JP2013045051A - 画像形成装置 - Google Patents

Abstract

【課題】主走査方向の濃度ムラに応じてレーザー光の駆動パルス幅を補正することで、主走査方向の濃度ムラを補正可能とする。
【解決手段】画像データに応じて信号のパルス幅を変化させるパルス幅変調部２７と、パルス幅変調部２７によってパルス幅変調された信号によりレーザー光を駆動し、感光体４１を走査して画像を形成するレーザースキャニングユニット（ＬＳＵ）３とを備え、ＬＳＵ３の主走査方向の濃度ムラ特性に応じてパルス幅変調部２７の出力するパルス幅を補正する。また、パルス幅変調部２７は、主走査方向の濃度ムラ特性に応じた補正量を示すデータを、画像データに同期させて該画像データと共に受信する一方、パルス幅の補正は、画素の中心から主走査方向の両側にパルス幅を変化させることで行う。
【選択図】図２

Description

本発明は、レーザー光により印字を行う画像形成装置に係り、より詳細には、感光体感度等の主走査方向のムラなどに起因する印字濃度ムラを補正可能な画像形成装置に関する。

一般に画像形成装置は、レーザー光に対する感光体の感度ムラや、感光体から転写ベルトへの転写ムラ、あるいは用紙への転写ムラ等により、主走査方向の濃度ムラが発生する。

これを補正するための一つの方法として、レーザー光の光量を補正する方法が実用化されている。

この方法は、予め主走査方向の濃度ムラを測定し、その測定結果から補正量を決定しておき、主走査方向の印字タイミングに合わせてレーザーを駆動する電流値を補正する方法である。

レーザーの駆動は、通常、レーザードライバＩＣで行われる。レーザードライバＩＣ（以下、単にレーザードライバという。）は、５Ｖ程度の電源からアナログ的に駆動電流を制御する必要があるため、画像処理回路等のＬＳＩ（大規模集積回路）には組み込まれない場合が多く、他の制御回路からは独立している場合が多い。

また、一般的なレーザードライバでは、レーザー光量は一定値となるように制御されるため、階調性のある画像を形成する場合には、ＰＷＭ（パルス幅変調）方式により１画素時間内でのレーザーのオン、オフ比率を変えることで、感光体の１画素当たりの露光時間を変え、これにより感光体へのトナーの付着量を変えて濃淡を表現する方法が一般的に用いられている。

また、画像濃度に応じてレーザーを変調するパルス信号のパルス幅を変え、変調されたレーザー光をシリンドリカルレンズにより副走査方向に伸ばして、主走査方向に発生する筋ムラの形成を無くす技術が特許文献１に記載されている。

特開２００６−５３２４０号公報

一般的なレーザードライバでは、レーザー光量は目標とする一定光量になるように制御されるが、前述のように、濃度ムラをレーザー光量で補正する場合には、主走査方向に沿って何箇所かのエリアに分け、各エリアごとに駆動電流を変更できるようなレーザードライバが必要となる。

また、レーザードライバはレーザースキャニングユニット（ＬＳＵ）内のレーザーダイオードの近辺に配置するのが望ましく、また、５Ｖ電源からレーザーダイオードの電流制御をすることもあって近年のデジタル画像処理ＩＣが低電圧化していることから、これらのＩＣとは独立して設けられていることが多い。

そのため、レーザー光が主走査方向のどのエリアを走査中であるかを画像処理回路等から受信し、それに応じてレーザードライバがレーザー駆動電流を切り換える必要が有るため、レーザードライバや画像処理回路の回路規模の増大をもたらすといった問題があった。

また、特許文献１に記載された方法は、主走査方向に発生する筋ムラを無くす方法であり、主走査方向の場所に依存して存在する感光体の感度ムラや、用紙へのトナーの転写ムラにより発生する画像の濃度ムラを解消するものではない。

本発明はかかる問題点を解決すべく創案されたもので、その目的は、主走査方向の濃度ムラに応じてレーザー光の駆動パルス幅を補正することで、主走査方向の濃度ムラを補正可能な画像形成装置を提供することにある。

