JP2024034230A - 画像形成装置、補正チャート及び方法 - Google Patents

Abstract

【課題】画像の光量むらを補正するための改善された仕組みを提供すること。【解決手段】画像形成装置は、感光体及び露光ヘッドを含む画像形成部と、補正チャートの読取画像を用いて前記露光ヘッドの光量むらを補正するための補正データを生成する生成部と、前記補正データに基づいて、前記画像形成部へ入力される画像データを補正する補正部と、を備える。前記露光ヘッドは、各々が前記第１方向に並ぶ発光素子の配列を有する複数の発光チップを含む。前記補正チャートは、前記第１方向に直交する第２方向に並べて配置される複数の領域と、前記第２方向において前記複数の領域の両側にそれぞれ配置される第１及び第２基準マークと、を含む。前記生成部は、前記第１及び第２基準マークの位置に基づいて前記複数の発光チップによりそれぞれ形成された部分領域を判定し、部分領域ごとの濃度の測定結果に基づいて前記補正データを生成する。【選択図】図１１

Description

本開示は、画像形成装置、補正チャート及び方法に関する。

電子写真方式の画像形成装置の一種として、レーザ光ではなくＬＥＤ（例えば、有機ＥＬ素子）が発する光で感光ドラムを露光して潜像を形成する、固体露光方式の装置が一般的に知られている。この種の装置の露光ヘッドは、感光ドラムの軸方向と平行に配列される複数の発光素子を含む発光素子群と、発光素子群からの光を感光ドラムの表面上に結像させるロッドレンズアレイとを含む。特許文献１は、固体露光方式の画像形成装置において、発光素子群を各々有する複数の発光チップの間の光量差に起因する画像のむら（光量むら）を、テストチャートの読取結果に基づいて補正する方法を開示している。

特開２０１８－１６７９号公報

しかしながら、特許文献１により開示された補正方法では、テストチャートに含まれる、各発光チップに対応する区間の認識精度が十分でなく、光量むらを良好に補正できない場合があった。光量むらが生じる要因には、発光チップ単位の誤差だけでなく、レンズアレイ内のレンズの誤差、及び１つの発光チップ内の回路の個体差などがあり得る。こうした局所的なむらの位置を高精度に捕捉して補正を行うためには、チャートのどの部分が露光ヘッドの各チップのどの部分に対応するのかを正確に認識できることが重要である。

上記課題に鑑み、本発明は、画像の光量むらを補正するための改善された仕組みを提供することを目的とする。

ある観点によれば、感光体、及び画像データに従って前記感光体を露光する露光ヘッドを含む画像形成部と、前記画像形成部に補正チャートの画像を形成させ、形成された当該画像を光学的に読取ることで取得される前記補正チャートの読取画像を用いて、前記露光ヘッドの光量むらを補正するための補正データを生成する生成部と、前記生成部により生成される前記補正データに基づいて、前記画像形成部へ入力される前記画像データを補正する補正部と、を備える画像形成装置が提供される。前記露光ヘッドは、前記感光体の軸方向と平行な第１方向において異なる位置に配置された複数の発光チップを含み、前記複数の発光チップの各々は少なくとも前記第１方向に並ぶ複数の発光素子の配列を含む。前記補正チャートは、前記第１方向に直交する第２方向に並べて配置され、互いに異なる階調を有する複数の領域と、前記第２方向において前記複数の領域の一方の側に配置され、前記複数の発光チップのうちの隣り合う発光チップの境界を示す少なくとも１つの第１基準マークと、前記第２方向において前記複数の領域の他方の側に配置され、前記複数の発光チップのうちの隣り合う発光チップの前記境界を示す少なくとも１つの第２基準マークと、を含む。前記生成部は、前記補正チャートの前記読取画像における前記第１基準マーク及び対応する前記第２基準マークの位置に基づいて、前記複数の領域内の前記複数の発光チップによりそれぞれ形成された部分領域を判定し、判定した部分領域ごとの濃度の測定結果に基づいて、前記補正データを生成する。

本発明によれば、画像の光量むらを補正するための改善された仕組みが提供される。

一実施形態に係る画像形成装置の概略的な構成を示す構成図。 一実施形態に係る感光体及び露光ヘッドの構成についての説明図。 一実施形態に係る露光ヘッドのプリント基板の構成についての説明図。 一実施形態に係る発光チップ及び発光チップ内の発光素子群についての説明図。 一実施形態に係る発光チップの概略的な構成を示す平面図。 一実施形態に係る発光チップの概略的な構成を示す断面図。 階段状に配列された発光素子による多重露光についての説明図。 プリント基板上の発光チップの発光を制御するための制御回路の構成図。 発光チップにおける電流の供給に関連する回路の構成を示すブロック図。 局所的な面積階調を変化させることで光量むらを補正する方法についての説明図。 一実施形態に係る補正チャートの構成についての説明図。 図１１の補正チャートを使用して測定される階調－濃度特性曲線の一例を示す説明図。 １つの発光チップの軸方向に沿った光量分布の一例を示す説明図。 異常スポットの光量分布への影響についての説明図。 正常なスポット及び異常スポットの階調－濃度特性曲線を対比的に示す説明図。 一実施形態に係る光量補正部の詳細な構成を示すブロック図。

以下、添付図面を参照して実施形態を詳しく説明する。なお、以下の実施形態は特許請求の範囲に係る発明を限定するものではない。実施形態には複数の特徴が記載されているが、これらの複数の特徴の全てが発明に必須のものとは限らず、また、複数の特徴は任意に組み合わせられてもよい。さらに、添付図面においては、同一若しくは同様の構成に同一の参照番号を付し、重複した説明は省略する。

＜１．画像形成装置の概略的な構成＞
図１は、一実施形態に係る画像形成装置１の概略的な構成の一例を示している。画像形成装置１は、読取部１００、作像部１０３、定着部１０４及び搬送部１０５を備える。読取部１００は、原稿台に置かれた原稿を光学的に読み取って、読取画像データを生成する。作像部１０３は、例えば、読取部１００によって生成された読取画像データに基づき、或いは、ネットワークを介して外部装置から受信される印刷用画像データに基づき、シートに画像を形成する。

作像部１０３は、画像形成部１０１ａ、１０１ｂ、１０１ｃ及び１０１ｄを有する。画像形成部１０１ａ、１０１ｂ、１０１ｃ及び１０１ｄは、それぞれ、ブラック、イエロー、マゼンタ及びシアンのトナー像を形成する。画像形成部１０１ａ、１０１ｂ、１０１ｃ及び１０１ｄの構成は同様であり、以下では、総称して画像形成部１０１ともいう。画像形成部１０１の感光体１０２は、画像形成時、図の時計回り方向に回転駆動される。帯電器１０７は、感光体１０２を帯電させる。露光ヘッド１０６は、画像データに従って感光体１０２を露光して、感光体１０２の表面上に静電潜像を形成する。現像器１０８は、感光体１０２の表面上の静電潜像をトナーで現像して、トナー像を形成する。感光体１０２の表面上に形成されたトナー像は、転写ベルト１１１上を搬送されるシートに転写される。４つの感光体１０２のトナー像を重ねてシートに転写することで、ブラック、イエロー、マゼンタ及びシアンという４つの色成分を含むカラー画像を形成することができる。

搬送部１０５は、シートの給送及び搬送を制御する。具体的には、搬送部１０５は、内部格納ユニット１０９ａ及び１０９ｂと、外部格納ユニット１０９ｃと、手差しユニット１０９ｄと、のうちの指定されたユニットから画像形成装置１の搬送路にシートを給送する。給送されたシートは、レジストレーションローラ１１０まで搬送される。レジストレーションローラ１１０は、各感光体１０２のトナー像がシートに転写されるように、適切なタイミングでシートを転写ベルト１１１上へ搬送する。上述したように、シートが転写ベルト１１１上を搬送されている間に、シートにトナー像が転写される。定着部１０４は、トナー像が転写されたシートを加熱し及び加圧することによりトナー像をシートに定着させる。トナー像の定着後、シートは排出ローラ１１２によって画像形成装置１の外部に排出される。転写ベルト１１１の対向位置には、光学センサ１１３が配置される。光学センサ１１３は、画像形成部１０１によって転写ベルト１１１上に形成されるテスト画像の色成分間の位置ズレ（色ズレ）の検出のために使用される。色ズレが検出された場合、後述する画像コントローラ８００による制御の下で、画像形成部１０１ａ、１０１ｂ、１０１ｃ及び１０１ｄの画像形成位置が、検出された色ズレを補償するように修正される。

なお、ここでは転写ベルト１１１上のシートに各感光体１０２からトナー像が直接的に転写される例を説明したが、トナー像は、各感光体１０２から中間転写体を介して間接的にシートに転写されてもよい。また、ここでは複数の色のトナーを用いてカラー画像を形成する例を説明したが、本開示に係る技術は、単一の色のトナーを用いてモノクロ画像を形成する画像形成装置にも適用可能である。

