特許 7035519 画像処理装置、画像処理方法、及びプログラム

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】

(24)【登録日】2022-03-07

(45)【発行日】2022-03-15

(54)【発明の名称】画像処理装置、画像処理方法、及びプログラム

(51)【国際特許分類】

   G03G 15/00 20060101AFI20220308BHJP

   G03G 15/04 20060101ALI20220308BHJP

   B41J 29/393 20060101ALI20220308BHJP

【ＦＩ】

G03G15/00 303

G03G15/04

B41J29/393 101

【請求項の数】 7

(21)【出願番号】P 2017249393

(22)【出願日】2017-12-26

(65)【公開番号】P2019113807

(43)【公開日】2019-07-11

【審査請求日】2020-10-23

(73)【特許権者】

【識別番号】000006747

【氏名又は名称】株式会社リコー

(74)【代理人】

【識別番号】100089118

【弁理士】

【氏名又は名称】酒井 宏明

(72)【発明者】

【氏名】鈴木 雅史

(72)【発明者】

【氏名】室田 孝一

(72)【発明者】

【氏名】仁科 裕章

(72)【発明者】

【氏名】西尾 拓真

(72)【発明者】

【氏名】坂上 嘉信

(72)【発明者】

【氏名】成田 進

(72)【発明者】

【氏名】佐藤 令

【審査官】市川 勝

(56)【参考文献】

【文献】特開２０１５－０８５５２５（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２０１２－２４９２０７（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２００５－３４９６７０（ＪＰ，Ａ）

【文献】特許第４８３０４６４（ＪＰ，Ｂ２）

(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)

Ｇ０３Ｇ １５／００

Ｇ０３Ｇ １５／０４

Ｂ４１Ｊ ２９／３９３

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

濃度パターンに基づく検査画像を書き込む光書込部と、
前記光書込部により書き込まれた画像が印刷されるとともに前記濃度パターンとの位置関係を示す位置パターンが付加された検査画像を、所定領域毎に分割し、領域毎に読み取る読取部と、
前記読取部で取得した検査画像を記憶する検査後画像記憶部と、
前記取得した検査画像の濃度ムラを補正する補正部と、
前記補正部で補正された濃度ムラの補正値を記憶する補正値記憶部と、
読み取った前記検査画像から前記位置パターンを検出して前記分割された領域との位置関係を検出した後、当該使用した前記検査後画像記憶部の記憶領域を開放し、次の前記検査画像の分割領域を読み取り、濃度ムラの補正値を前記補正値記憶部に記憶させる動作を前記所定領域の分割数について繰り返し実行する制御部と、
を備えることを特徴とする画像処理装置。

【請求項2】

前記位置パターンは、前記読取部で読み取られる領域の端部に付加されることを特徴とする請求項１に記載の画像処理装置。

【請求項3】

前記読取部は、前記位置パターンが付加された前記検査画像を読み取り、前記検査画像の読取領域と位置パターンとの位置関係を紐付けることを特徴とする請求項１または２に記載の画像処理装置。

【請求項4】

前記補正値記憶部は、前記光書込部内に配置することを特徴とする請求項１に記載の画像処理装置。

【請求項5】

前記補正値記憶部は、前記制御部内に配置することを特徴とする請求項１に記載の画像処理装置。

【請求項6】

濃度パターンに基づく検査画像を光書込部により書き込む光書込処理工程と、
前記光書込部により書き込まれた画像が印刷されるとともに前記濃度パターンとの位置関係を示す位置パターンが付加された検査画像を、所定領域毎に分割し、領域毎に読み取る読取処理工程と、
前記読取処理工程で取得した検査画像を検査後画像記憶部に記憶する検査後画像記憶工程と、
前記取得した検査画像の濃度ムラを補正する補正工程と、
前記補正工程で補正された濃度ムラの補正値を補正値記憶部に記憶する補正値記憶工程と、
読み取った前記検査画像から前記位置パターンを検出して前記分割された領域との位置関係を検出した後、当該使用した前記検査後画像記憶部の記憶領域を開放し、次の前記検査画像の分割領域を読み取り、濃度ムラの補正値を前記補正値記憶部に記憶させる動作を前記所定領域の分割数について繰り返し実行する制御工程と、
を含むことを特徴とする画像処理方法。

【請求項7】

濃度パターンに基づく検査画像を光書込部により書き込む光書込処理ステップと、
前記光書込部により書き込まれた画像が印刷されるとともに前記濃度パターンとの位置関係を示す位置パターンが付加された検査画像を、所定領域毎に分割し、領域毎に読み取る読取処理ステップと、
前記読取処理ステップで取得した検査画像を検査後画像記憶部に記憶する検査画像記憶ステップと、
前記取得した検査画像の濃度ムラを補正する補正ステップと、
前記補正ステップで補正された濃度ムラの補正値を補正値記憶部に記憶する補正値記憶ステップと、
読み取った前記検査画像から前記位置パターンを検出して前記分割された領域との位置関係を検出した後、当該使用した前記検査後画像記憶部の記憶領域を開放し、次の前記検査画像の分割領域を読み取り、濃度ムラの補正値を前記補正値記憶部に記憶させる動作を前記所定領域の分割数について繰り返し実行する制御ステップと、
をコンピュータに実行させるためのプログラム。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、画像処理装置、画像処理方法、及びプログラムに関する。

