JPH0575792A

JPH0575792A - カラー画像形成装置

Info

Publication number: JPH0575792A
Application number: JP3263010A
Authority: JP
Inventors: Koji Imai; 浩司今井
Original assignee: Brother Industries Ltd
Current assignee: Brother Industries Ltd
Priority date: 1991-09-13
Filing date: 1991-09-13
Publication date: 1993-03-26

Abstract

(57)【要約】【目的】光学系の細かい位置合わせ調整が不用でかつ
色ずれの発生しない画像読み取り装置を提供すること。【構成】制御部２はメモリ４に予め記憶したＣＣＤラ
インセンサ５３間の相対的な位置ずれ量に従い、位置補
正部１に補正量を設定する。位置補正部１は補正量に従
い、個々に入力信号５を遅延させ出力する。従って、本
発明のカラー画像形成装置は、複数の光電変換手段の相
対的な位置の誤差等から発生する前記分解光が形成する
画像の位置ずれを予め記憶して、それに応じて画像読み
取り手段の出力電気信号を遅延しているので、光学系が
高精度で位置合わせされていなくても、出力画像に色ず
れが発生することが少なく、きれいな画像を形成するこ
とができる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、原稿からの反射光等を
光学的に色分解し、各色分解光を複数個の光電変換手段
により電気信号に変換し、その電気信号に基づいてカラ
ー画像を形成する画像形成装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来の画像読み取り装置を有する画像形
成装置である複写機Ｃの全体構成を図８に示す。複写機
Ｃは、画像形成部Ａと画像読み取り部Ｂとにより構成さ
れている。画像形成部Ａは、フレームカバー１０１で覆
われた暗室内に設置されている。フレームカバー１０１
中央には、導電性材料からなる回転ドラム１０２が回転
可能に保持されている。回転ドラム１０２の周辺に
は、、図中矢印Ｘ方向へ給紙部１０３、コロナ帯電器１
０４、排紙部１０６、露光ユニット１０５、現像部１０
７、およびコロナ除去器１０８が配設されている。

【０００３】図９に露光ユニット１０５の詳細な構成を
示す。矢印方向に等速回転するポリゴンミラー１０５ａ
と、感光紙１０９を感光させるためのレーザ光を発光す
るレーザダイオード１０５ｂと、ポリゴンミラー１０５
ａと回転ドラム１０２の間に位置し、感光紙１０９の表
面でレーザ光走査が等速で移動する様に補正するための
ｆθレンズ１０５ｃとにより構成される。露光ユニット
１０５ａは、回転ドラム１０２上の感光紙１０９面にレ
ーザ光の走査により静電潜像を形成するものである。

【０００４】感光紙１０９は、複写機Ｃに対しロール状
で供給され、給紙部１０３においてＡ３あるいはＡ４サ
イズに切断され、回転ドラム１０２に供給され、回転ド
ラム１０２に巻装される。感光紙１０９は、回転ドラム
１０２の回転と共にコロナ帯電器１０４により帯電さ
れ、露光ユニット１０５のレーザ光走査により静電潜像
が形成される。この時露光ユニット１０５は、後述する
画像読み取り部Ｂおよび画像処理部により形成された画
像信号により、まず始めにイエロー版の静電潜像を形成
する。静電潜像は、回転ドラム１０２の直下に置かれた
イエロー現像ユニット１０７ａの帯電したイエロートナ
ーにより現像され顕像化される。現像を終えた感光紙１
０９は、コロナ除去器１０８により残留電位を除電さ
れ、イエロー作像行程が終了する。

【０００５】上記の作像行程を回転ドラム１０２の回転
に従い順次マゼンタ、シアン、ブラックに関して同様に
行う。当然、露光ユニット１０５は各色版の静電潜像を
形成し、現像ユニットは該当する現像ユニット（マゼン
タ現像ユニット１０７ｂあるいはシアン現像ユニット１
０７ｃあるいはブラック現像ユニット１０７ｄ）をドラ
ム直下に移動させ現像を行う。以上の作像行程により４
色カラー画像が形成された感光紙１０９は、回転ドラム
１０２の左上に配置され、ドラム１０２に当接・離間可
能な剥離爪１０６ｃによりドラム１０２から剥離され、
フレーム１０１の装置外側に取り付けられた排紙部１０
６ａ上へ排紙ベルト１０６ｂにより排紙される。

