(57)【要約】【課題】マルチビーム走査方式の電子写真プロセスにおいて発生する、発光強度ばらつきと走査間隔誤差に起因する画質劣化を、簡単な構成で軽減する。【解決手段】チャート記録制御部15は、複数色の主走査ラインを重ねて記録する記録ラインと、空白ラインとを副走査方向に繰り返し形成するためのチャート画像データを保持している。そして、各色に対する、レーザアレイLにおける複数のレーザ光源のうち最初に露光を開始する書き出しレーザ光源の組み合わせを変えて、チャート画像データを記録媒体上に形成し、複数のテストチャートを得る。チャート評価部16が、複数のテストチャートのそれぞれについて画質劣化の度合いを示す評価値を算出する。レーザ組み合わせ選択部17が、該評価値が許容範囲内であるテストチャートに対応する、書き出しレーザ光源の組み合わせを選択する。そして各色の画像形成ユニットにおける画像形成制御部11が、書き出しレーザ光源が選択された組み合わせとなるように制御して画像形成を行う。【選択図】  図３
2012125953.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
副走査方向に移動する像担持体に対し該副走査方向と直交する主走査方向への複数のレーザ光源による１回の露光走査によって複数本の主走査ラインを形成可能な露光手段を用いて、複数色の色ごとに画像を形成し、該複数色の画像を記録媒体上に重ねてカラー画像を形成する画像形成装置であって、
前記露光手段における複数のレーザ光源のうち画像形成時に最初の主走査ラインの露光を行う書き出しレーザ光源の、前記複数色の各色での組み合わせを変えて、所定のチャート画像データに応じた画像を記録媒体上に形成することで、該組み合わせごとの複数のテストチャートを得るチャート記録制御手段と、
前記複数のテストチャートから選択された１つに対応する、前記書き出しレーザ光源の組み合わせを選択する選択手段と、
前記複数色の各色に対する前記書き出しレーザ光源が、前記選択手段で選択された前記書き出しレーザ光源の組み合わせとなるように前記露光手段を制御する制御手段と、
を有することを特徴とする画像形成装置。
【請求項２】
さらに、前記複数のテストチャートのそれぞれについて画質劣化の度合いを評価する評価手段を有し、
前記選択手段は、前記評価手段により前記画質劣化の度合いが予め定められた許容範囲内であると評価されたテストチャートに対応する、前記書き出しレーザ光源の組み合わせ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】
前記評価手段は、前記複数のテストチャートの読み取り値に基づき、該テストチャートのそれぞれについて、主走査ラインの、前記チャート画像データより算出される主走査ラインの理想位置からの位置ズレ量を、前記画質劣化の度合いを示す評価値として算出す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】
前記評価手段は、前記複数のテストチャートを測定した濃度値に基づき、該テストチャートのそれぞれについて、主走査ラインごとの濃度値と前記チャート画像データより算出される該主走査ラインの理想濃度値との差分のばらつきを示す値を、前記画質劣化の度合いを示す評価値として算出する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】
前記チャート記録制御手段は、前記書き出しレーザ光源の組み合わせと、該組み合わせによって形成されるテストチャートとの対応関係をテーブルに保持し、
前記評価手段は、前記複数のテストチャートのそれぞれに対して算出された評価値を前記テーブルに保持し、
前記選択手段は、前記テーブルを用いて、前記複数のテストチャートのうち、前記評価値が最小となるテストチャートに対応する、前記書き出しレーザ光源の組み合わせを選択することを特徴とする請求項３または４に記載の画像形成装置。
【請求項６】
前記評価手段は、前記複数のテストチャートのうち１つを示すユーザ指示を入力し、
前記選択手段は、前記ユーザ指示によって示されたテストチャートに対応する、前記書き出しレーザ光源の組み合わせ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７】
前記チャート画像データは、前記複数色に対応する主走査ラインを重ねてラインを記録する記録ラインと、前記複数色のいずれも記録しない空白ラインとを前記副走査方向に繰り返し形成するためのデータであることを特徴とする請求項１乃至６のいずれか１項に記載の画像形成装置。
【請求項８】
前記チャート画像データは、１本の前記記録ラインの後に前記露光手段が有する前記レーザ光源の数と同じ本数の前記空白ラインが連続するパターンを副走査方向に繰り返すデータであることを特徴とする請求項７に記載の画像形成装置。
【請求項９】
副走査方向に移動する像担持体に対し該副走査方向と直交する主走査方向への複数のレーザ光源による１回の露光走査によって複数本の主走査ラインを形成可能な露光手段と、チャート記録制御手段、選択手段、および画像形成制御手段、を有し、前記露光手段を用いて複数色の色ごとに画像を形成し、該複数色の画像を記録媒体上に重ねてカラー画像を形成する画像形成装置における画像形成方法であって、
前記チャート記録制御手段が、前記露光手段における複数のレーザ光源のうち画像形成時に最初の主走査ラインの露光を行う書き出しレーザ光源の、前記複数色の各色での組み合わせを変えて、所定のチャート画像データに応じた画像を記録媒体上に形成することで、該組み合わせごとの複数のテストチャートを得、
前記選択手段が、前記複数のテストチャートから選択された１つに対応する、前記書き出しレーザ光源の組み合わせを選択し、
前記画像形成制御手段が、前記複数色の各色に対する前記書き出しレーザ光源が、前記選択手段で選択された前記書き出しレーザ光源の組み合わせとなるように前記露光手段を制御して画像形成を行う
