JP6221615B2 - 画像形成装置 - Google Patents

Description

この発明は、画像形成装置に関するものである。

従来、画像形成装置においては、例えば、画像形成部に記録用紙を搬送する際に、記録用紙の搬送不良に起因した画像歪みなど、種々の要因によって画像歪みが発生する。このような画像形成装置において発生する画像歪みを補正可能な技術としては、例えば、特許文献１や特許文献２等に記載されたものが既に提案されている。

特許文献１は、分割型ＬＥＤヘッドを用いたＬＥＤプリンタにおいて、用紙の先端部領域と後端部領域の印字長さ補正が正常にできるＬＥＤプリンタを提供するため、レジストローラまたは定着器により供給されている被印字媒体の位置を検出し、検出した位置とＬＥＤヘッド間隔とに応じて、第１の部分ＬＥＤヘッドと第２の部分ＬＥＤヘッドとの印字タイミングを調節する印字制御回路を有するように構成したものである。

特許文献２は、ＬＥＤアレイユニットの副走査方向の配置ずれがあったとしても適切な画像出力が得られる画像形成装置で、微調変倍にて画像作成を行う場合にも、副走査方向のずれのない画像データを得るため、画像データを微調変倍する際の微調変倍率の設定を受け付ける微調変倍率設定手段と、微調変倍率設定手段にて設定された微調変倍率に応じて、画像データのずれを算出する算出手段と、算出手段の算出に基づき、ライン同期信号の発生周期間隔を変化させる微調変倍手段とを備えるように構成したものである。

特開２００８−２３３８５８号公報 特開２００５−１７００３３号公報

この発明が解決しようとする課題は、感光体の回転方向において感光体の軸方向の位置ずれ量が異なる画像歪みを補正可能とした画像形成装置を提供することにある。

請求項１に記載された発明は、回転軸の周りに回転可能に設けられた感光体と、
前記回転軸の方向に沿って複数の発光素子が配列され、前記感光体に対して前記複数の発光素子を発光させることで露光を行う露光手段と、
前記複数の発光素子のうち、前記回転軸の方向に配列された少なくとも２つの発光素子群ごとに、前記発光素子を発光させるための画像データを記憶する画像情報の書込側と読取側とにそれぞれポートを有する複数のデュアルポートＲＡＭと、
前記軸方向における前記感光体の回転方向に沿った画像の補正情報を生成する補正情報生成手段と、
を備え、
前記複数のデュアルポートＲＡＭから前記画像データを読み取る読取周期を変更することによって、前記発光素子群ごとに前記感光体上での発光間隔が変更されるとともに、
前記複数のデュアルポートＲＡＭは、前記補正情報生成手段により生成された補正情報に基づいて、画像情報の書込時期及び読取時期の双方を変更することを特徴とする画像形成装置である。

請求項２に記載された発明は、前記複数のデュアルポートＲＡＭは、前記回転軸の方向に沿って配置され、各デュアルポートＲＡＭへの書き込みは、１ライン連続して行うとともに、前記各デュアルポートＲＡＭからの読み出しは、前記露光手段の発光素子群毎に行うことを特徴とする請求項１に記載の画像形成装置である。

請求項３に記載された発明は、前記感光体上での発光間隔の変更は、前記補正情報生成手段により生成された補正情報に基づいて、前記画像情報を前記軸方向に沿って画素単位で変更することを特徴とする請求項１に記載の画像形成装置である。

請求項４に記載された発明は、前記補正情報生成手段は、前記画像形成装置から出力される予め定められた画像歪み検出用画像を読み取った画像情報に基づいて補正情報を生成することを特徴とする請求項１又は３に記載の画像形成装置である。

請求項５に記載された発明は、前記補正情報生成手段は、予め定められた複数の補正情報の中からユーザが選択することで補正情報を生成することを特徴とする請求項１又は３に記載の画像形成装置である。

請求項１に記載された発明によれば、その構成を有しない場合に比べて、感光体の回転方向において感光体の軸方向の位置ずれ量が異なる画像歪みを補正することができる。
また、請求項１に記載された発明によれば、その構成を有しない場合に比べて、画像の補正を画像情報の書き込み又は読み出しの時期を変更することによって行うことが可能となる。
請求項１に記載された発明によれば、その構成を有しない場合に比べて、感光体の回転方向において感光体の軸方向の位置ずれを補正する補正量の自由度を増加させることができる。

請求項２に記載された発明によれば、その構成を有しない場合に比べて、画像の書き込みに要する時間を短縮できる。

請求項３に記載された発明によれば、その構成を有しない場合に比べて、感光体の軸方向に沿った画像の位置ずれを容易に補正することができる。

請求項４に記載された発明によれば、その構成を有しない場合に比べて、画像形成装置から実際に出力された画像に基づいて画像の歪みを補正することが可能となる。

請求項５に記載された発明によれば、その構成を有しない場合に比べて、画像の補正情報の生成を容易に行うことが可能となる。

この発明の実施の形態１に係る画像形成装置を示す概略構成図である。 露光装置を示す構成図である。 露光装置を示す平面構成図である。 露光装置のＬＥＤ素子を示す構成図である。 記録用紙に生じる画像歪みのメカニズムを示す説明図を示すグラフである。 記録用紙に生じる画像歪みを示す模式図である。 この発明の実施の形態１に係る画像形成装置の制御回路を示すブロック図である。 メモリの配列を示す説明図である。 デュアルポートＲＡＭを示す回路図である。 ラインシンク信号を示すタイミングチャートである。 テストチャートに生じる画像歪みを示す説明図である。 画像歪みの補正動作を示す説明図である。 デュアルポートＲＡＭの書き込み及び読み出し周期の補正状態を示す図表である。 補正されたラインシンク信号を示すタイミングチャートである。 主走査方向に沿った画像の補正状態を示す説明図である。 デュアルポートＲＡＭの書き込み及び読み出し周期の補正による効果を示す説明図である。 この発明の実施の形態２に係る画像形成装置の操作部を示す模式図である。

