(57)【要約】 【課題】  光ビームの光量に依存する画像形成位置のずれを低減する。【解決手段】  潜像形成に利用される光ビームの光量が解像度の違いに応じて切り替えられる画像形成装置において、レーザ１０１〜１０４は、感光体ドラム２０３上に潜像を形成するための光ビームを発光する。発光された光ビームはポリゴンミラー１０５によって走査される。走査された光ビームはＢＤセンサ１０６によって検出される。タイミング制御部２０４は、検出された光ビームの検出タイミングに応じてレーザ１０１〜１０４の発光タイミングを制御する際に、光ビームの光量または解像度に応じて、記憶装置２０５のテーブルから好適な発光タイミングを選択する。【選択図】  図１
2005280070.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
潜像形成に利用される光ビームの光量が解像度の違いに応じて切り替えられる画像形成装置であって、
感光体ドラム上に潜像を形成するための光ビームを発光する発光手段と、
発光された前記光ビームを走査する走査手段と、
走査された前記光ビームを検出する検出手段と、
検出された前記光ビームの検出タイミングに応じて前記発光手段の発光タイミングを制御する際に、前記光ビームの光量または前記解像度に応じた発光タイミングを選択する選択手段と、
選択された前記発光タイミングに従って前記発光手段の発光タイミングを制御する制御手段とを含むことを特徴とする画像形成装置。
【請求項２】
前記光ビームの光量または前記解像度に応じた各発光タイミングのデータを記憶する記憶手段をさらに備え、前記選択手段は、前記光ビームの光量または前記解像度に応じた前記発光タイミングのデータを前記記憶手段から読み出すことで該発光タイミングを選択す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】
前記記憶手段は、前記光ビームの光量または前記解像度と前記発光タイミングとの関係を記述したテーブルを記憶してい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】
所定の光量の前記光ビームにより記録媒体上に形成されたパターンを読み取る読み取り手段と、
前記読み取られたパターンについて、基準となるパターンからのずれ量を算出する算出手段と、
算出された前記ずれ量に応じた発光タイミングのデータを前記記憶手段に書き込む書込み手段と
をさらに含むことを特徴とする請求項２または３に記載の画像形成装置。
【請求項５】
前記パターンは、「く」の字に準じたパターン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】
前記選択手段は、
前記検出手段から出力される信号のパルス幅を所定の割合で分割する分割点を基準として、前記発光タイミングを決定する発光タイミング決定手段
を含む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７】
前記画像形成装置は、前記発光手段として複数の発光手段を備え、該複数の発光手段からそれぞれ発光される光ビームの中には異なる方向に走査されるものが存在することを特徴とする請求項１乃至６の何れか１項に記載の画像形成装置。
【請求項８】
解像度の違いに応じて潜像形成に利用される光ビームの光量が変化する画像形成装置の制御方法であって、
前記画像形成装置の感光体ドラム上に潜像を形成するための光ビームを発光するステップと、
発光された前記光ビームを走査するステップと、
走査された前記光ビームを検出するステップと、
検出された前記光ビームの検出タイミングに応じて前記光ビームの発光タイミングを制御する際に、前記光ビームの光量または前記解像度に応じた発光タイミングを選択するステップと、
選択された前記発光タイミングに従って前記光ビームの発光タイミングを制御するステップとを含むことを特徴とする画像形成装置の制御方法。
【請求項９】
前記選択のステップは、前記光ビームの光量または前記解像度に応じた各発光タイミングのデータを記憶する記憶手段から、前記光ビームの光量または前記解像度に応じた前記発光タイミングのデータを読み出すステップを含むことを特徴とする請求項８に記載の画像形成装置の制御方法。
【請求項１０】
前記読み出すステップは、前記記憶手段に記憶されている前記光ビームの光量または前記解像度と前記発光タイミングとの関係を記述したテーブルに基づいて前記発光タイミングのデータを読み出すことを特徴とする請求項９に記載の画像形成装置の制御方法。
【請求項１１】
所定の光量の前記光ビームを用いて記録媒体上に形成されたパターンを読み取るステップと、
前記読み取られたパターンと、基準パターンとのずれ量を算出するステップと、
算出された前記ずれ量に応じた発光タイミングのデータを前記記憶手段に書き込むステップと
