(57)【要約】【課題】モノクロ機等で使用される安価な偏向露光装置を、傾き補正、湾曲等の歪み補正の高価な光学系、及び精密な調整を必要とせずにそのまま４ドラムカラータンデム機で使用可能とし、さらにその各色合わせに必要なレジストレーション補正法を提供する。【解決手段】３個以上よりなる複数個のレジストレーション検知センサを設置し、各色のレジストレーション位置ずれを検出する。各色の位置ずれを、コントローラの画像ビットマップに補正を施す。画像ビットマップの補正とは、副走査タイミングと露光量調整よりなる。【選択図】        図１
2004170755.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数個の光ビームを偏向させ、複数個の画像形成ステーション内の感光体上にそれぞれ走査して該感光体上に静電潜像を形成し、転写手段により一括転写するカラー画像形成装置において、一括転写された後の同一主走査方向の少なくとも３箇所以上の異なる位置に設置された所定の位置とのレジストレーションずれ量を検出するレジストレーションずれ量検出手段と、レジストレーションずれ量検出手段の結果を用いて、像担持体の傾き、湾曲等の歪みを検出する手段を有し、検出された傾き、湾曲等の歪みを補正するようなタイミング、露光量で光ビームを露光する事により、転写後の複数の像のレジストレーションずれを抑える事を特徴とするカラー画像形成装置。
【請求項２】
複数個の光ビームを偏向させ、複数個の画像形成ステーション内の感光体上にそれぞれ走査して該感光体上に静電潜像を形成し、転写手段により一括転写するカラー画像形成装置であって、更には前記複数個の光ビームを偏向させる変更手段が一つであるカラー画像形成装置において、一括転写された後の同一主走査方向の少なくとも３箇所以上の異なる位置に設置された所定の位置とのレジストレーションずれ量を検出するレジストレーションずれ量検出手段と、レジストレーションずれ量検出手段の結果を用いて、像担持体の傾き、湾曲等の歪みを検出する手段を有し、検出された傾き、湾曲等の歪みを補正するようなタイミング、露光量で光ビームを露光する事により、転写後の複数の像のレジストレーションずれを抑える事を特徴とするカラー画像形成装置。
【請求項３】
前記像担持体の傾き、湾曲等の歪みを検出する手段とは、各々の像担持体ごとにレジストレーションパッチを描画し、前記主走査方向に設置された少なくとも３個以上の複数個のレジストレーション検出センサの時間差よりレジストレーションずれ量を検出し、多項式近似により、像担持体の傾き、湾曲等の歪みを算出する事を特徴とする請求項１または２記載のカラー画像形成装置。
【請求項４】
前記タイミング及び露光量による補正手段とは、像担持体上の主走査位置に相当する画像ビットマップ上の書き出しタイミングと露光量を調整する事により補正する事を特徴とする請求項１または２記載のカラー画像形成装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、カラープリンタ、カラー複写機等において、特に複数の偏向走査装置と複数の現像ユニットを備えるいわゆるタンデム型の電子写真方式のカラー画像形成装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
電子写真方式のカラー画像形成装置においては、高速化のために複数の画像形成部を有し、搬送ベルト上に保持された記録材上に順次異なる色の像を転写する、いわゆるタンデム型の画像形成装置が各種提案されている。
【０００３】
図１０はタンデム型カラー画像形成装置の例を側断面図で示したものである。このカラー画像形成装置は、本体装置の右側面下部に転写材カセット５３を装着している。転写材カセット５３にセットされた転写材は、給紙ローラ５４によって一枚ずつ取り出され、搬送ローラ対５５−ａ、５５−ｂによって画像形成部に給送される。画像形成部には、転写材を搬送する転写搬送ベルト１０が複数の回転ローラによって転写材搬送方向（図１０の右から左方向）に扁平に張設され、その最上流部においては、転写搬送ベルト１０上面にある吸着ローラ５６にバイアスを印加することによって、転写材を転写搬送ベルト１０に静電吸着させる。またこのベルト搬送面に対向して４個のドラム状の像担持体としての感光体ドラム１４が直線状に配設されて画像形成部を構成している。
【０００４】
画像形成部であるところの現像ユニット５２は、前記感光体ドラム１４、Ｃ（ＣＹＡＮ）、Ｙ（ＹＥＬＬＯＷ）、Ｍ（ＭＡＧＥＮＴＡ）、Ｋ（ＢＬＡＣＫ）の各色トナー、帯電器、現像器を有している。上記の各現像ユニット５２の筐体内の帯電器と現像器間には所定の間隙が設けられ、この間隙を介してレーザスキャナからなる露光手段５１から感光体ドラム１４の周面に露光照射が行われる。各帯電器がそれらに対応する感光体ドラム１４の周面を所定の電荷で一様に帯電させ、露光手段５１が上記帯電した感光体ドラム１４の周面を画像情報に応じて露光して静電潜像を形成し、そして、現像器が上記の静電潜像の低電位部にトナーを転移させてトナー像化（現像）する。
