JP5867785B2 - 画像形成装置および露光量補正方法 - Google Patents

Description

本発明は画像形成装置および露光量補正方法に関し、詳しくは、画像形成装置において発光素子による露光量を補正するための技術に関する。

従来、画像形成装置において発光素子による露光量を補正するための技術として、例えば、特許文献１に記載されたものが知られている。その従来技術文献においては、テスト画像（露光量補正画像）を印刷し、ユーザにテスト画像を目視してもらって補正値を入力してもらうことで、入力した補正値に基づきＬＥＤ素子（発光素子）の露光量補正を行う技術が開示されている。

特開２０１０−０８５８２４号公報

しかしながら、通常、セルフォックレンズ（登録商標）を主走査方向に一列に配置したレンズアレイを用いたＬＥＤアレイでは、焦点位置ずれが発生したときに、レンズピッチで発生するレンズアレイの特性の影響によりレンズとレンズの間の谷間で光量が弱くなり濃淡縦縞が発生することがあった。

本発明は、レンズピッチで発生するレンズアレイの特性の影響を抑制する露光量補正の技術を提供するものである。

本明細書によって開示される画像形成装置は、補正モードを有する画像形成装置であって、感光体と、発光素子と、該発光素子からの光を収束して結像するレンズアレイとを有し、前記感光体を露光して潜像を形成する露光部と、前記潜像に基づく画像を被記録媒体に形成する画像形成部と、前記被記録媒体を搬送する搬送部と、前記補正モードにおいて、主走査方向の長さが前記レンズアレイのレンズピッチ以上となる補正用画像を複数含む補正用画像群を、各補正用画像が互いに前記主走査方向に前記レンズピッチ未満でシフトした位置で副走査方向に並ぶように形成するための第１画像データ、および各補正用画像が互いに前記主走査方向に、ｄ（ｄは２以上の整数）×レンズピッチ＋前記レンズピッチ未満の間隔で並ぶように形成するための第２画像データの少なくとも一方を含む補正用画像データを生成し、前記補正用画像データに基づいて、前記露光部および前記画像形成部を制御して、前記被記録媒体あるいは前記搬送部上に前記補正用画像群を形成させる、制御部とを備える。

本構成によれば、上記補正用画像データに基づいて、搬送ベルトあるいは被記録媒体に補正用画像群を形成することにより、センサ検知やサービスマンの目視により最も光量が弱くなりやすいレンズの谷間近傍の発光素子を特定することができる。その特定情報（位置および光量）から、レンズピッチの影響を抑制する補正を行うことができる。すなわち、露光量補正量が最も大きいレンズ谷間の発光素子が見つかれば、レンズアレイの光量特性により、他の発光素子をどのように補正すればよいかの基礎情報も得られる。すなわち、レンズピッチの影響を抑制する補正を行うための補正用画像を形成することができる。

上記画像形成装置において、前記補正用画像データは、前記レンズピッチで発生する、前記レンズアレイの特性の影響による露光量差を打ち消すように、前記補正用画像群を形成するための画像データであるようにしてもよい。
本構成によれば、主走査方向の濃淡ムラが最も目立たない補正用画像をセンサや目視で特定することにより、最適な主走査位置補正を行える。

また、その際、前記補正用画像データは、前記補正用画像群を、レンズピッチ間隔で濃淡差を有する縦縞模様に形成するための画像データであることが好ましい。この場合、縦縞模様が最も目立たない補正用画像をセンサや目視で特定することにより、最適な主走査位置補正を行える。

また、その際、前記補正用画像データは、前記縦縞を、濃淡のグラデーションを含むように形成するための画像データであるようにしてもよい。この場合、実際のレンズアレイによる露光量の影響は発光素子の位置によって異なるため、レンズ谷間の発光素子以外の発光素子に対して、より的確な露光量補正ができる。

また、上記画像形成装置において、前記補正用画像データは、それぞれ異なる露光補正量に対応したさらなる複数の補正用画像群を形成するための、さらなる複数の第１画像データおよびさらなる複数の第２画像データの少なくとも一方を含み、各第１画像データは、各第１画像データによって形成される各補正用画像群が前記主走査方向に並ぶように形成するための画像データであり、各第２画像データは、各第２画像データによって形成される各補正用画像群を前記副走査方向に並ぶように形成するための画像データであるようにしてもよい。

本構成によれば、主走査方向の濃淡ムラが最も目立たない補正用画像が含まれる補正用画像群をセンサや目視で特定することにより、最適な光量補正を行える。

また、上記画像形成装置において、形成された前記補正用画像群の中から前記レンズピッチの影響による露光量差を最も打ち消された補正用画像を検出する検出部をさらに備え、前記制御部は、前記搬送部上に前記補正用画像群を形成させ、前記検出部によって検出された前記補正用画像に係る位置情報および露光量情報を利用して前記露光部の露光量を補正するようにしてもよい。

本構成によれば、露光量差を最も打ち消された補正用画像の補正情報は、レンズピッチに起因した露光量の補正を行う際の最適情報と言える。そのため、その補正情報に基づいて、露光量の補正を好適に行える。

また、上記画像形成装置において、前記補正用画像データは、前記補正用画像群を、複数主走査方向に並ぶように形成するための画像データであるようにしてもよい。

本構成によれば、各補正用画像群において、主走査方向の濃淡ムラが最も目立たない補正用画像の位置が互いに副走査方向にずれている場合、レンズピッチにムラがあることが分かる。その場合、レンズピッチにムラを考慮して発光素子の補正を行うことで、レンズピッチのムラによる影響を打ち消す補正が行える。

その際、前記補正用画像データは、前記補正用画像群を主走査方向両端部に形成するための画像データであることが好ましい。この場合、レンズピッチのムラを発見しやすい。

また、上記画像形成装置において、前記補正用画像データは前記第１画像データを含み、前記第１画像データは、前記補正用画像群に含まれる補正用画像の数をＮ、補正用画像の主走査方向のシフト量をＳ、レンズ径をＤとしたとき、Ｓ×Ｎ≧Ｄを満たす補正用画像群を形成するための画像データであるようにしてもよい。
本構成によれば、１回の補正用画像群の形成で、レンズの谷間の発光素子、例えばＬＥＤ素子を特定できる可能性が高くなる。
その際、前記第１画像データはは、シフト量Ｓ＝発光素子のピッチとなるように、補正用画像群を形成するための画像データであるようにしてもよい。この場合、より確実にレンズの谷間のＬＥＤ素子を特定できる可能性が高くなる。

