JP2009053466A - 画像形成装置 - Google Patents

Abstract

【課題】感光体ドラム軸方向の濃度むらを低減させつつ、その補正時に発生する軸方向の濃度段差を解消する。
【解決手段】感光体ドラムを軸方向で複数のブロックに分割し、ブロック毎に露光量を調整して濃度むらを低減させる。このとき、隣り合う主走査ライン間でブロックの境界位置を軸方向にずらして設定することで、濃度段差が強調されるのを防止することができる。４本の主走査ラインＬ１〜Ｌ４について、それぞれの露光量調整値を足し合わせると、トータル調整値Ｔが得られるが、ブロックの境界位置がずれているため、段差は細かく分散している。
【選択図】図３

Description

本発明は、例えば電子写真プロセスを用いたプリンタや複写機、ファクシミリ送受信機等の画像形成装置に関するものである。

この種の画像形成装置に搭載される感光体ドラムには、製造上の諸要因により、表面の軸方向に帯電能や感度特性（膜厚）のむらが存在することがある。この場合、感光体ドラムを均一な露光量で走査しても、軸方向に画像の濃度むらが発生する。また、現像ローラと感光体表面とのギャップのばらつきや、主走査方向への光量のばらつき等の影響で軸方向に濃度むらが発生することもある。

このため従来、感光体ドラム軸方向の電位状態や濃度状態を、露光量を変化させて制御する方法が用いられている。具体的には、ＬＥＤアレイの光量ばらつきの補正に関する先行技術（特許文献１）や、画像補正情報から各ｄｏｔの補正光量を決定する先行技術（特許文献２）がそれにあたる。また、マルチビーム走査方式の画像形成装置において、一光源ずつにテストパターンを出力し、その画像濃度検出結果からそれぞれの光源別に軸方向の光量補正を設定する先行技術も知られている（例えば、特許文献３参照。）。

いずれにしても、感光体ドラム軸方向の濃度むらを露光量の調整によって補正する場合、主走査ラインを複数のブロック（分割期間）に分割して、それぞれのブロック毎に露光量の調整値（補正量）を変化させる手法が一般的である。
特開昭６２−２００９６６号公報 特開平１−１９６３４４号公報 特開２００４−３４１１７１号公報

しかしながら、軸方向をブロックに分割して露光量を調整する場合、複数の主走査ラインを連続して見たときにブロックの境界位置で濃度段差が発生し、かえって画像濃度の均一性を損なうおそれがある。このような現象は特に、全ての主走査ラインでブロックの境界が同じ位置に設定されている場合や、同じ露光量の調整値が設定されていた場合に顕著である。

そこで本発明は、軸方向の濃度むらを低減させつつ、その補正時に発生する軸方向の濃度段差を解消することを目的とする。

本発明は、感光体の軸方向で分割した複数のブロック毎に露光量を調整することにより感光体の軸方向に発生する画像の濃度むらを補正する手法を基本とし、その上で、主走査ライン毎にブロックの境界を軸方向で異なる位置に設定したり、あるいは、同じブロック内でも主走査ライン毎に異なる露光量の調整値を設定したりすることで課題を解決する。より具体的な解決手段は、以下の（１）〜（１０）で提供されるものである。

（１）本発明の画像形成装置は、軸方向の周りに回転するドラム状の感光体と、感光体の回転に伴い、その表面を帯電させる帯電手段と、ページ毎に処理された画像データに基づいて、感光体の帯電した表面を軸方向の主走査ラインに沿って露光して潜像を形成する露光手段と、感光体の表面に形成された潜像をトナーにより現像して画像を形成する現像手段と、現像手段により形成された画像を感光体から他の媒体に転写する転写手段と、露光手段による感光体の表面の露光に際し、その軸方向で分割した複数のブロック毎に露光量を調整することにより、トナーにより現像された画像について感光体の軸方向に発生する濃度むらを補正する補正手段とを備える。そして補正手段は、副走査方向に隣り合う主走査ライン間でみてブロックの境界を軸方向で異なる位置に設定するものである。

上記のように、製造上の要因等によって感光体の軸方向に画像の濃度むらが生じることがあり、この濃度むらに対する補正をブロック毎の露光量調整により行うものとする。このとき補正手段は、副走査方向で隣り合う主走査ライン間でブロックの境界位置を軸方向にずらしている。このため、個々の主走査ライン上ではブロックの境界位置で細かい段差が生じるものの、これらを副走査方向に足し合わせていったとき、全体として見るとブロックの境界位置が互いにずれているため、そこに極端な濃度段差として表れることはない。

（２）また本発明は、上記（１）の構成を基本とした上で、補正手段がブロック内で副走査方向に隣り合う主走査ライン毎に異なる露光量の調整値を設定することもできる。

この場合、副走査方向に隣り合う主走査ライン間でブロックの境界位置は同じであっても、ブロック内での露光量の調整値が異なっているため、これらを全体として見たとき、ブロック間に極端な濃度段差が生じることはない。

