JP2015034884A - 光書き込み制御装置、画像形成装置及び光書き込み装置の制御方法 - Google Patents

Abstract

【課題】画像形成装置において画像が描画される位置を補正するための補正用パターンの大きさを、補正用パターンを検知するセンサの検知範囲の変動に対応させること。【解決手段】感光体を露光する光源を制御して感光体上に静電潜像を形成させる光書き込み制御装置であって、複数の感光体上に夫々形成された静電潜像が現像された異なる色の顕色剤画像が重ね合わせられる重ね合わせ位置を夫々補正するための補正用パターンがセンサによって検知された検知信号に基づき、重ね合わせ位置を補正するための補正値を算出し、所定のパターンが副走査方向に繰り返し描画され、繰り返し描画される毎に主走査方向の幅が変化する段階的パターンが形成されるように複数の光源を夫々発光制御し、段階的パターンがセンサによって検知された検知信号の強度に基づいて、補正用パターンの主走査方向の幅を決定することを特徴とする光書き込み制御装置。【選択図】図９

Description

本発明は、光書き込み制御装置、画像形成装置及び光書き込み装置の制御方法に関し、特に、画像の描画位置補正のために描画されるパターンの構成に関する。

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。

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。

このような電子写真方式の画像形成装置においては、感光体を露光して静電潜像を描画するタイミングと用紙の搬送タイミングとを合わせることにより、用紙の正しい範囲に画像が形成されるように調整が行われる。また、複数の感光体を用いてカラー画像を形成するタンデム式の画像形成装置においては、各色の感光体において現像された画像が正確に重ね合わされるように、各色の感光体における露光タイミングの調整が行われる。以降、これらの調整処理を総じて位置ずれ補正とする。

上述したような位置ずれ補正を実現するための具体的な方法としては、感光体を露光する光源と感光体との配置関係を調整する機械的な調整方法と、出力するべき画像を位置ずれに応じて調整することにより最終的に好適な位置に画像が形成されるようにする画像処理による方法とがある。この画像処理による方法の場合、補正用のパターンを描画してそれを読み取ることにより、設計上定まるタイミングと実際にパターンが読み取られたタイミングとの差異に基づいて補正が行われ、所望の位置に画像が形成されるようにする。

また、上述した画像処理による方法においては、補正用のパターンを読み取るセンサによる読み取り精度の向上のための技術が提案されている（例えば、特許文献１参照）。特許文献１においては、読取センサによる読み取り範囲に対して余裕を持って描画された補正用パターン、即ち、位置ずれが発生していても読み取りに支障のないように大きめに描画された補正用パターンに基づいて補正を行った後、読取センサによる読み取り範囲に応じた大きさで描画された補正用パターンを描画して再度補正処理を行う。これにより、再度実行される補正処理においては、余分に描画された部分からの拡散反射光の影響を排除することができ、高精度な補正処理が可能となる。

特許文献１に開示されているように、読取センサによる読み取り範囲（以降、「検知範囲」とする）に応じた大きさで補正用パターンを描画する場合、描画されるパターンの大きさが単純に小さくなるため、トナー消費量の低減という効果も得ることができる。

ここで、パターンの大きさを検知範囲に合わせる場合、描画されるパターンの大きさは、検知範囲の大きさに基づいて決定される。しかしながら、検知範囲は、読取センサの取り付け誤差等によって変動する可能性があり、その結果必要十分な描画パターンの大きさも変動することが考えられる。

パターンの大きさが検知範囲に対して小さければ、パターンの検知精度が下がる可能性があり、検知範囲に対して大きければ、余分なトナーが消費されるため、上述したトナー消費量の低減という効果が低くなる。

本発明は、上記実情を考慮してなされたものであり、画像形成装置において画像が描画される位置を補正するための補正用パターンの大きさを、補正用パターンを検知するセンサの検知範囲の変動に対応させることを目的とする。

上記課題を解決するために、本発明の一態様は、感光体を露光する光源を制御して感光体上に静電潜像を形成させる光書き込み制御装置であって、異なる色毎に設けられた複数の光源を、画像形成出力するべき画像を構成する画素の情報に基づいて夫々発光制御し、異なる色毎に設けられた複数の前記感光体を露光させる発光制御部と、前記感光体上に形成された静電潜像が現像された画像が転写されて搬送される搬送経路において前記画像を検知するセンサの検知信号を取得する検知信号取得部と、前記複数の感光体上に夫々形成された静電潜像が現像された異なる色の顕色剤画像が重ね合わせられる重ね合わせ位置を夫々補正するための補正用パターンが前記センサによって検知された検知信号に基づき、前記重ね合わせ位置を補正するための補正値を算出する補正値算出部とを含み、前記発光制御部は、所定のパターンが副走査方向に繰り返し描画され、繰り返し描画される毎に主走査方向の幅が変化する段階的パターンが形成されるように前記複数の光源を夫々発光制御し、前記補正値算出部は、前記段階的パターンが前記センサによって検知された検知信号の強度に基づいて、前記補正用パターンの主走査方向の幅を決定することを特徴とする。

本発明の他の態様は、画像形成装置であって、上記光書き込み制御装置を含むことを特徴とする。

また、本発明の更に他の態様は、感光体を露光する光源を制御して感光体上に静電潜像を形成させる光書き込み装置の制御方法であって、異なる色毎に設けられた複数の光源を、画像形成出力するべき画像を構成する画素の情報に基づいて夫々発光制御し、異なる色毎に設けられた複数の前記感光体を露光し、前記感光体上に形成された静電潜像が現像された画像が転写されて搬送される搬送経路において前記画像を検知するセンサの検知信号を取得し、前記複数の感光体上に夫々形成された静電潜像が現像された異なる色の顕色剤画像が重ね合わせられる重ね合わせ位置を夫々補正するための補正用パターンが前記センサによって検知された検知信号に基づき、前記重ね合わせ位置を補正するための補正値を算出し、所定のパターンが副走査方向に繰り返し描画され、繰り返し描画される毎に主走査方向の幅が変化する段階的パターンが形成されるように前記複数の光源を夫々発光制御し、前記段階的パターンが前記センサによって検知された検知信号の強度に基づいて、前記補正用パターンの主走査方向の幅を決定することを特徴とする。

本発明によれば、画像形成装置において画像が描画される位置を補正するための補正用パターンの大きさを、補正用パターンを検知するセンサの検知範囲の変動に対応させることが可能となる。

