(57)【要約】【課題】電子写真方式の画像形成装置において、露光用レーザ光の走査位置をより正確に制御することにより、高品位の出力を実現する。【解決手段】所定のパターンに従って第１の発光部を発光させることにより、感光体上の走査線上を露光する。所定のパターンに従って第２の発光部を発光させることにより、走査位置が走査線方向に所定の調整量だけオフセットされるように感光体上の走査線上を露光する。結果として得られた像の強度の情報を測定部から取得する。調整量を変化させながら露光及び測定を繰り返すことにより像の強度が極大又は極小となる調整量を検出する。検出した調整量に従って走査線上の第１の発光部からの走査位置と第２の発光部からの走査位置とがより近くなる調整量を決定する。【選択図】図９
2014201035.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
第１及び第２の発光部と、感光体と、前記第１及び前記第２の発光部からの光を用いて前記感光体上の同一走査線上を多重露光した結果として得られた像の強度を測定する測定部と、を有する画像形成装置の制御方法であって、
所定のパターンに従って前記第１の発光部を発光させることにより、前記感光体上の走査線上を露光する第１の露光工程と、
前記所定のパターンに従って前記第２の発光部を発光させることにより、走査位置が走査線方向に所定の調整量だけオフセットされるように前記感光体上の前記走査線上を露光する第２の露光工程と、
前記第１の露光工程及び前記第２の露光工程の結果として得られた像の強度の情報を前記測定部から取得する測定工程と、
前記調整量を変化させながら前記第１及び第２の露光工程並びに前記測定工程を繰り返すことにより前記像の強度が極大又は極小となる調整量を検出し、該検出した調整量に従って前記走査線上の前記第１の発光部からの走査位置と前記第２の発光部からの走査位置とがより近くなる前記調整量を決定する決定工程と、
を有することを特徴とする制御方法。
【請求項２】
前記像は静電潜像であり、前記測定工程では前記静電潜像が形成された前記感光体の表面電位の情報を前記像の強度の情報として取得することを特徴とする、請求項１に記載の制御方法。
【請求項３】
前記像はトナー像であり、前記測定工程では前記トナー像の濃度の情報を前記像の強度の情報として取得することを特徴とする、請求項１に記載の制御方法。
【請求項４】
前記決定工程では、前記像の強度が極大となる前記調整量を、前記第１の発光部からの走査位置と前記第２の発光部からの走査位置とがより近くなる前記調整量として決定することを特徴とする、請求項１乃至３の何れか１項に記載の制御方法。
【請求項５】
前記決定工程では、前記像の強度が極小となる前記調整量を複数決定し、該決定された複数の調整量を用いて、前記像の強度が極大となる前記調整量を推定することを特徴とする、請求項４に記載の制御方法。
【請求項６】
前記走査線上に一定の間隔を空けて配列している複数の露光点へと光が入射するように前記パターンが設定されていることを特徴とする、請求項１乃至５の何れか１項に記載の制御方法。
【請求項７】
前記複数の露光点のそれぞれにおける露光強度分布の範囲は互いに離れていることを特徴とする、請求項６に記載の制御方法。
【請求項８】
前記一定の間隔が、前記感光体上における光の光学スポットの直径の１倍以上であり、
前記光学スポットの直径は、前記感光体上での前記光の露光強度分布を２次元ガウス分布として近似した場合に、強度が１／ｅ２となる点の直径を指す
ことを特徴とする、請求項６に記載の制御方法。
【請求項９】
第１及び第２の発光部と、感光体と、を有し、前記第１及び前記第２の発光部からの光を用いて前記感光体上の同一走査線上を多重露光する画像形成装置による走査位置の調整用パッチ画像の生成方法であって、
所定のパターンに従って前記第１の発光部を発光させることにより、前記感光体上の走査線上を露光する第１の露光工程と、
前記所定のパターンに従って前記第２の発光部を発光させることにより、走査位置が走査線方向に所定の調整量だけオフセットされるように前記感光体上の前記走査線上を露光する第２の露光工程と、
前記調整量を変化させながら前記第１及び第２の露光工程を繰り返すことにより複数の像を生成する制御工程と、
を有することを特徴とするパッチ画像の生成方法。
【請求項１０】
感光体と、
所定のパターンに従って発光することにより、前記感光体上の走査線上を露光する第１の発光部と、
前記所定のパターンに従って発光することにより、走査位置が走査線方向に所定の調整量だけオフセットされるように前記感光体上の前記走査線上を露光する第２の発光部と、
前記第１及び前記第２の発光部からの光を用いて前記感光体上の同一走査線上を多重露光した結果として得られた像の強度を測定する測定部と、
前記調整量を変化させながら前記第１及び第２の発光部並びに前記測定部に発光及び測定を繰り返させることにより前記像の強度が極大又は極小となる調整量を検出し、該検出した調整量に従って前記走査線上の前記第１の発光部からの走査位置と前記第２の発光部からの走査位置とがより近くなる前記調整量を決定する制御部と、
を有することを特徴とする画像形成装置。
【請求項１１】
第１及び第２の発光部と、感光体と、前記第１及び前記第２の発光部からの光を用いて前記感光体上の同一走査線上を多重露光した結果として得られた像の強度を測定する測定部と、を有する画像形成装置が有するプロセッサに、
前記感光体上の走査線上を露光するように、所定のパターンに従って前記第１の発光部を発光させる第１の露光工程と、
走査位置が走査線方向に所定の調整量だけオフセットされるように前記感光体上の前記走査線上を露光するように、前記所定のパターンに従って前記第２の発光部を発光させる第２の露光工程と、
前記第１の露光工程及び前記第２の露光工程の結果として得られた像の強度の情報を前記測定部から取得する測定工程と、
