(57)【要約】【課題】  アプリの接続を容易にし（汎用性及び拡張性に優れ）、しかも色ずれ等の書きこみ誤差の検出に必要な手段の付加により、さらに印刷出力の品質向上を図る。【解決手段】  タイミング、パターン生成回路１０２〜１０５は、ＬＤＢ（レーザダイオード制御ボード）１１１〜１１４からの主走査同期信号を基にコピーアプリ１００の画素密度に適合するタイミングの主副トリガ信号を生成する。コピーアプリはこのトリガ信号に合わせ込んだ印刷出力画像をＬＤＢに転送する。又コピーアプリからの印刷出力画像の転送時以外の期間を利用し、色ずれ等の書き込みテストモードの動作を可能にすべく、最大書き込み密度に適合するタイミングの主副トリガ信号、所定のテストパターンを生成し、生成したパターンをトリガ信号に合わせ込んでＬＤＢに転送する。テストで得た誤差データをもとに、色ずれの生じない書き込みタイミングに設定を変更し、高品質の印刷出力を可能とする。【選択図】          図３
2006001248.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
副走査方向に移動可能とした感光体及び該感光体の感光面を画像情報で点灯制御される光によって主走査方向に周期的にライン走査させることにより走査露光する手段を有する画像形成部と、画像形成すべき画像情報を前記画像形成部に転送するアプリケーションボードとを有する画像形成装置であって、
画像形成部で発生する主走査同期信号を基に、アプリケーションボードから画像情報を転送するときには、画像情報の画素密度に応じて周期を可変させる主走査ライントリガー信号及び副走査有効領域トリガー信号を生成し、アプリケーションボードから画像情報を転送するとき以外には、所定の画素密度に応じた定周期の主走査ライントリガー信号を生成する転送トリガー信号生成手段と、
前記アプリケーションボードに、前記転送トリガー信号生成手段でアプリケーションボードから画像情報を転送するときに生成した主走査ライントリガー信号、副走査有効領域トリガー信号それぞれに基づいて、主走査ライン同期信号と副走査有効領域信号を生成し、生成したこれらの信号に同期して画像情報を画像形成部に転送する手段を備えたことを特徴とする画像形成装置。
【請求項２】
請求項1に記載された画像形成装置において、前記画像形成部が色成分に対応する複数の感光体と、感光体毎に備えた走査露光手段を有し、前記転送トリガー信号生成手段における所定の画素密度を、感光体間の色ずれ量の検出に用いるパターン画像の形成時における画素密度としたことを特徴とする画像形成装置。
【請求項３】
請求項２に記載された画像形成装置において、感光体間の色ずれ量の検出に用いるパターン画像の形成時における前記画素密度を、画像形成可能な画素密度の中で、最も高密度なモードとしたことを特徴とする画像形成装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、主・副走査方式で感光体の感光面に画像の書き込みを行う画像形成装置に関し、より特定すると、書込むべき画像情報を作成するアプリケーションボードの拡張性に優れ、カラー画像形成に適した高品質の画像を形成し得る光書込信号を生成可能とした前記画像形成装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来から、複写機、プリンタ等の画像形成装置では、画像情報を担った光ビームにより副走査方向に移動する感光体面を周期的にライン走査する光書き込みにより画像を形成する。こうした画像形成装置では、画像形成部に、書き込むべき画像データに応じＬＤ（レーザダイオード）を駆動するための書込信号を生成するＬＤＢ（ＬＤコントロールボード）を備える。ＬＤＢは、原画像情報を作成するアプリケーションボードから送り込まれた画像データをもとに書込信号を生成する。
画像形成装置が複合機能を持つ場合、ＬＤＢでは、異なるアプリケーションボード、例えばプリンタコントローラ、コピーアプリ、ＦＡＸアプリ等、からの様々な画像データに対応することが求められる。即ち、各機能における画像の画素密度の相違による露光走査タイミングの制御、或いはカラー複写機能を持つ装置の場合に各色の画像を正確に重ねて形成するために各色の画像データを遅延させる制御などを最適化することが必要になる。このために、従来の複合機能を持つ複写機では、多機能を統括的に制御できる専用のコントローラを備えており、この結果として、他社のアプリケーション或いはコントローラは使用できないなど、汎用性に欠け、種々の拡張アプリケーションに容易に対応することができないなどの問題を含んでいた。また、装置全体が大型で高価なものとなっていた。
【０００３】
そこで、上記した問題を解決するために、下記特許文献１に示される提案がなされた。特許文献１記載の画像形成装置は、プリンタ（画像形成部）をベースにして、各種のアプリケーションボード接続することにより、コピー機能やファクシミリ機能など各種の機能を実現できるようにし、汎用性及び拡張性に優れ、しかも色ズレなどが生じない高品質な印刷出力を得ることを目的とする装置である。
