JP2000122356A - 画像形成装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 （修正有） 【課題】 定着画像の検知結果に基づく画質制御を行う
場合でも、感光体や中間転写体によって発生する画像濃
度ムラによる濃度検知誤差をなくすことができる画像形
成装置の提供。 【解決手段】 感光体ムラメモリ２６には、感光体２Ｋ
に起因する画像濃度ムラの情報を、中間転写体ムラメモ
リ２７には、中間転写体に起因する画像濃度ムラの情報
を、補正係数の形で格納しておく。バナーシート上に基
準パターンを形成し、その濃度を定着像センサ１７Ｋで
測定する。ムラ補正演算部２３で、その測定値を感光体
ムラメモリ及び中間転写体ムラメモリからの補正係数で
補正する。制御ルール演算部２４で、制御ルールを求
め、操作量補正演算部２５で、制御ルールと制御量目標
値メモリ２１からの制御量目標値とから、操作量の補正
値を求める。操作量メモリ２２は、求められた補正値に
対応した操作量をグリッド電源１８Ｋおよび光量コント
ローラ１９Ｋに供給する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】この発明は、中間転写体を用
いた電子写真方式の画像形成装置、特に出力画像の濃度
や色を高精度でフィードバック制御して、常に一定の画
質を得る画像形成装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】電子写真方式の画像形成装置では、画
質、特に画像濃度を最適に保つためのフィードバック制
御が、ごく一般に用いられている。これは、静電気を用
いた電子写真方式では、その日の温度や湿度などの環境
条件、または感光体や現像剤の経時的な劣化などによっ
て、装置自体の画像出力状態が変わり、濃度再現性が変
動してしまうためである。

【０００３】従来のフィードバック制御は、基準濃度パ
ッチを形成して、その濃度を測定することによって、濃
度再現状況をモニタし、目標濃度との誤差分を求めて、
これにフィードバックゲインを乗じることによって、制
御用アクチュエータの設定値補正量を算出する方法が、
最も一般的である。

【０００４】基準濃度パッチとしては、現像工程後にお
ける未定着トナー像の濃度パッチ、または用紙などの記
録媒体上に形成された定着工程後の画像の濃度パッチが
用いられる。未定着トナー像の濃度パッチが用いられる
理由は、用紙上に形成される転写像や定着像と比較して
作成および消去が簡単で、比較的容易にフィードバック
の頻度を上げることができ、さらに定着画像の濃度との
相関が比較的高いためである。一方、定着画像の濃度パ
ッチが用いられる理由は、画像形態としてユーザが最終
的に手にする画像そのものであり、転写工程や定着工程
における変動要因を含めて画像品質を高い精度で測定で
きるからである。

【０００５】また、制御用アクチュエータとしては、現
像特性を左右する帯電器印加電圧、感光体露光量、現像
バイアス、トナー濃度などが、よく用いられている。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】定着画像の濃度をモニ
タする方式としては、特開昭６２−２９６６６９号や特
開昭６３−１８５２７９号に示されているように、装置
本体に組み込まれた画像読み取り部を利用するものが多
い。しかし、この方式では、一旦出力された画像を画像
読み取り部に移して再度読み取らせるという作業を、ユ
ーザ自身が行わなければならず、日常の画質管理として
は、はなはだ煩わしい欠点がある。

【０００７】そのため、特開平４−５５８６８号には光
ファイバによって、特開平７一１６８４１２号には専用
の検知手段によって、それぞれマシン内で定着画像の濃
度をモニタする方式が示されている。

【０００８】一方、最近では、高画質化などを目的とし
て、中間転写体を用いる電子写真方式の画像形成装置が
増えている。

【０００９】しかし、この中間転写体を用いる方式で
は、中間転写体を用いない従来の方式と比較して、用紙
上の位置と中間転写体または感光体の位置とを常に一定
の関係になるように同期させることが難しい。これは、
感光体と中間転写体との間に僅かな滑りを発生させ、機
械的な寸法誤差や動作上の誤差を吸収させるためであ
る。

【００１０】中間転写体または感光体の位置が用紙上の
位置と完全に同期していれば、たとえ中間転写体や感光
体に依存する濃度ムラがあっても、用紙上の同じ位置に
形成した基準濃度パッチ上には、常に同じパターンのム
ラしか生じないので、例えば基準濃度パッチの平均濃度
をモニタしていれば、制御上、ムラの影響を受けること
はない。

【００１１】しかし、中間転写体または感光体の位置が
用紙上の位置と同期していないと、基準濃度パッチを用
紙上の一定の位置に形成しても、その位置の画像は、そ
の時々で中間転写体または感光体の異なる位置で形成さ
れるため、ムラの影響が現れてくる。

【００１２】したがって、従来と同じように基準濃度パ
ッチの濃度を平均化してモニタしても、パッチ濃度の平
均値そのものが中間転写体または感光体のムラによって
変動してしまっている。

【００１３】このようなムラという現象に対して、従
来、特開平５−３３３６４５号に示されているように、
感光体上の位置と現像濃度との関係を把握することが考
えられているが、未定着画像の段階での対応のみである
ため、最終画像である定着像におけるムラには、すなわ
ち転写定着工程でのムラ発生には、対応することができ
ない。

【００１４】このような位置の差異に起因するムラの影
響を含んだ基準濃度パッチのモニタ結果をそのまま用い
て、画像濃度のフィードバック制御を行うと、精度の高
い制御ができないばかりか、場合によっては、かえって
制御したために濃度誤差を大きくしてしまうという問題
を生じる。

