JP4561420B2 - 画像形成装置及びその露光制御方法 - Google Patents

Description

本発明は、電子写真方式の画像形成装置に関し、特にその露光補正制御に関する。

電子写真方式の画像形成装置の露光補正に関し、特許文献１に示される装置では、所定濃度のテスト画像を印刷してそれを読み取ることで感光体ドラムの主走査方向（感光体の軸方向）に沿った濃度分布を求め、その濃度分布の逆プロファイルの補正データを作成し、主走査方向に沿った各位置における露光強度をその補正データに従って補正することで、主走査方向の濃度むらを抑制している。

また特許文献２に示される装置は、上述と同様の手法を副走査方向（感光体ドラムの回転方向）について適用したものであり、副走査方向の濃度むらを抑制している。

これら従来技術は、いずれもある特定の階調（例えばＣin（入力濃度）＝６０％）において、主走査方向又は副走査方向での各点の濃度を一定にするように露光量を補正するものである。

しかしながら、濃度分布は全ての階調で同様の傾きを持つとは限らない。例えば、現像ロールと感光体ドラムとの距離によって生じる濃度むらは、階調によって逆転することがよく知られている。したがって、ある階調を基準に決めた露光補正量では、濃度むらの傾向が異なる他の階調では濃度むらを解消できない。

本出願人による特許文献３では、このような問題に対処するため、次のような手法を提案している。この手法では、複数の階調の各々についてのテストパターンを、それぞれ主走査方向の露光量パターンを様々に変えながら印刷し、その印刷結果を読み取ることにより、各階調について、露光量パターンごとの主走査方向での最大色差を求める。そして、この最大色差の情報に基づき、それら複数の階調の全体（トータル）での色差が最良となる露光量パターンを求め、その露光量パターンを用いて主走査方向の露光制御を行う。

特開平１１−１１２８０９号公報 特開平１１−１１２８１０号公報 特開２００４−１３８６０９号公報

電子写真方式における面内の濃度むらは、主走査方向だけでなく、副走査方向についても存在する。特許文献３の技術は、主走査方向の濃度むら低減には効果があるが、副走査方向の濃度むらについては考慮していない。なお、特許文献２の方式は、副走査方向について濃度むらを低減するものであるが、複数の階調についてのトータルな補正は行えない。

本発明は、主走査方向についての露光補正に対し、副走査方向での印刷むらの影響を反映させることができるようにするものである。

本発明に係る画像形成装置は、電子写真方式のプリントエンジンを備える画像形成装置であって、前記プリントエンジンにおける基準となる露光量に対する露光補正量の、前記プリントエンジンの備える感光体の主走査方向における一方端から他方端への変化を示す主走査方向露光量補正パターンとして、前記主走査方向について前記露光補正量の変化のパターンが異なる主走査方向露光量補正パターンを複数有し、前記プリントエンジンで用いられる各トナー単体又はそれらトナーの組み合わせにより表される色である検査対象の複数の色の各々について、前記感光体の前記主走査方向の一方端から他方端までに跨って当該色の領域が形成された主走査方向用のテストチャートを、前記トナーごとに当該トナー以外のトナーについては主走査方向露光量補正パターンを固定し当該トナーについての主走査方向露光量補正パターンを前記複数の主走査方向露光量補正パターンの中から１つ選ぶごとに、選んだ主走査方向露光量補正パターンに従って前記主走査方向に沿って露光量を変化させながら露光することで用紙又は中間転写体に画像形成し、その画像形成の結果を読み取ることにより、当該画像形成の結果における当該色についての主走査方向での色の差を示す色差指標を求め、求めた前記複数の色の各々についての前記主走査方向露光量パターンごとについての前記色差指標に基づき、前記トナーごとに当該トナー以外のトナーについては主走査方向露光量補正パターンを固定して当該トナーについての主走査方向露光量補正パターンを変えた場合において色差指標が最良となる当該トナーについての主走査方向露光量補正パターンを求め、求めた前記トナーごとの主走査方向露光量補正パターンに基づき前記プリントエンジンに露光を行わせる主走査露光制御手段を備えた画像形成装置において、前記検査対象の複数の色のそれぞれについて、その色の領域が、前記感光体の前記主走査方向での同一位置において前記感光体の円周全体以上の長さに渡って分布したチャートである副走査方向用のテストチャートを前記プリントエンジンで画像形成した結果を読み取り、その読み取り結果に基づき、前記検査対象の複数の色の各々について、当該色の画像を露光して画像形成する場合に生じる副走査方向での色の差を示す色差指標を求める副走査色差算出手段と、前記複数の色の各々についての前記主走査方向露光量補正パターンごとの前記主走査方向での色差指標を、当該色についての前記副走査方向での色差指標を加算することで補正する主走査色差補正手段と、を備え、前記主走査露光制御手段が、前記主走査色差補正手段により補正された前記複数の色の各々についての前記主走査方向露光量補正パターンごとの色差指標に基づき、前記トナーごとに当該トナー以外のトナーについては主走査方向露光量補正パターンを固定して当該トナーについての主走査方向露光量補正パターンを変えた場合において色差指標が最良となる当該トナーについての主走査方向露光量補正パターンを求める、ことを特徴とする。

