画像形成装置
【課題】記録材の種類に拘らず転写抜けが目立つことを抑えられる構造を実現する。
【解決手段】ユーザが画像を形成したい記録材と同種の記録材にテストチャートを形成し、このテストチャートを画像読取部で読み取る。そして、このテストチャートの所定の領域内での濃度差に基づき、トナー量を制御する。具体的には、濃度差が小さい場合には、変更前の（ａ）のルックアップテーブルを（ｂ）のように殆ど変更しない。一方、濃度差が大きい場合、即ち、記録材の表面の凹凸が比較的大きい場合には、（ｃ）のように入力信号に対する出力信号を大きくするように、ルックアップテーブルを変更して、トナー量を多くする。これにより、表面の凹凸が大きな記録材であっても転写抜けを抑えられる。
【解決手段】ユーザが画像を形成したい記録材と同種の記録材にテストチャートを形成し、このテストチャートを画像読取部で読み取る。そして、このテストチャートの所定の領域内での濃度差に基づき、トナー量を制御する。具体的には、濃度差が小さい場合には、変更前の（ａ）のルックアップテーブルを（ｂ）のように殆ど変更しない。一方、濃度差が大きい場合、即ち、記録材の表面の凹凸が比較的大きい場合には、（ｃ）のように入力信号に対する出力信号を大きくするように、ルックアップテーブルを変更して、トナー量を多くする。これにより、表面の凹凸が大きな記録材であっても転写抜けを抑えられる。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、電子写真プロセスを用いて画像を形成する画像形成装置に関し、特に記録材の種類に応じて画像形成を行う構造に関する。
【背景技術】
【０００２】
複写機、レーザプリンタ等の画像形成装置は、感光ドラムにトナー像を形成し、このトナー像を直接、或いは、中間転写体を介して記録材に転写し、トナー像を転写した記録材を定着装置により記録材に定着させる。このような画像形成装置の場合、記録材の種類によっては、一部で転写が十分に行われない場合がある。即ち、記録材の凹凸が大きい場合には、凹部でトナーが十分に転写されず、この部分で転写抜けが生じて、濃度差や色相差が大きくなるなど画質が低下し易い。
【０００３】
このため従来から、操作パネルなどを用いて記録材のサイズや種類（以下、「記録材種」ともいう。）をユーザによって設定し、その設定に応じて現像条件、転写条件、定着処理条件又は画像処理などの画像形成条件を変える制御が行われている。また、画像形成時にユーザがホストコンピュータから記録材種を設定することにより、画像形成装置が、指定された記録材種に応じて画像形成条件を変える制御も行われている。
【０００４】
一方で、記録材に応じた画像形成条件を、次のように設定する場合もある。即ち、給紙・搬送された記録材の表面を読み取った読取結果から、記録材表面の凹凸の深さや凹凸間隔を演算してグロス紙、普通紙、ラフ紙、ＯＨＴといった記録材の種類を判別する。そして、画像濃度、転写バイアスの設定、定着温度、プロセス速度などの画像形成条件を最適に設定する（特許文献１参照）。
【０００５】
また、読み取りの分析については、記録材の表面をＣＣＤセンサによって撮像し、この情報をフラクタル次元情報に変換して記録材の表面平滑度を検出する構成が提案されている（特許文献２参照）。更に、記録材を判別するセンサに対向する位置に発光源を設け、透過光を検出することにより、透過光による記録材の判別を行う構成が提案されている（特許文献３参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開２００３−３０２２０８号公報
【特許文献２】特開平１１−２７１０３７号公報
【特許文献３】特開２００５−１１４８６６号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
記録材の種類をユーザにより設定する場合、選択する記録材の種類が多くなければ、正確な画像形成条件の設定は難しい。例えば、同じ普通紙でも、メーカーによって、表面の凹凸の大きさが違う場合があり、このような点を考慮すると、選択する記録材の種類が多くなってしまい、ユーザによる設定作業が煩雑になる。
【０００８】
一方、上述の各特許文献に記載された構造の場合、記録材自体を検知して、記録材の種類や表面平滑度を判定しているため、転写抜けを正確に予測することが難しく、また、検知に時間が掛かってしまう。例えば、記録材の表面を検知するにしても、記録材の抵抗、厚み、繊維密度のバラツキなどまでは検知できないため、転写抜けを正確に予測することは難しい。また、透過光を検知する構造の場合、記録材の繊維の密度のバラツキの影響を受けてしまい、純粋に表面形状のみを検知することが難しい。このように記録材自体を検知する場合、転写抜けを正確に予測することは難しく、記録材の種類によっては、転写抜けが目立ってしまう可能性がある。
【０００９】
また、フラクタル次元を用いて演算する場合、撮像情報をある一定の閾値によって２値化し、この２値化情報を基にして黒画素数を計測する。次に撮像情報をさらに粗視化し、同じように２値化し、この２値化情報を基にして黒画素数を計測することを数回繰り返すため演算時間が非常に長くなる。したがって、特に１枚の中で記録材の表面平滑性のばらつきが大きい記録材などは、記録材上の複数ポイントの映像を検出する必要がある。このような場合、記録材の表面平滑性の検知自体に時間がかかり、画像形成装置のスループット（単位時間当たりのプリント枚数）が低下する。
【００１０】
本発明は、このような事情に鑑み、ユーザによる記録材種類の設定作業を行わない構造で、スループットの低下を抑えつつ、記録材の種類に拘らず転写抜けが目立つことを抑えられる構造を実現すべく発明したものである。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
本発明は、トナー像を担持する像担持体と、前記像担持体上にトナー像を形成する画像形成手段と、前記像担持体上に形成されたトナー像を記録材に転写する転写手段と、前記画像形成手段により形成するトナー像のトナー量を制御する制御手段と、を備えた画像形成装置において、前記画像形成手段により前記像担持体上に形成された所定のトナー像を、前記転写手段により所定の記録材に転写して得たテスト画像を読み取る画像読取手段を有し、前記制御手段は、前記画像読取手段により読み取ったテスト画像の所定の領域内での濃度の最高値と最低値との差である濃度差に基づき、前記画像形成手段により前記所定の記録材と同種の記録材に形成するトナー像のトナー量を制御する、ことを特徴とする画像形成装置。
【発明の効果】
【００１２】
本発明によれば、実際にテスト画像を形成して、そのテスト画像の濃度差に基づいてトナー量を制御しているため、ユーザによる記録材種類の設定作業を行うことなく、記録材の種類に拘らず、転写抜けが目立つことを抑えられる。また、複雑な演算などが必要なく、スループットの低下を抑えられる。
【図面の簡単な説明】
【００１３】
【図１】本発明の第１の実施形態に係る画像形成装置を示す概略構成図。
【図２】画像処理部での処理の様子を示す模式図。
【図３】記録材条件最適モードのフローチャート。
【図４】第１の実施形態における記録材条件最適モードで出力するテストチャート。
【図５】記録材の種類によるトナーの転写状況を説明するための模式図。
【図６】第１の実施形態における記録材条件最適モード時の画像処理部での処理の様子を示す模式図。
【図７】第１の実施形態における、（ａ）は変更前のルックアップテーブルを、（ｂ）は図５（ａ）の記録材についての変更後のルックアップテーブルを、（ｃ）は図５（ｂ）の記録材についての変更後のルックアップテーブルを、それぞれ示す図。
【図８】第１の実施形態におけるルックアップテーブル変更前後のトナーの転写状況を説明するための模式図。
【図９】第１の実施形態におけるルックアップテーブル変更のための係数の１例を示す図。
【図１０】本発明の第２の実施形態における記録材条件最適モードで出力するテストチャート。
【図１１】第２の実施形態における、（ａ）（ｂ）は変更前のルックアップテーブルを、（ｃ）（ｄ）は変更後のルックアップテーブルを、それぞれ示す図。
【図１２】第２の実施形態におけるルックアップテーブル変更前後のトナーの転写状況を説明するための模式図。
【図１３】第２の実施形態におけるルックアップテーブル変更のための係数の１例を示す図。
【図１４】本発明の第３の実施形態における記録材条件最適モードで出力するテストチャート。
【図１５】第３の実施形態における、（ａ）は変更前の、（ｂ）は表面の凹凸が比較的小さな記録材についての変更後の、（ｃ）は表面の凹凸が比較的大きな記録材についての変更後の、それぞれのルックアップテーブルを示す図。
【図１６】第３の実施形態で表面の凹凸が比較的小さな記録材に対する、（ａ）はルックアップテーブル変更前のベタ画像の、（ｂ）（ｃ）はルックアップテーブル変更前後のハーフトーン画像の、それぞれトナーの転写状況を説明するための模式図。
【図１７】第３の実施形態で表面の凹凸が比較的大きな記録材に対する、（ａ）（ｃ）はルックアップテーブル変更前後のベタ画像の、（ｂ）はルックアップテーブル変更前のハーフトーン画像の、それぞれのトナーの転写状況を説明するための模式図。
【図１８】第３の実施形態におけるルックアップテーブル変更のための係数の１例を示す図。
【発明を実施するための形態】
【００１４】
＜第１の実施形態＞
本発明の第１の実施形態について、図１ないし図９を用いて説明する。まず、図１を用いて本実施形態の画像形成装置の概略構成について説明する。
【００１５】
［画像形成装置］
本実施形態の画像形成装置は、４色フルカラーのレーザビームプリンタであり、原稿載置部５００、画像読取手段である画像読取部（スキャナ）６００、レーザ書込部７００、画像形成部８００、不図示の給紙部等により構成される。画像読取部６００において、画像走査が行われて撮像素子１５によって得られた原稿画像の画像データは、入力画像信号として画像処理部１０００に入力され、処理されるとともに、出力画像信号としてメモリに一旦格納される。ついで、一旦メモリに格納された出力画像信号はレーザ書込部７００に入力される。
【００１６】
画像形成部８００は、制御手段である制御部Ｃの制御によってメモリからの出力画像信号が、レーザ書込部７００（図１においては７００Ｋのみ記載しているが、他ステーションも同様である）に入力されると画像形成動作を開始する。レーザ書込部駆動モータ７１、ポリゴンミラー７２、ｆθレンズ７３、ミラー７４，７５，７６及び図示しない半導体レーザ、補正レンズ等からなる。
【００１７】
画像形成部８００は、第１の像担持体としてドラム型の電子写真感光体（以下「感光ドラム」という。）１７Ｙ、１７Ｍ、１７Ｃ、１７Ｋ（以下４色まとめて１７で代用）を備えている。感光ドラム１７は、駆動手段（不図示）によって矢印方向にそれぞれ回転駆動され、画像形成手段を構成する。この画像形成手段としては、任意のものを採用し得る。本実施形態では、帯電手段である１次帯電装置１９Ｙ、１９Ｍ、１９Ｃ、１９Ｋ（以下４色まとめて１９で代用）により、感光ドラム１７の表面を均一に帯電する。次いで、上述のレーザ書込部７００により、帯電された感光ドラム１７の表面に、カラー画像を色分解した光像又はこれに相当する光像を照射して画像の静電潜像を形成する。そして、現像装置２０Ｙ、２０Ｍ、２０Ｃ、２０Ｋ（以下４色まとめて２０で代用）により、感光ドラム１７上の静電潜像を現像してトナー像をして可視化する。
【００１８】