以下に、この発明の実施の形態について図面を参照して説明する。

［実施の形態１］
図１は、実施の形態１に係る画像形成装置の全体の概要を示すものである。

＜画像形成装置の全体の構成＞
実施の形態１に係る画像形成装置１は、例えばカラー複写機として構成されたものである。画像形成装置１は、原稿６の画像を読み取る画像読取装置３と、画像データに基づいて記録媒体に画像を形成する画像形成手段の一例としての画像形成部２とを備えている。画像読取装置３は、画像形成部２を収容した装置本体１ａの上方に支持部４により支持された状態で配置されており、画像読取装置３と装置本体１ａとの間には画像が形成された記録媒体を排出するための空間を形成している。

なお、画像読取装置３には、画像形成装置Ｉ及び画像読取装置２を操作する操作部とし
てのコントロールパネル１１０が設けられている。コントロールパネル１１０は、ユーザに操作メニューや警告、メッセージ等を表示する表示部を兼ねるとともに表示した操作メニューに対する各種設定等を受け付けるタッチパネル１１１、及び複数の操作ボタン１１２を有している。

画像形成部２は、現像剤を構成するトナーで現像されるトナー像を形成する複数の作像装置１０と、各作像装置１０で形成されるトナー像をそれぞれ保持して最終的に記録媒体の一例としての記録用紙５に二次転写する二次転写位置まで搬送する中間転写装置２０と、中間転写装置２０の二次転写位置に供給すべき所要の記録用紙５を収容して搬送する給紙装置５０と、中間転写装置２０で二次転写された記録用紙５上のトナー像を定着させる定着装置４０等を備えている。なお、装置本体１ａは支持構造部材、外装カバー等で形成されている。

作像装置１０は、イエロー（Ｙ）、マゼンタ（Ｍ）、シアン（Ｃ）及びブラック（Ｋ）の４色のトナー像をそれぞれ専用に形成する４つの作像装置１０Ｙ，１０Ｍ，１０Ｃ，１０Ｋで構成されている。この４つの作像装置１０（Ｙ，Ｍ，Ｃ，Ｋ）は、装置本体１ａの内部空間において１列に並べた状態となるよう配置されている。

各作像装置１０（Ｙ，Ｍ，Ｃ，Ｋ）は、図１に示されるように、回転する像保持体の一例としての感光体ドラム１１を備えており、この感光体ドラム１１の周囲に、次のような各装置が主に配置されている。主な装置とは、感光体ドラム１１の像形成が可能な周面（像保持面）を所要の電位に帯電させる帯電装置１２と、感光体ドラム１１の帯電された周面に画像の情報（信号）に基づく光を照射して電位差のある（各色用の）静電潜像を形成する露光手段としての露光装置１３と、その静電潜像を対応する色（Ｙ，Ｍ，Ｃ，Ｋ）の現像剤のトナーで現像してトナー像にする現像手段としての現像装置１４（Ｙ，Ｍ，Ｃ，Ｋ）と、その各トナー像を中間転写装置２０に転写する一次転写装置１５と、一次転写後における感光体ドラム１１の像保持面に残留して付着するトナー等の付着物を取り除いて清掃する図示しないドラム清掃装置１６等である。

感光体ドラム１１は、接地処理される円筒状又は円柱状の基材の周面に感光材料からなる光導電性層（感光層）を有する像保持面を形成したものである。この感光体ドラム１１は、図示しない回転駆動装置から動力が伝達されて第１の方向（感光体の回転方向）である矢印Ａで示す方向に回転するように支持されている。

帯電装置１２は、感光体ドラム１１に接触した状態で配置される接触型の帯電ロールで構成される。帯電装置１２には帯電用電圧が供給される。帯電用電圧としては、現像装置１４が反転現像を行うものである場合、その現像装置１４から供給されるトナーの帯電極性と同じ極性の電圧又は電流が供給される。

露光装置１３は、画像形成装置１に入力される画像の情報に応じて構成される光を、帯電された後の感光体ドラム１１の周面に対して照射して静電潜像を形成するものである。露光装置１３は、後に詳述するように、ＬＥＤ素子を予め定められたピッチで感光体ドラム１１の軸方向に沿って直線状に配置したＬＥＤアレイ３３と、このＬＥＤアレイ３３の各ＬＥＤ素子から出射された光を感光体ドラム１１上にスポット状に結像するロッドレンズアレイ３４とを備えている。露光装置１３には、潜像形成時になると画像形成装置１に任意の手段で入力され、画像処理部で画像処理された画像の情報（信号）が送信される。

この固体走査型の露光装置１３は、図２に示されるように、ＬＥＤプリントヘッド（ＬＰＨ）から構成されている。固体走査型の露光装置１３は、感光体ドラム１１の軸方向（第２の方向）に沿って長尺に形成された筐体３１を備えており、当該筐体３１の表面には、ＬＥＤアレイ３３を備えたＬＥＤ回路基板３２が装着されている。また、このＬＥＤ回路基板３２の表面には、図３に示されるように、ＬＥＤアイレ３３を構成する複数のＬＥＤアレイチップ３３₁〜３３_nが、長手方向に沿って一部が重なるように千鳥状に配列されている。ＬＥＤアレイ３３から出射された光束は、図２に示されるように、ロッドレンズアレイ３４によって絞られ、感光体ドラム１１の表面にドット形状に露光される。上記ロッドレンズアレイ３４は、保持部材３５に装着されており、当該保持部材３５を介して板バネＳによって固体走査型の露光装置１３の筐体３１に取り付けられている。

