(57)【要約】【課題】より良好な画像を得ることができる画像形成装置等を提供する。【解決手段】トナー像を形成する画像形成ユニット１１と、画像形成ユニット１１によって形成されたトナー像を中間転写ベルト２０に転写する一次転写ロール２１と、トナー像に対して光を照射する光源と光源により光を照射したときに反射された光を受光し受光した光の光量値を生成する受光手段とを備える画像読み取り装置１００と、画像読み取り装置１００の受光手段により生成された光量値を基にして、受光手段の主走査方向の読み取り濃度差を補正するための補正値を導出する補正値作成手段と、を備え、補正値作成手段は、トナー像に対して光を照射したときに生成された光量値とともに、中間転写ベルト２０により反射された光による光量値に基づき補正値を導出することを特徴とする画像形成装置１。【選択図】図１
2014102437.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
トナー像を形成するトナー像形成手段と、
前記トナー像形成手段によって形成されたトナー像を転写体に転写する転写手段と、
トナー像に対して光を照射する光源と、当該光源により光を照射したときに反射された光を受光し、受光した光の光量値を生成する受光手段と、を備える読み取り手段と、
前記読み取り手段の前記受光手段により生成された光量値を基にして、当該受光手段の主走査方向の読み取り濃度差を補正するための補正値を導出する補正値作成手段と、
を備え、
前記補正値作成手段は、トナー像に対して光を照射したときに生成された光量値とともに、前記転写体により反射された光による光量値に基づき前記補正値を導出することを特徴とする画像形成装置。
【請求項２】
前記転写体により反射された光は、当該転写体で反射された光に起因する迷光および／またはトナー像の下地となる当該転写体で反射された光であることを特徴とする請求項１に記載の画像形成装置。
【請求項３】
前記補正値作成手段は、前記転写体にトナー像を形成しないときに前記光源を点灯および消灯させたときに得られる光量値に基づき前記補正値をさらに導出することを特徴とする請求項１または２に記載の画像形成装置。
【請求項４】
前記光源の点灯および消灯は、当該光源を消灯させたときに光量値が変動するのに要する時間よりも短い周期で行なうことを特徴とする請求項３に記載の画像形成装置。
【請求項５】
転写体に転写されたトナー像に対して光を照射する光源と、
前記光源により光を照射したときに反射された光を受光し、受光した光の光量値を生成する受光手段と、
前記受光手段により生成された光量値を基にして、当該受光手段の主走査方向の読み取り濃度差を補正するための補正値を導出する補正値作成手段と、
を備え、
前記補正値作成手段は、トナー像に対して光を照射したときに生成された光量値とともに、前記転写体により反射された光による光量値に基づき前記補正値を導出することを特徴とする画像読み取り装置。
【請求項６】
コンピュータに、
転写体に転写されたトナー像に対して光を照射する光源を制御する機能と、
前記光源により光を照射したときに反射された光を受光し、受光した光の光量値を生成する受光手段を制御する機能と、
前記受光手段により生成された光量値を基にして、当該受光手段の主走査方向の読み取り濃度差を補正するための補正値を導出する補正値作成機能と、
を備え、
前記補正値作成機能は、トナー像に対して光を照射したときに生成された光量値とともに、前記転写体により反射された光による光量値に基づき前記補正値を導出することを特徴とするプログラム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、画像形成装置、画像読み取り装置、プログラムに関する。
【背景技術】
【０００２】
特許文献１には、シート原稿Ｄが載置された原稿台ガラスに沿って矢印方向に移動するイメージセンサユニットに、照明手段としてのＬＥＤ、画像読取手段としてのセンサ等を搭載し、原稿台ガラスのイメージセンサユニットと反対側にシェーディング補正のための白色基準板を設け、さらに、原稿台ガラスのイメージセンサユニット側に、白色基準板を囲むように遮光板を設ける画像読取装置が開示されている。
また特許文献２には、感光体ドラム上の補正用テストパターンのトナー付着量を検出して画像補正を行なう画像補正方法において、転写搬送ベルトのトナー像転写面に濃度検出センサにより検出可能な基準位置マークを形成し、トナー像転写面の全周に渡り濃度検出センサによりトナー像転写面の反射光量を検出して、トナー像が転写される下地データとして保存し、トナー像転写面に基準位置マークと非同期の位置にプロコンのための補正用テストパターンを形成し、濃度検出センサにより検出された補正用テストパターンの反射光量と下地データに基づきトナー付着量を補正するようにしたものが開示されている。
また特許文献３には、原稿搬送機構により搬送される原稿に対して照射される光源からの反射光を読み取る密着イメージセンサと、密着イメージセンサに対向して配置された基準白色部材と、連続して搬送される原稿と原稿の間で基準白色部材からの反射光をシェーディング補正用の白色基準データとして読み取るシェーディング補正手段とを備えて構成される原稿読取装置であって、シェーディング補正手段は、原稿搬送機構により連続して搬送される原稿と原稿の間で光源を消灯してシェーディング補正用の黒色基準データを読み取るものが開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００３−１３４３０７号公報
【特許文献２】特開２００７−２９２８５５号公報
【特許文献３】特開２００７−１６６２０７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
