JP5404321B2 - 画像形成装置 - Google Patents

Description

本発明は、感光体を回転させながら感光体に照射される光を走査して感光体に画像を形成する画像形成装置に関する。

近年、電子写真プリンタの高性能化が進み、印刷の即時応答性の向上、印刷速度の向上および印刷画質の向上と、低コストとを並立させる技術が開発されてきている。

応答性を評価する指標として、ユーザによる印刷の指示から画像が形成された１枚目の記録媒体の出力が完了するまでの時間であるＦＰＯＴ（Ｆｉｒｓｔ Ｐｒｉｎｔ Ｏｕｔ Ｔｉｍｅ）やＦＣＯＴ（Ｆｉｒｓｔ Ｃｏｐｙ Ｏｕｔ Ｔｉｍｅ）がある。このＦＰＯＴ、ＦＣＯＴが数秒以下であることが望まれる。

ところで、電子写真プリンタの感光ドラムの感光層の厚さ（以下、膜厚）は、製造精度の限界により均一にならない。また、感光ドラムは画像形成中に記録媒体、中間転写体、またはクリーニング部材と接触するため、感光ドラムの表面が削れる。このとき、感光ドラム表面の各位置において削れ量が異なる。これも感光ドラムの膜厚が不均一になる一つの要因である。このような感光ドラムを帯電、露光した場合、感光ドラム表面の電位特性が均一にならない。そのため出力画像に濃度のむらが生じてしまう。そこで、感光ドラム表面の電位特性が不均一であることによる画像濃度のむらを補正し画質の向上を図るために、感光ドラム表面の電位特性のばらつきを補正する技術がある。その技術として特許文献１、特許文献２、特許文献３および特許文献４に示すものが知られている。これらの従来技術は、露光手段が感光ドラム上を露光するときに、露光する位置に応じてレーザ露光量を調整することで感光ドラムの感光ムラを補正する技術である。これにより、印刷画質の向上、それによる許容ムラレベルの向上、およびムラが許容される高耐久長寿命な感光ドラムの製造の低コスト化が可能となってきている。

図６は、感光ドラム表面の電位特性のばらつきを補正して画像形成を行う画像形成装置における光書込部の構成を概略的に示す図である。この画像形成装置は、１感光ドラム４ビームレーザ同時走査型の電子写真方式におけるプリンタである。説明を簡単にするため、図６においては、一般の電子写真プロセスに伴う構成である、帯電、現像、転写、定着等の、紙媒体に画像を形成する部分の構成は省略されている。

図６に示す画像形成装置は、マルチビームレーザ光書込部１１００、システム制御部１１４０、画像データ処理部１１５０、感光ドラム１１３０等を有する。システム制御部１１４０は、装置全体を制御するものであり、ＣＰＵ、ＲＯＭ、ＲＡＭ、機器を制御するユーザインターフェイス（図示せず）等からなる。

画像データ処理部１１５０は、ＡＳＩＣで構成され、システム制御部１１４０内のＣＰＵからのレジスタアクセスにより相互に情報通信を行いながら動作する。また、感光ドラム１１３０の側方には、感光ドラム１１３０を駆動して回転させるドラム駆動部１１３６が設けられている。

図７は、図６の画像形成装置における感光ドラム１１３０の回転開始時の各部の動作を示すタイミングチャートである。このタイミングチャートには、感光ドラム１１３０の駆動状態１２０１、感光ドラム１１３０の感光ムラ補正処理の有効／無効状態１２０２、および回転基準位置信号（ドラム基準信号）１１２２が示される。回転基準位置信号１１２２は、回転基準位置センサ１１２０および回転位置マーク１１２１によって得られる。図７中、各状態a〜状態eは、システム制御部１１４０による制御状態の判定や、制御指示による状態遷移に対応している。

図８は、図６の画像形成装置における画像形成動作手順および感光ムラ補正動作手順を示すフローチャートである。図８中（Ａ）はシステム制御部１１４０内のＣＰＵの動作を示す。図８中（Ｂ）は画像データ処理部１１５０（ＡＳＩＣ）内の感光ムラ補正部１１６１の動作を示す。また、図８中、各デバイスの入出力信号による情報伝達が破線で示されている。

図６、図７および図８を用いて、画像形成装置の動作を説明する。システム制御部１１４０は、初期状態として、画像形成装置を画像形成停止およびドラム停止中にする（ステップＳ１０１）。この状態は図７の駆動状態ａで示される。一方、感光ムラ補正部１１６１は、初期状態では、ムラ補正を行なっていない状態にあり、図７のムラ補正処理の無効状態dで待機している。

システム制御部１１４０は、画像形成開始が指示されるのを待つ（ステップＳ１０２）。画像形成開始が指示されると、システム制御部１１４０は、ドラムモータ駆動部１３６およびポリゴンモータ駆動部１０３aの起動を指示し、画像形成準備動作を開始する（ステップＳ１０３）。この画像形成準備動作において、ドラムモータ駆動部１１３６は、このドラムモータ駆動部１１３６への回転指示信号１１４１に従って、感光ドラム１１３０の駆動を開始する。これと同時に、ポリゴンミラーモータ駆動部１１０３ａは、感光ドラム１１３０をレーザ光により露光走査するための回転指示信号１１４２に従って、ポリゴンミラー１１０３を一定速度で回転させる駆動を開始する。このとき、感光ドラム１１３０の駆動状態１２０１は駆動状態bとなる。

システム制御部１１４０は、感光ドラム１１３０、およびポリゴンミラー１１０３の駆動開始からの所定の待ち時間が経過するのを待つ（ステップＳ１０４）。この場合、所定の待ち時間が経過すると、感光ドラム１１３０の駆動状態１２０１は画像形成に必要な安定した一定速度に達した駆動状態ｃとなる。

