光書き込み装置及び画像形成装置
【課題】画像形成装置に含まれる画像処理部及びエンジン部について構成を複雑化させることなくディザ法による高精度な濃度補正を可能とする。
【解決手段】各画素が識別情報によって構成された所定画素数のディザパターンを、異なる複数の濃度に応じて複数記憶しているパターン記憶部２０１と、ＬＥＤＡ１１１の解像度に応じて設定された画素の情報と識別情報とが関連付けられた画素設定情報を記憶している画素設定情報記憶部２０２とを含み、複数のディザパターン毎にディザパターンを繰り返し配置すると共に画素設定情報に基づいて各画素を設定して生成した画素情報に基づいてＬＥＤＡ１１１を発光させることにより補正用パターンを形成し、補正用パターンの濃度に応じた読み取り信号を取得し、読み取り信号が予め定められた基準濃度に最も近いパターンに用いられたディザパターンの情報を選択して出力することを特徴とする。
【解決手段】各画素が識別情報によって構成された所定画素数のディザパターンを、異なる複数の濃度に応じて複数記憶しているパターン記憶部２０１と、ＬＥＤＡ１１１の解像度に応じて設定された画素の情報と識別情報とが関連付けられた画素設定情報を記憶している画素設定情報記憶部２０２とを含み、複数のディザパターン毎にディザパターンを繰り返し配置すると共に画素設定情報に基づいて各画素を設定して生成した画素情報に基づいてＬＥＤＡ１１１を発光させることにより補正用パターンを形成し、補正用パターンの濃度に応じた読み取り信号を取得し、読み取り信号が予め定められた基準濃度に最も近いパターンに用いられたディザパターンの情報を選択して出力することを特徴とする。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、光書き込み装置及び画像形成装置に関し、特に、装置の経時変化による濃度変動のディザによる補正に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、情報の電子化が推進される傾向にあり、電子化された情報の出力に用いられるプリンタやファクシミリ及び書類の電子化に用いるスキャナ等の画像処理装置は欠かせない機器となっている。このような画像処理装置は、撮像機能、画像形成機能及び通信機能等を備えることにより、プリンタ、ファクシミリ、スキャナ、複写機として利用可能な複合機として構成されることが多い。
【０００３】
このような画像処理装置のうち、電子化された書類の出力に用いられる画像形成装置においては、電子写真方式の画像形成装置が広く用いられている。電子写真方式の画像形成装置においては、感光体を露光することにより静電潜像を形成し、トナー等の顕色剤を用いてその静電潜像を現像してトナー画像を形成し、そのトナー画像を用紙に転写することによって紙出力を行う。
【０００４】
ここで、現像によって形成されるトナー画像の濃度は、装置の経時変化に伴い、様々な要因によって変動する。考えられる要因は、例えば、感光体ドラムの摩耗や光源の劣化による露光条件の変化や感光体ドラムの劣化による帯電条件の変化等である。
【０００５】
このような装置の経時変化による濃度変動を補正する方法として、上述した露光条件や帯電条件を調整する方法の他に、画像処理によって濃度を補正する方法が用いられている。この画像処理によって濃度を補正する方法はディザ法と呼ばれ、画像形成出力するべき画像を構成する画素を間欠的に間引いて無色の画素とすることにより、画像に悪影響が出ないように画像の濃度を変化させる方法である。
【０００６】
このようなディザ法による濃度調整によって濃度変動の補正を実現するため、所定期間毎に濃度の異なる複数のディザパターンを出力し、そのパターンを読み取ることによって得られた濃度に基づき、適用するディザパターンを選択して濃度を調整することが知られている。例えば、互いに関連付けられた階調数の異なる２種類のディザ階調を持ち、低階調ディザでパターンを生成し、センサからの補正情報を関連付けに従って高階調ディザに反映する方法が提案されている（例えば、特許文献１参照）。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
一般的に、画像形成装置において画像形成出力するべき画像のリップデータ、即ち画素データを生成する画像処理部と、画素データに基づいて実際に画像形成出力を行うエンジン部とは、別々のユニットとして構成される。従って、画像処理部とエンジン部とは別々に設計されるものであり、互換性を考慮した設計が求められる。
【０００８】
ここで、上述した露光条件や帯電条件を調整する方法であれば、エンジン部のみで完結可能であるため、画像処理部との互換性を考慮する必要はない。これに対して、上述したディザ法の場合、一般的に画像に対してディザ処理を行うのは画像処理部であるため、エンジン部と画像処理部との対応関係を考慮する必要がある。
【０００９】
ディザ法による濃度調整を行うためには、上述したように濃度の異なる複数のディザパターンを出力するが、そのディザパターンの解像度はエンジン部に合わせる必要がある。そのため、様々なエンジン部に対応した画像処理部を設計する場合、様々な解像度に対応したディザパターンを用意する必要があり、画像処理部に求められるメモリ容量が増大する。そして、様々な解像度に対応したディザパターンを用意したとしても、使用されるのは、接続されたエンジン部の解像度に対応するディザパターンのみであり、記憶容量の大半は無駄になってしまう。
【００１０】
また、特許文献１に記載された方法を用いる場合、パターン生成用の低階調ディザと高階調ディザとを関連付けることによってメモリ量を低減することはできるが、パターンを低階調ディザによって形成するため、補正の分解能が低く、高精度な補正ができない。
【００１１】
本発明は、上記実情を考慮してなされたものであり、画像形成装置に含まれる画像処理部及びエンジン部について構成を複雑化させることなくディザ法による高精度な濃度補正を可能とすることを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１２】
上記課題を解決するために、本発明の一態様は、感光体上に静電潜像を形成する光源を制御する光書き込み装置であって、所定の画素数によって構成されるディザパターンの情報であって、各画素が識別情報によって構成される情報を、異なる複数の濃度に応じて複数記憶しているパターン記憶部と、前記光源の解像度に応じて設定された前記各画素の有色／無色を示す情報と前記識別情報とが関連付けられた画素設定情報を記憶している画素設定情報記憶部と、画素情報に基づいて前記光源を発光させる発光制御部と、前記感光体上に形成された静電潜像が現像されることにより形成されて搬送される画像を光学的に読み取った読み取り信号を取得する読取信号取得部と、前記読み取り信号に基づいて前記複数のディザパターンの情報から一のディザパターンの情報を選択して出力するディザパターン選択部とを含み、前記発光制御部は、前記ディザパターンの選択動作において、前記記憶されている複数のディザパターン毎に、夫々のディザパターンを繰り返し配置して所定面積のパターンを構成すると共に前記画素設定情報に基づいて前記ディザパターンを構成する各画素の有色／無色を設定して生成した画素情報に基づいて前記光源を発光させることにより、濃度の異なる複数の所定面積のパターンの静電潜像を形成し、前記読み取り信号取得部は、前記濃度の異なる複数の所定面積のパターン夫々の濃度に応じた読み取り信号を取得し、前記ディザパターン選択部は、前記濃度の異なる複数の所定面積のパターンのうち、前記読み取り信号が予め定められた基準濃度に最も近いパターンを形成するために用いられたディザパターンの情報を選択して出力することを特徴とする。
【００１３】
本発明の他の態様は、印刷ジョブに基づいて画像形成出力を実行する画像形成装置であって、取得した前記印刷ジョブに応じて、画像形成出力するべき画像の画像処理を行う画像処理部と、請求項１乃至３いずれかに記載の光書き込み装置とを含み、前記画像処理部は、前記光書き込み装置から出力された前記ディザパターンの情報を用いて画像処理を行うことを特徴とする。
【発明の効果】
【００１４】
本発明によれば、画像形成装置に含まれる画像処理部及びエンジン部について構成を複雑化させることなくディザ法による高精度な濃度補正を可能とすることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１５】
【図１】本発明の実施形態に係る画像形成装置のハードウェア構成を示すブロック図である。
【図２】本発明の実施形態に係る画像形成装置の機能構成を示す図である。
【図３】本発明の実施形態に係るプリントエンジンの構成を示す図である。
【図４】本発明の実施形態に係る光書き込み装置の構成を模式的に示す図である。
【図５】本発明の実施形態に係る光書き込み装置の機能構成示すブロック図である。
【図６】本発明の実施形態に係る補正用パターンの構成を示す図である。
【図７】本発明の実施形態に係るディザパターンに用いられる画素の情報を示す図である。
【図８】本発明の実施形態に係る補正用パターンの形成態様を示す図である。
【図９】本発明の実施形態に係るディザパターンによる濃度補正動作を示すフローチャートである。
【図１０】本発明の実施形態に係る補正用パターンの読み取り信号の例を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００１６】
以下、図面を参照して、本発明の実施形態を詳細に説明する。本実施形態においては、画像形成装置としての複合機（ＭＦＰ：Ｍｕｌｔｉ Ｆｕｎｃｔｉｏｎ Ｐｅｒｉｐｈｅｒａｌ）を例として説明する。尚、画像形成装置は複合機でなくとも良く、例えば、複写機、プリンタ、ファクシミリ装置等であっても良い。
【００１７】
図１は、本実施形態に係る画像形成装置１のハードウェア構成を示すブロック図である。図１に示すように、本実施形態に係る画像形成装置１は、一般的なサーバやＰＣ（Ｐｅｒｓｏｎａｌ Ｃｏｍｐｕｔｅｒ）等の情報処理端末と同様の構成に加えて、画像形成を実行するエンジンを有する。即ち、本実施形態に係る画像形成装置１は、ＣＰＵ（Ｃｅｎｔｒａｌ Ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ Ｕｎｉｔ）１０、ＲＡＭ（Ｒａｎｄｏｍ Ａｃｃｅｓｓ Ｍｅｍｏｒｙ）１１、ＲＯＭ（Ｒｅａｄ Ｏｎｌｙ Ｍｅｍｏｒｙ）１２、エンジン１３、ＨＤＤ（Ｈａｒｄ Ｄｉｓｋ Ｄｒｉｖｅ）１４及びＩ／Ｆ１５がバス１８を介して接続されている。また、Ｉ／Ｆ１５にはＬＣＤ（Ｌｉｑｕｉｄ Ｃｒｙｓｔａｌ Ｄｉｓｐｌａｙ）１６及び操作部１７が接続されている。
【００１８】
ＣＰＵ１０は演算手段であり、画像形成装置１全体の動作を制御する。ＲＡＭ１１は、情報の高速な読み書きが可能な揮発性の記憶媒体であり、ＣＰＵ１０が情報を処理する際の作業領域として用いられる。ＲＯＭ１２は、読み出し専用の不揮発性記憶媒体であり、ファームウェア等のプログラムが格納されている。エンジン１３は、画像形成装置１において実際に画像形成を実行する機構である。
【００１９】
ＨＤＤ１４は、情報の読み書きが可能な不揮発性の記憶媒体であり、ＯＳ（Ｏｐｅｒａｔｉｎｇ Ｓｙｓｔｅｍ）や各種の制御プログラム、アプリケーション・プログラム等が格納されている。Ｉ／Ｆ１５は、バス１８と各種のハードウェアやネットワーク等を接続し制御する。ＬＣＤ１６は、ユーザが画像形成装置１の状態を確認するための視覚的ユーザインタフェースである。操作部１７は、キーボードやマウス等、ユーザが画像形成装置１に情報を入力するためのユーザインタフェースである。
【００２０】
このようなハードウェア構成において、ＲＯＭ１２やＨＤＤ１４若しくは図示しない光学ディスク等の記録媒体に格納されたプログラムがＲＡＭ１１に読み出され、ＣＰＵ１０がそれらのプログラムに従って演算を行うことにより、ソフトウェア制御部が構成される。このようにして構成されたソフトウェア制御部と、ハードウェアとの組み合わせによって、本実施形態に係る画像形成装置１の機能を実現する機能ブロックが構成される。
【００２１】
次に、図２を参照して、本実施形態に係る画像形成装置１の機能構成について説明する。図２は、本実施形態に係る画像形成装置１の機能構成を示すブロック図である。図２に示すように、本実施形態に係る画像形成装置１は、コントローラ２０、ＡＤＦ（Ａｕｔｏ Ｄｏｃｕｍｅｎｎｔ Ｆｅｅｄｅｒ：原稿自動搬送装置）２１、スキャナユニット２２、排紙トレイ２３、ディスプレイパネル２４、給紙テーブル２５、プリントエンジン２６、排紙トレイ２７及びネットワークＩ／Ｆ２８を有する。
【００２２】
また、コントローラ２０は、主制御部３０、エンジン制御部３１、入出力制御部３２、画像処理部３３及び操作表示制御部３４を有する。図２に示すように、本実施形態に係る画像形成装置１は、スキャナユニット２２、プリントエンジン２６を有する複合機として構成されている。尚、図２においては、電気的接続を実線の矢印で示しており、用紙の流れを破線の矢印で示している。
【００２３】
ディスプレイパネル２４は、画像形成装置１の状態を視覚的に表示する出力インタフェースであると共に、タッチパネルとしてユーザが画像形成装置１を直接操作し若しくは画像形成装置１に対して情報を入力する際の入力インタフェース（操作部）でもある。ネットワークＩ／Ｆ２８は、画像形成装置１がネットワークを介して他の機器と通信するためのインタフェースであり、Ｅｔｈｅｒｎｅｔ（登録商標）やＵＳＢ（Ｕｎｉｖｅｒｓａｌ Ｓｅｒｉａｌ Ｂｕｓ）インタフェースが用いられる。
