JP2019093579A - 画像形成装置および画像形成方法 - Google Patents

Abstract

【課題】発光素子が順次発光する方向をブロックに応じて異ならせるように露光制御する画像形成装置において、副走査方向の位置のずれを低減する。【解決手段】画像形成装置は、副走査方向に回動する感光体と、複数の発光素子を配列したブロックを、感光体が回動する軸と平行な主走査方向に複数有し、ブロック内の発光素子が順次発光する方向をブロックに応じて異ならせた露光手段とを備える。そして、感光体の周速を示す情報、露光手段の構成情報、および画像を形成するジョブの設定を示すジョブ情報に基づいて、発光素子によって感光体に形成される潜像の副走査方向のずれを補正するための補正用データを決定する決定手段と、画像を表す画像データを取得する取得手段と、補正用データに基づいて画像データを補正する補正手段とを備える。【選択図】図１０

Description

本発明は、ＬＥＤ（Light Emitting Diode）などの発光素子を用いた露光ヘッド（以下、ＬＥＤヘッドという）を用いて露光を行う画像形成の技術に関する。

電子写真方式のプリンタ（画像形成装置）において、ＬＥＤヘッドを用いて感光体ドラムを露光し、潜像形成を行う方式が一般的に知られている。ＬＥＤヘッドは、主走査方向（感光体ドラムの回転軸と平行な方向）に配列された発光素子列と、発光素子列からの照射光を感光体ドラム上に結像するロッドレンズアレイとを含む構成である。このようなＬＥＤヘッドを用いたプリンタは、回転するポリゴンミラーによって半導体レーザー素子からのレーザー光を偏向走査するレーザー走査方式のプリンタと比較して、使用する部品が少ないので、低コスト化が容易である。さらに、露光光の光路長を短くできるので、装置の小型化が可能となる。

このようなＬＥＤヘッドを用いたプリンタの中には、主走査方向に配列された発光素子列を、等間隔に複数のブロックに分割し、ブロックごとの発光素子を同時且つ並列に順次発光するよう制御する構成のものが存在する。特許文献１には、このようなプリンタにおいて、ブロックごとの順次発光する方向が、隣接するブロック同士で互いに反対になるように制御し、分割ブロックの境界に対応する位置に発生する副走査方向の段差を低減する技術が記載されている。

特開２０１４−１０８５４６号公報

ブロックごとの順次発光する方向が、隣接するブロック同士で互いに反対になるように制御すると、感光体の回転移動に起因して、もともと直線の潜像が、分割ブロックごとに副走査方向に互い違いにずれる。このため、主走査方向の潜像ラインの直線性が低下してしまうことがある。

本発明は、発光素子が順次発光する方向をブロックに応じて異ならせるように露光制御する画像形成装置において、副走査方向の位置のずれを低減することを目的とする。

本発明の一態様に係る画像形成装置は、副走査方向に回動する感光体と、複数の発光素子を配列したブロックを、前記感光体が回動する軸と平行な主走査方向に複数有し、ブロック内の発光素子が順次発光する方向をブロックに応じて異ならせた露光手段とを備えた画像形成装置であって、前記感光体の周速を示す情報、前記露光手段の構成情報、および画像を形成するジョブの設定特性を示すジョブ情報に基づいて、前記発光素子によって前記感光体に形成される潜像の前記副走査方向のずれを補正するための補正用データを決定する決定手段と、前記画像を表す画像データを取得する取得手段と、前記補正用データに基づいて前記画像データを補正する補正手段とを備えることを特徴とする。

本発明によれば、発光素子が順次発光する方向をブロックに応じて異ならせるように露光制御する画像形成装置において、副走査方向の位置のずれを低減することができる。

画像形成装置の全体構成を示す図である。 システムコントローラ部の構成を示す図である。 露光ヘッドと感光体ドラムの位置関係を示す図である。 ＬＥＤ素子アレイ群が実装されたプリント基板の構成を示す図である。 露光ヘッドの制御回路のブロックを示す図である。 ＬＥＤチップの順次発光する向きを説明する図である。 露光による潜像の副走査方向ずれを示す図である。 露光ヘッドの取り付け誤差を説明する図である。 潜像の副走査方向ずれ量の決定方法を示す図である。 潜像の副走査方向ずれを補正する回路ブロックを示す図である。 １ライン単位の副走査方向ずれ補正方法を示す図である。 １ライン未満の副走査方向ずれ補正方法を示す図である。 全体の制御を示すフローチャート図である。 副走査方向ずれを補正する処理の流れを示すフローチャート図である。

以下、本発明を実施するための形態について図面を用いて説明する。なお、以下の実施形態は特許請求の範囲に係る本発明を限定するものでなく、また本実施形態で説明されている特徴の組み合わせの全てが本発明の解決手段に必須のものとは限らない。なお、同一の構成については、同じ符号を付して説明する。

＜＜第１の実施形態＞＞
＜画像形成装置の構成＞
図１は、本実施形態における画像形成装置１０の構成を示す図である。画像形成装置１０は、スキャナ部１００、作像部１０３、定着部１０４、給紙・搬送部１０５、これらを制御するシステムコントローラ部１２０（図１では不図示）及び操作部１２１を有する。

スキャナ部１００は、原稿台に置かれた原稿に対して、照明を当てて原稿画像を光学的に読み取り、その読み取った像を電気信号に変換して画像データを作成する。

作像部１０３は、感光体ドラム１０２、露光ヘッド１０６、帯電器１０７、現像器１０８、および転写ベルト１１１を有する。作像部１０３は、感光体ドラム１０２を回転駆動し、帯電器１０７によって感光体ドラム１０２を帯電させる。露光ヘッド１０６には、ＬＥＤ素子アレイが配置されている。露光ヘッド１０６は、画像データに応じてＬＥＤ素子（発光素子）を発光させ、ＬＥＤ素子アレイのチップ面で発光した光を、ロッドレンズアレイによって感光体ドラム１０２に集光し、静電潜像を形成する。現像器１０８は、感光体ドラム１０２に形成された静電潜像に対してトナーを現像する。現像されたトナー像は、転写ベルト１１１上に搬送された紙上に転写される。画像形成装置１０は、このような一連の電子写真プロセスの現像ユニット（現像ステーション）を４連持つことで、カラーの画像形成を実現している。シアン（Ｃ）、マゼンタ（Ｍ）、イエロー（Ｙ）、ブラック（Ｋ）の順に並べられた４連の現像ユニットは、シアンステーションの作像開始から所定時間経過後に、マゼンタ、イエロー、ブラックの作像動作を順次実行していく。

給紙・搬送部１０５では、本体内給紙ユニット１０９ａ、１０９ｂ、外部給紙ユニット１０９ｃ、および手差し給紙ユニット１０９ｄのうち、予め指示された給紙ユニットから紙を給紙する。給紙された紙は、レジローラ１１０まで搬送される。レジローラ１１０は、前述した作像部１０３において形成されたトナー像が紙上に転写されるタイミングで、転写ベルト１１１上に紙を搬送する。定着部１０４は、ローラの組み合わせによって構成され、ハロゲンヒータ等の熱源を内蔵する。定着部１０４は、転写ベルト１１１上からトナー像が転写された紙上のトナーを、熱と圧力によって溶解、定着し、排紙ローラ１１２にて画像形成装置１０の外部に排紙する。

＜システムコントローラ部の構成＞
図２は、本実施形態におけるシステムコントローラ部１２０の構成を説明する図である。システムコントローラ部１２０は、ＣＰＵ（Central Processing Unit）２０１、ＲＯＭ（Read Only Memory）２０２、ＲＡＭ（Random Access Memory）２０３を有する。また、操作部Ｉ／Ｆ（InterFace）２０４、ネットワークＩ／Ｆ２０５、スキャナ画像処理部２０６、プリントデータ生成部２０７、プリンタ画像処理部２０８、スキャナＩ／Ｆ２１０、およびプリンタＩ／Ｆ２１１を有する。ＣＰＵ２０１は、ＲＯＭ２０２内の初期プログラムに従って、メインプログラムをＲＯＭ２０２から読み出し、ＲＡＭ２０３に格納する。ＲＡＭ２０３は、プログラムの格納以外に、画像データや各種設定情報データ等を格納するために使用される。

システムコントローラ部１２０は、操作部１２１から入力されたジョブの指示に応じて制御を実行するとともに、スキャナ部１００、作像部１０３、定着部１０４、および給紙・搬送部１０５の状態を管理しながら、各種ジョブが円滑に処理されるよう制御する。

