(57)【要約】【課題】被走査面に照射される光ビームの光量分布のピーク値が、走査光学系の光軸付近で最大値を取るとともに該光軸から主走査方向に離れるに連れて減少する。【解決手段】露光信号のパルス幅を、下記の変換パターンに基づいて変換することで、補正露光信号を生成する露光信号補正工程と、光源から射出される光ビームの光量を下記の光量パターンに基づいて制御しつつ、該光ビームを補正露光信号により変調するビーム変調工程とを備える。変換パターンは、パルスに対応する照射領域と走査光学系の光軸との主走査方向における距離の遠さに応じて、該パルスのパルス幅を短くするパターンであり、光量パターンは、光源から射出される光ビームの照射領域と走査光学系の光軸との主走査方向における距離の遠さに応じて、該光ビームの光量を大きくするパターンである。【選択図】図１０
2008094005.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
光ビームを射出する光源と、前記光源から射出される光ビームを正弦振動する偏向ミラー面により偏向する偏向器と、ａｒｃ−ｓｉｎ特性を有するとともに前記偏向器により偏向された光ビームを被走査面にスポットとして結像する走査光学系とを備えた光走査装置において、前記光ビームを照射する位置を示すパターンデータに基づいて前記光源から射出される光ビームを変調しつつ前記被走査面に結像されるスポットを主走査方向に走査することで、前記被走査面の所定位置に前記光ビームを照射させる光走査装置の制御方法であって、
前記パターンデータが示す前記光ビームの照射領域の前記主走査方向の幅に対応した時間幅を持つパルスを、前記パターンデータが有する前記光ビームの照射／非照射を示す値の前記主走査方向への並びに対応させて、時間軸上に配列させたパルス列である露光信号を生成する露光信号生成工程と、
前記露光信号を構成するパルス各々のパルス幅を、下記の変換パターンに基づいて変換することで、前記露光信号を補正して補正露光信号を生成する露光信号補正工程と、
前記光源から射出される光ビームの光量を下記の光量パターンに基づいて制御しつつ、該光ビームを前記補正露光信号により変調するビーム変調工程と
を備えたことを特徴とする光走査装置の制御方法。
前記変換パターンは、前記パルスに対応する前記照射領域と前記走査光学系の光軸との前記主走査方向における距離の遠さに応じて、該パルスのパルス幅を短くするパターンであり、
前記光量パターンは、前記光源から射出される光ビームの前記照射領域と前記走査光学系の光軸との前記主走査方向における距離の遠さに応じて、該光ビームの光量を大きくするパターンである。
【請求項２】
前記光量パターンは、前記スポットの光量分布のピーク値が前記主走査方向における位置に依らず一定となるように、前記光源から射出される光ビームの前記照射領域と前記走査光学系の光軸との前記主走査方向における距離の遠さに応じて、該光ビームの光量を大きくするパターンである請求項１記載の光走査装置の制御方法。
【請求項３】
前記光走査装置により、複数の静電潜像を、それぞれ前記被走査面の前記主走査方向に互いに異なる位置に形成するパッチ潜像形成工程と、
前記複数の静電潜像をトナー現像して複数のパッチ画像を形成するパッチ現像工程と、
前記複数のパッチ画像それぞれの濃度を検出する濃度検出工程と、
前記濃度検出工程における検出結果から前記変換パターンを求めるパターン生成工程と
をさらに備え、
前記パッチ潜像形成工程、前記パッチ現像工程、前記濃度検出工程及び前記パターン生成工程を必要に応じて実行する請求項１または２記載の光走査装置の制御方法。
【請求項４】
前記光走査装置により、複数の静電潜像を、それぞれ前記被走査面の前記主走査方向に互いに異なる位置に形成するパッチ潜像形成工程と、
前記複数の静電潜像をトナー現像して複数のパッチ画像を形成するパッチ現像工程と、
前記複数のパッチ画像それぞれの濃度を検出する濃度検出工程と、
前記濃度検出工程における検出結果から前記変換パターン及び前記光量パターンを求めるパターン生成工程と
をさらに備え、
前記パッチ潜像形成工程、前記パッチ現像工程、前記濃度検出工程及び前記パターン生成工程を必要に応じて実行する請求項１または２記載の光走査装置の制御方法。
【請求項５】
前記パッチ潜像形成工程は、前記複数の静電潜像の１つを、前記走査光学系の光軸上に形成する請求項３または４記載の光走査装置の制御方法。
【請求項６】
前記パッチ潜像形成工程は、前記複数の静電潜像として２個の静電潜像を、前記走査光学系の光軸に対して前記主走査方向において互いに非対称な位置に形成する請求項３または４記載の光走査装置の制御方法。
【請求項７】
光ビームを射出する光源と、前記光源から射出される光ビームを正弦振動する偏向ミラー面により偏向する偏向器と、ａｒｃ−ｓｉｎ特性を有するとともに前記偏向器により偏向された光ビームを被走査面にスポットとして結像する走査光学系とを備え、前記光ビームを照射する位置を示すパターンデータに基づいて前記光源から射出される光ビームを変調しつつ前記被走査面に結像されるスポットを主走査方向に走査することで、前記被走査面の所定位置に前記光ビームを照射させる光走査装置において、
前記パターンデータが示す前記光ビームの照射領域の前記主走査方向の幅に対応した時間幅を持つパルスを、前記パターンデータが有する前記光ビームの照射／非照射を示す値の前記主走査方向への並びに対応させて、時間軸上に配列させたパルス列である露光信号を生成する露光信号生成手段と、
前記露光信号を構成するパルス各々のパルス幅を、下記の変換パターンに基づいて変換することで、前記露光信号を補正して補正露光信号を生成する露光信号補正手段と、
前記光源から射出される光ビームの光量を下記の光量パターンに基づいて制御しつつ、該光ビームを前記補正露光信号により変調するビーム変調手段と
を備えたことを特徴とする光走査装置。
前記変換パターンは、前記パルスに対応する前記照射領域と前記走査光学系の光軸との前記主走査方向における距離の遠さに応じて、該パルスのパルス幅を短くするパターンであり、
前記光量パターンは、前記光源から射出される光ビームの前記照射領域と前記走査光学系の光軸との前記主走査方向における距離の遠さに応じて、該光ビームの光量を大きくするパターンである。
【請求項８】
光源から射出された後に正弦振動する偏向ミラー面により偏向される光ビームをａｒｃ−ｓｉｎ特性を有する走査光学系により潜像担持体表面にスポットとして結像するとともに、前記光ビームを照射する位置を示すパターンデータに基づいて前記光源から射出される光ビームを変調しつつ前記潜像担持体表面に結像されるスポットを主走査方向に走査することで、前記潜像担持体表面の所定位置に前記光ビームを照射させて静電潜像を形成する画像形成方法において、
前記パターンデータが示す前記光ビームの照射領域の前記主走査方向の幅に対応した時間幅を持つパルスを、前記パターンデータが有する前記光ビームの照射／非照射を示す値の前記主走査方向への並びに対応させて、時間軸上に配列させたパルス列である露光信号を生成する露光信号生成工程と、
前記露光信号を構成するパルス各々のパルス幅を、下記の変換パターンに基づいて変換することで、前記露光信号を補正して補正露光信号を生成する露光信号補正工程と、
前記光源から射出される光ビームの光量を下記の光量パターンに基づいて制御しつつ、該光ビームを前記補正露光信号により変調するビーム変調工程と
を備えたことを特徴とする画像形成方法。
前記変換パターンは、前記パルスに対応する前記照射領域と前記走査光学系の光軸との前記主走査方向における距離の遠さに応じて、該パルスのパルス幅を短くするパターンであり、
前記光量パターンは、前記光源から射出される光ビームの前記照射領域と前記走査光学系の光軸との前記主走査方向における距離の遠さに応じて、該光ビームの光量を大きくするパターンである。
【請求項９】
