JP2013035257A

JP2013035257A - 画像形成装置

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Publication number: JP2013035257A
Application number: JP2011175549A
Authority: JP
Inventors: Shingo Yoshida; 真悟吉田
Original assignee: Kyocera Document Solutions Inc
Current assignee: Kyocera Document Solutions Inc
Priority date: 2011-08-11
Filing date: 2011-08-11
Publication date: 2013-02-21
Anticipated expiration: 2031-08-11
Also published as: JP5470342B2

Abstract

【課題】ポリゴンミラーの面倒れがあっても、形成される画像の画質悪化を抑えること。
【解決手段】書き出しタイミング決定部は、ライン番号２の各ドットを順次目標画素に定め、右斜め上の画素が白以外である場合は書き出しタイミングを早める方向のカウント（早カウント）をインクリメントし、左斜め上の画素が白以外である場合は書き出しタイミングを遅らせる方向のカウント（遅カウント）をインクリメントしていく。そして、書き出しタイミング決定部は、最後に早カウントと遅カウントの数を比較し、「早カウント＞遅カウント」のときは書き出しタイミングを早め、「早カウント＜遅カウント」のときは書き出しタイミングを遅らせ、「早カウント＝遅カウント」のときは書き出しタイミングを変更しない。
【選択図】図７

Description

本発明は、光源から出射された光をポリゴンミラーを用いて像担持体の主走査方向に走査することによって静電潜像を形成する画像形成装置に関するものである。

電子写真方式の画像形成装置は、光源が出射した光を、回転駆動しているポリゴンミラーに反射させて感光体ドラムの主走査方向に走査することによって静電潜像を形成する。ポリゴンミラーの各面は反射鏡になっており、面ごとに光を反射させて回転する感光体ドラム上を主走査方向に走査する。このとき、各面の傾きが回転軸に対して等しければ、各面により描かれたラインのピッチ（感光体ドラムの回転方向である副走査方向におけるラインピッチ）は一定となる。

しかし、加工精度上のバラツキ等による回転軸に対する各面の傾きのばらつき（面倒れ）や高速回転による振動によって、ポリゴンミラーの各面によって描かれるラインのピッチにばらつきが生じることがある。その結果、例えば、等間隔の複数の横線からなる画像データを使用したとしても、形成された画像における各横線のピッチにばらつきが出るため、良好な画質の画像が得られないという問題があった。

そこで、特許文献１には、ポリゴンミラーの反射面を特定しつつ、面倒れに対する主走査方向の補正を行う方法が記載されている。

特開２００５−９６０８６号公報

しかし、特許文献１の方法では、主走査方向の書き出し位置を揃える為には効果があるが、副走査方向のラインずれを修正することができず、画質悪化を抑えることはできなかった。

本発明は、上記の問題を解決するためになされたもので、ポリゴンミラーの面倒れや高速回転による振動があっても、形成される画像の画質悪化を抑え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ものである。

請求項１に記載の発明の画像形成装置は、入力した画像データを、階調情報を持つ画素値がマトリクス状に配置されて構成されるドット画像データに変換するデータ変換手段と、像担持体と、前記ドット画像データのライン毎に前記画素値に従って変調した光を出射することによって前記像担持体上に静電潜像を形成させる光源と、複数の反射面を有する回転多面体と、当該回転多面体を回転駆動する駆動手段を有し、前記駆動手段が前記回転多面体を回転させることによって前記光源が出射した光を前記像担持体の主走査方向に導く偏向手段と、前記回転多面体の各反射面の面倒れ情報を記憶する記憶手段と、前記光源を出射した光が反射する前記反射面の番号を前記ドット画像データのライン毎に割り当てる割当手段と、前記面倒れ情報と、前記ドット画像データのライン毎に割り当てられた前記反射面の番号と、前記ドット画像データの画素値に基づいて、前記ドット画像データの各ラインの書き出しタイミングを決定する決定手段と、前記決定された書き出しタイミングに従って、前記光源に光を出射させる露光制御手段と、を備えたものである。

この構成によれば、決定手段が回転多面体の面倒れ情報やドット画像データの画素値に基づいて各ラインの書き出しタイミングを決定するため、面倒れによる画質悪化を低減することができる。

請求項２に記載の発明は、請求項１に記載の画像形成装置であって、前記決定手段は、前記各反射面において、当該反射面を反射した光と、当該反射面の１つ前の反射面を反射した光の前記像担持体上における副走査方向の間隔が予め定められた基準ピッチより広くなる反射面又は前記基準ピッチより狭くなる反射面を前記面倒れ情報から特定し、当該特定された反射面の番号を割り当てられた前記ドット画像データのラインの画素値と、当該ラインの１つ上のラインの画素値を比較して当該ラインの書き出しタイミングを決定するものである。

この構成によれば、ラインピッチが正常でない場合、ライン間の画素値を比較して書き出しタイミングを変更するため、ライン間のドットの位置関係に配慮した書き出しタイミングの調整をすることができ、面倒れによる画質悪化を低減することができる。