受光手段の主走査方向の読み取り濃度差の補正を精度よく行なうことが望まれている。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
請求項１に記載の発明は、トナー像を形成するトナー像形成手段と、前記トナー像形成手段によって形成されたトナー像を転写体に転写する転写手段と、トナー像に対して光を照射する光源と、当該光源により光を照射したときに反射された光を受光し、受光した光の光量値を生成する受光手段と、を備える読み取り手段と、前記読み取り手段の前記受光手段により生成された光量値を基にして、当該受光手段の主走査方向の読み取り濃度差を補正するための補正値を導出する補正値作成手段と、を備え、前記補正値作成手段は、トナー像に対して光を照射したときに生成された光量値とともに、前記転写体により反射された光による光量値に基づき前記補正値を導出することを特徴とする画像形成装置である。
【０００６】
請求項２に記載の発明は、前記転写体により反射された光は、当該転写体で反射された光に起因する迷光および／またはトナー像の下地となる当該転写体で反射された光であることを特徴とする請求項１に記載の画像形成装置である。
請求項３に記載の発明は、前記補正値作成手段は、前記転写体にトナー像を形成しないときに前記光源を点灯および消灯させたときに得られる光量値に基づき前記補正値をさらに導出することを特徴とする請求項１または２に記載の画像形成装置である。
請求項４に記載の発明は、前記光源の点灯および消灯は、当該光源を消灯させたときに光量値が変動するのに要する時間よりも短い周期で行なうことを特徴とする請求項３に記載の画像形成装置である。
【０００７】
請求項５に記載の発明は、転写体に転写されたトナー像に対して光を照射する光源と、前記光源により光を照射したときに反射された光を受光し、受光した光の光量値を生成する受光手段と、前記受光手段により生成された光量値を基にして、当該受光手段の主走査方向の読み取り濃度差を補正するための補正値を導出する補正値作成手段と、を備え、前記補正値作成手段は、トナー像に対して光を照射したときに生成された光量値とともに、前記転写体により反射された光による光量値に基づき前記補正値を導出することを特徴とする画像読み取り装置である。
【０００８】
請求項６に記載の発明は、コンピュータに、転写体に転写されたトナー像に対して光を照射する光源を制御する機能と、前記光源により光を照射したときに反射された光を受光し、受光した光の光量値を生成する受光手段を制御する機能と、前記受光手段により生成された光量値を基にして、当該受光手段の主走査方向の読み取り濃度差を補正するための補正値を導出する補正値作成機能と、を備え、前記補正値作成機能は、トナー像に対して光を照射したときに生成された光量値とともに、前記転写体により反射された光による光量値に基づき前記補正値を導出することを特徴とするプログラムである。
【発明の効果】
【０００９】
請求項１の発明によれば、本発明を採用しない場合に比べ、より良好な画像を得ることができる画像形成装置が提供できる。
請求項２の発明によれば、転写体に起因して生ずる光量値の誤差のうち主なものを補正することができる。
請求項３の発明によれば、時間により変動する黒色基準に対応して暗補正を行なうことができる。
請求項４の発明によれば、本発明を採用しない場合に比べ、暗補正の精度がより向上する。
請求項５の発明によれば、本発明を採用しない場合に比べ、受光手段の主走査方向の読み取り濃度差の補正を精度よく行なうことができる画像読み取り装置が実現できる。
請求項６の発明によれば、本発明を採用しない場合に比べ、受光手段の主走査方向の読み取り濃度差の補正を精度よく行なうことができる機能をコンピュータにより実現できる。
【図面の簡単な説明】
【００１０】
【図１】本実施の形態の画像形成装置について説明した図である。
【図２】（ａ）〜（ｂ）は、本実施の形態の画像読み取り装置について説明した図である。
【図３】本実施の形態の画像読み取り装置の機能構成について説明したブロック図である。
【図４】（ａ）〜（ｂ）は、中間転写ベルトで反射された光によって生ずる迷光の影響について説明した図である。
【図５】基準画像の光量プロファイルが凹形状となる理由について説明した図である。
【図６】中間転写ベルトによる迷光の影響を補正するための迷光補正プロファイルを示した図である。
【図７】（ａ）〜（ｂ）は、トナー像の下地としての中間転写ベルトの影響について説明した図である。
【図８】Ｃｉｎと検知信号との関係を説明した図である。
【図９】本実施の形態の黒レベル補正を行なう際に使用する検知信号を示した図である。
【図１０】画像読み取り装置においてシェーディング補正を行なう動作について説明したフローチャートである。
【発明を実施するための形態】
【００１１】
以下、添付図面を参照して、本発明の実施の形態について詳細に説明する。
＜画像形成装置の説明＞
図１は、本実施の形態の画像形成装置１について説明した図である。
画像形成装置１は、所謂「タンデム型」のカラープリンタであり、印刷データに基づき記録媒体（用紙）に画像を形成する画像形成部１０と、画像形成装置１全体の動作制御や例えばパーソナルコンピュータ（ＰＣ）等との通信、印刷データに対して行う画像処理等を実行する主制御部５０と、ユーザからの操作入力の受付やユーザに対する各種情報の表示を行うユーザインターフェース（ＵＩ）部９０と、読み取り手段の一例としての画像読み取り装置１００とを備えている。
【００１２】
＜画像形成部の説明＞