特許文献１記載の画像形成装置では、ＬＤユニット制御回路とアプリケーションとの間のＩ／Ｆ（インタフェース）として、主走査ライントリガ信号と副走査有効領域トリガ信号とを生成する転送トリガ信号生成手段を備える。転送トリガ信号生成手段は、画像形成部で発生する主走査（光書込走査）同期信号を基に、印刷出力すべき画像データの画素密度に応じて周期を可変させる主走査ライントリガー信号及び副走査有効領域トリガー信号を生成し、アプリケーション側は、これらのトリガ信号に同期させて、画像データをライン単位でＬＤユニット制御回路に転送する。この様な転送トリガ信号生成手段をＩ／Ｆとして用いることにより、所期の目的を達成し得るとしている。
【特許文献１】特開２００３―１０１７３１号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
上記のように、特許文献１記載の画像形成装置によって、アプリケーションボードの拡張性に優れ、カラー画像に対しては各色間のレジスト調整に狂いが起こり難く、高画質を保つことを可能とする手段が提供される。
しかしながら、画質を含む画像出力の品質の向上を図るために必要な書き込み誤差の計測を、提案したＩ／Ｆ（転送トリガ信号生成手段）との係わりで、どのように実現するかについて、上記特許文献１記載の画像形成装置には示していない。このために、印刷出力の画像品質の保証が不十分であり、特許文献１記載の画像形成装置に適した書き込み誤差の計測手段を提供することによって、さらに印刷出力の画質の向上を図ることが求められている。
本発明は、上記した従来技術の問題点に鑑み、これを解決するためになされたもので、その解決課題は、各種のアプリケーションボードの接続によって可能となる多機能化を、汎用性及び拡張性に優れ、しかも色ズレなどが生じない高品質な印刷出力を得るという目的のもとに提案された、上記特許文献１記載の画像形成装置をベースに、該画像形成装置に適した各種書き込み誤差の計測手段を付加した改良を加えることにより、さらに印刷出力の画像品質向上の実現を図ることにある。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
請求項１の発明は、副走査方向に移動可能とした感光体及び該感光体の感光面を画像情報で点灯制御される光によって主走査方向に周期的にライン走査させることにより走査露光する手段を有する画像形成部と、画像形成すべき画像情報を前記画像形成部に転送するアプリケーションボードとを有する画像形成装置であって、画像形成部で発生する主走査同期信号を基に、アプリケーションボードから画像情報を転送するときには、画像情報の画素密度に応じて周期を可変させる主走査ライントリガー信号及び副走査有効領域トリガー信号を生成し、アプリケーションボードから画像情報を転送するとき以外には、所定の画素密度に応じた定周期の主走査ライントリガー信号を生成する転送トリガー信号生成手段と、前記アプリケーションボードに、前記転送トリガー信号生成手段でアプリケーションボードから画像情報を転送するときに生成した主走査ライントリガー信号、副走査有効領域トリガー信号それぞれに基づいて、主走査ライン同期信号と副走査有効領域信号を生成し、生成したこれらの信号に同期して画像情報を画像形成部に転送する手段を備えたことを特徴とする画像形成装置である。
【０００６】
請求項２の発明は、請求項1に記載された画像形成装置において、前記画像形成部が色成分に対応する複数の感光体と、感光体毎に備えた走査露光手段を有し、前記転送トリガー信号生成手段における所定の画素密度を、感光体間の色ずれ量の検出に用いるパターン画像の形成時における画素密度としたことを特徴とするものである。
画像形成装置。
請求項３の発明は、請求項２に記載された画像形成装置において、感光体間の色ずれ量の検出に用いるパターン画像の形成時における前記画素密度を、画像形成可能な画素密度の中で、最も高密度なモードとしたことを特徴とするものである。
【発明の効果】
【０００７】
請求項１の発明によると、アプリケーションボードから画像情報を転送するときには、画像情報の画素密度に応じて周期を可変させる主走査ライントリガー信号及び副走査有効領域トリガー信号を生成し、アプリケーションボードから画像情報を転送するとき以外には、色ずれ量やトナー濃度といった書き込み誤差を検出するためのパターンを記録する画素密度に応じた周期の主走査ライントリガー信号を生成することによって、汎用性及び拡張性に優れ、しかも色ずれ等の書き込み誤差のない高品質の印刷出力が可能な画像形成装置を提供することができる。
請求項２の発明によると、アプリケーションボードから画像情報を転送するとき以外には、書き込み誤差を検出するためのパターンの中で、色ずれ量を検出するパターンの記録画素密度を優先させたことで、ユーザーの最も懸念する色ずれを無くした印刷出力が可能になる。
