JP2004287069A

JP2004287069A - 変化量計算装置及び方法、及び画像形成むら補正装置

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Publication number: JP2004287069A
Application number: JP2003078804A
Authority: JP
Inventors: Shinsuke Sugi; 伸介杉; Nobukazu Takahashi; 延和高橋
Original assignee: Fuji Xerox Co Ltd
Current assignee: Fujifilm Business Innovation Corp
Priority date: 2003-03-20
Filing date: 2003-03-20
Publication date: 2004-10-14

Abstract

【課題】複数の階調各々について画像の形成むらを同時に減少させる。
【解決手段】露光時間及び露光量の変化量各々の画像の色差の感度データを階調６０％、２０％について求め、階調６０％、２０％について求めた露光時間及び露光量の変化量各々の画像の色差の感度データと、階調６０％、２０％の画像の色差と、に基づいて、複数の階調各々について画像の形成むらを同時に減少させる露光時間及び露光量の補正量を求める。即ち、階調６０％、２０％の初期の色差５．５１、１．１０を、露光時間を１０．５％増加し、露光量を３７．６％だけ減少して、階調Ｃｉｎ６０％、Ｃｉｎ２０％において０．００とする。
【選択図】図７

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、変化量計算装置及び方法、及び画像形成むら補正装置に係り、より詳細には、感光体を露光し、該露光された感光体を用いて形成される画像の形成状態を変化させる物理量の変化量を計算する変化量計算装置及び方法、及び光ビームを走査して感光体を露光し、該露光された感光体を用いて形成さるた画像の形成むらを補正する画像形成むら補正装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来、画像形成装置において、主走査方向濃度むらを補正するものとしては、たとえば、テストパターンを出力し、リーダで読み込み、主走査方向に濃度がフラットになるような補正パターンとして、読みとった濃度プロファイルの逆プロファイルを作成する装置（特許文献１参照。）や、複数階調をもった主走査方向濃度差を最小とする技術が紹介されている（特許文献２参照。）。
【０００３】
【特許文献１】
特開２０００−１６２８５２号公報
【特許文献２】
特開２００１−６６８３５号公報
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
しかし、濃度分布は全ての階調で同様の傾きを持つとは限らない。たとえば現像ロールと感光体距離によって生じる濃度むらなどは、階調によって濃度むらが逆転することはよく知られている。特許文献２にあるように、公知技術では、階調によって逆転現象のある濃度分布を補正することは出来ない。
【０００５】
たとえば、用紙全面に６０％の階調で一色の画像を印刷出力（Ｃｉｎ６０％）する。次に、この用紙の主走査方向の各点の濃度を副走査方向に渡って測定する。この副走査方向に渡って測定した主走査方向の各点の濃度の平均を求める。これにより図１９（Ａ）に示す濃度分布が得られる。なお、横軸は主走査方向の位置を示し、縦軸は、測定されたＲＧＢを濃度に変換した値である。図１９（Ａ）から、主走査方向の各点の濃度がばらついているのが分かる。そこで、求められた主走査方向の各点の濃度が一定の値Ｄ１になるように、主走査方向の各点の露光量を制御する。例えば、位置ｘ１では露光量を増加し、位置ｘ２では露光量を減少させる。このように主走査方向の各点の濃度が一定の値になるように、主走査方向の各点の露光量を制御した状態で、次に、用紙全面に２０％の階調で上記色の画像を印刷出力（Ｃｉｎ２０％）して、上記のように、副走査方向に渡って主走査方向の各点の濃度の平均を求めると、図１９（Ｂ）に示すように、主走査方向の各点の濃度がばらついてしまう。
【０００６】
逆に、用紙全面に２０％の階調で印刷出力して、上記のように、副走査方向に渡って主走査方向の各点の濃度を求めて、例えば、図１９（Ｃ）に示す濃度分布が得られた場合、主走査方向の各点の濃度が一定の値になるように、主走査方向の各点の露光量を制御し、この状態で、用紙全面に６０％の階調で印刷出力して、上記のように、副走査方向に渡って主走査方向の各点の濃度の平均を求めると、図１９（Ｄ）に示すように、主走査方向の各点の濃度がばらついてしまう。
【０００７】
このように、ある階調（Ｃｉｎ６０％）において主走査方向の各点の濃度が一定の値になるように、主走査方向の各点の露光量を制御する最適化をほどこしたとき、他の階調（Ｃｉｎ２０％）において、主走査方向の各点の濃度がばらつくという逆転現象を起こす場合に、従来技術では対処することが出来ない。
