(57)【要約】【課題】  画像濃度によって異なる主走査方向の濃度ムラを露光装置の露光量補正によって精度良く補正する。【解決手段】  濃度ムラ補正処理を行う際、制御回路２１０は、画像濃度Ｃｉｎの異なる複数の領域からなる濃度ムラ検出用パターンを画像形成部１００によって出力させる。出力されたパターンは、画像読み取り装置２８０によって読み取られ、制御回路２１０によって濃度データに変換される。制御回路２１０は、この濃度データから、画像濃度Ｃｉｎ毎の露光補正量カーブを算出し、更に、その露光補正量カーブを、全階調領域に展開する。画像形成時には、プリント制御部２３０から供給される各画素の画素値に対し、適切な露光補正量カーブによる露光量補正が施される。【選択図】        図２
2005131961.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
光導電性を有する像担持体と、画像データに従って前記像担持体の表面を露光する手段であって、前記像担持体の表面において主走査方向に延びた露光対象領域を前記画像データに従って露光する動作を、前記主走査方向と直交する副走査方向に沿って該露光対象領域を移動させながら行うことにより前記画像データに対応した静電潜像を前記像担持体の表面に形成する露光手段と、前記静電潜像を前記像担持体の表面において可視像化する現像手段と、前記像担持体表面の可視像を記録媒体に出力する出力手段とを有する画像形成手段と、
前記画像データによって表される画像の濃度および前記主走査方向における位置の組み合わせに依存した露光補正量の分布を表す露光補正量分布データを予め取得し、出力すべき画像データが与えられたとき、前記主走査方向の各位置に各々対応し、かつ、該画像データによって表される画像の濃度に各々対応した露光補正量を前記露光補正量分布データに基づいて決定する露光補正量決定手段と、
前記露光補正量決定手段により決定された露光補正量に基づいて、前記露光手段における露光量を制御する露光量制御手段と
を具備することを特徴とする画像形成装置。
【請求項２】
前記副走査方向に沿って濃度が変化する濃度ムラ検出用パターンの画像データを前記露光手段に与えるパターン形成部と、
前記濃度ムラ検出用パターンの画像データが前記露光手段に与えられることにより前記出力手段から前記記録媒体に出力される出力パターンを読み取り、出力パターンの画像データを出力する画像読み取り装置と、
前記画像読み取り装置から出力される画像データを、前記記録媒体上における出力パターン各部の濃度を表す濃度データに変換する変換手段と、
前記濃度ムラ検出用パターンの画像データによって表される前記濃度ムラ検出用パターン各部の目標濃度と前記濃度データによって表される前記出力パターン各部の濃度とに基づいて、露光補正量分布データを生成する露光補正量分布データ生成手段と
を具備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】
前記副走査方向に沿って濃度が変化する濃度ムラ検出用パターンの画像データを前記露光手段に与えるパターン形成部と、
外部の画像読み取り装置から画像データを受け取る受信手段と、
前記受信手段によって受け取られた画像データを濃度データに変換する変換手段と、
前記濃度ムラ検出用パターンの画像データによって表される前記濃度ムラ検出用パターン各部の目標濃度と前記変換手段により得られた濃度データによって表される画像の各部の濃度とに基づいて、露光補正量分布データを生成する露光補正量分布データ生成手段と
を具備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４】
前記画像データは、主走査方向および副走査方向に並んだ各画素位置における画素の色を表すデータであり、
前記画像データによって表される画素の色毎に、前記露光補正量分布データ生成手段による露光補正量の決定および前記露光量制御手段による露光量の制御を行うことを特徴とする請求項１記載の画像形成装置。
【請求項５】
前記画像データは、主走査方向および副走査方向に並んだ各画素位置における画素の濃度を表す多値データであり、
前記露光補正量決定手段は、前記画像データによって表される各画素の濃度に基づいて前記露光補正量を決定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６】