また、上記ＬＥＤ回路基板３２は、図３に示されるように、ＬＥＤアレイ３３を画像情報に応じて発光させるための駆動回路３６と、画像データを記憶する記憶素子３７と、ＬＥＤアレイ３３に電圧を印加する電源回路３８とを、ＬＥＤアレイ３３の一端部に備えている。さらに、上記ＬＥＤ回路基板３２には、後述する制御部５から画像データや制御信号が送られるワイヤーハーネス３９が接続されている。なお、ＬＥＤ回路基板３２の駆動回路３６については、後に詳述する。ＬＥＤアレイ３３としては、例えば、自己走査型のＬＥＤアレイが用いられるが、他の方式のものを用いても良い。

ＬＥＤアレイ３３は、図４に示されるように、感光体ドラム１１の軸方向（第２の方向）である主走査方向に沿って１２００ｄｐｉ（dot per inch）の解像度でＬＥＤ素子を配列している。また、ＬＥＤアレイ３３は、感光体ドラム１１の回転方向（第１の方向）である副走査方向に沿って２４００ｄｐｉの解像度を有している。

現像装置１４（Ｙ，Ｍ，Ｃ，Ｋ）はいずれも、開口部と現像剤の収容室が形成された筐体の内部に、現像剤を保持して感光体ドラム１１と向き合う現像領域まで搬送する現像ロールと、現像剤を攪拌しながら現像ロールに供給するよう搬送する２つのスクリューオーガー等の攪拌搬送部材と、現像ロールに保持される現像剤の量（層厚）を規制する層厚規制部材などを配置して構成されたものである。この現像装置１４には、その現像ロールと感光体ドラム１１の間に現像用のバイアス電圧が後述する電源装置から供給される。また、現像ロールや攪拌搬送部材は、図示しない回転駆動装置からの動力が伝達されて所要の方向に回転する。上記４色の現像剤（Ｙ，Ｍ，Ｃ，Ｋ）としては、例えば、非磁性トナーと磁性キャリアを含む二成分現像剤が使用される。

一次転写装置１５は、感光体ドラム１１の周面に接触して回転するとともに一次転写用電圧が供給される一次転写ロールを備えた接触型の転写装置である。一次転写用電圧としては、トナーの帯電極性と逆の極性を示す直流の電圧が図示しない電源装置から供給される。

ドラム清掃装置１６は、一部が開口する容器状の本体と、一次転写後の感光体ドラム１１の周面に所要の圧力で接触するように配置され残留トナー等の付着物を取り除いて清掃する清掃板と、清掃板により取り除かれた付着物を回収する回収装置等で構成されている。

中間転写装置２０は、図１に示されるように、各作像装置１０（Ｙ，Ｍ，Ｃ，Ｋ）の上方の位置に存在するように配置される。この中間転写装置２０は、感光体ドラム１１と一次転写装置１５（一次転写ロール）の間となる一次転写位置を通過しながら矢印Ｂで示す方向に回転する中間転写ベルト２１と、中間転写ベルト２１をその内面から所望の状態に保持して回転自在に支持する複数のベルト支持ロール２２〜２４と、ベルト支持ロール２３に支持されている中間転写ベルト２１の外周面（像保持面）側に配置されて中間転写ベルト２１上のトナー像を記録用紙５に二次転写させる二次転写装置２５と、二次転写装置２５を通過した後に中間転写ベルト２１の外周面に残留して付着するトナー、紙粉等の付着物を取り除いて清掃するベルト清掃装置２６とで主に構成されている。

中間転写ベルト２１としては、例えばポリイミド樹脂、ポリアミド樹脂等の合成樹脂にカーボンブラック等の抵抗調整剤などを分散させた材料で製作される無端状のベルトが使用される。また、ベルト支持ロール２２は従動ロールとして構成され、ベルト支持ロール２３は駆動ロール及び二次転写のバックアップロールとして構成され、ベルト支持ロール２４は張力付与ロールとして構成されている。

二次転写装置２５は、図１に示されるように、中間転写装置２０におけるベルト支持ロール２３に支持されている中間転写ベルト２１の外周面部分である二次転写位置において、中間転写ベルト２１の周面に接触して回転するとともに二次転写用電圧が供給される二次転写ロールからなる接触型の転写装置である。また、二次転写ロール２５又は中間転写装置２０の支持ロール２３には、トナーの帯電極性と逆極性又は同極性を示す直流の電圧が二次転写用電圧として供給される。

定着装置４０は、表面温度が予め定められた温度に保持されるよう加熱手段によって加熱されるロール形態又はベルト形態の加熱用回転体４１と、この加熱用回転体４１に所要の圧力で接触して回転するロール形態又はベルト形態の加圧用回転体４２などを配置して構成されたものである。この定着装置４０では、加熱用回転体４１と加圧用回転体４２が接触する接触部が所要の定着処理（加熱及び加圧）を行う定着処理部となる。

給紙装置５０は、作像装置１０（Ｙ，Ｍ，Ｃ，Ｋ）の下方側の位置に存在するように配置される。この給紙装置５０は、所望のサイズ、種類等の記録用紙５を積載した状態で収容する複数（又は単数）の用紙収容体５１₁，５１₂，５１₃と、用紙収容体５１₁，５１₂，５１₃から記録用紙５を１枚ずつ送り出す送出装置５２，５３とで主に構成されている。用紙収容体５１は、例えば、装置本体１ａの正面（使用者が操作時に向き合う側面）側に引き出すことができるように取り付けられている。

