JP7317594B2 - 画像形成装置 - Google Patents

Description

本発明は、画像形成装置による画質の向上技術に関する。

オンデマンド画像形成装置（以下、「プリンタ」と呼ぶ。）は、画質向上、生産性向上、及びコスト低下がめざましく、オフセット印刷市場にも進入しつつある。ただし、オフセット印刷の画質レベルが高いために、プリンタは限定的な使用にとどまっている。プリンタのさらなる市場拡大には、オフセット印刷の画質と同等以上の画質が求められる。特に重要なのは、画質の安定性、階調性、色再現範囲、カラーマッチング性能等の総合評価値、即ち「色再現性」の向上である。

色再現性の向上のために様々な提案がなされている。特許文献１は、複写機のリーダにより記録材に形成された画像の画像濃度を検出し、その検出結果に応じて画像形成条件を補正することで画像濃度を補正する技術を提案する。特許文献２、３は、搬送中の記録材に形成された画像の画像濃度を検出するインライン方式のセンサ（インラインセンサ）を備え、その検出結果に応じて画像形成条件を補正することで画像濃度を補正する技術を提案する。特許文献２の画像形成装置は、インラインセンサとしてＲＧＢセンサが組み込まれる。特許文献３の画像形成装置は、インラインセンサとして、ＲＧＢセンサよりも読み取り範囲や精度が高い分光反射率センサが組み込まれる。センサは、例えば記録材に光を照射し、その反射光を受光することで画像濃度を検出する。そのためにセンサは、搬送中の記録材がばたつくと画像濃度を高精度に検出することができなくなる。特許文献４は、記録材の搬送方向に直交する方向（主走査方向）にセンサを移動させる構成を設け、記録材に形成された画像の画像濃度を検出して画像形成条件を補正することで画像濃度を補正する画像形成装置を提案する。

色再現性を向上させる画像形成条件には、ＩＣＣプロファイル等の多次色色変換プロファイルの作成や修正、一次色の階調補正、最大濃度補正、二次転写電圧補正、主走査ムラ補正等がある。画像形成装置は、これらの項目をインラインセンサを用いて自動調整することができる。

特開平１１－７５０６７号公報 特開２００６－２４３２７６号公報 特開２００４－８６０１３号公報 特開２００９－１１５６９０号公報

画像形成条件を補正する場合には、複数のパッチ画像からなる検出用画像がセンサにより検出される。複数のパッチ画像を検出する際のタイミング制御のために、検出用画像には基準となるパッチ画像（以下、「トリガーバー」という。）が含まれる。トリガーバーが主走査方向の端部に配置される場合、その位置のムラ（主走査ムラ）が検出できなくなる。これは、主走査方向の端部の主走査ムラ補正の精度の低下の原因となる。主走査ムラは、感光体が露光される際の配光ムラにより生じる画像濃度のムラである。

また、検出用画像の検出時に、局所的或いは一時的なゴミに起因して、検出用画像の検出結果にスジが発生することがある。この場合、検出結果から適切な主走査ムラの補正値が取得できなくなる。そのために従来は、スジが発生した検出結果を削除して、隣接のパッチ画像の検出結果から補間演算により補正値を生成している。しかしながら、パッチ画像の間隔が主走査方向に粗い場合、補正誤差が大きくなり、高精度な補正が困難である。

本発明は、上記課題に鑑みてなされたものであり、画像形成条件の高精度の補正を行う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。

本発明の画像形成装置は、画像形成条件に基づいて記録材に画像を形成する画像形成手段と、前記画像形成手段により検出用画像が形成された記録材を検出位置へ搬送する搬送手段と、前記検出位置に搬送された前記記録材上の前記検出用画像を、前記記録材が搬送される搬送方向に交差する移動方向へ移動しながら検出する検出手段と、前記検出手段による前記検出用画像の検出結果に基づいて前記画像形成条件を生成する生成手段と、を有し、前記検出手段は、前記移動方向としての第１方向へ移動しながら前記検出用画像を検出し、前記第１方向と逆方向である、前記移動方向としての第２方向へ移動しながら前記検出用画像を検出し、前記検出用画像は、第１パッチ画像と、前記検出手段による前記第１パッチ画像の検出タイミングを制御するために用いられ、前記第１パッチ画像よりも前記第１方向の上流に形成される第１トリガー画像と、を含む第１の検出用画像列と、第２パッチ画像と、前記検出手段による前記第２パッチ画像の検出タイミングを制御するために用いられ、前記第２パッチ画像よりも前記第２方向の上流に形成される第２トリガー画像と、を含む第２の検出用画像列と、を有し、前記第１の検出用画像列と前記第２の検出用画像列とは、前記搬送方向において前記記録材の異なる位置に形成され、前記第１トリガー画像と前記第２トリガー画像とは、前記移動方向において異なる位置に形成され、前記移動方向において、前記記録材上の前記第１トリガー画像の位置は前記記録材上の前記第２パッチ画像の位置と重なり、前記移動方向において、前記記録材上の前記第２トリガー画像の位置は前記記録材上の前記第１パッチ画像の位置と重なることを特徴とする。

本発明によれば、画像形成条件の高精度の補正が可能となる。

ＬＢＰの構成図。 コントローラの説明図。 操作パネルの説明図。 色検出センサの説明図。 主走査ムラ補正処理を表すフローチャート。 主走査ムラ補正チャートの説明図。 従来の主走査ムラ補正チャートを例示図。 各主走査位置の濃度値の説明図。 画像不良発生時の各主走査位置の濃度値の説明図。 別の主走査ムラ補正チャートの説明図。

以下、図面を参照して本発明の実施形態について詳細に説明する。

（画像形成装置）
図１は、本実施形態の画像形成装置であるレーザビームプリンタ（ＬＢＰ：Laser
Beam Printer）の構成図である。このＬＢＰ１００は電子写真方式である。なお、本実施形態の画像形成装置は、インクジェットプリンタや昇華型プリンタであってもよい。