光ビームを射出する光源と、前記光源から射出される光ビームを正弦振動する偏向ミラー面により偏向する偏向器と、ａｒｃ−ｓｉｎ特性を有するとともに前記偏向器により偏向された光ビームを潜像担持体表面にスポットとして結像する走査光学系とを備え、前記光ビームを照射する位置を示すパターンデータに基づいて前記光源から射出される光ビームを変調しつつ前記潜像担持体表面に結像されるスポットを主走査方向に走査することで、前記潜像担持体表面の所定位置に前記光ビームを照射させる画像形成装置において、
前記パターンデータが示す前記光ビームの照射領域の前記主走査方向の幅に対応した時間幅を持つパルスを、前記パターンデータが有する前記光ビームの照射／非照射を示す値の前記主走査方向への並びに対応させて、時間軸上に配列させたパルス列である露光信号を生成する露光信号生成手段と、
前記露光信号を構成するパルス各々のパルス幅を、下記の変換パターンに基づいて変換することで、前記露光信号を補正して補正露光信号を生成する露光信号補正手段と、
前記光源から射出される光ビームの光量を下記の光量パターンに基づいて制御しつつ、該光ビームを前記補正露光信号により変調するビーム変調手段と
を備えたことを特徴とする画像形成装置。
前記変換パターンは、前記パルスに対応する前記照射領域と前記走査光学系の光軸との前記主走査方向における距離の遠さに応じて、該パルスのパルス幅を短くするパターンであり、
前記光量パターンは、前記光源から射出される光ビームの前記照射領域と前記走査光学系の光軸との前記主走査方向における距離の遠さに応じて、該光ビームの光量を大きくするパターンである。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、被走査面に対して光ビームを主走査方向に走査する光走査装置、該装置の制御方法、及び該装置を用いて画像形成を実行する画像形成装置及び画像形成方法に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
この種の光走査装置では、光源と偏向器とを備えるとともに光源から射出される光ビームを偏向器により偏向することで、該偏向光ビームを主走査方向に走査する。また、偏向器の小型化および高速化を図るべく、偏向ミラーを振動させて偏向器として用いることが従来より提案されている（特許文献１参照）。すなわち、この装置では、トーションバーにより支持された偏向ミラーを正弦振動させるとともに、光源から照射される光ビームを偏向ミラーの表面により反射することで、例えば潜像担持体の表面等の被走査面に光ビームを主走査方向に走査可能に構成されている。
【０００３】
また、特許文献１に記載の光走査装置では、上述のような正弦振動する偏向ミラーにより偏向された光ビームを被走査面に等速走査するために、ａｒｃ−ｓｉｎ特性を有する走査光学系を用いている。つまり、正弦振動する偏向ミラーにより偏向された光ビームの走査光学系への入射角の角速度は、入射角が大きくなるほど遅くなる。よって、例えば歪曲特性を有さない走査光学系を用いた場合、被走査面における光ビームの走査速度は、主走査方向における光軸からの距離（像高）が大きくなるほど遅くなる。そこで、像高が大きい位置における走査速度の減少を補償するために、入射角度が大きくなるほど入射角に対してより大きい出射角でもって光ビームを走査するａｒｃ−ｓｉｎ特性を有する走査光学系を用いている。
【０００４】
【特許文献１】特開２００２−１８２１４７号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、上述の光走査装置のように正弦振動する偏向ミラー面により偏向された光ビームをａｒｃ−ｓｉｎ特性を有する走査光学系を介して潜像担持体表面等の被走査面に対して照射した場合、被走査面に対する光ビームの入射角は主走査方向位置により異なる。その結果、被走査面に走査されるスポットの光量分布のピーク値は、走査光学系の光軸付近で最大値を取るとともに該光軸から主走査方向に離れるに連れて減少する。よって、かかるスポットを走査することで被走査面に照射される光ビームの光量分布のピーク値が、走査光学系の光軸付近で最大値を取るとともに該光軸から主走査方向に離れるに連れて減少するという光走査不良が発生する場合があった。
【０００６】
この発明は、上記課題に鑑みなされたものであり、正弦振動する偏向ミラー面により光ビームを偏向するとともに該光ビームをａｒｃ−ｓｉｎ特性を有する走査光学系により走査する光走査装置における上記光走査不良を抑制して良好な光走査を可能にする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】
この発明にかかる光走査装置の制御方法は、光ビームを射出する光源と、光源から射出される光ビームを正弦振動する偏向ミラー面により偏向する偏向器と、ａｒｃ−ｓｉｎ特性を有するとともに偏向器により偏向された光ビームを被走査面にスポットとして結像する走査光学系とを備えた光走査装置において、光ビームを照射する位置を示すパターンデータに基づいて光源から射出される光ビームを変調しつつ被走査面に結像されるスポットを主走査方向に走査することで、被走査面の所定位置に光ビームを照射させる光走査装置の制御方法であって、上記目的を達成するために、パターンデータが示す光ビームの照射領域の主走査方向の幅に対応した時間幅を持つパルスを、パターンデータが有する光ビームの照射／非照射を示す値の主走査方向への並びに対応させて、時間軸上に配列させたパルス列である露光信号を生成する露光信号生成工程と、露光信号を構成するパルス各々のパルス幅を、下記の変換パターンに基づいて変換することで、露光信号を補正して補正露光信号を生成する露光信号補正工程と、光源から射出される光ビームの光量を下記の光量パターンに基づいて制御しつつ、該光ビームを補正露光信号により変調するビーム変調工程とを備えたことを特徴としている。ここで、変換パターンは、パルスに対応する照射領域と走査光学系の光軸との主走査方向における距離の遠さに応じて、該パルスのパルス幅を短くするパターンであり、光量パターンは、光源から射出される光ビームの照射領域と走査光学系の光軸との主走査方向における距離の遠さに応じて、該光ビームの光量を大きくするパターンである。
【０００８】
また、この発明にかかる光走査装置は、光ビームを射出する光源と、光源から射出される光ビームを正弦振動する偏向ミラー面により偏向する偏向器と、ａｒｃ−ｓｉｎ特性を有するとともに偏向器により偏向された光ビームを被走査面にスポットとして結像する走査光学系とを備え、光ビームを照射する位置を示すパターンデータに基づいて光源から射出される光ビームを変調しつつ被走査面に結像されるスポットを主走査方向に走査することで、被走査面の所定位置に光ビームを照射させる光走査装置であって、上記目的を達成するために、パターンデータが示す光ビームの照射領域の主走査方向の幅に対応した時間幅を持つパルスを、パターンデータが有する光ビームの照射／非照射を示す値の主走査方向への並びに対応させて、時間軸上に配列させたパルス列である露光信号を生成する露光信号生成手段と、露光信号を構成するパルス各々のパルス幅を、下記の変換パターンに基づいて変換することで、露光信号を補正して補正露光信号を生成する露光信号補正手段と、光源から射出される光ビームの光量を下記の光量パターンに基づいて制御しつつ、該光ビームを補正露光信号により変調するビーム変調手段とを備えたことを特徴としている。ここで、変換パターンは、パルスに対応する照射領域と走査光学系の光軸との前記主走査方向における距離の遠さに応じて、該パルスのパルス幅を短くするパターンであり、光量パターンは、光源から射出される光ビームの照射領域と走査光学系の光軸との主走査方向における距離の遠さに応じて、該光ビームの光量を大きくするパターンである。
【０００９】