請求項３に記載の発明は、請求項２に記載の画像形成装置であって、前記決定手段は、前記特定された反射面の番号を割り当てられた前記ドット画像データのラインのうち白以外の画素に対して順次目標画素を設定し、当該ラインの１つ上のラインが示すデータにおいて、前記目標画素から見て真上の画素及び斜め右上の画素が白であり、且つ斜め左上の画素が白以外である場合、当該ラインと当該ラインの１つ上のラインの間のピッチが前記基準ピッチより広いときは第１カウント数をインクリメントし、前記基準ピッチより狭いときは第２カウント数をインクリメントし、前記目標画素からみて真上の画素及び斜め左上が白であり、且つ斜め右上の画素が白以外である場合、当該ラインと当該ラインの１つ上のラインの間のピッチが前記基準ピッチより広いときは前記第２カウント数をインクリメントし、前記基準ピッチより狭いときは前記第１カウント数をインクリメントし、前記第１カウント数が前記第２カウント数より大きいときは、当該ラインの書き出しタイミングを通常の書き出しタイミングより所定時間早め、前記第２カウント数が前記第１カウント数より大きい場合は、当該ラインの書き出しタイミングを前記通常の書き出しタイミングより所定時間遅らせる決定を行うものである。

「目標画素から見て真上の画素及び斜め右上の画素が白であり、且つ斜め左上の画素が白以外である」とは、目標画素の上にある３つの画素のうち、斜め左上の画素のみが白以外（黒など）であることを意味している。このとき、ラインピッチが基準ピッチより広い（ライン同士が離間している）場合、目標画素と斜め左上の画素を近づけることによって、視覚的にラインの離間を埋めることができる。また、ラインピッチが基準ピッチより狭い（ライン同士が重なり合っている）場合、目標画素と斜め左上の画素を離すことによって、視覚的にライン同士の重なり合いを少なくすることができる。

そして、同様な判別を「目標画素から見て真上の画素及び斜め左上の画素が白であり、且つ斜め右上の画素が白以外である」場合についても行う。そして、第１カウント数は、ラインの書き出しタイミングを早めることによって、上記２つの画素間について視覚的な効果を得られる数、第２カウント数は、ラインの書き出しタイミングを遅らせることによって、上記２つの画素間について視覚的な効果を得られる数を示している。

１ライン分の白以外の画素を順次目標画素に設定し、最終的に第１カウント数及び第２カウント数を比較（多数決）することにより、当該ラインの書き出しタイミングを早めたほうが良いのか、遅らせたほうが良いのかを判断する。このように決定手段が書き出しタイミングを調整することによって、面倒れによる画質悪化を抑えることができる。

この発明によれば、回転多面体の面倒れによって、形成される画像のラインピッチが正常でない場合、ライン間の画素値を比較して書き出しタイミングを変更するため、ライン間のドットの位置関係に配慮した書き出しタイミングの調整をすることができ、面倒れによる画質悪化を低減することができる。

画像形成装置の内部構造の概略図。ポリゴンミラーの反射面に光ビームを照射した状態を示す模式図。光ビームの照射制御系を示すブロック図。ポリゴンミラーに面倒れがない場合と面倒れがある場合の光ビームの照射位置を比較した図。ドット画像の一例を示した図。ドット画像の一例を示した図。図６に示したドット画像のうち、ライン番号１及び２を抜粋して示した図。図６に示したドット画像のうち、ライン番号２及び３を抜粋して示した図。露光処理の流れを示したフローチャート。図１１に続く、露光処理の流れを示したフローチャート。

以下、本発明を実施するための形態について、図面を参照しながら説明する。図１は、本発明に係る定着装置を備えた画像形成装置の内部構成を概略的に示す図である。尚、本実施の形態では、画像形成装置としてプリンターを例に説明するが、この他にコピー機、ファクシミリ機、これら複数の機能を備えた複合機等、電子写真方式を採用した画像形成装置であればよい。また、本実施の形態で説明する画像形成装置はカラープリンターであるが、モノクロプリンターであっても構わない。

画像形成装置１は、マゼンタ（Ｍ）、シアン（Ｃ）、イエロー（Ｙ）及びブラック（Ｋ）の各色別の画像形成部２（２Ｍ、２Ｃ、２Ｙ及び２Ｋ）を含むタンデム式のカラープリンターである。各画像形成部２Ｍ、２Ｃ、２Ｙ及び２Ｋは、現像装置３、帯電器５、露光装置６、トナー供給部７、クリーナー２１及び１次転写ローラー９を含む。

トナー供給部７は、マゼンタ、シアン、イエロー及びブラックの各色のトナーを貯蔵する。現像装置３は、トナー供給部７から供給されるトナーを感光体ドラム４に供給する。

感光体ドラム４は、後述する転写ベルト８の下方に位置し、転写ベルト８の外表面に接触した状態で配設されている。転写ベルト８の回転方向Ｂの上流側から、マゼンタ用感光体ドラム４、シアン用感光体ドラム４、イエロー用感光体ドラム４、及びブラック用感光体ドラム４が並設されている。また、感光体ドラム４は、ａ−Ｓｉ（アモルファスシリコン）等から構成され、図１における時計回りの方向（図示のＡ方向）に回転する。

感光体ドラム４の対向する位置には、１次転写ローラー９が転写ベルト８の内表面に接触した状態で転写ベルト８を介して配置されている。１次転写ローラー９は、転写ベルト８の回転により従動回転するローラーであり、感光体ドラム４とで転写ベルト８をニップして、感光体ドラム４に形成された各色のトナー像を転写ベルト８に１次転写させる１次転写部Ｔを構成する。１次転写部Ｔにおいて、転写ベルト８に各色のトナー像が多重転写される。これにより、転写ベルト８にはカラーのトナー像が形成される。

