WO2018221408A1 - 画像形成装置 - Google Patents

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成治 瀧
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京セラドキュメントソリューションズ株式会社
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    • G03G2215/00535—Stable handling of copy medium
    • G03G2215/00556—Control of copy medium feeding
    • G03G2215/00569—Calibration, test runs, test prints

Definitions

  • the present invention relates to an image forming apparatus.
  • an electrostatic latent image is formed by exposing the surface of a photoreceptor with an exposure device, and the formed electrostatic latent image is developed with a developing device to form a toner image.
  • the formed toner image is transferred to a recording medium to form an image.
  • the photoreceptor on which the electrostatic latent image is formed has uneven charging characteristics and sensitivity characteristics in the axial direction of the drum surface due to various factors in production. Further, when forming a toner image obtained by developing an electrostatic latent image, it is affected by variations in the gap with the developer carrier that supplies toner to the photosensitive member, variations in the amount of light in the main scanning direction of the exposure means, and the like. There is a problem in that density unevenness occurs in the main scanning direction (drum axis direction).
  • the image forming apparatus disclosed in Patent Document 1 prints a belt-like patch image extending over the entire image forming region in the main scanning direction, and at each position in the main scanning direction of the printed patch image.
  • the exposure amount is corrected at each position in the main scanning direction so that the density becomes the target density.
  • it is necessary to obtain a density change rate with respect to the exposure amount. Therefore, in the technique shown in Patent Document 1, two patch images having different exposure amounts are printed, and the density change rate with respect to the exposure amount is obtained by comparing the densities of both images at each position in the main scanning direction. (See paragraph 0060 of Patent Document 1).
  • the present invention has been made in view of the above points, and an object of the present invention is to improve the density correction accuracy of a printed image while shortening the time required to print the density correction image.
  • An image forming apparatus includes an exposure device that forms an electrostatic latent image by exposing the surface of a photoreceptor with a predetermined exposure amount, and a toner that develops the electrostatic latent image formed by the exposure device.
  • An image forming unit that forms an image by transferring a toner image developed by the developing device to a recording medium, and a patch image on the recording medium by controlling the image forming unit.
  • a density correction unit that corrects the density of each position in the main scanning direction of the toner image to a target density based on the patch image formed by the image formation control unit. ing.
  • the image formation control unit forms a belt-like reference patch image extending substantially over the entire main scanning direction in the image forming area of the recording medium with the exposure amount of the exposure apparatus set to the reference light amount.
  • the position in the scanning direction is different from the reference patch image, and the first patch image and the second patch image are arranged side by side with the exposure amount of the exposure apparatus as the first light amount and the second light amount, respectively,
  • An image reading unit that reads the density of the reference patch image and the first and second patch images formed on a recording medium;
  • the first light amount is a light amount smaller than the reference light amount
  • the second light amount is a light amount larger than the reference light amount
  • the density correction unit has a position in the main scanning direction of the reference patch image.
  • the change rate of the density with respect to the change in exposure amount is calculated as the first density change rate.
  • the change rate of the density with respect to the change in exposure amount is calculated as the second density change rate, and the reference It is determined whether or not the density at each position in the main scanning direction of the patch image is higher than the target density. If it is determined that the density is high, the set value of the exposure amount is corrected using the first density change rate. If it is determined that the second concentration is low, It is configured to perform the density correction by correcting the above exposure amount setting value by using a ratio.
  • FIG. 1 is a schematic diagram illustrating an overall configuration of an image forming apparatus according to an embodiment.
  • FIG. 2 is a block diagram illustrating a configuration of a control system of the image forming apparatus.
  • FIG. 3 is a flowchart showing the first half of density correction control executed by the control unit.
  • FIG. 4 is a flowchart showing the latter half of the density correction control executed by the control unit.
  • FIG. 5 is a schematic diagram illustrating an example of a density correction image.
  • FIG. 6 is an enlarged view showing an A portion of FIG.
  • FIG. 7 is a graph for explaining a method of calculating the density change rate with respect to the exposure amount.
  • FIG. 8 is a view corresponding to FIG.
  • FIG. 1 shows a laser printer 1 (hereinafter simply referred to as a printer) as an image forming apparatus in the present embodiment.
  • the printer includes an image forming apparatus main body 100, a scanner device 200 attached to the upper part of the image forming apparatus main body 100, and an operation unit 250 that can be operated by a user.
  • the front side and the rear side mean the front side of the printer 1 (the side where the operation unit 250 is located) and the rear side, respectively, and the left side and the right side are the left side when the printer 1 is viewed from the front side. Means the right side.
  • the image forming apparatus main body 100 has a box-shaped housing 60.
  • the upper surface of the housing 60 is covered with the scanner device 200 so as to be opened and closed. Further, the upper surface portion of the front portion of the housing 60 is closed by the paper discharge tray unit 50.
  • the paper discharge tray unit 50 is supported by the housing 60 so that the front end side rotates in the vertical direction.
  • a paper feeding unit 10 In the casing 60, a paper feeding unit 10, an image forming unit 20, and a fixing unit 40 are accommodated.
  • a plurality of transport roller pairs 11 to 13 that sandwich and transport the recording paper (recording medium) P are disposed on the paper transport path L from the paper supply unit 10 to the paper discharge tray unit 50.
  • a reverse conveyance path L ′ that branches from the downstream side of the sheet conveyance path L and joins the upstream side is provided.
  • Conveying roller pairs 14 to 16 are arranged in the reverse conveying path L ′.
