(57)【要約】【課題】本発明によれば、スループットの維持と装置の大型化及びコストアップの防止とを両立させながら露光むらを低減し、高画質化を実現する画像形成装置及び方法を提供する。【解決手段】レーザー光を複数のポリゴン面を有するポリゴンミラーで偏向し、前記レーザー光を感光体上で走査させることで画像を形成する画像形成装置であって、前記複数のポリゴン面のうち１つの面を特定する特定部と、前記感光体上での前記レーザー光のスポット径、前記特定部が特定した前記１つの面を基準とする前記複数のポリゴン面ごとの副走査方向の位置ずれ量、及び、前記副走査方向の解像度に基づいて、前記副走査方向のピッチ当たりの総露光量が等しくなるように、前記複数のポリゴン面ごとの露光量を制御する露光制御部とを有することを特徴とする画像形成装置を提供する。【選択図】図１
2008116664.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
レーザー光を複数のポリゴン面を有するポリゴンミラーで偏向し、前記レーザー光を感光体上で走査させることで画像を形成する画像形成装置であって、
前記複数のポリゴン面のうち１つの面を特定する特定部と、
前記感光体上での前記レーザー光のスポット径、前記特定部が特定した前記１つの面を基準とする前記複数のポリゴン面ごとの副走査方向の位置ずれ量、及び、前記副走査方向の解像度に基づいて、前記副走査方向のピッチ当たりの総露光量が等しくなるように、前記複数のポリゴン面ごとの露光量を制御する露光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２】
前記露光制御部は、前記感光体上での前記レーザー光のスポット径、前記特定部が特定した前記１つの面を基準とする前記複数のポリゴン面ごとの副走査方向の位置ずれ量、及び、前記副走査方向の解像度に基づいて、前記副走査方向のピッチ当たりの総露光量が等しくなるように、前記複数のポリゴン面ごとの露光量を算出する露光量算出部を有することを特徴とする請求項１記載の画像形成装置。
【請求項３】
前記露光制御部は、前記レーザー光の前記副走査方向における露光量分布に相当するガウス分布を記憶する記憶部を有し、
前記露光量算出部は、前記ガウス分布を利用して、前記複数のポリゴン面ごとの露光量を算出することを特徴とする請求項２記載の画像形成装置。
【請求項４】
前記露光量算出部は、前記レーザー光の前記副走査方向における露光量分布に相当するガウス分布を、前記ガウス分布の標準偏差をσとして｜σ｜≦２．０の範囲において、三角関数で近似した近似値を利用して、前記複数のポリゴン面ごとの露光量を算出することを特徴とする請求項２記載の画像形成装置。
【請求項５】
前記複数のポリゴン面ごとの副走査方向の位置ずれ量を検出する検出部を更に有することを特徴とする請求項２記載の画像形成装置。
【請求項６】
前記検出部は、前記レーザー光の有効走査領域外に配置されることを特徴とする請求項５記載の画像形成装置。
【請求項７】
前記検出部は、
前記レーザー光が通過する三角形状のスリットを有する光学部材と、
前記レーザー光が前記スリットを通過する時間を計測する計測部とを有することを特徴とする請求項６記載の画像形成装置。
【請求項８】
前記検出部は、主走査レジストレーションずれ及び副走査レジストレーションずれを検出することを特徴とする請求項５記載の画像形成装置。
【請求項９】
前記レーザー光は、前記複数のポリゴン面ごとの副走査方向の位置ずれ量を検出するための第１のパッチ及び第２のパッチを前記副走査方向に生成し、
前記第１のパッチは、前記複数のポリゴン面のうち少なくとも１つ以上の面を利用して生成され、
前記第２のパッチは、前記第１のパッチを生成した面及び前記第１のパッチを生成した面の隣の面を利用して生成され、
前記検出部は、前記第１のパッチの通過時間及び前記第２のパッチの通過時間を検出することを特徴とする請求項８記載の画像形成装置。
【請求項１０】
レーザー光を複数のポリゴン面を有するポリゴンミラーで偏向し、前記レーザー光を感光体上で走査させることで画像を形成する画像形成方法であって、
特定部が前記複数のポリゴン面のうち１つの面を特定する特定ステップと、
露光制御部が前記感光体上での前記レーザー光のスポット径、前記特定ステップで特定した前記１つの面を基準とする前記複数のポリゴン面ごとの副走査方向の位置ずれ量、及び、前記副走査方向の解像度に基づいて、前記副走査方向のピッチ当たりの総露光量が等しくなるように、前記複数のポリゴン面ごとの露光量を制御する制御ステップとを有することを特徴とする画像形成方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、一般には、画像形成装置及び方法に係り、特に、複数の偏向面を有する偏向器（ポリゴンミラー）によってレーザー光を走査して画像を形成する画像形成装置及び方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
電子写真方式の画像形成装置の普及に伴って、かかる画像形成装置には高速化及び高画質化がますます要求されるようになってきている。近年では、高速化の要求に応えるために、複数の画像形成部を有し、搬送ベルト上に保持された記録材上に順次異なる色の像を転写する、所謂、タンデム型の画像形成装置が注目されている。
【０００３】
一方、画像形成装置の高画質化は、１２００ｄｐｉや２４００ｄｐｉなどの高解像度化や多値表現を精細にした高階調度化などによって実現される。ただし、高画質化のために、高解像度化及び高階調度化を進めると、副走査方向の帯状のすじ、濃度むらなどのバンディングが顕著に現われてしまう。
【０００４】
副走査方向のバンディングは、感光体ドラム、搬送ベルトなどの搬送駆動系の搬送むらや、露光ユニットのポリゴン面軸倒れ、ポリゴン面倒れによる副走査方向の位置ずれを起因とする露光むらなどによって生じる。例えば、ポリゴン面軸倒れやポリゴン面倒れによって、ポリゴン面ごとの理想の副走査位置から位置ずれを起こし、ポリゴン面数周期の濃度むらを生じさせてしまう。
【０００５】
そこで、画像形成装置では、ポリゴン面軸倒れやポリゴン面倒れによる副走査方向の位置ずれ（以下、「副走査位置ずれ」とする。）を起因とする露光むらに対して、ポリゴン面軸倒れやポリゴン面倒れを厳しく管理し、副走査位置ずれを抑えている。
ただし、高速化及び高画質化のためには、ポリゴン面軸倒れやポリゴン面倒れを一段と厳しく管理する必要があり、かかる管理に大幅な時間がかかるため、スループットが上がらないという問題を生じる。また、面倒れ補正装置を画像形成装置に設け、各ポリゴン面の副走査位置ずれ量に応じて光源からのレーザー光の軌跡をずらして副走査位置ずれを抑えてもよいが、装置の大型化及びコストアップは避けられない。なお、副走査位置ずれを起因とする露光むらを低減する他の技術も幾つか提案されている（例えば、特許文献１乃至４参照）。
【特許文献１】特開平４−２０００６５号公報
【特許文献２】特開平１−１０５６６１号公報
【特許文献３】２０００−２３８３３０号公報
【特許文献４】２００１−２８１５８９号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかしながら、画像形成装置においては、特許文献１乃至４の技術をもってしてもスループットの維持と装置の大型化及びコストアップの防止とを両立させながら高画質化を実現することが難しかった。
【０００７】
例えば、特許文献１は、副走査位置ずれ量に応じて、単位面積当たりの露光量が一定となるように露光量を制御する画像形成装置を開示している。ただし、特許文献１は、濃度むらを軽減するという観点ではある程度有効であるが、副走査位置ずれ量と露光量との関係が不明確である。特許文献１は、濃度が一定となるように検出回路の結果から変換テーブルを用いて露光量を補正しているが、濃度を一定にするためには、濃度と副走査位置ずれ量との関係がリニアでないため、複数回のフィードバック制御が必要となる。したがって、フィードバック制御に時間がかかり、スループットが上がらない。ただし、１回のフィードバック制御では、副走査位置ずれ量が最大となるポリゴン面の露光量と副走査位置ずれ量が最小となるポリゴン面の露光量しか補正することができず、充分に補正されているとは言い難い。
【０００８】
また、特許文献１は、副走査位置ずれ量を予め測定し、露光量（補正量）を別の演算処理によって演算して変換ＬＵＴ（ルック・アップ・テーブル）として有する画像形成装置も提案しているが、副走査位置ずれ量と露光量との関係が不明確である。したがって、変換ＬＵＴを用いたとしても、露光量を正確に制御することが困難である。さらに、ポリゴン面を特定するための指標、反射型センサ、ポリゴン面検出回路等で構成されるポリゴン面特定手段を必要とし、装置の大型化及びコストアップを招いてしまう。
【０００９】
特許文献２では、ポリゴン面倒れによって生じる副走査方向の前後の副走査ラインとの間隔の誤差を露光量によって補正する補正装置が提案されている。しかし、特許文献２は、特許文献１と同様に、副走査位置ずれ量と露光量との関係を明確にしていないため、露光むらを高精度に補正できない。
【００１０】
特許文献３は、ポリゴン面倒れによる周期的な副走査ずれ量が正弦波であることを利用して露光量を補正する画像形成装置を提案している。しかし、副走査ずれ量は、ポリゴン面倒れによる正弦波状の副走査位置ずれにポリゴン面精度に起因して生じるランダムな副走査位置ずれが重畳していると考えられ、正弦波状の副走査位置ずれ以外の場合に特許文献３を適用することができない。また、特許文献３を適用したとしても、正弦波状の大きな波の成分しか補正することができず、露光むらを高精度に補正することが困難である。
【００１１】
特許文献４は、副走査位置ずれの周期性に着目しているが、解像度とレーザー光のスポット径（中央の光量の１／（ｅ２）以上の光量を有するスポットの大きさ）との関係について言及していない。したがって、特許文献４は、例えば、解像度が１２００ｄｐｉ、スポット径が７０μｍである場合のように、前々後の副走査ラインの露光量が影響する場合には適用することができない。