現像装置２０は、イエロー（Ｙ）トナー（イエロー現像剤）、マゼンタ（Ｍ）トナー（マゼンタ現像剤）、シアン（Ｃ）トナー（シアン現像剤）、ブラック（Ｋ）トナー（ブラック現像剤）を、それぞれ収納した現像器である。
【００１９】
感光ドラム１７上に形成されたトナー像は、１次転写部Ｔ１Ｙ、Ｔ１Ｍ、Ｔ１Ｃ、Ｔ１Ｋで、第２の像担持体としての中間転写体（中間転写ベルト）３０に転写される。即ち、感光ドラム１７に中間転写体３０を介して対向して配置された１次転写装置２２Ｙ、２２Ｍ、２２Ｃ、２２Ｋ（以下４色まとめて２２で代用）によって、感光ドラム１７上のトナー像が中間転写体３０上に１次転写される。
【００２０】
１次転写装置２２は、１次転写ローラに、各色トナーの逆極性の電圧を図示しない１次転写電圧印加手段により印加することで、トナーの中間転写体３０上への１次転写を行っている。このようにトナー像が１次転写されることにより、中間転写体３０上（像担持体上）にトナー像が形成される。１次転写後の感光ドラム１７は、表面に残ったトナー（残留トナー）がクリーナー２４によって除去されて、次の画像形成に供される。
【００２１】
中間転写体３０上で重ねられた４色のトナー像は、２次転写部Ｔ２で、記録材２３上に転写される。即ち、中間転写体３０の回転によって、転写手段である２次転写装置５４に搬送され、給紙搬送装置（不図示）によって搬送されてきた記録材２３上に、一括して２次転写される。２次転写装置５４は、２次転写外ローラ５０と２次転写内ローラ５１が中間転写体３０を挟み対向してニップ部を形成して構成される。そして、中間転写体３０上の４色トナー像がこのニップ部に進入すると同時に、図示しない給紙搬送装置より記録材２３がこのニップ部に進入する。この時、電圧供給部より２次転写外ローラ５０に電圧を印加することで、記録材２３へのトナー像の転写が行われる。２次転写後の中間転写体３０は、表面に残ったトナー（残留トナー）が中間転写体クリーナー２７によって除去されて、次の画像形成に供される。
【００２２】
４色のトナー像が転写された記録材２３は、定着装置２６へと搬送され、定着装置２６によりトナー像が記録材へ定着し、その後、画像形成装置本体外部に排出される。ここで、本実施形態の画像形成装置の出力画像解像度は、例えば６００ｄｐｉ（ドット／インチ）であり、各色のレーザ書込部７００は感光ドラム１７表面を上記解像度で照射し、静電潜像を形成する。
【００２３】
また、感光ドラム１７は、マイナス帯電する有機半導体層を接地された金属製のシリンダ状の基板上に、電荷輸送層を含めた感光体層（例えば膜厚２５μｍ）を塗布することにより構成される。このような感光ドラム１７は、例えば外径８０ｍｍで矢示方向に３２０ｍｍ／ｓの周速（Ｖｐ）で駆動回転される。
【００２４】
［画像処理部］
図２は本実施形態における、画像処理部１０００を示している。画像処理部１０００は、制御手段である制御部Ｃ内に配置され、上述のような画像読取部６００やＰＣなどの外部端末から送られた信号に基づいて画像処理を行う。
【００２５】
画像処理部１０００に入力された入力画像信号Ｓｉは、画像処理部１０００内の色分解処理部１００１においてＳｉＹ、ＳｉＭ、ＳｉＣ、ＳｉＫの各色の入力画像信号に分解される。入力画像信号ＳｉＹ、ＳｉＭ、ＳｉＣ、ＳｉＫは各色のルックアップテーブル１００２Ｙ、１００２Ｍ、１００２Ｃ、１００２Ｋにより変換されて、出力画像信号ＳｏＹ、ＳｏＭ、ＳｏＣ、ＳｏＫとして出力される。そして、出力画像信号ＳｏＹ、ＳｏＭ、ＳｏＣ、ＳｏＫが各色のレーザ書込部７００Ｙ、７００Ｍ、７００Ｃ、７００Ｋに入力される。即ち、ルックアップテーブルでは、それぞれ入力信号に対するトナー量（出力信号）が予め決められており、各色のルックアップテーブルに基づいて、画像形成手段により形成するトナー像のトナー量を制御している。このトナー量の制御は、例えば、ＰＷＭ制御やレーザパワーの変更などのレーザによる制御の他、トナー帯電量などの他の条件を変更して行っても良い。
【００２６】
また、画像処理部１０００内においては、図２に示すように記録材判定部１０１０が設けられている。記録材判定部１０１０は、ユーザが使用する記録材に対して最適な画像形成を行えるように、上記各色のルックアップテーブル１００２Ｙ、１００２Ｍ、１００２Ｃ、１００２Ｋの変更を実施する。ここで、上記したルックアップテーブル１００２Ｙ、１００２Ｍ、１００２Ｃ、１００２Ｋをユーザが使用する記録材に最適になるように変更するために、本実施形態では、記録材条件最適モードを有する。
【００２７】
［記録材条件最適モード］
図３は、記録材条件最適モードを示すフローチャートである。記録材条件最適モードを選択される（Ｓ１）と、ユーザが使用する記録材と同種の所定の記録材で、テストチャート（テスト画像）を出力する（Ｓ２）。即ち、ユーザが実際に出力したい画像を形成する記録材とテストチャートを形成する記録材とは同じ種類である。ここで、同じ種類とは、例えば、グロス紙、普通紙、エンボス紙、ラフ紙、ＯＨＴなどの種類が同じであり、好ましくは、記録材のメーカー、型番が同じもの、或いは、異なるメーカでも同等のものを言う。
【００２８】
出力したテストチャートは、画像読取部６００で読み込まれ（Ｓ３）、その出力結果が記録材判定部１０１０に入力される（Ｓ４）。そして、記録材判定部１０１０の判定結果に基づいて、ルックアップテーブル（ＬＵＴ）を変更する（Ｓ５）。以下、具体的に説明する。
【００２９】
まず、テストチャートに使用する画像パターンは、図４に示す様に、Ｙ色、Ｍ色、Ｃ色、Ｋ色のそれぞれで単色ベタ画像であり、入力画像信号値はレベル２５５（２５６階調）である。ここで、本実施形態の画像形成装置における単色ベタ画像の単位面積当りに対するトナー載り量は、例えば、０．５ｍｇ／ｃｍ２である。
【００３０】
図５は、図４のようなテストチャートを出力した場合に、記録材の種類によるトナーの転写状況、ここでは２次転写部Ｔ２においてトナーが転写される様子を示した図である。図５（ａ）は、表面形状が平滑な記録材の場合であり、図５（ｂ）は比較的表面の凹凸の大きい記録材である。同図から明らかなように、図５（ａ）においては平滑な記録材表面に対しＩＴＢ（中間転写体３０）上のトナーが一様に転写され、記録材の凹凸による地合い抜けの発生は無い。しかしながら図５（ｂ）においては、凹凸のある記録材表面に対して、記録材の凹部に対してトナーが転写されていない。これは凹部においては、２次転写部Ｔ２において記録材表面に対してＩＴＢが離れすぎているため、２次転写電界によりトナーが飛翔しないためである。
【００３１】
次に、上記の出力されたテストチャートを原稿載置部にセットし、画像読取部６００において読み込む。即ち、画像形成手段により中間転写体３０上に形成された所定のトナー像、２次転写装置５４により所定の記録材に転写して得たテストチャートを、画像読取部６００で読み込む。読み込まれたテストチャートは、図６に示す様に、テスト入力画像信号ＳｉＴとして、画像処理部１０００に入力される。
【００３２】
ここで、記録材条件最適モードにおいては、上記のテスト入力画像信号ＳｉＴは色分解処理部１００１において色分解され各色のテスト入力画像信号ＳｉＴＹ、ＳｉＴＭ、ＳｉＴＣ、ＳｉＴＫとして、記録材判定部１０１０に送られる。記録材判定部１０１０では、送られたテスト入力画像信号ＳｉＴＹ、ＳｉＴＭ、ＳｉＴＣ、ＳｉＴＫから、各色の濃度差を求める。
【００３３】
即ち、テストチャートの所定の領域内（本実施形態では各色のテストチャートの全域）で濃度の最高値と最低値との差である濃度差を求めるべく、この領域内における最大濃度を示す画像信号値と、最小濃度値を示す画像信号値を抽出する。そして、この抽出した信号値から濃度差を求め、この濃度差に基づき、画像形成手段により所定の記録材と同種の記録材（ユーザが画像を形成したい記録材）に形成するトナー像のトナー量を制御する。
【００３４】
具体的には、上述の濃度差が所定の値以上（例えば、２５６階調で５０以上）である場合に、上述の各色のルックアップテーブル１００２Ｙ、１００２Ｍ、１００２Ｃ、１００２Ｋを変更する。また、この変更は、濃度差が大きいほど、トナー量が多くなるように（単位面積当りのトナー載り量を増加させるように）、予め決められた変換テーブルにしたがって行う。
【００３５】
図７は、このように各色のルックアップテーブルを変更する変換テーブルの１例を示している。図７（ａ）は記録材条件最適モードを実施する前のルックアップテーブルである。一方、図７（ｂ）は図５（ａ）のように平滑な記録材について記録材条件最適モード実施後のルックアップテーブルであり、図７（ｃ）は図５（ｂ）のように凹凸が比較的大きな記録材について記録材条件最適モード実施後のルックアップテーブルである。
【００３６】
同図から明らかなように、図７（ｂ）は図７（ａ）と比較して、ほぼ変わらないテーブルとなっている。これは記録材の表面の凹凸が無いため、ルックアップテーブルをほとんど変える必要が無いためである。これに対して、図７（ｃ）は、図７（ａ）と比較して、全体的にトナーの載り量を多くするようにルックアップテーブルを変更している。
【００３７】
ここで、図５（ｂ）のように表面の凹凸が大きい記録材について、図７（ｃ）のように全体的にトナーの載り量を多くする理由について、図８を用いて説明する。図８（ａ）は、図５（ｂ）のような表面の凹凸が大きい記録材について、２次転写部Ｔ２において転写抜けが発生する様子を、模式的に示した図である。同図から明らかなように、記録材の表面の凹部においては、ＩＴＢより転写されるトナーが少なくなっていることが分かる。即ち、転写抜けが生じていることが分かる。ここで凹部においてトナーの載り量が極端に少ない場合、記録材の表面が露出してしまい、凸部との見た目のコントラスト差が大きくなり、転写抜けが目立ってしまう。また、記録材の表面が露出していなくても、極端に凹部のトナーが少ないと濃度が大きくなり、やはり目立ってしまう。
【００３８】
そこで、図８（ｂ）のようにトナーの載り量を増加させ、凹部の表面をある程度覆えるくらいにトナーを転写させることで、見た目のコントラスト差を小さくすることが効果的な手段となる。ここで、トナー載り量は凹部とそれ以外の部分で異なるため、濃度差が生じることは避けられないが、トナーが極端に少なくなることはないので、濃度差が目立つことは抑えられる。
【００３９】
図９は、記録材判定部１０１０において、入力されたテスト入力画像信号ＳｉＴＹ、ＳｉＴＭ、ＳｉＴＣ、ＳｉＴＫから、１例としてＣ色トナーの濃度差に対して出力信号を変更するための倍率を示している。即ち、Ｃ色トナーの最大濃度を示す画像信号値ＳｉＴＣｍａｘと最小濃度を示す画像信号値ＳｉＴＣｍｉｎの差分ＳｉＴＣｍａｘ−ＳｉＴＣｍｉｎによって、上記のルックアップテーブル１００２Ｃを変える様子を示している。
【００４０】
出力信号倍率であるＡは、ルックアップテーブル１００２Ｃを変更する際に出力信号値を積算する倍率である。本実施形態では、出力されたテストチャートにおける最大濃度と最小濃度の差分が大きい記録材、即ち表面の凹凸の大きい記録材に対するほど、トナーの載り量が多くなるように制御される。他の色についても同様である。
【００４１】
以上のように、記録材条件最適モードにより、トナーの載り量を制御することで、表面に凹凸のある記録材について、それら凹凸での転写抜けを目立たなくさせることが可能となる。即ち、本実施形態の場合、実際にテストチャートを形成して、そのテストチャートの濃度差に基づいてトナー量を制御している。このため、記録材の表面を読み込んで転写抜けを予測する構成よりも、正確に転写抜けを予測できる。この結果、記録材の種類に拘らず、転写抜けや濃度差が目立つことを抑えられる。また、ルックアップテーブルを変更するだけであるため、複雑な演算などが必要なく、スループットの低下を抑えられる。