画像形成部１０は、例えば電子写真方式により画像を形成する機能部であって、並列的に配置されトナー像を形成するトナー像形成手段の一例としての４つの画像形成ユニット１１Ｙ、１１Ｍ、１１Ｃ、１１Ｋ（以下、「画像形成ユニット１１」）と、各画像形成ユニット１１の感光体ドラム１２に形成された各色トナー像が転写される転写体の一例としての中間転写ベルト２０と、各画像形成ユニット１１によって形成された各色トナー像を中間転写ベルト２０に転写（一次転写）する転写手段の一例としての一次転写ロール２１と、を備えている。さらに、中間転写ベルト２０上に重畳して転写された各色トナー像を用紙に一括転写（二次転写）する二次転写ロール２２と、二次転写された各色トナー像を用紙上に定着させる定着手段（定着装置）の一例としての定着ユニット６０と、を備えている。
【００１３】
加えて、画像形成部１０は、定着ユニット６０にて用紙上に定着された各色トナー像を冷却し、用紙上への各色トナー像の定着を促進する冷却部の一例としての冷却ユニット８０と、用紙の曲がり（カール）を矯正するカール矯正ユニット８５と、を備えている。
なお、本実施の形態では、二次転写ロール２２が配置され、中間転写ベルト２０上の各色トナー像が用紙に二次転写される領域を、以下、「二次転写領域Ｔｒ」という。
【００１４】
＜画像形成ユニットの説明＞
各画像形成ユニット１１は、機能部材として、例えば、静電潜像が形成され、その後に各色トナー像が形成される感光体ドラム１２と、感光体ドラム１２の表面を予め定められた電位で帯電する帯電器１３と、帯電器１３により帯電された感光体ドラム１２を印刷データに基づいて露光する露光器１４と、感光体ドラム１２上に形成された静電潜像を各色トナーにより現像する現像器１５と、転写後の感光体ドラム１２表面を清掃するクリーナ１６と、を備えている。
各画像形成ユニット１１の現像器１５各々は、各色トナーを貯蔵するトナー容器１７Ｙ、１７Ｍ、１７Ｃ、１７Ｋ（以下、「トナー容器１７」）とトナー搬送路（不図示）で連結されている。そして、トナー搬送路中に設けられた補給用スクリュー（不図示）によりトナー容器１７から現像器１５に各色トナーが補給されるように構成されている。
【００１５】
画像形成ユニット１１各々は、現像器１５に収容されるトナーを除いてほぼ同様に構成され、それぞれがＹ（イエロー）色、Ｍ（マゼンタ）色、Ｃ（シアン）色、Ｋ（ブラック）色のトナー像を形成する。
【００１６】
＜画像形成装置における用紙搬送系の説明＞
また、画像形成部１０は、用紙搬送系として、用紙を収容する複数（本実施の形態では２個）の用紙収容容器４０Ａ、４０Ｂと、この用紙収容容器４０Ａ、４０Ｂに収容された用紙を繰り出して搬送する繰出しロール４１Ａ、４１Ｂと、用紙収容容器４０Ａからの用紙を搬送する第１搬送路Ｒ１と、用紙収容容器４０Ｂからの用紙を搬送する第２搬送路Ｒ２と、を備えている。さらに、画像形成部１０は、用紙収容容器４０Ａおよび用紙収容容器４０Ｂからの用紙を二次転写領域Ｔｒに向けて搬送する第３搬送路Ｒ３と、を備えている。加えて、画像形成部１０は、二次転写領域Ｔｒにて各色トナー像が転写された用紙を定着ユニット６０、冷却ユニット８０、およびカール矯正ユニット８５を通過するように搬送する第４搬送路Ｒ４と、カール矯正ユニット８５からの用紙を画像形成装置１の排出部に設けられた用紙積載部４４に向けて搬送する第５搬送路Ｒ５と、を備えている。
第１搬送路Ｒ１から第５搬送路Ｒ５は、それぞれに沿って搬送ロールや搬送ベルトが配置され、送られてくる用紙を順次、搬送する。
【００１７】
＜両面搬送系の説明＞
また、画像形成部１０は、両面搬送系として、定着ユニット６０で第１面に各色トナー像が定着された用紙を一旦保持する中間用紙収容容器４２と、カール矯正ユニット８５からの用紙を中間用紙収容容器４２に向けて搬送する第６搬送路Ｒ６と、中間用紙収容容器４２に収容された用紙を上記の第３搬送路Ｒ３に向けて搬送する第７搬送路Ｒ７と、を備えている。さらに、画像形成部１０は、カール矯正ユニット８５の用紙搬送方向下流側に配置され、用紙を用紙積載部４４に向けて搬送する第５搬送路Ｒ５と中間用紙収容容器４２に搬送する第６搬送路Ｒ６とに選択的に振り分ける振分機構部４３と、中間用紙収容容器４２に収容された用紙を繰り出して第７搬送路Ｒ７に向けて搬送する繰出しロール４５と、を備えている。
【００１８】
＜画像形成動作の説明＞
次に、図１を用いて、本実施の形態に係る画像形成装置１での基本的な画像形成動作について説明する。
画像形成部１０の画像形成ユニット１１各々は、上記の機能部材を用いた電子写真プロセスによりＹ色、Ｍ色、Ｃ色、Ｋ色の各色トナー像を形成する。各画像形成ユニット１１にて形成された各色トナー像は、一次転写ロール２１により中間転写ベルト２０上に順に一次転写され、各色トナーが重畳された合成トナー像を形成する。中間転写ベルト２０上の合成トナー像は、中間転写ベルト２０の移動（矢印方向）に伴って二次転写ロール２２が配置された二次転写領域Ｔｒに搬送される。
【００１９】
一方、用紙搬送系では、各画像形成ユニット１１での画像形成の開始タイミングに合わせて繰出しロール４１Ａ、４１Ｂが回転動作し、用紙収容容器４０Ａおよび用紙収容容器４０Ｂの中から例えばＵＩ部９０にて指定された方の用紙が繰出しロール４１Ａ、４１Ｂにより繰り出される。繰出しロール４１Ａ、４１Ｂにより繰り出された用紙は、第１搬送路Ｒ１または第２搬送路Ｒ２と、第３搬送路Ｒ３とに沿って搬送され、二次転写領域Ｔｒに到達する。
二次転写領域Ｔｒでは、二次転写ロール２２により形成された転写電界によって、中間転写ベルト２０上に保持された合成トナー像が用紙に一括して二次転写される。
【００２０】
その後、合成トナー像が転写された用紙は、中間転写ベルト２０から分離され、第４搬送路Ｒ４に沿って定着ユニット６０に搬送される。定着ユニット６０に搬送された用紙上の合成トナー像は、定着ユニット６０によって定着処理を受けて用紙上に定着される。そして、定着画像が形成された用紙は、冷却ユニット８０にて冷却され、カール矯正ユニット８５にて用紙の曲がりが矯正される。その後、カール矯正ユニット８５を通過した用紙は、振分機構部４３により、片面印刷時には第５搬送路Ｒ５に導かれて、用紙積載部４４に向けて搬送される。
