JP2023028374A - 画像形成装置 - Google Patents

Abstract

【課題】照り返しの影響を抑制して検出用画像の検出精度を維持する画像形成装置を提供する。【解決手段】画像形成装置１００は、画像形成条件に基づいて記録紙にジョブによるユーザ画像と画像形成条件を補正するための検出用画像を形成するプリンタ１５０と、記録紙に光を照射し、その反射光を受光することで記録紙に形成された画像を読み取るリーダ１６０と、リーダ１６０が検出用画像を読み取る際のユーザ画像による照り返し量に基づいてリーダによる検出用画像の読取結果を補正し、補正した読取結果に基づいて画像形成条件を調整するコントローラ１１０と、を備える。リーダ１６０によるユーザ画像の読取結果は、複数の領域毎に分割される。コントローラ１１０は、ユーザ画像の読取結果から得られる領域毎の輝度低下率をすべて加算して照り返し量を算出する。【選択図】図１

Description

本発明は、印刷物上に印刷する画像の画質を安定させる機能を有する画像形成装置に関する。

電子写真プロセスを用いて画像形成を行う画像形成装置では、経時変化や環境変化によって、帯電、現像、転写、定着の各プロセスの特性が変化し、印刷物に形成された画像の画像濃度や色が変化してしまうことがある。そのために画像形成装置では画像安定化制御が行われている。画像安定化制御は、像担持体上に形成した画像濃度検出用の検出用画像を光学センサにより検出し、その検出結果に基づいて印刷物に印刷する画像が適切な画像濃度となるように画像形成条件を調整する制御である。画像形成条件とは、像担持体の帯電量や、像担持体を走査するレーザの発光エネルギー量等の画像形成時の各種設定である。

画像安定化制御は、記録紙に転写される前の画像の画像濃度に基づいて行われる制御である。そのため、記録紙に転写された後の画像の画像濃度の変化は制御されない。例えば、環境変動の影響で、感光体や中間転写体から記録紙へ画像を転写する際の転写効率が変動する。転写効率の変動は、記録紙に転写された後の画像の画像濃度に影響する。このようなことから、上記のような画像安定化制御では、最終的な印刷物に形成される画像の画像濃度が安定しない。

これに対して特許文献１は、記録紙上に画像濃度の検出用画像を形成し、画像の定着後に光学センサにより検出用画像を検出し、その検出結果に基づいて画像濃度を調整する画像形成装置を開示する。記録紙の表裏面で検出用画像が重なる位置に形成された場合、いわゆる裏写りにより、画像濃度の正確な検出が困難になる可能性がある。そのために特許文献２は、記録紙の第１面の検出用画像よりも第２面の検出用画像の画像濃度を高くすることで、第２面の検出用画像の検出結果への裏写りの影響を抑制する画像形成装置を開示する。

特開２０１２－５３０８９号公報 特開２０１３－１５５７８号公報

検出用画像は、記録紙上に、印刷ジョブに応じた画像（ユーザ画像）と同時に印刷されることがある。この場合、検出用画像に近接する領域に印字されたユーザ画像による光の回り込み（以下、「照り返し」という。）が、検出用画像の検出結果に影響することがある。これは、検出用画像の検出精度の低下を招き、正確な画像形成条件の調整を行えなくなる原因となる。

本発明は、上記課題に鑑みてなされたものであり、照り返しの影響を抑制して検出用画像の検出精度を維持することができる画像形成装置を提供することを主たる目的とする。

本発明の画像形成装置は、画像形成条件に基づいて記録紙にジョブによるユーザ画像と前記画像形成条件を補正するための検出用画像を形成する画像形成手段と、前記記録紙に光を照射し、その反射光を受光することで前記記録紙に形成された画像を読み取る読取手段と、前記読取手段が前記検出用画像を読み取る際の前記ユーザ画像による照り返し量に基づいて前記読取手段による前記検出用画像の読取結果を補正し、補正した読取結果に基づいて前記画像形成条件を調整する制御手段と、を備え、前記読取手段による前記ユーザ画像の読取結果は、複数の領域毎に分割されており、前記制御手段は、前記読取手段による前記ユーザ画像の読取結果から前記領域毎の第１平均輝度値を取得し、領域毎の前記第１平均輝度値を画像濃度に変換し、変換して得られた領域毎の前記画像濃度を輝度低下率に変換し、領域毎の前記輝度低下率をすべて加算して前記照り返し量を算出することを特徴とする。

本発明によれば、照り返しの影響を抑制して検出用画像の検出精度を維持することができる。

印刷システムの構成説明図。 画像形成装置の構成図。 リーダの構成説明図。 ラインセンサの構成説明図。 画像濃度の検出用画像の例示図。 画像濃度検出処理を表すフローチャート。 ラインセンサユニットの読取位置の説明図。 印刷物による反射光の光路の説明図。 印刷物による反射光の光路の説明図。 照り返しの距離特性を表すグラフ。 画像濃度検出処理部の構成図。 メモリに格納される読取データの説明図。 ＣＰＵが処理する読取データの説明図。 輝度濃度変換特性を示すグラフ。 （ａ）、（ｂ）は、画像濃度－輝度低下率特性の説明図。 記録紙の種類毎の画像濃度－輝度低下率特性を示すグラフ。 記録紙の種類毎の照り返し量の説明図。 （ａ）、（ｂ）は、距離係数の説明図。 画像濃度検出処理を表すフローチャート。 印刷システムの変形例の構成説明図。 画像形成装置の構成図。

以下、図面を参照して実施の形態を詳細に説明する。なお、以下の実施形態は特許請求の範囲に係る発明を限定するものでなく、また実施形態で説明されている特徴の組み合わせの全てが発明の解決手段に必須のものとは限らない。

（印刷システム）
図１は、本実施形態の画像形成装置を含む印刷システムの構成説明図である。印刷システム１は、画像形成装置１００及びホストコンピュータ１０１を備える。画像形成装置１００とホストコンピュータ１０１とは、ネットワーク１０５を介して通信可能に接続される。ネットワーク１０５は、例えばＬＡＮ（Local Area Network）、ＷＡＮ（Wide Area Network）、公衆通信回線等の通信回線で構成される。なお、画像形成装置１００及びホストコンピュータ１０１は、ネットワーク１０５にそれぞれ複数接続されていてもよい。

ホストコンピュータ１０１は、例えばサーバ装置であり、ネットワーク１０５を介して画像形成装置１００へ印刷ジョブを送信する。印刷ジョブには、画像データ、印刷に使用される記録紙の種類、印刷枚数、両面又は片面印刷の指示等の印刷に必要な各種の情報が含まれる。

画像形成装置１００は、コントローラ１１０、操作パネル１２０、給紙部１４０、プリンタ１５０、及びリーダ１６０を備える。コントローラ１１０、操作パネル１２０、給紙部１４０、プリンタ１５０、及びリーダ１６０は、システムバス１１６を介して相互に通信可能に接続される。画像形成装置１００は、コントローラ１１０により、ホストコンピュータ１０１から取得した印刷ジョブに基づいてプリンタ１５０の動作を制御し、記録紙に画像データに応じた画像を形成する。

コントローラ１１０は、画像形成装置１００の各ユニットの動作を制御する。コントローラ１１０は、ＲＯＭ（Read Only Memory）１１２、ＲＡＭ（Random Access Memory）１１３、及びＣＰＵ（Central Processing Unit）１１４を備える情報処理装置である。コントローラ１１０は、通信制御部１１１、及びストレージ１１５を備える。各モジュールはシステムバス１１６を介して互いに通信可能に接続される。

通信制御部１１１は、ネットワーク１０５を介して、ホストコンピュータ１０１及び他の装置との通信を行う通信インタフェースである。ストレージ１１５は、ＨＤＤ（Hard Disk Drive）やＳＳＤ（Solid State Drive）等による大容量記憶装置である。ストレージ１１５は、コンピュータプログラムや画像形成処理（印刷処理）に用いる各種データを格納する。ＣＰＵ１１４は、ＲＯＭ１１２やストレージ１１５に格納されるコンピュータプログラムを実行して画像形成装置１００の動作を制御する。ＲＡＭ１１３は、ＣＰＵ１１４がコンピュータプログラムを実行する際のワークエリアを提供する。

