JP2017106974A - 画像形成装置及び画像形成方法 - Google Patents

Abstract

【課題】光量補正の周期と、濃度変動の周期とのずれを少なくすることを目的とする。
【解決手段】感光体ドラムと、前記感光体ドラムに対して照射される光の光源とを有し、画像形成を行う画像形成装置が、前記光を走査して前記感光体ドラムに潜像を形成し、前記潜像に基づいて現像を行い、前記感光体ドラムの回転周期を検出し、前記現像によって形成される画像の濃度を検出し、前記回転周期を示す周期信号に基づいて、前記回転周期を回転ごとに計測し、前記濃度に基づいて、前記光源から照射される光量を補正する補正値を前記計測による計測結果に基づく補正周期で生成し、前記補正周期と、前記回転周期とを一致又は略一致させ、かつ、前記回転周期に基づいて、前記補正周期の長さを前記回転周期と一致又は略一致するように前記回転周期ごとに調整することで上記課題を解決する。
【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関するものである。

従来、電子写真方式の画像形成装置では、形成される画像の濃度にいわゆる濃度ムラが発生する場合がある。そこで、濃度ムラを少なくするため、様々な補正が行われる。

例えば、濃度ムラを補正するため、露光エネルギーを調整する方法が知られている。この補正では、露光エネルギーの変化に起因する潜像書き込み開始位置ずれが発生する場合がある。そこで、露光エネルギーの変化に起因する潜像書き込み開始位置ずれを防止する方法が知られている。具体的には、まず、画像形成装置が有する制御部は、光束の強さに応じて待機時間を定める。次に、画像形成装置が有する露光装置は、基準センサによって出力された信号の強さが閾値を上回ってからの経過時間が所定の待機時間に達すると、画像データに基づいた光束を発生させる。これによって、光束の強さが所定値と異なる場合に生じる主走査方向における静電潜像の書き込み開始タイミングのずれを補正し、静電潜像の書き込み開始位置のずれを防ぐ方法が知られている（例えば、特許文献１参照）。

しかしながら、従来の技術では、光量補正の周期と、濃度変動の周期とにずれが生じやすいことが課題となる。

本発明の１つの側面は、光量補正の周期と、濃度変動の周期とのずれを少なくする画像形成装置が提供できることを目的とする。

上述した課題を解決するために、本発明の一態様である、画像形成を行う画像形成装置は、感光体ドラムと、前記感光体ドラムに対して照射される光の光源を有し、前記光を走査して前記感光体ドラムに潜像を形成する光走査部と、前記潜像に基づいて現像を行う現像部と、前記感光体ドラムの回転周期を検出する周期検出部と、前記現像によって形成される画像の濃度を検出する濃度検出部と、前記回転周期を示す周期信号に基づいて、前記回転周期を回転ごとに計測する計測部と、前記濃度に基づいて、前記光源から照射される光量を補正する補正値を前記計測による計測結果に基づく補正周期で生成する生成部と、前記補正周期と、前記回転周期とを一致又は略一致させ、かつ、前記回転周期に基づいて、前記補正周期の長さを前記回転周期と一致又は略一致するように前記回転周期ごとに調整する調整部とを備えることを特徴とする。

光量補正の周期と、濃度変動の周期とのずれを少なくできる。

本発明の一実施形態に係る画像形成装置の概略構成の一例を示す図である。 本発明の一実施形態に係るポジションセンサの一例を示す図である。 本発明の一実施形態に係る画像の濃度を検出する濃度検出部の設置位置の一例を示す図である。 本発明の一実施形態に係る画像の濃度を検出する方法の一例を示す図である。 本発明の一実施形態に係る光走査制御装置の一例を示す図（その１）である。 本発明の一実施形態に係る光走査制御装置の一例を示す図（その２）である。 本発明の一実施形態に係る光走査制御装置の一例を示す図（その３）である。 本発明の一実施形態に係る光走査制御装置の一例を示す図（その４）である。 本発明の一実施形態に係る画像形成装置が有する光走査制御装置のハードウェア構成の一例を示すブロック図である。 本発明の一実施形態に係る画像形成装置が有する光走査制御装置の機能構成の一例を示す機能ブロック図である。 本発明の一実施形態に係る画像形成装置による全体処理の一例を示すフローチャートである。 本発明の一実施形態に係る画像形成装置によって形成される濃度検出用パターンの一例を示す図である。 本発明の一実施形態に係る画像形成装置によって計測される濃度値及び濃度変動の一例を示す図である。 本発明の一実施形態に係る画像形成装置による濃度値の近似の一例を示す図である。 本発明の一実施形態に係る画像形成装置によって生成される補正テーブルによる補正位置の一例を示す図である。 本発明の一実施形態に係る画像形成装置によって生成される補正テーブル及び近似式の関係の一例を示す図である。 本発明の一実施形態に係る画像形成装置によって生成される補正テーブルの一例を示す図である。 本発明の一実施形態に係る画像形成装置によって計測される回転周期の一例を示すタイミングチャートである。 本発明の一実施形態に係る画像形成装置による補正周期の調整例を示すタイミングチャートである。 本発明の一実施形態に係る画像形成装置による補正周期の調整結果の一例を示す図である。 本発明の一実施形態に係る画像形成装置による補正周期の別の調整例を示すタイミングチャートである。 本発明の一実施形態に係る画像形成装置による補正周期の別の調整結果の一例を示す図である。 本発明の一実施形態に係る画像形成装置による補正周期を「標準」とする例を示すタイミングチャートである。 本発明の一実施形態に係る画像形成装置による補正周期を「標準」とした場合の結果の一例を示す図である。 回転速度が遅くなる場合の比較例の一例を示す図である。 本発明の一実施形態に係る画像形成装置によって生成される仮想周期信号の一例を示すタイミングチャートである。 本発明の一実施形態に係る画像形成装置によって生成される複数の仮想周期信号の一例を示すタイミングチャートである。 本発明の一実施形態に係る画像形成装置によって生成される複数の仮想周期信号の使用例を示すタイミングチャートである。

以下、本発明の実施形態について添付の図面を参照しながら説明する。なお、本明細書及び図面において、実質的に同一の機能構成を有する構成要素については、同一の符号を付し、重複する説明を省略する。

＜画像形成装置例＞
図１は、本発明の一実施形態に係る画像形成装置の概略構成の一例を示す図である。以下、図示する画像形成装置の例であるカラープリンタ２０００を例に説明する。また、この例では、カラープリンタ２０００は、４色を重ねてフルカラーの画像を紙等の記録媒体に対して画像形成を行う。なお、４色は、例えば、ブラック（Ｋ）、シアン（Ｃ）、マゼンタ（Ｍ）及びイエロー（Ｙ）等である。以下、各色を「Ｋ」、「Ｃ」、「Ｍ」及び「Ｙ」でそれぞれ示す場合がある。このように、カラープリンタ２０００は、いわゆるタンデム方式の多色カラープリンタである。

また、図示するように、３次元直交座標系において、各感光体の長手方向を「Ｙ軸」とする。この「Ｙ軸」に直交し、かつ、各感光体ドラムが配列される方向を「Ｘ軸」とする。さらに、この「Ｘ軸」及び「Ｙ軸」に直交し、かつ、いわゆる垂直方向に相当する方向を「Ｚ軸」とする。また、以下の説明では、Ｙ軸方向を「主走査方向」、Ｘ軸方向を「副走査方向」という場合がある。

カラープリンタ２０００は、光源を有し、この光源から照射される光を走査する光学系等を有する光走査制御装置２０１０を備える。すなわち、光走査制御装置２０１０は、いわゆる露光装置である。また、カラープリンタ２０００は、色ごとに、感光体ドラム２０３０ａ、２０３０ｂ、２０３０ｃ及び２０３０ｄを備える。この各感光体ドラムに対して、カラープリンタ２０００は、クリーニングユニット２０３１ａ、２０３１ｂ、２０３１ｃ及び２０３１ｄを備える。同様に、カラープリンタ２０００は、帯電装置２０３２ａ、２０３２ｂ、２０３２ｃ及び２０３２ｄを備える。さらに、カラープリンタ２０００は、現像ローラ２０３３ａ、２０３３ｂ、２０３３ｃ及び２０３３ｄを備える。さらにまた、カラープリンタ２０００は、トナーカートリッジ２０３４ａ、２０３４ｂ、２０３４ｃ及び２０３４ｄを備える。

