(57)【要約】【課題】モアレの無い粒状性が良好な画像形成を可能とした画像形成装置及び制御方法を提供する。【解決手段】画像形成装置は、感光体１１、複数のレーザにより感光体１１を走査し露光する露光制御部１０、画像形成部（現像器１３、転写部１６）、ＭＦＰ制御部１０１等を備える。ＭＦＰ制御部１０１は、記録材に転写する画像を形成する画像形成条件とは異なる画像形成条件によってパターン画像が形成されるように露光制御部１０および画像形成部の少なくとも一方を制御する。更に、パターン画像の形成状態に基づいて露光制御部１０による感光体１１の露光条件を補正する。【選択図】図６ｂ
2015118250.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数のレーザにより感光体を走査することで前記感光体を露光する露光手段と、
前記露光手段によって露光されることにより前記感光体に形成される静電潜像をトナーによって現像し、現像されたトナー像を記録材に転写することで前記記録材上に画像を形成する画像形成手段と、
前記画像形成手段により前記記録材に転写する画像を形成する画像形成条件とは異なる画像形成条件によってパターン画像が形成されるように前記露光手段および前記画像形成手段の少なくとも一方を制御する制御手段と、
前記パターン画像の形成状態に基づいて前記露光手段による前記感光体の露光条件を補正する補正手段と、
を備えることを特徴とする画像形成装置。
【請求項２】
前記補正手段により前記露光手段の露光条件を補正するための補正データを入力する入力手段を更に備え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３】
前記露光手段の露光条件を補正するための補正データとは、前記複数のレーザの光量の補正値、前記複数のレーザの前記感光体に対する書き出し遅延量、前記複数のレーザの主走査倍率の補正値であ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４】
前記記録材に転写する画像を形成する画像形成条件とは異なる画像形成条件とは、前記画像形成装置が有する複数の疑似中間調処理のうち最もモアレが起きやすい疑似中間調処理で画像を形成する条件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。
【請求項５】
前記最もモアレが起きやすい疑似中間調処理とは、モアレのパターンがスクリーンの第二近接周期と重なり、且つスクリーン角度が０度、４５度、９０度以外で、且つモアレ周期が５００μｍ以上３ｍｍ以下であることを特徴とする請求項４に記載の画像形成装置。
【請求項６】
前記最もモアレが起きやすい疑似中間調処理には、更に、モアレが最近接ドット角度でないものになるよう調整する処理が含まれ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】
前記画像形成手段により形成されたパターン画像の評価と、前記露光手段の露光条件を補正するための補正データの演算を、前記画像形成装置の外部で実施することを特徴とする請求項１又は２に記載の画像形成装置。
【請求項８】
画像形成装置の制御方法であって、
複数のレーザにより感光体を走査することで前記感光体を露光する露光工程と、
前記露光工程によって露光されることにより前記感光体に形成される静電潜像をトナーによって現像し、現像されたトナー像を記録材に転写することで前記記録材上に画像を形成する画像形成工程と、
前記画像形成工程により前記記録材に転写する画像を形成する画像形成条件とは異なる画像形成条件によってパターン画像が形成されるように前記露光工程および前記画像形成工程の少なくとも一方を制御する制御工程と、
前記パターン画像の形成状態に基づいて前記露光工程による前記感光体の露光条件を補正する補正工程と、
を有することを特徴とする画像形成装置の制御方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、複数のレーザ（以下マルチビームと呼ぶ）により感光体を露光し画像形成を行う電子写真方式の画像形成装置及び制御方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
昨今のレーザを用いた電子写真方式の画像形成装置は、解像度、印刷速度、画像品質等がオフセット印刷に近いため、軽印刷市場で受け入れられている。電子写真方式の画像形成装置を本格的なオフセット印刷機の代替として考えると、画像形成装置の解像度と印刷速度の向上（例えば、解像度：２４００ｄｐｉ、印刷速度：２００ＰＰＭ（枚数／分））が欠かせない。
【０００３】
電子写真方式の画像形成装置では、画像を作成する際に画像データをレーザビームで表現し、回転多面鏡（以下ポリゴンミラーと呼ぶ）を介して感光体にレーザビームを照射することで静電潜像を形成している。画像形成装置の解像度と印刷速度の向上のために、まずはポリゴンミラーを高速回転させることが考えられる。しかしながら、ポリゴンミラーの回転数が高いと発熱や共振音等が発生するため、ある一定回転数以上は上げることができない。そのため、レーザビーム数を増やすことで（マルチビーム化）、印刷速度を上げる方法がとられている。
【０００４】
画像形成装置においてマルチビーム化を行う場合は高解像度化も容易であるため、解像度が２４００ｄｐｉで３２ビームのレーザを用いた画像形成装置も発売されている。しかしながら、マルチビーム化は、以下に示すばらつきの課題が残り、擬似中間調処理であるスクリーンとの干渉によりモアレ（画素の相互干渉で生じる縞状のパターン）が発生しやすかった。