【００１２】
そこで、本発明は、スループットの維持と装置の大型化及びコストアップの防止とを両立させながら露光むらを低減し、高画質化を実現する画像形成装置及び方法を提供することを例示的目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１３】
上記目的を達成するために、本発明の一側面としての画像形成装置は、レーザー光を複数のポリゴン面を有するポリゴンミラーで偏向し、前記レーザー光を感光体上で走査させることで画像を形成する画像形成装置であって、前記複数のポリゴン面のうち１つの面を特定する特定部と、前記感光体上での前記レーザー光のスポット径、前記特定部が特定した前記１つの面を基準とする前記複数のポリゴン面ごとの副走査方向の位置ずれ量、及び、前記副走査方向の解像度に基づいて、前記副走査方向のピッチ当たりの総露光量が等しくなるように、前記複数のポリゴン面ごとの露光量を制御する露光制御部とを有することを特徴とする。
【００１４】
本発明の別の側面としての画像形成方法は、レーザー光を複数のポリゴン面を有するポリゴンミラーで偏向し、前記レーザー光を感光体上で走査させることで画像を形成する画像形成方法であって、特定部が前記複数のポリゴン面のうち１つの面を特定する特定ステップと、露光制御部が前記感光体上での前記レーザー光のスポット径、前記特定ステップで特定した前記１つの面を基準とする前記複数のポリゴン面ごとの副走査方向の位置ずれ量、及び、前記副走査方向の解像度に基づいて、前記副走査方向のピッチ当たりの総露光量が等しくなるように、前記複数のポリゴン面ごとの露光量を制御する制御ステップとを有することを特徴とする。
【００１５】
本発明のさらなる目的またはその他の特徴は、以下、添付図面を参照して説明される好ましい実施例によって明らかにされるであろう。
【発明の効果】
【００１６】
本発明によれば、スループットの維持と装置の大型化及びコストアップの防止とを両立させながら露光むらを低減し、高画質化を実現する画像形成装置及び方法を提供することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１７】
以下、添付図面を参照して、本発明の好適な実施の形態について説明する。なお、各図において、同一の部材については同一の参照番号を付し、重複する説明は省略する。
【実施例１】
【００１８】
図１は、本発明の一側面としての画像形成装置１の構成を示す概略ブロック図である。画像形成装置１は、レーザー光を複数のポリゴン面を有するポリゴンミラーで偏向し、かかるレーザー光を感光体（感光体ドラム）上で走査させることで画像を形成する画像形成装置である。画像形成装置１は、図１に示すように、エンジンコントローラ１０と、露光ユニット２０とを有する。なお、図１では、主に、複数のポリゴン面ごとの露光量を制御する露光制御部に関係する構成要素のみを示しており、露光ユニットなどの具体的な装置構成は実施例３で示す装置構成とほぼ同じであるため、実施例３で詳細に説明する。露光制御部は、感光体ドラム上のレーザー光のスポット径、ポリゴン面特定部が特定した１つの面を基準とする複数のポリゴン面ごとの走査方向の位置ずれ量、及び、副走査方向の解像度に基づいて、ポリゴン面ごとの露光量を制御する。露光制御部は、本実施形態では、露光量算出部１２２と、露光量記憶部１２３と、露光量設定部２０４とを含む。
【００１９】
エンジンコントローラ１０は、図示しないコントローラで作成された画像メモリ１１０に基づいて、画像データを所定のタイミングで露光ユニット２０に送出する。エンジンコントローラ１０は、画像メモリ１１０と、ＣＰＵ１２０とを有する。
【００２０】
ＣＰＵ１２０は、エンジンコントローラ１０の各部及び動作を制御する。ＣＰＵ１２０は、例えば、露光のタイミング、記録紙の供給、記録紙の搬送、記録氏に転写されたトナー像の定着などを制御する。ＣＰＵ１２０は、ポリゴン面特定部１２１と、露光量算出部１２２と、露光量記憶部１２３とを有する。
【００２１】
ポリゴン面特定部１２１は、露光ユニット２０に配置されたビーム検出器（以下、「ＢＤ」とする。）２０１及びカウンタ２０２と共同して、複数のポリゴン面のうち１つの面を特定する。なお、ポリゴン面特定部１２１は、特定した１つの面を基準として、他の面を特定することができ、例えば、特定した１つの面を第１面とし、ポリゴンミラー（ポリゴン面）の回転方向に隣接する面を第２面、第３面と順次特定する。ポリゴン面特定部１２１は、図２６に示す従来技術のように、ポリゴンミラーＰＭのポリゴン面ＰＭＳを特定するための指標ＩＤや反射型センサＲＤを用いずに、ポリゴン面を特定することができるため、装置の大型化及びコストアップを防止することができる。ポリゴン面特定部１２１によるポリゴン面の特定については、後で詳細に説明する。ここで、図２６は、従来技術におけるポリゴンミラーのポリゴン面を特定する手段の構成を示す概略斜視図である。
【００２２】
露光量算出部１２２は、ポリゴン面特定部１２１と、露光量記憶部１２３と、副走査ずれ量記憶部２０３と、露光量設定部２０４と接続する。露光量算出部１２２は、感光体ドラム上のレーザー光のスポット径、ポリゴン面特定部１２１が特定した１つの面を基準とする複数のポリゴン面ごとの走査方向の位置ずれ量、及び、副走査方向の解像度に基づいて、ポリゴン面ごとの露光量を算出する。露光量算出部１２２は、例えば、露光量記憶部１２３に記憶（格納）された露光量算出用ＬＵＴ（ルック・アップ・テーブル）を参照しながらｎ元一次方程式を作成し、ポリゴン面ごとの最適な露光量を算出する。ここで、最適な露光量とは、画像を形成する副走査方向のピッチ当たりの総露光量が等しくなるようなポリゴン面ごとの露光量である。ただし、画像形成装置１（露光量制御部）は、露光量算出部１２３を必ずしも有する必要はない。例えば、画像形成装置１の組み立て工程において、ポリゴン面ごとの走査方向の位置ずれ量を測定し、外部の露光量算出手段がレーザー光のスポット径、走査方向の位置ずれ量、及び、副走査方向の解像度に基づいて、露光量を算出してもよい。そして、外部の露光量算出手段が算出した露光量を記憶手段に記憶させ、記憶された露光量に基づいて補正すればよい。露光量算出部１２２によるポリゴン面ごとの露光量の算出については、後で詳細に説明する。
【００２３】
露光量記憶部１２３は、露光量算出用ＬＵＴとして、レーザー光の副走査方向における露光量分布に相当するガウス分布を記憶する。したがって、露光量算出部１２２は、実施例１では、露光量記憶部１２３に記憶されたガウス分布を利用して、ポリゴン面ごとの露光量を算出することができる。具体的には、露光量記憶部１２３は、ＲＯＭ（Ｒｅａｄ  Ｏｎｌｙ  Ｍｅｍｏｒｙ）等で構成され、図２に示すような予め算出されたガウス分布の標準偏差値σと確率分布（面積）を記憶する。図２は、露光量記憶部１２３に記憶されるガウス分布の標準偏差値σと確率分布の一例を示す図であり、標準偏差σ＝−∞からの確率分布を示している。ある領域の確率分布を算出するためには、σの大きい方の確率分布から、σの小さい方の確率分布を差し引けばよい。例えば、レーザー光（スポット径）の露光量の割合は、Ｓｓｐｏｔ＝Ｓ（ＳＱＲＴ（２））−Ｓ（ＳＱＲＴ（−２））＝０．９２１３−０．０７８７＝０．８４２６と容易に算出することができる。
【００２４】
なお、図２に示すガウス分布では、分解能（標準偏差σ）を０．１ごとに示したが、実際には、レーザー光のスポット径と副走査方向の位置ずれ量（副走査ずれ量）の分解能に応じて決められる分解能で記憶する必要がある。例えば、レーザー光のスポット径を７０μｍ、副走査ずれ量の分解能を０．１μｍとすると、標準偏差σの分解能は、０．００４にする必要がある。
【００２５】
露光ユニット２０は、エンジンコントローラ１０からの画像データに基づいてレーザー光を走査し、感光体ドラム上に潜像を形成する。露光ユニット２０は、ＢＤ２０１と、カウンタ２０２と、副走査ずれ量記憶部２０３と、露光量設定部２０４と、目標露光量設定部２０５とを有する。また、露光ユニット２０は、自動パワー制御部（ＡＰＣ）２０６と、フォトダイオード２０７と、パルス幅変調部（ＰＷＭ）２０８と、電流源２０９ａと、ドライバ２０９ｂと、レーザー２１０とを更に有する。
【００２６】
ＢＤ２０１は、画像領域外（レーザー光の有効走査領域外）に配置される。ＢＤ２０１は、主走査方向の書き出しタイミングを決定するセンサであり、レーザー光を偏向するポリゴンミラーのポリゴン面が切り替わるごとに、主走査方向の書き出し位置を特定し、主走査同期を行うために使用される。例えば、ＢＤ２０１がレーザー光を受光してから所定時間後に画像を書き出すことによって、主走査方向の同期をとることができる。ＢＤ２０１は、本実施形態では、レーザー光を偏向するポリゴン面が切り替わるごとに、カウンタ２０２に信号（切り替え通知信号）を送信する。カウンタ２０２は、ＢＤ２０１から受信する切り替え通知信号をカウントする。したがって、ＢＤ２０１とカウンタ２０２とを組み合わせることで、ポリゴン面数周期の信号を生成することができる。
【００２７】
副走査ずれ量記憶部２０３は、例えば、ＥＥＰＲＯＭ（Ｅｌｅｃｔｒｏｎｉｃａｌｌｙ  Ｅｒａｓａｂｌｅ  ａｎｄ  Ｐｒｏｇｒａｍｍａｂｌｅ  Ｒｅａｄ  Ｏｎｌｙ  Ｍｅｍｏｒｙ）等で構成される。副走査ずれ量記憶部２０３は、予め測定されたポリゴン面ごとの副走査ずれ量を記憶する。副走査ずれ量記憶部２０３は、露光量算出部１２２と接続し、記憶したポリゴン面ごとの副走査ずれ量を露光量算出部１２２に提供する。
【００２８】
露光量設定部２０４は、例えば、レジスタ等で構成され、露光量算出部１２２で算出された露光量に基づいて、ポリゴン面ごとの露光量を設定する。
【００２９】