【００２４】
コントローラ２０は、ソフトウェアとハードウェアとの組み合わせによって構成される。具体的には、ＲＯＭ１２や不揮発性メモリ並びにＨＤＤ１４や光学ディスク等の不揮発性記録媒体に格納されたファームウェア等の制御プログラムが、ＲＡＭ１１等の揮発性メモリ（以下、メモリ）にロードされ、ＣＰＵ１０の制御に従って構成されるソフトウェア制御部と集積回路などのハードウェアとによってコントローラ２０が構成される。コントローラ２０は、画像形成装置１全体を制御する制御部として機能する。
【００２５】
主制御部３０は、コントローラ２０に含まれる各部を制御する役割を担い、コントローラ２０の各部に命令を与える。エンジン制御部３１は、プリントエンジン２６やスキャナユニット２２等を制御若しくは駆動する駆動手段としての役割を担う。入出力制御部３２は、ネットワークＩ／Ｆ２８を介して入力される信号や命令を主制御部３０に入力する。また、主制御部３０は、入出力制御部３２を制御し、ネットワークＩ／Ｆ２８を介して他の機器にアクセスする。
【００２６】
画像処理部３３は、主制御部３０の制御に従い、入力された印刷ジョブに含まれる印刷情報に基づいて描画情報を生成する。この描画情報とは、画像形成部であるプリントエンジン２６が画像形成動作において形成すべき画像を描画するための情報であり、出力するべき画像を構成する画素の情報、即ち画素情報である。また、印刷ジョブに含まれる印刷情報とは、ＰＣ等の情報処理装置にインストールされたプリンタドライバによって画像形成装置１が認識可能な形式に変換された画像情報である。
【００２７】
尚、画像処理部３３は、描画情報の生成に際して、定められているディザパターンを印刷出力するべき画像情報に適用する。即ち、定められているディザパターンに従って、印刷出力するべき画像情報の画素を間欠的に間引き、濃度を調整する。このディザパターンを装置の経時変化に応じて選択し直す動作が、本実施形態に係る要旨である。操作表示制御部３４は、ディスプレイパネル２４に情報表示を行い若しくはディスプレイパネル２４を介して入力された情報を主制御部３０に通知する。
【００２８】
画像形成装置１がプリンタとして動作する場合は、まず、入出力制御部３２がネットワークＩ／Ｆ２８を介して印刷ジョブを受信する。入出力制御部３２は、受信した印刷ジョブを主制御部３０に転送する。主制御部３０は、印刷ジョブを受信すると、画像処理部３３を制御して、印刷ジョブに含まれる印刷情報に基づいて描画情報を生成させる。
【００２９】
画像処理部３３によって描画情報が生成されると、エンジン制御部３１は、生成された描画情報に基づき、給紙テーブル２５から搬送される用紙に対して画像形成を実行する。即ち、プリントエンジン２６が画像形成部として機能する。プリントエンジン２６によって画像形成が施された用紙は排紙トレイ２７に排紙される。
【００３０】
画像形成装置１がスキャナとして動作する場合は、ユーザによるディスプレイパネル２４の操作若しくはネットワークＩ／Ｆ２８を介して外部のＰＣ等から入力されるスキャン実行指示に応じて、操作表示制御部３４若しくは入出力制御部３２が主制御部３０にスキャン実行信号を転送する。主制御部３０は、受信したスキャン実行信号に基づき、エンジン制御部３１を制御する。
【００３１】
エンジン制御部３１は、ＡＤＦ２１を駆動し、ＡＤＦ２１にセットされた撮像対象原稿をスキャナユニット２２に搬送する。また、エンジン制御部３１は、スキャナユニット２２を駆動し、ＡＤＦ２１から搬送される原稿を撮像する。また、ＡＤＦ２１に原稿がセットされておらず、スキャナユニット２２に直接原稿がセットされた場合、スキャナユニット２２は、エンジン制御部３１の制御に従い、セットされた原稿を撮像する。即ち、スキャナユニット２２が撮像部として動作する。
【００３２】
撮像動作においては、スキャナユニット２２に含まれるＣＣＤ等の撮像素子が原稿を光学的に走査し、光学情報に基づいて生成された撮像情報が生成される。エンジン制御部３１は、スキャナユニット２２が生成した撮像情報を画像処理部３３に転送する。画像処理部３３は、主制御部３０の制御に従い、エンジン制御部３１から受信した撮像情報に基づき画像情報を生成する。画像処理部３３が生成した画像情報はＨＤＤ４０等の画像形成装置１に装着された記憶媒体に保存される。即ち、スキャナユニット２２、エンジン制御部３１及び画像処理部３３が連動して、原稿読み取り部として機能する。
【００３３】
画像処理部３３によって生成された画像情報は、ユーザの指示に応じてそのままＨＤＤ４０等に格納され若しくは入出力制御部３２及びネットワークＩ／Ｆ２８を介して外部の装置に送信される。即ち、ＡＤＦ２１及びエンジン制御部３１が画像入力部として機能する。
【００３４】
また、画像形成装置１が複写機として動作する場合は、エンジン制御部３１がスキャナユニット２２から受信した撮像情報若しくは画像処理部３３が生成した画像情報に基づき、画像処理部３３が描画情報を生成する。その描画情報に基づいてプリンタ動作の場合と同様に、エンジン制御部３１がプリントエンジン２６を駆動する。
【００３５】
次に、本実施形態に係るプリントエンジン２６の構成について、図３を参照して説明する。図３に示すように、本実施形態に係るプリントエンジン２６は、無端状移動手段である搬送ベルト１０５に沿って各色の画像形成部１０６が並べられた構成を備えるものであり、所謂タンデムタイプといわれるものである。すなわち、給紙トレイ１０１から給紙ローラ１０２と分離ローラ１０３とにより分離給紙される用紙（記録媒体の一例）１０４に転写するための中間転写画像が形成される中間転写ベルトである搬送ベルト１０５に沿って、この搬送ベルト１０５の搬送方向の上流側から順に、複数の画像形成部（電子写真プロセス部）１０６ＢＫ、１０６Ｍ、１０６Ｃ、１０６Ｙが配列されている。
【００３６】
これら複数の画像形成部１０６ＢＫ、１０６Ｍ、１０６Ｃ、１０６Ｙは、形成するトナー画像の色が異なるだけで内部構成は共通である。画像形成部１０６ＢＫはブラックの画像を、画像形成部１０６Ｍはマゼンタの画像を、画像形成部１０６Ｃはシアンの画像を、画像形成部１０６Ｙはイエローの画像をそれぞれ形成する。尚、以下の説明においては、画像形成部１０６ＢＫについて具体的に説明するが、他の画像形成部１０６Ｍ、１０６Ｃ、１０６Ｙは画像形成部１０６ＢＫと同様であるので、その画像形成部１０６Ｍ、１０６Ｃ、１０６Ｙの各構成要素については、画像形成部１０６ＢＫの各構成要素に付したＢＫに替えて、Ｍ、Ｃ、Ｙによって区別した符号を図に表示するにとどめ、説明を省略する。
【００３７】
搬送ベルト１０５は、回転駆動される駆動ローラ１０７と従動ローラ１０８とに架け渡されたエンドレスのベルト、即ち無端状ベルトである。この駆動ローラ１０７は、不図示の駆動モータにより回転駆動させられ、この駆動モータと、駆動ローラ１０７と、従動ローラ１０８とが、無端状移動手段である搬送ベルト１０５を移動させる駆動手段として機能する。
【００３８】
画像形成に際しては、回転駆動される搬送ベルト１０５に対して、最初の画像形成部１０６ＢＫが、ブラックのトナー画像を転写する。画像形成部１０６ＢＫは、感光体としての感光体ドラム１０９ＢＫ、この感光体ドラム１０９ＢＫの周囲に配置された帯電器１１０ＢＫ、光書き込み装置２００、現像器１１２ＢＫ、感光体クリーナ（図示せず）、除電器１１３ＢＫ等から構成されている。光書き込み装置２００は、夫々の感光体ドラム１０９ＢＫ、１０９Ｍ、１０９Ｃ、１０９Ｙ（以降、総じて「感光体ドラム１０９」という）に対して光を照射するように構成されている。
【００３９】
画像形成に際し、感光体ドラム１０９ＢＫの外周面は、暗中にて帯電器１１０ＢＫにより一様に帯電された後、光書き込み装置２００からのブラック画像に対応した光源からの光により書き込みが行われ、静電潜像が形成される。現像器１１２ＢＫは、この静電潜像をブラックトナーにより可視像化し、このことにより感光体ドラム１０９ＢＫ上にブラックのトナー画像が形成される。
【００４０】
このトナー画像は、感光体ドラム１０９ＢＫと搬送ベルト１０５とが当接若しくは最も接近する位置（転写位置）で、転写器１１５ＢＫの働きにより搬送ベルト１０５上に転写される。この転写により、搬送ベルト１０５上にブラックのトナーによる画像が形成される。トナー画像の転写が終了した感光体ドラム１０９ＢＫは、外周面に残留した不要なトナーを感光体クリーナにより払拭された後、除電器１１３ＢＫにより除電され、次の画像形成のために待機する。
【００４１】
以上のようにして、画像形成部１０６ＢＫにより搬送ベルト１０５上に転写されたブラックのトナー画像は、搬送ベルト１０５のローラ駆動により次の画像形成部１０６Ｍに搬送される。画像形成部１０６Ｍでは、画像形成部１０６ＢＫでの画像形成プロセスと同様のプロセスにより感光体ドラム１０９Ｍ上にマゼンタのトナー画像が形成され、そのトナー画像が既に形成されたブラックの画像に重畳されて転写される。
【００４２】
搬送ベルト１０５上に転写されたブラック、マゼンタのトナー画像は、さらに次の画像形成部１０６Ｃ、１０６Ｙに搬送され、同様の動作により、感光体ドラム１０９Ｃ上に形成されたシアンのトナー画像と、感光体ドラム１０９Ｙ上に形成されたイエローのトナー画像とが、既に転写されている画像上に重畳されて転写される。こうして、搬送ベルト１０５上にフルカラーの中間転写画像が形成される。
【００４３】
給紙トレイ１０１に収納された用紙１０４は最も上のものから順に送り出され、その搬送経路が搬送ベルト１０５と接触する位置若しくは最も接近する位置において、搬送ベルト１０５上に形成された中間転写画像がその紙面上に転写される。これにより、用紙１０４の紙面上に画像が形成される。紙面上に画像が形成された用紙１０４は更に搬送され、定着器１１６にて画像を定着された後、画像形成装置の外部に排紙される。
【００４４】
このような画像形成装置１においては、感光体ドラム１０９ＢＫ、１０９Ｍ、１０９Ｃ及び１０９Ｙの軸間距離の誤差、感光体ドラム１０９ＢＫ、１０９Ｍ、１０９Ｃ及び１０９Ｙの平行度誤差、光書込み装置２００内での光源の設置誤差、感光体ドラム１０９ＢＫ、１０９Ｍ、１０９Ｃ及び１０９Ｙへの静電潜像の書込みタイミング誤差等により、本来重ならなければならない位置に各色のトナー画像が重ならず、各色間で位置ずれが生ずることがある。
【００４５】
また、同様の原因により、転写対象である用紙において本来画像が転写される範囲から外れた範囲に画像が転写されることがある。このような位置ずれの成分としては、主にスキュー、副走査方向のレジストずれ、主走査方向の倍率誤差、主走査方向のレジストずれ等が知られている。また、用紙を搬送する搬送ローラの回転速度の誤差や摩耗による搬送量の誤差等が知られている。
【００４６】
このような位置ずれを補正するため、パターン検知センサ１１７が設けられている。パターン検知センサ１１７は、感光体ドラム１０９ＢＫ、１０９Ｍ、１０９Ｃ及び１０９Ｙによって搬送ベルト１０５上に転写された位置ずれ補正用パターンを読み取るための光学センサであり、搬送ベルト１０５の表面に描画された補正用パターンを照射するための発光素子及び補正用パターンからの反射光を受光するための受光素子を含む。
【００４７】
図３に示すように、パターン検知センサ１１７は、感光体ドラム１０９ＢＫ、１０９Ｍ、１０９Ｃ及び１０９Ｙの下流側において、搬送ベルト１０５の搬送方向と直行する方向に沿って同一の基板上に支持されている。更に、本実施形態に係るパターン検知センサ１１７は、装置の経時変化による濃度変動を補正するための補正用パターンを読み取るためのセンサとしても用いられる。
【００４８】
次に、本実施形態に係る光書き込み装置２００について説明する。図４は、本実施形態に係る光書き込み装置２００と感光体ドラム１０９との配置関係を示す図である。図４に示すように、各色の感光体ドラム１０９ＢＫ、１０９Ｍ、１０９Ｃ、１０９Ｙ夫々に照射される照射光は、光源であるＬＥＤＡ（ＬＥＤ Ａｒｒａｙ）１１１ＢＫ、１１１Ｍ、１１１Ｃ、１１１Ｙ（以降、総じてＬＥＤＡ１１１とする）から照射される。
【００４９】
ＬＥＤＡ１１１は、発光素子であるＬＥＤが、感光体ドラム１０９の主走査方向に並べられて構成されている。光書き込み装置２００に含まれる制御部は、主走査方向に並べられている夫々のＬＥＤの点灯／消灯状態を、出力すべき画像のデータに基づいて主走査ライン毎に制御することにより、感光体ドラム１０９の表面を選択的に露光し、静電潜像を形成する。
【００５０】
次に、本実施形態に係る光書き込み装置２００の制御ブロックについて、図５を参照して説明する。図５は、本実施形態に係る光書き込み装置２００の機能構成と、ＬＥＤＡ１１１、パターン検知センサ１１７及びコントローラ２０との接続関係を示す図である。図５に示すように、本実施形態に係る光書き込み装置２００は、パターン記憶部２０１、画素設定情報記憶部２０２、基準値記憶部２０３、検知信号取得部２０４、検知結果判断部２０５及びＬＥＤ書き込み制御回路２１０を含む。また、ＬＥＤＡ書き込み制御回路２１０は、周波数変換部２１１、パターン制御部２１２、スキュー補正部２１３、階調制御部２１４及びＬＥＤＡ制御部２１５を含む。