上記課題を解決するため、本発明の画像形成装置は、画像データに応じて信号のパルス幅を変化させるパルス幅変調手段と、前記パルス幅変調手段によってパルス幅変調された信号によりレーザー光を駆動し、感光体を走査して画像を形成する画像形成手段とを備え、前記画像形成手段の主走査方向の濃度ムラ特性に応じて前記パルス幅変調手段の出力するパルス幅を補正することを特徴としている。

このような構成によれば、感光体などの主走査方向のレーザー光に対する感度特性を、印字に使用する回路を用いて補正することができるので、補正のための新たな回路を追加する必要がない。

また、本発明の画像形成装置によれば、前記パルス幅変調手段は、前記主走査方向の濃度ムラ特性に応じた補正量を示すデータを、前記画像データに同期させて該画像データと共に受信する構成とすることができる。

このような構成によれば、補正量を示すデータを画像データと同一に扱うことができるので、回路を簡易に構成することができる。

また、本発明の画像形成装置によれば、前記パルス幅変調手段による前記パルス幅の補正は、画素の中心から前記主走査方向の両側にパルス幅を変化させることで行う構成としている。

このような構成によれば、パルス幅を変化させた場合でも、画素の中心位置が変化しないので、実質的な画素の中心の変動が発生せず、画質の低下が起こらない。

また、本発明の画像形成装置によれば、前記パルス幅変調手段によるパルス幅の補正量は、前記画像形成手段により形成された画像の濃度を測定した結果に基づいて決定する構成としている。

このような構成によれば、プロセスコントローラの濃度センサ等で濃度ムラの変化を測定して補正量を決定することで、濃度ムラが経時変化した場合にも対応可能となる。

また、本発明の画像形成装置によれば、前記パルス幅の補正量は、一定の画像形成条件下で測定した濃度検出部の出力値から予め求められた前記主走査方向に対する第１の補正係数に基づいて決定する構成とすることができる。

このような構成によれば、プロセスコントローラの濃度検出部で主走査方向に対する濃度ムラの変化を測定し、その測定値から予め求められた主走査方向の位置に対する第１の補正係数に基づいて補正量を決定することで、濃度ムラが経時変化した場合にも対応可能となる。

また、本発明の画像形成装置によれば、前記パルス幅の補正量は、前記画像データの注目画素の周辺の画素の状態により決定する構成とすることができる。

このような構成によれば、形成される画素の密度によって、パルス幅と画像の濃度とが非直線的な関係であっても、濃度ムラの補正を正確に行うことができる。

また、本発明の画像形成装置によれば、前記注目画素のパルス幅の補正量は、一定の画像形成条件下で測定した濃度検出部の出力値から予め求められた前記主走査方向の各位置に対する第１の補正係数から、前記注目画素の位置に対応した第１の補正係数を求めるとともに、前記注目画素を除く前記周辺の画素の濃度値に予め設定されている補正係数を掛けて加算した結果に基づいて第２の補正係数を求め、前記第１の補正係数に前記第２の補正係数を乗算することによって求める構成とすることができる。

このような構成によれば、形成される画素の密度によって、パルス幅と画像の濃度とが非直線的な関係であっても、濃度ムラの補正をより正確に行うことができる。

本発明によれば、感光体などの主走査方向のレーザー光に対する感度特性を、印字に使用する回路を用いて補正することができるので、補正のための新たな回路を追加する必要がなく、回路を簡易に構成することができる。