【０００８】
本発明は、上記事実に鑑み成されたもので、複数の階調各々について画像の形成むらを同時に減少させることの可能な画像形成むら補正装置、及び、これに関連する変化量計算装置及び方法を提供することを目的とする。
【０００９】
【課題を解決するための手段】
上記目的達成のため請求項１記載の発明の変化量計算装置は、感光体を露光し、該露光された感光体を用いて形成される画像の形成状態を変化させる物理量の変化量を計算する変化量計算装置であって、前記画像の形成状態の変化への影響が各々異なる複数の物理量の変化量各々と該複数の物理量各々の変化による前記画像の形成状態の変化量各々との該物理量の数と同じ数の階調各々について予め求められた関係と、前記画像の複数の階調各々の形成情報と、に基づいて、前記画像の複数の階調各々の前記走査方向の形成むらが同時に減少するための前記複数の物理量各々の変化量を計算する計算手段と備えている。
【００１０】
即ち、本発明の変化量計算装置は、感光体を露光し、該露光された感光体を用いて形成された画像の形成状態を変化させる物理量の変化量を計算する変化量計算装置である。
【００１１】
計算手段は、前記画像の形成状態の変化への影響が各々異なる複数の物理量の変化量各々と該複数の物理量各々の変化による前記画像の形成状態の変化量各々との該物理量の数と同じ数の階調各々について予め求められた関係と、前記画像の複数の階調各々の形成情報と、に基づいて、前記画像の複数の階調各々の前記走査方向の形成むらが同時に減少するための前記複数の物理量各々の変化量を計算する。
【００１２】
また、請求項６記載の発明の変化量計算方法は、感光対を露光し、該露光された感光体を用いて形成される画像の濃度を変化させる物理量の変化量を計算する変化量計算方法であって、前記画像の濃度の変化への影響が各々異なる複数の物理量の変化量各々と該複数の物理量各々の変化による前記画像の形成状態の変化量各々との関係を該物理量の数と同じ数の階調各々について求めるステップと、前記画像の複数の階調各々の形成情報を求めるステップと、前記求められた関係と、前記求められた画像の複数の階調各々の形成情報と、に基づいて、前記複数の階調各々の前記主走査方向の形成むらが同時に減少するための前記複数の物理量各々の変化量を計算するステップと、を備えている。
【００１３】
このように、画像の形成状態の変化への影響が各々異なる複数の物理量の変化量各々と該複数の物理量各々の変化による画像の形成状態の変化量各々との該物理量の数と同じ数の階調各々について予め求められた関係と、画像の複数の階調各々の形成情報と、に基づいて、複数の物理量各々の変化量を計算するので、画像の複数の階調各々の走査方向の形成むらが同時に減少するための複数の物理量各々の変化量を得ることができる。
【００１４】
また、請求項２に記載の発明に係る画像形成むら補正装置は、感光体を露光し、該露光された感光体を用いて形成される画像の形成むらを補正する画像形成むら補正装置であって、前記画像の濃度の変化への影響が各々異なる複数の物理量の変化量各々と該複数の物理量各々の変化による前記画像の形成状態の変化量各々との該物理量の数と同じ数の階調各々について予め求められた関係と、前記画像の複数の階調各々の形成情報と、に基づいて、前記画像の複数の階調各々の前記走査方向の形成むらを同時に補正する補正手段を備えている。
【００１５】
即ち、本発明にかかる補正装置は、感光体を露光し、該露光された感光体を用いて形成された画像の形成むらを補正する画像形成むら補正装置である。
【００１６】
補正手段は、前記画像の濃度の変化への影響が各々異なる複数の物理量の変化量各々と該複数の物理量各々の変化による前記画像の形成状態の変化量各々との該物理量の数と同じ数の階調各々について予め求められた関係と、前記画像の複数の階調各々の形成情報と、に基づいて、前記画像の複数の階調各々の前記走査方向の形成むらを同時に補正する。
【００１７】
ところで、本発明は、画像の形成状態の変化への影響が各々異なる複数の物理量の変化量各々と該複数の物理量各々の変化による前記画像の形成状態の変化量各々との該物理量の数と同じ数の階調各々について予め求められた関係を用いている。即ち、本発明では、画像の形成状態の変化への影響が各々異なる複数の物理量の変化量各々と該複数の物理量各々の変化による前記画像の形成状態の変化量各々との関係を該物理量の数と同じ数の階調各々について予め求めている。
【００１８】
上記のように複数の物理量は、画像の形成状態の変化への影響が各々異なるものである。即ち、複数の物理量各々の変化による画像の形成状態は各々異なるものである。
【００１９】
このように、複数の物理量各々の変化による画像の形成状態は各々異なるものであるので、上記物理量の数と同じ数の階調各々について予め求められた関係と、複数の階調各々で形成された画像各々の形成情報と、に基づいて、画像の複数の階調各々の走査方向の形成むらを補正するので、画像の複数の階調各々の走査方向の形成むらを同時に補正することができる。
