JP5987504B2 - 光書き込み制御装置、画像形成装置及び光書き込み制御方法 - Google Patents

Description

光書き込み制御装置、画像形成装置及び光書き込み制御方法に関し、特に、光源の発光タイミングの制御に関する。

近年、情報の電子化が推進される傾向にあり、電子化された情報の出力に用いられるプリンタやファクシミリ及び書類の電子化に用いるスキャナ等の画像処理装置は欠かせない機器となっている。このような画像処理装置は、撮像機能、画像形成機能及び通信機能等を備えることにより、プリンタ、ファクシミリ、スキャナ、複写機として利用可能な複合機として構成されることが多い。

このような画像処理装置のうち、電子化された書類の出力に用いられる画像形成装置においては、電子写真方式の画像形成装置が広く用いられている。電子写真方式の画像形成装置においては、感光体を露光することにより静電潜像を形成し、トナー等の顕色剤を用いてその静電潜像を現像してトナー画像を形成し、そのトナー画像を用紙に転写することによって紙出力を行う。

このような電子写真方式の画像形成装置においては、感光体を露光して静電潜像を描画するタイミングと用紙の搬送タイミングとを合わせることにより、用紙の正しい範囲に画像が形成されるように調整が行われる。また、複数の感光体を用いてカラー画像を形成するタンデム式の画像形成装置においては、各色の感光体において現像された画像が正確に重ね合わされるように、各色の感光体における露光タイミングの調整が行われる（例えば、特許文献１参照）。以降、これらの調整処理を総じて位置ずれ補正とする。

上述したような位置ずれ補正を実現するための具体的な方法としては、感光体を露光する光源と感光体との配置関係を調整する機械的な調整方法と、出力するべき画像を位置ずれに応じて調整することにより最終的に好適な位置に画像が形成されるようにする画像処理による方法とがある。この画像処理による方法の場合、出力するべき画像を副走査方向にシフトさせることにより、所望の位置に画像が形成されるようにする。

上述したような画像処理による方法を実現するためには、光源を発光制御するための各画素の情報を主走査ライン毎に保持するラインメモリを複数ライン分用意し、ラインメモリからの画素情報の読出しタイミングを調整することによって画像を副走査方向にシフトさせる。そのため、光源を制御するための制御装置には、画像をシフトさせるライン数分のラインメモリが必要となる。

ここで、上述したようなカラー画像を形成するタンデム式の画像形成装置の場合、位置ずれ補正の目的が各色の画像が正確に重ね合わされるように画像の副走査方向の位置を補正することが目的である。そのため、画像のシフト量は各色の感光体に応じて設けられている光源毎に異なるため、各色の光源を制御する制御装置に必要となるラインメモリのライン数も異なる。

光源を制御する制御装置は、同一の制御部を光源の数分用意して用いることが一般的である。ＣＭＹＫ（Ｃｙａｎ，Ｍａｇｅｎｔａ，Ｙｅｌｌｏｗ，ｂｌａｃＫ）の場合、４つの感光体に夫々対応して４つの光源が設けられるため、光源を制御する制御装置も４つ用意される。

ここで、上述したように各色の制御装置に必要となるラインメモリのライン数は異なるが、必要なライン数に応じて制御装置を作りこむことは非効率であるため、ある程度のシフト量に対応可能なライン数のラインメモリが搭載された制御装置を提供することが一般的である。その結果、各色におけるシフト量によっては、使用されることのない無駄なラインメモリが発生することとなる。

本発明は、上記実情を考慮してなされたものであり、複数の光源を搭載する電子写真方式の画像形成装置において、光源を制御する光書き込み制御装置に搭載されるラインメモリのライン数を削減することを目的とする。

上記課題を解決するために、本発明の一態様は、像坦持体を露光する光源を制御して当該像坦持体に静電潜像を形成させる光書き込み制御装置であって、画像形成出力するべき画像を構成する画素の情報を画像形成装置本体の制御部から取得して記憶媒体に格納する画素情報取得部と、取得された前記画素の情報に基づいて異なる色毎に設けられた複数の光源を夫々発光制御し、異なる色毎に設けられた複数の前記像坦持体を露光させる発光制御部と、前記像坦持体に形成された静電潜像が現像された画像が転写されて搬送される搬送経路において前記画像を検知するセンサの検知信号を取得する検知信号取得部と、前記複数の像坦持体夫々によって形成された静電潜像を現像することによって形成される画像の前記異なる色間の副走査方向の位置ずれを補正するための位置ずれ補正用パターンの検知タイミングを、取得された前記検知信号に基づいて取得する検知タイミング取得部と、前記異なる色毎に取得された前記位置ずれ補正用パターンの検知タイミングと予め定められた基準値との差異に基づき、前記異なる色毎の副走査方向の位置ずれ量を取得する位置ずれ量取得部と、前記異なる色毎に取得された副走査方向の位置ずれ量のうちの最大値と最小値に基づく中央値を算出し、前記異なる色毎に取得された副走査方向の位置ずれ量と、算出した前記中央値と、の差分に基づいて前記異なる色毎の補正量を算出する補正量算出部とを含み、前記発光制御部は、算出された前記異なる色毎の補正量に基づいて複数の前記光源を夫々発光制御し、前記補正量が前記光源の発光タイミングを遅らせることを示す場合、前記記憶媒体に格納された画素情報の読出しタイミングを遅らせることにより前記光源の発光タイミングを遅らせ、前記補正量が前記光源の発光タイミングを早めることを示す場合、その色以外の色の画素情報を前記画像形成装置本体の制御部から取得開始するタイミングを遅らせるように制御することにより、その色についての前記光源の発光タイミングを相対的に早めることを特徴とする。

本発明の他の態様は、画像形成装置であって、上述した光書き込み制御装置を含むことを特徴とする。

また、本発明の更に他の態様は、像坦持体を露光する光源を制御して像坦持体上に静電潜像を形成させる光書き込み制御方法であって、前記像坦持体上に形成された静電潜像が現像された画像が転写されて搬送される搬送経路において前記画像を検知するセンサの検知信号を取得し、異なる色毎に設けられた複数の像坦持体夫々において形成された静電潜像を現像することによって形成される画像の前記異なる色間の副走査方向の位置ずれを補正するための位置ずれ補正用パターンの検知タイミングを、取得された前記検知信号に基づいて取得し、前記異なる色毎に取得された前記位置ずれ補正用パターンの検知タイミングと予め定められた基準値との差異に基づき、前記異なる色毎の副走査方向の位置ずれ量を取得し、前記異なる色毎に取得された副走査方向の位置ずれ量の分布範囲の中央値を算出し、前記異なる色毎に取得された副走査方向の位置ずれ量と算出した前記中央値との差分に基づいて前記異なる色毎の補正量を算出し、前記補正量が前記光源の発光タイミングを遅らせることを示す場合、画像形成出力するべき画像を構成する画素の情報を取得して格納するための記憶媒体に格納された画素情報の読出しタイミングを遅らせることにより前記光源の発光タイミングを遅らせ、前記補正量が前記光源の発光タイミングを早めることを示す場合、その色以外の色の画素情報を前記記憶媒体に格納開始するタイミングを遅らせるように制御することにより、その色についての前記光源の発光タイミングを相対的に早めることを特徴とする。

本発明によれば、複数の光源を搭載する電子写真方式の画像形成装置において、光源を制御する光書き込み制御装置に搭載されるラインメモリのライン数を削減することが可能となる。

本発明の実施形態に係る画像形成装置のハードウェア構成を示すブロック図である。 本発明の実施形態に係る画像形成装置の機能構成を示す図である。 本発明の実施形態に係るプリントエンジンの構成を示す図である。 本発明の実施形態に係る光書き込み装置の構成を示す図である。 本発明の実施形態に係る光書き込み制御部及びＬＥＤＡの構成を示すブロック図である。 本発明の実施形態に係る基準値記憶部に記憶されている情報の例を示す図である。 本発明の実施形態に係る位置ずれ補正用パターンの例を示す図である。 本発明の実施形態に係る位置ずれ補正用パターンの検知タイミングの例を示す図である。 本発明の実施形態に係る補正値の算出動作を示すフローチャートである。 本発明の実施形態に係るパターン検知タイミングに係るカウント値の例を示す図である。 本発明の実施形態に係るずれ量の算出結果を示す図である。 本発明の実施形態に係るずれ量の平均化の結果を示す図である。 本発明の実施形態に係る位置ずれ補正態様を示す図である。 本発明の実施形態に係る中央値の算出結果を示す図である。 本発明の実施形態に係る中央値からのずれ量の算出結果を示す図である。 本発明の実施形態に係るスキュー補正残差の例を示す図である。 本発明の実施形態に係る補正値記憶部に記憶される補正値の例を示す図である。 本発明の実施形態に係る光書き込み制御装置のライン周期のタイミングチャートである。 本発明の実施形態に係る発光タイミング遅延制御の例を示す図である。 本発明の実施形態に係る光書き込み制御動作を示すフローチャートである。