【００４２】
＜第２の実施形態＞
本発明の第２の実施形態について、図１０ないし図１３を用いて説明する。なお、画像形成装置の構成及び制御の主だった点については、第１の実施形態と略同様であるため、以下、異なる点を中心に説明する。
【００４３】
本実施形態の場合、記録材条件最適モードを選択されると、ユーザが使用する記録材で、図１０に示すような、２次色ベタ画像のテストチャート（テスト画像）を出力する。即ち、本実施形態のテストチャートは、複数の色のトナー像を重ねて形成した画像である。具体的には、Ｙ色とＭ色とを重ねたＲ（レッド）色のベタ画像、Ｙ色とＣ色とを重ねたＧ（グリーン）色のベタ画像、Ｍ色とＣ色とを重ねたＢ（ブルー）色のベタ画像のテストチャート（テスト画像）を出力する。また、各色のベタ画像の単位面積当りに対するトナー載り量は、０．５ｍｇ／ｃｍ２であり、第１の実施形態と同様である。
【００４４】
ここで、本実施形態においても、記録材条件最適モードで、上述の図６に示したように、画像読取部６００で読み込んだテスト入力画像信号ＳｉＴは、色分解処理部１００１において色分解される。そして、各色のテスト入力画像信号ＳｉＴＹ、ＳｉＴＭ、ＳｉＴＣ、ＳｉＴＫとして、記録材判定部１０１０に送られる。記録材判定部１０１０では、送られたテスト入力画像信号ＳｉＴＹ、ＳｉＴＭ、ＳｉＴＣ、ＳｉＴＫから、各色の濃度差を求める。
【００４５】
即ち、テストチャートの所定の領域内（本実施形態では各色のテストチャートの全域）で濃度の最高値と最低値との差である濃度差を求めるべく、この領域内における最大濃度を示す画像信号値と、最小濃度値を示す画像信号値を抽出する。そして、この抽出した信号値から濃度差を求め、この濃度差に基づき、画像形成手段により所定の記録材と同種の記録材（ユーザが画像を形成したい記録材）に形成するトナー像のトナー量を制御する。
【００４６】
具体的には、上述の濃度差が所定の値以上（例えば、２５６階調で５０以上）である場合に、上述の各色のルックアップテーブル１００２Ｙ、１００２Ｍ、１００２Ｃ、１００２Ｋを変更する。また、この変更は、濃度差が大きいほど、複数の色のトナー像のうち、記録材に転写した後の最上層となる色のトナー像のトナー量が多くなるように（単位面積当りのトナー載り量を増加させるように）、予め決められた変換テーブルにしたがって行う。また、濃度差が大きいほど、複数の色のトナー像のうちの他の色のトナー像のトナー量を少なくするように（単位面積当りのトナー載り量を現象させるように）、予め決められた変換テーブルにしたがって行う。なお、記録材条件最適モードのフローチャート、及び画像処理部１０００における処理の様子については、上述の第１の実施形態における図３、及び図６と同様であるため省略する。
【００４７】
図１１は、このように各色のルックアップテーブルを変更する変換テーブルの１例を示している。ここでは、簡単のためＢ色のテストチャート（Ｃ色とＭ色の２次色）により、記録材最適モードを行った場合、すなわちＣ色とＭ色のルックアップテーブル１００２Ｃ、１００２Ｍの変更の様子を示す。なお、表面の凹凸のほとんどない平滑な記録材については、第１の実施形態と同様にほとんどルックアップテーブルの変更の必要がないため、ここでは説明を省略する。以下、第１の実施形態における図５（ｂ）のように表面の凹凸の大きい記録材について記録材最適モードを行った場合について述べる。
【００４８】
図１１（ａ）は、記録材条件最適モードを実施する前のＭ色のルックアップテーブル１００２Ｍであり、図１１（ｂ）は記録材条件最適モードを実施する前のＣ色のルックアップテーブル１００２Ｃである。一方、図１１（ｃ）は記録材条件最適モードを実施した後のＭ色のルックアップテーブル１００２Ｍであり、図１１（ｄ）は上記の記録材条件最適モードを実施した後のＣ色のルックアップテーブル１００２である。
【００４９】
同図から明らかなように、変更後のＭ色のルックアップテーブル図１１（ｃ）では、変更前の図１１（ａ）よりも出力信号値を大きくし、Ｍ色のトナー載り量を増加させている。これらに対して、変更後のＣ色のルックアップテーブル図１１（ｄ）では、変更前の図１１（ｂ）よりも出力信号値を小さくし、Ｃ色のトナー載り量を減少させている。
【００５０】
ここで、図５（ｂ）のように表面の凹凸が大きい記録材について、Ｍ色トナーについては全体的にトナーの載り量を多くし、Ｃ色トナーについては全体的にトナーの載り量を少なくする理由について、図１２を用いて説明する。
【００５１】
図１２（ａ）は図５（ｂ）のような表面の凹凸が大きい記録材について、２次転写部Ｔ２において転写抜けが発生する様子を、模式的に示した図である。同図から明らかなように、記録材の表面の凹部においては、ＩＴＢより転写されるトナーが少なくなっていることを示している。即ち、濃度差が大きくなっている。
【００５２】
ここで、凹部においてトナーの載り量が少ない場合、記録材上で上層側（最上層）に転写されるべきＭ色トナーがほとんど転写されず、転写されるトナーのほとんどは、他の色であるＣ色トナーとなる。この結果、凹部の色相がＢ色と大きく離れてしまい、凸部との見た目の色相差についても大きくなる。
【００５３】
そこで、図１２（ｂ）のようにＭ色トナーの載り量を多くする。ここで、濃度差が大きいほど、即ち、凹凸が大きいほど、Ｍ色トナーの載り量が多くなるようにする。一方、Ｍ色トナーを多くしても、記録材側の層であるＣ色トナーの量が変わらなければ、転写能力の限界があるため、Ｍ色トナーが転写される量は変わらない場合がある。そこで、Ｍ色トナーの載り量を多くすると共に、Ｃ色トナーの載り量を少なくするようにする。Ｍ色トナーを多くする割合とＣ色トナーを少なくする割合とは、同じとすることが好ましい。また、Ｃ色トナーは、濃度差が大きいほど、載り量が少なくなるようにする。これにより、記録材の凹部における見た目の色層をＢ色の色相に近づけることができ、凹部と凸部の見た目の色相差を小さくし、表面の凹凸による転写抜けを目立たなくできる。
【００５４】
なお、上述の説明では、２色を重ねた場合について説明したが、３色、４色などの複数色を重ねた場合でも同様である。即ち、これら複数色のうち、記録材に転写された後に最上層となる色のトナーの量を増やし、それ以外の複数の色のトナーの量は減らす。この減らす量は、全体として最上層のトナーを増やした量と同じ割合とし、且つ、複数の色同士で減らす割合を同じとすることが好ましい。これにより色相の変化を抑えることができる。なお、転写能力によっては、他の色のトナーの量を減らさなくても良い場合もある。
【００５５】
図１３は、記録材判定部１０１０において、入力されたテスト入力画像信号ＳｉＴＭ、ＳｉＴＣから、Ｍ色トナーの濃度差及びＣ色トナーの濃度差に対して出力信号を変更するための倍率を示している。即ち、Ｍ色トナーの濃度差ＳｉＴＭｍａｘ−ＳｉＴＭｍｉｎと、Ｃ色トナーの濃度差ＳｉＴＣｍａｘ−ＳｉＴＣｍｉｎとの加算値によって、上記のルックアップテーブル１００２Ｍ、１００２Ｃを変える様子を示している。
【００５６】
ここで、Ｍ色トナーの濃度差ＳｉＴＭｍａｘ−ＳｉＴＭｍｉｎは、Ｍ色トナーの最大濃度を示す画像信号値ＳｉＴＭｍａｘと最小濃度を示す画像信号値ＳｉＴＭｍｉｎの差分である。また、Ｃ色トナーの濃度差ＳｉＴＣｍａｘ−ＳｉＴＣｍｉｎは、Ｃ色トナーの最大濃度を示す画像信号値ＳｉＴＣｍａｘと、最小濃度を示す画像信号値ＳｉＴＣｍｉｎの差分である。
【００５７】
出力信号倍率であるＦは、ルックアップテーブル１００２Ｍを変更する際に出力信号値を積算する倍率であり、出力信号倍率であるＧは、ルックアップテーブル１００２Ｃを変更する際に出力信号値を積算する倍率である。本実施形態では、出力されたテストチャートにおける最大濃度と最小濃度の差分が大きい記録材、すなわち表面の凹凸の大きい記録材に対するほど、Ｍ色トナーの載り量を多くし、Ｃ色トナーの載り量を少なくなるように制御される。その他の２次色のトナーの関係についても、更には２次色以上の複数色のトナーの関係についても、同様である。
【００５８】
以上のように、記録材条件最適モードにより、トナーの載り量を制御することで、表面に凹凸のある記録材について、それら凹凸での転写抜けを目立たなくさせ、色相差を抑えることができる。
【００５９】
＜第３の実施形態＞
本発明の第３の実施形態について、図１４ないし図１８を用いて説明する。なお、画像形成装置の構成及び制御の主だった点については、第１の実施形態と略同様であるため、以下、異なる点を中心に説明する。
【００６０】
本実施形態の場合、記録材条件最適モードを選択されると、ユーザが使用する記録材で、図１４に示すような、階調画像のテストチャート（テスト画像）を出力する。即ち、本実施形態のテストチャートは、濃度が所定のレベルよりも小さい中間階調画像と、濃度が所定のレベル以上の高濃度画像とを組み合わせたものである。図１４では、階調を段階的に変更してハーフトーン画像とベタ画像とを形成している。また、図１４はＣ色の階調画像であるが、他のＹ、Ｍ、Ｋ色においても同様の階調画像を形成する。
【００６１】
なお、濃度が所定のレベルとは、本実施形態の場合、階調が２００（２５６階調）である場合とし、２００未満を中間階調画像、２００以上を高濃度画像としている。具体的には、階調を５段階に分け、最も濃度の高い高濃度部の入力信号値はレベル２５５、２番目の高濃度部がレベル２００としている。そして、レベル２５５、２００を高濃度画像として扱っている。一方、３番目に濃度が高いレベル１５０、４番目のレベル１００、最も濃度が低いレベル５０を中間階調画像として扱っている。また、階調画像の中で最も濃度の高いベタ画像の単位面積当りに対するトナー載り量は、０．５ｍｇ／ｃｍ２であり、第１の実施形態と同様である。
【００６２】
ここで、本実施形態においても、記録材条件最適モードで、上述の図６に示したように、画像読取部６００で読み込んだテスト入力画像信号ＳｉＴは、色分解処理部１００１において色分解される。そして、各色のテスト入力画像信号ＳｉＴＹ、ＳｉＴＭ、ＳｉＴＣ、ＳｉＴＫとして、記録材判定部１０１０に送られる。記録材判定部１０１０では、送られたテスト入力画像信号ＳｉＴＹ、ＳｉＴＭ、ＳｉＴＣ、ＳｉＴＫから、各色の濃度差を求める。
【００６３】
即ち、テストチャートの所定の領域内（本実施形態では各色のテストチャートの各階調の領域）で濃度の最高値と最低値との差である濃度差を求めるべく、この領域内における最大濃度を示す画像信号値と、最小濃度値を示す画像信号値を抽出する。そして、この抽出した信号値から濃度差を求め、この濃度差に基づき、画像形成手段により所定の記録材と同種の記録材（ユーザが画像を形成したい記録材）に形成するトナー像のトナー量を制御する。
【００６４】
具体的には、濃度差が、次述する所定の範囲或いは所定の値以上である場合に、上述の各色のルックアップテーブル１００２Ｙ、１００２Ｍ、１００２Ｃ、１００２Ｋを変更する。また、この変更は、各階調ごとに増減するように、予め決められた変換テーブルにしたがって行う。即ち、画像形成装置により中間階調画像を形成する場合に、中間階調画像の濃度差が第１の所定値よりも大きく、第１の所定値よりも大きい値である第２の所定値よりも小さい場合にトナー量を割増する。これに対して、濃度差が第２の所定値以上である場合にはトナー量を割増しない。一方、画像形成装置により高濃度画像を形成する場合に、テストチャートのうちの高濃度画像の濃度差が第２の所定値以上である場合にトナー量を割引する。これに対して、濃度差が第２の所定値よりも小さい場合にはトナー量を割引しない。
