JP2005053000A

JP2005053000A - 画像形成装置

Info

Publication number: JP2005053000A
Application number: JP2003206212A
Authority: JP
Inventors: Atsushi Kamei; 淳亀井
Original assignee: Fuji Xerox Co Ltd
Current assignee: Fujifilm Business Innovation Corp
Priority date: 2003-08-06
Filing date: 2003-08-06
Publication date: 2005-03-03

Abstract

【課題】複数の光源による光ビームの各々を用いて画像を形成するときに、容易に画像の書き込みタイミングを調整する。
【解決手段】光源の同期信号の位相を調整する処理を実行する場合、試験モードを表すモード信号を切替器７０へ出力し、試験値設定部７２に格納された強制的に位置ズレを生じさせるための試験値を設定値記憶部４４へ記憶する。この設定値のパターン画像である強制的に位置ズレを生じさせたパターン画像を用紙Ｐに形成する。パターン画像は、同一の用紙Ｐ上に、主走査方向に垂直な１ラインの縦線画像が形成され、光学倍率のばらつきや外乱でずれた場合には、強制的にずらした何れかの遅延時間で最も細い直線状に形成される。この一番細く見える遅延時間を把握し、結果を選択値とし、その選択値である遅延時間を動作値設定部７４に動作値として設定する。これ以降、位置ズレを解消するための動作値を設定値記憶部４４へ記憶する。
【選択図】図４

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、画像形成装置にかかり、特に、副走査方向に複数の発光部を有した光源手段から射出された光ビームを走査して画像を形成する画像形成装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
近年のレーザビームプリンタをはじめとする画像形成装置は、感光材料や感光体上などに光ビームを走査させて画像信号の記録を行う方式が広く知られている。画像形成装置を高速化や高画質化する要求は高く、高速化の実現手段としては光源であるレーザをマルチビーム化する方法が有効である。
【０００３】
画像形成装置を高画質化するためには、感光体上に形成する光スポットを高精度に露光する必要がある。特に光源としてマルチビームレーザを使用する画像形成装置では、マルチビームレーザから射出される複数の光ビームの感光体上での露光位置を高精度に調整する必要がある。
【０００４】
図１４には、一般的な複数光源を有する光走査装置を示した。レーザ光源１より出射した２本のレーザビームはコリメータレンズ２により平行光線にしたのち、ポリゴシミラー３で走査し、ｆθレンズ４を透過して走査速度補正を行い、感光体５の表面を走査され、画像信号に応じた潜像が形成される。また、感光体５上での主走査方向の画像信号書き込みタイミング信号（ＳＯＳ信号）を検出するために感光体５の領域外のレーザビーム走査領域に位置検出センサ６が設けられている。
【０００５】
図１３には、一般的な画像形成装置を示した。図１４の光走査装置により、感光体５上に形成された潜像は、その後、現像されてトナー像として転写ドラム８上の紙に転写される。トナー像が転写された紙は、最終的には、定着器（図示省略）により、定着され、画像形成装置外に出力される。
【０００６】
図１５には、画像形成装置における複数の光ビームの挙動を示した。図１５（Ａ）には２本ビームの光源のレイアウトを示し、図１５（Ｂ）には（Ａ）のレイアウトから光源の光軸を回転調整した後の光源のレイアウトを示し、図１５（Ｃ）には調整後の光源で感光体上を走査したときのビーム位置関係を示した。通常、画像形成装置に含まれる複数の光源を使用した光走査装置を設計する場合、複数の光源の副走査方向のビーム位置関係が、解像度に伴った位置関係になるように光学設計する、または解像度に伴った位置関係になるように調整する。
【０００７】
図１５の例では、図１５（Ａ）に示す２本の光源を、図１５（Ｂ）に示すように回転調整することで、図１５（Ｃ）に示すように副走査の解像度（例えば、６００ｄｐｉ）に伴った位置関係になるように設計する。その場合、主走査方向については、光源の回転による位置ズレによってビーム位置関係が不定になるため、夫々で違うタイミング信号を使用し、画像を形成する方法が一般的である。
【０００８】
