JP2016147467A - 画像形成装置及び画像形成制御方法並びに画像形成制御プログラム - Google Patents

Abstract

【課題】ポリゴンミラー反射面の微細な凹凸に起因する画質劣化を軽減させる。【解決手段】光ビームの露光で画像形成される像担持体と、画像データに応じて発光する光ビームを発生する光源と、回転駆動される回転多面鏡の複数の反射面により像担持体において光ビームを第一走査方向に走査する光走査部と、第一走査方向と直交する第二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第二走査方向駆動部と、回転多面鏡の各反射面を識別する反射面特定部と、回転多面鏡の各面の各位置で反射された光ビームの像担持体面における照射形状から生成された照射形状情報を記憶する記憶部と、近接画素の照射形状情報により、注目画素の像担持体面における露光強度が本来の画素値に対応した状態になるように、照射形状情報と近接画素の画素値とを参照して、画像データの当該注目画素の画素値を補正し、補正後の画像データを光源に供給する画像処理部とを備える。【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及び画像形成制御方法並びに画像形成制御プログラムに関し、特に、光源からの光ビームを走査して像担持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制御に関する。

画像形成装置として、像担持体ドラムや像担持体ベルト等の像担持体を第１方向（副走査方向）に駆動しつつ、画像データに応じた第２方向（主走査方向）の１ライン又は複数ライン毎の画像形成を繰り返し行うことで、２次元（１頁分毎）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光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（像担持体ドラムや像担持体ベルト）上に、前記光ビームによって画像を形成している。
このような光ビームの主走査を実現するために、回転する複数の反射面を有する回転多面鏡（ポリゴンミラー）が使用されている。

このポリゴンミラーの各反射面は、理想的には完全な平面であることが望ましい。しかし、機械加工の精度誤差により、微細な凹凸（例えば、基準面からの高低差は数ｎｍ〜数十ｎｍが主走査方向に沿って、局部的に存在する場合がある。
ところで、アンダーフィールド光学系においては、ポリゴンミラーの主走査方向長さよりも小さいビームスポット系の光ビームが使用される。このアンダーフィールド光学系では、ポリゴンミラーの回転に伴って、光ビームが照射されるポリゴンミラーの面内の位置（反射位置）が変化する。

この場合において、反射位置はポリゴンミラーの回転とともに主走査方向へ移動するため、ポリゴンミラーの反射面の微細な凹凸と重なり、像担持体における露光のビームスポット形状が刻々と変化することがある。すなわち、ある瞬間において、像担持体表面で、本来露光すべきドット位置だけではなく、本来は露光すべきでない近接ドット位置までも露光してしまうことがある。

そして、このようなポリゴンミラーの反射面の微細な凹凸に起因する露光のビームスポット形状の変化は、ポリゴンミラーの反射面の位置に応じて異なる状態で発生する。このため、最終的に得られる画像は、部分的な濃度むらを含む状態で劣化することになる。なお、このポリゴンミラーの反射面における微細な凹凸と、それにもとづくビームスポット形状の変化については、実施例において具体例を参照しつつ詳細に説明する。

また、光ビームで走査して画像を形成する場合の各種調整については、以下の特許文献１に記載されている。

特開平7−164674号公報

以上の特開平7−164674号公報では、露光のビームスポットが周辺画素に与える影響を減じる様に制御し、解像度と階調を安定させる技術が提案されている。
ここで、上述したポリゴンミラーの反射面における微細な凹凸は、各反射面や各反射内の反射位置によって異なった状況で存在している。従って、ビームスポット形状の変化や画質の劣化も、ポリゴンミラーの各反射面や各反射内の反射位置によって異なった状況で発生する。

しかし、この特開平7−164674号公報では、一律な制御であり、主走査位置毎、ポリゴン面毎に異なる反射面の微細凹凸に基づいたビームスポット形状に対応した内容でない。このため、本件出願の発明者が検討している課題を解決することができない。
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、ポリゴンミラーの反射面における微細な凹凸に起因する画質の劣化を軽減させることが可能な画像形成装置及び画像形成制御方法並びに画像形成制御プログラムを実現することを目的とする。

本発明の一側面が反映された、画像形成装置及び画像形成制御方法並びに画像形成制御プログラムは、以下のように構成される。
（１）本発明の一側面が反映された画像形成装置は、光ビームの露光により画像が形成される像担持体と、画像データに応じて発光する前記光ビームを発生する光源と、回転駆動源により回転駆動され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第一走査方向に走査する光走査部と、前記第一走査方向と直交する第二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第二走査方向駆動部と、前記回転多面鏡の各反射面を識別する反射面特定部と、前記回転多面鏡の各面の各位置で反射された前記光ビームの前記像担持体面における照射形状から生成された照射形状情報を記憶する記憶部と、近接画素の前記照射形状情報により、注目画素の前記像担持体面における露光強度が本来の画素値に対応した状態になるように、前記照射形状情報と前記近接画素の画素値とを参照して、前記画像データの当該注目画素の画素値を補正し、補正後の画像データを前記光源に供給する画像処理部と、を備える。

