画像形成装置、キャリブレーション方法
【課題】印刷のサイクルダウンを生じさせることなく、かつ補正前と補正後の色調差を目立たせることなくキャリブレーションを行う技術を提供する。
【解決手段】
一般に、実施形態によれば、画像形成装置は、テスト画像付加部と、画像担持体と、担持画像形成部と、階調検出部と、階調補正部と、を備える。テスト画像付加部は、印刷対象のシートの一面に形成される印刷画像を有し印刷順に連続する複数の印刷データのいずれかにおいて、印刷画像よりも副走査方向下流側の領域であってシートに転写されない領域に所定の階調値のテスト画像を付加する。画像担持体は、画像を担持する。担持画像形成部は、印刷データに基づいて画像担持体上に画像を形成し、画像担持体に画像を担持させる。階調検出部は、画像担持体が担持するテスト画像の階調値を検出する。階調補正部は、検出されるテスト画像の階調値に基づいて、印刷データの階調値を補正する。
【解決手段】
一般に、実施形態によれば、画像形成装置は、テスト画像付加部と、画像担持体と、担持画像形成部と、階調検出部と、階調補正部と、を備える。テスト画像付加部は、印刷対象のシートの一面に形成される印刷画像を有し印刷順に連続する複数の印刷データのいずれかにおいて、印刷画像よりも副走査方向下流側の領域であってシートに転写されない領域に所定の階調値のテスト画像を付加する。画像担持体は、画像を担持する。担持画像形成部は、印刷データに基づいて画像担持体上に画像を形成し、画像担持体に画像を担持させる。階調検出部は、画像担持体が担持するテスト画像の階調値を検出する。階調補正部は、検出されるテスト画像の階調値に基づいて、印刷データの階調値を補正する。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この明細書に記載の実施形態は、キャリブレーション技術に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、シートにカラー画像を形成するＭＦＰ(Multi Function Peripheral)等の画像形成装置が知られる（例えば、特許文献１）。カラー画像を形成する画像形成装置では、印刷データの階調値と当該階調値に基づいて印刷される画像の実測階調値とを、階調域（例えば階調値０〜２５５）に亘って比例の関係に近付かけるために、印刷データの階調値をガンマ補正カーブを用いて補正する。ガンマ補正カーブは、補正前の階調値と補正後の階調値との関係を規定する関数である。
【０００３】
ところで、画像形成装置では、色や濃度を常に一定に保つことが重要である。しかしながら、一般的にプリンタエンジンの濃度特性は、感光材料の機体固有差や温度、湿度等の環境変化、および経年変化により変化する。すなわち、印刷データの階調値をガンマ補正カーブを用いて補正しても、印刷データの階調値と実測階調値とが階調域に亘って比例の関係とはならなくなる。そこで、画像形成装置では、色や濃度を一定に保つためには、定期的にキャリブレーション（印刷データの階調値への補正の調整、具体的にはガンマ補正カーブの補正）を行う必要がある。
【０００４】
キャリブレーションは、手動で行うものと自動で行うものとがある。手動で行うキャリブレーションは、主に装置設置時や厳密な校正実施時に行う。手動で行うキャリブレーションでは、まず、ユーザーやサービスマンが操作パネルにてキャリブレーションの指示を行い、これにより画像形成装置が中間階調を含んだ全階調域のパッチ画像をシートに印刷する。続いて、ユーザー等が、シート上のパッチ画像を画像形成装置のスキャナに読み込ませる。すると、画像形成装置は、全階調域において、読み込み値に基づきガンマ補正カーブを補正する。該キャリブレーションでは、全階調域のパッチ画像を印刷し、該各パッチ画像に基づいて全階調域においてガンマ補正カーブを補正するので、ガンマ補正カーブを全階調域に亘って精度よく補正できる。
【０００５】
画像形成装置が自動で行うキャリブレーションは、環境変化や経年変化による色や濃度の変化を補正するためのものであり、大量印刷時に印刷を中断して行ったり、ユーザーが該装置を使用していないアイドル時に行ったりする。具体的に、自動キャリブレーションでは、画像形成装置は、異なる複数の階調値に基づいて複数のパッチ画像を転写ベルト上に形成し、各パッチ画像を反射型センサで読み取る。そして、画像形成装置は、該読み取り値に基づいてガンマ補正カーブを補正する。自動キャリブレーションでも、十分な精度でガンマ補正カーブを補正できる。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかしながら、自動キャリブレーションでは、大量印刷時においては一時的に印刷を中断して行う必要があるために印刷のサイクルダウンが生じるとともに、色や濃度が変化してからキャリブレーションを行うために補正前と補正後の色調差が目立つという問題がある。
【０００７】
この明細書は、印刷のサイクルダウンを生じさせることなく、かつ補正前と補正後の色調差を目立たせることなくキャリブレーションを行う技術を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
一般に、実施形態によれば、画像形成装置は、テスト画像付加部と、画像担持体と、担持画像形成部と、階調検出部と、階調補正部と、を備える。テスト画像付加部は、印刷対象のシートの一面に形成される印刷画像を有し印刷順に連続する複数の印刷データのいずれかにおいて、印刷画像よりも副走査方向下流側の領域であってシートに転写されない領域に所定の階調値のテスト画像を付加する。画像担持体は、画像を担持する。担持画像形成部は、印刷データに基づいて画像担持体上に画像を形成し、画像担持体に画像を担持させる。階調検出部は、画像担持体が担持するテスト画像の階調値を検出する。階調補正部は、検出されるテスト画像の階調値に基づいて、印刷データの階調値を補正する。
【図面の簡単な説明】
【０００９】
【図１】第１実施形態の画像形成装置の内部構成を示す図である。
【図２】画像形成装置の制御部の機能ブロック図である。
【図３】画像形成処理と共に行われる階調値補正処理を示すフローチャートである。
【図４】転写ベルト上に形成される印刷画像およびパッチ画像を示す平面図である。
【図５】第２実施形態の転写ベルト上に形成されるパッチ画像を示す平面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１０】
以下、各実施形態について図面を参照しつつ説明する。
（第１実施形態）
図１は、画像形成装置１の内部構成を示す図である。
画像形成装置１は、ＭＦＰ(Multi Function Peripheral)である。画像形成装置１は、タッチパネル１１でユーザーの操作入力を受け付けると、ＡＤＦ１２(Auto Document Feeder) や原稿台１３１上にセットされたシートを、画像読取部１３にてＣＣＤ(Charge Coupled Device)１３２により読み取り、印刷データを生成する。
【００１１】
続いて、画像形成装置１は、ピックアップローラ２１１等により給紙カセット１４からシートを取り出した後、搬送ローラ２１２によってシートをレジストローラ３まで搬送し、レジストローラ３によりシートの斜行を補正する。画像形成装置１は、斜行を補正したシートをレジストローラ３から所定のタイミングで画像形成部２に送り、画像形成部２にて印刷データに基づきシートに画像を形成する。
【００１２】