システム制御部１１４０は、回転基準位置信号（ドラム基準信号)１１２２の入力を確認する（ステップＳ１０５）。上記の駆動状態b、駆動状態ｃでは、感光ドラム１１３０の回転基準位置センサ１１２０の位置を感光ドラム１１３０上の回転位置マーク１１２１が通過する度に、回転基準位置信号１１２２が発生する。

感光ドラム１１３０の回転速度が安定した一定速度になった（駆動状態ｃ）後、ポリゴンミラー１１０３の回転速度が安定し、さらに、回転基準位置信号１１２２が入力されたタイミングから、システム制御部１１４０は、感光ムラ補正指示を行う（ステップＳ１０６）。これにより、感光ムラ補正のレジスタアクセス指示１１４３が発生し、ムラ補正処理の有効／無効状態１２０２が有効状態ｅとなる。

システム制御部１１４０は、感光ムラ補正指示を行った後、画像形成動作を行う（ステップＳ１０７）。この画像形成動作中、画像データ処理部１１５０は、システム制御部１１４０からの作像のレジスタアクセス指示１１４３により、画像データ処理を開始する。

外部のパソコン（図示せず）から入力された画像データ１１５１は、ラインバッファ制御部１１５２に送られ、マルチレーザ数のラインバッファ１１５３にデータとして蓄積される。この蓄積された画像データは、ＢＤ信号１１３５のタイミングで、ラインバッファ１１５３からマルチレーザ数分のデータとして同時に読み出され、感光ドラムムラ補正画像処理部（乗算部）１１５４に送られる。

ここで、感光ドラムムラ補正画像処理の流れを説明する。感光ムラ補正部１１６１は、感光ドラム１１３０が安定した速度の駆動状態ｃに至った後、回転基準位置信号１１２２が入力されたタイミングから、アドレス演算を行う（ステップＳ２０１）。このアドレス演算は、走査開始位置を示すＢＤ信号１１３５と、水晶発振器から出力される基準クロック信号をカウントしたときのカウント値とに基づいて行われる。ＢＤ信号１１３５は、レーザ走査においてビーム露光開始位置を制御するためのレーザ光センサに入射したレーザ光によって発生する信号である。このアドレス演算により、ムラ補正データを取り出すための適正なアドレスが選択されるようになる。

感光ムラ補正部（メモリコントローラ）１１６１は、テーブルメモリ１１６０から補正データを読み出す（ステップＳ２０２）。このテーブルメモリ１１６０は、感光ドラム１１３０の膜厚の不均一性に起因する画像濃度ムラのテーブルデータを保持しており、感光ドラム１１３０の膜厚の不均一性に起因する電位特性、すなわち感光ムラに合わせて予め用意されている。

感光ムラ補正部１１６１は、メモリデータバス１１６２を経由して伝送された感光ムラの補正データを、画像データと乗算されるデータに適合させるための処理を適合処理部１１６３で逐次行う（ステップＳ２０３）。さらに、感光ムラ補正部１１６１は、適合処理部１１６３からの感光ムラ補正用データを乗算部１１５４に逐次伝送する（ステップＳ２０４）。乗算部１１５４は、感光ムラ補正用データを画像データに乗算する。この後、感光ムラ補正部１１６１は本動作を終了する。

このように、感光ドラム１１３０が一定速度の駆動状態ｃに至った後、回転基準位置信号１１２２が入力されることで、ＢＤ信号１１３５とクロック信号に基づき、感光ムラ補正データを取り出すためのアドレスが選択される。これ以降、感光ムラ補正部１１６１が感光ムラ補正を行っている状態となり、図７の感光ムラ補正処理の有効／無効状態１２０２が有効状態ｅとなる。

乗算部１１５４での感光ムラ補正処理が行われた画像データは、レーザＰＷＭ変調器１１５５に伝送される。レーザＰＷＭ変調器１１５５は、レーザ電流駆動部１１０６を経由して４ビームマルチレーザ半導体チップ１１０１の点滅駆動を行う。

レーザ光は、コリメータレンズ１１０２で集光された後、ポリゴンミラー１１０３で反射・走査され、ｆθレンズ１１０４を透過する。さらに、レーザ光は、ポリゴンミラー１１０３の回転により、レーザ光路１１０５を辿って、４ビームマルチレーザによる露光スポット１１３１の走査線１１３３の軌跡の通り、感光ドラム１１３０上を露光走査される。この露光走査により、感光ドラム１１３０上には、静電潜像が形成される。静電潜像が形成された後、システム制御部１１４０は、これ以降のトナー現像、紙媒体への転写、紙媒体への加熱・加圧定着を行い、画像形成動作を終了する。

システム制御部１１４０は、所定の画像サイズに応じた作像時間が経過すると、画像形成動作が終了したか否かを判断する（ステップＳ１０８）。画像形成動作が終了すると、システム制御部１１４０は、感光ドラム１１３０の減速指示の回転指示信号１１４１を出力し（ステップＳ１０９）、感光ドラム１１３０の停止を確認するまで待つ（ステップＳ１１０）。停止を確認すると、つまり減速が終了すると、システム制御部１１４０は、本動作を終了する。

画像形成装置は、このような動作を行うことで、適正な感光ムラ補正および適正なレーザ書出ズレ補正が施された静電潜像を形成する。

特開昭６３−４９７７９号公報 特開２００４−２２３７１６号公報 特開２００７−１８７８２９号公報 特開２００７−３４２３３号公報

しかしながら、上記従来の画像形成装置の性能向上技術には、次のような問題があった。

すなわち、感光体の加速制御から定速制御に切換えたときに、回転基準位置センサ１１２０と感光ドラム１１３０に設けられた回転位置マーク１１２１との位置関係によって画像形成を直ちに行うことができない場合がある。感光ドラム１１３０の電位特性のばらつきを補正は、回転基準位置信号（ドラム基準信号）１１２２が生成されたことに応じて開始される。回転基準位置信号（ドラム基準信号）１１２２は、回転基準位置センサ１１２０に感光ドラム１１３０上の回転位置マーク１１２１が通過することによって生成される。つまり、感光ドラム１１３０が定速回転している状態で、画像形成がいつでも開始できる状態であっても、回転基準信号１１２２が生成されなければ画像形成を開始することができない。そのため、感光ドラム１１３０の回転速度が定速になってからほぼドラム１回転を終了するまで画像形成を開始することができない場合があり、その場合はＦＰＯＴが低下することになる。