ことを特徴とする画像形成方法。
【請求項１０】
画像形成装置のプロセッサで実行されることにより、該プロセッサを請求項１乃至８のいずれか１項に記載の画像形成装置の各手段として機能させるためのプログラム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、複数のレーザ光源を用いたマルチビーム走査を行う電子写真プロセスによって画像形成を行う画像形成装置及びその制御方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、レーザ光によって像担持体上を走査することで画像を形成するレーザビームプリンタや複写機等、いわゆる電子写真方式の画像形成装置が普及している。電子写真方式の画像形成装置においては一般に、帯電、露光、現像、転写、定着、クリーニング等の複数のプロセスを経て画像を形成する。
【０００３】
ここで、一般的な電子写真プロセスについて、まず単色画像を形成する画像形成装置を例として説明する。該装置内に備えられた帯電手段により感光体が一様に帯電された後、該感光体に対し、レーザ光源を含む露光手段によって画像信号に応じた露光がなされることで、感光体上に静電潜像が形成される。その後、現像手段によって感光体上の静電潜像が現像されてトナー像となり、感光体上のトナー像は、転写手段によって記録媒体に転写される。記録媒体に転写されたトナー像は、定着手段によって定着されることにより、単色画像が得られる。なお、感光体上に残った転写残トナーはクリーニング手段により回収される。
【０００４】
また、複数色のトナー像を重ね合わせることにより記録媒体上にカラー画像を形成する画像形成装置は、以下のプロセスをとる。まず感光体上に色ごとに静電潜像を形成し、これを複数の色、例えば、C,M,Y,Kの4色のいずれかの現像手段で逐次現像してトナー像を得、１次転写手段によって該トナー像を中間転写ベルト上に転写する。このプロセスを各色ごとに繰り返すことで、中間転写ベルト上に複数色のカラートナー像が重ね合わせられる。さらに、２次転写手段にて、中間転写ベルト上で重なった複数色のカラートナー像を一括して記録媒体上に転写し、定着手段によって定着することにより、カラー画像が得られる。
【０００５】
さらに近年においては、各色ごとに感光体、現像器等のプロセスユニットを独立に設け、１つのパスでフルカラー画像を形成可能とする、いわゆるタンデム型多重転写方式も多く採用されるようになった。タンデム型多重転写方式においては、複数の色、例えばC,M,Y,Kの色ごとにプロセスユニットが設けられ、帯電、露光、現像、転写が行われる。色ごとに現像されたトナー像は、各色の１次転写手段によって中間転写ベルトに重ね転写され、さらに２次転写手段によって記録媒体に転写され、定着手段で定着されることで、カラー画像が得られる。各色の感光体に残った転写残トナーはクリーニング手段により中間転写ベルト上から除去され回収される。
【０００６】
上記したような一般的な電子写真プロセスにおいて、複数のレーザ光によって同時に走査を行うマルチビーム走査方式がある。マルチビーム走査方式においては、1つのプロセスユニットに複数のレーザ光源から成るレーザアレイを設け、各レーザ光源のレーザ光によって感光体上の異なる位置を平行に一括走査する。例として、１つのプロセスユニットに３つのレーザ光源を設ける場合、１回の走査で３本の走査線が形成される。
【０００７】
このようなマルチビーム走査方式においては、レーザアレイが有する様々な誤差が重なって、画質劣化が発生するという問題があった。上記レーザアレイが有する様々な誤差とは、レーザ光源の加工ばらつき、レーザ光源をレーザアレイに設置する際の取り付け誤差、レーザアレイの取り付け誤差、露光手段を構成する光学素子の加工ばらつきや取り付け誤差等である。
【０００８】
例えば、レーザアレイを構成する複数のレーザ光源は一般に発光強度にばらつきを有している。この発光強度のばらつきは、そのまま形成画像にレーザ光源数を周期とする濃淡ムラとして表れるため、画質が低下するという問題が発生する。
【０００９】
また、別の例として、複数のレーザ光源間における走査間隔は一般に誤差を含み、不均一である。走査間隔に誤差が生じると形成画像が不均一となり、濃度ムラや色ムラが発生し、画質が低下するという問題が発生する。
【００１０】
上記マルチビーム走査方式における問題を解決する手段として、以下に示す方法が提案されている。まず、１つのレーザ光源ずつを個別に使用して感光体上に画像を形成し、その画像濃度を光学式濃度センサにより検出し、検出結果に基づいて目標濃度になるようにレーザ光源毎に発光量を制御する方法がある（例えば、特許文献１参照）。また、複数のレーザ光の光路中でレーザ光の一部を分割し、分割したレーザ光を受光素子で受光し、受光素子の出力に応じてレーザ光源の発光光量を制御する技術がある（例えば、特許文献２参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【００１１】
【特許文献１】特開２００４−３４１１７１号公報
【特許文献２】特開平０６−０３１９８０号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１２】
しかしながら、マルチビーム走査方式における問題を解決するための上記従来の技術には以下のような課題があった。まず、特許文献１に記載の技術においては、１レーザ光源ずつ個別に形成した画像を基にレーザ光量の補正を行う。そのため、各レーザ光源の発光強度のばらつきを補正することはできるものの、複数のレーザ光源間の走査間隔誤差による画質劣化を軽減することはできない。また、特許文献２に記載の技術においても、レーザ光源ずつ個別にレーザ光を受光してレーザ光量の補正を行うため、特許文献１に記載の技術と同様、複数のレーザ光源間の走査間隔誤差による画質劣化を軽減することはできない。さらに、レーザ光を受光する受光素子や、レーザ光量の補正を行う回路が必要となるため、製造コストの増大や処理の複雑化を招いてしまう。