本発明の一側面が反映された画像形成制御方法は、光ビームの露光により画像が形成される像担持体と、画像データに応じて発光する前記光ビームを発生する光源と、回転駆動源により回転駆動され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第一走査方向に走査する光走査部と、前記第一走査方向と直交する第二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第二走査方向駆動部と、前記回転多面鏡の各反射面を識別する反射面特定部と、前記回転多面鏡の各面の各位置で反射された前記光ビームの前記像担持体面における照射形状から生成された照射形状情報を記憶する記憶部と、前記画像データの注目画素の画素値を補正し、補正後の画像データを前記光源に供給する画像処理部と、を備える画像形成装置の画像形成を制御する画像形成制御方法であって、近接画素の前記照射形状情報により、注目画素の前記像担持体面における露光強度が本来の画素値に対応した状態になるように、前記照射形状情報と前記近接画素の画素値とを参照して、前記画像データの当該注目画素の画素値を補正する。

本発明の一側面が反映された画像形成制御プログラムは、光ビームの露光により画像が形成される像担持体と、画像データに応じて発光する前記光ビームを発生する光源と、回転駆動源により回転駆動され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第一走査方向に走査する光走査部と、前記第一走査方向と直交する第二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第二走査方向駆動部と、前記回転多面鏡の各反射面を識別する反射面特定部と、前記回転多面鏡の各面の各位置で反射された前記光ビームの前記像担持体面における照射形状から生成された照射形状情報を記憶する記憶部と、前記画像データの注目画素の画素値を補正し、補正後の画像データを前記光源に供給する画像処理部と、を備える画像形成装置を機能させる画像形成制御プログラムであって、近接画素の前記照射形状情報により、注目画素の前記像担持体面における露光強度が本来の画素値に対応した状態になるように、前記照射形状情報と前記近接画素の画素値とを参照して、前記画像データの当該注目画素の画素値を補正する。

（２）上記（１）において、前記画像処理部は、注目画素の光ビームの前記像担持体面における露光強度が前記近接画素の光ビームの照射形状の周辺特性による影響を受ける場合に、前記近接画素の前記照射形状情報に含まれる前記周辺特性を用いて前記画像データの前記注目画素の画素値を補正する。

（３）上記（１）〜（２）において、前記画像処理部は、当該注目画素の画素値に基づいた前記像担持体面における露光強度が、前記近接画素の光ビームの照射形状の周辺特性による影響よりも小さい場合には、当該近接画素の画素値を補正する。
（４）上記（１）〜（３）において、前記照射形状情報は、前記像担持体面における目的とする照射位置周囲への副次照射の位置と強度の情報を含む。

（５）上記（１）〜（４）において、前記画像処理部は、前記画像データの主走査方向の画素について画素値の補正を行う。

本発明の一側面が反映された、画像形成装置及び画像形成制御方法並びに画像形成制御プログラムでは、以下のような効果が得られる。
（１）本発明では、近接画素の照射形状情報により、注目画素の像担持体面における露光強度が本来の画素値に対応した状態になるように、照射形状情報と近接画素の画素値とを参照して、画像データの当該注目画素の画素値を補正する。

これにより、回転多面鏡の反射面に微細な凹凸が存在し、像担持体表面で本来は露光すべきでない近接ドット位置までも露光してしまうとしても、注目画素の画素値を補正しておくことにより、本来の画素値で露光されたと同じ状態を維持できる。すなわち、回転多面鏡の反射面に微細な凹凸に起因する画質の劣化を軽減させることが可能になる。

（２）上記（１）において、注目画素の光ビームの像担持体面における露光強度が近接画素の光ビームの照射形状の周辺特性による影響を受ける場合に、近接画素の前記照射形状情報に含まれる周辺特性を用いて画像データの前記注目画素の画素値を補正する。
これにより、回転多面鏡の反射面に微細な凹凸が存在し、像担持体表面で本来は露光すべきでない近接ドット位置までも露光してしまうとしても、注目画素の画素値を補正しておくことにより、本来の画素値で露光されたと同じ状態を維持できる。すなわち、回転多面鏡の反射面に微細な凹凸に起因する画質の劣化を軽減させることが可能になる。

（３）上記（１）−（２）において、注目画素の画素値に基づいた像担持体面における露光強度が、近接画素の光ビームの照射形状の周辺特性による影響よりも小さい場合には、当該近接画素の画素値を補正する。これにより、注目画素の画素値の補正で対処できない場合であっても、本来の画素値で露光されたと同じ状態を維持できる。すなわち、回転多面鏡の反射面に微細な凹凸に起因する画質の劣化を軽減させることが可能になる。

（４）上記（１）−（３）において、照射形状情報は像担持体面における目的とする照射位置周囲への副次照射の位置と強度の情報を含むため、周辺画素から注目画素への影響を正しく算出することができ、回転多面鏡の反射面に微細な凹凸に起因する画質の劣化を軽減させることが可能になる。

（５）上記（１）−（４）において、画像データの主走査方向の画素について画素値の補正を行うことで、回転多面鏡を使用した露光における周辺画素からの影響を正しく算出することができ、回転多面鏡の反射面に微細な凹凸に起因する画質の劣化を軽減させることが可能になる。