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。 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。 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。 本発明の実施形態に係る光書き込み装置の構成を示す図である。 本発明の実施形態に係る光書き込み制御部及びＬＥＤＡの構成を示すブロック図である。 従来技術に係る補正用パターンの例を示す図である。 位置ずれ補正用パターンの検知タイミングの例を示す図である。 センサ素子の検知範囲に応じた幅の補正用パターンの例を示す図である。 本発明の実施形態に係る検知範囲認識用パターンの例を示す図である。 本発明の実施形態に係る検知範囲認識用パターンの検知信号の例を示す図である。 本発明の実施形態に係る検知範囲認識用パターンの検知信号の例を示す図である。 本発明の実施形態に係る検知範囲認識用パターンの検知信号の例を示す図である。 本発明の実施形態に係るパターン幅の設定動作を示すフローチャートである。 本発明の他の実施形態に係る検知範囲認識用パターンの例を示す図である。 本発明の実施形態に係るパターン幅の設定動作の実行要否を判断するための情報の例を示す図である。

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、複合機（ＭＦＰ：Ｍｕｌｔｉ Ｆｕｎｃｔｉｏｎ Ｐｅｒｉｐｈｅｒａｌ）としての画像形成装置を例として説明する。本実施形態に係る画像形成装置は、電子写真方式による画像形成装置であり、感光体の露光タイミングを補正するための位置ずれ補正動作において描画されるパターンの大きさの設定動作に特徴を有する。

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。

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。

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。

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。

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）１１０、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。

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。

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。

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、それらのプログラムに従ったＣＰＵ１０の演算によ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。

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。

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。

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。

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いてプリントエンジン２６を制御し、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文書は排紙トレイ２７に排紙される。

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。

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。

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ＨＤＤ１４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。

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ＨＤＤ１４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。

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。

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）１０６Ｙ、１０６Ｍ、１０６Ｃ、１０６Ｋ（以降、総じて画像形成部１０６とする）が配列されている。

また、給紙トレイ１０１から給紙された用紙１０４は、レジストローラ１０３によって一度止められ、画像形成部１０６における画像形成のタイミングに応じて搬送ベルト１０５からの画像の転写位置に送り出される。

複数の画像形成部１０６Ｙ、１０６Ｍ、１０６Ｃ、１０６Ｋは、形成するトナー画像、即ち顕色剤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１０６Ｋ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１０６Ｙについて具体的に説明するが、他の画像形成部１０６Ｍ、１０６Ｃ、１０６Ｋは画像形成部１０６Ｙと同様であるので、その画像形成部１０６Ｍ、１０６Ｃ、１０６Ｋの各構成要素については、画像形成部１０６Ｙの各構成要素に付したＹに替えて、Ｍ、Ｃ、Ｋ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。

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。

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１０６Ｙが、ブラックのトナー画像を転写する。画像形成部１０６Ｙは、感光体としての感光体ドラム１０９Ｙ、この感光体ドラム１０９Ｙの周囲に配置された帯電器１１０Ｙ、光書き込み装置１１１、現像器１１２Ｙ、感光体クリーナ（図示せず）、除電器１１３Ｙ等から構成されている。光書き込み装置１１１は、夫々の感光体ドラム１０９Ｙ、１０９Ｍ、１０９Ｃ、１０９Ｋ（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。

画像形成に際し、感光体ドラム１０９Ｙの外周面は、暗中にて帯電器１１０Ｙにより一様に帯電された後、光書き込み装置１１１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１１２Ｙは、この静電潜像をイエロートナーにより可視像化し、このことにより感光体ドラム１０９Ｙ上にイエローのトナー画像が形成される。

このトナー画像は、感光体ドラム１０９Ｙ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１１５Ｙ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上にイエロー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１０９Ｙ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１１３Ｙにより除電され、次の画像形成のために待機する。

以上のようにして、画像形成部１０６Ｙにより搬送ベルト１０５上に転写されたイエローのトナー画像は、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１０６Ｙ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イエローの画像に重畳されて転写される。

搬送ベルト１０５上に転写されたイエロー、マゼンタのトナー画像は、さらに次の画像形成部１０６Ｃ、１０６Ｋ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１０９Ｋ上に形成されたブラックのトナー画像とが、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。

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。

また、このような画像形成装置１においては、感光体ドラム１０９Ｙ、１０９Ｍ、１０９Ｃ及び１０９Ｋの軸間距離の誤差、感光体ドラム１０９Ｙ、１０９Ｍ、１０９Ｃ及び１０９Ｋの平行度誤差、光書き込み装置１１１内でのＬＥＤＡ１３０の設置誤差、感光体ドラム１０９Ｙ、１０９Ｍ、１０９Ｃ及び１０９Ｋへの静電潜像の書き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。

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等が知られている。また、装置内温度変化や経時劣化による搬送ベルトの伸縮が知られている。

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１０９Ｙ、１０９Ｍ、１０９Ｃ及び１０９Ｋ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、及び濃度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１０９Ｙ、１０９Ｍ、１０９Ｃ及び１０９Ｋ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。

また、画像形成装置１においては、画像形成部１０６Ｙ、１０６Ｍ、１０６Ｃ、１０６Ｋの状態変化や、光書込み装置１１１の状態変化により、用紙１０４上に転写される画像の濃度が変動する可能性がある。このような濃度変動を補正するため、所定のルールに従って形成された濃度補正用パターンを検知し、その検知結果に基づいて画像形成部１０６Ｙ、１０６Ｍ、１０６Ｃ、１０６Ｋの駆動パラメータや光書込み装置１１１の駆動パラメータを補正する濃度補正が実行される。

パターン検知センサ１１７は、上述した位置ずれ補正用パターンを検知することによる位置ずれ補正動作の他、濃度補正用パターンの検知にも用いられる。パターン検知センサ１１７の詳細及び位置ずれ補正、濃度補正の態様については、後に詳述する。尚、プリントエンジン２６は、図１において説明したようなＣＰＵ１０をはじめとした情報処理機能を実現するための構成を含み、そのような構成によって制御されて動作する。

このような描画パラメータ補正において搬送ベルト１０５上に描画された補正用パターンのトナーを除去し、搬送ベルト１０５によって搬送される用紙が汚れないようにするため、ベルトクリーナ１１８が設けられている。ベルトクリーナ１１８は、図３に示すように、駆動ローラ１０７の下流側であって、感光体ドラム１０９よりも上流側において搬送ベルト１０５に押し当てられたクリーニングブレードであり、搬送ベルト１０５の表面に付着したトナーを掻きとる顕色剤除去部である。

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１０９Ｙ、１０９Ｍ、１０９Ｃ、１０９Ｋ夫々に照射される照射光は、光源であるＬＥＤＡ（Ｌｉｇｈｔ‐ｅｍｉｔｔｉｎｇ ｄｉｏｄｅ Ａｒｒａｙ）１３０Ｙ、１３０Ｍ、１３０Ｃ、１３０Ｋ（以降、総じてＬＥＤＡ１３０とする）から照射される。

ＬＥＤＡ１３０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、コントローラ２０から入力された描画情報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。

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５を参照して説明する。図５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の機能構成と、ＬＥＤＡ１３０及びパターン検知センサ１１７との接続関係を示す図である。