  • the paper feeding unit 10 is disposed in the lower part of the housing 60.
  • the paper feed unit 10 includes a paper feed cassette 10a in which sheet-like recording paper P is accommodated, and a pickup roller 10b for taking out the recording paper P in the paper feed cassette 10a and sending it out of the cassette. Yes.
  • the recording paper P sent out of the cassette from the paper feed cassette 10 a is supplied to the image forming unit 20 through the transport roller pair 11.
  • image forming units 20BK, 20M, 20C, and 20Y that form toner images corresponding to the respective colors of black, magenta, cyan, and yellow are arranged in a line.
  • Each of the image forming units 20BK, 20M, 20C, and 20Y includes a photosensitive drum 21, a charging device 22, a developing device 23, and a cleaning device 24.
  • an exposure device 25 that irradiates the surface of each photosensitive drum 21 with laser light is disposed.
  • An intermediate transfer unit 26 is disposed above the image forming units 20BK, 20M, 20C, and 20Y.
  • the intermediate transfer unit 26 is provided with an intermediate transfer belt 27 that travels in contact with each photosensitive drum 21.
  • a primary transfer roller 28 is provided inside the intermediate transfer belt 27 so as to sandwich the intermediate transfer belt 27 between the photosensitive drums 21.
  • a secondary transfer roller 29 is provided in contact with the surface of the intermediate transfer belt 27 on the downstream side of the image forming unit 20Bk.
  • toner containers 30Bk, 30M, 30C, and 30Y that store toner of each color to be supplied to the developing devices 23 of the image forming units 20BK, 20M, 20C, and 20Y are arranged.
  • an electrostatic latent image is formed by irradiating laser light based on predetermined image data (for example, original image data read by the scanner device 200) onto the surface of each photosensitive drum 21 by the exposure device 25. Then, the formed electrostatic latent image is developed by the developing device 23 to form a toner image of each color.
  • Each color toner image formed on the surface of each photosensitive drum 21 is transferred onto the surface of the intermediate transfer belt 27 by the primary transfer roller 28 and superimposed.
  • the toner image transferred onto the intermediate transfer belt 27 is transferred onto the recording paper P supplied from the paper supply unit 10 by the secondary transfer roller 29.
  • the recording paper P after the transfer is supplied to the fixing unit 40.
  • the recording paper P supplied from the image forming unit 20 is pressed between the fixing roller 40 a and the pressure roller 40 b to fix the toner image on the recording paper P. Then, the recording paper P on which the toner image is fixed by the fixing unit 40 is sent out to the downstream side by both rollers 40a and 40b.
  • the recording paper P sent out from the fixing unit 40 is discharged to the paper discharge tray unit 50 through a plurality of conveying roller pairs 12 and 13.
  • the recording paper P is switched back by the conveying roller pair 13 and conveyed to the reverse conveying path L ′.
  • the scanner device 200 includes a document reading unit 201, a document cover 202, and an automatic document feeder 203.
  • the upper surface of the document reading unit 201 constitutes a document placement surface on which a document is placed.
  • a substantially rectangular opening (not shown) is formed on the document placement surface, and contact glass is fitted into the opening.
  • the document cover 202 covers the upper surface of the document reading unit 201 so that it can be opened and closed by rotating up and down with its edge as a fulcrum.
  • the automatic document feeder 203 is provided on the upper surface of the document cover 202.
  • the automatic document feeder 203 conveys a bundle of documents set on a sheet feeding tray (not shown) one by one along a predetermined conveyance path and passes a predetermined image reading position on the contact glass.
  • a scanner unit that optically reads a document placed on the contact glass or an image of a document supplied on the contact glass by the automatic document feeder 203 is housed inside the document reading unit 201.
  • the scanner unit generates data of the read document image and transmits it to a control unit 300 (see FIG. 2) described later.
  • FIG. 2 is a block diagram showing the configuration of the control system of the printer 1.
  • This control system includes the control unit 300.
  • the control unit 300 includes a microcomputer having a CPU, a ROM, and a RAM.
  • the control unit 300 is connected to the image forming unit 20, the operation unit 250, and the scanner device 200 through signal lines. Based on the operation signal received from the operation unit 250, the control unit 300 controls the image forming unit 20, the scanner device 200, and the like to execute predetermined processing.
  • the control unit 300 constitutes an image formation control unit and a density correction unit of the present invention.
  • the photosensitive drum 21 on which the electrostatic latent image is formed has uneven charging characteristics and sensitivity characteristics in the axial direction of the drum surface due to various manufacturing factors. Further, when forming a toner image obtained by developing the electrostatic latent image, there is an influence of a variation in a gap with a developer carrier that supplies toner to the photosensitive drum 21 and a variation in the amount of laser light in the main scanning direction. Accordingly, there is a problem that density unevenness occurs in the main scanning direction in the printed image.
  • density correction control is executed at each position in the main scanning direction by the control unit 300 to suppress the occurrence of density unevenness in the main scanning direction.
  • Each position in the main scanning direction may be, for example, a position corresponding to each pixel of image data generated by the document reading unit 201, or may be a position for each block composed of a plurality of pixels.
  • FIG. 3 and 4 are flowcharts showing the contents of density correction control executed by the control unit 300.
  • FIG. 3 and 4 are flowcharts showing the contents of density correction control executed by the control unit 300.
  • step S1 based on the operation signal from the operation unit 250, it is determined whether or not the current print mode of the printer 1 is the test print mode. If this determination is NO, the process returns. If there is, the process proceeds to step S2.