【０００５】
転写搬送ベルト１０の搬送面を挟んで転写部材５７が配置されている。各感光体ドラム１４の周面上に形成（現像）されたトナー像は、それらに対応する転写部材５７で形成される転写電界によって、搬送されてきた転写材に発生した電荷に吸引されて転写材面に転写される。トナー像を転写された転写材は、圧着ローラと発熱ローラからなる定着部５８でトナー像を紙面に熱定着され、排紙ローラ対５９−ａ、５９−ｂによって機外に排出される。尚、転写搬送ベルト１０は、Ｃ（ＣＹＡＮ）、Ｙ（ＹＥＬＬＯＷ）、Ｍ（ＭＡＧＥＮＴＡ）、Ｋ（ＢＬＡＣＫ）の各色トナーを一旦転写してから転写材に二次転写する構成の中間転写ベルトでも構わない。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、このような複数の画像形成部を有するタンデム型の画像形成装置の問題点としては、機械精度、組立設置時の組み付け誤差等の組立時の原因、また動作時において、現像ユニットの着脱による複数の現像ユニットの位置関係のずれ、使用温度条件の変動等の動作時の原因により、各画像形成部の転写位置での画像を重ね合わせる際の困難さが挙げられる。
【０００７】
例えば、偏向走査装置の画像重ね合わせに必要な項目としては、
１）．主走査方向の書き出し位置
２）．副走査方向の書き出し位置
３）．主走査方向の倍率
４）．主走査方向の傾き
５）．走査線の湾曲等の歪み
が挙げられる。このうち、１）〜３）については電気的に補正が可能であるため、位置ずれ、倍率誤差を検出して電気的に補正が行われている。しかしながら、４）、５）については電気的に補正が困難なため、組立時の精密な光学的な調整により許容範囲内に収まるように管理している。
【０００８】
例えば、５）の走査線の湾曲等の歪みが生じないように高価な光学部品による補正が行われている。このため、画像重ね合わせを行なわないモノクロ機では安価な構成で偏向走査装置を作る事ができるので問題とならなかったが、複数の画像重ね合わせを行なうカラー機では高価な構成の偏向走査装置を必要とし、更には精密な微調整による組立工数の増大は免れなかった。これらの問題の解決法のひとつとして、特開平１０−３１５５４５号公報が開示されている。しかしながら、特開平１０−３１５５４５号公報は露光装置にＬＥＤアレイヘッドを用いた構成を念頭に発明されたもので、露光装置に偏向走査装置を用いる場合困難となる事が多い。まず、露光装置にＬＥＤアレイヘッドを用いる場合と偏向走査装置を用いる場合の違いを以下に示す。
【０００９】
ＬＥＤアレイヘッドの利点は、
・副走査方向に解像度を上げやすい
・主走査方向の湾曲等の歪みが無い
が挙げられるが、逆に欠点は
・各々の画素間の露光量のばらつきを補正しづらい
・組立設置時における主走査方向の傾き量が大きくなりやすい
がある。
【００１０】
続いて偏向走査装置の利点は、
・単一ビームで主走査を露光するので主走査方向の画素間の露光量のばらつきが少ない
・組立設置時における主走査方向の傾き量は調整により比較的小さくできる
が挙げられるが、
・副走査方向の解像度を上げるためには、回転多面鏡の回転数を上げなければならず困難
・主走査方向の傾きの他に湾曲等の歪みの存在
がある。
【００１１】
このため、露光装置に偏向走査装置を用いた画像形成装置において、特開平１０−３１５５４５号公報をそのまま適用する場合、回転多面鏡の回転数の速度を副走査方向の解像度に合わせて上げなければならず、実現は困難であった。また、露光装置に偏向走査装置を用いた画像形成装置において、上述した解決法と類似した形態で、特開平４−３２６３８０号公報、特開２００１−２０８９９０号公報がある。特開平４−３２６３８０号公報については、専用の調整工具を用いてあらかじめ調整データをＰＲＯＭ（Ｐｒｏｇｒａｍａｂｌｅ  Ｒｅａｄ  Ｏｎｌｙ  Ｍｅｍｏｒｙ）に書き込んでおくため、調整工程が必要であった。また、特開２００１−２０８９９０号公報については、主走査倍率方向の補正についてのみ言及されているが、主走査倍率については、主走査画像クロック周波数のＰＬＬ（Ｐｈａｓｅ  Ｌｏｃｋ  Ｌｏｏｐ）による周波数補正が最近では容易に用いられ補正が可能となっている。本発明の第一の目的は、以上の問題点に鑑み、主走査方向の少なくとも３箇所以上の異なる位置において所定の位置とのずれ量を検出するずれ量検出手段とずれ量検出手段の結果を用いて、像担持体の傾き、湾曲等の歪みを検出する手段により、プリンタ実機上で主走査方向の傾き、歪みを検出する。検出された主走査方向の傾き、歪みを受けて、主走査方向の傾き、歪みを容易に補正し、複数の色の画像重ね合わせを、回転多面鏡の速度を上げる事無しに確実に行なうものである。