をさらに含むことを特徴とする請求項８に記載の画像形成装置の制御方法。
【請求項１２】
前記パターンは、「く」の字に準じたパターンであることを特徴とする請求項１１に記載の画像形成装置の制御方法。
【請求項１３】
前記選択のステップは、
前記光ビームの検出に応じて出力される信号のパルス幅を所定の割合で分割する場合の分割点を基準として前記発光タイミングを決定するステップ
をさらに含むことを特徴とする請求項８に記載の画像形成装置の制御方法。
【請求項１４】
前記画像形成装置は、前記発光手段として複数の発光手段を備え、該複数の発光手段からそれぞれ発光される光ビームの中には異なる方向に走査されるものが存在することを特徴とする請求項８乃至１３の何れか１項に記載の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、レーザ光等の光ビームを用いて像を形成する画像形成技術に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来から、解像度を切り替えることで、高解像度（例えば１２００dpi）の画像と、低解像度（例えば６００dpi）の画像を形成することができる画像形成装置が知られている。
【０００３】
６００dpiの画像を形成する場合と１２００dpiの画像を形成する場合とでポリゴンミラーの回転数を同一とする場合には、感光ドラムの回転速度を、６００dpiのときに比べて１２００dpiでは１／２に設定する。また、感光ドラム上を走査されるレーザの積分光量を双方で同一の光量とするには、６００dpiのときに比べて１２００dpiではレーザ光量を１／２に設定し、さらに、レーザを駆動する画像クロックの周波数を２倍にする必要がある。このように制御することで主走査線、副走査線ともに１２００dpiの画像が形成される。
【０００４】
ところで、画像を形成する際には常に同じ位置から画像を形成する必要があり、そのためには、水平同期と垂直同期を獲得しなければならない。水平同期が正しく取れない場合は、水平方向に画像がずれてしまう。
【０００５】
この水平同期を獲得するには、ポリゴンミラーにより感光ドラム上へと光ビームを走査する際に、感光ドラムの端部付近に設けられた光検出器により光ビームが検出されると水平同期信号を出力する方法がある。
【０００６】
しかしながら、上述したように、解像度に応じて光ビームの光量を切り替えてしまうと、水平同期信号の出力タイミングがずれてしまう。なぜなら、水平同期信号は、光検出器に照射される光ビームの積分光量が所定値に達したときに出力される構造だからである。すなわち、光量が多いときは相対的に早く水平同期信号が出力され、光量が少ないときは相対的に遅れて水平同期信号が出力されてしまう。
【０００７】
この課題を解決するため、感光ドラム上を走査するときは光ビームの光量を解像度に応じた光量とし、一方で、光ビームが感光ドラムの端部に設けられた光検出器上を走査するときは、光ビームの光量が解像度によらず常に一定となるように光量を制御する技術が提案されている（特許文献１）。すなわち、解像度を切り替えたときだけでなく、一回の走査中にも光量を切り替えていた。
【特許文献１】特開平８−３０４７２３号
【特許文献２】特開２００４−０５８４９２号
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
ところで、カラー画像形成装置では、複数のレーザを備え、各レーザが、シアン、マゼンタ、イエローおよびブラックなどの色材ごとに割り当てられるものがある。しかも、ポリゴンミラーの数を削減する等の理由から、これら複数のレーザを互いに異なる方向に走査させる場合がある（特許文献２）。例えば、イエロー用のレーザが右方向に走査しているときに、マゼンタ用のレーザが左方向に走査するが如くである。このような場合に、上述の解像度の違い（すなわち光量の違い）によって生じる画像の書き出し位置のずれは、それぞれ反対方向になるため２倍のずれ量となる。しかも、このずれは、色ずれとなって現れるため、形成された画像の品質を大きく劣化させてしまう。
【０００９】
上述の特許文献１に記載の方法を適用することでこの課題を解決できる可能性がある。しかしながら、感光ドラム上を走査するときの光量を設定する回路と、光検出器上を走査するときの光量を設定する回路の２つが必要となるため、回路規模が増大し、コストアップが避けられないといった課題がある。
【００１０】
そこで、本発明は、このような課題および他の課題を解決することを目的とする。なお、他の課題については明細書の全体を通して理解できよう。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
上記課題を解決すべく、本発明は、検出器により検出された光ビームの検出タイミングに応じて発光手段の発光タイミングを制御する際に、光ビームの光量または解像度の違いに応じて好適な発光タイミングを選択するようにした。
