(57)【要約】【課題】画像形成速度の低下を抑制して、確実に面内の濃度むらを補正することを目的とする。【解決手段】各感光体ドラム４６の周囲の帯電器５０とレーザ走査装置１２間に、面内濃度むらを補正するための補正用光源２６を設ける。補正用光源２６は、主走査方向に沿って複数のＬＥＤを配列し、複数のＬＥＤの点灯を制御することによって主走査方向及び副走査方向の面内の濃度むらを略均一に補正する。濃度むらの補正は、感光体基準位置検出センサによって検出した感光体ドラム４６の基準位置を基準として、パッチ濃度検出センサ３４によって検出した感光体ドラム４６上に形成された面内濃度むら補正パターンの濃度から濃度むら分布を算出し、該濃度むら分布から面内の濃度むらに対応する露光量のむらを補正するための補正値（露光量補正マップ）を算出し、補正用光源を制御することによって行う。【選択図】図１
2007225709.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
画像を表す画像データに応じて変調した光を出力する画像用光源と、
前記画像用光源から出力された光によって静電潜像が形成される感光体と、
前記画像用光源とは別に設けられ、前記感光体上の電位のむらまたは前記画像用光源によって前記感光体上に形成された静電潜像に応じて形成される画像の濃度のばらつきを補正するための光を前記感光体に向けて出力する補正用光源と、
を備えた画像形成装置。
【請求項２】
前記感光体上の電位及び形成された画像の濃度分布の少なくとも何れかを検出する検出手段と、前記検出手段の検出結果に基づいて、前記感光体上の電位または形成される画像の濃度分布が略均一となるように、前記補正用光源を制御する制御手段と、を更に備え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】
前記感光体の基準位置を検出する基準位置検出手段を更に備え、前記制御手段が、前記検出手段及び前記基準位置検出手段の検出結果に基づいて前記補正用光源を制御することを特徴とする請求項２に記載の画像形成装置。
【請求項４】
前記補正用光源は、前記画像用光源から出力されて感光体上に結像されるスポット径と異なる大きさのスポット径で感光体を露光することを特徴とする請求項１乃至請求項３の何れか１項に記載の画像形成装置。
【請求項５】
前記画像用光源と前記補正用光源は、前記補正用光源から出力された光によって前記感光体上を露光した後に前記画像用光源から出力された光によって前記感光体上を露光する位置となるように配置したことを特徴とする請求項１乃至請求項４の何れか１項に記載の画像形成装置。
【請求項６】
前記補正用光源が、複数のＬＥＤからなることを特徴とする請求項１乃至請求項５の何れか１項に記載の画像形成装置。
【請求項７】
前記補正用光源は、前記感光体上の電荷を除去する電位除去光源の一部の光を導光する光シートバスと、前記光シートバスに導光する光の光量を調整する光量調整手段と、からなり、前記制御手段が、前記検出手段の検出結果に基づいて、前記光量調整手段を制御することを特徴とする請求項２乃至請求項６の何れか１項に記載の画像形成装置。
【請求項８】
前記補正用光源は、前記画像用光源が設けられた露光装置内に設けられ、前記画像用光源の光路へ導光する導光手段によって前記画像用光源の光路と同一光学系を介して前記感光体を露光することを特徴とする請求項１乃至請求項４の何れか１項に記載の画像形成装置。
【請求項９】
前記感光体が感光体ドラムまたは無端状の感光体ベルトからなり、前記補正用光源が前記感光体ドラムまたは前記感光体ベルトの１周に対して連続的またはステップ的に前記感光体ドラム上の電位または濃度のばらつきを補正することを特徴とする請求項１乃至請求項８の何れか１項に記載の画像形成装置。
【請求項１０】
レーザ光を射出する複数の発光素子を有する面発光素子によって画像形成を行う画像形成装置であって、
前記面発光素子が、画像を表す画像データに応じて変調したレーザ光を射出する複数の画像用発光素子と、前記画像用発光素子から射出された光が露光される感光体上の電位または濃度のばらつきを補正するために設けられ、前記画像用発光素子のレーザ光射出窓に対してレーザ射出窓の大きさを小さくした、少なくとも１つ以上の補正用発光素子と、からなることを特徴とする画像形成装置。
【請求項１１】
前記感光体上の電位及び形成された濃度分布の少なくとも何れかを検出する検出手段と、前記検出手段の検出結果に基づいて、前記感光体上の電位または濃度分布が略均一となるように、前記補正用発光素子を制御する制御手段と、を更に備え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】
前記感光体の基準位置を検出する基準位置検出手段を更に備え、前記制御手段が、前記検出手段及び前記基準位置検出手段の検出結果に基づいて前記補正用発光素子を制御することを特徴とする請求項１１に記載の画像形成装置。
【請求項１３】
前記感光体が感光体ドラムまたは無端状の感光体ベルトからなり、前記補正用発光素子が前記感光体ドラム１周または前記感光体ベルト１周に対して連続的またはステップ的に前記感光体ドラム上の電位または濃度のばらつきを補正することを特徴とする請求項１０乃至請求既往１２の何れか１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、画像形成装置にかかり、特に、感光体上に光を露光して静電潜像を形成する画像形成装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
感光体表面を露光して潜像形成する電子写真方式の画像形成装置では、ページ内（面内）の濃度むらは様々な要因で発生する。例えば、感光体感度のむら、帯電むら、露光量のむら、感光体と現像スリーブ距離変動、転写むらなどが要因として挙げられる。
【０００３】