【０００６】次に画像読み取り部Ｂの構成について説明
する。原稿台ガラス２５上に置かれた原稿２６は、原稿
カバー２４により押さえられている。原稿台ガラス２５
の下には、円筒状のハロゲンランプからなる光源２１
ａ、ミラー２１ｂ、２２ａ、２２ｂ及び光電変換ユニッ
ト５０により構成されている。光源２１ａからの照明光
は、原稿２６面上で反射されてミラー２１ｂ、２２ａ、
２２ｂを介して光電変換ユニット５０に入光する。光源
２１ａ、ミラー２１ｂからなる光学ユニット２１と、ミ
ラー２２ａ、２２ｂからなる光学ユニット２２は２：１
の相対速度で移動するようになっている。光学ユニット
２１は、ＤＣサーボモータ２３によってＰＬＬ制御をか
けながら一定速度で図中左から右へ移動する。光学ユニ
ットが左端のホームポジションから右方へ所定の位置ま
で移動し、再びホームポジションに複動されて１回の走
査を終える。

【０００７】図１０に光電変換ユニット５０の構成を示
す。光電変換ユニット５０は、ミラー２２ｂ方向に開口
部を有し、開口部から順に配置された結像レンズ５１、
ダイクロイックプリズム５２、ＣＣＤラインセンサ５３
ｂとダイクロックプリズム５２の上下に配置されたＣＣ
Ｄラインセンサ５３ａ、５３ｃからなる。結像レンズ５
１より入射した原稿２６からの反射光は、ダイクロニッ
クプリズム５２内に光路に対して４５度の角度で形成さ
れた分光フィルタ５４ａ、５４ｂにより、赤（Ｒ）、緑
（Ｇ）、青（Ｂ）成分に分光され、それぞれＣＣＤライ
ンセンサ５３ａ、５３ｂ、５３ｃ上に結像する。ＣＣＤ
ラインセンサ５３は７μｍ間隔で並んだ５０００素子の
光電変換素子により構成され、原稿２６の主走査方向を
４００ｄｐｉの解像度で読み込む。

【０００８】次に、露光ユニット１０５に供給する画像
信号形成の手順を図１３を用いて説明する。各ＣＣＤラ
インセンサ５３ａ、５３ｂ、５３ｃにより光電変換され
たＲ、Ｇ、Ｂ成分のアナログ画像信号は、バッファ６０
ａ、６０ｂ、６０ｃを通過後、Ａ／Ｄ変換器６１ａ、６
１ｂ、６１ｃにより各々デジタル画像信号に変換され
る。変換されたＲ、Ｇ、Ｂ各画像信号は、シェーディン
グ補正部６２による光電変換素子間の感度補正がなされ
る。

【０００９】シェーディング補正部６２を通過した画像
信号は、色補正部６３により分光フィルタ５４ａ、５４
ｂおよび現像トナーの理想特性からの差異や、感光紙１
０９のγ特性等が補正されると共に、Ｒ、Ｇ、Ｂ信号か
らレーザ変調信号であるＹ、Ｍ、Ｃ信号及び黒抽出によ
り形成された黒信号に変換される。色補正部６３から出
力されたＹ、Ｍ、Ｃ、Ｋのレーザ変調信号は、一時的に
セレクタ６５に記憶され、システムバス６４に接続され
た制御部６６の切り替え信号により作像行程に合致した
色信号として選択・出力される。セレクタ６５で選択さ
れたレーザ変調信号は、レーザドライバ６７によりレー
ザダイオード１０５ｂを駆動する。