操作パネル１２０は、ユーザインタフェースであり、入力インタフェース及び出力インタフェースを備える。入力インタフェースは、例えば操作ボタン、テンキー、タッチパネル等である。出力インタフェースは、例えばＬＣＤ（Liquid Crystal Display）等のディスプレイ、スピーカ等である。ユーザは、操作パネル１２０により画像形成装置１００に印刷ジョブ、コマンド、及び印刷設定等を入力することができる。操作パネル１２０は、設定画面や画像形成装置１００の状態をディスプレイに表示する。

給紙部１４０は、記録紙を収容する後述の複数の給紙段を備える。給紙部１４０は、印刷ジョブで指示される種類の記録紙を、該記録紙を収容する給紙段から給紙する。給紙段には複数枚の記録紙（記録紙束）が収容されており、最上位の記録紙から順に給紙される。給紙部１４０は、給紙段から給紙した記録紙をプリンタ１５０へ搬送する。各給紙段には、同じ種類の記録紙が収容されていてもよいが、異なる種類の記録紙が収容されていてもよい。

プリンタ１５０は、印刷ジョブに含まれる画像データに基づいて、給紙部１４０から供給される記録紙に画像を印字して印刷物を生成する。リーダ１６０は、プリンタ１５０により生成された印刷物から画像を読み取り、読取結果をコントローラ１１０へ送信する画像読取装置である。リーダ１６０が読み取る画像は、プリンタ１５０が画像形成を行う際の画像形成条件を調整するための画像（検出用画像）である。コントローラ１１０は、リーダ１６０による検出用画像の読取結果から画質等の画像状態を検出し、検出した画像状態に基づいて画像形成条件を調整する。本実施形態では、コントローラ１１０は、検出用画像から検出した画像濃度に基づいて画像形成条件を調整する。

（画像形成装置）
図２は、画像形成装置１００の構成図である。画像形成装置１００は、記録紙の搬送方向の上流側から順に給紙段１４０ａ～１４０ｅ、プリンタ１５０、リーダ１６０、及びフィニッシャ１９０を備える。給紙段１４０ａ～１４０ｅは、給紙部１４０を構成する。フィニッシャ１９０は、プリンタ１５０により生成された印刷物に後処理を行う後処理装置である。フィニッシャ１９０は、例えば、複数枚の印刷物に対するステイプル処理やソート処理、或いは記録紙に印字された検出用画像を断裁する断裁処理を行う。

プリンタ１５０は、それぞれ異なる色の画像を形成する複数の画像形成ユニットを備える。本実施形態のプリンタ１５０は、イエロー（Ｙ）、マゼンタ（Ｍ）、シアン（Ｃ）、ブラック（Ｋ）の４色の画像を形成するために、４つの画像形成ユニットを備える。各画像形成ユニットは、形成する画像の色が異なるのみであり、同様の構成で同様の動作を行う。

１つの画像形成ユニットは、感光ドラム１５３、帯電器２２０、露光器２２３、及び現像器１５２を備える。感光ドラム１５３は、表面に感光層を有するドラム形状の感光体であり、ドラム軸を中心に、不図示のモータによって矢印Ｒ１方向に回転駆動される。帯電器２２０は、回転する感光ドラム１５３の表面（感光層）を帯電させる。露光器２２３は、感光ドラム１５３の帯電された表面をレーザ光により露光する。レーザ光は、感光ドラム１５３のドラム軸方向に感光ドラム１５３の表面を走査する。レーザ光が感光ドラム１５３の表面を走査する方向がプリンタ１５０の主走査方向（図２の奥行き方向）である。これにより感光ドラム１５３の表面には静電潜像が形成される。現像器１５２は、現像剤（トナー）を用いて静電潜像を現像する。これにより感光ドラム１５３の表面に静電潜像が顕像化された画像（トナー像）が形成される。

プリンタ１５０は、各画像形成ユニットで生成されたトナー像が転写される中間転写ベルト１５４を備える。中間転写ベルト１５４は、矢印Ｒ２方向に回転駆動される。各色のトナー像は、中間転写ベルト１５４の回転に応じたタイミングで感光ドラム１５３から中間転写ベルト１５４へ転写される。これにより中間転写ベルト１５４には、各色のトナー像が重畳したフルカラーのトナー像が形成される。フルカラーのトナー像は、中間転写ベルト１５４の回転により、中間転写ベルト１５４と転写ローラ２２１とにより形成されるニップ部へ搬送される。フルカラーのトナー像は、ニップ部により記録紙へ転写される。

記録紙は、給紙部１４０の給紙段１４０ａ、１４０ｂ、１４０ｃ、１４０ｄ、１４０ｅに収容されており、各画像形成ユニットによる画像形成のタイミングに応じて給送される。記録紙の給送元となる給紙段は、印刷ジョブにより指示される。記録紙は、フルカラーのトナー像が中間転写ベルト１５４と転写ローラ２２１とにより形成されるニップ部に搬送されるタイミングで該ニップ部へ搬送される。これにより記録紙の所定の位置にトナー像が転写される。記録紙の搬送方向は、主走査方向に直交する副走査方向である。

プリンタ１５０は、加熱及び加圧することで、トナー像を記録紙に定着させる第１定着器１５５及び第２定着器１５６を備える。第１定着器１５５は、ヒータを内蔵する定着ローラと、記録紙を定着ローラに圧接させるための加圧ベルトとを備える。定着ローラ及び加圧ベルトは不図示のモータにより駆動されて記録紙を挟持搬送する。第２定着器１５６は、記録紙の搬送方向において第１定着器よりも下流側に配置される。第２定着器１５６は、第１定着器１５５を通過した記録紙上の画像に対するグロスの増加や定着性の担保に用いられる。第２定着器１５６は、ヒータを内蔵する定着ローラと、ヒータを内蔵する加圧ローラとを備える。記録紙の種類によっては、第２定着器１５６は使用されない。この場合、記録紙は、第２定着器１５６へは搬送されず、搬送経路１３０へ搬送される。そのために、第１定着器１５５の下流側には、記録紙を搬送経路１３０と第２定着器１５６とのいずれかに誘導するフラッパ１３１が設けられる。

第２定着器１５６の下流側で搬送経路１３０が合流した位置の下流側に、搬送経路１３５と排出経路１３９とが設けられる。そのために第２定着器１５６の下流側で搬送経路１３０が合流する位置には、記録紙を搬送経路１３５と排出経路１３９とのいずれかに誘導するためのフラッパ１３２が設けられる。フラッパ１３２は、例えば、両面印刷モードにおいて、第１面に画像が形成された記録紙を搬送経路１３５へ誘導する。フラッパ１３２は、例えば、フェイスアップ排紙モードにおいて、第１面に画像が形成された記録紙を排出経路１３９へ誘導する。フラッパ１３２は、例えば、フェイスダウン排紙モードにおいて、第１面に画像が形成された記録紙を搬送経路１３５へ誘導する。

搬送経路１３５へ搬送された記録紙は、反転部１３６へ搬送される。反転部１３６に搬送された記録紙は、搬送動作が一旦停止した後、搬送方向が反転される。記録紙は、反転部１３６から、フラッパ１３３により搬送経路１３５と搬送経路１３８とのいずれかに誘導される。フラッパ１３３は、例えば、両面印刷モードにおいて、スイッチバックした記録紙を、第２面に画像を印刷するために搬送経路１３８へ誘導する。搬送経路１３８へ搬送された記録紙は、中間転写ベルト１５４と転写ローラ２２１とのニップ部へ向けて搬送される。これによって、ニップ部を通過するときの記録紙の表裏が反転され、第２面への画像形成が行われる。フラッパ１３３は、例えば、フェイスダウン排紙モードにおいて、スイッチバックした記録紙を搬送経路１３５へ誘導する。フラッパ１３３により搬送経路１３５へ搬送された記録紙は、フラッパ１３４によって排出経路１３９へ誘導される。

