JP2014170194A - 画像形成装置 - Google Patents

Abstract

【課題】 画像形成領域の主走査方向において、高精度に画像のムラを補正すること。
【解決手段】 シート１１０上に形成されたテストパターンをカラーセンサ２００により測定し、この測定結果に基づいて、主走査方向の画像のムラを補正する。なお、テストパターンを形成する場合のシート１１０上の主走査方向の余白領域を、テストパターンを形成しない場合のシート１１０上の主走査方向の余白領域よりも狭くする。
【選択図】 図１

Description

本発明は、主走査方向の画像のムラを補正する機能を備えた画像形成装置に関する。

画像形成装置の画像品質（以下画質と呼ぶ）には、粒状性、面内一様性、文字品位、色再現性（色安定性を含む）などがある。画質に影響する要因として、電子写真方式を使用した画像形成装置では、感光ドラムを帯電する帯電器の劣化による帯電ムラ、感光ドラムに静電潜像を形成するためのレーザスキャナ等の露光ムラ、あるいは静電潜像を現像する現像器の現像ムラ等がある。

これらのムラは、シートに形成される画像の主走査方向（シート搬送方向と直交する方向）に濃度ムラや色ムラを発生させる要因になり、面内一様性を損なう要因としてとして大きな課題となっている。

そこで、特許文献１では、主走査方向に複数のテストパターンを印刷したシートを出力し、テストパターンの濃度をハンディ濃度計等で測定することによって、主走査方向の濃度ムラを補正する技術（主走査シェーディング補正）が提案されている。

一方、この主走査シェーディング補正を、画像形成装置の内部に搭載したカラーセンサを用いて行う方法として、特許文献２に記載されている技術が提案されている。特許文献２に記載された発明は、シートの主走査方向に同一画像信号値による帯状のテストパターンを形成し、一旦シートを出力した後、シートを再度給紙して、画像形成装置内のカラーセンサを用いてテストパターンを測定するものである。

特開２００４−１６３２１６号公報 特開２００６−５８５６５号公報

通常、シートに形成されるべき画像がシートからはみ出ないように、画像形成がなされない領域としてシートの周囲に余白領域が設けられている。これは、シートから画像がはみ出ると、シートに転写されなかったトナーが画像形成装置内に残留し、次のシートを汚すことになるからである。

この余白領域の範囲は、各部品の取り付け公差や、感光ドラムへのレーザの書き込み位置の誤差等を考慮し、シートの先端、後端、左端、右端の各端部に２〜５ｍｍ幅の余白を設けるのが一般的である。

この余白領域は、主走査シェーディング補正用のテストパターンを出力する場合にも設定される。さらに、センサの測定領域（スポット径）の都合により、測定ポイントはテストパターンの端部からさらに内側になってしまい、シート端部の情報を十分に測定できない問題があった。

図２０は、テストパターンの領域とセンサの測定領域とを示す図である。センサの測定領域は、センサの光学特性により所定のスポット径を有するため、測定領域をテストパターンの最端部に合わせても、位置Ａを中心とした濃度を測定してしまい、位置Ｂの濃度を測定することはできない。このため、シート端部の画像ムラを補正することはできなかった。

そこで、本発明は、画像形成領域の主走査方向において、高精度に画像のムラを補正することができる画像形成装置を提供することを目的とする。

上記目的を達成するため、本発明に係る画像形成装置は、シートを搬送する搬送手段と、前記搬送手段により搬送される前記シートに測定用画像を形成する像形成手段と、前記シートに形成された前記測定用画像に光を照射し、前記測定用画像からの反射光を測定する測定手段と、前記測定手段の測定結果に基づいて、前記搬送手段のシート搬送方向と直交する主走査方向の画像のムラを補正する補正手段と、前記測定用画像を形成する場合の前記シート上の前記主走査方向の余白領域を、前記測定用画像を形成しない場合の前記シート上の前記主走査方向の余白領域よりも狭くするように、前記像形成手段を制御する制御手段と、を有することを特徴とする。

本発明によれば、画像形成領域の主走査方向において、高精度に画像のムラを補正することができる。

画像形成装置１００の構造を示す断面図である。 カラーセンサ２００を示す図である。 画像形成装置１００のシステム構成を示すブロック図である。 色測定用チャートを示すイメージ図である。 カラーマネージメント環境の概略図である。 操作部１８０を示す図である。 ユーザモードキー４１０を選択したときの表示画面である。 画像形成装置１００の動作を示すフローチャートである。 最大濃度調整の動作を示すフローチャートである。 階調調整の動作を示すフローチャートである。 多次色補正処理の動作を示すフローチャートである。 主走査シェーディング補正の動作を示すフローチャートである。 テストパターンの詳細を示す図である。 （ａ）画像形成時における、チャートとカラーセンサ２００ａ〜２００ｄの位置関係を示す図である。（ｂ）測定時における、チャートとカラーセンサ２００ａ〜２００ｄの位置関係を示す図である。 主走査シェーディング実行時の表示画面を示す図である。 テストパターンの主走査方向の濃度分布を示す図である。 （ａ）濃度比α（ｘ）と主走査方向の補正係数β（ｘ）との関係を示す図である。（ｂ）濃度比α（ｘ）と主走査方向の補正係数γ（ｘ）との関係を示す図である。 第１の実施形態の効果を説明するための図である。 余白領域と測定領域（スポット径）との関係を示す図である。 従来技術を説明するための図である。

［第１の実施形態］
（画像形成装置）
本実施形態では電子写真方式のレーザビームプリンタを用いて上記課題の解決方法を説明する。ここでは、一例として、画像形成方式として電子写真方式を採用する。しかし、本発明は、インクジェット方式や昇華方式にも適用できる。

