(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
感光体の表面を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、上記画像形成部を制御して記録媒体に対してテスト印刷画像を形成する処理を二回実行する画像形成制御部と、上記テスト印刷画像の濃度を読取り可能な画像読取部と、上記画像読取部にてテスト印刷画像を読み取った結果を基に、上記露光装置の主走査方向の各位置における露光量を補正して濃度補正を行う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、上記画像形成部による一回目のテスト印刷画像の形成後に上記画像読取部にて読取った当該テスト印刷画像の主走査方向の各位置における濃度を取得して、該取得した濃度が目標濃度よりも低い箇所では上記露光装置の露光量の設定値を一回目のテスト印刷画像形成時の露光量である基準光量よりも大きい第一光量に補正し、目標濃度よりも高い箇所では上記露光装置の露光量を上記基準光量よりも小さい第二光量に補正した後に二回目のテスト印刷画像を形成するように構成され、
上記濃度補正部は、主走査方向の各位置において、一回目のテスト印刷画像と二回目のテスト印刷画像との濃度を算出し、該算出した濃度差と、一回目及び二回目のテスト印刷画像形成時の露光量の差とを基に一次線形補間により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。
【請求項２】
請求項１記載の画像形成装置において、
上記第一光量及び第二光量は予め定めた一定値である、画像形成装置。
【請求項３】
請求項１記載の画像形成装置において、
上記第一光量は、主走査方向の各位置において、一回目のテスト印刷画像濃度が小さいほど大きくなるように設定され、
上記第二光量は、主走査方向の各位置において、一回目のテスト印刷画像の主走査方向の各位置における濃度が大きいほど小さくなるように設定されている、画像形成装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、画像形成装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
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。【０００３】
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、露光装置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。【０００４】
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、現像領域の主走査方向の全体に亘って延びるテスト印刷画像を印刷し、印刷したテスト印刷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。特許文献１では、露光量が異なる二枚のテスト印刷画像を用いて、主走査方向の各位置において該両テスト印刷画像の濃度を比較することにより露光量を調整している（引用文献１の段落００６０参照）。【０００５】
特許文献２には、露光量の補正方法の一例が開示されている。このものでは、露光量をステップ状に変化させて一枚の用紙（記録媒体）に複数のテスト印刷画像を形成し、形成したテスト印刷画像の濃度を画像読取装置により読み取るようにしている。そして、目標濃度に対応するステップ区間において露光量の変化に対する画像濃度の変化率を算出し、算出した変化率を基に、目標濃度を得るために必要な露光量を一次線形補間により算出するようにしている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開２０１０−１３４１６０号公報
【特許文献２】特開平１０−１７１２２０号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
しかし、特許文献１に示すように露光量が異なる二枚のテスト印刷画像を印刷する方法では、一回目のテスト印刷時の露光量に対する二回目のテスト印刷時の露光量の大きさ如何によって補間精度が低下する虞がある。すなわち、一般に露光量と濃度との関係は図１１の実線で示すように非線形な関係にある。このため、一回目のテスト印刷に対応する点Ｑと二回目のテスト印刷に対応する点Ｒとが、目標濃度に対応する理想点Ｔから遠くに離れていると、点Ｑ及び点Ｒを基に一次線形補間により露光量を補正したとしても、目標濃度と露光量の補正により得られる実際の濃度との間に大きな誤差δが生じてしまう。【０００８】