目標露光量設定部２０５は、カウンタ２０２からのポリゴン面情報と露光量設定部２０４によって設定された露光量に基づいて、各ポリゴン面に応じた実際のレーザー光による目標露光量を設定する。目標露光量設定部２０５は、Ｄ／Ａコンバータ（Ｄｉｇｉｔａｌ  ｔｏ  Ａｎａｌｏｇｃ  Ｃｏｎｖｅｒｔｅｒ）等で構成される。
【００３０】
ＡＰＣ２０６は、レーザー光の光量を検出するフォトダイオード２０７で検出されるモニタ光量を参照し、設定された露光量のパワーでレーザー２１０を制御する。
【００３１】
ＰＷＭ２０８は、画像メモリ１１０から所定のタイミングで送出される画像データを、多値濃度に応じたＰＷＭ値に変換する。換言すれば、ＰＷＭ２０８は、画像メモリ１１０からの画像データをレーザー露光のための信号に変換する。ＰＷＭ２０８は、変換したＰＷＭ値にしたがって、電流源２０９ａ及びドライバ２０９ｂを介して、レーザー２１０を発光させる。
【００３２】
レーザー２１０は、感光体ドラム上に潜像を形成するためのレーザー光を発光する。レーザー２１０からのレーザー光は、ポリゴンミラーのポリゴン面で偏向し、感光体ドラム上を走査する。
【００３３】
以下、図３及び図４を参照して、ポリゴン面特定部１２１によるポリゴン面の特定について詳細に説明する。図３は、１０面のポリゴン面を有するポリゴンミラーにおいて、ポリゴン面ごとのＢＤ周期を示すグラフであり、横軸にポリゴン面を、縦軸にＢＤ周期を採用している。図４は、ポリゴン面特定部１２１によるポリゴン面の特定を説明するための図である。かかるポリゴンミラーは、図３に示すように、ポリゴン面数周期（本実施形態では、１０面ごと）の周期性を有することがわかる。ポリゴン面ごとにＢＤ時間がばらつく理由は、ポリゴン面の機械的な精度によるものである。ＢＤ時間は、モータの制御などに起因する長周期のジッタを含むものの、ポリゴン面の固有の情報を有する。なお、ＢＤ時間とは、ＢＤ２０１が、あるポリゴン面で偏向されたレーザー光を検出してから次のポリゴン面で偏向されたレーザー光を検出するまでの時間（即ち、複数のポリゴン面の各々が１回の走査に要する時間）である。
【００３４】
ポリゴン面特定部１２１は、図２６に示す指標ＩＤを用いることなくポリゴン面を特定するために、ポリゴン面数周期のポリゴン面ごとの周期変動（周期時間変動）を利用する。ポリゴン面ごとの周期は長周期のジッタが重畳され、全体的にＢＤ周期時間は揺らいでいる。ただし、１つ前のポリゴン面のＢＤ周期との差分値をとることによって、上述した長周期のジッタ分が差し引かれ、ポリゴン面周期の特徴を抽出することができる。かかる差分値と共に副走査ずれ量を記憶させてもよいが、本実施形態では、差分値を積算して積算差分とし、積算差分の平均値を差し引くことで、ＢＤ周期の特徴量を抽出している。積算差分の平均値を差し引く理由は、ポリゴン面周期が積算差分の平均値分のオフセットを含んでいるので、積算差分のオフセットを取り除くためである。
【００３５】
図３に示すグラフは、（積算差分）−（平均値）に対応し、図４では、（積算差分）−（平均値）の値が一番小さいポリゴン面を第１面としている。（積算差分）−（平均値）の算出結果において、値の小さな候補が複数個あるような場合であっても、画像形成装置１は、特徴量として（積算差分）−（平均値）の値を記憶しているため、参照比較によって対応をとることは容易である。また、画像形成装置１は、ＢＤ周期の特徴量である（積算差分）−（平均値）の値と共に、予め測定したポリゴン面ごとの絶対ずれ量を記憶している。したがって、特徴量を抽出することによって、複数のポリゴン面から第１面を特定することができ、カウンタ（ポリゴン面が１０面である場合には、１０進カウンタ）２０２を用いることで、第２面乃至第１０面までのポリゴン面を特定することができる。また、ポリゴン面ごとの絶対ずれ量を記憶しているため、特定されたポリゴン面とそのポリゴン面との絶対ずれ量の対応を容易にとることが可能である。
【００３６】
本実施形態では、図４に○印で示すように、（積算差分）−（平均値）の値と共に絶対ずれ量を記憶する場合を説明したが、図４に△印で示すように、差分と共にポリゴン面の第１面を基準とする副走査方向のずれ量（副走査ずれ量）を記憶してもよい。ポリゴン面を切り替えて、次々に走査する露光ユニットにおいては、絶対位置は特に意味をなさないからである。隣のポリゴン面との相対的なずれ量として記憶しても何ら差し支えない。
【００３７】
また、本実施形態では、ポリゴン面ごとのＢＤ周期の特徴量をアナログ的な時間として記憶しているが、例えば、差分値がマイナスの時には１１、差分値がプラスの時には００、差分値が変わらない時には０１などとコードで記憶してもよい。本実施形態では、ポリゴン面ごとのＢＤ周期に起因する特徴量と共に、副走査ずれ量を記憶することによって、ポリゴン面と副走査ずれ量とを容易に対応させることができることを示した。
【００３８】
以下、露光量算出部１２２によるポリゴン面ごとの露光量の算出について説明する。露光量算出部１２２は、上述したように、画像を形成する副走査方向のピッチ当たりの総露光量が等しくなるように、ポリゴン面ごとの露光量を算出する。まず、本発明の理解を深めるために、副走査ずれ量と露光量との関係について説明する。
【００３９】
図２７は、副走査方向から見た露光量分布を示している。図２７（ａ）は、解像度が６００ｄｐｉである場合を示し、図２７（ｂ）は、解像度が１２００ｄｐｉである場合を示している。図２７に示すように、レーザー光が形成する感光体ドラムの表面上での露光スポットをガウス分布で近似し、副走査方向のスポット径（中央の光量の1／（ｅ２）以上の光量を有するスポットの大きさ）を７０μｍとする。図２７（ａ）に示す解像度が６００ｄｐｉの場合は、スポット径に対して副走査ライン間隔が４２．３μｍと比較的大きいため、ガウス分布の裾は１つ隣の副走査ライン（画素）にかかる程度である。一方、図２７（ｂ）に示す解像度が１２００ｄｐｉの場合は、スポット径に対して副走査ライン間隔が２１．７μｍと比較的小さいため、ガウス分布の裾が３つ隣の副走査ラインにまで及んでいる。この場合、注目した副走査ラインの前後、前々後、前々々後まで考慮しなければならない。したがって、隣の副走査ラインとのピッチが狭いからと露光量を小さくすると、３つ隣の副走査ラインにまで影響を及ぼし、３つ隣の副走査ラインまでは、相対的に露光量が小さくなることになる。逆に、隣の副走査ラインとのピッチが広いからと露光量を大きくすると、３つ隣の副走査ラインにまで影響を及ぼし、３つ隣の副走査ラインまでは相対的に露光量が大きくなることになる。このように、副走査ラインが相対的に密接している場合には、隣の副走査ラインとの関係だけでは、露光量を設定することはできず、画像を形成する副走査方向のピッチ当たりの総露光量を等しくするという制御は容易でないことがわかる。
【００４０】
図５は、解像度が１２００ｄｐｉ（副走査ピッチ２１．２μｍ）、スポット径が７０μｍの画像形成装置において、副走査ずれがない（即ち、副走査ずれ量がゼロである）場合の副走査ラインごとの露光量を示す図である。図５（ａ）は、副走査ラインごとの露光量の分布図を、図５（ｂ）は、副走査ラインごとの露光量の算出結果を示している。図５において、Ｓ０は現在描画している副走査ラインの露光量であり、Ｓ１ｍは１つ前の副走査ラインの露光量、Ｓ２ｍは２つ前の副走査ラインの露光量、Ｓ１ｐは１つ後の副走査ラインの露光量、Ｓ２ｐは２つ後の副走査ラインの露光量を示している。
【００４１】
露光量の算出には、図２に示したガウス分布の標準偏差σと面積との対応表を使用する。例えば、レーザー光のスポット径７０μｍの場合、標準偏差σは、−ＳＱＲＴ（２）から＋ＳＱＲＴ（２）に対応する。解像度が１２００ｄｐｉである場合、副走査ピッチは２１．２μｍであるので、σ＝−０．４２７６からσ＝０．４２７６までを計算すればよい。したがって、現在描画している副走査ラインの露光量は、Ｓ０＝Ｓ（０．４２７６）−Ｓ（−０．４２７６）＝０．３３１１と算出できる。同様に、１つ前の副走査ラインの露光量及び１つ後の副走査ラインの露光量は、Ｓ１ｍ＝Ｓ（−０．４２７６）−Ｓ（−１．２８２８）＝０．２３４７及びＳ１ｐ＝Ｓ（１．２８２８）−Ｓ（０．４２７６）＝０．２３４７と算出できる。また、２つ前の副走査ラインの露光量及び２つ後の副走査ラインの露光量は、Ｓ２ｍ＝Ｓ（−１．２８２８）−Ｓ（−２．１３８）＝０．０８３５及びＳ２ｐ＝Ｓ（２．１３８）−Ｓ（１．２８２８）＝０．０８３５と算出できる。
【００４２】
このように、解像度が１２００ｄｐｉ（副走査ピッチ２１．２μｍ）、スポット径が７０μｍである画像形成装置の場合、現在描画している副走査ラインの隣の副走査ラインを約２３％、隣の隣の副走査ラインを約８％露光してしまうことが分かる。
【００４３】
図６は、解像度が１２００ｄｐｉ（副走査ピッチ２１．２μｍ）、スポット径が７０μｍの画像形成装置において、副走査方向に−２．０μｍの位置ずれ（副走査位置ずれ）が生じた場合の副走査ラインごとの露光量を示す図である。図６（ａ）は、副走査ラインごとの露光量の分布図を、図６（ｂ）は、副走査ラインごとの露光量の算出結果を示している。
【００４４】
２．０μｍの副走査ずれ量は、σ＝２＊２＊ＳＱＲＴ（２）／７０＝０．０８０８に相当するため、現在描画している副走査ラインの露光量は、Ｓ０＝Ｓ（０．４２７６＋０．０８０８）−Ｓ（−０．４２７６＋０．０８０８）＝０．３３０１と算出できる。同様に、１つ前の副走査ラインの露光量及び１つ後の副走査ラインの露光量は、Ｓ１ｍ＝Ｓ（−０．３４６８）−Ｓ（−１．２０２０）＝０．２４９７及びＳ１ｐ＝Ｓ（１．３６３６）−Ｓ（０．５０８４）＝０．２１１９と算出できる。また、２つ前の副走査ラインの露光量及び２つ後の副走査ラインの露光量は、Ｓ２ｍ＝Ｓ（−１．２０２０）−Ｓ（−２．０５７）＝０．０９４９及びＳ２ｐ＝Ｓ（２．２１８８）−Ｓ（１．３６３６）＝０．０７３１と算出できる。
【００４５】
図６では、副走査位置がマイナス側にずれているため、前の副走査ライン側に露光量がシフトしているのが分かる。このように、スポット径、分解能及び副走査ずれ量が分かれば、図２に示すガウス分布の標準偏差と確率分布（面積）を利用して、現在描画している副走査ライン、前後の副走査ライン、前々後の副走査ライン等の露光量を容易に算出することができる。