なお、一次転写後に感光体ドラム１２に付着しているトナー（一次転写残トナー）、および二次転写後に中間転写ベルト２０に付着しているトナー（二次転写残トナー）は、それぞれクリーナ１６、およびベルトクリーナ２６によって除去される。
【００２１】
一方、両面印刷時には、上述した過程によって用紙の第１面上に定着画像が形成された用紙は、カール矯正ユニット８５を通過した後、振分機構部４３により第６搬送路Ｒ６に導かれ、第６搬送路Ｒ６を中間用紙収容容器４２に向けて搬送される。そして再び、各画像形成ユニット１１による第２面の画像形成の開始タイミングに合わせて繰出しロール４５が回転し、中間用紙収容容器４２から用紙が繰り出される。繰出しロール４５により繰り出された用紙は、第７搬送路Ｒ７および第３搬送路Ｒ３に沿って搬送され、二次転写領域Ｔｒに到達する。
二次転写領域Ｔｒでは、第１面の場合と同様にして、二次転写ロール２２により形成された転写電界によって、中間転写ベルト２０上に保持された第２面の各色トナー像が用紙に一括して二次転写される。
【００２２】
そして、両面にトナー像が転写された用紙は、第１面の場合と同様に定着ユニット６０にて定着され、冷却ユニット８０にて冷却され、さらにはカール矯正ユニット８５にて用紙の曲がりが矯正される。その後、カール矯正ユニット８５を通過した用紙は、振分機構部４３により第５搬送路Ｒ５に導かれて、用紙積載部４４に向けて搬送される。
このようにして、画像形成装置１での画像形成処理がプリント枚数分のサイクルだけ繰り返し実行される。
【００２３】
＜画像読み取り装置の説明＞
図２（ａ）〜（ｂ）は、本実施の形態の画像読み取り装置１００について説明した図である。ここで図２（ａ）は、図１と同様の方向から画像読み取り装置１００を見たときの図である。また図２（ｂ）は、図２（ａ）のＩＩｂ方向から画像読み取り装置１００を見たときの図である。さらに図３は、本実施の形態の画像読み取り装置１００の機能構成について説明したブロック図である。
以下図２（ａ）〜（ｂ）および図３を使用して画像読み取り装置１００について説明を行なう。
【００２４】
図示するように画像読み取り装置１００は、光源１１０と、光学系１２０と、ＣＣＤ(電荷結合素子：Charge Coupled Device)センサ１３０と、筐体１４０と、制御部１５０と、信号処理部１６０とを備える。
【００２５】
光源１１０は、中間転写ベルト２０上に形成されたトナー像に対して光を照射する。光源１１０は、例えば、一対の直管のキセノン蛍光ランプ１１１ａ、１１１ｂにより構成される。そして中間転写ベルト２０上に形成されたトナー像に対し光を照射し、トナー像として形成された画像の情報が含まれる反射光を生成させる。
【００２６】
光学系１２０は、トナー像で反射した光をＣＣＤセンサ１３０に導く。本実施の形態では、光学系１２０は、レンズアレイであるセルフォックレンズアレイ（ＳＬＡ：登録商標）からなる。そしてこのセルフォックレンズアレイにより、トナー像からの反射光のうち主に拡散反射光を集光し、ＣＣＤセンサ１３０に結像させる。
【００２７】
ＣＣＤセンサ１３０は、トナー像で反射され、光学系１２０により導かれた光を受光する。ここでＣＣＤセンサ１３０は、光源１１０により光を照射したときに反射された光を受光し、受光した光の光量値を生成する受光手段の一例である。またＣＣＤセンサ１３０には、トナー像で反射された光を受光する画素としてのＣＣＤ１３１がライン状に配されている。本実施の形態では、Ｒ（Ｒｅｄ）、Ｇ（Ｇｒｅｅｎ）、Ｂ（Ｂｌｕｅ）の各色に対応するＣＣＤ１３１が、３列に配列し、トナー像をＲＧＢの各色で測定することが可能となっている。つまりＣＣＤ１３１は、３ラインカラーＣＣＤとなっている。このＣＣＤ１３１は、ＲＧＢの各色毎に例えば、４０μｍピッチで７４８８個配列する。即ち、７４８８個の画素数でトナー像を主走査方向に読み取ることができる。ＣＣＤ１３１により受光した光は、光電変換されて電荷となり、この電荷は、光量値生成部１３２に転送される。
【００２８】
光量値生成部１３２では、ＣＣＤ１３１から転送された電荷を検知し検知信号とする。この検知信号は、画像形成ユニット１１の調整を行なうための情報である光量値のデータとなる。つまり光量値生成部１３２では、ＣＣＤ１３１により受光した光から画像の調整を行なうための情報を作成する。なおＣＣＤ１３１は、Ｒ（Ｒｅｄ）、Ｇ（Ｇｒｅｅｎ）、Ｂ（Ｂｌｕｅ）の３色のカラーＣＣＤであるため、光量値生成部１３２では、それぞれの色に対応した光量値のデータであるＲ信号、Ｇ信号、Ｂ信号が生成される。
【００２９】
筐体１４０は、光源１１０、光学系１２０、ＣＣＤセンサ１３０を収納するためのケースである。
【００３０】
制御部１５０は、画像読み取り装置１００の画像読み取り動作における各部の制御を行う。本実施の形態では、制御部１５０は、光源１１０、ＣＣＤセンサ１３０、信号処理部１６０を制御する。つまり制御部１５０は、光源１１０を制御して予め定められた光量で光をトナー像に照射する。また制御部１５０は、ＣＣＤセンサ１３０を制御し、ＣＣＤセンサ１３０により生成された光量値データであるＲ信号、Ｇ信号、Ｂ信号を信号処理部１６０に送信させる。そして制御部１５０は、信号処理部１６０の各部を制御してＲ信号、Ｇ信号、Ｂ信号を処理し、画像形成装置１の主制御部５０（図１参照）に送信する。そして主制御部５０では、これらの信号を基にして、画像形成ユニット１１（図１参照）等の調整を行い、これにより用紙に形成される画像の調整を行なう。このように画像読み取り装置１００は、画像の調整を行なうために中間転写ベルト２０に転写されたトナー像を読み取る。そして画像読み取り装置１００で読み取ったトナー像の情報を基にして、画像形成ユニット１１で作成されるトナー像についてフィードバック制御が行なわれる。
【００３１】