【００６５】
また、中間階調画像でトナー量を多くする場合、階調が低いほど、トナー量を多くしても良い。一方、高濃度画像でトナー量を少なくする場合、階調が高いほど、トナー量を少なくしても良い。
【００６６】
第１の所定値は、例えば、各階調の濃度差が５〜１０とし、各階調で統一しても変更しても良い。即ち、各階調でレベル５や１０としても良いし、レベル５０で５、レベル１００で７、レベル１５０で１０のように、段階的に変更しても良い。また、第２の所定値は、例えば、各階調の濃度差の中央値、即ち、レベル５０の場合は２５、レベル１００の場合は５０、レベル１５０の場合は７５、レベル２００の場合は１００、レベル２５５の場合は１２３とする。
【００６７】
なお、記録材条件最適モードのフローチャート、及び画像処理部１０００における処理の様子については、上述の第１の実施形態における図３、及び図６と同様であるため省略する。
【００６８】
図１５は、このように各色のルックアップテーブルを変更する変換テーブルの１例を示している。図１５（ａ）は、記録材条件最適モード実施前のルックアップテーブルである。図１５（ｂ）は、表面の凹凸は存在するが比較的軽微な記録材について記録材条件最適モードを実施した後のルックアップテーブルである。図１５（ｃ）は、表面の凹凸が比較的大きな記録材について記録材条件最適モードを実施した後のルックアップテーブルである。
【００６９】
図１５（ｂ）からわかるように、表面の凹凸の比較的軽微な記録材については、図１５（ａ）から中間階調画像の領域のみにおいて、トナー量を増加するようにルックアップテーブルの変更を行っている。即ち、トナーの量を割増している。また、図１５（ｃ）からわかるように、表面の凹凸の比較的大きな記録材については、図１５（ａ）から高濃度画像の領域のみにおいて、トナー量を減少させるようにルックアップテーブルの変更を行っている。
【００７０】
ここで、表面の凹凸の比較的軽微な記録材については、図１５（ｂ）のように中間階調画像の領域のみについて、トナーの載り量を増加させる理由について、図１６を用いて説明する。図１６（ａ）は表面の凹凸が比較的軽微な記録材について、高濃度画像である所謂ベタ画像が２次転写部Ｔ２において転写抜けが発生する様子を模式的に示した図である。これに対して、図１６（ｂ）は表面の凹凸が比較的軽微な記録材について、中間階調画像である所謂ハイライトのハーフトーン画像が２次転写部Ｔ２において転写抜けが発生する様子を模式的に示した図である。
【００７１】
図１６（ａ）に示したベタ画像の場合、記録材の表面の凹部においては、ＩＴＢより転写されるトナーが少なくなっているものの、全体のトナー量が多いため、凹部と凸部の濃度差がそれほど目立たない。しかしながら図１６（ｂ）に示したハーフトーン画像の場合、ＩＴＢ上のトナー量が少ない上に、記録材の表面の凹部においては、ＩＴＢより転写されるトナーがさらに少なくなってしまう。このため、僅かの転写抜けでも記録材の表面が極端に露出してしまい、記録材表面の凹部と凸部の見た目のコントラストが大きくなってしまう。
【００７２】
そこで、本実施形態の場合には、図１５（ｂ）のように中間階調画像においてのみ、トナー載り量を増加させている。また、階調が低い、トナー量が少ない画像ほど、トナー載り量の増加率を大きくしている。そして、記録材の凹部における極端な記録材の表面の露出を抑えることで、図１６（ｃ）に示すように、凹部と凸部の見え方の差が抑えられる。これに対して、凹部と凸部との濃度差が目立たない高濃度画像に関しては、トナーの載り量を変更しないようにしている。なお、本実施形態の場合、画像読取部６００で読み取った濃度差が第１の所定値よりも大きく、第２の所定値よりも小さい場合が、表面の凹凸が比較的軽微な記録材に該当する。
【００７３】
一方、表面の凹凸の比較的大きな記録材については、図１５（ｃ）のように高濃度画像の領域のみ、トナーの載り量を減少させる理由について、図１７を用いて説明する。図１７（ａ）は表面の凹凸が比較的大きな記録材について、高濃度画像である所謂ベタ画像が２次転写部Ｔ２において転写抜けが発生する様子を模式的に示した図である。これに対して、図１７（ｂ）は表面の凹凸が比較的大きな記録材について、中間階調画像である所謂ハイライトのハーフトーン画像が２次転写部Ｔ２において転写抜けが発生する様子を模式的に示した図である。
【００７４】
図１７（ａ）に示したベタ画像の場合、及び、図１７（ｂ）のハーフトーン画像の場合のいずれにおいても、記録材の表面の凹部においては、ＩＴＢより転写されるトナーが極端に少ない。即ち、凹凸の差が大きすぎて、トナーの量に拘らず凹部内にトナーがほとんど転写されない。この場合、図１７（ａ）のほうが、図１７（ｂ）よりも、凹部と凸部の濃度差が目立ってしまう。即ち、図１７（ａ）のほうが凸部に存在するトナー量が多いため、ほとんどトナーがない凹部との濃度差がより大きくなってしまう。
【００７５】
そこで、図１５（ｃ）のように高濃度画像のみ、トナー載り量を減少させている。また、階調が大きい、トナー量が多い画像ほど、トナー載り量の減少率を大きくしている。そして、図１７（ｃ）に示す様に、凹部と凸部の見え方の差を抑えるようにしている。即ち、凸部側の濃度を下げて、凹部との濃度差を抑えている。一方、中間階調画像は、凸部の濃度がそもそも低いため、トナー載り量を少なくしても、凹部と凸部の見え方の変化が少ない。このため、中間階調画像については、トナー載り量を変更しないようしている。なお、本実施形態の場合、画像読取部６００で読み取った濃度差が第２の所定値以上の場合が、表面の凹凸が比較的大きな記録材に該当する。
【００７６】
図１８は、記録材判定部１０１０において、入力されたテスト入力画像信号ＳｉＴＣから、夫々の５段階の階調（２５５、２００、１５０、１００、５０）において、Ｃ色トナーの濃度差に対して出力信号を変更するための倍率を示している。即ち、Ｃ色トナーの最大濃度を示す画像信号値ＳｉＴＣｍａｘと最小濃度を示す画像信号値ＳｉＴＣｍｉｎの差分ＳｉＴＣｍａｘ−ＳｉＴＣｍｉｎによって、ルックアップテーブル１００２Ｃを変える様子を示している。
【００７７】
図１８（ａ）はレベル５０領域におけるテーブル変更、図１８（ｂ）はレベル１００領域におけるテーブル変更、図１８（ｃ）はレベル１５０領域におけるテーブル変更を示している。本実施形態では、ここまでを中間階調画像として扱っている。一方、図１８（ｄ）はレベル２００領域におけるテーブル変更、図１８（ｅ）はレベル２５５領域におけるテーブル変更を示している。本実施形態では、この二つのレベルを高濃度画像として扱っている。
【００７８】
出力信号率であるＳ１、Ｓ２、Ｓ３、Ｓ４、Ｓ５は、夫々の階調におけるテーブル変更の際に出力信号値に積算する倍率である。図１８での各階調におけるテーブル変更の結果を反映し、上記の５階調間を補正することで、図１５（ｂ）及び（ｃ）のようにルックアップテーブル１００２Ｃが変更される。本実施形態では、出力されたテストチャートの濃度が第１の所定値と第２の所定値との間となる記録材、即ち、表面の凹凸が比較手軽微な記録材の場合、中間階調画像のみトナー載り量を増やしている。一方、出力されたテストチャートの濃度が第２の所定値以上の記録材、即ち、表面の凹凸が比較的大きな記録材の場合、高濃度画像のみトナー載り量を増やしている。その他の色についても同様である。
【００７９】
以上のように、記録材条件最適モードにより、トナーの載り量を制御することで、表面に凹凸のある記録材について、それら凹凸での転写抜けを目立たなくさせ、濃度差を抑えることができる。
【００８０】
＜他の実施形態＞
上述の各実施形態では、中間転写体を用いてタンデム型の構造に本発明を適用した場合について説明した。但し、中間転写体を用いずに、感光ドラムから直接記録材にトナー像を転写する直接転写方式の構造にも、本発明は好ましく適用できる。この場合、感光ドラムが特許請求の範囲の像担持体に該当する。また、タンデム型の構造以外に、複数色の現像器を回転体に支持し、１個の感光ドラムに対して、順次トナー像を形成する、所謂１ドラム型の画像形成装置にも、本発明は適用可能である。更に、複数色のトナーを用いた画像形成装置以外に、単色のトナーを用いた画像形成装置にも適用可能である。
【００８１】
また、画像読取部は、画像形成装置本体（上述の画像形成装置から画像読取部６００を除いた部分）と一体に設けても良いし、別体に設けて、画像形成装置本体と通信可能に接続するようにしても良い。また、上述の第１、第２、第３の実施形態は、適宜組み合わせて実施しても良い。
【符号の説明】
【００８２】
２３・・・記録材、３０・・・中間転写体（像担持体）、５４・・・２次転写装置（転写手段）、６０００・・・画像読取部（画像読取手段）、１００２Ｙ、１００２Ｍ、１００２Ｃ、１００２Ｋ・・・ルックアップテーブル、Ｃ・・・制御部（制御手段）
【技術分野】
【０００１】
本発明は、電子写真プロセスを用いて画像を形成する画像形成装置に関し、特に記録材の種類に応じて画像形成を行う構造に関する。
【背景技術】
【０００２】
複写機、レーザプリンタ等の画像形成装置は、感光ドラムにトナー像を形成し、このトナー像を直接、或いは、中間転写体を介して記録材に転写し、トナー像を転写した記録材を定着装置により記録材に定着させる。このような画像形成装置の場合、記録材の種類によっては、一部で転写が十分に行われない場合がある。即ち、記録材の凹凸が大きい場合には、凹部でトナーが十分に転写されず、この部分で転写抜けが生じて、濃度差や色相差が大きくなるなど画質が低下し易い。
【０００３】
このため従来から、操作パネルなどを用いて記録材のサイズや種類（以下、「記録材種」ともいう。）をユーザによって設定し、その設定に応じて現像条件、転写条件、定着処理条件又は画像処理などの画像形成条件を変える制御が行われている。また、画像形成時にユーザがホストコンピュータから記録材種を設定することにより、画像形成装置が、指定された記録材種に応じて画像形成条件を変える制御も行われている。
【０００４】
一方で、記録材に応じた画像形成条件を、次のように設定する場合もある。即ち、給紙・搬送された記録材の表面を読み取った読取結果から、記録材表面の凹凸の深さや凹凸間隔を演算してグロス紙、普通紙、ラフ紙、ＯＨＴといった記録材の種類を判別する。そして、画像濃度、転写バイアスの設定、定着温度、プロセス速度などの画像形成条件を最適に設定する（特許文献１参照）。
【０００５】
また、読み取りの分析については、記録材の表面をＣＣＤセンサによって撮像し、この情報をフラクタル次元情報に変換して記録材の表面平滑度を検出する構成が提案されている（特許文献２参照）。更に、記録材を判別するセンサに対向する位置に発光源を設け、透過光を検出することにより、透過光による記録材の判別を行う構成が提案されている（特許文献３参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開２００３−３０２２０８号公報
【特許文献２】特開平１１−２７１０３７号公報
【特許文献３】特開２００５−１１４８６６号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
記録材の種類をユーザにより設定する場合、選択する記録材の種類が多くなければ、正確な画像形成条件の設定は難しい。例えば、同じ普通紙でも、メーカーによって、表面の凹凸の大きさが違う場合があり、このような点を考慮すると、選択する記録材の種類が多くなってしまい、ユーザによる設定作業が煩雑になる。
