｍ−１）の記録データ“０　”と位置ずれ情報“＋１”
との積をとって得た結果“０　”との和を取り、得た結
果をさらに“１６”で割って、図１５（ｃ）に示すよう
に補正後のデータ“１５／１６　”とする。 尚、位置ずれ情報が“０　”の場合には両者の結果は一
致し、同（ｃ）に示すように、“１６／１６　”となる
。図１５（ｃ）に示すように、こうして得られた結果“
…１５／１６，１６／１６，１５／１６，１４／１６　
…”が注目するライン（ｍ）として前記ラインバッファ
３３ｂに保持されることになる。以上の動作をライン単
位にページバッファの先頭から繰り返すことで補正デー
タが作られる。実際には、記録を行う時に、１〜数ライ
ン先行して、処理を行う。

【００２３】続いて、主走査方向のドット位置をさらに
高精度で行うことのできるドット位置補正の実施例につ
いて説明する。図１６には主走査方向のドット位置の補
正方法の例を示す。前記副走査方向に関する補正のされ
た記録パターンが記録されているラインバッファ３３ｂ
に保持されている記録パターンと、ＰＲＯＭ４２０ｂか
らの主走査方向の位置ずれ情報を用いて、１ドット単位
以上の位置ずれを補正し、補正後の記録パターンをバッ
ファに保持しておく、補正後の記録パターンについて、
やはりＰＲＯＭ４２０ｂに保持されている主走査方向の
高精度位置ずれ情報に基づいて高精度位置補正を行い、
補正後のデータを作る。具体的な補正の方法は、ライン
単位にページバッファから記録データを読みだす。同時
にＰＲＯＭから補正データを読み出し、対応するドット
位置単位に処理される。この補正データは、予めレーザ
光学系毎に測定しておいた高精度位置ずれ情報をもとに
作成しておく。ここで、主走査方向の１ラインの長さを
１６で割った値を１単位として、図中左方向にずれたド
ットは＋の値で、右方向にずれたドットは−の値で補正
データを作る。この補正データが−の場合は、ページバ
ッファの注目するドット番号の記録データと、１６に補
正データの値を加えた結果との積をとる。さらに、注目
ラインの右のドットの記録データと、補正データの絶対
値との積をとる。この両者の和をとり、さらに１６でわ
って補正後のデータとする。補正データが＋の場合は、
ページバッファの注目するドット番号の記録データと、
１６から補正データの値を引いた結果との積をとる。さ
らに、注目ラインの左のドットの記録データと、補正デ
ータとの積をとる。この両者の和をとり、さらに１６で
割って補正後のデータとする。以上の動作をドット単位
にラインの先頭から繰り返すことで補正データが作られ
る。実際には、記録を行うときに１〜数ライン先行して
、処理を行う。

【００２４】この主走査方向の高精度補正をさらに具体
的に図１６に基づいて説明する。図１６（ｂ）に示すよ
うに、前記ラインバッファ３３ｂから副走査方向に補正
された記録パターン“１，０，０，１，０　”が出力さ
れ、同時に図１６（ａ）に示すように、前記ＰＲＯＭ４
２０ｂから主走査方向の高精度位置ずれ情報“−４，−
４，−４，−６，−６”が出力され、前記主走査処理回
路３３ｃに入力すると、当該回路３３ｃは注目するｎ番
目の前記主走査位置ずれ情報“−４”は−であるので、
記録データ“１”を、“１６”に当該位置ずれ情報“−
４”を加えた結果“１２”と、注目するライン（ｍ）の
ｎ＋１番目の記録データ“０　”と前記高精度位置ずれ
情報“−４”の絶対値“４　”との積をとった結果“０
　”との和をとった結果“１２”を“１６”で割った結
果“１６”で割った結果“１２／１６”を図１６（ｃ）
に示すように、補正後のデータとすることになる。以上
の動作をドット単位にラインの先頭から繰り返すことで
、補正データが得られる。実際には、記録を行う時に１
〜数ライン先行して処理を行う。このようにして、得ら
れた結果は前記主走査処理回路３３ｃから出力され、前
記レーザ走査光学系１１０に出力されることになる。

