JP2019084733A - 画像形成装置、管理システム、画像形成制御プログラム、管理プログラム - Google Patents

Abstract

【課題】発光素子アレイを複数備える発光素子アレイ群を発光部として用いて画像形成する際に経年変化による光量変化に起因する濃度むらを補正する。【解決手段】第１方向を長手方向とする発光部に対して第２方向に像担持体を走査して画像データに応じた発光部からの発光により像担持体に画像を担持させて画像形成する画像形成部と、各部を制御する制御部とを有し、発光部として、複数の発光素子を有する発光素子アレイが複数組み合わされて第１方向を長手方向とする発光素子アレイ群と、発光素子それぞれを画像データと光量補正データとに基づいて発光駆動するドライバを発光素子アレイに対応して複数備え、各発光素子の累積発光時間が均等になるように発光時間補正を行い、検査パターンが形成されたチャートを画像形成部から出力し、当該チャートの読み取り結果を参照して発光素子アレイの周期で生じる濃度むらを補正する光量補正データを生成する。【選択図】図１

Description

本発明は画像データに基づいて用紙に画像を形成する画像形成装置、画像形成装置を含む管理システム、画像形成装置を制御する画像形成制御プログラム、管理システムを制御する管理プログラムに関し、特に、ライン状の発光素子アレイを発光部として備え、前記発光部と像担持体との相対的な走査を行い、前記発光部から前記像担持体に対して画像データに応じた発光をすることにより画像を形成する際の制御に関する。

画像形成装置において、画像データに基づいて発光部から発光を行い像担持体上に静電潜像を形成する。その静電潜像を現像剤としてのトナーで現像してトナー像を生成する。そして、生成したトナー像を像担持体から用紙に転写する。更に、このトナー像が載った用紙を熱と圧力とによって定着することにより、画像形成された用紙が画像形成装置から出力される。このような画像形成装置が、コピー機やファクシミリ装置やプリンタなどで存在している。

この種の画像形成装置では、第１方向（主走査方向）を長手方向として、複数の発光素子を備える発光素子アレイを複数個組み合わせて発光部とする。更に、発光部に対して相対的に、第１方向と直交する第２方向（副走査方向）に走査されつつ、発光部により発光されて画像データに応じた画像（静電潜像）を担持する像担持体が設けられている。

このようにすることで、所望の解像度で、所望の大きさの画像を形成することが可能に構成されている。また、この発光部において発光素子としてＬＥＤを用いたものは、ＬＥＤプリンタヘッドと呼ばれている。
なお、この種のＬＥＤプリンタヘッドを発光部として用いた画像形成装置では、主走査方向に発光素子としてのＬＥＤがアレイ状に並んでいるため、ＬＥＤ個々の発光特性のばらつきが存在すると、副走査方向のスジ状の濃度むらとして画像品質を低下させることになる。なお、ＬＥＤプリンタにおいて良好な画像を形成する技術については、以下の特許文献にも提案がなされている。

特開２００７−１３７０１９号公報

ＬＥＤプリンタヘッドは主走査方向にＬＥＤ素子がアレイ状並んでいるため、ＬＥＤ個々の発光特性のばらつきによる画像の濃度むら（副走査方向へのスジ）が課題として挙げられる。ここで、濃度むらの抑制手段としては、ＬＥＤの発光光量を補正値で制御するのが一般的である。

なお、ＬＥＤの発光光量は、各発光素子毎にそれぞれの発光時間の累積により経年変化する。
経年変化の主要因は半導体製造における材料のバラツキ（半導体結晶の不純物量など）で、経年変化する程度は材料のロット毎にバラバラで、製造時に変化する程度を予測することが出来ない。

そして、光量が変化することにより、印字画像の濃度むらを引き起こすが、公知例として挙げる特許文献１（特開２００７−１３７０１９号公報）では、テストパターン画像からＬＥＤ位置に対応した濃度情報をＬＥＤの発光量を制御する光量補正データへ適用することで、濃度むらを抑制する。

但し、この特許文献１記載の技術では、濃度むらを光量補正データによって抑制することは可能だが、画像形成装置で発生している全ての濃度むらを補正することになる。すなわち、清掃や他の部品の交換で良化するような汚損や一部素子劣化に起因する濃度むらまでも同時に補正することになり、望ましくない状態での補正である。また、この手法では、補正値が大きくなる傾向がある。

本発明はこのような課題に鑑みてなされたものであって、複数の発光素子が組み合わされて構成される発光素子アレイを複数備える発光素子アレイ群を発光部として用いて画像形成する際に、発光部の汚損等に影響されずに発光素子の経年変化による光量変化に起因する濃度むらを検出して補正することが可能な画像形成装置、管理システム、画像形成制御プログラム、管理プログラムを提供することを目的としている。

上述した目的のうち少なくとも一つを実現するために、本発明の一側面が反映された画像形成装置、管理システム、画像形成制御プログラム、管理プログラムは、以下のように構成される。
（１）本発明の一側面が反映された画像形成装置と画像形成制御プログラムは、第１方向を長手方向とする発光部に対して、相対的に、第１方向と直交する第２方向に像担持体を走査させて、画像データに応じた前記発光部から前記像担持体への発光によって前記像担持体に画像を担持させ、前記像担持体に担持された画像を用紙に転写することで画像形成する画像形成部と、前記発光部の前記像担持体への発光による画像形成を制御する制御部と、を有する画像形成装置であって、前記発光部は、複数の発光素子を有する発光素子アレイが複数組み合わされて第１方向を長手方向として構成される発光素子アレイ群を備えると共に、前記発光素子それぞれを前記画像データと光量補正データとに基づいて発光駆動するドライバを複数の前記発光素子アレイに対応して複数備え、前記制御部は、前記発光素子の累積発光時間を１素子毎に算出し、各発光素子の累積発光時間が均等になるように発光時間補正を行い、予め定められた規定タイミングにおいて、検査パターンが形成されたチャートを出力するよう前記画像形成部を制御すると共に、当該チャートの読み取り結果を参照して前記発光素子アレイの周期で生じる濃度むらを補正する前記光量補正データを生成して前記ドライバに供給する、ことを特徴とする。