【００１３】
本発明は上述した問題を解決するためになされたものであり、複数のレーザ光源による１回の露光走査によって複数本の主走査ラインを形成可能な露光手段を備える画像形成装置において、以下の機能を実現することを目的とする。すなわち、複数のレーザ光源における発光強度ばらつきと走査間隔誤差に起因する画質劣化を、簡単な構成で軽減する。
【課題を解決するための手段】
【００１４】
上記目的を達成するための一手段として、本発明の画像形成装置は以下の構成を備える。
【００１５】
すなわち、副走査方向に移動する像担持体に対し該副走査方向と直交する主走査方向への複数のレーザ光源による１回の露光走査によって複数本の主走査ラインを形成可能な露光手段を用いて、複数色の色ごとに画像を形成し、該複数色の画像を記録媒体上に重ねてカラー画像を形成する画像形成装置であって、前記露光手段における複数のレーザ光源のうち画像形成時に最初の主走査ラインの露光を行う書き出しレーザ光源の、前記複数色の各色での組み合わせを変えて、所定のチャート画像データに応じた画像を記録媒体上に形成することで、該組み合わせごとの複数のテストチャートを得るチャート記録制御手段と、前記複数のテストチャートから選択された１つに対応する、前記書き出しレーザ光源の組み合わせを選択する選択手段と、前記複数色の各色に対する前記書き出しレーザ光源が、前記選択手段で選択された前記書き出しレーザ光源の組み合わせとなるように前記露光手段を制御する制御手段と、を有することを特徴とする。
【発明の効果】
【００１６】
本発明は、複数のレーザ光源による１回の露光走査によって複数本の主走査ラインを形成可能な露光手段を備える画像形成装置において、複数のレーザ光源における発光強度ばらつきと走査間隔誤差に起因する画質劣化を、簡単な構成で軽減する効果を奏する。
【図面の簡単な説明】
【００１７】
【図１】第１実施形態における画像形成装置の構成を示す図、
【図２】マルチビーム走査方式を説明する図、
【図３】本実施形態における露光制御用のブロック構成を示す図、
【図４】マルチビーム走査方式において発生する画質劣化を説明する図、
【図５】走査線と使用されるレーザとの対応関係（1ユニット分）を示す図、
【図６】走査線と使用されるレーザとの対応関係（4ユニット分）を示す図、
【図７】書き出しレーザが異なる場合の、最初の走査位置を示す図、
【図８】複数のテストチャートが記録された記録媒体の模式図、
【図９】各テストチャートの構成例を示す図、
【図１０】テストチャートにおける主走査ライン濃度例を示す図、
【図１１】本実施形態における露光制御処理を示すフローチャート、
【図１２】第２実施形態における露光制御用のブロック構成を示す図、
【図１３】第２実施形態における露光制御処理を示すフローチャート、
【図１４】ユーザにより選択されたテストチャート例を示す図、
【図１５】他の実施形態としての、4色の現像器と1つの感光体を有する画像形成装置の構成を示す図、である。
【発明を実施するための形態】
【００１８】
以下、本発明の実施形態について、図面を参照して説明する。なお、以下の実施の形態は特許請求の範囲に関る本発明を限定するものではなく、また、本実施の形態で説明されている特徴の組み合わせの全てが本発明の解決手段に必須のものとは限らない。
【００１９】
＜第１実施形態＞
●装置構成
図１は、本実施形態の画像形成装置における電子写真プロセス構成を示す図である。本構成はいわゆるタンデム型多重転写方式を示し、各色の画像を形成する、色数分のユニットa,b,c,dが備えられており、すなわち１色あたり１ユニットである。
【００２０】
同図において、1a,1b,1c,1dは感光体、2a,2b,2c,2dは帯電器、3a,3b,3c,3dは露光部、4a,4b,4c,4dは現像器を表す。また、51は中間転写ベルト、53a、53b、53c、53dは一次転写部、55は中間転写ベルトクリーナ、56,57は二次転写部、6a,6b,6c,6dはクリーナ、7は定着器、Pは記録媒体である。
【００２１】
一定速度で回転する感光体1a,1b,1c,1dが、帯電器2a,2b,2c,2dによって一様に帯電された後、露光部3a,3b,3c,3dより画像信号に応じた露光がなされることにより、感光体1a,1b,1c,1d上に静電潜像が形成される。その後、現像器4a,4b,4c,4dによって静電潜像が現像されてトナー像が得られる。4個の感光体1a,1b,1c,1d上のトナー像は１次転写部53a、53b、53c、53dによって中間転写ベルト51に多重転写され、さらに２次転写部56,57によって記録媒体Ｐに転写される。感光体1a,1b,1c,1dに残った転写残トナーはクリーナ6a,6b,6c,6dによって回収される。また、中間転写ベルト51に残った転写残トナーは中間転写ベルトクリーナ55によって回収される。そして、記録媒体Pに転写されたトナー像が定着器7によって定着されることによって、カラー画像が得られる。
【００２２】
画像形成装置で使用されるカラートナーとしては一般に、シアン(C),マゼンタ(M),イエロー(Y),ブラック(K)の4色が用いられる。例えば、現像器4aにC、現像器4bにM、現像器4cにY、現像器4dにK、のトナーをそれぞれ搭載することができる。なお、色の順番については任意で良い。
【００２３】
本実施形態の画像形成装置は、マルチビーム走査方式によって静電潜像を形成する。すなわち、副走査方向に移動する像担持体に対し該副走査方向と直交する主走査方向への複数のレーザ光源による１回の露光走査によって、複数本のレーザ光（マルチビーム）により複数本の主走査ラインを形成可能なレーザアレイを有する。そして、複数色の色ごとに、マルチビーム走査により画像を形成し、該複数色の画像を記録媒体上に重ねてカラー画像を形成する。
