JP2012083559A - 画像形成装置及び画像形成装置制御方法 - Google Patents

Abstract

【課題】ポリゴンミラーの面検知センサを用いずに主走査方向倍率補正を行う。
【解決手段】光ビームを主走査方向に走査する回転多面鏡と、像担持体の主走査範囲を含むように主走査方向の始端側と終端側において光ビームを検出する光検出部と、光検出部の始端側と終端側とで光ビームを検出する時間差（主走査方向走査時間）を計測する計測部と、回転多面鏡反射面毎に走査長が一定になるように主走査方向の倍率を補正するために予め生成された倍率補正データを記憶する記憶部と、計測部で計測された回転多面鏡の主走査方向走査時間の反射面毎の違いと予め計測された回転多面鏡の主走査方向走査時間の反射面毎の違いとに応じて、倍率補正データと回転多面鏡の各反射面の対応を特定する反射面特定部と、特定された各反射面の倍率補正データを用いて画像データの露光ドット位置間隔を回転多面鏡各反射面毎に調整して主走査方向の倍率を補正する補正部とを備える。
【選択図】図１

Description

本発明は、複写機やプリンタなどの画像形成装置とその制御方法とに関し、特に、光源からのレーザビームを回転多面鏡で走査して感光体などの記録媒体に書き込む機能を有する画像形成装置の画像形成倍率補正に関する。

画像形成装置として、画像データに応じた光ビームで主走査方向の１ラインの画像形成を行うと共に、主走査方向の１ライン毎の光ビームの画像形成を副走査方向に繰り返して１頁分の画像形成を行うものが知られている。

その一例として、電子写真方式の画像形成装置では、画像データに応じて変調したレーザビームを主走査方向に走査し、これと並行して、副走査方向に回転する像担持体（感光体ドラム）上に、前記レーザビームによって画像を形成している。この場合に、ドットクロックと呼ばれるクロック信号（書き込みクロック）を基準にして、レーザビームを画像データで変調するようにしている。

また、画像形成を高速に行うために、２または３以上の複数のレーザダイオード（ＬＤ）などの光源を備え、この複数の光源からのレーザビームを用いて、画像データに応じた主走査方向の複数ライン毎の画像形成を副走査方向に繰り返して１頁分の画像形成を行うものが知られている。このようなマルチビーム型の画像形成装置は、たとえば特開昭63-124664号公報などに開示されている。

このようなマルチビーム型の画像形成装置で高画質を実現するためには、複数のレーザビームの主走査方向開始位置と主走査方向終了位置とを揃える、すなわち、各レーザビーム間で主走査方向ズレを解消することが重要となる。

このような主走査方向ズレを解消するものとして、たとえば、以下の特許文献１に各種の解決手法が記載されている。

特開２００２−２６７９６１号公報

本件出願の発明者らが検討した結果、以上の特許文献に記載された手法で主走査方向ズレを解消しようと調整したとしても、以下に述べるような問題があることを見いだした。

第一に、主走査方向倍率補正データはポリゴンミラーの各反射面毎に異なるデータを有するため、主走査方向倍率補正データとポリゴンミラーの各反射面との対応を正確に取る必要がある。このため、毎秒数万回転で回転するポリゴンミラーの各反射面をリアルタイムに認識する高速対応のセンサ、ならびに処理回路を備える必要がある。

第二に、主走査方向倍率補正を行って、主走査方向の長さを揃えた場合、主走査方向始端と主走査方向終端は揃うことになる。しかし、ポリゴンミラーの各反射面は完全に平面ではなく、また、その平面度も各反射面毎に異なっている。このため、主走査方向倍率補正により始端と終端とを揃えたとしても、主走査方向の中間部分で画素位置が副走査方向に見て揃わないことになる。この結果、画像の種類によっては、図５のようになり、モアレのように見えたり、縦線が歪んだりする現象が現れることがあることが判明した。

本発明は、上記の課題を解決するためになされたものであって、ポリゴンミラーの面検知センサを用いずに主走査方向倍率補正を行うことを第一の目的とする。

また、本発明は、上記の課題を解決するためになされたものであって、主走査方向倍率補正を行う際に、主走査方向の各位置において画素位置を適切に保つようにすることを第二の目的とする。

すなわち、課題を解決する手段としての本発明は以下に説明するようなものである。

（１）この発明は、画像データに応じて変調された光ビームを像担持体の主走査方向に走査すると共に、前記主走査方向と直交する副走査方向に前記像担持体と前記光ビームとを相対的に移動させるよう駆動することで前記像担持体面に露光を行って画像形成する画像形成装置であって、前記光ビームを発生する光源と、回転する複数の反射面により前記像担持体において前記光ビームを主走査方向に走査する回転多面鏡と、前記像担持体の主走査範囲を含むように、前記主走査方向の始端側と終端側において前記光ビームを検出する光検出部と、前記光検出部の始端側と終端側とで前記光ビームを検出する時間差（主走査方向走査時間）を計測する計測部と、前記回転多面鏡の反射面毎に走査長が一定になるように主走査方向の倍率を補正するために予め生成された倍率補正データを記憶する倍率補正データ記憶部と、前記計測部で計測された前記回転多面鏡の主走査方向走査時間の反射面毎の違いと予め計測された前記回転多面鏡の主走査方向走査時間の反射面毎の違いとの相関に応じて、前記倍率補正データと前記回転多面鏡の各反射面の対応を特定する反射面特定部と、前記反射面特定部により特定された各反射面の前記倍率補正データを用いて前記画像データの露光ドット位置間隔を前記回転多面鏡の各反射面毎に調整して主走査方向の倍率を補正する補正部と、を備えたことを特徴とする。

