JP5151956B2 - 画像形成装置 - Google Patents

Description

本発明は、画像形成装置、特に、複写機やプリンタなどの電子写真法による画像形成装置に関する。

一般に、この種の画像形成装置に搭載されるレーザ走査光学装置としては、画像形成の高速化、高精細化に対応するために、副走査方向に異なる位置で発光する複数の発光点（以下、マルチビームとも称する）を有する光源を用いている。また、主走査方向の同期信号の検出方法として、マルチビームのうちの一つのビームでＳＯＳセンサを照射して同期信号を出力させ、その他のビームは同期信号から主走査方向のビーム間隔を補正するように遅延させた同期信号により主走査方向のビーム位置を制御する方法が提案されている。

さらに、特許文献１には、高解像処理などのシステム速度が異なる画像形成モードに応じて、使用するビーム数を切り替え、特定のビームを使用することにより、ビーム位置のずれを防ぐことが記載されている。

ところが、特許文献１に記載の画像形成装置では、選択された画像処理モードによっては、画像パターンの周期がビーム本数と干渉し、マルチビームの発光点に主走査方向のずれが生じている場合には、出力される画像に干渉による筋やむらなどが発生する。また、画像処理モードによる使用ビーム数の切替えを行った場合でも、画像処理モードごとに画像パターンが異なるため、切り替えたビーム数でも画像パターンの周期と干渉し、筋やむらが発生する可能性が残されている。
特開２００５−２８８７７３号公報

そこで、本発明の目的は、マルチビームによる描画に際してビームの主走査方向の位置ずれに起因する筋やむらの発生による画像の劣化を抑制できる画像形成装置を提供することにある。

以上の目的を達成するため、本発明の第１形態である画像形成装置は、
副走査方向に異なる位置で発光する複数の発光点を有する光源と、
前記光源から出力された複数のビームを偏向器で偏向し、感光体上に走査する走査手段と、
画像領域外に配置され、前記光源のうちいずれかのビームの照射により主走査同期信号を出力する同期信号出力手段と、
前記光源を画像データに基づいて変調する駆動手段と、
を有するレーザ走査光学装置を備え、
前記複数のビームは同一色を描画し、
前記レーザ走査光学装置を制御する制御手段は、１画像の描画に使用するビーム数を１走査ごとに変更可能であること、
を特徴とする。

本発明の第２形態である画像形成装置は、
副走査方向に異なる位置で発光する複数の発光点を有する複数の光源と、
前記複数の光源からそれぞれ出力された複数のビームを単一の偏向器にて偏向し、各光源ごとに対応する複数の感光体のそれぞれを走査する走査手段と、
画像領域外に配置され、前記複数の光源のうちいずれかの光源から出力された一のビームの照射により主走査同期信号を出力する同期信号出力手段と、
前記複数の光源を画像データに基づいて変調する駆動手段と、
を有するレーザ走査光学装置を備え、
前記複数の光源からそれぞれ出力される複数のビームは同一色を描画し、
前記レーザ走査光学装置を制御する制御手段は、１画像の描画に使用する各光源のビーム数を１走査ごとに変更可能であること、
を特徴とする。

本発明の第３形態である画像形成装置は、
副走査方向に異なる位置で発光する複数の発光点を有する光源と、
前記光源から出力された複数のビームを偏向器で偏向し、感光体上に走査する走査手段と、
画像領域外に配置され、前記光源のうちいずれかのビームの照射により主走査同期信号を出力する同期信号出力手段と、
前記光源を画像データに基づいて変調する駆動手段と、
を有する複数のレーザ走査光学装置を備え、
各レーザ走査光学装置の前記複数のビームは同一色を描画し、
前記各レーザ走査光学装置を制御する制御手段は、１画像の描画に使用するビーム数を１走査ごとに変更可能であること、
を特徴とする。

前記それぞれの画像形成装置において、制御手段は選択された画像処理モードに基づいて１画像の描画に使用するビーム数を１走査ごとに変更することが好ましい。選択された画像処理モードとは、スクリーン線数や角度による画像パターンの周期が光源のビーム本数と干渉し、各ビームが主走査方向の位置ずれがある場合に形成される画像に干渉による筋やむらが発生するものをいう。

前記画像形成装置においては、ビーム本数と干渉する画像処理モードが選択された場合、１画像の描画に使用するビーム数が１走査ごとに変更されることにより、画像パターンの周期と描画に使用されるビームの周期とがずれることになり、即ち、主走査方向の位置ずれ量が一律でなくなり、筋やむらのない画像を得ることができる。

以下、本発明に係る画像形成装置の実施例について、添付図面を参照して説明する。なお、各図において符号は共通して用いている。

（第１実施例、図１〜図１９参照）
まず、本発明に係る画像形成装置の第１実施例について、その概略構成を図１を参照して説明する。この画像形成装置は、電子写真方式によるモノクロプリンタであって、画像形成ステーション１０１、感光体ドラム１０２、レーザ走査光学ユニット１、帯電器１０３、現像器１０４などを含む。