ＬＢＰ１００は、筐体１０１内に画像形成のためのエンジン部を構成する各機構及び各機構の動作を制御する後述のコントローラを備える。筐体１０１の上部には操作パネル１８０及びリーダ４００が設けられる。操作パネル１８０はユーザインタフェースであり、ユーザからの指示を受け付ける入力装置と、操作画面等の画面を表示する出力装置と、を備える。リーダ４００は、コピージョブやプリンタエンジン調整機能を実行する際に使用される画像読取装置である。エンジン部を構成する各機構は、画像を形成する機構（画像形成機構）、記録材１１０に画像を転写する機構（転写機構）、記録材１１０を給送する機構（給送機構）、及び記録材１１０に画像を定着させる機構（定着機構）を含む。

画像形成機構は、イエロー（Ｙ）、マゼンタ（Ｍ）、シアン（Ｃ）、ブラック（Ｋ）の各色に対応する４つの画像形成部１２０、１２１、１２２、１２３を備える。画像形成部１２０、１２１、１２２、１２３は、形成する画像の色が異なるのみで、同じ構成である。ここでは画像形成部１２０の構成について説明し、他の画像形成部１２１、１２２、１２３の構成の説明は省略する。

画像形成部１２０は、感光ドラム１０５、帯電器１１１、レーザスキャナ１０７、及び現像器１１２を備える。感光ドラム１０５はドラム形状の感光体であり、ドラム軸を中心に回転する。帯電器１１１は、回転する感光ドラム１０５の表面を一様に帯電させる。レーザスキャナ１０７は、形成する画像を表す画像データに基づいて変調されたレーザ光により、感光ドラム１０５を走査する。レーザスキャナ１０７は、半導体レーザから出射されるレーザ光を一方向に走査する発光部１０８と、発光部１０８からのレーザ光を感光ドラム１０５に向けて反射する反射ミラー１０９と、を備える。なお、レーザスキャナ１０７が感光ドラム１０５を走査する方向（図中奥行き方向）が主走査方向である。

感光ドラム１０５は、帯電した後にレーザ光により走査されることで、表面に静電潜像が形成される。現像器１１２は、感光ドラム１０５に形成された静電潜像を現像剤により現像する。これにより感光ドラム１０５の表面に静電潜像が顕像化された画像が形成される。画像形成部１２０の感光ドラム１０５には、イエローの画像が形成される。画像形成部１２１の感光ドラム１０５には、マゼンタの画像が形成される。画像形成部１２２の感光ドラム１０５には、シアンの画像が形成される。画像形成部１２３の感光ドラム１０５には、ブラックの画像が形成される。なお、感光ドラム１０５及び現像器１１２は、筐体１０１に対して着脱可能である。

転写機構は、中間転写体１０６及び転写ローラ１１４を備える。中間転写体１０６は、画像形成部１２０、１２１、１２２、１２３の各感光ドラム１０５から、画像が順次重畳して転写される。本実施形態では、中間転写体１０６は、図中時計回りに回転しており、画像形成部１２０（イエロー）、画像形成部１２１（マゼンタ）、画像形成部１２２（シアン）、画像形成部１２３（ブラック）の順に画像が転写される。中間転写体１０６の回転方向で画像形成部１２３の下流側には、中間転写体１０６上に形成される画像濃度検出用の画像から画像濃度を検出するための画像濃度検出センサ１１７が設けられる。

中間転写体１０６に転写された画像は、中間転写体１０６が回転することで転写ローラ１１４まで搬送される。中間転写体１０６の回転方向で転写ローラ１１４の上流側には、記録材１１０への転写位置を決めるための画像形成開始位置検出センサ１１５が設けられる。転写ローラ１１４は、記録材１１０を中間転写体１０６に圧接すると同時に、中間転写体１０６上の画像と逆特性のバイアスが印加されることで、中間転写体１０６から記録材１１０に画像を転写する。

給送機構は、記録材１１０を収納する給紙カセット１１３と、記録材１１０が給送される搬送経路と、記録材１１０を搬送経路に搬送するための各種ローラと、を備える。記録材１１０は、給紙カセット１１３から給紙され、搬送経路を搬送されながら画像が転写、定着されることで画像が形成され、筐体１０１の外部に排出される。

そのために記録材１１０は、まず、給紙カセット１１３から給紙されて、搬送経路を転写ローラ１１４まで搬送される。給紙カセット１１３から転写ローラ１１４までの搬送経路の途中には、記録材１１０の搬送タイミングを調整するための給紙タイミングセンサ１１６が設けられる。画像形成開始位置検出センサ１１５が中間転写体１０６上の画像を検出するタイミングと、給紙タイミングセンサ１１６が記録材１１０を検出するタイミングとにより、記録材１１０が転写ローラ１１４へ搬送されるタイミングが調整される。これにより記録材１１０の所定の位置に、中間転写体１０６から画像が転写される。

画像が転写された記録材１１０は、定着機構へ搬送される。本実施形態のＬＢＰ１００の定着機構は、第１定着器１５０及び第２定着器１６０を備える。第１定着器１５０は、記録材１１０に画像を熱圧着するために、記録材１１０を加熱するための定着ローラ１５１、記録材１１０を定着ローラ１５１に圧接させるための加圧ベルト１５２、及び定着完了を検知する定着後センサ１５３を含む。定着ローラ１５１は中空ローラであり、内部にヒータ１５１０を有し、回転することで記録材１１０を搬送するように構成されている。第２定着器１６０は、第１定着器１５０よりも記録材１１０の搬送方向で下流側に配置され、第１定着器１５０により定着処理された記録材１１０上の画像に対するグロスの付加や、定着性の確保に用いられる。第２定着器１６０は、定着ローラ１６１、加圧ローラ１６２、及び定着後センサ１６３を有する。定着ローラ１６１は定着ローラ１５１と同様の構成であり、同様に機能する。加圧ローラ１６２は、加圧ベルト１５２と同様に機能する。定着後センサ１６３は、定着後センサ１５３と同様に機能する。第２定着器１６０は、第１定着器１５０と同様に記録材１１０への定着処理を行う。

第２定着器１６０は、記録材１１０の種類や画像形成処理の内容によっては使用されないことがある。搬送経路１３０は、第１定着器１５０で定着処理された記録材１１０を、第２定着器１６０を経由せずに排出するために設けられる。そのために、記録材１１０の搬送方向で第１定着器１５０の下流側には、記録材１１０を第２定着器１６０と搬送経路１３０とのいずれかに誘導するためのフラッパ１３１が設けられる。