【００４６】
図７は、露光量算出部１２２によるポリゴン面ごとの露光量の算出を含む画像形成装置１の動作を説明するためのフローチャートである。本実施形態では、ポリゴン面ごとの副走査ずれ量に基づいて、ポリゴン面ごとの露光量を算出する。
【００４７】
図７を参照するに、まず、ステップ３０１において、露光量算出部１２２に初期データが入力される。初期データは、レーザー光のスポット径Ｓｐ（μｍ）、分解能Ｐ（ｄｐｉ）、ポリゴン面数Ｎ（面）、標準露光量Ｌ（ｍＡ）、露光量補正係数制限値Ｋｌ（倍）、露光量誤差適正判断指数Ｋｅ、露光量考慮指数Ｋｓを含む。
【００４８】
本実施形態では、Ｓｐ＝７０（μｍ）、Ｐ＝１２００（ｄｐｉ）、Ｎ＝１０（面）、Ｋｌ＝２．０（倍）、Ｋｅ＝０．０５、Ｋｓ＝２．０とする。ここで、露光量補正係数制限値Ｋｌは、露光量補正係数が２．０倍又は０．５（１／Ｋｌ）を超えると露光量を適正に補正することができないと判断し、例外処理として、処理を打ち切る又は露光量（補正量）を制限値に張り付ける処理をするための係数である。露光量誤差適正判断指数Ｋｅは、例えば、副走査ピッチごとの露光量の変動幅がＫｅ＝０．０５（５％）以内に算出されれば、補正係数が適正であると判断し、処理を終了するための判断指数である。したがって、露光量の変動を抑えたい場合には、露光量誤差適正判断指数Ｋｅの値を小さくすればよい。露光量考慮指数Ｋｓは、標準偏差σとして｜σ｜≦２．０の範囲において、露光量を考慮するというもので、この場合、レーザー光のスポット径のＳＱＲＴ（２）＝１．４１４倍まで考慮することになる。
【００４９】
ステップ３０２では、露光量算出部１２２が関連係数を算出する。具体的には、露光量算出部１２２は、レーザー光のスポット径、露光量考慮指数Ｋｓ及び分解能から、何ライン前後の副走査ラインの露光量まで考慮するかを算出する。本実施形態では、露光量考慮幅は、７０＊１．４１４＝９８．９８（μｍ）であり、副走査ピッチは、２５．４／１２００＊１０００＝２１．２（μｍ）である。したがって、関連係数は、ｚ＝ｒｏｕｎｄｕｐ（９８．９８／２１．２，０）＝ｒｏｕｎｄｕｐ（４．５６，０）＝５（個）であり、５個の副走査ラインを考慮すればよいことがわかる。即ち、現在描画している副走査ラインに対して、前後の副走査ラインの露光量と前々後の副走査ラインの露光量を考慮して露光量を算出すればよい。
【００５０】
ステップ３０３では、副走査ずれ量記憶部２０３を介して、露光量算出部１２２に副走査ずれ量が入力される。ポリゴン面数がＮ（面）であるポリゴンミラーの場合には、Ｎ（個）の副走査ずれ量が露光量算出部１２２に入力される。各ポリゴン面の副走査ずれ量は、例えば、ｌｖ（１）、ｌｖ（２）・・・、ｌｖ（１０）（μｍ）と入力される。
【００５１】
ステップ３０４では、露光量算出部１２２が各ポリゴン面の露光量を算出するための計算式を作成する。例えば、各ポリゴン面の露光量補正係数をｘ（ｎ）、各ポリゴン面の総露光量をＳｕｍＳ（ｎ）、第ｎ面のポリゴン面で描画される現在の副走査ラインの露光量をＳ0（ｎ）とする。また、１つ前の副走査ラインの露光量をＳ１ｍ（ｎ）、２つ前の副走査ラインの露光量をＳ２ｍ（ｎ）、１つ後の副走査ラインの露光量をＳ２ｐ（ｎ）、２つ前の副走査ラインの露光量をＳ２ｐ（ｎ）とする。この場合、第１面のポリゴン面の総露光量は、ＳｕｍＳ（１）＝ｘ（９）＊Ｓ２ｍ（９）＋ｘ（１０）＊Ｓ１ｍ（１０）＋ｘ（１）＊Ｓ０（１）＋ｘ（２）＊Ｓ１ｐ（２）＋ｘ（３）＊Ｓ２ｐ（３）で示される。同様に、第２面のポリゴン面の総露光量は、ＳｕｍＳ（２）＝ｘ（１０）＊Ｓ２ｍ（１９）＋ｘ（１）＊Ｓ１ｍ（１）＋ｘ（２）＊Ｓ０（（２）＋ｘ（３）＊Ｓ１ｐ（３）＋ｘ（４）＊Ｓ２ｐ（４）で示される。また、第３面のポリゴン面の総露光量は、ＳｕｍＳ（３）＝ｘ（１）＊Ｓ２ｍ（１）＋ｘ（２）＊Ｓ１ｍ（２）＋ｘ（３）＊Ｓ０（（３）＋ｘ（４）＊Ｓ１ｐ（４）＋ｘ（５）＊Ｓ２ｐ（５）で示される。第４面乃至第９面のポリゴン面の総露光量も同様に示され、第１０面のポリゴン面の総露光量は、ＳｕｍＳ（１０）＝ｘ（８）＊Ｓ２ｍ（８）＋ｘ（９）＊Ｓ１ｍ（９）＋ｘ（１０）＊Ｓ（１０）＋ｘ（１）＊Ｓ１ｐ（１）＋ｘ（２）＊Ｓ２ｐ（２）で示される。
【００５２】
このようにして、ＳｕｍＳ（１）乃至ＳｕｍＳ（１０）の十元一次方程式が作成される。かかる十元一次方程式において、Ｓ２ｍ（ｎ）、Ｓ１ｍ（ｎ）、Ｓ０（ｎ）、Ｓ１ｐ（ｎ）、Ｓ１ｐ（ｎ）の５０個の露光量は、図６を用いて説明したように、レーザー光のスポット径、分解能、副走査ずれ量の関係から算出可能な既知数である。さらに、Ｅｒ＝Ｍａｘ（ＳｕｍＳ（１：１０））−ｍｉｎ（ＳｕｍＳ（１：１０））とおき、副走査ピッチごとの露光量の最大値と露光量の最小値との差をＥｒに代入する式を作成する。
【００５３】
ステップ３０５では、露光量算出部１２２に計算初期値を設定し、例えば、露光量補正係数ｘ（１）、Ｘ（２）、ｘ（３）・・・ｘ（１０）に全て１．０を代入する。勿論、ずれ量相対値から予め隣との間隔が大きいところは１．１、ずれ量相対位値から予め隣との間隔が小さいところは０．９等を代入しても構わない。計算初期値の設定は、以下の処理において、最適な露光量を算出する際の処理時間に関係するため、適正な値を設定するのが望ましい。なお、ずれ量の相対値は、前隣又は後隣だけの関係ではなく、前隣及び後隣との関係であるので注意を要する。例えば、前隣との相対位置が副走査ピッチの１．１０倍（２３．３μｍ）、後隣との相対位置が副走査ピッチの０．９８倍（２０．８μｍ）である場合、前隣のラインとのピッチは広いが、後隣のラインとのピッチが狭い。この場合、根自乗和が、ＳＱＲＴ（２）＝１．４１４よりも大きいか小さいかで判断してもよい。本実施形態では、ＳＱＲＴ（１．１２＋０．９８２）＝１．４２１＞ＳＱＲＴ（２）であるので、ピッチは広いと判断してよい。根自乗和の大小に応じて計算初期値を適正に設定すれば、最適な露光量を算出する際の処理時間を短くできるので好ましい。
【００５４】
ステップ３０６において、ＣＰＵ１２０（露光量算出部１２２）は、補正する露光量が適正範囲であるかどうかを判断する。具体的には、ステップ３０６は、ステップ３０８以下の処理の結果、露光量補正係数ｘ（ｎ）が露光量の適正範囲である０．５＜ｘ（ｎ）＜２．０を逸脱していないかどうかを判断する。
【００５５】
ステップ３０６において、露光量補正係数ｘ（ｎ）が１つでもＫ１又は１／Ｋｅを超えた場合には、ＣＰＵ１２０は、露光量が適正ではないと判断し、ステップ３０７に進む。ステップ３０７では、露光量を補正することが不可能であることを通知し、本実施形態では、処理を終了する。ただし、露光量補正係数ｘ（ｎ）がＫ１又は１／Ｋｅを超えた時点で、露光量補正係数ｘ（ｎ）をＫ１又は１／Ｋｅとし、処理を継続してもよい。
【００５６】
一方、ステップ３０６において、露光量補正係数ｘ（ｎ）が１つもＫ１又は１／Ｋｅを超えていない場合には、ＣＰＵ１２０は、露光量が適正であると判断し、ステップ３０８に進む。
【００５７】
ステップ３０８では、露光量算出部１２２が最適な露光量補正係数ｘ（ｎ）乃至ｘ（１０）（即ち、最適な露光量）を算出する。ステップ３０８では、例えば、Ｍａｘ（ＳｕｍＳ（１：１０））を算出し、Ｍａｘ（ＳｕｍＳ（１：１０））＝ＳｕｍＳ（ｉ）であれば、ＳｕｍＳ（ｉ）を大きくしている露光量補正係数ｘ（ｉ）を０．９９倍する。また、ステップ３０８では、ｍｉｎ（ＳｕｍＳ（１：１０）を算出し、ｍｉｎ（ＳｕｍＳ（１：１０））＝ＳｕｍＳ（ｉ）であれば、ＳｕｍＳ（ｉ）を小さくしている露光量補正係数ｘ（ｉ）を１．０１倍する。これにより、最適な露光量補正係数、即ち、最適な露光量を算出することができる。
【００５８】
ステップ３０９では、ＣＰＵ１２０（露光量算出部１２２）は、ステップ３０８で算出した最適な露光量が適正であるかどうかを判断する。ステップ３０９では、例えば、Ｅｒ＝Ｍａｘ（ＳｕｍＳ（１：１０））−ｍｉｎ（ＳｕｍＳ（１：１０））を算出して、Ｅｒ−１＜Ｋｅ＝０．０５であるかどうかを判断する。Ｅｒ−１が０．０５以内であれば、露光量は適正であると判断し、処理を終了する。一方、Ｅｒ−１が０．０５を超えていれば、露光量は適正ではないと判断し、ステップ３１０に進む。
【００５９】
ステップ３１０では、露光量設定部２０４が露光量を変更する。これは、ステップ３０８において最適な露光量を算出するためである。
【００６０】
ステップ３０６、ステップ３０８、ステップ３０９及びステップ３１０を繰り返すことによって、画像を形成する副走査方向のピッチ当たりの総露光量を等しくするための複数のポリゴン面ごとの露光量を算出することができる。
【００６１】
図８及び図９は、実施例１における各ポリゴン面の露光量を補正したことによる効果を説明するための図である。図８（ａ）は、各ポリゴン面の露光量を補正する前の各ポリゴン面の露光量分布と総露光量との関係を示し、図８（ｂ）は、各ポリゴン面の露光量を補正した後の各ポリゴン面の露光量分布と総露光量との関係を示している。また、図９は、図８に示す各ポリゴン面のデータを示す図であり、図９（ａ）は、副走査ずれ量を示し、図９（ｂ）は、図７に示すフローチャートから得られた補正露光量を示している。
【００６２】
図８（ａ）と図８（ｂ）とを比較するに、各ポリゴン面の露光量を補正することによって、総露光量がフラットになり、副走査方向のピッチごとの露光量が略等しくなったことがわかる。
【００６３】
このように、画像形成装置１によれば、各ポリゴン面の露光量を補正して露光むらを低減し、高画質化を実現することができる。また、画像形成装置１は、ポリゴン面軸倒れやポリゴン面倒れの管理や複雑なフィードバック制御が不要であり、スループットを維持することができる。なお、本実施形態では、露光量をレーザー光の輝度によって変更したが、輝度を一定としてＰＷＭ２０８によってパルス幅を変調させることによって露光量を変更してもよい。
【実施例２】
【００６４】