図５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、発光制御部１２１、カウント部１２２、センサ制御部１２３、補正値算出部１２４、基準値記憶部１２５及び補正値記憶部１２６を含む。光書き込み装置制御部１２０が、光源であるＬＥＤＡ１３０を制御して感光体上に静電潜像を形成させる光書き込み制御装置として機能する。

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、ＲＡＭ１１、ＲＯＭ１２及びＨＤＤ１４等の情報処理機構を含み、図５に示すような光書き込み装置制御部１２０は、画像形成装置１のコントローラ２０と同様に、ＲＯＭ１２若しくはＨＤＤ１４に記憶されている制御プログラムがＲＡＭ１１にロードされ、ＣＰＵ１０の制御に従って動作することにより構成される。

発光制御部１２１は、コントローラ２０のエンジン制御部３１から入力される画像情報に基づいてＬＥＤＡ１３０を制御する光源制御部である。即ち、発光制御部１２１が、画素情報取得部としても機能する。発光制御部１２１は、所定のライン周期でＬＥＤＡ１３０を発光させることにより、感光体ドラム１０９への光書き込みを実現する。

発光制御部１２１がＬＥＤＡ１３０を発光制御するライン周期は画像形成装置１の出力解像度によって定まるが、上述したように用紙の搬送速度との比率に応じて副走査方向に変倍を行う場合、発光制御部１２１がライン周期を調整することによって副走査方向の変倍を行う。

また、発光制御部１２１は、エンジン制御部３１から入力される描画情報に基づいてＬＥＤＡ１３０を駆動する他、上述した描画パラメータ補正の処理において補正用のパターンを描画するために、ＬＥＤＡ１３０を発光制御する。

図４において説明したように、ＬＥＤＡ１３０は夫々の色に対応して複数設けられる。従って、図５に示すように、発光制御部１２１も、複数のＬＥＤＡ１３０夫々に対応するように複数設けられる。描画パラメータ補正処理のうち位置ずれ補正処理の結果生成される補正値は、図５に示す補正値記憶部１２６に位置ずれ補正値として記憶される。発光制御部１２１は、この補正値記憶部１２６に記憶されている位置ずれ補正値に基づき、ＬＥＤＡ１３０を駆動するタイミングを補正する。

発光制御部１２１によるＬＥＤＡ１３０の駆動タイミングの補正は、具体的には、エンジン制御部３１から入力された描画情報に基づいてＬＥＤＡ１３０を発光駆動するタイミングをライン周期単位で遅らせる、即ちラインをシフトさせることによって実現される。これに対して、エンジン制御部３１からは、所定の周期に従って次々に描画情報が入力されるため、ラインをシフトさせて発光タイミングを遅らせるためには、入力された描画情報を保持しておき、読み出すタイミングを遅らせる必要がある。

そのため、発光制御部１２１は、主走査ライン毎に入力される描画情報を保持するための記憶媒体であるラインメモリを有し、エンジン制御部３１から入力された描画情報をラインメモリに記憶させることによって保持する。尚、ＬＥＤＡ１３０の駆動タイミングの補正としては、ライン周期単位での調整の他、ライン周期毎の発光タイミングの微調整も行われる。

カウント部１２２は、上記位置ずれ補正処理において、発光制御部１２１がＬＥＤＡ１３０を制御して感光体ドラム１０９Ｋの露光を開始すると同時にカウントを開始する。カウント部１２２は、センサ制御部１２３が、パターン検知センサ１１７の出力信号に基づいて位置ずれ補正用パターンを検知することにより出力する検知信号を取得する。また、カウント部１２２は、検知信号を取得したタイミングにおけるカウント値を補正値算出部１２４に入力する。即ち、カウント部１２２がパターンの検知タイミングを取得する検知タイミング取得部として機能する。

センサ制御部１２３は、パターン検知センサ１１７を制御する制御部であり、上述したように、パターン検知センサ１１７の出力信号に基づき、搬送ベルト１０５上に形成された位置ずれ補正用パターンが、パターン検知センサ１１７の位置にまで到達したことを判断して検知信号を出力する。即ち、センサ制御部１２３が、パターン検知センサ１１７によるパターンの検知信号を取得する検知信号取得部として機能する。

また、センサ制御部１２３は、濃度補正用パターンによる濃度補正に際しては、パターン検知センサ１１７の出力信号の信号強度を取得し、補正値算出部１２４に入力する。更にセンサ制御部１２３は、位置ずれ補正用パターンの検知結果に応じて、濃度補正用パターンの検知タイミングを調整する。

補正値算出部１２４は、カウント部１２２から取得したカウント値や、センサ制御部１２３から取得した濃度補正用パターンの検知結果の信号強度に基づき、基準値記憶部１２５に記憶された位置ずれ補正用及び濃度補正用の基準値に基づいて補正値を算出する。即ち、補正値算出部１２４が、基準値取得部及び補正値算出部として機能する。基準値記憶部１２５には、このような計算に用いるための基準値が格納されている。

次に、位置ずれ補正用パターンを用いた位置ずれ補正動作について説明する。先ず、本実施形態に係る位置ずれ補正動作の前提として、通常の位置ずれ補正動作について説明する。図６は、通常の位置ずれ補正動作において、発光制御部１２１によって制御されたＬＥＤＡ１３０によって搬送ベルト１０５上に描画されるマーク（以降、位置ずれ補正用マークとする）を示す図である。

図６に示すように、通常の位置ずれ補正用マーク４００は、副走査方向に様々なパターンが並べられている位置ずれ補正用パターン列４０１が、主走査方向に複数（本実施形態においては２つ）並べられて構成されている。尚、図６において、実線が感光体ドラム１０９Ｋ、点線は感光体ドラム１０９Ｙ、破線は感光体ドラム１０９Ｃ、一点鎖線は感光体ドラム１０９Ｍによって夫々描画されたパターンを示す。

図６に示すように、パターン検知センサ１１７は、主走査方向に複数（本実施形態においては２つ）のセンサ素子１７０を有し、夫々の位置ずれ補正用パターン列４０１は、夫々のセンサ素子１７０に対応した位置に描画されている。これにより、光書き込み装置制御部１２０は、主走査方向の複数の位置でパターンの検出を行うことが可能となり、描画される画像のスキューを補正することが可能となる。また、複数のセンサ素子１７０に基づく検知結果を平均することにより、補正精度を向上することができる。

図６に示すように、位置ずれ補正用パターン列４０１は、全体位置補正用パターン４１１とドラム間隔補正用パターン４１２を含む。また、図６に示すように、ドラム間隔補正用パターン４１２は、繰り返し描画されている。

全体位置補正用パターン４１１は、図６に示すように、感光体ドラム１０９Ｙによって描画された線であって主走査方向に平行な線である。全体位置補正用パターン４１１は、画像の全体の副走査方向のずれ、即ち用紙に対する画像の転写位置を補正するためのカウント値を得るために描画されるパターンである。また、全体位置補正用パターン４１１は、センサ制御部１２３が、ドラム間隔補正用パターン４１２や、後述する濃度補正用のパターンを検知する際の検知タイミングを補正するためにも用いられる。