レーザ走査光学ユニット１から放射されたビームＢが感光体ドラム１０２を照射し、画像を形成する。また、画像形成装置の下段には、積載されている転写材を１枚ずつ給紙する自動給紙部１３０が設置されている。

画像データは図示しない画像読取り装置（スキャナ）あるいはコンピュータなどから画像データとして記憶手段３１（図３参照）に送信され、これらの画像データに基づいてレーザ走査光学ユニット１が駆動され、感光体ドラム１０２上にトナー画像を形成する。このような電子写真プロセスは周知であり、その説明は省略する。

感光体ドラム１０２上に形成されたトナー画像は、給紙部１３０から１枚ずつ給紙される転写材に転写され、定着装置１３５にてトナーの加熱定着が施される。その後、転写材は画像形成装置から排出される。

次に、レーザ走査光学ユニット１について説明する。図２に示すように、レーザ走査光学ユニット１は、光源部と、ポリゴンミラー４を含む走査部とで構成されている。光源部は、半導体レーザアレイ２（以下、ＬＤアレイとも記す）と、コリメータレンズ３と、スリット板８とで構成されている。走査部は、主走査同期信号（以下、ＳＯＳ信号とも記す）を出力するための光センサ５（以下、ＳＯＳセンサとも記す）と、走査レンズ６ａ，６ｂと、折返しミラー７とで構成されている。ポリゴンミラー４は駆動部１１（図３参照）に入力される駆動信号に基づいて所定の速度で回転駆動される。

ＬＤアレイ２は、副走査方向Ｚに異なる位置で発光する四つの発光点を有するもので、各発光点から放射されたビームは、コリメータレンズ３によって略平行光とされ、ポリゴンミラー４の各反射面にて等角速度で主走査方向Ｙに偏向され、走査レンズ６ａ，６ｂを透過し、折返しミラー７で反射して感光体ドラム１０２上で結像し、主走査方向Ｙに走査する。この主走査と感光体ドラム１０２の回転による副走査とで感光体ドラム１０２上に２次元の静電潜像が形成されていく。

走査レンズ６ａ，６ｂは、ポリゴンミラー４で等角速度に偏向されたビームを主走査方向Ｙに等速度に補正するｆθ特性、及び、ビームを感光体ドラム１０２上で結像させる結像特性を有している。

ＳＯＳセンサ５は、画像領域外に配置され、走査レンズ６ａ，６ｂを透過しかつ折返しミラー７で反射したビームが入射する。この、ＳＯＳセンサ５はポリゴンミラー４の走査速度の検出及び各ビームの主走査方向Ｙの同期をとるために用いられる。

前記レーザ走査光学ユニット１は図３に示す制御部によって制御される。四つのビームのそれぞれに対応する画像データＤａ〜Ｄｄは各変調回路３５ａ〜３５ｄに供給される。変調回路３５ａ〜３５ｄにおいて、各画像データＤａ〜ＤｄとデータクロックＤＣＫａ〜ＤＣＫｄとに基づいた信号が生成される。変調回路３５ａ〜３５ｄからの信号は、レーザ駆動回路１０ａ〜１０ｄを介してＬＤアレイ２の各発光点に供給され、ビームが発光される。

レーザ駆動回路１０ａ〜１０ｄは、水平及び垂直有効期間のみで駆動状態になるようにＣＰＵ３２からの制御信号で個別に駆動される。各レーザ駆動回路１０ａ〜１０ｄには、ＬＤアレイ２からのビーム光量を示す信号がフィードバックされ、その光量が一定となるようにＬＤアレイ２の各発光点の駆動が制御される。

ＬＤアレイ２から出力されるレーザビームは、前述のごとく、ポリゴンミラー４によって偏向され、感光体ドラム１０２上を走査する。ポリゴンミラー４の１面での走査による４ビームによる描画を１走査と称する。偏向されたビームの主走査方向Ｙの書込み位置は、走査領域の先端側に配置されたＳＯＳセンサ５によって検出されるＳＯＳ信号に基づいて制御される。即ち、ＳＯＳセンサ５のビーム検出信号は、ＣＰＵ３２を経由して画素クロック生成回路３４に供給され、ＬＤアレイ２の各発光点による画像の書込みタイミングが制御される。画素クロック生成回路３４には水晶発振器３３が接続されている。

ＬＤアレイ２は四つのビームを同時に放射するマルチビームレーザであり、図４に示すように、各発光点ａ〜ｄは副走査方向Ｚに対して異なる位置になるように斜めに配置されている。副走査方向Ｚのピッチｚは画像の解像度によって決定され、主走査方向Ｙには、発光点ａを基準にすると、発光点ｂ，ｃ，ｄはＬ１，Ｌ２，Ｌ３のピッチを有している。

各発光点から出力されるビームａ〜ｄの発光タイミングは図５に示すとおりである。即ち、まず、ビームａを発光させてＳＯＳセンサ５上を走査し、ＳＯＳ信号を生成する。その後、ビームａはＳＯＳ信号から時間ｔ１だけ遅延して画像データに基づいて変調され、感光体ドラム１０２上を走査する。ビームｂ，ｃ，ｄは、ビームａからそれぞれ時間ｔ２，ｔ３，ｔ４だけ遅延して画像データに基づいて変調され、感光体ドラム１０２上を走査する。