【００２５】次に、他の主走査方向の位置ずれ補正の実
施例を図１７及び図１８に基づいて説明する。図１７に
本実施例に係る主走査処理回路１３３ｃを示す。本例で
は、主走査方向の位置補正を行う場合に、露光のタイミ
ングを変えることにより行うものであって、原振クロッ
ク発生回路１３５と、ドットクロック発生回路１３６と
、当該ドットクロック発生回路１３６から出力されたド
ットクロック信号に基づいて、ラインバッファ３３ｂか
ら読み出された副走査方向の補正が行われた記録パター
ンを保持してそのドットの移動を行うシフトレジスタ１
３７と、を有するものである。

【００２６】当該例の動作を説明する。本例に係る主走
査処理回路１３３ｃを用いて記録を行う場合には、前記
ドットクロック発生回路１３６は前記ＰＲＯＭ４２０ｂ
から主走査方向の位置ずれ情報（データ）を読み出し、
この位置ずれ情報に基づいて、新規の記録ドットクロッ
クを作成する。この記録ドットクロック信号は、従来の
記録ドットクロックの数倍高い周波数の原振クロック（
例えば８倍あるいは１６倍の周波数）及びドット位置ず
れ情報に基づき新たに作成される。原振クロック、通常
のドットクロック信号、位置ずれ情報（データ）、補正
された記録ドットクロック信号の例、及び補正された当
該ドットクロック信号による露光された各ドットのずれ
の例を図１８に示すものである。この補正された記録ク
ロックを用いることで、露光のタイミングを早めたり、
遅くすることで、露光ドットの位置を補正することがで
きる。この場合、補正量を±３ドット分まで拡張すれば
、±３ドットまでの位置補正を行うことができる。 この補正だけを行った場合には、主走査方向の露光量を
制御することなく、ドットの位置補正を行うことができ
ることになる。この補正によっても、露光位置の補正を
１／８　または１／１６ドットの高精度で行うことがで
きるため、露光系のメカの精度は従来のままでも、極め
て高精度の露光位置の補正を行うことができることにな
る。こうして、補正されたシフトクロック信号により、
シフトレジスタ１３７で移動された記録パターンはライ
ンバッファ２３ａに蓄えられ、記録動作に伴って、読み
出され、レーザダイオードのＯＮ／ＯＦＦの制御回路に
加えられる。ここで、記録データは、その値に従って、
パルス幅変調が加えられる。例えば、１６／１６のデー
タはパルス幅は本来のパルス幅と同様のｄｕｔｙ１００
％と同様の発光が行われる。１／１６のパルスは本来の
発光パルス幅の１／１６の時間幅の発光が行われる。ま
た、この部分は、パルス幅変調以外にも、レーザダイオ
ードに流す電流値を制御して、発光量を変える強度変調
を行うこともできる。

【００２６】尚、以上の例では、主走査方向のドット位
置ずれ補正を行った後に、副走査方向のドット位置補正
を行っているが、この順序は替わっても同じ効果が得ら
れる。また、主走査と副走査の位置ずれ補正を同時に行
うようにも回路を構成することができる。この場合は、
補正の段数を減らすことができ回路構成は簡素になる。 この場合、回路の規模が大きくなることは避けられない
が、ＰＲＯＭ１個ですみ、ＰＲＯＭのハンドリングが容
易である。さらに、以上説明した方式では、ポリゴンを
用いたレーザ走査光学系はもとより、ホログラムスキャ
ナやガルバノミラーを用いて走査を行う光学系にも適用
でき、高精度のドット位置精度を実現できる。また、機
械的走査以外のＡＯＭ（音響光学変調器）等の走査を行
う装置にも適用できる。

