JP2016106256A - 画像形成システム - Google Patents

Abstract

【課題】テストパターンを印刷して光学的に読み取る際の各部の動作状況を反映させて細線の印刷に関する補正を自動的に行うことのできる画像形成システムを提供する。【解決手段】画像形成システム５は、搬送部２１と、その搬送路上で記録紙に画像を印刷する画像形成部１０と、画像形成部１０の下流の搬送路上で記録紙を光学的に読み取って読み取り画像を取得する画像読取部２２と、制御部３１は、画像形成部１０で細線のテストパターンを記録紙に印刷し、該記録紙を画像読取部２２で読み取るテスト動作の実行を制御すると共に、テスト動作を実行した時の各部（画像形成部１０や画像読取部２２）の動作状況を示す詳細動作情報を収集し、テスト動作で取得した読み取り画像内の細線を、詳細動作情報を加味して評価して、以後の細線の印刷に係る補正を行う。【選択図】図１

Description

本発明は、印刷された記録紙上の画像を光学的に読み取って解析し、印刷時の補正にフィードバックさせる画像形成システムに関する。

印刷の精度が要求される印刷装置では、印刷装置で印刷された記録紙上の画像を、別体のスキャナで光学的に読み取り、その読み取り画像を解析して印刷時のパラメータを補正することが行われる。

特許文献１には、複写機で原稿をコピーする際に細線の線幅が太くならないように補正する技術が開示されている。この発明では、細線をプリントしたテストチャートをスキャナで読み取って解析することで原稿をスキャナで読み取る際のエッジボケを検出し、そのエッジボケの程度に応じて、スキャナで読み取った原稿の画像を印刷する際に使用する細線の補正パラメータを選択している。

特開２０１２−１７０００２号公報

印刷装置で印刷された記録紙上の画像を、別体のスキャナで光学的に読み取り、その読み取り画像を解析して印刷時のパラメータを補正する方法では、読み取られた画像の解析を、印刷時の印刷装置の詳細な動作状況や印刷条件を考慮して行うことは難しい。たとえば、印刷装置で行われた画像補正の詳細な内容や、記録紙上の画像と感光体の位置との関係を示す情報など、印刷装置内の詳細な動作状況を示す情報を印刷装置から外部へ出力させるのは難しい。また、たとえ、出力できたとしても、データ量が多いので、これを画像の解析装置に入力するには多大な手間を要する。

たとえば、記録紙にバーコードなどで印刷時の詳細情報を付加したり、図２１に示すように、印刷装置でテストパターンを印刷した際の各部の動作状況や印刷条件の詳細情報を、データベースに登録して解析装置に受け渡したりする等の工程が必要になる。さらには、解析結果を印刷装置にフィードバックするにも限界がある。

特に、細線の線幅などを補正する場合には、テストパターンの印刷時および読み取り時の機器の動作状況を考慮しなければ精度の高い補正はできない。

本発明は、上記の問題を解決しようとするものであり、テストパターンを印刷して光学的に読み取る際の各部の動作状況を反映させて細線の印刷に関する補正を自動的に行うことのできる画像形成システムを提供することを目的としている。

かかる目的を達成するための本発明の要旨とするところは、次の各項の発明に存する。

［１］記録紙を搬送する搬送部と、
前記搬送部の搬送路上で前記記録紙に画像を印刷する画像形成部と、
前記画像形成部の下流の前記搬送路上で前記記録紙を光学的に読み取って読み取り画像を取得する画像読取部と、
前記画像形成部で、所定の線幅の細線に対して、複数の異なる細線化強度をそれぞれ適用して得られた複数の細線を含むテストパターンを記録紙に印刷し、該記録紙を前記画像読取部で読み取るテスト動作の実行を制御すると共に、前記テスト動作を実行した時の前記複数の細線の各細線に適用した細線化強度の情報を収集し、前記テスト動作で取得した読み取り画像内の細線を前記情報を加味して評価して、細線の印刷に係る補正を行う補正制御部と、
を有することを特徴とする画像形成システム。

［２］前記補正制御部は、前記テスト動作で取得した読み取り画像内の前記複数の異なる細線化強度が適用された各細線の線幅と、それぞれの細線化強度を適用した場合の目標の線幅とを比較し、該比較結果に応じて、前記細線化強度の値を修正して前記細線の印刷に係る補正を行う
ことを特徴とする［１］に記載の画像形成システム。

［３］前記補正制御部は、前記テスト動作で取得した読み取り画像内の前記複数の異なる細線化強度が適用された各細線の線幅と基準の線幅とを比較し、前記基準の線幅に最も近い線幅の細線に適用した細線化強度を選択して前記細線の印刷に係る補正を行う
ことを特徴とする［１］に記載の画像形成システム。

