JP5232610B2 - 画像形成装置 - Google Patents

Description

本発明は、複写機、プリンタ、ＦＡＸ等の電子写真方式の画像形成装置に関するものである。

複写機、プリンタ、ＦＡＸ等の電子写真方式を用いる画像形成装置においては、帯電装置により感光体ドラム等の像担持体表面を一様に帯電させ、露光装置からの露光（光照射）により像担持体上に形成された静電潜像を現像装置によって可視化し、そのトナー像を記録媒体上に転写した後、定着処理を行うプロセスが一般的である。

ここで、静電潜像が形成される感光体ドラムは、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、感光体ドラム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、露光手段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、軸方向に濃度むらが発生する。そこで、感光体ドラムの軸方向の表面電位状態や濃度状態を、露光装置の露光量を軸方向（主走査方向）に変化させて制御する方法が行われている。

濃度制御は、装置起動時或いは画像濃度（階調）を適正に設定するためのモード（キャリブレーションモード）が設定されたとき、トナー担持体上或いは記録媒体上にトナーを転写してテストパターン（基準画像）を形成し、その濃度を検出して階調補正を行う。例えばカラー画像形成装置の場合、マゼンタ、シアン、イエロー及びブラックの各画像形成部によりトナー担持体上或いは記録媒体上に各色のテストパターンが形成され、テストパターンを構成する各濃度パターンの濃度を検知して階調補正を行う。

ここで、階調パターンを記録媒体上に形成する場合、転写工程及び定着工程を経た実際の画像濃度を検知できるため、階調パターンを中間転写ベルト等のトナー担持体上に形成する場合に比べて高精度な補正が可能となる。例えば特許文献１には、記録媒体上に出力された階調パターンをスキャナ等の画像読取装置で読み取り、読み取られた濃度（測定濃度）と目標濃度との濃度差から光量補正量を算出して画像形成条件にフィードバックさせることにより画像品質の安定性を向上させる画像形成装置が開示されている。

しかし、テストパターンに光を照射するとき、記録媒体におけるテストパターン外側の白地部等からの反射光や、白色の原稿押さえ等からの反射光がコンタクトガラス（原稿設置用ガラス）の内面を反射して散乱光（フレアー）となる。かかるフレアーの影響により、テストパターン端部の反射光量が多くなり、該端部の測定濃度の読取誤差が多く含まれるおそれがある。

このような測定濃度を用いて光量補正を行うと、逆に端部の画像形成濃度にばらつきが生じ、出力画像の濃度むらを引き起こすおそれがある。一方、かかる濃度読取誤差を解消するためには、フレアーを消失させればよいが、そのための光学系を構成するためにはコストがかかるという問題がある。

そこで、画像読み取り時のフレアーの影響を解消し、正確且つ良好に濃度むらを解消する補正を行う方法が提案されており、特許文献２には、テストパターンの読み取りにおいてフレアーの影響を受けるような部分に対応した端部域の記録素子の濃度情報から誤情報としての情報を除去することにより、フレアーの影響を排除した補正を行う方法が開示されている。
特開平１０−１７１２２０号公報 特許第２９１５０９３号公報

しかし、特許文献２の方法のように、テストパターン端部においてフレアーの影響を受けた濃度情報を除去するのみでは、ばらつきの大きい端部近傍の濃度の読取誤差を広範囲わたって補正することは困難である。その結果、テストパターンを用いた光量補正の精度が低下して、画像均一性を確保することが困難となる。

本発明は、上記問題点に鑑み、テストパターンに対するテストパターン外部の白地部等からのフレアーの影響を小さくし、画像濃度補正を精度良く実行可能な画像形成装置を提供することを目的とする。

上記目的を達成するために本発明は、像担持体と、該担持体表面を帯電させる帯電部材と、該帯電部材により帯電された前記像担持体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、前記露光装置により形成された静電潜像を現像する現像装置と、を有する画像形成部と、原稿設置用ガラスを有し、前記画像形成部において記録媒体上に形成されたテストパターンの濃度を前記原稿設置用ガラスを介して読み取り可能な画像読取手段と、を備え、前記画像読取手段による前記テストパターンの読取結果に基づいて前記像担持体の少なくとも軸方向若しくは周方向から成る補正方向のブロック毎に画像濃度を補正可能な画像形成装置において、前記テストパターンは、前記補正方向に対し端部近傍での濃度読取誤差を解消可能な形状若しくは画素構成としたことを特徴としている。

また本発明は、上記構成の画像形成装置において、前記テストパターンの画素構成は、前記補正方向に対し端部近傍と該端部近傍よりも内部とで異なることを特徴としている。

また本発明は、上記構成の画像形成装置において、前記テストパターンの外形形状は、前記補正方向に対し端部近傍と該端部近傍よりも内部とで異なることを特徴としている。

また本発明は、上記構成の画像形成装置において、前記テストパターンの前記端部近傍の画素構成及び外形形状は、前記内部から段階的に異なることを特徴としている。

また本発明は、上記構成の画像形成装置において、前記テストパターンの前記補正方向における前記端部近傍の長さは、前記原稿設置用ガラスの厚みの略２倍以上であることを特徴としている。

また本発明は、上記構成の画像形成装置において、前記テストパターンは、少なくとも１色毎に、同じ画素構成で形成された複数のパターンが前記補正方向とは垂直方向に並んで配置され、前記複数のパターン同士の前記補正方向に対する端部位置が異なることを特徴としている。

また本発明は、上記構成の画像形成装置において、前記複数のパターンが３つ以上配置されることを特徴としている。

また本発明は、上記構成の画像形成装置において、前記複数のパターンが互いに接触して配置されることを特徴としている。

また本発明は、上記構成の画像形成装置において、前記テストパターンは、前記複数のパターンを複数色有しており、各色間において前記複数のパターンが互いに接触して配置されたことを特徴としている。

また本発明は、上記構成の画像形成装置において、前記画像読取装置により前記複数のテストパターンの濃度を読み取り、前記複数のパターンのうち第１のパターンと該第１のパターンよりも端部位置が前記補正方向外側に配置される第２のパターンとの読取結果に基づいて前記テストパターンの前記補正方向に対し端部近傍の濃度読取誤差を補正することを特徴としている。

また本発明は、上記構成の画像形成装置において、前記濃度読取誤差の補正を、前記第１のパターンの前記端部近傍の読取結果と、前記第２のパターンにおける前記補正方向に対し前記第１のパターンの前記端部近傍と重なる領域における読取結果と、の差分に基づいて行うことを特徴としている。

また本発明は、上記構成の画像形成装置において、前記濃度読取誤差の補正を、前記第１及び第２のパターンの読取結果の代表値を算出すると共に、前記代表値に対する前記第１及び第２のパターンの読取結果の比率を算出し、前記比率を用いて前記差分を算出することを特徴としている。

また本発明は、上記構成の画像形成装置において、前記代表値は、前記第１及び第２のパターンにおける前記補正方向に対し略中心位置での読取結果であることを特徴としている。

また本発明は、上記構成の画像形成装置において、前記代表値は、前記第１及び第２のパターンの所定領域における読取結果の平均値若しくは最頻値であることを特徴としている。

また本発明は、上記構成の画像形成装置において、前記複数のパターンは、前記像担持体の周方向について前記ブロックのピッチのＭ／Ｎ倍（Ｍ，Ｎは互いに素な整数であり、Ｍ≧２、Ｎ≧３）の位置に配置されることを特徴としている。

また本発明は、上記構成の画像形成装置において、前記テストパターンの前記端部近傍の形状若しくは画素構成は、隣接するテストパターンの色に応じて可変して形成されることを特徴としている。

本発明の第１の構成によれば、画像読取手段によるテストパターンの読み取り結果に基づいて像担持体の少なくとも軸方向若しくは周方向から成る補正方向のブロック毎に画像濃度を補正する際に、テストパターンを、補正方向に対し端部近傍での濃度読取誤差を解消可能な形状若しくは画素構成とすることにより、テストパターンに対するテストパターン外部の白地部等からのフレアーの影響を小さくし、画像濃度補正を精度良く行うことができる。

また、本発明の第２の構成によれば、上記第１の構成の画像形成装置において、テストパターンの画素構成が、補正方向に対し端部近傍と該端部近傍よりも内部とで異なることにより、テストパターンの端部近傍の読取結果に対するフレアー等の影響を排除することができるため、より精度良く濃度補正を行うことができる。

また、本発明の第３の構成によれば、上記第１の構成の画像形成装置において、テストパターンの外形形状が、補正方向に対し端部近傍と該端部近傍よりも内部とで異なることにより、テストパターンの端部近傍の読取結果に対するフレアー等の影響を排除することができるため、より精度良く濃度補正を行うことができる。

また、本発明の第４の構成によれば、上記第２または第３のいずれかの構成の画像形成装置において、テストパターンの端部近傍の画素構成及び外形形状が、内部から段階的に異なることにより、テストパターンの端部近傍の読取結果に対するフレアー等の影響をより適切に排除することができるため、より精度良く濃度補正を行うことができる。