（３）上記（１）において補正手段は、露光手段により副走査方向に連続して所定数分の主走査ラインが露光されるまでを１つの調整周期として、この調整周期内で主走査ライン毎にブロックの境界を軸方向で異なる位置に設定してもよい。

この場合、補正手段は、全ての主走査ラインについてブロックの境界位置を一つ一つ設定して濃度むらの補正を行うのではなく、所定数分の主走査ラインをまとめて１つの補正単位として扱うことができるので、それだけ補正を行う上で（制御上で）の処理負担が軽減される。

（４）あるいは上記（２）において補正手段は、露光手段により副走査方向に連続して所定数分の主走査ラインが露光されるまでを１つの調整周期として、この調整周期内で主走査ライン毎に異なる露光量の調整値を設定してもよい。

この場合も同様に、補正手段は、全ての主走査ラインについて露光量の調整値を一つ一つ設定して濃度むらの補正を行うのではなく、所定数分の主走査ラインをまとめて１つの補正単位として扱うことができるので、それだけ補正を行う上で（制御上で）の処理負担が軽減される。

（５）本発明の画像形成装置では、少なくとも前記帯電手段による帯電、前記現像手段による現像及び前記転写手段による転写のいずれかを行う際に交番電界が用いられており、補正手段は、調整周期を交番電界の周期と異ならせて露光量の調整を行うものである。

この種の電子写真プロセスでは、交番電界として帯電バイアス、現像バイアス、転写バイアス等を用いることが一般的である。これらのバイアス周期に調整周期が一致（共振）すると、ある位置のラインで濃度段差が強調され、その結果、画像上で縦筋が発生することになる。このため本発明では、この周期と調整周期との一致（共振）を避けて補正を行うこととしている。

（６）また本発明の画像形成装置は、所定の構成サイズを有した画像パターンの繰り返しとして画像データを処理する画像処理手段をさらに備えており、補正手段は、調整周期を画像パターンの繰り返し周期と異ならせて露光量の調整を行うこともできる。

この種の電子写真プロセスでは、例えば一定の範囲（面積）を有した画像を形成するにあたり、これを所定の構成サイズ（例えば１０平方ドット）を有した画像パターンの繰り返しとして処理する手法が一般的であるが、この繰り返し周期と補正手段が設定した調整周期（副走査方向）が一致すると、そこで干渉が生じる可能性がある。そこで本発明では、このような干渉を避けて調整周期を定めている。

（７）本発明において露光手段は、所定の光源から出力された光ビームを反射して走査光を発生する回転多面鏡を有しており、補正手段は、調整周期を回転多面鏡の回転周期と異ならせて露光量の調整を行う態様であってもよい。

回転多面鏡（ポリゴンミラー）もまた、その回転による周期性を持つものであるため、その回転周期と調整周期が一致すると、ある位置のラインで濃度段差が強調される可能性がある。そこで本発明は、このような干渉を避けて調整周期を定め、濃度むらの発生を有効に防止している。

（８）また本発明において露光手段は、複数の光源から出力された複数条の光ビームを共通の光偏向器により偏光することで、同時に複数条の走査光を副走査方向に配列させて感光体の表面を露光するものであり、補正手段は、調整周期を副走査方向に配列された複数条の走査光の繰り返し周期と異ならせて露光量の調整を行う態様であってもよい。

ここでは、上記のマルチビーム方式を想定して補正を行う。すなわち、複数条の走査光（マルチビーム）を副走査方向に配列させて同時に主走査を行う場合、マルチビームの繰り返し周期と調整周期とが干渉すると、それによって濃度段差が強調されることがある。そこで本発明は、このような干渉を避けて調整周期を定め、濃度むらの発生を有効に防止している。

（９）さらに補正手段は、調整周期について、これを上記（５）〜（８）に記載の各周期を合成して得られる周期と異ならせて露光量の調整を行うこともできる。

（１０）さらに本発明は、補正手段が設定するブロックの境界の位置又は露光量の調整値を変更する変更手段をさらに備えていてもよい。この場合、例えば操作パネル等からの入力操作に基づいて、補正手段がブロックの境界位置又は露光量の調整値を動的に変更することができる。

以上のように本発明によれば、基本的な露光調整によって軸方向の濃度むらの発生を抑えつつ、その補正時に濃度段差が生じるのを防止することができる。

以下、本発明の好適な実施の形態を図面に基づいて説明する。
図１は、画像形成装置の一例であるプリンタ１の構造を概略的に示す図である。図１に示される断面はプリンタ１の左側面からみたものであり、プリンタ１の前面は同図中の右側に、背面は左側にそれぞれ位置する。先ず、プリンタ１の基本的な構造について説明する。

