JP6135186B2 - 光書き込み制御装置、画像形成装置及び光書き込み装置の制御方法 - 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装置の制御方法に関し、特に、画像の描画位置補正のために描画されるパターンの構成に関する。

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。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、補正用のパターンを描画してそれを読み取ることにより、設計上定まるタイミングと実際にパターンが読み取られたタイミングとの差異に基づいて補正が行われ、所望の位置に画像が形成されるようにする。

また、上述した画像処理による方法においては、補正用のパターンを読み取るセンサによる読み取り精度の向上のための技術が提案されている（例えば、特許文献１参照）。特許文献１においては、読取センサによる読み取り範囲に対して余裕を持って描画された補正用パターン、即ち、位置ずれが発生していても読み取りに支障のないように大きめに描画された補正用パターンに基づいて補正を行った後、読取センサによる読み取り範囲に応じた大きさで描画された補正用パターンを描画して再度補正処理を行う。これにより、再度実行される補正処理においては、余分に描画された部分からの拡散反射光の影響を排除することができ、高精度な補正処理が可能となる。

特許文献１に開示されているように、読取センサによる読み取り範囲に応じた大きさで補正用パターンを描画する場合、描画されるパターンの大きさが単純に小さくなるため、トナー消費量の低減という効果も得ることができる。この効果をより大きくするためには、読取センサによる読み取り範囲に対して余裕を持って描画される補正用パターンを、可能な限り少なくすることが求められる。

他方、読取センサの読取範囲に対する補正用パターンの描画範囲の余裕が無い場合、補正用パターンの検知が正常に行われなくなる可能性が高くなる。補正用パターンの検知が正常に行われなかった場合、その補正用パターンによって補正されるべきパラメータの補正が正常に行われず、正常な装置動作が妨げられるというデメリットがある。即ち、上述したトナー消費量の低減と補正用パターンの正常な検知による装置動作の正確性とはトレードオフの関係となる。

特許文献１に開示された技術においては、読取センサによる読み取り範囲に応じた大きさで描画された補正用パターン（以降、「狭幅パターン」とする）の読み取りに失敗した場合の具体的な手順が開示されていない。仮に、狭幅パターンの読み取りに失敗した場合において、余裕を持ったパターンの描画をその都度行うような場合、位置ずれ補正に要する時間や消費トナー量が余計に増大してしまうこととなる。

本発明は、上記実情を考慮してなされたものであり、画像形成装置における画像の描画位置の正確性を保ちながら、補正用パターンの描画に係るトナー消費量の低減及び補正動作に要する時間の短縮を実現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、感光体を露光する光源を制御して感光体上に静電潜像を形成させる光書き込み制御装置であって、異なる色毎に設けられた複数の光源を、画像形成出力するべき画像を構成する画素の情報に基づいて夫々発光制御し、異なる色毎に設けられた複数の前記感光体を露光させる発光制御部と、前記感光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する検知信号取得部と、前記複数の感光体上に夫々形成された静電潜像が現像された異なる色の顕色剤画像が重ね合わせられる重ね合わせ位置を夫々補正するための補正用パターンが前記センサによって検知された検知信号に基づき、前記重ね合わせ位置を補正するための補正値を算出する補正値算出部とを含み、前記発光制御部は、主走査方向の幅が前記センサの検知範囲の主走査方向の幅に応じた幅である狭幅パターン及び主走査方向の幅が前記狭幅パターンよりも広い幅である広幅パターンが前記補正用パターンとして形成されるように前記複数の光源を夫々発光制御し、前記補正値算出部は、前記広幅パターンの検知信号と前記狭幅パターンの検知信号との強度比に基づいて前記狭幅パターンの主走査方向の位置ずれ量を判断し、前記補正値の算出に修正を加え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、上記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、感光体を露光する光源を制御して感光体上に静電潜像を形成させる光書き込み装置の制御方法であって、前記光書き込み装置は、異なる色毎に設けられた複数の光源を、画像形成出力するべき画像を構成する画素の情報に基づいて夫々発光制御し、異なる色毎に設けられた複数の前記感光体を露光させる発光制御部と、前記感光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する検知信号取得部と、前記複数の感光体上に夫々形成された静電潜像が現像された異なる色の顕色剤画像が重ね合わせられる重ね合わせ位置を夫々補正するための補正用パターンが前記センサによって検知された検知信号に基づき、前記重ね合わせ位置を補正するための補正値を算出する補正値算出部とを含み、主走査方向の幅が前記センサの検知範囲の主走査方向の幅に応じた幅である狭幅パターン及び主走査方向の幅が前記狭幅パターンよりも広い幅である広幅パターンが前記補正用パターンとして形成されるように前記複数の光源を夫々発光制御し、前記広幅パターンの検知信号と前記狭幅パターンの検知信号との強度比に基づいて前記狭幅パターンの主走査方向の位置ずれ量を判断し、前記補正値の算出に修正を加えることを特徴とする。

