JP6914739B2 - 画像形成装置、画像形成方法、及びプログラム - Google Patents

Description

本発明は、画像形成装置、画像形成方法、及びプログラムに関する。

特許文献１には、転写体上の主走査方向に沿って形成された複数のパターンをセンサで読み取って各パターンの形成位置を特定し、該形成位置に基づき各パターンの理想位置からのずれ量を決定し、該ずれ量に基づき画像クロックを補正することが開示されている。

特開２００８−１５５４０９号公報

しかしながら、特許文献１に記載の手法で十分な補正精度を得るためには多数のセンサを配置する必要があり、コストと精度との両立が難しいという課題がある。そこで本発明は、この課題に鑑み、画像クロックを低コストでかつ精度良く補正することを目的とする。

本発明は、画像形成装置であって、主走査方向の１ラインを複数に分割した主走査領域毎の周波数から成る補正情報、及び、前記周波数が適用されるタイミングを示す前記主走査領域毎の補正カウントから成る補正タイミング情報に基づき、クロックを生成するクロック生成手段と、前記生成されたクロック、及び、画像を書き出すタイミングを示す書き出しカウントに基づき、画像信号を生成する信号生成手段と、予め記憶されている前記補正タイミング情報を、前記画像形成装置の走査速度特性に基づき更新する更新手段とを有し、前記更新手段は、中間転写ベルト上の主走査位置が異なる２箇所に補正タイミング検知用パターンを形成する形成手段と、前記形成されたパターンの検出信号に基づき疎密差情報を導出する導出手段と、前記導出された疎密差情報に基づき、補正タイミングのシフト量を決定する決定手段と、前記決定されたシフト量に基づき、前記予め記憶されている前記補正タイミング情報を成す補正カウントを書き換える書き換え手段とを有する、ことを特徴とする画像形成装置である。

本発明によれば、画像クロックを低コストでかつ精度良く補正することが可能である。

画像形成装置の概略構成を示す断面図 光走査装置１５３ａの詳細な構成を示す図 走査速度特性のずれを模式的に示す図 画像信号生成部２１１の構成を示すブロック図 補正情報、及び、補正タイミング情報を示す図 画像クロックを示す図 画像クロックの誤差を示す図 不適切な補正データの適用による出力画像の歪みを説明するための図 補正タイミング情報更新部４０２の構成を示すブロック図 実施例１における作像部を示す図 実施例１における疎密差情報導出処理の概念を説明するための図 パターン形成位置と検出信号との関係を示す図 疎密差情報とシフト量との対応関係を規定するグラフ 書き出しタイミング更新部４０８の構成を示すブロック図 実施例１における補正タイミング更新処理と書き出しタイミング更新処理とを合わせた一連の処理のフローチャート 実施例２における作像部を示す図 実施例２における疎密差情報導出処理の概念を説明するための図

［実施例１］
＜画像形成装置について＞
以下、本実施例に係る画像形成装置の構成について説明する。尚、本実施例の画像形成装置は、例えば、プリンタ、複写機、複合機、ファクシミリとして実現できるが、以下では便宜上、画像形成装置がプリンタであるものとして説明する。図１は、本実施例に係る画像形成装置（プリンタ）１の概略構成を示す断面図である。

図１に示すように、画像形成装置１は、中間転写ベルト１１０の伸長方向に沿って、画像形成部１５０ａ、１５０ｂ、１５０ｃ、１５０ｄと、濃度検知部１６０と、二次転写装置１２０と、中間転写ベルトクリーニング装置１４０とを備える。また、二次転写装置１２０の下流側には、定着装置１３０が配置されている。

画像形成部１５０ａは、感光体ドラム１５１ａと、帯電装置１５２ａと、光走査装置１５３ａと、現像装置１５４ａと、一次転写装置１５５ａと、クリーニング装置１５６ａとを備える。画像形成部１５０ｂ、１５０ｃ、１５０ｄの夫々も、画像形成部１５０ａと同様の構成である。

画像形成部１５０ａ、１５０ｂ、１５０ｃ、１５０ｄは、トナーを用いて夫々の感光体ドラム上にトナー像を形成し、中間転写ベルト１１０に一次転写する。画像形成装置で用いられるトナーは一般に、シアン（以下Ｃ）、マゼンタ（以下Ｍ）、イエロー（以下Ｙ）、ブラック（以下Ｋ）の４色のトナーである。本実施例では、画像形成部１５０ａはＫトナー、画像形成部１５０ｂはＣトナー、画像形成部１５０ｃはＭトナー、画像形成部１５０ｄはＹトナーを使用する。

感光体ドラム１５１ａは、矢印Ｒ３方向に回転する。帯電装置１５２ａは、負極性の電圧を印加され、感光体ドラム１５１ａの表面に帯電粒子を照射することにより、感光体ドラム１５１ａの表面を一様な負極性の電位に帯電する。光走査装置１５３ａは、画像データに基づき感光体ドラム１５１ａ上に光ビームを照射し、感光体を露光する。尚、光走査装置１５３ａの詳細は後述する。現像装置１５４ａは、感光体ドラム１５１ａと略等速度で回転する現像ローラを用いて、負極性に帯電させたトナーを静電潜像が形成された感光体ドラム１５１ａへ供給する。負極性に帯電させたトナーは、現像特性に応じて感光体ドラム１５１ａ上の静電潜像に付着する。一次転写装置１５５ａは、正極性の電荷を印加され、負極性に帯電している感光体ドラム１５１ａ上に担持されたトナー像を、矢印Ｒ１方向に移動する中間転写ベルト１１０へ一次転写する。クリーニング装置１５６ａは、一次転写装置１５５ａを通過した感光体ドラム１５１ａ上に残留したトナー像を除去する。尚、ここまで画像形成部１５０ａについて説明してきたが、他の画像形成部１５０ｂ、１５０ｃ、１５０ｄにおいても同様の処理が実行される。