画像形成部２は、転写画像形成部２２（担持画像形成部）と、転写ベルト２２３（画像担持体）とを備える。
転写画像形成部２２は、印刷データに基づいて転写ベルト２２３上に画像を形成するものであり、レーザユニット２２１および現像器ユニット２２２を備える。レーザユニット２２１は、印刷データに基づいてレーザにより現像器ユニット２２２の各色毎の感光体２２２１Ｃ〜２２２１Ｋ上に静電潜像を形成する。
【００１３】
現像器ユニット２２２は、感光体２２２１Ｃ〜２２２１Ｋ上の静電潜像を現像し、感光体２２２１Ｃ〜２２２１Ｋ上に各色毎のトナー像を形成する。本実施形態では、感光体２２２１Ｃ〜２２２１Ｋ上には、それぞれＣ(Cyan),Ｍ(Magenta), Ｙ(Yellow）,Ｋ(Black) のトナー像が形成される。感光体２２２１Ｃ〜２２２１Ｋは、無端環状であり図１中反時計方向に回転する転写ベルト２２３上に各色のトナー像を重ねて転写し（１次転写）、１枚のカラートナー像を形成する。
【００１４】
転写ベルト２２３は、レジストローラ３が送り出すシートに対し、２次転写位置Ｐにてシートにトナー像を転写する。なお、印刷データとは、印刷対象のシートの一面に形成される印刷画像を有するデータである。該印刷データに基づいて一枚ずつ転写ベルト２２３上にカラー画像が形成される。１枚のシートの表面および裏面に画像を形成する場合、表面に対応する印刷データに基づいて転写ベルト２２３上に画像が形成された後に、裏面に対応する印刷データに基づいて転写ベルト２２３上に画像が形成されることとなる。印刷データは、転写ベルト２２３上への画像形成順に連続する。
【００１５】
画像形成装置１は、画像形成部２にてトナー像が転写されたシートを、定着器２３により加熱押圧して画像をシートに定着させた後、シートを排紙トレイ２４に排紙する。画像形成装置１は、印刷データが印刷画像をシートの裏面に形成すべきものである場合、定着器２３により対象シートの表面への画像定着処理がなされたシートを、ＡＤＵ２５により反転させて２次転写位置Ｐに送る。そして、画像形成装置１は、２次転写位置Ｐにて裏面に画像形成部２により画像を形成した後、該シートの裏面に対して定着器２３により定着処理を施し、該シートを排紙トレイ２４に排紙する。
【００１６】
無端環状の転写ベルト２２３の回転方向である図１中反時計方向において、感光体２２２１Ｋと２次転写位置Ｐとの間には、転写ベルト２２３の外周面であるベルト面に面する位置に後述する反射型センサ２６がある。また、感光体２２２１Ｃのベルト面移動方向上流側には、転写ベルト２２３上の残留トナーを掻き落とすクリーニングブレード２７がある。
【００１７】
図２は、画像形成装置１の制御部４の機能ブロック図である。
制御部４は、画像形成装置１全体を制御する。制御部４は、ＣＰＵ(Central Processing Unit)、ＣＰＵに読み出される各種のプログラムや補正値等の各種の値を格納するＲＯＭ(Read Only Memory)等のメモリおよびＨＤＤ(Hard Disk Drive)、および様々な機能を実現する専用の回路であるＡＳＩＣ(Application Specific Integrated Circuit)を備える。制御部４は、機能部として、後述する画像形成制御部４１、パッチ画像付加部４２、階調検出部４３、および階調補正部４４を備える。
【００１８】
図３は、制御部４により同時に行われる画像形成処理および階調値補正処理の流れを説明するためのフローチャートである。
制御部４には、まず、印刷データが入力される（Ａｃｔ１）。印刷データは、外部の装置から入力されるものであってもよい。また、印刷データは、タッチパネル１１にてユーザーの操作入力（コマンド）を受け付け、ＡＤＦ１２(Auto Document Feeder) 等にセットされたシートを画像読取部１３で読み取ることにより制御部４が生成するものであってもよい。本実施形態では、例えばＡ４のカラー文書作成用の印刷データであって、Ａ４シートの各表面に形成される１０００枚分の印刷データが制御部４に入力されるものとする。
【００１９】
制御部４の階調補正部４４は、１枚目の印刷データからキャリブレーション用パッチ画像の付加枚数目までの印刷データ（本実施形態では９枚目、１９枚目、２９枚目・・）までは、パッチ画像が付加されていない印刷データに対して印刷データの階調値を補正する（Ａｃｔ２：ＮＯ、Ａｃｔ３）。
【００２０】
ここで、メモリには、各色Ｃ〜Ｋ用毎に予め、補正前の階調値と補正後の階調値との関係を規定する関数であるガンマ補正カーブが格納されている。ガンマ補正カーブを用いて印刷データの階調値を補正することで、例えば階調値０〜２５５に亘って、印刷データの補正前の階調値と、階調値を補正した階調値に基づいて形成された印刷画像の実測階調値と、の関係を比例関係に近付けることができ、好適なガンマカーブ（印刷データの補正前の階調値と、該階調値を補正した階調値に基づいて形成された印刷画像の実測階調値と、の関係）を得られる。
Ａｃｔ３において階調補正部４４は、印刷データの各色Ｃ〜Ｋの階調値を、メモリに格納された各色Ｃ〜Ｋ用のガンマ補正カーブに基づいて補正する。
【００２１】
画像形成制御部４１は、階調値が補正された印刷データに基づいて、画像形成に係る制御を行う（Ａｃｔ４）。具体的に、画像形成制御部４１は、階調値が補正された印刷データに基づいてレーザユニット２２１により感光体２２２１Ｃ〜２２２１Ｋ上に各色毎のトナー像を形成し、該トナー像を転写ベルト２２３上に重ね合わせて転写ベルト２２３上に１枚のカラー画像を形成する。そして、転写ベルト２２３を回転させながら所定のタイミングでレジストローラ３によりシートを転写ベルト２２３による２次転写位置Ｐに送り出すことにより、転写ベルト２２３からシートへ、階調値が補正された印刷データに基づく画像を転写する。キャリブレーション用パッチ画像の付加枚数目までの印刷データまでは、このようなＡｃｔ２、Ａｃｔ３、Ａｃｔ４、Ａｃｔ５：ＮＯが繰り返される。
【００２２】
図４は、転写ベルト２２３上に形成される印刷画像およびパッチ画像を示す平面図である。
制御部４のパッチ画像付加部４２は、印刷順に連続する複数の印刷データのいずれかにおいて、印刷データを副走査方向下流側に拡大し、印刷画像よりも副走査方向下流側の領域であってシートに転写されない領域に所定の階調値のパッチ画像（テスト画像）を付加する（Ａｃｔ２：ＹＥＳ、Ａｃｔ６）。
【００２３】
具体的に、パッチ画像付加部４２は、パッチ画像の付加枚数目の印刷データである１０枚目毎の印刷データ（１０枚目、２０枚目、３０枚目…）において、印刷データを副走査方向下流側に拡大し、シートに転写される印刷画像よりも副走査方向下流側かつシートに転写されない領域に、Ｃ〜Ｋの単色の最大階調値（例えば設定される階調が２５６階調である場合における階調値２５５）のパッチ画像を付加する。パッチ画像付加部４２は、１０枚目の印刷データにはＣ単色のパッチ画像を付加し、２０枚目の印刷データにはＭ単色のパッチ画像を付加し、３０枚目の印刷データにはＹ単色のパッチ画像を付加し、４０枚目の印刷データにはＫ単色のパッチ画像を付加する。各パッチ画像は、印刷画像の副走査方向下流端から例えば５ｍｍ離れた位置、かつ転写ベルト２２３のベルト面の移動方向に直交する転写ベルト２２３の幅方向中央に対応する位置（走査方向中央）に付加される。パッチ画像は、５ｍｍ四方の正方形状である。
【００２４】
階調補正部４４は、１０枚目毎の印刷データにおける印刷画像およびパッチ画像の各色Ｃ〜Ｋの階調値を、メモリに格納された各色Ｃ〜Ｋ用のガンマ補正カーブに基づいて補正する（Ａｃｔ７）。
