特許 7511384 画像形成装置及び画像読取装置

(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】2024-06-27

(45)【発行日】2024-07-05

(54)【発明の名称】画像形成装置及び画像読取装置

(51)【国際特許分類】

   G03G 21/00 20060101AFI20240628BHJP

   G03G 15/00 20060101ALI20240628BHJP

   B41J 29/393 20060101ALI20240628BHJP

   H04N 1/00 20060101ALI20240628BHJP

【ＦＩ】

G03G21/00 510

G03G15/00 303

B41J29/393 107

H04N1/00 C

【請求項の数】 15

(21)【出願番号】P 2020086905

(22)【出願日】2020-05-18

(65)【公開番号】P2021182047

(43)【公開日】2021-11-25

【審査請求日】2023-05-18

(73)【特許権者】

【識別番号】000001007

【氏名又は名称】キヤノン株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】110003281

【氏名又は名称】弁理士法人大塚国際特許事務所

(72)【発明者】

【氏名】浜田 修平

【審査官】金田 理香

(56)【参考文献】

【文献】特開２０１７－０３２９２２（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２００６－３０５９５５（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２００７－２４１０７９（ＪＰ，Ａ）

【文献】米国特許出願公開第２００８／０１９３１８０（ＵＳ，Ａ１）

(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)

Ｇ０３Ｇ ２１／００

Ｇ０３Ｇ １５／００

Ｂ４１Ｊ ２９／３９３

Ｈ０４Ｎ １／００

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

異なる濃度の複数の画像を含む濃度パッチをシートに形成する画像形成手段と、
前記シートを第１方向に搬送する搬送手段と、
前記濃度パッチが形成され前記搬送手段により搬送されている前記シートの表面を読み取って読取データを出力する読取手段と、
前記読取データに基づき、前記濃度パッチの前記第１方向に対する斜行量を検出する検出手段と、
前記斜行量に基づき、前記濃度パッチの前記複数の画像それぞれについて、前記読取データの内、画像の濃度を判定するために使用する前記画像の所定領域に対応するデータを判定する判定手段と、
を備え、
前記濃度パッチの前記複数の画像は、前記第１方向に沿って形成され、
前記検出手段は、前記複数の画像の内の第１画像及び第２画像それぞれの前記第１方向とは直交する第２方向の位置に基づき前記斜行量を検出し、
前記第１画像及び前記第２画像の濃度は、前記複数の画像の内の前記第１画像及び前記第２画像とは異なる画像の濃度より高いことを特徴とする画像形成装置。

【請求項2】

前記第１画像及び前記第２画像それぞれの前記第２方向の位置は、前記第１画像及び前記第２画像それぞれの前記第１方向のエッジの前記第２方向の位置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】

前記斜行量は、前記第１画像の前記第１方向の位置と前記第２画像の前記第１方向の位置との第１差と、前記第１画像の前記第２方向の位置と前記第２画像の前記第２方向の位置との第２差と、の比に基づく値であることを特徴とする請求項１又は２に記載の画像形成装置。

【請求項4】

前記濃度パッチの前記第１方向の端部の位置に基づき、前記濃度パッチの前記複数の画像それぞれについて、画像の濃度を判定するために使用する前記画像の前記所定領域の前記第１方向の範囲に対応する前記読取データを記憶する記憶手段をさらに備えていることを特徴とする請求項１乃至３のいずれか１項に記載の画像形成装置。

【請求項5】

前記判定手段は、前記濃度パッチの前記複数の画像それぞれについて、前記記憶手段に記憶された前記読取データの内、画像の濃度を判定するために使用する前記画像の前記所定領域の前記第２方向の範囲に対応するデータを前記斜行量に基づき判定することを特徴とする請求項４に記載の画像形成装置。

【請求項6】

前記画像形成手段は、前記シートのユーザ画像を形成する領域の外側に前記濃度パッチを形成することを特徴とする請求項１乃至５のいずれか１項に記載の画像形成装置。

【請求項7】

前記濃度パッチが形成された前記シートを前記読取手段が読み取った後、前記シートの前記濃度パッチが形成された領域を断裁して除去する除去手段をさらに備えていることを特徴とする請求項６に記載の画像形成装置。

【請求項8】

前記判定手段が判定した前記画像の前記所定領域に対応する前記読取データの内のデータに基づき前記画像の濃度を判定し、判定した濃度に基づき濃度に関する画像形成条件を調整する調整手段をさらに備えていることを特徴とする請求項１乃至７のいずれか１項に記載の画像形成装置。

