(57)【要約】【課題】高精度な画像濃度の安定性を保ちつつ、画像形成の生産性低下や最初の印刷開始までの時間の遅延を防止する。【解決手段】エンジン制御部４０のＣＰＵ４１が、プロセスコントロールによる画像濃度調整の際に取得した画像の濃度情報を利用して、シェーディング補正値を更新する。そのため、ＣＰＵ４１は画像濃度補正とは異なる負荷が少ないタイミングで、上記濃度情報に基づいて各色ごとに新たなシェーディング補正値を計算し、各色用のＬＤ制御基板１５ＹＢ，１５ＭＢ，１５ＣＢ，１５ＫＢの各ＬＤドライバに接続されている不揮発性メモリのシェーディング補正値を更新する。その更新したシェーディング補正値を、所定のタイミングで各ＬＤドライバのレジスタに自動でロードする。【選択図】    図３
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
不揮発性記憶手段に格納されたシェーディング補正値を用いて光ビーム強度を補正し、電子写真方式で画像形成を行う制御手段を備えた画像形成装置であって、
像担持体上に形成されるトナーパターンの濃度情報を取得する取得手段と、
前記濃度情報と前記シェーディング補正値とに基づいて、新たなシェーディング補正値を生成して前記不揮発性記憶手段に格納する更新手段と、
前記制御手段の負荷を判定する負荷判定手段と、
を備え、
前記更新手段は、前記負荷判定手段によって負荷が所定値以下であると判定された場合に、前記新たなシェーディング補正値を生成して前記不揮発性記憶手段に格納する
ことを特徴とする画像形成装置。
【請求項２】
前記更新手段が新たなシェーディング補正値を生成して前記不揮発性記憶手段に格納するタイミングは、前記取得手段が前記濃度情報を取得する処理を実行するタイミングとは連続しない異なるタイミングであ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】
前記負荷判定手段は、前記制御手段が印刷ジョブの制御を終了してから待機モードに移行するか又は電源がＯＦＦになるまでの間を、負荷が所定値以下であると判定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】
前記更新手段は、取得手段が今回取得した濃度情報を、前回取得した濃度情報と比較して、その変化が所定値以下の場合は、前記新たなシェーディング補正値を生成しないことを特徴とする請求項１から３のいずれか一項に記載の画像形成装置。
【請求項５】
請求項１から４のいずれか一項に記載の画像形成装置において、
前記不揮発性記憶手段は、前記光ビームを出力する半導体レーザを駆動制御するドライバと接続され、該不揮発性メモリに格納されたシェーディング補正値が、前記制御手段による制御を介さずに前記ドライバのレジスタにロードされることを特徴とする画像形成装置。
【請求項６】
前記不揮発性メモリに記憶されたシェーディング補正値が、予め設定されたタイミングで前記ドライバのレジスタにロードされることを特徴とする請求項５に記載の画像形成装置。
【請求項７】
前記不揮発性メモリに記憶されたシェーディング補正値が、前記ドライバに電源が投入されたタイミングで前記ドライバのレジスタにロードされることを特徴とする請求項５に記載の画像形成装置。
【請求項８】
不揮発性記憶手段に格納されたシェーディング補正値を用いて光ビーム強度を補正し、電子写真方式で画像形成を行う制御手段を備えた画像形成装置の制御方法であって、
像担持体上に形成されるトナーパターンの濃度情報を取得し、
前記制御手段の負荷を判定して、
該負荷が所定値以下であると判定した場合に、前記濃度情報と前記シェーディング補正値とに基づいて、新たなシェーディング補正値を生成して前記不揮発性記憶手段に格納する
ことを特徴とする画像形成装置の制御方法。
【請求項９】
前記新たなシェーディング補正値を生成して前記不揮発性記憶手段に格納するタイミングは、前記濃度情報を取得するタイミングと連続しない異なるタイミングである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】
前記制御手段の負荷の判定は、前記制御手段が印刷ジョブの制御を終了してから待機モードに移行するか又は電源がＯＦＦになるまでの間を、負荷が所定値以下であると判定することを特徴とする請求項８又は９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】
この発明は、電子写真方式の画像形成部及びその画像形成装置の制御方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
レーザプリンタ等の電子写真方式の画像形成装置には、光走査装置（露光装置又は光書込装置とも称される）が搭載されている。
その光走査装置は、半導体レーザであるレーザダイオードによって、画像データに応じて変調された光ビーム（レーザビーム）を発生させる。その光ビームをポリゴンミラーで連続的に偏向させ、ｆθレンズを通して感光体上で等速になるようにし、反射ミラーを介して画像形成装置本体内の感光体の帯電表面を露光走査して、静電潜像を形成する。
その静電潜像をトナーによって現像し、そのトナー像を記録媒体である転写紙に転写した後、定着器で定着して印刷紙として排出する。
【０００３】
このような光走査装置においては、レーザダイオードによって発生された光ビームが、回転偏向器であるポリゴンミラーの反射面やｆθレンズへの入射角が１ライン走査中に連続的に変化する。また、ｆθレンズを光ビームが通過する部分の厚さもその通過位置によって変化する。このような光学系への入射角や入射位置の変化によって反射率や透過率などが変化するため、感光体の被走査面上におけるレーザスポットの光強度は、像高（光軸上からの距離）と共に変化する。一般に、像高の増加に伴って光量が減少する傾向がある。