【０００８】
一方、上述の各特許文献に記載された構造の場合、記録材自体を検知して、記録材の種類や表面平滑度を判定しているため、転写抜けを正確に予測することが難しく、また、検知に時間が掛かってしまう。例えば、記録材の表面を検知するにしても、記録材の抵抗、厚み、繊維密度のバラツキなどまでは検知できないため、転写抜けを正確に予測することは難しい。また、透過光を検知する構造の場合、記録材の繊維の密度のバラツキの影響を受けてしまい、純粋に表面形状のみを検知することが難しい。このように記録材自体を検知する場合、転写抜けを正確に予測することは難しく、記録材の種類によっては、転写抜けが目立ってしまう可能性がある。
【０００９】
また、フラクタル次元を用いて演算する場合、撮像情報をある一定の閾値によって２値化し、この２値化情報を基にして黒画素数を計測する。次に撮像情報をさらに粗視化し、同じように２値化し、この２値化情報を基にして黒画素数を計測することを数回繰り返すため演算時間が非常に長くなる。したがって、特に１枚の中で記録材の表面平滑性のばらつきが大きい記録材などは、記録材上の複数ポイントの映像を検出する必要がある。このような場合、記録材の表面平滑性の検知自体に時間がかかり、画像形成装置のスループット（単位時間当たりのプリント枚数）が低下する。
【００１０】
本発明は、このような事情に鑑み、ユーザによる記録材種類の設定作業を行わない構造で、スループットの低下を抑えつつ、記録材の種類に拘らず転写抜けが目立つことを抑えられる構造を実現すべく発明したものである。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
本発明は、トナー像を担持する像担持体と、前記像担持体上にトナー像を形成する画像形成手段と、前記像担持体上に形成されたトナー像を記録材に転写する転写手段と、前記画像形成手段により形成するトナー像のトナー量を制御する制御手段と、を備えた画像形成装置において、前記画像形成手段により前記像担持体上に形成された所定のトナー像を、前記転写手段により所定の記録材に転写して得たテスト画像を読み取る画像読取手段を有し、前記制御手段は、前記画像読取手段により読み取ったテスト画像の所定の領域内での濃度の最高値と最低値との差である濃度差に基づき、前記画像形成手段により前記所定の記録材と同種の記録材に形成するトナー像のトナー量を制御する、ことを特徴とする画像形成装置。
【発明の効果】
【００１２】
本発明によれば、実際にテスト画像を形成して、そのテスト画像の濃度差に基づいてトナー量を制御しているため、ユーザによる記録材種類の設定作業を行うことなく、記録材の種類に拘らず、転写抜けが目立つことを抑えられる。また、複雑な演算などが必要なく、スループットの低下を抑えられる。
【図面の簡単な説明】
【００１３】
【図１】本発明の第１の実施形態に係る画像形成装置を示す概略構成図。
【図２】画像処理部での処理の様子を示す模式図。
【図３】記録材条件最適モードのフローチャート。
【図４】第１の実施形態における記録材条件最適モードで出力するテストチャート。
【図５】記録材の種類によるトナーの転写状況を説明するための模式図。
【図６】第１の実施形態における記録材条件最適モード時の画像処理部での処理の様子を示す模式図。
【図７】第１の実施形態における、（ａ）は変更前のルックアップテーブルを、（ｂ）は図５（ａ）の記録材についての変更後のルックアップテーブルを、（ｃ）は図５（ｂ）の記録材についての変更後のルックアップテーブルを、それぞれ示す図。
【図８】第１の実施形態におけるルックアップテーブル変更前後のトナーの転写状況を説明するための模式図。
【図９】第１の実施形態におけるルックアップテーブル変更のための係数の１例を示す図。
【図１０】本発明の第２の実施形態における記録材条件最適モードで出力するテストチャート。
【図１１】第２の実施形態における、（ａ）（ｂ）は変更前のルックアップテーブルを、（ｃ）（ｄ）は変更後のルックアップテーブルを、それぞれ示す図。
【図１２】第２の実施形態におけるルックアップテーブル変更前後のトナーの転写状況を説明するための模式図。
【図１３】第２の実施形態におけるルックアップテーブル変更のための係数の１例を示す図。
【図１４】本発明の第３の実施形態における記録材条件最適モードで出力するテストチャート。
【図１５】第３の実施形態における、（ａ）は変更前の、（ｂ）は表面の凹凸が比較的小さな記録材についての変更後の、（ｃ）は表面の凹凸が比較的大きな記録材についての変更後の、それぞれのルックアップテーブルを示す図。
【図１６】第３の実施形態で表面の凹凸が比較的小さな記録材に対する、（ａ）はルックアップテーブル変更前のベタ画像の、（ｂ）（ｃ）はルックアップテーブル変更前後のハーフトーン画像の、それぞれトナーの転写状況を説明するための模式図。
【図１７】第３の実施形態で表面の凹凸が比較的大きな記録材に対する、（ａ）（ｃ）はルックアップテーブル変更前後のベタ画像の、（ｂ）はルックアップテーブル変更前のハーフトーン画像の、それぞれのトナーの転写状況を説明するための模式図。
【図１８】第３の実施形態におけるルックアップテーブル変更のための係数の１例を示す図。
【発明を実施するための形態】
【００１４】
＜第１の実施形態＞
本発明の第１の実施形態について、図１ないし図９を用いて説明する。まず、図１を用いて本実施形態の画像形成装置の概略構成について説明する。
【００１５】
［画像形成装置］
本実施形態の画像形成装置は、４色フルカラーのレーザビームプリンタであり、原稿載置部５００、画像読取手段である画像読取部（スキャナ）６００、レーザ書込部７００、画像形成部８００、不図示の給紙部等により構成される。画像読取部６００において、画像走査が行われて撮像素子１５によって得られた原稿画像の画像データは、入力画像信号として画像処理部１０００に入力され、処理されるとともに、出力画像信号としてメモリに一旦格納される。ついで、一旦メモリに格納された出力画像信号はレーザ書込部７００に入力される。
【００１６】
画像形成部８００は、制御手段である制御部Ｃの制御によってメモリからの出力画像信号が、レーザ書込部７００（図１においては７００Ｋのみ記載しているが、他ステーションも同様である）に入力されると画像形成動作を開始する。レーザ書込部駆動モータ７１、ポリゴンミラー７２、ｆθレンズ７３、ミラー７４，７５，７６及び図示しない半導体レーザ、補正レンズ等からなる。
【００１７】
画像形成部８００は、第１の像担持体としてドラム型の電子写真感光体（以下「感光ドラム」という。）１７Ｙ、１７Ｍ、１７Ｃ、１７Ｋ（以下４色まとめて１７で代用）を備えている。感光ドラム１７は、駆動手段（不図示）によって矢印方向にそれぞれ回転駆動され、画像形成手段を構成する。この画像形成手段としては、任意のものを採用し得る。本実施形態では、帯電手段である１次帯電装置１９Ｙ、１９Ｍ、１９Ｃ、１９Ｋ（以下４色まとめて１９で代用）により、感光ドラム１７の表面を均一に帯電する。次いで、上述のレーザ書込部７００により、帯電された感光ドラム１７の表面に、カラー画像を色分解した光像又はこれに相当する光像を照射して画像の静電潜像を形成する。そして、現像装置２０Ｙ、２０Ｍ、２０Ｃ、２０Ｋ（以下４色まとめて２０で代用）により、感光ドラム１７上の静電潜像を現像してトナー像をして可視化する。
【００１８】
現像装置２０は、イエロー（Ｙ）トナー（イエロー現像剤）、マゼンタ（Ｍ）トナー（マゼンタ現像剤）、シアン（Ｃ）トナー（シアン現像剤）、ブラック（Ｋ）トナー（ブラック現像剤）を、それぞれ収納した現像器である。
【００１９】
感光ドラム１７上に形成されたトナー像は、１次転写部Ｔ１Ｙ、Ｔ１Ｍ、Ｔ１Ｃ、Ｔ１Ｋで、第２の像担持体としての中間転写体（中間転写ベルト）３０に転写される。即ち、感光ドラム１７に中間転写体３０を介して対向して配置された１次転写装置２２Ｙ、２２Ｍ、２２Ｃ、２２Ｋ（以下４色まとめて２２で代用）によって、感光ドラム１７上のトナー像が中間転写体３０上に１次転写される。
【００２０】
１次転写装置２２は、１次転写ローラに、各色トナーの逆極性の電圧を図示しない１次転写電圧印加手段により印加することで、トナーの中間転写体３０上への１次転写を行っている。このようにトナー像が１次転写されることにより、中間転写体３０上（像担持体上）にトナー像が形成される。１次転写後の感光ドラム１７は、表面に残ったトナー（残留トナー）がクリーナー２４によって除去されて、次の画像形成に供される。
【００２１】
中間転写体３０上で重ねられた４色のトナー像は、２次転写部Ｔ２で、記録材２３上に転写される。即ち、中間転写体３０の回転によって、転写手段である２次転写装置５４に搬送され、給紙搬送装置（不図示）によって搬送されてきた記録材２３上に、一括して２次転写される。２次転写装置５４は、２次転写外ローラ５０と２次転写内ローラ５１が中間転写体３０を挟み対向してニップ部を形成して構成される。そして、中間転写体３０上の４色トナー像がこのニップ部に進入すると同時に、図示しない給紙搬送装置より記録材２３がこのニップ部に進入する。この時、電圧供給部より２次転写外ローラ５０に電圧を印加することで、記録材２３へのトナー像の転写が行われる。２次転写後の中間転写体３０は、表面に残ったトナー（残留トナー）が中間転写体クリーナー２７によって除去されて、次の画像形成に供される。
【００２２】
４色のトナー像が転写された記録材２３は、定着装置２６へと搬送され、定着装置２６によりトナー像が記録材へ定着し、その後、画像形成装置本体外部に排出される。ここで、本実施形態の画像形成装置の出力画像解像度は、例えば６００ｄｐｉ（ドット／インチ）であり、各色のレーザ書込部７００は感光ドラム１７表面を上記解像度で照射し、静電潜像を形成する。
【００２３】
また、感光ドラム１７は、マイナス帯電する有機半導体層を接地された金属製のシリンダ状の基板上に、電荷輸送層を含めた感光体層（例えば膜厚２５μｍ）を塗布することにより構成される。このような感光ドラム１７は、例えば外径８０ｍｍで矢示方向に３２０ｍｍ／ｓの周速（Ｖｐ）で駆動回転される。
【００２４】
［画像処理部］
図２は本実施形態における、画像処理部１０００を示している。画像処理部１０００は、制御手段である制御部Ｃ内に配置され、上述のような画像読取部６００やＰＣなどの外部端末から送られた信号に基づいて画像処理を行う。
【００２５】
画像処理部１０００に入力された入力画像信号Ｓｉは、画像処理部１０００内の色分解処理部１００１においてＳｉＹ、ＳｉＭ、ＳｉＣ、ＳｉＫの各色の入力画像信号に分解される。入力画像信号ＳｉＹ、ＳｉＭ、ＳｉＣ、ＳｉＫは各色のルックアップテーブル１００２Ｙ、１００２Ｍ、１００２Ｃ、１００２Ｋにより変換されて、出力画像信号ＳｏＹ、ＳｏＭ、ＳｏＣ、ＳｏＫとして出力される。そして、出力画像信号ＳｏＹ、ＳｏＭ、ＳｏＣ、ＳｏＫが各色のレーザ書込部７００Ｙ、７００Ｍ、７００Ｃ、７００Ｋに入力される。即ち、ルックアップテーブルでは、それぞれ入力信号に対するトナー量（出力信号）が予め決められており、各色のルックアップテーブルに基づいて、画像形成手段により形成するトナー像のトナー量を制御している。このトナー量の制御は、例えば、ＰＷＭ制御やレーザパワーの変更などのレーザによる制御の他、トナー帯電量などの他の条件を変更して行っても良い。
【００２６】