第２定着器１６０と搬送経路１３０とのいずれか一方を経由した記録材１１０は、そのまま排出される場合と、搬送経路１３５に搬送される場合とがある。そのために、第２定着器１６０後の搬送経路と搬送経路１３０とが合流した後に、フラッパ１３２が設けられる。フラッパ１３２は、記録材１１０を搬送経路１３５と記録材１１０の排出経路とのいずれかに誘導する。排出経路に誘導された記録材１１０は、画像が形成された面を上に向けて筐体１０１の外部に排出される。

搬送経路１３５は、記録材１１０の表裏面の反転に用いられる反転経路１３６まで記録材１１０を搬送する経路である。反転経路１３６には、記録材１１０を検出する反転センサ１３７が設けられる。反転センサ１３７が記録材１１０の後端を検出すると、記録材１１０は反転経路１３６で搬送方向が反転される。搬送方向が反転した記録材１１０は、搬送経路１３５と反転経路１３８とのいずれかに搬送される。そのために搬送経路１３５と反転経路１３８との分岐にフラッパ１３３が設けられる。搬送経路１３５に搬送される場合、記録材１１０は、フラッパ１３３により搬送経路１３５に誘導され、表裏面が反転されて（画像が形成された面を下に向けて）筐体１０１の外部に排出される。反転経路１３８に搬送される場合、記録材１１０は、フラッパ１３３により反転経路１３８に誘導される。反転経路１３８に誘導された記録材１１０は、表裏面が反転されて、再度転写ローラ１１４へ搬送される。これにより記録材１１０は、裏面への画像形成が行われる。

搬送経路１３５には、記録材１１０に形成される画像形成条件を調整する補正値検出用の検出用画像を検出する色検出センサ２００が設けられる。色検出センサ２００は、記録材１１０の搬送方向に直交する方向（非紙搬送方向）に移動走査可能なインライン方式のインラインセンサである。非紙搬送方向はレーザスキャナ１０７が感光ドラム１０５を走査する際の主走査方向と同じ方向である。よって、色検出センサ２００の主走査方向と、レーザスキャナ１０７が感光ドラム１０５を走査する際の主走査方向と、が一致する。記録材１１０の搬送方向は、主走査方向に直交する副走査方向である。搬送経路１３５を挟んで色検出センサ２００に対向する位置に、色検出センサ２００の校正に用いられる白色基準板２５０（基準部材）が設けられる。

ユーザが操作パネル１８０により色検出動作を指示すると、色検出センサ２００は、記録材１１０に形成された検出用画像を検出する。コントローラは、色検出センサ２００の検出結果に基づいて、画像濃度の均一性を合わせるための主走査ムラ補正、最大濃度や単色の階調性を維持する自動階調補正、及び多次色の変動を合わせる自動色調補正等を行う。

（コントローラ）
図２は、ＬＢＰ１００のコントローラの説明図である。ＬＢＰ１００は、外部装置であるホストコンピュータ３０１との間で所定の通信プロトコルにより通信を行う。コントローラは、プリンタコントローラ３００及びエンジン制御ＣＰＵ（Central Processing Unit）１０２を備える。プリンタコントローラ３００は、ＬＢＰ１００全体の動作を制御する。エンジン制御ＣＰＵ１０２は、プリンタコントローラ３００の指示に応じてエンジン部を構成する各機構の動作を制御する。

プリンタコントローラ３００は、ホストＩ／Ｆ３０２、パネルＩ／Ｆ３１１、リーダＩ／Ｆ３１２、エンジンＩ／Ｆ３１８、及び入出力バッファ３０３を備える。ホストＩ／Ｆ３０２は、ホストコンピュータ３０１との間の通信インタフェースである。パネルＩ／Ｆ３１１は、操作パネル１８０との間のインタフェースであり、操作パネル１８０からの指示を受け付け且つ操作パネル１８０に画面表示させる。リーダＩ／Ｆ３１２は、リーダ４００との間のインタフェースであり、リーダ４００が読み取った画像を表す読取データを取得する。エンジンＩ／Ｆ３１８は、エンジン制御ＣＰＵ１０２に、形成する画像を表す画像データを送信する。エンジンＩ／Ｆ３１８は、色検出センサ２００の検出結果を取得する。入出力バッファ３０３は、ホストＩ／Ｆ３０２により取得した制御コードやパネルＩ／Ｆ３１１、リーダＩ／Ｆ３１２、エンジンＩ／Ｆ３１８により送受信する各種データを一時保管する。

プリンタコントローラ３００は、プリンタコントローラＣＰＵ３１３、ＰＲＯＭ（Program Read Only Memory）、及びＲＡＭ（Random Access Memory）３０９を備える。プリンタコントローラＣＰＵ３１３は、プリンタコントローラ３００の動作を制御する。ＰＲＯＭ３０４は、プリンタコントローラＣＰＵ３１３により実行される制御プログラムや制御データを格納する。プリンタコントローラＣＰＵ３１３は、ＰＲＯＭ３０４に格納された制御プログラムを実行することで、プリンタコントローラ３００の各種機能を実現する。ＲＡＭ３０９は、制御コード、データの解釈や印刷に必要な計算、或いは印字データの処理のためのワークメモリに利用される。

ＰＲＯＭ３０４は、画像情報生成部３０５、主走査ムラ補正テーブル生成部３０６、自動階調補正生成部３０７、及び多次色テーブル生成部３０８を、プログラムモジュールとして格納する。プリンタコントローラＣＰＵ３１３は、これらのプログラムモジュールを実行することで各機能を実現する。画像情報生成部３０５は、ホストコンピュータ３０１から受信したデータの設定に基づいて各種の画像オブジェクトを生成する。主走査ムラ補正テーブル生成部３０６は、主走査方向の濃度ムラをレーザ発光強度を調整することで抑制するための、濃度ムラと補正値との関係を表す主走査ムラ補正テーブルを生成する。自動階調補正生成部３０７は、単色の濃度階調補正を行うためのテーブル（γＬＵＴ（Look Up Table））を生成する。多次色テーブル生成部３０８は、多次色の変動を補正するため、多次元ＬＵＴであるＩＣＣプロファイルを生成する。
ＲＡＭ３０９は、テーブル格納部３１０が形成される。テーブル格納部３１０は、主走査ムラ補正テーブル、γＬＵＴ、及びＩＣＣプロファイルを格納する。また、テーブル格納部３１０は、主走査ムラ補正テーブル生成部３０６、自動階調補正生成部３０７、及び多次色テーブル生成部３０８による調整結果を一時格納する。

