JP6524731B2 - 画像形成装置及び画像形成方法 - Google Patents

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Description

本発明は、画像形成装置及び画像形成方法に関し、更に詳しくは、感光体ドラムの表面を露光して画像を形成する画像形成装置及び画像形成方法に関する。
近年、感光体ドラムの表面を露光して画像を形成する画像形成装置の開発が盛んに行われている。
例えば、特許文献１〜３には、画像における感光体ドラムの回転方向の濃度ムラを抑制する画像形成装置が開示されている。
しかしながら、特許文献１〜３等の従来の画像形成装置では、生産性の低下を抑制しつつ画像における感光体ドラムの回転方向の濃後ムラを安定して抑制することは困難であった。
本発明は、感光体ドラムと、光源を駆動して前記感光体ドラムの表面を走査し、該表面に潜像を形成する光走査装置と、前記潜像を現像する現像装置と、前記現像装置で現像された画像における、前記感光体ドラムの回転方向の濃度変動を検出するための濃度検出器と、を備え、前記光走査装置は、前記濃度検出器の出力信号に基づいて、前記光源を駆動するための駆動信号を補正し、前記駆動信号の前記感光体ドラムの回転周期分の補正データの補正周期及び補正強度の少なくとも一方を調整可能な処理装置を含み、該処理装置は、前記補正データを保存可能な記憶部と、前記記憶部に保存されている前記補正データを変更することなく前記補正強度の倍率を調整可能な調整部と、を備える画像形成装置である。
本発明によれば、生産性の低下を抑制しつつ画像における感光体ドラムの回転方向の濃後ムラを安定して抑制することができる。
本発明の一実施形態に係るカラープリンタの概略構成を示す図である。 濃度検出器について説明するための図である。 光学センサについて説明するための図である。 光走査装置を説明するための図（その１）である。 光走査装置を説明するための図（その２）である。 光走査装置を説明するための図（その３）である。 光走査装置を説明するための図（その４）である。 走査制御装置を説明するための図である。 光量補正データ取得処理を説明するためのフローチャートである。 濃度変動測定用パターンを示す図である。 濃度変動測定用パターンに対する検出用光の軌跡を説明するための図である。 各光学センサの出力信号及び３つの光学センサの出力信号の平均を示す図である。 ３つの光学センサの出力信号の平均を正弦波近似した信号を示す図である。 光量補正データをＲＡＭに格納する方法を説明するための図である。 標準時の副走査方向の濃度変動及び光量補正データを示す図である。 感光体ドラムの線速が速くなった場合における副走査方向の濃度変動及び標準時の光量補正データを示す図である。 感光体ドラムの線速が遅くなった場合における副走査方向の濃度変動及び標準時の光量補正データを示す図である。 補正周期調整処理１を説明するためのフローチャートである。 図１９（Ａ）は、通常の光量補正データに関して説明するための図であり、図１９（Ｂ）は、感光体ドラムの線速が遅くなった場合に光量補正データの補正周期を調整する方法を説明するための図である。 感光体ドラムの線速が速くなった場合に光量補正データの補正周期を調整する方法を説明するための図である。 点灯する発光部の数と走査数の関係を説明するための図である。 補正周期調整処理２を説明するためのフローチャートである。 光量補正強度調整処理を説明するためのフローチャートである。 光量補正強度調整処理を説明するための図（その１）である。 光量補正強度調整処理を説明するための図（その２）である。 光量補正強度調整処理を説明するための図（その３）である。 光量補正強度調整処理を説明するための図（その４）である。 光量補正データ取得処理、補正周期調整処理１又は２、光量補正強度調整処理を実行するフローチャートである。 光量補正データ取得処理、光量補正強度調整処理、補正周期調整処理１又は２を実行するフローチャートである。
以下、本発明の一実施形態を図１〜図２０に基づいて説明する。図１には、一実施形態に係る画像形成装置としてのカラープリンタ２０００の概略構成が示されている。
このカラープリンタ２０００は、４色（ブラック、シアン、マゼンタ、イエロー）を重ね合わせてフルカラーの画像を形成するタンデム方式の多色カラープリンタであり、露光装置としての光走査装置２０１０、４つの感光体ドラム（２０３０ａ、２０３０ｂ、２０３０ｃ、２０３０ｄ）、４つのクリーニングユニット（２０３１ａ、２０３１ｂ、２０３１ｃ、２０３１ｄ）、４つの帯電装置（２０３２ａ、２０３２ｂ、２０３２ｃ、２０３２ｄ）、４つの現像ローラ（２０３３ａ、２０３３ｂ、２０３３ｃ、２０３３ｄ）、４つのトナーカートリッジ（２０３４ａ、２０３４ｂ、２０３４ｃ、２０３４ｄ）、転写ベルト２０４０、転写ローラ２０４２、定着ローラ２０５０、給紙コロ２０５４、レジストローラ対２０５６、排紙ローラ２０５８、給紙トレイ２０６０、排紙トレイ２０７０、通信制御装置２０８０、濃度検出器２２４０、４つのホームポジションセンサ（２２４６ａ、２２４６ｂ、２２４６ｃ、２２４６ｄ）、４つの電位センサ（不図示）、上記各部を統括的に制御するプリンタ制御装置２０９０などを備えている。以下では、４つの感光体ドラム（２０３０ａ、２０３０ｂ、２０３０ｃ、２０３０ｄ）を区別しない場合は、感光体ドラム２０３０と総称する。４つの現像ローラ（２０３３ａ、２０３３ｂ、２０３３ｃ、２０３３ｄ）を区別しない場合は、現像ローラ２０３３と総称する。
通信制御装置２０８０は、ネットワークなどを介した上位装置（例えばパソコン）との双方向の通信を制御する。
プリンタ制御装置２０９０は、ＣＰＵ、該ＣＰＵにて解読可能なコードで記述されたプログラム及び該プログラムを実行する際に用いられる各種データが格納されているＲＯＭ、作業用のメモリであるＲＡＭ、アナログデータをデジタルデータに変換するＡＤ変換回路などを有している。そして、プリンタ制御装置２０９０は、上位装置からの要求に応じて各部を制御するとともに、上位装置からの画像データ（画像情報）を光走査装置２０１０に送る。
感光体ドラム２０３０ａ、帯電装置２０３２ａ、現像ローラ２０３３ａ、トナーカートリッジ２０３４ａ、及びクリーニングユニット２０３１ａは、組として使用され、ブラックの画像を形成する画像形成ステーション（以下では、便宜上「Ｋステーション」ともいう）を構成する。
感光体ドラム２０３０ｂ、帯電装置２０３２ｂ、現像ローラ２０３３ｂ、トナーカートリッジ２０３４ｂ、及びクリーニングユニット２０３１ｂは、組として使用され、シアンの画像を形成する画像形成ステーション（以下では、便宜上「Ｃステーション」ともいう）を構成する。
感光体ドラム２０３０ｃ、帯電装置２０３２ｃ、現像ローラ２０３３ｃ、トナーカートリッジ２０３４ｃ、及びクリーニングユニット２０３１ｃは、組として使用され、マゼンタの画像を形成する画像形成ステーション（以下では、便宜上「Ｍステーション」ともいう）を構成する。
感光体ドラム２０３０ｄ、帯電装置２０３２ｄ、現像ローラ２０３３ｄ、トナーカートリッジ２０３４ｄ、及びクリーニングユニット２０３１ｄは、組として使用され、イエローの画像を形成する画像形成ステーション（以下では、便宜上「Ｙステーション」ともいう）を構成する。
以下では、画像形成ステーションを単に「ステーション」とも呼ぶ。
各感光体ドラムはいずれも、その表面に感光層が形成されている。すなわち、各感光体ドラムの表面がそれぞれ被走査面である。なお、各感光体ドラムは、不図示の回転機構により、図１における面内で矢印方向に回転するものとする。
なお、ここでは、ＸＹＺ３次元直交座標系において、各感光体ドラムの長手方向に沿った方向をＹ軸方向、４つの感光体ドラムの配列方向に沿った方向をＸ軸方向として説明する。
各帯電装置は、対応する感光体ドラムの表面をそれぞれ均一に帯電させる。
光走査装置２０１０は、上位装置からの多色の画像情報（ブラック画像情報、シアン画像情報、マゼンタ画像情報、イエロー画像情報）に基づいて、色毎に変調された光束を、対応する帯電された感光体ドラムの表面にそれぞれ照射する。これにより、各感光体ドラムの表面では、光が照射された部分だけ電荷が消失し、画像情報に対応した潜像が各感光体ドラムの表面にそれぞれ形成される。ここで形成された潜像は、感光体ドラムの回転に伴って対応する現像ローラの方向に移動する。なお、この光走査装置２０１０の構成については後述する。
ところで、各感光体ドラムにおいて、画像情報が書き込まれる領域は、「有効走査領域」、「画像形成領域」、「有効画像領域」などと呼ばれている。