このタイミングを調整するため、２個の光源が傾いて配置している光走査装置において、主走査方向に並んだ２個のセンサを持ち、２個の光源を夫々のセンサで検知し、予め測定していたセンサの時間差で、片方の主走査書き出しタイミングを遅延することで、２個の光源の書き出しタイミングを合わせる技術が提案されている（特許文献１を参照）。
【０００９】
また、他の技術として、主走査方向に対して垂直に配置している複数の光源を同時に走査する光走査装置において、同じ光源のみで形成する縦線画像と、スキャン毎に２個の光源を切り替えて形成する縦線画像を、１回のプリントで出力し、太さを比較することで、光源の傾きを検知する技術が提案されている。
【００１０】
【特許文献１】
特開平６−２７０４６３号公報
【特許文献２】
特開２０００−１６８１３３号公報
【００１１】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、２個の光源の各々に対してセンサを設ける場合、時間差を計測する専用回路やセンサが各々について必要なため、コスト高になりかつ、実際の画像の主走査方向の書き出し位置の確認を必要とする。
【００１２】
また、光源を切り替えて縦線画像を形成する場合、形成される縦線画像について、どのビームが関係しているのか、どの程度のずれなのかを特定することができない。
【００１３】
本発明は、上記事実を考慮して、複数の光源による光ビームの各々を用いて画像を形成するときに、容易に画像の書き込みタイミングを調整することが可能な画像形成装置を得ることが目的である。
【００１４】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するために本発明の画像形成装置は、少なくとも主走査方向に所定間隔を隔てて複数の発光部を有する光源と、前記光源から射出された光ビームを主走査方向及び副走査方向に走査して感光体上に照射する走査光学系と、前記複数の発光部による光スポットが副走査方向に１列に並ぶように、前記光源の発光部の各々について、前記感光体上に光スポットを形成するための主走査方向に走査する基準の露光開始タイミングを設定する設定手段と、前記複数の発光部の一部の発光部について、前記露光開始タイミングの値を予め定めた値に変更する変更手段と、前記変更された露光開始タイミングにより照射された光ビームを含む複数の光ビームによるパターン画像を記録媒体に形成する画像形成手段と、を備えている。
【００１５】
本発明の画像形成装置では、設定手段によって、複数の発光部による光スポットが副走査方向に１列に並ぶように、感光体上に光スポットを形成するための主走査方向に走査する基準の露光開始タイミングを各発光部について設定する。この設定は、変更手段により変更され、変更された露光開始タイミングにより照射された光ビームを含む複数の光ビームによるパターン画像が、画像形成手段によって記録媒体に形成される。変更手段は、複数の発光部の一部の発光部について、露光開始タイミングの値を予め定めた値に変更する。従って、本来形成されるべきパターン画像に対して、感光体上の位置ずれを強制的に生じさせたパターン画像が形成される。これによって、位置差を有するパターン画像により露光開始タイミングのずれを判断することができる。
【００１６】
前記光源は、主走査方向及び副走査方向に複数の発光部を有することを特徴とする。
【００１７】
光源は、多数の発光部を有するほど光ビームの同時照射による画像形成時間を短縮化できる。そこで、主走査方向及び副走査方向に複数の発光部を有する光源を用いることで、短時間で画像を形成できる装置を構成することができる。この光源には、例えば、複数の発光部を有するマルチビームレーザを採用することができる。
【００１８】
前記変更手段は、副走査方向に主走査方向の位置が徐々に増加または減少するように段階的に、前記一部の発光部の前記露光開始タイミングの値を変更することを特徴とする。
【００１９】
変更された露光開始タイミングによって形成されたパターン画像は、判別が容易なほど好ましい。そこで、副走査方向に主走査方向の位置が徐々に増加または減少するように段階的に、一部の発光部の露光開始タイミングの値を変更すれば、形成されるパターン画像は、光スポットの位置が徐々に増減する段階的な位置に形成され、容易に露光開始タイミングのずれを判断することができる。
【００２０】
前記変更手段は、前記パターン画像として副走査方向に隣り合う光スポットによる線画像を形成するように、前記複数の発光部の少なくとも一部の発光部の前記露光開始タイミングの値を変更することを特徴とする。
【００２１】
直線の差異は、比較的判別が容易である。そこで、パターン画像として副走査方向に隣り合う光スポットによる線画像を形成するようにすれば、形成される線画像から容易に露光開始タイミングのずれを判断することができる。この場合、位置ずれが微小である場合には、線画像の太さが変化することになり、形成した線画像の太さを比較し、正確な位置差を検出することもできる。