前記調整量を変化させながら前記第１及び第２の露光工程並びに前記測定工程を繰り返すことにより前記像の強度が極大又は極小となる調整量を検出し、該検出した調整量に従って前記走査線上の前記第１の発光部からの走査位置と前記第２の発光部からの走査位置とがより近くなる前記調整量を決定する決定工程と、
を実行させることを特徴とするプログラム。
【請求項１２】
第１の発光部と第２の発光部とを発光させることにより感光体を露光して画像を形成する画像形成装置に対し、前記露光を制御するための露光制御信号を出力する制御装置であって、
異なる２つの発光部により所定のパターンを同じ走査線上に露光した像の強度とずれ量との関係を示す情報を保持する保持手段と、
所定のパターンに従って前記第１の発光部を発光して走査させることにより前記感光体上を露光し、さらに前記所定のパターンに従って前記第１の発光部と同じ走査線上を走査するように前記第２の発光部を発光して走査させることにより前記感光体上を露光した結果として得られた像の強度を測定した測定情報を取得する取得手段と、
前記測定情報に基づいて、前記保持手段が保持している像の強度とずれ量との関係を示す情報を参照して、前記第１の発光部が走査する位置と前記第２の発光部が走査する位置とのずれ量を導出する導出手段と、
前記導出手段が導出したずれ量に応じて、前記第１の発光部の走査位置と前記第２の発光部の走査位置との少なくとも一方を制御する制御手段と
を有することを特徴とする制御装置。
【請求項１３】
前記像は静電潜像であり、前記測定工程では前記静電潜像が形成された前記感光体の表面電位の情報を前記像の強度の情報として取得することを特徴とする、請求項１２に記載の制御装置。
【請求項１４】
前記像はトナー像であり、前記測定工程では前記トナー像の濃度の情報を前記像の強度の情報として取得することを特徴とする、請求項１２に記載の制御装置。
【請求項１５】
第１の発光部と第２の発光部とを発光させることにより感光体を露光して画像を形成する画像形成装置に対し、前記露光を制御するための露光制御信号を出力する制御装置が行う制御方法であって、
前記制御装置は、異なる２つの発光部により所定のパターンを同じ走査線上に露光した像の強度とずれ量との関係を示す情報を保持する保持手段を有し、
前記制御方法は、
所定のパターンに従って前記第１の発光部を発光して走査させることにより前記感光体上を露光し、さらに前記所定のパターンに従って前記第１の発光部と同じ走査線上を走査するように前記第２の発光部を発光して走査させることにより前記感光体上を露光した結果として得られた像の強度を測定した測定情報を取得する取得工程と、
前記測定情報に基づいて、前記保持手段が保持している像の強度とずれ量との関係を示す情報を参照して、前記第１の発光部が走査する位置と前記第２の発光部が走査する位置とのずれ量を導出する導出工程と、
前記導出工程で導出したずれ量に応じて、前記第１の発光部の走査位置と前記第２の発光部の走査位置との少なくとも一方を制御する制御工程と
を有することを特徴とする制御方法。
【請求項１６】
第１の発光部と第２の発光部とを発光させることにより感光体を露光して画像を形成する画像形成装置に対し、前記露光を制御するための露光制御信号を出力する制御装置であって、異なる２つの発光部により所定のパターンを同じ走査線上に露光した像の強度とずれ量との関係を示す情報を保持する保持手段を有する制御装置のプロセッサに、
所定のパターンに従って前記第１の発光部を発光して走査させることにより前記感光体上を露光し、さらに前記所定のパターンに従って前記第１の発光部と同じ走査線上を走査するように前記第２の発光部を発光して走査させることにより前記感光体上を露光した結果として得られた像の強度を測定した測定情報を取得する取得工程と、
前記測定情報に基づいて、前記保持手段が保持している像の強度とずれ量との関係を示す情報を参照して、前記第１の発光部が走査する位置と前記第２の発光部が走査する位置とのずれ量を導出する導出工程と、
前記導出工程で導出したずれ量に応じて、前記第１の発光部の走査位置と前記第２の発光部の走査位置との少なくとも一方を制御する制御工程と
を実行させることを特徴とするプログラム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、画像形成装置の制御方法、パッチ画像の生成方法、画像形成装置、プログラム、並びに制御装置及びその制御方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
電子写真方式の画像形成装置においては、画像信号に従って変調されたレーザ光で感光体を走査することにより画像形成が行われる。ここで、走査開始タイミングを制御すること、すなわち像（ドット）の形成位置を制御することは、画質を向上させるために重要である。例えば特許文献１には、レーザ光検出部を用いて走査開始タイミングを制御する技術が開示されている。
【０００３】
近年、高速化及び高解像度化を目指して、複数の発光点を含むアレイ状の発光素子からのマルチビームを用いて露光を行う画像形成装置が増えている。このような画像形成装置においては、複数の発光点からのレーザ光がレーザ光検出部を同時に通過するために、特許文献１に記載の方法を用いることが困難なことがある。
【０００４】
この点について、特許文献２は、複数の発光点を主走査方向の位置毎にグループ分けすることで、各発光点に対する走査開始信号を安定に生成する方法を提案している。また、特許文献３は、主走査方向の位置が異なる複数の発光素子からの光を検知し、検知時間差をもとに書き出しタイミングを補正する技術を提案している。さらに特許文献４は、両端の発光点からの光の通過時刻を検知し、検知した通過時刻から各発光素子の発光タイミングを補間により求める技術を提案している。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開昭６１−１１０１１５号公報
【特許文献２】特開２００２−１３１６６２号公報
【特許文献３】特開２００９−１２６１１０号公報