帯電器５は、感光体ドラム４の周面を一様に帯電する。露光装置６は、外部装置から送信された画像データに基づく光ビームを感光体ドラム４の周面に導くポリゴンミラー２８を有している。ポリゴンミラー２８は、後述するモーター３２によって回転しつつ、各感光体ドラム４の周面上に光ビームを主走査方向に走査して、各周面に静電潜像を形成する。尚、主走査方向とは、光ビームが感光体ドラム４の長手方向に走査される方向である。ポリゴンミラー２８は複数の感光体ドラム４間で共用されている。

現像装置３は感光体ドラム４にトナーを供給する。これにより、静電潜像にトナーが付着され、感光体ドラム４にトナー像が形成される。クリーナー２１は、各感光体ドラム４の周面上に配置され、周面上の残留トナー等を除去する。

転写ベルト８は、感光体ドラム４の列の上方に配置されると共に、外表面が感光体ドラム４の周面に接触した状態となるように、従動ローラー１０と駆動ローラー１１との間に張設されている。また、転写ベルト８は、テンションローラー１９によって上方に付勢されている。駆動ローラー１１は、図略の駆動源による駆動力を受けて回転して、転写ベルト８を回転駆動させる。従動ローラー１０は、転写ベルト８の回転によって従動回転する。これにより、転写ベルト８はＢ方向（反時計回りの方向）に回転する。

また、転写ベルト８は、駆動ローラー１１に巻回されている部位が屈曲した状態となっており、この屈曲部位は、転写ベルト８に１次転写されたトナー像が用紙Ｐに２次転写される２次転写位置Ｐ１として設定されている。この２次転写位置Ｐ１には、転写ベルト８を介して駆動ローラー１１に対向する２次転写ローラー１８が設けられている。２次転写ローラー１８は、駆動ローラー１１との間でニップを形成して、該ニップを通過する用紙Ｐに、転写ベルト８の外表面上のトナー像を２次転写する。

２次転写位置Ｐ１の下方には、一対のレジストローラー１７が配設されている。レジストローラー１７は、用紙Ｐを２次転写位置Ｐ１に向けて適切なタイミングで搬送すると共に、用紙Ｐの斜め送りを修正する。

２次転写位置Ｐ１の上方には、２次転写位置Ｐ１でトナー像の２次転写が施された用紙Ｐに対して定着処理を施す定着装置１４が設けられている。定着装置１４は、加熱ローラー１４ａと加圧ローラー１４ｂを有しており、この１対のローラーが定着ニップ部ＮＰを形成している。用紙Ｐが定着ニップ部ＮＰを通過することによって、加熱ローラー１４ａが用紙Ｐを加熱しつつ、加圧ローラー１４ｂが用紙Ｐを押圧することによって、２次転写されたトナー像が用紙Ｐ上に定着する。

露光装置６の下方位置には、用紙束を収納する給紙カセット１２が配置されている。給紙カセット１２と２次転写位置Ｐ１との間には、用紙Ｐを給紙カセット１２から２次転写位置Ｐ１まで用紙Ｐを案内する用紙搬送路１３が設けられている。用紙搬送路１３には、上述のレジストローラー１７が配設されている。また、用紙搬送路１３には、レジストローラー１７の他に、用紙Ｐを案内するための複数のローラー対が適所に配設されている。

加熱ローラー１４ａ及び加圧ローラー１４ｂは、用紙Ｐが定着ニップ部ＮＰを通過した後、排出ローラー対１５１に向けて搬送する。画像形成装置１の上面には、定着装置１４によって定着処理が施された用紙Ｐが排出される排出部１６が形成されており、この排出部１６と定着装置１４との間には、用紙Ｐを案内するための用紙排出路１５が設けられている。用紙Ｐは排出ローラー対１５１の駆動によって用紙排出路１５に搬送され、排出部１６に排出される。

図２は、本実施形態においてポリゴンミラー２８の反射面２８２に光ビームＬＢを照射した状態を示す模式図である。図３は、本実施形態に係る光ビームの照射制御系を示すブロック図である。尚、図３ではコリメータレンズ及びｆθレンズ等の光学部品については図示を省略している。

光ビーム生成部３０は、光ビームＬＢを発光する光源３１及び光源３１を駆動する駆動回路等から構成される。光源３１としては、例えば半導体レーザーが用いられる。

ポリゴンミラー２８は、光ビーム生成部３０で生成された光ビームＬＢを反射する。ポリゴンミラー２８は、モーター３２の駆動によって回転軸２８１を中心に矢印Ｒ１の方向に回転する。ポリゴンミラー２８は、例えば正五角形の側面を有しており、５個の側面が反射面２８２に相当する。

制御部３００は、画像形成装置１全体の制御を司るものであり、例えば、ＣＰＵ(Central Processing Unit)、種々のプログラムやその実行に必要なデータ等を予め記憶するＲＯＭ(Read Only Memory)、ワーキングメモリとなるＲＡＭ(Random Access Memory)及びその周辺回路等を備えたマイクロコンピューターによって構成され、露光制御部３０３、書き出しタイミング決定部３０７及び面倒れ情報記憶部３０９を有する。

