(57)【要約】【課題】補正対象の濃度ムラの分布によらず良好な補正ができ、高画質化が可能な画像形成装置を提供する。【解決手段】副走査タイミング発生部３５、主副走査タイミング発生部３６は、連携して、特性データが入力されるタイミングでラッチ信号を発生して、画素バッファ３１１、ライン・バッファ３１２へ補間処理用の特性データを保持する。副走査補間部３１３は、副走査タイミング発生部３５により与えられるライン間の位置関係から、線形補間によって補正データの副走査方向の補間データを導く。主副走査タイミング発生部３６は、副走査補間部３１３から有効データが出力されるタイミングでラッチ信号を発生して、画素バッファ３１４、３１５へ補間処理用の副走査補間後の特性データを保持する。主走査補間部３１６は、主走査タイミング発生部３６により与えられる画素間の位置関係から、線形補間によって補正データの２次元の補間データを出力する。【選択図】図４
2008137320.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
画像を形成するためのＭ個（Ｍ≧２）の発光素子を持つ発光素子ユニットと、
前記発光素子ユニットの照射光で感光体をライン走査する主走査手段と、
前記感光体表面を相対移動させてその表面に２次元の静電潜像を形成する副走査手段とを備え、Ｎライン（Ｍ≧Ｎ≧２）を同時に潜像するために少なくともＮ個の前記発光素子を点灯制御する画像形成装置において、
主走査、副走査の配置に関連付けられた特性データに基づいて画素ごとの補正データを導く補正データ演算手段と、
前記補正データに基づいて補正処理をする補正手段と、
を備え、
前記補正データを導くのに有効な前記特性データの数は画素数より少なく設定されていることを特徴とする画像形成装置。
【請求項２】
前記特性データは、ライン数より少ない所定の副走査サンプリング間隔Ｌ（Ｌ≧２）で間引かれたデータであって、ＬはＮの自然数倍であることを特徴とする請求項１記載の画像形成装置。
【請求項３】
前記特性データは、同時に走査するＮラインの中で、１ライン目、Ｎライン目を含む端のライン中に配置されることを特徴とする請求項１記載の画像形成装置。
【請求項４】
同時に走査するＮラインの前記補正データは、前記同時走査のＮラインを挟む配置の特性データから導くことを特徴とする請求項１記載の画像形成装置。
【請求項５】
同時に走査するＮラインの前記補正データを導くために、前記同時走査のＮラインを挟む前記特性データは、前後の２ライン分に含まれることを特徴とする請求項４記載の画像形成装置。
【請求項６】
前記特性データは、前記感光体の感度ムラを補正するためのデータであることを特徴とする請求項２乃至５のいずれかに記載の画像形成装置。
【請求項７】
２次元状の前記特性データを保持するメモリ手段を備えることを特徴とする請求項２乃至５のいずれかに記載の画像形成装置。
【請求項８】
２次元状の前記特性データは、主走査方向に等間隔に並ぶことを特徴とする請求項２乃至５のいずれかに記載の画像形成装置。
【請求項９】
２次元配置される前記特性データは、画素位置と一致しない特性データも含むことを特徴とする請求項２乃至５のいずれかに記載の画像形成装置。
【請求項１０】
前記補正データを線形補間で演算することを特徴とする請求項２乃至５のいずれかに記載の画像形成装置。
【請求項１１】
前記補正手段は、前記発光素子からのライン当たりの光量の変調により、前記補正データに基づいて補正することを特徴とする請求項２乃至５のいずれかに記載の画像形成装置。
【請求項１２】
前記補正手段は、主走査方向と副走査方向の補正の補正を合成することを特徴とする請求項１１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、感光体をレーザビームで潜像して画像形成する画像形成装置に関し、特に高解像度、高画質、高耐久性のディジタル複合機に好適な画像形成装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
画像形成装置においては、高解像度、高画質、高耐久性が求められ、ハイエンドの使用ではその全てが高いレベルで求められる。