【００１５】例えば、画像全体の平均的な濃度は一定で
あるにもかかわらず、たまたま基準濃度パッチの位置の
濃度が、ムラのために平均値より高く（または低く）な
ってしまうと、制御は濃度が高く（または低く）なった
と誤った判断をして、画像全体の濃度を低く（または高
く）するようにフィードバック制御をしてしまう。

【００１６】そのため、もともと適正であった画像濃度
を低く（または高く）するように誤った制御をしてしま
うという問題がある。

【００１７】そこで、この発明の第１の目的は、中間転
写体を用いた電子写真方式の画像形成装置において、定
着画像の検知結果に基づく画質制御を行う場合でも、中
間転写体によって発生する画像濃度ムラによる濃度検知
誤差を解消することにある。

【００１８】また、この発明の第２の目的は、中間転写
体を用いた電子写真方式の画像形成装置において、定着
画像の検知結果に基づく画質制御を行う場合でも、感光
体によって発生する画像濃度ムラおよび中間転写体によ
って発生する画像濃度ムラによる濃度検知誤差を解消す
ることにある。

【００１９】

【課題を解決するための手段】請求項１の発明では、定
着画像を検知し、その検知結果に基づいて画質制御を行
う、中間転写体を用いた電子写真方式の画像形成装置に
おいて、中間転写体によって発生する画像濃度ムラであ
る中間転写体ムラの情報を記憶する中間転写体ムラ記憶
手段と、この中間転写体ムラ記憶手段に記憶されている
情報によって、定着画像の検知結果に対して、上記中間
転写体ムラを補正する中間転写体ムラ補正手段とを設け
る。

【００２０】請求項２の発明では、定着画像を検知し、
その検知結果に基づいて画質制御を行う、中間転写体を
用いた電子写真方式の画像形成装置において、感光体に
よって発生する画像濃度ムラである感光体ムラの情報を
記憶する感光体ムラ記憶手段と、中間転写体によって発
生する画像濃度ムラである中間転写体ムラの情報を記憶
する中間転写体ムラ記憶手段と、上記感光体ムラ記憶手
段に記憶されている情報によって、定着画像の検知結果
に対して、上記感光体ムラを補正する感光体ムラ補正手
段と、上記中間転写体ムラ記憶手段に記憶されている情
報によって、定着画像の検知結果に対して、上記中間転
写体ムラを補正する中間転写体ムラ補正手段とを設け
る。

【００２１】

【作用】上記のように構成した請求項１の発明の画像形
成装置においては、中間転写体ムラ記憶手段に記憶され
ている中間転写体ムラの情報によって、定着画像の検知
結果につき、中間転写体ムラが補正されるので、定着画
像の検知結果として中間転写体ムラによる濃度検知誤差
のないものが得られ、高精度の画質制御を行うことがで
きる。

【００２２】上記のように構成した請求項２の発明の画
像形成装置においては、感光体ムラ記憶手段に記憶され
ている感光体ムラの情報および中間転写体ムラ記憶手段
に記憶されている中間転写体ムラの情報によって、定着
画像の検知結果につき、感光体ムラおよび中間転写体ム
ラが補正されるので、定着画像の検知結果として感光体
ムラおよび中間転写体ムラによる濃度検知誤差のないも
のが得られ、高精度の画質制御を行うことができる。

【００２３】

【発明の実施の形態】〔画像形成装置の一実施形態〕こ
の発明の画像形成装置の一実施形態を示す。以下の実施
形態の画像形成装置は、スコロトロン帯電器によって感
光体上を一様に帯電した後、画像信号により変調された
レーザ光を感光体上に照射することによって感光体上に
静電潜像を形成し、その静電潜像を現像器によってトナ
ー像に現像するゼログラフィエンジンを、イエロー、マ
ゼンタ、シアンおよび黒の各色ごとに備えた、タンデム
型のカラー電子写真方式の画像形成装置であり、加熱に
よる同時転写定着方式を用いたものである。

【００２４】画像形成装置は、全体として、画像入力
部、画像処理部、画像出力部および制御部などを備え
る。図では省略した画像入力部では、原稿上の画像がス
キャナにより読み取られて入力画像データが得られ、ま
たは外部のコンピュータ上で生成された画像データが入
力画像データとして装置内に取り込まれる、などによっ
て、入力画像データが獲得される。図では省略した画像
処理部では、この画像入力部からの入力画像データに対
して色変換や階調補正などの画像処理がなされて、画像
出力部で出力されるべき、イエロー、マゼンタ、シアン
および黒の各色の画像データが得られる。

【００２５】（１．画像出力部の構成）図１は、画像出
力部の概要を示す。画像出力部１０では、図では省略し
たスクリーンジェネレータによって、画像処理部からの
各色の画像データが、その値に応じてパルス幅が変調さ
れたレーザ・オンオフ信号に変換され、そのレーザ・オ
ンオフ信号によって、各色のレーザ出力部１Ｙ，１Ｍ，
１Ｃ，１Ｋが駆動されて、各色のレーザ出力部１Ｙ，１
Ｍ，１Ｃ，１Ｋから、各色の画像データによって変調さ
れたレーザ光Ｒが得られ、そのレーザ光Ｒが、各色の感
光体２Ｙ，２Ｍ，２Ｃ，２Ｋ上にラスタ照射される。

【００２６】感光体２Ｙ，２Ｍ，２Ｃ，２Ｋは、スコロ
トロン帯電器３Ｙ，３Ｍ，３Ｃ，３Ｋによって一様に帯
電され、レーザ光Ｒが照射されることによって、その表
面に各色の画像データに対応した静電潜像が形成され
る。

