JP2012137658A - 画像形成装置及び画像形成装置制御方法 - Google Patents

Abstract

【課題】ポリゴンミラーの各面毎に画像サイズに合わせた主走査方向倍率補正を行う。
【解決手段】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像担持体において光ビームを主走査方向に走査する回転多面鏡と、回転多面鏡の各反射面を識別する反射面識別部と、回転多面鏡の反射面毎に、予め定められた画像領域の走査長が所定の値になるように、画像領域の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、反射面識別部により識別された各反射面について対応する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発光させ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に応じて発光させるようにしている。

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。なお、このような主走査方向ズレは、モータの１回転や１／２回転などを周期とする回転むら、ポリゴンミラーの各面の平面度の違いなどによって発生する。そして、この主走査方向ズレが僅かであったとしても、横すじとして視認されたり、縦線の揺らぎとして視認され、画質の劣化の原因となる。

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。

第一の問題として、主走査方向の開始位置側でＳＯＳ（Start Of Scan）信号を得るためのＳＯＳセンサに加え、主走査方向の終了位置側でＥＯＳ（End Of Scan）信号を得るためのＥＯＳセンサを追加する必要がある。このため、センサの追加、処理回路の追加、など画像形成装置の部品点数を増加させ、コストアップにつながることになる。

第二の問題として、ＳＯＳセンサとＥＯＳセンサとによって、始端〜終端の主走査方向長を揃えることができたとしても、ポリゴンミラーの平面度のばらつきにより、図７に示すごとく、中間部分で補正されない誤差が残ることになる。すなわち、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場合があることとが分かった。そして、この誤差がポリゴンミラーの各面で異なることで、上述した横すじや縦線の揺らぎが、実際の画像形成領域で補正されずに残っていることが本件出願の発明者によって確認された。特に、記録紙や画像のサイズによっては、ＳＯＳセンサとＥＯＳセンサから離れた位置を端部としているため、ＳＯＳセンサとＥＯＳセンサとによる主走査方向長の補正効果が低下する可能性があることが判明した。すなわち、実際のＡ４やＢ５サイズの画像領域では、始端も終端も揃わない現象が発生することもあった。

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、実際の画像領域において主走査方向の画素位置を適切に保つようにすることを目的とする。

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）第１記載の発明は、画像データに応じて発光させ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、前記回転多面鏡の各反射面を識別する反射面識別部と、前記回転多面鏡の反射面毎に、予め定められた画像領域の走査長が所定の値になるように、前記画像領域の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、前記反射面識別部により識別された各反射面について対応する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である。

また、第１の発明は、画像データに応じて発光させ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、予め定められた画像領域の走査長が所定の値になるように、前記画像領域の主走査方向の倍率を補正する祭の倍率補正データを予め生成して記憶部に記憶し、回転する前記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、前記回転多面鏡の各反射面を反射面識別部により識別し、前記反射面識別部により識別された各反射面について対応する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である。

（２）第２の発明は、上記（２）において、前記像担持体の主走査範囲内に含まれる複数の異なる画像領域に対応した前記倍率補正データを前記記憶部に記憶しておき、画像形成する記録紙あるいは画像データのサイズに対応する前記倍率補正データを用いて、前記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。

（３）第３の発明は、上記（１）または（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発光させる際に使用する書き込みクロック周波数を変調する、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、予め定められた画像領域の走査長が所定の値になるように、画像領域の主走査方向の倍率を補正するための倍率補正データを予め生成して記憶しておく。

そして、反射面識別部により識別された各反射面について、対応する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、回転多面鏡の各面毎に、画像領域のサイズに合わせて、主走査方向倍率補正を行うことが可能になる。すなわち、主走査方向の始端と終端との一致ではなく、実際の画像領域で主走査方向の画素位置を適切に保つことが可能になる。

なお、像担持体の主走査範囲内に含まれる複数の異なる画像領域に対応した倍率補正データを記憶しておくことで、各サイズの画像領域で主走査方向の画素位置を適切に保つことが可能になる。