また、上記画像形成装置において、前記補正用画像データは前記第２画像データを含み、前記第２画像データは、各補正用画像が互いに前記主走査方向に、２×レンズピッチ＋発光素子のピッチの間隔で並ぶように形成するための画像データであるようにしてもよい。
本構成によれば、各補正用画像を主走査方向に形成して、より確実にレンズの谷間のＬＥＤ素子を特定できる可能性が高くなる。

また、本明細書によって開示される露光量補正画像の形成方法は、感光体と、発光素子と該発光素子からの光を収束して結像するレンズアレイとを有し前記感光体を露光して潜像を形成する露光部と、前記潜像に基づく画像を被記録媒体に形成する画像形成部とを備えた画像形成装置において、前記露光部による露光量を補正する露光量補正方法であって、主走査方向の長さが前記レンズアレイのレンズピッチ以上となる補正用画像を複数含む補正用画像群を、各補正用画像が互いに前記主走査方向に前記レンズピッチ未満でシフトした位置で副走査方向に並ぶように形成するための第１画像データ、および各補正用画像が互いに前記主走査方向に、２×レンズピッチ＋前記レンズピッチ未満の間隔で並ぶように形成するための第２画像データの少なくとも一方を含む補正用画像データを生成する画像データ生成工程であって、前記レンズピッチで発生する、前記レンズアレイの特性の影響による露光量差を打ち消すように、前記補正用画像群を形成するための前記補正用画像データを形成する、画像データ生成工程と、前記補正用画像データに基づいて、前記補正用画像群を前記被記録媒体上あるいは前記搬送ベルト上に形成する画像形成工程と、形成された前記補正用画像群の中から、前記レンズアレイの特性の影響による露光量差を最も打ち消された補正用画像を検出する検出工程と、検出された前記補正用画像に係る位置情報および露光量情報を利用して前記露光部の露光量を補正する露光量補正工程とを含む。

上記方法において、前記画像データ生成工程において、前記補正用画像群を、レンズピッチ間隔で濃淡差を有する縦縞模様に形成するための前記補正用画像データが生成されるようにしてもよい。

また、上記方法において、前記画像データ生成工程において、前記補正用画像データが、それぞれ異なる露光補正量に対応したさらなる複数の補正用画像群を形成するための、さらなる複数の第１画像データおよびさらなる複数の第２画像データの少なくとも一方を含むように形成され、その際、各第１画像データが、各第１画像データによって形成される各補正用画像群が前記主走査方向に並ぶように形成するための画像データとして形成され、各第２画像データが、各第２画像データによって形成される各補正用画像群を前記副走査方向に並ぶように形成するための画像データとして形成されるようにしてもよい。

本発明の露光量補正によれば、レンズピッチで発生するレンズアレイの特性の影響を抑制することができる。

一実施形態に係るカラープリンタの要部側断面図 ＬＥＤユニットおよびプロセスカートリッジの拡大図 ＬＥＤ露光ヘッドの説明図 現像バイアス生成回路および制御装置のブロック図 露光量補正を概略的に説明するグラフ 露光量補正に係る処理を概略的に示すフローチャート 第１画像データを画像として視覚化した平面図 第１画像データによる印刷結果を示す平面図 露光量補正の説明図 第２画像データを画像として視覚化した平面図 別の画像データを画像として視覚化した平面図 レンズピッチのムラがある場合の説明図

＜実施形態＞
一実施形態について図１から図９を参照しつつ説明する。
１．カラープリンタの全体構成
図１は、一実施形態に係る電子写真方式のカラープリンタ１の要部を概略的に示す側断面図である。カラープリンタ１は、画像形成装置の一例である。カラープリンタ１は、図１に示すように、その本体筐体１０内に、用紙Ｓを供給する給紙部２０、給紙された用紙（被記録媒体の一例）Ｓに画像を形成する画像形成部３０、画像が形成された用紙Ｓを排出する排紙部９０、およびこれらの各部の動作を制御する制御装置１００とを備える。

なお、以下の説明において、方向は、カラープリンタ使用時のユーザを基準にした方向で説明する。すなわち、図１において、紙面に向かって左側を「前側」、紙面に向かって右側を「後側」とし、紙面に向かって奥側を「左側」、紙面に向かって手前側を「右側」とする。また、紙面に向かって上下方向を「上下方向」とする。また、画像形成装置はカラープリンタ１に限られず、例えば、モノクロプリンタ、コピー機能およびＦＡＸ機能を有する複合機であってもよい。

本体筐体１０の上部には、開閉自在なアッパーカバー１２が設けられている。アッパーカバー１２の上面は、本体筐体１０から排出された用紙Ｓを蓄積する排紙トレイ１３となっている。排紙トレイ１３の下方には露光部の一例である４つのＬＥＤユニット４０Ｋ，４０Ｙ，４０Ｍ，４０Ｃが設けられている。４つのＬＥＤユニット４０Ｋ〜４０Ｃは、それぞれ、ブラックＫ、イエローＹ、マゼンタＭ、シアンＣの４色のトナーによって色毎に現像される静電潜像を形成する。

給紙部２０は、本体筐体１０内の下部に設けられ、本体筐体１０に着脱自在に装着される給紙トレイ２１と、給紙トレイ２１から用紙Ｓを画像形成部３０へ搬送する用紙供給機構２２を主に備えている。用紙供給機構２２は、給紙トレイ２１の前側に設けられ、給紙ローラ２３、分離ローラ２４を主に備えている。

このように構成される給紙部２０では、給紙トレイ２１内の用紙Ｓが、一枚ずつ分離されて上方へ送られ、搬送経路２８を通って後向に方向転換され、画像形成部３０に供給される。

画像形成部３０は、４つのプロセスカートリッジ５０Ｋ，５０Ｙ，５０Ｍ，５０Ｃ、転写ユニット７０、定着ユニット８０とを含む。４つのプロセスカートリッジ５０Ｋ〜５０Ｃは、それぞれ、色毎に形成された静電潜像を上記４色のトナーによって現像する。