プリンタ１５０で画像形成された記録紙は、排出経路１３９からリーダ１６０へ搬送される。リーダ１６０は、記録紙に形成された画像濃度の検出用画像を読み取る画像読取装置である。なお、記録紙には、印刷ジョブに応じたユーザ画像が検出用画像とともに印刷される。検出用画像は、ユーザ画像が印刷可能な領域外に印刷される。プリンタ１５０からリーダ１６０へ搬送された記録紙は、リーダ１６０内の搬送経路３１３を搬送される。リーダ１６０は、搬送経路３１３に原稿検出センサ３１１、及びラインセンサユニット３１２ａ、３１２ｂを備える。ラインセンサユニット３１２ａと搬送経路３１３との間には、流し読みガラス３１４ａが配置される。ラインセンサユニット３１２ｂと搬送経路３１３との間には、流し読みガラス３１４ｂが配置される。リーダ１６０は、記録紙を搬送経路３１３に搬送しながら、ラインセンサユニット３１２ａ、３１２ｂにより記録紙に印刷された検出用画像を読み取る。

原稿検出センサ３１１は、例えば、発光素子と受光素子とを有する光学センサである。原稿検出センサ３１１は、搬送経路３１３を搬送される記録紙の搬送方向先端を検出する。原稿検出センサ３１１による記録紙の先端の検出結果は、コントローラ１１０へ送信される。コントローラ１１０は、原稿検出センサ３１１による記録紙の先端の検出タイミングに基づいてリーダ１６０（ラインセンサユニット３１２ａ、３１２ｂ）による読取動作を開始する。

ラインセンサユニット３１２ａ、３１２ｂは、搬送中の記録紙に形成された検出用画像を読み取る。検出用画像は、記録紙の表面と裏面の両方に印刷される。ラインセンサユニット３１２ａ、３１２ｂは、両面に形成された検出用画像を一度の通紙で読み取るため、搬送経路３１３を挟むような位置に設けられる。画像濃度調整を実行する場合、画像形成装置１００は、ラインセンサユニット３１２ａ、３１２ｂにより検出用画像を読み取り、その読取結果から表面、裏面の両面の画像濃度を検出する。コントローラ１１０は、出力する印刷物に印刷された画像が適切な画像濃度になるように、画像濃度の検出結果に基づいて画像形成条件を調整して、画像形成処理を制御する。

（リーダ）
図３は、リーダ１６０の構成説明図である。リーダ１６０は、ラインセンサユニット３１２ａ、３１２ｂ、及び原稿検出センサ３１１の他に、画像メモリ３０３及び画像濃度検出処理部３０５を備える。ラインセンサユニット３１２ａ、３１２ｂ、画像メモリ３０３、画像濃度検出処理部３０５、及び原稿検出センサ３１１は、コントローラ１１０のＣＰＵ１１４により動作が制御される。

ラインセンサユニット３１２ａ、３１２ｂは、ラインセンサ３０１ａ、３０１ｂ、メモリ３００ａ、３００ｂ、及びＡＤコンバータ３０２ａ、３０２ｂを含む。ラインセンサ３０１ａ、３０１ｂは、例えばＣＩＳ（Contact Image Sensor）である。メモリ３００ａ、３００ｂには、対応するラインセンサ３０１ａ、３０１ｂの画素間の光量バラツキ、画素間の段差、画素間の距離等の補正情報が格納される。ＡＤコンバータ３０２ａ、３０２ｂは、ラインセンサ３０１ａ、３０１ｂによる読取結果であるアナログ信号を取得する。ＡＤコンバータ３０２ａ、３０２ｂは、取得したアナログ信号をデジタル信号に変換して、画像濃度検出処理部３０５へ送信する。デジタル信号は、Ｒ（赤）Ｇ（緑）Ｂ（青）の読取データである。

画像濃度検出処理部３０５は、ラインセンサユニット３１２ａ、３１２ｂから取得するＲＧＢの読取データから、検出用画像部分とユーザ画像部分のＲＧＢの輝度値の平均値（平均輝度値）を算出する。詳細は後述するが、ユーザ画像部分の読取結果は複数の領域毎に分割され、領域毎に平均輝度値が算出される。画像濃度検出処理部３０５は、算出した平均輝度値をＣＰＵ１１４へ送信する。ＣＰＵ１１４は、これにより平均輝度値を取得する。画像濃度検出処理部３０５は、ＦＰＧＡ（Field-Programmable Gate Array）、ＡＳＩＣ（Application Specific Integrated Circuit）等の半導体装置で構成される。画像メモリ３０３は、ＣＰＵ１１４における画像処理に必要な読取データを記憶する。

（ラインセンサ）
図４は、ラインセンサ３０１ａの構成説明図である。ラインセンサ３０１ｂも同様の構成である。ラインセンサ３０１ａは、発光部４００ａ、４００ｂ、導光体４０２ａ、４０２ｂ、レンズアレイ４０３ａ、及びセンサチップ群４０１を備える光学センサである。ラインセンサ３０１ａは、略直方体であり長手方向を主走査方向として画像を読み取る。ラインセンサ３０１ａ、３０１ｂは、主走査方向がプリンタ１５０の主走査方向と同じになるようにリーダ１６０に取り付けられる。

発光部４００ａ、４００ｂは、例えば白色発光するＬＥＤ（Light Emitting Diode）で構成される光源である。導光体４０２ａは、端部に発光部４００ａが配置されており、発光部４００ａから出射された光を記録紙に向けて照射する。導光体４０２ｂは、端部に発光部４００ｂが配置されており、発光部４００ｂから出射された光を記録紙に向けて照射する。導光体４０２ａ、４０２ｂは、主走査方向に直線状に形成される。そのためにラインセンサ３０１は、主走査方向に直線上に光を照射する。ラインセンサユニット３１２の主走査方向とプリンタ１５０の主走査方向とは同じ方向である。

レンズアレイ４０３ａは、発光部４００ａ、４００ｂから照射された光の記録紙による反射光をセンサチップ群４０１ａへ導く光学系である。センサチップ群４０１ａは、複数の光電変換素子（センサチップ）が主走査方向に直線上に並んで構成される受光部である。１つのセンサチップが１画素の画像を読み取る。本実施形態の複数のセンサチップは、３ライン構成である。１つのラインにはＲ（赤）のカラーフィルタが塗布され、他の１つのラインにはＧ（緑）のカラーフィルタが塗布され、他の１つのラインにはＢ（青）のカラーフィルタが塗布される。レンズアレイ４０３ａにより導かれた光は、センサチップ群４０１ａの各センサチップの受光面に結像される。

発光部４００ａ、４００ｂから発せられた光は、導光体４０２ａ、４０２ｂ内部を拡散していくとともに、曲率を有した箇所から出射され、記録紙の主走査方向の全域を照明する。導光体４０２ａと導光体４０２ｂとは、主走査方向に直交する副走査方向にレンズアレイ４０３ａを挟んで配置される。そのためにラインセンサ３０１ａは、レンズアレイ４０３ａ（画像読取ライン）に対して副走査方向の２方向から光を照射する両側照明構成である。ラインセンサユニット３１２ａの副走査方向とプリンタ１５０の副走査方向とは同じ方向である。

（画像濃度の検出用画像）
図５は、記録紙に形成される画像濃度の検出用画像の例示図である。本実施形態では、印刷ジョブに応じたユーザ画像に検出用画像が付加される。コントローラ１１０は、ラインセンサユニット３１２ａ、３１２ｂによる検出用画像の読取結果に基づいて画像濃度を調整する。そのために、リアルタイムな画像濃度の調整が可能である。

斜線部は、ユーザ画像の印字領域を表す。検出用画像は、記録紙の縁部に沿って形成される。図５では、記録紙の主走査方向の両端部に検出用画像が形成される。検出用画像は、一方の辺に沿って２色のテスト画像６０１、６０２が形成され、他方の辺に沿って他の２色のテスト画像６０３、６０４が形成される。本実施形態のテスト画像６０１～６０４は、イエロー、マゼンタ、シアン、ブラックの４色であるが、これに限定されない。各色のテスト画像６０１～６０４は、ユーザ画像よりも優先して印刷される。

テスト画像６０１～６０４は、それぞれ画像濃度を段階的に変化させた画像を組み合わせて構成される。図５では、テスト画像６０１～６０４が、それぞれ７個の画像が副走査方向に並んで構成される。副走査方向の両端の画像は、同じ画像濃度であり、最も画像濃度が濃くなっている。テスト画像６０１～６０４が形成される領域は、最終的にフィニッシャ１９０により断裁される領域である。そのために、最終的な印刷物には検出用画像が印刷されていない。なお、主走査方向及び副走査方向は、プリンタ１５０及びラインセンサユニット３１２ａ、３１２ｂの主走査方向及び副走査方向と同じである。