書き出しタイミング決定部３０７は、面倒れ情報記憶部３０９に記憶されているポリゴンミラー２８の各反射面２８２の面倒れ情報を基に、後ほど説明するドット画像データの各ラインの書き出しタイミングを決定する。この書き出しタイミングの決定方法については、後ほど詳しく説明する。

露光制御部３０３は、光ビーム生成部３０に光ビームＬＢを照射させて感光体ドラム４に静電潜像を描画させる制御をする。即ち、露光制御部３０３は、モーター３２によりポリゴンミラー２８を回転させながら、記憶部３０１に記憶されている画像データを光ビーム生成部３０に送り、書き出しタイミング決定部３０７が決定した書き出しタイミングに従って、光ビーム生成部３０に光ビームＬＢを出射させる。光源３１から出射した光ビームＬＢは、回転するポリゴンミラー２８に照射され、反射面２８２で偏向されて、感光体ドラム４上に走査ラインＳＬを主走査方向Ｄ１に描画する。１つの反射面２８２で１本の走査ラインＳＬが描画される。こうして回転する感光体ドラム４に１本の走査ラインＳＬの描画を繰り返すことにより、副走査方向に沿って静電潜像が描画される。副走査方向は感光体ドラム４の回転方向Ｒ２に対応している。

図３に示すように、タイミング信号生成部３０５は、ＢＤ(Beam Detect)センサー２７及びＢＤ信号変換部２９を備える。光ビームＬＢは、感光体ドラム４の主走査方向Ｄ１の寸法よりも長い走査範囲内において、主走査方向Ｄ１に繰り返し走査される。ＢＤセンサー２７はその走査範囲のうち、光ビームＬＢが感光体ドラム４の走査を開始する前に光ビームＬＢを受光する位置に設置されている。

ＢＤセンサー２７はフォトセンサーであり、反射面２８２で反射された光ビームＬＢを受光すると、その受光信号をＢＤ信号変換部２９に出力する。ＢＤ信号変換部２９は、その受光信号を矩形波のタイミング信号ＢＤに整形し、タイミング信号ＢＤを露光制御部３０３に出力する。

タイミング信号ＢＤは、感光体ドラム４に静電潜像を描画する際の主走査方向Ｄ１の書き出し位置を揃えるための基準となる信号である。露光制御部３０３は、タイミング信号ＢＤを基準として、書き出しタイミング決定部３０７が決定した書き出しタイミングに従って光ビームＬＢを出射させる。

次に、ポリゴンミラーの面倒れについて説明する。図４は、ポリゴンミラーに面倒れがない場合の感光体ドラム４上での光ビームの照射位置Ｓ１と、面倒れがある場合の光ビームの照射位置Ｓ２を比較した図である。Ａ、Ｂ、Ｃ、Ｄ及びＥ面は、ポリゴンミラー２８の各反射面２８２を示している。図中の各直線は、各反射面２８２における理想的な照射位置（ライン間は正常なラインピッチを示している）を表している。面倒れがないポリゴンミラーの場合は、図４（ａ）に示すように各反射面により形成されたラインのピッチが一定となる。

一方で、面倒れが存在するポリゴンミラーの場合、図４（ｂ）に示すように反射面によっては光ビームの照射位置Ｓ２が理想的な照射位置からずれてしまう。図４（ｂ）によれば、Ａ面、Ｃ面及びＥ面は、面倒れがないが、Ｂ面及びＤ面は照射位置Ｓが理想位置からずれていることから面倒れがあることが分かる。このような面倒れがあることで、感光体ドラム４上に形成されるラインのピッチにばらつきが生じる。ラインピッチにばらつきがあると、良質な画像を得ることができない。また、ポリゴンミラー２８が高速回転することによって振動が発生すると、同様の現象が起こることが分かっている。

図５及び図６は、ドット画像の一例を示した図である。図５は、面倒れが存在しない、理想的なポリゴンミラーを用いて形成されたドット画像であり、図６は、面倒れが存在するポリゴンミラーを用いて形成されたドット画像である。尚、図中の点線は本来形成されない線であるが、各ドットがマトリクス状に配置された画素データに対応して形成されることを分かりやすくするために記載している。

制御部３００は、外部装置等から入力した画像データを、階調情報を持つ画素値がマトリクス状に配置されて構成されるドット画像データに変換する。露光制御部３０３は、このドット画像データを構成する各画素が有する画素値（階調情報）に基づいて変調された光ビームＬＢを光ビーム生成部３０に生成させる。

理想的なポリゴンミラーを用いた場合、図５に示すように、隣接するドット同士が重なり合ったり、離間したりすることなく規則正しいラインピッチでドットが形成される。

一方、面倒れが存在するポリゴンミラーを用いた場合、ラインピッチが乱れるため隣接するドット同士の重なりや離間が発生する。例えば、ポリゴンミラー２８のＢ面及びＤ面に面倒れがある場合、図６に示すようにライン番号２及び４のドットがずれて形成される。

具体的には、反射面２８２の１つであるＡ面で反射された光ビームＬＢによって形成されたドット（ライン番号１）とＢ面で反射された光ビームＬＢによって形成されたドット（ライン番号２）は隣接するドット同士が重なり合っている。以下、主走査方向のドット位置をカラム番号で示し、副走査方向のドット位置をライン番号で示し、ライン番号Ｘ、カラム番号Ｙのドットを「ドット（Ｘ−Ｙ）」と表記する。