この発明における「色」は、画像形成装置に対する入力画像情報に表される色である。１つのトナーで表現される単色において入力階調（濃度）が違うものはそれぞれ別々の「色」である。また、複数色のトナーにより表現される多重色の場合は、多重色を構成する各単色の入力階調の組合せが異なれば別の「色」として扱う。したがって、「検査対象の複数の色」は、色相の異なる複数の「色」から構成される場合に限らず、単色の階調違いの複数の「色」から構成される場合もある。

本発明によれば、テストチャートの読取結果から各色の副走査方向での色の差を示す色差指標を求め、主走査方向露光量パターンごとの各色の色差指標を、対応する色の副走査方向の色差指標により補正するので、副走査方向の色の差の影響を反映して最良の主走査方向の露光量パターンを決定することができる。

以下、図面を参照して、本発明を実施するための最良の形態（以下「実施形態」と呼ぶ）について説明する。

図１は、本発明に係る画像形成装置についての実施形態を示す概略構成図である。

図１に示す画像形成装置は、電子写真方式でフルカラー画像を印刷する装置であり、Ｙ（イエロー）、Ｍ（マゼンタ）、Ｃ（シアン）、Ｋ（ブラック）の４色に対応する４つの感光体２を備える。制御部１０は、当該画像形成装置の制御を行う装置であり、ＣＰＵや画像処理プロセッサ、メモリ等のハードウエアと、各種制御プログラムとにより構成される。制御部１０は、印刷対象の画像データをレーザドライバ１２に対してラスタ走査順序に従ってシリアル出力する。また、制御部１０は、レーザドライバ１２による露光を制御するための機構として、露光補正演算部１０２と露光制御部１０４を備えるが、これらについては後で説明する。レーザドライバ１２は、制御部１０から供給される画像データ信号に従って各露光装置１４内のレーザダイオードを駆動する。このようなレーザビーム出力の制御と露光装置１４が内蔵するポリゴンミラー等の光学系によるビーム走査と、感光体２の回転との組合せにより、帯電器１６により一様に帯電された感光体２の表面に静電潜像が形成される。更に、現像器３内に収納されたトナーが各感光体２に転移することにより、各感光体２上の静電潜像が現像され、各感光体２上にトナー像が形成される。そして、この各色の感光体２上のトナー像が、対応する転写部６にて中間転写体ベルト４上に順に転写される。これにより中間転写体ベルト４上にはフルカラーのトナー像が形成される。このフルカラーのトナー像が、二次転写部７にて、用紙搬送路８上を送られてくる用紙上に中間転写体ベルト４から転写され、定着部９にてそのトナー像が用紙に定着される。以上のようにして、用紙にカラー画像が印刷される。

読取部１８は、用紙搬送路８上で定着部９の下流に設けられ、定着部９によってトナー像が定着された印刷済みの用紙２２を光学的に読み取る。読取部１８は、例えばＲ（赤），Ｇ（緑），Ｂ（青）の各原色用の画像センサの組を備え、フルカラーの画像読取が可能である。画像センサは、光検出素子が２次元的に配列されたエリアセンサでも、用紙搬送路８上での用紙の搬送方向に対して垂直な向きに配列された１次元的のラインセンサでもよい。ラインセンサの場合、光検出素子配列の読み出し走査を、用紙搬送路８上の用紙２２が搬送されていくのに同期して繰り返し行うことで、用紙２２の表面全面のフルカラー画像を読み取ることができる。この読取部１８は、露光補正制御におけるテストチャートの読み取りに用いられる。

なお、画像形成装置が複写機又は複合機である場合は、原稿読取用のスキャナを備えているので、そのスキャナを読取部１８の代わりに用いることで、読取部１８を省略することもできる。ただし、この場合は、印刷結果の用紙を人がスキャナにセットする必要がある。

また、用紙に印刷したテストチャートを読み取る代わりに、中間転写体ベルト４に印刷したテストチャートを読み取って露光補正を行うこともできる。この場合、読取部は中間転写体ベルト４において、ＹＭＣＫ全色の転写部の下流の位置に設ければよい。

また、画像形成装置は、テストパターンを中間転写体ベルト４や用紙に印刷してそれを読み取り、その読み取り結果からトーン再現カーブを作成して入力階調を補正する階調補正機能を備えているが、これは公知のものなので説明を省略する。