各プロセスカートリッジ５０Ｋ〜５０Ｃは、アッパーカバー１２と給紙部２０との間で前後方向に並んで配置され、図２に示すように、ドラムユニット５１と、ドラムユニット５１に対して着脱自在に装着される現像ユニット６１とを含む。プロセスカートリッジ５０は、感光体ドラム５３を支持している。なお、各プロセスカートリッジ５０Ｋ〜５０Ｃは、現像ユニット６１のトナー収容室６６に収容されるトナーの色が相違するのみであり、構成は同一である。

ドラムユニット５１は、感光体の一例としての感光体ドラム５３と、スコロトロン型帯電器５４とを含む。

現像ユニット６１は、現像ローラ６３、供給ローラ６４、およびトナー（現像剤に相当）を収容するトナー収容室６６を有している。現像ローラ６３は現像部に相当する。現像ローラ６３は、現像バイアスＤＩＶの印加によってトナーを感光体ドラム５３に付着させて感光体ドラム５３上の潜像を現像して現像剤像を形成する。

現像ユニット６１がドラムユニット５１に装着され、これにより、図２に示されるように、上方から感光体ドラム５３を臨める露光穴５５が形成される。露光穴５５の下端にＬＥＤ露光ヘッド４１を保持したＬＥＤユニット（露光部の一例）４０が挿入される。

ＬＥＤ露光ヘッド４１は、用紙Ｓの搬送方向（前後方向）に直交する主走査方向（左右方向）に複数の発光素子Ｐを配置したものである。主走査方向は搬送ベルト７３の幅方向と等しい。ＬＥＤ露光ヘッド４１は、図３に示されるように、回路基板４１ａ、ＬＥＤアレイチップ４１ｂ、および屈折率分布型ロッドレンズアレイ（レンズアレイの一例）４１ｃを含む。詳しくは、回路基板４１ａ上に、例えば２０個のＬＥＤアレイチップ４１ｂが主走査方向に千鳥配置されている。各ＬＥＤアレイチップ４１ｂは半導体プロセスにより、半導体基板上に、発光素子Ｐの一例であるＬＥＤ（発光ダイオード）を複数形成したものである。ＬＥＤアレイチップ４１ｂの光出力側に、単列の屈折率分布型ロッドレンズアレイ４１ｃが設けられている。

また、本体筐体１０内には、各プロセスカートリッジ５０を着脱自在に収容するカートリッジドロア１５が設けられている。

転写ユニット７０は、図１に示すように、給紙部２０と各プロセスカートリッジ５０との間に設けられ、駆動ローラ７１、従動ローラ７２、搬送ベルト（搬送部の一例）７３および転写ローラ７４を含む。

駆動ローラ７１および従動ローラ７２の間に搬送ベルト７３が張設されている。搬送ベルト７３は、その外側の面が各感光体ドラム５３に接している。また、搬送ベルト７３の内側には、各感光体ドラム５３との間で搬送ベルト７３を挟持する転写ローラ７４が、各感光体ドラム５３に対向して４つ配置されている。転写ローラ７４には、転写時に転写バイアスが印加される。

定着ユニット８０は、各プロセスカートリッジ５０および転写ユニット７０の奥側に配置され、加熱ローラ８１と、加熱ローラ８１を押圧する加圧ローラ８２とを含む。

このように構成される画像形成部３０では、まず、各感光体ドラム５３の表面である感光面５３Ａが、スコロトロン型帯電器５４により一様に帯電された後、各ＬＥＤ露光ヘッド４１から照射されるＬＥＤ光により露光される。これにより、露光された部分の電位が下がって、各感光体ドラム５３上に画像データに基づく静電潜像が形成される。

また、トナー収容室６６内のトナーが、供給ローラ６４の回転により現像ローラ６３に供給され担持される。現像ローラ６３上に担持されたトナーは、現像ローラ６３が感光体ドラム５３に対向して接触するときに、現像バイアスＤＩＶの印加によって、感光体ドラム５３上に形成された静電潜像に供給される。これにより、感光体ドラム５３上でトナーが選択的に担持されて静電潜像が可視像化され、反転現像によりトナー像（現像剤像）が形成される。

次に、搬送ベルト７３上に供給された用紙Ｓが各感光体ドラム５３と各転写ローラ７４との間を通過することで、各感光体ドラム５３上に形成されたトナー像が用紙Ｓ上に転写される。そして、用紙Ｓが加熱ローラ８１と加圧ローラ８２との間を通過することで、用紙Ｓ上に転写されたトナー像が熱定着される。熱定着された用紙Ｓは、排紙部９０を介して、本体筐体１０の外部に排出されて排紙トレイ１３に蓄積される。

また、搬送ベルト７３の後側下方において、２個の濃度検知センサ（検出部の一例）２５Ｌ，２５Ｒが設けられている。濃度検知センサ２５Ｌ，２５Ｒは、搬送ベルト７３上に形成されたトナー画像の濃度を検出する。トナー画像には、後述する補正用画像群（図８参照）が含まれる。本実施形態では、このように２個の濃度検知センサ２５Ｌ，２５Ｒが設けられ、搬送ベルト７３上の主走査方向両端部に形成された補正用画像２００Ｐの濃度を検出する。そのため、レンズピッチＬＰのムラを発見しやすい。なお、単に補正用画像群の検出のためには、補正用画像群が形成される搬送ベルト７３の位置に対応した、２個の濃度検知センサ２５Ｌ，２５Ｒの何れか一方の濃度検知センサが設けられればよい。

詳細には、各濃度検知センサ２５Ｌ，２５Ｒは、搬送ベルト７３の幅方向（左右方向）の各端部に対向して配置されている。各濃度検知センサ２５Ｌ，２５Ｒは、例えば、発光素子（例えばＬＥＤ）と受光素子（例えばフォトトランジスタ）とを備える反射型の光学センサである。具体的には、発光素子は、搬送ベルト７３の表面に対して斜め方向から所定の光径を有するスポット光を照射し、搬送ベルト７３の表面からのスポット光の反射光を受光素子が受光する。そして、各濃度検知センサ２５Ｌ，２５Ｒは、反射光のレベルに応じて、搬送ベルト７３上に形成される補正用画像２００Ｐの濃度を検出する。

また、カラープリンタ１は、通常の画像形成動作を行う通常モードの他に、画像形成に伴う様々な、画像データの補正を行うための補正モードを有する。補正モードの設定および実行は、サービスマンあるいはユーザの指令により行われる、または、所定の補正プログラムにしたがって自動的に行われる。