他にも、カラープリンタ２０００は、転写ベルト２０４０、転写ローラ２０４２、定着ローラ２０５０、給紙コロ２０５４、レジストローラ対２０５６及び排紙ローラ２０５８等を備える。また、カラープリンタ２０００は、給紙トレイ２０６０、排紙トレイ２０７０、通信制御装置２０８０及び濃度検出器２２４５等を備える。

カラープリンタ２０００は、ホームポジションセンサ２２４６ａ、２２４６ｂ、２２４６ｃ及び２２４６ｄを備える。さらに、カラープリンタ２０００は、電位センサ及び上記ハードウェアを制御するプリンタ制御装置２０９０等を備える。

なお、以下の説明では、４つの感光体ドラム２０３０ａ、２０３０ｂ、２０３０ｃ及び２０３０ｄを区別せず、いずれか任意の感光体ドラムを「感光体ドラム２０３０」という場合がある。同様に、以下の説明では、４つの現像ローラ２０３３ａ、２０３３ｂ、２０３３ｃ及び２０３３ｄを区別せず、いずれか任意の現像ローラを「現像ローラ２０３３」という場合がある。

カラープリンタ２０００は、ネットワーク等を介して、ＰＣ（Ｐｅｒｓｏｎａｌ Ｃｏｍｐｕｔｅｒ）等の上位装置に接続される。また、カラープリンタ２０００は、通信制御装置２０８０によって、ネットワーク等を介して上位装置等の外部装置と双方向に通信できる。

プリンタ制御装置２０９０は、演算装置及び制御装置の例であるＣＰＵ（Ｃｅｎｔｒａｌ Ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ Ｕｎｉｔ）を有する。また、プリンタ制御装置２０９０は、ＣＰＵで各種処理を実行するためのプログラム及びＣＰＵが用いる各種データが記憶される記憶装置の例であるＲＯＭ（Ｒｅａｄ−Ｏｎｌｙ Ｍｅｍｏｒｙ）等を有する。さらに、プリンタ制御装置２０９０は、ＣＰＵの作業領域となる主記憶装置の例であるＲＡＭ（Ｒａｎｄｏｍ Ａｃｃｅｓｓ Ｍｅｍｏｒｙ）等を有する。さらにまた、プリンタ制御装置２０９０は、アナログデータをデジタルデータに変換するＡ／Ｄ（ａｎａｌｏｇ−ｄｉｇｉｔａｌ）変換回路等を有する。

また、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、ブラックの画像を形成するため、組として使用される画像形成ステーションを構成する。以下「Ｋステーション」という場合がある。

同様に、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、シアンの画像を形成するため、組として使用される画像形成ステーションを構成する。以下「Ｃステーション」という場合がある。

さらに、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、マゼンタの画像を形成するため、組として使用される画像形成ステーションを構成する。以下「Ｍステーション」という場合がある。

また、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、イエローの画像を形成するため、組として使用される画像形成ステーションを構成する。以下「Ｙステーション」という場合がある。

なお、以下の説明では、「Ｋステーション」、「Ｃステーション」、「Ｍステーション」及び「Ｙステーション」を区別せず、いずれか任意の画像形成ステーションを単に「ステーション」という場合がある。

各感光体ドラムには、いずれも表面に感光層をそれぞれ有する。すなわち、各感光体ドラムのそれぞれの表面は、光源からの光が照射される被走査面である。なお、感光体ドラムは、図示するように、回転機構等によって、矢印の方向に回転する。

各帯電装置は、各感光体ドラムの表面をそれぞれ帯電させる。

例えば、プリンタ制御装置２０９０は、上位装置等から要求があると、各ハードウェアを制御して上位装置等から送信される画像データを光走査制御装置２０１０に送る。

光走査制御装置２０１０は、画像データに基づいて、色ごとに変調される光束を各色のそれぞれの感光体ドラムの表面にそれぞれ照射する。光が照射されると、各感光体のそれぞれの表面では、光が照射される部分は、電荷が消滅する。そのため、光が照射されると、各感光体のそれぞれの表面には、画像データが示す潜像が形成される。この潜像は、感光体ドラムの回転によって、それぞれの現像ローラに移動する。なお、光走査制御装置２０１０の詳細は、後述する。また、画像データに基づいて、書き込みが行われる領域、すなわち、潜像が形成できる領域等は、「有効走査領域」、「画像形成領域」又は「有効画像領域」等という場合がある。

トナーカートリッジ２０３４ａには、ブラックトナーが格納される。このブラックトナーは、現像ローラ２０３３ａに供給される。同様に、トナーカートリッジ２０３４ｂには、シアントナーが格納される。このシアントナーは、現像ローラ２０３３ｂに供給される。また、トナーカートリッジ２０３４ｃには、マゼンタトナーが格納される。このマゼンタトナーは、現像ローラ２０３３ｃに供給される。さらに、トナーカートリッジ２０３４ｄには、イエロートナーが格納される。このイエロートナーは、現像ローラ２０３３ｄに供給される。

各現像ローラが回転すると、各トナーカートリッジからは、それぞれのトナーが、各感光体ドラムのそれぞれの表面に塗布される。そして、各現像ローラが有するトナーは、各感光体ドラムのそれぞれの表面に接すると、感光体ドラムに付着する場合がある。この場合は、感光体ドラムのそれぞれの表面に、光源からの光が照射された場合である。すなわち、各現像ローラは、各感光体のそれぞれの表面に形成される潜像にトナーを付着させ、潜像を顕像化させる。次に、トナーが付着して形成される像、いわゆるトナー画像は、各感光体ドラムの回転によって、転写ベルト２０４０に転写される。このような帯電、潜像の形成及び転写が色ごとにそれぞれ行われる。続いて、ブラック、シアン、マゼンタ及びイエロー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上に順次それぞれ転写される。このように、各色のトナー画像が転写されると、それぞれのトナー画像は、重ね合う。そして、カラー画像が形成される。

一方で、給紙トレイ２０６０には、紙等の記録媒体が格納される。この給紙トレイ２０６０の近傍には、給紙コロ２０５４が配置される。この給紙コロ２０５４は、給紙トレイ２０６０から紙等を１枚ずつ取り出す。次に、取り出される紙等は、レジストローラ対２０５６に搬送される。続いて、レジストローラ対２０５６は、所定のタイミングで、搬送される紙等を転写ベルト２０４０及び転写ローラ２０４２の間に送る。これによって、転写ベルト２０４０上に形成されるカラー画像が、送られる紙等に転写される。次に、カラー画像が転写された紙等は、定着ローラ２０５０に送られる。

定着ローラでは、熱及び圧力が紙等に加えられる。このように、熱及び圧力等が加えられると、カラー画像が転写された紙等には、トナーが定着する。次に、定着が終わると、紙等は、排紙ローラ２０５８を介して、排紙トレイ２０７０に送られる。この排紙トレイ２０７０では、紙等が順次スタックされる。

また、各クリーニングユニットは、各感光体ドラムのそれぞれの表面に残るトナー、すなわち、いわゆる残留トナーを除去する。このようにして、残留トナーが除去されると、感光体ドラムは、帯電装置が対向する位置に戻る。このため、カラープリンタ２０００は、次の画像形成を行うことができる。

カラープリンタ２０００は、感光体ドラムの所定の位置（以下「ホームポジション」という。）を検出するホームポジションセンサを感光体ドラムごとに有する。

図２は、本発明の一実施形態に係るポジションセンサの一例を示す図である。図示するように、ポジションセンサは、例えば、ＬＥＤ（Ｌｉｇｈｔ Ｅｍｉｔｔｉｎｇ Ｄｉｏｄｅ）等の光源ＬＧと、固定スリットＳＬと、受光素子ＬＲＥと、波形整形回路ＣＩＲとから構成される。図示する例では、感光体ドラム２０３０に穴があり、光源ＬＧから発光された光は、穴及び固定スリットＳＬを透過して、受光素子ＬＲＥによって検出される。この検出結果は、図示するように、波形整形回路ＣＩＲの出力波形によって示される。なお、図示する構成は、透過光を検出する構成であるが、例えば、受光素子ＬＲＥは、反射光を検出する構成でもよい。

