(57)【要約】【課題】光束の走査位置のずれによる濃度ムラを減らす。【解決手段】光走査装置により感光体上に光束を走査して露光する画像形成装置であって、前記光走査装置は、光源から出射された光束を偏向して、前記感光体上を主走査方向に走査するポリゴンミラーＡ４と、あらかじめ検出された、主走査方向における各基準位置からの前記光束の主走査方向の走査位置のずれ量に応じて、前記光束の走査位置が各基準位置に一致するように、前記光束の主走査方向の走査位置を補正する補正部１３と、副走査方向における基準位置からの前記光束の副走査方向の走査位置のずれ量を検出する位置ずれ検出部Ｂと、を備え、前記補正部１３は、前記位置ずれ検出部により検出されたずれ量で副走査方向の走査位置がずれた前記光束の走査により、目的のスクリーン角度のスクリーン線が形成されるように、前記光束の主走査方向の走査位置を補正する。【選択図】図３
2016120667.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
光走査装置により感光体上に光束を走査して露光する画像形成装置であって、
前記光走査装置は、
光源から出射された光束を偏向して、前記感光体上を主走査方向に走査するポリゴンミラーと、
あらかじめ検出された、主走査方向における各基準位置からの前記光束の主走査方向の走査位置のずれ量に応じて、前記光束の走査位置が各基準位置に一致するように、前記光束の主走査方向の走査位置を補正する補正部と、
副走査方向における基準位置からの前記光束の副走査方向の走査位置のずれ量を検出する位置ずれ検出部と、を備え、
前記補正部は、前記光束の走査によりスクリーン線を形成する場合、前記位置ずれ検出部により検出されたずれ量で副走査方向の走査位置がずれた前記光束の走査により、目的のスクリーン角度のスクリーン線が形成されるように、前記光束の主走査方向の走査位置を補正することを特徴とする画像形成装置。
【請求項２】
前記位置ずれ検出部は、各走査線の始端付近を走査する光束を検出して水平同期信号を生成するセンサーを用いて、前記光束の副走査方向の走査位置のずれ量を検出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】
前記光走査装置は、前記光源により複数の光束を並行して出射し、前記ポリゴンミラーにより前記複数の光束を並行して走査し、前記補正部により前記複数の光束の主走査方向の走査位置をそれぞれ補正することを特徴とする請求項１又は２に記載の画像形成装置。
【請求項４】
直列に配置された、各色に対応する複数の前記光走査装置を備え、
前記複数の光走査装置は、それぞれの補正部により、各色に対応するスクリーン角度のスクリーン線が形成されるように、前記光束の主走査方向の走査位置を補正することを特徴とする請求項１〜３のいずれか一項に記載の画像形成装置。
【請求項５】
光源から出射された光束をポリゴンミラーにより偏向して、主走査方向に走査する光束の走査位置の補正方法であって、
（ａ）あらかじめ検出された、主走査方向における各基準位置からの前記光束の主走査方向の走査位置のずれ量に応じて、前記光束の走査位置が各基準位置に一致するように、前記光束の主走査方向の走査位置を補正するステップと、
（ｂ）副走査方向における基準位置からの前記光束の副走査方向の走査位置のずれ量を検出するステップと、
（ｃ）前記ステップ（ｂ）において検出されたずれ量で副走査方向の走査位置がずれた前記光束の走査により、目的のスクリーン角度のスクリーン線が形成されるように、前記光束の主走査方向の走査位置を補正するステップと、
を含むことを特徴とする光束の走査位置の補正方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、画像形成装置及び光束の走査位置の補正方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
電子写真方式の画像形成装置は、一般的に、原画像データに基づいて変調されたレーザー光をポリゴンミラーにより偏向し、回転する感光体上を主走査方向に繰り返し走査することにより、１ページの画像の潜像を形成している。潜像が形成された感光体上にトナー等の色材を供給して現像された画像を、中間転写ベルト等の像担持体を介して用紙上に転写することにより、用紙上に画像を形成することができる。