【特許文献４】特開２００８−８９６９５号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかしながら、レーザ光の検出に基づいて発光タイミングを制御する従来技術においては、各発光部からの光スポットのプロファイルが同一ではないため、補間により像の形成位置を推定しても誤差が生じてしまうという課題があった。
【０００７】
本発明は、電子写真方式の画像形成装置において、露光部により露光される位置をより正確に制御することにより、高品位の出力を実現することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明の目的を達成するために、例えば、本発明の画像形成装置の制御方法は以下の構成を備える。すなわち、
第１及び第２の発光部と、感光体と、前記第１及び前記第２の発光部からの光を用いて前記感光体上の同一走査線上を多重露光した結果として得られた像の強度を測定する測定部と、を有する画像形成装置の制御方法であって、
所定のパターンに従って前記第１の発光部を発光させることにより、前記感光体上の走査線上を露光する第１の露光工程と、
前記所定のパターンに従って前記第２の発光部を発光させることにより、走査位置が走査線方向に所定の調整量だけオフセットされるように前記感光体上の前記走査線上を露光する第２の露光工程と、
前記第１の露光工程及び前記第２の露光工程の結果として得られた像の強度の情報を前記測定部から取得する測定工程と、
前記調整量を変化させながら前記第１及び第２の露光工程並びに前記測定工程を繰り返すことにより前記像の強度が極大又は極小となる調整量を検出し、該検出した調整量に従って前記走査線上の前記第１の発光部からの走査位置と前記第２の発光部からの走査位置とがより近くなる前記調整量を決定する決定工程と、
を有することを特徴とする。
【発明の効果】
【０００９】
電子写真方式の画像形成装置において、露光部により露光される位置をより正確に制御することにより、高品位の出力を実現することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１０】
【図１】実施形態１に係る画像処理部の一例を示すブロック図。
【図２】実施形態１に係る画像形成部の一例を示すブロック図。
【図３】実施形態１に係る画像形成部が有する光学系の一例を示す概略図。
【図４】多重露光の一例を説明する図。
【図５】感光体の光感度特性の一例を示す図。
【図６】多重露光時の主走査位置ズレによる影響を説明する図。
【図７】実施形態１に係る処理の一例のフローチャート。
【図８】実施形態１で用いられる位置調整用の走査画像の一例。
【図９】主走査位置の調整量と感光体上の電位分布との関係を説明する図。
【図１０】主走査位置の調整量と感光体表面での測定電位との関係を示すグラフ。
【図１１】実施形態３に係る処理の一例のフローチャート。
【図１２】複数のＬＥＤユニットを用いた光学系の一例を示す概略図。
【発明を実施するための形態】
【００１１】
［実施形態１］
本発明の実施形態１に係る画像形成装置について、以下に説明する。まず、本実施形態に係る画像形成装置１の全体構成について説明し、続いて書き出し位置の調整について説明する。
【００１２】
（全体構成）
画像形成装置１は、画像処理部（図１）と画像形成部（図２）とを備える。画像処理部は取得した画像データに従って画像形成部に信号を送信し、画像形成部は受け取った信号に応じて画像形成を行う。なお、実施形態では画像処理部と画像形成部が同じ装置に内蔵された形態を例にしたが、これに限らない。画像処理部と画像形成部は異なる装置に構成され、無線通信などのインターフェイス又は回路によって接続されていてもよい。この場合、画像処理部は、例えば画像形成装置に対応したドライバがインストールされた一般的なパーソナルコンピュータであってもよい。このとき画像処理部の各構成は、コンピュータが所定のプログラムを実行することにより実現されることになる。
【００１３】
（画像処理部）
図１は、画像形成装置１が備える画像処理部の構成の一例を示す。画像生成部１０１は、機器（不図示）からプリンタ記述言語（ＰＤＬ）のような画像出力命令を受信する。そして、一般的な電子写真画像形成装置と同様に、画像生成部１０１はラスタライズ処理を行う。さらに、色変換処理部１０２は色変換処理を行う。色変換処理部１０２は例えば、ＲＧＢカラーをＣＭＹＫカラーに変換してもよい。ラスタライズ処理及び色変換処理により得られた各色ごとの画像情報及び属性情報は、分版画像記憶部１０３に記録される。そしてハーフトーン処理部１０４〜１０７は、色ごとに（例えばＣＭＹＫのそれぞれについて）、分版画像記憶部１０３に記憶された画像情報及び属性情報に基づいてハーフトーン処理を行う。得られたハーフトーン画像は、ハーフトーン画像記憶部１１５に記録される。画像形成部の露光走査方向に合わせた向き及び順序で、ハーフトーン画像記憶部１１５から画像を読み出すことにより、走査画像が作成され、転送用バッファ１１６に格納される。転送用バッファ１１６に格納された走査画像は、画像形成部からのタイミング信号に同期して、画像形成部に対して送出される。
【００１４】
（画像形成部）
図２は、画像形成装置１が備える画像形成部の構成の一例を示す。画像形成処理は、帯電工程、露光工程、現像工程、及び転写工程を含む。画像形成部の動作は、ＲＡＭ２０２又はＨＤＤ２０３に格納されたプログラムに従う制御部２０１の処理によって制御される。例えば、制御部２０１が露光制御信号を画像形成部に送信することにより、画像形成部による露光動作が制御されうる。制御部２０１は、例えばプロセッサであってもよい。また、制御部２０１が独立した制御装置であってもよい。
【００１５】
まず、コロナ帯電器のような帯電器２１６〜２１９が、感光ドラム２１２〜２１５を所定電位に帯電させる（帯電工程）。帯電器２１６〜２１９によって得られた帯電電位は、光学ユニット２０８〜２１１と現像器２２０〜２２３との間に配置された、感光ドラム２１２〜２１５に対向する電位センサ２４１〜２４４により計測される。電位センサ２４１〜２４４の計測結果に従って、所望の電位が得られるように帯電器２１６〜２１９は制御される。
