JP6851737B2 - 情報処理装置、画像形成装置、画像形成装置の主走査方向における画像形成開始位置を調整する方法及びプログラム - Google Patents

Description

本発明は、電子写真方式を用いた画像形成装置におけるレーザ光の書き込み開始位置を調整する技術に関する。

電子写真方式の画像形成装置は、感光体を露光するための光学走査ユニットを有している。光学走査ユニットは、画像データに基づいてレーザ光を出射し、出射されたレーザ光を回転多面鏡で反射させ、走査レンズを透過させることで感光体へ照射し露光する。そして、感光体の表面に形成したレーザ光のスポットを、回転多面鏡を回転させて移動させる走査を行うことで、感光体に潜像が形成される。

通常、走査レンズには所謂ｆθ特性を有するレンズが用いられている。ここで、ｆθ特性とは、回転多面鏡が等角速度で回転している時に感光体の表面のレーザ光のスポットが感光体の表面上を等速で移動するようにレーザ光を感光体の表面に結像させる光学的特性である。このようなｆθ特性を有する走査レンズを用いることにより、適切な露光を行うことができる。ただし、ｆθ特性を有する走査レンズは、比較的大きくコストも高い。そのため、画像形成装置の小型化やコストダウンを目的として、走査レンズ自体を使用しない、もしくはｆθ特性を有さない走査レンズを使用することが検討されている。

ｆθ特性を有さない走査レンズを使用した場合、レーザ光が感光体上を走査する走査方向（主走査方向）においてレーザ光のスポットが感光体の表面上を等速で移動しないことになる。このため、感光体表面上に形成されるドットが一定の幅にならないという問題がある。この問題に対しては、主走査方向におけるレーザ光の各露光位置に対応する画像データを露光位置に応じて補正することによってレーザ光のスポットが感光体上を一定の速度で走査した場合と同様の潜像を形成する技術が提案されている。例えば、特許文献１では電子写真方式の画像形成装置において、感光体の表面上に画像が所望の幅で形成されるよう、ＰＷＭ点灯パターンを構成する画像データに画像データを付加又はＰＷＭ点灯パターンから画像データを抜去する技術が開示されている。特開２００５−９６３５１号公報に記載の画像形成装置は、濃度階調を示す濃度データから１６ビットのビットデータを生成する。当該画像形成装置は、生成した１６ビットのビットデータに対してビットデータを付加する、または１６ビットのビットデータからビットデータを削除する。

特開２００５−９６３５１号公報

上述のとおり、ｆθ特性を有さない走査レンズを用いた画像形成装置では、感光体の表面のレーザ光が等速で移動しない。そのため、走査の基準となる画像クロックによる走査移動量が走査位置に応じて変化する。すなわち、画像クロックの１周期でレーザ光が移動する距離が走査位置によって異なる。走査位置の調整は画像クロックを基準として行われるため、１画像クロックに対応する走査位置の調整量（調整量の単位）が走査位置に応じて変化することになる。

この点、上記特許文献１に開示された技術では、走査位置の調整をするにあたり上記調整量の単位が途中で変化すること（すなわち、走査位置に応じて走査速度が異なること）までは考慮されていない。よって、指定した位置からレーザ光の走査を開始させようとした場合に、走査開始位置が所望の位置からずれてしまう虞がある。そして、一般に画像形成装置においては、感光体への潜像中央位置と記録媒体の中央位置が揃うように任意の走査開始位置が指定されることから、上記走査開始位置のずれは記録媒体上に形成される画像の印字位置のずれとなって表れてしまう。

さらに、同一の走査開始位置を指定したとしても、各部品の組み付け誤差などの要因により、画像形成装置毎に感光体表面のレーザ光の走査速度には多少のバラツキが生じ得る。そうなると、個々の画像形成装置における走査速度特性に応じた調整量を設定する必要があるが、上記特許文献１ではこのような画像形成装置間の個体差は考慮されていない。

本発明に係る画像形成装置は、感光体を有し、当該感光体の表面における光ビームの走査速度が主走査方向における前記感光体の中央領域よりも端部領域の方が速い画像形成装置であって、画像データに基づいて前記感光体を露光する光ビームを出射する光源と、回転駆動して、前記光源から出射された光ビームが前記感光体の表面を走査するように前記光ビームを偏向する回転多面鏡と、前記回転多面鏡によって偏向される光ビームの主走査位置に応じた走査速度の特性を示す情報である走査速度プロファイルが記憶されたメモリと、前記画像データに基づく前記光源からの光ビームの出射タイミングの基準となる信号を、光ビームを受光することによって生成するセンサと、前記メモリに記憶された前記走査速度プロファイルをもとに算出される各主走査位置における単位時間当たりの光ビームの走査距離と、前記回転多面鏡によって偏向される光ビームの、前記センサを通過してから前記画像データに基づいて出射された光ビームによって露光され得る前記感光体上の領域に到達するまでの走査距離と、に基づいて、前記光源から光ビームの出射を可能とする位置を制御する制御部と、を備えたことを特徴とする。

本発明によれば、感光体表面でレーザ光の走査速度が一定ではない電子写真方式によって画像形成を行う場合における走査開始位置のずれを低減することが可能となる。

画像形成装置の構成概略図である。 光走査装置の断面図であり、（ａ）は主走査断面、（ｂ）は副走査断面を示す。 被走査面上での走査位置をＹ＝Ｋθの特性でフィッティングした際の、像高と部分倍率との関係を示す図である。 画像クロックの１周期単位の主走査方向の移動量を説明する図であり、（ａ）は走査速度が一定である画像形成装置の１周期単位の主走査移動量、（ｂ）は走査速度が一定ではない画像形成装置の１周期単位の主走査移動量を示す。 実施例１に係る画像形成装置における露光制御を担う部分の詳細を示すブロック図である。 記録媒体１ページ分に相当する画像形成動作を行った際の同期信号と画像信号のタイミングチャートである。 ＢＤ信号とＶＤＯ信号のタイミング、及び被走査面上の潜像により形成したドットイメージを示した図である。 画像変調部の内部構成を示すブロック図である。 スクリーン処理を説明する図であり、（ａ）はマトリクス内をグレーで塗り潰す面積によって濃度表現を行なう様子を示し、（ｂ）は１画素が16ビットのビットデータで構成されている様子を示す。 ハーフトーン処理以降の動作に関するタイムチャートであり、（ａ）はビットデータを削除する場合、（ｂ）はビットデータを挿入する場合を示す。 ＰＳ変換部から出力されるシリアル信号に対してビットデータが挿抜される様子を説明する図であり、（ａ）はビットデータを挿入して画像を伸ばす例、（ｂ）は画像片を抜去して画像を短くする例を示す。 走査位置調整量の導出を行なう情報処理装置のハードウェア構成例を示す図である。 走査位置調整量導出処理を実現するプログラムの内部構成を示す機能ブロック図である。 走査速度プロファイルの一例を示す図である。 走査位置調整量導出処理の流れを示すフローチャートである。 記録媒体のサイズがＡ３である場合の定数WTを示す図である。 実施例２に係る画像形成装置における露光制御を担う部分の詳細を示すブロック図である。 実施例２に係る、キャリブレーション処理の流れを示すフローチャートである。

以下、添付の図面を参照して、本発明を実施する形態について説明する。なお、以下の実施例において示す構成は一例に過ぎず、本発明は図示された構成に限定されるものではない。

［実施例１］
＜画像形成装置＞
図１は、本実施例に係る画像形成装置の構成概略図である。光走査装置４００内のレーザ駆動部３００は、画像信号生成部１００から出力された画像信号、および制御部２００から出力される制御信号に基づき、破線の矢印４１０で示す走査光（レーザ光）を感光ドラム５００に向けて発する。そして、不図示の帯電装置により帯電された感光ドラム（感光体）５００をレーザ光４１０で走査し、感光ドラム５００の表面に潜像を形成する。そうして形成された潜像に不図示の現像装置によってトナーを付着させ、潜像に対応したトナー像を形成する。トナー像は、給紙ユニット９００から給送されローラ６００で感光ドラム５００と接触する位置に搬送された紙等の記録媒体に転写される。記録媒体に転写されたトナー像は、定着器７００で記録媒体に熱定着され、排紙ローラ８００を経て、機外に排出される。