また、請求項３の発明によると、最も高密度なモードによって色ずれの抑制効果を高め、パフォーマンスを向上させることが可能になる。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００８】
本発明に係わる画像形成装置を添付する図面とともに示す以下の実施形態に基づき説明する。以下に示す実施形態は、本発明を主・副走査方式でＬＤ（レーザ ダイオード）光書き込みを所謂タンデムタイプで行うカラー画像形成装置（例えば、複写機、プリンタ等）に適用した例を示す。
図１は、本発明の実施形態に係わるカラー画像形成装置の概要を示す。図１を参照すると、本実施形態に係わるタンデムタイプのカラー画像形成装置は、各々異なる色（即ち、マゼンタ：Ｍ、シアン：Ｃ、イエロー：Ｙ、ブラック：Ｋ）の画像を形成するために各色に対応した数の画像形成部を有する。画像形成部は、形成した各画像を転写紙１上にカラー画像として転写、合成するために、転写紙１を搬送する搬送ベルト２に沿って一列に配置する。搬送ベルト２は、その一方が駆動回転する駆動ローラと他方が従動回転する従動ローラである搬送ローラ３，４によって架設されており、搬送ローラ３，４の回転により図示の矢印方向に回転駆動される。搬送ベルト２の下部には、転写紙１を収納した給紙トレイ５を備える。収納された転写紙１のうち最上位置にある転写紙を、画像形成時には給紙し、途中レジストセンサ１４により画像の書込を行う光学ユニットの動作とのタイミングをとって、静電吸着によって搬送ベルト２上に吸着する。吸着した転写紙１を、第１の画像形成部（マゼンタ）に搬送し、ここでマゼンタの画像形成を行う。第１の画像形成部（マゼンタ）は、感光体ドラム６Ｍと感光体ドラム６Ｍの周囲に配置された帯電器７Ｍ、露光器８、現像器９Ｍ、感光体クリーナ１０Ｍから構成する。感光体ドラム６Ｍの表面は、帯電器７Ｍで一様に帯電された後、露光器８によりイエローの画像に対応したレーザ光１１Ｍで露光され、静電潜像が形成される。
【０００９】
感光体ドラム６Ｍ上に形成した静電潜像を、現像器９Ｍで現像し、感光体ドラム６Ｍ上にトナー像を形成する。トナー像は感光体ドラム６Ｍと搬送ベルト２上の転写紙１と接する位置（転写位置）で転写器１２Ｍによって転写され、転写紙上にマゼンタ単色の画像を形成する。転写が終わった感光体ドラム６Ｍは、ドラム表面に残った不要なトナーを感光体クリーナ１０Ｍによってクリーニングされ、次の画像形成に備えることとなる。
このように、第１の画像形成部（マゼンタ）でマゼンタが転写された転写紙１は、搬送ベルト２によって第２の画像形成部（シアン）に搬送される。ここでも、第１の画像形成部（マゼンタ）と同様に感光体ドラム６Ｃ上にトナー像を形成するが、今度はシアンによるトナー像が形成され、マゼンタが転写された転写紙１上に重ねて転写される。なお、画像形成の手順はマゼンタと変わりがないので、説明は省略する。
さらに、転写紙は、第３の画像形成部（イェロー）、続いて第４の画像形成部（ブラック）に搬送され、同様に形成したイェロー、ブラックのトナー像が重ねて転写されて、各色の転写が完了すると、カラー画像が形成されることになる。第４の画像形成部（ブラック）を通過してカラー画像が形成された転写紙は、搬送ベルト２から剥離され、定着器１３にて定着された後、排紙される。
また、搬送ベルト２上には、書き込んだ画像の位置合わせ用のパターンを検知するためのパターン検知センサ１４，１５，１６が取り付けられている（パターン検知による色ズレ等の書き込み誤差の補正については、後記にて詳述）。
【００１０】
図２は、図１に示した実施形態における露光器８を構成する光学ユニットを示すもので、図１の上方から見た図である。図２を参照して、光学ユニットを詳細に説明すると、ＬＤユニットＢＫ３１およびＬＤユニットＹ３２からの光ビームは、それぞれポリゴンミラー３７に対して対称的な光路を経由して感光体ドラム面を露光走査する。各光ビームは、シリンダレンズＣＹＬ_ＢＫ３３、ＣＹＬ_Ｙ３４を通り、反射ミラーＢＫ３５、反射ミラーＹ３６によってポリゴンミラー３７の下方面に入射し、ポリゴンミラー３７が回転することにより光ビームが偏向され、ｆθレンズＢＫＣ３８、ｆθレンズＹＭ３９を通り、第１ミラーＢＫ４０、第１ミラーＹ４１によって折り返される。
一方、ＬＤユニットＣ４２およびＬＤユニットＭ４３からの光ビームは、ＣＹＬ_Ｃ４４、ＣＹＬ_Ｍ４５を通り、ポリゴンミラー３７の上方面に入射し、ポリゴンミラー３７が回転することにより光ビームが偏向され、ｆθレンズＢＫＣ３８、ｆθレンズＹＭ３９を通り、第１ミラーＣ４６、第１ミラーＭ４７によって折り返される。
【００１１】
主走査方向の書込開始位置より上流側にそれぞれシリンダミラーＣＹＭ_ＢＫＣ４８、ＣＹＭ_ＹＭ４９およびセンサＢＫＣ５０、センサＹＭ５１が設けられていおり、ｆθレンズＢＫＣ３８、ｆθレンズＹＭ３９を通った光ビームをＣＹＭ_ＢＫＣ４８、ＣＹＭ_ＹＭ４９よって反射集光させて、センサＢＫＣ５０、センサＹＭ５１に入射するような構成となっている。