テスト画像６０１～６０４の周囲の所定範囲は白地（白地領域）となっている。ユーザ画像からテスト画像６０１～６０４までの白地部分の距離は、副走査方向の方が主走査方向よりも長くなっている。つまり、記録紙の搬送方向（副走査方向）の白地部分が、記録紙の読取方向（主走査方向）の白地部分よりも大きい。これにより検出用画像を読み取るときのユーザ画像からの照り返しの影響が一定となる。ユーザ画像による照り返しについての詳細は後述する。なお、図５のテスト画像６０１～６０４の位置は一例であり、これに限定されるものではない。

（画像濃度検出処理）
図６は、画像濃度検出処理を表すフローチャートである。この処理は、画像形成処理を行う際に行われる。ここでは、ユーザにより操作パネル１２０から原稿サイズや印刷モード等の指示が入力されることで開始される。

ＣＰＵ１１４は、操作パネル１２０から指示を取得し、該指示に基づいて印刷ジョブに必要な情報の各装置への設定や、該指示に含まれる各種パラメータのＲＡＭ１１３への保存を行うことで、モード設定を行う（Ｓ５００）。ＣＰＵ１１４は、モード設定後に操作パネル１２０によるコピー開始指示を待機する（Ｓ５０１：N）。

ＣＰＵ１１４は、コピー開始指示を取得すると（Ｓ５０１：Y）、印刷処理を開始する。印刷処理を開始したＣＰＵ１１４は、ページカウント値Ｐを０に初期化する（Ｓ５０２）。ページカウント値Ｐは、画像を印刷した記録紙の枚数を表す。コピー処理では、画像形成装置１００は、不図示のスキャナにより原稿の画像を読み取る。ＣＰＵ１１４は、プリンタ１５０により、スキャナが読み取った原稿画像を検出用画像とともに記録紙に印刷する（Ｓ５０３）。なお、プリント処置の場合には、ＣＰＵ１１４は、プリント開始指示を取得して、印刷ジョブに含まれる画像データに基づくユーザ画像を検出用画像とともに記録紙に印刷する。画像が印字された記録紙は、プリンタ１５０からリーダ１６０へ搬送される。リーダ１６０の原稿検出センサ３１１は、プリンタ１５０から搬送されてきた記録紙の先端を検出する。原稿検出センサ３１１の出力信号は、記録紙の先端を検出することで信号値が変化する。ＣＰＵ１１４は、この原稿検出センサ３１１の出力信号の信号値の変化に応じて、ページカウント値Ｐを１インクリメントする（Ｓ５０４）。

ＣＰＵ１１４は、原稿検出センサ３１１の出力信号の信号値の変化を契機にして、ラインセンサユニット３１２ａ、３１２ｂ及び画像濃度検出処理部３０５により、記録紙に印字された検出用画像の画像濃度を検出する（Ｓ５０５）。なお、ここでは画像濃度の代わりに輝度値が検出されてもよい。画像濃度の検出処理の詳細は後述する。

ＣＰＵ１１４は、ページカウント値Ｐが規定値以上となったか否かを判断する（Ｓ５０６）。規定値は、画像濃度の検出を行うために必要十分な検出用画像の数であり、ラインセンサユニット３１２ｚ、３１２ｂで読み取った記録紙の枚数により表される。規定値は予め設定される。ページカウント値Ｐが規定値未満である場合（Ｓ５０６：N）、ＣＰＵ１１４は、Ｓ５０３～Ｓ５０６の処理を、ページカウント値Ｐが規定値以上になるまで繰り返し行う。ページカウント値Ｐが規定値以上である場合（Ｓ５０６：Y）、ＣＰＵ１１４は、検出した画像濃度に基づいて、画像濃度の濃度ズレを補正するための補正値を導出する（Ｓ５０７）。この補正値に基づいて、画像形成条件が調整され、次の印刷時の画像濃度の安定化がはかられる。補正値は、基準となる画像濃度値に対する検出した画像濃度の差分である。

（ユーザ画像による照り返し）
ユーザ画像による照り返しについて説明する。図７は、ラインセンサユニット３１２ａの読取位置の説明図である。図７は、上図がラインセンサユニット３１２ａの読取位置Ｘを通過する印刷物５０１を搬送経路３１３側から見た図であり、下図が印刷物５０１の搬送方向の下流側から上流側を見た図である。

印刷物５０１は、検出用画像５０３、検出用画像５０３周辺の白地領域５０４、及びユーザ画像の印字領域５０５を含む。印刷物５０１の下面側５０１ａには、ユーザ画像の印字領域５０５にハーフトーンが均一に印字されている。なお、本実施形態ではハーフトーンが印字領域５０５全域に均一に印字されている場合について説明するが、実際には印字領域５０５には、ジョブやページ毎に明暗がさまざまなユーザ画像が印字される。検出用画像５０３には、所定領域Ａが設けられる。ラインセンサユニット３１２ａは、所定領域Ａ内の検出用画像を読み取る。印字領域５０５には、ラインセンサユニット３１２ａの主走査方向の異なる位置に所定領域Ｂ、Ｃが設けられる。所定領域Ｂの方が、所定領域Ｃよりも所定領域Ａに近い位置に設けられる。ラインセンサユニット３１２ａの読取位置Ｘに印刷物５０１が到達した時点で、所定領域Ａは白地、所定領域Ｂ、Ｃはハーフトーンである。

図８は、ラインセンサユニット３１２ａによる印刷物５０１の読み取り時の、印刷物５０１による反射光の光路の説明図である。Ａ”は所定領域Ａからの反射光である。Ｂ’、Ｃ’はそれぞれ所定領域Ｂ、Ｃからの反射光のうち、流し読みガラス３１４ａ内で反射される反射光である。流し読みガラス３１４ａの屈折条件は、以下の式１で表される。
Ｎ１＊sinθ１＝Ｎ２＊sinθ２ …（式１）
Ｎ１：空気の屈折率
Ｎ２：流し読みガラス３１４ａの屈折率
θ１：空気から流し読みガラス３１４ａへの入射角
θ２：流し読みガラス３１４ａから空気への入射角

角度θ１が大きいほど流し読みガラス３１４ａ内で全反射する成分が大きくなる。そのために所定領域Ｂ、Ｃからの反射光は、角度θ１が大きいほど強く、遠くまで到達しやすくなる。反射光Ｂ’、Ｃ’が流し読みガラス３１４ａ内を反射して所定領域Ａを照射することで、所定領域Ａから反射光Ｂ”、Ｃ”が反射される。所定領域Ａまでの距離を基準とすると、反射光Ｃ’は、反射光Ｂ’よりも流し読みガラス３１４ａ内の反射回数が多く、光強度が減衰する。そのために所定領域Ａによる反射光の強度には、反射光Ｂ”＞反射光Ｃ”の関係がある。

所定領域Ｃの反射光は、流し読みガラス３１４ａに入射される際に一部が流し読みガラス３１４ａの上面で反射されて、印刷物５０１へ戻る反射光Ｄ’となる。しかしながら反射光Ｄ’は、流し読みガラス３１４ａの上面による反射により著しく強度が減衰する。そのために、反射光Ｄ’は、印刷物５０１へ再反射して再び流し読みガラス３１４ａに入射していく成分や、印刷物５０１と流し読みガラス３１４ａとの間の反射を繰り返しながら所定領域Ａへ到達する成分が、無視できるほど小さくなる。

反射光Ｃ’が流し読みガラス３１４ａの下面で全反射せずに透過していく反射光Ｄ”も存在する。しかしながら、ラインセンサユニット３１２ａは、センサチップ群４０１のピントがレンズアレイ４０３を介して印刷物５０１に対して合うように設計されている。そのため、反射光Ｄ”は、ラインセンサ３０１ａには結像されない。

以上のような構成により、ラインセンサ３０１ａの読取領域３０１ａＡには、反射光Ａ”、反射光Ｂ”、及び反射光Ｃ”を加算した反射光が結像される。反射光Ｂ”、Ｃ”の強度は印字領域５０５の画像の明暗により変化する。例えばユーザ画像が印字されず、最低画像濃度である記録紙の下地そのものである場合、反射光Ｂ”、Ｃ”の強度が高くなる。