また、本発明の第５の構成によれば、上記第２〜第４のいずれかの構成の画像形成装置において、テストパターンの補正方向における端部近傍の長さを、原稿設置用ガラスの厚みの略２倍以上とすることにより、テストパターンの端部近傍の読取結果に対するフレアー等の影響をより十分に排除することができるため、より精度良く濃度補正を行うことができる。

また、本発明の第６の構成によれば、上記第１の構成の画像形成装置において、テストパターンを、少なくとも１色毎に、同じ画素構成で形成された複数のパターンを補正方向とは垂直方向に並んで配置し、複数のパターン同士の補正方向に対する端部位置が異なることにより、端部位置の相違に基づきテストパターンの端部近傍での濃度読取誤差を補正することが可能となるため、端部近傍での濃度読取誤差を解消し、より精度良く濃度補正を行うことが可能となる。

また、本発明の第７の構成によれば、上記第６の構成の画像形成装置において、複数のパターンを３つ以上配置することにより、より詳細に端部近傍の濃度読取誤差を補正することが可能となるため、より精度良く濃度補正を行うことが可能となる。

また、本発明の第８の構成によれば、上記第６または第７の構成の画像形成装置において、複数のパターンを互いに接触して配置することにより、同一色内においてパターン間の隙間を無くすことができるため、端部近傍の読取結果に対するパターン間の隙間からのフレアー等の影響を排除することができるため、より精度良く読取結果を補正することが可能となる。

また、本発明の第９の構成によれば、上記第８の構成の画像形成装置において、テストパターンが、複数のパターンを複数色有することとし、各色間において複数のパターンが互いに接触して配置することにより、隣接する色同士のパターン間の隙間を無くすことができるため、端部近傍の読取結果に対するパターン間の隙間からのフレアー等の影響をより排除することができる。

また、本発明の第１０の構成によれば、上記第６〜第９のいずれかの構成の画像形成装置において、画像読取装置により複数のテストパターンの濃度を読み取り、複数のパターンのうち第１のパターンと該第１のパターンよりも端部位置が補正方向外側に配置される第２のパターンとの読取結果に基づいてテストパターンの補正方向に対し端部近傍の濃度読取誤差を補正することにより、端部近傍の濃度読取誤差を解消することができるため、より精度良く濃度補正を行うことができる。

また、本発明の第１１の構成によれば、上記第１０の構成の画像形成装置において、濃度読取誤差の補正を、第１のパターンの端部近傍の読取結果と、補正方向に対し第２のパターンにおける第１のパターンの端部近傍と重なる領域における読取結果と、の差分に基づいて行うことにより、端部近傍での濃度読取誤差をより精度良く算出することができるため、より精度よく濃度読取誤差を補正することができる。

また、本発明の第１２の構成によれば、上記第１１の構成の画像形成装置において、濃度読取誤差の補正を、第１及び第２のパターンの読取結果の代表値を算出すると共に、代表値に対する第１及び第２のパターンの読取結果の比率を算出し、上記比率を用いて差分を算出することにより、端部近傍での濃度読取誤差を、代表値を基準として相対的に算出することができるため、より精度良く濃度読取誤差を補正することができる。

また、本発明の第１３の構成によれば、上記第１２の構成の画像形成装置において、代表値を、第１及び第２のパターンにおける補正方向に対し略中心位置での読取結果とすることにより、代表値に対するフレアーの影響を小さくすることができるため、より精度良く濃度読取誤差を補正することができる。

また、本発明の第１４の構成によれば、上記第１２の構成の画像形成装置において、代表値を、第１及び第２のパターンの所定領域における読取結果の平均値若しくは最頻値とすることにより、異常データが代表値に混入することを防止することができるため、より精度良く濃度読取誤差を補正することができる。

また、本発明の第１５の構成によれば、上記第１〜第１４の構成の画像形成装置において、複数のパターンを、像担持体の周方向についてブロックのピッチのＭ／Ｎ倍（Ｍ，Ｎは互いに素な整数であり、Ｍ≧２、Ｎ≧３）の位置に配置することにより、像担持体の周方向に発生するテストパターンの濃度むらの影響を小さくすることができるため、より精度よく濃度補正が可能となる。

また、本発明の第１６の構成によれば、上記第１〜第１５の構成の画像形成装置において、テストパターンの端部近傍の形状若しくは画素構成を、隣接するテストパターンの色に応じて可変して形成することにより、読取結果に対する隣接する色の影響を小さくすることができるため、より精度良く濃度補正を行うことができる。

以下、図面を参照しながら本発明の実施形態を詳細に説明する。図１は、本発明のカラー画像形成装置の構成を示す概略図である。画像形成装置１００本体内には４つの画像形成部Ｐａ、Ｐｂ、Ｐｃ及びＰｄが、搬送方向上流側（図１では右側）から順に配設されている。これらの画像形成部Ｐａ〜Ｐｄは、異なる４色（マゼンタ、シアン、イエロー及びブラック）の画像に対応して設けられており、それぞれ帯電、露光、現像及び転写の各工程によりマゼンタ、シアン、イエロー及びブラックの画像を順次形成する。

この画像形成部Ｐａ〜Ｐｄには、各色の可視像（トナー像）を担持する感光体ドラム１ａ、１ｂ、１ｃ及び１ｄが配設されており、これらの感光体ドラム１ａ〜１ｄ上に形成されたトナー像が、駆動手段（図示せず）により図１において時計回りに回転しながら各画像形成部に近接して移動する中間転写ベルト８上に順次転写（一次転写）された後、二次転写ローラ９において用紙Ｐ上に一度に転写（二次転写）され、さらに、定着部７において用紙Ｐ上に定着された後、装置本体より排出される構成となっている。感光体ドラム１ａ〜１ｄを図１において反時計回りに回転させながら、各感光体ドラム１ａ〜１ｄに対する画像形成プロセスが実行される。

トナー像が転写される用紙Ｐは、装置下部の用紙カセット１６内に収容されており、給紙ローラ１２ａ及びレジストローラ対１２ｂを介して二次転写ローラ９へと搬送される。中間転写ベルト８には誘電体樹脂製のシートが用いられ、その両端部を互いに重ね合わせて接合しエンドレス形状にしたベルトや、継ぎ目を有しない（シームレス）ベルトが用いられる。また、二次転写ローラ９の下流側には中間転写ベルト８表面に残存するトナーを除去するためのクリーニングブレード１９が配置されている。

画像読取部４０は、複写時に原稿を照明するスキャナランプや原稿からの反射光の光路を変更するミラーが搭載された走査光学系、原稿からの反射光を集光して結像する集光レンズ、及び結像された画像光を電気信号に変換するＣＣＤセンサ等（いずれも図示せず）から構成されており、原稿画像を読み取って画像情報に変換する。また、後述するように画像形成部Ｐａ〜Ｐｄにおいて用紙Ｐ上に形成されたテストパターンのＲＧＢ値を読み取り、濃度を検知する機能も有している。画像読取部４０の詳細については後述する。

次に、画像形成部Ｐａ〜Ｐｄについて説明する。回転自在に配設された感光体ドラム１ａ〜１ｄの周囲及び下方には、感光体ドラム１ａ〜１ｄを帯電させる帯電器２ａ、２ｂ、２ｃ及び２ｄと、各感光体ドラム１ａ〜１ｄに画像情報を露光する露光装置（露光ユニット）４と、感光体ドラム１ａ〜１ｄ上にトナー像を形成する現像装置（現像ユニット）３ａ、３ｂ、３ｃ及び３ｄと、感光体ドラム１ａ〜１ｄ上に残留した現像剤（トナー）を除去するクリーニング部５ａ、５ｂ、５ｃ及び５ｄが設けられている。

ユーザにより画像形成開始が入力されると、先ず、帯電器２ａ〜２ｄによって感光体ドラム１ａ〜１ｄの表面を一様に帯電させ、次いで露光装置４によって光ビームを照射し、各感光体ドラム１ａ〜１ｄ上に画像読取部３０からの画像信号に応じた静電潜像を形成する。現像装置３ａ〜３ｄは、感光体ドラム１ａ〜１ｄに対向配置された現像ローラ（現像剤担持体）を備え、それぞれマゼンタ、シアン、イエロー及びブラックの各色のトナーが補給装置（図示せず）によって所定量充填されている。このトナーは、現像装置３ａ〜３ｄの現像ローラにより感光体ドラム１ａ〜１ｄ上に供給され、静電的に付着することにより、露光装置４からの露光により形成された静電潜像に応じたトナー像が形成される。

そして、中間転写ベルト８に所定の転写電圧で電界が付与された後、一次転写ローラ６ａ〜６ｄにより感光体ドラム１ａ〜１ｄ上のマゼンタ、シアン、イエロー、及びブラックのトナー像が中間転写ベルト８上に一次転写される。これらの４色の画像は、所定のフルカラー画像形成のために予め定められた所定の位置関係をもって形成される。その後、引き続き行われる新たな静電潜像の形成に備え、感光体ドラム１ａ〜１ｄの表面に残留したトナーがクリーニング部５ａ〜５ｄにより除去される。