上記発明では、複数の細線化強度の中から、目標の線幅を得るために最適な細線化強度が、テスト動作での評価結果に基づいて選択される。

本発明に係る画像形成システムによれば、テストパターンを印刷して光学的に読み取る際の各部の動作状況を反映させて細線の印刷に関する補正を自動的に行うことができる。

本発明の実施の形態に係る画像形成システムの基本的構成を示す図である。 画像形成システムの機械的な概略構成を示す図である。 画像形成システムの電気的概略構成を示すブロック図である。 画像形成システムのテスト動作に係る処理の概要を示す流れ図である。 補正値を参照して印刷する動作を示す流れ図である。 第１例に係るテストパターンを示す図である。 第１例にて作成される細線化条件テーブルの一例を示す図である。 テスト動作を複数枚の記録紙で連続して行って記録紙の搬送方向に現れる線幅のばらつきの周期を検出する様子を示す図である。 第２例のテストパターンおよび細線化強度と線幅との関係のグラフを示す図である。 第３例における二次色のトナー量と細線化強度との関係を示す図である。 第４例におけるテストパターンとレーザービームとの対応を示す図である。 ３画素分の線幅の垂直な細線を印刷する場合の各エッジ画素に適用するレーザービーム別の細線化条件を示す図である。 ４画素分の線幅の水平な細線を印刷する場合の各エッジラインに適用するレーザービーム別の細線化条件を示す図である。 第５例において、片面印刷、両面印刷の表面、両面印刷の裏面を区別して細線化条件を適用する例を示す図である。 第６例において、画像読取部の同じ位置の受光素子で読み取られたデータ同士を比較する様子を示す図である。 第６例において、受光素子と細線との位相（位置ズレ量）が所定の許容範囲に収まるもの同士を比較する様子を示す図である。 第６例のテスト動作に係る処理の流れを示す流れ図である。 第６例におけるデータベースの登録内容の一例を示す図である。 記録紙の搬送方向を搬送路の途中で変更する例を示す図である。 記録紙の向きを搬送路の途中で変更する例を示す図である。 印刷装置とスキャナが別々の装置の場合のシステム構成および補正に係るデータの受け渡しを示す図である。

以下、図面に基づき本発明の実施の形態を説明する。

図１は、本発明の実施の形態に係る画像形成システム５の基本的構成を示している。画像形成システム５は、記録紙を搬送する搬送部２１と、搬送部２１の搬送路上で記録紙に画像を印刷する画像形成部１０と、画像形成部１０の下流の搬送路上で記録紙を光学的に読み取って読み取り画像を取得する画像読取部２２と、当該画像形成システム５の動作を統括的に制御する制御部３１とを備えている。制御部３１は、画像形成部１０で細線のテストパターンを記録紙に印刷し、該記録紙を画像読取部２２で読み取るテスト動作の実行を制御すると共に、テスト動作を実行した時の各部（画像形成部１０や画像読取部２２）の動作状況を示す情報（以下、詳細動作情報とする）を収集し、テスト動作で取得した読み取り画像内の細線を、詳細動作情報を加味して評価し、以後の細線の印刷に係る補正を行う。

図２は、画像形成システム５の具体的な構成例を示している。画像形成システム５は、ネットワークなどを通じて入力された印刷データに基づくカラー画像を記録紙に印刷して出力する印刷機能、原稿を光学的に読み取って得た画像の複製を記録紙に印刷して出力するコピー機能などを備えた、所謂、複合機として構成されている。

画像形成システム５の画像形成部１０は、無端で環状に掛け渡された所定幅の中間転写ベルト１１と、この中間転写ベルト１１上に、それぞれ単一色のトナー像を形成するイエロー（Ｙ）、マゼンタ（Ｍ）、シアン（Ｃ）、ブラック（Ｋ）の色別の４つの像形成部１２Ｙ、１２Ｍ、１２Ｃ、１２Ｋと、記録紙上に形成されたトナー像を記録紙に加圧加熱して定着させる定着装置１３を備えている。

像形成部１２Ｙ、１２Ｍ、１２Ｃ、１２Ｋは、使用されるトナーの色は異なるが互いに構造は同一である。像形成部１２Ｙ、１２Ｍ、１２Ｃ、１２Ｋは、表面に静電潜像が形成される静電潜像担持体としての円筒状の感光体ドラム１４を有し、その周囲に帯電装置、現像装置、転写装置、クリーニング装置などを配置して備える。またレーザーダイオード、ポリゴンミラー、各種レンズおよびミラー等で構成されたレーザーユニット１６を備えている。

各像形成部１２Ｙ、１２Ｍ、１２Ｃ、１２Ｋにおいて、感光体ドラム１４は図示省略の駆動部に駆動されて一定方向に回転し、帯電装置は感光体ドラム１４を一様に帯電させ、レーザーユニット１６は対応する色の画像データに応じてオン／オフされたレーザービームで感光体ドラム１４を走査することによって感光体ドラム１４の表面に静電潜像を形成する。ここでは、各レーザーユニット１６は、それぞれ複数本のレーザービームを並列に走査させて、隣接する複数ライン分の静電潜像を同時に形成するようになっている。

現像装置は、感光体ドラム１４上の静電潜像をトナーによって顕像化する。感光体ドラム１４の表面に形成されたトナー像は、中間転写ベルト１１と接触する箇所で中間転写ベルト１１に転写される。クリーニング装置は、転写後に感光体ドラム１４の表面に残留するトナーをブレード等で擦って除去し回収する。

中間転写ベルト１１は複数のローラに掛け渡すようにして巻回されて図中の矢印Ａ方向に周回する。周回する過程で、Ｙ、Ｍ、Ｃ、Ｋの順に各色の画像（トナー像）が像形成部１２Ｙ、１２Ｍ、１２Ｃ、１２Ｋによって中間転写ベルト１１上に重ね合わされてフルカラーのカラー画像が合成される。このカラー画像は、二次転写位置Ｄで中間転写ベルト１１から記録紙に転写される。また、中間転写ベルト１１に残ったトナーは二次転写位置Ｄの下流に設けたクリーニング装置１７によって除去される。定着装置１３は、搬送部２１の搬送路上の二次転写位置Ｄより下流の位置に設けられている。