プリンタ１の装置本体２の内部下方には、給紙カセット４が配置されている。この給紙カセット４の内部には、枚葉の用紙Ｐが積層された状態で収納されている。給紙カセット４の上方には給紙部８が設置されており、用紙Ｐは給紙部８により、同図においてカセット４の右上方に向けて送出される。送出された用紙Ｐは、フィードローラ１０により背面側へ向けて反転され、そのまま背面側に向けて搬送される。また、このカセット４は、同図において右方向に向けて引き出し可能に構成されており、この引き出した状態にて、カセット４内に新たな用紙Ｐを補充したり、用紙Ｐを別の種類の用紙に入れ替えたりすることができる。

また装置本体２の内部には、給紙カセット４からの用紙搬送方向でみて下流側に給紙側の用紙搬送路１２、レジストローラ１４、用紙搬送路２４、画像形成部１６、転写部３０及び定着部３２が順番に配置されている。このうち画像形成部１６には感光体ドラム１８が備えられており、この感光体ドラム１８は、その中心に位置する回転軸線周りに回転する。感光体ドラム１８の上方には帯電器１９（帯電手段）及びレーザースキャニングユニット１５（露光手段）が備えられている。

帯電器１９は、例えば図示しない帯電ローラによって感光体ドラム１８の表面を帯電させる。またレーザースキャニングユニット１５からは、図中に一点鎖線で示されているように走査光Ｌ（レーザー光ビーム）がドラム１８に向けて照射される。レーザースキャニングユニット１５は帯電した状態の感光体ドラム１８の表面を露光し、そこに潜像を形成する（像担持体）。

現像ユニット２１は現像ローラ２２を内蔵しており、この現像ローラ２２は、感光体ドラム１８の表面に近接して回転自在に配置されている。現像ローラ２２は、その表面にトナーを担持して回転しつつ、感光体ドラム１８の形成された潜像をトナーにより現像する。

転写部３０には転写ローラ３１が備えられており、この転写ローラ３１は感光体ドラム１８に対して下方から圧接可能に構成されている。そして、これら感光体ドラム１８と転写ローラ３１とは、トナーコンテナ２０及び現像ユニット２１から供給されたトナーを用い、トナー像を用紙Ｐに転写するための転写ニップ部を形成している。転写ニップ部に搬入された用紙Ｐは、転写ローラ３１との間で感光体ドラム１８の表面に担持されながら搬送され（転写紙担持体）、この過程でトナー像を転写される。

用紙Ｐは、上記のフィードローラ１０及びレジストローラ１４を介して転写部３０へと搬送される。レジストローラ１４は、用紙Ｐを保持した状態で一旦停止し、そして用紙Ｐの傾斜やスキューを補正しつつ、感光体ドラム１８の回転に同期したタイミングで用紙Ｐを送り出す。これにより、用紙Ｐの所定位置に対して１ページ分のトナー像が正確に転写される。なお、転写部３０の近傍にはクリーニングユニット１７が設置されており、このクリーニングユニット１７は、トナー像の転写後に感光体ドラム１８に付着している残留トナー等を除去する。

また感光体ドラム１８の回転方向でみて、転写部３０よりも上流位置に画像濃度センサ１３が設置されている。この画像濃度センサ１３は、感光体ドラム１８の表面に形成された濃度検出用パッチのトナー量を光学的に検出し、その検出信号を制御ユニット（図１には示されていない）に出力する。この検出結果に基づいて、形成される画像のトナー量が調整される。なお、制御ユニットを含めた制御上の構成については、別のブロック図を用いて後述する。

用紙搬送方向でみて転写部３０の下流側には、用紙搬送路２６、定着部３２、排紙側の用紙搬送路３４及び排紙トレイ３６が順番に配置されている。このうち用紙搬送路３４は、定着部３２の下流から装置本体２の背面に沿って上方へ延びており、さらに、装置本体２の上部位置にて前面側へ屈曲されている。そして、用紙Ｐの片面にのみ印刷する場合には、定着部３２を通過した用紙Ｐは排出ローラ３５を介して排紙トレイ３６に排出され、高さ方向に積層される。このトレイ３６に積層された印刷済みの用紙Ｐは、外部から容易に取り出し可能である。

また、カセット４と転写部３０や定着部３２との間には、両面印刷用の用紙搬送路３８が設置されている。この用紙搬送路３８は、装置本体２の背面に沿う位置にて用紙搬送路３４の途中から分岐して下方に向けて延び、さらにプリンタ１の前面に向けて屈曲されて水平方向に延びている。そして用紙搬送路３８は、レジストローラ１４の上流側、例えばローラ８，１０の間に連結し、用紙搬送路１２に合流している。このような用紙搬送路３８を通じて搬送された用紙Ｐは搬送ローラ４０によって用紙搬送路１２に向けて搬送され、さらにレジストローラ１４に供給される。