【００２４】
図２は、マルチビーム走査が行われる本実施形態の露光部の構成を、露光部3aを例に説明する図である。マルチビーム走査方式においては、１つのユニットに複数のレーザ光源を設置し、各レーザ光源のレーザ光によって感光体上の異なる位置を平行に一括走査する。複数のレーザ光を射出するレーザ光源として、本実施形態では半導体レーザアレイ（以下、単にレーザアレイと表記する）を用いる。これは、単一の素子基板の上にレーザダイオードを複数（本実施形態では3つ）形成し、個々のレーザダイオードに流す電流を個別に制御することにより、個々の半導体レーザ（以下、単にレーザと表記する）の点灯を独立に制御可能とするものである。レーザアレイLaが射出した3本のレーザ光は、コリメータレンズ31aによって平行なレーザ光に整形される。これらのレーザ光は、回転するポリゴンミラーPMaによってその方向を周期的に繰り返し偏向される。偏向されたレーザ光は走査レンズ32aによって感光体1a上に結像スポットを結ぶ。なお、3本のレーザ光それぞれを、副走査方向上流側を走査するものから順にLB1a,LB2a,LB3aと称し、LBaをLB1a,LB2a,LB3aの総称として用いる。また、レーザ光LB1aを射出するレーザをL1a、レーザ光LB2aを射出するレーザをL2a、レーザ光LB3aを射出するレーザをL3aと称する。
【００２５】
図３は、本実施形態の画像形成装置における露光制御用のブロック構成を示す図である。ここでは説明を簡単にするため、１色分のユニットaのブロック構成について詳細に説明するが、その他のユニットb,c,dについても同様の構成からなる。
【００２６】
コントローラ内のチャート記録制御部15は、本実施形態の各ユニットに対し同一のチャート画像データに基づいて、各ユニットで使用するレーザの最適な組み合わせを検出するためのテストチャートの形成信号を出力する。このテストチャートの詳細については後述する。チャート評価部16は、チャート記録制御部15の制御により記録媒体上に形成された複数のテストチャートを測定・評価する。レーザ組み合わせ選択部17は、チャート評価部16による評価結果に基づき、各ユニットa,b,c,dそれぞれのレーザアレイLa,Lb,Lc,Ldにおける最適な書き出しレーザの組み合わせを選択する。ここで書き出しレーザとは、レーザアレイLにおける複数のレーザのうち、画像形成時に最初の主走査ラインの露光を行う１つのレーザである。以下、ユニットごとの書き出しレーザ組み合わせを、単にレーザ組み合わせと称し、その選択方法の詳細については後述する。そして、そして該選択された組み合わせに応じて、例えばユニットaの画像形成制御部11aに対して、書き出しレーザと副走査方向書き出しタイミングを指定するための情報を与える。この副走査方向書き出しタイミングの詳細については後述する。
【００２７】
図３に示すようにユニットaは、感光体1aに対する露光部3aを備える。露光部3a内では、レーザアレイLaの各レーザから発せられた複数のレーザ光LBaが、一定速度で回転可能なポリゴンミラーPMaの複数の反射面で反射されることで、感光体1aの異なる位置を平行に一括走査している。該走査における主走査方向の同期タイミングは、主走査方向同期タイミング検出センサBDSaによって検出され、該検出信号に基づき、主走査方向同期制御部10aが主走査方向書き出しタイミングを決定する。
【００２８】
画像形成制御部11aは、レーザ制御部12aを制御することによって、レーザアレイLaから画像情報に基づくレーザ光LBaを発射させる。また、ポリゴンモータ制御部13aを制御することによりポリゴンミラーPMaを一定速度で回転させる。レーザ光LBaは、ポリゴンミラーPMaの反射面に反射して、感光体1a上を走査する。
【００２９】
画像形成制御部11aは、レーザ組み合わせ選択部17によって与えられる書き出しレーザと副走査方向書き出しタイミングを指定するための情報と、主走査方向同期制御部10aが決定する主走査方向書き出しタイミングに基づいて、上記制御を行う。
【００３０】
図２及び図３に示したユニットaの構成は、図示されるようにユニットa,b,c,d毎にそれぞれ設けても良いが、各ユニットで共通の構成としても良い。なお、図３では各構成の番号に‘a’を付すことでユニットaの構成である旨を示したが、以下、この‘a’を省くことで、各ユニットにそれぞれ設けられた各構成、または共通の構成を示すものとする。例えば、‘レーザアレイ’をレーザアレイa,b,c,ｄの総称とし、‘ポリゴンモータ制御部13’を、各ユニットにおけるポリゴンモータ制御部13a,13b,13c,13dの総称として用いる。
【００３１】
●画質劣化
次に図４を用いて、マルチビーム走査方式において発生する、発光強度ばらつきと走査間隔誤差に起因する画質劣化について説明する。図４(a)は、マルチビーム走査方式において3本のレーザ光が等しい強度、等しい間隔で走査される例を示している。3本のレーザ光はこのように均一に走査されることが望ましい。ところが、レーザアレイを構成する複数のレーザは一般に発光強度にばらつきを有している。図４(b)は、各レーザが有する発光強度のばらつきにより濃淡ムラが発生した画質劣化の例を示している。また、複数のレーザ間の走査間隔を高精度に調整することは困難である。図４(c)は複数のレーザ間の走査間隔が不均一となった画質劣化の例を示している。
【００３２】
●書き出しレーザ
本実施形態では各ユニットにおいて、レーザアレイにおける3本のレーザのうち、最初に露光を開始する書き出しレーザを設定する。図５は、副走査方向に連なる各走査線と、その走査に使用されるレーザとの対応関係（1ユニット分）を示す図である。同図において、各走査線に副走査方向上流側（開始側）から1,2,3,4,・・・と走査線番号を付し、書き出しレーザがL1,L2,L3のそれぞれである場合について、各走査線の走査に使用されるレーザを示している。ここで書き出しレーザとは、走査線番号が１である走査線の走査に使用されるレーザである。同図に示すように、書き出しレーザがL1,L2,L3のいずれである場合にも、L1,L2,L3が順次繰り返し使用される。