【００２５】
画像形成制御部４１は、パッチ画像が付加され、かつ階調値が補正された印刷データに基づき、画像形成に係る制御を行う（Ａｃｔ８）。これにより、図４に示すように、転写ベルト２２３上には、パッチ画像の付加枚数目である１０枚目毎の印刷データの副走査方向下流側にパッチ画像が形成される、すなわち転写ベルト２２３上において、１０，２０，３０，４０枚目の印刷データの印刷画像と、１１，２１，３１，４１枚目の次印刷データの印刷画像との間に各色Ｃ〜Ｋ用のパッチ画像が形成される。パッチ画像の付加枚数目である１０，２０，３０，４０枚目の印刷画像と、１１，２１，３１，４１枚目の次印刷画像との距離Ｌ１は、他の各印刷画像間の距離、例えば１１枚目と１２枚目の印刷画像間の距離Ｌ２と等しい。
【００２６】
上述するように、パッチ画像は、感光体２２２１Ｃ〜２２２１Ｋの軸方向中央部から転写ベルト２２３の幅方向中央部に転写されるが、感光体２２２１Ｃ〜２２２１Ｋの軸方向中央部は、軸方向両端部に比べて転写ベルト２２３との当接圧が高いため、パッチ画像を安定して転写ベルト２２３に転写できる。従って、感光体２２２１Ｃ〜２２２１Ｋからは、当該感光体２２２１Ｃ〜２２２１Ｋによる転写画像の濃度特性が適切に反映されたパッチ画像が転写ベルト２２３に転写される。
【００２７】
反射型センサ２６は、転写ベルト２２３の幅方向中央部に光を照射し、ベルト面の幅方向中央に形成されるパッチ画像からの反射光量に応じた電圧を出力する。反射光量は、転写ベルト２２３に対するパッチ画像のトナー付着量に応じた光量になっており、階調検出部４３は、反射型センサ２６の出力電圧に基づいて単色のパッチ画像の階調値を算出する（Ａｃｔ９）。なお、パッチ画像は、転写ベルト２２３上において印刷画像と次印刷画像との間に形成され、２次転写位置Ｐにてシートには転写されないため、２次転写位置Ｐを通過後、クリーニングブレード２７により転写ベルト２２３上から除去される。
【００２８】
階調補正部４４は、各色Ｃ〜Ｋのパッチ画像の階調値に基づいてガンマ補正カーブをオフセットさせ、オフセットさせたガンマ補正カーブをメモリに格納する（Ａｃｔ１０）。
【００２９】
ここで、メモリには、前述したように、当初から予め各色Ｃ〜Ｋ用毎にガンマ補正カーブが格納されており、該ガンマ補正カーブを用いて印刷データの階調値を補正することで好適なガンマカーブが得られるようになっている。
しかしながら、ガンマ補正カーブを用いて印刷データの階調値を補正しても、現像剤の帯電特性が劣化するなどの経年変化が生じると、現像剤の帯電特性等が劣化していないプリント初期状態のガンマカーブに比べ、ガンマカーブが低階調値側に落ちてくる。
【００３０】
そこで、階調補正部４４は、印刷データを印刷しながら、１０枚目毎、２０枚目、３０枚目、４０枚目の印刷データを印刷後に順次検出される各色Ｃ〜Ｋのパッチ画像の階調値に基づいて、メモリに当初から予め格納されている各色Ｃ〜Ｋのガンマ補正カーブに対してオフセット処理を行う。以下、階調補正部４４によるオフセット処理について説明する。
【００３１】
各色Ｃ〜Ｋのパッチ画像はもともと最大階調値２５５に設定されているところ、検出される各色Ｃ〜Ｋのパッチ画像の階調値が例えば閾値２５０より低くなる場合、階調補正部４４は、当該色Ｃ〜Ｋのガンマ補正カーブを高階調値側に平行移動させ、すなわちオフセットさせ、該オフセットさせた当該色Ｃ〜Ｋのガンマ補正カーブをメモリに格納する。
階調補正部４４は、検出される各色Ｃ〜Ｋのパッチ画像の階調値が例えば閾値２５０より高い場合、当該色Ｃ〜Ｋのガンマ補正カーブは高階調値側にはオフセットさせない。
以上のようにして、メモリに当初から格納されている各色Ｃ〜Ｋのガンマ補正カーブに対し、階調補正部４４によりオフセット処理が行われる。
【００３２】
階調補正部４４は、Ｋ単色のパッチ画像が付加された４０枚目の印刷データを印刷し（Ａｃｔ８）、検出されるＫ単色のパッチ画像の階調値（Ａｃｔ９）に基づいてＫ用のガンマ補正カーブに対してオフセット処理し終えることで（Ａｃｔ１０）、各色Ｃ〜Ｋ用のガンマ補正カーブ全てに対するオフセット処理が終える。
【００３３】
階調補正部４４は、各色Ｃ〜Ｋ用のガンマ補正カーブに対するオフセット処理終了後となる所定枚数目毎、本実施形態では５０枚目毎、の印刷データを制御部４が処理する際に（Ａｃｔ５：ＹＥＳ、Ａｃｔ１１：ＮＯ）、印刷データの階調値を補正する際に用いる各色Ｃ〜Ｋのガンマ補正カーブを、オフセットさせたガンマ補正カーブに更新する（Ａｃｔ１２）。階調補正部４４は、オフセットさせなかった色Ｃ〜Ｋのガンマ補正カーブについては更新しない。
【００３４】
これにより、画像形成装置１は、５０枚目毎の印刷データからは、更新後の各色Ｃ〜Ｋのガンマ補正カーブに基づいて印刷データを補正し、印刷することとなる（Ａｃｔ４，Ａｃｔ８）。従って、本実施形態では、経時変化等により所定の色Ｃ〜Ｋの印刷画像に、閾値を超える程度の僅かな濃度変化が生じると直ちに該僅かな濃度変化が検出されて該色Ｃ〜Ｋのガンマ補正カーブをオフセットするので、印刷品位を良好に維持できるとともにガンマ補正カーブの補正前と補正後の色調差を目立たせることがない。
【００３５】
また、画像形成装置１は、更新後の各色Ｃ〜Ｋのガンマ補正カーブに基づいて印刷データを印刷しながら、転写ベルト２２３上において１０枚目毎（６０枚目，７０枚目，８０枚目・・）の印刷画像と次印刷画像との間に各色Ｃ〜Ｋのパッチ画像を形成し、各パッチ画像の階調値を検出する（Ａｃｔ６，Ａｃｔ９）。そして、画像形成装置１は、検出される各色Ｃ〜Ｋのパッチ画像の階調値に基づいて、メモリに当初から格納されている各色Ｃ〜Ｋのガンマ補正カーブに対してオフセット処理し、オフセットさせたガンマ補正カーブについてはメモリに格納する（Ａｃｔ１０）。
【００３６】
このようにして画像形成装置１は、印刷データに基づいて順次シートに印刷画像を形成していくのと同時に、各色Ｃ〜Ｋについてガンマ補正カーブのオフセットの要否を判断する。そして、本実施形態では、オフセットが必要と判断した色Ｃ〜Ｋについてはガンマ補正カーブをオフセットさせてメモリに一端格納しておき、新たな処理サイクルが開始する所定枚数目毎、本実施形態では５０枚目毎の印刷データを処理する際に、印刷データの階調値の補正に用いるガンマ補正カーブを、前サイクル中にオフセットさせたガンマ補正カーブに更新し、新たな処理サイクルにおいては当該更新したガンマ補正カーブを用いて印刷処理を行う。
【００３７】
従って、本実施形態では、印刷データの階調値を補正するためのガンマ補正カーブを印刷を中断することなく当該画像形成装置１の印刷特性変化に合わせて更新できるので、印刷のサイクルダウンを生じさせることがない。
画像形成装置１は、全印刷データ１０００枚分を印刷すると、当該画像形成処理および階調値補正処理を終了する（Ａｃｔ１１：ＹＥＳ）。
【００３８】
（第２実施形態）
図５は、転写ベルト２２３上に形成される印刷画像およびパッチ画像を示す平面図である。
第１実施形態では、パッチ画像付加部４２は、各色Ｃ〜Ｋのパッチ画像を、連続する印刷データにおいてそれぞれ所定の間隔をあけて印刷データに付加した。
【００３９】
本実施形態では、パッチ画像付加部４２は、各色Ｃ〜Ｋのパッチ画像全てを、連続する印刷データにおいて所定の間隔毎の印刷データに付加するとともに、該印刷データにおいて色Ｃ〜Ｋのパッチ画像を互いに異なる位置に付加する（図３のＡｃｔ６）。
【００４０】