【００２７】感光体２Ｙ，２Ｍ，２Ｃ，２Ｋ上に形成さ
れた静電潜像は、各色のトナーが装填された現像器４
Ｙ，４Ｍ，４Ｃ，４Ｋによってトナー像に現像される。
この各色のトナー像は、転写装置５Ｙ，５Ｍ，５Ｃ，５
Ｋによって中間転写体６上に順次、静電転写される。

【００２８】中間転写体６は、ロール７ａ，７ｂおよび
加熱ロール８によって支持され、矢印方向に回転する。
加熱ロール８は、定着温度がほぼ一定となるように温度
制御される。加熱ロール８と対向して加圧ロール９が配
され、その加圧ロール９は、用紙トレイ１１から記録媒
体１２が供給されるのに伴って、加熱ロール８に圧接す
る。その後、トナー像を保持した中間転写体６と記録媒
体１２が、タイミングを合わせて、加熱ロール８と加圧
ロール９との間を移動し、加圧、加熱される。

【００２９】溶融温度以上に加熱されたトナーは、軟化
溶融して、記録媒体１２に浸透し、その後、冷却装置１
３によって冷却される。冷却された記録媒体１２は、曲
率半径の小さいロール７ｂの位置において、記録媒体１
２自体の腰の強さによって中間転写体６から剥離され、
画像出力部１０の外部に排出される。

【００３０】図２に示すように、中間転写体６の画像エ
リア６ｂの外側には、基準位置マーク６ａが設けられ、
この基準位置マーク６ａが、基準位置センサ１４によっ
て検出される。基準位置センサ１４は、図３に示すよう
に、中間転写体６の表面に光を照射するＬＥＤ照射部１
４ａと、中間転写体６の表面からの正反射光を受光する
受光素子１４ｂとによって構成され、中間転写体６の表
面と基準位置マーク６ａとの反射率の違いによって、基
準位置を検出する。

【００３１】上記の画像出力動作は、この基準位置セン
サ１４からの基準位置マーク６ａの検出信号によって開
始され、出力画像は、常に中間転写体６の同じ位置に転
写される。

【００３２】図４に示すように、感光体２Ｙ，２Ｍ，２
Ｃ，２Ｋの回転軸上には、エンコーダ１５Ｙ，１５Ｍ，
１５Ｃ，１５Ｋが設けられ、このエンコーダ１５Ｙ，１
５Ｍ，１５Ｃ，１５Ｋによって、感光体２Ｙ，２Ｍ，２
Ｃ，２Ｋの回転位相（基準位置の回転角度）が検知され
る。

【００３３】図１に示すように、感光体２Ｙ，２Ｍ，２
Ｃ，２Ｋの近傍には、感光体２Ｙ，２Ｍ，２Ｃ，２Ｋ上
に形成される基準パターンの現像像の濃度を測定する現
像像センサ１６Ｙ，１６Ｍ，１６Ｃ，１６Ｋが設けられ
る。

【００３４】現像像センサ１６Ｙ，１６Ｍ，１６Ｃ，１
６Ｋは、図５に示すように、感光体２Ｙ，２Ｍ，２Ｃ，
２Ｋの表面に光を照射するＬＥＤ照射部１６ａと、感光
体２Ｙ，２Ｍ，２Ｃ，２Ｋの表面からの正反射光を受光
する受光素子１６ｂとによって構成される。後述するよ
うに、現像像センサ１６Ｙ，１６Ｍ，１６Ｃ，１６Ｋの
出力信号は、感光体ムラの補正係数を求めるときに用い
られる。

【００３５】この実施形態では、出力した文書の名称や
出力時刻などの情報や、使用しているフォントの違いや
用紙サイズの間違いなどを伝えるために、図６に示すよ
うなバナーシート４０が出力される。さらに、装置の電
源投入時や、ユーザのマニュアル操作による装置のセッ
トアップ時にも、バナーシート４０が出力される。

【００３６】そして、図１に示すように、画像出力部１
０には、最終画像形成直後の位置において、このバナー
シート４０上に形成される、後述する画質制御用の基準
パターンの濃度をオンラインで測定する定着像センサ１
７が設けられる。

【００３７】（２．基準パターンの作成とモニタ）図６
に示したバナーシート４０には、メッセージ領域４０ａ
への上述したようなメッセージの表示とともに、定着画
像濃度をモニタするための基準パターンが形成される。
この例では、バナーシート４０は、上述したように、本
来のプリントアウト時に加えて、電源投入時やユーザの
マニュアル操作によるセットアップ時にも出力される。

【００３８】基準パターンとしては、図６に示すよう
に、黒、イエロー、マゼンタ、シアンの各色につき、シ
ャドウ（網点カバレッジ７０％）濃度パターンとハイラ
イト（網点カバレッジ１０％）濃度パターンの２種類が
用いられる。これら濃度パターンは、いずれも２ｃｍ×
３ｃｍ程度の大きさに設定され、後述するように各操作
量設定値が切り換えられながら作成される。

【００３９】上述した定着像センサ１７は、この基準パ
ターンの各色ごとに設けられ、図７に示すように、バナ
ーシート４０の表面に光を照射するＬＥＤ照射部１７ａ
と、バナーシート４０の表面からの拡散光を受光する受
光素子１７ｂとによって構成される。イエローの濃度パ
ターンはブルーのＬＥＤで、マゼンタの濃度パターンは
グリーンのＬＥＤで、シアンの濃度パターンはレッドの
ＬＥＤで、それぞれ照明する。黒の濃度パターンは、原
理的にはブルー、グリーン、レッドまたは白色のいずれ
の光で照明してもよいが、この例では、受光感度がより
高いレッドのＬＥＤで照明する。

【００４０】（３．制御部の構成）図８は、この実施形
態の画像形成装置の制御部の一例を示す。この例は、ス
コロトロン帯電器のグリッド電圧とレーザ出力部のレー
ザパワーとを制御する場合である。４色分あるが、各色
すべて同じ処理であるので、黒を例に示す。

