在主扫描方向上控制图像浓度的图像形成装置的制作方法

1.本发明涉及在主扫描方向上控制图像浓度的图像形成装置。


背景技术：

2.在使用电子照相方法的图像形成装置中，通过利用激光束扫描感光部件来形成图像。在电子照相打印引擎中，激光扫描仪首先基于图像信号利用激光束照射由充电器充电的感光鼓，以在感光鼓上形成静电潜像。然后，形成在感光鼓上的静电潜像利用调色剂显影在感光鼓上形成调色剂图像，调色剂图像被转印到片材上并通过定影设备进行熔融和热定影，从而在片材上形成图像。
3.在这样的图像形成装置中，可能发生由于被配置为对感光鼓充电的充电器的劣化导致的充电不均匀、被配置为在感光鼓上写入潜像的激光扫描仪的曝光不均匀、以及被配置为显影形成在感光鼓上的潜像的显影设备的显影不均匀。这些不均匀性可能导致要形成的图像的主扫描方向(与片材输送方向正交的片材宽度方向)上的浓度不均匀。
4.日本专利申请特开第2004-163216号提出了这样一种技术：输出在其上打印了在主扫描方向上延伸的图案图像的片材作为测试打印，通过手持式密度计读取图案图像中不同位置处的浓度，以及校正主扫描方向的浓度不均匀。
5.日本专利申请特开第2007-264364号还提出了这样一种技术：在副扫描方向上排列多个图案图像，以及通过加在副扫描方向上的浓度不均匀来校正主扫描方向上的浓度不均匀。
6.在使用电子照相方法的图像形成装置中，可能发生由诸如感光鼓的旋转部件引起的浓度不均匀。即，在副扫描方向上可能发生周期性的浓度不均匀。这意味着，考虑到主扫描方向上的浓度的倾斜(主扫描方向上的浓度的空间明暗)，在副扫描方向上周期性地产生浓度倾斜的部分(有明暗的部分)和浓度不倾斜的部分(没有明暗的部分)。
7.例如，如果浓度不均匀是由直径为30mm的感光鼓引起的，则在片材的副扫描方向上在大约94mm(≈30mm
×
π)的间距处发生如上所述的浓度不均匀。如果浓度不均匀是由直径为25mm的显影套筒引起的，则在大约79mm(≈25mm
×
π)的间距处发生浓度不均匀。如果多个原因重叠，则在多个间距中发生浓度不均匀。
8.在通过日本专利申请特开第2004-163216号或日本专利申请特开第2007-264364号的技术校正上述浓度不均匀的情况下，使用在浓度倾斜的部分形成的图案图像的校正结果与使用在浓度不倾斜的部分形成的图案图像的校正结果之间的校正精度存在差异。
9.如日本专利申请特开第2007-264364号中公开的，即使在副扫描方向上存在多个相同颜色的图案图像的情况下，同一颜色的图案图像之间的间隔与副扫描方向上浓度不均匀的周期可能重叠或彼此接近。在这种情况下，即使使用相同颜色的多个图案图像，所有这些图案图像也都在浓度倾斜的部分或浓度不倾斜的部分中创建。如上所述，在传统技术中，不能准确地执行主扫描方向上的浓度不均匀校正。


技术实现要素：

10.根据本发明的实施例，一种图像形成装置包括：
11.图像形成单元，其被配置为形成图像，所述图像形成单元包括：
12.旋转的感光部件；
13.曝光单元，其被配置为曝光感光部件以在感光部件上形成静电潜像；以及
14.具有承载调色剂且旋转的显影套筒的显影单元，其被配置为利用显影套筒上的调色剂显影感光部件上的静电潜像；以及控制器，其被配置为：
15.控制图像形成单元在同一片材上与主扫描方向正交的方向上的不同位置形成第一测试图像、第二测试图像和第三测试图像图像，所述第一测试图像、所述第二测试图像和所述第三测试图像用于调整图像形成单元形成的具有预定颜色的图像在主扫描方向上的浓度；
16.在同一片材上获取与第一测试图像、第二测试图像和第三测试图像相关的读取数据，读取数据从读取设备输出；以及
17.基于读取数据调整图像形成单元形成的具有预定颜色的图像在主扫描方向上的浓度，
18.其中，在与主扫描方向正交的方向上第一测试图像和第二测试图像之间的第一间隔不同于在与主扫描方向正交的方向上第二测试图像和第三测试图像之间的第二间隔，
19.其中，第一间隔和第二间隔中的各个都不同于感光部件的圆周长的整数倍，以及
20.其中，第一间隔和第二间隔中的各个都不同于显影套筒的圆周长的整数倍。
21.通过以下参照附图对示例性实施例的描述，本发明的其它特征将变得清楚。
附图说明
22.图1是示出根据本实施例图像形成装置的配置的示例的框图。
23.图2是示出图像形成装置的软件配置的示例的视图。
24.图3是示出打印机图像处理单元的配置示例的视图。
25.图4是示出打印机引擎的内部配置的一部分的视图。
26.图5是打印机引擎的图像形成部分的示例的截面图。
27.图6是示出主扫描阴影处理的示例的流程图。
28.图7是示出根据第一实施例用于校正主扫描阴影的测试图案的示例的视图。
29.图8是示出第一实施例中浓度不均匀校正前的浓度测量结果的曲线图。
30.图9是示出第一实施例中浓度不均匀校正前的浓度测量结果的视图。
31.图10是示出第一实施例中浓度不均匀校正前的浓度差结果的视图。