【発明の効果】
【００１２】
以上説明したように、本発明では、光ビームの光量または解像度の違いに応じて好適な発光タイミングを選択するようにしたので、光ビームが感光ドラム上を走査する時と光検出器を走査する時とで光量を変更する制御を省略可能となる。また、画像書き出し位置のずれを低減しつつ、コストを低減することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１３】
以下に本発明の上位概念、中位概念および下位概念の理解に役立つ一実施形態を示す。なお、以下の実施形態に含まれる概念について、そのすべてが特許請求の範囲に記載されているとは限らない。ただし、これは特許発明の技術的範囲から意識的に除外したのではなく、特許発明と均等の関係にあるため特許請求の範囲には記載していない場合があることを理解していただきたい。
【００１４】
［第１の実施形態］
図１は、本実施形態に係る発明を適用可能なカラー画像形成装置の光走査装置の一例を示す図である。イエロー画像形成用半導体レーザ（以下、イエロー用レーザと称す。）１０１、マゼンタ画像形成用半導体レーザ（以下、マゼンタ用レーザと称す。）１０２、シアン画像形成用半導体レーザ（以下、シアン用レーザと称す。）１０３、およびブラック画像形成用半導体レーザ（以下、ブラック用レーザと称す。）１０４のそれぞれから射出された各レーザ光は、図示しない各コリメータレンズにより平行光束に集光され、一定回転数で回転するポリゴンミラー１０５で反射されることにより等角速度で走査される。
【００１５】
ポリゴンミラー１０５により反射された各レーザ光は、不図示の各fθレンズを通過し、イエロー用レーザのための反射ミラー１１１、マゼンタ用レーザのための反射ミラー１１２、シアン用レーザのための反射ミラー１１３、ブラック用レーザのための反射ミラー１１４によりそれぞれ反射され、不図示の感光ドラムに照射される。
【００１６】
感光ドラム面上の画像形成位置は、ＢＤ（ビームディテクト）センサ１０６、１０７から出力されるＢＤ信号によって決定される。イエロー・マゼンタ用BDセンサ１０６は、イエロー用レーザ１０１とマゼンタ用レーザ１０２の書き出し開始タイミングを決めるために、イエロー用レーザ光を検出する。そして、イエロー用レーザ光が照射されたタイミングから各々一定時間後をイエローとマゼンタの書き出し開始タイミングとしている。一方、ブラック用レーザ１０４とシアン用レーザ１０３も同様に、ブラック・シアン用BDセンサ１０７にブラック用レーザ光が照射されたタイミングから各々一定時間後を書き出し開始タイミングとしている。
【００１７】
このような構成においては、解像度を切り替えることにより光量が変化した場合、ズレ方向が逆になるため、相対的にズレ量が２倍になり、主走査方向の色ズレが顕著となりやすい。よって、本発明を適用した場合の改善効果が大きい。しかしながら、本発明は、このような構成に限定されることはなく、レーザを一つのみ使用する画像形成装置や、複数のレーザを用いるものの走査方向が同一となる画像形成装置であっても適用することができる。
【００１８】
図２は、本実施形態に係る光走査装置とタイミング制御部の一例を示す図である。この図は、複数あるレーザのうちの一つを簡略化して示している。２０１は、上述したコリメータレンズである。２０２は上述したfθレンズである。２０３は上述した感光体ドラムである。レーザ１０１〜１０４からそれぞれ射出されたレーザ光は、コリメータレンズ２０１を通過することで平行光束に集光され、一定速度で回転するポリゴンミラー１０５で反射されることにより等角速度で走査される。さらに、fθレンズ２０２を通過したレーザ光は、感光体ドラム２０３面上に等速で照射されることで、静電潜像を形成する。
【００１９】
２０４は、各レーザ１０１〜１０４の発光タイミングを制御するタイミング制御部である。２０５は、光量設定信号に応じた発光タイミングのデータを記憶する記憶装置である。主制御部２０６は、画像処理を実行するプリンタコントローラや、画像形成エンジンを制御するエンジン制御部等の制御装置である。主制御部２０６は、ホスト装置や操作部から入力された解像度の指示に応じて、対応する光量設定信号を出力する。また、タイミング制御部２０４は、ＢＤセンサ１０６、１０７から出力されるＢＤ信号を受信すると、主制御部２０６から入力された光量設定信号（解像度の識別情報であってもよい。）に基づいて、対応する発光タイミングを選択する。例えば、タイミング制御部２０４は、光量設定信号に対応する発光タイミングのデータを記憶装置２０５から読み出し、読み出した発光タイミングデータと、ＢＤ信号の立ち上がりタイミングとに基づいて発光開始タイミングを決定して、決定した発光タイミングに従って発光を指示する。発光タイミングデータには、光量ＡのときはＢＤ信号を受信したとき（すなわちＢＤ信号のパルスの立ち上がりを検出したとき）からｔ１秒後に発光し、光量ＢのときはＢＤ信号を受信したときからｔ２秒後に発光するといったデータが含まれている。