そこで、特許文献２に示すように、露光量をステップ状に変化させたテスト印刷画像を印刷して、目標濃度に最も近いステップ区間の濃度データを基に一次線形補間することが考えられる。しかしこの場合、露光量をステップ状に変化させて多数のテスト印刷画像を形成する必要がある。このため、テスト印刷画像の印刷に要する時間が増大するという問題がある。【０００９】
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、テスト印刷画像の印刷時間を短時間に抑えつつ、主走査方向の各位置における濃度補正精度を向上させることにある。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
本発明に係る画像形成装置は、感光体の表面を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、上記画像形成部を制御して記録媒体に対してテスト印刷画像を形成する処理を二回実行する画像形成制御部と、上記テスト印刷画像の濃度を読取り可能な画像読取部と、上記画像読取部にてテスト印刷画像を読み取った結果を基に、上記露光装置の主走査方向の各位置における露光量を補正して濃度補正を行う濃度補正部とを備えている。【００１１】
そして、上記画像形成制御部は、上記画像形成部による一回目のテスト印刷画像の形成後に上記画像読取部にて読取った当該テスト印刷画像の主走査方向の各位置における濃度を取得して、該取得した濃度が目標濃度よりも低い箇所では上記露光装置の露光量の設定値を一回目のテスト印刷画像形成時の露光量である基準光量よりも大きい第一光量に補正し、目標濃度よりも高い箇所では上記露光装置の露光量を上記基準光量よりも小さい第二光量に補正した後に二回目のテスト印刷画像を形成するように構成され、上記濃度補正部は、主走査方向の各位置において、一回目のテスト印刷画像と二回目のテスト印刷画像との濃度を算出し、該算出した濃度差と、一回目及び二回目のテスト印刷画像形成時の露光量の差とを基に一次線形補間により濃度補正を実行するように構成されている。
【発明の効果】
【００１２】
本発明によれば、テスト印刷画像の印刷時間を短時間に抑えつつ、主走査方向の各位置における濃度補正精度を向上させることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１３】
【図１】図１は、実施形態における画像形成装置の概略構成を示す全体図である。
【図２】図２は、光走査装置の概略構成を示す平面図である。
【図３】図３は、制御部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。
【図４】図４は、一回目のテスト印刷画像を形成する際の露光量の設定値を示すグラフである。
【図５】図５は、テスト画像の一例を示す図である。
【図６】図６は、一回目のテスト印刷画像の濃度算出結果の一例を示すグラフである。
【図７】図７は、二回目のテスト印刷画像を形成する際の露光量の設定値を示すグラフである。
【図８】図８は、露光量の設定値の補正方法を説明するためのグラフである。
【図９】図９は、露光量の設定値の補正方法を説明するためのグラフである。
【図１０】図１０は、従来例における露光量の設定値を示すグラフである。
【図１１】図１１は、従来例における図８相当図である。
【図１２】図１２は、実施形態２における露光量の設定値を示すグラフである。
【図１３】図１３は、他の実施形態における露光量の設定値を示すグラフである。
【発明を実施するための形態】
【００１４】
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。
【００１５】
《実施形態》
図１は、実施形態における画像形成装置Ｘを示している。この画像形成装置Ｘは、画像読取部１、ＡＤＦ（Auto Documennt Feeder）２、画像形成部３、制御部４、及び操作表示部（図示省略）などを備えている。
【００１６】
画像形成装置Ｘは、画像読取部１で読み取られた画像データ、又は外部のパーソナルコンピュータ等の情報処理装置から入力された画像データに基づいて用紙に画像を形成する。