32.图11是示出第一实施例中每个带区域的所需校正量的计算结果的视图。
33.图12是示出第一实施例中在浓度不均匀校正时曝光校正级别的视图。
34.图13是示出第一实施例中浓度不均匀校正后的浓度测量结果的曲线图。
35.图14是示出第一实施例中浓度不均匀校正后的浓度测量结果的视图。
36.图15是示出传统的浓度不均匀校正后的浓度测量结果的视图。
37.图16是示出传统的浓度不均匀校正后的浓度测量结果的视图。
38.图17是示出第二实施例中用于浓度不均匀校正的测试图案的示例的视图。
39.图18是示出第二实施例中用于浓度不均匀校正的测试图案的各个颜色的带间隔的示例的视图。
40.图19是示出在副扫描方向上产生周期性浓度不均匀的输出图像的示例的视图。
具体实施方式
41.{第一实施例}
42.在本实施例中，将使用电子照相方法的激光束打印机来描述用于解决上述问题的方法。然而，只要使用电子照相方法，也可以使用激光束打印机以外的打印机。例如，打印机可以是led打印机。
43.《图像形成装置》
44.【硬件配置】
45.图1是示出根据本实施例图像形成装置的配置的示例的框图。如图1所示，在图像形成装置100中，作为图像输入设备的扫描仪101和作为图像输出设备的打印机引擎102在图像形成装置100内部电连接。
46.扫描仪101经由扫描仪图像处理单元118连接到设备i/f 117。打印机引擎102经由打印机图像处理单元119连接到设备i/f 117。扫描仪图像处理单元118执行读取图像数据的控制。打印机图像处理单元119进行打印输出的控制。
47.图像形成装置100通过网络i/f 111和调制解调器112连接到lan 10和公共线路104，稍后将对其进行描述。图像形成装置100进行控制以经由lan 10和公共线路104输入和输出图像信息和设备信息。
48.cpu 105是被配置为控制图像形成装置100的中央处理单元。ram 106是用于操作cpu 105的系统工作存储器和用于临时存储输入图像数据的图像存储器。rom 107是引导rom并且存储系统的引导程序。
49.hdd 108是硬盘驱动器，并且存储用于各种处理的系统软件和输入图像数据。应当注意，可以提供诸如固态驱动器(ssd)之类的其他存储设备来代替硬盘驱动器或与硬盘驱动器组合。
50.控制台单元i/f 109是到具有能够显示图像数据的显示画面的控制台单元110的接口，并且将操作画面数据输出到控制台单元110。控制台单元i/f 109还用于发送操作员从控制台单元110输入到cpu 105的信息。
51.网络i/f 111例如由lan卡等实现，并且连接到lan 10以向外部设备(未示出)输入信息和从外部设备输出信息。调制解调器112连接到公共线路104并且向外部设备(未示出)输入信息和从外部设备输出信息。上述单元布置在系统总线113上。
52.图像总线i/f 114是用于连接系统总线113和用于高速传输图像数据的图像总线115的接口，并且是用于转换数据结构的总线桥。光栅图像处理器(rip)单元116、设备i/f 117、图像编辑图像处理单元120、图像压缩单元103、图像扩展单元121和颜色管理模块(cmm)130连接到图像总线115。
53.rip单元116将页面描述语言(pdl)代码扩展为图像数据。设备i/f 117经由扫描仪图像处理单元118和打印机图像处理单元119连接扫描仪101和打印机引擎102以执行图像数据的同步/异步转换。扫描仪图像处理单元118对从扫描仪101输入的图像数据执行诸如
校正和编辑的各种处理。打印机图像处理单元119根据打印机引擎要打印出的图像数据执行诸如γ校正和半色调处理之类的图像处理。
54.图像编辑图像处理单元120执行各种图像处理，例如图像数据的旋转、颜色处理、二值转换和多值转换。当图像数据一旦被存储在hdd 108中时，图像压缩单元103通过预定压缩方式对由rip单元116、扫描仪图像处理单元118和图像编辑图像处理单元120处理的图像数据进行编码。
55.在通过hdd 108压缩的图像数据根据需要由图像编辑图像处理单元120处理的情况下以及在图像数据由打印机图像处理单元119进行图像处理并由打印机引擎102输出的情况下，图像扩展单元121对压缩和编码的数据进行解码和扩展。
56.cmm 130是基于配置文件和校准数据对图像数据执行颜色转换处理(也称为颜色空间转换处理)的专用硬件模块。这里，配置文件是诸如用于将依赖于设备的颜色空间表示的彩色图像数据转换成独立于设备的颜色空间(例如，lab颜色空间)表示的彩色图像数据的功能的信息。校准数据是用于校正扫描仪101和打印机引擎102的颜色再现特性的数据。
57.【软件配置】
58.图2是示出图像形成装置100的软件配置的示例的视图。当cpu 105根据需要将存储在rom 107或hdd 108中的程序加载到ram 106中并执行该程序时，图2所示的软件模块运行。