中間転写ベルト８は、従動ローラ１０、駆動ローラ１１及びテンションローラ２０に掛け渡されており、駆動モータ（図示せず）による駆動ローラ１１の回転に伴い中間転写ベルト８が時計回りに回転を開始すると、用紙Ｐがレジストローラ対１２ｂから所定のタイミングで中間転写ベルト８に近接して設けられた二次転写ローラ９へ搬送され、中間転写ベルト８とのニップ部（二次転写ニップ部）において用紙Ｐ上にフルカラー画像が二次転写される。トナー像が転写された用紙Ｐは定着部７へと搬送される。

定着部７に搬送された用紙Ｐは、定着ローラ対１３のニップ部（定着ニップ部）を通過する際に加熱及び加圧されてトナー像が用紙Ｐの表面に定着され、所定のフルカラー画像が形成される。フルカラー画像が形成された用紙Ｐは、複数方向に分岐した分岐部１４によって搬送方向が振り分けられる。用紙Ｐの片面のみに画像を形成する場合は、そのまま排出ローラ１５によって排出トレイ１７に排出される。

一方、用紙Ｐの両面に画像を形成する場合は、定着部７を通過した用紙Ｐの一部を一旦排出ローラ１５から装置外部にまで突出させる。その後、用紙Ｐは排出ローラ１５を逆回転させることにより分岐部１４で用紙搬送路１８に振り分けられ、画像面を反転させた状態で二次転写ローラ９に再搬送される。そして、中間転写ベルト８上に形成された次の画像が二次転写ローラ９により用紙Ｐの画像が形成されていない面に転写され、定着部７に搬送されてトナー像が定着された後、排出トレイ１７に排出される。

図２は、図１における画像読取部４０の断面図である。照明ユニット１０４には、光源である露光ランプ１０４ａと、露光ランプ１０４ａの照射による原稿Ｓからの反射光をコンタクトガラス１０９と平行な方向に反射する第１ミラー１０４ｂと、が搭載されている。ミラーユニット１０５には、第２ミラー１０５ａと、第３ミラー１０５ｂと、が搭載されている。照明ユニット１０４及びミラーユニット１０５は、駆動用ワイヤやベルト等の動力伝達手段（図示せず）により案内レール１０３上を図の左右方向に往復移動可能に保持されている。

装置本体１０２の前後方向のフレーム（不図示）間には板状の支持部材（以下、ＩＳＵベースという）１０６が取り付けられており、ＩＳＵベース１０６の上面には集光レンズ１０７及び読取手段としての光電変換素子（以下、ＣＣＤという）１０８が搭載されている。装置本体１０２の上部には、コンタクトガラス１０９が設置されており、コンタクトガラス１０９上には照明ユニット１０４及びミラーユニット１０５により走査される原稿Ｓが裏向きに載置される。原稿Ｓは、後述する原稿押さえ１１０（図５参照）によって覆うことができるようになっている。

原稿を走査する場合、先ず照明ユニット１０４をスキャナホーム側（図の左側）からスキャナリターン側（図の右側）へ移動させる。同時に照明ユニット１０４の光源１０４ａより原稿に光が照射される。照明ユニット１０４の照明により形成された画像光Ｄは、第１ミラー１０４ｂ、第２及び第３ミラー１０５ａ、１０５ｂにより光路が変更された後、集光レンズ１０７に導かれ、集光された後ＣＣＤ１０８上に結像される。

結像された画像光ＤはＣＣＤ１０８において画素分解され、各画素の濃度に応じた電気信号に変換されて画像の読み取りが行われる。この走査において、ミラーユニット１０５の移動距離は、前述したように照明ユニット１０４の移動距離の１／２であり、これにより原稿面からＣＣＤ１０８までの光路長を一定に保持している。

図３は、露光装置４の構成を示す側面断面図であり、説明の便宜上、各画像形成部に配設された感光体ドラム１ａ〜１ｄも併せて図示している。露光装置４は、画像信号に基づいて変調した光ビーム３０（３０Ｙ〜３０Ｋ）を射出する光源（図示せず）、ポリゴンミラー３１、走査レンズ３２、補正レンズ３３及び各光路に設置された折り返しミラー３４、３５、３６及び３７をユニット筐体４ａ内に備えている。

露光装置４には光源（図示せず）が４つ備えられており、それぞれイエロー、シアン、マゼンタ及びブラックの画像信号に基づいて変調した光ビーム３０Ｙ、３０Ｃ、３０Ｍ及び３０Ｋを射出するものである。ポリゴンミラー３１は、光ビームの偏向手段であって、露光装置４内に回転自在に配設されており、回転軸３１ａを中心に回転することによって、反射面に入射された光ビーム３０Ｙ〜３０Ｋを等角速度偏向させることができる。

走査レンズ３２は、光ビーム３０Ｙ〜３０Ｋが各感光体ドラム１ａ〜１ｄの表面を主走査方向に等速度で走査するように、ポリゴンミラー３１によって等角速度偏向された光ビーム３０Ｙ〜３０Ｋを等速度偏向させるものである。補正レンズ３３は光ビーム３０Ｙ〜３０Ｋの補正手段であり、ポリゴンミラー２２の反射面が回転軸３１ａに対して倒れる面倒れによって生じる光ビーム３０Ｙ〜３０Ｋの誤差を補正する面倒れ補正機能を備えている。

折り返しミラー３４〜３７は、各光ビーム３０Ｙ〜３０Ｋの光路に設置される反射手段であって、薄板状のミラーから構成され、その両端部を保持されて露光装置４内に配置されている。なお、各光路に配置される折り返しミラー３４〜３７の枚数及び反射面の設置角度は適宜変更される。

上記のように構成された露光装置４による光ビーム走査動作について説明する。まず、図示しない４つの光源から光ビーム３０Ｙ〜３０Ｋがポリゴンミラー３１の反射面へ入射される。この時、ポリゴンミラー３１によって偏向された４つの光ビーム３０Ｙ〜３０Ｋの光路分離を容易にするために、これらの光ビーム３０Ｋ〜３０Ｙはポリゴンミラー３１に対して副走査方向にそれぞれ異なる角度で入射するように構成されている。

ポリゴンミラー３１に入射された光ビーム３０Ｙ〜３０Ｋは、ポリゴンミラー３１によって等角速度偏向された後、走査レンズ３２によって等速度偏向される。そして、等速度偏向された光ビーム３０Ｙ〜３０Ｋは、それぞれの光路に配置された折り返しミラー３４〜３７によって所定回数折り返され、補正レンズ３３を通過することよって面倒れ補正がされた後、光路の最後に設けられた最終の折り返しミラー３４ａ〜３７ａによって折り返され、各感光体ドラム１ａ〜１ｄの表面へと配光されることとなる。

また、各光ビームの主走査方向の走査開始タイミングを設定するために、ポリゴンミラー３１で偏向した各ビームを検出するＢＤセンサ（図示せず）が被走査面の有効露光領域外に設けられている。このＢＤセンサに時刻をずらして複数の光源から光ビームを入射させることにより、各光ビームの同期検出信号を個別に発生させ、それに基づいて各光ビームの走査開始タイミングを高精度に一致させる。ＢＤセンサが走査終了側に設けられている場合、走査開始側の光ビームは走査開始側に配置されたＢＤミラー（図示せず）により反射されてＢＤセンサに入射する。

図４は、本発明のカラー画像形成装置の制御経路を示すブロック図である。図１と共通する部分には同一の符号を付して説明を省略する。画像形成装置１００は、画像形成部Ｐａ〜Ｐｄ、画像読取部４０、ＡＤ変換部４１、制御部４２、記憶部４３、操作パネル４４、定着部７、中間転写ベルト８等を含む構成である。

画像読取部４０で読み取られた画像信号はＡＤ変換部４１においてデジタル信号に変換された後、記憶部４３内の画像メモリ５０に送出される。記憶部４３は、画像メモリ５０、ＲＡＭ５１、及びＲＯＭ５２を備えており、画像メモリ５０は、画像読取部４０で読み取られ、ＡＤ変換部４１においてデジタル変換された画像信号を記憶し、制御部４２に送出する。ＲＡＭ５１及びＲＯＭ５２は、制御部４２の処理プログラムや処理内容等を記憶する。

また、ＲＡＭ５１には、画像読取部４０で読み取られた画像光のＲＧＢ値と、ＲＧＢ値に対応する出力濃度とを関連づけて記憶したルックアップテーブル（ＲＧＢ−濃度ＬＵＴ）、階調入力値（露光量設定値）とそれに対する出力濃度の目標値とを関連づけて記憶したルックアップテーブル（階調−濃度ＬＵＴ）や、階調入力値と実際の階調出力値とを関連づけて記憶したγテーブルが格納されている。また、画像読取部４０で読み取られ濃度補正に用いられるテストパターンの画素構成（濃度）や各画素構成に対応する階調入力値、及びテストパターンを構成する各濃度パターンの周期（ピッチ）等も記憶されている。