【００２７】最後に、本実施例に係るプリンタ装置の前
記露光部には前記レーザ走査光学系の実際の露光位置と
理想（基準）の露光位置との間のずれを計測する位置ず
れ計測ユニット５００を図１９に示して説明する。当該
位置ずれ計測ユニット５００は同図に示すように、被調
査対象であるレーザ走査光学系３と、レーザ制御回路５
０５と、ビデオＣＣＤカメラ５０２と、当該ビデオカメ
ラ５０２を移動し位置決めする移動（ＸＹ）ステージ５
０１と、当該計測ユニット５００全体の制御とデータ処
理を行うコントローラ５０３と、前記ビデオカメラ５０
２により得られた画像の処理を行う画像処理装置５０４
と、前記ステージ５０１の駆動を行うステージドライバ
５０６と、前記レーザ走査光学系からのレーザ光を照射
させるスクリーン５０７と、を有するものである。

【００２８】この計測ユニット５００の前記移動ステー
ジ５０１に前記被調査対象のレーザ走査光学系３が取り
つけられるようになっており、計測装置と被測定レーザ
光学系３の理想の露光位置を一致させ、搭載固定する。 ここで、取りつけの位置の精度を出すため、各装置には
位置決め用のピンとピン穴が設けられ、取りつけた後、
クランプで固定される。

【００２９】レーザ制御回路５０５はレーザプリンタの
レーザ制御ユニットとほぼ同一である。ポリゴンミラー
１８を定常回転させ、指定したドット位置の露光を行う
ものであり、ポリゴンの回転に従って、一定周期毎に得
られるビームディテクト（ＢＤ検知）信号をもとに、レ
ーザダイオードのＯＮ／ＯＦＦ制御を行うものである。 まず、ポリゴンを指定回転数で回転させながら、ある一
面についてのデータを取る。これは、ポリゴンの各面で
それぞれ走査ビームが得られるが、この内のある一面だ
けを取り出す。ポリゴンの回転平面上の一部にマークを
付けておき、これをセンサで検出することで、ポリゴン
のどの面による走査ビームかを検出することは容易であ
る。指定したポリゴンの各面において、レーザ光学系の
ビームディテクタで検出されたビームディテクト信号（
ＢＤ信号）を起点として、ここから一定時間後にあたる
指定したドット位置にあたるタイミングでレーザダイオ
ードを点灯させる働きを持つものである。

【００３０】センサユニットはレーザ光の結像位置（感
光ドラムの位置に対応する）に置いたスクリーン５０７
と、ここに投影されたレーザ像を観測し、拡大撮影して
、露光ビームの形状をビデオ信号にして送り出すビデオ
カメラ５０２からなる。また、このビデオカメラ５０２
は移動ステージ５０１上に固定されており、ステージ制
御装置からの移動信号に従って、Ｘ方向に移動可能に設
けられ被測定レーザ光学系３に対し、精密に位置決めが
行われる。前記ビデオ（ＣＣＤ）カメラ５０２から得ら
れたレーザの像は、画像処理装置５０４に加わり、ドッ
トの中心座標が計算される。その後、カメラの置かれて
いる座標と、画像処理装置５０４で得られたドットの中
心座標とが加えられた座標の位置を計算する。この座標
と、前記走査光学系３の基準とする露光ドットの座標の
差（ｘｙ座標）を求める。この測定を、露光位置に沿っ
てビデオカメラ５０２の位置を動かしながら、例えば５
０点行う。

【００３１】前記画像処理装置５０４は前記ビデオカメ
ラ５０２から得られたビデオ信号を取り込んで、レーザ
ビームの露光位置を算出するものであり、先ず、ビデオ
信号を内部のメモリに取り込んで、ビームの強度分布を
あるスライスレベル（例えばピークの５０％）で切り出
してドットの領域を求める。その後、これより、Ｘ方向
及びＹ方向の両方向のドットの中心座標を算出する。