59.作业控制处理单元201控制每个软件模块以控制在图像形成装置100中生成的所有作业，例如复印、打印、扫描以及传真发送和接收。
60.网络处理单元202是被配置为控制主要经由网络i/f 111执行的与外部通信的模块，并且控制与lan 10上的各设备的通信。ui处理单元203主要控制控制台单元110和控制台单元i/f 109。传真处理单元204控制传真功能。fax处理单元204经由调制解调器112执行fax接收/发送。
61.设备信息发送处理单元205是一个软件模块，其被配置为基于作业控制处理单元201的指令由网络处理单元202将设备信息发送给预定的外部设备。设备信息包括表示能力的信息以及图像形成装置100的特性，例如打印机引擎102的类型(彩色/单色)、打印机引擎102的分辨率、打印机引擎102的打印速度、颜色转换处理单元209的处理时间，以及输出配置文件。设备信息获取处理单元206是一个软件模块，其被配置为用于基于作业控制处理单元201的指令由网络处理单元202将设备信息获取请求发送给预定的外部设备。
62.打印处理单元207基于作业控制处理单元201的指令来控制图像编辑图像处理单元120、打印机图像处理单元119和打印机引擎102以进行指定图像的打印处理。打印处理单元207从作业控制处理单元201接收图像数据的信息、图像信息(图像数据的尺寸、颜色模式、分辨率等)、布局信息(偏移、缩放、拼版等)和输出纸张信息(尺寸、打印方向等)。打印处理单元207控制图像压缩单元103、图像扩展单元121、图像编辑图像处理单元120和打印机图像处理单元119对图像数据进行适当的图像处理。此外，打印处理单元207控制打印机引擎102在指定纸张上打印图像数据。
63.扫描处理单元210基于来自作业控制处理单元201的指令控制扫描仪101和扫描仪图像处理单元118读取扫描仪101上的原稿。扫描处理单元210扫描原稿扫描仪101的台板上的原稿并输入图像作为数字数据。输入图像的颜色信息被通知给作业控制处理单元201。此
外，扫描处理单元210控制扫描仪图像处理单元118对输入图像进行适当的图像处理，例如图像压缩，然后将经过图像处理的输入图像通知给作业控制处理单元201。
64.颜色转换处理单元209基于作业控制处理单元201的指令对指令图像进行颜色转换处理，并且将颜色转换处理后的图像通知给作业控制处理单元201。
65.rip处理单元211基于作业控制处理单元201的指令执行pdl解释，并且通过控制rip单元116执行对位图图像的显影来进行渲染。
66.【图像数据处理流程】
67.通过上述配置，本实施例的图像处理系统从lan 10接收打印作业并执行打印操作。首先，如上所述，经由lan 10从外部设备发送的pdl数据被网络i/f 111接收并且从图像总线i/f 114输入到rip单元116。rip单元116解释接收到的pdl数据并将pdl数据转换为可由rip单元116处理的代码数据。此外，rip单元116基于转换的代码数据执行渲染。由rip单元116渲染的页面数据由后续阶段的图像压缩单元103压缩并顺序存储在hdd 108中。
68.根据来自作业控制处理单元201的指令，存储在hdd 108中的压缩数据在打印操作中被读出，并且图像扩展单元121进行压缩数据的扩展处理。由图像扩展单元121扩展的图像数据经由设备i/f 117输入到打印机图像处理单元119。
69.【打印机图像处理单元】
70.接下来，将基于上述配置描述输入到打印机图像处理单元119的图像数据的处理流程。图3是示出打印机图像处理单元119的配置示例的视图。打印机图像处理单元119包括颜色转换单元301、浓度梯级校正单元302、γ校正电路309、半色调处理单元304、页缓冲存储器306和鼓间延迟存储控制器305。
71.颜色转换单元301将图像数据从亮度值(rgb、yuv等)转换为浓度值(cmyk等)，并且将输入的图像数据转换为与颜色分量对应的颜色空间，颜色分量可以由后续阶段的打印机引擎102打印。
72.浓度梯级校正单元302将由颜色转换单元301转换为浓度值的多值图像数据转换为针对同一页面中的浓度梯级校正的信号值。浓度梯级校正单元302具有用于改变与后续阶段的γ校正电路309相同的输入/输出信号的一维表，并且基于一维表根据页面中的位置通过将浓度值乘以梯级校正系数来进行梯级校正(浓度级别差校正)。
73.γ校正电路309(以下称为“γlut 309”)将已由浓度梯级校正单元302校正了浓度梯级的图像数据的浓度信号转换为用于通过根据打印机引擎102再现浓度的信号值。γlut 309是用于转换根据打印机引擎102的γ特性生成的输入/输出信号的表。在本实施例中，基于预先存储的γlut 309进行γ校正。然而，可以使用已知的梯度控制等创建γlut 309，并且可以基于创建的γlut 309进行γ校正。