以下、図面を参照して、本発明の実施形態を詳細に説明する。本実施形態においては、複合機（ＭＦＰ：Ｍｕｌｔｉ Ｆｕｎｃｔｉｏｎ Ｐｅｒｉｐｈｅｒａｌ）としての画像形成装置を例として説明する。本実施形態に係る画像形成装置は、電子写真方式による画像形成装置であり、像坦持体である感光体上に現像されたトナー像が転写される副走査方向の位置を調整する際の詳細な処理がその要旨である。

図１は、本実施形態に係る画像形成装置１のハードウェア構成を示すブロック図である。図１に示すように、本実施形態に係る画像形成装置１は、一般的なサーバやＰＣ（Ｐｅｒｓｏｎａｌ Ｃｏｍｐｕｔｅｒ）等の情報処理端末と同様の構成に加えて、画像形成を実行するエンジンを有する。即ち、本実施形態に係る画像形成装置１は、ＣＰＵ（Ｃｅｎｔｒａｌ Ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ Ｕｎｉｔ）１０、ＲＡＭ（Ｒａｎｄｏｍ Ａｃｃｅｓｓ Ｍｅｍｏｒｙ）１１、ＲＯＭ（Ｒｅａｄ Ｏｎｌｙ Ｍｅｍｏｒｙ）１２、エンジン１３、ＨＤＤ（Ｈａｒｄ Ｄｉｓｋ Ｄｒｉｖｅ）１４及びＩ／Ｆ１５がバス１８を介して接続されている。また、Ｉ／Ｆ１５にはＬＣＤ（Ｌｉｑｕｉｄ Ｃｒｙｓｔａｌ Ｄｉｓｐｌａｙ）１６及び操作部１７が接続されている。

ＣＰＵ１０は演算手段であり、画像形成装置１全体の動作を制御する。ＲＡＭ１１は、情報の高速な読み書きが可能な揮発性の記憶媒体であり、ＣＰＵ１０が情報を処理する際の作業領域として用いられる。ＲＯＭ１２は、読み出し専用の不揮発性記憶媒体であり、ファームウェア等のプログラムが格納されている。エンジン１３は、画像形成装置１において実際に画像形成を実行する機構である。

ＨＤＤ１４は、情報の読み書きが可能な不揮発性の記憶媒体であり、ＯＳ（Ｏｐｅｒａｔｉｎｇ Ｓｙｓｔｅｍ）や各種の制御プログラム、アプリケーション・プログラム等が格納されている。Ｉ／Ｆ１５は、バス１８と各種のハードウェアやネットワーク等を接続し制御する。ＬＣＤ１６は、ユーザが画像形成装置１の状態を確認するための視覚的ユーザインタフェースである。操作部１７は、キーボードやマウス等、ユーザが画像形成装置１に情報を入力するためのユーザインタフェースである。

このようなハードウェア構成において、ＲＯＭ１２やＨＤＤ１４若しくは図示しない光学ディスク等の記録媒体に格納されたプログラムがＲＡＭ１１に読み出され、ＣＰＵ１０がそれらのプログラムに従って演算を行うことにより、ソフトウェア制御部が構成される。このようにして構成されたソフトウェア制御部と、ハードウェアとの組み合わせによって、本実施形態に係る画像形成装置１の機能を実現する機能ブロックが構成される。

次に、図２を参照して、本実施形態に係る画像形成装置１の機能構成について説明する。図２は、本実施形態に係る画像形成装置１の機能構成を示すブロック図である。図２に示すように、本実施形態に係る画像形成装置１は、コントローラ２０、ＡＤＦ（Ａｕｔｏ Ｄｏｃｕｍｅｎｎｔ Ｆｅｅｄｅｒ：原稿自動搬送装置）１１０、スキャナユニット２２、排紙トレイ２３、ディスプレイパネル２４、給紙テーブル２５、プリントエンジン２６、排紙トレイ２７及びネットワークＩ／Ｆ２８を有する。

また、コントローラ２０は、主制御部３０、エンジン制御部３１、入出力制御部３２、画像処理部３３及び操作表示制御部３４を有する。図２に示すように、本実施形態に係る画像形成装置１は、スキャナユニット２２、プリントエンジン２６を有する複合機として構成されている。尚、図２においては、電気的接続を実線の矢印で示しており、用紙の流れを破線の矢印で示している。

ディスプレイパネル２４は、画像形成装置１の状態を視覚的に表示する出力インタフェースであると共に、タッチパネルとしてユーザが画像形成装置１を直接操作し若しくは画像形成装置１に対して情報を入力する際の入力インタフェース（操作部）でもある。ネットワークＩ／Ｆ２８は、画像形成装置１がネットワークを介して他の機器と通信するためのインタフェースであり、Ｅｔｈｅｒｎｅｔ（登録商標）やＵＳＢ（Ｕｎｉｖｅｒｓａｌ Ｓｅｒｉａｌ Ｂｕｓ）インタフェースが用いられる。

コントローラ２０は、ソフトウェアとハードウェアとの組み合わせによって構成される。具体的には、ＲＯＭ１２や不揮発性メモリ並びにＨＤＤ１４や光学ディスク等の不揮発性記録媒体に格納されたファームウェア等の制御プログラムが、ＲＡＭ１１等の揮発性メモリ（以下、メモリ）にロードされ、それらのプログラムに従ったＣＰＵ１０の演算によって構成されるソフトウェア制御部と集積回路などのハードウェアとによってコントローラ２０が構成される。コントローラ２０は、画像形成装置１全体を制御する制御部として機能する。

主制御部３０は、コントローラ２０に含まれる各部を制御する役割を担い、コントローラ２０の各部に命令を与える。エンジン制御部３１は、プリントエンジン２６やスキャナユニット２２等を制御若しくは駆動する駆動手段としての役割を担う。入出力制御部３２は、ネットワークＩ／Ｆ２８を介して入力される信号や命令を主制御部３０に入力する。また、主制御部３０は、入出力制御部３２を制御し、ネットワークＩ／Ｆ２８を介して他の機器にアクセスする。

画像処理部３３は、主制御部３０の制御に従い、入力された印刷ジョブに含まれる印刷情報に基づいて描画情報を生成する。この描画情報とは、画像形成部であるプリントエンジン２６が画像形成動作において形成すべき画像を描画するための情報である。また、印刷ジョブに含まれる印刷情報とは、ＰＣ等の情報処理装置にインストールされたプリンタドライバによって画像形成装置１が認識可能な形式に変換された画像情報である。操作表示制御部３４は、ディスプレイパネル２４に情報表示を行い若しくはディスプレイパネル２４を介して入力された情報を主制御部３０に通知する。

画像形成装置１がプリンタとして動作する場合は、まず、入出力制御部３２がネットワークＩ／Ｆ２８を介して印刷ジョブを受信する。入出力制御部３２は、受信した印刷ジョブを主制御部３０に転送する。主制御部３０は、印刷ジョブを受信すると、画像処理部３３を制御して、印刷ジョブに含まれる印刷情報に基づいて描画情報を生成させる。

画像処理部３３によって描画情報が生成されると、エンジン制御部３１は、生成された描画情報に基づいてプリントエンジン２６を制御し、給紙テーブル２５から搬送される用紙に対して画像形成を実行する。即ち、プリントエンジン２６が画像形成部として機能する。プリントエンジン２６によって画像形成が施された文書は排紙トレイ２７に排紙される。

画像形成装置１がスキャナとして動作する場合は、ユーザによるディスプレイパネル２４の操作若しくはネットワークＩ／Ｆ２８を介して外部のＰＣ等から入力されるスキャン実行指示に応じて、操作表示制御部３４若しくは入出力制御部３２が主制御部３０にスキャン実行信号を転送する。主制御部３０は、受信したスキャン実行信号に基づき、エンジン制御部３１を制御する。

エンジン制御部３１は、ＡＤＦ２１を駆動し、ＡＤＦ２１にセットされた撮像対象原稿をスキャナユニット２２に搬送する。また、エンジン制御部３１は、スキャナユニット２２を駆動し、ＡＤＦ２１から搬送される原稿を撮像する。また、ＡＤＦ２１に原稿がセットされておらず、スキャナユニット２２に直接原稿がセットされた場合、スキャナユニット２２は、エンジン制御部３１の制御に従い、セットされた原稿を撮像する。即ち、スキャナユニット２２が撮像部として動作する。

撮像動作においては、スキャナユニット２２に含まれるＣＣＤ等の撮像素子が原稿を光学的に走査し、光学情報に基づいて生成された撮像情報が生成される。エンジン制御部３１は、スキャナユニット２２が生成した撮像情報を画像処理部３３に転送する。画像処理部３３は、主制御部３０の制御に従い、エンジン制御部３１から受信した撮像情報に基づき画像情報を生成する。画像処理部３３が生成した画像情報はＨＤＤ４０等の画像形成装置１に装着された記憶媒体に保存される。即ち、スキャナユニット２２、エンジン制御部３１及び画像処理部３３が連動して、原稿読み取り部として機能する。