【０００３】
複数の色の画像を重ね合わせて画像を形成する場合は、各色の画像の位置を合わせるため、ポリゴンミラーによる主走査方向への走査の開始タイミングと、感光体の回転による副走査方向への走査の開始タイミングとを、同期させることが行われている（例えば、特許文献１参照。）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２０００−１０３１１５号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、最初の走査位置が同期していても、ポリゴンミラーのミラー面の凹凸等により光束の主走査方向の走査位置が変動し、１つの走査線内で画像の位置ずれが生じることがある。また、ミラー特性によっては副走査方向の走査位置もずれることがある。
このようなポリゴンミラーに起因する走査位置のずれは、ポリゴンミラーの回転周期で繰り返し生じ、濃度ムラとして観察されてしまうことがある。
特に、網点が規則的に配置されたスクリーンパターン等のように、周期的なパターンの画像は、周期的な走査位置のずれによって、モアレと呼ばれる濃度ムラが発生しやすい。
【０００６】
本発明の課題は、光束の走査位置のずれによる濃度ムラを減らすことである。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
請求項１に記載の発明によれば、
光走査装置により感光体上に光束を走査して露光する画像形成装置であって、
前記光走査装置は、
光源から出射された光束を偏向して、前記感光体上を主走査方向に走査するポリゴンミラーと、
あらかじめ検出された、主走査方向における各基準位置からの前記光束の主走査方向の走査位置のずれ量に応じて、前記光束の走査位置が各基準位置に一致するように、前記光束の主走査方向の走査位置を補正する補正部と、
副走査方向における基準位置からの前記光束の副走査方向の走査位置のずれ量を検出する位置ずれ検出部と、を備え、
前記補正部は、前記光束の走査によりスクリーン線を形成する場合、前記位置ずれ検出部により検出されたずれ量で副走査方向の走査位置がずれた前記光束の走査により、目的のスクリーン角度のスクリーン線が形成されるように、前記光束の主走査方向の走査位置を補正することを特徴とする画像形成装置が提供される。
【０００８】
請求項２に記載の発明によれば、
前記位置ずれ検出部は、各走査線の始端付近を走査する光束を検出して水平同期信号を生成するセンサーを用いて、前記光束の副走査方向の走査位置のずれ量を検出することを特徴とする請求項１に記載の画像形成装置が提供される。
【０００９】
請求項３に記載の発明によれば、
前記光走査装置は、前記光源により複数の光束を並行して出射し、前記ポリゴンミラーにより前記複数の光束を並行して走査し、前記補正部により前記複数の光束の主走査方向の走査位置をそれぞれ補正することを特徴とする請求項１又は２に記載の画像形成装置が提供される。
【００１０】
請求項４に記載の発明によれば、
直列に配置された、各色に対応する複数の前記光走査装置を備え、
前記複数の光走査装置は、それぞれの補正部により、各色に対応するスクリーン角度のスクリーン線が形成されるように、前記光束の主走査方向の走査位置を補正することを特徴とする請求項１〜３のいずれか一項に記載の画像形成装置が提供される。
【００１１】
請求項５に記載の発明によれば、
光源から出射された光束をポリゴンミラーにより偏向して、主走査方向に走査する光束の走査位置の補正方法であって、
（ａ）あらかじめ検出された、主走査方向における各基準位置からの前記光束の主走査方向の走査位置のずれ量に応じて、前記光束の走査位置が各基準位置に一致するように、前記光束の主走査方向の走査位置を補正するステップと、
（ｂ）副走査方向における基準位置からの前記光束の副走査方向の走査位置のずれ量を検出するステップと、
