(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
記録媒体上にトナー像を形成する画像形成装置であって、
回転駆動される感光体と、
前記感光体を露光するためのレーザ光を出射する複数のレーザ素子を有する光源と、前記複数のレーザ素子から出射された複数のレーザ光が前記感光体上を走査するように前記複数のレーザ光を偏向する回転多面鏡と、を備え、前記感光体の回転方向において前記複数のレーザ光が前記感光体上の異なる位置を露光するように、前記複数のレーザ素子が配列された光走査装置と、
前記レーザ光によって露光されることにより前記感光体上に形成される静電潜像をトナーによって現像し、前記感光体上に現像されたトナー像を前記記録媒体に転写するトナー像形成手段と、
１枚の前記記録媒体に転写するために前記感光体上に形成する前記トナー像の前記感光体の回転方向のサイズを示す倍率を設定する倍率設定手段と、
前記レーザ光による前記感光体の１回の走査において前記複数のレーザ素子のうちの一部のレーザ素子を用いて前記感光体が露光されるように前記光源を制御する制御手段であって、１枚の記録媒体に対応する前記静電潜像を形成するための前記複数回の走査中に、前記１回の走査において前記感光体の露光に用いる前記レーザ素子を前記倍率設定手段によって設定された前記倍率に基づく回数、前記感光体の回転方向にシフトする制御手段と、
を有することを特徴とする画像形成装置。
【請求項２】
記録媒体上にトナー像を形成する画像形成装置であって、
回転駆動される感光体と、
前記感光体を露光するためのレーザ光を出射する複数のレーザ素子を有する光源と、前記複数のレーザ素子から出射された複数のレーザ光が感光体上を走査するように前記複数のレーザ光を偏向する回転多面鏡と、を備え、前記感光体の回転方向において前記複数のレーザ光が前記感光体上の異なる位置を露光するように、前記複数のレーザ素子が配列された光走査装置と、
前記レーザ光によって露光されることにより前記感光体上に形成される静電潜像をトナーによって現像し、前記感光体上に現像されたトナー像を前記記録媒体に転写するトナー像形成手段と、
１枚の前記記録媒体に転写するために前記感光体上に形成する前記トナー像の前記感光体の回転方向のサイズを示す倍率を設定する倍率設定手段と、
前記レーザ光による前記感光体の１回の走査において前記複数のレーザ素子のうちの一部のレーザ素子群を用いて前記感光体が露光されるように前記光源を制御する制御手段であって、１枚の記録媒体に対応する前記静電潜像を形成するための前記複数回の走査中に、前記１回の走査において前記感光体の露光に用いる前記レーザ素子群を前記倍率設定手段によって設定された前記倍率に基づく回数、前記感光体の回転方向にシフトする制御手段と、
を有することを特徴とする画像形成装置。
【請求項３】
前記記録媒体に対して所定の倍率の前記トナー像を形成する場合、前記制御手段は、前記感光体上における前記レーザ光の走査間隔が所定の間隔になるレーザ素子を用いて前記静電潜像を形成し、
前記記録媒体に対して前記所定の倍率と異なる倍率のトナー像を形成する場合、前記制御手段は、ｍ回目以降の走査において前記感光体の露光に用いるレーザ素子を（ｍ−１）回目の走査において前記感光体の露光に用いるレーザ素子からシフトし、当該シフトを前記記録媒体に対応する静電潜像を形成するための複数回の走査中に前記設定手段によって設定される倍率に基づく回数行うことを特徴とする請求項１に記載の画像形成装置。
【請求項４】
前記所定の倍率よりも小さい倍率の前記トナー像を形成する場合、前記制御手段は、前記感光体の回転方向におけるｍ回目以降の走査による走査ラインが（ｍ−１）回目の走査による走査ラインに近づくように前記ｍ回目以降の走査で用いるレーザ素子を選択してシフトし、
前記所定の倍率よりも大きい倍率の前記トナー像を形成する場合、前記制御手段は、前記感光体の回転方向においてｍ回目以降の走査による走査ラインが（ｍ−１）回目の走査による走査ラインから遠ざかるように前記ｍ回目以降の走査で用いるレーザ素子を選択してシフトすることを特徴とする請求項３に記載の画像形成装置。
【請求項５】
前記制御手段は、前記倍率設定手段によって設定される前記倍率に基づくｎ回の走査に含まれる１走査において前記感光体の露光に用いる前記レーザ素子をシフトし、前記ｎ回の走査中であって当該１走査以降の走査における前記感光体の露光には当該１走査においてシフトされたレーザ素子が用いられることを特徴とする請求項１に記載の画像形成装置。
【請求項６】
前記所定の倍率よりも小さい倍率の前記トナー像を形成する場合、前記制御手段は、前記感光体の回転方向において前記ｎ回の走査に含まれるｍ回目以降の走査による走査ラインが（ｍ−１）回目の走査ラインに近づくように前記ｍ回目以降の走査で用いるレーザ素子を選択してシフトし、前記所定の倍率よりも大きい倍率の前記トナー像を形成する場合、前記制御手段は、前記感光体の回転方向において前記ｎ回の走査に含まれるｍ回目以降の走査ラインが（ｍ−１）回目の走査ラインから遠ざかるように前記ｍ回目以降の走査で用いるレーザ素子を選択してシフトすることを特徴とする請求項５に記載の画像形成装置。
【請求項７】
前記記録媒体に対して所定の倍率の前記トナー像を形成する場合、前記制御手段は、前記感光体上における前記レーザ光の走査間隔が所定の間隔になるレーザ素子群を用いて前記静電潜像を形成し、
前記記録媒体に対して前記所定の倍率と異なる倍率のトナー像を形成する場合、前記制御手段は、ｍ回目以降の走査において前記感光体の露光に用いるレーザ素子群を（ｍ−１）回目の走査において前記感光体の露光に用いるレーザ素子群からシフトし、当該シフトを前記記録媒体に対応する静電潜像を形成するための複数回の走査中に前記設定手段によって設定される倍率に基づく回数行うことを特徴とする請求項２に記載の画像形成装置。
【請求項８】
前記所定の倍率よりも小さい倍率の前記トナー像を形成する場合、前記制御手段は、前記感光体の回転方向における前記レーザ素子群によって形成されるｍ回目以降の走査による走査ライン群が（ｍ−１）回目の走査による走査ライン群に近づくように前記ｍ回目以降の走査で用いるレーザ素子群を選択してシフトし、前記所定の倍率よりも大きい倍率の前記トナー像を形成する場合、前記制御手段は、前記感光体の回転方向においてｍ回目以降の走査による走査ライン群が（ｍ−１）回目の走査による走査ライン群から遠ざかるように前記ｍ回目以降の走査で用いるレーザ素子群を選択してシフトすることを特徴とする請求項７に記載の画像形成装置。
【請求項９】
前記制御手段は、前記倍率設定手段によって設定される前記倍率に基づくｎ回の走査に含まれる１走査において前記感光体の露光に用いる前記レーザ素子群をシフトし、前記ｎ回の走査中であって当該１走査以降の走査における前記感光体の露光には当該１走査においてシフトされたレーザ素子群が用いられることを特徴とする請求項２に記載の画像形成装置。
【請求項１０】
前記所定の倍率よりも小さい倍率の前記トナー像を形成する場合、前記制御手段は、前記感光体の回転方向において前記ｎ回の走査に含まれるｍ回目以降の走査による走査ライン群が（ｍ−１）回目の走査による走査ライン群に近づくように前記ｍ回目以降の走査で用いるレーザ素子群を選択してシフトし、前記所定の倍率よりも大きい倍率の前記トナー像を形成する場合、前記制御手段は、前記感光体の回転方向において前記ｎ回の走査に含まれるｍ回目以降の走査による走査ライン群が（ｍ−１）回目の走査による走査ライン群から遠ざかるように前記ｍ回目以降の走査で用いるレーザ素子群を選択してシフトすることを特徴とする請求項９に記載の画像形成装置。
【請求項１１】
前記倍率設定手段は、前記記録媒体の伸縮率に応じた倍率を設定することを特徴とする請求項１乃至１０のいずれか１項に記載の画像形成装置。
【請求項１２】
前記トナー像形成手段は、前記記録媒体に転写されたトナー像を加熱定着する定着手段を備え、前記トナー像形成手段は、前記定着手段によってトナー像が定着された第１面の裏面である第２面にトナー像を形成可能であり、前記倍率設定手段は、前記第１面に形成する前記トナー像の前記倍率と前記第２面に形成する前記トナー像の前記倍率とを異ならせることを特徴とする請求項１１に記載の画像形成装置。