【００１２】
また、カラー画像形成装置において小型化、コストダウンの要請は高い。上記タンデム構成のカラー画像形成装置において、露光装置の小型化のために、各色毎に設置されていた偏向走査装置の回転多面鏡を一つにした従来例を図１１に示す。偏向走査装置６０の回転多面鏡を一つにする利点は、
・回転多面鏡の個数を減らせ、小型化、コストダウンが図れる
・複数個の回転多面鏡のモータの同期運転をする必要がない
がある。一方、欠点としては、
・各色の回転多面鏡を独立に制御できないので回転位相を制御できず、副走査方向の書き出し位置において、一画素以下の微調整ができないという問題がある。
【００１３】
画像重ね合わせの目標仕様として、１００μｍ以下を狙う場合、例えば６００ｄｐｉの解像度のプリンタにおいて、１画素であるところの４２μｍ以下の微調整ができないということは、それだけで目標仕様の４割を占めてしまい、他の画像重ね合わせに対する変動要素の仕様が厳しくなり、機械精度のアップ等のコストアップ要因を招く虞がある。本発明の第二の目的は、偏向走査装置の回転多面鏡を一つにしたタンデム型カラー画像形成装置において、副走査方向の書き出し位置の調整を一画素以下の精度で行なう事を可能とする事にある。
【００１４】
【課題を解決するための手段】
上記目的は本発明に係るカラー画像形成装置において達成される。
【００１５】
要約すれば、本発明は、主走査方向の複数の位置でのレジストレーション検出手段を備え、該複数個のレジストレーション検出手段の結果より、主走査方向の傾き、湾曲等の歪みを算出し、算出された主走査方向の傾き、湾曲等の歪みを補正するように、各色の画像形成のためのビットマップを変更する。具体的には、副走査方向の前後のビットマップ階調データとプリントする画素に対応する位置に関する割合から、ビットマップ階調データを作成し直す。これにより、主走査方向の傾き、湾曲等の歪みの補正を行なう。また、副走査方向の１画素以下の補正に関しても同様に、レジストレーション検出手段によるレジストレーション検出手段の結果より、副走査方向の書き出し位置を検出し、検出された副走査書き出し位置を補正するように、各色の画像形成のためのビットマップを変更する。
【００１６】
上記作成されたビットマップデータを用いて各色の画像を出力する事により、高価な光学部品を使用したり、また精密な調整工程を経ることなく、傾き、歪み、副走査方向の書き出し位置の補正が正しく行なわれ、画像重ね合わせの優れた安価なカラー画像形成装置が提供される。
【００１７】
以上、本発明を整理して要約すれば以下の構成に集約できる。
【００１８】
（１）複数個の光ビームを偏向させ、複数個の画像形成ステーション内の感光体上にそれぞれ走査して該感光体上に静電潜像を形成し、転写手段により一括転写するカラー画像形成装置において、一括転写された後の同一主走査方向の少なくとも３箇所以上の異なる位置に設置された所定の位置とのレジストレーションずれ量を検出するレジストレーションずれ量検出手段と、レジストレーションずれ量検出手段の結果を用いて、像担持体の傾き、湾曲等の歪みを検出する手段を有し、検出された傾き、湾曲等の歪みを補正するようなタイミング、露光量で光ビームを露光する事により、転写後の複数の像のレジストレーションずれを抑える事を特徴とするカラー画像形成装置。
【００１９】
（２）複数個の光ビームを偏向させ、複数個の画像形成ステーション内の感光体上にそれぞれ走査して該感光体上に静電潜像を形成し、転写手段により一括転写するカラー画像形成装置であって、更には前記複数個の光ビームを偏向させる変更手段が一つであるカラー画像形成装置において、一括転写された後の同一主走査方向の少なくとも３箇所以上の異なる位置に設置された所定の位置とのレジストレーションずれ量を検出するレジストレーションずれ量検出手段と、レジストレーションずれ量検出手段の結果を用いて、像担持体の傾き、湾曲等の歪みを検出する手段を有し、検出された傾き、湾曲等の歪みを補正するようなタイミング、露光量で光ビームを露光する事により、転写後の複数の像のレジストレーションずれを抑える事を特徴とするカラー画像形成装置。
【００２０】
（３）前記像担持体の傾き、湾曲等の歪みを検出する手段とは、各々の像担持体ごとにレジストレーションパッチを描画し、前記主走査方向に設置された少なくとも３個以上の複数個のレジストレーション検出センサの時間差よりレジストレーションずれ量を検出し、多項式近似により、像担持体の傾き、湾曲等の歪みを算出する事を特徴とする前記（１）または（２）記載のカラー画像形成装置。
【００２１】
（４）前記タイミング及び露光量による補正手段とは、像担持体上の主走査位置に相当する画像ビットマップ上の書き出しタイミングと露光量を調整する事により補正する事を特徴とする前記（１）または（２）記載のカラー画像形成装置。
