(57)【要約】【課題】回転多面鏡の反射面を１面またはＭ面ごとに使用して画像形成を行う際に、画像の倍率補正のために有効にする補正データの切り替えを同じ手順で実現しながら、補正データに基づく補正処理を行うための技術を提供する。【解決手段】画像形成装置は、ポリゴンミラー２０３の複数の反射面を１反射面ごとに使用する第１モード、またはＭ反射面ごとに使用する第２モードで画像形成を行う。倍率制御部３０４は、画像形成の開始時にレジスタ３０５に格納された複数の補正データのうちで有効にする補正データを、ポリゴンミラー２０３の回転に従って、ポリゴンミラー２０３の回転方向において反射面が配列された順に切り替え、有効にした補正データに基づいて駆動データに対する倍率補正処理を行う。倍率制御部３０４は、第２モードであっても、有効にする補正データをポリゴンミラー２０３の回転に従って１反射面ごとに順に切り替える。【選択図】図３
2018008429.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
感光体を露光するための光ビームを出射する光源と、
複数の反射面を有し、前記光ビームが前記感光体を走査するよう、回転駆動された状態で前記複数の反射面のいずれかの反射面で前記光ビームを偏向する回転多面鏡であって、第１モードの画像形成では、前記複数の反射面が１反射面ごとに使用され、第２モードの画像形成では、前記複数の反射面がＭ反射面（Ｍは２以上の整数）ごとに使用される、前記回転多面鏡と、
前記複数の反射面にそれぞれ対応付けられており、かつ、対応する反射面を使用して形成される画像の前記光ビームの走査方向における倍率を補正するための複数の補正データが格納される記憶手段と、
前記記憶手段に格納された前記複数の補正データのうちで有効にする補正データを前記回転多面鏡の回転に従って前記回転多面鏡の回転方向において前記複数の反射面が配列された順に切り替え、有効にした補正データに基づいて前記光源の駆動用の画像データに対する補正処理を行う補正手段と、を備え、
前記補正手段は、前記第２モードで画像形成が行われる場合であっても、有効にする補正データを前記回転多面鏡の回転に従って１反射面ごとに順に切り替える
ことを特徴とする画像形成装置。
【請求項２】
前記第１モードでは、前記回転多面鏡の１反射面ごとのタイミングに、当該反射面を用いた画像形成用の画像データが前記補正手段に入力され、
前記第２モードでは、前記回転多面鏡のＭ反射面ごとのタイミングに、当該反射面を用いた画像形成用の画像データが前記補正手段に入力され、
前記補正手段は、前記第２モードでは、前記画像データが入力されると、前記有効にした補正データに基づいて当該画像データに対する前記補正処理を行う
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３】
前記補正手段は、
前記第１モードでは、前記回転多面鏡の１反射面ごとのタイミングに入力される画像データに対して、前記有効にした補正データに基づいて前記補正処理を行い、
前記第２モードでは、前記回転多面鏡の１反射面ごとのタイミングに、画像データが入力されなかった場合には前記補正処理を行わず、画像データが入力された場合には前記有効にした補正データに基づいて当該画像データに対する前記補正処理を行う
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４】
前記補正手段は、
前記第１モードでは、前記回転多面鏡の１反射面ごとのタイミングに入力される画像データに対して、前記補正処理を行わず、
前記第２モードでは、前記回転多面鏡の１反射面ごとのタイミングに、画像データが入力されなかった場合には前記補正処理を行わず、画像データが入力された場合には前記有効にした補正データに基づいて当該画像データに対する前記補正処理を行う
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５】
前記複数の反射面のそれぞれにより偏向された光ビームを検知すると、光ビームを検知したことを示す検知信号を出力する検知手段と、
前記回転多面鏡の回転に従って前記検知手段から前記検知信号が出力されるごとに、前記有効にする補正データを切り替えるよう前記補正手段を制御する制御手段と、
を更に備えることを特徴とする請求項２から４のいずれか１項に記載の画像形成装置。
【請求項６】
前記制御手段は、前記検知手段から前記検知信号が出力されるごとに、前記有効にする補正データの切り替えを指示する切替信号を前記補正手段に出力し、
前記補正手段は、前記制御手段から前記切替信号が出力されるごとに、前記有効にする補正データを切り替える
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】
前記補正手段は、前記第２モードでは、前記制御手段から前記切替信号が出力されるごとに、画像データが入力されなかった場合には前記補正処理を行わず、画像データが入力された場合には前記有効にした補正データに基づいて当該画像データに対する前記補正処理を行う
ことを特徴とする請求項６に記載の画像形成装置。
【請求項８】
前記回転多面鏡によって偏向された光ビームが走査する各走査ラインに対応する画像データを生成して前記補正手段へ出力する生成手段を更に備え、
前記制御手段は、
前記第１モードでは、前記検知手段から前記検知信号が出力されるごとに、前記生成手段によって生成された１走査ラインの画像データを前記補正手段に供給させ、
前記第２モードでは、前記検知手段から前記検知信号がＭ回出力されるごとに、前記生成手段によって生成された１走査ラインの画像データを前記補正手段に供給させる
ことを特徴とする請求項５から７のいずれか１項に記載の画像形成装置。
【請求項９】
前記回転多面鏡を駆動する駆動手段と、
前記駆動手段の回転数に応じて周期が変化する信号を生成し、当該信号に基づいて、前記複数の反射面のうちで前記光ビームを偏向する反射面を特定する特定手段と、を更に備え、
前記補正手段は、前記回転多面鏡の回転に従って、前記特定手段によって特定される反射面に対応する補正データを順に有効にするように動作する
ことを特徴とする請求項１から８のいずれか１項に記載の画像形成装置。
【請求項１０】
前記第２モードでは、前記感光体の回転速度は前記第１モードの１／Ｍであり、かつ、前記回転多面鏡の回転速度は前記第１モードと同じである
ことを特徴とする請求項１から９のいずれか１項に記載の画像形成装置。
【請求項１１】
前記補正処理では、前記光ビームの主走査方向における各位置の部分倍率を補正する
ことを特徴とする請求項１から１０のいずれか１項に記載の画像形成装置。
【請求項１２】
前記感光体と、
前記感光体を帯電させる帯電手段と、
前記補正手段から出力される画像データに基づいて前記光源から出射される光ビームが走査することで前記感光体に形成される静電潜像を現像して、シートに転写すべき画像を前記感光体に形成する現像手段と、を更に備える
ことを特徴とする請求項１から１１のいずれか１項に記載の画像形成装置。
【請求項１３】
感光体を露光するための光ビームを出射する光源と、
複数の反射面を有し、前記光ビームが前記感光体を走査するよう、回転駆動された状態で前記複数の反射面のいずれかの反射面で前記光ビームを偏向する回転多面鏡であって、第１モードの画像形成では、前記複数の反射面が１反射面ごとに使用され、第２モードの画像形成では、前記複数の反射面が１反射面おきに使用される、前記回転多面鏡と、
前記複数の反射面にそれぞれ対応付けられており、かつ、対応する反射面を使用して形成される画像の前記光ビームの走査方向における倍率を補正するための複数の補正データが格納される記憶手段と、
前記記憶手段に格納された前記複数の補正データのうちで有効にする補正データを前記回転多面鏡の回転に従って前記回転多面鏡の回転方向において前記複数の反射面が配列された順に切り替え、有効にした補正データに基づいて前記光源の駆動用の画像データに対する補正処理を行う補正手段と、を備え、
前記補正手段は、前記第２モードで画像形成が行われる場合であっても、有効にする補正データを前記回転多面鏡の回転に従って１反射面ごとに順に切り替える
ことを特徴とする画像形成装置。
【請求項１４】
前記第１モードでは、前記回転多面鏡の１反射面ごとのタイミングに、当該反射面を用いた画像形成用の画像データが前記補正手段に入力され、
前記第２モードでは、前記回転多面鏡の１反射面おきのタイミングに、当該反射面を用いた画像形成用の画像データが前記補正手段に入力され、
前記補正手段は、前記第２モードでは、前記画像データが入力されると、前記有効にした補正データに基づいて当該画像データに対する前記補正処理を行う