（２）以上の（１）において、前記制御部は、前記画像形成部が画像形成を実行していないタイミング、または、前記画像形成部で複数ページの画像を形成している場合における画像間のタイミング、のいずれかで前記発光時間補正を実行する、ことを特徴とする。
（３）以上の（１）〜（２）において、前記制御部は、前記規定タイミングとして、前記発光素子の累積発光時間、画像形成出力数、通電時間、経過日数、前記発光時間補正の実行回数、の少なくとも１つを参照する、ことを特徴とする。

（４）以上の（１）〜（３）において、前記制御部は、複数の前記発光素子アレイが異なる製造ロットである場合、前記発光素子アレイの製造ロット毎に前記光量補正データを生成する、ことを特徴とする。
（５）以上の（１）〜（４）において、前記制御部は、前記チャートの読み取り結果から取得される前記各発光素子の濃度むらのうち、前記発光素子アレイの周期で生じる濃度むら以外の濃度むらが所定の値以上検出される場合には異常であると判断する、ことを特徴とする。

（６）本発明の一側面が反映された管理システムと管理プログラムは、以上の（１）〜（５）記載されており他の装置と通信する通信部を備えた画像形成装置と、前記画像形成装置と通信可能な管理装置と、を有する管理システムであって、前記画像形成装置は、前記発光素子アレイの製造ロット毎に前記光量補正データを生成し、前記発光素子アレイの製造ロットの情報と、前記規定タイミングの経過状況と、前記光量補正データとを前記管理装置に送信し、前記管理装置は、前記発光素子アレイの製造ロット毎に前記規定タイミングにおける前記光量補正データを分析し、前記規定タイミングとしての適正な適正規定タイミングを判断し、前記適正規定タイミングと前記製造ロットとを前記画像形成装置に送信する、ことを特徴とする。

（７）以上の（６）に記載の管理システムにおいて、前記管理装置に対して、複数の前記画像形成装置が通信可能に接続された管理システムであって、前記画像形成装置は、前記管理装置から送信された前記適正規定タイミングと前記製造ロットとを受信し、前記発光素子アレイの該当する製造ロットに対して前記適正規定タイミングを前記規定タイミングとして割り当てる、ことを特徴とする。

本発明の一側面が反映された画像形成装置、管理システム、画像形成制御プログラム、管理プログラムでは、以下のような効果が得られる。
（１）本発明の一側面が反映された画像形成装置と画像形成制御プログラムでは、複数の発光素子を有する発光素子アレイが複数組み合わされて第１方向を長手方向として構成される発光素子アレイ群を備え、発光素子それぞれを画像データと光量補正データとに基づいて発光駆動する際に、前記発光素子の累積発光時間を１素子毎に算出し、各発光素子の累積発光時間が均等になるように発光時間補正を行い、予め定められた規定タイミングにおいて、検査パターンが形成されたチャートを出力し、当該チャートの読み取り結果を参照して発光素子アレイの周期で生じる濃度むらを補正する光量補正データを生成する。

ここで、各発光素子の累積発光時間が均等になるように発光時間補正を行うことで、発光素子毎の経年変化による光量のばらつきが抑えられた状態に保たれる。そして、検査パターンが形成されたチャートを出力して当該チャートの読み取り結果を参照して発光素子アレイの周期で生じる濃度むらを補正する光量補正データを生成することで、素子の経年変化による光量のばらつきが抑えられた状態における発光素子アレイの周期で生じる濃度むらを補正することが可能になる。すなわち、一部の発光素子の劣化や汚損等に影響されずに発光素子の経年変化による光量変化に起因する濃度むらを検出して補正することが可能になる。

（２）以上の（１）において、画像形成を実行していないタイミング、または、複数ページの画像を形成している場合における画像間のタイミング、のいずれかで発光時間補正を実行することで、定期的に各発光素子の累積発光時間が均等になるように発光時間補正を行うことができ、発光素子毎の経年変化による光量のばらつきが抑えられた状態に保つことが可能になる。この結果、一部の発光素子の劣化や汚損等に影響されずに発光素子の経年変化による光量変化に起因する濃度むらを検出して補正することが可能になる。

（３）以上の（１）〜（２）において、発光素子の累積発光時間、画像形成出力数、通電時間、経過日数、発光時間補正の実行回数、の少なくとも１つを参照して規定タイミングとすることで、適切な一定タイミング毎にチャートを出力して当該チャートの読み取り結果を参照して発光素子アレイの周期で生じる濃度むらを補正する光量補正データを生成できる。この結果、一部の発光素子の劣化や汚損等に影響されずに発光素子の経年変化による光量変化に起因する濃度むらを検出して補正することが可能になる。

（４）以上の（１）〜（３）において、複数の発光素子アレイが異なる製造ロットである場合、発光素子アレイの製造ロット毎に光量補正データを生成することで、発光素子の経年変化による光量変化に起因する濃度むらを、適切な状態で補正することが可能になる。