前記遅延時間ｔ２，ｔ３，ｔ４は、図４に示したビームの主走査方向ＹのピッチＬ１，Ｌ２，Ｌ３を主走査速度で除算した値である。なお、この遅延時間を変更することにより、各ビームでの主走査方向Ｙの書込みタイミングを変更することができる。

図６はビームａ〜ｄの感光体ドラム１０２上での位置を示し、ビームｂ〜ｄが点線で示すようにそれぞれ設計上の位置よりもΔ１，Δ２，Δ３だけ主走査方向Ｙにずれている場合を示している。ここで、設計上の位置とは、副走査方向Ｚのピッチｚを所望の値に配置した場合に、設計上計算される主走査方向Ｙの位置である。ビームが設計上の位置からずれる理由としては、ＬＤアレイ２において製造過程で発光点の間隔がずれていたり、光学系の倍率や配置の誤差などによる。

図７はビームが図６に示したずれを生じている場合に描画された画像のずれを示している。点線は設計上の描画位置を示している。書込みタイミングを設計上の位置として設定しているので、図７ではビームｂ，ｃ，ｄのずれ量Δ１，Δ２，Δ３に伴って画像のずれとして現われている。

これらの画像ずれはビーム本数の周期で発生する。この場合、４本のビームで走査しているため、ずれの周期も４ラインごととなっている。これらのずれは、通常の画像では品質の劣化として問題にならないが、画像処理モードによっては、画像パターンの周期とビーム本数とが干渉することにより、画像に筋やむらが発生して品質が劣化する場合がある。

具体的には、図８に示すように、画像処理によって、例えば、ビームａのみで描画されたライン１とビームｄのみで描画されたライン４が平行に形成されることを想定すればよい。この場合、ビームの主走査方向Ｙのずれがそのままライン１とライン４の間隔のずれとなり、筋やむらとして視認されてしまうのである。

そこで、本第１実施例では、１画像の描画に使用するビーム数を１走査ごとに変更することとした。このような制御は、選択された画像処理モードでの画像パターンの周期がビーム本数と干渉し、画像に干渉による筋やむらが発生する場合に実行される。以下に詳述する。

制御手順は図９に示すとおりである。まず、画像処理モードが選択され（ステップＳ１）、選択された画像処理モードとビーム本数とが干渉するか否かを判定する（ステップＳ２）。干渉すると判定すると、１画像の描画に使用するビーム数を１走査ごとに変更する処理を行い（ステップＳ３）、画像を描画する（ステップＳ６）。干渉しなければ、使用ビーム数を変更することなく（ステップＳ４）、画像を描画する（ステップＳ６）。

図１０は、通常の４本のビームによる各ビームａ〜ｄの副走査方向Ｚの位置と走査回数を表している。図１１は、本第１実施例によって、１画像の描画に使用するビーム数を１走査ごとに変更した場合に、各ビームａ〜ｄの副走査方向Ｚの位置と走査回数を表している。図１０及び図１１において、斜線を付したラインは通常の描画ではビームａで露光されるラインである。図１１において、（ａ），（ｄ）は使用されないビームを示している。

図１０に示す通常の描画時における各ビームの副走査方方向Ｚの位置は、ｎ走査のビームｄの次の副走査方向Ｚのラインにｎ＋１走査のビームａが配置されている。図１１に示す第１実施例では、ｎ走査のビームｄとｎ＋１走査のビームａの副走査方向Ｚの位置を合わせている。即ち、全ての走査においてビームａ，ｄの副走査方向Ｚの位置が合わされている。このように重ねられたビームａ，ｄのいずれか一方を使用せずに描画する。使用するビームの選択はランダムであってよい。例えば、ｎ走査ではビームａ〜ｄを使用し、ｎ＋１走査ではビームｂ，ｃのみを使用し、ｎ＋２走査ではビームａ〜ｄを使用し、ｎ＋３走査ではビームｂ，ｃのみを使用する。

図１１に示した処理を実行することにより、通常の描画時にビームａが繰り返して走査していたライン５，９，１３…はビームａ以外で走査されることになり、干渉による筋やむらを解消することができる。

図１２は第１実施例で描画した画像を示している。ライン１及びライン４は図８のライン１及びライン４に対応している。１画像の描画に使用するビーム数を１走査ごとに変更することにより、ライン１はｎ走査ではビームａで描画され、ｎ＋１走査ではビームｂで描画され、ｎ＋２走査ではビームｃで描画され、さらに、ｎ＋４走査ではビームａで描画される。このように、ライン１はビームａ以外のビームでも描画され、ライン４もビームｄ以外のビームでも描画され、各ラインも同様である。ビームはそれぞれ主走査方向Ｙにずれを生じているため（図６参照）、各ラインは厳密には直線とはならない。しかしながら、画像上でのずれ量は一律とはならず、画像パターンとの干渉が抑制され、筋やむらが目立たなくなる。