具体的に、パッチ画像付加部４２は、例えば最初は４０枚目の印刷データに各色Ｃ〜Ｋのパッチ画像全てを付加し、以降は、５０枚目毎の印刷データ（９０枚目、１４０枚目、・・）にパッチ画像を付加する。この際、パッチ画像付加部４２は、各色Ｃ〜Ｋのパッチ画像を印刷画像の副走査方向下流側に配置するとともに、各色Ｃ〜Ｋのパッチ画像を互いに走査方向に間隔をあけて配置する。
【００４１】
本実施形態では、反射型センサ２６１〜２６４は、それぞれ副走査方向において、各色Ｃ〜Ｋのパッチ画像が配置される位置に対応する位置に設けられている。従って、反射型センサ２６１〜２６４からの出力電圧値に基づいて、階調検出部４３は各色Ｃ〜Ｋのパッチ画像の階調値を検出できる。本実施形態の画像形成装置１の他の構成は、第１実施形態の構成と同様である。また、本実施形態の画像形成装置１による他の画像形成処理工程および階調値補正処理工程は、第１実施形態の各処理工程と同様である。
従って、本実施形態でも、印刷を中断することなくキャリブレーションを行うことができるとともに、ガンマ補正カーブの補正前と補正後の色調差を目立たせることがない。
【００４２】
前記各実施形態では、階調検出部は、反射型センサを用いてパッチ画像の階調値を検出したが、階調検出部は、ＣＣＤを用いてパッチ画像の階調値を検出してもよい。例えば階調検出部は、ＣＣＤがＲＧＢの３ラインＣＣＤの場合、Ｙ単色のパッチ画像の階調値はＣＣＤからのＢ信号に基づいて算出し、Ｍ単色のパッチ画像の階調値はＧ信号に基づいて算出し、Ｃ単色のパッチ画像の階調値はＲ信号に基づいて算出し、Ｋ単色のパッチ画像の階調値はＧ信号に基づいて算出してもよい。階調検出部は、４ラインＣＣＤを用いる場合、Ｋ単色のパッチ画像の階調値はＫ信号に基づいて算出してもよい。
前記各実施形態では、画像担持体として転写ベルトが用いられたが、画像担持体として感光体が用いられてもよい。
【００４３】
記録媒体としては、プログラムを記憶でき、かつコンピュータが読み取り可能な記録媒体であれば、その形態は何れの形態であってもよい。具体的に、記録媒体としては、例えば、ＲＯＭやＲＡＭ等のコンピュータに内部実装される内部記憶装置、ＣＤ−ＲＯＭやフレキシブルディスク、ＤＶＤディスク、光磁気ディスク、ＩＣカード等の可搬型記憶媒体、コンピュータプログラムを保持するデータベース、あるいは他のコンピュータ並びにそのデータベースなどが挙げられる。インストールやダウンロードにより得る機能は、装置内部のＯＳ等と共働してその機能を実現させるものであってもよい。プログラムは、その一部または全部が、動的に生成される実行モジュールであってもよい。
前記各実施形態における各処理の順序は、前記各実施形態で例示した順序と異なっていてもよい。
【００４４】
本発明は、その精神または主要な特徴から逸脱することなく、他の様々な形で実施することができる。そのため、前述の実施の形態はあらゆる点で単なる例示に過ぎず、限定的に解釈してはならない。本発明の範囲は、特許請求の範囲によって示すものであって、明細書本文には、なんら拘束されない。さらに、特許請求の範囲の均等範囲に属する全ての変形、様々な改良、代替および改質は、すべて本発明の範囲内のものである。
【符号の説明】
【００４５】
１…画像形成装置、２２…転写画像形成部（担持画像形成部）、４２…パッチ画像付加部（テスト画像付加部）、４３…階調検出部、４４…階調補正部、２２３…転写ベルト（画像担持体）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【００４６】
【特許文献１】特開２００９−３０１０４５号公報
【技術分野】
【０００１】
この明細書に記載の実施形態は、キャリブレーション技術に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、シートにカラー画像を形成するＭＦＰ(Multi Function Peripheral)等の画像形成装置が知られる（例えば、特許文献１）。カラー画像を形成する画像形成装置では、印刷データの階調値と当該階調値に基づいて印刷される画像の実測階調値とを、階調域（例えば階調値０〜２５５）に亘って比例の関係に近付かけるために、印刷データの階調値をガンマ補正カーブを用いて補正する。ガンマ補正カーブは、補正前の階調値と補正後の階調値との関係を規定する関数である。
【０００３】
ところで、画像形成装置では、色や濃度を常に一定に保つことが重要である。しかしながら、一般的にプリンタエンジンの濃度特性は、感光材料の機体固有差や温度、湿度等の環境変化、および経年変化により変化する。すなわち、印刷データの階調値をガンマ補正カーブを用いて補正しても、印刷データの階調値と実測階調値とが階調域に亘って比例の関係とはならなくなる。そこで、画像形成装置では、色や濃度を一定に保つためには、定期的にキャリブレーション（印刷データの階調値への補正の調整、具体的にはガンマ補正カーブの補正）を行う必要がある。
【０００４】
キャリブレーションは、手動で行うものと自動で行うものとがある。手動で行うキャリブレーションは、主に装置設置時や厳密な校正実施時に行う。手動で行うキャリブレーションでは、まず、ユーザーやサービスマンが操作パネルにてキャリブレーションの指示を行い、これにより画像形成装置が中間階調を含んだ全階調域のパッチ画像をシートに印刷する。続いて、ユーザー等が、シート上のパッチ画像を画像形成装置のスキャナに読み込ませる。すると、画像形成装置は、全階調域において、読み込み値に基づきガンマ補正カーブを補正する。該キャリブレーションでは、全階調域のパッチ画像を印刷し、該各パッチ画像に基づいて全階調域においてガンマ補正カーブを補正するので、ガンマ補正カーブを全階調域に亘って精度よく補正できる。
【０００５】
画像形成装置が自動で行うキャリブレーションは、環境変化や経年変化による色や濃度の変化を補正するためのものであり、大量印刷時に印刷を中断して行ったり、ユーザーが該装置を使用していないアイドル時に行ったりする。具体的に、自動キャリブレーションでは、画像形成装置は、異なる複数の階調値に基づいて複数のパッチ画像を転写ベルト上に形成し、各パッチ画像を反射型センサで読み取る。そして、画像形成装置は、該読み取り値に基づいてガンマ補正カーブを補正する。自動キャリブレーションでも、十分な精度でガンマ補正カーブを補正できる。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかしながら、自動キャリブレーションでは、大量印刷時においては一時的に印刷を中断して行う必要があるために印刷のサイクルダウンが生じるとともに、色や濃度が変化してからキャリブレーションを行うために補正前と補正後の色調差が目立つという問題がある。
【０００７】
この明細書は、印刷のサイクルダウンを生じさせることなく、かつ補正前と補正後の色調差を目立たせることなくキャリブレーションを行う技術を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
一般に、実施形態によれば、画像形成装置は、テスト画像付加部と、画像担持体と、担持画像形成部と、階調検出部と、階調補正部と、を備える。テスト画像付加部は、印刷対象のシートの一面に形成される印刷画像を有し印刷順に連続する複数の印刷データのいずれかにおいて、印刷画像よりも副走査方向下流側の領域であってシートに転写されない領域に所定の階調値のテスト画像を付加する。画像担持体は、画像を担持する。担持画像形成部は、印刷データに基づいて画像担持体上に画像を形成し、画像担持体に画像を担持させる。階調検出部は、画像担持体が担持するテスト画像の階調値を検出する。階調補正部は、検出されるテスト画像の階調値に基づいて、印刷データの階調値を補正する。