（５）以上の（１）〜（４）において、チャートの読み取り結果から取得される各発光素子の濃度むらのうち、発光素子アレイの周期で生じる濃度むら以外の濃度むらが所定の値以上検出される場合には異常であると判断することで、発光素子の経年変化による光量変化に起因する濃度むらを、適切な状態で補正しつつ、何らかの異常を検出することが可能になる。

（６）本発明の一側面が反映された管理システムと管理プログラムでは、画像形成装置は、発光素子アレイの製造ロット毎に光量補正データを生成し、発光素子アレイの製造ロットの情報と、規定タイミングの経過状況と、光量補正データとを管理装置に送信し、管理装置は、発光素子アレイの製造ロット毎に規定タイミングにおける光量補正データを分析し、規定タイミングとしての適正な適正規定タイミングを判断し、適正規定タイミングと製造ロットとを画像形成装置に送信する。

これにより、いずれかの画像形成装置で得られた発光素子アレイの製造ロット毎に規定タイミングにおける光量補正データを分析し、適正な規定タイミングを判断して画像形成装置に送信することで、管理システムに属する全ての画像形成装置において、適正な規定タイミングでチャートを出力して光量補正データを算出することができる。

（７）以上の（６）に記載の管理システムにおいて、画像形成装置は、管理装置から送信された適正規定タイミングと製造ロットとを受信し、発光素子アレイの該当する製造ロットに対して適正規定タイミングを規定タイミングとして割り当てることで、適正な規定タイミングでチャートを出力して光量補正データを算出することができる。

本発明の実施形態の画像形成装置の構成を示すブロック図である。 本発明の実施形態の画像形成装置の構成を示す構成図である。 本発明の実施形態の管理システムの構成を示す構成図である。 本発明の実施形態についての説明図である。 本発明の実施形態についての説明図である。 本発明の実施形態についての説明図である。 本発明の実施形態についての説明図である。 本発明の実施形態の第１動作例を示すフローチャートである。 本発明の実施形態についての説明図である。 本発明の実施形態についての説明図である。 本発明の実施形態についての説明図である。 本発明の実施形態についての説明図である。 本発明の実施形態についての説明図である。 本発明の実施形態についての説明図である。 本発明の実施形態の第１動作例を示すフローチャートである。

以下、図面を参照して本発明を実施するための形態（以下、実施形態）を詳細に説明する。
〔構成〕
図１のブロック図及び図２の構成図を参照して、本実施の形態に係る画像形成装置の構成について説明する。

画像形成装置１００は、制御部１０１、通信部１０２、操作表示部１０３、記憶部１０４、給紙部１０５、読み取り部１１０、搬送部１２０、画像データ記憶部１３０、画像処理部１４０、画像形成部１５０を備えて構成されている。
制御部１０１は、画像形成装置１００内の各部を制御する。通信部１０２は、他の装置と通信する。操作表示部１０３は、利用者による操作入力に応じた操作入力信号を制御部１０１に通知すると共に画像形成装置１００の状態表示とを行う。記憶部１０４は、制御プログラム及び各種設定データを記憶すると共に制御プログラムのワークエリアとして使用される。給紙部１０５は、収容されている用紙を給紙する。読み取り部１１０は、原稿を読み取って読み取り画像データを生成する。搬送部１２０は、給紙されプリントされる用紙を所定速度で搬送する。画像データ記憶部１３０は、プリントする際のイメージデータや各種データを記憶する。画像処理部１４０は、プリントに必要な各種画像処理を実行する。画像形成部１５０は、プリント命令と画像処理後のイメージデータとに基づいて画像形成（作像，転写，定着などの一連の動作を意味しており、総称してプリントと呼ぶ）を実行する。

また、画像形成部１５０は、図２に示すように、像担持体１５１と、帯電部１５２と、発光部１５３と、現像部１５４と、転写分離部１５５と、定着部１５６と、クリーニング部１５７と、除電部１５８と、を有して構成される。
ここで、像担持体１５１は、静電潜像とトナー像が形成される。帯電部１５２は、像担持体１５１を所定の電位で帯電させる。発光部１５３は、帯電した像担持体１５１にイメージデータに応じた発光をして静電潜像を形成する。現像部１５４は、静電潜像を現像してトナー像にする。転写分離部１５５は、像担持体１５１上のトナー像を用紙に転写すると共に用紙を像担持体１５１から分離する。定着部１５６は、用紙上のトナー像を熱と圧力とで定着させる。クリーニング部１５７は、像担持体に残存するトナーを除去する。除電部１５８は、像担持体１５１の電位を除去する。

なお、図２において、円筒状の像担持体１５１の紙面垂直方向を第１の方向（主走査方向）と定め、円筒状の像担持体１５１の中心軸を中心とした回転方向を第２の方向（副走査方向）と定める。ここで、発光部１５３は、主走査方向を長手方向として構成されている。

発光部１５３は、図１に示されるように、プリントヘッド１５３０を有している。プリントヘッド１５３０は、発光制御デバイス１５３１と、メモリ１５３２と、ドライバ１５３３と、発光素子アレイ群１５３４と、を備えている。なお、発光素子アレイ群１５３４と像担持体１５１との間には、結像用のレンズが配置されていても良い。

ここで、発光制御デバイス１５３１は、画像処理部からのイメージデータを後述する複数の発光素子アレイに分配するデマルチプレクサとして作用する。
また、メモリ１５３２は、像担持体への発光の際の各発光素子の光学的ばらつきを補正する補正値を記憶する記憶部としてＥＥＰＲＯＭ等で構成されている。

