画像形成装置、光走査装置、および描画濃度補正方法
【課題】光学素子の部品点数を増大することなく、形成する２次元画像の濃度ムラを抑制することができる画像形成装置を提供する。
【解決手段】入力された画像データに基づいて、当該画像データが描画されるよう光束を発光する光源３と、発光された光束を偏向走査する偏向ミラーと、偏向走査された光束を被走査面上に結像させる光学系と、結像された光束の被走査面上における走査位置を検出する主走査位置検出部１０１と、走査位置に、描画される画像の濃度ムラを補正する補正データを対応付けられている往復走査濃度補正テーブル３１を記憶する記憶部３０と、検出された走査位置に対応する補正データを、往復走査濃度補正テーブル３１から取得し、取得した補正データに基づいて、光源３の発光量を変更する光源光量制御部１と、を備えた。
【解決手段】入力された画像データに基づいて、当該画像データが描画されるよう光束を発光する光源３と、発光された光束を偏向走査する偏向ミラーと、偏向走査された光束を被走査面上に結像させる光学系と、結像された光束の被走査面上における走査位置を検出する主走査位置検出部１０１と、走査位置に、描画される画像の濃度ムラを補正する補正データを対応付けられている往復走査濃度補正テーブル３１を記憶する記憶部３０と、検出された走査位置に対応する補正データを、往復走査濃度補正テーブル３１から取得し、取得した補正データに基づいて、光源３の発光量を変更する光源光量制御部１と、を備えた。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、描画濃度を補正する画像形成装置、光走査装置、および描画濃度補正方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来から、レーザプリンタ、デジタル複写機、ファクシミリ装置等の画像形成装置は、レーザ光を走査手段により感光体等の被走査面上で主走査方向に偏向走査するとともに、被走査面を副走査方向に移動させて像担持体上に偏向走査するとともに、被走査面を副走査方向に移動させて像担持体上に１ライン分ずつ画像を書き込む装置を搭載したビーム走査型画像形成装置が用いられている。
【０００３】
このビーム走査型画像形成装置の、レーザ光偏向方法としては、ポリゴンミラー等による等角速度偏向や、共振ミラー等による往復走査偏向等が用いられている。等角速度偏向が用いられる場合は、走査方向は被走査面を一定方向に走査されることとなる。一方、往復走査偏向が用いられる場合は、走査方向は、光源からの光束が共振ミラー等の往復変更手段により偏向された上で、被走査面に導かれるものである。そして、被走査面が往復走査される場合は、１ライン走査されるごとに走査方向が反転し、次走査ではラインは逆方向に走査されることとなる。
【０００４】
被走査面を往復走査するとともに、像担持体を副走査方向に移動させるため、被走査面上での光ビームスポット位置が主走査方向１ラインの始端から終端で走査時間分だけ副走査方向にずれる。
【０００５】
その結果、被走査面上に形成された２次元画像には、主走査両端部の間隔の粗密が生じる、この粗密が、形成画像の画質低下の要因となる。視覚的には、主走査方向の中央付近と端部とで、濃度ムラを生じるという問題が生じる。
【０００６】
そこで、このような画質低下を抑制するため、走査方向において副走査方向の集光位置を補正する技術が開示されている（例えば、特許文献１）。特許文献１では、走査光学系に印加電圧に応じた集光位置が可変となる液体光学素子を有し、往復走査の往路、復路で液体光学素子の集光位置を変化させ、走査方向１ライン内で副走査方向の集光位置を補正する方法が提案されている。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
しかしながら、特許文献１に開示されている液体光学素子の補正方式を用いた場合、光学素子および集光位置可変手段にかかる光走査装置の部品を増加する必要が生じ、費用が嵩むこととなる。
【０００８】
本発明は、上記に鑑みてなされたものであって、光学素子の部品点数を増大することなく、形成する２次元画像の濃度ムラを抑制することができる画像形成装置、光走査装置、および描画濃度補正方法を提供する。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
上述した課題を解決し、目的を達成するために、本発明は、画像形成装置であって、入力された画像データに基づいて、当該画像データが描画されるよう光束を発光する光源部と、発光された前記光束を偏向走査する偏向部と、偏向走査された前記光束を被走査面上に結像させる光学系と、結像された前記光束の前記被走査面上における走査位置を検出する走査位置検出部と、前記走査位置に、描画される画像の濃度ムラを補正する補正データを対応付けられている補正テーブルを記憶する記憶部と、検出された前記走査位置に対応する前記補正データを、前記補正テーブルから取得し、取得した前記補正データに基づいて、前記光源部の発光量を変更する光源発光量可変部と、を備えることを特徴とする。
【００１０】
また、本発明は、光走査装置であって、入力された画像データに基づいて、当該画像データが描画されるよう光束を発光する光源部と、発光された前記光束を偏向走査する偏向部と、偏向走査された前記光束を被走査面上に結像させる光学系と、結像された前記光束の前記被走査面上における走査位置を検出する走査位置検出部と、前記走査位置に、描画される画像の濃度ムラを補正する補正データを対応付けられている補正テーブルを記憶する記憶部と、検出された前記走査位置に対応する前記補正データを、前記補正テーブルから取得し、取得した前記補正データに基づいて、前記光源部の発光量を変更する光源発光量可変部と、を備えることを特徴とする。
【００１１】
また、本発明は、描画濃度補正方法であって、入力された画像データに基づいて、当該画像データが描画されるよう光束を発光する光源ステップと、発光された前記光束を偏向走査する偏向ステップと、偏向走査された前記光束を被走査面上に結像させる結像ステップと、結像された前記光束の前記被走査面上における走査位置を検出する走査位置検出ステップと、前記走査位置に、描画される画像の濃度ムラを補正する補正データを対応付けられている補正テーブルを記憶部に記憶する記憶ステップと、検出された前記走査位置に対応する前記補正データを、前記補正テーブルから取得し、取得した前記補正データに基づいて、前記光源部の発光量を変更する光源発光量可変ステップと、を含むことを特徴とする。
【発明の効果】
【００１２】
本発明によれば、光学素子の部品点数を増大することなく、形成する２次元画像の濃度ムラを抑制することができるという効果を奏する。
【図面の簡単な説明】
【００１３】
【図１】図１は、本発明の実施の形態１にかかる光走査装置の基本的な構成および光ビームの光路を示す斜視図である。
【図２】図２は、往復走査により入射されるレーザ光の走査方向を示す図である。
【図３】図３は、往復走査により生じる粗密の一例を示す図である。
【図４】図４は、濃度ムラの一例を示す図である。
【図５】図５は、光源光量制御部１の構成を示すブロック図である。
【図６−１】図６−１は、往復走査における固定値に設定された各種データを示す図である。
【図６−２】図６−２は、往復走査における画素濃度補正データの一例を示す図である。
【図７】図７は、ビーム走査位置カーブの一例を示す図である。
【図８】図８は、濃度補正制御処理の手順を説明するフローチャートである。
【図９】図９は、光源光量制御部１００の構成を示すブロック図である。
【図１０−１】図１０−１は、往復走査における固定値に設定された各種データを示す図である。
【図１０−２】図１０−２は、往復走査における画素濃度補正データの一例を示す図である。
【図１１】図１１は、濃度補正制御処理の手順を説明するフローチャートである。
【図１２】図１２は、本発明の実施の形態１および２にかかる複合機のハードウェア構成を示すブロック図である。
【発明を実施するための形態】
【００１４】
以下に添付図面を参照して、この発明にかかる画像形成装置、光走査装置、および描画濃度補正方法の最良な実施の形態を詳細に説明する。以下の実施の形態においては、本発明における画像処理装置を、コピー、ファックス、プリンタなどの複数の機能を一つの筺体に収納した複合機（ＭＦＰ：Ｍｕｌｔｉ Ｆｕｎｃｔｉｏｎａｌ Ｐｅｒｉｐｈｅｒａｌｓ）に適用した例を示すが、これに限定されることなく、アプリケーションをインストール可能なファクシミリ装置、スキャナ装置等の画像処理装置であれば本発明を適用することができる。
【００１５】
（実施の形態１）