ことを特徴とする請求項１３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、画像形成装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
電子写真装置の画像形成装置は、普通紙、厚紙、コート紙等の種々の用紙（シート）への画像の定着性を高めるために、用紙の種類に応じてシートの搬送速度を制御することがある。例えば、厚紙へ画像形成を行う場合には、搬送速度を、普通紙へ画像形成を行う場合の搬送速度の１／２にする。このような搬送速度の制御を行う場合、搬送速度に合わせて感光ドラム等の回転速度を調整する一方で、ポリゴンミラーの回転速度については搬送速度によらず一定にすることがある。シートの搬送速度によらずポリゴンミラーの回転速度を一定にする場合、ポリゴンミラーの反射面を１面ごとに使用せずに、例えば１面おきに反射面を使用して画像形成が行われうる。特許文献１には、ポリゴンミラーの反射面を１面おきに使用する画像形成装置が記載されている。
【０００３】
また、電子写真方式の画像形成装置では、光ビーム（レーザ光）の走査によって形成される画像の主走査方向の倍率を補正する倍率補正が行われうる。特許文献２には、ポリゴンミラーの反射面が偏向するレーザ光によって形成される画像の倍率補正を、反射面ごとに行う画像形成装置が記載されている。これは、ポリゴンミラーの微小な変形や偏心に起因して、レーザ光を偏向する反射面ごとに、異なる倍率で画像が形成されうるためである。特に、複数のレーザ光を用いるマルチビーム方式の画像形成装置では、反射面ごとの倍率のずれに起因する画像不良が生じやすくなる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開平４−２４９１８２号公報
【特許文献２】特開２０１３−２４０９９４号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
上述のように、ポリゴンミラーの反射面を１面ごとに使用する動作モード、及び反射面を１面おきに使用する動作モードのいずれかで画像形成を行う画像形成装置では、いずれの動作モードでも、使用する反射面ごとに倍率補正を行う必要がある。即ち、画像形成に使用する反射面の切り替えに合わせて、倍率補正に使用するために有効にする補正データを順に切り替える必要がある。この場合、ポリゴンミラーの反射面を１面ごとに使用する場合と１面おきに使用する場合とで、補正データを有効にする順序が異なることになり、動作モードに応じて異なる制御を行えるようにする必要がある。例えば、有効にする補正データを切り替えるための制御プログラムを動作モードごとに個別に用意することが必要になり、そのようなプログラムを格納するために必要なメモリ容量が増大しうる。
【０００６】
本発明は、上述の問題に鑑みてなされたものである。本発明は、回転多面鏡の反射面を１面またはＭ面ごとに使用して画像形成を行う際に、画像の倍率補正のために有効にする補正データの切り替えを同じ手順で実現しながら、補正データに基づく補正処理を行うための技術を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明は、例えば、画像形成装置として実現できる。本発明の一態様に係る画像形成装置は、感光体を露光するための光ビームを出射する光源と、複数の反射面を有し、前記光ビームが前記感光体を走査するよう、回転駆動された状態で前記複数の反射面のいずれかの反射面で前記光ビームを偏向する回転多面鏡であって、第１モードの画像形成では、前記複数の反射面が１反射面ごとに使用され、第２モードの画像形成では、前記複数の反射面がＭ反射面（Ｍは２以上の整数）ごとに使用される、前記回転多面鏡と、前記複数の反射面にそれぞれ対応付けられており、かつ、対応する反射面を使用して形成される画像の前記光ビームの走査方向における倍率を補正するための複数の補正データが格納される記憶手段と、前記記憶手段に格納された前記複数の補正データのうちで有効にする補正データを前記回転多面鏡の回転に従って前記回転多面鏡の回転方向において前記複数の反射面が配列された順に切り替え、有効にした補正データに基づいて前記光源の駆動用の画像データに対する補正処理を行う補正手段と、を備え、前記補正手段は、前記第２モードで画像形成が行われる場合であっても、有効にする補正データを前記回転多面鏡の回転に従って１反射面ごとに順に切り替えることを特徴とする。
【発明の効果】
【０００８】
本発明によれば、回転多面鏡の反射面を１面またはＭ面ごとに使用して画像形成を行う際に、画像の倍率補正のために有効にする補正データの切り替えを同じ手順で実現しながら、補正データに基づく補正処理を行うことが可能になる。
【図面の簡単な説明】
【０００９】
【図１】画像形成装置の構成例を示す断面図
【図２】光走査部の構成例を示す斜視図
【図３】光走査部に対する制御構成例を示すブロック図
【図４】画素データを駆動データに変換するための変換テーブルの例を示す図
【図５】倍率補正処理のための補助画素の挿抜の例を示すタイミングチャート
【図６】倍率補正処理前の、主走査方向のドットの形成位置の例を示す図
【図７】倍率補正処理後の、主走査方向のドットの形成位置の例を示す図
【図８】倍率補正処理に関連する動作のタイミングを示すタイミングチャート
【図９】コントローラによる光走査部の制御手順を示すフローチャート
【図１０】画像の主走査方向の倍率の偏差の例を示す図（（Ａ），（Ｃ））、及び倍率補正処理を行わない場合に形成される画像の模式図（（Ｂ），（Ｄ））
【図１１】空間周波数と視認感度との関係を示す視認感度特性の例を示す図
【発明を実施するための形態】
【００１０】
以下、本発明を実施するための形態について図面を用いて説明する。なお、以下の実施形態は特許請求の範囲に係る発明を限定するものでなく、また実施形態で説明されている特徴の組み合わせの全てが発明の解決手段に必須のものとは限らない。
【００１１】
［第１実施形態］
＜画像形成装置１００＞
図１は、第１実施形態に係る画像形成装置１００のハードウェア構成を示す断面図である。画像形成装置１００は、単色画像を形成する画像形成装置であってもよいが、ここでは、複数色のトナー（現像剤）を用いて多色画像を形成する画像形成装置を想定する。画像形成装置１００は、例えば、印刷装置、プリンタ、複写機、複合機（ＭＦＰ）、及びファクシミリ装置のいずれであってもよい。なお、参照符号の末尾のＹ，Ｍ，Ｃ，Ｋは、それぞれ、対応する部材が対象とするトナーの色が、イエロー、マゼンタ、シアン、ブラックであることを示している。以下の説明では、色を区別する必要がない場合には、末尾のＹ，Ｍ，Ｃ，Ｋを省いた参照符号を使用する。
【００１２】
画像形成装置１００は、Ｙ色、Ｍ色、Ｃ色及びＫ色のトナーをそれぞれ用いて画像（トナー像）を形成する４つの画像形成部（画像形成ステーション）を備えている。各色に対応する画像形成部は、感光ドラム（感光体）１０２Ｙ，１０２Ｍ，１０２Ｃ，１０２Ｋをそれぞれ備えている。感光ドラム１０２Ｙ，１０２Ｍ，１０２Ｃ，１０２Ｋの周りには、帯電部１０３Ｙ，１０３Ｍ，１０３Ｃ，１０３Ｋ、光走査部（光走査装置）１０４Ｙ，１０４Ｍ，１０４Ｃ，１０４Ｋ、及び現像部１０５Ｙ，１０５Ｍ，１０５Ｃ，１０５Ｋがそれぞれ配置されている。なお、感光ドラム１０２Ｙ，１０２Ｍ，１０２Ｃ，１０２Ｋの周りには、更に、ドラムクリーニング部（図示せず）がそれぞれ配置されている。
【００１３】
感光ドラム１０２Ｙ，１０２Ｍ，１０２Ｃ，１０２Ｋの下方には、無端ベルトである中間転写ベルト（中間転写体）１０７が配置されている。中間転写ベルト１０７は、駆動ローラ１０８と、従動ローラ１０９及び１１０とに掛け渡されている。画像形成中には、駆動ローラ１０８の回転に伴って、中間転写ベルト１０７の外周面は、図１に示す矢印の方向へ移動する。中間転写ベルト１０７を介して感光ドラム１０２Ｙ，１０２Ｍ，１０２Ｃ，１０２Ｋに対向する位置には、一次転写バイアスブレード１１１Ｙ，１１１Ｍ，１１１Ｃ，１１１Ｋが配置されている。画像形成装置１００は、中間転写ベルト１０７上に形成されたトナー像をシート上に転写するための二次転写バイアスローラ１１２と、シート上に転写されたトナー像を当該シートに定着させるための定着部１１３とを更に備えている。なお、シートは、記録紙、記録材、記録媒体、用紙、転写材、転写紙等と称されてもよい。
【００１４】
次に、上述の構成を有する画像形成装置１００における、帯電プロセスから現像プロセスまでの画像形成プロセスについて説明する。なお、各色に対応する画像形成部のそれぞれで実行される画像形成プロセスは同様である。このため、以下では、Ｙ色に対応する画像形成部における画像形成プロセスを例にして説明し、Ｍ色、Ｃ色及びＫ色に対応する画像形成部における画像形成プロセスについては説明を省略する。
【００１５】