【背景技術】

【0002】

従来、ＬＥＤアレイやＬＤ（レーザダイオード）などの光書込手段を用いて画像データに応じて媒体上に画像を形成する画像形成システムがある。このような光を利用して画像を形成するシステムにおいては、光を出力する発光部の特性、例えば複数の発光素子間の発光能力のばらつき、発光素子の配列のばらつき、発光素子に供給される駆動電流の変動等に起因して、形成される画像に濃度のばらつき等の不具合が発生する可能性がある。このため、例えば印刷したテストパターン画像を読み取って得られる画像濃度情報に基づいて濃度ムラの補正を行う際に、印字幅よりも外側のＬＥＤ素子の補正量を適切に求める手段が開示されている（例えば特許文献１参照）。

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0003】

上記に示されるような画像濃度ムラの補正精度を向上させるためには画像濃度ムラを細かく検出する必要がある。しかしながら、従来の画像濃度ムラの補正にあっては、必要最小限のメモリ容量でさらに濃度ムラを細かく検出するには、画像濃度ムラの情報を格納するためのメモリ容量が不足する。このため画像濃度ムラの補正精度を向上させることができなかった。

【0004】

本発明は、上記に鑑みてなされたものであって、画像濃度ムラ補正用のメモリ容量を増やすことなく、画像濃度ムラの補正精度を向上させることを目的とする。

【課題を解決するための手段】

【0005】

上述した課題を解決し、目的を達成するために、本発明は、濃度パターンに基づく検査画像を書き込む光書込部と、前記光書込部により書き込まれた画像が印刷されるとともに前記濃度パターンとの位置関係を示す位置パターンが付加された検査画像を、所定領域毎に分割し、領域毎に読み取る読取部と、前記読取部で取得した検査画像を記憶する検査後画像記憶部と、前記取得した検査画像の濃度ムラを補正する補正部と、前記補正部で補正された濃度ムラの補正値を記憶する補正値記憶部と、読み取った前記検査画像から前記位置パターンを検出して前記分割された領域との位置関係を検出した後、当該使用した前記検査後画像記憶部の記憶領域を開放し、次の前記検査画像の分割領域を読み取り、濃度ムラの補正値を前記補正値記憶部に記憶させる動作を前記所定領域の分割数について繰り返し実行する制御部と、を備えることを特徴とする。

【発明の効果】

【0006】

本発明は、画像濃度ムラ補正用のメモリ容量を増やすことなく、画像濃度ムラの補正精度を向上させることができるという効果を奏する。

【図面の簡単な説明】

【0007】

【図1】図１は、第１の実施の形態に係る画像形成システムのハードウェア構成を例示する模式図である。

【図2】図２は、第１の実施の形態に係る画像形成システムのハードウェア構成を例示するブロック図である。

【図3】図３は、第１の実施の形態に係る画像形成システムの機能的構成を例示するブロック図である。

【図4-1】図４－１は、第１の実施の形態に係る画像を読み取る領域を主走査方向に２分割（左半分）する例を示す説明図である。

【図4-2】図４－２は、第１の実施の形態に係る画像を読み取る領域を主走査方向に２分割（右半分）する例を示す説明図である。

【図5】図５は、第１の実施の形態に係る発光補正値を例示するグラフである。

【図6】図６は、第１の実施の形態に係る発光補正値により補正された光の光量分布を例示するグラフである。

【図7】図７は、第１の実施の形態に係る発光補正値により補正された光を利用して形成された濃度パターン（テストパターン）の濃度情報を例示するグラフである。

【図8】図８は、第１の実施の形態に係る画像濃度補正処理例を示すフローチャートである。

【図9-1】図９－１は、第２の実施の形態に係る画像を読み取る領域を主走査方向に２分割（左半分）する例を示す説明図である。

【図9-2】図９－２は、第２の実施の形態に係る画像を読み取る領域を主走査方向に２分割（右半分）する例を示す説明図である。

【図10】図１０は、第２の実施の形態に係る画像を読み取る領域を主走査方向に４分割する例を示す説明図である。

【図11】図１１は、第２の実施の形態に係る画像濃度補正処理例を示すフローチャートである。

【図12】図１２は、第３の実施の形態に係る画像形成システムの機能的構成を例示するブロック図である。

【図13】図１３は、従来における濃度検査用の画像パターン例を示す説明図である。

【発明を実施するための形態】

【0008】

以下に添付図面を参照して、この発明にかかる画像処理装置、画像処理方法、及びプログラムの一実施の形態を詳細に説明する。

【0009】

（第１の実施の形態）
＜ハードウェア構成＞
図１は、第１の実施の形態に係る画像形成システム１００のハードウェア構成を例示する模式図である。図２は、第１の実施の形態に係る画像形成システム１００のハードウェア構成を例示するブロック図である。

