画像形成装置
【課題】パターン種を選択するパターン種選択手段を備え、該選択するパターン種はユーザーの使用形態を考慮して選択することによって、短時間で効果的な階調補正を行うことができる画像形成装置を提供する。
【解決手段】
中間転写ベルト６上に面積階調法によって段階的に階調値の異なるパターンから成る面積階調パターン列を形成するパターン形成手段と、該パターン形成手段によって形成された面積階調パターン列における各パターンのトナー付着量を測定するための黒トナー付着量検知センサ３０及びカラートナー付着量検知センサ４０とを有し、このセンサ３０，４０の検知結果に基づいて階調補正を行う画像形成装置であり、パターンの面積階調パターン列を形成して行う階調補正の制御を実行する際、中間転写ベルト６上に形成するパターン種を複数種から１種類を選択するパターン種選択手段を備えている。
【解決手段】
中間転写ベルト６上に面積階調法によって段階的に階調値の異なるパターンから成る面積階調パターン列を形成するパターン形成手段と、該パターン形成手段によって形成された面積階調パターン列における各パターンのトナー付着量を測定するための黒トナー付着量検知センサ３０及びカラートナー付着量検知センサ４０とを有し、このセンサ３０，４０の検知結果に基づいて階調補正を行う画像形成装置であり、パターンの面積階調パターン列を形成して行う階調補正の制御を実行する際、中間転写ベルト６上に形成するパターン種を複数種から１種類を選択するパターン種選択手段を備えている。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、面積階調法によって段階的に階調値の異なるパターンから成る面積階調パターン列を形成し、検知して階調補正制御を行う画像形成装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
電子写真方式の画像形成装置では、トナー付着領域の面積率を変化させて擬似的に濃度を表現する面積階調法によって階調を表現している。多くの画像形成装置には、ユーザーが望む画像品質に合わせて数種類のパターン種が画像形成装置内に内蔵されており、出力画像の種類によって使い分けられている。例えば文字列の部分はドット状のパターン種で表現され、色味などの階調性が重要視される写真などにはモアレなどの現象が現れ難いライン状のパターン種で階調が表現される。これらのパターン種はそれぞれ異なる階調特性をもつため、温湿度などの使用環境や各画像形成部の経年変化などによって階調特性が変化した場合、パターン種毎の階調特性を補正することが必要となる。
【０００３】
従来から、パターン種毎の階調補正には紙上に形成した面積階調パターン列の紙上濃度情報をスキャナで読取り、画像処理部へフィードバックすることによって階調特性を補正する階調補正方法が用いられている。しかしながら、紙上に形成した面積階調パターン列をスキャナで読取るというマニュアル動作を伴うため、階調補正実施時期はユーザーもしくはサービスマンに託されているのが現状である。また、このような階調補正動作はユーザーにとって煩わしく、自動的に階調補正を実施し、階調特性を安定化する階調補正方法が望まれている。
【０００４】
特許文献１（特開２００３‐２７０８６８号公報）においては、プリントコントロール部で設定されたパターン種情報を受け取って、同一パターン種で階調補正用パッチを形成し、濃度情報から階調特性を補正することが記載されている。しかし、頻繁にパターン種を変えた画像信号が入力される場合、全てのパターン種の階調特性に対する補正はできず、パターン種によって画質の差が大きくなってしまう可能性がある。公報には、パターン種が変更された場合は、変更されたパターン種に応じて階調補正を行うことが記載されているが、この方法ではパターン種を変更する度に補正が入ることとなり、ユーザーの待ち時間を増やしてしまう。
【０００５】
特許文献２（特開２００４‐８８２５７号公報）においては、画像形成装置内に形成する面積階調パターン列のパターン数を、パターン種に基づいて変化させることが記載されている。例えば比較的色味を気にしないフォントオブジェクトに適用されるパターン種はパターン数を少なく、色味を重視するようなオブジェクトに適用されるパターン種に対しては従来と同程度の補正精度が得られるようなパターン数としている。一般に階調補正用パターンはパターン数が多いほど正確な階調特性が得られるが、補正時間を短くするため、少ないパターン数のパターン検知結果から階調特性を近似する方法が取られている。そのため公報の方法では、近似する階調特性がパターン数によって変化し、階調安定性が保てない恐れがある。
さらに、複数のパターン種を形成して階調補正を行うため、階調補正に要する時間が長くなり、ユーザーの待ち時間を増やしてしまう。
【０００６】
特許文献３（特開２００４−６４３５８号公報）においては、階調補正制御用に形成する２つ以上の面積階調パターン列を像担持体上に形成し、装置の動作状態に応じて補正する階調テーブルを選択して階調補正を行うことが記載されている。ここで、公報における動作状態とは、装置立上げや所定プリント枚数などによって発動する動作のことを意味している。しかしこの方法では、ユーザーが使用するパターン種と階調補正を行うパターン種とが異なり、所望のパターン種に対する階調補正の効果が得られない可能性がある。また、２種類以上の面積階調パターン列を像担持体上に形成して濃度情報を検知するため、階調補正に要する時間が長いという問題がある。
【０００７】
このように近年の画像形成装置には、最低限の画質調整時間で高い画質の出力画像を提供することが求められているが、一般的に画質調整時間と画質はトレードオフの関係にある。画質調整動作中はユーザーがプリントできないため、画質調整に要する時間はより短い方が好ましいが、画質への要求が高まっているため、階調特性などの画質に関わる諸特性を適切に補正し、階調安定性を維持したい。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
本発明は、パターン種を選択するパターン種選択手段を備え、該選択するパターン種はユーザーの使用形態を考慮して選択することによって、短時間で効果的な階調補正を行うことができる画像形成装置を提供することを目的としている。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
上記目的を達成するため、本発明は、像担持体上に面積階調法によって段階的に階調値の異なるパターンから成る面積階調パターン列を形成するパターン形成手段と、該パターン形成手段によって形成された面積階調パターン列における各パターンのトナー付着量を測定するためのトナー付着量検知手段とを有し、該トナー付着量検知手段の検知結果に基づいて階調補正を行う画像形成装置において、前記面積階調パターン列を形成して行う階調補正の制御を実行する際、前記像担持体上に形成するパターン種を複数種から１種類を選択するパターン種選択手段を備えたことを特徴とする画像形成装置を提案する。
【００１０】
なお、本発明は、前記パターン種選択手段が選択するパターン種は前回の補正制御実施以降、最も使用頻度の高いパターン種であると有利である。
さらに、本発明は、前記パターン種選択手段が選択するパターン種は予め決められた順番のパターン種であると有利である。
【００１１】
さらにまた、本発明は、前記パターン種選択手段が選択するパターン種は初期設定で設定されているパターン種であると有利である。