【００４１】制御部２０内の制御量目標値メモリ２１に
は、あらかじめ、制御量目標値として、基準パターンで
あるシャドウ濃度パターンおよびハイライト濃度パター
ンの目標濃度を定着像センサ１７Ｋの出力に換算した値
が格納される。定着像センサ１７Ｋの出力は、この例で
は、０〜２５５の値である。

【００４２】バナーシート作成時および通常の画像出力
時の操作量は、それぞれ操作量メモリ２２に記憶され
て、操作量補正演算部２５の出力信号に対応した値が適
宜、操作量メモリ２２から読み出される。

【００４３】操作量とは、制御対象の出力値を変化させ
るパラメータの調整量で、この例では、スコロトロン帯
電器３Ｋのグリッド電圧設定値（０〜２２５の値で、以
下、ＳＣ設定値と略称する）と、レーザ出力部１Ｋのレ
ーザ光量設定値（０〜２５５の値で、以下、ＬＰ設定値
と略称する）の２つである。

【００４４】そして、操作量メモリ２２から読み出され
たＳＣ設定値は、グリッド電源１８Ｋに供給され、これ
により、グリッド電源１８Ｋは、ＳＣ設定値に応じた電
圧をスコロトロン帯電器３Ｋに印加する。また、操作量
メモリ２２から読み出されたＬＰ設定値は、光量コント
ローラ１９Ｋに供給され、これにより、光量コントロー
ラ１９Ｋは、ＬＰ設定値に応じたレーザパワーをレーザ
出力部１Ｋに与える。

【００４５】バーナーシート出力時の定着像センサ１７
Ｋの測定値は、感光体ムラメモリ２６内の感光体ムラ情
報、および中間転写体ムラメモリ２７内の中間転写体ム
ラ情報とともに、ムラ補正演算部２３に供給され、ムラ
補正演算部２３において、後述するように測定値に対し
て感光体ムラおよび中間転写体ムラの補正がなされる。

【００４６】感光体ムラメモリ２６内には、感光体２Ｋ
の一周分の電位ムラや膜圧ムラなど、感光体２Ｋに起因
するムラの情報が、定着像センサ１７Ｋの出力値に対す
る補正係数の形で記憶されている。中間転写体ムラメモ
リ２７内には、中間転写体６の一周分の表面性ムラや転
写ムラなど、中間転写体６に起因するムラの情報が、定
着像センサ１７Ｋの出力値に対する補正係数の形で記憶
されている。後述するように、これらのムラ情報は、あ
らかじめ求めておく。

【００４７】ムラ補正演算部２３で定着像センサ１７Ｋ
の測定値のムラ補正がされた後、そのムラ補正後の測定
値は、操作量メモリ２２内の操作量設定値とともに、制
御ルール演算部２４に供給され、制御ルール演算部２４
において、後述するような制御ルールが求められる。

【００４８】そして、制御ルール演算部２４で得られた
制御ルールと、制御量目標値メモリ２１からの制御量目
標値が、操作量補正演算部２５に入力され、操作量補正
演算部２５で、操作量の補正値が求められる。求められ
た補正値は、操作量メモリ２２に供給され、これによ
り、操作量メモリ２２は、補正値に対応した操作量、す
なわちＳＣ設定値およびＬＰ設定値を、それぞれグリッ
ド電源１８Ｋおよび光量コントローラ１９Ｋに供給す
る。

【００４９】基準パターン発生器３０は、画像出力部１
０に対してバナーシート上へのシャドウ濃度パターンお
よびハイライト濃度パターンの作成を指示し、バナーシ
ート出力時の基準パターン作成タイミングにおいて、基
準パターン信号を画像出力部１０に出力する。これによ
って、図６に示したように、バナーシート４０上に基準
パターンが作成される。

【００５０】基準パターン発生器３０の動作タイミング
は、Ｉ／Ｏ調整部２８によって決定される。Ｉ／Ｏ調整
部２８は、バナーシート出力時においてクロックタイマ
２９が出力するタイム信号を監視して、シャドウ濃度パ
ターンおよびハイライト濃度パターンが所定位置に形成
されるように、基準パターン発生器３０に動作タイミン
グ信号を供給する。

【００５１】さらに、エンコーダ１５Ｋからの感光体２
Ｋの回転位相を示す信号が、Ｉ／Ｏ調整部２８に供給さ
れ、これにより、Ｉ／Ｏ調整部２８は、シャドウ濃度パ
ターンおよびハイライト濃度パターンの感光体２Ｋ上の
作像位置（角度）を特定する。この作像位置の情報は、
ムラ補正演算部２３に供給され、ムラ補正演算部２３で
の、基準パターン作像位置での感光体ムラ情報の決定に
用いられる。

【００５２】（４．感光体ムラ補正係数の算出）感光体
ムラ補正係数の算出および感光体ムラメモリ２６への保
存は、制御部２０において、図９に示す算出処理ルーチ
ンによって行う。これも、各色すべて同じ処理であるの
で、黒を例に示す。

【００５３】まず、ステップＳ１１で、感光体２Ｋの一
周にわたってハイライト基準パターンを作成する。この
とき、画像形成条件、すなわち各操作量の設定値は、一
定とする。

【００５４】次に、ステップＳ１２で、その作成したハ
イライト基準パターンの感光体２Ｋ上の現像像の濃度
を、現像像センサ１６Ｋで測定する。このとき、エンコ
ーダ１５Ｋで、感光体２Ｋの回転位相（角度）も併せて
測定する。

