(57)【要約】      （修正有）【課題】メモリを効率的に利用し、経時的に変動していく可動部材の振動特性に適応したプロファイルにより露光精度むらを補正する。【解決手段】露光精度むらを、画像形成における動作シーケンスに対応した振動特性情報に基づいて補正する画像形成装置において、複数の動作シーケンスのそれぞれに対応した、複数の振動特性情報をメモリに格納し、指定された動作シーケンスに対応する第１振動特性情報を、メモリに格納されている複数の振動特性情報から選択し、選択した第１振動特性情報に基づいて、指定された動作シーケンスにおける露光精度むらを補正する。そして、指定された動作シーケンスと並列に、可動部材の駆動により発生する振動の第２振動特性情報を計測し、計測された第２振動特性情報と、第１振動特性情報とが類似しているか否かを判定し、メモリに格納されている第１振動特性情報の更新、第２振動特性情報の登録を、判定結果に基づいて制御する。【選択図】図１０
2006163078.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
画像形成時の露光精度むらを、当該画像形成における動作シーケンスに対応した振動特性情報に基づいて補正する画像形成装置であって、
複数の動作シーケンスのそれぞれに対応した、複数の振動特性情報を格納する格納手段と、
指定された動作シーケンスに対応する第１振動特性情報を、前記格納手段に格納されている前記複数の振動特性情報から選択し、当該選択した第１振動特性情報に基づいて、当該指定された動作シーケンスにおける前記露光精度むらを補正する補正手段と、
前記指定された動作シーケンスと並列に、当該指定された動作シーケンスにおいて、可動部材の駆動により発生する振動の第２振動特性情報を計測する計測手段と、
前記計測手段により計測された第２振動特性情報と、前記格納手段に格納されている第１振動特性情報とが類似しているか否かを判定する判定手段と、
前記格納手段に格納されている第１振動特性情報の更新、削除または、前記第２振動特性情報に基づく情報の当該格納手段への登録を、前記判定手段の判定結果に基づいて制御するメモリ制御手段と
を備えることを特徴とする画像形成装置。
【請求項２】
前記判定手段は、前記第１振動特性情報及び第２振動特性情報に基づいて特徴抽出データを求め、当該特徴抽出データが基準値を満たすか否かにより、当該第１振動特性情報と第２振動特性情報とが類似しているか否かを判定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】
前記判定手段は、前記第１振動特性情報として選択可能な複数の情報が前記格納手段に登録されている場合、当該選択可能な複数の情報を順次選択して、前記第２振動特性情報と類似しているか否かを判定することを特徴とする請求項１または２に記載の画像形成装置。
【請求項４】
前記メモリ制御手段は、前記第１振動特性情報と第２振動特性情報とが類似していると前記判定手段により判定された場合、当該第１振動特性情報と第２振動特性情報とを１：ｎ（ｎは自然数）に重み付けを行った重み付け平均化処理を行い、当該平均化処理により算出した第３振動特性情報に基づいて、当該第１振動特性情報を更新することを特徴とする請求項１乃至３のいずれか１項に記載の画像形成装置。
【請求項５】
前記メモリ制御手段は、前記第１振動特性情報と第２振動特性情報とが類似していない前記判定手段により判定された場合、前記格納手段に登録されている複数の振動特性情報が登録可能な最大数に達しているか否かを判定し、当該最大数に達していない場合、前記第２振動特性情報を前記格納手段に登録することを特徴とする請求項１乃至４のいずれか１項に記載の画像形成装置。
【請求項６】
前記メモリ制御手段は、前記格納手段に登録されている複数の振動特性情報が登録可能な最大数に達している場合、当該登録されている複数の振動特性情報のうち、更新時期が最も古い振動特性情報を消去し、前記第２振動特性情報を前記格納手段に登録す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】
画像形成時の露光精度むらを、当該画像形成における動作シーケンスに対応した振動特性情報に基づいて補正する画像形成装置における画像形成方法であって、
複数の動作シーケンスのそれぞれに対応した、複数の振動特性情報をメモリに格納する格納工程と、
指定された動作シーケンスに対応する第１振動特性情報を、前記メモリに格納されている前記複数の振動特性情報から選択し、当該選択した第１振動特性情報に基づいて、当該指定された動作シーケンスにおける前記露光精度むらを補正する補正工程と、
前記指定された動作シーケンスと並列に、当該指定された動作シーケンスにおいて、可動部材の駆動により発生する振動の第２振動特性情報を計測する計測工程と、
前記計測工程により計測された第２振動特性情報と、前記メモリに格納されている第１振動特性情報とが類似しているか否かを判定する判定工程と、
前記メモリに格納されている第１振動特性情報の更新、削除または、前記第２振動特性情報に基づく情報の当該メモリへの登録を、前記判定工程の判定結果に基づいて制御するメモリ制御工程と
を備えることを特徴とする画像形成方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、画像品位及び生産性に優れた画像形成を可能にする画像形成技術に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