また、この発明にかかる画像形成方法は、光源から射出された後に正弦振動する偏向ミラー面により偏向される光ビームをａｒｃ−ｓｉｎ特性を有する走査光学系により潜像担持体表面にスポットとして結像するとともに、光ビームを照射する位置を示すパターンデータに基づいて光源から射出される光ビームを変調しつつ潜像担持体表面に結像されるスポットを主走査方向に走査することで、潜像担持体表面の所定位置に光ビームを照射させて静電潜像を形成する画像形成方法であって、上記目的を達成するために、パターンデータが示す光ビームの照射領域の主走査方向の幅に対応した時間幅を持つパルスを、パターンデータが有する光ビームの照射／非照射を示す値の主走査方向への並びに対応させて、時間軸上に配列させたパルス列である露光信号を生成する露光信号生成工程と、露光信号を構成するパルス各々のパルス幅を、下記の変換パターンに基づいて変換することで、露光信号を補正して補正露光信号を生成する露光信号補正工程と、光源から射出される光ビームの光量を下記の光量パターンに基づいて制御しつつ、該光ビームを補正露光信号により変調するビーム変調工程とを備えたことを特徴としている。ここで、変換パターンは、パルスに対応する照射領域と走査光学系の光軸との主走査方向における距離の遠さに応じて、該パルスのパルス幅を短くするパターンであり、光量パターンは、光源から射出される光ビームの照射領域と走査光学系の光軸との主走査方向における距離の遠さに応じて、該光ビームの光量を大きくするパターンである。
【００１０】
また、この発明にかかる画像形成装置は、光ビームを射出する光源と、光源から射出される光ビームを正弦振動する偏向ミラー面により偏向する偏向器と、ａｒｃ−ｓｉｎ特性を有するとともに偏向器により偏向された光ビームを潜像担持体表面にスポットとして結像する走査光学系とを備え、光ビームを照射する位置を示すパターンデータに基づいて光源から射出される光ビームを変調しつつ潜像担持体表面に結像されるスポットを主走査方向に走査することで、潜像担持体表面の所定位置に光ビームを照射させる画像形成装置であって、上記目的を達成するために、パターンデータが示す光ビームの照射領域の主走査方向の幅に対応した時間幅を持つパルスを、パターンデータが有する光ビームの照射／非照射を示す値の主走査方向への並びに対応させて、時間軸上に配列させたパルス列である露光信号を生成する露光信号生成手段と、露光信号を構成するパルス各々のパルス幅を、下記の変換パターンに基づいて変換することで、露光信号を補正して補正露光信号を生成する露光信号補正手段と、光源から射出される光ビームの光量を下記の光量パターンに基づいて制御しつつ、該光ビームを補正露光信号により変調するビーム変調手段とを備えたことを特徴としている。ここで、変換パターンは、パルスに対応する照射領域と走査光学系の光軸との主走査方向における距離の遠さに応じて、該パルスのパルス幅を短くするパターンであり、光量パターンは、光源から射出される光ビームの照射領域と走査光学系の光軸との主走査方向における距離の遠さに応じて、該光ビームの光量を大きくするパターンである。
【００１１】
このように構成された発明（光走査装置の制御方法、光走査装置、画像形成方法、画像形成装置）では、光源から射出される光ビームの照射領域と走査光学系の光軸との主走査方向における距離の遠さに応じて該光ビームの光量を大きくする光量パターンに基づいて、スポットを主走査方向に走査する。よって、被走査面（潜像担持体表面）に照射される光ビームが有する光量分布のピーク値が、走査光学系の光軸付近で最大値を取るとともに該光軸から主走査方向に離れるに連れて減少するという光走査不良を抑制することが可能となっている。
【００１２】
ところで、上述のように、正弦振動する偏向ミラー面とａｒｃ−ｓｉｎ特性を有する走査光学系とを用いてスポットを走査する場合、被走査面（潜像担持体表面）に入射する光ビームの角度は、光軸から離れるにつれて大きくなる。したがって、被走査面に形成されるスポットの光量分布は、光軸から離れるにつれて広がるという傾向を有する。特に、上述の光量パターンに基づいてスポットを走査する本発明では、かかる傾向が顕著となる。その結果、このようなスポットを主走査方向に走査させた場合、光ビームが照射される領域の主走査方向長さが、所望の長さより長くなる場合がある。
【００１３】
これに対して、上述の発明では、パルスに対応する照射領域と走査光学系の光軸との主走査方向における距離の遠さに応じて該パルスのパルス幅を短くする変換パターンにより補正された補正露光信号に基づいて、スポットを主走査方向に走査している。よって、スポットの光量分布の広がりに関わらず、光ビームの照射領域の主走査方向長さを適切にすることが可能となっている。
【００１４】
つまり、上述の発明では、上記光量パターンに基づいてスポットを主走査方向に走査することで、光ビームの光量分布のピーク値の変動を抑制するとともに、上記変換パターンにより補正された補正露光信号に基づいてスポットを主走査方向に走査することで、光ビームの照射領域の主走査方向長さを適切にしているため、極めて良好な光走査が可能となっている。
【００１５】
また、光量パターンを、スポットの光量分布のピーク値が主走査方向における位置に依らず一定となるように、光源から射出される光ビームの照射領域と走査光学系の光軸との主走査方向における距離の遠さに応じて、該光ビームの光量を大きくするパターンであるように構成しても良い。
【００１６】
また、光走査装置により、複数の静電潜像を、それぞれ被走査面の主走査方向に互いに異なる位置に形成するパッチ潜像形成工程と、複数の静電潜像をトナー現像して複数のパッチ画像を形成するパッチ現像工程と、複数のパッチ画像それぞれの濃度を検出する濃度検出工程と、濃度検出工程における検出結果から変換パターンを求めるパターン生成工程とをさらに備え、これらパッチ潜像形成工程、パッチ現像工程、濃度検出工程及びパターン生成工程を必要に応じて実行するように構成しても良い。
【００１７】
このように構成された発明では、パッチ潜像形成工程およびパッチ現像工程を実行して、主走査方向に互いに異なる位置に複数のパッチ画像を形成する。そして、濃度検出工程を実行してこれら複数のパッチ画像の濃度を検出する。そして、濃度検出工程における検出結果から変換パターンを求めている。よって、より最適な変換パターンに基づいて、スポットを主走査方向に走査することが可能となり、より良好な光走査が実行可能となっている。
【００１８】
また、光走査装置により、複数の静電潜像を、それぞれ被走査面の主走査方向に互いに異なる位置に形成するパッチ潜像形成工程と、複数の静電潜像をトナー現像して複数のパッチ画像を形成するパッチ現像工程と、複数のパッチ画像それぞれの濃度を検出する濃度検出工程と、濃度検出工程における検出結果から変換パターン及び光量パターンを求めるパターン生成工程とをさらに備え、パッチ潜像形成工程、パッチ現像工程、濃度検出工程及びパターン生成工程を必要に応じて実行するように構成しても良い。
【００１９】
このように構成された発明では、パッチ潜像形成工程およびパッチ現像工程を実行して、主走査方向に互いに異なる位置に複数のパッチ画像を形成する。そして、濃度検出工程を実行してこれら複数のパッチ画像の濃度を検出する。そして、濃度検出工程における検出結果から変換パターン及び光量パターンを求めている。よって、より最適な変換パターン及び光量パターンに基づいて、スポットを主走査方向に走査することが可能となり、より良好な光走査が実行可能となっている。
【００２０】
また、複数の静電潜像の１つを、走査光学系の光軸上に形成するようにパッチ潜像形成工程を構成しても良い。つまり、被走査面に形成されるスポットのうち、光軸上に形成されるスポットが、最もシャープな光量分布を有しており、最も理想的なスポットである。よって、かかる理想的なスポットで形成されたパッチ画像に基づいてパターン生成工程を実行することで、より適切な変換パターンまたは光量パターンを求めることが可能となり好適である。
【００２１】
また、パッチ潜像形成工程が形成する複数の静電潜像の個数が２個であるように構成しても良い。ただし、上述のような光走査装置は、走査光学系の光軸に対して対称に構成されることが多い。このような場合、パッチ潜像形成工程及びパッチ現像工程を実行して形成される２個のパッチ画像それぞれの位置が、走査光学系の光軸に対して主走査方向に対称な位置であると、これら２個のパッチ画像の濃度は略同値となる場合がある。これに対して、パッチ潜像形成工程を、２個の静電潜像を走査光学系の光軸に対して主走査方向において互いに非対称な位置に形成するように構成しても良い。このように構成された発明では、パッチ潜像形成工程及びパッチ現像工程を実行して形成される２個のパッチ画像の濃度は、装置構成の対称性に依存することなく互いに異なる。よって、より適切な変換パターンまたは光量パターンを求めることが可能となり、その結果、より良好な光走査動作の実行が可能となるため好適である。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２２】