トナーカートリッジ２０３４ａにはブラックトナーが格納されており、該トナーは現像ローラ２０３３ａに供給される。トナーカートリッジ２０３４ｂにはシアントナーが格納されており、該トナーは現像ローラ２０３３ｂに供給される。トナーカートリッジ２０３４ｃにはマゼンタトナーが格納されており、該トナーは現像ローラ２０３３ｃに供給される。トナーカートリッジ２０３４ｄにはイエロートナーが格納されており、該トナーは現像ローラ２０３３ｄに供給される。
各現像ローラは、回転に伴って、対応するトナーカートリッジからのトナーが、その表面に薄く均一に塗布される。そして、各現像ローラの表面のトナーは、対応する感光体ドラムの表面に接すると、該表面における光が照射された部分にだけ移行し、そこに付着する。すなわち、各現像ローラは、対応する感光体ドラムの表面に形成された潜像にトナーを付着させて顕像化させる。ここでトナーが付着した像（トナー画像）は、感光体ドラムの回転に伴って転写ベルト２０４０の方向に移動する。
イエロー、マゼンタ、シアン、ブラックの各トナー画像は、所定のタイミングで転写ベルト２０４０上に順次転写され、重ね合わされてカラー画像が形成される。
給紙トレイ２０６０には記録紙が格納されている。この給紙トレイ２０６０の近傍には給紙コロ２０５４が配置されており、該給紙コロ２０５４は、記録紙を給紙トレイ２０６０から１枚ずつ取り出し、レジストローラ対２０５６に搬送する。該レジストローラ対２０５６は、所定のタイミングで記録紙を転写ベルト２０４０と転写ローラ２０４２との間隙に向けて送り出す。これにより、転写ベルト２０４０上のカラー画像が記録紙に転写される。ここで転写された記録紙は、定着ローラ２０５０に送られる。
定着ローラ２０５０では、熱と圧力とが記録紙に加えられ、これによってトナーが記録紙上に定着される。ここで定着された記録紙は、排紙ローラ２０５８を介して排紙トレイ２０７０に送られ、排紙トレイ２０７０上に順次スタックされる。
各クリーニングユニットは、対応する感光体ドラムの表面に残ったトナー（残留トナー）を除去する。残留トナーが除去された感光体ドラムの表面は、再度対応する帯電装置に対向する位置に戻る。
濃度検出器２２４０は、転写ベルト２０４０の−Ｘ側に配置されている。この濃度検出器２２４０は、一例として図２に示されるように、３つの光学センサ（２２４５ａ、２２４５ｂ、２２４５ｃ）を有している。以下では、３つの光学センサ（２２４５ａ、２２４５ｂ、２２４５ｃ）を区別しない場合は、光学センサ２２４５と総称する。
光学センサ２２４５ａは、転写ベルト２０４０における有効画像領域内の−Ｙ側端部近傍に対向する位置に配置され、光学センサ２２４５ｃは、転写ベルト２０４０における有効画像領域内の＋Ｙ側端部近傍に対向する位置に配置され、光学センサ２２４５ｂは、主走査方向に関して、光学センサ２２４５ａと光学センサ２２４５ｃのほぼ中央位置に配置されている。ここでは、主走査方向（Ｙ軸方向）に関して、光学センサ２２４５ａの中心位置をＹ１、光学センサ２２４５ｂの中心位置をＹ２、光学センサ２２４５ｃの中心位置をＹ３とする。
各光学センサは、いずれも一例として図３に示されるように、転写ベルト２０４０に向けて光（以下、「検出用光」ともいう）を射出するＬＥＤ１１、転写ベルト２０４０あるいは転写ベルト２０４０上のトナーパッドからの正反射光を受光する正反射光受光素子１２、転写ベルト２０４０あるいは転写ベルト２０４０上のトナーパッドからの拡散反射光を受光する拡散反射光受光素子１３を有している。各受光素子は、いずれも受光量に応じた信号（光電変換信号）を出力する。
ホームポジションセンサ２２４６ａは、感光体ドラム２０３０ａにおける回転のホームポジションを検出する。
ホームポジションセンサ２２４６ｂは、感光体ドラム２０３０ｂにおける回転のホームポジションを検出する。
ホームポジションセンサ２２４６ｃは、感光体ドラム２０３０ｃにおける回転のホームポジションを検出する。
ホームポジションセンサ２２４６ｄは、感光体ドラム２０３０ｄにおける回転のホームポジションを検出する。
また、４つの電位センサは、４つの感光体ドラム２０３０に個別に対向して配置されており、それぞれ対向する感光体ドラム２０３０の表面電位情報を検知する。
次に、前記光走査装置２０１０の構成について説明する。
光走査装置２０１０は、一例として図４〜図８に示されるように、４つの光源（２２００ａ、２２００ｂ、２２００ｃ、２２００ｄ）、４つのカップリングレンズ（２２０１ａ、２２０１ｂ、２２０１ｃ、２２０１ｄ）、４つの開口板（２２０２ａ、２２０２ｂ、２２０２ｃ、２２０２ｄ）、４つのシリンドリカルレンズ（２２０４ａ、２２０４ｂ、２２０４ｃ、２２０４ｄ）、ポリゴンミラー２１０４、４つの走査レンズ（２１０５ａ、２１０５ｂ、２１０５ｃ、２１０５ｄ）、６枚の折り返しミラー（２１０６ａ、２１０６ｂ、２１０６ｃ、２１０６ｄ、２１０８ｂ、２１０８ｃ）、及び走査制御装置３０２０（図４〜図７では図示省略、図８参照）などを備えている。そして、これらは、光学ハウジング（図示省略）の所定位置に組み付けられている。以下では、４つの光源（２２００ａ、２２００ｂ、２２００ｃ、２２００ｄ）を区別しない場合は、光源２２００と総称する。
各光源は、複数（例えば４０個）の発光部が２次元配列されている面発光レーザアレイを含んでいる。該面発光レーザアレイの複数の発光部は、一例として、すべての発光部を副走査対応方向に伸びる仮想線上に正射影したときに、発光部間隔が等間隔となるように配置されている。すなわち、複数の発光部は、少なくとも副走査方向に対応する方向に離間して配置されている。なお、本明細書では、「発光部間隔」とは２つの発光部の中心間距離をいう。
カップリングレンズ２２０１ａは、光源２２００ａから射出された光束の光路上に配置され、該光束を略平行光束とする。
カップリングレンズ２２０１ｂは、光源２２００ｂから射出された光束の光路上に配置され、該光束を略平行光束とする。
カップリングレンズ２２０１ｃは、光源２２００ｃから射出された光束の光路上に配置され、該光束を略平行光束とする。
カップリングレンズ２２０１ｄは、光源２２００ｄから射出された光束の光路上に配置され、該光束を略平行光束とする。
開口板２２０２ａは、開口部を有し、カップリングレンズ２２０１ａを介した光束を整形する。
開口板２２０２ｂは、開口部を有し、カップリングレンズ２２０１ｂを介した光束を整形する。
開口板２２０２ｃは、開口部を有し、カップリングレンズ２２０１ｃを介した光束を整形する。
開口板２２０２ｄは、開口部を有し、カップリングレンズ２２０１ｄを介した光束を整形する。
シリンドリカルレンズ２２０４ａは、開口板２２０２ａの開口部を通過した光束を、ポリゴンミラー２１０４の偏向反射面近傍にＺ軸方向に関して結像する。
シリンドリカルレンズ２２０４ｂは、開口板２２０２ｂの開口部を通過した光束を、ポリゴンミラー２１０４の偏向反射面近傍にＺ軸方向に関して結像する。
シリンドリカルレンズ２２０４ｃは、開口板２２０２ｃの開口部を通過した光束を、ポリゴンミラー２１０４の偏向反射面近傍にＺ軸方向に関して結像する。
シリンドリカルレンズ２２０４ｄは、開口板２２０２ｄの開口部を通過した光束を、ポリゴンミラー２１０４の偏向反射面近傍にＺ軸方向に関して結像する。
カップリングレンズ２２０１ａと開口板２２０２ａとシリンドリカルレンズ２２０４ａとからなる光学系は、Ｋステーションの偏向器前光学系である。
カップリングレンズ２２０１ｂと開口板２２０２ｂとシリンドリカルレンズ２２０４ｂとからなる光学系は、Ｃステーションの偏向器前光学系である。
カップリングレンズ２２０１ｃと開口板２２０２ｃとシリンドリカルレンズ２２０４ｃとからなる光学系は、Ｍステーションの偏向器前光学系である。
カップリングレンズ２２０１ｄと開口板２２０２ｄとシリンドリカルレンズ２２０４ｄとからなる光学系は、Ｙステーションの偏向器前光学系である。
ポリゴンミラー２１０４は、Ｚ軸に平行な軸まわりに回転する２段構造の４面鏡を有し、各鏡がそれぞれ偏向反射面となる。そして、１段目（下段）の４面鏡ではシリンドリカルレンズ２２０４ｂからの光束及びシリンドリカルレンズ２２０４ｃからの光束がそれぞれ偏向され、２段目（上段）の４面鏡ではシリンドリカルレンズ２２０４ａからの光束及びシリンドリカルレンズ２２０４ｄからの光束がそれぞれ偏向されるように配置されている。
また、シリンドリカルレンズ２２０４ａ及びシリンドリカルレンズ２２０４ｂからの各光束はポリゴンミラー２１０４の−Ｘ側に偏向され、シリンドリカルレンズ２２０４ｃ及びシリンドリカルレンズ２２０４ｄからの各光束はポリゴンミラー２１０４の＋Ｘ側に偏向される。
各走査レンズはそれぞれ、光束を対応する感光体ドラム近傍に集光する光学的パワー、及びポリゴンミラー２１０４の回転に伴って、対応する感光体ドラム面上で光スポットが主走査方向に等速で移動するような光学的パワーを有している。