普通紙に代表される記録用シート媒体に対して転写部材上のトナー潜像画像を転写させた後に熱定着させて複写画像を形成する電子写真画像形成装置（以下、単に「画像形成装置」ともいう。）において、画像品位及び生産性の向上に関する要求は、近年ますます高まりつつある。生産性を向上させる方法としては、画像形成の速度をより高速化していくことが必要となる。すなわち、画像形成装置を構成する可動部材の駆動速度をより高速化することが必要となる。
【０００３】
しかしながら、可動部材の駆動速度が高速化することによって可動部材の駆動・停止時による振動の発生は、幾何級数的に増大することとなるため、その振動の影響が画像形成時の動作に対して悪影響を及ぼす可能性もまた増大することになる。
【０００４】
特に、画像情報に対応して静電画像情報を静電気的に記録するための露光ユニットにおいて、ポリゴンスキャナを用いたレーザ光照射を用いる場合、感光ドラム等の帯電ユニットに対するレーザ光の照射精度は、先に述べた可動部材の振動の影響を受けることとなるため、露光精度むらを引き起こし、画像品位が悪化する直接の原因となりうる。
【０００５】
但し、生産性の向上を目的とする可動部材の駆動速度の高速化が避けられないとすると、その動作による振動等の増大化もある程度やむを得ないものとなる。
【０００６】
そこで従来の画像生成装置においては、可動部材から発生する振動要因による露光精度むらを極力抑える一つの手法として、画像形成時の可動部材の動作によって発生する振動の振動特性情報（以下、「プロファイル」という。）を予め測定、記録しておき、実際の画像形成時においては、この情報に従って画像形成時における振動の発生を予測して、露光精度むらを排除するような露光制御を行うことで、露光精度むらの発生を制限している。具体的には、可動部材の動作振動値のピークが発生する際に帯電器上での露光強度が弱くなることが予測される場合、そのタイミングにおける露光強度を通常よりも強くすることで、露光精度むらを排除している。
【０００７】
上述の従来技術は、例えば、以下の特許文献１に開示されている。
【特許文献１】特開平１１−５２６６１号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
しかしながら、画像形成時の振動は様々な要因により発生する可能性がある。すなわち、可動部材は画像形成時の動作シーケンスによって異なった動きをするため、必ずしも全ての画像形成動作に対して、単一のプロファイルを用いればよいということではない。
【０００９】
例えば、回転現像器を用いたカラー画像形成装置の場合、各色に対する露光動作と平行して行われる色切り替えのための回転現像器の回転動作は、それぞれ回転動作のシーケンスは異なるものとなり、各動作時のプロファイルもそれぞれ異なるものとなる。また、画像形成と同時に行われる記録用シート媒体の搬送動作による駆動モータ等による振動を考慮するのであれば、給紙カセットの位置、記録用シート媒体のサイズ等によっても異なる可能性がある。
【００１０】
従って、そのような状況に対しては、同一のプロファイルによって露光精度むらの補正を行うことは不可能であり、それぞれの状況に対するプロファイルを予め用意しておく必要がある。
【００１１】
一方、同一の動作シーケンスであっても装置の経時的な変化によっても可動部材の振動特性は変動していく可能性がある。この場合は、先に述べた動作シーケンスの違い程ではないものの、長時間の時間が経った後では装置の状態自体も異なるため可動部材の振動特性が常に同じであるとは限らない。
【００１２】
例えば、先の回転現像器の例にすると、トナーボトルが内包されている回転現像器の場合、画像形成装置の駆動状況に応じて回転現像器内のトナー量は常に変動していくが、回転現像器内のトナーの重量は、可動部材の全体においてかなりの部分を占めるため、その重量変動が及ぼす回転現像器の回転特性への影響は無視できないものとなる。従って、トナーの残量によっても回転現像器の回転特性は変動し、同じ色のトナーボトルが内包されている回転現像器であっても露光動作は常に同一プロファイルとならない。
【００１３】
従って、このような問題への対応としてはさまざまな状況におけるプロファイルを予め測定し記録しておく必要がある。
【００１４】
しかしながら、プロファイルを記録する記録ユニットのメモリ容量には限界があるため、全ての状況に対するプロファイルの記録は現実不可能であり、ある代表的なパターンについてのみ記録しておくしかなく、代表的なパターンによる補正には限界あるため露光精度むらの補正は不十分なものとなっていた。
【課題を解決するための手段】
【００１５】
そこで、本発明は上記の問題を鑑み、露光精度むらに影響を及ぼす可動部材の振動特性に対するプロファイルの生成、更新を実際の画像形成動作と平行して行うことによって、経時的に変動していく可動部材の振動特性を反映したプロファイルを常に更新していく一方で、プロファイルの更新の際に、既に記録されている複数プロファイルとの類似性を比較し、類似性が高い場合には新規に取得されたプロファイルとの相互演算により旧プロファイルを更新し、類似性が低い場合には新規プロファイルとして別途登録を行う。これによって、メモリ容量を効率的に利用しつつ、経時的に変動していく可動部材の振動特性に適応したプロファイルにより露光精度むらの補正を可能にする画像形成技術を提供することを目的とする。
【００１６】
上記目的を達成するべく、本発明にかかる画像形成装置は、主として以下の構成を備えることを特徴とする。
【００１７】
すなわち、画像形成時の露光精度むらを、当該画像形成における動作シーケンスに対応した振動特性情報に基づいて補正する画像形成装置は、
複数の動作シーケンスのそれぞれに対応した、複数の振動特性情報を格納する格納手段と、
指定された動作シーケンスに対応する第１振動特性情報を、前記格納手段に格納されている前記複数の振動特性情報から選択し、当該選択した第１振動特性情報に基づいて、当該指定された動作シーケンスにおける前記露光精度むらを補正する補正手段と、