（ｃ）前記ステップ（ｂ）において検出されたずれ量で副走査方向の走査位置がずれた前記光束の走査により、目的のスクリーン角度のスクリーン線が形成されるように、前記光束の主走査方向の走査位置を補正するステップと、
を含むことを特徴とする光束の走査位置の補正方法が提供される。
【発明の効果】
【００１２】
本発明によれば、光束の走査位置のずれによる濃度ムラを減らすことができる。
【図面の簡単な説明】
【００１３】
【図１】本実施の形態の画像形成装置の概要を示す正面図である。
【図２】図１の光走査装置の概要を示す斜視図である。
【図３】光走査装置の制御系の構成を機能ごとに示すブロック図である。
【図４】副走査方向の走査位置のずれの検出に用いられる２つのセンサーを示す正面図である。
【図５】主走査方向の走査位置のずれの検出に用いられる位置ずれ検出部の概要を示す図である。
【図６】主走査方向の各基準位置からの走査位置のずれを示す図である。
【図７】副走査方向の走査位置のずれにともなう、スクリーン線の主走査方向の部分的なずれのずれ量を示す図である。
【図８Ａ】主走査方向及び副走査方向の走査位置のずれがない場合のスクリーン線を示す図である。
【図８Ｂ】副走査方向の走査位置のずれがある場合のスクリーン線を示す図である。
【図８Ｃ】補正後のスクリーン線を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００１４】
以下、本発明の画像形成装置及び光束の走査位置の補正方法の実施の形態について、図面を参照して説明する。
【００１５】
図１は、本実施の形態の画像形成装置１の概略構成を示す。
画像形成装置１は、図１に示すように画像形成部２を備え、ビットマップ形式の原画像データに基づいて、画像形成部２により用紙上に画像を形成する。
また、画像形成装置１は、原稿を読み取って原画像データを生成する画像読取部３、外部からの画像形成の指示に応じて原画像データを生成する画像生成部４、生成された原画像データに画像処理を施す画像処理部５、ユーザーインターフェイスとしての操作部６及び表示部７を備えている。
【００１６】
画像形成部２は、画像処理部５により画像処理された原画像データに基づいて、複数の色からなる画像を用紙上に形成する。
画像形成部２は、図１に示すように、４つの書込みユニット２１、中間転写ベルト２２、２次転写ローラー２３、定着装置２４、給紙トレイ２５及び反転経路２６を備えている。
各書込みユニット２１は、中間転写ベルト２２のベルト面に沿って直列（タンデム）に配置されている。中間転写ベルト２２は、複数のローラーにより巻き回されて回転する像担持体である。複数のローラーのなかには、１次転写ローラー２ｆ及び２次転写ローラー２３が含まれる。２次転写ローラー２３及び定着装置２４は、給紙トレイ２５から搬送される用紙の搬送経路上に配置されている。
【００１７】
４つの書込みユニット２１は、それぞれＣ（シアン）、Ｍ（マジェンタ）、Ｙ（イエロー）及びＫ（黒）の色の画像を形成する。各書込みユニット２１の構成は同じであり、図１に示すように、光走査装置２ａ、感光体２ｂ、現像部２ｃ、帯電部２ｄ、クリーニング部２ｅ及び１次転写ローラー２ｆを備えている。
画像形成時、各書込みユニット２１では、帯電部２ｄにより感光体２ｂに電圧を印加して帯電させた後、光走査装置２ａにより原画像データに基づいて発光させた光束で感光体２ｂ上を走査して静電潜像を形成する。現像部２ｃによりトナー等の色材を供給して、感光体２ｂ上の静電潜像を現像すると、感光体２ｂ上に画像が形成される。
【００１８】
各書込みユニット２１の感光体２ｂ上に各色の画像を形成すると、それぞれの１次転写ローラー２ｆにより、中間転写ベルト２２上に順次重ねて転写（１次転写）し、複数の色からなる画像を形成する。１次転写後、各書込みユニット２１において、クリーニング部２ｅにより感光体２ｂ上に残留する色材を除去する。
次に、給紙トレイ２５により用紙を給紙し、２次転写ローラー２３によって中間転写ベルト２２上の画像を用紙上に転写する。転写後の用紙を定着装置２４により加熱及び加圧して、画像を用紙に定着させる。
１枚の用紙の両面に画像を形成する場合は、反転経路２６に用紙を搬送して用紙面を反転させた後、再度２次転写ローラー２３へ用紙を搬送する。