【００２２】
【発明の実施の形態】
以下、本発明に係るカラー画像形成装置を図面に則して更に詳しく説明する。
【００２３】
（実施例１）
図１は本発明のブロック図である。２はプリンタエンジンで、コントローラ３で作成された画像ビットマップ情報をもとに実際に印字を行なう。
【００２４】
図１において、エンジンコントローラ９は、エンジン内部の制御を司るものである。エンジン内の制御には、大きく分けて２つのモードがある。ひとつは実際のプリントを行なうプリントモードで、もうひとつは実際のプリントに先だちエンジンのキャリブレーションを行なうキャリブレーションモードである。キャリブレーションモードでは、主走査方向、副走査方向のレジストレーション、濃度キャリブレーション等がある。
【００２５】
本発明では、その他に、主走査傾き、主走査の歪みの補正を行なえ得る。本発明では、本発明の主旨である主走査傾き、主走査歪みについて説明し、従来より行なわれている主走査書き出し補正、主走査倍率補正、副走査書き出し補正等の詳細な説明は必要でない限り省略する。例えば、主走査書き出し補正については、書き出しタイミングの補正、主走査倍率補正については主走査画像クロック周波数のＰＬＬ（Ｐｈａｓｅ  Ｌｏｃｋ  Ｌｏｏｐ）による周波数補正、副走査書き出し補正については、書き出しタイミングと回転多面鏡の面位相の補正によって行なわれている。
【００２６】
キャリブレーションモードは以下の構成からなる。前述従来例で説明したように、露光ユニット６内のレーザ５によりドラム上に露光されたレジストレーション検出パターン（後で詳細に説明する）を不図示の現像ユニットで現像し、不図示の転写手段で転写ベルト１０に転写する。転写ベルト１０に転写されたレジストレーションパターンは、レジストレーション検知センサ１５を介して目標とする正規の位置からのずれ量を検出するレジずれ量検出手段１６により、ずれ量が検出される。続いて、各色のずれ量の値を解析するずれ量解析手段１７により、各色ごとの主走査方向、副走査方向のレジずれ量が解析される。
【００２７】
エンジンコントローラ９は、解析された結果をもとに、キャリブレーションアルゴリズムを作成する。キャリブレーションモードでキャリブレーションアルゴリズムが作成されると、実際のプリントを行なうプリントモードに移行する。プリントモードでは、不図示のホストコンピュータより送られるプリント情報をもとにコントローラ３内の画像ビットマップ信号生成手段７で画像ビットマップ信号を生成する。生成された画像ビットマップ信号はエンジンに送出され、エンジン内では送出された画像ビットマップ信号を、エンジンコントローラ９で作成されたキャリブレーションアルゴリズムをもとに、ビットマップ補正コントロール手段１１が動作し、補正画像ビットマップ信号生成手段８により、主走査の傾き、歪みが補正された画像ビットマップ信号が生成される。生成された補正画像ビットマップ信号は、露光ユニット６内のレーザ５を駆動し、ドラム１４上に露光し、前述所定の動作を行いプリントが行なわれる。
【００２８】
図２に、本発明のキャリブレーションモードで使用される、レジずれ検出用のパターンについて説明する。
【００２９】
主走査方向に複数個（本実施例では５個）並べられた、レジストレーション検知センサ１５−ａ、１５−ｂ、１５−ｃ、１５−ｄ、１５−ｅは、主走査方向の傾き、歪み量を測定するものである。ＬＥＤアレイヘッド、又は高価な光学系を用いて歪みを抑えた偏向走査装置を使用した場合、歪みがほとんど無いので、レジストレーション検知センサは、両端の１５−ａと１５−ｅのみで事足りる。しかしながら、本発明では安価な光学系を用いた偏向走査装置を使用しているため主走査方向に歪みがあるため、少なくとも３個以上のレジストレーション検出器が必要である。変極点が１つだけであれば２次関数で近似できるので、３個のレジストレーション検知センサでよいが、複数個の変極点がある場合、多数次で近似するためにはそれ以上のレジストレーション検知センサが必要となる。
【００３０】
本発明の実施例では、５個のレジストレーション検知センサを用いた例を示している。本実施例では、複数個のレジストレーション検知センサを設置しているが、主走査方向にＣＣＤアレイセンサを１本設置してももちろん構わない。
【００３１】
図２の転写ベルト１０上に描かれたものは、レジずれ検出用のレジストレーション検出パターンの例である。主走査方向に伸びた横線は、ブラック用にｐｋｖ−ａ、ｐｋｖ−ｂ、ｐｋｖ−ｃ、ｐｋｖ−ｄ、ｐｋｖ−ｅがあり、マゼンタ用にｐｍｖ−ａ、ｐｍｖ−ｂ、ｐｍｖ−ｃ、ｐｍｖ−ｄ、ｐｍｖ−ｅがあり、イエロー用にｐｙｖ−ａ、ｐｙｖ−ｂ、ｐｙｖ−ｃ、ｐｙｖ−ｄ、ｐｙｖ−ｅがあり、シアン用にｐｃｖ−ａ、ｐｃｖ−ｂ、ｐｃｖ−ｃ、ｐｃｖ−ｄ、ｐｃｖ−ｅがある。これらは副走査書き出し補正、主走査傾き補正、主走査歪み補正の検出用に用いられる。また、主走査方向と４５度角度を持った斜線は、ブラック用にｐｋｈ−ａ、ｐｋｈ−ｅがあり、マゼンタ用にｐｍｈ−ａ、ｐｍｈ−ｅがあり、イエロー用にｐｙｈ−ａ、ｐｙｈ−ｅがあり、シアン用にｐｃｈ−ａ、ｐｃｈ−ｅがある。これらは主走査倍率補正、主走査書き出し補正の検出用に用いられる。