本発明の画像形成装置を複写機に適用した場合の全体構成図である。 実施形態に係る複写機の主要部の電気的構成を示す概略ブロック図である。 印字しようとしている画像を模式的に示した図である。 図３Ａの画像を補正無しで印字した場合の画像を模式的に示した図である。 図３Ｂの印字をした場合の主走査方向の各部でのパルス信号の様子を示した図である。 図３Ａの画像を補正して印字した場合の画像を模式的に示した図である。 図３Ｄの印字をした場合の主走査方向の各部でのパルス信号の様子を示した図である。 パルス幅変調部２４をより詳細に示したブロック図である。 ＬＵＴの設定値の一例をグラフ形式で示した説明図である。 ＬＵＴの設定値の一例を一覧表形式で示した説明図である。 図３Ｃに示すパルス信号Ｐ１、及び図３Ｅに示すパルス信号Ｐ１１によるドット形成位置の詳細を示した説明図である。 図３Ｃに示すパルス信号Ｐ１、及び図３Ｅに示すパルス信号Ｐ１１によるドット形成位置の詳細を示した説明図である。 図６Ａの方法で形成されたトナーパターンを模式的に示した説明図である。 図６Ｂの方法で形成されたトナーパターンを模式的に示した説明図である。 濃度補正値生成部での補正データの算出方法を説明する図であり、注目画素に対する周辺画素の比率の一例を示した説明図である。 濃度補正値生成部での補正データの算出方法を説明する図であり、加算結果から予め設定された補正係数（第２の補正係数）の例を示すグラフである。 濃度補正値生成部での補正データの算出方法を説明する図であり、予め一定の画像形成条件下で測定した濃度センサの出力値から求められた補正係数（第１の補正係数）の例を示すグラフである。

以下、本発明の実施の形態について、図面を参照して説明する。

以下の説明では、本発明の画像形成装置を複写機に応用した場合について説明する。

図1は、実施形態に係る複写機の全体構成図、図２は、実施形態に係る複写機の主要部の電気的構成を示す概略ブロック図であり、主にレーザースキャニングユニットと画像処理部との接続状態を示している。

図１に示すように、スキャナ部１は、硬質の透明ガラスで形成された原稿載置台１１上に載置された原稿１２の像を、ランプユニット１３、ミラー１４〜１６、レンズユニット１７を介してＣＣＤセンサ１８で読み取り、読み取った画像データを画像処理部２に送信する。原稿１２は、図１では原稿載置台１１の上に載置された状態で読み取られているが、スキャナ部１に設けられたドキュメントフィーダー部１９にて給送されながら読み取られるようにしてもよい。

画像処理部２は、スキャナ部１からの画像データを、例えばディザ処理等を施して印字に適した形式に変換するとともに、図示しないパソコン等からプリントデータを受け取って、印字のための画像データを生成する。

プリントエンジン４は、画像処理部２からの画像データに従って、レーザースキャニングユニット（ＬＳＵ）３のレーザーを発光させ、感光体４１を露光して静電潜像を形成し、現像部４８でトナーを付着させて可視像を形成する。形成された可視像は、各種サイズを収納可能な各種用紙カセット４３のいずれかのカセットから供給された用紙に転写され、定着部４４で定着されて排紙トレイ４５に排紙される。

図２に示すように、プリントエンジン４を制御するプリントエンジン制御用ＣＰＵ（プロセスコントローラ）５は、画像処理部２の画像処理用ＣＰＵ２１と通信ライン６を介して双方向に接続されており、画像処理部２から印字開始の要求があると、クリーニング部４６による感光体４１表面のクリーニング、帯電器４７による感光体４１の帯電、用紙カセット４３からの給紙といった処理を行い、印字開始可能になると、画像処理部２の画像処理用ＣＰＵ２１に印字可能であることを通知する。

ＬＳＵ３からは、画像処理部２に対して画像の転送開始タイミングを示す同期信号ＢＤが出力されており、画像処理部２はこの同期信号ＢＤに応じて、画像データをレーザーのオン、オフ信号に変換し、このオン、オフ信号をパルス信号転送ライン７を通してＬＳＵ３のレーザードライバ３１に転送する。

画像処理用ＣＰＵ２１は、プリントエンジン制御用ＣＰＵ５以外に、図示しないＰＣ等の外部機器と通信ライン８を介して双方向に接続されており、これら外部機器と通信しながら画像データの生成、送信などの指示を出す。

画像処理回路２２は、画像処理用ＣＰＵ２１からバス２３を通して制御され、スキャナ部１からの画像データや、画像処理用ＣＰＵ２１が展開したプリント画像データを受け取り、必要な処理を施して画像メモリ２４に格納する。

画像送出ＤＭＡ部２５は、画像メモリ２４に格納された画像データを読み出し、ＬＳＵ３のＢＤセンサ３２から送信されてくる同期信号ＢＤに同期させて、濃度補正値生成部２６とパルス幅変調部２７とに画像データＧをそれぞれ送出する。