次に、本実施形態における露光制御について説明する。本実施形態の露光制御は、上述の特許文献３に示された方式に対し、副走査方向のむらを考慮した補正を加えるものである。

制御部１０において、露光補正演算部１０２は、露光量補正パターンを求めるための処理を制御する機能モジュールである。また、露光制御部１０４は、求められた露光量補正パターンに従って、レーザドライバ１２に対し供給する信号のレベルを制御することで、各色の感光体２に対する露光量（露光強度）を制御する機能モジュールである。以下、露光補正演算部１０２が行う処理について説明する。

図２は、この露光補正演算部１０２が行う、主走査方向の露光量補正パターンの決定処理手順の一例を示す。露光補正演算部１０２は、画像形成装置の各部を制御して、以下の手順を実行する。

この手順のうち、ステップＳ１０〜Ｓ１６の処理は、本出願人が特許文献３にて提案した方式での処理と同様であり、以下ではその概要を説明する。詳細は特許文献３を参照されたい。

まずステップＳ１０〜Ｓ１４は、当該画像形成装置が選択可能な主走査方向の露光量補正パターンの全てについて繰り返す。

ここで、主走査方向の露光量補正パターンには、例えば、図３に示すような直線パターンがある。この直線パターンでは、感光体２の主走査方向における一方端（ｘ＝ｘ0）から他方端（ｘ＝ｘ1）へと露光補正量が直線的に変化するパターンである。露光補正量は基準となる露光量に対して加減する補正量であり、その大きさは例えば基準とする露光量に対する百分率で示される。露光補正量が直線的に変化すれば全体としての露光量も直線的に変化する。この直線パターンの中で、例えば一方端の露光補正量を固定（＝Ｒ0）し、他方端の露光補正量２００をＲ1〜Ｒ2まで所定間隔ごとに変化させることで、様々な傾きの露光量補正パターンを得ることができる。この場合、他方端の露光補正量２００の値は、直線パターンの露光量補正パターンを規定するパラメータとなり、逆に言えば他方端の露光補正量２００の値により様々な直線パターンを表現することができる。

また、主走査方向の露光量補正パターンには、図４に示すようなＶ字パターンがある。このＶ字パターンでは、感光体２の主走査方向における一方端（ｘ＝ｘ0）から、所定の中間位置（ｘ＝ｘ2）まで露光補正量が直線的に減少し、その中間位置から他方端（ｘ＝ｘ1）まで露光補正量が直線的に上昇するパターンである。このＶ字パターンの中で、例えば両端の露光補正量を固定（＝Ｒ0）し、中間位置の露光補正量２０２をＲ1〜Ｒ2まで所定間隔ごとに変化させることで、様々な露光量補正パターンを得ることができる。この場合、中間位置の露光補正量２０２の値は、露光量補正パターンを規定するパラメータとなる。

この他、特許文献３にも示されるように、直線パターンとＶ字パターンとを組み合わることで、主走査方向の両端の露光補正量が異なる、Ｖ字型の露光補正パターンを形成することもできる。

なお、これらはあくまで一例であり、主走査方向の露光量補正パターンは更に別のパターン形状を含んでいてもよい。いずれにしても本実施形態では、このように画像形成装置で利用可能な全ての主走査方向露光量補正パターンについて、ステップＳ１０〜Ｓ１４の手順を繰り返す。

すなわち、露光量補正パターンを一つ選ぶごとに、そのパターンに従って主走査方向に沿って露光量を変化させながら、所定のテストチャートを用紙（又は中間転写体ベルト）に印刷し（Ｓ１０）、その印刷結果を読み取る（Ｓ１２）。ここでは、各トナー単色（Ｙ，Ｍ，Ｃ，Ｋ）につき異なる数階調（例えばＣin＝２０％と６０％など）の領域や、それら各階調の単色の組合せでできる多重色（例えばＹ及びＣが共にＣin＝２０％でできる二次色Ｇ（グリーン）２０％など）の領域を含むテストチャートを印刷する。この処理手順では、トナー単色の場合その階調ごとに異なる「色」として取り扱う。例えば同じイエロー（Ｙ）でも、Ｃin＝２０％と６０％とでは異なる「色」として扱う。また、多重色についても、それを構成する各単色とその階調との組合せごとに異なる「色」とする。例えば、Ｙ２０％とＣ２０％を重畳した色と、Ｙ６０％とＣ６０％を重畳した色とは別の色であり、またＹ２０％とＣ６０％を重畳した色は更に別の色である。テストチャートは、このような「色」ごとに、感光体２の主走査方向の一方端から他方端までに跨ってその「色」の領域が形成されたものでよい。例えば検査対象の各「色」につきその色を１枚の用紙の全面を印刷したものをテストチャートとしても良く、この場合ステップＳ１０では色数分のページを印刷することになる。また、各「色」を主走査方向に延びる帯状領域（ストライプ）として１枚の用紙に複数色を配列することで、テストチャートの枚数を減らすこともできる。