【００３３】
図６は、副走査方向に連なる各走査線と、その走査に使用される各ユニットのレーザ組み合わせとの対応関係（4ユニット分）を示す図である。書き出しレーザは、各ユニットのレーザアレイにおいて任意に設定することができる。図６(a)は、ユニットa,b,c,dの書き出しレーザがそれぞれ、L1a,L2b,L3c,L1dとなる場合の例を示している。このとき同図に示すように、ユニットa,b,c,dのレーザ組み合わせが（L1a,L2b,L3c,L1d）、（L2a,L3b,L1c,L2d）、（L3a,L1b,L2c,L3d）となる走査線が順次繰り返し記録される。一方、図６(b)では、ユニットa,b,c,dの書き出しレーザがそれぞれ、L2a,L3b,L1c,L2dとなる場合の例を示している。この場合のレーザ組み合わせは、走査線番号の違いを除いて、同図(a)で示した例と同じである。同様に、ユニットa,b,c,dの書き出しレーザがそれぞれ、L3a,L1b,L2c,L3dとなる場合も、走査線番号の違いを除いて同じレーザ組み合わせとなる。このように、全てのレーザ組み合わせのうち、実質的に同じレーザ組み合わせを実現する書き出しレーザの設定が3通り存在する。
【００３４】
そこで本実施形態では、ユニットdの書き出しレーザをL1dに固定し、残りの3つのユニットa,b,cについて書き出しレーザを選択するように制御する。このとき、3つのユニットそれぞれにおいて3つのレーザの中から書き出しレーザを選択できるので、選択可能な組み合わせの総数は27通り（3の3乗）となる。これら27通りの組み合わせの中から最適な組み合わせを選択し、該選択した組み合わせによって画像形成を行う。
【００３５】
●副走査方向書き出しタイミング
以下、本実施形態における副走査方向書き出しタイミングの設定について説明する。本実施形態の画像形成装置では、各ユニットで形成したトナー像を中間転写ベルト51上で重ね合わせて1枚のカラー画像を形成する。その際、各トナー像を正確に重ね合わせるために、感光体1上を露光して静電潜像を形成する領域（以下、画像形成領域）を、それぞれ書き出しレーザが異なる各ユニットにおいて調整する必要がある。
【００３６】
図７(a)〜(c)はそれぞれ、書き出しレーザがLB1,LB2,LB3のそれぞれである場合についての最初の走査位置を示している。本実施形態では3本のレーザ光による一括走査を行うが、ここで「走査位置」を、LB1が走査する感光体1上の副走査方向位置として定義する。同図に示すように、最初の走査位置は書き出しレーザの設定によって異なる。具体的には、走査線間の理想的な間隔がgであるとき、図７(a)に示す書き出しレーザがLB3である場合を基準として、図７(b)に示す書き出しレーザがLB2である場合はgだけ、最初の走査位置が副走査方向上流側にシフトする。同様に図７(c)に示す書き出しレーザがLB1である場合には2×gの分、最初の走査位置が副走査方向下流側にシフトする。
【００３７】
一定速度で回転する感光体1上で最初の走査位置を異ならせるためには、レーザ光を射出するタイミングを異ならせれば良い。具体的には、1回の走査に要する時間を3×tとすると、書き出しレーザがLB3である場合を基準として、書き出しレーザがLB2である場合はtだけ、書き出しレーザがLB1である場合は2×tだけ、レーザ光を照射するタイミングを遅延させる。その際、画像形成に先立ってポリゴンミラーPMの回転を開始するタイミングも同様に遅延させる。以下、上述した最初のレーザ光を射出するタイミングと、ポリゴンミラーPMの回転を開始するタイミングの総称として、「副走査方向書き出しタイミング」を用いる。本実施形態では、副走査方向書き出しタイミングを適切に設定することにより、書き出しレーザの設定によらず良好なカラー画像の形成を実現する。以下、副走査方向書き出しタイミングを単に「書き出しタイミング」と称する。
【００３８】
なお、本実施形態の画像形成装置においては、感光体1の回転速度ムラや中間転写ベルト51の移動速度ムラなどによって、各ユニットで形成したトナー像が中間転写ベルト51上でずれて重なり合うという画質劣化が発生することがある。本実施形態の画像形成装置においてはこのような画質劣化を検知し、これを打ち消すように副走査方向の書き出しタイミングを制御するように構成することも可能である。
【００３９】
●テストチャート
本実施形態では、実際の画像形成に先立って、最適なレーザ組み合わせを選択するためにテストチャートを記録する。以下、このテストチャートについて詳細に説明する。
【００４０】
図８は、記録媒体上に複数のテストチャートが記録された様子を示す模式図である。図中の四角の部分がそれぞれのテストチャートを表している。それぞれのテストチャートは、各ユニットのレーザ組み合わせを全て異ならせて記録され、その組み合わせは上述した27通りである。そのため、テストチャートの総数はレーザの組み合わせの総数に等しく、27通りである。なお、チャート記録に使用する27通りのレーザ組み合わせの選び方や、記録媒体上での各テストチャート配置については特に制限されず、任意である。
【００４１】
図９は、図８に示す全27個のテストチャートに共通するチャート構成例を示す図である。同図に示すように本実施形態のテストチャートは、チャート画像データに基づき、1記録ライン＋3空白ラインが副走査方向に対して繰り返されるパターンを有する。図９において、パターンの左側の表記(n,n+1,n+2,・・・)は各走査線に付した走査線番号であり、nは1以上の整数である。本実施形態のテストチャートはC,M,Y,Kの4色で共通であり、したがって、記録媒体上におけるテストチャート内で実際に記録が行われる記録ラインは、C,M,Y,Kの全色が重なって記録されるラインである。なお、空白ラインとは何も記録されないラインである。このとき、テストチャートの副走査方向の解像度はすなわち副走査方向の走査線間隔と等しく、記録ライン部分の記録デューティは100％、空白ライン部分の記録デューティは0％である。また、テストチャートのサイズは例えば15mm×15mmであるとする。1つのテストチャートにおいては4本の走査線毎にパターンが繰り返されるのに対し、各ユニットに設置されるレーザは3つであるため、テストチャートにおける記録ラインは、3つのレーザが１つずつずれながら順次使用されて記録されることになる。