＜２．露光ヘッドの構成例＞
図２（Ａ）及び図２（Ｂ）は、感光体１０２及び露光ヘッド１０６を示している。露光ヘッド１０６は、発光素子群２０１と、発光素子群２０１が実装されるプリント基板２０２と、ロッドレンズアレイ２０３と、ロッドレンズアレイ２０３をプリント基板２０２に取付けるハウジング２０４と、を有する。感光体１０２は、円筒状の形状を有する。露光ヘッド１０６は、その長手方向が感光体１０２の軸方向Ｄ１と平行となり、ロッドレンズアレイ２０３が取付けられた面が感光体１０２の表面に対向するように配置される。感光体１０２が周方向Ｄ２に回転している間に、露光ヘッド１０６の発光素子群２０１は光を射出し、ロッドレンズアレイ２０３がその光を感光体１０２の表面上に集光する。

図３（Ａ）及び図３（Ｂ）は、プリント基板２０２の構成の一例を示している。なお、図３（Ａ）は、コネクタ３０５が実装されている面を示し、図３（Ｂ）は、発光素子群２０１が実装されている面（コネクタ３０５が実装されている面とは反対側の面）を示している。図４は、発光チップ４００、及び発光チップ４００内の発光素子６０２の配列を概略的に示している。本実施形態において、発光素子群２０１は、２０個の発光チップ４００－１～４００－２０に含まれる発光素子から構成される。発光チップ４００－１～４００－２０は、軸方向Ｄ１に沿って千鳥状に配列される。より具体的には、ｎが奇数である場合の１０個の発光チップ４００－ｎが１ラインを、ｎが偶数である場合の別の１０個の発光チップ４００－ｎが別の１ラインをなし、２つのラインの周方向Ｄ２における位置は異なる。本明細書では、前者のラインの発光チップ４００を奇数番目の発光チップ４００、後者のラインの発光チップ４００を偶数番目の発光チップ４００ともいう。また、発光チップ４００－１～４００－２０を総称して発光チップ４００ともいう。プリント基板２０２の各発光チップ４００は、コネクタ３０５を介して、画像コントローラ８００（図８）に接続される。なお、以下では、説明の便宜上、軸方向Ｄ１に沿って並ぶ発光チップ４００－１～４００－２０の枝番の小さい側を「左」、枝番の大きい側を「右」と称することがある。例えば、発光チップ４００－１は左端の発光チップ４００、発光チップ４００－２０は右端の発光チップである。

各発光チップ４００の発光素子配列は、軸方向Ｄ１にＮ列（Ｎは２以上の整数）及び周方向Ｄ２にＭ行（Ｍは２以上の整数）からなる二次元配列である。例示的な実施形態において、Ｎ＝７４８、Ｍ＝４であってよく、この場合、各発光チップ４００は計２９９２（＝７４８×４）個の発光素子６０２を有する。２０個の発光チップ４００からなる発光素子群２０１の全体では、軸方向Ｄ１に１４９６０個の発光素子が並ぶことになる。軸方向Ｄ１において隣接する発光素子６０２のピッチは、１２００ｄｐｉの解像度に対応する約２１．１６μｍであってよい。この場合、発光素子群２０１の全体の軸方向Ｄ１における長さは約３１６ｍｍ（形成可能な画像の最大幅）、各発光チップ４００の軸方向Ｄ１における長さは約１５．８ｍｍとなる。各列のＭ個の発光素子は、４８００ｄｐｉの解像度に対応する約５μｍのピッチで軸方向Ｄ１にシフトされ、階段状に配置される。図４には、上下２つの発光素子のうちの下の発光素子が左へシフトされる例を示しているが、下の発光素子が右へシフトされてもよい。さらに、図４に示したように、奇数番目の発光チップ４００の右端列の発光素子と、偶数番目の発光チップ４００の左端列の発光素子とが、軸方向Ｄ１において重複するように配置されてもよい。同様に、奇数番目の発光チップ４００の左端列の発光素子と、偶数番目の発光チップ４００の右端列の発光素子とが、軸方向Ｄ１において重複するように配置されてもよい。これら発光チップ４００の発光素子配列の間の間隔Ｌｙは、例えば約１０５μｍであってよい。このように軸方向Ｄ１において発光素子配列の配置を重複させておくことで、実装のばらつきに起因して露光可能な範囲に隙間ができる事態を回避することができる。こうした重複配置が採用される場合、通常は、重複する列のうちの一方の発光素子のみが、画像データに従って発光し得る実効的な発光素子として使用される。他方の列の発光素子は、画像データに関わらず使用されなくてよい。なお、軸方向Ｄ１において重複して配置される列の数又は発光素子の数は、上述した例（１列４画素）に限定されず、任意の数であってよい。

図５は、発光チップ４００の概略的な構成を示す平面図である。各発光チップ４００の複数の発光素子６０２は、例えば、シリコン基板である発光基板４０２の上に形成される。また、発光基板４０２には、複数の発光素子６０２を駆動するための回路部４０６が設けられる。複数のパッド４０８は、画像コントローラ８００と通信するための信号線や、電源に接続するための電源線や、グラウンドに接続するためのグラウンド線を回路部４０６へ接続するために使用される。信号線や、電源線や、グラウンド線は、例えば、金でできたワイヤであってよい。

図６は、図５のＡ－Ａ線での断面の一部を示している。発光基板４０２上には複数の下部電極５０４が形成される。下部電極５０４の上には発光層５０６が設けられ、発光層５０６の上には上部電極５０８が設けられる。上部電極５０８は、複数の下部電極５０４に対する１つの共通電極である。下部電極５０４と上部電極５０８との間に電圧が印加されると、下部電極５０４から上部電極５０８に電流が流れることで発光層５０６が発光する。したがって、１つの下部電極５０４と、当該下部電極５０４に対応する発光層５０６及び上部電極５０８の部分領域が１つの発光素子６０２を構成する。図中のｄｘは、隣接する２つの下部電極５０４の間の間隔である。ｄｚは、下部電極５０４と上部電極５０８との間の間隔である。ｄｚに対してｄｘを大きくすることで、隣接する下部電極５０４の間のリーク電流を抑え、発光すべきでない発光素子６０２が誤って発光することを防止することができる。

本実施形態では、各発光素子６０２は有機ＥＬ（Electro-Luminescence）素子として構成されるものとする。例えば、発光層５０６に有機ＥＬ膜を使用することができる。他の実施形態において、発光層５０６に無機ＥＬ膜を使用することで、各発光素子６０２が無機ＥＬ素子として構成されてもよい。概して、各発光素子６０２は任意の種類のＬＥＤ（Light-Emitting Diode）であってよい。

上部電極５０８は、発光層５０６の発光波長を透過させるように、例えば、酸化インジウム錫（ＩＴＯ）などの透明電極で構成される。図６の例では、上部電極５０８の全体が発光層５０６の発光波長を透過させているが、必ずしも上部電極５０８の全体が発光波長を透過させなくてもよい。具体的には、各発光素子６０２からの光が通過する部分領域が発光波長を透過させればよい。

なお、図６では、１つの連続的な発光層５０６が形成されているが、下部電極５０４の幅と同等の幅を各々有する複数の発光層５０６が下部電極５０４の上にそれぞれ形成されてもよい。また、図６では、上部電極５０８が複数の下部電極５０４に対する１つの共通電極として形成されているが、下部電極５０４の幅と同等の幅を各々有する複数の上部電極５０８が下部電極５０４のそれぞれに対応して形成されてもよい。また、各発光チップ４００の下部電極５０４のうち第１の複数の下部電極５０４が第１の発光層５０６により覆われ、第２の複数の下部電極５０４が第２の発光層５０６により覆われてもよい。同様に、各発光チップ４００の下部電極５０４のうち第１の複数の下部電極５０４に対応して第１の上部電極５０８が共通に形成され、第２の複数の下部電極５０４に対応して第２の上部電極５０８が共通に形成されてもよい。これらのような構成においても、１つの下部電極５０４と、当該下部電極５０４に対応する発光層５０６及び上部電極５０８の領域が１つの発光素子６０２を構成する。

＜３．多重露光＞
発光素子６０２として有機ＥＬ素子を用いることで、装置の小型化及び低コスト化が容易となる反面、単一の有機ＥＬ素子が発することのできる光量は、所望の濃度の画像を形成するためには不十分となることがある。そこで、本実施形態では、感光体１０２の周方向に並ぶ複数の発光素子６０２を逐次的に発光させることで感光体１０２上の各画素領域（スポット領域）を多重的に露光する多重露光技術を取り入れる。