本発明の一実施形態の画像形成装置の主要部の構成を示す説明図である。 ポリゴンミラーの各反射面の平面性（微細凹凸）の様子を示す説明図である。 ポリゴンミラーの各反射面の平面性（微細凹凸）の様子を示す説明図である。 ポリゴンミラーのいずれかの反射位置におけるビームスポット形状を示す説明図である。 ポリゴンミラーのいずれかの反射位置におけるビームスポット形状を示す説明図である。 ポリゴンミラーのいずれかの反射位置におけるビームスポット形状を示す説明図である。 ポリゴンミラーのいずれかの反射位置におけるビームスポット形状を示す説明図である。 ポリゴンミラーのいずれかの反射位置におけるビームスポット形状を示す説明図である。 ポリゴンミラーのいずれかの反射位置におけるビームスポット形状を示す説明図である。 ポリゴンミラーのいずれかの反射位置におけるビームスポット形状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画質劣化解消動作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画質劣化解消動作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画質劣化解消動作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画質劣化解消動作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画質劣化解消動作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画質劣化解消動作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画質劣化解消動作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最良の形態（実施形態）を詳細に説明する。
〔実施形態の装置構成〕
以下、本実施形態の画像形成装置１００の主要部の構成を図１に基づいて詳細に説明する。なお、この画像形成装置１００は、画像形成制御プログラムにより制御され、画像形成制御方法が実行される。また、この実施形態では、電子写真方式の画像形成装置１００として、一般的であって周知となっている構成要件については省略している。

ここでは、４色Ｙ（イエロー），Ｍ（マゼンタ），Ｃ（シアン），Ｋ（黒）の４色の画像を光ビームの照射によって画像形成をする画像形成装置１００における、全体制御部分と、光ビーム照射制御部分とを主に示している。但し、これらＹＭＣＫ以外の色を用いることも可能であり、また、これらより多い色数又は少ない色数の画像形成も可能である。

図１に示される画像形成装置１００は、全体制御部１０１と、記憶部１０３と、操作表示部１０５と、画像データ記憶部１１０と、画像処理部１２０と、補正値算出部１２５と、レーザ駆動部１３０と、プリントエンジン１４０と、光学系１７０と、を備えて構成されている。

ここで、全体制御部１０１は、画像形成装置１００の各部を制御するためにＣＰＵなどで構成されており、画像形成に関する各種の制御を行う。
記憶部１０３は、画像形成プログラムや調整プログラム等の各種プログラムや調整パターンデータ等の各種パラメータを記憶しておく。この実施形態では、記憶部１０３は、ポリゴンミラーの各面の各位置で反射された光ビームの像担持体面における照射形状から生成された照射形状情報を記憶する。なお、照射形状情報は、像担持体面における目的とする照射位置周囲への副次照射の位置と強度の情報を含む。

操作表示部１０５は、ユーザによる操作入力に応じた操作入力信号を全体制御部１０１に通知すると共に、全体制御部１０１からの指示により各種情報表示を行う。
画像データ記憶部１１０は、スキャナや外部機器やプリントコントローラ等からの画像データを、画像形成の開始まで記憶しておく。

画像処理部１２０は、全体制御部１０１からの指示に基づいて、画像データ記憶部１１０から読み出された画像データに対して、画像形成に必要な画像処理を施す。
補正値算出部１２５は、像担持体１８１の表面において、近接画素の照射形状情報により、注目画素の像担持体面における露光強度が変化する場合があり、このような場合にも注目画素の像担持体面における露光強度が本来の画素値に対応した状態になるように、注目画素の画素値を補正するための補正値を算出する。なお、この補正値算出１２５における補正値の算出は記憶部１０３に格納された照射形状情報と、近接画素の画素値とを参照して算出する。また、算出された補正値は画像処理部１２０に供給され、画像処理部１２０において注目画素の画素値の補正が実行される。

レーザ駆動部１３０は、全体制御部１０１の制御に基づいて画像データに応じて光源が光ビームを発光するように駆動状態を制御する。
ここで、レーザ駆動部１３０は、Ｙについてレーザ駆動を行うレーザ駆動部１３０Ｙと、Ｍについてレーザ駆動を行うレーザ駆動部１３０Ｍと、Ｃについてレーザ駆動を行うレーザ駆動部１３０Ｃと、Ｋについてレーザ駆動を行うレーザ駆動部１３０Ｋと、を備えて構成されている。

各レーザ駆動部１３０Ｙ〜１３０Ｋは、位相同期信号生成部１３１と、書き込みクロック位相生成部１３３と、レーザ制御部１３４と、ＬＤ駆動部１３５と、を備えて構成されている。
位相同期信号生成部１３１は、走査開始側所定位置の光ビーム検知信号に基づいて位相同期信号（インデックス信号）を生成する。書き込みクロック位相生成部１３３は、インデックス信号と補正データとを参照して、開始タイミングと位相と周波数とが補正された書き込み用の画素クロック（以下、単に「画素クロック」と呼ぶ）を生成する。レーザ制御部１３４は、画素クロックと画像データとを受けて、画素クロックのタイミングに沿って、画像データの信号値に応じたレーザ発光駆動用のレーザ制御信号を生成する。ＬＤ駆動部１３５は、レーザ制御信号を受けてレーザダイオードを発光駆動するためのレーザ駆動信号を生成する。