実施例１では、レーザー光の副走査方向における露光量分布に相当するガウス分布の標準偏差σと確率分布（面積）を利用して、各ポリゴン面の露光量を算出した。実施例２では、露光量算出部１２２が、計算によって確率分布（面積）を算出する。したがって、実施例２の画像形成装置１Ａは、図１０に示すように、露光量記憶部１２３を必要としない。画像形成装置１Ａは、画像形成装置１と比較して、露光量記憶部１２３を有さない点だけが異なり、他の構成は画像形成装置１の構成と同じである。ここで、図１０は、画像形成装置１Ａの構成を示す概略ブロック図である。
【００６５】
図１１を参照して、計算による確率分布（面積）の算出方法について説明する。図１１（ａ）は、ガウス分布とｃｏｓ３ｘの横軸のスケールとを調整し、重ね合わせたグラフである。ガウス分布の標準偏差σ＝２．０とｘ＝π／２とを対応させ、σ＝＋２．０以上及びσ＝−２．０以下をゼロとすると、ガウス分布とｃｏｓ３ｘのグラフとは非常によく一致する。
【００６６】
なお、図１１（ｂ）に示すように、レーザー光のスポット径のＳＱＲＴ（２）＝１．４１４倍である｜σ｜≦２．０の範囲だけを考慮しても、全体の確率分布（面積）の９５．７％を占めているため差し支えない。実施例１において、レーザー光のスポット径のＳＱＲＴ（２）＝１．４１４倍まで考慮すると説明したことは、この意味でも差し支えないことがわかる。ガウス分布の積分とｃｏｓ３ｘで近似した面積とを比較しても、｜σ｜≦２．０の計算をしても、正確なガウス分布に対して９２．０％の精度で計算できることがわかる。
【００６７】
また、ｃｏｓ３ｘは、ｃｏｓ３ｘ＝３／４＊ｃｏｓ（ｘ）＋１／４＊ｃｏｓ（３ｘ）であり、積分すると、∫ｃｏｓ３ｘｄｘ＝３／４＊ｓｉｎ（ｘ）＋１／１２＊ｓｉｎ（３ｘ）である。ｃｏｓ（ｘ）及びｓｉｎ（ｘ）は、テイラー展開すると、ｃｏｓ（ｘ）＝１−ｘ２／２！＋ｘ４／４！−ｘ６／６！＋・・・、及び、ｓｉｎ（ｘ）＝ｘ−ｘ３／３！＋ｘ５／５！−・・・であり、二次、三次程度の近似で充分な精度が得られる。
【００６８】
具体的に、標準偏差σとｘの関係を示す。レーザー光のスポット径を７０μｍとすると、｜σ｜≦２．０に相当するのは、７０μｍ＊１．４１４＝９８．９８μｍである。これが、｜ｘ｜≦π／２に相当するのであるから、１μｍの副走査ずれ量は、π／９８．９８＝０．０３１７（ｒａｄ）に相当する。
【００６９】
このように、副走査ピッチと副走査ずれ量をｘに変換し、ｓｉｎ（ｘ）のテイラー展開から面積を算出することができる。実施例２では、｜σ｜≦２．０の範囲において、ガウス分布を三角関数で近似し、更に、テイラー展開によって面積を算出している。実施例２の画像形成装置１Ａによれば、副走査ずれ量に応じた面積を計算によって算出することができるため、確率分布（面積）を記憶させる露光量記憶部が不要となり、装置の大型化及びコストアップを防止することができる。なお、画像形成装置１Ａは、計算によって算出した確率分布（面積）を利用することで、画像形成装置１と同様に、各ポリゴン面の露光量を補正して露光むらを低減し、高画質化を実現することができる。また、画像形成装置１Ａは、ポリゴン面軸倒れやポリゴン面倒れの管理や複雑なフィードバック制御が不要であり、スループットを維持することができる。
【実施例３】
【００７０】
実施例３の画像形成装置１Ｂは、図１に示す副走査ずれ量記憶部２０３を用いることなく、画像の形成時又は初期動作で副走査ずれ量を検出し、かかる検出結果を利用して各ポリゴン面の露光量を補正する。画像形成装置１Ｂは、画像形成装置１と比較して、図１２に示すように、副走査ずれ量を記憶させる副走査ずれ量記憶部２０３を有さず、副走査ずれ量算出部１２４と、副走査ずれ量検出部２２０を有する。ここで、図１２は、画像形成装置１Ｂの構成を示す概略ブロック図である。
【００７１】
図１３及び図１４を参照して、画像形成装置１Ｂにおける副走査ずれ量算出部１２４及び副走査ずれ量検出部２２０による副走査ずれ量の検出について説明する。図１３は、画像形成装置１Ｂの装置構成を示す図であり、図１３（ａ）は全体の概略斜視図であり、図１３（ｂ）は露光ユニット２０の概略斜視図である。
【００７２】
画像形成装置１Ｂは、図示しない転写材カセットを有し、かかる転写カセットからの転写材（記録紙）は、駆動モータ４０１によって駆動される転写搬送ベルト４０２を介して、画像形成部に供給される。なお、転写搬送ベルト４０２は、各色トナーを一旦転写してから転写材に二次転写する構成の中間転写ベルトでもよい。
【００７３】
画像形成装置１Ｂは、タンデム型であり、各色トナーに対応して露光ユニット２０及び現像ユニットを有しているため、主走査倍率、主走査書き出し位置、副走査書き出し位置等（レジストレーション）を調整する必要がある。具体的には、露光ユニット２０によって描画したパッチを主走査方向の２箇所に配置されたセンサ４０４ａ及び４０４ｂで構成されるレジストレーションセンサ４０４で検出し、かかる検出結果に基づいて、レジストレーションを調整する。センサ４０４ａ及び４０４ｂは、パッチに光を照射するＬＥＤと、パッチ（反射面）で正反射された光を受光するフォトセンサと、パッチで乱反射された光を受光するフォトセンサで構成される。なお、２つのセンサ４０４ａ及び４０４ｂのどちらか一方は、各色の濃度を一定に保つための濃度用パッチを検出する濃度センサとしての機能も兼ねる場合が多い。例えば、図１３では、センサ４０４ａが濃度センサを兼ねている。
【００７４】
画像形成装置１Ｂは、画像形成部として、現像ユニットや露光ユニット２０などを有する。現像ユニットは、感光体ドラム４０３と、各色（シアン（Ｃ）、イエロー（Ｙ）、マゼンタ（Ｍ）、ブラック（Ｋ））トナーと、帯電器と、現像器とを有し、帯電器と現像器との間に所定の間隙が形成されるように、各構成部材は配置される。感光体ドラム４０３は、転写搬送ベルト４０２に対向して直線状に配置され、本実施形態では、各色トナーに対応した感光体ドラム４０３Ｃ、４０３Ｙ、４０３Ｍ及び４０３Ｋを含む。
【００７５】
露光ユニット２０は、現像ユニットにおける帯電器と現像器との間の間隙を介して、感光体ドラム４０３の表面（周面）を露光する。露光ユニット２０は、各色トナーに対応した露光ユニット２０Ｋ、２０Ｍ、２０Ｙ及び２０Ｃを含む。
【００７６】
図１３Ｂにおいて、２１１は、コリメーターレンズであり、レーザー２１０から出射されたレーザー光（発散光）を略平行光束に変換する。２１２は、開口絞りであり、通過するレーザー光（光量）を制限する。２１３は、シリンドリカルレンズ（シリンダーレンズ）であり、副走査方向のみに所定の屈折力を有する。シリンドリカルレンズ２１３は、副走査断面内において、開口絞り２１２を通過したレーザー光をポリゴンミラー（光偏向器）２１４のポリゴン面（偏向面）２１４ａに略線像として結像させる。ポリゴンミラー２１４は、モータ等の図示しない駆動機構によって、一定速度で矢印Ａ方向に回転する。
【００７７】
２１５は、ｆθ特性を有する光学素子であり、屈折部と回折部とを含む。屈折部は、主走査方向と副走査方向とで互いに異なるパワーを有する単一のプラスチック製のトーリックレンズ２１５ａで構成される。トーリックレンズ２１５ａの主走査方向の両レンズ面は、非球面形状である。回折部は、主走査方向と副走査方向とで互いに異なるパワーを有する長尺の回折光学素子２１５ｂで構成される。
【００７８】
副走査ずれ量検出部２２０は、主走査方向の書き出し位置を特定し、主走査同期を行うために使用されるＢＤ２０１の近傍、即ち、レーザー光の有効走査領域外に配置され、複数のポリゴン面ごとの副走査ずれ量を検出する。副走査ずれ量検出部２２０は、図１４に示すように、レーザー光が通過する三角形状のスリット２２２ａを有する光学部材２２２と、レーザー光がスリット２２２ａを通過する時間を計測する計測部２２４とを有する。なお、副走査ずれ量検出部２２０の検出結果は、副走査ずれ量算出部１２４に送信される。ここで、図１４は、副走査ずれ量検出部２２０の構成を示す概略断面図である。
【００７９】
以下、図１４を参照して、副走査ずれ量算出部１２４によるポリゴン面の副走査ずれ量の算出について説明する。図１４に示すように、第１面のポリゴン面で偏向されたレーザー光Ｂ１がスリット２２２ａを通過した時間をｔ１、第２面のポリゴン面で偏向されたレーザー光Ｂ２がスリット２２２ａを通過した時間をｔ２とする。なお、レーザー光Ｂ１がスリット２２２ａを通過する速度は、Ｖ０であるとする。この場合、レーザー光Ｂ１がスリット２２２ａを通過した距離Ｌ１及びレーザー光Ｂ２がスリット２２２ａを通過した距離Ｌ２は、それぞれ、Ｌ１＝Ｖ０＊ｔ１及びＬ２＝Ｖ０＊ｔ２である。
【００８０】
また、副走査ずれ量に相当するレーザー光Ｂ１とレーザー光Ｂ２との間隔（副走査方向）Ｌ１２は、三角形状のスリット２２２ａを二等辺三角形とすると、距離Ｌ２と距離Ｌ１との差に等しくなり、Ｌ１２＝Ｖ０＊（ｔ２−ｔ１）である。このように、ポリゴン面の各面で偏向されたレーザー光がスリット２２２ａを通過する時間を計測することで、隣のポリゴン面との時間差及びレーザー光の速度Ｖ０から副走査ずれ量を容易に算出することができる。
【００８１】
副走査ずれ量を更に正確に検出する場合は、ポリゴンミラー２１４を所定の回転速度よりも遅い回転速度で回転させ（即ち、ポリゴンミラー２１４の回転数を落す）、レーザー光がスリット２２２ａを通過する時間を長くすればよい。例えば、ポリゴンミラー２１４の回転数を１／４に落すと、回転速度は１／４となり、レーザー光がスリット２２２ａを通過する時間は４倍になる。レーザー光がスリット２２２ａを通過する時間が４倍になることで、ポリゴン面ごとの通過時間差をより正確に計測することができる。
【００８２】
画像形成装置１Ｂは、副走査ずれ量検出部２２０及び副走査ずれ量算出部１２４から得られる副走査ずれ量を用いて、実施例１及び２と同様に、複数のポリゴン面ごとの露光量を補正（制御）する。これにより、画像形成装置１Ｂは、露光むらを低減し、高画質化を実現することができる。また、画像形成装置１Ｂは、ポリゴン面軸倒れやポリゴン面倒れの管理や複雑なフィードバック制御が不要であり、スループットを維持することができる。
