(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
光ビームを生成する光ビーム生成部、前記光ビーム生成部で生成された光ビームを反射するポリゴンミラー及び前記ポリゴンミラーを回転させるモータを含み、カラー画像を構成する各色に対応して設けられた露光装置と、
各色の画像データを記憶する記憶部と、
前記ポリゴンミラーを前記モータにより回転させながら、前記記憶部に記憶されている画像データによって変調された光ビームを前記光ビーム生成部に生成させて前記ポリゴンミラーで反射させる第１の反射制御、及び前記ポリゴンミラーを前記モータにより回転させながら、前記光ビーム生成部に光ビームを生成させて前記ポリゴンミラーで反射させる第２の反射制御をし、各色に対応して設けられた第１の制御部と、
副走査方向に回転駆動されながら、前記第１の制御部によって前記第１の反射制御がされた光ビームが主走査方向に走査されることにより静電潜像が描画される像担持体と、
前記像担持体を副走査方向に回転駆動させる第２の制御部と、
前記第１の制御部によって前記第２の反射制御がされた光ビームを受光して出力された信号を基にして、前記第１の反射制御がされた光ビームで前記像担持体に静電潜像を描画する際に主走査方向の位置を揃えるための基準となるタイミング信号を生成し、各色に対応して設けられたタイミング信号生成部と、
前記各色のうち任意の一つの色のタイミング信号を基準とし、前記各色のうち残りの色のタイミング信号のそれぞれと前記一つの色のタイミング信号との位相のずれを利用して、前記残りの色について、前記像担持体に描画される走査線の副走査方向のずれの大きさを演算する演算部と、
前記記憶部に記憶されている各色の画像データのうち、前記演算部で走査線の副走査方向のずれの大きさが演算された前記残りの色のタイミング信号を基準として静電潜像が描画される画像データについて、当該副走査方向のずれの大きさを用いて、各行のデータを補間し、前記一つの色のタイミング信号を基準として静電潜像が描画される画像データについて、前記補間をしない補間部と、を備えており、
前記第１の制御部は、前記補間部で補間がされた画像データについては補間後の画像データを用いて前記第１の反射制御を実行するカラー画像形成装置。
【請求項２】
前記補間部は、前記演算部で走査線の副走査方向のずれの大きさが演算されたタイミング信号を基準として静電潜像が描画される画像データについて、隣り合う行のデータと当該副走査方向のずれの大きさとを用いて、各行のデータを線形補間する請求項１に記載のカラー画像形成装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明はカラー画像形成装置に関し、特に副走査方向の色ずれを補正する技術に関する。
【背景技術】
【０００２】
画像形成装置には、画像データにより変調された光ビームを、回転するポリゴンミラーで反射させ、反射させた光を回転する感光体ドラムの主走査方向に走査させて、感光体ドラムに静電潜像を描画するものがある。かかる描画に用いられる露光装置は、光源部、ポリゴンミラー、ポリゴンミラーを回転させるモータ及び各種レンズ等を備える。
【０００３】
カラー画像形成装置はカラー画像を構成する各色に対応する複数の露光装置を備える。したがって、ポリゴンミラーとこれを回転させるモータの組が複数存在している。これら複数のポリゴンミラーの回転位相が揃わない場合、各色の静電潜像が副走査方向にずれることによって、副走査方向に色ずれが発生する。
【０００４】
そこで、副走査方向の色ずれを防止するために、複数のモータの回転位相を制御して、複数のポリゴンミラーの回転位相を揃える技術が提案されている(例えば特許文献１参照)。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開平９−２３３２８１号公報(段落００２７〜００３１)
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
上記特許文献１の技術によれば、フィードバック制御によって複数のポリゴンミラーの回転位相を揃えた後に静電潜像の描画をするので、ポリゴンミラーの回転開始から静電潜像の描画開始までの時間が長くなるおそれがある。また、フィードバック制御をするための新たな回路を設ける必要がある。
【０００７】
本発明は、複数のポリゴンミラーの回転位相を揃えるフィードバック制御を用いることなく、副走査方向の色ずれを補正することができるカラー画像形成装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