  • the density correction image T (see FIG. 5) is printed on one sheet of recording paper P.
  • the density correction image T includes reference patch images BK0, C0, M0, Y0, a first patch image BK1, C1, M1, Y1, and a second patch image BK2 formed for each of black, cyan, magenta, and yellow. , C2, M2, and Y2.
  • These patch images BK0 to 2, C0 to 2, M0 to 2, and Y0 to 2 may be solid images or halftone images.
  • the four reference patch images BK0, C0, M0, Y0 extend in a strip shape over substantially the entire main scanning direction of the image forming area of the recording paper P.
  • the four reference patch images BK0, C0, M0, Y0 are formed in this order in the sub-scanning direction.
  • the first patch images BK1, C1, M1, and Y1 and the second patch images BK2, C2, M2, and Y2 are the yellow reference patch images Y0 that are positioned at the end of the four reference patch images BK0, C0, M0, and Y0. Is formed in a row adjacent to (that is, a different position in the sub-scanning direction).
  • the first patch images BK1, C1, M1, and Y1 and the second patch images BK2, C2, M2, and Y2 are formed side by side in the main scanning direction as a set for each color.
  • the exposure amount of the exposure device 25 when forming the reference patch images BK0, C0, M0, Y0 is set to the reference light amount L0, and the exposure device 25 is exposed when forming the first patch images BK1, C1, M1, Y1.
  • the amount is set to a first light amount L1 (for example, 0.8 times the reference light amount) smaller than the reference light amount L0, and the exposure amount of the exposure device 25 when forming the second patch images BK2, C2, M2, and Y2 is the reference amount. It is set to a second light amount L2 (for example, 1.2 of the reference light amount) that is larger than the light amount L0.
  • step S 3 the density of the density correction image T printed on the recording paper P is read by the scanner device (image reading unit) 200.
  • the reading of the density correction image T by the scanner device 200 may be performed manually by the user.
  • the density correction image T printed on the recording paper P may be automatically read by a licensor or the like provided on the conveyance path.
  • step S4 based on the density of the density correction image T read in step S3, the density change rate when the exposure amount of the exposure device 25 is lowered from the reference light quantity L0 to the first light quantity L1 (hereinafter referred to as the first density change). K1) is calculated for each color. A specific procedure for calculating the rate of change K1 will be described later.
  • step S5 based on the density of the density correction image T read in step S3, the density change rate when the exposure amount of the exposure device 25 is increased from the reference light quantity L0 to the second light quantity L2 (hereinafter referred to as the second density change). K2 is calculated for each color. A specific procedure for calculating the rate of change K2 will be described later.
  • step S6 it is determined whether or not the read density is equal to the target density at each position in the main scanning direction of the reference patch images BK0, C0, M0, and Y0 in the density correction image T read in step S3. If this determination is NO, the process proceeds to step S8, and if YES, the process proceeds to step S7. *
  • step S7 the process returns without correcting the set value of the exposure amount of the exposure apparatus 25.
  • step S8 that proceeds when the determination in step S6 is NO, the read density is obtained at each position in the main scanning direction of the reference patch images BK0, C0, M0, and Y0 in the density correction image T read in step S3. It is determined whether or not the density is higher than the target density. If this determination is NO, the process proceeds to step S10, and if it is YES, the process proceeds to step S9.
  • step S9 using the first density change rate K1 calculated in step S4, the exposure amount at which the density at each position in the main scanning direction becomes the target density is calculated by linear linear interpolation, and then the process returns.
  • step S10 an exposure amount at which the density at each position in the main scanning direction becomes the target density is calculated by linear interpolation using the second density change rate K2 calculated in step S5, and then the process returns.
  • FIG. 6 is an enlarged view of a part of FIG. 5, and FIG. 7 shows the exposure amount and density of each of regions I to IV in FIG. Is a graph in which is plotted.
  • the area I is an area where the position in the main scanning direction is the same as the first patch image M1 (area III) in the reference patch image M0, and the area II is the same as the second patch image M2 (area IV) in the reference patch image M0.
  • the positions in the scanning direction are the same area.
  • Region I and region III have the same size
  • region II and region IV have the same size.
  • the control unit 300 determines the density of the reference patch images BK0, C0, M0, and Y0 at the same position as the first patch images BK1, C1, M1, and Y1, and the first patch. Based on the difference between the density of the images BK1, C1, M1, and Y1, the density change rate with respect to the change in exposure amount is calculated as the first density change rate K1 (step S4), and the reference patch images BK0, C0, M0, Based on the difference between the density of the portion of Y0 in the main scanning direction that is the same as that of the second patch image BK2, C2, M2, Y2 and the density of the second patch image BK2, C2, M2, Y2, the exposure amount The change rate of the density with respect to the change is calculated as the second density change rate K2 (step S5).
  • the control unit 300 determines whether or not the density Di at each position in the main scanning direction of the reference patch images BK0, C0, M0, and Y0 is higher than the target density Dt (executes the determination in step S8). If it is determined that the value is high (YES in step S8), the exposure amount setting value is corrected using the first density change rate K1 (step S9), and if it is determined that the value is low (NO in step S8). In the case of (1), the exposure value setting value is corrected using the second density change rate K2 (step S10).
  • the first density change rate K1 and the second density change depend on whether the density Di at each position in the main scanning direction of the reference patch images BK0, C0, M0, Y0 is higher or lower than the target density.
  • the rate K2 the density correction accuracy can be improved.