【００２２】
前記変更手段は、前記パターン画像として予め定めた形状の低濃度画像を形成するように、前記複数の発光部の少なくとも一部の発光部の前記露光開始タイミングの値を変更することを特徴とする。
【００２３】
光スポットにより形成される点画像は、多数の点画像が一様にまたは無規則でずれた場合に、モレア縞として観測される場合がある。そこで、パターン画像として予め定めた形状の低濃度画像を形成するようにすれば、形成される低濃度画像を観測するときのモアレ縞などから容易に露光開始タイミングのずれを判断することができる。
【００２４】
前記変更手段は、入力手段を有し、入力された露光開始タイミングの値で、前記複数の発光部の一部の発光部の露光開始タイミングの値を変更することを特徴とする。
【００２５】
露光開始タイミングのずれは、光学系の機差や組み立て誤差などによって装置毎に変動することが予測される。そこで、変更手段が、入力手段を有し、入力された露光開始タイミングの値で、一部の発光部の露光開始タイミングの値を変更するようにすれば、装置毎に露光開始タイミングを調整することが可能となる。
【００２６】
前記入力手段は、予め定めた複数の異なる露光開始タイミングの値を選択することを特徴とする。
【００２７】
露光開始タイミングの値は、複数の値が予め実験的などによって求まる場合がある。そこで、変更手段が入力手段を有する場合に、予め定めた複数の異なる露光開始タイミングの値を選択するようにすれば、値を選択するのみの簡単な作業で、装置毎に露光開始タイミングを調整することが可能となる。
【００２８】
【発明の実施の形態】
以下、図面を参照して本発明の実施の形態の一例を詳細に説明する。
【００２９】
図１に示すように、本発明の実施の形態かかる画像形成装置は、感光体１００、帯電器１５、光走査装置１２、現像器１６、第１の転写器１７、第２の転写器１８、中間転写ベルト１４、定着器１９が配置されている。
【００３０】
帯電器１５で帯電された感光体１００上に、光走査装置１２より光が照射され、潜像が形成される。その潜像は、現像器１６を通り、トナー像が形成され、第１の転写器１７で、中間転写ベルト１４上に転写され、更に、中間転写ベルト１４上に形成されたトナー像は、対抗する２つのローラからなる第２の転写器１８に送り込まれる。また、同時に図示しない用紙トレイより搬送された用紙Ｐが、第２の転写器１８に送り込まれ、中間転写ベルト１４に形成されたトナー像が転写される。なお、この中間転写ベルト１４及び用紙Ｐが、本発明の画像記録媒体に対応する。トナー像が転写された用紙Ｐは、定着器１９に搬送されて定着処理され、用紙Ｐに所望の最終画像が形成される。用紙Ｐは最終的に装置外に搬送され、図示しない排出トレイに排出される。
【００３１】
図２に示すように、本実施の形態にかかる光走査装置は、略ガウシアン分布の光ビームを複数発光するレーザ光源１０、このレーザ光源１０から射出した光ビームを略平行光とする作用を有するコリメータレンズ２０、光ビーム整形用のスリット２１、入射した光ビームを回転多面鏡の偏向面近傍に副走査方向に収束させるシリンドリカルレンズ２２が配置されている。
【００３２】
本実施の形態では、レーザ光源１０は、複数の光ビームを射出するするために、縦横８×４の発光部を有する２次元配列された光源を採用している。例えば面発光レーザが一例としてある。このレーザ光源１０の各発光点によるファーフィールドパターン（ＦＦＰ）は、主走査方向と副走査方向にほぼ均等な拡がり角を持つ。また、コリメータレンズ２０は、レーザ光源１０との間隔がコリメータレンズ２０の焦点距離と合致するよう配置されており、この配置により、レーザ光源１０から出射してコリメータレンズ２０を透過した光ビームは、略平行光となる。
【００３３】
シリンドリカルレンズ２２の光ビーム射出側には、光ビームを所定比率で反射するハーフミラー３０が配置されている。ハーフミラー３０の反射面の裏面は、主走査方向のみに曲率を持つシリンドリカルレンズ形状となっており、ハーフミラー３０を透過した光ビームは、主走査方向はハーフミラー裏面のシリンドリカル面により、副走査方向はシリンドリカルレンズ２２により、検出器であるＭＰＤ（ＭｏｎｉｏｒＰｈｏｔｏＤｉｏｄｅ）３１上に光スポットとして集光される。ハーフミラー３０の反射側には、複数の同一面幅の偏向面（鏡面）を側面部に有する例えば正多角位形状をなすと共に、中心軸の回りに図示しない駆動手段により矢印方向に等角速度で回転する回転多面鏡４０が配置されている。
【００３４】