走査レンズ２１０５ａ及び走査レンズ２１０５ｂは、ポリゴンミラー２１０４の−Ｘ側に配置され、走査レンズ２１０５ｃ及び走査レンズ２１０５ｄは、ポリゴンミラー２１０４の＋Ｘ側に配置されている。
そして、走査レンズ２１０５ａと走査レンズ２１０５ｂはＺ軸方向に積層され、走査レンズ２１０５ｂは１段目の４面鏡に対向し、走査レンズ２１０５ａは２段目の４面鏡に対向している。また、走査レンズ２１０５ｃと走査レンズ２１０５ｄはＺ軸方向に積層され、走査レンズ２１０５ｃは１段目の４面鏡に対向し、走査レンズ２１０５ｄは２段目の４面鏡に対向している。
ポリゴンミラー２１０４で偏向されたシリンドリカルレンズ２２０４ａからの光束は、走査レンズ２１０５ａ、折り返しミラー２１０６ａを介して、感光体ドラム２０３０ａに照射され、光スポットが形成される。この光スポットは、ポリゴンミラー２１０４の回転に伴って感光体ドラム２０３０ａの長手方向に移動する。すなわち、感光体ドラム２０３０ａ上を走査する。このときの光スポットの移動方向が、感光体ドラム２０３０ａでの「主走査方向」であり、感光体ドラム２０３０ａの回転方向が、感光体ドラム２０３０ａでの「副走査方向」である。
また、ポリゴンミラー２１０４で偏向されたシリンドリカルレンズ２２０４ｂからの光束は、走査レンズ２１０５ｂ、折り返しミラー２１０６ｂ及び折り返しミラー２１０８ｂを介して、感光体ドラム２０３０ｂに照射され、光スポットが形成される。この光スポットは、ポリゴンミラー２１０４の回転に伴って感光体ドラム２０３０ｂの長手方向に移動する。すなわち、感光体ドラム２０３０ｂ上を走査する。このときの光スポットの移動方向が、感光体ドラム２０３０ｂでの「主走査方向」であり、感光体ドラム２０３０ｂの回転方向が、感光体ドラム２０３０ｂでの「副走査方向」である。
また、ポリゴンミラー２１０４で偏向されたシリンドリカルレンズ２２０４ｃからの光束は、走査レンズ２１０５ｃ、折り返しミラー２１０６ｃ及び折り返しミラー２１０８ｃを介して、感光体ドラム２０３０ｃに照射され、光スポットが形成される。この光スポットは、ポリゴンミラー２１０４の回転に伴って感光体ドラム２０３０ｃの長手方向に移動する。すなわち、感光体ドラム２０３０ｃ上を走査する。このときの光スポットの移動方向が、感光体ドラム２０３０ｃでの「主走査方向」であり、感光体ドラム２０３０ｃの回転方向が、感光体ドラム２０３０ｃでの「副走査方向」である。
また、ポリゴンミラー２１０４で偏向されたシリンドリカルレンズ２２０４ｄからの光束は、走査レンズ２１０５ｄ、折り返しミラー２１０６ｄを介して、感光体ドラム２０３０ｄに照射され、光スポットが形成される。この光スポットは、ポリゴンミラー２１０４の回転に伴って感光体ドラム２０３０ｄの長手方向に移動する。すなわち、感光体ドラム２０３０ｄ上を走査する。このときの光スポットの移動方向が、感光体ドラム２０３０ｄでの「主走査方向」であり、感光体ドラム２０３０ｄの回転方向が、感光体ドラム２０３０ｄでの「副走査方向」である。
なお、各折り返しミラーは、ポリゴンミラー２１０４から各感光体ドラムに至る各光路長が互いに一致するとともに、各感光体ドラムにおける光束の入射位置及び入射角がいずれも互いに等しくなるように、それぞれ配置されている。
ポリゴンミラー２１０４と各感光体ドラムとの間の光路上に配置される光学系は、走査光学系とも呼ばれている。ここでは、走査レンズ２１０５ａと折り返しミラー２１０６ａとからＫステーションの走査光学系が構成されている。また、走査レンズ２１０５ｂと２枚の折り返しミラー（２１０６ｂ、２１０８ｂ）とからＣステーションの走査光学系が構成されている。そして、走査レンズ２１０５ｃと２枚の折り返しミラー（２１０６ｃ、２１０８ｃ）とからＭステーションの走査光学系が構成されている。さらに、走査レンズ２１０５ｄと折り返しミラー２１０６ｄとからＹステーションの走査光学系が構成されている。なお、各走査光学系において、走査レンズが複数のレンズから構成されていても良い。
図８には、走査制御装置３０２０の構成が示されている。走査制御装置３０２０は、図８に示されるように、インターフェイスユニット３０２２と、画像処理ユニット３０２３と、駆動制御ユニット３０２４と、を備えている。
インターフェイスユニット３０２２は、上位装置（例えばパソコン）から通信制御装置２０８０、プリンタ制御装置２０９０を介して転送されてきたＲＧＢ形式の画像データ（入力画像データ）を、後段の画像処理ユニット３０２３に転送する。
画像処理ユニット３０２３は、画像処理部として機能する。画像処理ユニット３０２３は、インターフェイスユニット３０２２から画像データを取得して、印刷方式に対応したカラーの画像データに変換する。一例として、画像処理ユニット３０２３は、ＲＧＢ形式の画像データを、タンデム形式（ＣＭＹＫ形式）の画像データに変換する。また、画像処理ユニット３０２３は、データ形式の変換に加えて、画像データに各種の画像処理を施す。そして、画像処理ユニット３０２３は、変換した画像データを駆動制御ユニット３０２４に送る。
駆動制御ユニット３０２４は、画像処理ユニット３０２３からの画像データを画素の発光タイミングを示すクロック信号に変調して、色毎の独立した変調信号を生成する。そして、駆動制御ユニット３０２４は、光源２２００ａ，２２００ｂ，２２００ｃ，２２００ｄを、それぞれの色に対応した変調信号に応じて駆動して発光させる。
駆動制御ユニット３０２４は、一例として、光源２２００ａ，２２００ｂ，２２００ｃ，２２００ｄの近傍に設けられたワンチップ化された単一の集積デバイスである。このため、組み付けや取り外しが容易であり、メンテナンス性、交換性に優れる。画像処理ユニット３０２３及びインターフェイスユニット３０２２は、駆動制御ユニット３０２４と比較して、光源２２００ａ，２２００ｂ，２２００ｃ，２２００ｄよりも遠くに配置される。そして、画像処理ユニット３０２３と駆動制御ユニット３０２４との間は、ケーブル（不図示）により接続される。
以上のように構成される光走査装置２０１０は、画像データに応じた光を各光源から射出させて対応する感光体ドラムの表面に潜像を形成することができる。
以下に、走査制御装置３０２０の各ユニットについて詳しく説明する。
インターフェイスユニット３０２２は、一例として、フラッシュメモリ３２１１と、ＲＡＭ３２１２と、ＩＦ３２１４と、ＣＰＵ３２１０とを有する。フラッシュメモリ３２１１、ＲＡＭ３２１２、ＩＦ３２１４及びＣＰＵ３２１０は、それぞれバスで接続される。
フラッシュメモリ３２１１は、ＣＰＵ３２１０で実行されるプログラム、及びＣＰＵ３２１０でのプログラムの実行に必要な各種データを格納する。ＲＡＭ３２１２は、ＣＰＵ３２１０がプログラムを実行する際の作業用の記憶領域である。ＩＦ３２１４は、プリンタ制御装置２０９０と双方向の通信をする。
ＣＰＵ３２１０は、フラッシュメモリ３２１１に格納されたプログラムに従って動作して、光走査装置２０１０の全体を制御する。
以上のように構成されるインターフェイスユニット３０２２は、プリンタ制御装置２０９０からの入力画像データ（解像度Ｎ、８ビット、ＲＧＢ形式）を、画像処理ユニット３０２３に受け渡す。
画像処理ユニット３０２３は、属性分離部３２１５と、色変換部３２１６と、墨生成部３２１７と、γ補正部３２１８と、疑似中間調処理部３２１９とを有する。
属性分離部３２１５は、インターフェイスユニット３０２２から、入力画像データ（解像度Ｎ、８ビット、ＲＧＢ形式）を受け取る。ここで、入力画像データの各画素には、属性情報（属性データ）が付加されている。属性情報は、その領域（画素）のソースとなるオブジェクトの種類を示す。例えば、画素が文字の一部であれば、属性情報には、「文字」を示す属性が示される。例えば、画素が線の一部であれば、属性情報には、「線」を示す属性が示される。また、画素が図形の一部であれば、属性情報には、「図形」を示す属性が示される。また、画素が写真の一部であれば、属性情報には、「写真」を示す属性が示される。
属性分離部３２１５は、入力画像データから属性情報及び画像データを分離する。属性分離部３２１５は、画像データ（解像度Ｎ、８ビット、ＲＧＢ形式）を色変換部３２１６に送る。
色変換部３２１６は、属性分離部３２１５からのＲＧＢ形式の画像データを、ＣＭＹ形式の画像データに変換し、墨生成部３２１７に送る。
墨生成部３２１７は、色変換部３２１６からのＣＭＹ形式の画像データから、黒成分を生成してＣＭＹＫ形式の画像データを生成し、γ補正部３２１８に送る。
γ補正部３２１８は、墨生成部３２１７からのＣＭＹＫ形式の画像データを、テーブル等を用いて各色のレベルを線形変換し、疑似中間調処理部３２１９に送る。