【００３２】前記コントローラ５０３は画像処理装置か
らの位置情報と、予め入力されている基準ドット位置（
理想露光位置）との間の位置ずれを演算により求める。 また、測定が終わった時点で、位置ずれデータを集計し
、測定点と測定点の中間の部分は、補間して露光系全体
の理想位置からのドット位置ずれを調査する（この露光
位置のずれは、レンズのｆ−θ特性や、ミラーの取りつ
け位置等に依存する）。さらに、当該コントローラ５０
３は計測ユニット全体の制御を行うパーソナルコンピュ
ータである。この調査結果をもとに、基準の位置からの
露光ドットの位置ずれを算出する。その後、算出された
位置ずれ量を元に、露光位置補正データを作成し、ＰＲ
ＯＭ（不揮発性メモリ）に書き込む。

【００３３】続いて、本実施例に係る露光位置補正方式
の計測動作について説明する。まず、露光位置の左端に
当たるドットをレーザ制御回路５０５で点灯させる。次
に、レーザ走査光学系の左端のドット基準位置がビデオ
カメラ５０２の中央にくるようにビデオカメラ５０２を
移動させる。このドットの露光ビームの形状をビデオカ
メラ５０２で取り込む。さらに、画像処理装置５０４で
露光ビームの中心位置を求め、位置ずれを算出し、計測
コントローラ５０３に位置ずれ情報として入力する。そ
の後、この光量分布からドット位置のセンター座標を検
出する。この座標（Ｘ０　，Ｙ０　）を露光の座標とす
る。 次に、点灯させるドットの位置をずらし、また、センサ
の位置を動かして、新たなドット位置の位置ずれ（Ｘ１
　，Ｘ１　）を調査する。次々に点灯トットの位置をず
らし、それぞれの座標を調査する。尚、位置ずれ量が大
きく、補正範囲を越えた場合には、測定装置の表示部に
エラー情報を表示する。この場合は、その後の処理を停
止し、このレーザ走査光学系ユニットは不良として処理
する。こうすることで、実機に搭載する前に詳細な動作
チェックが行え、全体の検査、調整時間を、短縮できる
。その後、これらの露光ドットの座標は計測コントロー
ラ５０３に加えられ、予め入力されていた基準位置のデ
ータとの差がとられる。その後、露光ドット位置を補正
するデータに変換される。変換のためにそれぞれの光学
系に応じた変換テーブルを用意し、位置ずれデータを補
正データに変換する。その後ＰＲＯＭ（プログラマブル
リードオンリメモリ）に、補正データを書き込む。

【００３４】

【発明の効果】この結果、本発明によれば、レーザ走査
光学系の理想露光位置と現実の露光位置とのずれを予め
測定して、そのずれを補正して、露光位置を合わせるよ
うにしている。したがって、レーザ走査光学系の機構部
を高精度にすることなく、光学系の露光位置の精度を向
上させることができる。このため、光学系の歩留りを高
め、低コストの光学系を用いることができるとともに、
各単色の露光ユニットの露光位置合わせを短時間に、確
実に、正しく、容易に行うことができ、色ずれのない高
品質の画像を得ることができる。特に、厳しい位置合わ
せ精度を要求されるカラープリンタ装置では、各単色の
露光ユニットの露光位置を均一にできるため、各色間の
露光位置合わせ及び組立を短時間で行うことができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】発明の原理ブロック図