【００３２】
ここでは、本発明の主旨である主走査傾き補正、主走査補正について説明する。まず、ブラックの主走査補正、歪み補正について説明する。同一主走査線上に同時にブラックで横線パターンを描き各レジストレーション検出センサでの検出時間を測定するレジストレーション検出センサ１５−ｂ、１５−ｃ、１５−ｄ、１５−ｅとレジストレーション検出センサ１５−ａとの検出時間差をΔＴｂａ、ΔＴｃａ、ΔＴｄａ、ΔＴｅａとすると、プロセススピードＰＳ（ｍｍ／ｓｅｃ）、解像度６００（ｄｐｉ）とすると、レジストレーション検出センサ１５−ｂ、１５−ｃ、１５−ｄ、１５−ｅとレジストレーション検出センサ１５−ａの副走査方向の位置誤差Δｙｂａ、Δｙｃａ、Δｙｄａ、Δｙｅａは以下のようになる。
Δｙｂａ（ｄｏｔ）＝ΔＴｂａ×ＰＳ／６００
Δｙｃａ（ｄｏｔ）＝ΔＴｃａ×ＰＳ／６００
Δｙｄａ（ｄｏｔ）＝ΔＴｄａ×ＰＳ／６００
Δｙｅａ（ｄｏｔ）＝ΔＴｅａ×ＰＳ／６００
また、あらかじめわかっている各レジストレーション検出センサ間の間隔をＬ（ｄｏｔ）とすると
Δｙｂａ＝ｆ（Ｌ）
Δｙｃａ＝ｆ（２Ｌ）
Δｙｄａ＝ｆ（３Ｌ）
Δｙｅａ＝ｆ（４Ｌ）
（ここでｆ（ｘ）＝Ａ＊ｘ＾４＋Ｂ＊ｘ＾３＋Ｃ＊ｘ＾２＋Ｄ＊ｘとする。＾はべき乗）
とおける。これらの式から、多項式近似等により、各主走査位置での副走査方向のずれ量Δｙを計算することができる。マゼンタ、イエロー、シアンについてもレジストレーション検出パターンを印字し、レジストレーション検出センサでの検出時間を測定することにより、同様に各主走査位置での副走査方向のずれ量Δｙを計算することができる。
【００３３】
次に図３のイメージ図を用いて、本発明の動作の概略を説明する。
【００３４】
図３ａ）は、偏向走査装置を用いて、感光体ドラム１４に露光している様子を示す図である。レーザ５は、回転多面鏡モータ６１上に設置された回転多面鏡６２で反射されて、露光面で線速度一定になるような光学系ｆ−θレンズ６３を通り、反射ミラー６４で反射され、感光体ドラム１４に到達する。感光体ドラム１４上での走査線は、安価な光学系を用い精密な調整を行なっていないので右上がりで歪んでいる。つまり右側の方が先に露光される事になる。
【００３５】
図３ｂ）は、右上がりの歪んだ走査線を補正する発光タイミングを示す図である。先に露光される右側を遅いタイミングで書き始め、歪みもキャンセルするように露光を調整している。詳しくは、走査線の傾き、歪みを検出し、その傾き、歪みをキャンセルするようにレーザを発光させる。偏向走査装置の場合、例えば図３ａ）のＡポイントで露光したい場合、回転多面鏡６２が回転し所定のタイミングの時にしか露光できない。偏向走査装置では、画素単位での補正は、タイミングを変えることで比較的簡単にできるが、画素単位以下の補正は簡単にできない。本発明では、注目するドット（例えばＡポイント）の副走査方向の前後のドットの露光比率を調整して補正する。よって、傾き、歪みをキャンセルする方法は、画素単位でのキャンセルは各走査線を走査する走査線ごとのタイミングで補正し、画素単位以下のキャンセルは副走査方向の前後のドットの露光比率を調整して補正する。
【００３６】
このように露光タイミング補正、露光量調整された方法で紙上のトナーのイメージ図は図３ｃ）である。これを溶融定着させると、図３ｄ）のようになる。前述、露光タイミング、露光量調整する方法は、画像ビットマップ補正によって行なわれる。
【００３７】
図４に、図３で示した露光量調整の具体例を示す。
【００３８】
図４ａ）は、露光イメージでＢ点を基準に１／４ドットづつ副走査方向にずらした図である。
【００３９】
図４ｂ）は、ずれ量ｙと補正量の関係を表わした表である。Ｋは、ずれ量ｙの整数部分で、ここでは小数点以下を切り上げている。βと、αは、ずれ量ｙの小数点以下の情報より、露光量調整値を示す値で、
β＝ｙ−Ｋ
α＝１−β
により計算される。例えば、ずれ量ｙが０．２５ドットの時には、Ｋ＝１、β＝０．７５、α＝０．２５となる。
【００４０】
図４ｃ）は、小数点以下のずれ量を露光量を調整して補正する方法を示すイメージ図である。偏向走査露光装置の場合、小数点以下のずれ量の補正には、偏向走査露光装置の回転数を上げ副走査方向の解像度を上げる必要があるが、本実施例では、露光量を調整することにより補間を行なう。つまり、副走査方向の前後のドットの露光量を調整して、副走査方向のラインとラインの間のドットを表現する。図４ａ）を表わすためには、図４ｃ）のような副走査方向の前後のドットの組み合わせで表現する。α、βは分配率で、αは先行するドットの分配率、ベータは後行するドットの分配率を表わす。このように、副走査方向の小数点以下のずれ量は、副走査方向の前後のドットの分配率を適当に選択する事により表現できる。