【0010】

画像形成システム１００はＬＥＤヘッド１１１、作像エンジン１２１、搬送ユニット１３１、センサユニット１４１、電子制御ユニット１５１、及びネットワーク１６１を含む。画像形成システム１００はＬＥＤヘッド１１１から出力される光１２０を利用して媒体１１０に所望の画像を形成するシステムであり、いわゆるプリンタ、コピー機、ファクシミリ、複合機等であり得る。

【0011】

ＬＥＤヘッド１１１は光１２０を出力するユニットであり、ＬＥＤアレイ１１２、ＩＣ（Ｉｎｔｅｇｒａｔｅｄ Ｃｉｒｃｕｉｔ）ドライバ１１３、ＲＯＭ（Ｒｅａｄ Ｏｎｌｙ Ｍｅｍｏｒｙ）１１４、及びＩ／Ｆ（Ｉｎｔｅｒｆａｃｅ）１１５を含む。

【0012】

ＬＥＤアレイ１１２は複数のＬＥＤがアレイ状に配列されて構成されるデバイスである。ＩＣドライバ１１３はＬＥＤアレイ１１２の光量を制御する半導体デバイスである。ＩＣドライバ１１３は複数のＬＥＤの発光量を個別に変化させるように制御するものであってもよい。ＩＣドライバ１１３は電子制御ユニット１５１からの制御信号に応じて駆動し、例えば制御信号に応じてＬＥＤアレイ１１２に供給される駆動電流を変化させる構成等を含んで構成され得る。ＲＯＭ１１４は光１２０の出力に関する各種データを記憶する不揮発性メモリである。Ｉ／Ｆ１１５はネットワーク１６１を介して他のユニット（電子制御ユニット１５１等）との間で信号の送受を可能にするデバイスである。

【0013】

本実施の形態に係るＲＯＭ１１４には、ＬＥＤヘッド１１１の特性に対応した補正値を示すデータが記憶される。当該補正値については後に詳述する。

【0014】

作像エンジン１２１は感光体ドラム１２２、帯電器１２３、現像器１２４、ドラムクリーナ１２５、転写器１２６、及び定着器１２７を含む。搬送ユニット１３１は駆動ローラ１３２、従動ローラ１３３、転写ベルト１３４、及び給紙トレイ１３５を含む。

【0015】

感光体ドラム１２２は潜像及びトナー像を担持する筒状の部材である。感光体ドラム１２２の表面は帯電器１２３により一様に帯電される。帯電された感光体ドラム１２２の表面にＬＥＤヘッド１１１から出力された光１２０が所定の画像データに基づいて所定の軌跡を描くように照射されることにより、感光体ドラム１２２の表面に所定の形状の静電潜像が形成される。現像器１２４が静電潜像にトナーを付着させることにより、感光体ドラム１２２の表面にトナー像が形成される。感光体ドラム１２２、帯電器１２３、及び現像器１２４の動作は電子制御ユニット１５１からの制御信号により制御される。

【0016】

転写器１２６は感光体ドラム１２２の表面に形成されたトナー像を媒体１１０に転写させる。給紙トレイ１３５は内部に媒体１１０を収納し、媒体１１０を転写ベルト１３４上に送出する機構を含む。転写ベルト１３４は駆動ローラ１３２及び従動ローラ１３３に巻回されており、駆動ローラ１３２の駆動に合わせて回動し、媒体１１０を搬送する。転写器１２６、駆動ローラ１３２、及び給紙トレイ１３５の動作は電子制御ユニット１５１からの制御信号により制御され、感光体ドラム１２２の表面のトナー像を媒体１１０に転写するタイミングに合わせて制御される。

【0017】

ドラムクリーナ１２５はトナー像の転写が完了した感光体ドラム１２２の表面に残留したトナーを除去する。トナー像が転写された媒体１１０は定着器１２７に搬送される。定着器１２７は加熱、加圧等の作用により媒体１１０上にトナー像を定着させる。ドラムクリーナ１２５及び定着器１２７の動作は電子制御ユニット１５１からの制御信号により制御される。

【0018】

センサユニット１４１は媒体１１０に形成された画像（定着後のトナー像）の濃度に関する濃度情報を生成するためのデータを取得するユニットであり、光学系１４２、撮像素子１４３、バッファ１４４、ＩＳＰ（Ｉｍａｇｅ Ｓｉｇｎａｌ Ｐｒｏｃｅｓｓｏｒ）１４５、及びＩ／Ｆ１４６を含む。

【0019】

レンズ等の光学系１４２を介して取得された、媒体１１０上の画像の光信号は、Ｃ－ＭＯＳ、ＣＣＤ等の撮像素子１４３により光電変換される。ＩＳＰ１４５は撮像素子１４３により取得された電気信号に対してノイズ除去等の所定の画像処理を行うデバイスである。ＩＳＰ１４５はノイズ除去等の比較的単純な処理を行うロジック回路であってもよいし、所定のプログラムに従って演算処理を行うプロセッサを利用して比較的高度な情報処理（例えば画像の濃度の演算等）を行う回路であってもよい。ＩＳＰ１４５による処理後のデータはＩ／Ｆ１４６及びネットワーク１６１を介して電子制御ユニット１５１に送信される。バッファ１４４は撮像素子１４３により取得された電気信号、ＩＳＰ１４５による処理後のデータ等を一時的に記憶する半導体メモリ等である。

