(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
画像情報に基づいて画像を形成する画像形成装置であって、
感光体ドラムと、
光源を含み、該光源からの光によって前記感光体ドラム表面を主走査方向に走査し、前記感光体ドラム表面に潜像を形成する光走査装置と、
前記潜像を現像する現像装置と、
前記感光体ドラムの回転周期を検出するドラム周期検出センサと、
前記現像装置で現像された画像における前記主走査方向に直交する副走査方向の濃度変動を検出する濃度センサと、
前記濃度センサの出力信号と前記ドラム周期検出センサの出力信号とに基づいて前記副走査方向の濃度変動における正弦波の周期パターンを抽出し、前記副走査方向の濃度変動が抑制されるように、前記画像情報に応じた前記光源の駆動信号を補正する処理装置と、を備える画像形成装置。
【請求項２】
画像情報に基づいて画像を形成する画像形成装置であって、
感光体ドラムと、
光源を含み、該光源からの光によって前記感光体ドラム表面を主走査方向に走査し、前記感光体ドラム表面に潜像を形成する光走査装置と、
前記潜像を現像する現像装置と、
前記感光体ドラムの回転周期を検出するドラム周期検出センサと、
前記現像装置で現像された画像における前記主走査方向に直交する副走査方向の濃度変動を検出する濃度センサと、
前記濃度センサの出力信号と前記ドラム周期検出センサの出力信号とに基づいて前記副走査方向の濃度変動における三角波の周期パターンを抽出し、前記副走査方向の濃度変動が抑制されるように、前記画像情報に応じた前記光源の駆動信号を補正する処理装置と、を備える画像形成装置。
【請求項３】
画像情報に基づいて画像を形成する画像形成装置であって、
感光体ドラムと、
光源を含み、該光源からの光によって前記感光体ドラム表面を主走査方向に走査し、前記感光体ドラム表面に潜像を形成する光走査装置と、
前記潜像を現像する現像装置と、
前記感光体ドラムの回転周期を検出するドラム周期検出センサと、
前記現像装置で現像された画像における前記主走査方向に直交する副走査方向の濃度変動を検出する濃度センサと、
前記濃度センサの出力信号と前記ドラム周期検出センサの出力信号とに基づいて前記副走査方向の濃度変動における台形波の周期パターンを抽出し、前記副走査方向の濃度変動が抑制されるように、前記画像情報に応じた前記光源の駆動信号を補正する処理装置と、を備える画像形成装置。
【請求項４】
前記周期パターンの周期は、前記感光体ドラムの回転周期と同じであ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】
前記処理装置は、前記周期パターンの位相を１／２周期シフトさせたパターンの１周期分のデータを基準パターンとしてメモリに保存す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】
前記処理装置は、前記画像情報の書込開始のタイミングに基づいて、前記基準パターンの位相を調整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】
前記処理装置は、前記位相が調整された基準パターンを用いて、前記画像情報に応じた前記光源の駆動信号を補正することを特徴とする請求項６に記載の画像形成装置。
【請求項８】
前記副走査方向の濃度変動は、前記感光体ドラムの偏心及び形状誤差の少なくとも一方に起因する濃度変動を含むことを特徴とする請求項１〜７のいずれか一項に記載の画像形成装置。
【請求項９】
前記現像装置は、前記感光体ドラムに対向する現像ローラを有し、
前記副走査方向の濃度変動は、前記現像ローラの偏心及び形状誤差の少なくとも一方に起因する濃度変動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。
【請求項１０】
前記処理装置は、更に、前記濃度センサの出力信号と前記現像ローラの回転周期とに基づいて、前記現像ローラに起因する濃度変動を示す周期パターンを求め、前記光源の駆動信号を補正することを特徴とする請求項９に記載の画像形成装置。
【請求項１１】
前記現像ローラに起因する濃度変動を補正するために、前記光源の駆動信号を補正する信号は、正弦波信号であることを特徴とする請求項１０に記載の画像形成装置。
【請求項１２】
前記現像ローラに起因する濃度変動を補正するために、前記光源の駆動信号を補正する信号は、三角波信号であることを特徴とする請求項１０に記載の画像形成装置。
【請求項１３】
前記現像ローラに起因する濃度変動を補正するために、前記光源の駆動信号を補正する信号は、台形波信号であることを特徴とする請求項１０に記載の画像形成装置。
【請求項１４】
前記現像装置は、前記現像ローラの回転周期を検出するローラ周期検出センサを有し、
前記処理装置は、前記ローラ周期検出センサの出力信号に基づいて前記現像ローラの回転周期を求めることを特徴とする請求項１０に記載の画像形成装置。
【請求項１５】
前記処理装置は、前記濃度センサの出力信号と前記ドラム周期検出センサの出力信号とに基づいて、前記画像情報に応じた前記光源の駆動信号を補正した後に、前記濃度センサの出力信号から得られる濃度変動の残渣と前記ローラ周期検出センサの出力信号とに基づいて、前記光源の駆動信号を補正することを特徴とする請求項１４に記載の画像形成装置。
【請求項１６】
前記処理装置は、前記濃度センサの出力信号に基づいて、濃度変動の残渣を線形近似することを特徴とする請求項１５に記載の画像形成装置。
【請求項１７】
前記感光体ドラムと前記現像ローラは、それぞれの回転周期の間に一定の関係が維持されるように設定され、
前記処理装置は、前記ドラム周期検出センサの出力信号と前記一定の関係とに基づいて、前記現像ローラの回転周期を求めることを特徴とする請求項１０に記載の画像形成装置。
【請求項１８】
前記感光体ドラムと前記現像ローラは、ギアを介して連結されていることを特徴とする請求項１７に記載の画像形成装置。
【請求項１９】
前記処理装置は、前記感光体ドラムの直径と前記現像ローラの直径とに基づいて、前記現像ローラの回転周期を求めることを特徴とする請求項１０に記載の画像形成装置。
【請求項２０】
前記処理装置は、前記現像ローラに起因する濃度変動を補正するために、前記光源の駆動信号を補正する補正信号として、予め互いに位相の異なる複数の補正信号を用意しておき、濃度変動が最小になる位相の補正信号を選択することを特徴とする請求項１０〜１５、１７〜１９のいずれか一項に記載の画像形成装置。
【請求項２１】
画像情報に基づいて画像を形成する画像形成装置であって、
感光体ドラムと、
光源を含み、該光源からの光によって前記感光体ドラム表面を主走査方向に走査し、前記感光体ドラム表面に潜像を形成する光走査装置と、
前記感光体ドラムに現像剤を塗布する現像ローラを含み、前記潜像を現像する現像装置と、
前記現像装置で現像された画像の先頭部分における副走査方向の濃度変動を検出する濃度センサと、
前記現像装置で現像された画像が転写される媒体の先端を、該転写前に検知する先端検知センサと、
前記先端検知センサの出力信号と前記濃度センサの出力信号とに基づいて、前記副走査方向の濃度変動が抑制されるように、前記画像情報に応じた前記光源の駆動信号を補正する処理装置と、を備える画像形成装置。
【請求項２２】
前記処理装置は、前記光源の駆動信号を補正する時間の長さを、前記現像ローラの大きさと印字速度に基づいて決定することを特徴とする請求項２１に記載の画像形成装置。
【請求項２３】
前記光源は、垂直共振器型の面発光レーザであることを特徴とする請求項１〜２２のいずれか一項に記載の画像形成装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、画像形成装置に係り、更に詳しくは、レーザ光を用いた画像形成装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
レーザプリンタ、デジタル複写機、ファクシミリ装置などの画像形成装置では、一般的に、光束を被走査面に照射するとともに、該光束で被走査面を走査することによって、該被走査面上に潜像を形成している。
【０００３】