濃度補正値生成部２６は、画像送出ＤＭＡ部２５から送出される画像データＧを受け取ることにより、画像送出ＤＭＡ部２５が主走査方向のどの位置に対応した画像データを出しているかに応じて、予め設定された補正値（濃度補正値）のデータ（以下、濃度補正データとも言う。）Ｄをパルス幅変調部２７に出力するように構成されている。

また、濃度補正値生成部２６は、画像送出ＤＭＡ部２５から送出される画像データＧを受け取り、その画像データＧの中の１つの画素（注目画素）のデータとその周辺画素のデータとに応じて濃度補正データＤを出力するように構成してもよい。

パルス幅変調部２７は、濃度補正値生成部２６が生成する濃度補正データＤを、画像送出ＤＭＡ部２５から送出されてくる画像データＧと同期させて受信するとともに、画像データＧと濃度補正データＤとに応じたパルス信号Ｐ０を、パルス信号転送ライン７を通してＬＳＵ３のレーザードライバ３１に出力する。このような構成によれば、パルス幅変調部２７は、濃度補正データＤを画像データＧと同一に扱うことができるので、回路構成を簡易にすることが可能となる。

レーザードライバ３１は、受信したパルス信号Ｐ０に応じてレーザーダイオード（以下、ＬＤと略記する）３３の電流を制御し、ＬＤ３３を発光させる。この際、基準電圧源３４が出す電圧値ＶｆによってＬＤ３３に流す電流値を制御し、レーザーの発光光量を制御する。

図示は省略しているが、ＬＤ３３は、光射出面の反対側にフォトダイオードが設けられて、発光量のモニターが可能となっており、発光量のモニター信号Ｍがレーザードライバ３１に入力されるようになっている。

ＡＰＣタイミング生成回路３５は、ＬＤ３３の光量制御タイミング信号を生成する回路であり、ＡＰＣタイミング生成回路３５が出すＡＰＣタイミング信号Ｔｉがレーザードライバ３１に入力されると、レーザードライバ３１はＬＤ３３をオン状態に保ち、モニター信号Ｍが基準電圧値Ｖｆと一致するように、ＬＤ３３に供給する電流値を制御して、その制御量を記憶する。

ＬＤ３３から照射されたレーザー光は、ポリゴンミラー３６で反射、走査され、ｆθレンズ３７及び反射ミラー３８を通して感光体４１表面を露光する。主走査の開始側３８ａ（図２中、白抜き矢符の左手側）にはＢＤセンサ用ミラー３９が設けられており、反射光はＢＤセンサ用ミラー３９を通してＢＤセンサ３２に入射され、光電変換されて、同期信号ＢＤとして画像処理部２に出力される。

画像送出ＤＭＡ部２５は、同期信号ＢＤに同期して、１ライン分の画像データの送出を開始する。

一方、感光体４１には、感光体上のトナー濃度を測定するための反射型の濃度センサ４２ａ〜４２ｃが感光体４１に近接して主走査方向に並ぶように複数個（この例では３個）設けられており、プリントエンジン制御用ＣＰＵ５がその値を読み取れるように構成されている。

プリントエンジン制御用ＣＰＵ５は、一定の画像形成条件下で生成されたトナー像の濃度をこれら濃度センサ４２ａ〜４２ｃで読み取り、その読み取り値から主走査方向の濃度ムラを検出して、必要な補正値を計算し、画像処理用ＣＰＵ２１を経由して、濃度補正値生成部２６に補正値を設定できるようになっている。

ここで、一定の画像形成条件とは、具体的には、感光体４１を帯電する帯電器４７の帯電電圧値、及び、現像部４８に印加する現像バイアス電圧値を予め決められた値に設定して画像形成を行うことであり、その値は適宜設定すればよい。

上記構成の複写機において、主走査方向の濃度ムラに応じてレーザー光の駆動パルス幅を補正することで、主走査方向の濃度ムラを補正する処理について以下に説明する。

図３Ａ〜図３Ｅは、均一な濃度の画像を印字したにもかかわらず、主走査方向に濃度ムラが発生した画像が印字された場合と、パルス幅変調部２７でパルス幅を補正した場合との、生成される画像とパルス信号の例を模式的に示したものである。