例えば、８０ｍｍφのドラムで、表面速度２５１ｍｍ／ｓｅｃで回転させると、ドラムが１回転に要する時間は次のようになる。

８０×３．１４÷２５１＝２５１ｍｍ÷２５１＝１ｓｅｃ
従って、回転位置マーク１１２１が回転基準位置センサ１１２０を通過した直後に感光ドラム１１３０の加速制御が終了して定速制御に変わったとすると、画像出力が最大で１ｓｅｃ遅れることになる。このように、約１ｓｅｃの待ち時間が必要となり、画像補正を前提としたプリンタにとっては、大きな性能低下となる。

ここで、上記のように、感光ドラム１１３０が定速回転状態になったとしても、ポリゴンミラーが定速回転状態になる迄は画像形成を開始できない。従って、感光ドラム１１３０が定速回転状態になる迄に要する時間よりもポリゴンミラーが定速回転状態になる迄に要する時間が長ければ、上記の問題は低減するか、或いは生じない。

しかしながら、近年のポリゴンミラーは軽量化が進んでおり感光ドラムが定速回転状態になる迄に要する時間よりも短い時間で、ポリゴンミラーが定速回転状態になる。そのため、近年の画像形成装置は、感光ドラムが定速回転状態になったことに応じて画像形成可能な状態になる。そのため、上記の課題が生じる虞がある。

そこで、本発明は、感光体の感光ムラを補正して画質を向上させることができる、且つ画像形成動作の即応性を高めることができる画像形成装置を提供することを目的とする。

上記目的を達成するため、本発明の画像形成装置は、感光体と、前記感光体を回転駆動する駆動手段と、前記感光体を露光する露光手段と、前記露光手段の光量を補正する補正データを前記感光体上の位置に対応づけて記憶する記憶手段と、前記感光体に設けられる基準位置が前記感光体の回転中に所定の位置を通過することに応じて第１の信号を生成する第１の信号生成手段と、前記感光体が回転することによって前記第１の信号の１周期内に複数の周期が含まれる第２の信号を生成する第２の信号生成手段と、前記駆動手段によって前記感光体が加速制御される間、前記第１の信号が入力されたことに応じて前記第２の信号をカウントし、前記感光体の回転速度が前記加速制御から定速制御に切換えられたときの前記露光手段による前記感光体上の露光位置を前記第２の信号のカウント値に基づいて特定し、特定した前記露光位置に対応した補正データを前記記憶手段から読み出し、前記記憶手段から読み出された前記補正データに基づいて前記露光手段の光量を制御する制御手段と、を有することを特徴とする。

本発明によれば、感光体の回転速度の加速制御中であっても露光位置を特定することができる。このため、加速制御から定速制御に切り替えられたときに感光体の基準位置が所定の回転位置を通過するのを待つことなく補正データに基づく光量の補正を行うことができる。

これにより、感光体の感光ムラを補正して画質を向上させることができ、且つ画像形成動作の即応性を高めることができる画像形成装置を提供することが可能となる。

第１の実施形態の画像形成装置における光書込部の構成を概略的に示す図である。 画像形成装置における感光ドラムの回転開始時の各部の動作を示すタイミングチャートである。 画像形成動作手順および感光ムラ補正動作手順を示すフローチャートである。 第２の実施形態における画像形成動作手順および感光ムラ補正動作手順を示すフローチャートである。 第３の実施形態の画像形成装置における光書込部の構成を概略的に示す図である。 従来の画像形成装置における光書込部の構成を概略的に示す図である。 画像形成装置における感光ドラムの回転開始時の各部の動作を示すタイミングチャートである。 画像形成動作手順および感光ムラ補正動作手順を示すフローチャートである。

以下、本発明を実施するための形態を図面に基いて説明する。

[第１の実施形態]
図１は、第１の実施形態の画像形成装置における光書込部の構成を概略的に示す図である。この画像形成装置は、１感光ドラム４ビームレーザ同時走査型の電子写真方式のプリンタとして構成されている。なお、説明を簡単にするため、図１においては、一般の電子写真プロセスに伴う、帯電、現像、転写、定着等の紙媒体に画像を形成する部分の構成は省略されている。

図１に示す画像形成装置は、マルチビームレーザ光書込部１００、システム制御部１４０、画像データ処理部１５０、感光ドラム１３０等を有する。システム制御部１４０は、装置全体を制御するものであり、ＣＰＵ、ＲＯＭ、ＲＡＭ、機器を制御するユーザインターフェイス（図示せず）等からなる。

画像データ処理部１５０は、ＡＳＩＣで構成され、システム制御部１４０内のＣＰＵからのレジスタアクセスにより相互に情報通信を行いながら動作する。

マルチビームレーザ光書込部１００は、感光体としての感光ドラム１３０の表面にレーザ光を照射して静電潜像を形成する。マルチビームレーザ光書込部１００には、４ビームマルチレーザ半導体チップ１０１、コリメータレンズ１０２、ポリゴンミラー１０３、ｆθレンズ１０４が設けられている。更に、マルチビームレーザ光書込部１００には、レーザ電流駆動部１０６およびポリゴンミラーモータ駆動部（ポリゴンモータ）１０３ａが設けられている。ポリゴンミラーモータ駆動部１０３ａは、レーザ光を走査するポリゴンミラー１０３を駆動する。