本発明によれば、画像形成装置における画像の描画位置の正確性を保ちながら、補正用パターンの描画に係るトナー消費量の低減及び補正動作に要する時間の短縮を実現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。 従来技術に係る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。 センサ素子の検知範囲に応じた幅の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補正用パターンの主走査方向の位置ずれによる補正誤差を示す図である。 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補正用パターンの検知信号の信号強度の例を示す図である。 位置ずれ補正用パターンの主走査方向の誤差による補正後の誤差の収束を示す図である。 本発明の実施形態に係る補正用パターンの検知信号の信号強度の例を示す図である。 本発明の実施形態に係る修正値情報の例を示す図である。 本発明の他の実施形態に係る補正用パターンの例を示す図である。

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、感光体の露光タイミングを補正するための位置ずれ補正動作において描画されるパターンの構成及びその検知結果に基づく補正動作に特徴を有する。

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）２１、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）１０６Ｙ、１０６Ｍ、１０６Ｃ、１０６Ｋ（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１０６Ｙ、１０６Ｍ、１０６Ｃ、１０６Ｋ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１０６Ｋ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１０６Ｙについて具体的に説明するが、他の画像形成部１０６Ｍ、１０６Ｃ、１０６Ｋは画像形成部１０６Ｙと同様であるので、その画像形成部１０６Ｍ、１０６Ｃ、１０６Ｋの各構成要素については、画像形成部１０６Ｙの各構成要素に付したＹに替えて、Ｍ、Ｃ、Ｋ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１０６Ｙが、イエローのトナー画像を転写する。画像形成部１０６Ｙは、感光体としての感光体ドラム１０９Ｙ、この感光体ドラム１０９Ｙの周囲に配置された帯電器１１０Ｙ、光書き込み装置１１１、現像器１１２Ｙ、感光体クリーナ（図示せず）、除電器１１３Ｙ等から構成されている。光書き込み装置１１１は、夫々の感光体ドラム１０９Ｙ、１０９Ｍ、１０９Ｃ、１０９Ｋ（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１０９Ｙの外周面は、暗中にて帯電器１１０Ｙにより一様に帯電された後、光書き込み装置１１１からのイエロー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１１２Ｙは、この静電潜像をイエロートナーにより可視像化し、このことにより感光体ドラム１０９Ｙ上にイエロー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１０９Ｙ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１１５Ｙ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上にイエロー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１０９Ｙ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１１３Ｙ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１０６Ｙにより搬送ベルト１０５上に転写されたイエローのトナー画像は、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１０６Ｙ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イエローの画像に重畳されて転写される。

搬送ベルト１０５上に転写されたイエロー、マゼンタのトナー画像は、さらに次の画像形成部１０６Ｃ、１０６Ｋに搬送され、同様の動作により、感光体ドラム１０９Ｃ上に形成されたシアンのトナー画像と、感光体ドラム１０９Ｋ上に形成されたブラックのトナー画像とが、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。

また、このような画像形成装置１においては、感光体ドラム１０９Ｙ、１０９Ｍ、１０９Ｃ及び１０９Ｋの軸間距離の誤差、感光体ドラム１０９Ｙ、１０９Ｍ、１０９Ｃ及び１０９Ｋの平行度誤差、光書き込み装置１１１内でのＬＥＤＡ１３０の設置誤差、感光体ドラム１０９Ｙ、１０９Ｍ、１０９Ｃ及び１０９Ｋ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１０９Ｙ、１０９Ｍ、１０９Ｃ及び１０９Ｋ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、及び濃度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１０９Ｙ、１０９Ｍ、１０９Ｃ及び１０９Ｋ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。

また、画像形成装置１においては、画像形成部１０６Ｙ、１０６Ｍ、１０６Ｃ、１０６Ｋの状態変化や、光書込み装置１１１の状態変化により、用紙１０４上に転写される画像の濃度が変動する可能性がある。このような濃度変動を補正するため、所定のルールに従って形成された濃度補正用パターンを検知し、その検知結果に基づいて画像形成部１０６Ｙ、１０６Ｍ、１０６Ｃ、１０６Ｋの駆動パラメータや光書込み装置１１１の駆動パラメータを補正する濃度補正が実行される。

パターン検知センサ１１７は、上述した位置ずれ補正用パターンを検知することによる位置ずれ補正動作の他、濃度補正用パターンの検知にも用いられる。パターン検知センサ１１７の詳細及び位置ずれ補正、濃度補正の態様については、後に詳述する。

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１０９Ｙ、１０９Ｍ、１０９Ｃ、１０９Ｋ夫々に照射される照射光は、光源であるＬＥＤＡ（Ｌｉｇｈｔ‐ｅｍｉｔｔｉｎｇ ｄｉｏｄｅ Ａｒｒａｙ）１３０Ｙ、１３０Ｍ、１３０Ｃ、１３０Ｋ（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。光書き込み装置制御部１２０が、光源であるＬＥＤＡ１３０を制御して感光体上に静電潜像を形成させる光書き込み制御装置として機能する。