操作部Ｉ／Ｆ２０４は、ユーザーが操作部１２１から指定したジョブの設定情報等を受信したり、ＣＰＵ２０１からの表示指示等に応じて操作部１２１に指示内容を表示するための各種データを送受信したりするために使用される。操作部Ｉ／Ｆ２０４と操作部１２１とは、操作部通信Ｉ／Ｆ２２１を介して接続される。

ネットワークＩ／Ｆ２０５は、画像形成装置１０の外部からネットワーク通信データを受信してＲＡＭ２０３へ格納したり、データの送受信をＣＰＵ２０１へ通知をしたりする。またネットワークＩ／Ｆ２０５は、ＣＰＵ２０１からの指示に応じてＲＡＭ２０３内のデータを受信して外部ネットワークに送信するためにも使用される。ネットワークＩ／Ｆ２０５は、ネットワーク通信Ｉ／Ｆ２２２を介して、外部ネットワーク（不図示）に接続される。

スキャナ画像処理部２０６は、スキャナＩ／Ｆ２１０との間でスキャナ画像データや制御信号を送受信する。受信したスキャナ画像データは、ＲＡＭ２０３内に格納される。スキャナ画像データは、ＲＧＢラスター画像データ及び各画素の属性を示す属性データを含む。スキャナＩ／Ｆ２１０は、スキャナ通信Ｉ／Ｆ２２３を介してスキャナ部１００からスキャンされたスキャナ画像データの受信やスキャナ制御信号の送受信を行う。

プリントデータ生成部２０７は、外部ネットワークに接続されたコンピュータ装置（不図示）等が送信するプリントデータを、ネットワークＩ／Ｆ２０５を介して受信し、印刷処理が可能なラスター画像データを生成する。生成されたラスター画像データは、ＲＡＭ２０３内に格納される。プリントデータは、受信するプリントジョブごとにＲＧＢデータまたはＣＭＹＫデータ等で構成されているデータである。

プリンタ画像処理部２０８は、プリンタＩ／Ｆ２１１との間でプリンタ画像データや制御信号を送受信する。プリンタＩ／Ｆ２１１は、プリンタ通信Ｉ／Ｆ２２４を介してプリンタ部２３１へプリンタ画像データの送信やプリンタ制御信号の送受信を行う。プリンタ画像処理部２０８は、ＲＡＭ２０３内に格納されているラスター画像データを受信し、プリンタ部２３１で印刷しやすいデータ構成となるように画像処理が行われる。本実施形態で説明する副走査方向のずれの補正は、プリンタ画像処理部２０８で行われる。詳細については後述する。プリンタ部２３１は、図１の作像部１０３、定着部１０４、および給紙・搬送部１０５を含む構成である。

ＣＰＵ２０１、ＲＯＭ２０２、ＲＡＭ２０３、操作部Ｉ／Ｆ２０４、ネットワークＩ／Ｆ２０５、スキャナ画像処理部２０６、プリントデータ生成部２０７、およびプリンタ画像処理部２０８は、システムバス２０９を介して接続される。

＜露光ヘッドの説明＞
図３は、本実施形態における感光体ドラム１０２に対して露光を行う露光ヘッド１０６の構成を説明する図である。図３では、簡略化した構成を示している。図３（ａ）は、露光ヘッド１０６と感光体ドラム１０２との配置状態を示している。図１で説明したように、作像部１０３においては、露光ヘッド１０６と感光体ドラム１０２とが、色ごとに設けられている。図３は、複数の色のうちの一色に対応する露光ヘッド１０６と感光体ドラム１０２とを示している。図３（ａ）に示すように、露光ヘッド１０６は、感光体ドラム１０２の回転軸に平行な方向に長手方向が延在している。そして、露光ヘッド１０６は、図３（ａ）に示すように、長手方向が、感光体ドラム１０２の回転軸に平行となる位置であり、かつ、感光体ドラム１０２に近接した位置に配置される。

図３（ｂ）では、露光ヘッド１０６からの照射光が感光体ドラム１０２上へ集光している状態を示している。露光ヘッド１０６及び感光体ドラム１０２は、不図示の取り付け部材により、画像形成装置１０に取り付けられている。露光ヘッド１０６は、ＬＥＤ素子アレイ群３０１、ＬＥＤ素子アレイ群３０１が実装されたプリント基板３０２、ロッドレンズアレイ３０３、および、ロッドレンズアレイ３０３とプリント基板３０２とを取り付けるハウジング３０４を含む。ＬＥＤ素子アレイ群３０１、プリント基板３０２、およびロッドレンズアレイ３０３は、露光ヘッド１０６の長手方向に延在する。感光体ドラム１０２とロッドレンズアレイ３０３との間の距離、および、ロッドレンズアレイ３０３とＬＥＤ素子アレイ群３０１との間の距離は、所定の間隔となるように配置される。所定の間隔とは、ＬＥＤ素子アレイ群３０１からの照射光が感光体ドラム１０２上に結像される間隔である。これにより、感光体ドラム１０２上へのＬＥＤ素子アレイ群３０１からの照射光のピント合わせが適切に行われる。

図４は、本実施形態におけるプリント基板３０２の構成を説明する図である。図４（ａ）は、ＬＥＤ素子アレイ群３０１が実装されている基板面とは反対の面（以降、ＬＥＤ素子アレイ非実装面という）を示す図である。図４（ｂ）は、ＬＥＤ素子アレイ群３０１が実装されている基板面（以降、ＬＥＤ素子アレイ実装面という）を示す図である。本実施形態においてＬＥＤ素子アレイ群３０１は、２９個のＬＥＤ素子アレイチップ４０１を図４（ｂ）のように配列した構成から成る。ＬＥＤ素子アレイチップ４０１内には、発光点であるＬＥＤ素子（発光素子）が、５１６個含まれる。ＬＥＤ素子アレイチップ４０１内の発光素子は、チップの長手方向に所定の解像度ピッチで配列されている。図４の例では、各ＬＥＤ素子アレイチップ４０１内の発光点間ピッチは１２００ｄｐｉ解像度に相当する２１．１６μｍとなっており、チップ内における５１６個の発光点の両端の間隔は、約１０．９ｍｍである。ＬＥＤ素子アレイ群３０１に２９個のチップが配列されることで、露光可能な発光素子数は１４９６４素子となり、主走査方向に対して約３１６．７ｍｍの画像幅に対応した画像形成が可能となる。ＬＥＤ素子アレイチップ４０１（Ｃ１〜Ｃ２９）は、図４（ｂ）のように千鳥状に２列になるように配置されており、各列は、プリント基板３０２の長手方向に沿って配置される。本実施形態において、各ＬＥＤ素子アレイチップ４０１には、同じチップが用いられる。そして、千鳥状に隣接しているチップは、左右が逆方向となるように配置される。

図４（ｃ）は、ＬＥＤ素子アレイチップ４０１のチップ間の境界部の様子を示す。チップの長手方向の一方の端部には、制御信号を入力するためのワイヤボンディングパッド４１０が配置されている。ワイヤボンディングパッド４１０から入力された信号により、転送部４１１及び発光素子４１２が駆動される。チップ間の境界部では、各チップの端部の各発光素子間の長手方向のピッチＰも１２００ｄｐｉ解像度に相当する２１．１６μｍとなっている。つまり、チップ間の境界部の発光素子４１２間の長手方向のピッチＰも、チップ内の発光素子４１２間のピッチと同様となっている。また、各発光素子４１２列の短手方向の間隔Ｓは、約８４μｍ（１２００ｄｐｉで４画素、２４００ｄｐｉで８画素に相当）となるように配置される。

ＬＥＤ素子アレイ非実装面には、図４（ａ）に示すように、ＬＥＤ素子アレイチップ４０１（Ｃ１〜Ｃ１５）を駆動する駆動部４０３ａと、ＬＥＤ素子アレイチップ４０１（Ｃ１６〜Ｃ２９）を駆動する駆動部４０３ｂとが配置されている。駆動部４０３ａは、基板上の配線４０４ａを介して、コネクタ４０５の一端に接続されている。駆動部４０３ｂは、基板上の配線４０４ｂを介してコネクタ４０５の他端に接続されている。コネクタ４０５には、プリンタＩ／Ｆ２１１から駆動部４０３ａ、４０３ｂを制御する信号線、電源、グランド線などが接続される。駆動部４０３ａ、４０３ｂからはＬＥＤ素子アレイを駆動するための配線がプリント基板３０２の内層を通り、それぞれＬＥＤ素子アレイチップＣ１〜Ｃ２９に接続される。なお、図４（ｃ）では、あるＬＥＤ素子アレイチップ４２２と、図においてその右下に位置するＬＥＤ素子アレイチップ４２３との間の境界部を示している。例えば、ＬＥＤ素子アレイチップＣ２とＬＥＤ素子アレイチップＣ３とが、図４（ｃ）に示すような関係性となる。