まず、Ｙ色に対応する画像形成部の帯電部１０３Ｙが、回転駆動される感光ドラム１０２Ｙの表面を帯電させる。光走査部１０４Ｙは、複数のレーザ光（光ビーム）を出射して、帯電した感光ドラム１０２Ｙの表面を当該複数のレーザ光で走査することで、感光ドラム１０２Ｙの表面を露光する。これにより、回転する感光ドラム１０２Ｙ上に静電潜像が形成される。感光ドラム１０２Ｙ上に形成された静電潜像は、現像部１０５Ｙによって、Ｙ色のトナーで現像される。その結果、感光ドラム１０２Ｙ上にＹ色のトナー像が形成される。また、Ｍ色、Ｃ色及びＫ色に対応する画像形成部では、それぞれ、Ｙ色に対応する画像形成部と同様のプロセスで、感光ドラム１０２Ｍ，１０２Ｃ，１０２Ｋ上にＭ色，Ｃ色，Ｋ色のトナー像がそれぞれ形成される。
【００１６】
以下、転写プロセス以降の画像形成プロセスについて説明する。転写プロセスでは、まず、一次転写バイアスブレード１１１Ｙ，１１１Ｍ，１１１Ｃ，１１１Ｋが中間転写ベルト１０７に転写バイアスをそれぞれ印加する。これにより、感光ドラム１０２Ｙ，１０２Ｍ，１０２Ｃ，１０２Ｋ上に形成された４色（Ｙ色，Ｍ色，Ｃ色，Ｋ色）のトナー像が、それぞれ中間転写ベルト１０７に重ね合わせて転写される。
【００１７】
中間転写ベルト１０７上に重ね合わせて形成された、４色のトナーから成るトナー像は、中間転写ベルト１０７の外周面の移動に伴って、二次転写バイアスローラ１１２と中間転写ベルト１０７との間の二次転写ニップ部へ搬送される。中間転写ベルト１０７上に形成されたトナー像が二次転写ニップ部に搬送されるタイミングに合わせて、給紙カセット１１５からシートが二次転写ニップ部へ搬送される。二次転写ニップ部では、中間転写ベルト１０７上に形成されているトナー像が、二次転写バイアスローラ１１２によって印加される転写バイアスの作用によって、シート上に転写される（二次転写）。
【００１８】
その後、シート上に形成されたトナー像は、定着部１１３で加熱されることでシートに定着する。このようにして多色画像が形成されたシートは、排紙部１１６へ排紙される。
【００１９】
なお、中間転写ベルト１０７へのトナー像の転写が終了した後、感光ドラム１０２Ｙ，１０２Ｍ，１０２Ｃ，１０２Ｋに残留するトナーが、上述のドラムクリーニング部によってそれぞれ除去される。このようにして一連の画像形成プロセスが終了すると、次のシートに対する画像形成プロセスが続けて開始される。
【００２０】
＜光走査部１０４＞
図２は、光走査部１０４の構成を示す斜視図である。光走査部１０４は、レーザ光源２０１、コリメータレンズ２０２、ポリゴンミラー（回転多面鏡）２０３、ポリゴンモータ２０４、ｆθレンズ（走査レンズ）２０５、ビーム検知（ＢＤ）センサ２０６等で構成される。ポリゴンミラー２０３は、回転駆動される回転多面鏡であり、その回転軸に沿って、鏡面である複数の反射面（偏向面）を有する。本実施形態のポリゴンミラー２０３は、図２に示すように、５個の反射面（Ａ面、Ｂ面、Ｃ面、Ｄ面及びＥ面）を有するが、反射面の数は５以外であってもよい。レーザ光源２０１から出射されたレーザ光は、ポリゴンミラー２０３の回転に従って、Ａ面、Ｂ面、Ｃ面、Ｄ面及びＥ面の順に各反射面に入射して偏向されるものとする。即ち、Ａ面、Ｂ面、Ｃ面、Ｄ面及びＥ面は、ポリゴンミラー２０３の回転方向においてＡ面、Ｂ面、Ｃ面、Ｄ面、Ｅ面の順に配列されている。本実施形態で、レーザ光源２０１は、感光ドラム１０２（感光体）を露光するために光ビームを出射する光源の一例である。また、ポリゴンミラー２０３は、光ビームが感光ドラム１０２を走査するよう、回転しながら複数の反射面のいずれかの反射面で当該光ビームを偏向する回転多面鏡の一例である。
【００２１】
レーザ光源（以下、単に「光源」と称する。）２０１は、レーザドライバ３１０（図３）から供給される駆動電流によって駆動される。光源２０１は、レーザドライバ３１０から駆動電流が供給されて発光し、当該駆動電流に応じた光量のレーザ光（光ビーム）を出射する。光源２０１は、Ｎ個（Ｎは自然数）のレーザダイオード（ＬＤ）を発光素子（発光点）として備えている。本実施形態の画像形成装置１００では、Ｎが２以上の整数であり、即ち、複数のＬＤから出射される複数のレーザ光によって感光ドラム１０２上を走査するマルチビーム方式を採用している。なお、以下では、Ｎ＝１６であり、光源２０１がＬＤ１〜ＬＤ１６の１６個のＬＤを備える場合について一例として説明する。
【００２２】
コリメータレンズ２０２は、光源２０１から出射されたレーザ光を平行光に整形する。コリメータレンズ２０２を通過したレーザ光Ｌ１は、ポリゴンミラー２０３が備える複数の反射面のうちのいずれかの反射面（Ａ面、Ｂ面、Ｃ面、Ｄ面またはＥ面）に入射し、入射した反射面で反射する。ポリゴンミラー２０３は、図２の矢印方向に回転するよう、ポリゴンモータ２０４によって回転駆動される。ポリゴンミラー２０３は、静電潜像の形成のためにレーザ光が感光ドラム１０２の表面を走査する間に一定速度（等角速度）で回転するように回転駆動される。ポリゴンミラー２０３は、入射したレーザ光Ｌ１が連続的な角度で偏向されるように、回転しながら各反射面でレーザ光を反射させる。
【００２３】
ポリゴンミラー２０３によって偏向されたレーザ光は、ｆθレンズ２０５に入射する。レーザ光は、ｆθレンズ２０５を透過することによって、感光ドラム１０２の表面で結像してビームスポットを形成し、感光ドラム１０２を主走査方向に等速で走査することになる。それにより、感光ドラム１０２に静電潜像２１０が形成される。なお、主走査方向とは、感光ドラム１０２の表面に平行で、かつ、感光ドラム１０２の表面の移動方向に直交する方向である。また、副走査方向とは、感光ドラム１０２の表面の移動方向（主走査方向に直交する方向）である。
【００２４】
光走査部１０４は、ｆθレンズ２０５を通過したレーザ光の走査路における当該レーザ光の走査開始側の位置に、ＢＤセンサ２０６を備える。ＢＤセンサ２０６は、レーザ光を検知するための光学センサとして用いられる。レーザ光の１走査周期ごとに、当該レーザ光がＢＤセンサ２０６に入射すると、ＢＤセンサ２０６は、レーザ光を検知したことを示す検知信号（ＢＤ信号）を生成して出力する。ＢＤ信号は、主走査方向における画像の書き出しタイミングの基準となる同期信号として用いられうる。光源２０１は、レーザ光の１走査周期ごとにＢＤセンサ２０６からＢＤ信号を出力させるために、レーザ光がＢＤセンサ２０６に入射しうる一定期間に強制的に発光するように制御される。
【００２５】
＜光走査部１０４の制御構成＞
図３は、光走査部１０４に対する制御構成を示すブロック図である。画像形成装置１００は、光走査部１０４に対する制御構成として、コントローラ３００、画像コントローラ３０１、ＦＩＦＯメモリ３０２、ＡＮＤ回路３０３、及び倍率制御部３０４を備える。光走査部１０４は、図２に示される構成要素以外に、光源２０１を駆動するレーザドライバ３１０、及びメモリ３１１を更に備える。
【００２６】
コントローラ３００は、プロセッサ（ＣＰＵ）を含み、画像形成装置１００全体を制御する。コントローラ３００は、ポリゴンモータ２０４へ出力する速度制御信号によって、ポリゴンモータ２０４の回転速度を制御し、レーザドライバ３１０へ出力する動作モード信号によって、レーザドライバ３１０の動作シーケンスを制御する。コントローラ３００は、倍率制御部３０４へ出力する書き出しタイミング信号、切替信号、及び倍率補正データによって、倍率制御部３０４の動作を制御する。（第２実施形態では更に補正制御信号も用いられる。）
【００２７】
上述のように、ＢＤセンサ２０６にレーザ光が入射すると、ＢＤセンサ２０６はＢＤ信号を出力する。ＢＤセンサ２０６から出力されたＢＤ信号は、コントローラ３００へ入力される。コントローラ３００は、入力されたＢＤ信号に同期して書き出しタイミング信号を生成し、生成した書き出しタイミング信号を倍率制御部３０４へ出力する。また、コントローラ３００は、入力されたＢＤ信号に同期して切替信号を生成し、生成した切替信号を倍率制御部３０４へ出力する。
【００２８】
本実施形態の書き出しタイミング信号は、副走査方向における画像（静電潜像）の書き出しタイミングの基準として用いられる。倍率制御部３０４は、コントローラ３００からの書き出しタイミング信号の入力に応じて、１枚のシートへの画像形成を開始するためにＦＩＦＯメモリ３０２からの画像データ（駆動データ）の読み出しを開始する。また、本実施形態の切替信号は、後述するように、倍率制御部３０４において有効にする倍率補正データの切り替えを指示する信号であるとともに、主走査方向における画像の書き出しタイミングの基準としても用いられる。
【００２９】
倍率制御部３０４は、上述の書き出しタイミング信号及び切替信号に基づいて、ＦＩＦＯメモリ３０２からの駆動データの読み出し、駆動データに対する倍率補正処理、及び補正後の駆動データのレーザドライバ３１０への出力を制御する。したがって、コントローラ３００は、書き出しタイミング信号及び切替信号によって、レーザドライバ３１０によって駆動される光源２０１に含まれる各ＬＤからのレーザ光の出射タイミング（各ＬＤの点灯タイミング）を制御できる。