図７は、階段状に配列された発光素子による多重露光についての説明図である。上述したように、本実施形態において、発光素子配列の各列のＭ個の発光素子６０２は一定のピッチで階段状に配列され得る。ここでは、Ｍ＝４である場合の発光素子の配置の例が部分的に示されている。図中のＲ_ｊ＿ｍ（ｊ＝｛１，２，...，Ｎ｝、ｍ＝｛０，１，２，３｝）は、軸方向に左からｊ列目、周方向に下からｍ行目の発光素子６０２を表す。図中のＷ１は軸方向における発光素子６０２の幅、Ｗ２は周方向における発光素子６０２の幅を表す。ｄ１は軸方向において隣り合う発光素子６０２の間の間隔、ｄ２は周方向において隣り合う発光素子６０２の間の間隔を表す。ｄ１及びｄ２は、上述した電極間距離ｄｘを２つの座標軸に分けて表したものであり、いずれも上部電極と下部電極との間の間隔ｄｚより広くなるように決定される。発光素子６０２の軸方向の最小のピッチｄ３は、上述したように、約５μｍ（４８００ｄｐｉ相当）であってよい。

図７の例のように各列の４個の発光素子が階段状に配列されることで、それら４個の発光素子のうちの隣り合うどの２つの発光素子も、軸方向において部分的に重複する範囲を占める。そして、入力画像データの各画素位置に対応する列の４個の発光素子が感光体１０２が回転している間に逐次的に発光することにより、各画素位置に対応するスポットが感光体１０２の表面上に形成される。図７の例では、入力画像データのｉ番目のラインの左端の画素値が発光オンを示している場合、発光素子Ｒ_１＿１、Ｒ_１＿２、Ｒ_１＿３、Ｒ_１＿４が感光体１０２の表面上のラインＬ_ｉにそれぞれ対向するタイミングで逐次的に発光する。その結果、ラインＬ_ｉの左端のスポット領域が多重的に露光され、対応するスポットＳＰ_１が形成される。同様に、入力画像データのｉ番目のラインの左からｊ番目の画素値が発光オンを示している場合、発光素子Ｒ_ｊ＿１、Ｒ_ｊ＿２、Ｒ_ｊ＿３、Ｒ_ｊ＿４が感光体１０２の表面上のラインＬ_ｉにそれぞれ対向するタイミングで逐次的に発光する。その結果、ラインＬ_ｉの左からｊ番目のスポット領域が多重的に露光され、対応するスポットＳＰ_ｊが形成される。周方向の発光素子のピッチを約２１．１６μｍ、シートの搬送速度を２００ｍｍ／ｓとすると、各ラインが１つの発光素子Ｒ_ｊ＿ｍにより露光される周期（ライン周期）は、約１０５．８μｓであり得る。このように、２０個の発光チップ４００の各列の４個の発光素子が適切なタイミングで逐次的に発光することで、感光体１０２の表面上に、一定のスポット間隔を有し互いに部分的に重複する一連のスポットからなる、滑らかな静電潜像のラインが形成され得る。そして、そうしたラインが周方向に連続的に形成される結果として、２次元の静電潜像が生み出される。

なお、以下の説明において、Ｍ個の発光素子６０２の発光による多重露光の結果として静電潜像のスポットが形成されるスポット領域を"露光ドット"、発光素子６０２が発光しないためにスポットが形成されないスポット領域を"非露光ドット"ともいう。

＜４．制御回路の構成＞
図８は、プリント基板２０２上の発光チップ４００の発光を制御するための制御回路の構成の一例を示している。なお、ここでは、説明の簡明さのために、単一の色成分についての処理を説明するが、実際には、同様の処理が４つの色成分について並列的に行われるものとする。画像コントローラ８００は、複数の信号線８０５～８０９を介して、プリント基板２０２上の発光チップ４００の各々と接続される。チップセレクト信号線８０５は、画像データの有効範囲を表すチップセレクト信号ＣＳを搬送する。クロック信号線８０６は、クロック信号ＣＬＫを搬送する。データ信号線８０７は、画像データＤＡＴＡを搬送する。同期信号線８０８は、画像データのライン周期を識別するためのライン同期信号Ｌｓｙｎｃを搬送する。通信信号線８０９は、制御信号ＣＴＬを搬送する。

画像データ生成部８０１は、読取部１００又は外部装置から受信される画像データに対して画像処理を行って、プリント基板２０２上の発光チップ４００の発光素子６０２の発光のオン・オフを制御するための二値のビットマップ形式の画像データを生成する。ここでの画像処理は、例えば、ラスタ変換、及びハーフトーン処理（例えば、ディザリング）を含み得る。ハーフトーン処理後の画像データは、形成すべき画像を構成する画素位置の各々について、対応するＭ個の発光素子６０２を発光させるか否かを示すビットの集合である。ある画素位置のビットが「発光」を示す場合、感光体１０２の表面上の対応するスポット領域は露光ドットとなる。当該ビットが「非発光」を示す場合、対応するスポット領域は非露光ドットとなる。画像データ生成部８０１は、生成した画像データを、光量補正部８０２へ出力する。

光量補正部８０２は、画像データ生成部８０１から入力される画像データに対し、ＣＰＵ８１１により生成される補正データに基づいて、露光ヘッド１０６の光量むらを補正するための補正処理を行う。そして、光量補正部８０２は、補正後の画像データをチップデータ変換部８０３へ出力する。光量補正部８０２により行われる光量むらの補正について、後に詳しく説明する

チップデータ変換部８０３は、ライン同期信号Ｌｓｙｎｃにより識別される各ライン周期において、光量補正部８０２から入力される画像データの対応する読出し範囲内の画素値を読出し、読出した画素値を示す画像データをデータ信号線８０７へ送出する。画像データＤＡＴＡは、例えば、２０個の発光チップ４００の発光素子６０２にそれぞれ対応する画素値のシーケンスである。チップデータ変換部８０３は、チップセレクト信号ＣＳによって、画像データＤＡＴＡの各部分をどの発光チップ４００が受け取るべきかを指定する。チップデータ変換部８０３は、個々の信号値の送受信のタイミングを各発光チップ４００と同期させるために、クロック信号ＣＬＫを生成して各発光チップ４００に供給する。

同期信号生成部８０４は、画像データのラインの区切りを判定し、ライン同期信号Ｌｓｙｎｃを生成して、生成したライン同期信号Ｌｓｙｎｃを同期信号線８０８へ供給する。

プリント基板２０２の格納部８１０は、各発光チップ４００による発光を制御するための制御データを記憶するメモリ又はレジスタである。後に説明するように、格納部８１０に格納される制御データは、例えば、供給電流量に関する設定値及び後述する補正データを含み得る。

各発光チップ４００は、ライン同期信号Ｌｓｙｎｃにより識別される各ライン周期において、チップデータ変換部８０３から入力される光量補正後の画像データに従って発光素子６０２の各々を駆動する。例えば、各発光チップ４００は、チップセレクト信号ＣＳが自チップ向けのデータ受信タイミングを示す場合に、データ信号線８０７を介して画像データＤＡＴＡのうちの自チップ向けの部分を受信する。そして、各発光チップ４００は、受信した画像データに含まれる画素値に従って、Ｍ行Ｎ列の発光素子配列の各発光素子６０２を駆動させる。

ＣＰＵ８１１は、画像形成装置１の全体を制御する。例えば、ＣＰＵ８１１は、上述した画像データの生成、光量補正、ライン同期信号の生成、及びプリント基板２０２への画像データの送出を制御する。また、本実施形態において、ＣＰＵ８１１は、ユーザインタフェースを介する指示に応答して、補正チャートを用いたキャリブレーションを実行する。具体的には、ＣＰＵ８１１は、画像形成部１０１に補正チャートの画像をシートに形成させる。また、補正チャートの画像が形成されたシートが読取部１００にセットされると、ＣＰＵ８１１は、当該シート上の補正チャートの画像を、読取部１００に光学的に読取らせる。そして、ＣＰＵ８１１は、読取りの結果として取得される補正チャートの読取画像を用いて、露光ヘッド１０６の光量むらを補正するための補正データを生成する。したがって、本実施形態において、ＣＰＵ８１１は、補正データを生成する生成部として機能する。ＣＰＵ８１１により生成され得る補正データの例について、後に詳しく説明する。

図９は、発光チップ４００における電流の供給に関連する回路の構成を示すブロック図である。各発光チップ４００は、デジタルアナログ変換器（Ｄ／Ａ）９０１、複数の（図９の例では、５個の）基準電流源９０２－１～９０２－５、及び複数の発光素子６０２を含む。各発光素子６０２は、当該発光素子６０２の軸方向の位置に依存して、基準電流源９０２－１～９０２－５のいずれか１つから電流を供給される。したがって、各発光チップ４００の発光素子６０２を５つのグループにグループ化することができる。

Ｄ／Ａ９０１は、ＣＰＵ８１１によって設定される基準電流の設定値を示すデジタル値をデジタル－アナログ変換して、設定値に応じた電圧を有するアナログ信号を各基準電流源９０２へ出力する。基準電流の設定値は、上述した格納部８１０に事前に格納され、ＣＰＵ８１１により読出されて、Ｄ／Ａ９０１へ出力される。基準電流源９０２－１～９０２－５の各々は、Ｄ／Ａ９０１から入力されるアナログ信号の電圧に応じた基準電流を、対応するグループの発光素子６０２へ供給する。なお、各発光チップ４００に設けられる基準電流源９０２の数は、上述した例に限定されず、チップ内の配線の長さ又は基準電流源９０２の駆動能力に依存して任意の数であってよい。