プリンタコントローラ３００は、ＲＩＰ（Raster Image Processor）部３１４、色処理部３１５、階調補正部３１６、及び疑似中間調処理部３１７を備える。ＲＩＰ部３１４は、画像オブジェクトをビットマップ画像に展開する。色処理部３１５は、ＩＣＣプロファイルによる多次色の色変換処理を行う。階調補正部３１６は、γＬＵＴによる単色の階調補正を行う。疑似中間調処理部３１７は、ディザマトリクスや誤差拡散法などの擬似中間調処理を行う。

プリンタコントローラ３００の各部は、システムバス３１９を介して相互にデータの送受信が可能に接続される。プリンタコントローラ３００は、ホストＩ／Ｆ３０２によりホストコンピュータ３０１から画像データを取得すると、ＲＩＰ部３１４、色処理部３１５、階調補正部３１６、及び疑似中間調処理部３１７により、取得した画像データの処理を行う。なお、コピージョブの場合、プリンタコントローラ３００は、リーダＩ／Ｆ３１２によりリーダ４００から読取データを取得して、ＲＩＰ部３１４、色処理部３１５、階調補正部３１６、及び疑似中間調処理部３１７により処理を行い、画像データを生成する。プリンタコントローラ３００は、処理後の画像データを、エンジンＩ／Ｆ３１８を介してエンジン制御ＣＰＵ１０２へ送信する。この際、プリンタコントローラ３００は、主走査ムラ補正テーブルに応じたレーザ光量情報を、エンジンＩ／Ｆ３１８を介してエンジン制御ＣＰＵ１０２へ送信する。エンジン制御ＣＰＵ１０２は、該画像データ及びレーザ光量情報に基づいて各機構の動作を制御することで、記録材１１０へ画像データに応じた画像を形成する。色処理部３１５や階調補正部３１６は、画像形成時に使用されるＩＣＣプロファイル、γＬＵＴ、主走査ムラ補正テーブルを管理更新し、所望の色の出力を可能にする。

（操作パネル）
図３は、操作パネル１８０の説明図である。図３は、ユーザモードの調整、ＣＬＮ（クリーニング）をユーザが選択したときに操作パネル１８０に表示される画面を例示する。記録材１１０に検出用画像を形成して調整を行う調整モードは、自動階調補正、自動色調補正、主走査ムラ補正を選択可能であり、各種画像形成条件を最適化するための動作モードである。ユーザは、「自動階調補正」ボタン、「自動色調補正」ボタン、「主走査ムラ補正」ボタンのいずれかを選択してＬＢＰ１００に調整を行わせる。

「自動階調補正」ボタン、「自動色調補正」ボタン、「主走査ムラ補正」ボタンは、ユーザが補正可能な給紙カセットを選択し、画像形成条件の補正を行うためのボタンである。自動階調補正は単色の階調を合わせる。自動色調補正は自動階調補正（単色）では合わせきれなかった多次色のズレを補正する。主走査ムラ補正は主走査方向の濃度ムラを補正するために、レーザスキャナ１０７の露光条件を補正する。

（色検出センサ）
図４は、色検出センサ２００の説明図である。色検出センサ２００は、記録材１１０上に形成された検出用画像２２０の分光反射率を検出して測色を行う。色検出センサ２００は、白色ＬＥＤ（Light Emitting Diode）２０１と、回折格子２０２と、ラインセンサ２０３と、演算部２０４と、メモリ２０５と、レンズ２０６と、を備える。

白色ＬＥＤ２０１は、発光部であり、搬送経路１３５を搬送される記録材１１０上の検出用画像２２０に対して光を照射する。回折格子２０２は、検出用画像２２０による反射光を分光する。レンズ２０６は、白色ＬＥＤ２０１から照射される光を検出用画像２２０に集光し、且つ検出用画像２２０による反射光を回折格子２０２に集光する。

ラインセンサ２０３は、ｎ画素分の受光素子２０３－１～２０３－ｎを有する受光部である。ラインセンサ２０３の各受光素子２０３－１～２０３－ｎは、回折格子２０２により波長毎に分光された反射光を受光する。各受光素子２０３－１～２０３－ｎは、検出結果として、例えば受光した反射光の強度を表す光強度値を出力する。演算部２０４は、各受光素子２０３－１～２０３－ｎから出力された光強度値に所定の演算を行う。例えば演算部２０４は、分光演算やＬａｂ値を演算する。メモリ２０５は、演算結果等の各種データを保存する。

白色基準板２５０は、搬送経路１３５に記録材１１０が搬送されるときに、色検出センサ２００から見て記録材１１０により隠れないような位置に、搬送経路１３５を挟んで色検出センサ２００に対向して配置される。白色基準板２５０は、白色ＬＥＤ２０１の光量調整や、白色強度標準補正等の色検出センサ２００の校正に用いられる。白色基準板２５０は、経年劣化を抑制するために耐光性が高く、着脱動作耐性のために強度が高い素材で構成される。例えば白色基準板２５０は、酸化アルミニウムをセラミック加工した素材が用いられる。白色基準板２５０は、各波長の分光反射率（標準分光反射率データ）が工場出荷時に基準測定器により測定される。色検出センサ２００は、白色基準板２５０とともに、測定された標準分光反射率データを添付して出荷される。白色基準板２５０は、１つの色検出センサ２００に対して１つ用意される。