これらのセンサは、主走査方向の同期をとるための同期検知センサである。また、ＬＤユニットＢＫ３１およびＬＤユニットＣ３２からの光ビームでは、共通のＣＹＭ_ＢＫＣ４８ならびにセンサＢＫＣ５０を使用している。ＬＤユニットＹ３２およびＬＤユニットＭ４３についても同様である。同じセンサに２色の光ビームが入射することとなるので、各色の光ビームのポリゴンミラー３７への入射角を異なるようにすることで、それぞれの光ビームがセンサＢＫＣ５０、センサＹＭ５１に入射するタイミングを変え、時系列的にパルス列として出力されるようになっている。また、図２に示すようにＢＫとＣおよびＹとＭは逆方向に走査される。以下、２色に対して共通の同期検知センサＢＫＣ５０，ＹＭ５１からの出力を各色成分に分離する方法については、従来色々な方法が発表されていることから、本実施例の説明では割愛する。
【００１２】
次に、光書き込みのために点灯制御されるＬＤユニットの制御回路について説明する。
図３は、ＬＤＢ（ＬＤコントロールボード）への画像情報の転送を行うためのＩ／Ｆ（インタフェース）を備えた制御回路の構成を示すブロック図である。この制御回路は、図３に示すように、Ｙ，Ｍ，Ｃ，Ｋの各色毎に設けたＬＤＢ１１１〜１１４とコピーアプリ１００との間に介在するＩ／Ｆとして、基準選択回路１０６とＹ，Ｍ，Ｃ，Ｋの各色毎のタイミング、パターン生成回路１０２〜１０５を備える。
基準選択回路１０６は、Ｙ，Ｍ，Ｃ，Ｋの書込信号に対する基準信号を生成する。各色毎のタイミング、パターン＿Ｙ生成回路１０２、タイミング、パターン＿Ｍ生成回路１０３、タイミング、パターン＿Ｃ生成回路１０４、タイミング、パターン＿Ｋ生成回路１０５は、コピーアプリ１００が各色の画像データを転送する時には、タイミング信号として、主走査ライントリガー信号及び副走査有効領域トリガー信号を生成し、この信号をコピーアプリ１００に通知する。コピーアプリ１００は、作成した画像データを通知されてきた各色毎のタイミング信号に合わせ込んで書込画像データとし、タイミング、パターン生成回路１０２〜１０５を介して、画像形成装置本体側でレーザビーム書込を行うＬＤを点灯制御するために各色毎のＬＤＢ１１１〜１１４に転送する。また、各色毎のタイミング、タイミング、パターン生成回路１０２〜１０５は、色ずれ量やトナー濃度といった書き込み誤差を検出するためのパターンを形成する時には、予め用意しておいた形成すべきパターン画像データを、所定周期の主走査ライントリガー信号のタイミングでＬＤＢ１１１〜１１４に転送する。
同期分離回路（Ｙ）１０７、同期分離回路（Ｍ）１０８は、前述した図２に示した同期信号検知用のセンサＹＭ５１の出力から各色の同期信号に分離する回路で、同様に同期分離回路（Ｃ）１０９、同期分離回路（Ｋ）１１０は、同期信号検知用のセンサＢＫＣ５０の出力から各色の同期信号に分離する回路である。ＬＤＢ（Ｙ）１１１は、ＬＤユニットＹ３２（図２参照）に内蔵されており、同様に、ＬＤＢ（Ｍ）１１２はＬＤユニットＭ４３、ＬＤＢ（Ｃ）１１３はＬＤユニットＣ４２、ＬＤＢ（Ｋ）１１４はＬＤユニットＢＫ３１に内蔵されている。
【００１３】
ＬＤユニットの制御回路（図３参照）の動作を詳細に説明する。先ず、図４に示すタイミングチャートを参照して、転写紙に印刷を行うために、コピーアプリ１００が各色の画像データを転送する時の動作について記す。
各色の同期分離回路１０７〜１１０からライン走査に応じて同期信号が１ライン毎に出力される。即ち、同期分離回路（Ｙ）１０７から同期信号ＤＥＴＰ＿Ｙ、同期分離回路（Ｍ）１０８からＤＥＴＰ＿Ｍ、同期分離回路（Ｃ）１０９からＤＥＴＰ＿Ｃ、同期分離回路（Ｋ）１１０からＤＥＴＰ＿Ｋが出力される。なお、同期信号ＤＥＴＰ＿Ｙ，ＤＥＴＰ＿Ｍ，ＤＥＴＰ＿Ｃ，ＤＥＴＰ＿Ｋは、非同期信号であり、図４に示すようなタイミングでそれぞれ出力される。これは、Ｙ，Ｍ側とＣ，Ｋ側で同一のミラー面を使用していないことや、各ＬＤユニットから出射するＬＤ光の位置が異なることによる。しかしながら、図４のＸで示した各同期信号ＤＥＴＰのアサートエッジが来ない期間が存在し、その期間を光学系の部品精度から導き出すことが出来る。
ＬＤＢ（Ｙ）１１１は、、同期分離回路（Ｙ）１０７からのＤＥＴＰ＿Ｙを基にしてＬＤ（Ｙ）の書込クロックで同期をとった同期信号ＤＰＳＹＮＣ＿Ｙを基準選択回路１０６に出力する。同様に同期信号として、ＬＤＢ（Ｍ）１１２はＤＰＳＹＮＣ＿Ｍ、ＬＤＢ（Ｃ）１１３はＤＰＳＹＮＣ＿Ｃ、ＬＤＢ（Ｋ）１１４はＤＰＳＹＮＣ＿Ｋを出力する。
【００１４】
基準選択回路１０６は、Ｙ，Ｍ，Ｃ，Ｋの同期信号ＤＰＳＹＮＣを任意に選択し、そのＤＰＳＹＮＣの任意のタイミングにＣＮＴ＿ＬＤ（基準信号）を生成する。
タイミング、パターン＿Ｙ生成回路１０２は転写紙１の先端通過時にその検知信号としてレジストセンサ１０１（図１では、レジストセンサ１４として示す）から出力されるＸＳＴＡＲＴを基準信号ＣＮＴ＿ＬＤまで遅延し、基準信号ＣＮＴ＿ＬＤからＰＦＧＤＬＹ＿Ｙの設定ライン数分ＤＰＳＹＮＣ＿Ｙでカウントを行い、副走査有効領域トリガー信号として機能するフレーム同期信号ＸＦＳＹＮＣ＿Ｙをアサートし、主走査ライントリガー信号として機能する書込同期信号ＸＷＲＳＹＮＣ＿Ｙと共に、コピーアプリ１００に転送する。なお、図４に示されるＸＬＤＳＹＮＣ＿Ｙは、書込同期信号ＸＷＲＳＹＮＣ＿Ｙを生成する中間段階で発生する同期信号で、ＤＰＳＹＮＣ＿Ｙに応じた信号である。