他に、まず、感光体ドラムには、ホームポジションを示すために、例えば、印又は突起物等が設けられる。このような印等があると、感光体ドラムが回転しても、印等を検出すれば、カラープリンタ２０００は、感光体ドラムがホームポジションから１回転して再度ホームポジションの位置に戻ってきたことがわかる。なお、ホームポジションセンサは、電気的、機械的又はこれらの組み合わせによってホームポジションを検出するセンサである。例えば、ホームポジションが突起物等で印される場合には、ホームポジションセンサは、突起物等を機械的に検出するタッチセンサ等である。一方で、ホームポジションが印等で印される場合には、ホームポジションセンサは、印等を電気的に検出する光学センサ等である。

カラープリンタ２０００は、ホームポジションセンサ２２４６ａ、２２４６ｂ、２２４６ｃ及び２２４６ｄによって、各感光体ドラムのホームポジションをそれぞれ検出する。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。同様に、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。また、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。さらに、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。

カラープリンタ２０００は、各感光体ドラムの表面を計測して感光体ドラム２０３０の表面電位を示す電位センサを感光体ドラムごとに有する。なお、電位センサは、例えば、各感光体ドラムに対して対向する位置等に設置される。

＜濃度検出器例＞
図３は、本発明の一実施形態に係る画像の濃度を検出する濃度検出部の設置位置の一例を示す図である。例えば、濃度検出器２２４５（図１）は、図示するように、５つの光学センサＰ１、Ｐ２、Ｐ３、Ｐ４及びＰ５を有する。以下、濃度検出器２２４５が光学センサを５つ有する例で説明する。なお、濃度検出器２２４５は、光学センサを５つ有するに限られず、例えば、３つ有する構成でもよい。

また、以下の説明では、光学センサＰ１、Ｐ２、Ｐ３、Ｐ４及びＰ５を区別せず、いずれか任意の光学センサを単に「光学センサ」という場合がある。

具体的には、光学センサＰ１、Ｐ２、Ｐ３、Ｐ４及びＰ５ｃは、図示するように、Ｙ軸、すなわち転写ベルト２０４０の進行方向に直交する方向において、有効画像領域となる位置にそれぞれ設置される。

図４は、本発明の一実施形態に係る画像の濃度を検出する方法の一例を示す図である。図３に示すように設置される光学センサＰ１、Ｐ２、Ｐ３、Ｐ４及びＰ５を用いて、濃度検出器２２４５（図１）は、例えば、図４に示すように、濃度を検出する。以下、光学センサＰ１の例で説明する。

濃度検出器２２４５は、ＬＥＤ１１等の光源を有する。まず、ＬＥＤ１１から転写ベルト２０４０に対して、光が照射される。この光は、転写ベルト２０４０又は転写ベルト２０４０上に形成されるトナー画像で反射する。反射した光は、例えば、反射が正反射であると、光学センサＰ１に受光される。次に、光学センサＰ１は、受光する光に基づいて、受光量を示す信号を出力する。すなわち、転写ベルト２０４０のトナー量等に応じて、信号が示す受光量が異なるため、カラープリンタは、この信号によって、濃度を検出することができる。

なお、光学センサＰ１は、図示するように、複数設置されてもよい。具体的には、光は、転写ベルト２０４０等で拡散するように反射する場合がある。そのため、カラープリンタは、拡散反射用光学センサ１３を有してもよい。なお、拡散反射用光学センサ１３は、光学センサＰ１と同様に、光を受光すると、受光量を示す信号を出力する。具体的には、例えば、カラーの場合には、正反射光及び拡散反射光を用いて、トナー量が算出される。一方で、ブラックの場合には、正反射を用いて、トナー量が算出される。

＜光走査制御装置例＞
図５は、本発明の一実施形態に係る光走査制御装置の一例を示す図（その１）である。

図６は、本発明の一実施形態に係る光走査制御装置の一例を示す図（その２）である。

図７は、本発明の一実施形態に係る光走査制御装置の一例を示す図（その３）である。

図８は、本発明の一実施形態に係る光走査制御装置の一例を示す図（その４）である。

例えば、光走査制御装置２０１０は、光源２２００ａ、２２００ｂ、２２００ｃ及び２２００ｄを有する。また、光走査制御装置２０１０は、カップリングレンズ２２０１ａ、２２０１ｂ、２２０１ｃ及び２２０１ｄを有する。さらに、光走査制御装置２０１０は、開口板２２０２ａ、２２０２ｂ、２２０２ｃ及び２２０２ｄを有する。さらにまた、光走査制御装置２０１０は、シリンドリカルレンズ２２０４ａ、２２０４ｂ、２２０４ｃ及び２２０４ｄを有する。他にも、光走査制御装置２０１０は、ポリゴンミラー２１０４と、走査レンズ２１０５ａ、２１０５ｂ、２１０５ｃ及び２１０５ｄと、折り返しミラー２１０６ａ、２１０６ｂ、２１０６ｃ、２１０６ｄ、２１０８ｂ及び２１０８ｃを有する。

以下の説明では、４つの光源２２００ａ、２２００ｂ、２２００ｃ及び２２００ｄを区別せず、いずれか任意の光源を「光源２２００」という場合がある。

光源２２００は、例えば、複数（例えば、４０個）の発光部が２次元に配列される面発光レーザアレイを含む。この面発光レーザアレイが含む複数の発光部は、例えば、すべての発光部が副走査方向に射影した際に、発光部のそれぞれの間隔が等間隔となるように配置される。すなわち、複数の発光部は、少なくとも副走査方向に、それぞれ間隔があるように配置される。以下の説明では、いずれか２つの発光部の中心間距離を「発光部間隔」という場合がある。

カップリングレンズ２２０１ａは、光源２２００ａから照射される光束の光路上に配置される。また、カップリングレンズ２２０１ａは、この光束を略平行光束とする。同様に、カップリングレンズ２２０１ｂは、光源２２００ｂから照射される光束の光路上に配置される。また、カップリングレンズ２２０１ｂは、この光束を略平行光束とする。さらに、カップリングレンズ２２０１ｃは、光源２２００ｃから照射される光束の光路上に配置される。また、カップリングレンズ２２０１ｃは、この光束を略平行光束とする。さらにまた、カップリングレンズ２２０１ｄは、この光束を略平行光束とする。さらに、カップリングレンズ２２０１ｄは、光源２２００ｄから照射される光束の光路上に配置される。

開口板２２０２ａは、開口部を有し、カップリングレンズ２２０１ａを介する光束を整形する。同様に、開口板２２０２ｂは、開口部を有し、カップリングレンズ２２０１ｂを介する光束を整形する。さらに、開口板２２０２ｃは、開口部を有し、カップリングレンズ２２０１ｃを介する光束を整形する。さらにまた、開口板２２０２ｄは、開口部を有し、カップリングレンズ２２０１ｄを介する光束を整形する。

シリンドリカルレンズ２２０４ａは、開口板２２０２ａが有する開口部を通過する光束をポリゴンミラー２１０４が有する偏向反射面の近傍に、Ｚ軸方向に関して結像する。同様に、シリンドリカルレンズ２２０４ｂは、開口板２２０２ｂが有する開口部を通過する光束をポリゴンミラー２１０４が有する偏向反射面の近傍に、Ｚ軸方向に関して結像する。さらに、シリンドリカルレンズ２２０４ｃは、開口板２２０２ｃが有する開口部を通過する光束をポリゴンミラー２１０４が有する偏向反射面の近傍に、Ｚ軸方向に関して結像する。さらにまた、シリンドリカルレンズ２２０４ｄは、開口板２２０２ｄが有する開口部を通過する光束をポリゴンミラー２１０４が有する偏向反射面の近傍に、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とを有する光学系は、Ｋステーションの偏向器において前光学系となる。同様に、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とを有する光学系は、Ｃステーションの偏向器において前光学系となる。さらに、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とを有する光学系は、Ｍステーションの偏向器において前光学系となる。さらにまた、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とを有する光学系は、Ｙステーションの偏向器において前光学系となる。

