(57)【要約】【課題】画像形成装置における周回部材の偏芯や歪みによって生じる画像の副走査方向における入力画素値と出力画素値とのずれを補正する。【解決手段】画像形成装置１の制御部１１は、出力特性補正処理において、ステップウエッジのトナー像の反射光量測定結果とステップウエッジの入力画素値とに基づいて測定カーブを算出し、更に測定カーブの逆特性を有する補正カーブを算出して、画像形成部１７の出力特性補正手段に内蔵されたＬＵＴにセットする。【選択図】　　　図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
入力画像データに基づいて周回部材上に画像を形成して出力する画像形成装置において、
任意の入力画素値を有する試験画像データに基づき、前記周回部材上の該周回部材の回転方向に試験画像を複数回形成する試験画像形成手段と、
前記試験画像形成手段により前記周回部材上に形成された試験画像の前記回転方向における反射光量を測定する測定手段と、
前記試験画像データの入力画素値が前記反射光量測定結果と一致するように該入力画素値を補正する補正データを算出する算出手段と、
前記算出手段により算出された補正データにより前記入力画像データの入力画素値を補正して出力画像を形成する出力画像形成手段と、
を備えることを特徴とする画像形成装置。
【請求項２】
前記試験画像形成手段は、異なる入力画素値を有する複数の試験画像データに基づき、前記周回部材上の該周回部材の回転方向に複数の試験画像を形成し、
前記測定手段は、前記試験画像形成手段により前記周回部材上に形成された複数の試験画像の前記回転方向における反射光量を測定し、
前記算出手段は、前記複数の試験画像データの入力画素値が前記反射光量測定結果と一致するように該入力画素値を補正する補正データを算出し、
前記出力画像形成手段は、前記算出手段により算出された補正データにより前記入力画像データの入力画素値を補正して出力画像を形成することを特徴とする請求項１記載の画像形成装置。
【請求項３】
前記試験画像データは複数色から成り、
前記試験画像形成手段は、前記試験画像データに基づき、前記色ごとの試験画像を前記周回部材上の該周回部材の回転方向に形成し、
前記測定手段は、前記試験画像形成手段により前記周回部材上に形成された前記色ごとの試験画像の回転方向における反射光量を測定し、
前記算出手段は、前記試験画像データの色ごとの入力画素値が前記反射光量測定結果と一致するように該入力画素値を補正する補正データを算出し、
前記出力画像形成手段は、前記算出手段により算出された補正データにより前記入力画像データの色ごとの入力画素値を補正して出力画像を形成す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。
【請求項４】
前記試験画像データを記憶する記憶手段及び前記試験画像データを生成する生成手段の一方又は双方を備えることを特徴とする請求項１〜３の何れか一項に記載の画像形成装置。
【請求項５】
前記周回部材は、前記出力画像形成手段により形成された出力画像を転写材に転写するための転写部材であることを特徴とする請求項１〜４の何れか一項に記載の画像形成装置。
【請求項６】
入力画像データに基づいて周回部材上に画像を形成して出力する画像形成方法において、
任意の入力画素値を有する試験画像データに基づき、前記周回部材上の該周回部材の回転方向に試験画像を複数回形成する工程と、
前記周回部材上に形成された試験画像の前記回転方向における反射光量を測定する工程と、
前記試験画像データの入力画素値が前記反射光量測定結果と一致するように該入力画素値を補正する補正データを算出する工程と、
前記補正データにより前記入力画像データの入力画素値を補正して出力画像を形成する工程と、
を含むことを特徴とする画像形成方法。
【請求項７】
異なる入力画素値を有する複数の試験画像データに基づき、前記周回部材上の該周回部材の回転方向に複数の試験画像を形成する工程と、
前記周回部材上に形成された複数の試験画像の前記回転方向における反射光量を測定する工程と、
前記複数の試験画像データの入力画素値が前記反射光量測定結果と一致するように該入力画素値を補正する補正データを算出する工程と、
前記補正データにより前記入力画像データの入力画素値を補正して出力画像を形成する工程と、
を含む特徴とする請求項６記載の画像形成方法。
【請求項８】
前記試験画像データは複数色から成り、
前記試験画像データに基づき、前記色ごとの試験画像を前記周回部材上の該周回部材の回転方向に形成する工程と、
前記周回部材上に形成された前記色ごとの試験画像の回転方向における反射光量を測定する工程と、
前記試験画像データの色ごとの入力画素値が前記反射光量測定結果と一致するように該入力画素値を補正する補正データを算出する工程と、
前記算出手段により算出された補正データにより前記入力画像データの色ごとの入力画素値を補正して出力画像を形成する工程と、
を含むことを特徴とする請求項６又は７記載の画像形成方法。
【請求項９】