２．制御装置と発光制御部の説明
次に、図４を参照して、制御装置１００および発光制御部１１０を説明する。発光制御部１１０は、制御装置１００と協働して、ＬＥＤプリントヘッド４１の各発光素子Ｐを発光制御するものである。発光制御部１１０は、例えば、図４に示すようにＲＡＭ１２０、ＡＳＩＣ１３０、発振回路１４０を含む。発光制御部１１０には、４個のＬＥＤプリントヘッド４１Ｋ，４１Ｙ，４１Ｍ，４１Ｃが共通接続されており、発光制御部１１０は４個のＬＥＤプリントヘッド４１を一括して発光制御する。ここで、発光制御部１１０およびＬＥＤユニット４０は、露光部を構成し、制御装置１００は、制御部および検出部の一例である。

また、各ＬＥＤプリントヘッド４１には、例えば、ＥＥＰＲＯＭ４３がそれぞれ設けられている。ＥＥＰＲＯＭ４３には、発光制御部１１０にて、各発光素子Ｐの発光制御を行うのに必要な発光データが書き込まれている。詳細には、ＥＥＰＲＯＭ４３には、各発光素子Ｐに対応して補正された駆動信号データが格納されている。駆動信号データは、以下に説明する露光量補正に基づいて事前に生成された駆動信号データである。駆動信号データは、各発光素子Ｐが所定露光量を得るように、各発光素子Ｐの駆動時間（発光時間）が、補正されたデータである（図９参照）。カラープリンタ１の画像形成時において、ＥＥＰＲＯＭ４３に格納された駆動信号データに基づいて各発光素子Ｐに対応した駆動信号、詳しくは、各発光素子Ｐに対応した発光時間ｔａを有する駆動信号が生成され、対応した発光時間ｔａの間、各発光素子Ｐが発光される。

なお、補正される駆動信号のパラメータ値は発光時間ｔａに限られず、例えば、各発光素子Ｐの駆動電流であってもよい。

また、補正データが格納される補正データ用メモリは、各ＬＥＤプリントヘッド４１に設けられるＥＥＰＲＯＭ４３に限られない。例えば、制御装置１００のＥＥＰＲＯＭ１００Ｂであってもよい。また、各ＬＥＤプリントヘッド４１にＥＥＰＲＯＭ４３が設けられなくてもよく、補正データ用メモリは、発光制御部１１０に設けられてもよい。

３．補正用画像および露光量補正
次に、図５から図９を参照して、本実施形態における、補正用画像および露光量補正について説明する。図５は、本実施形態における露光量補正を概略的に説明するグラフであり、図６は、補正用画像形成および露光量補正に係る処理を概略的に示すフローチャートである。図７は、本実施形態における補正用画像データを画像として視覚化した平面図であり、図８は、補正用画像データによる印刷結果（印刷画像）を示す平面図である。また、図９は、発光時間の補正、すなわち露光量補正の説明図である。

まず図５を参照して本実施形態に係る露光量補正の概要を説明する。一般に、主走査方向に一列のロッドレンズアレイ４１ｃを使用する場合、各発光素子Ｐに対するロッドレンズアレイ４１ｃの平面的位置関係が同一とはならない。すなわち、図９に示されるように、平面的に、ロッドレンズアレイ４１ｃのレンズＲＬ内に位置せず、レンズＲＬの境界部（谷間）ＲＬｂに位置する発光素子Ｐｂが存在することとなる。

そのような発光素子Ｐｂにおいては、ロッドレンズアレイ４１ｃとの平面的位置関係に起因して、ロッドレンズアレイ４１ｃを介したＬＥＤアレイチップ４１ｂの焦点が感光面５３Ａ（図３参照）に一致する場合と、一致しない場合とにおける感光面５３Ａでの露光量の強度分布の変化が、平面的にレンズＲＬ内に位置する発光素子Ｐｃと比べて大きくなる。そのため、ＬＥＤアレイチップ４１ｂの焦点が感光面５３Ａに一致しない場合、このような露光量の強度分布の変化の差から、感光面５３Ａでの露光量の強度分布が、レンズピッチＬＰ（ここでは、０．５６ｍｍとする）単位で変化し、露光量の強度分布の変化に応じて印刷画像の濃度が変化する。すなわち、露光量の強度分布が多いほど現像時に多くのトナーが感光ドラム５３に付着し、印刷画像の濃度が濃くなる。

そのため、所定濃度で均一な画像を形成しようとした場合であっても、露光量の強度分布の差に起因して、図５に示すように、印刷画像にレンズピッチＬＰ単位で繰り返す濃淡差（縦縞模様）が生じることとなる。すなわち、ロッドレンズアレイ４１ｃのレンズＲＬのほぼ中心ＲＬｃに位置する発光素子Ｐｃ（図９参照）による露光量Ｌｏが最大露光量Ｌｍａｘとなり、レンズＲＬの境界部ＲＬｂに位置する発光素子Ｐｂによる露光量Ｌｏが最小露光量Ｌｍｉｎとなる。なお、上記焦点の不一致は、ＬＥＤアレイチップ４１ｂとロッドレンズアレイ４１ｃとの設置位置誤差や、ＬＥＤプリントヘッド４１と感光ドラム５３との設置位置誤差等によって生じる。

この濃淡差を低減させるために、その濃淡差を打ち消すような露光量Ｌｏの補正が必要とされる。露光量Ｌｏの補正を行う際、少なくとも最大補正量ΔＬｍａｘに関する情報が得られると、その情報に基づいて露光量Ｌの補正が可能になる。そこで、本実施形態では、最大補正量ΔＬｍａｘに関する情報を得るための、図７に示されるような補正用画像２００を形成する。正確には、図７に示されるような補正用画像２００を形成するための補正用画像データを形成する。具体的には、図９に示される、レンズＲＬの境界部（谷間）ＲＬｂに位置し、補正前露光量Ｌｏが最も小さい発光素子Ｐｂを特定するために、補正用画像２００を形成する。言い換えれば、補正用画像２００は、レンズＲＬの谷間の発光素子Ｐｂを特定するための、画像である。