プリントエンジン１４０は、画像形成を行う画像形成部であり、光ビームの走査を受ける像担持体１８１について帯電，現像，転写を行うプロセスユニット（図示せず）や、露光を行う光学系１７０や、用紙を副走査方向に搬送する搬送部などを備えて構成されている。光学系１７０は、レーザ駆動信号に応じてレーザダイオードを発光させて光ビームを生成し、この光ビームを主走査方向に走査して、像担持体１８１の表面に画像データに応じた露光を行う。

ここで、光学系１７０は、Ｙについて光ビームの走査を行う光学系１７０Ｙと、Ｍについて光ビームの走査を行う光学系１７０Ｍと、Ｃについて光ビームの走査を行う光学系１７０Ｃと、Ｋについて光ビームの走査を行う光学系１７０Ｋと、を備えて構成されている。また、各光学系１７０Ｙ〜１７０Ｋは、レーザダイオード１７１と、ポリゴンミラー１７２と、反射面検出部１７３と、走査レンズ１７４と、インデックスセンサ１７５と、を備えて構成されている。

レーザダイオード１７１は、レーザ駆動信号を受けて光ビームを発生する。ポリゴンミラー１７２は、回転する反射面で、光ビームを主走査方向に走査するように反射させる。反射面検出部１７３は、ポリゴンミラー１７２に付された面識別マークなどを参照することで、ポリゴンミラー１７２の第何面が光ビームを反射しているかを検出する反射面検出信号を生成する。走査レンズ１７４は、ポリゴンミラー１７２で反射された光ビームが像担持体１８１上で一定速度になるように光学的に補正する。インデックスセンサ１７５は、位相同期信号生成部１３１は、走査開始側所定位置で光ビームを検知して、光ビーム検知信号を生成する。

なお、レーザダイオード１７１からポリゴンミラー１７２に照射される光ビームのスポット径は、ポリゴンミラー１７２の各反射面の主走査方向長さよりも小さく、アンダーフィールド光学系を構成している。
なお、像担持体１８１上で主走査方向（第一走査方向）に光ビームが走査される際に、この像担持体１８１が主走査方向（第一走査方向）と直交する方向（副走査方向：第二走査方向）に回転することで副走査が実行される。

ここで、光ビームを主走査方向に走査せるポリゴンミラー１７２が光走査部である。また、像担持体１８１を副走査方向に回転駆動する図示されない駆動源が、第二走査方向に像担持体１８１と光ビームとを相対的に移動させる、第二走査方向駆動部である。
このような主走査と副走査とにより、像担持体１８１上には各色の静電潜像が形成される。この静電潜像は、図示されない現像部で現像されてトナー像に変換される。そして、像担持体１８１上の各色のトナー像は、図示されない中間転写体上で重ねられてカラートナー画像にされる。さらに、このカラートナー画像は、図示されない転写部によって用紙に転写される。この用紙上のカラートナー画像は、図示されない定着部の熱と圧力とによって、安定したカラー画像にされる。

〔画質劣化についての説明〕
以下、本実施形態の課題である、ポリゴンミラー１７２の反射面における微細な凹凸に起因して、画質の劣化が発生するメカニズムを説明する。
図２と図３は、ポリゴンミラーの反射面の凹凸特性を表している。ここで、横軸の±１０mmはポリゴンミラー１７２の反射面の主走査方向の位置を示している。また、図２と図３において、縦軸の±６０nmはポリゴンミラー１７２の反射面の主走査方向の各位置における、該反射面に垂直な方向の基準面に対する誤差（微細な凹凸の高さや深さ）を示している。

図２中のＣ１は、ポリゴンミラー１７２の理想的な平滑製を有する反射面の凹凸特性を表している。ここで、その反射面には微細な凹凸は存在していない。
一方、図３中のＣ２は、ポリゴンミラー１７２の反射面の加工誤差によって生じる微細な凹凸が存在する状態を表している。

図４は、レーザダイオード１７１からポリゴンミラー１７２に照射され、上述した理想的な反射面特性Ｃ１（図２）を有するポリゴンミラー１７２によって走査されて、像担持体１８１に露光されるビームスポット形状を示している。図５は、上述した図４のビームスポット形状の露光強度を主走査方向に計測し、最大値を１と正規化した状態で示すビームスポット形状特性図である。また、図６は上述した図４の露光により像担持体１８１に形成されるドットを模式的に示す説明図である。

以上の図４と図５に示されるビームスポット形状は、中心領域の周囲に光学的な回折や干渉などによって、中心から６０μm 付近の位置にサイドローブ（副次照射）が生じている。但し、この副次照射は十分に低レベルであり、図６に示されるように、像担持体１８１においては中心部分にのみドットが形成されている。

図７は、レーザダイオード１７１からポリゴンミラー１７２に照射され、上述した微細な凹凸を有する反射面特性Ｃ２（図３）を有するポリゴンミラー１７２の反射面領域Ｃ２ｂにおいて反射・走査されて像担持体１８１に露光されるビームスポット形状を示している。図８は、上述した図７のビームスポット形状の露光強度を主走査方向に計測し、最大値を１と正規化した状態で示すビームスポット形状特性図である。また、図９は上述した図７の露光により像担持体１８１に形成されるドットを模式的に示す説明図である。