図１３は、図８及び図１２とは別の画像パターンを４本のビームａ〜ｄで通常に描画した画像を示している。ライン１はビームａで、ライン２はビームｂで、ライン３はビームｃで、ライン４はビームｄで固定的に描画された平行線である。各ビームが図６に示したずれを有しているため、この画像では、ライン１，４の間隔が他のライン間隔よりも大きくなり、これが筋やむらとして視認される。

図１４は、比較例として、図１３と同じ画像パターンを、使用するビームをａ，ｂ，ｃの３本に減らして描画した場合の画像を示している。ここでは、ライン１〜４はそれぞれ異なるビームで描画されるために平行に描画されず、筋やむらは目立たない。しかし、ライン１’，２’，３’のように、単一のビームで描画されるラインが発生し、ライン１’，３’の間隔が他のライン間隔よりも大きくなり、これが筋やむらとして視認されてしまう。このように、単に使用するビーム数を固定的に減らしたとしても、画像パターンと使用ビーム数とで干渉が発生する場合がある。

図１５は、図１３と同じ画像パターンを、本第１実施例と同様に、１画像の描画に使用するビーム数を１走査ごとに変更して描画した場合の画像を示している。ライン１〜４，１’〜３’は図１４のライン１〜４，１’〜３’と同じ位置である。ここでは、ライン１〜４はそれぞれ異なるビームで描画されるために平行に描画されず、筋やむらは目立たない。ライン２’，３’は同一のビームｂ，ｃで描画されることになるが、ライン１’はビームａ，ｄのいずれかを１走査ごとにランダムに切り換えて描画されるため、ライン１’，３’は厳密には直線とはならず、筋やむらは目立たない。

ところで、より好ましくは、本第１実施例において、１画像の描画に使用するビーム数を１走査ごとに変更するとき、特定のビームとポリゴンミラー４の偏向面との組み合わせを比較し、一方のビームを選択して使用する。このとき選択するのは、副走査方向Ｚの位置が重なるビームと偏向面との組合せで像面上のビーム位置のずれ量が小さいほうのビームである。ビームはポリゴンミラー４によって偏向されて感光体ドラム１０２を走査するため、像面上におけるビームのずれ量は、ポリゴンミラー４の偏向面の面倒れ、平行度などに影響される。よって、像面上におけるビームの位置ずれ量は、使用されるそれぞれのビームと偏向面との組合せに依存する。

以上のごとく、副走査方向Ｚの位置が重なるビームと偏向面との組合せで像面上のビーム位置のずれ量が小さいほうのビームを選択することにより、ランダムにビームを選択する場合よりも高品質な画像を得ることができる。

図１６はこのような制御の手順を示す。まず、画像処理モードが選択され（ステップＳ１）、選択された画像処理モードとビーム本数とが干渉するか否かを判定する（ステップＳ２）。干渉すると判定すると、１画像の描画に使用するビーム数を１走査ごとに変更する処理を行う（ステップＳ３）。さらに、副走査方向Ｚの位置が重なるビームと偏向面との組合せで像面上のビーム位置のずれ量が小さいほうのビームを選択し（ステップＳ５）、画像を描画する（ステップＳ６）。干渉しなければ、使用ビーム数を変更することなく（ステップＳ４）、画像を描画する（ステップＳ６）。

ここで、副走査方向Ｚの位置が重なるビームと偏向面との組合せで像面上のビーム位置のずれ量が小さいほうのビームを選択することを具体的に説明する。図１７は、図１６に示した制御手順を実行した場合に各ビームの副走査方向Ｚの位置と走査回数を表している。ビーム数が４で偏向面が６面である場合に、１画像の描画に使用するビーム数を１走査ごとに変更するため、図１１でも説明したように、ｎ走査でのビームｄとｎ＋１走査でのビームａの副走査方向Ｚの位置を重ねている。

ｎ走査のときに使用されるのが偏向面１、ｎ＋１走査のときに使用されるのが偏向面２とすると、図１７でのライン４は、偏向面１とビームｄとの組合せ又は偏向面２とビームａとの組合せが想定される。この２種の組合せにおいて、像面上のビーム位置のずれ量が小さいほうの組合せを選択する。

ところで、この種の画像形成装置においては、ポリゴンミラー４の回転速度が主走査の速度であり、感光体ドラム１０２の回転速度が副走査の速度（システム速度）である。通常状態での副走査速度は、１回の主走査時間に副走査方向Ｚへビームａ〜ｄの副走査方向Ｚの距離を移動する速度としている。

従って、１画像の描画に使用するビーム数を１走査ごとに変更する場合、主走査速度を変更しないのであれば、副走査速度（システム速度）を、１走査当たりに使用するビーム数の平均値に合わせて変更する。このような制御は図１８に示すフローチャートのステップＳ５で実行される。システム速度を変更するとは、具体的には、感光体ドラム１０２の回転速度、転写材を搬送する各種ローラの回転速度を変更することである。