【００３０】
画像コントローラ３０１は、ＰＣ等の外部情報装置、または読取装置からの入力画像データに基づいて、主走査方向の走査ラインごとに、１走査ラインの画像を形成するための画像データを生成する。画像コントローラ３０１によって生成される各走査ラインの画像データは、複数画素の画素データによって構成される。例えば、解像度が２４００ｄｐｉの画像形成装置では、Ａ４シートの縦２９７ｍｍに対して、各走査ラインの画像データは２８０６２画素の画素データを含む。画素データは、各画素の濃度を示す濃度データである。例えば、各画素データは４ビット（１６階調）で構成される。
【００３１】
画像コントローラ３０１は、生成した各走査ラインの画像データを、光源２０１（の各ＬＤ）の駆動用の画像データに変換して出力する。この変換処理は、画像データに含まれる各画素データを、図４に示されるような変換テーブルに従って、駆動データに相当するビットパターンに変換することによって実現される。
【００３２】
図４は、画素データを駆動データに変換するための変換テーブルの例を示す図であり、４ビットの画素データを、駆動データである１６ビットのビットパターンに変換する例を示している。例えば、解像度が２４００ｄｐｉの画像形成装置では、Ａ４シートの縦２９７ｍｍに対して、各走査ラインの画像データから４４８９９２ビットの駆動データが生成される。駆動データに含まれるビットデータは、ＬＤからレーザ光を出射させる（ＬＤを点灯させる）ためのＯＮデータ、及びＬＤからレーザ光を出射させないようにする（ＬＤを消灯させる）ためのＯＦＦデータのいずれかである。本実施形態では、ＯＮデータは値「１」を示し、ＯＦＦデータは値「０」を示す。また、駆動データに含まれるビットデータは、後述する補助画素に相当する。本実施形態では、１画素の画素データが１６ビットの駆動データに変換されるため、補助画素は１／１６画素に相当する。
【００３３】
画像コントローラ３０１は、生成した各走査ラインの駆動データを、生成した順にＦＩＦＯメモリ３０２に入力する。ＦＩＦＯメモリ３０２は、倍率制御部３０４からＡＮＤ回路３０３を介して供給される読み出しクロック（ＲＣＬＫ）に同期して、各走査ラインの駆動データを、入力された順に倍率制御部３０４に入力する。例えば、ＦＩＦＯメモリ３０２は、ＲＣＬＫに同期して、駆動データに含まれるビットパターンを１２８ビットずつ倍率制御部３０４に入力する。
【００３４】
ここで、倍率制御部３０４は、外部から入力される画像クロックを、ＦＩＦＯメモリ３０２から駆動データを読み出すための読み出しクロック（ＲＣＬＫ）としてＦＩＦＯメモリ３０２へ出力する。倍率制御部３０４に入力される画像クロックは、所定の周波数のパルス信号を生成する外部のクロック生成部（発振器）によって生成される。ＡＮＤ回路３０３は、コントローラ３００から出力されるマスク信号と、倍率制御部３０４から出力されるＲＣＬＫとの論理和を出力する。例えば、マスク信号がＨ（ハイ）レベルである場合には、倍率制御部３０４から出力されたＲＣＬＫがＦＩＦＯメモリ３０２へ供給される。一方、マスク信号がＬ（ロー）レベルである場合には、倍率制御部３０４から出力されたＲＣＬＫがＦＩＦＯメモリ３０２へ供給されない。したがって、コントローラ３００は、ＡＮＤ回路３０３へ出力するマスク信号によって、倍率制御部３０４からＦＩＦＯメモリ３０２へのＲＣＬＫを制御可能である。
【００３５】
倍率制御部３０４は、感光ドラム１０２上に形成される画像の主走査方向の倍率を補正するために、入力された駆動データに対して倍率補正処理を実行する。例えば、倍率制御部３０４は、入力された１２８ビットの駆動データ（ビットパターン）に対して拡大処理を実行する場合、当該１２８ビットの駆動データの最終ビットと同一のビットを当該最終ビットの直後に付加（挿入）する。その結果、倍率補正処理後の駆動データは１２９ビットのデータとなる。一方、倍率制御部３０４は、入力された１２８ビットの駆動データ（ビットパターン）に対して縮小処理を実行する場合、当該１２８ビットの駆動データの最終ビットを削除する。その結果、倍率補正処理後の駆動データは１２７ビットのデータとなる。なお、倍率制御部３０４による倍率補正処理の具体例については、図５乃至図７を用いて後述する。
【００３６】
光走査部１０４内のメモリ３１１には、倍率制御部３０４による倍率補正処理に用いられる倍率補正データが予め格納されている。倍率補正データは、光走査部１０４の組み立て及び調整時に当該光走査部固有の倍率を測定することによって得られたデータであり、測定された倍率に対応するデータとして用意される。コントローラ３００が、メモリ３１１に格納されている倍率補正データを読み出して倍率制御部３０４内のレジスタ３０５に格納することによって、倍率制御部３０４は、レジスタ３０５に格納された倍率補正データを使用した倍率補正処理を実行可能になる。なお、倍率補正データは、装置の小型化及び低コスト化のため、低速のシリアル信号を用いてコントローラ３００と光走査部１０４との間で伝送されうる。
【００３７】
倍率補正データは、倍率制御部３０４による倍率補正処理に用いられる、感光ドラム１０２上に形成される画像の主走査方向の倍率を補正するためのデータである。本実施形態では、ポリゴンミラー２０３の反射面ごとに対応付けられた倍率補正データが、対応する反射面を使用して形成される画像の倍率を補正するためのデータとして用意されている。本実施形態では、メモリ３１１に予め格納されている複数の倍率補正データは、複数の反射面にそれぞれ対応付けられており、かつ、対応する反射面を使用して形成される画像の倍率を補正するための複数の補正データの一例である。
【００３８】
コントローラ３００からＢＤ信号に同期して倍率制御部３０４へ出力される切替信号は、ポリゴンミラー２０３の複数の反射面にそれぞれ対応する複数の倍率補正データ間で、有効にする倍率補正データの切り替えを指示するための信号である。コントローラ３００は、切替信号を利用して、ポリゴンミラー２０３の回転に従ってＢＤセンサ２０６からＢＤ信号が出力されるごとに、有効にする倍率補正データを切り替えるよう倍率制御部３０４を制御する。倍率制御部３０４は、コントローラ３００から切替信号が出力されるごとに、有効にする倍率補正データを切り替える。倍率制御部３０４は、有効にした倍率補正データを用いて、入力された駆動データに対して倍率補正処理を実行する。なお、本実施形態の倍率補正処理では、主走査方向における各位置の倍率である部分倍率を補正する。
【００３９】
倍率制御部３０４は、一定の周波数の画像クロックに同期して、駆動データを１ビットずつ出力する。画像クロックに同期して出力される駆動データは、ＨレベルとＬレベルとの間で変化するビデオ信号（ＰＷＭ信号）としてレーザドライバ３１０へ送られる。倍率制御部３０４は、例えば、駆動データとして「１」を出力する場合には、Ｈレベルのビデオ信号を出力し、駆動データとして「０」を出力する場合には、Ｌレベルのビデオ信号を出力する。倍率制御部３０４から出力されたビデオ信号は、レーザドライバ３１０へ入力される。
【００４０】
レーザドライバ３１０は、入力されたビデオ信号に従って光源２０１の各ＬＤに駆動電流を供給することで、各ＬＤを駆動する。本実施形態では、Ｈレベルのビデオ信号が入力されると、レーザドライバ３１０は、ＬＤに駆動電流を供給する。ＬＤに駆動電流が供給されることで、当該ＬＤはレーザ光を出射する。一方、Ｌレベルのビデオ信号が入力されると、レーザドライバ３１０は、ＬＤに駆動電流を供給しない。ＬＤに駆動電流が供給されないため、当該ＬＤはレーザ光を出射しない。このようにして、レーザドライバ３１０は、入力されたビデオ信号に従って、パルス幅変調（ＰＷＭ）が行われた駆動電流を駆動対象のＬＤに供給することで、当該ＬＤを駆動する。入力画像データに対応するビデオ信号に従って駆動される各ＬＤから出射されたレーザ光によって感光ドラム１０２が走査（露光）されることで、入力画像データに対応する静電潜像が感光ドラム１０２上に形成される。
【００４１】
本実施形態のコントローラ３００は、ポリゴンモータ２０４から出力されるホール素子信号に基づいて、ポリゴンミラー２０３の複数の反射面のうち、レーザ光源２０１から出射されたレーザ光を偏向する反射面を特定する機能を更に有している。ポリゴンモータ２０４には、ポリゴンモータ２０４の回転子の回転に伴う磁界の変化を検知するホール素子（図示せず）が設けられている。コントローラ３００は、ホール素子から出力されるホール素子信号の波形を整形し、ポリゴンモータ２０４の回転数に応じて周期が変化するＦＧ信号を生成する。コントローラ３００は、生成したＦＧ信号と、ＢＤセンサ２０６からのＢＤ信号とを用いて、ポリゴンミラー２０３が備える複数の反射面のうちの単一の特定面を検知できる。具体的には、コントローラ３００は、ＦＧ信号とＢＤ信号との位相差を取得することで、取得した位相差から特定面を検知できる。当該位相差は、ＢＤ信号に対するＦＧ信号の位相差であってもよいし、ＦＧ信号に対するＢＤ信号の位相差であってもよい。なお、後述するように、倍率制御部３０４は、コントローラ３００によって特定される反射面に対応する倍率補正データを順に有効にするように動作する。