さらにまた、本発明は、前記パターン種選択手段が選択するパターン種がユーザーによって任意に設定できると有利である。
【００１２】
さらにまた、本発明は、前記最も使用頻度の高いパターン種は写真用のパターン種の中で最も使用頻度の高いパターン種を選択すると有利である。
【発明の効果】
【００１３】
本発明によれば、補正を行うパターン種を１種類とすることで、補正制御に要する時間を短縮することが可能となる。さらに、トナーの消費を抑えることができるとともに、記録紙上に面積階調パターン列を印字しないため、記録紙の無駄も省くことができる。
【図面の簡単な説明】
【００１４】
【図１】本発明に係る画像形成装置の一例を示す概略図である。
【図２】その画像形成装置の画像形成部を示す概略構成図である。
【図３】本実施形態の画像形成装置における画像データ処理方法の流れを表したブロック図である。
【図４】（Ａ）がドット状、（Ｂ）がライン状の代表的なパターン種の一例を示す模式図である。
【図５】（Ａ）は黒トナー付着量検知センサ、（Ｂ）はカラートナー付着量検知センサを示すトナー付着量検知センサの概略図である。
【図６】本実施形態における階調補正のフローチャートである。
【図７】本実施形態の階調補正制御の概略図である。
【図８】パターン選択動作を示す概略図である。
【図９】不揮発メモリ内のパターン種情報を示す説明図である。
【図１０】面積階調パターン列のレイアウトを示す説明図である。
【図１１】（Ａ）が補正前、（Ｂ）が補正後の階調特性のイメージを示すグラフである。
【図１２】パターン選択方法の一例を示す説明図である。
【図１３】パターン選択方法の別の例を示す説明図である。
【図１４】画像形成装置のパターン種によって補正制御の実施時を示す説明図である。
【図１５】パターン選択方法のさらに別の例を示す説明図である。
【発明を実施するための形態】
【００１５】
以下、本発明の実施の形態について添付図面を用いて説明する。
図１は本発明の一実施形態である画像形成装置の一例を示す概略図、図２はその画像形成装置の画像形成部を示す概略構成図である。ここに示した画像形成装置１は記録紙に画像を形成する画像形成部２、この画像形成部２に対して記録紙を供給する給紙装置３、原稿画像を読み取るスキャナ４、このスキャナ４に原稿を自動給紙する原稿自動搬送装置５等を備えている。
【００１６】
画像形成部２には、駆動ローラ７、２次転写バックアップローラ８、従動ローラ９が巻き掛けられ、駆動ローラ７の回転によって矢印Ａ方向に回転走行される無端状の中間転写ベルト６が配設されている。中間転写ベルト６は、伸びの少ないポリイミド樹脂に、電気抵抗を調整するためのカーボン粉末を分散せしめた材料からなっている。
【００１７】
さらに、画像形成部２にはこの中間転写ベルト６に対向配置されたイエロー、シアン、マゼンタ、ブラック用の各プロセスカートリッジ１０Ｙ，１０Ｃ，１０Ｍ，１０Ｋを有している。各プロセスカートリッジ１０Ｙ乃至１０Ｋは、それぞれ異なった色のトナー像が形成されるドラム状の感光体として構成された像担持体１１Ｙ，１１Ｃ，１１Ｍ，１１Ｋを有し、その各像担持体上に形成された各トナー像は、中間転写ベルト６によって搬送される記録媒体に重ねて転写される。ドラム状の像担持体に代えて、無端ベルトより成る像担持体を用いることもできる。
【００１８】
各プロセスカートリッジ１０Ｙ乃至１０Ｋの各像担持体１１Ｙ乃至１１Ｋ上にトナー像を形成し、そのトナー像を中間転写ベルト６に転写する構成は、トナー像の色が異なるだけで、実質的に全て同一であるため、第１のプロセスカートリッジ１０Ｙの像担持体１１Ｙにトナー像を形成し、これを中間転写ベルト６に転写する構成だけを説明する。
【００１９】
プロセスカートリッジ１０Ｙの像担持体１１Ｙは、カートリッジケース１２に回転可能に支持されていて、図示していない駆動装置によって反時計方向に回転駆動される。このとき、カートリッジケース１２に回転可能に支持された帯電ローラ１３より成る帯電装置に帯電電圧が印加され、これによって像担持体１１Ｙの表面が所定の極性に帯電される。帯電ローラ１３は、像担持体を帯電する帯電装置の一例を構成するものである。
【００２０】
帯電後の像担持体１１Ｙには、プロセスカートリッジ１０Ｙとは別体の光書込ユニット１４から出射する光変調されたレーザ光が照射され、これによって像担持体１１Ｙに静電潜像が形成される。このようにして形成された静電潜像は現像装置１５Ｙによってイエロートナー像として可視像化される。なお、本実施形態の光書込ユニット１４としては、半導体レーザーから出射したレーザー光を図示しないポリゴンミラーによって偏向せしめながら、図示しない反射ミラーで反射させたり光学レンズに通したりすることで光走査を行うものを用いている。かかる構成のものに代えて、ＬＥＤアレイによって光走査を行うものを用いてもよい。
【００２１】
一方、中間転写ベルト６を挟んでプロセスカートリッジ１０Ｙと反対側には１次転写ローラ１６が配置され、この１次転写ローラ１６に転写電圧が印加されることによって、像担持体１１Ｙ上のトナー像が、矢印Ａ方向に回転駆動される中間転写ベルト６上に１次転写される。トナー像転写後の像担持体１１Ｙは図示していないクリーニング装置によって残留トナーが掻き取り除去される。
【００２２】
上述したところと全く同様にして、図１に示した第２乃至第４の像担持体１１Ｃ，１１Ｍ，１１Ｋ上にシアントナー像、マゼンタトナー像及びブラックトナー像がそれぞれ形成され、これらのトナー像がイエロートナー像の転写された中間転写ベルト６上に順次重ねて１次転写され、中間転写ベルト６上に合成トナー像が形成される。
【００２３】
一方、画像形成部２の下部に配置された給紙装置３からは記録媒体が給紙され、該給紙装置３によって送り出された記録媒体は、レジストローラ対１７によって所定のタイミングで２次転写バックアップローラ８に巻き掛けられた中間転写ベルト６の部分と、これに対置された転写搬送ベルト１８の２次転写ローラ１９との間に給送される。このとき、２次転写ローラ１９には所定の転写電圧が印加され、これによって中間転写ベルト６上の合成トナー像が記録媒体に２次転写される。
【００２４】
合成トナー像を２次転写された記録媒体は、さらに上方に搬送されて定着装置２０を通り、このとき記録媒体上のトナー像が熱と圧力の作用により定着される。定着装置２０を通過した記録媒体は機外の排紙部２１に排出される。また、トナー像転写後の中間転写ベルト６上に付着する転写残トナーはクリーニング装置（図示せず）によって除去される。
【００２５】
なお、上記装置には図示しない不揮発性メモリが搭載されており、各センサからの出力や補正制御結果、各プリントジョブにおけるパターン種の使用頻度など、様々な情報が記憶される。
【００２６】
つぎに、この画像形成装置におけるこれらの画像データ処理に係る部分について説明する。
ここでは、入力画像データに対して画像処理および信号処理を施し、上述の光書込ユニット１４でのレーザー駆動信号となるまでの概略を説明する。
【００２７】
図３は、本実施形態の画像形成装置における画像データ処理方法の流れを表したブロック図である。
