JP2016141111A - 画像形成装置および補正データ生成方法 - Google Patents

Abstract

【課題】光源の光量を精度良く補正して品質の良い画像を形成する。【解決手段】潜像担持体と、画像データに応じた光量を発光する光源を含み、光源からの光によって潜像担持体に潜像を形成する潜像形成部と、光源の光量の補正データを潜像担持体の位置毎に生成する補正データ生成部と、潜像形成部が潜像を形成する場合において、補正データに基づく補正量により光源の光量を補正する補正部と、を備え、補正データ生成部は、潜像の濃度分布を均一にするための光源の光量の位置毎の補正値を取得する取得部と、位置毎の補正値を量子化して位置毎の補正データを生成する量子化部と、補正データに基づき補正量を表す復元値を生成する復元部と、復元値の絶対値が補正値の絶対値を超えた位置については、直前の潜像の形成位置からの変化量を小さくして補正データを出力する過補正抑止部と、を有する。【選択図】図１７

Description

本発明は、画像形成装置および補正データ生成方法に関する。

近年、電子写真プロセスを用いたデジタル印刷機が、プロダクションプリンティング分野で盛んに用いられるようになってきている。このため、電子写真プロセスを用いたデジタル印刷機は、高画質化、高信頼化が要求されている。

また、電子写真プロセスを用いたデジタル印刷機は、感光性を有する被走査面として表面が機能する感光体ドラム、レーザ光を射出する光源、光源からのレーザ光を偏向するポリゴンミラー、および、ポリゴンミラーで偏向されたレーザ光を感光体ドラムの表面（被走査面）に導く走査光学系等を備える。電子写真プロセスを用いたデジタル印刷機は、光源からの出射される光束を画像データに応じて変調し、光源からの光束を被走査面に照射するとともに、被走査面を光束で走査することによって、感光体ドラム上に画像データに応じた静電潜像を形成する。

ところで、感光体ドラムに偏心および形状誤差等があると、感光体ドラムの表面上に帯電ムラが生じる可能性がある。このように帯電ムラが生じると、一定の光量で感光体ドラムに潜像を形成しても、付着するトナーの濃度にムラが生じる。このため、電子写真プロセスを用いたデジタル印刷機は、感光体ドラムの表面の位置に応じて光源の光量を補正して、画像濃度のムラを無くす必要があった。

本発明は、上記に鑑みてなされたものであって、光源の光量を精度良く補正して品質の良い画像を形成することができる画像形成装置および補正データ生成方法を提供することを目的とする。

上述した課題を解決し、目的を達成するために、本発明は、潜像担持体と、画像データに応じた光量を発光する光源を含み、前記光源からの光によって前記潜像担持体に潜像を形成する潜像形成部と、前記光源の光量の補正データを前記潜像担持体の位置毎に生成する補正データ生成部と、前記潜像形成部が潜像を形成する場合において、前記補正データに基づく補正量により前記光源の光量を補正する補正部と、を備え、前記補正データ生成部は、潜像の濃度分布を均一にするための前記光源の光量の位置毎の補正値を取得する取得部と、位置毎の前記補正値を量子化して位置毎の前記補正データを生成する量子化部と、前記補正データに基づき前記補正量を表す復元値を生成する復元部と、前記復元値の絶対値が前記補正値の絶対値を超えた位置については、直前の潜像の形成位置からの変化量を小さくして前記補正データを出力する過補正抑止部と、を有する画像形成装置を提供する。

本発明によれば、光源の光量を精度良く補正して品質の良い画像を形成することができる。

図１は、実施形態のカラープリンタの概略構成を示す図である。 図２は、ホームポジションセンサの出力信号を示す図である。 図３は、濃度検出器が有する光学センサの配置の一例を示す図である。 図４は、光学センサの構成を示す図である。 図５は、光走査装置の光学系の構成を示す図である。 図６は、第１の方向から見た光源からポリゴンミラーまでの光路の一例を示す図である。 図７は、第２の方向から見た光源からポリゴンミラーまでの光路の一例を示す図である。 図８は、ポリゴンミラーからそれぞれの感光体ドラムへの光路の一例を示す図である。 図９は、光走査装置の電気系の構成を示す図である。 図１０は、メイン制御部の構成の一例を示す図である。 図１１は、変調部および光源駆動部の構成を示す図である。 図１２は、補正データを生成するためのメイン制御部の機能構成を示す図である。 図１３は、補正データを生成するための処理順序を示すフローチャートである。 図１４は、濃度変動測定用画像の一例を示す図である。 図１５は、それぞれの光学センサにより検出されるトナー濃度の測定位置の一例を示す図である。 図１６は、主走査方向へのトナー濃度の補間例を示す図である。 図１７は、補正データ生成部の機能構成を示す図である。 図１８は、補正データ生成部の処理順序を示すフローチャートである。 図１９は、位置に対する補正値のシミュレーション結果の一例を示す波形図である。 図２０は、位置、補正値および差分データの数値の一例を示す図である。 図２１は、変化量を制限して量子化した補正データの数値の一例を示す図である。 図２２は、位置に対する補正値、および、復元した補正値の一例を示す波形図である。 図２３は、位置、補正値、差分データ、変化量を制限して量子化した補正データ、復元値およびフラグデータの数値の一例を示す図である。 図２４は、過補正を抑制した補正データの数値の一例をさらに示す図である。 図２５は、位置に対する補正値、および、過補正を抑制した補正データから復元した補正値の一例を示す波形図である。

以下に添付図面を参照して、本発明の実施形態である、画像形成装置の一例としてカラープリンタ２０００を詳細に説明する。

図１は、実施形態のカラープリンタ２０００の概略構成を示す図である。カラープリンタ２０００は、記録紙（記録用媒体）にトナーを転写して印刷物を製造する。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る。