【００１０】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、光電変
換ユニットで入射光を光学的にＲ、Ｇ、Ｂ成分に色分解
し、色分解された光を各々独立した３つのＣＣＤライン
センサにより電気信号へ変換しているため、３つのＣＣ
Ｄラインセンサ間の相対的な位置ずれが出力画像の色ず
れを発生している。例えば、上述した従来例において、
各ＣＣＤラインセンサを画像読み取り装置に取り付けた
ときに、４０μｍ程度の位置ずれが発生しているとする
と、出力画像はＣＣＤラインセンサの入力部よりも拡大
されているため、出力画像では０．３１８ｍｍ（５ドッ
ト分）の色ずれが発生する。さらに複写において拡大操
作がなされると、色ずれも拡大され、著しい画像低下を
招いている。これを防止するため、従来、ＣＣＤライン
センサの取付に当たり、極めて精度の高い組立が要求さ
れ、製造上の多大な労力を必要とし、コストアップの原
因となっていた。

【００１１】本発明は、上述した問題点を解決するため
になされたものであり、光学系の高制度の位置合わせ調
整が不用で、かつ色ずれの発生の少ない画像形成装置を
提供することを目的とする。

【００１２】

【課題を解決するための手段】この目的を達成するため
に本発明のカラー画像形成装置は、原稿に光を照射する
光源と、原稿からの反射光または透過光を光学的に複数
の色に色分解する色分解手段と、各色分解光を複数の光
電変換手段により電気信号に変換して出力する画像読み
取り手段と、該画像読み取り手段からの電気信号に基づ
いてカラー画像を記録する画像記録手段とを有するカラ
ー画像形成装置であって、複数の光電変換手段の相対的
な位置の誤差等から発生する前記分解光が形成する画像
の位置ずれを予め記憶する記憶手段と、各光電変換手段
の出力電気信号を遅延する遅延手段と、遅延手段の遅延
量を記憶手段の出力に応じて設定する遅延量制御手段と
を有している。

【００１３】

【作用】上記の構成を有する本発明の画像形成装置の光
源は、原稿に光を照射する。また、色分解手段は、原稿
からの反射光または透過光を光学的に複数の色に色分解
する。画像読み取り手段は、各色分解光を複数の光電変
換手段により電気信号に変換して出力する。画像記録手
段は、該画像読み取り手段からの電気信号に基づいてカ
ラー画像を記録する。記憶手段は、複数の光電変換手段
の相対的な位置の誤差等から発生する前記分解光が形成
する画像の位置ずれを予め記憶する。遅延手段は、各光
電変換手段の出力電気信号を遅延する。遅延量制御手段
は、遅延手段の遅延量を記憶手段の出力に応じて設定す
る。

【００１４】

【実施例】以下、本発明を具体化した一実施例を図面を
参照して説明する。複写機を構成する読み取り部Ｂ及び
画像形成部Ａの全体構成は従来例と同一のため、説明を
省略する。また、従来例と同じ構成要素には、同一の番
号を付している。

【００１５】始めに、本発明の主要部である画像信号の
形成について図１を用いて説明する。図１は、本実施例
である複写機Ｃにおける画像信号形成部のブロック図で
ある。各ＣＣＤラインセンサ５３ａ、５３ｂ、５３ｃ
により光電変換されたＲ、Ｇ、Ｂ成分のアナログ画像信
号は、バッファ６０ａ、６０ｂ、６０ｃを通過後、Ａ／
Ｄ変換器６１ａ、６１ｂ、６１ｃにより各々デジタル画
像信号に変換される。変換されたＲ、Ｇ、Ｂ各画像信号
は、シェーディング補正部６２により、光電変換素子間
の感度補正がなされる。シェーディング補正部６２によ
り光電変換素子間の感度補正がなされたＲ、Ｇ、Ｂデジ
タル信号５ａ、５ｂ、５ｃは、それぞれ位置補正部１
ａ、１ｂ、１ｃに入力される。各位置補正部１は、制御
部２からの主走査方向および副走査方向の制御信号３
ａ、３ｂ、３ｃに基づき主走査、および副走査方向の位
置ずれ補正を行う。