前記試験画像データを記憶手段に記憶させる工程及び前記試験画像データを生成する工程の一方又は双方を含むことを特徴とする請求項６〜８の何れか一項に記載の画像形成方法。
【請求項１０】
前記周回部材は、前記出力画像を転写材に転写するための転写部材であることを特徴とする請求項６〜９の何れか一項に記載の画像形成方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、画像形成装置及び画像形成方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
レーザプリンタ等の電子写真方式の画像形成装置において、その印刷動作は、露光、現像、転写、定着、というプロセスを経て行われる。具体的には、まず、画像データに基づいて変調された光ビーム（レーザビーム）の照射により、感光体ドラムの表面に印刷する画像の静電潜像が形成され、この静電潜像は、現像装置によってトナー像として現像される。このトナー像は、感光体ドラムから、転写ローラと感光体ドラムとの間で回動可能に支持される転写ベルトに転写された後、転写ベルトから転写材（記録紙）に転写され、定着装置おいて定着熱により転写材上のトナー像が定着されることで、転写材に画像が形成される。
【０００３】
従来、画像の階調を補正して出力画像を形成する画像形成装置として、例えば、デジタルコピー機があり、原稿画像をスキャナで読み取り、読み取った画像に階調処理や中間調処理等の画像処理を施して出力画像を形成している。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、デジタルコピー機等の従来の画像形成装置においては、装置を構成する各部材の製造上の精度や取り付け精度が装置毎に微妙に異なり、転写ローラ、感光体ドラム、感光体ドラムに導電性弾性ローラなどの周回部材の中心がずれる偏芯が生じる場合があった。また、劣化により上記のような周回部材の偏芯が生じたり、転写ベルトの歪みなどが発生する。
【０００５】
周回部材の偏芯や歪みが生じると、目標とする画像の出力画素値（即ち入力画素値）と実際に出力される画像の出力画素値との間にずれが生じ、印刷物の上下方向（副走査方向）における出力特性が部分的に異なるという問題が発生する。例えば、副走査方向において同一の入力画素値の画像を入力しても、転写ローラや感光体ドラムや現像装置に使用されるローラなどに偏芯が生じている場合、これらのローラ間の間隔が副走査方向において部分的に異なるため、帯電処理の際に感光体ドラムの電位に差異が生じたり、感光体ドラムと転写ベルト、或いは感光体ドラムと現像装置のローラ間の距離や各部材の当接圧力が一定とならず、印刷物の周長方向（副走査方向）において部分的に出力画素値が異なる画像が出力されるという問題があった。
【０００６】
上記のように、従来の画像形成装置においては、装置の製造上の精度や取付時の誤差が原因となって生じる周回部材の偏芯は、製造時及び取付時における誤差を低減して精度を上げることでしか解消できず、これには限界があった。また、画像形成装置の使用に伴う劣化を原因とする周回部材の偏芯や歪みの問題は避けられなかった。
【０００７】
本発明の課題は、画像形成装置における周回部材の偏芯や歪みによって生じる画像の副走査方向における入力画素値と出力画素値とのずれを補正することである。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
本発明は、上記課題を解決するため、以下のような特徴を備えている。
【０００９】
請求項１記載の発明は、
入力画像データに基づいて周回部材上に画像を形成して出力する画像形成装置において、
任意の入力画素値を有する試験画像データに基づき、前記周回部材上の該周回部材の回転方向に試験画像を複数回形成する試験画像形成手段と、
前記試験画像形成手段により前記周回部材上に形成された試験画像の前記回転方向における反射光量を測定する測定手段と、
前記試験画像データの入力画素値が前記反射光量測定結果と一致するように該入力画素値を補正する補正データを算出する算出手段と、
前記算出手段により算出された補正データにより前記入力画像データの入力画素値を補正して出力画像を形成する出力画像形成手段と、
を備えることを特徴としている。
【００１０】
請求項６記載の発明は、
入力画像データに基づいて周回部材上に画像を形成して出力する画像形成方法において、
任意の入力画素値を有する試験画像データに基づき、前記周回部材上の該周回部材の回転方向に試験画像を複数回形成する工程と、
前記周回部材上に形成された試験画像の前記回転方向における反射光量を測定する工程と、
前記試験画像データの入力画素値が前記反射光量測定結果と一致するように該入力画素値を補正する補正データを算出する工程と、
前記補正データにより前記入力画像データの入力画素値を補正して出力画像を形成する工程と、
を含むことを特徴としている。
【００１１】
