JP6760013B2 - 画像形成装置 - Google Patents

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本発明は、光源から出射された光ビームをポリゴンミラーの各偏向面で偏向し、偏向後の各光ビームにより、帯電された感光体上に静電潜像を形成後、形成された静電潜像をトナーで現像し、現像後のトナー像をシートに転写する画像形成装置に関する。
例えば、電子写真式のプリンターや複写機では、帯電された感光体周面を光ビーム走査装置により露光走査して静電潜像を形成し、この静電潜像をトナーで現像し、感光体上のトナー像をさらに記録シートに転写することにより画像形成するようになっている。
光ビーム走査装置は、半導体レーザーなどの光源から出射された光ビームを、等速回転するポリゴンミラーの各偏向面に入射させて一定の走査角の範囲で偏向させ、偏向後の各光ビームを走査レンズにより感光体周面に集光して、主走査方向に露光走査する構成が一般的である。
特開平９−１７４９１７号公報 特開２００６−２５１２５号公報
ポリゴンミラーを用いる場合、各偏向面が平面であることが理想であるが、製造加工精度や、ポリゴンミラーをポリゴンモーターの回転軸に圧入する製造工程などにより、実際には偏向面に微小とはいえ湾曲が生じることがある。
図２４（ａ）は、ポリゴンモーターの回転軸９０２に軸着されたポリゴンミラー９０１をその回転軸９０２に沿った鉛直方向上方から見た様子を示す平面模式図である。
同図に示すようにポリゴンミラー９０１は、平面視で正方形状であり、４個の各側面が偏向面９１１、９１２、９１３、９１４になっている。同図に示す例では、４個の偏向面のうち偏向面９１１、９１４が平面であるが、偏向面９１２、９１３が平面（破線）ではなく湾曲形状になっている。なお、同図では湾曲形状を誇張して示している。
偏向面９１２、９１３が湾曲形状になっている場合、これらの偏向面については平面に対して湾曲している分だけ偏向角にずれが生じて、感光体ドラム上の照射位置が主走査方向にずれることが生じる。
図２４（ｂ）は、感光体ドラム９２１上における光ビームの主走査方向の照射位置のずれの様子を模式的に示す図である。同図では、主走査方向に平行な破線９３１が偏向面９１１で偏向された光ビームにより露光走査される主走査ラインを示している。同様に、主走査方向に平行な破線９３２、９３３、９３４が偏向面９１２、９１３、９１４で偏向された光ビームにより露光走査される主走査ラインを示している。
主走査ライン９３１上において主走査方向の一方端側の位置Ａと他方端側の位置Ｂに示す黒丸は、光ビームによる１画素相当分の露光領域（ドット）を示している。主走査ライン９３１と９３４については、位置ＡとＢのそれぞれにドットが形成されているが、主走査ライン９３２と９３３については、ドットの形成位置が位置ＡとＢのそれぞれに対して主走査方向に少しずれている。
図２４（ｃ）は、主走査ライン９３１〜９３３上における位置Ａの付近を拡大して示した図であり、主走査方向に複数個のドットが列状に並んでいる様子を示している。
主走査ライン９３１については、主走査方向に隣り合う２つのドット９５１のピッチ（間隔）がα（基準）になっているが、主走査ライン９３２については各ドット９５２の間隔がβ（＜α）、主走査ライン９３３については各ドット９５３の間隔がγ（＞α）になっていることが判る。このことは、位置Ｂの付近でも同様になる。
主走査ライン９３２では、主走査方向の両端側のそれぞれにおいて、隣り合う各ドット９５２の間隔βが基準のαよりも狭いので、その差分だけ各ドット９５２の主走査方向における分布密度が上がり、再現画像のトナー濃度が主走査ライン９３１よりも濃くなったようになる。逆に、主走査ライン９３３では、隣り合う各ドット９５３の間隔γが基準のαよりも広いので、その差分だけ各ドット９５３の主走査方向における分布密度が下がり、トナー濃度が主走査ライン９３１よりも淡くなったようになる。
このように感光体ドラム９２１上における主走査ラインごとに各ドットの間隔の粗密による濃度差が生じると、形成画像のさらなる画質の向上を阻むことになってしまう。
本発明は、上記のような問題に鑑み、ポリゴンミラーの偏向面に湾曲が生じていても、従来よりも形成画像の画質を向上可能な画像形成装置を提供することを目的とする。
上記課題を解決するため、本発明に係る画像形成装置は、感光体と、前記感光体を帯電させる帯電部と、画像データに基づき光源を駆動し、当該光源から出射された光ビームを、回転するポリゴンミラーの複数の偏向面のそれぞれで順番に偏向し、各偏向面で偏向後の各光ビームにより、帯電された感光体を主走査方向に露光走査して静電潜像を形成させる露光部と、前記感光体上の静電潜像をトナーで現像する現像部と、現像後のトナー像を前記感光体からシートまたは中間転写体を介してシートに転写する転写部と、前記帯電部、露光部、現像部、転写部を制御して、主走査方向に沿った基準パターンの画像データに基づき前記光源を駆動し、当該光源から光ビームを前記ポリゴンミラーの一の偏向面に向けて出射して、帯電された感光体上に前記一の偏向面に対応する基準パターンの静電潜像を形成し、当該基準パターンの静電潜像を現像した後、現像後のトナー像をシートまたは中間転写体を介してシートに転写する一連の処理を行わせるパターン形成制御手段と、前記基準パターンの転写後の前記シートが搬送路を搬送中に、前記シートに転写後の基準パターンのトナー像の主走査方向における濃度分布を検出する検出手段と、前記検出手段の検出終了後、前記一の偏向面に向けて前記光源から光ビームを出射させるのに用いる画像の元の画像データに対して、前記検出手段により検出された前記一の偏向面に対応する基準パターンの濃度分布を用い、当該濃度分布の主走査方向位置と同期させて補正を行う補正手段と、を備えることを特徴とする。
本発明の別の局面に係る画像形成装置は、感光体と、前記感光体を帯電させる帯電部と、画像データに基づき光源を駆動し、当該光源から出射された光ビームを、回転するポリゴンミラーの複数の偏向面のそれぞれで順番に偏向し、各偏向面で偏向後の各光ビームにより、帯電された感光体を主走査方向に露光走査して静電潜像を形成させる露光部と、前記感光体上の静電潜像をトナーで現像する現像部と、現像後のトナー像を前記感光体からシートまたは中間転写体を介してシートに転写する転写部と、前記帯電部、露光部、現像部、転写部を制御して、主走査方向に沿った基準パターンの画像データに基づき前記光源を駆動し、当該光源から光ビームを前記ポリゴンミラーの一の偏向面に向けて出射して、帯電された感光体上に前記一の偏向面に対応する基準パターンの静電潜像を形成し、当該基準パターンの静電潜像を現像した後、現像後のトナー像をシートまたは中間転写体を介してシートに転写する一連の処理を行わせるパターン形成制御手段と、前記シートに転写後の基準パターンのトナー像の主走査方向における濃度分布を検出する検出手段と、前記検出手段の検出終了後、前記一の偏向面に向けて前記光源から光ビームを出射させるのに用いる画像の元の画像データに対して、前記検出手段により検出された前記一の偏向面に対応する基準パターンの濃度分布を用い、当該濃度分布の主走査方向位置と同期させて補正を行う補正手段と、通知手段と、を備え、前記補正手段は、前記検出手段により検出された濃度分布に基づき、前記一の偏向面に存在する非平面性に依存して形成される画像の主走査方向の濃度ばらつきを抑制するための補正係数を求める算出手段を備え、前記通知手段は、前記補正係数が所定範囲内に入っていない場合に前記露光部に異常が発生している旨を通知することを特徴とする。
また、前記補正手段は、前記算出手段により求められた補正係数のうち、前記所定範囲内に入っている補正係数を記憶する記憶手段を備え、前記記憶手段に記憶されている補正係数を前記元の画像データに適用して前記補正を行うとしても良い。
本発明のさらに別の局面に係る画像形成装置は、感光体と、前記感光体を帯電させる帯電部と、画像データに基づき光源を駆動し、当該光源から出射された光ビームを、回転するポリゴンミラーの複数の偏向面のそれぞれで順番に偏向し、各偏向面で偏向後の各光ビームにより、帯電された感光体を主走査方向に露光走査して静電潜像を形成させる露光部と、前記感光体上の静電潜像をトナーで現像する現像部と、現像後のトナー像を前記感光体からシートまたは中間転写体を介してシートに転写する転写部と、前記帯電部、露光部、現像部、転写部を制御して、主走査方向に沿った基準パターンの画像データに基づき前記光源を駆動し、当該光源から光ビームを前記ポリゴンミラーの一の偏向面に向けて出射して、帯電された感光体上に前記一の偏向面に対応する基準パターンの静電潜像を形成し、当該基準パターンの静電潜像を現像した後、現像後のトナー像をシートまたは中間転写体を介してシートに転写する一連の処理を行わせるパターン形成制御手段と、前記シートに転写後の基準パターンのトナー像の主走査方向における濃度分布を検出する検出手段と、前記検出手段の検出終了後、前記一の偏向面に向けて前記光源から光ビームを出射させるのに用いる画像の元の画像データに対して、前記検出手段により検出された前記一の偏向面に対応する基準パターンの濃度分布を用い、当該濃度分布の主走査方向位置と同期させて補正を行う補正手段と、を備え、前記基準パターンの画像データは、主走査方向に列状に並ぶ複数個のドットデータにより構成され、前記各ドットデータには、光ビームにより前記感光体が露光されるものと露光されないものが含まれ、露光される１以上のドットデータと露光されない１以上のドットデータとが交互に繰り返す画像データであることを特徴とする。
本発明のさらに別の局面に係る画像形成装置は、感光体と、前記感光体を帯電させる帯電部と、画像データに基づき光源を駆動し、当該光源から出射された光ビームを、回転するポリゴンミラーの複数の偏向面のそれぞれで順番に偏向し、各偏向面で偏向後の各光ビームにより、帯電された感光体を主走査方向に露光走査して静電潜像を形成させる露光部と、前記感光体上の静電潜像をトナーで現像する現像部と、現像後のトナー像を前記感光体からシートまたは中間転写体を介してシートに転写する転写部と、前記帯電部、露光部、現像部、転写部を制御して、主走査方向に沿った基準パターンの画像データに基づき前記光源を駆動し、当該光源から光ビームを前記ポリゴンミラーの一の偏向面に向けて出射して、帯電された感光体上に前記一の偏向面に対応する基準パターンの静電潜像を形成し、当該基準パターンの静電潜像を現像した後、現像後のトナー像をシートまたは中間転写体を介してシートに転写する一連の処理を行わせるパターン形成制御手段と、前記シートに転写後の基準パターンのトナー像の主走査方向における濃度分布を検出する検出手段と、前記検出手段の検出終了後、前記一の偏向面に向けて前記光源から光ビームを出射させるのに用いる画像の元の画像データに対して、前記検出手段により検出された前記一の偏向面に対応する基準パターンの濃度分布を用い、当該濃度分布の主走査方向位置と同期させて補正を行う補正手段と、前記露光部が交換されたことを判断する判断手段と、を備え、前記パターン形成制御手段は、前記判断手段による判断がなされると、前記基準パターンの形成を実行することを特徴とする。
本発明のさらに別の局面に係る画像形成装置は、感光体と、前記感光体を帯電させる帯電部と、画像データに基づき光源を駆動し、当該光源から出射された光ビームを、回転するポリゴンミラーの複数の偏向面のそれぞれで順番に偏向し、各偏向面で偏向後の各光ビームにより、帯電された感光体を主走査方向に露光走査して静電潜像を形成させる露光部と、前記感光体上の静電潜像をトナーで現像する現像部と、現像後のトナー像を前記感光体からシートまたは中間転写体を介してシートに転写する転写部と、前記帯電部、露光部、現像部、転写部を制御して、主走査方向に沿った基準パターンの画像データに基づき前記光源を駆動し、当該光源から光ビームを前記ポリゴンミラーの一の偏向面に向けて出射して、帯電された感光体上に前記一の偏向面に対応する基準パターンの静電潜像を形成し、当該基準パターンの静電潜像を現像した後、現像後のトナー像をシートまたは中間転写体を介してシートに転写する一連の処理を行わせるパターン形成制御手段と、前記シートに転写後の基準パターンのトナー像の主走査方向における濃度分布を検出する検出手段と、前記検出手段の検出終了後、前記一の偏向面に向けて前記光源から光ビームを出射させるのに用いる画像の元の画像データに対して、前記検出手段により検出された前記一の偏向面に対応する基準パターンの濃度分布を用い、当該濃度分布の主走査方向位置と同期させて補正を行う補正手段と、前記感光体を回転駆動する駆動手段と、通常の画像形成時には、前記感光体の周速が予め決められたシステム速度になるように前記駆動手段を制御する制御手段と、を備え、前記パターン形成制御手段は、前記基準パターンの形成時において、前記露光部に対して前記ポリゴンミラーを通常の画像形成時の回転数で回転させるとともに、前記駆動手段を制御して前記感光体の周速を前記システム速度よりも減速させる速度制御を行うことを特徴とする。
ここで、前記ポリゴンミラーの偏向面の数をＭとしたとき、前記パターン形成制御手段は、前記感光体の周速を前記システム速度に対して（１／Ｍ）の速度に減速させるとしても良い。
さらに、前記パターン形成制御手段は、前記ポリゴンミラーの回転数と前記感光体の周速を通常の画像形成時と同じ条件にして基準パターンの形成を実行した後、前記検出手段により検出された濃度値が所定の濃度範囲の下限値よりも低い値しか検出できない場合に、前記減速制御に切り替えて再度、基準パターンの形成を実行するとしても良い。
また、前記パターン形成制御手段は、前記ポリゴンミラーの偏向面のそれぞれごとに、各偏向面に一対一に対応する基準パターンを形成させ、前記検出手段は、前記基準パターンのそれぞれごとに前記濃度分布を検出し、前記補正手段は、前記偏向面のそれぞれごとに、当該偏向面に向けて前記光源から光ビームを出射させるのに用いる画像の元の画像データに対して、当該偏向面に対応する基準パターンにより検出された濃度分布を用いて前記補正を行うとしても良い。
さらに、前記補正手段は、元の画像データの各画素の濃度を示すデータを、前記濃度分布の主走査方向位置と同じ位置関係にある画素について当該位置における濃度値に基づき本来の値に対して濃度が高くなる値または低くなる値に補正するとしても良い。