また、対角関係にあるドット同士（例えば、ドット１−３とドット２−２）は、本来は角同士が対向する位置に形成されるはずだが、互いの辺の一部が接触した状態となっている。更に、Ｂ面で反射された光ビームＬＢによって形成されたドット（ライン番号２）とＣ面で反射された光ビームＬＢによって形成されたドット（ライン番号３）との間が離間している。

同様に、Ｃ面で反射された光ビームＬＢによって形成されたドット（ライン番号３）とＤ面で反射された光ビームＬＢによって形成されたドット（ライン番号４）の間が離間している。更に、Ｄ面で反射された光ビームＬＢによって形成されたドット（ライン番号４）とＥ面で反射された光ビームＬＢによって形成されたドット（ライン番号５）は隣接するドット同士が重なり合っている。また、対角関係にあるドット同士（例えば、ドット４−５とドット５−４）は互いの辺の一部が接触した状態となっている。このように、対角関係にあるドット間での辺の接触や離間が発生すると、接触した部分は濃度が濃く、離間した部分は濃度が薄く見えてしまうため、良好な画質の画像を得ることができない。

そこで、書き出しタイミング決定部３０７が、各反射面２８２の面倒れ情報を基に各ラインの書き出しタイミングを決定する。これにより、面倒れによるラインピッチのばらつきから起こる画質悪化を抑えることができる。以下、この書き出しタイミングの決定方法について詳しく説明する。

ポリゴンミラー２８の各反射面２８２の面倒れは、画像形成装置１の工場出荷前に予め測定され、各反射面２８２を反射した光で形成されるラインの副走査方向のずれ量、ずれる方向が各反射面２８２に対応付けて面倒れ情報記憶部３０９に予め記憶される。書き出しタイミング決定部３０７は、ドット画像データのライン毎に出射される光ビームＬＢが何れの反射面２８２に反射するのかを算出し、各ラインに反射面番号を割り振る。そして、各ラインに割り振られた反射面番号と面倒れ情報記憶部３０９に記憶されている各反射面２８２の面倒れ情報に基づいて、書き出しタイミング決定部３０７は各ラインの書き出しタイミングを決定する。

図７は、図６に示したドット画像のうち、ライン番号１及び２を抜粋して示した図である。尚、書き出しタイミング決定部３０７が書き出しタイミングを決定する際に用いるドット画像データは、図７に示すようにライン間の重なり合いはなく、マトリクス状に画素値が配置されてなるデータであるが、以下では視覚的に分かりやすくするために書き出しタイミング決定部３０７が処理に用いるドット画像データにもラインピッチのずれを持たせて図示し、説明を行う。

まず、ライン番号２について目標画素を定める。尚、目標画素は白以外の画素値を持つ画素とする。そして、目標画素をドット９１Ｂ（ドット２−２）としたとき、１つ上のラインであるライン番号１のライン上におけるドット９１Ｂの周辺画素の画素値を見る。ライン番号１におけるドット９１Ｂの周辺画素とは、画素１−１、画素１−２及び画素１−３であり、画素１−３（ドット９１Ａ）が白以外の画素値を持っている。

ポリゴンミラー２８に面倒れがない場合は、ドット９１Ａとドット９１Ｂは角同士が対向する。しかし、面倒れがあるとラインピッチが乱れ、２つのドットの互いの辺の一部が接触した位置関係になる。従って、この接触関係を解消する方向に書き出しタイミングをずらす。つまり、ドット９１Ｂ上に示されている矢印の方向にドット９１Ｂが移動することによって（書き出しタイミングを早めることによって）、ドット９１Ａとの接触をなくすことができるため、書き出しタイミング決定部３０７は、書き出しタイミングを早める方向のカウント（早カウント）をインクリメントする。

次に、目標画素をドット９２Ｂ（ドット２−６）としたとき、ライン番号１におけるドット９２Ｂの周辺画素のうち白以外の画素は、ドット９２Ａ（ドット１−５）及びドット９３Ａ（ドット１−６）である。目標画素の周辺画素のうち、真上の画素は白であり且つ対角関係にある画素の何れか一方の画素が白以外である場合のみ目標画素を移動させるため、書き出しタイミング決定部３０７は、書き出しタイミングを早める方向のカウント（早カウント）、書き出しタイミングを遅らせるカウント（遅カウント）のインクリメントを行わない。

続いて、目標画素をドット９３Ｂ（ドット２−８）としたとき、ライン番号１におけるドット９３Ｂの周辺画素のうち白以外の画素は、ドット９４Ａ（ドット１−９）である。従って、ドット９３Ｂ上に示されている矢印の方向にドット９３Ｂを移動させる。つまり、書き出しタイミングを早めることによって、ドット９３Ｂ上に示されている矢印の方向にドット９３Ｂを移動させることができるため、書き出しタイミング決定部３０７は、書き出しタイミングを早める方向のカウント（早カウント）をインクリメントする。

そして、目標画素をドット９４Ｂ（ドット２−１０）としたとき、ライン番号１におけるドット９４Ｂの周辺画素のうち白以外の画素は、ドット９４Ａ（ドット１−９）である。従って、ドット９４Ｂ上に示されている矢印の方向にドット９４Ｂを移動させる。つまり、書き出しタイミングを遅らせることによって、ドット９４Ｂ上に示されている矢印の方向にドット９４Ｂを移動させることができるため、書き出しタイミング決定部３０７は、書き出しタイミングを遅らせる方向のカウント（遅カウント）をインクリメントする。