【００１６】
次に、感光ドラム２１２〜２１５（感光体）上に静電潜像が形成される（露光工程）。各色についての光学ユニット（レーザスキャナユニット）２０８〜２１１は、それぞれ複数の発光点（発光部）を有している。この複数の発光点は、例えばレーザダイオードアレイでありうる。光学ユニット２０８〜２１１は、画像処理部から取得した走査画像に従ってレーザダイオードアレイを駆動する。こうしてレーザダイオードアレイからの光で像担持体である感光ドラム２１２〜２１５を走査することにより、感光ドラム２１２〜２１５表面に静電潜像が形成される。露光工程については後に詳しく説明する。
【００１７】
感光ドラム２１２〜２１５表面の静電潜像は、現像器２２０〜２２３によってトナー像として現像される（現像工程）。現像されたトナー像は記録媒体であるシート２３１へと転写される（転写工程）。具体的には、導電ローラ２２４〜２２７に電圧印加を行うことで、転写ベルト２２８と感光ドラム２１２〜２１５との当接部において、トナー像は感光ドラム２１２〜２１５から転写ベルト２２８へと一次転写される。転写ベルト２２８上に、シアン像、マゼンダ像、イエロー像、ブラック像等の各色像を同期させて順次形成することでカラー像が形成される。そして、２次転写ローラ２３０に電圧印加を行うことで、シート２３１と転写ベルト２２８とが当接する２次転写ニップにおいて、カラーのトナー像がシート２３１上へと２次転写される。シート２３１は、加熱された定着ローラ２３２へと搬送される。定着ローラ２３２がシート２３１及びシート２３１上のトナー像に対して熱及び圧力を印加することにより、トナー像はシート２３１上に溶融定着する。定着後のカラー像は、排出部へと送られ装置外へと排出される。
【００１８】
（露光工程）
次に、露光工程について詳しく説明する。以下の説明において光学ユニット２０８〜２１１は、１次元アレイ状に８点の発光点を備えるレーザ発光ユニットを有する。レーザ駆動回路２０４〜２０７がレーザ発光ユニットを制御してレーザ光を発光させ、回転ポリゴンミラーを用いてレーザ光が感光ドラム表面を露光することにより、静電潜像が形成される。
【００１９】
光学ユニット２０８〜２１１の構成について、図３を参照してさらに詳しく説明する。図３は、発光点であるマルチビームレーザ素子３０１から感光ドラム３０９までの光学系を概略的に示す。マルチビームレーザ素子３０１から発光されたレーザ光は、コリメータレンズ３０２により拡げられ、ポリゴンミラー３０５表面で反射し、Ｆθレンズ３０７及び折り返しミラー３０８を介して感光ドラム３０９に入射する。ポリゴンミラー３０５が回転することにより、レーザ光は感光ドラム３０９上を主走査方向（感光ドラム３０９の長手方向）に移動走査する。
【００２０】
また、ＢＤセンサ３０６（フォトディテクタ）はレーザ光を検知することにより、走査される位置（タイミング）を検知する。制御部２０１は、ＢＤセンサ３０６による検知結果に基づいて、走査の開始位置を制御する。具体的には制御部２０１は、ＢＤセンサ３０６による走査位置（走査タイミング）の検知結果に従って書き出し開始トリガ信号を発生させる。そして、書き出し開始トリガ信号の発生から所定時間後に、画像データに基づいてレーザ光を変調し、感光ドラム３０９を露光させる。ＢＤセンサ３０６による走査位置（タイミング）の検知は、複数の発光点からの受光によりタイミング検知精度が低下することを防ぐために、マルチビームレーザ素子における１つの発光点（例えば１番目の発光点）のみを点灯させた状態で行う。
【００２１】
光量調整用フォトディテクタ３０４は、ポリゴンミラー３０５の前に配置されたビームスプリッタ３０３により分岐したレーザ光の光量を測定する。制御部２０１は、フォトディテクタ３０４による測定結果を用いてマルチビームレーザ素子３０１の駆動電流をフィードバック制御することにより、マルチビームレーザ素子３０１からのレーザ光量を所定の光量に保つ。フォトディテクタ３０４による光量計測を行うタイミングにおいては、マルチビームレーザ素子の８本の発光点をすべて点灯させる。そして制御部２０１は、全発光点からの総発光量から、１番目の発光点と８番目の発光点を除くすべての発光点の駆動電流を決定する。以下に説明するように、１番目の発光点及び８番目の発光点に対する駆動電流は、他の６つの発光点の駆動電流の略半分とする。
【００２２】
レーザ走査を行う際、異走査間の境界における副走査方向の位置ズレに起因するバンディングを防ぐために、本実施形態においては多重露光（画像重ね書き）を行う。具体的には、１本目の走査線（最前走査線）は、前走査における８本目の走査線（最終走査線）と重なるように走査が行われる。ここで、１〜８本目の走査線のそれぞれは、１〜８番目の発光点からのレーザ光に対応する。図４は、本実施形態における多重露光を説明する図である。図４に示されるように、各発光点からの光は副走査方向（感光ドラム３０９の周方向）に並んで感光ドラム３０９上に入射する。そして、各発光点からの光で主走査方向に感光ドラム３０９上を走査することにより、露光が行われる。ここで、１本目の走査線と８本目の走査線とは、感光ドラム３０９表面の同じ位置を通る。このために、１番目の発光点及び８番目の発光点に対する駆動電流は、他の６つの発光点の駆動電流の略半分に設定される。したがって本実施形態では、副走査方向に７本の走査線ごとの露光走査周期があることになる。
【００２３】
図５は、感光ドラムの光感度特性の一例を示す。図５に示すように、本実施形態において露光量に対する感光ドラムの表面電位をプロットした曲線は下に凸のカーブとなる。すなわち、露光量が強くなるに従って、露光量に対する表面電位低下量の比は小さくなる。この特性は、一般的な有機感光体の特性に基づくものである。
【００２４】