画像形成部１０は、搬送部２１が搬送する記録紙を給紙する給紙部２３を備えている。給紙部２３は、印刷（画像形成）に供される記録紙を多数枚収納する複数の給紙トレイ２３ａを有し、選択された給紙トレイ２３ａから記録紙を１枚ずつ搬送部２１に向けて繰り出す。

搬送部２１は、給紙トレイ２３ａから繰り出された記録紙を搬送し、二次転写位置Ｄおよび定着装置１３を通過させ、さらに画像読取部２２の読み取り位置を経て、排紙トレイに排出する機能を果たす。搬送部２１は、搬送路を構成する搬送ローラやガイドのほか、搬送ローラを駆動するモータなどで構成される。

なお、図２では図示省略したが、画像形成部１０は記録紙の表裏両面に印刷する両面印刷機能を備えている。具体的には、搬送部２１は、定着装置１３の下流で通常の搬送路から分岐し、記録紙の表裏を反転させた後、二次転写位置Ｄの上流で搬送路に合流する反転経路を備えている。画像形成システム５は、両面印刷する場合には、記録紙の表面に画像を形成して定着した後、上記の反転経路を通じて記録紙の表裏を反転させた後、記録紙の裏面に画像を形成し定着して、該記録紙を排紙トレイに排出するように動作する。

このほか画像形成システム５は、ユーザが原稿台にセットした原稿を読み取るスキャナ部２５、ユーザの操作の受け付けや各種画面の表示を行う操作パネル部２６などを備えている。

図３は、画像形成システム５の電気的概略構成を示すブロック図である。画像形成システム５は、当該画像形成システム５の動作を統括制御する制御部としてのＣＰＵ（Central Processing Unit）３１を備えている。ＣＰＵ３１にはバス３２を通じてＲＯＭ（Read Only Memory）３３、ＲＡＭ（Random Access Memory）３４、不揮発メモリ３５、ＨＤＤ（ハードディスク装置）３６、スキャナ部２５、操作パネル部２６、ネットワークＩ／Ｆ部３７、画像処理部３８、画像読取部２２、プリンタエンジン部などが接続される。

ＣＰＵ３１はＯＳ（Operating System）プログラムをベースとし、その上で、ミドルウェアやアプリケーションプログラムなどが実行される。ＲＯＭ３３には各種のプログラムが格納されており、これらのプログラムに従ってＣＰＵ３１が処理を実行することでテスト動作や細線の印刷に係る補正する動作のほか画像形成システム５の各機能が実現される。

ＲＡＭ３４はＣＰＵ３１がプログラムを実行する際に各種のデータを一時的に格納するワークメモリや画像データを格納する画像メモリなどとして使用される。

不揮発メモリ３５は、電源がオフにされても記憶が保持できる書き換え可能なメモリ（フラッシュメモリ）である。不揮発メモリ３５には、装置固有の情報や各種の設定情報などが記憶される。

ＨＤＤ３６は、大容量の不揮発の記憶装置であり、印刷データや画像データ、前述した詳細動作情報、細線を印刷する際に使用される各種の補正パラメータなどが記憶される。

プリンタエンジン部は、前述した画像形成部１０、給紙部２３、搬送部２１などを備えて構成される。プリンタエンジン部はＣＰＵ３１からの制御に基づいて動作する。

画像読取部２２は、読み取り位置を通過する記録紙に光を照射する光源と、その反射光を受けて記録紙を幅方向に１ライン分読み取るラインイメージセンサなどで構成される。画像読取部２２は、搬送部２１によって搬送される記録紙の幅方向（搬送方向に垂直方向）の１ライン分の画像の読み取り動作を繰り返し行うことで、搬送される記録紙の全面を２次元の画像として読み取る。

ここでは、画像読取部２２は記録紙の両面を同時に読み取る機能を備えている。なお、画像読取部２２を記録紙の片面のみを読み取る構成としておき、搬送部２１の反転経路を利用して記録紙の表裏を反転させることで画像読取部２２にて記録紙の両面を読み取るように構成されてもよい。この場合、反転経路は画像読取部２２の下流で搬送路から分岐するように構成される。

操作パネル部２６は、液晶ディスプレイ（ＬＣＤ…Liquid Crystal Display）、および液晶ディスプレイの画面上に設けられてペンや指などで押下された座標位置を検出するタッチパネルのほかテンキーやスタートキーなどの操作スイッチなどで構成される。操作パネル部２６は、各種の操作画面、設定画面、装置状態画面を表示するほか、ユーザからジョブの投入や設定など各種の操作を受け付ける。

スキャナ部２５は、原稿を光学的に読み取って画像データを取得する機能を果たす。スキャナ部２５は、たとえば、原稿に光を照射する光源と、その反射光を受けて原稿を幅方向に１ライン分読み取るラインイメージセンサと、ライン単位の読取位置を原稿の長さ方向に順次移動させる移動手段と、原稿からの反射光をラインイメージセンサに導いて結像させるレンズやミラーなどからなる光学経路、ラインイメージセンサの出力するアナログ画像信号をデジタルの画像データに変換する変換部などを備えて構成される。また、スキャナ部２５は、原稿台にセットされた原稿束から原稿を１枚ずつ繰り出し、読取位置を経由して排紙位置へと搬送する自動原稿搬送装置を備えている。