このように、書き出しタイミング決定部３０７は、ライン番号２の白以外の画素を順次目標画素に定め、目標画素の周辺画素のうち１つ上のラインの画素について、右斜め上の画素のみが白以外である場合は書き出しタイミングを早める方向のカウント（早カウント）をインクリメントし、左斜め上の画素のみが白以外である場合は書き出しタイミングを遅らせる方向のカウント（遅カウント）をインクリメントしていく。そして、書き出しタイミング決定部３０７は、最後に早カウントと遅カウントの数を比較し、「早カウント＞遅カウント」のときは書き出しタイミングを早め、「早カウント＜遅カウント」のときは書き出しタイミングを遅らせ、「早カウント＝遅カウント」のときは書き出しタイミングを変更しない（予め設定された通常の書き出しタイミングを用いる）。図７の場合、早カウント＝２、遅カウント＝１となるため、書き出しタイミング決定部３０７はライン番号２の書き出しタイミングを所定時間早く設定する。書き出しタイミングの変化幅は、例えば１／４画素分等、予め定められた時間とする。

次に、ライン同士が離間している場合について説明する。図６において、ライン番号２のドットがライン番号１側に寄っているため、ライン番号２と３のドットの間に隙間がある状態になっている。具体的には、ドット２−２とドット３−３、ドット２−６とドット３−５、ドット３−９とドット２−８及びドット２−１０は、角の頂点同士が接触状態にあるはずだが離間している。従って、ライン番号３において、対角関係にあるドットの互いの中心を結んだ距離（中心間距離）を近づける方向に書き出しタイミングを変更する。対角関係にあるドットの中心間距離を狭めることによって、実際にはドット間が離間していてもドットが繋がって見える視覚的錯覚を引き出すことができる。

ライン番号３の書き出しタイミング決定部３０７による書き出しタイミングの決定方法について説明する。図８は、図６に示したドット画像のうち、ライン番号２及び３を抜粋して示した図である。まず、目標画素をドット９１Ｃ（ドット３−３）としたとき、ライン番号２におけるドット９１Ｃの周辺画素のうち白以外の画素はドット９１Ｂ（ドット２−２）である。従って、ドット９１Ｃ上に示されている矢印の方向にドット９１Ｃを移動させる。つまり、書き出しタイミングを早めることによって、ドット９１Ｃ上に示されている矢印の方向にドット９１Ｃを移動させることができるため、書き出しタイミング決定部３０７は早カウントをインクリメントする。

次に、目標画素をドット９２Ｃ（ドット３−５）としたとき、ライン番号２におけるドット９２Ｃの周辺画素のうち白以外の画素はドット９２Ｂ（ドット２−６）である。従って、ドット９２Ｃ上に示されている矢印の方向にドット９２Ｃを移動させる判断を行う。つまり、書き出しタイミングを遅らせることによって、ドット９２Ｃ上に示されている矢印の方向にドット９２Ｃを移動させることができるため、書き出しタイミング決定部３０７は遅カウントをインクリメントする。

そして、目標画素をドット９３Ｃ（ドット３−９）としたとき、ライン番号２上におけるドット９３Ｃの周辺画素のうち白以外の画素はドット９３Ｂ（ドット２−８）とドット９４Ｂ（ドット２−１０）である。従って、書き出しタイミング決定部３０７は、早カウント及び遅カウントのインクリメントは行わない。

以上で説明したように、図８の場合は早カウント＝１、遅カウント＝１となり、互いに同数であるため、書き出しタイミング決定部３０７はライン番号３の書き出しタイミングは変更せず、予め設定された通常の書き出しタイミングにする。

図９及び図１０は、本実施の形態における露光処理の流れを示したフローチャートである。まず、書き出しタイミング決定部３０７は、ドット画像データの各ラインの光ビームＬＢが何れの反射面２８２に反射するのかを算出し、各ラインに反射面番号を割り振る（ステップＳ１１）。ポリゴンミラー２８については、ホームポジションから画像形成を行わせるために、画像形成前に露光制御部３０３がモーター３２を制御する。ホームポジションとは、例えば、ライン番号１の光ビームＬＢが照射される反射面を予め設定し、その反射面が光源３１の対向位置にある状態をいう。ライン番号１の光ビームＬＢが照射する反射面が予め決まっているため、書き出しタイミング決定部３０７は、各ラインについて順次反射面番号を割り振っていけばよい。

そして、書き出しタイミング決定部３０７は、変数ｉ（ｉは２以上の整数）に２を代入して、ライン番号ｉ−１とライン番号ｉの副走査方向のラインピッチは正常なラインピッチであるか否かを、面倒れ情報記憶部３０９に記憶されている面倒れ情報を用いて判断する（ステップＳ１３）。ラインピッチが正常であるかについては、書き出しタイミング決定部３０７がライン番号ｉ−１とライン番号ｉに割り振られた反射面番号を基に面倒れ情報記憶部３０９から面倒れ情報を読み出し、２つのラインのピッチを算出することによって判断する。

ライン番号ｉ−１とライン番号ｉのラインピッチが正常でない場合（ステップＳ１３；ＮＯ）、書き出しタイミング決定部３０７は、変数ｃ（ｃは１以上の整数）に１を代入し、早カウント及び遅カウント（共に変数名であり、０以上の整数）に０を代入する（ステップＳ１４）。