Ｙ以外の色についても同様で、ＸＦＳＹＮＣ＿Ｍは、ＣＮＴ＿ＬＤからＰＦＧＤＬＹ＿Ｍの設定ライン数分ＤＰＳＹＮＣ＿Ｍでカウントすることでアサートし、ＸＦＳＹＮＣ＿Ｃは、ＣＮＴ＿ＬＤからＰＦＧＤＬＹ＿Ｃの設定ライン数分ＤＰＳＹＮＣ＿Ｃで、ＸＦＳＹＮＣ＿Ｋは、ＣＮＴ＿ＬＤからＰＦＧＤＬＹ＿Ｋの設定ライン数分ＤＰＳＹＮＣ＿Ｋでそれぞれアサートし、それぞれ書込同期信号ＸＷＲＳＹＮＣ＿Ｍ，ＸＷＲＳＹＮＣ＿Ｃ，ＸＷＲＳＹＮＣ＿Ｋと共に、コピーアプリ１００に転送する。
【００１５】
図５は、コピーアプリ１００で生成され、ＬＤＢ１１１〜１１４に送信する信号および画像情報の送信タイミングを示すタイムチャートである。
コピーアプリ１００で生成された印刷すべき画像情報を、ＬＤＢ１１１〜１１４に送信する際、タイミング、パターン生成回路１０２〜１０５からコピーアプリ１００に転送された信号のタイミングに対応させて、その画像情報を送信する。なお、図５に記した、タイミング、パターン生成回路１０２〜１０５から転送されてくるフレーム同期信号ＸＦＳＹＮＣおよび書込同期信号ＸＷＲＳＹＮＣは、図４に記した信号と同じである。
図５に示すタイムチャートを参照して動作を詳細に説明すると、コピーアプリ１００は各色について、受け取った副走査有効領域トリガー信号として機能するフレーム同期信号ＸＦＳＹＮＣからはフレームゲート信号ＸＩＰＵＦＧＴを、また主走査ライントリガー信号として機能する書込同期信号ＸＷＲＳＹＮＣからは主走査ライン同期信号ＸＩＰＵＬＳＹＣを生成し、これらに同期して画像情報ＩＰＵＤＡＴを各色に対応したＬＤＢ１１１〜１１４に返す。
ＬＤＢ１１１〜１１４では、転送されたこれらの信号に従い、コピーアプリ１００からの画像情報に応じてＬＤの点灯を制御して露光を行う。本実施例では、コピーアプリ１００を接続した例について説明を行ったが、コピーアプリをプリンタアプリ（コントローラ）やＦＡＸアプリに交換されるか、或いはこれらのアプリを増設していずれかを選択して使用する場合でも、同様のＩ／Ｆとすることで、容易に画像形成が可能となる。なお、増設する場合、アプリを選択する選択信号を設け、選択されていないアプリの出力をＨｉ−ｚとすることで、対応可能とする。
【００１６】
前述のような３種類（コピー，プリンタ，ＦＡＸ）の中の選択されたアプリケーションから転送された画像データにより画像を形成する場合を例にとると、アプリケーションそれぞれの機能の違いから、画像情報の画素密度が、例えば、プリンタコントローラは、１２００，６００，３００ｄｐｉが主流で、コピーアプリでは６００ｄｐｉ、ＦＡＸアプリではｄｐｉ系の解像度ではなく、本／ｍｍの解像度が主流となっており、画素密度がそれぞれ異なる。本発明では、画素密度の違いに対して、従来のようなポリゴンモータの回転速度（光ビームによる主走査の周期）やＬＤを点灯する周波数をそのつど可変制御することをせずに、固定化された同期信号ＤＥＴＰを基準とし、画素密度が異なる場合、主副の各走査方向でその調整を行う。
副走査方向については、ライン間引きを行うことにより対応した密度を得るようにする。即ち、アプリ側から出力される主走査ライン同期信号ＸＩＰＵＬＳＹＣの基になる、書込同期信号ＸＷＲＳＹＮＣをライン間引きによる調整後の信号として生成することで、アプリ側に対して１つの書込同期信号ＸＷＲＳＹＮＣに対して、１ラインのデータを転送するというシンプルなＩ／Ｆを使用し、これを実現している。同時に、主走査方向の書込密度を、各アプリが採用する画素密度の最小公倍数、即ち上記の３種のアプリを例にすると１２００ｄｐｉとし、画素密度と書込密度の間に生じる違いを調整するために、ラインメモリ等を用いてダブリングする方法によって対応する。
【００１７】
図５のタイムチャートに示す動作例では、ポリゴンモータの回転速度（光ビームによる主走査の周期）を固定し、書込密度を一定（例えば、１２００ｄｐｉ）で動作させるように設定されている。また、このチャートに示す例では、タイミング、パターン生成回路１０２〜１０５で間引きなしに生成された書込同期信号ＸＷＲＳＹＮＣに応じてアプリ１００から画像データのライン同期信号ＸＩＰＵＬＳＹＮＣを発生させ、各ライン同期信号ＸＩＰＵＬＳＹＮＣに各ライン毎の画像情報ＩＰＵＤＡＴを合わせ込んでいる。
従って、図５のタイムチャートに示す動作例は、アプリ側の画素密度とＬＤＢ側の書込密度が同一である場合を示している。なお、図５のタイムチャートに表われないが、主走査方向の書込密度を一定（例えば、１２００ｄｐｉ）とするように、ＬＤを点灯する周波数も固定しているので、アプリ側の画素密度とＬＤＢ側の書込密度が異なる場合には調整が必要であるが、この場合、アプリ側の画像データも同じ密度であり、ダブリング処理を必要としない例である。