図１は、画像形成装置１００の構造を示す断面図である。画像形成装置１００は、筐体１０１を備える。筐体１０１には、エンジン部を構成するための各機構と、制御ボード収納部１０４とが設けられている。制御ボード収納部１０４には、各機構による各印刷プロセス処理（例えば、給紙処理など）に関する制御を行なうエンジン制御部１０２と、プリンタコントローラ１０３が収納されている。

図１が示すように、エンジン部にはＹＭＣＫに対応した４つのステーション１２０、１２１、１２２、１２３が設けられている。ステーション１２０、１２１、１２２、１２３は、トナーをシート１１０に転写して画像を形成する像形成手段である。ここで、ＹＭＣＫは、イエロー、マゼンタ、シアン、ブラックの略称である。各ステーションは、ほぼ共通の部品により構成されている。感光ドラム１０５は、像担持体の一種であり、一次帯電器１１１により一様の表面電位に帯電する。感光ドラム１０５は、レーザ１０８が出力するレーザ光によって、静電潜像が形成される。各画素の階調に対するレーザ露光量は、パルス幅変調（ＰＷＭ）により変更される。

現像器１１２は、色材（トナー）を用いて潜像を現像してトナー像を形成する。トナー像（可視像）は、中間転写体１０６上に転写される。中間転写体１０６上に形成された可視像は、収納庫１１３から搬送されてきたシート１１０に対して、転写ローラ１１４により転写される。さらに、中間転写体１０６および転写ローラ１１４には、それぞれクリーニング機構１１８、１１９が当接されており、中間転写体１０６や転写ローラ１１４に付着したトナーを除去することができる。

本実施形態の定着処理機構は、シート１１０に転写されたトナー像を加熱および加圧してシート１１０に定着させる第一定着器１５０および第二定着器１６０を有している。第一定着器１５０には、シート１１０に熱を加えるための定着ローラ１５１、シート１１０を定着ローラ１５１に圧接させるための加圧ベルト１５２、定着完了を検知する第一定着後センサ１５３を含む。これらローラは中空ローラであり、内部にそれぞれヒータを有している。

第二定着器１６０は、第一定着器１５０よりもシート搬送方向下流に配置されている。第二定着器１６０は、第一定着器１５０により定着したシート上のトナー像に対してグロス（光沢）を付与したり、定着性を確保したりする。第二定着器１６０も、第一定着器１５０と同様に定着ローラ１６１、加圧ローラ１６２、第二定着後センサ１６３を有している。シート１１０の種類によっては第二定着器１６０を通す必要がない。この場合、エネルギー消費量低減の目的で第二定着器１６０を経由せずにシート１１０は搬送経路１３０を通過する。

例えば、シート１１０上の画像にグロスを多く付加する設定がされた場合や、シート１１０が厚紙のように定着に多くの熱量を必要とする場合は、第一定着器１５０を通過したシート１１０は、第二定着器１６０にも搬送される。一方、シート１１０が普通紙や薄紙の場合であって、グロスを多く付加する設定がされていない場合は、シート１１０は、第二定着器１６０を迂回する搬送経路１３０を搬送される。第二定着器１６０にシート１１０を搬送するか、第二定着器１６０を迂回してシート１１０を搬送するかは、切替部材１３１により制御される。

切替部材１３２は、シート１１０を搬送経路１３５へと誘導するか、外部への搬送経路１３９に誘導するかを切り替える。搬送経路１３５へと導かれたシート１１０の先端は、反転センサ１３７を通過し、反転部１３６へ搬送される。反転センサ１３７がシート１１０の後端を検出すると、シート１１０の搬送方向が切り替えられる。切替部材１３３は、シート１１０を両面画像形成用の搬送経路１３８へと誘導するか、搬送経路１３５に誘導するかを切り替える。

搬送経路１３５には、シート１１０上のパッチ画像を検知するカラーセンサ２００が配置されている。カラーセンサ２００は、シート１１０の搬送方向と直交する方向に４つのセンサ２００ａ〜２００ｄが並べて配置されており、４列のパッチ画像を検知できる。操作部１８０からの指示により測定が指示されると、エンジン制御部１０２は主走査シェーディング補正、最大濃度調整、階調調整、多次色補正処理などを実行する。

切替部材１３４は、シート１１０を外部への搬送経路１３９に誘導する誘導部材である。搬送経路１３９を搬送されたシート１１０は、画像形成装置１００の外部へと排出される。

（カラーセンサ）
図２は、カラーセンサ２００の構造を示す図である。カラーセンサ２００の内部には、白色ＬＥＤ２０１、回折格子２０２、ラインセンサ２０３、演算部２０４、及びメモリ２０５が設けられている。白色ＬＥＤ２０１は、シート１１０上のパッチ画像２２０に光を照射する発光素子である。パッチ画像２２０から反射した光は、透明部材で構成される窓２０６を通過する。

回折格子２０２はパッチ画像２２０からの反射光を波長ごとに分光する。ラインセンサ２０３は、回折格子２０２により波長ごとに分解された光を検出するｎ個の受光素子を備えた光検出素子である。演算部２０４は、ラインセンサ２０３により検出された各画素の光強度値から各種の演算を行う。

メモリ２０５は、演算部２０４が使用する各種のデータを保存する。演算部２０４は、例えば、光強度値から分光反射率を演算する分光演算部等を有する。また、白色ＬＥＤ２０１から照射された光をシート１１０上のパッチ画像２２０に集光したり、パッチ画像２２０から反射した光を回折格子２０２に集光したりするレンズがさらに設けられてもよい。また、カラーセンサ２００がシート１１０上のパッチ画像を測定する測定領域は、白色ＬＥＤ２０１の照射領域（スポット径）に等しく、本実施形態ではφ５ｍｍである。