【請求項9】

画像の前記所定領域は、前記画像のエッジを含まない領域であることを特徴とする請求項１乃至８のいずれか１項に記載の画像形成装置。

【請求項10】

画像の前記所定領域は、前記画像の中央を含む領域であることを特徴とする請求項９に記載の画像形成装置。

【請求項11】

シートを第１方向に搬送する搬送手段と、
異なる濃度の複数の画像を含む濃度パッチが形成され前記搬送手段により搬送されている前記シートの表面を読み取って読取データを出力する読取手段と、
前記読取データに基づき、前記濃度パッチの前記第１方向に対する斜行量を検出する検出手段と、
前記斜行量に基づき、前記濃度パッチの前記複数の画像それぞれについて、前記読取データの内、画像の濃度を判定するために使用する前記画像の所定領域に対応するデータを判定する判定手段と、
を備え、
前記濃度パッチの前記複数の画像は、前記第１方向に沿って形成され、
前記検出手段は、前記複数の画像の内の第１画像及び第２画像それぞれの前記第１方向とは直交する第２方向の位置に基づき前記斜行量を検出し、
前記第１画像及び前記第２画像の濃度は、前記複数の画像の内の前記第１画像及び前記第２画像とは異なる画像の濃度より高いことを特徴とする画像読取装置。

【請求項12】

前記斜行量は、前記第１画像の前記第１方向の位置と前記第２画像の前記第１方向の位置との第１差と、前記第１画像の前記第２方向の位置と前記第２画像の前記第２方向の位置との第２差と、の比に基づく値であることを特徴とする請求項１１に記載の画像読取装置。

【請求項13】

前記濃度パッチの前記第１方向の端部の位置に基づき、前記濃度パッチの前記複数の画像それぞれについて、画像の濃度を判定するために使用する前記画像の前記所定領域の前記第１方向の範囲に対応する前記読取データを記憶する記憶手段をさらに備え、
前記判定手段は、前記濃度パッチの前記複数の画像それぞれについて、前記記憶手段に記憶された前記読取データの内、画像の濃度を判定するために使用する前記画像の前記所定領域の前記第２方向の範囲に対応するデータを前記斜行量に基づき判定することを特徴とする請求項１１又は１２に記載の画像読取装置。

【請求項14】

画像の前記所定領域は、前記画像のエッジを含まない領域であることを特徴とする請求項１１乃至１３のいずれか１項に記載の画像読取装置。

【請求項15】

画像の前記所定領域は、前記画像の中央を含む領域であることを特徴とする請求項１４に記載の画像読取装置。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、画像安定化制御のためにシートに形成された画像を読み取る技術に関する。

【背景技術】

【0002】

電子写真プロセスにより画像形成を行う画像形成装置においては、経時変化や環境変化による帯電、現像、転写プロセスの特性変化により出力画像の濃度変化が生じ得る。濃度変化を抑えるため、画像形成装置は、画像安定化制御を行う。画像安定化制御において、画像形成装置は、例えば、感光体や中間転写ベルトに濃度パッチを形成し、光学センサによる濃度パッチの検知結果に基づき出力画像が適切な濃度になる様に画像形成条件を調整する。

【0003】

特許文献１は、シートに濃度パッチを転写して定着させ、シートに定着した後の濃度パッチを光学センサにより検出することで画像安定化制御を行う構成を開示している。定着後の濃度パッチの検出結果に基づき画像形成条件を制御することで、シートへの転写や定着の影響を考慮した画像安定化制御を行うことができる。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0004】

【文献】特許第５４２３６２０号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0005】

シートに形成した濃度パッチを光学センサで読み取る場合、濃度パッチの周囲で反射した反射光が光学センサに入射することにより読取誤差が生じる"フレア"と呼ばれる現象が生じ得る。フレアの影響を抑えるためには、濃度パッチの中央領域の読取値のみを使用して画像安定化制御を行う必要がある。しかしながら、シートの搬送方向に対して濃度パッチが傾くと、光学センサには濃度パッチの周囲での反射光が入射し、フレアの影響を受けることになる。

【0006】

本発明は、フレアの影響を抑えて精度良く画像を読み取る技術を提供するものである。

【課題を解決するための手段】

【0007】

本発明の一態様によると、画像形成装置は、異なる濃度の複数の画像を含む濃度パッチをシートに形成する画像形成手段と、前記シートを第１方向に搬送する搬送手段と、前記濃度パッチが形成され前記搬送手段により搬送されている前記シートの表面を読み取って読取データを出力する読取手段と、前記読取データに基づき、前記濃度パッチの前記第１方向に対する斜行量を検出する検出手段と、前記斜行量に基づき、前記濃度パッチの前記複数の画像それぞれについて、前記読取データの内、画像の濃度を判定するために使用する前記画像の所定領域に対応するデータを判定する判定手段と、を備え、前記濃度パッチの前記複数の画像は、前記第１方向に沿って形成され、前記検出手段は、前記複数の画像の内の第１画像及び第２画像それぞれの前記第１方向とは直交する第２方向の位置に基づき前記斜行量を検出し、前記第１画像及び前記第２画像の濃度は、前記複数の画像の内の前記第１画像及び前記第２画像とは異なる画像の濃度より高いことを特徴とする。