カラー画像を形成する場合、各色の画像形成部１５０ａ、１５０ｂ、１５０ｃ、１５０ｄは、上述の帯電、露光、現像、一時転写、クリーニングの各工程を所定の時間ずつタイミングをずらして実行する。その結果、中間転写ベルト１１０上には、４色のトナー像が重なった画像が形成される。

その後、二次転写装置１２０は、中間転写ベルト１１０に担持されたトナー像を、矢印Ｒ２方向に移動する記録媒体Ｐへ二次転写する。定着装置１３０は、トナー像が二次転写された記録媒体Ｐに加圧、加熱等の処理を施すことで、画像を定着させる。定着装置１３０による定着処理により、画像形成装置１における電子写真方式を用いた画像形成が完了する。

中間転写ベルトクリーニング装置１４０は、二次転写装置１２０を通過した中間転写ベルト１１０上に残留したトナーを除去する。濃度検知部１６０は、読取センサ１６１及び読取センサ１６２等から構成されており（詳細は後述する）、中間転写ベルト１１０に担持されたパターンを読み取ることでトナーの濃度を検知する。

＜光走査装置１５３ａの詳細な構成について＞
以下、本実施例に係る光走査装置１５３ａの詳細な構成について説明する。図２は、本実施例に係る光走査装置１５３ａの詳細な構成を示す図である。光走査装置１５３ａは、半導体レーザ２０１と、コリメータレンズ２０２と、絞り２０３と、ポリゴンミラー２０４とを備える。尚、光走査装置１５３ａが更に、ＢＤセンサ２０６と、画像信号生成部２１１と、レーザ駆動制御部２１３とを備える構成であっても良い。

光源である半導体レーザ２０１から射出された光ビームは、コリメータレンズ２０２及び絞り２０３を通過することで略平行光となり、ポリゴンミラー２０４に入射する。ポリゴンミラー２０４が実線矢印方向に一定の角速度で回転することにより、ポリゴンミラーで反射した光ビームが感光体ドラム１５１ａ上を破線矢印方向に走査する。

ＢＤセンサ２０６は、ポリゴンミラー２０４で反射された光ビームを受光すると、主走査方向における各走査の画像の書き出しタイミングを決定するための水平同期信号としてのＢＤ信号２０７を画像信号生成部２１１に出力する。画像信号生成部２１１は、画像データ２１０に基づき画像信号２１２を生成し、該生成した画像信号２１２をレーザ駆動制御部２１３に出力する。レーザ駆動制御部２１３は、画像信号２１２に従って半導体レーザ２０１の駆動を制御する。

尚、ここでは光走査装置１５３ａについて説明してきたが、他の光走査装置１５３ｂ、１５３ｃ、１５３ｄも光走査装置１５３ａと同様の構成である。

＜走査速度特性のずれについて＞
本実施例では、ｆθレンズを用いることなく画素幅を一定にするために、画像クロック周波数を補正する。また、画像形成装置の個体毎の走査速度特性のずれの問題に対応するために、画像クロック周波数を補正するためのデータを適用するタイミング（補正タイミングと称する）を調整することで、更に好適な画素幅補正を実現する。

図３は、走査速度特性のずれを模式的に示すグラフであり、横軸は感光体上の主走査位置を示し、縦軸は走査速度倍率を示している。ここでは走査速度倍率として、最小値が１となるように各位置での走査速度を正規化したものを採用している。

図３中の実線は製造誤差や組み立て誤差の影響が無い設計上（理論上）の走査速度特性を示し、また、点線は製造誤差や組み立て誤差の影響によりずれが生じた走査速度特性を示す。尚、誤差の影響がある場合の走査速度特性のずれ方は画像形成装置の個体毎に異なるので、図３はその一例を示しているに過ぎない。

図３に示すように、ｆθレンズを用いない場合、中央付近では走査速度が遅くなるため画素幅は狭くなる（密に打たれる）一方、端部に近づくにつれて、走査速度が速くなるため画素幅は広くなる（疎に打たれる）。また、図３に示す例では、主走査位置の中央部で走査速度倍率が１．０であり、端部で走査速度倍率が１．４５である。

また、図３に示すように、製造誤差や組み立て誤差による走査速度特性のずれは、主に主走査方向におけるシフトとして発現する。そこで本実施例では、設計上の走査速度特性（図３の実線）に対応して作成した画像クロック周波数を補正するためのデータ（周波数補正データと称する）を、走査速度特性のずれに相当するシフト量と同じだけ主走査方向にシフトさせて適用する。これにより、走査速度特性のずれの問題に対応した好適な画素幅補正を実現する。