また、画像データ処理部１５０には、ラインバッファ制御部１５２、感光ドラムムラ補正画像処理部（乗算部）１５４が設けられている。更に、画像データ処理部１５０には、レーザＰＷＭ変調器１５５、不揮発性メモリ（テーブルメモリ）１６０および感光ムラ補正部（メモリコントローラ）１６１が設けられている。ラインバッファ制御部１５２には、画像データを入力するラインバッファ１５３が設けられている。

また、テーブルメモリ１６０（補正データ保持手段）は、感光ドラム１３０の膜厚の不均一性、即ち、電位特性に起因する画像濃度ムラを補正するためのムラ補正データをテーブル形式で保持している。感光ムラ補正部１６１には、テーブルメモリ１６０に保持されたムラ補正データを、画像データと乗算されるデータに適合するための適合処理部１６３が設けられている。さらに、感光ムラ補正部１６１には、カウンタメモリ（図示せず）、基準クロック生成手段として機能する水晶発振器が供給するクロック（基準クロック）を計時するハードウエアカウンタ（図示せず）が設けられている。更に、感光ムラ補正部１６１には、後述するギアフォトセンサ１３８の出力信号（ギアフォトセンサ出力信号１４４）を計測するギアカウンタ（図示せず）等も設けられている。

また、画像形成装置には、感光ドラム１３０の回転駆動を行うためのＤＣブラシレスモータ（駆動モータ）１３６および駆動部１３９が設けられている。ＤＣブラシレスモータ１３６には、モータの動力を感光ドラム１３０に伝達する減速ギア１３７（ギア部材）、小ギアマーク（図示せず）が設けられている。更に、ＤＣブラシレスモータ１３６には、小ギアマークを読み取る第１の信号生成手段（第１の検知手段）であるところのギアフォトセンサ１３８（信号発生手段）が設けられている。

また、感光ドラム１３０の側方には、走査開始位置を表すＢＤ信号を発生するＢＤセンサ１３４（垂直基準検知手段）、回転基準位置センサ１２０（回転基準検知手段）が設けられている。回転基準位置センサ１２０は、感光ドラム１３０の側面に設けられた回転位置マーク１２１を感光ドラム１３０の回転中に読み取って、回転基準位置信号１２２を出力する第２の信号生成手段（第２の検知手段）として機能する。

図２は、画像形成装置における感光ドラム１３０の回転開始時の各部の動作を示すタイミングチャートである。このタイミングチャートには、感光ドラム１３０の駆動状態２０１、感光ドラム１３０のムラ補正処理の有効／無効状態２０２、ギアフォトセンサ１３８の出力信号１４４および回転基準位置信号１２２が示される。回転基準位置信号１２２は、回転基準位置センサ１２０および回転位置マーク１２１によって得られる。また、図２中の各状態ａ〜状態ｆは、システム制御部１４０による制御状態の判定や、制御指示による状態遷移に対応している。

図３は、画像形成動作手順および感光ムラ補正動作手順を示すフローチャートである。図３中（Ａ）はシステム制御部１４０内のＣＰＵの動作を示す。図３中（Ｂ）は画像データ処理部１５０（ＡＳＩＣ）内の感光ムラ補正部１６１の動作を示す。また、図３中、各デバイスの入出力信号による情報伝達が破線で示されている。

図１、図２および図３を用いて、画像形成装置の動作を説明する。システム制御部１４０は、初期状態として、画像形成装置を画像形成停止およびドラム停止中にする（ステップＳ１）。この状態は図２の駆動状態ａで示される。また、感光ムラ補正部１６１は、初期状態では、感光ムラ補正を行なっていない状態にあり、図２のムラ補正処理の無効状態d（図２参照）で待機している。

システム制御部１４０は、画像形成開始が指示されるのを待つ（ステップＳ２）。画像形成開始が指示されると、システム制御部１４０は、ＤＣブラシレスモータ（ドラムモータ）１３６およびポリゴンモータ駆動部１０３ａの起動を指示し、画像形成準備動作を開始する（ステップＳ３）。この画像形成準備動作において、駆動部１３９は、システム制御部１４０からの回転指示信号１４１に従って、ＤＣブラシレスモータ１３６を駆動し、感光ドラム１３０の駆動を開始する。これと同時に、ポリゴンミラーモータ駆動部１０３ａは、システム制御部１４０からの回転指示信号１４２に従って、ポリゴンミラー１０３を一定速度で回転させる駆動を開始する。この感光ドラム１３０の駆動状態２０１は、駆動状態b（図２参照）となる。

システム制御部１４０は、感光ドラム１３０の回転基準位置信号（ドラム基準信号）１２２の入力を確認するまで待つ（ステップＳ４）。感光ドラム１３０の回転基準位置信号１２２の入力が確認されると、システム制御部１４０は、各モータの駆動開始からの所定の待ち時間が経過するのを待つ（ステップＳ５）。この場合、所定の待ち時間が経過すると、感光ドラム１３０の駆動状態２０１が画像形成に必要な安定した一定速度に達し、駆動状態ｃとなる。

感光ドラム１３０が回転を始めた駆動状態ｂ、駆動状態ｃでは、感光ドラム１３０の回転基準位置センサ１２０の位置を感光ドラム１３０上の回転位置マーク１２１が通過する度に、回転基準位置信号１２２が発生する。また、感光ドラム１３０の回転は、ギアフォトセンサ１３８が減速ギア１３７の小ギアマーク（図示せず）を読み取ることで検知される。