画像処理部３３によって生成された画像情報は、ユーザの指示に応じてそのままＨＤＤ４０等に格納され若しくは入出力制御部３２及びネットワークＩ／Ｆ２８を介して外部の装置に送信される。即ち、ＡＤＦ２１及びエンジン制御部３１が画像入力部として機能する。

また、画像形成装置１が複写機として動作する場合は、エンジン制御部３１がスキャナユニット２２から受信した撮像情報若しくは画像処理部３３が生成した画像情報に基づき、画像処理部３３が描画情報を生成する。その描画情報に基づいてプリンタ動作の場合と同様に、エンジン制御部３１がプリントエンジン２６を駆動する。

次に、本実施形態に係るプリントエンジン２６の構成について、図３を参照して説明する。図３に示すように、本実施形態に係るプリントエンジン２６は、無端状移動手段である搬送ベルト１０５に沿って各色の画像形成部１０６が並べられた構成を備えるものであり、所謂タンデムタイプといわれるものである。すなわち、給紙トレイ１０１から給紙ローラ１０２により分離給紙される用紙（記録媒体の一例）１０４に転写するための中間転写画像が形成される中間転写ベルトである搬送ベルト１０５に沿って、この搬送ベルト１０５の搬送方向の上流側から順に、複数の画像形成部（電子写真プロセス部）１０６Ｃ、１０６Ｍ、１０６ＢＫ、１０６Ｙ（以降、総じて画像形成部１０６とする）が配列されている。

また、給紙トレイ１０１から給紙された用紙１０４は、レジストローラ１０３によって一度止められ、画像形成部１０６における画像形成のタイミングに応じて搬送ベルト１０５からの画像の転写位置に送り出される。

複数の画像形成部１０６Ｃ、１０６Ｍ、１０６ＢＫ、１０６Ｙは、形成するトナー画像の色が異なるだけで内部構成は共通である。画像形成部１０６ＢＫはブラックの画像を、画像形成部１０６Ｍはマゼンタの画像を、画像形成部１０６Ｃはシアンの画像を、画像形成部１０６Ｙはイエローの画像をそれぞれ形成する。尚、以下の説明においては、画像形成部１０６ＢＫについて具体的に説明するが、他の画像形成部１０６Ｍ、１０６Ｃ、１０６Ｙは画像形成部１０６ＢＫと同様であるので、その画像形成部１０６Ｍ、１０６Ｃ、１０６Ｙの各構成要素については、画像形成部１０６ＢＫの各構成要素に付したＢＫに替えて、Ｍ、Ｃ、Ｙによって区別した符号を図に表示するにとどめ、説明を省略する。

搬送ベルト１０５は、回転駆動される駆動ローラ１０７と従動ローラ１０８とに架け渡されたエンドレスのベルト、即ち無端状ベルトである。この駆動ローラ１０７は、不図示の駆動モータにより回転駆動させられ、この駆動モータと、駆動ローラ１０７と、従動ローラ１０８とが、無端状移動手段である搬送ベルト１０５を移動させる駆動手段として機能する。

画像形成に際しては、回転駆動される搬送ベルト１０５に対して、最初の画像形成部１０６Ｃが、シアンのトナー画像を転写する。画像形成部１０６Ｃは、感光体としての感光体ドラム１０９Ｃ、この感光体ドラム１０９Ｃの周囲に配置された帯電器１１０Ｃ、光書き込み装置２００、現像器１１２Ｃ、感光体クリーナ（図示せず）、除電器１１３Ｃ等から構成されている。光書き込み装置２００は、夫々の感光体ドラム１０９Ｃ、１０９Ｍ、１０９ＢＫ、１０９Ｙ（以降、総じて「感光体ドラム１０９」という）に対して光を照射するように構成されている。

画像形成に際し、感光体ドラム１０９Ｃの外周面は、暗中にて帯電器１１０Ｃにより一様に帯電された後、光書き込み装置２００からのシアン画像に対応した光源からの光により書き込みが行われ、静電潜像が形成される。現像器１１２Ｃは、この静電潜像をシアントナーにより可視像化し、このことにより感光体ドラム１０９Ｃ上にシアンのトナー画像が形成される。

このトナー画像は、感光体ドラム１０９Ｃと搬送ベルト１０５とが当接若しくは最も接近する位置（転写位置）で、転写器１１５Ｃの働きにより搬送ベルト１０５上に転写される。この転写により、搬送ベルト１０５上にシアンのトナーによる画像が形成される。トナー画像の転写が終了した感光体ドラム１０９Ｃは、外周面に残留した不要なトナーを感光体クリーナにより払拭された後、除電器１１３Ｃにより除電され、次の画像形成のために待機する。

以上のようにして、画像形成部１０６Ｃにより搬送ベルト１０５上に転写されたシアンのトナー画像は、搬送ベルト１０５のローラ駆動により次の画像形成部１０６Ｍに搬送される。画像形成部１０６Ｍでは、画像形成部１０６Ｃでの画像形成プロセスと同様のプロセスにより感光体ドラム１０９Ｍ上にマゼンタのトナー画像が形成され、そのトナー画像が既に形成されたシアンの画像に重畳されて転写される。

搬送ベルト１０５上に転写されたシアン、マゼンタのトナー画像は、さらに次の画像形成部１０６Ｃ、１０６Ｙに搬送され、同様の動作により、感光体ドラム１０９ＢＫ上に形成されたブラックのトナー画像と、感光体ドラム１０９Ｙ上に形成されたイエローのトナー画像とが、既に転写されている画像上に重畳されて転写される。こうして、搬送ベルト１０５上にフルカラーの中間転写画像が形成される。

給紙トレイ１０１に収納された用紙１０４は最も上のものから順に送り出され、その搬送経路が搬送ベルト１０５と接触する位置若しくは最も接近する位置において、搬送ベルト１０５上に形成された中間転写画像がその紙面上に転写される。これにより、用紙１０４の紙面上に画像が形成される。紙面上に画像が形成された用紙１０４は更に搬送され、定着器１１６にて画像を定着された後、画像形成装置の外部に排紙される。

このような画像形成装置１においては、感光体ドラム１０９ＢＫ、１０９Ｍ、１０９Ｃ及び１０９Ｙの軸間距離の誤差、感光体ドラム１０９ＢＫ、１０９Ｍ、１０９Ｃ及び１０９Ｙの平行度誤差、光書き込み装置１１１内での光源の設置誤差、感光体ドラム１０９ＢＫ、１０９Ｍ、１０９Ｃ及び１０９Ｙへの静電潜像の書き込みタイミング誤差等により、本来重ならなければならない位置に各色のトナー画像が重ならず、各色間で位置ずれが生ずることがある。

また、同様の原因により、転写対象である用紙において本来画像が転写される範囲から外れた範囲に画像が転写されることがある。このような位置ずれの成分としては、主にスキュー、副走査方向のレジストずれ等が知られている。また、装置内温度変化や経時劣化による搬送ベルトの伸縮が知られている。

このような位置ずれを補正するため、パターン検知センサ１１７が設けられている。パターン検知センサ１１７は、感光体ドラム１０９ＢＫ、１０９Ｍ、１０９Ｃ及び１０９Ｙによって搬送ベルト１０５上に転写された位置ずれ補正用パターンを読み取るための光学センサであり、搬送ベルト１０５の表面に描画された補正用パターンを照射するための発光素子及び補正用パターンからの反射光を受光するための受光素子を含む。

図３に示すように、パターン検知センサ１１７は、感光体ドラム１０９ＢＫ、１０９Ｍ、１０９Ｃ及び１０９Ｙの下流側において、搬送ベルト１０５の搬送方向と直行する方向に沿って同一の基板上に支持されている。パターン検知センサ１１７の詳細及び位置ずれ補正並びに階調補正の態様については、後に詳述する。尚、位置ずれ補正は、いずれも感光体ドラム１０９ＢＫ、１０９Ｍ、１０９Ｃ及び１０９Ｙにおいて静電潜像を形成して現像する動作、即ち画像を描画する際の動作におけるパラメータの補正であり、以降、総じて描画パラメータ補正と称する。

このような描画パラメータ補正において搬送ベルト１０５上に描画された補正用パターンのトナーを除去し、搬送ベルト１０５によって搬送される用紙が汚れないようにするため、ベルトクリーナ１１８が設けられている。ベルトクリーナ１１８は、図３に示すように、パターン検知センサ１１７の下流側であって、感光体ドラム１０９よりも上流側において搬送ベルト１０５に押し当てられたクリーニングブレードであり、搬送ベルト１０５の表面に付着したトナーを掻きとる顕色剤除去部である。