【００２０】
図３は、本実施形態に係る発光タイミングの制御処理に関する例示的なフローチャートである。
【００２１】
ステップＳ３０１において、主制御部２０６は、ホスト装置や操作部から入力された指示に応じて解像度を設定する。
【００２２】
ステップＳ３０２において、主制御部２０６は、設定された解像度に応じた光量を選択する。例えば、主制御部２０６に備えられている不図示のメモリに、予め解像度と光量との関係を示すテーブルを記憶しておき、設定された解像度に対応する光量を読み出す。主制御部２０６は、選択した光量を表す光量設定信号をタイミング制御部２０４に出力する。
【００２３】
ステップＳ３０３において、タイミング制御部２０４は、上述の光量設定信号に対応する発光タイミングを選択する。例えば、記憶装置２０５に記憶されている光量設定信号と発光タイミングのデータとの関係を示すテーブルから、入力された光量設定信号に対応する発光タイミングのデータを読み出す。
【００２４】
ステップＳ３０４において、タイミング制御部２０４は、ＢＤセンサ１０６、１０７からＢＤ信号を受信したか否かを判定する。ＢＤ信号を受信すると待ちループを抜ける。なお、ＢＤ信号は、BDセンサ１０６、１０７にレーザ光が照射されると出力される。
【００２５】
ステップＳ３０５において、タイミング制御部２０４は、ＢＤ信号を基準として、発光タイミングデータが示しているだけの時間が経過するのを待つ。この時間は、制御部２０４に内蔵されているカウンタによって計測される。画像書き出しタイミングになると、次のステップに進む。
【００２６】
ステップＳ３０６において、タイミング制御部２０４は、画像データと光量設定信号とに基づいてレーザ１０１〜１０４の発光を制御する。
【００２７】
図４は、各光量、ＢＤ信号および画像信号の関係を示す図である。この例では、光量ＡのときはＢＤ信号の立ち上がりタイミングからt1の時間後を書き出しタイミングとし、光量ＢのときはＢＤ信号の立ち上がりタイミングからt2の時間後に画像書き出しタイミングとすることで、光量が変化しても結果的に同一タイミングで画像形成できることを示している。なお、記憶装置２０５には、光量Ａとｔ１が対応付けて記憶されており、光量Ｂとｔ２とが対応付けて記憶されているものとする。
【００２８】
以下では、本発明の効果を説明するために従来例と本発明とを比較することにする。
【００２９】
図５は、従来例に関する各光量、ＢＤ信号および画像信号の関係を示す図である。従来技術によれば、光量が変化したにもかかわらず、ＢＤ信号の検出タイミングから一定時間ｔが経過したときを書き出しタイミングとしていたので、光量Ａと光量Ｂとでは書き出しタイミングがずれてしまっている。ここでは、光量Ａ＞光量Ｂの関係が成り立つことを前提としている。
【００３０】
図６は、書き出しタイミングのずれに伴う形成画像のずれを示す図である。光量Ａにより形成した画像に対して、光量Ｂにより形成した画像は、書き出しタイミングのずれに応じた位置だけ、主走査方向（水平方向）に書き出し位置がずれてしまっている。
【００３１】
図７は、カラー画像に関する書き出しタイミングのずれに伴う形成画像のずれを示す図である。とりわけ、図１に示したようカラー画像形成装置では、一部のレーザと他のレーザとではレーザ光の走査方向が反対になっている。そのため、書き出しタイミングのずれは、色ずれを引き起こし、形成画像の品質を著しく劣化させることが理解できよう。
【００３２】
本実施形態に係る発明によれば、レーザの光量設定値に応じて発光タイミングを切り替えることにより、レーザ光量によらず常に安定した位置に画像を形成することができる。とりわけ、それぞれ色の異なる複数の画像を重ね合わせることでカラー画像を形成するカラー画像形成装置であって、しかも、ある色の画像と他の色の画像とではレーザ光の走査方向が異なる場合には、主走査方向において発生する色ずれを低減することができる。
【００３３】
また、特許文献１に記載された技術のように、感光ドラム上を走査するときの光量と光検出器上を走査するときの光量とを切り替えることはしていないため、制御上の複雑さが解消され、回路規模を削減できる可能性もある。すなわち、解像度が変更されない限り、レーザ光の光量が意図的に変更されることはないため、レーザ光の光量制御が簡潔になる。
【００３４】
［第２の実施形態］
本実施形態では、各光量ごとの好適な発光タイミングデータの算出例を説明する。
【００３５】
図８は、本実施形態に係る画像形成装置の一例を示す図である。既に説明した個所と同様の構成については同一の参照符号を付すことにより説明を省略する。
【００３６】