＜光走査装置＞
図２は、本実施例に係る光走査装置４００の断面図であり、図２Ａ（ａ）は主走査断面を、図２（ｂ）は副走査断面を示している。

本実施例において、光源４０１から出射したレーザ光（光束）４１０は、開口絞り４０２によって楕円形状に整形されてカップリングレンズ４０３に入射する。カップリングレンズ４０３を通過した光束は、略平行光に変換されて、アナモフィックレンズ４０４に入射する。アナモフィックレンズ４０４は、主走査断面内において正の屈折力を有しており、入射するレーザ光を主走査方向に収束する。また、アナモフィックレンズ４０４は、副走査断面内において偏向器４０５の偏向面４０５ａの近傍に光束を集光しており、主走査方向に長い線像を形成している。

そして、アナモフィックレンズ４０４を通過した光束は、偏向器（ポリゴンミラー）４０５の偏向面（反射面）４０５ａにて反射される。反射面４０５ａで反射した光束は、走査光４１０（図１参照）として、結像レンズ４０６を透過し、感光ドラム５００の表面に入射する。結像レンズ４０６は結像光学素子である。本実施例においては、単一の結像光学素子（結像レンズ４０６）のみで結像光学系が構成されている。結像レンズ４０６を通過（透過）したレーザ光が入射する感光ドラム５００の表面は、光束によって走査される被走査面４０７である。結像レンズ４０６によって被走査面４０７上で光束が結像し、所定のスポット状の像（スポット）を形成する。偏向器４０５を不図示の駆動部により矢印Ａ方向に一定の角速度で回転させることにより、被走査面４０７上でスポットが主走査方向に移動し、被走査面４０７上に静電潜像を形成する。なお、主走査方向とは、感光ドラム５００の表面に平行で且つ感光ドラム５００の表面の移動方向に直交する方向である。副走査方向とは、主走査方向及び光束の光軸に直交する方向である。

ビームディテクト（以下、ＢＤと称す）センサ４０９とＢＤレンズ４０８は、被走査面４０７上に静電潜像を書き込むタイミングを決定する同期用光学系である。ＢＤレンズ４０８を通過したレーザ光は、フォトダイオードを含むＢＤセンサ４０９に入射し検知される。ＢＤセンサ４０９は、レーザ光を受光したことに応じて同期信号を生成する。本実施例の画像形成装置は、ＢＤセンサ４０９による同期信号の生成タイミングを基準に１走査周期の画像データに基づくレーザ光の露光開始タイミングを制御する。

なお、上述した光源４０１、カップリングレンズ４０３、アナモフィックレンズ４０４、結像レンズ４０６、偏向器４０５等の各種光学部材は、筐体（光学箱）に収納される。

＜結像レンズ＞
図２に示すように、結像レンズ４０６は、入射面（第１面）４０６ａ及び出射面（第２面）４０６ｂの２つの光学面（レンズ面）を有する。結像レンズ４０６は、主走査断面内において、偏向面４０５ａにて偏向されたレーザ光を、被走査面４０７上を所望の走査特性で走査させる構成となっている。また、結像レンズ４０６は、被走査面４０７上でのレーザ光４１０のスポットを所望の形状にする構成となっている。また、結像レンズ４０６により、副走査断面内においては、偏向面４０５ａの近傍と被走査面４０７の近傍とを共役の関係となっている。これにより、面倒れを補償（偏向面４０５ａが倒れた際の被走査面４０７上での副走査方向の走査位置ずれを低減すること）する構成となっている。

結像レンズ４０６は、所謂ｆθ特性を有していない。つまり、偏向器４０５が等角速度で回転している時に、結像レンズ４０６を通過する光束のスポットを被走査面４０７上で等速に移動させるような走査特性を有していない。このように、ｆθ特性を有さない結像レンズ４０６を用いることにより、結像レンズ４０６を偏向器４０５に近接して（距離Ｄ１が小さい位置に）配置することが可能となる。また、ｆθ特性を有さない結像レンズ４０６は、ｆθ特性を有する結像レンズよりも、主走査方向（幅ＬＷ）及び光軸方向（厚みＬＴ）に関して小さくできる。これにより、光走査装置４００の筐体の小型化が可能になる。また、ｆθ特性を有するレンズの場合、主走査断面で見た時のレンズの入射面、出射面の形状に急峻な変化がある場合があり、そのような形状の制約によって良好な結像性能を得られない可能性がある。これに対して、ｆθ特性を有さない結像レンズ４０６では、主走査断面で見た時のレンズの入射面、出射面の形状に急峻な変化が少ない為、良好な結像性能を得ることができる。

このような、ｆθ特性を有さない結像レンズ４０６の走査特性は、以下の式（１）で表される。

上記式（１）では、偏向器４０５による走査角度（走査画角）をθ、光束の被走査面４０７上での主走査方向の集光位置（像高）をＹ［ｍｍ］、軸上像高における結像係数をＫ［ｍｍ］、結像レンズ４０６の走査特性を決定する係数（走査特性係数）をＢとしている。なお、本実施例において、軸上像高は、光軸上の像高（Ｙ＝０＝Ｙｍｉｎ）を指し、走査角度θ＝０に対応する。また、軸外像高は、中心光軸（走査角度θ＝０の時）よりも外側の像高（Ｙ≠０）を指し、走査角度θ≠０に対応している。さらに、最軸外像高とは、走査角度θが最大（最大走査画角）となる時の像高（Ｙ＝＋Ｙｍａｘ、−Ｙｍａｘ）を指す。なお、被走査面４０７上の潜像を形成可能な所定の領域（走査領域）の主走査方向の幅である走査幅ＷはＷ＝｜＋Ｙｍａｘ｜＋｜−Ｙｍａｘ｜で表される。所定の領域の中央が軸上像高で端部が最軸外像高となる。

ここで、結像係数Ｋは、結像レンズ４０６に平行光が入射する場合の走査特性（ｆθ特性）Ｙ＝ｆθにおけるｆに相当する係数である。すなわち、結像係数Ｋは、結像レンズ４０６に平行光以外の光束が入射する場合に、ｆθ特性と同様に集光位置Ｙと走査角度θとを比例関係にするための係数である。

走査特性係数について補足すると、Ｂ＝０の時の上記式（１）は、Ｙ＝Ｋθとなるため、従来の光走査装置に用いられるｆθ特性を有する結像レンズの走査特性Ｙ＝ｆθに相当する。また、Ｂ＝１の時の上記式（１）は、Ｙ＝Ｋｔａｎθとなるため、撮像装置（カメラ）などに用いられるレンズの射影特性Ｙ＝ｆｔａｎθに相当する。すなわち、上記式（１）において、走査特性係数Ｂを０≦Ｂ≦１の範囲で設定することで、射影特性Ｙ＝ｆｔａｎθとｆθ特性Ｙ＝ｆθとの間の走査特性を得ることができる。

ここで、上記式（１）を走査角度θで微分すると、次の式（２）に示すように走査角度θに対する被走査面４０７上でのレーザ光の走査速度が得られる。

さらに、上記式（２）を軸上像高における速度ｄＹ／ｄθ＝Ｋで除すると、次の式（３）のようになる。

上記式（３）は、軸上像高の走査速度に対する各軸外像高の走査速度のずれ量(部分倍率)を表現したものである。本実施例に係る光走査装置４００は、Ｂ＝０の場合以外においては、軸上像高と軸外像高とで光束の走査速度が異なっていることになる。