前記画像データは、主走査方向および副走査方向に並んだ各画素位置における画素のオン／オフを表す２値データであり、
前記露光補正量決定手段は、前記各画素位置毎に、当該画素位置を含む主走査方向Ｍ画素、副走査方向Ｎライン分のブロックを想定し、該ブロックに含まれるオン状態の２値データの数に基づいて、当該画素位置における画素の濃度を推定し、推定した各画素の濃度に基づいて前記露光補正量を決定することを特徴とする請求項１記載の画像形成装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、露光装置の光量補正によって出力画像の濃度ムラを補正する機能を有する画像形成装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
電子写真プロセスを使用するプリンタ、複写機等の画像形成装置においては、様々な要因，例えば、感光体感度ムラ、露光装置の露光ムラ、転写ムラなどによって、出力画像に濃度ムラが生じることがある。この濃度ムラは、出力する色、スクリーンパターンの種類、又は写真や文字等の画像種類等に応じて異なるのが普通である。従来においては、それぞれの場合に応じて露光装置の露光量を補正することによって、この濃度ムラを補正していた（例えば、特許文献１参照）。特許文献１記載の技術を「従来の技術」と称することとする。
【０００３】
【特許文献１】特開２００２−１７２８１７号公報
【０００４】
また、画像形成装置のひとつに、タンデム構成を有するものがある。これは、ＹＭＣＫ各色に対応する画像形成エンジンを水平方向に配列させ、順次各色の画像形成を行うものである。この画像形成プロセス中、各画像形成エンジンにおける感光体ドラム上の像は、それぞれ一旦中間転写体に転写される。この中間転写体への転写は１次転写と呼ばれている。この１次転写の際、感光体ドラムの回転軸方向（以降「主走査方向」とする）にも濃度ムラが生じることがある。従来技術においては、この主走査方向に生じる濃度ムラも露光装置の露光量によって補正していた。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
この主走査方向の濃度ムラは、出力する画像の画像濃度（以降、適宜「Ｃｉｎ」と表記する）に応じて異なる分布を有することが知られている。図８は、画像濃度と主走査方向の濃度ムラとの関係を例示した図である。Ｃｉｎが２０％の時と６０％の時とでは、同図に示すように主走査方向の濃度分布は異なる。
【０００６】
しかしながら、従来の技術における露光量補正は、ある画像濃度の濃度ムラ分布に基づいて行われている。図９はこの様子を例示したものである。同図に示すように、従来の露光量補正では、ある画像濃度で適正な露光補正量を供給できたとしても、別の画像濃度においては露光装置が過補正となることがあって好ましくない。
本発明は、上述した事情に鑑みてなされたものであり、全濃度領域において、主走査方向の濃度ムラ分布を補正することができる画像形成装置を提供することを目的としている。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
上記課題を解決するため、この発明は、光導電性を有する像担持体と、画像データに従って前記像担持体の表面を露光する手段であって、前記像担持体の表面において主走査方向に延びた露光対象領域を前記画像データに従って露光する動作を、前記主走査方向と直交する副走査方向に沿って該露光対象領域を移動させながら行うことにより前記画像データに対応した静電潜像を前記像担持体の表面に形成する露光手段と、前記静電潜像を前記像担持体の表面において可視像化する現像手段と、前記像担持体表面の可視像を記録媒体に出力する出力手段とを有する画像形成手段と、前記画像データによって表される画像の濃度および前記主走査方向における位置の組み合わせに依存した露光補正量の分布を表す露光補正量分布データを生成する露光補正量分布データを予め取得し、出力すべき画像データが与えられたとき、前記主走査方向の各位置に各々対応し、かつ、該画像データによって表される画像の濃度に各々対応した露光補正量を前記露光補正量分布データに基づいて決定する露光補正量決定手段と、前記露光補正量決定手段により決定された露光補正量に基づいて、前記露光手段における露光量を制御する露光量制御手段とを具備することを特徴とする画像形成装置を提供する。