また、ドライバ１５３３は、各発光素子アレイを駆動するドライバ１５３３_１〜１５３３_ｎを含んで構成されている。
また、発光素子アレイ群１５３４は、ドライバ１５３３_１〜１５３３_ｎにより駆動されて像担持体１５１に発光を行う複数の発光素子アレイ１５３４_１〜１５３４_ｎと、を備えて構成されている。すなわち、ここで、発光部１５３を構成する複数の発光素子アレイ１５３４_１〜１５３４_ｎは、図２の紙面垂直方向である第１方向（主走査方向）を長手方向として、複数の発光素子アレイが組み合わされて、発光素子アレイ群１５３４として、構成されている。

なお、発光素子アレイに含まれる発光素子が発光ダイオード（ＬＥＤ）である場合には、既知のように、マトリクス状の配線により構成される。なお、本実施形態では、発光素子はＬＥＤである場合を具体例にする。
また、本実施形態の画像形成装置１００はスタンドアロンとして単体又は個別に存在していても良いが、図３に示されるように、複数ページの画像形成装置１００＿１〜１００＿ｎが、ネットワーク２００を介してサーバ等の管理装置３００と通信可能に接続されていても良い。なお、ネットワーク２００は、室内のＬＡＮ、会社内のイントラネット、各所を接続するインターネットの何れであっても良い。

〔発光素子の特性〕
ここで、本実施形態の課題である発光素子の特性について説明する。なお、発光素子としては、ＬＥＤを具体例として用いることにする。
また、図１に示した発光素子アレイ群１５３４を構成する発光素子アレイ１５３４_１〜１５３４_ｎの具体例としては、ＬＥＤアレイを具体例に用いることにする。なお、発光素子アレイ群１５３４は、数十個の発光素子アレイ１５３４_１〜１５３４_ｎで構成される。そして、発光素子アレイ１５３４_１〜１５３４_ｎのそれぞれは、数十〜数百のＬＥＤ等の発光素子が組み合わされて構成されている。すなわち、ＬＥＤアレイなどの発光素子アレイ１５３４_１〜１５３４_ｎの集合体であって、画像形成に使用される主走査方向に十分な長さを有するものが発光素子アレイ群１５３４である。

ＬＥＤの発光光量は、該当ドットの発光時間の累積により経年変化する。この経年変化の主要因は半導体製造における材料のバラツキ（半導体結晶の不純物量など）である。また、経年変化する程度は材料の製造ロット毎にバラバラで、製造時に変化する程度を予測することが出来ない。なお、累積発光時間と光量の経年変化の関係の一例を図４に示す。

また、経年変化する程度は上述したようにＬＥＤアレイの製造ロット毎に異なることが多く、近似線で表すと、ロット毎に傾きが異なることになる場合がある。一例として、異なる製造ロットのＬＥＤアレイを併用した場合のＬＥＤ光量の経年変化を図５に示す。ここで、図５におけるロット＿Ａが図４に示したものと同じ特性を示す。そして、ロット＿Ｂとロット＿Ｃとは、別の特性を示している。

図６は、ある同一製造ロットのＬＥＤアレイ１０個を直線状に並べた状態で、ＬＥＤの全ドットを発光させた際の光量の変化を示す。なお、横軸に付した１−１０の数字が各ＬＥＤアレイのアレイ番号を示し、縦軸がＬＥＤ光量を示している。
なお、ここでは、累積発光時間＝０時間の状態のＬＥＤアレイ１０個の光量特性と、累積発光時間＝５０時間の状態のＬＥＤアレイ１０個の光量特性とを重ねて図示している。

そして、累積発光時間＝５０時間の光量特性から累積発光時間＝０時間の光量特性を差し引いたＬＥＤ光量・変化量を図７に示す。図７における横軸は図６と同じ各ＬＥＤアレイのアレイ番号を示し、縦軸は光量の差分（変化量）を示している。この製造ロットの場合には、累積発光時間＝５０時間の時点で、ＬＥＤ全体の光量が増加し、更に、各ＬＥＤアレイにおいて同様に両端部で光量が増加する傾向が見られた。この周期的な光量の変化を、本実施形態では、「発光素子アレイの周期で生じる濃度むら」と呼ぶことにする。

〔画像形成装置の動作（１）〕
以下、実施形態として、複数の発光素子が組み合わされて構成される発光素子アレイを複数備える発光部を用いて画像形成する際に、発光部の汚損等に影響されずに発光素子の経年変化による光量変化に起因する濃度むらを検出して補正することが可能な画像形成装置、管理システム、画像形成制御プログラム、管理プログラムについて説明する。

ここでは、図８のフローチャート、図９以降の説明図を参照する。なお、画像形成装置１００の制御部１０１は、画像形成制御プログラムに従って以下の制御を行う。
制御部１０１は、操作表示部１０３や外部機器からの画像形成要求に応じて、画像形成の開始を各部に指示する（図８中のステップＳ１００）。

すなわち、画像形成開始要求が与えられると、制御部１０１は指定された画像データに基づいて用紙上に画像を形成するように、給紙部１０５、搬送部１２０、画像データ記憶部１３０、画像処理部１４０、画像形成部１５０の各部を制御する。
画像形成が開始されると、制御部１０１は、発光部１５３に含まれる発光素子アレイ群１５３４を構成するすべての発光素子それぞれについて、発光時間をカウントして累積発光時間を算出する（図８中のステップＳ１０１）。