【００２０】
ここで、画像の形成状態の変化への影響が各々異なる複数の物理量としては、例えば、光ビームで感光体を走査する際の露光量、露光時間、該感光体の帯電量、感光体と現像器との距離等を用いることができる。なお、露光量及び露光時間は容易に変化させることが可能であるので、上記物理量としては好ましい。なお、より詳細には、露光量及び露光時間は、１画素当たりの露光量及び露光時間である。
【００２１】
ところで、補正手段は、請求項３のように、前記予め求められた関係と、前記画像の複数の階調各々の形成情報と、に基づいて、前記画像の複数の階調各々の前記主走査方向の形成むらが同時に減少するための前記複数の物理量々の変化量を計算する計算手段と、前記計算手段により計算された変化量分、前記複数の物理量各々を変化させる変化手段と、を備えるようにしてもよい。
【００２２】
ここで、計算手段は、上記複数の物理量々の変化量を次のように計算することができる。即ち、上記予め求められた関係、複数の物理量々の変化量、及び画像の複数の階調各々の形成情報から、該変化量分、物理量を変化させて複数の階調各々について画像を形成すると、各々の画像の形成情報が予め得られる。従って、該変化量分、物理量を変化させて複数の階調各々について画像を形成した各々の画像の形成情報を所望の値として、逆演算すれば、複数の階調各々について画像を形成した各々の画像の形成情報が所望の値となるための複数の物理量々の変化量を計算することができる。
【００２３】
本発明は更に、請求項４のように、前記計算手段により計算された前記複数の物理量各々の変化量の何れかが予め定められた制限値を超えた否か判断する判断手段と、前記判断手段による判断結果が肯定判断の場合には、前記制限値を越えていると判断された物理量を前記制限値に変化させて形成される画像の形成情報、及び、前記複数の物理量各々を単独で変化させて、前記複数の階調各々の前記主走査方向の濃度のむらを減少させた場合のそれぞれの画像の形成情報に基づいて、前記物理量の変化量を決定する決定手段と、を更に備えるようにしてもよい。
【００２４】
このように、上記のように計算手段により計算された前記複数の物理量各々の変化量の何れかが予め定められた制限値を超えた場合に、制限値を越えていると判断された物理量を制限値に変化させて形成される画像の形成情報、及び、複数の物理量各々を単独で変化させて、複数の階調各々の前記主走査方向の濃度のむらを減少させた場合のそれぞれの画像の形成情報に基づいて、上記物理量の変化量を決定するので、上記のように計算手段により計算された前記複数の物理量各々の変化量の何れかが予め定められた制限値を超えた場合でも、もとのままよりは、画像の複数の階調各々の走査方向の形成むらを補正することができる。
【００２５】
なお、請求項５のように、上記請求項２乃至請求項４の何れか１項に記載の画像形成むら補正装置を画像形成装置に備えるようにしてもよい。
【００２６】
【発明の実施の形態】
以下、図面を参照して、本発明の実施の形態を詳細に説明する。
【００２７】
図１に示すように、本実施の形態に係る画像形成むら補正装置を備えた画像形成装置１０は、メインユニット２００と、メインユニット２００の一方側に位置する排出部２０２と、メインユニット２００の他方側に位置する・複数の給紙トレイ２４を備えた給紙部２０４と、給紙部２０４の上面に位置する画像入力装置（スキャナー）２８と、を備えている。なお、メインユニット２００の上面には、各色材（ＣＭＹ）を供給するトナー供給装置３０が設けられている。
【００２８】
メインユニット２００内には、一方向に順次一定間隔において並設されたＹ、Ｍ、Ｃ、Ｋの各色の転写エンジン１２（以下、必要に応じてそれぞれの末尾にＹ、Ｍ、Ｃ、Ｋを付す。その他の部材についても同様に末尾にＹ、Ｍ、Ｃ、Ｋを付す。）が設けられている。転写エンジン１２Ｙ〜１２Ｋには、オン・オフ２値化トナー信号に基づいて潜像を感光ドラム（感光体）１６に記録するための図示しないレーザ光源、ポリゴンミラーその他のミラー等からなる露光装置１４をさらに備え、この露光装置１４によって、感光ドラム１６に画像出力データに基づくレーザー光を照射し、一次転写ロールを備えた一次転写装置１７を介して中間転写体（ベルト）２０に画像を転写し、この中間転写体２０の転写画像部分と記録用紙とを転写装置２５で挟持することにより画像を記録用紙に画像出力する構成となっている。
【００２９】
各エンジン１２の中央には、感光ドラム１６が配設されている。この感光ドラム１６の周囲には、一次帯電器と、現像器１８と、が設けられている。
【００３０】
中間転写体２０は、複数のベルト搬送ロールに巻き掛けられて、搬送される。搬送経路中の所定位置に、上記転写装置２５が配設されている。画像が転写された用紙の搬送方向下流側には定着装置２６が配置されている。なお、定着装置２６後の用紙の搬送経路は、上記排出部２０２に至る経路のほかに、給紙部２０４に戻り、給紙部２０４でスイッチバックして、転写装置２５に戻って、逆面に画像を転写するための逆面転写経路が設けられている。