次に、本実施形態に係る光書き込み装置１１１について説明する。図４は、本実施形態に係る光書き込み装置１１１と感光体ドラム１０９との配置関係を示す図である。図４に示すように、各色の感光体ドラム１０９ＢＫ、１０９Ｍ、１０９Ｃ、１０９Ｙ夫々に照射される照射光は、光源であるＬＥＤＡ（Ｌｉｇｈｔ‐ｅｍｉｔｔｉｎｇ ｄｉｏｄｅ Ａｒｒａｙ）１３０ＢＫ、１３０Ｍ、１３０Ｃ、１３０Ｙ（以降、総じてＬＥＤＡ１３０とする）から照射される。

ＬＥＤＡ１３０は、発光素子であるＬＥＤが、感光体ドラム１０９の主走査方向に並べられて構成されている。光書き込み装置１１１に含まれる制御部は、主走査方向に並べられている夫々のＬＥＤの点灯／消灯状態を、コントローラ２０から入力された描画情報に基づいて主走査ライン毎に制御することにより、感光体ドラム１０９の表面を選択的に露光し、静電潜像を形成する。

次に、本実施形態に係る光書き込み装置１１１の制御ブロックについて、図５を参照して説明する。図５は、本実施形態に係る光書き込み装置１１１を制御する光書き込み装置制御部１２０の機能構成と、ＬＥＤＡ１３０及びパターン検知センサ１１７との接続関係を示す図である。

図５に示すように、本実施形態に係る光書き込み装置制御部１２０は、発光制御部１２１、カウント部１２２、センサ制御部１２３、補正値算出部１２４、基準値記憶部１２５及び補正値記憶部１２６を含む。尚、本実施形態に係る光書き込み装置１１１は、図１において説明したようなＣＰＵ１０、ＲＡＭ１１、ＲＯＭ１２及びＨＤＤ１４等の情報処理機構を含み、図５に示すような光書き込み装置制御部１２０は、画像形成装置１のコントローラ２０と同様に、ＲＯＭ１２若しくはＨＤＤ１４に記憶されている制御プログラムがＲＡＭ１１にロードされ、ＣＰＵ１０の制御に従って動作することにより構成される。

発光制御部１２１は、コントローラ２０のエンジン制御部３１から入力される画像情報に基づいてＬＥＤＡ１３０を制御する光源制御部である。即ち、発光制御部１２１が、画素情報情報取得部としても機能する。また、発光制御部１２１は、エンジン制御部３１から入力される描画情報に基づいてＬＥＤＡ１３０を駆動する他、上述した描画パラメータ補正の処理において補正用のパターンを描画するために、ＬＥＤＡ１３０を発光制御する。

図４において説明したように、ＬＥＤＡ１３０は夫々の色に対応して複数設けられる。従って、図５に示すように、発光制御部１２１も、複数のＬＥＤＡ１３０夫々に対応するように複数設けられる。描画パラメータ補正処理のうち位置ずれ補正処理の結果生成される補正値は、図５に示す補正値記憶部１２６に位置ずれ補正値として記憶される。発光制御部１２１は、この補正値記憶部１２６に記憶されている位置ずれ補正値に基づき、ＬＥＤＡ１３０を駆動するタイミングを補正する。

発光制御部１２１によるＬＥＤＡ１３０の駆動タイミングの補正は、具体的には、エンジン制御部３１から入力された描画情報に基づいてＬＥＤＡ１３０を発光駆動するタイミングをライン周期単位で遅らせる、即ちラインをシフトさせることによって実現される。これに対して、エンジン制御部３１からは、所定の周期に従って次々に描画情報が入力されるため、ラインをシフトさせて発光タイミングを遅らせるためには、入力された描画情報を保持しておき、読み出すタイミングを遅らせる必要がある。

そのため、発光制御部１２１は、主走査ライン毎に入力される描画情報を保持するための記憶媒体であるラインメモリを有し、エンジン制御部３１から入力された描画情報をラインメモリに記憶させることによって保持する。このラインメモリの容量を可能な限り少なくすることが、本実施形態に係る要旨である。

カウント部１２２は、上記位置ずれ補正処理において、発光制御部１２１がＬＥＤＡ１３０を制御して感光体ドラム１０９ＢＫの露光を開始すると同時にカウントを開始する。カウント部１２２は、センサ制御部１２３が、パターン検知センサ１１７の出力信号に基づいて位置ずれ補正用パターンを検知することにより出力する検知信号を取得し、そのタイミングにおけるカウント値を補正値算出部１２４に入力する。即ち、カウント部１２２がパターンの検知タイミングを取得する検知タイミング取得部として機能する。

センサ制御部１２３は、パターン検知センサ１１７を制御する制御部であり、上述したように、パターン検知センサ１１７の出力信号に基づき、搬送ベルト１０５上に形成された位置ずれ補正用パターンが、パターン検知センサ１１７の位置にまで到達したことを判断して検知信号を出力する。即ち、センサ制御部１２３が、パターン検知センサ１１７によるパターンの検知信号を取得する検知信号取得部として機能する。

補正値算出部１２４は、カウント部１２２から取得したカウント値に基づき、基準値記憶部１２５に記憶された位置ずれ補正用の基準値に基づいて補正値を算出する。即ち、補正値算出部１２４が、基準値取得部及び補正値算出部として機能する。図６に、基準値記憶部１２５に記憶されている基準値の例を示す。図６に示すように、基準値記憶部１２５には、全体タイミング基準値、各色タイミング基準値等が記憶されている。

全体タイミング基準値とは、発光制御部１２１がＬＥＤＡ１３０を制御して感光体ドラム１０９の露光を開始してから、パターン検知センサ１１７が、位置ずれ補正用のパターンを検知するまでの期間の基準値である。即ち、補正値算出部１２４は、カウント部１２２によるカウント値と書き込み開始タイミング基準値とを比較し、両者のずれに基づいて画像全体の副走査方向のずれを補正する補正値を算出する。

各色タイミング基準値とは、ＣＭＹＫ各色の感光体ドラム１０９によって描画された補正用パターンの検知タイミングの基準値であり、図６に示すように、ＣＭＹＫの各色について定められている。即ち、補正値算出部１２４は、各色の感光体ドラム１０９によって描画された補正用パターンが検知されたタイミングについてのカウント部１２２によるカウント値と、各色タイミング基準値とを比較し、各色の感光体ドラム１０９における描画タイミングのずれを補正する補正値を算出する。

尚、図６においては、全体タイミング基準値及び各色タイミング基準値の単位を（ｓｅｃ）として期間で示しているが、これは一例であり、その間の搬送ベルト１０５の搬送距離や、基準クロックのクロック数等を用いることも可能である。また、本実施形態に係る光書き込み装置制御部１２０は、図６に示す機能構成の他、搬送ベルト１０５を回転させる駆動ローラ１０７を制御する機能及びベルトクリーナ１１８を制御する機能を有する。

次に、本実施形態に係る位置ずれ補正動作について説明する。図７は、本実施形態に係る位置ずれ補正動作において、発光制御部１２１によって制御されたＬＥＤＡ１３０によって搬送ベルト１０５上に描画されるマーク（以降、位置ずれ補正用マークとする）を示す図である。

図７に示すように、本実施形態に係る位置ずれ補正用マーク４００は、副走査方向に様々なパターンが並べられている位置ずれ補正用パターン列４０１が、主走査方向に複数（本実施形態においては２つ）並べられて構成されている。尚、図７において、実線が感光体ドラム１０９ＢＫ、点線は感光体ドラム１０９Ｙ、破線は感光体ドラム１０９Ｃ、一点鎖線は感光体ドラム１０９Ｍによって夫々描画されたパターンを示す。

図７に示すように、パターン検知センサ１１７は、主走査方向に複数（本実施形態においては２つ）のセンサ素子１７０を有し、夫々の位置ずれ補正用パターン列４０１は、夫々のセンサ素子１７０に対応した位置に描画されている。これにより、光書き込み制御部１２０は、主走査方向の複数の位置でパターンの検出を行うことが可能となり、描画される画像のスキューを補正することが可能となる。

図７に示すように、位置ずれ補正用パターン列４０１は、全体位置補正用パターン４１１とドラム間隔補正用パターン４１２を含む。また、図８に示すように、ドラム間隔補正用パターン４１２は、繰り返し描画されている。全体位置補正用パターン４１１は、図６において説明した全体タイミング基準値に基づいて画像の全体の副走査方向のずれを補正するためのカウント値を得るために描画されるパターンである。また、全体位置補正用パターン４１１は、センサ制御部１２３が、ドラム間隔補正用パターン４１２を検知する際の検知タイミングを補正するためにも用いられる。

本実施形態に係る全体位置補正用パターン４１１は、図７に示すように、感光体ドラム１０９Ｙによって描画された線であって主走査方向に平行な線である。全体位置補正用パターン４１１を用いた全体位置補正においては、光書き込み装置制御部１２０が、パターン検知センサ１１７による開始位置補正用パターン４１１の読取信号に基づき、書き込み開始タイミングの補正動作を行う。