【００１６】ここで、制御部２は、システムバス６４上
に接続されたメモリ４に予め記憶されたＣＣＤラインセ
ンサ５３間の相対的な位置ずれ量によって制御信号３を
形成する。位置補正部１により補正されたＲ、Ｇ、Ｂデ
ジタル信号５ａ、５ｂ、５ｃは、色補正部６３に入力さ
れる。

【００１７】次に、位置補正部１の構成を図２を参照し
て説明する。位置補正部１は、カスケードに接続された
６個のファーストインファーストアウトラインメモリ
（以下ＦＩＦＯとする）１０ａ、１０ｂ、１０ｃ、１０
ｄ、１０ｅ、１０ｆと、それぞれのＦＩＦＯ１０からの
出力を選択する６ｔｏ１セレクタ１１から構成されてい
る。一段目のＦＩＦＯ１０ａは、遅延線モードとして動
作しており、主走査方向の制御信号３Ａにより入力信号
５を０から５ドット遅延させ、主走査方向の位置ずれを
補正する。セレクタ１１は、副走査方向の制御信号３Ｂ
によりＦＩＦＯ１０の出力１２ａ、１２ｂ、１２ｃ、１
２ｄ、１２ｅ、１２ｆを選択することにより、入力信号
５を０から５ライン遅延させ副走査方向の位置ずれを補
正する。

【００１８】次に、上記構成を有する画像形成装置の動
作について、図３に示す各ＣＣＤラインセンサ５３の相
対的ずれを例として説明する。なお図３に示したずれ量
は、走査方向をプラスとして読み取りドット単位で示し
ている。位置ずれ補正の方法を図１１のフローチャート
に示す。図示しないシステム制御部から位置ずれの補正
命令が制御部２になされると、制御部２は、メモリ４か
ら予め記憶された図３に示すＣＣＤラインセンサ５３間
のずれ量を読み出し、それに従い位置補正部１へ制御信
号３を出力する。ここで、ＣＣＤラインセンサ５３間の
相対的な位置のずれは、画像形成装置の製造検査工程
で、テストチャートを用いて測定され、メモリ４に入力
済みである。

【００１９】制御信号３の主走査方向の制御信号３Ａ
は、Ｒラインセンサ５３ａに対して、Ｇ、Ｂラインセン
サ５３ｂ、５３ｃがそれぞれ−１ドットおよび−３ドッ
ト主走査方向へずれているため（Ｓ１）、Ｒ信号５ａを
０ドット、Ｇ信号５ｂを１ドット、およびＢ信号５ｃを
３ドットＦＩＦＯ１０ａにより遅延するよう形成され
（Ｓ２）、各々の位置補正部１ａ、１ｂ、１ｃに出力さ
れる（Ｓ５）。副走査方向の制御信号３Ｂは、Ｇライン
センサ５３ｂに対して、Ｒ、Ｂラインセンサ５３ａ、５
３ｃが各々−１ドットおよび−２ドット副走査方向へず
れているため（Ｓ３）、ＲはＦＩＦＯ１０ｂの出力１２
ｂを、ＧはＦＩＦＯ１０ａの出力１２ａを、またＢはＦ
ＩＦＯ１０ｃの出力１２ｃをセレクタ１１が選択するよ
う形成され（Ｓ４）、各々の位置補正部１ａ、１ｂ、１
ｃに出力される（Ｓ５）。

【００２０】制御信号３ａが入力された位置補正部１ａ
は、Ｒ信号５ａを０ドット＋１ライン分遅延して出力す
る。同様に、位置補正部１ｂはＧ信号５ｂを１ドット＋
０ライン、位置補正部１ｃはＢ信号５ｃを３ドット＋２
ライン遅延し出力し、結果としてＣＣＤラインセンサ５
３間で発生した相対的な位置ずれは、位置補正部１によ
り形成した信号５の遅延と相殺される。

