JP2013142756A - 画像形成制御装置、画像形成装置、及びプログラム - Google Patents

Abstract

【課題】画像形成手段が有する複数の回転体の濃度むら分布情報を、回転体毎に個別に抽出する。
【解決手段】画像形成手段により、複数の回転体の各々の回転によって生じる回転体毎の周期的な濃度むらの分布を表わす濃度むら分布情報を抽出するための抽出用画像を形成する際に、少なくとも濃度むら分布情報の抽出対象である回転体の周期を表わす関数に対して他の回転体の周期を表わす関数が直交するように、複数の回転体の少なくとも１つの回転を制御する。該制御された状態で形成された抽出用画像を読み取った読取画像から、抽出対象である回転体の回転による濃度むらを表わす濃度むら分布情報を回転体毎に抽出し、該濃度むら分布情報が表わす濃度むらを補正するための補正値を生成し、該補正値を用いて露光手段に供給される画像データ又は露光手段の露光量を補正する。
【選択図】図２

Description

本発明は、画像形成制御装置、画像形成装置、及びプログラムに関する。

像担持体の表面を所定の電位に帯電する帯電手段と、前記帯電手段によって所定の電位に帯電された像担持体の表面に画像情報に応じた画像露光を施して静電潜像を形成する露光手段と、前記像担持体上に形成された静電潜像を現像してトナー像を形成する現像手段と、前記トナー像を中間転写体又は記録媒体に転写する転写手段を有する画像形成装置において、少なくとも前記帯電手段及び前記現像手段の回転周期を、前記像担持体の回転周期の整数分の一に設定すると共に、前記像担持体、帯電手段及び現像手段に起因する濃度変動の形態及び周期を把握する濃度変動把握手段によって把握された濃度変動の形態及び周期に基づいて、当該濃度変動を補正する補正手段を具備することを特徴とする画像形成装置が知られている（特許文献１参照）。

また、少なくとも２つの画像形成手段を持つ画像記録装置であって、回転体１を持つ第１の画像形成手段と、回転体２を持つ第２の画像形成手段と、前記回転体１の第１駆動源と、前記回転体２の第２駆動源と、前記第１駆動源又は、前記第２駆動源を制御し、前記回転体１と前記回転体２との回転位相差を変更する位相差変更部と、前記回転体１と前記回転体２との回転ムラの位相差を検出する検出部と、前記回転の位相差に対応する回転ムラの位相差を記憶する記憶部と、前記位相差変更部により複数の回転体の位相差を設定して回転ムラの位相差を検出し、回転ムラの位相差が小さい回転体の位相差を決定する位相差決定部を持つことを特徴とする画像記録装置も知られている（特許文献２参照）。

特開２００４−１０９４８３公報 特開２００６−０７８６９１公報

本発明は、画像形成手段が有する複数の回転体に、各々径が略等しい２以上の回転体であって各々略同期して回転するか或いは回転周期が略等しい２以上の回転体が含まれている場合であっても、複数の回転体の各々の回転によって生じる回転体毎の周期的な濃度むらの分布を表わす濃度むら分布情報を個別に抽出することができる画像形成制御装置、画像形成装置、及びプログラムを提供することを目的とする。

請求項１の発明の画像形成制御装置は、供給された画像データに基づいて露光する露光手段及び複数の回転体を備え、前記露光手段による露光及び前記複数の回転体の回転によって記録媒体に画像を形成する画像形成手段により、前記複数の回転体の各々の回転によって生じる前記回転体毎の周期的な濃度むらの分布を表わす濃度むら分布情報を抽出するための抽出用画像を形成する際に、少なくとも前記濃度むら分布情報の抽出対象である回転体の周期を表わす関数に対して他の回転体の周期を表わす関数が直交するように、前記複数の回転体の少なくとも１つの回転を制御する制御手段と、前記制御手段により制御された状態で形成された前記抽出用画像を読み取った読取画像から、前記抽出対象である回転体の回転による濃度むらを表わす濃度むら分布情報を回転体毎に抽出する抽出手段と、前記抽出手段により抽出された濃度むら分布情報が表わす濃度むらを補正するための補正値を生成し、該補正値を用いて前記露光手段に供給される画像データ又は前記露光手段の露光量を補正する補正手段と、を備えている。

請求項２の発明は、請求項１に記載の画像形成制御装置において、前記抽出手段は、前記読取画像に対してフーリエ変換を行うことにより、前記濃度むら分布情報を回転体毎に抽出する。

請求項３の発明は、請求項１又は請求項２に記載の画像形成制御装置において、前記補正手段は、前記抽出手段により抽出される濃度むら分布情報の前記複数の回転体の回転方向の倍率が、前記回転制御手段による回転制御を行わないときの基準倍率と異なる場合に、前記抽出された濃度むら分布情報の前記回転方向の倍率が前記基準倍率となるように調整した後に、前記補正値を生成するか、前記補正値を生成した後に、該補正値の前記回転方向の倍率が前記基準倍率となるように調整する。

請求項４の発明は、請求項１〜請求項３の何れか１項記載の画像形成制御装置において、前記読取画像が前記複数の回転体の回転方向と交差する方向に分割された複数の分割領域毎に、濃度むらを該交差する方向に平均化した濃度むら分布情報を抽出し、前記補正手段は、前記抽出手段により抽出された前記分割領域毎の濃度むらを補正するための補正値を前記分割領域毎に生成し、該補正値を用いて前記露光手段に供給される画像データ又は前記露光手段の露光量を補正する。

請求項５の発明の画像形成装置は、供給された画像データに基づいて露光する露光手段及び複数の回転体を備え、前記露光手段による露光及び前記複数の回転体の回転によって記録媒体に画像を形成する画像形成手段と、請求項１〜請求項４の何れか１項記載の画像形成制御装置と、を備えている。

請求項６の発明は、コンピュータを、供給された画像データに基づいて露光する露光手段及び複数の回転体を備え、前記露光手段による露光及び前記複数の回転体の回転によって記録媒体に画像を形成する画像形成手段により、前記複数の回転体の各々の回転によって生じる前記回転体毎の周期的な濃度むらの分布を表わす濃度むら分布情報を抽出するための抽出用画像を形成する際に、少なくとも前記濃度むら分布情報の抽出対象である回転体の周期を表わす関数に対して他の回転体の周期を表わす関数が直交するように、前記複数の回転体の少なくとも１つの回転を制御する制御手段、前記制御手段により制御された状態で形成された前記抽出用画像を読み取った読取画像から、前記抽出対象である回転体の回転による濃度むらを表わす濃度むら分布情報を回転体毎に抽出する抽出手段、及び前記抽出手段により抽出された濃度むら分布情報が表わす濃度むらを補正するための補正値を生成し、該補正値を用いて前記露光手段に供給される画像データ又は前記露光手段の露光量を補正する補正手段、として機能させるためのプログラムである。

請求項１に記載の発明によれば、画像形成手段が有する複数の回転体に、各々径が略等しい２以上の回転体であって各々略同期して回転するか或いは回転周期が略等しい２以上の回転体が含まれている場合であっても、複数の回転体の各々の回転によって生じる回転体毎の周期的な濃度むらの分布を表わす濃度むら分布情報を個別に抽出することができる。

請求項２に記載の発明によれば、本構成を有しない場合に比べて、回転体毎の濃度むら分布情報の抽出を容易にできる。

請求項３に記載の発明によれば、本構成を有しない場合に比べて、回転を制御することによって、濃度むら分布情報の倍率が変化した場合でも、濃度むらを精度高く補正することができる。

請求項４に記載の発明によれば、本構成を有しない場合に比べて、演算量の抑制及び補正精度の向上の両立を図ることができる。

請求項５に記載の発明によれば、画像形成手段が有する複数の回転体に、各々径が略等しい２以上の回転体であって各々略同期して回転するか或いは回転周期が略等しい２以上の回転体が含まれている場合であっても、複数の回転体の各々の回転によって生じる回転体毎の周期的な濃度むらの分布を表わす濃度むら分布情報を個別に抽出することができる。

請求項６に記載の発明によれば、画像形成手段が有する複数の回転体に、各々径が略等しい２以上の回転体であって各々略同期して回転するか或いは回転周期が略等しい２以上の回転体が含まれている場合であっても、複数の回転体の各々の回転によって生じる回転体毎の周期的な濃度むらの分布を表わす濃度むら分布情報を個別に抽出することができる。