  • the reference patch images BK0, C0, M0, Y0, the first patch images BK1, C1, M1, Y1 and the second patch images BK2, C2, M2, Y2 are printed on one sheet of recording paper P. Therefore, the time required for printing the patch image can be shortened.
  • FIG. 8 is a view corresponding to FIG. 5 showing a modification of the embodiment.
  • the density correction image T composed of the reference patch images BK0, C0, M0, Y0, the first patch images BK1, C1, M1, Y1 and the second patch images BK2, C2, M2, Y2 is sub-scanned. Three (plural) in the direction are formed.
  • the control unit 300 calculates an exposure amount obtained by averaging the set value of the corrected exposure amount Xi calculated in each of the three density correction images T by the number of the correction images T (three in this embodiment). To perform density correction.
  • the present invention is useful for an image forming apparatus.

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Abstract

【課題】濃度補正用画像の印刷に要する時間を短縮しつつ濃度補正精度を向上させる。 【解決手段】濃度補正部は、基準パッチ画像のうち主走査方向の位置が第一パッチ画像と同じ部分の濃度と該第一パッチ画像との濃度の差を基に、露光量の変化に対する濃度の変化率を第一濃度変化率として算出し、基準パッチ画像のうち主走査方向の位置が第二パッチ画像と同じ部分の濃度と該第二パッチ画像の濃度との差を基に、露光量の変化に対する濃度の変化率を第二濃度変化率として算出する。第一パッチ画像形成時の光量は基準光量よりも小さく、第二パッチ画像形成時の光量は基準光量よりも大きい。濃度補正部は、基準パッチ画像の主走査方向の各位置の濃度が目標濃度よりも高いか否かを判定し、高いと判定した場合には、上記第一濃度変化率を用いて上記露光量の設定値の補正を行い、低いと判定した場合には、上記第二濃度変化率を用いて上記露光量の設定値の補正を行う。

Description

画像形成装置
　本発明は、画像形成装置に関する。
　一般に、電子写真方式の画像形成装置では、露光装置により感光体の表面を露光することにより静電潜像を形成し、形成した静電潜像を現像装置により現像してトナー像を形成し、形成したトナー像を記録媒体に転写して画像を形成するようにしている。
　ここで、静電潜像が形成される感光体は、製造上の諸要因によりドラム表面の軸方向において帯電特性や感度特性のむらが存在する。また、静電潜像を現像したトナー像を形成する場合、感光体にトナーを供給する現像剤担持体とのギャップのばらつきや、露光手段の主走査方向における光量のばらつき等の影響を受けて、主走査方向（ドラム軸方向）に濃度むらが発生するという問題がある。
　この問題を解決するべく、特許文献１に示す画像形成装置では、画像形成領域の主走査方向の全体に亘って延びる帯状のパッチ画像を印刷し、印刷したパッチ画像の主走査方向の各位置における濃度が目標濃度になるように主走査方向の各位置にて露光量を補正している。露光量の補正に際しては、露光量に対する濃度の変化率を求める必要がある。そこで、特許文献１に示すものでは、互いに露光量が異なる二枚のパッチ画像を印刷して、主走査方向の各位置において両画像の濃度を比較することにより露光量に対する濃度の変化率を求めるようにしている（特許文献１の段落００６０参照）。
特開２０１０－１３４１６０号公報
　しかしながら、上記特許文献１に示す従来の画像形成装置では、二つのパッチ画像をそれぞれ異なる記録紙に印刷する必要があるので、パッチ画像の印刷に時間がかかり過ぎるという問題がある。また、露光量の変化に対する濃度の変化特性は一般に非線形特性を示すが、特許文献１に示すものでは、一枚目のパッチ画像を印刷する際の露光量と、二枚目のパッチ画像を印刷する際の露光量との二つの露光量間でしか濃度の変化量を算出することができない。よって、露光量の変化に対する濃度の変化特性を十分に把握することができない。この結果、パッチ画像の主走査方向の各位置における濃度補正精度（露光量補正精度）が低下するという問題がある。