図１は、本発明の実施の形態１にかかる光走査装置の基本的な構成および光ビームの光路を示す斜視図である。図１に示すように、本実施形態にかかる画像形成装置の光走査装置は、光源光量制御部１と、光源駆動部２と、光源３と、コリメートレンズ４と、アパーチャー５と、シリンダレンズ６と、偏向ミラー７と、ｆθレンズ８と、ミラー９と、走査レンズ１０と、走査開始側同期センサ１２と、走査終了側同期センサ１３とを主に備え、光源３は、光源光量制御部１および光源駆動部２と接続されている。
【００１６】
図１において、光源光量制御部１より光源駆動部２に光源点灯制御信号および発光強度制御信号が入力されると、光源駆動部２は、光源３に駆動信号を供給し、光源３を発光時間制御する。光源３から出射されたレーザ光は、コリメートレンズ４とアパーチャー５を介して整形され、シリンダレンズ６を透過した後、回転偏向させるための偏向ミラー７によって入射したレーザ光が偏向走査される。
【００１７】
偏向ミラー７は、モータ（不図示）によって所定の回転数で回転駆動され、振動する。偏向ミラー７によって反射されたレーザ光は、走査結像レンズであるｆθレンズ８を透過し、折り返しミラー９で反射され、感光体１１上に集光される。この一連の偏向走査は、１ラインごとに往復して走査される（以下、往復走査という。）。
【００１８】
往復走査偏向により入射されるレーザ光の走査方向について説明する。図２は、往復走査により入射されるレーザ光の走査方向を示す図である。図２で、縦矢印は、走査時間を示し、横矢印は、被走査物にレーザ光が走査される位置を示す。図２に示すように、偏向ミラー７により、１ライン走査されるごとに走査方向は反転し、次走査ではラインを逆方向に走査される。
【００１９】
往復走査偏向により、感光体１１上に配置された同期センサ１２ａ、１２ｂに光ビームが入射すると、走査されたタイミングに応じて、同期センサ１２ａ、１２ｂから同期検知信号が出力される。光源光量制御部１は、同期センサ１２ａ、１２ｂから出力された同期検知信号に基づいて、走査位置を検出し、検出した走査位置に応じて、発光エネルギーを制御する。
【００２０】
発光エネルギーの制御方法としては、光源３の点灯時間を制御する方式と、光源３の発光強度を制御する方式とがあるが、本実施形態では、光源３の点灯時間を制御する方式について説明する。
【００２１】
図３は、往復走査偏向により走査される場合であって、発光エネルギーの調整を行わない場合に、往復走査により生じる粗密の一例を示す図である。図２に示した往復走査偏向によると、被走査面を往復走査するとともに、像担持体を副走査方向に移動させるため、図３に示すように、被走査面上での光ビームスポット位置が主走査方向１ラインの始端から終端で、走査時間分だけ副走査方向にずれが生じる。具体的には、図３に示すように、上端左端部から走査が開始され上端右端部で終了する１ライン目と、上端右端部から１ライン目とは逆方向に走査される２ライン目において、１ライン目と２ライン目との間隔を、１ライン目の走査の開始地点と終了地点とで比較すると、１ライン目の終点と２ライン目の始点との間隔の方が、１ライン目の始点と２ライン目の終点との間隔よりも狭い。その結果、被走査面上に形成された２次元画像には、主走査両端部の間隔の粗密が生じ、この粗密が、形成画像の画質の低下の要因となる。図４は、濃度ムラの一例を示す図である。視覚的には、図４に示すように、主走査方向の中央付近と端部とで、濃度ムラが生じることとなっていた。光源光量制御部１は、この濃度ムラを解消すべく発光エネルギーを制御する。
【００２２】
次に、本実施の形態にかかる画像形成装置による画像形成方法について、図１を用いて説明する。光源３は、レーザダイオードユニット（不図示）から整形されたレーザ光を出射する。整形されたレーザ光は、往復走査手段としての共振ミラー等からなる往復偏向器に入射される。この往復偏向器にて偏向されたレーザ光は、結像光学素子（コリメートレンズ４、アパーチャー５、シリンダレンズ６等）を透過し、像担持体としての感光体１１の被走査面上に集光される。感光体１１には、例えば、感光体ドラムが用いられ、回転駆動部（不図示）により回転駆動されて帯電器により一様に帯電される。帯電された感光体１１は、レーザ光の往復走査により繰り返し走査され、副走査方向に移動することで、２次元画像が書き込まれて静電潜像が形成される。この感光体１１上の静電潜像は、現像装置により現像されてトナー像となり、転写手段により転写紙などの記録材に転写されて定着装置により記録材に定着される。
【００２３】
次に、光源光量制御部１が有する各部の機能について説明する。図５は、光源光量制御部１の構成を示すブロック図である。図５に示すように、光源光量制御部１は、クロック１０６と接続された主走査位置検出部１０１と、点灯時間補正部１０２と、データ信号発生回路１０３と、光量設定信号発生部１０４を主に備え、記憶部３０と、光源駆動部２と接続されている。以下、光源光量制御部１の各部と、記憶部３０および光源駆動部２の構成および機能について説明する。
【００２４】
記憶部３０は、往復走査濃度補正テーブル３１を記憶する。往復走査濃度補正テーブル３１とは、往復走査において生じる濃度ムラを補正するために、光源光量制御部１からのレーザ光点灯時間を補正する画素濃度補正データを保持したテーブルである。画素濃度補正データは、主走査位置と補正値とを対応付けたデータである。ここで、主走査位置とは、感光体１１の主走査方向における位置である。
【００２５】
クロック１０６は、画素クロックをカウントする時間計測手段であり、カウントした値を主走査位置検出部１０１に送信する。
【００２６】
主走査位置検出部１０１は、同期検知信号を基準に、クロック１０６によりカウントされた値により、主走査位置を検出する。具体的には、一例として、下記の光ビームの走査位置のカーブを導出するビーム走査位置カーブ導出式により、主走査位置を求める。
【数１】
【００２７】
なお、各パラメータと、記号、および単位については、以下の表に示すように、走査時刻は、記号「ｔ」／単位［sec］、画像形成装置の画素密度（走査線密度）は、記号「ｄ」／単位［dpi］、画像形成装置の画像形成速度は、記号「v」／単位［mm／s］、走査周期（往路のみ、または復路のみ）は、記号「Tline」／単位[ms]、有効走査範囲は、記号「L」／単位[mm]で表されている。
【表１】
【００２８】
ここで、ビーム走査位置カーブの一例を示す。図７は、ビーム走査位置カーブの一例を示す図である。図７のビーム走査位置カーブを示す図では、縦軸は、副走査位置を示し、横軸は、主走査位置を示す。また、図７では、パラメータの値を、ｄ＝６００[dpi]、v＝１６９.３[mm/s]、Llim（限界走査範囲）＝３３０[mm]、α（有効走査期間率）＝５０％として導出している。
【００２９】
点灯時間補正部１０２は、往復走査濃度補正テーブル３１から、主走査位置検出部１０１により検出された位置に対応する画素濃度補正データを取得し、取得した画素濃度補正データに基づいて、点灯時間のデータを補正する。
【００３０】
データ信号発生回路１０３は、スキャナ（不図示）から読み取られた画像データに基づいて、光源３の点灯または消灯を制御する光源点灯制御信号を発生し、発生した光源点灯制御信号を光源駆動部２に送信する。
【００３１】
光量設定信号発生部１０４は、光量設定信号を発生する光量設定信号発生回路１０５を有し、光量設定信号発生回路１０５により発生された発光強度制御信号を光源駆動部２に送信する。具体的には、光量設定信号発生回路１０５は、外部からの光量設定データにより光量設定信号を発生する。本実施の形態にかかる発光強度制御信号は、光源３を一定の発光強度で発光させるよう制御する信号であり、光源３は一定の発光強度で発光する。
【００３２】
ここで、画素濃度補正データについて説明する。図６−１は、画素濃度補正データを用いない場合の各種信号と、感光体１１上に形成される形成画素を示す図である。なお、本実施の形態においては、画素濃度補正データを用いた補正を行わない場合においても、点灯時間を調整する。具体的には、図６−１に示すように、画素入力濃度データは７５％に設定されている。画素入力濃度データは、入力画像の濃度データに対する出力データの濃度を示すデータであり、１００％のときに出力データの濃度は最大となる。画素入力濃度データ７５％は、１画素の点灯時間を最大点灯時間の３／４とすることを意味している。
【００３３】
図６−１に示すように、画素入力濃度データは固定値であるため、書き出し位置からのクロック数、すなわち主走査位置によらず、一律のサイズの形成画素が得られる。
【００３４】