これらの要因として発生する濃度むらを補正する技術として、様々な技術が提案されている。
【０００４】
例えば、濃度むらを画像データで補正する技術（特許文献１）、感光体の感光体特性を予め記憶して感光体使用時間・感光体付近温度／湿度・プリント枚数等の経時の影響による感光体特性を比較して濃度むらを予測して、帯電量、露光量、現像量、転写量の少なくとも１つを補正する技術（特許文献２）、感光体１周の潜像電位の平均値やばらつきから露光量を補正する技術（特許文献３）などがある。
【０００５】
また、画像濃度を制御するために必要な露光量と、ページ濃度むら分を補正するための露光量を分離して使用するものとして、特許文献４に記載の技術が提案されている。
【０００６】
特許文献４に記載の技術では、面発光素子（ＶＣＳＥＬ）に含まれる複数の発光素子のうち、１本以上を補助画像用発光素子として使用することが提案されている。
【特許文献１】特開平１１−１１２８１０号公報
【特許文献２】特開平８−３０１４５号公報
【特許文献３】特開２０００−５６５２２号公報
【特許文献４】特開２００３−１８２１４９号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
しかしながら、特許文献１に記載の技術では、画像データで補正する前の濃度が薄く、画像濃度を濃い方に補正する場合には最大の階調値となる高濃度領域への補正が効かなくなり、逆に画像濃度を薄い方に補正する場合には最小の階調値となる低濃度領域への補正が効かなくなることが知られている。
【０００８】
また、特許文献２に記載の技術では、感光体特性から濃度むらを予測するので、予測の精度が問題となり、精度良い補正が難しい。さらに、特許文献２において露光量を補正する場合には、画像濃度を制御するために必要な露光量と、補正するために必要な露光量が必要となり、光源のダイナミックレンジが不足する可能性がある。
【０００９】
また、特許文献３に記載の技術では、経時による感光体膜減り量が多くなったり、環境温度が低くなったりして、感光体感度が低くなった場合に、画像濃度を制御するために必要な露光量が多く必要となるが、加えて補正するための露光量が必要となるため、特許文献２に記載の技術と同様に、光源のダイナミックレンジが不足してしまう場合がある。
【００１０】
さらに、特許文献４に記載の技術では、複数の発光素子から出力する光で複数のラインを一度に画像形成することにより高速な画像形成ができるメリットがあるが、一部の発光素子を補助画像用光源として使用されるため、一度に画像形成されるライン数が少なくなり、メリットが低減してしまう。
【００１１】
本発明は、上記事実を考慮して成されたもので、画像形成速度の低下を抑制して、確実に面内の濃度むらを補正することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１２】
上記目的を達成するために請求項１に記載の発明は、画像を表す画像データに応じて変調した光を出力する画像用光源と、前記画像用光源から出力された光によって静電潜像が形成される感光体と、前記画像用光源とは別に設けられ、前記感光体上の電位のむらまたは前記画像用光源によって前記感光体上に形成された静電潜像に応じて形成される画像の濃度のばらつきを補正するための光を前記感光体に向けて出力する補正用光源と、を備えたことを特徴としている。
【００１３】
請求項１に記載の発明によれば、画像用光源からは、画像データに応じて変調した光が出力され、画像用光源とは別に設けられた補正用光源からは、感光体ドラムの電位のむらまたは画像用光源によって感光体上に形成された静電潜像に応じて形成された画像の濃度のばらつきを補正するための光が感光体に向けて出力される。すなわち、補正用光源から出力された光によって感光体上の電位または濃度のばらつきを補正することができる。
【００１４】
また、画像形成を行うための画像用光源とは別に、面内濃度むらを補正するための補正用光源を設けたので、画像用光源に面発光素子等を使用しても、面発光素子のメリット（一度に複数ラインを画像形成して高速画像形成が可能なメリット）を生かすことができ、画像形成速度が低下することなく、確実に面内の濃度むらを補正することができる。
【００１５】
なお、補正用光源は、請求項２に記載の発明のように、検出手段と制御手段を更に備えて、感光体上の電位及び形成された画像の濃度分布の少なくとも何れかを検出する検出手段の検出結果に基づいて、補正用光源を制御することによって、感光体の電位分布または形成される画像の濃度分布が略均一となるように補正することができるので、面内濃度むらを補正することが可能となる。
【００１６】
ここで、制御手段によって補正用光源を制御する際には、請求項３に記載の発明のように、感光体の基準位置を検出する基準位置検出手段を更に設けて、制御手段が、検出手段及び基準位置検出手段の検出結果に基づいて補正用光源を制御することで、面内の濃度むらを補正することが可能となる。
【００１７】
また、補正用光源は、請求項４に記載の発明のように、画像用光源から出力されて感光体上に結像されるスポット径と異なる大きさのスポット径で感光体を露光するようにしてもよい。
【００１８】
また、画像用光源と補正用光源は、請求項５に記載の発明のように、補正用光源から出力された光によって感光体上を露光した後に画像用光源から出力された光によって感光体上を露光する位置となるように配置してもよい。
【００１９】
また、補正用光源は、請求項６に記載の発明のように、複数のＬＥＤで構成するようにしてもよいし、請求項７に記載の発明のように、感光体上の電荷を除去する電位除去光源の一部の光を導光する光シートバスと、光シートバスに導光する光の光量を調整する光量調整手段と、で構成して、制御手段が、検出手段の検出結果に基づいて、光量調整手段を制御するようにしてもよい。
【００２０】