図３は、被走査面４０７上での走査位置をＹ＝Ｋθの特性でフィッティングした際の、像高と部分倍率との関係を示している。本実施例においては、上記式（１）に示した走査特性を結像レンズ４０６に与えたことで、図３に示したように、軸上像高から軸外像高に向かうにつれて部分倍率が大きくなっている。これは、軸上像高から軸外像高に向かうにつれて徐々に走査速度が速くなるためである。例えば部分倍率30％は、単位時間だけ光照射した場合、被走査面４０７での主走査方向の照射長が、被走査面４０７での基準となる照射長の1.3倍となることを意味している。図３では軸上像高における照射長（走査速度）を基準（部分倍率0%）としている。従って、画像クロックの周期によって決めた一定の時間間隔で主走査方向の画素幅を決めると、軸上像高と軸外像高とで画素密度が異なってしまうことになる。

また、像高Ｙが、軸上像高から離れて最軸外像高に近づくに連れて（像高Ｙの絶対値が大きくなる程）、徐々に走査速度が速くなる。これにより、被走査面４０７上の像高が軸上像高付近の時に単位長さ分を走査するのにかかる時間よりも、像高が最軸外像高付近の時に単位長さ分を走査するのにかかる時間の方が短くなる。これは、光源４０１の発光輝度が一定の場合、像高が軸上像高付近の時の単位長さ辺りの総露光量よりも、像高が最軸外像高付近の時の単位長さ辺りの総露光量の方が少なくなることを意味する。

さらに走査速度が走査位置によって異なるため、画像クロックの１周期で走査する距離が一定でないことになる。言い換えると、画像クロックの１周期単位での主走査の移動量が主走査位置毎に異なることになる。これは、主走査位置毎の画像クロックの１周期単位での移動量を適切に算出しなければならないことを意味する。図４は、画像クロックの１周期単位の主走査方向の移動量を説明する図である。図４（ａ）は、走査速度が一定である画像形成装置の１周期単位の主走査移動量を示している。走査速度が一定の場合、ＢＤセンサ４０９の位置（基準位置）から、レーザ光４１０による走査を開始する任意の指定位置（走査開始位置）までの距離に対して画像クロックの１周期で進む走査距離（図中の矢印Ｌ）が一定である。よって、基準位置から指定位置に到達するまでにかかる画像クロックのサイクル数で表される走査位置の調整量は、基準位置から指定位置までの距離をＬで割れば容易に求めることが可能である。一方、図４（ｂ）は、走査速度が一定ではない（走査位置によって異なる）画像形成装置の、画像クロックの１周期単位の主走査移動量を示している。走査速度が走査位置によって異なる場合、図４（ｂ）に示すとおり画像クロックの１周期で進む走査距離Ｌが一定ではなく、基準位置から遠ざかるにつれてクロック１周期当たりの走査距離Ｌは短くなる。したがって、走査位置毎の走査速度を考慮しなければ、上記調整量を適切に算出できない。

さらに、走査速度の特性は画像形成装置によって差（個体差）がある。そのため、基準位置から指定位置までの距離に対する適切な調整量は、画像形成装置毎に異なるものになる。なお、走査速度が一定でない場合における、上記調整量の算出方法に関しては後述する。

このように、ｆθ特性を有さない結像レンズを採用した光学構成を有する場合、主走査方向に関する部分倍率及び単位長さ当りの総露光量のばらつきや、画像クロックの１周期当りの走査移動量の違いによって、良好な記録媒体への画像形成が阻害され得る。そこで、本実施例では、ｆθ特性を有さない結像レンズを採用した光学構成においても良好な記録媒体への画像形成を実現する為、部分倍率の補正、単位長さ当りの総露光量の補正（輝度補正）及び走査開始位置の調整を行う。中でも、本実施例では走査開始位置の調整が最も重要な要素となっている。

＜露光制御＞
図５は、本実施例の画像形成装置における、露光制御を担う部分の詳細を示すブロック図である。画像信号生成部１００は、画像変調部１０１、ＣＰＵ１０２、ＣＰＵバス１０３を備える。画像変調部１０１は不図示のホストコンピュータまたは画像形成装置に取り付けられた不図示の原稿読取装置より印字情報を受け取る。画像変調部１０１は、印字情報に基づいて濃度階調を示す画像データを生成し、生成した画像データをビットパターン（駆動データ）に変換する。画像変調部１０１がビットパターンに含まれるビットデータを後述する高周波クロックに同期して出力した信号がＶＤＯ信号（ＰＷＭ信号）である。ＲＯＭ等（不図示）には画像信号生成部１００に上記動作を実行させるための制御プログラムが格納されている。ＣＰＵ１０２は、制御プログラムに従って画像変調部１０１を制御する。制御部２００は、画像形成装置全体の制御を司る他、光源４０１が出射するレーザ光の光量制御を行う。レーザ駆動部３００は、上述のＶＤＯ信号に基づいて電流を光源４０１に供給することにより、光源４０１を発光させる。

画像信号生成部１００は、画像形成のための画像信号の出力の準備が整った段階で、シリアル通信１１０を通じて、制御部２００に印字開始の指示を送る。当該指示を受けて制御部２００は、印字準備が整い次第、副走査同期信号であるＴＯＰ信号と主走査同期信号であるＢＤ信号を画像信号生成部１００に送る。上記２種類の同期信号を受け取った画像信号生成部１００は、所定タイミングで上述のＶＤＯ信号をレーザ駆動部３００に出力する。

図６は、記録媒体１ページ分に相当する画像形成動作を行った際の上記２種類の同期信号と画像信号のタイミングチャートである。図６において、左から右に向かって時間が経過する。給紙ユニット９００と搬送ロータ６００との間に設けられたレジストセンサ（不図示）の検知位置にシートの先端が到達したことに応じてレジストセンサ１０００の出力であるＴＯＰ信号が「HIGH」に切り替わる。画像信号生成部１００は、ＴＯＰ信号の「HIGH」を受信した直後のＢＤ信号に同期して、ＶＤＯ信号を出力する。このＶＤＯ信号に基づいて、光源４０１が発光し感光ドラム５００に潜像が形成される。

なお、図６では、簡略化の為、ＶＤＯ信号が複数のＢＤ信号を跨いで連続的に出力されているように図示している。しかしながら、実際には、ＶＤＯ信号はＢＤ信号が出力されてから次のＢＤ信号が出力されるまでの間の所定の期間に出力されるものである。詳細については、後述する。

＜部分倍率の補正＞
次に、主走査方向における部分倍率の補正方法について説明する。その説明に先立ち、部分倍率の要因及び補正原理について説明する。図７は、レーザ光の１走査周期におけるＢＤ信号とＶＤＯ信号のタイミング、及び被走査面４０７上の潜像により形成したドットイメージを示した図である。レーザ光の１走査周期は、あるＢＤ信号が生成されてから次のＢＤ信号が生成されるまでの期間である。

画像信号生成部１００は、受信したＢＤ信号の立ち上がりエッジを基準にレーザ駆動部３００へのＶＤＯ信号の出力タイミングを制御する。ＢＤ信号を基準にＶＤＯ信号の出力タイミングを制御することによって、レーザ光の走査方向において上流側の感光ドラム５００の端部から所定の距離だけ離れた位置に潜像形成の開始位置を設定することができる。この設定された潜像形成の開始位置から感光ドラム５００上で走査するためのタイミングを規定する調整量（走査位置調整量）が両方向矢印７０１で示されている。この主走査方向における潜像形成の開始位置の調整は、後述する走査位置調整量導出プログラムにて行われる。そして、ＶＤＯ信号に基づきレーザ駆動部３００が光源４０１に駆動電流を供給することによって光源４０１が発光し、被走査面４０７上にＶＤＯ信号に応じた潜像が形成される。