また、露光ドット位置間隔の調整として、画像データにより光ビームを発光させる際に使用する書き込みクロック周波数を変調することで、回転多面鏡の各面毎に、画像領域のサイズに合わせて、主走査方向倍率補正を行うことが可能になる。

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（計測時）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を示すタイムチャートである。 本発明の一実施形態の画像形成装置の動作を示すタイムチャートである。 本発明の一実施形態の画像形成装置の動作を示すタイムチャートである。 画像形成装置の動作時の特性を示す説明図である。 本発明の一実施形態の画像形成装置の動作時の特性を示す説明図である。 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発光させ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計測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、画像形成する画像データのサイズに対応する予め生成された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。

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。

面検知センサ１２０Ｓは、ポリゴンミラー１２０に付された面識別マーク１２０Ｐを検知し、反射面識別のための面検知信号を生成して反射面識別部１７０に伝達する。

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インデックス生成部１５０と反射面識別部１７０に伝達される。

インデックス生成部１５０は、始端側の光検出部１４０Ｓ１の検出結果により、ポリゴンミラー１２０の反射面が変わったことを示すインデックス信号を生成して制御部１０１に伝達する。

記憶部１６０は、ポリゴンミラー１２０の反射面毎に所定の画像領域の走査長が所定値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。

反射面識別部１７０は、面検知センサ１２０Ｓからの面検知信号と光検出部１４０Ｓ１からの検出結果とを受けて、ポリゴンミラー１２０の反射面の識別を行い、面識別マーク１２０Ｐから何番目の面であるかといった反射面識別結果を制御部１０１に伝達する。

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変調する補正部を構成している。ここで、この補正部としての書き込みクロック生成部１８０は、ＰＬＬ、周波数変調、周波数シフト、周波数ホッピングなど各種の方式により、クロックの周波数を適切に調整することで、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。

また、書き込みクロック生成部１８０は、反射面識別部１７０により識別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、予め定められた画像領域の走査長が所定の値になるように、画像領域の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して記憶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。なお、ここでは、ポリゴンミラー１２０の反射面毎に画像領域の主走査長が所定値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の感光体１４０の主走査範囲内の画像領域と同じ位置に配置された光検出部２４１Ｓ１〜２４１Ｓ６、光検出部２４１Ｓ１〜２４１Ｓ６の検出結果の時間差により所定の画像領域における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の反射面毎に画像領域の主走査長が所定値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。また、計測部２５０と補正データ生成部２６０とが一体に構成されていてもよい。

ここでは、光検出部２４１Ｓ１が画像領域Ｌの画像領域始端側（Start of Image:SOI）であり、光検出部２４１Ｓ６が画像領域Ｌの画像領域終端側（End of Image:EOI）である。また、光検出部２４１Ｓ２が画像領域Ｍの画像領域始端側（Start of Image:SOI）であり、光検出部２４１Ｓ５が画像領域Ｍの画像領域終端側（End of Image:EOI）である。さらに、光検出部２４１Ｓ３が画像領域Ｓの画像領域始端側（Start of Image:SOI）であり、光検出部２４１Ｓ４が画像領域Ｓの画像領域終端側（End of Image:EOI）である。

なお、ここでは、画像領域を３種類示したが、１〜２種類でもよいし、４種類以上でもよい。そして、この画像領域は、ＳＯＳ〜ＥＯＳといった感光体外側のサイズではなく、Ａ３サイズ，Ａ４サイズ，Ａ５サイズなど実際の記録紙あるいは画像データのサイズを意味している。

また、図２では、画像領域のサイズの違いに応じて３組合計６個の光検出部を設ける具体例を示しているが、１組２個の光検出部を各画像領域の端部位置に合わせて移動可能に構成して、複数の画像領域の計測を行うように構成してもよい。