このような画像形成装置は、表面が感光性を有する被走査面としての感光体ドラム、レーザ光を射出する光源、該光源からのレーザ光を偏向するポリゴンミラー、該ポリゴンミラーで偏向されたレーザ光を感光体ドラムの表面に導く走査光学系などを備えている。
【０００４】
感光体ドラム表面の光スポットは、ポリゴンミラーの回転に伴って感光体ドラムの軸方向に移動し、１ライン分の走査が行われる。そして、１ライン分の走査が終了すると感光体ドラムは回転され、次の走査が開始される。なお、感光体ドラムの軸方向は「主走査方向」、感光体ドラムの回転方向は「副走査方向」と呼ばれている。また、主走査方向に関する感光体ドラム表面での光スポット位置は「像高」と呼ばれている。
【０００５】
ところで、走査光学系は、レンズ、ガラス板、ミラーなどの光学素子で構成され、光の入射角によって光利用効率（反射率あるいは透過率）が異なる。また、レンズでは、光の入射位置によって厚さが異なる。
【０００６】
上記ポリゴンミラーで偏向されたレーザ光は、ポリゴンミラーでの偏向角に応じた入射角で走査光学系に入射するとともに、像高によって入射位置が異なるため、感光体ドラム表面でのレーザ光強度は像高に応じて強弱が生じる。
【０００７】
このような像高に応じたレーザ光強度の強弱は、「シェーディング特性」と呼ばれており、出力画像に濃度変動を生じさせ画像品質を低下させる要因の一つである。そこで、シェーディング特性を補正する方法が種々提案された（例えば、特許文献１及び特許文献２参照）。
【０００８】
また、感光体の感度のばらつきに応じて露光量を制御する画像形成装置が特許文献３に開示されている。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
ところで、感光体ドラムが偏心していたり、断面が真円でないと、感光体ドラムが回転したときに、感光体ドラムと現像ローラとの間の間隙が変動する。この間隙の変動は現像の変動となり、画像形成装置から出力される画像（「出力画像」ともいう）において、不要な濃度変動を招く。
【００１０】
近年、画像品質に対する要求が高くなり、従来の方法では、感光体ドラムの偏心や形状誤差に起因する出力画像の濃度変動を要求レベルまで抑制するのは困難であった。
【００１１】
本発明は、かかる事情の下になされたもので、その目的は、高品質の画像を形成することができる画像形成装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１２】
本発明は、第１の観点からすると、画像情報に基づいて画像を形成する画像形成装置であって、感光体ドラムと、光源を含み、該光源からの光によって前記感光体ドラム表面を主走査方向に走査し、前記感光体ドラム表面に潜像を形成する光走査装置と、前記潜像を現像する現像装置と、前記感光体ドラムの回転周期を検出するドラム周期検出センサと、前記現像装置で現像された画像における前記主走査方向に直交する副走査方向の濃度変動を検出する濃度センサと、前記濃度センサの出力信号と前記ドラム周期検出センサの出力信号とに基づいて前記副走査方向の濃度変動における正弦波の周期パターンを抽出し、前記副走査方向の濃度変動が抑制されるように、前記画像情報に応じた前記光源の駆動信号を補正する処理装置と、を備える画像形成装置である。
本発明は、第２の観点からすると、画像情報に基づいて画像を形成する画像形成装置であって、感光体ドラムと、光源を含み、該光源からの光によって前記感光体ドラム表面を主走査方向に走査し、前記感光体ドラム表面に潜像を形成する光走査装置と、前記潜像を現像する現像装置と、前記感光体ドラムの回転周期を検出するドラム周期検出センサと、前記現像装置で現像された画像における前記主走査方向に直交する副走査方向の濃度変動を検出する濃度センサと、前記濃度センサの出力信号と前記ドラム周期検出センサの出力信号とに基づいて前記副走査方向の濃度変動における三角波の周期パターンを抽出し、前記副走査方向の濃度変動が抑制されるように、前記画像情報に応じた前記光源の駆動信号を補正する処理装置と、を備える画像形成装置である。
本発明は、第３の観点からすると、画像情報に基づいて画像を形成する画像形成装置であって、感光体ドラムと、光源を含み、該光源からの光によって前記感光体ドラム表面を主走査方向に走査し、前記感光体ドラム表面に潜像を形成する光走査装置と、前記潜像を現像する現像装置と、前記感光体ドラムの回転周期を検出するドラム周期検出センサと、前記現像装置で現像された画像における前記主走査方向に直交する副走査方向の濃度変動を検出する濃度センサと、前記濃度センサの出力信号と前記ドラム周期検出センサの出力信号とに基づいて前記副走査方向の濃度変動における台形波の周期パターンを抽出し、前記副走査方向の濃度変動が抑制されるように、前記画像情報に応じた前記光源の駆動信号を補正する処理装置と、を備える画像形成装置である。
【００１３】
これによれば、感光体ドラムの偏心や形状誤差に起因する副走査方向の濃度変動が抑制され、高品質の画像を形成することができる。
【００１４】
本発明は、第４の観点からすると、画像情報に基づいて画像を形成する画像形成装置であって、感光体ドラムと、光源を含み、該光源からの光によって前記感光体ドラム表面を主走査方向に走査し、前記感光体ドラム表面に潜像を形成する光走査装置と、前記感光体ドラムに現像剤を塗布する現像ローラを含み、前記潜像を現像する現像装置と、前記現像装置で現像された画像の先頭部分における副走査方向の濃度変動を検出する濃度センサと、前記現像装置で現像された画像が転写される媒体の先端を、該転写前に検知する先端検知センサと、前記先端検知センサの出力信号と前記濃度センサの出力信号とに基づいて、前記副走査方向の濃度変動が抑制されるように、前記画像情報に応じた前記光源の駆動信号を補正する処理装置と、を備える画像形成装置である。
【００１５】
これによれば、現像ローラの汚れに起因する濃度変動が抑制され、高品質の画像を形成することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１６】
【図１】本発明の第１の実施形態に係るカラープリンタの概略構成を示す図である。
【図２】図１における濃度検出器の配置位置を説明するための図である。
【図３】濃度検出器の構成を説明するための図である。
【図４】図１における光走査装置を説明するための図（その１）である。
【図５】図１における光走査装置を説明するための図（その２）である。
【図６】図１における光走査装置を説明するための図（その３）である。
【図７】図１における光走査装置を説明するための図（その４）である。
【図８】走査制御装置を説明するためのブロック図である。
【図９】感光体ドラムの偏心を説明するための図である。
【図１０】感光体ドラム及び現像ローラの形状誤差を説明するための図である。
【図１１】光量補正情報取得処理を説明するためのフローチャートである。
【図１２】濃度チャートパターンを説明するための図である。
【図１３】濃度チャートパターンと濃度検出器との位置関係を説明するための図である。
【図１４】光量補正情報取得処理において、濃度検出器から射出された検出用光の軌跡を説明するための図である。
【図１５】図１５（Ａ）は、検出用光の照明対象物が転写ベルトのときの正反射光及び拡散反射光を説明するための図であり、図１５（Ｂ）は、検出用光の照明対象物がトナーパターンのときの正反射光及び拡散反射光を説明するための図である。
【図１６】発光パワーとセンサ出力レベルとの関係を説明するための図である。
【図１７】濃度変動測定用パターンを説明するための図である。
【図１８】濃度変動測定用パターンに対する濃度検出器から射出された検出用光の軌跡を説明するための図である。
【図１９】濃度変動測定用パターンに対する濃度検出器のセンサ出力レベルを説明するためのタイミングチャートである。
【図２０】第１周期パターン及び第２周期パターンを説明するためのタイミングチャートである。
【図２１】第１基準パターンを説明するためのタイミングチャートである。
【図２２】第２基準パターンを説明するためのタイミングチャートである。
【図２３】第１光量補正信号及び第２光量補正信号を説明するためのタイミングチャートである。
【図２４】光量補正の効果を説明するためのタイミングチャートである。