実施形態に係る画像形成装置の概略構成を示した図である。 画像形成部の概略構成を示した図である。 画像形成装置の制御系の構成を示す構成図である。 制御部を実現するコンピュータのハードウェア構成図を示す。 制御部で実行される濃度むら抽出処理ルーチンの流れを示すフローチャートである。 回転体の回転周波数が直交する条件を示す式である。 個々の回転体の濃度むらプロファイルの抽出から補正データの生成までの課程の一例を模式的に示す図である。 （Ａ）は、読取画像の画素値（スキャナ出力）と露光補正値との関係を示す変換情報の一例、（Ｂ）は、読取画像の画素値（スキャナ出力）と画像データ補正値との関係を示す変換情報の一例である。 制御部で実行される変換情報を生成する変換情報生成処理ルーチンのフローチャートである。 露光補正値に基づいて補正する場合の濃度むら補正処理ルーチンのフローチャートである。 画像データ補正値に基づいて補正する場合の濃度むら補正処理ルーチンのフローチャートである。 複数の回転体の濃度むらプロファイルの抽出から補正値データの生成までの課程の一例を模式的に示す図である。 ２つの現像ロールの現像に対する感度の一例を示す図である。 補正値データを生成する前に濃度むらプロファイルの倍率を調整する場合の濃度むら抽出処理ルーチンのフローチャートである。 濃度検出用センサを使用して抽出用画像を読み取る場合の濃度むら抽出処理ルーチンのフローチャートである。 濃度検出用センサを用いて濃度むらプロファイルを生成し、且つ補正値データを生成する前に濃度むらプロファイルの倍率を調整する場合の濃度むら抽出処理ルーチンのフローチャートである。 （Ａ）は、読取画像の画素値（センサ出力）と露光補正値との関係を示す変換情報の一例、（Ｂ）は、読取画像の画素値（センサ出力）と画像データ補正値との関係を示す変換情報の一例である。 濃度むらプロファイルの抽出から補正値データの生成までの課程の他の例を模式的に示す図である。 主走査方向に分割した分割領域毎に濃度むらプロファイルを抽出して補正値データを生成する場合のメリットを説明する説明図である。 回転式の現像装置が設けられた画像形成部の一例を示す図である。 変換情報生成用画像の形成例を示す図である。

以下、図面を参照して、実施形態について詳細に説明する。

図１は、本実施形態に係る画像形成装置５の概略構成を示した図である。図１に示すように、画像形成装置５は、画像を形成する画像形成部１００、画像を読み取る画像読取部２００、利用者が操作入力するための操作部と操作画面等を表示する表示部とを備えた操作パネル部２５０を備えている。また。画像形成装置５は、画像形成部１００や画像読取部２００の動作を制御すると共に、操作パネル部２５０に対する表示制御を行ったり、操作パネル部２５０を介して指示入力された情報を受け取ったりする制御部３００も備えている。

図２は、画像形成部１００の概略構成を示した図である。画像形成部１００は、イエロー（Ｙ）、マゼンタ（Ｍ）、シアン（Ｃ）、ブラック（Ｋ）の各色毎の画像データを生成し、各画像データに基づいて記録媒体（本実施形態では記録用紙Ｐ）に画像を形成する。なお、以下では、画像形成部１００で行われる画像形成を、印刷と呼称する場合もある。画像形成部１００は、画像形成定着部１０２、給紙部１０４、及び排紙部１０６を含んで構成されている。

画像形成定着部１０２は、Ｙ、Ｍ、Ｃ、Ｋの各色のトナー画像を形成する画像形成ユニット１０Ｙ，１０Ｍ，１０Ｃ，１０Ｋを備えている。

画像形成ユニット１０Ｙ，１０Ｍ，１０Ｃ，１０Ｋは、支持ロール３４と複数のロール３２によって支持された無端状の中間転写ベルト３０の進行方向Ｗに一列に並んで配列されている。また、中間転写ベルト３０は、各画像形成ユニット１０Ｙ，１０Ｍ，１０Ｃ，１０Ｋの感光体１２Ｙ，１２Ｍ，１２Ｃ，１２Ｋと、各感光体１２Ｙ，１２Ｍ，１２Ｃ，１２Ｋそれぞれに対向して配設される一次転写ロール１６Ｙ、１６Ｍ，１６Ｃ，１６Ｋと、の間を挿通している。

なお、以降、ＹＭＣＫを区別する必要がある場合は、符号の後にＹ、Ｍ、Ｃ、Ｋの何れかを付し、ＹＭＣＫを区別する必要がない場合は、Ｙ、Ｍ、Ｃ、Ｋを省略する（図３においても同様）。

各画像形成ユニット１０は、感光体１２、帯電器１３、露光部１４、現像器１５、及び一次転写ロール１６を備えている。

感光体１２は、回転駆動され、帯電器１３によりその表面が帯電される。本実施形態では、帯電器１３が帯電ブラシにより構成されているものとするが、回転体である帯電ロールにより構成されていてもよい。

露光部１４は、後述する露光制御部１６４（図３も参照）の駆動によりレーザ光を発光するレーザ光源を備え、帯電された感光体１２にレーザ光を照射して露光し、感光体１２の表面に静電潜像を形成する。なお、本実施形態では、レーザ光源を備えた露光部１４を例に挙げて説明するが、これに限定されるものではなく、ＬＥＤ（発光ダイオード）を備え、感光体１２に対してＬＥＤから露光光を照射する露光部であってもよい。

感光体１２に形成された静電潜像は、現像器１５によって現像剤を用いて現像され、ＹＭＣＫ何れかの色のトナー画像となる。なお、本実施形態では、現像剤が、トナー及びキャリアを含む二成分現像剤である場合について説明するが、現像剤は、一成分現像剤であってもよく、更に又、一成分現像剤が、磁性のトナーであってもよいし、非磁性のトナーであってもよい。

本実施形態に係る現像器１５は、外側に回転する現像スリーブを有すると共に、現像スリーブの内側に磁極を備え、トナーを保持して回転し、現像領域まで搬送する２つの現像ロール１５０ａ、１５０ｂ（図３も参照）を含んで構成されているものとする。本実施形態の現像ロール１５０ａ、１５０ｂは、各々略等しい径の回転体であり、通常の画像を形成する際の回転周期（基準周期）も略同一とされる。

一次転写ロール１６は、感光体１２との間で中間転写ベルト３０を挟みつつ搬送し、転写バイアスが印加されることによって静電吸着力を発生させて、感光体１２に形成されたトナー画像を中間転写ベルト３０に一次転写する。一次転写後、感光体１２に残留した未転写残留トナーは、不図示のクリーニング装置で除去される。そして、感光体１２の表面は、不図示の除電装置によって除電された後、つぎの画像形成サイクルのため、帯電器１３で再び帯電される。

本画像形成部１００では、各画像形成ユニット１０Ｙ，１０Ｍ，１０Ｃ，１０Ｋの相対的な位置の違いを考慮したタイミングで、上記画像形成工程が各画像形成ユニット１０Ｙ，１０Ｍ，１０Ｃ，１０Ｋ毎に行われ、中間転写ベルト３０上に、順次、Ｙ，Ｍ，Ｃ，Ｋの各色トナー画像が重ねられ、カラーのトナー画像が形成される。また、白黒画像を形成する場合には、Ｋ色の単色のトナー画像が中間転写ベルト３０上に転写される。

中間転写ベルト３０に形成されたトナー画像は、二次転写ロール３６によって記録用紙Ｐに二次転写される。二次転写ロール３６は、二次転写位置Ａに搬送された記録用紙Ｐを支持ロール３４に支持された中間転写ベルト３０とで挟み、印加された転写バイアスによって静電吸着力を発生させて、中間転写ベルト３０上のトナー画像を記録用紙Ｐに二次転写する。

記録用紙Ｐは、画像形成定着部１０２の前段に配置された給紙部１０４の給紙カセット６０、６１に収容されている。そして、記録用紙Ｐが、給紙カセット６０、６１の何れか一方から画像形成定着部１０２に給紙される。給紙された記録用紙Ｐは、搬送機構６４の複数の搬送ロール６６及び位置合わせロール６８によって、二次転写位置Ａに送られる。そして、前述したように、支持ロール３４と二次転写ロール３６とによって、中間転写ベルト３０からトナー画像が一括して記録用紙Ｐに転写される。

二次転写の際に記録用紙Ｐに転写されなかった中間転写ベルト３０上の未転写の残留トナーは、クリーニング装置４０のクリーニングブレード４２で掻き取られ、除去される。

中間転写ベルト３０からトナー画像が転写された記録用紙Ｐは、中間転写ベルト３０から分離した後、二次転写位置Ａの下流側に配設された搬送ベルト３８によって定着部５０へと搬送される。

定着部５０は、熱伝導性を有する金属性コアの内部にハロゲンランプなどの発熱体を有する加熱定着ロール５２を備えている。また、加熱定着ロール５２と対になって搬送された記録用紙Ｐに圧力をかける加圧ロール５６も備えている。