以上の図７と図８に示されるビームスポット形状では、中心領域Ｃ２ｂ_ｍの周囲に光学的な回折や干渉などによって、中心から６０μm 付近の位置にサイドローブ（副次照射）Ｃ２ｂ_ｓ１が生じている。但し、この図７〜図８に示す副次照射Ｃ２ｂ_ｓ１は、反射面の微細凹凸の影響により図４や図５の状態よりもレベルが大きくなっている。この結果、図９に示されるように、像担持体１８１においては、中心領域Ｃ２ｂ_ｍにより形成される目標ドットＣ２ｄ_ｍの近傍に、副次照射Ｃ２ｂ_ｓ１による副次ドットＣ２ｄ_ｓ１が形成されている。なお、この副次ドットＣ２ｄ_ｓ１は、目標ドットＣ２ｄ_ｍから６０μm 離れた位置であり、１２００dpiの場合には３ドット離れた位置に発生する。

このような副次ドットの形成により、画像の濃度が適切ではなくなる状態になる。すなわち、本来露光されない箇所が露光されることにより、画像が存在しないはずの部分に画像が生じたり、画像の濃度が本来よりも増加したりする不具合が発生する。
なお、ここでは主走査方向の右側の６０μm 離れた位置に、副次照射が現れる例を記載したが、これに限らず、主走査方向左側や、６０μm 以外の場所にも発生する場合もあるものとする。

そして、本実施形態ではアンダーフィールド系光学系で光ビームとポリゴンミラー１７２とを使用するため、ポリゴンミラー１７２の同一反射面であっても、反射する位置において、ビームスポット形状、すなわち、副次照射の状況が変化する。
図１０は、上述した微細な凹凸を有する反射面特性Ｃ２（図３）を有するポリゴンミラー１７２について、反射領域Ｃ２ａで反射・走査されて像担持体１８１に露光されるビームスポット形状と、反射領域Ｃ２ｂで反射・走査されて像担持体１８１に露光されるビームスポット形状と、を示す説明図である。

この図１０で示すように、上述した微細な凹凸を有する反射面特性Ｃ２について、反射領域Ｃ２ａと反射領域Ｃ２ｂでは凹凸が異なっているため、主走査方向の反射領域の違いに応じてビームスポット形状も変化している。なお、この図１０に示したものは一例では、ビームスポット形状がどのように変化するかは個々に異なるものである。したがって、ポリゴンミラー１７２の各反射面の各位置において、ビームスポット形状を測定しておく必要がある。

なお、以上のようなビームスポット形状又は副次照射の測定については各種の既知の手法を用いることができる。
例えば、像担持体１８１の主走査方向に最大で２００００ドットを形成する場合であれば、像担持体１８１の１ドット目の露光位置に相当する位置で、１ドット目のみを通過させるスリットとセンサとを設置し、光ビームを主走査方向に走査することで、図５又は図８に相当する時間波形が得られる。この時間波形の時間を、光ビームの走査速度を参考して距離に換算すると、図５又は図８の特性図が得られる。同様にして、２ドット目、３ドット目、…２００００ドット目と測定を繰り返すことで、像担持体１８１の露光面に相当する各位置（各ドット）のビームスポット形状特性が得られる。

また、以上のビームスポット形状特性の計測を、ポリゴンミラー１７２の他の面についても実行することで、ポリゴンミラー１７２の各反射面の各位置での光ビームのビームスポット形状（光ビーム照射形状）特性が得られる。
このようにして得られたビームスポット形状特性について、各反射面の各位置での副次照射の位置や強度を、制御部１０１は、照射形状情報として記憶部１０３に記憶させる。なお、副次照射の位置が一定であれば、副次照射の位置と、各反射面の各位置の副次照射の強度について、制御部１０１は、照射形状情報として記憶部１０３に記憶させる。

なお、照射形状情報に含める副次照射の位置については、１２００dpiでは３ドット、２４００dpiでは６ドットのように、画像形成密度により変化するため、６０μm のような絶対値の情報で残しておき、画像形成時の画像形成密度に応じて何ドットであるかを算出することが望ましい。

また、照射形状情報に含める副次照射の強度としては、例えば、目標ドットの露光強度を８ビットの最大値２５５と正規化した場合の数値に換算しておくことが望ましい。なお、８ビット（最大値２５５）は一例であり、画像データの精度に合わせれば良い。
〔実施形態の動作〕
以下、図１１のフローチャート、図１２以降の説明図を参照して、本実施形態の画像形成装置１００の動作、すなわち、画像形成制御方法又は画像形成制御プログラムの処理手順について説明する。

まず、制御部１０１は、ポリゴンミラー１７２を回転させた状態で、反射面検出部１７３による反射面検出信号を参照して、ポリゴンミラー１７２でレーザダイオード１７１からの光ビームの反射に使用される反射面を特定する（図１１中のステップＳ１０１）。なお、予めポリゴンミラー１７２に特定のマークを付しておいて、反射面検出部１７３でマークを検知するなど、既知の手法を用いることができる。

