JP2015058561A - 画像形成装置及び画像形成方法 - Google Patents

Abstract

【課題】現像された画像に感光体ドラムの回転方向に関する経時的な濃度変動が発生するのを抑制できる。【解決手段】 カラープリンタ２０００は、感光体ドラムと、画像情報に応じて変調された光を射出する光源を含み、該光源から射出された光で感光体ドラムを露光して静電潜像を形成する光走査装置２０１０と、感光体ドラムの回転方向（副走査方向）に関する電位変動を検出するための電位センサと、少なくとも電位センサでの検出結果に基づいて光源を制御する走査制御装置と、を備えている。この場合、現像された画像に感光体ドラムの回転方向に関する経時的な濃度変動が発生するのを抑制できる。【選択図】図１

Description

本発明は、画像形成装置及び画像形成方法に係り、更に詳しくは、画像情報に応じた画像を形成する画像形成装置、及び前記画像を形成する画像形成方法に関する。

従来、画像情報に基づいて変調された光で感光体ドラムを露光して静電潜像を形成し、該静電潜像を現像する画像形成装置が知られている（例えば特許文献１参照）。

しかしながら、特許文献１に開示されている画像形成装置では、静電潜像が現像された画像に感光体ドラムの回転方向に関する経時的な濃度変動が発生していた。

本発明は、画像情報に応じた画像を形成する画像形成装置であって、感光体ドラムと、前記画像情報に応じて変調された光を射出する光源を含み、該光源から射出された前記光で前記感光体ドラムを露光して静電潜像を形成する露光装置と、前記感光体ドラムの回転方向に関する電位変動を検出するための電位センサと、少なくとも前記電位センサでの検出結果に基づいて前記光源を制御する制御装置と、を備える画像形成装置である。

これによれば、静電潜像が現像された画像に感光体ドラムの回転方向に関する経時的な濃度変動が発生するのを抑制できる。

第１の実施形態に係るカラープリンタの概略構成を示す図である。 図１における濃度検出器の各光学センサの位置を説明するための図である。 各光学センサの構成を説明するための図である。 図１における光走査装置を説明するための図（その１）である。 図５（Ａ）及び図５（Ｂ）は、それぞれ図１における光走査装置を説明するための図（その２及びその３）である。 図１における光走査装置を説明するための図（その４）である。 走査制御装置を説明するためのブロック図である。 感光体ドラムに対する電位センサの配置を説明するための図である。 図９（Ａ）は、電位センサの出力信号を示す図であり、図９（Ｂ）は、出力画像の電位ムラによる副走査方向の濃度変動（正弦波近似後）を示す図である。 濃度チャートパターンを説明するための図である。 濃度チャートパターンと各光学センサとの位置関係を説明するための図である。 各光学センサから射出された検出用光の軌跡を説明するための図である。 図１３（Ａ）は、検出用光の照明対象物が転写ベルトのときの正反射光及び拡散反射光を説明するための図であり、図１３（Ｂ）は、検出用光の照明対象物がトナーパターンのときの正反射光及び拡散反射光を説明するための図である。 発光パワーとトナー濃度との関係を説明するための図である。 光量補正情報取得処理を説明するためのフローチャートである。 第ｎ光量補正パターンを示す図である。 出力画像の電位ムラによる副走査方向の濃度変動（補正後）を示す図である。 図１８（Ａ）は、感光体ドラムの偏心を説明するための図であり、図１８（Ｂ）は、感光体ドラムの形状誤差を説明するための図である。 第１光量補正情報取得処理を説明するためのフローチャートである。 濃度変動測定用パターンを説明するための図である。 濃度変動測定用パターンに対する各光学センサから射出された検出用光の軌跡を説明するための図である。 濃度変動測定用パターンに対する３つの光学センサの出力レベル（トナー濃度）及び該出力レベルの平均値（平均トナー濃度）を示す図である。 ３つの光学センサの出力レベルの平均値（平均トナー濃度）から得られた周期的濃度変動を正弦波近似した状態を示す図である。 第１光量補正パターンを示す図である。 図２５（Ａ）及び図２５（Ｂ）は、それぞれ電位センサの出力信号を示す図（その１及びその２）である。 図２６（Ａ）は、周期的濃度変動、電位ムラによる成分及び感光体ドラム自体による成分（全て正弦波近似後）を示す図（その１）であり、図２６（Ｂ）は、周期的濃度変動、電位ムラによる成分及び感光体ドラム自体による成分（全て正弦波近似後）を示す図（その２）である。 図２７（Ａ）は、第２光量補正パターンを示す図であり、図２７（Ｂ）は、第３光量補正パターンを示す図である。 第２光量補正情報取得処理を説明するためのフローチャートである。 第ｎ＋４光量補正パターンを用いて形成された出力画像に対する各光学センサの出力レベルを示す図である。 周期的濃度変動等を台形波近似した状態を示す図である。 図３０における台形波近似を説明するための図である。 周期的濃度変動等（台形波近似後）を補正するための光量補正パターンを示す図である。

《第１の実施形態》
以下、本発明の第１の実施形態を図１〜図１７に基づいて説明する。図１には、第１の実施形態に係る画像形成装置としてのカラープリンタ２０００の概略構成が示されている。

このカラープリンタ２０００は、４色（ブラック、シアン、マゼンタ、イエロー）を重ね合わせてフルカラーの画像を形成するタンデム方式の多色カラープリンタであり、光走査装置２０１０（露光装置）、４つの感光体ドラム（２０３０ａ、２０３０ｂ、２０３０ｃ、２０３０ｄ）、４つのクリーニングユニット（２０３１ａ、２０３１ｂ、２０３１ｃ、２０３１ｄ）、４つの帯電装置（２０３２ａ、２０３２ｂ、２０３２ｃ、２０３２ｄ）、４つの現像ローラ（２０３３ａ、２０３３ｂ、２０３３ｃ、２０３３ｄ）、４つのトナーカートリッジ（２０３４ａ、２０３４ｂ、２０３４ｃ、２０３４ｄ）、転写ベルト２０４０、転写ローラ２０４２、定着ローラ２０５０、給紙コロ２０５４、転写前ローラ対２０５６、排紙ローラ２０５８、給紙トレイ２０６０、排紙トレイ２０７０、通信制御装置２０８０、濃度検出器２２４５、４つのホームポジションセンサ（２２４６ａ、２２４６ｂ、２２４６ｃ、２２４６ｄ）、４つの電位センサ（２２４７ａ、２２４７ｂ，２２４７ｃ、２２４７ｄ）及び上記各部を統括的に制御するプリンタ制御装置２０９０などを備えている。

通信制御装置２０８０は、ネットワークなどを介した上位装置（例えばパソコン）との双方向の通信を制御する。

プリンタ制御装置２０９０は、ＣＰＵ、該ＣＰＵにて解読可能なコードで記述されたプログラム及び該プログラムを実行する際に用いられる各種データが格納されているＲＯＭ、作業用のメモリであるＲＡＭ、アナログデータをデジタルデータに変換するＡＤ変換回路などを有している。そして、プリンタ制御装置２０９０は、上位装置からの要求に応じて各部を制御するとともに、上位装置からの画像情報を光走査装置２０１０に送る。

感光体ドラム２０３０ａ、帯電装置２０３２ａ、現像ローラ２０３３ａ、トナーカートリッジ２０３４ａ、及びクリーニングユニット２０３１ａは、組として使用され、ブラックの画像を形成する画像形成ステーション（以下では、便宜上「Ｋステーション」ともいう）を構成する。

感光体ドラム２０３０ｂ、帯電装置２０３２ｂ、現像ローラ２０３３ｂ、トナーカートリッジ２０３４ｂ、及びクリーニングユニット２０３１ｂは、組として使用され、シアンの画像を形成する画像形成ステーション（以下では、便宜上「Ｃステーション」ともいう）を構成する。

感光体ドラム２０３０ｃ、帯電装置２０３２ｃ、現像ローラ２０３３ｃ、トナーカートリッジ２０３４ｃ、及びクリーニングユニット２０３１ｃは、組として使用され、マゼンタの画像を形成する画像形成ステーション（以下では、便宜上「Ｍステーション」ともいう）を構成する。

感光体ドラム２０３０ｄ、帯電装置２０３２ｄ、現像ローラ２０３３ｄ、トナーカートリッジ２０３４ｄ、及びクリーニングユニット２０３１ｄは、組として使用され、イエローの画像を形成する画像形成ステーション（以下では、便宜上「Ｙステーション」ともいう）を構成する。