【００５５】次に、ステップＳ１３で、現像像センサ１
６Ｋの測定値を定着像センサ１７Ｋの測定値に換算す
る。

【００５６】次に、ステップＳ１４で、その換算値の平
均値を求め、さらにステップＳ１５で、各換算値をその
平均値で除して規格化する。

【００５７】次に、ステップＳ１６で、その規格化した
各換算値を、ハイライト濃度パターンについての感光体
ムラの情報、すなわち補正係数として、感光体２Ｋの回
転位相とともに、感光体ムラメモリ２６に保存する。

【００５８】次に、ステップＳ１７で、シャドウ濃度パ
ターンについても、補正係数の算出および保存を行った
か否かを判断し、行っていなければ、ステップＳ１１に
戻って、シャドウ濃度パターンにつき、同様に補正係数
を算出し、感光体ムラメモリ２６に保存して、感光体ム
ラ補正係数の算出処理を終了する。

【００５９】以上の算出処理ルーチンによって、感光体
ムラメモリ２６には、図１０に示すような感光体ムラ補
正係数が格納される。

【００６０】（５．中間転写体ムラ補正係数の算出）中
間転写体ムラ補正係数の算出および中間転写体ムラメモ
リ２７への保存は、制御部２０において、図１０に示す
算出処理ルーチンによって行う。これも、各色すべて同
じ処理であるので、黒を例に示す。

【００６１】まず、ステップＳ２１で、画像形成条件を
固定したまま、図６に示すように、バナーシート４０上
に３組のシャドウ濃度パターンＳ１〜Ｓ３およびハイラ
イト濃度パターンＨ１〜Ｈ３を作成する。

【００６２】次に、ステップＳ２２で、その作成したシ
ャドウ濃度パターンＳ１〜Ｓ３およびハイライト濃度パ
ターンＨ１〜Ｈ３の濃度を、定着像センサ１７Ｋで測定
する。

【００６３】次に、ステップＳ２３で、データの取り込
みを終了したか否かを判断し、シャドウ濃度パターンＳ
１〜Ｓ３およびハイライト濃度パターンＨ１〜Ｈ３を感
光体２Ｋの一周にわたって作成していなければ、ステッ
プＳ２１に戻って、ステップＳ２１およびＳ２２の処理
を感光体２Ｋの回転位相を変えて繰り返し行う。

【００６４】そして、シャドウ濃度パターンＳ１〜Ｓ３
およびハイライト濃度パターンＨ１〜Ｈ３を感光体２Ｋ
の一周にわたって作成して、データの取り込みを終了し
たら、ステップＳ２３からＳ２４に進んで、シャドウ濃
度パターンごと、およびハイライト濃度パターンごと
に、感光体２Ｋの一周分の測定値の平均値を求める。

【００６５】次に、ステップＳ２５で、濃度パターンＳ
２，Ｈ２およびＳ３，Ｈ３の測定値の平均値を濃度パタ
ーンＳ１，Ｈ１の測定値の平均値で除して規格化する。
式で示すと、 ｋＳ２＝ＤＳ２／ＤＳ１ …（１） ｋＨ２＝ＤＨ２／ＤＨ１ …（２） ｋＳ３＝ＤＳ３／ＤＳ１ …（３） ｋＨ３＝ＤＨ３／ＤＨ１ …（４） を求める。ｋＳ２，ｋＨ２，ｋＳ３，ｋＨ３は、中間転
写体ムラ補正係数、ＤＳ１〜ＤＳ３およびＤＨ１〜ＤＨ
３はシャドウ濃度パターンＳ１〜Ｓ３およびハイライト
濃度パターンＨ１〜Ｈ３の測定値の平均値である。

【００６６】次に、ステップＳ２６で、このように求め
た中間転写体ムラ補正係数を、中間転写体ムラメモリ２
７に保存して、中間転写体ムラ補正係数の算出処理を終
了する。

【００６７】（６．画質制御）制御部２０による画質制
御は、図１２に示す画質制御処理ルーチンによって行
う。

【００６８】画質制御処理は、装置に電源が投入された
時、またはユーザによる装置のセットアップの指示があ
ったとき、または通常の画像出力の指示があったときに
開始して、まず、ステップＳ３１で、セットアップを行
うか否かを判断する。

【００６９】装置に電源が投入された時には、セットア
ップを行うものと判断する。ユーザによる装置のセット
アップの指示があった時にも、セットアップを行うもの
と判断する。通常の画像出力の指示があった時には、前
回のセットアップからの経過時間が規定時間内か否かを
判断し、規定時間を超えているときには、セットアップ
を行うものと判断して、バナーシート出力時にセットア
ップを行う。

【００７０】規定時間内であれば、セットアップを行わ
ず、ステップＳ３１からＳ３８に進んで、操作量メモリ
２２に記憶されている前回のセットアップ時のＳＣ最適
値およびＬＰ最適値に対応する信号をクリッド電源１８
Ｋおよび光量コントローラ１９Ｋに出力し、さらにステ
ップＳ３９に進んで、その設定値によって画像出力部１
０に対して通常の出力画像を形成させる。

【００７１】セットアップを行う場合には、まず、ステ
ップＳ３２で、１枚のバナーシート内でＳＣ設定値およ
びＬＰ設定値を３通りに切り替えて、図６に示すよう
に、バナーシート４０上に３組のシャドウ濃度パターン
Ｓ１〜Ｓ３およびハイライト濃度パターンＨ１〜Ｈ３を
作成する。このとき、エンコーダ１５Ｋからの感光体２
Ｋの回転位相を示す信号から、Ｉ／Ｏ調整部２８で、基
準パターンの感光体２Ｋ上の作像位置が求められる。