【図面の簡単な説明】
【０００９】
【図１】第１実施形態の画像形成装置の内部構成を示す図である。
【図２】画像形成装置の制御部の機能ブロック図である。
【図３】画像形成処理と共に行われる階調値補正処理を示すフローチャートである。
【図４】転写ベルト上に形成される印刷画像およびパッチ画像を示す平面図である。
【図５】第２実施形態の転写ベルト上に形成されるパッチ画像を示す平面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１０】
以下、各実施形態について図面を参照しつつ説明する。
（第１実施形態）
図１は、画像形成装置１の内部構成を示す図である。
画像形成装置１は、ＭＦＰ(Multi Function Peripheral)である。画像形成装置１は、タッチパネル１１でユーザーの操作入力を受け付けると、ＡＤＦ１２(Auto Document Feeder) や原稿台１３１上にセットされたシートを、画像読取部１３にてＣＣＤ(Charge Coupled Device)１３２により読み取り、印刷データを生成する。
【００１１】
続いて、画像形成装置１は、ピックアップローラ２１１等により給紙カセット１４からシートを取り出した後、搬送ローラ２１２によってシートをレジストローラ３まで搬送し、レジストローラ３によりシートの斜行を補正する。画像形成装置１は、斜行を補正したシートをレジストローラ３から所定のタイミングで画像形成部２に送り、画像形成部２にて印刷データに基づきシートに画像を形成する。
【００１２】
画像形成部２は、転写画像形成部２２（担持画像形成部）と、転写ベルト２２３（画像担持体）とを備える。
転写画像形成部２２は、印刷データに基づいて転写ベルト２２３上に画像を形成するものであり、レーザユニット２２１および現像器ユニット２２２を備える。レーザユニット２２１は、印刷データに基づいてレーザにより現像器ユニット２２２の各色毎の感光体２２２１Ｃ〜２２２１Ｋ上に静電潜像を形成する。
【００１３】
現像器ユニット２２２は、感光体２２２１Ｃ〜２２２１Ｋ上の静電潜像を現像し、感光体２２２１Ｃ〜２２２１Ｋ上に各色毎のトナー像を形成する。本実施形態では、感光体２２２１Ｃ〜２２２１Ｋ上には、それぞれＣ(Cyan),Ｍ(Magenta), Ｙ(Yellow）,Ｋ(Black) のトナー像が形成される。感光体２２２１Ｃ〜２２２１Ｋは、無端環状であり図１中反時計方向に回転する転写ベルト２２３上に各色のトナー像を重ねて転写し（１次転写）、１枚のカラートナー像を形成する。
【００１４】
転写ベルト２２３は、レジストローラ３が送り出すシートに対し、２次転写位置Ｐにてシートにトナー像を転写する。なお、印刷データとは、印刷対象のシートの一面に形成される印刷画像を有するデータである。該印刷データに基づいて一枚ずつ転写ベルト２２３上にカラー画像が形成される。１枚のシートの表面および裏面に画像を形成する場合、表面に対応する印刷データに基づいて転写ベルト２２３上に画像が形成された後に、裏面に対応する印刷データに基づいて転写ベルト２２３上に画像が形成されることとなる。印刷データは、転写ベルト２２３上への画像形成順に連続する。
【００１５】
画像形成装置１は、画像形成部２にてトナー像が転写されたシートを、定着器２３により加熱押圧して画像をシートに定着させた後、シートを排紙トレイ２４に排紙する。画像形成装置１は、印刷データが印刷画像をシートの裏面に形成すべきものである場合、定着器２３により対象シートの表面への画像定着処理がなされたシートを、ＡＤＵ２５により反転させて２次転写位置Ｐに送る。そして、画像形成装置１は、２次転写位置Ｐにて裏面に画像形成部２により画像を形成した後、該シートの裏面に対して定着器２３により定着処理を施し、該シートを排紙トレイ２４に排紙する。
【００１６】
無端環状の転写ベルト２２３の回転方向である図１中反時計方向において、感光体２２２１Ｋと２次転写位置Ｐとの間には、転写ベルト２２３の外周面であるベルト面に面する位置に後述する反射型センサ２６がある。また、感光体２２２１Ｃのベルト面移動方向上流側には、転写ベルト２２３上の残留トナーを掻き落とすクリーニングブレード２７がある。
【００１７】
図２は、画像形成装置１の制御部４の機能ブロック図である。
制御部４は、画像形成装置１全体を制御する。制御部４は、ＣＰＵ(Central Processing Unit)、ＣＰＵに読み出される各種のプログラムや補正値等の各種の値を格納するＲＯＭ(Read Only Memory)等のメモリおよびＨＤＤ(Hard Disk Drive)、および様々な機能を実現する専用の回路であるＡＳＩＣ(Application Specific Integrated Circuit)を備える。制御部４は、機能部として、後述する画像形成制御部４１、パッチ画像付加部４２、階調検出部４３、および階調補正部４４を備える。
【００１８】
図３は、制御部４により同時に行われる画像形成処理および階調値補正処理の流れを説明するためのフローチャートである。
制御部４には、まず、印刷データが入力される（Ａｃｔ１）。印刷データは、外部の装置から入力されるものであってもよい。また、印刷データは、タッチパネル１１にてユーザーの操作入力（コマンド）を受け付け、ＡＤＦ１２(Auto Document Feeder) 等にセットされたシートを画像読取部１３で読み取ることにより制御部４が生成するものであってもよい。本実施形態では、例えばＡ４のカラー文書作成用の印刷データであって、Ａ４シートの各表面に形成される１０００枚分の印刷データが制御部４に入力されるものとする。
【００１９】
制御部４の階調補正部４４は、１枚目の印刷データからキャリブレーション用パッチ画像の付加枚数目までの印刷データ（本実施形態では９枚目、１９枚目、２９枚目・・）までは、パッチ画像が付加されていない印刷データに対して印刷データの階調値を補正する（Ａｃｔ２：ＮＯ、Ａｃｔ３）。
【００２０】
ここで、メモリには、各色Ｃ〜Ｋ用毎に予め、補正前の階調値と補正後の階調値との関係を規定する関数であるガンマ補正カーブが格納されている。ガンマ補正カーブを用いて印刷データの階調値を補正することで、例えば階調値０〜２５５に亘って、印刷データの補正前の階調値と、階調値を補正した階調値に基づいて形成された印刷画像の実測階調値と、の関係を比例関係に近付けることができ、好適なガンマカーブ（印刷データの補正前の階調値と、該階調値を補正した階調値に基づいて形成された印刷画像の実測階調値と、の関係）を得られる。
Ａｃｔ３において階調補正部４４は、印刷データの各色Ｃ〜Ｋの階調値を、メモリに格納された各色Ｃ〜Ｋ用のガンマ補正カーブに基づいて補正する。
【００２１】
画像形成制御部４１は、階調値が補正された印刷データに基づいて、画像形成に係る制御を行う（Ａｃｔ４）。具体的に、画像形成制御部４１は、階調値が補正された印刷データに基づいてレーザユニット２２１により感光体２２２１Ｃ〜２２２１Ｋ上に各色毎のトナー像を形成し、該トナー像を転写ベルト２２３上に重ね合わせて転写ベルト２２３上に１枚のカラー画像を形成する。そして、転写ベルト２２３を回転させながら所定のタイミングでレジストローラ３によりシートを転写ベルト２２３による２次転写位置Ｐに送り出すことにより、転写ベルト２２３からシートへ、階調値が補正された印刷データに基づく画像を転写する。キャリブレーション用パッチ画像の付加枚数目までの印刷データまでは、このようなＡｃｔ２、Ａｃｔ３、Ａｃｔ４、Ａｃｔ５：ＮＯが繰り返される。