以下では、ＶＤＯ信号に基づき、軸上像高及び最軸外像高において同じ期間だけ光源４０１を発光させた場合について説明する。ここで、ドットのサイズは600dpiの１ドット（主走査方向42.3um）に相当する。光走査装置４００は、上述したように、被走査面４０７上の中央部（軸上像高）に比べて、端部（最軸外像高）の走査速度は速いという特性の光学構成である。図７において、補正前では、軸上像高の潜像（ドット１）に比べて、最軸外像高の潜像（ドット２）が主走査方向に肥大している。そこで、本実施例では、部分倍率補正として、主走査方向の位置に応じてＶＤＯ信号の周期や時間幅を補正する。即ち、最軸外像高における発光時間間隔を軸上像高の発光時間間隔と比べて短くし、最軸外像高におけるドットサイズを補正前のドット２よりも小さくして潜像（ドット２’）のようにし、軸上像高の潜像（ドット１）と同等のサイズに補正する。このような主走査方向におけるレーザ光の複数の露光位置に応じた補正（部分倍率補正）を実行することによって、主走査方向に関してドット幅の不均一性を抑制することができる。

次に、軸上像高から軸外像高へと移るに従って、その各位置における部分倍率の増加分だけ、光源４０１の照射時間を短くする制御について説明する。図８は、画像変調部１０１の内部構成を示すブロック図である。

本実施例のＰＬＬ部１２７は、１画素に相当する基準クロック（ＶＣＬＫ）の周波数を16倍に逓倍した逓倍クロック（ＶＣＬＫｘ16）を生成する。ＶＣＬＫは、濃度補正処理部１２１、ハーフトーン処理部１２２、ＰＷＭ変換処理部１２３、ＰＳ変換部１２４に入力される。ＶＣＬＫｘ16は、ＰＳ変換部１２４、ＦＩＦＯ１２５、及び倍率制御部１２６に入力される。

濃度補正処理部１２１は、ＶＣＬＫに同期して、ホストコンピュータ（不図示）から受信した画像信号を適正な濃度で印字するための濃度補正処理を行なう。また、そのための濃度補正テーブルを格納している。そして、濃度補正処理部１２１は、濃度補正処理がされた８ビットの画像信号をＶＣＬＫに同期してパラレル出力する。８ビットの画像信号は、ハーフトーン処理部１２２に入力される。

ハーフトーン処理部１２２は、ＶＣＬＫに同期して入力された８ビットの画像信号に対しディザ法などによるハーフトーン処理を行って、画像形成装置で濃度表現可能な画像信号（ここでは、多値パラレル４ビットの画像信号）に変換する処理を行う。そして、ハーフトーン処理部１２１は、ハーフトーン処理された４ビットの画像信号をＶＣＬＫに同期してパラレル出力する。４ビットの画像信号は、ＰＷＭ変換処理部１２３に入力される。

ＰＷＭ変換処理部１２３は、ＶＣＬＫに同期して入力されたハーフトーン処理後の多値パラレル４ビットの画像信号を複数のビットデータを含むビットパターンに変換する。ＰＷＭ変換処理部１２３は、変換処理のためのＰＷＭ変換テーブルを内部レジスタに格納している。ＰＷＭ変換処理部１２３は、ＰＷＭ変換処理を行うことにより、４ビットの画像信号光源４０１をＯＮ／ＯＦＦさせるための複数のビットデータに変換する。本実施例のＰＷＭ変換処理部１２３は、１画素４ビットの画像信号を16ビットのビットデータに変換する。もちろん、ＰＷＭ変換処理部１２３が１画素４ビットの画像信号を32ビットのビットデータあるいはその他のビット数のビットデータに変換するようなＰＷＭ変換テーブルを設定しても良い。ＰＷＭ変換処理部１２３は、変換したビットパターンをＶＣＬＫに同期してＰＳ変換部１２４にパラレルに出力する。

図９はスクリーン処理を説明する図である。図９（ａ）の例では、主走査３画素、副走査３画素のマトリクス９００内を、グレーで塗り潰す面積によって濃度表現を行なっている。マトリクス９００を構成する１つの画素は、被走査面４０７で600dpiの１ドットを形成するために画像データを区切る単位である。スクリーン処理によって各画素は中間濃度を示す値（ハーフドット）になっている。図９（ｂ）は、画素９０１を拡大した図であり、１画素が１６ビットのビットデータで構成されていることを示している。16ビットのビットデータによって毎に光源４０１を発光のオン・オフが切り替えられる。つまり、１画素を16ビットのビットデータで構成することによって１画素は16階調で表現されることになる。図９（ｂ）では、発光がオンとなる領域をグレーで、発光がオフとなる領域を白で表現している。図９（ｂ）に示す画素９０１の場合、１画素幅の8/16を発光オンにすることになる。図８の説明に戻る。

ＰＳ変換部１２４は、パラレル−シリアル変換部である。ＰＳ変換部１２４は、ＶＣＬKに同期してＰＷＭ変換処理部１２３からパラレルに入力された１６ビットのビットデータをＶＣＬＫｘ１６に同期して１ビットずつ順にシリアルに出力する。

ＦＩＦＯ１２５は、ＶＣＬＫｘ１６に同期してＰＳ変換部１２４からのビットデータをシリアルに受信し、ラインバッファ（不図示）に蓄積する。そして、ＦＩＦＯ１２５は、所定時間経過後に、後段のレーザ駆動部３００に蓄積したビットデータをＶＣＬＫｘ１６に同期して１ビットずつ出力する。なお、所定時間の計測の基準としてＴＯＰ信号及びＢＤ信号が用いられる。これによりＦＩＦＯ１２５は、前述の走査位置調整ユニットとしての役割を担うことになる。さらに、倍率制御部１２６は、ＣＰＵバス１０３を介してＣＰＵ１０２から受信する部分倍率特性情報を基に、ライトイネーブル信号ＷＥ、リードイネーブル信号ＲＥをＦＩＦＯ１２５に出力する。ＦＩＦO１２５は、ライトイネーブル信号ＷＥ、リードイネーブル信号ＲＥに基づいて、入力されたビットデータの書き込み及び読み出しの制御を行う。

次に、画像変調部１０１におけるハーフトーン処理以降の動作について説明する。図１０は、ハーフトーン処理以降の動作に関するタイムチャートである。図１０（ａ）は、画像変調部１０１がＰＷＭ変換処理部１２３が生成したビットパターンからビットデータを削除する場合、同（ｂ）は画像変調部１０１がＰＷＭ変換処理部１２３が生成したビットパターンにビットデータを挿入する場合にそれぞれ対応している。

まず、画像変調部１０１がビットパターンからビットデータを削除する場合の動作について説明する。上述したように、図１０（ａ）において、ＰＳ変換部１２４は、ＰＷＭ変換処理部１２３から１６ビットのビットパターンをクロック（ＶＣＬＫ）の立ち上がりエッジに同期して取り込む。そしてＰＳ変換部１２４は、ＶＣＬＫｘ１６に同期してビットデータをＦＩＦＯ１２５にシリアルに送信する。

倍率制御部１２６は、ＣＰＵ102からの部分倍率特性情報に基づいてライトイネーブル信号ＷＥを出力する。倍率制御部１２６にはＶＣＬＫｘ１６が入力されているため、倍率制御部１２６は、ＶＣＬＫｘ１６の周波数でライトイネーブル信号ＷＥの出力を切り換えることができる。

ＦＩＦＯ１２５は、倍率制御部１２６が出力するＷＥ信号が「HIGH（有効）」の場合のみＰＳ変換部１２４からビットデータを取り込む。ＦＩＦＯ１２５に入力されたビットパターンによって形成される画像の縮小補正を行う場合、倍率制御部１２６は、ＷＥ信号を「LOW（無効）」にする。ＷＥ信号が「LOW（無効）」の場合、ＦＩＦＯ１２５はビットデータを取り込まないため、ＰＳ変換部１２４からＦＩＦＯ１２５にはビットデータが入力されない。即ち、倍率制御部１２６がＶＣＬＫｘ１６の１周期の期間ＷＥ信号を「LOW（無効）」とする場合、ＷＥ信号を「LOW（無効）」の期間においてＰＳ変換部１２４がＦＩＦＯ１２５に入力しようとするビットデータはＦＩＦO１２５には入力されない。そして、次のＶＣＬＫｘ１６の周期においてＷＥ信号を「Ｈｉｇｈ（有効）」となるため、ＷＥ信号を「LOW（無効）」の期間においてＰＳ変換部１２４がＦＩＦＯ１２５に入力しようとするビットデータの次のビットデータがＰＳ変換部１２４からＦＩＦＯ１２５に入力される。倍率制御部１２６はＷＥ信号の出力をＶＣＬＫｘ１６の周期で切り換え可能である。従って、倍率制御部１２６がＷＥ信号の出力をＶＣＬＫｘ１６の周期で切り換えることによってＶＣＬＫｘ１６の周期とレーザ光の走査速度の積の分解能で画像幅を縮小することができる。