ところで、複数の発光点を持つマルチビーム光学系において多重露光を行う場合、多重露光のために用いられる複数の発光点について主走査方向の走査位置がずれると、露光走査周期に応じたバンディングが生じることがある。また、露光走査周期と画像のスクリーン周期とが干渉することにより、モアレが発生することがある。なぜなら、感光ドラム表面における、位置に対する露光強度分布が異なると、位置に対する電位分布も異なるからである。このため、主走査方向の走査位置がずれると、異なった電位分布（静電潜像）が形成されることになる。さらに、図５に示したように感光ドラムの光感度特性は一般的には線形ではないため、所定領域（例えば１画素）内への露光量が等しくても、所定領域内の平均表面電位は異なったものとなる。
【００２５】
図６は、１回の走査において５〜８番目の発光点から発光された光による、感光ドラム表面上における露光強度分布６０５〜６０８と、次の走査において１〜５番目の発光点から発光された光による、感光ドラム表面上における露光強度分布６０１〜６０５を示す。図６では説明のために、露光強度分布を示すドットが斜めに配置されているが、実際にはこれらのドットは副走査方向に略一直線に並んでいる。本来、８番目の発光点による光と１番目の発光点による光は、同じ位置に露光されるのが望ましいが、実際には、図６に示すように８番目の発光点からの光と１番目の発光点からの光とが主走査方向にずれて走査される場合がある。その結果１，８番目の発光点による露光強度分布は、２〜７番目の発光点それぞれによる露光強度分布とは異なったものとなる。この場合、１，８番目の発光点に由来する表面電位は２〜７番目の発光点に由来する表面電位とは異なったものとなり、濃度ムラやモアレ等が生じる可能性がある。そこで本実施形態では、８番目の発光点と１番目の発光点とを用いた多重露光を行うため、８番目の発光点からの光と１番目の発光点からの光とは略同じ位置に露光されるように、それぞれの発光タイミングを制御する。
【００２６】
本実施形態においては、感光体上における主走査方向の走査位置を調整することにより、多重露光に用いられる各光が露光する感光体上の走査位置をより高精度に一致するように制御する。このために、濃度ムラやモアレ等を抑えることが可能となる。本実施形態に係る調整方法は、細かい画像が印刷されることが多いハーフトーン画像の画質を向上させるために特に有用である。
【００２７】
（走査位置調整方法）
本実施形態における走査位置の調整方法について、図７のフローチャートを参照して説明する。図７に示す処理は、任意のタイミングで行われうる。例えば、エンジン起動時、起動後一定時間経過時、又は一定の昇温が生じた場合等行われうる。
【００２８】
ステップＳ７０１において制御部２０１は、記憶部（不図示）から、位置調整用パッチ画像を読み出す。本実施形態において用いられる位置調整用パッチ画像の一例を図８に示す。図８において、ハッチングが付された画素はドットが形成される画素、すなわちレーザの発光タイミングに対応する画素を示す。図８に示すように、発光点１（第１の発光部）及び発光点８（第２の発光部）が所定のパターンに従って発光するように走査画像は作成されている。
【００２９】
位置調整用パッチ画像は、多重露光に用いられる発光点から光が発光されるようなパターンであれば特に限定されない。より正確に主走査位置を制御するために、１ドットずつが一定の間隔を空けて配列している、周期的な繰り返しパターンを、位置調整用パッチ画像として用いることができる。このようなパターンを用いることにより、発光点１，８のそれぞれから、走査線上に一定の間隔を空けて配列している複数の露光点を露光するように、光が発光される。また、この複数の露光点への光の露光強度分布の範囲が重ならないように、露光点が互いに十分離れるドット間隔を設定することにより、より精度良く走査位置を調整することができる。
【００３０】
特に、主走査方向におけるドットの繰り返し間隔を、感光ドラム上の光学スポット径の１倍以上とすることにより、光学スポットの拡がり又はボケの影響による検出精度の低下を抑えることができる。また、露光強度分布の重なりを防ぎながら測定可能な露光強度分布の密度を高める観点から、主走査方向におけるドットの繰り返し間隔は、感光ドラム上の光学スポット径の略２倍にしてもよい。具体的には、主走査方向におけるドットの繰り返し間隔は、感光ドラム上の光学スポット径の１倍以上４倍以下が望ましい。ここで感光ドラム上の光学スポット径とは、露光強度分布を２次元ガウス分布で近似した際における、１／ｅ２強度点で構成される円の直径を指す。例えば、光学スポット径が４５μｍであり、２４００ｄｐｉでの記録が行われる場合、１画素の幅は約１１μｍであるから、８画素周期のドット間隔のパターンを位置調整用パッチ画像として用いることができる。副走査方向の繰り返し周期も、同様に決定すればよい。
【００３１】
ステップＳ７０２において制御部２０１は、発光点８の発光タイミングを調整する、すなわち発光点８からの主走査方向における走査位置を調整するための調整量ｎを初期化する。この調整量ｎは、感光ドラム２１２〜２１５上での書き出し開始位置を示す。すなわち、この調整量ｎに従って、発光点８から露光される光の感光ドラム２１２〜２１５上での位置が、主走査方向（走査線方向）にオフセットされる。具体的には、調査量ｎに応じたクロック数分だけ発光点８の発光タイミングを遅らせることにより、感光ドラム２１２〜２１５上への光の書き出し開始位置が調整される。調整量ｎの範囲は特に限定されず、画像形成装置１の構成に応じて適宜設定されうる。本実施形態においては、ステップＳ７０２において、制御部２０１は調整量ｎを０（初期値）にするものとする。
【００３２】
ステップＳ７０３において制御部２０１は、位置調整用パッチ画像に従ってマルチビームレーザ素子３０１を制御することにより、感光ドラム２１２〜２１５上を露光し、静電潜像を形成する。本実施形態においては、位置調整用パッチ画像に従い、発光点１及び８を用いてパッチが形成される。ここで、発光点８の発光タイミングは調整量ｎに応じたクロック数分だけ遅らせられる。ステップＳ７０３により、感光ドラム２１２〜２１５上（感光体上）の同一走査線上に対する多重露光、すなわち発光点１を用いた露光（第１の露光）及び発光点８を用いた露光（第２の露光）が行われる。こうして、複数の走査線上への露光に基づく位置調整用パッチ画像の静電潜像が感光ドラム２１２〜２１５上に形成される。