全体位置補正用パターン４１１を用いた全体位置補正においては、光書き込み装置制御部１２０が、パターン検知センサ１１７による全体位置補正用パターン４１１の読取信号に基づき、書き込み開始タイミングの補正動作を行う。

ドラム間隔補正用パターン４１２は、各色の感光体ドラム１０９における描画タイミングのずれ、即ち、各色の画像が重ね合わせられる重ね合わせ位置を補正するためのカウント値を得るために描画されるパターンである。図６に示すように、ドラム間隔補正用パターン４１２は、副走査方向補正用パターン４１３及び主走査方向補正用パターン４１４を含む。図６に示すように、ドラム間隔補正用パターン４１２は、ＣＭＹＫ各色のパターンが一組となって構成される副走査方向補正用パターン４１３及び主走査方向補正用パターン４１４が繰り返されることによって構成される。

光書き込み装置制御部１２０は、パターン検知センサ１１７による、副走査方向補正用パターン４１３の読取信号に基づき、感光体ドラム１０９Ｋ、１０９Ｍ、１０９Ｃ、１０９Ｙ夫々の副走査方向の位置ずれ補正を行い、主走査方向補正用パターン４１４の読取信号に基づき、上記各感光体ドラムの主走査方向の位置ずれ補正を行う。

副走査方向補正用パターン４１３は、主走査方向に平行な水平パターンである。また、図６に示すように、ドラム間隔補正用パターン４１２が副走査方向に繰り返し描画されることにより、副走査方向補正用パターン４１３は、位置ずれ補正用マークにおいて副走査方向に異なる位置に複数含まれることとなる。

主走査方向補正用パターン４１４は、主走査方向に対して傾いた斜線パターンである。また、図６に示すように、ドラム間隔補正用パターン４１２が副走査方向に繰り返し描画されることにより、主走査方向補正用パターン４１４は、位置ずれ補正用マークにおいて副走査方向に異なる位置に複数含まれることとなる。

ここで、基準値記憶部１２５に記憶されている各色タイミング基準値について、図７を参照して説明する。図７は、全体位置補正用パターン４１１及びドラム間隔補正用パターン４１２の検知タイミングを示す図である。図７に示すように、全体位置補正用パターン４１１の検知期間ｔ_Ｙ０は、感光体ドラム１０９Ｙによって描画された夫々の線が読み取られる手前のタイミングである検知開始タイミングｔ_０からの検知期間である。

また、ドラム間隔補正用パターン４１２に含まれる副走査方向補正用パターン４１３の検知期間ｔ_１Ｙ、ｔ_１Ｋ、ｔ_１Ｍ、ｔ_１Ｃ及び主走査方向補正用パターン４１４の検知期間ｔ_２Ｙ、ｔ_２Ｋ、ｔ_２Ｍ、ｔ_２Ｃは、一組のパターンが読み取られる手前のタイミングである検知開始タイミングｔ_１、ｔ_２からの検知期間である。

基準値記憶部１２５には、図７に示す全体位置補正用パターン４１１の検知期間ｔ_Ｙ０や、副走査方向補正用パターン４１３及び主走査方向補正用パターン４１４の検知期間ｔ_１Ｙ、ｔ_１Ｋ、ｔ_１Ｍ、ｔ_１Ｃ、ｔ_２Ｙ、ｔ_２Ｋ、ｔ_２Ｍ、ｔ_２Ｃに対する基準値である。換言すると、基準値記憶部１２５には、画像形成装置各部の詳細な構成が設計通りである場合の全体位置補正用パターン４１１の検知期間ｔ_Ｙ０や、副走査方向補正用パターン４１３及び主走査方向補正用パターン４１４の検知期間ｔ_Ｙ、ｔ_Ｋ、ｔ_Ｍ、ｔ_Ｃの理論値が基準値として格納されている。

即ち、補正値算出部１２４は、基準値記憶部１２５に記憶されている夫々の基準値と、図７に示す検知期間ｔ_Ｙ０、ｔ_Ｙ、ｔ_Ｋ、ｔ_Ｍ、ｔ_Ｃとの差異を計算することにより、自身が搭載されている画像形成装置の設計値からのずれを求め、そのずれに基づいてＬＥＤＡ１３０の発光タイミングを補正するための補正値を算出する。

また、全体位置補正用パターン４１１の検知期間ｔ_Ｙ０に対する基準値は、図７に示す検知開始タイミングｔ_１、ｔ_２のタイミングを補正するためにも用いられる。即ち、補正値算出部１２４は、全体位置補正用パターン４１１の検知期間ｔ_Ｙ０と、それに対する基準値との差異に基づき、図７に示す検知開始タイミングｔ_１、ｔ_２のタイミングを補正するための補正値を算出する。これにより、ドラム間隔補正用パターン４１２の検知期間の精度を向上することが可能である。

位置ずれ補正用マーク４００は、所定のタイミングにおいて繰り返し実行される位置ずれ補正動作において毎回描画されるため、可能な限り描画範囲を小さくしてトナー消費を低減することが求められる。そのため、図８に示すように、夫々のパターンの主走査方向の幅を、センサ素子１７０の検知範囲に応じた幅とすることが理想的な状態となる。尚、図８においては、図６に示す夫々のパターンに対応するパターンの符号に“´”を付して示している。

ここで、図８に示すセンサ素子１７０の検知範囲１７０´は、センサ素子１７０の性能や組み付け状態によって設計上定まるが、センサ素子１７０の状態変化、個体差及び組み付け状態の誤差等により、変動することがあり得る。そのため、位置ずれ補正用マーク４００´に含まれる夫々のパターンの主走査幅を、設計上定まる検知範囲１７０´の大きさとしても、図８に示すような最適な大きさとならない場合がある。本実施形態に係る要旨は、このような検知範囲１７０´の変動に応じて、位置ずれ補正用マーク４００´に含まれる夫々のパターンの主走査幅を最適に設定することにある。

図９は、位置ずれ補正用マーク４００´に含まれる夫々のパターンの主走査幅を、検知範囲１７０´の変動に応じて最適に設定するために描画されるパターン（以降、「検知範囲認識用パターン」）５００の例を示す図である。図９に示すように、本実施形態に係る検知範囲認識用パターン５００においては、位置ずれ補正用マーク４００と同様に、ドラム間隔補正用パターン４１２と同種のパターンであるパターンセット５１２が副走査方向に繰り返し描画される。

パターンセット５１２は、ドラム間隔補正用パターン４１２と同様に、副走査方向補正用パターン４１３と同様の水平パターン５１３及び主走査方向補正用パターン４１４と同様の斜線パターン５１４を含む。また、夫々のパターンセットは、ドラム間隔補正用パターン４１２と同様に、ＣＭＹＫの各色、合計４つのパターンを含む。