また、この発明は、画像データに応じて変調された光ビームを像担持体の主走査方向に走査すると共に、前記主走査方向と直交する副走査方向に前記像担持体と前記光ビームとを相対的に移動させるよう駆動することで前記像担持体面に露光を行って画像形成する画像形成装置の制御方法であって、前記回転多面鏡の反射面毎に走査長が一定になるように主走査方向の倍率を補正する際の倍率補正データを予め計測して記憶部に記憶し、回転する回転多面鏡の複数の反射面により前記像担持体において前記光ビームを主走査方向に走査し、前記像担持体の主走査範囲を含むように、前記主走査方向の始端側と終端側において前記光ビームを光検出部により検出し、前記光検出部の始端側と終端側とで前記光ビームを検出する時間差（主走査方向走査時間）を計測部により計測し、前記計測部で計測された前記回転多面鏡の主走査方向走査時間の反射面毎の違いと予め計測された前記回転多面鏡の主走査方向走査時間の反射面毎の違いとの相関に応じて、前記倍率補正データと前記回転多面鏡の各反射面の対応を反射面特定部により特定し、前記反射面特定部により特定された各反射面の前記倍率補正データを用いて、補正部により前記画像データの露光ドット位置間隔を前記回転多面鏡の各反射面毎に調整して主走査方向の倍率を補正する、ことを特徴とする。

（２）また、この発明は、以上の（１）において、前記倍率補正データ記憶部は、前記回転多面鏡の反射面毎に走査長が一定になるように主走査方向の倍率を補正する際の倍率補正データであって、前記像担持体の主走査範囲内を複数区間に分けて予め計測された区間走査時間から求められた区間毎倍率補正データにより構成された倍率補正データを記憶し、前記補正部は、前記反射面特定部により特定された各反射面の前記倍率補正データを用いて前記画像データの露光ドット位置間隔を前記回転多面鏡の各反射面毎に主走査方向の複数区間に分けて調整して主走査方向の倍率を補正する、ことを特徴とする。

（３）また、この発明は、以上の（１）−（２）において、前記補正部は、前記露光ドット位置間隔の調整として、前記画像データにより前記光ビームを変調する際に使用する書き込みクロック周波数を調整する、ことを特徴とする。

（４）また、この発明は、以上の（１）−（３）において、前記光源は前記副走査方向に整列された複数の光ビームを発生させる機能を有し、前記複数の光ビームは、それぞれ副走査方向に隣接する画像データに応じて変調されたものである、ことを特徴とする。

（５）また、この発明は、以上の（１）−（４）において、前記光検出部は、前記像担持体上の主走査位置の延長線上の両外側で検出を行う、ことを特徴とする。

（６）また、この発明は、以上の（１）−（５）において、前記回転多面鏡の回転数を画像形成条件に応じて変更する制御部を備え、前記回転多面鏡の最も低い回転数に制御した状態で、反射面特定部による前記特定を行うように制御する、ことを特徴とする。

以上、説明したように、本発明によれば、以下のような効果が得られる。

この発明では、まず、回転多面鏡の反射面毎に走査長が一定になるように主走査方向の倍率を補正する際の倍率補正データを予め生成して記憶部に記憶しておく。そして、光ビームを主走査方向に走査して主走査方向走査時間を計測部により計測し、計測して得た主走査方向走査時間の反射面毎の違いと予め計測された回転多面鏡の主走査方向走査時間の反射面毎の違いとの相関に応じて、倍率補正データと回転多面鏡の各反射面の対応を反射面特定部により特定し、予め計測された各反射面の倍率補正データを反射面特定部により特定された各反射面に対応させて用いて、補正部により画像データの露光ドット位置間隔を回転多面鏡の各反射面毎に調整して主走査方向の倍率を補正する。

これにより、回転多面鏡の面検知センサを用いずに、回転多面鏡の各反射面と倍率補正データとの対応をとりつつ、主走査方向倍率補正を行うことが可能になる。

また、回転多面鏡の反射面毎に走査長が一定になるように主走査方向の倍率を補正する際の倍率補正データであって、像担持体の主走査範囲内を複数区間に分けて予め計測された区間走査時間から求められた区間毎倍率補正データにより構成された倍率補正データを記憶しておき、反射面特定部により特定された各反射面の倍率補正データを用いて画像データの露光ドット位置間隔を、回転多面鏡の各反射面毎に主走査方向の複数区間に分けて調整して主走査方向の倍率を補正する。これにより、主走査方向倍率補正を行う際に、始端と終端との一致だけでなく、主走査方向の各位置において画素位置を適切に保つことが可能になる。