上記の通り、色検出センサ２００は、搬送方向に直交する方向（非紙搬送方向）に移動走査可能となっている。色検出センサ２００と白色基準板２５０とは、１つの組となる。

色検出センサ２００は、演算部２０４により、光強度値を標準分光反射率データに基づいて分光反射率情報に変換する。本実施形態では、分光反射率情報は、波長が３８０［ｎｍ］～７２０［ｎｍ］までの範囲で、１０［ｎｍ］間隔で３５バンド（チャネル）の情報として検出される。色検出センサ２００は、分光反射率情報を検出結果としてプリンタコントローラ３００へ送信する。

プリンタコントローラ３００は、分光反射率情報に基づいて、主走査ムラ補正、自動階調補正、自動色調補正等の処理を行う。プリンタコントローラ３００は、既知のｓｔａｔｕｓＡフィルタやｖｉｓｕａｌフィルタを用いて、分光反射率情報から算出した検出用画像の濃度値に基づいて、主走査ムラ補正、自動階調補正を行う。

プリンタコントローラ３００は、主走査ムラ補正により、濃度値に基づいて主走査方向のムラを把握し、主走査方向の濃度ムラを抑制するように感光ドラム１０５を走査する際のレーザ光の出力（パワー）を補正するための主走査ムラ補正テーブルを作成する。
プリンタコントローラ３００は、自動階調補正により、検出用画像の検出結果に応じて、出力濃度が規定の階調ターゲットになるようにγＬＵＴを生成する。通常の画像形成時には、このγＬＵＴにより画像データを変換して階調補正が行われる。
プリンタコントローラ３００は、自動色調補正により、分光反射率情報を、ＩＳＯ１３６５５の変換方法である等色関数と標準光源Ｄ５０を用いてＣＩＥ Ｌ＊ａ＊ｂ＊に変換し、自動色調補正に使用する。自動色調補正により、多次元ＬＵＴであるＩＣＣプロファイルが作成される。

（主走査ムラ補正）
図５は、主走査ムラ補正処理を表すフローチャートである。ユーザにより操作パネル１８０から「主走査ムラ補正」ボタンが選択されることで、プリンタコントローラＣＰＵ３１３は、主走査ムラ補正の実行指示を受け付ける。プリンタコントローラＣＰＵ３１３は、主走査ムラ補正の実行指示を受け付けると、エンジン制御ＣＰＵ１０２に対して主走査ムラ補正の実行を指示する。エンジン制御ＣＰＵ１０２は、プリンタコントローラＣＰＵ３１３から主走査ムラ補正の実行が指示されることで、主走査ムラ補正処理を開始する。

エンジン制御ＣＰＵ１０２は、主走査ムラ検出用の検出用画像を記録材１１０に形成して主走査ムラ補正チャートを作成する（Ｓ１０１）。主走査ムラ補正チャートは、搬送ローラ１３９により搬送経路１３５に沿って色検出センサ２００の検出位置へ搬送される。
図６は、主走査ムラ補正チャートの説明図である。主走査ムラ補正チャート６００は、各色２２個のパッチ画像を組み合わせた検出用画像が記録材１１０に印刷されて形成される。検出用画像は、非紙搬送方向（主走査方向）に複数個（本実施形態では１１個）並んで構成されるパッチ画像列が、記録材１１０の搬送方向（副走査方向）に２列配置されて形成される。搬送方向の上流側（１列目）の１１個のパッチ画像列と搬送方向の下流側（２列目）の１１個のパッチ画像列とは、非紙搬送方向にずらして配置される。本実施形態では、１列目のパッチ画像列と２列目のパッチ画像列とが、非紙搬送方向にパッチ画像のサイズの１／２分だけずらされており、２２個のパッチ画像が千鳥状に配置される。図中、１列目のパッチ画像列の左端及び２列目のパッチ画像列の右端には、ブラックのトリガーバー６０１、６０２が配置される。色検出センサ２００は、トリガーバー６０１、６０２は、１列目、２列目のパッチ画像列の検出タイミングの基準となる基準画像である。トリガーバー６０１の検出タイミングを基準として、１列目のパッチ画像列の検出が行われ、トリガーバー６０２の検出タイミングを基準として、２列目のパッチ画像列の検出が行われる。各色２２個のパッチ画像及びトリガーバー６０１、６０２により、検出用画像は全体として矩形に形成される。本実施形態では、各色のパッチ画像が、記録材１１０の搬送方向の上流側からシアン、マゼンタ、イエロー、ブラックの順に配置される。

色検出センサ２００は、検出用画像の検出前に、白色基準板２５０を検出する。プリンタコントローラＣＰＵ３１３は、白色基準板２５０の検出結果に基づいて、色検出センサ２００の光量補正、検出値の分光反射率補正等の校正を行う（Ｓ１０２）。色検出センサ２００の校正が終了すると、エンジン制御ＣＰＵ１０２は、シアンの１列目のパッチ画像Ｃ１～Ｃ１１が色検出センサ２００の検出位置に到達するまで主走査ムラ補正チャート６００を搬送して、停止させる（Ｓ１０３）。

記録材１１０が停止すると、エンジン制御ＣＰＵ１０２は、色検出センサ２００を主走査方向に移動させて、シアンのパッチ画像Ｃ１～Ｃ１１の検出を開始する（Ｓ１０４）。色検出センサ２００は、トリガーバー６０１を基準にしてパッチ画像Ｃ１～Ｃ１１の測色を開始する。シアンのパッチ画像Ｃ１～Ｃ１１の検出が終了すると（Ｓ１０５：Y）、エンジン制御ＣＰＵ１０２は、色検出センサ２００の移動を停止する（Ｓ１０６）。Ｓ１０４～Ｓ１０６の処理により、シアンの１列目のパッチ画像Ｃ１～Ｃ１１の検出が終了する。