また、１画像の描画に使用するビーム数を１走査ごとに変更する場合、システム速度を変更しないのであれば、４ビームでの副走査方向Ｚの距離を副走査方向Ｚに移動する時間に、１走査当たりに使用するビーム数の平均値で、変更されていないビーム数と同じ数の主走査ラインを形成できる走査時間となるように主走査速度を規定するポリゴンミラー４の回転速度を変更する。このような制御は図１９に示すフローチャートのステップＳ５で実行される。同時に、変更したポリゴンミラー４の回転速度に対応した画像データ周波数、画像書込みタイミング、レーザ発光光量に変更する。

（第２実施例、図２０〜図２３参照）
本発明に係る画像形成装置の第２実施例について、その概略構成を図２０を参照して説明する。この画像形成装置は、電子写真方式によるカラープリンタであって、いわゆるタンデム方式で４色（Ｙ：イエロー、Ｍ：マゼンタ、Ｃ：シアン、Ｋ：ブラック）の画像を形成するように構成したものである。画像は、各画像形成ステーション１０１で形成され、中間転写ベルト１１２上で合成される。なお、各図において、参照数字に付されているＹ，Ｍ，Ｃ，Ｋの文字はそれぞれイエロー、マゼンタ、シアン、ブラック用の部材であることを意味している。

画像形成ステーション１０１（１０１Ｙ，１０１Ｍ，１０１Ｃ，１０１Ｋ）は、その概略を説明すると、感光体ドラム１０２（１０２Ｙ，１０２Ｍ，１０２Ｃ，１０２Ｋ）、レーザ走査光学ユニット１、現像器１０４（１０４Ｙ，１０４Ｍ，１０４Ｃ，１０４Ｋ）などを含む。

レーザ走査光学ユニット１から放射されたビームＢＹ，ＢＭ，ＢＣ，ＢＫが各感光体ドラム１０２を照射し、各色の画像を形成する。一方、画像形成ステーション１０１の直下には中間転写ベルト１１２がローラ１１３，１１４，１１５にて無端状に張り渡され、矢印Ａ方向に回転駆動され、駆動ローラ１１３を設置した部分であって中間転写ベルト１１２に対向する部分（２次転写部）には２次転写ローラ１１６が配置されている。また、画像形成装置の下段には、積載されている転写材を１枚ずつ給紙する自動給紙部１３０が設置されている。

画像データは図示しない画像読取り装置（スキャナ）あるいはコンピュータなどからＹＭＣＫごとの画像データとして記憶手段３１（図２１参照）に送信され、これらの画像データに基づいてレーザ走査光学ユニット１が駆動され、それぞれの感光体ドラム１０２上にトナー画像を形成する。このような電子写真プロセスは周知であり、その説明は省略する。

各感光体ドラム１０２上に形成されたトナー画像は、矢印Ａ方向に回転駆動される中間転写ベルト１１２上に順次１次転写され、４色の画像が合成される。一方、転写材は１枚ずつ給紙部１３０から上方に給紙され、２次転写部で転写ローラ１１６から付与される電界にて中間転写ベルト１１２から合成画像が２次転写される。その後、転写材は図示しない定着装置に搬送されてトナーの加熱定着が施され、画像形成装置の上面部に排出される。

２次転写部の直前には給紙された用紙を検出するためのＴＯＤセンサ１０６が設置され、転写材と中間転写ベルト１１２上の画像との同期をとっている。また、中間転写ベルト１１２上に形成されたレジスト補正用画像を検出するためのレジストセンサ１０５が設置されている。ベルト１１２上に各画像形成ステーション１０１ごとにレジスト補正用画像を形成し、該補正用画像をセンサ１０５で検出することで、各レーザビームＢＹ，ＢＭ，ＢＣ，ＢＫの発光タイミングを調整し、ＹＭＣＫの画像がベルト１１２上で正確に合成されるようにしている。

レーザ走査光学ユニット１は、ＹＭＣＫ各色ごとに、ＬＤアレイ２やその駆動回路を備え、単一のポリゴンミラー４にて４×４＝１６本のビームを同時に偏向／走査する。レーザ走査光学ユニット１の構成は基本的には図２と同様である。駆動回路は図２１に示すとおりであり、ＬＤアレイ２Ｙ，２Ｍ，２Ｃ，２Ｋをそれぞれの画像データ変調部３６Ｙ，３６Ｍ，３６Ｃ，３６Ｋで駆動する。なお、図２１において、符号は図３と共通で使用されている。

ＳＯＳセンサ５から出力されるＳＯＳ信号は計１６本のビームのうちいずれか一つのビーム、例えば、黒色を描画するＬＤアレイ２Ｋのいずれかのビームによって得られる。

ＹＭＣＫ各色に対応した四つのＬＤアレイ２とそれぞれの変調部３６と単一のポリゴンミラー４からなるレーザ走査光学ユニット１においても前記第１実施例で説明した問題点が生じる。即ち、画像パターンがＹＭＣＫ各色それぞれで異なり、いずれかの色の描画において画像パターンの周期とビーム本数とが干渉する場合、該当するＬＤアレイ２Ｙ，２Ｍ，２Ｃ，２Ｋの４本のビームに主走査方向Ｙの位置ずれを生じていると、画像に筋やむらが発生して品質が劣化する。