【００２２】
図４は、転写ベルト２２３上に形成される印刷画像およびパッチ画像を示す平面図である。
制御部４のパッチ画像付加部４２は、印刷順に連続する複数の印刷データのいずれかにおいて、印刷データを副走査方向下流側に拡大し、印刷画像よりも副走査方向下流側の領域であってシートに転写されない領域に所定の階調値のパッチ画像（テスト画像）を付加する（Ａｃｔ２：ＹＥＳ、Ａｃｔ６）。
【００２３】
具体的に、パッチ画像付加部４２は、パッチ画像の付加枚数目の印刷データである１０枚目毎の印刷データ（１０枚目、２０枚目、３０枚目…）において、印刷データを副走査方向下流側に拡大し、シートに転写される印刷画像よりも副走査方向下流側かつシートに転写されない領域に、Ｃ〜Ｋの単色の最大階調値（例えば設定される階調が２５６階調である場合における階調値２５５）のパッチ画像を付加する。パッチ画像付加部４２は、１０枚目の印刷データにはＣ単色のパッチ画像を付加し、２０枚目の印刷データにはＭ単色のパッチ画像を付加し、３０枚目の印刷データにはＹ単色のパッチ画像を付加し、４０枚目の印刷データにはＫ単色のパッチ画像を付加する。各パッチ画像は、印刷画像の副走査方向下流端から例えば５ｍｍ離れた位置、かつ転写ベルト２２３のベルト面の移動方向に直交する転写ベルト２２３の幅方向中央に対応する位置（走査方向中央）に付加される。パッチ画像は、５ｍｍ四方の正方形状である。
【００２４】
階調補正部４４は、１０枚目毎の印刷データにおける印刷画像およびパッチ画像の各色Ｃ〜Ｋの階調値を、メモリに格納された各色Ｃ〜Ｋ用のガンマ補正カーブに基づいて補正する（Ａｃｔ７）。
【００２５】
画像形成制御部４１は、パッチ画像が付加され、かつ階調値が補正された印刷データに基づき、画像形成に係る制御を行う（Ａｃｔ８）。これにより、図４に示すように、転写ベルト２２３上には、パッチ画像の付加枚数目である１０枚目毎の印刷データの副走査方向下流側にパッチ画像が形成される、すなわち転写ベルト２２３上において、１０，２０，３０，４０枚目の印刷データの印刷画像と、１１，２１，３１，４１枚目の次印刷データの印刷画像との間に各色Ｃ〜Ｋ用のパッチ画像が形成される。パッチ画像の付加枚数目である１０，２０，３０，４０枚目の印刷画像と、１１，２１，３１，４１枚目の次印刷画像との距離Ｌ１は、他の各印刷画像間の距離、例えば１１枚目と１２枚目の印刷画像間の距離Ｌ２と等しい。
【００２６】
上述するように、パッチ画像は、感光体２２２１Ｃ〜２２２１Ｋの軸方向中央部から転写ベルト２２３の幅方向中央部に転写されるが、感光体２２２１Ｃ〜２２２１Ｋの軸方向中央部は、軸方向両端部に比べて転写ベルト２２３との当接圧が高いため、パッチ画像を安定して転写ベルト２２３に転写できる。従って、感光体２２２１Ｃ〜２２２１Ｋからは、当該感光体２２２１Ｃ〜２２２１Ｋによる転写画像の濃度特性が適切に反映されたパッチ画像が転写ベルト２２３に転写される。
【００２７】
反射型センサ２６は、転写ベルト２２３の幅方向中央部に光を照射し、ベルト面の幅方向中央に形成されるパッチ画像からの反射光量に応じた電圧を出力する。反射光量は、転写ベルト２２３に対するパッチ画像のトナー付着量に応じた光量になっており、階調検出部４３は、反射型センサ２６の出力電圧に基づいて単色のパッチ画像の階調値を算出する（Ａｃｔ９）。なお、パッチ画像は、転写ベルト２２３上において印刷画像と次印刷画像との間に形成され、２次転写位置Ｐにてシートには転写されないため、２次転写位置Ｐを通過後、クリーニングブレード２７により転写ベルト２２３上から除去される。
【００２８】
階調補正部４４は、各色Ｃ〜Ｋのパッチ画像の階調値に基づいてガンマ補正カーブをオフセットさせ、オフセットさせたガンマ補正カーブをメモリに格納する（Ａｃｔ１０）。
【００２９】
ここで、メモリには、前述したように、当初から予め各色Ｃ〜Ｋ用毎にガンマ補正カーブが格納されており、該ガンマ補正カーブを用いて印刷データの階調値を補正することで好適なガンマカーブが得られるようになっている。
しかしながら、ガンマ補正カーブを用いて印刷データの階調値を補正しても、現像剤の帯電特性が劣化するなどの経年変化が生じると、現像剤の帯電特性等が劣化していないプリント初期状態のガンマカーブに比べ、ガンマカーブが低階調値側に落ちてくる。
【００３０】
そこで、階調補正部４４は、印刷データを印刷しながら、１０枚目毎、２０枚目、３０枚目、４０枚目の印刷データを印刷後に順次検出される各色Ｃ〜Ｋのパッチ画像の階調値に基づいて、メモリに当初から予め格納されている各色Ｃ〜Ｋのガンマ補正カーブに対してオフセット処理を行う。以下、階調補正部４４によるオフセット処理について説明する。
【００３１】
各色Ｃ〜Ｋのパッチ画像はもともと最大階調値２５５に設定されているところ、検出される各色Ｃ〜Ｋのパッチ画像の階調値が例えば閾値２５０より低くなる場合、階調補正部４４は、当該色Ｃ〜Ｋのガンマ補正カーブを高階調値側に平行移動させ、すなわちオフセットさせ、該オフセットさせた当該色Ｃ〜Ｋのガンマ補正カーブをメモリに格納する。
階調補正部４４は、検出される各色Ｃ〜Ｋのパッチ画像の階調値が例えば閾値２５０より高い場合、当該色Ｃ〜Ｋのガンマ補正カーブは高階調値側にはオフセットさせない。
以上のようにして、メモリに当初から格納されている各色Ｃ〜Ｋのガンマ補正カーブに対し、階調補正部４４によりオフセット処理が行われる。
【００３２】
階調補正部４４は、Ｋ単色のパッチ画像が付加された４０枚目の印刷データを印刷し（Ａｃｔ８）、検出されるＫ単色のパッチ画像の階調値（Ａｃｔ９）に基づいてＫ用のガンマ補正カーブに対してオフセット処理し終えることで（Ａｃｔ１０）、各色Ｃ〜Ｋ用のガンマ補正カーブ全てに対するオフセット処理が終える。
【００３３】
階調補正部４４は、各色Ｃ〜Ｋ用のガンマ補正カーブに対するオフセット処理終了後となる所定枚数目毎、本実施形態では５０枚目毎、の印刷データを制御部４が処理する際に（Ａｃｔ５：ＹＥＳ、Ａｃｔ１１：ＮＯ）、印刷データの階調値を補正する際に用いる各色Ｃ〜Ｋのガンマ補正カーブを、オフセットさせたガンマ補正カーブに更新する（Ａｃｔ１２）。階調補正部４４は、オフセットさせなかった色Ｃ〜Ｋのガンマ補正カーブについては更新しない。
【００３４】
これにより、画像形成装置１は、５０枚目毎の印刷データからは、更新後の各色Ｃ〜Ｋのガンマ補正カーブに基づいて印刷データを補正し、印刷することとなる（Ａｃｔ４，Ａｃｔ８）。従って、本実施形態では、経時変化等により所定の色Ｃ〜Ｋの印刷画像に、閾値を超える程度の僅かな濃度変化が生じると直ちに該僅かな濃度変化が検出されて該色Ｃ〜Ｋのガンマ補正カーブをオフセットするので、印刷品位を良好に維持できるとともにガンマ補正カーブの補正前と補正後の色調差を目立たせることがない。
【００３５】
また、画像形成装置１は、更新後の各色Ｃ〜Ｋのガンマ補正カーブに基づいて印刷データを印刷しながら、転写ベルト２２３上において１０枚目毎（６０枚目，７０枚目，８０枚目・・）の印刷画像と次印刷画像との間に各色Ｃ〜Ｋのパッチ画像を形成し、各パッチ画像の階調値を検出する（Ａｃｔ６，Ａｃｔ９）。そして、画像形成装置１は、検出される各色Ｃ〜Ｋのパッチ画像の階調値に基づいて、メモリに当初から格納されている各色Ｃ〜Ｋのガンマ補正カーブに対してオフセット処理し、オフセットさせたガンマ補正カーブについてはメモリに格納する（Ａｃｔ１０）。