図６−２は、画素濃度補正データを用いた場合の各種信号と、感光体１１上に形成される形成画素を示す図である。画素濃度補正データには、書き出し位置からのクロック数に対応付けて補正値が示されている。画素濃度補正データを用いる場合には、点灯時間補正部１０２は、画素入力濃度データに対し画素濃度補正データを重積することにより光源点灯信号をオンする時間を決定する。ここで、例えば、画素濃度補正データ６６％が重積される場合、点灯時間は次のように導出される。
【数２】
図６−２に示すように、画素濃度補正データを６６％とした場合、１画素の点灯時間は、約１／２として点灯制御される。点灯時間が短くなる分、感光体に到達するエネルギーが少なくなり、画像濃度も低く描画される。
【００３５】
光源駆動部２は、光源光量制御部１から光源点灯制御信号、および発光強度制御信号を受信し、これらを駆動信号として光源３に送信し、光源３を点灯制御する。
【００３６】
次に、濃度を補正制御する処理である濃度補正制御処理について説明する。図８は、濃度補正制御処理の手順を説明するフローチャートである。
【００３７】
光源光量制御部１は、記憶部３０からの往復走査濃度補正テーブル３１の呼び出しを含む各種初期設定を行う（ステップＳ１）。
【００３８】
光源駆動部２は、モータを駆動させて偏向ミラー７の振動を開始させ（ステップＳ２）、光源３を点灯させる（ステップＳ３）。
【００３９】
主走査位置検出部１０１が、同期信号から、ライン走査の開始のタイミングを示すライン開始信号を検出した場合は（ステップＳ４：Ｙｅｓ）、主走査位置検出部１０１は、ライン開始信号が検出された後に、カウントされた画素クロック数と、ビーム走査位置カーブ導出式に基づいて走査位置を計測する（ステップＳ５）。
【００４０】
点灯時間補正部１０２は、往復走査濃度補正テーブル３１を参照し、走査位置に応じて、データ信号発生回路１０３で発生される光源点灯制御信号の点灯時間を補正する（ステップＳ６）。データ信号発生回路１０３は、点灯時間補正部１０２から補正された光源点灯制御信号を受信し、これを光源駆動部２に送信する。これにより、濃度補正されたデータが描画される。
【００４１】
ステップＳ５において、主走査位置検出部１０１が検出した信号が、ライン開始信号でなかった場合は（ステップＳ４：Ｎｏ）、ライン開始信号を検出するまで同期検知信号の検出を継続する（ステップＳ４）。
【００４２】
ステップＳ８において、主走査位置検出部１０１は、全ラインの走査が終了したか否かを検知し（ステップＳ７）、全ラインの走査が終了したことを検知した場合は（ステップＳ７：Ｙｅｓ）、光源駆動部２は、光源３を消灯し（ステップＳ８）、偏向ミラー７の振動を終了する（ステップＳ９）。
【００４３】
一方、ステップＳ８において、主走査位置検出部１０１は、全ラインの走査が終了したことを検知しなかった場合は（ステップＳ７：Ｎｏ）、全ラインの走査が終了したことを検知するまで、同期検知信号を検出する（ステップＳ４）。
【００４４】
このように、本実施の形態では、往復走査濃度補正テーブル３１を用意し、往復走査濃度補正テーブル３１に基づいて、光源３の点灯時間を、主走査位置検出部１０１により検出された主走査位置に対応する時間に変更することで、濃度ムラを抑制することができる。これにより、光学素子の部品点数を増大することなく、形成する２次元画像の濃度ムラを抑制することができる。
【００４５】
（実施の形態２）
実施の形態１では、光源３の点灯時間を、主走査位置に対応する時間に変更することにより、濃度ムラを抑制した。これに対して、本実施の形態では、光源３の発光量を変更することにより、濃度ムラを抑制する。
【００４６】
本実施の形態における光走査装置の基本的な構成や、光ビームの光路については、実施の形態１と同様であるので説明を省略する。
【００４７】
光源光量制御部１００が有する各部の機能について説明する。図９は、光源光量制御部１００の構成を示すブロック図である。図９に示すように、光源光量制御部１００は、クロック１０６に接続された主走査位置検出部１０１と、データ信号発生回路１０３と、光量設定信号発生部１１４を主に備え、記憶部１３０と、光源駆動部２と接続されている。以下、光量設定信号発生部１１４と、記憶部１３０の構成および機能について説明する。なお、光量設定信号発生部１１４以外の光源光量制御部１００の各部、および光源駆動部２については、実施の形態１と同様であるので説明を省略する。
【００４８】
記憶部１３０は、往復走査濃度補正テーブル１３１を記憶する。具体的には、往復走査濃度補正テーブル１３１は、光源３の発光強度（以下、光源発光強度という。）を制御するデータを保持する。
【００４９】
図１０−１は、往復走査における固定値に設定された各種データを示す図である。図１０−１では、図６−１における各種データと同様に、クロック１０６によりカウントされる画素クロックに応じて、画素入力の濃度を示すデータである画素入力濃度データが、固定値として一律７５％に設定されている。７５％の画素入力濃度データを得るために、光源点灯信号も固定値として一律に設定されている。また、形成画素として、当該固定値に基づいて点灯された光源点灯信号により形成された画素が表わされている。ここで、画素入力濃度データを示すパーセント表現の数値は、入力画像の濃度データを示し、１００％のときに最大濃度となる。また、入力画像の濃度データが７５％のときは、補正無しのときであり、１画素時間の点灯時間を３／４としていることを意味している。
【００５０】
１０−２は、往復走査における画素濃度補正データの一例を示す図である。往復走査濃度補正テーブル３１は、画素濃度補正データを保持している。画素濃度補正データは、図１０−１に示した固定値に設定された画素入力濃度データの値、すなわち、光源発光量を、走査位置、すなわち、クロック１０６による画素クロックのカウント値によって、補正するデータである。図１０−２は、図１０−１に示した、固定値に設定された画素入力濃度データを補正するデータとして、画素濃度補正データが、画素クロックの値に応じた値に設定されていることを示している。また、光源点灯信号の長さは、当該画素濃度補正データに基づいて調整されている。さらに、形成画素として、当該光源点灯信号に基づいて形成された画素が表されている。ここで、濃度補正データ６６％が重積される場合、光源３の発光強度は次のように導出される。
【数３】
このように、走査位置によって発光強度を低く補正することにより、画像形成装置より出力される２次元画像の濃度ムラを低減することが可能となる。
【００５１】
光量設定信号発生部１１４は、発光強度を制御する発光強度制御信号を発生する光量設定信号発生回路１１５を有し、光量設定信号発生回路１１５により生成した発光強度制御信号を光源駆動部２に送信する。具体的には、光量設定信号発生部１１４は、記憶部１３０に記憶されている往復走査濃度補正テーブル１３１の画素濃度補正データに基づいて、光量設定信号発生回路１１５により発生させる発光強度を補正し、発光強度制御信号を生成する。
【００５２】
次に、濃度を補正制御する処理である濃度補正制御処理について説明する。図１１は、濃度補正制御処理の手順を説明するフローチャートである。
【００５３】
ステップＳ１１からステップＳ１５の処理は、図８の濃度補正制御処理のフローチャートのステップＳ１からステップＳ５の処理と同様であるので説明を省略する。
【００５４】
ステップＳ１６において、光量設定信号発生部１１４は、往復走査濃度補正テーブル１３１を参照し、走査位置に対応する補正データを取得し、光量設定信号発生回路１１５で発生される光量設定信号に含まれる発光強度を補正する（ステップＳ１６）。光量設定信号発生部１１４は、光量設定信号発生回路１１５に、補正した発光強度で光量設定信号を発生させ、発生させた光量設定信号に含まれる発光強度制御信号を光源駆動部２に送信する。
【００５５】
ステップＳ１７からステップＳ１９までの処理は、図８の濃度補正制御処理のフローチャートのステップＳ７からステップＳ９の処理と同様であるので説明を省略する。
【００５６】
このように、往復偏向走査される光束の主走査位置に基づいて、光源３の発光強度を変更する構成とすることにより、光学素子の部品点数を増大することなく、形成される２次元画像の濃度ムラを抑制することができる。
【００５７】
なお、発光エネルギーの制御方法として、実施の形態１では、走査位置に応じて光源３の点灯時間を変更する方法を、また、実施の形態２では、走査位置に応じて発光強度を変更する方法を説明したが、他の例として、これら両方を採用する構成とすることもできる。
【００５８】