上記目的を達成する本発明の一の局面に係るカラー画像形成装置は、光ビームを生成する光ビーム生成部、前記光ビーム生成部で生成された光ビームを反射するポリゴンミラー及び前記ポリゴンミラーを回転させるモータを含み、カラー画像を構成する各色に対応して設けられた露光装置と、各色の画像データを記憶する記憶部と、前記ポリゴンミラーを前記モータにより回転させながら、前記記憶部に記憶されている画像データによって変調された光ビームを前記光ビーム生成部に生成させて前記ポリゴンミラーで反射させる第１の反射制御、及び前記ポリゴンミラーを前記モータにより回転させながら、前記光ビーム生成部に光ビームを生成させて前記ポリゴンミラーで反射させる第２の反射制御をし、各色に対応して設けられた第１の制御部と、副走査方向に回転駆動されながら、前記第１の制御部によって前記第１の反射制御がされた光ビームが主走査方向に走査されることにより静電潜像が描画される像担持体と、前記像担持体を副走査方向に回転駆動させる第２の制御部と、前記第１の制御部によって前記第２の反射制御がされた光ビームを受光して出力された信号を基にして、前記第１の反射制御がされた光ビームで前記像担持体に静電潜像を描画する際に主走査方向の位置を揃えるための基準となるタイミング信号を生成し、各色に対応して設けられたタイミング信号生成部と、各色の前記タイミング信号生成部で生成されるタイミング信号について、基準となる位相に対するタイミング信号の位相のずれを利用して当該タイミング信号を基準として前記像担持体に描画される走査線の副走査方向のずれの大きさを演算する演算部と、前記記憶部に記憶されている各色の画像データのうち、前記演算部で走査線の副走査方向のずれの大きさが演算されたタイミング信号を基準として静電潜像が描画される画像データについて、当該副走査方向のずれの大きさを用いて、各行のデータを補間する補間部と、を備えており、前記第１の制御部は、前記補間部で補間がされた画像データについては補間後の画像データを用いて前記第１の反射制御を実行する。
【０００９】
本発明によれば、走査線の副走査方向のずれの大きさを用いて画像データの各行のデータを補間することにより副走査方向の色ずれを補正するので、複数のポリゴンミラーの回転位相を揃えるためのフィードバック制御回路を新たに設けることなく、副走査方向の色ずれを補正することができる。
【００１０】
また、本発明によれば、副走査方向の色ずれを補正する手段として、画像データの各行のデータの補間を用いている。このように、本発明は画像データの処理により副走査方向の色ずれを補正するので、フィードバック制御によって複数のポリゴンミラーの回転位相を揃える場合に比べて、副走査方向の色ずれの補正に要する時間を短くすることができ、これによりポリゴンミラーの回転開始から静電潜像の描画開始までの時間を短くすることが可能となる。
【００１１】
上記構成において、前記補間部は、前記演算部で走査線の副走査方向のずれの大きさが演算されたタイミング信号を基準として静電潜像が描画される画像データについて、隣り合う行のデータと当該副走査方向のずれの大きさとを用いて、各行のデータを線形補間することができる。
【００１２】
この構成によれば、補間として線形補間を用いているので、画像データの各行のデータの補間処理を簡略化できる。
【００１３】
上記構成において、前記演算部において前記基準となる位相は、各色の前記タイミング信号生成部で生成されるタイミング信号のうち、予め定められたタイミング信号の位相であるようにできる。
【００１４】
この構成によれば、予め定められたタイミング信号の位相が走査線の副走査方向のずれの大きさの演算の基準となるので、このタイミング信号を基準として静電潜像が描画される画像データについては走査線の副走査方向のずれに対する補間処理が不要となる。
本発明の他の局面に係るカラー画像形成装置は、光ビームを生成する光ビーム生成部、前記光ビーム生成部で生成された光ビームを反射するポリゴンミラー及び前記ポリゴンミラーを回転させるモータを含み、カラー画像を構成する各色に対応して設けられた露光装置と、各色の画像データを記憶する記憶部と、前記ポリゴンミラーを前記モータにより回転させながら、前記記憶部に記憶されている画像データによって変調された光ビームを前記光ビーム生成部に生成させて前記ポリゴンミラーで反射させる第１の反射制御、及び前記ポリゴンミラーを前記モータにより回転させながら、前記光ビーム生成部に光ビームを生成させて前記ポリゴンミラーで反射させる第２の反射制御をし、各色に対応して設けられた第１の制御部と、副走査方向に回転駆動されながら、前記第１の制御部によって前記第１の反射制御がされた光ビームが主走査方向に走査されることにより静電潜像が描画される像担持体と、前記像担持体を副走査方向に回転駆動させる第２の制御部と、前記第１の制御部によって前記第２の反射制御がされた光ビームを受光して出力された信号を基にして、前記第１の反射制御がされた光ビームで前記像担持体に静電潜像を描画する際に主走査方向の位置を揃えるための基準となるタイミング信号を生成し、各色に対応して設けられたタイミング信号生成部と、前記各色のうち任意の一つの色のタイミング信号を基準とし、前記各色のうち残りの色のタイミング信号のそれぞれと前記一つの色のタイミング信号との位相のずれを利用して、前記残りの色について、前記像担持体に描画される走査線の副走査方向のずれの大きさを演算する演算部と、前記記憶部に記憶されている各色の画像データのうち、前記演算部で走査線の副走査方向のずれの大きさが演算された前記残りの色のタイミング信号を基準として静電潜像が描画される画像データについて、当該副走査方向のずれの大きさを用いて、各行のデータを補間し、前記一つの色のタイミング信号を基準として静電潜像が描画される画像データについて、前記補間をしない補間部と、を備えており、前記第１の制御部は、前記補間部で補間がされた画像データについては補間後の画像データを用いて前記第１の反射制御を実行する。
【発明の効果】
【００１５】
本発明によれば、複数のポリゴンミラーの回転位相を揃えるフィードバック制御を用いることなく、副走査方向の色ずれを補正することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１６】