【００１９】
画像読取部３は、ユーザーがセットした原稿を読み取り、ビットマップ形式の原画像データを、Ｒ（赤）、Ｇ（緑）及びＢ（青）の色ごとに生成する。
【００２０】
画像生成部４は、画像形成の指示内容がページ記述言語（ＰＤＬ；Page Description Language）で記述されたデータを、ネットワーク上のユーザー端末、サーバー等の外部装置から受信し、当該データのラスタライズ処理を実施することによって、ビットマップ形式の原画像データをＣ、Ｍ、Ｙ及びＫの色ごとに生成する。
【００２１】
画像処理部５は、画像読取部３により生成されたＲ、Ｇ及びＢの各色の原画像データを色変換し、Ｃ、Ｍ、Ｙ及びＫの各色の原画像データを出力する。
また、画像処理部５は、色変換後の原画像データ又は画像生成部４により生成された原画像データに階調補正処理、中間調処理等の画像処理を施す。階調補正処理は、原画像データの各画素の階調値を、用紙上に形成された画像の濃度が目標の濃度と一致するように補正された階調値に変換する処理である。中間調処理は、例えば誤差拡散処理、組織的ディザ法を用いたスクリーン処理等である。
【００２２】
図２は、光走査装置２ａの概略構成を示している。
図２に示すように、光走査装置２ａには、光源Ａ１とポリゴンミラーＡ４が配置されている。光源Ａ１は、レーザー発光して光束を出射する。ポリゴンミラーＡ４は、回転軸の周囲に複数のミラーを備え、回転軸を中心に回転する各ミラー面上で光源Ａ１から出射された光束を反射することにより、感光体２ｂ上を主走査方向ｘに走査するように光束を偏向する。図２においては、６面のミラーが正六角形の辺を形成するように配置されたポリゴンミラーＡ４の例を示しているが、ミラーの面数は６面に限定されない。
【００２３】
光源Ａ１とポリゴンミラーＡ４の間には、光束を平行光に変換するコリメーターレンズＡ２と、感光体２ｂ上で主走査方向ｘと直交する副走査方向ｙに平行光を収束して、ポリゴンミラーＡ４のミラー面上に結像するシリンドリカルレンズＡ３が配置されている。
ポリゴンミラーＡ４と感光体２ｂの間には、レンズ群Ａ５が配置されている。レンズ群Ａ５は、ポリゴンミラーＡ４により偏向された光束が感光体２ｂ上を等速走査するように、光束を収差補正するｆθレンズ、副走査方向ｙにパワー（屈折力）を有し、光束を感光体２ｂ上で結像するシリンドリカルレンズ等からなる。
また、主走査方向ｘの始端付近には、各走査線の画像領域よりも始端側を走査する光束を検出して水平同期信号を生成するセンサーＡ７と、センサーＡ７に光束を導くミラーＡ６が配置されている。水平同期信号は、各走査線の主走査方向ｘの走査開始タイミングを示す同期信号である。
【００２４】
ポリゴンミラーＡ４の回転により、光源Ａ１からの光束を反射して偏向するミラーが隣接するミラーに切り替わると、光束の走査位置が始端に戻るので、感光体２ｂを回転させて走査位置を副走査方向ｙにずらすことにより、感光体２ｂ上に各走査線の静電潜像を形成することができる。
【００２５】
図３は、光走査装置２ａの制御系を機能ごとに示すブロック図である。
図３に示すように、光走査装置２ａは、制御部１１、記憶部１２、補正部１３、光源Ａ１の駆動部１４、ポリゴンミラーＡ４の駆動部１５、感光体２ｂの駆動部１６及び位置ずれ検出部Ｂを備えている。
【００２６】
制御部１１は、光源Ａ１の発光駆動、ポリゴンミラーＡ４及び感光体２ｂの回転駆動を制御して、各走査線の主走査方向ｘの走査開始位置及び副走査方向ｙの走査開始位置を同期させる。
例えば、制御部１１は、センサーＡ７により生成された水平同期信号を駆動部１４に出力し、光源Ａ１の発光動作を制御する。
また、制御部１１は、駆動部１５及び１６に回転駆動用のクロック信号を出力して、ポリゴンミラーＡ４及び感光体２ｂの回転速度を制御する。
制御部１１は、ＣＰＵ（Central Processing Unit）、ＲＡＭ（Random Access Memory）等により構成することができ、記憶部１２から読み出したプログラムを実行することにより、上記制御を行う。
【００２７】
記憶部１２は、制御部１１により読み出されるプログラム等を記憶している。