複数の画素を主走査方向に順次形成していく走査露光方式においては、周波数補正データの主走査方向シフトは、周波数補正データを適用するタイミングを調整することによって実現可能である。尚、図３では走査速度特性が感光体上で右端部側にずれる例を示したが、左端部側にずれる場合もある。また、シフト量も画像形成装置の個体毎に異なる。そのため、個体毎のシフト方向及びシフト量に対応した処理が必要となる。

そこで、本実施例では、画像形成装置の個体毎に異なる走査速度特性のシフト量を導出し、該導出したシフト量に基づき補正タイミングを調整する。

＜画像信号生成部２１１の詳細な構成について＞
以下、本実施例に係る画像信号生成部２１１の詳細な構成について説明する。図４は、本実施例に係る画像信号生成部２１１の詳細な構成を示すブロック図である。

画像クロック生成部４０５は、画像クロック４０６を生成する。

補正情報記憶部４０１は、主走査方向の１ラインを複数に分割した主走査領域毎の、その主走査領域に含まれる画素に対して適用される画像クロック周波数から成る情報を記憶する。ここで主走査領域毎の画像クロック周波数から成る情報を、補正情報と称する。これに対し、補正タイミング情報記憶部４０４は、前述の主走査領域毎の、その主走査領域に対する周波数補正が開始されるタイミング（その主走査領域に対応する画像クロック周波数が適用されるタイミング）としての値（補正カウント）から成る情報を記憶する。ここで主走査領域毎の補正カウントから成る情報を、補正タイミング情報と称する。

カウンタ４０７は、画像クロック生成部４０５が生成する画像クロック４０６をカウントする。そして、ＢＤセンサ２０６が出力するＢＤ信号２０７を検知するたびにカウント値をリセットしてゼロにする。

画像クロック生成部４０５は、カウンタ４０７によるカウント値が補正タイミング情報記憶部４０４から読み出した補正カウントとなった場合に、対応する画像クロック周波数を補正情報記憶部４０１から読み出す。そして画像クロック生成部４０５は、生成する画像クロックの周波数を、補正情報記憶部４０１から読み出した値に変更する。

書き出しタイミング記憶部４１０は、書き出しが開始されるタイミング（画像データを適用するタイミング）としての値（書き出しカウント）を記憶する。

信号生成部４１１は、カウンタ４０７によるカウント値が書き出しタイミング記憶部４１０によって記憶されている書き出しカウントとなった場合に、画像信号２１２の出力を開始する。書き出しタイミング記憶部４１０によって記憶されている書き出しカウントを書き換えることで、画像の書き出しタイミングを調整することが可能である。尚、ＣＭＹＫ各色のユニット毎に書き出しカウントを保持することが望ましい。

補正タイミング情報更新部４０２は、新たな補正カウント４０３を導出し、該導出した補正カウント４０３を補正タイミング情報記憶部４０４に出力して、補正タイミング情報記憶部４０４に記憶されている補正タイミング情報を更新する。書き出しタイミング更新部４０８は、新たな書き出しカウント４０９を導出し、該導出した書き出しカウント４０９を書き出しタイミング記憶部４１０に出力して、書き出しタイミング記憶部４１０に記憶されている書き出しタイミングを更新する。

＜補正情報及び補正タイミング情報について＞
図５の符号５０１は、補正情報記憶部４０１に記憶されている補正情報の一例を示し、符号５０２は、補正タイミング情報記憶部４０４に記憶されている補正タイミング情報の一例を示している。また、図６は、図５に示す情報に従って取得される画像クロックを示す図であり、横軸はカウンタ４０７によるカウント値を示し、縦軸は画像クロック周波数を示している。

図６中の破線は夫々、補正タイミング情報記憶部４０４から読み出す補正カウントを示す。図６に示すように、主走査領域が切り替わるごとに、走査速度倍率が高い領域では画像クロック周波数を高く（つまり１画素の走査時間を短く）する一方で、走査速度倍率が低い領域では画像クロック周波数を低く（つまり１画素の走査時間を長く）している。こうすることで、感光体上の長手方向の画素幅を略同一にすることができる。図６に示す画像クロック周波数の特性は、図３に示す走査速度特性に対応し、例えば中央部と比較して端部の画像クロック周波数は約１．４５倍となっている。尚、ＣＭＹＫ各色のユニット毎に補正情報及び補正タイミング情報を保持することが望ましい。

画像形成装置の画像形成部は、構成する部品や支持体等の製造誤差及び組み立て誤差に起因する個体毎のずれの発生が避けられない。たとえば、ＢＤセンサ２０６の受光感度の個体差や、設置位置の誤差などにより、光ビームの検出タイミングにずれが生じる。このずれにより、個体毎の走査速度特性が設計上の走査速度特性からずれてしまう問題が生じる。この問題に対処するために、本実施例に係る画像形成装置は、個体毎に異なる走査速度特性のシフト量を導出し、該導出したシフト量に基づき周波数補正データを適用するタイミングを更新する補正タイミング情報更新部４０２を備えている。尚、補正タイミング情報更新部４０２の詳細については、図９を用いて後述する。

図７は、設計上の画像クロックと、走査速度特性がずれた場合に理想的な画像クロックとの誤差を示す図であり、横軸はカウンタ４０７によるカウント値を示し、縦軸は画像クロック周波数を示している。