図３Ａは、印字しようとしている画像Ｇ０を示しており、主走査方向に均一な濃度となっている。

図３Ｂは、図３Ａを補正無しで印字した場合の画像Ｇ１の例であり、主走査の書き出し側４４ａは濃度が高く、中央付近４４ｂはほぼ図３Ａの濃度になり、主走査の書き終わり側４４ｃでは濃度が低くなっている。

図３Ｃは、図３Ｂの印字をした場合の４４ａ〜４４ｃ各部でのパルス信号Ｐ１を示したものであり、４４ａ〜４４ｃ各部に対応したパルス信号Ｐ１ａ，Ｐ１ｂ，Ｐ１ｃでのパルス幅は全て同じ幅Ｗ１となっている。

一方、図３Ｄは、図３Ｂの状態からパルス幅に対して図３Ｅのように補正をかけて印字した場合の画像Ｇ２の例であり、主走査方向の各部分４４ａ’〜４４ｃ’は均一な濃度となるように補正されている。

図３Ｅは、図３Ｄの印字をするための４４ａ’〜４４ｃ’各部でのパルス信号Ｐ１１を示したものであり、主走査の書き出し側４４ａ’に対応したパルス信号Ｐ１１ａでは、パルス幅Ｗ１１が、図３Ｃの書き出し側４４ａのパルス幅Ｗ１よりも短く（Ｗ１１＜Ｗ１）なり、印字濃度が、図３Ｂの部分４４ａよりも薄くなる。一方、主走査の書き終わり側４４ｃ’に対応したパルス信号Ｐ１１ｃでは、パルス幅Ｗ１３が、図３Ｃの書き終わり側４４ｃのパルス幅Ｗ１よりも長く（Ｗ１３＞Ｗ１）なり、印字濃度が、図３Ｂの部分４４ｃよりも濃くなる。また、中央部４４ｂ’は、図３Ｂの中央部４４ｂの状態で本来の濃度値に近いため、中央部４４ｂ’では補正がかかっていない。すなわち、中央部４４ｂ’に対応したパルス信号Ｐ１１ｂのパルス幅Ｗ１２は、図３Ｃの中央部４４ｂに対応したパルス信号Ｐ１ｂのパルス幅Ｗ１と同じ（Ｗ１２＝Ｗ１）である。

図４は、パルス幅変調部２７を詳細に示したものである。

画像送出ＤＭＡ部２５からの画像データＧは４ｂｉｔで構成されている。同様に、濃度補正値生成部２６からの濃度補正データＤも４ｂｉｔで構成されている。両データは変換用ルック・アップ・テーブル（ＬＵＴ）２７１に入力される。ＬＵＴ２７１は、アドレス８ｂｉｔ、データ４ｂｉｔの１０２４ｂｉｔ構成のＲＡＭであり、アドレスに濃度補正データＤと画像データＧとが入力され、これらで指定されるアドレスのデータが、４ｂｉｔのパルス生成回路２７２に入力される構成となっている。

ＬＵＴ２７１の値は、電源を入れたときに画像処理用ＣＰＵ２１から初期設定される。また、濃度補正データＤはアドレスの上位４ｂｉｔに、画像データＧは下位４ｂｉｔに入力されている。

図５Ａ及び図５Ｂは、ＬＵＴ２７１の設定値の一例を示したものであり、図５Ａはグラフ形式、図５Ｂは一覧表形式として示している。なお、図５Ａ及び図５Ｂに示すＬＵＴ２７１の設定値は、図３Ｄ及び図３Ｅの場合に対応している。

横軸は、元画像Ｇ０のデータ値、縦軸は生成されるパルス幅を示し、いずれも値が大きい程パルス幅が広くなり、画像濃度が上がる。

図５Ａ中のグラフ４８ａ（図５Ｂに示す補正データ＝０の縦欄）で示す設定値では、元の画像濃度よりも全体に低い濃度となるように制御され、低濃度部分４９ではパルスが出ないようになっている。