【図１】本発明の一実施形態に係るカラー画像形成装置の内部構造の概略を示す図である。
【図２】上記画像形成装置の電気的な構成を示すブロック図である。
【図３】上記画像形成装置においてポリゴンミラーに光ビームを照射した状態を示す模式図である。
【図４】上記画像形成装置に係る光ビームの照射制御系を示すブロック図である。
【図５】マゼンタ及びシアンの画像データにより変調された光ビームの照射制御の一例のタイムチャートである。
【図６】マゼンタ照射制御とシアン照射制御２において、時刻ｔＡ，ｔＢ，ｔＣでのポリゴンミラーの回転位置を示す図である。
【図７】マゼンタ照射制御、シアン照射制御１、シアン照射制御２において、静電潜像が描画される感光体ドラムの周面を展開した図である。
【図８】マゼンタの画像データを基準にして、シアンの画像データの各行のデータを線形補間する処理を説明するフローチャートである。
【図９】マゼンタ照射制御とシアン照射制御２によって静電潜像を描画した場合での１番目の走査線ＳＬ１と２番目の走査線ＳＬ２の拡大図である。
【図１０】シアンの画像データにおいて、線形補間前の画像データと線形補間後の画像データの一例を示す図である。
【図１１】スクリーンパターンの一例を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００１７】
以下、図面に基づいて、本発明の実施形態につき詳細に説明する。図１は本発明の一実施形態に係るカラー画像形成装置１の内部構造の概略を示す図である。カラー画像形成装置１は例えば、カラーコピー、カラープリンタ及びカラーファクシミリ機能を有するデジタル複合機に適用することができる。カラー画像形成装置１はタンデム方式であり、装置本体１００と装置本体１００の上に配置された画像読取部２００を備える。
【００１８】
画像読取部２００はＣＣＤ(Charge Coupled Device)等によって画像(文字、図、写真等)を読み取り、画像データとして出力する。画像読取部２００はカラー画像を読み取る機能を有する。これによりカラーコピー及びカラーファクシミリの送信が可能となる。
【００１９】
装置本体１００は用紙貯留部１１０、画像形成部１３０及び定着部１６０を備える。
【００２０】
用紙貯留部１１０は装置本体１００の最下部に配置されており、用紙Ｐの束を貯留することができる用紙トレイ１１１を備えている。用紙トレイ１１１は装置本体１００に差し込んで装着される。用紙Ｐを補給するときは装置本体１００から用紙トレイ１１１を引き出す。用紙トレイ１１１に貯留された用紙Ｐの束において、最上位の用紙Ｐがピックアップローラ１１３の駆動により、用紙搬送路１１５へ向けて繰り出される。用紙Ｐは用紙搬送路１１５を通って、画像形成部１３０へ搬送される。
【００２１】
画像形成部１３０は搬送されてきた用紙Ｐにトナー画像を形成する。画像形成部１３０はトナー画像を転写ベルト１３１に転写する順番に従って配置された、マゼンタ用ユニット１３３Ｍ、シアン用ユニット１３３Ｃ、イエロー用ユニット１３３Ｙ、ブラック用ユニット１３３Ｋを備える。これらのユニットは同様の構成を有しており、マゼンタ用ユニット１３３Ｍを例にして説明する。
【００２２】
マゼンタ用ユニット１３３Ｍは感光体ドラム１３５及び露光装置１３７を備える。感光体ドラム１３５の周りには帯電器１３９、現像装置１４１及びクリーナ１４３が配置されている。帯電器１３９は感光体ドラム１３５の周面を一様に帯電させる。露光装置１３７は画像データ(画像読取部２００から出力された画像データ、パソコンから送信された画像データ、ファクシミリ受信の画像データ等)の中でマゼンタのデータに対応する光を生成し、一様に帯電された感光体ドラム１３５の周面に照射する。これにより、感光体ドラム１３５の周面にはマゼンタのパターンの静電潜像が形成される。この状態で感光体ドラム１３５の周面に現像装置１４１からマゼンタトナーを供給することにより、周面にはマゼンタのパターンのトナー画像が形成される。
【００２３】
転写ベルト１３１は感光体ドラム１３５と１次転写ローラ１４５により挟まれた状態で時計周りに動くことができる。マゼンタのパターンのトナー画像は感光体ドラム１３５から転写ベルト１３１に転写される。感光体ドラム１３５の周面に残っているマゼンタトナーはクリーナ１４３によって除去される。以上がマゼンタ用ユニット１３３Ｍの説明である。
【００２４】
マゼンタ用ユニット１３３Ｍ、シアン用ユニット１３３Ｃ、イエロー用ユニット１３３Ｙ、ブラック用ユニット１３３Ｋの上方には、対応する色のトナーを収容したコンテナ、すなわち、マゼンタトナー用コンテナ１４７Ｍ、シアントナー用コンテナ１４７Ｃ、イエロートナー用コンテナ１４７Ｙ、ブラックトナー用コンテナ１４７Ｋが配置されている。各色の現像装置１４１には対応するコンテナからトナーが補給される。
【００２５】
上述したように転写ベルト１３１にはマゼンタのパターンのトナー画像が転写され、このトナー画像に重ねてシアンのパターンのトナー画像が転写され、同様に、イエローのパターンのトナー画像、ブラックのパターンのトナー画像が重ねて転写される。これにより転写ベルト１３１にカラーのトナー画像が形成される。このように各色のパターンのトナー画像を転写ベルト１３１に重畳して転写することにより、転写ベルト１３１にカラーのトナー画像が形成される。カラーのトナー画像は２次転写ローラ１４９によって、先ほど説明した用紙貯留部１１０から搬送されてきた用紙Ｐに転写される。