請求項１又は６記載の発明によれば、画像形成装置における周回部材の偏芯や歪みによって生じる画像の副走査方向における入力画素値及び出力画素値のずれを補正することができる。これにより、目標の画素値で画像を出力することが可能となる。また、本発明は製造上の精度を向上させなくても、また従来の画像形成装置の構造を大幅に変更しなくても実施可能であるため、製造コストの増加を抑えることができる。更に、画像の入力画素値を補正して所望の出力画素値で出力できるため、記録紙などの転写材の浪費を防止できる。
【００１２】
請求項２記載の発明は、請求項１記載の発明において、
前記試験画像形成手段は、異なる入力画素値を有する複数の試験画像データに基づき、前記周回部材上の該周回部材の回転方向に複数の試験画像を形成し、
前記測定手段は、前記試験画像形成手段により前記周回部材上に形成された複数の試験画像の前記回転方向における反射光量を測定し、
前記算出手段は、前記複数の試験画像データの入力画素値が前記反射光量測定結果と一致するように該入力画素値を補正する補正データを算出し、
前記出力画像形成手段は、前記算出手段により算出された補正データにより前記入力画像データの入力画素値を補正して出力画像を形成することを特徴としている。
【００１３】
請求項７記載の発明は、請求項６記載の発明において、
異なる入力画素値を有する複数の試験画像データに基づき、前記周回部材上の該周回部材の回転方向に複数の試験画像を形成する工程と、
前記周回部材上に形成された複数の試験画像の前記回転方向における反射光量を測定する工程と、
前記複数の試験画像データの入力画素値が前記反射光量測定結果と一致するように該入力画素値を補正する補正データを算出する工程と、
前記補正データにより前記入力画像データの入力画素値を補正して出力画像を形成する工程と、
を含む特徴としている。
【００１４】
請求項２又は７記載の発明によれば、入力画素値が異なる複数の試験画像データに基づいて試験画像を形成することにより、多点における反射光量を測定することができるため、補正精度を向上させることができる。
【００１５】
請求項３記載の発明は、請求項１又は２記載の発明において、
前記試験画像データは複数色から成り、
前記試験画像形成手段は、前記試験画像データに基づき、前記色ごとの試験画像を前記周回部材上の該周回部材の回転方向に形成し、
前記測定手段は、前記試験画像形成手段により前記周回部材上に形成された前記色ごとの試験画像の回転方向における反射光量を測定し、
前記算出手段は、前記試験画像データの色ごとの入力画素値が前記反射光量測定結果と一致するように該入力画素値を補正する補正データを算出し、
前記出力画像形成手段は、前記算出手段により算出された補正データにより前記入力画像データの色ごとの入力画素値を補正して出力画像を形成することを特徴としている。
【００１６】
請求項８記載の発明は、請求項６又は７記載の発明において、
前記試験画像データは複数色から成り、
前記試験画像データに基づき、前記色ごとの試験画像を前記周回部材上の該周回部材の回転方向に形成する工程と、
前記周回部材上に形成された前記色ごとの試験画像の回転方向における反射光量を測定する工程と、
前記試験画像データの色ごとの入力画素値が前記反射光量測定結果と一致するように該入力画素値を補正する補正データを算出する工程と、
前記算出手段により算出された補正データにより前記入力画像データの色ごとの入力画素値を補正して出力画像を形成する工程と、
を含むことを特徴としている。
【００１７】
請求項３又は８記載の発明によれば、複数色から成る画像を出力する場合に、入力画素値及び出力画素値のずれを色ごとに補正することができる。
【００１８】
請求項４記載の発明は、請求項１〜３の何れか一項に記載の発明において、
前記試験画像データを記憶する記憶手段及び前記試験画像データを生成する生成手段の一方又は双方を備えることを特徴としている。
【００１９】
請求項９記載の発明は、請求項６〜８の何れか一項に記載の発明において、
前記試験画像データを記憶手段に記憶させる工程及び前記試験画像データを生成する工程の一方又は双方を含むことを含むことを特徴としている。
【００２０】
請求項４又は９記載の発明によれば、予め記憶手段に記憶させた試験画像データを利用することによって、又は試験画像データを生成して利用することによって、画像補正処理を実行することができるため、画像形成装置の製造コストや搭載メモリに応じて構成を変更することができる。
【００２１】
請求項５記載の発明は、請求項１〜４の何れか一項に記載の発明において、
前記周回部材は、前記出力画像形成手段により形成された出力画像を転写材に転写するための転写部材であることを特徴としている。
【００２２】
請求項１０記載の発明は、請求項６〜９の何れか一項に記載の発明において、前記周回部材は、前記出力画像を転写材に転写するための転写部材であることを特徴としている。
【００２３】
請求項５又は１０記載の発明によれば、転写材に出力画像を転写する転写部材上の試験画像を形成して出力画素値を測定して入力画素値の補正を行うため、画像出力処理の最終段階での画像の入力画素値を補正できるため、補正された画像が出力される前に変質する恐れがなく、補正精度を向上させることができる。
【００２４】
【発明の実施の形態】