以上がプリンタ１の基本的な構成とその画像形成動作についての説明である。図１ではモノクロタイプのプリンタ１を例に挙げているが、本実施形態の画像形成装置はカラープリンタであってもよいし、あるいはモノクロ／フルカラーの複写機、複合機であってもよい。これらの場合、画像形成装置は画像形成部１６に加えて画像読取部を備えることができる。画像読取部には、例えばスキャナランプ及びミラーが搭載された読み取り光学系のほか、集光レンズ及びＣＣＤ等の光学素子が内蔵される。また画像読取部に付属して、原稿自動搬送機構（ＡＤＦ）が装備される態様であってもよい。

図２は、プリンタ１の制御に関する構成を示すブロック図である。上記のようにプリンタ１は、画像形成部１６、転写部３０、定着部３２、給紙部８（フィードローラ１０）及びレジストローラ１４を備えるほか、制御系の構成要素として画像入力部５０、制御ユニット５２、記憶部５３及び操作パネル５４等を備えている。なお操作パネル５４は、図１に示されているように装置本体２の上面に位置している。

画像入力部５０は、例えば外部のパーソナルコンピュータ等から送信される画像データ（全ページ分の画像データ群）を受信する受信部として構成されている。なお、画像形成装置を複写機や複合機として構成した場合、画像入力部５０は、複写時に原稿を照明するスキャナランプや原稿からの反射光の光路を変更するミラーが搭載された読み取り光学系、原稿からの反射光を集光して結像する集光レンズ、及び結像された画像光を電気信号に変換するＣＣＤ等から構成される。画像入力部５０に入力された画像信号は、必要に応じて信号処理（Ｐ／Ｓ変換、Ａ／Ｄ変換等）が行われた後に記憶部５３内の画像メモリ６０に転送される。

記憶部５３は、画像メモリ６０、ＲＡＭ６１及びＲＯＭ６２を備えている。このうち画像メモリ６０は、画像入力部５０から転送された画像信号を記憶し、これを制御ユニット５２に転送するためのバッファである。ＲＡＭ６１及びＲＯＭ６２は、制御ユニット５２の処理プログラムや処理内容等を記憶するメインメモリとして機能するほか、レーザースキャニングユニット１５に対する露光量の補正ブロック設定テーブルＴ１，Ｔ２，・・・Ｔｎを記憶している。なお、設定テーブルＴ１，Ｔ２，・・・Ｔｎの詳細についてはさらに例を挙げて後述する。

操作パネル５４は、複数の操作キーを有した操作部と、設定条件や装置の状態等を表示する表示部（いずれも図示せず）とから構成されている。表示部には液晶ディスプレイが好適であり、表示部はその表示画面を介して操作を受け付けるタッチパネルとなっていてもよい。このような操作パネル５４はプリンタ１の外装カバー表面に設置されており、操作キーを用いてユーザによる印刷条件等の設定を受け付けるほか、上記の設定テーブルの変更操作にも使用される。なお、設定テーブルの変更操作についてはさらに後述する。

感光体ドラム１８や現像ユニット２１、転写部３０、定着部３２等を含む駆動部分は、図示しないメインモータによって駆動されている。制御ユニット５２は、メインモータの回転動作を制御し、各種駆動部分を適正に動作させる機能を有する。いずれかの駆動部分のみを駆動又は停止させる場合は、メインモータと各駆動部分との間に設けられたクラッチ機構（図示せず）を接続又は遮断する。なお、各駆動部分にそれぞれ専用モータを接続して、他のユニットとは別個に駆動させる構成としてもよい。

制御ユニット５２には上記の画像濃度センサ１３が接続されており、この画像濃度センサ１３から検出信号が入力される。この他に制御ユニット５２には、用紙Ｐの供給及び転写済み用紙の搬送と排出を行うための駆動モータ（図示されていない）が接続されており、制御ユニット５２は駆動モータに対して制御信号を送信する。制御ユニット５２が駆動モータの回転状態を制御することで、給紙部８やレジストローラ１４、排出ローラ３５等の回転状態が制御されている。

また図２には示されていないが、感光体ドラム１８（又はその駆動モータ）には、回転位置を検出するためのエンコーダが付属しており、このエンコーダからのパルス信号もまた制御ユニット５２に入力されている。制御ユニット５２は、エンコーダからのパルス信号に基づいて感光体ドラム１８の回転位置（例えば、基準位置からの回転変位量）を検出することができる。

また制御ユニット５２は、設定されたプログラムにしたがって画像入力部５０、画像形成部１６、定着部３２等を全般的に制御するとともに、画像入力部５０から入力された画像信号を、必要に応じて変倍処理あるいは階調処理してモノクロ（二値）のラスタ画像データに変換する。そして、変換された画像データからパルス信号が生成されて、画像形成部１６のレーザースキャニングユニット８に対して一定の順序で伝送される。レーザースキャニングユニット８は、制御ユニット５２から伝送されたパルス信号に基づいてパルスレーザー光を発生し、これをポリゴンミラーで反射しつつ感光体ドラム１８の外周面に向けて照射する。