信号処理部１６０は、サンプルホールド部１６１と、ゲイン調整部１６２と、オフセット調整部１６３と、Ａ／Ｄ変換部１６４と、シェーディング補正部１６５と、色変換部１６６と、シェーディングデータ作成部１６７とを備える。
【００３２】
サンプルホールド部１６１は、ＣＣＤセンサ１３０から出力されたアナログ画像信号であるＲ信号、Ｇ信号、Ｂ信号をサンプリングする。
ゲイン調整部１６２は、光源１１０の点灯状態で、ＣＣＤセンサ１３０から出力された電圧がＡ／Ｄ変換部１６４の最高入力電圧に近い値となるように調整する。
オフセット調整部１６３は、光源１１０の消灯状態で、ＣＣＤセンサ１３０から出力された電圧がＡ／Ｄ変換部１６４の最低入力電圧に近い値となるように調整する。
Ａ／Ｄ変換部１６４は、オフセット調整部１６３から出力されたアナログ画像信号をデジタル画像信号に変換する。
【００３３】
シェーディング補正部１６５は、読み取り濃度補正手段の一例である。そしてシェーディング補正部１６５は、Ａ／Ｄ変換部１６４から出力されたデジタル画像信号に対し、補正値の一例であるシェーディングデータを用いて、ＣＣＤセンサ１３０の主走査方向の読み取り濃度差を補正する。
色変換部１６６は、シェーディング補正部１６５から出力されたデジタル画像信号を予め定められたＬＵＴ（Look Up Table）に基づいて変換し、変換後のデジタル画像信号を画像形成装置１の主制御部５０に出力する。
【００３４】
シェーディングデータ作成部１６７は、補正値作成手段の一例である。そしてシェーディングデータ作成部１６７は、詳しくは後述するが、ＣＣＤセンサ１３０により生成された光量値を基にして、ＣＣＤセンサ１３０の主走査方向の読み取り濃度差を補正するためのシェーディングデータを導出する。このシェーディングデータは、ＣＣＤセンサ１３０の主走査方向の読み取り濃度のばらつきを補正するための補正値である[ゲイン補正値]の他に、詳しくは後述するが、本実施の形態では、[迷光補正係数]、[下地検知信号]、[黒レベル信号]などの補正値も含む。
【００３５】
なおこれら信号処理部１６０が行なう各機能は、ＡＳＩＣ（Application Specific Integrated Circuit）等を設けることにより実現することができる。
【００３６】
＜具体的なシェーディング補正の説明＞
本実施の形態でシェーディング補正を行なうときには、中間転写ベルト２０上にトナー像として予め定められた基準画像（チャート）Ｓを形成する。そしてシェーディング補正は、この基準画像Ｓを画像読み取り装置１００で読み取り、このときに生成された光量値を基にして行なわれる。
ところが画像読み取り装置１００により捉えられる光には、トナー像により反射された光以外の光が含まれることがある。この場合、正確なシェーディングデータを得ることができず、シェーディング補正が精度よく行なえないことがある。
そこで本実施の形態では、トナー像に対して光を照射したときに生成された光量値のみならず、トナー像により反射された光以外の光による光量値についても取得し、この双方の光量値に基づきシェーディングデータを導出する。
【００３７】
本実施の形態の場合、トナー像により反射された光以外の光は、主にトナー像が形成される中間転写ベルト２０により反射された光に起因する。
より具体的には、以下の２通りの場合が主として挙げられる。
（i）トナー像が形成されない箇所において、中間転写ベルト２０で反射された光に起因する迷光
（ii）トナー像が形成された箇所において、トナー像の下地となる中間転写ベルト２０で反射された光
【００３８】
以下、これらの事項についてさらに詳しく説明を行なう。
【００３９】
＜迷光補正＞
図４（ａ）〜（ｂ）は、中間転写ベルト２０で反射された光によって生ずる迷光の影響について説明した図である。
ここで図４（ａ）は、迷光を測定するための基準画像Ｓである。また図４（ｂ）は、図４（ａ）の画像を画像読み取り装置１００で読み取ったときに生成された検知信号を光量プロファイルとして示している。
【００４０】
図４（ａ）に示した基準画像Ｓは、主走査方向を長辺とし副走査方向を短辺とする４つの長方形形状の基準画像Ｓ１、Ｓ２、Ｓ３、Ｓ４（基準画像Ｓ１〜Ｓ４）を、互いに接触させつつ副走査方向に並べた構成となっている。なお図４（ａ）では基準画像Ｓ１〜Ｓ４の境界を点線にて表示している。基準画像Ｓ１〜Ｓ４の長辺の長さは、副走査方向にずれるに従い短くなる。即ち、基準画像Ｓ１〜Ｓ４の長辺の長さは、基準画像Ｓ１が一番長く、基準画像Ｓ４が一番短い。そして基準画像Ｓ１〜Ｓ４の長辺の中心線は一致している。この基準画像Ｓ１〜Ｓ４の幅および位置は、画像形成装置１で使用され、二次転写領域Ｔｒ（図１参照）にてトナー像が転写される用紙の幅および位置に合わせて設定される。つまりこの場合は、画像形成装置１で使用される用紙の取り得る幅は、４種類であり、それぞれの用紙の幅は、基準画像Ｓ１〜Ｓ４の幅と一致する。さらに用紙は、幅が異なっても全て中間転写ベルト２０の中央付近に位置するようにして搬送され、二次転写領域Ｔｒにてトナー像の転写が行なわれる。なお基準画像Ｓが形成されていない部分は、中間転写ベルト２０の表面がそのまま露出している。
【００４１】
基準画像Ｓの色としては特に限定されるものではないが、本実施の形態では、例えば、Ｋ（ブラック）色にて行なう。また基準画像Ｓとして、異なる画像濃度（例えばＣｉｎ＝２０％、５０％、８０％、１００％）のものを複数形成させ、画像読み取り装置１００によりそれぞれ読み取る。
【００４２】
そして中間転写ベルト２０を動かしつつ、画像読み取り装置１００でこのような基準画像Ｓ１〜Ｓ４を順次読み取ると、図４（ｂ）に示したような光量プロファイルが得られる。図４（ｂ）に示した光量プロファイルは、横軸が、中間転写ベルト２０の主走査方向の位置を表わし、縦軸が、光量値としての検知信号を表わす。