以下、図を参照して本発明の実施の形態を詳細に説明する。ここで、以上の請求項において、試験画像とは、画像の入力画素値を補正するためのテスト用パターンであり、以下の実施の形態におけるステップウエッジが試験画像に相当する。また、以下の実施の形態に記載の補正カーブは、以上の請求項に記載の補正データに相当する。なお、以下の実施の形態におけるステップウエッジとは、副走査方向において入力画素値を段階的に変化させた入力画素値補正用の画像である。
【００２５】
また、以下の実施の形態における制御部１１は、本発明の請求項に記載した算出手段として、記憶部１５は記憶手段として、画像形成部１７は試験画像形成手段、出力画像形成手段、及び生成手段として、反射光量測定センサ５は測定手段としての機能を各々有する。
【００２６】
まず、構成を説明する。
図１は、本実施の形態による画像形成装置１の断面構成図である。図１に示すように、画像形成装置１は、画像形成装置本体ＧＨと画像読取装置ＹＳとから構成される。
【００２７】
画像形成装置本体ＧＨの上部には、自動紙送り装置２０１と原稿画像走査露光装置２０２から成る画像読取装置ＹＳが設置されている。自動原稿送り装置２０１の原稿台上に載置された原稿ｄは搬送手段（図示省略）により搬送され、原稿画像走査露光装置２０２の光学系により原稿の片面または両面の画像が走査露光され、ラインイメージセンサＣＣＤに読み込まれる。
【００２８】
ラインイメージセンサＣＣＤにより光電変換されたアナログ信号は、画像形成部１７（図３参照）において、アナログ処理、Ａ／Ｄ変換、シェーディング補正、画像圧縮処理等の各種画像処理を行った後、露光手段３Ｙ、３Ｍ、３Ｃ、３Ｋに信号を送る。
【００２９】
自動原稿紙送り装置２０１は、原稿載置台上から給送される１枚または多数枚の原稿ｄの情報を一挙に読み取り、記憶部１５（図３参照）に蓄積する。
【００３０】
画像形成装置本体ＧＨは、タンデム型カラー画像形成装置と称されるものであり、複数組の画像出力部１０Ｙ、１０Ｍ、１０Ｃ、１０Ｋベルト状の中間転写体としての中間転写ベルト６と、給紙搬送手段と、定着手段としての定着装置２６とから成る。
【００３１】
イエロー（Ｙ）色の画像を形成する画像出力部１０Ｙは、像形成体としての感光体ドラム１Ｙと、感光体ドラム１Ｙの周囲に配置された帯電手段２Ｙ、露光手段３Ｙ、現像装置４Ｙ、及び像形成体クリーニング手段８Ｙを有する。マゼンタ（Ｍ）色の画像を形成する画像出力部１０Ｍは、像形成体としての感光体ドラム１Ｍと、感光体ドラム１Ｍの周囲に配置された帯電手段２Ｍ、露光手段３Ｍ、現像装置４Ｍ、及び像形成体クリーニング手段８Ｍを有する。シアン（Ｃ）色の画像を形成する画像出力部１０Ｃは、像形成体としての感光体ドラム１Ｃと、感光体ドラム１Ｃの周囲に配置された帯電手段２Ｃ、露光手段３Ｃ、現像装置４Ｃ、及び像形成体クリーニング手段８Ｃを有する。黒（Ｋ）色の画像を形成する画像出力部１０Ｋは、像形成体としての感光体ドラム１Ｋと、感光体ドラム１Ｋの周囲に配置された帯電手段２Ｋ、露光手段３Ｋ、現像装置４Ｋ、及び像形成体クリーニング手段８Ｋを有する。
【００３２】
また、中間転写ベルト６は、複数のローラにより巻回され、回動可能に支持されている。なお、現像装置４Ｙ、４Ｍ、４Ｃ、４Ｋによる現像は、使用するトナー極性と同極性の直流電圧に交流電圧を重畳した現像バイアスが印加される反転現象にて行われる。
【００３３】
画像形成装置１による画像形成プロセスの概要について以下に説明する。
画像出力部１０Ｙ、１０Ｍ、１０Ｃ、１０Ｋにより形成された各色の画像は、使用するトナーと反対極性の１次転写バイアス（図示省略）が印加される１次転写ローラ７Ｙ、７Ｍ、７Ｃ、７Ｋにより、回動する中間転写ベルト６上に逐次転写されて（１次転写）、合成されたカラー画像（カラートナー像）が形成される。給紙カセット２０Ａ、２０Ｂ、２０Ｃ内に収容された記録紙Ｐは、給紙カセット２０Ａ、２０Ｂ、２０Ｃに各々設けられる送り出しローラ２１及び給紙ローラ２２Ａにより給紙され、搬送ローラ２２Ｂ、２２Ｃ、２２Ｄ、レジストローラ２３を経て、２次転写手段としての２次転写ローラ７Ａに搬送され、記録紙Ｐ上の一方の面にカラー画像が一括して転写される（２次転写）。
【００３４】
カラー画像が転写された記録紙Ｐは、定着装置２６により定着処理され、排紙ローラ２４に挟持され、機外の排紙トレイ２５上に載置される。
【００３５】
転写後の感光体ドラム１Ｙ、１Ｍ、１Ｃ、１Ｋの周面上に残った転写残りトナーは、像形成体クリーニング手段８Ｙ、８Ｍ、８Ｃ、８Ｋによりクリーニングされ、次の画像形成サイクルに入る。
【００３６】
ここで、図１に示した反射光量測定センサ５について説明する。図２（ａ）は、反射光量測定センサ５、感光体ドラム１Ｋ、及び中間転写ベルト６の位置関係を示す図であり、（ｂ）は反射光量測定センサ５の拡大図である。図２（ａ）に示すように、感光体ドラム１Ｋ上に形成されたトナー像は、感光体ドラム１Ｋ及び中間転写ベルト６の回転により中間転写ベルト６に転写される。反射光量測定センサ５は、中間転写ベルト６上に形成されたトナー像の反射光量を測定し、画像形成装置１の制御系に測定結果を出力する。