【００１７】
上記画像形成部３は、給紙カセット３０、感光体３１、帯電装置３２、現像装置３３、トナーコンテナ３４、転写ローラー３５、除電装置３６、定着ローラー３７、加圧ローラー３８、排紙トレイ３９、及び光走査装置としてのレーザースキャニングユニット（以下、ＬＳＵという）４０などを備えている。
【００１８】
そして、画像形成部３では、上記給紙カセット３０から供給される用紙に以下の手順で画像が形成される。具体的には、先ず帯電装置３２によって上記感光体３１が所定の電位に一様に帯電される。次に、ＬＳＵ４０により上記感光体３１の表面に画像データに基づく光が照射される。これにより、感光体３１の表面に静電潜像が形成される。そして、上記感光体３１上の静電潜像は上記現像装置３３によってトナー像として現像される。尚、現像装置３３には、上記トナーコンテナ３４からトナーが補給される。
【００１９】
上記感光体３１に形成されたトナー像は上記転写ローラー３５によって用紙Ｐに転写される。その後、用紙Ｐに転写されたトナー像は、その用紙Ｐが上記定着ローラー３７及び上記加圧ローラー３８の間を通過する際に上記定着ローラー３７で加熱されて溶融定着する。尚、上記感光体３１の電位は上記除電装置３６で除電される。
【００２０】
上記画像読取部１は、その上面に設けられたコンタクトガラス１ａ上にセットされた原稿又はＡＤＦ２によりコンタクトガラス１ａ上に供給される原稿Ｍの画像を光学的に読み取る。ＡＤＦ２は、給紙原稿トレイ２１にセットされた原稿Ｍを所定の画像読取位置に供給した後に原稿排出トレイ２２に排出する。画像読取部１内には、原稿の画像を読み取るためのＣＣＤセンサー（図示省略）や、ＣＣＤセンサーに原稿からの反射光を導くための光学系等が収容されている。
【００２１】
次に、図２を参照しつつ、ＬＳＵ４０の概略構成について説明する。図２に示されるように、ＬＳＵ４０は、レーザー光源４１、カップリングレンズ４２、アパーチャー４３、シリンドリカルレンズ４４、ポリゴンミラー４５、ｆθレンズ４６などを備えている。  
カップリングレンズ４２は、レーザー光源４１から照射されたレーザー光Ｌを略平行化するコリメーターレンズである。アパーチャー４３は、カップリングレンズ４２により略平行光にされたレーザー光Ｌを整形する。シリンドリカルレンズ４４は、アパーチャー４３により整形されたレーザー光Ｌを副走査方向に収束して、ポリゴンミラー４５の反射面に主走査方向に長い線状に結像する。
【００２２】
ポリゴンミラー４５は、不図示の駆動モーターにより矢印Ｒ方向（図２参照）に回転駆動されることにより、レーザー光源４１から出射されたレーザー光Ｌを予め定められた方向に反射（偏向）させて、感光体３１に対して主走査方向に走査する。ポリゴンミラー４５は、レーザー光源４１から照射されるレーザー光Ｌを反射させる６つの反射面を有する回転多面鏡である。尚、図２に示されるポリゴンミラー４５は正六角形状であるが、その他の正多角形状であってもよい。
【００２３】
ｆθレンズ４６は、ポリゴンミラー４５により等角速度運動されるレーザー光Ｌを等速度運動に変換して、感光体３１の表面上に結像させる。
【００２４】
ところで、静電潜像が形成される感光体３１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３１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。
【００２５】
これに対して、本実施形態の画像形成装置Xでは、制御部５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により主走査方向の濃度むらの発生を防止している。尚、主走査方向の各位置とは、例えば、画像読取部１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。
【００２６】
制御部５は、ＣＰＵ、ＲＯＭ及びＲＡＭ等を有するマイクロコンピューターからなる。制御部５は、不図示の操作表示部からの操作信号を基に、画像形成部３を制御して用紙Ｐに画像を印刷する。制御部は、画像形成制御部及び濃度補正部として機能する。
【００２７】
図３は、制御部５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。
【００２８】