【0020】

電子制御ユニット１５１は画像形成システム１００全体の制御を司るユニットであり、ＣＰＵ（Ｃｅｎｔｒａｌ Ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ Ｕｎｉｔ）１５２、ＲＡＭ（Ｒａｎｄｏｍ Ａｃｃｅｓｓ Ｍｅｍｏｒｙ）１５３、ＲＯＭ１５４、ＮＶＭ（Ｎｏｎ－ｖｏｌａｔｉｌｅ Ｍｅｍｏｒｙ）１５５、及びＩ／Ｆ１５６を含む。

【0021】

ＲＯＭ１５４には画像形成システム１００を制御するためのプログラムが記憶されている。ＣＰＵ１５２はＲＯＭ１５４に記憶されたプログラムに従って、画像形成システム１００を制御するための各種演算処理を行う。ＲＡＭ１５３は主にＣＰＵ１５２の作業領域として機能するメモリである。ＮＶＭ１５５は画像形成システム１００を制御するための各種データを記憶する不揮発性メモリである。Ｉ／Ｆ１５６はネットワーク１６１を介して他のユニット（ＬＥＤヘッド１１１、作像エンジン１２１、搬送ユニット１３１、及びセンサユニット１４１）との間で信号の送受を可能にするデバイスである。

【0022】

本実施の形態に係るＮＶＭ１５５には、画像形成システム１００を構成する要素の特性に対応した補正値を示すデータが記憶される。当該補正値については後に詳述する。

【0023】

＜機能的構成＞
図３は、第１の実施の形態に係る画像形成システム１００の機能的構成を例示するブロック図である。画像形成システム１００は、制御部２００、光書込部２１０、読取部２２０を有する。

【0024】

制御部２００は、画像形成システム１１００を制御するための各種処理を行う機能部である。制御部２００は、電子制御ユニット１５１等により構成される。制御部２００は、検査パターン生成部１３、検査後画像記憶処理部１４、検査後画像記憶部１５、濃度ムラ補正部１６を有する。制御部２００は、光書込部２１０を制御する制御信号及び図２に示す作像エンジン１２１、搬送ユニット１３１を制御する制御信号を生成する。

【0025】

光書込部２１０は、光１２０を出力する機能部である。光書込部２１０は、ＬＥＤヘッド１１１等により構成される。光書込部２１０は、制御部２００からの制御信号に基づいて出力する光１２０の光量を変化させる。

【0026】

光書込部２１０は、発光補正値記憶部２０を有する。発光補正値記憶部２０は、発光補正値を示すデータを記憶する機能部である。発光補正値記憶部２０は、ＬＥＤヘッド１１１のＲＯＭ１１４等により構成される。発光補正値とは、光書込部２１０の特性に対応する補正値であり、光書込部２１０の特性に起因する濃度のばらつきを抑制するように設定された補正値である。濃度のばらつきの要因となる光書込部２１０の特性としては、例えばＬＥＤヘッド１１１を構成する各ＬＥＤの発光能力のばらつき、ＬＥＤの配列のばらつき、ＬＥＤヘッド１１１に供給される駆動電流の変動等が考えられる。発光補正値は通常、光書込部２１０を構成する要素（ハードウェア等）に固有の値であるため、使用するハードウェアが異なれば発光補正値も異なる。そのため、発光補正値は、光書込部２１０を構成するハードウェア（ＬＥＤヘッド１１１等）毎に所定の装置を用いて予め演算され、それぞれの発光補正値記憶部２０（ＲＯＭ１１４等）に記憶されてもよい。

【0027】

読取部２２０は、媒体１１０に形成された濃度検査用の画像濃度に関する濃度情報を取得する機能部である。読取部２２０は、センサユニット１４１、電子制御ユニット１５１等により構成される。読取部２２０は、読取領域設定部３０、読取開始位置設定部３１、読取領域数設定部３２を有する。

【0028】

読取領域設定部３０は、濃度検査用のパターンの領域（サイズ）を設定する。読取開始位置設定部３１は、濃度検査用のパターンのどの位置から読み取るかを設定する。読取領域数設定部３２は、濃度検査用のパターンの領域（サイズ）の数を設定する。

【0029】

検査パターン生成部１３は、予め用意されるパターン情報１０の濃度パターン１１及び必要に応じて付加される位置パターン１２に基づき画像濃度を検査するための検査パターンを生成する。上記パターンについては、後述する。

【0030】

検査後画像記憶処理部１４は、読取部２２０で読み取った濃度検査用の画像を検査後画像記憶部１５に記憶する。検査後画像記憶部１５は、読取部２２０により取得された濃度情報を示すデータを記憶する機能部である。検査後画像記憶部１５は、センサユニット１４１のバッファ１４４、電子制御ユニット１５１のＲＡＭ１５３、ＮＶＭ１５５等により構成される。