図９は、印字領域５０５に高画像濃度の均一な黒画像が印字された場合の、印刷物５０１による反射光の光路の説明図である。検出用画像５０３には、所定領域Ｓが設けられる。印字領域５０５には、ラインセンサユニット３１２ａの主走査方向の異なる位置に所定領域Ｔ、Ｕが設けられる。所定領域Ｔの方が、所定領域Ｕよりも所定領域Ｓに近い位置に設けられる。所定領域Ｓは白地、所定領域Ｔ、Ｕは均一な画像濃度の黒となっている。所定領域Ｓ、Ｔ、Ｕは便宜上図８とは異なる符号としているが、示す領域は所定領域Ａ、Ｂ、Ｃと同じであるものとする。

Ｔ’、Ｕ’は、それぞれ所定領域Ｔ、Ｕからの反射光のうち、流し読みガラス３１４ａ内で反射される反射光である。Ｓ”は、所定領域Ｓからの反射光である。Ｔ”、Ｕ”は、流し読みガラス３１４ａ内を反射する反射光Ｔ’、Ｕ’が、所定領域Ｓに照射されたことによる反射光を示している。所定領域Ｓの反射光が結像されるラインセンサ３０１ａの読取領域３０１ａＳには、反射光Ｓ”、反射光Ｔ”、及び反射光Ｕ”を加算した反射光が結像される。

印字領域５０５のユーザ画像が高画像濃度になるほど反射光の強度が小さくなる。そのため、反射光Ｔ”＜反射光Ｂ”、反射光Ｕ”＜反射光Ｃ”の関係がある。さらに高画像濃度になり、プリンタ１５０が印字できる最高画像濃度の画像が印字領域５０５に印字される場合、反射光Ｔ”＜＜反射光Ｂ”、反射光Ｕ”＜＜反射光Ｃ”の関係となる。この場合、ラインセンサ３０１ａの読取領域３０１ａＳには、ほぼ反射光Ｓ”（＝Ａ”）のみが結像される。これは、ラインセンサ３０１の読取領域３０１ａＳに結像される反射光が、印字領域５０５からの照り返しの影響を受けていないということを意味する。そのために、所定領域Ｓの読取結果である輝度値が正確に読み取られる。

所定領域Ａの輝度値は、印字領域５０５にユーザ画像が印字されなかった場合（記録紙の下地の場合）が最大であり、Ａ”（＝Ｓ”）＋Ｂ”＋Ｃ”が入射されたときの輝度値となる。印字領域５０５に印字されたユーザ画像が最高画像濃度の黒であった場合、所定領域Ａの輝度値は最小であり、Ａ”（＝Ｓ”）が入射されたときの輝度値となる。印字領域５０５からの照り返しの総量Oは以下の式２で定義される。
O＝（（A”+B”+C”）-A”）／A”＝ （B”+C”）／A” …（式２）

図１０は、照り返しの距離特性を表すグラフである。横軸は印字領域５０５の注目領域から所定領域Ａまでの距離を示し、縦軸は照り返し量を示す。実線Ｖは、印字領域５０５が記録紙の下地（白）であった場合の距離特性、一点鎖線Ｗは、印字領域５０５がハーフトーンであった場合の距離特性、点線Ｚは、印字領域５０５が最高画像濃度の黒であった場合の距離特性を示す。

所定領域Ａまでの距離が近い、或いは画像濃度が低いほど照り返し量は大きくなる。逆に、所定領域Ａまでの距離が遠いほど照り返し量は小さくなり、距離が所定距離Ｙになると照り返し量が０となる。印字領域５０５が最高画像濃度の黒であった場合の照り返し量を基準とし、印字領域５０５が記録紙の白地であったときの照り返し量を用いて、その間の画像濃度の画像の印字領域５０５からの照り返し量を正規化することで、照り返しの定量化が可能である。

（照り返し量の定量化）
照り返し量の定量化は、輝度値の取得、輝度濃度変換、画像濃度－輝度低下率変換、記録紙ごとの輝度低下率の補正値、距離係数及び距離面積係数の乗算、の５ステップで行われる。

（ステップ１：輝度値の取得）
図１１は、画像濃度検出処理部３０５の構成図である。画像濃度検出処理部３０５は、輝度値記憶部３０５０、輝度値読出部３０５１、及び平均輝度算出部３０５２を備える。輝度値記憶部３０５０は、色選択部３０５３、左端座標検知部３０５４、記憶領域決定部３０５５、輝度値書込部３０５６、及びメモリ３０５７を備える。輝度値記憶部３０５０は、ラインセンサ３０１ａ、３０１ｂによる印刷物の読取結果である読取データの輝度値をメモリ３０５７に記憶する。

色選択部３０５３は、ラインセンサ３０１ａ、３０１ｂから出力されるＲＧＢの読取データ（輝度値）のうちの１色の読取データを選択する。選択する色は、どの色でもよいが、左端座標の検知精度を向上するために、記録紙の色に応じて決定されることが好ましい。

左端座標検知部３０５４は、色選択部３０５３で選択された１色の読取データに基づいて、検出用画像の左端の位置を検知する。「左端」は、印刷物の搬送方向に向かって主走査方向の左端である。左端検知は、ＲＧＢの読取データのうちの１色の読取データを用い、該読取データを主走査方向の１画素目から順に閾値判定することで行われる。記録紙上（下地）は輝度が高く、検出用画像は輝度値が低くなるため、輝度値が低下する画素を検知することで左端の位置が検知される。なお、左端の検知精度が低い場合、副走査方向の複数のラインで輝度値が低下する画素を検知し、各ラインの検知結果から主走査方向の左端を検知してもよい。

記憶領域決定部３０５５は、ラインセンサユニット３１２ａ、３１２ｂから取得した読取データのうち、記憶対象となる主走査方向と副走査方向の領域（記憶範囲）を決定する。記憶領域決定部３０５５は、左端座標検知部３０５４で検知した検出用画像の左端座標、つまり検出用画像の左上の角の座標と検出用画像のサイズに基づいて記憶範囲を決定する。輝度値書込部３０５６は、記憶領域決定部３０５５で決定した記憶範囲内のＲＧＢの読取データ（輝度値）をメモリ３０５７に書き込む。

図１２は、メモリ３０５７に格納される読取データの説明図である。図中の斜線領域がメモリ３０５７に記憶される読取データの範囲（記憶範囲５０６）である。記憶範囲５０６は、左端座標から主走査方向及び副走査方向に検出用画像５０３の内側に所定距離入った位置から所定領域Ｄまでの範囲である。所定領域Ｄは、ユーザ画像の印字領域５０５内の領域であり、所定領域Ａまで照り返しが影響する限界の距離である所定距離Ｙを含む領域である。所定距離Ｙの０基準は、ユーザ画像の印字領域５０５の開始位置としているが、所定領域Ａの中心としてもよい。所定領域Ａと所定領域Ｄの間には、検出用画像５０３周辺の白地領域５０４の一部が含まれる。白地領域５０４の一部は、メモリ３０５７に一括で格納される。

ＣＰＵ１１４は、輝度値読出部３０５１を制御して、メモリ３０５７から必要な画像領域の読取データを読み出す。ＣＰＵ１１４は、読み出した読取データ（輝度値）と後段の平均輝度算出部３０５２による平均輝度値の算出結果を用いて照り返しの定量化を行う。図１３は、ＣＰＵ１１４が輝度値読出部３０５１によりメモリ３０５７から読み出して処理する読取データの説明図である。所定領域Ａは、主走査方向に３２画素、副走査方向に６４ラインである。所定領域Ｄは主走査方向に２８８画素、副走査方向に６４ラインである。各画素の輝度値を、所定領域ＡではＡ（ｘ，ｙ）、所定領域ＤではＤ（ｘ，ｙ）と表す。ｘは主走査方向の画素位置、ｙは副走査ラインを示す。

ＣＰＵ１１４が輝度値読出部３０５１及び平均輝度算出部３０５２を制御して、所定領域Ａの読取データに対して行う演算について説明する。ＣＰＵ１１４は、輝度値読出部３０５１を制御して所定領域Ａ内のすべての画素の読取データ（輝度値）を読み出す。ＣＰＵ１１４は、平均輝度算出部３０５２により、読み出した輝度値に対する平均輝度値算出結果Ａａｖｅを算出する。平均輝度値算出結果Ａａｖｅは、検出用画像の読取結果の平均値であり、後述の照り返し補正の補正対象となるデータである。