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、画素情報取得部としても機能する。発光制御部１２１は、所定のライン周期でＬＥＤＡ１３０を発光させることにより、感光体ドラム１０９への光書き込みを実現する。

発光制御部１２１がＬＥＤＡ１３０を発光制御するライン周期は画像形成装置１の出力解像度によって定まるが、上述したように用紙の搬送速度との比率に応じて副走査方向に変倍を行う場合、発光制御部１２１がライン周期を調整することによって副走査方向の変倍を行う。

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。

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１０９Ｋ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する。また、カウント部１２２は、検知信号を取得した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。

また、センサ制御部１２３は、濃度補正用パターンによる濃度補正に際しては、パターン検知センサ１１７の出力信号の信号強度を取得し、補正値算出部１２４に入力する。更にセンサ制御部１２３は、位置ずれ補正用パターンの検知結果に応じて、濃度補正用パターンの検知タイミングを調整する。

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や、センサ制御部１２３から取得した濃度補正用パターンの検知結果の信号強度に基づき、基準値記憶部１２５に記憶された位置ずれ補正用及び濃度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。基準値記憶部１２５には、このような計算に用いるための基準値が格納されている。

次に、位置ずれ補正用パターンを用いた位置ずれ補正動作について説明する。先ず、本実施形態に係る位置ずれ補正動作の前提として、従来技術に係る位置ずれ補正動作について説明する。図６は、従来技術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６に示すように、従来技術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６において、実線が感光体ドラム１０９Ｋ、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６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。また、複数のセンサ素子１７０に基づく検知結果を平均することにより、補正精度を向上することができる。

図６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６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。

従来技術に係る全体位置補正用パターン４１１は、図６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は、画像の全体の副走査方向のずれ、即ち用紙に対する画像の転写位置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や、後述する濃度補正用のパターン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。

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による全体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。

ドラム間隔補正用パターン４１２は、各色の感光体ドラム１０９における描画タイミングのずれ、即ち、各色の画像が重ね合わせられる重ね合わせ位置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６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６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１０９Ｋ、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７を参照して説明する。図７は、全体位置補正用パターン４１１及び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７に示すように、全体位置補正用パターン４１１の検知期間ｔ_Ｙ０は、感光体ドラム１０９Ｙによって描画された夫々の線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。

また、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ｔ_Ｙ、ｔ_Ｋ、ｔ_Ｍ、ｔ_Ｃ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_１、ｔ_２からの検知期間である。

基準値記憶部１２５には、図７に示す全体位置補正用パターン４１１の検知期間ｔ_Ｙ０や、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ｔ_Ｙ、ｔ_Ｋ、ｔ_Ｍ、ｔ_Ｃに対する基準値である。換言すると、基準値記憶部１２５には、画像形成装置各部の詳細な構成が設計通りである場合の全体位置補正用パターン４１１の検知期間ｔ_Ｙ０や、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ｔ_Ｙ、ｔ_Ｋ、ｔ_Ｍ、ｔ_Ｃの理論値が基準値として格納されている。

即ち、補正値算出部１２４は、基準値記憶部１２５に記憶されている夫々の基準値と、図７に示す検知期間ｔ_Ｙ０、ｔ_Ｙ、ｔ_Ｋ、ｔ_Ｍ、ｔ_Ｃとの差異を計算することにより、自身が搭載されている画像形成装置の設計値からのずれを求め、そのずれに基づいて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、全体位置補正用パターン４１１の検知期間ｔ_Ｙ０に対する基準値は、図７に示す検知開始タイミングｔ_１、ｔ_２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、全体位置補正用パターン４１１の検知期間ｔ_Ｙ０と、それに対する基準値との差異に基づき、図７に示す検知開始タイミングｔ_１、ｔ_２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。

位置ずれ補正用マーク４００は、所定のタイミングにおいて繰り返し実行される位置ずれ補正動作において毎回描画されるため、可能な限り描画範囲を小さくしてトナー消費を低減することが求められる。そのため、図８に示すように、夫々のパターンの主走査方向の幅を、センサ素子１７０の検知範囲に応じた幅とすることが理想的な状態となる。尚、図８においては、図６に示す夫々のパターンに対応するパターンの符号に“´”を付して示している。

しかしながら、描画されるパターンは実際には主走査方向にずれることがあり得る。そのため、図８に示すようにセンサ素子１７０の検知範囲に対して主走査方向のマージンが少ない状態でパターンが描画された場合、パターンが主走査方向にずれると、センサ素子１７０によって読み取られた際のセンサ出力のＳ／Ｎ比が低下し、検知ミスとなる場合もあり得る。