回転多面鏡４０近傍には、二枚組のレンズからなる走査光学系としてのｆθレンズ５０が配置されている。ｆθレンズ５０は、回転多面鏡４０により反射偏向された光ビームを後述する感光体１００上に光スポットとして主走査方向に結像させると共に、該光スポットを感光体１００上で主走査方向に略等速度で移動させる機能を有する。
【００３５】
ｆθレンズ５０を透過した光ビームは、第１のシリンドリカルミラー５２と平面ミラー５４とによって光路がコの字状に曲げられ、さらに第２のシリンドリカルミラー５６で反射された後、ウインドウ１１０を透過して下部に配置された感光体１００上に至る。
【００３６】
感光体１００は、光ビームに感応する感光材料がその表面に塗布された細長い円柱状の形状を有しており、主走査方向が、この感光体の長手方向に一致するように配置されている。すなわち、回転多面鏡４０の回転方向と共に感光体１００上に収束された光スポットは、主走査方向に沿って感光体１００上を移動し、走査線での画像記録が可能となる。また、感光体１００は、その回転軸を中心として図示しない駆動手段によりー定の回転速度で回転し、感光体１００上での走査線を副走査方向に順次移動させる。
【００３７】
一方、走査による画像記録が行われる書き込み位置を設定するために、平面ミラー５４により反射された光路上で画像形成に該当する走査範囲外に設置された位置に、光ビームの一部を折り返す平面ミラー９０、副走査方向にビームを結像させるシリンドリカルレンズ９１、および同期センサ９２が配置されている。
【００３８】
なお、レーザ光源１０は、レーザ制御部３２（図３）が接続されており、このレーザ制御部３２は、画像情報に基づいてレーザ光源１０の光ビーム出力を変調制御する。
【００３９】
図３には、レーザ制御部３２の概略構成をブロック図で示した。レーザ制御部３２は、コントローラ３４，レーザアレイ制御手段３６，及びレーザアレイ駆動手段３８を備えている。レーザ制御部３２の入力側には、同期センサ９２が接続されており、出力側は、レーザアレイ制御手段３６を介してレーザアレイ駆動手段３８に接続されている。このレーザアレイ制御手段３６には、ＭＰＤ３１からの信号入力がなされるようにも接続されている。レーザアレイ駆動手段３８の出力側は、レーザ光源１０に接続されている。
【００４０】
コントローラ３４は、図示しない画像入力装置、画像処理装置、ネットワークなどから画像データを受信し、同期センサ９２の出力信号（ＳＯＳ信号）を基準として所定のタイミングで画像信号（ｖｉｄｅｏ信号）およびＡＰＣ（ＡｕｔｏＰｏｗｅｒＣｏｎｔｒｄ）信号をレーザアレイ制御手段３６へ出力する。レーザアレイ制御手段３６は、ＭＰＤ３１で受光した光ビームが設定光量となるようにレーザアレイ駆動手段３８への光量設定信号を制御する。レーザアレイ駆動手段３８は、設定光量に基づきレーザ光源１０により画像信号を光出力として変換する。
【００４１】
レーザアレイ制御手段３６はＡＰＣ信号により光量制御の開始要求を受けると、レーザ光源１０の各発光部に対し、時分割で光量制御を開始する。すなわち、ＭＰＤ３１で受光した光ビームが所定の光量となるように、レーザアレイ駆動手段３８への光量設定信号を制御する。
【００４２】
同期センサ９２は、コントローラ３４に接続されている。コントローラ３４は同期センサ９２の出力信号による検出信号に基づき信号の位相を調整し、画像信号の変調を開始する（詳細は後述）。すなわち、同期センサ９２の検出結果に基づき、レーザ光源１０の各発光点に対応したレーザアレイ制御手段３６への画像同期信号の位相を調整し、光ビームの露光位置ずれ量を補正している。
【００４３】
図４には、コントローラ３４の信号同期部分の要部を示した。コントローラ３４は、本実施の形態にかかる光走査装置で用いられる基準クロック（画像クロック）を生成する画像クロック生成部９４を含んでいる。画像クロック生成部９４は、計数部４２に接続されており、この計数部４２の入力側は、同期センサ９２も接続されている。また、計数部４２の設定側は設定値記憶部４４に接続されている。計数部４２の出力側は、レーザ光源１０の複数の発光部それぞれについて設けられ（本実施の形態では３２）、同期信号生成部４６に接続されている。なお、これらの各部は、図示しないＣＰＵでコントロールされる。
【００４４】
なお、本実施の形態では、レーザ光源１０として、縦横８×４の発光部を有する２次元配列された光源を採用している。詳細は後述するが、１列８個の発光部を、４組に分類して、列毎に動じ点灯する場合を想定している。
【００４５】