本発明のさらに別の局面に係る画像形成装置は、感光体と、前記感光体を帯電させる帯電部と、画像データに基づき光源を駆動し、当該光源から出射された光ビームを、回転するポリゴンミラーの複数の偏向面のそれぞれで順番に偏向し、各偏向面で偏向後の各光ビームにより、帯電された感光体を主走査方向に露光走査して静電潜像を形成させる露光部と、前記感光体上の静電潜像をトナーで現像する現像部と、現像後のトナー像を前記感光体からシートまたは中間転写体を介してシートに転写する転写部と、前記帯電部、露光部、現像部、転写部を制御して、主走査方向に沿った基準パターンの画像データに基づき前記光源を駆動し、当該光源から光ビームを前記ポリゴンミラーの一の偏向面に向けて出射して、帯電された感光体上に前記一の偏向面に対応する基準パターンの静電潜像を形成し、当該基準パターンの静電潜像を現像した後、現像後のトナー像をシートまたは中間転写体を介してシートに転写する一連の処理を行わせるパターン形成制御手段と、前記シートに転写後の基準パターンのトナー像の主走査方向における濃度分布を検出する検出手段と、前記検出手段の検出終了後、前記一の偏向面に向けて前記光源から光ビームを出射させるのに用いる画像の元の画像データに対して、前記検出手段により検出された前記一の偏向面に対応する基準パターンの濃度分布を用い、当該濃度分布の主走査方向位置と同期させて補正を行う補正手段と、を備え、前記補正手段は、画像データを画素クロックに基づき変調し、変調後の画像データを前記光源に出力する光源駆動部を備え、元の画像データの各画素に対して前記光源駆動部から出力される画素クロックの周期を、前記濃度分布の主走査方向位置と同じ位置関係にある画素について当該位置における濃度値に基づき基準値に対して大きい値または小さい値に補正することを特徴とする。
さらに、前記補正手段は、前記濃度分布の主走査方向位置と同じ位置関係にある画素について、当該位置における濃度値と予め決められた基準値との差の大きさに基づいて前記補正を行うとしても良い。
また、前記補正手段は、前記検出手段の検出結果から基準パターンの平均濃度値を求め、前記濃度分布の主走査方向位置と同じ位置関係にある画素について、当該位置における濃度値と前記平均濃度値との差の大きさに基づいて前記補正を行うとしても良い。
本発明のさらに別の局面に係る画像形成装置は、感光体と、前記感光体を帯電させる帯電部と、画像データに基づき光源を駆動し、当該光源から出射された光ビームを、回転するポリゴンミラーの複数の偏向面のそれぞれで順番に偏向し、各偏向面で偏向後の各光ビームにより、帯電された感光体を主走査方向に露光走査して静電潜像を形成させる露光部と、前記感光体上の静電潜像をトナーで現像する現像部と、現像後のトナー像を前記感光体からシートまたは中間転写体を介してシートに転写する転写部と、前記帯電部、露光部、現像部、転写部を制御して、主走査方向に沿った基準パターンの画像データに基づき前記光源を駆動し、当該光源から光ビームを前記ポリゴンミラーの一の偏向面に向けて出射して、帯電された感光体上に前記一の偏向面に対応する基準パターンの静電潜像を形成し、当該基準パターンの静電潜像を現像した後、現像後のトナー像をシートまたは中間転写体を介してシートに転写する一連の処理を行わせるパターン形成制御手段と、前記シートに転写後の基準パターンのトナー像の主走査方向における濃度分布を検出する検出手段と、前記検出手段の検出終了後、前記一の偏向面に向けて前記光源から光ビームを出射させるのに用いる画像の元の画像データに対して、前記検出手段により検出された前記一の偏向面に対応する基準パターンの濃度分布を用い、当該濃度分布の主走査方向位置と同期させて補正を行う補正手段と、を備え、前記補正手段は、前記検出手段の検出結果から基準パターンの平均濃度値を求め、元の画像データの各画素の濃度を示すデータを、前記濃度分布の主走査方向位置と同じ位置関係にある画素について当該位置における濃度値と前記平均濃度値との差の大きさに基づき本来の値に対して濃度が高くなる値または低くなる値に補正することを特徴とする。
上記のように構成すれば、ポリゴンミラーの偏向面に湾曲が生じていても、シート上の基準パターンの主走査方向における濃度分布の検出結果に基づき画像データが補正されるので、このような補正を行わない従来よりも形成画像の画質の向上が可能になる。
実施の形態１に係るプリンターの構成を説明するための概略図である。 （ａ）は、光走査部の主要部の構成を説明するための平面図であり、（ｂ）は、（ａ）の正面図である。 ポリゴンミラーの回転軸の回転角の範囲とレーザー光が照射される偏向面との対応関係を示す図である。 全体制御部の構成を示すブロック図である。 ＬＤ制御部の構成を示すブロック図である。 Ｋ色ＬＤ制御部の構成を示すブロックである。 画像データ記憶部の記憶領域に１ページ分に相当するＫ色画像データの各画素の階調値が画素単位で格納されている様子を示す模式図である。 第１走査ラインと第２走査ラインの書き込み動作を示すタイミングチャートである。 走査ラインの番号とポリゴンミラーの偏向面の番号との対応関係を示す図である。 （ａ）は、ポリゴンミラーの偏向面の形状の例を示す平面図であり、（ｂ）、（ｃ）、（ｄ）は、３個の偏向面のそれぞれの拡大模式図である。 記録シート上に形成された基準パターンの構成例を示す図である。 基準パターンを形成するための画像データの各画素の階調値が画素単位でパターンデータ記憶部の記憶領域に格納されている様子を示す模式図である。 （ａ）〜（ｄ）は、基準パターンの形成動作のタイミングチャートである。 （ａ）〜（ｄ）は、パターン検出センサーにより検出された基準パターンの主走査方向の濃度分布のグラフを示す図である。 各偏向面に対応する画像データの補正係数が補正係数記憶部の記憶領域に格納されている様子を示す図である。 補正係数による補正後の画像データに基づき光源部から出射されるレーザー光の光量の大小を示す波形を偏向面のそれぞれごとに模式的に示す図である。 （ａ）は、補正前の画像データの各画素の階調値が画像データ記憶部の記憶領域に画素単位で格納されている様子を示す模式図であり、（ｂ）は、補正後の画像データの各画素の階調値が格納されている様子を示す模式図である。 画像データの補正係数の算出とプリントジョブ実行の際の画像データの補正処理の内容を示すフローチャートである。 実施の形態２に係るＫ色ＬＤ制御部の構成を示すブロックである。 実施の形態２に係る画素クロック周期を偏向面のそれぞれごとに基準値に対し補正した後の波形の例を示す模式図である。 記録シート上に形成される基準パターンの構成例を示す拡大模式図である。 実施の形態３に係る画像データの補正係数の算出とプリントジョブ実行の際の画像データの補正処理の内容を示すフローチャートである。 図１８に示すステップＳ６とＳ７の間に組み込まれる警告メッセージの表示処理の内容を示すフローチャートである。 （ａ）は、ポリゴンミラーの平面模式図であり、（ｂ）は、感光体ドラム上における光ビームの主走査方向の照射位置のずれの様子を模式的に示す図であり、（ｃ）は、主走査方向に複数個のドットが列状に並んでいる様子を示す模式図である。
以下、本発明に係る画像形成装置の実施の形態を、タンデム型カラープリンター（以下「プリンター」という。）に適用した場合の例を説明する。
〔実施の形態１〕
＜画像形成装置の概略構成＞
図１は、プリンター１０の構成を説明するための概略図である。
同図に示すように、プリンター１０は、電子写真方式の画像形成装置であり、画像プロセス部１１、給紙部１２、定着部１３および全体制御部１４を備えている。
プリンター１０は、ネットワーク（例えばＬＡＮ）に接続されて、外部の端末装置（不図示）からのプリントジョブの実行指示を受け付けると、その指示に基づいてイエロー、マゼンタ、シアンおよびブラック色からなるトナー像を形成し、これらの各色のトナー像を多重転写してフルカラーの画像形成を実行する。以下、イエロー、マゼンタ、シアン、ブラックの各再現色をＹ、Ｍ、Ｃ、Ｋと表し、各再現色に関連する構成部分の番号にこのＹ、Ｍ、Ｃ、Ｋを添字として付加する。
画像プロセス部１１は、Ｙ〜Ｋ色のそれぞれに対応する作像部３０Ｙ、３０Ｍ、３０Ｃ、３０Ｋ、光走査部９（露光部）、中間転写ベルト１６などを備えている。
作像部３０Ｙは、感光体ドラム３１と、その周囲に配設された帯電部３２、現像部３３、転写ローラー３４（転写部）、クリーナー３５などを備えており、感光体ドラム３１上にＹ色のトナー像を作像する。他の作像部３０Ｍ〜３０Ｋについても、作像部３０Ｙと同様の構成になっており、同図では符号を省略している。
中間転写ベルト１６は、無端状のベルトであり、駆動ローラー１７と従動ローラー１８に張架されて矢印Ａで示す方向に回転駆動される。
光走査部９は、後述するようにＹ〜Ｋの各色用の光源としてのレーザーダイオードを備えており、全体制御部１４からの駆動指示によりＹ〜Ｋ色の画像形成のためのレーザービームＬＹ、ＬＭ、ＬＣ、ＬＫを出射し、対応する作像部３０Ｙ〜３０Ｋの感光体ドラム３１の表面を主走査方向（紙面の法線方向）に露光走査させる。
この露光走査により、作像部３０Ｙ〜３０Ｋごとに帯電部３２により帯電された感光体ドラム３１上に静電潜像が形成され、形成された静電潜像が現像部３３によりトナーで現像されて、対応する色のトナー像が感光体ドラム３１上に形成される。
各作像部３０Ｙ〜３０Ｋにおける作像動作は、それぞれ所定時間だけタイミングをずらして実行され、作像部３０Ｙ〜３０Ｋごとに感光体ドラム３１上に現像されたトナー像は、一次転写ローラー３４による静電力により中間転写ベルト１６上の同じ位置に順次多重転写され、フルカラーのトナー像が形成される。なお、中間転写ベルト１６に転写されずに感光体ドラム３１上に残った残留トナーは、クリーナー３５により清掃される。
一方、給紙部１２は、記録シートＳを収容する給紙カセット４１と、給紙カセット４１内の記録シートＳを搬送路４３上に１枚ずつ繰り出す繰り出しローラー４２と、繰り出された記録シートＳを二次転写位置４６に送り出すタイミングをとるためのタイミングローラー対４４などを備えている。
給紙部１２は、中間転写ベルト１６上のトナー像の移動タイミングに合わせて記録シートＳを二次転写位置４６に向けて搬送し、二次転写ローラー４５の作用により中間転写ベルト１６上のフルカラーのトナー像が記録シートＳ上に二次転写される。
二次転写位置４６を通過後の記録シートＳは、定着部１３に搬送される。定着部１３に設けられた定着ローラー１３ａと加圧ローラー１３ａによる加熱・加圧により、記録シートＳ上のトナー像（未定着画像）が記録シートＳに定着され、その後、記録シートＳは、排出ローラー対４７を介して排出トレイ４８上に排出される。
作像部３０Ｙ〜３０Ｋの感光体ドラム３１、中間転写ベルト１６、タイミングローラー対４４、定着ローラー１３ａなどの各ローラーは、駆動モーター８により予め決められた一定の速度で回転駆動される。これにより感光体ドラム３１や中間転写ベルト１６の周速およびタイミングローラー対４４などの各ローラー（シート搬送手段）による記録シートＳの搬送速度が一定の同じ速度（システム速度）に維持される。
定着部１３よりもシート搬送方向下流側かつ排出ローラー対４７よりもシート搬送方向上流側の搬送路４３の近辺には、記録シートＳに形成された基準パターン（後述）の主走査方向の濃度分布を検出するための検出手段としてのパターン検出センサー７が配置されている。パターン検出センサー７には、ＣＣＤ（Charge Coupled Device）センサーが用いられるが、基準パターンの主走査方向の濃度分布を光学的に検出可能であれば、他のイメージセンサー、例えばＣＭＯＳセンサーなどを用いることもできる。
また、プリンター１０の上面であり、ユーザーの見易い位置に操作部１５が配置されている。操作部１５は、ユーザーによるプリント指示や濃度設定などの各種入力や画像データの補正係数（後述）の算出の実行指示などを受け付けるキー（不図示）に加えて、ユーザーに対する警告メッセージ（後述）などを表示する表示部１５ａを備えている。
＜光走査部の構成＞
図２（ａ）は、光走査部９における主要部の構成を説明するための平面図であり、図２（ｂ）は、図２（ａ）の正面図である。それぞれ内部構造が分かり易くなるように筐体５０の天面または側面を取り除いた透視図で示している。なお、図２（ｂ）では、図２（ａ）に示す光源部５１を省略して描いている。図２（ａ）に示すＸ軸方向を主走査方向、Ｙ軸方向を左右方向、図２（ｂ）に示すＺ軸方向を上下方向という。
図２（ａ）に示すように光走査部９は、筐体５０と、光源部５１と、ポリゴンミラー５５を有する光偏向部５２と、走査レンズ群５３と、反射ミラー群５４と、インデックスセンサー５４Ｙ、５４Ｍ、５４Ｃ、５４Ｋを備える。
光源部５１は、４個の半導体レーザー（光源）８１Ｙ、８１Ｍ、８１Ｃ、８１Ｋ、４枚のミラー８２〜８５、およびシリンドリカルレンズ８６を含む。
半導体レーザー８１Ｙ、８１Ｍおよび８１Ｋは、レーザー光（光ビーム）の出射方向が共通であり、その方向に対して垂直な方向に等間隔で配置されている。一方、半導体レーザー８１Ｃは、そのレーザー光の出射方向が他の半導体レーザー８１Ｙ、８１Ｍ、８１Ｋの出射方向と直交するように配置されている。
なお、図２には示されていないが、半導体レーザー８１Ｙ〜８１Ｋの間ではレーザー光の出射口の鉛直方向における高さ（図２（ｂ）におけるＺ軸方向の位置）が異なるので、それらのレーザー光ＬＹ、ＬＭ、ＬＣ、ＬＫの間では光路の高さが異なる。
ミラー８２、８３、８４は、半導体レーザー８１Ｙ、８１Ｍ、８１Ｋの各出射口の前に１枚ずつ、その出射口からのレーザー光ＬＹ、ＬＭまたはＬＫのみが当たるように配置されている。
ミラー８２、８３、８４は、半導体レーザー８１Ｙ、８１Ｍ、８１Ｋの出射光ＬＹ、ＬＭ、ＬＫを反射して９０°偏向させる。ミラー８５は、他の３枚のミラー８２〜８４の反射光ＬＹ〜ＬＫと半導体レーザー８１Ｃの出射光ＬＣとを同じ方向へ反射するように設置されている。この反射光ＬＹ、ＬＭ、ＬＫおよび出射光ＬＣがミラー８５に入射するまでの間に他のミラーと干渉しないように、ミラー８４、８３、８２の順に鉛直方向における高さが次第に低く短くなっている。ミラー８５により反射された後の出射光ＬＹ〜ＬＫを総称してレーザー光ＬＬという。
シリンドリカルレンズ８６は、ミラー８５による反射後のレーザー光ＬＬを光源部５１の出射口８７を通過させて光偏向部５２に向かわせる。具体的には、シリンドリカルレンズ８６は、ポリゴンミラー５５の回転軸５６の軸方向（図２（ｂ）に示すＺ軸方向）では、レーザー光ＬＬをポリゴンミラー５５の反射面に結像させると共に、その方向とレーザー光ＬＬの進行方向との両方に直交する方向（図２（ａ）において紙面に平行かつレーザー光ＬＬに対して垂直な方向）では、平行光に変換する。
光偏向部５２は、ポリゴンミラー５５およびポリゴンモーター５７を有する。
ポリゴンミラー５５は、正多角柱（図２（ａ）の例では正４角柱）状の部材であり、４個の側面１、２、３、４がそれぞれ反射ミラー面（偏向面）である。