プリンタコントローラ８０１は、ホスト装置または光学センサ８０６から入力された画像データについて任意の画像処理を施す画像処理装置である。エンジン制御部８０２は、プリンタコントローラ８０１から出力される画像信号に基づいて、画像形成エンジン８０３を制御する制御装置である。画像形成エンジン８０３には、レーザ１０１〜１０４、感光ドラム２０３、不図示の定着装置、記録紙の搬送機構等が含まれる。エンジン制御部８０２には、上述のタイミング制御部２０４と記憶装置２０５とが含まれている。
【００３７】
算出用パターンデータＲＯＭ８０４は、発光タイミングデータを算出するために利用されるパターンデータを記憶している。光学センサ８０５は、記録紙上に形成されたパターンを光学的に検出する検出デバイスである。画像形成装置が複写機であれば、原稿を読み取るリーダーを光学センサ８０５として代用してもよい。そうでない場合、光学センサ８０５は、画像形成装置の記録紙搬送路内のうち、定着装置より下流の記録紙搬送路内に配置されることになる。光学センサコントローラ８０６は、光学センサ８０５から入力されたデータに基づいて画像データを作成する処理回路である。発光タイミング演算部８０７は、複数の光量のそれぞれについて算出用パターンを記録紙に形成し、形成されたそれぞれのパターンを比較することで、位置的な「ずれ」や、それに対応する時間的なタイミングのずれを算出し、最終的には、各光量ごとの発光タイミングを算出する演算回路である。算出された発光タイミングは、記憶装置２０５に記憶される。
【００３８】
図９は、それぞれ異なる光量を用いて算出用パターンが形成された複数の記録紙を示す図である。記録紙８１０Ａは、光量Ａを用いてパターンを形成したものである。記録紙８１０Ｂは、光量Ｂを用いてパターンを形成したものである。なお、算出の際には、光量Ａおよび光量Ｂの何れの場合もＢＤ信号を受信してから同一の時間の経過がカウントされてから画像を形成するものとしている。すなわち、第１の実施形態に係る発明は適用しない。
【００３９】
図９に示した例によれば、光量Ｂにより形成されたパターン９０１は、光量Ａにより形成されたパターン９０１と比較し、右側に距離ｄだけ偏差していることがわかる。すなわち、この距離ｄが、上述してきた書き出し位置のずれに相当する。光学センサ８０５が記録紙上を通過する際の軌跡は、記録紙の左端から距離ｄｓの直線となる。また、図示するように、記録紙の左端から「く」の字形のパターンにおける上部端までの距離は、記録紙８１０ＡではｄＡで、記録紙８１０ＢではｄＢであったとする。なお、この例では、ｄｓ＝ｄＡとしている。すると、ずれを表す距離ｄは、ｄ＝ｄＢ−ｄＡとなる。このずれ量ｄと補正値ｔ３との関係を表す補正値テーブルに従って、補正値ｔ３を決定する。なお、ｄＢやｄＡは、光学センサ８０５により読み取られた画像データから、発光タイミング演算部８０６が算出してもよい。例えば、ｔ３＝ｋ１・ｄとして求めることができる。ここで、ｋ１は、ｔ３とｄとの関係を表す係数である。なお、必ずしも両者の関係を表す関数は、一次関数である必要はなく、より高次の関数であってもよい。
【００４０】
あるいは、光学センサ８０５が「く」の字のうち上部の「／」を検出してから下部の「＼」を検出するまでの時間を発光タイミング演算部８０６がカウントしてもよい。その結果、記録紙８１０Ａの検出時間がｔＡで、記録紙８０１Ｂの検出時間がｔＢであったとする。また、「く」の字の挟角を２θとし、記録紙の搬送速度をｖとすれば、上述したずれ量ｄ＝（ｔＡ−ｔＢ）・ｖ／ｔａｎθとなる。このようにして算出したずれ量ｄを用いてもよい。
【００４１】
さらに、ｔＡとｔＢの測定時間差であるｔ（但し、ｄｔ＝ｔＡ−ｔＢ）を用いて、上述の補正値ｔ３を算出してもよい。例えば、ｔ３＝ｋ２・ｄｔとして求めることができる。ここで、ｋ２は、ｔ３とｄｔとの関係を表す係数である。もちろん、画像形成装置の特性によっては、より高次の関数によりｔ３とｄｔとの関係を表現してもよい。
【００４２】
図１０は、本実施形態に係る補正値テーブルの一例を示す図である。この例では、測定時間差ｄｔと、補正値ｔ３との関係がｔ３＝ｋ２・ｄｔであることを前提としている。
【００４３】
図１１は、本実施形態に係る補正値と各光量における発光タイミングとの関係を示す図である。この例では、光量ＡについてＢＤ信号の立ち上がりから発光開始タイミング間での時間をｔ１とし、補正値をｔ３とすると、光量ＢについてＢＤ信号の立ち上がりから発光開始タイミング間での時間ｔ２は、ｔ２＝ｔ１−ｔ３となる。ここで、ｔ１を、記録紙８１０Ａと記録紙８１０Ｂとを作成したときの発光タイミング（ｔ）と同等であるとすれば、ｔ２＝ｔ−ｔ３として求めることができる。すなわち、記録紙８１０Ａと記録紙８１０Ｂとを同一の発光タイミング（ｔ）で形成してしまうと、ｔ３に相当するずれが生じることになるので、一方の光量についての発光タイミングを補正値ｔ３で補正することで、ずれが相殺されることになる。