図３において、ホストコンピュータから本画像形成装置に、ＰＤＬ（ページ記述言語）で記述された画像データが入力データとして入力されると、ラスタ化処理部において解釈され、ラスタイメージが形成される。このとき、それぞれのオブジェクトについて、例えば文字・線、写真、グラフィックス画像などの種別や属性信号を生成し、それをＭＴＦフィルタ処理部、色補正・階調補正（「色・階調補正」と略称する）処理部、および擬似中間調処理部などへ出力する。ＭＴＦフィルタ処理部では、ラスタ化処理部から送られてくる属性の信号にしたがって各属性に対して最適なフィルタを選択して強調処理を行う。ＭＴＦフィルタ処理方法については従来の技術と同一であるので、ここでは詳細の説明は省略することにする。ＭＴＦフィルタ処理を行った後の画像データは、次工程である色・階調補正処理部に引き渡される。
【００２８】
色・階調補正処理部では、ラスタ化処理部から送られてくる属性の信号にしたがって各属性に最適な色補正係数を用いて、ホストコンピュータから入力されたＰＤＬの色空間であるＲＧＢ色空間から、作像部で用いるトナーの色からなる色空間であるＣＭＹＫ色空間への色変換を行い、さらに階調補正処理などの各種の補正処理を行う。この色・階調補正処理方法については従来技術と同じであるので、ここでは詳細な説明は省略する。
【００２９】
色・階調補正処理部における処理後、画像データは擬似中間調処理部に引き渡される。擬似中間調処理部では擬似中間調処理を行ない、出力画像用データを生成する。この出力画像用データはビデオ信号処理部及びＰＷＭ信号生成部を介してレーザー駆動部が駆動される。なお、この実施形態では、色・階調補正処理を施されたデータに対して、ディザ法により擬似中間調処理を行う。すなわち、予め記憶されたディザマトリクスとの比較参照を行うことにより量子化を行う。
【００３０】
図４は、面積階調法による代表的なパターン種の一例で、（Ａ）がドット状、（Ｂ）がパターン種である。ラスタ化処理部から送られてくる属性の信号にしたがって、最適な線数とスクリーン角に設定されたディザマトリクスが選択され、最適な擬似中間調処理が施されるようになっている。階調特性は、パターン種によってそれぞれ異なることが知られている。
【００３１】
つぎに本実施形態の画像形成装置におけるトナー付着量検知センサについて説明する。
図５はトナー付着量検知センサの概略図を示したものであり、（Ａ）は黒トナー付着量検知センサ３０の構成を、（Ｂ）はカラートナー付着量検知センサ４０の構成を示している。黒トナー付着量検知センサ３０は図５（Ａ）に示すように、発光ダイオード（ＬＥＤ）等からなる発光素子３１と、正反射光を受光する受光素子３２とから構成されている。発光素子３１は中間転写ベルト６上に光を照射し、この照射光は中間転写ベルト６によって反射される。受光素子３２は、この反射光のうちの正反射光を受光する。
【００３２】
一方、カラートナー付着量検知センサ４０は図５（Ｂ）に示すように、発光ダイオード（ＬＥＤ）等からなる発光素子４１と、正反射光を受光する受光素子４２と、拡散反射光を受光する受光素子４３とから構成されている。発光素子４１は、黒トナー付着量検知センサの場合と同様、中間転写ベルト６上に光を照射し、この照射光は中間転写ベルト６表面によって反射される。正反射受光素子４２は、この反射光のうちの正反射光を受光し、拡散反射光受光素子４３は、反射光のうち拡散反射光を受光する。本実施形態では、発光素子４１として、発光される光のピーク波長が９５０ｎｍであるＧａＡｓ赤外発光ダイオードを用いており、受光素子４２，４３としてはピーク受光感度が８００ｎｍであるＳｉフォトトランジスタなどを用いているが、ピーク波長およびピーク受光感度がこれと異なるものでも構わない。また、黒トナー付着量検知センサ３０及びカラートナー付着量検知センサ４０と、検知対象物である中間転写ベルト６のベルト表面との間の幅Ｈは５ｍｍ程度の距離（検出距離）を設けて配設されている。本実施形態では、トナー付着量検知センサを中間転写ベルト近傍に設け、中間転写ベルト６上のトナー付着量に基づいて作像条件を決定するが、像担持体１１上や転写搬送ベルト１８上に配設されていても構わない。
【００３３】
つぎに本実施形態の特徴である補正制御について説明する。電子写真方式によって形成される画像の各特性は周囲環境や経時変化によって変化してしまうため、各特性を補正する制御が行われている。本実施形態における画像形成装置では、電源投入時、またはある所定枚数通紙後に各色の目標付着量を保証するためにプロセスコントロール（以下、プロコンと略す）が実施される。このプロコンでは、帯電バイアス、現像バイアスを適当なタイミングで順次切り替えることにより各色階調パターン（以下、Ｐパターンと略す）を中間転写ベルト上に形成し、これらＰパターンの付着量をトナー付着量検知センサによって検知し、センサ出力電圧を付着量に変換する。そして付着量の検知結果に基づき、目標付着量が得られるように現像バイアス値及びトナー濃度制御目標値の変更をする制御を行っている。このような制御によって目標トナー付着量が保証された状態の装置を前提として、つぎに階調特性を補正する制御について説明する。
【００３４】
階調補正制御は、プロコン終了後に実行される。図６は本実施形態における階調補正のフローチャートであり、図７は本実施形態の階調補正制御の概略図である。本実施形態の画像形成装置はコピー部とプリンタ部にそれぞれγ補正部を持っている。図７に示すように、面積階調パターン列の検知結果に基づいて生成されたγ補正信号は、コピー、プリンタのγ補正部を修正する。このような形態とすることで、コピー、プリンタどちらの入力に対しても階調安定性を保つことが可能となる。
【００３５】
まず、図６中の”パターン種を選択”では、不揮発メモリ内の情報から補正を行うパターン種から１種類を選択する。図８はパターン種選択動作の概略図を示したもので、図のようにパターン種選択部は階調補正指令を受取り、不揮発メモリにアクセスして、パターン種毎の情報に基づいて補正を行うパターン種を決定する。
【００３６】
この不揮発メモリ内には、図９に示すように通算画像面積率や使用回数、前回の補正制御からの通算枚数などの情報が、パターン種毎に格納されている。本実施例では前回補正制御終了後からのプリントジョブにおいて、使用した画像面積率が最も多かったパターン種を不揮発メモリから参照し、補正対象とする１種類のパターン種を決定しているが、通算プリントジョブにおいて最も使用回数が多かったパターン種でも構わない。
【００３７】
つぎに選択したパターン種を用いて、各色１０階調の面積階調パターン列を中間転写ベルト上に形成する。本実施形態における画像形成装置では、黒トナー付着量検知センサ及びカラートナー付着量検知センサが主走査方向に並んで１個ずつ配設されているため、図１０に示すようなレイアウトで面積階調パターン列を形成している。なお、本実施形態では面積階調パターン列の階調数を各色１０階調としているが、装置によって補正精度が異なるため、求める補正精度に応じて階調数を１０階調から増減しても構わない。
【００３８】
つぎに、各トナー付着量検知センサによって、形成した面積階調パターン列におけるパターンの各パッチからの正反射光、拡散反射光を検知し、検知した各パッチの出力電圧を付着量に変換し、現在の階調特性を算出する。この階調特性に基づいて、目標トナー付着量が得られるγ補正信号を生成し、γ補正信号をコピー、プリンタのγ補正部にフィードバックし、階調を補正する。そして補正結果を不揮発メモリに格納して階調補正を終了させる。
【００３９】
図１１は補正前後の階調特性のイメージであり、（Ａ）が補正前、（Ｂ）が補正後の階調特性を示している。図１１（Ａ）の実線で示すように、温湿度などの使用環境や各画像形成部の経年変化によって、装置の階調特性が点線で示す目標特性からずれた場合を考える。この場合、目標特性に対して中間調ではトナー付着量が多く、さらに高階調ではトナー付着量が飽和し、階調が表現できない。このように目標からずれた階調特性を、図１１（Ｂ）に示すように目標特性と一致するように補正を行っている。