【００５１】
尚、本実施形態に係る光書き込み装置２００は、図１において説明したようなＣＰＵ１０や、ＲＡＭ１１並びにＲＯＭ１２等の記憶媒体といった情報処理機構を含み、画像形成装置１のコントローラ２０と同様に、ＲＯＭ１２等の記憶媒体に記憶されている制御プログラムがＲＡＭ１１にロードされ、ＣＰＵ１０がそのプログラムに従って演算を行うことにより構成されるソフトウェア制御部と、ハードウェアとの組み合わせによって構成される。
【００５２】
また、以降の説明においては、ＬＥＤＡ１１１及びパターン検知センサ１１７に対する光書き込み装置２００の構成及び機能について説明するが、図３、図４において説明したように、ＬＥＤＡ１１１は感光体ドラム１０９ＢＫ、１０９Ｍ、１０９Ｃ、１０９Ｙ夫々に対応して設けられておいる。従って、光書き込み装置２００は、各色のＬＥＤＡ１１１及び感光体ドラム１０９毎に制御を行う機能を有する。
【００５３】
パターン記憶部２０１は、本実施形態の要旨に係る構成の１つであり、光書き込み装置２００が、経時変化による出力画像の濃度変動に対応するために実行する濃度変動の補正処理において生成する補正用のパターンを生成するための情報を記憶している記憶部であり、ＲＯＭ１２や図示しないフラッシュＲＯＭ等の記憶媒体によって実現される。また、この補正用のパターンは、上記補正処理の結果に基づき、画像処理部３３がディザ処理を行う際のディザパターンとしても用いられる。図６（ａ）、（ｂ）を参照して、パターン記憶部２０１が記憶している補正用パターンについて説明する。
【００５４】
図６（ａ）は、本実施形態において生成される補正用パターンの構成を示す図である。図６（ａ）に示すように、本実施形態に係る補正用パターンは、ディザパターンが繰り返し配置されることによって構成されている。例えば、６００ｄｐｉ（ｄｏｔ ｐｅｒ ｉｎｃｈ）で２ｃｍ四方の正方形を形成するためには、４７２×４７２で約２２３２００ｄｏｔが必要となる。本実施形態においては、８×８で６４ｄｏｔのディザパターンを繰り返すことにより、２ｃｍ四方の正方形の補正用パターンが形成される。そして、パターン記憶部２０１は、この６４ｄｏｔのディザパターンを記憶している。
【００５５】
図６（ｂ）は、上述した８×８のディザパターンを示す図である。図６（ｂ）に示すように。本実施形態に係るディザパターンは、８×８の６４画素によって構成されている。そして、夫々の画素は、“ｐｓｄａｔ００”から“ｐｓｄａｔ７７”までマトリクス状にＩＤが割り振られており、各画素は図中に“３：０”と示すように４ビットによって表現される。この４ビットの値は、各画素の内容を指定するための値、即ち、各画素に対応するＬＥＤＡ１１１の発光状態を指定する発光ＩＤである。これにより、図６（ｂ）に示すディザパターン１つは、８×８×４で２５６ビットによって表現される。
【００５６】
本実施形態に係る濃度補正処理においては、図８に示すように、異なる濃度の補正用パターンを形成するために構成された８種類のディザパターンに基づいて濃度の異なる８通りのパターンが搬送ベルト１０５上に形成され、そのパターンのパターン検知センサ１１７による読み取り結果に基づいて最適なディザパターンが選択される。従って、パターン記憶部２０１は、少なくとも８種類のディザパターンを記憶している。
【００５７】
更に説明すると、上述したように濃度の異なる８種類のディザパターンの構成については、有色画素と無色画素との配置によって縦スジ、横スジやうねり等の画像ノイズが発生しないような画素の配置が経験的に判明している。従って、パターン記憶部２０１には、画像ノイズが発生しないようなディザパターンが、８通りの濃度夫々に応じて構成されて記憶される。また、本実施形態においては、ＣＭＹＫ夫々の色毎に、濃度の異なる８通りのパターンが搬送ベルト１０５上に形成され、夫々の色毎に濃度補正処理が実行される。
【００５８】
画素設定情報記憶部２０２は、図６（ｂ）に示す４ビットの値に対応した画素の情報である画素設定情報を記憶している記憶部であり、ＲＯＭ１２や図示しないフラッシュＲＯＭ等の記憶装置によって実現される。図７を参照して、画素設定情報記憶部２０２が記憶している情報について説明する。図７に示すように、画素設定情報記憶部２０２は、上記４ビットによって表現される“発光ＩＤ”と、夫々の発光ＩＤに関連付けられた画素を示す情報とを含む。
【００５９】
ここで、経時変化による濃度変動の補正処理に際しては、その画像形成装置におけるプリントエンジン２６に対応した解像度の補正用パターンを生成する必要がある。そして、プリントエンジン２６に対応させるとは、即ち、プリントエンジン２６に含まれるＬＥＤＡ１１１の解像度に対応させることである。そのため、画素設定情報記憶部２０２は、そのプリントエンジン２６に搭載されているＬＥＤＡ１１１の解像度に対応した画素の情報を記憶している。図７においては、図示の容易化のため、一の発光ＩＤに夫々の解像度に対応する画素の情報を関連付けて示しているが、画素設定情報記憶部２０２が実際に記憶しているのは、搭載されているＬＥＤＡ１１１の解像度に対応した画素の情報である。
【００６０】
また、図６（ａ）、（ｂ）において説明したとおり、本実施形態においては、６００ｄｐｉの場合において２ｃｍ四方の補正用パターンを形成するためのに、８×８の６４画素のディザパターンを繰り返し形成することを前提としている。即ち、図６（ｂ）に示すディザパターンの一画素は、６００ｄｐｉにおける一画素である。そのため、縦横１２００ｄｐｉの場合は、一の発光ＩＤに２行２列の画素を関連付けることによって解像度を対応させる。
【００６１】
同様に、１２００ｄｐｉ×２４００ｄｐｉの場合は、４行２列、２４００ｄｐｉ×２４００ｄｐｉの場合は、４行４列の画素の情報を、一の発光ＩＤに関連付けることにより、夫々のプリントエンジン２６に搭載されているＬＥＤＡ１１１の解像度に対応したディザパターンとなり、夫々のプリントエンジン２６に対応した補正用パターンを生成することが可能となる。
【００６２】
尚、本実施形態においては、６００ｄｐｉ×６００ｄｐｉのように、白黒の二種類しかない場合であっても４ビット１６通りの夫々のＩＤに白黒のいずれかの画素の情報が関連付けられている。これにより、搭載されるＬＥＤＡ１１１の解像度に関わらず、光書き込み装置２００の設計フォーマットを統一することができ、設計負荷を低減することができる。
【００６３】
上述したように、本実施形態に係る濃度補正処理においては、異なる濃度の補正用パターンを形成するために構成された８種類のディザパターンに基づいて濃度の異なる８通りのパターンが搬送ベルト１０５上に形成される。そして、８種類のディザパターンは、図６（ｂ）に示す“ｐｓｄａｔ００”から“ｐｓｄａｔ７７”の夫々において指定される発光ＩＤの選択によって実現される。
【００６４】
基準値記憶部２０３は、本実施形態に係る濃度補正処理において、パターン検知センサ１１７による読み取り結果と比較する比較対照である基準濃度データを記憶している記憶部であり、ＲＯＭ１２や図示しないフラッシュＲＯＭ等の記憶装置によって実現される。パターン検知センサ１１７による検知濃度の情報は、例えば検知信号の電圧値によって表現される。その場合、基準値記憶部２０３は、基準となる濃度に対応した電圧値の情報を記憶している。
【００６５】
検知信号取得部２０４は、パターン検知センサ１１７による検知信号をデジタルデータとして取得する。即ち、検知信号取得部２０４は、補正用パターンの読み取り信号を取得する読取信号取得部である。パターン検知センサ１１７は、搬送ベルト１０５上に形成された補正用パターンに光を照射してその反射光の強度に応じた電気信号を出力するため、出力される検知信号はアナログ信号である。検知信号取得部２０４は、そのアナログ信号に対して、増幅、フィルタリング、Ａ／Ｄ変換等の処理を行うとともに、所定のサンプリング周波数に従ってデジタルデータとしてのパターン検知センサ１１７の検知信号を取得する。このような機能を実現するため、検知信号取得部２０４は、増幅器、フィルタ、Ａ／Ｄ変換器等のハードウェアと、データをサンプリングして記憶媒体に格納するソフトウェア制御部とによって実現される。
【００６６】
検知結果判断部２０５は、検知信号取得部２０４が取得した検知結果と、基準値記憶部２０３に記憶されている基準濃度データとを比較し、上述した８通りのパターン夫々についての検知結果のうち、最も基準値記憶部２０３に記憶されている基準濃度データに近いパターンに対応するディザパターンを選択するディザパターン選択部である。そして、検知結果判断部２０５は、選択したディザパターンをパターン記憶部２０１から取得するとともに、画素設定情報記憶部２０２に記憶されている画素の情報を取得し、コントローラ２０に出力する。これにより、コントローラ２０が次回の画像形成出力において用いるディザパターンが更新され、経時変化に対する濃度補正処理が完了する。検知結果判断部２０５は、ＲＡＭ１１にロードされたソフトウェア・プログラムに従ってＣＰＵ１０が演算を行うことにより構成されるソフトウェア制御部によって実現される。
【００６７】
ＬＥＤＡ書き込み制御回路２１０は、コントローラ２０から入力される描画情報に基づいてＬＥＤＡ１１１の発光を制御する発光制御部であり、集積回路等のハードウェアによって構成される。周波数変換部２１１は、コントローラ２０から入力される描画情報をＬＥＤＡ書き込み制御回路２１０の動作周波数に対応させて出力する。パターン制御部２１２は、上述した補正用パターンの生成を制御する。そのため、パターン制御部２１２は、パターン記憶部２０１に記憶されているディザパターンを取得し、図６（ａ）において説明したようなディザパターンの繰り返しによって構成される画素の情報を描画情報として出力する。
【００６８】
尚、コントローラ２０によって制御される通常の画像形成出力動作の場合、周波数変換部２１１から入力される描画情報は、パターン制御部２１２において特に処理を施されることなくスキュー補正部２１３に入力される。スキュー補正部２１３は、ＬＥＤＡ１１１と感光体ドラム１０９との配置による誤差等、様々な要因によって生じる画像のスキューを補正する。スキュー補正に関するパラメータ値は光書き込み装置２００に含まれる記憶装置に記憶されており、光書き込み装置２０に含まれるＣＰＵ１０の制御によってスキュー補正部２１３に入力される。スキュー補正部２１３は、入力されたパラメータ値に従ってスキュー補正を実行する。
【００６９】
階調制御部２１４は、スキュー補正部２１３から多階調の画像情報として入力される描画情報を、有色／無色の二階調に変換し、最終的にＬＥＡＤ１１１を発光制御するための画素情報を生成する。また、本実施形態に係る階調制御部２１４は、濃度変動補正処理において、図６（ｂ）に示すように、ディザパターンにおいて指定された発光ＩＤに基づき、画素設定情報記憶部２０２に記憶されている画素設定情報を取得して、最終的にＬＥＤＡ１１１を発光制御するための画素情報を生成する。ＬＥＤＡ制御部２１５は、階調制御部２１４から入力された画素情報に基づき、動作周波数に従ってＬＥＤＡ１１１の発光を制御する。
【００７０】
このように、本実施形態に係る光書き込み装置２００においては、想定されるＬＥＤＡ１１１の解像度のうち、比較的低い解像度である６００ｄｐｉを基準として、図６（ａ）、（ｂ）に示すようにディザパターンが構成され、パターン記憶部２０１に記憶されている。また、ディザパターンにおいては、各画素の階調値を直接指定するのではなく、ルックアップテーブルのようにＩＤが指定されている。そして、画素設定情報記憶部２０２は、搭載されるＬＥＤＡ１１１の解像度に応じて、夫々のＩＤに応じた画素の情報を記憶している。
【００７１】
上述したように、６００ｄｐｉの場合、各画素が４ビットで表現される８×８のパターン１つあたりの記憶容量は２５６ビット（３２バイト）である。これに対して、１２００ｄｐｉの場合に、同じ面積のパターンを表現するための情報量はその４倍、２４００ｄｐｉの場合に、同じ面積のパターンを表現するための情報量はその１６倍となり、必要な容量は解像度に応じて飛躍的に上昇し、その結果光書き込み装置２００に実装するべきメモリの容量が増加してしまう。
【００７２】
これに対して、ディザパターンそのものは６００ｄｐｉに対応して構成し、１２００ｄｐｉ、２４００ｄｐｉ等の高解像度に対応するパターンについては、図７に示すように、１の発光ＩＤによって指定される画素の情報を高解像度に対応させることによって、ディザパターンそのものが６００ｄｐｉに対応して構成されたものであっても、最終的に生成される補正用パターンを高解像度に対応したパターンとすることができ、高精度な濃度補正を実現することができる。
【００７３】
換言すると、本実施形態においては、図６（ｂ）に示すディザパターンを、ＬＥＤＡ１１１の解像度よりも低い解像度で構成すると共に、図７に示す画素設定情報において、ディザパターンとＬＥＤＡ１１１との解像度の比率に応じて複数の画素の有色／無色の設定を行っている。これにより、ディザパターンの情報容量を低減し、光書き込み装置２００に搭載するべきメモリ容量の削減やパターン制御部２１２による処理負荷若しくは回路規模の低減を実現している。
【００７４】