ポリゴンモーター５７は、ポリゴンミラー５５に回転駆動力を与えてその中心の回転軸５６の回りにポリゴンミラー５５を図２（ａ）の矢印Ｅで示す方向に等速回転させる。本実施の形態では、ポリゴンモーター５７の回転軸がそのままポリゴンミラー５５の回転軸に用いられ、ポリゴンモーター５７の回転軸が１回転するとポリゴンミラー５５が１回転する関係になっている。以下、ポリゴンミラー５５の回転軸を回転軸５６という。
ポリゴンモーター５７には、ポリゴンミラー５５の回転軸５６が１回転する度にその旨を示す基準位置信号を出力するとともに、１回転する間における回転軸５６の回転角が基準位置信号を出力した時点の回転基準位置（絶対位置：ここでは０°）から３６０°の範囲のうちどの回転角（回転位置）であるかを示す回転角信号を出力するためのエンコーダーなどの検出器（不図示）が配置されている。
この検出器により検出される基準位置信号と回転角信号をポリゴンミラー５５の回転中に常時監視することにより、ポリゴンミラー５５が１回転したこととその１回転内における回転軸５６の回転角を把握することができる。
本実施の形態では、図３に示すように回転軸５６の回転角が０°（＝回転基準位置）から９０°までの範囲内にあるときに光源部５１から出射されたレーザー光ＬＬの照射位置に偏向面１が位置し（図２（ａ）参照）、回転角が９０°〜１８０°の範囲内にあるときには偏向面２が位置し、回転角が１８０°〜２７０°の範囲内にあるときには偏向面３が位置し、回転角が２７０°〜３６０°の範囲内にあるときには偏向面４が位置するように、ポリゴンミラー５５がポリゴンモーター５７の回転軸に固定されている。
また、回転軸５６が９０°だけ回転するのに要する時間に対して回転角の検出から光源部５１のレーザー光ＬＬの出射までに要する時間が十分に短いので、例えば基準位置信号を受信してからレーザー光ＬＬを出射すれば、そのレーザー光ＬＬを偏向面１で偏向させることができる。偏向面２については、回転軸５６の回転角９０°が検出されてからレーザー光ＬＬを出射すれば、そのレーザー光ＬＬを偏向面２で偏向させることができる。他の偏向面３、４も同様であり、回転軸５６の回転角１８０°（または２７０°）が検出されてからレーザー光ＬＬを出射すれば、そのレーザー光ＬＬを偏向面３（または４）で偏向させることができる。
図２に戻ってポリゴンミラー５５は、その回転中に偏向面１〜４のそれぞれごとに、光源部５１の出射口８７に対向する位置を通過する間に、光源部５１から出射されたレーザー光ＬＬを反射して偏向させると共に、回転によってそのレーザー光ＬＬと反射光ＲＬとの進行方向が成す角度、すなわちレーザー光ＬＬの偏向角を変化させる。
ポリゴンミラー５５による偏向後の反射光ＲＬ、すなわちレーザー光ＬＹ、ＬＭ、ＬＣ、ＬＫは、図２（ｂ）に示すようにレーザー光ＬＣが上下方向における最も高い位置を通過しており、さらに、レーザー光ＬＫ、ＬＭ、ＬＹの順に、通過する上下方向における位置が次第に低くなっている。これは、ポリゴンミラー５５の回転軸５６と平行な偏向面への各レーザー光ＬＹ、ＬＭ、ＬＣ、ＬＫの入射角度がそれぞれ異なっているからである。
ポリゴンミラー５５による偏向後のレーザー光ＬＹ〜ＬＫは、走査レンズ群５３に含まれる走査レンズ９１、９２、９３を通過する。走査レンズ９１は、トロイダルレンズであり、走査レンズ９２、９３は、それぞれが非球面レンズであり、これらの２枚の非球面レンズがｆθレンズを構成する。
走査レンズ９１〜９３は、主走査方向と副走査方向のそれぞれにパワーを持つものであり、通過するレーザー光ＬＹ〜ＬＫを反射ミラー群５４を介して、対応する感光体ドラム３１の表面で結像させる。これにより、その表面の結像点が露光される。
反射ミラー群５４は、走査レンズ９１〜９３を通過後のレーザー光ＬＹ、ＬＭ、ＬＣ、ＬＫのそれぞれを一次反射する第１折り返しミラー１０１、１０２、１０３および１０４と、第１折り返しミラー１０１、１０２および１０３により一次反射されたレーザー光ＬＹ、ＬＭおよびＬＣを、対応する感光体ドラム３１（図１）に向けて２次反射する第２折り返しミラー１０５、１０６および１０７を含む。第１折り返しミラー１０４のみが、入射したレーザー光ＬＫを直接、感光体ドラム３１に向けて反射する。
このように半導体レーザー８１Ｙ〜８１Ｋから出射されたレーザー光ＬＹ〜ＬＫがポリゴンミラー５５で偏向され、走査レンズ９１〜９３を透過後、反射ミラー群５４を介して作像部３０Ｙ〜３０Ｋにおいて帯電された状態の感光体ドラム３１に照射される。これにより、作像部３０Ｙ〜３０Ｋごとにその感光体ドラム３１がその軸方向である主走査方向に沿ってレーザー光により露光走査される。
図２（ａ）に示すポリゴンミラー５５による偏向後の反射光ＲＬが通過する領域（平面視で概ね扇形の範囲）Ｄａは、感光体ドラム３１上における有効走査領域（画像形成領域）の主走査方向一方端から他方端までの間を１回露光走査するときの反射光ＲＬの走査角度範囲に相当する。１回の露光走査により感光体ドラム３１に形成される潜像が１走査ラインになる。
インデックスセンサー５４Ｙは、走査角度範囲Ｄａの外（非画像形成領域）であり、走査角度範囲Ｄａに入る直前の反射光ＲＬのみを受光する位置に配置されており、回転中のポリゴンミラー５５の偏向面１〜４のそれぞれで偏向されたレーザー光ＬＹを受光するごとに、その検出結果（ＩＮＤＥＸ信号）を順次、全体制御部１４に送る。
全体制御部１４は、Ｙ色について、インデックスセンサー５４ＹからＩＮＤＥＸ信号を受信するごとに、その検出タイミングに基づき、レーザー光ＬＹによる感光体ドラム３１上の有効走査領域に対する走査開始タイミングを１走査ラインごとに設定する。
具体的には、ポリゴンミラー５５の偏向面１〜４のそれぞれで偏向された後のレーザー光ＬＹがインデックスセンサー５４Ｙにより検出されるごとに、その検出タイミングから所定時間経過時に、１走査ラインの画像データに基づき半導体レーザー８１Ｙを駆動してレーザー光ＬＹの変調を開始させる。つまり、感光体ドラム３１への１走査ラインの書き込みが開始される。
他のインデックスセンサー５４Ｍ、５４Ｃ、５４Ｋもインデックスセンサー５４Ｙと同様に走査角度範囲Ｄａの外であり、走査角度範囲Ｄａに入る直前のレーザー光ＬＭ、ＬＣ、ＬＫのみを受光する位置に配置されている。Ｍ、Ｃ、Ｋ色もＹ色と同様に、インデックスセンサー５４Ｍ、５４Ｃ、５４Ｋによるレーザー光ＬＭ、ＬＣ、ＬＫの検出タイミングに基づき、レーザー光ＬＭ、ＬＣ、ＬＫによる有効走査領域に対する走査開始タイミングが１走査ラインごとに設定される。
＜全体制御部の構成＞
図４は、全体制御部１４の構成を示すブロック図である。
同図に示すように、全体制御部１４は、通信インターフェース（Ｉ／Ｆ）部６１と、ＣＰＵ６２と、ＲＯＭ６３と、ＲＡＭ６４と、画像処理部６５と、ＬＤ制御部６６と、パターン形成制御部６７と、パターンデータ記憶部６８を備える。
Ｉ／Ｆ部６１は、ＬＡＮボードなどのネットワークに接続するためのインターフェースである。
ＲＯＭ６３には、画像プロセス部１１、給紙部１２、定着部１３および操作部１５等を制御するために必要なプログラムが格納されている。ＲＯＭ６３に格納されているプログラムは、ＣＰＵ６２により読み出されて実行される。
ＲＡＭ６４は、プログラム実行時のＣＰＵ６２のワークエリアとして用いられる。
画像処理部６５は、外部の端末からＩ／Ｆ部６１を介して受信したプリントジョブのデータをＹ〜Ｋ色の画像データに変換し、変換後の画像データにγ補正などの画像処理を施す。
ＬＤ制御部６６は、ポリゴンミラー５５の偏向面１〜４が平面でない場合にその偏向面に存在する非平面性に依存して形成される画像の主走査方向の濃度ばらつきを抑制するための補正係数を用いて画像データを補正し、補正した画像データに基づき半導体レーザー（ＬＤ）８１Ｙ〜８１Ｋを駆動させてレーザー光ＬＹ〜ＬＫの発光を制御する。
パターン形成制御部６７は、補正係数を算出するのに用いる基準パターン（図１１）を記録シートＳに形成するパターン形成動作を実行する。このパターン形成動作については後述する。
パターンデータ記憶部６８は、基準パターンの形成に用いられるパターンデータ（画像データ）を予め記憶している。パターンデータは、パターン形成制御部６７によるパターン形成動作の実行の際に読み出される。
＜ＬＤ制御部の構成＞
図５は、ＬＤ制御部６６の構成を示すブロック図である。
同図に示すようにＬＤ制御部６６は、Ｙ〜Ｋ色別にＹ色ＬＤ制御部６６Ｙ、Ｍ色ＬＤ制御部６６Ｍ、Ｃ色ＬＤ制御部６６Ｃ、Ｋ色ＬＤ制御部６６Ｋを備える。これらのＬＤ制御部はいずれも基本的に同じ構成なので、ここではＫ色ＬＤ制御部６６Ｋの構成を説明し、他のＬＤ制御部６６Ｙ〜６６Ｃについては説明を省略する。
＜Ｋ色ＬＤ制御部の構成＞
図６は、Ｋ色ＬＤ制御部６６Ｋの構成を示すブロックである。
同図に示すようにＫ色ＬＤ制御部６６Ｋは、画像データ記憶部６６１と、補正部６６２と、ＬＤ駆動部６６３と、画素クロック発振器６６４を備える。
画像データ記憶部６６１は、画像処理後のＫ色画像データを格納する。
図７は、画像データ記憶部６６１の記憶領域６６５に１ページ分に相当するＫ色画像データの各画素の階調値（濃度値）Ｄｉｊが画素単位で格納されている様子を示す模式図であり、記憶領域６６５を主走査方向と副走査方向に２次元展開した様子を示している。
１つの桝目が１画素に対応しており、１画素の階調値は、ここでは複数、例えば０〜２５５までの２５６段階のうちのいずれかの値を示す。なお、ここでは１つの画素が１つのドットで示されるが、これとは別に１つの画素が複数個のドットで表現される場合には、その１つのドットが１つの桝目に対応するとみなすことができる。
各画素の階調値Ｄｉｊのｉは、副走査方向に順番に付された数値１、２、３・・を示し、ｊは、主走査方向に順番に付された数値１、２、３・・を示している。
同図では、主走査方向に沿った画素列が１走査ラインの潜像を形成するための画像データに相当し、ｉ＝１番目の走査ライン６０１を第１走査ライン、ｉ＝２番目の走査ライン６０２を第２走査ライン、ｉ＝３番目の走査ライン６０１を第３走査ライン、ｉ＝ｎ番目の走査ライン６０１を第ｎ走査ラインという。
図６に戻って、補正部６６２は、画像データ補正部６２１と、補正係数算出部６２２と、補正係数記憶部６２３を備える。
補正係数算出部６２２は、パターン検出センサー７による基準パターンの濃度検出結果に基づき画像データを補正するのに用いる補正係数を算出する。この算出方法については、後述する。
補正係数記憶部６２３は、不揮発性の記憶手段であり、補正係数算出部６２２により算出された補正係数のデータを記憶する。記憶されたデータは、補正係数の算出以降に実行されるプリントの際にその画像データを補正するために読み出される。
画像データ補正部６２１は、補正係数記憶部６２３から補正係数を読み出し、読み出した補正係数に基づき、画像データ記憶部６６１に格納されているＫ色画像データの各画素の階調値Ｄｉｊを補正する。
画素クロック発振器６６４は、水晶振動子などを有する発振器であり、一定周期（周波数）でＨレベルとＬレベルとが交互に繰り返してなるクロックパルス信号を画素クロックとしてＬＤ駆動部６６３に出力する。画素クロックの１周期が形成画像の１画素に相当する。
ＬＤ駆動部６６３は、ポリゴンミラー５５の回転中に偏向面１〜４のそれぞれで偏向されたレーザー光ＬＫによるインデックスセンサー５４ＫからのＩＮＤＥＸ信号を受信する度に、１走査ラインごとに補正後のＫ色画像データを画素クロック発振器６６４からの画素クロックに基づき変調した画像データＫにより半導体レーザー８１Ｋを発光制御してレーザー光ＬＫを画素単位で出射させ、感光体ドラム３１への書き込みを実行させる。この意味で、ＬＤ駆動部６６３と画素クロック発振器６６４は、画像データを画素クロックに基づき変調し、変調後の画像データを出力して光源を発光制御する光源駆動部といえる。
以下、図７に示す第１走査ライン６０１と第２走査ライン６０２の書き込みについて具体的に図８に示すタイミングチャートを用いて説明する。
＜第１走査ライン＞
ＬＤ駆動部６６３は、回転中のポリゴンモーター５７から基準位置信号（回転角０°を示す信号）を受信すると（図８の時点ｔａ）、所定の階調値を示す書き込みタイミング設定用の画像データを画素クロックに基づき変調してなる画像データ５５１を出力する。図８における画像データ５５１のパルス波形のうちＨレベルの部分が発光を示し、Ｌレベルの部分が消灯を示す。画像データ５５１に基づき半導体レーザー８１Ｋからレーザー光ＬＫが出射される。このレーザー光ＬＫの出射は、感光体ドラム３１への第１走査ライン６０１の書き込み開始前に、その書き込み開始タイミングを設定するためのものである。これを前発光という。
前発光により半導体レーザー８１Ｋから出射されたレーザー光ＬＫが、回転中のポリゴンミラー５５の偏向面１で偏向後、インデックスセンサー５４Ｋで検出されると（時点ｔｍ）、インデックスセンサー５４ＫからＩＮＤＥＸ信号が出力される。
ＬＤ駆動部６６３は、インデックスセンサー５４ＫからのＩＮＤＥＸ信号を受信すると、半導体レーザー８１Ｋの駆動を一旦停止して消灯させ（前発光の終了）、一定時間経過時（時点ｔｎ）に、第１走査ライン６０１の画像データ（各画素の階調値Ｄ11、Ｄ12、Ｄ13・・）を画素クロックに基づき変調したものを第１走査ライン６０１の画像データ５５１ａとして半導体レーザー８１Ｋに出力し、半導体レーザー８１Ｋを駆動させる。
上記と同様に画像データ５５１ａのパルス波形のうちＨレベルの部分が発光を示し、Ｌレベルの部分が消灯を示す。画素クロックの１周期分が１画素に相当し、画像データ５５１ａのパルス波形のＨレベルの高さ（振幅）の大小により半導体レーザー８１Ｋの発光量の大きさが変わるパルス振幅変調により、感光体ドラム３１上での１画素の照射量（露光量）が変わるようになっている。同図では振幅が一定の例を示しているが、例えば画素の階調値が大きいほど振幅が大きくなり、すなわち感光体ドラム３１の露光量が多くなり、それだけ形成画像の濃度が濃くなるように濃度設定が行われる。なお、１画素ごとに半導体レーザー８１Ｋの発光量が一定で発光時間を階調値により変えるパルス幅変調により露光時間を可変制御することにより濃度を変える構成でも良い。
半導体レーザー８１Ｋの駆動再開（時点ｔｎ）が感光体ドラム３１への第１走査ライン６０１の書き込み開始になる。
半導体レーザー８１Ｋは、画像データ５５１ａに基づき画素単位で階調値Ｄ11、Ｄ12、Ｄ13・・に応じた光量のレーザー光ＬＫを出射させ、感光体ドラム３１への第１走査ライン６０１の書き込みが実行される。この書き込みが終了すると（時点ｔｐ）、半導体レーザー８１Ｋの駆動が停止される。
＜第２走査ライン＞
第１走査ライン６０１の感光体ドラム３１への書き込み終了後、次にポリゴンモーター５７から回転角９０°を示す回転角信号を受信すると（時点ｔｄ）、上記と同様の前発光を画像データ５５２に基づき行う。