給紙装置５０と二次転写装置２５との間には、給紙装置５０から送り出される記録用紙５を二次転写位置まで搬送する複数の用紙搬送ロール対５４，５５や搬送ガイド材で構成される給紙搬送路５６が設けられている。給紙搬送路５６において二次転写位置の直前の位置に配置される用紙搬送ロール対５５は、例えば記録用紙５の搬送時期を調整するロール（レジストロール）として構成されている。さらに、定着装置４０の用紙搬送方向に沿った下流側には、記録用紙５を排出収容部５７へと排出する排出ロール対５８が配置されている。

画像形成装置１は、片面に画像が形成された記録用紙５をその表裏を反転させた状態で再び用紙搬送ロール対５５まで搬送する両面用搬送路５９を備えている。この両面用搬送路５９は、複数の用紙搬送ロール対６０，６１や搬送ガイド材で構成されている。

＜画像形成装置の基本的な動作＞
以下、画像形成装置１による基本的な画像形成動作について説明する。

前記４つの作像装置１０（Ｙ，Ｍ，Ｃ，Ｋ）を使用して、４色（Ｙ，Ｍ，Ｃ，Ｋ）のトナー像を組み合わせて構成されるフルカラー画像を形成するときの画像形成動作を説明する。

画像形成装置１は、画像形成動作（プリント）の要求の指令情報を受けると、４つの作像装置１０（Ｙ，Ｍ，Ｃ，Ｋ）、中間転写装置２０、二次転写装置３０、定着装置４０等が始動する。

そして、各作像装置１０（Ｙ，Ｍ，Ｃ，Ｋ）においては、まず各感光体ドラム１１が矢印Ａで示す方向に回転し、各帯電装置１２が各感光体ドラム１１の表面を所要の極性（実施の形態１ではマイナス極性）及び電位にそれぞれ帯電させる。続いて、露光装置１３が、帯電後の感光体ドラム１１の表面に対し、画像形成装置１に入力される画像の情報を各色成分（Ｙ，Ｍ，Ｃ，Ｋ）に変換して得られる画像の信号に基づいて光を照射し、その表面に所要の電位差で構成される各色成分の静電潜像をそれぞれ形成する。

続いて、各現像装置１４（Ｙ，Ｍ，Ｃ，Ｋ）が、感光体ドラム１１に形成された各色成分の静電潜像に対し、所要の極性（マイナス極性）に帯電された対応する色（Ｙ，Ｍ，Ｃ，Ｋ）のトナーをそれぞれ供給して静電的に付着させて現像を行う。この現像により、各感光体ドラム１１に形成された各色成分の静電潜像は、その対応する色のトナーでそれぞれ現像された４色（Ｙ，Ｍ，Ｃ，Ｋ）のトナー像として顕像化される。

続いて、各作像装置１０（Ｙ，Ｍ，Ｃ，Ｋ）の感光体ドラム１１上に形成された各色のトナー像が一次転写位置まで搬送されると、一次転写装置１５が、その各色のトナー像を中間転写装置２０の矢印Ｂで示す方向に回転する中間転写ベルト２１に対して順番に重ね合わせるような状態で一次転写させる。

また、一次転写が終了した各作像装置１０では、ドラム清掃装置１６が感光体ドラム１１の表面に残留するトナー等の付着物を掻き取るように除去して感光体ドラム１１の表面を清掃する。これにより、各作像装置１０は次の作像動作が可能な状態にされる。

続いて、中間転写装置２０では、中間転写ベルト２１の回転により一次転写されたトナー像を保持して二次転写位置まで搬送する。一方、給紙装置５０では、作像動作に合わせて所要の記録用紙５を給紙搬送路５６に送り出す。給紙搬送路５６では、レジストロールとしての用紙搬送ロール対５５が記録用紙５を転写時期に合わせて二次転写位置に送り出して供給する。

二次転写位置においては、二次転写装置２５が、中間転写ベルト２１上のトナー像を記録用紙５に一括して二次転写させる。また、二次転写が終了した中間転写装置２０では、ベルト清掃装置２６が、二次転写後の中間転写ベルト２１の表面に残留したトナー等の付着物を取り除いて清掃する。

続いて、トナー像が二次転写された記録用紙５は、中間転写ベルト２１と二次転写ロール２５から剥離された後に定着装置４０まで搬送される。定着装置４０では、必要な定着処理（加熱及び加圧）をして未定着のトナー像を用紙５に定着させる。最後に、定着が終了した後の記録用紙５は、排出ロール対５８により装置本体１ａの上部に配置された排出収容部５７に排出される。

また、記録用紙５の両面に画像を形成する場合は、片面に画像が形成された用紙５を第２の排出ロール対５８により排出収容部５７へと搬送し、排出ロール対５８が用紙５の後端を保持している間に、排出ロール対５８の回転方向を排出方向から逆方向へと切り替えるとともに、片面に画像が形成された用紙５をその表裏を反転した状態で図示しない切替部材によって両面用搬送路５９へと送り出す。両面用搬送路５９では、記録用紙５を搬送ロール対６０，６１により用紙搬送ロール対５５まで搬送し、用紙搬送ロール対５５が記録用紙５を転写時期に合わせて二次転写位置に送り出して供給する。

そして、片面の画像形成時と同様に、二次転写位置において中間転写ベルト２１から裏面にトナー像が二次転写された記録用紙５は、定着装置４０により定着処理を受けた後、図示しない切替部材を介して排出ロール対５８により、筐体１ａの上部に配置された排出収容部５７に排出される。

以上の動作により、４色のトナー像を組み合わせて構成されるフルカラー画像が形成された記録用紙５が出力される。なお、モノクロの画像を形成する場合は、ブラックの作像装置１０Ｋのみにより画像形成が行われる。