【００４０】
なお、本実施形態では、面積階調パターン列のトナー付着量を測定する場所を中間転写ベルト上としているが、測定場所は各像担持体上や転写搬送ベルトに転写してその上で測定しても構わない。
【００４１】
また、以上の諸条件はあくまでも本実施形態における例であり、それらの条件は使用する画像形成装置の階調安定性に対して適宜調整される。さらに、補正制御が入る条件は、電源投入時に限らず、所定プリント数、トナー交換、ドラム交換、環境センサからの条件で行ってもよいし、その各条件においてパターン種の選択手段を変更しても構わない。
【００４２】
また、本実施形態における階調補正制御はプロコン実施後、即ち、目標トナー付着量が保証された状態の画像形成装置に対して実施しているが、補正制御だけを実施する形態でも構わない。
【００４３】
本発明における補正制御は階調補正を行うパターン種が１種類であるため、補正制御に要する時間は従来の補正制御と比較しても短くなることは確実である。また、多く使用されているパターン種に対して階調補正を行うため、大半の印刷物の階調特性を保証することが可能となる。
【００４４】
ユーザーが階調補正に要する時間に対して不満を抱くことなく、階調安定性を実感できるようなパターン種の選択手段は他にいくつか考えられる。
例えば、画像形成装置に搭載されている複数種のパターン種を、補正制御毎に予め決められた順番で選択して補正制御を行う形態でも良い。
【００４５】
図１２は画像形成装置におけるパターン選択方法のイメージである。ここでは、パターン種Ａ〜Ｆの６種類のパターン種を搭載している画像形成装置を例にとって説明する。この画像形成装置は、予めパターン種Ａ〜Ｆの中で、補正を行うパターン種の選択順序を決めておくようにしている。図示する例ではパターン種Ｂ→Ｃ→Ｅ→Ｄ→Ｆ→Ａという順番で補正制御を行うものとする。このパターン種の補正順序は、使用頻度によって決めても良いし、写真用が先にくるように決めても良いし、特に意図が無くても構わない。今回はパターン種Ｂ, Ｃ, Ｄが写真用のパターン種として図１２に示すような順序で補正制御を行うこととしている。まず、一番初めに補正制御が行われる場合、パターン種Ｂを選択して面積階調パターン列を形成し、図６に示した流れに沿ってパターン種Ｂに対する階調特性を補正する。そして次の補正制御時には、パターン種Ｃを選択して面積階調パターン列を形成し、パターン種Ｃの階調特性を補正する。同様に３回目の補正制御時にはパターン種Ｅを、４回目にはパターン種Ｄを、といった様に、決められた順番で補正を行うパターン種を選択し、階調補正を実施する。７回目の補正制御時には、初めに戻り、パターン種Ｂの階調特性の補正を行う。
【００４６】
このような実施形態とすることで、画像形成装置に搭載されているパターン種全て（本例では６種類）に対して偏ることなく補正制御を実施することができる。しかも、パターン種に対して満遍なく階調補正を行うことができるため、通常よく使用するパターン種以外で形成される印刷物を印刷した場合でも、階調特性を保証することができる。
【００４７】
また、本実施例は複数のパターン種に対して１度ずつ選択しているが、図１３に示すパターン種の選択順序のように、同一のパターン種を複数回選択するようにしても構わない。頻繁に使用され、階調特性が変化し易いパターン種は補正頻度を高く、また、階調特性が変化し難いパターン種に対しては補正頻度を下げることでユーザーの要求に応じた階調補正を行うことが可能となる。
【００４８】
また、本実施例では補正制御を実施する間隔を一定にしなくても良い。これは、所定枚数で補正制御が行われるような場合、図１４に示すパターン種の選択順序のように、パターン種によって補正制御を実施するタイミングを異ならせても構わない。この場合、頻繁に階調補正動作が入ることになるが、補正を実施するために形成する面積階調パターン列のパターンは１種類であるので、補正制御は短時間で済む。補正制御が入る条件は枚数でなく、時間でも構わない。
【００４９】
さらに他のパターン種選択手段としては、初期設定で設定されているパターン種に固定しても良い。ユーザーが画像を出力する場合、印刷動作毎に印刷設定を調整して出力することは少なく、印刷物の大半が初期設定のまま出力される。階調補正を行うパターン種を初期設定で設定されているパターン種とすることで、そのような印刷物に対しても階調安定性を保つことができる。
【００５０】
また、これまでのプリントジョブでほとんど用いていなかったパターン種を使って大量印刷を行う場合では、補正制御実施時に対象となるパターン種が直前で選択されていない限り階調特性が補正されていない。そのため、補正制御を行うパターン種をユーザーが指定できるような形態であることが好ましい。選択するパターン種をユーザーが任意に設定できるようにすることで、所望のパターン種に対して補正制御を行うことが可能となり、補正制御の自由度を向上させることができる。また、ユーザーが補正制御を実施するパターン種の順番を自由に決められるような形態でも構わない。
【００５１】
階調性が重視されるのは、主に写真などの印刷物である。最も使用頻度が高いパターン種を選択した結果が文字列に使用するパターン種だった場合、写真用のパターン種の階調特性を補正することができない。そこで、図１５に示すように、使用頻度に基づいて選択するパターン種を、写真用のパターン種から選択することによって、色味などが重要視される写真などの印刷物に対して階調特性を補正することができる。
【符号の説明】
【００５２】
６ 中間転写ベルト
３０ 黒トナー付着量検知センサ
４０ カラートナー付着量検知センサ
【先行技術文献】
【特許文献】
【００５３】
【特許文献１】特開２００３−２０７８６８号公報
【特許文献２】特開２００４−０８８２５７号公報
【特許文献３】特開２００４−０６４３５８号公報
【技術分野】
【０００１】
本発明は、面積階調法によって段階的に階調値の異なるパターンから成る面積階調パターン列を形成し、検知して階調補正制御を行う画像形成装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
電子写真方式の画像形成装置では、トナー付着領域の面積率を変化させて擬似的に濃度を表現する面積階調法によって階調を表現している。多くの画像形成装置には、ユーザーが望む画像品質に合わせて数種類のパターン種が画像形成装置内に内蔵されており、出力画像の種類によって使い分けられている。例えば文字列の部分はドット状のパターン種で表現され、色味などの階調性が重要視される写真などにはモアレなどの現象が現れ難いライン状のパターン種で階調が表現される。これらのパターン種はそれぞれ異なる階調特性をもつため、温湿度などの使用環境や各画像形成部の経年変化などによって階調特性が変化した場合、パターン種毎の階調特性を補正することが必要となる。
【０００３】
従来から、パターン種毎の階調補正には紙上に形成した面積階調パターン列の紙上濃度情報をスキャナで読取り、画像処理部へフィードバックすることによって階調特性を補正する階調補正方法が用いられている。しかしながら、紙上に形成した面積階調パターン列をスキャナで読取るというマニュアル動作を伴うため、階調補正実施時期はユーザーもしくはサービスマンに託されているのが現状である。また、このような階調補正動作はユーザーにとって煩わしく、自動的に階調補正を実施し、階調特性を安定化する階調補正方法が望まれている。