本発明の一実施形態の画像形成装置の構成（動作時）を示すブロック図である。 本発明の一実施形態の画像形成装置の構成（測定時）を示すブロック図である。 画像形成装置の動作を説明する説明図である。 画像形成装置の動作を説明する説明図である。 画像形成装置の動作を説明する説明図である。 本発明の一実施形態の画像形成装置の動作を示すフローチャートである。 本発明の一実施形態の画像形成装置の動作時の特性を示す説明図である。

以下、図面を参照して本発明を実施するための形態（実施形態）を詳細に説明する。本実施形態が適用される画像形成装置は、画像データに応じて変調された光ビームを像担持体の主走査方向に走査すると共に、主走査方向と直交する副走査方向に像担持体と光ビームとを相対的に移動させるよう駆動することで像担持体面に露光を行って画像形成する画像形成装置である。なお、この画像形成装置の事前動作と通常動作とが、画像形成装置制御方法である。

〔構成（１）〕
以下、本実施形態の画像形成装置１００の第１の実施形態の電気的な構成を、図１に基づいて詳細に説明する。なお、この実施形態では、レーザビームによる露光の主走査方向ズレを補正するのに必要な構成要件を中心に説明する。したがって、画像形成装置として一般的であり、周知となっている構成要件については省略している。

制御部１０１は、画像形成装置１００の各部を制御するためにＣＰＵや制御プログラムなどで構成されており、通常の画像形成動作に加え、以下の制御を行うことを特徴としている。

すなわち、制御部１０１は、光ビームを主走査方向に走査して主走査方向走査時間を計測し、計測して得た主走査方向走査時間の反射面毎の違いと予め計測された回転多面鏡の主走査方向走査時間の反射面毎の違いとの相関に応じて、倍率補正データと回転多面鏡の各反射面の対応を特定し、予め生成された各反射面の倍率補正データを特定された各反射面に対応させて用いて、画像データの露光ドット位置間隔を回転多面鏡の各反射面毎に調整して主走査方向の倍率を補正する、制御を行う。

操作部１０５は、操作者による画像形成についての各種指示が入力される操作入力手段であり、指示入力の内容は操作部１０５から制御部１０１に伝達される。なお、操作部１０５から画像形成に用いる紙種として通常の記録紙よりも厚みのある厚紙が指定された場合には、制御部１０１は画像形成速度を通常速度よりも低速側の画像形成速度に切り替える制御を行う。

レーザダイオード（ＬＤ）１１０は、感光体上を走査しつつ露光を行うレーザビーム（光ビーム）を生成する光源である。なお、このレーザダイオード１１０からのレーザビームは単数ビームであってもよいし、複数ビームであってもよい。

ＬＤ駆動回路１１０Ｄは、レーザダイオード１１０を発光駆動するための発光駆動信号を生成してレーザダイオード１１０に供給する駆動源であり、画像データに応じて変調された発光駆動信号をレーザダイオード１１０に供給する。なお、副走査方向に隣接する画像データに応じて変調された副走査方向に整列された複数のレーザビームをレーザダイオード１１０で生成する場合には、対応した発光駆動信号を生成してレーザダイオード１１０に供給する。

ポリゴンミラー１２０は回転する複数の反射面により感光体面上にレーザビームを主走査方向に走査する回転多面鏡である。ポリゴンモータ１２０Ｍはポリゴン駆動信号を受けてポリゴンミラー１２０を所定回転数で回転させる回転駆動手段である。

ポリゴンモータ駆動回路１２０Ｄはポリゴンミラー１２０を所定回転数で回転駆動するためのポリゴン駆動信号を生成してポリゴンモータ１２０Ｍに供給する駆動信号生成部である。なお、このポリゴンモータ駆動回路１２０Ｄは、制御部１０１で決定された画像形成速度に応じたポリゴンモータ回転数となるようにポリゴン駆動信号を生成する。

光学系１３０は、レーザダイオード１１０から照射されてポリゴンミラー１２０で反射されたレーザビームに関して、感光体面上で所定の主走査速度となるように光学的な処理を行うためのシリンドリカルレンズやコリメータレンズやｆ−θレンズなどの各種光学部材である。

感光体１４０は、ポリゴンミラー１２０の回転により主走査方向に走査されるレーザビームの露光と、該主走査方向と直交する方向の副走査方向の回転動作とにより画像データに応じた静電潜像が表面に形成され、この静電潜像が現像されてトナー像が形成される像担持体としての感光体である。なお、この静電潜像形成のための帯電、静電潜像形成の現像によるトナー像形成、トナー像の記録紙への転写、記録紙上のトナー像の定着、などは画像形成装置として一般的なものであるため、説明を省略している。

感光体駆動部１４０Ｍは、感光体１４０を所定回転数で副走査方向に回転させる感光体回転駆動手段である。なお、この感光体駆動部１４０Ｍは、制御部１０１で決定された画像形成速度に応じた感光体回転数となるように感光体１４０を駆動する。

始端側の光検出部１４０Ｓ１は、感光体１４０上の主走査位置の延長線上の主走査始端側において、光ビームを検出するセンサであり、検出結果は後述する計測部１５０に伝達される。終端側の光検出部１４０Ｓ２は、感光体１４０上の主走査位置の延長線上の主走査終端側において、光ビームを検出するセンサであり、検出結果は後述する計測部に伝達される。なお、感光体１４０の主走査位置の延長上の両外側において、光ビームを検出する際の時間差（主走査方向走査時間）を求めることが、正確な走査時間を求め、正確な倍率補正データを求めることにつながるため、望ましい。