計数部４２は、画像クロック生成部９４から画像クロックとして出力されたビデオクロックをカウントするための計数回路であり、レーザ光源１０の複数の発光部それぞれについての計数結果について対応する信号を出力する。すなわち、この計数部４２には、同期センサ９２からの同期信号（ＳＯＳ信号）が入力されるように接続されかつ、レーザ光源１０の各発光部（本実施の形態では３２）それぞれの設定値（カウント値）が入力されるように設定値記憶部４４が接続されている。
【００４６】
これは、感光体１００上においての光ビームの露光位置ずれ量を補正するために、同期センサ９２の検出時点から設定値記憶部４４に記憶されたカウント値の計数に応じて、同期信号を出力することによって、画像同期信号の位相を調整するためである。従って、設定値記憶部４４に記憶されたカウント値は、レーザ光源１０の各発光部それぞれの画像同期信号の位相を調整するときのカウント閾値である。
【００４７】
また、計数部４２には、試験値設定部７２、及び動作値設定部７４が接続されている。これら試験値設定部７２、及び動作値設定部７４は、切替器７０に接続されている。切替器７０には、モード信号が入力されるように図示しないＣＰＵに接続されている。このモード信号は、試験モードと動作モードとの何れかを表すモード信号であり、試験モードを表すモード信号が切替器７０に入力されると、切替器７０は試験値設定部７２に格納された設定値を設定値記憶部４４に格納する。一方、動作モードを表すモード信号が切替器７０に入力されると、切替器７０は動作値設定部７４に格納された設定値を設定値記憶部４４に格納する。
【００４８】
次に、本実施の形態において、同期信号の位相を調整することで、感光体１００上においての光ビームの露光位置ずれ量を補正することの詳細を説明する。本実施の形態のレーザ光源１０の各発光部は、その主走査方向への軌跡が副走査方向に重ならないように配置され、感光体上での各発光部による走査線の間隔が、光走査装置の副走査方向の解像度となる。
【００４９】
図５には、本実施の形態におけるレーザ光源１０の位置関係として、感光体１００上に照射されるときの光スポットの位置関係を示した。本実施の形態では、主走査方向の間隔、すなわち列間の間隔は、所定位置差を隔てるべく設定されている。この所定位置差の一例としては、２０ｄｏｔ（１ｄｏｔは、例えば、６００ｄｐｉの場合、約４２．３μｍ）の距離が設定される。また、副走査方向の間隔、すなわち列間の間隔も、一定位置差を隔てるべく設定されている。この一定位置差の一例としては、１ｄｏｔの距離が設定される。すなわち、上記構成の光学倍率すなわち主走査方向の光学倍率、及び副走査方向の光学倍率によって、レーザ光源１０の各発光部からの光ビームによる主走査方向への軌跡が副走査方向に重ならないように配置されかつ感光体上での光ビームによる走査線の間隔が、副走査方向の解像度に設定される。
【００５０】
従って、３２本の光ビームのうち第１列目の８本の光ビームを基準ビームとして、他列の光ビームを調整ビームとすると、計数部４２では、基準ビームで同期センサ９２から出力される信号を検出信号（ＳＯＳ信号）とし、この検知時点を基準として、設定値記憶部４４に記憶されたカウント値の後にビデオクロックを発生させる。そして、調整ビームについては、基準ビームによるＳＯＳ信号を基準として、設定値記憶部４４に記憶されたカウント値の後にビデオクロックを発生させる。
【００５１】
すなわち、レーザ光源１０で、画像を形成する時は、レーザ光源１０の１列目のみを同期センサ９２で検知されるべく点灯させることで、主走査方向の書き出しタイミングを基準にし、１列目の書き出しタイミングから、２０ｄｏｔ分遅延させて、２列目を書き出す。更に、３列目、４列目と２０ｄｏｔ分遅延させて書き出し、画像を形成することで、図６（Ａ）に示すように、全光源が、同じ主走査位置に直線状の画像として形成することができる。
【００５２】
ところが、実際は、光走査装置１２の光学倍率が、ばらついたり、外乱でずれる可能性がある。この場合には、図６（Ｂ）に示すように、１列目の光ビームによる光スポットの形成位置がずれることになり。この場合、直線状の線がぼやけることになる。
【００５３】
そこで、本実施の形態では、レーザ光源１０の発光点の列毎に、強制的にタイミングを変更した状態で画像を形成し、その形成画像によって、タイミング変更をすることによって、同期信号の位相を調整する。
【００５４】
具体的には、図７に示す処理ルーチンが実行される。この処理ルーチンは、装置のキャリブレーション（校正）をする場合などに実行されるものである。
【００５５】
まず、図示を省略したキーボードなどの入力装置によって、同期信号の位相を調整する処理への移行指示がなされると、図７のステップ２００で肯定判断され、ステップ２０２へ進む。なお、通常の画像形成処理などの場合には、ステップ２００で否定判断されて本ルーチンを終了する。