【００４２】
なお、本実施形態ではテストチャートとして1記録ライン＋3空白ライン、すなわち、１本の記録ラインの後にレーザアレイが有するレーザ数と同じ本数の空白ラインが連続するパターンの繰り返しを全色について用いる例を示した。しかしながら本発明において使用されるテストチャートはこの例に限らず、各色のレーザ組み合わせによる画質の違いを検出できれば、その他の形式からなるチャートを用いても良い。
【００４３】
●テストチャートの評価
本実施形態では、上述したように形成された複数のテストチャートのそれぞれについて、以下のように画質を測定・評価する。詳細にはまず、複数のテストチャートが記録された記録媒体を、画像形成装置内または装置外に備えられたスキャナ等の読み取り手段（不図示）によって読み取る。そして各テストチャートについて、その主走査方向のライン毎に各画素の濃度値の平均（以下、主走査ライン濃度）を求めることで、記録ラインの位置ズレ、すなわちチャート画像データによる理想位置からのズレ量を、画質劣化の度合いを示す値として評価する。具体的にはテストチャート毎に、副走査方向における主走査ライン濃度のばらつきσを算出し、これを副走査方向における位置ズレ量を示す評価値として用いる。ここで主走査ライン濃度のばらつきσは、実際に検出された主走査ライン濃度値（実測濃度値）と、該主走査ラインに対する理想的な濃度値である理想濃度値との差分のばらつきを示す値（分散や標準偏差）として算出すれば良い。なお理想濃度値は、例えばチャート画像データより主走査ライン濃度の理想値として予め算出しておくことができる。このとき、必要に応じて読み取りに伴う傾き補正や倍率変換等を行っても良い。
【００４４】
ここで図１０に、あるレーザ組み合わせによって形成された図９に示すテストチャートについて、その副走査方向における主走査ライン濃度の検出例を示す。同図において、横軸はテストチャートの副走査方向の位置を示し、縦軸は主走査毎の平均濃度（主走査ライン濃度）の算出結果を示す。なお図１０は、レーザ組み合わせ27通りの内、ある3つの組み合わせA,B,Cについて取得された主走査ライン濃度について、ある副走査方向位置の付近を拡大して示したものである。各テストチャートにおける各記録ラインは、全色が重なるように形成されるものの、その際に使用されるレーザ組み合わせが互いに異なる。したがって図１０に示されるように、それぞれのテストチャートにおける主走査ライン濃度は副走査方向の各位置において必ずしも一致せず、記録ライン部分における各色の重なり具合やその間隔（空白ライン部）の不均一さ、等の特徴が様々に異なっている。
【００４５】
本実施形態では上述したように、各色のレーザ組み合わせの中から、副走査方向の位置ズレの少ない、結果的にスジムラや色ムラが少ない画像が形成されるであろう組み合わせが選択される。そして、実際の画像形成時には該選択された組み合わせにて記録が行われるため、レーザ発光強度ばらつきと走査間隔誤差に起因する副走査方向のスジムラや色ムラを低減することが可能となる。
【００４６】
なお本実施形態では、副走査方向における高周波なスジムラを検出する必要があるため、テストチャートの測定時に、画像形成装置における副走査方向の走査解像度に対して、十分な読み取り解像度を確保することが望ましい。したがって本実施形態では、画像形成装置の副走査方向の解像度、すなわちテストチャートの副走査方向の解像度が600dpiであるとし、これを読み取るスキャナの読み取り解像度が1200dpiであるとする。なお、巨視的な画像のスジムラの検出を行いたい場合には、スキャナの読み取り解像度を例えば150dpi程度に落とすことで、比較的低周波な副走査方向のスジムラ成分が検出可能となる。または、視覚特性相当のローパスフィルタを読み取り後の画像に対して適用し、人間の視覚相当の画像を評価しても良い。また、その他の周知の、画像に対するスジムラ評価方法を適用することができる。
【００４７】
また、テストチャートに対する評価値を算出するために用いる画素ごとの濃度情報としては、明度、輝度、光学濃度、L*a*b*値等、一般に濃度や色を表現可能なパラメータを用いることが可能である。したがって本実施形態において、例えばテストチャートがモノクロであっても、適切にスジムラを評価することができる。
【００４８】
なお、ここではテストチャート毎の副走査方向における位置ズレを比較するために、主走査ライン濃度のばらつきσを用いる方法を示したが、該比較を他の方法で行っても良い。例えば、主走査ライン濃度の最大値と最小値の差分の大小や、フーリエ変換した際のパワースペクトルの積算値等、様々なパラメータを用いた比較方法が適用可能である。
【００４９】
●露光制御処理
以下、本実施形態における露光制御処理について、図１１のフローチャートを用いて詳細に説明する。
【００５０】
まずS1001においてチャート記録制御部15が、上述した27通りのレーザ組み合わせから1つを選択し、S1002においてチャート記録制御部15が、該選択した組み合わせにより、記録媒体上にテストチャートが形成されるように制御する。すなわち、各ユニットの画像形成制御部11に対し、書き出しレーザとその書き出しタイミングを、選択された組み合わせに応じて通知する。このとき、チャート記録制御部15に予め保持されているチャート画像データが、各ユニットの画像形成制御部11に送出される。すると、該通知された書き出しレーザとその書き出しタイミングに従って各ユニットが動作することにより、記録媒体上に上記図８および図９に示したようなフルカラーのテストチャートが記録される。このとき、チャート記録制御部では、テストチャートごとに所定の識別子を付与し、該識別子とレーザ組み合わせとの対応関係を示す情報を、例えばテーブルとして保持しておく。