図１は本発明にかかる画像形成装置の一実施形態を示す図である。また、図２は図１の画像形成装置の電気的構成を示すブロック図である。この画像形成装置は、セイコーエプソン株式会社製レーザプリンタＬＰ−７０００Ｃの露光ユニットを本発明にかかる光走査装置と同一構成を有する露光ユニット６に置き換えたものであり、いわゆる４サイクル方式のカラープリンタである。この画像形成装置では、ユーザからの画像形成要求に応じてホストコンピュータなどの外部装置から印字指令がメインコントローラ１１に与えられると、このメインコントローラ１１のＣＰＵ１１１からの印字指令に応じてエンジンコントローラ１０がエンジン部ＥＧの各部を制御して複写紙、転写紙、用紙およびＯＨＰ用透明シートなどのシートに印字指令に対応する画像を形成する。
【００２３】
このエンジン部ＥＧでは、感光体２が図１の矢印方向（副走査方向）に回転自在に設けられている。また、この感光体２（潜像担持体）の周りにその回転方向に沿って、帯電ユニット３、ロータリー現像ユニット４およびクリーニング部（図示省略）がそれぞれ配置されている。帯電ユニット３には帯電制御部１０３が電気的に接続されており、所定の帯電バイアスを印加している。このバイアス印加によって感光体２の外周面が所定の表面電位に均一に帯電される。また、これらの感光体２、帯電ユニット３およびクリーニング部は一体的に感光体カートリッジを構成しており、感光体カートリッジが一体として装置本体５に対し着脱自在となっている。
【００２４】
そして、この帯電ユニット３によって帯電された感光体２の外周面（被走査面、潜像担持体表面）に向けて露光ユニット６（光走査装置）から光ビームＬが照射される。この露光ユニット６は、外部装置から与えられた画像データに応じて光ビームＬを感光体２上に露光して画像データに対応する静電潜像を形成する。なお、この露光ユニット６の構成および動作については後で詳述する。
【００２５】
こうして形成された静電潜像は現像ユニット４によってトナー現像される。すなわち、この実施形態では、現像ユニット４は、軸中心に回転自在に設けられた支持フレーム４０、支持フレーム４０に対して着脱自在のカートリッジとして構成されてそれぞれの色のトナーを内蔵するイエロー用の現像器４Ｙ、マゼンタ用の現像器４Ｍ、シアン用の現像器４Ｃ、およびブラック用の現像器４Ｋを備えている。そして、エンジンコントローラ１０の現像器制御部１０４からの制御指令に基づいて、現像ユニット４が回転駆動されるとともにこれらの現像器４Ｙ、４Ｃ、４Ｍ、４Ｋが選択的に感光体２と当接してまたは所定のギャップを隔てて対向する所定の現像位置に位置決めされると、当該現像器に設けられて選択された色のトナーを担持する現像ローラ４４から感光体２の表面にトナーを付与する。これによって、感光体２上の静電潜像が選択トナー色で顕像化される。
【００２６】
上記のようにして現像ユニット４で現像されたトナー像は、一次転写領域ＴＲ1で転写ユニット７の中間転写ベルト７１上に一次転写される。転写ユニット７は、複数のローラ７２、７３等に掛け渡された中間転写ベルト７１と、ローラ７３を回転駆動することで中間転写ベルト７１を所定の回転方向に回転させる駆動部（図示省略）とを備えている。
【００２７】
また、ローラ７２の近傍には、転写ベルトクリーナ（図示省略）、濃度センサ７６（図２）および垂直同期センサ７７（図２）が配置されている。これらのうち、濃度センサ７６は、中間転写ベルト７１の表面に対向して設けられており、中間転写ベルト７１の外周面に形成されるパッチ画像の光学濃度を測定する。また、垂直同期センサ７７は、中間転写ベルト７１の基準位置を検出するためのセンサであり、中間転写ベルト７１の副走査方向への回転駆動に関連して出力される同期信号、つまり垂直同期信号Ｖsyncを得るための垂直同期センサとして機能する。そして、この装置では、各部の動作タイミングを揃えるとともに各色のトナー像を正確に重ね合わせるために、装置各部の動作はこの垂直同期信号Ｖsyncに基づいて制御される。
【００２８】
そして、カラー画像をシートに転写する場合には、感光体２上に形成される各色のトナー像を中間転写ベルト７１上に重ね合わせてカラー画像を形成するとともに、カセット８から１枚ずつ取り出され搬送経路Ｆに沿って二次転写領域ＴＲ2まで搬送されてくるシート上にカラー画像を二次転写する。
【００２９】
このとき、中間転写ベルト７１上の画像をシート上の所定位置に正しく転写するため、二次転写領域ＴＲ2にシートを送り込むタイミングが管理されている。具体的には、搬送経路Ｆ上において二次転写領域ＴＲ2の手前側にゲートローラ８１が設けられており、中間転写ベルト７１の周回移動のタイミングに合わせてゲートローラ８１が回転することにより、シートが所定のタイミングで二次転写領域ＴＲ2に送り込まれる。
【００３０】
また、こうしてカラー画像が形成されたシートは定着ユニット９および排出ローラ８２を経由して装置本体５の上面部に設けられた排出トレイ部５１に搬送される。また、シートの両面に画像を形成する場合には、上記のようにして片面に画像を形成されたシートを排出ローラ８２によりスイッチバック移動させる。これによってシートは反転搬送経路ＦＲに沿って搬送される。そして、ゲートローラ８１の手前で再び搬送経路Ｆに乗せられるが、このとき、二次転写領域ＴＲ2において中間転写ベルト７１と当接し画像を転写されるシートの面は、先に画像が転写された面とは反対の面である。このようにして、シートの両面に画像を形成することができる。
【００３１】
なお、図２において、符号１１３はホストコンピュータなどの外部装置よりインターフェース１１２を介して与えられた画像データを記憶するためにメインコントローラ１１に設けられた画像メモリであり、符号１０６はＣＰＵ１０１が実行する演算プログラムやエンジン部ＥＧを制御するための制御データなどを記憶するためのＲＯＭ、また符号１０７はＣＰＵ１０１における演算結果やその他のデータを一時的に記憶するＲＡＭである。
【００３２】
図３は図１の画像形成装置に装備された露光ユニット（光走査装置）の構成を示す副走査断面図である。また、図４は図１の画像形成装置に装備された露光ユニット（光走査装置）の構成を示す主走査断面図である。また、図５は露光ユニット（光走査装置）の光学構成を展開した副走査断面図である。以下、これらの図面を参照しつつ、露光ユニットの構成および動作について詳述する。
【００３３】
この露光ユニット６は露光筐体６１を有している。そして、露光筐体６１に単一のレーザ光源６２（光源）が固着されており、レーザ光源６２から光ビームを射出可能となっている。このレーザ光源６２は、露光制御部１０２と電気的に接続されている。露光制御部１０２には、後に詳述するように、画像データに基づいて生成されたビデオ信号（露光信号）のパルス幅を補正して得られる補正ビデオ信号（補正露光信号）が与えられる。そして、露光制御部１０２がレーザ光源６２をＯＮ／ＯＦＦ制御することで、レーザ光源６２から画像データに対応して変調された光ビームが射出される。
【００３４】
また、この露光筐体６１の内部には、レーザ光源６２からの光ビームを感光体２の表面に走査露光するために、コリメータレンズ６３、シリンドリカルレンズ６４、偏向器６５、第１走査レンズ６６、折り返しミラー６７および第２走査レンズ６８が設けられている。すなわち、レーザ光源６２からの光ビームは、コリメータレンズ６３により適当な大きさのコリメート光にビーム整形された後、図５に示すように副走査方向Ｙにのみパワーを有するシリンドリカルレンズ６４に入射される。そして、このコリメート光は副走査方向Ｙにのみ収束されて偏向器６５の偏向ミラー面６５１付近で線状結像される。
