(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
回転によりその表面が光源に対して相対的に移動する感光体上に静電潜像を形成する光書き込み装置であって、
前記静電潜像として形成すべき画像を構成する情報であって主走査ライン毎に記憶媒体に記憶された画素情報に基づいて光源を発光させる発光制御部と、
前記感光体の回転における回転位置を認識する回転位置認識部と、
前記感光体の回転における回転位置と前記光源を発光させる際の光量の補正に関する情報とが関連付けられた補正値情報を参照し、前記発光制御部が前記光源を発光させる際の光量を前記認識された回転位置に応じて制御する光量制御部と、
前記感光体上に形成された静電潜像が現像されることにより形成されて搬送される画像を光学的に読み取った読取信号を取得する読取信号取得部と、
前記補正値情報を生成する補正値情報生成制御部とを含み、
前記発光制御部は、前記補正値情報を生成するために前記感光体の回転の一周分にわたって形成される補正パターンを構成する画素情報に基づき、前記感光体の回転位置の認識結果に応じて前記光源を発光させることにより前記感光体上に前記補正パターンの静電潜像を形成し、
前記読取信号取得部は、前記感光体に対して前記補正パターンの静電潜像の形成が開始されてから現像された前記補正パターンが光学的に読み取られる読取位置に到達するまでの期間を示す情報に基づき、前記読取信号の取得を開始し、前記感光体上に形成された静電潜像が現像されることにより形成された補正パターンを前記感光体の回転の一周分にわたって読み取った読取信号を取得し、その読取信号に基づいて前記感光体の回転における回転位置と前記補正パターンの濃度とが関連付けられた濃度変動情報を生成して記憶媒体に格納し、
前記補正値情報生成制御部は、前記生成された濃度変動情報に含まれる前記補正パターンの濃度に基づいて前記光源を発光させる際の光量の補正に関する情報を生成することにより、前記補正値情報を生成して記憶媒体に格納することを特徴とする光書き込み装置。
【請求項２】
前記読取信号取得部は、現像された前記補正パターンが前記読取位置を通過する期間を示す情報に基づき、前記読取信号の取得を終了することを特徴とする請求項１に記載の光書き込み装置。
【請求項３】
前記読取信号取得部は、前記補正パターンが光学的に読み取られる読取位置を通過する間に所定の周期で複数の読取信号を取得することにより、前記補正パターンを前記感光体の回転の一周分にわたって読み取った読取信号を取得し、前記所定の周期に応じて前記感光体の回転方向を複数の範囲に分割した回転位置と、前記回転位置に応じた読取信号に基づいて生成された前記補正パターンの濃度とを関連付けて前記濃度変動情報を生成することを特徴とする請求項１または２に記載の光書き込み装置。
【請求項４】
前記補正値情報生成制御部は、前記補正パターンの濃度の理想値と前記生成された濃度変動情報に含まれる前記補正パターンの濃度との比率である濃度比率を算出し、算出した前記濃度比率と前記光源を発光させる際の光量の基準値に関する情報とに基づいて前記光源を発光させる際の光量の補正に関する情報を生成することを特徴とする請求項１乃至３いずれか１項に記載の光書き込み装置。
【請求項５】
前記補正値情報生成制御部は、前記補正パターンの静電潜像が形成された際に前記感光体ドラムに印加されたバイアス電圧と、次に画像形成出力が実行される際に前記感光体ドラムに印加されるバイアス電圧との比率であるバイアス比率を算出し、算出した前記濃度比率及び前記バイアス比率と前記光源を発光させる際の光量の基準値に関する情報とに基づいて前記光源を発光させる際の光量の補正に関する情報を生成することを特徴とする請求項４に記載の光書き込み装置。
【請求項６】
前記発光制御部は、前記感光体上において主走査方向に複数の前記補正パターンの静電潜像を形成し、
前記読取信号取得部は、前記感光体上に形成された静電潜像が現像されることにより、主走査方向に複数形成された前記補正パターンを夫々読み取った読取信号を取得し、主走査方向の複数の位置夫々について前記濃度変動情報を生成し、
前記補正値情報生成制御部は、主走査方向の複数の位置夫々について生成された濃度変動情報または前記補正値情報に基づき、前記感光体の主走査方向の全範囲を主走査方向における前記補正パターンの複数の読取位置の数よりも細かく分割した夫々の範囲に対応する補正値情報を生成することを特徴とする請求項１乃至５いずれか１項に記載の光書き込み装置。
【請求項７】
請求項１乃至６いずれか１項に記載の光書き込み装置を含むことを特徴とする画像形成装置。
【請求項８】
回転によりその表面が光源に対して相対的に移動する感光体上に静電潜像を形成する光書き込み装置において前記感光体の回転における回転位置と前記光源を発光させる際の光量の補正に関する情報とが関連付けられた補正値情報を生成する補正値情報生成方法であって、
前記補正値情報を生成するために前記感光体の回転の一周分にわたって形成される補正パターンを構成する画素情報に基づき、前記感光体の回転位置の認識結果に応じて前記光源を発光させることにより前記感光体上に前記補正パターンの静電潜像を形成し、
前記感光体に対して前記補正パターンの静電潜像の形成が開始されてから現像された前記補正パターンが光学的に読み取られる読取位置に到達するまでの期間を示す情報に基づき、前記補正パターンを光学的に読み取った読取信号の取得を開始し、
前記感光体上に形成された静電潜像が現像されることにより形成された補正パターンを前記感光体の回転の一周分にわたって読み取った読取信号を取得し、その読取信号に基づいて前記感光体の回転における回転位置と前記補正パターンの濃度とが関連付けられた濃度変動情報を生成して記憶媒体に格納し、
前記生成された濃度変動情報に含まれる前記補正パターンの濃度に基づいて前記光源を発光させる際の光量の補正に関する情報を生成することにより、前記補正値情報を生成して記憶媒体に格納することを特徴とする補正値情報生成方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、光書き込み装置、画像形成装置及び補正値情報生成方法に関し、特に、感光体と光源との間隔の変動による画質の劣化の補正に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、情報の電子化が推進される傾向にあり、電子化された情報の出力に用いられるプリンタやファクシミリ及び書類の電子化に用いるスキャナ等の画像処理装置は欠かせない機器となっている。このような画像処理装置は、撮像機能、画像形成機能及び通信機能等を備えることにより、プリンタ、ファクシミリ、スキャナ、複写機として利用可能な複合機として構成されることが多い。
【０００３】
このような画像処理装置のうち、電子化された書類の出力に用いられる画像形成装置においては、電子写真方式の画像形成装置が広く用いられている。電子写真方式の画像形成装置においては、感光体を露光することにより静電潜像を形成し、トナー等の顕色剤を用いてその静電潜像を現像してトナー画像を形成し、そのトナー画像を用紙に転写することによって紙出力を行う。
【０００４】
電子写真方式の画像形成装置において、感光体を露光する光書き込み装置にはＬＤ（Ｌａｓｅｒ  Ｄｉｏｄｅ）ラスター光学系方式とＬＥＤ（Ｌｉｇｈｔ  Ｅｍｉｔｔｉｎｇ  Ｄｉｏｄｅ）書込み方式とがある。ＬＥＤ書き込み方式の場合、ＬＥＤＡ（ＬＥＤ  Ａｒｒａｙ）ヘッドを含む。
【０００５】
ＬＥＤ書き込み方式の光書き込み装置においては、上述したようにＬＥＤＡによって感光体ドラムを露光することにより静電潜像を形成するが、このＬＥＤＡと感光体ドラムとの距離が変動すると、ＬＥＤＡから照射されて感光体ドラムに到達したビームスポット径が変動し、その結果画像の濃度変動を生じる。
【０００６】
例えば、感光体ドラムに偏芯が生じている場合や、感光体ドラムの表面の部位に応じて膜厚が異なる場合等は、感光体ドラムの回転に応じて感光体ドラムとＬＥＤＡとの距離が変動するため、形成された画像において副走査方向に濃度変動が生じる。
【０００７】
このような課題に対応するため、感光体ドラムと光源との距離を一定に保つための技術が提案されている（例えば、特許文献１、特許文献２及び特許文献３参照）。また、感光体ドラムの回転による周期的な変動を補正するための技術が提案されている（例えば、特許文献４参照）。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
特許文献１乃至３に開示された技術を用いる場合、感光体ドラムと光源との距離を一定に保つための部品を設ける必要があるため、部品構成が複雑化し、装置コストや管理コストの増大によって生産性が低下する。
【０００９】
他方、特許文献４に開示された技術を用いる場合、感光体ドラムと光源との距離が変動することにより、感光体ドラム表面の光源に対する相対的な速度の変動に応じた画質の変動に対応することはできる。