各感光体ドラムはいずれも、その表面に感光層が形成されている。すなわち、各感光体ドラムの表面がそれぞれ被走査面である。なお、各感光体ドラムは、不図示の回転機構により、図１における面内で矢印方向に回転するものとする。

なお、ここでは、ＸＹＺ３次元直交座標系において、各感光体ドラムの長手方向に沿った方向をＹ軸方向、４つの感光体ドラムの配列方向に沿った方向をＸ軸方向として説明する。

各帯電装置は、対応する感光体ドラムの表面をそれぞれ均一に帯電させる。

光走査装置２０１０は、上位装置からの多色の画像情報（ブラック画像情報、シアン画像情報、マゼンタ画像情報、イエロー画像情報）に基づいて、色毎に変調された光束を、対応する帯電された感光体ドラムの表面にそれぞれ照射する。これにより、各感光体ドラムの表面では、光が照射された部分だけ電荷が消失し、画像情報に対応した静電潜像が各感光体ドラムの表面にそれぞれ形成される。ここで形成された静電潜像は、感光体ドラムの回転に伴って対応する現像ローラの方向に移動する。なお、この光走査装置２０１０の構成については後述する。

ところで、各感光体ドラムにおいて、画像情報が書き込まれる領域は、「有効走査領域」、「画像形成領域」、「有効画像領域」などと呼ばれている。

トナーカートリッジ２０３４ａにはブラックトナーが格納されており、該トナーは現像ローラ２０３３ａに供給される。トナーカートリッジ２０３４ｂにはシアントナーが格納されており、該トナーは現像ローラ２０３３ｂに供給される。トナーカートリッジ２０３４ｃにはマゼンタトナーが格納されており、該トナーは現像ローラ２０３３ｃに供給される。トナーカートリッジ２０３４ｄにはイエロートナーが格納されており、該トナーは現像ローラ２０３３ｄに供給される。

各現像ローラは、回転に伴って、対応するトナーカートリッジからのトナーが、その表面に薄く均一に塗布される。そして、各現像ローラの表面のトナーは、対応する感光体ドラムの表面に接すると、該表面における光が照射された部分にだけ移行し、そこに付着する。すなわち、各現像ローラは、対応する感光体ドラムの表面に形成された静電潜像にトナーを付着させて顕像化させる。ここでトナーが付着した像（トナー画像）は、感光体ドラムの回転に伴って転写ベルト２０４０の方向に移動する。

イエロー、マゼンタ、シアン、ブラックの各トナー画像は、所定のタイミングで転写ベルト２０４０上に順次転写され、重ね合わされてカラー画像が形成される。

給紙トレイ２０６０には記録紙が格納されている。この給紙トレイ２０６０の近傍には給紙コロ２０５４が配置されており、該給紙コロ２０５４は、記録紙を給紙トレイ２０６０から１枚ずつ取り出し、転写前ローラ対２０５６に搬送する。該転写前ローラ対２０５６は、所定のタイミングで記録紙を転写ベルト２０４０と転写ローラ２０４２との間隙に向けて送り出す。これにより、転写ベルト２０４０上のカラー画像が記録紙に転写される。ここで転写された記録紙は、定着ローラ２０５０に送られる。

定着ローラ２０５０では、熱と圧力とが記録紙に加えられ、これによってトナーが記録紙上に定着される。ここで定着された記録紙は、排紙ローラ２０５８を介して排紙トレイ２０７０に送られ、排紙トレイ２０７０上に順次スタックされる。

各クリーニングユニットは、対応する感光体ドラムの表面に残ったトナー（残留トナー）を除去する。残留トナーが除去された感光体ドラムの表面は、再度対応する帯電装置に対向する位置に戻る。

濃度検出器２２４５は、転写ベルト２０４０の−Ｘ側に配置されている。この濃度検出器２２４５は、一例として図２に示されるように、３つの光学センサ（２２４５ａ、２２４５ｂ、２２４５ｃ）を有している。

光学センサ２２４５ａは、転写ベルト２０４０における有効画像領域内の＋Ｙ側端部近傍に対向する位置に配置され、光学センサ２２４５ｃは、転写ベルト２０４０における有効画像領域内の−Ｙ側端部近傍に対向する位置に配置され、光学センサ２２４５ｂは、主走査方向に関して、光学センサ２２４５ａと光学センサ２２４５ｃのほぼ中央位置に配置されている。ここでは、主走査方向（Ｙ軸方向）に関して、光学センサ２２４５ａの中心位置をＹ１、光学センサ２２４５ｂの中心位置をＹ２、光学センサ２２４５ｃの中心位置をＹ３とする。

各光学センサは、いずれも一例として図３に示されるように、転写ベルト２０４０に向けて光（以下、「検出用光」ともいう）を射出するＬＥＤ１１、転写ベルト２０４０あるいは転写ベルト２０４０上のトナーパッドからの正反射光を受光する正反射光受光素子１２、転写ベルト２０４０あるいは転写ベルト２０４０上のトナーパッドからの拡散反射光を受光する拡散反射光受光素子１３を有している。各受光素子は、いずれも受光量に応じた信号（光電変換信号）を出力する。

ホームポジションセンサ２２４６ａは、感光体ドラム２０３０ａにおける回転のホームポジションを検出する。

ホームポジションセンサ２２４６ｂは、感光体ドラム２０３０ｂにおける回転のホームポジションを検出する。

ホームポジションセンサ２２４６ｃは、感光体ドラム２０３０ｃにおける回転のホームポジションを検出する。

ホームポジションセンサ２２４６ｄは、感光体ドラム２０３０ｄにおける回転のホームポジションを検出する。

電位センサ２２４７ａは、感光体ドラム２０３０ａの表面に対向して配置され、該表面の電位情報を検出する。

電位センサ２２４７ｂは、感光体ドラム２０３０ｂの表面に対向して配置され、該表面の電位情報を検出する。

電位センサ２２４７ｃは、感光体ドラム２０３０ｃの表面に対向して配置され、該表面の電位情報を検出する。

電位センサ２２４７ｃは、感光体ドラム２０３０ｃの表面に対向して配置され、該表面の電位情報を検出する。

ここでは、各電位センサは、対応する感光体ドラムのＹ軸方向中央部近傍に配置されている（図８参照）。

次に、前記光走査装置２０１０の構成について説明する。

光走査装置２０１０は、一例として図４〜図６に示されるように、４つの光源（２２００ａ、２２００ｂ、２２００ｃ、２２００ｄ）、４つのカップリングレンズ（２２０１ａ、２２０１ｂ、２２０１ｃ、２２０１ｄ）、４つの開口板（２２０２ａ、２２０２ｂ、２２０２ｃ、２２０２ｄ）、４つのシリンドリカルレンズ（２２０４ａ、２２０４ｂ、２２０４ｃ、２２０４ｄ）、ポリゴンミラー２１０４、４つの走査レンズ（２１０５ａ、２１０５ｂ、２１０５ｃ、２１０５ｄ）、６枚の折り返しミラー（２１０６ａ、２１０６ｂ、２１０６ｃ、２１０６ｄ、２１０８ｂ、２１０８ｃ）、及び走査制御装置３０２２（図４〜図６では図示省略、図７参照）などを備えている。そして、これらは、光学ハウジング（図示省略）の所定位置に組み付けられている。

各光源は、複数の発光部（面発光レーザ）が２次元配列されている面発光レーザアレイを含んでいる。該面発光レーザアレイの複数の発光部は、すべての発光部を副走査対応方向に伸びる仮想線上に正射影したときに、発光部間隔が等間隔となるように配置されている。なお、本明細書では、「発光部間隔」とは２つの発光部の中心間距離をいう。