【０００４】
特許文献１（特開２００３‐２７０８６８号公報）においては、プリントコントロール部で設定されたパターン種情報を受け取って、同一パターン種で階調補正用パッチを形成し、濃度情報から階調特性を補正することが記載されている。しかし、頻繁にパターン種を変えた画像信号が入力される場合、全てのパターン種の階調特性に対する補正はできず、パターン種によって画質の差が大きくなってしまう可能性がある。公報には、パターン種が変更された場合は、変更されたパターン種に応じて階調補正を行うことが記載されているが、この方法ではパターン種を変更する度に補正が入ることとなり、ユーザーの待ち時間を増やしてしまう。
【０００５】
特許文献２（特開２００４‐８８２５７号公報）においては、画像形成装置内に形成する面積階調パターン列のパターン数を、パターン種に基づいて変化させることが記載されている。例えば比較的色味を気にしないフォントオブジェクトに適用されるパターン種はパターン数を少なく、色味を重視するようなオブジェクトに適用されるパターン種に対しては従来と同程度の補正精度が得られるようなパターン数としている。一般に階調補正用パターンはパターン数が多いほど正確な階調特性が得られるが、補正時間を短くするため、少ないパターン数のパターン検知結果から階調特性を近似する方法が取られている。そのため公報の方法では、近似する階調特性がパターン数によって変化し、階調安定性が保てない恐れがある。
さらに、複数のパターン種を形成して階調補正を行うため、階調補正に要する時間が長くなり、ユーザーの待ち時間を増やしてしまう。
【０００６】
特許文献３（特開２００４−６４３５８号公報）においては、階調補正制御用に形成する２つ以上の面積階調パターン列を像担持体上に形成し、装置の動作状態に応じて補正する階調テーブルを選択して階調補正を行うことが記載されている。ここで、公報における動作状態とは、装置立上げや所定プリント枚数などによって発動する動作のことを意味している。しかしこの方法では、ユーザーが使用するパターン種と階調補正を行うパターン種とが異なり、所望のパターン種に対する階調補正の効果が得られない可能性がある。また、２種類以上の面積階調パターン列を像担持体上に形成して濃度情報を検知するため、階調補正に要する時間が長いという問題がある。
【０００７】
このように近年の画像形成装置には、最低限の画質調整時間で高い画質の出力画像を提供することが求められているが、一般的に画質調整時間と画質はトレードオフの関係にある。画質調整動作中はユーザーがプリントできないため、画質調整に要する時間はより短い方が好ましいが、画質への要求が高まっているため、階調特性などの画質に関わる諸特性を適切に補正し、階調安定性を維持したい。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
本発明は、パターン種を選択するパターン種選択手段を備え、該選択するパターン種はユーザーの使用形態を考慮して選択することによって、短時間で効果的な階調補正を行うことができる画像形成装置を提供することを目的としている。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
上記目的を達成するため、本発明は、像担持体上に面積階調法によって段階的に階調値の異なるパターンから成る面積階調パターン列を形成するパターン形成手段と、該パターン形成手段によって形成された面積階調パターン列における各パターンのトナー付着量を測定するためのトナー付着量検知手段とを有し、該トナー付着量検知手段の検知結果に基づいて階調補正を行う画像形成装置において、前記面積階調パターン列を形成して行う階調補正の制御を実行する際、前記像担持体上に形成するパターン種を複数種から１種類を選択するパターン種選択手段を備えたことを特徴とする画像形成装置を提案する。
【００１０】
なお、本発明は、前記パターン種選択手段が選択するパターン種は前回の補正制御実施以降、最も使用頻度の高いパターン種であると有利である。
さらに、本発明は、前記パターン種選択手段が選択するパターン種は予め決められた順番のパターン種であると有利である。
【００１１】
さらにまた、本発明は、前記パターン種選択手段が選択するパターン種は初期設定で設定されているパターン種であると有利である。
さらにまた、本発明は、前記パターン種選択手段が選択するパターン種がユーザーによって任意に設定できると有利である。
【００１２】
さらにまた、本発明は、前記最も使用頻度の高いパターン種は写真用のパターン種の中で最も使用頻度の高いパターン種を選択すると有利である。
【発明の効果】
【００１３】
本発明によれば、補正を行うパターン種を１種類とすることで、補正制御に要する時間を短縮することが可能となる。さらに、トナーの消費を抑えることができるとともに、記録紙上に面積階調パターン列を印字しないため、記録紙の無駄も省くことができる。
【図面の簡単な説明】
【００１４】
【図１】本発明に係る画像形成装置の一例を示す概略図である。
【図２】その画像形成装置の画像形成部を示す概略構成図である。
【図３】本実施形態の画像形成装置における画像データ処理方法の流れを表したブロック図である。
【図４】（Ａ）がドット状、（Ｂ）がライン状の代表的なパターン種の一例を示す模式図である。
【図５】（Ａ）は黒トナー付着量検知センサ、（Ｂ）はカラートナー付着量検知センサを示すトナー付着量検知センサの概略図である。
【図６】本実施形態における階調補正のフローチャートである。
【図７】本実施形態の階調補正制御の概略図である。
【図８】パターン選択動作を示す概略図である。
【図９】不揮発メモリ内のパターン種情報を示す説明図である。
【図１０】面積階調パターン列のレイアウトを示す説明図である。
【図１１】（Ａ）が補正前、（Ｂ）が補正後の階調特性のイメージを示すグラフである。
【図１２】パターン選択方法の一例を示す説明図である。
【図１３】パターン選択方法の別の例を示す説明図である。
【図１４】画像形成装置のパターン種によって補正制御の実施時を示す説明図である。
【図１５】パターン選択方法のさらに別の例を示す説明図である。
【発明を実施するための形態】
【００１５】
以下、本発明の実施の形態について添付図面を用いて説明する。
図１は本発明の一実施形態である画像形成装置の一例を示す概略図、図２はその画像形成装置の画像形成部を示す概略構成図である。ここに示した画像形成装置１は記録紙に画像を形成する画像形成部２、この画像形成部２に対して記録紙を供給する給紙装置３、原稿画像を読み取るスキャナ４、このスキャナ４に原稿を自動給紙する原稿自動搬送装置５等を備えている。
【００１６】
画像形成部２には、駆動ローラ７、２次転写バックアップローラ８、従動ローラ９が巻き掛けられ、駆動ローラ７の回転によって矢印Ａ方向に回転走行される無端状の中間転写ベルト６が配設されている。中間転写ベルト６は、伸びの少ないポリイミド樹脂に、電気抵抗を調整するためのカーボン粉末を分散せしめた材料からなっている。
【００１７】
さらに、画像形成部２にはこの中間転写ベルト６に対向配置されたイエロー、シアン、マゼンタ、ブラック用の各プロセスカートリッジ１０Ｙ，１０Ｃ，１０Ｍ，１０Ｋを有している。各プロセスカートリッジ１０Ｙ乃至１０Ｋは、それぞれ異なった色のトナー像が形成されるドラム状の感光体として構成された像担持体１１Ｙ，１１Ｃ，１１Ｍ，１１Ｋを有し、その各像担持体上に形成された各トナー像は、中間転写ベルト６によって搬送される記録媒体に重ねて転写される。ドラム状の像担持体に代えて、無端ベルトより成る像担持体を用いることもできる。