カラープリンタ２０００は、光走査装置２０１０と、４つの感光体ドラム２０３０ａ，２０３０ｂ，２０３０ｃ，２０３０ｄ（４つを総称する場合には感光体ドラム２０３０と称する。）と、４つのクリーニングユニット２０３１ａ，２０３１ｂ，２０３１ｃ，２０３１ｄ（４つを総称する場合にはクリーニングユニット２０３１と称する。）と、４つの帯電装置２０３２ａ，２０３２ｂ，２０３２ｃ，２０３２ｄ（４つを総称する場合には帯電装置２０３２と称する。）とを備える。さらに、カラープリンタ２０００は、４つの現像ローラ２０３３ａ，２０３３ｂ，２０３３ｃ，２０３３ｄ（４つを総称する場合には現像ローラ２０３３と称する。）と、４つのトナーカートリッジ２０３４ａ，２０３４ｂ，２０３４ｃ，２０３４ｄ（４つを総称する場合にはトナーカートリッジ２０３４と称する。）とを備える。さらに、カラープリンタ２０００は、転写ベルト２０４０と、転写ローラ２０４２と、定着ローラ２０５０と、給紙コロ２０５４と、レジストローラ対２０５６と、排紙ローラ２０５８と、給紙トレイ２０６０と、排紙トレイ２０７０と、通信制御装置２０８０と、濃度検出器２２４５と、４つのホームポジションセンサ２２４６ａ，２２４６ｂ，２２４６ｃ，２２４６ｄ（４つを総称する場合にはホームポジションセンサ２２４６と称する。）と、プリンタ制御装置２０９０とを備える。

通信制御装置２０８０は、ネットワーク等を介した上位装置（例えばコンピュータ）との双方向の通信を制御する。

プリンタ制御装置２０９０は、カラープリンタ２０００に備えられるそれぞれの部を統括的に制御する。プリンタ制御装置２０９０は、ＣＰＵ（Central Processing Unit）、ＣＰＵで実行されるコードで記述されたプログラムおよび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および作業用のメモリであるＲＡＭ等を有する。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それぞれの部を制御するとともに、上位装置からの画像データを光走査装置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、およびクリーニングユニット２０３１ａは、一組で使用される。これらは、ブラックの画像を形成する画像形成ステーション（Ｋステーションという場合もある）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、およびクリーニングユニット２０３１ｂは、一組で使用される。これらは、シアンの画像を形成する画像形成ステーション（Ｃステーションという場合もある）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、およびクリーニングユニット２０３１ｃは、一組で使用される。これらは、マゼンタの画像を形成する画像形成ステーション（Ｍステーションという場合もある）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、およびクリーニングユニット２０３１ｄは、一組で使用される。これらは、イエローの画像を形成する画像形成ステーション（Ｙステーションという場合もある）を構成する。

それぞれの感光体ドラム２０３０は、潜像担持体の一例であり、何れも、その表面に感光層が形成されている。すなわち、それぞれの感光体ドラム２０３０の表面は、被走査面となる。なお、感光体ドラム２０３０ａ，２０３０ｂ，２０３０ｃ，２０３０ｄは、回転軸が平行に並んで配置され、例えば全て同一の方向（例えば図１における面内で矢印方向）に回転する。

なお、ここでは、ＸＹＺ３次元直交座標系において、それぞれの感光体ドラム２０３０の中心軸に平行な方向をＹ軸方向、それぞれの感光体ドラム２０３０の配列方向に沿った方向をＸ軸方向として説明する。

それぞれの帯電装置２０３２は、対応する感光体ドラム２０３０の表面をそれぞれ均一に帯電させる。

光走査装置２０１０（潜像形成部）は、画像データに応じた光量を発光する光源を含み、光源からの光によってそれぞれの感光体ドラム２０３０に潜像を形成する。光走査装置２０１０は、一例として、画像データ（ブラック画像データ、シアン画像データ、マゼンタ画像データ、イエロー画像データ）に基づいて、色毎の画像データ（ブラック画像データ、シアン画像データ、マゼンタ画像データ、イエロー画像データ）に応じて変調された光束を、帯電された対応する感光体ドラム２０３０の表面にそれぞれ照射する。これにより、それぞれの感光体ドラム２０３０には、光が照射された部分だけ電荷が消失し、画像データに対応した潜像が表面に形成される。光走査装置２０１０により形成された潜像は、感光体ドラム２０３０の回転に伴って対応する現像ローラ２０３３の方向に移動する。なお、光走査装置２０１０の構成については詳細を後述する。

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いる。ブラックトナーは、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いる。シアントナーは、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いる。マゼンタトナーは、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いる。イエロートナーは、現像ローラ２０３３ｄに供給される。

それぞれの現像ローラ２０３３は、回転に伴って、対応するトナーカートリッジ２０３４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、それぞれの現像ローラ２０３３の表面のトナーは、対応する感光体ドラム２０３０の表面に接すると、この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、それぞれの現像ローラ２０３３は、対応する感光体ドラム２０３０の表面に形成された潜像にトナーを付着させて顕像化させる。

転写ベルト２０４０は、ベルト回転機構に掛け渡されて、一定方向に回転する。転写ベルト２０４０は、外側の面が、それぞれの感光体ドラム２０３０ａ，２０３０ｂ，２０３０ｃ，２０３０ｄの表面に、光走査装置２０１０とは反対側の位置で接触する。また、転写ベルト２０４０は、外側の面が、転写ローラ２０４２と接触する。

ここで、それぞれの感光体ドラム２０３０の表面上におけるトナーが付着した像（トナー画像）は、感光体ドラム２０３０の回転に伴って転写ベルト２０４０の方向に移動する。そして、イエロー、マゼンタ、シアン、ブラックのそれぞれのトナー画像は、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。転写ベルト２０４０上に形成されたカラー画像は、転写ベルト２０４０の移動に伴い、転写ローラ２０４２の方向に移動する。

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が配置されている。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、レジストローラ対２０５６に搬送する。

レジストローラ対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上のカラー画像は、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は、熱と圧力とを記録紙に加える。これにより、定着ローラ２０５０は、トナーを記録紙上に定着させることができる。トナーが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。

それぞれのクリーニングユニット２０３１は、対応する感光体ドラム２０３０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２０３０の表面は、再度対応する帯電装置２０３２に対向する位置に戻る。

なお、転写ベルト２０４０および感光体ドラム２０３０において、画像が形成される領域を「有効画像領域」と呼ぶ。また、転写ベルト２０４０および感光体ドラム２０３０に形成された画像において、転写ベルト２０４０の移動方向および感光体ドラム２０３０の移動方向を「副走査方向」と呼び、転写ベルト２０４０の幅方向および感光体ドラム２０３０の軸方向を「主走査方向」と呼ぶ。

図２は、ホームポジションセンサ２２４６の出力信号を示す図である。それぞれのホームポジションセンサ２２４６は、対応する感光体ドラム２０３０における回転のホームポジションを検出する。それぞれのホームポジションセンサ２２４６は、対応する感光体ドラム２０３０の回転周期（ドラム周期）で、感光体ドラム２０３０がホームポジションの回転位置となったタイミングを示すパルスを発生する。