【請求項１３】
前記倍率設定手段は、前記第１面に形成する前記トナー像の前記倍率よりも前記第２面に形成する前記トナー像の前記倍率を小さく或いは大きく設定することを特徴とする請求項１２に記載の画像形成装置。
【請求項１４】
前記トナー像形成手段が前記トナー像を形成する際に周期的に変化する前記感光体の回転方向に対応する方向における前記記録媒体上のトナー像のサイズの変動量を示すデータを記憶する記憶手段を更に有し、
前記倍率設定手段は、前記記憶手段に記憶された前記データに基づいて前記倍率を設定することを特徴とする請求項１乃至１０のいずれか１項に記載の画像形成装置。
【請求項１５】
前記トナー像形成手段が前記トナー像を形成する際に周期的に変化する前記感光体の回転方向に対応する方向における前記記録媒体上の前記トナー像のサイズの変動量を検出する検出手段を更に有し、
前記倍率設定手段は、前記検出手段で検出された前記変動量に基づいて前記倍率を設定することを特徴とする請求項１乃至１０のいずれか１項に記載の画像形成装置。
【請求項１６】
前記制御手段は、複数の走査ラインに対応する画像データを記憶する記憶手段と、前記複数のレーザ素子を駆動する駆動手段と、前記メモリに記憶された画像データによって前記複数のレーザ素子のいずれのレーザ素子を駆動するかを選択する選択手段と、を備えることを特徴とする請求項１乃至１５のいずれか１項に記載の画像形成装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、感光体に形成された潜像をトナーにより現像し、転写材にトナーを転写、定着して像形成を行なう電子写真方式の画像形成装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
図１は、従来のカラー画像形成装置の構成を説明する図である。
【０００３】
このカラー画像形成装置は、２つのカセット給紙部１，２と、１つの手差し給紙部３を有しており、各給紙部１，２，３から選択的にシートＳが給紙される。シートＳは、各給紙部１，２，３のカセット４，５又はトレイ６に積載されており、ピックアップローラ７の回転によって最上位のものから順に繰り出される。そしてピックアップローラ７によって繰り出されたシートＳは、フィードローラ８Ａとリタードローラ８Ｂからなる分離ローラ対によって最上位のシートのみが分離され、回転を停止しているレジストローラ１２へ送られる。この場合、レジストローラ１２までの距離が長い給紙カセット４，５から給送されたシートＳは、複数の搬送ローラ対９，１０，１１に中継されてレジストローラ１２へ送られる。こうしてレジストローラ１２へ送られたシートＳは、その先端がレジストローラ１２のニップに突き当たって所定のループを形成すると、一旦、そのシートＳの移動が停止される。このループの形成によりシートＳの斜行状態が矯正される。
【０００４】
このレジストローラ１２の下流には、中間転写体である長尺の中間転写ベルト（無端ベルト）１３が、駆動ローラ１３ａ、二次転写対向ローラ１３ｂ、及びテンションローラ１３ｃに張設され、断面視にて略三角形状に設定されている。この中間転写ベルト１３は図中時計回り方向に回転する。中間転写ベルト１３の水平部上面には、異なる色のカラートナー像を形成、担持する複数の感光ドラム１４，１５，１６，１７が中間転写ベルト１３の回転方向に沿って順番に配置されている。
【０００５】
尚、中間転写ベルト１３の回転方向において、最上流の感光ドラム１４はマゼンタ色のトナー像を、次の感光ドラム１５はシアン色のトナー像を、感光ドラム１６はイエロー色のトナー像を、最下流の感光ドラム１７はブラック色のトナー像をそれぞれ担持する。まず、最上流の感光ドラム１４にマゼンタ成分の画像に基づくレーザ光ＬＭの露光が開始され、感光ドラム１４上に静電潜像を形成する。この静電潜像は現像器２３から供給されるマゼンタ色のトナーによって可視化される。次に感光ドラム１５上にシアン成分の画像に基づくレーザ光ＬＣの露光が開始され、感光ドラム１６上に静電潜像を形成する。この静電潜像は現像器２４から供給されるシアン色のトナーによって可視化される。２２は感光ドラム１４乃至１７への露光手段であるスキャナ部を示す。
【０００６】
次に感光ドラム１５へのレーザ光ＬＣの露光開始から所定時間経過後、感光ドラム１６にイエロー成分の画像に基づくレーザ光ＬＹの露光が開始され、感光ドラム１６に静電潜像を形成する。この静電潜像は現像器２５から供給されるイエロー色のトナーによって可視化される。次に感光ドラム１６へのレーザ光ＬＹの露光開始から所定時間経過後、感光ドラム１７にブラック成分の画像に基づくレーザ光ＬＢの露光が開始されて感光ドラム１７上静電潜像を形成する。この静電潜像は現像器２６から供給されるブラック色のトナーによって可視化される。尚、各感光ドラム１４〜１７の周りには、各感光ドラム１４〜１７を均一に帯電させるための一次帯電器２７，２８，２９，３０が設けられている。更に、トナー像転写後の感光ドラム１４〜１７上に付着しているトナーを除去するためのクリーナ３１，３２，３３，３４が設置されている。
【０００７】
この中間転写ベルト１３が時計回りに回転する過程で、各感光ドラム１４，１５，１６，１７と、それに対応する転写帯電器９０，９１，９２，９３との間の転写部を順次通過する。これにより、中間転写ベルト１３上にマゼンタ、シアン、イエロー、ブラックの各色のトナー像が重ねて転写される。
【０００８】
一方、レジストローラ１２は、中間転写ベルト１３上のトナー像とシートの先端との位置を合わせるタイミングをとって回転を開始する。これにより、レジストローラ１２へ送られて斜行状態が矯正されたシートＳは、中間転写ベルト１３上の二次転写ローラ４０と２次転写対向ローラ１３ｂとの当接部である二次転写部Ｔ２に送られ、そのシートＳ上にトナー像が転写される。
【０００９】
こうして二次転写部Ｔ２を通過したシートＳは定着器３５へ送られる。そして、シートＳが定着器３５内の定着ローラ３５Ａと加圧ローラ３５Ｂとによって形成されるニップ部を通過する過程で、定着ローラ３５Ａにより加熱され、加圧ローラ３５Ｂにより加圧されて転写トナー像がシート面に定着される。
【００１０】
この定着器３５を通過した定着処理済みのシートＳは、搬送ローラ対３６によって排出ローラ対３７へ送られ、さらに機外の排出トレイ３８上へ排出される。
【００１１】
この画像形成装置では、両面モードの画像形成が可能になっている。以下、この両面モード時のシートＳの流れに沿って本画像形成装置の構成をさらに説明する。
【００１２】
両面モードが指定されている場合、定着器３５を通過した定着処理済みのシートＳは、縦パス５８を通って反転パス５９へ送られる。この場合、フラッパ６０は縦パス５８を開いており、シートＳは、搬送ローラ対３６，６１，６２及び逆転ローラ対６３によって搬送される。
【００１３】
逆転ローラ対６３によって矢印ａ方向に搬送されているシートＳの後端がポイントＰを通過した時点で逆転ローラ対６３が逆転して、シートＳは後端側を先頭にして矢印ｂ方向に搬送される。この動作で、シートＳのトナー像転写面は上側になる。尚、ポイントＰには、縦パス５８から反転パス５９へのシートＳの進入を可能とし、反転パス５９から縦パス５８へのシートＳの侵入を不可能とするフラッパ６４が設けられている。更に、シートの後端が同ポイントＰを通過したことを検知する検知レバー６５が設けられている。
【００１４】
逆転ローラ対６３の逆転によって矢印ｂ方向に搬送されたシートＳは、再給紙パス６７内に送られる。そして複数の再給紙パス内搬送ローラ対６８と搬送ローラ対１１で中継され再び画像形成のためにレジストローラ対１２に送られる。こうしてシートＳは、レジストローラ１２で斜行状態を補正された後、二次転写部Ｔ２に送られる。そして、主走査方向及び副走査方向の倍率補正が行なわれた画像メモリ（不図示）に蓄えられた画像データを基に、２回目の画像形成が行なわれる。以後、片面画像形成と同一のプロセスを経て機外に排出される。
【００１５】
つぎに各感光ドラムを露光するスキャナ部２２の説明を行う。
【００１６】
図２は、図１の従来例に示すスキャナ２２の１色分の構成を模式的に示す図である。
【００１７】