【０００４】
この光走査の１ラインにおける光強度の変動は「シェーディング」と称され、記録画像の画質劣化の要因となる。近年は画像形成装置の小型化のため、光走査装置も小型化して光走査の広角化が進み、上記入射角の変化も大きくなってシェーディングが増加する傾向にある。
そのため、光ビームの走査位置を検出して、その走査位置に対応してレーザダイオードの発光量を制御して、上記シェーディングを補正することが要求されている。
【０００５】
そこで、画像形成装置本体又は光走査装置に搭載された不揮発性メモリに、感光体上での露光量を一定に保つためのレーザダイオードの光量制御情報として、予め光学系の特性に応じたシェーディング補正値を記憶しておく。そして、画像形成前にそのシェーディング補正値を読み出して、レーザダイオードの光量制御を行う集積回路のレジスタに設定して、光ビームの走査位置に対応する光量制御を行うことが既に知られている。
【０００６】
例えば、特許文献１には、光走査装置を画像形成装置に搭載した状態で、半導体レーザ（レーザダイオードに相当する）のフィードバック制御のゲインやバイアス調節を容易に行えるようにすることが提案されている。そのため、半導体レーザの駆動用集積回路を設けた基板に不揮発性メモリ（ＥＥＰＲＯＭ）を搭載し、その不揮発性メモリに、感光体表面の一走査期間における光ビームの強度の変化パターン（シェーディング補正値に相当する）を記憶させておく。そして、上記集積回路が、その不揮発性メモリから一走査期間における光ビームの強度の変化パターンを読み出して、一走査毎にその変化パターンが再現されるように半導体レーザの駆動電流を制御する。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
しかし、このような従来の光走査装置においても、一般に予め不揮発性メモリに記憶させたシェーディング補正値を、その後の経時において動的に変化させることはなかった。そのため、光学系が熱膨張などによってその形状や透過率等が変化した場合でも、初期に不揮発性メモリに記憶されたシェーディング補正値をそのまま使用して、シェーディング補正を行っていた。したがって、一走査期間に亘って光ビームが均一な光強度で感光体の露光を行えなくなり、形成される画像に濃度ムラが発生してしまうことがあった。
【０００８】
また、予め不揮発性メモリに記憶させておいたシェーディング補正値を、その後の経時において動的に変化させる技術も知られてはいる。しかし、その場合は、不揮発性メモリの大量のデータを更新しなければならず、また、そのデータをレーザダイオード駆動部のレジスタにロードし直さなければならない。
そのため、画像形成装置を制御するマイクロコンピュータの負荷が大きくなり、それらの処理に長時間を要するため、画像形成の生産性が低下してしまうという問題があった。
【０００９】
特に、装置の電源がオフになったり、省エネルギーモードに移行してしまうと、上記レジスタに記憶していたシェーディング補正値が開放（消失）されてしまう。そのため、装置の電源がオンになった時や省エネルギーモードからの復帰時に、不揮発性メモリに記憶されているシェーディング補正値を、再度レーザダイオード駆動部のレジスタに設定し直さなければならない。したがって、印刷開始までの時間が長くなってしまうという問題があった。
【００１０】
この発明は、このような背景に鑑みてなされたものであり、高精度な画像濃度の安定性を保ちつつ、画像形成の生産性低下や最初の印刷開始までの時間の遅延を防止することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
この発明は、不揮発性記憶手段に格納されたシェーディング補正値を用いて光ビーム強度を補正し、電子写真方式で画像形成を行う制御手段を備えた画像形成装置であって、
上記の目的を達成するため、像担持体上に形成されるトナーパターンの濃度情報を取得する取得手段と、その濃度情報と上記シェーディング補正値とに基づいて、新たなシェーディング補正値を生成して上記不揮発性記憶手段に格納する更新手段と、上記制御手段の負荷を判定する負荷判定手段とを備えている。
そして、上記更新手段は、上記負荷判定手段によって負荷が所定値以下であると判定された場合に、上記新たなシェーディング補正値を生成して上記不揮発性記憶手段に格納することを特徴とする。
【発明の効果】
【００１２】
この発明による画像形成装置は、高精度な画像濃度の安定性を保ちつつ、画像形成の生産性低下や最初の印刷開始までの時間の遅延を防止することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１３】
【図１】この発明による光走査装置を備えた画像形成装置の一実施形態の要部を示す概略構成図である。
【図２】図１における光走査装置８の内部に設けられた光学ユニットの構成を示す模式的な平面図である。
【図３】図１に示した画像形成装置の制御系の構成を示すブロック図である。
【図４】図３におけるＬＤ制御基板を説明するためのブロック図である。
【図５】主走査濃度補正（シェーディング補正）を説明するためのレーザダイオードの出力光量と感光体上の光量との関係を示す線図である。
【００１４】
【図６】画像形成装置におけるプロセスコントロールによる画像濃度調整を説明するための図である。
【図７】プロセスコントロールにより画像濃度調整を実行する処理の流れを示すフローチャートである。
【図８】画像濃度調整時に取得した濃度情報に基づいてシェーディング補正値を更新する処理の流れを示すフローチャートである。