以上がプリンタ１における画像形成制御の概要である。加えて本実施形態では、例えば感光体ドラム１８の軸方向に発生する濃度むらを補正するため、制御ユニット５２がレーザースキャニングユニット１５を駆動するときの露光量（印加電圧）を調整し、軸方向で画像濃度を均一化する機能を有している（一定濃度の画像の場合）。以下、制御ユニット５２による露光量の調整（濃度補正）について説明する。

〔第１例〕
図３は、レーザースキャニングユニット１５による露光量調整値の第１例を示した図である。図３中の横軸に示される「補正ブロック」は、主走査ラインを感光体ドラム１８の軸方向で分割したときの個々のブロックとその数を表す。図３の例では、４本の主走査ラインＬ１，Ｌ２，Ｌ３，Ｌ４をそれぞれ１５のブロックに分割していることになるが、この中で１つの走査ラインＬ１を基準として、各ブロックの境界位置を０〜１５の目盛りで表している。これら主走査ラインＬ１〜Ｌ４は、副走査方向（感光体ドラム１８の周方向）で隣り合う位置にある。

一方、図３中の縦軸に示される「露光量調整値」は、ブロック毎に調整される露光量の値を表している。調整値は０から最大まであり、第１例では、各主走査ラインＬ１〜Ｌ４の露光量調整値は同じに設定されている。

この第１例では、例えば４本の主走査ラインＬ１，Ｌ２，Ｌ３，Ｌ４を１つの補正単位として、この補正単位内の４つの主走査ラインＬ１〜Ｌ４同士でブロックの境界位置を互いに軸方向にずらしている。具体的には、主走査ラインＬ１と主走査ラインＬ２とは互いに距離Ｄだけ軸方向にブロックの境界位置がずれていることが分かる。また主走査ラインＬ２と主走査ラインＬ３とでは、同じく距離Ｄだけ軸方向にブロックの境界位置がずれており、さらに主走査ラインＬ３と主走査ラインＬ４とでは、同じく距離Ｄだけ軸方向にブロックの境界位置がずれている。このような境界位置のずれ量（距離Ｄ）や露光量調整値の設定は、例えば補正ブロック設定テーブルＴ１に記録されている。

これら４本の主走査ラインＬ１〜Ｌ４について、それぞれの露光量調整値を足し合わせると、図３中に示されるトータル調整値Ｔが得られる。トータル調整値Ｔは、平均して各主走査ラインＬ１〜Ｌ４の調整値の略４倍となっている。ただし、４本の主走査ラインＬ１〜Ｌ４は互いのブロックの境界位置が軸方向にずれているため、各主走査ラインＬ１〜Ｌ４について同じ露光量調整値を設定していても、これらをトータル調整値Ｔとして見たとき、ブロックの境界位置で極端に大きな段差が表れておらず、段差は細かく軸方向に分散している。

〔比較例〕
図４は、第１例と対比される露光量調整値の比較例を示した図である。この比較例では、４本の主走査ラインＬ１〜Ｌ４について全てブロックの境界位置を同じに設定している。このため、これらを足し合わせてトータル調整値Ｔとして見たとき、ブロックの境界位置で比較的大きな段差が生じていることが明らかである。

上述した比較例と第１例との対比から明らかなように、比較例ではブロックの境界位置でトータル調整値Ｔに顕著な段差が表れているが、第１例ではブロックの境界位置で見られるトータル調整値Ｔの段差は比較的小さく、全体としても細かな階段状になっていることが分かる。したがって、第１例のように主走査ラインＬ１〜Ｌ４同士のブロックの境界位置を軸方向で異なる位置に設定すれば、軸方向に大きな濃度段差が生じるのを有効に防止することができる。

〔第２例〕
次に図５は、レーザースキャニングユニット１５による露光量調整値の第２例を示した図である。この第２例では、４本の主走査ラインＬ１〜Ｌ４について、それぞれブロックの境界位置は軸方向で一致しているが、同一のブロック内で露光量調整値は異なる値に設定されている。例えば、横軸で示される「補正ブロック」の９番目、１０番目に着目すると、これらブロック内では主走査ラインＬ１〜Ｌ４の露光量調整値が段階的に異なっていることが分かる（調整値：Ｌ１＜Ｌ２＜Ｌ３＜Ｌ４）。このようなブロック内での異なる露光量調整値の設定は、例えば補正ブロック設定テーブルＴ２に記録されている。

第２例においても、４本の主走査ラインＬ１〜Ｌ４の各露光量調整値を足し合わせると、図４中に示されるトータル調整値Ｔが得られる。第２例のトータル調整値Ｔは、第１例に比較するとブロックの境界位置での段差が大きくなっているが、比較例（図４）よりも段差は小さく抑えられていることが分かる。