【００４２】
このように、本実施形態のメモリ３１１またはレジスタ３０５は、複数の補正データ（倍率補正データ）が格納される記憶手段の一例である。また、倍率制御部３０４は、複数の補正データのうちで有効にする補正データを回転多面鏡（ポリゴンミラー２０３）の回転に従って順に切り替えながら、有効にした補正データに基づいて駆動データに対する補正処理を行う補正手段の一例である。なお、コントローラ３００及び倍率制御部３０４の機能は、ＦＰＧＡやＡＳＩＣ等のハードウェアにより実現されてもよいし、ソフトウェアにより実現されてもよい。また、コントローラ３００及び倍率制御部３０４がそれぞれ有する複数の機能のうち、一部がハードウェアにより実現され、残りの機能がソフトウェアにより実現されてもよい。
【００４３】
＜画像形成装置の動作モード＞
画像形成装置１００は、厚さ（坪量）の異なるシートへの画像の定着性を確保するために、画像形成に用いられるシートの種別ごとにシートの搬送速度を切り替える（例えば、普通紙の搬送速度に対して、厚紙の搬送速度を１／２にする）機能を有する。このような機能を実現するために、画像形成装置１００は、画像形成のための動作モードとして、感光ドラム１０２を第１速度で回転させる第１モード、感光ドラム１０２を第１速度の１／Ｍ（Ｍは２以上の整数）倍の第２速度で回転させる第２モードを有する。以下で説明するように、第１モードの画像形成では、ポリゴンミラー２０３の複数の反射面が１反射面ごとに使用され、第２モードの画像形成では、ポリゴンミラー２０３の複数の反射面がＭ反射面ごとに使用される。
【００４４】
第１モードでは、シートの搬送速度をＶs1、感光ドラム１０２の回転速度（感光ドラムの接線方向の表面速度）をＶd1、中間転写ベルト１０７の回転速度（ベルト面の表面速度）をＶb1、ポリゴンミラー２０３の回転速度をＶrとし、ポリゴンミラー２０３の反射面を１面ごとにレーザ光の偏向面として使用する。即ち、ポリゴンミラー２０３の全面（全ての反射面）を使用する。本実施形態では、Ｖs1＝Ｖd1＝Ｖb1とし、この速度を第１プロセス速度と定義する。ただし、感光ドラム１０２から中間転写ベルト１０７、中間転写ベルト１０７からシートへの転写性を考慮して、Ｖs1≒Ｖd1≒Ｖb1としてもよく、即ち、これらの速度に微小な差を設けてもよい。
【００４５】
第２モードでは、シートの搬送速度をＶs2、感光ドラム１０２の回転速度をＶd2、中間転写ベルト１０７の回転速度をＶb2とし、
Ｖs2＝Ｖs1／Ｍ
Ｖd2＝Ｖd1／Ｍ
Ｖb2＝Ｖb1／Ｍ
と設定する。更に、ポリゴンミラー２０３を第１モードと同じ回転速度Ｖrで回転させるとともに、ポリゴンミラー２０３の反射面をＭ面ごとにレーザ光の偏向面として使用する。本実施形態では、Ｖs2＝Ｖd2＝Ｖb2とし、この速度を第２プロセス速度と定義する。ただし、感光ドラム１０２から中間転写ベルト１０７、中間転写ベルト１０７からシートへの転写性を考慮して、Ｖs2≒Ｖd2≒Ｖb2としてもよく、即ち、これらの速度に微小な差を設けてもよい。
【００４６】
本実施形態では、第１モードは普通紙へ画像形成を行うための動作モード、第２モードは普通紙よりも坪量が大きい厚紙へ画像形成を行うための動作モードであり、Ｍ＝２であるものとする。即ち、第２モードにおいて、第２プロセス速度は第１プロセス速度の半分の速度であり、ポリゴンミラー２０３の反射面が１面おきに（隔面で）使用される。なお、画像形成装置１００は、動作モードによらず（プロセス速度によらず）、ポリゴンミラー２０３の回転速度を同じ速度Ｖrに維持する。これは、ポリゴンミラー２０３の回転速度を動作モードごとに変更すると、主走査方向の画像データの出力速度（静電潜像の書き込み速度）も変更することが必要となり、光走査部１０４による制御が複雑化するためである。
【００４７】
＜倍率補正処理の具体例＞
次に、図５乃至図７を参照して、倍率制御部３０４による倍率補正処理の具体例について説明する。なお、図５乃至図７では、ポリゴンミラー２０３の反射面を隔面で使用する（Ａ面、Ｃ面、Ｅ面、Ｂ面、Ｄ面、Ａ面、・・・の順に使用する）上述の第２モードで画像形成が行われる場合の倍率補正処理を例として示している。倍率制御部３０４は、光源２０１のＬＤ１〜ＬＤ１６からそれぞれ出射されるレーザ光ごと（ビームごと）に倍率補正処理を行う。
【００４８】
感光ドラム１０２上でレーザ光が主走査方向に走査する領域である主走査領域は、複数のサブ領域（分割領域）に分割される。本実施形態の倍率補正処理では、各レーザ光によって形成される画像の主走査方向の倍率をサブ領域ごとに補正する。具体的には、倍率制御部３０４は、入力された駆動データに対して、上述のようにビットの挿入または削除（補助画素の挿抜）を行うことで、各サブ領域に形成される画素（ドット）の位置を調整する。なお、倍率補正に用いられる補助画素は、主走査方向において１画素の１／３２の幅を有し、上述のように、ＬＤを点灯させるためのＯＮデータまたはＬＤを消灯させるためのＯＦＦデータに相当する。
【００４９】
図５は、各ＬＤに対応するレーザ光によって形成される主走査方向の１ラインの画像に対する、倍率補正処理のための補助画素の挿抜の例を示すタイミングチャートである。図６は、倍率補正処理が行われる前の駆動データに基づく、主走査方向のドットの形成位置を示す図であり、図７は、倍率補正処理が行われた後の駆動データに基づく、主走査方向のドットの形成位置を示す図である。図５乃至図７では、感光ドラム１０２上の主走査領域は、ＢＤセンサ２０６からのＢＤ信号の出力タイミング（に対応する位置）を基準として、複数のサブ領域Ａ０〜Ａ３２に分割されている。サブ領域Ａ１〜Ａ３２から成る３２個の連続する領域は、画像が形成される画像領域に相当する。なお、各図において、左方が主走査方向の上流であり、右方が主走査方向の下流である。
【００５０】
図５乃至図７では、ポリゴンミラー２０３の１面おきに（即ち、Ａ面、Ｃ面、Ｅ面、Ｂ面、Ｄ面、Ａ面、・・・の、ポリゴンミラー２０３の回転方向における各反射面が配列された順に）各反射面が偏向するレーザ光によって、感光ドラム１０２上で主走査方向に画像が形成されている。図６及び図７に示す主走査方向における各位置（主走査位置）ｈ（ｈ１〜ｈ３３）は、サブ領域Ａ１〜Ａ３２における端部に相当する。例えば、サブ領域Ａ１は、主走査位置ｈ１から主走査位置ｈ２までの領域として定められる。レーザ光は、主走査位置ｈ１からｈ３３へ向かう方向に感光ドラム１０２を走査する。主走査位置ｈ１〜ｈ３２は、各ＬＤから出射されるレーザ光によって形成される各サブ領域Ａ１〜Ａ３２の静電潜像の、主走査方向の書き出し位置についての理想位置に相当する。また、主走査位置ｈ１は、各ＬＤから出射されるレーザ光によって形成される１ラインの静電潜像（画像）の、主走査方向の書き出し位置についての理想位置にも相当する。なお、サブ領域Ａ０は、ＢＤ信号の出力タイミングに対応する位置から主走査位置ｈ１までの、非画像領域に相当する。
【００５１】
倍率補正処理が行われる前の、ＬＤ１〜ＬＤ１６に対応するレーザ光によるドットの形成位置は、図６に示すように、主走査位置ｈ１〜ｈ３２（理想位置）からずれた状態にある。倍率制御部３０４は、ＬＤ１〜ＬＤ１６に対応するレーザ光によるドットの形成位置が、図７に示すように理想位置に一致するように、駆動データに対して補助画素の挿抜を行う処理を、倍率補正処理として実行する。倍率制御部３０４は、上述のように、メモリ３１１から読み出されてレジスタ３０５に格納された倍率補正データが示す、サブ領域Ａ０〜Ａ３２のそれぞれにおける補正値に基づいて、各サブ領域に形成される画像の倍率（部分倍率）を補正する。これにより、各サブ領域Ａ１〜Ａ３２における静電潜像の書き出し位置を、理想位置に相当する主走査位置ｈ１〜ｈ３２に一致させることを可能にする。
【００５２】
図５及び図６に示すように、ポリゴンミラー２０３の反射面ごとに、偏向されたレーザ光によって走査される、感光ドラム１０２上の主走査方向の位置が異なっている。これは、ポリゴンミラー２０３が微小な変形や偏心を有することに起因する。したがって、倍率制御部３０４は、レーザ光を偏向するポリゴンミラー２０３の反射面が切り替わるごとに、使用する倍率補正データを切り替えて倍率補正処理を行う必要がある。このため、メモリ３１１には、ポリゴンミラー２０３の各反射面に対応する倍率補正データ（Ａ面〜Ｅ面にそれぞれ対応する倍率補正データ）が予め格納されている。各反射面に対応する倍率補正データには、ＬＤ１〜ＬＤ１６のそれぞれに対応する、各サブ領域Ａ０〜Ａ３２の倍率の補正値が含まれている。倍率制御部３０４は、ポリゴンミラー２０３の複数の反射面のうちで偏向面として使用される反射面に対応する倍率補正データに従って、各サブ領域Ａ０〜Ａ３２において挿抜する補助画素の位置及び量を制御することで、倍率補正処理を行う。