【発明の効果】

【0008】

本発明によると、フレアの影響を抑えて精度良く画像を読み取ることができる。

【図面の簡単な説明】

【0009】

【図1】一実施形態による印刷システムの機能ブロック図。

【図2】一実施形態による画像形成装置の構成図。

【図3】一実施形態による読取装置の機能ブロック図。

【図4】一実施形態によるラインセンサの構成図。

【図5】一実形態によるテストシートを示す図。

【図6】一実施形態による画像形成条件の調整処理のフローチャート。

【図7】一実施形態による濃度検出処理部のブロック図。

【図8】平均輝度値の算出に使用する中央領域と、メモリに記憶する領域の説明図。

【図9】一実施形態による斜行量算出処理の説明図

【図10】一実施形態による平均輝度値の算出処理のフローチャート。

【発明を実施するための形態】

【0010】

以下、添付図面を参照して実施形態を詳しく説明する。尚、以下の実施形態は特許請求の範囲に係る発明を限定するものではない。実施形態には複数の特徴が記載されているが、これらの複数の特徴の全てが発明に必須のものとは限らず、また、複数の特徴は任意に組み合わせられてもよい。さらに、添付図面においては、同一若しくは同様の構成に同一の参照番号を付し、重複した説明は省略する。

【0011】

図１は、画像形成装置１００を含む印刷システムの機能ブロック図である。印刷システムは、画像形成装置１００と、ホストコンピュータ１０１と、を備える。画像形成装置１００とホストコンピュータ１０１は、ネットワーク１０５を介して相互に通信可能である。ネットワーク１０５は、例えば、ＬＡＮやＷＡＮである。図１においては、１つの画像形成装置１００と、１つのホストコンピュータ１０１がネットワーク１０５に接続されているが、複数の画像形成装置１００や、複数のホストコンピュータ１０１を、ネットワーク１０５に接続することができる。

【0012】

ホストコンピュータ１０１は、ネットワーク１０５を介して、画像形成装置１００に印刷ジョブを送信する。印刷ジョブには、形成する画像の画像データ、印刷を行うシートの種類、印刷枚数、両面印刷であるか片面印刷であるか等、印刷に必要な各種情報が含まれる。

【0013】

画像形成装置１００は、ホストコンピュータ１０１から受信する印刷ジョブに基づいてシートに画像を形成する。画像形成装置１００は、システムバス１１６を介して相互に通信可能な、コントローラ１１０、操作パネル１２０、給送装置１４０、プリンタ１５０、及び、読取装置１６０を備える。

【0014】

コントローラ１１０の不揮発性メモリであるＲＯＭ１１２は、各種制御プログラムを記憶する。ＲＡＭ１１３は揮発性メモリであり、ＲＯＭ１１２に記憶された制御プログラムを読み出して記憶するシステムワークメモリとして機能する。ＣＰＵ１１４は、ＲＡＭ１１３に読み出された制御プログラムを実行して、画像形成装置１００全体を統括的に制御する。ＨＤＤ１１５は大容量記憶装置である。ＨＤＤ１１５は、制御プログラムや画像形成処理（印刷処理）に用いる画像データ等の各種データを格納する。Ｉ／Ｏ制御部１１１は、ネットワーク１０５を介して、ホストコンピュータ１０１等と通信を行うインタフェースである。なお、コントローラ１１０内のこれら各機能ブロックも、システムバス１１６を介して相互に通信可能である。

【0015】

操作パネル１２０は、ユーザインタフェースを提供し、操作ボタン、テンキー、液晶デイスプレイ等を有する。オペレータは、操作パネル１２０により画像形成装置１００を操作し、かつ、操作パネル１２０に表示される情報に基づき画像形成装置１００の状態を判定することができる。

【0016】

給送装置１４０は、シートを収容する複数の給送ユニットを備え、給送ユニットのシートをプリンタ１５０に給送する。プリンタ１５０は、画像データに基づいて、給送装置１４０により給送されたシートに画像を形成する。プリンタ１５０の構成の詳細については図２を用いて後述する。読取装置１６０は、シートの表面を読み取って、画像データである読取データをコントローラ１１０に出力する。

【0017】

図２は、画像形成装置１００の構成図である。画像形成装置１００は、給送装置１４０と、プリンタ１５０と、読取装置１６０と、フィニッシャ１９０と、を備えている。フィニッシャ１９０は、プリンタ１５０の印刷物に対して後処理を行う後処理装置である。フィニッシャ１９０は、例えば、複数の印刷物に対するステイプル処理、断裁処理、ソート処理等を行う。

【0018】

プリンタ１５０は、イエロー、マゼンタ、シアン及びブラックの画像を形成する４つの画像形成ユニットを備える。各画像形成ユニットの構成は、基本的には共通である。画像形成ユニットの感光体１５３は、画像形成時、矢印Ｒ１方向に回転駆動される。帯電器２２０は、感光体１５３の表面を帯電させる。露光装置２２３は、形成する画像の画像データに基づき感光体１５３を露光し、感光体１５３に静電潜像を形成する。現像器１５２は、現像剤（トナー）を用いて感光体１５３の静電潜像を現像する。これにより、感光体１５３の静電潜像が顕像化されて、感光体１５３に画像が形成される。

【0019】

中間転写ベルト１５４は、画像形成時、矢印Ｒ２方向に回転駆動される。各画像形成ユニットにより形成された画像は、中間転写ベルト１５４に転写される。なお、各画像形成ユニットにより形成された画像を重ねて中間転写ベルト１５４に転写することで、中間転写ベルト１５４にフルカラーの画像を形成することができる。中間転写ベルト１５４に転写された画像は、転写ローラ２２１の対向位置に向けて搬送される。