図７の符号７０２は、設計上の走査速度特性に応じて一意に定まる、基準となる周波数補正データ（基準補正データとする）を示し、符号７０３は、走査速度特性のずれに対応した望ましい周波数補正データ（理想補正データとする）を示す。尚、ここでは、図３で示したような、走査速度特性が感光体上で右端部側にシフトするケースを挙げて説明する。

このとき、仮に走査速度特性のずれを無視して基準補正データを適用してしまうと、感光体上の略中央より左側では画像クロック周波数が理想の周波数より低くなる。そのため、感光体上の左側で画素幅が広くなってしまう。一方、感光体上の略中央より右側では、画像クロック周波数が理想の周波数より高くなる。そのため、感光体上の右側で画素幅が狭くなってしまう。このような画像クロックに基づいて出力される画像は、図８（ａ）の符号８０１に示すような、画像中央から左側で拡大され、かつ右側で縮小された歪んだ画像となる。

一方、図示しないが、走査速度特性のシフト方向が逆の場合の出力画像は、符号８０３に示すような、画像中央から左側で縮小され、かつ右側で拡大された歪んだ画像となる。また、シフト量がゼロ、即ち走査速度特性のずれが生じていない場合の出力画像は、符号８０２に示すような、歪みの無い画像となる。

上述の画像の歪みの問題に対処するため、本実施例では、基準補正データを用いて、左端部と中央部に補正タイミング検知用パターンを形成し、その２パターン間の距離の理論値からの誤差（距離誤差とする）を導出する。尚、走査速度特性が感光体上で右端部側にシフトしている場合、距離誤差の値は正であり、走査査速度特性が感光体上で左端部側にシフトしている場合、距離誤差の値は負であり、走査速度特性がシフトしていない場合、距離誤差の値はゼロである。

或いは、距離誤差そのものを導出するのではなく、距離誤差に相当する物理量を導出しても良い。例えば、この物理量として、各パターンの検出信号におけるパルス間の時間間隔の差分を採用しても良い（詳細は、図１２を用いて後述する）。

導出した距離誤差（又はこれに相当する物理量）に基づき走査速度特性のシフト量を決定し、該決定したシフト量に応じて補正タイミングを適宜変更することで、理想的な画像補正を実現している。

＜補正タイミング情報更新部４０２の詳細な構成について＞
以下、本実施例に係る補正タイミング情報更新部４０２の詳細な構成について説明する。図９は、本実施例に係る補正タイミング情報更新部４０２の詳細な構成を示すブロック図である。

パターン形成制御部９０１は、中間転写ベルト１１０上の主走査位置が異なる２ヵ所にパターンを形成するためのパターン画像データを信号生成部４１１に出力する等の、パターン形成処理を制御する。尚、中間転写ベルト上の主走査位置が異なる２箇所にパターンを形成することに関しては、図１０を用いて後述するが、本実施例では中央部及び端部にパターンを形成する。

読取制御部９０２は、濃度検知部１６０を構成する読取センサ１６１、１６２を制御し、主走査位置が異なる２ヵ所に形成されたパターンを読み取らせて、該読み取り結果に応じた検出信号を出力する。

疎密差情報導出部９０３は、読取センサ１６１、１６２の読み取り結果に応じた検出信号に基づき、疎密差情報を導出する。尚、疎密差情報の詳細は後述する。対応情報記憶部９０４は、疎密差情報とシフト量との対応関係を規定するテーブルを記憶している。

補正タイミングシフト量決定部９０５は、疎密差情報導出部９０３によって導出された疎密差情報と、対応情報記憶部９０４が記憶するテーブルとに基づき、補正タイミングのシフト量を決定する。補正タイミング書き換え部９０６は、補正タイミング情報記憶部４０４が既に記憶している補正カウントの値を補正タイミングシフト量決定部９０５で決定されたシフト量だけシフトさせた値を、補正タイミング情報記憶部４０４に新たに書き込む。

＜作像部について＞
以下、本実施例に係る作像部について説明する。図１０は、本実施例に係る作像部の一部を示す図である。尚、図１０では、説明の簡略化のために感光体は１つしか示していない（即ち、感光体ドラム１５１ａ）。本実施例では、図１０に示すように、感光体ドラム１５１ａ上の主走査方向における端部にパターン１００１が形成され、中央部にパターン１００２が形成される。これらのパターンは中間転写ベルト１１０上に転写されて、パターン１００３及びパターン１００４を形成する。パターン１００３及びパターン１００４は、中間転写ベルト１１０の駆動によって、図１０の左から右へと移動する。パターン１００３が通過する位置に、反射型の読取センサ１６１が設置され、パターン１００４が通過する位置に、読取センサ１６１と同様の読取センサ１６２が設置されている。パターン１００３は、パターン１００３に対応する読取センサ１６１によって読み取られ、パターン１００４は、パターン１００４に対応する読取センサ１６２によって読み取られる。