かかる画像形成装置によれば、出力すべき画像データによって表される画像の濃度に対応し、かつ、主走査方向に沿った各位置に対応して決定された露光補正量を用いて、露光手段による露光量の制御が行われる。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００８】
以下、図面を参照して、本発明の最良な実施の形態について説明する。
【０００９】
＜第１実施形態：画像形成装置＞
＜１−１：画像形成部１００＞
図１は、本実施形態に係る画像形成装置１０の概略構成図である。
画像形成装置１０は、大別すると画像形成部１００と制御部２００とから構成されている。図１では、画像形成部１００を構成する各装置には１００番台の符号が付けられており、制御部２００を構成する各装置には２００番台の符号が付けられている。
画像形成部１００は、Ｙ（イエロー）、Ｍ（マゼンタ）、Ｃ（シアン）、Ｋ（ブラック）の４色それぞれに対応する４個の画像形成エンジン１１０Ｙ、１１０Ｍ、１１０Ｃ、１１０Ｋを有する。尚、各画像形成エンジンの基本的な構成は共通であるから、ここでは、画像形成エンジン１１０Ｙについて説明する。
【００１０】
画像形成エンジン１１０Ｙは、光導電性を有する円筒状の感光体ドラム１２０の周囲に、帯電装置１３０、露光装置１４０、現像装置１５０等を配置してなるものである。
帯電装置１３０は、回転駆動される感光体ドラム１２０を帯電させるためのもので、本実施形態においては、コロナ放電を利用するスコロトロンが使用されている。この帯電装置１３０により、感光体ドラム１２０の表面電位は、所定の帯電電位となる。
なお、帯電の態様は、直流のＢＣＲ，交流のＢＣＲ、又は帯電ブラシを使用するもの、コロナ放電を利用するもの等多様であるが、如何なる帯電手段を用いても本実施形態に係る効果を得ることができる。
【００１１】
露光装置１４０は、帯電装置１３０によって所定の帯電電位に帯電した感光体ドラム１２０に対して、出力画像に基づいた露光用のビームを照射するＲＯＳ（Raster Output Scanner：書き込み露光用走査装置）である。ＲＯＳの光源としては、ＬＤ（Laser Diode）が主に使われている。このＬＤの走査方向は、感光体ドラム１２０の軸方向と等しく、本実施形態においてはこの方向を主走査方向（ＦＳ（Fast Scanning）方向）と呼ぶ。また、この主走査方向と直交する方向を、副走査方向（ＳＳ（Slow Scanning）方向）と呼ぶこととする。この露光装置１４０を構成する各ＬＤは、画像形成装置１０によって出力される画像における１画素に対応する。
感光体ドラム１２０表面の、ビームが照射された部分の表面電位は、感光体ドラム１２０の有する光導電性により所定のレベルまで減少する。この感光体ドラム１２０表面の電位は、電位センサ１４１によって計測される。このように感光体ドラム１２０の表面電位が変化することにより、露光装置１４０によって露光がなされた感光体ドラム１２０の表面には、出力画像に基づいた静電潜像が形成される。
【００１２】
現像装置１５０は、感光体ドラム１２０表面に形成された静電潜像を顕像化する装置である。この現像装置１５０は、図示しない現像スリーブ上に付着させて搬送した現像剤（トナー）を、感光体ドラム１２０表面に形成された静電潜像に付着させることによって静電潜像を顕像化する。トナーは、所定の現像バイアスによって現像スリーブ上に生じる電位と、感光体ドラム１２０の表面電位との電位差によって、現像スリーブから感光体ドラム１２０表面へ移動し、付着する。従って、トナーは、露光によって表面電位が減少した部分にのみ付着し、静電潜像が可視像となる。
以上が画像形成エンジン１１０Ｙの詳細である。その他の画像形成エンジン１１０Ｍ，１１０Ｃ、１１０Ｋについても、トナーが各色に対応する以外は同様の構成を有している。本実施形態における画像形成部１００は、これら４つの画像形成エンジンが直列に配置された、所謂４ドラムタンデム配列方式の構成となっている。
【００１３】