また、図７の“１２００ｄｐｉ×１２００ｄｐｉ”〜“２４００ｄｐｉ×２４００ｄｐｉ”に示すように、１つの発光ＩＤに複数画素の有色／無色を示す情報を関連付ける場合、“６００ｄｐｉ×６００ｄｐｉ”のように白黒のいずれかのみを関連付ける場合よりも必要な情報量は増えるが、４ビットによって指定される１６個の発光ＩＤ分について画素の情報を記憶しておけば良いため、ディザパターンそのものを高解像度化する場合の様に容量の飛躍的な増加にはならず、光書き込み装置２００に実装するべき記憶容量を削減することが可能となる。
【００７５】
更に、本実施形態に係る光書き込み装置２００は、ディザパターンによる濃度調整動作を、コントローラ２０から描画情報を取得することなく独自に実行する。そのため、濃度調整動作のためにコントローラ２０との互換性を考慮する必要がなく、コントローラ２０及び光書き込み装置２００の設計時の負荷を軽減することが可能となる。
【００７６】
また、本実施形態に係るディザパターンによる濃度調整動作に際しては、コントローラ２０による画像処理が不要であるため、ＬＥＤＡ書き込み制御回路２１０は、濃度調整動作を実行する際に、コントローラ２０の処理を待つ必要がなく、濃度調整動作に要する時間を短縮することが可能となる。これにより、コントローラ２０とＬＥＤＡ書き込み制御回路２１０とで処理負荷を分散し、画像形成装置１の装置運用を効率化することが可能となる。
【００７７】
また、画像処理機能がＰＣに依存するプリンタにおいては、プリンタに搭載されたＬＥＤＡ１１１の解像度以上の過剰なディザパターンによるディザ処理が施される場合や、ＬＥＤＡ１１１の解像度よりも低い解像度のディザパターンによるディザ処理が施される場合等、画像処理機能とプリンタ性能とのミスマッチによる非効率性がある。これに対して、本実施形態に係る光書き込み装置２００は、検知結果判断部２０５が決定したディザパターンをコントローラ２０に出力し、コントローラ２０が、上記決定されたディザパターンに従ってディザ処理を行う。即ち、プリントエンジン２６によって決定されたディザパターンを用いて画像処理を行うため、ディザ処理がプリントエンジン２６に完全に対応した処理となる。これにより、コントローラ２０においては、無駄な処理が実行されるや、ＬＥＤＡ１１１の性能が発揮されない場合等の、装置運用の非効率性を回避することができる。
【００７８】
尚、上述したように、光書き込み装置２００は、各色のＬＥＤＡ１１１及び感光体ドラム１０９毎に制御を行う機能を有する。この機能は、ＬＥＤＡ書き込み制御回路２１０が、各色のＬＥＤＡ１１１毎に設けられることによって実現される。コントローラ２０がディザパターンによる濃度変動の補正動作を制御する場合、各色のＬＥＤＡ１１１に対するディザパターンの処理は、コントローラ２０が全て実行することになるが、本実施形態の場合、各色のＬＥＤＡ書き込み制御回路２１０が夫々実行するため、処理を分散し装置を効率的に制御することができる。
【００７９】
次に、本実施形態に係るディザパターンによる濃度調整動作について、図９を参照して説明する。図９は、本実施形態に係るディザパターンによる濃度調整動作を示すフローチャートである。図９に示すように、ＬＥＤＡ書き込み制御回路２１０は、所定のタイミングでディザパターンによる濃度調整動作を開始すると、まずパターンの生成を開始する（Ｓ９０１）。
【００８０】
ここで、ＬＥＤＡ書き込み制御回路２１０がディザパターンによる濃度調整動作を開始するタイミングは、光書き込み装置２００を構成するＣＰＵ１０が、ＲＡＭ１１にロードされたプログラムに従って演算を行うことにより判断する。具体的には、画像形成装置１のＰＯＲ（Ｐｏｗｅｒ Ｏｎ Ｒｅａｅｔ）時や、省電力状態からの復帰処理時、コントローラ２０の制御に従って画像形成出力を実行する際の初期化処理時等である。また、光書き込み装置２００は、上述した位置ずれ補正動作の際に、本実施形態に係るディザパターンによる濃度調整動作をも実行してもよい。
【００８１】
光書き込み制御回路２１０は、パターンの生成を開始すると、パターン記憶部２０１から８種類のディザパターンを取得するとともに画素設定情報記憶部２０２から発光ＩＤに対応した画素の情報を取得し、図８において説明したように、濃度の異なる８種類の補正用パターンが生成されるようにＬＥＤＡ１１１を発光制御する。
【００８２】
Ｓ９０１により、搬送ベルト１０５上に補正用パターンが形成されると、パターン検知センサ１１７が搬送ベルト１０５上に形成された補正用パターンの検知信号を出力し、検知信号取得部２０４がその検知信号を取得する（Ｓ９０２）。検知信号取得部２０４は、上述したように、アナログデータである検知信号に基づいて検知信号のデジタルデータを生成し、生成した検知信号のデジタルデータをＲＡＭ１１等の記憶媒体に記憶させる。
【００８３】
ここで、検知信号取得部２０４による検知信号のデジタルデータ（以降、検知濃度データとする）の取得態様について、図１０を参照して説明する。図１０は、検知信号取得部２０４が取得する検知濃度データを時系列に示す図である。上述したように、本実施形態に係る補正用パターンは、濃度の異なる８通りのパターンとして形成される。そのため、検知濃度データとしては、８通りの補正用パターンの検知濃度データが時系列に取得される。
【００８４】
本実施形態においては、無地、即ち白色が検知信号の信号強度、即ち電圧が最も高く、濃度が高くなるに従って信号強度が低くなる。そのため、図１０に示すように、時系列の検知濃度データにおいては、時系列に８つの信号強度の落ち込みが生じ、１つの落ち込みにおける信号強度が１つの濃度の検知信号の信号強度を示す。図１０においては、補正用パターンの先頭が最も濃度が高く、順に濃度が低くなる場合を例としている。
【００８５】
検知信号取得部２０４は、図１０に示すように取得した時系列の検知濃度データを解析して検知信号の落ち込みを識別し、その落ち込み部分における信号強度を検知濃度として取得する（Ｓ９０３）。尚、１つの落ち込みにおける検知信号は、必ずしも一定ではなく、図１０に示すように、検知誤差による微小変動を含む。そのため、検知信号取得部２０４は、夫々の落ち込み毎に平均値や中間値を取得する処理を行い、夫々の落ち込み毎に１つの検知濃度データを取得する。更に、検知信号取得部２０４は、夫々の落ち込みの順番と上記取得した検知濃度データとを関連付け、ＲＡＭ１１等の記憶媒体に格納する。
【００８６】
検知信号取得部２０４が、信号の落ち込みを検知することにより８通りの補正用パターン夫々の検知濃度データを取得して記憶媒体に記憶させると、検知結果判断部２０５は、記憶媒体に記憶された検知濃度データ夫々と基準値記憶部２０３に記憶されている基準濃度データとを比較し、夫々の検知濃度データと基準濃度データとの差を求める（Ｓ９０４）。
【００８７】
８通りの検知濃度データ夫々について、基準濃度データとの差を求めると、検知濃度判断部２０５は、差が最も小さい検知濃度データが、図１０に示す８回の検知信号の落ち込みのうち何回目の落ち込みの値によって生成された検知濃度データであるかに基づき、最適なディザパターンを決定する（Ｓ９０５）。
【００８８】
検知濃度判断部２０５は、補正用パターンが形成される際、パターン記憶部２０１に記憶されている８種類のディザパターンが、どのような順番で用いられるかを示す情報を予め記憶しており、上述したように差が最も小さい検知濃度データの元となる検知信号の落ち込みの順番に基づいて、最適なディザパターンを判断する。換言すると、Ｓ９０５において、検知濃度判断部２０５は、８通りの補正用パターンのうち、検知濃度が基準濃度データに最も近い補正用パターンに用いられているディザパターンを選択する。
【００８９】
Ｓ９０５により最適なディザパターンを決定すると、検知濃度判断部２０５は、最適なディザパターンの情報をパターン記憶部２０１から取得するとともに、図７に示す発光ＩＤと画素の情報とが関連付けられた情報を取得し、コントローラ２０に出力する（Ｓ９０６）。これにより、コントローラ２０の画像処理部３３は、プリントエンジン２６の経時変化による濃度変動に対応したディザパターンによりディザ処理を実行し、画像形成出力によって形成される画像の濃度を調整することができる。
【００９０】
以上説明したように、本実施形態に係る光書き込み装置２００及びそれを含む画像形成装置１においては、画像形成装置に含まれる画像処理部及びエンジン部について構成を複雑化させることなくディザ法による高精度な濃度補正が可能となる。
【００９１】
尚、上記実施形態においては、検知信号取得部２０４が、信号強度の落ち込みに基づいて補正用パターンの検知信号を判断する場合を例として説明した。これに限らず、検知信号取得部２０４は、補正用パターンがパターン検知センサ１１７の検知位置に到達するタイミングに応じて検知信号を取得するようにしても良い。
【００９２】
例えば、検知信号取得部２０４が、ＬＥＤＡ制御部２１５がＬＥＤＡ１１１を発光制御して補正用パターンの形成を開始してから、補正用パターンがパターン検知センサ１１７の検知位置に到達するまでの期間の情報を予め記憶しておき、ＬＥＤＡ制御部２１５がＬＥＤＡ１１１を発光制御して補正用パターンの形成を開始してからのタイマのカウント値に基づいて検知信号を取得するタイミングを判断することにより、補正用パターンの検知信号を取得することが可能であり、上記と同様に動作可能となる。
【符号の説明】
【００９３】
１ 画像形成装置
１０ ＣＰＵ
１１ ＲＡＭ
１２ ＲＯＭ
１３ エンジン
１４ ＨＤＤ
１５ Ｉ／Ｆ
１６ ＬＣＤ
１７ 操作部
１８ バス
２０ コントローラ
２１ ＡＤＦ
２２ スキャナユニット
２３ 排紙トレイ
２４ ディスプレイパネル
２５ 給紙テーブル
２６ プリントエンジン
２７ 排紙トレイ
２８ ネットワークＩ／Ｆ
３０ 主制御部
３１ エンジン制御部
３２ 入出力制御部
３３ 画像処理部
３４ 操作表示制御部
１０１ 給紙トレイ
１０２ 給紙ローラ
１０３ 分離ローラ
１０４ 用紙
１０５ 搬送ベルト
１０６ＢＫ、１０６Ｃ、１０６Ｍ、１０６Ｙ 画像形成部
１０７ 駆動ローラ
１０８ 従動ローラ
１０９ＢＫ、１０９Ｃ、１０９Ｍ、１０９Ｙ 感光体ドラム
１１０ＢＫ 帯電器
１１１、１１１ＢＫ、１１１Ｙ、１１１Ｍ、１１１Ｃ ＬＥＤＡ
１１２ＢＫ、１１２Ｃ、１１２Ｍ、１１２Ｙ 現像器
１１３ＢＫ、１１３Ｃ、１１３Ｍ、１１３Ｙ 除電器
１１５ＢＫ、１１５Ｃ、１１５Ｍ、１１５Ｙ 転写器
１１６ 定着器
１１７ パターン検知センサ
２００ 光書き込み装置
２０１ パターン記憶部
２０２ 階調記憶部
２０３ 基準値記憶部
２０４ 検知信号取得部
２０５ 検知結果判断部
２１０ ＬＥＤＡ書き込み制御回路
２１１ 周波数変換部
２１２ パターン制御部
２１３ スキュー補正部
２１４ 階調制御部
２１５ ＬＥＤＡ制御部
【先行技術文献】
【特許文献】
【００９４】
【特許文献１】特開２００４−３３６１６１号公報
【技術分野】
【０００１】
本発明は、光書き込み装置及び画像形成装置に関し、特に、装置の経時変化による濃度変動のディザによる補正に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、情報の電子化が推進される傾向にあり、電子化された情報の出力に用いられるプリンタやファクシミリ及び書類の電子化に用いるスキャナ等の画像処理装置は欠かせない機器となっている。このような画像処理装置は、撮像機能、画像形成機能及び通信機能等を備えることにより、プリンタ、ファクシミリ、スキャナ、複写機として利用可能な複合機として構成されることが多い。
【０００３】
このような画像処理装置のうち、電子化された書類の出力に用いられる画像形成装置においては、電子写真方式の画像形成装置が広く用いられている。電子写真方式の画像形成装置においては、感光体を露光することにより静電潜像を形成し、トナー等の顕色剤を用いてその静電潜像を現像してトナー画像を形成し、そのトナー画像を用紙に転写することによって紙出力を行う。
【０００４】
ここで、現像によって形成されるトナー画像の濃度は、装置の経時変化に伴い、様々な要因によって変動する。考えられる要因は、例えば、感光体ドラムの摩耗や光源の劣化による露光条件の変化や感光体ドラムの劣化による帯電条件の変化等である。
【０００５】
このような装置の経時変化による濃度変動を補正する方法として、上述した露光条件や帯電条件を調整する方法の他に、画像処理によって濃度を補正する方法が用いられている。この画像処理によって濃度を補正する方法はディザ法と呼ばれ、画像形成出力するべき画像を構成する画素を間欠的に間引いて無色の画素とすることにより、画像に悪影響が出ないように画像の濃度を変化させる方法である。
【０００６】
このようなディザ法による濃度調整によって濃度変動の補正を実現するため、所定期間毎に濃度の異なる複数のディザパターンを出力し、そのパターンを読み取ることによって得られた濃度に基づき、適用するディザパターンを選択して濃度を調整することが知られている。例えば、互いに関連付けられた階調数の異なる２種類のディザ階調を持ち、低階調ディザでパターンを生成し、センサからの補正情報を関連付けに従って高階調ディザに反映する方法が提案されている（例えば、特許文献１参照）。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
一般的に、画像形成装置において画像形成出力するべき画像のリップデータ、即ち画素データを生成する画像処理部と、画素データに基づいて実際に画像形成出力を行うエンジン部とは、別々のユニットとして構成される。従って、画像処理部とエンジン部とは別々に設計されるものであり、互換性を考慮した設計が求められる。