【０００３】
電子写真システムの感光体において、高解像度、高耐久性の観点から、アモルファス・シリコンが注目され、すでに実用化もされている。アモルファス・シリコンは、ＯＰＣ（有機半導体）と比較して、圧倒的に高い耐久性を示す一方、製造上の問題から感光膜の厚さのバラツキが発生しやすい特徴を持つ。
【０００４】
感光膜の厚さバラツキは、ドラム感度ムラとして、形成された出力画像の濃度ムラに繋がり、高画質化の阻害要因となる。
【０００５】
従来、特許文献１に示されるように、主に光学系に起因する主走査方向の補正と、ドラム感度ムラに起因する副走査方向の補正との加算により補正処理をしていた。
【０００６】
図７は、従来例に係る画像形成装置のブロック構成を概略的に示す図である。
【０００７】
図７において、カウンタ７１で主走査、副走査にカウントして、ドラム感度ムラ補正メモリ７２と照度分布補正メモリ７３の読み出しアドレスを指定して、各補正データを画像データとともに補正値演算部７４に入力して、各画素の補正データを演算出力する。レーザ制御駆動部７５は、入力信号に従い、レーザを駆動する。
【０００８】
また、エリアで区切った上で、エリアごとに補正値を割り当てていた。または、補正値の変動パターンを数式として持ち、演算により補正値を求めていた。
【０００９】
図８は、感光ドラムの感度ムラを平面状に展開した図である。
【００１０】
図８において、感度ムラ補正の分布は（ａ）のモデルを想定して、ハードウェア回路の削減を図っている。
【特許文献１】特開２００５−７００６９号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１１】
しかしながら、上記従来技術の場合、図８（ｂ）のように、必ずしも、主走査、副走査のムラの分布が均一でない場合に対応できない欠点があった。一方、補正データを２次元状に持つと画素数と同等の多大なメモリを必要とする。
【００１２】
また、エリアに分割して、エリアごとの補正データを持つとエリアの境界において補正ムラが発生する可能性がある。また、補正データとしてバラツキの補正カーブに合わせた数式を用いる場合、複雑な数式に対応するハードやＣＰＵ資源が必要となる。
【００１３】
本発明の目的は、補正対象の濃度ムラの分布によらず良好な補正ができ、高画質化が可能な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】
【００１４】
上記目的を達成するために、請求項１記載の画像形成装置は、画像を形成するためのＭ個（Ｍ≧２）の発光素子を持つ発光素子ユニットと、前記発光素子ユニットの照射光で感光体をライン走査する主走査手段と、前記感光体表面を相対移動させてその表面に２次元の静電潜像を形成する副走査手段とを備え、Ｎライン（Ｍ≧Ｎ≧２）を同時に潜像するために少なくともＮ個の前記発光素子を点灯制御する画像形成装置において、主走査、副走査の配置に関連付けられた特性データに基づいて画素ごとの補正データを導く補正データ演算手段と、前記補正データに基づいて補正処理をする補正手段とを備え、前記補正データを導くのに有効な前記特性データの数は画素数より少なく設定されていることを特徴とする。
【発明の効果】
【００１５】
本発明の画像形成装置は、主走査、副走査の配置に関連付けられた特性データに基づいて画素ごとの補正データを導く補正データ演算手段と、補正データに基づいて補正処理をする補正手段とを備えている。そして、補正データを導くのに有効な特性データの数は画素数より少なく設定されている。
【００１６】
このように、主走査、副走査の配置に関連付けられた特性データに基づいて画素ごとの補正データを導き、補正処理を行うことで、補正対象の濃度ムラの分布によらず良好な補正ができ、高画質化が可能となる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１７】
以下、本発明の実施の形態を図面を参照しながら詳細に説明する。
【００１８】
図１は、本発明の実施の形態に係る画像形成装置の全体構成を概略的に示す図である。
【００１９】
図１に示す画像形成装置は、４ドラム式のカラー複写装置である。