計測部１５０は、始端側の光検出部１４０Ｓ１と終端側の光検出部１４０Ｓ２との検出結果の時間差により、始端側の光検出部１４０Ｓ１と終端側の光検出部１４０Ｓ２との間の所定距離の走査時間を計測する計測手段である。

記憶部１６０は、ポリゴンミラー１２０の反射面毎に走査長が一定になるように主走査方向の倍率を補正する際の倍率補正データを後述する倍率補正データ生成部２６０にて予め工場出荷時に生成して、記憶しておく記憶手段である。

反射面特定部１７０は、画像形成装置使用時に計測部１５０で計測されたポリゴンミラー１２０の主走査方向走査時間の反射面毎の違いと、予め工場出荷時に計測されたポリゴンミラー１２０の主走査方向走査時間の反射面毎の違いとの相関に応じて、倍率補正データとポリゴンミラー１２０の各反射面の対応を特定する特定手段である。

書き込みクロック生成部１８０は、レーザダイオード１１０を発光駆動するための発光駆動信号をＬＤ駆動回路１１０Ｄで生成する際に必要となる書き込み画素クロック（以下、書き込みクロックと言う）を生成する。

なお、この書き込みクロック生成部１８０は、書き込みクロックを生成する際に、倍率補正データを用いて、画像データの露光ドット位置間隔を調整して主走査方向の倍率を補正するように書き込みクロックの周波数を調整する補正部を構成している。なお、この補正部としての書き込みクロック生成部１８０は、ＰＬＬや周波数変調など各種の方式により、画像データの露光ドット位置間隔を調整して主走査方向の倍率を補正することが可能である。

なお、書き込みクロック生成部１８０は、反射面特定部１７０により特定された各反射面の倍率補正データを用いて画像データの露光ドット位置間隔をポリゴンミラー１２０の各反射面毎に調整して、主走査方向の倍率を補正する。

画像処理部１９０は、画像データに画像形成に必要な各種の画像処理を施す画像処理手段であり、書き込みクロックに同期して必要なデータがＬＤ駆動回路１１０Ｄに出力される。なお、副走査方向に隣接する画像データに応じて変調された副走査方向に整列された複数のレーザビームをレーザダイオード１１０で生成する場合には、対応した画像データがＬＤ駆動回路１１０Ｄに出力される。

〔構成（２）〕
図２は、ポリゴンミラー１２０の反射面毎に走査長が一定になるように主走査方向の倍率を補正する際の倍率補正データを、予め工場出荷時に生成する際の構成を示すブロック図である。

ここでは、図１と同一物には同一番号を付すことで重複した説明を省略する。

ポリゴンミラー１２０の反射面毎に主走査長が一定になるように主走査方向の倍率を補正する際に用いる倍率補正データを得るため、ポリゴンミラー１２０を中心とする露光ユニットＡを測定治具に装着した状態を示している。

なお、測定治具としては、画像形成装置１００の光検出部１４０Ｓ１に相当する位置に配置された光検出部２４０Ｓ１、画像形成装置１００の光検出部１４０Ｓ２に相当する位置に配置された光検出部２４０Ｓ２、画像形成装置１００の感光体１４０の主走査範囲と同じ位置に配置された光検出部２４１Ｓ１〜２４１Ｓ５、光検出部２４０Ｓ１，２４０Ｓ２，２４１Ｓ１〜２４１Ｓ５の検出結果の時間差により所定距離の走査時間を計測する計測部２５０、計測部２５０で計測された各走査時間を基にしてポリゴンミラー１２０の反射面毎に主走査長が一定になるように主走査方向の倍率を補正する際の倍率補正データを生成する倍率補正データ生成部２６０、を備えて構成されている。なお、操作部、表示部、測定制御部、インタフェースなど、図示されない各種の手段が備えられていてもよい。

なお、始端側に配置される光検出部２４０Ｓ１はＳＯＳ（Start Of Scan）センサと呼ばれるものであり図中にＳＯＳと記載し、終端側に配置される光検出部２４０Ｓ２はＥＯＳ（End Of Scan）センサと呼ばれるものであり図中にＥＯＳと記載する。

なお、倍率補正データ生成部２６０で生成される倍率補正データは、ポリゴンミラー１２０の反射面毎に走査長が一定になるように主走査方向の倍率を補正する際の倍率補正データであって、感光体１４０の主走査範囲内を複数区間に分けて予め計測された区間走査時間から求められた区間毎倍率補正データにより構成された倍率補正データである。ここでは、２４１Ｓ１〜２４１Ｓ５の５個のセンサにより４区間の区間毎倍率補正データが求められる場合を具体例にしている。そして、生成された倍率補正データは、記憶部１６０に記憶され、画像形成時に使用される。