【００３７】
図２（ｂ）に示すように、測定センサ５の内部にはフォトトランジスタ及びＬＥＤ（Ｌｉｇｈｔ　Ｅｍｉｔｔｉｎｇ　Ｄｉｏｄｅ）が備えられ、ＬＥＤが発光し、発光した光がトナー像に反射し、この反射光がフォトトランジスタに入射すると、フォトトランジスタが反射光量の測定結果を反射光量測定結果として画像形成装置１の制御系に出力する。画像形成装置１は、反射光量測定センサ５から入力される反射光量の測定結果に基づいて、中間転写ベルト６上に形成されたトナー像の反射光量を算出する。
【００３８】
反射光量測定センサ５は、感光体ドラム１Ｋによる黒のトナー像だけでなく、感光体ドラム１Ｙ，１Ｍ，１Ｃにより中間転写ベルト６上に転写されるイエロー、マゼンタ、シアンの各色のトナー像についても反射光量を測定する。また、本実施の形態では、反射光量測定センサ５によって中間転写ベルト６に転写されたトナー像の反射光量を測定する構成として説明するが、トナー像が感光体ドラム１上に形成された時点で感光体ドラム１上のトナー像の反射光量を測定してもよい。
【００３９】
次に、図１に示した画像形成装置１の機能的構成を詳細に説明する。図３は、画像形成装置１の機能的構成を示すブロック図である。図３に示すように、画像形成装置１は、制御部１１、入力部１２、表示部１３、ＲＡＭ１４、記憶部１５、画像読取部１６、画像形成部１７、出力部１８、反射光量測定センサ５により構成され、各部はバス１９により接続されている。
【００４０】
制御部１１は、記憶部１５に記憶されている各種プログラムを読み出してＲＡＭ１４に展開し、当該プログラムに従って各部を集中制御する。具体的には、制御部１１は、記憶部１５に格納された出力特性補正処理プログラムに従って、後述する出力特性補正処理を実行し、その処理結果をＲＡＭ１４に格納するとともに、表示部１３に表示させる。そして、ＲＡＭ１４に格納した処理結果を記憶部１５内の所定領域に保存させる。
【００４１】
制御部１１は、出力特性補正処理において、副走査方向における入力画素値が段階的に変化させられた画像補正用の試験画像、即ちステップウエッジのデータを記憶部１５から読み出し、出力部１８により露光手段３Ｙを駆動して、ステップウエッジのトナー像を感光体ドラム１Ｙ上に２回以上連続して形成させる。このトナー像は、感光体ドラム１Ｙから中間転写ベルト６に転写される。また、制御部１１は、反射光量測定センサ５により測定される中間転写ベルト６上に転写されたトナー像の反射光の測定結果を、ステップウエッジの位置に同期させて反射光量測定センサ５から取得し、取得した測定結果とステップウエッジの入力画素値とに基づき、最少２乗法又はスプライン補間を利用して反射光量測定結果を示す関数（以下、測定カーブという）を算出し、入力画素値と反射光量測定値との差異（以下、出力特性ずれという）を補正するための、測定カーブの逆特性を有する関数（以下、補正カーブという）を算出し、ＬＵＴ及び出力特性補正手段（図５参照）にセットする。なお、制御部１１は、Ｙ（イエロー）以外のＭ（マゼンタ），Ｃ（シアン），Ｋ（黒）の各色についても、上記と同様の手順で補正カーブを算出して出力特性補正手段にセットする。
【００４２】
ここで、図４及び図５を参照して、制御部１１による出力特性補正処理についてより詳しく説明する。上記のように、制御部１１はステップウエッジを２回以上繰り返して出力し、これにより形成されるステップウエッジのトナー像の反射光量測定結果を元に出力特性ずれを補正するが、ステップウエッジの出力方法としては、同一のステップウエッジを２回以上連続して出力する方法と、入力画素値が異なる２種類以上のステップウエッジを出力する方法との２方法があり、制御部１１は入力部１２からの指示入力に従って何れかの方法でステップウエッジを出力する。
【００４３】
なお、中間転写ベルト６の周長をＬ、１ステップウエッジの長さをＳ、ステップウエッジの繰り返し数をＮとすると、（Ｓ×Ｎ÷Ｌ）をおおよそ整数とすることにより中間転写ベルト６などの周回部材の偏芯や歪みによる出力特性の周期的変動が平均化される。但し、効果が上がるのは出力特性ずれがステップウエッジの長さＳの１／４以内の場合である。実際の数値により説明すると、例えば周長Ｌ＝９０ｍｍの感光体ドラム１においてＳ＝４５ｍｍステップウエッジを２回繰り返して出力する場合、偏芯によって周長の１／４の出力特性ずれ（１１．２５ｍｍ）が発生すると、（Ｓ×Ｎ÷Ｌ）は、４５×２÷（９０−（感光体ドラム１が１回転した場合の出力特性ずれ：１１．２５×２））＝１．３３となる。
【００４４】
図４（ａ）は同一のステップウエッジを中間転写ベルト６に３回繰り返して出力する際の副走査位置ごとの入力画素値を示す表であり、図４（ｂ）は（ａ）の入力画素値により実際に中間転写ベルト６上に形成されたステップウエッジの反射光量の測定カーブを示す図であり、（ｃ）は（ｂ）の測定カーブに基づいて算出される補正カーブを示す図である。
【００４５】