また、図５Ａ中のグラフ４８ｂ（図５Ｂに示す補正データ＝８の縦欄）で示す設定値では、元の画像濃度そのままにパルスを出すため、元の画像濃度は補正されない。

また、図５Ａ中のグラフ４８ｃ（図５Ｂに示す補正データ＝１５の縦欄）で示す設定値では、元の画像濃度よりも全体に高い濃度となるように制御され、高濃度部分５０ではパルス幅は最大パルス幅である１５に固定される。

ここで、図５Ａ及び図５Ｂに示す設定値は、上記したように図３Ｄ及び図３Ｅに対応しており、グラフ４８ａの設定値が図３Ｅのパルス信号Ｐ１１ａの制御に、グラフ４８ｂの設定値が図３Ｅのパルス信号Ｐ１１ｂの制御に、グラフ４８ｃの設定値が図３Ｅのパルス信号Ｐ１１ｃの制御にそれぞれ対応している。

本実施形態では、パルス幅変調部２７は、画像送出ＤＭＡ部２５からの画像データＧを受信する部分を４ｂｉｔから８ｂｉｔに拡張し、拡張分の４ｂｉｔに濃度補正データＤを入力するように構成し、濃度補正値生成部２６は、主走査方向の印字位置に応じて濃度補正データＤを出力するように構成したので、パルス幅変調部２７内の変換用ＬＵＴ２７１のメモリ構成を拡張するだけで対応できるため、比較的容易に濃度補正の機能を組み込むことが可能となる。すなわち、感光体４１の主走査方向のレーザー光に対する感度特性を、印字に使用する回路を用いて補正することができるので、補正のための新たな回路を追加する必要がない。

図６Ａ及び図６Ｂは、図３Ｃに示すパルス信号Ｐ１（Ｐ１ａ，Ｐ１ｂ，Ｐ１ｃ）、及び図３Ｅに示すパルス信号Ｐ１１（Ｐ１１ａ，Ｐ１１ｂ，Ｐ１１ｃ）によるドット形成位置の詳細を示したものである。

図６Ａにおいて、（ａ）は仮想画素クロックＣＫ、（ｂ），（ｃ）は、本発明に係るパルス信号Ｐ１の生成とトナードットの形成の様子を模式的に示したもの、（ｄ），（ｅ）は、本発明に係るパルス信号Ｐ１１の生成とトナードットの形成の様子を模式的に示したものである。

（ａ）に示す仮想画素クロックＣＫは、実際には信号としてパルス幅変調部２７から出力されてはいないが、１画素の印字タイミングを示す仮想的なクロックであり、立ち上がりエッジから次の立ち上がりエッジまでが１画素時間になる。

本実施形態では、（ｂ）に示すパルス信号Ｐ１（Ｐ１ａ，Ｐ１ｂ，Ｐ１ｃ）の各パルスによるトナーのドット形成位置は、（ｃ）に斜線を付して模式的に示すように、仮想画素クロックＣＫの中心部分に形成（すなわち、画素の中心から主走査方向の両側に形成）されている。

これは、補正をかけてパルス幅が変化した場合、すなわち（ｄ）に示すパルス信号Ｐ１１（Ｐ１１ａ，Ｐ１１ｂ，Ｐ１１ｃ）の各パルスによるトナーのドット形成においても同じであり、（ｅ）に示すように、各パルス信号Ｐ１１ａ，Ｐ１１ｂ，Ｐ１１ｃは仮想画素クロックＣＫの立下りを中心に、図の左右方向（主走査方向の両側）にパルス幅を増減しており、形成されるトナーのドットも、中心が（ｃ）に示すトナーのドットの場合と同じ中心位置になるように形成されている。

これに対し、図６Ｂは、仮想画素クロックＣＫの立ち上がり（１画素の開始位置）を基準にパルスを生成した場合の例であり、（ａ）は仮想画素クロックＣＫ、（ｂ），（ｃ）は、パルス信号Ｐ１の生成とトナードットの形成の様子を模式的に示したもの、（ｄ），（ｅ）は、パルス信号Ｐ１１の生成とトナードットの形成の様子を模式的に示したものである。