このような画像品質の劣化を回避するため、本第２実施例では、１画像の描画に使用する各ＬＤアレイ２のビーム数を１走査ごとに変更することにした。このような制御は、選択された画像パターンの周期がビーム本数と干渉するか否かの判断をＹＭＣＫ各色ごとに行い、画像に干渉による筋やむらが発生する場合に実行される。以下に詳述する。

制御手順の第１例は図２２に示すとおりである。まず、ＹＭＣＫ各色の画像処理モードが選択され（ステップＳ１１）、選択された画像処理モードとビーム本数とが干渉するか否かをＹＭＣＫ各色ごとに判定する（ステップＳ１２）。干渉すると判定すると、１走査当たりに使用するビーム数の平均値がＹＭＣＫ各色全て同じになるように各ＬＤアレイ２において使用するビーム数を１走査ごとに変更する処理を行う（ステップＳ１３）。そして、図１８のステップＳ５と同様にシステム速度を変更し（ステップＳ１５）、画像を描画する（ステップＳ１６）。干渉しなければ、使用ビーム数を変更することなく（ステップＳ１４）、画像を描画する（ステップＳ１６）。

制御手順の第２例は図２３に示すとおりであり、前記第１例と異なるのは、選択された画像処理モードとビーム本数とが干渉する場合には、１走査当たりに使用するビーム数の平均値がＹＭＣＫ各色全て同じになるように各ＬＤアレイ２において使用するビーム数を１走査ごとに変更するとともに（ステップＳ１３）、ポリゴンミラー４の回転速度、画像データ周波数、画像書込み開始タイミング、レーザ発光光量を変更する（ステップＳ１５）点であり、システム速度は変更しない。

なお、図２２及び図２３のステップＳ１５での変更制御は図１８及び図１９で説明したように、１走査当たりに使用するビーム数の平均値に合わせる。

また、この第２実施例においても、前記第１実施例で説明したように、１画像の描画に使用する各光源のビーム数を１走査ごとに変更するとき、特定のビームとポリゴンミラーの偏向面との組合せを比較し、像面上でのビーム位置のずれ量が小さいビームを選択して使用することが好ましい。

（第３実施例、図２４〜図２７参照）
本発明に係る画像形成装置の第３実施例について、その概略構成を図２４を参照して説明する。この画像形成装置は、前記第２実施例と同様に、電子写真方式によるカラープリンタであって、いわゆるタンデム方式で４色（Ｙ：イエロー、Ｍ：マゼンタ、Ｃ：シアン、Ｋ：ブラック）の画像を形成するように構成したものである。第２実施例と異なるのは、ＹＭＣＫ各色ごとにレーザ走査光学ユニット１Ｙ，１Ｍ，１Ｃ，１Ｋを備えている点である。

レーザ走査光学ユニット１は、ＹＭＣＫ各色ごとに、ＬＤアレイ２やその駆動回路、ポリゴンミラー４を備え、４本のビームを同時に偏向／走査する。レーザ走査光学ユニット１の構成は基本的には図２と同様である。駆動回路は図２５に示すとおりであり、ＬＤアレイ２Ｙ，２Ｍ，２Ｃ，２Ｋをそれぞれの画像データ変調部３６Ｙ，３６Ｍ，３６Ｃ，３６Ｋで駆動する。なお、図２５において、符号は図３及び図２１と共通で使用されている。

ＹＭＣＫ各色に対応してそれぞれ独立して駆動される四つのレーザ走査光学ユニット１においても前記第１実施例で説明した問題点が生じる。即ち、画像パターンがＹＭＣＫ各色それぞれで異なり、いずれかの色の描画において画像パターンの周期とビーム本数とが干渉する場合、該当するＬＤアレイ２Ｙ，２Ｍ，２Ｃ，２Ｋの４本のビームに主走査方向Ｙの位置ずれを生じていると、画像に筋やむらが発生して品質が劣化する。

このような画像品質の劣化を回避するため、本第３実施例では、１画像の描画に使用するビーム数を１走査ごとに変更することにした。このような制御は、選択された画像パターンの周期がビーム本数と干渉するか否かの判断をＹＭＣＫ各色ごとに行い、画像に干渉による筋やむらが発生する場合に実行される。以下に詳述する。

制御手順の第１例は図２６に示すとおりである。まず、ＹＭＣＫ各色の画像処理モードが選択され（ステップＳ２１）、選択された画像処理モードとビーム本数とが干渉するか否かをＹＭＣＫ各色ごとに判定する（ステップＳ２２）。干渉すると判定すると、１走査当たりに使用するビーム数の平均値がＹＭＣＫ各色全て同じになるように各ＬＤアレイ２において使用するビーム数を１走査ごとに変更する処理を行う（ステップＳ２３）。そして、図１８のステップＳ５と同様にシステム速度を変更し（ステップＳ２５）、画像を描画する（ステップＳ２６）。干渉しなければ、使用ビーム数を変更することなく（ステップＳ２４）、画像を描画する（ステップＳ２６）。