具体的には、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。

図３は、濃度検出器２２４５が有する光学センサ２２４５ａ，２２４５ｂ，２２４５ｃの配置の一例を示す図である。濃度検出器２２４５は、転写ベルト２０４０上に形成された画像のトナー濃度を検出する。濃度検出器２２４５は、転写ベルト２０４０の−Ｘ側（定着ローラ２０５０よりも転写ベルト２０４０の進行方向における上流側であって、４つの感光体ドラム２０３０よりも下流側の位置）に配置される。

濃度検出器２２４５は、一例として、図３に示されるように、３つの光学センサ２２４５ａ，２２４５ｂ，２２４５ｃを有する。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（転写ベルト２０４０の幅方向の一方の端側）に対向する位置に配置される。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（転写ベルト２０４０の幅方向の他方の端側）に対向する位置に配置される。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（転写ベルト２０４０の幅方向の中央位置）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。

図４は、光学センサ２２４５ａ，２２４５ｂ，２２４５ｃの構成を示す図である。それぞれの光学センサ２２４５ａ，２２４５ｂ，２２４５ｃは、何れも一例として、図４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ＬＥＤ２２５１、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２２５２、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２２５３を有している。それぞれの受光素子は、何れも受光量に応じた信号（光電変換信号）を出力する。このような光学センサ２２４５ａ，２２４５ｂ，２２４５ｃは、光走査装置２０１０により制御される。

図５は、光走査装置２０１０の光学系の構成を示す図である。図６は、光源２２００ａからポリゴンミラー２１０４までの光路、および、光源２２００ｂからポリゴンミラー２１０４までの光路の一例を示す図である。図７は、光源２２００ｃからポリゴンミラー２１０４までの光路、および、光源２２００ｄからポリゴンミラー２１０４までの光路の一例を示す図である。図８は、ポリゴンミラー２１０４からそれぞれの感光体ドラム２０３０への光路の一例を示す図である。

つぎに、光走査装置２０１０の光学系の構成について説明する。光走査装置２０１０は、光学系として、４つの光源２２００ａ，２２００ｂ，２２００ｃ，２２００ｄ（４つを総称する場合には光源２２００と称する。）と、４つのカップリングレンズ２２０１ａ，２２０１ｂ，２２０１ｃ，２２０１ｄと、４つの開口板２２０２ａ，２２０２ｂ，２２０２ｃ，２２０２ｄと、４つのシリンドリカルレンズ２２０４ａ，２２０４ｂ，２２０４ｃ，２２０４ｄとを有する。さらに、光走査装置２０１０は、光学系として、ポリゴンミラー２１０４と、４つの走査レンズ２１０５ａ，２１０５ｂ，２１０５ｃ，２１０５ｄと、６枚の折り返しミラー２１０６ａ，２１０６ｂ，２１０６ｃ，２１０６ｄ，２１０８ｂ，２１０８ｃとを有する。これらは、光学ハウジングの所定位置に組み付けられている。

なお、光走査装置２０１０は、電気系の回路も有するが、電気系の回路については図９以降において説明する。

それぞれの光源２２００ａ，２２００ｂ，２２００ｃ，２２００ｄは、複数の発光部が２次元配列された面発光レーザアレイを含んでいる。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方向に対応する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。それぞれの光源２２００ａ，２２００ｂ，２２００ｃ，２２００ｄは、一例として、垂直共振器面発光レーザ（ＶＣＳＥＬ）である。

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、通過する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、通過する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、通過する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、通過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、それぞれの鏡が偏向反射面となる。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からの光束およ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からの光束およ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およびシリンドリカルレンズ２２０４ｂからのそれぞれの光束は、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およびシリンドリカルレンズ２２０４ｄからのそれぞれの光束は、ポリゴンミラー２１０４の＋Ｘ側に偏向される。

それぞれの走査レンズ２１０５ａ，２１０５ｂ，２１０５ｃ，２１０５ｄは、光束を対応する感光体ドラム２０３０近傍に集光する光学的パワー、およびポリゴンミラー２１０４の回転に伴って、対応する感光体ドラム２０３０の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および走査レンズ２１０５ｂは、ポリゴンミラー２１０４の−Ｘ側に配置されている。走査レンズ２１０５ｃおよび走査レンズ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および走査レンズ２１０５ｂは、Ｚ軸方向に積層されている。走査レンズ２１０５ｂは、１段目の４面鏡に対向している。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および走査レンズ２１０５ｄは、Ｚ軸方向に積層されている。走査レンズ２１０５ｃは、１段目の４面鏡に対向している。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、この光スポットは、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および折り返しミラー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、この光スポットは、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および折り返しミラー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、この光スポットは、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、この光スポットは、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、それぞれの折り返しミラー２１０６ａ，２１０６ｂ，２１０６ｃ，２１０６ｄ，２１０８ｂ，２１０８ｃは、ポリゴンミラー２１０４から対応する感光体ドラム２０３０に至る光路長が互いに一致するとともに、対応する感光体ドラム２０３０における光束の入射位置および入射角が何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とそれぞれの感光体ドラム２０３０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、それぞれの走査光学系において、走査レンズ２１０５が複数のレンズから構成されていてもよい。

図９は、光走査装置２０１０の電気系の構成を示す図である。光走査装置２０１０は、電気系の構成として、インターフェイス部３１０１と、画像処理部３１０２と、クロック生成部３１０３と、変調部３１０４と、光源駆動部３１０５と、メイン制御部３１０６とを備える。

インターフェイス部３１０１は、上位装置（例えばコンピュータ）から転送された画像データをプリンタ制御装置２０９０から取得する。そして、インターフェイス部３１０１は、取得した画像データを、後段の画像処理部３１０２に送る。また、インターフェイス部３１０１は、プリンタ制御装置２０９０から取得した制御命令等をメイン制御部３１０６に送る。

画像処理部３１０２は、インターフェイス部３１０１から画像データを取得して、印刷方式に対応したカラーの画像データに変換する。一例として、画像処理部３１０２は、ＲＧＢ形式の画像データを、タンデム形式（ＣＭＹＫ形式）の画像データに変換する。さらに、画像処理部３１０２は、ガンマ補正および疑似中間調処理等を実行する。画像処理部３１０２は、一例として、タンデム形式の１ビットの画像データを変調部３１０４に送る。