そして、図９に示すように、副走査方向に繰り返し描画されるパターンセット５１２は、繰り返し毎に徐々に主走査方向の幅が変化し、本実施形態においては徐々に広くなるように描画される。このように、夫々のパターンセット５１２の主走査方向の幅が徐々に広くなることが、本実施形態に係る要旨の１つである。

図９の例においては、Ａのパターンの主走査方向の幅が、検知範囲１７０´の主走査方向の幅よりも狭く、Ｂのパターンの主走査方向の幅が、検知範囲１７０´と略同一であり、Ｃのパターンの主走査方向の幅が、検知範囲１７０´よりも広い。尚、図９においては、Ａ〜Ｃのパターンのみを表示しているが、以降も、パターンセット５１２の主走査方向の幅が、繰り返されるパターン毎に徐々に広くなるように描画されていても良い。

図１０は、図９に示す状態、即ち、Ａ、Ｂ、Ｃのパターンセット５１２が描画された場合において、検知範囲１７０´の幅がＢのパターンセット５１２の主走査方向の幅と略同一である場合の、センサ１７０による検知信号の例を示す図である。図１０に示すように、Ａのパターンセット５１２の主走査方向の幅は、検知範囲１７０´の主走査方向の幅よりも狭いため、検知信号のピークレベルは、最大値には届かない。

他方、Ｂのパターンセット５１２の主走査方向の幅は、検知範囲１７０´の主走査方向の幅と略同一であるため、検知信号のピークレベルは、最大値に届く。そして、Ｃのパターンセット５１２の主走査方向の幅は、検知範囲１７０´の主走査方向の幅よりも広く、検知範囲１７０´からはみ出す部分については検知信号に影響しないため、Ｃのパターンセット５１２の検知信号のピークレベルは、Ｂのパターンセット５１２の検知信号のピークレベルと同一である。

図１０に示す態様の場合、Ｂのパターン幅であれば、検知信号のピークレベルが最大値に達すると共に、余分トナー消費もないため、位置ずれ補正用マーク４００´に含まれる各パターンの主走査方向の幅は、Ｂのパターン幅が最適である。Ａのパターン幅の場合、主走査方向の幅が検知範囲１７０´の主走査方向の幅に満たないため、検知信号のピークレベルが最大値に満たず、パターンの検知エラーが発生する場合がある。

Ｃのパターン幅の場合、主走査方向の幅が検知範囲１７０´の主走査方向の幅よりも余分に広いため、検知信号のピークレベルは最大値に達しているが、パターンが検知範囲１７０´からはみ出している分、余分なトナーが消費されていることとなる。

図１１は、図９に示す状態、即ち、Ａ、Ｂ、Ｃのパターンセット５１２が描画された場合において、検知範囲１７０´の幅がＣのパターンセット５１２の主走査方向の幅と略同一である場合の、センサ１７０による検知信号の例を示す図である。図１１に示すように、Ａのパターンセット５１２の主走査方向の幅は、検知範囲１７０´の主走査方向の幅よりも狭いため、検知信号のピークレベルは、最大値には届かない。

また、図１１の場合、検知範囲１７０´の幅は、図１０よりも更に広くなっているため、Ａのパターンセット５１２がセンサ素子１７０によって検知される場合の、検知範囲１７０´に対するパターンの大きさは、図１０の場合よりも相対的に狭くなっている。そのため、Ａパターンセット５１２がセンサ素子１７０によって検知される場合の検知信号のピークレベルは、図１０の場合よりも更に低くなる。

Ｂのパターンセット５１２の主走査方向の幅は、検知範囲１７０´の主走査方向の幅よりも狭いため、検知信号のピークレベルは、最大値に届かない。そして、Ｃのパターンセット５１２の主走査方向の幅は、検知範囲１７０´の主走査方向の幅と略同一であるため、Ｃのパターンセット５１２の検知信号のピークレベルは、最大値に届く。

図１１に示す態様の場合、位置ずれ補正用マーク４００´に含まれる各パターンの主走査方向の幅は、Ｃのパターン幅が最適である。Ａ、Ｂのパターン幅の場合、主走査方向の幅が検知範囲１７０´の主走査方向の幅に満たないため、検知信号のピークレベルが最大値に満たず、パターンの検知エラーが発生する場合がある。

図１２は、図９に示す状態、即ち、Ａ、Ｂ、Ｃのパターンセット５１２が描画された場合において、検知範囲１７０´の幅がＡのパターンセット５１２の主走査方向の幅と略同一である場合の、センサ１７０による検知信号の例を示す図である。図１２に示すように、Ａのパターンセット５１２の主走査方向の幅は、検知範囲１７０´の主走査方向の幅と略同一であるため、検知信号のピークレベルは、最大値に届く。

他方、Ｂ、Ｃのパターンセット５１２の主走査方向の幅は、検知範囲１７０´の主走査方向の幅よりも広く、検知範囲１７０´からはみ出す部分については検知信号に影響しないため、Ｂ、Ｃのパターンセット５１２の検知信号のピークレベルは、Ａのパターンセット５１２の検知信号のピークレベルと同一である。

図１２に示す態様の場合、Ａのパターン幅であれば、検知信号のピークレベルが最大値に達すると共に、余分トナー消費もないため、位置ずれ補正用マーク４００´に含まれる各パターンの主走査方向の幅は、Ａのパターン幅が最適である。

Ｂ、Ｃのパターン幅の場合、主走査方向の幅が検知範囲１７０´の主走査方向の幅よりも余分に広いため、検知信号のピークレベルは最大値に達しているが、パターンが検知範囲１７０´からはみ出している分、余分なトナーが消費されていることとなる。

このように、本実施形態に係る光書き込み装置制御部１２０においては、位置ずれ補正用マーク４００´に含まれる各パターンの主走査方向の幅を決定するため、図９に示すように、夫々のセット毎に主走査方向の幅が徐々に広くなるように、パターンセット５１２を副走査方向に繰り返し描画する。そして、夫々のパターンセット５１２の検知信号のピークレベルを参照し、主走査方向の幅に応じたピークレベルの変化が飽和した時点のパターン幅を、位置ずれ補正用マーク４００´に含まれる各パターンの主走査方向の幅として決定する。

尚、このような検知範囲認識用パターン５００に基づいた検知範囲１７０´の主走査方向の幅に応じたパターン幅の設定を行うためには、検知範囲認識用パターン５００に含まれる各パターンの主走査方向の中心と、検知範囲１７０´の主走査方向の中心とが一致している必要がある。そのため、図９に示すような検知範囲認識用パターン５００に基づいたパターン幅の設定を行う場合、図６において説明した位置ずれ補正用マーク４００を用いて位置ずれ補正が行われた後であることが好ましい。

次に、本実施形態に係る検知範囲認識用パターン５００に基づいたパターン幅の設定動作について図１３のフローチャートを参照して説明する。上述したように、検知範囲認識用パターン５００に基づいた検知範囲１７０´の主走査方向の幅に応じたパターン幅の設定を行う際、光書き込み装置制御部１２０は、まず位置ずれ補正動作を実行する（Ｓ１３０１）。