【００５３】
倍率制御部３０４は、ポリゴンミラー２０３の反射面ごとに、対応する倍率補正データに従って以下のように倍率補正処理を行う。具体的には、倍率制御部３０４は、レーザ光ごとに、静電潜像（画像）の書き出し位置が主走査位置ｈ１（理想位置）よりも主走査方向の上流側にずれている場合、サブ領域Ａ０にＯＦＦデータの補助画素を挿入する。これにより、対象レーザ光に対応する１ラインの画像の書き出しタイミングを遅くする。その結果、１ラインの画像全体が主走査方向の下流側にシフトする。一方、倍率制御部３０４は、レーザ光ごとに、画像の書き出し位置が主走査位置ｈ１（理想位置）よりも主走査方向の下流側にずれている場合、サブ領域Ａ０から補助画素を削除する（抜き取る）。これにより、対象レーザ光に対応する１ラインの画像の書き出しタイミングを早める。その結果、１ラインの画像全体が主走査方向の上流側にシフトする。
【００５４】
例えば、図６に示す例では、ポリゴンミラー２０３のＡ面によって偏向された、ＬＤ１に対応するレーザ光については、画像の書き出し位置に相当するドット位置が主走査位置ｈ１よりも上流側にずれている。この場合、サブ領域Ａ０に補助画素が挿入されることで、図７に示すように、画像の書き出し位置に相当するドット位置が主走査位置ｈ１に一致するように補正される。ＬＤ２〜ＬＤ１６についてもこのような処理が行われる。その結果、図７に示すように、ＬＤ１〜ＬＤ１６から出射されてポリゴンミラー２０３のＡ面によって偏向されたレーザ光による、画像の書き出し位置に相当するドットの形成位置は、主走査位置ｈ１に揃うように補正される。
【００５５】
更に、倍率制御部３０４は、レーザ光ごとに、各サブ領域における画像の書き出し位置が主走査位置ｈ１〜ｈ３２に一致するように、補助画素の挿抜によってサブ領域Ａ１〜Ａ３２の倍率を補正する。ここで、解像度が２４００ｄｐｉの画像形成装置では、１画素の１／３２である補助画素の幅は約０．３３μｍである。即ち、補助画素の挿抜による補正は、約０．３３μｍの離散的な補正量で行われる。しかし、各サブ領域における倍率の補正量は連続的な量である。このため、主走査方向の上流側に位置するサブ領域Ａ０における補正の残渣（即ち、連続的な補正量と離散的な補正量との差）が、主走査方向の下流側に位置するサブ領域に累積されることになる。そこで、倍率補正データに含まれる倍率の補正値は、このような倍率補正の残渣の蓄積によるドットの形成位置のずれを防ぐように定められうる。
【００５６】
このような処理により、ＬＤ１〜ＬＤ１６から出射されてポリゴンミラー２０３のＡ面によって偏向されたレーザ光によるドットの形成位置は、主走査位置ｈ１〜ｈ３２に揃うように補正される。倍率制御部３０４は、レーザ光を偏向するポリゴンミラー２０３の反射面が次の反射面に切り替わると、当該次の反射面に対応する倍率補正データに従って上述の倍率補正処理を行う。図５乃至図７に示す例では、第２モードで画像形成が行われるため、ポリゴンミラー２０３の反射面は１面おきに使用される。即ち、Ａ面の次にはＣ面が使用される。このため、倍率制御部３０４は、レーザ光を偏向するポリゴンミラー２０３の反射面がＡ面からＣ面に切り替わると、後述する倍率補正データの切り替えによって有効にした、Ｃ面に対応する倍率補正データを用いて倍率補正処理を行う。
【００５７】
＜各動作モードにおける倍率補正処理＞
図８（Ａ）及び（Ｂ）は、それぞれ第１モード及び第２モードで画像形成を行う場合の、倍率補正処理に関連する動作のタイミングを示すタイミングチャートである。上述のように、第１モードでは、ポリゴンミラー２０３の反射面を１面ごとにレーザ光の偏向面として使用して画像形成を行う。第２モードでは、ポリゴンミラー２０３の反射面を１面おきに（隔面で）レーザ光の偏向面として使用して画像形成を行う。第１モード及び第２モードのいずれにおいても、画像形成処理の開始時に、ポリゴンミラー２０３の全反射面（Ａ面〜Ｅ面）に対応する倍率補正データが、コントローラ３００によってメモリ３１１から読み出されてレジスタ３０５に格納される。
【００５８】
（第１モード）
第１モードでは、コントローラ３００は、ＢＤセンサ２０６からＢＤ信号が出力されるごとに、画像コントローラ２０１によって生成された１走査ラインの駆動データが倍率制御部３０４に供給されるようにするための制御を行う。具体的には、図８（Ａ）に示すように、第１モードでは、Ｈレベルで一定のマスク信号がコントローラ３００からＡＮＤ回路３０３へ出力される。この場合、ＲＣＬＫとして倍率制御部３０４からＦＩＦＯメモリ３０２へ出力された画像クロックは、ＡＮＤ回路３０３を介してＦＩＦＯメモリ３０２へ入力される。これにより、各走査ラインの駆動データは、順にＦＩＦＯメモリ３０２から読み出されて倍率制御部３０４へ入力される。このようにして、ポリゴンミラー２０３の１反射面ごとのタイミングに、当該反射面を用いた画像形成用の画像データ（駆動データ）が、倍率制御部３０４に入力される。
【００５９】
コントローラ３００は、第１モードでの画像形成処理を開始すると、倍率制御部３０４への切替信号の出力を開始する。具体的には、コントローラ３００は、ポリゴンモータ２０４から出力されるホール素子信号に基づいて、ポリゴンミラー２０３の複数の反射面のうちの特定面をまず検知する。本実施形態ではＡ面を特定面としているが、他の面を特定面として定めてもよい。コントローラ３００は、特定面として検知された反射面（Ａ面）から順に、対応する倍率補正データが順に有効化されるように、倍率制御部３０４への切替信号の出力を開始する。更に、コントローラ３００は、ポリゴンミラー２０３が動作している間、ＢＤ信号に同期して切替信号を出力し続ける。
【００６０】
倍率制御部３０４は、コントローラ３００からの切替信号の入力に応じて、ポリゴンミラー２０３のＡ面に対応する倍率補正データを有効にする。その後、倍率制御部３０４は、コントローラ３００から入力される切替信号に従って、レジスタ３０５に格納されている複数の倍率補正データ間で、倍率補正処理用に有効にする倍率補正データを順に切り替える。即ち、倍率制御部３０４は、レーザ光を偏向するポリゴンミラー２０３の反射面ごとに有効にする倍率補正データをポリゴンミラー２０３の回転方向における各反射面が配列された順に切り替える。これにより、倍率制御部３０４は、入力された駆動データに対して、有効にした倍率補正データによる倍率補正処理を行うことが可能になる。即ち、ＬＤ１〜ＬＤ１６に対応するレーザ光を偏向するポリゴンミラー２０３の反射面の切り替えに合わせて、対応する倍率補正データによる倍率補正処理を行うことが可能になる。このようにして、本実施形態の倍率制御部３０４は、第１モードでは、ポリゴンミラー２０３の１反射面ごとのタイミングに入力される駆動データ（画像データ）に対して、有効にした倍率補正データに基づいて倍率補正処理を行う。
【００６１】
（第２モード）
第２モードでは、コントローラ３００は、ＢＤセンサ２０６からＢＤ信号がＭ回出力（本例では２回出力）されるごとに、画像コントローラ２０１によって生成された１走査ラインの駆動データが倍率制御部３０４に供給されるようにする制御を行う。具体的には、図８（Ｂ）に示すように、第２モードでは、ＢＤセンサ２０６からＢＤ信号が出力されるごとに（ＢＤ信号に同期して）ＨレベルとＬレベルとが切り替わるマスク信号が、コントローラ３００からＡＮＤ回路３０３へ出力される。この場合、倍率制御部３０４からＦＩＦＯメモリ３０２へ出力された画像クロックは、マスク信号がＨレベルである間にはＦＩＦＯメモリ３０２へ供給され、マスク信号がＬレベルである間にはＦＩＦＯメモリ３０２へ供給されない。これにより、各走査ラインの駆動データは、１走査ラインおきに感光ドラム１０２上に画像（静電潜像）が形成されるように、順にＦＩＦＯメモリ３０２から読み出されて倍率制御部３０４へ入力される。このようにして、ポリゴンミラー２０３のＭ反射面ごと（本例では１反射面おき）のタイミングに、当該反射面を用いた画像形成用の画像データ（駆動データ）が、倍率制御部３０４に入力される。
【００６２】
コントローラ３００は、第２モードでの画像形成処理を開始すると、第１モードと同様の動作によって、倍率制御部３０４への切替信号の出力を開始するとともに、ポリゴンミラー２０３が動作している間、ＢＤ信号に同期して切替信号を出力し続ける。このため、倍率制御部３０４は、第１モードと同様、切替信号の入力に応じて、ポリゴンミラー２０３のＡ面に対応する倍率補正データを有効にし、その後は有効にする倍率補正データを切替信号に従って順に切り替えることになる。これにより、倍率制御部３０４は、入力された駆動データに対して、有効にした倍率補正データによる倍率補正処理を行うことが可能になる。