＜パターンの検出について＞
以下、パターン形成制御部９０１によって形成されるパターン及び読取制御部９０２が出力する検出信号について、図１１を用いて説明する。

図１１（ａ）に示すように、パターン１００３は、主走査方向に対して平行な線１１０１と、主走査方向に対して斜めの線１１１１とで構成されている。パターン１００３が読取センサ１６１の下を通過すると、線１１０１に対応するパルスと線１１１１に対応するパルスとが順次出力され、これら２つのパルスが検出信号Ｓ１００３に含まれることとなる。

図１１（ｂ）は、パターン１００３の形成位置が図１１（ａ）に比べて端部側にずれた場合を示す。図１１（ａ）及び図１１（ｂ）から分かるように、パターン１００３の形成位置が主走査方向にずれると、線１１０１に対応するパルスと線１１１１に対応するパルスとの間の時間間隔ｔ１が変化する。この性質を利用して、読取センサ１６１によって取得される検出信号Ｓ１００３のパルス間の時間間隔ｔ１に基づき、パターン１００３の形成位置のずれを検知することができる。尚、ここまで、パターン１００３及び読取センサ１６１について説明してきたが、パターン１００４及び読取センサ１６２についても同様のことが言える。読取センサ１６２によって取得される検出信号（Ｓ１００４とする）のパルス間の時間間隔（ｔ２とする）に基づき、パターン１００４の形成位置のずれを検知することができる。

＜疎密差情報について＞
以下、疎密差情報について、図３で示したような走査速度特性が感光体上で右端部側にシフトしているケースを挙げて説明する。このケースでは上述したように、感光体上の略中央より左側では画素幅が広くなる結果、出力画像は、画像中央から左側において拡大する（図８（ａ）の符号８０１参照）。従って、左端部に形成されるパターン１００３と、中央部に形成されるパターン１００４との間の距離（パターン間距離とする）は、走査速度特性がシフトしないケースと比べて広がる。

このようなケースの一例として、まず、中央部のパターン１００４は所定の位置に形成され（形成位置がずれないで）、左端部のパターン１００３が左側にずれることにより、パターン間距離が広がる場合について、図１２を用いて説明する。図１２は、図３で示したような走査速度特性が感光体上で右端部側にシフトしているケースにおける、パターン形成位置と検出信号との関係の一例を示す。

この場合、パターン１００３に対応する検出信号Ｓ１００３におけるパルス間の時間間隔ｔ１は、形成位置がずれない場合と比較して長くなる一方、パターン１００４に対応する検出信号Ｓ１００４におけるパルス間の時間間隔ｔ２は変化しない。従って、ｔ１−ｔ２の値は、画像に歪みが生じない場合と比較して大きくなる。

また、上述のケースの別の例として、左端部のパターン１００３は所定の位置に形成され（形成位置がずれないで）、中央部のパターン１００４が右側にずれることにより、パターン間距離が広がる場合が想定される。この場合、ｔ１は変化しない一方でｔ２が減少する結果、ｔ１−ｔ２の値は大きくなる。

このように上述した２つの例の何れにおいてもｔ１−ｔ２の値は大きくなることから、走査速度特性が感光体上で右端部側にシフトする場合、ｔ１−ｔ２の値は大きくなることが分かる。

一方、走査速度特性が感光体上で左端部側にシフトする場合に関しては、上述と同様の検討を行うことで、ｔ１−ｔ２の値は小さくなることが分かる。このように、ｔ１−ｔ２の値の増減傾向から、走査速度特性のシフト方向を知ることができる。また、ｔ１−ｔ２の値の大きさが走査速度特性のシフト量に対応することも理解できる。そこで本実施例では、パターン間の疎密の度合いを示す情報（疎密差情報とする）としてｔ１−ｔ２の値を導出し、該導出したｔ１−ｔ２の値を走査速度特性のシフト量を決定する際に利用する。

＜疎密差情報とシフト量との関係について＞
以下、疎密差情報とシフト量との関係について、図１３を用いて説明する。図１３は、対応情報記憶部９０４が記憶する、疎密差情報とシフト量との対応関係を規定するテーブルである。横軸は疎密差情報（即ちｔ１−ｔ２）を示し、縦軸はシフト量（単位はカウント数）を示している。対応情報記憶部９０４は、図１３に示すような、疎密差情報とシフト量との対応関係を規定するテーブルを予め記憶している。

尚、本実施例では、補正タイミングシフト量決定部９０５は、疎密差情報導出部９０３によって導出された疎密差情報と対応情報記憶部９０４が記憶しているテーブルとに基づきシフト量を決定するが、シフト量を決定する手法はこれに限らない。例えば、ｔ１−ｔ２の値を代入してシフト量を算出可能な関数を対応情報記憶部９０４が記憶しており、補正タイミングシフト量決定部９０５が、この関数を用いてシフト量を算出しても良い。

また、本実施例では、感光体上の主走査方向における中央部と左端部に形成したパターンを、中央部と左端部に設置した読取センサで読み取る場合を示したが、パターンを形成する位置及び読取センサを設置する位置はこれに限らない。例えば、感光体上の中央部と右端部に形成したパターンを、中央部と右端部に設置した読取センサで読み取る構成であっても良い。

本実施例によれば、走査速度特性のシフト量を導出し、該導出したシフト量に基づき補正タイミングを更新することを、少数（２つ）のセンサで実現できる。従って、コストを抑えつつ、走査速度特性のずれの問題に対応できる。よって、出力画像の画素幅むらに起因する画質低下を防止できる。