〔主走査方向ズレ状態の説明〕
図３は主走査方向倍率補正前の状態を模式的に示す説明図である。ここで、高速化のために複数のレーザビームを用いて副走査方向に複数ラインの走査を同時に行う場合には、主走査方向ズレが存在していると、同じ反射面数のポリゴンミラーを使用した場合でも、視認されやすくなる状況になる。すなわち、レーザビームの本数（複数ライン数分）に応じて主走査方向ズレの副走査方向周期が伸びることになり、空間周波数が低下し、視認されやすい状況が発生する。

また、主走査方向倍率補正を行って、主走査方向の長さを揃えた場合、主走査方向始端と主走査方向終端とを揃えることができる。しかし、ポリゴンミラー１２０の各反射面は完全に平面ではなく、また、その平面度も各反射面毎に異なっている。このため、主走査方向倍率補正により始端と終端とを揃えたとしても、主走査方向の中間部分で画素位置が副走査方向に見て揃わないことになる。この結果、画像の種類によっては、主走査方向の中間部分周辺にモアレのように見える部分が発生することがある。

図４（ａ）は６面のポリゴンミラー１２０の各反射面で１本のレーザビームを走査した場合の主走査方向ズレを示している。

また、図４（ｂ）は同じく６面のポリゴンミラー１２０の各反射面の主走査方向ズレを縦軸方向に変換し、主走査方向の各位置に応じてズレ状態がどのように変化するかのプロファイルを模式的に示す説明図である。この図４（ｂ）のズレ状態の傾きの特性は、各反射面の平面度の違いを表している。

たとえば、図４（ｂ）の第１面（＃１）と第３面（＃３）とは、主走査方向ズレは略等しいが、主走査方向途中でのプロファイルが異なっている。このため、＃１と＃３とを均等に縮小した場合には、主走査方向始端と終端の画素位置は揃うものの、主走査方向の中間付近で画素位置が揃わなくなる現象が発生する。この様子を図５に模式的に示す。この場合、画像の種類によっては、モアレのように見えたり、縦線が歪んだりする現象が現れることがある。

〔事前動作〕
以下、倍率補正データの取得動作（事前動作）について、図４の説明図、図６のフローチャートを参照して説明を行う。まず、この事前動作として、ポリゴンミラー１２０の反射面毎に主走査長が一定になるように主走査方向の倍率を補正する際に用いる倍率補正データを取得するため、ポリゴンミラー１２０を中心とする露光ユニットＡを測定治具に装着した状態（図２参照）の動作について説明する。なお、この露光ユニットＡを測定治具に装着して倍率補正データ取得動作は、製造工場や調整施設などで調整を行う時（以下、工場出荷時と呼ぶ）に実行される。すなわち、画像形成装置１００の通常使用の以前に、予め倍率補正データ取得動作が実行される。

まず、露光ユニットＡから見て画像形成装置１００としての感光体１４０があるべき位置に光検出部２４１Ｓ１と２４１Ｓ５が来るように、露光ユニットＡを測定治具に装着する（図６中のステップＳ１０１）。なお、予め、露光ユニットＡを測定治具に装着した場合に、各光検出部が所定の位置に来るように、予め測定治具側で位置合わせなどが完了していることが望ましい。また、光検出部２４０Ｓ１、２４０Ｓ２についても、露光ユニットＡから見て画像形成装置１００の光検出部１４０Ｓ１、１４０Ｓ２と同じ位置、あるいは、相関を有する位置になるようにする。さらに、補正データ生成部２６０で生成される倍率補正データが記憶部１６０に記憶されるよう、補正データ生成部２６０と記憶部１６０とを接続する。なお、図示されないインタフェースやコネクタ等を用いてもよい。

そして、このように露光ユニットＡを測定治具に装着した状態で、制御部１０１はポリゴンミラー１２０を所定の回転数で回転させるように制御する。この際に、測定治具側から何らかの指示があってもよいし、また、測定治具と露光ユニットＡが接続されることにより、制御部１０１は自動的にポリゴンミラー１２０の回転を開始させてもよい。

この状態で計測部２５０は、ポリゴンミラー１２０の反射面毎に走査長が一定になるように主走査方向の倍率を補正する際の倍率補正データを生成するための主走査方向走査時間、すなわち、始端側にある光検出部２４０Ｓ１の終端側にある光検出部２４０Ｓ２とで光ビームを検出する時間差を測定する。

また、ポリゴンミラー１２０の反射面毎に、走査長が一定になるように主走査方向の倍率を補正する際の倍率補正データであって、感光体１４０の主走査範囲内を複数区間に分けた区間走査時間を測定する（図６中のステップＳ１０２）。

なお、この場合、計測部２５０は、光検出部２４１Ｓ１〜２４１Ｓ５のそれぞれの光ビームの通過時刻から、光検出部２４１Ｓ１〜２４１Ｓ２の区間走査時間、光検出部２４１Ｓ２〜２４１Ｓ３の区間走査時間、光検出部２４１Ｓ３〜２４１Ｓ４の区間走査時間、光検出部２４１Ｓ４〜２４１Ｓ５の区間走査時間、を算出する。なお、この区間走査時間は、図４（ｂ）のプロファイルに対応したものである。