図３は、画像形成装置１００のシステム構成を示すブロック図である。この図を用いて、最大濃度調整、階調調整、及び多次色補正処理について説明する。なお、図３では、プリンタコントローラ１０３により行われる処理を分かり易くするために、プリンタコントローラ１０３内をブロックで表現している。

（最大濃度調整）
まず、プリンタコントローラ１０３は、最大濃度調整に用いるテストチャートを出力するよう、エンジン制御部１０２に指示を出す。このとき、予め設定された又は前回の最大濃度調整時において設定された帯電電位、露光強度、及び現像バイアスで、シート１１０に最大濃度調整用のパッチ画像がＣＭＹＫの色毎に形成される。その後、エンジン制御部１０２は、カラーセンサ制御部３０２に対してパッチ画像の測定の指示を出す。

カラーセンサ２００にてパッチ画像の測定が行われると、測定された結果は、分光反射率データとして濃度変換部３２４に送られる。濃度変換部３２４は、分光反射率データをＣＭＹＫの濃度データに変換し、変換した濃度データを最大濃度補正部３２０に送る。

最大濃度補正部３２０は、最大濃度となる画像データをトナー像として出力したときの濃度が所望の値となるように、帯電電位、露光強度、及び現像バイアスの補正量を算出し、算出した補正量をエンジン制御部１０２へと送信する。エンジン制御部１０２は、次回以降の画像形成動作に、送信された帯電電位、露光強度、及び現像バイアスの補正量を用いる。以上の動作によって、出力される画像の最大濃度が調整される。

（階調調整）
最大濃度調整の処理が終わると、プリンタコントローラ１０３は、シート１１０上に１６階調のパッチ画像を形成するようにエンジン制御部１０２に指示を出す。なお、１６階調のパッチ画像の画像信号としては、例えば００Ｈ、１０Ｈ、２０Ｈ、３０Ｈ、４０Ｈ、５０Ｈ、６０Ｈ、７０Ｈ、８０Ｈ、９０Ｈ、Ａ０Ｈ、Ｂ０Ｈ、Ｃ０Ｈ、Ｄ０Ｈ、Ｅ０Ｈ、ＦＦＨとすればよい。

このとき、最大濃度調整で算出された帯電電位、露光強度、及び現像バイアスの補正量を用いて、シート１１０に１６階調のパッチ画像がＣＭＹＫの色毎に形成される。シート１１０に１６階調のパッチ画像が形成されると、エンジン制御部１０２は、カラーセンサ制御部３０２に対してパッチ画像の測定の指示を出す。

カラーセンサ２００にてパッチ画像の測定が行われると、測定結果は分光反射率データとして濃度変換部３２４に送られる。濃度変換部３２４は、分光反射率データをＣＭＹＫの濃度データに変換し、変換した濃度データを濃度階調補正部３２１に送る。濃度階調補正部３２１は、所望の階調性が得られるように露光量の補正量を算出する。そして、ＬＵＴ作成部３２２は単色階調ＬＵＴを作成し、各色ＣＭＹＫの信号値としてＬＵＴ部３２３へ送る。

（プロファイル）
多次色調整処理を行うにあたり、画像形成装置１００は、多次色を含むパッチ画像の測定結果から後述のＩＣＣプロファイルを作成し、そのプロファイルを用いて入力画像を変換して出力画像を形成する。

ここで、多次色を含むパッチ画像２２０は、ＣＭＹＫの４色それぞれについて網点面積率を３段階（０％、５０％、１００％）に変化させ、色毎の網点面積率の全ての組み合わせのパッチ画像を形成する。パッチ画像２２０は、図４に記載のように、各カラーセンサ２００ａ〜２００ｄによって読み取られるように４列に並べて形成される。

優れた色再現性を実現するプロファイルとして、ここでは近年市場で受け入れられているＩＣＣプロファイルを用いることとする。ただし、本発明は、ＩＣＣプロファイルでなければ適用できない発明ではない。本発明は、Ａｄｏｂｅ社が提唱したＰｏｓｔＳｃｒｉｐｔのレベル２から採用されているＣＲＤ（Ｃｏｌｏｒ Ｒｅｎｄｅｒｉｎｇ Ｄｉｃｔｉｏｎａｒｙ）やＰｈｏｔｏｓｈｏｐ（登録商標）内の色分解テーブルなどにも適用できる。

カスタマエンジニアによる部品交換時や、カラーマッチング精度が要求されるジョブの前、さらには、デザイン構想段階などで最終出力物の色味が知りたい時などに、ユーザは操作部１８０を操作してカラープロファイルの作成処理を指示する。

プロファイルの作成処理は、図３のブロック図に示すプリンタコントローラ１０３において行われる。プリンタコントローラ１０３はＣＰＵを有し、後述するフローチャートを実行するためのプログラムを記憶部３５０から読み出して実行する。

操作部１８０がプロファイル作成指示を受け付けると、プロファイル作成部３０１は、ＩＳＯ１２６４２テストフォームであるＣＭＹＫカラーチャート２１０を、プロファイルを介さずにエンジン制御部１０２に出力する。プロファイル作成部３０１は、カラーセンサ制御部３０２に測定指示を送る。エンジン制御部１０２は、画像形成装置１００を制御して帯電、露光、現像、転写、定着といったプロセスを実行させる。これにより、シート１１０にはＩＳＯ１２６４２テストフォームが形成される。