【００５１】
次にS1003においてチャート記録制御部15が、全27通りのレーザ組み合わせについて、S1002でテストチャートが記録されたか否かを判定する。未処理の組み合わせが残っている場合にはS1001に戻って次のレーザ組み合わせを選択し、S1002でテストチャートを記録する。なお、S1001における組み合わせの選択順については特に規定されない。一方、S1003で全ての組み合わせが選択された場合にはS1004に進む。
【００５２】
S1004ではチャート評価部16において、記録媒体に記録された複数のテストチャートに対し、それぞれの画質を測定・評価する。すなわち、上述したように複数のテストチャートが記録された記録媒体をスキャナ等で読み取り、テストチャート毎に主走査ライン濃度を算出することで、上記図１０に示すような測定結果が得られる。そして、上述したように副走査方向における主走査ライン濃度のばらつきσを評価値として算出する。算出された評価値は、上記テストチャートの識別子とレーザ組み合わせとの関係を示すテーブルに保持される。
【００５３】
次にS1005でレーザ組み合わせ選択部17において、S1004で得られたテストチャート毎の評価値に基づき、スジムラや色ムラの発生が少ないテストチャートを、上記テーブルから選択する。具体的には、副走査方向における主走査ライン濃度のばらつきσが、想定される許容範囲として予め定められた値以下となるテストチャートを1つ選択する。ここで選択されるテストチャートとしてはばらつきσが全テストチャート内で最小であるものが理想的である。しかしながら、ばらつきσが必ずしも最小でなくとも、スジムラや色ムラの発生が十分に少ないと判断される許容範囲内にあれば、そのテストチャートを選択しても構わない。そしてレーザ組み合わせ選択部17は、該選択したテストチャートを記録した際のレーザ組み合わせを上記テーブルから選択し、該組み合わせに応じた各ユニットの書き出しレーザとその書き出しタイミングの情報を、各ユニットの画像形成制御部11へ通知する。
【００５４】
そしてS1006において、各ユニットの画像形成制御部11による実際の画像記録が、S1005で選択されたレーザ組み合わせにより実行される。すなわち、各ユニットの画像形成制御部11は、S1005で通知された書き出しレーザとその書き出しタイミングによって画像が形成されるように、レーザ制御部12とポリゴンモータ制御部13を制御する。このように、各ユニットのレーザ組み合わせが、形成画像が高画質となるように設定されるため、ここで記録された画像においては、各ユニットのレーザアレイにおけるレーザの発光強度ばらつきと走査間隔誤差に起因する画質劣化が最大限に抑制されている。
【００５５】
以上説明したように本実施形態によれば、複数のレーザ組み合わせによるテストチャート印刷を行うことで、マルチビーム走査方式において発生する、発光強度ばらつきと走査間隔誤差に起因する画質劣化を低減可能なレーザ組み合わせを検出することができる。また、各レーザ光や形成画像の各走査線を直接測定するための特別なセンサを設ける必要がないため、コスト高を招いてしまうような弊害もない。また、各レーザの発光量補正などの複雑な処理を行うことなく、良好な画像を形成することができる。
【００５６】
さらに本実施形態によれば、レーザ及びレーザアレイの製作段階において、従来では精度不足により不良品とされていた部材についても、一律に使用不可とせずに、本発明の手法によって使用可能となる場合もある。したがって、レーザ及びレーザアレイ製作時の歩留まり率の向上という効果も得られる。
【００５７】
＜第２実施形態＞
以下、本発明に係る第２実施形態について説明する。上述した第１実施形態では、各ユニットのレーザ組み合わせを変えて記録した複数のテストチャートの画質を、スキャナ等の読み取り手段を用いて測定・評価する例を示した。第２実施形態ではこのテストチャートの画質判断を画像形成装置のユーザに委ね、該ユーザによって選択されたレーザ組み合わせを、ユーザインタフェース（UI）を介したユーザ指示により取得する例を示す。
【００５８】
第２実施形態における画像形成装置の構成については上述した第１実施形態と同様であるため、説明を省略する。以下、第１実施形態と特に異なる部分についてのみ、説明する。
【００５９】
図１２は、第２実施形態の画像形成における露光制御用のブロック構成を示す図である。図１２に示すように第２実施形態のユニットaは、上述した第１実施形態で図３に示した構成に対し、コントローラ内のチャート評価部16が、チャート評価UI部26に置き換わったのみであり、他の構成については同様である。チャート評価UI部26には、チャート記録制御部15によって記録媒体上に記録された複数のテストチャートに対し、それぞれの画質、すなわちスジムラや色ムラの発生の程度について、ユーザによる評価結果が入力される。
【００６０】
以下、第２実施形態における露光制御処理について、図１３のフローチャートを用いて説明する。図１３において、上述した第１実施形態で示した図１１と同様のステップについては同一ステップ番号を付し、説明を省略する。
【００６１】
まずS1001〜S1003で上述した第１実施形態と同様に、各ユニットのレーザ組み合わせについてのテストチャートを記録媒体に印刷出力する。
【００６２】
するとS2004でユーザが該複数のテストチャートの画質を評価して、スジムラや色ムラが少ないテストチャートを1つ選択し、該テストチャートを示す識別情報を、チャート評価UI部26を介して指定する。そしてレーザ組み合わせ選択部17が、該ユーザによって指定されたテストチャートを記録した際のレーザ組み合わせに応じた各ユニットの書き出しレーザとその書き出しタイミングの情報を、各ユニットの画像形成制御部11へ通知する。