【図９】Ｉ２Ｃ通信方式の仕組みを説明するためのブロック回路図である。
【発明を実施するための形態】
【００１５】
以下、この発明を実施するための形態を図面に基づいて説明する。
まず、この発明による画像形成装置の一実施形態について説明する。図１はその画像形成装置の要部を示す概略構成図である。
この画像形成装置は図１に示すように、搬送ベルト２に沿って複数の画像形成部が並んで配置されたタンデムタイプの直接転写式カラーレーザプリンタである。
この画像形成装置内には、各々異なる色（イエロー：Ｙ、マゼンタ：Ｍ、シアン：Ｃ、ブラック：Ｋ）の画像を形成する第１〜第４の画像形成部１Ｙ，１Ｍ，１Ｃ，１Ｋが、記録媒体である転写紙Ｐを搬送する搬送ベルト２の上面に沿って一列に配置されている。
【００１６】
第１の画像形成部１Ｙは、感光体ドラム６Ｙと、その周囲に配置された帯電器７Ｙ、現像器９Ｙ、感光体クリーナ１０Ｙから構成されている。同様に、第２の画像形成部１Ｍは、感光体ドラム６Ｍと、その周囲に配置された帯電器７Ｍ、現像器９Ｍ、感光体クリーナ１０Ｍから構成されている。第３の画像形成部１Ｃは、感光体ドラム６Ｃと、その周囲に配置された帯電器７Ｃ、現像器９Ｃ、感光体クリーナ１０Ｃから構成されている。第４の画像形成部１Ｋは、感光体ドラム６Ｋと、その周囲に配置された帯電器７Ｋ、現像器９Ｋ、感光体クリーナ１０Ｋから構成されている。
【００１７】
これらの第１〜第４の画像形成部１Ｙ，１Ｍ，１Ｃ，１Ｋの上部には、共通の光走査装置（露光器ともいう）８が配置されており、その光走査装置８が４本のレーザ光による光ビーム１１Ｙ，１１Ｍ，１１Ｃ，１１Ｋを出射する。その各光ビーム１１Ｙ，１１Ｍ，１１Ｃ，１１Ｋが、第１〜第４の画像形成部１Ｙ，１Ｍ，１Ｃ，１Ｋの帯電器と現像器の間で、それぞれ矢示方向に回転する感光体ドラム６Ｙ，６Ｍ，６Ｃ，６Ｋの表面を露光走査する。
【００１８】
搬送ベルト２は、その一方が駆動回転する駆動ローラで、他方が従動回転する従動ローラである搬送ローラ３，４によって張り渡たされており、搬送ローラ３，４の回転により矢印Ａ方向に周回移動（以下「回動」という）される。
第１〜第４の画像形成部１Ｙ，１Ｍ，１Ｃ，１Ｋの各感光体ドラム６Ｙ，６Ｍ，６Ｃ，６Ｋと搬送ベルト２を挟んで対向する位置には、それぞれ転写器１２Ｙ，１２Ｍ，１２Ｃ，１２Ｋが配置されている。
【００１９】
その搬送ベルト２の下部には、転写紙Ｐが収納された給紙トレイ５が設けられている。その給紙トレイ５に収納された転写紙Ｐのうち最上位の転写紙が、画像形成時には図示していない給紙ローラによって、矢示Ｂ方向へ給紙される。その給紙された転写紙Ｐは、途中で位置決めセンサ（レジストセンサともいう）１４によってタイミングが取られ、搬送ベルト２上に静電吸着によって吸着されて、矢示Ａ方向へ搬送される。
【００２０】
搬送ベルト２に吸着された転写紙Ｐは、まず第１の画像形成部（イエロー）１Ｙに搬送され、そこでイエローの画像が形成される。
第１の画像形成部１Ｙにおける感光体ドラム６Ｙの表面は、帯電器７Ｙで一様に帯電された後、光走査装置８からのイエローの画像に対応した光ビーム１１Ｙによって露光走査されて、静電潜像が形成される。
【００２１】
その感光体ドラム６Ｙの表面に形成された静電潜像は、現像器９Ｙでイエローのトナーによって現像され、感光体ドラム６Ｙ上にイエローのトナー像が形成される。このトナー像は感光体ドラム６Ｙと搬送ベルト２上の転写紙Ｐとが接する位置（転写位置）で、転写バイアスが印加された転写器１２Ｙの作用によって転写され、転写紙Ｐ上にイエローの画像を形成する。転写後の感光体ドラム６Ｙは、その表面に残った不要なトナーが感光体クリーナ１０Ｙによってクリーニングされ、次の画像形成に備える。
【００２２】
このように、第１の画像形成部１Ｙでイエローの画像が形成された転写紙Ｐは、搬送ベルト２によって第２の画像形成部（マゼンタ）１Ｍに搬送される。ここでも、同様にして、感光体ドラム６Ｍ上にマゼンタのトナー像が形成され、そのトナー像が転写紙Ｐ上に重ねて転写される。
【００２３】
その転写紙Ｐは、さらに第３の画像形成部（シアン）１Ｃと第４の画像形成部（ブラック）１Ｋへ順次搬送される。そこで同様にして、感光体ドラム６Ｃ上形成されたシアンのトナー像と、感光体ドラム６Ｋ上形成されたブラックのトナー像が、順次重ねて転写されてフルカラー画像が形成される。
第４の画像形成部１Ｋを通過してフルカラー画像が形成された転写紙Ｐは、搬送ベルト２から剥離されて定着器１３へ送られ、そこでトナー像が定着された後、矢示Ｃ方向へ排紙される。
【００２４】
上述した画像形成装置は、タンデムタイプの直接転写式カラーレーザプリンタの実施形態であるが、中間転写式カラーレーザプリンタであってもよい。その場合は、各画像形成部によって形成された各色のトナー像を、中間転写ベルト等の中間転写体上に順次重ねて転写してフルカラーのトナー像を形成し、その中間転写体上のトナー像を転写紙上に２次転写する。
さらに、タンデムタイプ以外のレボルビングタイプ等のカラーレーザプリンタ、あるいはモノクロのレーザプリンタでもよい。また、プリンタだけでなく、複写機やファクシミリ装置、プリンタとそれらの機能を備えた複合機など、種々の画像形成装置にこの発明を適用することができる。
【００２５】
次に、図１における光走査装置８の実施形態を説明する。図２はその光走査装置８の内部に設けられた光学ユニットの構成を示す模式的な平面図である。
図中の１５Ｙ，１５Ｍ，１５Ｃ，１５Ｋは、それぞれ画像形成に必要な光ビームを出力するレーザダイオードユニット（以下「ＬＤユニット」と略称する）である。
ＬＤユニット１５Ｙ，１５Ｍ，１５Ｃ，１５Ｋは、それぞれレーザダイオード制御基板（以下「ＬＤ制御基板」と略称する）１５ＹＢ，１５ＭＢ，１５ＣＢ，１５ＫＢに搭載された半導体レーザであるレーザダイオードの発光によって光ビームを出力する。