【００３１】
次に、本実施の形態に係るむら補正装置の制御系を説明する、図２に示すように、本制御系は、露光装置１４Ｙ〜１４Ｋを制御すると共に、露光補正値を出力して、露光量を制御する制御装置３２を備えている。なお、制御装置３２には上記スキャナー２８が接続されている。
【００３２】
次に、本実施の形態の作用を説明する。
【００３３】
最初に画像形成処理を説明する。露光装置１４では、まず、Ｙ（イエロー）用のレーザ光源は、Ｙ色のオン・オフ２値化トナー信号によって駆動されることで、Ｙ色のオン・オフ２値化信号を光信号に変換し、この変換されたレーザ光を感光ドラム１６Ｙに向けて照射する。これにより、レーザ光は、一次帯電器によって帯電された感光ドラム１６Ｙ上を走査することで、感光ドラム１６に静電潜像を形成する。
【００３４】
この静電潜像は、トナー供給装置３０からＹ色のトナーが供給される現像器１８によってトナー像が形成される。そして、感光ドラム１６と一次転写ロールとが対をなし、中間転写体２０を駆動することで、トナー像は中間転写体２０に転写される。転写後は、クリーナによって感光ドラム１６上から余分なトナーが除去される。
【００３５】
同様に、Ｙ色のオン・オフ２値化トナー信号に対して順次一定間隔をおいて得られる、対応するＭ、Ｃ、Ｋの各色のオン・オフ２値化トナー信号に基づいて一次帯電器によって帯電された感光ドラム１６Ｍ、１６Ｃ、１６Ｋ上を走査することで、各感光ドラム１６Ｍ、１６Ｃ、１６Ｋ上にそれぞれ静電潜像を順次形成する。
【００３６】
各静電潜像は、トナー供給装置３０からそれぞれ各色のトナーが供給される現像器１８によって順次トナー像とされ、各トナー像は、一次転写ロールによって中間転写体２０上に順次転写される。転写後は、クリーナによって感光ドラム１６上から余分なトナーが除去される。
【００３７】
上記転写後は、中間転写体２０における画像が転写された部位が、転写装置２５に搬送される。給紙トレイ２４から用紙が転写装置２５に搬送される。転写装置２５において、中間転写体２０上の転写画像部分と記録用紙とを挟持しながら下流側に搬送することにより、画像を記録用紙に画像出力する。
【００３８】
このようにＹ、Ｍ、Ｃ、Ｋの各色のトナー像が順次多重転写された記録用紙は、中間転写体２０から剥離され、定着装置２６によってトナー像が熱定着され、トナー像が記録用紙に固着し、その後、排出部２０２へ排出される。なお、一定の場合、用紙をスイッチバックさせる経路を経て、上記のように用紙の逆面にも画像が出力される。
【００３９】
次に、本実施の形態に係る画像形成むら補正を、画像形成むら補正ルーチンを示したフローチャート（図３参照）に沿って説明する。
【００４０】
ステップ４２で、各エンジン１２Ｙ〜１２Ｃを制御して、Ｃｉｎ６０％及びＣｉｎ２０％の階調各々について、各色材の単色の画像（サンプル；単色パッチ）及びＣＭ、ＭＹ、ＹＣ、ＣＭＹの各多重色の画像（サンプル；多重色パッチ）を印刷出力する。
【００４１】
ステップ４４で、各画像の濃度（ＲＧＢ）をスキャナー２８を介して測定して入力する。ステップ４６で、濃度情報（ＲＧＢ）を色差情報、例えば、（Ｌ＊ａ＊ｂ＊）に変換（演算）し、ステップ４８で、色差情報（Ｌ＊ａ＊ｂ＊）をＣＭＹの濃度情報に、第１の変換式を用いて変換（演算）する。なお、このとき、ステップ４８で、濃度情報（ＲＧＢ）を他の濃度情報（ＹＭＣ）に変換（演算）し、ステップ５２で、濃度情報（ＹＭＣ）から色差情報（Ｌ＊ａ＊ｂ＊）に、第２の変換式を用いて変換（演算）してもよい。
【００４２】
【数１】

【００４３】
ここで、上記左側の第１の変換式及び上記右側の第２の変換式は、上記測定した、ＹＭＣ単色パッチ及び多重色パッチの測定値から、上記変換式を満足するＡ、Ｂ、Ｃ、Ｄ行列を回帰手法によって求めて、求める。このとき、測色結果は（Ｌ＊ａ＊ｂ＊）に限らず、（ＸＹＺ）や、スキャナー等で測定・制御する場合は（ＲＧＢ）であってもよい。
【００４４】
なお、右辺行列（ＹＭＣ）は必要に応じて、高次項を取り入れ、（ＹＹ^２Ｙ^３ＭＭ^２Ｍ^３ＣＣ^２Ｃ^３）を用いても良く、３〜６次程度を使用するのが望ましい。また、各行列は、ＰＫ、Ｒ、Ｇ、Ｂ等、注目する２次、３次色すべてにおいてそれぞれに作成する。
【００４５】
ステップ５０で、ＰＷＭ制御、光量制御の感度データを取得する。即ち、本実施の形態では、ＰＷＭ制御、光量制御の感度データを予め求めて記憶しており、本ステップ５０では、このように予め記憶したＰＷＭ制御、光量制御の感度データを読み出すことにより取得する。
【００４６】
ここで、ＰＷＭ制御の露光時間（１画素当たりの）や、光量制御の露光量（１画素当たりの）は、画像の色差の変化への影響が各々異なるものである。
【００４７】
上記感度データとは、上記露光時間及び露光量の変化量各々と該露光時間及び露光量各々の変化による画像の色差の変化量各々との２つの階調各々について予め求められた関係であり、より詳細には、２つの階調各々についての・上記露光時間及び露光量の変化量各々と該露光時間及び露光量各々の変化による画像の色差の変化量各々との比（割合等）である。