ここで、制御部１０１は、各発光素子毎に、プリントデータとジョブ情報から１ドット毎の印字率を求め、画像１ラインを印字する発光時間から発光時間へ換算し、これを１ページ分繰り返すことで１ページの発光時間を算出する。同様なことを最終ページまで繰り返して、１部当たりの発光時間を算出し、部数を乗じて全ページ・全部数について各発光素子毎の累積発光時間を算出する。なお、各ドットで濃度制御を行う場合には濃度に応じた係数を乗じることで正確な累積発光時間を算出する。なお、プリントヘッド１５３０において発光素子毎に補正係数を乗じている場合には、その補正係数を乗じることで更に正確な累積発光時間を算出しても良い。

そして、制御部１０１は、画像形成部１５０が画像形成を実行していないタイミング、または、画像形成部１５０で複数ページの画像を形成している場合における画像間のタイミング、のいずれか所定のタイミングにおいて（図８中のステップＳ１０２でＹＥＳ）、発光部１５３に含まれる発光素子アレイ群１５３４を構成するすべての発光素子それぞれについて、それぞれの累積発光時間が均等になるように発光時間補正を行う（図８中のステップＳ１０３）。このように、各発光素子の累積発光時間が均等になるように発光時間補正を行うことで、発光素子毎の経年変化による光量のばらつきが抑えられた状態に保たれる。

なお、この発光時間補正は、累積発光時間の小さいドットを一定時間だけ発光させる動作であり、補正するタイミングは朝一などの機械暖気のタイミングや、プリント中の紙間など、ダウンタイムにならないようなタイミングで実施する。また、この発光時間補正は、上述したタイミングであって、累積発光時間に一定以上の開き（予め定められた閾値など）が生じたときに行うことが望ましい。すなわち、累積発光時間に一定の開きが生じていない場合には実行しなくても良い。また、暖気タイミング時に発光時間補正を行うと定められた場合であっても、累積発光時間に一定以上の開きが生じた場合には、プリント中に紙間タイムに行うなど、各種の変更が可能である。

また、制御部１０１は、以上の発光時間補正とは別に予め定められた規定タイミングにおいて（図８中のステップＳ１０４でＹＥＳ）、検査パターンが形成されたチャートを出力するよう画像形成部１５０を制御すると共に、読み取り部１１０での当該チャートの読み取り結果を参照して発光素子アレイの周期で生じる濃度むらを検出する（図８中のステップＳ１０５）。

なお、チャートを出力する規定タイミングとしては、発光素子の累積発光時間、画像形成出力数、通電時間、経過日数、発光時間補正の実行回数、の少なくとも１つを参照して予め決定すれば良い。このような規定タイミングとすることで、適切な一定タイミング毎にチャートを出力して当該チャートの読み取り結果を参照して発光素子アレイの周期で生じる濃度むらを補正する光量補正データを生成できる。なお、このようにチャートを出力し、そのチャートの読み取り結果を参照して光量補正データを算出する一連の動作を経年補正と呼ぶ。

図９は、このタイミングで出力される検査パターンが形成されたチャートの一例を示す。このチャートは、濃度むらを検出するための主走査方向を長手方向とする中間調パターン（図９中の灰色塗りつぶし領域）と、発光素子アレイ１５３４_１〜１５３４_ｎの切り替わり位置を特定する中間調パターン以外の領域における副走査方向の縦線により構成される。ここで、中間調パターンとしては、主走査方向を長手方向として用紙全体であり、副走査方向には測定可能な長さの塗りつぶし領域を、１又は複数形成する。また、縦線については、発光素子アレイ１５３４_１〜１５３４_ｎの両端部または一方の端部を最大濃度になるように、中間調パターン以外の領域において副走査方向の縦線になるように形成する。

そして、画像形成１５０により出力された以上のチャートを、ユーザが読み取り部１１０で読み取らせる。なお、図９には示していないが、「読み取り部で読み取ってください」のような、ユーザに対するメッセージを、測定に影響の無い任意の位置に形成しても良い。

そして、この読み取り部１１０の読み取り結果を制御部１０１が参照して濃度むらを検出する。この際に、制御部１０１は、副走査方向の縦線を区切りとして、各発光素子アレイ１５３４_１〜１５３４_ｎの発光による中間調の濃度のむらを検出する。
図１０（ａ）は、発光素子アレイ１５３４_１〜１５３４_ｎとして、ある同一製造ロットのＬＥＤアレイ１０個を主走査方向に直線状に並べた状態で、上述したチャートを画像形成部１５０が出力し、このチャートを読み取り部１１０で読み取って得た濃度を示している。なお、横軸に付した１−１０の数字が各ＬＥＤアレイのアレイ番号を示し、縦軸が画像濃度を示している。なお、各ＬＥＤアレイには、数十〜数百の発光素子としてのＬＥＤが含まれている。

なお、この図１０（ａ）では、画像形成装置１００に含まれる他ユニット要因の濃度むらが無く、各ＬＥＤアレイの経年変化のみが濃度むらに現れた際のデータを示している。ここで、画像の濃度むらのうち、ＬＥＤアレイ周期に変化する濃度を経年変化によるもの判断する。なお、光量と濃度との間には正の相関関係があるため、図６に示した光量のグラフと類似したデータとなる。