Ｓ１３０１における位置ずれ補正動作は、図６において説明したような、検知範囲１７０´の主走査方向の幅に対して、十分なマージンを有するパターンによって構成される位置ずれ補正用マーク４００の描画によって実行されることが好ましい。その後、検知範囲認識用パターン５００に基づいたパターン幅の設定動作が開始され、発光制御部１２１が、検知範囲認識用パターン５００の描画を開始する（Ｓ１３０２）。

発光制御部１２１によって検知範囲認識用パターン５００の描画が開始されると、それに応じて、センサ制御部１２３が、パターン検知センサ１１７の検知信号によるパターンの検知を開始する（Ｓ１３０３）。これにより、補正値算出部１２４は、図１０〜図１２において説明したような検知信号のピークレベルに応じた値を示す検知結果の情報を取得する。

検知結果の情報の取得が開始されると、補正値算出部１２４は、夫々のパターンセット５１２毎にピークレベルを参照する（Ｓ１３０４）。Ｓ１３０４において、補正値算出部１２４は、夫々のパターンセット５１２毎のピークレベルの値の平均値を参照する。尚、これは一例であり、中央値、最少値、最大値等、夫々のパターンセット５１２毎のピークレベルとして特徴的な値であれば、他の態様も可能である。

補正値算出部１２４は、順次取得されるパターンセット毎のピークレベルの値を順番に参照し、１つ前に参照したパターンセット５１２のピークレベルと比較することにより（Ｓ１３０５）、ピークレベルの飽和を判断する。Ｓ１３０５の処理は、比較する２つのピークレベルの差分値を算出し、その差分値が所定の閾値よりも小さい場合に、ピークレベルが飽和していると判断する。

Ｓ１３０５の処理は、図１０〜図１２において説明したような、ピークレベルが最大値に達しているか否かを判断するための処理である。図１０の例の場合、ＢのパターンセットとＣのパターンセットとでピークレベルが比較された場合に、ピークレベルが飽和していると判断される。

図１１の例の場合、Ｃのパターンセットと、Ｃよりも更に主走査方向の幅の広い次のパターンセットとでピークレベルが比較された場合に、ピークレベルが飽和していると判断される。また、図１２の例の場合、ＡのパターンセットとＢのパターンセットとでピークレベルが比較された場合に、ピークレベルが飽和していると判断される。

Ｓ１３０５の処理の結果、ピークレベルが飽和していない場合（Ｓ１３０５／ＮＯ）、即ち、算出された差分値が所定の閾値以上である場合、補正値算出部１２４は、新たに取得された検知結果についてＳ１３０４からの処理を繰り返す。他方、ピークレベルが飽和している場合（Ｓ１３０５／ＹＥＳ）、即ち、算出された差分値が所定の閾値よりも小さい場合、補正値算出部１２４は、ピークレベルが比較された２つのパターンセットのうち、主走査幅の狭いパターンの主走査方向の幅を、検知範囲１７０´の主走査方向に幅に応じた最適なパターン幅として設定し（Ｓ１３０７）、処理を終了する。このような処理により、本実施形態に係るパターン幅の設定動作が完了する。

このような処理によって、図６の位置ずれ補正用マーク４００による位置ずれ補正と、検知範囲１７０´の主走査方向の幅に応じたパターン幅の設定が完了した後であれば、図８に示すような、検知範囲１７０´の主走査方向の幅に応じた幅のパターンによって構成されている位置ずれ補正用マーク４００´が描画される際、夫々のパターンの主走査方向の中心と検知範囲１７０´の主走査方向の中心とが位置合わせされ、且つ夫々のパターンの主走査方向の幅が検知範囲１７０´の主走査方向の幅に応じた幅で描画される。その結果、位置ずれ補正用マーク４００´を用いた位置ずれ補正が好適に実行される。

以上説明したように、本実施形態に係る光書き込み装置１１１によれば、繰り返し描画され、繰り返し毎に徐々に主走査方向の幅が広くなるパターンセット５１２の検知信号のピークレベルが飽和した際のパターンの主走査方向の幅に基づいて、検知範囲１７０´の主走査方向の幅を判断して、位置ずれ補正用マーク４００´を構成する各パターンの主走査方向の幅を決定するため、画像形成装置において画像が描画される位置を補正するための補正用パターンの大きさを、補正用パターンを検知するセンサの検知範囲の変動に対応させることが可能となる。

尚、上記実施形態においては、図９において説明したように、パターンセット５１２が、水平パターン５１３及び斜線パターン５１４によって構成される場合を例として説明した。しかしながらこれは一例であり、例えば、図６において説明したような全体位置補正用パターン４１１を含む、位置ずれ補正用マーク４００と同一の構成のパターンを用いても良い。

このような場合においても、繰り返し描画されるドラム間隔補正用パターン４１２の描画に際して、繰り返し毎に徐々に主走査方向の幅が広くなるように描画すれば、上述したパターンセット５１２と同様の構成となり、同一の効果を得ることが可能である。これにより、繰り返し描画されるドラム間隔補正用パターン４１２夫々の主走査方向の幅をパラメータ設定により変更可能な構成となっていれば、パターンを描画するための情報として、位置ずれ補正用マーク４００と同一の情報を用いることが可能であり、検知範囲認識用パターン５００を描画するための情報を別途設ける必要がなく、必要な記憶容量を削減することが可能となる。

また、上記実施形態においては、検知範囲認識用パターン５００を構成する夫々のパターンセット５１２が、水平パターン５１３及び斜線パターン５１４を含む場合を例として説明した。しかしながら、検知範囲１７０´の主走査方向幅に応じたパターン幅の設定において必要なのは、図１３において説明したように、夫々のパターンセット毎のピークレベルである。従って、図１４に示すように、パターンセット５１２が、水平パターンのみで構成される態様であっても、同様の効果を得ることが可能である。

また、上記実施形態においては、夫々のパターンセット５１２が、ＣＭＹＫ各色のパターンを含む場合を例として説明した。このような態様により、各色の検知結果を加味することが可能となり、より高精度なパターンの幅の設定を行うことが可能となる。しかしながら、本実施形態に係る要旨は、検知範囲１７０´の主走査方向の幅を認識することであり、その目的においては、色毎の変化は関係ない。従って、ＣＭＹＫいずれか１色のみの水平パターンを繰り返し描画し、その繰り返しに際して徐々に主走査方向の幅が広くなるように描画しても良い。

このような態様においては、図６において説明した全体位置補正用パターン４１１を、図６に示すような２つだけでなく、３つ以上繰り返し描画するようにし、その繰り返し毎に主走査方向の幅が徐々に広くなっていくように描画しても良い。これにより、図６に示すパターンに多くの機能を持たせることができ、様々なパターンについての情報を光書き込み装置制御部１２０に記憶させておく必要がなくなる。