電子写真方式の画像形成装置は、図２に示すように、入力された画像データに対応する潜像を感光ドラム２１５に形成するように、感光ドラム２１５に対してレーザ光を照射する露光ユニットを備える。この露光ユニットは、拡散レーザ光を発光するレーザ光源２１０を備える。レーザ光源２１０から発光されたレーザ光は、コリメータレンズ２１１を介して平行レーザ光Ｌ１へ変換される。このレーザ光Ｌ１は、スキャナモータ２１２によって回転駆動中のポリゴンミラー２１３に照射される。そして、ポリゴンミラー２１３に照射されたレーザ光Ｌ１は、ポリゴンミラー２１３により反射されてｆ−θレンズ２１４へ至る。このｆ−θレンズ２１４を通過したレーザ光は、感光ドラム２１５上に主走査方向に等速で結合走査され、このレーザ光の走査、即ちスキャン動作により、感光ドラム２１５上に潜像２１６が形成される。このレーザ光のスキャン動作の開始は、ビームデテクトセンサ（以下、ＢＤセンサという）２１７により検出される。感光ドラム２１５に対するレーザ光のスキャン開始に当たる時間にレーザ光源２１０は強制点灯される。これによりＢＤセンサ２１７は、レーザ光源２１０の強制点灯期間にポリゴンミラー２１３により反射されて入力されたレーザ光を検出し、主走査毎の画像形成書き出しタイミングの基準信号となるビームディテクト信号（以下、ＢＤ信号という）を出力する。
【特許文献１】特開２００４−１０２０３９号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１８】
しかしながら上記従来例では、副走査方向の倍率は一定であったため以下の問題点を有していた。例えば、中間転写ベルトを駆動するにあたり以下の２点が大きな問題となった。
【００１９】
駆動ローラ１３ａと従動ローラ１３ｃ間の幾何学的な形状偏差等の問題等により、中間転写ベルト１３の速度が逐次変化する。このため、中間転写ベルト１３に逐次形成される画像は、中間転写ベルト１３の移動方向、即ち、シート上の副走査方向の理想の画像形成位置とは異なる位置に生成される。特に従来例にあるような４色を重ねてカラー画像を得る装置の場合は色ズレが生じ画像品質の劣化という問題があった。これらの主たる要因は以下の様に考えられる。
（１）一定の角速度ωで駆動される半径ｒを有する駆動ローラ、及び中間転写ベルトの厚さｈによって規定される中間転写ベルトの移動速度Ｖは以下のように表わされる。
【００２０】
Ｖ＝（ｒ＋ｈ／２）×ω            …式（１）
この駆動ローラ１３ａに偏芯Δｒが重畳した場合、この駆動ローラ１３ａによって規定される中間転写ベルト１３の移動速度Ｖの変動ΔＶは、以下のように表される。
【００２１】
ΔＶω＝Δｒω×ω                …式（２）
ここでωは角速度（駆動ローラの回転周期）を表している。
【００２２】
この駆動ローラ１３ａの周期の速度変動ΔＶωによって、各色の画像は駆動ローラ１３ａの周期の位置ズレを生じる。
（２）また、中間転写ベルトの全周長に亘る厚さ方向の変動によっても、駆動ローラによって規定される中間転写ベルトの移動速度に変化が生じる。この結果、中間転写ベルトから一括して転写されたシート上の各色の画像が理想の位置よりずれるため画像品質が低下する。また複数のシートに形成される画像の位置も変動するという問題があった。
【００２３】
いま半径ｒの駆動ローラを一定の角速度ωで駆動する場合、この駆動ローラに巻回された厚さｈの中間転写ベルトの全周に亘って厚さ変動Δｈが存在すると仮定する。この場合、駆動ローラによる中間転写ベルトの移動速度Ｖの変動ΔＶＬは以下の式（３）で表される。
【００２４】
ΔＶＬ＝ΔｈＬ×ω              …式（３）
ここでＬは、中間転写ベルトの全周長を示している。
【００２５】
これらを駆動ローラによって規定されるベルトの線速度変動とそれによって形成される画像の位置ズレ関係を理想的な場合と上記問題点を含む場合を模式的に表すと図３及び図４のようになる。これら図では、各露光装置による露光タイミングを示している。中間転写ベルトの移動速度を横軸に時間ｔをとり、縦軸は、ベルトの線移動速度ｖを示す。そして中間転写ベルト上に形成される各色走査線を主走査方向に並列して示し、時系列で書き込まれて行く様子を示している。
【００２６】
図３は理想的な場合を示し、中間転写ベルトが一定速度Ｖで移動する。この一定速度で移動する中間転写ベルト上に、ＹＭＣＫ各色の画像形成装置設置間隔分の移動時間差を与えて、副走査方向に等間隔時間で主査方向に一部ずつ書き込みを与えた場合を示す。その結果はＹＭＣＫ各色の走査ラインが副走査方向に等間隔でズレなく書き込まれることが分かる。
【００２７】
それに対して図４は、中間転写ベルトの速度が中間転写ベルトの厚さ及び駆動ローラ偏芯により変化した場合を示している。実線で示される中間転写ベルトの速度変動上の細かいＡＣ成分的な変動が前記駆動ローラの偏芯周期に相当し、破線で示す大きなうねり成分が、中間転写ベルトの厚さムラ周期に相当する速度変動を持っている。
【００２８】
この場合、副走査方向に等間隔に各色の走査ラインが形成されても、中間転写ベルトの速度変動分だけ走査線の副走査間隔が不揃いとなる。また、その状態が各色それぞれに発生する結果、ＹＭＣＫ色間の色ズレが生じることとなる。
【００２９】
この問題に対して特許文献１には、ポリゴンスキャナモータの回転速度を制御し副走査方向の倍率補正を行う方法が提案されている。しかし、モータの回転数の応答速度には限界がある。このため、長周期の倍率ムラに対しては有効であるが、短周期の倍率のムラ、位置ずれに対しては効果が薄かった。
【００３０】
また、両面印刷時の表裏の画像のずれの問題も有している。紙等の一般的なシートは、定着時の熱印加によりシートに含まれる水分量が変化することにより、微小な（２％以下の）伸張又は収縮を行うことが知られている。つまりシートの表面への画像形成及び、定着後、シートの伸張又は収縮と共に画像の伸張又は収縮が起こる。その後、伸縮が元に復帰しないうちに、そのシートの裏面の画像形成を行った場合に、伸張又は収縮されたシートに画像が形成されて定着される。その後、一定時間の後にシートの水分量が復帰し、表面の画像の画像の倍率が元の大きさに復帰した場合には、裏面の画像は逆に収縮又は伸張されてしまい、表裏で微小な倍率の不一致が生じる。
【００３１】
近年の画像の高品位化に伴い、この微小な倍率の不一致に対して補正を行う必要が生じてきた。この問題に対してもポリゴンスキャナモータの回転速度を制御して副走査方向の倍率補正を行う方法も提案されている。しかし、紙間でモータの回転数を変速させる必要があり、紙間で不必要な変則時間を確保しなければならない。これは印刷効率の点で弊害  本発明の目的は、上記従来技術の問題点を解決することにある。
【００３２】
本願発明の特徴は、複数の走査ラインを同時に走査露光が可能な複数のレーザ素子を用い、それらレーザ素子を選択的に駆動することにより、形成される画像の副走査方向の解像度を変更して画像の副走査方向のサイズを調整可能にすることにある。
【課題を解決するための手段】
【００３３】
上記目的を達成するために本発明の一態様に係る画像形成装置は以下のような構成を備える。即ち、
記録媒体上にトナー像を形成する画像形成装置であって、
回転駆動される感光体と、
前記感光体を露光するためのレーザ光を出射する複数のレーザ素子を有する光源と、前記複数のレーザ素子から出射された複数のレーザ光が前記感光体上を走査するように前記複数のレーザ光を偏向する回転多面鏡と、を備え、前記感光体の回転方向において前記複数のレーザ光が前記感光体上の異なる位置を露光するように、前記複数のレーザ素子が配列された光走査装置と、
前記レーザ光によって露光されることにより前記感光体上に形成される静電潜像をトナーによって現像し、前記感光体上に現像されたトナー像を前記記録媒体に転写するトナー像形成手段と、
１枚の前記記録媒体に転写するために前記感光体上に形成する前記トナー像の前記感光体の回転方向のサイズを示す倍率を設定する倍率設定手段と、
前記レーザ光による前記感光体の１回の走査において前記複数のレーザ素子のうちの一部のレーザ素子を用いて前記感光体が露光されるように前記光源を制御する制御手段であって、１枚の記録媒体に対応する前記静電潜像を形成するための前記複数回の走査中に、前記１回の走査において前記感光体の露光に用いる前記レーザ素子を前記倍率設定手段によって設定された前記倍率に基づく回数、前記感光体の回転方向にシフトする制御手段と、を有することを特徴とする。