カラーセンサ制御部３０２はカラーセンサ２００を制御して、ＩＳＯ１２６４２テストフォームを測定させる。カラーセンサ２００は、測定結果である分光反射率データをプリンタコントローラ１０３のＬａｂ演算部３０３に出力する。Ｌａｂ演算部３０３は、分光反射率データをＬ＊ａ＊ｂ＊データに変換して、プロファイル作成部３０１に出力する。Ｌ＊ａ＊ｂ＊データの受け渡しは、カラーセンサ用入力ＩＣＣプロファイル格納部３０４を介して行われる。なお、Ｌａｂ演算部３０３は、機器に依存しない色空間信号であるＣＩＥ１９３１ＸＹＺ表色系へ分光反射率データを変換してもよい。

プロファイル作成部３０１は、エンジン制御部１０２に出力したＣＭＹＫ色信号と、Ｌａｂ演算部３０３から入力されたＬ＊ａ＊ｂ＊データとの関係から出力ＩＣＣプロファイルを作成する。プロファイル作成部３０１は、作成した出力ＩＣＣプロファイルを出力ＩＣＣプロファイル格納部３０５に格納する。

ＩＳＯ１２６４２テストフォームは一般的な複写機が出力可能な色再現域を網羅するＣＭＹＫ色信号のパッチを含んでいる。よって、プロファイル作成部３０１は、それぞれの色信号値と測定したＬ＊ａ＊ｂ＊値との関係から色変換表を作成する。つまりＣＭＹＫ→Ｌａｂの変換表が作成される。この変換表をもとにして、逆変換表が作成される。

プロファイル作成部３０１は、ホストコンピュータからＩ／Ｆ３０８を通じてプロファイル作成命令を受け付けると、作成した出力ＩＣＣプロファイルをＩ／Ｆ３０８を通じてホストコンピュータに出力する。ホストコンピュータは、ＩＣＣプロファイルに対応した色変換をアプリケーションプログラムで実行することができる。

（色変換処理）
通常のカラー出力における色変換においては、スキャナ部からＩ／Ｆ３０８を介して入力されたＲＧＢ信号値やＪａｐａｎＣｏｌｏｒなどの標準印刷ＣＭＹＫ信号値を想定して入力された画像信号は、外部入力用の入力ＩＣＣプロファイル格納部３０７に送られる。入力ＩＣＣプロファイル格納部３０７は、Ｉ／Ｆ３０８から入力された画像信号に応じて、ＲＧＢ→ＬａｂあるいはＣＭＹＫ→Ｌａｂ変換を実行する。入力ＩＣＣプロファイル格納部３０７に格納されている入力ＩＣＣプロファイルは、複数のＬＵＴ（ルックアップテーブル）により構成されている。

これらのＬＵＴは、たとえば、入力信号のガンマをコントロールする１次元ＬＵＴ、ダイレクトマッピングといわれる多次色ＬＵＴ、生成された変換データのガンマをコントロールする１次元ＬＵＴである。入力された画像信号は、これらのＬＵＴを用いてデバイスに依存した色空間からデバイスに依存しないＬ＊ａ＊ｂ＊データに変換される。

Ｌ＊ａ＊ｂ＊座標に変換された画像信号はＣＭＭ３０６に入力される。ＣＭＭはカラーマネージメントモジュールの略語である。ＣＭＭ３０６は、各種の色変換を実行する。たとえば、ＣＭＭ３０６は、入力機器としてのスキャナ部などの読取色空間と、出力機器としての画像形成装置１００の出力色再現範囲のミスマッチをマッピングするＧＡＭＵＴ変換を実行する。また、ＣＭＭ３０６は、入力時の光源種と出力物を観察するときの光源種のミスマッチ（色温度設定のミスマッチとも言う）を調整する色変換を実行する。

このようにしてＣＭＭ３０６は、Ｌ＊ａ＊ｂ＊データをＬ’＊ａ’＊ｂ’＊データへ変換し、出力ＩＣＣプロファイル格納部３０５に出力する。測定によって作成されたプロファイルが出力ＩＣＣプロファイル格納部３０５に格納されている。よって、出力ＩＣＣプロファイル格納部３０５は、新たに作成したＩＣＣプロファイルによってＬ’＊ａ’＊ｂ’＊データを色変換し、出力機器に依存したＣＭＹＫ信号へと変換してエンジン制御部１０２へ出力する。

図３で、ＣＭＭ３０６は、入力ＩＣＣプロファイル格納部３０７と出力ＩＣＣプロファイル格納部３０５と分離されている。しかし、図５が示すようにＣＭＭ３０６はカラーマネージメントを司るモジュールのことであり、入力プロファイル（印刷ＩＣＣプロファイル５０１）と出力プロファイル（プリンタＩＣＣプロファイル５０２）を使って色変換を行うモジュールである。

なお、シェーディング補正量決定部３１９は、主走査シェーディングモードにおける補正量を決定するものである。主走査シェーディングモードについての詳細は後述する。

（操作部）
図６は、操作部１８０を示す図である。操作部１８０には、画像形成装置１００の電源をＯＮ／ＯＦＦするためのソフトスイッチ４００、複写開始を指示するためのコピースタートキー４０１、及び標準モードに戻すためのリセットキー４０２が設けられている。標準モードは、「フルカラー・片面」に設定されている。

また、操作部１８０には、設定枚数等の数値を入力するためのテンキー４０３、数値をクリアするためのクリアキー４０４、及び連続コピー中にコピーを停止させるためのストップキー４０５が設けられている。