疑似中間調処理部３２１９は、γ補正部３２１８からのＣＭＹＫ形式の画像データの階調数を低減して、１ビットの画像データを出力する。すなわち、疑似中間調処理部３２１９は、例えば、ディザ処理、誤差拡散処理等の疑似中間調処理をすることにより、８ビットの画像データの階調数を１ビットに低減する。この結果、画像データに周期性のあるスクリーン（例えば網点スクリーン、ラインスクリーン等）、すなわち絵柄を構成するスクリーンが形成される。そして、疑似中間調処理部３２１９は、解像度Ｎ、１ビット、ＣＭＹＫ形式の画像データを、駆動制御ユニット３０２４に送信する。
なお、画像処理ユニット３０２３は、一部または全部がハードウェアにより実現されていても良いし、ＣＰＵ３２１０がソフトウェアプログラムを実行することにより実現されても良い。
駆動制御ユニット３０２４は、画素クロック生成部３２２３と、変調信号生成部３２２２と、光源駆動部３２２４と、信号処理部３２２５と、ＲＡＭ３２２６（ランダムアクセスメモリ）とを有する。
画素クロック生成部３２２３は、画素の発光タイミングを示す画素クロック信号を生成する。
変調信号生成部３２２２は、画像処理ユニット３０２３からの画像データを画素クロック信号に変調して、色毎に独立した各変調信号（駆動信号）を生成し、光源駆動部３２２４に送る。
光源駆動部３２２４は、変調信号生成部３２２２からの色毎に独立した各変調信号に応じて、対応する光源２２００を駆動する。これにより光源駆動部３２２４は、各光源２２００を対応する変調信号に応じた光量で発光させることができる。
信号処理部３２２５は、各光学センサの出力信号に基づいて、各光源の光量補正データ（変調信号の補正データ）を生成し、ＲＡＭ３２２６に格納する。
以上のように構成される光走査装置２０１０は、各光源２２００から画像データに応じた光を射出させて、該光源に対応する感光体ドラムの表面に潜像を形成することができる。
ところで、感光体ドラムの偏心や、断面の真円性が低い場合、作像時に感光体ドラムと現像ローラとの間の間隙が変動する。この間隙の変動は現像の変動となり、画像形成装置から出力される画像（「出力画像」ともいう）において、不要な副走査方向の周期的な濃度変動を招く。このような周期的な濃度変動の他の要因として、現像ローラ、帯電ローラの偏心、断面の真円性が低い場合や、感光体の電位ムラが挙げられる。
近年、画像品質に対する要求が高くなり、特に頁内の高い均一性が求められている。このような周期的な濃度変動の補正には、光源の発光光量を周期的に変調して濃度変動を補正する方法が有効である。
そこで、本実施形態では、光源の発光光量（駆動信号）を補正するための光量補正データを取得する光量補正データ取得処理を行う。
以下に、本実施形態の光量補正データ取得処理を、図９を参照して説明する。図９のフローチャートは、信号処理部３２２５によって実行される処理アルゴリズムに対応している。この光量補正データ取得処理は、例えば定期的に（例えば８時間〜２４時間毎）にステーション毎に行われる。ここでは、代表的にＫステーションについて説明する。
最初のステップＳ１では、濃度変動計測用パターンを転写ベルト２０４０に形成する。
具体的には、光走査装置２０１０の全発光部を同一の発光光量で点灯して感光体ドラム２０３０ａ表面を走査し、図１０に示されるような、該感光体ドラム１周分のベタパターンから成る濃度変動計測用パターンを転写ベルト２０４０に形成する。そして、各光学センサのＬＥＤ１１を点灯させる。各ＬＥＤ１１からの検出用光は、転写ベルト２０４０が回転（周回）するにつれて、すなわち時間が経過するとともに濃度変動測定用パターンを副走査対応方向に沿って照明する（図１１参照）。
次のステップＳ２では、濃度変動計測用パターンの副走査方向の濃度変動を取得する。
具体的には、所定の時間間隔で正反射光受光素子１２及び拡散反射光受光素子１３の出力信号を取得し、センサ出力信号からトナー濃度を算出し、平均トナー濃度（３つのトナー濃度の平均）を取得する（図１２参照）。
次のステップＳ３では、濃度変動計測用パターンの副走査方向の濃度変動を周期関数に近似する。
具体的には、ホームポジションセンサ２２４６ａの出力信号（以下では、ＨＰ信号とも称する）に基づいて、平均トナー濃度から感光体ドラム２０３０ａの回転周期（ドラム回転周期Ｔｄ）と同じ周期の周期関数、一例として正弦波を周期パターンとして抽出する（図１３参照）。
次のステップＳ４では、光量補正データ（感光体ドラム２０３０ａの回転周期分（１周期分））を生成する。
具体的には、ステップＳ３で得られた周期パターンの１周期分を、感光体ドラム２０３０ａの回転周期分の光量補正データ（該周期パターンと位相が１８０°ずれた同一の周期パターン）に変換する。すなわち、光量補正データは、感光体ドラム２０３０ａの副走査方向の濃度変動を抑制するように生成される。このようにして得られた光量補正データの補正周期は、感光体ドラム２０３０ａの回転周期に略一致している。
次のステップＳ５では、光量補正データをＲＡＭ３２２６に格納する。
具体的には、光量補正値を、図１４に示されるように、前走査から何ステップだけ変調するかといったような量子化された差分の値に変換し、ＲＡＭ３２２６に格納する。この場合、ＲＡＭ３２２６に格納するデータ量が低減される。光量変調のステップ数やステップ量は、例えば光量変調の最低分解能等で決まる。画像に対する不具合を抑制するため、一走査に対して基本的には最低分解能の0 or ±1 or ±2ステップ分だけの変調とするのが望ましい。また、１走査毎に上記のような光量補正値を格納するのではなく、複数走査毎（例えば４走査毎、図１４参照）に光量補正値を生成し格納することで、ＲＡＭ３２２６に格納するデータ量を更に低減できる。複数走査毎の光量補正値は、１走査毎の補正値として図１４のように展開し、適用される。
以上のようにして図９のフローチャートに示される光量補正データ取得処理が行われた後、上位装置から通信制御装置２０８０、プリンタ制御装置２０９０を介してインターフェイスユニット３０２２に画像データが入力されると、該画像データは、画像処理ユニット３０２３で所定の処理が施された後、駆動制御ユニット３０２４に送られる。
そこで、変調信号生成部３２２２は、画素クロック生成部３２２３からの画素クロックに従って画像データに応じた色毎の変調信号（駆動信号）を生成し、該変調信号を光源駆動部３２２４に送る。
このとき、信号処理部３２２５は、ＲＡＭ３２２６からステーション毎の光量補正データを読み出し、光源駆動部３２２４に送る。
そこで、光源駆動部３２２４は、色毎の変調信号に光量補正データを重畳させて該変調信号を補正し、補正後の変調信号を各光源に出力する。
このとき、補正後の変調信号により駆動された各光源から射出された光により、対応する回転する感光体ドラムの表面が主走査方向に走査される。
この結果、各感光体ドラムの表面には、副走査方向の濃度変動が抑制されたトナー画像が形成され、ひいては記録紙に高品質な画像が形成される。
ところで、例えば、生産性を変更したり、作像エンジンの調整をしたりする場合、感光体ドラムの回転周期（線速）を変更することがある。
しかし、上述のように光量補正値は複数走査毎にＲＡＭ３２２６に格納されるため、感光体ドラムの回転周期が変化すると、光量補正データの周期と濃度変動の周期（感光体ドラムの回転周期）とにずれが生じてしまう。この結果、濃度変動を精度良く補正できなくなる。以下に、具体例を挙げて説明する。
図１５には、標準時における感光体ドラムの副走査方向の濃度変動と光量補正データが示されている。この場合、光量補正データの周期と濃度変動の周期Ｔｄ（ドラム回転周期Ｔｄ）が略一致している。
図１６には、標準時から感光体ドラムの線速が変更され、該感光体ドラムの回転速度が速くなった場合が示されている。この場合、濃度変動の周期Ｔｄ´（ドラム回転周期Ｔｄ´）が標準時の濃度変動の周期Ｔｄよりも短くなるため、光量補正データの周期が濃度変動の周期Ｔｄ´よりも長くなり、次のＨＰ信号（ホームポジションセンサ出力信号）でリスタートしたときに光量補正データに段差が生じてしまう。
図１７には、標準時から感光体ドラムの線速が変更され、感光体ドラムの回転速度が遅くなった場合が示されている。この場合、濃度変動の周期Ｔｄ´´（ドラム回転周期Ｔ´´）が標準時の濃度変動の周期Ｔｄよりもが長くなるため、光量補正データの周期が濃度変動の周期Ｔｄ´´よりも短くなり、濃度変動との位相ズレから、良好に補正が実施できなくなる。
そこで、光量補正データの周期を濃度変動の周期（感光体ドラムの回転周期）に合わせるために、感光体ドラムの線速が変更される度に光量補正データを更新（光量補正データを再取得）することが、一案として考えられる。
しかしながら、一般的に、光量補正データの更新はソフト演算で実施されるため、頻繁にデータ更新すると、ソフト演算に要する時間や転送時間により、生産性が低下してしまう。