【0020】

給送装置１４０は、シートを収容する給送ユニット１４０ａ、１４０ｂ、１４０ｃ、１４０ｄ及び１４０ｅを有する。給送装置１４０は、いずれかの給送ユニットのシートをプリンタ１５０に給送する。プリンタ１５０は、給送されたシートを転写ローラ２２１の対向位置に向けて搬送する。転写ローラ２２１は、中間転写ベルト１５４の画像をシートに転写する。

【0021】

プリンタ１５０は、シートに転写された画像を加熱及び加圧して、シートに画像を定着させる第１定着器１５５及び第２定着器１５６を有する。第１定着器１５５は、内部にヒータを有する定着ローラと、シートを定着ローラに圧接させるための加圧ベルトとを備える。これらローラは不図示のモータにより駆動されてシートを搬送する。第２定着器１５６は、シートの搬送方向において第１定着器よりも下流側に配置される。第２定着器１５６は、第１定着器１５５を通過したシート上の画像に対してグロスを増加させるためや、定着性を担保するために設けられる。第２定着器１５６は、内部にヒータを有する定着ローラと、内部にヒータを有する加圧ローラと、を備える。シートの種類によっては第２定着器１５６を使用する必要がない。この場合、シートは搬送経路１３０に搬送され、第２定着器１５６を経由しない。フラッパ１３１は、シートを搬送経路１３０へ誘導するか、第２定着器１５６へ誘導するかを切り替える。

【0022】

フラッパ１３２は、シートを搬送経路１３５へ誘導するか、排出経路１３９へ誘導するかを切り替える。フラッパ１３２は、例えば、両面印刷モードにおいて、第１面に画像が形成されたシートを搬送経路１３５へ誘導する。また、フラッパ１３２は、例えば、フェイスアップ排紙モードにおいて、第１面に画像が形成されたシートを排出経路１３９へ誘導する。さらに、フラッパ１３２は、例えば、フェイスダウン排紙モードにおいて、第１面に画像が形成されたシートを搬送経路１３５へ誘導する。

【0023】

搬送経路１３５へ搬送されたシートは、反転部１３６へ搬送される。反転部１３６に搬送後、シートの搬送方向は、反転される。そして、フラッパ１３３は、反転部１３６のシートを搬送経路１３８へ誘導するか搬送経路１３５へ誘導するかを切り替える。フラッパ１３３は、例えば、両面印刷モードにおいてはシートを搬送経路１３８へ誘導する。また、フラッパ１３３は、例えば、フェイスダウン排紙モードにおいて、スイッチバックしたシートを搬送経路１３５へ誘導する。フラッパ１３３により搬送経路１３５へ搬送されたシートはフラッパ１３４によって排出経路１３９へ誘導される。フラッパ１３３により搬送経路１３８へ搬送されたシートは、再度、転写ローラ２２１の対向位置に搬送され、これにより、シートの両面に画像が形成される。

【0024】

搬送経路１３９に誘導されたシートは、読取装置１６０の搬送経路３１３に沿って搬送される。読取装置１６０の原稿検知センサ３１１は、搬送経路３１３に沿って搬送されるテストシートの、搬送方向における先端を検出する。原稿検知センサ３１１は、例えば、発光素子と受光素子とを有する光学センサである。ラインセンサユニット３１２ａは、シートの一方の面を読み取り、ラインセンサユニット３１２ｂは、シートの他方の面を読み取る。なお、コントローラ１１０は、原稿検知センサ３１１によるシート先端の検出タイミングに基づいてラインセンサユニット３１２ａ及び３１２ｂの読取タイミングを制御する。

【0025】

図３は、読取装置１６０の機能ブロック図である。ラインセンサユニット３１２ａ及び３１２ｂの構成は、同様であり、それぞれ、メモリ３００と、ラインセンサ３０１と、アナログデジタル変換器（ＡＤＣ）３０２と、を有する。ラインセンサ３０１は、例えば、密着イメージセンサ（ＣＩＳ）である。図４は、ラインセンサ３０１の構成図である。ＬＥＤ４００ａ及び４００ｂは、光源であり、白色光を射出する。ＬＥＤ４００ａ及び４００ｂは、それぞれ、導光体４０２ａの長手方向における異なる端部に配置される。なお、長手方向が、シートの搬送方向とは直交する様にラインセンサ３０１は配置される。以下、長手方向を主走査方向とも呼び、シートの搬送方向を副走査方向とも呼ぶ。ＬＥＤ４００ａ及び４００ｂが発した光は、導光体４０２ａ内部を主走査方向に拡散し、導光体４０２ａの主走査方向の全体からシートを照射する。シートでの反射光は、レンズアレイ４０３ａを介して、主走査方向に沿って配置された複数の受光素子４０１ａに入射する。なお、各受光素子４０１ａに入射する反射光のシートでの反射位置を画素とも呼ぶ。複数の受光素子４０１ａは、赤（Ｒ）、緑（Ｇ）及び青（Ｂ）のカラーフィルタが塗布された３ライン構成である。本実施形態のラインセンサ３０１は、副走査方向においてレンズアレイ４０３ａの両側から光を照射する"両側照明構成"になっている。