各画像形成エンジンの下方には、感光体ドラム１２０と一部が当接するように中間転写体１６０が設けられている。中間転写体１６０は無端ベルトであり、駆動ロール１６１、及び駆動ロール１６１に従動するバックアップロール１６２に、一定の張力を維持するように巻回されている。上述した画像形成エンジン１１０Ｙ、１１０Ｍ、１１０Ｃおよび１１０Ｋの各感光体ドラム１２０は、各々の表面を中間転写体１６０の表面に当接させた状態で、同一方向に回転駆動される。中間転写体１６０は、駆動ロール１６１を駆動する図示せぬ駆動装置によって、これら感光ドラム１２０の表面の移動方向と同じ方向に循環駆動される。中間転写体１６０と各色に対応した感光体ドラム１２０との各当接位置には、ちょうど中間転写体１６０を挟み込むように各色に対応した１次転写ロール１６３が各々配設されている。各感光体ドラム１２０上の可視像は、この１次転写ロールによって中間転写体１６０と圧接され、中間転写体１６０に多重転写される。
【００１４】
２次転写ロール１７２は、中間転写体１６０を間に挟んでバックアップロール１６２と対向している。画像形成部１００内の用紙トレイ１７０に保持された用紙１７１は、２次転写ロール１７２とバックアップロール１６２との対向位置に送られ、各色の可視像が多重転写された中間転写体１６０と共に、２次転写ロール１７２とバックアップロール１６２との間を通過する。その際、用紙１７１は、２次転写ロール１７２によって中間転写体１６０と圧接され、中間転写体１６０上に多重転写された可視像が用紙１７１に転写される。このようにして用紙１７１に転写された可視像は、最後に、定着装置１８０によって加熱及び加圧等の定着処理を施された後、排出部１８１より排出される。以上が画像形成部１００の詳細である。
【００１５】
＜１−２：制御部２００＞
制御部２００は、画像形成部１００の動作を制御するとともに、本実施形態に係る濃度ムラ補正処理を実行するための制御を行う。
図２には、制御部２００を構成する各装置のうち本実施形態における濃度ムラ補正処理に関連する部分が示されている。以下、図１及び図２を参照して制御部２００について説明する。
【００１６】
制御回路２１０は、この制御部２００の各部を制御すると共に、画像形成部１００における様々な動作の制御を行う装置であり、ＣＰＵ（Central Processing Unit）、ＲＡＭ（Random Access Memory）、ＲＯＭ（Read Only Memory）等からなる。この制御回路２１０が行う制御の一例としては、各画像形成エンジンにおける露光装置１４０の露光量補正処理、電位センサ１４１から供給される電位検出信号の処理、後述する画像読み取り装置から供給される濃度データ処理、後述するパターン形成部２２０、プリント制御部２３０、及び画像濃度制御部２４０の制御等が挙げられる。
【００１７】
パターン形成部２２０は、濃度ムラ補正処理に用いられる濃度ムラ検出用パターンや、画像形成部１００におけるトナー供給量を制御するための制御用パッチを生成する。プリント制御部２３０は、制御回路２１０によって画像の出力を指示されると、当該画像の画像データを生成する。イメージカウント部２５０は、パターン形成部２２０またはプリント制御部２３０によって生成される画像データによって表される画像の平均濃度を表す画像濃度目標値を生成し、画像濃度制御部２４０に供給する。画像濃度制御部２４０では、イメージカウント部２５０から供給された画像濃度目標値に基づいて、現像装置１５０で使用されるトナー量を制御するためのトナー供給信号を制御する。
【００１８】
一方、パターン形成部２２０またはプリント制御部２３０によって生成される画像データは、イメージカウント部２５０を介して画像処理部２６０に供給される。画像処理部２６０では、与えられた画像データから、ＹＭＣＫ各色に対応した濃度データを生成し、パルス幅変調回路２６１に供給する。パルス幅変調回路２６１では、当該濃度データに基づいてＰＷＭ（Pulse Width Modulation：パルス幅変調）信号が生成され、露光装置１４０を駆動するレーザドライバ２６２に供給される。
レーザドライバ２６２は、パルス幅変調回路２６１から供給されるパルス幅変調信号に基づいて、各画像形成エンジンにおける露光装置１４０を駆動する。また、後述する濃度ムラ補正処理が行われると、レーザドライバ２６２には、制御回路２１０から露光装置１４０の露光量を補正するための露光補正量が与えられる。
【００１９】
