(57)【要約】      （修正有）【課題】光学系及び感光体を配置する際に生じる誤差や、ポリゴンミラーの回転速度及びポリゴンミラー鏡面の精度の誤差を補正することができる画像形成装置を提供する。【解決手段】本画像形成装置では、レーザー光で走査する主走査方向を複数の領域に分割し、分割されたそれぞれの領域に印字すべき画素数Ｎを算出する。そして、記録媒体上において、分割されたそれぞれの領域に、レーザー光により印字された画素数Ｍを検出する。そして、算出された画素数Ｎと検出された画素数Ｍに基づいて、画像データを分割クロック（ｎ±ｍ）個分（０≦ｍ＜ｎ）の間隔で出力する。【選択図】図５
2009012252.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
レーザー光で感光体上を走査することにより潜像を形成し、潜像画像を記録媒体上に転写することにより画像を形成する画像形成装置において、
前記レーザー光で走査する主走査方向を複数の領域に分割する主走査分割手段と、
前記主走査分割手段により分割されたそれぞれの領域に印字すべき画素数Ｎを算出する算出手段と、
前記記録媒体上において、前記主走査分割手段により分割されたそれぞれの領域に、前記レーザー光により印字された画素数Ｍを検出する検出手段と、
画像データと画素クロックと当該画素クロックのｎ倍（ｎ：２以上の整数）の周波数を持つ分割クロックとを入力し、前記算出手段で算出された画素数Ｎと前記検出手段で検出された画素数Ｍに基づいて、前記画像データを前記分割クロック（ｎ±ｍ）個分（０≦ｍ＜ｎ）の間隔で出力する出力手段とを備えることを特徴とする画像形成装置。
【請求項２】
前記出力手段は、前記主走査分割手段により分割された各領域において、前記算出手段で算出された画素数Ｎと前記検出手段で検出された画素数ＭがＮ＞Ｍならば分割クロック（ｎ−ｍ）個分の間隔で画像データを出力し、
前記主走査分割手段により分割された各領域において、前記算出手段で算出された画素数Ｎと前記検出手段で検出された画素数ＭがＮ＜Ｍならば分割クロック（ｎ＋ｍ）個分の間隔で画像データを出力することを特徴とする請求項１記載の画像形成装置。
【請求項３】
前記ｍ＝１であり、分割クロック（ｎ−１）個分の間隔で画像データを出力する割合、分割クロック（ｎ＋１）個分の間隔で画像データを出力する割合、及び分割クロックｎ個分の間隔で画像データを出力する割合は、前記算出手段で算出された画素数Ｎ及び前記検出手段で検出された画素数Ｍにより決まることを特徴とする請求項１又は２記載の画像形成装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、画像形成装置に関し、特にポリゴンミラーを用いてレーザーにより感光体上を走査し、潜像画像を形成する画像形成装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
レーザーを用いた画像形成装置では、一定速度で回転しているポリゴンミラーにレーザーを照射し、ポリゴンミラーから反射したレーザー光で感光体上を走査することにより潜像画像を形成している。
【０００３】
感光体上に形成される潜像画像の画素は数十ミクロンの大きさになるので高精度な位置制御が必要とされる。このような画像形成装置では、レーザー出力部、ポリゴンミラー及びレンズなどの光学系及び感光体を配置する精度、ポリゴンミラーの回転速度及びポリゴンミラー鏡面の精度を向上させる必要がある。
【特許文献１】特開平１０−１４８７７３号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、上記従来例では、光学系及び感光体を配置する精度、ポリゴンミラーの回転速度及びポリゴンミラー鏡面の精度を向上させるには限界があり、必ず機械的な誤差が残ってしまう。