ネットワークＩ／Ｆ部３７は、ＬＡＮ（Local Area Network）などのネットワークを通じて接続されている外部装置などと通信を行い、たとえば、外部装置から印刷データを受信する。

画像処理部３８は、画像の拡大縮小、回転などの処理のほか、印刷データをイメージデータに変換するラスタライズ処理、画像データの圧縮、伸張処理、細線の線幅の補正に係る画像処理などを行う。また、プリンタエンジン部へ出力する印刷対象の画像データに対して各種の補正を施す機能を備えている。

図４は、画像形成システム５のテスト動作に係る処理の概要を示している。まず、テストパターンを画像形成部１０で印刷し、その印刷結果を、画像形成部１０の下流の画像読取部２２で直ちに読み取るテスト動作を実行する（ステップＳ１０１）。この際、このテスト動作の動作状況や動作条件などの詳細動作情報を取得して記憶する。

詳細動作情報は、画像形成部１０の動作状態、印字条件、画像読取部２２の動作状態、読み取り条件などを含む。たとえば、詳細動作情報には、画像形成部１０で施した画像処理の内容、どの位置にどのような線幅・濃度・色の細線が印刷されているかといったテストパターンの詳細情報、記録紙上の各画素の画像形成に係る感光体ドラム１４や中間転写ベルト１１の位置情報、各画素の画像形成（静電潜像の形成）に使用されたレーザービームの番号、現像装置の状態、両面印刷・片面印刷に関する情報、使用された記録紙の種類に関する情報、記録紙上に印刷されたテストパターンの各ドットを読み取った受光素子の位置や位相情報などがある。このほか、細線を印刷する際の補正に関連する任意の情報を詳細動作情報に含めてもよい。

次に、画像読取部２２で読み取った画像内の各細線を、上記の詳細動作情報を加味して評価する（ステップＳ１０２）。たとえば、読み取った画像内の各細線の線幅と、その細線を印刷したときの感光体ドラム１４の位置との関係から、感光体ドラム１４の位置の違いによる線幅の変動を考慮して線幅を評価する。

次に、上記の評価結果から細線を印刷する際に使用する補正値を導出する（ステップＳ１０３）。そして、この補正値と、この補正値を適用する印刷条件とを対応付けて記憶する（ステップＳ１０４）。たとえば、各補正値が適用される感光体ドラム１４の位置情報を、その補正値を適用する際の印刷条件として、補正値に対応付けて記憶する。

次に、テスト動作で取得した補正値を使用して印刷する動作について説明する。

図５は、テスト動作で取得した補正値を使用して印刷する動作の流れを示している。まず、画像形成システム５のＣＰＵ３１は、印刷対象の印刷データを解析し、印刷する画像内の細線を抽出し、それぞれの細線の色、線幅、記録紙内の位置などの情報を取得する。また、この印刷データで印刷する際の画像形成部１０の動作の詳細を、印刷開始前に認識する。たとえば、感光体ドラム１４の位置を検出し、次に印刷する記録紙上の各ラインが感光体ドラム１４のどの位置を使用して印刷されるかを認識する。

これらの情報を元に、次に印刷する画像内の各細線やエッジ部分についてそれぞれの印刷条件（線幅、色、記録紙内の位置、使用される感光体ドラム１４の位置、使用されるレーザービーム番号など）を特定する（ステップＳ１１１）。そして、各細線を印刷する際に、その細線に対して特定した印刷条件に対応付けて記憶されている補正値を適用して画像データを補正して、印刷を実行する（ステップＳ１１２）。

このように、テストパターンを画像形成部１０で印刷しこれを画像読取部２２で読み取ったときの詳細動作情報をリアルタイムに取得し、画像読取部２２の読み取り画像内の各細線を、詳細動作情報を加味して評価し、その評価結果に基づいて以後の細線の印刷に係る補正を行うので、各部の詳細な動作状況を考慮した補正が可能になる。これにより、細線の線幅等の補正を高い精度で行うことができる。

以下、テスト動作に基づく補正の具体例を説明する。

＜第１例＞
第１例では、図６に示すように、記録紙の紙面の各所に分散するように細線を印刷する。具体的には、記録紙の紙面を縦横に並ぶ多数の矩形の小領域に分割し、各小領域に、記録紙の搬送方向に垂直な水平方向の細線と記録紙の搬送方向に平行な垂直方向の細線を、所定の周期で配列したテストパターンを使用する。ここでは、各小領域内に、画像形成部１０で使用する全ての色材の色、すなわち、Ｃ、Ｍ、Ｙ、Ｋの各色の細線を格子状に配置したテストパターンを使用する。各小領域には、それぞれの小領域の位置を特定するための領域番号を与えてある。

また、テストパターンを構成する細線の線幅は、画像形成部１０の解像度において、１〜５画素に相当するように設定してある。線幅は設定変更可能である。

このテストパターンを使用したテスト動作を行い、読み取り画像を解析して、小領域別、色別、水平方向・垂直方向別に、細線の線幅、濃度の情報を取得する。

画像形成システム５のＣＰＵ３１は、印刷時に細線の線幅や濃度を補正するための補正値を上記の情報に基づいて、小領域別、色別、水平方向・垂直方向別に導出し、図７に示すような形式の細線化条件テーブル５０を作成して記憶する。