図４（ａ）に示す例では、制御部１１は、同一のステップウエッジを３回繰り返して出力している。制御部１１は、図４（ａ）に示すようにステップウエッジＡを出力した場合、画素の入力ポイント（０，６４，１２８，１９２，２５５，０，６４，１２８，１９２，２５５，０，６４，１２８，１９２，２５５）と同期するタイミングで反射光量測定センサ５から反射光の測定結果を取得して測定カーブを算出する。そして、制御部１１は、算出した測定カーブが図４（ｂ）に示すカーブになると、測定カーブが目標出力画素値と一致しないため、出力特性ずれがあると判別し、測定カーブの逆特性を有する図４（ｃ）の補正カーブを算出する。
【００４６】
図５（ａ）は入力画素値の異なる３種類のステップウエッジを連続して中間転写ベルト６に出力する際の副走査位置ごとの入力画素値を示す表であり、（ｂ）は（ａ）の入力画素値により実際に中間転写ベルト６上に形成されたステップウエッジの反射光量の測定結果を示す図であり、（ｃ）は（ｂ）の測定カーブの逆特性を有する補正カーブを示す図である。
【００４７】
図５（ａ）に示す例では、制御部１１は、入力画素値が近似する異なる３種類のステップウエッジＡ，Ｂ，Ｃを出力している。この例によれば、近似する入力画素値のステップウエッジを出力すれば出力画素値の周期変動も近似することを利用して、出力画素値の周回変動を平均化するだけでなく、画素の入力ポイント増加に応じて反射光量の測定ポイントを増やすことによってデータの補間精度を向上させることができる。
【００４８】
制御部１１は、図５（ａ）に示すようにステップウエッジＡ，Ｂ，Ｃを出力した場合、画素の入力ポイント（０，５４，１０８，１６２，２１６，１８，７２，１２６，１８０，２３４，３６，９０，１４４，１９８，２５５）と同期するタイミングで反射光量測定センサ５から反射光の測定結果を取得して測定カーブを算出する。この場合、図４に示した例と比較して測定ポイントの数値の種類が多くなるため、測定カーブ算出時の補間精度が向上する。そして、制御部１１は、算出した測定カーブが図５（ｂ）に示すカーブになると、測定カーブが目標出力画素値と一致しないため、出力特性ずれがあると判別し、測定カーブの逆特性を有する図５（ｃ）の補正カーブを算出する。
【００４９】
入力部１２は、カーソルキー、数字入力キー、及び各種機能キー等を備えたキーボードを含み、このキーボードで押下されたキーに対応する押下信号を制御部１１に出力する。なお、入力部１２は、必要に応じてタッチパネル等を表示部１３と一体的に設けてもよいし、その他の入力装置を備えることとしてもよい。
【００５０】
表示部１３は、ＬＣＤ（Ｌｉｑｕｉｄ　Ｃｒｙｓｔａｌ　Ｄｉｓｐｌａｙ）やＥＬ（Ｅｌｅｃｔｒｏ　Ｌｕｍｉｎｅｓｃｅｎｃｅ）等により構成され、制御部１１から入力される表示信号の指示に従って画面上に画像データやテキストデータ等の表示を行う。
【００５１】
ＲＡＭ１４は、制御部１１により実行制御される各種処理において、記憶部１５から読み出されたプログラム、入力または出力データ、及びパラメータ等の一時的な格納領域を形成する。
【００５２】
記憶部１５は、ＥＥＰＲＯＭ（Ｅｌｅｃｔｒｉｃａｌｌｙ　Ｅｒａｓａｂｌｅ　Ｐｒｏｇｒａｍｍａｂｌｅ　Ｒｅａｄ−Ｏｎｌｙ　Ｍｅｍｏｒｙ）等の不揮発性の半導体メモリにより構成され、画像形成装置１で実行可能な各種プログラムや機能に応じた設定内容等を記憶する。具体的には、記憶部１５は出力特性補正処理プログラム、及び入力画素値が異なる複数種類のステップウエッジのデータを記憶している。
【００５３】
画像読取部１６は、原稿を載置するコンタクトガラスの下部にスキャナを備えて構成され、原稿の画像データを読み取る。図１に示す画像読取装置ＹＳが画像読取部１６に相当する。スキャナは、光源、レンズ、ＣＣＤ（Ｃｈａｒｇｅ　Ｃｏｕｐｌｅｄ　Ｄｅｖｉｃｅ）等により構成され、光源から原稿へ照明操作した光の反射光を結像して光電変換することにより原稿画像を読み取り、その読み取った画像データを画像形成部１７に出力する。なお、ここで、画像データは、図形や写真等のイメージデータのみならず文字や記号等のテキストデータを含む。
【００５４】
画像形成部１７は、図６に示す濃度変換手段、色補正手段、出力特性補正手段、階調特性補正手段、中間調処理手段から成るゲートアレイ回路を備える。画像形成部１７は、制御部１１からの指示に従って、画像読取部１６から入力される画像データに対して、拡大縮小、回転、及び位置変更を行う。また、画像補正処理において、画像読取部１６から入力される画像データに、濃度変換処理、色補正処理、出力特性補正処理、階調特性補正処理、中間調処理等の画像処理を施し、その結果得られる出力データを出力部１８に出力する。
【００５５】
出力部１８は、図１に示す画像出力部１０と、給紙カセット２０、送り出しローラ２１、給紙ローラ２２Ａ、搬送ローラ２２Ｂ〜２２Ｄ、レジストローラ２３を含む給紙部と、トナーＴＹ、ＴＭ、ＴＣ、ＴＫと、中間転写ベルト６、１次転写ローラ及び２次転写ローラ７を含む転写部と、定着装置２６と、排紙ローラ２４及び排紙トレイ２５を含む排紙部等を備えて構成される。出力部１８は、制御部１１からの出力指示に従って、記憶部１５から読み出されたステップウエッジや画像形成部１７から入力される画像データの静電潜像を感光体ドラム１Ｙ、１Ｍ、１Ｃ、１Ｋに露光させ、静電潜像にトナーを吸着させてトナー像を形成する。また、出力部１８は、トナー像を記録紙Ｐに印刷する。
