JP2013117699A

JP2013117699A - 画像形成装置

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Publication number: JP2013117699A
Application number: JP2011266272A
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Inventors: Takeshi Araki; 剛荒木
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Filing date: 2011-12-05
Publication date: 2013-06-13
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Abstract

【課題】モアレを低減し、使用するスクリーンの制限を緩和する画像形成装置を提供する。
【解決手段】画像形成装置は、複数の面を含む回転多面体２００及び半導体レーザ２０９を有し、レーザ光を回転多面体２００の面により偏向することで、感光体１２２をレーザ光により走査する走査部１２４と、画像データからレーザ光を変調するパルス信号を生成して走査部１２４に出力する制御を行う画像コントローラ３４０と、を備えており、画像コントローラ３４０は、回転多面体２００の各面による走査の走査線の長さの基準値からのずれ量である第１のずれ量を示す情報を保持しており、レーザ光の偏向に使用する回転多面体２００の面による第１のずれ量を補正するために、当該面による走査のための画像データに対応するパルス信号と比較して、第１のずれ量に対応する幅のパルス信号だけ増減されているパルス信号を、当該面による走査のために走査部１２４に出力する。
【選択図】図４

Description

本発明は、例えば複写機、プリンタ、ファクシミリ、製版システム等の電子写真方式による画像形成装置に関する。

画像形成装置においては、レーザ光により、例えば、シアン、マゼンタ、イエロー、ブラックの各色のトナー像を形成し、これら各色のトナー像を重ね合わせることで画像を形成している。ここで、各色のトナー像の大きさが異なると、色ずれが発生する。このため、特許文献１は、画像データ・ストリームに対してわずかな遅延を挿入又は削除することにより、レーザ書き込み周波数を調整する構成を開示している。

特開２０００−２３８３４２号公報

しかしながら、特許文献１に記載の構成においては、回転多面体の各面の公差に関しての補正がなされないため、各面による走査線の長さにばらつきが生じる。結果として回転多面体の周期とスクリーンの周期の干渉により視覚的不快感をもたらすモアレが発生するという可能性が出てくる。このため、回転多面体の周期に対して、モアレが発生しやすいスクリーンを使用しないといった制限を設けたりする必要がある。

本発明は、モアレ発生を抑止し、使用するスクリーンの制限を緩和可能な画像形成装置を提供するものである。

本発明による画像形成装置は、像担持体と、複数の面を含む偏向手段及びレーザ光を生成する光源を有し、前記レーザ光を前記偏向手段の面により偏向することで、前記像担持体を前記レーザ光により走査する走査手段と、画像データから前記レーザ光を変調するパルス信号を生成して前記走査手段に出力する制御を行う制御手段と、を備えている画像形成装置であって、前記制御手段は、前記偏向手段の各面による走査の走査線の長さの基準値からのずれ量である第１のずれ量を示す情報を保持しており、レーザ光の偏向に使用する前記偏向手段の面による第１のずれ量を補正するために、該面による走査のための画像データに対応するパルス信号と比較して、該第１のずれ量に対応する幅のパルス信号だけ増減されているパルス信号を、該面による走査のために前記走査手段に出力することを特徴とする。

偏向手段の各面による走査線の長さのずれを補正し、よって、走査線の長さの変動の周期（回転多面鏡周期）とスクリーンの周期との干渉によるモアレの発生を抑止することができる。また、使用するスクリーンの自由度が向上する。

一実施形態による画像形成装置の画像形成部の構成図。一実施形態による走査部の構成図。一実施形態による画像形成装置の制御系のブロック図。一実施形態による画像コントローラのブロック図。ＰＷＭ信号の最小幅パルスの説明図。回転多面体による走査線の長さの変化の説明図。回転多面体による走査線の長さの変動の補正方法の説明図。走査線の走査に使用される回転多面体の面の判定の説明図。全体倍率ずれの説明図。片倍率ずれの説明図。異なるレーザ光による走査線の長さが異なることの説明図。複数のレーザ光を使用する実施形態における走査線の補正方法の説明図。一実施形態による画像コントローラによる処理のフローチャート。

（第一実施形態）図１は、本実施形態による画像形成装置の画像形成部の構成図である。なお、以下の各図において実施形態の理解に必要ではない構成要素については、簡略化のため図面から省略している。また、図１の参照符号に付加したＹ、Ｍ、Ｃ、Ｋの文字は、当該部材が、それぞれ、イエロー、マゼンタ、シアン、ブラックに対応するものであることを示している。なお、以下の説明において、色を区別する必要が無い場合には、Ｙ、Ｍ、Ｃ、Ｋの文字を付加しない参照符号を使用する。