【００３３】
ステップＳ７０４において電位センサ２４１〜２４４（測定部）は、位置調整用パッチ画像が形成された部分について、感光ドラム２１２〜２１５の表面電位を測定する。こうして電位センサ２４１〜２４４は、ステップＳ７０３により得られた位置調整用パッチ画像の静電潜像の強度を測定する。本実施形態において電位センサ２４１〜２４４は、位置調整用パッチ画像内の複数のドットを含む所定領域における、平均の表面電位を計測するものとする。そして電位センサ２４１〜２４４は、計測された平均の表面電位を記憶する。制御部２０１は、電位センサ２４１〜２４４に記憶された表面電位を取得することができる。
【００３４】
ステップＳ７０５において制御部２０１は、調整量ｎが限界値に達しているか否かを判定する。この限界値は、書き出し開始位置を調整するための調整量の限界値、例えば最大値を示す。調整量ｎが限界値に達していない場合、処理はステップＳ７０６に進む。ステップＳ７０６において制御部２０１は調整量ｎをインクリメントする。調整量ｎのインクリメント量は適宜設定されうる。そして、処理はステップＳ７０３に戻る。一方でステップＳ７０５において調整量ｎが限界値に達していると判定された場合、処理はステップＳ７０７に進む。ステップＳ７０３〜Ｓ７０６により、調整量ｎを変化させながら位置調整用パッチ画像の出力及び測定が繰り返させる。このようにして出力された複数の位置調整用パッチ画像の測定結果を用いて、ステップＳ７０７において書き出し開始位置の調整量が算出される。
【００３５】
電位センサ２４１〜２４４の配置位置は、位置調整用パッチ画像について表面電位の測定を行えるのであれば特に限定されない。光学系の対称性を考慮して、感光ドラム２１２〜２１５の長手方向（円筒高さ方向）中央に配置することにより、測定精度を上げることができる。また、複数の電位センサを用いる場合、複数の電位センサを感光ドラム２１２〜２１５の長手方向中央に対して対称的な位置に配置することにより、測定精度を上げることが可能となる。一方で、複数の電位センサを感光ドラム２１２〜２１５の長手方向中央に対して非対称的な位置に配置することにより、長手方向に異なる位置ごとに異なる書き出し開始位置を調整するための調整量を求めることが容易となる。
【００３６】
ステップＳ７０７において制御部２０１は、ステップＳ７０４において記憶された平均の表面電位のうち極大又は極小のものに対応する調整量を検出する。そして制御部２０１は、検出した調整量に従って、発光点１，８からの同一走査線上への走査位置がより近くなる調整量Ｌを決定する。具体的には本実施形態においては、制御部２０１は、ステップＳ７０４において記憶された平均の表面電位のうち極大（又は最大）に対応する調整量を調整量Ｌとして選択する。もっとも、制御部２０１は、平均の表面電位の極大値又は極小値、及びこれに対応する調整量を、関数フィッティング等の補間技術を用いて求めてもよい。ステップＳ７０８において制御部２０１は、ステップＳ７０７で選択された調整量Ｌを、発光点８についての発光タイミングを調整すべき量として設定する。
【００３７】
以下で、ステップＳ７０７及びＳ７０８の処理について詳しく説明する。図９は、調整量ｎと、感光ドラム２１２〜２１５上に入射する走査位置と、感光ドラム２１２〜２１５上での露光強度分布と、感光ドラム２１２〜２１５の表面電位の分布と、の関係を示す。図９において、１回の主走査における発光点８から露光された光は破線で表されており、続く主走査における発光点１から露光された光は実線で表されている。図９に示すように、発光点１から露光されるパターンと、発光点８から露光されるパターンとは、異なる位相を有している。言い換えれば、これらのパターン自体は略同一であるが、走査位置が互いにずらされている。より具体的には、これらのパターンにおける各ドット（露光強度分布）は副走査方向には略重なっており、調整量ｎに応じた距離だけ主走査方向にずれている。
【００３８】
図５を参照して上述したように、露光量に対する感光ドラム２１２〜２１５の表面電位をプロットした曲線は下凸のカーブとなる。このために、感光ドラム２１２〜２１５上の表面電位は、パターンがちょうど重なっている場合（位相差がゼロの場合）に最大となり、パターンが最もずれている場合（位相差が１８０度の場合）に最も低くなる。図１０（ａ）は、調整量ｎと測定された表面電位との関係を示す。図１０（ａ）の例によれば、調整量ｎを１５μｍとした時に、表面電位は最高となっている。この結果は、調整量ｎを１５μｍとした場合に発光点１により露光されたパターンと発光点８により露光されるパターンの走査位置が略同一となる（位相差がゼロとなる）ことを示している。
【００３９】
上述のように本実施形態においては、複数の発光点からの光による重ね打ちによって得られる位置調整用パッチ画像に基づいて、同じパターンを重ね打ちの位相を変えながら出力される。そして、位置調整用パッチ画像についての表面電位を計測した結果に従って走査像間の位置ズレを検知することにより、マルチビーム走査系において複数発光点間での走査位置の調整を行うことができる。本実施形態においては、実際に形成された像に基づいて走査位置を調整するため、光学系に歪みが生じている場合であっても、実際の印刷品質がより向上するように走査位置を調整することができる。また、本実施形態においては、実際に形成された像にもとづいて走査位置の調整を行うため、光ビーム形状が発光点ごとに異なる場合であっても、より精度よく走査位置を調整することができる。
【００４０】