【００３４】
上記目的を達成するために本発明の一態様に係る画像形成装置は以下のような構成を備える。即ち、
記録媒体上にトナー像を形成する画像形成装置であって、
回転駆動される感光体と、
前記感光体を露光するためのレーザ光を出射する複数のレーザ素子を有する光源と、前記複数のレーザ素子から出射された複数のレーザ光が感光体上を走査するように前記複数のレーザ光を偏向する回転多面鏡と、を備え、前記感光体の回転方向において前記複数のレーザ光が前記感光体上の異なる位置を露光するように、前記複数のレーザ素子が配列された光走査装置と、
前記レーザ光によって露光されることにより前記感光体上に形成される静電潜像をトナーによって現像し、前記感光体上に現像されたトナー像を前記記録媒体に転写するトナー像形成手段と、
１枚の前記記録媒体に転写するために前記感光体上に形成する前記トナー像の前記感光体の回転方向のサイズを示す倍率を設定する倍率設定手段と、
前記レーザ光による前記感光体の１回の走査において前記複数のレーザ素子のうちの一部のレーザ素子群を用いて前記感光体が露光されるように前記光源を制御する制御手段であって、１枚の記録媒体に対応する前記静電潜像を形成するための前記複数回の走査中に、前記１回の走査において前記感光体の露光に用いる前記レーザ素子群を前記倍率設定手段によって設定された前記倍率に基づく回数、前記感光体の回転方向にシフトする制御手段と、を有することを特徴とする。
【発明の効果】
【００３５】
本発明によれば、複数の走査ラインを同時に走査露光が可能な複数のレーザ素子を用い、それらレーザ素子を選択的に駆動して、形成される画像の副走査方向の解像度を変更することにより画像の副走査方向のサイズを調整できるという効果がある。
【発明を実施するための最良の形態】
【００３６】
以下、添付図面を参照して本発明の好適な実施形態を詳しく説明する。尚、以下の実施形態は特許請求の範囲に係る本発明を限定するものでなく、また本実施形態で説明されている特徴の組み合わせの全てが本発明の解決手段に必須のものとは限らない。
【００３７】
近年のプリンタ、複写機の高速化、高画質化のために、レーザ光源に用いる半導体レーザ（レーザ素子）の光ビーム数を複数にすることにより回転多面鏡による一度の走査で複数のラインの露光を行う手法が多くとられている。特に端面発光レーザから面発光レーザが実用化されてきており、多ビーム化は容易となってきている。
【００３８】
この多ビームの半導体レーザを画像形成装置に用いた例を以下に説明する。な、この実施形態に係る画像形成装置の構成は、スキャナ部２２が多ビームの半導体レーザを用いている以外は前述の図１に示す画像形成装置の構成と共通している。尚、図１では、中間転写体であるベルトを用いて例を示しているが、感光体から直接シートに転写する方式でも良い。
【００３９】
図５は、本実施形態に係る多ビームの半導体レーザを用いた電子写真方式のプリンタの像形成部の主要部を説明する図である。
【００４０】
同図において、１０１５は回転多面鏡、１０１６は回転多面鏡１０１５を回転駆動するレーザスキャナモータである。１０１７は露光用光源であるレーザダイオード（以下、レーザ）である。レーザ１０１７は、レーザドライバ１０２９により画像信号に応じて点灯又は消灯駆動される。このレーザ１０１７から発した光変調されたレーザ光は回転多面鏡１０１５に向けて照射される。
【００４１】
いまレーザ１０１７から発したレーザ光は、回転多面鏡１０１５の回転に伴い、その反射面で連続的に角度を変える偏向ビームとして反射される。この反射光はレンズ群（不図示）により歪曲収差の補正等を受け、反射鏡１０１８を経て感光ドラム１０１０の主走査方向（図に対して垂直方向）に走査する。回転多面鏡１０１５の１つの面は１回の走査に対応している。よって、レーザ１０１７から発光されるビーム数が８本の場合は、回転多面鏡１０１５の１回転により８ライン分のレーザ光が並行して感光ドラム１０１０上（像担持体上）を主走査方向に走査する。
【００４２】
感光ドラム１０１０の表面は、予め帯電器１０１１により帯電されており、レーザ光の走査により順次露光されて静電潜像が形成される。また感光ドラム１０１０は矢印方向に回転していて、レーザ光により形成された静電潜像は現像器１０１２から供給されるトナーにより現像される。こうして現像された可視像は、転写帯電器１０１３により中間転写体であるベルト１０１４に転写される。こうして可視像が転写されたベルト上のトナー像は、二次転写部でシートに転写されて定着された後、装置外に排出される。
【００４３】
ここで、感光ドラム１０１０の側部における主走査方向の走査開始位置近傍又は相当する位置に、ＢＤセンサ１０１９が配置されている。回転多面鏡１０１５の各反射面で反射されたレーザ光は、各々の走査に先立ってＢＤセンサ１０１９により検出される。こうして検出されたＢＤ信号は、主走査方向の走査開始基準信号としてコントローラ１０２７に入力される。コントローラ１０２７は、ＢＤセンサ１０１９の信号を基準として各ラインの主走査方向のデータの書き出し開始位置の同期を取って、ＦＩＦＯ１０２８、レーザドライバ１０２９のタイミング信号を生成して制御する。
【００４４】
メモリ１０３１は、上述の感光ドラム１０１０や転写ベルト１０１４を含む像形成手段（画像形成機構）で形成された画像において、周期的に変化する副走査方向のサイズの変動量を示すデータを記憶している。これによりコントローラ１０２７は、この記憶されているデータに従って、図１０及び図１１を参照して後述するマルチプレクサ１０３０におけるイネーブルにするラインの切替えを制御して、副走査方向の解像度を調整する。
【００４５】
またこれ以外にも、像形成手段で周期的に変化する、形成された画像における副走査方向のサイズの変動量を検出する検出器（不図示）を備えても良い。これによりコントローラ１０２７は、この検出された変動量に従って、マルチプレクサ１０３０におけるイネーブルにするラインの切替えを制御して、副走査方向の解像度を調整する。尚、この検出器は、両面印刷時において、表面を印刷したときのシート（記録媒体）のサイズと、シートの定着の後、そのシートの裏面に画像を形成する時のシートのサイズとの差異（伸縮率）を検出する機能を含めても良い。これにより、両印刷時のシートの表面と裏面の画像サイズの違いを補正できる。
【００４６】
こうして、半導体レーザ駆動回路により、電気的な画像信号に基づいて半導体レーザの光パルス信号を生成することにより感光体上に画像露光を行って画像を形成する。
【００４７】
図６は、本実施形態に係る多ビームの半導体レーザ及びそのドライバ回路（図５のレーザドライバ１０２９に相当）を示す図である。
【００４８】
図５のレーザ光源１０１７は、図６の半導体レーザ１００に相当している。半導体レーザ１００は、パッケージ内に８個のレーザＬＤ１〜ＬＤ８を配置している。各レーザＬＤ１〜ＬＤ８のカソード端子は、共通端子となって接地されている。また各レーザＬＤ１〜ＬＤ８のアノード端子は、それぞれドライバ回路１０１，１０２，１０３，１０４…１０８に接続され、各対応するドライバ回路により点灯電流が供給される。各ドライバ回路はそれぞれ同一の回路であり、代表してドライバ回路１０１を例にして動作説明を行う。
【００４９】
フォトダイオード１１０は、各レーザＬＤ１〜ＬＤ８の光量をモニタするために、レーザＬＤ１〜ＬＤ８の放射光、又はその一部が照射される位置に設置される。フォトダイオード１１０のアノード端子は接地され、カソード端子は抵抗Ｒ１を介して電源電圧Ｖccに接続されている。このカソード端子がモニタ出力となる。そして、このフォトダイオード１１０のカソード端子は、オペアンプ１１１（OP1）の＋入力（非反転）端子に接続される。またこのオペアンプ１１１の−入力端子には、基準電圧Ｖrefが印加されている。
【００５０】