【００６３】
第２モードでは、ポリゴンミラー２０３の隔面をレーザ光の偏向面として用いて、１走査ラインおきに感光ドラム１０２をレーザ光で主走査方向に走査するタイミングに、駆動データが倍率制御部３０４へ入力される。本実施形態では、ポリゴンミラー２０３のＡ面、Ｃ面、Ｅ面、Ｂ面、Ｄ面、Ａ面の順に、各反射面を用いて画像（静電潜像）を形成するための駆動データが倍率制御部３０４に入力される。倍率制御部３０４は、駆動データが入力されると、有効にした倍率補正データに基づいて当該駆動データに対する倍率補正処理を行う。
【００６４】
倍率制御部３０４は、切替信号が入力されるごとに、有効にする倍率補正データを切り替える。更に、倍率制御部３０４は、いずれかの倍率補正データを有効にした状態で、駆動データが入力された場合には、有効にした倍率補正データによる倍率補正処理を当該駆動データに対して行うように動作する。一方、倍率制御部３０４は、いずれかの倍率補正データを有効にした状態で、駆動データが入力されなかった場合には、倍率補正処理を行わないように動作する。このように、倍率制御部３０４は、ポリゴンミラー２０３の１反射面ごとのタイミングに、駆動データが入力されなかった場合には倍率補正処理を行わず、画像データが入力された場合には有効にした倍率補正データに基づいて当該駆動データに対する倍率補正処理を行う。即ち、倍率制御部３０４は、切替信号が出力されるごとに、駆動データが入力されなかった場合には倍率補正処理を行わず、画像データが入力された場合には、有効にした倍率補正データに基づいて当該駆動データに対する前記補正処理を行う。
【００６５】
具体的には、図８（Ｂ）に示すように、倍率制御部３０４は、まず、切替信号の入力に応じてポリゴンミラー２０３のＡ面に対応する倍率補正データを有効にする。この状態で、倍率制御部３０４は、Ａ面を使用するために入力された駆動データを、Ａ面に対応する倍率補正データによって補正する。その後、倍率制御部３０４は、切替信号が入力されると、Ａ面に対応する倍率補正データを有効にした状態からＢ面に対応する倍率補正データを有効にした状態に切り替える。しかし、Ｂ面を使用するために駆動データは入力されないため、倍率制御部３０４はＢ面に対応する倍率補正データに基づく倍率補正処理を行わない。次に、倍率制御部３０４は、切替信号が入力されると、Ｂ面に対応する倍率補正データを有効にした状態からＣ面に対応する倍率補正データを有効にした状態に切り替える。この状態で、倍率制御部３０４は、Ｃ面を使用するために入力された駆動データを、Ｃ面に対応する倍率補正データによって補正する。その後、画像形成処理が終了するまで、倍率制御部３０４はこのような動作を繰り返す。
【００６６】
このように、本実施形態の倍率制御部３０４は、第２モードで画像形成が行われる場合であっても、第１モードと同様、有効にする倍率補正データをポリゴンミラー２０３の回転に従って１反射面ごとに順に切り替える。このため、倍率制御部３０４は、倍率補正データの切り替えを、画像形成装置１００の動作モードごとに異なる手順で行う必要がなく、同じ手順によって実現できる。また、コントローラ３００は、倍率制御部３０４に対して動作モードごとに異なる制御を行う必要がなく、マスク信号の制御のみで、各動作モードにおける倍率補正処理を実現できる。したがって、倍率補正データの切り替えを倍率制御部３０４に実現させるための（コントローラ３００が実行する）制御プログラムを動作モードごとに個別に用意してメモリに格納しておくような必要もない。即ち、そのような制御プログラムを格納するために必要なメモリ容量が増大することを防止できる。
【００６７】
＜光走査部１０４の制御手順＞
図９は、画像形成の実行時における、コントローラ３００による光走査部１０４の制御手順を示すフローチャートである。図９に示す各ステップの処理は、コントローラ３００内のＣＰＵが、メモリに格納された制御プログラムを読み出して実行することによって実現されてもよいし、ハードウェアによって実現されてもよい。なお、図９では、１枚のシートへ画像形成を行うための制御を示しているが、複数枚のシートへ連続して画像形成を行うための制御は、例えばＳ１１１〜Ｓ１１４の処理を繰り返すことで実現できる。
【００６８】
画像形成装置１００において電源が投入されると、Ｓ１０１で、コントローラ３００は、メモリ３１１に格納されている倍率補正データを読み出す。更に、Ｓ１０２で、コントローラ３００は、メモリ３１１から読み出した倍率補正データを、倍率制御部３０４のレジスタ３０５に格納する。これにより、ポリゴンミラー２０３のＡ面〜Ｅ面にそれぞれ対応する倍率補正データが、レジスタ３０５に格納される。
【００６９】
次にＳ１０３で、コントローラ３００は、画像形成処理を開始するまで待機し、画像形成処理を開始する場合（Ｓ１０３で「ＹＥＳ」）、処理をＳ１０４へ進める。Ｓ１０４で、コントローラ３００は、ポリゴンモータ２０４の回転を開始させる。更に、コントローラ３００は、Ｓ１０５で、光源２０１の各ＬＤを点灯させ、Ｓ１０６で、ポリゴンモータ２０４の回転速度の制御、及び光源２０１の各ＬＤのシーケンス制御を開始する。
【００７０】
Ｓ１０６では、コントローラ３００は、レーザドライバ３１０の動作シーケンスを生成し、生成した動作シーケンスを示す動作モード信号をレーザドライバ３１０に出力することで、各ＬＤのシーケンス制御を行う。また、点灯したＬＤから出射されたレーザ光が、回転中のポリゴンミラー２０３によって偏向されてＢＤセンサ２０６に入射すると、ＢＤセンサ２０６からコントローラ３００へＢＤ信号が出力される。コントローラ３００は、ＢＤセンサ２０６から出力されるＢＤ信号を利用してポリゴンモータ２０４の回転速度を制御する。コントローラ３００は、Ｓ１０７で、ポリゴンモータ２０４の回転速度が目標速度に達するまで待機し、回転速度が目標速度に達すると（Ｓ１０７で「ＹＥＳ」）、処理をＳ１０８へ進める。
【００７１】
Ｓ１０８で、コントローラ３００は、ポリゴンモータ２０４から出力されるホール素子信号に基づいて、ポリゴンミラー２０３の特定面（本実施形態ではＡ面）を検知する。コントローラ３００は、ポリゴンミラー２０３の特定面（Ａ面）を検知すると、Ｓ１０９で、倍率制御部３０４への切替信号の出力を開始する。更に、コントローラ３００は、Ｓ１１０で、シートの搬送速度に対応するマスク信号（即ち、画像形成装置１００の動作モードに対応するマスク信号）の出力を開始する。具体的には、第１モードで画像形成処理を行う場合には、Ｈレベルで一定のマスク信号の出力が開始される。一方、第２モードで画像形成処理を行う場合には、ＢＤセンサ２０６からＢＤ信号が出力されるごとにＨレベルとＬレベルとが切り替わるマスク信号の出力が開始される。
【００７２】
その後、コントローラ３００は、Ｓ１１１で、給紙カセット１１５からのシートの搬送を開始し、Ｓ１１２で、当該シートの先端が所定位置（例えば、レジストローラの位置）に達したか否かを判定する。コントローラ３００は、シートの先端が所定位置に達したと判定すると（Ｓ１１２で「ＹＥＳ」）、Ｓ１１３で、ＢＤセンサ２０６からのＢＤ信号の出力タイミングを基準として書き出しタイミング信号を生成し、倍率制御部３０４へ出力する。倍率制御部３０４は、書き出しタイミング信号の入力に応じて、ＦＩＦＯメモリ３０２への画像クロック（ＲＣＬＫ）の出力を開始することで、搬送中のシートに画像を形成するための駆動データの、ＦＩＦＯメモリ３０２からの読み出しを開始する。
【００７３】
ＲＣＬＫによってＦＩＦＯメモリ３０２から読み出された駆動データは、倍率制御部３０４へ順に入力される。倍率制御部３０４は、切替信号に従って有効にした倍率補正データによって、入力された駆動データに対する倍率補正処理を実行する。ただし、第２モードで画像形成処理を行う場合、上述のように、Ｌレベルのマスク信号がＡＮＤ回路３０３へ入力されている間には、ＲＣＬＫがＦＩＦＯメモリ３０２へ供給されず、駆動データが倍率制御部３０４へ入力されない。倍率制御部３０４は、駆動データが入力されていない場合には、倍率補正処理を実行しないように動作する。
【００７４】
倍率制御部３０４は、倍率補正処理後の駆動データをビデオ信号としてレーザドライバ３１０へ出力する。レーザドライバ３１０が、倍率制御部３０４からのビデオ信号に従って光源２０１の各ＬＤを駆動することで、感光ドラム１０２上に静電潜像が形成され、搬送中のシートに画像が形成されることになる。コントローラ３００は、Ｓ１１４で、画像形成処理を終了するか否かを判定し、画像形成処理を終了すると判定すると（Ｓ１１４で「ＹＥＳ」）、処理をＳ１１５へ進める。Ｓ１１５で、コントローラ３００は、ポリゴンミラー２０３の回転を停止させるとともに、光源２０１の各ＬＤを消灯させ、処理を終了する。