シアンの１列目のパッチ画像Ｃ１～Ｃ１１の検出が終了すると、エンジン制御ＣＰＵ１０２は、シアンの２列目のパッチ画像Ｃ１２～Ｃ２２が色検出センサ２００の検出位置に到達するまで主走査ムラ補正チャート６００を搬送して、停止させる（Ｓ１０７）。記録材１１０が停止すると、エンジン制御ＣＰＵ１０２は、色検出センサ２００を主走査方向に移動させて、シアンの２列目のパッチ画像Ｃ２２～Ｃ１２の検出を開始する（Ｓ１０８）。色検出センサ２００は、トリガーバー６０２を基準にして測色を開始する。シアンのパッチ画像Ｃ２２～Ｃ１２の検出が終了すると（Ｓ１０９：Y）、エンジン制御ＣＰＵ１０２は、色検出センサ２００の移動を停止する（Ｓ１１０）。Ｓ１０８～Ｓ１１０の処理により、シアンの２列目のパッチ画像Ｃ１２～Ｃ２２の検出が終了する。

このように色検出センサ２００は、非紙搬送方向への往復移動により、シアンの２２個のパッチ画像Ｃ１～Ｃ２２を検出する。色検出センサ２００は、往路で１列目のパッチ画像Ｃ１～Ｃ１１を検出し、復路で２列目のパッチ画像Ｃ１２～Ｃ２２を検出する。エンジン制御ＣＰＵ１０２は、マゼンタのパッチ画像Ｍ１～Ｍ２２、イエローのパッチ画像Ｙ１～Ｙ２２、及びブラックのパッチ画像Ｋ１～Ｋ２２についても、同様に色検出センサ２００の往復移動により検出する（Ｓ１１１、Ｓ１１２）。

主走査ムラ補正テーブル生成部３０６は、各色の２２個のパッチ画像の検出結果に基づいて、主走査ムラ補正テーブルを作成する。主走査ムラ補正テーブル生成部３０６は、検出結果をＩＳＯ５－３濃度演算方法に従って分光反射率情報から濃度に変換する。イエロー、マゼンタ、シアンのパッチ画像の検出結果は、ｓｔａｔｕｓＡ濃度に変換される。ブラックのパッチ画像の検出結果はＶｉｓｕａｌ濃度に変換される。主走査ムラ補正テーブル生成部３０６は、検出した各色の濃度値に基づいて、主走査ムラを補正する補正値を含む主走査ムラ補正テーブルを作成する。プリンタコントローラＣＰＵ３１３は、主走査ムラ補正テーブルの補正値により、主走査ムラを補正するようなレーザ光量情報を生成してエンジン制御ＣＰＵ１０２に通知する。エンジン制御ＣＰＵ１０２は、次回以降の画像形成に備えてレーザ光量情報を設定する（Ｓ１１３）。このように主走査ムラ補正処理が行われる。

（主走査ムラ補正チャート）
図６に例示する本実施形態の主走査ムラ補正チャート６００は、各パッチ画像の濃度値が、ユーザ感度の高いハイライトから中間調（例えば４０％）の範囲で決定される。濃度値は、ユーザが重視する濃度に応じて変更可能であってもよい。また、上記の通り、各色のパッチ画像は、２列に千鳥状に配置される。トリガーバー６０１とトリガーバー６０２とは、主走査方向の異なる位置に配置される。このような主走査ムラ補正チャートでは、トリガーバー６０１の位置の画像濃度は、２列目の左端のパッチ画像により検出可能であり、トリガーバー６０２の位置の画像濃度は、１列目の右端のパッチ画像により検出可能である。このような配置により、主走査ムラ補正チャート６００の主走査方向の端部まで主走査ムラが検出でき、画像形成条件の高精度な補正が可能となる。

比較のために、図７に従来の主走査ムラ補正チャートを例示する。この主走査ムラ補正チャート７００は、各色のパッチ画像列が非紙搬送方向に１列ずつ配列された検出用画像を含む。各色のパッチ画像列の左端にはトリガーバー７０２が設けられる。手動走査型の測色器７０１が主走査ムラ補正チャート７００の左側に配置される。ユーザは、測色器７０１を把持して右側に移動させることで主走査ムラ補正チャート７００を走査して、各パッチ画像の測色を行う。

トリガーバー６０２を設ける構成は、本実施形態の主走査ムラ補正チャート６００と同様である。しかし、オフラインで用いられる測色器７０１で測色する場合、トリガーバー７０２を読み取る前に一定量の非印字領域（余白エリア７０３）が必要になる。主走査ムラ補正チャート７００のバッキング部材７０４は、白、黒、グレー等が選択可能である。測色器７０１は、どのような色のバッキング部材７０４であっても測色可能でなければならない。

そのためにオフラインで用いられる測色器７０１は、バッキング部材７０４に接地することなく、主走査ムラ補正チャート７００の余白エリア７０３に接地してから走査を開始し、トリガーバー７０２による測色のタイミング制御を行う。この場合、バッキング部材７０４がブラックであれば以下のような問題が生じる。即ち、ユーザが黒のバッキング部材７０４に測色器７０１を接地して走査を開始すると、測色器７０１は、バッキング部材７０４をトリガーバー７０２と判断して、パッチ画像ではなくバッキング部材７０４から測色を開始する。

また、ユーザが測色器７０１を手で移動させるために、測色器７０１の走査速度にバラツキがある。確実にトリガーバー７０２を検出するためには、走査開始からトリガーバー７０２の検出までの時間や測色器７０１の測定径を考慮して、余白エリア７０３に余裕を持たせる必要がある。
さらに、パッチ画像の検出後の非印字領域（余白エリア７０５）も、測色器７０１の動作停止のために広く設ける必要がある。これは、測色器７０１が、規定数のパッチ画像の測色が終了し、反射率が高い状態が所定時間継続した場合に、走査が終了したと判断するためである。

以上のように図７の手動型の測色器７０１を用いて主走査ムラ補正チャート７００の測色を行う場合、主走査ムラ補正チャート７００は、図６に示す主走査ムラ補正チャート６００よりも主走査方向の余白エリアを広く設ける必要がある。そのために測色器７０１は、主走査ムラ補正チャート７００の端部まで測色することが困難である。その結果、手動型の測色器７０１を用いて主走査ムラ補正チャート７００の測色を行う場合、主走査方向の両端部のムラを高精度に補正することが困難となる。

本実施形態では、非紙搬送方向を主走査方向として走査するインラインセンサである色検出センサ２００と、パッチ画像が千鳥状に配置される主走査ムラ補正チャート６００とにより、主走査方向の両端部のムラを高精度に補正することが可能となる。