【００３５】
この偏向器６５は半導体製造技術を応用して微小機械を半導体基板上に一体形成するマイクロマシニング技術を用いて形成されるものであり、共振振動する偏向ミラーで構成されている。すなわち、偏向器６５では、共振振動する偏向ミラー面６５１により光ビームを主走査方向Ｘに偏向可能となっている。より具体的には、偏向ミラー面６５１は主走査方向Ｘとほぼ直交する振動軸（ねじりバネ）周りに振動自在に軸支されるとともに、作動部（図示省略）から与えられる外力に応じて振動周りに正弦振動する。この作動部は露光制御部１０２のミラー駆動部（図示省略）からのミラー駆動信号に基づき偏向ミラー面６５１に対して静電気的、電磁気的あるいは機械的な外力を作用させて偏向ミラー面６５１をミラー駆動信号の周波数で振動させる。なお、作動部による駆動方式は静電吸着、電磁気力あるいは機械力などのいずれの方式を採用してもよく、それらの駆動方式は周知であるため、ここでは説明を省略する。
【００３６】
偏向ミラー面６５１により偏向された光ビームは、第１走査レンズ６６及び第２走査レンズ６８からなる走査光学系により感光体２の外周面（被走査面、潜像担持体表面）に導光される。かかる走査光学系はａｒｃ−ｓｉｎ特性を有するとともに、図４中の１点鎖線をその光軸ＯＡとするように構成されている。また、上述の通り偏向ミラー面６５１は、振動軸周りに正弦振動する。したがって、光ビームは感光体２Ｙの表面に主走査方向Ｘの第１方向（+Ｘ）または該第１方向（+Ｘ）と逆の第２方向（-Ｘ）に等速往復走査されることとなる。そして、このように走査される光ビームが、帯電ユニット３により予め一様に帯電された感光体２の表面（被走査面、潜像担持体表面）をスポット状に照射する。これにより、該スポットにおける電荷が取り除かれてスポット潜像が形成される。なお、かかるスポット潜像は、形成すべき画像に応じて複数形成される。また、走査方向（+Ｘ）の上流側において走査光ビームの走査経路の端部を折り返しミラー６９により水平同期センサ６０に導いている。かかる水平同期センサ６０は、主走査方向Ｘに往復走査される光ビームの１周期毎に光ビームを検出し、水平同期信号Ｈsyncを出力する。そして、該水平同期信号Ｈsyncに基づいて潜像形成動作が制御されることとなる。
【００３７】
そして、上述の露光ユニット６により各色の画像データに対応して感光体２の表面に形成されたスポット潜像は、該画像データに応じた色のトナーを内蔵する現像器４Ｋ，４Ｙ，４Ｍ，４Ｃによりトナー現像されて、ドットが形成される（図１，２）。つまり、例えばブラックＫの画像データに対応して感光体２の表面にスポット潜像が形成された場合は、ブラックトナーを有する現像器４Ｋが該スポット潜像を所定の現像位置でトナー現像して、感光体２の表面にブラックのドットを形成する。なお、他の色（シアンＣ，マゼンタＭ，イエローＹ）のドットも同様の手順で形成されたスポット潜像を、それぞれ対応する色の現像器４Ｃ，４Ｍ，４Ｙでトナー現像することで形成される。
【００３８】
次に、本実施形態の画像形成装置において実行される信号処理について説明する。図６は、本実施形態の画像形成装置の電気的構成を示すブロック図である。また、図７は、本実施形態の画像形成装置の信号処理を示すフローチャートである。また、図８は、本実施形態の画像形成装置の信号処理の動作を示す図である。この画像形成装置では、ホストコンピュータ１００などの外部装置から画像データが入力されると、メインコントローラ１１がその画像データに対し所定の信号処理を施す。メインコントローラ１１は、色変換部１１３、画像処理ユニット１１５、２種類のラインバッファ１１６Ａ，１１６Ｂ、方向切換部１１６Ｃおよびパルス変調ユニット１１７などの機能ブロックを備えている。なお、これらの各機能ブロックは、ハードウェアに構成されてもよく、またＣＰＵ１１１、１０１により実行されるソフトウェアによって実現されても良い。
【００３９】
ホストコンピュータ１００から画像データが与えられたメインコントローラ１１では、色変換部１１３がその画像データに対応する画像内の各画素のＲＧＢ成分の階調レベルを示したＲＧＢ階調データを、対応するＣＭＹＫ成分の階調レベルを示したＣＭＹＫ階調データへ変換する。この色変換部１１３では、入力ＲＧＢ階調データは１画素１色成分あたり８ビット（つまり２５６階調を表す）であり、出力ＣＭＹＫ階調データも同様に１画素１色成分あたり８ビット（つまり２５６階調を表す）である。そして、色変換部１１３から出力されるＣＭＹＫ階調データは画像処理ユニット１１５に入力される。
【００４０】
画像処理ユニット１１５は、入力されるＣＭＹＫ階調データに対してハーフトーン処理を行う（ステップＳ１）。かかるハーフトーン処理では、１画素１色成分あたり８ビットの多段階で表されたＣＭＹＫ階調データを、感光体２の表面（被走査面、潜像担持体表面）のいずれの位置に光ビームをスポット状に照射するかを示すハーフトーン階調データ（パターンデータ）に変換する。このようなハーフトーン処理としては、従来から提案されている様々な手法を用いる事ができ、例えば、ドット集中型ディザ法またはドット分散型ディザ法等を用いる事ができる。これらはいずれも、階調値の増大に伴って所定の増大パターンで単位面積あたりにおけるドットの面積率を変化させることで階調を再現している。より具体的には、かかる増大パターンを規定するディザマトリックスを有するとともに、互いに隣接する複数の画素から構成されるセルを感光体２の表面に仮想的に配列する。そして、ＣＭＹＫ階調データとディザマトリックスとをセル毎に比較して、セルの何れの位置に光ビームを照射するかを示すハーフトーン階調データ（パターンデータ）を生成する。これにより、階調値が低い場合はセルに対して形成されるドットの面積率が低くなる一方、階調値が高い場合はセルに対して形成されるドットの面積率が高くなり、階調再現が実現される。
【００４１】
上述した露光制御部１０２は、パルス変調ユニット１１７からの補正ビデオ信号（補正露光信号）を受けて露光ユニット６のレーザ光源６２をＯＮ／ＯＦＦ制御する。そして、かかる補正ビデオ信号は、パルス変調ユニット１１７によって、画像処理ユニット１１５から出力されるハーフトーン階調データ（パターンデータ）を用いて、エンジン部ＥＧのレーザ光源６２から射出される光ビームをパルス幅変調するために作成されるものである。一方、上述の通り本実施形態では共振振動する偏向ミラー面６５１により光ビームを主走査方向Ｘに往復走査している。つまり、光ビームは、互いに走査方向が逆である往路と復路とを交互に往復走査されることとなる。したがって、パルス変調ユニット１１７にハーフトーン階調データを入力するにあたっては、光ビームの走査方向の違いに応じてパルス変調ユニット１１７に入力するハーフトーン階調データの入力順序を変える必要がある。そこで、本実施形態では順方向ラインバッファ１１６Ａと逆方向ラインバッファ１１６Ｂとを設けている。
【００４２】
そして、こうして出力されるハーフトーン階調データは方向切換部１１６Ｃに入力され、方向切換信号に基づき、一方のラインバッファから出力されるハーフトーン階調データのみが適当なタイミングで方向切換部１１６Ｃからパルス変調ユニット１１７に出力される。つまり、光ビームが順方向に走査される際には、方向切換信号として順方向信号が方向切換部１１６Ｃに与えられ、順方向ラインバッファ１１６Ａからのハーフトーン階調データがパルス変調ユニット１１７へ向けて出力される。一方、光ビームが逆方向に走査される際には、方向切換信号として逆方向信号が方向切換部１１６Ｃに与えられ、逆方向ラインバッファ１１６Ｂからのハーフトーン階調データがパルス変調ユニット１１７へ向けて出力される。
【００４３】
パルス変調ユニット１１７は、露光信号生成部１１７１（露光信号生成手段）と露光信号補正部１１７２（露光信号補正手段）とを有する。そして、パルス変調ユニット１１７に入力されたハーフトーン階調データは、露光信号生成部１１７１において、ビデオ信号（露光信号）に変換される（露光信号生成工程、ステップＳ２）。かかるビデオ信号（露光信号）は、ハーフトーン階調データ（パターンデータ）が示す光ビームの照射領域の主走査方向Ｘの幅に対応した時間幅を持つパルスを、ハーフトーン階調データ（パターンデータ）が有する光ビームの照射／非照射を示す値の主走査方向Ｘへの並びに対応させて、時間軸上に配列させたパルス列として生成される。