【００２６】
ＬＤユニット１５Ｙ及び１５Ｋによって発生される光ビーム１１Ｙ，１１Ｋは、それぞれシリンダレンズ１６Ｙ，１６Ｋを通り、反射ミラー１７Ｙ，１７Ｋによってポリゴンミラー１８の下側反射面に入射する。その各光ビーム１１Ｙ，１１Ｋは、ポリゴンミラー１８が回転することによって連続的に偏向され、それぞれｆθレンズ１９ＹＭ，１９ＣＫを通り、第１ミラー２０Ｙ，２０Ｋによって折り返されて、図１に示した各画像形成部１Ｙ，１Ｋへ出射される。
【００２７】
一方、ＬＤユニット１５Ｍ，１５Ｃによって発生される光ビーム１１Ｍ，１１Ｃは、シリンダレンズ１６Ｍ，１６Ｃを通り、ポリゴンミラー１８の上側反射面に入射する。その各光ビーム１１Ｍ，１１Ｃは、ポリゴンミラー１８が回転することによって連続的に偏向され、それぞれｆθレンズ１９ＹＭ，１９ＣＫを通り、第１ミラー２０Ｍ，２０Ｃによって折り返されて、図１に示した各画像形成部１Ｍ，１Ｃへ出射される。
【００２８】
光ビーム１１Ｙ，１１Ｍ，１１Ｃ，１１Ｋのそれぞれ主走査方向の書き出し位置より上流側に、シリンダミラー２１ＹＭと２１ＣＫ及び光センサ２３ＹＭと２３ＣＫが配置されている。そして、ｆθレンズ１９ＹＭを通った光ビーム１１Ｙ，１１Ｍが、シリンダミラー２１ＹＭによって反射集光され、光センサ２３ＹＭに入射して検出される。また、ｆθレンズ１９ＣＫを通った光ビーム１１Ｃ，１１Ｋが、シリンダミラー２１ＣＫによって反射集光され、光センサ２３ＣＫに入射して検出される。
各光センサ２３ＹＭ，２３ＣＫは、主走査方向の同期を取るための同期検知センサであり、フォトダイオード又はフォトトランジスタ等が使用される。
【００２９】
なお、ＬＤユニット１５Ｙ及び１５Ｍからの光ビーム１１Ｙ，１１Ｍでは、共通のシリンダミラー２１ＹＭ並びに光センサ２３ＹＭを使用している。ＬＤユニット１５Ｃ及び１５Ｋからの光ビーム１１Ｃ，１１Ｋについても同様に、共通のシリンダミラー２１ＣＫ並びに光センサ２３ＣＫを使用している。
【００３０】
このように、同じ光センサに２色の光ビームが入射することになるが、各色の光ビームのポリゴンミラー１８への入射角を異ならせることによって、それぞれの光ビームが光センサ２３ＹＭ又は２３ＣＫに入射するタイミングを変えている。
それによって、各光センサ２３ＹＭ，２３ＣＫから、それぞれ２色の各光ビームの検知信号が時系列的にパルス列として出力される。
この図２から分かるように、光ビーム１１Ｙ，１１Ｍと光ビーム１１Ｃ，１１Ｋとは走査方向が逆になる。
【００３１】
図３は、この実施形態の画像形成装置の制御系の構成を示すブロック図である。
光走査装置制御部３０は、書込制御基板３１と図２に示した各色用のＬＤ制御基板１５ＹＢ，１５ＭＢ，１５ＣＢ，１５ＫＢ、及び同期検知板２５によって構成されている。これらは、画像形成装置本体側のエンジン制御部４０に設けられた、ＣＰＵとＲＯＭ及びＲＡＭ等からなるマイクロコンピュータ（以下「ＣＰＵ」と略称する）４１によって制御される。
ＣＰＵ４１を含むエンジン制御部４０は、図１に示した各画像形成部１Ｙ，１Ｍ，１Ｃ，１Ｋを含む画像形成に係わる各部と、図２に示したポリゴンミラー１８を回転させるポリゴンモータ等も駆動及び制御する。
【００３２】
同期検知板２５には、図２で説明した同期検知センサである光センサ２３ＹＭ、２３ＣＫが搭載されている。その光センサ２３ＹＭ，２３ＣＫが各光ビームをそれぞれ検知したとき、同期検知板２５から同期検知信号を出力して書込制御基板３１へ入力させる。
画像形成装置本体側には、画像データの処理を行うコントローラ５０も設けられており、この画像形成装置が複写機や複合機等の場合は、原稿の画像を読み取る画像読取装置であるスキャナ５５も備えている。
【００３３】
この画像形成装置が画像を形成する際には、スキャナ５５で読み取った画像データ、あるいは外部端末もしくはネットワークからの画像データがコントローラ５０に入力される。コントローラ５０では入力した画像データに対して、拡大や縮小など所定の処理を行い、光走査装置制御部３０の書込制御基板３１にその画像データを転送する。
書込制御基板３１では、コントローラ５０から送られてきた各色の画像データを、各色用のレーザダイオード点灯データに変換する。そして、その各レーザダイオード点灯データを、同期検知板２５から入力される各色の同期検知信号とタイミングを同期させて、書込制御基板３１から各ＬＤ制御基板１５ＹＢ，１５ＭＢ，１５ＣＢ，１５ＫＢへ送出する。
【００３４】
各ＬＤ制御基板１５ＹＢ，１５ＭＢ，１５ＣＢ，１５ＫＢでは、その各レーザダイオード点灯データに基づいて、レーザダイオードの点灯／消灯を制御する。それによって、図２に示した各ＬＤユニット１５Ｙ，１５Ｍ，１５Ｃ，１５Ｋから、各画像データに応じて点滅する光ビームを出力する。
その各光ビームによって前述したように、図１に示した感光体ドラム６Ｙ，６Ｍ，６Ｃ，６Ｋの表面上を走査しながら露光することによって、感光体ドラム６Ｙ，６Ｍ，６Ｃ，６Ｋの帯電表面に静電潜像を形成する。
【００３５】
書込制御基板３１及び各ＬＤ制御基板１５ＹＢ，１５ＭＢ，１５ＣＢ，１５ＫＢは、エンジン制御部４０のＣＰＵ４１とシリアル通信線やバス通信線などにより接続されている。そして、このときＣＰＵ４１が、各ＬＤ制御基板１５ＹＢ，１５ＭＢ，１５ＣＢ，１５ＫＢ上に搭載されているＡＳＩＣの制御を行う。
【００３６】
図４はＬＤ制御基板を説明するためのブロック図である。
ＬＤ制御基板１５ＹＢ，１５ＭＢ，１５ＣＢ，１５ＫＢの構成は共通なので、ここでは総称してＬＤ制御基板１５Ｂとして説明する。