【０００５】
本発明は、光学系及び感光体を配置する際に生じる誤差や、ポリゴンミラーの回転速度及びポリゴンミラー鏡面の精度の誤差を補正することができる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】
【０００６】
上記目的を達成するために、請求１記載の画像形成装置は、レーザー光で感光体上を走査することにより潜像を形成し、潜像画像を記録媒体上に転写することにより画像を形成する画像形成装置において、前記レーザー光で走査する主走査方向を複数の領域に分割する主走査分割手段と、前記主走査分割手段により分割されたそれぞれの領域に印字すべき画素数Ｎを算出する算出手段と、前記記録媒体上において、前記主走査分割手段により分割されたそれぞれの領域に、前記レーザー光により印字された画素数Ｍを検出する検出手段と、画像データと画素クロックと当該画素クロックのｎ倍（ｎ：２以上の整数）の周波数を持つ分割クロックとを入力し、前記算出手段で算出された画素数Ｎと前記検出手段で検出された画素数Ｍに基づいて、前記画像データを前記分割クロック（ｎ±ｍ）個分（０≦ｍ＜ｎ）の間隔で出力する出力手段とを備えることを特徴とする。
【発明の効果】
【０００７】
本発明によれば、光学系及び感光体を配置する際に生じる誤差や、ポリゴンミラーの回転速度及びポリゴンミラー鏡面の精度の誤差を補正することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００８】
以下、本発明の実施の形態について、図面を参照して詳細に説明する。
【０００９】
図１は、本発明の実施形態に係る画像形成装置の内部構成を示す概略縦断面図である。
【００１０】
図１において、本発明の実施形態に係る画像形成装置はカラー印刷が可能な複写機１００から成る。複写機１００において、通常の紙等に印刷された原稿画像の複写を行う場合、原稿台ガラス１１０上に載置された原稿１０９を露光ランプ１０１により露光走査する。原稿１０９からの反射光が反射ミラー１０２，１０３，１０４を介してレンズ１０５に導かれる。そして、反射光がレンズ１０５によりフルカラーセンサ１０６に集光され、カラー色分解画像信号が得られる。このカラー色分解画像信号は、Ａ／Ｄ変換増幅ユニット１０７を経て、画像処理ユニット１１１に送られ、所定の処理が施されて、レーザー駆動部１１２に送られる。
【００１１】
像担持体である感光ドラム（感光体）１１９は、図示の矢印方向に回転自在に支持されている。感光ドラム１１９の周りには、色の異なる４個の現像器１２８，１２９，１３０，１３１が配置されている。そして、レーザー駆動部１１２に入力されたカラー色分解画像信号は光信号に変換され、レーザーダイオードから発光される。このレーザーダイオードから発光されたレーザー光は、ポリゴンミラー、レンズ等の光学系１１７を通って、感光ドラム１１９の表面に投影される。
【００１２】
画像形成時には、感光ドラム１１９を矢印方向に回転させ、分解色毎に光像を感光ドラム１１９上に照射し、潜像を形成する。次に、所定の現像器を動作させて、感光ドラム１１９上の潜像を現像し、感光ドラム１１９上に樹脂を基体としたトナー画像を形成する。さらに、感光ドラム１１９上のトナー画像を、カセット１２６（又は１２７）から搬送系１２０及び転写ドラム１２２を介して感光ドラム１１９と対向した位置に供給された記録媒体（例えば、記録用紙等）に転写する。このとき、転写ドラム１２２を回転させるに従って感光ドラム１１９上のトナー像は、転写ドラム１１２上に担持された記録媒体上に転写される。
【００１３】