【００７２】次に、ステップＳ３３で、その１枚のバナ
ーシート上に作成した３組のシャドウ濃度パターンＳ１
〜Ｓ３およびハイライト濃度パターンＨ１〜Ｈ３の濃度
を、定着像センサ１７Ｋで測定する。

【００７３】次に、ステップＳ３４で、ムラ補正演算部
２３において、各パターンの濃度の測定値に対して、感
光体ムラおよび中間転写体ムラが補正される。このムラ
補正は、まず、感光体ムラメモリ２６の回転位相部分に
ステップＳ３２で得られた基準パターンの作像位置情報
を当てはめて、パターン作像位置での感光体ムラ補正係
数を求め、次いで、各測定値を、この求めた感光体ムラ
補正係数および上述した中間転写体ムラ補正係数で、そ
れぞれ除すことによって行う。

【００７４】次に、ステップＳ３５で、制御ルール演算
部２４において、ムラ補正後の測定値とバナーシート作
成時のＳＣ設定値およびＬＰ設定値とから、制御ルール
を求める。この場合の制御ルールは、図１３に示すよう
な制御ルール平面として抽出される。

【００７５】すなわち、図１３において、点Ｐ１，Ｐ
２，Ｐ３は、バナーシート作成時の３通りのＳＣ設定値
およびＬＰ設定値の組み合わせを示す点である。ここ
で、点Ｐ１，Ｐ２，Ｐ３に対応するシャドウ濃度パター
ンの検出濃度を示す点を、点Ｓ１，Ｓ２，Ｓ３とし、同
様に点１Ｐ，Ｐ２，Ｐ３に対応するハイライト濃度パタ
ーンの検出濃度を示す点を、点Ｈ１，Ｈ２，Ｈ３とす
る。そして、点Ｓ１，Ｓ２，Ｓ３を通る平面をシャドウ
ルール平面ＳＰとし、点Ｈ１，Ｈ２，Ｈ３を通る平面を
ハイライトルール平面ＨＰとする。

【００７６】ここで、ＳＣ設定値およびＬＰ設定値を適
宜変化させたときに得られるシャドウ濃度を示す点は、
すべてシャドウルール平面ＳＰ内に収まることになり、
同様に、ＳＣ設定値およびＬＰ設定値を適宜変化させた
ときに得られるハイライト濃度を示す点は、すべてハイ
ライトルール平面ＨＰ内に収まることになる。

【００７７】３組の操作量設定値の組み合わせを用いる
理由は、一般に、制御対象の数をＮとしたとき、（Ｎ＋
１）個の制御事例が必要になり、制御ルールを示す面
は、（Ｎ＋１）次元空間内のＮ次元平面になる。したが
って、このＮ次元平面を一義的に決定するには、（Ｎ＋
１）個のデータ点が必要になる。そして、この例では、
シャドウ濃度とハイライト濃度という２つの制御対象を
設定しているので、Ｎ＝２になり、３組の制御事例が必
要となる。

【００７８】図１２の画質制御処理ルーチンでは、次
に、ステップＳ３６で、上記のようにして得られた制御
ルールを用いて、所定の目標濃度についてＳＣ設定値お
よびＬＰ設定値を求める。上記の制御ルールを用いるこ
とによって、ＳＣ設定値およびＬＰ設定値を一意に決定
することができる。

【００７９】そのために、まず、上記の制御ルール空間
内に、シャドウ濃度パターンおよびハイライト濃度パタ
ーンの目標濃度が、目標濃度平面として設定される。す
なわち、操作量補正演算部２５は、制御ルール空間内
に、目標濃度値の平面（ＳＣ設定値軸とＬＰ設定値軸と
が形成する平面に平行な面）を記述し、それを制御ルー
ル演算部２４から読み出した上記のシャドウルール平面
ＳＰおよびハイライトルール平面ＨＰに重ね合わせる。

【００８０】これによって、制御ルール空間内には、図
１４に示すように、シャドウ濃度に関するシャドウルー
ル平面ＳＰと、ハイライト濃度に関するハイライトルー
ル平面ＨＰと、シャドウ目標濃度平面ＳＴＰと、ハイラ
イト目標濃度平面ＨＴＰとが構成される。

【００８１】そして、図１４から明らかなように、シャ
ドウ濃度については、シャドウルール平面ＳＰとシャド
ウ目標濃度平面ＳＴＰが交差するシャドウ目標実現ライ
ンＳＴＬ上にプロットされるような操作量設定値の組み
合わせを選べば、その時の画像出力はシャドウ目標濃度
を実現できると予測することができる。

【００８２】同様に、ハイライト濃度についても、ハイ
ライトルール平面ＨＰとハイライト目標濃度平面ＨＴＰ
が交差するハイライト目標実現ラインＨＴＬ上にプロッ
トされるような操作量設定値の組み合わせを選べば、そ
の時の画像出力はハイライト目標濃度を実現できると推
論することができる。

【００８３】したがって、シャドウ濃度およびハイライ
ト濃度の両方が同時に、それぞれ目標濃度になるように
制御されるためには、シャドウ目標実現ラインＳＴＬお
よびハイライト目標実現ラインＨＴＬが、ＳＣ設定値軸
とＬＰ設定値軸とで形成される平面に射影されて、その
交点のＳＣ設定値およびＬＰ設定値が求められ、操作量
設定値として採用されればよい。