【0026】

図３に戻り、メモリ３００には、対応するラインセンサ３０１の複数の受光素子４０１ａの光量ばらつき等を補正するための補正情報が格納される。ラインセンサ３０１は、各受光素子４０１ａの受光量を補正情報で補正し、各受光素子４０１ａの補正後の受光量を、画素の受光量として順にＡＤＣ３０２に出力する。ＡＤＣ３０２は、対応するラインセンサ３０１が出力するアナログ信号をデジタル信号へ変換し、読取データとして濃度検出処理部３０５に出力する。読取データは、各画素の赤（Ｒ）、緑（Ｇ）及び青（Ｂ）の輝度値を示す。ラインセンサ３０１は、シートが搬送されている間、繰り返し、主走査方向の１ライン分の画像を読み取ることでシート全体の画像を読み取る。濃度検出処理部３０５での処理については後述する。画像メモリ３０３は、濃度検出処理部３０５が行う処理の際に、読取データを記憶する記憶部として使用される。

【0027】

画像形成装置１００は、画像安定化制御のためにテストシートを形成して読取装置１６０に読み取らせる。ここで、テストシートとは、ユーザが形成する画像（以下、ユーザ画像）と濃度パッチが形成されたシートである。図５（Ａ）～図５（Ｃ）は、テストシートの一例を示している。なお、図５（Ａ）～図５（Ｃ）の左右方向が主走査方向であり、上下方向が副走査方向である。図５（Ａ）～図５（Ｃ）の網掛け領域は、ユーザ画像が形成される領域（以下、ユーザ画像形成領域）である。テストシートには、画像形成に使用する４つの色それぞれの濃度パッチが、シート内のユーザ画像形成領域の外側に形成される。なお、各色の濃度パッチは、濃度を段階的に変化させた複数の画像（以下、パッチ）を含む。本実施形態では、１つの濃度パッチの、複数のパッチが連続する方向において両端部のパッチの濃度を、当該濃度パッチ内の他のパッチの濃度よりも高くする。例えば、１つの濃度パッチの一方の端部のパッチを最も高い濃度とし、他方の端部のパッチを２番目に高い濃度とすることができる。なお、１つの濃度パッチの２つの端部のパッチの濃度を同じとすることもできる。濃度パッチが形成される領域は、最終的には、例えば、フィニッシャ１９０により断裁されて除去される領域であるため、ユーザへの最終成果物には濃度パッチは含まれない。なお、濃度パッチは、ユーザ画像がシートの片面のみに形成されるか両面に形成されるかに拘わらず、シートの両面に形成することも、シートの一方の面のみに形成することもできる。

【0028】

図５（Ａ）では、主走査方向におけるシートの一方の端部において、４つの色の濃度パッチを副走査方向に沿って配置している。図５（Ｂ）では、主走査方向におけるシートの一方の端部において２つの色の濃度パッチを副走査方向に沿って配置し、他方の端部において残りの２つの色の濃度パッチを副走査方向に沿って配置している。図５（Ｃ）では、副走査方向におけるシートの一方の端部において２つの色の濃度パッチを主走査方向に沿って配置し、他方の端部において残りの２つの色の濃度パッチを主走査方向に沿って配置している。

【0029】

テストシートを読取装置１６０に読み取らせた場合、ラインセンサユニット３１２ａ及びラインセンサユニット３１２ｂは、ユーザ画像や濃度パッチを含む読取データを濃度検出処理部３０５に出力する。濃度検出処理部３０５は、各色の濃度パッチについて、複数のパッチそれぞれの平均輝度値を読取データに基づき判定する。そして、濃度検出処理部３０５は、平均輝度値をコントローラ１１０に出力する。コントローラ１１０は、各パッチの平均輝度値から各パッチの検出濃度を求め、形成したパッチの濃度と検出濃度とに基づき、濃度に関する画像形成条件を設定する。なお、コントローラ１１０は、各パッチの濃度を求めるために補色の輝度値を用いる。例えば、濃度検出処理部３０５は、シアン、マゼンタ及びイエローのパッチの平均輝度値を、それぞれ、赤、緑及び青の輝度値から決定する。なお、コントローラ１１０は、ブラックのパッチの平均輝度値を緑の輝度値から決定する。濃度検出処理部３０５は、例えば、ＦＰＧＡ及び／又はＡＳＩＣ等で構成され得る。