また、画像処理部１０００内においては、図２に示すように記録材判定部１０１０が設けられている。記録材判定部１０１０は、ユーザが使用する記録材に対して最適な画像形成を行えるように、上記各色のルックアップテーブル１００２Ｙ、１００２Ｍ、１００２Ｃ、１００２Ｋの変更を実施する。ここで、上記したルックアップテーブル１００２Ｙ、１００２Ｍ、１００２Ｃ、１００２Ｋをユーザが使用する記録材に最適になるように変更するために、本実施形態では、記録材条件最適モードを有する。
【００２７】
［記録材条件最適モード］
図３は、記録材条件最適モードを示すフローチャートである。記録材条件最適モードを選択される（Ｓ１）と、ユーザが使用する記録材と同種の所定の記録材で、テストチャート（テスト画像）を出力する（Ｓ２）。即ち、ユーザが実際に出力したい画像を形成する記録材とテストチャートを形成する記録材とは同じ種類である。ここで、同じ種類とは、例えば、グロス紙、普通紙、エンボス紙、ラフ紙、ＯＨＴなどの種類が同じであり、好ましくは、記録材のメーカー、型番が同じもの、或いは、異なるメーカでも同等のものを言う。
【００２８】
出力したテストチャートは、画像読取部６００で読み込まれ（Ｓ３）、その出力結果が記録材判定部１０１０に入力される（Ｓ４）。そして、記録材判定部１０１０の判定結果に基づいて、ルックアップテーブル（ＬＵＴ）を変更する（Ｓ５）。以下、具体的に説明する。
【００２９】
まず、テストチャートに使用する画像パターンは、図４に示す様に、Ｙ色、Ｍ色、Ｃ色、Ｋ色のそれぞれで単色ベタ画像であり、入力画像信号値はレベル２５５（２５６階調）である。ここで、本実施形態の画像形成装置における単色ベタ画像の単位面積当りに対するトナー載り量は、例えば、０．５ｍｇ／ｃｍ２である。
【００３０】
図５は、図４のようなテストチャートを出力した場合に、記録材の種類によるトナーの転写状況、ここでは２次転写部Ｔ２においてトナーが転写される様子を示した図である。図５（ａ）は、表面形状が平滑な記録材の場合であり、図５（ｂ）は比較的表面の凹凸の大きい記録材である。同図から明らかなように、図５（ａ）においては平滑な記録材表面に対しＩＴＢ（中間転写体３０）上のトナーが一様に転写され、記録材の凹凸による地合い抜けの発生は無い。しかしながら図５（ｂ）においては、凹凸のある記録材表面に対して、記録材の凹部に対してトナーが転写されていない。これは凹部においては、２次転写部Ｔ２において記録材表面に対してＩＴＢが離れすぎているため、２次転写電界によりトナーが飛翔しないためである。
【００３１】
次に、上記の出力されたテストチャートを原稿載置部にセットし、画像読取部６００において読み込む。即ち、画像形成手段により中間転写体３０上に形成された所定のトナー像、２次転写装置５４により所定の記録材に転写して得たテストチャートを、画像読取部６００で読み込む。読み込まれたテストチャートは、図６に示す様に、テスト入力画像信号ＳｉＴとして、画像処理部１０００に入力される。
【００３２】
ここで、記録材条件最適モードにおいては、上記のテスト入力画像信号ＳｉＴは色分解処理部１００１において色分解され各色のテスト入力画像信号ＳｉＴＹ、ＳｉＴＭ、ＳｉＴＣ、ＳｉＴＫとして、記録材判定部１０１０に送られる。記録材判定部１０１０では、送られたテスト入力画像信号ＳｉＴＹ、ＳｉＴＭ、ＳｉＴＣ、ＳｉＴＫから、各色の濃度差を求める。
【００３３】
即ち、テストチャートの所定の領域内（本実施形態では各色のテストチャートの全域）で濃度の最高値と最低値との差である濃度差を求めるべく、この領域内における最大濃度を示す画像信号値と、最小濃度値を示す画像信号値を抽出する。そして、この抽出した信号値から濃度差を求め、この濃度差に基づき、画像形成手段により所定の記録材と同種の記録材（ユーザが画像を形成したい記録材）に形成するトナー像のトナー量を制御する。
【００３４】
具体的には、上述の濃度差が所定の値以上（例えば、２５６階調で５０以上）である場合に、上述の各色のルックアップテーブル１００２Ｙ、１００２Ｍ、１００２Ｃ、１００２Ｋを変更する。また、この変更は、濃度差が大きいほど、トナー量が多くなるように（単位面積当りのトナー載り量を増加させるように）、予め決められた変換テーブルにしたがって行う。
【００３５】
図７は、このように各色のルックアップテーブルを変更する変換テーブルの１例を示している。図７（ａ）は記録材条件最適モードを実施する前のルックアップテーブルである。一方、図７（ｂ）は図５（ａ）のように平滑な記録材について記録材条件最適モード実施後のルックアップテーブルであり、図７（ｃ）は図５（ｂ）のように凹凸が比較的大きな記録材について記録材条件最適モード実施後のルックアップテーブルである。
【００３６】
同図から明らかなように、図７（ｂ）は図７（ａ）と比較して、ほぼ変わらないテーブルとなっている。これは記録材の表面の凹凸が無いため、ルックアップテーブルをほとんど変える必要が無いためである。これに対して、図７（ｃ）は、図７（ａ）と比較して、全体的にトナーの載り量を多くするようにルックアップテーブルを変更している。
【００３７】
ここで、図５（ｂ）のように表面の凹凸が大きい記録材について、図７（ｃ）のように全体的にトナーの載り量を多くする理由について、図８を用いて説明する。図８（ａ）は、図５（ｂ）のような表面の凹凸が大きい記録材について、２次転写部Ｔ２において転写抜けが発生する様子を、模式的に示した図である。同図から明らかなように、記録材の表面の凹部においては、ＩＴＢより転写されるトナーが少なくなっていることが分かる。即ち、転写抜けが生じていることが分かる。ここで凹部においてトナーの載り量が極端に少ない場合、記録材の表面が露出してしまい、凸部との見た目のコントラスト差が大きくなり、転写抜けが目立ってしまう。また、記録材の表面が露出していなくても、極端に凹部のトナーが少ないと濃度が大きくなり、やはり目立ってしまう。
【００３８】
そこで、図８（ｂ）のようにトナーの載り量を増加させ、凹部の表面をある程度覆えるくらいにトナーを転写させることで、見た目のコントラスト差を小さくすることが効果的な手段となる。ここで、トナー載り量は凹部とそれ以外の部分で異なるため、濃度差が生じることは避けられないが、トナーが極端に少なくなることはないので、濃度差が目立つことは抑えられる。
【００３９】
図９は、記録材判定部１０１０において、入力されたテスト入力画像信号ＳｉＴＹ、ＳｉＴＭ、ＳｉＴＣ、ＳｉＴＫから、１例としてＣ色トナーの濃度差に対して出力信号を変更するための倍率を示している。即ち、Ｃ色トナーの最大濃度を示す画像信号値ＳｉＴＣｍａｘと最小濃度を示す画像信号値ＳｉＴＣｍｉｎの差分ＳｉＴＣｍａｘ−ＳｉＴＣｍｉｎによって、上記のルックアップテーブル１００２Ｃを変える様子を示している。
【００４０】
出力信号倍率であるＡは、ルックアップテーブル１００２Ｃを変更する際に出力信号値を積算する倍率である。本実施形態では、出力されたテストチャートにおける最大濃度と最小濃度の差分が大きい記録材、即ち表面の凹凸の大きい記録材に対するほど、トナーの載り量が多くなるように制御される。他の色についても同様である。
【００４１】
以上のように、記録材条件最適モードにより、トナーの載り量を制御することで、表面に凹凸のある記録材について、それら凹凸での転写抜けを目立たなくさせることが可能となる。即ち、本実施形態の場合、実際にテストチャートを形成して、そのテストチャートの濃度差に基づいてトナー量を制御している。このため、記録材の表面を読み込んで転写抜けを予測する構成よりも、正確に転写抜けを予測できる。この結果、記録材の種類に拘らず、転写抜けや濃度差が目立つことを抑えられる。また、ルックアップテーブルを変更するだけであるため、複雑な演算などが必要なく、スループットの低下を抑えられる。
【００４２】
＜第２の実施形態＞
本発明の第２の実施形態について、図１０ないし図１３を用いて説明する。なお、画像形成装置の構成及び制御の主だった点については、第１の実施形態と略同様であるため、以下、異なる点を中心に説明する。
【００４３】
本実施形態の場合、記録材条件最適モードを選択されると、ユーザが使用する記録材で、図１０に示すような、２次色ベタ画像のテストチャート（テスト画像）を出力する。即ち、本実施形態のテストチャートは、複数の色のトナー像を重ねて形成した画像である。具体的には、Ｙ色とＭ色とを重ねたＲ（レッド）色のベタ画像、Ｙ色とＣ色とを重ねたＧ（グリーン）色のベタ画像、Ｍ色とＣ色とを重ねたＢ（ブルー）色のベタ画像のテストチャート（テスト画像）を出力する。また、各色のベタ画像の単位面積当りに対するトナー載り量は、０．５ｍｇ／ｃｍ２であり、第１の実施形態と同様である。
【００４４】
ここで、本実施形態においても、記録材条件最適モードで、上述の図６に示したように、画像読取部６００で読み込んだテスト入力画像信号ＳｉＴは、色分解処理部１００１において色分解される。そして、各色のテスト入力画像信号ＳｉＴＹ、ＳｉＴＭ、ＳｉＴＣ、ＳｉＴＫとして、記録材判定部１０１０に送られる。記録材判定部１０１０では、送られたテスト入力画像信号ＳｉＴＹ、ＳｉＴＭ、ＳｉＴＣ、ＳｉＴＫから、各色の濃度差を求める。
【００４５】
即ち、テストチャートの所定の領域内（本実施形態では各色のテストチャートの全域）で濃度の最高値と最低値との差である濃度差を求めるべく、この領域内における最大濃度を示す画像信号値と、最小濃度値を示す画像信号値を抽出する。そして、この抽出した信号値から濃度差を求め、この濃度差に基づき、画像形成手段により所定の記録材と同種の記録材（ユーザが画像を形成したい記録材）に形成するトナー像のトナー量を制御する。
【００４６】
具体的には、上述の濃度差が所定の値以上（例えば、２５６階調で５０以上）である場合に、上述の各色のルックアップテーブル１００２Ｙ、１００２Ｍ、１００２Ｃ、１００２Ｋを変更する。また、この変更は、濃度差が大きいほど、複数の色のトナー像のうち、記録材に転写した後の最上層となる色のトナー像のトナー量が多くなるように（単位面積当りのトナー載り量を増加させるように）、予め決められた変換テーブルにしたがって行う。また、濃度差が大きいほど、複数の色のトナー像のうちの他の色のトナー像のトナー量を少なくするように（単位面積当りのトナー載り量を現象させるように）、予め決められた変換テーブルにしたがって行う。なお、記録材条件最適モードのフローチャート、及び画像処理部１０００における処理の様子については、上述の第１の実施形態における図３、及び図６と同様であるため省略する。
【００４７】
図１１は、このように各色のルックアップテーブルを変更する変換テーブルの１例を示している。ここでは、簡単のためＢ色のテストチャート（Ｃ色とＭ色の２次色）により、記録材最適モードを行った場合、すなわちＣ色とＭ色のルックアップテーブル１００２Ｃ、１００２Ｍの変更の様子を示す。なお、表面の凹凸のほとんどない平滑な記録材については、第１の実施形態と同様にほとんどルックアップテーブルの変更の必要がないため、ここでは説明を省略する。以下、第１の実施形態における図５（ｂ）のように表面の凹凸の大きい記録材について記録材最適モードを行った場合について述べる。
【００４８】
図１１（ａ）は、記録材条件最適モードを実施する前のＭ色のルックアップテーブル１００２Ｍであり、図１１（ｂ）は記録材条件最適モードを実施する前のＣ色のルックアップテーブル１００２Ｃである。一方、図１１（ｃ）は記録材条件最適モードを実施した後のＭ色のルックアップテーブル１００２Ｍであり、図１１（ｄ）は上記の記録材条件最適モードを実施した後のＣ色のルックアップテーブル１００２である。