【００１０】
しかしながら、光源の発光周期を調整するだけでは、感光体ドラム表面と光源との距離が変動することによる、ビームスポット径の変動やビーム強度の変動に応じた画質の変動には対応することはできない。
【００１１】
これに対して、感光体ドラムの回転１周分にわたって、感光体ドラム表面と光源との距離が判明していれば、その距離に応じた補正を行うことが可能である。しかしながら、感光体ドラム表面と光源との距離は、装置における部品の組み付けによって決まるため、同一機種であっても個体差があり、夫々の装置毎に求める必要がある。更に、感光体ドラム表面と光源との距離は、装置の運用に従って感光体ドラムの摩耗等によって変化するため、手作業によって感光体ドラム表面と光源との距離を求めることは現実的ではない。
【００１２】
本発明は、上記実情を考慮してなされたものであり、簡易な構成により、感光体ドラムと光源との距離の変動に対する補正値を求めることを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１３】
上記課題を解決するために、本発明の一態様は、回転によりその表面が光源に対して相対的に移動する感光体上に静電潜像を形成する光書き込み装置であって、前記静電潜像として形成すべき画像を構成する情報であって主走査ライン毎に記憶媒体に記憶された画素情報に基づいて光源を発光させる発光制御部と、前記感光体の回転における回転位置を認識する回転位置認識部と、前記感光体の回転における回転位置と前記光源を発光させる際の光量の補正に関する情報とが関連付けられた補正値情報を参照し、前記発光制御部が前記光源を発光させる際の光量を前記認識された回転位置に応じて制御する光量制御部と、前記感光体上に形成された静電潜像が現像されることにより形成されて搬送される画像を光学的に読み取った読み取り信号を取得する読取信号取得部と、前記補正値情報を生成する補正値情報生成制御部とを含み、前記発光制御部は、前記補正値情報を生成するために前記感光体の回転の一周分にわたって形成される補正パターンを構成する画素情報に基づき、前記感光体の回転位置の認識結果に応じて前記光源を発光させることにより前記感光体上に前記補正パターンの静電潜像を形成し、前記読取信号取得部は、前記感光体に対して前記補正パターンの静電潜像の形成が開始されてから現像された前記補正パターンが光学的に読み取られる読取位置に到達するまでの期間を示す情報に基づき、前記読取信号の取得を開始し、前記感光体上に形成された静電潜像が現像されることにより形成された補正パターンを前記感光体の回転の一周分にわたって読み取った読取信号を取得し、その読取信号に基づいて前記感光体の回転における回転位置と前記補正パターンの濃度とが関連付けられた濃度変動情報を生成して記憶媒体に格納し、前記補正値情報生成制御部は、前記生成された濃度変動情報に含まれる前記補正パターンの濃度に基づいて前記光源を発光させる際の光量の補正に関する情報を生成することにより、前記補正値情報を生成して記憶媒体に格納することを特徴とする。
【発明の効果】
【００１６】
本発明によれば、簡易な構成により、感光体ドラムと光源との距離の変動に対する補正値を求めることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１７】
【図１】本発明の実施形態に係る画像形成装置のハードウェア構成を示すブロック図である。
【図２】本発明の実施形態に係る画像形成装置の機能構成を示す図である。
【図３】本発明の実施形態に係るプリントエンジンの構成を示す図である。
【図４】本発明の実施形態に係る光書き込み装置の構成を模式的に示す図である。
【図５】本発明の実施形態に係る光書き込み装置が対象とする課題の概念図である。
【図６】本発明の実施形態に係る感光体ドラムを模式的に示す図である。
【図７】本発明の実施形態に係る光書き込み装置の制御部を示すブロック図である。
【図８】本発明の実施形態に係る補正値情報の例を示す図である。
【図９】本発明の実施形態に係る光量調整の態様を示すタイミングチャートである。
【図１０】本発明の実施形態に係る補正値情報の例を示す図である。
【図１１】本発明の実施形態に係る光量調整の態様を示すタイミングチャートである。
【図１２】本発明の実施形態に係る光量調整の態様を示すタイミングチャートである。
【図１３】本発明の実施形態に係る濃度変動検知パターン及び濃度変動検知パターンとパターン検知センサとの位置関係を示す図である。
【図１４】本発明の実施形態に係る濃度変動情報の例を示す図である。
【図１５】本発明の実施形態に調整制御部が保持している情報を示す図である。
【図１６】本発明の実施形態に補正準備動作を示すフローチャートである。
【図１７】本発明の実施形態に係るパターン読取制御部による検知信号の取得タイミングを示すタイミングチャートである。
【図１８】本発明の実施形態に係る補正値情報の生成態様を示す図である。
【図１９】本発明の実施形態に係る補正値情報の生成態様を示す図である。
【図２０】本発明の実施形態に係る補正値情報の主走査方向の補完態様を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００１８】
以下、図面を参照して、本発明の実施形態を詳細に説明する。本実施形態においては、画像形成装置としての複合機（ＭＦＰ：Ｍｕｌｔｉ  Ｆｕｎｃｔｉｏｎ  Ｐｅｒｉｐｈｅｒａｌ）を例として説明する。尚、画像形成装置は複合機でなくとも良く、例えば、複写機、プリンタ、ファクシミリ装置等であっても良い。
【００１９】
図１は、本実施形態に係る画像形成装置１のハードウェア構成を示すブロック図である。図１に示すように、本実施形態に係る画像形成装置１は、一般的なサーバやＰＣ（Ｐｅｒｓｏｎａｌ  Ｃｏｍｐｕｔｅｒ）等の情報処理端末と同様の構成に加えて、画像形成を実行するエンジンを有する。即ち、本実施形態に係る画像形成装置１は、ＣＰＵ（Ｃｅｎｔｒａｌ  Ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ  Ｕｎｉｔ）１０、ＲＡＭ（Ｒａｎｄｏｍ  Ａｃｃｅｓｓ  Ｍｅｍｏｒｙ）１１、ＲＯＭ（Ｒｅａｄ  Ｏｎｌｙ  Ｍｅｍｏｒｙ）１２、エンジン１３、ＨＤＤ（Ｈａｒｄ  Ｄｉｓｋ  Ｄｒｉｖｅ）１４及びＩ／Ｆ１５がバス１８を介して接続されている。また、Ｉ／Ｆ１５にはＬＣＤ（Ｌｉｑｕｉｄ  Ｃｒｙｓｔａｌ  Ｄｉｓｐｌａｙ）１６及び操作部１７が接続されている。
【００２０】
ＣＰＵ１０は演算手段であり、画像形成装置１全体の動作を制御する。ＲＡＭ１１は、情報の高速な読み書きが可能な揮発性の記憶媒体であり、ＣＰＵ１０が情報を処理する際の作業領域として用いられる。ＲＯＭ１２は、読み出し専用の不揮発性記憶媒体であり、ファームウェア等のプログラムが格納されている。エンジン１３は、画像形成装置１において実際に画像形成を実行する機構である。
【００２１】
ＨＤＤ１４は、情報の読み書きが可能な不揮発性の記憶媒体であり、ＯＳ（Ｏｐｅｒａｔｉｎｇ  Ｓｙｓｔｅｍ）や各種の制御プログラム、アプリケーション・プログラム等が格納されている。Ｉ／Ｆ１５は、バス１８と各種のハードウェアやネットワーク等を接続し制御する。ＬＣＤ１６は、ユーザが画像形成装置１の状態を確認するための視覚的ユーザインタフェースである。操作部１７は、キーボードやマウス等、ユーザが画像形成装置１に情報を入力するためのユーザインタフェースである。
【００２２】
このようなハードウェア構成において、ＲＯＭ１２やＨＤＤ１４若しくは図示しない光学ディスク等の記録媒体に格納されたプログラムがＲＡＭ１１に読み出され、ＣＰＵ１０がそれらのプログラムに従って演算を行うことにより、ソフトウェア制御部が構成される。このようにして構成されたソフトウェア制御部と、ハードウェアとの組み合わせによって、本実施形態に係る画像形成装置１の機能を実現する機能ブロックが構成される。
【００２３】
次に、図２を参照して、本実施形態に係る画像形成装置１の機能構成について説明する。図２は、本実施形態に係る画像形成装置１の機能構成を示すブロック図である。図２に示すように、本実施形態に係る画像形成装置１は、コントローラ２０、ＡＤＦ（Ａｕｔｏ  Ｄｏｃｕｍｅｎｎｔ  Ｆｅｅｄｅｒ：原稿自動搬送装置）２１、スキャナユニット２２、排紙トレイ２３、ディスプレイパネル２４、給紙テーブル２５、プリントエンジン２６、排紙トレイ２７及びネットワークＩ／Ｆ２８を有する。
【００２４】
また、コントローラ２０は、主制御部３０、エンジン制御部３１、入出力制御部３２、画像処理部３３及び操作表示制御部３４を有する。図２に示すように、本実施形態に係る画像形成装置１は、スキャナユニット２２、プリントエンジン２６を有する複合機として構成されている。尚、図２においては、電気的接続を実線の矢印で示しており、用紙の流れを破線の矢印で示している。
【００２５】