本実施形態においては、発光点１と発光点８とを用いて多重露光を行っているが、多重露光に用いられる発光点の組み合わせはこれに限られない。例えば、発光点１〜４からの露光と発光点５〜８からの露光がそれぞれ重なり、計４本の合成走査線が形成される場合、すなわち全画素について多重露光を行う場合でも、同様の効果を得ることができる。また、本実施例においては電位センサを用いて感光ドラム上の表面電位を像の強度として測定したが、トナー像の濃度を像の強度として測定し、測定されたトナー像の濃度に基づいて走査位置を調整することもできる。具体的には、感光ドラムに対向して配置された、投光部を備える光センサを用いて、現像により得られる感光ドラム上のトナー像を計測してもよい。また、中間転写ベルト又は記録媒体上のトナー像を、中間転写ベルト又は記録媒体に対向して配置された、投光部を備える光センサ（例えば２７０）を用いて計測してもよい。この場合、位置調整用パッチ画像に基づいて生成されたトナー像の計測及び調整量の算出は、画像形成装置１とは別の装置によって行われてもよい。
【００４１】
［変形例］
図１０（ａ）には調整量と測定された表面電位との関係が示されている。具体的には、発光点１により露光されたパターンと発光点８により露光されたパターンの走査位置が一致する最適な調整量においては、表面電位は最も高くなる。また、走査位置がずれていく、すなわち現在の調整量が最適な調整量からずれていくにつれて、表面電位は低くなっていく。すなわち、図１０（ａ）に示す関係は、走査位置又は調整量のずれ量と表面電位との関係を示しているともいえる。
【００４２】
ところで、環境の変化などの理由により、走査位置が一致する最適な調整量は変化しうる。このため、常に最適な調整量を検出し、この最適な調整量に従って画像形成を制御することにより、画質を向上させることができる。この場合、実施形態１に示す方法で繰り返し調整を行ってもよい。しかしながら、走査位置のずれと表面電位との関係はそれほど大きく変化しないため、この関係を用いて、より迅速に走査位置のずれ量を検出することができる。以下では、この方法について説明する。
【００４３】
以下では、ＨＤＤ２０３には、図１０（ａ）に示すような、実施形態１の方法に従って測定された調整量と表面電位との関係を保持しているものとする。また、ＨＤＤ２０３が保持している関係においては、表面電位が最高となる場合の調整量がＡμｍであるものとする。さらに、現在設定されている調整量はＢμｍであるものとする。
【００４４】
まず、制御部２０１は、ステップＳ７０３と同様に、現在設定されている調整量Ｂμｍに従って書き出し開始位置を制御しながら、位置調整用パッチ画像に従ってマルチビームレーザ素子３０１を制御する。こうして、感光ドラム２１２〜２１５上の露光が行われ、位置調整用パッチ画像の静電潜像が形成される。ここで用いられる位置調整用パッチ画像は、ＨＤＤ２０３が保持している調整量と表面電位との関係を作成する際に用いられたものである。次に電位センサ２４１〜２４４は、ステップＳ７０４と同様に、位置調整用パッチ画像が形成された部分について、感光ドラム２１２〜２１５の表面電位を測定する。制御部２０１は、こうして得られた表面電位の測定情報を電位センサ２４１〜２４４から取得する。
【００４５】
そして、制御部２０１は、測定された表面電位に対応する走査位置のずれ量を、ＨＤＤ２０３が保持している走査位置のずれ量と表面電位との関係を参照して導出する。図１０（ａ）に示す関係を用いる場合、この処理は、以下のように行うことができる。まず、制御部２０１は、図１０（ａ）に示す関係を参照して、測定された表面電位に対応する調整量を導出する。ここで、測定された表面電位に対応する調整量は複数存在するかもしれない。この場合、制御部２０１は、現在設定されている調整量Ｂにより近い調整量を選択すればよい。次に、制御部２０１は、導出した調整量と調整量Ａとの差分を導出する。こうして導出された差分が、調整量のずれ量、すなわち走査位置のずれ量に相当する。
【００４６】
その後、制御部２０１は、決定した調整量のずれ量（走査位置のずれ量）に従って、設定する調整量を決定することができる。具体的には、制御部２０１は、決定したずれ量を調整量Ｂに加えることにより、又は決定したずれ量を調整量Ｂから減らすことにより、調整量を決定することができる。ここで、調整量のずれ方に一定の傾向がある場合には、この傾向に従って調整量を増やすか減らすかを決定することができる。また、決定したずれ量を調整量Ｂに加えて得られる調整量と、決定したずれ量を調整量Ｂから減らして得られる調整量と、のそれぞれに従って上述のように位置調整用パッチ画像を形成し、表面電位を測定してもよい。この場合、より表面電位が高くなる調整量を、設定する調整量として決定することができる。このような場合であっても、実施形態１に示す方法で調整を行うよりも迅速に調整量を決定することができる。
【００４７】
実施形態１に従う調整量と表面電位との関係の測定、及び本変形例に従う調整量の決定は、繰り返し行うことができる。この場合、より長い間隔で実施形態１に従う調整量と表面電位との関係の測定を行い、これより短い間隔で本変形例に従う調整量の決定を行ってもよい。また、実施形態１に従って測定されるものと同様の調整量と表面電位との関係は、制御部２０１によって測定されずに、ＨＤＤ２０３に予め記録されていてもよい。
【００４８】
［実施形態２］
以下で、本発明の実施形態２に係る画像形成装置について説明する。本実施形態に係る画像形成装置の構成及びその処理は実施形態１と類似しているが、ステップＳ７０７の処理が異なる。以下で、本実施形態におけるステップＳ７０７の処理について説明する。
【００４９】
実施形態１と同様、本実施形態で用いる感光ドラムについて、露光量に対する感光体表面電位をプロットした曲線は下に凸のカーブとなる。したがって、露光量が多い部分において露光量が変化した場合より、露光量が少ない部分において露光量が変化した場合の方が、露光量の変化に対する表面電位の変化量は大きい。たとえば、露光量が多い部分で露光量が変化しても表面電位はあまり変化しないが、露光量が少ない部分で露光量が変化すると表面電位は大きく変化する。画像パターンの位相のずれが１８０度に近い場合、すなわち光スポットの重なりが小さい場合には、感光ドラム上の高露光量部分が少なく、低露光量部分が多くなる。このため、図１０（ｂ）に示すように、調整量ｎを変化させながら表面電位を測定した場合、パターンが走査される位相のずれが１８０度に近い場合に、感光ドラムの表面電位は調整量ｎの変化と比較して急激に変化する。