制御部１０１は、以下のようにして、チャートの読み取り結果から光量補正データを算出する。
まず、チャートの読み取り結果（図１０（ａ））を参照し、チャート中の副走査方向の縦線（ＬＥＤアレイの端部ドット位置情報）を元に、ＬＥＤアレイ間隔に濃度むらを分割する（図１０（ｂ））。そして、分割された各ＬＥＤアレイの濃度むら（図１０（ｂ）を重ね合わせ（図１０（ｃ））、重ね合わせた濃度むらを平均化した平均濃度むらを生成する（図１０（ｄ））。この場合、それぞれの濃度むらの細かな違いがキャンセルされ、濃度むらの大まかな特性が平均濃度むらとして抽出される。

なお、詳しくは以下のような手法がある。
・全ＬＥＤアレイの濃度むらデータの平均値を求める。
・各ＬＥＤアレイの濃度むらデータのうち最大値と最小値を除外して、全ＬＥＤアレイの濃度むらデータの平均値を求める。

・全ＬＥＤアレイの濃度むらデータから、各種近似手法を用いて近似曲線を求める。
そして、制御部１０１は、
単一の製造ロットのＬＥＤアレイで構成される場合には（図８中のステップＳ１０６で同一種）、以上のようにして算出した平均濃度むらをＬＥＤの光量補正データへ変換する（図８中のステップＳ１０７）。

また、発光素子アレイ群１５３４が複数の製造ロットのＬＥＤアレイで構成される場合には、製造ロット毎に光量の経年変化の程度が違うことがあるため、以上の平均濃度むらを生成する手順を、各製造ロット毎に分けて実行する必要がある。
すなわち、図１１に示すように、まず、チャートの読み取り結果（図１１（ａ））を参照し、チャート中の副走査方向の縦線（ＬＥＤアレイの端部ドット位置情報）を元に、ＬＥＤアレイ間隔に濃度むらを分割する（図１１（ｂ））。そして、分割された各ＬＥＤアレイの濃度むら（図１１（ｂ）を製造ロット毎（１〜６，７〜１０）に重ね合わせ（図１１（ｃ１），（ｃ２））、重ね合わせた濃度むらを平均化した平均濃度むらを製造ロット毎（１〜６，７〜１０）に生成する（図１０（ｄ１），（ｄ２））。この場合、それぞれの製造ロット毎（１〜６，７〜１０）に濃度むらの細かな違いがキャンセルされ、濃度むらの大まかな特性が平均濃度むらとして抽出される。なお、ここでは製造ロットが２種類の場合を例示したが、これに限定されず３種類以上の場合にも同様に対処すれば良い。

そして、制御部１０１は、複数の製造ロットのＬＥＤアレイで構成される場合には（図８中のステップＳ１０６で複数種）、以上のようにして算出したＬＥＤアレイの製造ロット毎の平均濃度むらを製造ロット毎のＬＥＤの光量補正データへ変換する（図８中のステップＳ１０８）。

制御部１０１は、以上のようにして算出した光量補正データを、発光制御デバイス１５３１を介してメモリ１５３２に格納する（図８中のステップＳ１０９）。これを受けて発光制御デバイス１５３１はメモリ１５３２内の光量補正データを更新し、次の画像形成から適用する（図８中のステップＳ１１０）。

図１２は同一の製造ロットのＬＥＤアレイのみで構成されている場合の平均濃度むら（図１０（ｄ））に対応した光量補正データの一例を示す。また、図１３は複数種の製造ロットのＬＥＤアレイで構成されている場合の平均濃度むら（図１１（ｄ１），（ｄ２））に対応した光量補正データの一例を示す。図１２と図１３において横軸はＬＥＤアレイのアレイ番号を示し、縦軸は光量補正値を示す。

なお、制御部１０１が平均濃度むらを解消する補正量から光量補正データを生成する際には、例えば、図１４にあるような変換テーブル等を参照して、平均濃度むらから光量補正データを算出する。
なお、光量補正値は実際には０〜６３段階等のデータとしてメモリ１５３２内に格納される。そして、発光制御デバイス１５３１が各ドライバ１５３３＿１〜１５３３＿ｎに光量補正データを通知し、各ドライバ１５３３＿１〜１５３３＿ｎが発光素子アレイ１５３４_１〜１５３４_ｎを発光駆動する際に光量補正データが適用される。

なお、フローチャートに明示していないが、制御部１０１は、チャートの読み取り結果から取得される濃度むらのうち、ＬＥＤアレイの周期で生じる濃度むら以外の突発的な濃度むらが所定の値以上検出される場合には、異常であると判断する。そして、制御部１０１は、この異常を操作表示部１０３を介してユーザに報知したり、ネットワーク２００を介して管理装置３００に通知したり、必要に応じて画像形成部１５０の動作を停止させる等の処置をとることが望ましい。これにより、適切な状態で補正しつつ、何らかの異常を検出することが可能になる。

そして、制御部１０１は、以上のような発光時間補正と出力したチャートの読み取り結果に基づく光量補正データの算出とを画像形成が完了するまで繰り返し実行する（図８中のステップＳ１１１，エンド）。
以上説明してきたように、各発光素子の累積発光時間が均等になるように発光時間補正を行うことで、発光素子毎の経年変化による光量のばらつきが抑えられた状態に保たれる。また、累積発光時間が均等になるようにしているため、各発光素子の経年変化によるばらつきの方向や程度が揃った状態になる。そして、検査パターンが形成されたチャートを出力して当該チャートの読み取り結果を参照して発光素子アレイの周期で生じる濃度むらを補正する光量補正データを生成することで、素子の経年変化による光量のばらつきが抑えられた状態における発光素子アレイの周期で生じる濃度むらを補正することが可能になる。すなわち、一部の発光素子の劣化や汚損等に影響されずに発光素子の経年変化による光量変化に起因する濃度むらを検出して補正することが可能になる。