・レーザユニットのレーザチップ内の発光点ばらつき
・レーザユニット単体での調整残渣
・画像形成装置の本体組付ばらつき（感光体の曲率成分やデフォーカス特性等）による位置ずれ
上記等の要因で発生するばらつきによってモアレを回避する技術として以下のような技術が提案されている（例えば、特許文献１、特許文献２参照）。特許文献１には、レーザ走査光を感光体に照射させ、感光体の表面電位を電位センサで検出し、干渉光量を把握し、干渉光量をパルス幅変調で低減させる技術が開示されている。また、特許文献２には、各レーザビームの主走査方向位置を変化させながら、細線あるいはハーフトーンパターン（解像度３００ｄｐｉパターン）を形成し、濃度やモアレで基準位置を特定し、調整値を目視で判断する構成が開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２０００−８５１７７号公報
【特許文献２】特開２００５−５３０００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、特許文献１のように、電位測定結果で把握できるレーザ走査光の位置ずれ量は２０ミクロン程度の比較的大きな位置ずれであり、小さい位置ずれは検出することができない。特許文献１記載の技術は、あくまで粗い調整方法（粗調）であって、高品質維持のための調整方法とは言えない。また、電位差によって位置ずれ量が求まったとしても、レーザ光量と感光体の感度の関係（以下Ｅ−Ｖカーブと呼ぶ）がリニアな関係でない限り、電位差検出から位置ずれを把握しレーザ光量で位置ずれを補正することは難しい。
【０００７】
また、特許文献２に記載の構成では、ラインを出力しラインの濃度差で目視判断によって調整値を決定しているが、レーザ（露光）以外（転写や定着等）における面内一様性の振れ要因が含まれており、この調整方法もあくまで粗調となってしまう。また、特許文献２記載の技術では、解像度６００ｄｐｉ程度までならば１ライン再現は可能であるが、解像度１２００ｄｐｉ以上の細かいラインは再現性がなく、調整することは難しい。
【０００８】
特許文献２の別の構成として、ハーフトーンパターン（解像度３００ｄｐｉパターン）を使用している構成が記載されている。しかし、３２ビームの３００ｄｐｉパターンでは、モアレ周期は３４０μｍピッチとなり、目の視感度特性（以下ＶＴＦと呼ぶ）を考えると大きなモアレではない。そのため、モアレの目視検出は困難であった。また、角度が０度あるいは９０度のスクリーンパターンでは、モアレが発生したとしても主走査方向に長い筋状のモアレ、所謂横筋が発生する。横筋はバンディングと呼ばれ、画像形成装置本体の振動やポリゴンミラー面の面倒れ等によっても発生するため、モアレであることを特定することは困難であった。
【０００９】
更に、モアレは目の視感度特性上検知できないだけであって、微小なズレは存在する。その微小なズレはドットの重心ばらつきやドット径のばらつきにつながり、画像の粒状性を悪化させていた。オフセット印刷の品質を確保するためには、粒状性も重要な画質項目である。そこで、電子写真方式の画像形成装置をオフセット印刷機の代替として考える場合、微小なズレを検知し修正できる画像形成装置が要望されていた。
【００１０】
本発明の目的は、モアレの無い粒状性が良好な画像形成を可能とした画像形成装置及び制御方法を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
上記目的を達成するため、本発明は、複数のレーザにより感光体を走査することで前記感光体を露光する露光手段と、前記露光手段によって露光されることにより前記感光体に形成される静電潜像をトナーによって現像し、現像されたトナー像を記録材に転写することで前記記録材上に画像を形成する画像形成手段と、前記画像形成手段により前記記録材に転写する画像を形成する画像形成条件とは異なる画像形成条件によってパターン画像が形成されるように前記露光手段および前記画像形成手段の少なくとも一方を制御する制御手段と、前記パターン画像の形成状態に基づいて前記露光手段による前記感光体の露光条件を補正する補正手段と、を備えることを特徴とする。
【発明の効果】
【００１２】
本発明によれば、記録材に転写する画像を形成する画像形成条件とは異なる画像形成条件によってパターン画像が形成されるように露光手段および画像形成手段の少なくとも一方を制御する。更に、パターン画像の形成状態に基づいて露光手段による感光体の露光条件を補正する。即ち、パターン画像の形成状態（モアレの度合い）を基に露光条件を補正する。これにより、モアレを検出しやすいパターン画像を使用して高精度にレーザを調整することができ、モアレの無い粒状性が良好な画像形成が可能となる。
【図面の簡単な説明】
【００１３】
【図１】本発明の実施形態に係る画像形成装置の全体構成を示す構成図である。
【図２】画像形成装置の露光制御部の構成を示す模式図である。
【図３】画像形成装置のレーザ制御系の構成を示すブロック図である。
【図４】画像形成装置のレーザユニット組み立て及びレーザユニット調整に関わる処理を示すフローチャートである。
【図５】画像形成装置の感光体に対するレーザビームの照射例を示す図である。
【図６ａ】画像形成装置の本体組み・調整・通常出力の流れを示すフローチャートである。
【図６ｂ】画像形成装置の本体組み・調整・通常出力の流れを示すフローチャートである。
【図７】画像形成装置の全体の制御系の構成を示すブロック図である。
【図８】画像形成装置のプリンタ部の制御系の構成を示すブロック図である。
【図９】画像形成装置の入力画像処理部の制御系の構成を示すブロック図である。