【００４８】
感度データは、図５に示すように、露光時間及び露光量各々の補正量（変化量）と補正時の色差を実測または計算し、１次関数で近似し、傾きを求めることにより、求めることができる。
【００４９】
ここで、計算により求めるのは次のように行う。即ち、ステップ４４において得られた画像の濃度値（ＲＧＢ値）から、Ｌ＊ａ＊ｂ＊および濃度を求め、各々に対して、各階調において予め求めた露光量及び露光時間（ＰＷＭ）を変化させたときの濃度感度（図６（Ａ）及び図６（Ｂ）参照）から、変更後の濃度を求める。更に、上記Ｌ＊ａ＊ｂ＊及び濃度の回帰モデルからＬ＊ａ＊ｂ＊を求め、色差を計算して、図５の関係を得る。
【００５０】
そして、例えば、露光時間制御と露光量制御の場合の、階調Ｃｉｎ６０％２０％に対する感度データは下表の通り求められる。
【００５１】
【表１】

【００５２】
即ち、上記例では、露光時間制御において、露光時間を１％減らした場合、階調Ｃｉｎ６０％では色差が０．７０５だけ、また、階調Ｃｉｎ２０％では０．８０４だけ変化することを示しており、同様に、露光量制御において、露光量を１％減らした場合、階調Ｃｉｎ６０％では色差が０．３４５だけ、また、階調Ｃｉｎ２０％では０．２５４だけ変化することを示して
いる。
【００５３】
なお、感度データは、補正時に上記のように作成することが最も好ましいが、上記のように事前に求めて記憶した値を用いても良い。
【００５４】
次のステップ５２では、補正量及び補正結果色差を計算する。即ち、本ステップ５２は、本ステップのサブルールンを示す図４に示すように、ステップ６２で、露光時間制御（ＰＷＭ制御）と光量制御とを同時に制御して走査方向の形成むらが同時に減少するための各々の補正量と色差を計算する。
【００５５】
ここで、画像の複数の階調各々の走査方向の形成むらが同時に減少するための複数の物理量各々の変化量の計算内容を説明する。
【００５６】
複数個用意した物理量である制御因子における、制御対象濃度域の感度を求め、これを配列Ａとする。
【００５７】
このとき、補正後の色差は、次の関係が成り立つ。
【００５８】
【数２】

【００５９】
である。
したがって、補正後の色差を、初期色差よりも小さな値、例えば、０として、この式を変形して、
【００６０】
【数３】

【００６１】
なる制御因子１および２の補正量で画像を通常出力画像を補正することで、濃度域１および２に共に両立する制御量を演算することが可能である。
【００６２】
これを上記例で説明すると、制御因子１および２は、それぞれ、露光量、露光時間に対応し、濃度域１および２は階調Ｃｉｎ６０％、Ｃｉｎ２０％に対応する。なお、上記式２、３における色差は、画像の両端の色差の差である。
【００６３】
また、階調Ｃｉｎ６０％、Ｃｉｎ２０％における画像の形成情報としての上記色差の差は、表２の通り、５．５１、１．１０であったとする。
【００６４】
【表２】

【００６５】
そして、露光量、露光時間を同時に制御しＣｉｎ６０％２０％の色差をともに０とする条件を目標値として、上記数２の式から、
【００６６】
【数４】

【００６７】
が得られ、上記数３の式から、
【００６８】
【数５】

【００６９】
なる補正量を得る。
【００７０】
以上の補正量を得た場合、各々の補正量で露光量、露光時間を同時に補正して、上記色差の差を減少（本実施の形態では０に）させるが、各々の補正量で上記色差の差がどのように補正されるかを概念的に説明する。
【００７１】
上述したように、階調Ｃｉｎ６０％、Ｃｉｎ２０％における色差は、図７（Ａ）に示すように、５．５１、１．１０であったとする。そして、露光時間を１０．５％増加すると、上記色差の差は、階調Ｃｉｎ６０％、Ｃｉｎ２０％における１２．５、９．００となる。
【００７２】
そして、上記色差の差が階調Ｃｉｎ６０％、Ｃｉｎ２０％において１２．５、９．００の状態から、露光時間を３７．６％だけ減少すると、図７（Ｂ）に示すように、上記色差の差は、階調Ｃｉｎ６０％、Ｃｉｎ２０％において０．００となる。
【００７３】
このように、図８（Ａ）に示すように、階調Ｃｉｎ６０％、Ｃｉｎ２０％における両端の濃度差がそれぞれ０．２０、０．０１であり、階調Ｃｉｎ６０％、Ｃｉｎ２０％における上記色差の差がそれぞれ５．５１、１．１０であったものが、上記のように露光量と露光時間をそれぞれ補正すると、図８（Ｂ）に示すように、ともに０となる。
【００７４】
次のステップ６４（図４参照）では、露光量制御のみした場合の補正量と上記色差の差とを計算する。
【００７５】
用紙全面に６０％の階調で一色（例えばＧ色）で印刷出力（Ｃｉｎ６０％）する。次に、この用紙の主走査方向の各点の濃度（ＲＢＧ）を副走査方向に渡って測定する。この副走査方向に渡って測定した主走査方方向の各点の濃度の平均を求める。これにより図１９（Ａ）に示す濃度分布が得られる。この濃度分布を、他の濃度情報（ＣＭＹ）に変換し、上記第１の変換式より、色差情報に変換して、図９に示す、位置と色差情報との関係を求める。