〔システムの動作〕
図３に示すように、複数の画像形成装置１００＿１〜１００＿ｎがネットワーク２００を介してサーバ等の管理装置３００に通信可能に接続され、管理システムを構成した状態になっているとする。

なお、この管理システムの処理は、管理プログラムに従って画像形成装置１００＿１〜１００＿ｎと管理装置３００とにより実行される。
この場合、複数の画像形成装置１００＿１〜１００＿ｎのいずれかは、ＬＥＤアレイの製造ロット毎に光量補正データを生成し、ＬＥＤアレイの製造ロットの情報と、規定タイミングの経過状況と、光量補正データとを管理装置３００に送信する。

管理装置３００は、ＬＥＤアレイの製造ロット毎に規定タイミングにおける光量補正データを分析し、規定タイミングとしての適正な適正規定タイミングを判断する。例えば、光量補正データの補正量が所定値（それまでの光量補正データの平均値や予め定められた綱領補正データの予測値等）よりも大きくなっている場合には、規定タイミングをそれまでより短くなるように変更する。また、光量補正データの補正量が所定値よりも小さくなっている場合には、規定タイミングをそれまでより長くなるように変更する。

このようにして算出した、適正な規定タイミング（適正規定タイミング）と製造ロットとを、画像形成装置１００＿１〜１００＿ｎ全体に送信する。なお、画像形成装置１００＿１〜１００＿ｎでは、受信した適正規定タイミングと製造ロットとを参照し、自らの装置で使用しているＬＥＤアレイに該当する製造ロットであれば、規定タイミングのデータを受信した適正規定タイミングのデータで上書きする。また、受信した適正規定タイミングと製造ロットとを参照し、自らの装置で使用しているＬＥＤアレイに該当しない製造ロットであれば、受信した適正規定タイミングのデータを無視する。

これにより、画像形成装置１００＿１〜１００＿ｎのいずれかで得られたＬＥＤアレイの製造ロット毎に規定タイミングにおける光量補正データを管理装置３００で分析し、管理装置３００が適正な規定タイミングを判断して全体の画像形成装置１００＿１〜１００＿ｎに送信することで、管理システムに属する全ての画像形成装置１００＿１〜１００＿ｎにおいて、適正な規定タイミングでチャートを出力して光量補正データを算出し経年補正を実施することができる。すなわち、管理システムに属する全体の画像形成装置１００＿１〜１００＿ｎで、ＬＥＤアレイの製造ロットが一致した場合には無駄なチャート出力や調整動作が省けるようになる。

〔画像形成装置の動作（２）〕
以下、図１５のフローチャートを参照し、第２動作例の説明を行う。なお、この第２動作例を説明する図１５において、第１動作例で説明した図８と同一処理には同一ステップ番号を付すことで重複した説明を省略する。以下、第２動作例において第１動作例と異なる部分を中心に説明する。

上述した第１動作例では、画像形成を実行していないタイミング、または、複数ページの画像を形成している画像間のタイミング、のいずれか所定のタイミングにおいて（図８中のステップＳ１０２でＹＥＳ）、発光素子それぞれの累積発光時間が均等になるように発光時間補正を行っていた（図８中のステップＳ１０３）。そして、発光時間補正とは別に予め定められた規定タイミングにおいて（図８中のステップＳ１０４でＹＥＳ）、検査パターンが形成されたチャートを出力し、当該チャートの読み取り結果を参照して発光素子アレイの周期で生じる濃度むらを検出していた（図８中のステップＳ１０５）。

これに対し、第２動作例では、所定のタイミングの発光時間補正（図８中のステップＳ１０２でＹＥＳ、ステップＳ１０３）を行うことなく、発光素子の累積発光時間、画像形成出力数、通電時間、経過日数、の少なくとも１つを参照して予決定した規定タイミングにおいて（図１５中のステップＳ１０４でＹＥＳ）、発光素子それぞれの累積発光時間が均等になるように発光時間補正を行う（図１５中のステップＳ１０５＿１）と共に、検査パターンが形成されたチャートを出力し、当該チャートの読み取り結果を参照して発光素子アレイの周期で生じる濃度むらを検出する（図１５中のステップＳ１０５＿２）。

この第２動作例のように、規定タイミングで発光時間補正と濃度検出とを実行することで、ＬＥＤの経年変化による光量のばらつきが抑えられた状態におけるＬＥＤアレイの周期で生じる濃度むらを補正することが可能になる。
〔その他の実施形態〕
以上の実施形態の説明で具体的数値を用いた部分は実施形態の一例であって、これに限定されるものではない。

また、発光素子としてＬＥＤを具体例に説明してきたが、これに限定されるものではなく、有機ＥＬ発光素子やプラズマ発光素子などを採用して本実施形態を適用することも可能である。
また、以上の実施形態における読み取り部１１０については、画像形成装置１００とは独立したスキャナ装置を使用することも可能である。

１００ 画像形成装置
１０１ 制御部
１０２ 通信部
１０３ 操作表示部
１０４ 記憶部
１０５ 給紙部
１１０ 読み取り部
１２０ 搬送部
１２０ 原稿読込部
１３０ 画像データ記憶部
１４０ 画像処理部
１５０ 画像形成部

Claims (9)