即ち、基準値記憶部１２５に記憶される全体タイミング基準値は、ＬＥＤＡ１３０Ｙが全体位置補正用パターン４１１の描画を開始してから、描画されたＹのパターンがパターン検知センサ１１７によって読み取られ、センサ制御部１２３によって検知されるまでの期間の基準となる値である。

ドラム間隔補正用パターン４１２は、図６において説明した各色タイミング基準値に基づいて各色の感光体ドラム１０９における描画タイミングのずれを補正するためのカウント値を得るために描画されるパターンである。図７に示すように、ドラム間隔補正用パターン４１２は、副走査方向補正用パターン４１３及び主走査方向補正用パターン４１４を含む。図７に示すように、ドラム間隔補正用パターン４１２は、ＣＭＹＫ各色のパターンが一組となって構成される副走査方向補正用パターン４１３及び主走査方向補正用パターン４１４が繰り返されることによって構成される。

光書き込み装置制御部１２０は、パターン検知センサ１１７による、副走査方向補正用パターン４１３の読取信号に基づき、感光体ドラム１０９ＢＫ、１０９Ｍ、１０９Ｃ、１０９Ｙ夫々の副走査方向の位置ずれ補正を行い、主走査方向補正用パターン４１４の読取信号に基づき、上記各感光体ドラムの主走査方向の位置ずれ補正を行う。

ここで、基準値記憶部１２５に記憶されている各色タイミング基準値について、図８を参照して説明する。図８は、ドラム間隔補正用パターン４１２の検知タイミングを示す図である。図８に示すように、ドラム間隔補正用パターン４１２に含まれる副走査方向補正用パターン４１３及び主走査方向補正用パターン４１４の検知期間は、一組のパターンが読み取られる手前のタイミングである検知開始タイミングｔ_０からの検知期間である。

図８に示すように、ＣＭＹＫ各色のパターンの検知期間は、夫々ｔ_Ｃ、ｔ_ＢＫ、ｔ_Ｍ、ｔ_Ｃである。従って、基準値記憶部１２５に記憶されている各色タイミング基準値は、ｔ_Ｃ、ｔ_ＢＫ、ｔ_Ｍ、ｔ_Ｃ夫々に対応する基準値である。即ち、補正値算出部１２４は、基準値記憶部１２５に記憶されている各色タイミング基準値と、図８に示す検知期間ｔ_Ｃ、ｔ_ＢＫ、ｔ_Ｍ、ｔ_Ｃとの差異に基づいてＬＥＤＡ１３０の発光タイミングを補正するための補正値を算出する。

また、全体タイミング基準値は、図８に示す検知開始タイミングｔ_０のタイミングを補正するためにも用いられる。即ち、補正値算出部１２４は、全体タイミング基準値と全体位置補正用パターン４１１の検知タイミングとの差異に基づいて図８に示す検知開始タイミングｔ_０のタイミングを補正するための補正値を算出する。これにより、ドラム間隔補正用パターン４１２の検知期間の精度を向上することが可能である。

このような構成において、本実施形態に係る要旨は、補正値算出部１２４によって算出される補正値、即ち、発光制御部１２１がＬＥＤＡ１３０の発光をライン周期単位で遅延させる遅延量を最小化することにある。以下、図７に示すパターンを描画することによって補正値記憶部１２６に記憶させる補正値を算出する補正値算出動作について図９のフローチャートを参照して説明する。

図９に示すように、光書き込み装置制御部１２０において発光制御部１２１が図７に示す位置ずれ補正用マーク４００の描画を開始することにより（Ｓ９０１）、カウント部１２２がカウントを開始すると共に、感光体ドラム１０９上において現像されたトナー像が搬送ベルト１０５上に転写されて搬送ベルト１０５によって搬送される。

搬送ベルト１０５によって搬送された位置ずれ補正用マーク４００は、パターン検知センサ１１７によって検知され、センサ制御部１２３が検知信号を出力する。これにより、カウント部１２２は夫々のパターンが検知されたタイミングにおけるカウント値を記憶し、補正値算出部１２４に出力する。これにより、補正値算出部１２４がカウント値を取得する（Ｓ９０２）。図１０は、補正値算出部１２４が取得するカウント値の例を示す図である。

図１０に示す情報は、一行分で上述した一組の副走査方向補正用パターン４１３及び主走査方向補正用パターン４１４の検知タイミングにおけるカウント値を示す。例えば、“ｔ_Ｙ＿Ｌ１”は、１組目の副走査方向補正用パターン４１３に含まれるパターンのうち、感光体ドラム１０９Ｙによって描画されたパターンの検知タイミングであって、図７において左側に示されているセンサ素子１７０による検知信号のタイミングを示し、“ｔ_Ｙ＿Ｒ１”は、同じく右側に示されているセンサ素子１７０による検知信号のタイミングを示す。

また、“ｔ_ＢＫ＿Ｌ２”であれば、２組目の副走査方向補正用パターン４１３に含まれるパターンのうち、感光体ドラム１０９ＢＫによって描画されたパターンの検知タイミングであって、図７において左側に示されているセンサ素子１７０による検知信号のタイミングを示し、“ｔ_ＢＫ＿Ｒ２”は、同じく右側に示されているセンサ素子１７０による検知信号のタイミングを示す。

尚、図７に示すように、位置ずれ補正用マーク４００には、主走査方向補正用パターン４１４も含まれるが、本実施形態においては説明の簡略化のために、副走査方向補正用パターン１４３の検知結果に基づいて副走査方向の位置ずれ補正値を算出する処理についてのみ説明する。

図１０に示すようなカウント値を取得すると、補正値算出部１２４は、“Ｌ”、“Ｒ”夫々の値及び夫々の組毎に、理想位置からのずれ量を算出する（Ｓ９０３）。即ち、Ｓ９０３において、補正値算出部１２４が位置ずれ量取得部として機能する。Ｓ９０３において、補正値算出部１２４は、基準値記憶部１２５に記憶されている各色タイミング基準値を、夫々のカウント値から差し引くことによりずれ量を算出する。

図１１は、Ｓ９０３の処理によって算出されたずれ量を示す図である。各色タイミング基準値との差分を算出することにより、例えば、“ｔ_Ｙ＿Ｌ１”から“ｄ_Ｙ＿Ｌ１”が算出される。夫々のカウント値について基準値との差分を計算することによりずれ量を算出すると、補正値算出部１２４は、“Ｌ”、“Ｒ”夫々の値について、全組の平均値を求める（Ｓ９０４）。

Ｓ９０４において、補正値算出部１０４は、例えば、感光体ドラム１０９Ｙによって描画されたパターンであって、図７に示す左側のセンサ素子１７０によって検知されたパターンのずれ量の平均値である“ｔ_Ｙ＿Ｌ”を求める場合、以下の式（１）の計算を実行する。尚、式（１）における“ｍ”は、検知されたパターンの全組数である。

図１２は、Ｓ９０４によって算出された“Ｌ”、“Ｒ”夫々の値について、全組のずれ量の平均値を示す図である。このように算出されたずれ量の平均値の概念を図１３に示す。図１３においては、図７に示す左側のセンサ素子１７０によって検知されたパターンのずれ量を例とし、理想位置と検知位置との差を視覚的に示している。

図１３に示すように、各色のずれ量は、理想位置からプラスの方向にずれる場合とマイナスの方向にずれる場合とがある。ここで、本実施形態におけるプラスの方向とは、検知タイミングから基準値を差し引いた値がプラスとなる場合、即ち、検知タイミングが理想のタイミングよりも遅かった場合であり、図１３の例においては、Ｍのパターンがプラスの方向に、それ以外のパターンがマイナスの方向にずれている。

このようなずれ量に対して、従来の位置ずれ補正処理においては、図１３において従来補正位置として示すように、プラスの方向に最もずれている色を基準とし、それ以外の色のタイミングを遅らせてプラスの方向に最もずれている色に合わせることにより、各色間のずれ量を一致させる。この場合、図１３を例にすると、“ｄ_Ｍ＿Ｌ”がプラスの方向にずれているため、Ｍの色が基準となり、他の色のタイミングを遅らせるような処理となる。

その結果、必要なラインメモリの最大ライン数は、“ｄ_ｙ＿Ｌ”、“ｄ_ＢＫ＿Ｌ”、“ｄ_Ｃ＿Ｌ”のうち“ｄ_ＢＫ＿Ｌ”が最もマイナス方向にずれているため、ＢＫの色についてのラインメモリのライン数であり、“ｄ_ＢＫ＿Ｌ”と“ｄ_Ｍ＿Ｌ”との差分である“ｄ_ＢＫ＿Ｌ−ｄ_Ｍ＿Ｌ”に相当するライン数分となる。換言すると、“ｄ_ＢＫ＿Ｌ−ｄ_Ｍ＿Ｌ”は、夫々符号が逆である“ｄ_ＢＫ＿Ｌ”と“ｄ_Ｍ＿Ｌ”との絶対値の合計を示す。他方、Ｍの色については、遅らせる処理が不要となるため、Ｍの色についての発光制御部１２１に設けられているラインメモリは無駄となる。