そして、未定着のトナー画像が転写された記録用紙Ｐの面が加熱定着ロール５２側となって、記録用紙Ｐが加熱定着ロール５２と加圧ロール５６とで把持搬送される際に、熱と圧力とでトナー画像が記録用紙Ｐに定着する。

定着部５０でトナー画像が定着された記録用紙Ｐは、排紙部１０６に送られる。そして、排紙部１０６の排紙機構１１０によって、記録用紙Ｐが排紙台７２に排出される。

また、本画像形成部１００は、一方の面にトナー画像が定着された記録用紙Ｐの表裏を反転し、再び記録用紙Ｐを二次転写位置Ａへと搬送し、他方の面にも中間転写ベルト３０から新たなトナー画像を転写し、記録用紙Ｐの両面に印刷可能な機構を備えている。

具体的には、記録用紙Ｐは排紙部１０６の反転搬送機構７０で反転された後、搬送路７４を介して搬送機構６４に搬送され、再度、搬送機構６４によって記録用紙Ｐの他方の面が中間転写ベルト３０側となって二次転写位置Ａに送られる。

そして、記録用紙Ｐの他方の面にトナー画像が転写された後、定着装置５０で同様に他方の面にもトナー画像が定着され、排紙部１０６の排紙機構１１０によって排紙台７２に排出される。

なお、４つの画像形成ユニット１０Ｙ，１０Ｍ，１０Ｃ，１０Ｋの下流側における、中間転写ベルト３０の近傍には、中間転写ベルト３０の回転方向と交差する方向に沿ってライン状に受光素子が配列されたラインセンサ１２０も設けられている。ラインセンサ１２０は、受光素子と共に光源も有し、光源を発光させて読取光を画像に照射し、その反射光を受光素子により受光することにより、中間転写ベルト３０に形成された画像を読み取る。ラインセンサ１２０からは、読取結果としてＲＧＢの各色毎の画像データが出力される。ラインセンサ１２０は、後述するように、濃度むらの二次元的な分布を示す濃度むら分布情報を抽出するときの抽出用画像を読み取る際に用いられる場合もある。

また、図示は省略するが、中間転写ベルト３０近傍には、濃度検出用センサも設けられている。濃度検出用センサは、光源及び受光部を備え、光源を発光させて読取光を画像に照射し、その反射光を受光部により受光することにより、中間転写ベルト３０に形成された画像を読み取る。濃度検出用センサからは、読取結果としてＲＧＢの各色毎の画像データが出力される。濃度検出用センサは、例えば、色ずれ調整や現像剤の供給量を調整するための調整処理を行う場合等に用いられる。調整処理は、具体的には、予め定められた調整用の画像を画像形ユニット１０によって形成し、濃度検出用センサによって該形成された画像を読み取り、色ずれの具合や濃度等を解析して、４つの露光部１４の露光タイミングを調整したり、現像器１５に補給する現像剤の量を調整したりする処理をいう。また、濃度検出用センサを、上記濃度むら分布情報を抽出するときの抽出用画像を読み取る際の読み取り手段として、ラインセンサ１２０の代わりに使用してもよい。

図３は、画像形成装置５の制御系の構成を示す構成図である。

図３に示すように、画像形成部１００は、帯電制御部１６０、感光体制御部１６２、現像ロール制御部１７０、現像ロール制御部１７２、一次転写ロール制御部１７４、二次転写ロール制御部１７６、定着制御部１７８、搬送制御部１８０、及びセンサ制御部１８４を備えている。帯電制御部１６０、感光体制御部１６２、現像ロール制御部１７０、現像ロール制御部１７２、一次転写ロール制御部１７４、二次転写ロール制御部１７６、定着制御部１７８、搬送制御部１８０、及びセンサ制御部１８４の各々は、制御部３００に接続され、制御部３００からの制御信号により動作する。

帯電制御部１６０は、帯電器１３に対して帯電バイアス電圧を印加する。なお、帯電器１３が回転体である帯電ロールを含んで構成されている場合には、帯電制御部１６０に帯電ロールを回転させるモータを設けて構成する。

感光体制御部１６２は、感光体モータを備えている。感光体モータは、画像形成ユニット１０毎に設けられており、それぞれ対応する各画像形成ユニット１０内の感光体１２に接続されている。感光体モータが駆動されると、その回転力が感光体１２に伝達されて、感光体１２の図２で示した矢印方向への回転が行われる。

露光制御部１６４は、画像形成ユニット１０毎に設けられており、それぞれ対応する画像形成ユニット１０内の露光部１４と接続されている。露光制御部１６４は、駆動部１６６及び露光量制御部１６８を備えている。制御部３００は、画像形成部１００によって形成すべき画像を表す画像データを記憶するための記憶部を内蔵しており、記憶部に記憶された画像データは、画像形成部１００によって画像が形成される際に露光制御部１６４の駆動部１６６に供給される。

駆動部１６６は、制御部３００から供給された画像データに基づいて、露光部１４のレーザ光源から射出される光ビームをオンオフさせるタイミングを規定する変調信号を生成し、該生成した変調信号に応じたタイミングで露光部１４のレーザ光源をオンオフする。また、駆動部１６６は、オン時の光ビームの光量（露光量）を、露光量制御部１６８から供給される設定信号に対応する光量にするための駆動電流を生成し、レーザ光源に供給する。

露光量制御部１６８は、駆動部１６６の露光量を補正する補正値データを記憶するための記憶部を備えている。制御部３００は、補正値データを露光量制御部１６８に入力し、該記憶部に補正値データを記憶させる。露光量制御部１６８は、記憶部に記憶された補正値データに応じて露光部１４の露光量を補正する。露光量制御部１６８は基準となる露光量に応じた駆動量設定信号を上記補正値データに応じて変更した駆動量設定信号を生成し、駆動部１６６に供給する。駆動部１６６は、供給された駆動量設定信号応じた駆動電流を露光部１４に供給する。

ここで、露光量を補正する場合には、基準となる露光量を示す値から補正値データが示す補正値を減算して補正してもよいし、基準となる露光量を示す値に補正値を乗算、加算、或いは除算してもよく、その補正方法は限定されない。ただし、補正値データの各補正値を、補正方法に応じて定める必要がある。露光量制御部１６８は、補正値で補正した露光量で露光されるように駆動量設定信号を生成して駆動部１６６に供給する。

なお、露光量の調整は、駆動電流の電流量により調整してもよいが、パルス信号により駆動させるときのパルス幅の変更により調整してもよい。また、露光量の調整を、電圧値により調整してもよい。

現像器１５は、前述したように２つの現像ロール１５０ａ、１５０ｂを含んでいる。現像ロール１５０ａには、現像ロール制御部１７０が接続され、現像ロール１５０ｂには、現像ロール制御部１７２が接続されている。

現像ロール制御部１７０は、接続された現像ロール１５０ａに回転力を与える現像モータと、現像ロール１５０ａに現像バイアス電圧を印加するバイアス印加部とを備えている。また、現像ロール制御部１７２も、接続された現像ロール１５０ｂに回転力を与える現像モータと、現像ロール１５０ｂに現像バイアス電圧を印加するバイアス印加部とを備えている。なお、現像ロール１５０ａの回転方向及び現像ロール１５０ｂの回転方向は各々等しいものとしてもよいが、異なるものとすることもできる。

一次転写ロール制御部１７４は、画像形成ユニット１０毎に設けられており、一次転写ロール１６に回転力を与える転写モータを備えている。印刷中は、この転写モータの回転によって、それぞれ対応する画像形成ユニット１０内の一次転写ロール１６が感光体１２の周面に押圧・接触される。また、一次転写ロール制御部１７４は、バイアス印加部も有している。このバイアス印加部により一次転写ロール１６に対して一次転写のためのバイアス電圧が印加される。

二次転写ロール制御部１７６は、二次転写ロール３６に回転力を与える転写モータと、二次転写ロール３６に二次転写バイアス電圧を印加するバイアス印加部を有している。印刷中は、二次転写ロール制御部１７６の転写モータの回転によって、二次転写ロール３６が中間転写ベルト３０の周面に押圧・接触される。また、二次転写ロール制御部１７６のバイアス印加部により、二次転写ロール３６に対して二次転写のためのバイアス電圧が印加される。

更に、定着制御部１７８は、定着部５０を制御する。具体的には、加熱定着ロール５２に含まれる発熱体を発熱させ、また、加熱定着ロール５２と加圧ロール５６とで記録用紙Ｐが挟まれて搬送されるように、加熱定着ロール５２と加圧ロール５６とを駆動する。