　本発明は、かかる点に鑑みてなされたものであり、その目的とするところは、濃度補正用画像の印刷に要する時間を短縮しつつ、印刷画像の濃度補正精度を向上させることにある。
　本発明に係る画像形成装置は、感光体の表面を予め設定した露光量で露光することにより静電潜像を形成する露光装置と該露光装置により形成された静電潜像を現像してトナー像を形成する現像装置とを有していて、該現像装置により現像されたトナー像を記録媒体に転写して画像を形成する画像形成部と、画像形成部を制御して記録媒体にパッチ画像を形成する画像形成制御部と、該画像形成制御部により形成されたパッチ画像を基に上記トナー像の主走査方向の各位置の濃度を目標濃度になるように補正する濃度補正部とを備えている。
　そして、上記画像形成制御部は、上記露光装置の露光量を基準光量に設定した状態で記録媒体の画像形成領域における主走査方向の略全体に亘って延びる帯状の基準パッチ画像を形成し、副走査方向の位置が該基準パッチ画像とは異なる位置に、上記露光装置の露光量を第一光量及び第二光量としてそれぞれ第一パッチ画像及び第二パッチ画像を並べ
て形成するように構成され、上記記録媒体に形成された上記基準パッチ画像及び上記第一及び第二パッチ画像の濃度を読取る画像読取部をさらに備え、
　上記第一光量は上記基準光量よりも小さい光量とされ、上記第二光量は上記基準光量よりも大きい光量とされており、上記濃度補正部は、上記基準パッチ画像のうち主走査方向の位置が第一パッチ画像と同じ部分の濃度と該第一パッチ画像との濃度の差を基に、露光量の変化に対する濃度の変化率を第一濃度変化率として算出し、上記基準パッチ画像のうち主走査方向の位置が第二パッチ画像と同じ部分の濃度と該第二パッチ画像の濃度との差を基に、露光量の変化に対する濃度の変化率を第二濃度変化率として算出し、上記基準パッチ画像の主走査方向の各位置の濃度が目標濃度よりも高いか否かを判定し、高いと判定した場合には、上記第一濃度変化率を用いて上記露光量の設定値の補正を行い、低いと判定した場合には、上記第二濃度変化率を用いて上記露光量の設定値の補正を行うことで上記濃度補正を実行するように構成されている。
　本発明によれば、パッチ画像の印刷に要する時間を短縮しつつ、印刷画像の濃度補正精度を向上させることができる。
図１は、実施形態における画像形成装置の全体構成を示す概略図である。 図２は、画像形成装置の制御系の構成を示すブロック図である。 図３は、制御部にて実行される濃度補正制御の前半部を示すフローチャートである。 図４は、制御部にて実行される濃度補正制御の後半部を示すフローチャートである。 図５は、濃度補正用画像の一例を示す概略図である。 図６は、図５のＡ部を拡大して示す拡大図である。 図７は、露光量に対する濃度の変化率の算出方法を説明するためのグラフである。 図８は、変形例を示す図３相当図である。
　以下、本発明の実施形態を図面に基づいて詳細に説明する。尚、本発明は、以下の実施形態に限定されるものではない。
　《実施形態１》
　図１は、本実施形態における画像形成装置としてのレーザープリンター１（以下、単にプリンターという）を示している。このプリンターは、画像形成装置本体１００と、画像形成装置本体１００の上部に取り付けられたスキャナ装置２００と、ユーザーが操作可能な操作部２５０と、を備えている。尚、以下の説明において、前側、後側はそれぞれ、プリンター１の前側（操作部２５０が位置する側）、後側を意味し、左側、右側は、プリンター１を前側から見たときの左側、右側を意味する。
　画像形成装置本体１００は箱状の筐体６０を有している。筐体６０の上面はスキャナ装置２００によって開閉可能に覆われている。また、筐体６０の前側部分の上面部は、排紙トレイ部５０によって閉塞されている。排紙トレイ部５０は前端側が上下方向に回動するように筐体６０に支持されている。
　上記筐体６０内には、給紙部１０、画像形成部２０、定着部４０が収容されている。給紙部１０から排紙トレイ部５０に至る用紙搬送路Ｌには、記録紙（記録媒体）Ｐを挟持して搬送する複数の搬送ローラー対１１～１３が配置されている。また、用紙搬送路Ｌの下流側から分岐して上流側に合流する反転搬送路Ｌ´が設けられている。反転搬送路Ｌ´には搬送ローラー対１４～１６が配置されている。