記憶部１２は、ポリゴンミラーＡ４により走査する光束の、主走査方向ｘにおける各基準位置からの走査位置のずれ量と、副走査方向ｙの基準位置からの走査位置のずれ量と、を記憶している。主走査方向ｘの走査位置のずれ量は、画像形成装置１の製造時等において専用の位置ずれ検出部によりあらかじめ検出されたずれ量であり、副走査方向ｙの走査位置のずれ量は、位置ずれ検出部Ｂによって検出されたずれ量である。ずれ量は、ポリゴンミラーＡ４の各ミラーによって異なるため、記憶部１２は各ミラーの番号に対応付けて、各ミラーのずれ量を記憶している。
【００２８】
補正部１３は、光束の主走査方向ｘの走査位置が主走査方向ｘにおける各基準位置と一致するように、あらかじめ検出され、記憶部１２に記憶された主走査方向ｘの各基準位置からの走査位置のずれ量に応じて、ポリゴンミラーＡ４により走査する光束の主走査方向ｘの走査位置を補正する。
補正部１３は、駆動部１４に出力するクロック信号をずれ量に応じて生成することにより、主走査方向ｘの走査位置を任意の位置に補正することができる。
【００２９】
光束の副走査方向ｙの走査位置のずれが生じる場合、補正部１３は、当該走査位置がずれた光束によっても、目的のスクリーン角度のスクリーン線が形成されるように、ポリゴンミラーＡ４により走査する光束の主走査方向ｘの走査位置を補正する。
この場合、補正部１３は、制御部１１に水平同期信号の補正信号を出力して、水平同期信号が示す走査開始タイミングを遅延させるか、早めさせることにより、光束の主走査方向ｘの走査位置を走査線単位で補正することができる。
【００３０】
光源Ａ１の駆動部１４は、補正部１３から出力されるクロック信号に同期して、画像処理部５から出力された原画像データをパルス幅変調し、駆動信号を生成する。駆動部１４は、生成した駆動信号を光源Ａ１に出力することにより、光源Ａ１をパルス駆動して光束を出射させる。
【００３１】
ポリゴンミラーＡ４の駆動部１５は、制御部１１から出力されたポリゴンミラーＡ４の回転駆動用のクロック信号に基づいて、ポリゴンミラーＡ４の駆動電圧を制御することにより、ポリゴンミラーＡ４を所定の回転速度で回転駆動する。
同様にして、感光体２ｂの駆動部１６は、制御部１１から出力された感光体２ｂの回転駆動用のクロック信号に基づいて、感光体２ｂを所定の回転速度で回転駆動する。
【００３２】
位置ずれ検出部Ｂは、ポリゴンミラーＡ４による光束の副走査方向ｙの走査位置のずれ量を検出する。
位置ずれ検出部Ｂは、図３に示すように、２つのセンサーＢ１及びＢ２と演算部Ｂ３とを備えている。
センサーＢ１及びＢ２は、センサーＡ７と同様にミラーＡ６によって導かれる画像領域外の光束の走査線上に配置されている。コスト削減のため、センサーＢ１としては、水平同期信号を生成するセンサーＡ７を利用することもできる。演算部Ｂ３は、各センサーＢ１及びＢ２からの検出信号に基づいて、副走査方向ｙの走査位置のずれ量を算出する。
【００３３】
図４は、センサーＢ１及びＢ２のレイアウトを示している。
図４に示すように、センサーＢ１は、副走査方向ｙに平行に配置されたラインセンサーであり、センサーＢ２は、副走査方向ｙに対して角度θｂだけ傾斜するように配置されたラインセンサーである。
【００３４】
〔主走査方向ｘのずれの補正〕
光走査装置２ａの主走査方向ｘの走査位置のずれ量は、画像形成装置１の製造時等においてあらかじめ検出され、記憶部１２に保存されている。
【００３５】
図５は、主走査方向ｘの走査位置のずれの検出に用いられる位置ずれ検出部Ｃを示している。ずれの検出時、感光体２ｂと同じ位置に位置ずれ検出部Ｃを配置する。
位置ずれ検出部Ｃは、図５に示すように、主走査方向ｘの６つの基準位置Ｘ０〜Ｘ５に配置された複数のセンサーＣ３０〜Ｃ３５と、各センサーＣ３０〜Ｃ３５の検出信号に基づいてずれ量を演算する演算部Ｃ３６とを備えている。
各基準位置Ｘ０〜Ｘ５は、主走査方向ｘの走査線の始端から終端までの間の等間隔の位置であってもよいし、任意の位置であってもよい。なお、走査線の始端側の基準位置Ｘ０に配置されるセンサーＣ３０として、水平同期信号を生成するセンサーＡ７を利用することもできる。基準位置をセンサーの数より多く設ける場合には、光束に合わせて各センサーＣ３０〜Ｃ３５を主走査方向ｘに等速移動させて、各基準位置において光束を検出するようにしてもよい。