そして、ステップＳ１４では、そのようなテストチャートの読み取り結果から、それら「色」ごとに、その「色」の印刷結果における主走査方向に沿った色の差の程度を表す色差指標を計算する。この色差指標の計算では、例えば、１つの「色」の領域の読み取り結果から、主走査方向に沿った各位置におけるその色の印刷結果の測色値を求める。読取部１８が一般的な光学式スキャナの場合、読み取り値はＲ，Ｇ，Ｂの組合せで表されるので、これを例えばＬ*，ａ*，ｂ*などの均等知覚色空間（もちろんこれに限られるわけではない）の値に色空間変換し、その変換結果を測色値とする。読取部１８が色彩系の場合は、このような変換は不要である。そして、このようにして求められる主走査方向に沿った各位置での測色値の分布の中で、例えば最大の色差を色差指標として求める。ここで、色差は、均等知覚色空間のなかでの２つの測色値（該空間内での点）の距離として定義することができる。なお、色差の定義にはこの他にも様々なものが知られており、そのいずれを用いてもよい。また、同じ「色」を示す入力に対する印刷結果の色差が大きいほど、むらが大きいということなので、主走査方向における色差の最大値は、言い換えれば主走査における最悪の色差となる。

以上では、色差指標として、１つの「色」の印刷結果における主走査方向の色差最悪値を用いたが、これは一例に過ぎない。この色差指標は、同じ「色」を印刷したときの主走査方向についての色むらがどの程度であるかを示すものであればよく、特許文献３に示されるように主走査方向各点の色差の平均値や、それら各点の色差の二乗和など、その他の値を色差指標として用いてもよい。例えば、抑えたいのが色むらの最大値であれば、色差指標として色差の最大値を用いればよいし、色むらの平均を押さえ込みたければ色差の平均値を用いればよい。

以上の処理を繰り返すことで、各主走査方向露光量補正パターンについて、各色の主走査方向の色差指標を求めることができる。これを、各色ごとに整理することで、各色の印刷結果から求めた主走査方向の色差指標が、露光量補正パターンに応じてどのように変わるかを示す色差指標分布を求めることができる（Ｓ１６）。

例えば、図５に、ＹＭＣのすべてをＣin＝２０％としＫをＣin＝０％としたプロセスブラック２０％（３Ｃ ２０％）という多重色と、Ｙ及びＣをそれぞれＣin＝６０％としその他を０％としたＧ（グリーン）６０％という多重色について、主走査方向露光量補正パターンをＶ字パターンで変化させたときの色差指標分布を例示する。この例は、Ｖ字パターンの谷底の点の露光補正量をパラメータとして−９％から＋１１％まで１％刻みで変化させたときに得られる分布であり、縦軸の色差指標として色差最悪値を用いている。

この図において、プロセスブラック（３Ｃ）２０％に着目した場合色差最悪値が最小値となる点Ａ（露光補正量−５％）が最適な露光補正パラメータであり、グリーン（Ｇ）６０％に着目した場合は同様に点Ｂ（露光補正量＋１％）が最適露光補正パラメータとなるが、実際の印刷ではそれらの色が共に使用されるので、それら両色を総合した全体的な最適露光補正パラメータを求める必要がある。そのため、特許文献３の方式では、それら各色についての色差指標分布において色差最悪値がトレードオフする点Ｃ１（露光補正量約−２％）を、全体としての最適な露光補正パラメータとして採用している。

なお、図５の多重色についての分布は、ＹＭＣＫのうちの３つについての露光量補正パターンを固定し、１つのみ（例えばＣ）を変化させた場合に得られるものであり、この分布から特定された最適な露光補正パラメータ（ひいては露光補正パターン）は、露光量補正パターンを変化させたトナー色についての露光装置１４に適用される。トナー色単色について、露光量補正パターンを変えて行ったときに得られる色差指標分布の情報は、当然そのトナー色についての露光量補正パターンを決めるために用いられる。

一般化すれば、あるトナー色の感光体２に対する露光量補正パターンを様々に変えたとき（他のトナー色の露光量補正パターンは固定）に得られる、そのトナー色単色における階調違いの各色の色差指標分布、及びそのトナー色を要素として含む多重色の色差指標分布との全てを総合的に考慮した中で、色差指標が最良となる露光量補正パターンをすることになる。