操作部１８０の左側には、各種モードの設定やプリンタの状態を表示するタッチパネルディスプレイ４０６が設けられている。操作部１８０の右端には、画像形成動作中に割り込んでコピーするための割り込みキー４０７、個人別や部門別にコピー枚数を管理するための暗証キー４０８、ガイダンス機能を使用するときに押下するガイダンスキー４０９が設けられている。

その下には、キャリブレーションモードの指定、主走査シェーディングモードの指定、シート情報の登録等、ユーザが画像形成装置１００の管理や設定を行うユーザモードに入るためのユーザモードキー４１０が設けられている。

また、タッチパネルディスプレイ４０６には、フルカラー画像形成モード選択キー４１２、及びモノクロ画像形成モード選択キー４１３が設けられている。

（キャリブレーションモード）
次に、本実施形態におけるキャリブレーションモードについて説明する。まず、図６の操作部１８０において、ユーザモードキー４１０をユーザが選択すると、図７の画面がタッチパネルディスプレイ４０６に表示される。

キャリブレーションモードキー４２１は、画像の濃度や色の安定性向上のためのキャリブレーションの実行を指示するためのキーである。主走査シェーディングモードキー４２２は、シート１１０に形成される画像の主走査方向（シート搬送方向と直交する方向）の濃度ムラや色ムラを補正する主走査シェーディング補正の実行を指示するためのキーである。

なお、ここでのキャリブレーションとは、前述の最大濃度調整、階調調整、及び多次色補正処理のことをいう。キャリブレーションモードキー４２１が選択されると、キャリブレーション動作がスタートする。以下、フローチャートに沿ってキャリブレーションの一連の処理を説明する。

図８は、画像形成装置１００の動作を示すフローチャートである。このフローチャートは、プリンタコントローラ１０３により実行される。まず、プリンタコントローラ１０３は、操作部１８０から画像形成要求があるかどうか、また、ホストコンピュータからＩ／Ｆ３０８を通じて画像形成要求があるかどうかを判断する（Ｓ８０１）。

画像形成要求がない場合は、プリンタコントローラ１０３は、操作部１８０から主走査シェーディングの指示があるかどうかを判断する（Ｓ８０２）。主走査シェーディングの指示は、前述したように主走査シェーディングモードキー４２２が選択されることにより行われる。主走査シェーディングの指示があった場合は、図１２で後述する主走査シェーディング補正を行う（Ｓ８０３）。

次に、プリンタコントローラ１０３は、操作部１８０からキャリブレーションの指示があるかどうかを判断する（Ｓ８０４）。キャリブレーションの指示は、前述したようにキャリブレーションモードキー４２１が選択されることにより行われる。

キャリブレーションの指示があった場合は、図９で後述する最大濃度調整を行い（Ｓ８０５）、図１０で後述する階調調整を行う（Ｓ８０６）。その後、図１１で後述する多次色補正処理を行う（Ｓ８０７）。ステップＳ８０４において、キャリブレーションの指示がない場合は、前述のステップＳ８０１に戻る。このように、多次色補正処理を行う前に最大濃度調整と階調調整を行っているのは、多次色補正処理を高精度に行うためである。

ステップＳ８０１において、画像形成要求があると判断された場合は、プリンタコントローラ１０３は、エンジン制御部１０２に対し、収納庫１１３からシート１１０を給紙するよう指示する（Ｓ８０８）。その後、プリンタコントローラ１０３は、エンジン制御部１０２に対し、シート１１０にトナー画像を形成するよう指示する（Ｓ８０９）。

そして、プリンタコントローラ１０３は、全ページの画像形成が終了したかどうかを判断する（Ｓ８１０）。全ページの画像形成が終了した場合はステップＳ８０１に戻り、終了していない場合はステップＳ８０８に戻り、次のページの画像形成を行う。

図９は、最大濃度調整の動作を示すフローチャートである。このフローチャートは、プリンタコントローラ１０３により実行される。なお、画像形成装置１００の制御は、プリンタコントローラ１０３からの指示によりエンジン制御部１０２により実行される。

まず、プリンタコントローラ１０３は、エンジン制御部１０２に対し、収納庫１１３からシート１１０を給紙するよう指示するとともに（Ｓ９０１）、シート１１０に最大濃度調整用のパッチ画像を形成するように指示する（Ｓ９０２）。次に、プリンタコントローラ１０３は、シート１１０がカラーセンサ２００に到達すると、カラーセンサ２００にパッチ画像を測定させる（Ｓ９０３）。

そして、プリンタコントローラ１０３は、濃度変換部３２４を用いて、カラーセンサ２００から出力された分光反射率データをＣＭＹＫの濃度データに変換させる（Ｓ９０４）。その後、プリンタコントローラ１０３は、変換された濃度データに基づいて帯電電位、露光強度、及び現像バイアスの補正量を算出する（Ｓ９０５）。ここで算出された補正量は、記憶部３５０に格納されて使用される。

図１０は、階調調整の動作を示すフローチャートである。このフローチャートは、プリンタコントローラ１０３により実行される。なお、画像形成装置１００の制御は、プリンタコントローラ１０３からの指示によりエンジン制御部１０２により実行される。

まず、プリンタコントローラ１０３は、エンジン制御部１０２に対し、収納庫１１３からシート１１０を給紙するよう指示するとともに（Ｓ１００１）、シート１１０に階調調整用のパッチ画像（１６階調）を形成するよう指示する（Ｓ１００２）。次に、プリンタコントローラ１０３は、シート１１０がカラーセンサ２００に到達すると、カラーセンサ２００にパッチ画像を測定させる（Ｓ１００３）。