【0031】

濃度ムラ補正部１６は、画像形成システム１００を構成する要素の特性に対応した補正値を演算する機能部である。濃度ムラ補正部１６は、電子制御ユニット１５１等により構成される。濃度ムラ補正部１６は、検査後画像に対する画像濃度ムラを補正する。

【0032】

このように、本実施の形態による画像形成システム１００は、濃度パターン１１に基づく検査画像を書き込む光書込部２１０と、光書込部２１０により書き込まれた画像が印刷された検査画像を、所定領域毎に分割し、領域毎に読み取る読取部２２０と、取得した検査画像を記憶する検査後画像記憶部１５と、取得した検査画像の濃度ムラを補正する濃度ムラ補正部１６と、補正された濃度ムラの補正値を記憶する発光補正値記憶部２０と、前記分割された領域の濃度ムラの補正後、当該使用した前記補正値記憶部の記憶領域を開放し、次の前記検査画像の分割領域を読み取り、濃度ムラの補正値を前記補正値記憶部に記憶させる動作を前記所定領域の分割数について繰り返し実行する制御部２００と、を備える。

【0033】

なお、上記図３の機能の一部または全部をソフトウェアまたはハードウェアで構成してもよい。

【0034】

＜検査時の画像パターンの読み取り＞
次に、画像パターンの読み取り例について従来と本実施の形態での例を挙げて説明する。図１３は、従来の濃度検査用の画像パターンの読み取り例を示す説明図である。媒体に所定サイズ、所定パターンを印字し、その濃度ムラを読み取って補正を行う。図１３の例では、枠内の濃度データを取得する場合、約３．７２ｋＢの濃度格納用メモリが必要となる。

【0035】

図１３において、印刷される媒体のサイズがＡ４縦（２１０ｍｍ×２９７ｍｍ）の場合、画像濃度を取得する主走査方向の領域（エリアサイズ）は１２００ｄｐｉ ８ｄｏｔとなる。このとき、濃度データをＲＧＢ各８ｂｉｔで取得する。具体的には下記のようなデータを取得する。

【0036】

２１０ｍｍ（Ａ４主走査方向長さ） ／ ２５．４ｍｍ × １２００ｄｐｉ ／ ８ｄｏｔ ≒ １２４０エリア、１２４０エリア × ８ｂｉｔ × ３色（ＲＧＢ） ≒ ３．７２ｋＢ

【0037】

この場合、濃度データを取得するときの分解能を２倍にするためには、主走査エリアサイズを１／２にする必要がある。このとき、約７．４４ｋＢの濃度データを記憶するメモリ容量が必要となる。

【0038】

２１０ｍｍ ／ ２５．４ｍｍ × １２００ｄｐｉ ／４ｄｏｔ ≒ ２４８０エリア、１２４０エリア × ８ｂｉｔ × ３色 ≒ ７．４４ｋＢ

【0039】

すなわち、図１３の画像濃度読み取りでは、単純に、読み取りに必要な領域（エリア）数が２倍になって濃度ムラ格納用のメモリ容量も２倍必要となってしまうことになる。

【0040】

そこで、本実施の形態では上述した図１３の濃度データの読み取り処理に対して以下のようにする。図４－１及び図４－２は、第１の実施の形態に係る画像を読み取る領域（以下、適宜、サイズともいう）を主走査方向に２分割する例を示す説明図である。ここでは、図１３に対して、画像読取（読取部２２０によるスキャン走査）時の分解能を２倍にしたい場合は、主走査エリアサイズを１／２にして、スキャン領域を左右２分割して２回スキャンする。１回目のスキャンでは左領域の濃度データ（図４－１：エリア２－＊）を取得して左半分の発光素子の補正値を算出した後に、２回目のスキャンでは右領域の濃度データ（図４－２：エリア４－＊）を取得して右半分の発光素子の補正値を算出する。これにより、濃度ムラ格納用のメモリ容量は図１３の従来例から増やすことなく、分解能を２倍にすることが可能となる。

【0041】

濃度データの保存に使用した検査後画像記憶部１５は、１回目の補正値算出が完了した時点で開放することで、２回目には同一の検査後画像記憶部１５の使用が可能となる。これにより、全領域分の濃度ムラ格納用メモリを保持する必要がなくなる。

【0042】

なお、本例では、濃度ムラを読み取る場合に、ＬＥＤヘッド１１１を用いて補正する手段について説明しているが、光書込部２１０がレーザーダイオード（ＬＤ）であっても、同様に補正することが可能である。ＬＥＤアレイヘッドでは個々の光源に対して補正を行うが、ＬＤの場合は、主走査方向の濃度ムラを補正するために従来から行われているシェーディング補正へフィードバックすることで補正が可能となる。

【0043】

図５は、第１の実施の形態に係る発光補正値を例示するグラフである。図５に示すグラフは媒体１１０の主走査方向（搬送方向に直交する方向）のドット位置と、光書込部２１０から出力される光の光量の補正量との関係を示している。