本実施形態に係る位置ずれ補正処理は、このようなリソースの非効率な利用状態を解消するためのものであり、図１３に本件補正位置として示すように、プラス方向及びマイナス方向への補正を混合させることによって、補正するべきライン数の最大値を少なくし、必要なラインメモリ数を低減する。

具体的には、図１３に示すように、プラス方向に最もずれている色とマイナス方向に最もずれている色とのずれ量を足して２で割った値に相当する位置、即ち、“（ｄ_ＢＫ＿Ｌ＋ｄ_Ｍ＿Ｌ）／２”の位置を仮想的な中央位置（以降、「仮想中央線」とする）と定め、全ての色をこの仮想中央線に合わせるように補正する。換言すると、本実施形態に係る位置ずれ補正においては、値が最も大きいずれ量と値が最も小さいずれ量との中央値を仮想中央線の位置として求め、この仮想中央線を基準として位置合わせを行う。これにより、図１３に示すように、必要な補正量の最大値は従来補正位置の場合の半分である“（ｄ_ＢＫ＿Ｌ−ｄ_Ｍ＿Ｌ）／２”となるため、その分、必要なラインメモリのライン数も低減することが可能となる。

尚、図１３の例においては、プラス方向のずれとマイナス方向のずれとが混在している場合を例としているが、ずれの方向がプラス方向、若しくはマイナス方向のいずれか一方のみの場合もあり得る。そのような場合であっても、値が最も大きいずれ量と値が最も小さいずれ量とを足して２で割った値を求めることにより、同様の効果を得ることが可能である。

このような処理のため、Ｓ９０４の処理を完了した補正値算出部１２４は、“Ｌ”、“Ｒ”夫々の平均値について、最大値と最小値との中央の値を求める（Ｓ９０５）。換言すると、Ｓ９０５において、補正値算出部１２４は、上記平均値の分布範囲の中央値を求める。この中央値が、上述した仮想中央線の位置、即ち、各色のタイミングを合わせる位置となる。

図１４は、Ｓ９０５の処理により“Ｌ”、“Ｒ”夫々について求められた中央値である。図１４のうち、例えば“Ｐ_Ｖ＿Ｌ”であれば、“ｄ_ｙ＿Ｌ”、“ｄ_ＢＫ＿Ｌ”、“ｄ_Ｍ＿Ｌ”、“ｄ_Ｃ＿Ｌ”のうちの最大値及び最小値の差分を２で割った値である。このようにして中央値を求めると、補正値算出部１２４は、図１２に示す“Ｌ”、“Ｒ”夫々についての各色のずれ量の平均値から、図１４に示す中央値を差し引くことにより、“Ｌ”、“Ｒ”夫々についての各色の中央値からのずれ量を求める（Ｓ９０６）。

図１５は、Ｓ９０６の処理により、“Ｌ”、“Ｒ”夫々について、各色毎に求められた中央値からのずれ量である。図１５のうち、例えば“Δｄ_Ｙ＿Ｌ”であれば、図１２の“ｄ_Ｙ＿Ｌ”から図１４の“Ｐ_Ｖ＿Ｌ”を差し引くことによって求められる。また、図１５の“Δｄ_ＢＫ＿Ｒ”であれば、図１２の“ｄ_ＢＫ＿Ｒ”から図１４の“Ｐ_Ｖ＿Ｒ”を差し引くことによって求められる。

このようにして各色についての中央値からのずれ量を“Ｌ”、“Ｒ”夫々について求めると、次に補正値算出部１２４は、各色の“Ｌ”、“Ｒ”の値に基づき、各色のスキュー補正ライン数を求める（Ｓ９０７）。Ｓ９０７において、補正値算出部１２４は、以下の式（２）の計算によりスキュー補正ライン数ΔＳｋｅｗ_ｉ（但し、ｉはＹ、ＢＫ、Ｍ、Ｃ）を求める（Ｓ９０７）。尚、式（２）において、Ｌ_ａｌｌは主走査方向の全範囲、Ｌ_ｓｅｎｓは、左右のセンサ素子１７０間の間隔、ΔＲ_ｆは、１ライン周期あたりの副走査方向の間隔を示す。

そして、補正値算出部１２４は、Ｓ９０７において算出されたスキュー補正ライン数を適用した後のスキュー補正残差を求め、そのスキュー補正残差の中間地点を夫々の色のずれ量としてラインシフト補正量を求める（Ｓ９０８）。Ｓ９０８においては、補正値算出部１２４は、以下の式（３）によりスキュー補正残差Δｄ_ｉ＿Ｌ´（但し、ｉはＹ、ＢＫ、Ｍ、Ｃ）を求める。また、図１６は、スキュー補正残差を概念的に示す図である。

スキュー補正残差とは、式（２）において求めたスキュー補正ライン数がライン単位に切り捨てられているため、図１６に示すように完全にスキューが補正し切れないことを考慮し、式（３）に示すように、補正し切れていない分のスキュー量を求めた値である。上記式（２）において、“Ｒ”側を基準として“Ｌ”側のずれ量を差し引いているため、式（３）においても、“Ｌ”側を補正することによりスキュー補正残差を求める。

このようにして求めたスキュー補正残差の値を用いて、補正値算出部１２４は、以下の式（４）により、各色についてのずれ量をラインシフト、即ち上述したラインメモリによるタイミング補正によって補正するためのラインシフト補正量ΔＳｈｉｆｔ_ｉ（但し、ｉはＹ、ＢＫ、Ｍ、Ｃ）を求める。

ラインシフトによるずれ量の補正は、当然ライン単位でしかできないため、ラインシフト補正量は、ライン単位に切り上げる。ここで言う「切り上げ」とは、算出結果がプラスの値の場合において小数点以下の値がある場合、小数点以下を切り捨てて１を加算する処理であり、算出結果がマイナスの値の場合において小数点以下の値がある場合、小数点以下を切り捨てる処理である。ラインシフト補正量ΔＳｈｉｆｔ_ｉの算出結果の小数点以下を切り上げとする処理の意義については後述する。

ラインシフトによる補正では１ライン未満のずれ量を補正できないため、本実施形態においては、発光制御部１２１がＬＥＤＡ１３０を発光制御するタイミングを１ライン未満の間隔に相当するタイミングで遅延させることにより、１ライン未満のずれ量を補正する。そのため、補正値算出部１２４は、ＬＥＤＡ１３０の発光タイミングそのものを遅延させて位置ずれ補正を行うための補正量である、発光タイミング遅延補正量を求める（Ｓ９０９）。この発光タイミング遅延補正量は、換言すると、１ライン周期未満の範囲でタイミングを補正するための微調整量である。

Ｓ９０９において、補正値算出部１２４は、ΔＳｈｉｆｔ_ｉの符号が正であるか負であるかに応じて、異なる計算を行う。ΔＳｈｉｆｔ_ｉが負であった色の場合、補正値算出部１２４は、以下の式（５）により、発光タイミング遅延補正量Δｄｅｌａｙ_ｉを求める。以下の式（５）は、式（４）において切り捨てた小数点以下の部分を求めることに等しい。

他方、ΔＳｈｉｆｔｉの符号が正であった色の場合、補正値算出部１２４は、以下の式（６）により、発光タイミング遅延補正量Δｄｅｌａｙ_ｉを求める。以下の式（６）は、式（４）における小数点以下部分の切り上げ量に等しい。尚、式（５）、（６）の意義についても、ラインシフト補正量ΔＳｈｉｆｔ_ｉの算出結果の小数点以下を切り上げとする処理の意義と共に後述する。

このように、Ｓ９０５〜Ｓ９０９においては、補正値算出部１２４が補正量算出部として機能する。このような処理により、図１７に示す各種の補正値が算出され、補正値記憶部１２６に記憶され、位置ずれ補正動作における補正値の算出動作が完了する。このようにして算出された補正値は、図１３において説明したように、プラス方向、即ち、タイミングを遅らせる方向に補正する値と、マイナス方向、即ち、タイミングを早める方向に補正する値とが混在している。

これに対して、発光制御部１２１のラインシフトによる位置ずれ補正が可能なのは、発光タイミングを遅らせる方向、即ちプラス方向の補正のみである。上述したマイナス方向への補正を可能とするため、本実施形態に係る発光制御部１２１は、マイナス方向への補正が必要な色以外の色の描画情報をエンジン制御部３１から取得開始するタイミングを遅らせることにより、マイナス方向への補正を可能とする。