【００３６】
位置ずれの検出時、ポリゴンミラーＡ４により主走査方向ｘに走査する光束を、各センサーＣ３０〜Ｃ３５が検出する。演算部Ｃ３６は、各センサーＣ３０〜Ｃ３５から出力された検出信号を解析して、センサーＣ３０によって光束が検出されてから、各センサーＣ３１〜Ｃ３５によって光束が検出されるまでの走査時間Ｔ１〜Ｔ５をそれぞれ求める。演算部Ｃ３６は、この走査時間Ｔ１〜Ｔ５と、基準位置Ｘ０から各基準位置Ｘ１〜Ｘ５までの距離及び光束の走査速度Ｖとから、実際の光束の走査位置Ｘ１＊〜Ｘ５＊を算出する。演算部Ｃ３６は、各基準位置Ｘ１〜Ｘ５と各走査位置Ｘ１＊〜Ｘ５＊の差Ｘ１−Ｘ１＊〜Ｘ５−Ｘ５＊を、各基準位置からの主走査方向ｘの走査位置のずれ量として算出する。
【００３７】
走査位置のずれは、ポリゴンミラーＡ４のミラー面の凹凸等によって生じ、各ミラーに特有のずれ量のずれが生じるため、位置ずれ検出部Ｃにより、ミラーごとに上述の走査位置のずれの検出を行い、検出されたずれ量を各ミラーの番号に対応付けて記憶部１２に保存する。
図６は、ある基準位置Ｘｎ−１、Ｘｎ及びＸｎ＋１において、ずれがない場合とある場合の光束の走査位置を、第１面から第６面までのミラーごとに示している。
図６に示すように、第１面から第６面までの各ミラーによって基準位置からの走査位置のずれ方が異なっている一方、１回転目の第１面と２回転目の第１面のずれ方は同じである。また、１つの走査線内でも基準位置によって走査位置のずれ量が異なっている。各基準位置に一致するように走査位置を補正するためには、それぞれのずれ量に応じた補正が必要である。
【００３８】
光束の走査時には、補正部１３が、次に光束を走査するポリゴンミラーＡ４のミラーの番号を制御部１１から取得し、当該ミラーの番号に対応する主走査方向ｘの各基準位置からの走査位置のずれ量を記憶部１２から取得する。次いで、補正部１３は、取得したずれ量に応じた周波数のクロック信号を生成する。
【００３９】
例えば、図６に示す第１面のミラーの基準位置Ｘｎ＋１においては、走査位置が終端側にずれている。このずれ量をΔｘ１と表すと、基準位置Ｘｎ〜Ｘｎ＋１間の走査間隔がΔｘ１だけ短くなるように、基準位置Ｘｎ〜Ｘｎ＋１において走査位置のずれがない場合の基本周波数よりも高い周波数のクロック信号を生成する。一方、第４面のミラーの基準位置Ｘｎ＋１においては、走査位置が始端側にずれている。このずれ量をΔｘ２と表すと、基準位置Ｘｎ〜Ｘｎ＋１間の走査間隔がΔｘ２だけ長くなるように、基準位置Ｘｎ〜Ｘｎ＋１においては基本周波数よりも低い周波数のクロック信号を生成する。
【００４０】
このように、各基準位置からのずれ量に応じたクロック信号に基づいて駆動部１４が光源Ａ１の発光駆動を行うことにより、各ミラーによる光束の走査位置を、図６中の矢印が示すように、各基準位置Ｘｎ−１、Ｘｎ及びＸｎ＋１に一致させることができる。
【００４１】
〔副走査方向ｙのずれが生じる場合の補正〕
光束の副走査方向ｙの走査位置のずれが生じる場合、当該光束によりスクリーン線を形成すると、スクリーン線が部分的にずれ、このずれの繰り返しが濃度ムラとして観察されることがある。この場合、副走査方向ｙの走査位置のずれ量に応じて、光束の主走査方向ｘの走査位置を補正することにより、ずれに起因する濃度ムラを減らすことができる。
【００４２】
最初に、位置ずれ検出部Ｂにより、副走査方向ｙのずれ量を検出する。具体的には、図４に示すように、ポリゴンミラーＡ４により主走査方向ｘに走査する光束を、センサーＢ１及びＢ２が検出する。演算部Ｂ３は、センサーＢ１及びＢ２から出力された検出信号を解析して、センサーＢ２によって光束が検出されてからセンサーＢ１によって光束が検出されるまでの走査時間ｔ１を算出する。
【００４３】
演算部Ｂ３は、下記式に示すように、走査時間ｔ０及びｔ１、光束の走査速度Ｖ及びセンサーＢ２の傾斜角度θｂから、副走査方向ｙの基準位置からの走査位置のずれ量Δｙを算出する。走査時間ｔ０は、光束が副走査方向ｙの基準位置にある場合に、当該光束がセンサーＢ２により検出されてからセンサーＢ１により検出されるまでの走査時間であり、あらかじめ計測された走査時間ｔ０が下記式にセットされている。