【００４９】
同図から明らかなように、変更後のＭ色のルックアップテーブル図１１（ｃ）では、変更前の図１１（ａ）よりも出力信号値を大きくし、Ｍ色のトナー載り量を増加させている。これらに対して、変更後のＣ色のルックアップテーブル図１１（ｄ）では、変更前の図１１（ｂ）よりも出力信号値を小さくし、Ｃ色のトナー載り量を減少させている。
【００５０】
ここで、図５（ｂ）のように表面の凹凸が大きい記録材について、Ｍ色トナーについては全体的にトナーの載り量を多くし、Ｃ色トナーについては全体的にトナーの載り量を少なくする理由について、図１２を用いて説明する。
【００５１】
図１２（ａ）は図５（ｂ）のような表面の凹凸が大きい記録材について、２次転写部Ｔ２において転写抜けが発生する様子を、模式的に示した図である。同図から明らかなように、記録材の表面の凹部においては、ＩＴＢより転写されるトナーが少なくなっていることを示している。即ち、濃度差が大きくなっている。
【００５２】
ここで、凹部においてトナーの載り量が少ない場合、記録材上で上層側（最上層）に転写されるべきＭ色トナーがほとんど転写されず、転写されるトナーのほとんどは、他の色であるＣ色トナーとなる。この結果、凹部の色相がＢ色と大きく離れてしまい、凸部との見た目の色相差についても大きくなる。
【００５３】
そこで、図１２（ｂ）のようにＭ色トナーの載り量を多くする。ここで、濃度差が大きいほど、即ち、凹凸が大きいほど、Ｍ色トナーの載り量が多くなるようにする。一方、Ｍ色トナーを多くしても、記録材側の層であるＣ色トナーの量が変わらなければ、転写能力の限界があるため、Ｍ色トナーが転写される量は変わらない場合がある。そこで、Ｍ色トナーの載り量を多くすると共に、Ｃ色トナーの載り量を少なくするようにする。Ｍ色トナーを多くする割合とＣ色トナーを少なくする割合とは、同じとすることが好ましい。また、Ｃ色トナーは、濃度差が大きいほど、載り量が少なくなるようにする。これにより、記録材の凹部における見た目の色層をＢ色の色相に近づけることができ、凹部と凸部の見た目の色相差を小さくし、表面の凹凸による転写抜けを目立たなくできる。
【００５４】
なお、上述の説明では、２色を重ねた場合について説明したが、３色、４色などの複数色を重ねた場合でも同様である。即ち、これら複数色のうち、記録材に転写された後に最上層となる色のトナーの量を増やし、それ以外の複数の色のトナーの量は減らす。この減らす量は、全体として最上層のトナーを増やした量と同じ割合とし、且つ、複数の色同士で減らす割合を同じとすることが好ましい。これにより色相の変化を抑えることができる。なお、転写能力によっては、他の色のトナーの量を減らさなくても良い場合もある。
【００５５】
図１３は、記録材判定部１０１０において、入力されたテスト入力画像信号ＳｉＴＭ、ＳｉＴＣから、Ｍ色トナーの濃度差及びＣ色トナーの濃度差に対して出力信号を変更するための倍率を示している。即ち、Ｍ色トナーの濃度差ＳｉＴＭｍａｘ−ＳｉＴＭｍｉｎと、Ｃ色トナーの濃度差ＳｉＴＣｍａｘ−ＳｉＴＣｍｉｎとの加算値によって、上記のルックアップテーブル１００２Ｍ、１００２Ｃを変える様子を示している。
【００５６】
ここで、Ｍ色トナーの濃度差ＳｉＴＭｍａｘ−ＳｉＴＭｍｉｎは、Ｍ色トナーの最大濃度を示す画像信号値ＳｉＴＭｍａｘと最小濃度を示す画像信号値ＳｉＴＭｍｉｎの差分である。また、Ｃ色トナーの濃度差ＳｉＴＣｍａｘ−ＳｉＴＣｍｉｎは、Ｃ色トナーの最大濃度を示す画像信号値ＳｉＴＣｍａｘと、最小濃度を示す画像信号値ＳｉＴＣｍｉｎの差分である。
【００５７】
出力信号倍率であるＦは、ルックアップテーブル１００２Ｍを変更する際に出力信号値を積算する倍率であり、出力信号倍率であるＧは、ルックアップテーブル１００２Ｃを変更する際に出力信号値を積算する倍率である。本実施形態では、出力されたテストチャートにおける最大濃度と最小濃度の差分が大きい記録材、すなわち表面の凹凸の大きい記録材に対するほど、Ｍ色トナーの載り量を多くし、Ｃ色トナーの載り量を少なくなるように制御される。その他の２次色のトナーの関係についても、更には２次色以上の複数色のトナーの関係についても、同様である。
【００５８】
以上のように、記録材条件最適モードにより、トナーの載り量を制御することで、表面に凹凸のある記録材について、それら凹凸での転写抜けを目立たなくさせ、色相差を抑えることができる。
【００５９】
＜第３の実施形態＞
本発明の第３の実施形態について、図１４ないし図１８を用いて説明する。なお、画像形成装置の構成及び制御の主だった点については、第１の実施形態と略同様であるため、以下、異なる点を中心に説明する。
【００６０】
本実施形態の場合、記録材条件最適モードを選択されると、ユーザが使用する記録材で、図１４に示すような、階調画像のテストチャート（テスト画像）を出力する。即ち、本実施形態のテストチャートは、濃度が所定のレベルよりも小さい中間階調画像と、濃度が所定のレベル以上の高濃度画像とを組み合わせたものである。図１４では、階調を段階的に変更してハーフトーン画像とベタ画像とを形成している。また、図１４はＣ色の階調画像であるが、他のＹ、Ｍ、Ｋ色においても同様の階調画像を形成する。
【００６１】
なお、濃度が所定のレベルとは、本実施形態の場合、階調が２００（２５６階調）である場合とし、２００未満を中間階調画像、２００以上を高濃度画像としている。具体的には、階調を５段階に分け、最も濃度の高い高濃度部の入力信号値はレベル２５５、２番目の高濃度部がレベル２００としている。そして、レベル２５５、２００を高濃度画像として扱っている。一方、３番目に濃度が高いレベル１５０、４番目のレベル１００、最も濃度が低いレベル５０を中間階調画像として扱っている。また、階調画像の中で最も濃度の高いベタ画像の単位面積当りに対するトナー載り量は、０．５ｍｇ／ｃｍ２であり、第１の実施形態と同様である。
【００６２】
ここで、本実施形態においても、記録材条件最適モードで、上述の図６に示したように、画像読取部６００で読み込んだテスト入力画像信号ＳｉＴは、色分解処理部１００１において色分解される。そして、各色のテスト入力画像信号ＳｉＴＹ、ＳｉＴＭ、ＳｉＴＣ、ＳｉＴＫとして、記録材判定部１０１０に送られる。記録材判定部１０１０では、送られたテスト入力画像信号ＳｉＴＹ、ＳｉＴＭ、ＳｉＴＣ、ＳｉＴＫから、各色の濃度差を求める。
【００６３】
即ち、テストチャートの所定の領域内（本実施形態では各色のテストチャートの各階調の領域）で濃度の最高値と最低値との差である濃度差を求めるべく、この領域内における最大濃度を示す画像信号値と、最小濃度値を示す画像信号値を抽出する。そして、この抽出した信号値から濃度差を求め、この濃度差に基づき、画像形成手段により所定の記録材と同種の記録材（ユーザが画像を形成したい記録材）に形成するトナー像のトナー量を制御する。
【００６４】
具体的には、濃度差が、次述する所定の範囲或いは所定の値以上である場合に、上述の各色のルックアップテーブル１００２Ｙ、１００２Ｍ、１００２Ｃ、１００２Ｋを変更する。また、この変更は、各階調ごとに増減するように、予め決められた変換テーブルにしたがって行う。即ち、画像形成装置により中間階調画像を形成する場合に、中間階調画像の濃度差が第１の所定値よりも大きく、第１の所定値よりも大きい値である第２の所定値よりも小さい場合にトナー量を割増する。これに対して、濃度差が第２の所定値以上である場合にはトナー量を割増しない。一方、画像形成装置により高濃度画像を形成する場合に、テストチャートのうちの高濃度画像の濃度差が第２の所定値以上である場合にトナー量を割引する。これに対して、濃度差が第２の所定値よりも小さい場合にはトナー量を割引しない。
【００６５】
また、中間階調画像でトナー量を多くする場合、階調が低いほど、トナー量を多くしても良い。一方、高濃度画像でトナー量を少なくする場合、階調が高いほど、トナー量を少なくしても良い。
【００６６】
第１の所定値は、例えば、各階調の濃度差が５〜１０とし、各階調で統一しても変更しても良い。即ち、各階調でレベル５や１０としても良いし、レベル５０で５、レベル１００で７、レベル１５０で１０のように、段階的に変更しても良い。また、第２の所定値は、例えば、各階調の濃度差の中央値、即ち、レベル５０の場合は２５、レベル１００の場合は５０、レベル１５０の場合は７５、レベル２００の場合は１００、レベル２５５の場合は１２３とする。
【００６７】
なお、記録材条件最適モードのフローチャート、及び画像処理部１０００における処理の様子については、上述の第１の実施形態における図３、及び図６と同様であるため省略する。
【００６８】
図１５は、このように各色のルックアップテーブルを変更する変換テーブルの１例を示している。図１５（ａ）は、記録材条件最適モード実施前のルックアップテーブルである。図１５（ｂ）は、表面の凹凸は存在するが比較的軽微な記録材について記録材条件最適モードを実施した後のルックアップテーブルである。図１５（ｃ）は、表面の凹凸が比較的大きな記録材について記録材条件最適モードを実施した後のルックアップテーブルである。
【００６９】
図１５（ｂ）からわかるように、表面の凹凸の比較的軽微な記録材については、図１５（ａ）から中間階調画像の領域のみにおいて、トナー量を増加するようにルックアップテーブルの変更を行っている。即ち、トナーの量を割増している。また、図１５（ｃ）からわかるように、表面の凹凸の比較的大きな記録材については、図１５（ａ）から高濃度画像の領域のみにおいて、トナー量を減少させるようにルックアップテーブルの変更を行っている。
【００７０】
ここで、表面の凹凸の比較的軽微な記録材については、図１５（ｂ）のように中間階調画像の領域のみについて、トナーの載り量を増加させる理由について、図１６を用いて説明する。図１６（ａ）は表面の凹凸が比較的軽微な記録材について、高濃度画像である所謂ベタ画像が２次転写部Ｔ２において転写抜けが発生する様子を模式的に示した図である。これに対して、図１６（ｂ）は表面の凹凸が比較的軽微な記録材について、中間階調画像である所謂ハイライトのハーフトーン画像が２次転写部Ｔ２において転写抜けが発生する様子を模式的に示した図である。
【００７１】
図１６（ａ）に示したベタ画像の場合、記録材の表面の凹部においては、ＩＴＢより転写されるトナーが少なくなっているものの、全体のトナー量が多いため、凹部と凸部の濃度差がそれほど目立たない。しかしながら図１６（ｂ）に示したハーフトーン画像の場合、ＩＴＢ上のトナー量が少ない上に、記録材の表面の凹部においては、ＩＴＢより転写されるトナーがさらに少なくなってしまう。このため、僅かの転写抜けでも記録材の表面が極端に露出してしまい、記録材表面の凹部と凸部の見た目のコントラストが大きくなってしまう。
【００７２】
そこで、本実施形態の場合には、図１５（ｂ）のように中間階調画像においてのみ、トナー載り量を増加させている。また、階調が低い、トナー量が少ない画像ほど、トナー載り量の増加率を大きくしている。そして、記録材の凹部における極端な記録材の表面の露出を抑えることで、図１６（ｃ）に示すように、凹部と凸部の見え方の差が抑えられる。これに対して、凹部と凸部との濃度差が目立たない高濃度画像に関しては、トナーの載り量を変更しないようにしている。なお、本実施形態の場合、画像読取部６００で読み取った濃度差が第１の所定値よりも大きく、第２の所定値よりも小さい場合が、表面の凹凸が比較的軽微な記録材に該当する。
【００７３】