【００７６】
図１９（Ａ）に示す濃度分布を得たときの露光量Ｒ０を基準に、図１０に示すように、感光体の露光面の１端位置ｘ０から他端位置ｘ３００に至る各点への露光量を、線形に例えば−９％の露光量まで減少させて、用紙全面に６０％の階調で上記色で印刷出力（Ｃｉｎ６０％）する。そして、上記のように、この用紙について、副走査方向に渡って測定した主走査方向の各点の濃度の平均値（ＹＭＣ）を色差情報に変換する（図１１）。主走査方向の各位置の色差情報の中で最も遠いもの同士の差を求める。図１１に示した例では、１．６が得られた。この１．６を、露光分布制御値と色差との関係を示すグラフにプロットする。
【００７７】
以上の処理を、図１２に示すように、−９％の露光量から＋６に渡って実行して露光量を制御して、６０％の階調（Ｃｉｎ６０％）について、図１３に示す露光分布制御値と色差との関係を示すグラフを得る。
【００７８】
以上を、用紙全面に２０％の階調（Ｃｉｎ２０％）について行い、２０％の階調（Ｃｉｎ２０％）について、図１３に示す露光分布制御値と色差との関係を示すグラフを得る。
【００７９】
ここで、６０％の階調（Ｃｉｎ６０％）及び２０％の階調（Ｃｉｎ２０％）各々について得られた露光分布制御値（露光量の補正量）と色差との関係（図１３）は、色差の次元であるので、基本的には足し算をした結果が最小となる露光分布制御値―２．５が最適と考えられる。
【００８０】
このように、露光量を補正して、６０％の階調（Ｃｉｎ６０％）及び２０％の階調（Ｃｉｎ２０％）各々について再度印刷出力すると、図１４（Ａ）及び図１４（Ｂ）に示すように、それぞれの印刷出力の主走査方向のばらつきが小さくなっている。
【００８１】
以上説明した例では、６０％の階調（Ｃｉｎ６０％）及び２０％の階調（Ｃｉｎ２０％）各々について得られた露光分布制御値と色差との関係（図１３）について、足し算をした結果が最小となる露光分布制御値を最適としているが、本発明はこれに限定されるものではなく、ユーザーの意図によって、演算に重みをつけ、ハイライト側を重視するようにしてもよい。即ち、図１３に示す６０％の階調（Ｃｉｎ６０％）及び２０％の階調（Ｃｉｎ２０％）各々について得られた・露光分布制御値に対応する色差の値の重視したい側を、全体に大きくするようにしてもよい。
【００８２】
なお、６０％の階調（Ｃｉｎ６０％）及び２０％の階調（Ｃｉｎ２０％）について行っているが、より多くの他の階調について同様に行うようにしてもよい。なお、高い階調の場合には、画像がつぶれてしまいがちであるので、中間階調（６０％から２０％を含む範囲）についてより多くの階調について同様に行うようにしてもよい。
【００８３】
また、上記の例では、用紙全面に各々異なる階調の一色、例えばＧ色で印刷出力しているが、本発明はこれに限定されるものではく、各色材の色の画像や白黒画像の場合にも同様に適用可能である。
【００８４】
ステップ６６（図４参照）では、露光時間制御のみした場合の補正量と上記色差の差とを計算する。なお、本ステップは、上記ステップ６４における露光時間についてした内容と同様の内容を露光時間について行う。
【００８５】
以上のステップ６４、６６を実行すると、例えば、上記の例とは別の例ではるが、図１５（Ａ）に示すように、露光時間のみ制御した場合、補正量が−４．５％で上記色差の差が２．０８となり、図１５（Ｂ）に示すように、露光量のみ制御した場合、補正量が−１１．７％で上記色差の差が１．８５となる。
【００８６】
次のステップ５４（図３参照）で、２因子制御可能か否かを判断する。即ち、上記ステップ５２（ステップ６２）で求められた補正量が、制限値を超えているか否かを判断する。
【００８７】
上記のように２つの階調各々で上記色差の差が０となるように、露光量及び露光時間各々を上記補正量で補正することが望ましい。一方、本実施の形態のような画像形成装置では、環境変化に適応するため、随時光量制御を行っている。上記のように露光量及び露光時間各々を上記補正量により補正すると、光量余裕分を失わせてしまうことに成りかねない。即ち、上記のように補正すると、環境変化に対応できなくなる恐れもある。従って、別の光量制御条件より課せられる補正量の制限値に基づき、補正量を再度決定する必要が生じることがある。
【００８８】
補正量を再度決定する必要がない場合には、ステップ５８に進むが、補正量を再度決定する必要がある場合には、ステップ５６に進む。
【００８９】
ステップ５６では、最良の補正量を決定する。即ち、補正量を再度決定する必要があるので、上記露光量及び露光時間をともに補正する場合の当該補正量は使えない。従って、露光量のみを補正した場合の上記色差の差、露光時間のみを補正した場合の上記色差の差、及び制限値を越えたと判断された物理量（露光時間又は露光量）の補正量を制限値としてときの上記色差の差の中で最も小さい色差の物理量の補正量を最良補正量とする。
【００９０】