画像濃度検出信号処理部２７０は、画像形成エンジン１１０Ｋの１次転写位置よりも、やや中間転写体１６０の進行方向下流に位置する濃度センサ２７１から出力される濃度検出信号を処理し、画像濃度制御部２４０に供給する回路である。濃度センサ２７１は、中間転写体１６０における画像と画像の間、いわゆるインターイメージ部において形成される濃度制御用パッチの濃度を検出するセンサである。この濃度制御用パッチの画像データは、前述のパターン形成部２２０から与えられるものである。画像濃度制御部２４０では、この濃度制御用パッチの濃度情報と、イメージカウント部２５０から与えられる画像濃度目標値とを比較して、現像装置１５０において使用されるトナー濃度を補正する。このようなトナー濃度の補正は、ＡＤＣ（Auto Developability Control）制御と呼ばれる。
【００２０】
画像読み取り装置２８０は、画像形成装置１０内に設置されており、スキャナ等の外部接続の画像読み取り装置と同等の機能を有する。この画像読み取り装置２８０は、制御回路２１０によって制御されており、後述する濃度ムラ補正処理において、濃度ムラ検出用パターンが用紙１７１に出力されると、定着装置１８０による定着処理が施された後、この用紙１７１上の濃度ムラ検出パターンを読み取る。この読み取り処理によって得られた当該パターンの濃度データは、制御回路２１０に供給される。制御回路２１０は、濃度ムラ補正処理時には、画像読み取り装置２８０から受け取った濃度データに基づいて主走査方向の濃度ムラ分布を算出し、露光補正量分布を算出する。また、制御回路２１０は、この露光補正量分布を画像濃度Ｃｉｎ毎に作成する。従って、前述のレーザドライバ２６２には、画像濃度Ｃｉｎ毎の露光補正量が与えられる。
尚、本実施形態において、この画像読み取り装置２８０は、画像形成装置１０に内蔵されているが、かならずしもこの態様である必要はない。例えば、画像読み取り装置２８０を画像形成装置１０内に設ける代わりに、スキャナなどの画像読み取り装置から外部に設け、この画像読み取り装置によって濃度ムラ検出パターンを読み取ったときに得られる画像データまたは濃度データを受け取る受信装置を画像形成装置１０に設けてもよい。この場合にも本実施形態と同等の効果が得られる。
【００２１】
＜１−３：濃度ムラ補正処理＞
図３は、本実施形態に係る濃度ムラ補正処理の処理手順を示すフローチャートである。
好ましい態様においてこの濃度ムラ補正処理は、各画像形成エンジンにおける感光体ドラム１２０の交換時に行われる。また、別の好ましい態様において、この濃度ムラ補正処理は、所定の枚数（例えば５万枚等）の印刷出力が行われる毎等に行われる。更には、別の好ましい態様では、ユーザが任意のタイミングにおいて所定の操作を行ったときに濃度ムラ補正処理が実行される。さらに別の好ましい態様では、予め定められたタイミングで自動的に濃度ムラ補正処理が実行される。
【００２２】
濃度ムラ補正処理が開始されると、制御回路２１０は、パターン形成部２２０に濃度ムラ検出用パターンの画像データの出力を指示し、画像形成部１００、及び制御部２００の各部を制御して、用紙１７１に濃度ムラ検出用パターンの出力を行う（ステップＳ３０１）。この濃度ムラ検出用パターンの出力は、濃度ムラの補正対象となる画像形成エンジンについて行われる。ここでは、単色、例えば画像形成エンジン１１０Ｙに対する濃度ムラ補正処理が行われることとする。
【００２３】
図４は、本実施形態に係る濃度ムラ検出用パターンの模式図である。
本実施形態における濃度ムラ検出用パターンは、副走査方向に一定の幅を有し、かつ、主走査方向に延びたストライプ状の均一濃度領域を副走査方向に並べたようなパターンとなっている。ここで、各ストライプ状均一濃度領域の画像濃度Ｃｉｎは、１０％から１００％まで１０％ずつ段階的に変化している。階調の表現方法には、一般的に、各画素の濃度を複数ビットの濃度データによって表現し、各画素毎に濃度階調をもたせる濃度階調法と、１ビットの濃度を有する複数の画素によって、階調単位であるマトリックスを構成し、このマトリックスを言わば1画素として階調表現を行う面積階調法とがあり、本実施形態では前者が用いられている。この方法を用いると、後者の面積階調法と比較して高精細な画像を得ることができる。
【００２４】
本実施形態において、プリント制御部２３０およびパターン形成部２２０の各々から出力される１画素分の画像データは８ビットで構成されており、これにより「０」〜「２５５」の２５６階調が表される。
【００２５】