ポリゴンミラー２１０４は、Ｚ軸回りに回転する。また、図示するように、ポリゴンミラー２１０４は、Ｚ軸方向に２段構造である。さらに、ポリゴンミラー２１０４は、４面鏡を有する。このポリゴンミラー２１０４が有する４面鏡は、それぞれの偏向反射面となる。そして、１段目の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、それぞれ偏向される。一方で、２段目の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。なお、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２２０４ｂからの光束は、ポリゴンミラー２１０４の位置より、Ｘ軸において、「−」側に向かうように偏向されるとする。一方で、シリンドリカルレンズ２２０４ｃからの光束及びシリンドリカルレンズ２２０４ｄからの光束は、ポリゴンミラー２１０４の位置より、Ｘ軸において、「＋」側に向かうように偏向されるとする。

各走査レンズは、各光束をそれぞれの感光体ドラムに集光させる。また、ポリゴンミラー２１０４の回転に基づいて、それぞれの感光体ドラムの表面上に、光スポットが主走査方向に等速で移動するように、制御が行われる。

具体的には、まず、走査レンズ２１０５ａ及び走査レンズ２１０５ｂは、ポリゴンミラー２１０４の位置より、Ｘ軸において、「−」側に配置される。一方で、走査レンズ２１０５ｃ及び走査レンズ２１０５ｄは、ポリゴンミラー２１０４の位置より、Ｘ軸において、「＋」側に配置される。

また、走査レンズ２１０５ａ及び走査レンズ２１０５ｂは、Ｚ軸方向に積層される。さらに、走査レンズ２１０５ｂは、１段目の４面鏡に対向する位置に設置される。一方で、走査レンズ２１０５ａは、２段目の４面鏡に対向する位置に設置される。同様に、走査レンズ２１０５ｃ及び走査レンズ２１０５ｄは、Ｚ軸方向に積層される。さらに、走査レンズ２１０５ｃは、１段目の４面鏡に対向する位置に設置される。一方で、走査レンズ２１０５ｄは、２段目の４面鏡に対向する位置に設置される。

ポリゴンミラー２１０４によって偏向されるシリンドリカルレンズ２２０４ａからの光束は、走査レンズ２１０５ａ及び折り返しミラー２１０６ａを介して、感光体ドラム２０３０ａに照射される。このように、光束によって、感光体ドラム２０３０ａに光が照射されると、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が回転すると、感光体ドラム２０３０ａの長手方向に移動する。すなわち、光スポットは、ポリゴンミラー２１０４の回転に基づいて、感光体ドラム２０３０ａ上を走査する。

なお、光スポットが移動する方向が主走査方向となる。したがって、感光体ドラム２０３０ａが回転する方向が副走査方向となる。

同様に、ポリゴンミラー２１０４によって偏向されるシリンドリカルレンズ２２０４ｂからの光束は、走査レンズ２１０５ｂ及び折り返しミラー２１０６ｂを介して、感光体ドラム２０３０ｂに照射される。このように、光束によって、感光体ドラム２０３０ｂに光が照射されると、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が回転すると、感光体ドラム２０３０ｂの長手方向に移動する。すなわち、光スポットは、ポリゴンミラー２１０４の回転に基づいて、感光体ドラム２０３０ｂ上を走査する。

なお、光スポットが移動する方向が主走査方向となる。したがって、感光体ドラム２０３０ｂが回転する方向が副走査方向となる。

同様に、ポリゴンミラー２１０４によって偏向されるシリンドリカルレンズ２２０４ｃからの光束は、走査レンズ２１０５ｃ及び折り返しミラー２１０６ｃを介して、感光体ドラム２０３０ｃに照射される。このように、光束によって、感光体ドラム２０３０ｃに光が照射されると、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が回転すると、感光体ドラム２０３０ｃの長手方向に移動する。すなわち、光スポットは、ポリゴンミラー２１０４の回転に基づいて、感光体ドラム２０３０ｃ上を走査する。

なお、光スポットが移動する方向が主走査方向となる。したがって、感光体ドラム２０３０ｃが回転する方向が副走査方向となる。

同様に、ポリゴンミラー２１０４によって偏向されるシリンドリカルレンズ２２０４ｄからの光束は、走査レンズ２１０５ｄ及び折り返しミラー２１０６ｄを介して、感光体ドラム２０３０ｄに照射される。このように、光束によって、感光体ドラム２０３０ｄに光が照射されると、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が回転すると、感光体ドラム２０３０ｄの長手方向に移動する。すなわち、光スポットは、ポリゴンミラー２１０４の回転に基づいて、感光体ドラム２０３０ｄ上を走査する。

なお、光スポットが移動する方向が主走査方向となる。したがって、感光体ドラム２０３０ｄが回転する方向が副走査方向となる。

また、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までに至る各光路長が同一となる位置にそれぞれ配置される。さらに、各折り返しミラーは、各感光体ドラムにおける各光束のそれぞれの入射位置及び入射角がいずれも同一となるようにそれぞれ配置される。

ポリゴンミラー２１０４及び各感光体ドラムの間の光路上に配置される光学系は、走査光学系等といわれる。この例では、Ｋステーションの走査光学系は、走査レンズ２１０５ａ及び折り返しミラー２１０６ａ等である。また、Ｃステーションの走査光学系は、走査レンズ２１０５ｂ、折り返しミラー２１０６ｂ及び２１０８ｂ等である。さらに、Ｍステーションの走査光学系は、走査レンズ２１０５ｃ、折り返しミラー２１０６ｃ及び２１０８ｃ等である。さらにまた、Ｙステーションの走査光学系は、走査レンズ２１０５ｄ及び折り返しミラー２１０６ｄ等である。なお、各走査光学系において、走査レンズは、複数のレンズであってもよい。

＜光走査制御装置等のハードウェア構成例＞
図９は、本発明の一実施形態に係る画像形成装置が有する光走査制御装置のハードウェア構成の一例を示すブロック図である。図示するように、光走査制御装置２０１０は、インタフェース（Ｉ／Ｆ）ユニット３０２２と、画像処理ユニット（ＩＰＵ（Ｉｍａｇｅ Ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ Ｕｎｉｔ））３０２３と、光源駆動制御装置３０２４とを有する。

インタフェースユニット３０２２は、図示するように、プリンタ制御装置２０９０及び画像処理ユニット３０２３に接続される。また、インタフェースユニット３０２２には、プリンタ制御装置２０９０に通信制御装置２０８０（図１）を介して送信されるデータ、つまり、上位装置等が送信するデータが、プリンタ制御装置２０９０から入力される。なお、入力されるデータは、例えば、ＲＧＢ形式の画像データ等である。次に、インタフェースユニット３０２２は、入力される画像データを後段の画像処理ユニット３０２３に転送する。

画像処理ユニット３０２３は、画像処理を行う。例えば、画像処理ユニット３０２３は、画像データをインタフェースユニット３０２２から取得し、印刷方式に使用できるカラー形式に画像データを変換する。具体的には、画像処理ユニット３０２３は、ＲＧＢ形式の画像データ等をタンデム方式、すなわち、ＣＭＹＫ形式の画像データ等に変換する。さらに、画像処理ユニット３０２３は、データ形式の変換以外の画像処理を行ってもよい。そして、画像処理ユニット３０２３は、画像処理を行った画像データを光源駆動制御装置３０２４に送る。

光源駆動制御装置３０２４は、送られる画像データに基づいて、画像データ有する各画素の発光タイミングを示すクロック信号に同期する変調信号を生成する。なお、この変調信号は、色ごとに独立して生成される。そして、光源駆動制御装置３０２４は、各変調信号を光源２２００ａ乃至２２００ｄにそれぞれ送信する。このようにすると、光源２２００ａ乃至２２００ｄが各変調信号に応じて駆動し、発光する。したがって、光源駆動制御装置３０２４は、各感光体ドラムに対して光源２２００ａ乃至２２００ｄから照射される光を制御する。

光源駆動制御装置３０２４は、例えば、光源２２００ａ乃至２２００ｄの近傍に設けられる単一の集積デバイス等である。このようにすると、組み付け又は取り外しが容易となり、いわゆるメンテナンス性及び交換性等に優れる場合がある。

インタフェースユニット３０２２及び画像処理ユニット３０２３は、光源駆動制御装置３０２４と比較して、光源２２００ａ乃至２２００ｄに対して遠くの位置に設けられてもよい。この場合には、例えば、画像処理ユニット３０２３及び光源駆動制御装置３０２４は、ケーブル等で接続される。