搬送制御部１８０は、搬送モータを備えている。搬送制御部１８０は、図２を用いて説明した搬送ロール６０や位置合わせロール６８、支持ロール３４等の搬送系１８２に接続されており、搬送モータが駆動されると、その回転力が搬送系１８２に伝達されて、中間転写ベルト３０の図２で示した矢印Ｗ方向への移動、二次転写ロール３６を介して排出部１０６から排出されるまでの搬送経路に沿った記録用紙Ｐの一連の搬送が行われる。

センサ制御部１８４は、ラインセンサ１２０を制御して、中間転写ベルト３０上に形成された画像の読取動作を行わせる。読取結果は、制御部３００に供給される。

画像読取部２００は、読取制御部２０２と、読取部２０４とを備えている。読取部２０４は、光源及び受光部を備え、読取制御部２０２により制御される。読取部２０４は、光源を発光させて読取光を画像に照射し、その反射光を受光部により受光することにより、画像形成装置５の予め定められた部分（例えば、不図示のプラテンガラス等）に利用者がセットした原稿の画像を読み取る。画像読取部２００からは、読取結果としてＲＧＢの各色毎の画像データが出力される。なお、原稿を読取部２０４の読取位置まで搬送する搬送機構が設けられている場合には、読取制御部２０２の制御により該搬送機構を制御して原稿を読取位置まで搬送し、読取部２０４で原稿の画像を読み取る。読取結果は、制御部３００に供給される。

制御部３００は、例えば、電子回路等で実現することができる。また、制御部３００を、例えば半導体集積回路、より詳しくはＡＳＩＣ(Application Specific Integrated Circuit)等で実現してもよい。更に又、制御部３００を、コンピュータにより実現してもよい。本実施形態では、制御部３００をコンピュータにより実現する場合について説明する。

図４に、制御部３００を実現するコンピュータ３０２のハードウェア構成図を示す。コンピュータ３０２は、ＣＰＵ（Central Processing Unit）３０４、ＲＯＭ（Read Only Memory）３０６、ＲＡＭ（Random Access Memory）３０６、画像形成部ＩＦ（Interface)３１０、画像読取部ＩＦ３１２、操作パネル部ＩＦ３１４、及び通信ＩＦ３１６がバス３１８を介して接続されて構成されている。

ＣＰＵ３０４は、ＲＯＭ３０６に記憶されているプログラム（後述する濃度むら抽出処理、変換情報生成処理、及び濃度むら補正処理のプログラムも含まれる）を実行する。ＲＯＭ３０６には、ＣＰＵ３０４が実行するプログラムやＣＰＵ３０４の処理に必要なデータ等が記憶されている。ＲＡＭ３０８は、ワークメモリ等として使用される。

なお、ＣＰＵ３０４が実行するプログラムを記憶するための記憶媒体は、ＲＯＭ３０６に限定されない。例えば、ＨＤＤ（Hard Disk Drive）やフレキシブルディスクやＤＶＤディスク、光磁気ディスクやＵＳＢ（Universal Serial Bus)メモリ等（不図示）であってもよいし、コンピュータ３０２に通信ＩＦ３１６を介して接続された他の装置の記憶装置であってもよい。

画像形成部ＩＦ３１０は、画像形成部１００と接続するためのインタフェースである。また、画像読取部ＩＦ３１２は、画像読取部２００と接続するためのインタフェースである。操作パネル部ＩＦ３１４は、操作パネル部２５０と接続するためのインタフェースである。通信ＩＦ３１６は、通信手段（例えば、電話回線やＬＡＮ等のネットワーク等）に接続された他の装置と通信するためのインタフェースである。

本実施形態の画像形成装置５では、画像形成部１００が有する複数の回転体（例えば、感光体１２や、現像ロール１５０ａ、１５０ｂ、一次転写ロール１６など）の回転により生じる濃度むらを補正する濃度むら補正処理が行われる。

ここで、回転体の回転により生じる濃度むらについて説明する。例えば、感光体１２や一次転写ロール１６等の回転体を、回転体の回転中心と回転体の断面中心とのずれ（回転軸の偏り）、及び回転体の断面形状の真円形状からのずれ（形状の偏り）等を完全になくした状態で製造するのは困難であり、そうした偏りにより、形成される画像の濃度に変動が生じて二次元的なムラになる。また、回転体を画像形成部１００に取り付ける際の取り付け精度により、濃度むらが生じることもある。こうした濃度むらは、回転体の回転に応じて周期的に発生する。本実施形態では、この周期的な濃度むらを補正するために、まず、濃度むらを抽出するための濃度むら抽出用画像（以下、抽出用画像）を形成し、該抽出用画像から各回転体毎の濃度むらの分布を表わす濃度むら分布情報（以下、濃度むらプロファイル）の各々を抽出する。そして、抽出した濃度むらプロファイルから各回転体毎の補正値を生成し、これを合成した合成値により補正する。濃度むらの補正は、例えば、画像データを補正することにより補正してもよいし、露光部１４の露光量を補正することにより補正してもよい。

以下、本実施形態で行われる各処理について詳細に説明する。

図５は、制御部３００で実行される濃度むら抽出処理ルーチンの流れを示すフローチャートである。

ステップ４００において、利用者が操作パネル部２５０を操作し、濃度むら抽出モードを選択したか否かを判断する。なお、濃度むら抽出モードの選択を、利用者が操作パネル部２５０を操作して行う例について説明したが、これに限定されず、例えば、予め定められた条件（予め定められた枚数印刷する毎、或いは予め定められた時間間隔経過毎等）を満たした場合に、濃度むら抽出モードが選択されたと判断されるようにしてもよいし、画像形成装置５のカスタマエンジニア等がメンテナンスする場合に操作パネル部２５０を操作して選択するようにしてもよい。

ステップ４０２において、各回転体が、濃度むら抽出対象の回転体の濃度むらプロファイル抽出のため各回転体に対して予め設定された濃度むら抽出用回転周期で回転するよう、画像形成部１００に含まれる各回転体の回転を制御する制御信号を出力する。感光体制御部１６２、現像ロール制御部１７０、１７２、一次転写ロール制御部１７４、二次転写ロール制御部１７６の各々は、該制御信号に応じて回転制御を行う。なお、濃度むら抽出用回転周期は、抽出用画像を形成するときの回転周期として回転体毎に予め設定されている回転周期である。濃度むら抽出用回転周期は、画像形成装置５毎、且つ回転体毎に予め設定されている。濃度むら抽出用回転周期は、濃度むら抽出モード時以外に利用者が指定した画像を形成するときの通常の回転周期（基準周期）に対応する速度に比べて、速くしてもよいし、遅くしてもよい。また、二次転写ロール３６等の、大きな濃度むらが生じにくいと考えられる回転体については、濃度むら抽出の際でも基準周期が維持されよう制御するようにしてもよい。

また、各回転体の濃度むら抽出用回転周期は、少なくとも濃度むらプロファイルの抽出対象である回転体の周期を表わす関数（以下、周期関数）に対して他の回転体の周期関数が直交する（回転周波数が直交するともいう）ように設定されている。従って、抽出対象である回転体以外の他の回転体同士の周期関数が直交している必要はない。なお、濃度むらプロファイルの抽出対象である回転体の周期関数に対して他の回転体の周期関数が直交する状態にできれば、全ての回転体の回転を変更しなくてもよく、例えば、１つの回転体の回転だけを変更することでそれが実現するのであれば、複数の回転体の少なくとも１つの回転を制御すればよいこととなる。

更に又、１回の抽出用画像の形成によって抽出可能な濃度むらプロファイルの抽出対象の回転体は１つである必要はなく、２以上であってもよい。この場合には、抽出対象の回転体の周期関数が、抽出対象以外の各回転体の周期関数に直交するように回転制御するだけでなく、抽出対象の回転体同士の周期関数が互いに直交するように回転制御する必要がある。

なお、濃度むらプロファイルの抽出対象の回転体を変えながら複数回抽出用画像を形成するようしてもよいが（この場合、抽出対象の回転体は１つであっても２つ以上であってもよい。）、画像形成部１００に含まれる複数の回転体の全ての周期関数が、互いに直交するように各回転体の回転を制御できるのであれば、濃度むらプロファイルの抽出対象の回転体を全ての回転体として、回転を制御し抽出用画像を形成するようにしてもよい。前者のように複数の抽出用画像を形成する場合には、抽出用画像毎に各回転体の濃度むら抽出用回転周期が設定されているものとする。