図１２は、本発明の実施の形態１および２にかかる複合機のハードウェア構成を示すブロック図である。本図に示すように、この複合機５００は、コントローラ２１０とエンジン部（Ｅｎｇｉｎｅ）２６０とをＰＣＩ（Ｐｅｒｉｐｈｅｒａｌ Ｃｏｍｐｏｎｅｎｔ Ｉｎｔｅｒｆａｃｅ）バスで接続した構成となる。コントローラ２１０は、複合機５００全体の制御と描画、通信、図示しない操作部からの入力を制御するコントローラである。エンジン部２６０は、ＰＣＩバスに接続可能なプリンタエンジンなどであり、たとえば白黒プロッタ、１ドラムカラープロッタ、４ドラムカラープロッタ、スキャナまたはファックスユニットなどである。なお、このエンジン部２６０には、プロッタなどのいわゆるエンジン部分に加えて、誤差拡散やガンマ変換などの画像処理部分が含まれる。
【００５９】
コントローラ２１０は、ＣＰＵ２１１と、ノースブリッジ（ＮＢ）２１３と、システムメモリ（ＭＥＭ−Ｐ）２１２と、サウスブリッジ（ＳＢ）２１４と、ローカルメモリ（ＭＥＭ−Ｃ）２１７と、ＡＳＩＣ（Ａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎ Ｓｐｅｃｉｆｉｃ Ｉｎｔｅｇｒａｔｅｄ Ｃｉｒｃｕｉｔ）２１６と、ハードディスクドライブ（ＨＤＤ）２１８とを有し、ノースブリッジ（ＮＢ）２１３とＡＳＩＣ２１６との間をＡＧＰ（Ａｃｃｅｌｅｒａｔｅｄ Ｇｒａｐｈｉｃｓ Ｐｏｒｔ）バス２１５で接続した構成となる。また、ＭＥＭ−Ｐ２１２は、ＲＯＭ（Ｒｅａｄ Ｏｎｌｙ Ｍｅｍｏｒｙ）２１２ａと、ＲＡＭ（Ｒａｎｄｏｍ Ａｃｃｅｓｓ Ｍｅｍｏｒｙ)２１２ｂと、をさらに有する。
【００６０】
ＣＰＵ２１１は、複合機５００の全体制御をおこなうものであり、ＮＢ２１３、ＭＥＭ−Ｐ２１２およびＳＢ２１４からなるチップセットを有し、このチップセットを介して他の機器と接続される。
【００６１】
ＮＢ２１３は、ＣＰＵ１１とＭＥＭ−Ｐ２１２、ＳＢ２１４、ＡＧＰ２１５とを接続するためのブリッジであり、ＭＥＭ−Ｐ２１２に対する読み書きなどを制御するメモリコントローラと、ＰＣＩマスタおよびＡＧＰターゲットとを有する。
【００６２】
ＭＥＭ−Ｐ２１２は、プログラムやデータの格納用メモリ、プログラムやデータの展開用メモリ、プリンタの描画用メモリなどとして用いるシステムメモリであり、ＲＯＭ２１２ａとＲＡＭ２１２ｂとからなる。ＲＯＭ２１２ａは、プログラムやデータの格納用メモリとして用いる読み出し専用のメモリであり、ＲＡＭ２１２ｂは、プログラムやデータの展開用メモリ、プリンタの描画用メモリなどとして用いる書き込みおよび読み出し可能なメモリである。
【００６３】
ＳＢ２１４は、ＮＢ２１３とＰＣＩデバイス、周辺デバイスとを接続するためのブリッジである。このＳＢ２１４は、ＰＣＩバスを介してＮＢ２１３と接続されており、このＰＣＩバスには、ネットワークインターフェース（Ｉ／Ｆ）部なども接続される。
【００６４】
ＡＳＩＣ２１６は、画像処理用のハードウェア要素を有する画像処理用途向けのＩＣ（Ｉｎｔｅｇｒａｔｅｄ Ｃｉｒｃｕｉｔ）であり、ＡＧＰ２１５、ＰＣＩバス、ＨＤＤ２１８およびＭＥＭ−Ｃ２１７をそれぞれ接続するブリッジの役割を有する。このＡＳＩＣ２１６は、ＰＣＩターゲットおよびＡＧＰマスタと、ＡＳＩＣ２１６の中核をなすアービタ（ＡＲＢ）と、ＭＥＭ−Ｃ２１７を制御するメモリコントローラと、ハードウェアロジックなどにより画像データの回転などをおこなう複数のＤＭＡＣ（Ｄｉｒｅｃｔ Ｍｅｍｏｒｙ Ａｃｃｅｓｓ Ｃｏｎｔｒｏｌｌｅｒ）と、エンジン部２６０との間でＰＣＩバスを介したデータ転送をおこなうＰＣＩユニットとからなる。このＡＳＩＣ２１６には、ＰＣＩバスを介してＦＣＵ（Ｆａｃｓｉｍｉｌｅ Ｃｏｎｔｒｏｌ Ｕｎｉｔ）２３０、ＵＳＢ（Ｕｎｉｖｅｒｓａｌ Ｓｅｒｉａｌ Ｂｕｓ）２４０、ＩＥＥＥ１３９４（ｔｈｅ Ｉｎｓｔｉｔｕｔｅ ｏｆ Ｅｌｅｃｔｒｉｃａｌ ａｎｄ Ｅｌｅｃｔｒｏｎｉｃｓ Ｅｎｇｉｎｅｅｒｓ １３９４）インターフェース２５０が接続される。操作表示部２２０はＡＳＩＣ２１６に直接接続されている。
【００６５】
ＭＥＭ−Ｃ２１７は、コピー用画像バッファ、符号バッファとして用いるローカルメモリであり、ＨＤＤ（Ｈａｒｄ Ｄｉｓｋ Ｄｒｉｖｅ）２１８は、画像データの蓄積、プログラムの蓄積、フォントデータの蓄積、フォームの蓄積を行うためのストレージである。
【００６６】
ＡＧＰ２１５は、グラフィック処理を高速化するために提案されたグラフィックスアクセラレーターカード用のバスインターフェースであり、ＭＥＭ−Ｐ２１２に高スループットで直接アクセスすることにより、グラフィックスアクセラレーターカードを高速にするものである。
【００６７】
なお、上記実施の形態では、本発明の画像形成装置を、コピー機能、プリンタ機能、スキャナ機能およびファクシミリ機能のうち少なくとも２つの機能を有する複合機に適用した例を挙げて説明するが、複写機、プリンタ、スキャナ装置、ファクシミリ装置等の画像形成装置であればいずれにも適用することができる。
【符号の説明】
【００６８】
１、１００ 光源光量制御部
２ 光源駆動部
３ 光源
４ コリメートレンズ
５ アパーチャー
６ シリンダレンズ
７ 偏向ミラー
８ ｆθレンズ
９ ミラー
１０ 走査レンズ
１１ 感光体
１２ａ、１２ｂ 同期センサ
３０、１３０ 記憶部
３１、１３１ 往復走査濃度補正テーブル
１０１ 主走査位置検出部
１０２ 点灯時間補正部
１０３ データ信号発生回路
１０４、１１４ 光量設定信号発生部
１０５、１１５ 光量設定信号発生回路
【先行技術文献】
【特許文献】
【００６９】
【特許文献１】特開２００９−００３２０３号公報
【技術分野】
【０００１】
本発明は、描画濃度を補正する画像形成装置、光走査装置、および描画濃度補正方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来から、レーザプリンタ、デジタル複写機、ファクシミリ装置等の画像形成装置は、レーザ光を走査手段により感光体等の被走査面上で主走査方向に偏向走査するとともに、被走査面を副走査方向に移動させて像担持体上に偏向走査するとともに、被走査面を副走査方向に移動させて像担持体上に１ライン分ずつ画像を書き込む装置を搭載したビーム走査型画像形成装置が用いられている。
【０００３】
このビーム走査型画像形成装置の、レーザ光偏向方法としては、ポリゴンミラー等による等角速度偏向や、共振ミラー等による往復走査偏向等が用いられている。等角速度偏向が用いられる場合は、走査方向は被走査面を一定方向に走査されることとなる。一方、往復走査偏向が用いられる場合は、走査方向は、光源からの光束が共振ミラー等の往復変更手段により偏向された上で、被走査面に導かれるものである。そして、被走査面が往復走査される場合は、１ライン走査されるごとに走査方向が反転し、次走査ではラインは逆方向に走査されることとなる。
【０００４】
被走査面を往復走査するとともに、像担持体を副走査方向に移動させるため、被走査面上での光ビームスポット位置が主走査方向１ラインの始端から終端で走査時間分だけ副走査方向にずれる。
【０００５】
その結果、被走査面上に形成された２次元画像には、主走査両端部の間隔の粗密が生じる、この粗密が、形成画像の画質低下の要因となる。視覚的には、主走査方向の中央付近と端部とで、濃度ムラを生じるという問題が生じる。
【０００６】
そこで、このような画質低下を抑制するため、走査方向において副走査方向の集光位置を補正する技術が開示されている（例えば、特許文献１）。特許文献１では、走査光学系に印加電圧に応じた集光位置が可変となる液体光学素子を有し、往復走査の往路、復路で液体光学素子の集光位置を変化させ、走査方向１ライン内で副走査方向の集光位置を補正する方法が提案されている。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
しかしながら、特許文献１に開示されている液体光学素子の補正方式を用いた場合、光学素子および集光位置可変手段にかかる光走査装置の部品を増加する必要が生じ、費用が嵩むこととなる。
【０００８】
本発明は、上記に鑑みてなされたものであって、光学素子の部品点数を増大することなく、形成する２次元画像の濃度ムラを抑制することができる画像形成装置、光走査装置、および描画濃度補正方法を提供する。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
上述した課題を解決し、目的を達成するために、本発明は、画像形成装置であって、入力された画像データに基づいて、当該画像データが描画されるよう光束を発光する光源部と、発光された前記光束を偏向走査する偏向部と、偏向走査された前記光束を被走査面上に結像させる光学系と、結像された前記光束の前記被走査面上における走査位置を検出する走査位置検出部と、前記走査位置に、描画される画像の濃度ムラを補正する補正データを対応付けられている補正テーブルを記憶する記憶部と、検出された前記走査位置に対応する前記補正データを、前記補正テーブルから取得し、取得した前記補正データに基づいて、前記光源部の発光量を変更する光源発光量可変部と、を備えることを特徴とする。