操作パネル４４は、複数の操作キーから成る操作部と、設定条件や装置の状態等を表示する表示部（いずれも図示せず）とから構成されており、ユーザが印刷条件等の設定を行う他、例えば画像形成装置１００がファクシミリ機能を有する場合は、記憶部４３にファクシミリ送信先を登録し、さらに登録された送信先の読み出しや書き換えを行う等の種々の設定にも使用される。

制御部４２は、例えば中央処理装置（ＣＰＵ）であり、設定されたプログラムに従って画像読取部４０、画像形成部Ｐａ〜Ｐｄ、定着部７、及び用紙カセット１６（図１参照）からの用紙Ｐの搬送等を全般的に制御するとともに、画像読取部４０から入力された画像信号を、必要に応じて変倍処理或いは階調処理して画像データに変換する。露光装置４は、処理後の画像データに基づいて光ビームを照射し、感光体ドラム１ａ〜１ｄ上に潜像を形成する。

さらに制御部４２は、操作パネル４４のキー操作等によりキャリブレーションモードが設定されると、画像読取部４０で読み取られたテストパターンを構成する各濃度パターンの出力濃度を目標値と比較してγテーブルを作成する機能、作成されたγテーブルを用いて画像メモリ５０内に記憶された画像信号の階調データ（露光量）を調整することにより、各色について階調補正を行う機能を有している。加えて制御部４２は、画像読取部４０によるテストパターン端部近傍の濃度読取誤差を算出し、補正する機能を有している。

次に、本発明のカラー画像形成装置における濃度補正について説明する。なお、ここでは図１の画像形成部Ｐｄで形成されるブラックのテストパターンを例に挙げて説明するが、マゼンタ、シアン、イエローのテストパターンも同様に構成される。図５は、原稿Ｓ及びコンタクトガラス（原稿設置用ガラス）１０９周辺の前面側端部を図３の右側から見た図であって、フレアーによる原稿端部の受光光量に及ぼす影響を示す図である。

また、図６は、フレアーが読取結果に及ぼす影響を示す図であって、図６（ａ）は、原稿Ｓに形成されたテストパターンを示す図であり、図６（ｂ）は、幅方向両端部がフレアーの影響を受けたときの図６（ａ）の原稿Ｓの読取結果を示す図である。なお、図３に示す原稿Ｓ及びコンタクトガラス１０９周辺の構成は、前面側と背面側で同様であるため、図５では、前面側端部周辺のみを示した。

図５に示すように、コンタクトガラス１０９上には、原稿Ｓの位置を規制する原稿位置規制部１０９ａが設けられている。また、画像形成部４０には、内面が白色の原稿押さえ１１０が開閉可能に支持されている。これにより、原稿Ｓがコンタクトガラス１０９上に載置されると、原稿Ｓの上面は原稿押さえ１１０によって覆われるようになっている。

そして、原稿Ｓを画像読取部４０により読み取ると、原稿Ｓの幅方向（軸方向、図の左右方向）両端部における原稿Ｓの白地部分及び原稿押さえ１１０からの反射光量は大きく、コンタクトガラス１０９内部で反射してフレアー（散乱光）となる。このため、原稿Ｓの幅方向（図５の左右方向）両端部において画像読取部４０のＣＣＤ１０８（図２参照）での受光光量が、幅方向内部よりも大きくなる。また、原稿Ｓの幅方向と垂直方向（周方向）両端部においても同様にフレアーの影響を受ける。

従って、図６に示すように、幅方向に同じ画素構成を有する所定濃度のブラックのパターンＫが周方向（図６（ａ）の上下方向）に複数配置されたテストパターンが形成された原稿Ｓを読み取ると、図６（ｂ）に示すように、幅方向及び幅方向とは垂直方向（周方向）両端部の濃度が内部よりも薄くなる。このように、フレアーの影響を受けた状態で濃度補正を行うと、幅方向若しくは垂直方向両端部において正確に濃度補正を行うことが困難となる。

そこで、テストパターンを、少なくとも幅方向若しくは垂直方向（補正方向）に対し端部近傍におけるフレアーの影響を解消可能な形状若しくは画素構成とした。

まず、画素構成について補正方向端部近傍の濃度を内部と異なることとしたテストパターン例について説明する。図７は、各パターンの幅方向両端部の濃度を内部よりも大きくして形成したテストパターンＴ１を示す図である。

図７に示すテストパターンＴ１では、ブラックのパターンＫ１、シアンのパターンＣ１、マゼンタのパターンＭ１、イエローのパターンＹ１の順に上方から順次形成され、さらにその下方に繰り返し同様のＫ１〜Ｙ１が形成されている。各パターンの内部の濃度は所定濃度（画素構成）となるよう形成されている。また、各パターンの幅方向（図７の左右方向）両端部近傍の濃度は、各パターンの幅方向内部よりも所定量だけ大きくなるよう形成されている。

また、パターンＫ１〜Ｙ１を、垂直方向（像担持体の周方向）についてＣＣＤ１０８の読み取りブロックのピッチのＭ／Ｎ倍（Ｍ，Ｎは互いに素な整数であり、Ｍ≧２、Ｎ≧３）の位置に配置した。また、パターンＫ１〜Ｙ１の幅方向両端部近傍の幅方向長さをコンタクトガラス１０９（図５参照）の厚みの２倍以上とした。

このように、各色のパターンＫ１〜Ｙ１の幅方向両端部近傍の濃度を内側よりも大きくしてテストパターンＴ１を形成したため、幅方向両端部近傍にフレアー等が生じても幅方向両端部でのＣＣＤ１０８の受光光量の増加を防止することができる。これにより、幅方向端部近傍での濃度読取誤差の発生を防止し、かかる濃度読取誤差を解消することができる。従って、濃度補正を精度良く行うことができる。

また、パターンＫ１〜Ｙ１をブロックのピッチのＭ／Ｎ倍の位置に配置したため、感光体ドラム１ａ〜１ｄの周方向に発生するテストパターンＴ１の濃度むらの影響を小さくすることができ、より精度良く濃度補正が可能となる。また、パターンＫ１〜Ｙ１の幅方向両端部近傍の幅方向長さをコンタクトガラス１０９の厚みの２倍以上としたため、テストパターンＴ１の端部近傍の読取結果に対するフレアー等の影響をより十分に排除することができるため、より精度良く濃度補正を行うことができる。

図８は、図７と同様の各色のパターンについて、幅方向両端部近傍の濃度を内部から段階的に大きく（グラデーション）して形成したテストパターンＴ２を示す図である。図７と共通する部分は共通する符号を付して説明を省略する。このように各色のパターンＫ１〜Ｙ１において、幅方向内部から両端部近傍に向かって段階的に濃度を大きくしたため、両端部近傍から内側に向かう程弱くなるフレアー光の影響に応じてかかる影響を適切に排除することが可能となる。これにより、幅方向に対しより適切に濃度補正を行うことが可能となる。

図９は、図７と同様の各色のパターンについて、周縁部近傍の濃度を内部よりも大きくして形成したテストパターンＴ３を示す図である。図７と共通する部分は共通する符号を付して説明を省略する。図９に示すテストパターンＴ３では、各パターンＫ１〜Ｙ１の周縁部近傍の濃度を内部よりも大きくした。

すなわち、各パターンＫ１〜Ｙ１の幅方向（図の左右方向）両端部近傍及び垂直方向（図の上下方向）両端部近傍の濃度を内部より大きくした。これにより、幅方向のみならず垂直方向にフレアーが生じても端部近傍での受光光量の増加を防止することができる。従って、幅方向のみならず垂直方向に対しても端部近傍での濃度読取誤差の発生を防止し、かかる濃度読取誤差を解消することができるため、精度良く濃度補正を行うことができる。

図１０は、図９と同様の各色のパターンについて、パターン周縁部の濃度を内部から周縁部に向かって段階的に大きくして形成したテストパターンＴ４を示す図である。図９と共通する部分は共通する符号を付して説明を省略する。図１０に示すテストパターンＴ４では、各パターンＫ１〜Ｙ１の周縁部の濃度を内部から段階的に大きくした。すなわち、各パターンＫ１〜Ｙ１の幅方向（図の左右方向）両端部及び垂直方向（図の上下方向）両端部の濃度を内部から段階的に大きくした。

これにより、上記の図９と同様、幅方向のみならず垂直方向にフレアーが生じても幅方向及び垂直方向両端部近傍での受光光量の増加を防止することができる。さらに上記に加え、幅方向両端部及び垂直方向両端部近傍に向かって段階的に濃度を大きくしたため、両端部近傍から内側に向かう程弱くなるフレアー光の影響に応じてかかる影響を適切に排除することが可能となる。これにより、幅方向及び垂直方向に対しより適切に濃度補正を行うことが可能となる。