そして、以後、細線を印刷する場合は、細線化条件テーブル５０を参照して各細線の線幅や濃度を補正する。具体的には、印刷対象の細線が属する小領域、その細線の色、その細線の向きに応じた補正値を細線化条件テーブル５０から取得し、この補正値を使用してその細線に係る画像データを補正して印刷を行う。

ここでは、印刷された細線の線幅と濃度が目標の線幅と濃度になるように、ばらつきを抑制する補正を行う。たとえば、線幅や濃度のばらつきが所定の閾値以上か否かを判断し、閾値以上の場合に、目標の線幅、濃度になるように補正を行う。目標の線幅と濃度は、テスト動作で取得したばらつきの平均から求める、あるいは、予め定めた値を使用する。

なお、図８に示すように、線幅のばらつきに、記録紙の搬送方向に沿った方向（垂直方向）の周期性が存在する場合には、テスト動作を複数枚の記録紙で連続して行い、これら連続する複数枚の記録紙の読み取り画像から、記録紙の搬送方向に現れる線幅のばらつきの周期を検出し、この検出した周期に合わせて線幅の補正値を切り替える。複数枚の記録紙に跨る長い周期のばらつきを検出する際には、使用するテストパターンをこの検出に適したテストパターンに設定する。

＜第２例＞
テストパターンとして、所定の細線の線幅を、複数種類の候補の補正パラメータのそれぞれで補正した複数種類の細線を含むものを使用し、テスト動作の評価結果を各候補の補正パラメータの値の修正にフィードバックする。

図９（ａ）は、同じ線幅（たとえば８画素の幅）の基準ラインに対して、異なる補正条件（細線化条件）を適用した複数種類のラインを含むテストパターンを示している。図中の第１細線６１は、細線化強度１００％の補正条件を適用したラインであり、第２細線６２は、細線化強度７５％の補正条件を適用したラインであり、第３細線６３は、細線化強度５０％の補正条件を適用したラインであり、第４細線６４は、細線化強度２５％の補正条件を適用したラインであり、第５細線６５は、細線化強度０％の補正条件（補正なし）を適用したラインである。細線化強度が１００％に近いほど、線幅が細く補正される。

画像形成システム５のＣＰＵ３１は、上記のテストパターンを使用したテスト動作で取得した読み取り画像内の各細線の線幅と、それぞれの細線化強度を適用した場合の目標の線幅とを比較し、この比較結果に基づいて、各細線化強度に対応付けされている補正パラメータの値を修正する。テスト動作で収集する詳細動作情報は、記録紙内での各細線の位置、それぞれの細線に適用した細線化強度などである。これを参照することで、画像形成システム５のＣＰＵ３１は、読み取り画像内の各細線がどの細線化強度を適応したものかを認識する。

図９（ｂ）は、各細線化強度での目標の線幅と、テストパターンを印刷して読み取った画像から得た各細線化強度の細線の線幅（実測の線幅とする）との関係をグラフ化して示している。各細線化強度に対応付けされている補正パラメータの値を、それぞれの細線化強度での実測の線幅と目標の線幅との差がなくなるように、補正する。たとえば、複数の候補の補正パラメータに対する実測の線幅から、目標の線幅を得るための補正パラメータの値を推定し、その推定値に補正する。

より詳細な調整を行うためには、値を少しずつ異ならせた多数の補正パラメータによる多数の細線をテストパターンとして印刷し、補正パラメータの値と実測の線幅との関係を示すグラフを作成する。そして、このグラフ上での線幅が目標の線幅と一致する箇所の補正パラメータの値をそれぞれの細線化強度について求め、求めた補正パラメータの値に、それぞれの細線化強度の補正パラメータの値を修正すればよい。

＜第２例の変形例＞
テストパターンとして、所定の細線の線幅を複数種類の候補の補正パラメータのそれぞれで補正した複数種類の細線を含むものを使用し、テスト動作の評価結果から、印刷に使用する候補の補正パラメータを選択する。

画像形成システム５のＣＰＵ３１は、図９（ａ）と同様のテストパターンを使用したテスト動作で取得した読み取り画像内の各細線の線幅（実測の線幅）と、予め定めた基準の線幅とを比較し、その比較結果から、印刷に使用する補正パラメータ、すなわち、細線化強度を選択する。たとえば、実測の線幅が基準の線幅に最も近い細線化強度を選択する。

＜第３例＞
２色の色材（たとえば、ＣとＭ）を組み合わせて表される二次色の細線に関する線幅の補正を行う。

テストパターンは、第１色と第２色の色材（たとえば、ＣとＭ）を組み合わせて表される二次色の細線と、第１色の色材のみで表される第１色の細線と、第２色の色材のみで表される第２色の細線とを含む。これらの細線は、１つのテストパターンに含まれて１回のテスト動作でデータを取得することが望ましいが、別々のテストパターンに分けて、別々にテスト動作を行ってもかまわない。

画像形成システム５のＣＰＵ３１は、上記のテストパターンを使用してテスト動作を行い、該テスト動作で得た読み取り画像内の二次色の細線の線幅と第１色の細線の線幅と第２色の細線の線幅を求める。そして、これらの３つの線幅に基づいて、任意量の第１色の色材と任意量の第２色とを組み合わせた任意の二次色の細線に対する線幅の補正パラメータを求めて該任意の二次色の細線の印刷に係る補正を行う。