【図２５】第１周期パターンの変形例１を説明するためのタイミングチャートである。
【図２６】三角波と正弦波の差を説明するための図（その１）である。
【図２７】三角波と正弦波の差を説明するための図（その２）である。
【図２８】第１周期パターンの変形例２を説明するためのタイミングチャートである。
【図２９】変形例２の台形波を説明するための図である。
【図３０】台形波の利点を説明するための図である。
【図３１】台形波と正弦波の差を説明するための図（その１）である。
【図３２】台形波と正弦波の差を説明するための図（その２）である。
【図３３】現像ローラのホームポジションセンサを説明するための図である。
【図３４】感光体ドラムのホームポジションセンサの出力信号と現像ローラのホームポジションセンサの出力信号との関係を説明するための図である。
【図３５】感光体ドラムに起因する濃度変動の補正と、現像ローラに起因する濃度変動の補正とを説明するための図である。
【図３６】第２補正信号として、予め用意されている補正信号の例を説明するための図である。
【図３７】感光体ドラムにのみ形状誤差がある場合を説明するための図である。
【図３８】本発明の第２の実施形態に係るカラープリンタの概略構成を示す図である。
【図３９】走査制御装置を説明するためのブロック図である。
【図４０】先端濃い情報取得処理を説明するためのフローチャートである。
【図４１】先端濃い補正係数及び補正時間ｔ４を説明するための図である。
【発明を実施するための形態】
【００１７】
《第１の実施形態》
以下、本発明の第１の実施形態を図１〜図２４に基づいて説明する。図１には、第１の実施形態に係る画像形成装置としてのカラープリンタ２０００の概略構成が示されている。
【００１８】
このカラープリンタ２０００は、４色（ブラック、シアン、マゼンタ、イエロー）を重ね合わせてフルカラーの画像を形成するタンデム方式の多色カラープリンタであり、光走査装置２０１０、４つの感光体ドラム（２０３０ａ、２０３０ｂ、２０３０ｃ、２０３０ｄ）、４つのクリーニングユニット（２０３１ａ、２０３１ｂ、２０３１ｃ、２０３１ｄ）、４つの帯電装置（２０３２ａ、２０３２ｂ、２０３２ｃ、２０３２ｄ）、４つの現像ローラ（２０３３ａ、２０３３ｂ、２０３３ｃ、２０３３ｄ）、４つのトナーカートリッジ（２０３４ａ、２０３４ｂ、２０３４ｃ、２０３４ｄ）、転写ベルト２０４０、転写ローラ２０４２、定着ローラ２０５０、給紙コロ２０５４、レジストローラ対２０５６、排紙ローラ２０５８、給紙トレイ２０６０、排紙トレイ２０７０、通信制御装置２０８０、濃度検出器２２４５、４つのホームポジションセンサ（２２４６ａ、２２４６ｂ、２２４６ｃ、２２４６ｄ）及び上記各部を統括的に制御するプリンタ制御装置２０９０などを備えている。
【００１９】
通信制御装置２０８０は、ネットワークなどを介した上位装置（例えばパソコン）との双方向の通信を制御する。
【００２０】
プリンタ制御装置２０９０は、ＣＰＵ、該ＣＰＵにて解読可能なコードで記述されたプログラム及び該プログラムを実行する際に用いられる各種データが格納されているＲＯＭ、作業用のメモリであるＲＡＭ、アナログデータをデジタルデータに変換するＡＤ変換回路などを有している。そして、プリンタ制御装置２０９０は、上位装置からの要求に応じて各部を制御するとともに、上位装置からの画像情報を光走査装置２０１０に送る。
【００２１】
感光体ドラム２０３０ａ、帯電装置２０３２ａ、現像ローラ２０３３ａ、トナーカートリッジ２０３４ａ、及びクリーニングユニット２０３１ａは、組として使用され、ブラックの画像を形成する画像形成ステーション（以下では、便宜上「Ｋステーション」ともいう）を構成する。
【００２２】
感光体ドラム２０３０ｂ、帯電装置２０３２ｂ、現像ローラ２０３３ｂ、トナーカートリッジ２０３４ｂ、及びクリーニングユニット２０３１ｂは、組として使用され、シアンの画像を形成する画像形成ステーション（以下では、便宜上「Ｃステーション」ともいう）を構成する。
【００２３】
感光体ドラム２０３０ｃ、帯電装置２０３２ｃ、現像ローラ２０３３ｃ、トナーカートリッジ２０３４ｃ、及びクリーニングユニット２０３１ｃは、組として使用され、マゼンタの画像を形成する画像形成ステーション（以下では、便宜上「Ｍステーション」ともいう）を構成する。
【００２４】
感光体ドラム２０３０ｄ、帯電装置２０３２ｄ、現像ローラ２０３３ｄ、トナーカートリッジ２０３４ｄ、及びクリーニングユニット２０３１ｄは、組として使用され、イエローの画像を形成する画像形成ステーション（以下では、便宜上「Ｙステーション」ともいう）を構成する。
【００２５】
各感光体ドラムはいずれも、その表面に感光層が形成されている。すなわち、各感光体ドラムの表面がそれぞれ被走査面である。なお、各感光体ドラムは、不図示の回転機構により、図１における面内で矢印方向に回転するものとする。
【００２６】
なお、ここでは、ＸＹＺ３次元直交座標系において、各感光体ドラムの長手方向に沿った方向をＹ軸方向、４つの感光体ドラムの配列方向に沿った方向をＸ軸方向として説明する。
【００２７】
各帯電装置は、対応する感光体ドラムの表面をそれぞれ均一に帯電させる。
【００２８】
光走査装置２０１０は、上位装置からの多色の画像情報（ブラック画像情報、シアン画像情報、マゼンタ画像情報、イエロー画像情報）に基づいて、各色毎に変調された光束を、対応する帯電された感光体ドラムの表面にそれぞれ照射する。これにより、各感光体ドラムの表面では、光が照射された部分だけ電荷が消失し、画像情報に対応した潜像が各感光体ドラムの表面にそれぞれ形成される。ここで形成された潜像は、感光体ドラムの回転に伴って対応する現像ローラの方向に移動する。なお、この光走査装置２０１０の構成については後述する。
【００２９】
ところで、各感光体ドラムにおいて、画像情報が書き込まれる領域は、「有効走査領域」、「画像形成領域」、「有効画像領域」などと呼ばれている。
【００３０】
トナーカートリッジ２０３４ａにはブラックトナーが格納されており、該トナーは現像ローラ２０３３ａに供給される。トナーカートリッジ２０３４ｂにはシアントナーが格納されており、該トナーは現像ローラ２０３３ｂに供給される。トナーカートリッジ２０３４ｃにはマゼンタトナーが格納されており、該トナーは現像ローラ２０３３ｃに供給される。トナーカートリッジ２０３４ｄにはイエロートナーが格納されており、該トナーは現像ローラ２０３３ｄに供給される。
【００３１】
各現像ローラは、回転に伴って、対応するトナーカートリッジからのトナーが、その表面に薄く均一に塗布される。そして、各現像ローラの表面のトナーは、対応する感光体ドラムの表面に接すると、該表面における光が照射された部分にだけ移行し、そこに付着する。すなわち、各現像ローラは、対応する感光体ドラムの表面に形成された潜像にトナーを付着させて顕像化させる。ここでトナーが付着した像（トナー画像）は、感光体ドラムの回転に伴って転写ベルト２０４０の方向に移動する。
【００３２】
イエロー、マゼンタ、シアン、ブラックの各トナー画像は、所定のタイミングで転写ベルト２０４０上に順次転写され、重ね合わされてカラー画像が形成される。なお、転写ベルト２０４０上のトナー画像の移動方向は「副方向」、該副方向に直交する方向は「主方向」と呼ばれている。
【００３３】
給紙トレイ２０６０には記録紙が格納されている。この給紙トレイ２０６０の近傍には給紙コロ２０５４が配置されており、該給紙コロ２０５４は、記録紙を給紙トレイ２０６０から１枚ずつ取り出し、レジストローラ対２０５６に搬送する。該レジストローラ対２０５６は、所定のタイミングで記録紙を転写ベルト２０４０と転写ローラ２０４２との間隙に向けて送り出す。これにより、転写ベルト２０４０上のカラー画像が記録紙に転写される。ここで転写された記録紙は、定着ローラ２０５０に送られる。
【００３４】
定着ローラ２０５０では、熱と圧力とが記録紙に加えられ、これによってトナーが記録紙上に定着される。ここで定着された記録紙は、排紙ローラ２０５８を介して排紙トレイ２０７０に送られ、排紙トレイ２０７０上に順次スタックされる。
【００３５】
各クリーニングユニットは、対応する感光体ドラムの表面に残ったトナー（残留トナー）を除去する。残留トナーが除去された感光体ドラムの表面は、再度対応する帯電装置に対向する位置に戻る。