なお、本実施形態の画像形成部１００は複数の画像形成ユニットを備え、カラー画像の印刷が可能な構成となっているが、本実施形態では、濃度むらプロファイルの抽出は、各色毎に行う。従って、画像形成ユニット１０毎に抽出用画像を形成し、各画像形成ユニットの回転体の各々の濃度むらプロファイルを波形分離するものとする。従って、濃度むら抽出対象の回転体を含む画像形成ユニット１０以外の他の画像形成ユニット１０の回転体の回転については、考慮しなくてもよいものとする。

ここで、周期関数が直交する関係について、詳細に説明する。

各回転体の周期を表わす周期関数を図６（Ａ）に示す。ｘは回転体の回転方向の位置を示す。この周期関数が、周期だけでなく回転体の形状も表わす関数であってもかまわない。そして、図６（Ｂ）及び（Ｃ）の関係式を満したとき、該２つの関数が直交しているという（相関が０であるといってもよい）。なお、理論上無限に繰り返される周期のうち、１周期分だけに着目して内積をとっても問題はないため、ａからｂで表わされた積分区間を、１周期分の区間としてもよい。このように、積分区間は少なくとも１周期分あればよいが、２つの回転体の周期が異なる場合には、長いほうの周期を積分区間とすればよい。

直交関係にある関数はお互いに影響を及ぼし合わない。すなわち、直交した２つの関数の重ね合わせであれば、一方の波形の影響を受けずに他方の波形分離が可能である。

本実施形態では、各回転体を表わす周期関数は予め定められており、該周期関数に応じて、上記関係を満たす濃度むら抽出用回転周期が予め定められている（ＲＯＭ３０６等の記憶手段に予め記憶しておく）。また、抽出対象を変更しながら抽出用画像を複数回形成する場合には、各抽出用画像毎の濃度むら抽出用回転周期を予め定めておき、ＲＯＭ３０６等の記憶手段に予め記憶しておく。制御部３００は、該記憶しておいた濃度むら抽出用回転周期の情報に基づいて、回転制御する。

ここで、本実施形態では、抽出用画像形成の際に、回転周期に着目して回転を制御したが、抽出用画像形成時の回転速度を各回転体毎に定めておき、該回転速度となるように回転を制御してもよい。また、抽出用画像形成時の抽出対象の回転体と他の回転体との周速比を予め定めておき、該周速比となるように回転を制御してもよい。また、位相に着目し、抽出用画像形成時の各回転速度の位相が予め定められた位相となるように回転を制御してもよい。何れの制御方法であっても、上記説明したように、回転周波数の直交性が担保されている必要がある。

ステップ４０４において、上記のように回転を制御した状態で、抽出用画像が形成されるように画像形成部１００を制御する。具体的には、制御部３００は、上記のように回転を制御するための制御信号を、感光体制御部１６２や、現像ロール制御部１７０、１７２、一次転写ロール制御部１７４等の回転体の各制御部に出力した後、抽出用画像を形成するための画像データを駆動部１６６に供給する。また、画像形成に必要なバイアス電圧の印加を指示する指示信号も帯電制御部１６０や現像ロール制御部１７０、１７２、一次転写ロール制御部１７４、二次転写ロール制御部１７６等に出力する。また、制御部３００は、予め定められた基準の露光量で露光するための駆動量設定信号が露光量制御部１６８から駆動部１６６に供給されるように、露光量制御部１６８に制御信号を出力する。

ここで、抽出用画像は、例えば、Ａ３サイズ全面の単色(Y,M,C,Kの各色)のハーフトーン画像としてもよい。また、Ａ３サイズと異なる他のサイズ（例えばＡ４サイズ）であってもよい。また、抽出用画像を形成するための画像データは、制御部３００のＲＯＭ３０６に予め保持されているものとする。なお、制御部３００がＡＳＩＣや半導体集積回路等のハードウェアにより実現される場合には、制御部３００を構成する内部回路に予め保持させておけばよい。

また、抽出用画像の濃度は複数であっても、特定の１つの濃度だけでも良い。前者の場合は、濃度（画素値）が異なる複数の画像データが駆動部１６６に供給され、該濃度の異なる複数枚の抽出用画像がそれぞれ形成されることとなる。

複数の濃度に対応する複数の抽出用画像を形成して、複数の濃度についての濃度むらプロファイルを取得するほうが、濃度むらの形状の変化や感度変化等に細かく対応でき、抽出用画像を単一の濃度のみ形成した場合に比べて補正効果が高い。

抽出用画像を形成した後は、ステップ４０６において、利用者或いはカスタマエンジニア等が操作パネル部２５０を操作し、画像読取を指示したか否かを判断する。本実施形態では、抽出用画像の読取処理は、オフラインにて、画像形成装置５に搭載されている画像読取部２００を用いて行われる。従って、利用者が、記録用紙に形成された画像を読み取らせるために、該記録用紙をプラテンガラスなどの原稿読取部にセットした状態で、操作パネル部２５０を操作して読取指示をする必要がある。

ステップ４０６において肯定判断した場合には、ステップ４０８で、制御部３００から画像読取部２００に制御信号を出力し、形成された抽出用画像として記録用紙に形成された画像を読み取らせる。前述したように、複数濃度の画像を形成した場合には、各々の画像を読み取らせる。

なお、本実施形態では、画像読取部２００により画像を読み取らせる例について説明したが、画像形成装置５に搭載された画像読取部２００でなくても、例えば、通信ＩＦ３１６により接続された通信手段上の他の読取装置で読み取らせてもよい。読取結果（読取画像を表わすデータ）は、ＲＧＢ各色毎の画素値の分布として表わされた画像データであって、制御部３００に供給される。

ステップ４１０において、読取画像から、抽出対象の回転体の回転による濃度むらの分布を示す濃度むらプロファイルを抽出する。濃度むらプロファイルは、波形分離（具体的には、フーリエ変換等の演算処理）を行って、回転体毎に抽出する。ここで抽出した濃度むらプロファイルも、ＲＧＢ各色毎の画素値の分布として表わされている。なお、読取画像が複数の場合には、各濃度毎に濃度むらプロファイルを抽出する。

なお、本実施形態では、波形分離を行う前に、まず、読取画像の各画素値について、各回転体の回転方向（以下、副走査方向という）と交差する方向（以下、主走査方向という）に配列された複数の画素値を平均化した平均値を求め、二次元状に画素値が分布する読取画像（図７（Ａ）も参照。）を、副走査方向に平均値が配列された一次元状の画像に変換する。そして、この一次元状の画像に対してフーリエ変換を行って、波形分離を施し、抽出対象の濃度むらプロファイルを抽出する（図７（Ｂ）も参照）。読取画像を一次元状の画像に変換することによって、演算量が少なくなる。

次に、ステップ４１２において、上記抽出した濃度むらプロファイル（ＲＧＢ各色毎の画素値により表わされたデータ）を、該濃度むらプロファイルが示す濃度むらを補正するための補正値の分布情報である補正値データに変換する。ここでいう補正値とは、露光部１４の露光量を補正するための補正値（露光補正値）、又は画像データを補正するための補正値（画像データ補正値）をいう。補正値への変換は、読取画像の画素値（スキャナ出力）と露光補正値との関係（図８（Ａ）も参照）を示す情報、又は読取画像の画素値と画像データ補正値との関係（図８（Ｂ）も参照）を示す情報を、読取画像の画素値から補正値へ変換するための変換情報として、予め或いは濃度むらプロファイル抽出の都度求めておき、この変換情報を用いて行う。

図９に、読取画像の画素値と補正値との関係を示す情報（変換情報）を生成する変換情報生成処理ルーチンのフローチャートを示す。ここでは、読取画像の画素値と露光量を補正するための補正値との関係を示す変換情報を生成する場合を例に挙げて説明する。

ステップ６００において、制御部３００は、変換情報生成用画像を形成するための画像データを露光制御部１６４に供給して画像形成部１００に変換情報生成用画像を形成させる。変換情報生成用画像を形成するための画像データは、制御部３００のＲＯＭ３０６に予め保持されているものとする。なお、制御部３００がＡＳＩＣや半導体集積回路等のハードウェアにより実現される場合には、制御部３００を構成する内部回路に予め保持させておけばよい。

変換情報生成用画像は、例えば、図２１（Ａ）及び（Ｂ）に例示するように、画像データにおける画素値（濃度）が各々同一の複数の小画像（以下、パッチという）を複数個並べた画像とすることができる。なお、各パッチの画像データ上の画素値（濃度）は同一とするが、ここでは露光量の補正値を異ならせて濃度を異ならせる。また、仮に、濃度むら抽出用画像を形成するための画像データ上の画素値を網点面積率Cinで表わしたときの値が50％である場合には、図２１（Ｃ）に示すように、変換情報生成用画像の各パッチの画像データ上の濃度もCin50%とする（濃度むらの抽出用画像の濃度に合わせる）。このように、ベースとなる画像データの濃度は変えずに、各パッチの露光量の補正値を互いに異ならせる。図２１（Ｃ）に示す例では、パッチP1〜P5のそれぞれの補正値は、-10、-5、0、+5、+10とされている。なお、基本的には、図２１（Ｃ）に示すように、各補正値は、何も補正をしない場合の補正値（ここでは０）を基準（中心）として、上下に複数個の補正値を複数のパッチに割り当てるのが好ましいが、割り当て方法をこれに限定するものではない。