　上記給紙部１０は、筐体６０内の下部に配置されている。給紙部１０は、シート状の記録紙Ｐが収容される給紙カセット１０ａと、該給紙カセット１０ａ内の記録紙Ｐを取り出して該カセット外に送り出すためのピックアップローラー１０ｂとを有している。給紙カセット１０ａよりカセット外に送り出された記録紙Ｐは、搬送ローラー対１１を介して画像形成部２０に供給される。画像形成部２０では、ブラック、マゼンタ、シアンおよびイエローの各色にそれぞれ対応するトナー画像を形成する作像ユニット２０ＢＫ、２０Ｍ、２０Ｃおよび２０Ｙが一列に配置されている。各作像ユニット２０ＢＫ、２０Ｍ、２０Ｃ、２０Ｙは、感光体ドラム２１、帯電装置２２、現像装置２３およびクリーニング装置２４を備えている。作像ユニット２０ＢＫ、２０Ｍ、２０Ｃおよび２０Ｙの下方には、各感光体ドラム２１の表面にレーザー光を照射する露光装置２５が配置されている。また、作像ユニット２０ＢＫ、２０Ｍ、２０Ｃおよび２０Ｙの上方には、中間転写ユニット２６が配置されている。中間転写ユニット２６には、各感光体ドラム２１に接して走行する中間転写ベルト２７が設けられている。中間転写ベルト２７の内側には各感光体ドラム２１との間で中間転写ベルト２７を挟み込むように、一次転写ローラー２８が設けられている。また、作像ユニット２０Ｂｋの下流側において、中間転写ベルト２７の表面に接触して二次転写ローラー２９が設けられている。中間転写ユニット２６の上方には、作像ユニット２０ＢＫ,２０Ｍ、２０Ｃ、２０Ｙの各現像装置２３に補給する各色のトナーを収納した
トナーコンテナ３０Ｂｋ、３０Ｍ、３０Ｃ、３０Ｙが配置される。
　画像形成部２０では、露光装置２５によって各感光体ドラム２１の表面に所定の画像データ（例えば、スキャナ装置２００により読み込んだ原稿画像データ）に基づくレーザー光を照射することで静電潜像を形成し、形成した静電潜像を現像装置２３によって現像することで各色のトナー像を形成する。各感光体ドラム２１の表面に形成された各色のトナー像は、一次転写ローラー２８によって中間転写ベルト２７の表面に転写されて重ね合わせられる。そして、中間転写ベルト２７上に転写されたトナー像は二次転写ローラー２９によって、給紙部１０より供給された記録紙Ｐに対して転写する。該転写後の記録紙Ｐは定着部４０に供給される。定着部４０では、画像形成部２０より供給される記録紙Ｐを定着ローラー４０ａ及び加圧ローラー４０ｂ間で加圧することにより、当該記録紙Ｐにトナー像を定着させる。そして、定着部４０にてトナー像が定着された記録紙Ｐは、両ローラー４０ａ，４０ｂにより下流側へと送り出される。定着部４０より送り出された記録紙Ｐは、複数の搬送ローラー対１２，１３を介して上記排紙トレイ部５０に排出される。また、記録紙Ｐの両面にトナー像を形成する場合には、搬送ローラー対１３によって記録紙Ｐはスイッチバックされて、反転搬送路Ｌ´に搬送される。　
　上記スキャナ装置２００は、原稿読取部２０１と原稿カバー２０２と原稿自動供給装置２０３とを有している。
　原稿読取部２０１の上面は、原稿が載置される原稿載置面を構成している。この原稿載置面には略矩形状の開口部（図示省略）が形成されており、この開口部にはコンタクトガラスが嵌め込まれている。原稿カバー２０２は、その端縁を支点に上下に回動することで原稿読取部２０１の上面を開閉可能に覆っている。原稿自動供給装置２０３は原稿カバー２０２の上面に設けられている。原稿自動供給装置２０３は、不図示の給紙トレイにセットされた束状の原稿を一枚ずつ所定の搬送路に沿って搬送してコンタクトガラス上の所定の画像読取位置を通過させる。上記原稿読取部２０１の内部には、コンタクガラス上に載置された原稿又は原稿自動供給装置２０３によってコンタクトガラス上に供給される原稿の画像を光学的に読み取るスキャナ部が収容されている。スキャナ部は、読取った原稿画像のデータを生成して後述する制御部３００（図２参照）に送信する。
　図２は、プリンター１の制御系の構成を示すブロック図である。この制御系は上記制御部３００を含んでいる。制御部３００は、ＣＰＵ、ＲＯＭ及びＲＡＭを有するマイクロコンピュータからなる。制御部３００には、画像形成部２０、操作部２５０、及びスキャナ装置２００が信号線を介して接続されている。制御部３００は、操作部２５０より受信した操作信号を基に、画像形成部２０及びスキャナ装置２００等を制御して所定の処理を実行する。制御部３００は、本発明の画像形成制御部、濃度補正部を構成している。
　ところで、静電潜像が形成される感光体ドラム２１は、製造上の諸要因によりドラム表面の軸方向において帯電特性や感度特性のむらが存在する。また、静電潜像を現像したトナー像を形成する場合、感光体ドラム２１にトナーを供給する現像剤担持体とのギャップのばらつきや、レーザー光の光量の主走査方向におけるばらつき等の影響を受けて、印刷画像中に主走査方向に濃度むらが発生するという問題がある。
　これに対して、本実施形態のレーザープリンターでは、制御部３００により主走査方向の各位置において濃度補正制御を実行することで主走査方向の濃度むらの発生を抑制している。尚、主走査方向の各位置とは、例えば、原稿読取部２０１にて生成される画像データの各画素に対応する位置としてもよいし、複数個の画素からなるブロックごとの位置としてもよい
　図３及び図４は、制御部３００にて実行される濃度補正制御の内容を示すフローチャートである。
　ステップＳ１では、操作部２５０からの操作信号を基に、プリンター１の現時点の印刷モードがテスト印刷モードであるか否かを判定し、この判定がＮＯである場合にはリターンする一方、ＹＥＳである場合にはステップＳ２に進む。