【００４４】
図１２は、本実施形態に係る各光量ごとの発光タイミングの算出処理についての例示的なフローチャートである。
【００４５】
ステップＳ１２０１において、発光タイミングの算出処理が開始されると、タイミング制御部２０４は、発光タイミングをｔに設定する。なお、デフォルトの発光タイミングを使用する場合は、本ステップを省略してもよい。
【００４６】
ステップＳ１２０２において、主制御部２０６（コントローラ８０１またはエンジン制御部８０２）は、ｉ番目の光量を、光量設定信号を用いてタイミング制御部２０４に設定する。なお、ｉの初期値は１とする。
【００４７】
ステップＳ１２０３において、主制御部２０６のうちコントローラ８０１は、算出用パターンの画像データをＲＯＭ８０４から読み出す。
【００４８】
ステップＳ１２０４において、コントローラ８０１は、読み出したパターン画像についての画像信号を発生し、エンジン制御部８０２に送出する。エンジン制御部８０２は、設定された光量を使用して、当該画像信号に応じて画像を形成すべく、画像形成エンジン８０３を駆動制御する。このようにして、ｉ番目の記録紙上にｉ番目の光量に応じた算出用パターンが形成される。
【００４９】
ステップＳ１２０５において、光学センサ８０５は、ｉ番目の記録紙上に形成された算出用パターンを読み取る。読み取られたデータは、光学センサコントローラ８０６において画像データに変換される。発光タイミング演算部８０７は、当該画像データに基づいて、ｉ番目のパターンについて、「く」の字の記録位置を算出する。あるいは、「く」の字の上辺「／」を検出してから下辺「＼」を検出するまでの時間差を検出する。
【００５０】
ステップＳ１２０６において、主制御部２０６は、全種類の光量について、パターン形成位置またはパターンの検出時間差についての算出処理が終了したかを判定する。終了すれば、ステップＳ１２０７に進む。
【００５１】
ステップＳ１２０７において、発光タイミング演算部８０７は、例えば、１番目の記録紙を基準として、２番目以降の記録紙のそれぞれについて、各パターン形成位置または各パターンの検出時間差を上述した算術式に代入して、補正値を算出する。なお、１番目以外の記録紙を基準としてもよいし、予め記憶装置２０５に記憶されているデータを基準としてもよい。実際に記録紙から読み取ったデータを使用すれば、予め基準データを記憶しておくよりも記憶容量を削減できるメリットがある。
【００５２】
ステップＳ１２０８において、発光タイミング演算部８０７は、各光量のそれぞれの補正値に基づいて、発光タイミングを算出する。算出が終わると、発光タイミング演算部８０７は、各光量と、各発光タイミングとが対応するように発光タイミングテーブルを作成し、記憶装置２０５に記憶する。
【００５３】
以上説明したように、本実施形態に係る画像形成装置では、画像形成装置内に発光タイミングを好適にするための機構を搭載するようにしたので、部品のばらつきや経年変化等による「ずれ」に対しても動的に対応できるようになる。
【００５４】
［第３の実施形態］
本実施形態では、発光タイミングの具体的な決定方法の一例を示す。図１３は、本実施形態に係る光量設定値と発光タイミングデータとの関係を示すテーブルの一例を示す図である。横軸は、光量設定値を示し、縦軸は発光タイミングを示している。図の例では、光量Ａのときにはｔ１秒であり、光量Ｂのときにはｔ２秒として発光タイミングのデータが決定される。これらの発光タイミングデータｔ１、ｔ２は、それぞれのＢＤ信号の立ち上がり時を基準としたレーザ光の発光開示時間を示している。
【００５５】
このようにテーブルを参照することで、設定光量により一義的に発光タイミングを決定することができる。当該テーブルは、記憶装置２０５に記憶しておくことができる。記憶装置２０５は、主制御部２０６から出力された光量設定信号に応じた発光タイミングデータをタイミング制御部２０４に出力する。あるいは、タイミング制御部２０４が、主制御部２０６から出力された光量設定信号に応じた発光タイミングデータを記憶装置２０５のテーブルから読み出す。タイミング制御部２０４は、当該発光タイミングデータに基づいてレーザ１０１〜１０４の発光タイミングを制御する。
【００５６】
本実施形態によれば、発光タイミングのデータや補正値などを算出するための算出シーケンスを省略できる。そのため、画像形成装置のスループットを低下させることなく、光量の違いが原因となる発光タイミングのズレを低減できる。すなわち、光量に依存することなく、安定した発光タイミングを得ることができる。
【００５７】
［第４の実施形態］
上述の実施形態では、ＢＤセンサ１０６、１０７から出力される信号の立ち上がり時を基準とし、そこからの発光開始時を制御していた。すなわち、光量が変化しても実質的に同一のタイミングで発光できるようにすべく、当該立ち上がり時から発光開始時までの時間を光量に応じて好適に変化させるものである。