【図１０】（ａ）は、パターン１のＡ４ページレイアウトを示す図、（ｂ）は、パターン１の一部の拡大図である。
【図１１】（ａ）は、主走査倍率の例を示す図、（ｂ）は、各レーザビームの主走査倍率を変更する例を示す図である。
【図１２】画像形成装置の感光体に対するレーザビームの照射位置が変動する例を示す図である。
【図１３】主走査画素周期と副走査画素周期からなるスクリーン線数とスクリーン角度の関係を示す図である。
【図１４】第一走査と第二走査における副走査ピッチが狭いときの潜像と副走査ピッチが広いときの潜像の様子を模式的に示す図である。
【図１５】第一走査と第二走査における主走査倍率が調整不足のときの潜像と主走査倍率が調整済みのときの潜像の様子を模式的に示す図である。
【図１６】４５度擬似中間調処理のモアレを示す図である。
【図１７】最近接ドットと同じ角度にモアレが発生したときを示す図である。
【図１８】第二近接ドットにモアレが発生したときを示す図である。
【図１９】条件１〜４の合致例を示す図である。
【図２０】条件１〜５の合致例を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００１４】
以下、本発明の実施形態を図面を参照しながら詳細に説明する。
【００１５】
＜画像形成装置の全体構成及び基本的な動作＞
図１は、本発明の実施形態に係る画像形成装置の全体構成を示す構成図である。
【００１６】
図１において、画像形成装置は、複写機能・印刷機能・ファクシミリ機能等の複数の機能を有する電子写真方式の複合機（ＭＦＰ）として構成されている。画像形成装置は、後述するように感光体に形成される静電潜像をトナーによって現像し、現像されたトナー像を記録材に転写することで記録材上に画像を形成する画像形成動作を行う。
【００１７】
画像形成装置は、原稿給紙部１、原稿台ガラス２、スキャナユニット４、イメージセンサ部９、露光制御部１０、感光体１１、現像器１３、転写材積載部１４、１５、転写部１６、定着部１７、排紙部１８、コントローラ１００等を備えている。スキャナユニット４、イメージセンサ部９等がリーダ部を構成し、感光体１１、現像器１３、転写部１６、定着部１７等がプリンタ部を構成する。ここで、露光制御部１０が本発明の露光手段に対応し、画像形成部（現像器１３、転写部１６等）が本発明の画像形成手段に対応する。なお、図１では後処理部１１０（図７）の図示は省略している。
【００１８】
原稿給紙部１の上に積載された原稿は１枚ずつ順次、原稿台ガラス２のガラス面上に搬送される。原稿が搬送されると、ランプであるスキャナ３が点灯しながらスキャナユニット４が移動して原稿を照射する。原稿の反射光はミラー５、６、７を介してレンズ８を通過した後、イメージセンサ部９に入力される。イメージセンサ部９で光電変換された画像信号は、後述の入力画像処理部１０２、ＭＦＰ制御部１０１、出力画像処理部１１２（図７参照）等で画像処理が行われ、露光制御部１０へ入力される。
【００１９】
露光制御部１０が有する半導体レーザから発生させたレーザビーム（マルチビーム）によって感光体１１上に静電潜像が形成された後、現像器１３によって現像される。静電潜像の形成とタイミングを合わせて転写材積載部１４或いは１５から記録材（シート）が搬送され、現像されたトナー像が転写部１６において記録材に転写される。記録材は定着部１７にてトナー像が定着された後、排紙部１８より装置外部に排出される。転写後の感光体１１の表面をクリーナ２５で清掃すると共に補助帯電器２６で除電する。そして、感光体１１の表面を１次帯電器２８で帯電する。以上の工程を繰り返すことで複数枚の画像形成を行う。
【００２０】
コントローラ１００は、画像形成装置の動作全体を制御するものであり、ＣＰＵ、メモリ、各種インタフェース回路等から構成され、図７のＭＦＰ制御部１０１、入力画像処理部１０２、専用Ｉ／Ｆ部１０５、ＵＳＢＩ／Ｆ部１０６等を含む。
【００２１】
＜画像形成装置の露光制御部の構成＞
図２は、画像形成装置の露光制御部１０の構成を示す模式図である。
【００２２】
図２において、露光制御部１０は、半導体レーザ１２０（図３の半導体レーザ２１０に対応）、レーザユニット１２１、ポリゴンミラー１２３、ｆ−θレンズ１２４、コリメータレンズ１２５等を備えている。半導体レーザ１２０の内部には、レーザビームの一部を検出するＰＤ（フォトダイオード）センサが設けられている。ＰＤセンサの検出信号を用いて半導体レーザ１２０の自動光量制御であるＡＰＣ（Auto Power Control）制御を行う。レーザユニット１２１は、レーザチップ（不図示）を備えている。
【００２３】
半導体レーザ１２０から発したレーザビームは、コリメータレンズ１２５及び絞り１２２によりほぼ平行光となり、所定のビーム径でポリゴンミラー１２３に入射する。ポリゴンミラー１２３は、矢印方向に等角速度の回転を行っている。ポリゴンミラー１２３の回転に伴って、入射したレーザビームが連続的に角度を変える偏向ビームとなって反射される。偏向ビームとなったレーザビームは、ｆ−θレンズ１２４により集光作用を受ける。ｆ−θレンズ１２４は同時に感光体１１表面でのレーザビーム走査の時間的な直線性を保証するような歪曲収差の補正を行うために、レーザビームは感光体１１の表面を矢印方向に等速で走査される。
【００２４】
ビームディテクト（以下ＢＤと呼ぶ）センサ１２６は、ポリゴンミラー１２３からの反射光を検出する。ＢＤセンサ１２６の検出信号は、ポリゴンミラー１２３の回転と感光体１１上での画像データの書き込みの同期をとるための同期信号として用いられる。
【００２５】
＜画像形成装置の主要部の構成＞