また、インタフェースユニット３０２２は、ＣＰＵ３２１０と、フラッシュメモリ３２１１と、ＲＡＭ３２１２と、Ｉ／Ｆ３２１４とを有する。各ハードウェアは、バスによって相互に接続される。

ＣＰＵ３２１０は、フラッシュメモリ３２１１が記憶するプログラム等に従って、光走査制御装置２０１０全体を動作させる。すなわち、ＣＰＵ３２１０は、各種処理及びデータ加工を実現するための演算を行う演算装置である。また、ＣＰＵ３２１０は、各ハードウェアを制御する制御装置である。

フラッシュメモリ３２１１は、ＣＰＵ３２１０が使用するプログラム及びデータ等を記憶する。すなわち、フラッシュメモリ３２１１は、記憶装置である。

ＲＡＭ３２１２は、ＣＰＵ３２１０がプログラムを実行する際等の作業領域となる記憶領域である。すなわち、ＲＡＭ３２１２は、主記憶装置である。

Ｉ／Ｆ３２１４は、プリンタ制御装置２０９０と双方向に通信を行う。すなわち、Ｉ／Ｆ３２１４は、データ等を入出力する入出力装置である。

＜光走査制御装置等の機能構成例＞
図１０は、本発明の一実施形態に係る画像形成装置が有する光走査制御装置の機能構成の一例を示す機能ブロック図である。図示するように、光走査制御装置２０１０は、入力部３２２０と、属性分離部３２１５と、色変換部３２１６と、墨生成部３２１７と、γ補正部３２１８と、擬似中間調処理部３２１９とを有する。また、光走査制御装置２０１０は、光源変調データ生成部３２２２と、画素クロック生成部３２２３と、光源駆動部３２２４と、回転周期計測部３２２５と、補正値調整部３２２６とを有する。

入力部３２２０は、プリンタ制御装置２０９０から画像データ等を入力する。なお、入力部３２２０は、インタフェースユニット３０２２（図９）等によって実現される。以下、入力される画像データが解像度Ｎ、各画素が８ビットデータ及びＲＧＢ形式である例で説明する。

属性分離部３２１５は、画像データから属性データを分離する。具体的には、入力される画像データが示す各画素には、それぞれの属性を示す属性データが付される場合がある。例えば、属性は、各画素又は複数の画素による領域のオブジェクトの種類等を示す。この例では、画素が文字の一部であれば、属性は、「文字」を示す。一方で、画素が線の一部であれば、属性は、「線」を示す。同様に、画素が図形の一部であれば、属性は、「図形」を示す。他にも、画素が写真の一部であれば、属性は、「写真」を示す。これらの属性データは、属性分離部３２１５によって、画像データから分離される。次に、分離された後、画像データが、色変換部３２１６に送られる。なお、送られる画像データは、解像度Ｎ、各画素が８ビットデータ及びＲＧＢ形式である。また、属性分離部３２１５は、画像処理ユニット３０２３（図９）等によって実現される。

色変換部３２１６は、ＲＧＢ形式の画像データをＣＭＹ形式の画像データに変換する。次に、色変換部３２１６は、変換した画像データを墨生成部３２１７に送る。なお、色変換部３２１６は、画像処理ユニット３０２３等によって実現される。

墨生成部３２１７は、ＣＭＹ形式の画像データから黒成分を生成してＣＭＹＫ形式の画像データを生成する。次に、墨生成部３２１７は、生成した画像データをγ補正部３２１８に送る。なお、墨生成部３２１７は、画像処理ユニット３０２３等によって実現される。

γ補正部３２１８は、ＣＭＹＫ形式の画像データをテーブル等に基づいて、各色のそれぞれのレベルを線形変換する。次に、γ補正部３２１８は、変換した画像データを擬似中間調処理部３２１９に送る。なお、γ補正部３２１８は、画像処理ユニット３０２３等によって実現される。

擬似中間調処理部３２１９は、変換された画像データから画像データの階調数を低減させる。このようにして、擬似中間調処理部３２１９は、１ビットの画像データを出力する。すなわち、擬似中間調処理部３２１９は、いわゆるディザ処理及び誤差拡散処理等の擬似中間調処理を行う。この処理によって、擬似中間調処理部３２１９は、８ビットのデータを１ビットにし、階調数を低減させる。この処理によって、画像データには、周期性があるスクリーン（例えば、網点スクリーン又はライトスクリーン等）、すなわち、絵柄を示すスクリーンが生成される。次に、擬似中間調処理部３２１９は、画像データを光源変調データ生成部３２２２に送られる。なお、送られる画像データは、解像度Ｎ、１ビットデータ及びＣＭＹＫ形式である。また、擬似中間調処理部３２１９は、画像処理ユニット３０２３等によって実現される。

光源変調データ生成部３２２２は、送られる画像データに基づいて、変調信号、すなわち、駆動信号を生成する。次に、光源変調データ生成部３２２２は、変調信号を光源駆動部３２２４に送る。なお、光源変調データ生成部３２２２は、光源駆動制御装置３０２４（図９）等によって実現される。

画素クロック生成部３２２３は、各画素の発光タイミングを示す画素クロック信号を生成する。なお、画素クロック生成部３２２３は、光源駆動制御装置３０２４等によって実現される。

光源駆動部３２２４は、変調信号に基づいて、各光源を駆動させる。したがって、各光源は、変調信号に基づいて光を感光体ドラム２０３０ａ乃至２０３０ｄに対して照射する。なお、光源駆動部３２２４は、光源駆動制御装置３０２４等によって実現される。

回転周期計測部３２２５は、ホームポジションセンサ２２４６ａ乃至２２４６ｄからのホームポジションの検出を示す信号に基づいて、各ホームポジションの間隔、すなわち、回転周期を計測する。例えば、回転周期計測部３２２５は、内部信号によるカウンタで回転周期を計測する。具体的には、まず、回転周期計測部３２２５は、内部信号によってカウントアップするカウンタ等によって実現される。そして、回転周期計測部３２２５は、ホームポジションセンサ２２４６ａ乃至２２４６ｄから入力される信号をトリガにして、このカウンタが示すカウンタ値によって回転周期の時間を計測する。カウンタ値は、所定の時間ごとにカウントアップする。したがって、ホームポジションを示す信号が入力されてから次にホームポジションを示す信号が入力されるまでをカウントすれば、回転周期計測部３２２５は、回転周期を計測できる。なお、回転周期計測部３２２５は、インタフェースユニット３０２２及び光源駆動制御装置３０２４等によって実現される。

補正値調整部３２２６は、補正データＤＣに基づいて、変調信号を補正する。また、補正値調整部３２２６は、補正の周期を回転周期計測部３２２５による計測結果、すなわち、計測される回転周期と略一致させる等の調整を行う。なお、補正値調整部３２２６は、光源駆動制御装置３０２４等によって実現される。また、補正データＤＣは、光源駆動制御装置３０２４等が有するＲＡＭ等に記憶される。

なお、画像処理等の各種処理は、処理の一部又は全部が電子回路等のハードウェアで実現されてもよい。一方で、画像処理等の各種処理は、処理の一部又は全部がプログラムに基づくＣＰＵによって実行されてもよい。

＜全体処理例＞
図１１は、本発明の一実施形態に係る画像形成装置による全体処理の一例を示すフローチャートである。なお、全体処理における各手順は、図示する順序で行われるに限られない。例えば、全体処理における各手順は、図示する順序とは異なる順序で行われたり、各手順の一部又は全部が、並行、冗長又は分散して行われたりしてもよい。

ステップＳ１では、画像形成装置は、濃度検出用パターンを形成する。

図１２は、本発明の一実施形態に係る画像形成装置によって形成される濃度検出用パターンの一例を示す図である。図１１に示すステップＳ１では、画像形成装置は、図示するような濃度検出用パターンＰＴＮを転写ベルト２０４０（図１）上に形成する。具体的には、画像形成装置は、光走査制御装置２０１０（図１０）によって、同一の発光量で感光体ドラム表面上を走査する。このようにすると、図示するような感光体ドラム数周分の濃度検出用パターンＰＴＮが転写ベルト２０４０上に形成される。図示するように、濃度検出用パターンＰＴＮは、Ｘ軸方向、すなわち、副走査方向に形成される。次に、図４に示す方法等によって、濃度検出用パターンＰＴＮに対するＬＥＤ１１（図４）からの光を各光学センサＰ１乃至Ｐ５がそれぞれ受光する。