前記指定された動作シーケンスと並列に、当該指定された動作シーケンスにおいて、可動部材の駆動により発生する振動の第２振動特性情報を計測する計測手段と、
前記計測手段により計測された第２振動特性情報と、前記格納手段に格納されている第１振動特性情報とが類似しているか否かを判定する判定手段と、
前記格納手段に格納されている第１振動特性情報の更新、削除または、前記第２振動特性情報に基づく情報の当該格納手段への登録を、前記判定手段の判定結果に基づいて制御するメモリ制御手段とを備えることを特徴とする。
【発明の効果】
【００１８】
本発明によれば、登録されているプロファイルと最新のプロファイルとの類似性の判定に基づき、登録されているプロファイルの更新、消去、最新のプロファイルの新規登録をメモリ容量の制限の下に行うことで、メモリ容量を効率的に利用しつつ、経時的に変動していく可動部材の振動特性に適応したプロファイルにより露光精度むらの補正が可能になる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１９】
以下、本発明の実施形態を図面を参照しつつ説明する。
【００２０】
（第１実施形態）
図２は、画像形成装置の全体的な構成を示す図である。ここで、１０１はＣＣＤ、２１１はＣＣＤ１０１の実装された基板、２００は画像形成装置全体を制御する制御部、２１２はディジタル画像処理部、２０１は原稿台ガラス（プラテン）、２０２は原稿給紙装置（ＤＦ）（なお、この原稿給紙装置２０２の代わりに未図示の鏡面圧板を装着する構成もある）、２０３及び２０４は原稿を照明する光源（ハロゲンランプ又は蛍光灯）、２０５及び２０６は光源２０３・２０４の光を原稿に集光する反射傘、２０７〜２０９はミラー、２１０は原稿からの反射光又は投影光をＣＣＤ１０１上に集光するレンズ、２１４はハロゲンランプ２０３・２０４と反射傘２０５・２０６とミラー２０７を収容するキャリッジ、２１５はミラー２０８・２０９を収容するキャリッジ、２１３は他のデバイスとの外部インターフェイス（Ｉ／Ｆ）である。なお、キャリッジ２１４は速度Ｖで、キャリッジ２１５は速度Ｖ／２で、ＣＣＤ１０１の電気的走査（主走査）方向に対して垂直方向に機械的に移動することによって、原稿の全面を走査（副走査）する。
【００２１】
また、制御部２００は、図３に示すようにディジタル画像処理部２１２と外部インターフェース（Ｉ／Ｆ）２１３、プリンタ制御インターフェース（Ｉ／Ｆ）２５３及び振動センサ２６７に対してそれぞれ制御を行うための情報をやり取りをすることが可能なインターフェース（Ｉ／Ｆ）を持つＣＰＵ３０１と操作部３０２、メモリ３０３によって構成されている。
【００２２】
操作部３０２は操作者による処理実行内容の入力や操作者に対する処理に関する情報及び警告等の通知のためのタッチパネル付き液晶により構成される。
【００２３】
また外部Ｉ／Ｆ２１３は、画像情報やコード情報などを画像処理装置４５０の外部とやり取りするためのインターフェースであり、具体的には図４に示すようにファクシミリ装置４０１やＬＡＮインターフェース装置４０２などと、コネクタ４６０を介して接続することが可能である。
【００２４】
次にディジタル画像処理部２１２の詳細な説明を行う。図１はディジタル画像処理部２１２の詳細な構成を示すブロック図である。原稿台ガラス上の原稿は光源２０３・２０４からの光を反射し、その反射光はＣＣＤ１０１に導かれて電気信号に変換される。そして、その電気信号（アナログ画像信号）はディジタル画像処理部２１２に入力され、クランプ＆Ａｍｐ．＆Ｓ／Ｈ＆Ａ／Ｄ部１０２でサンプルホールド（Ｓ／Ｈ）され、アナログ画像信号のダークレベルを基準電位にクランプし、所定量に増幅され、Ａ／Ｄ変換されて、例えばＲＧＢ各８ビットのディジタル信号に変換される。
【００２５】
続いてＲＧＢ信号はシェーディング部１０３で、シェーディング補正及び黒補正が施される。補正後のＲＧＢ信号はさらに、つなぎ＆ＭＴＦ補正補正＆原稿検知部１０４で、読取位置タイミングが補正されたデジタル信号は入力マスキング部１０５によって、ＣＣＤ１０１の分光特性及び光源２０３・２０４及び反射傘２０５・２０６の分光特性を補正する。入力マスキング部１０５の出力は外部Ｉ／Ｆ信号との切り換え可能なセレクタ１０６に入力される。セレクタ１０６から出力された信号は色空間圧縮＆下地除去＆ＬＯＧ変換部１０７と下地除去部１１５に入力される。下地除去部１１５に入力された信号は下地除去された後、原稿中の原稿の黒い文字かどうかを判定する黒文字判定部１１６に入力され、原稿から黒文字信号を生成する。
【００２６】
また、もう一つのセレクタ１０６の出力が入力された色空間圧縮＆下地除去＆ＬＯＧ変換部１０７では、色空間圧縮は読み取った画像信号がプリンタで再現できる範囲に入っているかどうか判断し、入っている場合はそのまま、入っていない場合は画像信号をプリンタで再現できる範囲に入るように補正する。そして、下地除去処理を行い、ＬＯＧ変換でＲＧＢ信号からＣＭＹ信号に変換する。
【００２７】
そして、黒文字判定部１１６で生成された信号とタイミングを補正するため色空間圧縮＆下地除去＆ＬＯＧ変換部１０７の出力信号は遅延１０８でタイミングを調整される。この２種類の信号はモワレ除去部１０９でモワレが除去され、１１０で、主走査方向に変倍処理される。１１１はＵＣＲ＆マスキング＆黒文字反映部で、変倍処理部で処理された信号はＣＭＹ信号はＵＣＲ処理でＣＭＹＫ信号が生成され、マスキング処理部でプリンタの出力にあった信号に補正されると共に黒文字判定部１１６で生成された判定信号がＣＭＹＫ信号にフィードバックされる。ＵＣＲ＆マスキング＆黒文字反映部１１１で処理された信号はγ補正部１１２で濃度調整された後フィルタ部１１３でスムージング又はエッジ処理される。