図８（ｂ）は、補正タイミングの更新結果を説明するための図である。図８（ｂ）の符号８０４は図８（ａ）の符号８０１に示した画像の歪みを上述の処理で補正した結果を示している。図８（ｂ）の符号８０６は図８（ａ）の符号８０３に示した画像の歪みを上述の処理で補正した結果を示している。図８（ｂ）の符号８０５は走査速度特性のずれが生じず上述の処理を行わない場合を示しており、図８（ａ）の符号８０２に示した画像と同じである。

図８（ｂ）に示すように、補正タイミングを更新することによって、画像の歪みを解消することができる。しかしながらこのとき、感光体ドラム上の画像形成開始位置に、補正タイミングを更新する前と比較してずれが生じてしまう（図中ｇ１、ｇ３で表記）。また、この画像形成開始位置のずれ量は、走査速度特性のシフト方向やシフト量に応じて異なる。特に、ＣＭＹＫの各色のユニット毎に画像形成開始位置のずれ量が異なると、記録媒体上の各色の画像形成位置のずれ（色ずれ）が生じ、画質が劣化してしまう。そこで、本実施例では、補正タイミング情報更新部４０２により補正タイミング情報を更新した後に、書き出しタイミング更新部４０８により書き出しタイミングを更新する。

＜書き出しタイミング更新部４０８の詳細な構成について＞
以下、本実施例に係る書き出しタイミング更新部４０８の詳細な構成について説明する。図１４は、本実施例に係る書き出しタイミング更新部４０８の詳細な構成を示すブロック図である。

パターン形成制御部１４０１は、書き出しタイミングシフト量決定用のパターンを中間転写ベルト１１０上に形成するためのパターン画像データを信号生成部４１１に出力する等の、パターン形成処理を制御する。

読取制御部１４０２は、読取センサ１６１を制御し、中間転写ベルト１１０上に形成された書き出しタイミングシフト量決定用のパターンを読み取らせて、該読み取り結果に応じた検出信号を出力する。

位置ずれ情報導出部１４０３は、読取センサ１６１の読み取り結果に応じた検出信号に基づき、主走査方向におけるパターンの形成位置の理想位置からの誤差（形成位置誤差とする）を導出する。具体的には、位置ずれ情報導出部１４０３は、予め保持されているパターン形成位置の理想位置の情報に基づき、図１１を用いて上述した方法を用いて、形成位置誤差を導出する。

書き出しタイミングシフト量決定部１４０４は、位置ずれ情報導出部１４０３によって導出された形成位置誤差に基づき、書き出しタイミングのシフト量を決定する。例えば、形成位置誤差が＋２５０μｍ（パターンが右側に２５０μｍずれている）であれば、理想的な１画素の幅が４２μｍの場合（６００ｄｐｉの場合）、２５０μｍは６画素分に相当するため（２５０μｍ／４２μｍ≒６）、６画素分左方向にシフトすれば良い。つまり、書き出しタイミングを６カウント早めれば良い。

書き出しタイミング書き換え部１４０５は、書き出しタイミング記憶部４１０が既に記憶している書き出しカウントを書き出しタイミングシフト量決定部１４０４で決定されたシフト量だけシフトさせた値を、書き出しタイミング記憶部４１０に新たに書き込む。

＜補正タイミング更新処理と書き出しタイミング更新処理とを合わせた一連の処理について＞
前述のように本実施例では、補正タイミング情報更新部４０２により補正タイミングを更新した後に、書き出しタイミング更新部４０８により書き出しタイミングを更新する。以下、本実施例に係る、補正タイミング更新処理と書き出しタイミング更新処理とを合わせた一連の処理について、図１５を用いて説明する。

ステップＳ１５０１において、画像クロック生成部４０５は、画像クロック制御を開始する。画像クロック制御ではまず、ＢＤ信号２０７をトリガーにカウンタ４０７のカウント値をリセットしてゼロにする。そして、補正情報記憶部４０１が記憶する補正情報を、補正タイミング情報記憶部４０４が記憶するタイミング（補正カウント）で適用してクロック周波数を適宜変更する。以降の処理は、画像クロック生成部４０５が画像クロック制御を行いながら生成する画像クロック４０６に同期して実行される。

ステップＳ１５０２において、パターン形成制御部９０１は、信号生成部４１１を制御して、中間転写ベルト１１０上の主走査位置が異なる２箇所に補正タイミング検知用パターンを形成する。

ステップＳ１５０３において、読取制御部９０２は、読取センサ１６１、１６２を制御して、ステップＳ１５０２で形成したパターンを読み取らせる。

ステップＳ１５０４において、疎密差情報導出部９０３は、ステップＳ１５０３での読み取り結果に応じた検出信号に基づき、疎密差情報を導出する。

ステップＳ１５０５において、補正タイミングシフト量決定部９０５は、ステップＳ１５０４で導出された疎密差情報に基づき、補正タイミングのシフト量を決定する。

ステップＳ１５０６において、補正タイミング書き換え部９０６は、ステップＳ１５０５で決定された補正タイミングのシフト量に基づき、補正タイミング情報記憶部４０４に記憶されている、主走査領域毎の補正カウントから成る補正タイミング情報を更新する。