次に、補正方向の端部近傍の形状を内部と異なることとしたテストパターン例について説明する。図１１は、各色について幅方向に両端部近傍の外形形状を内部と異なるよう形成したテストパターンＴ５を示す図である。図１１に示すテストパターンＴ５では、図７と同様に配置された各色のパターンＫ１〜Ｙ１の両端部近傍を、内部から両端部に向かって垂直方向（図の上下方向）外側に幅広となるテーパ形状に形成した。また、かかるテーパ形状の幅方向長さをコンタクトガラス１０９（図５参照）の厚みの２倍以上とした。

これにより、パターンＫ１〜Ｙ１の垂直方向に突出する部分よりさらに外側からフレアーが発生するため、両端部近傍におけるフレアーの影響を少なくすることができる。従って、幅方向端部近傍での濃度読取誤差の発生を防止し、かかる濃度読取誤差を解消することができるため、濃度補正を精度良く行うことができる。また、テーパ形状の幅方向長さをコンタクトガラス１０９の厚みの２倍以上としたため、テストパターンＴ５の端部近傍の読取結果に対するフレアー等の影響をより十分に排除することができるため、より精度良く濃度補正を行うことができる。

次に、少なくとも１色毎に、同じ画素構成で形成された複数のパターンが補正方向とは垂直方向に並んで配置され、複数のパターン同士の補正方向に対する端部位置が異なるテストパターン例について説明する。

図１２は、複数色について、幅方向に端部位置の異なる複数のパターンを有するテストパターンを示す図であって、図１２（ａ）は、Ｋ〜Ｙ各色について幅方向に端部位置の異なる２つのパターンから構成されるテストパターンＴ６を示す図であり、図１２（ｂ）は、Ｃ、Ｍについて幅方向に端部位置の異なる４つのパターンから構成されるテストパターンＴ７を示す図である。

図１２（ａ）では、テストパターンＴ６として、ブラックのパターンＫ１（第１のパターン）の下方に所定間隔を隔てて、パターンＫ２（第２のパターン）を配置し、Ｋ２の幅方向両端部の位置をＫ１よりも幅方向外側に配置した。幅方向におけるＫ１とＫ２の端部位置の間隔は、例えば等間隔とすることにより、後述する濃度読取誤差を容易にすることができる。また、Ｋ２の下方に所定間隔を隔てて、シアンのパターンＣ１（第１のパターン）とパターンＣ２（第２のパターン）とを、上記したＫ１及びＫ２と同様の位置関係となるよう配置した。

さらに、パターンＣ１及びＣ２と同様にして、マゼンタのパターンＭ１（第１のパターン）及びパターンＭ２（第２のパターン）、イエローのパターンＹ１（第１のパターン）及びパターンＹ２（第２のパターン）を形成した。すなわち、幅方向に対し、パターンＭ１及びパターンＹ１の位置はパターンＫ１及びパターンＣ１と同じ位置に配置され、パターンＭ２及びパターンＹ２の位置は、幅方向に対しパターンＫ２及びパターンＣ２と同じ位置に配置されている。

また、パターンＫ１〜Ｙ１、Ｋ２〜Ｙ２を、垂直方向（像担持体の周方向）についてＣＣＤ１０８の読み取りブロックのピッチのＭ／Ｎ倍（Ｍ，Ｎは互いに素な整数であり、Ｍ≧２、Ｎ≧３）の位置に配置した。

上記の通り、フレアーの影響は、両端部から内部に向かう程弱くなる。すなわち、図１２（ａ）において、パターンＫ１〜Ｙ１及びＫ２〜Ｙ２の幅方向両端部近傍では、ＣＣＤ１０８の第１読取結果がフレアーの影響を受け易い。しかし、パターンＫ２〜Ｙ２の幅方向に対しパターンＫ１〜Ｙ１と重なる領域ではフレアーが到達し難く、かかる領域における第２読取結果は、その影響を受け難い。

従って、図１２（ａ）に示すようにテストパターンＴ６を形成し、上記第１読取結果と第２読取結果とを比較することにより、テストパターンＴ６において、幅方向両端部近傍のフレアーの影響による読取濃度の誤差を算出することが可能となる。これにより、幅方向両端部近傍における濃度読取誤差をより精度良く補正することが可能となる。なお、かかる端部近傍の濃度読取誤差の補正の詳細については後述する。

また、図１２（ｂ）では、テストパターンＴ７として、シアンについては、図の上側から下側に向かって各パターンＣ１、Ｃ２、Ｃ３及びＣ４の幅方向両端部の位置を所定間隔だけ順次外側に配置した。一方、マゼンタについては、図の上側から下側に向かって各パターンＭ１、Ｍ２、Ｍ３及びＭ４の両端部位置が所定間隔だけ順次内側に配置した。

このように、幅方向両端部の位置が異なるパターンＣ１〜Ｃ４、Ｍ１〜Ｍ４を配置し、上記テストパターンＴ６と同様にして両端部近傍の読取結果を比較することができる。また、パターン数を４つと多くしたため、より精度良くフレアーの影響を算出することができ、より精度良く濃度読取誤差を補正することが可能となる。

また、図１２（ｂ）に示すように、隣接する異なる色同士において互いに直近するパターンＣ４及びＭ１の端部の位置を同じにしたため、これらパターンＣ４、Ｍ１の両端部近傍の白地面積を小さくすることができるため、よりフレアーの影響を小さくすることができる。

図１３は、複数色について、垂直方向に端部位置の異なる複数のパターンを有するテストパターンを示す図であって、図１３（ａ）は、Ｋ〜Ｙ各色について垂直方向に端部位置の異なる２つのパターンから構成されるテストパターンＴ８を示す図であり、図１３（ｂ）は、Ｃ、Ｍについて垂直方向に端部位置の異なる４つのパターンから構成されるテストパターンＴ９を示す図である。

図１３（ａ）では、テストパターンＴ８として、ブラックのパターンＫ１（第１のパターン）の右側に所定間隔を隔てて、パターンＫ２（第２のパターン）を配置し、Ｋ２の垂直方向（図の上下方向）両端部の位置をＫ１よりも垂直方向外側に配置した。また、Ｋ２の右側に所定間隔を隔てて、シアンのパターンＣ１（第１のパターン）とパターンＣ２（第２のパターン）とを、上記したＫ１及びＫ２と同様の位置関係となるよう配置した。

さらに、パターンＣ１及びＣ２と同様にして、マゼンタのパターンＭ１（第１のパターン）及びパターンＭ２（第２のパターン）、イエローのパターンＹ１（第１のパターン）及びパターンＹ２（第２のパターン）を形成した。すなわち、垂直方向に対し、パターンＭ１及びパターンＹ１の垂直方向両端部の位置をパターンＫ１及びパターンＣ１と同じ位置に配置し、パターンＭ２及びパターンＹ２の位置を、パターンＫ２及びパターンＣ２と同じ位置に配置した。

これにより、上記図１２（ａ）と同様にして、垂直方向両端部近傍の濃度読取誤差を補正することができる。

図１３（ｂ）では、テストパターンＴ９として、シアンについては、図の左側から右側に向かって各パターンＣ１、Ｃ２、Ｃ３及びＣ４の垂直方向両端部の位置を所定間隔だけ順次内側に配置した。また、マゼンタについても同様にして、図の左側から右側に向かって各パターンＭ１、Ｍ２、Ｍ３及びＭ４の両端部位置を所定間隔だけ順次内側に配置した。これにより、上記１２（ｂ）と同様にして、垂直方向両端部近傍においてより精度良くフレアーの影響を算出することができ、より精度良く濃度読取誤差を補正することが可能となる。

また、図１３（ｂ）においても、シアンについて、図の左側から右側に向かって各パターンＣ１、Ｃ２、Ｃ３及びＣ４の垂直方向両端部の位置を所定間隔だけ順次外側に配置し、隣接する異なる色同士のパターンＣ４、Ｍ１の両端部の位置を垂直方向に同じにすれば、上記した図１２（ｂ）と同様、これらパターンＣ４、Ｍ１の両端部近傍の白地面積を小さくすることができるため、よりフレアーの影響を小さくすることができる。

図１４は、各色について幅方向に両端部の位置が異なるパターン同士を接触させて一体に形成すると共に、各色間でパターンを接触させて形成したテストパターンを示す図であり、図１４（ａ）は、各色でパターンの形状を同一にしたテストパターンＴ１０を示す図であり、図１４（ｂ）は、各色間で隣接するパターンの両端部の位置が同じ位置に配置されるよう形成したテストパターンＴ１１を示す図である。

図１４（ａ）では、テストパターンＴ１０として、Ｋ、Ｃ、Ｍ及びＹの各色のパターンＫ１０、Ｃ１０、Ｍ１０及びＹ１０は、幅方向両端部が図の上側から下側に向かって所定間隔だけ順次外側に配置されるよう一体に形成されている。パターンＫ１０のうち、最も外側に配置された端部を有するパターンをＫ１０ａ、次に内側に配置された端部を有するパターンをＫ１０ｂ、最も内側に配置された端部を有するパターンをＫ１０ｃとする。