このオペアンプ１１１の出力端子はアナログスイッチＳＷ１に入力される。このアナログスイッチＳＷ１の動作を制御するコントロール端子には、コントローラ１０２７から供給される制御信号cont1信号が入力される。アナログスイッチＳＷ１の出力は、コンデンサＣ１の片端に接続され、更に、定電流源ＣＣ１の制御信号となって入力されている。コンデンサＣ１の他端は接地される。定電流源ＣＣ１は、アナログスイッチＳＷ１を介して印加される電圧（制御電圧）に応じた電流を出力する。この定電流源ＣＣ１の出力にはＰＮＰトランジスタＱ１０，Ｑ１１のエミッタ端子がそれぞれ接続される。ＰＮＰトランジスタＱ１０のコレクタ端子は、ドライバ回路１０１の出力となり、レーザＬＤ１のアノード端子に接続される。ＰＮＰトランジスタＱ１１のコレクタ端子には、抵抗ＲＤ１が接続され、この抵抗ＲＤ１の他端は接地される。ＰＮＰトランジスタＱ１０のベース端子には、インバータＱ１２を介してdata1信号が入力される。またＰＮＰトランジスタＱ１１のベース端子には、バッファＱ１３を介してdata1信号が入力される。このdata1信号は、図５で示したＦＩＦＯ１０２８から供給される。他のドライバ回路の構成も同様である。次に、この回路の動作について説明する。
【００５１】
まずレーザＬＤ１のオートパワーコントロール（ＡＰＣ）モードとなるように、コントローラ１０２７がcont1信号、data1信号を共にハイレベルで出力する。このときcont2〜cont8信号、data2〜data8信号はロウレベルで出力される。
【００５２】
このときdata1信号はハイレベルであるため、インバータＱ１２の出力はロウレベルとなりＰＮＰトランジスタＱ１０がオンする。またＰＮＰトランジスタＱ１１は逆にオフになる。こうしてＰＮＰトランジスタＱ１０がオンすると、定電流源ＣＣ１より供給される電流によりレーザＬＤ１が点灯する。そしてレーザＬＤ１から発光されるレーザ光量が増すと、フォトダイオード１１０を流れる電流が増大してオペアンプ１１１に入力される電圧が低下する。オペアンプ１１１は、フォトダイオード１１０の電圧と基準電圧refとを比較し、フォトダイオード１１０の電圧が低下するとオペアンプ１１１の出力電圧が低下するように動作する。こうしてオペアンプ１１１の出力電圧が低下すると、定電流源ＣＣ１の制御電圧が低下して、その出力電流も低下する。こうして定電流源ＣＣ１の出力電流が低下するとレーザＬＤ１の駆動電流も低下し、レーザＬＤ１から発光されるレーザ光量も低下することになる。
【００５３】
以上のように、このドライバ回路１０１は負帰還回路によるＡＰＣを実現しており、フォトダイオード１１０の出力と基準電圧Ｖrefとが等しくなるように、レーザＬＤ１を点灯駆動している。他のドライバ回路１０２〜１０４，１０８によるレーザＬＤ２〜ＬＤ８の駆動制御も同様である。
【００５４】
次に印刷時の動作について説明する。
【００５５】
印刷モードでは、コントローラ１０２７によりcont1信号〜cont8信号がロウレベルにされ、data1〜data8信号には、像形成対象の画像データが出力される。
【００５６】
ここではcont1信号がロウレベルあるため、アナログスイッチＳＷ１がオフされる。このためＡＰＣモード時の電圧がコンデンサＣ１により保持される。そして定電流源ＣＣ１の制御端子には、コンデンサＣ１に充電された電圧が印加されるため、定電流源ＣＣ１の出力はＡＰＣモード時と同じ電流値となる。
【００５７】
そしてdata1信号がハイレベルの場合は、ＰＮＰトランジスタＱ１０がオンするため、レーザＬＤ１が点灯する。逆にdata1信号がロウレベルの場合は、ＰＮＰトランジスタＱ１０がオフするため、レーザＬＤ１は消灯する。これにより画像データ（data1）によりレーザＬＤ１の点滅駆動が可能となり、画像データに応じた露光走査を行うことができる。また一般的に半導体レーザは、同一環境で同一の駆動電流値であれば一定のレーザ光量を発光することが知られている。これにより点灯時はＡＰＣモードと同等の一定光量でレーザを駆動することが可能となる。
【００５８】
またdata1信号がハイレベルの場合はＰＮＰトランジスタＱ１１がオフし、data1信号がロウレベルの場合は、ＰＮＰトランジスタＱ１１がオンする。このため、data1信号がロウレベルの場合は抵抗ＲＤ１に定電流源ＣＣ１より供給される電流が印加される。これによりdata1信号の状況に影響されずに、定電流源ＣＣ１より常に電流が供給され、その電流値は一定となる。一般的に定電流源の高速駆動、特に画像形成を行う数十ＭＨｚでのスイッチング動作は困難である。しかしこの構成によれば。ＰＮＰトランジスタＱ１０，Ｑ１１は高速でのッスイッチング動作を必要とするが、定電流源ＣＣ１は高速のスイッチング動作を必要としないため画像形成が容易となる。他のＬＤ２〜ＬＤ８レーザによる印刷に関しても同様である。
【００５９】
次に図７を参照して、マルチビームのレーザを使用した場合に、形成される画像の副走査方向の解像度を調整するためのレーザ駆動方法を説明する図である。
【００６０】
図７は、８個のレーザＬＤ１〜ＬＤ８を用いた場合の副走査方向の画像形成を説明する図である。ここでは、各レーザにより形成される副走査方向のラインの解像度が、主走査方向の解像度の４倍の場合で説明している。
【００６１】
同図において、ＬＮ１〜ＬＮ８で示すラインは、１回のレーザ走査で８個のレーザＬＤ１〜ＬＤ８により走査可能なラインを示している。ここでは画像データの解像度（第１解像度）に対し、このラインＬＮ１〜ＬＮ８の解像度（第２解像度）は４倍に設定されている。即ち、画像データの解像度が６００ｄｐｉの場合、レーザ光源１０１７の解像度（副走査方向の解像度）は２４００ｄｐｉとなる。図において、実線はレーザの点灯駆動がイネーブルであるラインを示し、点線はレーザが点灯されないラインを示している。ここで各走査ラインの間隔（所定ピッチ）は、解像度が２４００ｄｐｉの場合は約１０．６μｍとなる。
【００６２】
図７の例では、１回目の走査において、レーザの点灯駆動がイネーブルであるラインは、ＬＮ１及びＬＮ５の実線で示されたラインとなっている。これらラインＬＮ１及びＬＮ５は、レーザＬＤ１，ＬＤ５に対応している。このように、副走査方向に４ラインごとにレーザを露光することにより、副走査方向の解像度が２４００／４、即ち、解像度６００ｄｐｉとなって画像データの解像度（ラインピッチ）と一致し、副走査方向に形成される走査ラインの間隔は、約４２．３μｍとなる。
【００６３】
次に２回目の走査でも同様に、レーザの点灯駆動がイネーブルであるラインは、ＬＮ１及びＬＮ５の実線で示されたラインとなっている。以下同様に、３回目、４回目の走査でも同様に、レーザの点灯駆動がイネーブルであるラインが設定されている。
【００６４】
このようにして走査露光された画像は、１回目の走査、２回目の走査、…というように、副走査方向に常に一定のライン間隔で露光される。この後の画像形成プロセスにおいて、ベルト駆動の厚みムラや転写紙の伸縮等の影響がなく、副走査方向での画像サイズの補正が不要な場合は、この図７のようにレーザを駆動することにより主走査及び副走査方向に同じ解像度の画像が得られることになる。
【００６５】
しかしながら、ベルト駆動の厚みムラや転写紙の伸縮等の影響により、本来の画像データの有する解像度と異なる場合には、この副走査方向のピッチ間隔を補正するように制御する必要がある。この補正制御を行った場合の動作を図８、及び図９を参照して説明する。
【００６６】
図８は、図７の状態からラインの間隔を広げる伸張補正を行った場合の動作を説明する図である。図８では、通常は主走査方向の解像度に合わせて図７のように４ラインのうちの１ラインをイネーブルにするのに加えて、１回目の走査と２回目の走査との間で４ライン分の空きを生じさせて副走査方向に画像を伸長している。言い換えると、画像データの連続する２ラインは通常、その走査ラインの間隔が４ラインであるレーザに供給される。これは図８における第１の走査周期に対応している。また一方、画像データの連続する２ラインは、その走査ラインの間隔が５ラインであるレーザに供給されることもある。これは図８の第２の走査周期に対応している。ここで１つの走査周期は、４或いは５の走査ラインで、画像データの１ラインの走査に相当している。ここで図８の１回目、２回目、３回目走査等における８ラインは、８個のレーザ（走査ライン生成部）に該当している。図８においても、実線は、レーザの点灯駆動がイネーブルであるラインを示し、点線はレーザを駆動しないラインを示している。図８の第１の走査周期も図７のように、走査ラインのピッチ間隔は解像度が２４００ｄｐｉの場合で約１０．６μｍとしている。