一方、図４（ｄ）は、あるＬＥＤ素子アレイチップ４２２と、図においてその左下に位置するＬＥＤ素子アレイチップ４２１との間の境界部を示している。例えば、ＬＥＤ素子アレイチップＣ２とＬＥＤ素子アレイチップＣ１とがこのような関係性となる。前述したように、ＬＥＤ素子アレイチップは同じチップであり、千鳥状に隣接しているチップは、左右が逆方向となるように配置される。このため、図４（ｃ）とは異なり、図４（ｄ）の境界部には、ワイヤボンディングパッド４１０は配置されていない。図４（ｄ）の場合においても、図４（ｃ）の場合と同様に、各チップの端部の各発光素子間の長手方向のピッチＰも１２００ｄｐｉ解像度に相当する２１．１６μｍとなっており、短手方向の間隔Ｓも約８４μｍとなるように配置されている。

図４（ｃ）に示すように、ＬＥＤ素子アレイチップ４２２およびＬＥＤ素子アレイチップ４２３は、各発光素子４１２列が、他方のチップ寄りに配置されている。また、図４（ｄ）に示すように、ＬＥＤ素子アレイチップ４２１およびＬＥＤ素子アレイチップ４２２もまた、各発光素子４１２列が、他方のチップ寄りに配置されている。すなわち、各発光素子４１２列は、プリント基板３０２の短手方向において互いに向かい合うような位置関係で配置されている。

なお、図４（ｂ）では、説明を簡便にするため、プリント基板３０２の短手方向におけるＬＥＤ素子アレイチップ４０１の千鳥状の重なり具合が同等となる図を示している。しかしながら、図４（ｃ）および図４（ｄ）に示すように、ＬＥＤ素子アレイチップ４０１内の発光素子４１２の配列が、等ピッチになるように千鳥状に配置されていればよい。すなわち、図４（ｃ）および図４（ｄ）に示すように、ＬＥＤ素子アレイチップ４０１の千鳥状の重なり具合は、同等でなくてよい。

このようなＬＥＤ素子アレイ群３０１を用いた露光ヘッド１０６（ＬＥＤヘッド）による潜像は、回転するポリゴンミラーによって半導体レーザー素子からのレーザー光を偏向走査するレーザー露光による曲がり方とは異なる。このため、本実施形態では、ＬＥＤ素子アレイ群３０１による発光制御を考慮した副走査方向の位置補正を行う。詳細は後述する。

図５は、本実施形態における露光ヘッド１０６の制御回路のブロック図である。ここでは、ＬＥＤ素子アレイチップ４０１（Ｃ１〜Ｃ１５）と駆動部４０３ａとについて説明するが、ＬＥＤ素子アレイチップ４０１（Ｃ１６〜Ｃ２９）及び駆動部４０３ｂについても同様である。また、説明を簡単にするためにここでは単色の処理についてのみ説明するが、同様の処理を４色同時に行うものとする。図５に示すように、駆動部４０３ａは、データ受信部５０４、ＬＵＴ（LookUp Table）処理部５０５、ＰＷＭ（Pulse Width Modulation）信号生成部５０６を有する。また、タイミング制御部５０７、制御信号生成部５０８、および駆動電圧生成部５０９を有する。

露光ヘッド１０６は、露光ヘッド１０６を制御するための信号をプリンタＩ／Ｆ２１１から受信する。これらの信号は、画像データ、ライン同期信号、ＣＰＵ Ｉ／Ｆ信号であり、信号伝達用のケーブル５０１、５０２及び５０３を介して、露光ヘッド１０６側のコネクタ４０５に入力される。なお、本実施形態では、このプリンタＩ／Ｆ２１１から受信する信号、すなわち、プリンタ画像処理部２０８から送信される信号は、副走査方向のずれを補正するように処理済みの信号となる。以下では、まず、副走査方向のずれが補正されていない信号を用いた場合の露光ヘッド１０６の動作および露光される潜像を説明した後に、副走査方向のずれを補正する処理の詳細を説明する。

駆動部４０３ａ内での処理について説明する。データ受信部５０４は、プリンタＩ／Ｆ２１１から送信された信号を受信する。ここで、データ受信部５０４は、ライン同期信号に同期してライン単位で画像データを送受信するものとする。すなわち、駆動部４０３ａにおいてはＬＥＤ素子アレイチップ４０１（Ｃ１〜Ｃ１５）に対応するライン画像データを受信する。また、駆動部４０３ｂにおいては、同じライン同期信号に同期して、同一のラインデータのうちのＬＥＤ素子アレイチップ４０１（Ｃ１６〜Ｃ２９）に対応するライン画像データを受信する。

次にＬＵＴ処理部５０５は、データ受信部５０４で受信した画素ごとのデータ値を、Ｌｏｏｋ Ｕｐ Ｔａｂｌｅを用いて変換する処理を行う。具体的には、ＬＥＤ素子アレイの発光時間応答特性を考慮して、パルス発光させたときの積算光量が所定の値になるようにデータ値の変換を行う。例えば、応答が遅く積算光量が目標値より小さい場合は、データ値が増えるように変換を行う。応答が速く積算光量が目標値より大きい場合は、データ値が減るように変換を行う。本実施形態において、Ｌｏｏｋ Ｕｐ Ｔａｂｌｅに設定される変換テーブルの値は、実験的に得られたＬＥＤ素子アレイの応答特性に基づき設定されるものとする。また変換テーブルには、画像形成開始以前の任意のタイミングで、所定の値がＣＰＵ Ｉ／Ｆを介してプリンタ制御部から設定されるものとする。ＬＵＴ処理部５０５で変換されたデータ値は、ＰＷＭ信号生成部５０６に送られる。

次にＰＷＭ信号生成部５０６は、データ値に応じてＬＥＤ素子アレイが１画素区間内で発光する発光時間に対応したパルス幅信号（以降、ＰＷＭ信号という）を生成する。ＰＷＭ信号生成部５０６がＰＷＭ信号（駆動信号）を出力するタイミングは、タイミング制御部５０７により制御される。タイミング制御部５０７は、ライン同期信号から各画素の画素区間に対応した同期信号を生成し、ＰＷＭ信号生成部５０６に送信する。画素区間とは、ＬＥＤ素子アレイチップ４０１に配置されている発光素子４１２（ＬＥＤ素子）に対応する画素の区間である。

駆動電圧生成部５０９は、ＰＷＭ信号に同期してＬＥＤ素子アレイチップ４０１を駆動する駆動電圧を生成する。駆動電圧生成部５０９は、所定の光量となるように出力信号の電圧レベルをＣＰＵ Ｉ／Ｆによって調整可能な構成である。例えば、所定の光量となるように出力信号の電圧レベルを５Ｖ中心に調整可能な構成とする。

次に、本実施形態におけるシフトサイリスタ動作により、駆動電圧に応じてＬＥＤ素子アレイチップ４０１内の発光素子４１２が順次駆動される。制御信号生成部５０８は、タイミング制御部５０７で生成された画素区間に対応する同期信号に基づいて、画素ごとにシフトサイリスタを転送するための制御信号を生成する。

＜自己走査型駆動の説明＞
図６は、シフトサイリスタ制御による、ＬＥＤ素子アレイチップ４０１の自己走査型駆動を説明する図である。図６（ａ）は、自己走査型駆動における模式図である。ＬＥＤ素子アレイチップ４０１内には、シフトサイリスタ回路６０１が含まれる。また、ＬＥＤ素子アレイチップ４０１内には、シフトサイリスタ回路６０１によるシフトサイリスタによって発光制御される発光素子４１２が、ＬＥＤ素子アレイとして含まれる。シフトサイリスタ回路６０１は、例えば各発光素子として機能するｐｎｐｎ構造の各発光サイリスタへの電力供給を順にシフトする。シフトサイリスタ回路６０１からの制御信号によりＬＥＤ素子アレイチップ４０１内の各発光素子４１２は、チップの一方の端部の発光素子から順に、他方の端部の発光素子まで、図６（ａ）に示すように左から右に順次発光制御される。なお、図４（ｃ）及び図４（ｄ）に示したように、プリント基板３０２上に実装されたＬＥＤ素子アレイチップ４０１は、隣接する他のＬＥＤ素子アレイチップと互いに逆向きに（左右逆に）実装されている。このため、隣接するＬＥＤ素子アレイチップ４０１においては、その発光順も互いに逆方向となる。図６（ｂ）は、隣接するＬＥＤ素子アレイチップ４０１が、互いに逆方向に順次発光していることを示している。図６（ｂ）のＬＥＤ素子アレイチップ列６０２は、主走査方向左向き（図中において左向き）に順次発光制御されるＬＥＤ素子アレイチップ４０１の列を示している。図６（ｂ）のＬＥＤ素子アレイチップ列６０３は、主走査方向右向き（図中において右向き）に順次発光制御されるＬＥＤ素子アレイチップ４０１の列を示している。