【００８３】
なお、画像形成装置１Ｂは、実施例１及び２とは異なり、副走査ずれ量記憶部２０３に予め記憶された副走査ずれ量を用いていない。したがって、例えば、温度などの環境変化や経時変化によって副走査ずれ量に変化があった場合でも、副走査ずれ量をリアルタイムに検出し、検出結果を露光量の補正に反映させることが可能であり、各ポリゴン面の露光量をより正確に補正することができる。
【実施例４】
【００８４】
実施例４では、実施例３の画像形成装置１Ｂとは異なり、副走査ずれ量検出部２２０を必要としない画像形成装置１Ｃについて説明する。実施例４の画像形成装置１Ｃは、副走査ずれ量検出部２２０の代わりにレジストレーションセンサ４０４を用いて、副走査ずれ量を検出する。即ち、画像形成装置１Ｃは、主走査レジストレーションずれや副走査レジストレーションずれなどを検出するためのレジストレーションセンサ４０４を有効に利用する。
【００８５】
図１５は、画像形成装置１Ｃの構成を示す概略ブロック図である。画像形成装置１Ｃは、画像形成装置１Ｂと比較して、副走査ずれ量検出部２２０の代わりにレジストレーションセンサ４０４を使用し、副走査ずれ量を検出するためのパッチを生成するパッチ生成部１２６を有する点が異なる。パッチ生成部１２６は、後述するように、レーザー光を用いて、複数のポリゴン面ごとの副走査ずれ量を検出するための第１のパッチ（例えば、後述するパッチＰＣ１及びＰＣ２）及び第２のパッチ（例えば、後述するパッチＰＣ３）を生成する。なお、第１のパッチは、複数のポリゴン面のうち少なくとも１つ以上の面を利用して生成され、第２のパッチは、第１のパッチを生成した面及び第１のパッチを生成した面の隣の面を利用して生成される。
【００８６】
図１６乃至図１８を参照して、パッチ生成部１２６が生成するパッチ及びレジストレーションセンサ４０４（センサ４０４ａ及び４０４ｂ）を用いた副走査ずれ量の検出について説明する。図１６（ａ）乃至図１６（ｃ）は、パッチ生成部１２６が生成するパッチＰＣ１乃至パッチＰＣ３の一例を模式的に示す平面図である。
【００８７】
図１６（ａ）に示すパッチＰＣ１は、パッチ生成部１２６によって、第１面及び第２面のポリゴン面を利用して生成（描画）される。図１６（ｂ）に示すパッチＰＣ２は、パッチ生成部１２６によって、第２面及び第３面のポリゴン面を利用して生成（描画）される。図１６（ｃ）に示すパッチＰＣ３は、パッチ生成部１２６によって、第１面乃至第３面のポリゴン面を利用して生成（描画）される。
【００８８】
ＣＰＵ１２０は、ポリゴン面特定部１２１を介して、現在、どのポリゴン面で画像（パッチ）を描画しようとしているか認識することができる。したがって、所望のポリゴン面でパッチを生成するためには、現在のポリゴン面から所望のポリゴン面に至るまでの時間を計算し、所望のポリゴン面でレーザー光が偏向された時に、パッチ生成部１２６がパッチを生成（描画）するように制御すればよい。
【００８９】
パッチ生成部１２６は、図１７に示すように、主走査方向の左側に図１６（ａ）及び図１６（ｂ）に示すパッチＰＣ１及びパッチＰＣ２を、主走査方向の右側に図１６（ｃ）のパッチＰＣ３を生成（描画）する。ここで、図１７は、パッチＰＣ１乃至ＰＣ３とレジストレーションセンサ４０４との位置関係を示す図である。
【００９０】
第１面及び第２面のポリゴン面を利用して生成（描画）されたパッチＰＣ１のエッジからエッジまでの通過時間は、センサ４０４ａで計測することができ、例えば、ｔ１２とする。同様に、第２面及び第３面のポリゴン面を利用して生成（描画）されたパッチＰＣ２のエッジからエッジまでの通過時間は、センサ４０４ａで計測することができ、例えば、ｔ２３とする。一方、第１面乃至第３面のポリゴン面を利用して生成（描画）されたパッチＰＣ３のエッジからエッジまでの通過時間は、センサ４０４ｂで計測することができ、例えば、ｔ１３とする。
【００９１】
また、図１６に示すように、パッチＰＣ１のパッチ幅をＨ１２、パッチＰＣ２のパッチ幅をＨ２３、パッチＰＣ３のパッチ幅をＨ１３とし、パッチＰＣ１乃至ＰＣ３を生成（描画）している時の副走査方向の搬送速度をＶＨ０とする。この場合、パッチＰＣ１のパッチ幅Ｈ１２、パッチＰＣ２のパッチ幅Ｈ２３及びパッチＰＣ３のパッチ幅Ｈ１３は、それぞれ、Ｈ１２＝ＶＨ０＊ｔ１２、Ｈ２３＝ＶＨ０＊ｔ２３及びＨ１３＝ＶＨ０＊ｔ１３で表せる。
【００９２】
更に、図１６に示すように、第１面のポリゴン面で生成したラインの副走査方向の中心から第２面のポリゴン面で生成したラインの副走査方向の中心までの距離をＰ１２とする。同様に、第２面のポリゴン面で生成したラインの副走査方向の中心から第３面のポリゴン面で生成したラインの副走査方向の中心までの距離をＰ２３とする。また、それぞれのラインの副走査方向の中心からエッジまでの間隔は、どの面のポリゴン面で生成しても同じであるため、その間隔をΔｐとする。この場合、パッチＰＣ１のパッチ幅Ｈ１２、パッチＰＣ２のパッチ幅Ｈ２３及びパッチＰＣ３のパッチ幅Ｈ１３は、それぞれ、Ｈ１２＝Δｐ＋Ｐ１２＋Δｐ、Ｈ２３＝Δｐ＋Ｐ２３＋Δｐ及びＨ１３＝Δｐ＋Ｐ１２＋Ｐ２３＋Δｐで表せる。
【００９３】
したがって、距離Ｐ１２及びＰ２３は、それぞれ、Ｐ１２＝Ｈ１３−Ｈ２３＝ＶＨ０＊（ｔ１３−ｔ２３）及びＰ２３＝Ｈ１３−Ｈ１２＝ＶＨ０＊（ｔ１３−ｔ１２）で算出することができる。同様にして、図１８に示すようなパッチの組み合わせによって、距離Ｐ１２、距離Ｐ２３、距離Ｐ３４、・・・、距離Ｐ１０１を算出することができる。図１８は、パッチの組み合わせと算出されるラインの副走査方向の中心間距離との関係を示す図である。ただし、図１８では、パッチをパッチ幅で示しており、例えば、パッチ幅Ｈ５６は、第５面及び第６面のポリゴン面を利用して生成（描画）されたパッチを、パッチ幅Ｈ４６は、第４面乃至第６面のポリゴン面を利用して生成（描画）されたパッチを示す。同様に、例えば、距離Ｐ４５は、第４面のポリゴン面で生成したラインの副走査方向の中心から第５面のポリゴン面で生成したラインの副走査方向の中心までの距離を示す。
【００９４】
このように、パッチのエッジからエッジまでの通過時間、及び、副走査方向の搬送速度から、それぞれポリゴン面と隣のポリゴン面との副走査幅を算出することが可能である。それぞれのポリゴン面との副走査幅が算出できれば、差分をとることによって、副走査ずれ量を算出することができる。
【００９５】
画像形成装置１Ｃは、レジストレーションセンサ４０４及び副走査ずれ量算出部１２４から得られる副走査ずれ量を用いて、実施例１及び２と同様に、複数のポリゴン面ごとの露光量を補正（制御）する。これにより、画像形成装置１Ｃは、露光むらを低減し、高画質化を実現することができる。また、画像形成装置１Ｃは、ポリゴン面軸倒れやポリゴン面倒れの管理や複雑なフィードバック制御が不要であり、スループットを維持することができる。更に、画像形成装置１Ｃは、レジストレーションセンサ４０４を用いて副走査ずれ量を検出するため、画像形成装置１Ｂが有する副走査ずれ量検出部２２０が不要となり、装置の大型化及びコストアップを防止することができる。更に、画像形成装置１Ｃは、副走査ずれ量記憶部２０３に予め記憶された副走査ずれ量を用いていない。したがって、例えば、温度などの環境変化や経時変化によって副走査ずれ量に変化があった場合でも、副走査ずれ量をリアルタイムに検出し、検出結果を露光量の補正に反映させることが可能であり、各ポリゴン面の露光量をより正確に補正することができる。
【００９６】
なお、本実施形態では、パッチＰＣ１とパッチＰＣ３、及び、パッチＰＣ２とパッチＰＣ３を同時に主走査方向に生成（描画）して、センサ４０４ａ及び４０４ｂで通過時間を計測している。これは、副走査方向の速度むらを低減させるためである。これにより、速度むらがあった場合でも、パッチＰＣ１とパッチＰＣ３、及び、パッチＰＣ２とパッチＰＣ３を同時に計測することで、速度むらの影響を最小限に抑えることができる。ただし、１つのセンサ４０４ａ又は４０４ｂだけを用いてパッチを計測してもよいことは言うまでもない。
【００９７】
また、図１７では、パッチＰＣ１とパッチＰＣ３、及び、パッチＰＣ２とパッチＰＣ３を１つづつ生成（描画）しているが、複数のパッチを生成及び測定することによって、ノイズなどの影響を低減させることも可能である。
【実施例５】
【００９８】
実施例５では、実施例４と同様に、副走査ずれ量検出部２２０の代わりにレジストレーションセンサ４０４を用いて、副走査ずれ量を検出する画像形成装置について説明する。実施例５は、実施例と比較して、パッチ生成部１２６が生成（描画）するパッチのパッチ幅が異なる。実施例４では、２つのポリゴン面を利用して生成（描画）されたパッチ（２つのラインで規定されるパッチ幅）と３つのポリゴン面を利用して生成（描画）されたパッチ（３つのラインで規定されるパッチ幅）を用いた。ただし、現像条件、転写条件によっては、２つのポリゴン面を利用して生成されたパッチや３つのポリゴン面を利用して生成されたパッチでは、露光特性を忠実に再現できない場合がある。このような場合、３つのポリゴン面を利用して生成されたパッチと４つのポリゴン面を利用して生成されたパッチ、或いは、４つのポリゴン面を利用して生成されたパッチと５つのポリゴン面を利用して生成されたパッチを用いればよい。換言すれば、１ライン分の差を有するパッチを主走査方向の２箇所に生成すればよい。なお、実施例５では、４つのポリゴン面を利用して生成されたパッチと５つのポリゴン面を利用して生成されたパッチを用いる場合を例に説明するが、他の組み合わせであっても副走査ずれ量は検出可能である。
【００９９】
図１９乃至図２１を参照して、パッチ生成部１２６が生成するパッチ及びレジストレーションセンサ４０４（センサ４０４ａ及び４０４ｂ）を用いた副走査ずれ量の検出について説明する。図１９（ａ）乃至図１９（ｃ）は、パッチ生成部１２６が生成するパッチＰＣ４乃至ＰＣ６の一例を模式的に示す平面図である。
【０１００】