濃度ムラ検出用パターンの出力が終了すると、用紙１７１に出力された濃度ムラ検出用パターンの画像が画像読み取り装置２８０によって読み取られ、読み取ったパターン各部の画像の濃度が検出される（ステップＳ３０２）。本実施形態においては、画像形成エンジン１１０Ｙを対象とした濃度ムラ補正処理について述べているから、この場合、画像読み取り装置２８０は、「Ｙ」即ちイエロー単色の濃度が検出されることになる。
なお、本実施形態に係る画像形成装置１０は、濃度ムラ検出用のパターンとして、ＹＭＣＫ単色の他にも、これらＹＭＣＫの内２色の組み合わせで表現される２次色であるＲＧＢ、又はＹＭＣから構成される３次色であるグレイ等が出力できるようになっている。
【００２６】
次に、検出された濃度から、ＹＭＣＫ各色（ここではＹのみ）の濃度データが算出され（ステップＳ３０３）、制御回路２１０に供給される。ＹＭＣＫ単色の場合には、ステップＳ３０３が実行されるが、例えば、濃度ムラ検出用パターンが３次色で形成されていれば、ステップＳ３０２において、濃度ムラ検出パターンの読み取りにより得られたＲＧＢ各色の画像データが画像読み取り装置２８０から出力され、制御回路２１０によりＲＧＢの色データが、一旦Ｌ*ａ*ｂ*データに変換される（ステップＳ３０４）。そして、更にこのＬ*ａ*ｂ*データがＹＭＣの濃度データに変換される（ステップＳ３０５）。
【００２７】
制御回路２１０は、このようにして濃度ムラ検出パターンを構成する各画素の濃度データが得られると、主走査方向に沿った各画素の濃度分布を画像濃度Ｃｉｎ毎に算出する（ステップＳ３０６）。さらに詳述すると、次の通りである。既に説明したように、濃度ムラ検出パターンは、画像濃度Ｃｉｎが異なった複数のストライプ状の均一濃度領域を有している。制御回路２１０は、これらの各ストライプ状均一濃度領域毎に（すなわち、各画像濃度Ｃｉｎ毎に）、当該領域に対応した濃度データを用いて、用紙１７１上における主走査方向の各画素の濃度分布を求めるのである。次に、制御回路２１０は、この各画像濃度Ｃｉｎ毎の濃度分布に基づいて露光補正量を演算する（ステップＳ３０７）。この露光補正量を算出するに当たって、最初に、各画像濃度Ｃｉｎ毎に、用紙１７１において主走査方向に並んだ全画素の濃度値が平均される。そして各画素についてそれらの濃度のこの平均値からの差分が算出される。これが上記濃度誤差となる。また、基準として平均値の代わりに、主走査方向書き出し位置（領域）の濃度を用いても良い。
【００２８】
ここで、全画素についてこの濃度誤差に基づく露光補正量を算出しても構わないが、例えば、１２００ｄｐｉ（dot per inch）の解像度でＬＤが書き込みを行う露光装置ではＬＤの書き込み画素の総数が数万個に及ぶことがあり、その場合に各書き込み画素について露光補正量を演算していては制御回路２１０の処理負荷が増大する懸念が生じる。そこで、本実施形態では、以下のようにして、露光補正量が演算される。
【００２９】
制御回路２１０は、露光装置１４０を構成する書き込み画素を数百個単位の素子群に分割して扱う。ここでは、２５６個毎にこの素子群が構成され、主走査方向に全５０個の素子群が配列しているとする。制御回路２１０は、各素子群内において、適当な間隔で数個の素子を抽出し、これら各素子に対応した前記濃度分布上の画素の濃度誤差を取得する。例えば、１６画素間隔でこの濃度誤差を取得すれば、一素子群当たり１６画素、全８００画素分の濃度誤差が得られることになる。制御回路２１０は、取得した濃度誤差に基づいて、下記（１）式に示す演算を行う。
Δｅｘｐ＝１／Sensitivity・ΔＤ  ・・・・・（１）
ここで、Δｅｘｐは露光補正量、ΔＤは濃度誤差である。「Sensitivity」は、感度係数であり、画像濃度Ｃｉｎ、及びＣＭＹＫ各色によって異なる。この感度係数は、画像濃度Ｃｉｎを「Ｘ」（単位は％）とすると、下記（２）式で算出される。
Sensitivity＝ｂ0＋ｂ1・Ｘ＋ｂ2・Ｘ2＋・・・・＋ｂ6・Ｘ6・・・・・（２）
ここで、ｂ0〜ｂ6は各色毎に異なる定数であり、回帰演算によって与えられる。
【００３０】