図４（ｂ）では、基準画像Ｓ１、Ｓ２、Ｓ３、Ｓ４のそれぞれについて取得した４つの光量プロファイルを、それぞれ光量プロファイルＰ１、光量プロファイルＰ２、光量プロファイルＰ３、光量プロファイルＰ４として図示している。この４つの光量プロファイルを比較すると、基準画像Ｓ１の光量プロファイルＰ１は、比較的フラットであり、主走査方向に対し、大体同様の検知信号が得られる。しかし基準画像Ｓ２、Ｓ３、Ｓ４（基準画像Ｓ２〜Ｓ４）の光量プロファイルＰ２、Ｐ３、Ｐ４（光量プロファイルＰ２〜Ｐ４）は、基準画像Ｓ２の長辺方向端部における検知信号が中央部付近に対し大きくなり、光量プロファイルは、凹形状となる。
【００４３】
図５は、基準画像Ｓ２〜Ｐ４の光量プロファイルＰ２〜Ｐ４が凹形状となる理由について説明した図である。なお図５は、図４（ａ）のＶ方向から基準画像Ｓ４を見た場合を例に取り図示している。
図示するように光源１１０（図２（ａ）参照）により照射された光は、基準画像Ｓ４が形成されている箇所において、反射され、画像読み取り装置１００のＣＣＤセンサ１３０に入射する。一方、基準画像Ｓ４が形成されていない箇所では、中間転写ベルト２０の表面がそのまま露出している。中間転写ベルト２０の表面は、比較的光沢を有する面であるため、光源１１０から照射された光のうち比較的多くが、反射光となり、この反射光の一部が、画像読み取り装置１００のＣＣＤセンサ１３０に迷光として入射する。
【００４４】
この場合、中間転写ベルト２０の反射光による迷光は、基準画像Ｓ２〜Ｓ４が形成されていない箇所に近いほど多くなる。つまり迷光は、基準画像Ｓ２〜Ｓ４の中央部付近より長辺方向端部においてより多くなる。そのため図４（ｂ）のように基準画像Ｓ２〜Ｓ４の光量プロファイルＰ２〜Ｐ４は、中央部付近より端部において検知信号が大きくなり、その結果、光量プロファイルは、凹形状となる。なお基準画像Ｓ１の光量プロファイルＰ１が、凹形状とならず比較的フラットとなるのは、主走査方法において基準画像Ｓ１により中間転写ベルト２０の表面がほぼ覆われており、図５で説明したような迷光が発生しにくいためである。
よって基準画像Ｓ２〜Ｓ４を画像読み取り装置１００で読み取ったときの主走査方向の迷光の量は、光量プロファイルＰ１と光量プロファイルＰ２〜Ｐ４との差分とみなすことができる。
【００４５】
図６は、中間転写ベルト２０による迷光の影響を補正するための迷光補正プロファイルを示した図である。
図６では、横軸を主走査方向の位置とし、縦軸を迷光補正のための迷光補正係数としている。
図示するように迷光補正プロファイルは、凸形状となる。つまり上述のように迷光の影響があると、光量プロファイルは、端部が中央部に対し持ち上がる凹形状となるため、これを補正するために、迷光補正プロファイルは、凸形状となる。
なおこの迷光補正プロファイルは、基準画像Ｓ１〜Ｓ４のそれぞれについて作成される。これにより用紙の幅が異なっても、それぞれの用紙の幅に対応して迷光の補正が可能となる。
【００４６】
また迷光の影響は、トナー像の濃度によって異なるものとなる。そのため上述したように異なる画像濃度の基準画像Ｓを形成させ、そしてそれぞれの基準画像Ｓを画像読み取り装置１００で読み取り、迷光補正プロファイルを作成する。これにより画像濃度が変化してもこれに対応して迷光の補正が可能となる。なお上述した例では、画像濃度として、例えばＣｉｎ＝２０％、５０％、８０％、１００％の基準画像Ｓを形成したが、これ以外の画像濃度に対しては、補間処理を行ない、迷光補正プロファイルを作成すればよい。
【００４７】
＜下地補正＞
図７（ａ）〜（ｂ）は、トナー像の下地としての中間転写ベルト２０の影響について説明した図である。
ここで図７（ａ）は、トナー像の下地としての中間転写ベルト２０の影響を測定するための基準画像Ｓである。また図７（ｂ）は、図７（ａ）の画像を画像読み取り装置１００で読み取ったときに生成された検知信号を光量プロファイルとして示している。
【００４８】
図７（ａ）に示した基準画像Ｓは、主走査方向を長辺とし副走査方向を短辺とする２つの長方形形状の基準画像Ｓ１、Ｓ２を、離間させつつ副走査方向に並べた構成となっている。基準画像Ｓ１の画像濃度は、Ｃｉｎ＝１００％である。また基準画像Ｓ２の画像濃度は、Ｃｉｎ＝５０％である。また基準画像Ｓの色としては特に限定されるものではないが、本実施の形態では、例えば、Ｋ（ブラック）色にて行なう。なお基準画像Ｓ１、Ｓ２の間の間隙部Ｒの箇所は、中間転写ベルト２０の表面がそのまま露出している。
【００４９】
そして画像読み取り装置１００でこのような基準画像Ｓ１、Ｓ２、および間隙部Ｒの部分を読み取ると、図７（ｂ）に示したような光量プロファイルが得られる。図７（ｂ）に示した光量プロファイルは、横軸が、中間転写ベルト２０の主走査方向の位置を表わし、縦軸が、検知信号を表わす。
図７（ｂ）では、基準画像Ｓ１、Ｓ２のそれぞれについて取得した光量プロファイルを、それぞれ光量プロファイルＰ１、光量プロファイルＰ２として図示している。また間隙部Ｒの部分について取得した光量プロファイルを、光量プロファイルＰ３として図示している。つまり光量プロファイルＰ１、Ｐ２、Ｐ３（光量プロファイルＰ１〜Ｐ３）は、基準画像としてそれぞれＣｉｎ＝１００％、Ｃｉｎ＝５０％、Ｃｉｎ＝０％のものを画像読み取り装置１００で読み取ったときの光量プロファイルを表わす。
【００５０】
ここでＣｉｎ＝０％の場合の光量プロファイルＰ３を見ると、検知信号は０とはならず、小さいながらも検知信号が取得される。これは、トナー像の下地となる中間転写ベルト２０により反射された光に起因して検知される検知信号である。よってこの下地の影響を補正する必要がある。
【００５１】
図８は、Ｃｉｎと検知信号との関係を説明した図である。
図８において横軸は、検知信号を表わし、縦軸はＣｉｎを表わす。
このとき太線は、図７（ｂ）の光量プロファイルに基づき、導出したＣｉｎと検知信号との関係を表わす。即ち、トナー像の下地となる中間転写ベルト２０により反射された光の影響がある場合のＣｉｎと検知信号との関係を表わす。また点線は、この影響がないとした場合のＣｉｎと検知信号との関係である。