74.半色调处理单元304对由γlut 309校正的图像数据进行半色调处理，并且将图像数据转换成这样的图像数据：一个像素的每个颜色分量由两个值(1比特)表示。半色调处理一般包括抖动法和误差扩散法。在本实施例中，半色调处理可以是任何一种方法。半色调处理不限于上述方法，而是可以使用其他方法。
75.由半色调处理单元304中的转换处理生成的二值图像数据通过鼓间延迟存储控制器305针对图像数据中的每个像素的每个颜色分量被分离并且临时存储在页缓冲存储器306中。鼓间延迟存储控制器305在输入对应于从打印机引擎102发送的每个颜色分量的视
频数据请求信号(vreq_*(*是y/m/c/k中的任何一个))时的定时读取相应颜色分量的数据。对于每个颜色分量，视频数据请求信号是vreq_y、vreq_m、vreq_c和vreq_k。在这种情况下，对应于各个颜色分量的感光鼓1401、1402、1403和1404的曝光定时根据从布置在打印机引擎102中的感光鼓1401、1402、1403和1404从上游到下游的距离而不同，使得读出各个颜色分量的数据的定时也不同。读取的颜色分量数据被输出到打印机引擎102。
76.【打印机引擎操作】
77.接下来，将描述当从打印机图像处理单元119输出的颜色分量数据被输入到打印机引擎102时的操作。图4是示出打印机引擎102的内部配置的一部分的视图。打印机i/f 1201发出vreq_*(*是y/m/c/k之一)，vreq_*是视频数据请求信号用于请求在打印机引擎102准备好打印操作的情况下每个颜色分量的数据。打印机i/f 1201接收从打印机图像处理单元119顺序发送的颜色分量数据。打印机i/f 1201接收到的颜色分量数据被输入到脉冲宽度调制电路1203。
78.脉冲宽度调制电路1203基于输入实际颜色分量数据生成用于驱动后续阶段的y激光驱动器1212、m激光驱动器1213、c激光驱动器1214和k激光驱动器1215的脉冲信号(驱动信号)，并将脉冲信号发送到各个激光驱动器1212、1213、1214和1215。对应于各个颜色分量的激光驱动器1212、1213、1214和1215基于从脉冲宽度调制电路1203接收到的脉冲信号来驱动对应于各个颜色分量的激光曝光设备。
79.图5是示出打印机引擎102的图像形成部分的示例的截面图。打印机引擎102是所谓的电子照相打印机引擎。打印机引擎102包括感光鼓(感光部件)1401、1402、1403和1404，充电辊(充电器)1205y、1205m、1205c和1205k被配置为对感光鼓1401、1402、1403和1404的表面充电，y激光曝光设备1406y、m激光曝光设备1406m、c激光曝光设备1406c和k激光曝光设备1406k被配置为对感光鼓1401、1402、1403和1404的带电表面进行曝光，显影设备1416、1417、1418和1419被配置为显影通过用调色剂曝光而形成在感光鼓1401、1402、1403和1404的表面上的静电潜像，以及初级转印设备1408、1409、1410和1411被配置为将显影后的调色剂图像转印到中间转印带(图像承载部件)1412上。装有各种颜色调色剂的调色剂供给容器1407y、1407m、1407c、1407k由y调色剂供给控制器1204、m调色剂供给控制器1205、c调色剂供给控制器1206和k调色剂供给控制器1207控制的电机1208、1209、1210、1211和1211驱动，以向显影设备1416、1417、1418、1419供应各种颜色的调色剂。本实施例的打印机引擎102包括多种颜色分量(例如，黄色(y)、品红色(m)、青色(c)和黑色(k))的调色剂，并且可以在中间转印带1412上形成具有多种颜色分量的调色剂图像。在下文中，将主要描述黄色(y)的图像形成部分，但其他颜色分量的品红色(m)、青色(c)和黑色(k)的图像形成部分具有相同的配置。在本实施例中，打印机引擎102是使用ymck的四色串联引擎的图像形成装置，但本发明不限于此。
80.打印机引擎102包括具有例如32mm直径的感光鼓1401、具有例如10mm直径的充电辊1205y、y激光曝光设备1406y、显影设备1416以及初级转印设备1408作为黄色(y)的图像形成部分。打印机引擎102包括二次转印设备1413、定影设备1414、清洁设备1415以及图像浓度传感器400。
81.y激光曝光设备1406y由y激光驱动器1212驱动，并且利用激光(曝光光)照射感光鼓1401以在感光鼓1401上形成静电潜像。显影设备1416利用调色剂显影感光鼓1401上的静
电潜像。初级转印设备1408将可视化的调色剂图像转印到中间转印带(中间转印部件)1412上(初级转印)。二次转印设备1413将形成在中间转印带1412上的调色剂图像转印到用作图像承载部件的片材(记录介质)上(二次转印)。