半導体レーザー８１Ｋから出射されたレーザー光ＬＫが、回転中のポリゴンミラー５５の偏向面２で偏向後、インデックスセンサー５４Ｋで検出され、インデックスセンサー５４ＫからのＩＮＤＥＸ信号を受信すると（時点ｔｑ）、ＬＤ駆動部６６３は前発光を終了して一定時間経過時（時点ｔｒ）に、図７に示す第２走査ライン６０１の画像データ（各画素の階調値Ｄ21、Ｄ22、Ｄ23・・）を画素クロックに基づき変調したものを第２走査ライン６０２の画像データ５５２ａとして出力し、半導体レーザー８１Ｋを駆動させる。
半導体レーザー８１Ｋの駆動再開（時点ｔｒ）が感光体ドラム３１への第２走査ライン６０２の書き込み開始になる。
半導体レーザー８１Ｋは、画像データ５５２ａに基づき画素単位で階調値Ｄ21、Ｄ22、Ｄ23・・に応じた光量のレーザー光ＬＫを出射させ、感光体ドラム３１への第２走査ライン６０２の書き込みが実行される。この書き込みが終了すると（時点ｔｓ）、半導体レーザー８１Ｋの駆動が停止される。
第３走査ライン６０３、第４走査ライン６０４についても前発光と書き込みが上記と同様の動作により繰り返し実行される。
すなわち、ポリゴンモーター５７から回転角１８０°（または２７０°）を示す回転角信号を受信すると、上記の前発光を行う。半導体レーザー８１Ｋから出射されたレーザー光ＬＫがポリゴンミラー５５の偏向面３（または４）で偏向後、インデックスセンサー５４Ｋで検出される。インデックスセンサー５４ＫからのＩＮＤＥＸ信号を受信すると前発光を終了し、一定時間経過時に第３走査ライン６０３（第４走査ライン６０４）の各画素の階調値Ｄ31、Ｄ32、Ｄ33・・（またはＤ41、Ｄ42、Ｄ43・・）を画素クロックに基づき変調したものを第３走査ライン６０３（または第４走査ライン６０４）の画像データとして出力し、半導体レーザー８１Ｋを駆動させる。
第５走査ライン６０５以降の各走査ラインについても基本的に上記と同じ書き込み動作になるが、第５走査ライン６０５の書き込み時には、ポリゴンミラー５５が第１走査ライン６０１の書き込み開始から丁度１回転した状態になるので、半導体レーザー８１Ｋから出射されたレーザー光ＬＫがポリゴンミラー５５の偏向面１で偏向される。次の第６走査ライン６０５の書き込み時には、半導体レーザー８１Ｋから出射されたレーザー光ＬＫが偏向面２で偏向される。
図９は、走査ラインの番号とポリゴンミラー５５の偏向面の番号との関係を示す図であり、走査ラインの番号が１、５、９・・に対して偏向面１が対応付けられ、走査ラインの番号が２、６、１０・・に対して偏向面２が対応付けられ、走査ラインの番号が３、７、１１・・に対して偏向面３が対応付けられ、走査ラインの番号が４、８、１２・・に対して偏向面４が対応付けられている。つまり、ｎ番目の走査ラインに対しどの偏向面が用いられるかが予め決められている。
第１走査ライン６０１以降、最後の走査ラインに対する書き込みが終了すると、１ページ相当の感光体ドラム３１への書き込み動作が終了したとして、画像形成動作を終了するか、２ページ目以降の書き込みを開始する。
＜ポリゴンミラーの偏向面の平面性について＞
上記のように偏向面１〜４のそれぞれごとに順番に１走査ラインの書き込みが行われる構成では、偏向面１〜４の全てが完全な平面であることが理想であるが、実際には上記のように微視的に偏向面が湾曲しているものが含まれることがあり得る。
図１０（ａ）は、ポリゴンミラー５５の偏向面１が平面であり、偏向面２〜４が湾曲形状になっている例を示す平面図である。
具体的に偏向面２は、回転方向（矢印Ｅ方向）一方端２ａから他方端２ｂに向かうに連れて平面（破線）に対して外側に凸状の山形に湾曲した形状の例を示している。また、偏向面３は、回転方向一方端から他方端に向かうに連れて平面（破線）に対して内側に凸状の山形に湾曲した形状の例を示している。偏向面４は、回転方向一方端から他方端に向かうに連れて平面（破線）に対して内側に凸状の山形に湾曲した部分と外側に凸状の山形に湾曲した部分とが連続した形状の例を示している。
ここで図１０（ｂ）は、偏向面２の拡大模式図を示し、図１０（ｃ）は、偏向面３の拡大模式図を示し、図１０（ｄ）は、偏向面４の拡大模式図を示している。なお、各図では反射面の湾曲や凹凸の様子を誇張して示しており、実際には極めて小さなものである。
ポリゴンミラー５５の偏向面が湾曲形状になっている場合、上記の「発明が解決しようとする課題」の項で説明したように形成画像の画質低下を招くおそれがあるので、本実施の形態では、次の基準パターン形成処理と濃度分布検出処理と補正係数算出処理と画像データ補正処理とをこの順に実行することにより、プリント時に形成される画像の画質低下の抑制を図っている。
＜基準パターン形成制御処理について＞
図１１は、記録シートＳ上に形成されたＫ色の基準パターン１１１〜１１４の構成例を示す図である。
同図に示すように基準パターン１１１〜１１４は、主走査方向に沿って長尺の細長状であり、副走査方向（シート搬送方向に相当）に一定の間隔をあけて記録シートＳ上に形成されている。
基準パターン１１１は、回転中のポリゴンミラー５５の偏向面１が光源部５１からのレーザー光ＬＫの照射位置に来る度にのみ、そのタイミングに同期して基準パターン１１１の画像データに基づき光源部５１からレーザー光ＬＫを出射し、出射したレーザー光ＬＫが偏向面１で偏向された後、偏向後のレーザー光ＬＫにより、帯電された感光体ドラム３１に書き込まれた複数本の走査ラインにより形成されたパターンである。
基準パターン１１２は、回転中のポリゴンミラー５５の偏向面２が光源部５１からのレーザー光ＬＫの照射位置に来る度にのみ、そのタイミングに同期して基準パターン１１２の画像データに基づき光源部５１からレーザー光ＬＫを出射し、出射したレーザー光ＬＫが偏向面２で偏向された後、偏向後のレーザー光ＬＫにより、帯電された感光体ドラム３１に書き込まれた複数本の走査ラインにより形成されたパターンである。
同様に、基準パターン１１３（または１１４）は、回転中のポリゴンミラー５５の偏向面３（または４）が光源部５１からのレーザー光ＬＫの照射位置に来る度にのみ、そのタイミングに同期して基準パターン１１３（または１１４）の画像データに基づき光源部５１からレーザー光ＬＫを出射し、出射したレーザー光ＬＫが偏向面３（または４）で偏向された後、偏向後のレーザー光ＬＫにより、帯電された感光体ドラム３１に書き込まれた複数本の走査ラインにより形成されたパターンである。
基準パターン１１１〜１１４のそれぞれに対して光源部５１から出射されるレーザー光ＬＫの光量は同じになっている。
同図の例を見ると、基準パターン１１１については主走査方向に沿った濃度分布が一様になっているが、基準パターン１１２〜１１４については、一様ではなく主走査方向に沿って濃淡が生じていることが判る。
具体的には基準パターン１１２は、主走査方向中央部よりも主走査方向両端部の方が濃くなっている。これは、偏向面２の湾曲形状により、図２４（ｃ）に示す走査ライン９３２のように主走査方向両端部ではドット９５２の分布密度が上がったからである。
一方、基準パターン１１３は、主走査方向中央部よりも主走査方向両端部の方が淡くなっている。これは、偏向面３の湾曲形状により、図２４（ｃ）に示す走査ライン９３３のように主走査方向両端部ではドット９５３の分布密度が下がったからである。また、基準パターン１１４は、偏向面４の湾曲形状により、主走査方向中央よりも左側部分が基準パターン１１３と同様の濃度分布になっており右側部分が基準パターン１１２と同様に濃度分布になっている。
このように偏向面が湾曲していると、通常のプリント時でも記録シートＳ上に形成された画像の主走査方向の濃度分布に偏向面の湾曲の程度に応じた大きさのばらつきが生じ、これが偏向面の湾曲形状に起因する形成画像の画質低下を生じさせることになる。
ポリゴンミラー５５の偏向面ごとに、湾曲した偏向面による１走査ラインの形成画像にどの程度の主走査方向の濃度ばらつきが生じるかは、記録シートＳ上に形成された基準パターンの主走査方向の濃度分布を検出すれば事前に判る。
そこで、ポリゴンミラー５５の偏向面のそれぞれごとに、当該偏向面を用いて基準パターンを形成し、形成された基準パターンの主走査方向の濃度分布を検出し、その検出結果に応じて、以降のプリント時に用いる画像データのうち、その偏向面に向けて光源部５１からレーザー光を出射させるのに用いられる画像データを補正する。
これにより、ポリゴンミラー５５の偏向面が湾曲形状でも、実際に感光体ドラム３１に書き込まれた走査ラインの画像の主走査方向の濃度分布を一様にすることができる。
図１２は、基準パターン１１１〜１１４を形成するための画像データの各画素の階調値が画素単位でパターンデータ記憶部６８の記憶領域６８０に格納されている様子を示す模式図であり、記憶領域６８０を主走査方向と副走査方向に２次元展開した様子を示しており、階調値が０と１０の例を示している。階調値の０は光量が０、つまり非発光を示し、階調値の１０は階調値１０に相当する光量で発光することを示している。
同図に示すように１走査ラインごとに同じ階調値になっており、主走査方向の並び順の番号が奇数の画素について階調値が１０、偶数の画素について階調値が０になっている。
１走査ラインごとに、主走査方向に並ぶ各画素の階調値が１０、０、１０、０、１０・・になっているので、基準パターン１１１〜１１４の画像データは、１走査ラインごとに主走査方向に露光されるドット（以下「黒画素」という。）データと露光されないドット（以下「白画素」という。）データが交互に並ぶパターンデータということができる。これにより、基準パターンを構成する１走査ラインは、図１１の吹き出しの拡大図に示すように黒画素と白画素とが主走査方向に交互に並ぶ画像になる。
このようにしたのは、主走査方向に複数個の黒画素を連続配置するよりも隣り合う２つの黒画素の間に白画素を介在させた方が、湾曲している偏向面により形成される画像の濃度差を判別し易くなるからである。
具体的には、湾曲の程度が大きく、例えば図２４（ｃ）に示す間隔βがさらに狭くなり複数の黒画素９５２が相互に重なり合って黒のベタ画像のようになってしまうと、間隔βに差があっても検出濃度値が変わらない（検出感度がほとんどない）状態になる。
これに対し、２つの黒画素の間に白画素を介在させれば、間隔βがある程度狭くなってもベタ画像になるまでに至らないことが多くなり、間隔βが変われば検出濃度値も変わり、湾曲の程度に応じてより精度の高い補正係数を算出し易くなるからである。なお、黒画素と白画素とが主走査方向に１個ずつ交互に並ぶ構成に限られず、連続する２個以上の黒画素の列と連続する２個以上の白画素の列とが交互に並ぶ構成とすることもできる。つまり、１以上の黒画素と１以上の白画素とが交互に並ぶ構成とすることができる。
基準パターン１１１は、上記のようにポリゴンミラー５５の偏向面１でのみ偏向されたレーザー光ＬＫにより形成されるパターンであり、偏向面１〜４のうち偏向面１に対応する走査ライン番号は、図９に示す対応関係から１、５、９・・になる。
このことから基準パターン１１１は、回転中のポリゴンミラー５５の偏向面１が光源部５１からのレーザー光ＬＫの照射位置に来る度に、そのタイミングに同期して、第１走査ライン６８１、第５走査ライン６８５、第９走査ライン６８９・・の順にその走査ラインの画像データに基づき光源部５１からレーザー光ＬＫが出射されることにより形成されるパターンということができる。このことは、通常のプリント時と同様である。
具体的には、図１３（ａ）のタイミングチャートに示すようにポリゴンミラー５５の回転角が０°になると（時点ｔａ）、上記の前発光が開始され、時間Δｔ遅れてＩＮＤＥＸ信号が受信されると前発光を終了して、所定時間経過時に第１走査ライン６８１の画像データ（各画素の階調値１０、０、１０、０・・）を画素クロック発振器６６４からの画素クロックに基づき変調した画像データにより半導体レーザー８１Ｋの駆動が開始される（時点ｔ１）。
半導体レーザー８１Ｋから出射されたレーザー光ＬＫが偏向面１で偏向され、偏向後のレーザー光ＬＫにより、回転中に帯電された感光体ドラム３１上が露光走査され、第１走査ライン６８１の潜像が形成される（１回目の露光走査）。時点ｔ１〜ｔ２が感光体ドラム３１上における有効走査領域に対するレーザー光ＬＫによる１走査ラインの露光走査に要する時間に相当し、時点ｔ１が露光走査開始、時点ｔ２が露光走査終了になる。
１回目の露光走査の終了後、再度、ポリゴンミラー５５の回転角が０°に至る時点ｔｂまでの間、半導体レーザー８１Ｋは消灯したままになる。つまり偏向面２〜４についてはレーザー光ＬＫが照射されず、偏向面２〜４の影響を受けないようになっている。
ポリゴンミラー５５の回転角が再度０°に至ると（時点ｔｂ）、１回目の露光走査と同様の制御が繰り返し実行される。すなわち、前発光の開始、ＩＮＤＥＸ信号の受信、前発光の終了から所定時間経過時に第５走査ライン６８５の画像データ（各画素の階調値１０、０、１０、０・・）を画素クロックに基づき変調した画像データにより半導体レーザー８１Ｋの駆動が開始される。半導体レーザー８１Ｋから出射されたレーザー光ＬＫが偏向面１で偏向され、偏向後のレーザー光ＬＫにより、帯電状態で回転中の感光体ドラム３１上に第５走査ライン６８５の潜像が形成される（２回目の露光走査）。
そして、１回目の露光走査終了から２回目の露光走査開始までの間と同様に、２回目の露光走査の終了後、再度、ポリゴンミラー５５の回転角が０°に至る時点ｔｃまでの間、半導体レーザー８１Ｋは消灯したままになる。
ポリゴンミラー５５の回転角が再度０°に至ると（時点ｔｃ）、１回目、２回目の露光走査と同様に、前発光の開始、ＩＮＤＥＸ信号の受信、前発光の終了から所定時間経過時に第９走査ライン６８９の画像データ（各画素の階調値１０、０、１０、０・・）を画素クロックに基づき変調した画像データにより半導体レーザー８１Ｋの駆動が開始される。半導体レーザー８１Ｋから出射されたレーザー光ＬＫが偏向面１で偏向され、偏向後のレーザー光ＬＫにより、帯電状態で回転中の感光体ドラム３１上に第９走査ライン６８９の潜像が形成される（３回目の露光走査）。以降、上記同様に第１３走査ライン、第１７走査ライン・・の順に露光走査の動作が繰り返し実行され、感光体ドラム３１上に基準パターン１１１の静電潜像が形成される。
ポリゴンミラー５５が１回転する間に偏向面１でのみレーザー光ＬＫが偏向されて１走査ラインが形成されるので、基準パターン１１１は、副走査方向に隣り合う関係になる第１走査ライン６８１と第５走査ライン６８５との副走査方向の間隔、第５走査ライン６８５と第９走査ライン６８９との副走査方向の間隔・・・がそれぞれ３本の走査ラインの幅相当分、空いており、何も画像が形成されていない領域になる（図１１の吹き出しの拡大図参照）。このことは、他の基準パターン１１２〜１１４についても同様である。