【００３６】
濃度検出器２２４５は、転写ベルト２０４０の−Ｘ側であって、Ｘ軸方向に関して転写ベルト２０４０の中心部に対向する位置に配置されている（図２参照）。ここでは、主方向（Ｙ軸方向）に関して、濃度検出器２２４５の中心位置をＹ０とする。
【００３７】
濃度検出器２２４５は、一例として図３に示されるように、転写ベルト２０４０に向けて光（以下、「検出用光」ともいう）を射出するＬＥＤ１１、転写ベルト２０４０あるいは転写ベルト２０４０上のトナーパッドからの正反射光を受光する正反射光受光素子１２、転写ベルト２０４０あるいは転写ベルト２０４０上のトナーパッドからの拡散反射光を受光する拡散反射光受光素子１３を有している。そして、受光素子は、いずれも受光量に応じた信号（光電変換信号）を出力する。
【００３８】
ホームポジションセンサ２２４６ａは、感光体ドラム２０３０ａにおける回転のホームポジションを検出する。
【００３９】
ホームポジションセンサ２２４６ｂは、感光体ドラム２０３０ｂにおける回転のホームポジションを検出する。
【００４０】
ホームポジションセンサ２２４６ｃは、感光体ドラム２０３０ｃにおける回転のホームポジションを検出する。
【００４１】
ホームポジションセンサ２２４６ｄは、感光体ドラム２０３０ｄにおける回転のホームポジションを検出する。
【００４２】
次に、前記光走査装置２０１０の構成について説明する。
【００４３】
光走査装置２０１０は、一例として図４〜図７に示されるように、４つの光源（２２００ａ、２２００ｂ、２２００ｃ、２２００ｄ）、４つのカップリングレンズ（２２０１ａ、２２０１ｂ、２２０１ｃ、２２０１ｄ）、４つの開口板（２２０２ａ、２２０２ｂ、２２０２ｃ、２２０２ｄ）、４つのシリンドリカルレンズ（２２０４ａ、２２０４ｂ、２２０４ｃ、２２０４ｄ）、ポリゴンミラー２１０４、４つの走査レンズ（２１０５ａ、２１０５ｂ、２１０５ｃ、２１０５ｄ）、６枚の折り返しミラー（２１０６ａ、２１０６ｂ、２１０６ｃ、２１０６ｄ、２１０８ｂ、２１０８ｃ）、及び走査制御装置３０２２（図４〜図７では図示省略、図８参照）などを備えている。そして、これらは、光学ハウジング（図示省略）の所定位置に組み付けられている。
【００４４】
各光源は、複数の発光部が２次元配列されている面発光レーザアレイを含んでいる。該面発光レーザアレイの複数の発光部は、すべての発光部を副走査対応方向に伸びる仮想線上に正射影したときに、発光部間隔が等間隔となるように配置されている。なお、本明細書では、「発光部間隔」とは２つの発光部の中心間距離をいう。
【００４５】
カップリングレンズ２２０１ａは、光源２２００ａから射出された光束の光路上に配置され、該光束を略平行光束とする。
【００４６】
カップリングレンズ２２０１ｂは、光源２２００ｂから射出された光束の光路上に配置され、該光束を略平行光束とする。
【００４７】
カップリングレンズ２２０１ｃは、光源２２００ｃから射出された光束の光路上に配置され、該光束を略平行光束とする。
【００４８】
カップリングレンズ２２０１ｄは、光源２２００ｄから射出された光束の光路上に配置され、該光束を略平行光束とする。
【００４９】
開口板２２０２ａは、開口部を有し、カップリングレンズ２２０１ａを介した光束を整形する。
【００５０】
開口板２２０２ｂは、開口部を有し、カップリングレンズ２２０１ｂを介した光束を整形する。
【００５１】
開口板２２０２ｃは、開口部を有し、カップリングレンズ２２０１ｃを介した光束を整形する。
【００５２】
開口板２２０２ｄは、開口部を有し、カップリングレンズ２２０１ｄを介した光束を整形する。
【００５３】
シリンドリカルレンズ２２０４ａは、開口板２２０２ａの開口部を通過した光束を、ポリゴンミラー２１０４の偏向反射面近傍にＺ軸方向に関して結像する。
【００５４】
シリンドリカルレンズ２２０４ｂは、開口板２２０２ｂの開口部を通過した光束を、ポリゴンミラー２１０４の偏向反射面近傍にＺ軸方向に関して結像する。
【００５５】
シリンドリカルレンズ２２０４ｃは、開口板２２０２ｃの開口部を通過した光束を、ポリゴンミラー２１０４の偏向反射面近傍にＺ軸方向に関して結像する。
【００５６】
シリンドリカルレンズ２２０４ｄは、開口板２２０２ｄの開口部を通過した光束を、ポリゴンミラー２１０４の偏向反射面近傍にＺ軸方向に関して結像する。
【００５７】
カップリングレンズ２２０１ａと開口板２２０２ａとシリンドリカルレンズ２２０４ａとからなる光学系は、Ｋステーションの偏向器前光学系である。
【００５８】
カップリングレンズ２２０１ｂと開口板２２０２ｂとシリンドリカルレンズ２２０４ｂとからなる光学系は、Ｃステーションの偏向器前光学系である。
【００５９】
カップリングレンズ２２０１ｃと開口板２２０２ｃとシリンドリカルレンズ２２０４ｃとからなる光学系は、Ｍステーションの偏向器前光学系である。
【００６０】
カップリングレンズ２２０１ｄと開口板２２０２ｄとシリンドリカルレンズ２２０４ｄとからなる光学系は、Ｙステーションの偏向器前光学系である。
【００６１】
ポリゴンミラー２１０４は、Ｚ軸に平行な軸まわりに回転する２段構造の４面鏡を有し、各鏡がそれぞれ偏向反射面となる。そして、１段目（下段）の４面鏡ではシリンドリカルレンズ２２０４ｂからの光束及びシリンドリカルレンズ２２０４ｃからの光束がそれぞれ偏向され、２段目（上段）の４面鏡ではシリンドリカルレンズ２２０４ａからの光束及びシリンドリカルレンズ２２０４ｄからの光束がそれぞれ偏向されるように配置されている。
【００６２】
また、シリンドリカルレンズ２２０４ａ及びシリンドリカルレンズ２２０４ｂからの各光束はポリゴンミラー２１０４Ａの−Ｘ側に偏向され、シリンドリカルレンズ２２０４ｃ及びシリンドリカルレンズ２２０４ｄからの各光束はポリゴンミラー２１０４の＋Ｘ側に偏向される。
【００６３】
各走査レンズはそれぞれ、光束を対応する感光体ドラム近傍に集光する光学的パワー、及びポリゴンミラー２１０４の回転に伴って、対応する感光体ドラム面上で光スポットが主走査方向に等速で移動するような光学的パワーを有している。
【００６４】
走査レンズ２１０５ａ及び走査レンズ２１０５ｂは、ポリゴンミラー２１０４の−Ｘ側に配置され、走査レンズ２１０５ｃ及び走査レンズ２１０５ｄは、ポリゴンミラー２１０４の＋Ｘ側に配置されている。
【００６５】
そして、走査レンズ２１０５ａと走査レンズ２１０５ｂはＺ軸方向に積層され、走査レンズ２１０５ｂは１段目の４面鏡に対向し、走査レンズ２１０５ａは２段目の４面鏡に対向している。また、走査レンズ２１０５ｃと走査レンズ２１０５ｄはＺ軸方向に積層され、走査レンズ２１０５ｃは１段目の４面鏡に対向し、走査レンズ２１０５ｄは２段目の４面鏡に対向している。
【００６６】
ポリゴンミラー２１０４で偏向されたシリンドリカルレンズ２２０４ａからの光束は、走査レンズ２１０５ａ、折り返しミラー２１０６ａを介して、感光体ドラム２０３０ａに照射され、光スポットが形成される。この光スポットは、ポリゴンミラー２１０４の回転に伴って感光体ドラム２０３０ａの長手方向に移動する。すなわち、感光体ドラム２０３０ａ上を走査する。このときの光スポットの移動方向が、感光体ドラム２０３０ａでの「主走査方向」であり、感光体ドラム２０３０ａの回転方向が、感光体ドラム２０３０ａでの「副走査方向」である。
【００６７】
また、ポリゴンミラー２１０４で偏向されたシリンドリカルレンズ２２０４ｂからの光束は、走査レンズ２１０５ｂ、折り返しミラー２１０６ｂ及び折り返しミラー２１０８ｂを介して、感光体ドラム２０３０ｂに照射され、光スポットが形成される。この光スポットは、ポリゴンミラー２１０４の回転に伴って感光体ドラム２０３０ｂの長手方向に移動する。すなわち、感光体ドラム２０３０ｂ上を走査する。このときの光スポットの移動方向が、感光体ドラム２０３０ｂでの「主走査方向」であり、感光体ドラム２０３０ｂの回転方向が、感光体ドラム２０３０ｂでの「副走査方向」である。
【００６８】