82.定影设备1414将转印到片材上的调色剂图像定影。清洁设备1415去除二次转印后残留在中间转印带1412上的转印残留调色剂。图像浓度传感器400测量形成在中间转印带1412上的斑块图像的浓度。
83.显影设备1416设置有容纳显影剂的显影剂容器，该显影剂中混合调色剂颗粒(调色剂)和磁性载体颗粒(载体)作为二成分显影剂。第一螺杆1420将调色剂颗粒与磁性载体颗粒混合。第二螺杆1421输送调色剂颗粒。具有例如13mm直径的显影套筒1422靠近感光鼓1401设置，随着感光鼓1401的旋转而旋转，并且运载其中混合有调色剂和载体的显影剂。运载在显影套筒1422上的显影剂与感光鼓1401接触，感光鼓1401上的静电潜像被显影。
84.虽然打印机引擎102除了图5所示的配置之外还具有被配置为输送打印片材的输送单元(未示出)，但是在实施例中省略了对其的描述。
85.在打印机引擎102的上述配置中，在打印黄色的情况下，感光鼓1401由y激光驱动器1212驱动的y激光曝光设备1406y曝光以在感光鼓1401上形成静电潜像。形成的静电潜像被显影设备1416中的显影套筒1422上携带的黄色调色剂可视化为调色剂图像，并且可视化的调色剂图像通过初级转印设备1408转印到中间转印带1412上。
86.这样，品红色、青色和黑色的各个颜色分量被各个显影设备1417、1418和1419类似地显影，并且分别可视化为感光鼓1402、1403和1404上的调色剂图像。可视化的调色剂图像由初级转印设备1409、1410和1411与紧接之前转印的颜色分量的调色剂图像同步地依次转印，并且由4种颜色的调色剂图像形成的最终调色剂图像形成在中间转印带1412上。形成在中间转印带1412上的调色剂图像通过二次转印设备1413转印到片材上。定影设备1414将调色剂图像定影到片材上。
87.【主扫描阴影】
88.接下来，将描述主扫描方向上的浓度不均匀校正(以下称为“主扫描阴影”)。图6是示出主扫描阴影处理的示例的流程图。流程图的处理通过cpu 105根据需要在ram 106中加载并执行存储在rom 107或hdd 108中的程序来实现。例如，该处理可以由作业控制处理单元201或由另一软件模块(未示出)执行。
89.首先，当主扫描阴影处理开始时，cpu 105控制打印处理单元207输出测试图案图像用于校正主扫描方向上的浓度(s101)。稍后将描述实施例中的测试图案图像的细节。
90.cpu 105通过控制台单元110的显示画面指示用户，并且用户进行读取片材的操作，该片材上有通过使用扫描仪101形成的测试图案图像。响应于该操作，扫描仪101读取片材并且将与测试图案图像有关的读取数据输出到cpu 105。cpu 105获取与测试图案图像有关的读取数据并基于读取数据测量测试图案图像的浓度(s102)。接下来，cpu 105根据在s102中测量的浓度计算主扫描方向上的浓度分布，并确定阴影校正量以消除浓度不均匀(s103)。稍后将详细描述确定浓度不均匀校正量的方法。
91.接下来，cpu 105进行控制以使得在s103中确定的每个颜色分量的阴影校正量经由打印机图像处理单元119被发送到打印机引擎102并被设置(s104)。作为阴影校正方法，根据扫描位置改变激光束的脉冲宽度调制(pwm)的调制度的方法和根据扫描位置改变激光
束强度的调制度的方法都是已知的，但不限于这两种方法。例如，在根据扫描位置改变激光束的脉冲宽度调制的调制度的情况下，将在s103中确定的每个颜色分量的阴影校正量发送到脉冲宽度调制电路1203并且存储在脉冲宽度调制电路1203的存储器(未示出)中。因此，脉冲宽度调制电路1203基于打印时每种颜色分量的阴影校正量根据扫描位置改变激光束的脉冲宽度调制的调制度。结果，主扫描方向上的浓度不均得到校正。
92.【测试图案】
93.接下来，将参考图7描述用于校正主扫描阴影中的测试图案。图7是示出根据第一实施例用于校正主扫描阴影的测试图案的示例的视图。虽然这里以青色测试图案为例进行说明，但是对于其他颜色分量，使用相同的测试图案也可以获得相同的技术效果。
94.在第一实施例中，测试图案形成在a4尺寸(210mm
×
297mm)的片材上。形成测试图案时的主扫描方向和副扫描方向(中间转印带1412的输送方向(移动方向))如图5中的箭头所示。主扫描方向和副扫描方向相互正交。形成测试图案的片材的尺寸不限于a4尺寸。根据第一实施例图像形成装置100在片材上形成测试图案，并使扫描仪101读取片材上的测试图案。因此，获取关于测试图案的浓度的信息。然而，可以在片材上形成测试图案，并且可以例如通过外部色度计测量片材上的测试图案的图像浓度。
95.如图7所示，第一实施例的测试图案包括沿主扫描方向延伸的多个带图像(图案)。为了展示第一实施例的技术效果，带图像之间需要有多种间隔(副扫描方向上相邻带图像之间的间隔)。在第一实施例的测试图案中，带图像的数量是三个。然而，在一张片材上形成的带图像的数量不限于第一实施例的数量。