主走査ムラ補正チャート６００のシアンの１列目のパッチ画像Ｃ１～Ｃ１１は、色検出センサ２００が左から右へ走査することを想定した位置にトリガーバー６０１が配置される。同様にシアンの２列目のパッチ画像Ｃ１２～Ｃ２２は、色検出センサ２００が右から左へ走査することを想定した位置にトリガーバー６０２が配置される。トリガーバー６０１、６０２は、色検出センサ２００の測色開始タイミングを制御するパッチ画像であるため、測色用のパッチ画像の検出直前に検出される必要がある。

そのために、色検出センサ２００の主走査方向と主走査ムラ補正チャート６００内のトリガーバー６０１、６０２の位置は、予め決定される必要がある。また、色検出センサ２００にインラインセンサを用いることで、主走査ムラ補正チャート６００と色検出センサ２００の測色動作との関係性が良好になる。

主走査ムラ補正チャート６００のバッキング部材の色は、ホワイトであれば、トリガーバー６０１、６０２との混同が生じず、コントラストを確保することもできる。しかしながら、オフラインの測色器７０１で説明したように、バッキング部材は変更されることもある。図６の主走査ムラ補正チャート６００では、ブラックのバッキング部材であっても、色検出センサ２００がブラック→ホワイト→ブラックの順に所定のタイミングで検出することで測色を開始すれば、従来のような問題は発生しない。バッキング部材の色がグレーの場合も同様に、色検出センサ２００がグレー→ホワイト→ブラックの順に所定のタイミングで検出することで測色を開始すれば、従来のような問題は発生しない。重要なのは、色検出センサ２００で検出できる波長及び強度で、バッキング部材か否かを判断できていることである。トリガーバー６０１、６０２検出時の条件を変更することにより、オフラインセンサで２０［ｍｍ］程度必要であった余白部分が、２．５［ｍｍ］程度であっても測色可能になる。

なお、バッキング部材が変更できない仕組みであれば、その状態のみが登録されればよい。一方バッキング部材を変更できる場合は、バッキング部材変更時に自動的にバッキング部材の色を検出し、登録する構成を取ればよい。本実施形態の色検出センサ２００であれば、可視光領域の分光反射率情報が得られるため、幅広いバッキング部材の色に対応できる。そのために、ユーザがバッキング条件を変更しても、色検出センサ２００は、図６の主走査ムラ補正チャート６００の測色を行うことができる。

図８は、図６の主走査ムラ補正チャート６００の検出結果から得られる主走査方向の各位置（主走査位置）の濃度値の説明図である。プリンタコントローラＣＰＵ３１３は、色検出センサ２００の検出結果から得られる主走査位置毎の濃度値が主走査平均濃度値になるように、主走査ムラ補正テーブルを算出してエンジン制御ＣＰＵ１０２へ送信する。主走査ムラ補正テーブルは、レーザスキャナ１０７から出力されるレーザ光の光量を、主走査位置毎に補正するレーザ光量補正プロファイル情報である。

プリンタコントローラ３００には、レーザスキャナ１０７のレーザ光量と濃度値が４０％のときの記録材１１０上の画像濃度との関係を表す情報（ＬＰＷ－Densityカーブ）が予め登録されている。プリンタコントローラＣＰＵ３１３は、ＬＰＷ－Densityカーブを参照して、各主走査位置の濃度値が主走査平均濃度値になるようなレーザ光量補正プロファイル情報を算出し、主走査ムラ補正テーブルを作成する。

レーザ光量補正プロファイル情報は、主走査方向に２５分割したブロック毎に用意される。１ブロックを１３．２［ｍｍ］とする場合、レーザ光量補正プロファイル情報は、３３０［ｍｍ］幅で濃度補正を可能とする。この場合、Ａ３サイズの記録材１１０についての画像形成条件を調整して、高画質な画像形成を実現することができる。なお、２５個のブロック間のレーザ光量補正プロファイル情報は、補間処理を行うことで、ブロック間段差を回避することができる。

ＬＢＰ１００は、帯電器１１１やレーザスキャナ１０７へのゴミの付着や、現像器１１２内部への異物侵入により発生するスリーブオート不良等により、一時的にスジ画像等の画像不良が発生することがある。図９は、画像不良発生時の主走査ムラ補正チャート６００の検出結果から得られる各主走査位置の濃度値の説明図である。

図９では、パッチ画像Ｃ１９に画像不良が発生しており、検出された濃度値が０．３程度と低くなっている。このような場合、プリンタコントローラＣＰＵ３１３は、検出した濃度値の主走査方向に隣接するブロックとの差分を確認し、主走査ムラの補正演算に使用できるか否かを判断する。例えば差分ΔＤが０．２以上である場合、プリンタコントローラＣＰＵ３１３は、画像不良が発生したパッチ画像であると判断し、該パッチ画像の濃度値を補正演算に使用せずに、隣接するパッチ画像の濃度値を用いて補正演算を行う。パッチ画像Ｃ１９が画像不良の場合、プリンタコントローラＣＰＵ３１３は、主走査方向に隣接するパッチ画像Ｃ７、Ｃ８の濃度値から点線で示すように補間演算を行ってパッチ画像Ｃ１９の濃度値を補間する。

このように画像不良の発生位置に対して、当該位置の検出結果を削除し、隣接する位置の検出結果に基づいて補間することは、一般的な技術である。しかしながら、本実施形態では、パッチ画像が２列に千鳥状に配列されており、その検出結果により補間を行うために、主走査ムラのブロック数が増加して分解能が高くなる。そのために補間演算精度が高くなる。

（主走査ムラ補正チャートの変形例）
図１０は、別の主走査ムラ補正チャートの説明図である。図６の主走査ムラ補正チャート６００では、パッチ画像が千鳥状に配置されているが、この主走査ムラ補正チャート１０００は、パッチ画像が格子状に配置される。即ち、１列目のパッチ画像列と２列目のパッチ画像列とが、非紙搬送方向にパッチ画像のサイズ分だけずらされる。