なお、図７は、上記したように、補正用画像２００を形成するための補正用画像データ２００を視覚化したものであり印刷された画像とは異なる。しかしながら、説明の便宜上、以下の説明において、「画像データ」を「画像」とも記載する。また、「画像データ」と「画像」には同一の符号を記す。また、露光量Ｌｏは発光素子Ｐの発光時間ｔにほぼ比例するため、上記したように、本実施形態では、発光時間ｔの補正によって露光量Ｌｏを補正する。

補正用画像２００の形成および露光量補正に係る処理は、例えば、プリンタ１の出荷前の調整時に、上記補正モードにおいて、所定のプログラムにしたがって、制御装置１００によって行われる。

さて、補正モードにおいて、ロッドレンズ４１ｃに係る露光量補正が指示されると、まず、制御装置１００は、図７に示される補正用画像２００を形成するための補正用画像データ（第１画像データの一例）２００を生成する（ステップＳ１０）。印刷データである補正用画像データ２００を生成するためのデータは、予め実験等で決定され、例えば、ＥＥＰＲＯＭ１００Ｂ内に予め格納されている。制御装置１００は、補正用画像データ２００を生成する際に、ＥＥＰＲＯＭ１００Ｂ内のデータを利用する。

補正用画像２００は、図７に示されるように、第１画像群２１０、第２画像群２２０、および第３画像群２３０の複数の画像群（補正用画像群の一例）を含む。各画像群２１０〜２３０は、主走査方向の長さがレンズアレイのレンズピッチＬＰ以上となる補正用画像（ａ〜ｆ）を、それぞれ複数個（本実施形態では６個）含み、各補正用画像（ａ〜ｆ）が互いに主走査方向にレンズピッチ未満（本実施形態では、０．１ｍｍ）でシフトした位置で副走査方向に並ぶように形成される。

その際、補正用画像データ２００は、レンズピッチＬＰの影響による露光量差を打ち消すように、各画像群２１０〜２３０を形成するための画像データである。より具体的には、補正用画像データ２００は、各画像群２１０〜２３０の補正用画像（ａ〜ｆ）を、レンズピッチＬＰ（０．５６ｍｍ）間隔で濃淡差を有する縦縞模様Ｓｔ，Ｓｄに形成するための画像データである。図７に示されるように、縦縞Ｓｔは縦縞模様の薄い部分であり、縦縞Ｓｄは縦縞模様の薄い部分である。このような縦縞模様Ｓｔ，Ｓｄの各補正用画像を生成するための補正用画像データ２００を生成するのは、縦縞模様Ｓｔ，Ｓｄによって、図５に示される印刷画像の縦縞模様の濃淡差を打ち消すためである。なお、各画像群２１０〜２３０は、ここでは６×レンズピッチＬＰの間隔で配置されている。

なお、各縦縞Ｓｔ，Ｓｄは、本実施形態のように、単に濃淡差を有する縦縞に限られない。例えば、各縦縞Ｓｔ，Ｓｄが、図５に示される露光量Ｌｏの露光量差を打ち消すような濃淡のグラデーションを含むように、補正用画像データ２００を形成するようにしてもよい。実際のレンズアレイ４１ｃによる露光量の影響は発光素子Ｐの位置によって異なるため、この場合、レンズ谷間の発光素子Ｐｂ以外の発光素子Ｐに対して、より的確な露光量補正ができる。

また、補正用画像データ２００は、それぞれ異なる露光量に対応した、さらなる複数の補正用画像群を、主走査方向に並ぶにように形成するための画像データである。ここで、主走査方向は、レンズピッチ未満でシフトさせた方向である。

すなわち、各画像群２１０〜２３０は、さらなる複数の補正用画像群の一例であり、第１画像群２１０、第２画像群２２０、および第３画像群２３０は、それぞれ異なる露光量Ｌ、詳しくは異なる露光補正量ΔＬ（補正濃度量）に対応しており、各画像群の露光補正量ΔＬは異なる。図７には、第１画像群２１０から第３画像群２３０に向かうにしたがって露光補正量ΔＬが少なくなる例が示される。例えば、第１画像群２１０の露光補正量ΔＬを「１０」とした場合、第２画像群２２０の露光補正量ΔＬは「５」、第３画像群２３０の露光補正量ΔＬは「２」とされる。

ここで、補正用画像データ２００を、各画像群（補正用画像群）２１０〜２３０に含まれる補正用画像の数をＮ、補正用画像の主走査方向のシフト量をＳ、レンズ径、すなわちレンズピッチＬＰをＤとしたとき、Ｓ×Ｎ≧Ｄを満たす各画像群２１０〜２３０を形成するための画像データとして構成することが好ましい。

すなわち、ここでは、Ｓ＝０．１ｍｍ、Ｄ＝０．５６ｍｍであるため、Ｎ≧６とすることが好ましい。これによって、１回の補正用画像２００の形成で、レンズの谷間の発光素子Ｐｂを特定できる可能性が高くなる。

さらに、補正用画像データ２００を、シフト量Ｓ＝発光素子のピッチとなるように、各画像群２１０〜２３０（補正用画像群）を形成するための画像データとして構成することが好ましい。この場合、シフト量Ｓが発光素子Ｐのピッチ、例えば、０．０４２３ｍｍ（４２．３μｍ）と細密化されるため、より正確にレンズの谷間の発光素子Ｐｂを特定できる可能性が高くなる。

上記のような補正用画像データ２００を作成すると、次いで、制御装置１００は、補正用画像データ２００に基づいて、ＬＥＤユニット４０によって感光体ドラム５３を露光して、感光体ドラム５３上に補正用画像２００の静電潜像を形成する（ステップＳ２０）。次いで、制御装置１００は、静電潜像を現像して現像画像を生成し、現像画像を搬送ベルト７３上に転写して、搬送ベルト７３上に補正用画像群２００を形成する（ステップＳ２０）。図８には、補正用画像データ２００に基づいて搬送ベルト７３上に形成された印刷画像２００Ｐが示される。