【００４１】
各主走査位置での副走査方向のずれ量を補正するように画像ビットマップを作成する方法を図５のブロック図を用いて詳細に説明する。
【００４２】
まず、ブラックの構成について説明する。図５ａ）は、各主走査方向位置における補正ドットの生成の様子を示す図である。２１は、各主走査方向位置における補正ドットのラインバッファでありＲＡＭ（Ｒａｎｄｏｍ  Ａｃｃｅｓｓ  Ｍｅｍｏｒｙ）より構成される。Ａ４縦送りプリンタで、主走査方向幅２１０ｍｍ、６００ｄｐｉの場合、約５０００ドット分の補正データがＲＡＭに書き込まれることになる。補正データは、例えば８ビットで構成され上位４ビットは符号付きの２進数で、単位画素以上の補正値を示し、下位４ビットは単位画素以下の補正値を示す。つまり、このように設定した場合、単位画素の１／１６の分解能で、−８．０００ドットから＋７．９３７５ドットまでの補正値を表わす事が可能である。
【００４３】
ここで上位４ビット×５０００ドット分のラインバッファは単位画素以上の補正を行なう副走査ライン数補正値ラインバッファ２１−ａを構成する。他方、下位４ビット×５０００ドット分のラインバッファは単位画素以下の補正を行なう副走査微調整補正値ラインバッファβ２１−ｂで構成される。さらに、１より副走査微調整補正値ラインバッファβ２１−ｂの各値を引いた４ビット×５０００ドット分の副走査微調整補正値ラインバッファα２３が演算器２２により順次作成される。
【００４４】
これらの３つのラインバッファを用いて実際に画像ビットマップ信号より、補正画像ビットマップ信号を生成する補正画像ビットマップ生成手段のブロック図が図５ｂ）である。図５ｂ）において、２０は、コントローラ３内の画像ビットマップ生成手段で生成された画像ビットマップであり、実施例１では２値の画像ビットマップを用いる。２１−ａは、副走査ライン数補正値ラインバッファであり、副走査ライン数補正用に用いられここでは、主走査方向の位置により、０、１、２、３、２の値が設定されているとする。２４−ａ、２４−ｂは副走査カウントポインタα、副走査カウントポインタβであり、副走査カウントポインタαは現在露光する副走査カウンタ位置を示すポインタで、副走査カウントポインタβは現在露光する副走査位置の１スキャン後ろの位置を示すポインタである。これらのポインタが示す副走査位置を基底値として、副走査ライン数補正値ラインバッファ２１−ａの値をオフセットした位置の画像ビットマップ情報を、画像ビットマップラインバッファα２５−ａと、画像ビットマップラインバッファβ２５−ｂに転写する。つまり、画像ビットマップラインバッファαには、現在描画しようとする副走査ラインの画像ビットマップ情報が貯えられ、画像ビットマップラインバッファβには、現在の１スキャン後ろに描画した副走査ラインの画像ビットマップ情報が貯えられている。
【００４５】
図５ｂ）に示すように、副走査ライン数補正値ラインバッファの値が０、−１、−２、−３、−２の場合、その数字をオフセットした副走査ライン数を補正した位置の画像ビットマップを取り出すこととなる。この画像ビットマップラインバッファα２５−ａと、画像ビットマップラインバッファβ２５−ｂには、２値のビットマップ情報が貯えられており、副走査ライン数補正値ラインバッファ２１−ａの画素単位の補正が行なわれたビットマップ情報が得られる。このまま画像ビットマップラインバッファα２５−ａを用いて露光した場合、画素単位以下の歪みが残る事になる。
【００４６】
続いて、画素単位以下の歪みを補正する露光量を調整するビットマップ補正法を説明する。それには、副走査微調整補正値ラインバッファα２３と、副走査微調整補正値ラインバッファβ２１−ｂを用いる。副走査方向の画素単位以下の位置の補正には、対象となるドットの副走査方向の前と現在のドットの露光量を調整して補正を行なう。例えば、副走査方向に半ドット前の位置に露光したい場合、対象となる副走査方向の前のドットを半分露光しておき、次の対象となる副走査方向のドットを半分露光する事により行なわれる。
【００４７】
このように、画素単位以下の補正量に応じて、副走査方向の前のドットと現在ドットの露光量を調整することにより、画素単位以下の副走査方向の位置の補正が実現される。
【００４８】