ディスプレイパネル２４は、画像形成装置１の状態を視覚的に表示する出力インタフェースであると共に、タッチパネルとしてユーザが画像形成装置１を直接操作し若しくは画像形成装置１に対して情報を入力する際の入力インタフェース（操作部）でもある。ネットワークＩ／Ｆ２８は、画像形成装置１がネットワークを介して他の機器と通信するためのインタフェースであり、Ｅｔｈｅｒｎｅｔ（登録商標）やＵＳＢ（Ｕｎｉｖｅｒｓａｌ  Ｓｅｒｉａｌ  Ｂｕｓ）インタフェースが用いられる。
【００２６】
コントローラ２０は、ソフトウェアとハードウェアとの組み合わせによって構成される。具体的には、ＲＯＭ１２や不揮発性メモリ並びにＨＤＤ１４や光学ディスク等の不揮発性記録媒体に格納されたファームウェア等の制御プログラムが、ＲＡＭ１１等の揮発性メモリ（以下、メモリ）にロードされ、ＣＰＵ１０の制御に従って構成されるソフトウェア制御部と集積回路などのハードウェアとによってコントローラ２０が構成される。コントローラ２０は、画像形成装置１全体を制御する制御部として機能する。
【００２７】
主制御部３０は、コントローラ２０に含まれる各部を制御する役割を担い、コントローラ２０の各部に命令を与える。エンジン制御部３１は、プリントエンジン２６やスキャナユニット２２等を制御若しくは駆動する駆動手段としての役割を担う。入出力制御部３２は、ネットワークＩ／Ｆ２８を介して入力される信号や命令を主制御部３０に入力する。また、主制御部３０は、入出力制御部３２を制御し、ネットワークＩ／Ｆ２８を介して他の機器にアクセスする。
【００２８】
画像処理部３３は、主制御部３０の制御に従い、入力された印刷ジョブに含まれる印刷情報に基づいて描画情報を生成する。この描画情報とは、画像形成部であるプリントエンジン２６が画像形成動作において形成すべき画像を描画するための情報であり、出力するべき画像を構成する画素の情報、即ち画素情報である。また、印刷ジョブに含まれる印刷情報とは、ＰＣ等の情報処理装置にインストールされたプリンタドライバによって画像形成装置１が認識可能な形式に変換された画像情報である。操作表示制御部３４は、ディスプレイパネル２４に情報表示を行い若しくはディスプレイパネル２４を介して入力された情報を主制御部３０に通知する。
【００２９】
画像形成装置１がプリンタとして動作する場合は、まず、入出力制御部３２がネットワークＩ／Ｆ２８を介して印刷ジョブを受信する。入出力制御部３２は、受信した印刷ジョブを主制御部３０に転送する。主制御部３０は、印刷ジョブを受信すると、画像処理部３３を制御して、印刷ジョブに含まれる印刷情報に基づいて描画情報を生成させる。
【００３０】
画像処理部３３によって描画情報が生成されると、エンジン制御部３１は、生成された描画情報に基づき、給紙テーブル２５から搬送される用紙に対して画像形成を実行する。即ち、プリントエンジン２６が画像形成部として機能する。プリントエンジン２６によって画像形成が施された用紙は排紙トレイ２７に排紙される。
【００３１】
画像形成装置１がスキャナとして動作する場合は、ユーザによるディスプレイパネル２４の操作若しくはネットワークＩ／Ｆ２８を介して外部のＰＣ等から入力されるスキャン実行指示に応じて、操作表示制御部３４若しくは入出力制御部３２が主制御部３０にスキャン実行信号を転送する。主制御部３０は、受信したスキャン実行信号に基づき、エンジン制御部３１を制御する。
【００３２】
エンジン制御部３１は、ＡＤＦ２１を駆動し、ＡＤＦ２１にセットされた撮像対象原稿をスキャナユニット２２に搬送する。また、エンジン制御部３１は、スキャナユニット２２を駆動し、ＡＤＦ２１から搬送される原稿を撮像する。また、ＡＤＦ２１に原稿がセットされておらず、スキャナユニット２２に直接原稿がセットされた場合、スキャナユニット２２は、エンジン制御部３１の制御に従い、セットされた原稿を撮像する。即ち、スキャナユニット２２が撮像部として動作する。
【００３３】
撮像動作においては、スキャナユニット２２に含まれるＣＣＤ等の撮像素子が原稿を光学的に走査し、光学情報に基づいて生成された撮像情報が生成される。エンジン制御部３１は、スキャナユニット２２が生成した撮像情報を画像処理部３３に転送する。画像処理部３３は、主制御部３０の制御に従い、エンジン制御部３１から受信した撮像情報に基づき画像情報を生成する。画像処理部３３が生成した画像情報はＨＤＤ４０等の画像形成装置１に装着された記憶媒体に保存される。即ち、スキャナユニット２２、エンジン制御部３１及び画像処理部３３が連動して、原稿読み取り部として機能する。
【００３４】
画像処理部３３によって生成された画像情報は、ユーザの指示に応じてそのままＨＤＤ４０等に格納され若しくは入出力制御部３２及びネットワークＩ／Ｆ２８を介して外部の装置に送信される。即ち、ＡＤＦ２１及びエンジン制御部３１が画像入力部として機能する。
【００３５】
また、画像形成装置１が複写機として動作する場合は、エンジン制御部３１がスキャナユニット２２から受信した撮像情報若しくは画像処理部３３が生成した画像情報に基づき、画像処理部３３が描画情報を生成する。その描画情報に基づいてプリンタ動作の場合と同様に、エンジン制御部３１がプリントエンジン２６を駆動する。
【００３６】
次に、本実施形態に係るプリントエンジン２６の構成について、図３を参照して説明する。図３に示すように、本実施形態に係るプリントエンジン２６は、無端状移動手段である搬送ベルト１０５に沿って各色の画像形成部１０６が並べられた構成を備えるものであり、所謂タンデムタイプといわれるものである。すなわち、給紙トレイ１０１から給紙ローラ１０２と分離ローラ１０３とにより分離給紙される用紙（記録媒体の一例）１０４に転写するための中間転写画像が形成される中間転写ベルトである搬送ベルト１０５に沿って、この搬送ベルト１０５の搬送方向の上流側から順に、複数の画像形成部（電子写真プロセス部）１０６ＢＫ、１０６Ｍ、１０６Ｃ、１０６Ｙが配列されている。
【００３７】
これら複数の画像形成部１０６ＢＫ、１０６Ｍ、１０６Ｃ、１０６Ｙは、形成するトナー画像の色が異なるだけで内部構成は共通である。画像形成部１０６ＢＫはブラックの画像を、画像形成部１０６Ｍはマゼンタの画像を、画像形成部１０６Ｃはシアンの画像を、画像形成部１０６Ｙはイエローの画像をそれぞれ形成する。尚、以下の説明においては、画像形成部１０６ＢＫについて具体的に説明するが、他の画像形成部１０６Ｍ、１０６Ｃ、１０６Ｙは画像形成部１０６ＢＫと同様であるので、その画像形成部１０６Ｍ、１０６Ｃ、１０６Ｙの各構成要素については、画像形成部１０６ＢＫの各構成要素に付したＢＫに替えて、Ｍ、Ｃ、Ｙによって区別した符号を図に表示するにとどめ、説明を省略する。
【００３８】
搬送ベルト１０５は、回転駆動される駆動ローラ１０７と従動ローラ１０８とに架け渡されたエンドレスのベルト、即ち無端状ベルトである。この駆動ローラ１０７は、不図示の駆動モータにより回転駆動させられ、この駆動モータと、駆動ローラ１０７と、従動ローラ１０８とが、無端状移動手段である搬送ベルト１０５を移動させる駆動手段として機能する。
【００３９】
画像形成に際しては、回転駆動される搬送ベルト１０５に対して、最初の画像形成部１０６ＢＫが、ブラックのトナー画像を転写する。画像形成部１０６ＢＫは、感光体としての感光体ドラム１０９ＢＫ、この感光体ドラム１０９ＢＫの周囲に配置された帯電器１１０ＢＫ、光書き込み装置２００、現像器１１２ＢＫ、感光体クリーナ（図示せず）、除電器１１３ＢＫ等から構成されている。光書き込み装置２００は、夫々の感光体ドラム１０９ＢＫ、１０９Ｍ、１０９Ｃ、１０９Ｙ（以降、総じて「感光体ドラム１０９」という）に対して光を照射するように構成されている。
【００４０】
画像形成に際し、感光体ドラム１０９ＢＫの外周面は、暗中にて帯電器１１０ＢＫにより一様に帯電された後、光書き込み装置２００からのブラック画像に対応した光源からの光により書き込みが行われ、静電潜像が形成される。現像器１１２ＢＫは、この静電潜像をブラックトナーにより可視像化し、このことにより感光体ドラム１０９ＢＫ上にブラックのトナー画像が形成される。
【００４１】
このトナー画像は、感光体ドラム１０９ＢＫと搬送ベルト１０５とが当接若しくは最も接近する位置（転写位置）で、転写器１１５ＢＫの働きにより搬送ベルト１０５上に転写される。この転写により、搬送ベルト１０５上にブラックのトナーによる画像が形成される。トナー画像の転写が終了した感光体ドラム１０９ＢＫは、外周面に残留した不要なトナーを感光体クリーナにより払拭された後、除電器１１３ＢＫにより除電され、次の画像形成のために待機する。
【００４２】
以上のようにして、画像形成部１０６ＢＫにより搬送ベルト１０５上に転写されたブラックのトナー画像は、搬送ベルト１０５のローラ駆動により次の画像形成部１０６Ｍに搬送される。画像形成部１０６Ｍでは、画像形成部１０６ＢＫでの画像形成プロセスと同様のプロセスにより感光体ドラム１０９Ｍ上にマゼンタのトナー画像が形成され、そのトナー画像が既に形成されたブラックの画像に重畳されて転写される。
【００４３】