次いで、制御装置１００は、各濃度検知センサ２５Ｌ，２５Ｒを制御して、印刷画像２００Ｐの各補正用画像の濃度を検出する。そして、検出された各補正用画像濃度に基づいて、形成された各補正用画像（２１０（ａ）〜２３０（ｆ））の中からレンズピッチＬＰの影響による露光量差が最も打ち消された補正用画像を検出する（ステップＳ３０）。露光量差が最も打ち消された補正用画像とは、補正用画像の縦縞模様によって、露光量差によって生じる縦縞模様が最も相殺される補正用画像であり、すなわち、縦縞模様が最も見えない印刷画像である。図８では補正用画像２２０Ｐｄに相当する。そして、補正用画像２２０Ｐｄの情報である、位置情報「０．３ｍｍ」と、露光量情報である、露光補正量ΔＬの「５」とを得る（ステップＳ３０）。

次いで、制御装置１００は、得られた位置情報および露光量情報を利用しての露光量を補正する（ステップＳ４０）。具体的には、例えば、図９に示されるように、各発光素子Ｐの補正前発光時間ｔｏに補正時間Δｔが加算され、補正後の発光時間である補正発光時間ｔａとされる。各発光素子Ｐが補正発光時間ｔａによって発光された場合の補正露光量Ｌａは、図５に示される補正前露光量Ｌｏと比べると、各発光素子Ｐによる露光量差が低減される。

ここで、露光量情報である、露光補正量ΔＬの「５」は、図９の最大補正時間Δｔｍａｘに相当し、レンズＲＬの境界部ＲＬｂに位置し、補正前露光量Ｌｏが最も小さい発光素子Ｐｂの補正量ΔＬｍａｘに相当する（図５参照）。そのため、この最大補正量Δｔｍａｘの情報が得られることによって、他の発光素子Ｐに対する各補正量Δｔも近似的に求めることができる。図９には、直線近似によって各補正量Δｔを求める例が示される。

また、位置情報「０．３ｍｍ」から谷間近傍の発光素子Ｐｂが特定できる。すなわち、各画像データと各発光素子Ｐｂとの対応、発光素子Ｐのピッチ、および補正用画像２２０Ｐｄの位置は既知であるため、例えば、谷間近傍の発光素子ＰｂがＬＥＤアレイチップ４１ｂの最端部（例えば、図９の発光素子Ｐ１）から何番目の発光素子Ｐであるかを特定できる。このように谷間近傍の発光素子Ｐｂの位置（Ｘｏからの距離）が一か所、特定できれば、それ以後の各谷間近傍に位置する発光素子Ｐｂの位置（Ｘｏからの距離）も算出でき、それによって、図９に示されるような補正量Δｔの直線近似ができる。

次いで、制御装置１００は、各発光素子Ｐの補正後の露光量である補正露光量Ｌａ、すなわち、各発光素子Ｐの補正発光時間ｔａを、例えば、ＥＥＰＲＯＭ１００Ｂに保存する（ステップＳ５０）。そして、制御装置１００は、ユーザの印刷指令時、保存された補正発光時間ｔａを利用して、印刷画像を形成する。なお、補正発光時間ｔａのデータは、上記したように、各ＬＥＤプリントヘッド４１のＥＥＰＲＯＭ４３に保存されるようにしてもよい。

４．実施形態の効果
補正用画像データ２００に基づいて、搬送ベルト７３上に各補正用画像群２１０〜２３０を形成することにより、濃度検知センサ２５を利用して最も光量が弱くなりやすいレンズＲＬの谷間近傍の発光素子Ｐｂを特定することができる。その特定情報（位置および光量）から、レンズピッチＬＰの影響を抑制する補正を行うことができる。すなわち、露光補正量ΔＬｍａｘが最も大きいレンズ谷間の発光素子Ｐｂが見つかれば、レンズアレイ４１ｃの光量特性により、他の発光素子Ｐをどのように補正すればよいかの基礎情報も得られる。

このレンズ谷間の発光素子Ｐｂには、補正用画像群２１０〜２３０のうち、露光量差を最も打ち消された、言い換えれば、濃度差の最も均一な補正用画像２２０Ｐｄが対応し、補正用画像２２０Ｐｄの補正情報は、レンズピッチＬＰに起因した露光量の補正を行う際の最適情報と言える。そのため、その補正情報に基づいて、露光量の補正を好適に行える。

補正用画像２２０Ｐｄを検出する際、補正用画像データ２００によって、それぞれ異なる露光補正量ΔＬに対応した、複数の画像群（補正用画像群）２１０〜２３０が、主走査方向に並ぶにように形成される。そのため、主走査方向の濃淡ムラが最も目立たない補正用画像２２０Ｐｄを濃度検知センサ２５よって、好適に検出できる。

その際、補正用画像データ２００は、補正用画像群２１０〜２３０の各補正用画像（ａ〜ｆ）を、レンズピッチＬＰ間隔で濃淡差を有する縦縞模様Ｓｔ，Ｓｄに形成するための画像データである。そのため、縦縞模様Ｓｔ，Ｓｄが最も目立たない補正用画像２２０Ｐｄを濃度検知センサ２５や目視で特定できるため、補正用画像２２０Ｐｄを好適に検出できる。

また、補正用画像データ２００による補正用画像２００を搬送ベルト７３上に形成し、通常、印刷濃度の補正に利用される濃度検知センサ２５を用いて補正用画像２２０Ｐｄが検出される。そして、検出された補正用画像２２０Ｐｄに基づいて補正露光量Ｌａが得られる。そのため、サービスマン等の目視によらず、プリンタ１自体で、露光量補正を好適に行える。

＜他の実施形態＞
本発明は上記記述及び図面によって説明した実施形態に限定されるものではなく、例えば次のような実施形態も本発明の技術的範囲に含まれる。

（１）上記実施形態では、露光量補正情報を含む補正用画像２２０Ｐｄを検出するために、第１画像群２１０、第２画像群２２０、および第３画像群２３０を、各補正用画像が互いに主走査方向にレンズピッチ未満でシフトした位置で副走査方向に並ぶ（第１画像データ）とともに、各画像群が主走査方向にそれぞれ露光量が異なる構成としたがこれに限られない。例えば、第１画像データは、単一の画像群、例えば、第１画像群２１０のみによって構成されてもよい。この場合であっても、補正用画像２１０Ｐの各画像（ａ〜ｆ）の濃度の相違によって、レンズ谷間の発光素子Ｐｂを検出することができる。