更に、補正用光源は、請求項８に記載の発明のように、画像用光源が設けられた露光装置内に設けられ、画像用光源の光路へ導光する導光手段によって画像用光源の光路と同一光学系を介して感光体を露光するようにしてもよい。
【００２１】
一方、感光体は、請求項９に記載の発明のように、感光体ドラムまたは無端状の感光体ベルトとし、補正用光源が感光体ドラムまたは感光体ベルトの１周に対して連続的またはステップ的に感光体ドラムの電位または濃度分布のばらつきを補正するようにしてもよい。
【００２２】
請求項１０に記載の発明は、レーザ光を射出する複数の発光素子を有する面発光素子によって画像形成を行う画像形成装置であって、前記面発光素子が、画像を表す画像データに応じて変調したレーザ光を射出する複数の画像用発光素子と、前記画像用発光素子から射出された光が露光される感光体上の電位または濃度のばらつきを補正するために設けられ、前記画像用発光素子のレーザ光射出窓に対してレーザ射出窓の大きさを小さくした、少なくとも１つ以上の補正用発光素子と、からなることを特徴としている。
【００２３】
請求項１０に記載の発明によれば、面発光素子が複数の画像用発光素子と、１つ以上の補正用発光素子を備え、画像用発光素子から射出されたレーザ光によって画像形成が行われ、補正用発光素子から射出されたレーザ光によって感光体上の電位または濃度のばらつきが補正される。すなわち、補正用発光素子から出力された光によって感光体上の電位または濃度のばらつきを補正することができる。
【００２４】
また、面発光素子の画像用発光素子のレーザ光射出窓に対して補正用発光素子のレーザ光射出窓の大きさが小さくされているので、画像用発光素子から射出されて感光体上に結像されたスポット径よりも補正用発光素子から射出された感光体上に結像されたスポット径の方を大きくすることができる。そして、補正用発光素子から射出されて感光体上に結像されたスポット径を大きくすることができるので、少ない数の発光素子で感光体の電位または濃度分布を略均一にすることができる。従って、面発光素子に複数の発光素子のうち、補正用発光素子として用いる発光素子数を最小限に抑えることができ、面発光素子のメリット（一度に複数ラインを画像形成して高速画像形成が可能なメリット）が補正用発光素子を設定することによって低減してしまうことを抑制することができる。
【００２５】
なお、補正用発光素子は、請求項１１に記載の発明のように、検出手段と制御手段を更に備えて、感光体上の電位及び形成された画像の濃度分布の少なくとも何れかを検出する検出手段の検出結果に基づいて、補正用発光素子を制御することによって、感光体の電位分布または濃度分布が略均一となるように補正することができるので、面内濃度むらを補正することが可能となる。
【００２６】
ここで、制御手段によって補正用発光素子を制御する際には、請求項１２に記載の発明のように、感光体の基準位置を検出する基準位置検出手段を更に設けて、制御手段が、検出手段及び基準位置検出手段の検出結果に基づいて補正用発光素子を制御することで、面内の濃度むらを補正することが可能となる。
【００２７】
また、感光体は、請求項１３に記載の発明のように、感光体ドラムまたは無端状の感光体ベルトとし、補正用発光素子が感光体ドラム１周または感光体ベルト１周に対して連続的またはステップ的に感光体ドラムの電位または濃度分布のばらつきを補正するようにしてもよい。
【発明の効果】
【００２８】
以上説明したように本発明によれば、画像形成速度の低下を抑制して、確実に面内の濃度むらを補正することができる、という効果がある。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２９】
以下、図面を参照して本発明の実施の形態の一例を詳細に説明する。
［第１実施形態］
図１は本発明の第１実施形態に係わる画像形成装置に適用可能なタンデムカラープリンタの概略構成を示す図である。
【００３０】
図１に示すように、タンデムカラープリンタ１０は、無端ベルトからなる中間転写ベルト４０が、複数のロール４２により、所定の張力を持って支持されている。また、中間転写ベルト４０上には、そのベルト走行方向Ｘに沿って、シアン（Ｃ）、マゼンタ（Ｍ）、イエロー（Ｙ）、ブラック（Ｋ）の各色に対応した画像記録ユニット４４Ｃ、４４Ｍ、４４Ｙ、４４Ｋが順に配設されている。なお、以下の説明では、特に区別しない限り、各画像記録ユニットは同一構成であるので、各色に対応する符号を省略して説明する。
【００３１】
各々の画像記録ユニット４４は、それぞれ図示しない装置本体フレームに回転可能に軸支された感光体ドラム４６を有し、各感光体ドラム４６の周囲には、そのドラム回転方向（図１の反時計回り方向）に沿って、クリーナ４８、イレーズランプ（図示省略）、帯電器５０、レーザ走査装置１２、現像器５２、及び１次転写ロール５４が順に配置されている。
【００３２】
すなわち、感光体ドラム４６に残留するトナーがクリーナ４８によって除去された後に、除電用のイレーズランプで感光体上の電荷が除電され、帯電器５０によって帯電され、レーザ走査装置１２によって感光体ドラム４６の表面に光が照射されて潜像が形成される。そして、レーザ走査装置１２によって形成された潜像は、現像器５２によってトナー像が形成され、１次転写ロール５４によって中間転写ベルト４０に転写されるようになっている。なお、各感光体ドラム４６によって副走査が行われ、レーザ走査装置１２によって主走査が行われる。
【００３３】
また、レーザ走査装置１２と現像器５２の間には、電位センサ１４が設けられており、予め定めた感光体ドラム４６の濃度ムラを測定するための面内濃度むら補正パターンを形成した時の感光体ドラム４６の電位分布が検出され、電位センサ１４の検出結果に基づいて面内むらの補正を行うようになっている。
【００３４】