【００１０】
また、本発明は、光走査装置であって、入力された画像データに基づいて、当該画像データが描画されるよう光束を発光する光源部と、発光された前記光束を偏向走査する偏向部と、偏向走査された前記光束を被走査面上に結像させる光学系と、結像された前記光束の前記被走査面上における走査位置を検出する走査位置検出部と、前記走査位置に、描画される画像の濃度ムラを補正する補正データを対応付けられている補正テーブルを記憶する記憶部と、検出された前記走査位置に対応する前記補正データを、前記補正テーブルから取得し、取得した前記補正データに基づいて、前記光源部の発光量を変更する光源発光量可変部と、を備えることを特徴とする。
【００１１】
また、本発明は、描画濃度補正方法であって、入力された画像データに基づいて、当該画像データが描画されるよう光束を発光する光源ステップと、発光された前記光束を偏向走査する偏向ステップと、偏向走査された前記光束を被走査面上に結像させる結像ステップと、結像された前記光束の前記被走査面上における走査位置を検出する走査位置検出ステップと、前記走査位置に、描画される画像の濃度ムラを補正する補正データを対応付けられている補正テーブルを記憶部に記憶する記憶ステップと、検出された前記走査位置に対応する前記補正データを、前記補正テーブルから取得し、取得した前記補正データに基づいて、前記光源部の発光量を変更する光源発光量可変ステップと、を含むことを特徴とする。
【発明の効果】
【００１２】
本発明によれば、光学素子の部品点数を増大することなく、形成する２次元画像の濃度ムラを抑制することができるという効果を奏する。
【図面の簡単な説明】
【００１３】
【図１】図１は、本発明の実施の形態１にかかる光走査装置の基本的な構成および光ビームの光路を示す斜視図である。
【図２】図２は、往復走査により入射されるレーザ光の走査方向を示す図である。
【図３】図３は、往復走査により生じる粗密の一例を示す図である。
【図４】図４は、濃度ムラの一例を示す図である。
【図５】図５は、光源光量制御部１の構成を示すブロック図である。
【図６−１】図６−１は、往復走査における固定値に設定された各種データを示す図である。
【図６−２】図６−２は、往復走査における画素濃度補正データの一例を示す図である。
【図７】図７は、ビーム走査位置カーブの一例を示す図である。
【図８】図８は、濃度補正制御処理の手順を説明するフローチャートである。
【図９】図９は、光源光量制御部１００の構成を示すブロック図である。
【図１０−１】図１０−１は、往復走査における固定値に設定された各種データを示す図である。
【図１０−２】図１０−２は、往復走査における画素濃度補正データの一例を示す図である。
【図１１】図１１は、濃度補正制御処理の手順を説明するフローチャートである。
【図１２】図１２は、本発明の実施の形態１および２にかかる複合機のハードウェア構成を示すブロック図である。
【発明を実施するための形態】
【００１４】
以下に添付図面を参照して、この発明にかかる画像形成装置、光走査装置、および描画濃度補正方法の最良な実施の形態を詳細に説明する。以下の実施の形態においては、本発明における画像処理装置を、コピー、ファックス、プリンタなどの複数の機能を一つの筺体に収納した複合機（ＭＦＰ：Ｍｕｌｔｉ Ｆｕｎｃｔｉｏｎａｌ Ｐｅｒｉｐｈｅｒａｌｓ）に適用した例を示すが、これに限定されることなく、アプリケーションをインストール可能なファクシミリ装置、スキャナ装置等の画像処理装置であれば本発明を適用することができる。
【００１５】
（実施の形態１）
図１は、本発明の実施の形態１にかかる光走査装置の基本的な構成および光ビームの光路を示す斜視図である。図１に示すように、本実施形態にかかる画像形成装置の光走査装置は、光源光量制御部１と、光源駆動部２と、光源３と、コリメートレンズ４と、アパーチャー５と、シリンダレンズ６と、偏向ミラー７と、ｆθレンズ８と、ミラー９と、走査レンズ１０と、走査開始側同期センサ１２と、走査終了側同期センサ１３とを主に備え、光源３は、光源光量制御部１および光源駆動部２と接続されている。
【００１６】
図１において、光源光量制御部１より光源駆動部２に光源点灯制御信号および発光強度制御信号が入力されると、光源駆動部２は、光源３に駆動信号を供給し、光源３を発光時間制御する。光源３から出射されたレーザ光は、コリメートレンズ４とアパーチャー５を介して整形され、シリンダレンズ６を透過した後、回転偏向させるための偏向ミラー７によって入射したレーザ光が偏向走査される。
【００１７】
偏向ミラー７は、モータ（不図示）によって所定の回転数で回転駆動され、振動する。偏向ミラー７によって反射されたレーザ光は、走査結像レンズであるｆθレンズ８を透過し、折り返しミラー９で反射され、感光体１１上に集光される。この一連の偏向走査は、１ラインごとに往復して走査される（以下、往復走査という。）。
【００１８】
往復走査偏向により入射されるレーザ光の走査方向について説明する。図２は、往復走査により入射されるレーザ光の走査方向を示す図である。図２で、縦矢印は、走査時間を示し、横矢印は、被走査物にレーザ光が走査される位置を示す。図２に示すように、偏向ミラー７により、１ライン走査されるごとに走査方向は反転し、次走査ではラインを逆方向に走査される。
【００１９】
往復走査偏向により、感光体１１上に配置された同期センサ１２ａ、１２ｂに光ビームが入射すると、走査されたタイミングに応じて、同期センサ１２ａ、１２ｂから同期検知信号が出力される。光源光量制御部１は、同期センサ１２ａ、１２ｂから出力された同期検知信号に基づいて、走査位置を検出し、検出した走査位置に応じて、発光エネルギーを制御する。
【００２０】
発光エネルギーの制御方法としては、光源３の点灯時間を制御する方式と、光源３の発光強度を制御する方式とがあるが、本実施形態では、光源３の点灯時間を制御する方式について説明する。
【００２１】
図３は、往復走査偏向により走査される場合であって、発光エネルギーの調整を行わない場合に、往復走査により生じる粗密の一例を示す図である。図２に示した往復走査偏向によると、被走査面を往復走査するとともに、像担持体を副走査方向に移動させるため、図３に示すように、被走査面上での光ビームスポット位置が主走査方向１ラインの始端から終端で、走査時間分だけ副走査方向にずれが生じる。具体的には、図３に示すように、上端左端部から走査が開始され上端右端部で終了する１ライン目と、上端右端部から１ライン目とは逆方向に走査される２ライン目において、１ライン目と２ライン目との間隔を、１ライン目の走査の開始地点と終了地点とで比較すると、１ライン目の終点と２ライン目の始点との間隔の方が、１ライン目の始点と２ライン目の終点との間隔よりも狭い。その結果、被走査面上に形成された２次元画像には、主走査両端部の間隔の粗密が生じ、この粗密が、形成画像の画質の低下の要因となる。図４は、濃度ムラの一例を示す図である。視覚的には、図４に示すように、主走査方向の中央付近と端部とで、濃度ムラが生じることとなっていた。光源光量制御部１は、この濃度ムラを解消すべく発光エネルギーを制御する。
【００２２】
次に、本実施の形態にかかる画像形成装置による画像形成方法について、図１を用いて説明する。光源３は、レーザダイオードユニット（不図示）から整形されたレーザ光を出射する。整形されたレーザ光は、往復走査手段としての共振ミラー等からなる往復偏向器に入射される。この往復偏向器にて偏向されたレーザ光は、結像光学素子（コリメートレンズ４、アパーチャー５、シリンダレンズ６等）を透過し、像担持体としての感光体１１の被走査面上に集光される。感光体１１には、例えば、感光体ドラムが用いられ、回転駆動部（不図示）により回転駆動されて帯電器により一様に帯電される。帯電された感光体１１は、レーザ光の往復走査により繰り返し走査され、副走査方向に移動することで、２次元画像が書き込まれて静電潜像が形成される。この感光体１１上の静電潜像は、現像装置により現像されてトナー像となり、転写手段により転写紙などの記録材に転写されて定着装置により記録材に定着される。
【００２３】
次に、光源光量制御部１が有する各部の機能について説明する。図５は、光源光量制御部１の構成を示すブロック図である。図５に示すように、光源光量制御部１は、クロック１０６と接続された主走査位置検出部１０１と、点灯時間補正部１０２と、データ信号発生回路１０３と、光量設定信号発生部１０４を主に備え、記憶部３０と、光源駆動部２と接続されている。以下、光源光量制御部１の各部と、記憶部３０および光源駆動部２の構成および機能について説明する。