【００２８】
説明を図２に移し、プリンタ部の構成について説明する。像担持体としての感光体ドラム（以下、単に「感光体」という）２２５は図示しないモータで矢印Ａの方向に回転できるように設けられている。感光体２２５の周囲には、一次帯電器２２１、露光装置２１８、黒現像ユニット２１９、カラー現像ユニット２２３、転写帯電器２２０、クリーナ装置２２２が配置されている。
【００２９】
黒現像ユニット２１９はモノクロ現像のためのユニットであり、感光体２２５上の潜像をＫ（黒）のトナーで現像する。またカラー現像ユニット２２３はフルカラー現像のための３台の現像ユニット２２３Ｙ，２２３Ｍ，２２３Ｃからなる。現像ユニット２２３Ｙ，２２３Ｍ，２２３Ｃは、感光体２２５上の潜像をそれぞれＹ（イエロー）、Ｍ（マゼンタ）、Ｃ（シアン）のトナーで現像する。各色のトナーを現像する際には、図示しないモータによって現像ユニット２２３を矢印Ｒ方向に回転させ、当該色の現像ユニットが感光体２２５に当接するように位置合わせされる。
【００３０】
感光体２２５上に現像された各色のトナー像は、転写帯電器２２０によって中間転写体としてのベルト２２６に順次転写されて、4色のトナー像が重ね合わされる。ベルト２２６はローラ２２７，２２８，２２９に張架されている。これらのうち、ローラ２２７は図示しない駆動源に結合されてベルト２２６を駆動する駆動ローラとして機能し、ローラ２２８はベルト２２６の張力を調節するテンションローラとして機能し、ローラ２２９は2次転写装置としての転写ローラ２３１のバックアップローラとして機能する。また転写ローラ脱着ユニット２５０は、転写ローラ２３１をベルト２２６に接着させる、若しくは離脱させるための駆動ユニットである。
【００３１】
ベルト２２６を挟んでローラ２２７と対向する位置にはベルトクリーナ２３２が設けられている。ベルトクリーナ脱着ユニット２６８は、ベルトクリーナ２３２をベルト２２６に接着させる、若しくは離脱させるための駆動ユニットである。
【００３２】
カセット２４０・２４１及び手差し給紙部２５３に格納された記録用シート媒体はレジローラ２５５、及び給紙ローラ対２３５、２３６、２３７によってニップ部、つまり2次転写装置２３１とベルト２２６との当接部に給送される。なお、その際2次転写装置２３１は転写ローラ脱着ユニット２５０を当接方向に駆動させることによってベルト２２６に当接されている。ベルト２２６上に形成されたトナー像はこのニップ部で記録用シート媒体上に転写され、定着装置２３４で熱定着されて装置外へ排出される。
【００３３】
2次転写装置２３１へ供給された記録用シート媒体の上へ画像形成は、まず、帯電装置２２１に電圧を印加して感光体２２５の表面を予定の帯電部電位で一様にマイナス帯電させる。続いて、帯電された感光体２２５上の画像部分が予定の露光部電位になるようにレーザースキャナ部からなる露光装置２１８で露光を行い潜像が形成される。露光装置２１８は画像信号に基づいてオン・オフすることにより、画像に対応した潜像を形成する。
【００３４】
尚、露光装置２１８は、露光動作時の振動測定を計測するための振動センサ２６７を有するものとする。尚、この振動センサ２６７は、露光装置２１８内に限らず、現像器近傍に設けてもよい。
【００３５】
図５はレーザースキャナ部の概略構成を示す図である。レーザー（光源）５０１から発せられた光は集光レンズ５１３を経由してレーザー光Ｌ１となり、レーザー光Ｌ１は、感光ドラム５１５を走査するために、駆動モータ５０３にて回転している回転多面体５０２により偏向される。偏向されたレーザー光Ｌ１は感光ドラム５１５上を均一密度で走査するために、結像レンズ５１４を経由して感光ドラム５１５上を走査する（走査方向は図中矢印方向）。また各走査ライン（５１６、５１７）の画像書き出しタイミングを一定にするために、レーザー光Ｌ１が、結像レンズ５１４に入射されるのを検知し水平同期信号を発生するためのセンサ５１８（以下BDセンサ５１８とする）が、レーザースキャナ部に設けられている。
【００３６】
また黒現像ユニット２１９及びカラー現像ユニット２２３の現像ローラには各色毎に予め設定された現像バイアスが印加されており、潜像はその現像ローラの位置を通過時にトナーで現像され、トナー像として可視化される。トナー像は転写装置２２０でベルト２２６に転写され、さらに2次転写装置２３１で、給紙部より搬送された記録用シート媒体に転写された後、定着搬送ベルト２３０を介して、定着装置２３４へと搬送される。定着装置２３４では、まずトナーの吸着力を補って画像乱れを防止するために、定着前帯電器２５１・２５２で帯電され、さらに定着ローラ２３３でトナー画像が熱定着された後、排紙フラッパ２５７により排紙パス３５８側に搬送パスを切替えられ、そのまま排紙トレー２４２に排紙される。
【００３７】
フルカラープリント時はベルト２２６上で４色のトナーが重ね合わされた後、記録用シート媒体に転写される。感光体２２５上に残留したトナーは予備清掃装置（不図示）でトナーの帯電を、クリーニングしやすい状態にし、クリーナ装置２２２で除去・回収され、最後に、感光体２２５は除電装置（不図示）で一様に0ボルト付近まで除電されて、次の画像形成サイクルに備える。
【００３８】
画像形成タイミングは、ベルト２２６上の所定位置を基準として制御されている。ベルト２２６は駆動ローラ２２７、テンションローラ２２８、バックアップローラ２２９からなるローラ類に掛け渡されていて、テンションローラ２２８によって所定の張力が与えられている。
【００３９】
駆動ローラ２２７およびローラ２２９の間には、基準位置を検知する反射型センサ２２４が配置されている。反射型センサ２２４はベルト２２６の外周面端部に設けられた反射テープ等のマーキングを検知してI-top（イメージトップ）信号を出力する。I-top信号の検知に従いレーザースキャナからなる露光装置２１８で露光が開始される。