また、ポリゴンミラー２１０４で偏向されたシリンドリカルレンズ２２０４ｃからの光束は、走査レンズ２１０５ｃ、折り返しミラー２１０６ｃ及び折り返しミラー２１０８ｃを介して、感光体ドラム２０３０ｃに照射され、光スポットが形成される。この光スポットは、ポリゴンミラー２１０４の回転に伴って感光体ドラム２０３０ｃの長手方向に移動する。すなわち、感光体ドラム２０３０ｃ上を走査する。このときの光スポットの移動方向が、感光体ドラム２０３０ｃでの「主走査方向」であり、感光体ドラム２０３０ｃの回転方向が、感光体ドラム２０３０ｃでの「副走査方向」である。
【００６９】
また、ポリゴンミラー２１０４で偏向されたシリンドリカルレンズ２２０４ｄからの光束は、走査レンズ２１０５ｄ、折り返しミラー２１０６ｄを介して、感光体ドラム２０３０ｄに照射され、光スポットが形成される。この光スポットは、ポリゴンミラー２１０４の回転に伴って感光体ドラム２０３０ｄの長手方向に移動する。すなわち、感光体ドラム２０３０ｄ上を走査する。このときの光スポットの移動方向が、感光体ドラム２０３０ｄでの「主走査方向」であり、感光体ドラム２０３０ｄの回転方向が、感光体ドラム２０３０ｄでの「副走査方向」である。
【００７０】
なお、各折り返しミラーは、ポリゴンミラー２１０４から各感光体ドラムに至る各光路長が互いに一致するとともに、各感光体ドラムにおける光束の入射位置及び入射角がいずれも互いに等しくなるように、それぞれ配置されている。
【００７１】
ポリゴンミラー２１０４と各感光体ドラムとの間の光路上に配置される光学系は、走査光学系とも呼ばれている。ここでは、走査レンズ２１０５ａと折り返しミラー２１０６ａとからＫステーションの走査光学系が構成されている。また、走査レンズ２１０５ｂと２枚の折り返しミラー（２１０６ｂ、２１０８ｂ）とからＣステーションの走査光学系が構成されている。そして、走査レンズ２１０５ｃと２枚の折り返しミラー（２１０６ｃ、２１０８ｃ）とからＭステーションの走査光学系が構成されている。さらに、走査レンズ２１０５ｄと折り返しミラー２１０６ｄとからＹステーションの走査光学系が構成されている。なお、各走査光学系において、走査レンズが複数のレンズから構成されていても良い。
【００７２】
走査制御装置３０２２は、一例として図８に示されるように、ＣＰＵ３２１０、フラッシュメモリ３２１１、ＲＡＭ３２１２、ＩＦ（インターフェース）３２１４、画素クロック生成回路３２１５、画像処理回路３２１６、書込制御回路３２１９、光源駆動回路３２２１などを有している。なお、図８における矢印は、代表的な信号や情報の流れを示すものであり、各ブロックの接続関係の全てを表すものではない。
【００７３】
ＩＦ（インターフェース）３２１４は、プリンタ制御装置２０９０との双方向の通信を制御する通信インターフェースである。上位装置からの画像データは、ＩＦ（インターフェース）３２１４を介して供給される。
【００７４】
画素クロック生成回路３２１５は、画素クロック信号を生成する。なお、画素クロック信号は、１／８クロックの分解能で位相変調が可能である。
【００７５】
画像処理回路３２１６は、ＣＰＵ３２１０によって色毎にラスター展開された画像データに所定の中間調処理などを行った後、各光源の発光部毎のドットデータを作成する。
【００７６】
書込制御回路３２１９は、画像形成ステーション毎に、不図示の同期検知センサの出力信号に基づいて書込開始のタイミングを求める。そして、書込開始のタイミングに合わせて、各発光部のドットデータを画素クロック生成回路３２１５からの画素クロック信号に重畳させるとともに、発光部毎にそれぞれ独立した変調データを生成する。
【００７７】
光源駆動回路３２２１は、書込制御回路３２１９からの各変調データに応じて、各光源に各発光部の駆動信号を出力する。
【００７８】
フラッシュメモリ３２１１には、ＣＰＵ３２１０にて解読可能なコードで記述された各種プログラム、及びプログラムの実行に必要な各種データが格納されている。
【００７９】
ＲＡＭ３２１２は、作業用のメモリである。
【００８０】
ＣＰＵ３２１０は、フラッシュメモリ３２１１に格納されているプログラムに従って動作し、光走査装置２０１０の全体を制御する。
【００８１】
ところで、前述したように、感光体ドラムに偏心や形状誤差があると、出力画像において、不要な副走査方向の濃度変動が生じる。また、現像ローラについても、偏心や形状誤差があると、出力画像において、不要な副走査方向の濃度変動が生じる（図９及び図１０参照）。
【００８２】
そこで、ＣＰＵ３２１０は、所定のタイミングで、感光体ドラムの偏心や形状誤差に起因する副走査方向の濃度変動、及び現像ローラの偏心や形状誤差に起因する副走査方向の濃度変動を抑制するための光量補正情報を取得する。以下では、この光量補正情報を取得する処理を「光量補正情報取得処理」と略述する。
【００８３】
なお、上記所定のタイミングとして、電源投入時には、（１）感光体ドラムの停止時間が６時間以上のとき、（２）装置内の温度が１０℃以上変化しているとき、（３）装置内の相対湿度が５０％以上変化しているとき、印刷時には、（４）プリント枚数が所定の枚数に達したとき、（５）現像ローラの回転回数が所定の回数に達したとき、（６）転写ベルトの走行距離が所定の距離に達したときなどに、光量補正情報取得処理が行われる。
【００８４】
ここで、光量補正情報取得処理について、図１１を用いて説明する。図１１のフローチャートは、光量補正情報取得処理の際に、ＣＰＵ３２１０によって実行される一連の処理アルゴリズムに対応している。なお、光量補正情報取得処理は、ステーション毎に行われるが、各ステーションで同様にして行われるので、ここでは、代表として、Ｋステーションでの光量補正情報取得処理について説明する。
【００８５】
最初のステップＳ４０１では、一例として図１２に示されるように、ブラックに関して、互いにトナー濃度が異なる複数の領域を有する濃度チャートパターンを、一例として図１３に示されるように、Ｙ軸方向に関して中心位置がＹ０となるように形成する。
【００８６】
ここでは、一例として、濃度チャートパターンは、１０種類の濃度（ｎ１〜ｎ１０）領域を有している。そして、濃度ｎ１が最も低濃度であり、濃度ｎ１０が最も高濃度である。なお、濃度チャートパターンを形成する際には、発光部の点灯時間は濃度に関係なく一定とし、発光パワーのみを濃度に応じて異ならしている。ここでは、濃度ｎ１に対応する発光パワーをｐ１、濃度ｎ２に対応する発光パワーをｐ２、・・・・、濃度ｎ１０に対応する発光パワーをｐ１０とする。
【００８７】
次のステップＳ４０３では、濃度検出器２２４５のＬＥＤ１１を点灯させる。ＬＥＤ１１からの光（「検出用光」という）は、転写ベルト２０４０が回転するにつれて、すなわち、時間が経過するとともに、濃度チャートパターンにおける濃度ｎ１の領域から濃度ｎ１０の領域までを順次照射する（図１４参照）。
【００８８】
そして、正反射光受光素子１２及び拡散反射光受光素子１３の出力信号を取得する。
【００８９】
ところで、転写ベルト２０４０にトナーが付着していない場合には、転写ベルト２０４０で反射された検出用光は、正反射光成分が拡散反射光成分に比べて多い。そこで、正反射光受光素子１２には多くの光が入射するが、拡散反射光受光素子１３にはほとんど光が入射しない（図１５（Ａ）参照）。
【００９０】
一方、転写ベルト２０４０にトナーが付着していると、トナーが付着していない場合と比較して、正反射光成分は減少し、拡散反射光成分は増加する。そこで、正反射光受光素子１２に入射する光は減少し、拡散反射光受光素子１３に入射する光は増加する（図１５（Ｂ）参照）。
【００９１】
すなわち、正反射光受光素子１２及び拡散反射光受光素子１３の出力レベルによって、転写ベルト２０４０に付着しているトナーの濃度を検出することが可能である。
【００９２】
次のステップＳ４０５では、濃度チャートパターンにおける濃度毎に、次の（１）式を用いて拡散反射光受光素子１３の出力レベルを規格化する。なお、該規格化された拡散反射光受光素子１３の出力レベルを、以下では、便宜上「センサ出力レベル」ともいう。
【００９３】
Ｌ＝（拡散反射光受光素子１３の出力レベル）÷｛（正反射光受光素子１２の出力レベル）＋（拡散反射光受光素子１３の出力レベル）｝  ……（１）
【００９４】
そして、センサ出力レベルと発光パワーとの相関関係を求める（図１６参照）。ここでは、該相関関係を多項式で近似し、該多項式をフラッシュメモリ３２１１に格納する。
【００９５】
