JP2006003816A - 画像形成装置及びこれに用いられる濃度補正データ生成方法 - Google Patents

Abstract

【課題】 ハイライト部に対応する濃度補正データの信頼性を高め，適切な濃度補正処理を実現することが可能な画像形成装置及びこれに用いられる濃度補正データ生成方法を提供すること。
【課題を解決するための手段】
通常の印字処理を行う複数の印刷モードで形成される画像の階調表現とは異なる階調表現で表された一の基準テストパターン像を上記所定の像担持体上に形成し，この形成された上記一の基準テストパターン像の濃度を検知した後に，この検知された濃度に基づいて上記複数の印刷モードに対応する濃度補正データを生成するよう構成される。
【選択図】図５

Description

印字濃度を入力画像の濃度に合わせるよう補正する濃度補正機能を有する画像形成装置に関し，特に，上記濃度補正機能に用いられる複数の印刷モード毎の濃度補正データを所定の像担持体上に担持されたテストパターン像の濃度に基づいて生成する画像形成装置及び濃度補正データ生成方法に関するものである。

従来，複写機等の画像形成装置においては，実際に印字出力される印字画像の濃度をスキャナ装置等から読み取られた原稿の画像データの濃度に合わせるべく読み取られた画像データに対して濃度補正処理が行われている。この濃度補正処理は，例えば，予め生成された濃度補正データに基づいて定められる補正量を上記原稿画像データに加減算することにより行う手法が一般的である。
ところで，感光体ドラムの感光特性の経時的変化や環境温度の変化等の種々の要因により感光体ドラムの感度が変化し，上記濃度補正処理後の画像データに基づいて印字された印字画像の濃度が入力画像（例えば原稿の画像）の濃度に適合しなくなるという問題がある。そのため，上記濃度補正処理に用いられる上記濃度補正データは所定のタイミングで更新する必要がある。このような上記濃度補正データの更新手法の一例として，複数の階調処理モードに応じた複数のテストパターンを一の転写材上の異なる領域に形成してこれを現像し，その後，形成された複数の現像されたテストパターンを読み取り，この読み取り結果に基づいて上記濃度補正データを求める手法が特許文献１に開示されている（文献公知技術と称す）。
また，一の階調処理に応じた一のテストパターンを所定の像担持体上に形成し，形成されたテストパターン像の濃度を検知し，この検知された濃度値に基づいて上記一の階調処理に対応する濃度補正データを求めると共に，該濃度補正データを所定のシフト量だけシフトさせることにより他の複数の階調処理に対応する濃度補正データを求める手法が周知である（従来周知技術と称す）。
特開２００２−３３５４０１号公報

しかしながら，上記文献公知技術及び上記従来周知技術いずれにおいても，転写材上或いは像担持体上に形成される上記テストパターンの階調表現に基づくバラツキに関しては一切考慮されていない。一般に，上記テストパターンは上記各階調処理で表現される階調表現で表される。このような階調表現で表されたテストパターンを用いて濃度補正データを求める上記のいずれの技術においても，読み取られたテストパターンの画像データにドットのバラツキや濃度のバラツキが生じるおそれがあるため，適切な濃度補正データを得ることが期待できず，濃度補正データの信頼性に欠けるという問題がある。特に，上記ドット及び濃度のバラツキは，ハイライト部のテストパターンの読取画像に顕著に現れるため，ハイライト部に対応する上記濃度補正データの信頼性はより低下する。
従って，本発明は上記事情に鑑みてなされたものであり，その目的とするところは，ハイライト部に対応する濃度補正データの信頼性を高め，適切な濃度補正処理を実現することが可能な画像形成装置及びこれに用いられる濃度補正データ生成方法を提供することにある。