ＣＰＵ１１４が輝度値読出部３０５１及び平均輝度算出部３０５２を制御して、所定領域Ｄの読取データに対して行う演算について説明する。ＣＰＵ１１４は、輝度値読出部３０５１を制御して、第１分割領域に相当するＤ（０，０）～Ｄ（７，６３）の読取データ（輝度値）を読み出す。ＣＰＵ１１４は、平均輝度算出部３０５２により、読み出した輝度値に対する平均輝度値算出結果を算出する。平均輝度値算出結果に対して行う処理については後述する。その後、ＣＰＵ１１４は、第２分割領域に相当する領域の平均輝度値算出結果を取得して、同様の処理を行う。以降、第１６分割領域まで順番に同様の処理が行われる。

上述したように、照り返しは所定領域Ａからの距離が遠くなるほど影響が小さくなる。そのため、照り返し補正精度と、読み出し回路規模の最適化を考慮して、所定領域Ａからの距離が遠くなるに伴い、分割領域は主走査方向の幅が大きくなっている。具体的には、第７分割領域からは主走査方向の画素数を１６としており、第１２分割領域からは主走査方向の画素数を３２としている。なお、所定領域Ｄの画素数と分割領域の主走査方向の画素数はこれに限ったものではない。例えば分割領域の主走査方向の画素数はすべて同じであっても構わない。

（ステップ２：輝度濃度変換）
図１４は、輝度濃度変換特性を示すグラフである。横軸は検出用画像を測色器で読み取って得られる画像濃度、縦軸は検出用画像をラインセンサユニット３１２a、３１２ｂの補色に相当するラインセンサ３０１ａ、３０１ｂで読み取って得られる輝度値である。図１４は、一例としてマゼンタのテスト画像（検出用画像）の画像濃度と、該テスト画像をラインセンサユニット３１２a、３１２ｂのＧ（緑）のラインセンサで読み取った輝度値との特性を示している。実際には検出用画像のイエロー、マゼンタ、シアン、ブラックの色毎に特性がある。そのために、画像濃度補正を行う色に応じて輝度濃度変換特性が切り替えられる。

例えば画像濃度を補正をするテスト画像がＣ（シアン）であれば、Ｃ－Ｒの輝度濃度変換特性が用いられる。Ｍ（マゼンタ）であれば、Ｍ－Ｇの輝度濃度変換特性が用いられる。Ｙ（イエロー）であれば、Ｙ－Ｇの輝度濃度変換特性が用いられる。Ｋ（ブラック）であれば、Ｋ－Ｇの輝度濃度変換特性が用いられる。輝度濃度変換特性は、検出用画像の測色器による測色結果から得られる画像濃度と、検出用画像をラインセンサユニット３１２ａ、３１２ｂで読み取って得られる輝度値と、を紐づける特性である。輝度濃度変換特性は、開発時のデータに基づいて製品プログラムとしてＲＯＭ１１２に格納される。輝度濃度変換特性は、例えばテーブル化された輝度濃度変換特性テーブルとしてＲＯＭ１１２に格納される。

ＣＰＵ１１４は、輝度値記憶部３０５０のメモリ３０５７に記憶された輝度値を、輝度濃度変換特性のテーブルを用いて画像濃度に変換する。上述の平均輝度算出部３０５２による平均輝度値算出結果は、照り返し補正の基準を測色器基準とするために、一旦、画像濃度に変換される。例えば平均輝度値算出結果Ｈは、画像濃度Ｈ’に変換される。平均輝度値算出結果Ｉは、画像濃度Ｉ’に変換される。平均輝度値算出結果Ｉは、平均輝度値算出結果Ｈよりも小さく、画像濃度Ｉ’は画像濃度Ｈ’よりも大きい。

（ステップ３：画像濃度－輝度低下率変換）
輝度濃度変換により生成された画像濃度を輝度低下率へ変換する処理について説明する。輝度低下率とは、「着目した領域から読み取られた輝度値が、周辺の画像濃度によってどの程度低下するか」を示すスカラー量のことである。図１５は、画像濃度－輝度低下率特性の説明図である。

図１５（ａ）は、輝度低下率を導出するための特性を作成するテストチャートの例示図である。テストチャートは、検出用画像５０３’と印字領域５０５’を含む。検出用画像５０３’は、７個のテスト画像Ｍ０～Ｍ６を含む。７個のテスト画像Ｍ０～Ｍ６はすべて紙白である。検出用画像５０３’の周辺は白地領域５０４’で囲まれる。ユーザ画像は、印字領域５０５’に印字される。所定領域Ａ’は検出用画像５０３’内の領域を示す。所定領域Ｄ’は、印字領域５０５’内の領域を示す。検出用画像５０３’、白地領域５０４’、及び所定領域Ａ’のそれぞれの位置関係は、検出用画像５０３、白地領域５０４、及び所定領域Ａとまったく同じある。

所定領域Ｄ’には、テスト画像Ｍ０～Ｍ６に対応して画像濃度が異なるベタ画像Ｍ０’～Ｍ６’が印字される。ベタ画像Ｍ１’は、紙白であるためテスト画像Ｍ１と同じ画像濃度である。輝度低下率を正確に導出するためには、ベタ画像Ｍ６’が、画像形成装置１００で出力される最高画像濃度で印字されていることが好ましい。またベタ画像Ｍ２’～Ｍ５’は、４階調に限るものでなく、ベタ画像Ｍ１’～Ｍ６’内の画像濃度で、できる限り階調が多く印字されている方が好ましい。ベタ画像Ｍ０’～Ｍ６’は、予め測色器で画像濃度が測定されている。所定領域Ｄ’の主走査方向の幅は、照り返しの影響範囲以上とするのが好ましい。本実施形態では、所定領域Ｄ’の主走査方向の幅は、２８８画素としている。

開発段階においてテストチャートから読み取られた輝度値から、以下の式３により、テスト画像Ｍ０～Ｍ６毎の輝度低下率が導出される。
輝度低下率＝Ｍｎの輝度値／Ｍ１の輝度値 …（式３）
ｎ＝２～６、テスト画像Ｍ１の輝度低下率は１．０００固定

具体的には、テスト画像Ｍ１＝２１０（／２５５）である場合、テスト画像Ｍ２の輝度値が２０７であるとすると、輝度低下率＝０．９８６（小数点第三位）となる。テスト画像Ｍ６の輝度値が２００であるとすると、輝度低下率＝０．９５２（小数点第三位）となる。

図１５（ｂ）は、画像濃度－輝度低下率特性を示すグラフである。このグラフは、ベタ画像Ｍ０’～Ｍ６’を測色器により測定した結果である画像濃度及び輝度低下率をプロットすることにより作成される。横軸は、ベタ画像Ｍ１’～Ｍ６’を測色器により測定した画像濃度、縦軸は輝度低下率である。

画像濃度－輝度低下率特性は、実際には、間のデータを近似式演算や線形補間等で生成し、補正テーブルとして作成される。補正テーブルは、製品プログラムとしてＲＯＭ１１２に格納される。なお、ベタ画像Ｍ１’が紙白であるため、横軸がベタ画像Ｍ１’の画像濃度のときの輝度低下率は１．０００である。紙白の画像濃度以下の画像濃度では、すべて輝度低下率が１．０００でクリップする。

画像濃度－輝度低下率特性は、輝度濃度変換特性と同様に、色毎（イエロー、マゼンタ、シアン、ブラック）に特性がある。ＣＰＵ１１４は、画像濃度の補正を行う色に応じて、画像濃度－輝度低下率特性の補正テーブルを切り替える。具体的には、輝度濃度変換後の画像濃度Ｈ’は、マゼンタの画像濃度－輝度低下率特性に基づいて、輝度低下率Ｈ”に変換される。同様に、輝度濃度変換後の画像濃度Ｉ’は、輝度低下率Ｉ”に変換される。後の説明のため、分割領域毎の輝度低下率をＥｎとする。(ただし、ｎ＝１～１６)。

画像濃度－輝度低下率特性を求めることは、上述した照り返しの総量Oを定量的なスカラー量で正規化することと同義である。すなわち、最も照り返しの多い条件である印字領域５０５’が紙白である場合に対して、最も照り返しの少ない条件である印字領域５０５’が画像形成装置１００の出力する最高画像濃度である場合は、比率にして０．９５２～１．０００までの範囲がある。そのために輝度低下率は、印字領域５０５’のユーザ画像の画像濃度に応じて、０．９５２～１．０００の値を取り得るということになる。