図３は、画像形成装置のレーザ制御系の構成を示すブロック図である。
【００２６】
図３において、画像形成装置は、レーザドライバ２１７、プリント制御部２１９、半導体レーザ２１０ａ〜２１０ｈ（８ビーム構成）、ビデオコントローラ２２２、ＢＤセンサ１２６等を備えている。以下、半導体レーザ２１０ａ〜２１０ｈを総称して半導体レーザ２１０と表記する。半導体レーザ２１０は、レーザスキャナ上に配置されている。ＢＤセンサ１２６は、上述したようにポリゴンミラー１２３からの反射光を検出することで、レーザビームの主走査同期信号を検出する。レーザドライバ２１７は、半導体レーザ２１０を制御する。
【００２７】
プリント制御部２１９は、レーザ制御回路２２１、Ａ／Ｄ変換回路２２３、Ｄ／Ａ変換回路２２４、ＲＯＭ２２５を備えている。プリント制御部２１９は、レーザ制御回路２２１の制御、スキャナユニット４を駆動するスキャナモータの駆動制御など画像形成に関わる制御を行う。また、プリント制御部２１９は、次の制御を行う。ＢＤセンサ１２６から送信される主走査同期信号に同期してレーザドライバ２１７に制御信号を送信し、ＲＯＭ２２５からレーザ光量の補正値を読み出し、Ｄ／Ａ変換回路２２４にレーザ光量の補正値を送信し、所望のバイアス電流値となるよう調整する。
【００２８】
レーザ制御回路２２１は、レーザドライバ２１７にレーザ発光の指示を送り、また画像書き出しタイミング信号と倍率補正情報をビデオコントローラ２２２に送信し、更にレーザドライバ２１７からレーザ光量を受信する。また、レーザ制御回路２２１は、主走査同期信号に同期してビデオコントローラ２２２に画像書き出しタイミング信号を送信する。
【００２９】
Ａ／Ｄ変換回路２２３は、半導体レーザ２１０より送信されるレーザ発光量を示すアナログ値をデジタル値に変換する。Ｄ／Ａ変換回路２２４は、レーザドライバ２１７のバイアス電流値を任意に変更させるために用いる。ＲＯＭ２２５には、露光条件を補正するための補正データとして、各半導体レーザの光量の補正値、各半導体レーザの感光体１１に対する書き出し遅延量（書き出し位置調整結果）、各半導体レーザの主走査倍率の補正値が記憶されている。
【００３０】
ビデオコントローラ２２２は、感光体１１上に潜像を形成するための画像情報をレーザドライバ２１７に送信する。また、ビデオコントローラ２２２は、例えば特開２００９−１２６０９１号公報に記載の方法を用いて、ＲＯＭ２２５に記憶されている情報に基づき、１／１６画素の画素片挿抜方式で各レーザの主走査倍率調整を行う。なお、画像形成装置のレーザユニット１２１（図２）の解像度は１２００ｄｐｉである。
【００３１】
図４は、画像形成装置のレーザユニット組み立て及びレーザユニット調整に関わる処理を示すフローチャートである。
【００３２】
図４において、ステップＳ１０１のレーザユニット組み立て工程では、レーザユニットが備えるレーザチップの傾きを調節しながらレーザチップを接着固定する。レーザチップの傾きは、感光体１１の表面における各レーザビームの副走査ピッチが例えば２１．２μｍになるように、ＣＣＤに拡大レンズを装着した冶具で副走査ピッチを実測しながら調節することにより調整される。調整後のレーザチップをレーザユニット内に接着固定する。
【００３３】
ステップＳ１０２では、組み立てが終了したレーザユニットについてレーザ光量の補正値を求める。更に、各レーザビームの入力電流値と出力光量を光量確認冶具で確認し、規定の入出力関係（リニア）になるようレーザ光量の補正値（ルックアップテーブル）を作成し、ＲＯＭ２２５に記憶する。
【００３４】
ステップＳ１０３では、レーザ光量が調整されたレーザユニットについて各レーザビームの書き出し遅延量を確認し、各レーザビームの書き出し遅延量をＲＯＭ２２５に記憶する。レーザチップ製造時のばらつきなどによって主走査方向のレーザ発光点が一致していない場合が多い。また、上記ステップＳ１０１でレーザチップの傾きを利用して副走査ピッチを調整したため、主走査ピッチは変動している。
【００３５】
よって、主走査規定位置でスリットを用意し、該スリットを通過したレーザビームの発光開始時間からどのぐらいの時間が経過しているかを計算し、そのレーザビームの書き出し位置を求める。これらを全レーザビーム（８ビーム）について実施する。なお、上記スリットを用いた主走査方向検知冶具によって位置ずれを検出し、全レーザビームの主走査中央部が揃うように各レーザビームの発光遅延量を制御する。
【００３６】
ステップＳ１０４では、次に各レーザビームの主走査倍率の補正値を決定する。主走査倍率は、レーザビームがレンズの中央を通ってきたか否かによって倍率が変わる場合がある。また、図５に示すようにレーザビームが感光体１１に対してどのような角度で照射されるのかによって、各レーザビームの主走査倍率が変化してしまう。本実施形態では基本の感光体照射位置を予め計算し、各レーザビームの主走査倍率の補正値を記憶させている。
【００３７】
なお、図５において１２７はポリゴンミラー１２３を回転駆動するポリゴンモータ、１２８は折り返しミラー、１２９はレーザビームを示す。図５では分かりやすく説明するためレーザビーム本数は４本で示しているが、本実施形態の構成である８本でも同様の現象がおきる。
【００３８】
ステップＳ１０５では、レーザ光量補正値、書き出し遅延量、主走査倍率補正値がＲＯＭ２２５に記憶される。これにより、レーザユニット組み立て及びレーザユニット調整に関わる処理は終了となる。
【００３９】
なお、上記レーザユニット組み立て工程では、各種検査調整冶具を使用して検査し、その検査調整結果をＲＯＭ２２５に記憶させており、レーザユニットにはＣＰＵを設けていない。また、画像形成装置のＣＰＵを用いてＲＯＭ２２５に保存しているわけでもない。従って、検査調整冶具側にＲＯＭ２２５にアクセスするためのＣＰＵやインタフェース構成を用意する必要がある。