この場合には、（ｃ）に示す５１ａ，５１ｂ，５１ｃ部分、及び（ｅ）に示す５１ａ’，５１ｂ’，５１ｃ’部分では、仮想画素クロックＣＫの立ち上がりを基準に各パルス（Ｐ１ａ，Ｐ１ｂ，Ｐ１ｃ，Ｐ１１ａ，Ｐ１１ｂ，Ｐ１１ｃ）が生成されているため、図６Ｂ（ｃ），（ｅ）に示すように、トナードットの中心位置が補正の有無により移動している。

なお、図６Ｃは、図６Ａの方法で形成されたトナーパターンを模式的に示しており、図６Ｄは、図６Ｂの方法で形成されたトナーパターンを模式的に示したものである。

図６Ｃでは、濃度ムラの補正によりドットの大きさが変化した場合でも、各ドットの中心が変わらないため、スクリーン等のパターン形成が乱されることがなく、画質への影響が抑えられる。一方、図６Ｄでは、各ドットの位置が濃度ムラの補正によってずれてしまい、画質への影響が発生する。

図７Ａ〜図７Ｃは、印字しようとしている注目画素（図中、斜線を付している）５２とその周辺画素を勘案して補正データを出力するように濃度補正値生成部２６を構成した場合の、補正データの算出方法の例を示したものである。

図７Ａに示す各画素（１−１ 〜 ５−５）は４ｂｉｔの濃度値を持っており、注目画素５２を除く全２４画素の濃度値に、図７Ａに示した比率（０．３〜１．０）を掛けた上で、加算する。この比率（０．３〜１．０）は予め設定されている。

図７Ａからわかるように、注目画素５２に近い位置に高濃度のドットが多くあるほど、加算結果は大きくなり、レーザービームの広がりが隣接する画素と重なることによって、離れた位置に複数の画素が形成される場合よりもトナー付着量が増加し、印字濃度が上がる傾向がある。

次に、図７Ｂに示すように、加算結果から予め設定された補正係数（第２の補正係数）を求める。

一方、図７Ｃは、予め一定の画像形成条件下で測定した濃度センサ４２ａ〜４２ｃの出力値から求められた、主走査方向の各印字位置に対する補正係数（第１の補正係数）であり、プリントエンジン制御用ＣＰＵ５から画像処理用ＣＰＵ２１を経由して、濃度補正値生成部２６内のＲＡＭ等に保存される。すなわち、濃度センサ４２ａ〜４２ｃで濃度ムラの変化（特性）を測定して補正係数（補正量）を決定しているので、主走査方向の濃度ムラが経時変化した場合にも対応することが可能となる。

図７Ｃの補正係数は、ベースとなる補正量（ベース補正量）であり、図７Ｂの補正係数は、ベース補正量を注目画素５２の周辺画素の状態により二次補正するための補正値である。

濃度補正値生成部２６では、図７Ｃの補正係数と図７Ｄの補正係数とを乗算した結果を補正値（濃度補正値）として出力する。

具体例を挙げると、例えば基準となる図７Ｃの補正係数が−０．５であり、図７Ｂの補正係数が１．０である場合は、注目画素５２が孤立した状態で印字される（隣接する画素と重複した印字とならない）ので、−０．５（＝−０．５×１．０）の係数のままで印字される。その結果、形成されるパルス信号のパルス幅は細くなり、濃度を抑えるように働く。

一方、図７Ｃの補正係数が−０．５であり、図７Ｂの補正係数が０．２である場合は、−０．１の補正係数が出力される。その結果、パルス信号のパルス幅は若干細くなり、濃度は若干薄くなるように働く。

また、図７Ｃの補正係数が＋０．５であり、図７Ｂの補正係数が１．０である場合は、＋０．５（＝＋０．５×１．０）の補正量で印字が行われる。その結果、パルス幅が拡がって濃度が上がるように働く。

一方、図７Ｃの補正係数が＋０．５であり、図７Ｂの補正係数が０．２である場合は、＋０．１の補正係数で印字が行われる。その結果、パルス信号のパルス幅は若干太くなり、濃度は若干濃くなるように働く。

このような補正データの算出方法によれば、形成される画素の密度によって、パルス幅と画像の濃度とが非直線的な関係であっても、主走査方向の濃度ムラの補正をより正確に行うことが可能となる。