【００２１】以上実施例として主走査、副走査方向のＣ
ＣＤラインセンサ間の位置ずれ補正を行なう画像読み取
り装置に関して説明したが、ＣＣＤラインセンサ間の傾
きに関しても同様な構成で補正できる。図４は、ＣＣＤ
ラインセンサ間の傾き補正を含む位置補正部１の構成図
である。副走査方向の位置ずれを補正するためのセレク
タ１１のセレクト信号１７は、セレクト信号制御部１３
により形成される。セレクト信号制御部１３は、主走査
同期信号１８により副走査方向の制御信号３Ｂを初期設
定値としてセレクト信号１７に設定し、アップ信号１５
により初期設定値から遅延量を１ライン増加させるよう
に、またダウン信号１６により１ライン減少させるよう
にセレクト信号１７を発生する。カウンタ１４は、ドッ
ト同期クロック１９を係数し、その係数値が傾き補正の
制御信号３Ｃによる設定値を越えるごとにアップ信号１
５あるいはダウン信号１６を発生し、再び計数を開始す
る。アップ信号１５を発生するか、あるいはダウン信号
１６を発生するかは制御信号３Ｃにより選択される。ま
た計数値は、主走査同期信号１８によりクリアされる。

【００２２】次に、図５および図１２を用いて動作を説
明する。図５は、図３のＣＣＤラインセンサ間の走査開
始位置における主走査、副走査方向の位置ずれに加え、
Ｒラインセンサ５３ａがＧラインセンサ５３ｂに対して
−１分、またＢラインセンサ５３ｃがＧラインセンサ５
３ｂに対して２分傾いていることを表している。図１２
は、傾き補正の方法を示すフローチャートである。ここ
で、平面角は、図６に示すように原稿２６を読みとる主
走査、副走査方向に対して反時計回りの位置ずれを発生
するＣＣＤラインセンサの傾きを正としている。

【００２３】図示しないシステム制御部から位置ずれの
補正命令が制御部２になされると、制御部２は、メモリ
４から予め記憶された図５に示す傾きを含むＣＣＤライ
ンセンサ５３間のずれ量を読み出し、それに従い位置補
正部１へ制御信号３を出力する。制御信号３の主走査方
向の制御信号３Ａは、Ｒラインセンサ５３ａに対して、
Ｇ、Ｂラインセンサ５３ｂ、５３ｃがそれぞれ−１ドッ
トおよび−３ドット主走査方向へずれているため、Ｒ信
号５ａを０ドット、Ｇ信号５ｂを１ドット、およびＢ信
号５ｃを３ドットＦＩＦＯ１０ａにより遅延するよう形
成され、それぞれの位置補正部１ａ、１ｂ、１ｃに出力
される（Ｓ６）。

【００２４】副走査方向の制御信号３Ｂは、走査開開始
位置がＧラインセンサ５３ｂに対して、Ｒ、Ｂラインセ
ンサ５３ａ、５３ｃがそれぞれ−１ドットおよび−２ド
ット副走査方向へずれているため、ＲはＦＩＦＯ１０ｂ
の出力１２ｂを、ＧはＦＩＦＯ１０ａの出力１２ａを、
またＢはＦＩＦＯ１０ｃの出力１２ｃをセレクタ１１が
選択するよう形成され、それぞれの位置補正部１ａ、１
ｂ、１ｃのセレクト信号制御部１３に出力される（Ｓ
８）。ここで、セレクタの設定は、主走査同期信号１８
のタイミングで設定される。

【００２５】図７に示すように、Ｒラインセンサ５３ａ
とＧラインセンサ５３ｂの主走査線間で３４３７ドット
以降に発生する副走査方向−１ドット（ＣＣＤラインセ
ンサ上で７μｍ）の位置ずれと（Ｓ１０）、図示しない
が、同様にＧラインセンサ５３ｂとＢラインセンサ５３
ｃの主走査線間で１７１８ドット以降に発生する副走査
方向１ドットの位置ずれ（Ｓ１１）を補正するために、
傾き補正の制御信号３Ｃがカウンタ１４に入力される。
すなわち、Ｒはカウンタ１４がドット同期クロック１９
を３４３７回計数後（Ｓ９）アップ信号１５を（Ｓ１
３）、Ｂは１７１８回計数後ダウン信号１６を（Ｓ１
２）発生するよう制御信号３Ｃを形成する。また、Ｇに
関しては制御信号３Ｂにより設定された初期設定値を変
更しないよう形成する。ここで、ドット同期クロック計
数は、主走査同期信号１８のタイミングでクリアされ
る。