これに対して、本実施形態に係る位置ずれ補正動作において描画される位置ずれ補正用マーク５００は、図９に示すように、全体位置補正用パターン４１１及び１セットのドラム間隔補正用パターン４１２のみ、センサ素子１７０の検知範囲に対してマージンを有する状態で描画され、それ以降のパターンは、図８と同様にセンサ素子１７０の検知範囲に応じた幅で描画される。以下、マージンを有する状態で描画されたドラム間隔補正用パターン４１２を第１パターンとし、センサ素子１７０の検知範囲に応じた幅で描画されたドラム間隔補正用パターン４１２´を第２パターンとする。

図９に示すような位置ずれ補正用マーク５００を用いることにより、パターンの描画位置が主走査方向にずれたとしても全体位置補正用パターン４１１及び１セットのドラム間隔補正用パターン４１２を正常に読み取ることが可能である。

他方、本実施形態に係る位置ずれ補正用マーク５００に含まれるパターンのうち、“´”の付されたセンサ素子１７０の検知範囲に応じた幅で描画されたパターンは、描画位置が主走査方向にずれた場合上述したようなセンサ出力のＳ／Ｎ比の低下や、検知ミスが発生する可能性がある。

ここで、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´夫々の主走査方向の描画位置がずれた場合の弊害について説明する。図１０（ａ）、（ｂ）は、センサ素子１７０の検知範囲１７０´に対する副走査方向補正用パターン４１３´の位置と、検知信号との関係を示す図である。図中、縦方向が主走査方向であり、横方向が副走査方向である。

図１０（ａ）は、センサ素子１７０の検知範囲１７０´に対して副走査方向補正用パターン４１３´が正常な位置に描画された場合を示す図である。図１０（ａ）に示すように、検知範囲１７０´に対して副走査方向補正用パターン４１３´が正常な位置に描画されている場合、夫々のパターンのうち、検知範囲１７０´に入る範囲の搬送方向の中央が検知範囲１７０´の中央に到達したタイミングにおいてピークなるような信号が検知される。

図１０（ｂ）は、センサ素子１７０の検知範囲１７０´に対して副走査方向補正用パターン４１３´が主走査方向にずれて描画された場合を示す図である。図１０（ｂ）に示すように、検知範囲１７０´に対して副走査方向補正用パターン４１３´が主走査方向にずれて描画された場合、描画されたパターンのうち、検知範囲１７０´に入る範囲が少なくなるため、その分検知信号のピークが弱くなる。

図１０（ａ）、（ｂ）に示すように、副走査方向補正用パターン４１３´が主走査方向にずれて描画された場合の影響は検知信号のピーク強度のみである。副走査方向補正用パターン４１３´の検知において必要なのは検知のタイミングのみであるため、ピーク強度が弱くなったとしても、検知のタイミングが判断可能であれば大きな問題とはならない。

図１１（ａ）〜（ｃ）は、センサ素子１７０の検知範囲１７０´に対する主走査方向補正用パターン４１４´の位置と、検知信号との関係を示す図である。図１０（ａ）、（ｂ）と同様に、図中、縦方向が主走査方向であり、横方向が副走査方向である。

図１１（ａ）は、センサ素子１７０の検知範囲１７０´に対して主走査方向補正用パターン４１４´が正常な位置に描画された場合を示す図である。図１１（ａ）に示すように、検知範囲１７０´に対して主走査方向補正用パターン４１４´が正常な位置に描画されている場合、夫々のパターンのうち、検知範囲１７０´に入る範囲の搬送方向の中央が検知範囲１７０´の中央に到達したタイミングにおいてピークとなるような信号が検知される。

図１１（ｂ）は、センサ素子１７０の検知範囲１７０´に対して主走査方向補正用パターン４１４´が主走査方向にずれて描画された場合を示す図である。図１１（ｂ）に示すように、検知範囲１７０´に対して主走査方向補正用パターン４１４´がずれて描画されている場合、描画されたパターンのうち、検知範囲１７０´に入る範囲が少なくなるため、その分検知信号のピークが弱くなる。

更に、図１１（ｂ）の場合、主走査方向補正用パターン４１４´が主走査方向にずれた分、主走査方向補正用パターン４１４´の傾きに従って、信号の検知タイミングがずれることとなる。そして、信号のピークは、主走査方向補正用パターン４１４´のうち、検知範囲１７０´に入る部分の副走査方向の中央が、検知範囲１７０´の副走査方向の中央に到達したタイミングとなる。

その結果、図１１（ａ）のタイミングよりも図中に示す“ｇ１”の分ずれたタイミングとなる。このタイミングのずれに応じて、描画するべきパターンの主走査方向の位置を調整することが、主走査方向補正用パターン４１４´による補正の要旨である。尚、図１１（ａ）〜（ｃ）においては、主走査方向補正用パターン４１４´に含まれる各パターンの主走査方向の位置を全て同じ位置に示しているが、実際には、夫々の色毎に感光体ドラム１０９の設置やＬＥＤＡ１３０の設置が異なるため、各色夫々について異なるずれを有する。