【００６７】
２回目走査時は、点灯駆動がイネーブルであるレーザはＬＤ２，ＬＤ６となり、イネーブルであるラインはＬＮ２及びＬＮ６の実線で示されたラインとなる。次に３回目の走査では、２回目の走査と同様に、露光がイネーブルであるラインはＬＮ２及びＬＮ６の実線で示されたライン（レーザＬＤ２，ＬＤ６に対応）となっている。このように順次４回目のラインも同様に走査される。
【００６８】
１回目走査のＬＮ５から２回目走査のＬＮ１までの５ラインは、上述の第２の走査周期に相当する。このように５ラインの内の１ライン、即ちＬＮ５のラインだけをイネーブルにすることで、画像データの２番目のラインは、ＬＮ５のラインに供給される。このようにして走査露光された画像で、１回目の走査と２回目の走査の間で副走査の露光ライン間隔（画像データの２番目のラインデータが供給されるＬＮ５と、画像データの３番目のラインデータが供給されるＬＮ２との間隔）が約５２．９μｍとなる。即ち、（約４２．３μｍ＋走査ラインの１ライン分＝）で約５２．９μｍとなり、図７の場合と比べて長くなっている。即ち、図７の場合と比べて、画像データの２番目と３番目のライン間隔が約２５％伸張されている。しかし、この前後のラインでは、図７と同様に、約４２．３μｍの間隔（６００ｄｐｉ）で走査されている。このため、画像全体として副走査方向の倍率は、第１の走査周期（ライン間隔が約４２．３μｍ）の間に第２の走査周期（ライン間隔が約５２．９μｍ）が設けられる相対頻度で決定されることとなる。
【００６９】
つまり、ｎ走査周期ごとに１回、第２の走査周期を用い（例えば、１つの第２の走査周期に続いて（ｎ−１）の第１の走査周期を用いる）、第１の走査周期が４ラインを、第２の周期が５ラインを有する場合に、画像全体の拡大率は、
２５÷ｎ（％）
で表される。
【００７０】
例えば、画像データの２５ラインごとに１回の頻度で１ライン分副走査方向に画像を伸張させ、残りの２４の画像ラインでは副走査方向の通常の３ライン間隔（約４２．３μｍ）で走査露光することにより、１％副走査方向に伸びた画像を露光することが可能となる。こうして設定された倍率（倍率設定）に応じて、駆動されるライン（レーザ素子）が選択されることになる。
【００７１】
このときの点灯ＬＤの制御方法を図１０を参照して説明する。
【００７２】
図１０（Ａ）〜（Ｃ）は、図８に示す各走査毎のレーザ駆動の切替えを説明する図である。尚、図５と共通する部分は同じ記号で示している。
【００７３】
図１０（Ａ）は、ＦＩＦＯ１０２８の画像データがレーザドライバ１０２９に出力される経路を説明するブロック図である。
【００７４】
ＦＩＦＯ１０２８より先行するライン（図８の１回目の走査ではラインＬＮ１）及び後続ライン（図８の１回目の走査ではラインＬＮ５）の２ラインのデータがマルチプレクサ１０３０に入力される。マルチプレクサ１０３０は、コントローラ１０２７からの制御信号により、入力されるラインデータを出力するレーザドライバを選択して、ＬＤ１乃至ＬＤ８の内の駆動するレーザを選択する。これによりマルチプレクサ１０３０により選択されたレーザのみがイネーブルとなり、そのレーザが画像データに応じて点灯駆動されることになる。
【００７５】
図１０（Ｂ）は、図８の１回目の走査時での、マルチプレクサ１０３０による切替え処理を示している。ここでは先行ラインがレーザＬＤ１に出力され、後行ラインがレーザＬＤ５に出力されている。
【００７６】
図１０（Ｃ）は、図８の２回目乃至４回目の走査での、マルチプレクサ１０３０による切替え処理を示している。ここでは先行ラインがレーザＬＤ２に出力され、後行ラインがレーザＬＤ５に出力されている。
【００７７】
次に図９は、縮小補正を行った場合の動作を説明している。
【００７８】
図９において、１回目走査で示されたラインＬＮ１〜ＬＮ８が１回の走査でレーザＬＤ１〜ＬＤ８により走査されるラインを示している。ここでも前述と同様に、画像データの解像度（６００ｄｐｉ）に対しレーザ光源１０１７の解像度は４倍（２４００ｄｐｉ）に設定されている。実線及び点線はレーザ光源１０１７の走査ラインを示しており、実線はレーザの点灯駆動がイネーブルであるラインを示している。ここでも走査ラインの間隔は解像度２４００ｄｐｉに相当しているため、４ラインに１ラインを露光することにより主走査方向の解像度６００ｄｐｉに合わせている。よって、１回目の走査では、ラインＬＮ１及びＬＮ５の実線で示されたライン（レーザＬＤ１、ＬＤ５に相当）で、レーザの点灯駆動がイネーブルとなっている。
【００７９】
次に２回目のライン走査時では、ラインＬＮ１，ＬＮ５と１回目の走査時と同じであるが、更にラインＬＮ８が２ライン分（ラインＬＮ６とＬＮ７）の間隔を空けて追加されている。そして３回目及び４回目の走査では、それまでと同じ３ラインの間隔を空けてラインＬＮ４，ＬＮ８がレーザの点灯がイネーブルのラインとして設定されている。
【００８０】
このように走査露光された画像は、２回目の走査で、ラインＬＮ５とラインＬＮ８との間の間隔が、約３１．７μｍ（＝４２．３μｍの間隔（６００ｄｐｉ）−１０．６）となっている。これにより走査ラインの１ライン分つまり２５％縮小されている。これは３ライン分のライン間隔が縮小された第２の走査周期に対応している。ここで、この前後のラインでは、第１の走査周期（通常３ライン分のライン間隔を有する）に対応する、約４２．３μｍのピッチ間隔で走査されているため、画像全体の副走査方向の倍率は、第１の走査周期の間に第２の走査周期を設ける頻度で決定されることとなる。
【００８１】
つまりｎ走査周期ごとに１回だけ第２の走査周期を使用し（例えば、１つの第２の走査周期に続いて（ｎ−１）の第１の走査周期を用いる）、第１の走査周期が４ライン、第２の走査周期が３ラインであるとき、画像全体の縮小率は、
２５÷ｎ（％）
で表される。
【００８２】
例えば、画像データの２５ラインごとに１回の頻度で走査ラインの間隔を縮小し、残りの２４ラインの画像ラインデータに対しては副走査方向の通常のピッチ間隔で走査露光することにより、１％縮小された画像を形成することが可能となる。こうして設定された倍率（倍率設定）に応じて、駆動されるライン（レーザ素子）が選択されることになる。
【００８３】
図１１（Ａ）〜（Ｃ）は、このときのレーザＬＤの駆動制御を説明する図である。
【００８４】
図１１において、ＦＩＦＯ１０２８より第１ライン〜第３ラインの３ラインのデータがマルチプレクサ１０３０に入力される。マルチプレクサ１０３０はコントローラ１０２７からの制御信号により、入力されるラインデータをレーザＬＤ１乃至ＬＤ８の対応するレーザドライバに供給する。これによりデータが入力されたレーザのみが点灯され、そのレーザに対応するラインの露光がイネーブルとなる。
【００８５】
図１１（Ａ）は、図９の１回目の走査の場合を示している。ここでは第１ラインのデータがレーザＬＤ１に、第２ラインのデータがレーザＬＤ５に供給されている。そして第３ラインのデータは、レーザドライバ１０２９に出力されないように制御されている。
【００８６】
図１１（Ｂ）は、図９の２回目の走査の場合を示している。第１ラインのデータがレーザＬＤ１に、第２ラインのデータがレーザＬＤ５に、そして第３ラインのデータがレーザＬＤ８にそれぞれ供給されている。
【００８７】
図１１（Ｃ）は、図９の３回目〜４回目の走査の場合を示している。この場合は、第１ラインのデータがレーザＬＤ４に、第２ラインのデータがレーザＬＤ８に供給されている。そして第３ラインのデータはレーザドライバ１０２９に出力されないよう制御されている。
【００８８】
このようにして副走査方向の解像度を調整して画像を形成することにより、ベルト駆動により周期的に発生する副走査方向の画像の縮小、伸張を補正することができる。
【００８９】