【００１８】
アプリ側の画素密度とＬＤＢ側の書込密度が異なる場合、例えば、ＬＤＢ側の書込密度が１２００ｄｐｉであり、アプリ側の画素密度が６００ｄｐｉで、ＬＤＢ側の１／２である場合の動作例を説明する。
この場合の動作例を図６のタイムチャートに示す。図６に示すように、タイミング、パターン生成回路１０２〜１０５からコピーアプリ１００に転送される信号の送信タイミングに対応させて、コピーアプリ１００で生成され、ＬＤＢ１１１〜１１４に送信される信号および画像情報の送信タイミングを示すタイムチャートである。ここで上記した画素密度と書込密度が同一の時と異なるのは、ここでは、各色に対応したタイミング、パターン生成回路１０２〜１０５において、フレーム同期信号ＸＦＳＹＮＣをアサートしてからＸＬＤＳＹＮＣを基に１／２間引きを行い、書込同期信号ＸＷＲＳＹＮＣとしアプリボード１００に出力することにある（図６に示すように、各色の書込同期信号ＸＷＲＳＹＮＣの周期が、それぞれのフレーム同期信号ＸＦＳＹＮＣのアサート後、間引きにより倍の長さになっている）。
ここに、間引き率はアプリ側の画素密度とＬＤＢ側の書込密度の比によって決められる。コピーアプリ１００は、タイミング、パターン生成回路１０２〜１０５からフレーム同期信号ＸＦＳＹＮＣ、書込同期信号ＸＷＲＳＹＮＣが入力されるとそれらを基に、フレームゲート信号ＸＩＰＵＦＧＴ、主走査ライン同期信号ＸＩＰＵＬＳＹＣ、画像データＩＰＵＤＡＴを１：１となるようにして、転送を開始する。つまり、図６のチャートに示すように、タイミング、パターン生成回路１０２〜１０５で１／２間引きして生成された書込同期信号ＸＷＲＳＹＮＣに応じてコピーアプリ１００から画像データのライン同期信号ＸＩＰＵＬＳＹＮＣを発生させ、各ライン同期信号ＸＩＰＵＬＳＹＮＣに各ライン毎の画像情報ＩＰＵＤＡＴを合わせ込んで、転送する。
図６のタイムチャートに表われないが、主走査方向の書込密度を一定（例えば、１２００ｄｐｉ）とするように、ＬＤを点灯する周波数も固定しているので、アプリの画素密度とＬＤＢの書込密度が異なる場合には調整が必要である。この例の場合、ＬＤＢの書込密度が１２００ｄｐｉであり、アプリの画素密度が６００ｄｐｉであるから、コピーアプリ１００における１ライン分の画像データをダブリング処理により２倍にし、１２００ｄｐｉに対応可能な調整をして、ＬＤＢの書き込みに用いる。このように、アプリ側の画素密度とＬＤＢ側の書込密度が異なる場合でも、ＬＤＢの書込ユニットの制御が簡略化される。
【００１９】
フレームゲート信号ＸＩＰＵＦＧＴは、所定ライン数分の画像情報の転送を完了すると、フレームゲート信号ＸＩＰＵＦＧＴをネゲートする。前述のタイミング、パターン生成回路１０２〜１０５は、フレームゲート信号ＸＩＰＵＦＧＴがネゲートされると、書込同期信号ＸＷＲＳＹＮＣの間引き処理を中止し、通常のタイミングに戻し、次の画像形成待ちとなる。
アプリ側から受け取る画像データの画素密度がＬＤＢ側の書込密度と異なる場合、ＬＤＢ１１１〜１１４はラインメモリを使用しダブリング処理で１２００ｄｐｉ化を実施し、感光体ドラムに露光を行う。その他の画素密度に関しても、本方式を応用することで対応可能となる。
また、ＦＡＸアプリで用いられる、１６本／ｍｍ系の密度に関しては、ｄｐｉ換算すると４０６ｄｐｉとなり、ポリゴンモータの微調は必要となるが、この微調を条件に、タイミング、パターン生成回路１０２〜１０５は、画素密度４００ｄｐｉ時に近似させ、３倍のダブリング処理を行うことによって、対応することが可能となる。
【００２０】
次に、上記したＬＤユニットの制御回路（図３参照）をベースに、さらに印刷出力の品質向上を図るための改良を加えた実施形態について説明する。
この改良点は、形成された画像が適正であるかを検査するために必要な要素をＬＤユニットの制御回路の構成において考慮し、付加した点にある。具体的には、画像の位置合わせや濃度等の書き込み誤差を検出するためのテストパターンを形成するための手段をＬＤユニットの制御回路（図３参照）に備えることにより、この実現を図るようにしたものである。
先ず、テストパターンによる画像の位置合わせやトナー濃度等の書き込み誤差の計測について、概要を説明する。書き込み画像の位置ずれ（或いは位置合わせ）の検出には、検出用のテストパターンを書かせ、書かせたパターンをセンサにより読み取り、その検出値を基準値と比較するという方法をとる。
テストパターンの書き込みは、画像形成装置の仕様によって、正しい位置への画像書き込みが可能な動作条件が予め定められので、その動作条件に従った設定によって、画像形成装置にテストパターンを書かせる。本実施形態の装置においては、後述するようにテストモードの動作によって、搬送ベルト２上に実際にテストパターンが転写され、そこに形成されたテストパターンは、検知センサ１４，１５，１６によってその位置が検出される。