〔計測動作〕
以下、倍率補正データの生成記憶動作（計測動作）について、図３のフローチャートを参照して説明を行う。まず、この計測動作として、ポリゴンミラー１２０の反射面毎に画像領域の主走査長が所定値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生成記憶動作は、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）などに実行される。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生成記憶動作が実行される。

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の露光位置であるべき位置であって、所定の画像領域の端部に光検出部２４１Ｓ１〜２４１Ｓ６が来るように、露光ユニットＡを測定治具に装着する（図３中のステップＳ１０１）。

なお、以上の「構成（２）」で説明したように、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Ａ３，Ａ４，Ａ５など所定の画像領域の端部位置に来るように、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。

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、この場合には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の反射面毎に画像領域の走査長が所定値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、すなわち画像領域走査時間を測定する（図３中のステップＳ１０２）。

この場合、計測部２５０は、光検出部２４１Ｓ１〜２４１Ｓ６のそれぞれの光ビームの通過時刻から、光検出部２４１Ｓ１〜２４１Ｓ６の画像領域Ｌについての反射面毎の画像領域走査時間（図４（ｄ））、光検出部２４１Ｓ２〜２４１Ｓ５の画像領域Ｍについての反射面毎の画像領域走査時間（図４（ｅ））、光検出部２４１Ｓ３〜２４１Ｓ４の画像領域Ｓについての反射面毎の画像領域走査時間（図４（ｆ））、を算出する。

なお、光検出部が画像領域の端部位置に固定式に設置されておらず、画像領域の端部位置に移動可能な方式の場合には、移動可能な光検出部を所定の画像領域の端部位置に配置してからそれぞれの画像領域走査時間を計測する。

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、ＳＯＳ〜ＥＯＳといった感光体外側での走査時間ではなく、実際に使用する予定の記録紙や画像データのサイズに相当する画像領域走査時間を計測している。

そして、計測部２５０は、ポリゴンミラー１２０各反射面の画像領域走査時間を、補正データ生成部２６０に通知する。計測部２５０から画像領域走査時間の通知を受けた補正データ生成部２６０は、この画像領域走査時間から、ポリゴンミラー１２０各反射面で各画像領域の走査長が所定値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（図３中のステップＳ１０３）。そして、補正データ生成部２６０は、以上の倍率補正データを、制御部１０１に通知する。

なお、この倍率補正データとは、計測された走査時間から求まる画像領域の走査長が所定値になるように露光ドット位置間隔を調整し、書き込みクロックの周波数を変更あるいは変調するためのデータに相当する。

そして、制御部１０１は、補正データ生成部２６０からの倍率補正データを、反射面識別部１７０からの反射面識別結果（図４（ｃ））と対応付けて、各画像領域毎に各反射面の倍率補正データとして記憶部１６０に記憶させる（図３中のステップＳ１０４）。

記憶部１６０に各画像領域についての倍率補正データ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、倍率補正データ生成記憶動作を完了する。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３中のステップＳ１０５）。

なお、以上の構成では３種類の画像領域の倍率補正データを生成して記憶する具体例を示したが、この３種類に限定されるものではない。また、実測した画像領域と実測した他の画像領域との中間に存在する画像領域については、実際に計測するのではなく、補間により中間の画像領域に相当する倍率補正データを生成して記憶するようにしてもよい。

〔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３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、上述した計測動作（図３中のステップＳ１０１〜Ｓ１０５）によって倍率補正データ生成記憶動作が予め行われることで、各画像領域の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。

そして、操作部１０５あるいは外部のコンピュータから画像形成開始の指示を受けた制御部１０１は、以下の処理に移行する（図３中のステップＳ２０１）。

ここで、制御部１０１は、画像形成命令を参照して、画像形成を行う記録紙サイズを取得する（図３中のステップＳ２０２）。そして、画像形成に使用される記録紙サイズに応じた倍率補正データを記憶部１６０から読み出す（図３中のステップＳ２０３）。