図１９（ａ）に示すパッチＰＣ４は、パッチ生成部１２６によって、第１面乃至第４面のポリゴン面を利用して生成（描画）される。図１９（ｂ）に示すパッチＰＣ５は、パッチ生成部１２６によって、第２面及び第５面のポリゴン面を利用して生成（描画）される。図１９（ｃ）に示すパッチＰＣ６は、パッチ生成部１２６によって、第１面乃至第５面のポリゴン面を利用して生成（描画）される。
【０１０１】
パッチ生成部１２６は、図２０に示すように、主走査方向の左側に図１９（ａ）及び図１９（ｂ）に示すパッチＰＣ４及びパッチＰＣ５を、主走査方向の右側に図１９（ｃ）のパッチＰＣ６を生成（描画）する。ここで、図２０は、パッチＰＣ４乃至ＰＣ６とレジストレーションセンサ４０４との位置関係を示す図である。
【０１０２】
第１面乃至第４面のポリゴン面を利用して生成（描画）されたパッチＰＣ４のエッジからエッジまでの通過時間は、センサ４０４ａで計測することができ、例えば、ｔ１４とする。同様に、第２面乃至第５面のポリゴン面を利用して生成（描画）されたパッチＰＣ５のエッジからエッジまでの通過時間は、センサ４０４ａで計測することができ、例えば、ｔ２５とする。一方、第１面乃至第５面のポリゴン面を利用して生成（描画）されたパッチＰＣ６のエッジからエッジまでの通過時間は、センサ４０４ｂで計測することができ、例えば、ｔ１５とする。
【０１０３】
また、図１９に示すように、パッチＰＣ４のパッチ幅をＨ１４、パッチＰＣ５のパッチ幅をＨ２５、パッチＰＣ６のパッチ幅をＨ１５とし、パッチＰＣ４乃至ＰＣ６を生成（描画）している時の副走査方向の搬送速度をＶＨ０とする。この場合、パッチＰＣ４のパッチ幅Ｈ１４、パッチＰＣ５のパッチ幅Ｈ２５及びパッチＰＣ６のパッチ幅Ｈ１５は、それぞれ、Ｈ１４＝ＶＨ０＊ｔ１４、Ｈ２５＝ＶＨ０＊ｔ２５及びＨ１５＝ＶＨ０＊ｔ１５で表せる。
【０１０４】
更に、図１９に示すように、第１面のポリゴン面で生成したラインの副走査方向の中心から第２面のポリゴン面で生成したラインの副走査方向の中心までの距離をＰ１２とする。同様に、第２面のポリゴン面で生成したラインの副走査方向の中心から第３面のポリゴン面で生成したラインの副走査方向の中心までの距離をＰ２３とする。第３面のポリゴン面で生成したラインの副走査方向の中心から第４面のポリゴン面で生成したラインの副走査方向の中心までの距離をＰ３４とする。第４面のポリゴン面で生成したラインの副走査方向の中心から第５面のポリゴン面で生成したラインの副走査方向の中心までの距離をＰ４５とする。また、それぞれのラインの副走査方向の中心からエッジまでの間隔は、どの面のポリゴン面で生成しても同じであるため、その間隔をΔｐとする。この場合、パッチＰＣ４のパッチ幅Ｈ１４は、Ｈ１４＝Δｐ＋Ｐ１２＋Ｐ２３＋Ｐ３４＋Δｐで表せる。同様に、パッチＰＣ５のパッチ幅Ｈ２５は、Ｈ２５＝Δｐ＋Ｐ２３＋Ｐ３４＋Ｐ４５＋Δｐで表せる。パッチＰＣ６のパッチ幅Ｈ１５は、Ｈ１５＝Δｐ＋Ｐ１２＋Ｐ２３＋Ｐ３４＋Ｐ４５＋Δｐで表せる。
【０１０５】
したがって、距離Ｐ１２及びＰ４５は、それぞれ、Ｐ１２＝Ｈ１５−Ｈ２５＝ＶＨ０＊（ｔ１５−ｔ２５）及びＰ４５＝Ｈ１５−Ｈ１４＝ＶＨ０＊（ｔ１５−ｔ１４）で算出することができる。同様にして、図２１に示すようなパッチの組み合わせによって、距離Ｐ１２、距離Ｐ２３、距離Ｐ３４、・・・、距離Ｐ１０１を算出することができる。図２１は、パッチの組み合わせと算出されるラインの副走査方向の中心間距離との関係を示す図である。ただし、図２１では、図１８と同様に、パッチをパッチ幅で示している。
【０１０６】
このように、パッチのエッジからエッジまでの通過時間、及び、副走査方向の搬送速度から、それぞれポリゴン面と隣のポリゴン面との副走査幅を算出することが可能である。それぞれのポリゴン面との副走査幅が算出できれば、差分をとることによって、副走査ずれ量を算出することができる。
【０１０７】
実施例５の画像形成装置は、レジストレーションセンサ４０４及び副走査ずれ量算出部１２４から得られる副走査ずれ量を用いて、実施例１及び２と同様に、複数のポリゴン面ごとの露光量を補正（制御）する。これにより、実施例５の画像形成装置は、露光むらを低減し、高画質化を実現することができる。また、実施例５の画像形成装置は、ポリゴン面軸倒れやポリゴン面倒れの管理や複雑なフィードバック制御が不要であり、スループットを維持することができる。更に、実施例５の画像形成装置は、レジストレーションセンサ４０４を用いて副走査ずれ量を検出するため、画像形成装置１Ｂが有する副走査ずれ量検出部２２０が不要となり、装置の大型化及びコストアップを防止することができる。更に、実施例５の画像形成装置は、副走査ずれ量記憶部２０３に予め記憶された副走査ずれ量を用いていない。したがって、例えば、温度などの環境変化や経時変化によって副走査ずれ量に変化があった場合でも、副走査ずれ量をリアルタイムに検出し、検出結果を露光量の補正に反映させることが可能であり、各ポリゴン面の露光量をより正確に補正することができる。
【実施例６】
【０１０８】
実施例６では、２つ以上のレーザー光（マルチレーザー）を用いて感光体ドラムを露光する画像形成装置について説明する。なお、実施例６では、２つのレーザー光を用いる画像形成装置を例に説明するが、３つのレーザー光など他のマルチレーザーを用いる画像形成装置にも適用することができる。実施例６の画像形成装置は、実施例４及び５と同様に、レジストレーションセンサ４０４を用いて、副走査ずれ量を検出する。
【０１０９】
まず、図２２を参照して、実施例６の画像形成装置が用いる２つのレーザー光について説明する。図２２は、画像形成装置の感光体ドラム上における２つのレーザー光のスポット位置を示す概略平面図である。一般的に、レーザー光ＬＬａとレーザー光ＬＬｂとを副走査ピッチ（解像度が６００ｄｐｉである場合は２．３μｍ、解像度が１２００ｄｐｉである場合は２１．２μｍ）で近接させて配置することは困難である。
【０１１０】
したがって、レーザー光ＬＬａとレーザー光ＬＬｂとは、例えば、２００μｍ程度の間隔を有するように配置される。具体的は、レーザー光ＬＬａとレーザー光ＬＬｂとは、図２２に示すように、斜めに配置され、レーザー光ＬＬａの中心位置とレーザー光ＬＬｂの中心位置との距離（副走査方向）が副走査ピッチｌｖとなるように調整される。以下では、同一のポリゴン面において同時に偏向されるレーザー光ＬＬａとレーザー光ＬＬｂとの副走査ピッチには、副走査ずれがないものとして説明する。
【０１１１】
実施例６では、２つのポリゴン面を利用して生成（描画）されたパッチ（４つのラインで規定されるパッチ幅）と３つのポリゴン面を利用して生成（描画）されたパッチ（６つのラインで規定されるパッチ幅）を用いる場合を例に説明する。ただし、現像条件、転写条件によっては、２つのポリゴン面を利用して生成されたパッチや３つのポリゴン面を利用して生成されたパッチでは、露光特性を忠実に再現できない場合がある。このような場合、３つのポリゴン面を利用して生成されたパッチと４つのポリゴン面を利用して生成されたパッチ、或いは、４つのポリゴン面を利用して生成されたパッチと５つのポリゴン面を利用して生成されたパッチを用いればよい。換言すれば、２ライン分の差を有するパッチを主走査方向の２箇所に生成すればよい。
【０１１２】
図２３乃至図２５を参照して、パッチ生成部１２６が生成するパッチ及びレジストレーションセンサ４０４（センサ４０４ａ及び４０４ｂ）を用いた副走査ずれ量の検出について説明する。図２３（ａ）乃至図２３（ｃ）は、パッチ生成部１２６が生成するパッチＰＣ７乃至ＰＣ９の一例を模式的に示す平面図である。
【０１１３】
図２３（ａ）に示すパッチＰＣ７は、パッチ生成部１２６によって、第１面及び第２面のポリゴン面を利用して生成（描画）される。図２３（ｂ）に示すパッチＰＣ８は、パッチ生成部１２６によって、第２面及び第３面のポリゴン面を利用して生成（描画）される。図２３（ｃ）に示すパッチＰＣ９は、パッチ生成部１２６によって、第１面乃至第３面のポリゴン面を利用して生成（描画）される。
【０１１４】
パッチ生成部１２６は、図２４に示すように、主走査方向の左側に図２３（ａ）及び図２３（ｂ）に示すパッチＰＣ７及びパッチＰＣ８を、主走査方向の右側に図２３（ｃ）のパッチＰＣ９を生成（描画）する。ここで、図２４は、パッチＰＣ７乃至ＰＣ９とレジストレーションセンサ４０４との位置関係を示す図である。
【０１１５】
第１面及び第２面のポリゴン面を利用して生成（描画）されたパッチＰＣ７のエッジからエッジまでの通過時間は、センサ４０４ａで計測することができ、例えば、ｔ１ａ２ｂとする。同様に、第２面及び第３面のポリゴン面を利用して生成（描画）されたパッチＰＣ８のエッジからエッジまでの通過時間は、センサ４０４ａで計測することができ、例えば、ｔ２ａ３ｂとする。一方、第１面乃至第３面のポリゴン面を利用して生成（描画）されたパッチＰＣ９のエッジからエッジまでの通過時間は、センサ４０４ｂで計測することができ、例えば、ｔ１ａ３ｂとする。
【０１１６】
また、図２３に示すように、パッチＰＣ７のパッチ幅をＨ１ａ２ｂ、パッチＰＣ８のパッチ幅をＨ２ａ３ｂ、パッチＰＣ９のパッチ幅をＨ１ａ３ｂとし、パッチＰＣ７乃至ＰＣ９を生成（描画）している時の副走査方向の搬送速度をＶＨ０とする。この場合、パッチＰＣ７のパッチ幅Ｈ１ａ２ｂ、パッチＰＣ８のパッチ幅Ｈ２ａ３ｂ及びパッチＰＣ３のパッチ幅Ｈ１ａ３ｂは、それぞれ、Ｈ１ａ２ｂ＝ＶＨ０＊ｔ１ａ２ｂ、Ｈ２ａ３ｂ＝ＶＨ０＊ｔ２ａ３ｂ及びＨ１ａ３ｂ＝ＶＨ０＊ｔ１ａ３ｂで表せる。
【０１１７】
また、図２３に示すように、第１のポリゴン面で偏向されたレーザー光ＬＬｂで生成したラインの副走査方向の中心から第２面のポリゴン面で偏向されたレーザー光ＬＬａで生成したラインの副走査方向の中心までの距離をＰ１ｂ２ａとする。同様に、第２のポリゴン面で偏向されたレーザー光ＬＬｂで生成したラインの副走査方向の中心から第３面のポリゴン面で偏向されたレーザー光ＬＬａで生成したラインの副走査方向の中心までの距離をＰ２ｂ３ａとする。