1. 第１方向を長手方向とする発光部に対して、相対的に、第１方向と直交する第２方向に像担持体を走査させて、画像データに応じた前記発光部から前記像担持体への発光によって前記像担持体に画像を担持させ、前記像担持体に担持された画像を用紙に転写することで画像形成する画像形成部と、
   前記発光部の前記像担持体への発光による画像形成を制御する制御部と、
   を有する画像形成装置であって、
   前記発光部は、
   複数の発光素子を有する発光素子アレイが複数組み合わされて第１方向を長手方向として構成される発光素子アレイ群を備えると共に、前記発光素子それぞれを前記画像データと光量補正データとに基づいて発光駆動するドライバを複数の前記発光素子アレイに対応して複数備え、
   前記制御部は、
   前記発光素子の累積発光時間を１素子毎に算出し、各発光素子の累積発光時間が均等になるように発光時間補正を行い、
   予め定められた規定タイミングにおいて、検査パターンが形成されたチャートを出力するよう前記画像形成部を制御すると共に、当該チャートの読み取り結果を参照して前記発光素子アレイの周期で生じる濃度むらを補正する前記光量補正データを生成して前記ドライバに供給する、
   ことを特徴とする画像形成装置。
2. 前記制御部は、前記画像形成部が画像形成を実行していないタイミング、または、前記画像形成部で複数ページの画像を形成している場合における画像間のタイミング、のいずれかで前記発光時間補正を実行する、
   ことを特徴とする請求項１記載の画像形成装置。
3. 前記制御部は、前記規定タイミングとして、前記発光素子の累積発光時間、画像形成出力数、通電時間、経過日数、前記発光時間補正の実行回数、の少なくとも１つを参照する、
   ことを特徴とする請求項１乃至請求項２のいずれか一項に記載の画像形成装置。
4. 前記制御部は、複数の前記発光素子アレイが異なる製造ロットである場合、前記発光素子アレイの製造ロット毎に前記光量補正データを生成する、
   ことを特徴とする請求項１乃至請求項３のいずれか一項に記載の画像形成装置。
5. 前記制御部は、前記チャートの読み取り結果から取得される前記各発光素子の濃度むらのうち、前記発光素子アレイの周期で生じる濃度むら以外の濃度むらが所定の値以上検出される場合には異常であると判断する、
   ことを特徴とする請求項１乃至請求項４のいずれか一項に記載の画像形成装置。
6. 請求項１乃至請求項５のいずれか一項に記載され、他の装置と通信する通信部を備えた画像形成装置と、
   前記画像形成装置と通信可能な管理装置と、
   を有する管理システムであって、
   前記画像形成装置は、
   前記発光素子アレイの製造ロット毎に前記光量補正データを生成し、
   前記発光素子アレイの製造ロットの情報と、前記規定タイミングの経過状況と、前記光量補正データとを前記管理装置に送信し、
   前記管理装置は、
   前記発光素子アレイの製造ロット毎に前記規定タイミングにおける前記光量補正データを分析し、前記規定タイミングとしての適正な適正規定タイミングを判断し、前記適正規定タイミングと前記製造ロットとを前記画像形成装置に送信する、
   ことを特徴とする管理システム。
7. 前記管理装置に対して、複数の前記画像形成装置が通信可能に接続された管理システムであって、
   前記画像形成装置は、前記管理装置から送信された前記適正規定タイミングと前記製造ロットとを受信し、前記発光素子アレイの該当する製造ロットに対して前記適正規定タイミングを前記規定タイミングとして割り当てる、
   ことを特徴とする請求項６に記載の管理システム。
8. 第１方向を長手方向とする発光部に対して、相対的に、第１方向と直交する第２方向に像担持体を走査させて、画像データに応じた前記発光部から前記像担持体への発光によって前記像担持体に画像を担持させ、前記像担持体に担持された画像を用紙に転写することで画像形成する画像形成部と、
   前記発光部の前記像担持体への発光による画像形成を制御する制御部と、
   を有する画像形成装置を制御する画像形成制御プログラムであって、
   複数の発光素子を有する発光素子アレイが複数組み合わされて第１方向を長手方向として構成される発光素子アレイ群を備えると共に、前記発光素子それぞれを前記画像データと光量補正データとに基づいて発光駆動するドライバを複数の前記発光素子アレイに対応して複数備える前記発光部、
   前記発光素子の累積発光時間を１素子毎に算出し、各発光素子の累積発光時間が均等になるように発光時間補正を行い、予め定められた規定タイミングにおいて、検査パターンが形成されたチャートを出力するよう前記画像形成部を制御すると共に、当該チャートの読み取り結果を参照して前記発光素子アレイの周期で生じる濃度むらを補正する前記光量補正データを生成して前記ドライバに供給する前記制御部、
   として前記画像形成装置のコンピュータを機能させる画像形成制御プログラム。
9. 請求項１乃至請求項５のいずれか一項に記載され他の装置と通信する通信部を備えた画像形成装置と、前記画像形成装置と通信可能な管理装置と、を有する管理システムを制御する管理プログラムであって、
   前記発光素子アレイの製造ロット毎に前記光量補正データを生成し、前記発光素子アレイの製造ロットの情報と、前記規定タイミングの経過状況と、前記光量補正データとを前記管理装置に送信する前記画像形成装置、
   前記発光素子アレイの製造ロット毎に前記規定タイミングにおける前記光量補正データを分析し、前記規定タイミングとしての適正な適正規定タイミングを判断し、前記適正規定タイミングと前記製造ロットとを前記画像形成装置に送信する前記管理装置、
   として前記管理システムのコンピュータを機能させる管理プログラム。