なお、ここで、制御部１０１は、次の露光タイミングで使用する反射面を特定しておく。
また、制御部１０１は、特定した反射面について、記憶部１０３から、各反射面の各位置での副次照射の位置や強度についての照射形状情報を取得する（図１１中のステップＳ１０２）。なお、制御部１０１は、取得した照射形状情報を補正値算出部１２５に送信する。

ここで、制御部１０１は、注目画素の画素位置Ｎについて、初期値を１、最大値値をＮmaxとする。なお、Ｎmaxは、画像形成に使用される最大の、又は、領域外のチャート形成も含めて露光可能な最大の画素位置Ｎmaxとする（図１１中のステップＳ１０３）。
そして、以下、Ｎで指定される画素位置の画素を着目画素として処理を進める。すなわち、制御部１０１の指示により画像処理部１２０は、注目画素の画素値を取得し、補正値算出部１２５に通知する（図１１中のステップＳ１０４）。

また、制御部１０１の指示を受けた補正値算出部１２５は、照射形状情報の中から副次照射の位置を把握して、関連する近接画素を特定する。そして、補正値算出部１２５は、特定した近接画素の副次照射の強度を照射形状情報の中から取得し、当該近接画素の画素値を画像処理部１２０から取得する（図１１中のステップＳ１０５）。

ここで、制御部１０１の指示を受けた補正値算出部１２５は、像担持体１８１面における注目画素の露光強度が本来の画素値に対応した状態になるように、照射形状情報と近接画素の画素値とを参照して、当該注目画素の画素値を補正するための補正値を算出し、画像処理部１２０に通知する（図１１中のステップＳ１０６）。

補正値算出部１２５から補正値を通知された画像処理部１２０は、通知された補正値を使用して着目画素の画素値を補正し（図１１中のステップＳ１０７）、ラインバッファの着目画素の位置に格納する（図１１中のステップＳ１０８）。
なお、補正値の算出と補正の実行については、後に具体的数値を用いて詳しく説明する。

以上の着目画素についての補正画素の算出と補正実行とを、着目画素の初期値１から最大値Ｎmaxに至るまで繰り返し実行するよう、制御部１０１が画像処理部１２０と補正値算出部１２５とを制御する（図１１中のステップＳ１０９、Ｓ１１０、Ｓ１０４〜Ｓ１０８）。

そして、主走査１ライン分の補正が完了した時点で、制御部１０１の制御により、画像処理部１２０は主走査１ライン分の画像データをレーザ駆動部１３０に送り、レーザ駆動部１３０では露光を開始する（図１１中のステップＳ１１１）。
なお、制御部１０１は、更に次の露光タイミングで使用する反射面を特定し（図１１中のステップＳ１１３、Ｓ１０１）、該当する反射面の照射形状情報を取得して（図１１中のステップＳ１０２）、補正値算出と補正（図１１中のステップＳ１０３〜Ｓ１１０）を実行するよう各部を制御し、補正された１ライン分の画像データを用いてレーザ駆動部１３０が露光を開始する（図１１中のステップＳ１１１）ように制御する。そして、制御部１０１は、以上の動作を１画面分の画像形成が完了するまで繰り返すように各部を制御する（図１１中のステップＳ１１２）。

なお、複数色を使用するカラー画像形成装置の場合には、以上の処理を各色毎に実行する。
〔実施形態の具体例〕
図１２は、ドット３とドット６で露光を行う場合の状態をビームスポットの強度を用いて模式的に示している。

ここでドット６（Dot_6）が着目画素であり、着目画素の露光強度がＦ１であるとする（図１２中の実線の波形）。
しかし、着目画素ドット６（Dot_6）の近接画素であるドット３（Dot_3、図１２中の一点鎖線の波形）の副次照射の強度Ｅ１ｓの影響を受けて、着目画素の露光強度がＦ１よりも大きなＦ１’（＝Ｆ１＋Ｅ１ｓ）になってしまう（図１２中の破線の特性）。

そこで、補正値算出１２５において、着目画素の画素位置における近接画素の副次照射の強度Ｅ１ｓに相当する補正値を算出し、画像処理部１２０において着目画素の露光強度をＦ１”に補正する（図１３中の実線の波形）。
この結果、着目画素ドット６（Dot_6）の近接画素であるドット３（Dot_3、図１３中の一点鎖線の波形）の副次照射の強度Ｅ１ｓの影響を受けたとしても、着目画素の露光強度は最終的に本来の強度Ｆ１（＝Ｆ１”＋Ｅ１ｓ）になる（図１３中の破線の特性）。

図１４は補正前のDot_1〜Dot_11の主走査方向１１画素についての画像データの画素値を示す説明図である。ここで、主走査方向左側３画素目に副次照射の影響が現れるとする。また、近接画素の画素値の５％の強度で副次照射の影響が着目画素に及ぶとする。
図１５に示すように、着目画素がDot_5であれば近接画素Dot_2の画素値１２７の−５％の−６が補正値である。よって、着目画素がDot_5の補正後の画素値、２５５−６＝２４９になる。