　ステップＳ２では、一枚の記録紙Ｐに濃度補正用画像Ｔ（図５参照）を印刷する。濃度補正用画像Ｔは、ブラック、シアン、マゼンタ及びイエローの各色のそれぞれについて形成された基準パッチ画像ＢＫ０，Ｃ０，Ｍ０，Ｙ０と第一パッチ画像ＢＫ１，Ｃ１，Ｍ１，Ｙ１と第二パッチ画像ＢＫ２，Ｃ２，Ｍ２，Ｙ２とを含んでいる。これらのパッチ画像ＢＫ０～２，Ｃ０～２,Ｍ０～２,Ｙ０～２は、ベタ画像であってもよいし、ハーフトーン画像であってもよい。
　４つの基準パッチ画像ＢＫ０，Ｃ０，Ｍ０，Ｙ０は、記録紙Ｐの画像形成領域の主走査方向の略全体に亘って帯状に延びている。四つの基準パッチ画像ＢＫ０，Ｃ０，Ｍ０，Ｙ０は、副走査方向にこの順に並んで形成されている。
　第一パッチ画像ＢＫ１，Ｃ１，Ｍ１，Ｙ１及び第二パッチ画像ＢＫ２，Ｃ２，Ｍ２，Ｙ２は、四つの基準パッチ画像ＢＫ０，Ｃ０，Ｍ０，Ｙ０のうち最も端に位置するイエローの基準パッチ画像Ｙ０に隣接する行（つまり副走査方向において異なる位置）に形成されている。第一パッチ画像ＢＫ１，Ｃ１，Ｍ１，Ｙ１及び第二パッチ画像ＢＫ２，Ｃ２，Ｍ２，Ｙ２は、各色ごとに一対一組で主走査方向に並んで形成されている。
　基準パッチ画像ＢＫ０，Ｃ０，Ｍ０，Ｙ０を形成する際の露光装置２５の露光量は基準光量Ｌ０に設定され、第一パッチ画像ＢＫ１，Ｃ１，Ｍ１，Ｙ１を形成する際の露光装置２５の露光量は基準光量Ｌ０よりも小さい第一光量Ｌ１（例えば基準光量の０．８倍）に設定され、第二パッチ画像ＢＫ２，Ｃ２，Ｍ２，Ｙ２を形成する際の露光装置２５の露光量は基準光量Ｌ０よりも大きい第二光量Ｌ２（例えば基準光量の１．２場合）に設定されている。
　ステップＳ３では、記録紙Ｐに印刷された濃度補正用画像Ｔの濃度をスキャナ装置（画像読取部）２００によって読み取る。スキャナ装置２００による濃度補正用画像Ｔの読取りは、ユーザーが手動操作で行えばよい。尚、記録紙Ｐに印刷された濃度補正用画像Ｔを搬送路上に設けたライセンサ等により自動で読取るようにしてもよい。
　ステップＳ４では、ステップＳ３で読み取った濃度補正用画像Ｔの濃度を基に、露光装置２５の露光量を基準光量Ｌ０から第一光量Ｌ１に下げた場合の濃度変化率（以下、第一濃度変化率という）Ｋ１を各色ごとに算出する。この変化率Ｋ１の具体的な算出手順については後述する。
　ステップＳ５では、ステップＳ３で読み取った濃度補正用画像Ｔの濃度を基に、露光装置２５の露光量を基準光量Ｌ０から第二光量Ｌ２に上げた場合の濃度変化率(以下、第二濃度変化率という)Ｋ２を各色ごとに算出する。この変化率Ｋ２の具体的な算出手順については後述する。
　ステップＳ６では、ステップＳ３で読み取った濃度補正用画像Ｔ中の基準パッチ画像ＢＫ０，Ｃ０，Ｍ０，Ｙ０の主走査方向の各位置において、読み取った濃度が目標濃度に等しいか否かを判定し、この判定がＮＯである場合にはステップＳ８に進む一方、ＹＥＳである場合にはステップＳ７に進む。　
　ステップＳ７では、露光装置２５の露光量の設定値を補正せずにリターンする。
　ステップＳ６の判定がＮＯである場合に進むステップＳ８では、ステップＳ３で読み取った濃度補正用画像Ｔ中の基準パッチ画像ＢＫ０，Ｃ０，Ｍ０，Ｙ０の主走査方向の各位置において、読み取った濃度が目標濃度よりも大きいか否かを判定し、この判定がＮＯである場合にはステップＳ１０に進む一方、ＹＥＳである場合にはステップＳ９に進む。
　ステップＳ９では、ステップＳ４で算出した第一濃度変化率Ｋ１を用いて主走査方向の各位置における濃度が目標濃度になるような露光量を一次線形補間により算出し、しかる後にリターンする。
　ステップＳ１０では、ステップＳ５で算出した第二濃度変化率Ｋ２を用いて主走査方向の各位置における濃度が目標濃度になるような露光量を一次線形補間により算出し、しかる後にリターンする。　
　次に、図６及び図７を参照して、ステップＳ４及びＳ５における濃度変化率Ｋ１，Ｋ２の算出方法及びステップＳ９及ぶＳ１０における補正後の露光量の算出方法について説明する。これらの算出方法は、ブラック、マゼンタ、シアン及びイエローの各色について同じであるため、ここではマゼンタについてのみ説明する。
　図６は、図５の一部を拡大した図であり、図７は、横軸に露光量をとり縦軸に濃度を取って、図６中の領域I～IVのそれぞれの露光量及び濃度をプロットしたグラフである。領域Ｉは、基準パッチ画像Ｍ０における第一パッチ画像Ｍ１（領域III）と主走査方向の位置が同じ領域であり、領域IIは、基準パッチ画像Ｍ０における第二パッチ画像Ｍ２（領域IV）と主走査方向の位置が同じ領域である。領域Ｉと領域IIIとは同じ大きさであり、領域IIと領域IVとは同じ大きさである。
　第一濃度変化率Ｋ１は、図７のグラフにおいて、領域Iに対応する点ＱIと領域IIIに対応する点ＱIIIとを結ぶ直線の傾きであって、Ｋ１＝（Ｄ１－Ｄ３）／（Ｌ０－Ｌ１）と表される。そして、濃度Ｄｉが目標濃度Ｄｔよりも大きいステップＳ９では、現在の露光量をｘｉとし補正後の露光量をＸｉとしたとき、Ｘｉ＝－１／Ｋ１×（Ｄｉ－Ｄｔ）＋ｘｉとして算出される。
　第二濃度変化率Ｋ２は、図７のグラフにおいて、領域IVに対応する点ＱIVと領域IIに対応する点ＱIIとを結ぶ直線の傾きであって、Ｋ２＝（Ｄ４－Ｄ２）／（Ｌ２－Ｌ０）と表される。そして、濃度Ｄｉが目標濃度Ｄｔよりも小さいステップＳ１０では、現在の露光量をｘｉとし補正後の露光量をＸｉとしたとき、Ｘｉ＝－１／Ｋ２×（Ｄｉ－Ｄｔ）＋ｘｉと表される。