上記目的を達成するために本発明の画像形成装置及び濃度補正データ生成方法は，通常の印字処理を行う複数の印刷モードで形成される画像の階調表現とは異なる階調表現で表された一の基準テストパターン像を上記所定の像担持体上に形成し，この形成された上記一の基準テストパターン像の濃度を検知した後に，この検知された濃度に基づいて上記複数の印刷モードに対応する濃度補正データを生成するよう構成されている。
これにより，バラツキが生じ難い階調表現で表されたテストパターン像を用いることで，生成される上記濃度補正データの信頼性を高め，適切な濃度補正処理を実現することが可能となる。
ここで，上記基準テストパターン像としては，例えば，予め定められた複数の濃度値に応じて定められた濃度パターン像であることが考えられる。これにより，複数の濃度値に応じて細分化された濃度補正データが生成されるため，上記濃度補正データの信頼性がより向上され得る。
また，上記階調表現が，一画素を表現するドット配列及び／若しくはドットサイズであること，即ち，上記基準テストパターン像が，複数の印刷モードで形成される画像の階調表現に用いられるドット配列やドットサイズとは異なり，コピー濃度のバラツキを抑制することのできるドット配列やドットサイズで表現されたものであることが望ましい。これにより，濃度のバラツキを抑制することのできるテストパターンの階調表現の選択の幅が広がる。上記テストパターンの階調表現の具体例としては，所定サイズのマトリクスの略中央部にドットが集約されたドット配列が考えられる。また，各印刷モード若しくはいずれかの印刷モードで表現されるｎ×ｎのマトリクスのドットサイズに対し，２ｎ×２ｎのマトリクスのドットサイズをテストパターンの階調表現として用いることも考えられる。

また，上記濃度補正データの具体的な生成手法としては，例えば，検知された上記一の基準テストパターン像の濃度値に，上記複数の印刷モードに応じて予め定められた換算係数を乗じることにより上記複数の印刷モードに応じた濃度補正データを生成する方法が考えられる。上記印刷モードが異なれば入力画像に施される中間調処理の手法も異なるため，通常は，上記印刷モード毎に濃度補正データを設ける必要がある。しかしながら，上記基準テストパターン像の濃度値及び各印刷モードで印字された画像の濃度値は経時的に変化するが，両者の間には常に略一定の比率関係があることが実験等により判明している。そのため，上記比率関係を換算係数として用いることにより，上記一の基準テストパターン像の濃度値から複数の印刷モードの濃度補正データを生成することが可能となる。
また，上記比率関係を換算補正量として用いれば，検知された上記一の基準テストパターン像の濃度値に，上記複数の印刷モードに応じて予め定められた換算補正量を加減算することにより容易に上記複数の印刷モードに応じた濃度補正データを生成することが可能となる。

また，上記一の基準テストパターン像を上記所定の像担持体上に形成する処理が，画像形成装置のメインモータは画像形成部等を直接的に制御するエンジン制御部によって制御されてなることが望ましい。
このように構成されることにより，上記エンジン制御部から直接的に基準テストパターンを画像形成部に転送し，現像することができるため，基準テストパターンの現像処理を迅速に行うことが可能となる。

以上説明したように，本発明によれば，通常の印刷処理に用いられる複数の印刷モードで形成される画像の階調表現とは異なる階調表現で表された一の基準テストパターン像を上記所定の像担持体上に形成し，この形成された上記一の基準テストパターン像の濃度を検知した後に，検知された濃度に基づいて上記複数の印刷モードに対応する濃度補正データが生成されるため，検知される濃度にバラツキが生じ難い階調表現で表されたテストパターン像を用いることで，生成される上記濃度補正データの信頼性を高めることができる。その結果，入力画像に対して適切な濃度補正処理を実現することが可能となる。

以下添付図面を参照しながら，本発明の実施の形態について説明し，本発明の理解に供する。なお，以下の実施の形態は，本発明を具体化した一例であって，本発明の技術的範囲を限定する性格のものではない。
ここに，図１は本発明の実施の形態に係るカラー複写機Ｘの概略構成及び制御システムを示すブロック図，図２は上記カラー複写機Ｘの画像形成部１０の断面模式図，図３は基準テストパターン及び該基準テストパターンの階調表現を示す模式図，図４は写真画像データの濃度補正処理に用いられる濃度補正データの一例を示すグラフ図，図５は上記カラー複写機ＸのＣＰＵにより実行される濃度補正データ生成処理の手順の一例を示すフローチャートである。

まず，図１及び図２を用いて，本発明の実施の形態に係る濃度補正データ生成処理（濃度補正データ生成方法）が適用されるタンデム方式のカラー複写機Ｘ（画像形成装置の一例）の概略構成について説明する。このカラー複写機Ｘは印刷モードを設定する機能を有し，利用者により設定された印刷モード或いは自動的に設定された印刷モードに応じた印字出力が実行される。なお，上記印刷モードの具体例として，例えば，原稿画像の種類（テキスト画像，写真画像，テキストと写真の混在画像，Ｇ３等のＦＡＸ画像）に応じた階調処理を実行して印字出力するテキストモード，写真モード，テキスト／写真混在モード，ＦＡＸモード等がある。
上記カラー複写機Ｘは画像形成装置の単なる一例であって，他の例として，例えばモノクロ複写機，プリンタ装置，ファクシミリ装置，或いはこれらの各機能を有する複合機が該当する。このような画像形成装置にも本発明を適用することが可能である。ここに，図１は上記カラー複写機Ｘの概略構成及び制御システムを示すブロック図，図２は上記カラー複写機Ｘの画像形成部１０の断面模式図である。