【００２６】
カラーのトナー画像が転写された用紙Ｐは定着部１６０に送られる。定着部１６０は加熱ローラ１６１と定着ローラ１６３に定着ベルト１６５が掛けられた構造を有する。定着ベルト１６５は定着ローラ１６３と加圧ローラ１６７により挟まれている。これらのローラによって、カラーのトナー画像が転写された用紙Ｐが挟まれる。これにより、カラーのトナー画像と用紙Ｐに熱と圧力が加えられて、カラーのトナー画像を用紙Ｐに定着させる。用紙Ｐは排紙トレイ１６９に排紙される。
【００２７】
図２は図１に示すカラー画像形成装置１の電気的な構成を示すブロック図である。カラー画像形成装置１は装置本体１００、画像読取部２００、制御部３００、操作表示部４００及び通信部５００がバスによって相互に接続された構成を有する。装置本体１００及び画像読取部２００に関しては図１で説明しているので、説明を省略する。
【００２８】
制御部３００はＣＰＵ(Central Processing Unit)、ＲＯＭ(Read Only Memory)、ＲＡＭ(Random Access Memory)及び画像メモリ等を備える。ＣＰＵはカラー画像形成装置１を動作させるために必要な制御を、カラー画像形成装置１を構成する上記ハードウェアに対して実行する。ＲＯＭはカラー画像形成装置１の動作の制御に必要なソフトウェアを記憶している。ＲＡＭはソフトウェアの実行時に発生するデータの一時的な記憶及びアプリケーションソフトの記憶等に利用される。画像メモリは画像データ(画像読取部２００から出力された画像データ、パソコンから送信された画像データ、ファクシミリ受信の画像データ等)を一時的に記憶する。
【００２９】
制御部３００は、記憶部３０１、第１の制御部３０３、第２の制御部３０５及び第３の制御部３０７を備える。記憶部３０１には静電潜像の描画に用いられる各色の画像データが記憶される。本実施形態ではマゼンタ、シアン、イエロー及びブラックの画像データが記憶される。
【００３０】
第１の制御部３０３は、各色に対応して設けられており、第１及び第２の反射制御を実行する。第１の反射制御は、ポリゴンミラーをモータにより回転させながら、記憶部３０１に記憶されている画像データによって変調された光ビームを光ビーム生成部に生成させてポリゴンミラーで反射させる制御である。つまり第１の反射制御は、画像データにより変調された光ビームを用いて感光体ドラム１３５に静電潜像を描画する制御である。
【００３１】
第２の反射制御は、ポリゴンミラーをモータにより回転させながら、光ビーム生成部に光ビームを生成させてポリゴンミラーで反射させる制御である。第２の反射制御は、感光体ドラム１３５に静電潜像を描画する際に主走査方向の位置を揃えるための基準となるタイミング信号を生成するための制御である。タイミング信号については後で説明する。
【００３２】
第２の制御部３０５は、感光体ドラム１３５を回転制御する。感光体ドラム１３５の回転方向は副走査方向に対応している。感光体ドラム１３５は像担持体の一例である。像担持体としてはベルト状の担持体でもよい。第２の制御部３０５は言い換えれば、像担持体を副走査方向に回転駆動させる制御をする。像担持体は、第２の制御部３０５によって副走査方向に回転駆動されながら、第１の制御部３０３によって上記第１の反射制御がされた光ビームが主走査方向に走査されることにより静電潜像が描画されるものである。
【００３３】
第３の制御部３０７は、各色の静電潜像の副走査方向のずれに関する演算及び補間処理を制御する。第３の制御部３０７は演算部３０９及び補間部３１１を備える。
【００３４】
演算部３０９は、各色のタイミング信号生成部で生成されるタイミング信号について、基準となる位相に対するタイミング信号の位相のずれを利用して当該タイミング信号を基準として感光体ドラム１３５に描画される走査線の副走査方向のずれの大きさを演算する。タイミング信号生成部は露光装置１３７に備えられており、図４を用いて後で説明する。
【００３５】
補間部３１１は、記憶部３０１に記憶されている各色の画像データのうち、演算部３０９で走査線の副走査方向のずれの大きさが演算されたタイミング信号を基準として静電潜像が描画される画像データについて、当該副走査方向のずれの大きさを用いて、各行のデータを補間する。なお、第１の制御部３０３は、補間部３１１で補間がされた画像データについては補間後の画像データを用いて上記第１の反射制御を実行する。
【００３６】
操作表示部４００にはハードキーからなる操作キーが設けられている。具体的にはスタートキー、テンキー、ストップキー、リセットキー、コピー、プリンタ、スキャナ及びファクシミリを切り換えるための機能切換キー等が設けられている。また、操作表示部４００にはタッチパネルが設けられている。タッチパネルの画面には各種の操作及び動作の内容等が表示されると共にソフトキーからなる操作キーが表示される。
【００３７】
通信部５００はファクシミリ通信部５０１及びネットワークＩ／Ｆ部５０３を備える。ファクシミリ通信部５０１は相手先ファクシミリとの電話回線の接続を制御するＮＣＵ(Network Control Unit)及びファクシミリ通信用の信号を変復調する変復調回路を備える。ファクシミリ通信部５０１は電話回線５０５に接続される。
【００３８】