ステップＳ１では、操作表示部からの操作信号を基にテスト印刷モードが設定されているか否かを判定し、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。
【００２９】
ステップＳ２では、感光体３１の現像領域における主走査方向の各位置におけるＬＳＵ４０の露光量の設定値を基準光量Ｌｏに設定する。図４には、感光体３１の現像領域の主走査方向の各位置における露光量の設定値をグラフ化して示している。この図に示すように、露光量の設定値は、主走査方向の各位置において一定（基準露光量Ｌｏ）とされている。
【００３０】
ステップＳ３では、ＬＳＵ４０を含む画像形成部３を制御して用紙Ｐに一回目のテスト印刷を行う。図５は、テスト印刷により用紙Ｐに形成されるテスト印刷画像Ｇの一例を示している。この例では、テスト印刷画像Ｇは、用紙Ｐの画像形成領域の主走査方向の全体に亘って延びるライン状のベタ画像とされている。
【００３１】
ステップＳ４では、ステップＳ３で用紙Ｐに形成されたテスト印刷画像Ｇを画像読取部１によって読み取る。画像読取部１によるテスト印刷画像Ｇの読取りに際しては、ユーザーが用紙ＰをＡＤＦ２又はコンタクトガラス１ａ上にセットして手動で読取り開始操作を行えばよい。尚、例えば搬送路上に設けたライセンサ等によりテスト印刷画像Ｇを自動で読取るようにしてもよい。
【００３２】
ステップＳ５では、ステップＳ４で読込んだテスト印刷画像Ｇの主走査方向の各位置における濃度を算出する。図６は、濃度算出結果の一例を示すグラフである。この例では、画像形成領域における主走査方向の中央位置よりもマイナス側では濃度が目標濃度Ｄｔ（この例では０．５）よりも小さくなり、主走査方向の中央位置（像高さが０ｍｍの位置）よりもプラス側では濃度が目標濃度Ｄｔよりも大きくなり、主走査方向の中央位置では目標濃度Ｄｔに一致している。  
【００３３】
ステップＳ６では、ステップＳ５で算出したテスト印刷画像Ｇの主走査方向の各位置における濃度に応じてＬＳＵ４０の露光量の設定値を補正（変更）する。具体的には、濃度が目標濃度よりも小さい領域では露光量の設定値を上記基準光量Ｌｏよりも大きい第一光量Ｌ１に設定し、濃度が目標濃度よりも大きい領域では露光量の設定値を基準光量Ｌｏよりも小さい第二光量Ｌ２に設定し、濃度が目標濃度Ｄｔに一致する箇所（主走査方向の中央位置）では露光量の設定値を基準光量Ｌｏに設定する。図７は、一回目のテスト印刷画像Ｇの濃度算出結果が図６のような結果になった場合の露光量の変更例を示すグラフである。このグラフによれば、主走査方向の中央位置よりもマイナス側では露光量が基準光量Ｌｏよりも大きい第一光量Ｌ１とされ、主走査方向の中央位置では露光量が基準光量Ｌｏとされ、主走査方向の中央位置よりもプラス側では露光量が基準光量Ｌｏよりも小さい第二光量Ｌ２とされている。この例では、第一光量Ｌ１は基準光量Ｌｏの１．１倍（１１０％）とされ、第二光量Ｌ２は基準光量Ｌｏの０．９倍（９０％）とされている。
【００３４】
ステップＳ７では、ステップＳ６で変更した露光量で二回目のテスト印刷を実行して用紙Ｐにテスト印刷画像Ｇを形成する。
【００３５】
ステップＳ８では、用紙Ｐに印刷された二回目のテスト印刷画像Ｇを画像読取部１によって読取る。このテスト印刷画像Ｇの読取りはステップＳ４と同様に手動又は自動で行えばよい。
【００３６】
ステップＳ９では、二回目のテスト印刷より形成されたテスト印刷画像Ｇ（つまりステップＳ８で読み込んだテスト印刷画像Ｇ）の主走査方向の各位置における濃度を算出する。そして、主走査方向の各位置において一回目のテスト印刷画像Ｇ及び二回目のテスト印刷画像Ｇの濃度差と、露光量の差とを算出する。
【００３７】
ステップＳ１０では、主走査方向の各位置において算出した第１テスト印刷画像及び第２テスト印刷画像の濃度差と露光量の差とを基に、主走査方向の各位置における濃度を目標濃度に補正するための補正露光量Ｌｓを一次線形補間によって求めて、しかる後にリターンする。
【００３８】