ところで、画像形成装置１では、中間転写ベルト２１から記録用紙５にトナー像を二次転写する二次転写部において、図５に示されるように、記録用紙５が二次転写部に突入することにより、中間転写ベルト２１の安定位置が変化して、中間転写ベルト２１の蛇行が生じることがある。また、上記記録用紙５の二次転写部への搬送状態によっては、記録用紙５を一定の方向に搬送することができずに、例えば、記録用紙５の後端部の搬送方向が連続的に変化し、記録用紙５が回転しながら二次転写を受けることがあり、図６に示されるように、画像の後端部が略“し”の字形状に歪む場合がある。

＜画像形成装置の特徴部分の構成＞
図７は画像形成装置の制御回路を示すブロック図である。

１００は画像形成装置１の動作を制御するＣＰＵ（Central Processing Unit）やＲＯＭ（ Read Only Memory）あるいはＲＡＭ（Random Access Memory）等の電子部品からなる制御部であり、この画像形成装置１の諸動作を統括的に制御する。画像処理部１０１は、画像読取装置３で読み取られた画像データや外部から入力された画像データに対してシェーディング補正、明度／色空間変換、ガンマ補正、枠消し等の予め定められた画像処理を施すものである。画像歪み検出部１０２は、画像読取装置３で読み取られた画像歪み検出用画像としてのテストチャートや、他装置の画像読取装置あるいはスキャナーで読み取られたテストチャートの画像データに基づいて主走査方向及び副走査方向に沿った画像の歪みを検出する。補正値算出部１０３は、画像歪み検出部１０２で検出された主走査方向及び副走査方向に沿った画像の歪みに基づいて、予め定められた補正値演算式により画像の歪みを補正する補正値を算出する。補正部１０４は、補正値算出部１０３によって算出された補正値に基づいて主走査方向に沿った画像の補正処理を行うとともに、副走査方向に沿った画像の補正を行うための補正信号を生成する。

３６は露光装置１３のＬＥＤ回路基板３２に設けられた駆動回路を示している。駆動回路３６は、画像データ展開部１０５、ラインシンク信号補正部１０６、タイミング信号発生部１０７、基準クロック発生部１０８、出力部１０９₁〜１０９₁₂₈を含んで構成されている。画像データ展開部１０５には、補正部１０４からシリアル信号として画像データが入力される。この画像データ展開部１０５は、例えば、画像データ書き込み用と画像データ読み出し用の２つのポートが設けられた記憶手段としてのデュアルポートＲＡＭを備えている。

ラインシンク信号補正部１０６は、制御部１００、補正部１０４、及び基準クロック発生部１０８と接続されている。ラインシンク信号補正部１０６は、基準クロック発生部１０８からの基準クロック信号を基に、制御部１００からの基準となる水平同期（ラインシンク）信号（Ｌｓｙｎｃ）を補正部１０４からの補正信号に基づいて補正したラインシンク信号を発生させる。更に説明すると、ラインシンク信号補正部１０６は、制御部１００から出力される基準となるラインシンク信号（Ｌｓｙｎｃ）を基に、補正部１０４からの副走査方向の補正信号に応じてラインシンク信号の出力間隔（周期）をプラス方向又はマイナス方向に補正したラインシンク信号（Ｌｓｙｎｃ）を出力する。

また、タイミング信号発生部１０７は、制御部１００、補正部１０４、及びクロック信号発生部１０８と接続されている。タイミング信号発生部１０７は、基準クロック発生部１０８からの基準クロック信号を基に、ラインシンク信号補正部１０６からの補正されたラインシンク信号（Ｌｓｙｎｃ）と同期して、転送信号ＣＫを発生させる。

また、タイミング信号発生部１０７は、画像データ展開部１０５と接続されており、基準クロック発生部１０８からの基準クロック信号を基に、ラインシンク信号補正部１０６からのラインシンク信号（Ｌｓｙｎｃ）と同期して、画像データ展開部１０５に各画素に対応した画像を書き込むためのデータ書き込み信号ＷＲ、及び画像データ展開部から各画素に対応した画像を読み出すためのデータ読み出し信号ＲＥを出力する。さらに、タイミング信号発生部１０７は、出力部１０９と接続されており、基準クロック発生部１０８からの基準クロック信号を基に、ＬＥＤアレイ３３の点灯開始のトリガ信号ＴＲＧを個別に出力している。

出力部１０９₁〜１０９₁₂₈は、画像データ展開部１０５、タイミング信号発生部１０７及び基準クロック発生部１０８と接続されており、画像データ展開部１０５からの画像データが１のときには、タイミング信号発生部１０７からのトリガ信号ＴＲＧをＬＥＤアレイ３３に出力し、画像データ展開部１０５からの画像データが０のときには、タイミング信号発生部１０７からのトリガ信号ＴＲＧをＬＥＤアレイ３３に出力しないように構成されている。そして、出力部１０９₁〜１０９₁₂₈は、画像データに応じたクロック数の点灯パルスを発生してＬＥＤアレイ３３に出力する。

なお、図７中、符号１１０は画像形成装置１のコントロールパネルを示している。コントロールパネル１１０は、制御部１００に接続されている。

この実施の形態では、図４に示されるように、ＬＥＤアレイ３３の複数のＬＥＤ素子が主走査方向に沿って少なくとも２つ以上（複数）（例えば、１２８）の発光素子群としての領域１２０₁〜１２０₁₂₈（以下、「小領域」という。）に分割されている。１つの小領域１２０は、複数（例えば、１２８）個のＬＥＤ素子を備え、主走査方向に沿って約２．７ｍｍの長さを有している。ＬＥＤアレイ３３は、全体として１６３８４個（＝１２８×１２８）のＬＥＤ素子から構成されている。