【０１１８】
また、第１面のポリゴン面で偏向されたレーザー光ＬＬａとレーザー光ＬＬｂが生成したラインの距離をＰ１１とする。同様に、第２面のポリゴン面で偏向されたレーザー光ＬＬａとレーザー光ＬＬｂが生成したラインの距離をＰ２２とする。第３面のポリゴン面で偏向されたレーザー光ＬＬａとレーザー光ＬＬｂが生成したラインの距離をＰ３３とする。なお、距離Ｐ１１乃至Ｐ３３は、副走査ピッチと等しいため、距離Ｐ１１乃至Ｐ３３を測定する必要はない。
【０１１９】
それぞれのラインの副走査方向の中心からエッジまでの間隔は、どの面のポリゴン面で生成しても同じであるため、その間隔をΔｐとする。この場合、パッチＰＣ７のパッチ幅Ｈ１ａ２ｂは、Ｈ１ａ２ｂ＝Δｐ＋Ｐ１１＋Ｐ１ｂ２ａ＋Ｐ２２＋Δｐで表せる。同様に、パッチＰＣ８のパッチ幅Ｈ２ａ３ｂは、Ｈ２ａ３ｂ＝Δｐ＋Ｐ２２＋Ｐ２ｂ３ａ＋Ｐ３３＋Δｐで表せる。パッチＰＣ９のパッチ幅Ｈ１ａ３ｂは、Ｈ１ａ３ｂ＝Δｐ＋Ｐ１１＋Ｐ１ｂ２ａ＋Ｐ２２＋Ｐ２ｂ３ａ＋Ｐ３３＋Δｐで表せる。
【０１２０】
したがって、距離Ｐ１ｂ２ａは、Ｐ１ｂ２ａ＝Ｈ１ａ３ｂ−Ｈ２ａ３ｂ−Ｐ１１＝ＶＨ０＊（ｔ１ａ３ｂ−ｔ２ａ３ｂ）−Ｐ１１で算出することができる。同様に、距離Ｐ２ｂ３ａは、Ｐ２ｂ３ａ＝Ｈ１ａ３ｂ−Ｈ１ａ２ｂ−Ｐ１１＝ＶＨ０＊（ｔ１ａ３ｂ−ｔ１ａ２ｂ）−Ｐ２２で算出することができる。距離Ｐ１１及びＰ２２は、上述したように、副走査ピッチ（解像度が６００ｄｐｉである場合は２．３μｍ、解像度が１２００ｄｐｉである場合は２１．２μｍ）であるため、距離Ｐ１ｂ２ｂ及びＰ２ｂ３ａが算出される。同様にして、図２５に示すようなパッチの組み合わせによって、距離Ｐ１ｂ２ａ、距離Ｐ２ｂ３ａ、距離Ｐ３ｂ４ａ、・・・、距離Ｐ１０ｂ１ａを算出することができる。図２５は、パッチの組み合わせと算出されるラインの副走査方向の中心間距離との関係を示す図である。ただし、図２５では、図１８と同様に、パッチをパッチ幅で示している。
【０１２１】
実施例６の画像形成装置は、レジストレーションセンサ４０４及び副走査ずれ量算出部１２４から得られる副走査ずれ量を用いて、実施例１及び２と同様に、複数のポリゴン面ごとの露光量を補正（制御）する。これにより、実施例６の画像形成装置は、露光むらを低減し、高画質化を実現することができる。また、実施例６の画像形成装置は、ポリゴン面軸倒れやポリゴン面倒れの管理や複雑なフィードバック制御が不要であり、スループットを維持することができる。更に、実施例６の画像形成装置は、レジストレーションセンサ４０４を用いて副走査ずれ量を検出するため、画像形成装置１Ｂが有する副走査ずれ量検出部２２０が不要となり、装置の大型化及びコストアップを防止することができる。更に、実施例６の画像形成装置は、副走査ずれ量記憶部２０３に予め記憶された副走査ずれ量を用いていない。したがって、例えば、温度などの環境変化や経時変化によって副走査ずれ量に変化があった場合でも、副走査ずれ量をリアルタイムに検出し、検出結果を露光量の補正に反映させることが可能であり、各ポリゴン面の露光量をより正確に補正することができる。
【０１２２】
以上、本発明の好ましい実施例について説明したが、本発明はこれらの実施例に限定されないことはいうまでもなく、その要旨の範囲内で種々の変形及び変更が可能である。
【図面の簡単な説明】
【０１２３】
【図１】本発明の一側面としての画像形成装置の構成を示す概略ブロック図である。
【図２】図１に示す画像形成装置の露光量記憶部に記憶されるガウス分布の標準偏差値σと確率分布（面積）の一例を示す図である。
【図３】１０面のポリゴン面を有するポリゴンミラーにおいて、ポリゴン面ごとのＢＤ周期を示すグラフである。
【図４】図１に示す画像形成装置のポリゴン面特定部によるポリゴン面の特定を説明するための図である。
【図５】解像度が１２００ｄｐｉ（副走査ピッチ２１．２μｍ）、スポット径が７０μｍである画像形成装置において、副走査ずれがない場合の副走査ラインごとの露光量を示す図である。
【図６】解像度が１２００ｄｐｉ（副走査ピッチ２１．２μｍ）、スポット径が７０μｍの画像形成装置において、副走査方向に−２．０μｍの位置ずれが生じた場合の副走査ラインごとの露光量を示す図である。
【図７】本発明の一側面としての画像形成方法を説明するためのフローチャートである。
【図８】実施例１における各ポリゴン面の露光量を補正したことによる効果を説明するための図である。
【図９】実施例１における各ポリゴン面の露光量を補正したことによる効果を説明するための図である。
【図１０】本発明の一側面としての画像形成装置の構成を示す概略ブロック図である
【図１１】計算による確率分布（面積）の算出方法について説明するための図である。
【図１２】本発明の一側面としての画像形成装置の構成を示す概略ブロック図である。
【図１３】図１２に示す画像形成装置の装置構成を示す図である。
【図１４】図１３に示す画像形成装置の副走査ずれ量検出部の構成を示す概略断面図である。
【図１５】本発明の一側面としての画像形成装置の構成を示す概略ブロック図である。
【図１６】図１５に示す画像形成装置のパッチ生成部が生成するパッチの一例を模式的に示す平面図である。
【図１７】図１６に示すパッチとレジストレーションセンサとの位置関係を示す図である。
【図１８】パッチの組み合わせと算出されるラインの副走査方向の中心間距離との関係を示す図である。
【図１９】画像形成装置のパッチ生成部が生成するパッチの一例を模式的に示す平面図である。
【図２０】図１９に示すパッチとレジストレーションセンサとの位置関係を示す図である。
【図２１】パッチの組み合わせと算出されるラインの副走査方向の中心間距離との関係を示す図である。
【図２２】画像形成装置の感光体ドラム上における２つのレーザー光のスポット位置を示す概略平面図である。
【図２３】画像形成装置のパッチ生成部が生成するパッチの一例を模式的に示す平面図である。
【図２４】図２３に示すパッチとレジストレーションセンサとの位置関係を示す図である。
【図２５】パッチの組み合わせと算出されるラインの副走査方向の中心間距離との関係を示す図である。
【図２６】従来技術におけるポリゴンミラーのポリゴン面を特定する手段の構成を示す概略斜視図である。
【図２７】副走査方向から見た露光量分布を示す図であって、図２７（ａ）は、解像度が６００ｄｐｉである場合を示し、図２７（ｂ）は、解像度が１２００ｄｐｉである場合を示している。
【符号の説明】
【０１２４】
１                            画像形成装置
１０                          エンジンコントローラ
１２０                        ＣＰＵ
１２１                        ポリゴン面特定部
１２２                        露光量算出部
１２３                        露光量記憶部
２０                          露光ユニット
２０１                        ビーム検出器
２０２                        カウンタ
２０３                        副走査ずれ量記憶部
１Ａ                          画像形成装置
１Ｂ                          画像形成装置
１２４                        副走査ずれ量算出部
２２０                        副走査ずれ量検出部
２２２                        光学部材
２２２ａ                      スリット
２２４                        計測部
４０３                        感光体ドラム
４０４                        レジストレーションセンサ
４０４ａ及び４０４ｂ          センサ
１Ｃ                          画像形成装置
１２６                        パッチ生成部
ＰＣ１乃至ＰＣ９              パッチ
ＬＬａ及びＬＬｂ              レーザー光
【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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【図１７】
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【図１８】
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【図１９】
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【図２０】
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【図２１】
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【図２２】
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【図２３】
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【図２４】
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【図２５】
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【図２６】
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【図２７】
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