搬送ベルト１０５上に転写されたブラック、マゼンタのトナー画像は、さらに次の画像形成部１０６Ｃ、１０６Ｙに搬送され、同様の動作により、感光体ドラム１０９Ｃ上に形成されたシアンのトナー画像と、感光体ドラム１０９Ｙ上に形成されたイエローのトナー画像とが、既に転写されている画像上に重畳されて転写される。こうして、搬送ベルト１０５上にフルカラーの中間転写画像が形成される。
【００４４】
給紙トレイ１０１に収納された用紙１０４は最も上のものから順に送り出され、その搬送経路が搬送ベルト１０５と接触する位置若しくは最も接近する位置において、搬送ベルト１０５上に形成された中間転写画像がその紙面上に転写される。これにより、用紙１０４の紙面上に画像が形成される。紙面上に画像が形成された用紙１０４は更に搬送され、定着器１１６にて画像を定着された後、画像形成装置の外部に排紙される。
【００４５】
このような画像形成装置１においては、感光体ドラム１０９ＢＫ、１０９Ｍ、１０９Ｃ及び１０９Ｙの軸間距離の誤差、感光体ドラム１０９ＢＫ、１０９Ｍ、１０９Ｃ及び１０９Ｙの平行度誤差、光書込み装置２００内での光源の設置誤差、感光体ドラム１０９ＢＫ、１０９Ｍ、１０９Ｃ及び１０９Ｙへの静電潜像の書込みタイミング誤差等により、本来重ならなければならない位置に各色のトナー画像が重ならず、各色間で位置ずれが生ずることがある。
【００４６】
また、同様の原因により、転写対象である用紙において本来画像が転写される範囲から外れた範囲に画像が転写されることがある。このような位置ずれの成分としては、主にスキュー、副走査方向のレジストずれ、主走査方向の倍率誤差、主走査方向のレジストずれ等が知られている。また、用紙を搬送する搬送ローラの回転速度の誤差や摩耗による搬送量の誤差等が知られている。
【００４７】
このような位置ずれを補正するため、パターン検知センサ１１７が設けられている。パターン検知センサ１１７は、感光体ドラム１０９ＢＫ、１０９Ｍ、１０９Ｃ及び１０９Ｙによって搬送ベルト１０５上に転写された位置ずれ補正用パターンを読み取るための光学センサであり、搬送ベルト１０５の表面に描画された補正用パターンを照射するための発光素子及び補正用パターンからの反射光を受光するための受光素子を含む。図３に示すように、パターン検知センサ１１７は、感光体ドラム１０９ＢＫ、１０９Ｍ、１０９Ｃ及び１０９Ｙの下流側において、搬送ベルト１０５の搬送方向と直行する方向に沿って同一の基板上に支持されている。
【００４８】
更に、本実施形態に係るパターン検知センサ１１７は、各色の感光体ドラム１０９夫々について、各感光体ドラムを露光する光源との距離の変動に応じた濃度の変動を測定するためのセンサとしても用いられる。パターン検知センサ１１７を用いて、各感光体ドラムを露光する光源と各感光体ドラムとの距離の変動に応じた濃度の変動を測定することが、本実施形態に係る要旨である。これについては、後に詳述する。
【００４９】
次に、本実施形態に係る光書き込み装置１１１について説明する。図４は、本実施形態に係る光書き込み装置１１１と感光体ドラム１０９との配置関係を示す図である。図４に示すように、各色の感光体ドラム１０９ＢＫ、１０９Ｍ、１０９Ｃ、１０９Ｙ夫々に照射される照射光は、光源であるＬＥＤＡ（ＬＥＤ  Ａｒｒａｙ）２８１ＢＫ、２８１Ｍ、２８１Ｃ、２８１Ｙ（以降、総じてＬＥＤＡ２８１とする）から照射される。
【００５０】
ＬＥＤＡ２８１は、発光素子であるＬＥＤが、感光体ドラム１０９の主走査方向に並べられて構成されている。光書き込み装置１１１に含まれる制御部は、主走査方向に並べられている夫々のＬＥＤの点灯／消灯状態を、出力すべき画像のデータに基づいて主走査ライン毎に制御することにより、感光体ドラム１０９の表面を選択的に露光し、静電潜像を形成する。
【００５１】
次に、上述したような感光体と光源との距離の変動によって生じる問題について、図５を参照して説明する。図５は、一様な濃度の帯状の画像の画像データに基づいて画像形成出力を実行した場合に、実際に画像形成出力される画像及びその画像の副走査方向における光源と感光体との距離（以降、光源距離とする）の例を示す図である。図５に示すように、副走査方向において色が濃い部分と色が薄い部分とがあることがわかる。
【００５２】
一般的に、ＬＥＤＡ２８１から照射されたビームは感光体ドラム１０９表面において焦点となり、感光体ドラム１０９表面に到達したビームのスポット径が一定となるように調整されている。しかしながら、感光体ドラム１０９の膜厚変動や、感光体ドラム１０９の偏芯により、感光体ドラム１０９とＬＥＤＡ２８１との距離は、感光体ドラム１０９の回転に応じて変動するため、感光体ドラム１０９表面に到達したビームのスポット径も変動し、その結果、副走査方向における画像濃度の変動が生じる。
【００５３】
図５の例においては、光源距離が短くなるほど濃度が高くなる場合を例としている。即ち、色が濃い部分は光源間距離が短い部分である。光源間距離が短い場合、ＬＥＤＡから照射されたビームスポット径が大きくなり、図５のＡ１に示すように、主走査ライン毎に形成される画像の副走査方向の幅が広くなるため、結果的に色が濃くなる。色が薄い部分は光源間距離が長い部分である。光源間距離が長い場合、ＬＥＤＡから照射されたビームスポット径が小さくなり、図５のＡ２に示すように、主走査ライン毎に形成される画像の副走査方向の幅が狭くなるため、結果的に色が薄くなる。
【００５４】
尚、光源距離が長くなると、その分感光体ドラム１０９表面におけるビームの強度が下がるため、感光体ドラム１０９の露光強度が低下し、濃度が薄くなる場合もあり得る。何れにしても、感光体ドラム１０９の回転に応じて光源距離が変動し、それが副走査方向の画像濃度の変動となって現れることには違いない。そのような問題を解決することが本実施形態の要旨である。
【００５５】
このような問題を回避するため、本実施形態に係る光書き込み装置１１１においては、図６（ａ）に示すように、感光体ドラム１０９の主走査方向端部に、感光体周期検知マーカー１１９ａが設けられていると共に、その感光体周期検知マーカー１１９ａを検知するための位相検知センサ１１８が設けられている。この位相検知センサ１１８により感光体ドラム１０９の回転の位相を検知し、その検知結果に基づいてＬＥＤＡ２８１の発光を制御することによって、感光体ドラムと光源との距離の変動に応じた濃度変動が補正される。尚、位相検知センサ１１８は、ＬＥＤＡ２８１による露光地点と副走査方向において同一の地点を検知するように設けられている。
【００５６】
次に、本実施形態に係る光書き込み装置１１１の制御ブロックについて、図７を参照して説明する。図７は、本実施形態に係る光書き込み装置１１１を制御する光書き込み装置制御部１２０の機能構成及びＬＥＤＡ２８１、パターン検知センサ１１７及び位相検知センサ１１８との接続関係を示す図である。図７に示すように、本実施形態に係る光書き込み装置制御部１２０は、ラインメモリ１２１、発光制御部１２２、発光時間制御部１２３、補正値情報記憶部１２４、調整制御部１２５及びパターン読取制御部１２６を含む。
【００５７】
尚、本実施形態に係る光書き込み装置１１１は、図１において説明したようなＣＰＵ１０や、ＲＡＭ１１並びにＲＯＭ１２等の記憶媒体といった情報処理機構を含み、図７に示すような光書込み装置制御部１２０は、画像形成装置１のコントローラ２０と同様に、ＲＯＭ１２等の記憶媒体に記憶されている制御プログラムがＲＡＭ１１にロードされ、ＣＰＵ１０がそのプログラムに従って演算を行うことにより構成されるソフトウェア制御部と、ハードウェアとの組み合わせによって構成される。
【００５８】
また、以降の説明においては、ＬＥＤＡ２８１及び位相検知センサ１１８に対する光書き込み装置制御部１２０の構成及び機能について説明するが、図３、図４において説明したように、ＬＥＤＡ２８１は感光体ドラム１０９ＢＫ、１０９Ｍ、１０９Ｃ、１０９Ｙ夫々に対応して設けられており、感光体ドラム１０９ＢＫ、１０９Ｍ、１０９Ｃ、１０９Ｙ毎に位相検知センサ１１８が設けられている。従って、光書き込み装置制御部１２０は、各色のＬＥＤＡ２８１及び感光体ドラム１０９に対して設けられた位相検知センサ１１８に応じて制御を行う機能を有する。
【００５９】
ラインメモリ１２１は、コントローラ２０から入力される画像情報（上述した描画情報）を取得し、画像を構成する画素の情報を主走査ライン毎に設けられた記憶領域に格納する。即ち、ラインメモリ１２１が画素情報取得部及びライン画素情報記憶部として機能する。
【００６０】
発光制御部１２２は、ラインメモリ１２１に格納された画素情報に基づき、ＬＥＤＡ２８１の発光を制御する光源制御部である。発光制御部１２２は、副走査方向のクロックに従い、ラインメモリ１２１に格納された画素情報を主走査ライン毎に読み出して、ＬＥＤＡ２８１の点灯／消灯を制御する。
【００６１】