ネットワークＩ／Ｆ部５０３はＬＡＮ(Local Area Network)５０７に接続される。ネットワークＩ／Ｆ部５０３はＬＡＮ５０７に接続されたパソコン等の端末装置との間で通信を実行するための通信インターフェイス回路である。
【００３９】
次に、静電潜像の描画を実行する光ビーム照射制御系について図３及び図４を用いて説明する。図３は本実施形態においてポリゴンミラー１１の光偏向面１３に光ビームＬＢを照射した状態を示す模式図である。図４は本実施形態に係る光ビームの照射制御系１５を示すブロック図である。照射制御系１５はカラー画像を構成する各色に対応して設けられている。本実施形態ではマゼンタ、シアン、イエロー及びブラックについて照射制御系１５が設けられている。コリメータレンズ及びfθレンズ等の光学部品については図示を省略している。照射制御系１５はポリゴンミラー１１、光ビーム生成部１７、タイミング信号生成部１９、第１の制御部３０３等を備える。
【００４０】
光ビーム生成部１７は光ビームＬＢを生成し、光ビームＬＢを発光する光源２１及び光源２１を駆動する駆動回路等から構成される。光源２１としては例えば半導体レーザが用いられる。
【００４１】
ポリゴンミラー１１は光ビーム生成部１７で生成された光ビームＬＢを反射する。ポリゴンミラー１１はモータ２３によって回転軸２５を中心に回転方向Ｒ１に回転する。ポリゴンミラー１１は正六角形の側面を有している。この側面は６個の光偏向面１３より構成される。
【００４２】
第１の制御部３０３は、第１の反射制御がされた光ビームＬＢにより感光体ドラム１３５に静電潜像が描画される制御をする。すなわち、第１の制御部３０３は、モータ２３によりポリゴンミラー１１を回転させながら、記憶部３０１に記憶されている対応する色の画像データを光ビーム生成部１７に送り、光ビーム生成部１７に画像データにより変調された光ビームＬＢを生成させる。この生成された光ビーム、すなわち光源２１から発光した光ビームＬＢは、回転するポリゴンミラー１１に照射され、光偏向面１３で偏向されて(ポリゴンミラー１１で反射されて)、感光体ドラム１３５上に走査ラインＳＬを主走査方向Ｄ１に描画する。１つの光偏向面１３で１本の走査ラインＳＬが描画される。図２の第２の制御部３０５によって回転させられる感光体ドラム１３５に１本の走査ラインＳＬの描画を繰り返すことにより、副走査方向Ｄ２に沿って静電潜像が描画される。副走査方向Ｄ２は感光体ドラム１３５の回転方向Ｒ２に対応している。感光体ドラム１３５の周面を展開した面において、横方向が主走査方向Ｄ１であり、縦方向が副走査方向Ｄ２となる。
【００４３】
タイミング信号生成部１９は各色に対応して設けられており、ＢＤ(Beam Detect)信号と称されるタイミング信号ＢＤを生成する。タイミング信号ＢＤは第１の反射制御がされた光ビームＬＢで感光体ドラム１３５に静電潜像を描画する際に主走査方向Ｄ１の位置を揃えるための基準となる信号である。タイミング信号生成部１９からタイミング信号ＢＤが出力されて予め定められた期間の経過後、画像データにより変調された光ビームＬＢによって感光体ドラム１３５に静電潜像の描画が開始される。
【００４４】
タイミング信号生成部１９の構成について説明する。タイミング信号生成部１９はＢＤセンサ２７及びＢＤ信号変換部２９を備える。光ビームＬＢは、感光体ドラム１３５の主走査方向Ｄ１の寸法よりも長い走査範囲内において、主走査方向Ｄ１に繰り返し走査される。ＢＤセンサ２７はその走査範囲のうち、光ビームＬＢが感光体ドラム１３５の走査を開始する前に光ビームＬＢを受光する位置に設置されている。
【００４５】
ＢＤセンサ２７はフォトセンサである。ＢＤセンサ２７は、光ビーム生成部１７で生成されて、回転するポリゴンミラー１１の光偏向面１３で反射された光ビームＬＢを受光すると、その受光信号をＢＤ信号変換部２９に出力する。ＢＤ信号変換部２９は、その受光信号を矩形波のタイミング信号ＢＤに整形し、タイミング信号ＢＤを第１の制御部３０３に出力する。このようにタイミング信号生成部１９は、第１の制御部３０３によって第２の反射制御がされた光ビームＬＢを受光して出力された信号を基にして生成される。第２の反射制御については、図２の第１の制御部３０３の説明箇所で説明している。以上が本実施形態に係る光ビームＬＢの照射制御系１５の説明である。
【００４６】
本実施形態によれば副走査方向Ｄ２の色ずれを補正することができる。この補正についてマゼンタとシアンの画像データを例に説明する。図５はマゼンタ及びシアンの画像データによって変調された光ビームＬＢの照射制御の一例のタイムチャートである。
【００４７】
マゼンタ照射制御はマゼンタの画像データによって変調された光ビームＬＢの照射制御である。シアン照射制御１，２は、シアンの画像データによって変調された光ビームＬＢの照射制御である。画像データの１行目のデータを「data１」、２行目のデータを「data２」で示している。データdata１は１行目の走査線ＳＬに対応し、データdata２は２行目の走査線ＳＬに対応する。各照射制御ではタイミング信号ＢＤの出力がされてから予め定められた期間Ｔ１の経過後に、画像データによって変調された光ビームＬＢの照射を開始することより、主走査方向Ｄ１の位置を揃えている。
【００４８】
マゼンタ照射制御とシアン照射制御１はポリゴンミラー１１の回転位相が揃っているので、マゼンタ照射制御のタイミング信号ＢＤとシアン照射制御１のタイミング信号ＢＤの位相が同じとなる。これに対して、マゼンタ照射制御とシアン照射制御２はポリゴンミラー１１の回転位相がずれているので、マゼンタ照射制御のタイミング信号ＢＤとシアン照射制御２のタイミング信号ＢＤの位相がずれている。