〔調整周期の設定〕
次に、制御ユニット５２が露光量の調整を行う際の調整周期について説明する。上記の第１例、第２例では、４本の主走査ラインを１つの補正単位として扱っているが、１つの補正単位内で主走査ラインの本数をいくつにするかは制御ユニット５２が任意に設定することができる。例えば、１０本の主走査ラインを１つの補正単位とすると、第１例では１０本の主走査ライン同士で細かくブロックの境界位置をずらして設定することになり、第２例では１０本の主走査ライン毎に露光量調整値を段階的に異ならせて設定する。この場合、制御ユニット５２は、レーザースキャニングユニット１５が１０本の主走査ラインを露光するのに要する時間を調整周期として補正を行うことになる

このような調整周期を用いて制御ユニット５２による濃度補正を行う場合、制御ユニット５２がレーザースキャニングユニット１５の動作を制御する際の補正データの作成や転送処理に要する負荷が軽減される。すなわち、各主走査ラインごとに補正データを作成したり、これをレーザースキャニングユニット１５に転送したりすることは、制御ユニット５２にとって大きな負荷であり、そのための処理スピードも要求されるが、ある程度の幅を持たせた調整周期で濃度補正を行えば、その分、制御ユニット５２の処理負担が軽減されることになる。以下、制御ユニット５２が調整周期を用いて濃度補正を行う場合について、さらに第３例〜第７例を挙げて説明する。

〔第３例〕
濃度補正の第３例では、補正ブロック設定テーブルＴ３を使用する。この設定テーブルＴ３では、現像バイアス、帯電バイアス、あるいは転写バイアスとして用いる交番電界の周期との一致を避けて調整周期を設定するものである。このような調整周期の設定は、他の周期との一致（共振）によって濃度段差が強調されてしまう事態を防止するのに有効である。以下、具体的に説明する。

例えば、プロセススピードが２５２ｍｍ／ｓｅｃの電子写真プロセスで、現像バイアスに３ｋＨｚ、帯電バイアスに１．５ｋＨｚの交流を用いた場合、それぞれの周波数に起因して感光体ドラム１８の周方向に濃度むらが発生するピッチはそれぞれ０．０８４ｍｍ、０．１６８ｍｍとなる。これらピッチは、解像度６００ｄｐｉにおける２ｄｏｔライン、４ｄｏｔラインのピッチに一致する。したがって、バイアス周期と補正周期とが一致すると、ある位置のライン上で補正段差が強調され、画像上に縦筋が発生しやすくなる。そこで補正ブロック設定テーブルＴ３では、縦筋が発生しやすい周期を避けて調整周期（例えば２ｄｏｔライン、４ｄｏｔライン以外のライン数の周期）を設定するものとする。

〔第４例〕
濃度補正の第４例では、補正ブロック設定テーブルＴ４を使用する。この設定テーブルＴ４では、所定の構成サイズを有した画像パターンの繰り返し周期との一致を避けて調整周期を設定するものである。このような調整周期の設定もまた、第３例と同様の考え方に基づいている。

図６は、スクリーン画像を画像パターンの繰り返しで構成した場合の例を示す図である。図６中、最小の正方形（破線で囲まれる図形）はスクリーン画像の１ドットに相当し、網掛けが施されたドットは黒点（描画あり）、白無地のドットは白点（描画なし）を意味している。図６に示されているように、例えば縦１０ｄｏｔ×横１０ｄｏｔの構成サイズを有する画像パターンを基本単位とし、これを横方向及び縦方向に繰り返し描画することで、所望の大きさ（面積、範囲）を有するスクリーン画像を形成することができる。

このとき、例えばスクリーン画像を解像度６００ｄｐｉで形成すると、画像パターンは約０．４２ｍｍ（≒２５．４／６００×１０）の周期成分を有することになる。この場合、調整周期を例えば５ｄｏｔラインの単位で構成したとすると、画像上で０．４２ｍｍ周期の縦筋（干渉）が発生しやすくなる。そこで補正ブロック設定テーブルＴ４では、縦筋が発生しやすい周期を避けて調整周期（例えば５ｄｏｔラインの倍数にならない周期）を設定するものとする。

〔第５例〕
濃度補正の第５例では、補正ブロック設定テーブルＴ５を使用する。この設定テーブルＴ５では、レーザースキャニングユニット１５が有するポリゴンミラーの回転周期との一致を避けて調整周期を設定するものである。

図７は、レーザースキャニングユニット１５及び感光体ドラム１８の斜視図である。レーザースキャニングユニット１５には、例えばレーザーダイオード（参照符号なし）をはじめ、ポリゴンミラー１５０、各種レンズ１５１，１５２，１５４及び折り返しミラー１５６が内蔵されている。このうちポリゴンミラー１５０はその回転に伴い、レーザーダイオードから発射されたレーザ光ビームを反射して走査光を発生する。走査光はレンズ１５２，１５４を通じて偏向、補正された後、折り返しミラー１５６により反射されて感光体ドラム１８の表面に主走査ラインに沿って照射される。