【００５６】
ステップ２０２では、これ以降の処理が試験モードでなされることを表すモード信号（試験モード信号）を切替器７０へ出力する。次のステップ２０４では、強制的に位置ズレを生じさせるための試験値を設定値記憶部４４へ記憶する。すなわち、切替器７０によって試験値設定部７２に格納された設定値を出力するべく試験値設定部７２に指示することで設定値記憶部４４に試験値が格納される。この試験値は、一様にタイミングをずらすための値であり、例えば、基準を２０ｄｏｔとした場合、プラスマイナス１ｄｏｔを０．５ｄｏｔ刻み（１９．０，１９．５，２０．０，２０．５，２１．０ｄｏｔ）で設定する。
【００５７】
次のステップ２０６では上記ステップ２０４で設定した設定値毎のパターン画像を形成する指示信号を出力する。これによって、強制的に位置ズレを生じさせたパターン画像が、用紙Ｐに形成される。次のステップ２０８では、図示を省略したキーボードなどの入力装置によって、選択値が入力されるまで否定判断を繰り返す。
【００５８】
図８には、上記ステップ２０６で形成された画像、すなわち用紙Ｐ上に形成したパターン画像の一例を示した。パターン画像は、同一の用紙Ｐ上に、各列間の遅延時間を変化させた主走査方向に垂直な１ラインの縦線画像が形成される。この例のパターン画像は、上述のように、順に遅延時間を２１ｄｏｔ、２０．５ｄｏｔ、２０ｄｏｔ、１９．５ｄｏｔ、１９ｄｏｔと変化させて、縦線画像を形成したものである。
【００５９】
このパターン画像は、光走査装置１２の光学倍率のばらつきや、外乱でずれることがない場合には、遅延時間が２０．０ｄｏｔで最も細い直線状に形成されるはずである。一方、光学倍率のばらつきや外乱でずれた場合には、２０．０ｄｏｔ以外の何れかの遅延時間で最も細い直線状に形成される。そこで、オペレータは、それぞれの線の太さを、観測し、一番細く見える遅延時間を把握する。この把握した結果を選択値とする。
【００６０】
この選択値が、図示を省略したキーボードなどの入力装置によって、入力されると、ステップ２０８で肯定判断され、ステップ２１０へ進む。ステップ２１０では、上記入力された選択値である遅延時間を読み取り、次のステップ２１２において、選択値を動作値として設定する。すなわち、動作値設定部７４に、本装置の遅延時間として入力された選択値を格納する。
【００６１】
次のステップ２１４では、試験モードを終了し、動作モードへ移行するために、動作モードを表すモード信号（動作モード信号）を切替器７０へ出力して本ルーチンを終了する。なお、このステップ２１４では、これ以降、位置ズレを解消するための動作値を設定値記憶部４４へ記憶する。すなわち、切替器７０によって動作値設定部７４に格納された設定値を出力するべく動作値設定部７４に指示することで設定値記憶部４４に動作値が格納される。
【００６２】
このように、パターン画像の線の太さを観測した結果から、主走査方向の書き出しタイミングの設定を変更することで、主走査方向の書き出し位置を合わせることができる。
【００６３】
上記のパターン画像は、パターン画像を形成するときに、１走査において、レーザ光源１０の全ての発光部による光スポットが、ほぼ直線上に並ぶように点灯させている。しかし、本発明は、１走査中に全点灯することに限定されるものではない。すなわち、走査毎に一部の発光部を発光させて一部の本数による光ビームを走査するようにしてもよい。
【００６４】
図９には、走査毎に一部の発光部を発光させて一部の本数による光ビームを走査して形成されたパターン画像の一例を示した。このパターン画像は、同一の用紙Ｐの上に、各列間の遅延時間を変化させた主走査方向に垂直な１ラインの縦線画像を、主走査の１走査毎に各列のみで形成したものである。
【００６５】
すなわち、主走査の第１走査で第１列目（図５参照）の発光部８本のみで、縦線を形成し、次の走査（第２走査）で第２列目の発光部８本のみで同じ主走査位置に縦線を形成する。そして、順次、第３列目のみ、第４列目のみと縦線を形成し、最後に第１列目のみと繰り返す。この処理を遅延時間を変化させて行い、同一の用紙Ｐにパターン画像を形成する。遅延時間の一例としては、上記と同様に、順に遅延時間を２１ｄｏｔ、２０．５ｄｏｔ、２０ｄｏｔ、１９．５ｄｏｔ、１９ｄｏｔと変化させて、縦線画像を形成する。
【００６６】
このパターン画像は、光走査装置１２の光学倍率のばらつきや、外乱でずれることがない場合には、遅延時間が２０．０ｄｏｔで最も細い直線状に形成されるはずである。一方、光学倍率のばらつきや外乱でずれた場合には、そのずれに応じて勾配を有する直線として観測される。そこで、オペレータは、それぞれの線の勾配を、観測し、一番細く見え、直線と観測される遅延時間を把握する。この把握した結果を選択値とする。