【００４９】
図５ではポリゴンミラー１１の回転位相が揃っていれば、タイミング信号ＢＤの位相が同じとなる場合で説明している。しかしながら、ポリゴンミラー１１の回転位相が揃っている場合であっても、タイミング信号ＢＤのタイミングが予め定められた位相差になる場合もある。この場合はポリゴンミラー１１の回転位相がずれていれば、タイミング信号ＢＤの位相差が予め定められた位相差にならない。
【００５０】
マゼンタ照射制御とシアン照射制御２で示すように、ポリゴンミラー１１の回転位相がずれることによりタイミング信号ＢＤの位相がずれると、マゼンタの画像データによって変調された光ビームＬＢで描画される走査線ＳＬ(静電潜像)とシアンの画像データによって変調された光ビームＬＢで描画される走査線ＳＬ(静電潜像)との間に、副走査方向Ｄ２にずれが生じることを説明する。図６はマゼンタ照射制御とシアン照射制御２において、時刻ｔＡ，ｔＢ，ｔＣでのポリゴンミラー１１の回転位置を示す図である。
【００５１】
時刻ｔＡにおいて、マゼンタ照射制御ではＢＤセンサ２７によって光ビームＬＢが検知されている。これによりマゼンタ照射制御のタイミング信号ＢＤが出力される。これに対して、シアン照射制御２では光ビームＬＢがＢＤセンサ２７でまだ検知されていないので、シアン照射制御２のタイミング信号ＢＤは出力されていない。
【００５２】
時刻ｔＢにおいて、マゼンタ照射制御では１行目の走査線ＳＬの描画が開始される。これに対して、シアン照射制御２では光ビームＬＢがＢＤセンサ２７で検知されている。これによりシアン照射制御２のタイミング信号ＢＤが出力される。
【００５３】
時刻ｔＣにおいて、マゼンタ照射制御では１行目の走査線ＳＬの描画が終了に近づいている。一方、シアン照射制御２では１行目の走査線ＳＬの描画が開始される。
【００５４】
時刻ｔＢのマゼンタ照射制御と時刻ｔＣのシアン照射制御２で示すように、タイミング信号ＢＤが出力して予め定められ期間Ｔ１(図５)の経過後に、画像データによって変調された光ビームＬＢの照射を開始することより、主走査方向Ｄ１の書き出し位置を揃えている。
【００５５】
しかしながら、時刻ｔＢに比べて時刻ｔＣでは感光体ドラム１３５はさらに回転、すなわち副走査方向Ｄ２に移動しているので、マゼンタの画像データによって変調された光ビームＬＢで描画される走査線ＳＬ(静電潜像)とシアンの画像データによって変調された光ビームＬＢで描画される走査線ＳＬ(静電潜像)との間に、副走査方向Ｄ２にずれが生じることになる。この状態を図７で説明する。
【００５６】
図７はマゼンタ照射制御、シアン照射制御１、シアン照射制御２において、走査線ＳＬ(静電潜像)が描画された感光体ドラム１３５の周面を展開した図である。マゼンタ照射制御とシアン照射制御１はポリゴンミラー１１の回転位相が揃っているので、１番目の走査線ＳＬ１、２番目の走査線ＳＬ２、３番目の走査線ＳＬ３、４番目の走査線ＳＬ４、・・・において副走査方向Ｄ２にずれが生じていない。
【００５７】
これに対して、マゼンタ照射制御とシアン照射制御２はポリゴンミラー１１の回転位相にずれが生じている。したがって、１番目の走査線ＳＬ１、２番目の走査線ＳＬ２、３番目の走査線ＳＬ３、４番目の走査線ＳＬ４、・・・において副走査方向Ｄ２にずれが生じている。図３に示すポリゴンミラー１１の一つの光偏向面１３で１本の走査ラインＳＬが描画されるので、本実施形態での走査線ＳＬの副走査方向Ｄ２のずれの大きさは、走査線ＳＬのピッチ以下の値である(例えば解像度が６００dpi(dot per inch)であれば４２．３μｍ以下の値である)。
【００５８】
本実施形態では、マゼンタ照射制御のタイミング信号ＢＤの位相(基準となる位相)に対するシアン照射制御２のタイミング信号ＢＤの位相のずれを利用して、当該タイミング信号ＢＤを基準として描画される走査線ＳＬの副走査方向Ｄ２のずれの大きさを演算する。そして、記憶部３０１に記憶されているシアンの画像データについて、当該副走査方向Ｄ２のずれの大きさを用いて、各行のデータを線形補間することにより、副走査方向Ｄ２の色ずれを補正する。図８はこの補正を説明するフローチャートである。
【００５９】
マゼンタの露光装置１３７において、記憶部３０１に記憶されているマゼンタの画像データによって変調された光ビームＬＢを用いて感光体ドラム１３５に静電潜像の描画をする前に、図４に示す第１の制御部３０３は第２の反射制御を実行する。すなわち、第１の制御部３０３はポリゴンミラー１１をモータ２３により回転させながら、光ビーム生成部１７に光ビームＬＢを生成させることにより、回転するポリゴンミラー１１に光ビームＬＢを反射させる制御をする。タイミング信号生成部１９は、その光ビームＬＢをＢＤセンサ２７によって受光し、ＢＤセンサ２７から出力された信号を基にして、タイミング信号ＢＤを生成する(ステップＳ１)。シアンの露光装置１３７においても同様にして、タイミング信号生成部１９はタイミング信号ＢＤを生成する。
【００６０】
演算部３０９はマゼンタのタイミング信号ＢＤの位相(基準となる位相)に対するシアンのタイミング信号ＢＤの位相差を演算する(ステップＳ３)。本実施形態では、図５に示すマゼンタ照射制御のタイミング信号ＢＤとシアン照射制御２のタイミング信号ＢＤの間隔Ｔ３が位相差となる。
【００６１】