【０００８】
ここで、上述した露光条件や帯電条件を調整する方法であれば、エンジン部のみで完結可能であるため、画像処理部との互換性を考慮する必要はない。これに対して、上述したディザ法の場合、一般的に画像に対してディザ処理を行うのは画像処理部であるため、エンジン部と画像処理部との対応関係を考慮する必要がある。
【０００９】
ディザ法による濃度調整を行うためには、上述したように濃度の異なる複数のディザパターンを出力するが、そのディザパターンの解像度はエンジン部に合わせる必要がある。そのため、様々なエンジン部に対応した画像処理部を設計する場合、様々な解像度に対応したディザパターンを用意する必要があり、画像処理部に求められるメモリ容量が増大する。そして、様々な解像度に対応したディザパターンを用意したとしても、使用されるのは、接続されたエンジン部の解像度に対応するディザパターンのみであり、記憶容量の大半は無駄になってしまう。
【００１０】
また、特許文献１に記載された方法を用いる場合、パターン生成用の低階調ディザと高階調ディザとを関連付けることによってメモリ量を低減することはできるが、パターンを低階調ディザによって形成するため、補正の分解能が低く、高精度な補正ができない。
【００１１】
本発明は、上記実情を考慮してなされたものであり、画像形成装置に含まれる画像処理部及びエンジン部について構成を複雑化させることなくディザ法による高精度な濃度補正を可能とすることを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１２】
上記課題を解決するために、本発明の一態様は、感光体上に静電潜像を形成する光源を制御する光書き込み装置であって、所定の画素数によって構成されるディザパターンの情報であって、各画素が識別情報によって構成される情報を、異なる複数の濃度に応じて複数記憶しているパターン記憶部と、前記光源の解像度に応じて設定された前記各画素の有色／無色を示す情報と前記識別情報とが関連付けられた画素設定情報を記憶している画素設定情報記憶部と、画素情報に基づいて前記光源を発光させる発光制御部と、前記感光体上に形成された静電潜像が現像されることにより形成されて搬送される画像を光学的に読み取った読み取り信号を取得する読取信号取得部と、前記読み取り信号に基づいて前記複数のディザパターンの情報から一のディザパターンの情報を選択して出力するディザパターン選択部とを含み、前記発光制御部は、前記ディザパターンの選択動作において、前記記憶されている複数のディザパターン毎に、夫々のディザパターンを繰り返し配置して所定面積のパターンを構成すると共に前記画素設定情報に基づいて前記ディザパターンを構成する各画素の有色／無色を設定して生成した画素情報に基づいて前記光源を発光させることにより、濃度の異なる複数の所定面積のパターンの静電潜像を形成し、前記読み取り信号取得部は、前記濃度の異なる複数の所定面積のパターン夫々の濃度に応じた読み取り信号を取得し、前記ディザパターン選択部は、前記濃度の異なる複数の所定面積のパターンのうち、前記読み取り信号が予め定められた基準濃度に最も近いパターンを形成するために用いられたディザパターンの情報を選択して出力することを特徴とする。
【００１３】
本発明の他の態様は、印刷ジョブに基づいて画像形成出力を実行する画像形成装置であって、取得した前記印刷ジョブに応じて、画像形成出力するべき画像の画像処理を行う画像処理部と、請求項１乃至３いずれかに記載の光書き込み装置とを含み、前記画像処理部は、前記光書き込み装置から出力された前記ディザパターンの情報を用いて画像処理を行うことを特徴とする。
【発明の効果】
【００１４】
本発明によれば、画像形成装置に含まれる画像処理部及びエンジン部について構成を複雑化させることなくディザ法による高精度な濃度補正を可能とすることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１５】
【図１】本発明の実施形態に係る画像形成装置のハードウェア構成を示すブロック図である。
【図２】本発明の実施形態に係る画像形成装置の機能構成を示す図である。
【図３】本発明の実施形態に係るプリントエンジンの構成を示す図である。
【図４】本発明の実施形態に係る光書き込み装置の構成を模式的に示す図である。
【図５】本発明の実施形態に係る光書き込み装置の機能構成示すブロック図である。
【図６】本発明の実施形態に係る補正用パターンの構成を示す図である。
【図７】本発明の実施形態に係るディザパターンに用いられる画素の情報を示す図である。
【図８】本発明の実施形態に係る補正用パターンの形成態様を示す図である。
【図９】本発明の実施形態に係るディザパターンによる濃度補正動作を示すフローチャートである。
【図１０】本発明の実施形態に係る補正用パターンの読み取り信号の例を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００１６】
以下、図面を参照して、本発明の実施形態を詳細に説明する。本実施形態においては、画像形成装置としての複合機（ＭＦＰ：Ｍｕｌｔｉ Ｆｕｎｃｔｉｏｎ Ｐｅｒｉｐｈｅｒａｌ）を例として説明する。尚、画像形成装置は複合機でなくとも良く、例えば、複写機、プリンタ、ファクシミリ装置等であっても良い。
【００１７】
図１は、本実施形態に係る画像形成装置１のハードウェア構成を示すブロック図である。図１に示すように、本実施形態に係る画像形成装置１は、一般的なサーバやＰＣ（Ｐｅｒｓｏｎａｌ Ｃｏｍｐｕｔｅｒ）等の情報処理端末と同様の構成に加えて、画像形成を実行するエンジンを有する。即ち、本実施形態に係る画像形成装置１は、ＣＰＵ（Ｃｅｎｔｒａｌ Ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ Ｕｎｉｔ）１０、ＲＡＭ（Ｒａｎｄｏｍ Ａｃｃｅｓｓ Ｍｅｍｏｒｙ）１１、ＲＯＭ（Ｒｅａｄ Ｏｎｌｙ Ｍｅｍｏｒｙ）１２、エンジン１３、ＨＤＤ（Ｈａｒｄ Ｄｉｓｋ Ｄｒｉｖｅ）１４及びＩ／Ｆ１５がバス１８を介して接続されている。また、Ｉ／Ｆ１５にはＬＣＤ（Ｌｉｑｕｉｄ Ｃｒｙｓｔａｌ Ｄｉｓｐｌａｙ）１６及び操作部１７が接続されている。
【００１８】
ＣＰＵ１０は演算手段であり、画像形成装置１全体の動作を制御する。ＲＡＭ１１は、情報の高速な読み書きが可能な揮発性の記憶媒体であり、ＣＰＵ１０が情報を処理する際の作業領域として用いられる。ＲＯＭ１２は、読み出し専用の不揮発性記憶媒体であり、ファームウェア等のプログラムが格納されている。エンジン１３は、画像形成装置１において実際に画像形成を実行する機構である。
【００１９】
ＨＤＤ１４は、情報の読み書きが可能な不揮発性の記憶媒体であり、ＯＳ（Ｏｐｅｒａｔｉｎｇ Ｓｙｓｔｅｍ）や各種の制御プログラム、アプリケーション・プログラム等が格納されている。Ｉ／Ｆ１５は、バス１８と各種のハードウェアやネットワーク等を接続し制御する。ＬＣＤ１６は、ユーザが画像形成装置１の状態を確認するための視覚的ユーザインタフェースである。操作部１７は、キーボードやマウス等、ユーザが画像形成装置１に情報を入力するためのユーザインタフェースである。
【００２０】
このようなハードウェア構成において、ＲＯＭ１２やＨＤＤ１４若しくは図示しない光学ディスク等の記録媒体に格納されたプログラムがＲＡＭ１１に読み出され、ＣＰＵ１０がそれらのプログラムに従って演算を行うことにより、ソフトウェア制御部が構成される。このようにして構成されたソフトウェア制御部と、ハードウェアとの組み合わせによって、本実施形態に係る画像形成装置１の機能を実現する機能ブロックが構成される。
【００２１】
次に、図２を参照して、本実施形態に係る画像形成装置１の機能構成について説明する。図２は、本実施形態に係る画像形成装置１の機能構成を示すブロック図である。図２に示すように、本実施形態に係る画像形成装置１は、コントローラ２０、ＡＤＦ（Ａｕｔｏ Ｄｏｃｕｍｅｎｎｔ Ｆｅｅｄｅｒ：原稿自動搬送装置）２１、スキャナユニット２２、排紙トレイ２３、ディスプレイパネル２４、給紙テーブル２５、プリントエンジン２６、排紙トレイ２７及びネットワークＩ／Ｆ２８を有する。
【００２２】
また、コントローラ２０は、主制御部３０、エンジン制御部３１、入出力制御部３２、画像処理部３３及び操作表示制御部３４を有する。図２に示すように、本実施形態に係る画像形成装置１は、スキャナユニット２２、プリントエンジン２６を有する複合機として構成されている。尚、図２においては、電気的接続を実線の矢印で示しており、用紙の流れを破線の矢印で示している。
【００２３】
ディスプレイパネル２４は、画像形成装置１の状態を視覚的に表示する出力インタフェースであると共に、タッチパネルとしてユーザが画像形成装置１を直接操作し若しくは画像形成装置１に対して情報を入力する際の入力インタフェース（操作部）でもある。ネットワークＩ／Ｆ２８は、画像形成装置１がネットワークを介して他の機器と通信するためのインタフェースであり、Ｅｔｈｅｒｎｅｔ（登録商標）やＵＳＢ（Ｕｎｉｖｅｒｓａｌ Ｓｅｒｉａｌ Ｂｕｓ）インタフェースが用いられる。
【００２４】
コントローラ２０は、ソフトウェアとハードウェアとの組み合わせによって構成される。具体的には、ＲＯＭ１２や不揮発性メモリ並びにＨＤＤ１４や光学ディスク等の不揮発性記録媒体に格納されたファームウェア等の制御プログラムが、ＲＡＭ１１等の揮発性メモリ（以下、メモリ）にロードされ、ＣＰＵ１０の制御に従って構成されるソフトウェア制御部と集積回路などのハードウェアとによってコントローラ２０が構成される。コントローラ２０は、画像形成装置１全体を制御する制御部として機能する。
【００２５】
主制御部３０は、コントローラ２０に含まれる各部を制御する役割を担い、コントローラ２０の各部に命令を与える。エンジン制御部３１は、プリントエンジン２６やスキャナユニット２２等を制御若しくは駆動する駆動手段としての役割を担う。入出力制御部３２は、ネットワークＩ／Ｆ２８を介して入力される信号や命令を主制御部３０に入力する。また、主制御部３０は、入出力制御部３２を制御し、ネットワークＩ／Ｆ２８を介して他の機器にアクセスする。
【００２６】
画像処理部３３は、主制御部３０の制御に従い、入力された印刷ジョブに含まれる印刷情報に基づいて描画情報を生成する。この描画情報とは、画像形成部であるプリントエンジン２６が画像形成動作において形成すべき画像を描画するための情報であり、出力するべき画像を構成する画素の情報、即ち画素情報である。また、印刷ジョブに含まれる印刷情報とは、ＰＣ等の情報処理装置にインストールされたプリンタドライバによって画像形成装置１が認識可能な形式に変換された画像情報である。
【００２７】
尚、画像処理部３３は、描画情報の生成に際して、定められているディザパターンを印刷出力するべき画像情報に適用する。即ち、定められているディザパターンに従って、印刷出力するべき画像情報の画素を間欠的に間引き、濃度を調整する。このディザパターンを装置の経時変化に応じて選択し直す動作が、本実施形態に係る要旨である。操作表示制御部３４は、ディスプレイパネル２４に情報表示を行い若しくはディスプレイパネル２４を介して入力された情報を主制御部３０に通知する。
【００２８】
画像形成装置１がプリンタとして動作する場合は、まず、入出力制御部３２がネットワークＩ／Ｆ２８を介して印刷ジョブを受信する。入出力制御部３２は、受信した印刷ジョブを主制御部３０に転送する。主制御部３０は、印刷ジョブを受信すると、画像処理部３３を制御して、印刷ジョブに含まれる印刷情報に基づいて描画情報を生成させる。
【００２９】
画像処理部３３によって描画情報が生成されると、エンジン制御部３１は、生成された描画情報に基づき、給紙テーブル２５から搬送される用紙に対して画像形成を実行する。即ち、プリントエンジン２６が画像形成部として機能する。プリントエンジン２６によって画像形成が施された用紙は排紙トレイ２７に排紙される。
【００３０】
画像形成装置１がスキャナとして動作する場合は、ユーザによるディスプレイパネル２４の操作若しくはネットワークＩ／Ｆ２８を介して外部のＰＣ等から入力されるスキャン実行指示に応じて、操作表示制御部３４若しくは入出力制御部３２が主制御部３０にスキャン実行信号を転送する。主制御部３０は、受信したスキャン実行信号に基づき、エンジン制御部３１を制御する。
【００３１】
エンジン制御部３１は、ＡＤＦ２１を駆動し、ＡＤＦ２１にセットされた撮像対象原稿をスキャナユニット２２に搬送する。また、エンジン制御部３１は、スキャナユニット２２を駆動し、ＡＤＦ２１から搬送される原稿を撮像する。また、ＡＤＦ２１に原稿がセットされておらず、スキャナユニット２２に直接原稿がセットされた場合、スキャナユニット２２は、エンジン制御部３１の制御に従い、セットされた原稿を撮像する。即ち、スキャナユニット２２が撮像部として動作する。
【００３２】
撮像動作においては、スキャナユニット２２に含まれるＣＣＤ等の撮像素子が原稿を光学的に走査し、光学情報に基づいて生成された撮像情報が生成される。エンジン制御部３１は、スキャナユニット２２が生成した撮像情報を画像処理部３３に転送する。画像処理部３３は、主制御部３０の制御に従い、エンジン制御部３１から受信した撮像情報に基づき画像情報を生成する。画像処理部３３が生成した画像情報はＨＤＤ４０等の画像形成装置１に装着された記憶媒体に保存される。即ち、スキャナユニット２２、エンジン制御部３１及び画像処理部３３が連動して、原稿読み取り部として機能する。