感光ドラム１３０が回転を始めた駆動状態ｂ（加速制御中）、駆動状態ｃ（定速制御）では、ギアフォトセンサ出力信号１４４が周期的に発生する。ギアフォトセンサ出力信号１４４は、感光ドラム１３０への減速比とギアのマークの間隔に応じて発生する。本実施形態では、感光ドラム１３０の１周回に対して４００回発生する比率で、減速ギア１３７およびギアフォトセンサ１３８が構成されている。ここでは、感光ドラム１３０のドラム径は８０ｍｍφ、感光ドラム１３０の周長は約２５１ｍｍであり、ギアフォトセンサ出力信号１４４の出力間隔は、２５１／４００＝０．６２ｍｍ程に相当するものとしている。

なお、ギアフォトセンサ１３８の出力信号１４４と感光ドラム１３０の回転基準位置センサ１２０の回転基準位置信号１２２は、本実施形態の画像形成装置の機械的誤差（メカバラツキ）により、同時に遷移するとは限らない。ただし、減速比とドラム周径については機械的な精度の問題がある。しかし、本実施の形態では、感光ドラム１３０の回転基準位置信号１２２が出力される間に計測（累積カウント）されるギアフォトセンサ１３８の出力信号数のバラツキは、１カウント以下程度に抑制されるように設計されている。

また、図２の状態ａと状態ｂにおいて、感光ドラムムラ補正画像処理部（乗算部）１５４は、システム制御部１４０からのレジスタアクセス指示により、第１のモード（モード１）状態になっている。第１のモードは、感光ドラム１３０の回転基準位置センサ１２０の回転基準位置信号１２２を基準に、ギアカウンタでギアフォトセンサ出力信号１４４を計測（累積カウント）するモードである。第１のモードでは、感光ドラム１３０の現在の回転位置を検知し、更新し続ける。このギアカウンタは、前述のように、感光ムラ補正部１６１に設けられている。

ギアカウンタは、回転基準位置センサ１２０の出力信号（回転基準位置信号）１２２によって値がクリア（初期化）された後にギアフォトセンサ出力信号１４４の計測を開始し、ギアフォトセンサ出力信号１４４のパルス数を計測する。

一方、感光ムラ補正部１６１は、最初の回転基準位置信号１２２が発生するまで待つ（ステップＳ２１）。最初の回転基準位置信号１２２が発生すると、感光ムラ補正部１６１のムラ補正処理の状態２０２は、図２の状態ｆとなる。

システム制御部１４０は、この回転基準位置信号１２２とギアフォトセンサ出力信号１４４の組合せから回転位置（回転方向の副走査位置）を検知する（ステップＳ２２）。このステップＳ２２の処理は副走査位置検知手段に相当する。

なお、図２の状態ｆ以降におけるギアフォトセンサ出力信号１４４の波形は、本実施形態の機能の理解を容易にする、感光ドラム１３０の１周回に対し、ギアフォトセンサ信号１４４が８回出力されるように示されている。

本実施形態の画像形成装置は、第１のモードは、感光ムラ補正を行わない非ムラ補正のモードとなっている。また、ポリゴンミラー１０３の回転速度が安定した後に、感光ドラム１３０の駆動状態２０１が安定速度（定速制御）となり、駆動状態ｃとなる。

前述したように、システム制御部１４０は、ドラムモータおよびポリゴンミラーモータの駆動後、ステップＳ４で最初の回転基準位置信号１２２の入力待ちを行う。システム制御部１４０は、ステップＳ３で感光ドラム１３０の回転指示信号１４１を出力してから所定時間が経過した後（回転変速終了後）に、レジスタアクセス指示１４３により、感光ムラ補正指示を行う（ステップＳ６）。

一方、感光ムラ補正部１６１は、レジスタアクセス指示１４３を待ち（ステップＳ２３）、このレジスタアクセス指示１４３を受け取ると、第２のモード状態に切り替わる。第２のモードは、感光ムラ補正データを取り出すための適正なアドレス（感光ドラム１３０上の露光位置）を選択するモードである。第２のモードでは、感光ムラ補正部１６１は、感光ムラ補正を適正に行うべく、上記の適正なアドレスに応じた補正データに基づいて露光量を制御する。そして、図２のムラ補正処理の状態２０２が有効状態ｅとなる。

この第１のモード（モード１）から第２のモード（モード２）へのモード切換えの際に、本実施形態の特徴である、感光ドラム１３０上の位置情報の受け渡しが行なわれる。すなわち、感光ムラ補正部１６１は、第１のモード（モード１）で検知されていた感光ドラム１３０上の位置情報を、回転基準位置信号を基準とした時間に換算し、第２のモード（モード２）の初期カウンタ値としてロードする（ステップＳ２４）。このステップＳ２４の処理は位置取得手段に相当する。

図２の例では、状態eに遷移したタイミングでは、ギアフォトセンサ出力信号１４４の累積カウント値は「３」である。ここで、ギアフォトセンサ１３８の１カウントは、２５１ｍｍ／８回である約３１ｍｍ（≒１２５ｍｓｅｃ）に相当するので、１０ＭＨｚの水晶発振器のクロックカウンタで１２５０カウントとなる。従って、累積カウント値の「３」は、９４．１ｍｍ（≒３７５ｍｓｅｃ＝３７５０カウント）に相当する。

モード１からモード２への切換え時、感光ムラ補正部１６１は、モード２用クロックカウンタの初期カウンタ値として、「３７５０」をロードし、モード２の動作を開始する。

モード２において、感光ムラ補正部１６１は、ＢＤ信号１３５と、水晶発振器からのクロック（基準クロック）を用いたハードウエアカウンタによる計時とに基づき、適正なアドレスを演算する（ステップＳ２５）。感光ムラ補正部１６１は、適正なアドレスを演算するこの場合、回転基準位置センサの出力信号１２２を基準にする。

すなわち、ハードウエアカウンタのカウント値は、回転基準位置センサの出力信号１２２を基準としてクリアされ、当該ハードウエアカウンタによる計時が再開される。そして、上記の演算された適正なアドレスに従って、感光ドラム１３０の回転方向である副走査方向、およびこれに垂直な主走査方向の感光ムラ補正用データが取得される。