（ステップ４：記録紙毎の輝度低下率の補正値）
輝度低下率の取り得る範囲は、記録紙の種類（表面状態の差異）により異なる。図１６は、記録紙の種類毎の画像濃度－輝度低下率特性を示すグラフである。

上記した輝度低下率の範囲が０．９５２～１．０００の記録紙を普通紙αとする。操作パネル１２０によりユーザが画像形成装置１００に設定する記録紙には、例えば光沢紙βや再生紙γがある。光沢紙βは、普通紙αよりも表面の粗さが少ないため、普通紙αよりも照り返しの影響度が少なくなる。そのために光沢紙βは、普通紙αに比べて輝度低下率の範囲が狭くなる。再生紙γは、普通紙αよりも表面が粗いため、普通紙αよりも多く照り返しの影響度が大きくなる。そのために再生紙γは、普通紙αに比べて輝度低下率の範囲が大きくなる。図１７は、記録紙の種類毎の照り返し量の説明図である。

印字領域５０５の画像は、記録紙の種類によらず同じ条件である。
普通紙αの印字領域５０５外の所定領域Ｓ０は、白地であり、記録紙の端部の一部を示している。Ｓ０”は、所定領域Ｓ０に照射された光の印刷物による反射光を示している。ラインセンサ３０１の所定領域３０１ａＡ’には、普通紙αの所定領域Ｓ０からの反射光が結像される。結像される反射光は、Ｓ０”＋Ｔ０”＋Ｕ０”である。Ｔ０”、Ｕ０”は、流し読みガラス３１４ａ内を反射する光による反射光である。

光沢紙βでは、白地部分による反射光Ｓ１”＋Ｔ１”＋Ｕ１”がラインセンサ３０１の所定領域３０１ａＳ１に結像する。光沢紙βは、表面の粗さが普通紙αよりも少ないため、照り返しによる反射光Ｔ１”＋Ｕ１”が反射光Ｔ０”＋Ｕ０”よりも少なくなる。反射光Ｔ１”＋Ｕ１”と反射光Ｔ０”＋Ｕ０”との差が、輝度変化率特性の差となっている。そのために光沢紙βは、普通紙αよりも輝度低下率が小さくなる。

再生紙γでは、白地部分による反射光Ｓ２”＋Ｔ２”＋Ｕ２”がラインセンサ３０１の所定領域３０１ａＳ２に結像する。再生紙γは、表面粗さが普通紙αよりも多いため、照り返しによる反射光Ｔ２”＋Ｕ２”が反射光Ｔ０”＋Ｕ０”よりも多くなる。反射光Ｔ２”＋Ｕ２”と反射光Ｔ０”＋Ｕ０”との差が、輝度変化率特性の差となっている。そのために再生紙γは、普通紙αよりも輝度低下率が大きくなる。

このように、記録紙の種類は、輝度低下率の差に影響する。そのため、ユーザ画像の画像濃度に応じた輝度低下率に、ユーザが設定した記録紙の情報（例えば種類）を加えた輝度低下率を設定する必要がある。画像濃度－輝度低下率特性を示すテーブルは、記録紙の種類毎に予めコントローラ１１０のＲＯＭ１１２に格納される。

記録紙の情報は、コントローラ１１０のＲＯＭ１１２にテーブルとして格納されている。ＣＰＵ１１４は、ＲＯＭ１１２に格納されたテーブルを参照して記録紙の情報を取得し、記録紙の種類毎に輝度低下率の補正幅を設定する。

記録紙の情報は、ＲＯＭ１１２に予め格納される他に、画像形成装置１００にメディアセンサを取り付けて、該メディアセンサの検知結果から取得されるような構成であってもよい。メディアセンサの検知結果に応じて輝度低下率の補正テーブルが新たに作成され、記録紙の種類が変更されるたびに、ウド低下率が再設定される。また、普通紙、光沢紙、再生紙といった一般的な記録紙ではない、画像形成装置１００で設定できないような規定外の記録紙の場合には、記録紙の表面、裏面毎に輝度低下率を設定してもよい。

（ステップ５：距離係数及び距離面積係数の乗算）
輝度低下率は、所定領域Ａからの距離に応じて重み付けされる。図１８は、距離に応じた重み付けに用いられる距離係数の説明図である。

図１８（ａ）は、照り返し量の距離係数特性を表すグラフである。横軸は所定領域Ａからの距離であり、縦軸は距離係数である。実線Ｖは、図１０と同様に、印字領域５０５が記録紙の下地（白）であった場合の距離特性を示す。「距離係数」とは、図１０のグラフの縦軸の「照り返し量」を１．０００で正規化した特性を表す。所定領域Ａからの所定距離Ｙは照り返しの影響範囲である。所定距離Ｙは例えば画素数で表され、本実施形態では２８８画素である。

Ｖｎ（ｎ＝１～１６）は、各分割領域の先頭画素の距離係数であり、Ｖ１＝１．０００、Ｙ＝２８８画素に相当する位置では０．０００である。Ｖ２～１６は、開発時のデータにより図１０で示した照り返し量の距離特性が既知であるため、Ｖ１＝１．０００とする正規化を行うことで決定される。本実施形態では、分割領域毎に照り返し量を処理していくため、分割領域毎の距離係数Ｊｎが以下の演算式により算出される。
分割領域毎の距離係数Ｊｎ＝（Ｖｎ+Ｖｎ+1）／２ …（式４）
（ｎ＝１～１６）

本実施形態では、簡易的に、各分割領域の先頭画素と次の分割領域の先頭画素に相当する距離係数の平均値を当該分割領域の距離係数としている。各分割領域の平均値は、先頭画素と終了画素の距離係数の平均値で求めるようにしてもよい。

さらに、分割領域毎に主走査方向の幅（画素数）が異なるため、分割領域毎の照り返しの影響度を考慮して、以下の演算式により、分割領域毎の距離面積係数Knが算出される。
分割領域毎の距離面積係数Ｋｎ＝Ｊｎ＊分割領域画素幅 …（式５）
（ｎ＝１～１６）

図１８（ｂ）は、距離係数および距離面積係数の一例を示す。これらの係数は、製品プログラムとしてＲＯＭ１１２に格納されている。ＣＰＵ１１４は、分割領域毎の輝度低下率Ｅｎに対して、距離面積係数Ｋｎを乗算することで、輝度低下率Ｅｎに対して所定領域Ａからの距離に応じた重み付けを行う。
重み付け後の輝度低下率Ｐｎ＝分割領域毎の輝度低下率Ｅｎ＊距離面積係数Ｋｎ …（式６）
（ｎ＝１～１６）

最後に、重み付け後の輝度低下率Ｐｎをすべて加算することで、照り返し量Ｐtotalが定量化される。

（照り返しの補正率算出）
ＣＰＵ１１４は、重み付け後の輝度低下率Ｐｎの加算値（照り返し量Ｐtotal）により、照り返し補正率Ｑを以下の式から算出する。
Ｑ＝Ｐmin／Ｐtotal …（式８）
なお、Ｐminは、ユーザ画像の印字領域５０５が最高画像濃度時の重み付け後の輝度低下率Ｐｎの加算値である。Ｐminは、以上説明してきた演算をユーザ画像の印字領域５０５が最高画像濃度である場合に予め算出された固定値である。

照り返し補正率Ｑは、上述した補正対象である所定領域Ａの平均輝度値算出結果Ａａｖｅに対して乗算する値である。具体的には、照り返し補正率Ｑは、照り返し量Ｐtotalが最大である場合、すなわち印字領域５０５が白地のみである場合に最小となり、Ｑmin＝０．９５２である。逆に、照り返し補正率Ｑは、照り返し量Ｐtotalが最小である場合、すなわち印字領域５０５が最高画像濃度である場合に最大となり、Ｑmax=１．０００である。

照り返し量Ｐtotalが最大である場合、所定領域Ａは照り返しの影響を最も受けている状態である。そのために照り返し量Ｑtotalは、最小であるＱmin＝０．９５４を乗算することで所定領域Ａの平均輝度値算出結果Ａａｖｅを低く補正するということを意味するスカラー量となる。照り返し量Ｐtotalが最小である場合は、そもそもユーザ画像から照り返しの影響を受けていない。そのために照り返し量Ｑtotalは、最大であるＱmax＝１．０００を乗算することで所定領域Ａの平均輝度値算出結果Ａａｖｅをそのまま何も補正しない、ということを意味するスカラー量となる。