また、制御部１０１は、反射面識別部１７０から反射面識別結果を取得する（図３中のステップＳ２０４）。そして、制御部１０１は、反射面識別結果に応じた倍率補正データを書き込みクロックに適用して、修正書き込みクロックを生成するよう、書き込みクロック生成部１８０に指示を与える（図３中のステップＳ２０５）。

なお、修正書き込みクロックを使用した露光を行うタイミングに間に合うよう、反射面識別部１７０からの反射面識別結果から事前に予想し、露光タイミングに間に合うように修正書き込みクロックを生成する処理を実行することが望ましい。

そして、制御部１０１の制御により、ＬＤ駆動回路１１０Ｄは書き込みクロック生成部１８０からの修正書き込みクロックにより、該当するポリゴンミラー１２０の反射面についてレーザダイオード１１０を発光駆動する（図３中のステップＳ２０６）。

なお、この場合には、書き込みクロック生成部１８０からの修正書き込みクロックを、ＬＤ駆動回路１１０Ｄと画像処理部１９０とに供給する。これにより、修正書き込みクロックに応じたタイミングで画像処理部１９０から画像データをＬＤ駆動回路１１０Ｄに供給し、ＬＤ駆動回路１１０Ｄから修正書き込みクロックのタイミングに応じた露光が実行され、露光ドット位置間隔が修正書き込みクロックに応じた適正な状態になる。

以下、反射面識別結果取得（図３中のステップＳ２０４）〜修正書き込みクロックの生成（図３中のステップＳ２０５）、修正書き込みクロックによるレーザダイオード１１０の発光駆動（図３中のステップＳ２０６）を、画像形成が完了するまでポリゴンミラー１２０の各面について繰り返す（図３中のステップＳ２０７）。

これにより、ポリゴンミラー１２０の各面毎に、画像領域のサイズに合わせて、主走査方向倍率補正を行うことが可能になる。すなわち、主走査方向の始端と終端との一致ではなく、実際の画像領域で主走査方向の画素位置を適切に保つことが可能になる。

また、本実施形態の画像形成装置１００では、主走査方向の開始位置側でＳＯＳ（Start Of Scan）信号を得るための光検出部１４０Ｓ１を用いているものの、主走査方向の終了位置側でＥＯＳ（End Of Scan）信号を得るためのＥＯＳセンサは不要であり、画像形成装置の部品点数増加やコストアップといった問題は発生しない。

〔本実施形態による動作の検証（１）〕
図５に修正書き込みクロックの生成の様子を模式的に示す。ここでは、画像領域Ｌを具体例にして説明する。また、画像領域Ｌでは書き込みクロックがＬパルスである場合が適正な状態であるとする。

図５（ａ）は光検出部２４１Ｓ１と光検出部２４１Ｓ６とで検出された画像領域Ｌについてのポリゴンミラー１２０の第１面についての画像領域走査時間ＴimgＬ１である。図５（ｂ）は修正前の書き込みクロックを示しており、画像領域走査時間ＴimgＬ１は書き込みクロックのＬパルスより若干短い。すなわち、レーザビームが適正状態より高速に走査されていて、画像領域Ｌが伸びることを意味している。そこで、倍率補正データ（図示せず）に従って、画像領域走査時間ＴimgＬ１内に丁度Ｌパルスとなるような修正書き込みクロック（図５（ｃ））を生成する。これにより、画像領域走査時間ＴimgＬ１は修正書き込みクロックのＬパルスと一致した状態になり（図５（ａ）と（ｃ）の破線）、ポリゴンミラー１２０の第１面による画像領域Ｌの伸びが押さえられ、適正状態になる。