Δｙ＝Ｖ（ｔ０−ｔ１）×ｔａｎθｂ
【００４４】
副走査方向ｙのずれ量Δｙも、ポリゴンミラーＡ４のミラーによって異なるため、位置ずれ検出部Ｂは、ミラーごとに上述の走査位置のずれ量Δｙの検出を行い、検出されたずれ量Δｙを各ミラーの番号に対応付けて記憶部１２に保存する。
【００４５】
光束の走査時、補正部１３は、次に光束を走査するポリゴンミラーＡ４のミラーの番号を制御部１１から取得し、当該ミラーの番号に対応する副走査方向ｙの走査位置のずれ量Δｙを記憶部１２から取得する。また、補正部１３は、光束によって形成するスクリーン線のスクリーン角度θａを画像処理部５から取得する。
【００４６】
補正部１３は、図７に示すように、取得したスクリーン角度θａのスクリーン線Ｌｋと、副走査方向ｙの基準位置における走査線Ｌ０との交点Ｐ１のｘｙ座標を求める。また、補正部１３は、スクリーン線Ｌｋと、取得したずれ量Δｙだけ基準位置からずれた走査線Ｌ１との交点Ｐ２のｘｙ座標を求める。補正部１３は、下記式に示すように、スクリーン角度θａとずれ量Δｙから、各交点Ｐ１及びＰ２の主走査方向ｘのずれ量Δｘｓを算出する。このずれ量Δｘｓが、副走査方向ｙの走査位置のずれによって部分的にずれるスクリーン線の主走査方向ｘのずれ量である。
Δｘｓ＝Δｙ／ｔａｎθａ
【００４７】
補正部１３は、Δｘｓの位相分だけ水平同期信号を遅延させるか、早める補正信号を生成して、制御部１１に出力する。制御部１１は、補正部１３から出力された補正信号に基づいて水平同期信号を補正し、水平同期信号が示す主走査方向ｘの走査開始タイミングをΔｘｓの位相分だけ遅らせるか、早めた後、駆動部１４に出力する。
このように走査開始タイミングが補正された水平同期信号に基づいて、駆動部１４が光源Ａ１の発光駆動を行うことにより、副走査方向ｙの走査位置がずれた光束の走査により、目的のスクリーン角度のスクリーン線を形成することができる。
【００４８】
図８Ａは、主走査方向ｘ及び副走査方向ｙの走査位置のずれがない光束によって形成されたスクリーン線を示している。走査位置のずれがないため、第１面から第６面の各ミラーによって走査された光束のスポットは、すべて基準位置とスクリーン線の交点に位置し、スクリーン角度θａのスクリーン線を形成している。
図８Ｂは、光束の走査時に、副走査方向ｙの走査位置のずれが生じた場合のスクリーン線を示している。第１面、第４面及び第６面の各ミラーにより走査された光束のスポットは、スクリーン線から位置がずれ、スクリーン線が部分的にずれて線形状が崩れている。
各ミラーのずれは、ポリゴンミラーＡ４の回転周期と同じ周期で繰り返し生じるため、スクリーン線の部分的なずれの繰り返しが濃度ムラとして観察されやすくなる。
【００４９】
図８Ｃは、図８Ｂに示す副走査方向ｙの走査位置のずれに応じて、主走査方向ｘの走査位置を補正した場合のスクリーン線を示している。
図８Ｃに示すように、第１面においては副走査方向ｙの走査位置が終端側にずれている。この副走査方向ｙのずれによってスポットがスクリーン線から主走査方向ｘにずれたずれ量をΔｘｓ１と表すと、Δｘｓ１の位相だけ水平同期信号を早めることにより、図８Ｃに示すように、スポットがスクリーン角度θａのスクリーン線上に重なるように、主走査方向ｘの走査位置を補正することができる。一方、第４面においては、副走査方向ｙの走査位置が始端側にずれている。この副走査方向ｙのずれによってスポットがスクリーン線から主走査方向ｘにずれたずれ量をΔｘｓ２と表すと、Δｘｓ２の位相だけ水平同期信号を遅延させることにより、図８Ｃに示すように、スポットがスクリーン角度θａのスクリーン線上に重なるように、主走査方向ｘの走査位置を補正することができる。このような補正により、スクリーン線の部分的なずれを解消することができ、ずれに起因する濃度ムラを減らすことができる。
【００５０】