本実施形態の画像形成装置では、このような形態で感光ドラムムラ補正が開始される。すなわち、従来は、感光ドラムムラ補正が開始は、図８ＡのステップＳ１０４、Ｓ１０５の手順を経て行なわれる。具体的には、従来は、感光ドラム１３０の駆動開始後、所定時間が経過して感光ドラム１３０の回転速度が安定したとしても、さらに、回転基準位置信号１２２の入力を待って、感光ドラムムラ補正が開始される。

しかし、本実施形態では、上記ロードの機能（感光ドラム１３０上の位置情報の受け渡し）を行なっている。このため、本実施形態では、感光ドラム１３０の回転速度が安定した後に直ちに感光ドラムムラ補正が開始される。これにより、本実施の形態では、感光ドラム１３０の感光ムラを補正して画質を向上させるに当たり、画像形成動作の即応性を高めることが可能となる。

システム制御部１４０は、ステップＳ６で感光ムラ補正指示を行った後、画像形成動作を行う（ステップＳ７）。画像形成中、画像データ処理部１５０は、システム制御部１４０からの作像のレジスタアクセス指示１４３により、画像データ処理を開始する。また、外部のパソコン（図示せず）から画像データ１５１が入力され、ラインバッファ制御部１５２に送られ、マルチレーザ数のラインバッファ１５３にデータとして蓄積される。蓄積されたデータは、ＢＤ信号１３５のタイミングで、ラインバッファ１５３からマルチレーザ数分のデータとして並列に読み出され、感光ドラムムラ補正画像処理部１５４に送られる。

次に、感光ドラムムラ補正画像処理の流れを説明する。まず、感光ムラ補正部（メモリコントローラ）１６１は、感光ドラムムラのテーブルデータを記憶する不揮発メモリ（テーブルメモリ）１６０（記憶手段）から、補正データを読み出す（ステップＳ２６）。この補正データは、前述したように、画像形成装置に備え付けられた感光ドラム１３０の表面を露光する場合の電位特性に合わせて予めテーブルメモリ１６０に記憶されている。

感光ムラ補正部１６１は、感光ドラムムラのテーブルデータを、メモリデータバス１６２を経由して適合処理部１６３に伝送し、適合処理部１６３で画像データと乗算されるムラ補正用データに適合させる処理を行う（ステップＳ２７）。感光ムラ補正部１６１は、適合処理されたムラ補正用データを逐次、乗算部１５４に伝送する（ステップＳ２８）。この後、感光ムラ補正部１６１は本動作を終了する。

本実施形態では、感光ドラム１３０のレーザ露光位置に合わせたテーブルデータを選択して読み出すために、感光ムラ補正部１６１は、前述した初期カウント値と、水晶発振器からのクロック信号による計時とに基づき、感光ドラム１３０上の副走査方向の位置を特定する。さらに、感光ムラ補正部１６１は、ＢＤ信号１３５と、水晶発振器からのクロック信号による計時とに基づき、感光ドラム１３０上の主走査方向の位置（主走査位置）を特定する。この感光ムラ補正部１６１の動作は、主走査位置検知手段に相当する。

このようにして特定された感光ドラム１３０表面上の２次元位置に基づき、テーブルメモリ１６０から、２次元データとしてのムラ補正データを取り出すための適正なアドレスが選択されるようになる。これ以降、感光ムラ補正部１６１は、ムラ補正を行っている状態となり、図２のムラ補正処理の状態２０２が有効な状態ｅとなる。

感光ドラムムラ補正画像処理部（乗算部）１５４では、ラインバッファ１５３からの画像データと感光ムラ補正データとの演算（乗算）が行われる。この演算により感光ムラ補正処理が行われた画像データは、レーザＰＷＭ変調器１５５に伝送され、レーザ電流駆動部１０６を経由して４ビームマルチレーザ半導体チップ１０１の点滅駆動に供される。

レーザ光は、コリメータレンズ１０２で集光された後、ポリゴンミラー１０３で反射・走査され、ｆθレンズ１０４を透過する。さらに、レーザ光は、ポリゴンミラー１０３に回転により、感光ドラム１３０へのレーザ光路１０５を辿って、ポリゴンミラー１０３の回転により、４ビームマルチレーザによる露光スポット１３１の走査線１３３の軌跡の通り、感光ドラム１３０上を露光走査される。この露光走査により、感光ドラム１３０上には、静電潜像が形成される。

静電潜像が形成された後、システム制御部１４０は、これ以降のトナー現像、紙媒体への転写、紙媒体への加熱・加圧定着を行い、画像形成動作を終了する。

システム制御部１４０は、画像サイズに応じた所定の作像時間が経過すると、画像形成動作が終了したか否かを判断し（ステップＳ８）、終了していない場合、ステップＳ７の処理に戻る。一方、画像形成動作が終了すると、システム制御部１４０は、感光ドラム１３０の減速指示を行う（ステップＳ９）。システム制御部１４０は、減速終了、つまり感光ドラム１３０の回転停止が確認されるのを待ち（ステップＳ１０）、回転停止が確認されると、本動作を終了する。

このように、第１の実施形態の画像形成装置は、感光ドラム１３０の回転変速中、感光ドラム１３０の回転基準位置信号１２２を基に、ギアフォトセンサ１３８のギアフォトセンサ出力信号１４４のパルス数を計測して、感光ドラム１３０のおおよその副走査位置を特定する。次に、画像形成装置は、感光ドラム１３０の回転速度が安定した後、この特定された副走査位置からの時間計測に基づき、適正なアドレスを演算する。そして、画像形成装置は、算出した適正なアドレスに基いて、テーブルメモリ１６０から副走査方向および主走査方向の感光ムラ補正用データを取得し、感光ムラ補正を行う。