【００５６】
ここで、図６を参照して、画像データの読取りから出力までの手順を説明する。
上述のように、画像形成部１７は、濃度変換手段、色補正手段、出力特性補正手段、階調特性補正手段、中間調処理手段が、画像形成部１７を備える。更に出力特性補正手段には、図示しないＬＵＴ（Ｌｏｏｋ　Ｕｐ　Ｔａｂｌｅ）が内蔵され、制御部１１は、出力特性補正処理において算出した補正カーブをこのＬＵＴにセットすることにより、画像形成装置１に発生した出力特性ずれを補正する。
【００５７】
図６に示すように、画像読取部１６によって画像読取装置ＹＳに載置された原稿ｄのデータが読み取られてＲＧＢ画像データが生成されると、濃度変換手段が濃度リニアな画像データに変換し、色変換手段がＣＭＹＫ画像データに変換する。次いで、出力特性補正手段は、補正カーブがセットされたＬＵＴによりＣＭＹＫ画像データの出力特性ずれを補正して副走査方向における出力特性ずれを補正する。続いて、階調特性補正手段は、出力特性補正手段から入力されるＣＭＹＫ画像データの階調特性を補正する。そして、中間調処理手段は、階調特性補正手段から入力されるＣＭＹＫ画像データに中間調処理を施して出力データを生成する。中間調処理としては、例えばディザ法を用いることができるが、これらの方法は一般的であるためその説明を省略する。そして、制御部１１は、出力データを出力部１８に出力し、記録紙Ｐに印刷する。
【００５８】
次に、動作を説明する。
動作説明の前提として、出力特性補正処理を実現するためのプログラムは、コンピュータが読み取り可能なプログラムコードの形態で記憶部１５に格納されており、制御部１１は、当該プログラムコードに従った動作を逐次実行する。
【００５９】
図７は、制御部１１による出力特性補正処理を示すフローチャートである。出力特性補正処理において、制御部１１は図６の出力特性補正手段のＬＵＴをスルーに設定する（ステップＳ１）。次いで、入力部１２を介して選択された図４（ａ）又は図５（ａ）に示すステップウエッジを記憶部１５から読み出して、読み出したステップウエッジのデータに濃度変換手段により濃度変換処理を施し、色補正手段により色補正処理を行った後、出力特性補正手段を通過させ、階調特性補正手段により階調補正を行い、中間調処理手段により中間調処理を施して出力部１８に出力することにより、感光体ドラム１上にステップウエッジのトナー像を形成する（ステップＳ２）。
【００６０】
次いで、制御部１１は、感光体ドラム１上に形成されたステップウエッジのトナー像の反射光量測定結果を反射光量測定センサ５からし、反射光量の測定結果とステップウエッジの入力画素値から測定カーブを算出する（ステップＳ３）。続いて、制御部１１は、測定カーブに基づいて補正カーブを算出し（ステップＳ４）、算出された補正カーブを出力特性補正手段のＬＵＴにセットして（ステップＳ５）、出力特性補正処理を終了する。このように、出力特性補正手段に補正カーブをセットしておくことにより、画像読取部１６によって読み取られた画像のデータの濃度を補正して所望の出力画素値によって出力可能とする。
【００６１】
以上のように、上記実施の形態によれば、画像形成装置１の制御部１１は、出力特性補正処理において、ステップウエッジのトナー像の反射光量測定結果とステップウエッジの入力画素値とに基づいて測定カーブを算出し、更に測定カーブの逆特性を有する補正カーブを算出して、画像形成部１７の出力特性補正手段に内蔵されたＬＵＴにセットする。
【００６２】
したがって、画像形成装置１の製造時や部材の取付時の誤差、及び感光体ドラム１や中間転写ベルト６などの円筒形部材の劣化による偏芯が原因となって発生する出力画像データの副走査方向における出力特性ずれを補正することができる。また、画像形成装置１のメンテナンス時などに定期的に出力特性補正処理を実行しておくことにより、常に所望の出力特性により画像を出力することができ、記録紙の浪費を防止できる。
【００６３】
更に、画像形成装置１において画像補正処理を実行する回路は、例えば、ゲートアレイ等のハードウエア構成で実現することができ、画像形成装置自体の製造上の精度向上や構造の大幅な変更を必要としないため、多くのコストをかけずに実現可能である。
【００６４】
また、反射光量測定センサ５は、記録紙に転写される直前の中間転写ベルト６上に形成されたトナー像の反射光量を測定するため、例えば、感光体ドラム１、中間転写ベルト６などの何れの周回部材に精度上のずれ、偏芯、歪みなどが発生していても、制御部１１はこれらのずれを総合的に補正する補正カーブを算出することが可能である。
【００６５】
なお、上記実施の形態においては、画像読取部１６によって読み取られた画像を補正する回路は、ゲートアレイによって構成されるものとしたが、この代わりに画像補正処理用プログラムを記憶部１５に記憶させ、制御部１１が画像補正処理用プログラムに従って画像補正処理を実行するように画像形成装置を構成することも勿論可能である。
【００６６】