【００２０】
図１の画像形成装置は、カラースキャナ１とカラープリンタ２とから構成されている。以下、その構成を動作と併せて説明する。
【００２１】
カラースキャナ１は、原稿１３の画像を照明ランプ１４、ミラー群１５Ａ、１５Ｂ、１５Ｃ、及びレンズ１６を介してカラーセンサ１７に結像する。そして、原稿のカラー画像情報を、例えばブルー（Ｂｌｕｅ、以下Ｂという）、グリーン（Ｇｒｅｅｎ、以下Ｇという）、レッド（Ｒｅｄ、以下Ｒという）の色分解光ごとに読み取り、電気的な画像信号に変換する。
【００２２】
そして、このカラースキャナ１で得たＢ、Ｇ、Ｒの色分解画像信号を、信号強度レベルをもとにして、図３で後述する画像処理部で色変換処理する。そして、ブラック（以下、Ｋという）、シアン（ＣＹＡｎ、以下Ｃという）、マゼンタ（ＭＡｇｅｎｔＡ、以下Ｍという）、イエロー（Ｙｅｌｌｏｗ、以下Ｙという）のカラー画像データを得る。
【００２３】
次に、カラープリンタ２の概略について説明する。カラープリンタ２では、各色のトナーに対し１つずつ設けられた書き込み光学ユニット２８Ｍ、２８Ｃ、２８Ｙ、２８Ｋで、カラースキャナ１からのカラー画像データを光信号に変換する。そして、原稿画像に対応した光書き込みを行い、各色に設けられた感光体２１Ｍ、２１Ｃ、２１Ｙ、２１Ｋに静電潜像を形成する。
【００２４】
これら感光体２１Ｍ、２１Ｃ、２１Ｙ、２１Ｋは、矢印の如く反時計回転し、各色の感光体２１の周りには、帯電器２７Ｍ、２７Ｃ、２７Ｙ、２７Ｋが配置される。また、各色の感光体２１の周囲には、それぞれ現像器２１３Ｍ、現像器２１３Ｃ、現像器２１３Ｙ、現像器２１３Ｋが感光体２１に接するよう配置される。
【００２５】
また、中間転写体としての中間転写ベルト２２の水平面が各感光体２１に接しており、この中間転写ベルト２２は、駆動ローラ２２０と、従動ローラ２１９、２３７に張架されている。また、各色に対する第１の転写手段としての第１転写バイアスブレード２１７Ｍ、２１７Ｃ、２１７Ｙ、２１７Ｋが、中間転写ベルト２２を介して、各感光体２１と当接している。
【００２６】
また、第２転写バイアスローラ２２１は、中間転写ベルト２２の従動ローラ２１９に対向する位置に配置され、中間転写ベルト２２に対して離接可能に駆動する離接機構が設けられている。
【００２７】
また、中間転写ベルト２２の表面で従動ローラ２３７に対向する所定位置に、ベルトクリーニングユニット２２２が設けられている。このベルトクリーニングユニット２２２は、プリントスタートから最終色の画像後端部のベルト転写が終了するまではベルト面から離間させておき、そして、その後の所定のタイミングに、接離機構によってベルト面に接触させてクリーニングを行う。
【００２８】
カラープリンタ部において、まずマゼンタから画像形成が開始される。その後、中間転写ベルト２２の回転速度に対し、感光体２１Ｍと感光体２１Ｃの位置のズレ分だけ遅れたタイミングでシアンの画像形成が開始される。次に中間転写ベルト２２の回転速度に対し、感光体２１Ｃと感光体２１ＣＹの位置のズレ分だけ遅れたタイミングでイエローの画像形成が開始される。次に中間転写ベルト２２の回転速度に対し、感光体２１Ｙと感光体２１Ｋの位置のズレ分だけ遅れたタイミングでブラックの画像形成が開始される。
【００２９】
各色の画像データは、中間転写ベルト２２上に重ね合わせて転写され、フルカラーのトナー像が中間転写ベルト２２上に形成される。
【００３０】
図２は、図１における書き込み光学ユニットの平面構成を概略的に示す図である。
【００３１】
図２において、発光素子アレー２８１は、４つの発光素子を持ち、同時に４ラインを照射する。（Ｍ＝Ｎ＝４）発光素子アレー２８１のレーザ光を、レンズ２８２を介してポリゴンモータ２８３に結合して回転する８面ポリゴンミラーの面に照射する。
【００３２】
ポリゴンモータ２８３により、発光素子アレー２８１のレーザ光を１回転に８回走査するよう偏光する。偏光したレーザ光は、走査の始めでＢｅＡＭＤｅｔｅＣｔ（以下ＢＤという）検知素子２８６により検知され、主走査ごとの露光開始のトリガーとなるＢＤ信号を生成する。
【００３３】