続いて、画像変調部１０１がビットパターンにビットデータを挿入する場合の動作について説明する。倍率制御部１２６は、ＣＰＵ102からの部分倍率特性情報に基づいてリードイネーブル信号ＲＥを出力する。倍率制御部１２６にはＶＣＬＫｘ１６が入力されているため、倍率制御部１２６は、ＶＣＬＫｘ１６の周波数でリードイネーブル信号ＲＥの出力を切り換えることができる。

上述したように、図１０（ｂ）において、ＦＩＦＯ１２５は、ＲＥ信号が「HIGH」の場合のみ蓄積されたビットデータをＶＣＬＫｘ16に同期して読み出すことができる。ＦＩＦＯ１２５がＶＣＬＫｘ16に同期して１ビットずつビットデータを出力した信号がＶＤＯ信号である。画像変調部１０１は、このとき副走査方向に関して、ＴＯＰ信号の立ち上がりタイミングを検知し、そのタイミングからＢＤ信号の数をカウントし、所望のカウント数になったラインからビットデータの出力を開始する制御を行う。さらに、画像変調部１０１は、主走査方向に関して、ＢＤ信号の立ち上がりタイミングを検知し、そのタイミングからＶＣＬＫｘ16のサイクル数をカウントし、所定のカウント数になった位置からビットデータの出力を開始する制御を行う。このように、サイクル数をカウントしてからビットデータの出力開始タイミングを制御することで、主走査方向の指定位置（指定のカウント数の位置）から画像形成が行われるように調整される。このときの幅が、前述の図７にて両方向矢印７０１で示される走査位置調整量である。この際の指定位置は、感光体５００への潜像中央位置とその潜像に対応したトナー像を転写する記録媒体の中央位置が揃うように指定される。なお、本実施例においてこの走査位置調整量７０１は、後述する走査位置調整量導出プログラムを実行する情報処理装置にて求められ、画像形成装置に設定されるものである。ＦＩＦＯ１２５に入力されたビットパターンによって形成される画像の拡大補正を行う場合は、倍率制御部１２６はＲＥ信号を「LOW」に切り換える。「LOW」のＲＥ信号がＦＩＦＯ１２５に入力された状態において、ＦＩＦＯ１２５は、ＶＣＬＫｘ１６の立ち上がりエッジが入力されても読み出すビットデータを更新せず、その前のＶＣＬＫｘ１６の立ち上がりエッジにおいて出力したビットデータを出力し続ける。つまり、ＦＩＦＯ１２５は、「LOW」のＲＥ信号がＦＩＦＯ１２５に入力されている限り、「LOW」のＲＥ信号が入力されたときに出力していたビットデータを出力し続ける。倍率制御部１２６はＲＥ信号の出力をＶＣＬＫｘ１６の周期で切り換え可能である。倍率制御部１２６がＲＥ信号の出力をＶＣＬＫｘ１６の周期で切り換えることによってＶＣＬＫｘ１６の周期でＦＩＦＯ１２５から出力されるビットデータ数を増加させることができる。従って、倍率制御部１２６がＷＥ信号の出力をＶＣＬＫｘ１６の周期で切り換えることによってＶＣＬＫｘ１６の周期とレーザ光の走査速度の積の分解能で画像幅を縮小することができる。図１０（ｂ）では、１画素が16ビットのビットデータから構成される場合に、1st画素についてビットデータを１ビット分を削除して15ビットのビットデータで構成し、2nd画素についてビットデータを２ビット分を挿入して18ビットのビットデータで構成した例となっている。なお、本実施例で用いたＦＩＦＯ１２５は、ＲＥ信号を「LOW」とした場合、出力がHi-Z（ハイインピーダンス）状態となるのではなく、前の出力を継続する構成の回路として説明した。

図１１は、ＰＳ変換部１２４から出力されるビットデータに対して補正を行う様子を説明する図であり、図１１（ａ）はビットパターンにビットデータを挿入して画像の倍率を拡大する補正の例、同（ｂ）はビットパターンからビットデータを削除して画像の倍率を縮小する補正例を示している。図１１（ａ）は、部分倍率を8％増やす例となっている。100個の連続するビットパターンに対し、均等又は略均等な間隔で、計8ビットのビットパターンを挿入することで、部分倍率を8％拡大することができる。図１１(ｂ)は、部分倍率を7％減らす例となっている。100個の連続するビットパターンから、均等又は略均等な間隔で、計7ビットのビットデータを削除することで、部分倍率を7％縮小することができる。このように部分倍率補正では、主走査方向におけるレーザ光の露光位置に応じてビットパターンからビットデータを挿入、あるいはビットパターンからビットデータを削除することによって主走査方向に関してレーザ光の露光位置に関わらず画像の幅を実質的に等しくすることができる。なお、主走査方向に関して実質的に等しいとは、部分倍率補正を行った結果、画像の幅に多少のバラつきがあってもよく、完全に画像の幅が等しくなる必要がないことを意味している。

既に述べたように、走査速度は像高Ｙの絶対値が大きくなるほど速くなる。このため部分倍率補正では、像高Ｙの絶対値が大きくなるほど画像が短くなるよう（１画素の長さが短くなるよう）ビットデータの挿入及び又は削除を行う。ここで重要なのは、補正前の画像データの１ドット（１画素）のサイズが、被走査面４０７上で等しくなるように、ビットデータの挿入及び又は削除が行われるということである。

＜輝度補正＞
次に、輝度補正について説明する。輝度補正を行う理由は、部分倍率補正により、１画素の長さが変更され、光源４０１による１画素当たりの総露光量（積分光量）が一定とならないためである。そこで、主走査位置に応じて光源４０１の輝度を補正することで、１画素当たりの総露光量（積分光量）が各主走査位置で一定となるように調整する。

前述の図５を参照して、本実施例における輝度補正の詳細を説明する。制御部２００は、レギュレータなどを内蔵したＩＣを有しており（不図示）、レーザ駆動部３００と合わせて輝度補正ユニットを構成する。制御部２００内部のＩＣは、ＢＤ信号に同期して、主走査内で増加減する輝度補正アナログ電圧をレーザ駆動部３００へ出力する。レーザ駆動部３００は、メモリ３０１やレーザドライバＩＣ（不図示）を有し、入力された輝度補正アナログ電圧を利用して光源４０１の発光部（不図示）へ駆動電流を供給する。ここで、メモリ３０１には、後述する走査速度プロファイルや部分倍率特性情報が保存されているとともに、発光部に供給する補正電流の情報が保存されている。部分倍率特性情報は、主走査方向に対して複数の像高に対応する部分倍率を記した情報である。制御部２００内部のＩＣが有するＣＰＵ（不図示）はシリアル通信１１１を介してメモリ３０１に記憶されている情報を読み出し、画像信号生成部１００のＣＰＵ１０２にシリアル通信１１０を介して送出する。

このように制御部２００が、メモリ３０１内の補正電流の情報をもとに主走査位置に応じて輝度補正アナログ電圧を増加減させ、レーザ駆動部３００が光源４０１の発光部への駆動電流を各主走査位置で一定となるように制御することで、輝度補正が実現される。