96.作为示例，图7示出测试图案中排列了三个带图像，第一带和第二带之间的间隔(带图像中心位置之间的间隔)为30mm，第二带第三个带之间的间隔是50mm。在主扫描方向上从测试图案的多个区域(浓度测量点)的浓度来检测浓度不均匀。在第一实施例的测试图案中，例如，在主扫描方向上获得区域a、区域b、区域c、区域d和区域e的五个区域的浓度。cpu 105从扫描仪101的读取数据获取每个区域的浓度。在主扫描方向上划分的区域的数量不限于此。带图像的尺寸为20mm
×
280mm，但带图像的尺寸不限于此。
97.需要带图像的多种间隔的原因是，如上所述，在使用电子照相方法的图像形成装置100中倾向于发生在副扫描方向上具有周期性的浓度不均匀。下面将参考图19描述示例。
98.图19是通过扫描仪101扫描在a3尺寸特定片材上打印的输出图像并且浓度不均以明暗表示的视图。执行特殊的图像处理以澄清浓度不均匀。图19示出了作为其中浓度在副扫描方向上周期性波动并且在主扫描方向上出现浓度不均匀的输出图像的示例的图像。
99.在输出图像中出现的周期性浓度不均匀尤其发生在与感光鼓1403、显影套筒1422和充电辊1205c的圆周长度相对应的周期处。例如，图19的图像是混合了约40mm周期的不均匀和约102mm周期的不均匀的图像。在第一实施例的成像形成装置100中，显影套筒1422的直径为13mm，感光鼓1403的直径为32mm。因此，显影套筒1422的圆周长约为41mm(≈13mm
×
π)，感光鼓1403的圆周长约为101mm(≈32mm
×
π)，这些值接近于以上描述的约40mm和约102mm的不均匀周期(基本一致)。因此，认为显影套筒(旋转部件)1422引起大约40mm周期的不均匀，并且感光鼓(旋转部件)1403引起大约102mm周期的不均匀。
100.在下文中，将考虑在具有这种周期性不均匀的图像上执行阴影校正以减少主扫描方向上的浓度不均匀所必需的测试图案。
101.首先，考虑具有一种颜色的一个带图像作为图案1的校正测试图案的情况。当在主扫描方向强烈生成浓度不均匀的地方(例如图19中的实线部分和虚线部分)形成带状图像时以及当在主扫描方向上没有强烈生成浓度不均匀的地方形成带状图像时，要测量的浓度不同。因此，阴影校正量根据形成带图像的地方而变化。当在强烈生成浓度不均匀的地方形成带图像时，确定阴影校正量以校正浓度不均匀。因此，在原本浓度偏差量大的地方浓度偏差量受到抑制，而在原来浓度偏差量小的地方由于校正量过度导致浓度偏差大。
102.接着，作为图案2，考虑以一种颜色等间隔地提供两个或更多个带图像(包括两个带图像)的情况。在这种情况下，当浓度在某个部分突然倾斜时，可以平均校正量，或者，取决于处理方法，可以通过诸如去除意外部分的处理来优化校正量。另一方面，对于副扫描方向的周期性浓度不均匀，带图像的间隔与周期(或周期的整数倍)基本一致的情况和带图像的间隔与周期基本不一致的情况之间校正量明显不同，并且图案2与图案1具有相同的趋势。
103.最后，图案3，如第一实施例中的，考虑具有一种颜色的三个或更多个带图像和多种带图像间隔的校正测试图案。在这种情况下，由于带图像之间的间隔改变，因此所有带图像与图案1或图案2那样的副扫描方向上的周期性浓度不均匀基本不一致。第一实施例的测试图案具有多个不同的间隔使得相邻带图像之间的间隔包括不对应于感光鼓1403、充电辊1205c和显影套筒1422的圆周长的整数倍的间隔。因此，可以进行适当的校正而不过度校正主扫描方向上的浓度不均匀。
104.如上所述，已经描述了第一实施例的主扫描阴影校正测试图案作为具有一种颜色的三个带图像和两种间隔的测试图案。然而，主扫描阴影校正测试图案不限于此。主扫描阴影校正测试图样可以具有更多的数量的带图像和更多种类的间隔。主扫描阴影校正测试图案可以形成为一种颜色的三个或更多带图像，在副扫描方向上三个或更多带图像的间隔可以是彼此不相交的两种或多种间隔(公约数仅一个)。例如，在图7中，第一带和第二带之间的间隔可以是30mm，第二带和第三带之间的间隔可以是49mm，使得三个带图像形成的两个区间有不相交的关系(30和49的公约数只有1)。因此，所有的带图像与副扫描方向上的周期性浓度不均匀基本上不一致。
105.【阴影校正量的确定方法】
106.接下来，说明图6的步骤s103中的阴影校正量的确定方法。即，将描述图像形成装置100的主扫描方向上的浓度不均匀校正方法。作为校正方法，已知有根据扫描位置改变激光束的pwm调制的调制度和根据扫描位置改变激光束强度的调制度的方法，但校正方法不限于这两种方法。
107.在图6的步骤s101中输出的主扫描阴影校正图表中，如图7所示，在主扫描方向上划分区域，并对每个中区域的每个带进行浓度测量。测量结果的示例如图8和图9所示。图8是示出在步骤s102中测量测试图案的浓度结果的示例的曲线图。图9是示出在步骤s102中测量测试图案的浓度结果的示例的视图。