このようにして記録媒体には所望数の色画像が転写され、フルカラー画像が形成される。フルカラー画像形成の場合、４色のトナー像の転写を終了すると記録媒体は転写ドラム１２２から離れ、定着ローラ１２４，１２５を有した定着器１２３を介してトレイ１３２に排紙される。
【００１４】
複写機１００は、原稿１０９を読み込んで画像データを得る以外に、外部機器１４５から送られた画像データを、ホストコントローラ１４１を介してＩ／Ｆ回路１４０で受け取り、記録媒体上にフルカラーで記録することもできる。外部機器１４５は、例えば、パソコンなどのホストコンピュータである。また、本装置で読み取った画像データを、Ｉ／Ｆ回路１４０からホストコントローラ１４１を介して外部機器１４５に送ることも可能である。
【００１５】
図２は、図１の複写機１００における制御系の構成を示すブロック図である。
【００１６】
複写機１００は制御部３００を備える。制御部３００は、ＣＰＵと、そのプログラムが格納されたＲＯＭと、ＣＰＵのワークエリア用のＲＡＭとを有する。また、制御部３００は、画像処理部１１１とＩ／Ｆ回路１４０とレーザー駆動部１１２を制御すると共に、Ｉ／Ｆ回路１４０を介してホストコントローラ１４１とシリアル通信でやりとりする。また、複写機１００をユーザーが実際に稼働させるための操作部３０１も制御部３００が制御している。
【００１７】
図３は、図２の画像処理部１１１の構成を示すブロック図である。
【００１８】
図３において、ＣＣＤ２０１は、画像読取手段として、原稿１０９からの反射光を色分解して電気信号に変換する３ラインＣＣＤであり、図１のフルカラーセンサ１０６に相当する。Ａ／Ｄ２０２は、ＣＣＤ２０１からのアナログＲＧＢ信号をデジタル信号に変換するＡ／Ｄ変換部であり、図１のＡ／Ｄ変換ユニット１０７に相当する。
【００１９】
シェーディング補正部２０３は、ＣＣＤ２０１の各画素の感度を補正し、光源の光量の傾きを補正するものである。そのためにシェーディング補正部２０３では、入力される画像データに対する乗算係数を画素ごとに設定できるようになっている。そして、Ｒ（レッド）、Ｇ（グリーン）、Ｂ（ブルー）の各信号はＡ／Ｄ変換部２０２から８ビットのデジタル画像信号として出力される。
【００２０】
ＣＣＤ２０１では、Ｒ（レッド）、Ｇ（グリーン）、Ｂ（ブルー）用の３つのＣＣＤラインセンサーが一定距離を保って配置されている。このため、上記デジタル画像信号は、その空間的ズレによって発生した時間的なズレを持った信号となっている。この時間的なズレは、３ラインつなぎ部２０４によって補正される。
【００２１】
入力マスキング部２０５は、ＣＣＤ２０１のＲＧＢの分光特性を標準のＲＧＢ空間特性に補正するための演算を行う。ＬＯＧ変換部２０６は、ＲＡＭによって構成されたルックアップテーブルとなっており、Ｒ（レッド）、Ｇ（グリーン）、Ｂ（ブルー）の輝度信号をそれぞれＣ（シアン）Ｍ（マゼンタ）Ｙ（イエロー）の濃度信号に変換する。
【００２２】
出力マスキング／ＵＣＲ部２０７は、入力されたＣＭＹの濃度信号からプリント記録用に使われるトナーの色濁りを除去する演算を行い、またＢｋ（ブラック）信号を生成する。Ｆ値補正部２０８は、プリントする濃度の指定に合わせて濃度値（Ｆ値）を色毎に補正するための補正テーブルとなっている。
【００２３】
変倍部２０９は、画像の大きさを変える変倍回路である。フィルタ部２１０は、画像のエッジ強調やスムージングを行う回路である。サンプリング部２１２は、画像信号をサンプリングしてＣＰＵでデータを読み取るための回路である。
【００２４】