これに対して、図１１（ｃ）は、図６において説明したように、主走査方向補正用パターン４１４がセンサ素子１７０の検知範囲１７０´に対して主走査方向にマージンをもたせて描画された場合であって、図１１（ｂ）と同様の主走査方向のずれが発生した場合を示す図である。図１１（ｃ）においては、図１１（ｂ）にはない主走査方向補正用パターン４１４の部分を点線で示している。

図１１（ｃ）の場合、信号のピークは、主走査方向補正用パターン４１４´のうち、検知範囲１７０´に入る範囲の副走査方向の中央が、検知範囲１７０´の副走査方向の中央に到達したタイミングとなるのは同様である。

但し、図１１（ｃ）の場合、各パターンの主走査方向の幅が、検知範囲１７０´に対してマージンをもって描画されているため、主走査方向補正用パターン４１４のうち、検知範囲１７０´に入る範囲の副走査方向の中央の位置が異なる。結果的にピークタイミングが図中に示す“ｇ２”の分ずれたタイミングとなる。即ち、本来であれば、“ｇ１”と“ｇ２”の合計分に基づいて主走査方向のずれが補正されなければならないところ、図１１（ｂ）の場合は“ｇ１”分に基づいて補正がされてしまうこととなる。このような弊害を解決することが、本実施形態に係る要旨の１つである。

図１２は、本実施形態に係る位置ずれ補正動作を示すフローチャートである。図１２に示すように、位置ずれ補正動作においては、光書き込み装置制御部１２０がパターンの描画を開始し（Ｓ１２０１）、パターン検知センサ１１７の検知信号によるパターンの検知を開始する（Ｓ１２０２）。

光書き込み装置制御部１２０は、パターン検知センサ１１７の検知信号に基づいてパターンを検知するとその検知結果に基づき、第１パターンと第２パターンとの信号強度比を計算する（Ｓ１２０３）。図１３は、第１パターン及び第２パターン夫々の位置ずれに応じた信号強度の例を示す図である。

図１３に示すように、マージンを有する状態で描画された第１パターンの場合、主走査方向にずれたとしてもパターンがセンサ素子１７０の検知範囲から外れないため、イエロー、ブラック、マゼンタ、シアン夫々の検知信号の落ち込み量Ｖ_ｙ１、Ｖ_ｋ１、Ｖ_ｍ１、Ｖ_ｃ１は変化しない。

描画されるパターンの位置ずれは、夫々の色毎に共通しているため、第１パターンの位置ずれ量と第２パターンの位置ずれ量は共通である。そして、センサ素子１７０の検知範囲に応じた幅で描画された第２パターンの場合、パターンが主走査方向にずれると、パターンがセンサ素子１７０の検知範囲から外れ、夫々の検知信号の落ち込み量Ｖ_ｙ２、Ｖ_ｋ２、Ｖ_ｍ２、Ｖ_ｃ２が変化する。

光書き込み装置制御部１２０の補正値算出部１２４は、Ｓ１２０２においてパターン検知が開始された後、センサ制御部１２３から夫々のパターンに対応した検知信号を取得すると、Ｓ１２０３において以下の式（１）により信号強度比ｋ _ｙ 、ｋ _ｋ 、ｋ _ｍ 、ｋ _ｃ （以降、総じて「ｋ_＊」とする）を算出する。

ｋ_＊を算出した補正値算出部１２４は、算出したｋ_＊を、予め定められた閾値ｋ_ｔｈ１と比較する（Ｓ１２０４）。ここで、閾値ｋ_ｔｈ１は、パターンの主走査方向の位置ずれによる補正結果の誤差、即ち、図１１（ｃ）において説明した“ｇ２”が許容可能な値となる限度の位置ずれ量を判断するための閾値である。換言すると、第２パターンの検知信号に基づいて算出された補正値の誤差が許容範囲を超える境界線を示す閾値である。

図１４は、第２パターンの検知結果に基づく補正値の算出処理が行われた場合おいて、主走査方向の位置ずれを横軸に、その際の補正結果の精度を縦軸にとったグラフである。図１４に示す５００μｍは、設計上生じ得る主走査方向のずれの最大予測値である。図１４に示すように、５００μｍ程度のずれが生じている場合において、補正の精度は２００μｍ程度のずれにまで収束させることが可能である。更に、２００μｍ程度のずれが生じている場合においては、補正の精度は２０μｍ程度にまで収束させることが可能である。