同様に、着目画素がDot_6であれば近接画素Dot_3の画素値１２７の−５％の−６が補正値である。よって、着目画素がDot_6の補正後の画素値、１２７−６＝１２１になる。
同様に、着目画素がDot_7であれば近接画素Dot_4の画素値２５５の−５％の−１３が補正値である。よって、着目画素がDot_7の補正後の画素値、１２７−１３＝１１４になる。

同様に、着目画素がDot_8であれば近接画素Dot_5の画素値２４９の−５％の−１３が補正値である。よって、着目画素がDot_8の補正後の画素値、２５５−１３＝２４２になる。
以上のような補正を、補正値算出部１２５から補正値の通知を受けた画像処理部１２０が、露光実行前に１主走査ライン毎に実行する。

なお、以上の図１４と図１５とは、画像データが主走査方向に並んでおり、このような処理については、主走査方向のラインメモリを用いることが可能である。
図１６は、図１４に示した画素値で露光を実行した場合に、理想的な反射面を有するポリゴンミラー１７２を用いた場合に得られる像担持体１８１面あるいは転写紙に転写後のトナー像の様子を模式的に示している。

但し、既に説明したように、反射面に微細な凹凸を有するポリゴンミラーを使用した場合には、近接画素の副次照射の影響で最終的な露光強度が変化して画質が劣化することがある。
ここで、ポリゴンミラー１７２の第２面（Line_2）のみに反射面の微細な凹凸が存在していて、図１５のような副次照射の影響を補正する必要があるとする。ここで、図１７は、図１５に示した補正後の画素値で露光を実行した場合において、副次照射の影響をうけていない状態の、像担持体１８１面あるいは転写紙に転写後のトナー像の様子を模式的に示している。

実際には、ポリゴンミラー１７２の第２面（Line_2）では反射面の微細な凹凸が存在していて副次照射の影響が発生するため、最終的には図１６のようなトナー像が得られることになる。
〔その他の実施形態（１）〕
以上の説明において、注目画素の画素値に基づいた像担持体１８１における露光強度が、近接画素の光ビームの照射形状の周辺特性による影響よりも小さい場合が存在する。このような場合には、着目画素の補正では対処することができない。例えば、図１８の（ａ）（ｂ）（ｃ）が、この状態に該当する。このような場合には、近接画素の画素値を補正する。例えば、dot_9についての近接画素であるdot_6、dot_10についての近接画素であるdot_7、dot_11についての近接画素であるdot_8、についての画素値を若干減らすことで、dot_9〜dot_11に生じる影響を小さくすることが可能である。

〔その他の実施形態（２）〕
以上の説明では着目画素に対する近接画素の影響として主走査方向の影響を具体例にして説明しているが、これに限定されるものではない。例えば、着目画素に対する近接画素の影響として、副走査方向の影響を考慮して補正することも可能である。

この場合には、図１５で主走査方向に示した補正値の算出と補正とを、副走査方向にも実行することで対処できる。このためには、図１５のような主走査方向のラインメモリを、数ライン分用意することで処理が可能になる。例えば、副走査方向に３画素分離れた位置に副次照射の影響が出るとすると、合計７ライン分のラインメモリを用意することで、副走査方向の補正を実現することができる。

〔その他の実施形態（３）〕
また、ポリゴンミラー１７２の同一面に対して複数の光ビームを照射するマルチビーム方式の画像形成においては、同一面を使用する主走査方向画像データに対して、上述した処理を実行することで対処することができる。なお、この場合には、各色毎にビーム数分のラインメモリを用意して処理を実行する。

〔その他の実施形態（４）〕
また、以上の実施形態は、光ビームを用いた電子写真方式の画像形成装置に用いることが好適であるが、これ以外にも、光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。

また、光源としては、レーザダイオード（ＬＤ）以外の他の光源を用いた場合であっても適用することが可能である。
〔実施形態により得られる効果〕
（１）本実施形態では、近接画素の照射形状情報により、当該注目画素の像担持体１８１における露光強度が本来の画素値に対応した状態になるように、照射形状情報と近接画素の画素値とを参照して、画像データの当該注目画素の画素値を補正する。これにより、ポリゴンミラー１７２の反射面に微細な凹凸が存在し、像担持体表面で本来は露光すべきでない近接ドット位置までも露光してしまうとしても、注目画素の画素値を補正しておくことにより、本来の画素値で露光されたと同じ状態を維持できる。すなわち、ポリゴンミラー１７２の反射面に微細な凹凸に起因する画質の劣化を軽減させることが可能になる。

（２）上記（１）において、注目画素の光ビームの像担持体１８１における露光強度が近接画素の光ビームの照射形状の周辺特性による影響を受ける場合に、近接画素の照射形状情報に含まれる周辺特性を用いて画像データの前記注目画素の画素値を補正する。これにより、ポリゴンミラー１７２の反射面に微細な凹凸が存在し、像担持体表面で本来は露光すべきでない近接ドット位置までも露光してしまうとしても、注目画素の画素値を補正しておくことにより、本来の画素値で露光されたと同じ状態を維持できる。すなわち、ポリゴンミラー１７２の反射面に微細な凹凸に起因する画質の劣化を軽減させることが可能になる。