また、パターンＣ１０、Ｍ１０及びＹ１０をパターンＫ１０と同一形状に形成した。そして、パターンＫ１０〜Ｙ１０を、互いに接触して配置した。また、パターンＫ１０〜Ｙ１０を、垂直方向（像担持体の周方向）についてＣＣＤ１０８の読み取りブロックのピッチのＭ／Ｎ倍（Ｍ，Ｎは互いに素な整数であり、Ｍ≧２、Ｎ≧３）の位置にパターン配置した。

このように、幅方向両端部の位置が異なる３つのパターンを形成したため、上記図１２（ａ）に示すテストパターンＴ６と同様にして、パターンＫ１０〜Ｙ１０の幅方向両端部近傍の濃度読取誤差を補正することができる。また、上記３つのパターンを一体に形成しており、各色のパターンＫ１０〜Ｙ１０間に隙間が無いため、白地からのフレアーの影響を少なくすることができる。また、各色において端部位置の異なるパターンを３つ形成したため、より詳細に濃度読取誤差を補正することができる。

また、図１４（ｂ）では、テストパターン１１として、パターンＫ１１、Ｍ１１については図１４（ａ）に示すパターンＫ１０、Ｍ１０と同じパターンを配置し、パターンＣ１１、Ｙ１１については、図１４（ａ）に示すパターンＣ１０、Ｙ１０を上下逆さにした形状のパターンを配置し、さらにパターンＫ１１〜Ｙ１１を接触させて配置した。

これにより、上記図１４（ａ）と同様にして、パターンＫ１１〜Ｙ１１の幅方向両端部近傍の濃度読取誤差を補正することができる。さらに、図１４（ｂ）では、パターンＫ１１〜Ｙ１１のうち隣接するパターン同士の幅方向両端部の位置を同じ位置に配置したため、かかる端部近傍におけるフレアーの影響をさらに小さくすることができる。

図１５は、各色について垂直方向に両端部の位置が異なるパターン同士を接触させて一体に形成すると共に、各色間でパターンを接触させて形成したテストパターンを示す図であって、図１５（ａ）は、各色でパターンの形状を同一にしたテストパターンＴ１２を示す図であり、図１５（ｂ）は、各色間で隣接するパターンの両端部の位置が同じ位置に配置されるよう形成したテストパターンＴ１３を示す図である。

図１５（ａ）では、テストパターンＴ１２として、Ｋ、Ｃ、Ｍ及びＹの各色のパターンＫ１２、Ｃ１２、Ｍ１２及びＹ１２を、両端部が図の左側から右側に向かって所定間隔だけ順次垂直方向外側に配置されるよう一体に形成した。また、パターンＫ１２、Ｃ１２、Ｍ１２及びＹ１２を同一形状に形成した。そして、パターンＫ１２〜Ｙ１２を、互いに接触して配置した。

このように、垂直方向に両端部の位置が異なる３つのパターンを一体に形成したため、上記図１４（ａ）に示すテストパターンＴ１０と同様にして、パターンＫ１２〜Ｙ１２の垂直方向両端部近傍の濃度読取誤差を補正することができる。また、各色のパターンＫ１２〜Ｙ１２内及び各色間に隙間が無いため、白地からのフレアーの影響を少なくすることができる。

また、図１５（ｂ）では、テストパターンＴ１３として、パターンＫ１３、Ｍ１３については図１５（ａ）に示すパターンＫ１２、Ｍ１２と同じパターンを配置し、パターンＣ１３、Ｙ１３については、図１５（ａ）に示すパターンＣ１２、Ｙ１２を左右逆さにした形状のパターンを配置し、さらにパターンＫ１３〜Ｙ１３を接触させて配置した。

これにより、上記図１５（ａ）と同様にして、パターンＫ１３〜Ｙ１３の垂直方向両端部近傍の濃度を補正することができる。さらに、図１５（ｂ）では、パターンＫ１３〜Ｙ１３のうち隣接するパターン同士の垂直方向両端部の位置を同じ位置に配置したため、フレアーの影響をさらに小さくすることができる。

次に、テストパターンの補正方向に対する端部近傍の濃度読取誤差の補正の一例について説明する。ここでは、図１４（ａ）に示すテストパターンＴ１０のうちパターンＫ１０について濃度読取誤差の補正を行うこととする。

図１６は、テストパターンＴ１０のうちパターンＫ１０について幅方向一端部の読取結果を示す図であって、図１６（ａ）は最も外側に配置された端部を有するパターンＫ１０ａの測定濃度を示す図であり、図１６（ｂ）は、次に外側に配置された端部を有するパターンＫ１０ｂの測定濃度を示す図であり、図１６（ｃ）は、最も内側に配置された端部を有するパターンＫ１０ｃの測定濃度を示す図である。なお、パターンＫ１０の幅方向両端部において補正方法は全く同様であるため、図１６では、一端部での結果のみを示す。

図１７は、図１６の測定濃度を各ブロック（図の１マス）毎に平均化したデータであって、図１７（ａ）は、パターンＫ１０ａについて示す図であり、図１７（ｂ）は、パターンＫ１０ｂについて示す図であり、図１７（ｃ）は、パターンＫ１０ｃについて示す図である。なお、図１７では、パターンよりも外側（図の右側）における測定結果を省略して示す。

図１８は、図１７のデータに基づいて濃度読取誤差補正を行った結果を示す図であって、図１８（ａ）は、パターンＫ１０ａについて示す図であり、図１８（ｂ）は、パターンＫ１０ｂについて示す図であり、図１８（ｃ）は、パターンＫ１０ｃについて示す図である。

図１６及び図１７に示すように、パターンＫ１０ａ〜Ｋ１０ｃの幅方向に対し端部近傍のブロック（１）〜（３）（ハッチング領域）では、濃度がばらついており、特に最も外側のブロック（３）では濃度が低下している。すなわち、Ｋ１０ａからＫ１０ｃまで端部位置が順次内側に配置される程、幅方向に対し内側で濃度低下が生じる。

そこで、ブロック１において、Ｋ１０ｃの測定濃度と、Ｋ１０ａ及びＫ１０ｂ（幅方向に対しＫ１０ｃと重なる領域）の測定濃度と、の差分を算出することにより、ブロック１におけるＫ１０ｃの濃度読取誤差を算出することとした。そして、かかる差分を補正することによりブロック１での濃度読取誤差を補正した。

同様にして、ブロック２において、Ｋ１０ｂの測定濃度と、Ｋ１０ａ（幅方向にＫ１０ｂと重なる領域）の測定濃度と、の差分を算出することにより、ブロック２におけるＫ１０ｂの濃度読取誤差を算出することとした。そして、かかる差分を補正することによりブロック２での濃度読取誤差を補正した。

一方、ブロック３においては、Ｋ１０ａは、幅方向に対しＫ１０ｂ及びＫ１０ｃとは重ならない。そこで、ブロック１及びブロック２の補正結果に基づいてブロック３における濃度読取誤差を検量線等により推定し、ブロック３において想定される差分を算出することとした。そして、かかる差分に基づきブロック３におけるＫ１０ａの濃度読取誤差を補正した。

このようにして、図１８に示すように、パターンＫ１０ａ〜１０ｃの端部近傍であるブロック１〜３において濃度読取誤差を補正することができる。これにより、テストパターンＴ１０の幅方向に対し端部近傍での濃度読取誤差を補正することができるため、フレアー等の影響による濃度読取誤差を解消することができる。

次に、図１６で示した測定濃度に基づいて行う、別の濃度補正方法について説明する。

図１９は、図１６の測定濃度を、代表値に対する比率を各ブロック（図の１マス）毎に平均化したデータであって、図１９（ａ）は、パターンＫ１０ａについて示す図であり、図１９（ｂ）は、パターンＫ１０ｂについて示す図であり、図１９（ｃ）は、パターンＫ１０ｃについて示す図である。なお、図１９では、パターンよりも外側（図の右側）における測定結果を省略して示す。

図２０は、図１９のデータに基づいて濃度読取誤差補正を行った結果を示す図であり、図２０（ａ）は、パターンＫ１０ａについて示す図であって、図２０（ｂ）は、パターンＫ１０ｂについて示す図であり、図２０（ｃ）は、パターンＫ１０ｃについて示す図である。

ここでは、図１６に示すデータを、パターンＫ１０の幅方向における略中心位置（図示せず）のブロックでの測定濃度を代表値として算出し、幅方向に対し代表値に対するパターンＫ１０の各ブロックの測定濃度（ブロックごとに平均化したデータ）の比率を算出した。その結果を図１９に示す。

そして、パターンＫ１０ａ〜Ｋ１０ｃの端部近傍について、算出した比率を用いて上記同様にブロック１〜ブロック３での差分を算出し、図２０に示すように、かかる差分に基づいて濃度読取誤差を補正した。これにより、上記と同様、テストパターンＴ１０の幅方向に対し端部近傍での濃度読取誤差を補正することができるため、フレアー等の影響による濃度読取誤差を解消することができる。