Ｉ／Ｏポート２１３は、ＴＯＰＣ＊信号とＣＮＣＴＰＣ＊信号とを出力する。ＴＯＰＣ＊信号はＩ／Ｆ回路１４０に入力され、ＣＮＣＴＰＣ＊信号はバッファ２１５の制御入力に入力される。ＣＮＣＴＰＣ＊信号が“０”の時には、バッファ２１５がイネーブルされて信号が出力され、“１”の時にはバッファ２１５の出力はハイインピーダンス状態になって出力はディセーブルされる。また、バッファ２１４の制御入力には、ＣＮＣＴＰＣ＊信号をインバータ２１６で極性を反転させた信号ＣＮＣＴＰＣが入力されている。つまり、制御部３００がホストコントローラ１４１と画像データのやりとりを行うときには、ＣＮＣＴＰＣ＊信号が０になるようにＩ／Ｏポート２１３を制御する。ＣＮＣＴＰＣ＊信号の値を変更することによって、ＬＯＧ変換部２０６への入力を、バッファ２１４の出力とバッファ２１５の出力のどちらかに切り替えている。
【００２５】
Ｉ／Ｆ回路１４０は、ホストコンピュータから受信したデータを本複写機１００で印刷し、あるいは、本複写機１００で読み取った画像をホストコンピュータへ送るための入出力のためのインタフェースである。本複写機１００は、ホストコンピュータがビットマップ形式の画像を送って来た場合のみならず、ページ記述言語で記述された画像データを送ってくる場合にも対処できる。即ち、ホストコンピュータがページ記述言語の画像データを送ってきた場合には、制御部３００はインタプリタを有しているので、そのインタプリタがその画像データをビットマップ形式に変換する。
【００２６】
図４は、図２のレーザー駆動部１１２の構成を示すブロック図である。
【００２７】
図４において、ＦＩＦＯ１００１は、ＬＨからレーザー駆動部１１２に入力された画像データを一時的に格納するバッファである。ＦＩＦＯ１００１は、画素クロックであるＣＬＫにより画像データＬＨを格納し、画素クロックのｎ（ｎ：２以上の整数）倍の周波数である分割クロックｎ＿ＣＬＫを用いて読み出しを行う。本実施の形態においては、分割クロックは画素クロックに対して４倍の周波数として説明する。なお、ＦＩＦＯ１００１には画像データがＬＨから入力されると共にライトイネーブル信号ＷＥが入力される。そして、ＦＩＦＯ１００１はライトイネーブル信号ＷＥを参照することにより画像データを取得する。また、ＦＩＦＯ１００１は制御部１００６からリードイネーブル信号ＲＥが入力されると、格納した画像データを出力する。
【００２８】
Ｄ／Ａコンバータ１００２は、ＦＩＦＯ１００１から出力された画像データをアナログ画像信号に変換する。分割クロック生成部１００４は、画素クロックのｎ倍の周波数を持つ三角波をコンパレータ１００３に出力すると共に、同じ周波数のクロックをリードクロックとしてＦＩＦＯ１００１に出力する。
【００２９】
コンパレータ１００３は、Ｄ／Ａコンバータ１０２から出力されるアナログ画像データと分割クロック生成部１００４から出力される分割クロックの三角波を比較し、三角波よりもアナログ画像データが大きい場合に１を、小さい場合に０を出力する。
【００３０】
レーザー発光部１００５は、コンパレータ１００２から１が入力された部分に対してのみレーザー光を出力する。
【００３１】
制御部１００６は、ＦＩＦＯ１００１から画像データを読み出すタイミングを制御する制御回路であり、本実施の形態では、制御部１００６の動作により記録媒体上に記録される画像の位置の補正を行っている。制御部１００６は、分割クロックｎ＿ＣＬＫで動作しており、リードイネーブル信号ＲＥをＦＩＦＯ１００１に出力する間隔を変更することによりレーザー発光部１００９から画像データが出力されるタイミングの制御を行っている。
【００３２】
図５（ａ）〜図５（ｄ）は、図４の制御部１００６による画像データ出力の制御動作を説明する図である。以降、図５を用いて本実施の形態における画像形成装置及び制御部１００６の動作の説明を行う。
【００３３】
まず、制御部１００６による制御を行わず、分割クロックで４クロック毎にＦＩＦＯ１００１から画像データを読み出し、主走査方向に一定画素間隔で記録紙（記録媒体）上に印字を行う（図５（ａ））。図５（ａ）では１画素毎に印字を行っている。