またシートの伸縮により発生する副走査方向の画像の縮小、伸張も同様にして補正できる。これにより両面印刷において、シートの表面に形成された画像を定着する際に、そのシートに加えられた熱と圧力により変形し、そのシートのサイズが縮小或は伸張した後、そのシートの裏面に画像を形成する場合を考える。このとき、そのシートサイズの縮小或は伸張率が分かっていれば、それに合わせて前述の図８〜図１１で説明したように、そのシートの裏面に形成する画像のサイズを伸張或は縮小する。これによりシートの表面と裏面とに形成される画像のサイズが等しくなるように調整できる。即ち、記録媒体（シート）の第１の面に記録する第１の画像形成動作に続いて、そのシートの第２の面（裏面）に記録する第２の画像形成動作を実行する。このとき第１の画像形成動作の後の記録媒体の条件で、第２の画像形成動作の誤差を補償するために、画像データ及び走査ラインのピッチを調整するピッチ調整データを設定する。このピッチ調整データは、像形成手段の機構的な誤差を補償するために設定されても良い。
【００９０】
［第２実施形態］
次に図１２を参照して本発明の第２実施形態の画像形成動作について説明する。
【００９１】
同図において、１回目走査で示されたラインＬＮ１〜ＬＮ８が１回の走査でレーザＬＤ１〜ＬＤ８により走査可能なラインを示している。ここでは画像データの解像度に対し、レーザ光源１０１７の副走査方向の解像度は１．２倍に設定されている。例えば画像データの解像度（ラインピッチ）が１２００ｄｐｉの場合、レーザ光源１０１７の副走査方向の解像度は１４４０ｄｐｉ（走査ライン間隔、或いは所定ピッチは約１７．６μｍ）となる。図において、実線はレーザの点灯駆動がイネーブルとなるラインを示している。
【００９２】
１回目の走査では、ラインＬＮ１〜ＬＮ５、ＬＮ７，ＬＮ８がレーザの点灯がイネーブルとなるラインを示している。即ち、６ラインのうち１ラインを間引くことにより、副走査方向の解像度１４４０ｄｐｉを水平方向の解像度１２００ｄｐｉに略一致させることができる。
【００９３】
つまり、６ライン中の５ラインを露光することにより、平均的なピッチ間隔は、
１７．６×６÷５＝２１．１
となり、解像度が１２００ｄｐｉの時のライン間隔である約２１．２μｍとほぼ同じになる。
【００９４】
これ以降２回目走査〜４回目の走査においても同様に、６ライン中の５ラインを露光することにより、副走査方向においても、解像度が１２００ｄｐｉの時のライン間隔である約２１．２μｍ相当で画像を形成できることになる。
【００９５】
次に、この補正制御を行った場合での画像の伸張及び縮小について図１３及び図１４を用いて説明する。
【００９６】
図１３は、図１２に対して副走査方向に画像を伸張するように補正する例を説明する図である。
【００９７】
同図において、１回目走査で示されたラインＬＮ１〜ＬＮ８が、このレーザ光源１０１７の１回の走査でレーザＬＤ１〜ＬＤ８により走査されるラインを示している。この場合において、画像データの解像度に対し、レーザ光源１０１７は解像度は１．２倍とする。この１回目の走査では、図１２と同様にしてラインを選択して、副走査方向の解像度と水平方向の解像度とを合わせている。ここでラインＬＮ１〜ＬＮ６は、６ラインのうちの５ラインがイネーブルになる第１の走査周期に対応している。この場合、最初の５ラインの画像データがそれぞれＬＮ１〜ＬＮ５のレーザに供給される。
【００９８】
次に２回目の走査時は、ラインＬＮ１，ＬＮ２、ＬＮ４〜ＬＮ８をイネーブルとしている。これにより前の走査周期のラインＬＮ１〜ＬＮ６から続けて、次の走査周期では、１回目の走査のラインＬＮ７、ＬＮ８と２回目の走査のラインＬＮ１〜ＬＮ３が走査される。そして、ここでは１回目の走査のラインＬＮ７，ＬＮ８と２回目の走査時のＬＮ１，ＬＮ２が露光イネーブルのラインとなっている。従って、この走査周期、即ち、第２の走査周期では、次の５ライン（ＬＮ７，ＬＮ８，ＬＮ１〜ＬＮ３）中の４ライン（ＬＮ７，ＬＮ８，ＬＮ１〜ＬＮ２）が露光される。こうして画像データの６番目から９番目のラインの画像データは、それぞれＬＮ７，ＬＮ８，ＬＮ１，ＬＮ２のレーザに供給される。そして、図１２の２回目の走査でラインＬＮ３のレーザに供給された画像データの１０番目のラインは、図１３の２回目の走査でラインＬＮ４のレーザに供給され、その分、副走査方向に画像が伸張されることになる。また２回目の走査では、ラインＬＮ４からＬＮ８は露光イネーブルなラインとなり、３回目の走査のラインＬＮ１までの６ライン中の５ラインが露光される他の第１の走査周期が構成される。同様に、３回目の走査のラインＬＮ２で開始され、３回目の走査のラインＬＮ７で終了する走査周期が開始される。この走査周期も、６ライン中の５ラインが露光イネーブルとなる他の第１の走査周期である。一方、第２の走査周期の間、１回目の走査の５ライン中の４ラインを露光しているため平均的な露光ピッチ間隔は、
１７．６×５÷４＝２２．０
となり、第１の周期と比較して副走査方向に４．２％伸張されたことになる。ここで前後のラインでは、第１の走査周期に対応する約２１．１μｍのピッチ間隔で走査されているため、この場合の副走査方向の画像の倍率は、第１の走査周期の間に第２の走査周期を設ける頻度で決定されることとなる。
【００９９】
つまりラインｍ本で１回の１ライン分の伸張動作を行うとすると、全体の走査ライン数は、｛６÷５×（m−４）＋５｝本となる。この式で、「６」は、この処理が６ライン単位であることを示し、「５」は６ラインのうちの使用される５ラインを示す。「ｍ」は、画像データのｍラインごとに１ラインを挿入することを示し、「４」は５ラインのうちの使用される４ラインを示している。そして「＋５」は、伸張のための処理が５ライン処理であることを示している。
【０１００】
補正動作を行わない場合の全体の走査ライン数は、（６÷５×ｍ）本であるため、副走査方向の倍率は、以下の式で表される。
【０１０１】
（６÷５×（ｍ−４）＋５−６÷５×ｍ）÷（６÷５×ｍ）×１００［％］
＝１００÷６÷ｍ［％］
例えば、１％の伸張を行いたい場合は、１６．６７ラインに１回の割合でラインを挿入するような補正を行えばよい。実際のライン数は自然数である必要があるが、補正動作の回数はこの割合で計算すればよく、例えば１６６７ラインに１００回の１ラインの伸長補正を行うことにより、副走査方向に１％伸張した画像が得られる。
【０１０２】
次に図１４は、図１２の状態から縮小補正を行った場合の動作を説明する図である。
【０１０３】
図において、１回目走査は、図１２の場合と同様である。
【０１０４】
次に２回目の走査では、露光がイネーブルとなるラインは、ラインＬＮ１〜ＬＮ４と、ラインＬＮ６〜ＬＮ８となる。これにより１回目の走査のラインＬＮ７，ＬＮ８と、２回目の走査のラインＬＮ１からＬＮ４が露光イネーブルのラインとなる。即ち、２回目の走査のラインＬＮ５で終了する連続する７ライン中の６ラインが露光イネーブルになる。これにより図１２の２回目の走査のラインＬＮ５のレーザ供給された画像データのラインは、図１４の２回目の走査のラインＬＮ４のレーザに供給されることになり、その分、副走査方向に画像が縮小されることになる。
【０１０５】
その後、２回目の走査のラインＬＮ６から開始されて３回目の走査のラインＬＮ２で終了する５ラインは露光イネーブルとなり、次に３回目の走査のラインＬＮ３で終了する６ライン中の５ラインが露光イネーブルとなる。このように１回目の走査のＬＮ１からＬＮ６の走査露光は、第１の走査周期（６ラインのうちの５ラインが露光される）である。また、３回目のラインＬＮ４で始まって３回目の走査のラインＬＮ８で終了する５ラインも同様に第１の走査周期になる。同様に、４回目の走査においても、６ライン中の５ラインを露光イネーブルになっており、これらはまた第１の走査周期に該当する。
【０１０６】
これに対して１回目の走査のラインＬＮ７から２回目の走査のラインＬＮ５の間（第２の走査周期）で、７ライン中の６ラインを露光イネーブルとしているため平均的な露光ピッチ間隔は、以下のようになる。即ち、
１７．６×７÷６＝２０．５
となって、ピッチ間隔が約２０．５μｍとなって、第１の走査周期と比べて４．２％縮小されたことになる。このように画像全体の副走査方向の倍率は、第１の走査周期の間に設けられる第２の走査周期の頻度で決定される。
【０１０７】
つまりラインｍ本で１回の１ライン分の縮小動作を行うと、全体の走査ライン数は、｛６÷５×（ｍ−４）＋５｝本となる。
【０１０８】
補正動作を行わない場合の全体の走査ライン数は（６÷５×ｍ）本であるため、副走査方向の倍率は、以下のようになる。即ち、
（６÷５×（ｍ−６）＋７−６÷５×ｍ）÷（６÷５×ｍ）×１００［％］
＝−１００÷６÷ｍ［％］