帯電部１２３は、対応する感光体１２２を帯電し、走査部１２４は、形成する画像に応じたレーザ光で、像担持体である感光体１２２を走査して静電潜像を形成する。現像部１２６は、対応する色のトナーを有し、対応する感光体１２２の静電潜像をトナーにより現像してトナー像を形成する。トナー容器１２５は、対応する色のトナーを有し、対応する現像部１２６へトナーを供給する。一次転写部１２７は、感光体１２２のトナー像を中間転写ベルト１２８に転写する。このとき、各色のトナー像は、重ね合わせて中間転写ベルト１２８に転写され、カラー画像が形成される。中間転写ベルト１２８に転写されたトナー像は、二次転写部１２９において、搬送路１３０を搬送されてきた記録材に転写される。記録材に転写されたトナー像は、その後、図示しない定着部で定着される。

続いて、図２を用いて走査部１２４の説明を行う。走査部１２４のレーザ駆動部２０７は、スキャナ制御部２３０の制御のもと、受信するパルス信号である画像信号に基づき半導体レーザ２０９の発光制御を行う。また、スキャナモータ駆動部２０８は、スキャナ制御部２３０の制御のもと、回転多面体２００の回転速度及び回転位相の制御を行う。光源である半導体レーザ２０９が照射したレーザ光は、複数の面を有する回転多面体２００の各面により感光体１２２に向けて反射、偏向されて、感光体１２２を走査する。この様に、回転多面体２００は、偏向部として機能する。なお、ｆθレンズ２０４、２０５は、回転多面体２００により偏向されたレーザ光の感光体１２２上における走査速度を一定速度に補正するために設けられる。また、光検出部である光センサ２０２は、レーザ光による感光体１２２の走査のタイミングを検出するために設けられ、レーザ光の検出状態を示す信号を同期信号としてスキャナ制御部２３０に出力する。

スキャナ制御部２３０は、画像形成時に回転多面体２００を所定速度で回転させる制御を行う。具体的には、スキャナ制御部２３０は、光センサ２０２から送信される同期信号の検出周期から判定される回転多面体２００の回転速度が目標値となるようスキャナモータ駆動部２０８を制御する。また、スキャナ制御部２３０は、各色の正確な重ね合わせを実現するために、所望のタイミングで同期信号が検出されるように回転多面体２００の回転位相を補正する。

続いて、図３を用いて画像形成時における制御処理について説明する。画像コントローラ３４０は、不図示のホストＩ／Ｆ部を介して送信される印刷要求及び画像データを受信し、走査部１２４に対してラスタ画像データを画像信号として送信する。また、エンジンコントローラ３４１は、画像形成部のアクチュエータ制御及び状態管理を行う。

プリンタ制御部３４２は、画像コントローラ３４０から送信される印刷要求を含む制御信号を受信すると、その要求に応じて、走査部１２４を制御するスキャナ制御部２３０を制御する。さらに、プリンタ制御部３４２は、中間転写ベルト１２８、感光体１２２等のアクチュエータの起動及び停止を制御する。スキャナ制御部２３０は、同期信号が所定のタイミングで走査部１２４から出力される様に、走査部１２４のスキャナモータ駆動部２０８を制御する。なお、画像コントローラ３４０は、同期信号のタイミングに応じて画像信号を出力する。

続いて、図４により画像コントローラ３４０について説明する。メモリ４０２には、詳細については後述する、回転多面体２００の各面に対しての最小幅パルスの挿抜数、或いは、各面による走査の走査線の長さの基準値に対するずれ量が保存される。走査線判別部４０４は、各走査においてレーザ光の偏向に利用される回転多面体２００の面を判定する。データ読取制御部４０３は、メモリ４０２が保持する情報を読み取る。画像データ制御部４０１は、走査線判別部４０４が判定した回転多面体２００の面に対応する最小幅パルスの挿抜数、又は、基準値に対するずれ量と、画像データをＰＷＭ制御部４０５へ出力する。ＰＷＭ制御部４０５は、受信した画像データとずれ量に基づき半導体レーザ２０９を変調するパルス信号であるパルス幅変調信号（ＰＷＭ信号）を生成し、走査部１２４に画像信号として転送する。なお、画像データ制御部４０１においては、色変換処理、シェーディング補正、ハーフトーン処理等の一連の画像処理も行われる。