ただし、主走査方向の露光むら要因と副走査方向の露光むら要因とは独立なので、上述のように主走査方向についての色むらの情報のみから露光量補正パターンを決定したのでは、副走査方向の色むらは低減できずに残ってしまう。そこで、本実施形態は、以下のような手順で副走査方向のむらの影響を反映させた露光量補正パターンを決定する。

すなわち、まず副走査方向用のテストチャートを印刷し（Ｓ１８）、それを読取部１８で読み取る（Ｓ２０）。副走査方向用のテストチャートでは、検査対象の「色」ごとに、その色の領域が、感光体２の主走査方向での同一位置において、感光体２の円周全体以上の長さに渡って分布したものを用いる。用紙１枚に１つの「色」を印刷するようなものでもよいし、各「色」について副走査方向に延びる帯状領域を並べたものでもよい。前者の場合は、主走査方向用のテストチャートと兼用することもできる（もちろん主走査方向用でも１枚１色のテストチャートとした場合に限る）。なお、上述した主走査方向用のテストチャートは、同じ「色」を主走査方向用の露光量補正パターンを様々に変えながら何度か画像形成したが、副走査方向についての色むらは主走査方向の露光量補正パターンとは基本的に独立しているので、副走査方向用のテストチャートは標準的な１つの主走査方向露光量パターンで画像形成すればよい。

テストチャートの読取（Ｓ２０）が終わると、その読取結果に基づき、検査対象の各「色」について、副走査方向に沿った測色値の分布を求め、その測色値の分布から、副走査方向についての色むらの程度を示す色差指標を計算する（Ｓ２２）。ある「色」の印刷結果の測色値の分布は、読取画像のその「色」の領域における副走査方向各位置での読取値（この読取値は、その「色」の領域の副走査方向同一位置での平均を取ればよい）を、必要に応じてＬ*ａ*ｂ*等の均等知覚色空間での色値に変換することで求めることができる。色差指標は、主走査方向の場合と同様、副走査方向の測色値分布における色差の最悪値や平均値など、抑えたい成分に応じたものを用いればよい。

そして、このように求めた各「色」の副走査方向についての色差指標を用いて、既にステップＳ１６で計算済みの各「色」の主走査方向の色差指標分布を補正する（Ｓ２４）。この補正は、例えば、各「色」の主走査方向の色差指標分布を、当該「色」の副走査方向の色差指標により底上げする（すなわち分布の各点に副走査方向の色差指標を加える）ことにより行えばよい。これは、主走査方向と副走査方向との色むらの要因は独立なので、最悪の場合その両者の最悪値の和の色差が出る可能性があることを考慮したものである。

例えば、図５のようにプロセスブラック（３Ｃ）２０％とグリーン（Ｇ）６０％の主走査方向の色差最悪値から最適な露光量補正パターンを求める場合、Ｓ２２では図６に示すようにプロセスブラック２０％とグリーン６０％のそれぞれについて、副走査方向についての色差最悪値をそれぞれ求め、それぞれの値を対応する色の主走査方向色差指標分布の各点の値に加えればよい。

ステップＳ２６では、このようにして補正された各色の主走査方向の色差指標分布に基づき、それら全ての色において全体的にみた場合の最適な露光量補正パターンを決定する。この最適なパターンは、特許文献３に示された方法と同様、各色の色差指標分布（ただしこの場合は副走査方向の影響を織り込んで補正済み）の値がトレードオフする点（例えば両分布曲線の交点や、同一露光補正量における両色の色差指標の二乗和が最小となる点）を求めることで決定できる。

例えば、ステップＳ１６で求められた各色の色差指標分布が図５に示すものであり、それに対応する各色の副走査方向の色差指標が図６に示すようなものであった場合、補正された色差指標分布は図７に示すようになる。これは、各「色」ごとにみれば単に分布を上に平行移動しただけに過ぎないので、個々の「色」における最適な露光量補正パターン（パラメータ）は、図５の場合と変わらない。しかしながら、副走査方向の色差指標が各「色」ごとに異なれば両「色」の関係が変わってくるため、両「色」のトレードオフの点（露光補正量パラメータ）は図５の場合とは変わり、点Ｃ２（露光補正量−４％）となる。

以上では、具体例として２つの色（プロセスブラック２０％とグリーン６０％）との間での最良の露光量補正パターンを求めたが、３色以上についての最良のパターンを求める場合も、同様に行えばよい。図７の例は、Ｖ字パターンの露光量補正パターンの中で最良のものを求める例であったが、この他直線パターンや直線とＶ字の混合パターンなど、他の形状の露光量補正パターンも考慮する場合は、それらすべてのパターンについて各色の色差指標分布を求め、その中で例えば検査対象の全ての色についての色差指標の二乗和が最小となるパターンを採用するなどすればよい。