図５（ｄ）は光検出部２４１Ｓ１と光検出部２４１Ｓ６とで検出された画像領域Ｌについてのポリゴンミラー１２０の第２面についての画像領域走査時間ＴimgＬ２である。図５（ｅ）は修正前の書き込みクロックを示しており、画像領域走査時間ＴimgＬ２は書き込みクロックのＬパルスより若干短い。すなわち、レーザビームが適正状態より高速に走査されていて、画像領域Ｌが伸びることを意味している。そこで、倍率補正データ（図示せず）に従って、画像領域走査時間ＴimgＬ２内に丁度Ｌパルスとなるような修正書き込みクロック（図５（ｆ））を生成する。これにより、画像領域走査時間ＴimgＬ２は修正書き込みクロックのＬパルスと一致した状態になり（図５（ｄ）と（ｆ）の破線）、ポリゴンミラー１２０の第２面による画像領域Ｌの伸びが押さえられ、適正状態になる。

なお、画像領域Ｌについてのポリゴンミラー１２０の第３面以降についても同様に、倍率補正データに従って、画像領域走査時間に丁度Ｌパルスとなるような修正書き込みクロックを生成することで、ポリゴンミラー１２０の各面の走査による画像領域Ｌの伸縮が押さえられ、適正状態になる。

図６に修正書き込みクロックの生成の様子を模式的に示す。ここでは、画像領域Ｍを具体例にして説明する。また、画像領域Ｍでは書き込みクロックがＭパルスである場合が適正な状態であるとする。

図６（ａ）は光検出部２４１Ｓ２と光検出部２４１Ｓ５とで検出された画像領域Ｍについてのポリゴンミラー１２０の第１面についての画像領域走査時間ＴimgＭ１である。図６（ｂ）は修正前の書き込みクロックを示しており、画像領域走査時間ＴimgＭ１は書き込みクロックのＭパルスより若干短い。すなわち、レーザビームが適正状態より高速に走査されていて、画像領域Ｍが伸びることを意味している。そこで、倍率補正データ（図示せず）に従って、画像領域走査時間ＴimgＭ１内に丁度Ｍパルスとなるような修正書き込みクロック（図６（ｃ））を生成する。これにより、画像領域走査時間ＴimgＭ１は修正書き込みクロックのＭパルスと一致した状態になり（図６（ａ）と（ｃ）の破線）、ポリゴンミラー１２０の第１面による画像領域Ｍの伸びが押さえられ、適正状態になる。

図６（ｄ）は光検出部２４１Ｓ２と光検出部２４１Ｓ５とで検出された画像領域Ｍについてのポリゴンミラー１２０の第２面についての画像領域走査時間ＴimgＭ２である。図６（ｅ）は修正前の書き込みクロックを示しており、画像領域走査時間ＴimgＭ２は書き込みクロックのＭパルスより若干長い。すなわち、レーザビームが適正状態より低速に走査されていて、画像領域Ｍが縮むことを意味している。そこで、倍率補正データ（図示せず）に従って、画像領域走査時間ＴimgＭ２内に丁度Ｍパルスとなるような修正書き込みクロック（図６（ｆ））を生成する。これにより、画像領域走査時間ＴimgＭ２は修正書き込みクロックのＭパルスと一致した状態になり（図６（ｄ）と（ｆ）の破線）、ポリゴンミラー１２０の第２面による画像領域Ｌの縮みが押さえられ、適正状態になる。

なお、画像領域Ｍについてのポリゴンミラー１２０の第３面以降についても同様に、倍率補正データに従って、画像領域走査時間に丁度Ｍパルスとなるような修正書き込みクロックを生成することで、ポリゴンミラー１２０の各面の走査による画像領域Ｍの伸縮が押さえられ、適正状態になる。

また、図示しないが、画像領域Ｓについてのポリゴンミラー１２０の第１面以降についても同様に、倍率補正データに従って、画像領域走査時間に丁度Ｓパルスとなるような修正書き込みクロックを生成することで、ポリゴンミラー１２０の各面の走査による画像領域Ｓの伸縮が押さえられ、適正状態になる。