発光時間制御部１２３は、発光制御部１２２がＬＥＤＡ２８１を発光させる際の発光時間であるストローブ時間（以降、ＳＴＲＢ時間とする）を制御することにより、上述したようにＬＥＤＡ２８１の光量を調整する。発光時間制御部１２３は、位相検知センサ１１８から入力される周期信号に基づき、補正値情報記憶部１２４に記憶されている補正値の情報に従って上記の光量の調整を実行する。即ち、発光時間制御部１２３が、感光体ドラム１０９の位相、即ち回転位置を認識する回転位置認識部として機能すると共に、光量制御部として機能する。
【００６２】
調整制御部１２５は、光書き込み装置制御部１２０において、各種の調整動作を制御する。例えば、調整制御部１２５は、上述した位置ずれ補正のための位置ずれ補正用パターンの生成及びその位置ずれ補正用パターンの読み取り結果に基づく画像形成タイミングの調整値の生成を行う。
【００６３】
更に、調整制御部１２５は、本実施形態の要旨に係る機能として、各感光体ドラムを露光する光源と各感光体ドラムとの距離の変動に応じた濃度の変動を測定するためのパターンの生成、そのパターンの読み取りタイミングの制御、そしてパターンの読み取り結果に基づく補正値の生成を行う。
【００６４】
パターン読取制御部１２６は、パターン検知センサ１１７によるパターンの読み取り信号を取得し、補正値情報記憶部１２４に格納すると共に、調整制御部１２５に入力する。
【００６５】
図８は、補正値情報記憶部１２４が記憶している補正値の情報のうち、各感光体ドラムを露光する光源と各感光体ドラムとの距離の変動に応じた濃度の変動を補正するための補正値の情報（以降、濃度変動補正値情報とする）の一例を示す図である。図８に示すように、本実施形態に係る濃度変動補正値情報は、ＬＥＤＡ２８１のライン毎の発光におけるデフォルトのＳＴＲＢ時間を示す“ＳＴＲＢＤｅｆ”、ＳＴＲＢ時間の調整における最大のＳＴＲＢ時間を示す“ＳＴＲＢＭａｘ”、ＳＴＲＢ時間の調整に際してＳＴＲＢ時間を増加させる際のＳＴＲＢ時間増加度合いとして、単位時間当たりの増加値を示す“ΔＹ１”、同じく、ＳＴＲＢ時間を減少させる際のＳＴＲＢ時間減少度合いとして、単位時間当たりの減少値を示す“ΔＹ３”、ＳＴＲＢ時間を増加させる期間を示す“Ｔ１”、ストローブ時間を最大値に保つ期間を示す“Ｔ２”、ストローブ期間を減少させる期間を示す“Ｔ３”、ストローブ時間をデフォルトに保つ期間を示す“Ｔ４”の情報を含む。
【００６６】
図８に示す夫々の情報は、感光体ドラム１０９の回転に応じた光源距離の変動に基づき、その変動による画質の劣化を防ぐようにＬＥＤＡ２８１の光量が調整されるように設定されて記憶される。このような補正値情報に基づいて発光時間制御部１２３がＳＴＲＢ時間を調整する際の時系列について、図９を参照して説明する。図９は、感光体ドラム１０９の回転に応じ、位相検知センサ１１８が感光体周期検知マーカー１１９ａを検知して出力する周期信号と、発光時間制御部１２３によるＳＴＲＢ時間の制御態様とを示すタイミングチャートである。
【００６７】
図９に示すように、発光時間制御部１２３は、位相検知センサ１１８から出力される周期信号の立ち上がりに応じて、ＳＴＲＢ時間をデフォルト値であるＳＴＲＢＤｅｆとするように、発光制御部１２２に対して制御信号を出力する。これにより、ストローブデフォルト期間Ｔ４の間、発光制御部１２２は、ＬＥＤＡ２８１を発光させる際のＳＴＲＢ時間をＳＴＲＢＤｅｆとする。
【００６８】
発光時間制御部１２３は、位相検知センサ１１８の周期信号を検知すると、カウントを開始し、そのカウント値がＴ４に相当する値に達すると、カウンタをリセットし、カウントに従ってΔＹ１の増加度でＳＴＲＢ時間を増加させるように発光制御部１２２に制御信号を出力する。これにより、図９に示すように、時間経過に伴ってＳＴＲＢ時間が増加する。
【００６９】
ここで、発光時間制御部１２３がカウントする値の例としては、実時間、感光体ドラム１０９を回転させるモータのパルス数、感光体ドラム１０９の回転に応じて出力される回転検知信号、光書き込み制御部１２０における内部クロック等を用いることができる。いずれの場合にしても図８に示すＴ１〜Ｔ４は、そのカウントする値に対応した情報として補正値情報記憶部１２４に記憶されている。
【００７０】
上述したように、発光制御部１２２は、発光時間制御部１２３から入力される制御信号に従ってＬＥＤＡ２８１を発光させる際のＳＴＲＢ時間を調整する。そのため、ストローブ増加期間Ｔ１の間に発光制御部１２２がＬＥＤＡ２８１を発光させる際のＳＴＲＢ時間は、時間経過に応じてΔＹ１の増加度で増加する。
【００７１】
発光時間制御部１２３は、ストローブ増加期間Ｔ１の開始時にリセットしたカウンタのカウント値がＴ１に相当する値に達すると、カウンタをリセットし、ＳＴＲＢ時間を最大値であるＳＴＲＢＭａｘとするように、発光制御部１２２に対して制御信号を出力する。これにより、ストローブ最大期間Ｔ２の間、発光制御部１２２は、ＬＥＤＡ２８１を発光させる際のＳＴＲＢ時間をＳＴＲＢＭａｘとする。
【００７２】
尚、図９の例においては、ストローブ増加期間Ｔ１の経過により、ＳＴＲＢ時間の値が丁度ＳＴＲＢＭａｘの値になるようにΔＹ１が設定されている場合を例としている。これに限らず、Ｔ１経過前にＳＴＲＢ時間がＳＴＲＢＭａｘに到達するようにしても良い。この場合、発光時間制御部１２３は、Ｔ１の期間内であってもＳＴＲＢ時間をＳＴＲＢＭａｘ以上には増加させないよう制御信号を出力する。
【００７３】
ストローブ増加期間Ｔ２の開始時にリセットしたカウンタのカウント値がＴ２に相当する値に達すると、発光制御部１２４はカウンタをリセットし、カウントに従ってΔＹ３の減少度でＳＴＲＢ時間を減少させるように発光制御部１２２に制御信号を出力する。これにより、ストローブ減少期間Ｔ３の間に発光制御部１２２がＬＥＤＡ２８１を発光させる際のＳＴＲＢ時間は、図９に示すように時間経過に応じてΔＹ３の減少度で減少する。
【００７４】
ストローブ減少期間Ｔ３の開始時にリセットしたカウンタのカウント値がＴ３に相当する値に達すると、発光制御部１２４は、ＳＴＲＢ時間をデフォルト値であるＳＴＲＢＤｅｆとするように、発光制御部１２２に対して制御信号を出力する。これにより、Ｔ３の経過後から次の周期信号が検知されるまでの期間であるＴ５の間、発光制御部１２２は、ＬＥＤＡ２８１を発光させる際のＳＴＲＢ時間をＳＴＲＢＤｅｆとする。
【００７５】
このようなＴ４、Ｔ１、Ｔ２、Ｔ３、Ｔ５のサイクルにより、図９の期間Ｔ１１に示すように、感光体ドラム１０９の１回転分に対するＳＴＲＢ時間の調整が完了する。期間Ｔ１１について更に説明すると、期間Ｔ４及び期間Ｔ５の間は、ＳＴＲＢ時間がデフォルト、即ち最小のＳＴＲＢ時間の期間である。この期間は、図５のＡ２に示すような、光源距離が短いために画像が濃くなる部分に対応した期間である。
【００７６】
他方、図９の期間Ｔ１〜Ｔ３の間は、ＳＴＲＢ時間が増加して最大値に到達し、その後デフォルトのＳＴＲＢ時間に減少する期間である。この期間は、図５のＡ１のように、光源距離が長いために画像が薄くなる部分に対応した期間である。即ち、本実施形態においては、図５に示すような画像の濃淡が生じる場合において、画像が薄くなってしまう範囲に対して、ＳＴＲＢ時間を長くすることにより光量を増やし、画像が薄くならないようにする。尚、ＳＴＲＢ時間を増加若しくは減少させる態様としては、発光制御１ライン毎に、ＳＴＲＢ時間をΔＹ１ずつ増加、またはΔＹ３ずつ減少させる態様が考えられる。
【００７７】
図１０は、濃度変動補正値情報の他の例を示す図である。図１０に示す濃度変動補正値情報としては、感光体周期検知マーカー１１９ａの検知に基づいて判断される感光体ドラム１０９の“位相”と、夫々の位相における“ＳＴＲＢ時間”とが関連付けられて記憶されている。
【００７８】
即ち、図１０に示す濃度変動補正値情報を用いる場合の発光時間制御部１２３は、補正値情報記憶部１２４から図１０に示すような情報を取得し、位相検知センサ１１８から入力される周期信号に応じて、ＬＥＤＡ２８１を発光させる際のＳＴＲＢ時間を制御するための制御信号を発光制御部１２２に入力する。尚、図１０の例においては、“Ｅ１”の位相が、図６に示す感光体周期検知マーカー１１９ａが検知されたタイミングに対応する位相である。
【００７９】
図１１は、図１０の例に係る濃度変動補正値情報を用いる場合のＳＴＲＢ時間の調整の時系列を示す図である。図１０においても、図９と同様に、感光体ドラム１０９の回転に応じ、位相検知センサ１１８が感光体周期検知マーカー１１９ａを検知して出力する周期信号と、発光時間制御部１２３によるＳＴＲＢ時間の制御態様とを示すタイミングチャートが示されている。
【００８０】
図１０に示すように、発光時間制御部１２３は、位相検知センサ１１８から出力される周期信号の立ち上がりに応じて、図１０に示す位相“Ｅ１”に対応するＳＴＲＢ時間“Ｙ１”を指定する制御信号を発光制御部１２２に対して出力する。これにより、位相“Ｅ１”に対応する期間の間、発光制御部１２２は、ＬＥＤＡ２８１を発光させる際のＳＴＲＢ時間を“Ｙ１”とする。
【００８１】