ステップＳ１５０７において、画像クロック生成部４０５は、画像クロック制御を開始する。尚、本ステップの処理はステップＳ１５０１の処理と殆ど同一であるが、補正タイミング情報記憶部４０４に記憶される補正タイミング情報がステップＳ１５０６で更新された結果、適用される補正カウントが異なる点で、ステップＳ１５０１の処理と相違する。

ステップＳ１５０８において、パターン形成制御部１４０１は、信号生成部４１１を制御して、書き出しタイミングシフト量決定用のパターンを中間転写ベルト１１０上に形成する。

ステップＳ１５０９において、読取制御部１４０２は、読取センサ１６１を制御して、ステップＳ１５０８で形成したパターンを読み取らせる。

ステップＳ１５１０において、位置ずれ情報導出部１４０３は、ステップＳ１５０９での読み取り結果に応じた検出信号に基づき、パターン形成位置の理想位置からの誤差（即ち、形成位置誤差）を導出する。

ステップＳ１５１１において、書き出しタイミングシフト量決定部１４０４は、ステップＳ１５１０で導出された形成位置誤差に基づき、書き出しタイミングのシフト量を決定する。

ステップＳ１５１２において、書き出しタイミング書き換え部１４０５は、ステップＳ１５１１で決定されたシフト量に基づき、書き出しタイミング記憶部４１０に記憶されている書き出しカウントを更新する。

以上が、本実施例に係る、補正タイミング更新処理と書き出しタイミング更新処理とを合わせた一連の処理の内容である。この一連の処理により、補正残差が少なくなり、画素幅むらに起因する出力画像の画質低下を防止できる。

［実施例２］
実施例１では、左端部と中央部に形成した２つのパターンの検出信号の夫々についてパルス間の時間間隔を求め、これらの時間間隔の差を疎密差情報として導出し、該導出した疎密差情報に基づき補正タイミングのシフト量を決定する。これに対し、本実施例では、左端部と右端部に形成した２つのパターンの検出信号に基づき、補正タイミングのシフト量を決定する。尚、以下では実施例１との差分について主に説明し、実施例１と同様の内容については説明を適宜省略する。

＜作像部について＞
以下、本実施例に係る作像部について説明する。図１６は、本実施例に係る作像部の一部を示す図である。尚、図１６では、説明の簡略化のために感光体は１つしか示していない（即ち、感光体ドラム１５１ａ）。本実施例では、図１６に示すように、感光体ドラム１５１ａ上の主走査方向における左端部にパターン１６０１が形成され、右端部にパターン１６０２が形成される。尚、ここでは主走査方向と直行する方向に沿って伸びる複数の線が連続して配される万線の中間調パターンを用いる場合を説明するが、用いるパターンはこれに限らない。ドットの疎密によって表される任意の中間調パターンを用いて良い。

パターン１６０１及びパターン１６０２は中間転写ベルト１１０上に転写されて、パターン１６０３及びパターン１６０４を形成する。パターン１６０３及びパターン１６０４は、中間転写ベルト１１０の駆動によって、図１６の左から右へと移動する。パターン１６０３が通過する位置に、反射型の読取センサ１６１１が設置され、パターン１６０４が通過する位置に、読取センサ１６１１と同様の読取センサ１６１２が設置されている。パターン１６０３は、パターン１６０３に対応する読取センサ１６１１によって読み取られ、パターン１６０４は、パターン１６０４に対応する読取センサ１６１２によって読み取られる。

＜パターンの検出について＞
以下、本実施例で形成するパターン、及び、該パターンの検出信号について、図１７を用いて、図３で示したような走査速度特性が感光体上で右端部側にシフトしているケースを挙げて説明する。

パターン１６０３が読取センサ１６１１の下を通過すると、パターン１６０３の濃度に応じた強度（ｐ１とする）の検出信号Ｓ１６０３が出力される。パターン１６０４が読取センサ１６１２の下を通過すると、パターン１６０４の濃度に応じた強度（ｐ２とする）の検出信号Ｓ１６０４が出力される。このケースでは上述したように、感光体上の略中央より左側では画素幅が広くなる一方、右側では画素幅が狭くなる。従って、これらのパターンを構成する万線の疎密は、主走査方向の位置に応じて変わる。つまり、左端部に形成されたパターン１６０３は、線の間隔が疎に形成される一方、右端部に形成されたパターン１６０４は、線の間隔が密に形成される。

電子写真方式の場合、特定の面積率（所定サイズの領域内のＯＮドット数）に対し、ＯＮドット間の距離に応じて濃度変動が生じることが知られており、本実施例で用いるパターンは、濃度変動が生じやすいように、面積率や万線の間隔が調整されている。そのため、走査速度特性のずれに起因して左右の両端部において画素幅に変化が生じた場合、各パターンの濃度は、同一ではなく異なってくる。

図１７に示すような、走査速度特性が感光体上で右端部側にシフトしている場合、ｐ１―ｐ２の値は負である。また、走査速度特性が感光体上で左端部側にシフトしている場合、ｐ１―ｐ２の値は正であるし、走査速度特性がシフトしていない場合、ｐ１―ｐ２の値ゼロである。このように、走査速度特性のずれに応じて、２か所に形成したパターンの検出信号の強度差が変化するので、この性質を利用すれば適切な補正タイミングのシフト量を導出することができる。