108.接下来，计算每个带的平均浓度，并且计算每个区域相对于平均浓度的浓度差δdens。计算结果的示例如图10所示。图10是示出第一实施例中浓度不均匀校正之前的浓度差结果的视图。
109.接下来，计算浓度差结果的所需校正量。所需校正量由以下表达式1计算。
110.(所需校正量)＝-(δdens
×
(校正系数n))
ꢀ…
表达式1
111.表达式1中的校正系数n是用于确定激光束的pwm调制和激光束强度的调制度的级别相对于浓度差改变多少的系数。例如，当校正系数n＝100时，当浓度差δdens为“0.01”时调制度的级别改变为“1”。在第一实施例中，校正系数n被设置为200(n＝200)。校正系数n不限于此。应当注意的是，在这种情况下，将表达式1右侧的计算结果四舍五入后的值作为所需校正量进行计算，但表达式1不限于此。图11是示出第一实施例中每个带区域的所需校正量的计算结果的视图。
112.接下来，根据如上所述计算出的每个带中的每个区域中的所需校正量来确定每个区域中的曝光校正级别。曝光校正级别计算为同一区域内每个带的浓度差异结果的平均值。图12是示出第一实施例中在浓度不均匀校正时曝光校正级别的视图。
113.在第一实施例中，曝光校正级别计算为每个区域的平均值，但是曝光校正级别不限于此。例如，曝光校正级别可以是中间值或通过其他统计处理获得的值。因此，通过计算校正所需的曝光级别的调制度并调整曝光级别，可以校正主扫描方向上的浓度不均匀。
114.接下来，将描述使用如第一实施例中的主扫描阴影图案校正浓度不均匀的技术效果。图13和图14示出在如上所述的校正之后再次输出相同的测试图案时在每个带的每个区域中测量的浓度。图13是示出第一实施例中浓度不均匀校正后的浓度测量结果的曲线图。图14是示出第一实施例中浓度不均匀校正后的浓度测量结果的示例的视图。
115.如图8和图9所示，根据第一实施例主扫描阴影校正之前的浓度测量结果如下。
116.最大浓度dmax＝0.83
117.最小浓度dmin＝0.72
118.浓度差δd＝0.11
119.每个带中浓度梯度：第一带＝0.11，第二带＝0.03，第三带＝0.05
120.另一方面，如图13和图14所示，根据第一实施例主扫描阴影校正之后的浓度测量结果如下。
121.最大浓度dmax＝0.795
122.最小浓度dmin＝0.73
123.浓度差δd＝0.065
124.每个带中浓度梯度：第一带＝0.055，第二带＝0.025，第三带＝0.03
125.可以看出，通过第一实施例的主扫描阴影校正，减少了主扫描方向上的浓度不均匀。
126.作为第一个比较例，图15示出了在以等间隔形成带的间隔并且使用形成在浓度梯度大的位置处的测试图案执行主扫描阴影的情况下校正之后的浓度结果。
127.图15是示出传统的浓度不均匀校正后的浓度测量结果(第一比较例)的视图。在使用通过传统浓度不均匀校正在浓度梯度大的位置处形成的测试图案执行主扫描阴影的情况下获得的浓度测量结果(第一比较例)如下。
128.最大浓度dmax＝0.8
129.最小浓度dmin＝0.71
130.浓度差δd＝0.09
131.每个带中浓度梯度：第一带＝0，第二带＝0.08，第三带＝0.08
132.从第一比较例的测量结果可以看出，虽然在一个区域进行了适当的校正，但在另一个区域中校正过度，因此校正的效果很小。
133.作为第二比较例，图16示出在通过使用形成在浓度梯度小并且带的间隔以等间隔形成的位置处的测试图案来执行主扫描阴影的情况下校正之后的浓度结果。
134.图16是示出传统的浓度不均匀校正后的浓度测量结果(第二比较例)的视图。在使用通过传统浓度不均匀校正在浓度梯度小的位置处形成的测试图案执行主扫描阴影的情况下获得的浓度测量结果(第二比较例)如下。
135.最大浓度dmax＝0.82
136.最小浓度dmin＝0.73
137.浓度差δd＝0.09
138.每个带中浓度梯度：第一带＝0.08，第二带＝0，第三带＝0.03
139.从第二比较例的浓度测量结果可以看出，虽然在一个区域进行了适当的校正，但在另一区域中校正不充分，因此校正的效果很小。
140.如上所述，在用于校正主扫描方向上的浓度不均匀的测试图案中，通过使用测试图案来校正主扫描方向上的浓度不均匀，该测试图案具有在副扫描方向上用于浓度测量的三个或更多个带图像并且具有带图像和带图像之间的两种或多种间隔。这样，测试图案由三个或更多单色分量的带图像组成，相邻带图像的间隔包括在图像形成部分不对应于旋转部件(感光部件，充电辊、显影套筒)的圆周长的整数倍的间隔。因此，可以防止图像形成部分中的旋转部件导致的在副扫描方向周期性地生成的浓度不均与用于主扫描阴影的测试图案中的各带图像的所有形成位置相一致。因此，即使在副扫描方向上周期性地发生浓度不均匀的情况下，也可以高精度地进行主扫描方向上的浓度不均匀校正。
141.{第二实施例}