ＬＤ制御基板１５Ｂ上には、入力される各レーザダイオード点灯データに応じてレーザダイオードＬＤを点灯／消灯制御したり、レーザダイオードＬＤの発光量を制御するレーザダイオードドライバ（以下「ＬＤドライバ」と略称する）１５０が搭載されている。
【００３７】
このＬＤドライバ１５０にはそれぞれ、レーザダイオードＬＤとその発光量をモニタするためのフォトダイオードＰＤが並列に接続されている。
したがって、このＬＤドライバ１５０が、半導体レーザであるレーザダイオードＬＤを駆動制御するドライバである。
このＬＤ制御基板１５Ｂ上には、シェーディング補正値を格納した不揮発性記憶手段である不揮発性メモリ１５２も搭載されており、ＬＤドライバ１５０と「Ｉ２Ｃ（Inter-Integrated Circuit）」と称される通信方式で接続されている。
【００３８】
ＬＤドライバ１５０は、光量制御用ＡＳＩＣであり、レーザダイオードＬＤが発光する光量の制御を行うために内部にレジスタ１５１を持っている。そして、そのレジスタ１５１をＣＰＵ４１からアクセスして、その設定値を変更することによって、レーザダイオードＬＤの発光特性を制御することが可能である。
また、ＣＰＵ４１からのアクセス以外にも、ＬＤドライバ１５０がＩ２Ｃ通信方式で接続されている不揮発性メモリ１５２から、その設定値をレジスタ１５１に自動でロードすることも可能である。
【００３９】
この不揮発性メモリ１５２からレジスタ１５１にシェーディング補正値を自動でロードするタイミングは、ＬＤドライバ１５０に電源が供給された時、及びＣＰＵ４１からの実行コマンドがＬＤドライバ１５０に設定された場合などである。
ＬＤドライバ１５０に電源が供給されるのは、画像形成装置の電源がＯＮにされたとき、あるいは省エネルギーモードからの復帰時などである。このようないずれかのタイミングを、予め設定しておくこともできる。
【００４０】
また、ＣＰＵ４１がＬＤドライバ１５０のレジスタ１５１を介して、不揮発性メモリ１５２に記憶（格納）されたシェーディング補正値を読み出したり書き込んだりすることも可能である。
つまり、ＣＰＵ４１が、ＬＤドライバ１５０の特定のレジスタ１５１に読み込みたいメモリアドレスを指定しておき、ＬＤドライバ１５０の読み込み実行フラグを設定する。それによって、ＬＤドライバ１５０の特定のレジスタ１５１に不揮発性メモリ１５２のシェーディング補正値が読み込まれる。そのレジスタ値をＣＰＵ４１からアクセスすることによって、読み込みが可能になる。
【００４１】
ここで、この実施形態における、図４に示したＬＤドライバ（ＬＤ光量制御用ＡＳＩＣ）と不揮発性メモリ１５２との間の「Ｉ２Ｃ」と称される通信方式について説明する。
Ｉ２Ｃ（Inter-Integrated Circuit）通信方式は、フィリップス社が提唱したシリアル通信の方式で、基板内などのように近距離で直結したデバイス間で、１００ｋｂｐｓまたは４００ｋｂｐｓの高速でシリアル通信を実現する方式である。そのＩ２Ｃ通信方式の仕組みは、図９に示す構成を基本としている。
【００４２】
すなわち、図９に示すように、１台のマスタ７０と１台または複数台のスレーブ７１〜７３との間を、抵抗Ｒ１，Ｒ２を介して電源Ｖｄｄに接続されたＳＣＬとＳＤＡという２本の線でパーティライン状に接続する。
マスタ７０が常に権限を持っており、１つのマスタ７０で複数のスレーブ７１〜７３と個別に通信することが可能であり、マスタ７０が送信するクロック信号ＳＣＬを基準にして、データ信号がＳＤＡライン上で転送される。
【００４３】
図４に示したＬＤ制御基板１５Ｂにおいては、ＬＤドライバ１５０がマスタに相当し、不揮発性メモリ１５２がスレーブに相当する。ＬＤドライバ１５０の内部回路には、接続している不揮発性メモリ１５２に記憶（格納）されているシェーディング補正値を読み出す信号（ＳＣＬ、ＳＤＡ）を出力する回路が内蔵されている。
電源ＯＮやロード開始フラグのレジスタ設定などの特定のタイミングで、ＬＤドライバ１５０が信号を出力して不揮発性メモリ１５２のデータを読み出し、内蔵のレジスタ１５１に格納する回路がハードで構築されている。
【００４４】
不揮発性メモリ１５２のシェーディング補正値が格納されているアドレスと、ＬＤドライバ１５０のレジスタ１５１は予め１対１で対応しており、不揮発性メモリ１５２の特定アドレスに格納されたデータを、ＬＤドライバ１５０のレジスタ１５１にロードする。
これが、不揮発性メモリ１５２に記憶されたシェーディング補正値を、マイクロコンピュータ（ＣＰＵ４１）による制御を介さずにＬＤドライバ１５０のレジスタ１５１にロードするロード手段に相当する。
【００４５】
上述のように構成されたこの発明の実施例である画像形成装置におけるこの発明に係る機能と制御方法について、以下に説明する。
まず、主走査濃度補正すなわちシェーディング補正について図５によって説明する。
図５はその主走査濃度補正（シェーディング補正）を説明するためのレーザダイオードの出力光量（ＬＤ出力光量）と感光体上の光量との関係を示す線図であり、横軸は主走査位置、縦軸は光量を示す。
【００４６】
ラスター書込み方式の光走査装置では、光学系の特性により感光体に達する光ビームの光量が主走査位置によって異なることが知られている。一般的には、光学系に垂直に入射する主走査方向の画像中心部は透過率が高く、画像の主走査端部に行くにつれて透過率が低くなる傾向がある。
そのため、ＬＤ出力光量を図５の（ａ）に示すように、主走査端部に行くにつれて増加するように、主走査位置に応じて変化させることによって、感光体上の光量を（ｂ）に示すように主走査位置に係わらず一定に保つことが可能になる。このように光学系の特性を補正することをシェーディング補正と称している。
【００４７】