すなわち、本実施形態では、工場出荷時などに予め倍率補正データを取得する際に、光検出部２４０Ｓ１と２４０Ｓ２との時間差（光検出部の始端側と終端側とで光ビームを検出する時間差（主走査方向走査時間））を計測するだけでなく、主走査範囲に光検出部２４１Ｓ１〜２４１Ｓ５を配置し、感光体１４０の主走査範囲内を複数区間に分けて予め計測された区間走査時間を計測している。ここで、図４（ｂ）において、白丸は光検出部２４１Ｓ１〜２４１Ｓ５の位置を示している。

そして、計測部２５０は、ポリゴンミラー１２０各反射面の主走査方向走査時間と区間走査時間とを、補正データ生成部２６０に通知する。計測部２５０からの主走査方向走査時間と区間走査時間との通知を受けた補正データ生成部２６０は、主走査方向走査時間から、ポリゴンミラー１２０各反射面で走査長が一定になるように主走査方向の倍率を補正する際の倍率補正データを生成し、さらに、区間走査時間から、ポリゴンミラー１２０各反射面において感光体１４０の主走査範囲内を複数区間毎に分けた区間毎倍率補正データを生成する（図６中のステップＳ１０３）。すなわち、本実施形態では、始端〜終端の倍率補正データだけでなく、以上の区間走査時間から求めた区間毎倍率補正データにより構成された倍率補正データを生成している。

そして、補正データ生成部２６０は、以上の倍率補正データと区間毎倍率補正データとを、記憶部１６０に記憶させる（図６中のステップＳ１０４）。

記憶部１６０に倍率補正データと区間毎倍率補正データとが記憶された時点で、制御部１０１はポリゴンミラー１２０の回転を停止させ、倍率補正データ取得動作を完了する。この後、露光ユニットＡを測定治具から取り外し、画像形成装置１００の所定位置に設置する（図６中のステップＳ１０５）。

〔通常動作〕
以下、本実施形態の画像形成装置１００の通常動作について、図４の説明図、図６のフローチャートを参照して説明を行う。この通常動作とは、上述した事前動作（図６中のステップＳ１０１〜Ｓ１０５）によって倍率補正データ取得動作が予め行われることで、倍率補正データが記憶部１６０に記憶された画像形成装置１００を画像形成に使用することを意味している。

画像形成装置１００の電源がオンされると、もしくは、スリープモードなどの待機状態が解除されると、制御部１０１は、以下の制御を行う。

まず、制御部１０１は画像形成装置１００の各部を初期化すると共に、ポリゴンモータ駆動回路１２０Ｄを介してポリゴンモータ１２０Ｍを所定回転数で回転させるように起動する（図６中のステップＳ２０１）。なお、画像形成装置１００の各部としては、現像装置の現像剤のトナー濃度制御や、定着装置の定着温度制御などがあるが、少なくともポリゴンモータ１２０Ｍにより回転駆動されるポリゴンミラー１２０が所定回転数に達した時点で以下の処理に移行する。

ここで、制御部１０１は、ＬＤ駆動回路１１０Ｄに指示を与えてＬＤ１１０を発光させ、ポリゴンミラー１２０によって光ビームを走査させる。ここで、光ビームが光検出部１４０Ｓ１と光検出部１４０Ｓ２とで検出される時間差により、ポリゴンミラー１２０各反射面の主走査方向走査時間を計測部１５０が計測する（図６中のステップＳ２０２）。

そして、反射面特定部１７０は、予め工場出荷時に計測された主走査方向走査時間の反射面毎の違い（図７（ａ））を記憶部１６０から読み出し、計測部１５０で計測して得た主走査方向走査時間の反射面毎の違い（図７（ｂ））と、比較する。

なお、本実施形態では、ポリゴンミラー１２０各反射面を識別するポジションセンサなどを備えていないため、各反射面についての絶対的な面番号は存在しない。すなわち、図７（ａ）における横軸の＃１〜＃６は、工場出荷時の計測時における便宜的な面番号である。また、図７（ｂ）における横軸の＃Ａ〜＃Ｆは、画像形成時における便宜的な面番号である。

そのため、主走査方向ズレの各反射面の違いのパターン（各反射面の相対差）から図７（ａ）における工場出荷時の計測時における面番号の＃１〜＃６と、図７（ｂ）における画像形成時における面番号の＃Ａ〜＃Ｆとの一致を、パターンマッチングなどを用いて求める。この例では、図７（ｃ）に示すように、＃Ａ，＃Ｂ，＃Ｃ，＃Ｄ，＃Ｅ，＃Ｆは、＃５，＃６，＃１，＃２，＃３，＃４と一致することが、反射面特定部１７０により求められる（図６中のステップＳ２０３）。

なお、工場出荷時の計測におけるポリゴンミラー１２０の回転数と画像形成装置使用時のポリゴンミラー１２０の回転数とが異なっていたとしても、以上の各反射面の主走査方向ズレのパターンは大まかな形状が類似するため、パターンマッチングなどにより反射面を特定することが可能である。

また、画像形成装置１００として、ポリゴンミラー１２０の回転数が複数選択しうる場合には、制御部１０１は、ポリゴンミラー１２０を最も低い回転数に制御した状態で、反射面特定部１７０による特定を行うように制御する。これは、ポリゴンミラー１２０の回転数が低いほうが、画像形成装置使用時の主走査方向ズレ量が最も顕著に表れる性質を有するからである。