【００５０】
本実施形態においては、ステップＳ１１０７で制御部２０１は、調整量ｎと計測された表面電位との関係を参照して、計測された表面電位が極小となる点、すなわち位相が逆になっている点を複数決定する。そして制御部２０１は、計測された表面電位が極小となる複数の点についての調整量を用いて、発光点１，８からの同一走査線上への走査位置がより近くなる調整量Ｌを推定する。具体的には制御部２０１は、計測された表面電位が極小となる複数の点のうち連続する２点の中央に相当する調整量ｎを算出する。より具体的な例としては、制御部２０１は、極小の表面電位に対応する調整量ｎを２つ選択することができる。こうして選択された調整量ｎを用いて多重露光を行うと、パターンの位相のずれは１８０度に近くなる。そして、こうして選択された調整量ｎの平均値が、発光点８についての書き出し開始位置を調整するための調整量Ｌとして、ステップＳ７０８において用いられる。本実施形態においては、画像パターンの位相が反転する場合の調整量が算出され、この調整量に基づいて位相が一致する場合の調整量が算出される。
【００５１】
［実施形態３］
以下に、実施形態３に係る画像形成装置について説明する。本実施形態に係る画像形成装置の構成及びその処理は実施形態２と類似しており、以下では違いについて説明する。本実施形態に係る画像形成装置は、発光点１〜４からの光と発光点５〜８からの光とをそれぞれ重ねることにより、４本の合成走査線を多重露光により形成する。より具体的には、以下の発光点の組み合わせによりそれぞれの走査線が形成される。
合成走査線１：発光点１＋発光点５
合成走査線２：発光点２＋発光点６
合成走査線３：発光点３＋発光点７
合成走査線４：発光点４＋発光点８
【００５２】
本実施形態においては、実施形態２と同様の方法で、多重露光に用いられる一方の発光点による走査位置を基準として、他方の発光点による走査位置が調整される。すなわち、発光点１〜４からの走査位置に、発光点５〜８からの走査位置が一致するように、発光点５〜８による発光タイミングを調整する。
【００５３】
以下、本実施形態における走査位置の調整処理について図１１のフローチャートを参照して説明する。本実施形態においては、発光点ｍ（５≦ｍ≦８）のそれぞれについて、実施形態２と同様の方法で、走査位置を調整するための調整量Ｌｍが決定される。ステップＳ１３０１において制御部２０１は、調整対象の発光点（以降、対象発光点と呼ぶ）を選択する。本実施形態において制御部２０１はまず発光点５を選択するものとする。また、対象発光点とともに多重露光を行う発光点を、基準発光点と呼ぶことにする。
【００５４】
ステップＳ１３０２において制御部２０１は、記憶部（不図示）から、位置調整用パッチ画像を読み出す。本実施形態で用いられる位置調整用パッチ画像は実施形態１で説明したものと類似しているが、対象発光点及び基準発光点により露光が行われるように構成されている。例えば、対象発光点が発光点５である場合、発光点１及び発光点５からの露光が行われるように構成された位置調整用パッチ画像が用いられる。
【００５５】
ステップＳ１３０３〜Ｓ１３９の処理は、実施形態２のステップＳ７０２〜Ｓ７０８と同様に行われる。こうして、発光点ｍについての調整量Ｌｍが設定される。その後、ステップＳ１３１０で制御部２０１は走査位置の調整対象となる発光点、この説明においては発光点５〜８、の全てが選択されたか否かを判定する。全ては選択されていない場合、処理はステップＳ１３１１に進み、まだ選択されていない発光点が選択され、処理はステップＳ１３０３に戻る。全てが選択されている場合、調整処理は終了する。
【００５６】
本実施形態によれば、複数の走査線について多重露光を行う場合であっても、実施形態２と同様に走査位置のずれによる画像劣化を抑制することができる。
【００５７】
本実施形態では、すべての合成走査線をレーザスキャナ走査による２回の走査発光を重ねることで実現したが、本発明はこの方法に限られるわけではない。例えば、図１２に示すように、感光ドラムごとに複数（例えば図１２では各２本）のＬＥＤユニットを用いて走査を行ってもよい。
【００５８】
図１２の例では、ＬＥＤユニットはＬＥＤドライバ３００〜３０７、ＬＥＤ発光部３０８〜３１５、及びセルフォック（登録商標）レンズ３１６〜３２３で構成され、ＹＭＣＫの各ステーションに対し、ＬＥＤユニットが２つずつ設けられている。これら２つずつのＬＥＤユニットにより多重露光を行うことで、露光走査が行われる。前述の実施形態におけるレーザスキャナユニットとは異なり、ＬＥＤユニットは感光ドラム２１２〜２１５の長手方向に対して走査位置が固定されている。この場合、発光点による走査方向はドラム回転方向となる。２つのＬＥＤユニットは、それぞれの発光タイミングを適切に制御しなければ、走査方向（ドラム回転方向）について多重露光の位置ズレが発生してしまう。このようなＬＥＤユニットを用いて多重露光を行う場合においても、前述の実施形態と同様の制御方法を用いることで、走査位置のずれによる画像劣化を抑制することができる。
【００５９】
（他の実施形態）
本発明は、以下の処理を実行することによっても実現される。即ち、上述した実施形態の機能を実現するソフトウェア（プログラム）をネットワーク又は各種記憶媒体を介してシステム或いは装置に供給する。そして、そのシステム或いは装置のコンピュータ（又はＣＰＵやＭＰＵ等）がプログラムコードを読み出して実行する。この場合、そのプログラム、及び該プログラムを記憶した記憶媒体は本発明を構成することになる。
【図１】
2014201035.tif 000003
【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１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図９】
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