＜５．光量むらの補正＞
＜５－１．光量むらの要因＞
固体露光方式の画像形成装置において光量むらを引き起こす要因の例は、次のものを含み得る：
・ロッドレンズアレイにおけるレンズの製造ばらつきに起因する光学的な誤差
・電流源及び回路の個体差に起因する発光素子への供給電流量の誤差
・スポットサイズの変動に起因する濃度の誤差
レンズの製造ばらつきに起因する光学的な誤差は、発光チップ４００の長手方向（感光体１０２の軸方向）のどの位置にも発生する可能性があり、局所的な光量むらを引き起こす。電流源の個体差に起因する供給電流量の誤差は、各基準電流源９０２から電流を供給される発光素子６０２のグループ単位で発生し得る。但し、発光素子６０２の位置に依存して回路上での電流の損失は相違し得ることから、供給電流量の誤差は、１グループ内でも必ずしも一様ではない。スポットサイズの変動は、再現すべき画像の階調値に対する濃度の特性に影響を与える。具体的には、露光ヘッド１０６からの光の結像面におけるスポットサイズが肥大すると、低階調域では、光量不足のために、同等の階調値に対する印刷画像の濃度がより低くなる。一方、スポットサイズが肥大すると、高階調域では、隣接スポット間のつぶれのために、同じ階調値に対する印刷画像の濃度がより高くなる。スポットサイズの変動の原因は、主に露光ヘッド１０６の製造時のばらつきである。以下の説明において、サイズの肥大した結像スポットを異常スポットという。異常スポットは、露光ヘッド１０６の長手方向における局所的な濃度むらを引き起こす。なお、形成される画像の各スポットの濃度は、対応する発光素子による露光の光量と相関することから、本明細書において、光量むら及び濃度むらという用語が互換可能に使用され得る。

＜５－２．基本的な補正方法＞
光量むらを補正する方法としては、発光チップ４００の基準電流源９０２からの供給電流量を調整する方法、及び、入力画像データを局所的な面積階調を変化させるように補正する方法があり得る。本実施形態は、両者の方法が取り入れられる。２つの補正方法の組合せ方は様々であってよいが、例えば、発光チップ４００間の粗い光量むらの補正を前者によって、各発光チップ４００内の細かい光量むらの補正を後者によって補正することが考えられ得る。

前者の方法は、格納部８１０に格納される制御データのうちの供給電流量に関する設定値を書き換えることにより行われ得る。発光チップ４００間の光量むらは、例えば、後述する補正チャート２００を使用することなく、製品の組立て後の検査段階で測定されてもよい。例えば、全ての発光素子６０２を発光させた状態で、各発光素子６０２からの光量が測定され、発光チップ４００ごとに最も測定値の低い発光素子６０２が選択される。そして、それぞれ選択された発光素子６０２からの光量が発光チップ４００をまたいで一定の目標光量となるように、発光チップ４００ごとの供給電流量に関する設定値（後述する調整目標値Ｔ）が決定される。決定された設定値は、それぞれの発光チップ４００の格納部８１０に書込まれる。すると、その後の画像形成装置１における画像形成の際に、発光チップ４００間の光量の相違は凡そ解消され、各発光チップ４００内の光量むらを後者の方法で補正すればよいことになる。

以下、光量むらの精細な補正を可能にする後者の方法について、図１０を用いて説明する。図１０（Ａ）は、補正前の画像データにより表される、ある参照画素位置の周囲の小画像ＩＭ１を一例として示している。図中の１つのマスは、１つの画素である。網掛けした画素は、対応するスポット領域が露光ドットであること、即ち対応するＭ個の発光素子が発光することを表す。白抜きの画素は、対応するスポット領域が非露光ドットであること、即ち対応するＭ個の発光素子が発光しないことを表す。ここで、小画像の左上の画素を基準として、左からｘ番目、上からｙ番目の画素位置を（ｘ，ｙ）と表すものとする。

図１０（Ｂ）は、補正用マトリクスＩＭ２を一例として示している。補正用マトリクスＩＭ２は、小画像ＩＭ１と同じサイズのマトリクス（ビットマップ）であり、図中の１つのマスは１つの要素である。網掛けした要素は、キャリブレーションの結果に基づいて選択される変更画素を表す。補正用マトリクスには、光量の削減用及び光量の増加用の２種類が存在し得るが、補正用マトリクスＩＭ２は、光量の削減用のマトリクスであるものとする。一例として、参照画素位置の光量を最大値に対して４％削減しようとする場合、合計１００（＝１０×１０）個の画素のうちの４画素が、変更画素として選択される。図１０（Ｂ）の例では、画素位置（４，２）、（７，５）、（２，８）及び（８，１０）の画素が変更画素として選択されている。変更画素の画素位置は、例えば、公知のブルーノイズマスク法に従って選択されてよい。

補正用マトリクスＩＭ２において選択された変更画素と同じ位置の画素が小画像ＩＭ１において露光ドットを示す場合、光量補正部８０２は、当該画素を非露光ドットへ変更する（即ち、画素値を反転させる）。図１０（Ｃ）は、小画像ＩＭ１を補正用マトリクスＩＭ２を用いて補正した結果の一例を示している。図１０（Ｃ）の小画像ＩＭ３では、小画像ＩＭ１において露光ドットであった画素位置（７，５）、（２，８）及び（８，１０）の画素が非露光ドットへ変更されている。参照画素位置の光量を増加させようとするケースでは、光量補正部８０２は、選択された変更画素と同じ位置の画素が小画像ＩＭ１において非露光ドットを示す場合に、当該画素を露光ドットへ変更する。光量補正部８０２は、入力画像データ内で軸方向に参照画素位置の走査を行いながら、キャリブレーションの結果として生成された補正データに基づいて各参照画素位置の周囲の小画像の補正を繰り返す。その結果、軸方向の光量むらの精細な補正が実現され得る。

ここで、仮に光量の増減の割合が大きいとすると、多数の変更画素を選択して画素値を変更することを要する。しかし、そうした変更は、再現すべき画像のドット形状を崩し、画質を劣化させる虞がある。本実施形態では、上述したように、発光チップ４００間の粗い光量むらは供給電流量の調整によって補正され、残余の光量むらについてのみ面積階調の変更によって補正されるため、後者による光量の増減の割合は比較的小さく抑制される。したがって、ドット形状の崩れによって画質が劣化する事態を防止することができる。

なお、ここでは小画像のサイズが１０×１０画素である例を説明したが、本実施形態はかかる例には限定されない。例えば、ブルーノイズマスク法に従って変更画素を選択する場合、小画像のサイズを１２８×１２８画素又は２５６×２５６画素というより大きいサイズに設定することで、空間周波数をよりランダムに拡散して干渉モアレを顕著に抑制することができる。

＜５－３．補正チャートの構成例＞
上述した光量むらを効果的に補正するためには、むらが発生している局所的な位置を高精度に捕捉して、軸方向のどの位置でどの程度光量を増減すべきかを正確に決定することが重要である。そこで、本実施形態において、画像形成装置１は、図１１に示すような補正チャート２００を使用する。

図１１を参照すると、補正チャート２００は、各々軸方向Ｄ１を長手方向とする矩形領域である、複数の帯状領域２１０１～２１０６を含む。帯状領域２１０１～２１０６は、軸方向Ｄ１に直交する周方向Ｄ２に並べて配置される。帯状領域２１０１～２１０６は、互いに異なる階調を有する画像領域である。帯状領域２１０１及び２１０２の階調は、高階調域に属する。帯状領域２１０３及び２１０４の階調は、中間階調域に属する。帯状領域２１０５及び２１０６の階調は、低階調域に属する。後に詳しく説明するように、帯状領域２１０３及び２１０４は、主に各発光チップ４００内の発光素子単位の又は発光素子のグループ単位の光量の誤差を測定するために使用され得る。帯状領域２１０１、２１０２、２１０５及び２１０６は、主に露光ヘッド１０６からの光の結像面におけるスポットサイズの変動を測定するために使用され得る。

補正チャート２００は、周方向Ｄ２において帯状領域２１０１～２１０６の一方の側（図中上側）に配置される少なくとも１つの第１基準マーク２１１１－１～２１１１－１９を含む。加えて、補正チャート２００は、周方向Ｄ２において帯状領域２１０１～２１０６の他方の側（図中下側）に配置される少なくとも１つの第２基準マーク２１１２－１～２１１２－１９を含む。第１基準マーク２１１１－１～２１１１－１９は、複数の発光チップ４００のうちの隣り合う発光チップの境界を示す。第２基準マーク２１１２－１～２１１２－１９もまた、それら境界を示す。ＣＰＵ８１１は、補正チャート２００の読取画像に基づいて補正データを生成する際に、読取画像における第１基準マーク２１１１－ｐの代表位置、及び対応する第２基準マーク２１１２－ｐ（ｐ＝１，２，...，１９）の代表位置を判定する。ここでの代表位置は、マーク形状に依存して、例えば各基準マークの重心、いずれかの頂点、又は軸方向Ｄ１における端点の位置であってよい。そして、ＣＰＵ８１１は、判定した代表位置の間を結ぶ（図中に破線で示した）線分を境界線として用いて、各帯状領域２１０１～２１０６内の、発光チップ４００－１～４００－２０によりそれぞれ形成された部分領域を判定する。ＣＰＵ８１１は、このように判定される部分領域ごとに濃度を測定し、当該測定の結果に基づいて後述する補正データを生成する。