【００３３】
画像処理部３３によって生成された画像情報は、ユーザの指示に応じてそのままＨＤＤ４０等に格納され若しくは入出力制御部３２及びネットワークＩ／Ｆ２８を介して外部の装置に送信される。即ち、ＡＤＦ２１及びエンジン制御部３１が画像入力部として機能する。
【００３４】
また、画像形成装置１が複写機として動作する場合は、エンジン制御部３１がスキャナユニット２２から受信した撮像情報若しくは画像処理部３３が生成した画像情報に基づき、画像処理部３３が描画情報を生成する。その描画情報に基づいてプリンタ動作の場合と同様に、エンジン制御部３１がプリントエンジン２６を駆動する。
【００３５】
次に、本実施形態に係るプリントエンジン２６の構成について、図３を参照して説明する。図３に示すように、本実施形態に係るプリントエンジン２６は、無端状移動手段である搬送ベルト１０５に沿って各色の画像形成部１０６が並べられた構成を備えるものであり、所謂タンデムタイプといわれるものである。すなわち、給紙トレイ１０１から給紙ローラ１０２と分離ローラ１０３とにより分離給紙される用紙（記録媒体の一例）１０４に転写するための中間転写画像が形成される中間転写ベルトである搬送ベルト１０５に沿って、この搬送ベルト１０５の搬送方向の上流側から順に、複数の画像形成部（電子写真プロセス部）１０６ＢＫ、１０６Ｍ、１０６Ｃ、１０６Ｙが配列されている。
【００３６】
これら複数の画像形成部１０６ＢＫ、１０６Ｍ、１０６Ｃ、１０６Ｙは、形成するトナー画像の色が異なるだけで内部構成は共通である。画像形成部１０６ＢＫはブラックの画像を、画像形成部１０６Ｍはマゼンタの画像を、画像形成部１０６Ｃはシアンの画像を、画像形成部１０６Ｙはイエローの画像をそれぞれ形成する。尚、以下の説明においては、画像形成部１０６ＢＫについて具体的に説明するが、他の画像形成部１０６Ｍ、１０６Ｃ、１０６Ｙは画像形成部１０６ＢＫと同様であるので、その画像形成部１０６Ｍ、１０６Ｃ、１０６Ｙの各構成要素については、画像形成部１０６ＢＫの各構成要素に付したＢＫに替えて、Ｍ、Ｃ、Ｙによって区別した符号を図に表示するにとどめ、説明を省略する。
【００３７】
搬送ベルト１０５は、回転駆動される駆動ローラ１０７と従動ローラ１０８とに架け渡されたエンドレスのベルト、即ち無端状ベルトである。この駆動ローラ１０７は、不図示の駆動モータにより回転駆動させられ、この駆動モータと、駆動ローラ１０７と、従動ローラ１０８とが、無端状移動手段である搬送ベルト１０５を移動させる駆動手段として機能する。
【００３８】
画像形成に際しては、回転駆動される搬送ベルト１０５に対して、最初の画像形成部１０６ＢＫが、ブラックのトナー画像を転写する。画像形成部１０６ＢＫは、感光体としての感光体ドラム１０９ＢＫ、この感光体ドラム１０９ＢＫの周囲に配置された帯電器１１０ＢＫ、光書き込み装置２００、現像器１１２ＢＫ、感光体クリーナ（図示せず）、除電器１１３ＢＫ等から構成されている。光書き込み装置２００は、夫々の感光体ドラム１０９ＢＫ、１０９Ｍ、１０９Ｃ、１０９Ｙ（以降、総じて「感光体ドラム１０９」という）に対して光を照射するように構成されている。
【００３９】
画像形成に際し、感光体ドラム１０９ＢＫの外周面は、暗中にて帯電器１１０ＢＫにより一様に帯電された後、光書き込み装置２００からのブラック画像に対応した光源からの光により書き込みが行われ、静電潜像が形成される。現像器１１２ＢＫは、この静電潜像をブラックトナーにより可視像化し、このことにより感光体ドラム１０９ＢＫ上にブラックのトナー画像が形成される。
【００４０】
このトナー画像は、感光体ドラム１０９ＢＫと搬送ベルト１０５とが当接若しくは最も接近する位置（転写位置）で、転写器１１５ＢＫの働きにより搬送ベルト１０５上に転写される。この転写により、搬送ベルト１０５上にブラックのトナーによる画像が形成される。トナー画像の転写が終了した感光体ドラム１０９ＢＫは、外周面に残留した不要なトナーを感光体クリーナにより払拭された後、除電器１１３ＢＫにより除電され、次の画像形成のために待機する。
【００４１】
以上のようにして、画像形成部１０６ＢＫにより搬送ベルト１０５上に転写されたブラックのトナー画像は、搬送ベルト１０５のローラ駆動により次の画像形成部１０６Ｍに搬送される。画像形成部１０６Ｍでは、画像形成部１０６ＢＫでの画像形成プロセスと同様のプロセスにより感光体ドラム１０９Ｍ上にマゼンタのトナー画像が形成され、そのトナー画像が既に形成されたブラックの画像に重畳されて転写される。
【００４２】
搬送ベルト１０５上に転写されたブラック、マゼンタのトナー画像は、さらに次の画像形成部１０６Ｃ、１０６Ｙに搬送され、同様の動作により、感光体ドラム１０９Ｃ上に形成されたシアンのトナー画像と、感光体ドラム１０９Ｙ上に形成されたイエローのトナー画像とが、既に転写されている画像上に重畳されて転写される。こうして、搬送ベルト１０５上にフルカラーの中間転写画像が形成される。
【００４３】
給紙トレイ１０１に収納された用紙１０４は最も上のものから順に送り出され、その搬送経路が搬送ベルト１０５と接触する位置若しくは最も接近する位置において、搬送ベルト１０５上に形成された中間転写画像がその紙面上に転写される。これにより、用紙１０４の紙面上に画像が形成される。紙面上に画像が形成された用紙１０４は更に搬送され、定着器１１６にて画像を定着された後、画像形成装置の外部に排紙される。
【００４４】
このような画像形成装置１においては、感光体ドラム１０９ＢＫ、１０９Ｍ、１０９Ｃ及び１０９Ｙの軸間距離の誤差、感光体ドラム１０９ＢＫ、１０９Ｍ、１０９Ｃ及び１０９Ｙの平行度誤差、光書込み装置２００内での光源の設置誤差、感光体ドラム１０９ＢＫ、１０９Ｍ、１０９Ｃ及び１０９Ｙへの静電潜像の書込みタイミング誤差等により、本来重ならなければならない位置に各色のトナー画像が重ならず、各色間で位置ずれが生ずることがある。
【００４５】
また、同様の原因により、転写対象である用紙において本来画像が転写される範囲から外れた範囲に画像が転写されることがある。このような位置ずれの成分としては、主にスキュー、副走査方向のレジストずれ、主走査方向の倍率誤差、主走査方向のレジストずれ等が知られている。また、用紙を搬送する搬送ローラの回転速度の誤差や摩耗による搬送量の誤差等が知られている。
【００４６】
このような位置ずれを補正するため、パターン検知センサ１１７が設けられている。パターン検知センサ１１７は、感光体ドラム１０９ＢＫ、１０９Ｍ、１０９Ｃ及び１０９Ｙによって搬送ベルト１０５上に転写された位置ずれ補正用パターンを読み取るための光学センサであり、搬送ベルト１０５の表面に描画された補正用パターンを照射するための発光素子及び補正用パターンからの反射光を受光するための受光素子を含む。
【００４７】
図３に示すように、パターン検知センサ１１７は、感光体ドラム１０９ＢＫ、１０９Ｍ、１０９Ｃ及び１０９Ｙの下流側において、搬送ベルト１０５の搬送方向と直行する方向に沿って同一の基板上に支持されている。更に、本実施形態に係るパターン検知センサ１１７は、装置の経時変化による濃度変動を補正するための補正用パターンを読み取るためのセンサとしても用いられる。
【００４８】
次に、本実施形態に係る光書き込み装置２００について説明する。図４は、本実施形態に係る光書き込み装置２００と感光体ドラム１０９との配置関係を示す図である。図４に示すように、各色の感光体ドラム１０９ＢＫ、１０９Ｍ、１０９Ｃ、１０９Ｙ夫々に照射される照射光は、光源であるＬＥＤＡ（ＬＥＤ Ａｒｒａｙ）１１１ＢＫ、１１１Ｍ、１１１Ｃ、１１１Ｙ（以降、総じてＬＥＤＡ１１１とする）から照射される。
【００４９】
ＬＥＤＡ１１１は、発光素子であるＬＥＤが、感光体ドラム１０９の主走査方向に並べられて構成されている。光書き込み装置２００に含まれる制御部は、主走査方向に並べられている夫々のＬＥＤの点灯／消灯状態を、出力すべき画像のデータに基づいて主走査ライン毎に制御することにより、感光体ドラム１０９の表面を選択的に露光し、静電潜像を形成する。
【００５０】
次に、本実施形態に係る光書き込み装置２００の制御ブロックについて、図５を参照して説明する。図５は、本実施形態に係る光書き込み装置２００の機能構成と、ＬＥＤＡ１１１、パターン検知センサ１１７及びコントローラ２０との接続関係を示す図である。図５に示すように、本実施形態に係る光書き込み装置２００は、パターン記憶部２０１、画素設定情報記憶部２０２、基準値記憶部２０３、検知信号取得部２０４、検知結果判断部２０５及びＬＥＤ書き込み制御回路２１０を含む。また、ＬＥＤＡ書き込み制御回路２１０は、周波数変換部２１１、パターン制御部２１２、スキュー補正部２１３、階調制御部２１４及びＬＥＤＡ制御部２１５を含む。
【００５１】
尚、本実施形態に係る光書き込み装置２００は、図１において説明したようなＣＰＵ１０や、ＲＡＭ１１並びにＲＯＭ１２等の記憶媒体といった情報処理機構を含み、画像形成装置１のコントローラ２０と同様に、ＲＯＭ１２等の記憶媒体に記憶されている制御プログラムがＲＡＭ１１にロードされ、ＣＰＵ１０がそのプログラムに従って演算を行うことにより構成されるソフトウェア制御部と、ハードウェアとの組み合わせによって構成される。
【００５２】
また、以降の説明においては、ＬＥＤＡ１１１及びパターン検知センサ１１７に対する光書き込み装置２００の構成及び機能について説明するが、図３、図４において説明したように、ＬＥＤＡ１１１は感光体ドラム１０９ＢＫ、１０９Ｍ、１０９Ｃ、１０９Ｙ夫々に対応して設けられておいる。従って、光書き込み装置２００は、各色のＬＥＤＡ１１１及び感光体ドラム１０９毎に制御を行う機能を有する。
【００５３】
パターン記憶部２０１は、本実施形態の要旨に係る構成の１つであり、光書き込み装置２００が、経時変化による出力画像の濃度変動に対応するために実行する濃度変動の補正処理において生成する補正用のパターンを生成するための情報を記憶している記憶部であり、ＲＯＭ１２や図示しないフラッシュＲＯＭ等の記憶媒体によって実現される。また、この補正用のパターンは、上記補正処理の結果に基づき、画像処理部３３がディザ処理を行う際のディザパターンとしても用いられる。図６（ａ）、（ｂ）を参照して、パターン記憶部２０１が記憶している補正用パターンについて説明する。
【００５４】
図６（ａ）は、本実施形態において生成される補正用パターンの構成を示す図である。図６（ａ）に示すように、本実施形態に係る補正用パターンは、ディザパターンが繰り返し配置されることによって構成されている。例えば、６００ｄｐｉ（ｄｏｔ ｐｅｒ ｉｎｃｈ）で２ｃｍ四方の正方形を形成するためには、４７２×４７２で約２２３２００ｄｏｔが必要となる。本実施形態においては、８×８で６４ｄｏｔのディザパターンを繰り返すことにより、２ｃｍ四方の正方形の補正用パターンが形成される。そして、パターン記憶部２０１は、この６４ｄｏｔのディザパターンを記憶している。
【００５５】
図６（ｂ）は、上述した８×８のディザパターンを示す図である。図６（ｂ）に示すように。本実施形態に係るディザパターンは、８×８の６４画素によって構成されている。そして、夫々の画素は、“ｐｓｄａｔ００”から“ｐｓｄａｔ７７”までマトリクス状にＩＤが割り振られており、各画素は図中に“３：０”と示すように４ビットによって表現される。この４ビットの値は、各画素の内容を指定するための値、即ち、各画素に対応するＬＥＤＡ１１１の発光状態を指定する発光ＩＤである。これにより、図６（ｂ）に示すディザパターン１つは、８×８×４で２５６ビットによって表現される。
【００５６】
本実施形態に係る濃度補正処理においては、図８に示すように、異なる濃度の補正用パターンを形成するために構成された８種類のディザパターンに基づいて濃度の異なる８通りのパターンが搬送ベルト１０５上に形成され、そのパターンのパターン検知センサ１１７による読み取り結果に基づいて最適なディザパターンが選択される。従って、パターン記憶部２０１は、少なくとも８種類のディザパターンを記憶している。
【００５７】
更に説明すると、上述したように濃度の異なる８種類のディザパターンの構成については、有色画素と無色画素との配置によって縦スジ、横スジやうねり等の画像ノイズが発生しないような画素の配置が経験的に判明している。従って、パターン記憶部２０１には、画像ノイズが発生しないようなディザパターンが、８通りの濃度夫々に応じて構成されて記憶される。また、本実施形態においては、ＣＭＹＫ夫々の色毎に、濃度の異なる８通りのパターンが搬送ベルト１０５上に形成され、夫々の色毎に濃度補正処理が実行される。
【００５８】
画素設定情報記憶部２０２は、図６（ｂ）に示す４ビットの値に対応した画素の情報である画素設定情報を記憶している記憶部であり、ＲＯＭ１２や図示しないフラッシュＲＯＭ等の記憶装置によって実現される。図７を参照して、画素設定情報記憶部２０２が記憶している情報について説明する。図７に示すように、画素設定情報記憶部２０２は、上記４ビットによって表現される“発光ＩＤ”と、夫々の発光ＩＤに関連付けられた画素を示す情報とを含む。