【００７５】
以上のように、本実施形態によれば、ポリゴンミラー２０３の複数の反射面に対応する複数の倍率補正データ間で有効にするデータの切り替えを、動作モードによらず同じ手順で実現しながら、倍率補正データに基づく倍率補正処理を行うことが可能になる。これにより、倍率補正データの切り替えを倍率制御部３０４に実現させるための（コントローラ３００が実行する）制御プログラムを動作モードごとに個別に用意してメモリに格納しておくような必要もない。即ち、そのような制御プログラムを格納するために必要なメモリ容量が増大することを防止できる。
【００７６】
なお、本実施形態は種々に変形することが可能である。例えば、コントローラ３００は、画像形成処理の開始時に、メモリ３１１に格納された倍率補正データをレジスタ３０５に格納する処理を行わなくてもよい。この場合、コントローラ３００は、第２モードでは、倍率補正処理が行われていない間に、切替信号に応じて次に有効にする倍率補正データをレジスタ３０５に格納するように動作してもよい。また、コントローラ３００は、第１モードでは、いずれかの反射面について倍率補正処理が行われている間に、切替信号に応じて次に有効にする倍率補正データをレジスタ３０５に格納するように動作してもよい。この場合、レジスタ３０５に必要となるメモリ容量の節約が可能となる。
【００７７】
［第２実施形態］
第１実施形態では、倍率制御部３０４は、第１モード及び第２モードの両方において、入力された駆動データに対して倍率補正処理を実行している。これに対し、第２実施形態では、倍率制御部３０４が、第２モードで画像形成処理を行う場合には倍率補正処理を実行し、第１モードで画像形成処理を行う場合には倍率補正処理を実行しないように動作する例について説明する。なお、以下では、第１実施形態との相違点を中心に説明する。
【００７８】
倍率制御部３０４が倍率補正処理を行わない場合、レーザ光源２０１の各ＬＤから出射されたレーザ光によって形成される画像の倍率は、レーザ光の偏向面として使用されるポリゴンミラー２０３の反射面ごとに異なる倍率となる。ここで、図１０（Ａ）及び（Ｃ）は、ポリゴンミラー２０３の各反射面（Ａ面〜Ｅ面）を偏向面として使用した場合に形成される画像の主走査方向の倍率の偏差を示す図である。図１０（Ａ）及び（Ｃ）は、それぞれ、倍率補正処理を行わずに第１モード及び第２モードで画像形成を行った場合を示している。また、図１０（Ｂ）及び（Ｄ）は、それぞれ、倍率補正処理を行わずに第１モード及び第２モードで画像形成を行った場合に形成される画像の模式図である。マルチビーム方式の画像形成装置では、図１０（Ｂ）及び（Ｄ）に示すように、偏向面として使用される反射面ごとに、ＬＤ１〜ＬＤ１６に対応する複数のレーザ光によって複数の走査ラインの画像が副走査方向において並列に形成される。
【００７９】
図１０（Ｂ）及び（Ｄ）に示すように、主走査方向において、画像の書き出し位置は走査ライン間で一致しているのに対して、画像の書き終わり位置は偏向面として使用された反射面ごとに異なっている。即ち、図１０（Ａ）及び（Ｃ）に示すように、偏向面として使用された反射面ごとに、形成される画像の倍率にばらつきが生じている。例えば、ポリゴンミラー２０３のＡ面及びＣ面に対応する各走査ラインの画像は、倍率が比較的大きく、そのため比較的低い濃度で形成される。一方、Ｂ面及びＥ面に対応する各走査ラインの画像は、倍率が比較的小さく、そのため比較的高い濃度で形成される。このように、形成される画像の倍率に依存して画像の濃度が変化する。これは、倍率が大きいほど、感光ドラム１０２に照射される単位面積当たりの積算光量が少なくなり、倍率が小さいほど、感光ドラム１０２に照射される単位面積当たりの積算光量が多くなるためである。
【００８０】
このような画像の倍率のばらつきに起因して生じる画像の濃度のばらつきは、図１０（Ｂ）及び（Ｄ）に示すように、第１モード及び第２モードのいずれでも、副走査方向において周期性のある濃度ムラを画像に生じさせる。例えば２４００ｄｐｉの解像度で画像形成を行った場合、図１０（Ｂ）に示すように、第１モードでは、平均で約０．４２３ｍｍピッチの濃度ムラが発生する。この場合、濃度ムラは約２．３６ｃｙｃｌｅ／ｍｍの空間周波数を有する。一方、図１０（Ｄ）に示すように、第２モードでは、平均で約０．８４７ｍｍピッチの濃度ムラが発生する。この場合、濃度ムラは約１．１８ｃｙｃｌｅ／ｍｍの空間周波数を有する。このように、ポリゴンミラー２０３の反射面を１面ごとに偏向面として使用する場合（第１モード）と、反射面をＭ面おき（本実施形態ではＭ＝２）に偏向面として使用する場合（第２モード）とで、異なる空間周波数の濃度ムラが画像に発生する。
【００８１】
ここで、図１１は、空間周波数と人間の視認感度（相対感度）との関係を示す視認感度特性の例を示す図である。図１１に示すように、第１モードに対応する２．３６ｃｙｃｌｅ／ｍｍの空間周波数における視認感度は０．６５０であり、比較的低い視認感度となっている。これは、第１モードで形成される画像では、上述のような濃度ムラが人間の目につきにくいことを意味する。一方、第２モードに対応する１．１８ｃｙｃｌｅ／ｍｍの空間周波数における視認感度は０．９９２であり、比較的高い視認感度となっている。これは、第２モードで形成される画像では、上述のような濃度ムラが人間の目につきやすいことを意味する。また、図１１に示すように、空間周波数が高くなるほど視認感度が低くなり、人間の目につきにくくなる。
【００８２】
したがって、例えば第１モードで形成される画像に生じる濃度ムラの空間周波数ができるだけ高くなるよう、工場出荷時に光走査部１０４を調整した場合、第１モードでは倍率補正処理を行わなくても上述のように発生する濃度ムラを実質的に抑制できる。一方、第２モードで画像形成を行う場合には、形成される画像に生じる濃度ムラの空間周波数が変化し、発生した濃度ムラの空間周波数が人間の目につきやすい空間周波数になることで、画像不良につながりうる。このため、上述のような調整を行ったとしても、第２モードでは倍率補正処理を行う必要がありうる。
【００８３】
そこで、本実施形態の倍率制御部３０４は、第１モードで画像形成処理を行う場合には倍率補正処理を行わず、第２モードで画像形成処理を行う場合には倍率補正処理を行うよう動作する。具体的には、コントローラ３００は、第１モードで画像形成処理を行うか第２モードで画像形成処理を行うかに応じて、倍率制御部３０４に倍率補正処理を実行させるか否かを制御する。コントローラ３００は、図３に示すように倍率制御部３０４に出力する補正制御信号によって、このような制御を行う。
【００８４】
倍率制御部３０４は、補正制御信号によって、倍率補正処理を行わないように指示されると、倍率補正処理を行わずに、入力された駆動データをレーザドライバ３１０へ出力する。即ち、倍率制御部３０４は、入力された駆動データを、画像クロックに同期して１ビットずつビデオ信号としてレーザドライバ３１０へ出力する。一方、倍率制御部３０４は、補正制御信号によって、倍率補正処理を行うように指示されると、第１実施形態と同様に、入力された駆動データに対して、有効にした倍率補正データによる倍率補正処理を実行する。更に、倍率制御部３０４は、倍率補正処理後の駆動データを、画像クロックに同期して１ビットずつビデオ信号としてレーザドライバ３１０へ出力する。
【００８５】
本実施形態によれば、第１モードにおいて倍率補正処理を実行しないようにする場合であっても、第１実施形態と同様の効果を得ることが可能である。また、第１モードでは倍率補正処理を行うことがないため、倍率補正処理に必要となる処理負荷を低減できる。
【符号の説明】
【００８６】
１００...画像形成装置、１０２...感光ドラム、１０４...光走査部、２０１...レーザ光源、２０３...ポリゴンミラー、２０４...ポリゴンモータ、２０６...ＢＤセンサ、３００...コントローラ、３０４...倍率制御部、３０５...レジスタ、３１０...レーザドライバ
【図１】
2018008429.tif 000003
【図２】
2018008429.tif 000004
【図３】
2018008429.tif 000005
【図４】
2018008429.tif 000006
【図５】
2018008429.tif 000007
【図６】
2018008429.tif 000008
【図７】
2018008429.tif 000009
【図８】
2018008429.tif 000010
【図９】
2018008429.tif 000011
【図１０】
2018008429.tif 000012
【図１１】
2018008429.tif 000013