【００６７】
このように、パターン画像の線の太さや勾配を観測した結果から、主走査方向の書き出しタイミングの設定を変更することで、主走査方向の書き出し位置を合わせることができる。
【００６８】
なお、上記では、１走査毎に列を変更する場合を説明したが、任意の走査毎に、列を変更してもよい。
【００６９】
上記では、パターン画像として線画像を採用した場合を説明したが、本発明は、線画像に限定されるものではない。例えば、予め定めた２次元パターンをパターン画像として用いてもよい。
【００７０】
図１０には、一定領域に矩形状の小領域が散在するパターン画像（ドットスクリーン画像）を示した。図１０の例は、解像度２４００ｄｐｉで、３００ｄｐｉの濃度約２０％のハーフトーン画像のドットスクリーンの形成状態を示したものである。図１０（Ａ）には、正常な状態のパターン画像を示し、図１０（Ｂ）には、ずれを有するパターン画像を示した。
【００７１】
図から理解されるように、スクリーンは、複数のドットで形成されており、濃度が高くなると、形成するドットが増加して、矩形形状が徐々に大きくなる。ここで、図１０（Ａ）に示す正常状態から、図１０（Ｂ）に示す遅延時間がずれている状態になり、矩形形状の崩れが大きくなりと、形成されたパターン画像は、モアレ画像として観測される。従って、モアレ画像が観測されないまたは最も小さいパタン画像が、遅延時間のずれが最小のものとなる。
【００７２】
図１１には、上から順に遅延時間を２１ｄｏｔ、２０．５ｄｏｔ、２０ｄｏｔ、１９．５ｄｏｔ、１９ｄｏｔと変化させて、濃度約２０％のハーフトーンスクリーン画像を５つ形成したパターン画像を示している。この形成されたパターン画像をオペレータに観測させ、モアレ画像が観測されないまたは最も小さいパタン画像を選択させる。図１１の例では、モアレの発生していない１９．５ｄｏｔが選択される。
【００７３】
すなわち、パターン画像は、光学倍率のばらつきや外乱でずれた場合でも、そのずれに応じてモアレ画像の見えとして観測される。そこで、オペレータは、モアレ画像が観測されないまたは最も小さいパタン画像として観測される画像の遅延時間を把握する。この把握した結果を選択値とする。
【００７４】
このように、パターン画像のモアレ画像を観測した結果から、主走査方向の書き出しタイミングの設定を変更することで、主走査方向の書き出し位置を合わせることができる。
【００７５】
なお、上記では、レーザ光源１０の複数の発光部が２次元的に配列された場合を説明したが、本発明は、これに限定されるものではない。例えば、１列に並んだ複数の光源（または発光部）を、主走査方向及び副走査方向の少なくとも一方に傾けた場合にも容易に適用することができる。
【００７６】
図１２には、光源を傾斜させた場合の一例を示した。図１２（Ａ）には、傾けて配置した１列に並んだ複数の発光部の一例を示した。この場合は、上述と同様に、主走査方向の位置差を検出し補正可能である。また、図１２（Ｂ）には、副走査方向に１列に並んだ発光部を有する光源の一例を示した。このように、複数の光源（または発光部）が、主走査方向にほぼ直交して並んだ場合も、所定の位置差が０と想定することにより、上記同様に、主走査方向の位置差を検出し、補正することができる。
【００７７】
このように、本実施の形態では、感光体上における主走査方向の位置ずれを、強制的に遅延時間をずらして予め形成したパターン画像の観測結果により設定しているので、容易かつ簡便に画像書き込みタイミングを調整することが可能となり、簡単な回路構成にすることができる。
【００７８】
すなわち、本実施の形態では、任意の光源の主走査方向の書き出しタイミングを基準に、他の光源の前記所定の位置差に対応した主走査方向の書き出しタイミングを変更する変更手段を有し、他の光源の主走査方向の書き出しタイミングを任意の時間だけ変更したパターン画像を複数形成することで、位置差を検出し補正することができる。
【００７９】
なお、本実施の形態のコントローラ３４は本発明の変更手段及び設定手段の一部に相当し、光走査装置は本発明の走査光学系に相当し、レーザ光源１０は本発明の光源に相当する。また、画像形成装置の画像形成機能部分は本発明の画像形成手段に相当する。
【００８０】
上記実施の形態では、計数部４２を用いてビデオクロックをカウントしたが、本発明は、これに限定されるものではなく、遅延時間を設定可能な遅延回路などの設定手段を用いて、書き出しタイミングを設定することができる。この場合、計数部４２に代えてタイミングを同一にする光ビームの数に対応した遅延回路を備えることで、上記実施の形態と同様に機能することができる。
【００８１】