制御部１０１は、このようにして特定された反射面に応じて、予め計測された各反射面の倍率補正データ・区間毎倍率補正データを画像形成時に使用中のポリゴンミラー１２０の各反射面に適用し、補正部により画像データの露光ドット位置間隔をポリゴンミラー１２０の各反射面毎に調整して主走査方向の倍率を補正するよう制御する（図６中のステップＳ２０４）。

そして、制御部１０１は、予め計測された各反射面の倍率補正データ・区間毎倍率補正データを記憶部１６０から読み出して、その倍率補正データ・区間毎倍率補正データを適用してクロック周波数を調整した状態の書き込みクロックを書き込みクロック生成部１８０で生成し、その書き込みクロックをＬＤ駆動回路１１０Ｄと画像処理部１９０とに適用することで、主走査方向ズレを始端〜終端の一致だけでなく主走査範囲の中間部分でも解消するように画像データの露光ドット位置間隔が調整された状態の画像形成を実行する（図６中のステップＳ２０５）。

以上のように、この実施形態では、主走査方向の倍率を補正する際の倍率補正データを予め生成して記憶部１６０に記憶しておき、倍率補正データとポリゴンミラー１２０の各反射面の対応を特定し、予め計測された各反射面の倍率補正データを、特定された各反射面に対応させて用いて主走査方向の倍率を補正ことにより、ポリゴンミラー１２０の面検知センサを用いずに、ポリゴンミラー１２０の各反射面と倍率補正データとの対応をとりつつ、主走査方向倍率補正を行うことが可能になる。

また、以上の実施形態では、主走査範囲内を複数区間に分けて予め計測された区間走査時間から求められた区間毎倍率補正データにより構成された倍率補正データを記憶しておき、ポリゴンミラー１２０の各反射面毎に主走査方向の複数区間に分けて調整して主走査方向の倍率を補正することにより、主走査方向倍率補正を行う際に、始端と終端との一致だけでなく、主走査方向の各位置において画素位置を適切に保つことが可能になる。この結果、図５に示した主走査方向中間部分での画素位置ズレが解消されることになる。

〈その他の実施形態（１）〉
なお、以上の実施形態の説明では、光検出部２４１Ｓ１〜２４１Ｓ５の５個のセンサにより、主走査範囲を４つの区間に分けていたが、この数値に限定されるものではなく、複数の区間として各種の変形が可能である。

〈その他の実施形態（２）〉
また、図７（ａ）の主走査方向ズレ量のパターンを求める際に、光検出部２４０Ｓ１と２４０Ｓ２を省略し、光検出部２４１Ｓ１〜２４１Ｓ５の区間走査時間の合計を用いることも可能である。

〈その他の実施形態（３）〉
また、光検出部２４１Ｓ１〜２４１Ｓ５を用いて区間走査時間を計測する際に、光検出部２４０Ｓ１と２４０Ｓ２を区間走査時間計測の際の始端側と終端側として用いることが可能である。例えば、光検出部２４０Ｓ１と２４０Ｓ２の他に、主走査方向中央付近に光検出部２４１Ｓ１〜２４１Ｓｎをｎ個配置して、ｎ＋１区間の区間走査時間を計測することも可能である。

〈その他の実施形態（４）〉
また、以上の実施形態の説明では、光検出部２４１Ｓ１〜２４１Ｓ５を均等に配置して区間走査時間を計測していたが、これに限定されるものではない。たとえば、中心付近などの特定の領域を細かく、他の領域は粗くなるように光検出部を配置することも可能である。これにより、特定の領域について精度の良い主走査方向倍率補正が可能になる。

〈その他の実施形態（５）〉
以上の実施形態では、レーザビームを用いた電子写真方式の画像形成装置について説明してきたが、これに限定されるものではない。たとえば、レーザビームを用いて印画紙に露光を行うレーザイメージャなど、各種の画像形成装置に本発明の各実施形態を適用することが可能であり、良好な結果を得ることが可能である。

〈その他の実施形態（６）〉
以上の実施形態では、感光体１４０として感光体ドラムを具体例に用いたが、感光体１４０はドラム形式に限定されるものではなく、ベルトであってもよい。また、レーザビームと感光体１４０とは、感光体１４０の副走査方向への回転だけでなく、副走査方向に感光体１４０とレーザビームとを相対的に移動させる各種の副走査の手法を適用することができる。また、カラー画像形成装置の場合には、露光ユニットＡについて、それぞれで本実施形態を適用すればよい。

１００ 画像形成装置
１０５ 操作部
１０１ 制御部
１１０ レーザダイオード
１１０Ｄ ＬＤ駆動回路
１２０ ポリゴンミラー
１２０Ｍ ポリゴンモータ
１２０Ｄ ポリゴンモータ駆動部
１３０ 光学系
１４０ 感光体
１４０Ｓ１，１４０Ｓ２ 光検出部
１５０ 計測部
１６０ 記憶部
１８０ 書き込みクロック生成部
１９０ 画像処理部
２４０Ｓ１，２４０Ｓ２ 光検出部
２４１Ｓ１〜２４１Ｓ５ 光検出部
２５０ 計測部
２６０ 倍率補正データ生成部