〔本実施形態による動作の検証（２）〕
図８はＳＯＳ起点の距離３７０mmにおけるポリゴンミラー１２０の実際のずれ特性（実線）と、画像領域Ｌ（たとえば、Ａ３／Ａ４幅（２９７mm）画像領域）の本実施形態による補正特性（破線）とを比較した特性図である。この図８において、実線と破線との乖離が小さいほど、補正が適正に近づくことを意味している。すなわち、図７の従来方式による補正と比較すると、適正な状態に近づいていることが分かる。

図９はＳＯＳ起点の距離３７０mmにおけるポリゴンミラー１２０の実際のずれ特性（実線）と、画像領域Ｍ（たとえば、Ａ４／Ａ５幅（２１０mm）画像領域）の本実施形態による補正特性（破線）とを比較した特性図である。この図９において、実線と破線との乖離が小さいほど、補正が適正に近づくことを意味している。すなわち、図７の従来方式による補正と比較すると、適正な状態に近づいていることが分かる。

〈その他の実施形態（１）〉
なお、以上の説明において、制御部１０１が画像形成命令を参照して画像形成を行う記録紙サイズを取得するようにしていたが、余白を設けることで実際に画像形成される画像領域が記録紙サイズより小さくなる場合には、制御部１０１は余白を除いた画像データのサイズを取得して、適切な画像領域に対応する倍率補正データを記憶部１６０から読み出すようにしてもよい。

〈その他の実施形態（２）〉
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（３）〉
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、各色の露光ユニットＡについて、それぞれで本実施形態を適用すればよい。

〈その他の実施形態（４）〉
以上の実施形態では、工場出荷時に図２の構成によって各画像領域の倍率補正データを生成し記憶しておく場合を説明した。よって、ポリゴンミラー１２０を交換する場合には、図２の構成に従い、図３ステップＳ１０１〜Ｓ１０５の計測動作を行って、交換されたポリゴンミラー１２０に合致した各画像領域の倍率補正データを生成し記憶しておくことが望ましい。

〈その他の実施形態（５）〉
以上の実施形態または請求項において、補正部としての書き込みクロック生成部１８０がクロックの周波数を変調すると説明した部分は、文字通りの周波数変調だけでなく、ＰＬＬ、周波数変調、ＤＤＳＳ（ディジタルダイレクトシンセサイザ）での命令による周波数変更など各種の方式により、クロックの周波数を調整あるいは変更することを意味している。

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 光検出部
１５０ インデックス生成部
１６０ 記憶部
１８０ 書き込みクロック生成部
１９０ 画像処理部
２４０Ｓ１ 光検出部
２４１Ｓ１〜２４１Ｓ６ 光検出部
２５０ 計測部
２６０ 倍率補正データ生成部

Claims (6)

1. 画像データに応じて発光させ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、
   前記回転多面鏡の各反射面を識別する反射面識別部と、
   前記回転多面鏡の反射面毎に、予め定められた画像領域の走査長が所定の値になるように、前記画像領域の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、
   前記反射面識別部により識別された各反射面について対応する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、前記像担持体の主走査範囲内に含まれる複数の異なる画像領域に対応した前記倍率補正データを記憶し、
   前記補正部は、画像形成する記録紙あるいは画像データのサイズに対応する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、
   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発光させる際に使用する書き込みクロック周波数を変調する、
   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. 画像データに応じて発光させ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、予め定められた画像領域の走査長が所定の値になるように、前記画像領域の主走査方向の倍率を補正する祭の倍率補正データを予め生成して記憶部に記憶し、
   回転する前記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、
   前記回転多面鏡の各反射面を反射面識別部により識別し、
   前記反射面識別部により識別された各反射面について対応する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。
5. 前記像担持体の主走査範囲内に含まれる複数の異なる画像領域に対応した前記倍率補正データを前記記憶部に記憶しておき、
   画像形成する記録紙あるいは画像データのサイズに対応する前記倍率補正データを用いて、前記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、
   ことを特徴とする請求項４記載の画像形成装置制御方法。
6. 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発光させる際に使用する書き込みクロック周波数を変調する、
   ことを特徴とする請求項４または請求項５に記載の画像形成装置制御方法。

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