図１２に戻って、基準パターン１１２は、ポリゴンミラー５５の偏向面２でのみ偏向されたレーザー光ＬＫにより形成されるパターンであるので、回転中のポリゴンミラー５５の偏向面２が光源部５１からのレーザー光ＬＫの照射位置に来る度に、そのタイミングに同期して、第２走査ライン６８２、第６走査ライン６８６・・の順にその走査ラインの画像データに基づき光源部５１からレーザー光ＬＫが出射されることにより形成される。
具体的には、図１３（ｂ）のタイミングチャートに示すようにポリゴンミラー５５の回転角が９０°になると（時点ｔｄ）、前発光が開始され、その後、ＩＮＤＥＸ信号が受信されると前発光を終了して、所定時間経過時に第２走査ライン６８２の画像データ（各画素の階調値１０、０、１０、０・・）を画素クロック発振器６６４からの画素クロックに基づき変調した画像データにより半導体レーザー８１Ｋの駆動が開始される。
半導体レーザー８１Ｋから出射されたレーザー光ＬＫが偏向面２で偏向され、偏向後のレーザー光ＬＫにより、帯電状態で回転中の感光体ドラム３１上が露光走査され、第２走査ライン６８２の潜像が形成される（１回目の露光走査）。
１回目の露光走査の終了後、再度、ポリゴンミラー５５の回転角が９０°に至る時点ｔｅまでの間、半導体レーザー８１Ｋは消灯したままになる。
ポリゴンミラー５５の回転角が再度９０°に至ると（時点ｔｅ）、１回目の露光走査と同様の制御が繰り返し実行される。すなわち、前発光の開始、ＩＮＤＥＸ信号の受信、前発光の終了から所定時間経過時に第６走査ライン６８６の画像データ（各画素の階調値１０、０、１０、０・・）をの画素クロックに基づき変調した画像データにより半導体レーザー８１Ｋの駆動が開始される。半導体レーザー８１Ｋから出射されたレーザー光ＬＫが偏向面２で偏向され、偏向後のレーザー光ＬＫにより、帯電状態で回転中の感光体ドラム３１上に第６走査ライン６８６の潜像が形成される（２回目の露光走査）。
２回目の露光走査の終了後、再度、ポリゴンミラー５５の回転角が９０°に至る時点までの間、半導体レーザー８１Ｋは消灯したままになる。ポリゴンミラー５５の回転角が再度９０°に至ると、１回目、２回目の露光走査と同様に３回目の露光走査が実行される。以降、上記の各制御が繰り返し実行される。
他の基準パターン１１３、１１４についても同様である。
すなわち、基準パターン１１３（または１１４）は、ポリゴンミラー５５の偏向面３（または４）でのみ偏向されたレーザー光ＬＫにより形成されるパターンであり、回転中のポリゴンミラー５５の偏向面３（または４）が光源部５１からのレーザー光ＬＫの照射位置に来る度に、そのタイミングに同期して、第３走査ライン６８３、第７走査ライン６８６・・（または第４走査ライン６８４、第８走査ライン６８８・・）の順にその走査ラインの画像データに基づき光源部５１からレーザー光ＬＫが出射されて形成される。
図１３（ｃ）、（ｄ）のタイミングチャートに示すようにポリゴンミラー５５の回転角が１８０°（または２７０°）になると（時点ｔｆまたはｔｇ）、前発光が開始され、その後、ＩＮＤＥＸ信号が受信されると前発光を終了して、所定時間経過時に第３走査ライン６８３（または第４走査ライン６８４）の画像データ（各画素の階調値１０、０、１０、０・・）を画素クロックに基づき変調した画像データにより半導体レーザー８１Ｋの駆動が開始される。
半導体レーザー８１Ｋから出射されたレーザー光ＬＫが偏向面３（または４）で偏向され、偏向後のレーザー光ＬＫにより、帯電状態で回転中の感光体ドラム３１上が露光走査され、第３走査ライン６８３（または第４走査ライン６８４）の潜像が形成される（１回目の露光走査）。
１回目の露光走査の終了後、再度、ポリゴンミラー５５の回転角が１８０°（または２７０°）に至る時点ｔｈ（またはｔｉ）までの間、半導体レーザー８１Ｋは消灯したままになる。
ポリゴンミラー５５の回転角が再度１８０°（または２７０°）に至ると時点（ｔｈまたはｔｉ）、１回目の露光走査と同様の制御が繰り返し実行される。すなわち、前発光の開始、ＩＮＤＥＸ信号の受信、前発光の終了から所定時間経過時に第７走査ライン６８７（または第８走査ライン６８８）の画像データ（各画素の階調値１０、０、１０、０・・）を画素クロックに基づき変調した画像データにより半導体レーザー８１Ｋの駆動が開始される。半導体レーザー８１Ｋから出射されたレーザー光ＬＫが偏向面３（または４）で偏向され、偏向後のレーザー光ＬＫにより、帯電状態で回転中の感光体ドラム３１上に第７走査ライン６８７（または第８走査ライン６８８）の潜像が形成される（２回目の露光走査）。上記と同様に各制御が繰り返し実行される。
Ｋ色の基準パターン１１１〜１１４の形成動作は、基準パターン１１１、１１２、１１３、１１４の順に別々に一定時間をあけて実行される。これにより、回転中の感光体ドラム３１上には、基準パターン１１１〜１１４の潜像がこの順に別々に形成されていく。
回転中の感光体ドラム３１上に形成されたＫ色の基準パターン１１１〜１１４の各潜像は、その形成順に現像部３３でＫ色のトナーで現像され、現像後の基準パターン１１１〜１１４のＫ色のトナー像は、一次転写ローラー３４により中間転写ベルト１６上に一次転写された後、二次転写位置４６で二次転写ローラー４５により１枚の記録シートＳ上に二次転写され、定着部１３で記録シートＳに定着される。図１１は、定着後の記録シートＳ上に形成されたＫ色の基準パターン１１１〜１１４の例を示している。このように基準パターンのそれぞれごとに、帯電、露光、現像、転写の一連の処理が実行される。
定着部１３を通過した記録シートＳがパターン検出センサー７の検出位置を通過する間に、記録シートＳ上のＫ色の基準パターン１１１〜１１４がこの順にパターン検出センサー７により検出される。
＜基準パターンの主走査方向の濃度分布について＞
図１４は、パターン検出センサー７により検出されたＫ色の基準パターンの主走査方向の濃度分布のグラフを示す図であり、（ａ）が基準パターン１１１の濃度分布のグラフ１９１を示し、（ｂ）が基準パターン１１２の濃度分布のグラフ１９２を示し、（ｃ）が基準パターン１１３の濃度分布のグラフ１９３を示し、（ｄ）が基準パターン１１４の濃度分布のグラフ１９４を示している。各図において、横軸が主走査方向の位置を示し、縦軸が濃度の大きさを示している。
パターン検出センサー７は、発光部と、主走査方向に並ぶ多数の光電変換素子とを有し、発光部から一定の光量の光を記録シートＳ上の基準パターンに一様に照射させ、その反射光を各光電変換素子が受光して、各光電変換素子が受光量の大きさに応じた電気信号（例えば、電圧値）を出力するものである。
基準パターンを構成する黒画素の主走査方向における分布密度が高いほど反射光の光量が少なくなり、分布密度が低いほど反射光の光量が多くなるので、各光電変換素子から出力される電圧値の大きさが基準パターンの濃度の濃淡を表すものになる。このため、各光電変換素子の出力電圧値の大きさを検出することにより基準パターンの主走査方向の濃度分布を取得することができる。
本実施の形態では、パターン検出センサー７の濃度検出結果に基づき、感光体ドラム３１上における有効走査領域の主走査方向一方端から他方端までの間を１画素分の幅の大きさで区切った複数の異なる所定位置のそれぞれごとにその位置とその位置に対応する濃度値とを一対一に対応付けたものを濃度分布として検出する。
図１４（ａ）に示すように基準パターン１１１の濃度は、主走査方向一方端の位置Ａから他方端の位置Ｂまでの間に亘って基準値Ｒで略一定になっている。
上記のように基準パターン１１１は、ポリゴンミラー５５の偏向面１のみが用いられて形成されたパターンであり、図１２に示すように基準パターン１１１を形成するための画像データである第１走査ライン６８１、第５走査ライン６８５・・・のそれぞれは、各黒画素の階調値が全て同じ値（＝１０）になっている。このため、平面である偏向面１については、感光体ドラム３１上における第１、第５・・の各走査ラインの各画素の露光位置が図２４（ｃ）に示す走査ライン９３１のように本来の位置になり、各黒画素に対するレーザー光ＬＫの光量が同じなので、走査ラインごとに主走査方向一方端から他方端までの間で濃度差が生じることもない。
これに対し、図１４（ｂ）に示す基準パターン１１２の濃度分布のグラフ１９２を見ると、主走査方向中央から一方端の位置Ａと他方端の位置Ｂのそれぞれに向かうに伴って高濃度になっている。上記のように基準パターン１１２を形成するための画像データである第２走査ライン６８２、第６走査ライン６８６・・・のそれぞれの各画素の階調値は、基準パターン１１１を形成するための画像データである第１走査ライン６８１の各画素の階調値と同じであり、基準パターン形成の実行条件が異なるのは、どの偏向面を用いるかだけである。
このため平面の偏向面１を用いて形成された基準パターン１１１の主走査方向の濃度分布が一様であるのに対し、偏向面２を用いて形成された基準パターン１１２の主走査方向の濃度が一様でないことは、偏向面２の平面性が確保されておらず湾曲形状になっていると判断することができる。このことは、図１４（ｃ）に示す基準パターン１１３の濃度分布のグラフ１９３および図１４（ｄ）に示す基準パターン１１４の濃度分布のグラフ１９４についても同様である。
基準パターンの形成も通常のプリントジョブの画像形成もポリゴンミラー５５の偏向面１〜４を用いることは同じなので、通常のプリントジョブにおいて階調値が同じ画素の画像データに基づき半導体レーザーを駆動して画像形成を行っても、偏向面２〜４を用いて形成された走査ラインについては、基準パターン１１２〜１１４と同様に主走査方向の濃度分布が一様ではない画像が形成されることになる。
これを解消するため本実施の形態では、偏向面ごとに、パターン検出センサー７による検出結果から得られた基準パターンの主走査方向の濃度分布特性（グラフを表す関数）の逆特性を示す関数を画像データ補正のための補正係数（補正情報）として求め、以降に実行されるプリントジョブの画像データを事前に求めた補正係数の適用により補正する制御を行う。この補正係数は、補正係数算出部６２２により算出され、補正係数記憶部６２３に記憶される。本実施の形態では、補正係数がＹ〜Ｋ色のそれぞれについて共用され、Ｙ〜Ｋ色のそれぞれごとに画像データがその共通の補正係数の適用により補正される。
＜画像データの補正係数＞
画像データの補正係数、すなわち基準パターンの主走査方向の濃度分布に対する逆特性の関数は、例えば偏向面２については図１４（ｂ）に示す一点鎖線のグラフ１９２ａで表され、偏向面３については図１４（ｃ）に示す一点鎖線のグラフ１９３ａで表され、偏向面４については図１４（ｄ）に示す一点鎖線のグラフ１９４ａで表される。
画像データの補正係数は、具体的に次のようにして求められる。
例えば、偏向面２について説明すると、グラフ（関数）１９２ａで示されるように濃度が予め決められた基準値Ｒになっている位置（図１４（ｂ）では主走査方向中央）を基準位置とし、基準位置以外の主走査方向のそれぞれの位置において、基準位置の濃度値Ｒから、その位置の濃度値（例えば位置ＢではＱａ）を差し引いた値Ｑを階調値に換算し、換算した値を補正係数とする。グラフ１９２ａの例では補正係数がマイナスになり、グラフ１９３ａの例では補正係数がプラスになる。
補正係数の算出方法は、他の偏向面３、４についても同様である。求めた補正係数は、補正係数記憶部６２３に記憶される。なお、基準値Ｒを予め決めておく構成に代えて、例えば各位置の濃度値からその平均値を算出して、算出した平均値を基準値Ｒとする構成をとることもできる。
図１５は、偏向面１〜４に対応する画像データの補正係数が補正係数記憶部６２３の記憶領域７００に格納されている様子を示す図であり、主走査方向に並ぶ補正係数ａ11、ａ12・・・の列７０１が偏向面１に対する補正係数を示し、補正係数ａ21、ａ22・・・の列７０２が偏向面２に対する補正係数を示し、補正係数ａ31、ａ32・・・の列７０３が偏向面３に対する補正係数を示し、補正係数ａ14、ａ42・・・の列７０４が偏向面４に対する補正係数を示している。
１つの補正係数は、１つの画素に対応しており、主走査方向に沿った並び順に付された番号１、２、３・・は、主走査方向の異なる位置に形成される画素の番号１、２、３・・に１対１に対応している。
従って、例えば偏向面１に対応する補正係数ａ11は、図７に示す第１走査ライン６０１の第１番目の画素の階調値Ｄ11、第５走査ライン６０５の第１番目の画素の階調値Ｄ51・・のそれぞれに適用される共通の補正係数になる。同様に、補正係数ａ12は、第１走査ライン６０１の第２番目の画素の階調値Ｄ12、第５走査ライン６０５の第２番目の画素の階調値Ｄ52・・のそれぞれに適用される共通の補正係数になる。
また、例えば偏向面２に対応する補正係数ａ22は、図７に示す第２走査ライン６０２の第２番目の画素の階調値Ｄ22、第６走査ライン６０６の第２番目の画素の階調値Ｄ62・・のそれぞれに適用される共通の補正係数になる。
元の画像データ（補正前の画像データ）の各画素の階調値に対する補正係数の適用は、ここでは本来の階調値に補正係数を加算することにより行われる。例えば、元の画像データの第２走査ライン６０２における第１番目の画素の階調値Ｄ21の例では、（Ｄ21＋ａ21）になるが、上記のようにａ21がマイナスなので、補正後の階調値は、本来の階調値Ｄ21よりも低い値に補正されることになる。
このように補正係数は、濃度分布のグラフの主走査方向の異なる位置（画素単位の位置）ごとに算出され、それぞれの主走査方向位置ごとに、濃度分布の主走査方向位置と同じ位置関係にある画素についてその画素の階調値（濃度を示すデータ）が当該位置における濃度値（例えば、図１４（ｂ）のＱａ）に基づき本来の値に対して濃度が高くなる値または低くなる値に補正される。このように濃度分布の主走査方向位置のそれぞれごとにその位置における検出濃度値と同じ位置に存する画素とを関係付けることを主走査方向位置の同期と捉えれば、上記の補正係数による補正は、形成すべき画像の元の画像データに対して、検出された濃度分布を用い、当該濃度分布の主走査方向位置と同期させて行う補正ということができる。
図１６は、補正係数による補正後の画像データに基づき光源部５１から出射されるレーザー光の光量の大小（光量値）を示す波形を偏向面１〜４のそれぞれごとに模式的に示す図である。なお、同図では補正前の画像データについてその全画素が同じ階調値であり、補正がなかったとした場合に発光量が基準値Ｒになる場合の例を示している。また、光量値の大きさは、基準値Ｒに対してＨ側（上側）に行くに連れて大きくなり、基準値Ｒに対してＬ側（下側）に行くに連れて小さくなる関係になっている。
同図に示すように偏向面１に対するレーザー光の光量値の波形７１１を見ると、時点ｔ１（露光走査開始）から時点ｔ２（露光走査終了）までの間に亘って光量値が基準値Ｒで略一定になっている。