画像データ展開部１０５は、図８に示されるように、ラインバッファとしてＬＥＤアレイ３３の複数の小領域に対応した１２８個のデュアルポートＲＡＭ（５１２ｗ×１２８ｐｉｘ）１３０を備えている。デュアルポートＲＡＭ１３０は、図９に示されるように、補正部１０４から出力されるアドレス信号の下位７ｂｉｔ（Ａ０〜Ａ６）をデコーダ１３１によってデコードし、ＡＮＤ回路１３２を介してタイミング信号発生部１０８から出力されるデータ書き込み信号ＷＲ#Ｎと合成して個々のデュアルポートＲＡＭ１３０に対するデータ書き込み信号ＷＲ#Ｎとする。そして、デュアルポートＲＡＭ１３０では、１２８ｐｉｘ（画素）分を一度に書き込むかメモリのビットイネーブル機能などにより前段処理に合わせるなど適した画素数毎に画像データの書き込みが行われる。

また、デュアルポートＲＡＭ１３０は、補正部１０４から出力されるアドレス信号の上位９ｂｉｔ（Ａ７〜Ａ１５）で指定された副走査方向に沿ったライン毎に画像データ（Ｄ０〜Ｄ５１２）を書き込むように構成されている。

各デュアルポートＲＡＭ１３０の書き込み側は、１２８個の各デュアルポートＲＡＭ１３０を連結して、見掛け上０番地から１２７番地を各デュアルポートＲＡＭ１３０について１２８ピクセルのデータとして１ラインを構成し、１２８番地から２５５番地までが２ライン目、２５６番地から３８３番地までが３ライン目、・・・と順次最終ラインの５１２ラインまで画像データを格納する。また、デュアルポートＲＡＭ１１１はリングバッファとして使用され、１ページの画像の中でラインバッファ分の５１２ラインまでが副走査方向に沿った最大補正量となる。

一方、各デュアルポートＲＡＭ１３０の読み出し側は、各々のデュアルポートＲＡＭ１３０毎に異なる読み出しタイミングで画像データを読み出すよう構成されている。そのため、タイミング信号発生部１０７は、各デュアルポートＲＡＭ１３０に対して個別にデータ読み出し信号ＲＥを出力する。各デュアルポートＲＡＭ１３０から個別のタイミングで読み出された画像データは、対応する出力部１０９₁〜１０９₁₂₈にそれぞれ送られる。

この実施の形態では、各デュアルポートＲＡＭ１３０に出力されるデータ読み出し信号ＲＥ及びデータ読み出し信号ＲＥの出力タイミングを、補正部１０４からラインシンク信号補正部１０６に対して出力される副走査方向の補正信号により変更している。

各デュアルポートＲＡＭ１３０に出力されるデータ読み出し信号ＲＥ及びデータ読み出し信号ＲＥは、補正前の状態では、制御部１００からラインシンク信号補正部１０６に出力される基準ラインシンク信号（Ｌｓｙｎｃ）に同期して出力される。

これに対して、補正部１０４は、ラインシンク信号補正部１０６に対して副走査方向の補正信号を出力する。すると、ラインシンク信号補正部１０６は、図１０に示されるように、出力するラインシンク信号（Ｌｓｙｎｃ）の出力間隔（周期）を副走査方向の補正信号に応じて、制御部１００からの基準ラインシンク信号（Ｌｓｙｎｃ）に対して異なる値に補正する。そして、タイミング信号発生部１０７は、ラインシンク信号補正部１０６から出力されるラインシンク信号（Ｌｓｙｎｃ）に基づいて、各デュアルポートＲＡＭ１３０に出力するデータ読み出し信号ＲＥ及びデータ読み出し信号ＲＥの出力タイミングを変更することにより、ＬＥＤアレイ３３の各小領域１２０₁〜１２０₁₂₈毎に感光体ドラム１１の周面に画像露光を施すタイミングを異ならせている。その結果、ＬＥＤアレイ３３は、各小領域１２０₁〜１２０₁₂₈毎に感光体ドラム１１の周方向に沿った画像露光位置を補正することが可能となっている。

＜画像形成装置の特徴部分の動作＞
この実施の形態に係る画像形成装置１では、装置の使用開始時、予め定められた枚数の記録用紙５に画像をプリントした場合などの所要のタイミングで、図１１に示されるようなテストチャート１４０を出力する。このテストチャート１４０は、直線状の画像を主走査方向及び副走査方向に沿ってそれぞれ所定の間隔で形成した格子状の画像からなるものである。なお、テストチャート１４０の画像は、画像の歪みを検出可能なものであれば、任意の画像を用いることができる。また、テストチャート１４０の画像の色は、任意であり、例えば、ブラック（Ｋ）１色の画像が用いられる。

画像形成装置１では、記録用紙５に画像を形成する際に、図４に示されるように、二次転写部において中間転写ベルト２１及び記録用紙５の搬送状態に位置変動等の不具合が発生すると、図１１（ａ）に示されるような画像が形成されずに、図１１（ｂ）に示されるように、歪みが発生したテストチャート１４０’が出力される場合がある。

この出力されたテストチャート１４０’は、自装置の画像読取装置３、又は他装置の画像読取装置やスキャナーにより読み取られ、図７に示されるように、読み取られたテストチャート１４０’の画像データが画像歪み検出部１０２に入力される。画像歪み検出部１０２は、テストチャート１４０’の画像データから主走査方向及び副走査方向に沿った画像の歪みを検出する。

図示の例では、テストチャート１４０’の画像に主走査方向に沿った画像の歪み（位置ずれ）は発生しておらず、副走査方向に沿った画像の歪み（位置ずれ）のみが発生している。また、副走査方向に沿った画像の歪みは、その歪み量が主走査方向に沿って一定ではなく、主走査方向の位置において、副走査方向に沿った画像の歪み量が異なるものとなっている。画像歪み検出部１０２は、このような主走査方向の位置における副走査方向に沿った画像の歪み量を検出する。