カップリングレンズ２２０１ａは、光源２２００ａから射出された光束の光路上に配置され、該光束を略平行光束とする。

カップリングレンズ２２０１ｂは、光源２２００ｂから射出された光束の光路上に配置され、該光束を略平行光束とする。

カップリングレンズ２２０１ｃは、光源２２００ｃから射出された光束の光路上に配置され、該光束を略平行光束とする。

カップリングレンズ２２０１ｄは、光源２２００ｄから射出された光束の光路上に配置され、該光束を略平行光束とする。

開口板２２０２ａは、開口部を有し、カップリングレンズ２２０１ａを介した光束を整形する。

開口板２２０２ｂは、開口部を有し、カップリングレンズ２２０１ｂを介した光束を整形する。

開口板２２０２ｃは、開口部を有し、カップリングレンズ２２０１ｃを介した光束を整形する。

開口板２２０２ｄは、開口部を有し、カップリングレンズ２２０１ｄを介した光束を整形する。

シリンドリカルレンズ２２０４ａは、開口板２２０２ａの開口部を通過した光束を、ポリゴンミラー２１０４の偏向反射面近傍にＺ軸方向に関して結像する。

シリンドリカルレンズ２２０４ｂは、開口板２２０２ｂの開口部を通過した光束を、ポリゴンミラー２１０４の偏向反射面近傍にＺ軸方向に関して結像する。

シリンドリカルレンズ２２０４ｃは、開口板２２０２ｃの開口部を通過した光束を、ポリゴンミラー２１０４の偏向反射面近傍にＺ軸方向に関して結像する。

シリンドリカルレンズ２２０４ｄは、開口板２２０２ｄの開口部を通過した光束を、ポリゴンミラー２１０４の偏向反射面近傍にＺ軸方向に関して結像する。

カップリングレンズ２２０１ａと開口板２２０２ａとシリンドリカルレンズ２２０４ａとからなる光学系は、Ｋステーションの偏向器前光学系である。

カップリングレンズ２２０１ｂと開口板２２０２ｂとシリンドリカルレンズ２２０４ｂとからなる光学系は、Ｃステーションの偏向器前光学系である。

カップリングレンズ２２０１ｃと開口板２２０２ｃとシリンドリカルレンズ２２０４ｃとからなる光学系は、Ｍステーションの偏向器前光学系である。

カップリングレンズ２２０１ｄと開口板２２０２ｄとシリンドリカルレンズ２２０４ｄとからなる光学系は、Ｙステーションの偏向器前光学系である。

ポリゴンミラー２１０４は、Ｚ軸に平行な軸まわりに回転する２段構造の４面鏡を有し、各鏡がそれぞれ偏向反射面となる。そして、１段目（下段）の４面鏡ではシリンドリカルレンズ２２０４ｂからの光束及びシリンドリカルレンズ２２０４ｃからの光束がそれぞれ偏向され、２段目（上段）の４面鏡ではシリンドリカルレンズ２２０４ａからの光束及びシリンドリカルレンズ２２０４ｄからの光束がそれぞれ偏向されるように配置されている。

また、シリンドリカルレンズ２２０４ａ及びシリンドリカルレンズ２２０４ｂからの各光束はポリゴンミラー２１０４の−Ｘ側に偏向され、シリンドリカルレンズ２２０４ｃ及びシリンドリカルレンズ２２０４ｄからの各光束はポリゴンミラー２１０４の＋Ｘ側に偏向される。

各走査レンズはそれぞれ、光束を対応する感光体ドラム近傍に集光する光学的パワー、及びポリゴンミラー２１０４の回転に伴って、対応する感光体ドラム面上で光スポットが主走査方向に等速で移動するような光学的パワーを有している。

走査レンズ２１０５ａ及び走査レンズ２１０５ｂは、ポリゴンミラー２１０４の−Ｘ側に配置され、走査レンズ２１０５ｃ及び走査レンズ２１０５ｄは、ポリゴンミラー２１０４の＋Ｘ側に配置されている。

そして、走査レンズ２１０５ａと走査レンズ２１０５ｂはＺ軸方向に積層され、走査レンズ２１０５ｂは１段目の４面鏡に対向し、走査レンズ２１０５ａは２段目の４面鏡に対向している。また、走査レンズ２１０５ｃと走査レンズ２１０５ｄはＺ軸方向に積層され、走査レンズ２１０５ｃは１段目の４面鏡に対向し、走査レンズ２１０５ｄは２段目の４面鏡に対向している。

ポリゴンミラー２１０４で偏向されたシリンドリカルレンズ２２０４ａからの光束は、走査レンズ２１０５ａ、折り返しミラー２１０６ａを介して、感光体ドラム２０３０ａに照射され、光スポットが形成される。この光スポットは、ポリゴンミラー２１０４の回転に伴って感光体ドラム２０３０ａの長手方向に移動する。すなわち、感光体ドラム２０３０ａ上を走査する。このときの光スポットの移動方向が、感光体ドラム２０３０ａでの「主走査方向」であり、感光体ドラム２０３０ａの回転方向が、感光体ドラム２０３０ａでの「副走査方向」である。

また、ポリゴンミラー２１０４で偏向されたシリンドリカルレンズ２２０４ｂからの光束は、走査レンズ２１０５ｂ、折り返しミラー２１０６ｂ及び折り返しミラー２１０８ｂを介して、感光体ドラム２０３０ｂに照射され、光スポットが形成される。この光スポットは、ポリゴンミラー２１０４の回転に伴って感光体ドラム２０３０ｂの長手方向に移動する。すなわち、感光体ドラム２０３０ｂ上を走査する。このときの光スポットの移動方向が、感光体ドラム２０３０ｂでの「主走査方向」であり、感光体ドラム２０３０ｂの回転方向が、感光体ドラム２０３０ｂでの「副走査方向」である。

また、ポリゴンミラー２１０４で偏向されたシリンドリカルレンズ２２０４ｃからの光束は、走査レンズ２１０５ｃ、折り返しミラー２１０６ｃ及び折り返しミラー２１０８ｃを介して、感光体ドラム２０３０ｃに照射され、光スポットが形成される。この光スポットは、ポリゴンミラー２１０４の回転に伴って感光体ドラム２０３０ｃの長手方向に移動する。すなわち、感光体ドラム２０３０ｃ上を走査する。このときの光スポットの移動方向が、感光体ドラム２０３０ｃでの「主走査方向」であり、感光体ドラム２０３０ｃの回転方向が、感光体ドラム２０３０ｃでの「副走査方向」である。

また、ポリゴンミラー２１０４で偏向されたシリンドリカルレンズ２２０４ｄからの光束は、走査レンズ２１０５ｄ、折り返しミラー２１０６ｄを介して、感光体ドラム２０３０ｄに照射され、光スポットが形成される。この光スポットは、ポリゴンミラー２１０４の回転に伴って感光体ドラム２０３０ｄの長手方向に移動する。すなわち、感光体ドラム２０３０ｄ上を走査する。このときの光スポットの移動方向が、感光体ドラム２０３０ｄでの「主走査方向」であり、感光体ドラム２０３０ｄの回転方向が、感光体ドラム２０３０ｄでの「副走査方向」である。

なお、各折り返しミラーは、ポリゴンミラー２１０４から各感光体ドラムに至る各光路長が互いに一致するとともに、各感光体ドラムにおける光束の入射位置及び入射角がいずれも互いに等しくなるように、それぞれ配置されている。

ポリゴンミラー２１０４と各感光体ドラムとの間の光路上に配置される光学系は、走査光学系とも呼ばれている。ここでは、走査レンズ２１０５ａと折り返しミラー２１０６ａとからＫステーションの走査光学系が構成されている。また、走査レンズ２１０５ｂと２枚の折り返しミラー（２１０６ｂ、２１０８ｂ）とからＣステーションの走査光学系が構成されている。そして、走査レンズ２１０５ｃと２枚の折り返しミラー（２１０６ｃ、２１０８ｃ）とからＭステーションの走査光学系が構成されている。さらに、走査レンズ２１０５ｄと折り返しミラー２１０６ｄとからＹステーションの走査光学系が構成されている。なお、各走査光学系において、走査レンズが複数のレンズから構成されていても良い。

ポリゴンミラー２１０４の−Ｘ側にある感光体ドラムとポリゴンミラー２１０４の＋Ｘ側にある感光体ドラムでは、ポリゴンミラー２１０４の回転方向が同一であるので、光スポットの移動する方向は互いに逆方向となり、Ｙ軸方向に関して、一側の感光体ドラムでの書き込み開始位置と他側の感光体ドラムでの書き込み終了位置とが一致するように静電潜像が形成される。

Ｋステーションの走査レンズ２１０５ａを介した書き込み開始前の光束の一部は、先端同期検知センサ２１１１Ａ（図４参照）で受光される。

また、Ｙステーションの走査レンズ２１０５ｄを介した書き込み開始前の光束の一部は、先端同期検知センサ２１１１Ｂ（図４参照）で受光される。

各先端同期検知センサは、受光光量に応じた信号を走査制御装置３０２２に出力する。なお、各先端同期検知センサの出力信号は、「先端同期信号」とも呼ばれている。

走査制御装置３０２２は、一例として図７に示されるように、ＣＰＵ３２１０、フラッシュメモリ３２１１、ＲＡＭ３２１２、ＩＦ（インターフェース）３２１４、画素クロック生成回路３２１５、画像処理回路３２１６、書込制御回路３２１９、光源駆動回路３２２１、光量補正情報取得回路３２２３などを有している。なお、図７における矢印は、代表的な信号や情報の流れを示すものであり、各ブロックの接続関係の全てを表すものではない。