本実施例では、疎密差情報導出部９０３が導出する疎密差情報として、検出信号の強度差であるｐ１−ｐ２の値を採用する。また、対応情報記憶部９０４は、検出信号の強度差ｐ１−ｐ２とシフト量との対応関係を規定するテーブルを予め記憶している。

一般的な画像形成装置では、画像の書き出し位置を検知するためのセンサとして、左右の両端部に読取センサが搭載されることが多い。従って、この両端部に搭載された２個の読取センサを本実施例の読取センサ１６１１、１６１２として用いることで、コストアップを抑制しつつ、走査速度特性のずれの問題に対応して補正残差を低減できるという利点がある。

［その他の実施例］
本発明は、上述の実施形態の１以上の機能を実現するプログラムを、ネットワーク又は記憶媒体を介してシステム又は装置に供給し、そのシステム又は装置のコンピュータにおける１つ以上のプロセッサーがプログラムを読出し実行する処理でも実現可能である。また、１以上の機能を実現する回路（例えば、ＡＳＩＣ）によっても実現可能である。

Claims (10)

1. 画像形成装置であって、
   主走査方向の１ラインを複数に分割した主走査領域毎の周波数から成る補正情報、及び、前記周波数が適用されるタイミングを示す前記主走査領域毎の補正カウントから成る補正タイミング情報に基づき、クロックを生成するクロック生成手段と、
   前記生成されたクロック、及び、画像を書き出すタイミングを示す書き出しカウントに基づき、画像信号を生成する信号生成手段と、
   予め記憶されている前記補正タイミング情報を、前記画像形成装置の走査速度特性に基づき更新する更新手段と
   を有し、
   前記更新手段は、
   中間転写ベルト上の主走査位置が異なる２箇所に補正タイミング検知用パターンを形成する形成手段と、
   前記形成されたパターンの検出信号に基づき疎密差情報を導出する導出手段と、
   前記導出された疎密差情報に基づき、補正タイミングのシフト量を決定する決定手段と、
   前記決定されたシフト量に基づき、前記予め記憶されている前記補正タイミング情報を成す補正カウントを書き換える書き換え手段と
   を有する、
   ことを特徴とする画像形成装置。
2. 前記補正タイミング検知用パターンは、前記中間転写ベルト上の主走査方向における、左端部と右端部との何れかの端部及び中央部に形成されることを特徴とする請求項１に記載の画像形成装置。
3. 前記導出手段は、前記端部に形成された補正タイミング検知用パターンと前記中央部に形成された補正タイミング検知用パターンとの間の距離の理論値からの誤差、又は、前記端部に形成された補正タイミング検知用パターンの検出信号におけるパルス間の時間間隔と前記中央部に形成された補正タイミング検知用パターンの検出信号におけるパルス間の時間間隔との間の差分を、前記疎密差情報として導出することを特徴とする請求項２に記載の画像形成装置。
4. 前記更新手段は、前記疎密差情報と前記補正タイミングのシフト量との対応関係を規定するテーブルを保持し、
   前記決定手段は、前記導出した疎密差情報及び前記テーブルに基づき、前記補正タイミングのシフト量を決定することを特徴とする請求項１乃至３の何れか１項に記載の画像形成装置。
5. 前記補正タイミング検知用パターンは、前記中間転写ベルト上の主走査方向における左端部と右端部とに形成されることを特徴とする請求項１に記載の画像形成装置。
6. 前記導出手段は、前記左端部に形成された補正タイミング検知用パターンの検出信号の強度と、前記右端部に形成された補正タイミング検知用パターンの検出信号の強度との間の差分を、前記疎密差情報として導出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. 前記補正タイミング検知用パターンの検出信号の強度は、該補正タイミング検知用パターンの濃度に応じた値であることを特徴とする請求項６に記載の画像形成装置。
8. 前記中間転写ベルト上の主走査位置が異なる２箇所に形成される前記補正タイミング検知用パターンを読み取るための２個のセンサを更に有することを特徴とする請求項１乃至７の何れか１項に記載の画像形成装置。
9. 画像形成装置の画像形成方法であって、
   主走査方向の１ラインを複数に分割した主走査領域毎の周波数から成る補正情報、及び、前記周波数が適用されるタイミングを示す前記主走査領域毎の補正カウントから成る補正タイミング情報に基づき、クロックを生成するステップと、
   前記生成されたクロック、及び、画像を書き出すタイミングを示す書き出しカウントに基づき、画像信号を生成するステップと、
   予め記憶されている前記補正タイミング情報を前記画像形成装置の走査速度特性に基づき更新するステップと
   を有し、
   前記更新するステップは、
   中間転写ベルト上の主走査位置が異なる２箇所に補正タイミング検知用パターンを形成するステップと、
   前記形成されたパターンの検出信号に基づき疎密差情報を導出するステップと、
   前記導出された疎密差情報に基づき、補正タイミングのシフト量を決定するステップと、
   前記決定されたシフト量に基づき、前記予め記憶されている前記補正タイミング情報を成す補正カウントを書き換えるステップと
   を有する、
   ことを特徴とする画像形成方法。
10. コンピュータに請求項９に記載の方法を実行させるためのプログラム。

Images