上記動作により、感光ドラム１３０には、適正なドラムムラ補正および適正なレーザ書出ズレ補正がなされた静電潜像が形成される。これにより、感光ドラム１３０の感光ムラを補正して画質を向上させることができ、且つ、画像形成動作の即応性を高めることができる。

すなわち、ＤＣブラシレスモータ１３６が加速制御途中であっても、ギアフォトセンサ出力信号（回転駆動パルス）の累積精度で、感光ドラム１３０の回転位置（副走査位置）を検知することが可能となる。従って、第１のモードでモータ回転速度が安定した直後に、感光ドラムムラ補正を開始することができ、ＦＣＯＴあるいはＦＰＯＴが大幅に改善する。このように、本実施形態では、感光ドラム１３０の回転駆動を開始した後、最初のムラ補正を開始するまでの時間を短縮することができる。

また、本実施形態では、ＤＣブラシレスモータ１３６から感光ドラム１３０への駆動伝達系のギアとフォトセンサとからなる構成など、周期ジッタの許容された構成であっても、回転駆動パルスを発生できさえすればよい。従って、本実施形態では、上記の効果を低コストで実現することができる。また、本実施形態では、感光ドラム１３０の全面に亘って高画質な静電潜像を得ることができる。

なお、安価なエンコーダ信号を常時用いた「常時モード１」となるムラ補正であっても、感光ムラを補正できる場合がある。しかし、場合によっては、モータ回転ムラによる周期ジッタが重畳し、感光ムラ補正部から受ける影響で露光データにピッチムラが発生する虞がある。これに対し、本実施形態では、第２のモードへの切替機能によって信号ジッタの影響を受けなくなるので、ピッチムラが発生しなくなる。ピッチムラとは、異常濃度変動による画像の濃度変動筋ムラのことである。

[第２の実施形態]
第１の実施形態では、感光ドラム１３０の回転駆動を開始した後、最初のムラ補正を開始するまでの時間を短縮していた。これに対し、第２の実施形態では、前回の作像を終えて感光ドラム１３０の減速途中に、改めて次回の作像を開始したい場合などにおいて、最初のムラ補正を迅速に開始するようにしている。すなわち、第２実施形態では、感光ドラム１３０が一旦、作像時の一定速度でない状態になってから、感光ムラ補正を再開するまでの時間を短縮するようにしている。なお、第２の実施形態においても、第１のモードで感光ドラム１３０の回転位置を計測し続け、第２のモードでその回転位置を用いる。

図４は、第２の実施形態における画像形成動作手順および感光ムラ補正動作手順を示すフローチャートである。図４中（Ａ）はシステム制御部１４０内のＣＰＵの動作を示す。図４中（Ｂ）は画像データ処理部１５０（ＡＳＩＣ）内の感光ムラ補正部１６１の動作を示す。また、図４中、各デバイスの入出力信号による情報伝達が破線で示されている。なお、第２の実施形態の画像形成装置の構成は前記第１の実施形態の画像形成装置の構成と同じであるので、同一の符号を用いることでその説明を省略する。また、第２の実施形態（図４参照）のステップ処理において、前記第１の実施形態（図３参照）と同一のステップ処理ついては、同一のステップ番号を付すことによりその説明を省略する。ここでは、異なるステップ処理について説明する。

システム制御部１４０は、作像終了後、ステップＳ９で感光ドラム１３０の減速指示があってから、ステップＳ１０で減速終了となるまで待つ間に、画像形成再開の指示があったか否かを判別する（ステップＳ９Ａ）。画像形成再開の指示がない場合、システム制御部１４０はステップＳ１０の処理に進む。

一方、画像形成再開の指示があった場合、システム制御部１４０は、ステップＳ３の処理に戻る。この画像形成再開の指示によって、第１のモードの動作が再び行われることになる。これにより、再開時、感光ムラ補正を開始するまでの待ち時間が、停止からの起動時と同様に不要となる。

従って、システム制御部１４０は、ステップＳ５で所定時間待った後、即時に、ステップＳ６で感光ドラムムラ補正開始を指示する。そして、システム制御部１４０からのレジスタアクセス指示１４３により、画像データ処理部１５０は、画像データ処理を開始する。

このように、第２の実施形態の画像形成装置は、感光ドラム１３０の減速途中から最初の感光ムラ補正を開始するまでに必要な時間を短縮する。また、画像形成装置は、第１のモードで感光ドラム１３０の位置を随時計測し続け、その位置を第２のモードで用いる。これにより、前回の作像を終えて減速の途中に、改めて次回の作像を開始したい場合など、感光ドラム１３０が一旦、作像時の一定速度でない状態になってから、再度、感光ムラ補正を開始するまでの時間を短縮することができる。

[第３の実施形態]
第１の実施形態では、第１のモードにおいて、感光ドラム１３０の絶対位置を検出するために、ギアフォトセンサ１３８が設けられていたが、感光ドラム１３０の絶対位置は概略わかればよいので、ギアフォトセンサ１３８を用いた構成でなくてもよい。そこで、第３の実施形態では、ＤＣブラシレスモータ１３６の回転に同期したＦＧ信号を用いて感光ドラム１３０の絶対位置を検出している。

図５は、第３の実施形態の画像形成装置における光書込部の構成を概略的に示す図である。第３の実施形態の画像形成装置は第１の実施形態の画像形成装置とほぼ同様の構成を有するので、第１の実施形態と同一の部分については同一の符号を使用することでその説明を省略し、ここでは異なる部分について説明する。

駆動伝達系の減速ギア１３７は、感光ドラム１３０とＤＣブラシレスモータ１３６との間に取り付けられ、感光ドラム軸に軸支される大きなギアとモータ軸に軸支される小さなギアを有する。