演算部３０９はステップＳ３で演算された位相差を用いて、マゼンタ照射制御のタイミング信号ＢＤを基準として描画される走査線ＳＬに対するシアン照射制御２のタイミング信号ＢＤを基準として描画される走査線ＳＬの副走査方向Ｄ２にずれの大きさを演算する(ステップＳ５)。
【００６２】
この演算方法の一例を説明する。図５に示すように、各照射制御においてタイミング信号ＢＤの間隔Ｔ２が走査線ＳＬのピッチに対応する。タイミング信号ＢＤの間隔Ｔ２、走査線ＳＬのピッチ及びマゼンタ照射制御のタイミング信号ＢＤとシアン照射制御２のタイミング信号ＢＤの間隔Ｔ３(位相差Ｔ３)を用いれば、走査線ＳＬの副走査方向Ｄ２のずれの大きさを求めることができる。
【００６３】
図９は走査線ＳＬの副走査方向Ｄ２のずれの大きさ「０．３」と演算された例である。この図はマゼンタ照射制御及びシアン照射制御２のタイミング信号ＢＤを基準として描画された場合での１番目の走査線ＳＬ１と２番目の走査線ＳＬ２の拡大図を示している。走査線ＳＬのピッチを「１」とした場合、マゼンタ照射制御の走査線ＳＬ１に対するシアン照射制御２の走査線ＳＬ１の副走査方向Ｄ２のずれの大きさが「０．３」である。したがって、マゼンタ照射制御の走査線ＳＬ１とシアン照射制御２の走査線ＳＬ１の距離は「０．３」、マゼンタ照射制御の走査線ＳＬ２とシアン照射制御２の走査線ＳＬ１の距離は「０．７」となる。
【００６４】
次に、補間部３１１は、記憶部３０１に記憶されているシアンの画像データについて、隣り合う行のデータと走査線ＳＬの副走査方向Ｄ２のずれの大きさ「０．３」を用いて、各行のデータを線形補間する(ステップＳ７)。詳細に説明すると、補間部３１１は記憶部３０１に記憶されているシアンの画像データの１行目のデータと２行目のデータをバッファに書き込む。補間部３１１は１行目のデータと２行目のデータを用いて１行目のデータについて線形補間をする。例えば、補間前の１行目のデータを「０１２２４６６８８・・・」とし、２行目のデータを「２４４６８８ＡＡＣ・・・」とする。１行目の１ビット目のデータが「０」、２行目のデータの１ビット目のデータが「２」なので、補間後の１行目のデータの１ビット目の値は、下記式の値「０．６」を四捨五入した値である「１」となる。
【００６５】
０×０．７＋２×０．３＝０．６
補間部３１１は２ビット目以降も同様の演算をして１行目のデータを線形補間する。補間部３１１はシアンの画像データの２行目のデータについても、シアンの画像データの２行目のデータと３行目のデータをバッファに書き込み、これらのデータを用いて１行目のデータと同様にして線形補間をする。
【００６６】
図１０はシアンの画像データにおいて、線形補間前の画像データと線形補間後の画像データの一例を示している。画像データの１行目のデータは１番目の走査線ＳＬ１、２行目のデータは２番目の走査線ＳＬ２、３行目のデータは３番目の走査線ＳＬ３、・・・にそれぞれ対応している。上述したように隣り合う行のデータを用いた線形補間により、補間データを得ている。
【００６７】
マゼンタ照射制御のタイミング信号ＢＤの位相を基準にして上記線形補間をするので、マゼンタの画像データについては副走査方向Ｄ２のずれに対する補間処理はされない。上記に一例として、シアンの画像データの補間を説明したが、イエロー及びブラックについても、シアン照射制御２と同様にしてマゼンタ照射制御に対する副走査方向Ｄ２のずれの大きさを演算して、イエロー及びブラックの画像データを線形補間する。
【００６８】
シアン、イエロー及びブラックの第１の制御部３０３は、線形補間後の画像データ(走査線ＳＬの副走査方向Ｄ２のずれを補正した画像データ)を用いて第１の反射制御を実行する。すなわち、線形補間後の画像データによって変調された光ビームを生成して、それぞれの感光体ドラム１３５に静電潜像を描画する。マゼンタの第１の制御部３０３は、走査線ＳＬの副走査方向Ｄ２のずれの補正がされていない画像データによって変調された光ビームを生成して、感光体ドラム１３５に静電潜像を描画する。その後の処理、すなわち静電潜像を現像してトナー画像を形成する工程、トナー画像を用紙に転写する工程及びトナー画像を用紙に定着する工程は、通常の電子写真技術を用いることができる。
【００６９】
本実施形態の演算部３０９では、マゼンタ照射制御のタイミング信号ＢＤの位相を基準にして、他の色(シアン、イエロー、ブラック)についての走査線ＳＬの副走査方向Ｄ２のずれの大きさを演算している。しかしながら、上記他の色のいずれか、例えばイエローの照射制御のタイミング信号ＢＤの位相を基準にして、他の色(マゼンタ、シアン、ブラック)についての走査線ＳＬの副走査方向Ｄ２のずれの大きさを演算してもよい。
【００７０】
本実施形態の主な効果を説明する。
【００７１】
(１)本実施形態によれば、演算部３０９で走査線ＳＬの副走査方向Ｄ２のずれの大きさが演算されたタイミング信号ＢＤを基準として静電潜像が描画される画像データ(シアン、イエロー、ブラックの画像データ)について、走査線ＳＬの副走査方向Ｄ２のずれの大きさを用いて、画像データの各行のデータを補間している。これにより、マゼンタの静電潜像に対するシアン等の静電潜像の副走査方向Ｄ２の色ずれを補正している。したがって、本実施形態によれば、複数のポリゴンミラーの回転位相を揃えるためのフィードバック制御回路を新たに設けることなく、副走査方向Ｄ２の色ずれを補正することができる。
【００７２】