【図２】発明の第一の実施態様を示す図

【図３】発明の
第二の実施態様を示す図

【図４】発明の第三の実施態様
を示す図

【図５】発明の第四の実施態様を示す図

【図６
】実施例に係るカラープリンタ装置の全体図

【図７】実
施例に係るレーザ走査光学系を示す図

【図８】実施例に
係るブロック図

【図９】実施例に係る処理説明図

【図１０】実施例に係る副走査処理回路図

【図１１】実
施例に係る副走査処理回路の出力データを示す図

【図１２】実施例に係る副走査処理の原理説明図

【図１
３】実施例に係る主操舵処理回路図

【図１４】主走査処
理のタイミングチャート

【図１５】実施例に係る副走査
方向の高精度位置補正動作説明図

【図１６】実施例に係る主走査方向の高精度位置補正動
作説明図

【図１７】他の実施例に係る主走査処理回路図

【図１８
】他の実施例に係る主走査方向の位置補正説明図

【図１９】実施例に係る計測ユニットを示す斜視図

【図
２０】従来例に係るブロック図

【符号の説明】

１００，１１０　　レーザ走査光学系 ２００，２０１，２０２，２０３，２２０　　補正制御
手段 ３００（３１０）　　記録パターン出力部（ページバッ
ファ）

Claims (7)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】　　露光源として用いられるレーザ走査光
   学系（１００）と、露光の対象となる記録パターンの出
   力を行う記録パターン出力部（３００）と、を有する電
   子写真方式のプリンタ装置において、前記レーザ走査光
   学系の理想の露光位置と実際の露光位置とのずれを表す
   位置ずれ情報を発生させる位置ずれ情報発生部（４００
   ）と、前記レーザ走査光学系（１００）に対し前記記録
   パターン及び前記位置ずれ情報に基づいて、少なくとも
   前記記録パターン、露光量または露光のタイミングのい
   ずれかについて補正を行って、前記レーザ走査光学系（
   １００）の制御を行う補正制御手段（２００）とを設け
   たことを特徴とするプリンタ装置の露光位置補正方式。
2. 【請求項２】　　請求項１記載の前記補正制御手段（２
   ０１）として、前記位置ずれ補正情報に基づいて前記記
   録パターンの補正を行って補正記録パターンを出力する
   記録パターン補正部（２１２）と、出力された補正記録
   パターンに基づいて前記レーザ走査光学系（１００）の
   露光の制御を行う制御部（２１１）とを有することを特
   徴とするプリンタ装置の露光位置補正方式。
3. 【請求項３】　　請求項１記載の前記補正制御手段（２
   ０２）として、前記位置ずれ補正情報に基づいて前記記
   録パターンの補正を行って補正記録パターンを出力する
   記録パターン補正部（２１２）と、出力された補正記録
   パターン及び前記位置ずれ情報に基づいて露光量の補正
   を行った上で、前記レーザ走査光学系（１００）の露光
   量の制御を行う露光量補正制御部（２１３）と、を有す
   ることを特徴とするプリンタ装置の露光位置補正方式。
4. 【請求項４】　　請求項１記載の前記補正制御手段（２
   ０３）として、前記位置ずれ補正情報に基づいて前記記
   録パターンの補正を行って補正記録パターンを出力する
   記録パターン補正部（２１２）と、出力された補正記録
   パターン及び前記位置ずれ情報に基づいて露光タイミン
   グの補正を行った上で、前記レーザ走査光学系（１００
   ）のタイミングの制御を行うタイミング補正部（２１４
   ）と、を有することを特徴とするプリンタ装置の露光位
   置補正方式。
5. 【請求項５】　　請求項１記載の前記補正制御手段（２
   ０４）として、前記位置ずれ補正情報に基づいて前記記
   録パターンの補正を行って補正記録パターンを出力する
   記録パターン補正部（２１２）と、出力された補正記録
   パターン及び前記位置ずれ情報に基づいて露光量及びタ
   イミングの補正を行った上て、前記レーザ走査光学系（
   １００）の露光量及びタイミングの制御を行う露光量・
   タイミング補正部（２１５）とを有することを特徴とす
   るプリンタ装置の露光位置補正方式。
6. 【請求項６】　　請求項１乃至請求項５に記載された各
   補正制御手段（２００，２０１，２０２，２０３，２０
   ４）において、主走査方向と副走査方向との各々に関し
   て、前記レーザ走査光学系の理想の露光位置と実際の露
   光位置とのずれを補正することを特徴とするプリンタ装
   置の露光位置補正方式。
7. 【請求項７】　　複数の記録ユニットを有し、各記録ユ
   ニットで各記録ユニット内の像作成媒体上に各色彩の像
   を作成し、記録媒体上に各像を転写してカラー記録を行
   うプリンタ装置において、各記録ユニットに、請求項１
   乃至６に記載された補正制御手段を設けたことを特徴と
   するプリンタ装置の露光位置補正方式。