このように、本実施形態で説明する露光ヘッド１０６（ＬＥＤヘッド）では、隣接するＬＥＤ素子アレイチップ４０１が互いに逆方向に順次発光される。また図５で説明したように、各ＬＥＤ素子アレイチップ４０１は駆動部４０３からの制御信号によってそれぞれ同時並列的に発光制御される。

＜露光ヘッド１０６を用いた露光潜像の説明＞
図７は、露光ヘッド１０６によって感光体ドラム１０２上に形成される露光潜像のずれを説明する図である。露光ヘッド１０６内の各ＬＥＤ素子アレイチップ４０１は、所定時間Ｔ（秒）で同時並列的に、且つ、隣接するＬＥＤ素子アレイチップ４０１が互いに逆方向に発光するように制御される。所定時間Ｔは、１ラインあたりの露光所要時間である。露光ヘッド１０６上の２９個のＬＥＤ素子アレイチップ４０１は、それぞれ同時並列的に発光制御されるので、各ＬＥＤ素子アレイチップ４０１内の５１６個の発光素子が、一方の端部から他方の端部まで発光する所要時間もまた所定時間Ｔとなる。よって、露光ヘッド１０６が感光体ドラム１０２上に露光潜像を形成した際の潜像は、図７（ａ）のようになる。

図７（ａ）は、ＬＥＤ素子アレイ群３０１を用いて１ラインを露光することにより、感光体ドラム１０２上に形成された潜像７０１を示している。図７（ａ）では、副走査方向において山（図で上に凸）となる部分と谷（図で下に凸）となる部分とが周期的に現れている様子を示している。なお、理解を容易にするため、各ＬＥＤ素子アレイチップ４０１によって形成される潜像７０１を拡大して示している。潜像７０１は、感光体ドラム１０２上に、１ライン分の画像データを露光した場合の潜像を示している。図７（ａ）の潜像７０１のように、潜像の右下がり及び右上がりの各線分は、それぞれＬＥＤ素子アレイチップ４０１によって露光された部分に対応する。

なお、図４で説明したように、本実施形態においてＬＥＤ素子アレイチップ４０１の各発光素子は、副走査方向にピッチＳだけずらして千鳥状に配置されている。このため、各ＬＥＤ素子アレイチップが同時に発光していると、実際には図７のような潜像にはならない（千鳥状にずれた潜像になってしまう）。本実施形態では、主走査方向左向きに順次発光制御されるＬＥＤ素子アレイチップ列６０２と主走査方向右向きに順次発光制御されるＬＥＤ素子アレイチップ列６０３とでは、解像度ピッチＳだけずれたタイミングで発光するよう制御されているものとする。例えば、解像度が１２００ｄｐｉの場合、間隔Ｓは４ラインに相当するため、ＬＥＤ素子アレイチップ列６０２とＬＥＤ素子アレイチップ列６０３とは、４ライン離れたデータを同時に発光するように制御されている。具体的には、タイミング制御部５０７の同期信号の出力タイミングを、ＬＥＤ素子アレイチップ列６０２とＬＥＤ素子アレイチップ列６０３とで、間隔Ｓに相当する時間だけずらすように制御することで行われる。なお、タイミングをずらす方法はこれに限られるものではなく、他の方法を用いてよい。

図７（ａ）に示す角度θは、主走査方向に対する潜像の傾きである。所要時間Ｔの間にＬＥＤ素子アレイチップ４０１内の発光素子が順次発光する場合、感光体ドラム１０２は副走査方向に周速Ｖ（ｍｍ／秒）で移動（回動）している。このため、図７（ａ）のように感光体ドラム１０２上に形成される潜像は、副走査方向に対して傾きを持って形成されることになる。なお、傾きθは、以下の式（１）で求められる。
θ＝ａｒｃｔａｎ（ＶＴ／（（５１６（画素）／１２００（ｄｐｉ）＊２５．４））
式（１）

また、潜像７０１は、ＬＥＤ素子アレイチップ４０１ごとに右下がりの角度θの潜像と、右上がりの角度θの潜像とが、等間隔で切り替わるような像になっている。これは各ＬＥＤ素子アレイチップ４０１内の発光素子がいずれも５１６個で同じ数だけ等間隔で含まれているからである。このため、各ＬＥＤ素子アレイチップ４０１によって主走査方向に形成される潜像は、等間隔となる。また、副走査方向に対しても、感光体ドラム１０２が同じ周速で移動するので、各ＬＥＤ素子アレイチップ４０１によって露光された潜像の副走査方向のずれ量が、等しくなる。

図７（ｂ）は、ＬＥＤ素子アレイチップ４０１による潜像を拡大したものを模式的に表したものである。画素潜像７０２は、各発光素子によって露光された画素潜像をそれぞれ示している。画素潜像７０２は、図７（ｂ）に示すように、主走査方向に対して角度θだけ傾いた潜像として形成される。領域７０３は、主走査方向右下がりの潜像となっている。領域７０３は、主走査方向右向きに順次発光制御されるＬＥＤ素子アレイチップ列６０３のうちの所定のＬＥＤ素子アレイチップ４０１によって露光された潜像の領域に対応する。感光体ドラム１０２の回転によって、潜像が形成される感光体ドラム上の領域は、図中の上から下に向かって遷移するからである。つまり、後から露光された像は、図中の下側に形成される。一方、領域７０４は、主走査方向右上がりの潜像となっているため、主走査方向左向きに順次発光制御されるＬＥＤ素子アレイチップ列６０２のうちのＬＥＤ素子アレイチップによって露光された潜像となる。境界７０５は、各ＬＥＤ素子アレイチップの境界を示す。

このように、本実施形態で説明する露光ヘッド１０６によって感光体ドラム１０２上に形成された潜像７０１は、本来は直線であるべきところ、周期的に副走査方向にずれるような潜像となる。このような潜像を現像し、定着することによって画像を印刷用紙上に形成した場合、周期的な画像が顕在してしまう。

また、こうした周期的な副走査方向のずれは、各色の現像ステーションでそれぞれ発生する。このため、各色現像ステーションで順に画像形成されてカラー印刷を実施した際には、それぞれの副走査方向のずれに起因した色ずれ現象が発生してしまう。さらには、取り付け誤差があった場合には、色ずれ現象は、より顕著なものとなる。図８は、露光ヘッド１０６の取り付け誤差を説明する図である。図８（ａ）は、露光ヘッド１０６と感光体ドラム１０２とが理想的に設定された状態の模式図である。図８（ｂ）は、露光ヘッド１０６と感光体ドラム１０２とに、取り付け誤差が生じている状態の模式図である。色現像ステーションごとの露光ヘッド１０６と感光体ドラム１０２とが、全て図８（ａ）に示すように理想的に設置されるとは限らず、図８（ｂ）に示すような取り付け誤差が発生した場合には、色ずれ現象はさらに顕著となる。図８（ｂ）において、取り付け誤差が僅か０．１°であった場合においても、約５．５ｍｍ（１２００ｄｐｉで約２６ライン）副走査方向にずれることになる。

こうした色ずれ現象の原因となる、露光ヘッド１０６（ＬＥＤヘッド）に起因する潜像の副走査方向ずれを補正する処理を、以下で説明する。

＜副走査方向の位置ずれ量＞
図９は、露光ヘッド１０６による潜像７０１のうち、その曲がり方が変化している点（以降、曲がり点という）を示す図である。図９（ａ）は、複数の曲がり点９０１を示している。この曲がり点９０１は、すでに説明したように、各ＬＥＤ素子アレイチップ４０１の端部の発光素子によって露光された部分である。図９（ａ）の基準点９００は、潜像７０１のうちで最も主走査方向左側のＬＥＤ素子で露光された点である。以下、基準点９００を主走査方向の基準点とする。領域９０２は、潜像７０１が図の下側に凸の曲がり点の部分である。図９（ｂ）は、領域９０２を拡大した図である。領域９０３は、潜像７０１が図の上側に凸の曲がり点の部分である。図９（ｃ）は、領域９０３を拡大した図である。図９（ｂ）の画素潜像９０４は、ＬＥＤ素子アレイチップの境界７０５を挟んだ２つの画素潜像である。これらの画素潜像９０４は、隣り合うそれぞれのＬＥＤ素子アレイチップ４０１の隣接した端部の発光素子によって露光された画素潜像であり、それぞれのＬＥＤ素子アレイチップ４０１のうちで最後に発光されたものである。図９（ｃ）の画素潜像９０５は、同様にＬＥＤ素子アレイチップの境界７０５を挟んだ２つの画素潜像である。これらの画素潜像９０５は、隣り合うそれぞれのＬＥＤ素子アレイチップ４０１の隣接した端部の発光素子によって露光された画素潜像であり、それぞれのＬＥＤ素子アレイチップ４０１のうちで最初に発光されたものである。このように、これら曲がり点９０１を構成する画素潜像９０４及び画素潜像９０５は、各ＬＥＤ素子アレイチップ４０１の両端部の発光素子によって露光されたものであり、両者を端点とした線分が形成される。このような線分潜像が主走査方向に連続的に組み合わされて潜像７０１が形成されていると言える。