【００６３】
そしてS1006において、各ユニットの画像形成制御部11による実際の画像記録が、S2004でユーザが指定したレーザ組み合わせにより実行される。すなわち、画像形成制御部11は、S2004で通知された書き出しレーザとその書き出しタイミングによって画像が形成されるように、レーザ制御部12とポリゴンモータ制御部13とを制御する。
【００６４】
以下、上記S2004におけるテストチャートの指定処理について具体的に説明する。第２実施形態においても上述した第１実施形態と同様に、図８に示したような形式で複数のテストチャートを出力させ、ユーザがこれを評価して最適な１つを選択する。このとき、選択したテストチャートを指定するための識別情報として、該テストチャートに対応する各ユニットの書き出しレーザの情報を用いることが可能である。その一例を、ユーザが図１４に示す太枠で囲ったテストチャートを選択した場合について説明する。各ユニットの書き出しレーザは、ユニットaがL2a、ユニットbがL3b、ユニットcがL2cであるので、ユーザはチャート評価UI部26から、これを(L2a,L3b,L2c)のように指定する。または、より簡素に、(2,3,2)のように指定しても良い。書き出しレーザ組み合わせの表現方法としてはさらに、XYZやアイウ等の他の記号を用いる事も可能である。なお、第２実施形態においてもユニットdの書き出しレーザはL1dに固定されているため、ユーザはユニットdについては指定する必要が無い。
【００６５】
なお、テストチャートとレーザ組み合わせとの対応付けは、上述した例に限定されない。例えば、各テストチャートにIDを付し、装置内で該IDとレーザ組み合わせとを関係付けたテーブルを保持しておくことで、ユーザによってテストチャートのIDが指示されるだけで、対応するレーザ組み合わせを取得可能である。また、チャート評価UI部26は必ずしも画像形成装置内に設けられる必要はなく、その入力が本装置から参照可能となるのであれば、例えば本装置に接続されたPC等の外部装置上に設けられていても良い。なお、ユーザによるテストチャートの画質判断は、簡単には目視による判断を行えば良いが、測定器等を用いた画質判断を行うことも可能である。すなわち、ユーザが最適と判断したテストチャートの情報をUIから入力できれば良い。
【００６６】
以上説明したように第２実施形態によれば、画像形成装置がスキャナ等の画像読み取り手段を備えない場合であっても、ポリゴンミラーの使用開始面の組み合わせをユーザ指示に応じて決定することにより、上述した第１実施形態と同様の効果が得られる。
【００６７】
＜その他の実施形態＞
上述した第１および第２実施形態では、画像形成装置の構成として、色毎に感光体や現像器等のプロセスユニットを独立に設け、１つのパスでフルカラー画像を形成可能な、いわゆるタンデム型多重転写方式の構成例を示した。しかしながら本発明はこのような構成に限らず、複数のレーザを用いてカラー画像を形成するものであれば、他の構成からなる画像形成装置に対しても適用可能である。例えば、レーザアレイを色間で共通化した構成、例えば、YとK、及びCとMが夫々共通の露光手段を有する構成においても、画質劣化を低減可能なレーザ組み合わせを求めることができる。
【００６８】
また、各色で1つのレーザアレイを共有する構成、例えば図１５に示すような、4色の現像器を用いて1つの感光体上に静電潜像を形成するような構成に対しても本発明は適用可能である。図１５において、上述した図１と同様の構成には同一番号を付してある。すなわち図１５に示す構成によれば、一定速度で回転している感光体1が帯電器2によって一様に帯電された後、露光部3によって画像信号に応じた露光がなされることで感光体1上に静電潜像が形成される。これを4色の現像器4a,4b,4c,4dのいずれかで現像してトナー像を得、１次転写部53によって該トナー像を中間転写ベルト51上に転写する。このプロセスを色毎に繰り返すことで、中間転写ベルト51上に複数色のカラートナー像が重ね合わされる。さらに、２次転写部57にて、これらを一括して記録媒体P上に転写し、定着器7によって定着することによって、カラー画像が得られる。なお、現像器4a,4b,4c,4dは、それぞれC,M,Y,Kの各色のトナーを用いた現像を行うとするが、この色の順番については限定されない。
【００６９】
図１５に示す構成においては、画像形成ユニットが各色に共通する1つのみであるため、4色とも共通のレーザアレイを使用することになる。しかしながらこのような構成においても、色毎にその書き出しレーザを変えて、テストチャートを形成することができる。したがって1つのレーザアレイを用いて画像形成を行う構成であっても、副走査方向のスジムラ、色ムラが少なくなるような、色毎のレーザ組み合わせを決定することができる。これによりすなわち、マルチビーム走査方式において発生する、発光強度ばらつきと走査間隔誤差に起因する画質劣化を低減可能なレーザ組み合わせを求めることができる。
【００７０】
また、本発明は、以下の処理を実行することによっても実現される。即ち、上述した実施形態の機能を実現するソフトウェア（プログラム）を、ネットワーク又は各種記憶媒体を介してシステム或いは装置に供給し、そのシステム或いは装置のプロセッサ（またはCPUやMPU等）がプログラムを読み出して実行する処理である。
【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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【図１５】
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