次のステップＳ４０７では、濃度変動測定用パターンを作成する。ここでは、濃度変動測定用パターンとして、ブラックのベタパターンをＡ３縦サイズで形成する（図１７参照）。
【００９６】
次のステップＳ４０９では、濃度検出器２２４５のＬＥＤ１１を点灯させる。ＬＥＤ１１からの検出用光は、転写ベルト２０４０が回転するにつれて、すなわち、時間が経過するとともに、濃度変動測定用パターンを副走査対応方向に沿って照明する（図１８参照）。
【００９７】
そして、所定の時間間隔で正反射光受光素子１２及び拡散反射光受光素子１３の出力信号を取得し、上記（１）式を用いてセンサ出力レベルを算出する（図１９参照）。なお、図１９には、ホームポジションセンサ２２４６ａの出力信号も示されている。
【００９８】
図１９に示されるように、センサ出力レベルは一定ではない。なお、以下では、センサ出力レベルの時間変化を「センサ出力レベル波形」ともいう。
【００９９】
次のステップＳ４１１では、ホームポジションセンサ２２４６ａの出力信号に基づいて、センサ出力レベル波形から感光体ドラム２０３０ａの回転周期と同じ周期の正弦波を第１周期パターンとして抽出する（図２０参照）。
【０１００】
次のステップＳ４１３では、感光体ドラム２０３０ａの直径、現像ローラ２０３３ａの直径、及びホームポジションセンサ２２４６ａの出力信号に基づいて、現像ローラ２０３３ａの回転周期を求め、センサ出力レベル波形から現像ローラ２０３３ａの回転周期と同じ周期の正弦波を第２周期パターンとして抽出する（図２０参照）。
【０１０１】
次のステップＳ４１５では、図２１に示されるように、上記第１周期パターンの位相を１／２波長だけシフトさせた第１濃度補正パターンを求め、その１周期分に関して、センサ出力レベルと発光パワーとの相関関係を参照して、縦軸をセンサ出力レベルから発光パワーに変換し、第１基準パターンとする。
【０１０２】
次のステップＳ４１７では、図２２に示されるように、上記第２周期パターンの位相を１／２波長だけシフトさせた第２濃度補正パターンを求め、その１周期分に関して、センサ出力レベルと発光パワーとの相関関係を参照して、縦軸をセンサ出力レベルから発光パワーに変換し、第２基準パターンとする。
【０１０３】
次のステップＳ４１９では、第１基準パターン及び第２基準パターンをフラッシュメモリ３２１１に格納し、光量補正情報取得処理を終了する。
【０１０４】
ＣＰＵ３２１０は、画像形成が行われる際に、ステーション毎に、ホームポジションセンサの出力信号と不図示の同期検知センサの出力信号から得られる書込開始のタイミングとに基づいて、ホームポジションと書込開始の時間差を求め、該時間差に応じて第１基準パターン及び第２基準パターンの位相をそれぞれシフトさせて、第１光量補正信号及び第２光量補正信号を生成する（図２３参照）。ここでは、各光量補正信号の縦軸は、平均値を１．０とする係数に変換されている。そして、画像情報に対応する各発光部の駆動信号に該係数を掛けることによって、駆動信号を補正する。図２４には、補正前後の濃度検出器２２４５のセンサ出力レベルが示されている。このように、感光体ドラムの偏心や形状誤差に起因する副走査方向の濃度変動、及び現像ローラの偏心や形状誤差に起因する副走査方向の濃度変動を抑制することができた。
【０１０５】
なお、各光量補正信号の横軸（時間）は、形成される画像の副走査方向の長さに対応している。そこで、各光量補正信号は、形成される画像の副走査方向の長さに対応する時間が感光体ドラムの回転周期よりも短い場合には、第１光量補正信号は、第１基準パターンの一部から生成される。一方、形成される画像の副走査方向の長さに対応する時間が感光体ドラムの回転周期よりも長い場合には、第１光量補正信号は、第１基準パターンの複数周期から生成される。
【０１０６】
また、画像形成が行われているときにのみ信号レベルが「ハイレベル」となる画像領域イネーブル信号が生成される場合には、該画像領域イネーブル信号を、各光量補正信号のマスク信号として用いることができる（図２３参照）。
【０１０７】
以上説明したように、第１の実施形態に係るカラープリンタ２０００によると、光走査装置２０１０、４つの感光体ドラム（２０３０ａ、２０３０ｂ、２０３０ｃ、２０３０ｄ）、４つの帯電装置（２０３２ａ、２０３２ｂ、２０３２ｃ、２０３２ｄ）、４つの現像ローラ（２０３３ａ、２０３３ｂ、２０３３ｃ、２０３３ｄ）、転写ベルト２０４０、濃度検出器２２４５、４つのホームポジションセンサ（２２４６ａ、２２４６ｂ、２２４６ｃ、２２４６ｄ）などを備えている。
【０１０８】
光走査装置２０１０は、４つの光源（２２００ａ、２２００ｂ、２２００ｃ、２２００ｄ）、４つの偏向器前光学系、ポリゴンミラー２１０４、４つの走査光学系、及び走査制御装置３０２２などを備えている。
【０１０９】
走査制御装置３０２２は、所定のタイミング毎に、各ステーションで、濃度検出器２２４５の出力信号及び対応するホームポジションセンサの出力信号に基づいて、感光体ドラムの偏心や形状誤差に起因する副走査方向の濃度変動を示す第１周期パターン、及び現像ローラの偏心や形状誤差に起因する副走査方向の濃度変動を示す第２周期パターンを求める。そして、第１周期パターン及び第２周期パターンの位相を１／２周期シフトさせた各パターンの１周期分のデータを第１基準パターン及び第２基準パターンとしてメモリに保存する。そして、画像形成が行われる際に、ステーション毎に、第１基準パターン及び第２基準パターンを用いて、第１光量補正信号及び第２光量補正信号を生成し、各発光部の駆動信号を補正する。
【０１１０】
この場合は、出力画像における副走査方向の濃度ムラを従来よりも低減することができる。その結果、高品質の画像を形成することが可能となる。
【０１１１】
なお、上記第１の実施形態では、第１周期パターンとして正弦波を抽出する場合について説明したが、これに限定されるものではない。
【０１１２】
例えば、図２５に示されるように、第１周期パターンとして、上記正弦波に近づけた三角波を抽出しても良い。この場合は、第１光量補正信号も三角波となる。この第１光量補正信号は、ドラム周期に対する位相シフト時間と補正範囲量とが分かっていれば生成が可能であり、データ量を少なくすることができる。そこで、低コスト化を図ることができる。
【０１１３】
図２６には、正弦波と該正弦波に近づけた三角波とが示されている。なお、図２６では、正弦波の振幅を１としている。
【０１１４】
図２７には、正弦波と該正弦波に近づけた三角波との値の差分が示されている。この図２７からわかるように、三角波の頂点部分では正弦波との差分が急峻な変動を示している。また、三角波を正弦波に近づけても、正弦波との光量の差分は約１５％近くある。
【０１１５】
また、一例として図２８に示されるように、第１周期パターンとして、上記正弦波に近づけた台形波を抽出しても良い。この場合は、第１光量補正信号も台形波となる。この第１光量補正信号は、一例として図２９に示されるように、インクリメント時間Ｔ１と、ピーク時間Ｔ２と、デクリメント時間Ｔ３と、補正範囲量と、ドラム周期に対する位相シフト時間（Ｔ４とする。図３０参照）とが分かっていれば生成が可能であり、正弦波よりもデータ量を少なくすることができる。
【０１１６】
インクリメント時間Ｔ１は、センサ出力レベル波形から求められる。ピーク時間Ｔ２は、センサ出力レベル波形から求めても良いが、Ｔ１／２から求めても良い。デクリメント時間Ｔ３は、基本的にＴ１と等しい値である。位相シフト時間Ｔ４は、感光体ドラムの周期と書込開始のタイミングとの位相の調整に用いられる。なお、感光体ドラムの回転が１回転目のときは、予め設定されているデフォルト値の周期で規定される。
【０１１７】
台形波は、三角波と異なり、ピーク位置での濃度変動が小さいという特徴がある。また、台形波は、ドラム周期が変動しても、つなぎ目がないため補正が可能であるという特徴がある（図３０参照）。
【０１１８】
図３１には、正弦波と該正弦波に近づけた台形波が示されている。また、図３２には、正弦波と該正弦波に近づけた台形波との値の差分が示されている。
【０１１９】
台形波の場合、台形の角部分では正弦波との差分にやや急峻な変動が見られるが、三角波の場合よりも小さい変動である。また、全体として正弦波との差分は約７％以下となり、三角波の場合よりも高い精度で正弦波を模擬できる。