【００１８】
各プロセスカートリッジ１０Ｙ乃至１０Ｋの各像担持体１１Ｙ乃至１１Ｋ上にトナー像を形成し、そのトナー像を中間転写ベルト６に転写する構成は、トナー像の色が異なるだけで、実質的に全て同一であるため、第１のプロセスカートリッジ１０Ｙの像担持体１１Ｙにトナー像を形成し、これを中間転写ベルト６に転写する構成だけを説明する。
【００１９】
プロセスカートリッジ１０Ｙの像担持体１１Ｙは、カートリッジケース１２に回転可能に支持されていて、図示していない駆動装置によって反時計方向に回転駆動される。このとき、カートリッジケース１２に回転可能に支持された帯電ローラ１３より成る帯電装置に帯電電圧が印加され、これによって像担持体１１Ｙの表面が所定の極性に帯電される。帯電ローラ１３は、像担持体を帯電する帯電装置の一例を構成するものである。
【００２０】
帯電後の像担持体１１Ｙには、プロセスカートリッジ１０Ｙとは別体の光書込ユニット１４から出射する光変調されたレーザ光が照射され、これによって像担持体１１Ｙに静電潜像が形成される。このようにして形成された静電潜像は現像装置１５Ｙによってイエロートナー像として可視像化される。なお、本実施形態の光書込ユニット１４としては、半導体レーザーから出射したレーザー光を図示しないポリゴンミラーによって偏向せしめながら、図示しない反射ミラーで反射させたり光学レンズに通したりすることで光走査を行うものを用いている。かかる構成のものに代えて、ＬＥＤアレイによって光走査を行うものを用いてもよい。
【００２１】
一方、中間転写ベルト６を挟んでプロセスカートリッジ１０Ｙと反対側には１次転写ローラ１６が配置され、この１次転写ローラ１６に転写電圧が印加されることによって、像担持体１１Ｙ上のトナー像が、矢印Ａ方向に回転駆動される中間転写ベルト６上に１次転写される。トナー像転写後の像担持体１１Ｙは図示していないクリーニング装置によって残留トナーが掻き取り除去される。
【００２２】
上述したところと全く同様にして、図１に示した第２乃至第４の像担持体１１Ｃ，１１Ｍ，１１Ｋ上にシアントナー像、マゼンタトナー像及びブラックトナー像がそれぞれ形成され、これらのトナー像がイエロートナー像の転写された中間転写ベルト６上に順次重ねて１次転写され、中間転写ベルト６上に合成トナー像が形成される。
【００２３】
一方、画像形成部２の下部に配置された給紙装置３からは記録媒体が給紙され、該給紙装置３によって送り出された記録媒体は、レジストローラ対１７によって所定のタイミングで２次転写バックアップローラ８に巻き掛けられた中間転写ベルト６の部分と、これに対置された転写搬送ベルト１８の２次転写ローラ１９との間に給送される。このとき、２次転写ローラ１９には所定の転写電圧が印加され、これによって中間転写ベルト６上の合成トナー像が記録媒体に２次転写される。
【００２４】
合成トナー像を２次転写された記録媒体は、さらに上方に搬送されて定着装置２０を通り、このとき記録媒体上のトナー像が熱と圧力の作用により定着される。定着装置２０を通過した記録媒体は機外の排紙部２１に排出される。また、トナー像転写後の中間転写ベルト６上に付着する転写残トナーはクリーニング装置（図示せず）によって除去される。
【００２５】
なお、上記装置には図示しない不揮発性メモリが搭載されており、各センサからの出力や補正制御結果、各プリントジョブにおけるパターン種の使用頻度など、様々な情報が記憶される。
【００２６】
つぎに、この画像形成装置におけるこれらの画像データ処理に係る部分について説明する。
ここでは、入力画像データに対して画像処理および信号処理を施し、上述の光書込ユニット１４でのレーザー駆動信号となるまでの概略を説明する。
【００２７】
図３は、本実施形態の画像形成装置における画像データ処理方法の流れを表したブロック図である。
図３において、ホストコンピュータから本画像形成装置に、ＰＤＬ（ページ記述言語）で記述された画像データが入力データとして入力されると、ラスタ化処理部において解釈され、ラスタイメージが形成される。このとき、それぞれのオブジェクトについて、例えば文字・線、写真、グラフィックス画像などの種別や属性信号を生成し、それをＭＴＦフィルタ処理部、色補正・階調補正（「色・階調補正」と略称する）処理部、および擬似中間調処理部などへ出力する。ＭＴＦフィルタ処理部では、ラスタ化処理部から送られてくる属性の信号にしたがって各属性に対して最適なフィルタを選択して強調処理を行う。ＭＴＦフィルタ処理方法については従来の技術と同一であるので、ここでは詳細の説明は省略することにする。ＭＴＦフィルタ処理を行った後の画像データは、次工程である色・階調補正処理部に引き渡される。
【００２８】
色・階調補正処理部では、ラスタ化処理部から送られてくる属性の信号にしたがって各属性に最適な色補正係数を用いて、ホストコンピュータから入力されたＰＤＬの色空間であるＲＧＢ色空間から、作像部で用いるトナーの色からなる色空間であるＣＭＹＫ色空間への色変換を行い、さらに階調補正処理などの各種の補正処理を行う。この色・階調補正処理方法については従来技術と同じであるので、ここでは詳細な説明は省略する。
【００２９】
色・階調補正処理部における処理後、画像データは擬似中間調処理部に引き渡される。擬似中間調処理部では擬似中間調処理を行ない、出力画像用データを生成する。この出力画像用データはビデオ信号処理部及びＰＷＭ信号生成部を介してレーザー駆動部が駆動される。なお、この実施形態では、色・階調補正処理を施されたデータに対して、ディザ法により擬似中間調処理を行う。すなわち、予め記憶されたディザマトリクスとの比較参照を行うことにより量子化を行う。
【００３０】
図４は、面積階調法による代表的なパターン種の一例で、（Ａ）がドット状、（Ｂ）がパターン種である。ラスタ化処理部から送られてくる属性の信号にしたがって、最適な線数とスクリーン角に設定されたディザマトリクスが選択され、最適な擬似中間調処理が施されるようになっている。階調特性は、パターン種によってそれぞれ異なることが知られている。
【００３１】
つぎに本実施形態の画像形成装置におけるトナー付着量検知センサについて説明する。
図５はトナー付着量検知センサの概略図を示したものであり、（Ａ）は黒トナー付着量検知センサ３０の構成を、（Ｂ）はカラートナー付着量検知センサ４０の構成を示している。黒トナー付着量検知センサ３０は図５（Ａ）に示すように、発光ダイオード（ＬＥＤ）等からなる発光素子３１と、正反射光を受光する受光素子３２とから構成されている。発光素子３１は中間転写ベルト６上に光を照射し、この照射光は中間転写ベルト６によって反射される。受光素子３２は、この反射光のうちの正反射光を受光する。
【００３２】