これに対し、偏向面２に対するレーザー光の光量値の波形７１２を見ると、上に凸の山形形状になっており、光量値が時点ｔ１とｔ２の中間では基準値Ｒに等しく、時点ｔ１とｔ２では基準値Ｒよりも低くなっている。また、偏向面３に対するレーザー光の光量値の波形７１３は下に凸の山形形状になっており、偏向面４に対するレーザー光の光量値の波形７１４は波形７１３と７１２とを連結したような波形になっている。
波形７１２は図１４（ｂ）に示す補正係数のグラフ１９２ａの波形に類似しており、波形７１３は図１４（ｃ）に示す補正係数のグラフ１９３ａの波形に類似しており、波形７１４は図１４（ｄ）に示す補正係数のグラフ１９４ａの波形に類似している。このことからポリゴンミラー５５の偏向面ごとに、補正後の画像データに基づくレーザー光の光量値の波形は補正係数のグラフに類似した形状の波形になるといえる。
＜画像データの補正方法＞
図１７は、画像データ記憶部６６１の記憶領域６６５に画素単位で格納されている画像データの各画素の階調値が補正前後で変化する様子を示す模式図であり、（ａ）が補正前を示し、（ｂ）が補正後を示している。
図１７（ａ）に示すように補正前では、全画素の階調値が同じ値、ここでは１０になっており、図１７（ｂ）に示すように補正後では、ポリゴンミラー５５の偏向面１に対応する第１走査ライン６０１、第５走査ライン６０５・・については、階調値が１０で補正前と変わっていない。これにより、図１６に示すグラフ７１１のようにレーザー光の光量値も各画素について基準値Ｒで一定になる。
一方、ポリゴンミラー５５の偏向面２に対応する第２走査ライン６０２、第６走査ライン６０６・・については、主走査方向中央付近では、階調値が１０で補正前と変わっていないが、主走査方向両端の位置Ａ、Ｂの付近では、階調値が８になっており、補正前よりも低くなっている。これにより、偏向面２に照射されるレーザー光の光量値が図１６に示すグラフ７１２のように主走査方向中央部に対して両端部の方が低くなる。
従って、図２４（ｃ）に示す第２走査ライン９３２のように偏向面２の湾曲形状に起因して感光体ドラム３１上において主走査方向両端部で黒画素の主走査方向のピッチが本来より狭くなっても、レーザー光の光量値が低くなる分、その黒画素の濃度も下がる。これにより、レーザー光の光量を補正しない従来の構成のように主走査方向中央よりも両端部の方がユーザーの目に高濃度に映るといったことが抑制される。
また、ポリゴンミラー５５の偏向面３に対応する第３走査ライン６０３、第７走査ライン６０７・・については、主走査方向中央付近では、階調値が１０で補正前と変わっていないが、主走査方向両端の位置Ａ、Ｂの付近では、階調値が１２になっており、補正前よりも高くなっている。これにより、偏向面３に照射されるレーザー光の光量値が図１６に示すグラフ７１３のように主走査方向中央部に対して両端部の方が高くなる。
従って、図２４（ｃ）に示す第３走査ライン９３３のように偏向面３の湾曲形状に起因して感光体ドラム３１上において主走査方向両端部で黒画素の主走査方向のピッチが本来より広くなっても、レーザー光の光量値が高くなる分、その黒画素の濃度が上がる。これにより、レーザー光の光量を補正しない従来の構成のように主走査方向中央よりも両端部の方がユーザーの目に低濃度に映ることが抑制される。
同様に、ポリゴンミラー５５の偏向面４に対応する第４走査ライン６０４、第８走査ライン６０８・・についても階調値が偏向面４に対応する補正係数（図１４（ｄ）のグラフ１９４ａ）に基づき補正前から変わり、偏向面４に照射されるレーザー光の光量値の波形が図１６に示すグラフ７１４のように変化する。これにより、レーザー光の光量を補正しない従来の構成に比べて主走査方向に濃度ムラがあるようにユーザーの目に映ることが抑制される。
＜画像データの補正係数の算出と画像データの補正の制御＞
図１８は、画像データの補正係数の算出とプリントジョブ実行の際の画像データの補正処理の内容を示すフローチャートであり、プリンター１０に電源が投入された状態で一定時間が経過する度に全体制御部１４により繰り返し実行される。
同図に示すように補正係数の算出の実行指示が受け付けられたか否かを判断する（ステップＳ１）。この判断は、操作部１５に設けられた補正係数算出指示キー（不図示）がユーザーまたはサービスマンにより押下されたことにより行われる。ユーザーまたはサービスマンは、新品のプリンター１０がオフィスなどに最初に納品されたときや納品時以降の任意のときに画像データの補正係数の算出の実行を補正係数算出指示キーにより指示することができる。
補正係数の算出の実行指示が受け付けられていないことを判断すると（ステップＳ１で「Ｎｏ」）、プリント指示が受け付けられたか否かを判断する（ステップＳ８）。プリント指示が受け付けられていないことを判断すると（ステップＳ８で「Ｎｏ」）、当該制御を終了する。この終了から一定時間が経過して当該制御が再度開始されたときに上記の実行指示が受け付けられたことを判断すると（ステップＳ１で「Ｙｅｓ」）、ポリゴンモーター５７の回転駆動を開始させ（ステップＳ２）、ポリゴンモーター５７の回転速度が安定すると（ステップＳ３で「Ｙｅｓ」）、Ｋ色の基準パターン１１１〜１１４を記録シートＳにプリントするパターン形成動作を行う（ステップＳ４）。
パターン形成動作は、パターン形成制御部６７により、偏向面１〜４のそれぞれごとに、上記の帯電、露光、現像、転写、定着の各部が制御、すなわちＫ色の作像部３０Ｋ、光走査部９、中間転写ベルト１６、給紙部１２、二次転写ローラー４５、定着部１３などが制御されることにより行われる。
基準パターン１１１〜１１４の形成は、偏向面１のみによる基準パターン１１１、偏向面２のみによる基準パターン１１２、偏向面３のみによる基準パターン１１３、偏向面４のみによる基準パターン１１４の順に一定時間をあけて実行される。これにより、図１１に示すように記録シートＳの搬送方向先端側から後端側にかけてＫ色の基準パターン１１１、１１２、１１３、１１４のトナー像がこの順に相互にシート搬送方向に一定間隔をあけた状態で記録シートＳに形成される。
定着部１３を通過した記録シートＳがパターン検出センサー７の検出位置を通過する際に記録シートＳに形成された基準パターン１１１〜１１４のトナー像がパターン検出センサー７により基準パターン１１１、１１２、１１３、１１４の順に別々に検出されると、その検出結果を取得する（ステップＳ５）。ここでは、上記のように基準パターンの主走査方向の濃度分布が検出される。
そして、パターン検出センサー７による主走査方向の濃度分布の検出結果に基づき、基準パターン１１１〜１１４のそれぞれごとに画像データの補正係数（図１４に示すグラフ（関数）１９１ａ〜１９４ａ）を算出する（ステップＳ６）。
算出した補正係数を偏向面１〜４のそれぞれごとに対応付けて補正係数記憶部６２３の記憶領域７００（図１５）に格納して（ステップＳ７）、当該制御を終了する。
この終了から一定時間が経過して当該制御が再度開始されたときにプリント指示が受け付けられたことを判断すると（ステップＳ８で「Ｙｅｓ」）、ポリゴンモーター５７の回転駆動を開始させ（ステップＳ９）、補正係数記憶部６２３の記憶領域７００に格納されている画像データの補正係数を読み出す（ステップＳ１０）。
そして、読み出した補正係数に基づいて、当該プリントで用いられるＹ〜Ｋ色の画像データ（図１７（ａ））を補正する（ステップＳ１１）。この補正は、Ｙ〜Ｋ色の画像データのそれぞれごとに、上記のようにポリゴンミラー５５の偏向面１に対応する第１走査ライン、第５走査ライン・・の各画像データについては、その画素ごとに、偏向面１用の補正係数ａ11、ａ12、ａ13・・・のうちその画素に対応する１つの補正係数を適用することにより行われる。偏向面２〜４のそれぞれについても同様である（図１７（ｂ））。
ポリゴンモーター５７の回転速度が安定すると（ステップＳ１２で「Ｙｅｓ」）、補正後のＹ〜Ｋ色の画像データを用いて画像形成を実行して（ステップＳ１３）、当該制御を終了する。
この終了から一定時間が経過して当該制御が開始されたときに、補正係数の算出の実行指示が再度受け付けられたことを判断すると（ステップＳ１で「Ｙｅｓ」）、ステップＳ２〜Ｓ７の処理を実行する。この際、ステップＳ７では、新たに算出された補正係数が上書き保存される。
なお、上記では操作部１５のキー押下により補正係数算出の実行指示が受け付けられたと判断する構成例を説明したが、これに限られない。例えば、光走査部９が新品に交換された場合にその交換を判断すると補正係数算出の実行指示が受け付けられたとする構成をとることもできる。この交換の判断は、次のようにして行うことができる。
すなわち、上記の前発光においてポリゴンミラー５５が１回転する間にインデックスセンサー５４ＫからＩＮＤＥＸ信号が４回出力される。このＩＮＤＥＸ信号の１回目の受信から２回目の受信までの時間（図８の時点ｔｍ〜ｔｑ）、２回目の受信から３回目の受信までの時間、３回目の受信から４回目の受信までの時間、４回目の受信から次の２回転目の最初の受信までの時間をそれぞれ計測する。この各時間は、光走査部９のそれぞれごとに微小ではあるが異なる。このことから、ある時点で計測された４個の計測時間を記憶しておき、これ以降の時点で計測された４個の計測時間と、記憶されている過去の４個の計測時間とを比較して、双方が完全に一致していれば光走査部９が交換されておらず、一つでも計測時間が不一致であれば、光走査部９が新品に交換されたと判断できる。
以上説明したように、本実施の形態では、ポリゴンミラー５５の偏向面１〜４のそれぞれごとにその偏向面を用いて実際にプリント時と同じ条件、すなわち露光走査、現像、転写の各工程により記録シートＳ上に基準パターン１１１〜１１４を形成して、形成された基準パターン１１１〜１１４の主走査方向の濃度分布の検出結果に基づき偏向面ごとに画像データの補正係数を算出しておき、以降の画像形成時に画像データをその補正係数で補正するので、偏向面１〜４が正規の平面に対して湾曲形状になっていても、形成画像の主走査方向の濃度差（ムラ）を抑制することができる。
〔実施の形態２〕
上記実施の形態１では、画像データの補正係数に基づき画像データの階調値を補正、つまり光源部５１の半導体レーザーからの発光量を画素単位で補正する構成例を説明したが、実施の形態２では、画像データの階調値を補正することに代えて、画素クロック周期を画素単位で補正するとしており、この点が実施の形態１と異なっている。以下、説明の重複を避けるため、実施の形態１と同じ内容についてはその説明を省略し、同じ構成要素については、同符号を付すものとする。
図１９は、実施の形態２に係るＫ色ＬＤ制御部６６Ｋの構成を示すブロックである。
同図に示すようにＫ色ＬＤ制御部６６Ｋの構成は、基本的に実施の形態１（図６）と同じであるが、実施の形態２の画素クロック発振器６６４は、画素単位で画素クロックの周波数変調が可能な発振器が用いられており、補正部６６２が画像データ記憶部６６１に格納されている画像データを補正するのではなく、画素クロック発振器６６４に対して画素クロックの周期を補正させる構成になっている点で異なっている。
ＬＤ駆動部６６３は、画像データ記憶部６６１に格納されている元の画像データ（変調前のもの）を、画素クロック発振器６６４からの画素クロック（画像データ補正部６２１により補正指示されたもの）に基づき変調した画像データＫを半導体レーザー８１Ｋに出力する。
図２０は、画素クロック周期を偏向面１〜４ごとに基準値Ｒに対し補正した後の波形７２１〜７２４の例を示す模式図である。基準値Ｒは、上記の一定周期に相当する。
画素クロック周期は、基準値Ｒに対してプラスの値が大きくなるほど周期が長くなりマイナスの値が大きくなるほど周期が短くなることを示している。また、基準値Ｒに対する周期の増減量を百分率（％）で示しており、この増減量を基準値Ｒに加減算した値が補正後の画素クロック周期を示し、この増減量が上記の画像データの補正係数に相当する。また、本実施の形態では、画素クロック周期が補正され、１画素ごとの画像データの階調値そのものが補正されることはなく、本来の階調値に応じた発光量で半導体レーザー８１Ｋが発光制御される。
偏向面１に対する波形７２１を見ると、露光走査開始の時点ｔ１から露光走査終了の時点ｔ２までの間に亘って画素クロック周期が基準値Ｒで略一定になっており、補正係数が略０であることを示している。このことは、実施の形態１における光量値が略一定であることと同様である。
偏向面２に対する波形７２２を見ると、下に凸の山形形状になっており、補正後の画素クロック周期が時点ｔ１とｔ２の中間では基準値Ｒに等しく、時点ｔ１とｔ２では基準値Ｒよりも長くなっている。
画素クロック周期が長いということは、光源部７１から画素単位で発せられるレーザー光の出射間隔が基準値Ｒのときよりも長くなり、それだけ感光体ドラム３１上に露光走査される各画素の主走査方向のピッチ（間隔）が基準値Ｒよりも広がることを意味する。これにより、例えば図２４（ｃ）に示すように補正を行わない構成における走査ライン９３２の各画素９５２のβを基準値αまで広げることができ、主走査方向中央部との濃度差を抑制できる。
画素クロック周期を補正するための補正係数は、実施の形態１と同様に基準パターンの主走査方向の濃度分布の検出結果に基づき、形成画像の濃度ムラが抑制されるように濃度分布の主走査方向位置における濃度値の大きさに応じて画素単位で決められ、偏向面１〜４のそれぞれごとに補正係数記憶部６２３の記憶領域７００に画素単位で格納される。
補正部６６２は、補正係数記憶部６２３に格納されている補正係数（基準値Ｒに対する周期の増減量（％））を画素単位で読み出し、画素ごとに、その画素に対する画素クロックの周期をその補正係数に基づき基準値Ｒに対して大きい値または小さい値に補正する処理の実行を画素クロック発振器６６４に指示する。
画素クロック発振器６６４は、補正部６６２の指示に基づき、画素クロックの周期を画素単位で補正係数に基づき補正した画素クロックを生成して出力する。
ＬＤ駆動部６６３は、画素クロック発振器６６４から出力された補正後の画素クロックに基づき変調した画像データＫを半導体レーザー８１Ｋに出力する。
図２０に示す偏向面２に対する波形７２２の例では、主走査方向中央に対して濃度差が最も大きい両端部（時点ｔ１、ｔ２付近）で補正係数が＋０．５％と最も大きく、主走査方向中央に近づくに伴って補正係数が小さくなり、主走査方向中央で補正係数が０になるような特性の補正係数（関数）になっている。
偏向面３に対する波形７２３を見ると、上に凸の山形形状になっており、画素クロック周期が時点ｔ１とｔ２の中間では基準値Ｒに等しく、時点ｔ１とｔ２では基準値Ｒに対して、−０．５％分、短くなっている。画素クロック周期が短いということは、光源部７１から画素単位で発せられるレーザー光の出射間隔が基準値Ｒのときよりも短くなり、感光体ドラム３１上に露光走査される各画素の主走査方向のピッチ（間隔）が基準値Ｒよりも狭くなることを意味する。これにより、例えば図２４（ｃ）に示すように補正を行わない構成における走査ライン９３３の各画素９５３のピッチγを基準値αまで狭めることができ、主走査方向中央部との濃度差を抑制できる。