【0030】

図６は、画像形成条件の生成処理のフローチャートである。図６の処理は、例えば、ユーザが操作パネル１２０を介して画像形成の開始指示を入力すると開始される。Ｓ１０で、コントローラ１１０は、テストシートを形成する。具体的には、コントローラ１１０は、画像データに基づきシートにユーザ画像を生成すると共に、当該シートに各色の濃度パッチを形成する。Ｓ１１で、コントローラ１１０は、読取装置１６０にテストシートを読み取らせる。なお、読取装置１６０による読取タイミングは、原稿検知センサ３１１がテストシートを検知したタイミングに基づき判定される。Ｓ１２で、濃度検出処理部３０５は、各パッチの平均輝度値をコントローラ１１０に出力し、コントローラ１１０は、各パッチの濃度を検出する。コントローラ１１０は、Ｓ１３で、画像形成が終了したか否か、つまり、画像形成の開始指示において指定された総てのシートへの画像を形成したかを判定する。画像形成が終了していない場合、コントローラ１１０は、Ｓ１０から処理を繰り返す。一方、画像形成が終了していると、コントローラ１１０は、Ｓ１２における濃度パッチの濃度検出結果に基づき濃度を調整するための画像形成条件を設定する。

【0031】

なお、ユーザ画像を形成する総てのシートに濃度パッチを形成する必要はない。つまり、ユーザ画像を形成するシートの内の一部に濃度パッチを形成してテストシートとする構成であっても良い。この場合、Ｓ１３の処理は、総てのテストシートを形成したか否かを判定する処理となる。

【0032】

続いて、濃度検出処理部３０５が行う処理について説明する。図７は、濃度検出処理部３０５のブロック図である。なお、ラインセンサユニット３１２ａ及び３１２ｂから入力される読取データに対する処理は同様であるため、図７では、２つのラインセンサユニットの内の１つから入力される読取データに対する処理について説明する。なお、上述した様に、ラインセンサ３０１は、副走査方向に搬送されるシートの表面をライン毎に読み取るが、以下の説明では、図５の上から下に向けてライン毎に読み取るものとする。また、ラインセンサは、１ラインの各画素の輝度値を順に出力するが、以下の説明では、図５の左側から右側の順で出力するものとする。さらに、以下の説明において、上側、下側、右側、左側とは、図５の上側、下側、右側、左側に対応するものとする。また、ラインの番号を、ラインセンサ３０１が読み取る順番とし、１つのライン内の画素の番号を、ラインセンサが出力する順番とする。したがって、最も上側のラインが１番目のラインであり、最も下側のラインが最後のラインとなる。また、また、１つのラインの最も左側の画素が１番目の画素であり、最も右側の画素が最後の画素となる。

【0033】

読取データは、色選択部３０５ａ１及び書込部３０５ａ４に入力される。色選択部３０５ａ１は、後段のエッジ検知部３０５ａ２がエッジの検知に使用する色を選択し、選択した色の読取データをエッジ検知部３０５ａ２に出力する。色選択部３０５ａ１は、エッジ検知の精度を高くするため、例えば、シートの下地の色に従い、エッジ検知に使用する色を選択することができる。

【0034】

エッジ検知部３０５ａ２は、色選択部３０５ａ１から入力される読取データに基づき、濃度パッチの副走査方向に沿った２つのエッジの内の１つを検知する。本実施形態では、濃度パッチの副走査方向に沿った２つのエッジの内の最初に検知するエッジ、つまり、左側のエッジ（以下、左側エッジ）を検知するものとする。エッジ検知部３０５ａ２は、例えば、各ラインそれぞれについて、１番目の画素から順番に輝度値を判定する。濃度パッチの輝度は、白色のシートの下地の部分の輝度より低くなる。したがって、エッジ検知部３０５ａ２は、主走査方向において輝度値の立下りを検知することで濃度パッチの左側エッジを検知することができる。なお、１つのライン毎に左側エッジの検知を行うのではなく、副走査方向において連続する所定数のラインごとに左側エッジを検知し、当該所定数のラインで検知したエッジの主走査方向の位置を平均化することにより左側エッジを検出する構成であっても良い。なお、この際、エッジの副走査方向の位置は、平均化に使用した所定数のラインの副走査方向の平均位置とする。

【0035】

範囲決定部３０５ａ３は、濃度パッチのサイズと、エッジ検知部３０５ａ２が検知した最初のパッチの左側エッジの副走査方向の位置とに基づき、読取データの内、メモリ３０５ａ５に格納するデータ範囲を決定して書込部３０５ａ４に通知する。図８（Ａ）及び図８（Ｂ）は、１つの濃度パッチを示している。なお、図８（Ａ）及び図８（Ｂ）の上下方向が副走査方向である。図８（Ａ）の網線領域は、平均輝度値の算出に使用する中央領域（所定領域）を示している。上述した様に、フレアの影響を抑えるため、濃度パッチの各パッチの中央領域を平均輝度値の算出に使用し、網掛領域以外の領域、つまり、エッジを含むエッジ領域については平均輝度値の算出に使用しない。図８（Ｂ）の斜線領域は、範囲決定部３０５ａ３がメモリ３０５ａ５に格納する画素の範囲を示している。図８（Ｂ）に示す様に、範囲決定部３０５ａ３は、副走査方向においては、平均輝度値の算出に使用する中央領域と同じ範囲であり、主走査方向においては、濃度パッチの全領域を包含する範囲に対応する読取データをメモリ３０５ａ５に格納すると決定する。メモリ３０５ａ５に格納する主走査方向の範囲を、平均輝度値の算出に使用する範囲より拡大するのは、後述する様に濃度パッチの傾きを考慮したものである。したがって、より具体的には、メモリ３０５ａ５に格納する主走査方向の範囲は、生じ得る斜行量の最大値を考慮して決定され得る。なお、副走査方向において範囲を拡大しないのは傾きによる影響が小さく無視できるためである。しかしながら、副走査方向においても拡大する構成とすることもできる。書込部３０５ａ４は、範囲決定部３０５ａ３が決定した範囲の画素の読取データをメモリ３０５ａ５に書き込む。この様に、範囲決定部３０５ａ３が、テストシートの全画素の輝度値を記憶せずに、斜行量を考慮した濃度パッチの所定領域のみの輝度値を記憶することで、メモリ３０５ａ５に必要な容量を少なくすることができる。