【0044】

図６は、第１の実施の形態に係る発光補正値により補正された光の光量分布を例示するグラフである。図６に示すグラフは媒体１１０の主走査方向のドット位置と光書込部２１０から出力される光の光量との関係を示している。図６において理想の光量分布（破線）と実際の光量分布（実線）とが示されている。実際の光量分布は図５に示す発光補正値により補正された光の光量の分布を示している。図６において実際の光量分布は理想の光量分布と略一致していることが示されている。すなわち、発光補正値に基づいて光量を制御することにより、光書込部２１０から出力される光の光量は光書込部２１０の特性（光書込部２１０を構成する要素（ＬＥＤヘッド１１１等）の特性）に起因する不具合を打ち消すように調整されることが示されている。なお、図６に示すグラフの縦軸の値は光量であるが、これに限られるものではなく、例えば光のビーム径等の、光量に対応する値であってもよい。

【0045】

検査パターン生成部１３は上記のように発光補正値により補正された光を利用して濃度パターン１１を形成する。読取部２２０はこのように形成された濃度パターン１１の濃度情報を取得する。検査後画像記憶部１５は取得された濃度情報を記憶する。

【0046】

図７は、第１の実施の形態に係る発光補正値により補正された光を利用して形成された濃度パターン（テストパターン）１１の濃度情報１６０を例示するグラフである。図７に示すグラフは媒体１１０の主走査方向のドット位置と濃度パターン１１の濃度との関係を示している。図７において、ドット位置に応じて濃度が変動している状態が示されている。このような濃度のばらつきは主に作像エンジン１２１の特性に起因するものであると推定される。なぜなら、図７に示すグラフに対応する濃度パターン１１は、上述したように書込部２１０の特性に起因する不具合を打ち消すように制御された光を利用して形成された画像だからである。

【0047】

次に、本実施の形態に係る画像濃度補正処理例について説明する。図８は、第１の実施の形態に係る画像濃度補正処理例を示すフローチャートである。本処理は、図１、図２に示すハードウェア構成、及び図３に示す機能的構成等によって実行される。処理を開始すると、まず、光書込部２１０は検査パターン生成部１３により生成された画像濃度を検査するため濃度パターンに応じた光を出力し、作像エンジン１２１、搬送ユニット１３１等により媒体１１０上に画像を印刷する（ステップＳ１０１）。続いて、印刷された用紙（媒体１１０）の画像を読取部２２０で読み取る処理を行う（ステップＳ１０２）。このとき、読取領域設定部３０により上記印刷された画像の読取領域設定（ステップＳ１０３）、読取開始位置設定部３１による読取開始位置設定（ステップＳ１０４）、読取領域数設定部３２による読取領域数設定（ステップＳ１０５）を、それぞれ行い、読取部２２０（センサユニット１４１）により画像の読み取りを開始し（ステップＳ１０６）、上記画像の読み取りを行う。

【0048】

上記画像の読み取りを行って取得した上記設定値に従った濃度ムラ画像を、検査後画像記憶処理部１４を介して検査後画像記憶部１５に保存する（ステップＳ１０７）。続いて、濃度ムラ補正部１６により上記濃度ムラ画像の補正値を算出し（ステップＳ１０８）、光書込部２１０に送る。その後、検査後画像記憶部１５を開放（空）し（ステップＳ１０９）。上記画像の読み取りを続けるか否かを判断する（ステップＳ１１０）。ここで、画像の読み取りを続ける場合（判断Ｙｅｓ）、ステップＳ１０３に戻り、領域設定等の同様の処理を繰り返し実行する。一方、ステップＳ１１０において、画像の読み取りを行わない場合（判断Ｎｏ）、上記算出した補正値を光書込部２１０の発光補正値記憶部２０に保存し（ステップＳ１１１）、本処理を終了する。

【0049】

（第２の実施の形態）
次に、図４－１及び図４－２で示した濃度読み取り方法に対して、ＬＥＤヘッド１１１を構成する各発光素子と濃度ムラの位置関係をより精度よく紐付ける方法について説明する。

【0050】

図９－１及び図９－２は、第２の実施の形態に係る画像を読み取る領域（以下、適宜、サイズともいう）を主走査方向に２分割する例を示す説明図である。ここでは前述した第１の実施の形態における画像の分割読み取りに対して、各読み取り領域に位置パターン１２を付加し、領域毎にＬＥＤヘッド１１１を構成する各発光素子と濃度ムラの位置関係を持たせるものである。

【0051】

第１の実施の形態と同様に、まず、分解能を２倍にしたい場合は、主走査エリアサイズを１／２にして、スキャン領域を左右２分割して２回スキャンする。１回目のスキャンでは左領域の濃度データ（図９－１：エリア１－＊）を取得して左半分の発光素子の補正値を算出した後に、２回目のスキャンでは右領域の濃度データ（図９－２：エリア４－＊）を取得して右半分の発光素子の補正値を算出する。これにより、濃度ムラを記憶するメモリ容量を増やすことなく、分解能を２倍にすることが可能となる。