加えて、ここでは代表値に対する比率を用たため、パターンＫ１０における幅方向全体の濃度を考慮して端部近傍の濃度読取誤差の補正を行うことができる。これにより、より精度良く濃度読取誤差を補正することができる。また、ここでは、代表値として、パターンＫ１０の幅方向略中心位置での読取結果を代表値としたため、代表値に対するフレアーの影響を小さくすることができ、より精度良く濃度補正を行うことができる。

しかし、代表値として、その他例えば、パターンＫ１０（パターンＫ１０ａ〜Ｋ１０ｃ）の幅方向における所定領域の読取結果の平均値若しくは最頻値とすることもできる。かかる平均値や最頻値を用いることにより、スジ画像等に起因する異常データが代表値に混入しても読取結果に及ぼす影響を小さくすることができるため、より精度良く濃度読取誤差の補正を行うことができる。

なお、上記濃度読取誤差補正では、パターンＫ１０についてのみ示したが、その他のパターンについても同様に濃度読取誤差を補正することができる。また、幅方向のみならず垂直方向の濃度読取誤差も同様にして補正することができる。また、本実施形態に示すように、パターンＫ１０〜Ｙ１０を構成するパターンの数を３以上とすることにより、より詳細に濃度読取誤差を算出できる。

また、上記実施形態では、Ｋ、Ｃ、Ｍ、Ｙの順にテストパターンを形成した例について説明したが、テストパターンの色の配置順序は特に限定されるものではない。また、テストパターンの端部近傍の形状若しくは画素構成を、隣接するテストパターンの色に応じて可変して形成することにより、読取結果に対する隣接する色の影響を小さくすることができるため、より精度良く濃度補正を行うことができる。従って、例えばかかる観点を考慮して色の配置順序を適宜設定することができる。

また、上記実施形態では、複数のパターンを、垂直方向についてブロックのピッチのＭ／Ｎ倍（Ｍ，Ｎは互いに素な整数であり、Ｍ≧２、Ｎ≧３）の位置にパターンＫ〜Ｙを配置したため、感光体ドラム１ａ〜１ｄの周方向に発生する濃度ムラの影響を小さくすることができるため、より精度良く濃度読取誤差の補正が可能となる。しかし、各パターンの配置は、濃度読取誤差を解消可能であれば特に限定されるものではない。

また、上記実施形態では、テストパターンの幅方向両端部の濃度読取誤差を解消したが、装置構成等によるフレアーの影響等に応じて、その他例えば、幅方向一端部の濃度読取誤差を解消することもできる。また、垂直方向についても同様にして、少なくとも一端部の濃度読取誤差を解消することができる。

その他本発明は、上記各実施形態に限定されず、本発明の趣旨を逸脱しない範囲で種々の変更が可能である。例えば上記実施形態においては、ポリゴンミラーを用いて光ビームを走査する露光装置を用いる構成について説明したが、主走査方向に多数のＬＥＤが配置されたＬＥＤヘッドを用いて感光体の露光を行う構成においても全く同様に適用できる。また、画像形成装置としてはタンデム式のカラー複写機についてのみ説明したが、本発明は、デジタル複写機やアナログ方式のモノクロ複写機等、他のタイプの複写機にも適用できるのはもちろんである。

本発明は、像担持体と、該担持体表面を帯電させる帯電部材と、該帯電部材により帯電された前記像担持体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、前記露光装置により形成された静電潜像を現像する現像装置と、を有する画像形成部と、原稿設置用ガラスを有し、前記画像形成部において記録媒体上に形成されたテストパターンの濃度を前記原稿設置用ガラスを介して読み取り可能な画像読取手段と、を備え、前記画像読取手段による前記テストパターンの読取結果に基づいて前記像担持体の少なくとも軸方向若しくは周方向から成る補正方向のブロック毎に画像濃度を補正可能な画像形成装置において、前記テストパターンは、前記補正方向に対し端部近傍での濃度読取誤差を解消可能な形状若しくは画素構成としたものである。

これにより、テストパターンに対するテストパターン外部の白地部等からのフレアーの影響を小さくし、画像濃度補正を精度良く行うことができる。また、テストパターンの画素構成が、補正方向に対し端部近傍と該端部近傍よりも内部とで異なることにより、テストパターンの端部近傍の読取結果に対するフレアー等の影響を排除することができ、より精度良く濃度補正を行うことができる。

また、テストパターンの外形形状が、補正方向に対し端部近傍と該端部近傍よりも内部とで異なることにより、テストパターンの端部近傍の読取結果に対するフレアー等の影響を排除することができ、より精度良く濃度補正を行うことができる。また、テストパターンの端部近傍の画素構成及び外形形状が、内部から段階的に異なることにより、テストパターンの端部近傍の読取結果に対するフレアー等の影響をより適切に排除することができ、より精度良く濃度補正を行うことができる。

また、テストパターンの補正方向における端部近傍の長さを、原稿設置用ガラスの厚みの略２倍以上とすることにより、テストパターンの端部近傍の読取結果に対するフレアー等の影響をより十分に排除することができ、より精度良く濃度補正を行うことができる。また、テストパターンを、少なくとも１色毎に、同じ画素構成で形成された複数のパターンを補正方向とは垂直方向に並んで配置し、複数のパターン同士の補正方向に対する端部位置が異なることにより、端部近傍での濃度読取誤差を解消し、より精度良く濃度補正を行うことが可能となる。

また、複数のパターンを３つ以上配置することにより、より詳細に端部近傍の濃度読取誤差を補正することが可能となり、より精度良く濃度補正を行うことが可能となる。また、複数のパターンを互いに接触して配置することにより、端部近傍の読取結果に対するパターン間の隙間からのフレアー等の影響を排除することができ、より精度良く読取結果を補正することが可能となる。また、テストパターンが、複数のパターンを複数色有することとし、各色間において複数のパターンが互いに接触して配置することにより、端部近傍の読取結果に対するパターン間の隙間からのフレアー等の影響をより排除することができる。

また、画像読取装置により複数のテストパターンを読み取り、複数のパターンのうち第１のパターンと該第１のパターンよりも端部位置が補正方向外側に配置される第２のパターンとの読取結果に基づいてテストパターンの補正方向に対し端部近傍の濃度読取誤差を補正することにより、端部近傍の読取誤差を解消することができ、より精度良く濃度補正を行うことができる。

また、濃度読取誤差の補正を、第１のパターンの端部近傍の読取結果と、補正方向に対し第２のパターンにおける第１のパターンの端部近傍と重なる領域における読取結果と、の差分に基づいて行うことにより、端部近傍での濃度読取誤差をより精度良く算出することができ、より精度よく濃度読取誤差を補正することができる。

また、濃度読取誤差の補正を、第１及び第２のパターンの読取結果の代表値を算出すると共に、代表値に対する第１及び第２のパターンの読取結果の比率を算出し、上記比率を用いて差分を算出することにより、端部近傍での濃度読取誤差を、代表値を基準として相対的に算出することができ、より精度良く濃度読取誤差を補正することができる。

また、代表値を、第１及び第２のパターンにおける補正方向に対し略中心位置での読取結果とすることにより、代表値に対するフレアーの影響を小さくすることができ、より精度良く濃度読取誤差を補正することができる。また、代表値を、第１及び第２のパターンの所定領域における読取結果の平均値若しくは最頻値とすることにより、異常データが代表値に混入することを防止することができ、より精度良く濃度読取誤差を補正することができる。

また、複数のパターンを、像担持体の周方向についてブロックのピッチのＭ／Ｎ倍の位置に配置することにより、像担持体の周方向に発生するテストパターンの濃度むらの影響を小さくすることができ、より精度よく濃度補正が可能となる。また、テストパターンの端部近傍の形状若しくは画素構成を、隣接するテストパターンの色に応じて可変して形成することにより、読取結果に対する隣接する色の影響を小さくすることができるため、より精度良く濃度補正を行うことができる。