【００５２】
Ｃｉｎ＝０％の場合、下地の影響がない場合は、検知信号は０となる。一方、下地の影響がある実際の場合は、検知信号は０とはならず、一定の値を示す。
またＣｉｎ＝１００％の場合は、トナー像により中間転写ベルト２０は、全て覆われている。よって下地となる中間転写ベルト２０からの反射は生じず、下地の影響は消滅するものと考えられる。よって図示するようにＣｉｎ＝１００％では、下地の影響がないとした場合でも下地の影響がある実際の場合でも同様の検知信号となり、点線と太線は一致する。
さらにＣｉｎ＝５０％の場合は、下地の影響は、Ｃｉｎ＝０％と、Ｃｉｎ＝１００％の中間となると考えられる。
【００５３】
よって下地となる中間転写ベルト２０により反射された光の影響を補正する下地補正を行なうには、図８の矢印で示した分の検知信号（下地検知信号）を減ずる補正を行なえばよい。なお図示するように検知信号の補正量は、画像濃度Ｃｉｎにより異なる。具体的には、Ｃｉｎ＝１００％では、補正量は０であるが、画像濃度Ｃｉｎが小さいほど大きくなる。なお図８では、画像濃度として、例えばＣｉｎ＝０％、５０％、１００％の場合で、Ｃｉｎと検知信号との関係を形成したが、これ以外の画像濃度に対しては、補間処理を行なうことで対応する。
【００５４】
以上説明した迷光補正および下地補正を含むシェーディング補正を行なうには、以下のようにすればよい。
【００５５】
まずＣＣＤセンサ１３０の主走査方向の読み取り濃度のばらつきを補正するための補正値である[ゲイン補正値]は、以下の（１）式から算出された値に基づき導出される。この（１）式は、上述した迷光補正係数を含み、迷光補正を行なうことができる。
【００５６】
（[基準検知信号]−[黒レベル信号]）×[迷光補正係数]      …（１）
【００５７】
（１）式において、[基準検知信号]は、白基準板等を画像読み取り装置１００で読み取ったときに得られる検知信号であり、予め用意されている。また[黒レベル信号]は、光源１１０を消灯したときに画像読み取り装置１００により得られる検知信号である。即ち、[基準検知信号]−[黒レベル信号]が、白基準板等を画像読み取り装置１００で読み取ったときの実質的な検知信号とみなすことができる。そしてこれに図６で説明したような[迷光補正係数]を乗算することで、迷光補正を行なうことができる。
【００５８】
またトナー像を画像読み取り装置１００で読み取ったときの[トナー像データ]は、以下の（２）式により下地補正およびゲイン補正を行なうことで求める。
[トナー像データ]＝（[トナー像検知信号]−[下地検知信号]）×[ゲイン補正値]…（２）
ここで[トナー像検知信号]は、画像形成装置１で出力するために形成されるトナー像を画像読み取り装置１００で読み取ったときに得られる検知信号である。そしてこの値から、図８で説明したように、[下地検知信号]を減じ、下地補正を行なう。さらにゲイン補正値を乗じることでゲイン補正を行なう。
以上のようにして、迷光補正と下地補正を含むシェーディング補正を行うことで、シェーディング補正の精度が向上する。なお[迷光補正係数]および[下地検知信号]は、トナー像を画像読み取り装置１００で読み取る前に、図４（ａ）や図７（ａ）で説明した基準画像Ｓを作成し、そしてこれを画像読み取り装置１００で読み取ることで、予め用意しておくことができる。
【００５９】
＜黒レベル補正＞
なお光源１１０を消灯したときに画像読み取り装置１００により得られる検知信号である黒レベル信号が時間により変動する場合がある。そのためこの時間により変動する黒レベル信号を補正（黒レベル補正、暗補正）することで、さらにシェーディング補正の精度を向上させることができる。
【００６０】
図９は、本実施の形態の黒レベル補正を行なう際に使用する検知信号を示した図である。
図９において、横軸は時間を表わし、縦軸は、画像読み取り装置１００により得られる検知信号を表わす。
図９では、トナー像を中間転写ベルト２０に形成させない状態で、光源１１０を短い周期（例えば、１秒周期）により点滅させ、このときに画像読み取り装置１００により得られる検知信号を図示している。この場合、光源１１０を点灯したときは、検知信号が急激に上昇し、光源１１０を消灯したときは、検知信号が急激に下降する。その結果、図示するように矩形波状の検知信号が得られる。
【００６１】
図９では、検知信号が上昇したときと検知信号が下降したときのそれぞれについて、点線Ｔ１および点線Ｔ２により検知信号の時間による変化を図示している。
つまり図９により、光源１１０を点灯したときと、消灯したときとで、黒レベルの時間変動がわかることになる。
【００６２】
このような黒レベルの時間変動をさらに加味してシェーディング補正を行なうには、上述した（１）式および（２）式を、それぞれ下記の（１）’式および（２）’式に置き換える。
【００６３】
（[基準検知信号]−[黒レベル信号１]）×[迷光補正係数]      …（１）’
【００６４】
[トナー像データ]＝（（[トナー像検知信号]−[黒レベル信号１]）−（[下地検知信号]−[黒レベル信号２]））×[ゲイン補正値]      …（２）’
【００６５】
ここで、[黒レベル信号１]は、トナー像を形成しない状態で光源１１０を点灯したときの検知信号である。また[黒レベル信号２]は、トナー像を形成しない状態で光源１１０を消灯したときの検知信号である。つまり光源１１０を点灯させ、トナー像を読み取るときは、[黒レベル信号１]に相当する分の検知信号が上乗せされ、誤差を生じさせていると考えられるので、この、[黒レベル信号１]に相当する分の検知信号を[トナー像検知信号]から減じる補正を行なう。また[下地検知信号]には、[黒レベル信号２]に相当する分の検知信号が上乗せされ、誤差を生じさせていると考えられるので、この、[黒レベル信号２]に相当する分の検知信号を[下地検知信号]から減じる補正を行なう。なお[下地検知信号]は、図８で説明したようにトナー像の濃度により異なる値を採用する。よって（２）’式の[黒レベル信号２]についてもトナー像の濃度による補正が必要となる。