【００３６】
このようにして画像形成装置１は、印刷データに基づいて順次シートに印刷画像を形成していくのと同時に、各色Ｃ〜Ｋについてガンマ補正カーブのオフセットの要否を判断する。そして、本実施形態では、オフセットが必要と判断した色Ｃ〜Ｋについてはガンマ補正カーブをオフセットさせてメモリに一端格納しておき、新たな処理サイクルが開始する所定枚数目毎、本実施形態では５０枚目毎の印刷データを処理する際に、印刷データの階調値の補正に用いるガンマ補正カーブを、前サイクル中にオフセットさせたガンマ補正カーブに更新し、新たな処理サイクルにおいては当該更新したガンマ補正カーブを用いて印刷処理を行う。
【００３７】
従って、本実施形態では、印刷データの階調値を補正するためのガンマ補正カーブを印刷を中断することなく当該画像形成装置１の印刷特性変化に合わせて更新できるので、印刷のサイクルダウンを生じさせることがない。
画像形成装置１は、全印刷データ１０００枚分を印刷すると、当該画像形成処理および階調値補正処理を終了する（Ａｃｔ１１：ＹＥＳ）。
【００３８】
（第２実施形態）
図５は、転写ベルト２２３上に形成される印刷画像およびパッチ画像を示す平面図である。
第１実施形態では、パッチ画像付加部４２は、各色Ｃ〜Ｋのパッチ画像を、連続する印刷データにおいてそれぞれ所定の間隔をあけて印刷データに付加した。
【００３９】
本実施形態では、パッチ画像付加部４２は、各色Ｃ〜Ｋのパッチ画像全てを、連続する印刷データにおいて所定の間隔毎の印刷データに付加するとともに、該印刷データにおいて色Ｃ〜Ｋのパッチ画像を互いに異なる位置に付加する（図３のＡｃｔ６）。
【００４０】
具体的に、パッチ画像付加部４２は、例えば最初は４０枚目の印刷データに各色Ｃ〜Ｋのパッチ画像全てを付加し、以降は、５０枚目毎の印刷データ（９０枚目、１４０枚目、・・）にパッチ画像を付加する。この際、パッチ画像付加部４２は、各色Ｃ〜Ｋのパッチ画像を印刷画像の副走査方向下流側に配置するとともに、各色Ｃ〜Ｋのパッチ画像を互いに走査方向に間隔をあけて配置する。
【００４１】
本実施形態では、反射型センサ２６１〜２６４は、それぞれ副走査方向において、各色Ｃ〜Ｋのパッチ画像が配置される位置に対応する位置に設けられている。従って、反射型センサ２６１〜２６４からの出力電圧値に基づいて、階調検出部４３は各色Ｃ〜Ｋのパッチ画像の階調値を検出できる。本実施形態の画像形成装置１の他の構成は、第１実施形態の構成と同様である。また、本実施形態の画像形成装置１による他の画像形成処理工程および階調値補正処理工程は、第１実施形態の各処理工程と同様である。
従って、本実施形態でも、印刷を中断することなくキャリブレーションを行うことができるとともに、ガンマ補正カーブの補正前と補正後の色調差を目立たせることがない。
【００４２】
前記各実施形態では、階調検出部は、反射型センサを用いてパッチ画像の階調値を検出したが、階調検出部は、ＣＣＤを用いてパッチ画像の階調値を検出してもよい。例えば階調検出部は、ＣＣＤがＲＧＢの３ラインＣＣＤの場合、Ｙ単色のパッチ画像の階調値はＣＣＤからのＢ信号に基づいて算出し、Ｍ単色のパッチ画像の階調値はＧ信号に基づいて算出し、Ｃ単色のパッチ画像の階調値はＲ信号に基づいて算出し、Ｋ単色のパッチ画像の階調値はＧ信号に基づいて算出してもよい。階調検出部は、４ラインＣＣＤを用いる場合、Ｋ単色のパッチ画像の階調値はＫ信号に基づいて算出してもよい。
前記各実施形態では、画像担持体として転写ベルトが用いられたが、画像担持体として感光体が用いられてもよい。
【００４３】
記録媒体としては、プログラムを記憶でき、かつコンピュータが読み取り可能な記録媒体であれば、その形態は何れの形態であってもよい。具体的に、記録媒体としては、例えば、ＲＯＭやＲＡＭ等のコンピュータに内部実装される内部記憶装置、ＣＤ−ＲＯＭやフレキシブルディスク、ＤＶＤディスク、光磁気ディスク、ＩＣカード等の可搬型記憶媒体、コンピュータプログラムを保持するデータベース、あるいは他のコンピュータ並びにそのデータベースなどが挙げられる。インストールやダウンロードにより得る機能は、装置内部のＯＳ等と共働してその機能を実現させるものであってもよい。プログラムは、その一部または全部が、動的に生成される実行モジュールであってもよい。
前記各実施形態における各処理の順序は、前記各実施形態で例示した順序と異なっていてもよい。
【００４４】
本発明は、その精神または主要な特徴から逸脱することなく、他の様々な形で実施することができる。そのため、前述の実施の形態はあらゆる点で単なる例示に過ぎず、限定的に解釈してはならない。本発明の範囲は、特許請求の範囲によって示すものであって、明細書本文には、なんら拘束されない。さらに、特許請求の範囲の均等範囲に属する全ての変形、様々な改良、代替および改質は、すべて本発明の範囲内のものである。
【符号の説明】
【００４５】
１…画像形成装置、２２…転写画像形成部（担持画像形成部）、４２…パッチ画像付加部（テスト画像付加部）、４３…階調検出部、４４…階調補正部、２２３…転写ベルト（画像担持体）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【００４６】
【特許文献１】特開２００９−３０１０４５号公報
【特許請求の範囲】
【請求項１】
印刷対象のシートの一面に形成される印刷画像を有し印刷順に連続する複数の印刷データのいずれかにおいて、印刷画像よりも副走査方向下流側の領域であってシートに転写されない領域に所定の階調値のテスト画像を付加するテスト画像付加部と、
画像を担持する画像担持体と、
印刷データに基づいて前記画像担持体上に画像を形成し、前記画像担持体に画像を担持させる担持画像形成部と、
前記画像担持体が担持するテスト画像の階調値を検出する階調検出部と、
検出される前記テスト画像の階調値に基づいて、印刷データの階調値を補正する階調補正部と、
を備えることを特徴とする画像形成装置。
【請求項２】
請求項１に記載の画像形成装置において、
前記階調補正部は、印刷データの補正前の階調値と補正後の階調値との関係を規定する所定の補正カーブを、検出される前記テスト画像の階調値に基づき、補正後の階調値を上げる方向または下げる方向にオフセットさせ、前記オフセットさせた補正カーブを用いて印刷データの階調値を補正する
ことを特徴とする画像形成装置。
【請求項３】
請求項２に記載の画像形成装置において、
前記担持画像形成部は、複数の異なる色のトナーを用いて印刷画像を形成し、
前記テスト画像付加部は、前記担持画像形成部が画像形成に用いる各単色のテスト画像を、連続する印刷データにおいてそれぞれ所定の間隔をあけて印刷データに付加し、
前記階調検出部は、前記画像担持体が担持する各色のテスト画像の階調値を検出し、
前記所定の補正カーブは各色毎にあり、前記階調補正部は、検出される各色のテスト画像の階調値に基づいて、各色毎にある前記所定の補正カーブに対しそれぞれオフセット処理し、
前記テスト画像付加部による各色のテスト画像の印刷データへの付加、および検出される各色のテスト画像の階調値に基づく前記各色毎にある所定の補正カーブへのオフセット処理の実行のサイクルは、連続する所定の印刷データ分ごとに行われ、
前記階調補正部は、１サイクル目においては前記各色毎にある所定の補正カーブを用いて印刷データの各色の階調値を補正し、２サイクル目からは、当該サイクルの前のサイクル中に、前記各色毎にある所定の補正カーブをそれぞれオフセット処理して得られる各色毎の補正カーブを用いて、印刷データの各色の階調値を補正する