次に、図５を用いて、画像コントローラ３４０が走査部１２４に出力するＰＷＭ信号について説明する。例えば、６００ＤＰＩで出力するものとすると、図５（Ａ）に示す各画素の幅は、約０．０４２ｍｍとなる。例えば、２ビット、つまり４値のＰＷＭ制御では、図５（Ｂ）に示す様に主走査方向において１画素幅を３分割して、主走査方向の解像度を向上させる。以下、ＰＷＭ制御において１画素を分割して得た各部分を画素片と呼ぶものとする。また、各画素片に対応する幅であるＰＷＭ信号の各パルスを、最小幅パルスと呼ぶものとする。つまり、図５（Ｂ）の３分割された画素の各分割された部分が画素片であり、この画素片に対応する幅のパルスが最小幅パルスである。この様に、ＰＷＭ信号は、最小幅パルスのＯＮ・ＯＦＦで構成される信号である。

続いて、回転多面体２００によるモアレの発生について説明する。なお、以下の説明においては、回転多面体２００が４つの反射面を有しているものとして説明を行う。回転多面体２００の各反射面は、製造時に各面が同一の大きさになるように切削加工されるが、加工精度及び取り付け精度等により、各面の大きさにはずれが生じる。このずれにより、図６に示す様に、主走査方向における走査線の長さは、理想的な走査線の長さである基準値からずれることになる。本例における４面の回転多面体２００では、この基準値からのずれは、副走査方向において、４つの走査線の周期で繰り返される。なお、図６においては、走査線＃１と＃２は基準値である理想的な書き終わり位置から値Ａだけ短く、走査線＃３と＃４は基準値から値Ｂだけ長くなっている。この主走査方向の長さのばらつきにより、スクリーンのドットに揺らぎが生じる。このドットの揺らぎ、つまり、ドットの粗密がモアレとなり、視覚特性感度が高い周期であると、視覚上不快感をもたらすことになる。

続いて、図７を用いて本実施形態におけるモアレ低減方法について説明する。なお、以下の説明においては、解像度を６００ＤＰＩ、回転多面体２００の面数を４面、ＰＷＭ制御のビット幅を４ビット、つまり、１画素を１５分割して画素片とする。また、静電潜像を１つのレーザ光により形成し、記録材のサイズをＡ４とする。したがって、最小幅パルスは、１インチが、２５．４ｍｍであるため、２５．４／（６００＊１５）≒０．００２８ｍｍの幅のパルスとなる。さらに、回転多面体２００の面Ａ及び面Ｂを使用して走査した場合、走査線が基準値より０．０１０５ｍｍだけ短くなり、面Ｃ及び面Ｄを使用して走査した場合、走査線が基準値より０．０１０５ｍｍだけ長くなるものとする。なお、面Ａ及び面Ｃが互いに対向する面であり、面Ｂ及び面Ｄが互いに対向する面であるものとする。ここで、０．０１０５ｍｍは、最小幅パルスの約３．７個の期間に相当する。この値を四捨五入により整数として挿去する最小幅パルス数を求める。なお、四捨五入ではなく、小数点以下の切り下げ又は切り上げ等の方法であっても良い。つまり、面Ａ及び面Ｂを使用して走査する場合、ＰＷＭ制御部４０５は、画像データに対応するＰＷＭ信号に対して最小幅パルス４つ分の幅のパルス信号を挿入する。一方、面Ｃ及び面Ｄを使用して走査する場合、ＰＷＭ制御部４０５は、画像データに対応するＰＷＭ信号から、最小幅パルス４つ分の幅のパルス信号を抜去する。この構成により、走査線を基準値、つまり、理想の長さに近づける様に補正する。

本実施形態においては、走査線の長さのずれ量を補正して基準値に近づけるために挿抜すべき最小幅パルスの数をあらかじめ測定し、図７（Ａ）に示す様に、挿抜すべき最小幅パルス数を示す情報をメモリ４０２に保存しておく。言い換えると、挿抜すべきパルス信号の幅を示す情報をメモリ４０２に保存しておく。そして、画像コントローラ３４０は、走査線判別部４０４が判別する、走査においてレーザ光の偏向に使用する回転多面体２００の面に基づき、挿抜すべき最小幅パルスの数、つまり、挿抜すべきＰＷＭ信号の幅を図７（Ａ）に示す情報から判定する。そして、ＰＷＭ制御部４０５は、画像データに対応するＰＷＭ信号から、判定した幅に対応するＰＷＭ信号を挿入又は抜去したＰＷＭ信号を生成して走査部１２４に出力する。なお、図７（Ｂ）に示す様に、走査線の基準値からのずれ量（第１のずれ量）を示す情報を保存し、画像コントローラ３４０が、挿抜すべき最小幅パルスの数、つまり、挿抜すべきＰＷＭ信号の幅を計算により求める形態であっても良い。