【００２６】制御信号３ａが入力された位置補正部１ａ
は、主走査の１から３４３７ドットまではＲ信号５ａを
０ドット＋１ライン分遅延して出力し、３４３８から５
０００ドットまでは０ドット＋２ライン分遅延して出力
する。同様に、位置補正部１ｃは１から１７１８ドット
まではＢ信号５ｃを３ドット＋２ライン分遅延して出力
し、１７１９から３４３８ドットまでは３ドット＋１ラ
イン分遅延し、３４３９から５０００ドットまでは３ド
ット＋０ライン分遅延して出力する。また、位置補正部
１ｂはＧ信号５ｂを１ドット＋０ライン分遅延して出力
する。結果としてＣＣＤラインセンサ５３間で発生した
傾きを含む相対的な位置ずれは、位置補正部１により形
成した信号５の遅延と相殺される。こうして、主走査、
副走査とも３５μｍ（７μｍ×５ドット）以内のＣＣＤ
ラインセンサ間の位置ずれは補正されるので、ＣＣＤラ
インセンサの組立精度が３０μｍ程度であっても、色ず
れの無い出力画像を形成することが出来る。

【００２７】

【発明の効果】以上説明したことから明かなように、本
発明のカラー画像形成装置は、複数の光電変換手段の相
対的な位置の誤差等から発生する前記分解光が形成する
画像の位置ずれを予め記憶して、それに応じて画像読み
取り手段の出力電気信号を遅延しているので、光学系が
高精度で位置合わせされていなくても、出力画像に色ず
れが発生することが少なく、きれいな画像を形成するこ
とができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明を具体化した複写機における画像信号形
成部の構成を示すブロック図である。

【図２】位置補正部の構成を示すブロック図である。

【図３】ＣＣＤラインセンサ間の相対的なずれ量の一例
を示す図である。

【図４】傾き補正を含む位置補正部の構成を示すブロッ
ク図である。

【図５】ＣＣＤラインセンサ間の傾きを含む相対的なず
れ量の一例を示す図である。

【図６】平面角の座標系を示す説明図である。

【図７】ＣＣＤの傾きを示す説明図である。

【図８】複写機の概略構成を示す断面図である。

【図９】露光ユニットの構成を示す斜視図である。

【図１０】光電変換ユニットの構成を示す説明図であ
る。

【図１１】本発明に係る位置ずれ補正方法を示すフロー
チャートである。

【図１２】本発明に係る傾きずれ補正方法を示すフロー
チャートである。

【図１３】従来例の複写機における画像信号形成部の構
成を示すブロック図である。

【符号の説明】

１位置補正部２制御部４メモリ１０ＦＩＦＯ１１６ｔｏ１セレクタ５２ダイクロニックプリズム５３ＣＣＤラインセンサ５４分光フィルタ６５セレクタ６７レーザドライバ１０５露光ユニットＡ画像形成部Ｂ画像読み取り部

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】原稿に光を照射する光源と、原稿からの
反射光または透過光を光学的に複数の色に色分解する色
分解手段と、各色分解光を複数の光電変換手段により電
気信号に変換して出力する画像読み取り手段と、該画像読み取り手段からの電気信号に基づいてカラー画
像を記録する画像記録手段とを有するカラー画像形成装
置において、前記複数の光電変換手段の相対的な位置の誤差等から発
生する前記分解光が形成する画像の位置ずれを予め記憶
する記憶手段と、前記各光電変換手段の出力電気信号を遅延する遅延手段
と、前記遅延手段の遅延量を前記記憶手段の出力に応じて設
定する遅延量制御手段とを有することを特徴とするカラ
ー画像形成装置。