【００２４】
記憶部３０は、往復走査濃度補正テーブル３１を記憶する。往復走査濃度補正テーブル３１とは、往復走査において生じる濃度ムラを補正するために、光源光量制御部１からのレーザ光点灯時間を補正する画素濃度補正データを保持したテーブルである。画素濃度補正データは、主走査位置と補正値とを対応付けたデータである。ここで、主走査位置とは、感光体１１の主走査方向における位置である。
【００２５】
クロック１０６は、画素クロックをカウントする時間計測手段であり、カウントした値を主走査位置検出部１０１に送信する。
【００２６】
主走査位置検出部１０１は、同期検知信号を基準に、クロック１０６によりカウントされた値により、主走査位置を検出する。具体的には、一例として、下記の光ビームの走査位置のカーブを導出するビーム走査位置カーブ導出式により、主走査位置を求める。
【数１】
【００２７】
なお、各パラメータと、記号、および単位については、以下の表に示すように、走査時刻は、記号「ｔ」／単位［sec］、画像形成装置の画素密度（走査線密度）は、記号「ｄ」／単位［dpi］、画像形成装置の画像形成速度は、記号「v」／単位［mm／s］、走査周期（往路のみ、または復路のみ）は、記号「Tline」／単位[ms]、有効走査範囲は、記号「L」／単位[mm]で表されている。
【表１】
【００２８】
ここで、ビーム走査位置カーブの一例を示す。図７は、ビーム走査位置カーブの一例を示す図である。図７のビーム走査位置カーブを示す図では、縦軸は、副走査位置を示し、横軸は、主走査位置を示す。また、図７では、パラメータの値を、ｄ＝６００[dpi]、v＝１６９.３[mm/s]、Llim（限界走査範囲）＝３３０[mm]、α（有効走査期間率）＝５０％として導出している。
【００２９】
点灯時間補正部１０２は、往復走査濃度補正テーブル３１から、主走査位置検出部１０１により検出された位置に対応する画素濃度補正データを取得し、取得した画素濃度補正データに基づいて、点灯時間のデータを補正する。
【００３０】
データ信号発生回路１０３は、スキャナ（不図示）から読み取られた画像データに基づいて、光源３の点灯または消灯を制御する光源点灯制御信号を発生し、発生した光源点灯制御信号を光源駆動部２に送信する。
【００３１】
光量設定信号発生部１０４は、光量設定信号を発生する光量設定信号発生回路１０５を有し、光量設定信号発生回路１０５により発生された発光強度制御信号を光源駆動部２に送信する。具体的には、光量設定信号発生回路１０５は、外部からの光量設定データにより光量設定信号を発生する。本実施の形態にかかる発光強度制御信号は、光源３を一定の発光強度で発光させるよう制御する信号であり、光源３は一定の発光強度で発光する。
【００３２】
ここで、画素濃度補正データについて説明する。図６−１は、画素濃度補正データを用いない場合の各種信号と、感光体１１上に形成される形成画素を示す図である。なお、本実施の形態においては、画素濃度補正データを用いた補正を行わない場合においても、点灯時間を調整する。具体的には、図６−１に示すように、画素入力濃度データは７５％に設定されている。画素入力濃度データは、入力画像の濃度データに対する出力データの濃度を示すデータであり、１００％のときに出力データの濃度は最大となる。画素入力濃度データ７５％は、１画素の点灯時間を最大点灯時間の３／４とすることを意味している。
【００３３】
図６−１に示すように、画素入力濃度データは固定値であるため、書き出し位置からのクロック数、すなわち主走査位置によらず、一律のサイズの形成画素が得られる。
【００３４】
図６−２は、画素濃度補正データを用いた場合の各種信号と、感光体１１上に形成される形成画素を示す図である。画素濃度補正データには、書き出し位置からのクロック数に対応付けて補正値が示されている。画素濃度補正データを用いる場合には、点灯時間補正部１０２は、画素入力濃度データに対し画素濃度補正データを重積することにより光源点灯信号をオンする時間を決定する。ここで、例えば、画素濃度補正データ６６％が重積される場合、点灯時間は次のように導出される。
【数２】
図６−２に示すように、画素濃度補正データを６６％とした場合、１画素の点灯時間は、約１／２として点灯制御される。点灯時間が短くなる分、感光体に到達するエネルギーが少なくなり、画像濃度も低く描画される。
【００３５】
光源駆動部２は、光源光量制御部１から光源点灯制御信号、および発光強度制御信号を受信し、これらを駆動信号として光源３に送信し、光源３を点灯制御する。
【００３６】
次に、濃度を補正制御する処理である濃度補正制御処理について説明する。図８は、濃度補正制御処理の手順を説明するフローチャートである。
【００３７】
光源光量制御部１は、記憶部３０からの往復走査濃度補正テーブル３１の呼び出しを含む各種初期設定を行う（ステップＳ１）。
【００３８】
光源駆動部２は、モータを駆動させて偏向ミラー７の振動を開始させ（ステップＳ２）、光源３を点灯させる（ステップＳ３）。
【００３９】
主走査位置検出部１０１が、同期信号から、ライン走査の開始のタイミングを示すライン開始信号を検出した場合は（ステップＳ４：Ｙｅｓ）、主走査位置検出部１０１は、ライン開始信号が検出された後に、カウントされた画素クロック数と、ビーム走査位置カーブ導出式に基づいて走査位置を計測する（ステップＳ５）。
【００４０】
点灯時間補正部１０２は、往復走査濃度補正テーブル３１を参照し、走査位置に応じて、データ信号発生回路１０３で発生される光源点灯制御信号の点灯時間を補正する（ステップＳ６）。データ信号発生回路１０３は、点灯時間補正部１０２から補正された光源点灯制御信号を受信し、これを光源駆動部２に送信する。これにより、濃度補正されたデータが描画される。
【００４１】
ステップＳ５において、主走査位置検出部１０１が検出した信号が、ライン開始信号でなかった場合は（ステップＳ４：Ｎｏ）、ライン開始信号を検出するまで同期検知信号の検出を継続する（ステップＳ４）。
【００４２】
ステップＳ８において、主走査位置検出部１０１は、全ラインの走査が終了したか否かを検知し（ステップＳ７）、全ラインの走査が終了したことを検知した場合は（ステップＳ７：Ｙｅｓ）、光源駆動部２は、光源３を消灯し（ステップＳ８）、偏向ミラー７の振動を終了する（ステップＳ９）。
【００４３】
一方、ステップＳ８において、主走査位置検出部１０１は、全ラインの走査が終了したことを検知しなかった場合は（ステップＳ７：Ｎｏ）、全ラインの走査が終了したことを検知するまで、同期検知信号を検出する（ステップＳ４）。
【００４４】
このように、本実施の形態では、往復走査濃度補正テーブル３１を用意し、往復走査濃度補正テーブル３１に基づいて、光源３の点灯時間を、主走査位置検出部１０１により検出された主走査位置に対応する時間に変更することで、濃度ムラを抑制することができる。これにより、光学素子の部品点数を増大することなく、形成する２次元画像の濃度ムラを抑制することができる。
【００４５】
（実施の形態２）
実施の形態１では、光源３の点灯時間を、主走査位置に対応する時間に変更することにより、濃度ムラを抑制した。これに対して、本実施の形態では、光源３の発光量を変更することにより、濃度ムラを抑制する。
【００４６】
本実施の形態における光走査装置の基本的な構成や、光ビームの光路については、実施の形態１と同様であるので説明を省略する。
【００４７】
光源光量制御部１００が有する各部の機能について説明する。図９は、光源光量制御部１００の構成を示すブロック図である。図９に示すように、光源光量制御部１００は、クロック１０６に接続された主走査位置検出部１０１と、データ信号発生回路１０３と、光量設定信号発生部１１４を主に備え、記憶部１３０と、光源駆動部２と接続されている。以下、光量設定信号発生部１１４と、記憶部１３０の構成および機能について説明する。なお、光量設定信号発生部１１４以外の光源光量制御部１００の各部、および光源駆動部２については、実施の形態１と同様であるので説明を省略する。
【００４８】
記憶部１３０は、往復走査濃度補正テーブル１３１を記憶する。具体的には、往復走査濃度補正テーブル１３１は、光源３の発光強度（以下、光源発光強度という。）を制御するデータを保持する。
【００４９】
図１０−１は、往復走査における固定値に設定された各種データを示す図である。図１０−１では、図６−１における各種データと同様に、クロック１０６によりカウントされる画素クロックに応じて、画素入力の濃度を示すデータである画素入力濃度データが、固定値として一律７５％に設定されている。７５％の画素入力濃度データを得るために、光源点灯信号も固定値として一律に設定されている。また、形成画素として、当該固定値に基づいて点灯された光源点灯信号により形成された画素が表わされている。ここで、画素入力濃度データを示すパーセント表現の数値は、入力画像の濃度データを示し、１００％のときに最大濃度となる。また、入力画像の濃度データが７５％のときは、補正無しのときであり、１画素時間の点灯時間を３／４としていることを意味している。