そこで、本実施形態では、生産性の低下を抑制しつつ画像における副走査方向の濃度変動を安定して抑制するために、光量補正データの補正周期を調整する補正周期調整処理１を行う。
以下に、本実施形態の補正周期調整処理１を、図１８を参照して説明する。図１８のフローチャートは、信号処理部３２２５によって実行される処理アルゴリズムに対応している。
この補正周期調整処理１は、光量補正データ取得処理が行われた後、ステーション毎に、感光体ドラムの回転周期が変化したときに行われる。光量補正データの補正周期は、感光体ドラムの光量補正データ取得時の回転周期に一致している。補正周期調整処理１は、各ステーションで同様に行われる。ここでは、代表的にＫステーションについて説明する。
信号処理部３２２５は、ホームポジションセンサ２２４６ａの出力信号に基づいて対応する感光体ドラム２０３０ａの回転周期を監視し、回転周期に「変化あり」と判定した場合に、補正周期調整処理１を開始する。詳述すると、信号処理部３２２５は、回転周期の変化量が所定値以上のときに「変化あり」と判定し、該所定値未満のときに「変化なし」と判定する。これは検出誤差等による誤判定を排除するためである。なお、感光体ドラム２０３０ａの回転周期が変化するのは、例えば生産性を調整するために感光体ドラム２０３０ａの線速を変更したとき、感光体ドラム２０３０ａの線速が該感光体ドラム２０３０ａの駆動系の経時劣化で遅くなったとき、感光体ドラム２０３０ａの駆動系にマイナートラブルが生じたとき等である。
最初のステップＳ１１では、変化後の回転周期を取得する。具体的には、ホームポジションセンサ２２４６ａの出力信号に基づいて、感光体ドラム２０３０ａの変化後の回転周期を取得する。
そこで、次のステップＳ１２では、光量補正データの補正周期を変化後の回転周期に略一致させる。
具体的には、ＲＡＭ３２２６に格納されている感光体ドラム２０３０ａの回転周期分の光量補正データにおける補正値（光量補正値）の数（走査数）、感光体ドラム２０３０ａの回転周期の変化による必要補正値の数（走査数）を比較する。
そして、ＲＡＭ３２２６に格納されている補正値の数（走査数）よりも実際の感光体ドラムの回転周期分の補正に必要な走査数が多くなった場合（感光体ドラムの線速が遅くなり、感光体ドラムの回転周期（濃度変動の周期）が光量補正データの周期よりも長くなった場合）、増えた走査数分だけ、規則的に（例えば周期的に、略等間隔に）、図１９（Ａ）に示されるように通常は４走査毎の値として格納され４走査で展開される補正値（例えば１）を、５走査で展開する（図１９（Ｂ）参照）。この際、追加する１走査の補正値を０とし、５走査となっても補正値の総和は、元の補正値の総和（例えば４）と同じにする。なお、通常格納される補正値は４走査毎に限らず、要は、複数走査毎であれば良い。また、追加する補正値０の走査は、１走査に限らず、複数走査であっても良い。また、補正値０の走査の追加は、規則的に（例えば周期的に、略等間隔に）実施されることに限らず、ランダムに（不規則に）実施されても良い。
すなわち、規則的に補正値０のデータを挿入するのと等価な処理をすることで、光量補正データの回転周期分の補正周期を長く（周期変調）して、変化後の回転周期に略一致させる（図１９（Ｂ）参照）。なお、図１９（Ｂ）の上図（タイミングチャート）では、補正周期調整済み光量補正データは、紙上長さ０．０ｍｍ〜１０．０ｍｍに対応する一部のみを抜き出して示している。また、図１９（Ａ）の上図（タイミングチャート）でも、光量補正データは、紙上長さ０．０ｍｍ〜１０．０ｍｍに対応する部分を含む一部のみを抜き出して示している。
一方、ＲＡＭ３２２６に格納されている補正値の数（走査数）よりも実際の感光体ドラムの回転周期分の補正に必要な走査数が少なくなった場合（感光体ドラムの線速が速くなり、感光体ドラムの回転周期（濃度変動の周期）が光量補正データの周期よりも短くなった場合）、減った走査分だけ、通常は図１９（Ａ）に示されるように４走査毎の値として格納され４走査で展開される補正値（例えば１）を、３走査で展開することで、光量補正データの補正周期を短く（周期変調）して、変化後の回転周期に略一致させる（図２０参照）。この際、３走査のうち１走査の補正値を例えば２とし、３走査となっても補正値の総和は、元の補正値の総和（例えば４）と同じにする。なお、通常格納される補正値は４走査毎に限らず、要は、複数走査毎であれば良い。また、削減する走査数は、補正値の総和を変えなければ、１走査に限らず、複数走査であっても良い。また、走査数の削減は、規則的（例えば周期的に、略等間隔に）に実施されても良いし、ランダムに（不規則に）実施されても良い。図２０の上図（タイミングチャート）では、補正周期調整済み光量補正データは、紙上長さ０．０ｍｍ〜１０．０ｍｍに対応する部分のみを抜き出して示している。
以上のようにして図１８のフローチャートに示される補正周期調整処理１が行われた後、上位装置から通信制御装置２０８０、プリンタ制御装置２０９０を介してインターフェイスユニット３０２２に画像データが入力されると、該画像データは、画像処理ユニット３０２３で所定の処理が施された後、駆動制御ユニット３０２４に送られる。
そこで、変調信号生成部３２２２は、画素クロック生成部３２２３からの画素クロックに従って画像データに応じた各色毎の変調信号（駆動信号）を生成し、該変調信号を光源駆動部３２２４に送る。
そこで、光源駆動部３２２４は、各色毎の変調信号に補正周期調整済み光量補正データを重畳させて該変調信号を補正し、補正後の変調信号を各光源に出力する。
このとき、補正後の変調信号により駆動された各光源から射出された光により、対応する回転する感光体ドラムの表面が主走査方向に走査される。
この結果、各感光体ドラムの表面には、副走査方向の濃度変動が抑制されたトナー画像が形成され、ひいては記録紙に高品質の画像が形成される。
そして、上述の如く、補正周期の調整は、感光体ドラムの回転周期の変化毎に行われるため、感光体ドラムの回転周期に関わらず、副走査方向の濃度変動を安定して抑制でき、ひいては記録媒体に高品質の画像を安定して形成することができる。
以上説明した本実施形態のカラープリンタ２０００は、感光体ドラム２０３０と、光源２２００を駆動して感光体ドラム２０３０の表面を露光し、該表面に潜像を形成する光走査装置２０１０（露光装置）と、潜像を現像する現像装置２０３３と、該現像装置２０３３で現像された画像における、感光体ドラム２０３０の回転方向（副走査方向）の濃度変動を検出するための濃度検出器２２４０と、を備え、光走査装置２０１０は、濃度検出器２２４０の出力信号に基づいて、光源２２００を駆動するための駆動信号（光源の発光光量）を補正し、該駆動信号の感光体ドラム２０３０の回転周期分の補正データ（光量補正データ）の補正周期を調整可能な走査制御装置３０２０（処理装置）を含む。
この場合、濃度変動の周期と光量補正データの周期がずれても、光量補正データの補正周期を調整することで、そのずれを補正することができる。すなわち、光量補正データの周期を濃度変動の周期に近づけるために、光量補正データを再計算する必要がなく、演算時間、転送時間の増加を抑制できる。
この結果、生産性の低下を抑制しつつ画像における感光体ドラム２０３０の回転方向の濃後ムラを安定して抑制することができる。
また、光走査装置２０１０は、補正データを保存可能なＲＡＭ３２２６と、該ＲＡＭ３２２６に保存された補正データの補正周期を調整可能な信号処理部３２２５（調整部）と、を含む。
この場合、仮に光量補正データ全体を更新する場合に比べて、データ演算時間、データ転送時間の短縮化を図ることができ、ひいては生産性の低下を大幅に抑制できる。
また、カラープリンタ２０００は、感光体ドラム２０３０の回転周期を検出するホームポジションセンサを更に備え、信号処理部３２２５は、ホームポジションセンサの出力信号に基づいて光量補正データの補正周期を調整可能であるため、感光体ドラム２０３０の回転周期が変化しても、画像における感光体ドラム２０３０の回転方向（副走査方向）の濃度ムラを抑制できる。
また、信号処理部３２２５は、感光体ドラム２０３０の回転周期が変化したとき、光量補正データの補正周期を変化後の回転周期分の長さに略一致させるため、光量補正データの周期と濃度変動の周期を略一致させることができ、該濃度変動をより確実に抑制できる。
また、信号処理部３２２５は、補正周期を長くするとき、増えた走査数分だけ通常は例えば４走査毎の値として格納されている補正値を例えば５走査で展開するため、調整用データのデータ量を極力増加させることなく、補正周期を長くすることができる。この結果、調整用データの演算時間、転送時間の短縮化を図ることができる。