【００４４】
次に、このようにして露光信号生成部１１７１で生成されたビデオ信号は、露光信号補正部１１７２に入力される。この露光信号補正部１１７２では、ビデオ信号を構成するパルス各々のパルス幅ＰＷを、所定の変換パターンに従って補正することで、補正ビデオ信号（補正露光信号）を生成する（露光信号補正工程、ステップＳ３）。
【００４５】
図９は、変換パターンの一例を示す図である。ここで、図８，９を用いて、露光信号補正工程において実行される処理内容を説明する。露光信号補正部１１７２は、ビデオ信号を構成するパルスのパルス幅ＰＷを、該パルスに対応する照射領域と光軸ＯＡとの主走査方向Ｘにおける距離の遠さに応じて該パルス幅ＰＷが短くなるように、補正することで、ビデオ信号から補正ビデオ信号を求めている（露光信号補正工程、ステップＳ３）。例えば、図８の「ビデオ信号」の欄には、それぞれパルス幅ＰＷ1，ＰＷ2を持つ２つのパルスが記載されているが、露光信号補正部１１７２は、これら２つのパルスのパルス幅をそれぞれパルス幅（ＰＷ1−ΔＰＷ1），（ＰＷ2−ΔＰＷ2）に変換することで、補正ビデオ信号を生成している（図８「補正ビデオ信号」の欄）。そして、補正量ΔＰＷ1，ＰＷ2を、図９に示す変換パターンに基づいて決定している。つまり、図９が示すように、補正量ΔＰＷは、パルスに対応する照射領域と光軸ＯＡとの距離が遠くなるほど大きくなる（つまり、パルス幅は短くなる）。そして、このようにして求められた補正ビデオ信号に基づいてレーザ光源６２をＯＮ／ＯＦＦ制御してスポットを走査することで、所定の照射領域に光ビームを照射する（図８「照射領域」の欄）。
【００４６】
図１０は、レーザ光源６２から射出される光ビームの光量を制御する光量パターンの一例を示す図である。本実施形態では、同図に示す光量パターンを、光量制御信号として露光制御部１０２に入力する。つまり、レーザ光源６２から射出される光ビームの光量は、かかる光量パターンに従って制御されることとなる。そして、図１０が示すように、光量パターンは、レーザ光源６２から射出される光ビームの照射領域と光軸ＯＡとの主走査方向Ｘにおける距離の遠さに応じて、該光ビームの光量を大きくするパターンである。ここで、具体的な光量パターンの設定方法としては、例えば、感光体表面に結像されるスポットの光量分布のピーク値が主走査方向Ｘにおける位置に依らず一定となるように設定しても良い。つまり、本実施形態では、露光制御部１０２（ビーム変調手段）は、図１０で与えられる光量パターンに基づいてレーザ光源６２から射出される光ビームの光量を制御しつつ、該光ビームを補正ビデオ信号（補正露光信号）により変調している（ビーム変調工程）。
【００４７】
上述の実施形態では、正弦振動する偏向ミラー面６５１により偏向された光ビームをａｒｃ−ｓｉｎ特性を有する走査光学系６６，６８を介して感光体２の表面（潜像担持体表面）に対して照射している。したがって、感光体表面に対する光ビームの入射角は主走査方向位置により異なる。その結果、感光体表面に照射される光ビームが有する光量分布のピーク値は、走査光学系の光軸ＯＡ付近で最大値を取るとともに該光軸から主走査方向に離れるに連れて減少するという光走査不良が発生する場合がある。
【００４８】
図１１は、中央部と端部それぞれにおけるスポットの光量分布を示す図である。ここで、スポットの走査対象領域のうち光軸ＯＡ付近を「中央部」と、スポットの走査対象領域の端部を「端部」と称している。同図が示すように、上述のような装置（画像形成装置、光走査装置）では、中央部におけるスポットの光量分布はピーク値が高く一方、端部におけるスポットの光量分布はピーク値が低い。その結果、感光体表面（被走査面、潜像担持体表面）に照射される光ビームの光量分布のピーク値が、走査光学系の光軸ＯＡ付近で最大値を取るとともに該光軸から主走査方向に離れるに連れて減少するという光走査不良が発生する。
【００４９】
かかる問題に対して、上述の実施形態では、図１０で示される光量パターンに基づいて、レーザ光源６２から射出される光ビームの光量を制御している。つまり、レーザ光源６２から射出される光ビームの照射領域と走査光学系６６，６８の光軸ＯＡとの主走査方向Ｘにおける距離の遠さに応じて、該光ビームの光量を大きくする光量パターンに基づいて、スポットを主走査方向Ｘに走査している。よって、感光体２の表面（被走査面、潜像担持体表面）に照射される光ビームの光量分布のピーク値が、走査光学系６６，６８の光軸ＯＡ付近で最大値を取るとともに該光軸から主走査方向Ｘに離れるに連れて減少するという光走査不良を抑制することが可能となっている。
【００５０】
ところで、上述のように、正弦振動する偏向ミラー面６５１とａｒｃ−ｓｉｎ特性を有する走査光学系６６，６８とを用いてスポットを走査する場合、感光体２の表面（被走査面、潜像担持体表面）に入射する光ビームの角度は、光軸ＯＡから離れるにつれて大きくなる。したがって、スポットの光量分布は、光軸ＯＡから離れるにつれて広がるという傾向を有する。つまり、図１１が示すように、端部におけるスポットの光量分布は、中央部におけるスポットの光量分布と比較して、そのピーク値が小さくなるのみならず、その分布が広がる傾向に在る。特に、上述の光量パターン（つまり、端部で光量を上げる光量パターン）に基づいてスポットを形成する本発明では、かかる傾向が顕著となる。その結果、このようなスポットを主走査方向Ｘに走査させた場合、光ビームが照射される領域の主走査方向長さが、所望の長さより長くなる場合がある。
【００５１】
これに対して、上述の実施形態では、パルスに対応する照射領域と走査光学系６６，６８の光軸ＯＡとの主走査方向Ｘにおける距離の遠さに応じて、該パルスのパルス幅を短くする変換パターン（図９）により補正された補正ビデオ信号（補正露光信号）に基づいて、スポットを主走査方向Ｘに走査している。よって、スポットの光量分布の広がりに関わらず、光ビームの照射領域の主走査方向長さを適切にすることが可能となっている。
【００５２】
つまり、上述の実施形態では、上記光量パターン（図１０）に基づいてスポットを形成することで、感光体表面に照射される光ビームの光量分布のピーク値の減少を抑制するとともに、上記変換パターン（図９）により補正された補正ビデオ信号（補正露光信号）に基づいてスポットを主走査方向Ｘに走査することで、光ビームの照射領域の主走査方向長さを適切にしているため、極めて良好な光走査が可能となっている。
【００５３】
ところで、図９に示す変換パターン及び図１０に示す光量パターンは、露光ユニット６（光走査装置）または画像形成装置の個体差により、それぞれが規定するパターンの最適パターンが異なる。よって、変換パターン及び光量パターンの最適パターンは、工場出荷時に固体毎に求めておいてもよい。しかしながら、かかる最適パターンは、同一の固体であっても周囲温度等の環境の変化により異なる場合がある。そこで、次に示すようにして変換パターン及び光量パターンを求めても良い。
【００５４】
図１２は、変換パターンの設定を実行する電気的構成を示すブロック図である。また、図１３は、変換パターンの設定手順を示すフローチャートである。また、図１４は、変換パターンの設定において形成するパッチ潜像の形成位置を示す図である。なお、図１２に示す電気的構成は、パルス変調ユニット１１７、露光制御部１０２及び濃度センサ７６Ａ，７６Ｂ以外については、図６に示す電気的構成と同様であるので、重複部分については説明を省略し、特徴部分だけを説明する。まず、パッチ潜像形成工程を実行して、上述した露光ユニット６（光走査装置）に光走査動作を実行させて、感光体２の表面に２個のパッチ潜像ＰＬ1，ＰＬ2を形成する（ステップＳ２１）。このとき、図１４上段の「パッチ潜像形成」に示すように、パッチ潜像ＰＬ1を走査光学系の光軸ＯＡ上に形成する一方、パッチ潜像ＰＬ2を光軸ＯＡから主走査方向Ｘの第１方向（+Ｘ）に離れた位置に作成する。このように本実施形態では、これら２個のパッチ潜像ＰＬ1，ＰＬ2は、光軸ＯＡに対して主走査方向Ｘにおいて互いに非対称な位置に形成される。