【００５０】
１０−２は、往復走査における画素濃度補正データの一例を示す図である。往復走査濃度補正テーブル３１は、画素濃度補正データを保持している。画素濃度補正データは、図１０−１に示した固定値に設定された画素入力濃度データの値、すなわち、光源発光量を、走査位置、すなわち、クロック１０６による画素クロックのカウント値によって、補正するデータである。図１０−２は、図１０−１に示した、固定値に設定された画素入力濃度データを補正するデータとして、画素濃度補正データが、画素クロックの値に応じた値に設定されていることを示している。また、光源点灯信号の長さは、当該画素濃度補正データに基づいて調整されている。さらに、形成画素として、当該光源点灯信号に基づいて形成された画素が表されている。ここで、濃度補正データ６６％が重積される場合、光源３の発光強度は次のように導出される。
【数３】
このように、走査位置によって発光強度を低く補正することにより、画像形成装置より出力される２次元画像の濃度ムラを低減することが可能となる。
【００５１】
光量設定信号発生部１１４は、発光強度を制御する発光強度制御信号を発生する光量設定信号発生回路１１５を有し、光量設定信号発生回路１１５により生成した発光強度制御信号を光源駆動部２に送信する。具体的には、光量設定信号発生部１１４は、記憶部１３０に記憶されている往復走査濃度補正テーブル１３１の画素濃度補正データに基づいて、光量設定信号発生回路１１５により発生させる発光強度を補正し、発光強度制御信号を生成する。
【００５２】
次に、濃度を補正制御する処理である濃度補正制御処理について説明する。図１１は、濃度補正制御処理の手順を説明するフローチャートである。
【００５３】
ステップＳ１１からステップＳ１５の処理は、図８の濃度補正制御処理のフローチャートのステップＳ１からステップＳ５の処理と同様であるので説明を省略する。
【００５４】
ステップＳ１６において、光量設定信号発生部１１４は、往復走査濃度補正テーブル１３１を参照し、走査位置に対応する補正データを取得し、光量設定信号発生回路１１５で発生される光量設定信号に含まれる発光強度を補正する（ステップＳ１６）。光量設定信号発生部１１４は、光量設定信号発生回路１１５に、補正した発光強度で光量設定信号を発生させ、発生させた光量設定信号に含まれる発光強度制御信号を光源駆動部２に送信する。
【００５５】
ステップＳ１７からステップＳ１９までの処理は、図８の濃度補正制御処理のフローチャートのステップＳ７からステップＳ９の処理と同様であるので説明を省略する。
【００５６】
このように、往復偏向走査される光束の主走査位置に基づいて、光源３の発光強度を変更する構成とすることにより、光学素子の部品点数を増大することなく、形成される２次元画像の濃度ムラを抑制することができる。
【００５７】
なお、発光エネルギーの制御方法として、実施の形態１では、走査位置に応じて光源３の点灯時間を変更する方法を、また、実施の形態２では、走査位置に応じて発光強度を変更する方法を説明したが、他の例として、これら両方を採用する構成とすることもできる。
【００５８】
図１２は、本発明の実施の形態１および２にかかる複合機のハードウェア構成を示すブロック図である。本図に示すように、この複合機５００は、コントローラ２１０とエンジン部（Ｅｎｇｉｎｅ）２６０とをＰＣＩ（Ｐｅｒｉｐｈｅｒａｌ Ｃｏｍｐｏｎｅｎｔ Ｉｎｔｅｒｆａｃｅ）バスで接続した構成となる。コントローラ２１０は、複合機５００全体の制御と描画、通信、図示しない操作部からの入力を制御するコントローラである。エンジン部２６０は、ＰＣＩバスに接続可能なプリンタエンジンなどであり、たとえば白黒プロッタ、１ドラムカラープロッタ、４ドラムカラープロッタ、スキャナまたはファックスユニットなどである。なお、このエンジン部２６０には、プロッタなどのいわゆるエンジン部分に加えて、誤差拡散やガンマ変換などの画像処理部分が含まれる。
【００５９】
コントローラ２１０は、ＣＰＵ２１１と、ノースブリッジ（ＮＢ）２１３と、システムメモリ（ＭＥＭ−Ｐ）２１２と、サウスブリッジ（ＳＢ）２１４と、ローカルメモリ（ＭＥＭ−Ｃ）２１７と、ＡＳＩＣ（Ａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎ Ｓｐｅｃｉｆｉｃ Ｉｎｔｅｇｒａｔｅｄ Ｃｉｒｃｕｉｔ）２１６と、ハードディスクドライブ（ＨＤＤ）２１８とを有し、ノースブリッジ（ＮＢ）２１３とＡＳＩＣ２１６との間をＡＧＰ（Ａｃｃｅｌｅｒａｔｅｄ Ｇｒａｐｈｉｃｓ Ｐｏｒｔ）バス２１５で接続した構成となる。また、ＭＥＭ−Ｐ２１２は、ＲＯＭ（Ｒｅａｄ Ｏｎｌｙ Ｍｅｍｏｒｙ）２１２ａと、ＲＡＭ（Ｒａｎｄｏｍ Ａｃｃｅｓｓ Ｍｅｍｏｒｙ)２１２ｂと、をさらに有する。
【００６０】
ＣＰＵ２１１は、複合機５００の全体制御をおこなうものであり、ＮＢ２１３、ＭＥＭ−Ｐ２１２およびＳＢ２１４からなるチップセットを有し、このチップセットを介して他の機器と接続される。
【００６１】
ＮＢ２１３は、ＣＰＵ１１とＭＥＭ−Ｐ２１２、ＳＢ２１４、ＡＧＰ２１５とを接続するためのブリッジであり、ＭＥＭ−Ｐ２１２に対する読み書きなどを制御するメモリコントローラと、ＰＣＩマスタおよびＡＧＰターゲットとを有する。
【００６２】
ＭＥＭ−Ｐ２１２は、プログラムやデータの格納用メモリ、プログラムやデータの展開用メモリ、プリンタの描画用メモリなどとして用いるシステムメモリであり、ＲＯＭ２１２ａとＲＡＭ２１２ｂとからなる。ＲＯＭ２１２ａは、プログラムやデータの格納用メモリとして用いる読み出し専用のメモリであり、ＲＡＭ２１２ｂは、プログラムやデータの展開用メモリ、プリンタの描画用メモリなどとして用いる書き込みおよび読み出し可能なメモリである。
【００６３】
ＳＢ２１４は、ＮＢ２１３とＰＣＩデバイス、周辺デバイスとを接続するためのブリッジである。このＳＢ２１４は、ＰＣＩバスを介してＮＢ２１３と接続されており、このＰＣＩバスには、ネットワークインターフェース（Ｉ／Ｆ）部なども接続される。
【００６４】
ＡＳＩＣ２１６は、画像処理用のハードウェア要素を有する画像処理用途向けのＩＣ（Ｉｎｔｅｇｒａｔｅｄ Ｃｉｒｃｕｉｔ）であり、ＡＧＰ２１５、ＰＣＩバス、ＨＤＤ２１８およびＭＥＭ−Ｃ２１７をそれぞれ接続するブリッジの役割を有する。このＡＳＩＣ２１６は、ＰＣＩターゲットおよびＡＧＰマスタと、ＡＳＩＣ２１６の中核をなすアービタ（ＡＲＢ）と、ＭＥＭ−Ｃ２１７を制御するメモリコントローラと、ハードウェアロジックなどにより画像データの回転などをおこなう複数のＤＭＡＣ（Ｄｉｒｅｃｔ Ｍｅｍｏｒｙ Ａｃｃｅｓｓ Ｃｏｎｔｒｏｌｌｅｒ）と、エンジン部２６０との間でＰＣＩバスを介したデータ転送をおこなうＰＣＩユニットとからなる。このＡＳＩＣ２１６には、ＰＣＩバスを介してＦＣＵ（Ｆａｃｓｉｍｉｌｅ Ｃｏｎｔｒｏｌ Ｕｎｉｔ）２３０、ＵＳＢ（Ｕｎｉｖｅｒｓａｌ Ｓｅｒｉａｌ Ｂｕｓ）２４０、ＩＥＥＥ１３９４（ｔｈｅ Ｉｎｓｔｉｔｕｔｅ ｏｆ Ｅｌｅｃｔｒｉｃａｌ ａｎｄ Ｅｌｅｃｔｒｏｎｉｃｓ Ｅｎｇｉｎｅｅｒｓ １３９４）インターフェース２５０が接続される。操作表示部２２０はＡＳＩＣ２１６に直接接続されている。
【００６５】
ＭＥＭ−Ｃ２１７は、コピー用画像バッファ、符号バッファとして用いるローカルメモリであり、ＨＤＤ（Ｈａｒｄ Ｄｉｓｋ Ｄｒｉｖｅ）２１８は、画像データの蓄積、プログラムの蓄積、フォントデータの蓄積、フォームの蓄積を行うためのストレージである。
【００６６】
ＡＧＰ２１５は、グラフィック処理を高速化するために提案されたグラフィックスアクセラレーターカード用のバスインターフェースであり、ＭＥＭ−Ｐ２１２に高スループットで直接アクセスすることにより、グラフィックスアクセラレーターカードを高速にするものである。
【００６７】
なお、上記実施の形態では、本発明の画像形成装置を、コピー機能、プリンタ機能、スキャナ機能およびファクシミリ機能のうち少なくとも２つの機能を有する複合機に適用した例を挙げて説明するが、複写機、プリンタ、スキャナ装置、ファクシミリ装置等の画像形成装置であればいずれにも適用することができる。
【符号の説明】
【００６８】
１、１００ 光源光量制御部
２ 光源駆動部
３ 光源
４ コリメートレンズ
５ アパーチャー
６ シリンダレンズ
７ 偏向ミラー
８ ｆθレンズ
９ ミラー
１０ 走査レンズ
１１ 感光体