クロック生成部３１０３は、画素の発光タイミングを示すクロック信号を発生する。変調部３１０４は、画像処理部３１０２から、タンデム形式の画像データを受け取る。そして、変調部３１０４は、取得したタンデム形式の画像データを色毎にクロック信号に変調して、色毎の変調信号を生成する。さらに、変調部３１０４は、感光体ドラム２０３０の表面への光の照射位置に応じて、光源２２００の光量を表す光量データを生成する。変調部３１０４は、生成した変調信号および光量データを光源駆動部３１０５に送る。

光源駆動部３１０５は、画像データに応じた変調信号、および、光量データを受け取る。光源駆動部３１０５は、変調部３１０４から出力された色毎の変調信号のそれぞれに応じて、対応する光源２２００ａ，２２００ｂ，２２００ｃ，２２００ｄを駆動する。さらに、光源駆動部３１０５は、変調部３１０４から出力された光量データに応じて、対応する光源２２００ａ，２２００ｂ，２２００ｃ，２２００ｄを発光させるための電流量を変更する。これにより光源駆動部３１０５は、それぞれの光源２２００ａ，２２００ｂ，２２００ｃ，２２００ｄを変調信号に応じたタイミングにおいて、光量データに示された光量で発光させることができる。

メイン制御部３１０６は、光走査装置２０１０の全体を制御する。メイン制御部３１０６は、画像データに応じた光を光源２２００ａ，２２００ｂ，２２００ｃ，２２００ｄから発光させて、それぞれの感光体ドラム２０３０ａ，２０３０ｂ，２０３０ｃ，２０３０ｄに潜像を形成することができる。

図１０は、メイン制御部３１０６の構成の一例を示す図である。一例として、フラッシュメモリ３２１１と、ＲＡＭ３２１２と、ＩＦ回路３２１３と、センサインターフェイス３２１４と、ＣＰＵ３２１５（プロセッサ）とを有する。フラッシュメモリ３２１１、ＲＡＭ３２１２、ＩＦ回路３２１３、センサインターフェイス３２１４およびＣＰＵ３２１５は、それぞれバスで接続される。

フラッシュメモリ３２１１は、ＣＰＵ３２１５で実行されるプログラム、および、ＣＰＵ３２１５でのプログラムの実行に必要な各種データを格納する。ＲＡＭ３２１２は、ＣＰＵ３２１５がプログラムを実行する場合の作業用の記憶領域である。ＩＦ回路３２１３は、光走査装置２０１０の各回路とデータのやり取りをする。

センサインターフェイス３２１４は、ＣＰＵ３２１５による制御に従って濃度検出器２２４５を制御する。より具体的には、センサインターフェイス３２１４は、濃度検出器２２４５のそれぞれの光学センサ２２４５ａ，２２４５ｂ，２２４５ｃが有するＬＥＤ２２５１を駆動し、正反射光受光素子２２５２および拡散反射光受光素子２２５３のそれぞれの出力信号をＡＤ変換して取得する。

ＣＰＵ３２１５は、フラッシュメモリ３２１１に格納されたプログラムに従って動作して、光走査装置２０１０の全体を制御する。ＣＰＵ３２１５は、一例として、画像処理部３１０２から所定の画像データを出力させて転写ベルト２０４０上に濃度変動測定用画像を形成する。また、ＣＰＵ３２１５は、一例として、濃度検出器２２４５を制御して、形成した濃度変動測定用画像のトナー濃度を取得する。そして、メイン制御部３１０６は、取得したトナー濃度から、感光体ドラム２０３０の表面への光の照射位置に応じて光源２２００の光量を補正するための補正データを生成して、変調部３１０４に転送する。

図１１は、変調部３１０４および光源駆動部３１０５の構成を示す図である。変調部３１０４は、画像バッファメモリ３２５１と、パルス生成部３２５２と、基準光量データ記憶部３２５３と、補正データ記憶部３２５４と、補正部３２５５とを含む。

画像バッファメモリ３２５１は、画像処理部３１０２から送られてくる画像データを蓄積する。画像バッファメモリ３２５１は、後段のパルス生成部３２５２による画像データの書き込みタイミングにおいて、画素毎に画像データをパルス生成部３２５２に渡す。

パルス生成部３２５２は、画像バッファメモリ３２５１から出力された画像データを画素毎に受け取る。パルス生成部３２５２は、受け取った画像データによりクロック信号を変調して、光源２２００の点灯タイミングを示す変調信号を光源２２００毎に生成する。パルス生成部３２５２は、生成した光源２２００毎の変調信号を光源駆動部３１０５に送る。

基準光量データ記憶部３２５３は、光源２２００から発光される光の基準の光量を表す基準光量データを記憶する。基準光量データ記憶部３２５３は、基準光量データをメイン制御部３１０６から予め受け取って記憶する。

補正データ記憶部３２５４は、基準光量データを補正するための補正データを記憶する。より詳しくは、補正データ記憶部３２５４は、感光体ドラム２０３０の主走査方向および副走査方向の位置毎の補正データを記憶する。また、本実施形態においては、補正データ記憶部３２５４は、直前の潜像の形成位置の補正量からの差分を表す補正データを記憶する。

なお、基準光量データ記憶部３２５３および補正データ記憶部３２５４は、不揮発性であり、電源が遮断されても情報を記憶し続ける。これにより、補正データ記憶部３２５４は、電源が遮断される毎に補正データを取得して記憶しなくてよい。

補正部３２５５は、光走査装置２０１０が潜像を形成する場合において、潜像の形成位置に対応する補正データを補正データ記憶部３２５４から読み出して、光源２２００の光量を表す基準光量データを補正する。すなわち、補正部３２５５は、感光体ドラム２０３０の主走査方向および副走査方向の位置毎に補正データを読み出して、基準光量データを補正する。そして、補正部３２５５は、補正した光量データを光源駆動部３１０５に送る。

なお、本実施形態において、補正部３２５５は、直前の潜像の形成位置の補正量に、現在の潜像の形成位置の補正データを加算して補正量を生成する。すなわち、補正部３２５５は、補正データを累積して補正量を生成する。補正部３２５５は、一例として、累積部３２６１と、加算部３２６２とを含む。累積部３２６１は、位置毎に補正データを読み出し、読み出した補正データを累積して補正量を生成する。加算部３２６２は、基準光量データ記憶部３２５３に記憶された基準光量データに、累積部３２６１により補正データを累積した補正量を加算する。そして、加算部３２６２は、加算結果を光量データとして光源駆動部３１０５に送る。