【００５９】
ここで、経時変化による濃度変動の補正処理に際しては、その画像形成装置におけるプリントエンジン２６に対応した解像度の補正用パターンを生成する必要がある。そして、プリントエンジン２６に対応させるとは、即ち、プリントエンジン２６に含まれるＬＥＤＡ１１１の解像度に対応させることである。そのため、画素設定情報記憶部２０２は、そのプリントエンジン２６に搭載されているＬＥＤＡ１１１の解像度に対応した画素の情報を記憶している。図７においては、図示の容易化のため、一の発光ＩＤに夫々の解像度に対応する画素の情報を関連付けて示しているが、画素設定情報記憶部２０２が実際に記憶しているのは、搭載されているＬＥＤＡ１１１の解像度に対応した画素の情報である。
【００６０】
また、図６（ａ）、（ｂ）において説明したとおり、本実施形態においては、６００ｄｐｉの場合において２ｃｍ四方の補正用パターンを形成するためのに、８×８の６４画素のディザパターンを繰り返し形成することを前提としている。即ち、図６（ｂ）に示すディザパターンの一画素は、６００ｄｐｉにおける一画素である。そのため、縦横１２００ｄｐｉの場合は、一の発光ＩＤに２行２列の画素を関連付けることによって解像度を対応させる。
【００６１】
同様に、１２００ｄｐｉ×２４００ｄｐｉの場合は、４行２列、２４００ｄｐｉ×２４００ｄｐｉの場合は、４行４列の画素の情報を、一の発光ＩＤに関連付けることにより、夫々のプリントエンジン２６に搭載されているＬＥＤＡ１１１の解像度に対応したディザパターンとなり、夫々のプリントエンジン２６に対応した補正用パターンを生成することが可能となる。
【００６２】
尚、本実施形態においては、６００ｄｐｉ×６００ｄｐｉのように、白黒の二種類しかない場合であっても４ビット１６通りの夫々のＩＤに白黒のいずれかの画素の情報が関連付けられている。これにより、搭載されるＬＥＤＡ１１１の解像度に関わらず、光書き込み装置２００の設計フォーマットを統一することができ、設計負荷を低減することができる。
【００６３】
上述したように、本実施形態に係る濃度補正処理においては、異なる濃度の補正用パターンを形成するために構成された８種類のディザパターンに基づいて濃度の異なる８通りのパターンが搬送ベルト１０５上に形成される。そして、８種類のディザパターンは、図６（ｂ）に示す“ｐｓｄａｔ００”から“ｐｓｄａｔ７７”の夫々において指定される発光ＩＤの選択によって実現される。
【００６４】
基準値記憶部２０３は、本実施形態に係る濃度補正処理において、パターン検知センサ１１７による読み取り結果と比較する比較対照である基準濃度データを記憶している記憶部であり、ＲＯＭ１２や図示しないフラッシュＲＯＭ等の記憶装置によって実現される。パターン検知センサ１１７による検知濃度の情報は、例えば検知信号の電圧値によって表現される。その場合、基準値記憶部２０３は、基準となる濃度に対応した電圧値の情報を記憶している。
【００６５】
検知信号取得部２０４は、パターン検知センサ１１７による検知信号をデジタルデータとして取得する。即ち、検知信号取得部２０４は、補正用パターンの読み取り信号を取得する読取信号取得部である。パターン検知センサ１１７は、搬送ベルト１０５上に形成された補正用パターンに光を照射してその反射光の強度に応じた電気信号を出力するため、出力される検知信号はアナログ信号である。検知信号取得部２０４は、そのアナログ信号に対して、増幅、フィルタリング、Ａ／Ｄ変換等の処理を行うとともに、所定のサンプリング周波数に従ってデジタルデータとしてのパターン検知センサ１１７の検知信号を取得する。このような機能を実現するため、検知信号取得部２０４は、増幅器、フィルタ、Ａ／Ｄ変換器等のハードウェアと、データをサンプリングして記憶媒体に格納するソフトウェア制御部とによって実現される。
【００６６】
検知結果判断部２０５は、検知信号取得部２０４が取得した検知結果と、基準値記憶部２０３に記憶されている基準濃度データとを比較し、上述した８通りのパターン夫々についての検知結果のうち、最も基準値記憶部２０３に記憶されている基準濃度データに近いパターンに対応するディザパターンを選択するディザパターン選択部である。そして、検知結果判断部２０５は、選択したディザパターンをパターン記憶部２０１から取得するとともに、画素設定情報記憶部２０２に記憶されている画素の情報を取得し、コントローラ２０に出力する。これにより、コントローラ２０が次回の画像形成出力において用いるディザパターンが更新され、経時変化に対する濃度補正処理が完了する。検知結果判断部２０５は、ＲＡＭ１１にロードされたソフトウェア・プログラムに従ってＣＰＵ１０が演算を行うことにより構成されるソフトウェア制御部によって実現される。
【００６７】
ＬＥＤＡ書き込み制御回路２１０は、コントローラ２０から入力される描画情報に基づいてＬＥＤＡ１１１の発光を制御する発光制御部であり、集積回路等のハードウェアによって構成される。周波数変換部２１１は、コントローラ２０から入力される描画情報をＬＥＤＡ書き込み制御回路２１０の動作周波数に対応させて出力する。パターン制御部２１２は、上述した補正用パターンの生成を制御する。そのため、パターン制御部２１２は、パターン記憶部２０１に記憶されているディザパターンを取得し、図６（ａ）において説明したようなディザパターンの繰り返しによって構成される画素の情報を描画情報として出力する。
【００６８】
尚、コントローラ２０によって制御される通常の画像形成出力動作の場合、周波数変換部２１１から入力される描画情報は、パターン制御部２１２において特に処理を施されることなくスキュー補正部２１３に入力される。スキュー補正部２１３は、ＬＥＤＡ１１１と感光体ドラム１０９との配置による誤差等、様々な要因によって生じる画像のスキューを補正する。スキュー補正に関するパラメータ値は光書き込み装置２００に含まれる記憶装置に記憶されており、光書き込み装置２０に含まれるＣＰＵ１０の制御によってスキュー補正部２１３に入力される。スキュー補正部２１３は、入力されたパラメータ値に従ってスキュー補正を実行する。
【００６９】
階調制御部２１４は、スキュー補正部２１３から多階調の画像情報として入力される描画情報を、有色／無色の二階調に変換し、最終的にＬＥＡＤ１１１を発光制御するための画素情報を生成する。また、本実施形態に係る階調制御部２１４は、濃度変動補正処理において、図６（ｂ）に示すように、ディザパターンにおいて指定された発光ＩＤに基づき、画素設定情報記憶部２０２に記憶されている画素設定情報を取得して、最終的にＬＥＤＡ１１１を発光制御するための画素情報を生成する。ＬＥＤＡ制御部２１５は、階調制御部２１４から入力された画素情報に基づき、動作周波数に従ってＬＥＤＡ１１１の発光を制御する。
【００７０】
このように、本実施形態に係る光書き込み装置２００においては、想定されるＬＥＤＡ１１１の解像度のうち、比較的低い解像度である６００ｄｐｉを基準として、図６（ａ）、（ｂ）に示すようにディザパターンが構成され、パターン記憶部２０１に記憶されている。また、ディザパターンにおいては、各画素の階調値を直接指定するのではなく、ルックアップテーブルのようにＩＤが指定されている。そして、画素設定情報記憶部２０２は、搭載されるＬＥＤＡ１１１の解像度に応じて、夫々のＩＤに応じた画素の情報を記憶している。
【００７１】
上述したように、６００ｄｐｉの場合、各画素が４ビットで表現される８×８のパターン１つあたりの記憶容量は２５６ビット（３２バイト）である。これに対して、１２００ｄｐｉの場合に、同じ面積のパターンを表現するための情報量はその４倍、２４００ｄｐｉの場合に、同じ面積のパターンを表現するための情報量はその１６倍となり、必要な容量は解像度に応じて飛躍的に上昇し、その結果光書き込み装置２００に実装するべきメモリの容量が増加してしまう。
【００７２】
これに対して、ディザパターンそのものは６００ｄｐｉに対応して構成し、１２００ｄｐｉ、２４００ｄｐｉ等の高解像度に対応するパターンについては、図７に示すように、１の発光ＩＤによって指定される画素の情報を高解像度に対応させることによって、ディザパターンそのものが６００ｄｐｉに対応して構成されたものであっても、最終的に生成される補正用パターンを高解像度に対応したパターンとすることができ、高精度な濃度補正を実現することができる。
【００７３】
換言すると、本実施形態においては、図６（ｂ）に示すディザパターンを、ＬＥＤＡ１１１の解像度よりも低い解像度で構成すると共に、図７に示す画素設定情報において、ディザパターンとＬＥＤＡ１１１との解像度の比率に応じて複数の画素の有色／無色の設定を行っている。これにより、ディザパターンの情報容量を低減し、光書き込み装置２００に搭載するべきメモリ容量の削減やパターン制御部２１２による処理負荷若しくは回路規模の低減を実現している。
【００７４】
また、図７の“１２００ｄｐｉ×１２００ｄｐｉ”〜“２４００ｄｐｉ×２４００ｄｐｉ”に示すように、１つの発光ＩＤに複数画素の有色／無色を示す情報を関連付ける場合、“６００ｄｐｉ×６００ｄｐｉ”のように白黒のいずれかのみを関連付ける場合よりも必要な情報量は増えるが、４ビットによって指定される１６個の発光ＩＤ分について画素の情報を記憶しておけば良いため、ディザパターンそのものを高解像度化する場合の様に容量の飛躍的な増加にはならず、光書き込み装置２００に実装するべき記憶容量を削減することが可能となる。
【００７５】
更に、本実施形態に係る光書き込み装置２００は、ディザパターンによる濃度調整動作を、コントローラ２０から描画情報を取得することなく独自に実行する。そのため、濃度調整動作のためにコントローラ２０との互換性を考慮する必要がなく、コントローラ２０及び光書き込み装置２００の設計時の負荷を軽減することが可能となる。
【００７６】
また、本実施形態に係るディザパターンによる濃度調整動作に際しては、コントローラ２０による画像処理が不要であるため、ＬＥＤＡ書き込み制御回路２１０は、濃度調整動作を実行する際に、コントローラ２０の処理を待つ必要がなく、濃度調整動作に要する時間を短縮することが可能となる。これにより、コントローラ２０とＬＥＤＡ書き込み制御回路２１０とで処理負荷を分散し、画像形成装置１の装置運用を効率化することが可能となる。
【００７７】
また、画像処理機能がＰＣに依存するプリンタにおいては、プリンタに搭載されたＬＥＤＡ１１１の解像度以上の過剰なディザパターンによるディザ処理が施される場合や、ＬＥＤＡ１１１の解像度よりも低い解像度のディザパターンによるディザ処理が施される場合等、画像処理機能とプリンタ性能とのミスマッチによる非効率性がある。これに対して、本実施形態に係る光書き込み装置２００は、検知結果判断部２０５が決定したディザパターンをコントローラ２０に出力し、コントローラ２０が、上記決定されたディザパターンに従ってディザ処理を行う。即ち、プリントエンジン２６によって決定されたディザパターンを用いて画像処理を行うため、ディザ処理がプリントエンジン２６に完全に対応した処理となる。これにより、コントローラ２０においては、無駄な処理が実行されるや、ＬＥＤＡ１１１の性能が発揮されない場合等の、装置運用の非効率性を回避することができる。
【００７８】
尚、上述したように、光書き込み装置２００は、各色のＬＥＤＡ１１１及び感光体ドラム１０９毎に制御を行う機能を有する。この機能は、ＬＥＤＡ書き込み制御回路２１０が、各色のＬＥＤＡ１１１毎に設けられることによって実現される。コントローラ２０がディザパターンによる濃度変動の補正動作を制御する場合、各色のＬＥＤＡ１１１に対するディザパターンの処理は、コントローラ２０が全て実行することになるが、本実施形態の場合、各色のＬＥＤＡ書き込み制御回路２１０が夫々実行するため、処理を分散し装置を効率的に制御することができる。
【００７９】
次に、本実施形態に係るディザパターンによる濃度調整動作について、図９を参照して説明する。図９は、本実施形態に係るディザパターンによる濃度調整動作を示すフローチャートである。図９に示すように、ＬＥＤＡ書き込み制御回路２１０は、所定のタイミングでディザパターンによる濃度調整動作を開始すると、まずパターンの生成を開始する（Ｓ９０１）。
【００８０】
ここで、ＬＥＤＡ書き込み制御回路２１０がディザパターンによる濃度調整動作を開始するタイミングは、光書き込み装置２００を構成するＣＰＵ１０が、ＲＡＭ１１にロードされたプログラムに従って演算を行うことにより判断する。具体的には、画像形成装置１のＰＯＲ（Ｐｏｗｅｒ Ｏｎ Ｒｅａｅｔ）時や、省電力状態からの復帰処理時、コントローラ２０の制御に従って画像形成出力を実行する際の初期化処理時等である。また、光書き込み装置２００は、上述した位置ずれ補正動作の際に、本実施形態に係るディザパターンによる濃度調整動作をも実行してもよい。
【００８１】
光書き込み制御回路２１０は、パターンの生成を開始すると、パターン記憶部２０１から８種類のディザパターンを取得するとともに画素設定情報記憶部２０２から発光ＩＤに対応した画素の情報を取得し、図８において説明したように、濃度の異なる８種類の補正用パターンが生成されるようにＬＥＤＡ１１１を発光制御する。
【００８２】