このように、副走査方向のずれ量が含まれた結果が、潜像７０１に現れている。つまり、潜像７０１上の任意の画素位置における副走査方向のずれ量は、該当する線分潜像上に存在する。そこで、図９（ｄ）に示すように、主走査方向基準点９００からの距離を用いて副走査方向のずれ量を求めることができる。例えば主走査方向の基準点９００からの距離がＤ１である露光点９０６の副走査方向のずれ量は、下記の式（２）で求められる。
ＶＴ×｛（Ｄ１−ｘ１）／（ｘ２−ｘ１）｝ 式（２）

Ｖは、前述したように、周速を示し、Ｔは、１ラインあたりの露光所要時間である。ｘ１は、基準点９００から、露光点９０６を露光したＬＥＤ素子アレイチップのうちで最初に点灯された画素潜像９０５までの距離である。ｘ２は、基準点９００から、露光点９０６を露光したＬＥＤ素子アレイチップのうちで最後に点灯された画素潜像９０４までの距離である。

同様に、主走査方向基準点９００からの距離がＤ２である露光点９０７の副走査方向のずれ量は、下記の式（３）で求められる。
ＶＴ×｛（ｘ４−Ｄ２）／（ｘ４−ｘ３）｝ 式（３）
となる。

ｘ３は、基準点９００から、露光点９０７を露光したＬＥＤ素子アレイチップのうちで最後に点灯された画素潜像９０４までの距離である。ｘ４は、基準点９００から、露光点９０７を露光したＬＥＤ素子アレイチップのうちで最初に点灯された画素潜像９０５までの距離である。

なお、図８（ｂ）で示したように、露光ヘッド１０６自体が感光体ドラム１０２に対して傾いて設置された場合においては、図９（ｅ）のように、例えば潜像７０１の両端部９０８及び９０９を実測してその傾きψを求める。次に、各曲がり点９０１の傾きψに起因した副走査方向のずれ量９１０及び９１１などを求めることが計算により可能である。

＜副走査方向の位置ずれ補正処理＞
次に、本実施形態で実施する副走査方向の位置ずれ補正処理を説明する。図１０は、システムコントローラ部１２０内のプリンタ画像処理部２０８の副走査方向の位置ずれ補正に関する構成を示す図である。プリンタ画像処理部２０８は、図１０に示すように、副走査方向補正用データ決定部１００１、副走査方向ずれ補正部１００２、およびラインバッファ１００３を有する。

なお、図１０は、説明を簡単にするため単色の処理について説明するが、同様の構成が４色分用意され、４色分の処理が並行して行われるものとする。副走査方向補正用データ決定部１００１は、ジョブ情報１０１０及び固有値１０１１を受信して副走査方向補正用データ１０１２を決定する。副走査方向補正用データ１０１２は、主走査方向の各画素位置における、副走査方向のずれ量を示すデータである。あるいは、副走査方向補正用データ１０１２は、主走査方向の各画素位置における、副走査方向のずれ量を補正する補正量を示すデータである。副走査方向補正用データ決定部１００１で決定された副走査方向補正用データ１０１２は、副走査方向ずれ補正部１００２に出力される。副走査方向ずれ補正部１００２は、副走査方向補正用データ１０１２を用いて入力画像データ１０２０に対して画素ごとに副走査方向の位置ずれを補正し、補正後データ１０２１を出力する。すなわち、副走査方向に生じるずれを相殺するように画像データを補正する。補正後データ１０２１は、露光ヘッド１０６に、信号伝達用のケーブル５０１を通じて出力される。露光ヘッド１０６では、この補正後データ１０２１を用いて露光制御を行うことで、副走査方向のずれを低減できる。

入力画像データ１０２０は、プリンタ画像処理部２０８内の図示しない画像データＩ／Ｆを介して入出力される。ラインバッファ１００３は、副走査方向ずれ補正部１００２に入力された入力画像データ１０２０を一時的に格納する。ラインバッファ１００３は、副走査方向ずれ補正処理に使用される。ラインバッファ１００３は、ＳＲＡＭなどの揮発性メモリなどで構成される。

ジョブ情報１０１０は、画像形成装置１０にて実行されるジョブについての設定情報である。例えばコピー動作を行う際には、操作部１２１に入力されたコピージョブの設定情報である。プリント動作を行う際には、外部ネットワークに接続されたコンピュータ（不図示）から入力されたプリントジョブの設定情報である。本実施形態において副走査方向補正用データ決定部１００１に入力されるジョブ情報１０１０は、感光体ドラムの速度情報および印刷解像度を含む。感光体ドラムの速度情報とは、感光体ドラムを全速（たとえばＶ（ｍｍ／秒））で回転するか、半速（１／２Ｖ（ｍｍ／秒））で回転するかを示す情報である。例えば、印刷用紙の厚さが厚い場合には、現像されたトナーを定着する時間を確保するために、感光体ドラム１０２以降の用紙搬送速度を遅くする必要がある。このような場合、感光体ドラム１０２の回転速度は半速になる。一方、印刷用紙が薄い場合には、定着時間は通常で良いので全速になる。すなわち、感光体ドラムの速度情報は、感光体ドラムを規定速度で回転させるか、規定速度よりも遅い速度で回転させるかを示す情報である。印刷解像度は、ここでは副走査方向の解像度情報であり、例えば６００ｄｐｉ、１２００ｄｐｉ、または２４００ｄｐｉなどを示す情報である。

固有値１０１１とは、画像形成装置１０ごとに固有の値であり、露光ヘッド１０６の構成情報及びプリンタ部２３１の特性情報を含む。露光ヘッド１０６の構成情報は、露光ヘッド１０６のＬＥＤ素子アレイチップ４０１あたりの発光素子数、複数のＬＥＤ素子アレイチップ４０１ごとの順次発光方向、ＬＥＤ素子アレイチップ４０１の個数などの情報を含んでいる。また、図４に示すように各発光素子間の主走査方向のピッチや、千鳥状に配置されている場合の副走査方向の間隔などの情報を含んでよい。これらの情報は、同じ構成の露光ヘッド１０６であれば、同じ値となる。プリンタ部２３１の特性情報は、感光体ドラム１０２の周速情報（例えばＶ（ｍｍ／秒））および露光ヘッド１０６の取り付け誤差情報（たとえば図９（ｅ）の傾き値ψ）を含んでいる。感光体ドラム１０２の周速情報は、感光体ドラム１０２の速度情報と組み合わせて使用される。露光ヘッド１０６の取り付け誤差情報は、画像形成装置１０の機体ごとに異なる値となる。これら固有値は予め記憶部（不図示）に記憶されており、副走査方向補正用データ決定部１００１において共有される。なお、この記憶部は、副走査方向補正用データ決定部１００１に配された記憶部であってもよい。あるいは、記憶部はＲＯＭ２０２でもよく、固有値は、ＲＯＭ２０２内に記憶され、ＣＰＵ２０１によって読み出されジョブ実行ごとに副走査方向補正用データ決定部１００１に通知される構成でも良い。

また、副走査方向補正用データ１０１２として、ジョブ実行中にすべての主走査方向の全画素に関する補正値を含むデータが副走査方向ずれ補正部１００２に出力されて良い。あるいは、副走査方向ずれ補正部１００２に入力される入力画像データ１０２０の主走査方向の画素位置の情報が副走査方向補正用データ決定部１００１に入力されてもよい。そして、該当する画素に対する補正値を含むデータのみが、処理毎に、副走査方向補正用データ決定部１００１から副走査方向ずれ補正部１００２に副走査方向補正用データ１０１２として出力されてもよい。なお、ジョブ情報１０１０に変更がない場合には、副走査方向補正用データ１０１２に含まれる、主走査方向の各画素の補正値を示すデータは、全ラインで共通のデータとなる。