あるいは、例えば、補正用画像データとして、図１０に示すような補正用画像データ２００−Ａ（第２画像データ）を形成するようにしてもよい。すなわち、第１画像群２１０−Ａ、第２画像群２２０−Ａ、および第３画像群２３０−Ａを、各補正用画像（ａ〜ｃ）が互いに主走査方向に、ｄ（ｄは２以上の整数）×レンズピッチＬＰ＋レンズピッチ未満の間隔で主走査方向に並ぶ（第２画像データ）とともに、各画像群が副走査方向にそれぞれ露光補正量ΔＬが異なる構成としてもよい。なお、図１０には、ｄ＝６であり、レンズピッチ未満の値が０．１ｍｍとされ、各補正用画像（ａ〜ｃ）が６×ＬＰ＋０．１ｍｍの間隔となる例が示される。なお、レンズピッチ未満の値は発光素子Ｐのピッチであることが好ましい。また、画像群は複数でなくてもよく、例えば、第１画像群２１０−Ａのみであってもよい。このような構成であっても、上記実施形態と同様に、露光量補正情報を含む補正用画像を検出することができる。なお、さらには、補正用画像データを、図７に示すような第１画像データおよび図１０に示すような第２画像データの両方を含むように形成してもよい。

さらに、補正用画像データとして、図１１に示すような補正用画像データ２００−Ｂ（第２画像データの変形）を形成するようにしてもよい。補正用画像データ２００−Ｂの画像群２１０−Ｂは、図１０の第１画像群２１０−Ａの補正用画像（ｂ〜ｃ）を、副走査方向にシフトした位置に配置したものである。このような構成であっても、露光量補正情報を含む補正用画像を検出することができる。

なお、図７に示す第１画像データ、図１０に示す第２画像データ、および図１１に示す第２画像データの変形によって形成される各補正画像の左上端位置の座標位置（Ｘ，Ｙ）を、以下の式で共通化することもできる。ここで、主走査方向をＸ方向とし、副走査方向をＹ方向とし、各図の補正用画像２１０ａの位置を基準位置とし、補正用画像２１０ａの左上端位置を座標の基準点（Ｘｏ，Ｙｏ）とすると、
主走査方向位置Ｘは
Ｘ＝ｓ×（ｍ−１）＋Ｄ×Ｗ（ｍ−１）……（式１）
で示される。
ここで、
ｓ：レンズピッチを単位とした位置からのシフト量（０．１ｍｍ、あるいは発光素子Ｐのピッチ等）；補正用画像２１０ａではｓ＝０
ｍ：左からｍ個目の補正用画像、第１画像データの場合は上からｍ個目の補正用画像
Ｄ：レンズピッチ（ＬＰ）
Ｗ：第１画像データの場合は０、第２画像データの場合は２以上の整数
また、副走査方向位置Ｙは
Ｙ＝Ｌ×（ｎ−１）＋α（ｎ−１）……（式２）
で示される。
ここで、
ｎ：上からｎ個目の補正用画像
Ｌ：補正用画像の副走査方向長さ
α：正の整数（Ｙ方向の補正用画像間の距離；各補正用画像間で任意）
式１および式２から、図７に示す第１画像データの場合、各補正用画像の座標（Ｘｍ，Ｙｎ）は、
Ｘｍ＝０．１ｍｍ×（ｍ−１），Ｙｎ＝Ｌ×（ｎ−１）＋α
と表わされ、
図１０に示す第２画像データの場合、および図１１に示す第２画像データの変形の場合、各補正用画像の座標（Ｘｍ，Ｙｎ）は、
Ｘｍ＝０．１ｍｍ×（ｍ−１）＋６ＬＰ×（ｍ−１），
Ｙｎ＝Ｌ×（ｎ−１）＋α
と表わされる。

（２）上記実施形態では、露光量補正情報を含む補正用画像２２０Ｐｄを検出する際に、制御装置１００は、搬送ベルト７３上に補正用画像群２００を形成し、制御装置１００が補正用画像２２０Ｐｄを検出する例を示したが、これに限られない。制御装置１００は、用紙Ｓ上に補正用画像群２００を形成し、用紙Ｓ上の補正用画像群２００をサービスマン等が目視することによって、補正用画像２２０Ｐｄを検出するようにしてもよい。この場合であっても、補正用画像２２０Ｐｄに係る情報に基づいて、実施形態と同様に、各補正量Δｔを近似的に求めることができる。

（３）上記実施形態では、第１画像群２１０、第２画像群２２０、および第３画像群２３０を一回の印刷処理で同時に形成する例を示したが、これに限られない。例えば、同時ではなく、各画像群を個別に印刷するようにしてもよいし、あるいは各画像群内の補正用画像（ａ〜ｆ）を個別に印刷するようにしてもよい。

（４）上記実施形態において、補正用画像データ２００は、補正用画像群を、複数主走査方向に並ぶように形成するための画像データであるとしてもよい。この場合、各補正用画像群において、主走査方向の濃淡ムラが最も目立たない補正用画像の位置が互いに副走査方向にずれている場合、レンズピッチにムラがあることが分かる。その場合、レンズピッチＬＰにムラを考慮して発光素子Ｐの補正を行うことで、レンズピッチＬＰのムラによる影響を打ち消す補正が行える。
その際、補正用画像データ２００は、補正用画像群２００を主走査方向両端部に形成するための画像データとして構成してもよい。この場合、レンズピッチＬＰのムラがあると、両端部での補正による露光量結果に誤差が生じることとなり、レンズピッチＬＰのムラを発見しやすい。

なお、レンズピッチＬＰのムラが有る場合には、図１２に示すように、ムラに合わせて補正範囲も変化させる。その際、ムラが生じた区間ｂのみ補正範囲を変化させると、結局ムラが生じる可能性もある。そのため、少しずつ補正範囲を変化させて、例えば、区間ａ２〜ａ４において少しずつ補正範囲を変化させて、ピッチムラの影響を滑らかにするのが好ましい。
（５）発光素子ＰはＬＥＤに限られず、発光素子Ｐは、例えば、有機ＥＬであってもよい。

１…プリンタ、２５Ｌ，２５Ｒ…濃度検知センサ、３０…画像形成部、４０…ＬＥＤユニット、４１…ＬＥＤ露光ヘッド、４１ｃ…ロッドレンズアレイ、５３…感光ドラム、７３…搬送ベルト、１００…制御装置

Claims (14)