さらに、信号処理部３２２５は、補正周期を長くするとき、規則的に（例えば周期的に、略等間隔に）増えた走査数分だけ通常は例えば４走査毎の値として格納されている補正値を例えば５走査で展開するため、光量補正データの波形を濃度変動の周期波形（正弦波）に近似させることができる。なお、局所的に４走査毎の値として格納されている補正値を５走査で展開すると、光量補正データの波形の濃度変動の周期波形からの乖離が大きくなり、濃度変動を抑制できなくなるおそれがある。
また、信号処理部３２２５は、補正周期を短くするとき、減少した走査数分だけ通常は例えば４走査毎の値として格納されている補正値を例えば３走査で展開するため、調整用データのデータ量を極力増加させることなく、補正周期を短くすることができる。この結果、調整用データの演算時間、転送時間の短縮化を図ることができる。
さらに、信号処理部３２２５は、補正周期を短くするとき、減少した走査数分だけ通常は例えば４走査毎の値として格納されている補正値を例えば３走査で展開するため、光量補正データの波形を濃度変動の周期波形（正弦波）に近似させることができる。なお、局所的に４走査毎の値として格納されている補正値を５走査で展開すると、光量補正データの波形の濃度変動の周期波形からの乖離が大きくなり、濃度変動を抑制できなくなるおそれがある。
また、露光装置は、光源２２００からの光により感光体ドラム２０３０の表面を走査する光走査装置２０１０であり、光源２２００は、面発光レーザアレイを含む。
この場合、感光体ドラム２０３０の表面を複数の光で高密度かつ高速に走査することができ、生産性の向上を図ることができる。また、例えば、感光体ドラム２０３０の線速の変更に併せて点灯対象の発光部の数を適宜変更することで、生産性の調整を容易に行うことができる。
また、本実施形態の画像形成方法は、光源を駆動して感光体ドラム２０３０の表面を露光し、該表面に潜像を形成する工程と、該潜像を現像する工程と、該現像する工程で現像された画像における、感光体ドラム２０３０の回転方向（副走査方向）の濃度変動を検出する工程と、該濃度変動を検出する工程での検出結果に基づいて駆動信号（光源の発光光量）を補正する工程と、該駆動信号の感光体ドラム２０３０の回転周期分の補正データ（光量補正データ）を保存する工程（ＲＡＭ３２２６（記憶部）に格納する工程）と、該補正データの補正周期を調整する工程と、を含む。
この場合、濃度変動の周期と光量補正データの周期がずれても、光量補正データの補正周期を調整することで、そのずれを補正することができる。すなわち、光量補正データの周期を濃度変動の周期に近づけるために、光量補正データを再計算する必要がなく、演算時間、転送時間の増大を抑制できる。
この結果、生産性の低下を抑制しつつ画像における感光体ドラムの回転方向の濃後ムラを安定して抑制することができる。
また、本実施形態の画像形成方法は、感光体ドラム２０３０の回転周期を検出する工程を更に含み、補正周期を調整する工程では、回転周期を検出する工程での検出結果に基づいて補正周期を調整するため、感光体ドラム２０３０の回転周期が変化しても、画像における感光体ドラム２０３０の回転方向（副走査方向）の濃度ムラを抑制できる。
また、補正周期は、感光体ドラム２０３０の回転周期分の長さに略一致し、補正周期を調整する工程では、回転周期が変化したとき、補正周期を変化後の回転周期分の長さに略一致させるため、光量補正データの周期と濃度変動の周期を略一致させることができ、該濃度変動をより確実に抑制できる。
また、本実施形態の画像形成方法は、各感光体ドラムの回転周期を変更する工程を更に含んでも良い。この場合、生産性を調整することができる。なお、回転周期の変更は、例えば、ユーザやサービスマンが操作部を介して行っても良いし、ＣＰＵ３２１０が潜像形成工程の下流側の工程での処理負荷を考慮して行っても良い。例えば、潜像形成工程の下流側の工程での処理負荷が重いときは、回転周期を長くして潜像形成に要する時間を長くしても良い。この場合、生産性の低下を抑制できる。なお、感光体ドラムの回転周期を変更することは、感光体ドラムの回転速度（線速）を変更することと同じ意味である。
ところで、上記実施形態では、感光体ドラムの回転周期が変化したときに補正周期調整処理１を行っているが、以下に説明する変形例１のように、生産性を調整するために点灯対象の発光部の数が変更されたときに補正周期調整処理２を行っても良い。
変形例１では、一例として、各光源に３２ｃｈ（発光部数が３２）の面発光レーザアレイを用いており、点灯対象の発光部数がそれぞれ３２、２８、２４、２０である第１、第２、第３、第４発光モードのいずれかを選択可能となっている。
点灯対象の発光部数は、一走査当たりの走査線数であり、少ないほど、感光体ドラム１周を走査するのに要する時間（以下では、潜像形成時間と称する）が長くなる。すなわち、潜像形成時間は、第１発光モード＜第２発光モード＜第３発光モード＜第４発光モードの関係になる。つまり、１走査当たりの走査線の数を減らすと、走査回数が増え、結果として、潜像形成時間が長くなる。具体的には、３２ｃｈを使用する第１モードでは３走査で９６本の走査線を形成することができるが、２４ｃｈを使用する第３モードでは９６本の走査線を形成するために４走査必要となる（図２１参照）。
このような発光モードを設定することは、面発光レーザアレイを製造する際、装置（カラープリンタ）のスペック（仕様）毎に異なる発光部数のチップを製造するとコスト高となるため、同一発光部数のチップを量産し、様々なスペックの装置に搭載する観点からも理に適っている。
発光モードは、潜像形成工程の下流側の工程での処理負荷（処理速度）を考慮して潜像形成工程の所要時間を調整するために選択される。具体的には、例えば厚紙印刷時などにおける下流工程での処理負荷が重いほど、潜像形成時間を長くするのが好ましい。
発光モードは、例えば、装置の製造時に装置のスペック等に応じて第１〜第４発光モードのいずれか（例えば第１発光モード）に初期設定され、装置の使用時にＣＰＵ３２１０が装置の稼働状況に応じて適宜選択する。
また、発光モードは、例えばユーザやサービスマンが装置の稼働状況に応じて操作部を介して選択することも可能である。第１〜第４発光モードのいずれかが操作部を介して選択されると、その選択信号がＣＰＵ３２１０に出力される。
以下に、変形例１の補正周期調整処理２について、図２２を参照して説明する。図２２のフローチャートは、信号処理部３２２５によって実行される処理アルゴリズムに対応している。補正周期調整処理２は、第１発光モードにより光量補正データ取得処理が行われた後、ステーション毎に、発光モードが変更されたときに開始される。
発光モードは、当初、第１発光モードに初期設定されている。第１発光モードにより各感光体ドラム１周を走査するのに要する時間（光量補正データの周期）と該感光体ドラムの回転周期は、略一致している。信号処理部３２２５は、各感光体ドラムの駆動系を介して該感光体ドラムの線速を変更可能となっている。補正周期調整処理２は、各ステーションで同様に行われる。ここでは、Ｋステーションについて代表的に説明する。
最初のステップＳ２１では、感光体ドラム２０３０ａの線速（回転速度）を変更後の発光モードに対応する速さに変更する。具体的には、感光体ドラム２０３０ａの線速を、該感光体ドラム２０３０ａの回転周期が、変更後の発光モードにより感光体ドラム２０３０ａの１周を走査するのに要する時間に略一致する速さに変更する。ここでは、発光モードが初期設定の第１発光モードから潜像形成時間がより長くなる発光モードに変更されるため、これに合わせて感光体ドラム２０３０ａの線速が遅くされ、その回転周期（濃度変動の周期）が長くなる。
次のステップＳ２２では、光量補正データの補正周期を線速変更後の感光体ドラム２０３０ａの回転周期に略一致させる。
ここでは、感光体ドラム２０３０ａの回転周期（濃度変動の周期）が長くなるため、感光体ドラムの第１発光モードにより取得された光量補正データの補正周期を上記実施形態と同様な方法で長くすれば良い。すなわち、変更後の第Ｎ発光モード（Ｎ＝２〜５）に対応させて、第１発光モードで取得された光量補正データの補正周期を長くすれば良い。具体的には、上記実施形態と同様に、増えた走査分だけ、通常は４走査毎の値として格納されている補正値を５走査で展開すれば良い。
なお、次回の補正周期調整処理２では、今回の変更後の第Ｎ発光モード（Ｎ＝２〜４）が初期設定の発光モードとなる。発光モードが初期設定の発光モードから潜像形成時間がより短くなる発光モードに変更される場合には、初期設定の発光モードによって取得された光量補正データの補正周期を上記実施形態と同様な方法で短くすれば良い。