許容される位置ずれ量は例えば１５０μｍであり、位置ずれ量を１５０μｍにおさめるためのパターン描画位置の主走査方向の位置ずれ、即ち、図１４に示すグラフの横軸の値は、３００μｍ程度である。従って、上述したｋ_ｔｈ１は、パターンの描画位置が主走査方向に３００μｍずれた状態における信号強度比の値に基づいて定められる。

Ｓ１２０４の判断の結果、ｋ_＊がｋ_ｔｈ１以上であった場合（Ｓ１２０４／ＹＥＳ）、第２パターンの検知結果の誤差は許容範囲内であるため、補正値算出部１２４は、第１パターン及び第２パターンすべてを用いて補正値を算出する（Ｓ１２０５）。他方、Ｓ１２０４の判断の結果、ｋ_＊がｋ_ｔｈ１ 未満であった場合（Ｓ１２０４／ＮＯ）、次に、補正値算出部１２４は、予め定められた閾値ｋ_ｔｈ２とｋ_＊とを比較する（Ｓ１２０４）。

ここで、閾値ｋ_ｔｈ２は、第２パターンのタイミングを検知不可能な程度に信号強度Ｖ_＊２の落ち込み量が小さいことを判断するための閾値である。図１５は、本実施形態に係るパターンの検知信号に基づくパターンのタイミング判断の態様を示す図である。図１５に示すように、本実施形態においては、信号強度Ｖ_＊１が信号閾値Ｖ_ｔｈを下回ったタイミングｔ_＊１＿１と、信号強度Ｖ_＊１が信号閾値Ｖ_ｔｈを上回ったタイミングｔ_＊１＿２とに基づき、夫々のパターンのタイミングが判断される。

尚、このような閾値判断は、センサ制御部１２３が行い、センサ制御部１２３による閾値判断の判断結果に基づいてカウント部１２２がカウント値を出力する。このカウント値が図１５に示すｔ_＊１＿１、ｔ_＊１＿２として用いられる。しかしながら、図１５に示すように、第２パターンの信号強度Ｖ_＊２の落ち込み量が信号閾値Ｖ_ｔｈに達しない程度に小さい場合、タイミングを検知することができなくなってしまう。従って、閾値ｋ_ｔｈ２は、図１５に示すように、信号強度Ｖ_＊２の落ち込み量が信号閾値Ｖ_ｔｈに達しないことを判断するための閾値である。

Ｓ１２０６の判断の結果、ｋ_＊がｋ_ｔｈ２以上であれば（Ｓ１２０６／ＹＥＳ）、信号を検知することは可能である。その場合、補正値算出部１２０４は、第２パターンの検知タイミングを、ｋ_＊に基づいて予め定められた修正値で修正する（Ｓ１２０７）。

図１６は、上述したｋ_＊に基づく修正値の例を示す図である。図１１（ｃ）において説明したように、第２パターンの主走査方向の位置ずれにより、検知タイミングには“ｇ２”の誤差が生じる。これに対して、ｋ_＊とは、第２パターンの主走査方向の位置ずれ量に応じて低下する信号強度の割合を示す値である。従って、上記“ｇ２”の値は、ｋ_＊との対応関係で求めることが可能である。

そのため、本実施形態に係る画像形成装置１の光書き込み装置制御部１２０においては、第２パターンの主走査方向の様々な位置ずれ量に基づき、図１１（ｃ）に示す“ｇ２”の値を測定する。そして、その測定結果を、図１６に示す“修正値”としてｋ_＊の値と関連付けてテーブル化しておくことにより、図１２のＳ１２０３において算出したｋ_＊の値に基づいて、第２パターンの検知タイミングの誤差を修正するための値を予め設定しておく。

この図１６に示すテーブルが、広幅パターンである第１パターンの信号強度に対する狭幅パターンである第２パターンの信号強度の割合と、狭幅パターンの検知信号の取得結果に加えるべき修正とが関連付けられた修正値情報として用いられる。この修正値情報は、光書き込み装置制御部１２０に設けられた記憶媒体に格納され、補正値算出部１２４によって参照されるが、補正値算出部１２４によって参照可能な態様であればどこに格納されていても良い。

尚、図１６においては、“信号強度比ｋ_＊”は、段階的な範囲で設定されている。他方、“修正値”は、信号強度比ｋ_＊と“ずれ方向”との組み合わせに応じて設定されている。この“ずれ方向”は、第２パターンが、主走査方向のプラス方向とマイナス方向とのどちらにずれているかを示す値である。

信号強度比ｋ_＊は、副走査方向補正用パターン４１３の検知信号に基づいて計算される。副走査方向補正用パターン４１３の検知信号は、パターンがプラス方向にずれても、マイナス方向にずれても、ずれ量が同一であれば信号の変化量も同一であり、同一のｋ_＊が算出される。