そして、プリンタコントローラ１０３は、濃度変換部３２４を用いて、カラーセンサ２００から出力された分光反射率データをＣＭＹＫの濃度データに変換させる（Ｓ１００４）。その後、プリンタコントローラ１０３は、変換された濃度データに基づいて露光強度の補正量を算出し、階調を補正するためのＬＵＴを作成する（Ｓ１００５）。ここで算出されたＬＵＴは、ＬＵＴ部３２３に設定されて使用される。

図１１は、多次色補正処理の動作を示すフローチャートである。このフローチャートは、プリンタコントローラ１０３により実行される。なお、画像形成装置１００の制御は、プリンタコントローラ１０３からの指示によりエンジン制御部１０２により実行される。

まず、プリンタコントローラ１０３は、エンジン制御部１０２に対し、収納庫１１３からシート１１０を給紙するよう指示するとともに（Ｓ１１０１）、シート１１０に多次色補正処理用のパッチ画像を形成するよう指示する（Ｓ１１０２）。次に、プリンタコントローラ１０３は、シート１１０がカラーセンサ２００に到達すると、カラーセンサ２００にパッチ画像を測定させる（Ｓ１１０３）。

そして、プリンタコントローラ１０３は、Ｌａｂ演算部３０３を用いて、カラーセンサ２００から出力された分光反射率データから色値データ（Ｌ＊ａ＊ｂ＊）を演算する。この色値データ（Ｌ＊ａ＊ｂ＊）に基づいて、プリンタコントローラ１０３は、前述の処理によりＩＣＣプロファイルを作成し（Ｓ１１０４）、出力ＩＣＣプロファイル格納部３０５に格納する（Ｓ１１０５）。

以上のように、最大濃度調整、階調調整、及び多次色補正処理といった一連のキャリブレーションを行うことによって、画像形成装置１００における画像の濃度・階調・色味の安定性を実現でき、高精度なカラーマッチングが可能になる。

（主走査シェーディングモード）
図１２は、主走査シェーディング補正の動作を示すフローチャートである。このフローチャートは、プリンタコントローラ１０３により実行される。なお、画像形成装置１００の制御は、プリンタコントローラ１０３からの指示によりエンジン制御部１０２により実行される。

なお、以降では濃度ムラの補正について説明するものの、カラーセンサ２００を用いて測定したＬ＊ａ＊ｂ＊データから主走査方向の色ムラを測定し、この色ムラを補正するようにしても構わない。

主走査シェーディングの開始が指示されると、プリンタコントローラ１０３は、収納庫１１３からシート１１０を給紙して測定用画像（以下、テストパターンと称す）を形成するよう、エンジン制御部１０２に指示を出す（Ｓ１２０１）。

図１３に示されるように、本実施形態のテストパターンは主走査方向に延びる帯状のパターンであり、ＣＭＹＫの色毎にシート１１０上に形成される。本実施形態で使用するシートサイズはＡ４（２１０ｍｍ×２９７ｍｍ）であり、各色のテストパターンの幅は、測定領域５ｍｍに位置ズレのマージンを考慮して１０ｍｍとした。また、ＣＭＹＫ４色のテストパターンの間隔は、４つのカラーセンサ２００ａ〜２００ｄの間隔に等しくしている。

本実施形態では、余白領域を形成せずにテストパターンを出力する。このため、レーザ１０８の書出し位置を調整し通常画像出力よりもドラム上の作像幅を拡大した。

本実施形態においては、通常の画像形成時の余白を５ｍｍに設定した。一方、テストパターン形成時は、確実に余白を無くすためにＡ４幅（２９７ｍｍ）の両側にそれぞれ５ｍｍの画像領域を追加し、主走査方向の画像領域を３０７ｍｍとした。画像濃度は１００％出力である。

このテストパターンは主走査方向において余白領域無しで出力されため、中間転写体１０６及び転写ローラ１１４上には、シート１１０に転写されずにはみ出たトナーが付着している。このため、プリンタコントローラ１０３は、トナーを清掃するためのクリーニングシーケンスを実行するよう、エンジン制御部１０２に指示を出す（Ｓ１２０２）。

クリーニングシーケンスにおいて、エンジン制御部１０２は、中間転写体１０６及び転写ローラ１１４をクリーニング機構１１８及び１１９でクリーニングしながら、中間転写体１０６を１周分空回転するよう制御する。

その後、プリンタコントローラ１０３は、テストパターンを形成されたシート１１０（以後、チャートと称す）を、画像形成装置１００の外へ一旦排出するよう、エンジン制御部１０２に指示を出す（Ｓ１２０３）。チャートは、画像形成面が上向きとなるように排出される。チャートを排出する際の、チャートとカラーセンサ２００ａ〜２００ｄの位置関係は、図１４（ａ）に示される。

テストパターンは主走査方向に長い帯状のパターンであるため、テストパターンをカラーセンサ２００で測定する際には、チャートを９０度回転させて測定用給紙部にセットする必要がある。図１４（ｂ）に示されるように、時計回りに９０度向きを回転させたチャートを給紙すれば、カラーセンサ２００ａ〜２００ｄでＣＭＹＫのテストパターンを測定することができる。

このため、チャートの排出が一旦完了すると、プリンタコントローラ１０３は、操作部１８０のタッチパネルディスプレイ４０６上に、図１５に示される画面を表示する（Ｓ１２０４）。なお、チャートをセットするための測定用給紙部としては、収納庫１１３を用いるようにしてもよいし、いわゆる手差しトレイを用いるようにしてもよい。

次に、プリンタコントローラ１０３は、図１５のＯＫキーが押されるまで、つまりチャートのセットが完了するまで待つ（Ｓ１２０５）。チャートのセットが完了すると、プリンタコントローラ１０３は、チャートの給紙を開始するようエンジン制御部１０２に指示を出す（Ｓ１２０６）。