【００４０】
感光体２２５の外周の長さとベルト２２６の周長は、1：ｎ（ｎは整数）で表される整数比になっている。このように設定しておくと、ベルト２２６が1周する間に、感光体２２５が整数回転し、ベルト２２６が周回する前とまったく同じ状態に戻るため、中間転写ベルト２２６上に4色を重ね合わせる際に（ベルトは4周回る）、感光体２２５の回転ムラによる色ズレを回避することが可能である。
【００４１】
また、ベルト２２６は短い用紙サイズ画像の場合には、２画像分のトナー像を形成することが可能なベルト長になっており、特に４色重ね合わせたカラー画像を形成するために２枚分の画像をベルト４回転だけの時間で形成可能とすることによって生産性を向上させている。
【００４２】
尚、本発明の実施形態にかかる画像形成装置は、排紙フラッパ２５７、裏面パス２５９、反転ローラ２６０、両面パス搬送ローラ２６２、両面パス２６３再給紙ローラ２６４、再給紙センサ２６５、再度給紙パス２６６を用いることにより記録用シート媒体の裏面に画像を形成することも可能である。
【００４３】
カラー画像形成装置では先に説明したように、カラー現像ユニット２２３はフルカラー現像のための３台の現像ユニット２２３Ｙ，２２３Ｍ，２２３Ｃを有するが、その際に各色のトナーを現像するタイミングに合わせて現像ユニット２２３を矢印Ｒ方向に回転させ、当該色の現像ユニットが感光体２２５に当接するように位置合わせされることでＹ，Ｍ，Ｃ各々の現像色切り替えを実現している。この現像色の切り替えは、レーザスキャナによる感光体ドラム２２５への露光動作と同時に行われる。
【００４４】
図６は、画像の露光タイミング（図６（ａ））とカラー現像ユニット２２３の切り変えのためのモータ駆動タイミング（図６（ｂ））との関係を示すタイミングチャートである。画像の露光動作中であってもカラー現像ユニット２２３の切り替えは並列的に行われている。露光動作中におけるカラー現像ユニット２２３の切り替え動作を回避することも動作シーケンスとしては可能であるが、画像形成処理の遅延を防止し、生産性（画像形成装置のスループット）の低下防止という観点から、カラー現像ユニット２２３の切り変えは、前色の現像と次色の現像間に並列的に実行しなければならないという制約が課せられる。すなわち、画像の露光動作中において、カラー現像ユニット２２３の切り替え（回転駆動）が必要となる。
【００４５】
カラー現像ユニット２２３には、各色の現像器及びトナーボトルを内包する構成となっている。そのためカラー現像ユニット２２３を駆動させるためのモータのトルクは、他の駆動部に比して大きなものとなる。しかも、先に述べたように前色の現像と次色の現像間に回転駆動を行わなければならない制約があるために、画像形成装置におけるカラー現像ユニット２２３を回転駆動させる際の振動は、露光精度むらにおいて支配的なものとなる。すなわち、この振動は露光動作中における感光ドラム２２５へのレーザ光照射位置との関係に少なからず影響を与え、露光時の精度むらとして画像に悪影響を及ぼすこととなる。
【００４６】
図７は、カラー現像ユニット２２３の回転駆動による振動が露光動作時の精度むらに与える影響を模式的に示す図である。露光タイミングとしては、Ｍ、Ｙ、Ｃ、ＢＫの順に露光されるものとし（図７（ａ））、露光シーケンスと並列的にカラー現像ユニット２２３が、各色毎に所定の回転量（６０度、１２０度、１２０度、６０度）だけ回転駆動する（図７（ｂ））。制御部２００は、この露光動作時に発生する振動のプロファイルを振動センサ２６７を用いて予め測定し（図７（ｃ））、メモリ３０３に記録しておき、同じ露光シーケンスで動作を行う場合に、既に測定され記憶されてあるプロファイルを使って露光動作時における振動の影響を相殺するような補正によって、レーザ照射を制御し、精度むらの発生を抑制することを可能にする。破線で示した領域で各プロファイルの波形のピークが高くなり、露光むらが発生する。
【００４７】
プロファイルの参照により大きな振動が予想される場合、制御部２００は、露光動作に対する精度むらの補正において、露光対象となる画像データに対して解像度調整を予め行うことで振動の影響の出にくいデータに予め改変しておくことも可能であり、これにより、出力画像の画質が低下することを防止することも可能である。
【００４８】
上述のプロファイルは、露光動作時に発生する可動部材の動作に直接の影響を受けるものであり、例えば、Ｍ，Ｙ，Ｃ，Ｋの露光動作と、カラー現像ユニット２２３の回転駆動のタイミングとの関係により、Ｍ，Ｙ，Ｃ，Ｋそれぞれプロファイルは異なるものとなる。従って、露光動作中に可動部材（カラー現像ユニット２２３を含む）の動作が異なる場合には、同じプロファイルを制御データとして用いても、十分な補正を行うことはできない。
【００４９】
また、本実施形態においては、露光動作に対する精度むらの影響を、露光動作に対する精度むらに対して最も支配的であると考えられるカラー現像ユニット２２３の回転駆動を例として説明しているが、精度むらの影響には、カラー現像ユニット２２３の他、記録用シート媒体を搬送するための各ローラの駆動による振動成分の影響等も考えられる。
【００５０】
制御部２００は、ひとつの露光動作に対するプロファイルとして、現像色／給紙段／紙サイズ／片面・両面などの各画像形成シーケンスに関する条件に応じて予め各プロファイルを測定し、メモリ３０３に記録しておくことができる。そして、制御部２００は、画像形成装置の動作に応じてメモリ３０３に記憶してあるプロファイルを参照して、露光動作時における振動の影響を相殺するような補正によって、レーザ照射を制御することができる。
【００５１】