図９を用いて説明したように、本実施形態の露光ヘッド１０６を用いた露光制御を行う場合、副走査方向のずれには周期性（規則性）が現れる。そして、主走査方向における所定位置の画素の副走査方向のずれ量は、図９を用いて説明したように、式（２）や式（３）で示すような所定の演算によって求めることができる。また、所定の演算で必要なパラメータは、ジョブ情報１０１０および固有値１０１１によって決定される。従って、本実施形態においては、ジョブ情報１０１０および固有値１０１１（必要に応じて主走査方向の画素位置）を、例えば所定の回路（副走査補正用データ決定部）に入力することで、主走査方向における所定位置の画素の副走査方向のずれ量が出力される。ＬＥＤヘッドではなく、回転するポリゴンミラーによって半導体レーザー素子からのレーザー光を偏向走査するレーザー走査方式では、その特性上、副走査方向のずれには周期性（規則性）が現れず、線形なずれが生じる。このため、レーザー走査方式では、主走査方向の各画素の位置における副走査方向のずれ量を補正するためのデータを記憶部などに記憶しておく必要がある。一方、本実施形態によれば、ＬＥＤヘッドの特性上、副走査方向のずれには周期性（規則性）が現れるので、ずれ量を補正するためのデータを記憶する記憶部を設けなくてよく、副走査方向補正用の回路規模を削減することができる。また、レーザー走査方式では、ずれ量を補正するためのデータを記憶部に記憶する場合、ソフトウェアによる書き込みが行われ、書き込み時間を要する場合があるが、本実施形態では、このような処理時間を削減することができる。

以下では、このように決定された副走査方向補正用データを用いた副走査方向のずれを補正する処理を説明する。副走査方向のずれを補正する処理には、１ライン単位の補正処理と、１ライン未満の補正とがある。図１０の副走査方向ずれ補正部１００２で行われる補正は、１ライン未満の補正処理である。１ライン単位の補正処理は、図１０の副走査方向ずれ補正部１００２に入力される入力画像データ１０２０において既に補正処理が行われている。以下、それぞれの補正について説明する。

＜副走査方向の１ライン単位の補正＞
図１１は、副走査方向の１ライン単位の補正方法について説明する図である。図１１（ａ）において、潜像７０１が、図８（ｂ）の例で示したように右上がり方向に傾きψだけ傾いているものとする。このとき、副走査方向補正用データ決定部１００１によって図１１（ａ）のように主走査方向画素位置（以降、ライン載せ替え位置という）１１０１において、１ライン単位の補正が必要であると判定された場合の処理を、図１１（ｂ）を用いて説明する。ここでは、図１１（ａ）に示すように、右上がり方向に傾きが生じているので、ライン載せ替え位置１１０１において下方向に１ラインずらすことで、１ライン単位の補正を行う例を説明する。図１１（ｂ）は、画像処理を施される画像データをラスターデータとして表したものであり、図１１（ａ）の領域１１０２周辺を拡大してあるものとする。また図１１（ｂ）は、ＲＡＭ２０３の中に格納された状態であるものとする。図１１（ｂ）の矩形１１０３は、それぞれ１画素を表している。また、ハッチングされた画素のラインは、画像処理を施される注目ライン１１０４であるとする。このとき、画像処理の注目ライン１１０４は、図１１（ｃ）に示すように、ライン載せ替え位置１１０１を境界として右側の画素が１ライン下になるように予め副走査方向に１ライン分シフトした状態で副走査方向ずれ補正部１００２に入力される。このために、ＲＡＭ２０３内に格納されているラスター画像データを副走査方向ずれ補正部１００２に転送する際に、上記の１ライン単位の補正処理を行う必要がある。この１ライン単位の補正処理は、画像データを転送する際に行われる。すなわち、図１１（ｂ）のライン載せ替え位置１１０１の左側の画素についてはＲＡＭ２０３内の元の画像データが転送される。ライン載せ替え位置１１０１の右側の画素については１ライン上の画素に置き換えて画像データが転送される。こうしたライン載せ替え位置１１０１でデータを切り替えて転送することをラインデータ載せ替え処理と呼ぶ。この画像伝送処理は、データ転送部として機能する不図示のＤＭＡＣ（Direct Data Access Controller）によって行われる。なお、このようなライン載せ替え位置１１０１を示すデータは、副走査方向補正用データ１０１２に含まれる。副走査方向補正用データ決定部１００１から出力される副走査方向補正用データ１０１２は、不図示のＩ／Ｆ部によってＤＭＡＣにも送信されて、１ライン単位の補正処理に使用されることになる。

＜副走査方向の１ライン未満の補正＞
図１２は、１ライン未満の補正方法を説明する図である。図１２（ａ）は、副走査方向ずれ補正部１００２に接続されたラインバッファ１００３内に一時的に格納された３ライン分の画像データの状態を表している。画素１２０１は、ラインバッファ１００３内に格納された画像データを構成する各画素のデータを表している。なお、ラインバッファ１００３内の画像データは、図１１で説明したように、ＤＭＡＣによって１ライン単位のラインデータ載せ替え処理がすでに行われているものとする。副走査方向ずれ補正部１００２に入力された入力画像データ１０２０は、図１２（ａ）のように３ライン分の画像データが同時にラインバッファ１００３内に格納される。ライン１２０２には、３ラインの内で副走査方向に最も上のラインデータ（以降、上ラインデータ）が一時格納されている。ライン１２０３には、３ラインの内で副走査方向に真ん中のラインデータ（以降、中ラインデータ）が一時格納されている。ライン１２０４には、３ラインの内で最も下のラインデータ（以降、下ラインデータ）が一時格納されている。ラインバッファ１００３では、副走査方向ずれ補正部１００２からの制御信号でデータの書き込み及び読み出しが行われ、１ラインの処理が終わり次のラインの処理が開始されるタイミングでラインシフト動作が行われる。すなわち、下のライン１２０４は、中ラインデータで上書きされ、真ん中のライン１２０３は、上ラインデータで上書きされ、上のライン１２０２は、最新のラインデータで上書きされる。こうして、常に真ん中のライン１２０３の画素が注目画素となるような３ラインバッファとして動作する。

図１２（ｂ）は、図１２（ａ）のようなラインバッファ１００３を使用した１ライン未満の補正処理について説明する。ここで説明する１ライン未満の補正処理は、主走査方向１画素×副走査方向３ラインの計３画素を使用した畳み込み演算（重心移動フィルタリング）処理である。注目画素１２１２と注目画素の上画素１２１１と注目画素の下画素１２１３との画素値を、それぞれｐｉｘ＿ｃ，ｐｉｘ＿ｕ，ｐｉｘ＿ｌとする。また、副走査方向補正用データ１０１２（本演算説明においてはｐｈ＿ｄａｔａ）に応じて決定されるフィルタ係数を、それぞれｆｄａｔａ＿ｃ，ｆｄａｔａ＿ｕ，ｆｄａｔａ＿ｌとした場合、注目画素１２１２の画素値は、以下の式（４）で求められる。なお、フィルタ係数は副走査方向補正用データ１０１２によって決定されるため、式の中では配列［］を用いて説明している。また、ここでは画素値及びフィルタ係数値は８ｂｉｔ階調を持っているとする。
（ｐｉｘ＿ｕ×ｆｄａｔａ＿ｕ［ｐｈ＿ｄａｔａ］ ＋ ｐｉｘ＿ｃ×ｆｄａｔａ＿ｃ［ｐｈ＿ｄａｔａ］ ＋ ｐｉｘ＿ｌ×ｆｄａｔａ＿ｌ［ｐｈ＿ｄａｔａ］）／２５６
式（４）

例えば、副走査方向補正用データ１０１２が１ラインを１６段階に分割した値として算出される場合、図１２（ｃ）に示すような注目画素の重心が移動する効果が得られる。１６段階に分割する場合、配列［］には、分割数に応じた１６個の要素が含まれる。１ラインが１６段階に分割された状態を図１２（ｄ）に示す。なお、本実施形態では、フィルタ処理は、０以上１以下の値を使用する一方、フィルタ係数値は８ｂｉｔ階調を持っているので、式（４）では、１／２５６倍することとしている。