【００５８】
本実施形態は、上述の立ち上がり時よりも後であって、かつ立下り時以前の時刻を基準時とするものである。すなわち、検出手段として機能するＢＤセンサ１０６、１０７から出力されるＢＤ信号のパルス幅を所定の割合で分割する分割点を基準として、前記発光タイミングを決定する。すなわち、本実施形態では、光量の違いに応じて、各ＢＤ信号における基準時を変化することで上述の「ずれ」を吸収できる。そのため、光量が変化しても、基準時から発光開始時までの時間間隔を実質的に同一の値とすることもできる。
【００５９】
図１４は、本実施形態に係る基準タイミング決定原理を示した図である。具体的には、光量Ａ、Ｂのそれぞれについて、ＢＤセンサ１０６、１０７からの出力（ＢＤ信号）と、発光タイミングに関する基準時を示している。
【００６０】
光量の変化にともなうＢＤ信号の立ちあがり時の変化量、立ち下がり時の変化量は、おおよそ線形であることが実験によりわかっている。たとえば、図１４に示すような光量依存性を有するＢＤセンサの場合、ＢＤ信号のパルス幅を１対２で分割するような分割点を、発光タイミングのカウントの基準時とすることで、光量に依存する発光タイミングのずれを低減することができる。
【００６１】
なお、１：２の分割比は例示に過ぎず、実際には、画像形成装置に採用されるＢＤセンサの特性に応じて好適なものを採用すればよい。すなわち、分割比をｍ：ｎにすることができる（ここで、ｍ、ｎはともに自然数）。
【００６２】
また、このようにして決定された基準時から発光開始時までの時間間隔ｔは、光量の違いに応じて変更してもよいし、光量に依存することなく同一でもよい。いずれの場合も時間間隔ｔや基準時（分割比）を、最終的に発光タイミングが同期するるように適宜決定すればよいからである。さらに、分割比は、光量ごとに異なる値としてもよいし、光量に依存せず同一でもよい。この場合も、最終的な発光タイミングが同期するように、基準時から発光時までの時間間隔ｔをそれぞれ決定すればよい。なお、同一の分割比とすれば、複数の分割比を採用する場合に比べ、記憶装置に分割比を保持する際に必要となる記憶容量を節約できるメリットがある。これは、多数の解像度による画像形成に対応した結果、様々な光量を使用する画像形成装置では、記憶容量の節約効果が大きくなる。
【００６３】
なお、これらのパラメータは、設計時に算出して記憶装置２０５に記憶しておき、タイミング制御部２０４が読み出して利用してもよい。あるいはタイミング制御部２０４等の制御部が、動作時にこれらのパラメータを動的に算出してもよい。前者の場合は、算出のシーケンスを省略できるメリットがあり、後者の場合は、画像形成装置ごとの部品精度のばらつきや経年変化等に対しても好適に対処できるメリットがある。
【００６４】
以上説明したように、本実施形態によれば、発光タイミングを定義する際の基準時を、ＢＤ信号における立ち上がり時以外のポイントを利用できるため、設計の自由度が増す利点がある。もちろん、上述の実施形態と同様に、光量依存による発光タイミングのズレを低減できる。
【００６５】
［他の実施形態］
上述の実施形態では、設定光量に応じて発光タイミングを決定していた。しかしながら、設定光量以外のデータに対応して発光タイミングを決定してもよい。例えば、設定解像度とレーザ光量とが一対一に対応していれば、プリンタコントローラ等からの設定解像度データにより発光タイミングを制御することもできる。
【００６６】
また、ＢＤセンサ１０６、１０７や、レーザ１０１〜１０４内のフォトダイオードによって光量を測定し、測定された光量に応じてアクティブに書き出しタイミングの制御を実行してもよい。すなわち、タイミング制御部２０４は、上述の光量設定信号に代えて、測定された光量を使用して、好適な発光タイミングを選択することになる。
【００６７】
第２の実施形態では、発光タイミングの補正値を算出する際に「く」の字のパターンを利用したが、「く」の字に準じたパターンであれば他のパターンであってもよい。ここでいう「く」の字に準じたパターンとは、上述の補正値や発光タイミングを算出する際に有効な幾何学パターンを意味する。例えば「Ａ」「∠」「○」など、横方向のずれと縦方向のずれとの間に何らかの関係（例えば、比例、反比例などの関係）が有れば、どのような幾何学パターンを採用してもよい。何れの場合も数式化して、補正値や発光タイミングを算出できる図形だからである。
【００６８】
なお、発光タイミングの選択とは、複数の発光タイミングの中から好適なものを選択することだけでなく、好適な発光タイミングを算出することや、好適な発光タイミングのデータを記憶装置から読み出すことなども意味する。
【００６９】
以上、様々な実施形態を詳述したが、本発明は、複数の機器から構成されるシステムに適用してもよいし、また、一つの機器からなる装置に適用してもよい。例えば、スキャナ、プリンタ、スキャナ、ＰＣ、複写機、複合機及びファクシミリ装置の如くである。