図７で説明したように、バッキング部材７０４をブラックにすると検出用画像の正確な検出ができなくなる可能性がある。そのために図６では、バッキング部材をホワイトにしてパッチ画像を千鳥状に配置することで、トリガーバー６０１、６０２が記録材１１０の端部に配置される構成とした。

バッキング部材は、インラインセンサで検出用画像を検出する場合であっても、ユーザが目的に応じて変更できることが望ましい。インラインセンサでブラックのバッキング部材を検出することで測色モードが実行される場合、主走査ムラ補正チャートの斜行や余白の大きさ、インラインセンサの移動精度、インラインセンサの個体差等により、確実なトリガーを発することが困難になる。

確実なトリガーのために、主走査ムラ補正チャート１０００は、図６の主走査ムラ補正チャート６００よりもトリガーバー６０１、６０２が内側に配置される。つまり、トリガーバー６０１、６０２が検出されるまでの余白領域が主走査ムラ補正チャート６００よりも拡大される。主走査ムラ補正チャート１０００では、２列目のパッチ画像列により濃度が検出される。また、主走査ムラ補正チャート１０００のパッチ画像は、主走査ムラ補正チャート６００と同様に千鳥状に配置されていてもよい。

以上、例示した主走査ムラ補正チャート６００、１０００のいずれであっても記録材１１０の主走査方向の端部まで、画像濃度を検出することが可能である。記録材１１０の端部まで画像濃度を検出可能な場合、従来よりもパッチ画像の数を増やすことができる。ＩＣＣプロファイル作成時には１６１７個のパッチ画像が用いられるために、従来よりもパッチ画像を増やすことができる検出用画像は、主走査ムラ補正チャートの枚数削減に寄与することができる。

本実施形態では、画像濃度を補正する場合について説明したが主走査ムラ補正チャート６００、１０００のようなパッチ画像やトリガーバーの配置は、他の画像形成条件の補正用の検出用画像であっても有効である。このように本実施形態の主走査ムラ補正チャート６００、１０００を用いることで、トリガーバーが配置された主走査位置であっても当該位置の濃度ムラを検出することができ、自動的かつ高精度に主走査濃度ムラ補正を行うことができる。

Claims (6)

1. 画像形成条件に基づいて記録材に画像を形成する画像形成手段と、
   前記画像形成手段により検出用画像が形成された記録材を検出位置へ搬送する搬送手段と、
   前記検出位置に搬送された前記記録材上の前記検出用画像を、前記記録材が搬送される搬送方向に交差する移動方向へ移動しながら検出する検出手段と、
   前記検出手段による前記検出用画像の検出結果に基づいて前記画像形成条件を生成する生成手段と、を有し、
   前記検出手段は、前記移動方向としての第１方向へ移動しながら前記検出用画像を検出し、前記第１方向と逆方向である、前記移動方向としての第２方向へ移動しながら前記検出用画像を検出し、
   前記検出用画像は、
   第１パッチ画像と、前記検出手段による前記第１パッチ画像の検出タイミングを制御するために用いられ、前記第１パッチ画像よりも前記第１方向の上流に形成される第１トリガー画像と、を含む第１の検出用画像列と、
   第２パッチ画像と、前記検出手段による前記第２パッチ画像の検出タイミングを制御するために用いられ、前記第２パッチ画像よりも前記第２方向の上流に形成される第２トリガー画像と、を含む第２の検出用画像列と、を有し、
   前記第１の検出用画像列と前記第２の検出用画像列とは、前記搬送方向において前記記録材の異なる位置に形成され、
   前記第１トリガー画像と前記第２トリガー画像とは、前記移動方向において異なる位置に形成され、
   前記移動方向において、前記記録材上の前記第１トリガー画像の位置は前記記録材上の前記第２パッチ画像の位置と重なり、
   前記移動方向において、前記記録材上の前記第２トリガー画像の位置は前記記録材上の前記第１パッチ画像の位置と重なることを特徴とする、
   画像形成装置。
2. 前記搬送手段は、前記検出用画像が形成された前記記録材を前記検出位置において間欠に搬送し、
   前記検出手段は、前記搬送手段が前記記録材を間欠に搬送する際、該記録材が停止した状態で前記第１方向に移動しながら前記第１の検出用画像列を検出し、
   前記検出手段は、前記搬送手段が前記記録材を間欠に搬送する際、該記録材が停止した状態で前記第２方向に移動しながら前記第２の検出用画像列を検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. 前記検出用画像はさらに、
   第３パッチ画像と、前記検出手段による前記第３パッチ画像の検出タイミングを制御するために用いられ、前記第３パッチ画像よりも前記第１方向の上流に形成される第３トリガー画像と、を含む第３の検出用画像列と、
   第４パッチ画像と、前記検出手段による前記第４パッチ画像の検出タイミングを制御するために用いられ、前記第４パッチ画像よりも前記第１方向の上流に形成される第４トリガー画像と、を含む第４の検出用画像列と、を有し、
   前記移動方向において、前記記録材上の前記第３トリガー画像の位置は前記記録材上の前記第２パッチ画像の位置と重なり、
   前記移動方向において、前記記録材上の前記第４トリガー画像の位置は前記記録材上の前記第１パッチ画像の位置と重なり、
   前記第２の検出用画像列は前記搬送方向において前記第１の検出用画像列と前記第３の検出用画像列との間に形成され、
   前記第３の検出用画像列は前記搬送方向において前記第２の検出用画像列と前記第４の検出用画像列との間に形成されることを特徴とする、
   請求項１又は２記載の画像形成装置。
4. 前記第１トリガー画像の位置と前記第３トリガー画像の位置とは、前記搬送方向において重なり、
   前記第２トリガー画像の位置と前記第４トリガー画像の位置とは、前記搬送方向において重なることを特徴とする、
   請求項３記載の画像形成装置。
5. 前記第１トリガー画像と前記第２トリガー画像の両方は、所定の色の画像であることを特徴とする、
   請求項１乃至４のいずれか１項記載の画像形成装置。
6. 前記画像形成条件は、前記画像形成手段により形成される画像の前記搬送方向に直交する方向の画像濃度ムラを抑制するために用いる情報であることを特徴とする、
   請求項１乃至５のいずれか１項記載の画像形成装置。

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