【0036】

また、エッジ検知部３０５ａ２は、検知した左側エッジをエッジ決定部３０５ｂ１にも出力する。エッジ決定部３０５ｂ１は、エッジ検知部３０５ａ２が主走査方向の複数のラインにおいて検知する複数の左側エッジに基づき、２つの左側エッジの位置をメモリ３０５ｂ３に書き込む。この２つ左側エッジは、例えば、１つの濃度パッチの最初のパッチ内の１つのライン上の左側エッジと、最後のパッチの１つライン上の左側エッジとすることができる。例えば、１つの濃度パッチにおいて最初に検知する左側エッジと、最後に検知する左側エッジを、メモリ３０５ｂ３に書き込む２つの左側エッジとすることができる。また、１つの濃度パッチの最初のパッチについて検知する複数のラインの左側エッジの平均位置と、１つの濃度パッチの最後のパッチについて検知する複数のラインの左側エッジの平均位置とを、それぞれ、２つの左側エッジとしてメモリ３０５ｂ３に書き込む構成とすることもできる。上述した様に、１つの濃度パッチの最初のパッチと最後のパッチの濃度は、当該１つの濃度パッチの他のパッチより濃度が高いため、最初のパッチと最後のパッチの左側エッジの検出精度は、他のパッチの検出精度より高い。

【0037】

斜行量算出部３０５ｂ４は、メモリ３０５ｂ３から２つの左側エッジの位置を読出し、濃度パッチの斜行量を算出する。図９は、斜行量の算出方法の説明図である。図９に示す様に、斜行量算出部３０５ｂ４が、メモリ３０５ｂ３から、第１左側エッジと第２左側エッジの２つの左側エッジの位置を読み出したものとする。図９によると、第１左側エッジの主走査方向の位置はＸ１であり、副走査方向の位置はＹ１である。また、図９によると、第２左側エッジの主走査方向の位置はＸ２であり、副走査方向の位置はＹ２である。斜行量算出部３０５ｂ４は、斜行量θを、副走査方向に対する濃度パッチの左側エッジの傾きとして求める。つまり、図９より、
斜行量θ＝（Ｘ２－Ｘ１）／（Ｙ２－Ｙ１）である。
上述した様に、第１左側エッジと第２左側エッジは、濃度の高いパッチの左側エッジであるため、その検出精度は高く、よって、斜行量を精度良く判定することができる。

【0038】

読出部３０５ｃは、斜行量検出部３０５ｂで算出した斜行量θに基づき、メモリ３０５ａ５に格納された読取データの内、各パッチの中央領域（図８（Ａ）参照）に対応する読取データを決定する。具体的には、メモリ３０５ａ５には、図８（Ｂ）の網線領域の読取データが格納されている。したがって、読出部３０５ｃは、斜行量θに基づき図８（Ｂ）の網線領域から、各パッチの中央領域に対応する主走査方向の範囲を決定する。このため、読出部３０５ｃは、中央領域の主走査方向における左側の位置を、ラインの副走査方向の位置に応じて、基準位置からＳだけ右側に移動させる。具体的には、副走査方向の位置をＹとすると、
Ｓ＝（Ｙ－Ｙ１）×θ
となる。ここで、基準位置は、例えば、第１左側エッジの主走査方向の位置Ｘ１からパッチの中央領域の左側までの主走査方向における距離に対応する。なお、左側の位置Ｓから主走査方向の右側に向けて読み出す長さは、パッチの主走査方向の大きさに基づき予め決まっている。読出部３０５ｃは、決定した読取データを、メモリ３０５ａ５から読み出して、平均値算出部３０５ｄに出力する。

【0039】

平均値算出部３０５ｄは、読出部３０５ｃが読み出した読取データに基づき、各パッチそれぞれについて、パッチの中央領域の各画素の輝度値を判定し、それらを平均化することで、各パッチの平均輝度値を算出する。図８（Ａ）に示す様に１つの濃度パッチが７つの異なるパッチを含む場合、１つの濃度パッチから７つの平均輝度値が算出される。