画素クロック生成回路３２１５は、画素クロック信号を生成する。なお、画素クロック信号は、１／８クロックの分解能で位相変調が可能である。

画像処理回路３２１６は、ＣＰＵ３２１０によって色毎にラスター展開された画像データに所定の中間調処理などを行った後、各光源の発光部毎のドットデータを作成する。

書込制御回路３２１９は、ステーション毎に、先端同期信号に基づいて書き込み開始のタイミングを求める。そして、書き込み開始のタイミングに合わせて、各発光部のドットデータを画素クロック生成回路３２１５からの画素クロック信号に重畳させるとともに、発光部毎にそれぞれ独立した変調データを生成する。また、書込制御回路３２１９は、所定のタイミング毎に、ＡＰＣ（Ａｕｔｏ Ｐｏｗｅｒ Ｃｏｎｔｒｏｌ）を実施する。

光源駆動回路３２２１は、書込制御回路３２１９からの各変調データに応じて、各発光部の駆動信号を生成し、フラッシュメモリ３２１１に保存された後述する光量補正パターンを用いて補正し、補正後の駆動信号を該発光部に出力する。

光量補正情報取得回路３２２３は、後に詳述するように、各光源の複数の発光部の駆動信号を補正するための光量補正パターンを作成し、フラッシュメモリ３２１１に保存する。

ＩＦ（インターフェース）３２１４は、プリンタ制御装置２０９０との双方向の通信を制御する通信インターフェースである。

フラッシュメモリ３２１１には、ＣＰＵ３２１０にて解読可能なコードで記述された各種プログラム、及びプログラムの実行に必要な各種データが格納されている。

ＲＡＭ３２１２は、作業用のメモリである。

ＣＰＵ３２１０は、フラッシュメモリ３２１１に格納されているプログラムに従って動作し、光走査装置２０１０の全体を制御する。

ところで、発明者らは、光走査装置２０１０によって各感光体ドラムの表面が露光され形成された静電潜像に副走査方向の電位ムラが発生し、該静電潜像が現像された画像に副走査方向の濃度変動が発生することを突き止めた。この電位ムラの発生は、例えば感光体ドラムの表面を形成する感光層の不均一性や温度、湿度等の周辺環境が原因であると考えられる。すなわち、この電位ムラによる濃度変動は、経時的に変動し易い。また、この濃度変動は、感光体ドラムの回転周期（以下ではドラム回転周期とも称する）とほぼ同一の周期の濃度変動（周期的濃度変動）であることが確認されている。なお、各感光体ドラムの回転周期は、該感光体ドラムに対応するホームポジションセンサの出力信号から求められる。

そこで、光量補正情報取得回路３２２３は、所定のタイミングで、上記濃度変動を抑制するための「光量補正情報取得処理」を行う。

ここで、光量補正情報取得処理に先立って、以下のようにしてトナーの濃度と発光パワーとの相関関係を求める。

先ず、一例として図１０に示されるように、ブラックに関して、互いにトナー濃度が異なる複数の領域を有する濃度チャートパターンを、一例として図１１に示されるように、Ｙ軸方向に関して中心位置がＹ２となるように形成する。

ここでは、一例として、濃度チャートパターンは、１０種類の濃度（ｎ１〜ｎ１０）領域を有している。そして、濃度ｎ１が最も低濃度であり、濃度ｎ１０が最も高濃度である。すなわち、濃度ｎ１から濃度ｎ１０にかけて濃度が徐々に高くなる。なお、濃度チャートパターンを形成する際には、各領域の画像面積率は一定で、発光部の点灯時間は濃度に関係なく一定とし、発光パワーのみ異ならして濃度を変化させている。ここでは、濃度ｎ１に対応する発光パワーをｐ１、濃度ｎ２に対応する発光パワーをｐ２、・・・・、濃度ｎ１０に対応する発光パワーをｐ１０とする。

次いで、各光学センサのＬＥＤ１１を点灯させる。ＬＥＤ１１からの光（「検出用光」という）は、転写ベルト２０４０が回転するにつれて、すなわち、時間が経過するとともに、濃度チャートパターンにおける濃度ｎ１の領域から濃度ｎ１０の領域までを順次照射する（図１２参照）。

そして、正反射光受光素子１２及び拡散反射光受光素子１３の出力信号を取得する。

ところで、転写ベルト２０４０にトナーが付着していない場合には、転写ベルト２０４０で反射された検出用光は、正反射光成分が拡散反射光成分に比べて多い。そこで、正反射光受光素子１２には多くの光が入射するが、拡散反射光受光素子１３にはほとんど光が入射しない（図１３（Ａ）参照）。

一方、転写ベルト２０４０にトナーが付着していると、トナーが付着していない場合と比較して、正反射光成分は減少し、拡散反射光成分は増加する。そこで、正反射光受光素子１２に入射する光は減少し、拡散反射光受光素子１３に入射する光は増加する（図１３（Ｂ）参照）。

すなわち、正反射光受光素子１２及び拡散反射光受光素子１３の出力レベルによって、転写ベルト２０４０に付着しているトナーの濃度を検出することが可能である。

次いで、濃度チャートパターンにおける濃度毎に、正反射光受光素子１２及び拡散反射光受光素子１３の２つのセンサ信号から、トナーの濃度を演算して求める。

そして、トナーの濃度と発光パワーとの相関関係を求める（図１４参照）。ここでは、該相関関係を多項式で近似し、該多項式をフラッシュメモリ３２１１に格納する。

以下に、光量補正情報取得処理について、図１５のフローチャートを用いて説明する。光量補正情報取得処理は、以下に説明するように、一例として、カラープリンタ２０００に電源が投入された後、光量補正情報取得回路３２２３によって、定期的に（例えば数時間毎に）行われる。なお、光量補正情報取得処理は、ステーション毎に行われるが、各ステーションで同様にして行われるので、ここでは、代表として、Ｋステーションでの光量補正情報取得処理について説明する。

最初のステップＳ４０１では、電源ＯＮ時から所定時間Ｔが経過したか否かを判断する。ここでの判断は、光量補正情報取得回路３２２３によるタイマ（不図示）を用いた計時で行われる。ステップＳ４０１での判断が否定されると、同じ判断が再び行われる。すなわち、待ち状態となる。一方、ステップＳ４０１での判断が肯定されると、ステップＳ４０２に移行する。

ステップＳ４０２では、ｎに１がセットされる。

次のステップＳ４０３では、感光体ドラム２０３０ａを露光する。具体的には、光源２２００ａを画像情報に応じて変調駆動（強度変調）するとともにポリゴンミラー２１０４を回転させて、回転する感光体ドラム２０３０ａの表面を光により主走査方向に走査する。この結果、感光体ドラム２０３０ａの画像形成領域全体に静電潜像が形成される。

次のステップＳ４０４では、電位センサ２２４７ａの出力信号の第ｎ回目の取得が行われる。ここでは、少なくとも感光体ドラム２０３０ａの回転周期１周期分の電位センサ２２４７ａの出力信号、すなわち感光体ドラム２０３０ａの表面の副走査方向の電位変動を取得する（図９（Ａ）参照）。図９（Ａ）には、ホームポジションセンサ２２４６ａの出力信号も示されている。ホームポジションセンサ２２４６ａの出力信号から感光体ドラム２０３０ａの周期（ドラム回転周期Ｔｄ）が求められる。図９（Ａ）から分かるように、電位センサ２２４７ａの出力信号は、ドラム回転周期Ｔｄを周期とする正弦波に近似する周期的な波形である。

次のステップＳ４０５では、第ｎ回目に取得された電位センサ２２４７ａの出力信号に基づいて感光体ドラム２０３０ａの表面の電位ムラによる副走査方向の周期的濃度変動を算出する。

ここでは、感光体ドラム２０３０ａの表面の露光後の電位（表面電位）と該表面のトナー濃度との相関関係（不図示）が予め取得され、フラッシュメモリ３２１１に保存されており、この相関関係を用いて、電位ムラによる副走査方向の周期的濃度変動が算出される。なお、露光後の表面電位とトナー濃度との相関関係は、例えば、発光パワーと該表面電位との関係を取得すれば、上記発光パワーとトナー濃度との相関関係を用いて求めることができる。