(２)本実施形態によれば、副走査方向Ｄ２の色ずれを補正する手段として、画像データの各行のデータの補間を用いている。このように、本実施形態は画像データの処理により副走査方向Ｄ２の色ずれを補正するので、フィードバック制御によって複数のポリゴンミラーの回転位相を揃える場合に比べて、副走査方向Ｄ２の色ずれの補正に要する時間を短くすることができ、これによりポリゴンミラー１１の回転開始から静電潜像の描画開始までの時間を短くすることが可能となる。
【００７３】
(３)本実施形態によれば、演算部３０９で走査線ＳＬの副走査方向Ｄ２のずれの大きさが演算されたタイミング信号ＢＤを基準として静電潜像が描画される画像データ(シアン、イエロー、ブラックの画像データ)について、隣り合う行のデータと走査線ＳＬの副走査方向Ｄ２のずれの大きさを用いて、各行のデータを線形補間している。したがって、画像データの各行のデータの補間処理を簡略化できる。
【００７４】
線形補間でなく非線形補間を用いて画像データの各行のデータを補間してもよい。例えば、図２に示す第３の制御部３０７は、走査線ＳＬの副走査方向Ｄ２のずれの大きさと補間値とを対応付けたテーブルを備え、補間部３１１が画像データの各行のデータを上記補間値で補間する。
【００７５】
(４)本実施形態によれば、演算部３０９において基準となる位相は、マゼンタ制御のタイミング信号ＢＤの位相、すなわち、各色のタイミング信号生成部１９で生成されるタイミング信号のうち、予め定められたタイミング信号の位相である。したがって、予め定められたタイミング信号ＢＤの位相が走査線ＳＬの副走査方向Ｄ２のずれの大きさの演算の基準となるので、このタイミング信号ＢＤを基準として静電潜像が描画される画像データ(本実施形態ではマゼンタの画像データ)については副走査方向Ｄ２のずれに対する補間処理が不要となる。
【００７６】
なお、マゼンタ、シアン、イエロー及びブラックの照射制御のタイミング信号ＢＤの位相のいずれかを基準となる位相とせずに、基準となる位相を別に設けてもよい。例えば、図５を参照して、マゼンタ照射制御のタイミング信号ＢＤとシアン照射制御２のタイミング信号ＢＤとの中間の位相を基準となる位相にしてもよい。この中間の位相に対するマゼンタ、シアン、イエロー、ブラックの照射制御のタイミング信号の位相差を、演算部３０９が演算する。後の処理は上述したように演算部３０９が副走査方向Ｄ２のずれの大きさを演算して、補間部３１１が画像データを線形補間する。この例では、マゼンタ、シアン、イエロー及びブラックの全ての画像データについて線形補間がされる。
【００７７】
画像の階調表現にスクリーン処理を用いる場合、走査線ＳＬの副走査方向Ｄ２のずれに対応するために、スクリーンパターンを補正する。この補正は図２の第３の制御部３０７により実行される。図１１はスクリーンパターン３１の一例を示す図である。スクリーンパターン３１は、４×４のマトリクスのテーブルを有し、０から１６までの閾値が設定されている。注目画素の階調値は、スクリーンパターン３１を構成する各閾値と比較される。
【００７８】
走査線ＳＬの副走査方向Ｄ２のずれが生じることにより、スクリーンパターン３１の位置が本来の位置と異なるので、カラーマッチングにずれが生じる。
【００７９】
そこで、走査線ＳＬの副走査方向Ｄ２のずれの大きさに応じてスクリーンパターンを複数用意し、それらを記憶した記憶部を第３の制御部３０７に設ける。この記憶部には、例えば、走査線ＳＬの副走査方向Ｄ２のずれが「０．１」の場合のスクリーンパターン、「０．２」の場合のスクリーンパターン、「０．３」の場合のスクリーンパターン、・・・が記憶される。
【００８０】
第３の制御部３０７は、演算部３０９で演算された走査線ＳＬの副走査方向Ｄ２のずれの大きさに対応するスクリーンパターンを記憶部から選択し、選択したスクリーンパターンを用いてスクリーン処理をする。これにより、カラーマッチングのずれを軽減することができる。
【００８１】
記憶部に複数のスクリーンパターンを記憶するのではなく、一つのスクリーンパターンについて、走査線ＳＬの副走査方向Ｄ２のずれの大きさを用いて、上記行のデータと同様にして補間してもよい。
【００８２】
本実施形態ではカラー画像形成装置１が複数の感光体ドラム１３５を有する場合で説明した。しかしながら、１つの感光体ドラムを有するカラー画像形成装置にも本発明を適用することができる。
【符号の説明】
【００８３】
１  カラー画像形成装置
１１  ポリゴンミラー
１３  光偏向面
１５  照射制御系
１７  光ビーム生成部
１９  タイミング信号生成部
２３  モータ
２７  ＢＤセンサ
１３５  感光体ドラム(像担持体の一例)
１３７  露光装置
Ｄ１  主走査方向
Ｄ２  副走査方向
ＬＢ  光ビーム
ＳＬ  走査ライン
【図１】
0005422471.tif 000002
【図２】
0005422471.tif 000003
【図３】
0005422471.tif 000004
【図４】
0005422471.tif 000005
【図５】
0005422471.tif 000006
【図６】
0005422471.tif 000007
【図７】
0005422471.tif 000008
【図８】
0005422471.tif 000009
【図９】
0005422471.tif 000010
【図１０】
0005422471.tif 000011
【図１１】
0005422471.tif 000012