第１基準マーク２１１１－１～２１１１－１９及び第２基準マーク２１１２－１～２１１２－１９は、各発光チップ４００の軸方向Ｄ１における少なくとも一端の実効的な発光素子が発光することにより形成され得る。例えば、第１基準マーク２１１１－１及び第２基準マーク２１１２－１は、発光チップ４００－１の右端の４つの実効的な発光素子６０２が発光することにより形成され得る。第１基準マーク２１１１－２及び第２基準マーク２１１２－２は、発光チップ４００－２の右端の４つの実効的な発光素子６０２が発光することにより形成され得る。このように、各境界に隣接する特定の発光素子６０２を駆動して第１基準マーク２１１１－ｐ及び第２基準マーク２１１２－ｐのペアを形成させると、それら基準マークの代表位置を結ぶ線分がチップ間の境界に略一致する。例えば、図中の破線２１１３－１と破線２１１３－２との間の６つの部分領域は、発光チップ４００－２により形成された画像領域である。

例えば、ＣＰＵ８１１は、キャリブレーションの実行がユーザインタフェースを介して指示されたことに応答して、画像形成部１０１に補正チャート２００の画像をシートに形成させる。ユーザ又はエンジニアは、補正チャート２００の画像が形成されたシートを読取部１００にセットして、画像の読取りを指示する。読取部１００は、補正チャート２００の画像を光学的に読取って、読取画像をＣＰＵ８１１へ出力する。この読取画像が、光量むらを補正するための補正データの生成の入力となる。こうした読取動作の最中に、シートの斜行に起因して、傾いた読取画像が取得される可能性がある。本実施形態では、補正チャート２００は６つ帯状領域２１０１～２１０６を有するため、シートの斜行の影響は、単一の又は少数の帯状領域しか存在しない場合と比較すると、より拡大されることになる。補正チャート２００が第１基準マーク２１１１及び第２基準マーク２１１２の一方しか有しない場合には、傾いた読取画像において発光チップ間の境界を正確に判定することは困難である。しかし、本実施形態では、補正チャート２００が第１基準マーク２１１１及び第２基準マーク２１１２の双方を有する。そのため、ＣＰＵ８１１は、それら基準マークの位置に基づいて、発光チップ間の境界を正確に判定して、読取画像からそれぞれの部分領域を適切に抽出することができる。

なお、読取部１００の読取り解像度が露光ヘッド１０６により形成される画像の解像度と異なる場合には、ＣＰＵ８１１は、両者の解像度の比率に従って画素位置を変換しながら、補正チャート２００の読取画像から部分領域を抽出する。例えば、読取り解像度が露光ヘッド１０６により形成される画像の解像度の４分の１である場合には、読取画像における画素位置のインデックスに４を乗算することで（又は４倍のアップサンプリングを行うことで）、解像度の相違を補償することができる。

＜５－４．光量分布の導出＞
ＣＰＵ８１１は、補正チャート２００の読取画像から、基準マークの位置に基づいて各発光チップ４００により形成された部分領域を抽出し、抽出した部分領域ごとの画像の濃度を測定する。図１２は、１つの発光チップ４００により形成された帯状領域２１０１～２１０６の部分領域についてそれぞれ測定される平均濃度の値を、横軸に階調値、縦軸に濃度をとる平面にプロットした様子を示している。例えば、点２２１は帯状領域２１０１の階調値ｇ１に対する測定された平均濃度の値、点２２２は帯状領域２１０２の階調値ｇ２に対する測定された平均濃度の値を表し、点２２３～点２２６についても同様である。なお、濃度の値は、読取画像の３次元の信号値を所定の変換式に代入することにより導出され得るが、濃度の値として、イメージセンサから出力される輝度値が代用されてもよい。図１２の曲線２２０は、６個の平均濃度の値から推定される発光チップ４００の階調－濃度特性を表し、階調値に依存して濃度の傾きは相違し得る。例えば、点２２１及び点２２２の平均濃度値をそれぞれｄ１及びｄ２とすると、高階調域における濃度差を階調値の差（即ち、光量差）へ変換するための変換係数ｋを、次の計算式に従って算出することができる：

ｋ＝（ｄ１－ｄ２）／（ｇ１－ｇ２）

同様に、点２２３及び点２２４の階調値の差を濃度差で除算することにより、中間階調域における濃度差を階調値の差へ変換するための変換係数を算出することができる。また、点２２５及び点２２６の階調値の差を濃度差で除算することにより、低階調域における濃度差を階調値の差へ変換するための変換係数を算出することができる。

さらに、帯状領域２１０１の部分領域について軸方向に沿って測定される画素位置ごとの濃度に、上の計算式に従って算出される変換係数ｋを乗算することにより、高階調域についての、発光チップ４００の軸方向における光量分布を導出することができる。本実施形態では、ＣＰＵ８１１は、高階調域、中間階調域、及び低階調域について、こうした光量分布をそれぞれ導出する。そして、ＣＰＵ８１１は、中間階調域の光量分布を用いて、後述する光量補正値Ａ及び光量補正値Ｂを生成する。また、ＣＰＵ８１１は、高階調域及び低階調域の光量分布を用いて、後述する光量補正値Ｃを生成する。

なお、上述した変換係数の算出に用いる帯状領域のペアの間で、補正チャートの画像データの階調値を相違させる代わりに、発光素子６０２へ供給される電流量を変化させることで、シートに形成される帯状領域の画像の階調の差が実現されてもよい。

＜５－５．補正データの生成＞
（１）光量むらの精細な補正（光量補正値Ａ及び光量補正値Ｂ）
図１３は、前項で説明した手法に従って導出され得る、中間階調域の光量分布の一例を示している。図１３の横軸は、１つの発光チップ４００における、例えば左端の発光素子を基準とした軸方向の発光素子の位置（画素位置）を表す。縦軸は、光量を表す。光量分布グラフ２３０は、それぞれの位置について算出される光量（例えば、測定濃度と変換係数との積）を辿るグラフである。図中に破線で示した光量Ｔは、この発光チップ４００の目標光量値である。各画素位置について、光量分布グラフ２３０が示す光量値と目標光量値Ｔとの間の差分の比率が、光量むらを補正するための補正値を表すことになる。

図１３には、光量分布グラフ２３０上の５つの点２３１～２３５が示されている。これら５つの点は、１つの発光チップ４００が有する５つの基準電流源９０２－１～９０２－５の代表座標にそれぞれ対応する。例えば、点２３１は、基準電流源９０２－１から電流を供給される発光素子６０２のグループの中心位置に対応し、点２３２は、基準電流源９０２－２から電流を供給される発光素子６０２のグループの中心位置に対応する。ＣＰＵ８１１は、補正データを、こうしたグループ単位の補正値（光量補正値Ａ）と、グループ内の素子ごとの残差成分の補正値（光量補正値Ｂ）に分けて生成する。概して、同じ基準電流源９０２から電流を供給される発光素子６０２の光量のばらつきは小さいことから、このように補正値を分けて生成することで、補正データ全体のデータサイズを抑制することができる。例えば、補正の分解能が１％、あるグループの平均的な補正値が１５％、補正値の残差成分が最大３％である場合、グループ単位の補正値を４ビットで示した上で、素子ごとの補正値を１素子当たり２ビットで示すことができる。

なお、ＣＰＵ８１１は、補正チャート２００の読取画像を用いて導出した光量分布グラフ２３０に基づいて、光量補正値Ａ及びＢが最小となるように、目標光量値Ｔを更新してもよい。例えば、ＣＰＵ８１１は、製品の検査段階で決定された供給電流量の設定値に適用されるべきオフセット値を格納部８１０に追加的に書込むことにより、目標光量値Ｔを更新することができる。

（２）異常スポットの影響の除去（スポット補正値Ｃ）
図１４は、露光ヘッド１０６の製造時のばらつきに起因する異常スポットの光量分布への影響について概略的に説明するための説明図である。図１４の実線の光量分布グラフ２４０は中間階調域の光量分布の例、破線の光量分布グラフ２４１は高階調域の光量分布の例、１点鎖線の光量分布グラフ２４２は低階調域の光量分布の例を示している。ここでは、画素位置ｚ１に異常スポットが存在するものとする。光量分布グラフ２４０、２４１及び２４２は、それぞれ帯状領域２１０１、２１０３及び２１０５の部分領域の濃度の測定結果から導出することができる。スポットが肥大すると、高階調域では隣接スポット間のスポット（露光ドット）のつぶれが濃度の増加を引き起こすため、光量分布グラフ２４１に濃度の局所的な増加が現れている。一方、低階調域では逆に肥大したスポットの光量不足が濃度の低下を引き起こし、光量分布グラフ２４２に濃度の局所的な低下が現れている。