（照り返しの補正）
以上のように、照り返し補正がなされた後の所定領域Ａの輝度平均値Ａ'''aveの算出式を式９に示す。
Ａ'''ave＝Ｑ＊Ａａｖｅ …（式９）

具体的には、印字領域５０５内の所定領域Ｄが白地であったときの所定領域Ａの輝度平均値がＡａｖｅ＝２１０（／２５５）である場合、照り返し補正後の所定領域Ａの輝度平均値Ａ'''＝２００である。これは、反射光Ａ”をラインセンサ３０１ａで受光したときのＪ輝度値と等価であり、反射光Ｂ”、ｃ”の照り返しを精度良く検知して補正することが可能であることを表す。

（画像濃度検出処理）
図１９は、図６のＳ５０５の画像濃度検出処理を表すフローチャートである。

ＣＰＵ１１４は、操作パネル１２０により設定された記録紙の情報を読み出す（Ｓ１００）。ＣＰＵ１１４は、検出用画像のテスト画像のカウント数Ｍを０に初期化する（Ｓ１０１）。カウント数Ｍは、１枚の記録紙から読み取ったテスト画像の数の把握に用いられる。カウント数Ｍが１枚の記録紙内のテスト画像の数に到達すると、検出用画像の検出が完了する。ＣＰＵ１１４は、分割領域のカウント数Ｌを０に初期化する（Ｓ１０２）。

ＣＰＵ１１４は、輝度値読出部３０５１及び平均輝度算出部３０５２により、分割領域毎の平均輝度値を取得する（Ｓ１０３）。ＣＰＵ１１４は、取得した平均輝度値を予め保持する輝度濃度変換特性に基づいて画像濃度に変換する（Ｓ１０４）。ＣＰＵ１１４は、Ｓ１０４の処理で変換した分割領域毎の画像濃度を、予め保持する画像濃度－輝度低下率特性に基づいて輝度低下率に変換し、記録紙の情報に基づいて補正値を算出する（Ｓ１０５）。ＣＰＵ１１４は、上述の輝度低下率の重み付け演算を行い、重み付けした輝度低下率を保存する（Ｓ１０６）。

ＣＰＵ１１４は、分割領域のカウント数Ｌを１インクリメントする（Ｓ１０７）。ＣＰＵ１１４は、分割領域のカウント数Ｌが所定数以上（ここでは１５以上）になるまでＳ１０３～Ｓ１０７の処理を繰り返し行う（Ｓ１０８：N）。分割領域のカウント数Ｌが所定数以上（ここでは１５以上）になると（Ｓ１０８：Y）、ＣＰＵ１１４は、重み付けした輝度低下率をすべて加算して、照り返し量Ｐtotalを算出する（Ｓ１０９）。ＣＰＵ１１４は、算出した照り返し量Ｐtotalにより照り返し補正率Ｑを算出する（Ｓ１１０）。

ＣＰＵ１１４は、輝度値読出部３０５１及び平均輝度算出部３０５２により、所定領域Ａの平均輝度値Ａａｖｅを取得する（Ｓ１１１）。ＣＰＵ１１４は、照り返し補正率Ｑを平均輝度値Ａａｖｅへ乗算することで、輝度値を補正する（Ｓ１１２）。この補正された輝度値に基づいて、検出用画像の画像濃度が決定される。

ＣＰＵ１１４は、テスト画像のカウント数Ｍを１インクリメントする（Ｓ１１３）。ＣＰＵ１１４は、テスト画像のカウント数Ｍが所定数以上（ここでは７以上）になるまでＳ１０２～Ｓ１１３の処理を繰り返し行う（Ｓ１１４：N）。テスト画像のカウント数Ｍが所定数以上（ここでは７以上）になると（Ｓ１１４：Y）、ＣＰＵ１１４は、処理を終了する。

ＣＰＵ１１４は、以上の処理をテスト画像６０１～６０４のすべてに対して行う。これにより検出用画像への近傍のユーザ画像からの照り返しの影響が精度よく検出される。そのために、各色の画像濃度の調整が、照り返しの影響を抑制して正確に行われる。

（変形例）
図２０は、印刷システムの変形例の構成説明図である。この印刷システム２は、図１の印刷システム１のリーダ１６０が検品部１６１に取り替えられた構成である。検品部１６１は、プリンタ１５０で生成された印刷物を読み取り、出力成果物として検品、調整する機能を有する。検品部１６１はＣＰＵ１６２を有する。

図２１は、画像形成装置１０２の構成図である。この画像形成装置１０２は、図２の画像形成装置１００と異なり、検品部１６１がプリンタ１５０及びフィニッシャ１９０と分離可能となっている。このような変形例の印刷システム２であっても、照り返し補正は、上述の印刷システム１と同様の処理により可能である。印刷システム２は、印刷システム１と同様の効果を得ることができる。この場合、ＣＰＵ１６２は、ＣＰＵ１１４と通信して、ＣＰＵ１１４の代わりにＳ５０５の処理を行うことができる。

以上のように各実施形態の印刷システム１、２は、記録紙に印字した検出用画像を読み取る際のユーザ画像による照り返しの影響を精度よく補正することができる。これにより、照り返しの影響を抑制して検出用画像の検出精度を維持することができ、画像形成条件の調整を高精度に行うことができる。

Claims (8)

1. 画像形成条件に基づいて記録紙にジョブによるユーザ画像と前記画像形成条件を補正するための検出用画像を形成する画像形成手段と、
   前記記録紙に光を照射し、その反射光を受光することで前記記録紙に形成された画像を読み取る読取手段と、
   前記読取手段が前記検出用画像を読み取る際の前記ユーザ画像による照り返し量に基づいて前記読取手段による前記検出用画像の読取結果を補正し、補正した読取結果に基づいて前記画像形成条件を調整する制御手段と、を備え、
   前記読取手段による前記ユーザ画像の読取結果は、複数の領域毎に分割されており、
   前記制御手段は、前記読取手段による前記ユーザ画像の読取結果から前記領域毎の第１平均輝度値を取得し、領域毎の前記第１平均輝度値を画像濃度に変換し、変換して得られた領域毎の前記画像濃度を輝度低下率に変換し、領域毎の前記輝度低下率をすべて加算して前記照り返し量を算出することを特徴とする、
   画像形成装置。
2. 前記制御手段は、前記読取手段により前記ユーザ画像を読み取って得られる輝度値に基づいて、前記照り返し量を算出することを特徴とする、
   請求項１記載の画像形成装置。
3. 前記制御手段は、前記輝度値に前記検出用画像からの距離に基づいて重み付けを行い、重み付けを行った前記輝度値に基づいて前記照り返し量を算出することを特徴とする、
   請求項２記載の画像形成装置。
4. 各領域は、前記検出用画像からの距離が遠くなるに伴い幅が大きくなっていることを特徴とする、
   請求項１～３のいずれか１項記載の画像形成装置。
5. 前記制御手段は、前記照り返し量を前記読取手段による前記検出用画像の読取結果から得られる第２平均輝度値へ乗算することで、前記読取手段による前記検出用画像の読取結果を補正することを特徴とする、
   請求項１～４のいずれか１項記載の画像形成装置。
6. 前記画像濃度を前記輝度低下率に変換する第１情報を前記記録紙の種類毎に格納する第１格納手段をさらに備えており、
   前記制御手段は、前記記録紙の種類に応じた前記第１情報に基づいて、前記画像濃度を輝度低下率に変換することを特徴とする、
   請求項１～５のいずれか１項のいずれか１項記載の画像形成装置。
7. 前記輝度値を前記画像濃度に変換する第２情報を格納する第２格納手段をさらに備えており、
   前記制御手段は、前記第２情報に基づいて、前記第１平均輝度値を画像濃度に変換することを特徴とする、
   請求項１～６のいずれか１項記載の画像形成装置。
8. 前記画像形成手段は、前記検出用画像の周囲の所定範囲を白地として前記記録紙に画像を形成することを特徴とする、
   請求項１～７のいずれか１項記載の画像形成装置。

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