通常、露光前と露光後の電位差が高くなるほどトナー濃度が高くなる。この周期的濃度変動は、露光後の電位が変動することに起因するため、電位センサ２２４７ａの露光後電位を計測した場合の出力信号と近似する、ドラム回転周期Ｔｄを周期とする周期的な波形になる。そこで、この周期的濃度変動を正弦波近似して、正弦波Ｇ（ｔ）＝Ｇｓｉｎ（２πｔ／Ｔｄ＋ｂ）として抽出する（図９（Ｂ）参照）。

次のステップＳ４０７では、正弦波近似後の周期的濃度変動Ｇ（ｔ）及び図１４に示されるトナー濃度と発光パワーとの関係に基づいて、第ｎ光量補正パターンを作成し（図１６参照）、その少なくともドラム回転周期１周期分をフラッシュメモリ３２１１に保存する。ここでは、第ｎ光量補正パターンは、図１６に示されるように、ドラム回転周期Ｔｄを周期とする、正弦波近似後の周期的濃度変動Ｇ（ｔ）とは逆位相の（位相がπだけ異なる）正弦波として作成される。すなわち、第ｎ光量補正パターンは、トナー濃度が高い部分に対する照射光量を下げ、トナー濃度が低い部分に対する照射光量を上げるように作成される。

そこで、フラッシュメモリ３２１１への保存の際には、第ｎ光量補正パターンのドラム回転周期１周期分のデータのみを保存すれば、そのデータを繋ぎ合わせて又は時系列で読み出すことで、第ｎ光量補正パターンを再現することができる。この結果、保存するデータ量を少なくすることができ、ひいてはデータの書込み速度及び読み出し速度の向上を図ることができる。

次のステップＳ４０９では、ｎが２以上であるか否かを判断する。ステップＳ４０９での判断が否定されると、ステップＳ４１１に移行する。一方、ステップＳ４０９での判断が肯定されると、ステップＳ４１３に移行する。

ステップＳ４１１では、第ｎ光量補正パターン、すなわち第１光量補正パターンをフラッシュメモリ３２１１に保存する。すなわち、最初の光量補正パターンが保存される。ステップＳ４１１が実行されると、ステップＳ４１５に移行する。

ステップＳ４１３では、第ｎ−１光量補正パターンを第ｎ光量補正パターンで置き換える。すなわち、光量補正パターンが更新される。ステップＳ４１３が実行されると、ステップＳ４１５に移行する。

ステップＳ４１５では、所定時間Ｔ（例えば数時間）が経過したか否かを判断する。ステップＳ４１５での判断が否定されると、同じ判断が再び行われる。すなわち、待ち状態となる。一方、ステップＳ４１５での判断が肯定されると、ステップＳ４１７に移行する。

ステップＳ４１７では、ｎがインクリメントされる。ステップＳ４１７が実行されると、ステップＳ４０３に戻る。結果として、所定時間Ｔ毎に光量補正パターンが作成され、更新されることになる。

そこで、光源駆動回路３２２１は、前述したプロセスで記録紙に画像形成を行うときに、主走査方向の各位置に対応する変調データに応じた駆動信号に、第ｎ光量補正パターンを重畳させることで該駆動信号を補正し、補正後の駆動信号を各発光部に出力する。この結果、主走査方向の各位置における電位ムラによる周期的濃度変動が抑制されるように、各発光部の発光パワーが調整される。

図１７には、第ｎ光量補正パターンを用いて形成された出力画像の電位ムラによる副走査方向の周期的濃度変動が示されている。図１７から、該周期的濃度変動は、格段に低減されていることが分かる。

以上説明した本実施形態のカラープリンタ２０００は、感光体ドラムと、画像情報に応じて変調された光を射出する光源を含み、該光源から射出された光で感光体ドラムを露光して静電潜像を形成する光走査装置２０１０と、感光体ドラムの回転方向（副走査方向）に関する電位変動を検出するための電位センサと、少なくとも電位センサでの検出結果に基づいて光源を制御する走査制御装置３０２２と、を備えている。

この場合、静電潜像が現像された画像に電位ムラによる副走査方向の濃度変動が発生するのを抑制できる。

すなわち、静電潜像が現像された画像に感光体ドラムの回転方向に関する経時的な濃度変動が発生するのを抑制できる。

以下では、他の複数の実施形態を説明するが、各実施形態では、上記第１の実施形態と同様の構成を有する部材には、同じ符号を付し、その説明を省略する。

《第２の実施形態》
ところで、例えば感光体ドラムが偏心していたり（図１８（Ａ）参照）、感光体ドラムに形状誤差があったりすると（図１８（Ｂ）参照）、作像時に感光体ドラムと現像ローラとの間の間隙が変動する。この間隙の変動は現像の変動となり、画像形成装置から出力される画像（出力画像）において、副走査方向の周期的な濃度変動を招く。

すなわち、出力画像の副走査方向の周期的濃度変動には、上記第１の実施形態で説明した電位ムラによる（起因する）成分と、感光体ドラム自体による（起因する）成分とが含まれていることになる（図２６（Ａ）及び２６（Ｂ）参照）。この感光体ドラム自体による成分は、比較的経時変動し難い、ドラム回転周期とほぼ同一周期の周期的な成分であることが確認されている。

そこで、光量補正情報取得回路３２２３は、所定のタイミングで、上記濃度変動を抑制するための「第１光量補正情報取得処理」及び「第２光量補正情報取得処理」を行う。

ここで、上記第１の実施形態と同様に、第１光量補正情報取得処理及び第２光量補正情報取得処理に先立って、トナーの濃度と発光パワーとの相関関係を求め（図１４参照）、該相関関係を多項式で近似し、該多項式をフラッシュメモリ３２１１に格納する。

以下に、第１光量補正情報取得処理について、図１９のフローチャートを用いて説明する。第１光量補正情報取得処理は、例えばカラープリンタ２０００の製造時、感光体ドラムの交換時等に、光量補正情報取得回路３２２３によって行われる。なお、第１光量補正情報取得処理は、ステーション毎に行われるが、各ステーションで同様にして行われるので、ここでは、代表として、Ｋステーションでの第１光量補正情報取得処理について説明する。

最初のステップＳ５０１では、電位センサ２２４７ａの出力信号を取得する。ここでは、少なくとも感光体ドラム２０３０ａの回転周期１周期分の出力信号を取得する。ここで、ステップＳ５０１に先立って、後述する濃度変動測定用パターンを作成するための露光、現像等を含む画像形成プロセスが開始されており、電位センサ２２４７ａの出力信号は、感光体ドラム２０３０ａの表面が露光された後、現像が開始される前に取得される。

次のステップＳ５０２では、転写ベルト２０４０に濃度変動測定用パターンを作成する。ここでは、濃度変動測定用パターンとして、ブラック、上記濃度チャートパターンと同じ画像面積率の画像をＡ３縦サイズで形成する（図２０参照）。

次のステップＳ５０３では、各光学センサのＬＥＤ１１を点灯させる。各ＬＥＤ１１からの検出用光は、転写ベルト２０４０が回転するにつれて、すなわち、時間が経過するとともに、濃度変動測定用パターンを副走査対応方向に沿って照明する（図２１参照）。

そして、光学センサ毎に、所定の時間間隔で正反射光受光素子１２及び拡散反射光受光素子１３の出力信号を取得し、各光学センサのセンサ出力信号からトナー濃度を算出し、平均トナー濃度を算出する（図２２参照）。図２２には、ホームポジションセンサ２２４６ａの出力信号も示されている。ホームポジションセンサ２２４６ａの出力信号から感光体ドラム２０３０ａの回転周期（ドラム回転周期Ｔｄ）が求められる。図２２から分かるように、各光学センサのセンサ出力信号から算出されたトナー濃度及び平均トナー濃度は、ホームポジションセンサ２２４６ａの出力信号の周期（ドラム回転周期Ｔｄ）と略同じ周期で周期的に変動する。

次のステップＳ５０５では、ホームポジションセンサ２２４６ａの出力信号に基づいて、各センサ出力信号から得られた平均トナー濃度の周期的変動、すなわち副走査方向の周期的濃度変動を、ホームポジションセンサ２２４６ａの出力信号の周期と同じ周期の正弦波Ｆ（ｔ）＝Ｆｓｉｎ（２πｔ/Ｔｄ＋ａ）として抽出する（図２３参照）。