【００４０】
＜画像形成装置の制御系の構成及び本体組み・調整・通常出力＞
次に、画像形成装置の制御系の構成と、画像形成装置の本体組み・調整・通常出力までの流れを図６乃至図９を用いて説明する。
【００４１】
図７は、画像形成装置の全体の制御系の構成を示すブロック図である。
【００４２】
図７において、画像形成装置は、ＭＦＰ制御部１０１、入力画像処理部１０２、ファクシミリ（ＦＡＸ）部１０３、ＮＩＣ（Network Interface Card）部１０４、専用インタフェース（Ｉ／Ｆ）部１０５を備えている。更に、ＵＳＢＩ／Ｆ部１０６、圧縮伸張部１０７、文書管理部１０８、リソース管理部１０９、後処理部１１０、プリンタ部１１１、出力画像処理部１１２、ＲＩＰ（Raster Image Processor）部１１３、操作部１１４を備えている。
【００４３】
ＭＦＰ制御部１０１は、画像形成装置（ＭＦＰ）全体を制御する。ＭＦＰ制御部１０１は、記録材に転写する画像を形成する画像形成条件とは異なる画像形成条件によってパターン画像が形成されるように露光手段（露光制御部１０）及び画像形成手段（現像器１３、転写部１６）の少なくとも一方を制御する。また、ＭＦＰ制御部１０１は、パターン画像の形成状態に基づいて露光制御部１０による感光体１１の露光条件を補正する。入力画像処理部１０２は、紙原稿から画像を読み取り画像処理を行う。プリンタ部１１１は、画像形成処理の他に、後述の電位制御（図６参照）を行う。操作部１１４は、画像形成装置に対する各種指示等に用いる。前記以外の構成については公知のため説明を省略する。
【００４４】
図８は、画像形成装置のプリンタ部の制御系の構成を示すブロック図である。
【００４５】
図８において、プリンタ部１１１は、露光制御部１０、現像器１３、転写部１６、定着部１７、帯電部２７（１次帯電器２８、補助帯電器２６）、パッチ検センサ２１、電位測定器４０、エンジン制御部５００を備えている。
【００４６】
エンジン制御部５００は、露光制御部１０、現像器１３、転写部１６、定着部１７、帯電部２７等の制御を行う。電位測定器４０は、後述の電位制御におけるＶｇｒｉｄ電位を測定する。露光制御部１０は、複数のレーザビーム（マルチビーム）により感光体１１を露光し潜像を形成する露光制御を行う。前記以外の構成については既述または公知のため説明を省略する。
【００４７】
図９は、画像形成装置の入力画像処理部の制御系の構成を示すブロック図である。
【００４８】
図９において、入力画像処理部１０２は、シェーディング補正部１３１、フィルタ処理部１３２、濃度算出部１３３、モアレ算出部１３４、粒状性算出部１３５を備えている。
【００４９】
紙原稿の反射光はイメージセンサ部９で画像信号に光電変換され、Ａ／Ｄ変換部２９でＡ／Ｄ変換後にシェーディング補正部１３１に入力される。シェーディング補正部１３１で画像信号にシェーディング補正を実施し、フィルタ処理部１３２でフィルタ処理を行う（通常ジョブ）。濃度算出部１３３は、パターン１に基づき画像の濃度を算出する。モアレ算出部１３４は、パターン２、３に基づきモアレを算出する。粒状性算出部１３５は、パターン３に基づき画像の粒状性を算出する。
【００５０】
図６ａ、図６ｂは、画像形成装置の本体組み・調整・通常出力の流れを示すフローチャートである。
【００５１】
図６ａ、図６ｂにおいて、レーザ単体での調整が実施され出荷されたレーザユニットを画像形成装置本体に取り付ける工程に移る。予めプリンタエンジン（画像形成装置におけるレーザユニット以外の構成）が組み立てられ（ステップＳ２０１）、プリンタエンジンにレーザユニットが組み付けられる（ステップＳ２０２）。
【００５２】
操作者が操作部１１４から「レーザ調整を実施する」指示を入力すると（ステップＳ２０３）、画像形成装置のＭＦＰ制御部１０１はプリンタ部１１１に対して電位制御の実行を指示する。プリンタ部１１１はＲＯＭ２２５の記憶情報を参照し、電位制御に使用するレーザ条件を参照し、電位制御を実行する（ステップＳ２０４）。電位制御では、グリットバイアス（Ｖｇｒｉｄ）と電位（Ｖｄ）との関係（帯電能ともいう）と、規定の帯電条件下におけるレーザ光量（以下ＬＰＷと呼ぶ）と電位の関係（Ｅ−Ｖカーブ）を算出する。
【００５３】
例えばＶｄが−７００ＶになるＶｇｒｉｄ電位を電位測定器４０により実測し、規定のＶｂａｃｋ（かぶり取り電位のことでＶｄ−Ｖｄｃ（現像バイアス））を減算した値を現像バイアスに設定する。現像バイアス（Ｖｄｃ）から露光部電位（Ｖｌ）がＶｃｏｎｔと呼ばれるトナーが感光体上に付着する電位差を形成している。ステップＳ２０４の電位制御では、上記帯電能（Ｖｇｒｉｄ−Ｖｄ）とＶｄ＝−７００のときのＥ−Ｖカーブを算出している。
【００５４】
算出した条件において、Ｖｄは−７００Ｖ、Ｖｂａｃｋを通常出力時（１７５Ｖ）よりも低いＶｂａｃｋ（１００Ｖ）に設定する。即ち、Ｖｄｃを−６００Ｖに設定する。この算出した条件の下で、各レーザビーム単独で一定面積の光量調整用のパターン１（図１０（ａ））に従って感光体１１を露光し、パターン１の画像を形成する（ステップＳ２０５）。
【００５５】
ここで、図１０（ａ）は、パターン１のＡ４ページレイアウトを示す図、図１０（ｂ）は、パターン１の一部の拡大図である。各レーザビーム単独で形成されるようパターンを配置しているため、図１０（ａ）の１つのパターンは解像度１２００ｄｐｉ１Ｌ７Ｓの横線（主走査線）パターンからなる。そのため、非常に薄いパターンで濃度を検出しにくい。