更に、Ｃ、Ｍ、Ｙ、Ｋの各色の中間転写ベルト４０上に形成されたトナー像の濃度を検出して、感光体ドラム４６の濃度分布（面内濃度むら）を検出するためのパッチ濃度検出センサ３４がベルト走行方向Ｘにおいてブラック（Ｋ）の画像形成ユニット４４Ｋの下流側に配置されている。なお、パッチ濃度検出センサ３４は、反射型フォトセンサからなる。
【００３５】
一方、画像記録対象となる用紙は図示しない給紙カセットに収容され、その給紙カセットの用紙繰出側に設けられたピックアップロール５６により一枚ずつ繰り出される。繰出された用紙は、所定数のロール対５８により図中破線で示す経路を辿って搬送され、２次転写ロール６０の圧接位置へと送られ、２次転写ロール６０で中間転写ベルト４０上のカラー画像が用紙に一括転写（２次転写）される。カラー画像が転写された用紙は、用紙搬送系６２によって定着器６４に搬送され、そこで画像の定着処理（加熱、加圧等）がなされた後、図示しないトレイに排出されようになっている。
【００３６】
また、本実施形態のタンデムカラープリンタは、図２に示すように、各感光体ドラム４６の周囲の帯電器５０とレーザ走査装置１２間には、面内濃度むらを補正するための補正用光源２６が設けられている。補正用光源２６は、主走査方向に沿って複数のＬＥＤが配列されており、複数のＬＥＤの点灯を制御することによって主走査方向及び副走査方向の面内濃度むらを略均一に補正する。
【００３７】
補正用光源２６から出力されて感光体ドラム４６上に結像される光のスポット径は、レーザ走査装置１２から出力されて感光体ドラム４６上に結像される光のスポット径と異なるようにしてもよいし、同一のスポット径としてもよい。異なるスポット径とする場合には、補正用光源２６のスポット径をレーザ走査装置１２から出力されて感光体ドラム４６上に結像される光のスポット径よりも小さくすれば、補正分解能が高く（きめ細かい補正ができるように）なり、逆に補正用光源２６のスポット径をレーザ走査装置１２から出力されて感光体ドラム４６上に結像される光のスポット径よりも大きくすれば、少ないライン数で補正することが可能となるので、補正に使用する露光量マップを簡素化することができる。
【００３８】
なお、補正用光源２６は、感光体ドラム４６の１周に対して連続的またはステップ的に感光体ドラム４６の電位または濃度ばらつきを補正するようにしてもよい。
【００３９】
続いて、本発明の第１実施形態に係わるタンデムカラープリンタ１０の制御系の構成について説明する。図３は、本発明の第１実施形態に係わるタンデムカラープリンタ１０の制御系の構成を示すブロック図である。
【００４０】
本実施の形態に係わるタンデムカラープリンタ１０は、プリントコントローラ１６によって全体の制御が行われ、画像形成すべき画像データがプリントコントローラ１６に入力される。
【００４１】
また、タンデムカラープリンタ１０は、画像処理部１８、パルス幅変調回路２０、レーザドライバ２２、及びレーザ光源２４を備えており、これらによって感光体ドラム４６上への画像形成を行う。
【００４２】
プリントコントローラ１６に画像データが入力されると、イメージカウント部２８を介して画像処理部１８に出力されて所定の画像処理が施された後、パルス幅変調回路２０に出力される。
【００４３】
パルス幅変調回路２０では、画像データに応じた変調光を発光するための変調データを生成してレーザドライバ２２に出力する。
【００４４】
レーザドライバ２２は、変調データに基づいて、レーザ光源２４を駆動して感光体ドラム４６上を走査露光する。これによって、感光体ドラム４６上に主走査方向へ走査露光が行われ、感光体ドラム４６の回転によって副走査が行われて、感光体ドラム４６上に画像が形成される。
【００４５】
一方、本実施形態に係わるタンデムカラープリンタ１０は、現像器５２の現像濃度を制御するために、イメージカウント部２８、画像濃度制御部２８、及びパッチ濃度検出センサ３４を備えており、プリントコントローラ１６から出力された画像データは、イメージカウント部２８によって画像データ量がカウントされて、カウント結果が画像濃度制御部２８に出力される。例えば、イメージカウント部２８は、画像中の画像形成する有効信号数を画像データ量として算出し、算出結果を画像濃度制御部２８に出力する。
【００４６】
また、パッチ濃度検出センサ３４は、所定のタイミングで形成された予め定めたパッチ画像の濃度を検出して検出結果を画像濃度制御部２８に出力すると共に、後述する面内濃度むら補正制御部３０に出力する。
【００４７】
画像濃度制御部２８は、イメージカウント部２８による画像データ量の算出結果とパッチ濃度検出センサ３４の検出結果に基づいて、現像器５２内のトナー供給を制御して、トナー濃度を均一に保つようにしている。
【００４８】
さらに、本実施形態に係わるタンデムカラープリンタ１０は、面内濃度むら補正制御部３０を備えており、該面内濃度むら補正制御部３０によって画像形成されたページ内（面内）の濃度むらの補正を行う。
【００４９】
面内濃度むらの補正は、所定のタイミングで面内濃度むら補正パターンを感光体ドラム４６上に形成して面内濃度むら補正パターンの濃度分布を検出する場合と、画像形成時に帯電器５０によって帯電された感光体ドラム４６の電位を検出する場合とがある。
【００５０】
面内濃度むら補正パターンを形成する場合には、面内濃度むら補正パターンは、面内濃度むら補正パターンデータ生成部３２によって生成され、上述した画像データと同様に、イメージカウント部２８を介して画像処理部１８に出力されて所定の画像処理が施された後、パルス幅変調回路２０に出力され、画像データに応じた変調光を発光するための変調データを生成してレーザドライバ２２に出力することによって、感光体ドラム４６上に面内濃度むら補正パターンが形成される。なお、面内濃度むら補正パターンは、感光体ドラム４６１周分の濃度むらを検出できるパターンとされており、各感光体ドラム４６上にそれぞれ濃度むら補正パターンが形成される。
【００５１】