検出する位置ずれ（書き込み誤差）は、パターン検知センサ１４，１５，１６によって得た検出値の基準値からのずれとして求める。ＬＤユニットの制御回路は、上記のようにして求めた誤差に応じて、動作条件に補正をかけることにより、適正な位置合わせを可能とする。
なお、トナー濃度の補正も、位置ずれの検出と同様に、誤差を検出するためのパターンの画像を出力させ、濃度テストのために設けたセンサ（不図示）の検知出力を基準値と比較し、そのずれから補正値を算出することによる。
【００２１】
ところで、こうしたテストパターンによる書き込み誤差の計測及び補正動作は、コピーアプリ１００から転送される画像データによる転写紙への画像形成動作とは別の動作モードとして行う。これは、位置ずれ等の補正は、経時変化する動作環境等に対応して時々行う必要があり、かつ一定のテスト条件を設定して検出及び補正動作を行わせる必要があるということや、補正結果を、その後行う転写紙への画像形成動作に即時に反映させることを可能とする、といったことを理由とする。
このために、本実施形態では、転写紙への画像形成動作を行う期間、即ち、副走査有効領域トリガー信号（図５、図６のフレームゲート信号ＸＩＰＵＦＧＴ）により転写紙への画像形成動作が有効な期間以外（ＸＩＰＵＦＧＴのネゲート、即ち「Ｈ」となっている期間）にテストパターンの書き込み動作を行わせる。この動作は、ＬＤユニットの制御回路（図３参照）に設けたタイミング、パターン＿Ｙ生成回路１０２、タイミング、パターン＿Ｍ生成回路１０３、タイミング、パターン＿Ｃ生成回路１０４、タイミング、パターン＿Ｋ生成回路１０５によって、そこで生成されたテストパターンデータの転送制御により行う。
また、位置合わせのテストパターンは、位置ずれを計測するために用いるので、位置精度が求められる。従って、タイミング、パターン生成回路１０２〜１０５で生成するテストパターンは、解像度（書き込み密度）を最大にした設定とする。ＬＤＢ１１１〜１１４は、タイミング、パターン生成回路１０２〜１０５から同期信号に基づいて最大の書き込み密度で転送されてくるテストパターンデータを受け取り（上記した実施形態の書き込みデータの転送制御の例では、ＬＤＢ側の書込密度を最大１２００ｄｐｉとしているから、走査ラインを間引かずに、１２００ｄｐｉの密度に対応したテストパターンデータの転送を行う）、パターンの形成動作を行う。
なお、トナー濃度のテストの場合には、位置ずれの補正におけるパターンのように解像度（書き込み密度）を最大にすることは、必ずしも必要条件にならない。従って、書き込み誤差を検出するためのパターンの中で、色ずれ量を検出するパターンの記録画素密度を優先させることは有意義であり、この様な条件にすることで、ユーザーの最も懸念する色ずれを無くした印刷出力が可能になる。
【００２２】
図７は、位置合わせ用テストパターンとしてのトナーマーク列１７の一部を例示する。このテストパターンは、転写紙への画像形成とは別に、テストモードの動作を行わせ、搬送ベルト２上にパターン形成を行う。図７に示すように、色毎にベルト搬送（副走査）方向に対し直角な横線と斜め線、即ち、各色の横線４本、斜め線４本からなるマークを１組とし、スキュー等を検出するために、主走査方向に整合させて備えた３つのパターン検知センサ１４，１５，１６、それぞれによって各組のマークの位置検出を可能とする配列で書き込む。また、マーク列１７は、マークの組を８組形成し、８組のマークの検出を行う。８組の検出を行い、得た検出値の平均を算出し、その値をもとに位置ずれ等の書き込み誤差求め、求めた結果から補正量を決定し、補正を施す。この補正によって、より適正な位置への書き込みが可能になるので、各色の位置ずれが少ない高画質の画像が形成できるようになる。
主走査方向に並べられたパターン検知センサ１４，１５，１６により検出したマークの位置情報から基準色（例えばＢＫ）に対するスキュー、副走査レジストずれ、主走査レジストずれ、主走査倍率誤差の計測が可能である。スキューはパターン検知センサ１４，１５，１６の各検出値（横線に対する）の相対関係から、副走査レジストずれは横線４本の各検出値をもとに基準色（例えばＢＫ）に対する関係から、主走査レジストずれは斜め線４本の各検出値をもとに基準色に対する関係から、主走査倍率誤差はパターン検知センサ１４，１５，１６の各検出値（斜め線に対する）の相対関係から、求めることができる。
トナーマーク列１７をもとに得た位置ずれ等の書き込み誤差に従って、この誤差を無くすための補正をかけるが、例えば、各パターン検知センサ１４，１５，１６で検出された最大の位置ずれ量の１／２だけ、位置ずれ方向と逆向きに画像をシフトさせることにより、主走査方向の倍率偏差によるずれ量を目立たないように補正することが可能となる。
各種のずれ量、補正量の算出および補正の実行命令は、後述のメインＣＰＵ（画像形成装置全体の制御機能を実現する手段を成し、図８のＣＰＵ２６がこれに当たる）により行われる。検出の終わったテストパターン（トナーマーク列１７）は、クリーニング手段１８によりクリーニングが行われる。
【００２３】