なお、副走査方向の周期的濃度変動は、主走査方向の位置によって感光体形状や偏心が異なり、濃度変動出方も異なる場合がある。そこで、上述の如く、主走査方向の複数位置でのトナー濃度を検出し、該トナー濃度の平均値（平均トナー濃度）を算出することで、主走査方向に偏差があった場合の過補正を防ぐことができる。

次のステップＳ５０７では、正弦波近似後の周期的濃度変動Ｆ（ｔ）及び図１４に示されるトナー濃度と発光パワーとの関係に基づいて、第１光量補正パターンを作成し、その少なくともドラム回転周期１周期分をフラッシュメモリ３２１１に格納する。

ここでは、一例として、第１光量補正パターンは、図２４に示されるように、ドラム回転周期Ｔｄを周期とする、正弦波近似後の周期的濃度変動Ｆ（ｔ）とは逆位相の（位相がπだけ異なる）正弦波として作成される。すなわち、第１光量補正パターンは、トナー濃度が高い部分に対する照射光量を下げ、トナー濃度が低い部分に対する照射光量を上げるように作成される。

このため、フラッシュメモリ３２１１への保存の際には、第１光量補正パターンの１周期分のデータ（以下、光量補正データとも称する）のみを格納すれば、そのデータを繋ぎ合わせて又は時系列で読み出すことで、第１光量補正パターンを再現することができる。この結果、保存するデータ量を少なくすることができ、ひいてはデータの書込み速度及び読み出し速度の向上を図ることができる。

次のステップＳ５０９では、取得された電位センサ２２４７ａの出力信号に基づいて感光体ドラム２０３０ａの表面の副走査方向の周期的濃度変動の電位ムラによる成分を算出する（図２６（Ａ）及び図２６（Ｂ）参照）。図２５（Ａ）及び図２５（Ｂ）には、互いに異なる時間帯における電位センサ２２４７ａの出力信号が示されており、電位センサ２２４７ａの出力信号は、ドラム回転周期Ｔｄで周期的に変動し、かつ経時変動していることが分かる。また、図２６（Ａ）及び図２６（Ｂ）には、正弦波近似後の周期的濃度変動、正弦波近似後の電位ムラによる成分、正弦波近似後の感光体ドラム自体による成分が示されている

次のステップＳ５１１では、副走査方向の周期的濃度変動の電位ムラによる成分及び図１４に示されるトナー濃度と発光パワーとの関係に基づいて、第２光量補正パターンを作成し（図２７（Ａ）参照）、その少なくともドラム回転周期１周期分をフラッシュメモリ３２１１に保存する。ここでは、一例として、第２光量補正パターンは、図２７（Ａ）に示されるように、ドラム回転周期Ｔｄを周期とする、正弦波近似後の電位ムラによる成分とは逆位相の（位相がπだけ異なる）正弦波として作成される。第２光量補正パターンは、トナー濃度が高い部分に対する照射光量を下げ、トナー濃度が低い部分に対する照射光量を上げるように作成される。

そこで、フラッシュメモリ３２１１への保存の際には、第２光量補正パターンのドラム回転周期１周期分のデータのみを保存すれば、そのデータを繋ぎ合わせて又は時系列で読み出すことで、第２光量補正パターンを再現することができる。この結果、保存するデータ量を少なくすることができ、ひいてはデータの書込み速度及び読み出し速度の向上を図ることができる。

次のステップＳ５１３では、第１及び第２光量補正パターンに基づいて第３光量補正パターンを作成し（図２７（Ｂ）参照）、その少なくともドラム回転周期１周期分をフラッシュメモリ３２１１に保存する。具体的には、第１光量補正パターンから第２光量補正パターンを減じることで、第３光量補正パターン、すなわち感光体ドラム自体による成分に対応する光量補正パターンを抽出する。詳述すると、第３光量補正パターンは、第１光量補正パターンの各発光部の補正データから第２光量補正パターンの該発光部の補正データを減算することで作成される。ここでは、一例として、抽出された第３光量補正パターンは、図２７（Ｂ）に示されるように、ドラム回転周期Ｔｄを周期とする、正弦波近似後の感光体ドラム自体による成分とは逆位相の（位相がπだけ異なる）正弦波である。第３光量補正パターンは、トナー濃度が高い部分に対する照射光量を下げ、トナー濃度が低い部分に対する照射光量を上げるように作成される。

そこで、フラッシュメモリ３２１１への保存の際には、第３光量補正パターンのドラム回転周期１周期分のデータ（以下、光量補正データとも称する）のみを保存すれば、そのデータを繋ぎ合わせて又は時系列で読み出すことで、第３光量補正パターンを再現することができる。この結果、保存するデータ量を少なくすることができ、ひいてはデータの書込み速度及び読み出し速度の向上を図ることができる。

なお、上述した第１光量補正情報取得処理では、ステップＳ５０１の後、かつステップＳ５０７の前に、ステップＳ５０９、Ｓ５１１を行っても良い。

次に、第２光量補正情報取得処理について、図２８のフローチャートを用いて説明する。第２光量補正情報取得処理は、以下に説明するように、一例として、カラープリンタ２０００に電源が投入された後、光量補正情報取得回路３２２３によって、定期的に（例えば数時間毎に）行われる。なお、第２光量補正情報取得処理は、ステーション毎に行われるが、各ステーションで同様にして行われるので、ここでは、代表として、Ｋステーションでの第２光量補正情報取得処理について説明する。

最初のステップＳ６０１では、電源ＯＮ時から所定時間Ｔが経過したか否かを判断する。ここでの判断は、光量補正情報取得回路３２２３によるタイマ（不図示）を用いた計時で行われる。ステップＳ６０１での判断が否定されると、同じ判断が再び行われる。すなわち、待ち状態となる。一方、ステップＳ６０１での判断が肯定されると、ステップＳ６０２に移行する。

ステップＳ６０２では、ｎに１がセットされる。

次のステップＳ６０３では、感光体ドラム２０３０ａを露光する。具体的には、光源２２００ａを画像情報に応じて変調駆動（強度変調）するとともにポリゴンミラー２１０４を回転させて、回転する感光体ドラム２０３０ａの表面を光により主走査方向に走査する。この結果、感光体ドラム２０３０ａの画像形成領域全体に静電潜像が形成される。

次のステップＳ６０４では、電位センサ２２４７ａの出力信号の第ｎ回目の取得が行われる。ここでは、少なくとも感光体ドラム２０３０ａの回転周期１周期分の出力信号を取得する。電位センサ２２４７ａの出力信号は、ドラム回転周期Ｔｄを周期とする正弦波に近似する周期的な波形である。

次のステップＳ６０５では、第ｎ回目に取得された電位センサ２２４７ａの出力信号に基づいて感光体ドラム２０３０ａの表面の副走査方向の濃度変動の電位ムラによる成分を算出する。

ここでも、図１５のステップＳ４０５と同様に、電位ムラによる成分を正弦波近似して、正弦波Ｇ（ｔ）＝Ｇｓｉｎ（２πｔ／Ｔｄ＋ｂ）として抽出する。

次のステップＳ６０７では、正弦波近似後の電位ムラによる成分Ｇ（ｔ）及び図１４に示されるトナー濃度と発光パワーとの関係に基づいて、第ｎ＋３光量補正パターンを作成し、その少なくともドラム回転周期１周期分をフラッシュメモリ３２１１に保存する。ここでは、第ｎ＋３光量補正パターンは、ドラム回転周期Ｔｄを周期とする、正弦波近似後の電位ムラによる成分Ｇ（ｔ）とは逆位相の（位相がπだけ異なる）正弦波として作成される。すなわち、第ｎ＋３光量補正パターンは、トナー濃度が高い部分に対する照射光量を下げ、トナー濃度が低い部分に対する照射光量を上げるように作成される。

そこで、フラッシュメモリ３２１１への保存の際には、第ｎ＋３光量補正パターンのドラム回転周期１周期分のデータ（以下、光量補正データとも称する）のみを保存すれば、そのデータを繋ぎ合わせて又は時系列で読み出すことで、第ｎ＋３光量補正パターンを再現することができる。この結果、保存するデータ量を少なくすることができ、ひいてはデータの書込み速度及び読み出し速度の向上を図ることができる。