図８（ａ）は、露光動作に対する補正データとして必要となるプロファイルを、現像色（Ｍ，Ｙ、Ｃ，Ｋ）／給紙段（カセット１、２）／紙サイズ（ラージ、スモール）／片面・両面について、マトリックス状に配列した例を示す図であり、画像形成シーケンスに対応してそれぞれ異なるプロファイルが設定されている。以下、このマトリックス状に配列したプロファイルをプロファイルマトリックスという。
【００５２】
画像形成シーケンスに対応した個々のプロファイルは、さらに経時的な状態の変化等による影響も受ける。例えば、各色に対する露光動作を行う際、カラー現像ユニット２２３の回転動作は、カラー現像ユニットに内包される各色のトナーの残量によって重量のバランスが異なる。そのため、画像形成動作が行われる場合の各色トナー残量に応じて発生する振動特性も同じように異なる可能性がある。これらの点を全て考慮したプロファイルを事前に生成しておくことは不可能に近く、またある程度の場合分けによるプロファイルの生成が可能であったとしても、そのプロファイルを記憶するためのメモリ３０３は大容量のものが必要となる。
【００５３】
そこで、プロファイルを記憶するために必要なメモリ３０３の容量を最小に抑えつつ、より効果的なプロファイルの更新及び生成を行うことにより露光むら補正を行う処理の詳細を図９〜図１１を参照して説明する。
【００５４】
まず、図９のフローチャートを用いて、プロファイルの初期化処理の詳細について説明する。ステップＳ９０１では予め基本となる各画像形成シーケンスに対するプロファイルの測定を行う。この処理は図８に示したプロファイルマトリックスの初期値を作成するためのものであり、画像形成装置の工場出荷時若しくは画像形成装置を設置する際に１度だけ行えばよい。また、この初期値の作成は、必要に応じて画像形成装置の設定を全体的に変更するような場合にも行うことが可能である。また、該当するプロファイルに相当する画像形成シーケンスが初めて実行される際に、計測されるプロファイルを初期値として設定するようにしてもよい。この初期値の設定に関する処理は、制御部２００の制御の下に実行される。
【００５５】
尚、ステップＳ９０１の処理はあくまでも可動部材の振動特性を測定するためのものなので、個々の可動部材が実際のシーケンス通りに動作すればよく、実際の記録用シート媒体の給紙や画像形成動作を行うことは、初期値を求めることに必要ならないことは言うまでもない。
【００５６】
続いて、実際の画像形成動作に平行して、制御部２００が行うプロファイルの新規作成・更新処理の流れを図１０のフローチャートを用いて詳細に説明する。
【００５７】
まず、ステップＳ１００１では、実際の画像形成動作に先立って該当する画像形成シーケンスに対するプロファイルの選択を行う。先に説明したように露光動作は各色に対して異なるプロファイルにより補正する必要があるため、Ｍ，Ｙ，Ｃ，Ｋ各色の露光に対して４つのプロファイルが選択されることとなる。例えば、カセット１／両面／スモールサイズのシーケンスが選択された場合には、図８に示すプロファイルマトリックスにおいて４つのプロファイル、profile（M)31、profile（Y)31、profile（C)31、profile（K)31、を選択することとなる。
【００５８】
また、一つの画像形成シーケンスにおける色の条件や、給紙カセットの条件によっては、例えば、図８（ｂ）のようにＭ色の露光に対して、カセット３/片面/ラージサイズのシーケンスの場合には、制御部２００は、profile（M)51-1、profile（M)51-2、profile（M)51-3のように複数のプロファイルを登録しておくことも可能である。図８（ｂ）は、登録プロファイルの最大数を３とする場合を示しているが、本発明の趣旨はこれに限定されるものではなく、動作シーケンスに応じた複数のプロファイルが最大数を限度に登録でき、補正を行う際に複数のプロファイルを参照して、動作シーケンスに最も適合したプロファイルが登録されたプロファイルから選択可能であればよい。
【００５９】
また、図８（ｂ）のように複数のプロファイルが登録されている場合、制御部２００は、更新の日時の情報に基づいて、プロファイルの生成・更新の新旧を判断し、最も新しく生成・更新されたプロファイルを優先的に選択することもできる。
【００６０】
説明を図１０のフローチャートのステップＳ１００２に戻し、先に選択したプロファイルによる露光むら補正を行いながら実際の画像形成動作を実行する。このときメモリ３０３に登録してあるプロファイルの更新を目的とし、振動センサ２６７を用いて振動特性の測定を同時に行う。
【００６１】
続いて、ステップＳ１００３では、先のステップＳ１００２で測定された振動特性から、画像形成時における最新のプロファイルを作成する。
ステップＳ１００４では、先のステップＳ１００３で作成された最新のプロファイルと、既にメモリ３０３内のプロファイルマトリックス（図８（ａ））に登録されている一つ若しくは複数のプロファイル（例えば、図８（ｂ）のように３つのプロファイルが登録されている場合は、３つのプロファイルを順次選択して類似性の判定を行う）と、の類似性の判定を行う。ここで、ステップＳ１００４における類似性の判定は、図１２のようなアルゴリズムによる。
【００６２】
ステップＳ１２０１では、最新プロファイル及び登録されたプロファイルにおいて、各々をある一定期間の移動平均化することで周期ノイズを除去し、その結果から分散平均D1diffを求める。
【００６３】
次に、ステップＳ１２０２では、最新のプロファイルと登録されているプロファイルとの各々の分散値を算出することでオフセット値を除去し、その結果から分散平均D2diffを求める。
【００６４】
そして、ステップＳ１２０３では、最新プロファイルと登録されているプロファイルをある閾値を基に２値化し、ピーク値分布のみを抽出し、その結果から分散平均D3diffを求める。