面内濃度むら補正制御部３０は、上述のパッチ濃度検出センサ３４、電位センサ１４及び感光体基準位置検出センサ３６が接続されている。なお、感光体基準位置検出センサ３６は、例えば、ロータリーエンコーダ等を感光体ドラム４６の回転軸等に設けると共に、ロータリーエンコーダの感光体ドラム４６の基準位置に対応する部分に切り欠き部などを設け、該切り欠き部を検出することによって感光体ドラム４６の基準位置を検出したり、感光体ドラム４６上の画像形成に影響しない部分の感光体ドラム４６の基準位置に対応する部分にマーク等を設けて、マークを検出することによって感光体ドラム４６の基準位置を検出することができる。そして、感光体ドラム４６は１周で連続するので、感光体基準位置検出センサ３６によって感光体ドラム４６の始点及び終点位置を検出することができる。
【００５２】
面内濃度むら補正制御部３０は、感光体基準位置検出センサ３６によって検出された感光体ドラム４６の予め定められた基準位置を基準として、パッチ濃度検出センサ３４によって検出された感光体ドラム４６上に形成された面内濃度むら補正パターンの濃度または電位センサ１４によって検出された感光体ドラム４６上の電位から濃度むら分布を算出し、該濃度むら分布から面内の濃度むらに対応する露光量のむらを補正するための補正値（露光量補正マップ）を算出し、算出結果を書込タイミング制御部６６に出力する。これによって書込タイミング制御部６６は、補正用光源ドライバ６８を制御して、感光体基準位置検出センサ３６によって検出された基準位置を基準としたタイミングで補正用光源２６を点灯して、露光量むらを補正する。なお、補正用光源２６によって面内濃度むらを補正するため、露光量補正マップは、例えば、濃度むら分布の濃度が濃い部分に他の部分を合わせるように露光量補正マップを作成することによって面内濃度むらを補正することができる。また、露光量むらの補正は、各画像記録ユニット４４毎に行う。
【００５３】
続いて、上述のように構成された本発明の第１実施形態に係わるタンデムカラープリンタ１０で行われる面内濃度むら補正処理について説明する。
【００５４】
図４は、本発明の第１実施形態に係わるタンデムカラープリンタ１０で行われる面内濃度むら補正処理の流れの一例を示すフローチャートである。
【００５５】
まず始めに、ステップ１００では、画像形成時補正か否かが面内濃度むら補正制御部３０によって判定される。該判定は、面内濃度むら補正を画像形成時に行う場合には判定が肯定されてステップ１１０へ移行し、画像形成時以外に行う場合、例えば、電源投入時の初期化時等の場合には判定が否定されてステップ１０２へ移行する。
【００５６】
ステップ１０２では、面内濃度むら補正パターンデータ生成部３２によって面内濃度むら補正パターンデータが生成されてステップ１０４へ移行する。
【００５７】
ステップ１０４では、ステップ１０２で生成された面内濃度むら補正パターンが記録される。すなわち、イメージカウント部２８を介して画像処理部１８にステップ１００で生成された面内濃度むら補正パターンデータが出力されて所定の画像処理が施された後、パルス幅変調回路２０に出力され、画像データに応じた変調光を発光するための変調データを生成してレーザドライバ２２に出力することによって、感光体ドラム４６上に面内濃度むら補正パターンが形成されて中間転写ベルト４０上に転写される。
【００５８】
次にステップ１０６では、面内濃度むら補正制御部３０によってパッチ濃度検出センサ３４の検出結果が取得されてステップ１０８へ移行する。すなわち、パッチ濃度検出センサ３４によって検出された中間転写ベルト４０上に形成された面内濃度むら補正パターンの濃度が面内濃度むら補正制御部３０によって取得される。
【００５９】
ステップ１０８では、面内濃度むら補正制御部３０によって、パッチ濃度検出センサ３４の検出結果に基づいて濃度分布（面内濃度むら分布）が算出されて、面内濃度むら分布から露光量補正マップが算出されてステップ１１４へ移行する。
【００６０】
一方、ステップ１００の判定が肯定されてステップ１１０へ移行すると、面内濃度むら補正制御部３０によって電位センサの検出結果が取得されてステップ１１２へ移行する。すなわち、電位センサ１４によって検出された感光体ドラム４６の電位が面内濃度むら補正制御部３０によって取得される。
【００６１】
ステップ１１２では、面内濃度むら補正制御部３０によって、電位センサ１４の検出結果に基づいて感光体ドラム４６上の電位分布が算出されて、電位分布から露光量補正マップが算出されてステップ１１４へ移行する。
【００６２】
そして、ステップ１１４では、露光量補正マップに従って補正用光源２６が制御されて一連の処理を終了する。すなわち、書込タイミング制御部６６によって、補正用光源ドライバ６８が制御され、感光体基準位置検出センサ２５によって検出された基準位置を基準としたタイミングで露光量補正マップに従って補正用光源２６が点灯制御される。これによって、各感光体ドラム４６上の電位が略均一となるように補正され、面内の濃度むらが補正される。また、画像形成時に面内濃度むらの補正を行う場合には、感光体ドラム４６は１周で連続するので、感光体基準位置検出センサ３６によって検出した基準位置を基準として連続性を持って補正することができる。
【００６３】
このように本実施形態では、画像形成用の光源と面内濃度むら補正用の光源とを別々に設けているので、従来の技術のように画像形成時に光源のダイナミックレンジが不足してしまうようなことがなく、確実に面内の濃度むらを補正することができる。
【００６４】
また、本実施形態では、画像形成用の光源としては、複数の発光素子を備えた面発光素子等を適用することが可能であり、該面発光素子を適用した場合には、面発光素子のメリットである、高速な画像形成が可能となる。そして、従来技術のように、面発光素子の一部の発光素子を用いて発光するのではく、別に設けた補正用光源２６を用いて面内濃度むらを補正するので、面発光素子のメリットを生かすことができる。
［第２実施形態］