【0040】

図１０は、濃度検出処理部３０５における処理のフローチャートである。濃度検出処理部３０５は、Ｓ２０で、濃度パッチのカウンタＭを０に初期化する。濃度検出処理部３０５は、Ｓ２１で、ラインのカウンタＨを０に初期化する。Ｓ２２で、濃度検出処理部３０５は、左側エッジを検知すると、Ｓ２３で、カウンタＨを１だけ増加させる。濃度検出処理部３０５は、Ｓ２４で、カウンタＨが第１設定値以上であるかを判定する。第１設定値は、１つの濃度パッチの副走査方向の長さを、ライン数に換算した値であり、予め濃度検出処理部３０５に設定されている。ラインのカウンタＨが第１設定値未満であることは、１つの濃度パッチの総ての左側エッジを検知していないことを意味するため、濃度検出処理部３０５はＳ２２から処理を繰り返す。一方、カウンタＨが第１設定値以上であることは、１つの濃度パッチの総ての左側エッジを検知したことを意味するため、濃度検出処理部３０５は、Ｓ２５で図９を用いて説明した様に斜行量を求める。

【0041】

濃度検出処理部３０５は、Ｓ２６で、斜行量に基づき決定した読取データを、メモリ３０５ａ５から読み出し、Ｓ２７で、各パッチの平均輝度値を算出する。これにより１つの濃度パッチに対する処理が終了する。その後、濃度検出処理部３０５は、Ｓ２８で、カウンタＭを１だけ増加させ、Ｓ２９で、カウンタＭが第２設定値以上であるかを判定する。第２設定値は、１つの記録材において、副走査方向に沿って形成する濃度パッチの数に対応し、予め濃度検出処理部３０５に設定されている。カウンタＭが第２設定値未満であることは、総ての濃度パッチを検知していないことを意味するため、濃度検出処理部３０５はＳ２１から処理を繰り返す。一方、カウンタＭが第２設定値以上であることは、総ての濃度パッチを検知したことを意味するため、濃度検出処理部３０５は、図１０の処理を終了する。

【0042】

濃度検出処理部３０５が出力する各パッチの平均輝度値は、コントローラ１１０に出力される。コントローラ１１０は、色毎の濃度パッチの各パッチの平均輝度値を輝度濃度変換テーブルに基づき濃度へ変換する。つまり、各色について、各パッチの濃度を求める。そして、コントローラ１１０は、各パッチの濃度に基づきプリンタ１５０の濃度特性（階調特性）を色毎に決定する。コントローラ１１０は、決定した（現在の）プリンタ１５０の濃度特性に基づき、プリンタ１５０の濃度特性が理想的なものとなるように、画像データの入力値を変換する１次元の階調補正テーブルを、色毎に生成する。コントローラ１１０は、画像データを階調補正テーブルに基づき変換し、変換後の画像データによりプリンタ１５０に画像を形成させる。この構成により、プリンタ１５０により形成されるユーザ画像の濃度特性と理想的な濃度特性との差を小さくすることができる。

【0043】

なお、調整する画像形成条件は、階調補正テーブルに限定されず、濃度に関する他の画像形成条件を調整する構成とすることができる。例えば、コントローラ１１０は、濃度パッチの検知結果に基づいてプリンタ１５０の帯電器２２０の帯電バイアス、露光装置２２３の露光強度、及び、現像器１５２の現像バイアスの少なくとも１つを制御する構成とすることができる。

【0044】

さらに、本実施形態では、読取データが示す輝度値を濃度に変換後、濃度を用いて画像形成条件を生成したが、平均輝度値から直接画像形成条件を生成する構成とすることもできる。

【0045】

以上、本実施形態の画像形成装置は、ラインセンサユニットに対する濃度パッチの斜行量を検出し、斜行量に基づき濃度パッチの各パッチの中央領域を判定する。この構成により、フレアの影響を抑えて精度良く濃度パッチを読み取ることができる。また、中央領域に対応する読取データに基づき画像形成条件を調整することで、安定した濃度の画像を出力することができる。なお、本発明によると、画像読取装置が提供される。画像読取装置は、読取装置１６０に対応し、ラインセンサユニットに対する濃度パッチの斜行量を検出し、斜行量に基づき濃度パッチの各パッチの中央領域を判定する。そして、中央領域の輝度値に基づき各パッチの平均輝度値を出力する。さらに、画像読取装置は、平均輝度値を濃度に変換して画像形成条件を生成することもできる。

【0046】

［その他の実施形態］
本発明は、上述の実施形態の１以上の機能を実現するプログラムを、ネットワーク又は記憶媒体を介してシステム又は装置に供給し、そのシステム又は装置のコンピュータにおける１つ以上のプロセッサーがプログラムを読出し実行する処理でも実現可能である。また、１以上の機能を実現する回路（例えば、ＡＳＩＣ）によっても実現可能である。

【0047】

発明は上記実施形態に制限されるものではなく、発明の精神及び範囲から離脱することなく、様々な変更及び変形が可能である。従って、発明の範囲を公にするために請求項を添付する。

【符号の説明】

【0048】

３１２ａ、３１２ｂ：ラインセンサユニット、３０５ｂ４：斜行量算出部、３０５ｃ：読出部

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】

【図9】

【図10】