＜走査位置調整量の導出＞
続いて、走査位置調整量の導出について説明する。図１２は、走査位置調整量の導出を行なう情報処理装置のハードウェア構成例を示す図である。情報処理装置１２００は、ＣＰＵ１２０１、ＲＡＭ１２０２、ＲＯＭ１２０３、ＨＤＤ１２０４、ＩＯ部１２０５、操作部１２０６、外部ＩＦ１２０７で構成され、それらがバス１２０８で相互に接続されている。

ＣＰＵ１２０１は、ＯＳ（Operating System）やアプリケーションソフトなどのプログラムをＨＤＤ１２０４から読み出して実行することで種々の機能を提供する。さらにＣＰＵ１２０１は、後述の走査位置調整量導出処理を統括的に制御する。ＲＡＭ１２０２はＣＰＵ１２０１がプログラムを実行する際のシステムワークメモリである。ＲＯＭ１２０３はＢＩＯＳ（Basic Input Output System）やＯＳを起動するためのプログラム、設定ファイルを記憶している。ＨＤＤ１２０４はハードディスクドライブであって、システムソフトウェアや、後述の走査位置調整量導出プログラムが記憶されている。外部ＩＦ１２０７はＬＡＮやＵＳＢケーブルに接続され、画像形成装置などの外部機器と通信（データや走査位置調整量の送受信）を行う。ＩＯ部１２０５はディスプレイやマウスなどの入出力デバイス（不図示）とから構成される操作部１２０６との情報を入出力するインターフェースである。ディスプレイにはプログラムが指示する画面情報に基づき所定の解像度や色数等で所定の情報が描画される。例えば、ＧＵＩ（Graphical User Interface）画面を形成し、操作に必要な各種ウィンドウやデータ等が表示される。

図１３は、走査位置調整量導出プログラムの内部構成を示す機能ブロック図である。本プログラムは、ＨＤＤ１２０４内に格納されており、ＣＰＵ１２０１がブートプログラムを実行してＨＤＤ１２０４から本プログラムをＲＡＭ１２０２へ読み出し、これをＣＰＵ１２０１が実行することで、走査位置調整量導出処理は実現される。

走査位置調整量導出プログラム１３００は、走査速度プロファイル生成モジュール１３０１、部分倍率特性情報生成モジュール１３０２、走査位置調整量導出モジュール１３０３で構成される。

まず、走査速度プロファイル生成モジュール１３０１について説明する。走査速度プロファイルとは、前述の図３で示したような、走査位置と部分倍率の関係を示したプロファイルである。この走査速度プロファイルは、基本的には前述の式（３）で示されるものであり、前述した結像係数Ｋや走査特性係数Ｂなどの光学特性から求まる。よって、画像形成装置で使用されている光走査装置４００の光学特性の情報を操作部１２０６から入力し、前述の式（３）を用いて走査速度プロファイルを生成することができる。

また、走査速度プロファイルは、各レンズの製造時の個体差やレンズといった各部品の組み付け誤差などを考慮するために、光走査装置４００で実際に形成したテスト用パターン画像から求めるようにしてもよい。この場合、まず光走査装置４００を用いて所定のパターン画像を記録媒体へ出力する。このパターン画像は、例えば主走査方向に一定間隔でドットを配置した画像である。このようなパターン画像を、前述の部分倍率補正処理を施すことなく記録媒体へ出力すると、走査速度の違いにより、主走査位置に応じてドットの幅が変化する。具体的には、主走査端部に近づくにつれてドットの幅が広くなる（図７を参照）。このドットの幅の変化から走査速度を推定することができる。そして、出力されたパターン画像をスキャナなどで読み取り、外部ＩＦ１２０７を介して情報処理置１２００へ入力する。情報処理装置１２００は、主走査中央部（軸上像高）のドット幅を基準として主走査端部（最軸外像高）までのドット幅の変化量を読み取り、読み取り結果から走査速度プロファイルを生成する。主走査中央部（軸上像高）のドット幅に対する各主走査位置のドット幅の増減分が即ち部分倍率の増減分（速度変化量）となるものである。

図１４は、生成された走査速度プロファイルの一例を示す図である。図１４の例では、走査速度プロファイルをＬＵＴ（ルックアップテーブル）の形で保持している。ＬＵＴのアドレスが主走査位置を示し、ＬＵＴのデータが主走査中央部（軸上像高）を100％とした場合のそれぞれの位置（アドレス）における部分倍率を示している。ここでは600dpiの1ドットを１画素とし主走査幅（図２ＡにおけるＷ）を8192画素としている。

次に、部分倍率特性情報生成モジュール１３０２について説明する。部分倍率特性情報生成モジュール１３０２は、前述の倍率制御部１２６にて、主走査方向のどの位置の画像の倍率補正が必要かを示す情報を、走査速度プロファイルから生成する。部分倍率特性情生成モジュール１３０２は、各主走査位置における部分倍率を参照し、各主走査位置の倍率補正量を挿入するビットデータ数あるいは削除するビットデータ数に変換する。ただし、本実施例では１画素を16ビットのビットデータで構成しているので、部分倍率を1/16画素に相当するビットデータ数でそのまま換算すると、１画素毎に誤差が累積し最終的に大きな誤差となってしまう。よって、前述の図１１の例のように所定間隔（例えば100画素）で主走査を区切り、該所定間隔毎に平均的な部分倍率を算出し、それを均等又は略均等間隔で適用するようにしている。例えば100ビットのビットデータが連続するビットパターンに対して平均的な部分倍率が8％増であった場合に、計8個のビットデータをその区間で均等間隔に挿入するといったようにビットデータの挿入位置とその間隔を決定するものである。

次に、走査位置調整量導出モジュール１３０３について説明する。走査位置調整量は、走査速度が一定の光走査装置を持つ画像形成装置においては、形成したい画像の主走査方向の幅、ＢＤセンサと感光ドラムとの距離間隔、偏向器（ポリゴンミラー）の角速度などによって決まるものである。しかしながら、本実施例のような走査速度が一定でない（そのために部分倍率補正を実行する）画像形成装置においては、そこに走査速度プロファイルを加味することが必要となる。

既に説明したように軸上像高は、感光ドラム５００の中央を意味し、記録媒体の主走査中央位置を示すものである。よって記録媒体は、軸上像高の位置（感光ドラム中央）が主走査の中心となるように給紙ユニット９００から給送され、感光ドラム５００上に形成された潜像に対応したトナー像が転写される。すなわち、記録媒体の大きさに拠らず感光ドラム中央が潜像（トナー像）の中心位置になるように走査位置調整量を設定することが必要となる。このとき記録媒体のサイズによって、ドラム中央から主走査方向の記録媒体端部までの距離が決まる。次に、走査速度については、前述の式（２）で求めることができる。式（２）から軸上像高における速度ｄＹ／ｄθ＝Ｋを予め求めておき、上述の走査速度プロファイル（図１４を参照）における位置毎の倍率をこれに乗算することで、各主走査位置における速度を容易に求めることが可能である。

図１５は、本実施例に係る、走査位置調整量導出処理の流れを示すフローチャートである。本フローで導出される走査位置調整量は、上述の基準位置に相当するＢＤ信号の立ち上がりタイミングから記録媒体端部までの、周波数逓倍されたクロック（ＶＣＬＫｘ16）のサイクル数で表される。

ステップ１５０１では、各種変数が初期化される。ここで、変数ｘは主走査方向における注目画素位置を示すものであり、ｘ＝０がＢＤ信号の立ち上がりタイミングを表す。この注目画素位置ｘの値は、本フローの進行に伴って加算されていき、本フローの終了時点の変数ｘの値が、求める走査位置調整量となる。また変数totalは、ＢＤ信号の立ち上がりタイミングに対応する位置から現在の注目画素位置までの距離を示すものであり、初期値は０である。