なお、最小幅パルスを挿抜する位置が集中することを避けるため、ＰＷＭ制御部４０５は、走査線上においてできるだけ分散した位置において最小幅パルスの挿抜を行うことができる。例えば、図７（Ｃ）に示す様に、余白等を考慮して１走査線の画素数を４９５６画素とする。この場合、ＰＷＭ制御部４０５は、１走査線を、挿抜する最小幅パルスの数に等しい４つのセグメントに区分する。このとき、ＰＷＭ制御部４０５は、例えば、各セグメント内の画素又は最小幅パルス数がほぼ均等になる様に区分を行うことができる。そして、ＰＷＭ制御部４０５は、各セグメントから１つの最小幅パルスを挿入又は抜去する。なお、図７（Ｃ）において、面Ａ及びＢの網がけ部分は、挿入する最小幅パルスを示しており、面Ｃ及びＤの網がけ部分は抜去する最小幅パルスを示している。なお、挿入する最小幅パルスの値、（ハイ、ロー）は任意の値とする。なお、図７（Ｃ）において、ＰＷＭ制御部４０５は、各セグメントの最後の画素にて最小幅パルスの挿抜を行っているが、他の位置において行うこともできる。また、この位置を各セグメントからランダムに選択する構成とすることもできる。この様に、回転多面体２００の面に対応する挿抜数の最小幅パルスを、当該面による走査のための画像データに対応するＰＷＭ信号から挿抜したＰＷＭ信号を生成する。そして生成したＰＷＭ信号で、当該面で偏向するレーザ光のオン・オフの制御を行うことで、ドット間の粗密が生じることを防ぎ、よって、モアレを低減することができる。なお、このとき、例えば、１つの最小幅パルスを挿抜することでずれ量を補償できる区間に走査線を分割し、この区間を単位として走査線の長さの調整を行うことで、個々の理想的な画素位置からの各画素のずれ量を全体的に低減させることができる。以下、最小幅パルスの挿抜及び抜去を画素片挿抜と呼ぶものとする。なお、図７（Ａ）又は（Ｂ）に示す情報については、工場出荷時の情報を使用するものとしたが、これら情報は、経時変化などによる変動に応じて修正することができる。

なお、走査部１２４に出力するＰＷＭ信号は、画像データに対応するＰＷＭ信号からずれ量に応じた最小幅パルスを挿抜したものであるが、これは、走査部１２４に出力するＰＷＭ信号を特定するのみであり、ＰＷＭ信号の生成方法を特定するものではない。つまり、例えば、上述した様に、ＰＷＭ制御部４０５が、画像データに対応するＰＷＭ信号から、図７を用いて説明した様にずれ量に応じた最小幅パルスを挿抜することで走査部１２４に出力するＰＷＭ信号を生成することができる。或いは、図４の画像データ制御部４０１が、走査に使用する回転多面体２００の面のずれ量から、画素片挿抜を考慮して画像データを先に補正してＰＷＭ制御部４０５に出力することもできる。この場合、ＰＷＭ制御部４０５は、画像データ制御部４０１からの補正された画像データを単にＰＷＭ信号に変換することにより、走査部１２４に出力するＰＷＭ信号を生成することができる。

いずれにしても、走査部１２４に出力されるＰＷＭ信号の最小幅パルス数は、画像データに対応するＰＷＭ信号の最小幅パルス数と比較して、走査に使用する回転多面体２００の面のずれ量に対応する最小幅パルス数だけ増減された数となる。言い換えると、各走査のためのＰＷＭ信号は、画像データに対応するＰＷＭ信号と比較して、走査に使用する回転多面体２００の面のずれ量に対応する最小幅パルスの幅だけ、時間的に短縮又は拡大されたものとなる。そして、画像コントローラ３４０は、増減させるパルス位置については分散させる様に決定することができる。

続いて、走査線判別部４０４による、各走査線の走査に使用する回転多面体２００の面の判別方法を説明する。例えば、回転多面体２００の面が総て理想的である場合において、図２の光センサ２０２がレーザ光を検出する間隔の所定のクロックによりカウント値が１００であるものとする。さらに、回転多面体２００の面Ａ１及び面Ｂ１による走査線は基準値より１０％だけ短く、面Ｃ１及び面Ｄ１による走査線は基準値より１０％だけ長いことを示す情報が、メモリ４０２に保存されているものとする。この場合、光センサ２０２が出力する同期信号が図８に示す通りであるものとすると、光センサ２０２が光を検出する間隔のカウント値が９０である区間が面Ａ１又は面Ｂ１に対応し、カウント値が１１０である区間が面Ｃ１又は面Ｄ１に対応すると判定できる。なお、本例では、面Ａ１及び面Ｂ１が同じ長さであり、面Ｃ１及び面Ｄ１が同じ長さであるが、これは例示であり、４面の長さはそれぞれ異なり得る。本実施形態においては、光センサ２０２を１つだけ使用しているが、光センサ２０２を、走査の開始前及び終了後に対応する位置にそれぞれ設けて、走査線の長さを検出する構成とすることもできる。