【0052】

これにより、第１の実施の形態と同様に、濃度データの保存に使用した検査後画像記憶部１５は、１回目の補正値の算出が完了した時点で開放することで、２回目には検査後画像記憶部１５の使用が可能となる。これにより、全領域分の検査後画像記憶部１５を保持する必要がなくなる。

【0053】

このとき、発光素子の位置を検出するための所定の位置に位置パターン１２を描いておき、発光素子とエリア位置の紐付けを行うことで、より精度の高い補正が可能となる。

【0054】

はじめに左領域の位置検出用パターンを読み取り（図９－１：エリア１－＊）、発光素子とエリア位置の紐付けを行う。次に左領域の濃度データ（図９－１：エリア２－＊）を取得して、左半分の発光素子の補正値を算出する。右領域も同様にして補正値を算出する。これにより、紙搬送ばらつきにより印字位置がずれた場合や読取部２２０への媒体１１０のセットがばらついた場合でも、正確に補正を行うことが可能となる。

【0055】

また、印刷による媒体１１０の伸び縮みや、スキャン時の誤差などにより、位置パターン１２間のエリア数が理想値と異なる（倍率誤差がある）場合がある。この場合は、任意のエリアの対象発光素子を１ｄｏｔ単位で増減させることにより、倍率調整を行うことが可能となる。

【0056】

位置パターン１２は、スキャンエリアの端部近傍に描いておくことで、画像の伸び縮みの補正を精度良く行うことが可能となる。また、位置パターン１２をスキャンエリアの途中にも多く配置すれば、部分的な伸び縮みも補正が可能となる。

【0057】

位置パターン１２の読み取りでも検査後画像記憶部１５を使用するが、使用した検査後画像記憶部１５は、エリア位置情報を検出した時点で開放することで、メモリの増加は不要となる。メモリに余裕がある場合には、図９－１：エリア１－＊と図９－１：エリア２－＊、または図９－１：エリア１－＊と図９－２：エリア３－＊を同時に取得しても構わない。

【0058】

また、さらに上述してきた画像読み取りに対してさらに分解能を上げる場合、スキャン領域を４分割することで、分解能も４倍となる。この例を図１０に示す。

【0059】

図１１は、第２の実施の形態に係る画像濃度補正処理例を示すフローチャートである。本処理は、図９－１、図９－２、図１０の画像処理例を示し、図１、図２に示すハードウェア構成、及び図３に示す機能的構成等によって実行される。処理を開始すると、まず、光書込部２１０は検査パターン生成部１３により生成された画像濃度を検査するため濃度パターン１１および位置パターン１２に応じた光を出力し、作像エンジン１２１、搬送ユニット１３１等により媒体１１０上に画像を印刷する（ステップＳ２０１）。続いて、印刷された用紙（媒体１１０）の画像を読取部２２０で読み取る処理を行う（ステップＳ２０２）。このとき、読取領域設定部３０により上記印刷された画像の読取領域設定（ステップＳ２０３）、読取開始位置設定部３１による読取開始位置設定（ステップＳ２０４）、読取領域数設定部３２による読取領域数設定（ステップＳ２０５）を、それぞれ行い、読取部２２０（センサユニット１４１）により画像の読み取りを開始し（ステップＳ２０６）、上記画像の読み取りを行い、濃度ムラを検査後画像記憶部１５に保存する（ステップＳ２０７）。続いて、上記読み取った画像から位置パターン１２を検出して当該読取領域との位置関係を検出する（ステップＳ２０８）。その後、上記処理で使用した検査後画像記憶部１５を開放し（ステップＳ２０９）、次の画像読取処理を行う。

【0060】

続いて、次の画像を読み取るにあたり上述と同様に、読取領域設定部３０により上記印刷された画像の読取領域設定（ステップＳ２１０）、読取開始位置設定部３１による読取開始位置設定（ステップＳ２１１）、読取領域数設定部３２による読取領域数設定（ステップＳ２１２）を、それぞれ行い、読取部２２０（センサユニット１４１）により画像の読み取りを開始し（ステップＳ２１３）、上記画像の読み取りを行い、濃度ムラを検査後画像記憶部１５に保存する（ステップＳ２１４）。続いて、上記読み取った画像から位置パターン１２を検出して当該読取領域との位置関係を検出して位置パターン１２と当該濃度ムラ画像とを紐付けする（ステップＳ２１５）。

【0061】

続いて、読み取った画像の濃度ムラを濃度ムラ補正部１６で算出し（ステップＳ２１６）、その後、検査後画像記憶部１５を開放（空）し（ステップＳ２１７）。上記画像の読み取りを続けるか否かを判断する（ステップＳ２１８）。ここで、画像の読み取りを続ける場合（判断Ｙｅｓ）、ステップＳ２０３に戻り、領域設定等の同様の処理を繰り返し実行する。一方、ステップＳ２１８において、画像の読み取りを行わない場合（判断Ｎｏ）、上記算出した補正値を光書込部２１０の発光補正値記憶部２０に保存し（ステップＳ２１９）、本処理を終了する。