続いて、本発明の第２実施形態に係わるタンデムカラープリンタについて説明する。
【００６５】
第１実施形態では、面内濃度ムラを補正するための専用の補正用光源２６を設けて面内濃度むらを補正するようにしたが、第２実施形態では、補正用光源としてイレーズランプを用いて面内濃度ムラの補正を行うようにしたものであり、その他の構成は第１実施形態と同一構成であるため、差異のみを説明する。
【００６６】
図５は、本発明の第２実施形態に係わるタンデムカラープリンタにおける面内濃度むらの補正用光源を説明するための図である。
【００６７】
本実施形態では、補正用光源としてイレーズランプ７０を用いる。イレーズランプ７０は、例えば、複数のＬＥＤが感光体ドラム４６の主走査方向に配列されているものを用い、イレーズランプ７０の複数のＬＥＤのうち、画像形成領域外や画像形成領域に影響を与えない領域のＬＥＤを用いて面内濃度むら補正を行う。
【００６８】
詳細には、光シートバス７２と光シートバス７２へ伝送する光の光量を変更する光量可変部７４を備えた光シートバス装置７６によって、イレーズランプ７０のＬＥＤから出力される光を補正用光源として伝送する。
【００６９】
光シートバス７２は、シート状の光伝送路中に光を拡散しながら伝送することで、複数の伝送先に送信することができる。すなわち、イレーズランプ７０の複数のＬＥＤのうちの一部（例えば、６個）のＬＥＤの光を光シートバス７２によって複数の伝送先に伝送するようにすれば、少ないＬＥＤで感光体ドラム４６の主走査方向幅を補うことができ、補正用光源として利用することができる。
【００７０】
そして、光シートバス７２に入力する光の光量を光量可変部７４によって制御することで、面内濃度むら分布に応じてイレーズランプ７０の光を感光体ドラム４６に照射することができる。例えば、光量可変部７４は、イレーズランプ７０から出力される光を任意に減光することによって、補正用光源としてイレーズランプ７０を使用することができる。
【００７１】
従って、第１実施形態の補正用光源２６のかわりにイレーズランプ７０と光シートバス装置７６を適用して、補正用光源ドライバ２６の代わりに、光量可変部７４による光量の可変制御を行うことによって、第１実施形態と同様に、面内濃度むらの補正を行うことが可能となる。
【００７２】
図６は、本発明の第２実施形態に係わるタンデムカラープリンタで行われる面内濃度むら補正処理の流れの一例を示すフローチャートである。
【００７３】
まず始めに、ステップ２００では、イレーズランプ７０が一定光量で点灯されて、感光体ドラム４６上の電荷除去が開始されて、ステップ２０２へ移行する。
【００７４】
ステップ２０２では、画像形成時補正か否かが面内濃度むら補正制御部３０によって判定される。該判定は、面内濃度むら補正を画像形成時に行う場合には判定が肯定されてステップ２１２へ移行し、画像形成時以外に行う場合、例えば、電源投入時の初期化時等の場合には判定が否定されてステップ２０４へ移行する。
【００７５】
ステップ２０４では、面内濃度ムラ補正パターンデータ生成部３２によって面内濃度むら補正パターンデータが生成されてステップ２０６へ移行する。
【００７６】
ステップ２０６では、ステップ２０４で生成された面内濃度むら補正パターンが記録される。すなわち、イメージカウント部２８を介して画像処理部１８にステップ２０４で生成された面内濃度むら補正パターンデータが出力されて所定の画像処理が施された後、パルス幅変調回路２０に出力され、画像データに応じた変調光を発光するための変調データを生成してレーザドライバ２２に出力することによって、感光体ドラム４６上に面内濃度むら補正パターンが形成されて中間転写ベルト４０上に転写される。
【００７７】
次にステップ２０８では、面内濃度むら補正制御部３０によってパッチ濃度検出センサ３４の検出結果が取得されてステップ２１０へ移行する。すなわち、パッチ濃度検出センサ３４によって検出された中間転写ベルト４６上に形成された面内濃度むら補正パターンの濃度が面内濃度むら補正制御部３０によって取得される。
【００７８】
ステップ２０８では、面内濃度むら補正制御部３０によって、パッチ濃度検出センサ３４の検出結果に基づいて濃度分布（面内濃度むら分布）が算出されて、面内濃度むら分布から露光量補正マップが算出されてステップ２１０へ移行する。
【００７９】
一方、ステップ２０２の判定が肯定されてステップ２１２へ移行すると、面内濃度むら補正制御部３０によって電位センサの検出結果が取得されてステップ２１４へ移行する。すなわち、電位センサ１４によって検出された感光体ドラム４６の電位が面内濃度むら補正制御部３０によって取得される。
【００８０】
ステップ２１４では、面内濃度むら補正制御部３０によって、電位センサ１４の検出結果に基づいて電位分布が算出されて、電気分布から露光量補正マップが算出されてステップ２１６へ移行する。
【００８１】
そして、ステップ２１６では、露光量補正マップに従って光量可変部７４が制御されて一連の処理を終了する。すなわち、書込タイミング制御部６６によって、光量可変部７４が制御され、感光体基準位置検出センサ３６によって検出された基準位置を基準としたタイミングで露光量補正マップに従って光量可変部７４が制御される。これによって、イレーズランプ７０のＬＥＤから感光体ドラム４６に照射された光によって、各感光体ドラム４６上の電位が略均一となるように補正され、面内の濃度むらが補正される。また、画像形成時に面内濃度むらの補正を行う場合には、感光体ドラム４６は１周で連続するので、感光体基準位置検出センサ３６によって検出した基準位置を基準として連続性を持って補正することができる。
【００８２】
このように本実施形態においても、第１実施形態と同様に、画像形成用の光源と面内濃度むら補正用の光源とを別々に設けているので、従来の技術のように画像形成時に光源のダイナミックレンジが不足してしまうようなことがなく、確実に面内の濃度むらを補正することができる。