Ｃ、Ｍ、Ｙ及びＫの各色からなる画像を形成する場合、各色の画像の重ね合わせによるモアレの発生を防ぐため、スクリーン線のスクリーン角度を異ならせることが一般的である。各色に対応する光走査装置２ａは、それぞれの補正部１３により、各色に対応するスクリーン角度のスクリーン線が形成されるように、上述した光束の主走査方向ｘの走査位置の補正を行う。
【００５１】
以上のように、本実施の形態の画像形成装置１は、光走査装置２ａにより感光体２ｂ上に光束を走査して露光する画像形成装置であって、光走査装置２ａは、光源Ａ１から出射された光束を偏向して、感光体２ｂ上を主走査方向ｘに走査するポリゴンミラーＡ４と、あらかじめ検出された、主走査方向ｘにおける各基準位置からの光束の主走査方向ｘの走査位置のずれ量に応じて、光束の走査位置が各基準位置に一致するように、光束の主走査方向ｘの走査位置を補正する補正部１３と、副走査方向ｙにおける基準位置からの光束の副走査方向ｙの走査位置のずれ量を検出する位置ずれ検出部Ｂと、を備え、補正部１３は、光束の走査によりスクリーン線を形成する場合、位置ずれ検出部Ｂにより検出されたずれ量で副走査方向ｙの走査位置がずれた光束の走査により、目的のスクリーン角度のスクリーン線が形成されるように、光束の主走査方向ｘの走査位置を補正する。
【００５２】
これにより、光束の主走査方向ｘ及び副走査方向ｙの走査位置のずれに起因する濃度ムラを減らすことができる。特に、スクリーン線を形成する場合には、スクリーン線の部分的なずれによって生じる濃度ムラを減らすとともに、スクリーン線の線形状を維持することができ、画質の劣化を減らすことができる。
【００５３】
上記実施の形態は本発明の好適な一例であり、これに限定されない。本発明の主旨を逸脱しない範囲で適宜変更可能である。
例えば、主走査方向ｘの走査位置のずれの補正を、補正部１３からクロック信号を出力して光源Ａ１の発光タイミングを調整することにより実現していたが、主走査方向ｘの走査位置が基準位置と一致するように原画像データを補正することによっても実現できる。この場合、補正部１３が、画像処理部５から原画像データを入力して各画素の主走査方向の位置をずれ量に応じて補正し、補正後の画像データを駆動部１４に出力するようにすればよい。
【００５４】
また、光走査装置のなかには、複数の発光素子を備えた光源により複数の光束を並行して出射し、ポリゴンミラーにより複数の光束を並行して走査することにより、複数の走査線単位で画像を形成できる、いわゆるマルチビーム型の光走査装置がある。マルチビーム型の光走査装置においても、上述したように、補正部１３により複数の光束の主走査方向ｘの走査位置をそれぞれ補正することができる。マルチビーム型には、並行して出射された複数の光束をそのまま並行して偏向する場合と、複数の光束を合成して１つの光束として偏向した後、当該１つの光束を分解して感光体２ｂ上において複数の光束を並行して走査する場合とがあるが、いずれの場合であっても、上述した補正方法を適用することができる。
【００５５】
また、補正部１３に上述した補正の処理内容を実行させるためのプログラムのコンピューター読み取り可能な媒体としては、ＲＯＭ、フラッシュメモリー等の不揮発性メモリー、ＣＤ-ＲＯＭ等の可搬型記録媒体を適用することが可能である。また、プログラムのデータを、通信回線を介して提供する媒体として、キャリアウエーブ(搬送波)も適用される。
【符号の説明】
【００５６】
１    画像形成装置
２    画像形成部
２ａ    光走査装置
Ａ１    光源
Ａ４    ポリゴンミラー
Ｂ    位置ずれ検出部
Ｂ１、Ｂ２    センサー
Ｂ３    演算部
Ｃ    位置ずれ検出部
２ｂ    感光体
２ｃ    現像部
２２    中間転写ベルト
５    画像処理部
【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８Ａ】
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【図８Ｂ】
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【図８Ｃ】
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