次のステップＳ６０９では、フラッシュメモリ３２１１に保存された第３及び第ｎ＋３光量補正パターンに基づいて第ｎ＋４光量補正パターンを作成する。具体的には、第ｎ＋４光量補正パターンは、第３光量補正パターンに第ｎ＋３光量補正パターンを加えることによって作成される。より詳細には、第ｎ＋４光量補正パターンは、第３光量補正パターンにおける各発光部の補正データに第ｎ＋３光量補正パターンにおける該発光部の補正データを加算することで作成される。ここでは、一例として、抽出された第ｎ＋４光量補正パターンは、ドラム回転周期Ｔｄを周期とする、正弦波近似後の周期的濃度変動とは逆位相の（位相がπだけ異なる）正弦波である。第ｎ＋４光量補正パターンは、トナー濃度が高い部分に対する照射光量を下げ、トナー濃度が低い部分に対する照射光量を上げるように作成される。

そこで、フラッシュメモリ３２１１への保存の際には、第ｎ＋４光量補正パターンのドラム回転周期１周期分のデータ（以下、光量補正データとも称する）のみを保存すれば、そのデータを繋ぎ合わせて又は時系列で読み出すことで、第ｎ＋４光量補正パターンを再現することができる。この結果、保存するデータ量を少なくすることができ、ひいてはデータの書込み速度及び読み出し速度の向上を図ることができる。

次のステップＳ６１１では、ｎが２以上であるか否かを判断する。ステップＳ６１１での判断が否定されると、ステップＳ６１３に移行する。一方、ステップＳ６１１での判断が肯定されると、ステップＳ６１５に移行する。

ステップＳ６１３では、第ｎ＋４光量補正パターン、すなわち第５光量補正パターンをフラッシュメモリ３２１１に保存する。すなわち、最初の光量補正パターンが保存される。ステップＳ６１３が実行されると、ステップＳ６１７に移行する。

ステップＳ６１５では、第３光量補正パターンを第ｎ＋４光量補正パターンで置き換える。すなわち、光量補正パターンが更新される。ステップＳ６１５が実行されると、ステップＳ６１７に移行する。

ステップＳ６１７では、所定時間Ｔ（例えば数時間）が経過したか否かが判断される。ステップＳ６１７での判断が否定されると、同じ判断が再び行われる。すなわち、待ち状態となる。一方、ステップＳ６１７での判断が肯定されると、ステップＳ６１９に移行する。

ステップＳ６１９では、ｎがインクリメントされる。ステップＳ６１９が実行されると、ステップＳ６０３に戻る。結果として、所定時間Ｔ毎に光量補正パターンが作成され、更新されることになる。

そこで、光源駆動回路３２２１は、前述したプロセスで記録紙に画像形成を行うときに、主走査方向の各位置に対応する変調データに応じた駆動信号に、第ｎ＋４光量補正パターンを重畳させることで該駆動信号を補正し、補正後の駆動信号を各発光部に出力する。この結果、主走査方向の各位置における電位ムラによる周期的濃度変動が抑制されるように、各発光部の発光パワーが調整される。

図２９には、第ｎ＋４光量補正パターンを用いて形成された出力画像に対する各光学センサの出力レベル（トナー濃度）が示されている。図２９から、出力画像の主走査方向の各位置における電位ムラによる周期的濃度変動は、格段に低減されることが分かる。

なお、光量補正情報取得回路３２２３は、周期的濃度変動における感光体ドラム自体に起因する成分及び電位変動に起因する成分の双方が抑制されるように光源を制御する第１の制御（第１光量補正情報取得処理を行い、第１光量補正パターンを用いて制御）、並びに電位変動に起因する成分のみが抑制されるように光源を制御する第２の制御（第２光量補正情報取得処理を行い、第ｎ＋４光量補正パターンを用いて制御）を選択的に行うことが可能である。

そこで、上述の如く、光量補正情報取得回路３２２３は、現像工程を含む第１の制御を行った後、現像工程を含まない第２の制御を規則的（例えば定期的）に行うことで、トナーやクリーニングユニットのクリーニング部材を温存した状態で、周期的濃度変動を効果的に抑制することができる。

以上説明した第２の実施形態では、走査制御装置３０２２は、現像された画像の感光体ドラムの回転方向に関する周期的濃度変動（濃度変動）を検出する３つの光学センサ（２２４５ａ、２２４５ｂ、２２４５ｃ）での検出結果に基づいて光源を制御する。

この場合、周期的濃度変動の電位ムラに起因する成分のみならず、周期的濃度変動の感光体ドラムに起因する成分をも考慮（加味）して光源を制御できるため、濃度変動の発生をより一層抑制することができる。

ところで、近年、画像品質に対する要求が高くなり、特に頁内の高い均一性が求められている。副走査方向の濃度変動のうち、感光体ドラムの真円性や偏心等の機械的な要因によって生じる成分は経時であまり変動がないが、感光体ドラムの電位ムラに起因する成分は、周辺環境によって変動するため、ある程度の頻度で補正を実行する必要がある。しかしながら、副走査方向の濃度変動の補正を頻繁に行うと、濃度変動測定用パターンを形成するためのトナーの消費量やクリーニングユニットにおけるクリーニング部材の磨耗を増大させてしまう。

そこで、走査制御装置３０２２は、周期的濃度変動における感光体ドラム自体に起因する成分及び電位変動に起因する成分の双方が抑制されるように光源を制御する第１の制御（第１光量補正情報取得処理を行い、第１光量補正パターンを用いて光源を制御）、並びに電位変動に起因する成分のみが抑制されるように光源を制御する第２の制御（第２光量補正情報取得処理を行い、第ｎ＋４光量補正パターンを用いて光源を制御）を選択的に行うことが可能である。

この場合、例えば、第１の制御を行ってから次に第１の制御を行うまでに、第２の制御を規則的（例えば定期的）に複数回行うことで、トナーの消費量やクリーニング部材の摩耗の増大を招くことなく、周期的濃度変動の発生を効果的に抑制することができる。

なお、上記第２の実施形態では、感光体ドラムに起因して出力画像に生じる副走査方向の濃度変動を抑制することとしているが、現像ローラの偏心、形状誤差等によっても、出力画像に現像ローラの回転周期と同じ周期の副走査方向の濃度変動が生じるため、現像ローラによる成分を抑制するための光量補正パターンを感光体ドラムの場合と同様に作成し、該光量補正パターンを用いて光源を駆動しても良い。

また、上記第２の実施形態では、カラープリンタ２０００の製造時、感光体ドラムの交換時に第１の制御を行っているが、これに限らず、例えばカラープリンタ２０００への電源投入後、規則的（例えば定期的）に行っても良いし、現像ローラの交換時に行っても良い。第１及び第２の制御を定期的に行う場合、第１の制御を行う時間間隔を第２の制御を行う時間間隔よりも長くすることが好ましく、第１の制御を行ってから次の第１の制御を行うまでに第２の制御を複数回行うことがより好ましい。

また、周期的濃度変動、電位ムラによる成分及び感光体ドラム自体による成分の少なくとも１つ（以下では、周期的濃度変動等と称する）を台形波（図３０参照）又は高次の高調波の周期パターンで近似して、該周期パターンに基づいて光量補正パターンを作成することとしても良い。台形波で近似する場合には、正弦波で近似する場合よりもデータ量を少なくすることができ、高次の高調波で近似する場合には、正弦波で近似する場合よりも周期的濃度変動等によりフィットした光量補正データを作成することができ、より効果的な補正を行うことができる。

周期的濃度変動等を台形波で近似する場合、光量補正パターンも台形波となる。この光量補正パターンは、一例として図３１に示されるように、インクリメント時間Ｔ１と、ピーク時間Ｔ２と、デクリメント時間Ｔ３と、補正範囲量と、ドラム回転周期Ｔｄ（又はローラ回転周期Ｔｒ）に対する位相シフト時間（Ｔ４とする）とが分かれば生成することが可能である。図３２には、台形波近似後の周期的濃度変動等及び該周期的濃度変動等の周期（ドラム回転周期Ｔｄ）に基づいて作成された光量補正パターン（台形波）が示されている。

また、上記各実施形態では、電位センサが感光体ドラムの長手方向中央部に対向して１つ配置されているが、これに限らず、例えば、感光体ドラムの長手方向の複数位置に個別に対向する複数の電位センサが設けられても良い。この場合、複数の電位センサの出力信号の波形の平均波形に基づいて光量補正パターンを作成し、該光量補正パターンを用いて光源を駆動することで、感光体ドラム表面の電位ムラに主走査方向の偏差があっても、過補正となることを抑制できる。また、電位センサは、感光体ドラムの長手方向端部に対向して設けられても良い。