そのため、一般に光走査装置を組み立てる際に光学系の特性を計測しておき、画像形成装置本体又は光走査装置に搭載される不揮発性メモリに、その情報をシェーディング補正値として格納しておく。そして、ＬＤドライバがその情報に基づいてＬＤ出力光量を補正することによって、このシェーディング補正を実行している。
【００４８】
しかしながら、従来殆どの画像形成装置では、予め不揮発性メモリに記憶させたシェーディング補正値を、その後の経時変化に伴って動的に変化させることはしていなかった。そのため、光学系が熱膨張などによりその形状や透過率が変化した場合でも、初期に不揮発性メモリに記憶させたシェーディング補正値をそのまま使用していた。したがって、主走査位置によらず一定の光量で感光体の露光を行えず、形成した画像に濃度ムラが発生してしまっていた。
【００４９】
一方で、予め不揮発性メモリに格納したシェーディング補正値を、その後の経時において動的に変化させるようにした画像形成装置もあった。しかし、シェーディング補正値を更新するためには、光学系の特性の変化を検出し、その結果に基づいて膨大なシェーディング補正値のデータを計算し直して、不揮発性メモリのデータを書き換えなければならなかった。さらに、その不揮発性メモリの更新したシェーディング補正値のデータをＬＤドライバ内のレジスタにロードし直さなければならない。
【００５０】
そのため、ＣＰＵの負荷が大きくなり、その間は画像形成に係る処理を行えなくなる。その結果、画像形成装置の生産性（印刷速度）が低下してしまうという問題があった。
また、一旦、電源がＯＦＦになるか又は省エネルギーモードに移行してしまうと、レジスタに記憶しておいたシェーディング補正値が消失してしまう。そのため、電源ＯＮ時や省エネルギーモードからの復帰時に、シェーディング補正値を再度レジスタに設定し直さなければならず、印刷開始までの時間が長くかかってしまうという問題もあった。
【００５１】
この発明による画像形成装置は、このような不揮発性記憶手段に格納されたシェーディング補正値を用いて光ビーム強度を補正し、電子写真方式で画像形成を行う制御手段（図３に示したエンジン制御部）を備えた画像形成装置を対象としている。
ところで、電子写真方式の画像形成装置においては、一般にプロセスコントロールによる画像濃度調整が行われている。そこで、その画像濃度調整について図６によって説明する。
画像濃度を調整するプロセスコントロールでは、搬送ベルト２（図１参照）を像担持体として使用し、図６に示すように、その表面にテストパターンとしてトナーパターン６０を形成し、そのトナーパターン６０をトナーパターンセンサ６１で検知する。
【００５２】
そのトナーパターン６０は、搬送ベルト２の幅方向である主走査方向の複数箇所、この例では中央部と両端部付近に、それぞれ搬送方向である副走査方向に沿って、Ｙ，Ｍ，Ｃ，Ｋの各色につき複数個ずつパッチ形成される。
その複数のパッチ間で、ＬＤ出力光量や感光体の帯電電圧及び現像バイアスなどを切り換えて、濃度の異なるトナーパターンを形成し、それをトナーパターンセンサ６１で検知する。それによって、主走査方向の異なる複数の位置における種々の条件での各色の画像の濃度情報を取得し、それをメモリに記憶する。その得られた濃度情報を元に、ＬＤ出力光量や感光体の帯電電圧及び現像バイアスを調整することによって、画像濃度を調整することができる。
【００５３】
トナーパターン６０を検知するためのトナーパターンセンサ６１には、拡散光センサが用いられる。その拡散光センサは、発光ダイオード（ＬＥＤ）などによる光をトナーパターン６０に照射したときに発生する拡散光成分を、フォトダイオードで検知することによって濃度検出を行う。
なお、中間転写ベルトや中間転写ドラム等の中間転写体を有する画像形成装置の場合には、搬送ベルトに代えて、中間転写体を像担持体として、その表面に図６に示したようなトナーパターンを形成する。
【００５４】
上述したプロセスコントロールによる画像濃度調整の処理を図７によって説明する。
図７は、その画像濃度調整を実行する場合の処理の流れを示すフローチャートである。
この処理は、図３に示したエンジン制御部４０のＣＰＵ４１が、図１に示した画像形成部等の各部（図３に示した光走査装置制御部３０も含む）を制御して実行する。
その実行開始タイミングは、例えば、画像形成装置の電源がＯＮになったとき、前回の実行時から一定期間が経過した時、一定枚数印刷した時、温度が一定値以上変化したとき、あるいは操作部又は外部から実行指示があったときなどである。
【００５５】
ＣＰＵ４１が画像濃度調整の処理を実行するときには、図７に示すように、まず像担持体とする搬送ベルト２上に図６に示したトナーパターン６０を形成し、そのトナーパターン６０を各センサ６１で検知する。それによって、画像の濃度情報を取得してメモリに記憶する。そのメモリは、ＣＰＵ４１内又は少なくともエンジン制御部４０内のＣＰＵ４１によって読み書き可能な不揮発性メモリである。
【００５６】
トナーパターン６０は主走査方向の複数個所に形成されるため、主走査位置が異なる複数点での各色の画像濃度情報である主走査濃度情報が得られる。
そして、ＣＰＵ４１はその取得した濃度情報を元に、図１に示した第１〜第４の画像形成部１Ｙ，１Ｍ，１Ｃ，１Ｋごとに、その帯電電圧や現像バイアスを調整して、画像濃度補正を行なう。これがＣＰＵ４１による画像濃度調整機能である。
【００５７】
一方、図４に示したＬＤ制御基板１５Ｂ上に搭載された不揮発性メモリ１５２には、主走査方向の画像濃度補正情報であるシェーディング補正値が格納されている。その不揮発性メモリ１５２に記憶された当初のシェーディング補正値は、前述したように、一般に光走査装置を組み立てる際に光学系の特性を計測して、それを補正するために予め求められた補正値である。