【００３４】
次に、図５（ａ）のように印字した結果を原稿台ガラス１１０上に載せて画像形成装置で読み込むと共に、読み込んだ画像を主走査方向に複数の領域に分割（主走査分割手段）する（図５（ａ）〜図５（ｄ）では４つに分割）。そして、印字結果からそれぞれの領域に含まれる画素数Ｍを検出する（図５（ｂ））。本実施の形態では、主走査方向に４分割した領域１〜４それぞれに対して、領域１には４９３画素、領域２には５１０画素、領域３には５１２画素、領域４には４８８画素が含まれていたとする。
【００３５】
次に、それぞれの領域に対して本来印字すべき画素数Ｎ（補正後の画素数）を算出する。具体的には各領域の主走査方向の幅及び印字間隔から求めるが、図５では領域１〜４とも本来あるべき画素数が５００画素として説明を行う。例えば、領域の幅／２５．４ｍｍ×６００ｄｐｉ＝５００画素とする。
【００３６】
補正後の画素数Ｎを計算すると、図５（ｂ）で検出した各領域に含まれる画素数Ｍと、補正後の画素数Ｎに基づいて、制御部１００６で補正を行う間隔及び補正時にＦＩＦＯ１００１から画像データを読み出す間隔を決める。
【００３７】
図５（ａ）〜図５（ｄ）に例示した値を用いて各領域における制御部１００６の動作を具体的に説明する。ここでは、領域毎に補正する値と割合を決める。
【００３８】
領域１では、本来印字すべき画素数５００に対して、実際には４９３画素が印字されている。これは領域１の範囲では画素間隔が所定の間隔よりも広く印字されていることを表す。そこで、領域１では制御部１００６により分割クロック４個分の間隔で所定の画素数を印字する毎に、分割ブロック３個分の間隔で画像データを出力して印字位置の補正を行う。
【００３９】
領域１では、領域１において本来印字すべき画素数５００画素から実際に印字された４９３画素を減じた７画素分の補正を行う（図５（ｃ））。本実施の形態では、分割ブロック３個分の幅のデータを一回出力すると１／４画素分の印字位置の補正が行われるので、領域１において２８回の補正を行うことで５００画素の印字を行う。具体的には２０画素又は２１画素に１度、補正のために分割ブロック３個分の幅のデータを出力する。
【００４０】
領域２では、本来印字すべき画素数５００に対して、実際には５１０画素が印字されている。これは領域２の範囲では所定の間隔よりも画素間隔が狭く印字されていることを表す。そこで、領域２では制御部１００６により分割クロック４個分の幅で所定の画素数を印字する毎に、分割ブロック５個分の幅のデータを出力して印字位置の補正を行う。
【００４１】
領域２では、領域２において実際に印字された５１０画素から本来印字すべき画素数５００画素を減じた１０画素分の補正を行う（図５（ｃ））。本実施の形態では分割ブロック５個分の幅のデータを一回出力すると１／４画素分の印字位置の補正が行われるので、領域２において４０回の補正を行うことで５００画素の印字を行う。具体的には１２画素又は１３画素に１度、補正のために分割ブロック５個分の幅のデータを出力する。
【００４２】
領域３では、本来印字すべき画素数５００に対して、実際には５１２画素が印字されている。これは領域３の範囲では所定の間隔よりも画素間隔が狭く印字されていることを表す。そこで、領域３では制御部１００６により分割クロック４個分の幅で所定の画素数を印字する毎に、分割ブロック５個分の幅のデータを出力して印字位置の補正を行う。
【００４３】
領域３では、領域３において実際に印字された５１２画素から本来印字すべき画素数５００画素を減じた１２画素分の補正を行う（図５（ｃ））。本実施の形態では分割ブロック５個分の幅のデータを一回出力すると１／４画素分の印字位置の補正が行われるので、領域３において４８回の補正を行うことで５００画素の印字を行う。具体的には１０画素又は１１画素に１度、補正のために分割ブロック５個分の幅のデータを出力する。