なお、本実施形態では、濃度センサ４２ａ〜４２ｃを３個配置して、主走査方向の３点だけ測定しているが、更に多くの濃度センサを配置して更に多くのポイントを測定しても良いし、逆に、少ない測定点から主走査方向の各点の補正量を推定して補正量を決定しても良い。

また、今回開示した実施形態はすべての点で例示であって、限定的な解釈の根拠となるものではない。従って、本発明の技術的範囲は、上記した実施形態のみによって解釈されるものではなく、特許請求の範囲の記載に基づいて画定される。また、特許請求の範囲と均等の意味及び範囲内でのすべての変更が含まれる。

１ スキャナ部
２ 画像形成部（画像形成手段）
３ レーザースキャニングユニット（ＬＳＵ）
４ プリントエンジン
５ プリントエンジン制御用ＣＰＵ
６ 通信ライン
７ パルス信号転送ライン
８ 通信ライン
１１ 原稿載置台
１２ 原稿
１３ ランプユニット
１４〜１６ ミラー
１７ レンズユニット
１８ ＣＣＤセンサ
１９ ドキュメントフィーダー部
２１ 画像処理用ＣＰＵ
２２ 画像処理回路
２３ バス
２４ 画像メモリ
２５ 画像送出ＤＭＡ部
２６ 濃度補正値生成部
２７ パルス幅変調部（パルス幅変調手段）
３１ レーザードライバ
３２ ＢＤセンサ
３３ レーザーダイオード（ＬＤ）
３４ 基準電圧源
３５ ＡＰＣタイミング生成回路
３６ ポリゴンミラー
３７ ｆθレンズ
３８ 反射ミラー
３９ ＢＤセンサ用ミラー
４１ 感光体
４２ａ〜４２ｃ 濃度センサ
４３ 用紙カセット
４４ 定着部
４５ 排紙トレイ
４６ クリーニング部
４７ 帯電器
４８ 現像部

Claims (7)

1. 画像データに応じて信号のパルス幅を変化させるパルス幅変調手段と、
   前記パルス幅変調手段によってパルス幅変調された信号によりレーザー光を駆動し、感光体を走査して画像を形成する画像形成手段とを備え、
   前記画像形成手段の主走査方向の濃度ムラ特性に応じて前記パルス幅変調手段の出力するパルス幅を補正することを特徴とする画像形成装置。
2. 請求項１に記載の画像形成装置であって、
   前記パルス幅変調手段は、前記主走査方向の濃度ムラ特性に応じた補正量を示すデータを、前記画像データに同期させて該画像データと共に受信することを特徴とする画像形成装置。
3. 請求項１または請求項２に記載の画像形成装置であって、
   前記パルス幅変調手段による前記パルス幅の補正は、画素の中心から前記主走査方向の両側にパルス幅を変化させることで行うことを特徴とする画像形成装置。
4. 請求項１から請求項３までのいずれか１項に記載の画像形成装置であって、
   前記パルス幅変調手段によるパルス幅の補正量は、前記画像形成手段により形成された画像の濃度を測定した結果に基づいて決定されることを特徴とする画像形成装置。
5. 請求項４に記載の画像形成装置であって、
   前記パルス幅の補正量は、一定の画像形成条件下で測定した濃度検出部の出力値から予め求められた前記主走査方向に対する第１の補正係数に基づいて決定されることを特徴とする画像形成装置。
6. 請求項４に記載の画像形成装置であって、
   前記パルス幅の補正量は、前記画像データの注目画素の周辺の画素の状態により決定されることを特徴とする画像形成装置。
7. 請求項６に記載の画像形成装置であって、
   前記注目画素のパルス幅の補正量は、一定の画像形成条件下で測定した濃度検出部の出力値から予め求められた前記主走査方向の各位置に対する第１の補正係数から、前記注目画素の位置に対応した第１の補正係数を求めるとともに、前記注目画素を除く前記周辺の画素の濃度値に予め設定されている補正係数を掛けて加算した結果に基づいて第２の補正係数を求め、前記第１の補正係数に前記第２の補正係数を乗算することによって求めることを特徴とする画像形成装置。

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