図１８（ａ）〜（ｄ）は、光書き込み装置制御部１２０による光書き込みのライン周期信号を示すタイミングチャートであり、ＬＥＤＡ１３０が実際に発光制御されるタイミングを示している。図１８（ａ）は、何ら位置ずれ補正が行われない場合のタイミングを示す図である。尚、図３、図４において説明したように、各色の感光体ドラム１０９の配置は副走査方向にずれているため、図１８に示すライン周期信号の開始タイミングも感光体ドラム１０９の配置に応じて色毎にずれていても良い。

図１８（ｂ）は、従来の補正方法によりタイミングを補正する場合の例である。図１８（ｂ）においては、図１３において説明したような位置ずれが発生している場合を想定してタイミングの補正量を示している。図１８（ｂ）に示す実線の矢印は、発光制御部１２１に設けられたラインメモリを用いたラインシフト補正によるタイミング補正である。図１８（ｂ）において、ＢＫはＭよりも４周期遅れて発光制御が開始されているため、少なくとも４ライン分のラインメモリが必要となる。

これに対して、図１８（ｃ）は、本実施形態に係る方法によりタイミングを補正する場合の例である。図１８（ｃ）において破線で示す矢印は、発光制御部１２１がエンジン制御部３１から描画情報の取得を開始するタイミングを遅らせることにより補正されるタイミングである。図１８（ｃ）においては、描画情報の取得開始を２ライン分遅らせた上で、残りの補正量をラインシフト補正によって行っている。そのため、必要なラインメモリは最大で２ライン分となり、必要なライン数が低減されていることが分かる。

図１９は、図１８（ｃ）の状態に更に発光タイミング遅延補正量を適用した状態を示す図である。ここで、上記式（５）、（６）の意義及びラインシフト補正量ΔＳｈｉｆｔ_ｉの算出結果の小数点以下を切り上げとする処理の意義について説明する。

上述したように、発光制御部１２１がエンジン制御部３１から描画情報の取得を開始するタイミングを遅らせる画像取得タイミングシフト処理や、発光制御部１２１のラインメモリを用いたラインシフト処理（以降、総じてライン単位補正処理とする）は、ライン周期が単位となり、それ以上に精細な補正を行うことができない。従って、上述したような発光タイミング遅延補正量を用いて更に詳細な補正が行われる。

これに対して、図１９のＭのような、他の色よりも早いタイミングで描画情報の取得を開始する色について、位置ずれ量通りの補正を実現するためには、図１９に示すように、所望の位置ずれ量をライン単位で通り過ぎた上で、通り過ぎた分を発光タイミング遅延補正量によって補正する。

図１９のＭのように、他の色よりも早いタイミングで描画情報の取得を開始する色については、式（４）の計算結果がプラスの値となるため、その計算結果の小数点以下を切り上げることにより、上述したようなライン単位で通り過ぎた補正値を得る。そして、その通り過ぎた部分、即ち、切り上げ量を算出するために、上述した式（６）の計算を用いる。

他方、図１９のＹ、ＢＫ、Ｃのような、ラインシフト処理を行う色について、位置ずれ補正通りの補正を実現するためには、図１９に示すように、所望の位置ずれ量の手前のライン単位までラインシフトを行った上で、不足している補正量を発光タイミング遅延補正量によって補正する。

図１９のＹ、ＢＫ、Ｃのような、ラインシフト処理を行う色については、式（４）の計算結果がマイナスの値となるため、その計算結果の小数点以下を切り捨てる、即ち切り上げ処理を行うことにより、上述したような、所望の位置ずれ量の手前のライン単位の補正を得る。そして、不足している補正量を算出するために、上述した式（５）の計算を用いる。このような処理により、図１９に示すような好適な補正処理が可能となる。

次に、図１９に示すような位置ずれ補正を行う際の光書き込み装置制御部１２０の動作について図２０のフローチャートを用いて説明する。図２０に示すように、光書き込み装置制御部１２０は、エンジン制御部３１から描画開始の制御を受け付けると（Ｓ２００１）、補正値記憶部１２６に格納されている補正値のうち、ラインシフト補正量を参照し、マイナス補正、即ち、図１９のＭのように、他の色の描画情報の取得開始タイミングを遅らせる補正を必要とする値があるか否か確認する（Ｓ２００２）。

尚、ここで言うマイナス補正は、上述したように、図１９のＭのような色のラインシフト補正量はプラスの値として算出されるため、それを補正するためにはマイナス方向に補正する必要があるという意味である。

Ｓ２００２の結果、マイナス補正があった場合（Ｓ２００２／ＹＥＳ）、光書込み装置制御部１２０は、マイナスのラインシフト補正量を設定する（Ｓ２００３）。これは、発光制御部１２１がエンジン制御部３１から描画情報を取得するために、エンジン制御部３１に対して出力する水平同期信号の開始タイミングをシフトさせるパラメータであり、水平同期シフト量として設定される。

水平同期シフト量を設定すると、発光制御部１２１は、エンジン制御部３１に対する水平同期信号の出力を開始し（Ｓ２００４）、描画情報の受信を開始する。この際、発光制御部１２１は、水平同期シフト量が設定された色については、設定値に従って水平同期信号の出力開始タイミングを遅らせる。具体的には、水平同期シフト量の設定値の分、水平同期信号をマスクすることによって実現可能である。

尚、Ｓ２００２において、マイナス補正が無かった場合、光書込み装置制御部１２０は、Ｓ２００３の処理を省略し、Ｓ２００４の処理に進む。水平同期信号の出力を開始することにより描画情報の取得を開始すると、発光制御部１２１は、受信した描画情報を内部に設けられているラインメモリに格納する（Ｓ２００５）。

描画情報を主走査ライン毎にラインメモリに格納すると、発光制御部１２０は、補正値記憶部１２６に格納されているスキュー補正ライン数及びラインシフト補正量に応じてラインメモリから描画情報を読み出す（Ｓ２００６）。更に、補正値記憶部１２６に格納されている発光タイミング遅延補正量に従って発光タイミングを遅延させながら、ＬＥＤＡ１３０を発光制御する（Ｓ２００７）。このような処理により、図１９に示すような位置ずれ補正処理が実現される。

以上説明したように、本実施形態に係る光書込み装置制御部１２０によれば、各色についての位置ずれ量の中央値を取り、その中央値に各色の位置ずれを合わせることによって各色間の位置ずれ、即ち色ずれを補正する。従って、図１３において“ｄ_ＢＫ＿Ｌ−ｄ_Ｍ＿Ｌ”と示すような従来の位置ずれ補正方法における位置ずれ補正量が、図１３において“（ｄ_ＢＫ＿Ｌ−ｄ_Ｍ＿Ｌ）／２”と示すように半分に低減され、それによって必要なラインメモリのライン数を低減することが可能となるため、光書込み装置制御部１２０のコスト削減及びリソース利用の効率化を図ることが可能となる。

また、本実施形態においては、上述した画像取得タイミングシフト処理や、ラインシフト処理において可能な処理単位がライン周期単位であり、それ以上に精細な補正が不可能であることに鑑み、ＬＥＤＡ１３０の発光タイミングを１ライン周期未満の所定のタイミングで遅延させる発光遅延制御を行うことにより、１ライン周期未満の精細な位置ずれ補正を可能としている。

そのため、上述した画像取得タイミングシフト処理においては、算出された位置ずれ補正量の小数点部分、即ち１ライン未満の部分を切り上げ、所望の位置ずれ補正位置、即ち、図９のＳ９０５において求めた中央値を通り過ぎた補正を行うと共に、通り過ぎた部分を発光遅延制御によって補正する。

また、ラインシフト処理においては、算出された位置ずれ補正量の小数点部分、即ち１ライン未満の部分を切り捨て、所望の位置ずれ補正位置、即ち、図９のＳ９０５において求めた中央値の手前までの補正を行うと共に、不足している部分を発光遅延制御によって補正する。このような処理により、１ライン未満の精細な補正が可能となる。

尚、図７において説明したように、描画される画像の全体位置、即ち、最終的に用紙に転写される画像の用紙上での位置は、全体位置補正用パターン４１１を用いた補正によって実現される。しかしながら、図１９に示すような本実施形態に係る補正態様、即ち、ずれ量の中央値に合わせるような補正を行うことにより、画像の全体位置はずれてしまう。

そのため、本実施形態において、光書き込み制御部１２０は、補正値記憶部１２６に格納された各種の補正値に基づき、レジストローラ１０３による用紙の送り出しのタイミングを調整することにより、最終的な画像の転写位置の調整を行う。レジストローラ１０３による用紙の送り出しタイミングの調整は上述したような画像形成出力のタイミング調整よりも容易に可能である。従って、本実施形態に係る画像形成装置１においては、用紙における画像の転写位置がずれることなく、ラインメモリのライン数を低減して位置ずれ補正を行うことが可能である。