光源駆動部３１０５は、電流源３２７１と、点灯スイッチ３２７２と、ＤＡコンバータ３２７３とを含む。

電流源３２７１は、対応する光源２２００に、ＤＡコンバータ３２７３により設定された電流を流す。点灯スイッチ３２７２は、光源２２００に電流を流すか否かを、変調部３１０４から受け取った変調信号のタイミングで切り替える。具体的には、点灯スイッチ３２７２は、変調信号のパルスの発生タイミングにおいて光源２２００に電流源３２７１の電流を流す。これにより、点灯スイッチ３２７２は、変調信号のパルスのタイミング（潜像を形成するタイミング）において、光源２２００を発光させることができる。

ＤＡコンバータ３２７３は、変調部３１０４から光量データを受け取る。本例においては、ＤＡコンバータ３２７３は、９ビット分解能を有し、９ビットの光量データを受け取る。そして、ＤＡコンバータ３２７３は、受け取った光量データをＤＡ変換して、アナログの電流信号を電流源３２７１に与える。

電流源３２７１は、ＤＡコンバータ３２７３から与えられた電流量に比例した電流を光源２２００に流す。従って、ＤＡコンバータ３２７３は、光源２２００の光量を、光量データに応じて制御することができる。

このように光源駆動部３１０５は、変調部３１０４により生成された、画像データに応じた変調信号により光源２２００を点灯させることができる。これとともに、光源駆動部３１０５は、変調部３１０４により生成された光量データに応じて、光源２２００の光量を制御することができる。

図１２は、補正データを生成するためのメイン制御部３１０６の機能構成を示す図である。一定の光量で感光体ドラム２０３０に潜像を形成しても、付着するトナーの濃度にムラが生じる。メイン制御部３１０６は、このような濃度のムラを打ち消すような補正データを生成して、変調部３１０４に転送する。メイン制御部３１０６は、予め定められたタイミングにおいて、補正データの生成処理を実行する。メイン制御部３１０６は、一例として、工場出荷時またはカラープリンタ２０００のメンテナンス時等に補正データを更新する。また、メイン制御部３１０６は、一例として、感光体ドラム２０３０、転写ベルト２０４０および光走査装置２０１０の機械的構成が調整された場合に、補正データを更新する。

メイン制御部３１０６は、図１２に示すように、補正値検出部３４１１と、補正データ生成部３４１２とを有する。メイン制御部３１０６は、所定のプログラムを実行することにより、補正値検出部３４１１および補正データ生成部３４１２を実現する。

補正値検出部３４１１は、感光体ドラム２０３０の表面の位置毎に、潜像の濃度分布を均一にするための光源２２００の光量の補正値を検出する。補正データ生成部３４１２は、感光体ドラム２０３０の表面の位置毎に、補正値検出部３４１１により検出された補正値に基づき、光源２２００の光量の補正データを生成する。なお、補正データ生成部３４１２のより詳しい構成は図１７において説明する。

図１３は、補正データを生成するための処理順序を示すフローチャートである。メイン制御部３１０６は、図１３に示すフローに従って、補正データを生成する。

なお、メイン制御部３１０６は、濃度検出器２２４５の出力信号とトナー濃度との対応関係を表すテーブルを記憶している。さらに、メイン制御部３１０６は、トナー濃度と光源２２００の光量を表す光量データとの対応関係を表すテーブルを記憶している。

まず、ステップＳ１１１において、補正値検出部３４１１は、感光体ドラム２０３０の表面の全領域に対応する大きさの濃度変動測定用画像を、転写ベルト２０４０に形成する。具体的には、補正値検出部３４１１は、図１４に示すような、主走査方向が有効画像領域と同一の長さ、副走査方向が感光体ドラム２０３０の外周と同一の長さの濃度変動測定用画像を形成する。なお、濃度変動測定用画像は、全領域が同一の光量データにより形成される。

続いて、ステップＳ１１２において、補正値検出部３４１１は、濃度変動測定用画像のトナー濃度の分布を測定する。すなわち、補正値検出部３４１１は、位置毎に、濃度変動測定用画像のトナー濃度を測定する。まず、補正値検出部３４１１は、３つの光学センサ２２４５ａ，２２４５ｂ，２２４５ｃを制御して、それぞれの光学センサ２２４５ａ，２２４５ｂ，２２４５ｃにより、図１５に示すように、副走査方向に所定の間隔毎にトナー濃度を測定する。そして、補正値検出部３４１１は、それぞれの光学センサ２２４５ａ，２２４５ｂ，２２４５ｃ毎に、副走査方向の所定間隔毎のトナー濃度を高次関数でフィッティングして、副走査方向の位置に対するトナー濃度を表す波形を取得する。これにより、補正値検出部３４１１は、主走査方向の光学センサ２２４５ａ，２２４５ｂ，２２４５ｃの位置（Ｙ１、Ｙ２およびＹ３）における、副走査方向のそれぞれの位置に対するトナー濃度を取得することができる。

さらに、補正値検出部３４１１は、光学センサ２２４５ａ，２２４５ｂ，２２４５ｃにより測定された副走査方向と同一の位置のトナー濃度から、主走査方向における光学センサ２２４５ａ，２２４５ｂ，２２４５ｃの検出位置以外のトナー濃度を補間して算出する。例えば、補正値検出部３４１１は、図１５の任意の副走査方向の位置Ｘ１の３つのトナー濃度の測定値から、図１６のように所定の近似曲線で主走査方向のそれぞれの位置のトナー濃度を補間する。これにより、補正値検出部３４１１は、感光体ドラム２０３０の表面の全領域に対応するそれぞれの位置について、トナー濃度を算出することができる。

続いて、ステップＳ１１３において、補正値検出部３４１１は、感光体ドラム２０３０の表面の全領域に対応するトナー濃度に基づき、位置毎のトナー濃度の補正値を算出する。補正値検出部３４１１は、一例として、感光体ドラム２０３０の表面の全領域のそれぞれの位置について、予め定められた基準濃度からステップＳ１１２において算出したトナー濃度を減じて、差分のトナー濃度を取得する。補正値検出部３４１１は、一例として、差分のトナー濃度を得るための光量データを、トナー濃度と光量データとの対応関係を表すテーブルから取得する。そして、補正値検出部３４１１は、このようにして取得した光量データを、感光体ドラム２０３０の表面のそれぞれの位置の補正値として出力する。