【００５５】
次に、パッチ現像工程を実行して、現像ユニット４によりパッチ潜像ＰＬ1，ＰＬ2を現像してパッチ画像ＰＶ1，ＰＶ2を形成する（ステップＳ２２）。そして、このように形成されたパッチ画像ＰＶ1，ＰＶ2を中間転写ベルト７１の表面に一次転写する。かかる中間転写ベルト７１の表面は、主走査方向Ｘと略直交する方向Ｄ７１に循環移動しているため、パッチ画像ＰＶ1，ＰＶ2も中間転写ベルト表面に伴って方向Ｄ７１に移動することとなる。その結果、パッチ画像ＰＶ1，ＰＶ2は、これらパッチ画像ＰＶ1，ＰＶ2の移動方向の延長線上に中間転写ベルト７１表面に対向して設けられた濃度センサ７６Ａ，７６Ｂにより濃度検出される（濃度検出工程、ステップＳ２３）。そして、濃度検出工程において検出されたパッチ画像ＰＶ1，ＰＶ2の濃度はパルス変調ユニット１１７のパターン算出部１１７３に出力されるとともに、該パターン算出部１１７３にてこれらの検出結果に基づいて変換パターン及び光量パターンの最適パターンが求められる（パターン生成工程、ステップＳ２４）。そして、求められた変換パターンに基づいて露光信号補正部１１７２が補正ビデオ信号（補正露光信号）を生成するとともに、求められた光量パターンに基づいて露光制御部１０２がレーザ光源６２から射出される光ビームの光量を制御する。
【００５６】
このように、図１３，１４に示す動作を実行して、感光体２の表面に形成されたパッチ画像の濃度を検出することで、感光体２の表面に照射される光ビームが有する光量分布の主走査方向Ｘにおける変化を高精度に検出することが可能となる。よって、かかる検出結果から、光ビームが有する光量分布の主走査方向Ｘへの変化に基づいて、変換パターン及び光量パターンを最適化することが可能となる。その結果、感光体表面（被走査面、潜像担持体表面）に照射される光ビームが有する光量分布が主走査方向位置により異なるという光走査不良をより抑制することが可能となり、良好な画像形成が可能となり好適である。
【００５７】
ところで、上述の実施形態では、光量パターンの具体的設定方法の一例として、スポットの光量分布のピーク値が主走査方向Ｘにおける位置に依らず一定となるように設定する方法を挙げている。つまり、かかる場合、スポットの光量分布のピーク値が主走査方向Ｘにおける位置に依らず一定となるように光量パターンを設定することで、感光体表面に照射される光ビームの光量分布のピーク値の変動を抑制している。そして、かかる光量パターンに基づいて照射される光ビームの照射領域の主走査方向長さを最適にすべく、変換パターン（図９）により補正された補正ビデオ信号（補正露光信号）に基づいてスポットを主走査方向Ｘに走査している。
【００５８】
しかしながら、光量パターンの具体的設定方法はこれに限られるものではなく、例えば次のように、１画素に対して照射される光ビームの光量分布のピーク値が主走査方向位置に依らず一定となるように、光量パターンを設定しても良い。そして、このような光量パターンに基づいて照射される光ビームの照射領域の主走査方向長さを最適にする変換パターンにより、スポットを主走査方向Ｘに走査するように構成しても良い。
【００５９】
図１５は、１画素に対して走査されるスポットの様子を示した図である。同図に示すように、主走査方向Ｘにスポットを走査することで、１画素を露光するのに必要な光ビームが感光体表面に照射される。よって、かかる１画素に対して照射される光ビームの光量分布は、該１画素に対して走査されたスポットの光量分布を積算したものとなる。
【００６０】
図１６は、中央部における１画素に対して照射される光ビームの光量分布のシミュレーション結果を示す図である。図１７は、光量及びパルス幅を中央部におけるそれらと同様にした場合の、端部における１画素に対して照射される光ビームの光量分布のシミュレーション結果を示す図である。それぞれの図における下段は、上段の光量分布を感光体表面の法線方向から見た場合を示している。また、これらの図における数値の単位は、μＪ／ｃｍ２である。
【００６１】
これらの図１６，１７で示されるシミュレーションは、中央部における径が４４μｍであるとともに端部における径が６６μｍであるスポットを、解像度６００ｄｐｉの１画素に対して、走査速度２７０９ｍ／ｓｅｃで走査した場合を想定している。また、光量は、中央部及び端部ともに５．２ｍＷで一定とした。
【００６２】
これらの図が示すように、中央部に比べて端部では、１画素に対する光ビームの光量分布は、そのピーク値が低いとともに、その分布がブロードである。そこで、１画素に対する光量分布が中央部と端部で略等しくなるように、光量パターン及び変換パターンを求めても良い。つまり、次に例示するような方法で、主走査方向Ｘに依らず、１画素に対する光ビームの光量分布のピーク値が等しくなるように光量パターンを設定するとともに、１画素に対する光ビームの光量分布の主走査方向長さが等しくなるように変換パターンを求めても良い。
【００６３】
図１６，１７に示すシミュレーションにおける走査速度は、２７０９ｍ／ｓｅｃである。よって、１画素を主走査方向Ｘに走査する時間、即ち、距離４２．３μｍを該走査速度で走査する時間は１５．６ｎｓｅｃである。つまり、パルス幅１５．６ｎｓｅｃのパルスによりレーザ光源６２を駆動して、１画素に対してスポットを走査している。そこで、図１６，１７に示す光量分布の差を抑制するために、端部において、光量を９．２ｍＷに増やすとともに、レーザ光源６２を駆動するパルスのパルス幅を１０ｎｓｅｃに短くした。
【００６４】
図１８は、このように光量及びパルス幅の条件を変えた場合の、端部における１画素に対して照射される光ビームの光量分布のシミュレーション結果を示す図である。同図における数値の単位は、μＪ／ｃｍ２である。同図が示すように、上述のように光量及びパルス幅の条件を変えることで、中央部（図１６）と端部（図１８）における光量分布を略等しくできることが判る。
【００６５】
なお、本発明は上記した実施形態に限定されるものではなく、その趣旨を逸脱しない限りにおいて上述したもの以外に種々の変更を行うことが可能である。つまり、上記実施形態では、光量パターンの具体的設定方法として、(1)スポットの光量分布のピーク値を主走査方向位置に依らず一定とする方法と、(2)１画素に対して照射される光ビームの光量分布のピーク値が主走査方向位置に依らず一定とする方法と、を紹介したが、光量パターンの具体的設定方法は、これに限られない。要は、レーザ光源６２から射出される光ビームの照射領域と走査光学系６６，６８の光軸ＯＡとの主走査方向Ｘにおける距離の遠さに応じて、該光ビームの光量を大きくする光量パターンに基づいて、スポットを主走査方向Ｘに走査することで、光量分布のピーク値の変動を抑制するという効果を奏することが可能である。
【００６６】
また、上述の実施形態では、いわゆる４サイクル方式のカラープリンタに本発明を適用しているが、本発明の適用対象はこれに限定されるものではない。すなわち、本発明は、中間転写ベルトの移動方向に複数の画像形成ステーションを配列した、いわゆるタンデム方式のカラープリンタに対しても適用可能である。また、単色印字のみを行なうモノクロプリンタに対しても本発明を適用可能である。
【００６７】
また、図９の変換パターンでは、光軸ＯＡからの距離の増大に対して補正量ΔＰＷを連続的に増大させているが、補正量ΔＰＷの増大のさせ方としてはこれに限られるものではなく、ステップ状に増大させても良い。
【００６８】
また、図１０の光量パターンでは、光軸ＯＡからの距離の増大に対して光量を連続的に増大させているが、光量の増大のさせ方としてはこれに限られるものではなく、ステップ状に増大させても良い。
【００６９】