また、上記実施形態においては、図１３のＳ１３０５、Ｓ１３０６において説明したように、ピークレベルが飽和した時点のパターンの主走査方向の幅を最適なパターン幅として設定する場合を例として説明した。しかしながら、パターンの正確な検知においては、ピークレベルの飽和は必ずしも必要ではなく、ピークを適正に検知可能であれば良い。

従って、ピークレベルの飽和を判断するのではなく、ピークを適正に検知可能であることを判断するための閾値と、Ｓ１３０４において参照したピークレベルとを比較し、ピークレベルが閾値を超えていれば、そのピークレベルに対応するパターンセットの主走査方向の幅を最適なパターン幅として設定しても良い。

このような場合において、センサ素子１１７の検知信号の信号強度は、パターン幅が同一であっても、ＣＭＹＫ各色によって異なる場合がある。例えば、図９に示すパターンにおいて、色の濃いＫのパターンは、Ａのパターン幅で十分であっても、色の薄いＹのパターンはＢのパターン幅が必要な場合がある。

従って、ピークレベルの飽和ではなく、所定の閾値とピークレベルとの比較によって最適なパターン幅を判断する場合、図１３のＳ１３０４において説明したように、夫々のパターンセット５１２毎に平均した値や選択した値を用いるのではなく、夫々の色毎にピークレベルと閾値との判断を行い、夫々の色毎に最適なパターン幅を設定することが好ましい。これにより、パターンの検知エラーを回避しつつ、Ｋのような濃い色のパターンは、より狭いパターンで描画することとなり、よりトナー消費量の低減効果を高めることができる。

尚、図１３に示すような、パターン幅の設定動作は、装置制御の効率化の観点において、あまり頻繁に実行されるべきではなく、然るべきタイミングにおいて実行されることが好ましい。図１５は、パターン幅の設定動作を実行するタイミングと、そのタイミングを検知するための判断基準と、そのタイミングを採用する理由を示す図である。

図１５に示すように、「組み付け状態変化時」は、画像形成装置１を構成する各部の組み付け状態に変化が生じ、その結果検知範囲１７０´が変動した可能性があるため、パターン幅の設定動作を実行する場合である。「組み付け状態変化時」であることを判断するための要因としては、感光体ドラム１０９を含む感光体ユニットの交換の検知や、搬送ベルト１０５を含む中間転写ユニットの交換の検知、並びに、その他の環境変化の検知等を用いることができる。このような検知は、プリントエンジン２６において各部を制御するＣＰＵ１０によって実現される。

「不具合発生時」は、パターン検知センサ１１７によるパターンの照射や、その反射光の受光が適正に行われていらず、パターン幅が最適でない可能性があるため、パターン幅の設定動作を実行する場合である。「不具合発生時」であることを判断するための要因としては、パターン検知センサ１１７の光量調整動作の失敗や、図８において説明した位置ずれ補正用マーク４００´による位置ずれ補正動作の失敗、並びに、濃度調整用のパターンを用いた濃度調整動作の失敗が検知されたことを用いることができる。このような検知は、夫々の補正動作を実行する主体、即ち、図５において説明した補正値算出部１２４によって実現される。

「定期」は、装置各部の経時変化により、本体各部の組み付け状態や、パターン検知センサ１１７の状態に変化が生じ、パターン幅が最適でない可能性があるため、パターン幅の設定動作を実行する場合である。「定期」を判断するための要因としては、印刷したページ数のカウント値が閾値に達した場合や、パターンの幅の設定動作を最後に実行してからの経過期間が所定の閾値に達した場合等を用いることが出来る。このような検知は、印刷枚数のカウントであれば、図２において説明した主制御部３０、最後にパターン幅の設定動作を実行してからの経過期間であれば、図５において説明した補正値算出部１２４によって実現される。

このような態様は、図１５において説明したようなテーブルに相当する情報を、光書き込み装置制御部１２０に設けられた記憶媒体に格納しておき、夫々の検知要因に基づいてパターン幅の設定動作の実行要否を判断することによって実現可能である。

また、上記実施形態においては、図１３において説明した最適なパターン幅の設定動作のために、図９において説明したような、パターンセットの繰り返し毎に主走査方向の幅が徐々に広くなっていくパターンを描画する場合を例として説明した。しかしながら、図６において説明した位置ずれ補正用マーク４００に含まれるドラム間隔補正用パターン４１２を、図９において説明したような、繰り返し毎に主走査方向の幅が徐々に広くなっていくパターンとし、いずれ補正動作において、常にそのようなパターンを用いるようにしても良い。

この場合、図８において説明したように、夫々のパターンの主走査幅を検知範囲１７０´の主走査幅とする場合よりも、トナー消費量の低減効果は低くなるが、図６に示すパターンを描画する場合よりもトナー消費量は低減される。そして、徐々にパターンの主走査幅が広くなっていくため、描画されるパターンの主走査方向の位置がずれていたとしても、繰り返し描画されるパターン毎に検知範囲１７０´の主走査幅に対するマージンが徐々に広くなっていく。

その結果、マージンの量が主走査方向の位置ずれ量を上回った段階で、パターンが好適に検知される。従って、位置ずれ補正動作がエラーで終了することを回避することができ、トナー消費量と位置ずれ補正動作の成功率とのバランスをとることができる。

また、通常は図８において説明した、検知範囲１７０´の主走査幅に応じたパターン幅の位置ずれ補正用マーク４００´を用いて位置ずれ補正動作を行い、図１５において説明したような各種の要因が検知された場合には、ドラム間隔補正用パターン４１２が、図９において説明したように、繰り返し毎に主走査方向の幅が徐々に広くなっていく位置ずれ補正用マーク４００を用いて位置ずれ補正動作を行うようにしても良い。これにより、非常時であっても、位置ずれ補正動作を完了しつつ、パターン幅の再設定を行うことが可能となる。

また、上記実施形態においては、図９において説明したように、パターンセット５１２の主走査方向の幅が、繰り返し描画される毎に徐々に広くなっていく場合を例として説明した。しかしながら、これは一例であり、図６に示すような幅広のパターンから徐々に狭くなって行く態様を用いることも可能である。

徐々に狭くなるパターンの場合、パターンの検知を開始した当初は検知信号のピークレベルが飽和した状態であり、パターンの主走査方向幅が狭くなって、主走査方向の幅が検知範囲１７０´の主走査方向の幅よりも狭くなったパターンの検知信号から、ピークレベルが下がり始める。従って、ピークレベルが下がり始めたパターンよりも１段階幅の広いパターンの主走査方向幅に基づき、検知範囲１７０´の主走査方向幅を判断することが可能である。

パターンの検知方法として、予め所定の検知期間を設定することなく、パターンが検知される都度、即ち、検知信号が、パターン検知のために検知信号に対して設定される閾値を超える度に、その検知結果を記録する方法がある。この場合、検知されたパターンがどのパターンであるかを判断できないため、パターンが順番に検知されることを前提として、その後の処理が行われる。即ち、パターンが順番に検知されなかった場合、その後の処理を適正に行うことが出来ない。