【０１２０】
また、上記第１の実施形態では、現像ローラの回転周期を、感光体ドラムの直径、現像ローラの直径、及び感光体ドラムのホームポジションセンサの出力信号に基づいて求める場合について説明したが、これに限定されるものではない。
【０１２１】
一例として図３３に示されるように、各現像ローラにもホームポジションセンサ（２２４７ａ〜２２４７ｄ）を設け、ホームポジションセンサ（２２４７ａ〜２２４７ｄ）の出力信号に基づいて各現像ローラの回転周期を求めても良い。
【０１２２】
感光体ドラムのホームポジションセンサの出力信号と現像ローラのホームポジションセンサの出力信号との関係が、一例として図３４に示されている。
【０１２３】
また、一例として図３５に示されるように、第１光量補正信号で各発光部の駆動信号を補正した後、濃度検出器２２４５で濃度変動の残渣を求め、該濃度変動の残渣と現像ローラのホームポジションセンサの出力信号とに基づいて、第２光量補正信号で各発光部の駆動信号を補正しても良い。
【０１２４】
ところで、現像ローラに起因する濃度変動は、感光体ドラムに起因する濃度変動に比べて、周期がかなり短い。そして、濃度変動をあまり高い周波数で細かく補正しようとすると、補正の残渣成分でバンディングが発生する可能性がある。
【０１２５】
そこで、現像ローラに起因する濃度変動の補正では、現像ローラの１周期分若しくは２周期分ぐらいを信号周期とする単純な三角波信号、正弦波信号、及び台形波信号で補正するのが好ましい。図３５には、三角波信号の例が示されている。あるいは、濃度検出器２２４５のサンプリングデータについて線形近似を行い、それに応じた補正信号（第２光量補正信号）で各発光部の駆動信号を補正しても良い。
【０１２６】
また、第２光量補正信号として、予め互いに位相の異なる複数の補正信号を用意しておき（図３６参照）、濃度検出器２２４５で検出される濃度変動が最小になる位相の補正信号を選択しても良い。なお、図３６では、位相が１２０度ずつ異なる３つの補正信号（補正信号Ａ、補正信号Ｂ、補正信号Ｃ）が示されているが、これに限定されるものではない。
【０１２７】
また、感光体ドラムと現像ローラをギアを用いて機械的に接続し、該ギア比と感光体ドラムのホームポジションセンサの出力信号とに基づいて現像ローラの回転周期を求めても良い。
【０１２８】
ところで、現像の際に現像ローラを滑らせる場合がある。この場合には、滑らせる比率を考慮して、現像ローラの回転周期を求めることとなる。
【０１２９】
また、上記第１の実施形態において、現像ローラの偏心や形状誤差が小さい場合には、前記第２基準パターンは求めなくても良い（図３７参照）。
【０１３０】
《第２の実施形態》
以下、本発明の第２の実施形態を図３８〜図４１に基づいて説明する。この第２の実施形態に係るカラープリンタ２０００Ａは、図３８に示されるように、紙先端検知センサ２２４７を備えている点に特徴を有する。その他の構成は、前述した第１の実施形態と同様である。従って、以下においては、第１の実施形態との相違点を中心に説明するとともに、前述した第１の実施形態と同一若しくは同等の構成部分については同一の符号を用い、その説明を簡略化し若しくは省略するものとする。
【０１３１】
ところで、副走査方向における濃度変動の一つに、画像パターンが切り替わる箇所において、パターンが切り替わった直後の画像の先端に、現像ローラ一周分の長さに対応した濃度偏差帯が発生してしまうという現象（以下、「先端濃い」ともいう）がある。特に、地肌領域から続けて画像出力する場合、用紙先端の画像濃度が一様に増加することが問題となっている。この原因を以下に説明する。
【０１３２】
二成分現像方式で、地肌領域において現像ローラ上にトナー付着が発生し、地肌領域後の現像ローラ一周分の実効的な現像ポテンシャルが増加してしまう。その後、画像領域で現像ローラに付着したトナーがキャリア側に戻り、トナーが戻ることによって現像ローラが綺麗になって現像ポテンシャルが元に戻る。この現像ポテンシャルの差で、紙の先端の現像ローラ１回転分だけ濃度が濃くなると考えられる。
【０１３３】
図３９には、走査制御装置３０２２の構成が示されている。なお、図３９における矢印は、代表的な信号や情報の流れを示すものであり、各ブロックの接続関係の全てを表すものではない。
【０１３４】
ＣＰＵ３２１０は、所定のタイミングで、「先端濃い」情報を取得する。以下では、この「先端濃い」情報を取得する処理を「先端濃い情報取得処理」と略述する。
【０１３５】
ここで、先端濃い情報取得処理について、図４０を用いて説明する。図４０のフローチャートは、先端濃い情報取得処理の際に、ＣＰＵ３２１０によって実行される一連の処理アルゴリズムに対応している。なお、先端濃い情報取得処理は、ステーション毎に行われるが、各ステーションで同様にして行われるので、ここでは、代表として、Ｋステーションでの先端濃い情報取得処理について説明する。
【０１３６】
最初のステップＳ５０１では、ブラックに関して、前述した第１の実施形態と同様な濃度チャートパターンを、Ｙ軸方向に関して中心位置がＹ０となるように形成する。
【０１３７】
次のステップＳ５０３では、濃度検出器２２４５のＬＥＤ１１を点灯させる。ＬＥＤ１１からの光（「検出用光」）は、転写ベルト２０４０が回転するにつれて、すなわち、時間が経過するとともに、濃度チャートパターンにおける濃度ｎ１の領域から濃度ｎ１０の領域までを順次照射する。
【０１３８】
そして、正反射光受光素子１２及び拡散反射光受光素子１３の出力信号を取得する。
【０１３９】
次のステップＳ５０５では、濃度チャートパターンにおける濃度毎に、上記（１）式を用いて拡散反射光受光素子１３の出力レベルを規格化する。そして、センサ出力レベルと発光パワーとの相関関係を求める。ここでは、該相関関係を多項式で近似し、該多項式をフラッシュメモリ３２１１に格納する。
【０１４０】
次のステップＳ５０７では、濃度変動測定用パターンを作成する。ここでは、濃度変動測定用パターンとして、ブラックのベタパターンをＡ３縦サイズで形成する。
【０１４１】
次のステップＳ５０９では、濃度検出器２２４５のＬＥＤ１１を点灯させる。ＬＥＤ１１からの検出用光は、転写ベルト２０４０が回転するにつれて、すなわち、時間が経過するとともに、濃度変動測定用パターンを副走査対応方向に沿って照明する。
【０１４２】
そして、紙先端検知センサ２２４７の出力信号の立ち下がりタイミングから時間ｔ１が経過したときのセンサ出力レベル（Ｖ１とする）を求める（図４１参照）。
【０１４３】
次のステップＳ５１１では、紙先端検知センサ２２４７の出力信号の立ち下がりタイミングから時間ｔ２（ｔ２＞ｔ１）が経過したときのセンサ出力レベル（Ｖ２とする）を求める（図４１参照）。
【０１４４】
次のステップＳ５１３では、センサ出力レベルと発光パワーとの相関関係を参照し、Ｖ１−Ｖ２に対応する発光パワーを求め、補正係数（「先端濃い補正係数」という）に変換する。ここでは、補正が不要なときの値を１．０としている。
【０１４５】
次のステップＳ５１５では、現像ローラの外周の大きさと印字速度とに基づいて、補正時間ｔ４を求める（図４１参照）。
【０１４６】
次のステップＳ５１７では、先端濃い補正係数及び補正時間ｔ４をフラッシュメモリ３２１１に格納し、先端濃い情報取得処理を終了する。
【０１４７】
ＣＰＵ３２１０は、画像形成が行われる際に、紙先端検知センサ２２４７の出力信号の立ち下がりを検知すると、不図示の同期検知センサの出力信号から得られる書込開始のタイミングに合わせて、補正時間ｔ４の間、画像情報に対応する各発光部の駆動信号に先端濃い補正係数を掛けて該駆動信号を補正する。なお、図４１には、補正前後のセンサ出力レベルが示されている。このように、現像ローラの汚れに起因する副走査方向の濃度変動を抑制することができた。
【０１４８】
以上説明したように、第２の実施形態に係るカラープリンタ２０００Ａによると、光走査装置２０１０、４つの感光体ドラム（２０３０ａ、２０３０ｂ、２０３０ｃ、２０３０ｄ）、４つの帯電装置（２０３２ａ、２０３２ｂ、２０３２ｃ、２０３２ｄ）、４つの現像ローラ（２０３３ａ、２０３３ｂ、２０３３ｃ、２０３３ｄ）、転写ベルト２０４０、濃度検出器２２４５、紙先端検知センサ２２４７などを備えている。