偏向面４に対する波形７２４を見ると、上に凸の波形と下に凸の波形とが連続した形状になっており、偏向面２と３の場合と同様に各画素のピッチを基準値αに近づけることができ、主走査方向の濃度ムラを抑制できる。
画素クロック周期の補正は、周波数変調が可能な発振器を用いることにより実行可能になるが、これとは別の構成を用いることもできる。例えば、基準値Ｒと同じ周期のクロックパルス信号を出力する発振器と、基準値Ｒとは異なる別々の周期のクロックパルス信号を出力する複数個の発振器を配置して、時点ｔ１〜ｔ２までの間を複数の時間ブロックに分けて、それぞれの時間ブロックごとに、複数の発振器の中から、出力すべき画素クロック周期と同じまたは近似したクロックパルス信号を出力可能な発振器を選択して、その時間ブロックの開始から終了までの間、選択した発振器のみからクロックパルス信号が出力されるように駆動する発振器を切り換えていく構成とすることもできる。
具体的には、図８に示すように第２走査ラインについて時点ｔｒから時点ｔｕまでの時間ブロックに対して第１周期（＞基準値Ｒ）のクロックパルス信号を出力する第１発振器を用い、時点ｔｕから時点ｔｖまでの時間ブロックに対して第２周期（＜第１周期）のクロックパルス信号を出力する第２発振器を用いるといった具合である。
補正後の画素クロック周期が、出力すべき画素クロック周期とは完全に一致しないこともあり得るが、補正を行わない従来に比べると偏向面の湾曲形状に起因する形成画像の主走査方向の濃度ムラを抑制できる。
〔実施の形態３〕
上記実施の形態１、２では、基準パターン形成時におけるポリゴンミラー５５の回転数（ｒｐｍ）と、感光体ドラム３１や中間転写ベルト１６の回転速度および記録シートＳの搬送速度を通常のプリント（画像形成）時と同じ条件の回転数とシステム速度にした場合の構成例を説明したが、実施の形態３では、ポリゴンミラー５５の回転数については通常のプリント時と同じであるが、システム速度については通常のプリント時よりも減速する構成としており、この点が実施の形態１、２と異なっている。実施の形態３では回転速度を可変な駆動モーター８（駆動手段）が用いられ、駆動モーター８の回転速度を通常時よりも低減することによりシステム速度の減速が行われる。
ポリゴンミラー５５の回転数を通常のプリント時と同じ回転数のままシステム速度を例えば通常のプリント時の半分（半速）にした場合、次のようなる。
すなわち、ポリゴンミラー５５の回転数が通常時と同じなので、感光体ドラム３１上を主走査方向一方端から他方端までの間に亘って１走査ライン分、露光走査するのに要する時間（主走査期間）は通常時と同じである。
一方、システム速度を通常時よりも半速にすると、単位時間当たりにおける感光体ドラム３１周面の回転方向の移動距離が通常時の半分になるので、感光体ドラム３１上において基準パターン１１１を構成する第１走査ライン６８１、第５走査ライン６８５・・の副走査方向のライン間隔が通常時の半分になる。
図２１は、記録シートＳ上に形成される基準パターン１１１の構成例を示す拡大模式図である。同図に示すように基準パターン１１１を構成する第１走査ライン６８１、第５走査ライン６８５、第９走査ライン６８９・・の副走査方向のライン間隔は、システム速度が通常時の場合、ΔＡになる。実施の形態１、２では、基準パターン形成時のシステム速度が通常時と同じなので、同図と同様にライン間隔がΔＡになる。
一方、ポリゴンミラー５５の回転数が通常時と同じで且つシステム速度が通常時の半分になると、第１走査ライン６８１に対し第５走査ライン６８５の形成位置が破線６８５ａで示す位置になり、ライン間隔が通常時ΔＡの半分のΔＢになる。以降の第９走査ライン６８９・・についても同様にライン間隔がΔＢになる。
このことは、記録シートＳ上においてシート搬送方向（副走査方向に相当）の単位長さ当たりに含まれる走査ラインの本数が多くなり、通常時よりも減速時の方が記録シートＳ上での単位面積当たりの黒画素の個数が増えて、つまり白画素の個数が減るので、それだけ基準パターンの濃度が高くなったようになる。これにより、例えば淡い濃度に対する検出感度の低い特性のパターン検出センサー７が用いられる場合でも、基準パターン１１１を精度良く検出することができる。上記では基準パターン１１１について説明したが、他の基準パターン１１２〜１１４についても同様である。
図２２は、実施の形態３に係る画像データの補正係数の算出とプリントジョブ実行の際の画像データの補正処理の内容を示すフローチャートである。
同図に示すフローチャートは、図１８に示すフローチャートとほとんど同じであるが、ステップＳ２、Ｓ４、Ｓ９に代えてステップＳ２１、Ｓ４１、Ｓ９１が実行されるとしており、この点で異なっている。
ステップＳ２１、Ｓ９１では、ポリゴンモーター５７を通常のプリント時と同じ回転数で回転駆動を開始させる。
ステップＳ４１では、システム速度を通常のプリント時の半分の速度に落とした状態で、Ｋ色の基準パターン１１１〜１１４を記録シートＳにプリントするパターン形成動作を行う。システム速度の半速は、駆動モーター８の回転速度を通常のプリント時の半分に低減させることにより行われ、この減速制御は、全体制御部１４により行われる。
このようにポリゴンモーター５７を通常のプリント時と同じ回転数で回転駆動させつつシステム速度を通常のプリント時の半分の速度に落とした状態で基準パターンを形成することにより、主走査方向の濃度分布を精度良く検出することが可能になる。
なお、上記では、システム速度を通常のプリント時の速度の半分に落とす減速制御の例を説明したが、半分に限られず、減速させれば良い。
例えば、Ｍを整数としたとき、通常のプリント時の速度に対して（１／Ｍ）の速度とすることができる。また、整数Ｍをポリゴンミラー５５の偏向面の数（上記例では４）とすることもできる。この場合、ライン間隔が略０になる。ライン間隔が狭くなるほど、１回のサンプリング時における検出対象の走査ラインの本数が多くなり、主走査方向の濃度分布の検出精度を低下させることなく、検出感度の低い特性の安価なパターン検出センサー７を用いることが可能になる。
また、例えば通常のプリント時のシステム速度で基準パターンの形成を行ったが、パターン検出センサー７の検出精度が低いために、検出されるべき所定の濃度範囲の下限値よりも低い値しか検出できないような場合に、減速制御に切り替えて、再度、基準パターンの形成を実行する制御を行うこともできる。
本発明は、画像形成装置に限られず、例えば画像データを補正する方法であるとしてもよい。さらに、その方法をコンピュータが実行するプログラムであるとしてもよい。また、本発明に係るプログラムは、例えば磁気テープ、フレキシブルディスク等の磁気ディスク、ＤＶＤ−ＲＯＭ、ＤＶＤ−ＲＡＭ、ＣＤ−ＲＯＭ、ＣＤ−Ｒ、ＭＯ、ＰＤなどの光記録媒体、フラッシュメモリ系記録媒体等、コンピュータ読み取り可能な各種記録媒体に記録することが可能であり、当該記録媒体の形態で生産、譲渡等がなされる場合もあるし、プログラムの形態でインターネットを含む有線、無線の各種ネットワーク、放送、電気通信回線、衛星通信等を介して伝送、供給される場合もある。
〔変形例〕
以上、本発明に係る画像形成装置の実施の形態に基づいて説明してきたが、本発明の内容が上述の実施の形態に限定されないのは勿論であり、例えば、以下のような変形例が考えられる。
（１）上記実施の形態では、Ｋ色の基準パターン１１１〜１１４の形成によりＹ〜Ｋ色に共通の補正係数を算出する構成例を説明したが、これに限られない。半導体レーザー８１Ｙ〜８１Ｋから出射されたレーザー光ＬＹ〜ＬＫがポリゴンミラー５５の一つの偏向面に照射される位置は、その偏向面上においてポリゴンミラー５５の回転軸方向（高さ方向）にそれぞれ異なる（ずれている）。このため、厳密にはレーザー光ＬＹ〜ＬＫのそれぞれごとにその偏向面の湾曲形状による偏向角のずれの程度が異なる。
この各色の差異が大きくなりすぎると、共通の補正係数を用いる構成では、ある色の形成画像については画質低下を抑制できるが別の色の形成画像については画質低下を抑制しきれない場合も生じ得る。このような場合には、Ｙ〜Ｋの色ごとに別々に基準パターンの形成を行い、色別に補正係数を求める構成をとることにより、色ごとにプリント時の形成画像の画質低下を抑制することができる。
また、作像部３０Ｙ〜３０Ｋのそれぞれごとに露光部９が個別に配置される構成では、色ごとに基準パターンの形成を行い、色別に補正係数を求める構成をとることができる。
（２）上記実施の形態では、ポリゴンミラー５５を４個の偏向面を有する正４角柱状の構成のものを用いる例を説明したが、これに限られず、例えば６個の偏向面を有する正６角柱状や８個の偏向面を有する正８角柱状などのものを用いることもできる。複数の偏向面のそれぞれごとに、基準パターンの形成と濃度分布の検出、補正係数の算出、算出した補正係数を画像データに適用することについては上記と同じである。
（３）上記実施の形態では、パターン検出センサー７を定着部１３と排出ローラー対４７との中間の位置に配置して、搬送中の記録シートＳがパターン検出センサー７の検出位置を通過する間にその記録シートＳ上に形成された基準パターンを検出する構成例を説明したが、これに限られない。
例えば、スキャナー機能とプリント機能の両方を有する複写機などの装置構成において、パターン検出センサー７を設けずに、記録シートＳ上に形成された基準パターンの主走査方向の濃度分布を検出可能なスキャナーにより検出する構成をとることもできる。具体的には、基準パターンが形成された記録シートＳが機外の排出トレイ４８に収容されると、ユーザーが手でその記録シートＳを排出トレイ４８から取り出し、取り出した記録シートＳをスキャナーの読み取り位置にセットした後、スキャナーにより、記録シートＳ上の基準パターンの読み取り動作が実行される。
（４）上記実施の形態１では、記録シートＳ上に形成された基準パターンの主走査方向における濃度分布の検出結果から画像データの補正係数を算出する構成例を説明したが、例えば算出された補正係数が所定範囲内に入っていない場合に、偏向面の湾曲の程度が想定値を超えており画像データの補正では画質低下を抑えきれないとして、ポリゴンミラー５５（露光部９）に異常が発生している旨の警告メッセージを操作部１５に表示させてユーザーまたはサービスマンに通知する処理を行う構成とすることができる。
図２３は、図１８に示すステップＳ６とＳ７の間に組み込まれる警告メッセージの表示処理の内容を示すフローチャートである。
図２３に示すように補正係数が算出されると（ステップＳ６）、算出された補正係数の全てが所定範囲内であるか否かを判断する（ステップＳ６１）。所定範囲は、偏向面に湾曲が生じていても画像データの補正により最低限の画質を確保できると想定される補正係数の範囲であり、予め実験などで決められる。
所定範囲内であることを判断すると（ステップＳ６１で「Ｙｅｓ」）、ステップＳ７に進む。この場合は、実施の形態１と同じである。一方、所定範囲内ではないことを判断すると（ステップＳ６１で「Ｎｏ」）、上記の警告メッセージを操作部１５の表示部１５ａに表示させて（ステップＳ６２）、当該制御を終了する。
この場合、警告メッセージを見たユーザーまたはサービスマンが露光部９を修理または新品に交換した後、再度、補正係数の算出が実行されたときにその補正係数が所定範囲内に入っていることが判断されると、警告メッセージが消灯される。なお、警告メッセージが表示されてもそのままプリントの実行を許可するとしても良いし、これに代えて、警告メッセージの表示によりプリントの実行を禁止し、以降、警告メッセージが消灯されるとその禁止を解除してプリントの実行を許可するとしても良い。
ユーザー等への通知方法は、メッセージ表示に限られず、例えば警告の音声出力やネットワークを介してサービスマンの端末装置に警告を送信するなどでも良い。
（５）上記実施の形態では、ポリゴンミラー５５の偏向面１〜４の全てについて偏向面ごとに対応する補正係数をそれぞれ算出するとしたが、これに限られず、例えば少なくとも１つの偏向面についてその偏向面に対応する補正係数を算出する構成としても従来に比べて形成画像の画質低下の防止を図れる。
（６）上記実施の形態では、画像形成装置をタンデム型カラープリンターに適用した場合の構成例を説明したが、これに限られない。光源から発せられた光ビームを、回転するポリゴンミラーにより偏向し、偏向後の光ビームにより、帯電後の感光体ドラムや感光体ベルトなどの感光体の表面を露光走査する構成の画像形成装置であれば、例えば複写機、ファクシミリ装置、ＭＦＰ（Multiple Function Peripheral）等に適用できる。
また、感光体上における現像後のトナー像を中間転写ベルト１６などの中間転写体を介して記録シートＳに転写する構成例を説明したが、これに限られない。中間転写体を介さずに、感光体上のトナー像を直接、記録シートＳに転写する構成にも適用できる。
また、上記実施の形態及び上記変形例の構成をそれぞれ可能な限り組み合わせるとしても良い。
本発明は、光源から発せられた光ビームをポリゴンミラーにより偏向し、偏向後の光ビームにより感光体上を露光走査する画像形成装置に広く適用することができる。
１、２、３、４ ポリゴンミラーの偏向面
７ パターン検出センサー
８ 駆動モーター
９ 光走査部（露光部）
１０ プリンター
１５ 操作部
３１ 感光体ドラム
３３ 現像部
３４、４５ 転写ローラー
５５ ポリゴンミラー
５７ ポリゴンモーター
６６ ＬＤ制御部
６７ パターン形成部
６８ パターンデータ記憶部
８１Ｙ、８１Ｍ、８１Ｃ、８１Ｋ 半導体レーザー
１１１、１１２、１１３、１１４ 基準パターン
１９１ａ、１９２ａ、１９３ａ、１９４ａ 補正係数のグラフ
６２１ 画像データ補正部
６２２ 補正係数算出部
６２３ 補正係数記憶部
６６１ 画像データ記憶部
６６２ 補正部
６６３ ＬＤ駆動部
６６４ 画素クロック発振器
７０１、７０２、７０３、７０４ 補正係数を示す列

Claims (14)

  1. 感光体と、
    前記感光体を帯電させる帯電部と、
    画像データに基づき光源を駆動し、当該光源から出射された光ビームを、回転するポリゴンミラーの複数の偏向面のそれぞれで順番に偏向し、各偏向面で偏向後の各光ビームにより、帯電された感光体を主走査方向に露光走査して静電潜像を形成させる露光部と、
    前記感光体上の静電潜像をトナーで現像する現像部と、
    現像後のトナー像を前記感光体からシートまたは中間転写体を介してシートに転写する転写部と、