１２ａ、１２ｂ 同期センサ
３０、１３０ 記憶部
３１、１３１ 往復走査濃度補正テーブル
１０１ 主走査位置検出部
１０２ 点灯時間補正部
１０３ データ信号発生回路
１０４、１１４ 光量設定信号発生部
１０５、１１５ 光量設定信号発生回路
【先行技術文献】
【特許文献】
【００６９】
【特許文献１】特開２００９−００３２０３号公報
【特許請求の範囲】
【請求項１】
入力された画像データに基づいて、当該画像データが描画されるよう光束を発光する光源部と、
発光された前記光束を偏向走査する偏向部と、
偏向走査された前記光束を被走査面上に結像させる光学系と、
結像された前記光束の前記被走査面上における走査位置を検出する走査位置検出部と、
前記走査位置に、描画される画像の濃度ムラを補正する補正データを対応付けた補正テーブルを記憶する記憶部と、
検出された前記走査位置に対応付けられている前記補正データを、前記補正テーブルから取得し、取得した前記補正データに基づいて、前記光源部の発光量を変更する光源発光量可変部と、
を備えることを特徴とする画像形成装置。
【請求項２】
前記光源発光量可変部は、前記光源部の点灯時間を、前記走査位置に対応付けられている前記補正データに基づいて変更すること、
を特徴とする請求項１に記載の画像形成装置。
【請求項３】
前記光源発光量可変部は、前記光束の発光強度を、前記走査位置に対応付けられている前記補正データに基づいて変更すること、
を特徴とする請求項１に記載の画像形成装置。
【請求項４】
前記光源発光量可変部は、前記光源部の点灯時間および前記光束の発光強度を、前記走査位置に対応付けられている前記補正データに基づいて変更すること、
を特徴とする請求項１に記載の画像形成装置。
【請求項５】
入力された画像データに基づいて、当該画像データが描画されるよう光束を発光する光源部と、
発光された前記光束を偏向走査する偏向部と、
偏向走査された前記光束を被走査面上に結像させる光学系と、
結像された前記光束の前記被走査面上における走査位置を検出する走査位置検出部と、
前記走査位置に、描画される画像の濃度ムラを補正する補正データを対応付けた補正テーブルを記憶する記憶部と、
検出された前記走査位置に対応付けられている前記補正データを、前記補正テーブルから取得し、取得した前記補正データに基づいて、前記光源部の発光量を変更する光源発光量可変部と、
を備えることを特徴とする光走査装置。
【請求項６】
前記光源発光量可変部は、前記光源部の点灯時間を、前記走査位置に対応付けられている前記補正データに基づいて変更すること、
を特徴とする請求項５に記載の光走査装置。
【請求項７】
前記光源発光量可変部は、前記光束の発光強度を、前記走査位置に対応付けられている前記補正データに基づいて変更すること、
を特徴とする請求項５に記載の光走査装置。
【請求項８】
前記光源発光量可変部は、前記光源部の点灯時間および前記光束の発光強度を、前記走査位置に対応付けられている前記補正データに基づいて変更すること、
を特徴とする請求項５に記載の光走査装置。
【請求項９】
入力された画像データに基づいて、当該画像データが描画されるよう光束を発光する光源ステップと、
発光された前記光束を偏向走査する偏向ステップと、
偏向走査された前記光束を被走査面上に結像させる結像ステップと、
結像された前記光束の前記被走査面上における走査位置を検出する走査位置検出ステップと、
前記走査位置に、描画される画像の濃度ムラを補正する補正データを対応付けられている補正テーブルを記憶部に記憶する記憶ステップと、
検出された前記走査位置に対応付けられている前記補正データを、前記補正テーブルから取得し、取得した前記補正データに基づいて、前記光源部の発光量を変更する光源発光量可変ステップと、
を含む描画濃度補正方法。
【請求項１】
入力された画像データに基づいて、当該画像データが描画されるよう光束を発光する光源部と、
発光された前記光束を偏向走査する偏向部と、
偏向走査された前記光束を被走査面上に結像させる光学系と、
結像された前記光束の前記被走査面上における走査位置を検出する走査位置検出部と、
前記走査位置に、描画される画像の濃度ムラを補正する補正データを対応付けた補正テーブルを記憶する記憶部と、
検出された前記走査位置に対応付けられている前記補正データを、前記補正テーブルから取得し、取得した前記補正データに基づいて、前記光源部の発光量を変更する光源発光量可変部と、
を備えることを特徴とする画像形成装置。
【請求項２】
前記光源発光量可変部は、前記光源部の点灯時間を、前記走査位置に対応付けられている前記補正データに基づいて変更すること、
を特徴とする請求項１に記載の画像形成装置。
【請求項３】
前記光源発光量可変部は、前記光束の発光強度を、前記走査位置に対応付けられている前記補正データに基づいて変更すること、
を特徴とする請求項１に記載の画像形成装置。
【請求項４】
前記光源発光量可変部は、前記光源部の点灯時間および前記光束の発光強度を、前記走査位置に対応付けられている前記補正データに基づいて変更すること、
を特徴とする請求項１に記載の画像形成装置。
【請求項５】
入力された画像データに基づいて、当該画像データが描画されるよう光束を発光する光源部と、
発光された前記光束を偏向走査する偏向部と、
偏向走査された前記光束を被走査面上に結像させる光学系と、
結像された前記光束の前記被走査面上における走査位置を検出する走査位置検出部と、
前記走査位置に、描画される画像の濃度ムラを補正する補正データを対応付けた補正テーブルを記憶する記憶部と、
検出された前記走査位置に対応付けられている前記補正データを、前記補正テーブルから取得し、取得した前記補正データに基づいて、前記光源部の発光量を変更する光源発光量可変部と、
を備えることを特徴とする光走査装置。
【請求項６】
前記光源発光量可変部は、前記光源部の点灯時間を、前記走査位置に対応付けられている前記補正データに基づいて変更すること、
を特徴とする請求項５に記載の光走査装置。
【請求項７】
前記光源発光量可変部は、前記光束の発光強度を、前記走査位置に対応付けられている前記補正データに基づいて変更すること、
を特徴とする請求項５に記載の光走査装置。
【請求項８】
前記光源発光量可変部は、前記光源部の点灯時間および前記光束の発光強度を、前記走査位置に対応付けられている前記補正データに基づいて変更すること、
を特徴とする請求項５に記載の光走査装置。
【請求項９】
入力された画像データに基づいて、当該画像データが描画されるよう光束を発光する光源ステップと、
発光された前記光束を偏向走査する偏向ステップと、
偏向走査された前記光束を被走査面上に結像させる結像ステップと、
結像された前記光束の前記被走査面上における走査位置を検出する走査位置検出ステップと、
前記走査位置に、描画される画像の濃度ムラを補正する補正データを対応付けられている補正テーブルを記憶部に記憶する記憶ステップと、
検出された前記走査位置に対応付けられている前記補正データを、前記補正テーブルから取得し、取得した前記補正データに基づいて、前記光源部の発光量を変更する光源発光量可変ステップと、
を含む描画濃度補正方法。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６−１】
【図６−２】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０−１】
【図１０−２】
【図１１】
【図１２】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６−１】
【図６−２】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０−１】
【図１０−２】
【図１１】
【図１２】
【公開番号】特開２０１１−６４８２１（Ｐ２０１１−６４８２１Ａ）
【公開日】平成２３年３月３１日（２０１１．３．３１）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００９−２１３７８９（Ｐ２００９−２１３７８９）
【出願日】平成２１年９月１５日（２００９．９．１５）
【出願人】（０００００６７４７）株式会社リコー (37,907)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２３年３月３１日（２０１１．３．３１）
【国際特許分類】
【出願日】平成２１年９月１５日（２００９．９．１５）
【出願人】（０００００６７４７）株式会社リコー (37,907)
【Ｆターム（参考）】
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