このとき、例えば解像度６００ｄｐｉで８面のポリゴンミラー（図７に示されるものは６面）を用いた場合、その一回転中で発生する８条の走査光は約０．３４ｍｍ（≒２５．４／６００×８）の周期成分を持つことになる。この場合、調整周期を４ｄｏｔラインの単位で設定すると、画像上で約０．３４ｍｍ周期の縦筋（干渉）が発生しやすくなる。そこで補正ブロック設定テーブルＴ５では、縦筋が発生しやすい周期を避けて調整周期（例えば４ｄｏｔラインの倍数にならない周期）を設定するものとする。

〔第６例〕
濃度補正の第６例では、補正ブロック設定テーブルＴ６を使用する。この設定テーブルＴ６では、例えばレーザースキャニングユニット１５がモノリシックレーザーダイオードを有する場合、複数条の走査光の繰り返し周期との一致を避けて調整周期を設定するものである。

図８は、モノリシックレーザーダイオード１６０の正面図、そしてレーザースキャニングユニット１５及び感光体ドラム１８の斜視図である。
図８中（Ａ）：モノリシックレーザーダイオード１６０は、例えば４つのレーザー素子１６０ａ〜１６０ｄを有し、個々のレーザー素子１６０ａ〜１６０ｄから４本の平行レーザー光を出力することができる。

図８中（Ｂ）：このようなモノリシックレーザーダイオード１６０をレーザースキャニングユニット１５に用いた場合、ポリゴンミラー１５０はその回転に伴い、モノリシックレーザーダイオード１６０から発射された４本のレーザ光ビームを反射して４本の走査光を発生する。このとき４本の走査光はポリゴンミラー１５０の厚み方向、つまり、副走査方向に配列されており、この配列関係を維持した状態で、４本の走査光は折り返しミラー１５６により反射されて感光体ドラム１８の表面に同時照射される。

このようなモノリシックレーザーダイオード１６０を用いた場合、その走査光は４ｄｏｔラインの周期成分を持つことになる。このとき、例えば解像度６００ｄｐｉで調整周期を４ｄｏｔラインの単位で設定すると、０．１７ｍｍの周期の縦筋が発生しやすくなる。そこで補正ブロック設定テーブルＴ６では、縦筋が強調されやすくなる周期を避けて調整周期（例えば４ｄｏｔラインの倍数にならない周期）を設定するものとする。

〔第７例〕
濃度補正の第７例では、補正ブロック設定テーブルＴ７を使用する。この設定テーブルＴ７では、上記の第３〜第６例で挙げた各周期の合成周期（共振周期）との一致を避けて調整周期を設定するものである。

例えば、プロセススピードが２５２ｍｍ／ｓｅｃの電子写真プロセスで、現像バイアスに１．５ｋＨｚの交流バイアスを用いた場合、バイアス周期は４ｄｏｔラインのピッチとなる。これに８面のポリゴンミラーを用いると、一回転あたり８ｄｏｔライン周期の干渉縞が発生する。このとき、調整周期を４ｄｏｔラインの単位で設定すると、さらに干渉縞が強調されて縦筋となってしまう。そこで補正ブロック設定テーブルＴ７では、高周波成分の合成周期に対して濃度補正の調整周期をずらすことにより、縦筋の発生を防ぐことができる。

上記の第１〜第７例で挙げた補正ブロック設定テーブルＴ１〜Ｔ７は、これを操作パネル５４の操作を通じて設定の内容（ブロックの幅）変更することができる。例えば、合成周期に起因して発生する干渉縞は、同じ種類のプリンタ１でも個体間に差が有り、個体ごとにその周波数帯が異なってくる。そこで、濃度補正の調整周期を自在に変更（選択的な切り替え、あるいは書き換え）可能とすることで、動的に縦筋の発生を防ぐことができる。この場合、例えばＲＯＭ６２をＥＥＰＲＯＭ（書き換え可能メモリ）で構成する。

なお、上記のように本発明はカラープリンタ等にも適用できるものであり、この場合、感光体ドラムはフルカラー対応の各色別（マゼンタ、シアン、イエロー、ブラック）に設けられる。またこの場合、感光体ドラム毎の濃度むらのパターンやブロック毎の露光量調整値も各色別に異なることから、制御ユニット５２は、各色別にブロック毎の調整値を設定したり、ブロックの境界位置を設定したりすることができる。

画像形成装置の一例であるプリンタの構造を概略的に示す図である。 プリンタの制御に関する構成を示すブロック図である。 露光量調整値の第１例を示した図である。 第１例と対比される露光量調整値の比較例を示した図である。 露光量調整値の第２例を示した図である。 スクリーン画像を画像パターンの繰り返しで構成した場合の例を示す図である。 レーザースキャニングユニット及び感光体ドラムの斜視図である。 モノリシックレーザーダイオードの正面図、レーザースキャニングユニット及び感光体ドラムの斜視図である。