たとえば、第１色の細線をＣ色でトナー量１００％の細線とし、第２色の細線をＭ色でトナー量１００％の細線とし、二次色の細線をトナー量１００％のＣ色とトナー量１００％のＭ色を組み合わせた細線とする。

このような細線を含むテストパターンでテスト動作を行うことで、画像形成システム５のＣＰＵ３１は、第１色の細線（Ｃ色でトナー量１００％）を印刷する際の線幅の補正量（線幅を目標値にするための細線化強度Ｈ１）と、第２色の細線（Ｍ色でトナー量１００％）を印刷する際の線幅の補正量（線幅を目標値にするための細線化強度Ｈ２）と、二次色の細線（Ｃ色トナー量１００％＋Ｍ色トナー量１００％）を印刷する際の線幅の補正量（線幅を目標値にするための細線化強度Ｈ３）とを求める。テスト動作時に収集した詳細動作情報は、第１色、第２色、二次色の各細線がどの位置に印刷されているかを示す情報や、それぞれの細線で使用された各色成分のトナー量を示す情報などを含む。

図１０は、上記の３点の細線化強度Ｈ１、Ｈ２、Ｈ３から求めた、Ｃ色とＭ色を組み合わせた二次色であってトナーの総量が１００％を越える二次色に対して適用する細線化強度を示すグラフである。Ｈ１とＨ３を結ぶ直線は、Ｃ色１００％＋Ｍ色０〜１００％の二次色に対する細線化強度を示している。Ｈ２とＨ３を結ぶ直線は、Ｍ色１００％＋Ｃ色０〜１００％の二次色に対する細線化強度を示している。これらの直線で囲まれたグレーの範囲は、Ｃ色とＭ色とを合わせたトナー量が１００％〜２００％でそれらの構成比率が任意の場合の細線化強度の取り得る範囲を示している。

図１０のグラフを参照することで、Ｃ色とＭ色のトナーの総量とそれらの構成比率が分かれば、その二次色に対する適切な細線化強度を求めることができる。たとえば、トナーの総量が１４０％の場合でＣ色とＭ色の構成比が４：６の場合、該二次色に対する細線化強度＝（Ｃ色１００％＋Ｍ色４０％のときの細線化強度Ｊ１）×０．６＋（Ｍ色１００％＋Ｃ色４０％のときの細線化強度Ｊ２）×０．４、として求める。

なお、上記のテスト動作で得た読み取り画像内の二次色の細線の線幅を、２色の色材を中間転写ベルト１１上で重ね合わせるときの位置ズレ（レジストずれ）による線幅の増加分を差し引いた値に補正した上で、上記のグラフを作成する。これにより、レジストずれに起因した線幅の増加分を除くことができ、トナーを重ね合わせたことによって生じたトナーの飛び散りによる線幅の太りのみに対応した補正を行うことができる。なお、レジストずれは、別途の方法で補正される。

＜第４例＞
細線のエッジの画素を画像形成（静電潜像を形成）したレーザービーム別に線幅の補正を行う。

前述したように画像形成部１０の各色のレーザーユニット１６は、複数本のレーザービームを同時に走査させて、複数ライン分の静電潜像を同時に感光体ドラム１４上に形成する。細線の線幅は、レーザービームの個体差にも依存するので、各細線のエッジの画素の静電潜像を形成したレーザービームを特定して、テスト動作での読み取り画像内の細線の線幅を評価する。さらに、以後の印刷において、各細線のエッジの画素がどのレーザービームを使用して画像形成されるかを特定し、その特定したレーザービームに対応した線幅の補正パラメータを使用する。

たとえば、図１１に示すように、テスト動作において、すべてのレーザービームで、線幅が１画素分の水平な細線（レーザービームの走査方向に延びる直線）を印刷して評価する。そして、レーザービーム１で画像形成された細線を評価して得た細線化条件をレーザービーム１の細線化条件として登録する。レーザービーム２で画像形成された細線を評価して得た細線化条件をレーザービーム２の細線化条件として登録する。レーザービーム３、４についても同様に行って、レーザービーム別の細線化条件を取得する。

その後、細線やエッジの印刷において、細線やエッジの画素の画像形成に使用されるレーザービームを特定し、その特定したレーザービームに対応する細線化条件を適用する。

なお、画像形成システム５の制御部３１は、各ラインの画像データをどのレーザービームに振り分けるかを管理し制御しているので、各画素の画像形成にどのレーザービームが使用されたかを画像形成システム５の制御部３１は認識している。すなわち、テスト動作時の詳細動作情報として、どの画素がどのレーザービームで画像形成されたかを示す情報を収集し、これを用いて線幅の評価を行う。

図１２は、３画素分の線幅の垂直（レーザービームの走査方向に垂直）な細線を印刷する場合を例示している。この場合、垂直方向の画素位置によって画像形成に使用されるレーザービームが異なるので、細線のエッジの画素について、垂直方向の画素位置毎に、適応する細線化条件を切り替える。