なお、式（４）は、主走査方向における所定の画素位置の注目画素１２１２の１ライン未満の補正処理を行う際の演算式を示している。副走査方向補正用データ１０１２からは、当該所定の画素位置の注目画素１２１２に対応するパラメータｐｈ＿ｄａｔａが、副走査方向補正用データ１０１２として副走査方向ずれ補正部１００２に入力され、そのパラメータを用いたフィルタ処理が行われている。副走査方向補正用データ１０１２が、注目画素１２１２だけではなく、主走査方向の全ての画素位置の画素の補正値を示すデータを含んでいる場合、注目画素１２１２の画素位置に対応するパラメータｐｈ＿ｄａｔａが副走査方向ずれ補正部１００２で抽出される。そして、その値が式（４）に用いられることになる。

＜フローチャート＞
本実施形態に係る画像形成装置１０において、露光ヘッド１０６（ＬＥＤヘッド）に起因する副走査方向のずれを補正する際の制御フローについて、図１３及び図１４を用いて説明する。なお、図１３のフローチャートは、ＲＯＭ２０２内に格納された制御プログラムがＲＡＭ２０３内に展開され、ＣＰＵ２０１によって実行されることにより実現される。また、図１４のフローチャートは、副走査方向補正用データ決定部１００１内のシーケンサ回路（不図示）で実行されるものとする。なお、このシーケンサ回路は、プロセッサ及びプロセッサで実行されるプログラムが内包されていても良いし、ＣＰＵを使用せずに全てハードウェアで構成されていてもよい。

ステップＳ１３０１でＣＰＵ２０１は、図８で説明したように露光ヘッド１０６自体が感光体ドラム１０２に対してどの程度傾いて設置されているかを計測した値を取得する。傾きの計測は、例えば露光ヘッド１０６の最も両端のＬＥＤ素子を同時に発光させた際の副走査位置の差分を測定する手段によって行われ、測定した結果をＣＰＵ２０１が取得する。なお、ステップＳ１３０１で行われる露光ヘッド１０６の傾き測定は、例えば工場での組み立て時に測定される。次にステップＳ１３０２においてＣＰＵ２０１は、測定された傾き情報を記憶部に格納する。ここで記憶部はＲＯＭ２０２でも良いし、副走査方向補正用データ決定部１００１内の記憶部でも良い。なお、記憶部への格納については、操作部１２１を介して操作者が設定した値を格納しても良いし、ネットワークＩ／Ｆ２０５やそれ以外の外部Ｉ／Ｆを介して副走査位置の差分を測定する手段から直接格納されたりするなどでも良い。次にステップＳ１３０３においてＣＰＵ２０１は、ジョブが開始されたかどうかを判定する。ジョブ開始の判定は、操作部１２１から操作者がジョブを実行指示したことを検知することで行われてよい。ステップＳ１３０３においてジョブが開始されたと判定された場合、フローチャートはステップＳ１３０４に遷移する。

ここで、ステップＳ１３０４以降の処理については、図１４を用いて説明する。なお、図１４では、主走査方向の所定の画素に対する副走査方向補正用データが、注目画素ごとに決定される処理の例を説明する。

ステップＳ１４０１において副走査方向補正用データ決定部１００１は、固有値を取得する。すなわち、露光ヘッド１０６の構成情報及びプリンタ部２３１の特性情報を取得する。ステップＳ１４０２において、副走査方向補正用データ決定部１００１は、実行中のジョブ情報を取得する。すなわち、感光体ドラムの速度情報や印刷解像度を含むジョブ情報を取得する。ステップＳ１４０２では、操作部１２１から入力されたジョブ情報から、感光体ドラム１０２の周速が、全速Ｖ（ｍｍ／秒）か半速Ｖ／２（ｍｍ／秒）かを取得する。次にステップＳ１４０３において副走査方向補正用データ決定部１００１は、注目画素１２１２の主走査方向位置情報を取得する。例えば副走査方向補正用データ決定部１００１は、データストローブ信号が入力されるたびに画素位置をカウントする画素位置カウンタによってカウントされた画素位置情報を取得する。なお、画素位置カウンタは副走査方向ずれ補正部１００２内に実装され、カウントされた画素位置情報を副走査方向補正用データ決定部１００１が取得するものとする。次にステップＳ１４０４において副走査方向補正用データ決定部１００１は、画素位置情報に対応する画素位置の画素（注目画素）の副走査方向補正用データを決定する。決定される副走査方向補正用データは、ジョブ情報に応じてジョブごとに異なるものとなる。副走査方向補正用データ決定部１００１は、ジョブ情報から感光体ドラム１０２の周速が全速Ｖ（ｍｍ／秒）か半速Ｖ／２（ｍｍ／秒）かを判定し、全速用の副走査方向補正用データまたは半速用の副走査方向補正用データを決定する。本実施形態では、図９（ｄ）で説明したように副走査方向最大ずれ量がＶＴ（ｍｍ）であるので、この最大ずれ量と現在の注目画素１２１２の主走査方向位置情報から、注目画素１２１２における副走査方向ずれ量を決定する。例えば式（２）および式（３）から、副走査方向ずれ量を決定する。そして、副走査方向補正用データ決定部１００１は、ずれ量に基づいて注目画素に対する副走査方向補正用データを決定する。なお、ここで決定される副走査方向補正用データは、１ライン単位の補正を行う補正値を示すデータおよび１ライン未満の補正を行う補正値を示すデータを含むものである。

次にステップＳ１４０５において副走査方向補正用データ決定部１００１は、決定された副走査方向補正用データを出力する。１ライン単位の補正を行う補正値を示すデータは、前述の不図示のＤＭＡＣに出力される。１ライン未満の補正を行う補正値を示すデータは、副走査方向ずれ補正部１００２に出力される。図１４では、図示しないが、１ライン単位の補正が行われる場合、ＤＭＡＣから副走査方向ずれ補正部１００２に転送されるときに補正処理が行われる。

次にステップＳ１４０６において副走査方向ずれ補正部１００２は、ステップＳ１４０５で入力した副走査方向補正用データに基づく副走査方向ずれ補正処理を入力画像データ１０２０に対して実行する。例えば式（４）を用いて、注目画素１２１２に対する１ライン未満の補正処理が実行される。次にステップＳ１４０７において副走査方向補正用データ決定部１００１は、１ライン分の処理が完了したかどうかを判定する。ここで１ライン分の処理が完了したかどうかの判定方法は、副走査方向ずれ補正部１００２に入力される入力画像データ１０２０に伴って入力されるラインエンド信号があるか否かで判定することができる。ステップＳ１４０７において１ライン分の処理が完了していないと判定された場合は、フローチャートはステップＳ１４０８に遷移する。ステップＳ１４０８において副走査方向補正用データ決定部１００１は、画素位置カウンタをカウントアップして、次の画素の処理に備える。その後、フローチャートはステップＳ１４０３に再び遷移し、副走査方向位置補正の決定及び補正処理を繰りかえす。

一方、ステップＳ１４０７において１ライン分の処理が完了したと判定された場合は、フローチャートはステップＳ１４０９に遷移する。ステップＳ１４０９において副走査方向補正用データ決定部１００１は、画素位置カウンタをクリアして、次のラインの画素に備える。次にステップＳ１４１０において副走査方向補正用データ決定部１００１は、１ページの処理が完了したかどうかを判定する。ここで１ページの処理が完了したかどうかの判定方法は、副走査方向ずれ補正部１００２に入力される入力画像データ１０２０に伴って入力されるページエンド信号があるか否かで判定することができる。ステップＳ１４１０において、１ページ分の処理が完了していないと判定された場合は、フローチャートはステップＳ１４０３に再び遷移し、副走査方向位置補正の決定及び補正処理を繰りかえす。ステップＳ１４１０において、１ページ分の処理が完了したと判定された場合は、フローチャートはステップＳ１３０５に遷移する。

次に、再び図１３を用いて以降の処理を説明する。ステップＳ１３０６においてＣＰＵ２０１は、ジョブが終了したかどうかを判定する。ここでは、操作部１２１から指示されたジョブのページ数だけ処理が完了したかを判定する。例えば、プリンタ画像処理部２０８において、１ページの画像処理が完了したときに割り込み信号（不図示）をＣＰＵ２０１に対して送信して、ＣＰＵ２０１がその割り込みの数を数えることでジョブが完了したことを判定する。