図８及び図９は、ステップＳ１０における露光量の補正方法を説明するためのグラフである。先ず、図８を参照して、主走査方向の中央位置よりもマイナス側の領域（つまり一回目のテスト印刷画像Ｇにおける濃度が目標濃度Ｄｔよりも小さい領域）における露光量の補正方法について説明する。グラフの横軸は、露光量を表しており、縦軸は濃度を表している。グラフの曲線は、露光量と濃度との関係を実測した測定ラインである。図中の点Ｑは、一回面のテスト印刷画像Ｇに対応する点であって、その露光量は基準光量Ｌｏであり濃度はＤｏである。点Ｒは、二回目のテスト印刷画像Ｇに対応する点であって、その露光量は基準光量Ｌｏよりも大きい第一光量Ｌ１であり濃度はＤ１である。補正露光量Ｌｓは、点Ｑと点Ｒと直線で結んで一次線形補間することにより求めることができる（図中の二点鎖線の矢印参照）。図中のδは、露光量の設定値を補正露光量Ｌｓに変更した場合に得られる実際の濃度と目標濃度Ｄｔ（この例では０．５）との誤差である。
【００３９】
次に図９を参照して、主走査方向の中央位置よりもプラス側の領域（つまり一回目のテスト印刷画像Ｇにおける濃度が目標濃度よりも大きい領域）における露光量の補正方法を説明する。基本的な補正方法は、図８の場合と同じであるが、二回目のテスト印刷画像Ｇに対応する点Ｒの露光量が基準光量Ｌｏよりも小さい第二光量Ｌ２とされている点が図８と異なっている。図中のδは、露光量の設定値を補正露光量Ｌｓに変更した場合に得られる実際の濃度と目標濃度Ｄｔとの誤差である。
【００４０】
このように本実施形態では、一回目のテスト印刷画像Ｇの主走査方向の各位置における濃度に応じて二回目のテスト印刷画像Ｇを印刷する際の露光量を第一光量Ｌ１と第二光量Ｌ２とで切替えるようにしている。したがって、従来のように二回目のテスト印刷画像Ｇを形成する際の露光量の設定値を主走査方向の位置に拘わらず（つまり一回目のテスト印刷画像の主走査方向の各位置の濃度に拘わらず）所定露光量Ｌｒで一定に維持した場合（図１０参照）に比べて上記濃度誤差δを低減することができる。
【００４１】
すなわち、従来の画像形成装置Ｘにおいて、例えば二回目のテスト印刷時の露光量Ｌｒを主走査方向の位置に拘わらず基準光量Ｌｏよりも低い一定値とした場合、図１１に示すように、二回目のテスト印刷画像に対応する点Ｒが目標濃度Ｄｔに対応する理想点Ｔから遠ざかるので、図８と比較して濃度誤差δが大きくなる。これに対して、本実施形態は、図８及び図９に示すように、二回目のテスト印刷画像Ｇに対応する点Ｒが理想点Ｔに近づくように二回目のテスト印刷時の露光量を切り替えるようにしているので濃度誤差δを従来例に比べて低減することができる。
【００４２】
《実施形態２》
図１２は、実施形態２を示している。この実施形態は、二回目のテスト印刷時における露光量の設定方法が上記実施形態１とは異なっている。すなわち、本実施形態では、第一光量Ｌ１及び第二光量Ｌ２を、実施形態１の如く一定値とするのではなく、ステップＳ５で算出される一回目のテスト印刷画像Ｇの主走査方向の各位置における濃度に応じて変化させるようにしている。
【００４３】
本実施形態では、一回目のテスト印刷画像Ｇの主走査方向の各位置における濃度と目標濃度Ｄｔとの差が大きいほど、二回目のテスト印刷時における露光量と一回目のテスト印刷時の露光量である基準光量Ｌｏとの差Ｗｏが大きくなるようにしている。換言すると、第一光量Ｌ１は、主走査方向の各位置において、一回目のテスト印刷画像Ｇの濃度が低いほど大きくなるように設定され、第二光量Ｌ２は、主走査方向の各位置において、一回目のテスト印刷画像Ｇの濃度が高いほど小さくなるように設定されている。この構成によれば、実施形態１と同様の作用効果をより一層確実に得ることができる。
【００４４】
《他の実施形態》
上記実施形態１の図７では、第一光量Ｌ１と基準光量Ｌｏとの差Ｗ１が、第二光量Ｌ２と基準光量Ｌｏとの差Ｗ２に等しい例を示しているが、図１３に示すように、Ｗ１とＷ２とが異なっていてもよい。
【００４５】
画像形成装置Ｘは、複写機とされているが、ファクシミリ、プリンター又は複合機（ＭＦＰ）等であってもよい。また、上記実施形態では、モノクロの画像形成装置Ｘを例に挙げて説明したが、本発明はカラー画像形成装置に対しても適用できる。
【産業上の利用可能性】
【００４６】
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。
【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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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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