（３）上記（１）−（２）において、注目画素の画素値に基づいた像担持体１８１における露光強度が、近接画素の光ビームの照射形状の周辺特性による影響よりも小さい場合には、当該近接画素の画素値を補正する。これにより、注目画素の画素値の補正で対処できない場合であっても、本来の画素値で露光されたと同じ状態を維持できる。すなわち、ポリゴンミラー１７２の反射面に微細な凹凸に起因する画質の劣化を軽減させることが可能になる。

（４）上記（１）−（３）において、照射形状情報は像担持体１８１における目的とする照射位置周囲への副次照射の位置と強度の情報を含むため、周辺画素から注目画素への影響を正しく算出することができ、ポリゴンミラー１７２の反射面に微細な凹凸に起因する画質の劣化を軽減させることが可能になる。

（５）上記（１）−（４）において、画像データの主走査方向の画素について画素値の補正を行うことで、ポリゴンミラー１７２を使用した露光における周辺画素からの影響を正しく算出することができ、ポリゴンミラー１７２の反射面に微細な凹凸に起因する画質の劣化を軽減させることが可能になる。

１００ 画像形成装置
１０１ 全体制御部
１０３ 記憶部
１０５ 操作表示部
１１０ 画像データ記憶部
１２０ 画像処理部
１２５ 補正値算出部
１３０ レーザ駆動部
１４０ プリントエンジン
１７０ 光学系

Claims (7)

1. 光ビームの露光により画像が形成される像担持体と、
   画像データに応じて発光する前記光ビームを発生する光源と、
   回転駆動源により回転駆動され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第一走査方向に走査する光走査部と、
   前記第一走査方向と直交する第二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第二走査方向駆動部と、
   前記回転多面鏡の各反射面を識別する反射面特定部と、
   前記回転多面鏡の各面の各位置で反射された前記光ビームの前記像担持体面における照射形状から生成された照射形状情報を記憶する記憶部と、
   近接画素の前記照射形状情報により、注目画素の前記像担持体面における露光強度が本来の画素値に対応した状態になるように、前記照射形状情報と前記近接画素の画素値とを参照して、前記画像データの当該注目画素の画素値を補正し、補正後の画像データを前記光源に供給する画像処理部と、
   を備えることを特徴とする画像形成装置。
2. 前記画像処理部は、注目画素の光ビームの前記像担持体面における露光強度が前記近接画素の光ビームの照射形状の周辺特性による影響を受ける場合に、前記近接画素の前記照射形状情報に含まれる前記周辺特性を用いて前記画像データの前記注目画素の画素値を補正する、
   ことを特徴とする請求項１に記載の画像形成装置。
3. 前記画像処理部は、当該注目画素の画素値に基づいた前記像担持体面における露光強度が、前記近接画素の光ビームの照射形状の周辺特性による影響よりも小さい場合には、当該近接画素の画素値を補正する、
   ことを特徴とする請求項１−２のいずれか一項に記載の画像形成装置。
4. 前記照射形状情報は、前記像担持体面における目的とする照射位置周囲への副次照射の位置と強度の情報を含む、
   ことを特徴とする請求項１−３のいずれか一項に記載の画像形成装置。
5. 前記画像処理部は、前記画像データの主走査方向の画素について画素値の補正を行う、
   ことを特徴とする請求項１−４のいずれか一項に記載の画像形成装置。
6. 光ビームの露光により画像が形成される像担持体と、
   画像データに応じて発光する前記光ビームを発生する光源と、
   回転駆動源により回転駆動され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第一走査方向に走査する光走査部と、
   前記第一走査方向と直交する第二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第二走査方向駆動部と、
   前記回転多面鏡の各反射面を識別する反射面特定部と、
   前記回転多面鏡の各面の各位置で反射された前記光ビームの前記像担持体面における照射形状から生成された照射形状情報を記憶する記憶部と、
   前記画像データの注目画素の画素値を補正し、補正後の画像データを前記光源に供給する画像処理部と、
   を備える画像形成装置の画像形成を制御する画像形成制御方法であって、
   近接画素の前記照射形状情報により、注目画素の前記像担持体面における露光強度が本来の画素値に対応した状態になるように、前記照射形状情報と前記近接画素の画素値とを参照して、前記画像データの当該注目画素の画素値を補正する、
   ことを特徴とする画像形成制御方法。
7. 光ビームの露光により画像が形成される像担持体と、
   画像データに応じて発光する前記光ビームを発生する光源と、
   回転駆動源により回転駆動され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第一走査方向に走査する光走査部と、
   前記第一走査方向と直交する第二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第二走査方向駆動部と、
   前記回転多面鏡の各反射面を識別する反射面特定部と、
   前記回転多面鏡の各面の各位置で反射された前記光ビームの前記像担持体面における照射形状から生成された照射形状情報を記憶する記憶部と、
   前記画像データの注目画素の画素値を補正し、補正後の画像データを前記光源に供給する画像処理部と、
   を備える画像形成装置を機能させる画像形成制御プログラムであって、
   近接画素の前記照射形状情報により、注目画素の前記像担持体面における露光強度が本来の画素値に対応した状態になるように、前記照射形状情報と前記近接画素の画素値とを参照して、前記画像データの当該注目画素の画素値を補正するように画像形成装置を機能させることを特徴とする画像形成制御プログラム。