となる。この式で、「７」は、この処理が７ライン単位であることを示し、「６」は、７ラインのうちの６ラインが使用されることを示す。「ｍ」は、画像データのｍラインごとに１ラインを削除することを示し、「５」は、６ラインのうちの５ラインが使用されることを示す。
【０１０９】
例えば、１％の縮小を行いたい場合は、１６．６７ラインに１回の割合で補正を行えばよい。実際のライン数は自然数である必要があるが、補正動作の回数はこの割合で計算すればよく、例えば１６６７ラインに１００回の補正動作を行うことにより、副走査方向における１％の画像縮小を実現できる。
【０１１０】
尚、この第２実施形態の図１２〜図１４に示すようなイネーブルとなるラインの切り替えは、前述の図１０及び図１１に示すように、コントローラ１０２７とマルチプレクサ１０３０により実現される。但し、第２実施形態の場合には、マルチプレクサ１０３０に入力されるラインの数は、７ラインとなる。
【０１１１】
以上説明したように第２実施形態によれば、レーザ光源の解像度を、形成される画像の解像度よりも大きくし、各走査ラインごとに駆動が可能なレーザを選択することにより、シート上に生成する画像の副走査方向の解像度を所望の値に調整できる。この第２実施形態においても前述の第１実施形態と同様に、記録媒体（シート）の第１の面に記録する第１の画像形成動作に続いて、そのシートの第２の面（裏面）に記録する第２の画像形成動作を実行する。このとき第１の画像形成動作の後の記録媒体の条件で、第２の画像形成動作の誤差を補償するために、画像データ及び走査ラインのピッチを調整するピッチ調整データを設定する。このピッチ調整データは、像形成手段の機構的な誤差を補償するために設定されても良い。
【０１１２】
図１５は、本実施形態に係るコントローラ１０２７のハードウェア構成を示すブロック図である。
【０１１３】
このコントローラ１０２７はマイクロプロセッサ等のＣＰＵ１５００、ＣＰＵ１５００により実行されるプログラムを記憶しているＲＯＭ１５０１、ＣＰＵ１５００による制御処理時にワークエリアを提供するＲＡＭ１５０３を有している。またＩ／Ｏポート１５０４は、前述のマルチプレクサ１０３０、レーザドライバ１０２９への制御信号を出力したり、ＢＤ信号や、後述する光学センサ１５０５により検知された信号などを入力する。またテーブル１５０２は、例えばＥＥＰＲＯＭ等の不揮発メモリで構成され、前述したような、走査する回数と、縮小或は伸張率とを対応付けて、マルチプレクサ１０３０が、どのラインを選択するかを示す情報を記憶している。従って、ＣＰＵ１５００は、走査回数（ｎ）と、縮小或は伸張率とに応じて、各走査ごとにどのラインを選択するかをマルチプレクサ１０３０に指示して、所望のサイズの画像を形成するように制御する。
【０１１４】
図１６は、本実施形態に係るコントローラ１０２７による処理を説明するフローチャートで、この処理を実行するプログラムはＲＯＭ１５０１に記憶されており、ＣＰＵ１５００の制御の下に実行される。尚、ここではカラー画像のうちの１色分の画像形成の場合で説明するが、例えば図１に示すようなカラー画像形成装置の場合は、Ｙ，Ｍ，Ｃ，Ｂｋの各色ごとに、このような画像形成が実行されることになる。
【０１１５】
先ずステップＳ１で、これから形成する画像の縮小率或は伸張率を取得する。この画像の縮小率或は伸張率は、画像形成の前に予め決定されているものとする。次にステップＳ２に進み、走査回数をカウントする変数ｎ（ＲＡＭ１５０３に設けられている）に「１」をセットする。次にステップＳ３に進み、各種モータの回転駆動やシート送りなど開始して画像形成を開始する。次にステップＳ４に進み、変数ｎの値と、ステップＳ１で取得した画像の縮小率或は伸張率に基づいてテーブル１５０２を参照し、次のレーザ走査でイネーブルにするラインを決定し、マルチプレクサ１０３０に指示する。そしてステップＳ５で、次の走査で形成されるラインの画像データをＦＩＦＯ１０２８に出力する。こうしてＦＩＦＯ１０２８に格納された画像データは、ＢＤ信号に同期してＦＩＦＯ１０２８から読み出されてマルチプレクサ１０３０を介してレーザドライバ１０２９に送られる。これによりスキャナ部によりレーザ光が照射されて、対応する感光ドラム上に複数ライン分の画像が並行して形成される。こうして一主走査分の画像が形成されるとステップＳ６に進み、走査回数をカウントする変数ｎを＋１する。そしてステップＳ７で、例えば１ページ分の画像形成が終了したかを調べ、終了していないときはステップＳ４に戻り、前述の処理を繰り返す。
【０１１６】
尚、このＲＯＭ１５０１或はテーブル１５０２は、更に、この実施形態に係る画像形成装置の画像形成機構により形成された画像において周期的に変化する、副走査方向のサイズの変動量を示すデータを記憶しても良い。
【０１１７】
これによりステップＳ４で、その変動量に合わせて、画像形成用に選択するラインを切り替えることにより、その変動量を補正した画像を形成できる。
【０１１８】
また、この実施形態に係る画像形成装置の画像形成機構により形成された画像において周期的に変化する、副走査方向のサイズの変動量を検出するための、光学センサ１５０５を設けてもよい。そして、この光学センサ１５０５で検出した変動量を、前述のステップＳ４で参照し、その変動量に合わせて、画像形成用に選択するラインを切り替えることにより、その変動量を補正した画像を形成できる。
【０１１９】
このように本実施形態では、ラインピッチ調整手段は、第１の走査周期で、２本の連続するラインの画像データを、第１の所定数の走査ラインだけ離れた各走査ラインの走査ライン位置に適用するように動作する。また第２の走査周期で、２本の連続するラインの画像データを、前記第１の所定数とは異なる第２の所定数の走査ラインだけ離れた各走査ラインの走査ライン位置に適用するように動作する。これを一般的に示すと、第１の走査周期で、Ｍ本の連続するラインの画像データを、各走査ラインが互いに調整された（Ｍ＋Ｋ）本の走査ライン部分のＭ本の走査ライン位置に適用するように動作する。また第２の走査周期で、Ｎ本の連続するラインの画像データを、各走査ラインが互いに調整された（Ｎ＋Ｋ）本の走査ライン部分のＮ本の走査ライン位置に適用するように動作する（ＭはＮと異なり、Ｋは自然数）。これらはラインピッチを調整するピッチ調整データに基づいて決定される。
【０１２０】
このようにして、各走査ごとに画像を形成するラインを切り替えて画像を形成することにより、所望の倍率の画像をシート上に形成することができる。
【図面の簡単な説明】
【０１２１】
【図１】従来のカラー画像形成装置の構成を説明する図である。
【図２】図１に示すスキャナの１色分の構成を模式的に示す図である。
【図３】画像の位置ズレ関係を示す図で、理想的な場合を示している。
【図４】画像の位置ズレ関係を模式的に表す図である。
【図５】本実施形態に係る多ビームの半導体レーザを用いた電子写真方式のプリンタの像形成部の主要部を説明する図である。
【図６】本実施形態に係る多ビームの半導体レーザ及びそのドライバ回路を示す図である。
【図７】第１実施形態に係る８個のレーザＬＤ１〜ＬＤ８を用いた場合の副走査方向の画像形成を説明する図である。
【図８】図７の状態からラインの間隔を広げる伸張補正を行った場合の動作を説明する図である。
【図９】本発明の第１実施形態において縮小補正を行った場合の動作を説明する図である。
【図１０】図８に示す各走査毎のレーザ駆動の切替えを説明する図である。
【図１１】図９に示す各走査毎のレーザ駆動の切替えを説明する図である。
【図１２】第２実施形態に係る８個のレーザＬＤ１〜ＬＤ８を用いた場合の副走査方向の画像形成を説明する図である。
【図１３】図１２に対して副走査方向に画像を伸張するように補正する第２実施形態の一例を説明する図である。
【図１４】図１２の状態から縮小補正を行う第２実施形態の一例を説明する図である。
【図１５】本実施形態に係るカラー画像形成装置のコントローラの構成を示すブロック図である。
【図１６】本実施形態に係るカラー画像形成装置のコントローラによる処理を説明するフローチャートである。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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