画像歪み検出部１０２で検出された画像の歪み量は、補正値算出部１０３に送られ、補正値算出部１０３では、画像の歪み量を補正すべく予め定められた補正値演算式に基づいて補正値を算出する。その際、補正値算出部１０３は、ＬＥＤアレイ３３の各小領域１２０に対応した１２８個の画素を主走査方向に沿った１つの補正単位として補正値を算出する。補正値としては、ＬＥＤアレイ３３の各小領域１２０₁〜１２０₁₂₈毎にラインシンク信号（Ｌｓｙｎｃ）の出力間隔（周期）を、基準となるラインシンク信号（Ｌｓｙｎｃ）に対して増減する時間を感光体ドラム１１の回転速度であるプロセス速度に応じて算出する。

更に説明すると、図１１に示されるテストチャート１４０’は、ＬＥＤアレイ３３の各小領域１２０₁〜１２０₁₂₈を基準となるラインシンク信号（Ｌｓｙｎｃ）で駆動した場合に生じる画像の歪みを有している。そのため、補正値算出部１０３は、図１２に示されるテストチャート１４０’を正規のテストチャート１４０の画像となるように補正すべく、副走査方向に沿った画像の間隔が本来の間隔に比較して狭い小領域１２０に対しては、ラインシンク信号（Ｌｓｙｎｃ）の出力間隔（周期）を基準ラインシンク信号（Ｌｓｙｎｃ）より長くなるよう補正する。また、副走査方向に沿った画像の間隔が本来の間隔に比較して広い小領域１２０に対しては、ラインシンク信号（Ｌｓｙｎｃ）の出力間隔（周期）を基準ラインシンク信号（Ｌｓｙｎｃ）より短くなるよう補正する。

補正値算出部１０３で算出された補正値は、補正部１０４に入力される。補正部１０４は、ＬＥＤアレイ３３の小領域１２０₁〜１２０₁₂₈に対応して画像処理部１０１からの画像データを主走査方向に沿って分割し、分割された画像データを画像データ展開部１０５の対応するデュアルポートＲＡＭ１３０₁〜１３０₁₂₈に書き込む。

その際、各デュアルポートＲＡＭ１３０₁〜１３０₁₂₈に対する画像データの書き込みタイミングは、タイミング信号発生部１０７から出力されるデータ書き込み信号ＷＲによって決定される。このデータ書き込み信号ＷＲは、基準となるラインシンク信号の周期を「０」とし、当該基準周期に対してプラス方向又はマイナス方向に予め定められた１単位毎に補正される。

また、各デュアルポートＲＡＭ１３０₁〜１３０₁₂₈からの画像データの読み出しタイミングは、タイミング信号発生部１０７から出力されるデータ読み出し信号ＲＥによって決定される。このデータ読み出し信号ＷＲも、基準となるラインシンク信号の周期を「０」とし、当該基準周期に対してプラス方向又はマイナス方向に予め定められた１単位毎に補正される。

各デュアルポートＲＡＭ１３０₁〜１３０₁₂₈に対して出力されるデータ書き込み信号ＷＲ及びデータ読み出し信号ＲＥは、ラインシンク信号補正部１０６からＬＥＤアレイ３３の小領域１２０₁〜１２０₁₂₈に対応してタイミング信号発生部１０７に出力されるラインシンク信号（Ｌｓｙｎｃ）の出力間隔（周期）に基づいて補正される。

図１３は各デュアルポートＲＡＭ１３０₁〜１３０₁₂₈に対して出力されるデータ書き込み信号ＷＲ及びデータ読み出し信号ＲＥを補正した状態の一例を示す図表である。

ＬＥＤアレイ３３の１ライン目を点灯するため、各デュアルポートＲＡＭ１３０₁〜１３０₁₂₈に対して出力されるデータ書き込み信号ＷＲ及びデータ読み出し信号ＲＥの補正値は、すべて「０」となっている。２ライン目以降のデータ書き込み信号ＷＲの補正値は、「−１」、「−２」、「−２」、・・・となっており、すべての各デュアルポートＲＡＭ１３０₁〜１３０₁₂₈に対して共通している。

一方、２ライン目以降のデータ読み出し信号ＲＥの補正値は、１番目のデュアルポートＲＡＭ１３０₁が「０」、「０」、「０」、「０」、「０」、「０」、「０」、「０」、「−１」、・・・となっており、１２８番目のデュアルポートＲＡＭ１３０₁が「０」、「０」、「０」、「０」、「０」、「０」、「０」、「０」、「＋１」、・・・となっている。

各デュアルポートＲＡＭ１３０₁〜１３０₁₂₈における合成された読み出し時期の補正値は、データ書き込み信号ＷＲの補正値とデータ読み出し信号ＲＥの補正値を加算した値であり、１番目のデュアルポートＲＡＭ１３０₁が「０」、「−１」、「−２」、「−２」、「−１」、「０」、「０」、「０」、・・・となっており、１２８番目のデュアルポートＲＡＭ１３０₁が「０」、「−１」、「−２」、「−２」、「−１」、「０」、「０」、「０」、・・・となる。

このように、ＬＥＤアイレ３３では、図１４に示されるように、画像データ展開部１０５のデュアルポートＲＡＭ１３０₁〜１３０₁₂₈から各出力部１０９₁〜１０９₁₂₈に出力される画像データに基づいて小領域１２０₁〜１２０₁₂₈毎にＬＥＤ素子の発光時期が補正され、図１２（ｂ）に示されるように、画像の歪みが補正される。その結果、画像形成装置１では、図１２（ｃ）に示されるように、画像の歪みが補正されたテストチャート１４０を得ることができる。