以上説明したように、本実施形態によれば、発光素子が順次発光する方向をブロックに応じて異ならせるように露光制御する画像形成装置において、副走査方向の位置のずれを低減することができる。すなわち、本実施形態の画像形成装置１０は、隣接するＬＥＤ素子アレイチップ４０１において順次発光する発光素子の発光方向が、互いに逆になるように露光制御する構成を備えている。そして、このような構成において、副走査方向の位置ずれ量に周期性があることに着目し、副走査方向のずれを補正する補正用データを、露光ヘッド１０６の構成情報、感光体ドラム１０２の特性情報、およびジョブ情報に基づいて決定する。このような処理によれば、主走査方向の各画素における副走査方向の位置ずれを簡便に補正することができる。また、副走査方向の位置ずれ量には、周期性が現れることから、主走査方向の各画素における副走査方向の位置ずれ量を記憶する記憶部等を設けることなく、所定の演算によって主走査方向の各画素における副走査方向の位置ずれを決定することができる。このように、副走査方向の位置ずれ量を記憶する記憶部等を設けなくて良いので、副走査方向位置補正用の回路規模を削減することが可能となる。また、こうした記憶部に対しては、ずれ量を書き込む時間や書き込みに用いるソフトウェアの設定が必要である。本実施形態の構成によれば、ずれ量を記憶する記憶部が不要となるので、このような書き込み時間やソフトウェアの設定負荷も削減することができる。

＜＜その他の実施形態＞＞
上述した実施形態は、複数のＬＥＤ素子アレイチップ４０１が、千鳥状に配置されることでＬＥＤ素子アレイ群３０１を構成する画像形成装置１０を例に挙げて説明した。しかしながら、このようにＬＥＤ素子アレイチップ４０１を複数有していない画像形成装置１０に本発明を適用してもよい。例えば、主走査方向にＬＥＤの発光素子が一列に配列されているＬＥＤヘッドを用いて露光制御を行う画像形成装置を用いてもよい。そして、ＬＥＤヘッドを複数のブロックに分割し、ブロックごとに発光方向が順次逆になるように露光制御する場合、上述した実施形態と同様の処理によって、副走査方向のずれを補正することができる。この場合、前述した露光ヘッドの構成情報は、露光ヘッドのブロックあたりの発光素子の数、ブロック内の発光素子が順次発光する方向、およびブロックの個数などの情報を含むものとなる。

また、上述した実施形態は、隣接するＬＥＤ素子アレイチップ４０１においてＬＥＤの発光素子の発光方向が互いに逆になるように制御を行う構成を例に挙げて説明した。このような構成によれば隣接するＬＥＤ素子アレイチップ４０１間での段差を低減することができる。しかしながら、この例に限定されるものではなく、隣接するＬＥＤ素子アレイチップ４０１のＬＥＤの発光素子の発光方向が同方向となる組が含まれていてもよい。

また、上述した実施形態では、ＣＭＹＫの４色に対応した現像ステーションが備えられている画像形成装置１０を例に挙げて説明した。すなわち、４つの感光体ドラム１０２と、それぞれの感光体ドラム１０２を露光する露光ヘッド１０６（４つの露光ヘッド）を備えている画像形成装置１０を例に挙げて説明した。しかしながら、この例に限られるものではない。４色以外の現像ステーションが備えられていてもよく、単色の現像ステーションが備えられていてもよい。

本発明は、上述の実施形態の１以上の機能を実現するプログラムを、ネットワーク又は記憶媒体を介してシステム又は装置に供給し、そのシステム又は装置のコンピュータにおける１つ以上のプロセッサがプログラムを読出し実行する処理でも実現可能である。また、１以上の機能を実現する回路（例えば、ＡＳＩＣ）によっても実現可能である。

Claims (17)

1. 副走査方向に回動する感光体と、
   複数の発光素子を配列したブロックを、前記感光体が回動する軸と平行な主走査方向に複数有し、ブロック内の発光素子が順次発光する方向をブロックに応じて異ならせた露光手段と
   を備えた画像形成装置であって、
   前記感光体の周速を示す情報、前記露光手段の構成情報、および画像を形成するジョブの設定を示すジョブ情報に基づいて、前記発光素子によって前記感光体に形成される潜像の前記副走査方向のずれを補正するための補正用データを決定する決定手段と、
   前記画像を表す画像データを取得する取得手段と、
   前記補正用データに基づいて前記画像データを補正する補正手段と
   を備えることを特徴とする画像形成装置。
2. 前記補正手段によって補正された画像データから前記露光手段における各発光素子を駆動する駆動信号を生成する生成手段をさらに備え、
   前記露光手段は、前記駆動信号に基づいて前記発光素子を発光させることを特徴とする請求項１に記載の画像形成装置。
3. 前記露光手段の構成情報は、前記ブロックあたりの発光素子の数、前記ブロック内の発光素子が順次発光する方向、および前記ブロックの個数の情報を含むことを特徴とする請求項１または２に記載の画像形成装置。
4. 前記ジョブ情報は、前記感光体を規定速度で回転させるか前記規定速度よりも遅い速度で回転させるかを示す情報、および、印刷解像度の情報を含むことを特徴とする請求項１から３のいずれか一項に記載の画像形成装置。
5. 前記補正用データは、前記主走査方向の所定の位置における前記副走査方向のずれ量を示すデータ、または、前記主走査方向の所定の位置において前記副走査方向にずらすべき量を示すデータを含むことを特徴とする請求項１から４のいずれか一項に記載の画像形成装置。
6. 前記決定手段は、所定のブロック内で最初に発光される発光素子に対応する前記感光体における主走査方向の位置と、前記所定のブロック内で最後に発光される発光素子に対応する前記感光体における主走査方向の位置と、１ラインの画像データの露光に要する時間と、前記感光体の周速を示す情報と、に基づいて、前記所定のブロック内の任意の位置の発光素子によって形成される潜像の前記副走査方向のずれ量を決定することを特徴とする請求項１から５のいずれか一項に記載の画像形成装置。
7. 前記決定手段は、前記感光体が回動する軸に対する、前記露光手段の前記複数のブロックが配置されている方向の傾きを示す情報にさらに基づいて、前記所定のブロック内の任意の位置の発光素子によって形成される潜像の前記副走査方向のずれ量を決定することを特徴とする請求項６に記載の画像形成装置。
8. 前記決定手段は、前記画像データの注目画素に対応する発光素子によって形成される潜像の副走査方向のずれを補正するための補正用データを、前記補正手段に出力することを特徴とする請求項１から７のいずれか一項に記載の画像形成装置。
9. 前記決定手段は、主走査方向の全ての画素に対応する発光素子によって形成される潜像の副走査方向のずれを補正するための補正用データを、前記補正手段に出力することを特徴とする請求項１から８のいずれか一項に記載の画像形成装置。
10. 前記補正手段は、１ライン未満のずれを補正することを特徴とする請求項１から９のいずれか一項に記載の画像形成装置。
11. 前記補正手段は、前記画像データの注目画素の画素値と、前記注目画素の副走査方向に隣接する画素の画素値とを用いたフィルタリングによって前記注目画素の画素値を補正することを特徴とする請求項１０に記載の画像形成装置。
12. 前記取得手段は、転送される画像データのラインが前記決定手段で決定された補正用データに基づいて切り替えられることで１ライン単位の補正がなされた画像データを取得することを特徴とする請求項１から１１のいずれか一項に記載の画像形成装置。
13. 前記露光手段は、隣接するブロックにおいて、前記発光素子が順次発光する方向が、互いに逆になるように制御を行うことを特徴とする請求項１から１２のいずれか一項に記載の画像形成装置。
14. 前記露光手段は、
    ライン同期信号から各ブロックに対応した制御信号を各ブロックに出力し、
    各ブロックにおいて、前記制御信号に応じてブロック内の発光素子を順次発光させることを特徴とする請求項１から１３のいずれか一項に記載の画像形成装置。
15. 前記露光手段は、複数の発光素子を配列したチップを、前記主走査方向に複数有し、
    前記ブロックのそれぞれは、前記チップのそれぞれに対応する、請求項１から１４のいずれか一項に記載の画像形成装置。
16. 前記露光手段は、主走査方向において隣接する前記チップを、副走査方向に所定の間隔でずらした千鳥状に配置していることを特徴とする請求項１５に記載の画像形成装置。
17. 副走査方向に回動する感光体と、
    複数の発光素子を配列したブロックを、前記感光体が回動する軸と平行な主走査方向に複数有し、ブロック内の発光素子が順次発光する方向をブロックに応じて異ならせた露光手段と
    を備えた画像形成装置における画像形成方法であって、
    前記感光体の周速を示す情報、前記露光手段の構成情報、および画像を形成するジョブの設定を示すジョブ情報に基づいて、前記発光素子によって前記感光体に形成される潜像の前記副走査方向のずれを補正するための補正用データを決定するステップと、
    前記画像を表す画像データを取得するステップと、
    前記補正用データに基づいて前記画像データを補正するステップと
    を備えることを特徴とする画像形成方法。