【００６５】
以上の３つのステップは、統計処理として一般的な特徴抽出手法に基づいており、各ステップによって得られた値 D1diff〜D3diff がいずれもある基準値以下である場合（Ｓ１２０４−Ｙｅｓ）には、制御部２００は、最新のプロファイルと登録されているプロファイルとは類似性が大きいと判定する（Ｓ１２０５）。この場合、制御部２００は、ステップＳ１２０４、Ｓ１２０５の処理において、複数の統計的な算出値を特徴抽出データとして扱い、その組み合わせでパターン認識的処理を行い（特徴抽出データが基準値を満たすか否かの判定処理を行い）、類似性の判定を行っている。
【００６６】
一方、ステップＳ１２０４において、D1diff〜D3diff がいずれもある基準値以下という条件を満たさない場合、制御部２００は、最新のプロファイルと登録されているプロファイルとは類似性が小さいと判定し（Ｓ１２０６）、処理を終了する。
【００６７】
説明を図１０に戻し、ステップＳ１００５では、ステップＳ１００４において類似性が高いと判定された登録プロファイルの有無を判定する。もし類似性が高いと判定された登録プロファイルがあれば（Ｓ１００５−Ｙｅｓ）、処理をステップＳ１００６に移行する。
【００６８】
一方、ステップＳ１００５において、類似性が高いと判定された登録プロファイルがない場合には（Ｓ１００５−Ｎｏ）、処理をステップＳ１００７に移行する。
【００６９】
ステップＳ１００６では、ステップＳ１００３で作成された最新のプロファイルと、ステップＳ１００４にて類似性が高いと判定された登録プロファイルとの算術的処理を行い、その結果により登録プロファイルの更新を行う。登録プロファイルの更新について、図１１（ａ）を参照して説明する。図１１（ａ）において、１１０１は、プロファイルマトリックスに配列されメモリ３０３に登録されているプロファイルを示し、１１０２は、新たに求められた最新のプロファイル（Latest Profile（M)）を示しており、制御部２００は、最新予測プロファイル１１０２に対してｎ倍の重み付けを行った重み付け平均化処理を行い、新しく登録する新規プロファイル（New Profile(M))１１０３を求め、プロファイルマトリックス中の配列データとしてメモリ３０３に登録されているプロファイル（Profile）１１０１を、新規プロファイル（New Profile(M))１１０３により更新し、登録する。  
一方、ステップＳ１００３で作成された最新プロファイルが既に登録済みのプロファイルのいずれに対しても類似性が低いと判定されたことにより、既登録のプロファイルを更新するのではなく、新規プロファイルとして登録を行う処理に移行するが、ステップＳ１００７において、制御部２００は、指定の画像形成シーケンス（例えば、図８（ｂ）のようにＭ色の露光に対して、カセット３/片面/ラージサイズのシーケンスの場合）に対応する登録プロファイルの数が登録可能な最大数に達しているか否かを判定する。
【００７０】
ステップＳ１００７の判定において、登録プロファイルの数が登録可能な最大数に達している場合（Ｓ１００７−Ｙｅｓ)、処理をステップＳ１００８に進め、図１１（ｂ）に示すように、登録プロファイルのうち、更新時期が最も古いプロファイルを消去し（Ｓ１００８）、続くステップＳ１００９に処理を進め、最新のプロファイル（Latest Profile（Ｙ)）１１０５を新規登録プロファイル（New Profile(Ｙ))１１０６として登録する。
【００７１】
一方、ステップＳ１００７の判定において、登録プロファイルの数が登録可能な最大数に達していない場合（Ｓ１００７−ＮＯ）には、処理をステップＳ１００９に進め、図１１（ｃ）に示すように、最新のプロファイル（Latest Profile（Ｃ)）１１０８を新規登録プロファイル（New Profile(Ｃ))１１０９として登録する。
【００７２】
以上のような処理を行うことによって、最新のプロファイルにより露光むらを補正しつつ画像形成を実行し、その一方でさらに状態の変化に伴い随時プロファイルの更新を行い、かつプロファイル登録に必要なメモリ容量を常に適当な一定量に制限することを可能としている。
【００７３】
本実施形態によれば、登録されているプロファイルと最新のプロファイルとの類似性の判定に基づき、登録されているプロファイルの更新、消去、最新のプロファイルの新規登録をメモリ容量の制限の下に行うことで、メモリ容量を効率的に利用しつつ、経時的に変動していく可動部材の振動特性に適応したプロファイルにより露光精度むらの補正が可能になる。
【００７４】
（第１実施形態の変形例）
本実施形態では、露光むら補正の方法として、プロファイルの参照により大きな振動が予想される際の露光対象となる画像データに対して解像度調整などを予め行うことで振動の影響の出にくいデータに改変しておくことによってカラー現像ユニット２２３の切り替え動作に対する振動の出力画像品位低下への影響を極力減ずるという方式を採用したが、それ以外の一般的な露光むら補正の方法を採用することであってももちろんよい。
【００７５】
例えば、露光むら補正の方法として、振動成分に対する反作用を力センサなどにより求め、これに基づいて、振動そのものをキャンセルする方法を用いることも可能である。この場合、振動測定により得られたプロファイルは、補正後の振動特性によるため、計測により得られたプロファイルをそのまま次の補正用のデータとして使用しても十分に補正の効果が得られない。
【００７６】
この場合は、補正データとして使用するプロファイル（１）と、そのプロファイル（１）により駆動した場合に計測されるプロファイル（２）と、の和を制御部２００が算出し、両プロファイルの和（（１）＋（２））を、次に駆動する場合の補正データとして使用することが好ましい。プロファイル（２）は、前回の計測結果に基づくプロファイル（１）で補正されなかった振動成分を補正するものであり、両プロファイルを組み合わせることにより、反作用等の物理的な特性を相殺する補正に対しても、有効な補正が可能になる。