図８は、検出した位置ずれ（書き込み誤差）に基づいて、位置合わせ制御を行う制御システムの１実施形態を示すブロック図である。なお、ここではパターン検知センサ１４，１５，１６中の１つの検知センサにおける構成のみを示したが、他の検知センサにおいても同様の構成をとるので、図８では割愛している。
パターン検知センサ１４（１５、１６）から得られた信号は、ＡＭＰ１９によって増幅され、フィルタ２０によって必要としている周波数以上の周波数成分をカットする。
次に、Ａ／Ｄ変換器２１によってアナログデータからデジタルデータへと変換される。データのサンプリングは、サンプリング制御部２２によって制御される。本実施例ではサンプリング速度は１００ＫＨｚである。サンプリングされたデータは順次ＦＩＦＯメモリ２３に格納される。
所定数のテストパターン（トナーマーク列１７）の検知が終了した後、格納されていたデータはＩ／Ｏポート２４を介し、データバス２５によりＣＰＵ２６およびＲＡＭ２７にロードされ、種々のずれ量を算出するための演算処理、及びずれ量に基づき画像形成条件を最適化するための設定データの演算処理を行う。
ＲＯＭ２８には、種々のずれ量を演算するためのプログラム、及び画像形成条件を最適化するための設定データの演算処理を行うためのプログラムを始め、位置合わせ制御に必要な処理を行うためのプログラムを格納しておく。ＣＰＵ２６は、ＲＯＭ２８に格納した位置合わせ制御に必要な処理を行うためのプログラムに従って、処理を実行する。なお、処理に必要なデータは、アドレスバス２９によって、ＲＯＭアドレス、ＲＡＭアドレス、各種入出力機器の指定を行い、指定された格納場所との間で転送される。
【００２４】
また、ＣＰＵ２６は、パターン検知センサ１４（１５、１６）からの検知信号を適当なタイミングでモニタしており、テストパターンが形成される搬送ベルト２及びパターン検知センサ１４（１５、１６）の発光部の劣化等が起こっても確実に検知ができるように発光量制御部３０によって発光量を制御しており、受光部からの受光信号のレベルが常に一定となるようにしている。
ＣＰＵ２６は、テストパターン（トナーマーク列１７）の検知結果から求めたずれ補正量に基づく主、副レジストの変更、スキューの補正、及び倍率誤差に基づく画周波数の変更、をするために、タイミング、パターン＿Ｙ生成回路１０２、タイミング、パターン＿Ｍ生成回路１０３、タイミング、パターン＿Ｃ生成回路１０４、タイミング、パターン＿Ｋ生成回路１０５に対して、その設定を行う。
上記のように、ＬＤＢ１１１〜１１４とコピーアプリ１００との間に介在するＩ／Ｆとして、基準選択回路１０６と各色毎のタイミング、パターン生成回路１０２〜１０５を備えたＬＤＢの制御回路は、汎用性及びアプリの拡張性に優れている。しかも、このＩ／Ｆは、コピーアプリ１００から転送される画像データによる転写紙への画像形成動作時以外の期間を利用して、最大の書き込み密度によりテストパターンを書き込むことを可能にし、よって、書き込んだテストパターンの測定で得た誤差データをもとに、色ずれの生じない書き込みタイミングに設定を変更することができ、色ずれ等の書きこみ誤差の無い高品質の印刷出力を可能とする。
【図面の簡単な説明】
【００２５】
【図１】本発明の実施形態に係わるタンデムタイプのカラー画像形成装置の概要を示す。
【図２】図１に示した実施形態における露光器を構成する光学ユニットを示す。
【図３】ＬＤＢ（ＬＤコントロールボード）への画像情報の転送を行うためのＩ／Ｆを備えた制御回路の構成を示す。
【図４】タイミング、パターン生成回路で生成され、コピーアプリ送信する信号のタイムチャートである。
【図５】コピーアプリで生成され、ＬＤＢに送信する信号および画像情報の送信タイミング（アプリ側画素密度／ＬＤＢ側書込密度＝１）を示すタイムチャートである。
【図６】コピーアプリで生成され、ＬＤＢに送信する信号および画像情報の送信タイミング（アプリ側画素密度／ＬＤＢ側書込密度＝１／２）を示すタイムチャートである。
【図７】位置合わせ用テストパターンとしてのトナーマーク列の一部を例示する。
【図８】位置ずれ検出を基に位置合わせ制御を行う制御システムの１実施形態を示すブロック図である。
【符号の説明】
【００２６】
１・・転写紙、                            ２・・搬送ベルト、
６Ｙ，６Ｍ，６Ｃ，６Ｋ・・感光体ドラム、
８・・露光器、                    １４〜１６・・パターン検知センサ、
３１，３２，４２，４３・・ＬＤ（レーザダイオード）ユニット、
５０，５１・・同期信号検知センサ、    １００・・コピーアプリ、
１０１・・レジストセンサ、            １０６・・基準選択回路、
１０２〜１０５・・タイミング、パターン生成回路、
１０７〜１１０・・同期分離回路、
１１１〜１１４・・ＬＤＢ（ＬＤコントロールボード）。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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