このようにして対象とする「色」全体についての最良の露光量補正パターンが求められると、そのパターンが露光制御部１０４にセットされ、以降の印刷処理では、このパターンに従って主走査方向の露光量が制御される。

以上説明したように、本実施形態で、複数の色に渡って全体的に良好な主走査方向の露光量補正パターンを決めるに当たり、その基礎となる各色の主走査方向の色差指標分布に対し、それぞれ当該色についての副走査方向の色差指標による補正を施した。これにより、副走査方向についての色むらも含めた全体的な色むらを抑えられる主走査方向露光量補正パターンを求めることができる。

なお、以上の例では、ステップＳ２６では各色の色差指標分布の交点或いは各色の色差指標の二乗和が最小の点から最良の露光量補正パターンを求めたが、これは一例に過ぎない。例えば、各色の色差指標の単純な二乗和ではなく、各色の色差指標に重み付けを行ってその二乗和が最小となるものを、最良の露光量補正パターンとしてもよい。例えば、図７の例で言えば、プロセスブラック２０％の色むらの方をグリーン６０％のそれよりも抑えたい場合、前者の色差指標分布（補正済み）に対し、後者のそれよりも大きい重み付けを行った上で、同一露光補正量における両色の値の二乗和を求めればよい。

また、図２の手順における各ステップの実行順序はあくまで一例であり、同様の処理が実現できる限りにおいて、その中の１乃至複数のステップの実行順序を変えることもできる。例えば、ステップＳ１８〜Ｓ２２は、原理上はステップＳ１０〜Ｓ１６と独立して実行できるので、先に実行しても構わない。

また、図５〜図７で例示したのは、多重色の場合の例であったが、トナー単色で階調が違う複数の「色」の間でトレードオフする露光量補正パターンを求める場合も、上記と同様の方法で行えばよい。

またトナー単色、及び多重色を総合的に考慮する場合、単色の各階調について求めた色差指標分布と、各多重色について求めた色差指標分布とを同列に扱って、図７の例と同様にして単にそれら各分布の間でのトレードオフを求めても良いが、次のような方式も考えられる。すなわち、まず最初に単色のみについての最適な露光量補正パターンを各トナー色について求め、それを出発点にして多重色を考慮した最適露光補正パターンを求めるようにするのである。この方法では、多重色の検査において、１つのトナー色の露光補正パラメータを変化させる際、他のトナー色については単色のみから求めた露光量補正パターンを採用する。

また、副走査方向用のテストチャートは、検査対象とする多重色をすべて含んだものとしてもよいが、それではテストチャートの枚数が増えてしまう。これに対する対処としては、テストチャートは各トナー単色（Ｙ，Ｍ，Ｃ，Ｋ）ごとに、いくつかの階調が異なるもののみを含むようにする方法がある。多重色の測色値分布は、各単色・各階調のテストチャートの印刷結果から求めた色分布の組合せから、色空間変換で求める。

例えば、１枚のテストチャートには図８に示すようにＹ６０％と２０％、Ｃ６０％と２０％のストライプを印刷し、もう一枚にはＭ６０％と２０％、Ｋ６０％と２０％のストライプを印刷すれば、２枚のテストチャートでそれら各単色・各階調の組合せからなる多数の多重色の測色値分布が求められる。例えば、Ｙ２０％，Ｍ２０％，Ｃ２０％の各ストライプの副走査方向に沿った各位置での濃度読取結果の組合せ（Ｙ，Ｍ，Ｃ）を均等知覚色空間に色空間変換することで、プロセスブラック２０％の副走査方向に沿った測色値の分布を求めることができ、その測色値分布から上述のようにして色差指標を求めることができる。同様にグリーン６０％の測色値分布は、Ｙ６０％とＣ６０％の濃度分布から推定することができる。

このように多重色の色分布を単色の濃度分布の組合せにより推定することができるのは、副走査方向ならではのことである。すなわち、転写部材の押圧力は、軸方向に沿った各位置では互いに異なるのに対し、回転方向については一定に近い。このため、主走査方向（軸方向）では単色と多重色とで転写不良による濃度分布の不整合が生じるため、単色の結果の組合せが多重色なるということはできないが、副走査方向（回転方向）についてはそのような転写による不整合がないため、単色の結果を組み合わせることで、多重色の値を精度良く推測できる。

この場合のステップＳ２２（図２参照）の詳細な手順を、図９に示す。この手順では、まず各単色・各階調のテストチャートにおける副走査方向の濃度分布を求める（Ｓ３０）。そして、検査対象の多重色ごとに、その多重色を構成する各単色・各階調の副走査方向濃度分布を取り出し、それら各濃度分布における副走査方向における同一位置での値の組（Ｙ，Ｍ，Ｃ，Ｋ）を均等知覚色空間に色空間変化することで、その多重色の副走査方向に沿った測色値の分布を求める（Ｓ３２）。そして、その多重色の測色値分布から色差指標を計算する（Ｓ３４）。