【００８４】数式を用いて示すと、次のようになる。シ
ャドウ濃度に関する制御ルールおよびハイライト濃度に
関する制御ルールは、それぞれ、 Ｄ７０＝ａ１・ＬＰｘ＋ａ２・ＳＣｘ＋ａ３ …（５） Ｄ１０＝ｂ１・ＬＰｘ＋ｂ２・ＳＣｘ＋ｂ３ …（６） となる。ここで、Ｄ７０はシャドウ濃度、Ｄ１０はハイ
ライト濃度、ＬＰｘはＬＰ設定値、ＳＣｘはＳＣ設定
値、ａ１，ａ２，ａ３，ｂ１，ｂ２，ｂ３は係数であ
る。制御ルールは、係数ａ１，ａ２，ａ３，ｂ１，ｂ
２，ｂ３で表すことができる。

【００８５】式（５）（６）を、ＳＣ設定値ＳＣｘおよ
びＬＰ設定値ＬＰｘについて解くと、 ＳＣｘ＝（ｂ１・Ｄ７０−ａ１・Ｄ１０−ａ３・ｂ１＋ａ１・ｂ３） ／（ａ２・ｂ１−ａ１・ｂ２） …（７） ＬＰｘ＝（ｂ２・Ｄ７０−ａ２・Ｄ１０−ａ３・ｂ２＋ａ２・ｂ３） ／（ａ１・ｂ２−ａ２・ｂ１） …（８） が得られ、この式（７）（８）のＤ７０およびＤ１０に
シャドウ目標濃度およびハイライト目標濃度を代入すれ
ば、ＳＣ設定値ＳＣｘおよびＬＰ設定値ＬＰｘが求めら
れる。

【００８６】図１４の例では、この計算によって、ＳＣ
設定値ＳＣｘおよびＬＰ設定値ＬＰｘが、Ｐｏ（１１
５，１２８）に設定されれば、シャドウ目標濃度および
ハイライト目標濃度を同時に実現できることになる。

【００８７】図１２のステップＳ３６では、操作量補正
演算部２５において、このようにしてＳＣ設定値ＳＣｘ
およびＬＰ設定値ＬＰｘが計算される。

【００８８】次に、ステップＳ３７で、このＳＣ設定値
ＳＣｘおよびＬＰ設定値ＬＰｘの算出結果が、操作量補
正演算部２５から操作量メモリ２２に転送され、操作量
メモリ２２からグリッド電源１８Ｋおよび光量コントロ
ーラ１９Ｋに、ＳＣ最適設定値およびＬＰ最適設定値に
対応する信号が出力される。

【００８９】このようにして、セットアップデータか
ら、シャドウ濃度およびハイライト濃度を所望濃度にす
るための最適なＳＣ設定値およびＬＰ設定値を決定する
ことができる。

【００９０】そして、次にステップＳ３９で、制御部２
０は、このようにシャドウ濃度およびハイライト濃度を
所望濃度にするようにＳＣ設定値およびＬＰ設定値を設
定した状態で、画像出力部１０に対して通常の出力画像
を形成させる。

【００９１】以後同様にして、シャドウ濃度およびハイ
ライト濃度を所望濃度にするための最適なＳＣ設定値お
よびＬＰ設定値が設定され、的確な画質制御がなされ
る。

【００９２】〔他の実施形態または例〕 （１）上記の例は、イエロー、マゼンタ、シアン、黒の
各色ごとにエンジンを備えるタンデム型のカラー画像形
成装置の場合であるが、この発明は、これに限らず、例
えば、一つの感光体に、イエロー、マゼンタおよびシア
ン、または黒、イエロー、マゼンタおよびシアンの現像
を順次繰り返して画像を形成するカラー画像形成装置
や、黒または単色の画像形成装置、またはアナログ方式
の複写機などにも、同様に適用することができ、同様の
効果を得ることができる。

【００９３】（２）上記の例は、加熱による同時転写定
着方式を用いた画像形成装置の場合であるが、この発明
は、これに限らず、例えば、静電気力によって中間転写
体から記録媒体に転写した後、定着器で加熱定着する方
式の画像形成装置や、記録媒体を直接、転写ドラム上に
固定し、これに感光体上の現像像を静電的に転写した
後、定着器で加熱定着する方式の画像形成装置などに
も、同様に適用することができ、同様の効果を得ること
ができる。

【００９４】（３）上記の例は、セットアップのタイミ
ングを前回のセットアップからの経過時間によって決定
する場合であるが、これに限らず、前回のセットアップ
からのプリント枚数によって決定するようにしてもよ
い。または、温湿度をモニタして、温湿度が大きく変わ
った時にセットアップを行うようにしてもよく、または
バナーシートを出力する際には必ずセットアップを行う
ようにしてもよい。

【００９５】（４）上記の例は、ムラ補正係数をあらか
じめ求めておく場合であるが、画像形成装置の動作中に
ムラ補正係数の更新を行うようにしてもよい。この場
合、前回の更新からのセットアップの回数をカウント
し、その値が規定値に達したときに更新を行い、または
前回の更新からの経過時間によって判断して更新を行
い、または温度や湿度が大きく変わった時に更新を行
い、またはバナーシート出力時ごとに毎回更新を行い、
または画像形成装置の構成部品を交換した際に更新を行
うなど、更新を行うタイミングは適宜選定することがで
きる。さらに、感光体ムラ補正係数の更新と中間転写体
ムラ補正係数の更新を別々のタイミングで行うようにし
てもよい。

【００９６】（５）上記の例は、基準パターンとしてシ
ャドウ（網点カバレッジ７０％）濃度パターンとハイラ
イト（網点カバレッジ１０％）濃度パターンの２種類を
用いる場合であるが、例えば、網点カバレッジ５０％に
対応する濃度を制御対象としてもよく、または、より多
くの種類の濃度パターンを用いて、より多くの階調ポイ
ントを制御するようにしてもよい。ただし、各階調ポイ
ントをそれぞれ独立に制御する場合には、操作量の種類
を階調ポイント数に見合った数だけ用意する必要があ
る。また、背景部（白色）の濃度を検知して、カブリを
制御するようにしてもよい。