続いて、ステップＳ１１４において、補正データ生成部３４１２は、感光体ドラム２０３０の表面のそれぞれの位置の補正値に基づき、感光体ドラム２０３０の表面のそれぞれの位置の補正データを生成する。なお、ステップＳ１１４のより詳しい処理内容は図１８においてさらに説明する。

図１７は、補正データ生成部３４１２の機能構成を示す図である。補正データ生成部３４１２は、取得部３５１１と、第１バッファ部３５１２と、差分算出部３５１３と、量子化部３５１４と、第２バッファ部３５１５と、復元部３５１６と、過補正判定部３５１７と、過補正抑止部３５１８と、転送部３５１９とを有する。

取得部３５１１は、補正値検出部３４１１から、潜像の濃度分布を均一にするための光源の光量の位置毎の補正値を取得する。取得部３５１１は、感光体ドラム２０３０に対して潜像を形成する順に従って、すなわち、光走査装置２０１０がレーザ光を照射する照射位置順に従って、補正値を取得する。

第１バッファ部３５１２は、取得部３５１１が取得した補正値を一時的に記憶する。差分算出部３５１３は、感光体ドラム２０３０の潜像の形成位置毎に、直前の潜像の形成位置の補正値から、当該位置の補正値との差分を表す差分データを生成する。差分算出部３５１３は、一例として、第１バッファ部３５１２に記憶された直前の潜像の形成位置の補正値から、取得部３５１１により取得された当該位置の補正値を減算して差分データを生成する。

量子化部３５１４は、位置毎の補正値を量子化して、位置毎の補正データを生成する。本実施形態においては、量子化部３５１４は、差分算出部３５１３により算出された差分データを量子化して位置毎の補正データを生成する。

ここで、量子化部３５１４は、直前の潜像の形成位置からの変化量の絶対値の上限を制限した補正データを生成する。量子化部３５１４は、一例として、所定の画素数当たりの変化量の絶対値が、予め設定した上限値以下となるように補正データを制限する。例えば、１２００ｄｐｉで１画素当たり光量の変化量を、最大振幅の２％より大きくすると、形成したが画像にスジが生じる可能性が高い。従って、例えば１２００ｄｐｉの画素密度の場合において、量子化部３５１４は、１画素当たり光量の最大振幅の０．５％以上２％以下の変化量に補正データを制限する。これにより、量子化部３５１４は、生成した画像にスジを生じさせないようにして、良好な品質の画像を形成させることができる。

本実施形態においては、１２００ｄｐｉで画素が形成され、９ビットで光量データにより光源２２００の光量の±３３％が制御される。光量データの１ステップの分解能は、光量の最大振幅に対して約０．１２５％である。従って、本実施形態においては、量子化部３５１４は、４画素当たり４ステップの変化量を上限値として補正データを制限する。

第２バッファ部３５１５は、量子化部３５１４により量子化された補正データを一時的に記憶する。

復元部３５１６は、量子化部３５１４により生成された補正データに基づき、光量データの補正量を表す復元値を生成する。本実施形態においては、復元部３５１６は、差分データを量子化して生成した補正データを、累積することにより復元値を生成する。

過補正判定部３５１７は、位置毎に、取得部３５１１が取得した補正値を入力する。また、過補正判定部３５１７は、取得した補正値に対応する位置の復元値を入力する。そして、過補正判定部３５１７は、補正値と復元値とに基づき、その位置において過剰な補正がされているか否かを判定する。より具体的には、過補正判定部３５１７は、復元値の絶対値が補正値の絶対値を超えているか否かを判定する。そして、過補正判定部３５１７は、復元値の絶対値が補正値の絶対値を超えない位置については１、復元値の絶対値が補正値の絶対値を超えた位置については０となるフラグデータを生成する。

過補正抑止部３５１８は、位置毎に、第２バッファ部３５１５から補正データを入力するとともに、過補正判定部３５１７により生成されたフラグデータを入力する。そして、過補正抑止部３５１８は、復元値の絶対値が補正値の絶対値を超えていない位置については、そのままの値で補正データを出力し、復元値の絶対値が補正値の絶対値を超えた位置については、直前の潜像の形成位置からの変化量を小さくして補正データを出力する。

過補正抑止部３５１８は、一例として、復元値の絶対値が補正値の絶対値を超えた位置については、直前の潜像の形成位置からの変化量を０として補正データを出力する。本実施形態においては、補正データは、直前の潜像の形成位置からの補正量の差分を表す。従って、過補正抑止部３５１８は、一例として、位置毎に補正データにフラグデータを乗算することにより、復元値の絶対値が補正値の絶対値を超えた位置については、補正データを０として出力する。

転送部３５１９は、過補正抑止部３５１８から出力された補正データを変調部３１０４に転送し、補正データ記憶部３２５４に書き込む。本実施形態においては、補正データが直前の潜像の形成位置からの変化量を表す。従って、転送部３５１９は、変調部３１０４への補正データの転送量を小さくすることができる。

図１８は、補正データ生成部３４１２の処理順序を示すフローチャートである。補正データ生成部３４１２は、図１８に示すフローに従って補正データを生成する。

まず、補正データ生成部３４１２は、潜像の形成順序に従って順次に感光体ドラム２０３０の位置を選択し、選択した位置毎にステップＳ２１２からステップＳ２１８の処理を繰り返す（ステップＳ２１１とステップＳ２１９との間のループ処理）。選択する位置の単位は、画素の単位であってもよいし、一定数の画素をまとめた領域毎の単位であってもよい。

ループ処理内において、まず、ステップＳ２１２において、補正データ生成部３４１２は、当該位置の補正値と、直前の潜像の形成位置の補正値とを取得する。続いて、ステップＳ２１３において、直前の潜像の形成位置の補正値から、当該位置の補正値との差分を表す差分データを生成する。

続いて、ステップＳ２１４において、補正データ生成部３４１２は、差分データを量子化して補正データを生成する。この場合において、補正データ生成部３４１２は、補正データにおける直前の潜像の形成位置からの変化量の絶対値の上限を制限する。本実施形態においては、補正データ生成部３４１２は、４画素当たり４ステップを変化量の上限値とする。従って、補正データ生成部３４１２は、４画素当たりで、４ステップより大きい変化量が生じた場合には、その位置における補正データを４ステップで制限する。