Claims (8)

1. 画像データに応じて変調された光ビームを像担持体の主走査方向に走査すると共に、前記主走査方向と直交する副走査方向に前記像担持体と前記光ビームとを相対的に移動させるよう駆動することで前記像担持体面に露光を行って画像形成する画像形成装置であって、
   前記光ビームを発生する光源と、
   回転する複数の反射面により前記像担持体において前記光ビームを主走査方向に走査する回転多面鏡と、
   前記像担持体の主走査範囲を含むように、前記主走査方向の始端側と終端側において前記光ビームを検出する光検出部と、
   前記光検出部の始端側と終端側とで前記光ビームを検出する時間差（主走査方向走査時間）を計測する計測部と、
   前記回転多面鏡の反射面毎に走査長が一定になるように主走査方向の倍率を補正するために予め生成された倍率補正データを記憶する倍率補正データ記憶部と、
   前記計測部で計測された前記回転多面鏡の主走査方向走査時間の反射面毎の違いと予め計測された前記回転多面鏡の主走査方向走査時間の反射面毎の違いとの相関に応じて、前記倍率補正データと前記回転多面鏡の各反射面の対応を特定する反射面特定部と、
   前記反射面特定部により特定された各反射面の前記倍率補正データを用いて前記画像データの露光ドット位置間隔を前記回転多面鏡の各反射面毎に調整して主走査方向の倍率を補正する補正部と、
   を備えたことを特徴とする画像形成装置。
2. 前記倍率補正データ記憶部は、前記回転多面鏡の反射面毎に走査長が一定になるように主走査方向の倍率を補正する際の倍率補正データであって、前記像担持体の主走査範囲内を複数区間に分けて予め計測された区間走査時間から求められた区間毎倍率補正データにより構成された倍率補正データを記憶し、
   前記補正部は、前記反射面特定部により特定された各反射面の前記倍率補正データを用いて前記画像データの露光ドット位置間隔を前記回転多面鏡の各反射面毎に主走査方向の複数区間に分けて調整して主走査方向の倍率を補正する
   ことを特徴とする請求項１記載の画像形成装置。
3. 前記補正部は、前記露光ドット位置間隔の調整として、前記画像データにより前記光ビームを変調する際に使用する書き込みクロック周波数を調整する、
   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。
4. 前記光源は前記副走査方向に整列された複数の光ビームを発生させる機能を有し、
   前記複数の光ビームは、それぞれ副走査方向に隣接する画像データに応じて変調されたものである、
   ことを特徴とする請求項１−３のいずれか１項に記載の画像形成装置。
5. 前記光検出部は、前記像担持体上の主走査位置の延長線上の両外側で検出を行う、
   ことを特徴とする請求項１−４のいずれか１項に記載の画像形成装置。
6. 前記回転多面鏡の回転数を画像形成条件に応じて変更する制御部を備え、
   前記制御部は、前記回転多面鏡の最も低い回転数に制御した状態で、反射面特定部による前記特定を行うように制御する、
   ことを特徴とする請求項１−５のいずれか１項に記載の画像形成装置。
7. 画像データに応じて変調された光ビームを像担持体の主走査方向に走査すると共に、前記主走査方向と直交する副走査方向に前記像担持体と前記光ビームとを相対的に移動させるよう駆動することで前記像担持体面に露光を行って画像形成する画像形成装置の制御方法であって、
   前記回転多面鏡の反射面毎に走査長が一定になるように主走査方向の倍率を補正する際の倍率補正データを予め生成して記憶部に記憶し、
   回転する回転多面鏡の複数の反射面により前記像担持体において前記光ビームを主走査方向に走査し、
   前記像担持体の主走査範囲を含むように、前記主走査方向の始端側と終端側において前記光ビームを光検出部により検出し、
   前記光検出部の始端側と終端側とで前記光ビームを検出する時間差（主走査方向走査時間）を計測部により計測し、
   前記計測部で計測された前記回転多面鏡の主走査方向走査時間の反射面毎の違いと予め計測された前記回転多面鏡の主走査方向走査時間の反射面毎の違いとの相関に応じて、前記倍率補正データと前記回転多面鏡の各反射面の対応を反射面特定部により特定し、
   前記反射面特定部により特定された各反射面の前記倍率補正データを用いて、補正部により前記画像データの露光ドット位置間隔を前記回転多面鏡の各反射面毎に調整して主走査方向の倍率を補正する、
   ことを特徴とする画像形成装置制御方法。
8. 前記回転多面鏡の反射面毎に走査長が一定になるように主走査方向の倍率を補正する際の倍率補正データであって、前記像担持体の主走査範囲内を複数区間に分けて予め計測された区間走査時間から求められた区間毎倍率補正データにより構成された倍率補正データを記憶し、
   前記反射面特定部により特定された各反射面の前記倍率補正データを用いて前記画像データの露光ドット位置間隔を前記回転多面鏡の各反射面毎に主走査方向の複数区間に分けて調整して主走査方向の倍率を補正する、
   ことを特徴とする請求項７記載の画像形成装置制御方法。

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