【００７７】
また、本実施形態では露光むらの原因として、レーザポリゴンスキャナの振動による影響に着目し、それに対する補正を行うための手段としてのプロファイルの作成・更新方法について詳細に説明したが、露光むらの原因としては必ずしもレーザポリゴンスキャナの振動だけが原因となるとも限らず、またレーザポリゴンを使用しない画像形成装置においても、可動部材の振動が露光むらの原因となることは考えられる。このような露光方式の違いや露光むらの原因の違いに対しても、振動の発生源近傍に振動センサ２６７を設け、可動部分に対するプロファイルの作成・更新を行うことで、露光むらを補正することはもちろん可能である。
【００７８】
本実施形態では、特に露光むらへの影響が大きいと思われる画像形成条件として、現像色／給紙段／紙サイズ／片面・両面の４条件を挙げ、プロファイルの登録を行う画像形成シーケンスを例示的に説明したが、画像形成処理を実行する上で、その他の動作条件を追加して、プロファイルの分類を細分化することも可能である。
【００７９】
また、プロファイルを更新していく過程で、同一の画像形成シーケンス内で複数の全く異なる傾向を持つプロファイルが存在してしまうような場合には、そのようなプロファイルを更に補正するために、何らかの動作条件を新たに分類条件として、制御部２００は追加することが可能である。但し、その場合でも、メモリ３０３の容量としてはその増加分を見越して予め多めに確保しておく必要があることは言うまでもない。
【００８０】
また、プロファイルの類似性の判定算出において、図１２で説明した３つの算出手法、（１）各プロファイルの移動平均から分散平均を求める手法（Ｓ１２０１）、（２）各プロファイルのオフセットを除去し、分散値を求める手法（Ｓ１２０２）、（３）各プロファイルのピーク値を抽出し、分散平均を求める手法、の３通りの特徴抽出手法を用いたが、特徴抽出手法は、これらの手法に限定されるものではなく、一般的な統計的手法に基づく他の特徴抽出手法に基づいて判定を行うのであってもよい。
【００８１】
[第２実施形態]
なお、本発明の目的は、前述した実施形態の機能を実現するソフトウェアのプログラムコードを記録した記憶媒体を、画像形成装置の制御部に供給し、その装置のコンピュータ（またはＣＰＵやＭＰＵ）が記憶媒体に格納されたプログラムコードを読出し実行することによっても、達成されることは言うまでもない。プログラムコードの格納は、クライアントコンピュータに限定されるものではなく、例えば、サーバとして機能するコンピュータに記憶されておくことも可能である。
【００８２】
この場合、記憶媒体から読出されたプログラムコード自体が前述した実施形態の機能を実現することになり、そのプログラムコードを記憶した記憶媒体は本発明を構成することになる。
【００８３】
プログラムコードを供給するための記憶媒体としては、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，ＣＤ−ＲＯＭ，ＣＤ−Ｒ，ＤＶＤ、磁気テープ，不揮発性のメモリカード，ＲＯＭなどを用いることができる。
【００８４】
また、コンピュータが読出したプログラムコードを実行することにより、前述した実施形態の機能が実現されるだけでなく、そのプログラムコードの指示に基づき、コンピュータ上で稼働しているＯＳ（オペレーティングシステム）などが実際の処理の一部または全部を行い、その処理によって前述した実施形態の機能が実現される場合も含まれることは言うまでもない。
【００８５】
さらに、記憶媒体から読出されたプログラムコードが、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込まれた後、そのプログラムコードの指示に基づき、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、その処理によって前述した実施形態の機能が実現される場合も含まれることは言うまでもない。
【図面の簡単な説明】
【００８６】
【図１】ディジタル画像処理部の詳細な構成を示すブロック図である。
【図２】本発明に実施形態にかかる画像形成装置の全体的な構成を示す図である。
【図３】制御部の構成を示すブロック図である。
【図４】外部インターフェースの構成を示すブロック図である。
【図５】レーザースキャナ部の概略構成を示す図である。
【図６】画像の露光タイミングとカラー現像ユニットの切り変えのためのモータ駆動タイミングとの関係を示すタイミングチャートである。
【図７】カラー現像ユニットの回転駆動による振動が露光動作時の精度むらに与える影響を模式的に示す図である。
【図８】露光動作に対する補正データとして必要となるプロファイルマトリックスを示す図である。
【図９】プロファイルの初期化処理について説明するフローチャートである。
【図１０】プロファイルの新規作成・更新処理の流れを説明するフローチャートである。
【図１１】登録プロファイルの更新、消去、新規登録に関する処理を説明する図である。
【図１２】プロファイルの類似性を判定する処理の流れを説明するフローチャートである。
【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】
2006163078.tif 000011
【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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