ステップ１５０２では、変数totalの値が、定数WT以上か否かが判定される。ここで、定数WTは、基準位置であるＢＤセンサ位置から潜像を開始すべき記録媒体端部までの距離を表す値であり、走査位置調整量を距離で表したものである。変数WTは、ＢＤセンサ位置から感光ドラム中央までの距離を予め測定しておき、その距離から記録媒体のサイズ毎に決まる長さを差し引くことで求めることができる。記録媒体のサイズ毎に決まる長さは、感光ドラム中央から記録媒体端部までの距離であり、記録媒体中央と感光ドラム中央が一致しているならば、記録媒体の主走査方向の長さの半分になる。図１６に、記録媒体のサイズがＡ３である場合の定数WTを示す。図１６において、ＢＤセンサ位置から感光ドラム中央までの距離は、30mm＋(304mm/2)＝182mmとなる。そして、記録媒体のサイズ毎に決まる長さは、296mm/2＝148mmとなる。したがって、この場合の定数WTは、182mm-148mm＝34mmとなる。判定の結果、変数totalの値が定数WTの値未満であった場合は、ステップ１５０３に進む。一方、変数totalの値が定数WTの値に達している場合は、本処理を終える。変数totalの値が定数WTの値に達するということは、現在の注目画素位置ｘまでにおける距離の累積値を示す変数totalの値が、潜像を開始すべき記録媒体端部に到達したことを意味する。

ステップ１５０３では、変数totalの値が更新される。具体的には、ＬＵＴ(x)×Ｋ×Ｔ／100を求め、求めた値を新たな変数totalの値とする。ここで、ＬＵＴ(x)は現在の注目画素位置ｘにおけるＬＵＴのデータ値（走査速度プロファイルとしてのＬＵＴにおける部分倍率の値）である。図１４に示すＬＵＴの場合、例えばｘ＝0ならば、ＬＵＴ(x)の値は138である。また、定数Ｋは軸上像高（ドラム中央）における走査速度を示す。いま軸上像高においてＶＣＬＫの１サイクルで１画素（600dpiの1ドット）を走査するとすれば、１画素＝25.4mm/600＝0.042mmなので、定数Ｋは0.042mm/0.05μsec＝0.84mm/μsecとなる。そして、定数ＴはＶＣＬＫの周期を示し、ＶＣＬＫが20MHzの場合の周期Ｔは0.05μsecとなる。このように「ＬＵＴ(x)×Ｋ×Ｔ／100」は、「ＶＣＬＫ１周期当たりの注目画素位置ｘの走査距離」を示すことになり、こうして求めた値が変数totalの値へと加算される。

ステップ１５０４では、注目画素位置ｘの値がインクリメント（＋１）されて更新される。注目画素位置ｘの値が更新されると、ステップ１５０２に戻って処理を続行する。

こうして、変数totalの値が定数WTに達するまで注目画素位置をシフトさせながら変数totalの値を加算する処理が実行される。例えば、ｘ＝0のとき、上述の条件からtotal＝138/100*0.84*0.05=0.058mmとなる。よって、ｘ＝1の位置は基準位置から0.058mm進んだ位置であることが分かる。この場合、変数totalの値は定数WT＝34mmに達していないため、変数totalの値を加算する処理が続行される。ｘ＝1のときＬＵＴ(x)の値は137なので、次の変数totalの値は、0.058+137/100*0.84*0.05＝0.115mmとなる。よって、ｘ＝2の位置は基準位置から0.115mm進んだ位置であることが分かる。この場合も、変数totalの値は定数WT＝34mmに達していないため、さらに変数totalの値を加算する処理が続行される。こうして変数totalの値が定数WTの値に到達するまで処理が繰り返され、本フロー終了時における注目画素位置を示す変数ｘの値が求める走査位置調整量となる。ただし、ここで求まる変数ｘの値はＶＣＬＫ単位なので、周波数逓倍されたクロック（ＶＣＬＫｘ16）のサイクル数にするため16倍して、最終的な走査位置調整量とする。なお、走査速度プロファイルを周波数逓倍されたクロック（ＶＣＬＫｘ16）の単位で準備し、さらに周期Ｔを周波数逓倍されたクロック（ＶＣＬＫｘ16）の周期としてもよい。これにより、さらに精密に走査位置調整量を求めることができる。このようにして各走査位置における走査速度を考慮した調整量を求めることで、記録媒体毎にＢＤセンサから記録媒体端部までの移動にかかる時間を計測するような工程を省くことが可能となる。

情報処理装置１２００で得られた走査速度プロファイル、部分倍率特性情報、及び走査位置調整量は、外部ＩＦ１２０７を介して画像形成装置へと入力され、画像形成装置内のレーザ駆動部３００のメモリ３０１（図５を参照）へ記憶される。そして、画像形成装置において、画像信号生成部１００のＣＰＵ１０２は制御部２００を介してメモリ３０１に記憶された走査位置調整量を取得し、画像変調部１０１のＦＩＦＯ１２５からのＶＤＯ信号の出力制御に、取得した走査位置調整量を適用する。ＶＤＯ信号の出力開始位置の調整方法に関しては図１０で説明した通りである。

なお、本実施例では、記録媒体のサイズに応じた走査位置調整量を導出しているが本発明はこのように態様に限定されない。例えば、記録媒体のサイズに応じて内部バッファ（最大紙サイズ幅分のバッファ）へのデータ書き込み位置を調整（書き込まない画素位置をすべて白画素扱いとする）し、走査位置調整量自体は最大紙サイズに合わせて固定値としてもよい。この場合、ＦＩＦＯ１２５内部のバッファサイズが最大主走査幅（最大紙サイズ幅分）あり、出力紙サイズや画像データサイズに応じて、バッファへの画素データ格納位置（書き込み位置）が調整される。すなわち、記録媒体の中央がバッファの中央と同じになるような位置からラインバッファへの書き込みがなされる。そして、書き込まれない位置の画素は、初期値である白画素とされる。その後、ＦＩＦＯ１２５からの読み出し時に最大紙サイズに応じた位置調整をして、ラインバッファの先頭画素から出力される。

以上のとおり、本実施例によれば、感光体表面でレーザ光の走査速度が一定ではない電子写真方式の画像形成装置において、ずれなく走査開始位置を指定することが可能になり、印字位置のずれを高精度に低減することができる。

［実施例２］
実施例１は、走査位置調整量の導出を画像形成装置とは別の情報処理装置にて実行して、得られた導出結果を画像形成装置に設定する態様であった。しかしながら、印刷画像の中央とドラムの中央とを一致するための走査位置調整量は、画像形成装置における振動などに起因する各部品の装着位置ずれや経年劣化、摩耗などによって変化してしまう可能性がある。そこで、画像形成装置単体で適切な走査位置調整量を導出し、必要に応じて調整することが可能な態様について、実施例２として説明する。

なお、実施例１と共通する部分（画像形成装置の概略図、光走査装置及び画像変調部の構成）については内容を省略ないしは簡略化し、以下では、差異点となる、露光制御の構成や走査位置調整量導出処理を中心に説明するものとする。

図１７は、本実施例に係る、画像形成装置における露光制御を担う部分の詳細を示すブロック図である。実施例１の図５のブロック図と比較すると、走査位置調整部１７０１が画像信号生成部１００に追加されている。

＜走査位置調整部＞
走査位置調整部１７０１は、画像形成装置内で前述の走査位置調整量導出処理を実行するのに加え、後述するキャリブレーション処理を実行して走査位置調整量の再設定を行なう。走査位置調整部１７０１は、メモリ３０１に記憶されている走査速度プロファイルを参照して、走査位置調整量を導出する。なお、メモリ３０１へのアクセスはＣＰＵ１０２が制御部２００を介して行われる。メモリ３０１から取得した走査速度プロファイルを用いて走査位置調整量を導出する処理については、実施例１の図１５のフローと同様である。導出された走査位置調整量は、前述の走査速度プロファイル及び部分倍率特性情報と共に、初期値として画像形成装置の組み立て時に工場などでメモリ３０１に記憶される。