続いて、ステップＳ２１５において、補正データ生成部３４１２は、制限付きの量子化をして生成した補正データを累積して、復元値を生成する。より具体的には、補正データ生成部３４１２は、直前の潜像の形成位置での復元値に、当該位置での補正データを加算して復元値を生成する。

続いて、ステップＳ２１６において、補正データ生成部３４１２は、過補正がされているか否かを判定する。より具体的には、補正データ生成部３４１２は、復元値の絶対値が補正値の絶対値を超えているか否かを判定する。補正データ生成部３４１２は、復元値の絶対値が補正値の絶対値を超えていないと判定した場合（ステップＳ２１６のＮｏ）、ステップＳ２１７において、フラグデータを１とする。補正データ生成部３４１２は、復元値の絶対値が補正値の絶対値を超えた判定した場合（ステップＳ２１６のＹｅｓ）、ステップＳ２１８において、フラグデータを０とする。

ステップＳ２１７またはステップＳ２１８を終えると、続いて、ステップＳ２１９において、補正データ生成部３４１２は、補正データにフラグデータを乗算する。これにより、補正データ生成部３４１２は、復元値の絶対値が補正値の絶対値を超えていない位置については、そのままの値で補正データを出力し、復元値の絶対値が補正値の絶対値を超えた位置については、値が０の補正データを出力することができる。

補正データ生成部３４１２は、ステップＳ２１２からステップＳ２１９までの処理を、感光体ドラム２０３０の全領域に対応する位置について終了すると、処理をステップＳ２２１に進める（ステップＳ２２０）。そして、ステップＳ２２１において、補正データ生成部３４１２は、生成した補正データを変調部３１０４に転送し、補正データ記憶部３２５４に書き込む。

図１９は、位置に対する補正値のシミュレーション結果の一例を示す波形図である。感光体ドラム２０３０の表面の主走査方向または副走査方向の位置に対する補正値は、図１９に示すように、連続的に変化する値となる。補正データ生成部３４１２は、このような補正値を補正値検出部３４１１から取得する。

図２０は、位置、補正値および差分データの数値の一例を示す図である。差分算出部３５１３は、所定の間隔毎に、差分データを算出する。図２０の例においては、差分算出部３５１３は、４画素毎に、補正値の差分データを算出する。従って、差分算出部３５１３は、４画素毎に、当該画素の補正値から、４画素前の補正値を減算して差分データを算出する。

図２１は、変化量を制限して量子化した補正データの数値の一例を示す図である。量子化部３５１４は、差分データを量子化して補正データを生成する。図２１の例においては、量子化部３５１４は、差分データを整数化して補正データを生成する。

さらに、量子化部３５１４は、補正データの絶対値の上限を制限する。図２１の例においては、量子化部３５１４は、差分データを量子化した値の絶対値が４以上である場合には、補正データを４に制限する。つまり、量子化部３５１４は、差分データが４以上であれば補正データを４に制限し、差分データが−４以下である場合には補正データを−４に制限する。そして、量子化部３５１４は、差分データが−４より大きく、４未満である場合には、整数化した差分データをそのまま補正データとする。量子化部３５１４は、このように補正データの絶対値の上限を制限することにより、画像上の黒スジ等を無くすことができる。

図２２は、位置に対する補正値、および、復元した補正値の一例を示す波形図である。量子化部３５１４により生成した補正データをそのまま復元して補正量を生成したとする。この場合、復元した補正量は、元の補正値よりも、大きな絶対値で過剰に補正をしてしまう可能性がある。例えば、図２２の丸の印で示した部分は、過剰に補正している部分である。過剰補正が発生すると、修正すべきトナー濃度よりも大きく補正してしまい、補正をかけない場合よりも濃度のずれが大きくなってしまう可能性がある。

この過剰補正の発生原因は、以下の通りと考えられる。すなわち、補正値の変化に急峻な傾きがある部分では、制限処理のため、補正データの変化が本来補正するべき値（すなわち、元の補正値）の変化に追従できない。しかし、その後に、補正値の変化に緩やかな傾きが連続すると、補正データの変化が元の補正値の変化に追従でき、急峻な傾きにより生じた残差が過剰補正となってしまう。つまり、急峻な傾きには補正データが追従できず、緩やかな傾きには補正データが追従できないという不整合が生じることにより、過剰補正が発生してしまう。

図２３は、位置、補正値、差分データ、変化量を制限して量子化した補正データ、復元値およびフラグデータの数値の一例を示す図である。過補正判定部３５１７は、元の補正値と、補正データを累積して復元した復元値とに基づき、過剰な補正がされているか否かを判定する。具体的には、過補正判定部３５１７は、復元値の絶対値が補正値の絶対値以上であるか否かを判定する。

そして、過補正判定部３５１７は、復元値の絶対値が補正値の絶対値以上ではない場合には１、復元値の絶対値が補正値の絶対値以上である場合には０となるフラグデータを生成する。これにより、過補正判定部３５１７は、過剰な補正が発生する位置の補正データを特定することができる。

図２４は、過補正を抑制した補正データの数値の一例をさらに示す図である。過補正抑止部３５１８は、制限して量子化した補正データに、フラグデータを乗算する。これにより、過補正抑止部３５１８は、復元値の絶対値が補正値の絶対値以上の補正データを０として、復元値の絶対値が補正値の絶対値以上でない補正データをそのままの値とすることができる。この結果、過補正抑止部３５１８は、過剰な補正が生じない位置については光量データを補正し、過剰な補正が生じる位置については光量データの補正量の変化量を０とすることができる。

図２５は、位置に対する補正値、および、過剰補正を抑制した補正データから復元した補正量の一例を示す波形図である。図２５に示すように、過剰補正を抑制した補正データから復元した補正量は、元の補正値を超えない範囲で追従している。

以上のように、本実施形態に係る補正データ生成部３４１２は、元の補正値を超えない範囲で追従した補正データを生成することができる。これにより、本実施形態に係るカラープリンタ２０００によれば、光源２２００の光量を精度良く補正して品質の良い画像を形成することができる。

以上説明した本発明の実施形態は、例として提示したものであり、発明の範囲を限定することは意図していない。実施形態は、その他の様々な形態で実施されることが可能であり、適宜、省略、置き換え、変更を行うことができる。