また、上記各実施形態では、濃度検出器２２４５は、Ｙ軸方向（主走査方向）に配列された３つの光学センサを有している場合について説明したが、これに限定されず、Ｙ軸方向に配列された２つ又は４つ以上の光学センサを有していても良い。濃度検出器が光学センサを２つ有する場合には、上記各実施形態に比べて、部品点数の削減及び制御の簡略化を図ることができる。また、濃度検出器が光学センサを４つ以上有する場合には、上記各実施形態に比べて、一層精度良く濃度変動を補正することができる。また、濃度検出器は、例えば、Ｙ軸方向に配列された複数の光学センサ部を有する１つのラインセンサであっても良い。

また、上記各実施形態において、走査制御装置３０２２での処理の少なくとも一部を、プリンタ制御装置２０９０が行っても良い。また、プリンタ制御装置２０９０での処理の少なくとも一部を、走査制御装置３０２２が行っても良い。

また、上記各実施形態では、濃度検出器２２４５が、転写ベルト２０４０上のトナーパターンを検出する場合について説明したが、これに限定されるものではなく、感光体ドラム表面のトナーパターンを検出しても良い。なお、感光体ドラムの表面は、転写ベルト２０４０と同様に正反射体に近い。

また、上記各実施形態において、トナーパターンを記録紙に転写し、該記録紙上のトナーパターンを、濃度検出器２２４５で検出しても良い。

また、上記各実施形態では、光走査装置が一体的に構成される場合について説明したが、これに限定されるものではない。例えば、画像形成ステーション毎に光走査装置が設けられても良いし、２つの画像形成ステーション毎に光走査装置が設けられても良い。

また、上記各実施形態では、感光体ドラムが４つある場合について説明したが、これに限定されるものではない。例えば、感光体ドラムを５つあるいは６つ備えていても良い。

また、上記各実施形態では、画像形成装置としてカラープリンタ２０００の場合について説明したが、これに限定されるものではない。例えば、モノクロプリンタ、プリンタ以外の画像形成装置、例えば、複写機、ファクシミリ、又はこれらが集約された複合機であっても良い。

例えば、レーザ光によって発色する媒体（例えば、用紙）に直接、レーザ光を照射する画像形成装置であっても良い。

また、像担持体として銀塩フィルムを用いた画像形成装置であっても良い。この場合には、光走査により銀塩フィルム上に潜像が形成され、この潜像は通常の銀塩写真プロセスにおける現像処理と同等の処理で可視化することができる。そして、通常の銀塩写真プロセスにおける焼付け処理と同等の処理で印画紙に転写することができる。このような画像形成装置は光製版装置や、ＣＴスキャン画像等を描画する光描画装置として実施できる。

また、光量補正情報取得処理、第１及び第２光量補正情報取得処理は、例えば、電源投入時には、（１）感光体ドラムの停止時間が６時間以上のとき、（２）装置内の温度が１０℃以上変化しているとき、（３）装置内の相対湿度が５０％以上変化しているとき、印刷時には、（４）プリント枚数が所定の枚数に達したとき、（５）現像ローラの回転回数が所定の回数に達したとき、（６）転写ベルトの走行距離が所定の距離に達したときなどに、行われても良い。

また、上記各実施形態では、露光装置として、光走査装置２０１０が用いられているが、これに限らず、例えば、感光体ドラムの長手方向のほぼ全域（画像形成領域）に対向するように配列された複数の発光部を有し、画像情報に基づいて変調された複数の光を感光体ドラムに照射する光プリントヘッドを用いても良い。

また、上記各実施形態では、光源は、面発光レーザを含んでいるが、例えば端面発光レーザ等の面発光レーザ以外のレーザ、ＬＥＤ（発光ダイオード）、有機ＥＬ素子等を含んでいても良い。

２０００…カラープリンタ（画像形成装置）、２０１０…光走査装置（露光装置）、２０３０ａ〜２０３０ｄ…感光体ドラム、２２００ａ〜２２００ｄ…光源、２２４５ａ〜２２４５ｄ…光学センサ（濃度センサ）、２２４６ａ〜２２４６ｄ…感光体ドラムのホームポジションセンサ（回転周期検出センサ）、２２４７ａ〜２２４７ｄ…電位センサ、３０２２…走査制御装置（制御装置）。

特開２０１２−８８５２２号公報

Claims (14)

1. 画像情報に応じた画像を形成する画像形成装置であって、
   感光体ドラムと、
   前記画像情報に応じて変調された光を射出する光源を含み、該光源から射出された前記光で前記感光体ドラムを露光して静電潜像を形成する露光装置と、
   前記感光体ドラムの回転方向に関する電位変動を検出するための電位センサと、
   少なくとも前記電位センサでの検出結果に基づいて前記光源を制御する制御装置と、を備える画像形成装置。
2. 前記静電潜像が現像された画像の前記回転方向に関する濃度変動を検出する濃度センサを更に備え、
   前記制御装置は、更に前記濃度センサでの検出結果に基づいて前記光源を制御することを特徴とする請求項１に記載の画像形成装置。
3. 前記制御装置は、前記濃度変動における前記感光体ドラムに起因する成分及び前記電位変動に起因する成分の双方が抑制されるように前記光源を制御する第１の制御、並びに前記電位変動に起因する成分のみが抑制されるように前記光源を制御する第２の制御を選択的に行うことが可能なことを特徴とする請求項２に記載の画像形成装置。
4. 前記制御装置は、前記第１の制御を行った後、前記第２の制御を規則的に行うことを特徴とする請求項３に記載の画像形成装置。
5. 前記制御装置は、前記濃度変動、該濃度変動の前記電位変動に起因する成分及び前記濃度変動の前記感光体ドラムに起因する成分の少なくとも１つを正弦波の周期パターンで近似して抽出し、該周期パターンに基づいて、前記光源の駆動信号を補正するための補正パターンを作成することを特徴とする請求項２〜４のいずれか一項に記載の画像形成装置。
6. 前記制御装置は、前記濃度変動、該濃度変動の前記電位変動に起因する成分及び前記濃度変動の前記感光体ドラムに起因する成分の少なくとも１つを台形波の周期パターンで近似して抽出し、該周期パターンに基づいて、前記光源の駆動信号を補正するための補正パターンを作成することを特徴とする請求項２〜４のいずれか一項に記載の画像形成装置。
7. 前記制御装置は、前記濃度変動、該濃度変動の前記電位変動に起因する成分及び前記濃度変動の前記感光体ドラムに起因する成分の少なくとも１つを高次の高調波の周期パターンで近似して抽出し、該周期パターンに基づいて、前記光源の駆動信号を補正するための補正パターンを作成することを特徴とする請求項２〜４のいずれか一項に記載の画像形成装置。
8. 前記制御装置は、前記周期パターンとは逆位相の周期パターンに基づいて前記補正パターンを作成することを特徴とする請求項５〜７のいずれか一項に記載の画像形成装置。
9. 前記感光体ドラムの回転周期を検出する回転周期検出センサを更に備え、
   前記制御装置は、更に前記前記回転周期検出センサでの検出結果に基づいて前記光源を制御することを特徴とする請求項１〜８のいずれか一項に記載の画像形成装置。
10. 前記光源は、２次元配列された複数の面発光レーザを含むことを特徴とする請求項１〜９のいずれか一項に記載の画像形成装置。
11. 画像情報に応じた画像を形成する画像形成方法であって、
    前記画像情報に応じて変調され光源から射出された光で感光体ドラムを露光して静電潜像を形成する工程と、
    前記感光体ドラムの回転方向に関する電位変動を検出する工程と、
    少なくとも前記電位変動を検出する工程での検出結果に基づいて前記光源を制御する工程と、を含む画像形成方法。
12. 前記静電潜像が現像された画像の前記回転方向に関する濃度変動を検出する工程を更に含み、
    前記制御する工程では、更に前記濃度変動を検出する工程での検出結果に基づいて前記光源を制御することを特徴とする請求項１１に記載の画像形成方法。
13. 前記制御する工程では、前記濃度変動における前記感光体ドラムに起因する成分及び前記電位変動に起因する成分の双方が抑制されるように前記光源を制御する第１の制御、並びに前記電位変動に起因する成分のみが抑制されるように前記光源を制御する第２の制御を選択的に行うことが可能なことを特徴とする請求項１２に記載の画像形成方法。
14. 前記制御する工程では、前記第１の制御を行った後、前記第２の制御を規則的に行うことを特徴とする請求項１３に記載の画像形成方法。