142.在第一实施例中，在用于校正主扫描方向上的浓度不均匀的测试图案中，使用单色(单色分量)测试图案，在该测试图案中在副扫描方向上排列了三个或更多个用于浓度测量的带图像并且带图像之间的间隔是两种或更多种。然后，说明了针对需要主扫描阴影的颜色分量使用单色测试图案来设置阴影校正量的配置。在第二实施例中，将描述使用y、m、c和k四种颜色作为测试图案的情况。第一实施例中描述的图像形成装置100、主扫描阴影中的流程图和校正方法在第二实施例中相同，因此省略其描述。
143.【测试图】
144.将参考图17描述根据第二实施例的主扫描阴影校正测试图案。图17是示出根据第二实施例用于校正主扫描阴影的测试图案的示例的视图。这里，作为示例，将描述其中每种颜色的四个带图像在副扫描方向上排列的测试图案，但是测试图案不限于此。
145.在第一实施例的图像形成装置100中，测试图案形成在a4尺寸(210mm
×
297mm)的片材上。形成测试图案时的主扫描方向和副扫描方向(中间转印带1412的输送方向(移动方向))如图17中的箭头所示。形成测试图案的片材的尺寸不限于a4尺寸。
146.如图17所示，测试图案共包含16个带图像，在输送方向上从顶部按y
→m→c→k→m→y→k→c→m→y→c→k→y→m→c→
k的顺序排列。在测试图案中，针对多个颜色分量中的每个单色分量在副扫描方向上排列四个带图像，排列顺序是间隔为相同颜色分量的带图像的间隔变成多种。
147.图18示出各个颜色的带图像之间的间隔。图18是示出根据第二实施例用于校正主扫描阴影中测试图案的各个颜色的带间隔的示例的表。
148.从图18中可以看出，针对每个颜色设置带图像的间隔以使得第一带到第二带的间隔、第二带到第三带的间隔以及第三带到第四带的间隔彼此不同。带图像是10mm
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280mm，但是带图像不限于此。在第二实施例的测试图案中，针对多个颜色分量中的每个单色分量在副扫描方向上排列三个或更多个图案，排列顺序是这样的：副扫描方向上的相同颜色分量的图案的间隔变为多种。
149.如第一实施例中所述，在使用电子照相方法的图像形成装置100中，倾向于发生在副扫描方向上周期性的浓度不均匀。因此，在使用副扫描方向各颜色的一个或两个带图像对主扫描方向的浓度不均进行校正的情况下，容易受到副扫描方向的周期的影响，并且即使是三个或更多的带图像，如果带图像之间的间隔相同，也容易受到副扫描方向的周期的影响。因此，如果使用如第二实施例所示的由带图像排列形成的校正测试图案，即使在副扫描方向周期性地产生强弱浓度不均匀的情况下，减轻了强弱浓度不均匀的影响，并且对所有颜色都可以进行适当的浓度不匀校正。
150.在第二实施例中，已经描述了校正图案中带图像按照y
→m→c→k→m→y→k→c→m→y→c→k→y→m→c→
k的顺序排列。但是，不限于此，并且如果按照每种颜色的带图像之间存在多种间隔的方式进行排列，也可以获得相同的技术效果。
151.在第二实施例中，已经描述了校正图案中所有颜色(在这种情况下为ymck四种颜色)的带图像布置在一张a4尺寸片材的区域中，但是校正图案不限于此。例如，可以使用在多张a4尺寸片材上的区域中形成的测试图案，并且如果每种颜色的带图像之间存在多种间隔，也可以获得相同的技术效果。
152.进一步地，即使在双色或三色校正图案的情况下，如果各个颜色的带图像之间存在多种间隔，也可以获得相同的技术效果。cpu 105使用校正图案中排列了用于主扫描阴影的颜色分量的带图像的校正图案执行如图6所示的主扫描阴影处理。例如，在执行两种颜色y和c的主扫描阴影的情况下，cpu 105使用校正图案中排列了两种颜色y和c的校正图执行如图6所示的主扫描阴影处理。针对被配置为使用五种或更多种颜色分量形成图像的图像形成装置，可以使用五种或更多种颜色的校正图案。
153.如上所述，根据实施例，即使在副扫描方向上周期性地产生浓度不均匀的情况下，也可以高精度地校正主扫描方向上的浓度不均匀。
154.上述各种数据的结构和内容不限于此，不言而喻，根据用途和目的，各种数据的结构和内容是多种多样的。尽管上面已经描述了第一和第二实施例，但是本发明可以被实现为例如系统、装置、方法、程序或存储介质。更具体地，本发明可以应用于包括多个设备的系统，或者可以应用于包括一个设备的设备。此外，上述实施例的组合也包含在本发明中。
155.(其他实施例)
156.本发明的实施例还可以通过如下的方法来实现，即，通过网络或者各种存储介质将执行上述实施例的功能的软件(程序)提供给系统或装置，该系统或装置的计算机或是中央处理单元(cpu)、微处理单元(mpu)读出并执行程序的方法。
157.尽管已经参考示例性实施例描述了本发明，但是应当理解，本发明不限于所公开的示例性实施例。权利要求的范围应被赋予最宽泛的解释，以涵盖所有这样的修改以及等
同的结构和功能。