符号の説明

１ プリンタ
１５ レーザースキャニングユニット
１８ 感光体ドラム
１９ 帯電器
２１ 現像ユニット
２２ 現像ローラ
３１ 転写ローラ
５２ 制御ユニット
５４ 操作パネル

Claims (10)

1. 軸方向の周りに回転するドラム状の感光体と、
   前記感光体の回転に伴い、その表面を帯電させる帯電手段と、
   ページ毎に処理された画像データに基づいて、前記感光体の帯電した表面を軸方向の主走査ラインに沿って露光して潜像を形成する露光手段と、
   前記感光体の表面に形成された潜像をトナーにより現像して画像を形成する現像手段と、
   前記現像手段により形成された画像を前記感光体から他の媒体に転写する転写手段と、
   前記露光手段による前記感光体の表面の露光に際し、その軸方向で分割した複数のブロック毎に露光量を調整することにより、前記現像された画像について前記感光体の軸方向に発生する濃度むらを補正する補正手段とを備え、
   前記補正手段は、
   副走査方向に隣り合う主走査ライン間でみてブロックの境界を軸方向で異なる位置に設定していることを特徴とする画像形成装置。
2. 軸方向の周りに回転するドラム状の感光体と、
   前記感光体の回転に伴い、その表面を帯電させる帯電手段と、
   ページ毎に処理された画像データに基づいて、前記感光体の帯電した表面を軸方向の主走査ラインに沿って露光して潜像を形成する露光手段と、
   前記感光体の表面に形成された潜像をトナーにより現像して画像を形成する現像手段と、
   前記現像手段により形成された画像を前記感光体から他の媒体に転写する転写手段と、
   前記露光手段による前記感光体の表面の露光に際し、その軸方向で分割した複数のブロック毎に露光量を調整することにより、前記現像された画像について前記感光体の軸方向に発生する濃度むらを補正する補正手段とを備え、
   前記補正手段は、
   ブロック内にて副走査方向に隣り合う主走査ライン毎に異なる露光量の調整値を設定していることを特徴とする画像形成装置。
3. 請求項１に記載の画像形成装置において、
   前記補正手段は、
   前記露光手段により副走査方向に連続して所定数分の主走査ラインが露光されるまでを１つの調整周期として、この調整周期内で主走査ライン毎にブロックの境界を軸方向で異なる位置に設定していることを特徴とする画像形成装置。
4. 請求項２に記載の画像形成装置において、
   前記補正手段は、
   前記露光手段により副走査方向に連続して所定数分の主走査ラインが露光されるまでを１つの調整周期として、この調整周期内で主走査ライン毎に異なる露光量の調整値を設定していることを特徴とする画像形成装置。
5. 請求項３又は４に記載の画像形成装置において、
   少なくとも前記帯電手段による帯電、前記現像手段による現像及び前記転写手段による転写のいずれかを行う際に交番電界が用いられており、
   前記補正手段は、
   前記調整周期を前記交番電界の周期と異ならせて露光量の調整を行うことを特徴とする画像形成装置。
6. 請求項１から５のいずれかに記載の画像形成装置において、
   所定の構成サイズを有した画像パターンの繰り返しとして前記画像データを処理する画像処理手段をさらに備え、
   前記補正手段は、
   前記調整周期を前記画像パターンの繰り返し周期と異ならせて露光量の調整を行うことを特徴とする画像形成装置。
7. 請求項１から６のいずれかに記載の画像形成装置において、
   前記露光手段は、所定の光源から出力された光ビームを反射して走査光を発生する回転多面鏡を有しており、
   前記補正手段は、
   前記調整周期を前記回転多面鏡の回転周期と異ならせて露光量の調整を行うことを特徴とする画像形成装置。
8. 請求項１から７のいずれかに記載の画像形成装置において、
   前記露光手段は、複数の光源から出力された複数条の光ビームを共通の光偏向器により偏光することで、同時に複数条の走査光を副走査方向に配列させて前記感光体の表面を露光するものであり、
   前記補正手段は、
   前記調整周期を、前記副走査方向に配列された前記複数条の走査光の繰り返し周期と異ならせて露光量の調整を行うことを特徴とする画像形成装置。
9. 請求項３又は４に記載の画像形成装置において、
   前記補正手段は、
   前記調整周期を、請求項５から８に記載の前記各周期を合成して得られる周期と異ならせて露光量の調整を行うことを特徴とする画像形成装置。
10. 請求項３から９のいずれかに記載の画像形成装置において、
    前記補正手段が設定するブロックの境界の位置又は露光量の調整値を変更する変更手段をさらに備えたことを特徴とする画像形成装置。

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