発光時間制御部１２３は、位相検知センサ１１８の周期信号を検知すると、カウントを開始し、そのカウント値が図１０に示す“Ｅ１”、“Ｅ２”、“Ｅ３”・・・夫々の期間に相当する値に達すると、カウンタをリセットし、図１０に示す補正値情報から次の位相に関連付けられているＳＴＲＢ時間を取得して発光制御部１２２に制御信号として入力する。
【００８２】
このような動作を繰り返すことにより、発光制御部１２２は、感光体ドラム１０９の１周分にわたって、図１０に示す補正値情報に定められている“ＳＴＲＢ時間”に従ってＬＥＤＡ２８１を発光させる際のＳＴＲＢ時間を制御する。図１１の態様によれば、図８、図９において説明した態様よりもより詳細なＳＴＲＢ時間の制御が可能となる。
【００８３】
また、図１１の例のように、周期検知信号検知後の各位相をカウント値に基づいて判断するのではなく、実際の感光体ドラム１０９の位相を検知することにより判断しても良い。そのような例について以下に説明する。図６（ｂ）は、感光体ドラム１０９の位相を検知する場合の感光体ドラム１０９を示す図である。図６（ｂ）の例に係る感光体ドラム１０９には、感光体周期検知マーカー１１９ａに加えて、所定間隔毎に感光体位相検知マーカー１１９ｂが設けられている。
【００８４】
感光体周期検知マーカー１１９ａと感光体位相検知マーカー１１９ｂとは副走査方向の幅が異なるため、位相検知センサ１１８による検知信号が検知状態となっている時間が感光体周期検知マーカー１１９ａの検知時と感光体位相検知マーカー１１９ｂの検知時とでは異なる。発光時間制御部１２７は、位相検知センサ１１８の検知信号の差異により、感光体周期検知マーカー１１９ａと感光体位相検知マーカー１１９ｂとを識別する。
【００８５】
このような感光体ドラム１０９を用いる場合、発光時間制御部１２３は、感光体周期検知マーカー１１９ａの検知信号である周期検知信号に加えて、感光体位相検知マーカー１１９ｂの検知信号である位相信号を検知する。そして、図１２に示すように、発光時間制御部１２３は、周期信号の検知により位相“Ｅ１”の制御を開始した後、位相信号を検知する度に、図１０に示す補正値情報から次の位相のＳＴＲＢ時間を取得し、発光制御部１２２に制御信号として入力する。これにより、図１１と同様の詳細なＳＴＲＢ時間の制御が、感光体ドラム１０９の実際の位相に基づいて実行されることとなる。
【００８６】
このように、本実施形態に係る光書き込み制御装置１２０によれば、簡易な構成により、感光体ドラムと光源との距離の変動による濃度の変動を補正し、画質の低下を防ぐことができると共に、感光体ドラム１０９の位相に応じてより詳細なＳＴＲＢ時間の制御を実現することができる。
【００８７】
このような感光体ドラムと光源との距離の変動による濃度の変動を補正するための図８、図１０に示すような濃度変動補正値情報は、図１３に示すような濃度変動検知パターンを搬送ベルト１０５上に描画し、その濃度変動検知パターンをパターン検知センサ１１７によって読み取ることにより得られる濃度変動情報に基づいて生成される。即ち、本実施形態においては、図１３に示す濃度変動検知パターンが、補正パターンとして用いられる。
【００８８】
図１３に示すように、濃度変動検知パターンは、ブラックパターンＰｂ、マゼンタパターンＰｍ、シアンパターンＰｃ及びイエローパターンＰｙ（以降、総じて濃度変動検知パターンＰとする）の各色のパターンを含む。各色のパターンは、夫々の感光体ドラム１０９ＢＫ、１０９Ｍ、１０９Ｃ及び１０９Ｙにおいて、丁度ドラム１周分にわたって現像されたベタ塗りのパターンが搬送ベルト１０５上に転写されたものである。即ち、各色の濃度変動検知パターンＰの濃度を読み取ることにより、夫々の感光体ドラム１０９における回転位相に応じた濃度変動を把握することができる。
【００８９】
尚、図１３に示すように、本実施形態に係るパターン検知センサ１１７は、主走査方向にパターン検知センサ１１７ａ、１１７ｂ、１１７ｃとして３つ設けられている。そして、本実施形態に係る濃度変動検知パターンＰは、主走査方向において夫々のパターン検知センサ１１７に対応する位置に形成される。これにより、主走査方向の複数の位置において濃度変動検知パターンＰを読み取ることが可能であり、副走査方向の濃度変動のみならず、主走査方向の濃度変動も計算によって求めることが可能となる。
【００９０】
図１４は、図１３に示すような濃度変動検知パターンを読み取ることによって生成される濃度変動情報を示す図である。図１４に示すように、本実施形態に係る濃度変動情報は、感光体周期検知マーカー１１９ａまたは感光体周期検知マーカー１１９ａ及び１１９ｂの検知に基づいて判断される感光体ドラム１０９の“位相”と、夫々の位相において濃度変動検知パターンＰを読み取って生成された“濃度”とが関連付けられて記憶されている。
【００９１】
調整制御部１２５は、図１４に示すような濃度変動情報に基づき、図８、図１０に示すような濃度変動補正値情報を生成する。そのための調整制御部１２５による処理が本実施形態に係る要旨の１つである。調整制御部１２５は、図１４に示すような濃度変動情報を生成するための濃度変動検知パターンの生成及び読取、並びに図１４に示すような濃度変動情報に基づく濃度変動補正値情報の生成を実現するため、図１５に示すような情報を保持している。
【００９２】
図１５に示すように、本実施形態に係る調整制御部１２５は、少なくとも“読み取りタイミングカウント値”、“読み取り期間カウント値”、“検知濃度／補正値変換パラメータ”を保持している。“読み取りタイミングカウント値”は、濃度変動検知パターンを形成するためにＬＥＤＡ２８１による感光体ドラム１０９の露光が開始された後、パターン検知センサ１１７が濃度変動検知パターンＰの読み取りを開始するタイミングを決定するためのカウント値である。即ち、本実施形態においては、“読取タイミングカウント値”が、感光体に対して補正パターンの静電潜像の形成が開始されたから現像された前記補正パターンが光学的に読み取られる読取位置に到達するまでの期間を示す情報として用いられる。
【００９３】
本実施形態においては、位相検知センサ１１８から入力される周期信号に基づいて濃度変動検知パターンＰを描画するための露光が開始される。即ち、パターン読取制御部１２６は、濃度変動検知パターンの描画のための露光開始に関する周期信号の検知に応じて開始されたカウントのカウント値が、“読み取りタイミングカウント値”に到達すると、パターン検知センサ１１７の検知信号の取得を開始する。
【００９４】
“読み取り期間カウント値”は、図１３に示すブラックパターンＰｂ、マゼンタパターンＰｍ、シアンパターンＰｃ、イエローパターンＰｙ夫々のパターンを読み取る期間を示すカウント値である。即ち、“読み取り期間カウント値”は、感光体ドラム１０９が一回転する期間をカウントするカウント値でもある。従って、本実施形態においては、“読取期間カウント値”が、現像された補正パターンが読取位置を通過する期間を示す情報として用いられる。
【００９５】
パターン読取制御部１２６は、上記“読み取りタイミングカウント値”に基づいてパターン検知センサ１１７の検知信号の取得を開始した後に開始したカウントのカウント値が、“読み取り期間カウント値”に到達すると、パターン検知センサ１１７の検知信号の取得を終了する。これにより、パターン読取制御部１２６は、感光体１周分にわたって描画されたベタ塗りパターンの読み取り信号を取得することができる。
【００９６】
“検知濃度／補正値変換パラメータ”は、図１４に示すように読み取られて生成された濃度変動情報に基づいて図８、図１０に示すような濃度変動補正値情報を生成する際のパラメータ値を示す情報である。“検知濃度／補正値変換パラメータ”の具体例については後述する。
【００９７】
次に、本実施形態に係る濃度変動検知パターンＰの形成から濃度変動補正値情報の生成までの動作（以降、補正準備動作とする）について説明する。図１６は、本実施形態に係る補正準備動作を示すフローチャートである。尚、本実施形態において、補正準備動作は、画像形成装置１のＰＯＲ（Ｐｏｗｅｒ  Ｏｎ  Ｒｅｓｅｔ）時や、省エネモードからの復帰時、画像形成出力実行前等のタイミングで実行される。本実施形態に係る補正準備動作は、調整制御部１２５が実行要否を判断して実行する。
【００９８】
調整制御部１２５は、補正準備動作の実行を判断して開始すると、図１３に示すような濃度変動検知パターンＰを形成するためのパターンの画素情報をラインメモリ１２１に入力する（Ｓ１６０１）。パターンの画素情報がラインメモリ１２１に入力された後、位相検知センサ１１８から周期信号が入力されると（Ｓ１６０２／ＹＥＳ）、発光制御部１２２がラインメモリ１２１に格納されたパターンの画素情報に基づいてＬＥＤＡ２８１を露光制御する。それと同時に、パターン読取制御部１２６が濃度変動検知パターンの読み取り開始タイミングを判断するためのカウント（以降、読取タイミングカウントとする）を開始する（Ｓ１６０３）。
【００９９】