制御手順の第２例は図２７に示すとおりであり、前記第１例と異なるのは、選択された画像処理モードとビーム本数とが干渉する場合には、干渉すると判定された色を描画するＬＤアレイ２において１画像の描画に使用するビーム数を１走査ごとに変更するとともに（ステップＳ２３）、干渉すると判定された色を描画するレーザ走査光学ユニット１のポリゴンミラー４の回転速度、画像データ周波数、画像書込み開始タイミング、レーザ発光光量のみを変更する（ステップＳ２５）点であり、システム速度は変更しない。なお、ステップＳ２５での変更制御は図１９で説明したとおりである。

なお、図２６及び図２７のステップＳ２５での変更制御は図１８及び図１９で説明したように、１走査当たりに使用するビーム数の平均値に合わせることは勿論である。

また、この第３実施例においても、前記第１実施例で説明したように、１画像の描画に使用する各光源のビーム数を１走査ごとに変更するとき、特定のビームとポリゴンミラーの偏向面との組合せを比較し、像面上でのビーム位置のずれ量が小さいビームを選択して使用することが好ましい。

（他の実施例）
なお、本発明に係る画像形成装置は前記実施例に限定するものではなく、その要旨の範囲内で種々に変更できる。

特に、光源に内蔵される発光点数は４に限定されることはない。また、ビームを走査するための光学素子の種類や配置は任意である。

本発明に係る画像形成装置の第１実施例を示す概略構成図である。 レーザ走査光学ユニットを示す平面図である。 第１実施例におけるレーザ走査光学ユニットの制御部を示すブロック図である。 ＬＤアレイの発光点を示す説明図である。 ビームの発光タイミングを示すチャート図である。 ビームの主走査方向のずれを示す説明図である。 ビームの前記ずれによる画像のずれを示す説明図である。 干渉による画像のずれを２次元的に示す説明図である。 画像のずれを補正するための基本となる制御手順を示すフローチャート図である。 通常の４本のビームによる描画を示す説明図である。 使用ビーム数を１走査ごとに変更した場合の描画を示す説明図である。 ずれを補正した画像を２次元的に示す説明図である。 図８とは別の画像パターンを通常の４本のビームで描画した画像を２次元的に示す説明図である。 比較例として、図１３に示す画像パターンを３本のビームに減らして描画した画像を２次元的に示す説明図である。 図１３に示す画像パターンを、使用ビーム数を１走査ごとに変更して描画した画像を２次元的に示す説明図である。 第１実施例での制御手順の第１例を示すフローチャート図である。 図１６に示した制御手順による描画を示す説明図である。 第１実施例での制御手順の第２例を示すフローチャート図である。 第１実施例での制御手順の第３例を示すフローチャート図である。 本発明に係る画像形成装置の第２実施例を示す概略構成図である。 第２実施例におけるレーザ走査光学ユニットの制御部を示すブロック図である。 第２実施例での制御手順の第１例を示すフローチャート図である。 第２実施例での制御手順の第２例を示すフローチャート図である。 本発明に係る画像形成装置の第３実施例を示す概略構成図である。 第３実施例におけるレーザ走査光学ユニットの制御部を示すブロック図である。 第３実施例での制御手順の第１例を示すフローチャート図である。 第３実施例での制御手順の第２例を示すフローチャート図である。

符号の説明

１…レーザ走査光学ユニット
２…ＬＤアレイ
４…ポリゴンミラー
５…ＳＯＳセンサ
６ａ，６ｂ…走査レンズ
１０ａ〜１０ｄ…レーザ駆動回路
３２…ＣＰＵ
１０２…感光体ドラム
ａ〜ｄ…発光点（ビーム）
Ｙ…主走査方向
Ｚ…副走査方向

Claims (18)