制御部３００は、駆動部１６６に対して変換情報生成用画像の画像データを露光制御部１６４に供給すると共に、変換情報生成用画像に含まれる各パッチの露光量が各々異なるように各パッチの補正値を示す制御信号を露光量制御部１６８に供給する。

なお、図２１（Ａ）、（Ｂ）に示す変換情報生成用画像のパッチの並べ方はあくまで一例であって、特に本例に限定されない。また、パッチの個数は５つでなくてもよい。パッチ数が多ければ、トナーの消費量は増えるが、補正の精度は上がる。また、露光量の補正値は、前述したように、露光量の補正方法に応じた値とする。前述したように、基準となる露光量を示す値から補正値データが示す補正値を減算して補正してもよいし、基準となる露光量を示す値に補正値を乗算、加算、或いは除算してもよく、その補正方法は限定されない旨説明した。従って、補正値は、補正方法に応じた値となるように定める必要がある。

また、ここでは、補正が全くなされない場合の補正値を０としたが、補正が全くなされない場合の補正値を１００としてもよいし、特に限定されない。更に又、上記例では、各パッチの補正値を、-10、-5、0、+5、+10のように、複数のパッチに均等な間隔で補正値を割り振る例について説明したが、各補正値を均等な間隔で割り振る必要もない。

なお、変換情報生成用画像を形成する際、複数の回転体を、濃度むら抽出用画像を形成するときの回転周期で回転させる必要はなく、通常の画像を形成するときの基準となる基準周期で回転させる。

ステップ６０２においては、利用者或いはカスタマエンジニア等が操作パネル部２５０を操作し、画像読取を指示したか否かを判断する。ステップ６０２において肯定判断した場合には、ステップ６０４で、制御部３００から画像読取部２００に制御信号を出力し、記録用紙に形成された画像の各々を読み取らせる。読取結果（読取画像を表わすデータ）は、ＲＧＢ各色毎の画素値の分布として表わされた画像データであって、制御部３００に供給される。なお、ここでは、記録用紙に形成された変換情報生成用画像を読み取る例について説明したが、ラインセンサ１２０により中間転写ベルト３０上に形成された変換情報生成用画像を読み取るようにしてもよい。

ステップ６０６では、読取画像の画素値と補正値との関係を示す変換情報を生成する（図８（Ａ）も参照）。具体的には、まず、制御部３００は、上記得られた読取結果から、各パッチの領域の読取画素値を平均した平均値を求める。そして、上記パッチ形成の際に与えた補正値を横軸（Ｘ軸）にとり、上記求めた平均値を読取画像の画素値として縦軸（Ｙ軸）にとってプロットすれば、補正値と画素値の関係が求められる。なお、この変換情報を、ルックアップテーブル形式で保存してもよいし、関数形式で表わすことができる場合には関数形式で表わすようにしてもよい。なお、補正値を段階的に変化させてテスト画像を形成したため、補正値や読み取って得られた画素値が離散的な値となり、その間のデータが不足する場合がある。この場合には、補間処理等を行うことで不足しているデータを補間してもよい。

なお、ここでは、複数のパッチを含む変換情報生成用画像を形成する例について説明したが、図２１（Ｄ）に示すように、変換情報生成用画像を、全面ハーフトーン画像（画像データの画素値が全画素同一の１頁分の画像）を、複数枚（図ではG1〜G5の５枚が例示されている）形成するようにしてもよい。この場合には、１枚１枚、露光量が異なるように補正値を異ならせる。そして、ステップ６０６では、全面ハーフトーン画像の読取結果から、各画素値を平均した平均値を求め、該平均値と補正値との関係を求めればよい。

上記説明した処理により、画素値と補正値との関係を示す変換情報が生成される。なお、ここでは、補正値が露光補正値である場合について説明したが、これに限定されず、例えば、補正値が画像データ補正値であっても上記と同様に、各パッチ（或いは各全面ハーフトーン画像）の画像データの画素値を画像データ補正値により段階的に変化させて駆動部１６６に供給して、変換情報生成用画像を形成し、該形成された画像を読み取って得られた画素値と補正値との関係を示す変換情報を生成すればよい（図８（Ｂ）も参照）。画像データを補正する場合には、出力する画像データから画像データ補正値を減算して補正してもよいし、出力する画像データに画像データ補正値を乗算、加算、或いは除算してもよく、その補正方法は限定されない。ただし、画像データ補正値が、補正方法に応じた値となるようにする必要がある。

変換情報生成処理は、前述したように予め（例えば画像形成装置５の製造出荷時や、画像形成装置５の使用開始から予め定められた時間が経過する毎、予め定められた枚数の記録媒体が形成される毎等に）生成しておくようにしてもよいが、経時的な変化に細やかに対応するため、濃度むら抽出モードを実行する度に行うようにしてもよい。濃度むら抽出モードを実行する度に変換情報生成処理を行う場合には、図５のステップ４１２の前に変換情報生成処理が実行されればよい。従って、例えば、ステップ４００とステップ４０２との間に変換情報生成処理が実行されるようにしてもよいし、ステップ４１０とステップ４１２との間に変換情報生成処理が実行されるようにしてもよい。

ステップ４１２では、このように生成された変換情報を用いて濃度むらプロファイルを補正値に変換する。前述したように濃度むらプロファイルは、主走査方向に画素値を平均化した一次元状のプロファイルとされているため、これをそのまま補正値に変換すると補正値が副走査方向に沿って一次元状に並んだ補正値データに変換されることになる。そこで、本実施形態では、この一次元状の補正値データを複数列主走査方向に並べて、二次元状の補正値データを生成する（図７（Ｃ）も参照）。

ステップ４１２により補正値データを作成した後は、図５のステップ４１４において、変換した補正値の副走査方向の倍率を調整する。抽出用画像を形成したときの、濃度むら抽出対象の回転体についての濃度むら抽出用回転周期が、基準周期と異なる場合には、抽出された濃度むらプロファイルの副走査方向の倍率が、基準周期で抽出用画像を形成したときの倍率（基準倍率）と異なることとなる。従って、補正値データの副走査方向の倍率も本来の基準倍率と異なるものとなる。この場合には、上記求めた補正値データの副走査方向の倍率が本来の基準倍率となるように調整する処理（副走査方向に拡大又は縮小する処理）をステップ４１４で行う。なお、抽出対象の回転体の回転を基準周期で回転させて抽出用画像を形成した場合には、ステップ４１４の処理はスキップされる。

ステップ４１６では、複数の回転体の回転周期を各回転体の本来の基準周期に戻し、濃度むら抽出モードを終了する。

上記説明した濃度むら抽出処理を繰り返して（１度の処理で、濃度むらプロファイルの抽出対象の回転体の各々について、他の回転体との直交性を満たすことができれば、１度の処理でよい）、各回転体毎の濃度むらプロファイルを抽出し、各回転体毎の補正値データを生成する。

その後、利用者により指定された印刷を行う場合には、制御部３００は、上記生成した補正値データを用いて濃度むらを補正して画像を形成する。図１０に、露光補正値に基づいて補正する場合の濃度むら補正処理ルーチンのフローチャートを示す。

ステップ５００において、制御部３００は、回転体（要因）毎の補正値データを合成し、１つの補正値データを生成する。ここでは、例えば、補正値データに対応する回転体の各々の、現在の回転位置（位相）を不図示の検出手段により検出し、補正値データが、現在の位相に対応するように補正値データの各補正値を並べ替えた上で、合成する。

ステップ５０２において、制御部３００は、合成した光量の補正値データを、露光制御部１６４（の露光量制御部１６８の記憶部）に書き込む。

ステップ５０４において、制御部３００は、利用者により指定された印刷を行うための画像データを駆動部１６６に供給すると共に、露光量制御部１６８を制御し、上記書き込まれた補正値データに応じて駆動量設定信号を生成させて、駆動部１６６に供給させる。これにより、駆動部１６６の露光量が補正される。

なお、露光量ではなく画像データを補正する場合には、以下のように行う。図１１に、画像データ補正値に基づいて補正する場合の濃度むら補正処理ルーチンのフローチャートを示す。