    前記帯電部、露光部、現像部、転写部を制御して、主走査方向に沿った基準パターンの画像データに基づき前記光源を駆動し、当該光源から光ビームを前記ポリゴンミラーの一の偏向面に向けて出射して、帯電された感光体上に前記一の偏向面に対応する基準パターンの静電潜像を形成し、当該基準パターンの静電潜像を現像した後、現像後のトナー像をシートまたは中間転写体を介してシートに転写する一連の処理を行わせるパターン形成制御手段と、
    前記基準パターンの転写後の前記シートが搬送路を搬送中に、前記シートに転写後の基準パターンのトナー像の主走査方向における濃度分布を検出する検出手段と、
    前記検出手段の検出終了後、前記一の偏向面に向けて前記光源から光ビームを出射させるのに用いる画像の元の画像データに対して、前記検出手段により検出された前記一の偏向面に対応する基準パターンの濃度分布を用い、当該濃度分布の主走査方向位置と同期させて補正を行う補正手段と、
    を備えることを特徴とする画像形成装置。
  2. 感光体と、
    前記感光体を帯電させる帯電部と、
    画像データに基づき光源を駆動し、当該光源から出射された光ビームを、回転するポリゴンミラーの複数の偏向面のそれぞれで順番に偏向し、各偏向面で偏向後の各光ビームにより、帯電された感光体を主走査方向に露光走査して静電潜像を形成させる露光部と、
    前記感光体上の静電潜像をトナーで現像する現像部と、
    現像後のトナー像を前記感光体からシートまたは中間転写体を介してシートに転写する転写部と、
    前記帯電部、露光部、現像部、転写部を制御して、主走査方向に沿った基準パターンの画像データに基づき前記光源を駆動し、当該光源から光ビームを前記ポリゴンミラーの一の偏向面に向けて出射して、帯電された感光体上に前記一の偏向面に対応する基準パターンの静電潜像を形成し、当該基準パターンの静電潜像を現像した後、現像後のトナー像をシートまたは中間転写体を介してシートに転写する一連の処理を行わせるパターン形成制御手段と、
    前記シートに転写後の基準パターンのトナー像の主走査方向における濃度分布を検出する検出手段と、
    前記検出手段の検出終了後、前記一の偏向面に向けて前記光源から光ビームを出射させるのに用いる画像の元の画像データに対して、前記検出手段により検出された前記一の偏向面に対応する基準パターンの濃度分布を用い、当該濃度分布の主走査方向位置と同期させて補正を行う補正手段と、
    通知手段と、
    を備え、
    前記補正手段は、
    前記検出手段により検出された濃度分布に基づき、前記一の偏向面に存在する非平面性に依存して形成される画像の主走査方向の濃度ばらつきを抑制するための補正係数を求める算出手段を備え、
    前記通知手段は、前記補正係数が所定範囲内に入っていない場合に前記露光部に異常が発生している旨を通知することを特徴とする画像形成装置。
  3. 前記補正手段は、
    前記算出手段により求められた補正係数のうち、前記所定範囲内に入っている補正係数を記憶する記憶手段を備え、
    前記記憶手段に記憶されている補正係数を前記元の画像データに適用して前記補正を行うことを特徴とする請求項２に記載の画像形成装置。
  4. 感光体と、
    前記感光体を帯電させる帯電部と、
    画像データに基づき光源を駆動し、当該光源から出射された光ビームを、回転するポリゴンミラーの複数の偏向面のそれぞれで順番に偏向し、各偏向面で偏向後の各光ビームにより、帯電された感光体を主走査方向に露光走査して静電潜像を形成させる露光部と、
    前記感光体上の静電潜像をトナーで現像する現像部と、
    現像後のトナー像を前記感光体からシートまたは中間転写体を介してシートに転写する転写部と、
    前記帯電部、露光部、現像部、転写部を制御して、主走査方向に沿った基準パターンの画像データに基づき前記光源を駆動し、当該光源から光ビームを前記ポリゴンミラーの一の偏向面に向けて出射して、帯電された感光体上に前記一の偏向面に対応する基準パターンの静電潜像を形成し、当該基準パターンの静電潜像を現像した後、現像後のトナー像をシートまたは中間転写体を介してシートに転写する一連の処理を行わせるパターン形成制御手段と、
    前記シートに転写後の基準パターンのトナー像の主走査方向における濃度分布を検出する検出手段と、
    前記検出手段の検出終了後、前記一の偏向面に向けて前記光源から光ビームを出射させるのに用いる画像の元の画像データに対して、前記検出手段により検出された前記一の偏向面に対応する基準パターンの濃度分布を用い、当該濃度分布の主走査方向位置と同期させて補正を行う補正手段と、
    を備え、
    前記基準パターンの画像データは、
    主走査方向に列状に並ぶ複数個のドットデータにより構成され、
    前記各ドットデータには、光ビームにより前記感光体が露光されるものと露光されないものが含まれ、露光される１以上のドットデータと露光されない１以上のドットデータとが交互に繰り返す画像データであることを特徴とする画像形成装置。
  5. 感光体と、
    前記感光体を帯電させる帯電部と、
    画像データに基づき光源を駆動し、当該光源から出射された光ビームを、回転するポリゴンミラーの複数の偏向面のそれぞれで順番に偏向し、各偏向面で偏向後の各光ビームにより、帯電された感光体を主走査方向に露光走査して静電潜像を形成させる露光部と、
    前記感光体上の静電潜像をトナーで現像する現像部と、
    現像後のトナー像を前記感光体からシートまたは中間転写体を介してシートに転写する転写部と、
    前記帯電部、露光部、現像部、転写部を制御して、主走査方向に沿った基準パターンの画像データに基づき前記光源を駆動し、当該光源から光ビームを前記ポリゴンミラーの一の偏向面に向けて出射して、帯電された感光体上に前記一の偏向面に対応する基準パターンの静電潜像を形成し、当該基準パターンの静電潜像を現像した後、現像後のトナー像をシートまたは中間転写体を介してシートに転写する一連の処理を行わせるパターン形成制御手段と、
    前記シートに転写後の基準パターンのトナー像の主走査方向における濃度分布を検出する検出手段と、
    前記検出手段の検出終了後、前記一の偏向面に向けて前記光源から光ビームを出射させるのに用いる画像の元の画像データに対して、前記検出手段により検出された前記一の偏向面に対応する基準パターンの濃度分布を用い、当該濃度分布の主走査方向位置と同期させて補正を行う補正手段と、
    前記露光部が交換されたことを判断する判断手段と、
    を備え、
    前記パターン形成制御手段は、
    前記判断手段による判断がなされると、前記基準パターンの形成を実行することを特徴とする画像形成装置。
  6. 感光体と、
    前記感光体を帯電させる帯電部と、
    画像データに基づき光源を駆動し、当該光源から出射された光ビームを、回転するポリゴンミラーの複数の偏向面のそれぞれで順番に偏向し、各偏向面で偏向後の各光ビームにより、帯電された感光体を主走査方向に露光走査して静電潜像を形成させる露光部と、
    前記感光体上の静電潜像をトナーで現像する現像部と、
    現像後のトナー像を前記感光体からシートまたは中間転写体を介してシートに転写する転写部と、
    前記帯電部、露光部、現像部、転写部を制御して、主走査方向に沿った基準パターンの画像データに基づき前記光源を駆動し、当該光源から光ビームを前記ポリゴンミラーの一の偏向面に向けて出射して、帯電された感光体上に前記一の偏向面に対応する基準パターンの静電潜像を形成し、当該基準パターンの静電潜像を現像した後、現像後のトナー像をシートまたは中間転写体を介してシートに転写する一連の処理を行わせるパターン形成制御手段と、
    前記シートに転写後の基準パターンのトナー像の主走査方向における濃度分布を検出する検出手段と、
    前記検出手段の検出終了後、前記一の偏向面に向けて前記光源から光ビームを出射させるのに用いる画像の元の画像データに対して、前記検出手段により検出された前記一の偏向面に対応する基準パターンの濃度分布を用い、当該濃度分布の主走査方向位置と同期させて補正を行う補正手段と、
    前記感光体を回転駆動する駆動手段と、
    通常の画像形成時には、前記感光体の周速が予め決められたシステム速度になるように前記駆動手段を制御する制御手段と、
    を備え、
    前記パターン形成制御手段は、
    前記基準パターンの形成時において、前記露光部に対して前記ポリゴンミラーを通常の画像形成時の回転数で回転させるとともに、前記駆動手段を制御して前記感光体の周速を前記システム速度よりも減速させる速度制御を行うことを特徴とする画像形成装置。
  7. 前記ポリゴンミラーの偏向面の数をＭとしたとき、
    前記パターン形成制御手段は、
    前記感光体の周速を前記システム速度に対して（１／Ｍ）の速度に減速させることを特徴とする請求項６に記載の画像形成装置。
  8. 前記パターン形成制御手段は、
    前記ポリゴンミラーの回転数と前記感光体の周速を通常の画像形成時と同じ条件にして基準パターンの形成を実行した後、前記検出手段により検出された濃度値が所定の濃度範囲の下限値よりも低い値しか検出できない場合に、前記減速制御に切り替えて再度、基準パターンの形成を実行することを特徴とする請求項６または７に記載の画像形成装置。
  9. 前記補正手段は、
    元の画像データの各画素の濃度を示すデータを、前記濃度分布の主走査方向位置と同じ位置関係にある画素について当該位置における濃度値に基づき本来の値に対して濃度が高くなる値または低くなる値に補正することを特徴とする請求項１〜８のいずれか１項に記載の画像形成装置。
  10. 感光体と、
    前記感光体を帯電させる帯電部と、
    画像データに基づき光源を駆動し、当該光源から出射された光ビームを、回転するポリゴンミラーの複数の偏向面のそれぞれで順番に偏向し、各偏向面で偏向後の各光ビームにより、帯電された感光体を主走査方向に露光走査して静電潜像を形成させる露光部と、
    前記感光体上の静電潜像をトナーで現像する現像部と、
    現像後のトナー像を前記感光体からシートまたは中間転写体を介してシートに転写する転写部と、
    前記帯電部、露光部、現像部、転写部を制御して、主走査方向に沿った基準パターンの画像データに基づき前記光源を駆動し、当該光源から光ビームを前記ポリゴンミラーの一の偏向面に向けて出射して、帯電された感光体上に前記一の偏向面に対応する基準パターンの静電潜像を形成し、当該基準パターンの静電潜像を現像した後、現像後のトナー像をシートまたは中間転写体を介してシートに転写する一連の処理を行わせるパターン形成制御手段と、
    前記シートに転写後の基準パターンのトナー像の主走査方向における濃度分布を検出する検出手段と、
    前記検出手段の検出終了後、前記一の偏向面に向けて前記光源から光ビームを出射させるのに用いる画像の元の画像データに対して、前記検出手段により検出された前記一の偏向面に対応する基準パターンの濃度分布を用い、当該濃度分布の主走査方向位置と同期させて補正を行う補正手段と、
    を備え、
    前記補正手段は、
    画像データを画素クロックに基づき変調し、変調後の画像データを前記光源に出力する光源駆動部を備え、
    元の画像データの各画素に対して前記光源駆動部から出力される画素クロックの周期を、前記濃度分布の主走査方向位置と同じ位置関係にある画素について当該位置における濃度値に基づき基準値に対して大きい値または小さい値に補正することを特徴とする画像形成装置。
  11. 前記補正手段は、
    前記濃度分布の主走査方向位置と同じ位置関係にある画素について、当該位置における濃度値と予め決められた基準値との差の大きさに基づいて前記補正を行うことを特徴とする請求項９または１０に記載の画像形成装置。
  12. 前記補正手段は、
    前記検出手段の検出結果から基準パターンの平均濃度値を求め、
    前記濃度分布の主走査方向位置と同じ位置関係にある画素について、当該位置における濃度値と前記平均濃度値との差の大きさに基づいて前記補正を行うことを特徴とする請求項９または１０に記載の画像形成装置。
  13. 感光体と、
    前記感光体を帯電させる帯電部と、
    画像データに基づき光源を駆動し、当該光源から出射された光ビームを、回転するポリゴンミラーの複数の偏向面のそれぞれで順番に偏向し、各偏向面で偏向後の各光ビームにより、帯電された感光体を主走査方向に露光走査して静電潜像を形成させる露光部と、
    前記感光体上の静電潜像をトナーで現像する現像部と、
    現像後のトナー像を前記感光体からシートまたは中間転写体を介してシートに転写する転写部と、
    前記帯電部、露光部、現像部、転写部を制御して、主走査方向に沿った基準パターンの画像データに基づき前記光源を駆動し、当該光源から光ビームを前記ポリゴンミラーの一の偏向面に向けて出射して、帯電された感光体上に前記一の偏向面に対応する基準パターンの静電潜像を形成し、当該基準パターンの静電潜像を現像した後、現像後のトナー像をシートまたは中間転写体を介してシートに転写する一連の処理を行わせるパターン形成制御手段と、
    前記シートに転写後の基準パターンのトナー像の主走査方向における濃度分布を検出する検出手段と、
    前記検出手段の検出終了後、前記一の偏向面に向けて前記光源から光ビームを出射させるのに用いる画像の元の画像データに対して、前記検出手段により検出された前記一の偏向面に対応する基準パターンの濃度分布を用い、当該濃度分布の主走査方向位置と同期させて補正を行う補正手段と、
    を備え、
    前記補正手段は、
    前記検出手段の検出結果から基準パターンの平均濃度値を求め、
    元の画像データの各画素の濃度を示すデータを、前記濃度分布の主走査方向位置と同じ位置関係にある画素について当該位置における濃度値と前記平均濃度値との差の大きさに基づき本来の値に対して濃度が高くなる値または低くなる値に補正することを特徴とする画像形成装置。
  14. 前記パターン形成制御手段は、
    前記ポリゴンミラーの偏向面のそれぞれごとに、各偏向面に一対一に対応する基準パターンを形成させ、
    前記検出手段は、
    前記基準パターンのそれぞれごとに前記濃度分布を検出し、
    前記補正手段は、
    前記偏向面のそれぞれごとに、当該偏向面に向けて前記光源から光ビームを出射させるのに用いる画像の元の画像データに対して、当該偏向面に対応する基準パターンにより検出された濃度分布を用いて前記補正を行うことを特徴とする請求項１〜１３のいずれか１項に記載の画像形成装置。
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