【００６６】
このように本実施の形態では、中間転写ベルト２０にトナー像を形成しないときに光源１１０を点灯および消灯させたときに得られる検知信号に基づき、補正値として黒レベル信号１および黒レベル信号２を導出する。
なお実際には、[トナー像データ]を求めたいときに、光源１１０を点灯したときと、消灯したときとで、それぞれ[黒レベル信号１]および[黒レベル信号２]を測定し、その後、実際のトナー像を画像読み取り装置１００で読み取る。
【００６７】
なお光源１１０を点灯させた状態で、取得した検知信号は、一般には黒レベル信号とは、言わないことが多い。ただし本実施の形態では、説明の便宜上、この場合も黒レベル信号の用語を使用することとする。
また光源１１０の点滅は、黒レベルの変動が生じる時間より短い周期で行なうことが好ましい。これは、光源１１０の点灯および消灯は、光源１１０を消灯させたときに検知信号が変動するのに要する時間よりも短い周期で行なうと言うこともできる。
【００６８】
＜画像読み取り装置の動作の説明＞
図１０は、画像読み取り装置１００においてシェーディング補正を行なう動作について説明したフローチャートである。
以下、図３および図１０を使用して、シェーディング補正を行なう手順について説明を行なう。
【００６９】
まず光源１１０を点灯させ（ステップ１０１）、トナー像として、図４（ａ）で説明した迷光補正用の基準画像Ｓを中間転写ベルト２０に形成させる（ステップ１０２）。そしてこの基準画像Ｓは、画像読み取り装置１００により読み取られ、シェーディングデータ作成部１６７が、図６で説明したような迷光補正係数を作成する（ステップ１０３）。
【００７０】
次にトナー像として、図７（ａ）で説明した下地補正用の基準画像Ｓを中間転写ベルト２０に形成させる（ステップ１０４）。そしてこの基準画像Ｓは、画像読み取り装置１００により読み取られ、シェーディングデータ作成部１６７が、図８で説明したような下地検知信号を作成する（ステップ１０５）。
これらの迷光補正係数や下地検知信号は、例えば、ＣＣＤセンサ１３０のＣＣＤ１３１（図２（ａ）参照）毎に作成される。
【００７１】
さらに光源１１０を短い周期で点灯および消灯させつつ（ステップ１０６）、シェーディングデータ作成部１６７が、黒レベル信号１および黒レベル信号２を取得する（ステップ１０７）。
【００７２】
そして予め用意されていた基準検知信号と、取得された黒レベル信号１、迷光補正係数に基づき上記（１）’式を使用してゲイン補正値を算出する（ステップ１０８）。
【００７３】
次に再び光源１１０を点灯状態とする（ステップ１０９）。そして画像形成装置１で出力するためのトナー像が形成され、このトナー像が、画像読み取り装置１００により読み取られ、トナー像検知信号を作成する（ステップ１１０）。
そして上述した（２）’式を使用して、シェーディング補正部１６５がシェーディング補正を行ない、トナー像データを作成する（ステップ１１１）。
【００７４】
以上詳述した方法を採用することで、トナー像を中間転写ベルト２０上に形成し、これを読み取ることで画像の調整を行なうための画像読み取り装置１００において、中間転写ベルト２０による迷光等の影響を抑制してシェーディング補正を行なうことができる。そのため画像の調整をより精度よく行なうことができ、画像形成装置１で形成される画像の画質がより向上する。
【００７５】
＜プログラムの説明＞
なお、以上説明した制御部１５０や信号処理部１６０が行なう処理は、ソフトウェアとハードウェア資源とが協働することにより実現される。即ち、制御部１５０や信号処理部１６０に設けられた制御用コンピュータ内部の図示しないＣＰＵが、制御部１５０や信号処理部１６０の各機能を実現するプログラムを実行し、これらの各機能を実現させる。
【００７６】
よって制御部１５０や信号処理部１６０が行なう処理は、コンピュータに、中間転写ベルト２０に転写されたトナー像に対して光を照射する光源１１０を制御する機能と、光源１１０により光を照射したときに反射された光を受光し、受光した光の光量値を生成するＣＣＤセンサ１３０を制御する機能と、ＣＣＤセンサ１３０により生成された光量値を基にして、ＣＣＤセンサ１３０の主走査方向の読み取り濃度差を補正するためのシェーディングデータを導出する補正値作成機能と、を備え、補正値作成機能は、トナー像に対して光を照射したときに生成された光量値とともに、中間転写ベルト２０により反射された光による光量値に基づきシェーディングデータを導出することを特徴とするプログラムとして捉えることができる。
【００７７】
なお上述した制御部１５０や信号処理部１６０が行なっていた処理は、主制御部５０で行なうことができる。この場合、制御部１５０や信号処理部１６０を設けず、主制御部５０によって一連の処理を行なう。つまりこの場合、画像読み取り装置１００には、光源１１０と、光学系１２０と、ＣＣＤセンサ１３０と、筐体１４０とが備えられ、ＣＣＤセンサ１３０により検知された検知信号は、主制御部５０に送信される。そして主制御部５０にて上述した制御部１５０や信号処理部１６０で行なう処理が行なわれる。
【符号の説明】
【００７８】
１…画像形成装置、１１…画像形成ユニット、２０…中間転写ベルト、２１…一次転写ロール、１００…画像読み取り装置、１１０…光源、１３０…ＣＣＤセンサ、１５０…制御部、１６０…信号処理部
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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