図１５に、（図１２に示したものと同じ）正常なスポットの階調－濃度特性曲線２２０を実線で、異常スポットの階調－濃度特性曲線２５０を破線で示す。高階調域に属す階調値ｇ１に対応する濃度は特性曲線２２０よりも特性曲線２５０の方が高く、一方で低階調域に属す階調値ｇ５に対応する濃度は特性曲線２２０よりも特性曲線２５０の方が低い。中間階調域に属す階調値ｇ３に対する濃度については、特性曲線２２０と特性曲線２５０との間の差は略ゼロである。階調値のレンジのうちで、特性曲線２２０に対する特性曲線２５０の濃度差が正の方向に最大となる階調値を、実験を通じて決定することができる。補正チャート２００の帯状領域２１０１の階調値は、そのように決定され得る。特性曲線２２０に対する特性曲線２５０の濃度差がゼロとなる階調値もまた、実験を通じて決定することができる。補正チャート２００の帯状領域２１０３の階調値は、そのように決定され得る。特性曲線２２０に対する特性曲線２５０の濃度差が負の方向に最大となる階調値もまた、実験を通じて決定することができる。補正チャート２００の帯状領域２１０５の階調値は、そのように決定され得る。帯状領域２１０２、帯状領域２１０４及び帯状領域２１０６の階調値は、それぞれ帯状領域２１０１、帯状領域２１０３及び帯状領域２１０５の階調値から一定のオフセットを減算することにより決定され得る。

中間階調域の階調を有する帯状領域２１０３及び２１０４の部分領域の濃度は、異常スポットの有無にほとんど影響されない。そのため、上述したように、ＣＰＵ８１１は、帯状領域２１０３及び２１０４の部分領域の濃度の測定結果から得られる光量分布を用いて、発光素子単位の又は発光素子のグループ単位の光量の誤差を測定して、光量補正値Ａ及びＢを生成する。一方、帯状領域２１０１及び２１０２の部分領域の濃度の測定結果から得られる高階調域の光量分布、並びに帯状領域２１０５及び２１０６の部分領域の濃度の測定結果から得られる低階調域の光量分布は、異常スポットの検出のために使用され得る。例えば、ＣＰＵ８１１は、高階調域の光量分布における極大値、及び低階調域の光量分布における極小値を調べることで異常スポットを検出する。そして、ＣＰＵ８１１は、検出した異常スポットの位置、及び各位置におけるスポットサイズの変動量（所定の基準値との差。スポットズレ量ともいう）を、スポット補正値Ｃとして生成する。

（３）補正データの格納と更新
ここまでに説明した光量補正値Ａ、光量補正値Ｂ及びスポット補正値Ｃを含む補正データの初期値は、製品の出荷前の検査段階で生成され、各発光チップ４００の格納部８１０に格納され得る。ＣＰＵ８１１は、製品の出荷後にキャリブレーションを実行した場合に、その結果として生成される補正データで、各発光チップ４００の格納部８１０に格納されているデータを更新する。

なお、検査段階での補正データの生成は、必ずしも補正チャート２００を用いて行われなくてもよい。例えば、発光素子６０２を１つずつ離散的に発光させ、結像面に配置したＣＣＤ（Charged Coupled Device）カメラで光を受光することで、個々の発光素子６０２の結像スポットのサイズが測定されてもよい。

＜５－６．光量補正部の詳細＞
本項では、上述した補正データ（光量補正値Ａ、光量補正値Ｂ及びスポット補正値Ｃ）を用いて画像データを補正する光量補正部８０２の詳細な構成例について説明する。画像形成装置１が画像形成のためのジョブを実行する際、ＣＰＵ８１１は、格納部８１０から補正データを読出して光量補正部８０２へ提供する。この補正データと共に、画像データ生成部８０１により生成されたビットマップ形式の画像データが、光量補正部８０２へ入力される。図１６は、光量補正部８０２の詳細な構成の一例を示している。図１６を参照すると、光量補正部８０２は、階調判定部１１０５、階調毎補正部１１０６、算出部１１０７、及び画像補正部１１０９を含む。

光量補正値Ａは、各発光チップ４００の発光素子６０２のグループ単位で光量むらを補正するための補正値である。光量補正値Ａによって、基準電流源９０２の個体差に起因する発光素子への供給電流量の誤差が引き起こす光量むらを補正することが可能である。光量補正値Ｂは、グループ内の発光素子単位の光量むらの残差成分を補正するための補正値である。スポット補正値Ｃは、異常スポットに起因する光量むらを補正するための補正値である。スポット補正値Ｃは、検出された異常スポットの位置と各位置におけるスポットズレ量とを示し得る。上述したように、異常スポットの影響は階調値に依存して相違する。そこで、本実施形態では、画像データにおける階調値に依存して、光量を減少させるか又は増加させるかが決定されるものとする。増減量の絶対値は、スポットズレ量から決定される。

階調判定部１１０５は、入力された画像データに基づいて、各画素位置の階調域を判定する。例えば、階調判定部１１０５は、各画素位置の画素（着目画素）及び周辺画素を含むパッチ画像に着目し、パッチ画像の面積階調（例えば、画素値の平均）に基づいて、着目画素の階調が低階調域、中間階調域及び高階調域のいずれに属するかを判定する。パッチ画像のサイズは、例えば、ディザマトリクスと同程度であってもよく、又は３×３画素程度であってもよい。階調判定部１１０５は、過剰な補正を回避するために、補正前の画像データの代わりに、補正後の画像データのフィードバックを受けて、各画素位置の階調域を判定してもよい。例えば、パッチ画像の面積階調が第１閾値より大きい場合には、着目画素の階調域は高階調域に分類される。パッチ画像の面積階調が第１閾値以下であり且つ第２閾値（第１閾値＞第２閾値）より大きい場合には、着目画素の階調域は中間階調域に分類される。パッチ画像の面積階調が第２閾値以下である場合には、着目画素の階調域は低階調域に分類される。階調判定部１１０５は、各画素位置についての階調域の判定結果を階調毎補正部１１０６へ通知する。

階調毎補正部１１０６は、高階調域、中間階調域及び低階調域の各々について予め決定される基準光量補正値を保持する補正テーブルを有する。概して、高階調域の基準光量補正値は、負の光量補正値を示し、その符号が負であることは光量を減少させることを意味する。低階調域の基準光量補正値は、正の光量補正値を示し、その符号が正であることは光量を増加させることを意味する。中間階調域の基準光量補正値は、ゼロであってよい。階調毎補正部１１０６は、スポット補正値Ｃにより示される異常スポットの画素位置の各々について、階調判定部１１０５から通知される階調域に対応する基準光量補正値を補正テーブルを参照することにより取得する。次いで、階調毎補正部１１０６は、取得した基準光量補正値、及びスポット補正値Ｃにより示されるスポットズレ量に基づいて、光量補正値Ｄを算出する。例えば、光量補正値Ｄは、基準光量補正値と、スポットズレ量に対応する係数との積であってよい。光量補正値Ｄの算出のために、階調毎補正部１１０６は、スポットズレ量と係数との間の関係を定義する係数テーブル又は関係式を有していてもよい。そして、階調毎補正部１１０６は、算出した光量補正値Ｄを画像補正部１１０９へ出力する。なお、異常スポットが検出されていない画素位置については、光量補正値Ｄはゼロであってよい。

算出部１１０７は、各画素位置について、光量補正値Ａ及び光量補正値Ｂに基づいて、光量補正値Ｅを算出する。光量補正値Ｅは、各画素位置に対応する発光素子６０２が属するグループについて決定された光量補正値Ａと、当該発光素子６０２について決定された光量補正値Ｂと和であってよい。典型的には、光量補正値Ｅは、ゼロ又は負の値であり得る。算出部１１０７は、算出した光量補正値Ｅを画像補正部１１０９へ出力する。

画像補正部１１０９は、階調毎補正部１１０６から入力される光量補正値Ｄ及び算出部１１０７から入力される光量補正値Ｅに基づいて、各画素位置における光量の増減率を決定する。また、画像補正部１１０９は、図１０を用いて詳しく説明した方法に従って、各画素位置の周囲の小画像の画像データを補正することにより、各画素位置の面積光量を増減させる。そして、画像補正部１１０９は、補正後の画像データをチップデータ変換部８０３へ出力する。

本実施形態では、チップデータ変換部８０３から各発光チップ４００へのデータ出力の前段で、画像データの画素値を変更することにより、光量むらの補正が行われる。したがって、チップデータ変換部８０３は、光量むらの補正に関わらず、共通的な制御ロジックで画像データを各発光チップ４００へ分配することができる。