1. 補正モードを有する画像形成装置であって、
   感光体と、
   発光素子と、該発光素子からの光を収束して結像するレンズアレイとを有し、前記感光体を露光して潜像を形成する露光部と、
   前記潜像に基づく画像を被記録媒体に形成する画像形成部と、
   前記被記録媒体を搬送する搬送部と、
   前記補正モードにおいて、主走査方向の長さが前記レンズアレイのレンズピッチ以上となる補正用画像を複数含む補正用画像群を、各補正用画像が互いに前記主走査方向に前記レンズピッチ未満でシフトした位置で副走査方向に並ぶように形成するための第１画像データ、および各補正用画像が互いに前記主走査方向に、ｄ（ｄは２以上の整数）×レンズピッチ＋前記レンズピッチ未満の間隔で並ぶように形成するための第２画像データの少なくとも一方を含む補正用画像データを生成し、前記補正用画像データに基づいて、前記露光部および前記画像形成部を制御して、前記被記録媒体あるいは前記搬送部上に前記補正用画像群を形成させる、制御部と、
   を備えた画像形成装置。
2. 請求項１に記載の画像形成装置において、
   前記補正用画像データは、前記レンズピッチで発生する、前記レンズアレイの特性の影響による露光量差を打ち消すように、前記補正用画像群を形成するための画像データである、画像形成装置。
3. 請求項２に記載の画像形成装置において、
   前記補正用画像データは、前記補正用画像群を、レンズピッチ間隔で濃淡差を有する縦縞模様に形成するための画像データである、画像形成装置。
4. 請求項３に記載の画像形成装置において、
   前記補正用画像データは、前記縦縞を、濃淡のグラデーションを含むように形成するための画像データである、画像形成装置。
5. 請求項２から請求項４のいずれか一項に記載の画像形成装置において、
   前記補正用画像データは、それぞれ異なる露光補正量に対応したさらなる複数の補正用画像群を形成するための、さらなる複数の第１画像データおよびさらなる複数の第２画像データの少なくとも一方を含み、
   各第１画像データは、各第１画像データによって形成される各補正用画像群が前記主走査方向に並ぶように形成するための画像データであり、
   各第２画像データは、各第２画像データによって形成される各補正用画像群を前記副走査方向に並ぶように形成するための画像データである、画像形成装置。
6. 請求項５に記載の画像形成装置において、
   形成された前記補正用画像群の中から前記レンズピッチの影響による露光量差を最も打ち消された補正用画像を検出する検出部をさらに備え、
   前記制御部は、
   前記搬送部上に前記補正用画像群を形成させ、
   前記検出部によって検出された前記補正用画像に係る位置情報および露光量情報を利用して前記露光部の露光量を補正する、画像形成装置。
7. 請求項２から請求項６のいずれか一項に記載の画像形成装置において、
   前記補正用画像データは、前記補正用画像群を、複数主走査方向に並ぶように形成するための画像データである、画像形成装置。
8. 請求項７に記載の画像形成装置において、
   前記補正用画像データは、前記補正用画像群を主走査方向両端部に形成するための画像データである、画像形成装置。
9. 請求項１から請求項８のいずれか一項に記載の画像形成装置において、
   前記補正用画像データは前記第１画像データを含み、
   前記第１画像データは、前記補正用画像群に含まれる補正用画像の数をＮ、補正用画像の主走査方向のシフト量をＳ、レンズ径をＤとしたとき、Ｓ×Ｎ≧Ｄを満たす補正用画像群を形成するための画像データである、画像形成装置。
10. 請求項９に記載の画像形成装置において、
    前記第１画像データは、シフト量Ｓ＝発光素子のピッチとなるように、補正用画像群を形成するための画像データである、画像形成装置。
11. 請求項１から請求項８のいずれか一項に記載の画像形成装置において、
    前記補正用画像データは前記第２画像データを含み、
    前記第２画像データは、各補正用画像が互いに前記主走査方向に、２×レンズピッチ＋発光素子のピッチの間隔で並ぶように形成するための画像データである、画像形成装置。
12. 感光体と、発光素子と該発光素子からの光を収束して結像するレンズアレイとを有し前記感光体を露光して潜像を形成する露光部と、前記潜像に基づく画像を被記録媒体に形成する画像形成部とを備えた画像形成装置において、前記露光部による露光量を補正する露光量補正方法であって、
    主走査方向の長さが前記レンズアレイのレンズピッチ以上となる補正用画像を複数含む補正用画像群を、各補正用画像が互いに前記主走査方向に前記レンズピッチ未満でシフトした位置で副走査方向に並ぶように形成するための第１画像データ、および各補正用画像が互いに前記主走査方向に、ｄ（ｄは２以上の整数）×レンズピッチ＋前記レンズピッチ未満の間隔で並ぶように形成するための第２画像データの少なくとも一方を含む補正用画像データを生成する画像データ生成工程であって、前記レンズピッチで発生する、前記レンズアレイの特性の影響による露光量差を打ち消すように、前記補正用画像群を形成するための前記補正用画像データを形成する、画像データ生成工程と、
    前記補正用画像データに基づいて、前記補正用画像群を前記被記録媒体上あるいは前記搬送ベルト上に形成する画像形成工程と、
    形成された前記補正用画像群の中から、前記レンズアレイの特性の影響による露光量差を最も打ち消された補正用画像を検出する検出工程と、
    検出された前記補正用画像に係る位置情報および露光量情報を利用して前記露光部の露光量を補正する露光量補正工程と、
    を含む、露光量補正方法。
13. 請求項１２に記載の露光量補正方法において、
    前記画像データ生成工程において、前記補正用画像群を、レンズピッチ間隔で濃淡差を有する縦縞模様に形成するための前記補正用画像データが生成される、露光量補正方法。
14. 請求項１２または請求項１３に記載の露光量補正画像の形成方法において、
    前記画像データ生成工程において、
    前記補正用画像データが、それぞれ異なる露光補正量に対応したさらなる複数の補正用画像群を形成するための、さらなる複数の第１画像データおよびさらなる複数の第２画像データの少なくとも一方を含むように形成され、
    その際、
    各第１画像データが、各第１画像データによって形成される各補正用画像群が前記主走査方向に並ぶように形成するための画像データとして形成され、
    各第２画像データが、各第２画像データによって形成される各補正用画像群を前記副走査方向に並ぶように形成するための画像データとして形成される、露光量補正画像の形成方法。

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