【００５６】
また、画像形成装置の不安定性が結果に悪影響を及ぼすこと等を考慮し、Ｖｂａｃｋを７５Ｖ下げ、細線の再現性がよいパターン１特化の画像形成条件で出力している。なお、図１０（ａ）の矢印やＡ〜Ｈの文字、コメントは画像出力時には形成されない。また、図１０（ａ）のレーザＡは、説明のため１本だけ光量が低かった例を示している。各レーザビームが同じ濃度になるようレーザ光量補正値を変更する。
【００５７】
画像出力されたパターン１をリーダ部で読み取り、濃度算出部１３３により濃度を算出する（ステップＳ２０６）。面内一様性等を考慮して、同ビーム８箇所にパターンが存在する。その８箇所のうち上下の２点をカットした６点の平均値を使用する。Ａ〜Ｈまでの８ビームの濃度が算出され、その平均値からのズレ量がΔＤ＞０．０３の場合、ＲＯＭ２２５の情報を変更する。情報の変更の際は、濃度差ＤとＬＰＷの関係が予めテーブルに用意されており、ΔＤ０．０３に収まるよう該当レーザのＬＰＷを変更する（ステップＳ２０７）。平均値からのズレ量がΔＤ＜０．０３の場合や光量調整後のレーザについては、次の工程である主走査倍率補正処理へ移る。
【００５８】
各レーザビームの光量をパターン１を用いて濃度差から補正された画像形成装置のＭＦＰ制御部１０１は主走査倍率補正を行い、パターン２を出力する（ステップＳ２０８）。パターン２は、本発明の特徴部分であるモアレが発生しやすいスクリーンパターンを用いる。そして、各レーザビームの主走査倍率を、例えば特開２００９−１２６０９１号公報記載の画素片挿抜の技術を使いながら意図的に図１１（ｂ）のように変更する。
【００５９】
図１２に示すように感光体１１に対するレーザ照射位置が変動したとしても、斜入射にならないほど（感光体１１中央より更に手前側に向けて照射するほど（図１２では右側））倍率は変動しない。そのため、主走査倍率は、レーザチップ端部のレーザであるＬＤ１よりもＬＤ８の方が大きい。その関係は維持するよう倍率の組み合わせを倍率１〜倍率５まで変更しながら、図１１（ａ）に示すような画像を出力する。
【００６０】
なお、図１１（ａ）の１つのパターンは、モアレに弱い１２００ｄｐｉ主７画素、副走査１画素周期の１７０ｌｐｉを採用している。この１７０ｌｐｉを採用した理由は本発明の特徴であるため、詳細は後述する。
【００６１】
ステップＳ２０８で出力された倍率調整用パターン２をリーダ部で読み取り、ＭＦＰ制御部１０１はモアレの強弱を評価する（ステップＳ２０９）。モアレは一般的なＦＦＴ（高速フーリエ変換）によって周波数解析される。本実施形態で採用している１２００ｄｐｉ主７画素、副走査１画素周期の１７０ｌｐｉの場合、モアレピッチは８４５μｍピッチで現れる。その周波数帯に着目し、モアレの強弱を定量化すればよい。
【００６２】
ＭＦＰ制御部１０１は最もモアレが発生していない倍率設定値を採用し、主走査倍率補正値を再度算出し（ステップＳ２１０）、主走査倍率補正値をＲＯＭ２２５に記憶する（ステップＳ２１４）。以上で画像形成装置本体の取り付け位置精度も補正することができる主走査倍率補正まで調整が終了した。
【００６３】
次に、副走査ピッチ残渣分をレーザユニット１２１のレーザチップ端部のレーザ（ＬＤ１とＬＤ８）を使って補正する工程に移る。倍率まで調整された画像形成装置でもモアレがなくなっていない場合がある。上述したように図４のステップＳ１０１のレーザユニット組み立て工程でレーザチップの傾きを調整しながらレーザユニットを組み立てているが、レーザチップのピッチ間調整残渣をゼロにすることは非常に難しい。
【００６４】
従来の手法からレーザチップ端部やその一つ手前（８ビームであれば、１、２、７、８）も用いた補正方法が開示されている。レーザチップは既に固定されており、これ以上のハード調整は難しい。そのため、本実施形態でも副走査ピッチ調整残渣はレーザチップ端部の光量で調整することにする。
【００６５】
なお、図１３は、主走査画素周期と副走査画素周期からなるスクリーン線数とスクリーン角度の関係を示す図である。
【００６６】
図１４は、第一走査と第二走査における副走査ピッチが狭いときの潜像と副走査ピッチが広いときの潜像の様子を模式的に示す図である。図１４の上段と下段にポリゴンミラーの面が切り替わった第一走査と第二走査を示している。また、図１４の左側に副走査ピッチ間が狭いときを示し、図１４の右側に副走査ピッチ間が広いときを示している。
【００６７】
副走査ピッチ間によって走査間のドットの濃度が異なる。図１４の右側に示すように副走査ピッチ間が広いときにはＬＤ８とＬＤ１が近くなり強調され、図１４の左側に示すように副走査ピッチ間が狭いときは逆にドットが弱くなる。即ち、調整残渣は副走査ピッチが近くなったか遠くなったか分からない。そのため、調整用パターンの出力時にはレーザチップ端部のレーザ光量を上下に変更する。
【００６８】
なお、図１５は、第一走査と第二走査における主走査倍率が調整不足のときの潜像と主走査倍率が調整済みのときの潜像の様子を模式的に示す図である。
【００６９】
図１１（ａ）と同じレイアウトで、倍率を変更していた部分でレーザビームの光量を変化させる。変化の度合いは５段階で、（ＬＤ１−ＬＰＷ、ＬＤ８−ＬＰＷ）＝１：（ＲＥＦ−１０％、ＲＥＦ−１０％）、２：（ＲＥＦ−５％、ＲＥＦ−５％）、３：（ＲＥＦ、ＲＥＦ）、４：（ＲＥＦ＋５％、ＲＥＦ＋５％）、５：（ＲＥＦ＋１０％、ＲＥＦ＋１０％）である。なお、リファレンスをＲＥＦと略称表記する。
【００７０】