＜６．まとめ＞
ここまで、図１～図１６を用いて、本開示に係る技術の様々な実施形態について詳細に説明した。上述した実施形態によれば、画像形成装置の露光ヘッドは、感光体の軸方向と平行な第１方向において異なる位置に配置された複数の発光チップを含み、当該複数の発光チップの各々は少なくとも第１方向に並ぶ複数の発光素子の配列を含む。そして、露光ヘッドの光量むらの補正に使用される補正チャートは、第１方向に直交する第２方向に並べて配置される複数の領域、並びに、第２方向において上記複数の領域の一方の側及び他方の側にそれぞれ配置される第１基準マーク及び第２基準マークを含む。これら第１基準マーク及び第２基準マークは、露光ヘッドの複数の発光チップのうちの隣り合う発光チップの境界を示す。したがって、上記画像形成装置は、補正チャートの読取画像に基づいて光量むらを補正するための補正データを生成する際に、読取画像における発光チップ間の境界を第１基準マーク及び対応する第２基準マークの位置に基づいて正確に判定することができる。それにより、局所的な光量むらが各発光チップ内のどの発光素子の位置で発生しているかを高精度に捕捉することが可能となるため、光量むらの補正の性能が改善される。また、上述した実施形態では、部分領域の境界は、第１基準マークの代表位置と対応する第２基準マークの代表位置との間を結ぶ線分に基づいて、簡易な幾何学的演算によって判定され得る。そのため、複雑なアルゴリズムを要することなく、少ない演算コストで部分領域の境界を正確に判定することができる。

また、上述した実施形態では、上記第１及び第２基準マークは、各発光チップの第１方向における少なくとも一端の実効的な発光素子が発光することにより形成され得る。かかる構成によれば、各発光チップの露光範囲の端点（即ち、読取画像から抽出されるべき部分領域の境界位置）を、各基準マークによって直接的に示すことができる。

また、上述した実施形態では、上記複数の領域は、各発光チップ内の発光素子単位の又は発光素子のグループ単位の光量の誤差を測定するための領域と、光の結像面におけるスポットサイズの変動を測定するための領域とを少なくとも含み得る。これら領域は、感光体の周方向、即ち画像が形成されるシートの搬送方向に並べて配置され得る。このように補正チャートにおいてシートの搬送方向に多くの領域が並べて配置される場合、補正チャートの画像の読取り時のシートのわずかな斜行の影響が比較的大きい境界位置のズレをもたらす虞がある。しかし、上述した実施形態では、上記複数の領域の両側に基準マークが印刷されるため、シートの斜行があったとしても、補正チャートの読取画像における発光チップ間の境界を正確に判定することができる。

例えば、上記複数の領域のうちの２つの領域は、中間階調域に属する異なる階調を有し、それら２つの領域の部分領域の濃度の測定結果に基づいて、各発光チップの第１方向における中間階調域の光量分布が導出され得る。中間階調域の濃度は肥大した結像スポットの有無にほとんど影響されないため、この中間階調域の光量分布を用いて光量の誤差を測定することで、光量むらの精細な補正を可能にする補正データを生成することができる。上記複数の領域のうちの他の２つの領域は、高階調域に属する異なる階調を有し、また別の２つの領域は、低階調域に属する異なる階調を有し得る。そして、それら領域の部分領域の濃度の測定結果に基づいて、各発光チップの第１方向における高階調域の光量分布及び低階調域の光量分布が導出され得る。高階調域及び低階調域の光量分布には、肥大した結像スポットの影響が現れ易い。そのため、これら光量分布を用いて異常スポットを検出してスポットサイズの変動を測定することで、異常スポットに起因する光量むらをも補正可能な補正データを生成することができる。

上記実施形態においては、説明のために具体的な数値を用いたが、これら具体的な数値は例示であり、本発明は実施形態に用いられた具体的な数値に限定されない。具体的には、１つのプリント基板に設けられる発光チップの数は２０個に限定されず、１つ以上の任意の数とすることができる。また、各発光チップ４００の発光素子配列のサイズは、４行７４８列に限定されず、他の任意のサイズであってよい。また、発光素子の周方向のピッチ及び軸方向のピッチは、約２１．１６μｍ及び約５μｍに限定されず、他の任意の値であってよい。

＜７．その他の実施形態＞
上記実施形態は、１つ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て実行する処理の形式でも実現可能である。また、１つ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。

上記実施形態は、少なくとも以下の画像形成装置、補正チャート及び方法を含む。
（項目１）
感光体、及び画像データに従って前記感光体を露光する露光ヘッドを含む画像形成部と、
前記画像形成部に補正チャートの画像を形成させ、形成された当該画像を光学的に読取ることで取得される前記補正チャートの読取画像を用いて、前記露光ヘッドの光量むらを補正するための補正データを生成する生成部と、
前記生成部により生成される前記補正データに基づいて、前記画像形成部へ入力される前記画像データを補正する補正部と、
を備え、
前記露光ヘッドは、前記感光体の軸方向と平行な第１方向において異なる位置に配置された複数の発光チップを含み、前記複数の発光チップの各々は少なくとも前記第１方向に並ぶ複数の発光素子の配列を含み、
前記補正チャートは、
前記第１方向に直交する第２方向に並べて配置され、互いに異なる階調を有する複数の領域と、
前記第２方向において前記複数の領域の一方の側に配置され、前記複数の発光チップのうちの隣り合う発光チップの境界を示す少なくとも１つの第１基準マークと、
前記第２方向において前記複数の領域の他方の側に配置され、前記複数の発光チップのうちの隣り合う発光チップの前記境界を示す少なくとも１つの第２基準マークと、
を含み、
前記生成部は、
前記補正チャートの前記読取画像における前記第１基準マーク及び対応する前記第２基準マークの位置に基づいて、前記複数の領域内の前記複数の発光チップによりそれぞれ形成された部分領域を判定し、
判定した部分領域ごとの濃度の測定結果に基づいて、前記補正データを生成する、
画像形成装置。
（項目２）
前記生成部は、前記第１基準マークの代表位置と対応する前記第２基準マークの代表位置との間を結ぶ線分に基づいて、前記部分領域の境界を判定する、項目１に記載の画像形成装置。
（項目３）
前記第１基準マーク及び前記第２基準マークは、前記複数の発光チップの各々の前記第１方向における少なくとも一端の実効的な発光素子が発光することにより形成される、項目２に記載の画像形成装置。
（項目４）
前記複数の領域は、
各発光チップ内の発光素子単位の又は発光素子のグループ単位の光量の誤差を測定するための少なくとも１つの領域、及び、
前記露光ヘッドからの光の結像面におけるスポットサイズの変動を測定するための少なくとも１つの領域を含む、
項目１～３のいずれか１項に記載の画像形成装置。
（項目５）
各発光チップ内の発光素子単位の又は発光素子のグループ単位の光量の前記誤差を測定するための前記少なくとも１つの領域は、中間階調域に属する異なる階調を有する２つの領域を含む、項目４に記載の画像形成装置。
（項目６）
前記生成部は、前記中間階調域の前記２つの領域の部分領域の濃度の前記測定結果に基づいて導出される、各発光チップの前記第１方向における前記中間階調域の光量分布を用いて、発光素子単位の又は発光素子のグループ単位の光量の前記誤差を測定する、項目５に記載の画像形成装置。
（項目７）
スポットサイズの前記変動を測定するための前記少なくとも１つの領域は、高階調域に属する異なる階調を有する２つの領域、及び、低階調域に属する異なる階調を有する２つの領域を含む、項目４～６のいずれか１項に記載の画像形成装置。
（項目８）
前記生成部は、前記高階調域の前記２つの領域及び前記低階調域の前記２つの領域の部分領域の濃度の前記測定結果に基づいて導出される、各発光チップの前記第１方向における前記高階調域及び前記低階調域の光量分布を用いて、スポットサイズの前記変動を測定する、項目７に記載の画像形成装置。
（項目９）
前記画像形成部により形成される前記補正チャートの前記画像を光学的に読取って、前記補正チャートの前記読取画像を生成する読取部、をさらに備える、項目１～８のいずれか１項に記載の画像形成装置。
（項目１０）
画像形成装置の露光ヘッドの光量むらの補正に使用される補正チャートであって、
前記画像形成装置は、
感光体、及び画像データに従って前記感光体を露光する前記露光ヘッド、を含む画像形成部と、
前記画像形成部に前記補正チャートの画像を形成させ、形成された当該画像を光学的に読取ることで取得される前記補正チャートの読取画像を用いて、前記光量むらを補正するための補正データを生成する生成部と、
前記生成部により生成される前記補正データに基づいて、前記画像形成部へ入力される前記画像データを補正する補正部と、
を有し、
前記露光ヘッドは、前記感光体の軸方向と平行な第１方向において異なる位置に配置された複数の発光チップを含み、前記複数の発光チップの各々は少なくとも前記第１方向に並ぶ複数の発光素子の配列を含み、
前記補正チャートは、
前記第１方向に直交する第２方向に並べて配置され、互いに異なる階調を有する複数の領域と、
前記第２方向において前記複数の領域の一方の側に配置され、前記複数の発光チップのうちの隣り合う発光チップの境界を示す少なくとも１つの第１基準マークと、
前記第２方向において前記複数の領域の他方の側に配置され、前記複数の発光チップのうちの隣り合う発光チップの前記境界を示す少なくとも１つの第２基準マークと、
を含む、補正チャート。
（項目１１）
感光体、及び画像データに従って前記感光体を露光する露光ヘッドを含む画像形成部を備える画像形成装置において、前記露光ヘッドの光量むらを補正するための方法であって、
前記露光ヘッドは、前記感光体の軸方向と平行な第１方向において異なる位置に配置された複数の発光チップを含み、前記複数の発光チップの各々は少なくとも前記第１方向に並ぶ複数の発光素子の配列を含み、
前記方法は、
前記画像形成部に補正チャートの画像を形成させることと、
形成された当該画像を光学的に読取ることで取得される前記補正チャートの読取画像を用いて、前記露光ヘッドの光量むらを補正するため補正データを生成することと、
生成される前記補正データに基づいて、前記画像形成部へ入力される前記画像データを補正することと、
を含み、
前記補正チャートは、
前記第１方向に直交する第２方向に並べて配置され、互いに異なる階調を有する複数の領域と、
前記第２方向において前記複数の領域の一方の側に配置され、前記複数の発光チップのうちの隣り合う発光チップの境界を示す少なくとも１つの第１基準マークと、
前記第２方向において前記複数の領域の他方の側に配置され、前記複数の発光チップのうちの隣り合う発光チップの前記境界を示す少なくとも１つの第２基準マークと、
を含み、
前記補正データを生成することは、
前記補正チャートの前記読取画像における前記第１基準マーク及び対応する前記第２基準マークの位置に基づいて、前記複数の領域内の前記複数の発光チップによりそれぞれ形成された部分領域を判定することと、
判定した部分領域ごとの濃度の測定結果に基づいて、前記補正データを生成することと、
を含む、方法。