図１３は、４画素分の線幅の水平な細線（レーザービームの走査方向の細線）を印刷する場合を例示している。この細線の上部のエッジを構成するラインの各画素は、レーザービーム３で画像形成されるので、当該ラインにはレーザービーム３の細線化条件を適用して画像データを補正して印刷する。また、この細線の下部のエッジを構成するラインの各画素は、レーザービーム２で画像形成されるので、当該ラインはレーザービーム２の細線化条件を適用して画像データを補正して印刷する。

＜第５例＞
片面印刷、両面印刷の表面、裏面の違いに応じて補正パラメータを変更する。

テスト動作を片面印刷モードで行うと共に、両面印刷モードでも行い、これらのテスト動作の読み取り画像の評価を、片面印刷と、両面印刷の表面と、両面印刷の裏面とを区別して行う。そして、片面印刷に対する細線化条件と、両面印刷の表面に対する細線化条件と、両面印刷の裏面に対する細線化条件を取得して登録する。この場合、テスト動作において画像読取部２２が読み取っている紙面が片面印刷の記録面であるか、両面印刷の表面であるか、両面印刷の裏面であるかは、テスト動作を実行した際の詳細動作情報から認識される。

図１４に示すように、片面印刷する場合は、片面印刷用の細線化条件を適用し、両面印刷の表面を印刷する場合は、両面印刷の表面用の細線化条件を適用し、両面印刷の裏面を印刷する場合は、両面印刷の裏面用の細線化条件を適用して画像補正を行う。

＜第６例＞
細線の読み取りに使用された画像読取部２２の受光素子を特定することで、読み取り時のばらつきを勘案して、読み取り画像内の細線を評価する。

たとえば、同じテストパターンを一定期間毎（たとえば、１００枚印刷する毎）に印刷し、細線の線幅が変動したか否かを監視し、変動した場合に補正を行う。このとき、図１５に示すように、画像読取部２２の同じ位置の受光素子で読み取られたデータ同士を比較し、同じ細線であっても異なる受光素子で読み取られた場合のデータは比較対照から除外する。

図１５の例では、細線６０は、第１回のテスト動作では受光素子６１と受光素子６２で読み取られ、第２回のテスト動作では受光素子６２と受光素子６３で読み取られ、第３回のテスト動作では受光素子６１と受光素子６２で読み取られている。そのため、第１回のテスト動作で取得した細線６０の線幅の測定結果と、第３回のテスト動作で取得した細線６０の線幅の測定結果とを比較して線幅の変化を検出する。第２回のテスト動作で取得した細線６０の線幅の測定結果は使用しない。

また、図１６に示すように、受光素子と細線との位相（位置ズレ量）が所定の許容範囲に収まるもの同士を比較し、同じ細線であっても位相のズレが許容範囲を超えるデータは比較対照から除外する。許容範囲はたとえば、４分の１画素〜６分の１画素程度に設定される。許容範囲は任意に設定変更可能になっている。

図１６の例では、細線６０は、第１回のテスト動作では受光素子６１と受光素子６２で読み取られ（位相ズレなし）、第２回のテスト動作では受光素子６１、６２、６３に跨る位置で読み取られ（２分の１画素の位相ズレ）、第３回のテスト動作では受光素子６２と受光素子６３で読み取られている（位相ズレなし）。第１回と第３回では読み取りに使用された受光素子は異なるものの、位相は同じなので、第１回のテスト動作で取得した細線６０の線幅の測定結果と、第３回のテスト動作で取得した細線６０の線幅の測定結果とを比較して線幅の変化を検出する。第２回のテスト動作で取得した細線６０の線幅の測定結果は、他の測定時に比べて、受光素子の位相が２分の１画素分ずれているので使用しない。

図１７は、読み取り時の読み取り位置のばらつきを勘案して読み取り画像内の細線を評価する場合の処理の流れを示している。まず、線幅のテストパターンを画像形成部１０で印刷し（ステップＳ２０１）、その下流の画像読取部２２で直ちにその印刷結果を読み取る（ステップＳ２０２）。

次に、読み取り画像内の線幅を評価する（ステップＳ２０３）と共に、各細線の読み取りに使用された画像読取部２２の受光素子の画素位置の情報から、各細線の評価結果を読み取り位置状態（受光素子の絶対位置や位相）で分類する。たとえば、位相を基準とする場合、１画素分のずれを３６０度として、０度以上４５度未満を位置分類１、４５度以上９０度未満を位置分類２、９０度以上１３５度未満を位置分類３、……、のように分類する（ステップＳ２０４）。

次に、各細線の評価結果を、読み取り位置状態で分類してデータベースに登録する（ステップＳ２０５）。図１８は、データベースの登録内容の一例を示している。データベースには、同じ位置分類における最新の線幅評価結果および細線化条件がその登録日時と共に登録される。

図１７に戻って説明を続ける。次に、画像形成システム５のＣＰＵ３１は、上記のデータベースを参照して、以前の評価結果と今回の評価結果を比較する（ステップＳ２０６）。このとき、読み取り位置状態の分類が同じ評価結果同士を比較する。異なる分類では比較しない。比較の結果、線幅に一定以上の変化が生じている場合は、線幅補正条件を変更して（ステップＳ２０７）、本処理を終了する。

なお、テストパターンを記録紙上のユーザが使用可能な有効領域の枠外に印刷するようにして、図１８に示す動作を印刷毎に常に行い、線幅の評価結果を常にフィードバックするように構成してもよい。