一方、表面の凹凸の比較的大きな記録材については、図１５（ｃ）のように高濃度画像の領域のみ、トナーの載り量を減少させる理由について、図１７を用いて説明する。図１７（ａ）は表面の凹凸が比較的大きな記録材について、高濃度画像である所謂ベタ画像が２次転写部Ｔ２において転写抜けが発生する様子を模式的に示した図である。これに対して、図１７（ｂ）は表面の凹凸が比較的大きな記録材について、中間階調画像である所謂ハイライトのハーフトーン画像が２次転写部Ｔ２において転写抜けが発生する様子を模式的に示した図である。
【００７４】
図１７（ａ）に示したベタ画像の場合、及び、図１７（ｂ）のハーフトーン画像の場合のいずれにおいても、記録材の表面の凹部においては、ＩＴＢより転写されるトナーが極端に少ない。即ち、凹凸の差が大きすぎて、トナーの量に拘らず凹部内にトナーがほとんど転写されない。この場合、図１７（ａ）のほうが、図１７（ｂ）よりも、凹部と凸部の濃度差が目立ってしまう。即ち、図１７（ａ）のほうが凸部に存在するトナー量が多いため、ほとんどトナーがない凹部との濃度差がより大きくなってしまう。
【００７５】
そこで、図１５（ｃ）のように高濃度画像のみ、トナー載り量を減少させている。また、階調が大きい、トナー量が多い画像ほど、トナー載り量の減少率を大きくしている。そして、図１７（ｃ）に示す様に、凹部と凸部の見え方の差を抑えるようにしている。即ち、凸部側の濃度を下げて、凹部との濃度差を抑えている。一方、中間階調画像は、凸部の濃度がそもそも低いため、トナー載り量を少なくしても、凹部と凸部の見え方の変化が少ない。このため、中間階調画像については、トナー載り量を変更しないようしている。なお、本実施形態の場合、画像読取部６００で読み取った濃度差が第２の所定値以上の場合が、表面の凹凸が比較的大きな記録材に該当する。
【００７６】
図１８は、記録材判定部１０１０において、入力されたテスト入力画像信号ＳｉＴＣから、夫々の５段階の階調（２５５、２００、１５０、１００、５０）において、Ｃ色トナーの濃度差に対して出力信号を変更するための倍率を示している。即ち、Ｃ色トナーの最大濃度を示す画像信号値ＳｉＴＣｍａｘと最小濃度を示す画像信号値ＳｉＴＣｍｉｎの差分ＳｉＴＣｍａｘ−ＳｉＴＣｍｉｎによって、ルックアップテーブル１００２Ｃを変える様子を示している。
【００７７】
図１８（ａ）はレベル５０領域におけるテーブル変更、図１８（ｂ）はレベル１００領域におけるテーブル変更、図１８（ｃ）はレベル１５０領域におけるテーブル変更を示している。本実施形態では、ここまでを中間階調画像として扱っている。一方、図１８（ｄ）はレベル２００領域におけるテーブル変更、図１８（ｅ）はレベル２５５領域におけるテーブル変更を示している。本実施形態では、この二つのレベルを高濃度画像として扱っている。
【００７８】
出力信号率であるＳ１、Ｓ２、Ｓ３、Ｓ４、Ｓ５は、夫々の階調におけるテーブル変更の際に出力信号値に積算する倍率である。図１８での各階調におけるテーブル変更の結果を反映し、上記の５階調間を補正することで、図１５（ｂ）及び（ｃ）のようにルックアップテーブル１００２Ｃが変更される。本実施形態では、出力されたテストチャートの濃度が第１の所定値と第２の所定値との間となる記録材、即ち、表面の凹凸が比較手軽微な記録材の場合、中間階調画像のみトナー載り量を増やしている。一方、出力されたテストチャートの濃度が第２の所定値以上の記録材、即ち、表面の凹凸が比較的大きな記録材の場合、高濃度画像のみトナー載り量を増やしている。その他の色についても同様である。
【００７９】
以上のように、記録材条件最適モードにより、トナーの載り量を制御することで、表面に凹凸のある記録材について、それら凹凸での転写抜けを目立たなくさせ、濃度差を抑えることができる。
【００８０】
＜他の実施形態＞
上述の各実施形態では、中間転写体を用いてタンデム型の構造に本発明を適用した場合について説明した。但し、中間転写体を用いずに、感光ドラムから直接記録材にトナー像を転写する直接転写方式の構造にも、本発明は好ましく適用できる。この場合、感光ドラムが特許請求の範囲の像担持体に該当する。また、タンデム型の構造以外に、複数色の現像器を回転体に支持し、１個の感光ドラムに対して、順次トナー像を形成する、所謂１ドラム型の画像形成装置にも、本発明は適用可能である。更に、複数色のトナーを用いた画像形成装置以外に、単色のトナーを用いた画像形成装置にも適用可能である。
【００８１】
また、画像読取部は、画像形成装置本体（上述の画像形成装置から画像読取部６００を除いた部分）と一体に設けても良いし、別体に設けて、画像形成装置本体と通信可能に接続するようにしても良い。また、上述の第１、第２、第３の実施形態は、適宜組み合わせて実施しても良い。
【符号の説明】
【００８２】
２３・・・記録材、３０・・・中間転写体（像担持体）、５４・・・２次転写装置（転写手段）、６０００・・・画像読取部（画像読取手段）、１００２Ｙ、１００２Ｍ、１００２Ｃ、１００２Ｋ・・・ルックアップテーブル、Ｃ・・・制御部（制御手段）
【特許請求の範囲】
【請求項１】
トナー像を担持する像担持体と、
前記像担持体上にトナー像を形成する画像形成手段と、
前記像担持体上に形成されたトナー像を記録材に転写する転写手段と、
前記画像形成手段により形成するトナー像のトナー量を制御する制御手段と、を備えた画像形成装置において、
前記画像形成手段により前記像担持体上に形成された所定のトナー像を、前記転写手段により所定の記録材に転写して得たテスト画像を読み取る画像読取手段を有し、
前記制御手段は、前記画像読取手段により読み取ったテスト画像の所定の領域内での濃度の最高値と最低値との差である濃度差に基づき、前記画像形成手段により前記所定の記録材と同種の記録材に形成するトナー像のトナー量を制御する、
ことを特徴とする画像形成装置。
【請求項２】
前記制御手段は、入力信号に対するトナー量が予め決められたルックアップテーブルに基づいて、前記画像形成手段により形成するトナー像のトナー量を制御し、前記濃度差が所定の値以上である場合に、前記ルックアップテーブルを変更する、
ことを特徴とする、請求項１に記載の画像形成装置。
【請求項３】
前記制御手段は、前記濃度差が大きいほど、トナー量を多くする、
ことを特徴とする、請求項１又は２に記載の画像形成装置。
【請求項４】
前記テスト画像は、複数の色のトナー像を重ねて形成した画像であり、
前記制御手段は、前記濃度差が大きいほど、前記複数の色のトナー像のうち、記録材に転写した後の最上層となる色のトナー像のトナー量を多くする、
ことを特徴とする、請求項１又は２に記載の画像形成装置。
【請求項５】
前記制御手段は、前記濃度差が大きいほど、前記複数の色のトナー像のうちの他の色のトナー像のトナー量を少なくする、
ことを特徴とする、請求項４に記載の画像形成装置。
【請求項６】
前記テスト画像は、濃度が所定のレベルよりも小さい中間階調画像であり、
前記制御手段は、前記画像形成手段により前記中間階調画像を形成する場合に、前記濃度差が第１の所定値よりも大きく、前記第１の所定値よりも大きい値である第２の所定値よりも小さい場合にトナー量を割増し、前記濃度差が前記第２の所定値以上である場合にはトナー量を割増しない、
ことを特徴とする、請求項１又は２に記載の画像形成装置。
【請求項７】
前記テスト画像は、前記中間階調画像に加えて、濃度が前記所定のレベル以上の高濃度画像を有し、
前記制御手段は、前記画像形成手段により前記高濃度画像を形成する場合に、前記テスト画像のうちの前記高濃度画像の前記濃度差が前記第２の所定値以上である場合にトナー量を割引し、前記濃度差が前記第２の所定値よりも小さい場合にはトナー量を割引しない、
ことを特徴とする、請求項６に記載の画像形成装置。
【請求項１】
トナー像を担持する像担持体と、
前記像担持体上にトナー像を形成する画像形成手段と、
前記像担持体上に形成されたトナー像を記録材に転写する転写手段と、
前記画像形成手段により形成するトナー像のトナー量を制御する制御手段と、を備えた画像形成装置において、
前記画像形成手段により前記像担持体上に形成された所定のトナー像を、前記転写手段により所定の記録材に転写して得たテスト画像を読み取る画像読取手段を有し、
前記制御手段は、前記画像読取手段により読み取ったテスト画像の所定の領域内での濃度の最高値と最低値との差である濃度差に基づき、前記画像形成手段により前記所定の記録材と同種の記録材に形成するトナー像のトナー量を制御する、
ことを特徴とする画像形成装置。
【請求項２】
前記制御手段は、入力信号に対するトナー量が予め決められたルックアップテーブルに基づいて、前記画像形成手段により形成するトナー像のトナー量を制御し、前記濃度差が所定の値以上である場合に、前記ルックアップテーブルを変更する、
ことを特徴とする、請求項１に記載の画像形成装置。
【請求項３】
前記制御手段は、前記濃度差が大きいほど、トナー量を多くする、
ことを特徴とする、請求項１又は２に記載の画像形成装置。
【請求項４】
前記テスト画像は、複数の色のトナー像を重ねて形成した画像であり、
前記制御手段は、前記濃度差が大きいほど、前記複数の色のトナー像のうち、記録材に転写した後の最上層となる色のトナー像のトナー量を多くする、
ことを特徴とする、請求項１又は２に記載の画像形成装置。
【請求項５】
前記制御手段は、前記濃度差が大きいほど、前記複数の色のトナー像のうちの他の色のトナー像のトナー量を少なくする、
ことを特徴とする、請求項４に記載の画像形成装置。
【請求項６】
前記テスト画像は、濃度が所定のレベルよりも小さい中間階調画像であり、
前記制御手段は、前記画像形成手段により前記中間階調画像を形成する場合に、前記濃度差が第１の所定値よりも大きく、前記第１の所定値よりも大きい値である第２の所定値よりも小さい場合にトナー量を割増し、前記濃度差が前記第２の所定値以上である場合にはトナー量を割増しない、
ことを特徴とする、請求項１又は２に記載の画像形成装置。
【請求項７】
前記テスト画像は、前記中間階調画像に加えて、濃度が前記所定のレベル以上の高濃度画像を有し、
前記制御手段は、前記画像形成手段により前記高濃度画像を形成する場合に、前記テスト画像のうちの前記高濃度画像の前記濃度差が前記第２の所定値以上である場合にトナー量を割引し、前記濃度差が前記第２の所定値よりも小さい場合にはトナー量を割引しない、
ことを特徴とする、請求項６に記載の画像形成装置。
【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１６】
【図１７】
【図１８】
【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１６】
【図１７】
【図１８】
【公開番号】特開２０１３−３３１６７（Ｐ２０１３−３３１６７Ａ）
【公開日】平成２５年２月１４日（２０１３．２．１４）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１１−１６９７５３（Ｐ２０１１−１６９７５３）
【出願日】平成２３年８月３日（２０１１．８．３）
【出願人】（０００００１００７）キヤノン株式会社 (59,756)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２５年２月１４日（２０１３．２．１４）
【国際特許分類】
【出願日】平成２３年８月３日（２０１１．８．３）
【出願人】（０００００１００７）キヤノン株式会社 (59,756)
【Ｆターム（参考）】
[ Back to top ]