この実施の形態では、ＬＥＤアイレ３３の小領域１２０₁〜１２０₁₂₈毎に発光時期を補正すれば良いため、高い解像度を有するＬＥＤアイレ３３においても画像の歪みを容易に補正することが可能となる。

また、画像形成装置１において、主走査方向に沿った画像の歪み補正は、補正部１０４において画素の主走査方向に沿った移動や、図１５に示されるように、画素の挿入や間引きを実行することにより、画像データ展開部１０５に画像データが送られる前段階として補正が行われる。

また、この実施の形態では、図１６に示されるように、画像データを副走査方向に沿って拡大する場合に、各デュアルポートＲＡＭ１３０₁〜１３０₁₂₈に対する画像データの書き込みタイミング及び読み出しタイミングを、画像データの副走査方向に沿った拡大周期に対応して変更することで、各デュアルポートＲＡＭ１３０₁〜１３０₁₂₈に単位時間当たりに記憶される画像データの量を減少させることができ、各デュアルポートＲＡＭ１３０₁〜１３０₁₂₈を有効に活用することが可能となる。

なお、主走査方向に沿った画像の歪み補正は、画素の挿入や間引きによって画質の低下を招く虞れがあるため、特許第４００３８０３号公報に記載されているように、乱数を用いて画像情報の各領域において補正処理の対象となる画素を決定する処理を行うのが望ましい。

［実施の形態２］
図１７は、実施の形態２に係る画像形成装置の要部を示すものである。

画像形成装置１のコントロールパネル１１０は、ユーザに操作メニューや警告、メッセージ等を表示する表示部を兼ねるとともに表示した操作メニューに対する各種設定等を受け付けるタッチパネル１１１、及び複数の操作ボタン１１２を有している。タッチパネル１１１には、図１７に示されるように、画像の歪み補正として、記録用紙５に出力された画像に生じる典型的な画像歪みの状態１５０が図示されている。

ユーザは、コントロールパネル１１０のタッチパネル１１１を操作し、補正しようとしている画像歪みの状態１５０を選択する。その際、タッチパネル１１１には、主走査方向及び副走査方向に沿った画像歪みの程度（レベル）１５１を「＋１」、「＋２」、「＋３」、・・・「−１」、「−２」、「−３」、・・・というように数値で併せて設定するように構成しても良い。

制御部１００は、図７に示されるように、コントロールパネル１１０のタッチパネル１１１から入力された補正すべき画像歪みの状態１５０及びレベルに応じて、補正部１０４に対して補正信号を出力するよう構成されている。

この実施の形態２においては、テストチャート１４０をプリントすることなく、ユーザがコントロールパネル１１０を操作することにより、記録用紙５にプリントされた画像の歪みを容易に補正することが可能となる。

なお、前記実施の形態では、主走査方向において副走査方向に沿って位置ずれ量が異なる画像歪みを補正する場合について説明したが、これに限定されるものではなく、デュアルポートＲＡＭに対する画像データの書き込み時期と読み出し時期とを変更することで、副走査方向に沿ったプリント開始基準を用いることで、副走査方向に沿ったＡＣ成分の補正が可能であるとともに、両面印刷時などにおける表面側の画像と裏面側の画像との位置ずれをも補正することが可能となる。

１…画像形成装置
２…画像形成部
３…画像読取装置
１１…感光体ドラム
１３…露光装置
１４…現像装置
３３…ＬＥＤアレイ
３６…駆動装置
１００…制御部
１０１…画像処理部
１０２…画像歪み検出部
１０３…補正値算出部
１０４…補正部
１０５…画像データ展開部
１０６…ラインシンク信号補正部
１０７…タイミング信号発生部
１０８…基準クロック発生部
１０９…出力部
１３０…デュアルポートＲＡＭ

Claims (5)

1. 回転軸の周りに回転可能に設けられた感光体と、
   前記回転軸の方向に沿って複数の発光素子が配列され、前記感光体に対して前記複数の発光素子を発光させることで露光を行う露光手段と、
   前記複数の発光素子のうち、前記回転軸の方向に配列された少なくとも２つの発光素子群ごとに、前記発光素子を発光させるための画像データを記憶する画像情報の書込側と読取側とにそれぞれポートを有する複数のデュアルポートＲＡＭと、
   前記軸方向における前記感光体の回転方向に沿った画像の補正情報を生成する補正情報生成手段と、
   を備え、
   前記複数のデュアルポートＲＡＭから前記画像データを読み取る読取周期を変更することによって、前記発光素子群ごとに前記感光体上での発光間隔が変更されるとともに、
   前記複数のデュアルポートＲＡＭは、前記補正情報生成手段により生成された補正情報に基づいて、画像情報の書込時期及び読取時期の双方を変更することを特徴とする画像形成装置。
2. 前記複数のデュアルポートＲＡＭは、前記回転軸の方向に沿って配置され、各デュアルポートＲＡＭへの書き込みは、１ライン連続して行うとともに、前記各デュアルポートＲＡＭからの読み出しは、前記露光手段の発光素子群毎に行うことを特徴とする請求項１に記載の画像形成装置。
3. 前記感光体上での発光間隔の変更は、前記補正情報生成手段により生成された補正情報に基づいて、前記画像情報を前記軸方向に沿って画素単位で変更することを特徴とする請求項１に記載の画像形成装置。
4. 前記補正情報生成手段は、前記画像形成装置から出力される予め定められた画像歪み検出用画像を読み取った画像情報に基づいて補正情報を生成することを特徴とする請求項１又は３に記載の画像形成装置。
5. 前記補正情報生成手段は、予め定められた複数の補正情報の中からユーザが選択することで補正情報を生成することを特徴とする請求項１又は３に記載の画像形成装置。

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