【００４４】
領域４では、本来印字すべき画素数５００に対して、実際には４８８画素が印字されている。これは領域４の範囲では所定の間隔よりも画素間隔が広く印字されていることを表す。そこで、領域４では制御部１００６により分割クロック４個分の幅で所定の画素数を印字する毎に、分割ブロック３個分の幅のデータを出力して印字位置の補正を行う。
【００４５】
領域４では、領域４において本来印字すべき画素数５００画素から実際に印字された４８８画素を減じた１２画素分の補正を行う（図５（ｃ））。本実施の形態では分割ブロック３個分の幅のデータを一回出力すると１／４画素分の印字位置の補正が行われるので、領域１において４８回の補正を行うことで５００画素の印字を行う。具体的には１０画素又は１１画素に１度、補正のために分割ブロック３個分の幅のデータを出力する。
【００４６】
以上説明した補正を各領域に対して行いながら印字を行った結果を図５（ｄ）に示す。図５（ｄ）では、図５（ｃ）で説明した補正処理を制御部１００６で行うことにより、それぞれの領域で５００画素が印字され、各画素における印字位置の最大誤差が分割クロックで画素クロックを分割した値である１／４画素以下となる。
【００４７】
上記実施の形態によれば、レーザー光で走査する主走査方向を複数の領域に分割し、分割されたそれぞれの領域に印字すべき画素数Ｎを算出する。そして、記録媒体上において、分割されたそれぞれの領域に、レーザー光により印字された画素数Ｍを検出する。そして、ＦＩＦＯ１００１は、画像データと画素クロックと当該画素クロックのｎ倍の周波数を持つ分割クロックとを入力し、算出された画素数Ｎと検出された画素数Ｍに基づいて、画像データを分割クロック（ｎ±ｍ）個分（０≦ｍ＜ｎ）の間隔で出力する。これにより、光学系及び感光体を配置する際に生じる誤差や、ポリゴンミラーの回転速度及びポリゴンミラー鏡面の精度の誤差を補正することができる。
【００４８】
本実施の形態では、主走査方向に分割する領域の数を４、分割クロックの周波数を画素クロックの４倍として説明したが、それぞれの数を増やすことによって補正精度は向上させることができる。
【００４９】
また、ｍ＝１であり、分割クロック（ｎ−１）個分の間隔で画像データを出力する割合、分割クロック（ｎ＋１）個分の間隔で画像データを出力する割合、及び分割クロックｎ個分の間隔で画像データを出力する割合は、画素数Ｎ及び画素数Ｍにより決まる。
【図面の簡単な説明】
【００５０】
【図１】本発明の実施形態に係る画像形成装置の内部構成を示す概略縦断面図である。
【図２】図１の複写機１００における制御系の構成を示すブロック図である。
【図３】図２の画像処理部１１１の構成を示すブロック図である。
【図４】図２のレーザー駆動部１１２の構成を示すブロック図である。
【図５】図４の制御部１００６による画像データ出力の制御動作を説明する図である。
【符号の説明】
【００５１】
１００  複写機
１１１  画像処理部
１１２  レーザー駆動部
１１９  感光ドラム
１４０  Ｉ／Ｆ回路
３００，１００６  制御部
１００１  ＦＩＦＯ
１００２  Ｄ／Ａコンバータ
１００４  分割クロック生成部
１００５  レーザー発光部
【図１】
2009012252.tif 000003
【図２】
2009012252.tif 000004
【図３】
2009012252.tif 000005
【図４】
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【図５】
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