【００８３】
また、本実施形態においても、第１実施形態と同様に、画像形成用の光源としては、複数の発光素子を備えた面発光素子等を適用することが可能であり、該面発光素子を適用した場合には、面発光素子のメリットである、高速な画像形成が可能となる。そして、従来技術のように、面発光素子の一部の発光素子を用いて発光するのではく、別に設けた補正用光源としてのイレーズランプ０及び光シートバス装置７６を用いて面内濃度むらを補正するので、面発光素子のメリットを生かすことができる。
【００８４】
さらに、本実施形態では、イレーズランプ７０のＬＥＤを用いて面内濃度むらの補正を行うようにしたので、第１実施形態に比べて、補正用光源２６を専用に設ける必要がないため、装置の小型化が可能となる。
［第３実施形態］
続いて、本発明の第３実施形態に係わるタンデムカラープリンタについて説明する。
【００８５】
第１実施形態では、感光体ドラム４６の周囲に補正用光源２６を設け、第２実施形態では、イレーズランプ７０及び光シートバス装置７６を用いて面内濃度むら補正を行うようにしたが、第３実施形態では、面内濃度むらの補正を行うための光源をレーザ走査装置１２内に設けたものであり、その他の構成は、第１実施形態と同一であるため、差異のみを説明し、同一構成については詳細な説明を省略する。
【００８６】
図７は、本発明の第３実施形態に係わるレーザ走査装置１２内の光学系の構成を示す図である。
【００８７】
本実施形態に係わるレーザ走査装置１２は、画像形成用レーザ光源７８と補正用レーザ光源８０とを備えている。
【００８８】
画像形成用レーザ光源７８から射出されたレーザ光は、コリメータレンズやシリンドリカルレンズ等の光学系８２を透過して、ハーフミラー８４によって反射されて、ポリゴンミラー８６に入射されて、ポリゴンミラー８６の回転によって主走査方向に走査される。ポリゴンミラー８６によって反射されたレーザ光は、ｆθレンズ８８を介して感光体ドラム４６上に結像される。
【００８９】
一方、補正用レーザ光源８０から射出されたレーザ光は、画像形成用レーザ光源７８と同様に、コリメータレンズやシリンドリカルレンズ等の光学系９０を透過して、ハーフミラー８４に入射され、ハーフミラー８４を透過する。そして、ハーフミラー８４を透過したレーザ光は、画像形成用レーザ光源７８から射出されたレーザ光と同一光路を辿ってポリゴンミラー８６、ｆθレンズ８８を介して感光体ドラム４６上に結像される。
【００９０】
画像形成用レーザ光源７８と補正用レーザ光源８０のレーザ光射出窓は、異なる大きさとされており、画像形成用レーザ光源７８のレーザ光射出窓７８Ａの方が、補正用レーザ光源８０のレーザ光射出窓８０Ａよりも小さい大きさとされている。すなわち、レーザ光射出窓と発散角は反比例するので、小さな窓から射出されたレーザ光（画像形成用レーザ光源７８から射出されたレーザ光）の発散角は、図８（Ａ）、（Ｂ）に示すように、大きな窓から射出されたレーザ光（補正用用レーザ光源８０から射出されたレーザ光）よりも大きくなる。そして、発散角は、光学系により伝達され、感光体ドラム４６に入射するレーザ光の発散角は、画像形成用レーザ光源７８から射出されたレーザ光の方が大きいままとなる。また、光学系の総合倍率でレーザ光が拡大されるが、画像形成用レーザ光源７８から射出されたレーザ光と補正用レーザ光源８０から射出されたレーザ光が同一光学系により伝達されるので、大小関係は維持される。そして、発散角の大きいレーザ光は、小さいスポット径となり、発散角の小さいレーザ光は、大きいスポット径となる。従って、本実施形態では、図８（Ａ）、（Ｂ）に示すように、補正用レーザ光源８０から射出されて感光体ドラム４６上に結像されたレーザ光のスポット径は、画像形成用レーザ光源７８から射出されて感光体ドラム４６上に結蔵されたレーザ光のスポット径よりも大きなスポット径となる。
【００９１】
また、本実施形態では、画像形成用レーザ光源７８は、複数の発光素子を備えた面発光素子からなり、図７（Ｂ）に示すように、感光体ドラム４６上に一度に複数のレーザ光を結像するようになっている。なお、本実施形態では画像形成用レーザ光源７８として面発光素子を適用するがこれに限るものではなく、単一のレーザ光を射出するレーザ光源を適用するようにしてもよい。
【００９２】
このようにレーザ走査装置１２を構成して、第１実施形態の補正用光源２６の代わりに補正用レーザ光源８０の発光を制御すれば、第１実施形態と同様に、面内濃度むらの補正を行うことができる。
【００９３】
また、面内濃度むらの補正を行うためのレーザ光は、画像形成用のレーザ光に比べて解像度（精細度）は低くても補正することができるので、本実施形態では、補正用レーザ光源８０から射出されて感光体ドラム４６上に結像されるスポット径を、画像形成用レーザ光源７８から射出されて感光体ドラム４６上に結像されるスポット径よりも大きく設定することによって、面内濃度むらを補正するための露光量補正マップを簡略化することができ、装置を低コスト化することができる。
［第４実施形態］
続いて、本発明の第４実施形態に係わるタンデムカラープリンタについて説明する。
【００９４】
第１実施形態から第３実施形態では、画像形成用の光源以外の光源を用いて面内濃度むらの補正を行うようにしたが、第４実施形態では、画像形成用の光源として面発光素子を適用して、面発光素子の複数の発光素子のうちの一部の発光素子を面内濃度むら補正用の光源として用いたものであり、その他の構成は、第１実施形態と同一であるため、差異のみを説明し、同一構成については説明を省略する。
【００９５】
本実施形態では、面発光素子の複数の発光素子のうち一部の発光素子を面内濃度むら補正用の光源として用いるが、そのまま面内濃度むら補正用の光源として使用すると、画像形成用光源としての発光素子数が少なくなってしまい、一度に複数ラインを画像形成できる面発光素子を用いたメリットが低減してしまうので、本実施形態では、面発光素子の複数の発光素子のうち面内濃度むら補正用として使用する光源の数を少なく設定できる構成としている。