２０００ カラープリンタ
２０１０ 光走査装置
２０３０ａ，２０３０ｂ，２０３０ｃ，２０３０ｄ 感光体ドラム
２０３１ａ，２０３１ｂ，２０３１ｃ，２０３１ｄ クリーニングユニット
２０３２ａ，２０３２ｂ，２０３２ｃ，２０３２ｄ 帯電装置
２０３３ａ，２０３３ｂ，２０３３ｃ，２０３３ｄ 現像ローラ
２０３４ａ，２０３４ｂ，２０３４ｃ，２０３４ｄ トナーカートリッジ
２０４０ 転写ベルト
２０４２ 転写ローラ
２０５０ 定着ローラ
２０５４ 給紙コロ
２０５６ レジストローラ対
２０５８ 排紙ローラ
２０６０ 給紙トレイ
２０７０ 排紙トレイ
２０８０ 通信制御装置
２０９０ プリンタ制御装置
２１０４ ポリゴンミラー
２１０５ａ，２１０５ｂ，２１０５ｃ，２１０５ｄ 走査レンズ
２１０６ａ，２１０６ｂ，２１０６ｃ，２１０６ｄ，２１０８ｂ，２１０８ｃ 折り返しミラー
２２００ａ，２２００ｂ，２２００ｃ，２２００ｄ 光源
２２０１ａ，２２０１ｂ，２２０１ｃ，２２０１ｄ カップリングレンズ
２２０２ａ，２２０２ｂ，２２０２ｃ，２２０２ｄ 開口板
２２０４ａ，２２０４ｂ，２２０４ｃ，２２０４ｄ シリンドリカルレンズ
２２４５ 濃度検出器
２２４５ａ，２２４５ｂ，２２４５ｃ 光学センサ
２２４６ａ，２２４６ｂ，２２４６ｃ，２２４６ｄ ホームポジションセンサ
２２５１ ＬＥＤ
２２５２ 正反射光受光素子
２２５３ 拡散反射光受光素子
３１０１ インターフェイス部
３１０２ 画像処理部
３１０３ クロック生成部
３１０４ 変調部
３１０５ 光源駆動部
３１０６ メイン制御部
３２１１ フラッシュメモリ
３２１２ ＲＡＭ
３２１３ ＩＦ回路
３２１４ センサインターフェイス
３２１５ ＣＰＵ
３２５１ 画像バッファメモリ
３２５２ パルス生成部
３２５３ 基準光量データ記憶部
３２５４ 補正データ記憶部
３２５５ 補正部
３２６１ 累積部
３２６２ 加算部
３２７１ 電流源
３２７２ 点灯スイッチ
３２７３ ＤＡコンバータ
３４１１ 補正値検出部
３４１２ 補正データ生成部
３５１１ 取得部
３５１２ 第１バッファ部
３５１３ 差分算出部
３５１４ 量子化部
３５１５ 第２バッファ部
３５１６ 復元部
３５１７ 過補正判定部
３５１８ 過補正抑止部
３５１９ 転送部

特開２０１４−１６４２０２号公報

Claims (9)

1. 潜像担持体と、
   画像データに応じた光量を発光する光源を含み、前記光源からの光によって前記潜像担持体に潜像を形成する潜像形成部と、
   前記光源の光量の補正データを前記潜像担持体の位置毎に生成する補正データ生成部と、
   前記潜像形成部が潜像を形成する場合において、前記補正データに基づく補正量により前記光源の光量を補正する補正部と、
   を備え、
   前記補正データ生成部は、
   潜像の濃度分布を均一にするための前記光源の光量の位置毎の補正値を取得する取得部と、
   位置毎の前記補正値を量子化して位置毎の前記補正データを生成する量子化部と、
   前記補正データに基づき前記補正量を表す復元値を生成する復元部と、
   前記復元値の絶対値が前記補正値の絶対値を超えた位置については、直前の潜像の形成位置からの変化量を小さくして前記補正データを出力する過補正抑止部と、
   を有する画像形成装置。
2. 前記過補正抑止部は、前記復元値の絶対値が前記補正値の絶対値を超えた位置については、直前の潜像の形成位置からの変化量を０として前記補正データを出力する
   請求項１に記載の画像形成装置。
3. 前記補正データ生成部は、位置毎に、直前の潜像の形成位置の前記補正値から当該位置の前記補正値との差分を表す差分データを生成する差分算出部をさらに有し、
   前記量子化部は、前記差分データを量子化して位置毎の前記補正データを生成する
   請求項２に記載の画像形成装置。
4. 前記量子化部は、直前の潜像の形成位置からの変化量の絶対値の上限を制限した前記補正データを生成する
   請求項３に記載の画像形成装置。
5. 前記補正データ生成部は、前記復元値の絶対値が前記補正値の絶対値を超えたか否かを判定し、超えない位置については１、超えた位置については０となるフラグデータを生成する過補正判定部をさらに有し、
   前記過補正抑止部は、位置毎に、前記補正データに前記フラグデータを乗算する
   請求項４に記載の画像形成装置。
6. 位置毎の前記補正データを記憶する不揮発性の補正データ記憶部をさらに備え、
   前記補正部は、前記潜像形成部が潜像を形成する場合において、潜像の形成位置に対応する前記補正データを前記補正データ記憶部から読み出して前記光源の光量を補正する
   請求項１から５の何れか１項に記載の画像形成装置。
7. 前記補正データ生成部は、プロセッサがプログラムを実行することにより実現され、前記補正データを前記補正データ記憶部へ転送して書き込む
   請求項６に記載の画像形成装置。
8. 前記補正データ生成部は、前記潜像担持体または前記潜像形成部の機械的構成が調整された場合に、前記補正データを更新する
   請求項１から７の何れか１項に記載の画像形成装置。
9. 潜像担持体と、画像データに応じた光量を発光する光源を含み、前記光源からの光によって前記潜像担持体に潜像を形成する潜像形成部と、前記潜像形成部が潜像を形成する場合において、前記補正データに基づく補正量により前記光源の光量を補正する補正部と、を備える画像形成装置において、前記光源の光量の補正データを前記潜像担持体の位置毎に生成する補正データ生成方法であって、
   補正データ生成部が、
   潜像の濃度分布を均一にするための前記光源の光量の位置毎の補正値を取得し、
   位置毎の前記補正値を量子化して位置毎の前記補正データを生成し、
   前記補正データに基づき前記補正量を表す復元値を生成し、
   前記復元値の絶対値が前記補正値の絶対値を超えた位置については、直前の潜像の形成位置からの変化量を小さくして前記補正データを出力する
   補正データ生成方法。

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