図１１に戻り、ステップＳ２では、画像形成装置は、濃度値を計測し、濃度変動を算出する。

図１３は、本発明の一実施形態に係る画像形成装置によって計測される濃度値及び濃度変動の一例を示す図である。例えば、図示するような濃度値が計測されるとする。また、図は、ホームポジションセンサ２２４６ａ乃至２２４６ｄ（図１）から入力されるホームポジションを示す信号（以下「ＨＰ信号ＳＩＧＨＰ」という。）を示す。なお、ＨＰ信号ＳＩＧＨＰは、いわゆるローアクティブ信号である。つまり、図示するように、ＨＰ信号ＳＩＧＨＰは、ホームポジションが検出されると、ローレベルＬＬとなり、一方で、それ以外では、ハイレベルＨＬとなる信号である。

画像形成装置は、図１１に示すステップＳ１で形成される濃度検出用パターンＰＴＮ（図１２）に基づいて、所定の間隔で各光学センサＰ１乃至Ｐ５（図１２）から取得される値から濃度値を算出する。例えば、濃度値を示す信号は、光学センサＰ１乃至Ｐ５ごとに、濃度信号ＳＩＧＰ１乃至ＳＩＧＰ５等である。以下、図示する濃度値が算出される例で説明する。

この例では、Ｘ軸方向、すなわち、副走査方向の周期的な濃度変動が算出される。まず、感光体ドラムのドラム周期Ｔｄが求まる。図示するように、ドラム周期Ｔｄは、ＨＰ信号ＳＩＧＨＰがアサートされる間隔である。すなわち、ホームポジションが検出されてから次のホームポジションが検出されるまでの時間がドラム周期Ｔｄとなる。

次に、ドラム周期Ｔｄにおいて、濃度値の変動を算出する。図示するように、ドラム周期Ｔｄの周期で、濃度値は、変動する。そのため、ドラム周期Ｔｄを１周期として濃度変動が算出される。

さらに、Ｙ軸方向、すなわち、主走査方向の濃度偏差が算出されてもよい。つまり、各光学センサＰ１乃至Ｐ５の間における偏差が算出されてもよい。

図１１に戻り、ステップＳ３では、画像形成装置は、濃度変動を近似する。

図１４は、本発明の一実施形態に係る画像形成装置による濃度値の近似の一例を示す図である。図示するように、画像形成装置は、例えば、濃度信号ＳＩＧＰ１乃至ＳＩＧＰ５（図１３）に基づいて、各濃度値をｓｉｎ関数で近似する。図示するように、各濃度値は、近似式ＡＥ「Ａｎ×ｓｉｎ（ωｔ＋θｎ）」等で近似される。なお、近似式ＡＥにおける「ｎ」は、濃度信号ＳＩＧＰ１乃至ＳＩＧＰ５の「１乃至５」に相当する。

図１１に戻り、ステップＳ４では、画像形成装置は、補正テーブルを生成する。

図１５は、本発明の一実施形態に係る画像形成装置によって生成される補正テーブルによる補正位置の一例を示す図である。例えば、Ｙ軸方向、すなわち、主走査方向において、先端位置ＰＦ、中央位置ＰＣ及び後端位置ＰＲにおいて、補正するとする。この例では、３つの補正テーブルがそれぞれ生成される。なお、補正位置は、先端位置ＰＦ、中央位置ＰＣ及び後端位置ＰＲに限られない。例えば、中央位置ＰＣは、可変であり、頁内の濃度が良好となる位置に設定される等でもよい。

各補正テーブルは、Ｘ軸方向、すなわち、副走査方向の濃度変動が少なくなるように生成される。まず、各近似式ＡＥ（図１４）が示す１周期分の濃度変動が、感光体ドラムの回転周期に合わせた補正テーブルに変換される。

図１６は、本発明の一実施形態に係る画像形成装置によって生成される補正テーブル及び近似式の関係の一例を示す図である。図示するように、１周期分の濃度変動は、感光体ドラムの回転周期の補正テーブルに変換される。なお、この例は、周期において、１８０°位相がずらされたパターンに変換される例を示す。

図１７は、本発明の一実施形態に係る画像形成装置によって生成される補正テーブルの一例を示す図である。例えば、前に行われる走査からの変更量が補正テーブルに入力される例で説明する。すなわち、前回の走査との差分が補正テーブルに入力されるとする。この補正テーブルが示すそれぞれの変更量が、補正値の例である。

図では、横軸は、走査回数を示す。すなわち、図では、最も左側が最初に行われる１回目の走査（以下「第１走査ｓｃａｎ１」という。）とする。次に、左側から２番目に示す走査が、第１走査ｓｃａｎ１の次に行われる２回目の走査（以下「第２走査ｓｃａｎ２」という。）とする。同様に、第２走査ｓｃａｎ２の次に第３走査ｓｃａｎ３が行われ、さらに、第３走査ｓｃａｎ３の次に第４走査ｓｃａｎ４が行われるとする。

一方で、図では、縦軸は、ステップ数を示す。例えば、ステップ数が大きくなると、光量は、増加する。なお、１ステップで増減させる光量は、あらかじめ設定されるとする。例えば、「４ｓｔｅｐ増［０１００］」の補正テーブルは、「ｓｃａｎ１」では、「１ｓｔｅｐ」増加させる。次に、補正テーブルは、「ｓｃａｎ２」では、「２ｓｔｅｐ」増加させる。このようにして、「４ｓｔｅｐ増［０１００］」の補正テーブルは、４回の走査で、それぞれ「１ｓｔｅｐ」ずつ増加させ、４回の走査で合計「４ｓｔｅｐ」増加させる例である。

なお、補正テーブルは、図示するように差分を入力する形式であるのが望ましい。差分を示す値は、例えば、「０」、「１」及び「２」のように、小さいデータ量である場合が多い。したがって、差分を入力する形式にすると、絶対値を入力する場合等と比較して、各値のデータ量が小さいため、補正テーブルのデータ量を小さくすることができる。

また、補正テーブルによる変化量は、「０ｓｔｅｐ」、「±１ｓｔｅｐ」又は「±２ｓｔｅｐ」のように、１回の走査間で変化する量は、少ないのが望ましい。すなわち、変化量は、最低分解能に近い値であるのが望ましい。１回の走査間で急激に変化すると、その点で形成される画像が急激に変化するため、画質が悪くなることが多い。したがって、補正テーブルによる変化量が少ないと、形成される画像の画質を良くすることができる。

さらに、補正テーブルは、図示するように、走査ごとにデータを有するに限られない。例えば、複数の走査ごとにデータを有してもよい。このように、複数の走査ごとにデータを有すると、補正テーブルのデータ量を小さくすることができる。

図１１に戻り、ステップＳ５では、画像形成装置は、周期ごとに、回転周期を計測する。

図１８は、本発明の一実施形態に係る画像形成装置によって計測される回転周期の一例を示すタイミングチャートである。例えば、回転周期は、図示する図１８（Ａ）又は（Ｂ）のように計測される。

画像形成装置は、周期ごとにＨＰ信号ＳＩＧＨＰがアサートされる間隔を計測する。この計測は、計測用のカウンタ信号ＳＩＧＣＮＴを数えて行われる。例えば、カウンタ信号ＳＩＧＣＮＴは、走査周期信号を時間で等分割、例えば、１０分割した信号等である。

具体的には、図１８（Ａ）では、ＨＰ信号ＳＩＧＨＰがアサートされる間隔は、周期ごとにカウンタ信号ＳＩＧＣＮＴをカウントして計測される。次に、計測結果は、カウントされた値を信号（以下「仮想周期信号ＶＴ」という。）に反映させる。図示するように、計測結果は、次の走査に反映されるように、仮想周期信号ＶＴに反映される。