【００９７】（６）上記の例の定着像センサは単なる一
例で、この発明の効果を得るためには、基準パターンの
濃度を正しく測定できるセンサであればよく、例えばＣ
ＣＤセンサなど、いずれの方式のものでもよい。

【００９８】（７）上記の例は、制御量として単色基準
パターンの定着画像濃度を用いる場合であるが、転写定
着工程後の最終画像品質は、これに限らない。例えば、
最終画像品質として、線幅、線濃度、解像度パターンを
制御量としてもよい。この場合には、制御量をオンライ
ンで測定する測定手段も、それぞれの制御量に見合った
ものを用いる。

【００９９】（８）上記の例は、操作量としてレーザ光
のパワーおよびスコロトロン帯電器のグリッド電圧を用
いる場合であるが、出力画像の濃度を変更できるパラメ
ータであれば、いかなるパラメータでもよく、例えば、
現像ロール回転速度や現像バイアス直流電圧を組み合せ
て用いても、上記の例と同様の効果が得られる。

【０１００】（９）上記の例は、基準パターン作成用に
バナーシートを用いる場合であるが、基準パターン専用
のシートを使える場合や、バナーシートを使わないユー
ザに対しては、専用シートを用いて基準パターンを作成
するようにしてもよい。

【０１０１】

【発明の効果】上述したように、この発明によれば、感
光体や中間転写体による濃度ムラがあって、それらが用
紙の位置と同期していないために、用紙上に基準濃度パ
ッチを作成するたびに、濃度ムラによって、その平均濃
度が変動してしまうような場合でも、ムラの影響を排除
することができ、これにより高精度の画質制御を行うこ
とができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】この発明の画像形成装置の一実施形態の画像出
力部を示す図である。

【図２】バナーシートの態様の一例を示す図である。

【図３】基準位置センサの一例を示す図である。

【図４】感光体の回転位相を検出する手段の一例を示す
図である。

【図５】現像像センサの一例を示す図である。

【図６】バナーシート上に形成する基準パターンの一例
を示す図である。

【図７】定着像センサの一例を示す図である。

【図８】この発明の画像形成装置の一実施形態の画像出
力部および制御部を示す図である。

【図９】感光体ムラ補正係数算出処理ルーチンの一例を
示す図である。

【図１０】算出された補正係数の一例を示す図である。

【図１１】中間転写体ムラ補正係数算出処理ルーチンの
一例を示す図である。

【図１２】画質制御処理ルーチンの一例を示す図であ
る。

【図１３】操作量設定のための制御ルールの説明に供す
る図である。

【図１４】操作量設定値の推論方法の説明に供する図で
ある。

【符号の説明】

１Ｙ，１Ｍ，１Ｃ，１Ｋ…レーザ出力部 ２Ｙ，２Ｍ，２Ｃ，２Ｋ…感光体 ３Ｙ，３Ｍ，３Ｃ，３Ｋ…スコロトロン帯電器 ４Ｙ，４Ｍ，４Ｃ，４Ｋ…現像器 ５Ｙ，５Ｍ，５Ｃ，５Ｋ…転写装置 ６…中間転写体 ８…加熱ロール ９…加圧ロール １０…画像出力部 １１…用紙トレイ １２…用紙 １３…冷却装置 １４…基準位置センサ １５Ｙ，１５Ｍ，１５Ｃ，１５Ｋ…エンコーダ １６Ｙ，１６Ｍ，１６Ｃ，１６Ｋ…現像像センサ １７Ｙ，１７Ｍ，１７Ｃ，１７Ｋ…定着像センサ １８Ｋ…グリッド電源 １９Ｋ…光量コントローラ ２０…制御部 ２１…制御量目標値メモリ ２２…操作量メモリ ２３…ムラ補正演算部 ２４…制御ルール演算部 ２５…操作量補正演算部 ２６…感光体ムラメモリ ２７…中間転写体ムラメモリ ３０…基準パターン発生器 ４０…バナーシート

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き Ｆターム(参考） 2H027 DA09 DA10 DA22 DE02 DE07 EA01 EA02 EE08 2H032 BA09 5C074 AA02 BB04 BB17 BB26 CC26 DD03 DD14 DD16 DD24 DD28 EE02 FF15 GG12 HH02

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】定着画像を検知し、その検知結果に基づい
   て画質制御を行う、中間転写体を用いた電子写真方式の
   画像形成装置において、 中間転写体によって発生する画像濃度ムラである中間転
   写体ムラの情報を記憶する中間転写体ムラ記憶手段と、 この中間転写体ムラ記憶手段に記憶されている情報によ
   って、定着画像の検知結果に対して、上記中間転写体ム
   ラを補正する中間転写体ムラ補正手段と、 を有することを特徴とする画像形成装置。
2. 【請求項２】定着画像を検知し、その検知結果に基づい
   て画質制御を行う、中間転写体を用いた電子写真方式の
   画像形成装置において、 感光体によって発生する画像濃度ムラである感光体ムラ
   の情報を記憶する感光体ムラ記憶手段と、 中間転写体によって発生する画像濃度ムラである中間転
   写体ムラの情報を記憶する中間転写体ムラ記憶手段と、 上記感光体ムラ記憶手段に記憶されている情報によっ
   て、定着画像の検知結果に対して、上記感光体ムラを補
   正する感光体ムラ補正手段と、 上記中間転写体ムラ記憶手段に記憶されている情報によ
   って、定着画像の検知結果に対して、上記中間転写体ム
   ラを補正する中間転写体ムラ補正手段と、 を有することを特徴とする画像形成装置。