【0062】

（第３の実施の形態）
次に、光書込部２１０にＲＯＭなどのメモリを用いた発光補正値記憶部２０がない場合、画像形成装置にＲＯＭを持つ必要がある。このＲＯＭは、例えばプログラム用のＲＯＭまたは、各種パラメータを保存しておくためのＲＯＭなど、既に画像形成装置に実装しているＲＯＭ１５４を活用することで、新規にＲＯＭを追加する必要がなくなる。特に、プログラム用のＲＯＭ１５４は余剰領域がある場合が多いため、この領域を有効活用するのがよい。

【0063】

図１２は、第３の実施の形態に係る画像形成システム１００の機能的構成を例示するブロック図である。図３の画像形成システム１００では、光書込部２１０内に発光補正値記憶部２０を設けたのに対して、制御部２００に同様の機能を有する補正値記憶部１７を設けている。本構成による補正値記憶部１７部分に関する動作は、濃度ムラ補正部１６で算出した補正値を補正値記憶部１７に保存するもので、前述した第１の実施の形態と同様であるので、ここでの重複説明は省略する。

【0064】

また、上記の構成の他に以下のような構成であってもよい。例えば、補正値ではなく濃度ムラとして保存しておく構成であってもよい。補正値は、ＬＥＤヘッド１１１の発光素子毎に保存しておく必要がある。例えばＡ４向け１２００ｄｐｉのＬＥＤヘッドでは、下記計算のように１０，０００ｄｏｔ近い発光素子の補正値を保存しておく必要がある。

【0065】

２１０ｍｍ ／ ２５．４ｍｍ × １２００ｄｐｉ ≒ ９，９２１ｄｏｔ

【0066】

例えば、各ｄｏｔで６ｂｉｔの補正値として表現した場合、１０，０００ｄｏｔでは７．５ｋＢもの容量が必要となる。

【0067】

１００００ｄｏｔ × ６ｂｉｔ ＝ ７．５ｋＢ

【0068】

これに対して、濃度ムラとして読み取ったデータをそのまま保存する場合は、第１の実施の形態で説明したように、主走査エリアサイズを８ｄｏｔにした場合には３．７２ｋＢの補正値記憶部１７を持っていればよいことになる。このように、濃度ムラのデータ量と、画像形成装置の余剰のメモリ容量を有するＲＯＭとの兼ね合いから、図１２の構成、または上記補正値記憶部１７のない構成を使い分ける。

【0069】

ところで、本実施の形態の画像形成システム１００で実行されるプログラムは、ＲＯＭ１５４等に予め組み込まれて提供される。また、上記プログラムは、インストール可能な形式又は実行可能な形式のファイルでＣＤ－ＲＯＭ、フレキシブルディスク（ＦＤ）、ＣＤ－Ｒ、ＤＶＤ（Ｄｉｇｉｔａｌ Ｖｅｒｓａｔｉｌｅ Ｄｉｓｋ）等のコンピュータで読み取り可能な記録媒体に記録して提供してもよい。

【0070】

さらに、本実施の形態で実行されるプログラムを、インターネット等のネットワークに接続されたコンピュータ上に格納し、ネットワーク経由でダウンロードさせることにより提供するように構成してもよい。また、本実施の形態で実行されるプログラムをインターネット等のネットワーク経由で提供または配布するように構成してもよい。

【0071】

本実施の形態で実行されるプログラムは、上述した各部を含むモジュール構成となっている。実際のハードウェアとしてはＣＰＵ１５２が上記ＲＯＭ１５４からプログラムを読み出して実行することにより上記各部が主記憶装置上にロードされ、各部が主記憶装置上に生成されるようになっている。

【0072】

なお、上述してきた実施の形態は本発明を実現するための一例として提示したものであり、発明の範囲を限定することは意図しない。これらの新規な実施の形態は、その他の様々な形態で実施されることが可能であり、発明の要旨を逸脱しない範囲で、種々の省略、置き換え、変更を行うことができる。また、これら実施の形態やその変形は、発明の範囲や要旨に含まれるとともに、特許請求の範囲に記載された発明とその均等の範囲に含まれる。

【符号の説明】

【0073】

１１ 濃度パターン
１２ 位置パターン
１３ 検査パターン生成部
１４ 検査後画像記憶処理部
１５ 検査後画像記憶部
１６ 濃度ムラ補正部
１７ 補正値記憶部
２０ 発光補正値記憶部
３０ 読取領域設定部
３１ 読取開始位置設定部
３２ 読取領域数設定部
１００ 画像形成システム
１１０ 媒体
１１１ ＬＥＤヘッド
１１４ ＲＯＭ
１２０ 光
１２１ 作像エンジン
１４１ センサユニット
１４２ 光学系
１４３ 撮像素子
１５１ 電子制御ユニット
１５２ ＣＰＵ
１５３ ＲＡＭ
１５４ ＲＯＭ
１５５ ＮＶＭ

【先行技術文献】

【特許文献】

【0074】

【文献】特許第４８３０４６４号公報

【図1】

【図2】

【図3】

【図4-1】

【図4-2】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】

【図9-1】

【図9-2】

【図10】

【図11】

【図12】

【図13】