なお、上記実施の形態では、複数の光ビームを、隣り合わせに露光する隣接露光方式による画像形成装置について説明したが、飛び越し走査による露光方式や、光ビームを重ねて露光する露光方式へも容易に適用することができる。
【００８２】
【発明の効果】
以上説明したように本発明によれば、設定手段により設定された基準の露光開始タイミングを変更手段により変更されたときのパターン画像を画像形成手段によって形成ので、位置差を有するパターン画像により露光開始タイミングのずれを判断することができる、という効果がある。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施の形態に係る画像形成装置を示す概念図である。
【図２】本発明の実施の形態に係る光走査装置の斜視図である。
【図３】本発明の実施の形態に係る光走査装置のレーザ制御部の概略構成を示すブロック図である。
【図４】本発明の実施の形態に係る光走査装置のコントローラの概略構成を示すブロック図である。
【図５】本発明の実施の形態におけるレーザ光源の位置関係を示すイメージ図である。
【図６】画像書き出しタイミングのずれによるパターン画像の線の太さ変化を説明するための説明図であり、（Ａ）は正常な状態、（Ｂ）はずれた状態を示すイメージ図である。
【図７】画像書き出しタイミングを調整する処理の流れを示すフローチャートである。
【図８】画像書き出しタイミングをずらしたときのパターン画像の線の太さ変化を説明するための説明図である。
【図９】列毎にパターン画像を形成する場合の説明図である。
【図１０】ハーフトーン画像のドットスクリーンを示し、（Ａ）はの正常な状態、（Ｂ）はズレを有する状態を示すイメージ図である。
【図１１】スクリーン画像をパターン画像として形成した一例を示すイメージ図である。
【図１２】光源配置の一例であり、（Ａ）は主走査方向及び副走査方向に傾きを有する１列配置のレイアウト、（Ｂ）は副走査方向に１列配置のレイアウトを示すイメージ図である。
【図１３】一般的な画像形成装置を示す概念図である。
【図１４】一般的な複数光源を有する光走査装置を示す概念図である。
【図１５】従来の画像形成装置の説明図であり、（Ａ）は２ビームレーザの光源部のレイアウト、（Ｂ）は光源部の光軸回転調整後のレイアウト、（Ｃ）は調整後の光源で感光体を走査する時のビーム位置関係を示す。
【符号の説明】
Ｐ…用紙
１０…レーザ光源
１２…光走査装置
３１…ＭＰＤ
３２…レーザ制御部
３４…コントローラ
３６…レーザアレイ制御手段
３８…レーザアレイ駆動手段
４２…計数部
４４…設定値記憶部
７０…切替器
７２…試験値設定部
７４…動作値設定部
９２…同期センサ
１００…感光体

Claims

少なくとも主走査方向に所定間隔を隔てて複数の発光部を有する光源と、
前記光源から射出された光ビームを主走査方向及び副走査方向に走査して感光体上に照射する走査光学系と、
前記複数の発光部による光スポットが副走査方向に１列に並ぶように、前記光源の発光部の各々について、前記感光体上に光スポットを形成するための主走査方向に走査する基準の露光開始タイミングを設定する設定手段と、
前記複数の発光部の一部の発光部について、前記露光開始タイミングの値を予め定めた値に変更する変更手段と、
前記変更された露光開始タイミングにより照射された光ビームを含む複数の光ビームによるパターン画像を記録媒体に形成する画像形成手段と、を備えた画像形成装置。
前記光源は、主走査方向及び副走査方向に複数の発光部を有することを特徴とする請求項１記載の画像形成装置。
前記変更手段は、副走査方向に主走査方向の位置が徐々に増加または減少するように段階的に、前記一部の発光部の前記露光開始タイミングの値を変更することを特徴とする請求項１または請求項２に記載の画像形成装置。
前記変更手段は、前記パターン画像として副走査方向に隣り合う光スポットによる線画像を形成するように、前記複数の発光部の少なくとも一部の発光部の前記露光開始タイミングの値を変更することを特徴とする請求項１乃至請求項３の何れか１項に記載の画像形成装置。
前記変更手段は、前記パターン画像として予め定めた形状の低濃度画像を形成するように、前記複数の発光部の少なくとも一部の発光部の前記露光開始タイミングの値を変更することを特徴とする請求項１乃至請求項４の何れか１項に記載の画像形成装置。
前記変更手段は、入力手段を有し、入力された露光開始タイミングの値で、前記複数の発光部の一部の発光部の露光開始タイミングの値を変更することを特徴とする請求項１乃至請求項５の何れか１項に記載の画像形成装置。
前記入力手段は、予め定めた複数の異なる露光開始タイミングの値を選択することを特徴とする請求項６に記載の画像形成装置。