また、上記実施の形態においては、カラー画像を処理する画像形成装置について説明したが、本発明は、モノクロ画像を処理する画像形成装置にも適用可能である。
【００６７】
また、上記実施の形態では、トナー像を感光体ドラム１から中間転写ベルト６に転写した後、中間転写ベルト６から記録紙に転写する構成としたが、感光体ドラム１から直接記録紙に転写するように構成してもよい。
【００６８】
更に、上記実施の形態では、測定センサ５により中間転写ベルト６上に形成したステップウエッジのトナー像の反射光量を測定して出力特性ずれを補正する例を説明したが、感光体ドラム１上に形成されたトナー像の反射光量を測定して測定カーブ及び補正カーブを算出して出力特性ずれを補正してもよい。
【００６９】
その他、本発明を適用した画像形成装置１の細部構成、及び細部動作に関しても、本発明の趣旨を逸脱することのない範囲で適宜変更可能である。
【００７０】
【発明の効果】
請求項１又は６記載の発明によれば、画像形成装置における周回部材の偏芯や歪みによって生じる画像の副走査方向における入力画素値及び出力画素値のずれを補正することができる。これにより、目標の画素値で画像を出力することが可能となる。また、本発明は製造上の精度を向上させなくても、また従来の画像形成装置の構造を大幅に変更しなくても実施可能であるため、製造コストの増加を抑えることができる。更に、画像の入力画素値を補正して所望の出力画素値で出力できるため、記録紙などの転写材の浪費を防止できる。
【００７１】
請求項２又は７記載の発明によれば、入力画素値が異なる複数の試験画像データに基づいて試験画像を形成することにより、多点における出力画素値を測定することができるため、補正精度を向上させることができる。
【００７２】
請求項３又は８記載の発明によれば、複数色から成る画像を出力する場合に、入力画素値及び出力画素値のずれを色ごとに補正することができる。
【００７３】
請求項４又は９記載の発明によれば、予め記憶手段に記憶させた試験画像データを利用することによって、又は試験画像データを生成して利用することによって、画像補正処理を実行することができるため、画像形成装置の製造コストや搭載メモリに応じて構成を変更することができる。
【００７４】
請求項５又は１０記載の発明によれば、転写材に出力画像を転写する転写部材上の試験画像を形成して出力画素値を測定して入力画素値の補正を行うため、画像出力処理の最終段階での画像の入力画素値を補正できるため、補正された画像が出力される前に変質する恐れがなく、補正精度を向上させることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】画像形成装置１の断面構成図である。
【図２】（ａ）は図１の反射光量測定センサ５、感光体ドラム１Ｋ、及び中間転写ベルト６の位置関係を示す斜視図であり、（ｂ）は反射光量測定センサ５の拡大図である。
【図３】図１の画像形成装置１の機能的構成を示すブロック図である。
【図４】（ａ）は同一のステップウエッジを中間転写ベルト６に３回繰り返して出力する際の副走査位置ごとの入力画素値を示す表であり、（ｂ）は（ａ）の入力画素値により実際に中間転写ベルト６上に形成されたステップウエッジの反射光量の測定カーブを示す図であり、（ｃ）は（ｂ）の測定カーブに基づいて算出される補正カーブを示す図である。
【図５】（ａ）は入力画素値の異なる３種類のステップウエッジを連続して中間転写ベルト６に出力する際の副走査位置ごとの入力画素値を示す表であり、（ｂ）は（ａ）の入力画素値により実際に中間転写ベルト６上に形成されたステップウエッジの反射光量の測定カーブを示す図であり、（ｃ）は（ｂ）の測定カーブに基づいて算出される補正カーブを示す図である。
【図６】図３の画像形成部１７に内蔵された、画像補正処理を実行する機能的構成部を示すブロック図である。
【図７】図３の制御部１１による出力特性補正処理を示すフローチャートである。
【符号の説明】
１　画像形成装置
１Ｙ、１Ｍ、１Ｃ、１Ｋ　感光体ドラム
２Ｙ、２Ｍ、２Ｃ、２Ｋ　帯電手段
３Ｙ、３Ｍ、３Ｃ、３Ｋ　露光手段
４Ｙ、４Ｍ、４Ｃ、４Ｋ　現像装置
５　反射光量測定センサ
６　中間転写ベルト
７Ａ　２次転写ローラ
７Ｙ、７Ｍ、７Ｃ、７Ｋ　１次転写ローラ
８Ａ　中間転写体クリーニング手段
８Ｙ、８Ｍ、８Ｃ、８Ｋ　像形成体クリーニング手段
１０Ｙ、１０Ｍ、１０Ｃ、１０Ｋ　画像出力部
１１　制御部
１２　入力部
１３　表示部
１４　ＲＡＭ
１５　記憶部
１６　画像読取部
１７　画像形成部
１８　出力部
１９　バス
２０Ａ、２０Ｂ、２０Ｃ　給紙カセット
２１　送り出しローラ
２２Ａ、２２Ｂ、２２Ｃ、２２Ｄ　搬送ローラ
２３　レジストローラ
２４　排紙ローラ
２５　排紙トレイ
２６　定着装置
２０１　自動原稿送り装置
２０２　原稿画像走査露光装置
ＹＳ　画像読取装置
ＧＨ　画像形成装置本体
ｄ　原稿
Ｐ　記録紙
【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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