また、上記実施形態においては、感光体ドラム１０９を露光して静電潜像を形成するための光源として、ＬＥＤを発光素子とするＬＥＤＡを用いる場合を例として説明した。これは一例であり、発光素子が主走査方向に配列されたアレイ状の光源を用いる場合には同様に適用可能である。この場合に用いられる発光素子の例としては、有機ＥＬ（ＥｌｅｃｔｒｏＬｕｍｉｎｅｓｃｅｎｃｅ）素子、レーザーダイオード素子、電界放出型冷陰極素子等、様々な発光素子を用いることが可能であり、上記と同様の効果を得ることが可能である。

１ 画像形成装置
１０ ＣＰＵ
１１ ＲＡＭ
１２ ＲＯＭ
１３ エンジン
１４ ＨＤＤ
１５ Ｉ／Ｆ
１６ ＬＣＤ
１７ 操作部
１８ バス
２０ コントローラ
２１ ＡＤＦ
２２ スキャナユニット
２３ 排紙トレイ
２４ ディスプレイパネル
２５ 給紙テーブル
２６ プリントエンジン
２７ 排紙トレイ
２８ ネットワークＩ／Ｆ
３０ 主制御部
３１ エンジン制御部
３２ 入出力制御部
３３ 画像処理部
３４ 操作表示制御部
１０１ 給紙トレイ
１０２ 給紙ローラ
１０３ レジストローラ
１０４ 用紙
１０５ 搬送ベルト
１０６ＢＫ、１０６Ｃ、１０６Ｍ、１０６Ｙ 画像形成部
１０７ 駆動ローラ
１０８ 従動ローラ
１０９ＢＫ、１０９Ｃ、１０９Ｍ、１０９Ｙ 感光体ドラム
１１０ＢＫ 帯電器
１１１光書き込み装置
１１２ＢＫ、１１２Ｃ、１１２Ｍ、１１２Ｙ 現像器
１１３ＢＫ、１１３Ｃ、１１３Ｍ、１１３Ｙ 除電器
１１５ＢＫ、１１５Ｃ、１１５Ｍ、１１５Ｙ 転写器
１１６ 定着器
１１７ パターン検知センサ
１２０ 光書き込み装置制御部
１２１ 発光制御部
１２２ カウント部
１２３ センサ制御部
１２４ 補正値算出部
１２５ 基準値記憶部
１２６ 補正値記憶部
１３０、１３０ＢＫ、１３０Ｃ、１３０Ｍ、１３０Ｙ ＬＥＤＡ
１７０ センサ素子

特開２００４−１９１４５９号公報

Claims (8)

1. 像坦持体を露光する光源を制御して当該像坦持体に静電潜像を形成させる光書き込み制御装置であって、
   画像形成出力するべき画像を構成する画素の情報を画像形成装置本体の制御部から取得して記憶媒体に格納する画素情報取得部と、
   取得された前記画素の情報に基づいて異なる色毎に設けられた複数の光源を夫々発光制御し、異なる色毎に設けられた複数の前記像坦持体を露光させる発光制御部と、
   前記像坦持体に形成された静電潜像が現像された画像が転写されて搬送される搬送経路において前記画像を検知するセンサの検知信号を取得する検知信号取得部と、
   前記複数の像坦持体夫々によって形成された静電潜像を現像することによって形成される画像の前記異なる色間の副走査方向の位置ずれを補正するための位置ずれ補正用パターンの検知タイミングを、取得された前記検知信号に基づいて取得する検知タイミング取得部と、
   前記異なる色毎に取得された前記位置ずれ補正用パターンの検知タイミングと予め定められた基準値との差異に基づき、前記異なる色毎の副走査方向の位置ずれ量を取得する位置ずれ量取得部と、
   前記異なる色毎に取得された副走査方向の位置ずれ量のうちの最大値と最小値に基づく中央値を算出し、前記異なる色毎に取得された副走査方向の位置ずれ量と、算出した前記中央値と、の差分に基づいて前記異なる色毎の補正量を算出する補正量算出部とを含み、
   前記発光制御部は、
   算出された前記異なる色毎の補正量に基づいて複数の前記光源を夫々発光制御し、
   前記補正量が前記光源の発光タイミングを遅らせることを示す場合、前記記憶媒体に格納された画素情報の読出しタイミングを遅らせることにより前記光源の発光タイミングを遅らせ、
   前記補正量が前記光源の発光タイミングを早めることを示す場合、その色以外の色の画素情報を前記画像形成装置本体の制御部から取得開始するタイミングを遅らせるように制御することにより、その色についての前記光源の発光タイミングを相対的に早めることを特徴とする光書き込み制御装置。
2. 前記補正量算出部は、前記異なる色毎に取得された副走査方向の位置ずれ量と算出した前記中央値との差分及び主走査ライン毎に前記光源を発光制御する周期であるライン周期に基づき、ライン数単位の補正量を算出することを特徴とする請求項１に記載の光書き込み制御装置。
3. 前記補正量算出部は、前記異なる色毎に取得された副走査方向の位置ずれ量と算出した前記中央値との差分及び主走査ライン毎に前記光源を発光制御する周期であるライン周期に基づき、ライン数単位の補正量及びライン周期未満の微調整量を算出し、
   前記発光制御部は、
   前記ライン数単位の補正量に基づいて前記記憶媒体に格納された画素情報の読出しタイミングを遅らせる処理及びその色以外の色の画素情報を前記画像形成装置本体の制御部から取得開始するタイミングを遅らせる処理を実行すると共に、前記光源を発光させるタイミングを前記ライン周期未満の微調整量分遅らせることを特徴とする請求項２に記載の光書き込み制御装置。
4. 前記補正量算出部は、
   前記異なる色毎に取得された副走査方向の位置ずれ量と算出した前記中央値との差分を前記ライン周期に応じた値で割った値を算出し、
   算出した値が前記光源の発光タイミングを遅らせることを示す場合、その値の整数部分を抽出して前記ライン数単位の補正量とすると共に、その値の小数部分を抽出して前記微調整量とし、
   算出した値が前記光源の発光タイミングを早めることを示す場合、その値の少数部分を整数部分に切り上げて前記ライン数単位の補正量とすると共に、切り上げた分の少数値を前記微調整量とすることを特徴とする請求項３に記載の光書き込み制御装置。
5. 前記検知信号取得部は、主走査方向に異なる２つの位置において夫々前記画像を検知するセンサの検知信号を取得し、
   前記位置ずれ量取得部は、主走査方向に異なる２つの位置において夫々画像が検知されることにより取得された検知タイミングに基づき、前記２つの位置における副走査方向の位置ずれ量を夫々取得し、
   前記補正量算出部は、
   前記２つの位置における副走査方向の位置ずれ量に基づき、前記画像のスキュー量を算出し、
   前記異なる色毎に取得された副走査方向の位置ずれ量と算出した前記中央値との差分及び算出した前記スキュー量に基づいて前記異なる色毎の補正量を算出することを特徴とする請求項１乃至４いずれか１項に記載の光書き込み制御装置。
6. 前記静電潜像を現像して形成された画像を用紙に転写する転写位置に前記用紙を送り出す用紙送り部が用紙を送り出すタイミングを、算出された前記異なる色毎の補正量に基づいて制御する用紙送りタイミング制御部を更に含むことを特徴とする請求項１乃至５いずれか１項に記載の光書き込み制御装置。
7. 請求項１乃至６いずれか１項に記載の光書き込み制御装置を含むことを特徴とする画像形成装置。
8. 像坦持体を露光する光源を制御して像坦持体上に静電潜像を形成させる光書き込み制御方法であって、
   前記像坦持体上に形成された静電潜像が現像された画像が転写されて搬送される搬送経路において前記画像を検知するセンサの検知信号を取得し、
   異なる色毎に設けられた複数の像坦持体夫々において形成された静電潜像を現像することによって形成される画像の前記異なる色間の副走査方向の位置ずれを補正するための位
   置ずれ補正用パターンの検知タイミングを、取得された前記検知信号に基づいて取得し、
   前記異なる色毎に取得された前記位置ずれ補正用パターンの検知タイミングと予め定められた基準値との差異に基づき、前記異なる色毎の副走査方向の位置ずれ量を取得し、
   前記異なる色毎に取得された副走査方向の位置ずれ量の分布範囲の中央値を算出し、前記異なる色毎に取得された副走査方向の位置ずれ量と算出した前記中央値との差分に基づいて前記異なる色毎の補正量を算出し、
   前記補正量が前記光源の発光タイミングを遅らせることを示す場合、画像形成出力するべき画像を構成する画素の情報を取得して格納するための記憶媒体に格納された画素情報の読出しタイミングを遅らせることにより前記光源の発光タイミングを遅らせ、
   前記補正量が前記光源の発光タイミングを早めることを示す場合、その色以外の色の画素情報を前記記憶媒体に格納開始するタイミングを遅らせるように制御することにより、その色についての前記光源の発光タイミングを相対的に早めることを特徴とする光書き込み制御方法。

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