次に、テスト動作をより精度を高めて行うために付加する機械的構成について説明する。

画像形成部１０で印刷した記録紙の向き、または搬送方向を変更する機構を設け、印刷時に搬送方向に沿って描かれた細線以外についても、画像読取部２２の特定の受光素子で読み取りできるようにする。

図１９は、記録紙の搬送方向を搬送路の途中で変更する例を示している。画像形成部１０では印字ヘッドの方向（レーザービームのスキャン方向）に対して直交する方向に記録紙を搬送し、画像形成部１０と画像読取部２２との間で、記録紙の搬送方向を、変更部によって９０度変更する。これにより、画像形成部１０で搬送方向と直交する方向に印刷した１ラインの全体を画像読取部２２の読み取りヘッド内の同一受光素子で読み取ることが可能になる。

図２０は、搬送路の途中で記録紙の向きを変更する場合を示している。画像形成部１０では印字ヘッドの方向に対して直交する方向に記録紙を搬送し、画像形成部１０と画像読取部２２との間で変更部によって記録紙を９０度回転させることで、記録紙の向きを９０度変更している。これにより、画像形成部１０で搬送方向と直交する方向に印刷した１ラインの全体を画像読取部２２の読み取りヘッド内の同一受光素子で読み取ることが可能になる。

なお、図１９、図２０の例では、搬送方向や記録紙の向きを９０度変更する例を示したが、任意の角度に変更可能な構成にすれば、画像形成部１０での記録紙の搬送方向に対して任意の角度に傾斜した直線の全体を、画像読取部２２の同一受光素子で読み取ることが可能になる。

以上説明したように、画像形成システム５では、テスト動作を行った際の各部の詳細動作情報を収集し、これを加味して、画像読取部２２での読み取り結果を評価して線幅の補正を行うので、高い精度で細線の線幅等を補正することができる。

以上、本発明の実施の形態を図面によって説明してきたが、具体的な構成は実施の形態に示したものに限られるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲における変更や追加があっても本発明に含まれる。

たとえば、テスト動作は、予め設定された周期で行われる。また、その周期の設定、すなわち、細線化条件などの補正パラメータの更新周期の設定をユーザから受け付け、その設定された更新周期毎にテスト動作を行って補正パラメータを更新する。また、テストパターンを記録紙の周縁などの有効領域外に印刷する場合には、印刷毎にテスト動作を行ってその評価結果を補正にフィードバックする構成でもよい。

本発明は、実施の形態で示した第１例から第６例に限定されず、詳細動作情報を加味して細線の評価を行う任意の場合に適用される。

実施の形態では画像形成システム５として複合機を例示したがスキャナ部２５などを具備しなくてもよく、画像形成部１０と画像形成部１０の出力した記録紙を画像形成部１０の下流の搬送路上で読み取る画像読取部２２とを備えた印刷装置であればよい。

画像形成部１０での画像形成方法は実施の形態で示したように、電子写真方式に限定されるものではない。インクジェット方式などでもかまわない。

５…画像形成システム
１０…画像形成部
１１…中間転写ベルト
１２、１２Ｙ、１２Ｍ、１２Ｃ、１２Ｋ…像形成部
１３…定着装置
１４…感光体ドラム
１６…レーザーユニット
１７…クリーニング装置
２１…搬送部
２２…画像読取部
２３…給紙部
２３ａ…給紙トレイ
２５…スキャナ部
２６…操作パネル部
３１…ＣＰＵ（制御部）
３２…バス
３３…ＲＯＭ
３４…ＲＡＭ
３５…不揮発メモリ
３６…ＨＤＤ
３７…ネットワークＩ／Ｆ部
３８…画像処理部
５０…細線化条件テーブル
６０…細線
６１〜６５…受光素子
Ａ…中間転写ベルトの周回方向
Ｄ…二次転写位置

Claims (3)

1. 記録紙を搬送する搬送部と、
   前記搬送部の搬送路上で前記記録紙に画像を印刷する画像形成部と、
   前記画像形成部の下流の前記搬送路上で前記記録紙を光学的に読み取って読み取り画像を取得する画像読取部と、
   前記画像形成部で、所定の線幅の細線に対して、複数の異なる細線化強度をそれぞれ適用して得られた複数の細線を含むテストパターンを記録紙に印刷し、該記録紙を前記画像読取部で読み取るテスト動作の実行を制御すると共に、前記テスト動作を実行した時の前記複数の細線の各細線に適用した細線化強度の情報を収集し、前記テスト動作で取得した読み取り画像内の細線を前記情報を加味して評価して、細線の印刷に係る補正を行う補正制御部と、
   を有することを特徴とする画像形成システム。
2. 前記補正制御部は、前記テスト動作で取得した読み取り画像内の前記複数の異なる細線化強度が適用された各細線の線幅と、それぞれの細線化強度を適用した場合の目標の線幅とを比較し、該比較結果に応じて、前記細線化強度の値を修正して前記細線の印刷に係る補正を行う
   ことを特徴とする請求項１に記載の画像形成システム。
3. 前記補正制御部は、前記テスト動作で取得した読み取り画像内の前記複数の異なる細線化強度が適用された各細線の線幅と基準の線幅とを比較し、前記基準の線幅に最も近い線幅の細線に適用した細線化強度を選択して前記細線の印刷に係る補正を行う
   ことを特徴とする請求項１に記載の画像形成システム。