また、図１８（Ｂ）のように、仮想周期信号ＶＴには、複数の周期の平均又は移動平均の値が反映されてもよい。例えば、仮想周期信号ＶＴには、２周期又は４周期の計測結果が反映される。なお、移動平均であって、２周期又は４周期のように所定の周期数に満たない場合には、最初の周期の値等が用いられてもよい。例えば、４周期分の移動平均を算出する場合であって、３周期までしか計測していない場合には、最初の周期分を２倍した値と、２周目の周期分と、３周目の周期分とを合計し、合計値を４で除算して移動平均を算出する等でもよい。

さらに、ＨＰ信号ＳＩＧＨＰの周期カウントが終了していないと、カウントされた値は、ロードできないことが多いので、画像形成装置は、シフト値（４、８、及び１２走査分の遅延量）で余裕を持たせてもよい。

図１１に戻り、ステップＳ６では、画像形成装置は、補正周期を調整する。

図１９は、本発明の一実施形態に係る画像形成装置による補正周期の調整例を示すタイミングチャートである。以下、回転周期が長い場合に行われる補正周期の調整例を説明する。なお、この例では、補正テーブルは、図１７に示すデータが用いられるとする。

図１７に示すように、補正テーブルは、４走査分の補正値が入力される。すなわち、この例では、補正周期は、４周期である。

一方で、図示するように、長い回転周期（以下「第１回転周期ＲＴＬ」という。）となる場合がある。第１回転周期ＲＴＬは、図示するように、走査信号ＳＩＧＳＣＴが５回アサートされる、つまり、５走査が行われる例である。

この第１回転周期ＲＴＬのように、回転周期が長い場合には、画像形成装置は、補正テーブルを変更して調整する。具体的には、画像形成装置は、図示するように、５走査分の補正テーブル（以下「第１補正テーブルＴＡＢ１」という。）に変更する。第１補正テーブルＴＡＢ１は、図１７に示す補正テーブルと比較すると、「ｓｃａｎ５」が、「ｓｃａｎ２」と「ｓｃａｎ３」との間に加わる点が異なる。このように、「ｓｃａｎ２」と同様の補正値が入力される「ｓｃａｎ５」を加えて、画像形成装置は、補正テーブルを５走査用に調整する。このようにすると、画像形成装置は、５走査で「４ｓｔｅｐ」増えるように補正できる。

図２０は、本発明の一実施形態に係る画像形成装置による補正周期の調整結果の一例を示す図である。図では、「標準」が４走査、すなわち、図１７に示す補正テーブルが使用される例である。一方で、「補正周期長」が図１９に示す第１補正テーブルＴＡＢ１が使用される例である。図示するように、「標準」と比較すると、「補正周期長」は、調整によって、補正周期が長い。すなわち、回転周期が長い場合であっても、画像形成装置は、図１９に示す調整を行うことで、補正周期を長くし、回転周期と一致又は略一致させることができる。

図２１は、本発明の一実施形態に係る画像形成装置による補正周期の別の調整例を示すタイミングチャートである。以下、回転周期が短い場合に行われる補正周期の調整例を説明する。なお、この例では、補正テーブルは、図１７に示すデータが用いられるとする。

図１７に示すように、補正テーブルは、４走査分の補正値が入力される。すなわち、この例では、補正周期は、４周期である。

一方で、図示するように、短い回転周期（以下「第２回転周期ＲＴＳ」という。）となる場合がある。第２回転周期ＲＴＳは、図示するように、走査信号ＳＩＧＳＣＴが３回アサートされる、つまり、３走査が行われる例である。

この第２回転周期ＲＴＳのように、回転周期が短い場合には、画像形成装置は、補正テーブルを変更して調整する。具体的には、画像形成装置は、図示するように、３走査分の補正テーブル（以下「第２補正テーブルＴＡＢ２」という。）に変更する。第２補正テーブルＴＡＢ２は、図１７に示す補正テーブルと比較すると、「ｓｃａｎ３」がない点が異なる。このように、画像形成装置は、「ｓｃａｎ３」を減らして、補正テーブルを３走査用に調整する。このようにすると、画像形成装置は、３走査で「４ｓｔｅｐ」増えるように補正できる。

図２２は、本発明の一実施形態に係る画像形成装置による補正周期の別の調整結果の一例を示す図である。図では、「標準」が４走査、すなわち、図１７に示す補正テーブルが使用される例である。一方で、「補正周期短」が図２１に示す第２補正テーブルＴＡＢ２が使用される例である。図示するように、「標準」と比較すると、「補正周期長」は、調整によって、補正周期が短い。すなわち、回転周期が短い場合であっても、画像形成装置は、図２１に示す調整を行うことで、補正周期を短くし、回転周期と一致又は略一致させることができる。

図２３は、本発明の一実施形態に係る画像形成装置による補正周期を「標準」とする例を示すタイミングチャートである。図示するように、回転周期（以下「第３回転周期ＲＴＮ」という。）で、走査信号ＳＩＧＳＣＴが４回アサートされる、つまり、４走査が行われる場合がある。

この第３回転周期ＲＴＮのような場合には、画像形成装置は、図１７に示す補正テーブルを使用する。具体的には、画像形成装置は、図示するように、４走査分の補正テーブル（以下「第３補正テーブルＴＡＢ３」という。）を図１７に示す補正テーブルから選択する。このようにすると、画像形成装置は、４走査で「４ｓｔｅｐ」増えるように補正できる。

図２４は、本発明の一実施形態に係る画像形成装置による補正周期を「標準」とした場合の結果の一例を示す図である。図では、図２３に示す第３補正テーブルＴＡＢ３が使用される例である。図示するように、「標準」と比較すると、「補正周期長」は、調整によって、補正周期が長い。すなわち、回転周期が「標準」等となる場合であっても、画像形成装置は、補正周期と、回転周期と一致又は略一致させることができる。

このように、画像形成装置は、感光体ドラムの回転周期を周期ごとに計測する。この回転周期は、図１８に示すＨＰ信号ＳＩＧＨＰ等の周期信号によって検出される。そのため、図１８に示すような方法等で、画像形成装置は、回転周期を計測できる。一方で、感光体ドラムに形成される潜像及び現像によって画像が形成される。この画像の濃度が図４等の方法によって検出される。次に、検出される濃度に基づいて、図１７に示す補正テーブル等のように光源から照射される光量の補正値を示すが補正データが生成される。

図１９又は図２１のように、この記憶される補正データが想定する周期と、回転周期とが異なる場合がある。そこで、画像形成装置は、補正を行う補正周期と、回転周期とが一致又は略一致するように、図１９又は図２１のように、補正テーブルを変更する等の調整を行う。このように、光量を補正する周期を調整していくため、画像形成装置は、様々な周期に応じたそれぞれの補正テーブルを記憶しなくともよい。そのため、画像形成装置は、補正テーブル等を記憶する容量を小さくできる。

また、このようにすると、補正周期と、回転周期とが一致又は略一致する。そのため、光量の補正が精度よくできる。さらに、画像形成装置は、補正テーブルを新たに生成する等の処理が不要となり生産性がよくできる。

画像形成装置は、光量補正の周期である補正周期と、回転周期とが一致又は略一致させると、濃度変動の周期とのずれを少なくできる。このように、画像形成装置は、補正周期と、濃度変動の周期とのずれが少なくなると、濃度変動の補正がしやすくなり、画質を向上させることができる。

＜比較例＞
図２５は、回転速度が遅くなる場合の比較例の一例を示す図である。図示するように、濃度変動Ｖ１があるとする。これに対して、画像形成装置は、補正値Ｖ２に基づいて、光量を補正する。例えば、回転速度が遅くなると、濃度変動Ｖ１の周期も変化する。これによって、補正値Ｖ２の周期が濃度変動Ｖ１の周期より短くなり、位相がずれる場合がある。図では、第１時間Ｔ１等が、位相がずれる例である。このように、濃度変動Ｖ１の周期と、補正値Ｖ２の周期とが一致又は略一致しないと、濃度変動Ｖ１に応じた補正が難しくなる場合がある。