以上、回転多面体２００の各面による走査線の長さの基準値からのずれ量を補正するために、ずれ量に応じたパルス数だけ画像データに対応するＰＷＭ信号のパルス数を増加又は減少させることによってモアレを低減することができる。この構成により、スクリーン設計における制約条件が緩和され、スクリーン設計における自由度が向上する。また、図７において画像コントローラ３４０は、ずれ量に対応する最小幅パルスの数のセグメントに分割して画素片挿抜を行っていたがこれに限定されない。例えば、画像コントローラ３４０は、各走査の画像データに対応するＰＷＭ信号を連続する複数の領域に区分し、各領域において少なくとも１つの最小幅パルスを増加又は減少させることで、ずれ量を補償する構成とすることができる。具体的には、例えば、最小幅パルスを９つ抜去しなければならない場合、画像コントローラ３４０は、例えば、当該走査のための画像データに対応するＰＷＭ信号を４つのセグメントに分割することができる。そして、画像コントローラ３４０は、その内の３つのセグメントから２つの最小幅パルスを抜去し、残りの１つのセグメントから３つの最小幅パルスを抜去する構成とすることもできる。なお、カラー画像形成装置を用いた実施形態により説明を行ったが、本実施形態をモノクロ画像形成装置に適用することも可能である。さらに、回転多面体２００ではなく、反射面にミラーを備えた可動子の揺動によりレーザ光の走査を行う構成であっても同様に本実施形態を適用することができる。

（第二実施形態）続いて、第二実施形態について、第一実施形態との相違点を中心に説明する。本実施形態は、回転多面体２００の面による走査線の長さのずれに加えて、各色の露光サイズにずれがある、つまり、倍率成分がある場合についての実施形態である。なお、画像形成装置の各部の構成は第一実施形態と同様である。

図９（Ａ）は、倍率ずれの１つである全体倍率ずれの説明図である。全体倍率ずれとは、走査部１２４から感光体１２２までの光路長が感光体１２２の各部において同じ様に変化することで発生するずれのことである。これは、感光体１２２及び／又は走査部１２４の取り付け位置が、基準となる取り付け位置からずれている場合に生じる。このときのずれ量を全体倍率成分と呼ぶ。図９（Ａ）において、符号９２３は、感光体１２２の理想的な取り付け位置であり、符号９２４は、理想的な取り付け位置における走査線を示している。また、符号９２５は、感光体１２２が実際に取り付けられた位置であり、符号９２６は、実際の取り付け位置における走査線を示している。つまり、図９（Ａ）は、感光体１２２が、理想的な取り付け状態とは平行に、その光路長が長くなる側に移動して取り付けられた状態を示している。したがって、図９（Ａ）においては、走査線９２６の長さも、基準値である走査線９２４の長さより長くなっている。ここで、走査線９２４の長さに対する走査線９２６の長さの比を、全体倍率と呼ぶ。

この場合、図９（Ｂ）に示す様に、走査線９２６の画素間隔は、理想的な走査線９２４の画素間隔よりも、全体倍率だけ広がることになる。図９（Ｃ）は、像高と、全体倍率ずれによる像高ずれとの関係を示している。なお、像高とは、理想的な主走査方向位置であり、像高ずれとは、理想位置からのずれを意味する。図９（Ｃ）の横軸は、像高を示しており、横軸の原点は、感光体１２２の主走査方向の中心位置である。また、横軸で負の領域は、中心位置よりも走査開始位置に近い側であり、横軸で正の領域は、中心位置よりも走査終了位置に近い側に対応する。また、縦軸は、主走査方向の像高からのずれ量を示している。なお、縦軸の正方向は、走査終了位置側に露光位置がずれていることを示し、縦軸の負方向は、走査開始位置側にずれていることを示している。

この場合、図９（Ｃ）のずれ量を示すグラフの傾きが全体倍率を表している。例えば、図９（Ｃ）の左端の位置が像高−１０５ｍｍであり、この位置での像高ずれ量が０ｍｍに調整されているとする。また、右端が像高＋１０５ｍｍであり、像高ずれ量が＋０．０２１ｍｍを示しているものとする。この場合、走査線の長さは２１０ｍｍであり、像高ずれ量は＋０．０２１ｍｍである。つまり、理想の走査２１０ｍｍに対して実際の走査長が２１０．０２１ｍｍとなっているので、全体倍率は１００．０１％となる。