しかしながら、主走査方向の位置ずれ量を補正するための主走査方向補正用パターン４１４は、搬送方向に対して斜線のパターンであるため、プラス方向のずれとマイナス方向のずれとで、必要な修正値が異なる。そのため、図１６に示すように、“信号強度比ｋ_＊”は、段階的な範囲で設定されている。他方、“修正値”は、信号強度比ｋ_＊と“ずれ方向”との組み合わせに応じて設定されている。

図１６に示すようなｋ＊の値と第２パターンの検知タイミングを修正するための修正値とが関連付けられたテーブル（以降、「主走査方向補正値修正テーブル」とする）を用いることにより、センサ素子１７０の検知範囲に応じた幅で描画されたパターンである第２パターンを用いる場合であっても、正確な補正を行うことが可能となる。

また、Ｓ１２０６の判断の結果、ｋ_＊がｋ_ｔｈ２未満であった場合（Ｓ１２０６／ＮＯ）、第２パターンのタイミングを検知することは不可能であるため、補正値算出部１２０４は、第１パターンの検知結果のみで補正値を算出する（Ｓ１２０８）。このような処理により、本実施形態に係る位置ずれ補正動作が完了する。尚、図１２に示す動作は、イエロー、ブラック、マゼンタ、シアンの夫々について別個に行われる。

以上説明したように、本実施形態に係る光書き込み装置１２０においては、図９に示すような、全体位置補正用パターン４１１及び１セットのドラム間隔補正用パターン４１２のみ、センサ素子１７０の検知範囲に対してマージンを有する状態で描画され、それ以降のパターンは、センサ素子１７０の検知範囲に応じた幅で描画されるため、トナー消費量を削減することが可能となる。

そして、第１パターンと第２パターンとの検知信号の強度比ｋ_＊に基づいて主走査方向の位置ずれ量を判断し、主走査方向の位置ずれ補正の誤差が許容範囲を超えるような場合は、ｋ_＊とパターンの検知タイミングとが関連付けられた主走査方向補正値修正テーブルの値に基づき、第２パターンの検知タイミングを修正する。

本実施形態に係る位置ずれ補正動作によれば、位置ずれ補正動作を再実行することもなく、正確な位置ずれ補正動作を行うことができる。従って、画像形成装置における画像の描画位置の正確性を保ちながら、補正用パターンの描画に係るトナー消費量の低減及び補正動作に要する時間の短縮を図ることができる。

尚、上記実施形態においては、図１１（ｃ）において説明した第２パターンの検知タイミングの誤差ｇ２を修正する場合を例として説明した。この他、補正値算出部１２４が、第２パターンの検知タイミングに基づいて修正を加えることなく補正値を算出し、算出した補正値に対して修正を加える態様も可能である。この場合、図１６において説明した修正値情報においては、信号強度比ｋ_＊と、補正値を修正するための修正値とが関連付けられて保存される。いずれの場合においても、広幅パターンである第１パターンの検知信号と狭幅パターンである第２パターンの検知信号との強度比に基づいて前記狭幅パターンの主走査方向の位置ずれ量を判断し、補正値の算出動作に何らかの修正を加えて補正誤差を修正することが本実施形態に係る要旨である。

また、上記実施形態においては、図９において説明したように、位置ずれ補正用マーク５００を描画する際、全体位置補正用パターン４１１の後、第１パターンであるドラム間隔補正用パターン４１２を描画した後に、第２パターンであるドラム間隔補正用パターン４１２´を描画する場合を例として説明した。この他、図１７に示すように、全体位置補正用パターン４１１の後、第２パターンであるドラム間隔補正用パターン４１２´を繰り返し描画し、最後に第１パターンであるドラム間隔補正用パターン４１２を描画しても良い。この場合、不具合により位置ずれ補正動作が途中で停止した場合等において、第１パターンが描画される前に動作が停止することとなるため、トナー消費量を削減することができる。

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
１０６Ｋ、１０６Ｃ、１０６Ｍ、１０６Ｙ 画像形成部
１０７ 駆動ローラ
１０８ 従動ローラ
１０９Ｋ、１０９Ｃ、１０９Ｍ、１０９Ｙ 感光体ドラム
１１０Ｋ 帯電器
１１１光書き込み装置
１１２Ｋ、１１２Ｃ、１１２Ｍ、１１２Ｙ 現像器
１１３Ｋ、１１３Ｃ、１１３Ｍ、１１３Ｙ 除電器
１１５Ｋ、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、１３０Ｋ、１３０Ｃ、１３０Ｍ、１３０Ｙ ＬＥＤＡ
１７０ センサ素子

特開２００９−０６９７６７号公報

Claims (10)