２６−ａ、２６−ｂ、２６−ｃ、２６−ｄは主走査クロックにより順次カウントアップするカウンタにより示される、主走査カウントポインタα、主走査カウントポインタβ、主走査カウントポインタγ、主走査カウントポインタδである。主走査カウントポインタα２６−ａ、主走査カウントポインタβ２６−ｂ、主走査カウントポインタγ２６−ｃ、主走査カウントポインタδ２６−ｄは、それぞれ、副走査微調整補正値ラインバッファα２３、画像ビットマップラインバッファα２５−ａと、画像ビットマップラインバッファβ２５−ｂ、副走査微調整補正値ラインバッファβ２１−ｂより、所望の主走査位置でのデータを取り出す。取り出されたデータは、演算器２７による演算で、それぞれ、主走査カウントポインタα２６−ａで示される値と主走査カウントポインタβ２６−ｂで示される値、及び主走査カウントポインタγ２６−ｃで示される値と主走査カウントポインタδ２６−ｄで示される値を掛け合わせ、掛け合わせた値を足した値を露光量補正値として露光する値として用いる。
【００４９】
図６は本発明の補正制御のフローで現在描こうとしている主走査ｘ（ドット）、副走査ｌ（ドット）位置の露光量Ｄｌｘ′を算出するフローである。
【００５０】
Ｓ３１はこの処理のスタート、Ｓ３２は複数（Ｎ個）の主走査位置でのレジずれを検出するフロー、Ｓ３３は検出した結果をもとに近似曲線を描くためにＮ−１次の連立方程式を作成するフロー、Ｓ３４は作成された連立方程式より近似曲線を算出し主走査位置と副走査ずれ量の関係式を算出するフロー、Ｓ３５は主走査位置と副走査ずれ量の関係式より副走査ライン数Ｋと露光量調整分配率βに分配するフロー、Ｓ３６は分配率βより分配率αを求めるフローでα＝１−βにより計算できる。
【００５１】
Ｓ３７は、１画素単位の補正で、整数部分Ｋを用いて副走査ライン数よりの補正位置の算出が行なわれる。
【００５２】
Ｓ３８は１画素単位以下の補正のための、露光量を算出するフローであり、主走査方向ｘ（ドット）、副走査ｌ（ドット）の露光量Ｄｌｘ′は以下のように算出される。
ａ），ｂ）Ｄｌｘ′＝（β＊Ｄｌ−１ｘ＋α＊Ｄｌｘ）
但し、Ｄｌｘは、現在描こうとしている副走査ラインのビットマップデータ
Ｄｌ−１ｘは、一つ前の副走査ラインのビットマップデータ
Ｄｌｘ、Ｄｌ−１ｘのデータは、ＯＮの場合は８ビットデータで（ＦＦ）ｈｅｘ、ＯＦＦの場合は（００）ｈｅｘ
α、βは前述算出された分配率
つまり、現在描こうとする副走査ラインのデータと分配率αの積と１つ前の副走査ラインのデータと分配率の積の平均を取る事になる。
【００５３】
以上により露光量Ｄｌｘ′が算出され、Ｓ３９で、主走査ｘ（ドット）、副走査ｌ（ドット）位置に、露光量Ｄｌｘ′で露光すればよい。このように画像ビットマップより、各主走査位置での副走査方向のずれ量を補正するための露光量を算出し、それを補正画像ビットマップとして作成し描画すれば、主走査傾き、主走査歪みが補正された画像を作成することができる。マゼンタ、イエロー、シアンについても同様に行なう事により、各色について、主走査傾き、主走査歪みが補正された画像を作成することができる。これらを、従来レジストレーション副走査書き出し補正技術を用いて、各色の副走査書き出しタイミングを補正する事により、各色の画像の重ね合わせを確実に容易に行なう事ができる。
【００５４】
（実施例２）
実施例１では、２値画像を用いて説明したが、多値画像にも応用可能である。実施例２では、画像ビットマップ２０に多値情報を用いた場合を説明する。多値についても２値と同様な補正手順により実現可能である。図７ａ）に、多値の場合の露光量を決定するイメージ図を示す。実施例１で２値の場合は、ドットを描く場合ＯＮは、８ビットデータで（ＦＦ）ｈｅｘ、ドットを描かない場合ＯＦＦは、８ビットデータで（００）ｈｅｘとしたが、多値の階調データの場合は、（００）ｈｅｘから（ＦＦ）ｈｅｘまでを取るものとすればよい。図７ｂ）も同様に、多値の階調データからなる画像ビットマップデータ２０を用いて、実施例１と同様な演算器２７により、露光量を算出し露光すればよい。
【００５５】
（実施例３）
実施例３では、従来例図１１で示した偏向走査装置の回転多面鏡を一つにしたカラー画像形成装置において、色重ねにおける副走査位置書き出し補正法である。
【００５６】
前述した実施例１、実施例２を用いて傾き補正、歪み補正を行い、更にその上で、従来副走査書き出し調整を各色回転多面鏡の位相面を調整する事により、副走査方向の色合わせにおいて、副走査方向に画素単位以下の補正が行なわれてきた。しかしながら、図１１に示す偏向走査装置の回転多面鏡を一つにしたカラー画像形成装置においては、回転多面鏡６１は一つであるので、回転多面鏡が４つ独立にある場合に較べて自由度がない。つまり、図８ａ）に示すように、位相面を自由に設定することができず、ある色に対して±１／２ドット、色間では最大１ドットの副走査書き出し位置ずれが発生していた（※−図８ａ）、ｂ）において、主走査書き出し位置は見やすくするためにわざとずらして表示してあります）。これを、図８ｂ）に示すように、本発明を応用して、副走査書き出し位置の補正を画素単位以下で行なうというものである。
【００５７】