Ｓ９０１により、搬送ベルト１０５上に補正用パターンが形成されると、パターン検知センサ１１７が搬送ベルト１０５上に形成された補正用パターンの検知信号を出力し、検知信号取得部２０４がその検知信号を取得する（Ｓ９０２）。検知信号取得部２０４は、上述したように、アナログデータである検知信号に基づいて検知信号のデジタルデータを生成し、生成した検知信号のデジタルデータをＲＡＭ１１等の記憶媒体に記憶させる。
【００８３】
ここで、検知信号取得部２０４による検知信号のデジタルデータ（以降、検知濃度データとする）の取得態様について、図１０を参照して説明する。図１０は、検知信号取得部２０４が取得する検知濃度データを時系列に示す図である。上述したように、本実施形態に係る補正用パターンは、濃度の異なる８通りのパターンとして形成される。そのため、検知濃度データとしては、８通りの補正用パターンの検知濃度データが時系列に取得される。
【００８４】
本実施形態においては、無地、即ち白色が検知信号の信号強度、即ち電圧が最も高く、濃度が高くなるに従って信号強度が低くなる。そのため、図１０に示すように、時系列の検知濃度データにおいては、時系列に８つの信号強度の落ち込みが生じ、１つの落ち込みにおける信号強度が１つの濃度の検知信号の信号強度を示す。図１０においては、補正用パターンの先頭が最も濃度が高く、順に濃度が低くなる場合を例としている。
【００８５】
検知信号取得部２０４は、図１０に示すように取得した時系列の検知濃度データを解析して検知信号の落ち込みを識別し、その落ち込み部分における信号強度を検知濃度として取得する（Ｓ９０３）。尚、１つの落ち込みにおける検知信号は、必ずしも一定ではなく、図１０に示すように、検知誤差による微小変動を含む。そのため、検知信号取得部２０４は、夫々の落ち込み毎に平均値や中間値を取得する処理を行い、夫々の落ち込み毎に１つの検知濃度データを取得する。更に、検知信号取得部２０４は、夫々の落ち込みの順番と上記取得した検知濃度データとを関連付け、ＲＡＭ１１等の記憶媒体に格納する。
【００８６】
検知信号取得部２０４が、信号の落ち込みを検知することにより８通りの補正用パターン夫々の検知濃度データを取得して記憶媒体に記憶させると、検知結果判断部２０５は、記憶媒体に記憶された検知濃度データ夫々と基準値記憶部２０３に記憶されている基準濃度データとを比較し、夫々の検知濃度データと基準濃度データとの差を求める（Ｓ９０４）。
【００８７】
８通りの検知濃度データ夫々について、基準濃度データとの差を求めると、検知濃度判断部２０５は、差が最も小さい検知濃度データが、図１０に示す８回の検知信号の落ち込みのうち何回目の落ち込みの値によって生成された検知濃度データであるかに基づき、最適なディザパターンを決定する（Ｓ９０５）。
【００８８】
検知濃度判断部２０５は、補正用パターンが形成される際、パターン記憶部２０１に記憶されている８種類のディザパターンが、どのような順番で用いられるかを示す情報を予め記憶しており、上述したように差が最も小さい検知濃度データの元となる検知信号の落ち込みの順番に基づいて、最適なディザパターンを判断する。換言すると、Ｓ９０５において、検知濃度判断部２０５は、８通りの補正用パターンのうち、検知濃度が基準濃度データに最も近い補正用パターンに用いられているディザパターンを選択する。
【００８９】
Ｓ９０５により最適なディザパターンを決定すると、検知濃度判断部２０５は、最適なディザパターンの情報をパターン記憶部２０１から取得するとともに、図７に示す発光ＩＤと画素の情報とが関連付けられた情報を取得し、コントローラ２０に出力する（Ｓ９０６）。これにより、コントローラ２０の画像処理部３３は、プリントエンジン２６の経時変化による濃度変動に対応したディザパターンによりディザ処理を実行し、画像形成出力によって形成される画像の濃度を調整することができる。
【００９０】
以上説明したように、本実施形態に係る光書き込み装置２００及びそれを含む画像形成装置１においては、画像形成装置に含まれる画像処理部及びエンジン部について構成を複雑化させることなくディザ法による高精度な濃度補正が可能となる。
【００９１】
尚、上記実施形態においては、検知信号取得部２０４が、信号強度の落ち込みに基づいて補正用パターンの検知信号を判断する場合を例として説明した。これに限らず、検知信号取得部２０４は、補正用パターンがパターン検知センサ１１７の検知位置に到達するタイミングに応じて検知信号を取得するようにしても良い。
【００９２】
例えば、検知信号取得部２０４が、ＬＥＤＡ制御部２１５がＬＥＤＡ１１１を発光制御して補正用パターンの形成を開始してから、補正用パターンがパターン検知センサ１１７の検知位置に到達するまでの期間の情報を予め記憶しておき、ＬＥＤＡ制御部２１５がＬＥＤＡ１１１を発光制御して補正用パターンの形成を開始してからのタイマのカウント値に基づいて検知信号を取得するタイミングを判断することにより、補正用パターンの検知信号を取得することが可能であり、上記と同様に動作可能となる。
【符号の説明】
【００９３】
１ 画像形成装置
１０ ＣＰＵ
１１ ＲＡＭ
１２ ＲＯＭ
１３ エンジン
１４ ＨＤＤ
１５ Ｉ／Ｆ
１６ ＬＣＤ
１７ 操作部
１８ バス
２０ コントローラ
２１ ＡＤＦ
２２ スキャナユニット
２３ 排紙トレイ
２４ ディスプレイパネル
２５ 給紙テーブル
２６ プリントエンジン
２７ 排紙トレイ
２８ ネットワークＩ／Ｆ
３０ 主制御部
３１ エンジン制御部
３２ 入出力制御部
３３ 画像処理部
３４ 操作表示制御部
１０１ 給紙トレイ
１０２ 給紙ローラ
１０３ 分離ローラ
１０４ 用紙
１０５ 搬送ベルト
１０６ＢＫ、１０６Ｃ、１０６Ｍ、１０６Ｙ 画像形成部
１０７ 駆動ローラ
１０８ 従動ローラ
１０９ＢＫ、１０９Ｃ、１０９Ｍ、１０９Ｙ 感光体ドラム
１１０ＢＫ 帯電器
１１１、１１１ＢＫ、１１１Ｙ、１１１Ｍ、１１１Ｃ ＬＥＤＡ
１１２ＢＫ、１１２Ｃ、１１２Ｍ、１１２Ｙ 現像器
１１３ＢＫ、１１３Ｃ、１１３Ｍ、１１３Ｙ 除電器
１１５ＢＫ、１１５Ｃ、１１５Ｍ、１１５Ｙ 転写器
１１６ 定着器
１１７ パターン検知センサ
２００ 光書き込み装置
２０１ パターン記憶部
２０２ 階調記憶部
２０３ 基準値記憶部
２０４ 検知信号取得部
２０５ 検知結果判断部
２１０ ＬＥＤＡ書き込み制御回路
２１１ 周波数変換部
２１２ パターン制御部
２１３ スキュー補正部
２１４ 階調制御部
２１５ ＬＥＤＡ制御部
【先行技術文献】
【特許文献】
【００９４】
【特許文献１】特開２００４−３３６１６１号公報
【特許請求の範囲】
【請求項１】
感光体上に静電潜像を形成する光源を制御する光書き込み装置であって、
所定の画素数によって構成されるディザパターンの情報であって、各画素が識別情報によって構成される情報を、異なる複数の濃度に応じて複数記憶しているパターン記憶部と、
前記光源の解像度に応じて設定された前記各画素の有色／無色を示す情報と前記識別情報とが関連付けられた画素設定情報を記憶している画素設定情報記憶部と、
画素情報に基づいて前記光源を発光させる発光制御部と、
前記感光体上に形成された静電潜像が現像されることにより形成されて搬送される画像を光学的に読み取った読み取り信号を取得する読取信号取得部と、
前記読み取り信号に基づいて前記複数のディザパターンの情報から一のディザパターンの情報を選択して出力するディザパターン選択部とを含み、
前記発光制御部は、前記ディザパターンの選択動作において、前記記憶されている複数のディザパターン毎に、夫々のディザパターンを繰り返し配置して所定面積のパターンを構成すると共に前記画素設定情報に基づいて前記ディザパターンを構成する各画素の有色／無色を設定して生成した画素情報に基づいて前記光源を発光させることにより、濃度の異なる複数の所定面積のパターンの静電潜像を形成し、
前記読み取り信号取得部は、前記濃度の異なる複数の所定面積のパターン夫々の濃度に応じた読み取り信号を取得し、
前記ディザパターン選択部は、前記濃度の異なる複数の所定面積のパターンのうち、前記読み取り信号が予め定められた基準濃度に最も近いパターンを形成するために用いられたディザパターンの情報を選択して出力することを特徴とする光書き込み装置。
【請求項２】
前記ディザパターンの情報は、前記光源の解像度よりも低い解像度に対応して構成された情報であり、
前記画素設定情報における前記各画素の有色／無色を示す情報は、前記ディザパターンの情報の解像度と前記光源の解像度との比率に応じて複数画素の有色／無色が設定された情報であることを特徴とする請求項１に記載の光書き込み装置。
【請求項３】
前記発光制御部は、前記濃度の異なる複数の所定面積のパターンの静電潜像を連続して形成し、
前記読み取り信号取得部は、高濃度の読み取り対象程信号強度の低い信号を出力するセンサの出力信号を時系列に取得し、取得した時系列の信号における落ち込み部分を前記濃度の異なる複数の所定面積のパターン夫々に応じた読み取り信号として取得することを特徴とする請求項１または２に記載の光書き込み装置。
【請求項４】
印刷ジョブに基づいて画像形成出力を実行する画像形成装置であって、
取得した前記印刷ジョブに応じて、画像形成出力するべき画像の画像処理を行う画像処理部と、
請求項１乃至３いずれかに記載の光書き込み装置とを含み、
前記画像処理部は、前記光書き込み装置から出力された前記ディザパターンの情報を用いて画像処理を行うことを特徴とする画像形成装置。
【請求項１】
感光体上に静電潜像を形成する光源を制御する光書き込み装置であって、
所定の画素数によって構成されるディザパターンの情報であって、各画素が識別情報によって構成される情報を、異なる複数の濃度に応じて複数記憶しているパターン記憶部と、
前記光源の解像度に応じて設定された前記各画素の有色／無色を示す情報と前記識別情報とが関連付けられた画素設定情報を記憶している画素設定情報記憶部と、
画素情報に基づいて前記光源を発光させる発光制御部と、
前記感光体上に形成された静電潜像が現像されることにより形成されて搬送される画像を光学的に読み取った読み取り信号を取得する読取信号取得部と、
前記読み取り信号に基づいて前記複数のディザパターンの情報から一のディザパターンの情報を選択して出力するディザパターン選択部とを含み、
前記発光制御部は、前記ディザパターンの選択動作において、前記記憶されている複数のディザパターン毎に、夫々のディザパターンを繰り返し配置して所定面積のパターンを構成すると共に前記画素設定情報に基づいて前記ディザパターンを構成する各画素の有色／無色を設定して生成した画素情報に基づいて前記光源を発光させることにより、濃度の異なる複数の所定面積のパターンの静電潜像を形成し、
前記読み取り信号取得部は、前記濃度の異なる複数の所定面積のパターン夫々の濃度に応じた読み取り信号を取得し、
前記ディザパターン選択部は、前記濃度の異なる複数の所定面積のパターンのうち、前記読み取り信号が予め定められた基準濃度に最も近いパターンを形成するために用いられたディザパターンの情報を選択して出力することを特徴とする光書き込み装置。
【請求項２】
前記ディザパターンの情報は、前記光源の解像度よりも低い解像度に対応して構成された情報であり、
前記画素設定情報における前記各画素の有色／無色を示す情報は、前記ディザパターンの情報の解像度と前記光源の解像度との比率に応じて複数画素の有色／無色が設定された情報であることを特徴とする請求項１に記載の光書き込み装置。
【請求項３】
前記発光制御部は、前記濃度の異なる複数の所定面積のパターンの静電潜像を連続して形成し、
前記読み取り信号取得部は、高濃度の読み取り対象程信号強度の低い信号を出力するセンサの出力信号を時系列に取得し、取得した時系列の信号における落ち込み部分を前記濃度の異なる複数の所定面積のパターン夫々に応じた読み取り信号として取得することを特徴とする請求項１または２に記載の光書き込み装置。
【請求項４】
印刷ジョブに基づいて画像形成出力を実行する画像形成装置であって、
取得した前記印刷ジョブに応じて、画像形成出力するべき画像の画像処理を行う画像処理部と、
請求項１乃至３いずれかに記載の光書き込み装置とを含み、
前記画像処理部は、前記光書き込み装置から出力された前記ディザパターンの情報を用いて画像処理を行うことを特徴とする画像形成装置。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図９】
【図１０】
【図８】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図９】
【図１０】
【図８】
【公開番号】特開２０１２−２４４５８９（Ｐ２０１２−２４４５８９Ａ）
【公開日】平成２４年１２月１０日（２０１２．１２．１０）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１１−１１６０４３（Ｐ２０１１−１１６０４３）
【出願日】平成２３年５月２４日（２０１１．５．２４）
【出願人】（０００００６７４７）株式会社リコー (37,907)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２４年１２月１０日（２０１２．１２．１０）
【国際特許分類】
【出願日】平成２３年５月２４日（２０１１．５．２４）
【出願人】（０００００６７４７）株式会社リコー (37,907)
【Ｆターム（参考）】
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