1. 副走査方向に異なる位置で発光する複数の発光点を有する光源と、
   前記光源から出力された複数のビームを偏向器で偏向し、感光体上に走査する走査手段と、
   画像領域外に配置され、前記光源のうちいずれかのビームの照射により主走査同期信号を出力する同期信号出力手段と、
   前記光源を画像データに基づいて変調する駆動手段と、
   を有するレーザ走査光学装置を備え、
   前記複数のビームは同一色を描画し、
   前記レーザ走査光学装置を制御する制御手段は、１画像の描画に使用するビーム数を１走査ごとに変更可能であること、
   を特徴とする画像形成装置。
2. 前記制御手段は選択された画像処理モードに基づいて１画像の描画に使用するビーム数を１走査ごとに変更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. 前記制御手段は、選択された画像処理モードでの画像パターンの周期が前記光源のビーム本数と干渉し、各ビームが主走査方向の位置ずれがある場合に形成される画像に干渉による筋やむらが発生するか否かを判断すること、を特徴とする請求項１又は請求項２に記載の画像形成装置。
4. 前記制御手段は、１画像の描画に使用するビーム数を１走査ごとに変更するとき、特定のビームと前記偏向器の偏向面との組合せを比較し、像面上でのビーム位置のずれ量が小さいビームを選択して使用すること、を特徴とする請求項１ないし請求項３のいずれかに記載の画像形成装置。
5. 前記制御手段は、１画像の描画に使用するビーム数を１走査ごとに変更するとき、１走査当たりに使用するビーム数の平均値に合わせたシステム速度に変更すること、を特徴とする請求項１ないし請求項４のいずれかに記載の画像形成装置。
6. 前記制御手段は、１画像の描画に使用するビーム数を１走査ごとに変更するとき、１走査当たりに使用するビーム数の平均値に合わせた偏向器の回転速度、画像データ周波数、画像書込みタイミング、発光光量に変更すること、を特徴とする請求項１ないし請求項４のいずれかに記載の画像形成装置。
7. 副走査方向に異なる位置で発光する複数の発光点を有する複数の光源と、
   前記複数の光源からそれぞれ出力された複数のビームを単一の偏向器にて偏向し、各光源ごとに対応する複数の感光体のそれぞれを走査する走査手段と、
   画像領域外に配置され、前記複数の光源のうちいずれかの光源から出力された一のビームの照射により主走査同期信号を出力する同期信号出力手段と、
   前記複数の光源を画像データに基づいて変調する駆動手段と、
   を有するレーザ走査光学装置を備え、
   前記複数の光源からそれぞれ出力される複数のビームは同一色を描画し、
   前記レーザ走査光学装置を制御する制御手段は、１画像の描画に使用する各光源のビーム数を１走査ごとに変更可能であること、
   を特徴とする画像形成装置。
8. 前記制御手段は選択された画像処理モードに基づいて１画像の描画に使用する各光源のビーム数を１走査ごとに変更することを特徴とする請求項７に記載の画像形成装置。
9. 前記制御手段は、選択された画像処理モードでの画像パターンの周期が前記各光源のビーム本数と干渉し、各ビームが主走査方向の位置ずれがある場合に形成される画像に干渉による筋やむらが発生するか否かを判断すること、を特徴とする請求項７又は請求項８に記載の画像形成装置。
10. 前記制御手段は、１画像の描画に使用する各光源のビーム数を１走査ごとに変更するとき、特定のビームと前記偏向器の偏向面との組合せを比較し、像面上でのビーム位置のずれ量が小さいビームを選択して使用すること、を特徴とする請求項７ないし請求項９のいずれかに記載の画像形成装置。
11. 前記制御手段は、１画像の描画に使用する各光源のビーム数を１走査ごとに変更するとき、１走査当たりに使用するビーム数の平均値に合わせたシステム速度に変更すること、を特徴とする請求項７ないし請求項１０のいずれかに記載の画像形成装置。
12. 前記制御手段は、１画像の描画に使用する各光源のビーム数を１走査ごとに変更するとき、１走査当たりに使用するビーム数の平均値に合わせた偏向器の回転速度、画像データ周波数、画像書込みタイミング、発光光量に変更すること、を特徴とする請求項７ないし請求項１０のいずれかに記載の画像形成装置。
13. 副走査方向に異なる位置で発光する複数の発光点を有する光源と、
    前記光源から出力された複数のビームを偏向器で偏向し、感光体上に走査する走査手段と、
    画像領域外に配置され、前記光源のうちいずれかのビームの照射により主走査同期信号を出力する同期信号出力手段と、
    前記光源を画像データに基づいて変調する駆動手段と、
    を有する複数のレーザ走査光学装置を備え、
    各レーザ走査光学装置の前記複数のビームは同一色を描画し、
    前記各レーザ走査光学装置を制御する制御手段は、１画像の描画に使用するビーム数を１走査ごとに変更可能であること、
    を特徴とする画像形成装置。
14. 前記制御手段は選択された画像処理モードに基づいて１画像の描画に使用する各光源のビーム数を１走査ごとに変更することを特徴とする請求項１３に記載の画像形成装置。
15. 前記制御手段は、選択された画像処理モードでの画像パターンの周期が前記各光源のビーム本数と干渉し、各ビームが主走査方向の位置ずれがある場合に形成される画像に干渉による筋やむらが発生するか否かを判断すること、を特徴とする請求項１３又は請求項１４に記載の画像形成装置。
16. 前記制御手段は、１画像の描画に使用する各光源のビーム数を１走査ごとに変更するとき、特定のビームと前記偏向器の偏向面との組合せを比較し、像面上でのビーム位置のずれ量が小さいビームを選択して使用すること、を特徴とする請求項１３ないし請求項１５のいずれかに記載の画像形成装置。
17. 前記制御手段は、１画像の描画に使用する各光源のビーム数を１走査ごとに変更するとき、１走査当たりに使用するビーム数の平均値に合わせたシステム速度に変更することを特徴とする請求項１３ないし請求項１６のいずれかに記載の画像形成装置。
18. 前記制御手段は、１画像の描画に使用する各光源のビーム数を１走査ごとに変更するとき、１走査当たりに使用するビーム数の平均値に合わせた偏向器の回転速度、画像データ周波数、画像書込みタイミング、発光光量に変更することを特徴とする請求項１３ないし請求項１６のいずれかに記載の画像形成装置。

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