本実施形態においては、図９（Ｃ）の像高ずれを減少させる様に全体倍率の補正を行う。例えば、第一実施形態と同じく、解像度を６００ＤＰＩ、ＰＷＭ制御のビット幅を４ビット、つまり、最小幅パルスを凡そ０．００２８ｍｍとする。この場合、０．０２１ｍｍの長さに相当する最小幅パルスの数は、０．０２１／０．００２８≒８パルスとなる。この場合、１走査線を８セグメントに区分して、各セグメントにおいて１つの最小幅パルスを抜去することができる。その後、第一実施形態にて説明した様に、回転多面体２００の各面での走査線の長さのずれを補正する。例えば、各面に対する挿抜数が図７（Ａ）に示すものである場合には、各走査線を４セグメントに分割して、図７（Ｃ）に示す様に最小幅パルスの挿抜を行うことができる。なお、全体倍率による走査線の長さの基準値からのずれ量（第２のずれ量）を示す情報も、予め測定してメモリ４０２に保存しておく。また、最小幅パルスの挿抜がある範囲に集中することを避けるためには、回転多面体２００による走査長のずれの補正のための最小幅パルスの挿抜は、倍率補正のために挿抜した最小幅パルスの位置から可能な限り離して行えば良い。

なお、全体倍率によるずれ量と、回転多面体２００の面による走査長のずれ量との合計したずれ量を先に求めて、合計したずれ量に対応する最小幅パルスの挿抜を行う構成であっても良い。つまり、上述した様に全体倍率による基準値からのずれ量が０．０２１ｍｍであり、回転多面体２００の面によるずれ量が図７（Ｂ）に示す通りであるものとする。この場合、各面についての合計したずれ量は、面Ａ及び面Ｂが、＋０．０１０５ｍｍとなり、面Ｃ及び面Ｄが＋０．０３１５ｍｍとなる。したがって、面Ａ及び面Ｂについては、０．０１０５／０．００２８≒８パルスの抜去を行い、面Ｃ及び面Ｄについては、０．０３１５／０．００２８≒１１パルスの抜去を行う。よって、面Ａ及び面Ｂについては、ＰＷＭ信号を８セグメントに区分して各セグメントから１パルスの抜去を行い、面Ｃ及び面Ｄについては、ＰＷＭ信号を１１セグメントに区分して各セグメントから１パルスの抜去を行うことができる。

なお、全体倍率については、ＰＷＭ信号の周波数を調整することで補正し、回転多面体２００による走査線の変動については、画素片挿抜により補正する構成であっても良い。

図１０は、倍率ずれの１つである片倍率ずれの説明図である。図１０（Ａ）において、符号９２３は感光体１２２の理想的な取り付け位置であり、符号９２４は、理想的な取り付け位置における走査線を示している。また、符号９２７は、感光体１２２が実際に取り付けられた位置であり、符号９２８は、実際の取り付け位置における走査線を示している。図１０（Ａ）においては、感光体１２２は、理想的な取り付け位置に対してある角度を持って取り付けられている。したがって、感光体１２２までの光路長の理想的な光路長からのずれは、像高に応じて変化することになる。つまり、図１０（Ａ）の左側を走査開始位置とすると、感光体１２２の走査開始位置における光路長は理想的な光路長より短くなり、走査終了位置における光路長は理想的な光路長より長くなる。

この場合、図１０（Ｂ）に示す様に、走査線９２８の画素間隔は、走査開始位置から走査終了位置に向けて徐々に広がっていくことになる。より具体的には、実際の露光位置は理想的な露光位置の２次関数となる。図１０（Ｃ）は、片倍率ずれが発生している場合において、走査開始位置と走査終了位置が、理想的な位置に一致するように一律に画素間隔を修正した場合における、像高と、像高ずれとの関係を示している。

以下、片倍率ずれの発生により、像高と像高ずれとの関係が図１０（Ｃ）の様になる理由を説明する。例えば、片倍率ずれの発生により、実際の露光位置が、主走査方向の理想的な露光位置ｘに対して、
実際の露光位置＝０．１３ｘ^２
となる場合を考える。ここで、ｘ＝０は走査開始位置、つまり、図１０（Ｃ）の最も左側の位置とする。主走査方向の走査終了位置をｘ＝１０とすると、片倍率ずれによりｘ＝１３が実際の終了位置になる。この実際の終了位置をｘ＝１０とする様に、実際の位置を一律に（１／１．３）倍することで補正すると、
補正後の露光位置＝０．１ｘ^２
となる。したがって、理想的な位置とのずれ、つまり、像高ずれは、
像高ずれ＝ｘ−０．１ｘ^２
と、像高に対して図１０（Ｃ）に示すような２次関数のグラフとなる。尚、上記説明においては、像高のずれが２次関数グラフの形状に一致する場合を説明したが、実際の像高のずれは、２次関数グラフの形状に一致するのではなく、概ね一致する場合が多い。つまり、像高のずれは、上記、２次関数通りの形状に限定される訳ではない。