次に、書き出しタイミング決定部３０７は、画素（ｉ，ｃ）が白以外であるかを判断する（ステップＳ１５）。白以外である場合（ステップＳ１５；ＹＥＳ）、書き出しタイミング決定部３０７は画素（ｉ，ｃ）を目標画素として、以下の処理を行う。

続いて、画素（ｉ−１，ｃ）が白で、画素（ｉ−１，ｃ−１）と画素（ｉ−１，ｃ＋１）の何れか一方のみが白以外であるかを判断する（ステップＳ１６）。このステップでは、目標画素の上の画素が白であって、且つ、斜め右上又は斜め左上の何れか一方が白以外のドットであるかを問うている。

画素（ｉ−１，ｃ）が白で、画素（ｉ−１，ｃ−１）と画素（ｉ−１，ｃ＋１）の何れか一方のみが白以外であって（目標画素の上の画素が白であって、且つ、斜め右上又は斜め左上の何れか一方が白以外）であって（ステップＳ１６；ＹＥＳ）、画素（ｉ−１，ｃ−１）が白以外（目標画素の斜め左上が白以外）であり（ステップＳ１７；ＹＥＳ）、ライン番号ｉ−１とライン番号ｉのラインピッチが正常なラインピッチより広い場合（ステップＳ１８；ＹＥＳ）、書き出しタイミング決定部３０７は早カウントをインクリメントする（ステップＳ２０）。一方、ライン番号ｉ−１とライン番号ｉのラインピッチが正常なラインピッチより狭い場合（ステップＳ１８；ＮＯ）、書き出しタイミング決定部３０７は遅カウントをインクリメントする（ステップＳ２１）。

また、画素（ｉ−１，ｃ−１）が白（つまり、画素（ｉ−１，ｃ＋１）が白以外、即ち、目標画素の斜め右上が白以外）であり（ステップＳ１７；ＮＯ）、ライン番号ｉ−１とライン番号ｉのラインピッチが正常なラインピッチより広い場合（ステップＳ１９；ＹＥＳ）、書き出しタイミング決定部３０７は遅いカウントをインクリメントする（ステップＳ２１）。一方、ライン番号ｉ−１とライン番号ｉのラインピッチが正常なラインピッチより狭い場合（ステップＳ１９；ＮＯ）、書き出しタイミング決定部３０７は早カウントをインクリメントする（ステップＳ２１）。

そして、画素（ｉ，ｃ）がラインの最後画素でない場合（ステップＳ２２；ＮＯ）、書き出しタイミング決定部３０７は、変数ｃをインクリメントして（ステップＳ２３）、ステップＳ１５へ処理を移行する。

また、画素（ｉ，ｃ）がラインの最後画素である場合（ステップＳ２２；ＹＥＳ）、書き出しタイミング決定部３０７は、早カウントと遅カウントの値を比較する（ステップＳ２４）。早カウント＞遅カウントである場合、書き出しタイミング決定部３０７は、ライン番号ｉの書き出しタイミングを所定時間早める（ステップＳ２５）。一方、早カウント＜遅カウントである場合、書き出しタイミング決定部３０７は、ライン番号ｉの書き出しタイミングを所定時間遅らせる（ステップＳ２６）。

そして、ライン番号ｉが画像データの最後のライン番号でない場合（ステップＳ２７；ＮＯ）、書き出しタイミング決定部３０７は変数ｉをインクリメントして（ステップＳ２８）、ステップＳ１３へ処理を移行する。

ライン番号ｉが画像データの最後のライン番号である場合（ステップＳ２７；ＹＥＳ）、露光制御部３０３は、書き出しタイミング決定部３０７が決定した各ラインの書き出しタイミングに基づいて光ビーム生成部３０に光ビームを生成させて照射させる（ステップＳ２９）。出射された光ビームＬＢは、ポリゴンミラー２８の各反射面２８２に反射して感光体ドラム４を照射し、感光体ドラム４の周面に静電潜像が形成される。

また、ライン番号ｉ−１とライン番号ｉのラインピッチが正常である場合（ステップＳ１３；ＹＥＳ）、画素（ｉ，ｃ）が白である場合（ステップＳ１５；ＮＯ）、画素（ｉ−１，ｃ）が白で、且つ画素（ｉ−１，ｃ−１）と画素（ｉ−１，ｃ＋１）の両方が白以外である場合（ステップＳ１６；ＮＯ）、書き出しタイミング決定部３０７はステップＳ２７へ処理を移行する。

尚、以上で説明した書き出しタイミング決定部３０７による書き出しタイミングの決定方法は、早カウント及び遅カウントの何れをインクリメントさせるかを判断する際に、目標画素（画素（ｉ，ｃ））があるラインの１つ上のラインの画素（画素（ｉ−１，ｃ−１）、画素（ｉ−１，ｃ＋１））を用いて判断することとして説明した。この他に、目標画素があるラインの１つ下のラインの画素（つまり、画素（ｉ＋１，ｃ−１）又は画素（ｉ＋１，ｃ＋１））も、書き出しタイミングを決定する段階において考慮するようにしてもよい。