これに対して、図６に示すような幅広のパターンであれば、パターンの検知に失敗する可能性が低いため、上述したような、パターンが検知される都度、その検知結果を記録する方法を用いることが容易である。

また、上記実施形態においては、線状光源としてＬＥＤ素子１３１が主走査方向に配列されたＬＥＤＡ１３０を例として説明した。しかしながら、本実施形態に係る要旨は、線状光源を制御する場合に共通するものであり、光源の種類はＬＥＤ素子に限定されるものではない。光源の種類としては、ＬＥＤ素子の他、有機ＥＬ（Ｅｌｅｃｔｒｏ−Ｌｕｍｉｎｅｓｃｅｎｃｅ）素子や、ＬＤ（Ｌａｓｅｒ Ｄｉｏｄｅ）等を用いることが可能である。

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 レジストローラ
１０４ 用紙
１０５ 搬送ベルト
１０６Ｋ、１０６Ｃ、１０６Ｍ、１０６Ｙ 画像形成部
１０７ 駆動ローラ
１０８ 従動ローラ
１０９Ｋ、１０９Ｃ、１０９Ｍ、１０９Ｙ 感光体ドラム
１１０Ｋ 帯電器
１１１光書き込み装置
１１２Ｋ、１１２Ｃ、１１２Ｍ、１１２Ｙ 現像器
１１３Ｋ、１１３Ｃ、１１３Ｍ、１１３Ｙ 除電器
１１５Ｋ、１１５Ｃ、１１５Ｍ、１１５Ｙ 転写器
１１６ 定着器
１１７ パターン検知センサ
１２０ 光書き込み装置制御部
１２１ 発光制御部
１２２ カウント部
１２３ センサ制御部
１２４ 補正値算出部
１２５ 基準値記憶部
１２６ 補正値記憶部
１３０、１３０Ｋ、１３０Ｃ、１３０Ｍ、１３０Ｙ ＬＥＤＡ
１７０ センサ素子

特開２００９−０６９７６７号公報

Claims (9)

1. 感光体を露光する光源を制御して感光体上に静電潜像を形成させる光書き込み制御装置であって、
   異なる色毎に設けられた複数の光源を、画像形成出力するべき画像を構成する画素の情報に基づいて夫々発光制御し、異なる色毎に設けられた複数の前記感光体を露光させる発光制御部と、
   前記感光体上に形成された静電潜像が現像された画像が転写されて搬送される搬送経路において前記画像を検知するセンサの検知信号を取得する検知信号取得部と、
   前記複数の感光体上に夫々形成された静電潜像が現像された異なる色の顕色剤画像が重ね合わせられる重ね合わせ位置を夫々補正するための補正用パターンが前記センサによって検知された検知信号に基づき、前記重ね合わせ位置を補正するための補正値を算出する補正値算出部とを含み、
   前記発光制御部は、所定のパターンが副走査方向に繰り返し描画され、繰り返し描画される毎に主走査方向の幅が変化する段階的パターンが形成されるように前記複数の光源を夫々発光制御し、
   前記補正値算出部は、前記段階的パターンが前記センサによって検知された検知信号の強度に基づいて、前記補正用パターンの主走査方向の幅を決定することを特徴とする光書き込み制御装置。
2. 前記発光制御部は、繰り返し描画される毎に主走査方向の幅が広くなる前記段階的パターンが形成されるように前記複数の光源を夫々発光制御し、
   前記補正値算出部は、前記段階的パターンにおいて繰り返し描画される前記所定のパターン夫々の検知信号の強度が最大値に達した際の前記所定のパターンの主走査方向の幅に基づいて前記補正用パターンの主走査方向の幅を決定することを特徴とする請求項１に記載の光書き込み制御装置。
3. 前記発光制御部は、繰り返し描画される毎に主走査方向の幅が広くなる前記段階的パターンが形成されるように前記複数の光源を夫々発光制御し、
   前記補正値算出部は、前記段階的パターンにおいて繰り返し描画される前記所定のパターン夫々の検知信号の強度が所定の閾値を超えた際の前記所定のパターンの主走査方向の幅に基づいて前記補正用パターンの主走査方向の幅を決定することを特徴とする請求項１に記載の光書き込み制御装置。
4. 前記補正値算出部は、異なる色毎の前記段階的パターンの検知信号の強度に基づいて、前記補正用パターンの主走査方向の幅を異なる色毎に夫々決定することを特徴とする請求項３に記載の光書き込み制御装置。
5. 前記発光制御部は、前記補正用パターンにおいて繰り返し描画されるパターンの主走査方向の幅が、繰り返し描画される毎に変化するように前記複数の光源を発光制御することにより、前記補正用パターンを前記段階的パターンとして形成することを特徴とする請求項１乃至４いずれか１項に記載の光書き込み制御装置。
6. 前記補正用パターンは、前記感光体上に形成された静電潜像が現像されて転写される際の転写位置を補正するための全体位置補正用パターンを含み、
   前記発光制御部は、前記全体位置補正用パターンにおいて繰り返し描画されるパターンの主走査方向の幅が、繰り返し描画される毎に変化するように前記複数の光源を発光制御することにより、前記全体位置補正用パターンを前記段階的パターンとして形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制御装置。
7. 前記発光制御部は、前記補正値算出部によって算出された前記補正値によって前記重ね合わせ位置が補正された状態で前記段階的パターンが形成されるように前記複数の光源を夫々制御することを特徴とする請求項１乃至６いずれか１項に記載の光書き込み制御装置。
8. 請求項１乃至７いずれか１項に記載の光書き込み制御装置を含むことを特徴とする画像形成装置。
9. 感光体を露光する光源を制御して感光体上に静電潜像を形成させる光書き込み装置の制御方法であって、
   異なる色毎に設けられた複数の光源を、画像形成出力するべき画像を構成する画素の情報に基づいて夫々発光制御し、異なる色毎に設けられた複数の前記感光体を露光し、
   前記感光体上に形成された静電潜像が現像された画像が転写されて搬送される搬送経路において前記画像を検知するセンサの検知信号を取得し、
   前記複数の感光体上に夫々形成された静電潜像が現像された異なる色の顕色剤画像が重ね合わせられる重ね合わせ位置を夫々補正するための補正用パターンが前記センサによって検知された検知信号に基づき、前記重ね合わせ位置を補正するための補正値を算出し、
   所定のパターンが副走査方向に繰り返し描画され、繰り返し描画される毎に主走査方向の幅が変化する段階的パターンが形成されるように前記複数の光源を夫々発光制御し、
   前記段階的パターンが前記センサによって検知された検知信号の強度に基づいて、前記補正用パターンの主走査方向の幅を決定することを特徴とする光書き込み装置の制御方法。