片倍率成分がある場合も全体倍率成分を補正するときと同様に図１０（Ｃ）のずれ量を減少させる様に補正を行い、その後、回転多面体２００の面による走査長のずれを画素片の挿去により補正する。以上、説明したように本実施形態では、倍率補正を行い、回転多面体の面による走査線の長さの変動の補正を行うことにより、色間のずれをなくし、かつ、モアレの低減を行う。

（第三実施形態）第一実施形態及び第二実施形態は、１つの半導体レーザ２０９が生成するレーザ光により走査するものであった。本実施形態においては、複数の半導体レーザ２０９が生成する複数のレーザ光を使用する。なお、以下では２つのレーザ光を使用する場合を例にして説明を行う。

図１１において、レーザ光９３０の光路長はＬ１であり、レーザ光９３１の光路長はＬ２である。図１１に示す様に、感光体１２２の形状によりＬ１とＬ２は同じ値ではなく、よって、レーザ光９３０の走査線の長さと、レーザ光９３１の走査線の長さは異なることとなる。これは、第二実施形態で説明した全体倍率ずれが発生しているのと同じ状況である。したがって、本実施形態においては、複数の半導体レーザ２０９の１つを第１の光源とし、残りの半導体レーザ２０９を第２の光源とする。そして、第１の光源からのレーザ光よる走査の走査線の長さを基準値とし、第２の光源からのレーザ光よる走査の走査線には全体倍率ずれが発生しているものとし、第二実施形態と同様に補正を行う。

図１２は、図１１のレーザ光９３０を基準とする補正の説明図である。なお、図１１のレーザ光９３１による走査線の長さは、図１２（Ａ）に示す様に、基準とするレーザ光９３０による走査線の長さの１．００００２６倍である。また、この基準値からのずれ量（第３のずれ量）を示す情報は、予め測定してメモリ４０２に保存しておく。第一実施形態と同様に、最小幅パルス≒０．００２８ｍｍとし、理想的な走査線の長さを２１０ｍｍ（Ａ４相当）とすると、図１２（Ａ）に示すずれ量は、凡そ最小幅パルス２つ分に相当する。また、４面の回転多面体２００の各面に対する最小幅パルスの挿抜数が図１２（Ｂ）の通りであるものとする。この場合、レーザ光９３０及び９３１の回転多面体２００の各面に対する最小幅パルスの挿抜数は図１２（Ｃ）の通りとなる。図１２（Ｃ）の通りに最小幅パルスの挿抜を行うことで、複数のレーザ光の光路長が異なることによる走査線の長さの変化と、回転多面体による走査線の長さの変化を抑え、モアレを低減することができる。

（第四実施形態）画像形成装置では、記録材に応じて印刷処理速度を変えて画像形成を行う場合がある。このとき、走査部１２４による主走査方向の走査速度は変えず、副走査方向の移動速度を通常より遅くする方法が知られている。このとき、回転多面体２００の各面を順に使用して走査を行うのではなく、一部の面を飛ばして走査を行うことが行われている。例えば、副走査方向の速度を１／２にする場合には、１つおきに面を飛ばして走査を行い、副走査方向の速度を１／３にする場合には、１つの面で走査を行うと、次に連続する２つの面を飛ばして走査を行う。つまり、副走査方向の速度を１／２にする場合の回転多面体２００の面の利用パターンは、“使用”、“不使用”の繰り返しとなり、速度を１／３にする場合の回転多面体２００の面の利用パターンは、“使用”、“不使用”、“不使用”の繰り返しとなる。本実施形態において、画像コントローラ３４０は、図７（Ａ）又は（Ｂ）に示す情報と、回転多面体２００の面の利用パターンを示す情報に基づき走査に利用する回転多面体２００の面を判別する。そして、画像コントローラ３４０は、判別した面のずれ量に基づき走査部１２４に出力するＰＷＭ信号を生成する。