また、図１３を用いたパターン生成工程（ステップＳ２４）では、濃度検出工程（ステップＳ２３）の検出結果に基づいて、変換パターン及び光量パターンの何れもを求めることとしている。しかしながら、これら２つのパターンのうち、周囲温度等の環境の変化により変動されやすいパターンのみをパターン生成工程（ステップＳ２４）で求めるように構成しても良い。つまり、例えば、光量パターンについては、予めシミュレーション等で求められたパターンで固定する一方、変換パターンのみを求めるようにパターン生成工程を構成しても良い。このように構成した場合、パターン生成工程で実行されるシーケンスを簡素化することが可能となる。
【００７０】
また、上述の実施形態のパッチ潜像形成工程では、２つのパッチ潜像ＰＬ1，ＰＬ2のうちパッチ潜像ＰＬ1を光軸ＯＡ上に形成したが、パッチ潜像ＰＬ1の形成位置は光軸ＯＡ上に限られない。また、このとき、２つのパッチ潜像ＰＬ1，ＰＬ2を光軸ＯＡに対して主走査方向Ｘにおいて互いに非対称な位置に形成しているが、パッチ潜像の形成位置はこれに限られるものではない。しかしながら、パッチ潜像ＰＬ1，ＰＬ2の形成位置を光軸ＯＡに対して主走査方向Ｘにおいて互いに非対称な位置に形成した場合、上記光走査不良の画像濃度への影響をより抑制して、より良好な像の形成が可能となり好適である。この理由について次に説明する。
【００７１】
本実施形態でも示したとおり、上述のような光走査装置は、走査光学系６６，６８の光軸ＯＡに対して対称に構成されることが多い。このような場合、パッチ潜像形成工程及びパッチ現像工程を実行して形成される２個のパッチ画像ＰＶ1，ＰＶ2それぞれの位置が、走査光学系の光軸ＯＡに対して主走査方向Ｘに対称な位置であると、これら２個のパッチ画像ＰＶ1，ＰＶ2の濃度は略同値となる。これに対して、パッチ潜像形成工程を、２個の静電潜像ＰＬ1，ＰＬ2を走査光学系６６，６８の光軸ＯＡに対して主走査方向Ｘにおいて互いに非対称な位置に形成した場合、パッチ潜像形成工程及びパッチ現像工程を実行して形成される２個のパッチ画像の濃度は、装置構成の対称性に依存することなく互いに異なる。よって、感光体表面（被走査面、潜像担持体表面）に照射される光ビームが有する光量分布のピーク値の主走査方向における変化を高精度に検出することができる。よって、変換パターンをより最適化することが可能となり、その結果、上述したような画像濃度の主走査方向位置による差異をより高精度に抑制して、より良好な像の形成が可能となり好適である。
【００７２】
また、本実施形態のパッチ潜像形成工程では、２つのパッチ潜像ＰＬ1，ＰＬ2を形成したが、形成するパッチ潜像の個数はこれに限られるものではなく、複数個形成することで、上述したような、感光体２の表面に照射される光ビームが有する光量分布のピーク値の主走査方向Ｘにおける変化を抑制することができる。
【００７３】
また、本実施形態の濃度検出工程は、中間転写ベルト７１の表面に一次転写された後のパッチ画像ＰＶ1，ＰＶ2の濃度を検出したが、濃度検出工程の構成はこれに限られるものではなく、例えば感光体２に形成されたパッチ画像ＰＶ1，ＰＶ2の濃度を検出するように構成しても良いし、また、シートＳに定着後のパッチ画像ＰＶ1，ＰＶ2の濃度を検出するように構成しても良い。
【００７４】
また、上記実施形態では、振動する偏向ミラー面６５１をマイクロマシニング技術を用いて形成しているが、偏向ミラー面の製造方法はこれに限定されるものではなく、振動する偏向ミラー面を用いて光ビームを偏向して潜像担持体上に光ビームを走査させる、いわゆる画像形成装置全般に本発明を適用することができる。
【００７５】
また、上記実施形態では、中間転写ベルトなどの中間転写媒体に一時的にカラー画像を形成した後に該カラー画像をシートＳに転写する画像形成装置に対して本発明を適用しているが、各トナー像を直接シート上で重ね合わせてカラー画像を形成する装置に対しても適用可能である。
【００７６】
また、上記実施形態では、ホストコンピュータなどの外部装置より与えられた印字指令に基づき該印字指令に含まれる画像を転写紙、複写紙などのシートＳに印字するプリンタを用いて説明しているが、本発明はこれに限られず、複写機やファクシミリ装置などを含む電子写真方式の画像形成装置全般に適用することができる。
【実施例】
【００７７】
次に本発明の実施例を示すが、本発明はもとより下記の実施例によって制限を受けるものではなく、前後記の趣旨に適合しうる範囲で適当に変更を加えて実施することも勿論可能であり、それらはいずれも本発明の技術的範囲に含まれる。
【００７８】
本実施例では、図１７で示したシミュレーションと同様の条件で端部にパッチ画像を形成した場合と、図１８で示したシミュレーションと同様の条件で端部にパッチ画像を形成した場合との比較を行なう。なお、本実施例におけるパッチ画像は、Ｍｉｃｒｏｓｏｆｔ社のＷＯＲＤにより１０％濃度の画像データを作るとともに該画像データに基づいて画像を形成することで、形成した。
【００７９】
表１は、図１６で示したシミュレーションと同様の条件で中央部にパッチ画像を形成するとともに、図１７で示したシミュレーションと同様の条件で端部にパッチ画像を形成した場合の、それぞれのパッチ画像の濃度を測定した結果を示す。つまり、表１における中央部のパッチ画像と端部のパッチ画像は、光源から射出される光ビームの光量、及び、該光源を駆動するパルスのパルス幅において、同条件で形成されている。この場合、中央部と端部とで、０．０４の濃度差が発生することが判る。
【００８０】
そこで、端部のパッチ画像を、図１８で示したシミュレーションと同様の条件で形成して、再び、中央部と端部とのパッチ画像の濃度を求めたところ表２のようになった。同表が示すように、この場合、中央部と端部とで濃度差は無い。このように、端部に対する条件を、図１８に示したシミュレーションにおける条件のように変えることで、中央部と端部とのパッチ画像の濃度差を抑制することが可能となっている。
【００８１】
【表１】
2008094005.tif 000003
【００８２】
【表２】
2008094005.tif 000004
【図面の簡単な説明】
【００８３】
【図１】本発明にかかる画像形成装置の一実施形態を示す図。
【図２】図１の画像形成装置の電気的構成を示すブロック図。
【図３】図１の画像形成装置の露光ユニットの構成を示す副走査断面図。
【図４】図１の画像形成装置の露光ユニットの構成を示す主走査断面図。
【図５】露光ユニットの光学構成を展開した副走査断面図。
【図６】本実施形態の画像形成装置の電気的構成を示すブロック図。
【図７】本実施形態の画像形成装置の信号処理を示すフローチャート。
【図８】本実施形態の画像形成装置の信号処理の動作を示す図。
【図９】変換パターンの一例を示す図。
【図１０】光量パターンの一例を示す図。
【図１１】中央部と端部それぞれにおけるスポットの光量分布を示す図。
【図１２】変換パターンの設定を実行する電気的構成を示すブロック図。
【図１３】変換パターンの設定手順を示すフローチャート。
【図１４】変換パターンの設定において形成するパッチ潜像の形成位置を示す図。
【図１５】１画素に対して走査されるスポットの様子を示した図。
【図１６】中央部における光量分布のシミュレーション結果を示す図。
【図１７】端部における光ビームの光量分布のシミュレーション結果を示す図。
【図１８】端部における光ビームの光量分布のシミュレーション結果を示す図。
【符号の説明】
【００８４】
２…感光体、  ６…露光ユニット（光走査装置）、  ６２…レーザ光源（光源）、  ６５…偏向器、  ６６…第１走査レンズ（走査光学系）、  ６８…第２走査レンズ（走査光学系）、  １０１…ＣＰＵ、  ６５１…偏向ミラー面、  １０２…露光制御部（ビーム変調手段）、  １１７１…露光信号生成部（露光信号生成手段）、  １１７２…露光信号補正部（露光信号補正手段）、  Ｌ…光ビーム、  Ｘ…主走査方向、  Ｙ…副走査方向、  ＯＡ…光軸、  ＰＬ1，ＰＬ2…パッチ潜像、  ＰＶ1，ＰＶ2…パッチ画像
【図１】
2008094005.tif 000005
【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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