チャートの給紙を開始されると、プリンタコントローラ１０３は、カラーセンサ２００ａ〜２００ｄを用いてＣＭＹＫのテストパターンを測定する（Ｓ１２０７）。そして、プリンタコントローラ１０３は、濃度変換部３２４を用いてカラーセンサ２００ａ〜２００ｄの測定結果をＣＭＹＫの濃度値に変換する（Ｓ１２０８）。

次に、プリンタコントローラ１０３は、テストパターンを測定することにより得られたＣＭＹＫの濃度値から、主走査方向の濃度ムラを算出する（Ｓ１２０９）。主走査方向の濃度ムラの算出方法についての詳細は、後述する。

そして、プリンタコントローラ１０３は、シェーディング補正量決定部３１９により、算出した主走査方向の濃度ムラに基づきシェーディング補正量を決定する（Ｓ１２１０）。シェーディング補正量の決定方法の詳細は、後述する。

その後、プリンタコントローラ１０３は、チャートを排出し（Ｓ１２１１）、本フローチャートによる処理を終了する。

（濃度ムラの算出方法、及びシェーディング補正量の決定方法）
次に、図１２のステップＳ１２０９における濃度ムラの算出方法、及びステップＳ１２１０におけるシェーディング補正量の決定方法について説明する。

図１６は、ステップＳ１２０８で得られたテストパターンの主走査方向の濃度分布を示す図である。この例は、Ｃ（シアン）のテストパターンの測定結果を示したものであり、横軸は主走査方向の位置Ｘを示し、縦軸は光学濃度を示している。前述のように、テストパターンは濃度１００％で形成されている。

なお、ここでは一例としてＣ（シアン）についての説明を行うが、Ｍ（マゼンタ）、Ｙ（イエロー）、Ｋ（ブラック）に対しても同様の処理を行えばよい。

補正方法としては、レーザ１０８のＰＷＭの変調度を主走査方向の位置により変える方法や、レーザ１０８による照射光の強度を主走査方向の位置により変える方法が知られている。ここでは上記二つの方法について説明するものの、補正方法はこの二つの方法に限るものではない。

（１）レーザ１０８のＰＷＭの補正
レーザ１０８のＰＷＭの変調度を補正する場合、補正後の変調度は、以下の式により求められる。
Ｍ’ＰＷＭ＝ＭＰＷＭ×β（ｘ）
Ｍ’ＰＷＭ：補正後の変調度
ＭＰＷＭ ：補正前の変調度
β（ｘ） ：主走査方向の補正係数
ｘ ：主走査方向の位置

ここで、主走査方向の補正係数β（ｘ）の求め方について説明する。図１６に例示したカラーセンサ２００の測定結果において、最も低濃度の濃度値をＤｍｉｎ、主走査方向の位置ｘにおける濃度値をＤ（ｘ）とし、プリンタコントローラ１０３は濃度比α（ｘ）を以下の式に基づいて算出する。
α（ｘ）＝Ｄｍｉｎ／Ｄ（ｘ）

そして、プリンタコントローラ１０３は、濃度比α（ｘ）と主走査方向の補正係数β（ｘ）との関係（図１７（ａ））に基づいて、濃度比α（ｘ）を主走査方向の補正係数β（ｘ）に変換する。図１７（ａ）に示されるα（ｘ）とβ（ｘ）との関係は、式やテーブル等の形式で予め記憶部３５０に記憶しておく。なお、テストパターンの測定位置と測定位置との間の部分についての補正係数は、補間計算により算出される。

このようにして、プリンタコントローラ１０３は、補正後の変調度Ｍ’ＰＷＭを求め、変調度がＭ’ＰＷＭとなるように露光光を変調することにより、主走査方向の濃度ムラを補正することができる。

（２）レーザ１０８による照射光の強度の補正
レーザ１０８のＰＷＭを補正する代わりに、レーザ１０８による照射光の強度を補正しても構わない。そこで、レーザ１０８による照射光の強度を補正する場合について説明する。この場合、補正後の照射光の強度は、以下の式により求められる。
Ｐ’＝Ｐ×γ（ｘ）
Ｐ’ ：補正後の照射光の強度
Ｐ ：補正前の照射光の強度
γ（ｘ）：主走査方向の補正係数
ｘ ：主走査方向の位置

ここで、主走査方向の補正係数γ（ｘ）の求め方について説明する。図１６に例示したカラーセンサ２００の測定結果において、最も低濃度の濃度値をＤｍｉｎ、主走査方向の位置ｘにおける濃度値をＤ（ｘ）とし、プリンタコントローラ１０３は濃度比α（ｘ）を以下の式に基づいて算出する。
α（ｘ）＝Ｄｍｉｎ／Ｄ（ｘ）

そして、プリンタコントローラ１０３は、濃度比α（ｘ）と主走査方向の補正係数γ（ｘ）との関係（図１７（ｂ））に基づいて、濃度比α（ｘ）を主走査方向の補正係数γ（ｘ）に変換する。図１７（ｂ）に示されるα（ｘ）とγ（ｘ）との関係は、式やテーブル等の形式で予め記憶部３５０に記憶しておく。なお、テストパターンの測定位置と測定位置との間の部分についての補正係数は、補間計算により算出される。

このようにして、プリンタコントローラ１０３は、補正後の照射光の強度Ｐ’を求め、変調度がＰ’となるように照射光の強度を補正することにより、主走査方向の濃度ムラを補正することができる。