ここで、制限値を越えたと判断された物理量（露光時間又は露光量）の補正量を制限値としてときの上記色差の差について説明する。
【００９１】
図１６は、露光時間制御（ＰＷＭ制御）と光量制御のいずれかに制限が加えられた場合の制御結果を示している。図１６の横軸のリミット量１００％とは、最適制御の補正量そのままのを意味し、上記計算されたＰＷＭ補正量＝１０．５％、光量補正量＝−３７．６％を補正量とした場合であり、リミット量５０％とは、ＰＷＭ補正量＝５．２５％、光量補正量＝−１８．８％であることを示している。
【００９２】
図１６の例では、露光量のみを補正した場合の色差は、１．８５、露光時間のみを補正した場合の色差は、２．０８、及び制限値を越えたと判断された物理量（上記例では露光量）の補正量を制限値としたときの色差は、１．８５よりも小さい。従って、この場合には、露光量を、上記補正値の７０％の値２６．３２％（＝３７．６％の７０％）を最良の補正量とする。
【００９３】
次のステップ５８で、スクリーン毎に補正量を切り替えて、露光装置の補正テーブルに格納する。
【００９４】
例えば、露光時間の補正量が１０％増加することが計算され、スクリーンとしては、各１画素毎に露光時間を有する場合には、例えば、補正前の露光時間が図１７（Ａ）に示すように５０％だとした場合、補正テーブルは、図１７（Ｂ）に示すように各画像毎に６０％とするものにする。一方、露光時間の補正量が１０％増加することが計算され、スクリーンとしては、複数画素で露光時間を制御する場合には、例えば、補正前の露光時間が５０％で、図１８（Ａ）に示すように２つの画素の内、１つの画素を露光するとした場合、補正テーブルは、図１８（Ｂ）に示すように、補正前には露光されなかった画素について、１０％分露光するするものにする。
【００９５】
そして、ステップ６０で、上記補正テー分を露光装置に設定して露光を行う。
【００９６】
以上説明したように本実施の形態では、画像の色差への影響が各々異なる露光時間及び露光量の色差の２つの階調の感度データと、該２つの階調の画像の上記色差の差と、に基づいて、露光時間及び露光量各々の補正量を計算するので、画像の２つの階調各々の走査方向の濃度むらが同時に減少するための露光時間及び露光量各々の変化量を得ることができ、これにより、画像の２つの階調各々の走査方向の濃度むらを同時に補正することができる。
【００９７】
以上説明した実施の形態では、２つの階調は（６０％、２０％）としているが、本発明はこれに限定されるものではなく、これ以外の組み合わせでもよい。例えば、（５０％、２０％）、（４０％、２０％）、（３０％、２０％）、（７０％、２０％）等や、（６０％、３０％）、（６０％、４０％）、（６０％、５０％）等である。
【００９８】
また、露光量と露光時間とを用いているが、本発明はこれに限定されるものではなく、その他として、感光体の帯電量や、感光体と現像器との間の距離を用いることができる。この場合、組み合わせは任意である。即ち、（露光量、露光時間）の組み合わせ以外に、（露光量、帯電量）、（露光量、上記距離）等や、（帯電量、露光時間）、（上記距離、露光時間）等や、（帯電量、上記距離）等である。
【００９９】
更に、物理量としては２つ用い、従って階調も２つとしているが、本発明はこれに限定されるものではなく、これ以外の組み合わせでもよい。例えば、（複数の物理量；同じ数の階調）としての（露光量、露光時間；６０％、２０％）以外に、（露光量、露光時間、帯電量；５０％、３０％、１０％）、
（露光量、露光時間、帯電量；７０％、５０％、３０％）、
（露光量、露光時間、帯電量；８０％、６０％、４０％）等や、
（露光量、露光時間、帯電量、上記距離；９０％、７０％、５０％、３０％）、
（露光量、露光時間、帯電量、上記距離；８０％、７０％、５０％、４０％）、
（露光量、露光時間、帯電量、上記距離；７０％、５０％、４０％、３０％）、
（露光量、露光時間、帯電量、上記距離；６０％、５０％、４０％、３０％）等である。
【０１００】
以上の数値は例であるので、特にこれに限定されるものでなない。
【０１０１】
本実施の形態では濃度を色差に変換し、両端の色差の差が０となるようにしているが、本発明はこれに限定されるものではない。例えば、両端の少なくとも一方と両端以外の位置や、両端以外の位置の色差の差が０となるようにしてもよい。また、画像の形成情報としての色差に代えて、濃度を用いてもよい。この場合、色差に変換する必要がなくなる。
【０１０２】
【発明の効果】
以上説明したように請求項１、５記載の発明は、画像の形成状態の変化への影響が各々異なる複数の物理量の変化量各々と該複数の物理量各々の変化による画像の形成状態の変化量各々との該物理量の数と同じ数の階調各々について予め求められた関係と、画像の複数の階調各々の形成情報と、に基づいて、複数の物理量各々の変化量を計算するので、画像の複数の階調各々の走査方向の形成むらが同時に減少するための複数の物理量各々の変化量を得ることができる。
【０１０３】