また、書き出しタイミング決定部３０７が、ライン番号ｉの書き出しタイミングを所定時間（例えば、時間ｔ）早める決定をした場合、そのままライン番号ｉの書き出しタイミングを時間ｔ早めることとしてもよいが、ライン番号ｉの書き出しタイミングを時間ｔ／２早め、ライン番号ｉ−１の書き出しタイミングを時間ｔ／２遅らせてもよく、これによりライン番号ｉとライン番号ｉ−１の書き出しタイミングは相対的に時間ｔずれることになる。１つのラインの書き出しタイミングのみを変更する場合に比べて書き出しタイミングの変化量を小さくできるため、書き出しタイミングを変化させたことによる発生する周辺のラインとのずれ量を小さくすることができる。

以上、説明したように、書き出しタイミング決定部３０７は、ドット画像データのライン毎に出射される光ビームＬＢが何れの反射面２８２に反射するのかをライン毎に割り振り、ライン毎に割り振られた反射面２８２の番号と面倒れ情報記憶部３０９に記憶されている各反射面２８２の面倒れ情報に基づいて、各ラインの書き出しタイミングを決定する。こうすることで、ポリゴンミラー２８の面倒れによる画質悪化を抑えることができる。

尚、本実施の形態では、ポリゴンミラー２８の各反射面２８２に面倒れがある場合に書き出しタイミング決定部３０７が各ラインの書き出しタイミング決定することとして説明した。この面倒れ以外に、ポリゴンミラー２８の高速回転時に、振動によって回転軸２８１が傾き、面倒れと同様の現象が発生する場合がある。そこで、画像形成装置１の工場出荷前にポリゴンミラー２８の高速回転時の振動について測定し、振動による面倒れが発生する場合は、各反射面２８２を反射した光で形成されるラインの副走査方向のずれ量、ずれる方向を測定し、面倒れ情報記憶部３０９に記憶させる。そして、ポリゴンミラー２８を高速回転させて画像形成を行う際は、書き出しタイミング決定部３０７が面倒れ情報記憶部３０９の面倒れ情報を読み出し、図１０及び図１１で示した露光処理を行う。これにより、ポリゴンミラー２８の高速回転時に振動が発生しても、画質の悪化を抑えることができる。

１画像形成装置
２画像形成部
４感光体ドラム（像担持体）
６露光装置
２８ポリゴンミラー（回転多面体、偏向手段）
２８１回転軸
２８２反射面
２７ＢＤセンサー
２９ＢＤ信号変換部
３０光ビーム生成部
３１光源
３２モーター（駆動手段）
３００制御部（データ変換手段）
３０１記憶部
３０３露光制御部（露光制御手段）
３０５タイミング信号生成部
３０７書き出しタイミング決定部（割当手段、決定手段）
３０９面倒れ情報記憶部（記憶手段）

Claims

入力した画像データを、階調情報を持つ画素値がマトリクス状に配置されて構成されるドット画像データに変換するデータ変換手段と、
像担持体と、
前記ドット画像データのライン毎に前記画素値に従って変調した光を出射することによって前記像担持体上に静電潜像を形成させる光源と、
複数の反射面を有する回転多面体と、当該回転多面体を回転駆動する駆動手段を有し、前記駆動手段が前記回転多面体を回転させることによって前記光源が出射した光を前記像担持体の主走査方向に導く偏向手段と、
前記回転多面体の各反射面の面倒れ情報を記憶する記憶手段と、
前記光源を出射した光が反射する前記反射面の番号を前記ドット画像データのライン毎に割り当てる割当手段と、
前記面倒れ情報と、前記ドット画像データのライン毎に割り当てられた前記反射面の番号と、前記ドット画像データの画素値に基づいて、前記ドット画像データの各ラインの書き出しタイミングを決定する決定手段と、
前記決定された書き出しタイミングに従って、前記光源に光を出射させる露光制御手段と、
を備えた画像形成装置。
前記決定手段は、前記各反射面において、当該反射面を反射した光と、当該反射面の１つ前の反射面を反射した光の前記像担持体上における副走査方向の間隔が予め定められた基準ピッチより広くなる反射面又は前記基準ピッチより狭くなる反射面を前記面倒れ情報から特定し、当該特定された反射面の番号を割り当てられた前記ドット画像データのラインの画素値と、当該ラインの１つ上のラインの画素値を比較して当該ラインの書き出しタイミングを決定する請求項１に記載の画像形成装置。
前記決定手段は、前記特定された反射面の番号を割り当てられた前記ドット画像データのラインのうち白以外の画素に対して順次目標画素を設定し、当該ラインの１つ上のラインが示すデータにおいて、前記目標画素から見て真上の画素及び斜め右上の画素が白であり、且つ斜め左上の画素が白以外である場合、当該ラインと当該ラインの１つ上のラインの間のピッチが前記基準ピッチより広いときは第１カウント数をインクリメントし、前記基準ピッチより狭いときは第２カウント数をインクリメントし、前記目標画素からみて真上の画素及び斜め左上が白であり、且つ斜め右上の画素が白以外である場合、当該ラインと当該ラインの１つ上のラインの間のピッチが前記基準ピッチより広いときは前記第２カウント数をインクリメントし、前記基準ピッチより狭いときは前記第１カウント数をインクリメントし、前記第１カウント数が前記第２カウント数より大きいときは、当該ラインの書き出しタイミングを通常の書き出しタイミングより所定時間早め、前記第２カウント数が前記第１カウント数より大きい場合は、当該ラインの書き出しタイミングを前記通常の書き出しタイミングより所定時間遅らせる決定を行う請求項２に記載の画像形成装置。