以上のようにして図２１のフローチャートに示される補正周期調整処理２が行われた後、上位装置から通信制御装置２０８０、プリンタ制御装置２０９０を介してインターフェイスユニット３０２２に画像データが入力されると、該画像データは、画像処理ユニット３０２３で所定の処理が施された後、駆動制御ユニット３０２４に送られる。
そこで、変調信号生成部３２２２は、画素クロック生成部３２２３からの画素クロックに従って画像データに応じた各色毎の変調信号（駆動信号）を生成し、該変調信号を光源駆動部３２２４に送る。
そこで、光源駆動部３２２４は、各色毎の変調信号に補正周期調整済み光量補正データを重畳させて該変調信号を補正し、補正後の変調信号を各光源に出力する。
このとき、補正後の変調信号により駆動された各光源から射出された光により、対応する回転する感光体ドラム２０３０の表面が主走査方向に走査される。
この結果、各感光体ドラムの表面には、副走査方向の濃度変動が抑制されたトナー画像が形成され、ひいては記録紙に高品質の画像が形成される。
ところで、例えば感光体ドラムの特性（表面状態）や光源特性が経時変化すると、ＲＡＭ３２２６に格納されている光量補正データによっては、濃度変動を十分に抑制できなくなるおそれがある。
そこで、例えば光源の発光光量の画像濃度に対する補正効果が変化した場合に、その変化に応じて光量補正データを微調整することが望ましい。このような場合、光量補正データの更新を行っても良いが、上述の如く光量補正データの再計算の時間や転送時間が長くなり、生産性が低下してしまう。
そこで、変形例２では、生産性の低下を抑制しつつ画像における副走査方向の濃度変動を抑制するために光量補正強度調整処理を行う。
以下に、光量補正強度調整処理について図２３を参照して説明する。図２３のフローチャートは、信号処理部３２２５によって実行される処理アルゴリズムに対応している。光量補正強度調整処理は、光量補正データ取得処理が行われた後、所定時間経過後、ステーション毎に行われる。
最初のステップＳ３１では、光量補正データを用いて光源２２００を駆動し、濃度測定用パターンを転写ベルト２０４０に形成する。具体的には、光源２２００を駆動するための変調信号（駆動信号）に光量補正データを重畳させ、図９のステップＳ１と同様な方法で行う。
次のステップＳ３２では、光学センサ２２４５の出力変動を取得する。具体的には、図９のステップＳ２と同様の方法で行う。
次のステップＳ３３では、光学センサ２２４５の出力変動を正弦波近似する。具体的には、図９のステップＳ３と同様の方法で行う。
次のステップＳ３４では、光学センサ２２４５の出力変動が所定範囲内にあるか否かを判断する。具体的には、出力変動のピークが所定値以下であるか否かを判断する。ステップＳ３４での判断が肯定されると、フローは、終了する。一方、ステップＳ３４での判断が否定されると、ステップＳ３５に移行する。
ステップＳ３５では、光量補正データの光量補正強度を調整して光学センサの出力変動を抑制する。すなわち、光量補正データに対して倍率調整（振幅調整）を行う。
具体的には、ＲＡＭ３２２６に格納されている光量補正データ（前走査からの差分値）を元に、ＲＡＭ３２２６の値を書き換えずに、出力変動に応じて補正に必要な倍率分だけ前走査からの光量補正データの補正値（光量補正強度）を増減させる。
例えば、図２４に示されるように、光量補正データを用いても濃度変動が残存している場合、すなわち濃度変動が光量補正データ取得時から所定時間経過後に増加して光量補正データによる濃度変動の補正が不足する場合に、光量補正強度を増加させる（図２５参照）。
一方、例えば、図２６に示されるように、濃度変動が光量補正データ取得時から所定時間経過後に減少し、光量補正データによる濃度変動の補正が過剰となる場合に、光量補正強度を減少させる（図２７参照）。
以上のようにして図２３のフローチャートに示される光量補正強度調整処理が行われた後、上位装置から通信制御装置２０８０、プリンタ制御装置２０９０を介してインターフェイスユニット３０２２に画像データが入力されると、該画像データは、画像処理ユニット３０２３で所定の処理が施された後、駆動制御ユニット３０２４に送られる。
そこで、変調信号生成部３２２２は、画素クロック生成部３２２３からの画素クロックに従って画像データに応じた色毎の変調信号（駆動信号）を生成し、該変調信号を光源駆動部３２２４に送る。
このとき、信号処理部３２２５は、ＲＡＭ３２２６からステーション毎の光量補正データを読み出し、光量補正強度調整済み光量補正データ信号を、光源駆動部３２２４に送る。
そこで、光源駆動部３２２４は、色毎の変調信号に補正周期調整済み光量補正データを重畳させて該変調信号を補正し、補正後の変調信号を各光源に出力する。
このとき、補正後の変調信号により駆動された各光源から射出された光により、対応する回転する感光体ドラムの表面が主走査方向に走査される。
この結果、各感光体ドラムの表面には、副走査方向の濃度変動が抑制されたトナー画像が形成され、ひいては記録紙に高品質の画像が形成される。
また、図２８に示される変形例３のように、光量補正データ取得処理を行った後、感光体ドラム２０３０の回転周期が変化したときに補正周期調整処理１又は２を行い、続いて光量補正強度調整処理を行っても良い。
この場合、光量補正データの波形を、感光体ドラム２０３０の回転周期の変化による濃度変動の波形の変化、及び光源特性や感光体ドラム２０３０の表面状態の経時変化による濃度変動の波形の変化に追従させることができ、濃度変動を安定して精度良く補正できる。なお、感光体ドラム２０３０の回転周期が変化するときには、光源特性や感光体ドラム２０３０の表面状態も経時変化している。
また、図２９に示される変形例４のように、光量補正データ取得処理を行った後、所定時間経過したときに光量補正強度調整処理を行い、続いて補正周期調整処理１又は２を行っても良い。
この場合、光量補正データの波形を、感光体ドラム２０３０の回転周期の変化による濃度変動の波形の変化、及び光源特性や感光体ドラム２０３０の表面状態の経時変化による濃度変動の波形の変化に追従させることができ、濃度変動を安定して精度良く補正できる。なお、光源特性や感光体ドラム２０３０の表面状態が経時変化しているときは、感光体ドラム２０３０の回転周期が変化（回転周期の変更や感光体ドラムの駆動系の劣化により）しているおそれがある。
なお、上記変形例３及び４に限らず、要は、光量補正データ取得処理後、必要に応じて、補正周期調整処理及び光量補正強度調整処理の少なくとも一方を行うことが好ましい。
また、光量補正データ取得処理、補正周期調整処理１、２、光量補正強度調整処理は、上記実施形態及び各変形例で説明したものに限らず、適宜変更可能である。例えば、上記実施形態及び変形例１では、光量補正データの補正周期を変化後の回転周期に略一致させているが、これに限らず、要は、光量補正データの補正周期を変化後の回転周期により近づければ良い。また、例えば、光量補正データ取得処理が終了してから所定時間経過後に補正周期調整処理（例えば補正周期調整処理１又は２）を行っても良い。
また、上記実施形態及び各変形例では、感光体ドラム２０３０に形成された潜像を転写ベルト２０４０を介して記録紙に転写しているが、これに限られない。例えば、感光体ドラム２０３０に形成された潜像を記録紙に直接転写する方式を採用しても良い。この場合は、記録紙に濃度変動計測用パターンを形成し、該濃度計測用パターンの副走査方向の濃度変動を光学センサ２２４５を用いて検出し、光量補正データを算出しても良い。
また、感光体ドラム２０３０の表面に形成（現像）されたトナー画像の濃度変動を、光学センサ２２４５を用いて直接的に検出しても良い。
また、濃度検出器２２４０の光学センサの構成、数、配置は、上記実施形態で説明したものに限らず、適宜変更可能である。要は、濃度検出器は、トナー画像の副走査方向の濃度変動を検出可能であれば良い。
また、上記実施形態及び各変形例では、記憶部としてＲＡＭ３２２６を用いているが、これに限らず、例えばＲＡＭ以外の少なくとも１つのメモリ、ハードディスク等であっても良い。
また、記憶部は、画像形成装置としてのカラープリンタ２０００の構成要素であって露光装置としての光走査装置２０１０の構成要素でなくても良い。また、記憶部は、画像形成装置としてのカラープリンタ２０００の構成要素でなくても良い。すなわち、記憶部は、例えば画像形成装置に外付けされる少なくとも１つのメモリ、ハードディスク等であっても良い。
また、上記実施形態及び各変形例では、信号処理部３２２５が光量補正データ取得処理、補正周期調整処理、光量補正強度調整処理を行っているが、これらの処理のうち少なくとも１つの処理を、例えば、ＣＰＵ３２１０が行っても良いし、プリンタ制御装置２０９０が行っても良いし、画像形成装置（例えばカラープリンタ２０００）に接続される外部処理装置が行っても良い。