ことを特徴とする画像形成装置。
【請求項４】
請求項２に記載の画像形成装置において、
前記担持画像形成部は、複数の異なる色のトナーを用いて印刷画像を形成し、
前記テスト画像付加部は、前記担持画像形成部が画像形成に用いる各単色のテスト画像を、１つの印刷データにおいて互いに異なる位置に付加し、
前記階調検出部は、前記画像担持体が担持する各色のテスト画像の階調値を検出し、
前記所定の補正カーブは各色毎にあり、前記階調補正部は、検出される各色のテスト画像の階調値に基づいて、各色毎にある前記所定の補正カーブをそれぞれオフセット処理し、
前記テスト画像付加部による各色のテスト画像全ての１つの印刷データへの付加、および検出される各色のテスト画像の階調値に基づく前記各色毎にある所定の補正カーブへのオフセット処理の実行のサイクルは、連続する所定の印刷データ分ごとに行われ、
前記階調補正部は、１サイクル目においては前記各色毎にある所定の補正カーブを用いて印刷データの各色の階調値を補正し、２サイクル目からは、当該サイクルの前のサイクル中に、前記各色毎にある所定の補正カーブをそれぞれオフセット処理して得られる各色毎の補正カーブを用いて、印刷データの各色の階調値を補正する
ことを特徴とする画像形成装置。
【請求項５】
請求項１から請求項４のいずれかに記載の画像形成装置において、
前記テスト画像の階調値は最大階調値であることを特徴とする画像形成装置。
【請求項６】
印刷対象のシートの一面に形成される印刷画像を有し印刷順に連続する複数の印刷データのいずれかにおいて、印刷画像よりも副走査方向下流側の領域であってシートに転写されない領域に所定の階調のテスト画像を付加し、
画像を担持する画像担持体上に印刷データに基づいて画像を形成し、前記画像担持体に画像を担持させ、
前記画像担持体が担持するテスト画像の階調値を検出し、
検出される前記テスト画像の階調値に基づいて、印刷データの階調値を補正する
ことを特徴とするキャリブレーション方法。
【請求項１】
印刷対象のシートの一面に形成される印刷画像を有し印刷順に連続する複数の印刷データのいずれかにおいて、印刷画像よりも副走査方向下流側の領域であってシートに転写されない領域に所定の階調値のテスト画像を付加するテスト画像付加部と、
画像を担持する画像担持体と、
印刷データに基づいて前記画像担持体上に画像を形成し、前記画像担持体に画像を担持させる担持画像形成部と、
前記画像担持体が担持するテスト画像の階調値を検出する階調検出部と、
検出される前記テスト画像の階調値に基づいて、印刷データの階調値を補正する階調補正部と、
を備えることを特徴とする画像形成装置。
【請求項２】
請求項１に記載の画像形成装置において、
前記階調補正部は、印刷データの補正前の階調値と補正後の階調値との関係を規定する所定の補正カーブを、検出される前記テスト画像の階調値に基づき、補正後の階調値を上げる方向または下げる方向にオフセットさせ、前記オフセットさせた補正カーブを用いて印刷データの階調値を補正する
ことを特徴とする画像形成装置。
【請求項３】
請求項２に記載の画像形成装置において、
前記担持画像形成部は、複数の異なる色のトナーを用いて印刷画像を形成し、
前記テスト画像付加部は、前記担持画像形成部が画像形成に用いる各単色のテスト画像を、連続する印刷データにおいてそれぞれ所定の間隔をあけて印刷データに付加し、
前記階調検出部は、前記画像担持体が担持する各色のテスト画像の階調値を検出し、
前記所定の補正カーブは各色毎にあり、前記階調補正部は、検出される各色のテスト画像の階調値に基づいて、各色毎にある前記所定の補正カーブに対しそれぞれオフセット処理し、
前記テスト画像付加部による各色のテスト画像の印刷データへの付加、および検出される各色のテスト画像の階調値に基づく前記各色毎にある所定の補正カーブへのオフセット処理の実行のサイクルは、連続する所定の印刷データ分ごとに行われ、
前記階調補正部は、１サイクル目においては前記各色毎にある所定の補正カーブを用いて印刷データの各色の階調値を補正し、２サイクル目からは、当該サイクルの前のサイクル中に、前記各色毎にある所定の補正カーブをそれぞれオフセット処理して得られる各色毎の補正カーブを用いて、印刷データの各色の階調値を補正する
ことを特徴とする画像形成装置。
【請求項４】
請求項２に記載の画像形成装置において、
前記担持画像形成部は、複数の異なる色のトナーを用いて印刷画像を形成し、
前記テスト画像付加部は、前記担持画像形成部が画像形成に用いる各単色のテスト画像を、１つの印刷データにおいて互いに異なる位置に付加し、
前記階調検出部は、前記画像担持体が担持する各色のテスト画像の階調値を検出し、
前記所定の補正カーブは各色毎にあり、前記階調補正部は、検出される各色のテスト画像の階調値に基づいて、各色毎にある前記所定の補正カーブをそれぞれオフセット処理し、
前記テスト画像付加部による各色のテスト画像全ての１つの印刷データへの付加、および検出される各色のテスト画像の階調値に基づく前記各色毎にある所定の補正カーブへのオフセット処理の実行のサイクルは、連続する所定の印刷データ分ごとに行われ、
前記階調補正部は、１サイクル目においては前記各色毎にある所定の補正カーブを用いて印刷データの各色の階調値を補正し、２サイクル目からは、当該サイクルの前のサイクル中に、前記各色毎にある所定の補正カーブをそれぞれオフセット処理して得られる各色毎の補正カーブを用いて、印刷データの各色の階調値を補正する
ことを特徴とする画像形成装置。
【請求項５】
請求項１から請求項４のいずれかに記載の画像形成装置において、
前記テスト画像の階調値は最大階調値であることを特徴とする画像形成装置。
【請求項６】
印刷対象のシートの一面に形成される印刷画像を有し印刷順に連続する複数の印刷データのいずれかにおいて、印刷画像よりも副走査方向下流側の領域であってシートに転写されない領域に所定の階調のテスト画像を付加し、
画像を担持する画像担持体上に印刷データに基づいて画像を形成し、前記画像担持体に画像を担持させ、
前記画像担持体が担持するテスト画像の階調値を検出し、
検出される前記テスト画像の階調値に基づいて、印刷データの階調値を補正する
ことを特徴とするキャリブレーション方法。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【公開番号】特開２０１３−３７３６８（Ｐ２０１３−３７３６８Ａ）
【公開日】平成２５年２月２１日（２０１３．２．２１）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１２−１７６５２９（Ｐ２０１２−１７６５２９）
【出願日】平成２４年８月８日（２０１２．８．８）
【出願人】（０００００３０７８）株式会社東芝 (54,554)
【出願人】（０００００３５６２）東芝テック株式会社 (5,631)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２５年２月２１日（２０１３．２．２１）
【国際特許分類】
【出願日】平成２４年８月８日（２０１２．８．８）
【出願人】（０００００３０７８）株式会社東芝 (54,554)
【出願人】（０００００３５６２）東芝テック株式会社 (5,631)
【Ｆターム（参考）】
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