図１３は、本実施形態における画像コントローラ３４０における処理のフローチャートである。なお、以下の説明においては速度を１／Ｍ（Ｍは２以上の自然数）にするものとし、Ｍは予め画像コントローラ３４０に設定され、或いは、図示しない入出力部経由で指定されるものとする。速度を１／Ｍとする印刷処理の開始により、画像コントローラ３４０は、Ｓ１０において走査部１２４からの同期信号に基づき、図８にて説明した方法により回転多面体２００の面の回転状態を特定する。つまり、画像コントローラ３４０は、各面が走査に利用されるタイミングを判定する。画像コントローラ３４０は、Ｓ１１において、エンジンコントローラ３４１から画像形成開始を通知する制御信号を受信すると、Ｓ１２において、Ｓ１１で判定したタイミングから、各走査線に使用する回転多面体２００の面を特定する。

例えば、回転多面体２００の面が番号０〜３の４面であり、走査線には走査順に０番からの番号を割り振るものとする。この場合、最初の、つまり、０番の走査線に使用される面の番号をＬとすると、番号Ｋの走査線に使用される回転多面体２００の面の番号Ａは、
Ａ＝（Ｌ＋Ｍ・Ｋ）ｍｏｄ４
となる。なお、最初の走査線に使用される面は、Ｓ１１における制御信号の受信タイミングとＳ１０で特定した各面が走査に利用されるタイミングにより判定できる。この様に、画像コントローラ３４０は、１頁を構成するための各走査線がどの面により走査されるのかを、Ｓ１２において特定することができる。その後、Ｓ１３において、画像コントローラ３４０は、特定した各走査線のために、特定した面によるずれ量を補正したパルス信号を生成して走査部１２４に出力する。

Claims

像担持体と、
複数の面を含む偏向手段及びレーザ光を生成する光源を有し、前記レーザ光を前記偏向手段の面により偏向することで、前記像担持体を前記レーザ光により走査する走査手段と、
画像データから前記レーザ光を変調するパルス信号を生成して前記走査手段に出力する制御を行う制御手段と、
を備えている画像形成装置であって、
前記制御手段は、前記偏向手段の各面による走査の走査線の長さの基準値からのずれ量である第１のずれ量を示す情報を保持しており、レーザ光の偏向に使用する前記偏向手段の面による第１のずれ量を補正するために、該面による走査のための画像データに対応するパルス信号と比較して、該第１のずれ量に対応する幅のパルス信号だけ増減されているパルス信号を、該面による走査のために前記走査手段に出力することを特徴とする画像形成装置。
前記第１のずれ量は、前記パルス信号の幅を示す情報で保持されていることを特徴とする請求項１に記載の画像形成装置。
前記走査手段は、前記偏向手段により偏向されたレーザ光を検出する光検出手段を含み、
前記制御手段は、前記光検出手段がレーザ光を検出する間隔から、レーザ光の走査に使用される前記偏向手段の面を判定することを特徴とする請求項１又は２に記載の画像形成装置。
前記制御手段は、前記走査手段または前記像担持体の取り付け位置の基準となる取り付け位置からのずれによる走査線の長さの前記基準値に対するずれ量である第２のずれ量を示す情報を保持しており、前記第２のずれ量を補正するために、画像データに対応するパルス信号と比較して、前記第２のずれ量に対応する幅のパルス信号だけさらに増減されているパルス信号を前記走査手段に出力することを特徴とする請求項１から３のいずれか１項に記載の画像形成装置。
前記走査手段は、１つの第１の光源と１つ以上の第２の光源を含み、
前記制御手段は、前記第１の光源からのレーザ光による走査線の長さに対する前記第２の光源からのレーザ光による走査線の長さのずれ量である第３のずれ量を示す情報を保持しており、前記第３のずれ量を補正するために、画像データに対応するパルス信号と比較して、前記第３のずれ量に対応する幅のパルス信号だけさらに増減されているパルス信号を前記第２の光源からのレーザ光の変調に使用するために前記走査手段に出力することを特徴とする請求項１から３のいずれか１項に記載の画像形成装置。
前記制御手段が前記走査手段に出力するパルス信号の増減されたパルス位置は、前記画像データに対応するパルス信号を連続する複数の領域に区分し、各領域から少なくとも１つの位置を選択することにより、前記制御手段が決定したものであることを特徴とする請求項１から５のいずれか１項に記載の画像形成装置。
前記制御手段は、各領域から増減させる１つの位置を決定することを特徴とする請求項６に記載の画像形成装置。
前記制御手段は、前記偏向手段の面を予め定めた数だけ飛ばしてレーザ光の走査を行う場合、各走査線について、走査に使用される前記偏向手段の面を、最初の走査線の走査に使用される前記偏向手段の面と、前記予め定めた数に基づき決定することを特徴とする請求項１から７のいずれか１項に記載の画像形成装置。
前記パルス信号はパルス幅変調信号であり、
前記パルス幅変調信号の複数のパルスにより１画素を形成することを特徴とする請求項１から８のいずれか１項に記載の画像形成装置。