＜仮想周期信号の生成例＞
図２６は、本発明の一実施形態に係る画像形成装置によって生成される仮想周期信号の一例を示すタイミングチャートである。図１８で説明する通り、仮想周期信号ＳＩＧＶＴは、ＨＰ信号ＳＩＧＨＰがアサートされる間隔をカウンタ信号ＳＩＧＣＮＴ（図１８）等で数えて計測される。図２６では、この計測でカウントした値を計測値信号ＳＩＧＭＶで示す。この計測値信号ＳＩＧＭＶの値に基づいて、仮想周期信号ＳＩＧＶＴは、生成される。このように、ＨＰ信号ＳＩＧＨＰがアサートされる間隔を計測した計測結果に基づいて生成される仮想周期信号ＳＩＧＶＴを基準に補正値を示す補正値信号ＳＩＧＣＶの補正周期が調整されると、画像形成装置は、補正値を滑らかに変動させることができる。

また、「ＨＰ＿ｓｈｉｆｔ」信号は、周期計測、計測した周期を仮想ＨＰ信号間隔に反映という順序にするため、外部から入力されるＨＰ信号に対して、数スキャン遅延させた信号を基準にするように用意される信号である。もし、ＨＰ信号を用いると、ＨＰ信号が短くなるように変化すると、周期計測の途中で、仮想ＨＰ信号が終わる場合がある。そのため、「ＨＰ＿ｓｈｉｆｔ」信号を用いることで、画像形成装置は、ＨＰ信号が短くなる変化に対応することができる。

なお、画像形成装置は、仮想周期信号ＶＴを複数生成してもよい。

図２７は、本発明の一実施形態に係る画像形成装置によって生成される複数の仮想周期信号の一例を示すタイミングチャートである。例えば、図示するように、画像形成装置は、第１仮想周期信号ＳＩＧＶＴ１と、第２仮想周期信号ＳＩＧＶＴ２とをそれぞれ生成する。また、それぞれの仮想周期信号に対して、画像形成装置は、それぞれの補正値を示す補正値信号である第１補正値信号ＳＩＧＣＶ１と、第２補正値信号ＳＩＧＣＶ２とを生成する。

画像形成装置は、第１仮想周期信号ＳＩＧＶＴ１と、第２仮想周期信号ＳＩＧＶＴ２とを切り換えて使用する。同様に、画像形成装置は、第１補正値信号ＳＩＧＣＶ１と、第２補正値信号ＳＩＧＣＶ２とを切り換えて使用する。

なお、「ｆｇａｔｅ＿Ｎ」信号は、画像領域であることを示す、副走査方向のゲート信号である。「ｆｇａｔｅ＿Ｎ」信号を用いると、画像形成装置は、複数の仮想周期信号で作成した複数の光量補正値を画像領域外で切り替えることで、切替による副作用を少なくすることができる。

図２８は、本発明の一実施形態に係る画像形成装置によって生成される複数の仮想周期信号の使用例を示すタイミングチャートである。例えば、図示するように、カウンタ切換信号ｃｈｇ＿ｄａｔａによって、各仮想周期信号及び各補正値信号は、それぞれ切り換えられて使用される。具体的には、カウンタ切換信号ｃｈｇ＿ｄａｔａは、画像領域の終端ごとに反転する信号である。このカウンタ切換信号ｃｈｇ＿ｄａｔａによって切り換えられると、図示するように、各仮想周期信号及び各補正値信号は、周期ごとに切り換えられる。仮想周期信号が１つであると、ＨＰ信号ＳＩＧＨＰ（図２７）との位相差が蓄積される場合が多い。そこで、図示するように、画像形成装置は、ＨＰ信号ＳＩＧＨＰと、各仮想周期信号との同期を交互に取る。このようにすると、画像形成装置は、各仮想周期信号と、ＨＰ信号ＳＩＧＨＰとの位相差が蓄積されにくくできる。

また、第１補正値信号ＳＩＧＣＶ１及び第２補正値信号ＳＩＧＣＶ２には、図示するように、不連続となる不連続箇所ＮＣが発生する場合がある。この場合であっても、複数の仮想周期信号を切り換えて使用すると、画像形成装置は、画像領域では、光量の補正において連続しない点が少なくできる。

以上、本発明の好ましい実施例について詳述したが、本発明は係る特定の実施形態に限定されるものではなく、特許請求の範囲に記載された本発明の要旨の範囲内において、種々の変形又は変更が可能である。

２０００ カラープリンタ
２０１０ 光走査制御装置
ＳＩＧＶＴ１ 第１仮想周期信号
ＳＩＧＶＴ２ 第２仮想周期信号

特開２００７−２９６７８２号公報

Claims (10)

1. 画像形成を行う画像形成装置であって、
   感光体ドラムと、
   前記感光体ドラムに対して照射される光の光源を有し、前記光を走査して前記感光体ドラムに潜像を形成する光走査部と、
   前記潜像に基づいて現像を行う現像部と、
   前記感光体ドラムの回転周期を検出する周期検出部と、
   前記現像によって形成される画像の濃度を検出する濃度検出部と、
   前記回転周期を示す周期信号に基づいて、前記回転周期を回転ごとに計測する計測部と、
   前記濃度に基づいて、前記光源から照射される光量を補正する補正値を前記計測による計測結果に基づく補正周期で生成する生成部と、
   前記補正周期と、前記回転周期とを一致又は略一致させ、かつ、前記回転周期に基づいて、前記補正周期の長さを前記回転周期と一致又は略一致するように前記回転周期ごとに調整する調整部と
   を備える画像形成装置。
2. 画像形成を行う画像形成装置であって、
   感光体ドラムと、
   前記感光体ドラムに対して照射される光の光源を有し、前記光を走査して前記感光体ドラムに潜像を形成する光走査部と、
   前記潜像に基づいて現像を行う現像部と、
   前記感光体ドラムの回転周期を検出する周期検出部と、
   前記現像によって形成される画像の濃度を検出する濃度検出部と、
   前記回転周期を示す周期信号の間隔を前記周期信号より短い間隔の信号をカウントし、前記カウント又は複数のカウントの移動平均によって前記回転周期を回転ごとに計測する計測部と、
   前記濃度に基づいて、前記光源から照射される光量を補正する補正値を前記計測による計測結果に基づく補正周期で生成する生成部と、
   前記補正周期と、前記回転周期とを一致又は略一致させ、かつ、前記回転周期に基づいて、前記補正周期の長さを前記回転周期と一致又は略一致するように前記回転周期ごとに調整する調整部と
   を備える画像形成装置。
3. 前記補正値を示す補正テーブルを記憶する記憶部を更に有する請求項１又は２に記載の画像形成装置。
4. 前記補正周期を長くする場合、前記調整部は、
   前記走査に用いる前記補正値を前記補正テーブルに加える調整を行う請求項３に記載の画像形成装置。
5. 前記補正周期を短くする場合、前記調整部は、
   前記走査に用いる前記補正値を前記補正テーブルから減らす調整を行う請求項３に記載の画像形成装置。
6. 前記計測結果に基づいて、仮想周期信号を生成する請求項１乃至５のいずれか一項に記載の画像形成装置。
7. 複数の前記仮想周期信号を生成する請求項６に記載の画像形成装置。
8. 前記調整部は、前記複数の仮想周期信号を切り換えて使用する請求項７に記載の画像形成装置。
9. 前記周期検出部は、ホームポジションの位置を検出し、
   前記計測部は、前記ホームポジションが検出されてから次のホームポジションが検出されるまでの時間を計測する請求項１乃至８のいずれか一項に記載の画像形成装置。
10. 感光体ドラムと、前記感光体ドラムに対して照射される光の光源とを有し、画像形成を行う画像形成装置が行う画像形成方法であって、
    前記画像形成装置が、前記光を走査して前記感光体ドラムに潜像を形成する光走査手順と、
    前記画像形成装置が、前記潜像に基づいて現像を行う現像手順と、
    前記画像形成装置が、前記感光体ドラムの回転周期を検出する周期検出手順と、
    前記画像形成装置が、前記現像によって形成される画像の濃度を検出する濃度検出手順と、
    前記画像形成装置が、前記回転周期を示す周期信号に基づいて、前記回転周期を回転ごとに計測する計測手順と、
    前記画像形成装置が、前記濃度に基づいて、前記光源から照射される光量を補正する補正値を前記計測による計測結果に基づく補正周期で生成する生成手順と、
    前記画像形成装置が、前記補正周期と、前記回転周期とを一致又は略一致させ、かつ、前記回転周期に基づいて、前記補正周期の長さを前記回転周期と一致又は略一致するように前記回転周期ごとに調整する調整手順と
    を有する画像形成方法。