発明は上記実施形態に制限されるものではなく、発明の精神及び範囲から離脱することなく、様々な変更及び変形が可能である。従って、発明の範囲を公にするために請求項を添付する。

１：画像形成装置、１００：読取部、１０１（１０１－ａ～１０１－ｄ）：画像形成部、１０２：感光体、１０６：露光ヘッド、４００（４００－１～４００－２０）：発光チップ、６０２：発光素子、８０２：光量補正部、８１１：ＣＰＵ（生成部）、Ｄ１：軸方向（第１方向）、Ｄ２：周方向（第２方向）、Ｒ_ｊ＿ｍ：発光素子、

Claims (11)

1. 感光体、及び画像データに従って前記感光体を露光する露光ヘッドを含む画像形成部と、
   前記画像形成部に補正チャートの画像を形成させ、形成された当該画像を光学的に読取ることで取得される前記補正チャートの読取画像を用いて、前記露光ヘッドの光量むらを補正するための補正データを生成する生成部と、
   前記生成部により生成される前記補正データに基づいて、前記画像形成部へ入力される前記画像データを補正する補正部と、
   を備え、
   前記露光ヘッドは、前記感光体の軸方向と平行な第１方向において異なる位置に配置された複数の発光チップを含み、前記複数の発光チップの各々は少なくとも前記第１方向に並ぶ複数の発光素子の配列を含み、
   前記補正チャートは、
   前記第１方向に直交する第２方向に並べて配置され、互いに異なる階調を有する複数の領域と、
   前記第２方向において前記複数の領域の一方の側に配置され、前記複数の発光チップのうちの隣り合う発光チップの境界を示す少なくとも１つの第１基準マークと、
   前記第２方向において前記複数の領域の他方の側に配置され、前記複数の発光チップのうちの隣り合う発光チップの前記境界を示す少なくとも１つの第２基準マークと、
   を含み、
   前記生成部は、
   前記補正チャートの前記読取画像における前記第１基準マーク及び対応する前記第２基準マークの位置に基づいて、前記複数の領域内の前記複数の発光チップによりそれぞれ形成された部分領域を判定し、
   判定した部分領域ごとの濃度の測定結果に基づいて、前記補正データを生成する、
   画像形成装置。
2. 前記生成部は、前記第１基準マークの代表位置と対応する前記第２基準マークの代表位置との間を結ぶ線分に基づいて、前記部分領域の境界を判定する、請求項１に記載の画像形成装置。
3. 前記第１基準マーク及び前記第２基準マークは、前記複数の発光チップの各々の前記第１方向における少なくとも一端の実効的な発光素子が発光することにより形成される、請求項２に記載の画像形成装置。
4. 前記複数の領域は、
   各発光チップ内の発光素子単位の又は発光素子のグループ単位の光量の誤差を測定するための少なくとも１つの領域、及び、
   前記露光ヘッドからの光の結像面におけるスポットサイズの変動を測定するための少なくとも１つの領域を含む、
   請求項１に記載の画像形成装置。
5. 各発光チップ内の発光素子単位の又は発光素子のグループ単位の光量の前記誤差を測定するための前記少なくとも１つの領域は、中間階調域に属する異なる階調を有する２つの領域を含む、請求項４に記載の画像形成装置。
6. 前記生成部は、前記中間階調域の前記２つの領域の部分領域の濃度の前記測定結果に基づいて導出される、各発光チップの前記第１方向における前記中間階調域の光量分布を用いて、発光素子単位の又は発光素子のグループ単位の光量の前記誤差を測定する、請求項５に記載の画像形成装置。
7. スポットサイズの前記変動を測定するための前記少なくとも１つの領域は、高階調域に属する異なる階調を有する２つの領域、及び、低階調域に属する異なる階調を有する２つの領域を含む、請求項４に記載の画像形成装置。
8. 前記生成部は、前記高階調域の前記２つの領域及び前記低階調域の前記２つの領域の部分領域の濃度の前記測定結果に基づいて導出される、各発光チップの前記第１方向における前記高階調域及び前記低階調域の光量分布を用いて、スポットサイズの前記変動を測定する、請求項７に記載の画像形成装置。
9. 前記画像形成部により形成される前記補正チャートの前記画像を光学的に読取って、前記補正チャートの前記読取画像を生成する読取部、をさらに備える、請求項１に記載の画像形成装置。
10. 画像形成装置の露光ヘッドの光量むらの補正に使用される補正チャートであって、
    前記画像形成装置は、
    感光体、及び画像データに従って前記感光体を露光する前記露光ヘッド、を含む画像形成部と、
    前記画像形成部に前記補正チャートの画像を形成させ、形成された当該画像を光学的に読取ることで取得される前記補正チャートの読取画像を用いて、前記光量むらを補正するための補正データを生成する生成部と、
    前記生成部により生成される前記補正データに基づいて、前記画像形成部へ入力される前記画像データを補正する補正部と、
    を有し、
    前記露光ヘッドは、前記感光体の軸方向と平行な第１方向において異なる位置に配置された複数の発光チップを含み、前記複数の発光チップの各々は少なくとも前記第１方向に並ぶ複数の発光素子の配列を含み、
    前記補正チャートは、
    前記第１方向に直交する第２方向に並べて配置され、互いに異なる階調を有する複数の領域と、
    前記第２方向において前記複数の領域の一方の側に配置され、前記複数の発光チップのうちの隣り合う発光チップの境界を示す少なくとも１つの第１基準マークと、
    前記第２方向において前記複数の領域の他方の側に配置され、前記複数の発光チップのうちの隣り合う発光チップの前記境界を示す少なくとも１つの第２基準マークと、
    を含む、補正チャート。
11. 感光体、及び画像データに従って前記感光体を露光する露光ヘッドを含む画像形成部を備える画像形成装置において、前記露光ヘッドの光量むらを補正するための方法であって、
    前記露光ヘッドは、前記感光体の軸方向と平行な第１方向において異なる位置に配置された複数の発光チップを含み、前記複数の発光チップの各々は少なくとも前記第１方向に並ぶ複数の発光素子の配列を含み、
    前記方法は、
    前記画像形成部に補正チャートの画像を形成させることと、
    形成された当該画像を光学的に読取ることで取得される前記補正チャートの読取画像を用いて、前記露光ヘッドの光量むらを補正するため補正データを生成することと、
    生成される前記補正データに基づいて、前記画像形成部へ入力される前記画像データを補正することと、
    を含み、
    前記補正チャートは、
    前記第１方向に直交する第２方向に並べて配置され、互いに異なる階調を有する複数の領域と、
    前記第２方向において前記複数の領域の一方の側に配置され、前記複数の発光チップのうちの隣り合う発光チップの境界を示す少なくとも１つの第１基準マークと、
    前記第２方向において前記複数の領域の他方の側に配置され、前記複数の発光チップのうちの隣り合う発光チップの前記境界を示す少なくとも１つの第２基準マークと、
    を含み、
    前記補正データを生成することは、
    前記補正チャートの前記読取画像における前記第１基準マーク及び対応する前記第２基準マークの位置に基づいて、前記複数の領域内の前記複数の発光チップによりそれぞれ形成された部分領域を判定することと、
    判定した部分領域ごとの濃度の測定結果に基づいて、前記補正データを生成することと、
    を含む、方法。

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