【００７０】
なお、本発明は、前述した実施形態の各機能を実現するソフトウェアプログラム（本実施形態では図３、１２に示すフローチャートに対応したプログラム）を、システム若しくは装置に対して直接または遠隔から供給し、そのシステム若しくは装置に含まれるコンピュータが該供給されたプログラムコードを読み出して実行することによっても達成される。
【００７１】
従って、本発明の機能・処理をコンピュータで実現するために、該コンピュータにインストールされるプログラムコード自体も本発明を実現するものである。つまり、上記機能・処理を実現するためのコンピュータプログラム自体も本発明の一つである。
【００７２】
その場合、プログラムの機能を有していれば、オブジェクトコード、インタプリタにより実行されるプログラム、ＯＳに供給するスクリプトデータ等、プログラムの形態を問わない。
【００７３】
プログラムを供給するための記録媒体としては、例えば、フレキシブルディスク、ハードディスク、光ディスク、光磁気ディスク、ＭＯ、ＣＤ−ＲＯＭ、ＣＤ−Ｒ、ＣＤ−ＲＷ、磁気テープ、不揮発性のメモリカード、ＲＯＭ、ＤＶＤ（ＤＶＤ−ＲＯＭ，ＤＶＤ−Ｒ）などがある。
【００７４】
その他、プログラムの供給方法としては、クライアントコンピュータのブラウザを用いてインターネットのホームページに接続し、該ホームページから本発明のコンピュータプログラムそのもの、もしくは圧縮され自動インストール機能を含むファイルをハードディスク等の記録媒体にダウンロードすることによっても供給できる。また、本発明のプログラムを構成するプログラムコードを複数のファイルに分割し、それぞれのファイルを異なるホームページからダウンロードすることによっても実現可能である。つまり、本発明の機能処理をコンピュータで実現するためのプログラムファイルを複数のユーザに対してダウンロードさせるＷＷＷサーバも、本発明の構成要件となる場合がある。
【００７５】
また、本発明のプログラムを暗号化してＣＤ−ＲＯＭ等の記憶媒体に格納してユーザに配布し、所定の条件をクリアしたユーザに対し、インターネットを介してホームページから暗号化を解く鍵情報をダウンロードさせ、その鍵情報を使用することにより暗号化されたプログラムを実行してコンピュータにインストールさせて実現することも可能である。
【００７６】
また、コンピュータが、読み出したプログラムを実行することによって、前述した実施形態の機能が実現される他、そのプログラムの指示に基づき、コンピュータ上で稼動しているＯＳなどが、実際の処理の一部または全部を行い、その処理によっても前述した実施形態の機能が実現され得る。
【００７７】
さらに、記録媒体から読み出されたプログラムが、コンピュータに挿入された機能拡張ボードやコンピュータに接続された機能拡張ユニットに備わるメモリに書き込まれた後、そのプログラムの指示に基づき、その機能拡張ボードや機能拡張ユニットに備わるＣＰＵなどが実際の処理の一部または全部を行い、その処理によっても前述した実施形態の機能が実現される。
【図面の簡単な説明】
【００７８】
【図１】図１は、本実施形態に係る発明を適用可能なカラー画像形成装置の光走査装置の一例を示す図である。
【図２】図２は、本実施形態に係る光走査装置とタイミング制御部の一例を示す図である。
【図３】図３は、本実施形態に係る発光タイミングの制御処理に関する例示的なフローチャートである。
【図４】図４は、各光量、ＢＤ信号および画像信号の関係を示す図である。
【図５】図５は、従来例に関する各光量、ＢＤ信号および画像信号の関係を示す図である。
【図６】図６は、書き出しタイミングのずれに伴う形成画像のずれを示す図である。
【図７】図７は、カラー画像に関する書き出しタイミングのずれに伴う形成画像のずれを示す図である。
【図８】図８は、本実施形態に係る画像形成装置の一例を示す図である。
【図９】図９は、それぞれ異なる光量を用いて算出用パターンが形成された複数の記録紙を示す図である。
【図１０】図１０は、本実施形態に係る補正値テーブルの一例を示す図である。
【図１１】図１１は、本実施形態に係る補正値と各光量における発光タイミングとの関係を示す図である。
【図１２】図１２は、本実施形態に係る各光量ごとの発光タイミングの算出処理についての例示的なフローチャートである。
【図１３】図１３は、本実施形態に係る光量設定値と発光タイミングデータとの関係を示すテーブルの一例を示す図である。
【図１４】図１４は、本実施形態に係る基準タイミング決定原理を示した図である。
【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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