一方、中間転写ベルト２２に設けた図示せぬＨＰセンサの信号を受け、その信号の立ち上がりエッジもしくは立下りエッジにポリゴンモータ２８３がＢＤ信号に同期するように位相制御する。そしてＨＰセンサの信号の立ち上がりエッジもしくは立下りエッジにより副走査方向の露光開始タイミングを得る。
【００３４】
また、ｆθレンズ２８４により、端部の走査速度の補正をし、平面ミラー２８５により偏光して、レーザ光を下部に配置された感光ドラム２１に照射する。本実施形態において、ポリゴンミラーはＯＦＳ（ＯｖｅｒＦｉｅｌｄＳＣＡｎｎｅｒ）であって、ポリゴン面の面積を小さく設計する分、多面化による高速化、小型化による高回転化のメリットがある。一方で、図３に示すように、垂直から離れた反射角度において、反射光量が低下するデメリットがある。
【００３５】
中間転写ベルト２２上にフルカラーのトナー画像が形成されると、第２転写バイアスローラ２２１は中間転写ベルト２２に接する位置に離接機構により移動する。また、フルカラーのトナー像が中間転写ベルト２２上に形成される以前に出力する記録媒体は、カセット２２３から給紙ローラ２２４、搬送ローラ２２６、２２７、２２８を経由し、レジローラ２２５にて待機させておく。
【００３６】
第２転写バイアスローラ２２１が中間転写ベルト２２に接すると、中間転写ベルト２２上のトナー像が記録媒体の所定の位置に転写されるように、レジローラ２２９がオンし、記録媒体を第２転写バイアスローラ２２１へと送りこむ。第２転写バイアスローラ２２１では、中間転写ベルト２２上のトナー像を記録媒体へ転写するために、所定の転写バイアスが印加されており、これにより記録媒体へとトナー像が一括転写される。
【００３７】
以上のように転写された記録媒体は、定着装置２５に搬送され、定着装置２５において、所定温度にコントロールされた上下の定着ローラでトナー像を融解定着して、高解像度のフルカラーコピーを得る。なお、記録媒体へ転写後の中間転写ベルト２２はクリーニングユニット２２２で表面をクリーニングされ、コピー動作を終了する。
【００３８】
図４は、図１の画像形成装置のブロック構成を概略的に示す図である。
【００３９】
図４において、１主走査当たり４ライン同時処理のため、第１ライン処理部３１乃至第４ライン処理部３４の４回路を持つ。第１ライン処理部３１の入力に、後述する図５（ａ）の大きな丸の画素配置における特性データが入力される。すなわち、副走査のサンプリング間隔Ｌ＝８である。
【００４０】
副走査タイミング発生部３５、主副走査タイミング発生部３６は、連携して、特性データが入力されるタイミングでラッチ信号を発生して、画素バッファ３１１、ライン・バッファ３１２へ補間処理用の特性データを保持する。
【００４１】
副走査補間部３１３は、副走査タイミング発生部３５により与えられるライン間の位置関係から、線形補間によって補正データの副走査方向の補間データを導く。
【００４２】
また、主副走査タイミング発生部３６は、副走査補間部３１３から有効データが出力されるタイミングでラッチ信号を発生して、画素バッファ３１４、３１５へ補間処理用の副走査補間後の特性データを保持する。
【００４３】
主走査補間部３１６は、主走査タイミング発生部３６により与えられる画素間の位置関係から、線形補間によって補正データの２次元の補間データを出力する。
【００４４】
第２ライン処理部３２乃至第４ライン処理部３４は、同時処理する他のラインを第１ライン処理部１と同様に処理する。ただし、副走査のライン配置は、ライン処理ごとにずらした認識で線形補間が実施される。副走査タイミング発生部３５、主走査タイミング発生部３６は、各ライン処理間で同一タイミングであるため、共通で信号が渡される。
【００４５】
ここで、第１ライン処理部３１乃至第４ライン処理部３４、副走査タイミング発生部３５、主副走査タイミング発生部３６は、統括的に請求範囲記載の各手段を構成する。
【００４６】
図５は、図１、図４の画像形成装置において、４ライン同時に潜像する際の特性データのサンプリングを説明する図である。
【００４７】
図５において、符合５１は画素データ、符号５２は補正に用いる特性データを示す。また、符号５３は４ビームのレーザ光を示し、レーザ光が照射されて、枠５４の中の４行ごとのラインが同時に照射される。