【０１４９】
光走査装置２０１０は、４つの光源（２２００ａ、２２００ｂ、２２００ｃ、２２００ｄ）、４つの偏向器前光学系、ポリゴンミラー２１０４、４つの走査光学系、及び走査制御装置３０２２などを備えている。
【０１５０】
走査制御装置３０２２は、所定のタイミング毎に、各ステーションで、濃度検出器２２４５の出力信号及び対紙先端検知センサ２２４７の出力信号に基づいて、現像ローラの汚れに起因する副走査方向の濃度変動を抑制するための先端濃い補正係数を求める。そして、画像形成が行われる際に、ステーション毎に、書込開始のタイミングに合わせて、現像ローラの外周の大きさと印字速度とから算出される補正時間ｔ４の間、画像情報に対応する各発光部の駆動信号に先端濃い補正係数を掛けて該駆動信号を補正する。
【０１５１】
この場合は、出力画像における先端が濃くなる濃度変動を従来よりも低減することができる。その結果、高品質の画像を形成することが可能となる。
【０１５２】
なお、上記各実施形態では、濃度検出器２２４５が１つの場合について説明したが、これに限定されるものではない。濃度検出器２２４５が、Ｙ軸方向に沿って複数個配置されても良い。
【０１５３】
また、上記各実施形態において、走査制御装置３０２２での処理の少なくとも一部を、プリンタ制御装置２０９０が行っても良い。また、プリンタ制御装置２０９０での処理の少なくとも一部を、走査制御装置３０２２が行っても良い。
【０１５４】
また、上記各実施形態では、濃度検出器２２４５が、転写ベルト２０４０上のトナーパターンを検出する場合について説明したが、これに限定されるものではなく、感光体ドラム表面のトナーパターンを検出しても良い。なお、感光体ドラムの表面は、転写ベルト２０４０と同様に正反射体に近い。
【０１５５】
また、上記各実施形態において、トナーパターンを記録紙に転写し、該記録紙上のトナーパターンを、濃度検出器２２４５で検出しても良い。
【０１５６】
また、上記各実施形態では、光走査装置が一体的に構成される場合について説明したが、これに限定されるものではない。例えば、画像形成ステーション毎に光走査装置が設けられても良いし、２つの画像形成ステーション毎に光走査装置が設けられても良い。
【０１５７】
また、上記各実施形態では、感光体ドラムが４つある場合について説明したが、これに限定されるものではない。例えば、感光体ドラムを５つあるいは６つ備えていても良い。
【０１５８】
また、上記各実施形態では、画像形成装置としてカラープリンタ２０００の場合について説明したが、これに限定されるものではない。
【０１５９】
例えば、レーザ光によって発色する媒体（例えば、用紙）に直接、レーザ光を照射する画像形成装置であっても良い。
【０１６０】
また、像担持体として銀塩フィルムを用いた画像形成装置であっても良い。この場合には、光走査により銀塩フィルム上に潜像が形成され、この潜像は通常の銀塩写真プロセスにおける現像処理と同等の処理で可視化することができる。そして、通常の銀塩写真プロセスにおける焼付け処理と同等の処理で印画紙に転写することができる。このような画像形成装置は光製版装置や、ＣＴスキャン画像等を描画する光描画装置として実施できる。
【０１６１】
また、画像形成装置として、プリンタ以外の画像形成装置、例えば、複写機、ファクシミリ、又は、これらが集約された複合機であっても良い。
【産業上の利用可能性】
【０１６２】
以上説明したように、本発明の画像形成装置によれば、高品質の画像を形成するのに適している。
【符号の説明】
【０１６３】
２０００…カラープリンタ（画像形成装置）、２０００Ａ…カラープリンタ（画像形成装置）、２０１０…光走査装置、２０３０ａ〜２０３０ｄ…感光体ドラム、２０３３ａ〜２０３３ｄ…現像ローラ、２０４０…転写ベルト、２０９０…プリンタ制御装置（処理装置の一部）、２２００ａ〜２２００ｄ…光源、２２４５…濃度検出器（濃度センサ）、２２４６ａ〜２２４６ｄ…感光体ドラムのホームポジションセンサ（回転周期検出センサ）、２２４７ａ〜２２４７ｄ…現像ローラのホームポジションセンサ（ローラ周期検出センサ）、２２４７…紙先端検知センサ（先端検知センサ）、３０２２…走査制御装置（処理装置の一部）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０１６４】
【特許文献１】特開２００７−１３５１００号公報
【特許文献２】特開２００９−２６２３４４号公報
【特許文献３】特開２００８−０６５２７０号公報
【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１５】
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【図１６】
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【図１９】
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【図２０】
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【図２１】
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【図２２】
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【図２３】
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【図２４】
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【図２５】
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【図２６】
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【図２７】
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【図２８】
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【図２９】
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【図３０】
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【図３１】
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【図３２】
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【図３３】
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【図３４】
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【図３５】
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【図３６】
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【図３７】
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【図３８】
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【図３９】
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【図４０】
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【図４１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１７】
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【図１８】
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