また、図８の例において、ステップＳ３０で求めた各単色の副走査方向の濃度分布をもとに、各単色ごとに副走査方向についての補正を行ってもよい。この場合の補正は、基本的には、求めた濃度分布の逆分布に従って露光量や入力階調値を補正することで行えばよい。図８の例のように、同一単色について複数の階調の濃度分布を求める場合は、補正の基礎にはそのうちの一方を用いたり、両者の平均分布を用いたり、或いは両者の重み付け平均（より重視したい階調の方の重みを強くする）分布を用いればよい。

なお、この場合、単に求めた濃度分布の逆分布をそのまま適用しても補正しきれず誤差が残ってしまう。これは、副走査方向の濃度分布には、感光体を初めとして、転写部や定着部等における各種回転部材の回転周期の成分以外に、周期性が低いランダムな成分が混じっているため、それをそのまま適用したのではランダム成分等の影響が残ってしまうからである。これに対する対処としては、次のような方法が考えられる。

すなわち、この方法では、副走査方向の濃度分布の逆分布をそのまま用いるのではなく、その濃度分布のうち、用紙搬送路上の回転部材の回転周期で変化する成分や高調波成分の重ね合わせを求め、その逆分布に従って補正を行う。露光補正の場合、感光体２の回転周期が重要なので、その周期の成分とその高調波成分の重ね合わせの逆分布で補正を行うことが好適である。各周期の成分はフーリエ変換等で求めれば良い。また各周期の正弦波を、位相・振幅を様々に変えながら重ね合わせ、その中で実際の濃度分布ともっとも差の少ないものを採用し、その逆分布を求め、この逆分布に従って補正を行ってもよい。

実際の濃度分布と補正に用いた逆分布とを足し合わせれば、この補正で残る濃度誤差の分布が求められる。これは各単色・各階調の組合せごとに求めることができる。この単色・階調ごとの濃度誤差の分布を上述の濃度分布の代わりに用いれば、副走査方向の逆分布による補正で補正しきれない成分についての測色値分布を求めることができ、ひいてはその補正しきれない成分についての副走査方向の色差指標を求めることができる。これを用いて主走査方向の色差指標分布を補正すればよい。

実施形態の画像形成装置の要部の構成を示す図である。 露光量補正パターン決定処理の手順の一例を示すフローチャートである。 露光量補正パターンのうち、直線パターンを説明するための図である。 露光量補正パターンのうち、Ｖ字パターンを説明するための図である。 複数の色についての色差指標分布の例を示す図である。 各色の副走査方向についての色差最悪値の例を示す図である。 副走査方向の影響を加味して補正した各色の色差指標分布の例を示す図である。 副走査方向用のテストチャートの一例を示す図である。 多重色の副走査方向の色差指標を求める手順の一例を示すフローチャートである。

符号の説明

２ 感光体、３ 現像器、４ 中間転写体ベルト、５ ＡＤＣセンサ、６ 一次転写部、７ 二次転写部、８ 用紙搬送路、９ 定着部、１０ 制御部、１２ レーザドライバ、１４ 露光装置、１６ 帯電器、１８ 読取部、１０２ 露光補正演算部、１０４ 露光制御部。

Claims (3)