図８ｃ）は、本発明時の補正ドットのラインバッファ２１を示す。本実施例１、実施例２では、ラインバッファ２１の１番最初の主走査位置の値はゼロに設定されている。それは、副走査の書き出し位置の補正は、前述したように、回転多面鏡の位相面を調整する事により、各色の色合わせが可能であるので、ラインバッファの１番最初の値はゼロとして差し支えないからである。最初の値をゼロにして、基準をとることにより、傾き補正及び湾曲等の歪み補正と副走査の書き出し位置の補正を分離しわかりやすくするためである。しかしながらラインバッファの１番最初の値は必ずしもゼロとする必要は無く、予め位相調整はできないことを前提として、副走査書き出し位置の画素単位以下の調整値を図２のレジストレーション検出法により測定しておけば、画素単位以下の調整値を設定しておく事も可能である。
【００５８】
このように、色ごとに画素単位以下の調整値を測定し、色ごとのラインバッファの１番最初の値を画素単位以下で適切に設定すれば、各色の色合わせ時の副走査方向の書き出し位置を画素単位の１／８から１／１６の分解能での補正が可能となる。
【００５９】
（実施例４）
実施例４では、実施例１において、ビットマップ補正コントロール手段１１および、補正画像ビットマップ信号生成手段８を、プリンタエンジン２側から、コントローラ３側に移動したものである。エンジン２側にあると、プリンタエンジン２内で、補正システムが閉じているので、コントローラ３を設計する際、コントローラ３側は、主走査の曲がり、歪みを意識することなく、今までとおりに設計できる。しかしながら、プリントバッファを新たにエンジン２内に設ける必要がありコストアップになる。コントローラ３内にあれば、コントローラ３内に既にあったプリンタバッファを有効に使う事により、小さなシステムで実現できる可能性がある。本実施例では、プリンタコントローラ３内に、補正ビットマップシステムを設置し、更なるコストダウンを実現する事が可能となる。
【００６０】
【発明の効果】
以上の詳細に説明したように、本発明によれば、複数の画像形成部を有するタンデム型の画像形成装置において、主走査方向の複数の位置でのレジストレーション検出手段を備え、該複数個のレジストレーション検出手段の結果より、主走査方向の傾き、湾曲等の歪みを算出し、算出された主走査方向の傾き、湾曲等の歪みを補正するように、各色の画像形成のためのビットマップを変更することにより、主走査方向の傾き、湾曲等の歪みの補正を行なうことを可能とした。これにより、高価な光学系部品を使用したり、また精密な調整工程を経る必要がなくなり、画像重ね合わせ精度の優れた安価なカラー画像形成装置を提供する事が可能となった。
【００６１】
また、偏向走査装置の回転多面鏡を一つにしたタンデム型カラー画像形成装置において、副走査方向の書き出し位置の調整を一画素以下の精度で行なう事を可能とした。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施例１のブロック図
【図２】本発明の実施例１で使用されるレジストレーション検出センサシステムの構成図
【図３】ａ），ｂ），ｃ），ｄ）  本発明の実施例１の効果のイメージを説明する図
【図４】ａ），ｂ），ｃ）  本発明の実施例１の補正露光量の算出を説明する図
【図５】ａ），ｂ）  本発明の実施例１の傾き、湾曲等の歪み補正システムのブロック図
【図６】本発明の実施例１の傾き、歪みの補正アルゴリズムを示す図
【図７】ａ），ｂ）  本発明の実施例２の傾き、湾曲等の歪み補正システムのブロック図
【図８】ａ），ｂ），ｃ）  は、本発明の実施例３の１回転多面鏡仕様における副走査画像書き出しシステムのブロック図
【図９】本発明の実施例４のブロック図
【図１０】本発明に適用されるタンデム型カラー画像形成装置を示す図
【図１１】本発明に適用される１回転多面鏡仕様のタンデム型カラー画像形成装置を示す図
【符号の説明】
２  プリンタエンジン
３  プリンタコントローラ
５  レーザ
７  画像ビットマップ信号生成手段
８  補正画像ビットマップ信号生成手段
９  エンジンコントローラ
１１  ビットマップ補正コントロール手段
１５  レジストレーション検知センサ
１６  レジずれ量検出手段
１７  レジずれ量解析手段
２０  ビットマップメモリ（画像ビットマップ）
４６  補正曲線変換テーブル
【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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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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