一方、カラートナー付着量検知センサ４０は図５（Ｂ）に示すように、発光ダイオード（ＬＥＤ）等からなる発光素子４１と、正反射光を受光する受光素子４２と、拡散反射光を受光する受光素子４３とから構成されている。発光素子４１は、黒トナー付着量検知センサの場合と同様、中間転写ベルト６上に光を照射し、この照射光は中間転写ベルト６表面によって反射される。正反射受光素子４２は、この反射光のうちの正反射光を受光し、拡散反射光受光素子４３は、反射光のうち拡散反射光を受光する。本実施形態では、発光素子４１として、発光される光のピーク波長が９５０ｎｍであるＧａＡｓ赤外発光ダイオードを用いており、受光素子４２，４３としてはピーク受光感度が８００ｎｍであるＳｉフォトトランジスタなどを用いているが、ピーク波長およびピーク受光感度がこれと異なるものでも構わない。また、黒トナー付着量検知センサ３０及びカラートナー付着量検知センサ４０と、検知対象物である中間転写ベルト６のベルト表面との間の幅Ｈは５ｍｍ程度の距離（検出距離）を設けて配設されている。本実施形態では、トナー付着量検知センサを中間転写ベルト近傍に設け、中間転写ベルト６上のトナー付着量に基づいて作像条件を決定するが、像担持体１１上や転写搬送ベルト１８上に配設されていても構わない。
【００３３】
つぎに本実施形態の特徴である補正制御について説明する。電子写真方式によって形成される画像の各特性は周囲環境や経時変化によって変化してしまうため、各特性を補正する制御が行われている。本実施形態における画像形成装置では、電源投入時、またはある所定枚数通紙後に各色の目標付着量を保証するためにプロセスコントロール（以下、プロコンと略す）が実施される。このプロコンでは、帯電バイアス、現像バイアスを適当なタイミングで順次切り替えることにより各色階調パターン（以下、Ｐパターンと略す）を中間転写ベルト上に形成し、これらＰパターンの付着量をトナー付着量検知センサによって検知し、センサ出力電圧を付着量に変換する。そして付着量の検知結果に基づき、目標付着量が得られるように現像バイアス値及びトナー濃度制御目標値の変更をする制御を行っている。このような制御によって目標トナー付着量が保証された状態の装置を前提として、つぎに階調特性を補正する制御について説明する。
【００３４】
階調補正制御は、プロコン終了後に実行される。図６は本実施形態における階調補正のフローチャートであり、図７は本実施形態の階調補正制御の概略図である。本実施形態の画像形成装置はコピー部とプリンタ部にそれぞれγ補正部を持っている。図７に示すように、面積階調パターン列の検知結果に基づいて生成されたγ補正信号は、コピー、プリンタのγ補正部を修正する。このような形態とすることで、コピー、プリンタどちらの入力に対しても階調安定性を保つことが可能となる。
【００３５】
まず、図６中の”パターン種を選択”では、不揮発メモリ内の情報から補正を行うパターン種から１種類を選択する。図８はパターン種選択動作の概略図を示したもので、図のようにパターン種選択部は階調補正指令を受取り、不揮発メモリにアクセスして、パターン種毎の情報に基づいて補正を行うパターン種を決定する。
【００３６】
この不揮発メモリ内には、図９に示すように通算画像面積率や使用回数、前回の補正制御からの通算枚数などの情報が、パターン種毎に格納されている。本実施例では前回補正制御終了後からのプリントジョブにおいて、使用した画像面積率が最も多かったパターン種を不揮発メモリから参照し、補正対象とする１種類のパターン種を決定しているが、通算プリントジョブにおいて最も使用回数が多かったパターン種でも構わない。
【００３７】
つぎに選択したパターン種を用いて、各色１０階調の面積階調パターン列を中間転写ベルト上に形成する。本実施形態における画像形成装置では、黒トナー付着量検知センサ及びカラートナー付着量検知センサが主走査方向に並んで１個ずつ配設されているため、図１０に示すようなレイアウトで面積階調パターン列を形成している。なお、本実施形態では面積階調パターン列の階調数を各色１０階調としているが、装置によって補正精度が異なるため、求める補正精度に応じて階調数を１０階調から増減しても構わない。
【００３８】
つぎに、各トナー付着量検知センサによって、形成した面積階調パターン列におけるパターンの各パッチからの正反射光、拡散反射光を検知し、検知した各パッチの出力電圧を付着量に変換し、現在の階調特性を算出する。この階調特性に基づいて、目標トナー付着量が得られるγ補正信号を生成し、γ補正信号をコピー、プリンタのγ補正部にフィードバックし、階調を補正する。そして補正結果を不揮発メモリに格納して階調補正を終了させる。
【００３９】
図１１は補正前後の階調特性のイメージであり、（Ａ）が補正前、（Ｂ）が補正後の階調特性を示している。図１１（Ａ）の実線で示すように、温湿度などの使用環境や各画像形成部の経年変化によって、装置の階調特性が点線で示す目標特性からずれた場合を考える。この場合、目標特性に対して中間調ではトナー付着量が多く、さらに高階調ではトナー付着量が飽和し、階調が表現できない。このように目標からずれた階調特性を、図１１（Ｂ）に示すように目標特性と一致するように補正を行っている。
【００４０】
なお、本実施形態では、面積階調パターン列のトナー付着量を測定する場所を中間転写ベルト上としているが、測定場所は各像担持体上や転写搬送ベルトに転写してその上で測定しても構わない。
【００４１】
また、以上の諸条件はあくまでも本実施形態における例であり、それらの条件は使用する画像形成装置の階調安定性に対して適宜調整される。さらに、補正制御が入る条件は、電源投入時に限らず、所定プリント数、トナー交換、ドラム交換、環境センサからの条件で行ってもよいし、その各条件においてパターン種の選択手段を変更しても構わない。
【００４２】
また、本実施形態における階調補正制御はプロコン実施後、即ち、目標トナー付着量が保証された状態の画像形成装置に対して実施しているが、補正制御だけを実施する形態でも構わない。
【００４３】
本発明における補正制御は階調補正を行うパターン種が１種類であるため、補正制御に要する時間は従来の補正制御と比較しても短くなることは確実である。また、多く使用されているパターン種に対して階調補正を行うため、大半の印刷物の階調特性を保証することが可能となる。
【００４４】
ユーザーが階調補正に要する時間に対して不満を抱くことなく、階調安定性を実感できるようなパターン種の選択手段は他にいくつか考えられる。
例えば、画像形成装置に搭載されている複数種のパターン種を、補正制御毎に予め決められた順番で選択して補正制御を行う形態でも良い。
【００４５】
図１２は画像形成装置におけるパターン選択方法のイメージである。ここでは、パターン種Ａ〜Ｆの６種類のパターン種を搭載している画像形成装置を例にとって説明する。この画像形成装置は、予めパターン種Ａ〜Ｆの中で、補正を行うパターン種の選択順序を決めておくようにしている。図示する例ではパターン種Ｂ→Ｃ→Ｅ→Ｄ→Ｆ→Ａという順番で補正制御を行うものとする。このパターン種の補正順序は、使用頻度によって決めても良いし、写真用が先にくるように決めても良いし、特に意図が無くても構わない。今回はパターン種Ｂ, Ｃ, Ｄが写真用のパターン種として図１２に示すような順序で補正制御を行うこととしている。まず、一番初めに補正制御が行われる場合、パターン種Ｂを選択して面積階調パターン列を形成し、図６に示した流れに沿ってパターン種Ｂに対する階調特性を補正する。そして次の補正制御時には、パターン種Ｃを選択して面積階調パターン列を形成し、パターン種Ｃの階調特性を補正する。同様に３回目の補正制御時にはパターン種Ｅを、４回目にはパターン種Ｄを、といった様に、決められた順番で補正を行うパターン種を選択し、階調補正を実施する。７回目の補正制御時には、初めに戻り、パターン種Ｂの階調特性の補正を行う。
【００４６】