1. 感光体を露光する光源を制御して感光体上に静電潜像を形成させる光書き込み制御装置であって、
   異なる色毎に設けられた複数の光源を、画像形成出力するべき画像を構成する画素の情報に基づいて夫々発光制御し、異なる色毎に設けられた複数の前記感光体を露光させる発光制御部と、
   前記感光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する検知信号取得部と、
   複数の前記感光体上に夫々形成された静電潜像が現像された異なる色の顕色剤画像が重ね合わせられる重ね合わせ位置を夫々補正するための補正用パターンが前記センサによって検知された検知信号に基づき、前記重ね合わせ位置を補正するための補正値を算出する補正値算出部とを含み、
   前記発光制御部は、主走査方向の幅が前記センサの検知範囲の主走査方向の幅に応じた幅である狭幅パターン及び主走査方向の幅が前記狭幅パターンよりも広い幅である広幅パターンが前記補正用パターンとして形成されるように前記複数の光源を夫々発光制御し、
   前記補正値算出部は、前記広幅パターンの検知信号と前記狭幅パターンの検知信号との強度比に基づいて前記狭幅パターンの主走査方向の位置ずれ量を判断し、前記補正値の算出に修正を加えることを特徴とする光書き込み制御装置。
2. 前記補正値算出部は、前記広幅パターンの検知信号の信号強度に対する前記狭幅パターンの検知信号の信号強度に対する割合が、前記狭幅パターンの検知信号に基づいて算出した補正値の誤差が許容範囲を超える場合の閾値を下回った場合に、前記狭幅パターンの検知信号に基づく補正値の算出に修正を加え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. 前記補正値算出部は、前記広幅パターンの検知信号の信号強度に対する前記狭幅パターンの検知信号の信号強度に対する割合が、前記狭幅パターンの検知信号に基づいて算出した補正値の誤差が許容範囲を超える場合の閾値を下回った場合に、前記狭幅パターンの検知信号の取得結果に修正を加え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. 前記補正値算出部は、前記広幅パターンの検知信号の信号強度に対する前記狭幅パターンの検知信号の信号強度の割合が、前記狭幅パターンの検知信号に基づいて算出した補正値の誤差が許容範囲を超える場合の閾値を下回った場合に、前記狭幅パターンの検知信号に基づく補正値の算出結果に修正を加え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。
5. 前記補正値算出部は、前記広幅パターンの検知信号の信号強度に対する前記狭幅パターンの検知信号の信号強度に対する割合と、前記補正値の算出において加える修正量とが関連付けられた修正値情報を参照し、前記補正値の算出に修正を加えることを特徴とする請求項３または４に記載の光書き込み制御装置。
6. 前記修正値情報は、前記広幅パターンの検知信号の信号強度に対する前記狭幅パターンの検知信号の信号強度に対する割合と前記補正用パターンの主走査方向におけるずれ方向との組み合わせが前記修正量と関連付けられた情報であり、
   前記補正用パターンは、前記搬送経路における搬送方向に対して傾いた斜線状のパターンを含み、
   前記補正値算出部は、前記補正用パターンの検知信号の取得結果に基づいて前記補正用パターンの主走査方向におけるずれ方向を判断して、前記修正値情報から前記修正量を取得することを特徴とする請求項５に記載の光書き込み制御装置。
7. 前記補正値算出部は、前記広幅パターンの検知信号の信号強度に対する前記狭幅パターンの検知信号の信号強度に対する割合が、前記狭幅パターンの検知が不可能な場合の閾値を下回った場合に、前記広幅パターンの検知信号の取得結果のみに基づいて前記補正値を算出することを特徴とする請求項１乃至６いずれか１項に記載の光書き込み制御装置。
8. 前記発光制御部は、前記狭幅パターンが繰り返し形成された後に前記広幅パターンが形成されるように前記複数の光源を夫々発光制御することを特徴とする請求項１乃至７いずれか１項に記載の光書き込み制御装置。
9. 請求項１乃至８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。
10. 感光体を露光する光源を制御して感光体上に静電潜像を形成させる光書き込み装置の制御方法であって、
    前記光書き込み装置は、
    異なる色毎に設けられた複数の光源を、画像形成出力するべき画像を構成する画素の情報に基づいて夫々発光制御し、異なる色毎に設けられた複数の前記感光体を露光させる発光制御部と、
    前記感光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する検知信号取得部と、
    複数の前記感光体上に夫々形成された静電潜像が現像された異なる色の顕色剤画像が重ね合わせられる重ね合わせ位置を夫々補正するための補正用パターンが前記センサによって検知された検知信号に基づき、前記重ね合わせ位置を補正するための補正値を算出する補正値算出部とを含み、
    主走査方向の幅が前記センサの検知範囲の主走査方向の幅に応じた幅である狭幅パターン及び主走査方向の幅が前記狭幅パターンよりも広い幅である広幅パターンが前記補正用パターンとして形成されるように前記複数の光源を夫々発光制御し、
    前記広幅パターンの検知信号と前記狭幅パターンの検知信号との強度比に基づいて前記狭幅パターンの主走査方向の位置ずれ量を判断し、前記補正値の算出に修正を加えることを特徴とする光書き込み装置の制御方法。
    

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