ホール素子およびアンプバッファ５３８は、ＤＣブラシレスモータ１３６のモータ軸の周囲に設けられ、ＤＣブラシレスモータ１３６の回転に同期したＦＧ信号５４４を出力する。ＦＧ信号５４４は、ＤＣブラシレスモータ１３６を駆動するＤＣブラシレスモータドライバ装置５３９に伝達されるとともに、画像データ処理部１５０内の感光ムラ補正部１６１にも伝達される。

実施例３の画像形成装置によれば、モータ付属のホール素子から得られるＦＧ信号で十分な信号数が得られる条件である場合、感光ムラ補正部１６１は、このＦＧ信号を回転駆動パルス発生部のパルスとして利用する。即ち、感光ドラム１３０に設けられた回転位置マーク１２１を回転基準位置センサ１２０が検知したときに生成されるパルス信号の１周期内に複数の周期のＦＧ信号が生じるようなモータを使用する。このように、第１のモードでは感光ドラム１３０の概略の絶対位置がわかればよいので、センサを追加する必要も無く、さらに低コスト化を図ることができる。なお、モータからのＦＧ信号を使用する代わりに、感光ドラム１３０にエンコーダを取り付け、感光ドラム１３０の回転に伴いエンコーダから出力される信号を用いても良い。

なお、本発明は、上記の各実施の形態の構成に限られるものではなく、特許請求の範囲で示した機能、または各実施の形態の構成が持つ機能が達成できる構成であればどのようなものであっても適用可能である。

例えば、本発明の適用範囲は、発光素子の光量変調方式には依存しないため、前述した各実施の形態のようにＰＷＭ方式であっても、また、特開２００７−３４２３３号公報に示すように電流変調方式であってもよく、種々の応用が可能である。

また、第１の実施形態の画像形成装置では、第１のモード中、非ムラ補正モードとなっているが、ある程度の最初の回転基準位置信号１２２の入力を待ってギアカウンタから得られる位置で補正を開始するようにしてもよい。また、最初の回転基準位置信号１２２の入力前から、初期の補正位置ズレを許容した上で、補正を既に開始するようにしても、本発明を実施することが可能である。これにより、画像形成中、感光ドラムムラ補正が早期に行える。

また、第１の実施形態の画像形成装置では、第２のモード切替前に、最初の回転基準位置信号１２２の入力を待つステップＳ４の処理がある。しかし、設計上の所定時間によって必ず感光ドラム１３０が１回転する設計の場合、この入力を待つステップＳ４の処理が無くても、本発明の実施は当然可能である。これにより、画像形成中、良質な感光ドラムムラ補正が早期に行える。

また、本発明は、画像形成装置として、本来の印刷装置の他、印刷機能を有するファクシミリ装置、印刷機能、コピー機能、スキャナ機能等を有する複合機（ＭＦＰ）であってもよいことは勿論である。

１２０…回転基準位置センサ
１３０…感光ドラム
１３６…ＤＣブラシレスモータ
１３８…ギアフォトセンサ

Claims (7)

1. 感光体と、
   前記感光体を回転駆動する駆動手段と、
   前記感光体を露光する露光手段と、
   前記露光手段の光量を補正する補正データを前記感光体上の位置に対応づけて記憶する記憶手段と、
   前記感光体に設けられる基準位置が前記感光体の回転中に所定の位置を通過することに応じて第１の信号を生成する第１の信号生成手段と、
   前記感光体が回転することによって前記第１の信号の１周期内に複数の周期が含まれる第２の信号を生成する第２の信号生成手段と、
   前記駆動手段によって前記感光体が加速制御される間、前記第１の信号が入力されたことに応じて前記第２の信号をカウントし、前記感光体の回転速度が前記加速制御から定速制御に切換えられたときの前記露光手段による前記感光体上の露光位置を前記第２の信号のカウント値に基づいて特定し、特定した前記露光位置に対応した補正データを前記記憶手段から読み出し、前記記憶手段から読み出された前記補正データに基づいて前記露光手段の光量を制御する制御手段と、を有することを特徴とする画像形成装置。
2. 前記制御手段に基準クロックを供給するクロック生成手段を有し、
   前記制御手段は、前記駆動手段によって前記感光体が定速制御されている場合、前記第１の信号が生成されたことに応じて前記基準クロックをカウントし、前記基準クロックのカウント値に基づいて前記記憶手段から前記感光体の露光位置に対応する前記補正データを読み出し、読み出された補正データに基づいて前記露光手段の光量を制御し、前記感光体の加速制御から定速制御に切り換えられた後に前記第１の信号が生成されたことに応じて、前記第２の信号のカウントから前記基準クロックのカウントに切り替えることを特徴とする請求項１に記載の画像形成装置。
3. 前記感光体が定速制御されている場合、前記制御手段は、前記基準位置が前記所定の位置を通過したことに応じて前記第１の信号生成手段が前記第１の信号を生成したことに応じて前記基準クロックのカウントを初期化し、初期化された状態から前記基準クロックのカウントを開始することを特徴とする請求項２に記載の画像形成装置。
4. 前記駆動手段は、駆動モータを備え、
   前記第２の信号生成手段によって生成される前記第２の信号は、前記駆動モータに付属のホール素子から得られる信号であることを特徴とする請求項１に記載の画像形成装置。
5. 前記駆動手段は、駆動モータを備え、
   前記第２の信号生成手段は、前記駆動モータの動力を前記感光体に伝達するギア部材の回転位置を検知するセンサを備え、
   前記第２の信号生成手段によって生成される前記第２の信号は、前記センサの出力信号であることを特徴とする請求項１に記載の画像形成装置。
6. 前記第２の信号生成手段は、前記感光体の回転に応じて前記第２の信号を出力するエンコーダであることを特徴とする請求項１に記載の画像形成装置。
7. 前記基準位置は、前記感光体に設けられた基準マークであり、前記第１の信号生成手段は、前記基準マークを検出するセンサであることを特徴とする請求項１乃至６いずれか１項に記載の画像形成装置。

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