【００４８】
（ｃ）において、真中の枠５４の４ラインを線形補間して補正データを求める場合、上下を含めた３ラインの補正データを、図４のライン・バッファ３１２などに蓄積して演算する必要が生じる。
【００４９】
本発明において、特性データ５２の配置を限定できる前提として、特性データはライン数より少ない所定の副走査サンプリング間隔Ｌ（Ｌ≧２）で間引かれたデータであって、ＬはＮの自然数倍とすることでライン・バッファの少ない方式を提案する。
【００５０】
または、特性データは同時に走査するＮラインの中で端のライン、すなわち１ライン目、Ｎライン目の中に配置する。または、同時に走査するＮラインの補正データを、同時走査のＮラインを挟む配置の特性データから導く。
【００５１】
また、同時に走査するＮラインの補正データを導くために、同時走査のＮラインを挟む特性データは前後の２ライン分に含まれる方式を提案する。
【００５２】
さらに、特性データは、感光体の感度ムラを補正するためのデータとする。あるいは、２次元状の特性データを保持するメモリ手段を有する。または、２次元状の特性データは、主走査方向に等間隔に並ぶものする。
【００５３】
または、特性データの２次元配置は、画素位置と一致しない特性データも含むものとする。または、補正データを線形補間で演算するものとする。または、補正データによる補正手段は、発光素子からのライン当たりの光量の変調により補正するものとする。または、補正手段は主走査方向の補正との合成によるものとする。
【００５４】
本実施の形態において、補正のための特性データ５２は、画素位置と一致している必要はなく、図５（ｂ）のように、画素間の配置として、線形補間する応用も可能である。また、ライン・バッファ３１２の規模を問題としないシステムにおいては、図５（ｃ）のように、３ライン以上に跨って、演算処理するシステムとしても良い。
【００５５】
図６は、図２における発光素子アレーの構成を概略的に示す図である。
【００５６】
図６において、発光素子アレー２８１は、Ｍ＝８ｘ４＝３２個の発光素子を持ち、同時に８個を点灯させて８ラインを同時走査する（Ｎ＝８）。
【００５７】
（ａ）、（ｂ）において、それぞれ、発光素子アレー２８１の２回の走査の位置関係を示し、走査間隔の誤差により、発光する素子列を切替えている様子を示す。この場合、ライン処理部が図４に示す４つから８つに追加されるが動作は同様である。
【図面の簡単な説明】
【００５８】
【図１】本発明の実施の形態に係る画像形成装置の全体構成を概略的に示す図である。
【図２】図１における書き込み光学ユニットの平面構成を概略的に示す図である。
【図３】図２の書き込み光学ユニットにおける光強度分布を示す図である。
【図４】図１の画像形成装置のブロック構成を概略的に示す図である。
【図５】図１、図４の画像形成装置において、４ライン同時に潜像する際の特性データのサンプリングを説明する図である。
【図６】図２における発光素子アレーの構成を概略的に示す図である。
【図７】従来例に係る画像形成装置のブロック構成を概略的に示す図である。
【図８】感光ドラムの感度ムラを平面状に展開した図である。
【符号の説明】
【００５９】
３１乃至３４  第１ライン処理部乃至第４ライン処理部
３５  副走査タイミング発生部
３６  主副走査タイミング発生部
３１１  画素バッファ
３１２  ライン・バッファ
３１３  副走査補間部
３１４  画素バッファ
３１５  画素バッファ
３１６  主走査補間部
【図１】
2008137320.tif 000003
【図２】
2008137320.tif 000004
【図３】
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【図４】
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【図５】
2008137320.tif 000007
【図６】
2008137320.tif 000008
【図７】
2008137320.tif 000009
【図８】
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