以上のような構成で、ＭＦＰ制御部１０１は図１１（ａ）と同じレイアウトとスクリーンで、ＬＤ１とＬＤ８の光量を変更させながらパターン３を出力させる（ステップＳ２１１）。次に、上記ステップＳ２０９と同様にリーダ部で画像を読み取り、ＭＦＰ制御部１０１はモアレの定量化を実行し（ステップＳ２１２）、ＬＤ１とＬＤ８の光量補正値を変更する（ステップＳ２１３）。更に、変更した光量補正値をＲＯＭ２２５に記憶する（ステップＳ２１４）。
【００７１】
それ以降のステップＳ２１５〜ステップＳ２２０では従来製品と同じ処理を実行しているため説明を省略する。自動階調補正（ステップＳ２１６）と通常画像形成（ステップＳ２１９）では、次の出力を行っている。図１１（ａ）のパターン出力時の１２００ｄｐｉ主７画素、副走査１画素周期の１７０ｌｐｉではなく、モアレに強い１６６ｌｐｉ主６画素、副４画素周期のディザを用いて出力している。
【００７２】
モアレに弱い１２００ｄｐｉ主７画素、副走査１画素周期の１７０ｌｐｉで出力する場合は、あくまでもモアレの検出をしやすくするためである。図１１（ａ）で採用したディザは、モアレに弱い１２００ｄｐｉ主７画素、副走査１画素周期の１７０ｌｐｉのディザである。
【００７３】
本実施形態で調整するのは主走査倍率と副走査ピッチである。どちらも図１４、図１５で示したようにポリゴンミラーの面ごとの走査ピッチで潜像の強弱が発生するため、副走査８ビーム周期でドットの強弱が出るであろうと推定される部分を解析した。
【００７４】
次に、本実施形態の画像形成装置の特徴である所定条件（通常とは異なる画像形成条件：条件１、条件２、条件３、条件４、条件５）でスクリーンパターンを出力する処理について説明する。
【００７５】
スクリーンパターンは正方スクリーンのドット成長である。副走査規定画素数移動するとポリゴンミラー１２３の走査面が切り替わる．そのため、スクリーンパターンによっては図１４、図１５で説明したようにポリゴンミラー１２３の走査面の切り替え部分で潜像の強弱が発生する。潜像の強弱によってモアレが発生するが、そのモアレが発生しやすいスクリーンパターンを調整用パターンとして図１１（ａ）に使用している。図１１（ａ）では以下のルールに則る調整用スクリーンを採用している。
【００７６】
条件１：スクリーン線数１３３線以上２１２線以下。
スクリーン線数が違うと信号値に対するドットの面積が異なる。
スクリーン線数が高いほうがドット面積は小さい。実際にはドット面積もモアレ度合いに影響してしまうため、調整用パターンであっても、スクリーン線数は通常画像と同じ領域（１３３〜２１２線）を使用する。
図１９ではグレーの塗りつぶし部である。
【００７７】
条件２：スクリーン角度は０度、４５度、９０度以外。
スクリーン角度を０度、４５度、９０度にすると、図１６のように横スジ状のモアレが発生する。しかしながら横スジであるため、モアレであるか振動などによるバンディングであるかを区別できないため、上記０度、４５度、９０度以外の調整用スクリーンを採用した。図１６は、最近接ドットまで主走査５画素、副走査５画素周期の１７０線であり、８ビーム周期となる部分はグレーで塗りつぶしている。なお、後述する図１９では「数字」で示している。
【００７８】
条件３：モアレは最近接ドット角度でないものになるよう調整（スクリーン角度と異なること）。
図１７は最近接ドットと同じ角度にモアレが発生したときを示す図である。モアレが発生したとしてもこのスクリーン線数とスクリーン角度ならば、スクリーンの構造と間違え易く定量評価にも不向きである。よって、スクリーン線数と同じパターンは使用しない。後述する図１９では「（１）」で示す領域である。
【００７９】
条件４：どの濃度域でもモアレがでやすいように、スクリーンの第二近接周期のモアレで定量化。
図１８は、最近接ドットと同じ角度にモアレが発生したときを示す図である。スクリーンの第二近接周期、即ち、第二番目に近い周期のスクリーン構造にモアレが発生するようパターンを選定する。図１９では「（２）」で示す領域である。
【００８０】
条件５：モアレ周波数が人間の目やリーダ部で検知し易いように、モアレ周期を５００μｍ以上３ｍｍ以下のピッチとする。
目の視感度特性（ＶＴＦ）を考えると上記５００μｍ以下のモアレを判断することは難しい。また、リーダ部でモアレを検知していても、リーダ部の光学特性からなるＭＴＦ特性が加味され多少のボケが生じる。目のＶＴＦやリーダ部のＭＴＦによってボケてしまってもモアレの評価をしたい。そのため、モアレ周期を５００μｍ以上３ｍｍ以下のピッチとしている。
【００８１】
以上の条件１〜条件４までまとめたものを図１９に示し、条件１〜条件４に条件５を加味したものを図２０に示す。なお、図１９及び図２０において横方向の数字（０〜１０）は主走査の周期、縦方向の数字（０〜１０）は副走査の周期を示す。
【００８２】
図１９から分かるように、図示の（１）（スクリーン角度線数と同じモアレ）については、主走査の周期あるいは副走査の周期とビーム周期が同じになると（１）となる。
【００８３】
図示の（２）（スクリーンの第二近接周期）については、基本的に主走査の周期と副走査の周期を加算してビーム数になるときに（２）になる。ただし、ビーム周期を超えると主９副１のように９−１＝８と足し算から引き算になること、主７副９のように７＋９＝１６でレーザビーム数の２倍（レーザビーム数の整数倍）になることでも第二近接周期になるので注意する。
【００８４】
条件１から条件４に合致したものを抜粋し、条件５を満たしているか否かを計算したものが図２０である。数字はモアレピッチ間隔であり、例えば主７で副１であれば８４５μｍピッチのモアレが発生することを意味する。よって、条件５に合致しているのは黒塗りつぶし領域の
（主―副）＝７−１、９−１、５−３、３−５、１−９、１−７
となる。
【００８５】