ここで、パターン読取制御部１２６がカウントするのは、実時間、感光体ドラム１０９を回転させるモータのパルス数、感光体ドラム１０９の回転に応じて出力される回転検知信号、光書き込み制御部１２０における内部クロック等であり、図１５に示す“読取タイミングカウント値”及び“読取期間カウント値”は、それらのカウント値に応じて設定されて記憶される。
【０１００】
Ｓ１６０２及びＳ１６０３のように、発光制御部１２２が位相検知センサ１１８から入力される周期信号に応じて濃度変動検知パターンＰを形成するための露光を開始することにより、濃度変動検知パターンＰの描画が開始される感光体ドラム１０９の表面上の位置を統一することができ、濃度変動検知パターンＰの検知結果を感光体ドラム１０９の回転位相に対応させることが可能となる。即ち、実際の画像形成出力動作時においては、上述したように発光時間制御部１２３が回転位置認識部として機能するが、Ｓ１６０２においては、発光制御部１２２が、回転位置認識部として機能する。
【０１０１】
ＬＥＤＡ２８１の露光制御を開始した後、位相検知センサ１１８から周期信号が入力されると（Ｓ１６０４／ＹＥＳ）、即ち、露光開始してから感光体ドラム１０９が１回転すると、発光制御部１２２は露光を終了する（Ｓ１６０５）。
【０１０２】
そして、読取タイミングカウントのカウント値が図１５において説明した“読み取りタイミングカウント値”に達すると、パターン読取制御部１２６は、パターン検知センサ１１７から入力される検知信号の取得を開始し、濃度変動検知パターンの読み取りを開始する（Ｓ１６０７）。即ち、パターン読取制御部１２６が、読取信号取得部として機能する。パターン読取制御部１２６は、予め定められた読取周期に従ってパターン検知センサ１１７から入力される検知信号を濃度情報として取得して補正値情報記憶部１２４に格納する。これにより、図１４に示すような濃度変動情報が位相“Ｅ１”、“Ｅ２”、“Ｅ３”・・・の順に蓄積される。
【０１０３】
濃度変動検知パターンの読み取りを開始した後のカウント値が、図１５において説明した“読取期間カウント値”に達すると（Ｓ１６０８／ＹＥＳ）、パターン読取制御部１２６が、パターン検知センサ１１７から入力される検知信号の取得を終了し、調整制御部１２５が、図１４に示すように取得した濃度変動情報に基づいて図８、図１０に示すような濃度変動補正値情報を生成する（Ｓ１６０９）。この際、調整制御部１２５は、図１５において説明した“検知濃度／補正値変換パラメータ”を用いて、濃度変動情報から濃度変動補正値情報を生成する。即ち、調整制御部１２５が、補正値情報としての濃度変動補正値情報を生成する補正値情報生成制御部として機能する。このような処理により、本実施形態に係る補正準備動作が完了する。
【０１０４】
ここで、図１６においては、Ｓ１６０３及びＳ１６０６の処理により、ＬＥＤＡ２８１が露光を開始してからのカウント値に基づいて濃度変動検知パターンＰの読み取り開始タイミングを判断する場合を例として説明した。その他の態様について、図１７を参照して説明する。図１７は、濃度変動検知パターンＰの読み取り開始タイミングの判断態様として、パターン読取制御部１２６が、パターン検知センサ１１７の検知信号に基づいて判断する態様を示す図である。
【０１０５】
パターン検知センサ１１７のような光検知センサの具体的態様として、正反射光を検知するセンサと、拡散反射光を検知するセンサとがある。図１４に示すように濃度の情報を取得するためには、少なくとも拡散反射光を検知する必要があるため、パターン検知センサ１１７としては、拡散反射光を検知することが可能な光検知センサが用いられる。これに対して、正反射光を検知することにより、濃度変動検知パターンがパターン検知センサ１１７の検知位置に到達したことを直接判断することが可能となる。
【０１０６】
搬送ベルト１０５の表面が黒色であり、且つ光沢がある場合、搬送ベルト１０５表面においてパターンが形成されていない範囲の正反射光の反射光強度は高い。これに対して、図１７に示すように、黒、マゼンタ、シアン、イエローいずれの色においても、ベタ塗りのパターンを検知する場合、正反射光の検知信号はベルト表面に対して低くなる。
【０１０７】
パターン検知センサ１１７として、正反射光及び拡散反射光の両方を検知可能なセンサを用いることにより、正反射検知信号及び拡散反射検知信号夫々をパターン読取制御部１２６に入力することができる。これにより、パターン読取制御部１２６は、正反射光の検知信号の信号強度が低下したタイミングにおいて、図１６のＳ１６０６の判断をすることが可能となる。また、正反射光の検知信号の信号強度が低下した状態から上昇したタイミングにおいて、図１６のＳ１６０８の判断をすることが可能となる。このような処理により、図１７に示す濃度変動検知パターンＰの読み取り期間Ｔｄを判断することが可能であり、図１６と同様の効果を得ることが可能となる。
【０１０８】
次に、Ｓ１６０９における補正情報の生成処理の詳細について説明する。以下の説明においては、図１０に示すような、位相毎の“ＳＴＲＢ時間”を求める場合を例として説明する。図１８は、本実施形態に係る濃度変動検知パターンＰの検知タイミングを示す図である。図１８においては、ブラックパターンＰｂ及びマゼンタパターンＰｍを例として示している。
【０１０９】
図１８の例において、パターン読取制御部１２６は、ブラックパターンＰｂやマゼンタパターンＰｍ等の一のパターンについて、先頭から終端の間に１１回にわたってパターン検知センサ１１７からの検知信号を取得する。即ち、本実施形態において、パターン読取制御部１２６は、一の濃度変動検知パターンＰがパターン検知センサ１１７による検知位置を通過する間、所定の周期で複数の読取信号を取得することにより、濃度変動検知パターンＰを感光体ドラム１０９の回転の一周にわたって読み取る。
【０１１０】
そして、調整制御部１２５が、図１８に示すように、１１個の検知タイミングに基づいてパターンの先頭から終端を５つのエリアに分割し、夫々のエリア毎に検知データを生成する。尚、図１８の例においては、濃度変動検知パターンＰの副走査方向を５つのエリアに分割する場合を例とするが、図１１、図１２においては、８つのエリアに分割された例を示しており、エリアの分割数は光量補正の周期に応じて設定することが可能である。
【０１１１】
例えば、図１８に示す“エリア１”の場合、１番目から３番目までの検知データの平均値を算出し、その平均値を“エリア１”に対応する検知データとする。また、“エリア２”の場合、３番目から５番目までの検知データの平均値を検知データとする。尚、図１８に示す各エリアは、搬送ベルト１０５の搬送方向を区分するエリアであり、その方向は感光体ドラム１０９の回転方向に対応する。即ち、図１８に示す各エリアは、図１０に示す“位相”に対応する。
【０１１２】
尚、夫々のエリア毎の検知データの生成方法は、上述した平均値に限らず、３つの値の中心値を用いる態様や、３つのうち最も大きい値と最も小さい値との中間値を用いる態様等が考えられる。
【０１１３】
このようにしてエリア毎に生成した検知データの例を図１９（ａ）に示す。図１９（ａ）に示すように、調整制御部１２５による計算によって、夫々のエリア毎に検知データの電圧値が割り当てられて生成される。調整制御部１２５は、図１９（ａ）に示すように生成した検知データと、図１５に示す“検知濃度／補正値変換パラメータ”として記憶している理想データとを用い、以下の式（１）に従って“理想データ比”を算出する。尚、式（１）の情報も、上記“理想データ”と同様、“検知濃度／補正変換パラメータ”として記憶されている。
0005779967.tif 000002
【０１１４】
ここで、式（１）における“理想データ”は、濃度変動検知パターンＰの検知濃度の理想値であり、理想データ比は濃度比率である。“パターン形成時バイアス”は、図１３に示す濃度変動検知パターンＰが形成された際の感光体ドラム１０９のバイアス電圧値である。また、式（１）における“実動作時バイアス”は、現在実行中の調整動作の後に実行される実際の画像形成出力動作において用いられる感光体ドラム１０９のバイアス電圧値である。
【０１１５】
通常、実際の画像形成出力時も、濃度変動検知パターンＰ形成時も、バイアス電圧値は同一である。しかしながら、上述したように、調整制御部１２５は、本件の調整動作の他、様々な調整動作の制御を行う。その調整動作の一つとして、感光体ドラム１０９のバイアス電圧値を調整することにより画像濃度を適正な濃度に調整する動作がある。
【０１１６】
この濃度調整動作が、本実施形態に係る感光体ドラム１０９の位相に応じた濃度調整動作の前に実行された場合、濃度変動検知パターンＰ形成時のバイアス電圧値と、実際の画像形成出力時のバイアス電圧値とが異なる場合があり得る。このバイアス電圧値の差異を吸収するため、調整制御部１２５は、上記式（１）に示すように、“実動作時バイアス”と“パターン形成時バイアス”との比率を乗ずる。式（１）の計算の結果、夫々のエリア毎に生成される“理想データ比”の例を図１９（ｂ）に示す。
【０１１７】