ステップ５２０において、制御部３００は、回転体（要因）毎の補正値データ（画像データ補正値の補正値データ）を合成し、１つの補正値データを生成する。

ステップ５２２において、制御部３００は、合成した補正値データで、出力する画像データの画素値を補正する。出力する画像データとは、利用者により印刷が指定された画像データ（例えば、他の装置から送信され印刷指示された画像データや複写指定された原稿を読み取って得られた画像データ）のことであり、制御部３００は、この画像データを、上記合成した補正値データの補正値を用いて補正する。

ステップ５２４において、制御部３００は、補正した画像データに基づいて露光が実施されるよう、該補正した画像データを駆動部１６６に供給する。

ここで、具体例を挙げて説明する。例えば、３つの回転体（濃度むらを発生させる要因）による濃度むらが合成されて、最終的な濃度むらを形成している場合（図１２（Ａ）も参照）、該最終的な濃度むらの波形は複雑な形状を有している（図１２（Ｂ）（Ｃ）も参照）。本実施形態では、上記の如く抽出対象の回転体の周期関数が他の回転体の周期関数と直交するように回転制御して抽出用画像を形成し、各要因１〜３のそれぞれに対応した濃度むらを各々波形分離して抽出して、各要因毎の濃度むらプロファイルを求め、各濃度むらプロファイルに対応する補正値データを生成して合成し、最終的に３つの要因の濃度むらの各々を補正する２次元状の補正値データを作成する（図１２（Ｄ）も参照）。そして、画像形成の際には、該作成した補正値データを用いて補正する。

なお、特定濃度（特定画素値）の全面ハーフトーン画像の抽出用画像のみを形成して補正値データを求めた場合には、該特定濃度以外の他の濃度に対応する補正値データは存在しない。この場合には、利用者が印刷指定した画像データにおける各画素値に対して同じ補正値データの補正値を用いるようにしてもよいが、画素値に応じて、補正値に予め定められた係数を乗じて用いてもよい。補正値に乗じる係数は、抽出用の全面ハーフトーン画像とは別に、互いに濃度が異なる複数の小画像を含む階調画像を形成し、小画像の各々を読み取って、基準となる全面ハーフトーン画像の濃度（特定濃度）と比較し、特定濃度と各小画像の濃度との比率に対応する係数の各々を、各小画像の濃度の上記補正値に乗算する係数として設定する。そして、利用者が印刷指定した画像データを印刷したときの各画素値（濃度値）に対応して設定された係数を補正値に乗算して用いる。

また、複数濃度の抽出用画像を形成して該複数濃度の各々に対応する補正値データを求めた場合にも、該形成した濃度以外の濃度について、上記と同様に予め係数を求めて用いればよい。

なお、回転制御して抽出用画像を形成し、各回転体毎の濃度むらプロファイルを抽出する本実施形態の手法は、複数の回転体を有する画像形成装置であれば、どの画像形成装置にも適用される。また、前述したように、本実施形態の画像形成部１００の現像器１５は、略同径の２つの現像ロール１５０ａ、１５０ｂを含んで構成されている。通常の画像形成時の周期（基準周期）も比較的近い周速比であるならば、画像形成部１００で生じる濃度むらには、近い周期の濃度むらが少なくとも２つ存在することとなる。ここで、２つの現像ロール１５０ａ、１５０ｂの各々のCin（入力画素値）に対する現像の感度が異なる場合などにおいては（図１３も参照）、現像ロール毎に濃度むらプロファイルを抽出して各々に適した補正値データを設定するほうが補正の効果が高くなる。

上記構成において、複数の回転体の回転を上記のように制御せず、通常の画像形成時の回転と同様に基準周期で回転させて抽出用画像を形成した場合には、回転体の回転周期が近いと波形分離（フーリエ変換等）が困難となるが、本実施形態で説明したように、回転体の周期関数が直交するように回転制御して抽出用画像を形成することで、基準周期が近く略同径の回転体が複数存在していても、これら回転体毎の濃度むらプロファイルを抽出することができるようになる。略同期して回転する略同径の回転体が複数存在している場合も同様に、本実施形態で説明したように処理することで、個々の濃度むらプロファイルが抽出される。

なお、上記実施形態では、図５に示すステップ４１４において、補正値データの副走査方向の倍率を基準倍率に調整する例について説明したが、これに限定されず、例えば、補正値データを生成する前に濃度むらプロファイルの副走査方向の倍率を基準倍率に調整し、その後に該調整後の濃度むらプロファイルから補正値データを生成してもよい。図１４に、補正値データを生成する前に濃度むらプロファイルの倍率を調整する場合の濃度むら抽出処理ルーチンのフローチャートを示す。なお、図１４において、図５に示す処理と同じ処理を実行するステップには同一のステップ番号を付し、説明を省略する。

ステップ４１０において、濃度むらプロファイルを抽出した後、ステップ４１１において、抽出した濃度むらプロファイルの副走査方向の倍率を、本来の基準倍率となるように調整する。なお、抽出対象の回転体の回転を基準周期で回転させて抽出用画像を形成した場合には、ステップ４１１の処理はスキップされる。

ステップ４１３では、調整した濃度むらプロファイルを補正値データに変換する。変換方法は上記説明した通りであるため、説明を省略する。なお、ステップ４１１で倍率が調整されなかった濃度むらプロファイルについては、倍率はそのままで補正値データに変換される。

また、上記実施形態では、画像読取部２００（或いは画像形成装置５の外部の読取装置）により画像形成部１００で形成された抽出用画像を読み取って、濃度むらプロファイルを抽出する例について説明したが、これに限定されず、例えば、画像形成部１００内部に設けられたラインセンサ１２０により中間転写ベルト３０に形成された抽出用画像を読み取って濃度むらプロファイルを生成するようにしてもよい。図１５に、ラインセンサ１２０を使用して抽出用画像を読み取る場合の濃度むら抽出処理ルーチンのフローチャートを示す。なお、図１５において、図５に示す処理と同じ処理を実行するステップには同一のステップ番号を付し、説明を省略する。

ステップ４０４において、制御部３００は、画像形成部１００に抽出用画像を形成させる。ステップ４０７では、制御部３００は、ラインセンサ１２０により中間転写ベルト３０上に転写された抽出用画像が読み取られるように、センサ制御部１８４に制御信号を入力し、中間転写ベルト３０上に形成された抽出用画像をラインセンサ１２０に読み取らせる。読取結果は、制御部３００に供給される。なお、この場合、記録用紙に抽出用画像を二次転写する必要はない。これにより記録用紙が無駄にならない。ステップ４１０以降の処理は、図５と同様であるため説明を省略する。

なお、ラインセンサ１２０を用いる場合においても、補正値データの倍率を調整する代わりに濃度むらプロファイルを調整するようにしてもよい。図１６に、ラインセンサ１２０を用いて濃度むらプロファイルを生成し、且つ補正値データを生成する前に濃度むらプロファイルの倍率を調整する場合の濃度むら抽出処理ルーチンのフローチャートを示す。図１６において、図５、図１４、及び図１５に示す処理と同じ処理を実行するステップには同一のステップ番号を付した。

なお、ラインセンサ１２０を使用する場合において生成され使用される変換情報は、図１７（Ａ）（Ｂ）に示すように、ラインセンサ１２０の出力（ラインセンサ１２０で読み取られた読取画像の画素値）と補正値との関係を示す変換情報となる。ラインセンサ１２０を使用する場合の変換情報の生成処理は、テスト画像の読取をラインセンサ１２０で行う以外は、図９を参照して説明した処理と同様に行えばよい。

また、ここでは、ラインセンサ１２０を用いて中間転写ベルト上の抽出用画像を読み取る例について説明したが、これに限定されず、例えば、感光体１２近傍の現像器１５下流側に、ラインセンサを設け、感光体１２上に形成された現像後の抽出用画像を読み取るようにしてもよい。

また、上記実施形態では、波形分離を行う前に、まず、読取画像の各画素値について、主走査方向に画素値を平均化した平均値を求め、二次元状に画素値が分布する読取画像を、副走査方向に平均値が配列された一次元状の画像に変換して、波形分離を行う例について説明したが、これに限定されず、以下のように読取画像を処理して波形分離してもよい。