は、本発明の画像形成装置の全体構成を示す概略図である。 は、図１における画像読取部４０の断面図である。 は、本発明の画像形成装置に搭載される露光装置の構成を示す側面断面図である。 は、本発明の画像形成装置の制御経路を示すブロック図である。 は、原稿Ｓ及びコンタクトガラス１０９周辺の前面側端部を図３の右側から見た図であって、フレアーによる原稿端部の受光光量に及ぼす影響を示す図である。 は、フレアーが読取結果に及ぼす影響を示す図であって、図６（ａ）は、原稿Ｓに形成されたテストパターンを示す図であり、図６（ｂ）は、幅方向両端部がフレアーの影響を受けたときの図６（ａ）の原稿Ｓの読取結果を示す図である。 は、各パターンの幅方向両端部の濃度を内部よりも大きくして形成したテストパターンＴ１を示す図である。 は、図７と同様の各色のパターンについて、幅方向両端部近傍の濃度を内部から段階的に大きくして形成したテストパターンＴ２を示す図である。 は、図７と同様の各色のパターンについて、周縁部近傍の濃度を内部よりも大きくして形成したテストパターンＴ３を示す図である。 は、図９と同様の各色のパターンについて、パターン周縁部の濃度を内部から周縁部に向かって段階的に大きくして形成したテストパターンＴ４を示す図である。 は、各色について幅方向に両端部近傍の外形形状を内部と異なるよう形成したテストパターンＴ５を示す図である。 は、複数色について、幅方向に端部位置の異なる複数のパターンを有するテストパターンを示す図であって、図１２（ａ）は、Ｋ〜Ｙ各色について幅方向に端部位置の異なる２つのパターンから構成されるテストパターンＴ６を示す図であり、図１２（ｂ）は、Ｃ、Ｍについて幅方向に端部位置の異なる４つのパターンから構成されるテストパターンＴ７を示す図である。 は、複数色について、垂直方向に端部位置の異なる複数のパターンを有するテストパターンを示す図であって、図１３（ａ）は、Ｋ〜Ｙ各色について垂直方向に端部位置の異なる２つのパターンから構成されるテストパターンＴ８を示す図であり、図１３（ｂ）は、Ｃ、Ｍについて垂直方向に端部位置の異なる４つのパターンから構成されるテストパターンＴ９を示す図である。 は、各色について幅方向に両端部の位置が異なるパターン同士を接触させて一体に形成すると共に、各色間でパターンを接触させて形成したテストパターンを示す図であって、図１４（ａ）は、各色でパターンの形状を同一にしたテストパターンＴ１０を示す図であり、図１４（ｂ）は、各色間で隣接するパターンの両端部の位置が同じ位置に配置されるよう形成したテストパターンＴ１１を示す図である。 は、各色について垂直方向に両端部の位置が異なるパターン同士を接触させて一体に形成すると共に、各色間でパターンを接触させて形成したテストパターンを示す図であって、図１５（ａ）は、各色でパターンの形状を同一にしたテストパターンＴ１２を示す図であり、図１５（ｂ）は、各色間で隣接するパターンの両端部の位置が同じ位置に配置されるよう形成したテストパターンＴ１３を示す図である。 は、テストパターンＴ１０のうちパターンＫ１０について幅方向一端部の読取結果を示す図であって、図１６（ａ）は最も外側に配置された端部を有するパターンＫ１０ａについて示す図であり、図１６（ｂ）は、次に外側に配置された端部を有するパターンＫ１０ｂについて示す図であり、図１６（ｃ）は、最も内側に配置された端部を有するパターンＫ１０ｃについて示す図である。 は、図１６の測定濃度を各ブロック（図の１マス）毎に平均化したデータを示す図であって、図１７（ａ）は、パターンＫ１０ａについて示す図であり、図１７（ｂ）は、パターンＫ１０ｂについて示す図であり、図１７（ｃ）は、パターンＫ１０ｃについて示す図である。 は、図１７のデータに基づいて濃度読取誤差補正を行った結果を示す図であって、図１８（ａ）は、パターンＫ１０ａについて示す図であり、図１８（ｂ）は、パターンＫ１０ｂについて示す図であり、図１８（ｃ）は、パターンＫ１０ｃについて示す図である。 は、図１６の測定濃度を、代表値に対する比率を各ブロック（図の１マス）毎に平均化したデータであって、図１９（ａ）は、パターンＫ１０ａについて示す図であり、図１９（ｂ）は、パターンＫ１０ｂについて示す図であり、図１９（ｃ）は、パターンＫ１０ｃについて示す図である。 は、図１９のデータに基づいて濃度読取誤差補正を行った結果を示す図であって、図２０（ａ）は、パターンＫ１０ａについて示す図であって、図２０（ｂ）は、パターンＫ１０ｂについて示す図であり、図２０（ｃ）は、パターンＫ１０ｃについて示す図である。

符号の説明

Ｐａ〜Ｐｄ 画像形成部
１ａ〜１ｄ 感光体ドラム（像担持体）
２ａ〜２ｄ 帯電器
３ａ〜３ｄ 現像装置（現像ユニット）
４ 露光装置（露光ユニット）
５ａ〜５ｄ クリーニング部
８ 中間転写ベルト
２１ 帯電ローラ（帯電部材）
２５ 現像ローラ（現像剤担持体）
４０ 画像読取部（画像読取手段）
４２ 制御部
１００ 画像形成装置
１０９ コンタクトガラス（原稿設置用ガラス）

Claims (14)

1. 像担持体と、該担持体表面を帯電させる帯電部材と、該帯電部材により帯電された前記像担持体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、前記露光装置により形成された静電潜像を現像する現像装置と、を有する画像形成部と、
   原稿設置用ガラスを有し、前記画像形成部において記録媒体上に形成されたテストパターンの濃度を前記原稿設置用ガラスを介して読み取り可能な画像読取手段と、を備え、
   前記画像読取手段による前記テストパターンの読取結果に基づいて前記像担持体の少なくとも軸方向若しくは周方向から成る補正方向における画像濃度むらを補正可能な画像形成装置において、
   前記テストパターンは、前記補正方向に対し端部近傍での濃度読取誤差を解消可能な形状若しくは画素構成とし、
   前記テストパターンの外形形状は、前記補正方向に対し端部近傍と該端部近傍よりも内部とで異なることを特徴とする画像形成装置。
2. 前記テストパターンの前記端部近傍の画素構成及び外形形状は、前記内部から段階的に異なることを特徴とする請求項１に記載の画像形成装置。
3. 前記テストパターンの前記補正方向における前記端部近傍の長さは、前記原稿設置用ガラスの厚みの略２倍以上であることを特徴とする請求項１または２に記載の画像形成装置。
4. 像担持体と、該担持体表面を帯電させる帯電部材と、該帯電部材により帯電された前記像担持体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、前記露光装置により形成された静電潜像を現像する現像装置と、を有する画像形成部と、
   原稿設置用ガラスを有し、前記画像形成部において記録媒体上に形成されたテストパターンの濃度を前記原稿設置用ガラスを介して読み取り可能な画像読取手段と、を備え、
   前記画像読取手段による前記テストパターンの読取結果に基づいて前記像担持体の少なくとも軸方向若しくは周方向から成る補正方向における画像濃度むらを補正可能な画像形成装置において、
   前記テストパターンは、前記補正方向に対し端部近傍での濃度読取誤差を解消可能な形状若しくは画素構成とし、
   前記テストパターンは、少なくとも１色毎に、同じ画素構成で形成された複数のパターンが前記補正方向とは垂直方向に並んで配置され、
   前記複数のパターン同士の前記補正方向に対する端部位置が異なることを特徴とする画像形成装置。
5. 前記複数のパターンが３つ以上配置されることを特徴とする請求項４に記載の画像形成装置。
6. 前記複数のパターンが互いに接触して配置されることを特徴とする請求項４または５に記載の画像形成装置。
7. 前記テストパターンは、前記複数のパターンを複数色有しており、
   各色間において前記複数のパターンが互いに接触して配置されることを特徴とする請求項６に記載の画像形成装置。
8. 前記画像読取装置により前記複数のテストパターンの濃度を読み取り、
   前記複数のパターンのうち第１のパターンと該第１のパターンよりも端部位置が前記補正方向外側に配置される第２のパターンとの読取結果に基づいて前記テストパターンの前記補正方向に対し端部近傍の濃度読取誤差を補正することを特徴とする請求項４〜７のいずれかに記載の画像形成装置。
9. 前記濃度読取誤差の補正を、前記第１のパターンの前記端部近傍の読取結果と、前記第２のパターンにおける前記補正方向に対し前記第１のパターンの前記端部近傍と重なる領域における読取結果と、の差分に基づいて行うことを特徴とする請求項８に記載の画像形成装置。
10. 前記濃度読取誤差の補正を、前記第１及び第２のパターンの読取結果の代表値を算出すると共に、前記代表値に対する前記第１及び第２のパターンの読取結果の比率を算出し、前記比率を用いて前記差分を算出することを特徴とする請求項９に記載の画像形成装置。
11. 前記代表値は、前記第１及び第２のパターンにおける前記補正方向に対し略中心位置での読取結果であることを特徴とする請求項１０に記載の画像形成装置。
12. 前記代表値は、前記第１及び第２のパターンの所定領域における読取結果の平均値若しくは最頻値であることを特徴とする請求項１０に記載の画像形成装置。
13. 前記複数のパターンは、前記像担持体の周方向について前記ブロックのピッチのＭ／Ｎ倍（Ｍ，Ｎは互いに素な整数であり、Ｍ≧２、Ｎ≧３）の位置に配置されることを特徴とする請求項１〜１２に記載の画像形成装置。
14. 前記テストパターンの前記端部近傍の形状若しくは画素構成は、隣接するテストパターンの色に応じて可変して形成されることを特徴とする請求項１〜１３に記載の画像形成装置。

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