しかし、画像形成装置の使用による光走査装置の光学系の特性変化に対応できるように、不揮発性メモリ１５２に記憶しているシェーディング補正値を経時において更新して動的に変化させる必要がある。
【００５８】
そのため、この実施形態の画像形成装置では、前述したプロセスコントロールによる画像濃度調整の処理において取得してメモリに記憶された濃度情報を利用して、不揮発性メモリ１５２に格納されているシェーディング補正値を更新する。この場合は、プロセスコントロールを行うエンジン制御部４０が濃度情報を取得する取得手段の役目を果す。
そのシェーディング補正値更新の処理を図８によって説明する。図８は、そのシェーディング補正値更新を実行する場合の処理の流れを示すフローチャートである。
この処理も、図３に示したエンジン制御部４０のＣＰＵ４１が、光走査装置制御部３０の各色用のＬＤ制御基板１５ＹＢ，１５ＭＢ，１５ＣＢ，１５ＫＢの図４に示した各ＬＤドライバ１５０を介して各不揮発性メモリ１５２にアクセスして実行する。
【００５９】
以下の説明では、各色用のＬＤ制御基板を総称して、図４に示したＬＤ制御基板１５Ｂとして説明する。
ＣＰＵ４１がシェーディング補正値更新の処理を実行するときには、図８に示すように、まず、ＬＤ制御基板１５Ｂに搭載された不揮発性メモリ１５２に格納されているシェーディング補正値を、ＬＤドライバ１５０を介して読み出す。
【００６０】
そして、ＣＰＵ４１は、そのシェーディング補正値と、プロセスコントロールによる画像濃度調整の際に取得した濃度情報（自己の不揮発性メモリに記憶している主走査濃度情報）に基づいて、新たなシェーディング補正値を生成する。
ＣＰＵ４１はさらに、その生成した新たなシェーディング補正値を、ＬＤ制御基板１５ＢのＬＤドライバ１５０を介して不揮発性メモリ１５２に格納して更新し、処理を終了する。これが、ＣＰＵ４１によるシェーディング補正値の更新手段としての機能である。
【００６１】
なお、新たなシェーディング補正値を不揮発性メモリ１５２に格納して更新する際には、それまで格納されていたシェーディング補正値を書き換えるのが一般的である。しかし、前のシェーディング補正値を残したまま、新たなシェーディング補正値を追加して格納してもよい。その場合は、不揮発性メモリ１５２に格納されている最新のシェーディング補正値を使用して、シェーディング補正を行うようにする。
【００６２】
このシェーディング補正値更新の処理は、不揮発性メモリ１５２からシェーディング補正値を読み出す処理、新たなシェーディング補正値を計算して生成する処理、及びその新たなシェーディング補正値を不揮発性メモリ１５２に格納する処理に、かなりの時間を要する。
一般に、シェーディング補正値は、より高精度な補正値であるほど、そのデータ量が膨大になる。また、ＣＰＵ４１とＬＤドライバ１５０は異なるボード間で接続されており、その間の通信には信号線の少ないシリアル通信が用いられる。
【００６３】
シリアル通信は信号線数が少なく、インタフェースのコネクタや電送線の削減によるコスト効果はあるが、通信に時間がかかることが知られている。そのため、シェーディング補正値を不揮発性メモリ１５２から読み出し、生成した新たなシェーディング補正値を不揮発性メモリ１５２に格納する処理を、ＣＰＵ４１が行うのに時間がかかる。各色ごとに新たなシェーディング補正値を計算して生成する処理もデータ量が多いため時間がかかる。
【００６４】
そのため、ＣＰＵ４１が前述した画像濃度調整の処理に続けてこのシェーディング補正値更新の処理を実行すると、長い時間に亘って画像形成に係る処理を実行できなくなる。そうすると、電源投入後に最初の印刷を開始するまで、あるいは印刷中断後に再開するまでの時間が長くかかることになる。
そこで、この実施形態の画像形成装置では、ＣＰＵ４１が画像濃度調整の処理とは連続しない異なるタイミングで、シェーディング補正値更新の処理を実行する。
【００６５】
上述の実施形態では、エンジン制御部４０のプロセスコントロールによる画像濃度調整の処理において取得した濃度情報を利用して、シェーディング補正値を更新するようにした。しかし、エンジン制御部４０によって画像濃度調整とは別に、像担持体上にトナーパターンを形成し、その濃度を検知して濃度情報を取得し、その濃度情報によってシェーディング補正値を更新するようにしてもよい。この場合も、エンジン制御部４０が濃度情報を取得する取得手段の役目を果す。
その場合でも、エンジン制御部４０が濃度情報を取得するための処理とは連続しない異なるタイミングで、シェーディング補正値更新の処理を実行するのが望ましい。
【００６６】
その実行タイミングは、エンジン制御部４０の負荷が殆どないときが望ましい。そのため、エンジン制御部４０のＣＰＵ４１は、制御手段であるエンジン制御部４０の負荷を判定し、その負荷が所定値以下であると判定した場合に、新たなシェーディング補正値を生成して不揮発性メモリ１５２に格納する更新処理を実行する。したがって、ＣＰＵ４１が、負荷判定手段と更新手段の機能を実現する。
ＣＰＵ４１が、エンジン制御部４０の負荷が所定値以下であると判定するのは、エンジン制御部４０が画像形成に係わる処理を実行していないときにするとよい。例えば、印刷ジョブを終了してから待機モード（省エネルギーモード）又は電源がＯＦＦになるまでの間などである。
【００６７】
しかし、ＣＰＵ４１は、今回取得した濃度情報を、前回取得した濃度情報と比較して、その変化が所定値以下の場合は、シェーディング補正値更新の処理を実行しない機能も有する。
すなわち、今回の取得した濃度情報が、前回取得した濃度情報とあまり変っていない場合は、光学系の特性が殆ど変化していないことになる。その場合には、不揮発性メモリに格納しているシェーディング補正値を更新しなくてもよいと判断し、シェーディング補正値更新の処理を実行しない。それによって、ＣＰＵ負荷の発生を最小限にすることができる。