なお、走査位置調整量導出処理及び後述のキャリブレーション処理は、例えば不図示の不揮発性メモリに記憶されたプログラムに従ってＣＰＵ１０２がこれを実行することで実現される。

＜キャリブレーション処理＞
続いて、本実施例の特徴である、走査速度プロファイルを再生成し、部分倍率特性情報及び走査位置調整量を、再生成された走査速度プロファイルに応じて変更する処理（キャリブレーション処理）について説明する。このキャリブレーション処理は、画像形成装置が印刷ジョブに基づく画像形成処理を実行していない状態（アイドル状態）のときに、所定の条件下で適宜実行されるものである。所定の条件としては、例えば一定時間の経過や印刷ジョブの処理回数が所定数に到達したときなどが挙げられる。また、ユーザからの明示の指示に従って開始するように構成してもよい。図１８は、本実施例に係る、キャリブレーション処理の流れを示すフローチャートである。

ステップ１８０１では、補正用のドットパターンが形成される。具体的には、まず光走査装置４００を用いて、図５（ｂ）で説明したような走査速度によるトナー像の違いを判別可能なドットパターンの潜像を、感光ドラム５００の主走査両端部に形成する。そして、現像装置（不図示）により潜像に対応したトナー像を形成することで、補正用ドットパターンが感光ドラム５００上に形成される。

ステップ１８０２では、感光ドラム５００上に形成された補正用ドットパターンが読み取られる。例えば、補正用ドットパターンにおける各ドットの幅を測定するためのセンサを主走査両端部の対応する位置に設置しておき、該センサによって各ドットの幅が測定される。こうして得られた各ドットの幅の情報に基づいて主走査両端部の走査速度を推定する。または、各ドットの濃度を測定するためのセンサを同様の位置に設け、該センサによって得られた濃度の程度によって主走査両端部の走査速度を推定するようにしてもよい。これは、単位長さ当たりの最軸外像高付近の総露光量が少なくなることで変化した濃度を測定することで、主走査両端部での走査速度を推定するものである。なお、例えば上記２種類のセンサを双方設置し、各ドットの幅と濃度を測定するように構成して、より正確に各位置の走査速度を推定できるようにしてもよい。ただし、センサを多く設けるとそれだけコストアップにつながるので、コストとのバランスを考慮して決すべきものである。

ステップ１８０３では、ステップ１８０２で読み取った補正用ドットパターンの読み取り結果（ここでは各ドットの幅の情報）を基に、メモリ３０１に記憶されている走査速度プロファイルを修正する。具体的には、まず読み取りによって得られた各ドットの幅の情報からセンサ位置（ここでは主走査両端部の対応する位置）における走査速度を推定する。これは、例えば予め主走査中央に補正用ドットパターンを形成した場合に得られるドットの幅を基準値（例えば100）として記憶しておき、該基準値に対して読み取ったドットの幅がどれだけの大きさであるかを求めることで、主走査両端部における走査速度を推定するものである。或いは、主走査中央が600dpiの１ドット幅（42.3μm）となるような補正用ドットパターンを基準として、それに対してどれだけのドット幅になっているかを求めることで走査速度を推定してもよい。次に、推定された走査速度と現在の走査速度プロファイルに記憶されている走査速度との差を求め、走査速度プロファイルを修正する。例えば、走査速度プロファイルの曲線の傾き（前述の図３を参照）自体が経年変化してしまう可能性は低いとの仮定の下、求めた走査速度の差から現在の走査速度プロファイルの曲線位置を平行移動させることで、修正後の走査速度プロファイルとする。詳細には、主走査両端部の差が共にプラス（端部での部分倍率が共に増加）であれば曲線位置を下方向にシフトし、共にマイナス（端部での部分倍率が共に減少）であれば曲線位置を上方向にシフトする。また、主走査両端部の差が、一方がプラスで一方がマイナスであれば、マイナスが検知された側に曲線位置を横（左右）シフトする。これらは、曲線が下凸であることを前提としたシフト方向である。もちろん、求めた走査速度の差が大きい場合など、必要に応じて曲線自体を微修正するものであってもよい。修正された走査速度プロファイルはメモリ３０１に記憶され、修正前の走査速度プロファイルと置き換えられる。

ステップ１８０４では、走査速度プロファイルの修正を受けて、部分倍率特性情報が修正される。これは走査速度プロファイルの内容が変わると部分倍率特性も変化することから、併せて修正がなされる。この修正は、前述のビットデータの挿入あるいはビットデータの削除による倍率補正において、主走査方向のどの位置の画像の倍率補正が必要かを示した特性情報を走査速度プロファイルから再生成する処理である。その内容は、実施例１で述べた部分倍率特性情報生成モジュール１３０３における処理と同様である。修正された部分倍率特性情報はメモリ３０１に記憶され、修正前の部分倍率特性情報と置き換えられる。

ステップ１８０５では、走査位置調整量が再導出される。これはステップ１８０３で修正された走査速度プロファイルを基として、ＣＰＵ１０２が走査位置調整量導出処理を再度実行することで実現される。メモリ３０１から修正後の走査速度プロファイルを読み出して新たな走査位置調整量を導出するための処理は、実施例１の図１５のフローと同様であるので、ここでは説明を省く。

ステップ１８０６では、ステップ１８０５で再導出した走査位置調整量が、走査位置の調整を担うＦＩＦＯ１２５に設定される。また、修正された部分倍率特性情報も、倍率制御部１２６へ設定される。

以上が、本実施例に係るキャリブレーション処理の内容である。これにより、走査速度プロファイルの変化に対応した品質の高い画像形成が可能となる。

以上のとおり本実施例によれば、キャリブレーション処理を適宜実行することで、適切な走査位置調整量が再設定される。これにより、感光体表面でレーザ光の走査速度が一定ではない電子写真方式の画像形成装置において、経年変化に耐性を持たせることが可能となる。

（その他の実施例）
本発明は、上述の実施形態の１以上の機能を実現するプログラムを、ネットワーク又は記憶媒体を介してシステム又は装置に供給し、そのシステム又は装置のコンピュータにおける１つ以上のプロセッサーがプログラムを読出し実行する処理でも実現可能である。また、１以上の機能を実現する回路（例えば、ＡＳＩＣ）によっても実現可能である。

Claims (3)

1. 感光体を有し、当該感光体の表面における光ビームの走査速度が主走査方向における前記感光体の中央領域よりも端部領域の方が速い画像形成装置であって、
   画像データに基づいて前記感光体を露光する光ビームを出射する光源と、
   回転駆動して、前記光源から出射された光ビームが前記感光体の表面を走査するように前記光ビームを偏向する回転多面鏡と、
   前記回転多面鏡によって偏向される光ビームの主走査位置に応じた走査速度の特性を示す情報である走査速度プロファイルが記憶されたメモリと、
   前記画像データに基づく前記光源からの光ビームの出射タイミングの基準となる信号を、光ビームを受光することによって生成するセンサと、
   前記メモリに記憶された前記走査速度プロファイルをもとに算出される各主走査位置における単位時間当たりの光ビームの走査距離と、前記回転多面鏡によって偏向される光ビームの、前記センサを通過してから前記画像データに基づいて出射された光ビームによって露光され得る前記感光体上の領域に到達するまでの走査距離と、に基づいて、前記光源から光ビームの出射を可能とする位置を制御する制御部と、
   を備えたことを特徴とする画像形成装置。
2. 前記走査速度プロファイルは、主走査位置毎の部分倍率の情報が格納されたルックアップテーブルであることを特徴とする請求項１に記載の画像形成装置。
3. 所定の周波数のクロック信号を生成するクロック信号生成手段と、
   前記センサが光ビームを受光したことに応じて前記クロック信号のカウントを開始するカウンタと、を備え、
   前記単位時間は、前記クロック信号の１周期であり、
   前記画像データに基づく前記光源からの光ビームの出射を可能とする位置は、前記カウンタのカウント値で表され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。

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