上記の計算を行い、倍率調整用パターンとレーザチップ端部光量調整用パターンを主７−副１である１７０ｌｐｉに決定してきた。８ビームであれば上記、（主―副）＝７−１、９−１、５−３、３−５、１−９、１−７でも構わない。ただし、この組み合わせは位置ずれモアレに非常に弱いことを意味する。そのため、通常画像形成時にこのパターンは採用すべきではない。なお、ドットの面積は１２００ｄｐｉ２×２Ｄｏｔを採用する。走査間でのモアレ発生原理上、副走査２画素以上のパターンが望ましい。
【００８６】
ここで、本実施形態の特徴を説明する。
【００８７】
本画像形成装置では、記録材に転写する画像を形成する画像形成条件とは異なる画像形成条件（条件１〜５）によってパターン画像が形成されるように露光手段（露光制御部１０）及び画像形成手段（現像器１３、転写部１６）の少なくとも一方を制御する。更に、パターン画像の形成状態（モアレの度合い）に基づいて露光制御部１０による感光体１１の露光条件を補正する。
【００８８】
また、露光制御部１０の露光条件を補正するための補正データを入力する入力手段としては、画像形成装置の操作部１１４の他に、画像形成装置と通信可能な情報処理装置（ＰＣ等）がある。
【００８９】
また、記録材に転写する画像を形成する画像形成条件とは異なる画像形成条件とは、画像形成装置が有する複数の疑似中間調処理のうち最もモアレが起きやすい疑似中間調処理で画像を出力する条件である。
【００９０】
また、最もモアレが起きやすい疑似中間調処理とは、モアレのパターンが第二近接周期と重なり（条件４）、且つスクリーン角度が０度、４５度、９０度以外で（条件２）、且つモアレ周期が５００μｍ以上３ｍｍ以下のピッチ（条件５）である。
【００９１】
また、最もモアレが起きやすい疑似中間調処理には、更に、モアレが最近接ドット角度でないものになるよう調整する処理（条件３）が含まれる。
【００９２】
また、露光制御部１０の露光条件を補正するための補正データとは、複数のレーザの光量の補正値、複数のレーザの感光体１１に対する書き出し遅延量、複数のレーザの主走査倍率の補正値である。
【００９３】
また、画像形成装置から出力されたスクリーンパターン（パターン画像）の評価と、露光制御部１０の露光条件を補正するための補正データの演算を、画像形成装置の外部で実施する。
【００９４】
以上、モアレの出やすいスクリーンパターンをレーザビーム数との関係から導き、主走査倍率やレーザチップ端部のレーザ光量調整に使用することで、ドットの位置ずれを非常に高精度に合わせることができた。ドットの位置ずれは、モアレはもちろん、粒状性（がさつき感）にも影響を及ぼす。ドットの重心ずれを回避できるためである。モアレの度合いも粒状性も印刷画質には非常に重要であるため、従来の通常スクリーンを使用した調整方法と比較して高精度に調整することができた。
【００９５】
上述したように本実施形態によれば、以下の特徴及び効果を奏する。画像形成装置の出力物でレーザ印字条件（露光条件）を微調整するために、はっきりとモアレが認識（あるいは検知）できる、通常の画像形成時には使用しない特別な画像形成条件にて、調整用のスクリーンパターンを出力する。出力された調整用のスクリーンパターンのモアレの度合いからレーザ印字条件を決定する。調整用のスクリーンパターンは、レーザビーム数、ハーフトーンパターンの線数と角度、多重露光の有無から算出する。また、レーザ印字条件やスクリーンパターン以外の画像形成条件も、検出対象のモアレを発生しやすくするため、通常の画像形成時とは異なる条件にて画像出力を行う。
【００９６】
即ち、本画像形成装置では記録材に転写する画像を形成する画像形成条件とは異なる画像形成条件（条件１〜５）によってパターン画像が形成されるように露光手段（露光制御部１０）及び画像形成手段（現像器１３、転写部１６）の少なくとも一方を制御する。更に、パターン画像の形成状態（モアレの度合い）に基づいて露光制御部１０による感光体１１の露光条件を補正する。これにより、モアレを検出しやすいスクリーンパターンを使用して高精度にレーザを調整することができ、モアレの無い粒状性が良好な画像形成を可能とした画像形成装置を提供することができる。
【符号の説明】
【００９７】
１０  露光制御部
１１  感光体
１０１  ＭＦＰ制御部
１１４  操作部
１２１  レーザユニット
２２５  ＲＯＭ
【図１】
2015118250.tif 000003
【図２】
2015118250.tif 000004
【図３】
2015118250.tif 000005
【図４】
2015118250.tif 000006
【図５】
2015118250.tif 000007
【図６ａ】
2015118250.tif 000008
【図６ｂ】
2015118250.tif 000009
【図７】
2015118250.tif 000010
【図８】
2015118250.tif 000011
【図９】
2015118250.tif 000012
【図１０】
2015118250.tif 000013
【図１１】
2015118250.tif 000014
【図１２】
2015118250.tif 000015
【図１３】
2015118250.tif 000016
【図１４】
2015118250.tif 000017
【図１５】
2015118250.tif 000018
【図１６】
2015118250.tif 000019
【図１７】
2015118250.tif 000020
【図１８】
2015118250.tif 000021
【図１９】
2015118250.tif 000022
【図２０】
2015118250.tif 000023