【００９６】
詳細には、第３実施形態で説明したように、レーザ射出窓の大きさを変えることによって、同一光学系を介して感光体ドラム４６上に結像されるスポット径を変更することができることを利用して、本実施形態では、面発光素子の複数の発光素子のうち、面内濃度むら補正用に使用する発光素子のレーザ射出窓の大きさを画像形成用として使用する発光素子のレーザ射出窓の大きさよりも小さくしている。すなわち、面発光素子の複数の発光素子の特性を画像形成用に使用する発光素子と面内濃度むら補正用に使用する発光素子とで異なる特性としている。
【００９７】
本実施形態では、図９（Ａ）、（Ｂ）に示すように、小さいレーザ射出窓から射出されたレーザ光（図９（Ａ））は、発散角が大きくなって、感光体ドラム４６上に結像されるスポット径が小さくなり、大きいレーザ射出窓から射出されたレーザ光（図９（Ｂ））は、発散角が小さくなって、感光体ドラム４６上に結像されるスポット径が大きくなる。そこで、面発光素子の複数の発光素子のうち、面内濃度むら補正に使用する発光素子の特性をレーザ射出窓の大きさを他の発光素子よりも小さいレーザ射出窓の発光素子に割り当てることで、感光体ドラム４６上に大きなスポット径を形成する。これによって面内濃度むらに使用する発光素子の数を最小に抑えることが可能となる。
【００９８】
図１０は、本発明の第４実施形態に係わるタンデムカラープリンタの制御系の構成を示す図である。
【００９９】
第１実施形態から第３実施形態では、画像形成用のレーザ光源２４とは別に補正用光源を設けたので、補正用光源ドライバ６８によって補正用光源を点灯制御するようにしたが、本実施形態では、画像形成用のレーザ光源として面発光素子を用い、面発光素子の一部の発光素子を補正用光源として適用したので、図１０に示すように、第１実施形態に対して補正用光源ドライバ６８及び補正用光源２６を省略したものとなり、レーザドライバ２２によって画像形成用の発光素子と補正用の発光素子の点灯制御を行う。
【０１００】
すなわち、書込タイミング制御部６６は、面内濃度むら補正制御部３０が面内濃度むらを補正するために算出した露光量マップと、感光体基準位置検出センサ３６の検出結果に基づいてレーザドライバ２２を制御することにより面発光素子からなるレーザ光源２６の点灯を制御する。
【０１０１】
このように構成することによって、図９（Ｃ）に示すように、画像形成用のレーザ光源２６の複数の発光素子から射出されたレーザ光（図９（Ｃ）の小さいスポット径）で画像形成することができ、画像形成するレーザ光よりも大きなスポット径のレーザ光で面内濃度むら補正を行うことができる。
【０１０２】
そして、面内濃度むら補正を行うレーザ光のスポット径を画像形成用のレーザ光よりも大きなスポット径としているので、面発光素子の複数の発光素子のうち面内濃度むら補正用として用いる発光素子数を最小限に抑えることができる。すなわち、画像形成用の発光素子数が面内濃度むら補正用の発光素子によって削減されるのを防止することができるので、一度に複数ラインを画像形成できる面発光素子を用いたメリットの低減を抑制することができる。
【０１０３】
なお、第４実施形態における補正用の発光素子も上記の各実施形態同様に、感光体ドラム４６の１周に対して連続的またはステップ的に感光体ドラム４６の電位または濃度ばらつきを補正するようにしてもよい。
【図面の簡単な説明】
【０１０４】
【図１】本発明の第１実施形態に係わる画像形成装置に適用可能なタンデムカラープリンタの概略構成を示す図である。
【図２】本発明の第１実施形態に係わるタンデムカラープリンタにおける面内濃度むらの補正用光源を説明するための図である。
【図３】本発明の第１実施形態に係わるタンデムカラープリンタの制御系の構成を示すブロック図である。
【図４】本発明の第１実施形態に係わるタンデムカラープリンタで行われる面内濃度むら補正処理の流れの一例を示すフローチャートである。
【図５】本発明の第２実施形態に係わるタンデムカラープリンタにおける面内濃度むらの補正用光源を説明するための図である。
【図６】本発明の第２実施形態に係わるタンデムカラープリンタで行われる面内濃度むら補正処理の流れの一例を示すフローチャートである。
【図７】本発明の第３実施形態に係わるレーザ走査装置内の光学系の構成を示す図である。
【図８】本発明の第３実施形態に係わるレーザ走査装置内の画像形成用レーザ光源と補正用レーザ光源を説明するための図である。
【図９】本発明の第４実施形態に係わるレーザ走査装置内のレーザ光源を説明するための図である。
【図１０】本発明の第４実施形態に係わるタンデムカラープリンタの制御系の構成を示す図である。
【符号の説明】
【０１０５】
１０    タンデムカラープリンタ
１２    レーザ走査装置
１４    電位センサ
２２    レーザドライバ
２４    レーザ光源
２６    補正用光源
３０    面内濃度むら補正制御部
３４    パッチ濃度検出センサ
３６    感光体基準位置検出センサ
４６    感光体ドラム
６６    書込タイミング制御部
７０    イレーズランプ
７２    光シートバス
７４    光量可変部
７６    光シートバス装置
【図１】
2007225709.tif 000003
【図２】
2007225709.tif 000004
【図３】
2007225709.tif 000005
【図４】
2007225709.tif 000006
【図５】
2007225709.tif 000007
【図６】
2007225709.tif 000008
【図７】
2007225709.tif 000009
【図８】
2007225709.tif 000010
【図９】
2007225709.tif 000011
【図１０】
2007225709.tif 000012