これらの演算の結果、各素子群について１６個ずつ、濃度誤差を補正するための露光補正量Δｅｘｐが得られる。制御回路２１０は、素子群毎に、この１６個のデータを直線補間によって補間する。尚、補間の態様はこれに限定されず、スプライン補間などが行われても良い。この補間処理の結果、素子群毎に、露光補正量の補正カーブが得られる。この補間を行う際に、例えば、ある素子群の２５６番目の画素と、隣接する素子群の１６番目の画素とを補間するように制御回路２１０が制御を行えば、主走査方向に連続した１本の露光補正量カーブが得られる。この露光量算出処理は、各画像濃度Ｃｉｎについて行われ、その結果、ステップＳ３０７によって、画像濃度Ｃｉｎが１０％から１００％までの１０種類の露光量補正カーブが得られる。
尚、ここでは、画像形成エンジン１１０Ｙを対象に説明しているが、実際の補正処理実行時に、ＹＭＣＫ各色を対象とすることによって、各色に対応した露光補正量カーブが得られることは勿論である。
【００３１】
各色、各Ｃｉｎについて露光補正量カーブが算出されると、制御回路２１０は、この露光補正量カーブを、８ビット即ち２５６階調に拡張する（ステップＳ３０８）。濃度ムラ検出用パターンを２５６階調で出力しても構わないが、これも前述のように制御回路２１０の処理負荷を考えると好ましくない。ここでは、１０階調分の露光補正量カーブに基づいて中間階調を補間し、２５６階調分の露光補正量カーブを得ている。補間の方法としては、ステップＳ３０７と同様に直線補間が使用される。即ち、実測された画像濃度Ｃｉｎについて、前述の８００画素分の露光補正量を連結する。この連結の際、Ｃｉｎが０％の時の露光補正量はゼロとする。この連結処理の結果、Ｃｉｎが０％から１００％までの全諧調領域における露光補正量カーブが得られる。最後に、この領域を２５６等分することにより、２５６階調の画像濃度に対応した露光補正量カーブが得られることになる（ステップＳ３０９）。こうして得られた露光補正量カーブは、制御回路２１０によって図示略のＲＡＭに格納される。
【００３２】
図５は、ある画素における、画像濃度Ｃｉｎと露光補正量との関係図である。画像濃度の増加に伴って、露光補正量は増加することが分かる。尚、同図において、露光補正量は、補正前の露光量に対する割合で示されている。また、ステップＳ３０８によって得られる主走査方向全濃度領域における露光補正量カーブは、図５に示すカーブを、縦軸及び横軸とそれぞれ直交する方向に重ね合わせたものである。
【００３３】
以上のようにして、主走査方向全画素、全画像濃度に対する露光補正量カーブが得られると、以後、制御回路２１０は、プリント制御部２３０から得られる入力画像データの用紙１７１への出力の際に、この入力画像データによって表される画素値と、ＲＡＭに格納された露光補正量カーブとから、画素毎に露光補正量を算出し、この露光補正量に基づく露光量の補正をレーザドライバ２６２に指示する。
【００３４】
＜第２実施形態：画像形成装置＞
上述の実施形態において、画像データは画素毎に８ビットの濃度階調を有する多値画像として扱われている。階調表現には既に述べた通り、濃度階調法の他に面積階調法があり、この面積階調法の場合、一画素は１ビット、即ち、０％又は１００％の濃度しか有さず、複数画素を一単位として階調表現を行っている。この様な場合には、一画素の濃度データを得るだけでは画像濃度を判別することができず、上述の形態では濃度ムラの補正を行うことができない。ここでは、そのような問題を解消した第２の実施形態について説明する。
【００３５】
図６は、本発明の第２実施形態に係る画像形成装置２０における制御部４００のブロック図である。なお、画像形成部については、上述の第１実施形態に係る画像形成部１００と同等である。また、同図において、図２と重複する箇所については同一の符号を付してその説明を省略することとする。
【００３６】
本実施形態に係る制御部４００は、制御回路２１０がＬラインバッファ４０１を有する点が第１実施形態と異なっている。Ｌラインバッファ４０１は、画像処理部２６０から供給される２値化された画像データを、副走査方向にＬライン分保持するバッファである。このＬラインバッファ４０１に保持されたＬライン分の画像データに基づいて、制御回路２１０は各画素について画像濃度を算出する。
【００３７】
図７は、本実施形態における画像濃度Ｃｉｎの算出方法を示した概念図である。
制御回路２１０は、濃度ムラ検出用パターン４０２上に、主走査方向にＭ画素、副走査方向にＮ（Ｎ≦Ｌ）ラインで構成されるＮ行Ｍ列のマトリックスを形成する。このマトリックスは、本実施形態において濃度階調を表す単位であり、例えば１６画素×１６ラインで構成されている場合には２５６階調の濃度表現が可能となる。
【００３８】