このような実施形態とすることで、画像形成装置に搭載されているパターン種全て（本例では６種類）に対して偏ることなく補正制御を実施することができる。しかも、パターン種に対して満遍なく階調補正を行うことができるため、通常よく使用するパターン種以外で形成される印刷物を印刷した場合でも、階調特性を保証することができる。
【００４７】
また、本実施例は複数のパターン種に対して１度ずつ選択しているが、図１３に示すパターン種の選択順序のように、同一のパターン種を複数回選択するようにしても構わない。頻繁に使用され、階調特性が変化し易いパターン種は補正頻度を高く、また、階調特性が変化し難いパターン種に対しては補正頻度を下げることでユーザーの要求に応じた階調補正を行うことが可能となる。
【００４８】
また、本実施例では補正制御を実施する間隔を一定にしなくても良い。これは、所定枚数で補正制御が行われるような場合、図１４に示すパターン種の選択順序のように、パターン種によって補正制御を実施するタイミングを異ならせても構わない。この場合、頻繁に階調補正動作が入ることになるが、補正を実施するために形成する面積階調パターン列のパターンは１種類であるので、補正制御は短時間で済む。補正制御が入る条件は枚数でなく、時間でも構わない。
【００４９】
さらに他のパターン種選択手段としては、初期設定で設定されているパターン種に固定しても良い。ユーザーが画像を出力する場合、印刷動作毎に印刷設定を調整して出力することは少なく、印刷物の大半が初期設定のまま出力される。階調補正を行うパターン種を初期設定で設定されているパターン種とすることで、そのような印刷物に対しても階調安定性を保つことができる。
【００５０】
また、これまでのプリントジョブでほとんど用いていなかったパターン種を使って大量印刷を行う場合では、補正制御実施時に対象となるパターン種が直前で選択されていない限り階調特性が補正されていない。そのため、補正制御を行うパターン種をユーザーが指定できるような形態であることが好ましい。選択するパターン種をユーザーが任意に設定できるようにすることで、所望のパターン種に対して補正制御を行うことが可能となり、補正制御の自由度を向上させることができる。また、ユーザーが補正制御を実施するパターン種の順番を自由に決められるような形態でも構わない。
【００５１】
階調性が重視されるのは、主に写真などの印刷物である。最も使用頻度が高いパターン種を選択した結果が文字列に使用するパターン種だった場合、写真用のパターン種の階調特性を補正することができない。そこで、図１５に示すように、使用頻度に基づいて選択するパターン種を、写真用のパターン種から選択することによって、色味などが重要視される写真などの印刷物に対して階調特性を補正することができる。
【符号の説明】
【００５２】
６ 中間転写ベルト
３０ 黒トナー付着量検知センサ
４０ カラートナー付着量検知センサ
【先行技術文献】
【特許文献】
【００５３】
【特許文献１】特開２００３−２０７８６８号公報
【特許文献２】特開２００４−０８８２５７号公報
【特許文献３】特開２００４−０６４３５８号公報
【特許請求の範囲】
【請求項１】
像担持体上に面積階調法によって段階的に階調値の異なるパターンから成る面積階調パターン列を形成するパターン形成手段と、該パターン形成手段によって形成された面積階調パターン列における各パターンのトナー付着量を測定するためのトナー付着量検知手段とを有し、該トナー付着量検知手段の検知結果に基づいて階調補正を行う画像形成装置において、
前記面積階調パターン列を形成して行う階調補正の制御を実行する際、前記像担持体上に形成するパターン種を複数種から１種類を選択するパターン種選択手段を備えた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、前記パターン種選択手段が選択するパターン種は前回の補正制御実施以降、最も使用頻度の高いパターン種であることを特徴とする画像形成装置。
【請求項３】
請求項１に記載の画像形成装置において、前記パターン種選択手段が選択するパターン種は予め決められた順番のパターン種であることを特徴とする画像形成装置。
【請求項４】
請求項１に記載の画像形成装置において、前記パターン種選択手段が選択するパターン種は初期設定で設定されているパターン種であることを特徴とする画像形成装置。
【請求項５】
請求項１に記載の画像形成装置において、前記パターン種選択手段が選択するパターン種がユーザーによって任意に設定できることを特徴とする画像形成装置。
【請求項６】
請求項２に記載の画像形成装置において、前記最も使用頻度の高いパターン種は写真用のパターン種の中で最も使用頻度の高いパターン種を選択することを特徴とする画像形成装置。
【請求項１】
像担持体上に面積階調法によって段階的に階調値の異なるパターンから成る面積階調パターン列を形成するパターン形成手段と、該パターン形成手段によって形成された面積階調パターン列における各パターンのトナー付着量を測定するためのトナー付着量検知手段とを有し、該トナー付着量検知手段の検知結果に基づいて階調補正を行う画像形成装置において、
前記面積階調パターン列を形成して行う階調補正の制御を実行する際、前記像担持体上に形成するパターン種を複数種から１種類を選択するパターン種選択手段を備えた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、前記パターン種選択手段が選択するパターン種は前回の補正制御実施以降、最も使用頻度の高いパターン種であることを特徴とする画像形成装置。
【請求項３】
請求項１に記載の画像形成装置において、前記パターン種選択手段が選択するパターン種は予め決められた順番のパターン種であることを特徴とする画像形成装置。
【請求項４】
請求項１に記載の画像形成装置において、前記パターン種選択手段が選択するパターン種は初期設定で設定されているパターン種であることを特徴とする画像形成装置。
【請求項５】
請求項１に記載の画像形成装置において、前記パターン種選択手段が選択するパターン種がユーザーによって任意に設定できることを特徴とする画像形成装置。
【請求項６】
請求項２に記載の画像形成装置において、前記最も使用頻度の高いパターン種は写真用のパターン種の中で最も使用頻度の高いパターン種を選択することを特徴とする画像形成装置。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図１３】
【図１４】
【図１５】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図１３】
【図１４】
【図１５】
【公開番号】特開２０１１−８１０２３（Ｐ２０１１−８１０２３Ａ）
【公開日】平成２３年４月２１日（２０１１．４．２１）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００９−２２９４６８（Ｐ２００９−２２９４６８）
【出願日】平成２１年１０月１日（２００９．１０．１）
【出願人】（０００００６７４７）株式会社リコー (37,907)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２３年４月２１日（２０１１．４．２１）
【国際特許分類】
【出願日】平成２１年１０月１日（２００９．１０．１）
【出願人】（０００００６７４７）株式会社リコー (37,907)
【Ｆターム（参考）】
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