また、走査制御装置の構成は、適宜変更可能である。例えば、駆動制御ユニットが行う処理の少なくとも一部を、画像処理ユニットが行うこととしても良い。
また、例えば、画像処理ユニットが行う処理の少なくとも一部を、駆動制御ユニットが行うこととしても良い。
また、例えば、走査制御装置３０２０での処理の少なくとも一部を、プリンタ制御装置２０９０が行っても良い。また、プリンタ制御装置２０９０での処理の少なくとも一部を、走査制御装置３０２０が行っても良い。
また、上記実施形態では、光走査装置が一体的に構成され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い。例えば、画像形成ステーション毎に光走査装置が設けられても良いし、２つの画像形成ステーション毎に光走査装置が設けられても良い。
また、上記実施形態及び各変形例では、光源は、面発光レーザを含んでいるが、これに限らず、例えばＬＥＤ（発光ダイオード）、有機ＥＬ素子、端面発光レーザ、その他のレーザ等を含んでいても良い。
また、上記実施形態及び各変形例では、画像データに基づく光を感光体ドラム２０３０に照射して潜像を形成する露光装置として、光走査装置２０１０が採用されたが、これに限らず、例えば少なくとも一軸方向（例えばＹ軸方向）に離間して配置された複数の発光部を含むラインヘッドを有し、画像データに基づいて変調された複数の光を感光体ドラムに照射して潜像を形成する光プリントヘッドを採用しても良い。この場合も、光走査装置２０１０の場合と同様に、光量補正データ取得処理、補正周期調整処理、光量補正強度調整処理を行うことができる。
また、上記実施形態及び各変形例では、カラープリンタ２０００は、感光体ドラムを４つ備えているが、これに限定されるものではない。例えば、感光体ドラムを５つ以上備えていても良い。
また、上記実施形態及び各変形例では、画像形成装置としてカラープリンタ２０００の場合について説明したが、これに限定されるものではない。例えば、画像形成装置は、モノクロプリンタであっても良い。
また、例えば、レーザ光によって発色する媒体（例えば、用紙）に直接、レーザ光を照射する画像形成装置であっても良い。
また、像担持体として銀塩フィルムを用いた画像形成装置であっても良い。この場合には、光走査により銀塩フィルム上に潜像が形成され、この潜像は通常の銀塩写真プロセスにおける現像処理と同等の処理で可視化することができる。そして、通常の銀塩写真プロセスにおける焼付け処理と同等の処理で印画紙に転写することができる。このような画像形成装置は光製版装置や、ＣＴスキャン画像等を描画する光描画装置として実施できる。
また、画像形成装置として、プリンタ以外の画像形成装置、例えば、複写機、ファクシミリ、又はこれらが集約された複合機であっても良い。
２０００…カラープリンタ（画像形成装置）、２０１０…光走査装置（露光装置）、２０３０ａ、２０３０ｂ、２０３０ｃ、２０３０ｄ…感光体ドラム、２０３３ａ、２０３３ｂ、２０３３ｃ、２０３３ｄ…現像ローラ（現像装置）、２２００ａ、２２００ｂ、２２００ｃ、２２００ｄ…光源、２２４０…濃度検出器、２２４６ａ、２２４６ｂ、２２４６ｃ、２２４６ｄ…ホームポジションセンサ（センサ）、３０２０…走査制御装置（処理装置）、３２２５…信号処理部（調整部）、３２２６…ＲＡＭ（記憶部）。
特開２００５−００７６９７号公報 特開２０１０−２０８０２４号公報 特開２０１２−０８８５２２号公報

Claims (17)

  1. 感光体ドラムと、
    光源を駆動して前記感光体ドラムの表面を走査し、該表面に潜像を形成する光走査装置と、
    前記潜像を現像する現像装置と、
    前記現像装置で現像された画像における、前記感光体ドラムの回転方向の濃度変動を検出するための濃度検出器と、を備え、
    前記光走査装置は、前記濃度検出器の出力信号に基づいて、前記光源を駆動するための駆動信号を補正し、前記駆動信号の前記感光体ドラムの回転周期分の補正データの補正周期及び補正強度の少なくとも一方を調整可能な処理装置を含み、
    該処理装置は、前記補正データを保存可能な記憶部と、前記記憶部に保存されている前記補正データを変更することなく前記補正強度の倍率を調整可能な調整部と、を備える画像形成装置。
  2. 前記調整部は、前記記憶部に保存されている前記補正データの補正値を変更せず、補正周期を変更可能であることを特徴とする請求項１に記載の画像形成装置。
  3. 前記感光体ドラムの回転周期を検出するセンサを更に備え、
    前記調整部は、前記センサの出力信号に基づいて、前記補正周期を調整可能であることを特徴とする請求項２に記載の画像形成装置。
  4. 前記補正周期は、前記回転周期分の長さに略一致し、
    前記調整部は、前記回転周期が変化したとき、前記補正周期を変化後の前記回転周期分の長さに略一致させることを特徴とする請求項３に記載の画像形成装置。
  5. 前記補正データは、複数走査単位の補正値として前記記憶部に格納されることを特徴とする請求項１〜４のいずれか一項に記載の画像形成装置。
  6. 前記補正周期を長くする場合、前記補正値を１走査ずつ展開するときに、ランダムに走査数を少なくとも１つ増やして展開することを特徴とする請求項５に記載の画像形成装置。
  7. 前記補正周期を長くする場合、前記補正値を１走査ずつ展開するときに、規則的に、走査数を少なくとも１つ増やして展開することを特徴とする請求項５に記載の画像形成装置。
  8. 前記補正周期を短くする場合、前記補正値を１走査ずつ展開するときに、ランダムに走査数を少なくとも１つ減らして展開することを特徴とする請求項５に記載の画像形成装置。
  9. 前記補正周期を短くする場合、前記補正値を１走査ずつ展開するときに、規則的に、走査数を少なくとも１つ減らして展開することを特徴とする請求項５に記載の画像形成装置。
  10. 前記光源は、面発光レーザアレイを含むことを特徴とする請求項１〜９のいずれか一項に記載の画像形成装置。
  11. 光源を駆動して感光体ドラムの表面を露光し、該表面に潜像を形成する工程と、
    前記潜像を現像する工程と、
    前記現像する工程で現像された画像における、前記感光体ドラムの回転方向の濃度変動を検出する工程と、
    前記濃度変動を検出する工程での検出結果に基づいて前記光源を駆動するための駆動信号を補正する工程と、
    前記駆動信号の前記感光体ドラムの回転周期分の補正データを保存する工程と、
    前記保存する工程で保存された前記補正データを変更することなく前記補正データの補正強度の倍率を調整する工程と、を含む画像形成方法。
  12. 前記感光体ドラムの回転周期を検出する工程を更に含み、
    前記調整する工程では、前記検出する工程での検出結果に基づいて、補正周期を調整することを特徴とする請求項１１に記載の画像形成方法。
  13. 前記補正周期は、前記回転周期分の長さに略一致し、
    前記調整する工程では、前記回転周期が変化したとき、前記補正周期を変化後の前記回転周期分の長さに略一致させることを特徴とする請求項１２に記載の画像形成方法。
  14. 前記感光体ドラムの回転周期を変更する工程を更に含むことを特徴とする請求項１１〜１３のいずれか一項に記載の画像形成方法。
  15. 前記光源は、少なくとも前記回転方向に対応する方向に離間して配置された複数の発光部を有し、
    前記複数の発光部のうち点灯対象の発光部の数を変更する工程を更に含み、
    前記回転周期を変更する工程では、変更後の前記発光部の数に応じて、前記回転周期を変更することを特徴とする請求項１４に記載の画像形成方法。
  16. 前記調整する工程では、前記補正データを用いて前記光源を駆動したときに検出された前記濃度変動が所定範囲を超えるとき、前記補正強度を調整することを特徴とする請求項１１〜１５のいずれか一項に記載の画像形成方法。
  17. 光源を駆動して感光体ドラムを露光して画像を形成する画像形成装置であって、
    前記画像における、前記感光体ドラムの回転方向の濃度変動を検出するための濃度検出器と、
    前記濃度検出器の出力信号に基づいて、前記光源を駆動するための駆動信号を補正し、前記感光体ドラムの回転周期分の補正データの補正周期及び補正強度の少なくとも一方を調整可能な処理装置と、を備え、
    該処理装置は、前記補正データを保存可能な記憶部と、前記記憶部に保存されている前記補正データを変更することなく前記補正強度の倍率を調整可能な調整部と、を有する画像形成装置。
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