なお、最大濃度調整、階調調整、及び多次色補正処理を行う際には、主走査シェーディング補正の補正結果を用いて、濃度ムラを解消した状態でパッチ画像を形成する。

（効果説明）
図１６に示した濃度ムラがあった場合に、従来と同様に通常の画像形成時の余白領域をテストパターン形成時にも設定した場合、図１８のＡを測定領域とした濃度情報までしか取得できない。このため、画像形成域の最端部であるＢの中心位置の濃度を取得できず、Ａ領域からＢ領域までの濃度ムラを補正することができなかった。

一方、本実施形態のように、テストパターン形成時には余白を無くすようにすれば、Ｂ領域の情報を取得でき、画像形成領域の全域の濃度ムラを精度よく補正することができる。

［第２の実施形態］
第１の実施形態では、主走査方向の余白領域を無くすためにシートからテストパターンをはみ出して形成するようにしたが、本実施形態では、できるだけ本体内を汚さないために、シートからテストパターンがはみ出ることを防止することを目的とする。そのため、本実施形態では、カラーセンサ２００の測定領域（スポット径）に応じて、余白領域を設定することとした。以下、本実施形態の詳細を述べる。

本実施形態では、通常の画像形成領域の主走査方向の端部に測定領域の中心が来たときに、測定領域内に余白領域が入らないよう、余白領域のサイズが調整される。

図１９に余白領域と測定領域（スポット径）との関係を示す。ここで、以下の式を満たすように余白領域を設定すれば、カラーセンサ２００の測定領域に余白領域が入らない状態になる。
ｎ−ｍ≧１／２φ
φ：カラーセンサ２００のスポット径
ｎ：通常画像形成時の余白の長さ
ｍ：テストパターン形成時の余白の長さ

すなわち、テストパターン形成時は、少なくともスポット径の半分の長さ分余白の長さを短くすれば、通常の画像形成領域の端部位置を測定中心とした場合に、測定領域に余白が入らないことになる。

本実施形態では、通常画像形成時の余白の長さを５ｍｍとし、カラーセンサ２００のスポット径を５ｍｍとしたため、テストパターン形成時の余白の長さは２．５ｍｍとした。

以上で説明したように、本実施形態によれば、第１の実施形態と同様に、画像形成領域の全域の濃度ムラを精度よく補正することができる。また、本実施形態によれば、テストパターン形成時において、シートからテストパターンがはみ出ることを防止することができる。

なお、上記では濃度ムラの補正について説明したが、カラーセンサ２００を用いて測定したＬ＊ａ＊ｂ＊データから主走査方向の色ムラを測定し、この色ムラを補正するようにしても構わない。

１００ 画像形成装置
１０２ エンジン制御部
１０３ プリンタコントローラ（補正手段、制御手段）
１１０ シート
１５０ 第一定着器（定着手段）
１６０ 第二定着器（定着手段）
１８０ 操作部（表示手段）
２００ カラーセンサ（測定手段）

Claims (12)

1. シートを搬送する搬送手段と、
   前記搬送手段により搬送される前記シートに測定用画像を形成する像形成手段と、
   前記シートに形成された前記測定用画像に光を照射し、前記測定用画像からの反射光を測定する測定手段と、
   前記測定手段の測定結果に基づいて、前記搬送手段のシート搬送方向と直交する主走査方向の画像のムラを補正する補正手段と、
   前記測定用画像を形成する場合の前記シート上の前記主走査方向の余白領域を、前記測定用画像を形成しない場合の前記シート上の前記主走査方向の余白領域よりも狭くするように、前記像形成手段を制御する制御手段と、
   を有することを特徴とする画像形成装置。
2. 前記像形成手段は、前記測定用画像の前記主走査方向のサイズが、前記シートの前記主走査方向のサイズよりも大きくなるように、前記測定用画像を形成することを特徴とする請求項１記載の画像形成装置。
3. 前記像形成手段は、前記測定用画像を形成する場合、前記測定手段により照射される光のスポット径の半分の長さ分、前記主走査方向の余白領域を狭くするように、前記測定用画像を形成することを特徴とする請求項１記載の画像形成装置。
4. 前記像形成手段により前記測定用画像を形成された前記シートを、９０度回転させた状態で給紙手段にセットするよう表示する表示手段を更に有することを特徴とする請求項１記載の画像形成装置。
5. 前記測定手段は、前記反射光を波長に応じて分光し、分光された光を受光して測定することを特徴とする請求項１記載の画像形成装置。
6. 前記補正手段は、前記主走査方向の画像の濃度ムラを補正することを特徴とする請求項１記載の画像形成装置。
7. 前記補正手段は、前記主走査方向の画像の色ムラを補正することを特徴とする請求項１記載の画像形成装置。
8. 前記像形成手段は、前記測定用画像を加熱して定着させる定着手段を有し、
   前記測定手段は、前記シート搬送方向における前記定着手段の下流に設けられることを特徴とする請求項１記載の画像形成装置。
9. 前記測定用画像は、前記主走査方向に延びる帯状のパターンであることを特徴とする請求項１記載の画像形成装置。
10. 前記像形成手段は、表面を帯電された感光ドラムを前記主走査方向に露光することによって静電潜像を形成し、当該静電潜像をトナーで現像することによって前記測定用画像を形成することを特徴とする請求項１記載の画像形成装置。
11. 前記補正手段は、前記感光ドラムを露光する際の光のパルス幅変調の変調度を前記主走査方向の位置に応じて変更することで、前記主走査方向の画像のムラを補正することを特徴とする請求項１０記載の画像形成装置。
12. 前記補正手段は、前記感光ドラムを露光する際の光の強度を前記主走査方向の位置に応じて変更することで、前記主走査方向の画像のムラを補正することを特徴とする請求項１０記載の画像形成装置。

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