請求項２乃至請求項４記載の発明は、複数の物理量各々の変化による画像の形成状態は各々異なるものであるので、上記物理量の数と同じ数の階調各々について予め求められた関係と、複数の階調各々で形成された画像各々の形成情報と、に基づいて、画像の複数の階調各々の走査方向の形成むらを補正するので、画像の複数の階調各々の走査方向の形成むらを同時に補正することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】画像形成装置の内部構成図である。
【図２】画像形成むら補正装置のブロック図である。
【図３】画像形成むら補正ルーチンを示すフローチャートである。
【図４】図３のフローチャートのステップ５２のサブルーチンを示すフローチャートである。
【図５】露光量と露光時間の補正量と色差との関係を示したグラフである。
【図６】（Ａ）は、各階調と、露光時間の変化に対する濃度の感度を示すグラフであり、（Ｂ）は、各階調と、露光量の変化に対する濃度の感度を示すグラフである。
【図７】（Ａ）及び（Ｂ）は、露光時間及び露光量を共に制御したときの色差の変化を示した概念図である。
【図８】（Ａ）及び（Ｂ）は、露光時間及び露光量を共に制御する前と後の濃度及び色差の変化を示した図である。
【図９】位置と色差情報との関係を示すグラフである。
【図１０】主走査方向の各位置の露光補正量を示すラフである。
【図１１】位置と色差情報との関係を示すグラフである。
【図１２】主走査方向の各位置の露光補正量を示すラフである。
【図１３】露光分布制御値と色差情報との関係を示すグラフである。
【図１４】（Ａ）及び（Ｂ）は、異なる階調での本実施の形態のむら補正された結果を示すグラフである。
【図１５】露光時間の補正量と色差との関係を示すグラフである。
【図１６】露光量の補正量と色差との関係を示すグラフである。
【図１７】リミット量と色差との関係を示すグラフである。
【図１８】スクリーンと補正テーブルとの関係を示す図である。
【図１９】Ｃｉｎ６０％を補正した場合と、Ｃｉｎ２０％を補正した場合の逆転現象を示す図である。
【符号の説明】
１０画像形成装置
２８スキャナー
３２制御装置

Claims

感光体を露光し、該露光された感光体を用いて形成される画像の形成状態を変化させる物理量の変化量を計算する変化量計算装置であって、
前記画像の形成状態の変化への影響が各々異なる複数の物理量の変化量各々と該複数の物理量各々の変化による前記画像の形成状態の変化量各々との該物理量の数と同じ数の階調各々について予め求められた関係と、前記複数の階調各々で形成された画像各々の形成情報と、に基づいて、前記画像の複数の階調各々の前記走査方向の形成むらが同時に減少するための前記複数の物理量各々の変化量を計算する計算手段を備えた変化量計算装置。
感光体を露光し、該露光された感光体を用いて形成される画像の形成むらを補正する画像形成むら補正装置であって、
前記画像の形成状態の変化への影響が各々異なる複数の物理量の変化量各々と該複数の物理量各々の変化による前記画像の形成状態の変化量各々との該物理量の数と同じ数の階調各々について予め求められた関係と、前記複数の階調各々で形成された画像各々の形成情報と、に基づいて、前記画像の複数の階調各々の前記走査方向の形成むらを同時に補正する補正手段を備えた画像形成むら補正装置。
前記補正手段は、
前記予め求められた関係と、前記複数の階調各々で形成された画像各々形成情報と、に基づいて、前記画像の複数の階調各々の前記主走査方向の形成むらが同時に減少するための前記複数の物理量々の変化量を計算する計算手段と、
前記計算手段により計算された変化量分、前記複数の物理量各々を変化させる変化手段と、
を備えた請求項２記載の画像形成むら補正装置。
前記計算手段により計算された前記複数の物理量各々の変化量の何れかが予め定められた制限値を超えた否か判断する判断手段と、
前記判断手段による判断結果が肯定判断の場合には、前記制限値を越えていると判断された物理量を前記制限値に変化させて形成される画像の形成情報、及び、前記複数の物理量各々を単独で変化させて、前記複数の階調各々の前記主走査方向の濃度のむらを減少させた場合のそれぞれの画像の形成情報に基づいて、前記物理量の変化量を決定する決定手段と、
を更に備えた請求項３記載の画像形成むら補正装置。
請求項２乃至請求項４の何れか１項に記載の画像形成むら補正装置を備えた画像形成装置。
感光対を露光し、該露光された感光体を用いて形成される画像の濃度を変化させる物理量の変化量を計算する変化量計算方法であって、
前記画像の形成状態の変化への影響が各々異なる複数の物理量の変化量各々と該複数の物理量各々の変化による前記画像の形成状態の変化量各々との関係を該物理量の数と同じ数の階調各々について求めるステップと、
前記複数の階調各々で形成された画像各々の形成情報を求めるステップと、
前記求められた関係と、前記求められた画像の複数の階調各々の形成情報と、に基づいて、前記複数の階調各々の前記主走査方向の形成むらが同時に減少するための前記複数の物理量各々の変化量を計算するステップと、
を備えた変化量計算方法。