1. 電子写真方式のプリントエンジンを備える画像形成装置であって、前記プリントエンジンにおける基準となる露光量に対する露光補正量の、前記プリントエンジンの備える感光体の主走査方向における一方端から他方端への変化を示す主走査方向露光量補正パターンとして、前記主走査方向について前記露光補正量の変化のパターンが異なる主走査方向露光量補正パターンを複数有し、前記プリントエンジンで用いられる各トナー単体又はそれらトナーの組み合わせにより表される色である検査対象の複数の色の各々について、前記感光体の前記主走査方向の一方端から他方端までに跨って当該色の領域が形成された主走査方向用のテストチャートを、前記トナーごとに当該トナー以外のトナーについては主走査方向露光量補正パターンを固定し当該トナーについての主走査方向露光量補正パターンを前記複数の主走査方向露光量補正パターンの中から１つ選ぶごとに、選んだ主走査方向露光量補正パターンに従って前記主走査方向に沿って露光量を変化させながら露光することで用紙又は中間転写体に画像形成し、その画像形成の結果を読み取ることにより、当該画像形成の結果における当該色についての主走査方向での色の差を示す色差指標を求め、求めた前記複数の色の各々についての前記主走査方向露光量パターンごとについての前記色差指標に基づき、前記トナーごとに当該トナー以外のトナーについては主走査方向露光量補正パターンを固定して当該トナーについての主走査方向露光量補正パターンを変えた場合において色差指標が最良となる当該トナーについての主走査方向露光量補正パターンを求め、求めた前記トナーごとの主走査方向露光量補正パターンに基づき前記プリントエンジンに露光を行わせる主走査露光制御手段を備えた画像形成装置において、
   前記検査対象の複数の色のそれぞれについて、その色の領域が、前記感光体の前記主走査方向での同一位置において前記感光体の円周全体以上の長さに渡って分布したチャートである副走査方向用のテストチャートを前記プリントエンジンで画像形成した結果を読み取り、その読み取り結果に基づき、前記検査対象の複数の色の各々について、当該色の画像を露光して画像形成する場合に生じる副走査方向での色の差を示す色差指標を求める副走査色差算出手段と、
   前記複数の色の各々についての前記主走査方向露光量補正パターンごとの前記主走査方向での色差指標を、当該色についての前記副走査方向での色差指標を加算することで補正する主走査色差補正手段と、
   を備え、前記主走査露光制御手段が、前記主走査色差補正手段により補正された前記複数の色の各々についての前記主走査方向露光量補正パターンごとの色差指標に基づき、前記トナーごとに当該トナー以外のトナーについては主走査方向露光量補正パターンを固定して当該トナーについての主走査方向露光量補正パターンを変えた場合において色差指標が最良となる当該トナーについての主走査方向露光量補正パターンを求める、ことを特徴とする画像形成装置。
2. 前記副走査方向用のテストチャートは、検査対象の多重色を構成する各単色の領域を含んでおり、
   前記副走査色差算出手段は、前記副走査方向用のテストチャートの印刷結果における各単色の領域の副走査方向についての濃度分布を求め、それら各単色の濃度分布の組合せにより前記検査対象の多重色の色値の副走査方向の分布を求め、該分布から当該多重色についての副走査方向における色差指標を求める、
   ことを特徴とする請求項１記載の画像形成装置。
3. 電子写真方式のプリントエンジンを備える画像形成装置における露光制御方法であって、
   前記画像形成装置は、前記プリントエンジンにおける基準となる露光量に対する露光補正量の、前記プリントエンジンの備える感光体の主走査方向における一方端から他方端への変化を示す主走査方向露光量補正パターンとして、前記主走査方向について前記露光補正量の変化のパターンが異なる主走査方向露光量補正パターンを複数有し、前記方法は、前記プリントエンジンで用いられるトナーごとに、
   （ａ）前記プリントエンジンで用いられる各トナー単体又はそれらトナーの組み合わせにより表される色である検査対象の複数の色の各々について、前記感光体の前記主走査方向の一方端から他方端までに跨って当該色の領域が形成された主走査方向用のテストチャートを、当該トナー以外のトナーについては主走査方向露光量補正パターンを固定し当該トナーについての主走査方向露光量補正パターンを前記複数の主走査方向露光量補正パターンの中から１つ選ぶごとに、選んだ主走査方向露光量補正パターンに従って前記主走査方向に沿って露光量を変化させながら露光することで用紙又は中間転写体に画像形成し、その画像形成の結果を読み取ることにより、当該画像形成の結果における当該色についての主走査方向での色の差を示す色差指標を求めるステップと、
   （ｂ）前記検査対象の複数の色のそれぞれについて、その色の領域が、前記感光体の前記主走査方向での同一位置において前記感光体の円周全体以上の長さに渡って分布したチャートである副走査方向用のテストチャートを前記プリントエンジンで画像形成した結果を読み取るステップと、
   （ｃ）その読み取り結果に基づき、前記検査対象の複数の色の各々について、当該色の画像を露光して画像形成する場合に生じる副走査方向での色の差を示す色差指標を求めるステップと、
   （ｄ）ステップ（ａ）で求めた前記複数の色の各々についての前記主走査方向露光量補正パターンごとの前記主走査方向での色差指標を、ステップ（ｃ）で求めた当該色についての前記副走査方向での色差指標を加算することで補正するステップと、
   （ｅ）ステップ（ｄ）で補正された前記複数の色の各々についての前記主走査方向露光量補正パターンごとの前記色差指標に基づき、当該トナー以外のトナーについては主走査方向露光量補正パターンを固定して当該トナーについての主走査方向露光量補正パターンを変えた場合において色差指標が最良となる当該トナーについての主走査方向露光量補正パターンを求めるステップと、
   （ｆ）ステップ（ｅ）で求めた当該トナーについての主走査方向露光量補正パターンに基づき前記プリントエンジンに露光を行わせる当該トナーについての主走査方向露光制御を行うステップと、
   を含む画像形成装置の露光制御方法。

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