制御回路２１０は、始めに、このマトリックスに含まれる各画素について、画素値（画素の濃度データ）を平均する。平均された画素値は、このマトリックスの先頭画素の濃度となる。例えば、このマトリックス上で、千鳥状に画素が点灯されている場合には、点灯画素の割合は５０％であるから、このマトリックスの先頭画素の濃度は５０％と判定される。先頭画素の濃度が算出されると、制御回路２１０は、このマトリックスをＦＳ方向に１画素ずつ移動させる。そして同様に平均値を算出して、マトリックスの先頭画素の画像濃度とする。順次ＦＳ方向にこのマトリックスを移動させて同様に移動平均を算出すると、主走査方向の各画素について濃度Ｃｉｎが求められる。
【００３９】
Ｍ×Ｎ個の画素値の平均として算出される画素毎の濃度も、主走査方向に濃度ムラを有している。従って、各画素の濃度Ｃｉｎが算出されると、制御回路２１０は露光補正量の演算を行う。しかしながら、この場合、各画素の濃度を補正しようとしても、点灯されていない画素（実際の画素値がゼロ）については補正を行うことはできない。従って、制御回路２１０は、主走査方向に得られた各画素の濃度分布（上記移動平均処理で得られた平均濃度分布）を参照して、濃度の低い画素を含む領域については、当該画素を含むマトリックス中の点灯画素を増やすように濃度制御を行う。同様に、濃度の高い画素を含む領域については、マトリックス中の点灯画素を減らして、主走査方向の濃度ムラ分布を均一化する。このような濃度ムラ補正処理を行っても、全体としてスクリーンパターンの線数（マトリックスの対角線１インチ当たりのライン数）が変化する程の変化は現れず、画質に影響は現れない。尚、ここでは点灯画素の増減によって濃度ムラが補正される処理について説明したが、無論、点灯された画素（１００％の濃度）について、それぞれ露光量補正を行うことによって濃度ムラ補正が行われても良い。
【００４０】
本実施形態における濃度ムラ補正処理は、スクリーンパターンの種類毎に行う必要があるが、マトリックスの平均として濃度を算出するから、どのようなスクリーンパターンであっても対応することができる。また、このマトリックスの規模を適切に決定することによって、例えば、スクリーン線数が多い時にはマトリックスは小さく、スクリーン線数が少ない時にはマトリックスを大きく設定することによって、画素毎の濃度算出精度を高めることができる。
【図面の簡単な説明】
【００４１】
【図１】本発明の第１実施形態に係る画像形成装置１０の構成を示す図である。
【図２】同実施形態において光量補正処理に関連した部分の構成を示すブロック図である。
【図３】同処理において用いられる濃度ムラ検出用パターンを示す図である。
【図４】同処理のフローチャートである。
【図５】同処理に係る露光補正量補間処理を説明する図である。
【図６】本発明の第２実施形態における光量補正処理に関連した部分の構成を示すブロック図である。
【図７】同実施形態に係る画像濃度算出処理を説明する図である。
【図８】本発明の背景技術に係る補正前の主走査方向濃度ムラ分布を例示する図である。
【図９】同技術における補正後の主走査方向濃度ムラ分布を例示する図である。
【符号の説明】
【００４２】
１０…画像形成装置（第１実施形態）、２０…画像形成装置（第２実施形態）、１００…画像形成部、１１０Ｙ、１１０Ｍ、１１０Ｃ、１１０Ｋ…画像形成エンジン、１２０…感光体ドラム、１３０…帯電装置、１４０…露光装置、１４１…電位センサ、１５０…現像装置、１６０…中間転写体、１６１…駆動ロール、１６２…バックアップロール、１６３…１次転写ロール、１７０…用紙トレイ、１７１…用紙、１７２…２次転写ロール、１８０…定着装置、１８１…排出部、２００…制御部（第１実施形態）、２１０…制御装置、２２０…パターン形成部、２３０…プリント制御部、２４０…画像濃度制御部、２５０…イメージカウント部、２６０…画像処理部、２６１…パルス幅変調回路、２６２…レーザドライバ、2７０…画像濃度検出信号処理部、２７１…濃度センサ、２８０…画像読み取り装置、４００…制御部（第２実施形態）、４０１…Ｌラインバッファ、４０２…濃度ムラ検出用パターン。
【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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