図１９（ｂ）に示すように“理想データ比”を生成すると、調整制御部１２５は、以下の式（２）に示すように、その“理想データ比”を、夫々の感光体ドラム１０９に対するＬＥＤＡ２８１における“デフォルト発光時間”に乗ずると共に、“エリア”を“位相”に変換し、図１９（ｃ）に示すように“位相”に対応した補正後の発光時間である“ＳＴＲＢ時間”を求める。
0005779967.tif 000003
【０１１８】
ここで、式（２）に示すように、本実施形態においては、“デフォルト発光時間”が、ＬＥＤＡ２８１を発光させる際の光量の基準値に関する情報として用いられる。調整制御部１２５は、図１９（ｃ）に示すように“位相”毎に求められた“ＳＴＲＢ時間”の情報を、補正情報として生成し、補正値情報記憶部１２４に格納する。これにより、図１０に示す形式と同形式の情報が得られ、図１６のＳ１６０９に示す処理が完了する。
【０１１９】
尚、調整制御部１２５は、図１９（ｃ）に示す補正値の情報に基づき、図８に示すような補正値の情報を生成することも可能である。図１９（ｃ）に示す補正値の情報は、図１１、図１２に示すように“位相”毎の“ＳＴＲＢ時間”を指定する情報である。即ち、図１１、図１２に示すような“位相”と“ＳＴＲＢ時間”との関係を図９に示すような関係、即ち線形に変換することにより、図８に示すような補正値の情報を求めることができる。
【０１２０】
次に、図１９（ｃ）に示すように求められた補正値の主走査方向の補完処理について説明する。図１３に示すように、本実施形態においては、主走査方向に複数のパターン検知センサ１１７ａ、１１７ｂ、１１７ｃが設けられており、主走査方向の夫々の地点において濃度変動検知パターンＰを検知することが可能である。そのため、図１９（ｃ）に示す補正値は、主走査方向の夫々の地点毎に求められる。
【０１２１】
図２０（ａ）は、図１９（ｃ）に示す補正値が主走査方向の夫々の地点毎に生成された状態を示す図である。図２０（ａ）においては、パターン検知センサ１１７ａ、１１７ｂ、１１７ｃ夫々に対応するエリアをエリアＡ、Ｂ、Ｃとして分割し、夫々のエリア毎に求められた補正値が用いられる。
【０１２２】
図２０（ａ）に示す態様によって、主走査方向の全範囲がカバー可能であれば問題ないが、例えば、パターン検知センサ１１７ａ、１１７ｂ、１１７ｃが主走査方向の中央に集まっており、パターン検知センサ１１７ａ、１１７ｃの外側の範囲について補正値の補完を要する場合がある。図２０（ｂ）は、そのような場合における補正値の補完態様を示す図である。
【０１２３】
図２０（ｂ）の態様においては、夫々のパターン検知センサ１１７が設けられた位置をエリアの境界として設定し、パターン検知センサ１１７ａ、１１７ｃの外側及び隣接するパターン検知センサ１１７同士の間のエリアについて、補正値を補完する。
【０１２４】
ここで、主走査方向における濃度の変動は、感光体ドラム１０９やＬＥＤＡ２８１の取り付け角度の誤差によって生じる。即ち、主走査方向の濃度の変動は線形補完によって補完可能である。本実施形態においては、図２０（ａ）に示すように夫々のエリアＡ、Ｂ、Ｃ毎に求められた補正値に基づいて主走査方向に線形補完を行う。
【０１２５】
例えば、調整制御部１２５は、図２０（ａ）に示すエリアＡ、Ｂ夫々の補正値の中間値を求めることにより、図２０（ｂ）に示すエリアＢ´の補正値を求める。また、調整制御部１２５は、図２０（ａ）に示すエリアＢ、Ｃ夫々の補正値の中間値を求めることにより、図２０（ｂ）に示すエリアＣ´の補正値を求める。
【０１２６】
更に、調整制御部１２５は、そのようにしても求めたエリアＢ´、Ｃ´の補正値の差分を求め、その差分をエリアＢ´、Ｃ´の補正から加減することにより、エリアＡ´、Ｄ´の補正値を求める。このように、単純な線形補完によって、
主走査方向の夫々のエリアに対応する補正値を補完することができる。換言すると、線形補完により、パターン検知センサ１１７による読取位置の数よりも細かく分割した夫々の範囲に対応する濃度変動補正値情報を生成することが可能となる。
【０１２７】
以上、説明したように、本実施形態に係る光書き込み装置においては、簡易な構成により、感光体ドラムと光源との距離の変動に対する補正値を求めることができる。
【０１２８】
尚、上記実施形態においては、図１９（ｃ）に示すように、補正値情報において、ＳＴＲＢ時間を直接指定する場合を例として説明した。これに限らず、デフォルトのＳＴＲＢ時間に対する補正値、即ち差分値の情報を、“位相”に応じて設定するようにしても良い。いずれの場合であっても、補正値情報は、光量の補正に関する情報として、感光体ドラム１０９の位相に応じて発光制御部１２２がＬＥＤＡ２８１を発光させる際の光量を特定するための情報であれば、上記と同様の効果を得ることができる。
【０１２９】
また、上記実施形態においては、濃度変動に対する補正の対象として、ＬＥＤＡ２８１のＳＴＲＢ時間を対象とする場合を例として説明した。この他、感光体ドラム１０９の現像バイアスの電圧値を変化させることによっても、最終的に形成される画像の濃度を調整することが可能である。従って、図１９（ｃ）に示す補正値の情報は、感光体ドラム１０９の“位相”に対する“ＳＴＲＢ時間”の情報ではなく、“バイアス電圧値”の情報として生成しても良い。
【０１３０】
また、上記実施形態においては、図２０（ａ）、（ｂ）に示すように、主走査方向のエリア毎に異なる発光時間を設定する場合を例として説明したが、図２０（ａ）に示すように、エリア毎に求められた補正値に基づいて、主走査方向の全エリアで単一の発光時間を設定するようにしても良い。これにより、主走査方向のエリア毎に異なる発光時間を設定する必要がなくなり、装置構成を簡略化することができる。エリア毎に求められた補正値に基づいて、主走査方向の全エリアで単一の発光時間を設定する方法としては、エリア毎に求められた補正値の平均値、中間値、最頻値等を用いることができる。
【符号の説明】
【０１３１】
１  画像形成装置
１０  ＣＰＵ
１１  ＲＡＭ
１２  ＲＯＭ
１３  エンジン
１４  ＨＤＤ
１５  Ｉ／Ｆ
１６  ＬＣＤ
１７  操作部
１８  バス
２０  コントローラ
２１  ＡＤＦ
２２  スキャナユニット
２３  排紙トレイ
２４  ディスプレイパネル
２５  給紙テーブル
２６  プリントエンジン
２７  排紙トレイ
２８  ネットワークＩ／Ｆ
３０  主制御部
３１  エンジン制御部
３２  入出力制御部
３３  画像処理部
３４  操作表示制御部
１０１  給紙トレイ
１０２  給紙ローラ
１０３  分離ローラ
１０４  用紙
１０５  搬送ベルト
１０６ＢＫ、１０６Ｃ、１０６Ｍ、１０６Ｙ  画像形成部
１０７  駆動ローラ
１０８  従動ローラ
１０９ＢＫ、１０９Ｃ、１０９Ｍ、１０９Ｙ  感光体ドラム
１１０ＢＫ  帯電器
１１１光書き込み装置
１１２ＢＫ、１１２Ｃ、１１２Ｍ、１１２Ｙ  現像器
１１３ＢＫ、１１３Ｃ、１１３Ｍ、１１３Ｙ  除電器
１１５ＢＫ、１１５Ｃ、１１５Ｍ、１１５Ｙ  転写器
１１６  定着器
１１７  パターン検知センサ
１１８  位相検知センサ
１１９ａ  感光体周期検知マーカー
１１９ｂ  感光体位相検知マーカー
１２０  光書き込み装置制御部
１２１  ラインメモリ
１２２  発光制御部
１２３  発光時間制御部
１２４  補正値情報記憶部
１２５  調整制御部
１２６  パターン読取制御部
２８１、２８１ＢＫ、２８１Ｙ、２８１Ｍ、２８１Ｃ  ＬＥＤＡ
【先行技術文献】
【特許文献】
【０１３２】
【特許文献１】特開２０１０−００８９１３号公報
【特許文献２】特開２００６−１８７９２９号公報
【特許文献３】特開平７−５２４４７号公報
【特許文献４】特開２００７−１４４７３１号公報
【図１】
0005779967.tif 000004
【図２】
0005779967.tif 000005
【図３】
0005779967.tif 000006
【図４】
0005779967.tif 000007
【図６】
0005779967.tif 000008
【図７】
0005779967.tif 000009
【図８】
0005779967.tif 000010
【図９】
0005779967.tif 000011
【図１０】
0005779967.tif 000012
【図１１】
0005779967.tif 000013
【図１２】
0005779967.tif 000014
【図１３】
0005779967.tif 000015
【図１４】
0005779967.tif 000016
【図１５】
0005779967.tif 000017
【図１６】
0005779967.tif 000018
【図１７】
0005779967.tif 000019
【図１８】
0005779967.tif 000020
【図１９】
0005779967.tif 000021
【図２０】
0005779967.tif 000022
【図５】
0005779967.tif 000023