制御部３００は、ステップ４１０において、濃度むらプロファイルを抽出する際に、図１８（Ａ）に示す抽出用画像の読取画像を、図１８（Ｂ）に示すように、予め定められた分割数で主走査方向に分割する。以下、分割された各領域を分割領域と呼称する。ここで、読取画像の分割方法は、略均等に分割する分割方法でもよいし、互いに異なるサイズに分割する分割方法でもよい。制御部３００は、分割領域毎に、上述したように主走査方向に画素値を平均化した平均値を求め、一次元状の画像に変換する。この状態では、図１８（Ｃ）に示すように、複数の要因（回転体）の濃度むらが合成された状態であるため、分割領域毎にフーリエ変換を施して波形分離を行い、分割領域毎に回転体毎の濃度むらプロファイルを抽出する（図１９（Ｂ）も参照）。

上記ステップ４１２（図５、図１５）或いはステップ４１３（図１４、図１６）において補正値データを生成する場合には、各分割領域毎に上記説明したように補正値データを生成し、その後分割領域毎の補正値データを主走査方向に並べて分割領域毎の二次元状の補正値データを生成し、これら二次元状の補正データを更に走査方向に並べて全体の補正データを生成する（図１８（Ｄ）も参照）。

このように、主走査方向に分割した分割領域毎に濃度むらプロファイルを抽出して、補正値データを生成する手法は、分割しない場合に比べて補正の精度が高まる。例えば、図１８（Ａ）や図１９（Ａ）に示すように、濃度むらの周期は同じだが、主走査方向の位置によって、位相がずれている場合を考える。図１９（Ｃ）に示すように、単純に主走査方向に濃度むらプロファイルを平均化すると、濃度むらの形状も平均化されてしまう。しかしながら、図１９（Ｂ）に示すように、主走査方向に分割した各分割領域毎に濃度むらプロファイルを抽出して各々補正値データを生成し、主走査方向に並べて最終的な補正値データを生成することで、当該位相のずれにも対応した補正値データが作成される。

分割数が多いほど補正の精度が高くなる。なお、主走査方向に領域分割せず且つ主走査方向に平均化せずに、読取画像の各画素値をそのまま用いて、各画素列毎にフーリエ変換を施して各回転体毎の二次元状の濃度むらプロファイルを抽出し、補正値データを生成するようにしてもよい。これにより演算量は多くなるが補正精度は高まる。

また、上記実施形態の画像形成部１００には、現像ロール１５０ａ、１５０ｂの２つの現像ロールを備えた現像器１５を例に挙げて説明したが、現像ロールが１つのみ備えられている現像器にも本実施形態の手法は適用可能であり、また、３つ以上の現像ロールが備えられている現像器にも適用可能である。

また、画像形成部１００は、上記タンデム型の構成に限定されない。例えば、図２０に示すように、回転式の現像装置７１８が設けられた画像形成部７１０であってもよい。

感光体７１２は図示しないモータで矢印Ａの方向に回転されるように設けられている。感光体７１２の周囲には、帯電ロール７１４、露光装置７１６、現像装置７１８、一次転写器７３２、及びクリーニング装置７２２が配置されている。

帯電ロール７１４は、感光体７１２の表面を帯電し、露光装置７１６は、画像データに応じて、帯電した感光体７１２の表面をレーザビームによって露光して静電潜像を形成する。

現像装置７１８には、Ｃ、Ｍ、Ｙ、Ｋ色のトナーを用いる現像器７１８Ｙ、７１８Ｍ、７１８Ｃ、７１８Ｋが周方向に沿って配置されており、各々現像ローラ７２０を備え、内部に各々Ｃ，Ｍ，Ｙ，Ｋの色のトナーを貯留している。各現像器７１８Ｙ，７１８Ｍ，７１８Ｃ，７１８Ｋは、感光体７１２上の静電潜像をそれぞれＣ，Ｍ、Ｙ、Ｋ色のトナーで現像する。現像する際には、図示しないモータによって現像装置７１８を回転させ、当該現像器が感光体７１２の潜像画像に対向するように位置合わせされる。

感光体７１２上に現像された各トナー画像は、一次転写器７３２によって矢印Ｂ方向に回転される中間転写ベルト７２４に順次転写されて、各トナー画像が重ね合わされる。

記録用紙収納部７３４から引き出しロール７３６で搬送路に引き出された記録用紙Ｐはロール対７３８，７４０によって２次転写ロール７４２の転写位置に搬送される。中間転写ベルト７２４上に形成されたトナー像はこの転写位置で記録用紙Ｐ上に転写され、定着装置７４４で熱定着されて不図示の排出部に排出される。

上記画像形成部７１０も、上記実施形態で説明したように二次元状の濃度むらを補正して印刷する画像形成部として適用される。

また、上記実施形態では、カラー画像の形成が可能な画像形成部１００について説明したが、これに限定されず、例えば画像形成ユニットが１つ設けられたモノクロ印刷のみが可能な画像形成部であってもよい。

なお、画像形成装置５に設けられた制御部３００で濃度むらプロファイルを抽出して補正値データを生成する機能を実行する上記例に限定されず、例えば、画像形成装置５と通信手段を介して通信可能な外部の装置を上記制御部３００としても機能させ、該外部の装置で濃度むらプロファイルの抽出及び補正値データの生成を行うようにしてもよい。

１００、７１０画像形成部
２００ 画像読取部
３００ 制御部
３０２ コンピュータ

Claims (6)

1. 供給された画像データに基づいて露光する露光手段及び複数の回転体を備え、前記露光手段による露光及び前記複数の回転体の回転によって記録媒体に画像を形成する画像形成手段により、前記複数の回転体の各々の回転によって生じる前記回転体毎の周期的な濃度むらの分布を表わす濃度むら分布情報を抽出するための抽出用画像を形成する際に、少なくとも前記濃度むら分布情報の抽出対象である回転体の周期を表わす関数に対して他の回転体の周期を表わす関数が直交するように、前記複数の回転体の少なくとも１つの回転を制御する制御手段と、
   前記制御手段により制御された状態で形成された前記抽出用画像を読み取った読取画像から、前記抽出対象である回転体の回転による濃度むらを表わす濃度むら分布情報を回転体毎に抽出する抽出手段と、
   前記抽出手段により抽出された濃度むら分布情報が表わす濃度むらを補正するための補正値を生成し、該補正値を用いて前記露光手段に供給される画像データ又は前記露光手段の露光量を補正する補正手段と、
   を備えた画像形成制御装置。
2. 前記抽出手段は、前記読取画像に対してフーリエ変換を行うことにより、前記濃度むら分布情報を回転体毎に抽出する
   請求項１に記載の画像形成制御装置。
3. 前記補正手段は、前記抽出手段により抽出される濃度むら分布情報の前記複数の回転体の回転方向の倍率が、前記回転制御手段による回転制御を行わないときの基準倍率と異なる場合に、前記抽出された濃度むら分布情報の前記回転方向の倍率が前記基準倍率となるように調整した後に、前記補正値を生成するか、前記補正値を生成した後に、該補正値の前記回転方向の倍率が前記基準倍率となるように調整する
   請求項１又は請求項２に記載の画像形成制御装置。
4. 前記抽出手段は、前記読取画像が前記複数の回転体の回転方向と交差する方向に分割された複数の分割領域毎に、濃度むらを該交差する方向に平均化した濃度むら分布情報を抽出し、
   前記補正手段は、前記抽出手段により抽出された前記分割領域毎の濃度むらを補正するための補正値を前記分割領域毎に生成し、該補正値を用いて前記露光手段に供給される画像データ又は前記露光手段の露光量を補正する
   請求項１〜請求項３の何れか１項記載の画像形成制御装置。
5. 供給された画像データに基づいて露光する露光手段及び複数の回転体を備え、前記露光手段による露光及び前記複数の回転体の回転によって記録媒体に画像を形成する画像形成手段と、
   請求項１〜請求項４の何れか１項記載の画像形成制御装置と、
   を備えた画像形成装置。
6. コンピュータを、
   供給された画像データに基づいて露光する露光手段及び複数の回転体を備え、前記露光手段による露光及び前記複数の回転体の回転によって記録媒体に画像を形成する画像形成手段により、前記複数の回転体の各々の回転によって生じる前記回転体毎の周期的な濃度むらの分布を表わす濃度むら分布情報を抽出するための抽出用画像を形成する際に、少なくとも前記濃度むら分布情報の抽出対象である回転体の周期を表わす関数に対して他の回転体の周期を表わす関数が直交するように、前記複数の回転体の少なくとも１つの回転を制御する制御手段、
   前記制御手段により制御された状態で形成された前記抽出用画像を読み取った読取画像から、前記抽出対象である回転体の回転による濃度むらを表わす濃度むら分布情報を回転体毎に抽出する抽出手段、及び
   前記抽出手段により抽出された濃度むら分布情報が表わす濃度むらを補正するための補正値を生成し、該補正値を用いて前記露光手段に供給される画像データ又は前記露光手段の露光量を補正する補正手段、
   として機能させるためのプログラム。