　以上説明したように、制御部３００は、基準パッチ画像ＢＫ０，Ｃ０，Ｍ０，Ｙ０のうち主走査方向の位置が第一パッチ画像ＢＫ１，Ｃ１，Ｍ１，Ｙ１と同じ部分の濃度と該第一パッチ画像ＢＫ１，Ｃ１，Ｍ１，Ｙ１の濃度との差を基に、露光量の変化に対する濃度の変化率を第一濃度変化率Ｋ１として算出し（ステップＳ４）、基準パッチ画像ＢＫ０，Ｃ０，Ｍ０，Ｙ０のうち主走査方向の位置が第二パッチ画像ＢＫ２，Ｃ２，Ｍ２，Ｙ２と同じ部分の濃度と該第二パッチ画像ＢＫ２，Ｃ２，Ｍ２，Ｙ２の濃度との差を基に、露光量の変化に対する濃度の変化率を第二濃度変化率Ｋ２として算出する（ステップＳ５）。そして、制御部３００は、基準パッチ画像ＢＫ０，Ｃ０，Ｍ０，Ｙ０の主走査方向の各位置の濃度Ｄｉが目標濃度Ｄｔよりも高いか否かを判定し（ステップＳ８の判定を実行し）、高いと判定した場合（ステップＳ８でＹＥＳの場合）には、上記第一濃度変化率Ｋ１を用いて露光量の設定値の補正を行い（ステップＳ９）、低いと判定した場合（ステップＳ８でＮＯの場合）には、第二濃度変化率Ｋ２を用いて露光量の設定値の補正を行う（ステップＳ１０）。
　この構成によれば、基準パッチ画像ＢＫ０，Ｃ０，Ｍ０，Ｙ０の主走査方向の各位置における濃度Ｄｉが目標濃度よりも高いか又は低いかに応じて、第一濃度変化率Ｋ１と第二濃度変化率Ｋ２とを使い分けることで濃度補正精度を向上させることができる。
　また、基準パッチ画像ＢＫ０，Ｃ０，Ｍ０，Ｙ０と、第一パッチ画像ＢＫ１，Ｃ１，Ｍ１，Ｙ１と、第二パッチ画像ＢＫ２，Ｃ２，Ｍ２，Ｙ２とが一枚の記録紙Ｐ内に印刷されるので、パッチ画像の印刷に要する時間を短縮することができる。
　《変形例》
　図８は、実施形態の変形例を示す図５相当図である。この変形例では、基準パッチ画像ＢＫ０，Ｃ０，Ｍ０，Ｙ０と第一パッチ画像ＢＫ１，Ｃ１，Ｍ１，Ｙ１と第二パッチ画像ＢＫ２，Ｃ２，Ｍ２，Ｙ２とからなる濃度補正用画像Ｔを副走査方向に３つ（複数）、形成するようにしている。制御部３００は、３つの濃度補正用画像Ｔのそれぞれにおいて算出した補正後の露光量Ｘｉの設定値を、当該補正用画像Ｔの数（本実施形態では３つ）で平均化した露光量を用いて濃度補正を実行する。
　この構成によれば、主走査方向の濃度むらだけでなく副走査方向の濃度むらも精度良く補正することができる。
　以上説明したように、本発明は、画像形成装置について有用である。

Claims (2)

  1. 　感光体の表面を予め設定した露光量で露光することにより静電潜像を形成する露光装置と該露光装置により形成された静電潜像を現像してトナー像を形成する現像装置とを有していて、該現像装置により現像されたトナー像を記録媒体に転写して画像を形成する画像形成部と、画像形成部を制御して記録媒体にパッチ画像を形成する画像形成制御部と、該画像形成制御部により形成されたパッチ画像を基に、上記トナー像の主走査方向の各位置の濃度を目標濃度になるように補正する濃度補正部とを備えた画像形成装置であって、
    　上記画像形成制御部は、上記露光装置の露光量を基準光量に設定した状態で記録媒体の画像形成領域における主走査方向の略全体に亘って延びる帯状の基準パッチ画像を形成し、副走査方向の位置が該基準パッチ画像とは異なる位置に、上記露光装置の露光量を第一光量及び第二光量としてそれぞれ第一パッチ画像及び第二パッチ画像を並べて形成するように構成され、
    　上記記録媒体に形成された上記基準パッチ画像及び上記第一及び第二パッチ画像の濃度を読取る画像読取部をさらに備え、
    　上記第一光量は上記基準光量よりも小さい光量とされ、上記第二光量は上記基準光量よりも大きい光量とされており、
    　上記濃度補正部は、上記基準パッチ画像のうち主走査方向の位置が第一パッチ画像と同じ部分の濃度と該第一パッチ画像との濃度の差を基に、露光量の変化に対する濃度の変化率を第一濃度変化率として算出し、上記基準パッチ画像のうち主走査方向の位置が第二パッチ画像と同じ部分の濃度と該第二パッチ画像の濃度との差を基に、露光量の変化に対する濃度の変化率を第二濃度変化率として算出し、上記基準パッチ画像の主走査方向の各位置の濃度が目標濃度よりも高いか否かを判定し、高いと判定した場合には、上記第一濃度変化率を用いて上記露光量の設定値の補正を行い、低いと判定した場合には、上記第二濃度変化率を用いて上記露光量の設定値の補正を行うことで上記濃度補正を実行するように構成されている、画像形成装置。
  2. 　請求項１記載の画像形成装置において、
    　上記画像形成制御部は、上記基準パッチ画像、上記第一パッチ画像及び第二パッチ画像からなる濃度補正用画像を副走査方向に複数、並べて印刷するように構成され、
    　上記濃度補正部は、上記濃度補正用画像のそれぞれにおいて算出した補正後の露光量の設定値を上記濃度補正用画像の数で平均化して、該平均化した露光量を用いて上記濃度補正を実行するように構成されている、画像形成装置。
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