【００６８】
前述のようにして更新された不揮発性メモリ１５２の新たなシェーディング補正値は、ＬＤドライバ１５０の電源が投入されたとき、またはＣＰＵ４１からの命令があった時など任意のタイミングで、ＬＤドライバ１５０のレジスタ１５１に自動でロードされる。このときの自動ロードは、エンジン制御部４０のＣＰＵ４１によるソフト制御を介さずに、前述したＩ２Ｃ通信方式で不揮発性メモリ１５２の情報をＬＤドライバ１５０のレジスタ１５１にロードすることである。
【００６９】
したがって、この不揮発性メモリ１５２からＬＤドライバ１５０のレジスタ１５１へのシェーディング補正値の自動ロードは、図３に示した各ＬＤ制御基板１５ＹＢ，１５ＭＢ，１５ＣＢ，１５ＫＢ内で行える。そのため、印刷ジョブを実行中でも、光走査装置８が光ビームによる露光走査を行っていないときであれば実行可能であり、しかも、短時間で完了できる。
不揮発性メモリ１５２に記憶させた新たなシェーディング補正値をＬＤドライバ１５０のレジスタ１５１に自動でロードするタイミングは、予め設定しておくことができる。
【００７０】
ＬＤドライバ１５０のレジスタ１５１にロードされているシェーディング補正値は、非通電時には開放されてしまう。そのため、ＬＤドライバ１５０の電源が投入されたときに自動ロードすれば、ＣＰＵに負荷を発生させずに、最初の画像形成時から新たなシェーディング補正値を反映させた状態にすることができる。いずれにしても、シェーディング補正値が更新された後、次の印刷を行う前までに、自動ロードを行うとよい。
【００７１】
以上説明してきたように、この画像形成装置においては、像担持体上に形成されるトナーパターンの濃度情報を取得し、その濃度情報と不揮発性記憶手段に格納されたシェーディング補正値とに基づいて、新たなシェーディング補正値を生成して不揮発性記憶手段に格納する更新処理を行う。そのため、画像形成を行う制御手段の負荷を判定し、その負荷が所定値以下であると判定し場合に、新たなシェーディング補正値を生成して不揮発性記憶手段に格納する更新処理を行う。
不揮発性記憶手段である図４に示した不揮発性メモリ１５２に格納した新たなたシェーディング補正値を、所定のタイミングでＬＤドライバ１５０がレジスタ１５１に自動でロードする。それによって、光走査装置におけるシェーディング補正値を経時において適時に更新して、高精度な画像濃度の安定性を保ちつつ、ＣＰＵ４１の負荷増大に伴う画像形成の生産性低下を防止し、最初の印刷開始までの時間の増加を招くこともなくなる。
【００７２】
上述した実施形態の画像形成装置は、タンデムタイプの直接転写式カラーレーザプリンタであるが、前述したように、この発明は光走査装置を備えた電子写真方式の種々の画像形成装置に適用できる。例えば、中間転写式またはタンデムタイプ以外のカラープリンタでも、モノクロ専用のプリンタ、あるいは複写機やファクシミリ装置、複合機などの画像形成装置でもよい。
【００７３】
以上、この発明による画像形成装置及びその制御方法の実施形態について説明したが、それらの各部の具体的な構成、処理の内容、データの形式等は、実施形態で説明したものに限るものではない。
また、以上説明してきた各実施形態の構成は、適宜追加、変更、一部の省略等を行うことができ、また、相互に矛盾しない限り任意に組み合わせて実施可能であることは勿論である。
【符号の説明】
【００７４】
１Ｙ：第１の画像形成部    １Ｍ：第２の画像形成部    １Ｃ：第３の画像形成部    
１Ｋ：第４の画像形成部    ２：搬送ベルト    ３，４：搬送ローラ    
５：給紙トレイ    ６Ｙ，６Ｍ，６Ｃ，６Ｋ：感光体ドラム    
７Ｙ，７Ｍ，７Ｃ，７Ｋ：帯電器    ８：光走査装置    
９Ｙ，９Ｍ，９Ｃ，９Ｋ：現像器    １０Ｙ，１０Ｍ，１０Ｃ，１０Ｋ：感光体クリーナ
１１Ｙ，１１Ｍ，１１Ｃ，１１Ｋ：光ビーム    
１２Ｙ，１２Ｍ，１２Ｃ，１２Ｋ：転写器    １３：定着器    １４：位置決めセンサ
【００７５】
１５Ｙ，１５Ｍ，１５Ｃ，１５Ｋ：レーザダイオードユニット（ＬＤユニット）
１５ＹＢ，１５ＭＢ，１５ＣＢ，１５ＫＢ、１５Ｂ：レーザダイオード制御基板（ＬＤ制御基板）    １６Ｙ，１６Ｍ，１６Ｃ，１６Ｋ：シリンダレンズ
１７Ｙ，１７Ｋ：反射ミラー    １８：ポリゴンミラー    
１９ＹＭ，１９ＣＫ：ｆθレンズ    ２０Ｙ，２０Ｍ，２０Ｃ，２０Ｋ：第１ミラー
２１ＹＭ，２１ＣＫ：シリンダミラー    ２３ＹＭ，２３ＣＫ：光センサ
【００７６】
２５：同期検知板    ３０：光走査装置制御部    ３１：書込制御基板    
４０：エンジン制御部    ４１：マイクロコンピュータ（ＣＰＵ）    
５０：コントローラ    ５５：スキャナ    ６０：トナーパターン    
６１：トナーパターンセンサ    ７０：マスタ    ７１，７２，７３：スレーブ
１５０：レーザダイオードドライバ（ＬＤドライバ）
１５１：レジスタ    １５２：不揮発性メモリ    Ｐ：転写紙
【先行技術文献】
【特許文献】
【００７７】
【特許文献１】特開２０１１−０９８４９４号公報
【図１】
2014153426.tif 000003
【図２】
2014153426.tif 000004
【図３】
2014153426.tif 000005
【図４】
2014153426.tif 000006
【図５】
2014153426.tif 000007
【図６】
2014153426.tif 000008
【図７】
2014153426.tif 000009
【図８】
2014153426.tif 000010
【図９】
2014153426.tif 000011