図１に示されるように，上記カラー複写機Ｘは，大略して，原稿の画像を読み取る原稿読取部４０と，画像処理部４１と，画像データ記憶部４３と，外部装置から転送された画像データを入力する外部画像データ入力部４７と，濃度センサ信号入力部４６と，画像編集部４５と，外部インターフェース（外部Ｉ／Ｆ）４８と，テストパターン像形成手段の一例であるレーザースキャナユニット（ＬＳＵ）１０４等を備えた画像形成部１０（図２参照）と，上記画像形成部１０を含むカラー複写機Ｘの各駆動系機器の駆動制御を行うエンジン制御部５０と，後述する濃度補正データ生成処理に用いられる基準テストパターン３１（図３（ａ）参照）や種々のデータを記憶するデータ記憶部３０と，上記各構成要素を所定のシーケンスプログラムに基づいて統括的に制御するＣＰＵ（中央演算処理装置）４４とを備え，これらの各構成要素がデータバス４２にデータ通信可能に接続されて構成されている。

上記原稿読取部４０は，白黒原稿或いはカラー原稿の画像を読み取りＲＧＢの色成分に色分解したラインデータを出力する３ラインのカラーＣＣＤ４０ａと，上記カラーＣＣＤ４０ａにより読み取られた原稿画像のＲＧＢ各色のラインデータのライン画像レベルを補正するシェーディング補正部（シェーディング補正回路）４０ｂと，上記各色のラインデータのずれを補正するラインバッファなどのライン合わせ部４０ｃと，上記各色のラインデータの各色相（色データ）を補正するセンサ色補正部（センサ色補正回路）４０ｄと，各画素の信号の変化にめりはりを持たせるよう補正するＭＴＦ補正部（ＭＴＦ補正回路）４０ｅと，画像の明暗を補正して視感度補正を行うγ補正部（γ補正回路）４０ｆとを備えて構成される。

また，上記画像処理部４１は，モノクロコピーモード時に画像読取部４０から入力されるカラー画像信号であるＲＧＢ信号からモノクロデータを生成するモノクロデータ生成部４１ａと，フルカラーコピーモード時に入力されたＲＧＢ信号を前記画像形成部１０が備えるＹＭＣ（イエロー，マゼンタ，シアン）の各色に対応するプロセスユニット１１（１１ｂ〜１１ｄ）（図２参照）に適用し得るＹＭＣ信号に変換すると共に，クロック変換する入力処理部４１ｂと，領域分離部４１ｃと，黒生成部４１ｄと，色補正部（色補正回路）４１ｅと，ズーム処理部（ズーム処理回路）４１ｆと，空間フイルタ４１ｇと，中間調処理部４１ｈと，上記各構成要素における各処理を実行するＤＳＰ等の半導体プロセッサ（不図示）とを少なくとも有する。以下に，フルカラーコピーモード時に上記画像処理部４１で行われる画像処理手順について簡単に説明する。
上記入力処理部４１ｂにおいてＲＧＢ信号からＹＭＣ信号に変換された画像データは，その後，領域分離部４１ｃに転送される。この領域分離部４１ｃでは，上記画像データに含まれる画像の種類（例えば，文字，網点写真，画紙写真等）が判断された後に，上記画像データが文字領域（テキスト領域），網点写真領域，印画紙写真領域等の画像の種類毎の領域に分離される。続いて，上記各領域に分離された画像データは，上記黒生成部４１ｄで下地色除去処理が行われる。このとき，画像データのＹＭＣ信号に基づいてＫ（ブラック）信号が生成される（黒生成処理）。

このようにして生成されたＹＭＣＫ各色の画像データは，後段に設けられた色補正部（色補正回路）４１ｅに転送される。この色補正部４１ｅでは，印刷モード毎に用意された濃度補正データに基づいて印字濃度を上記原稿読取部４０や外部画像データ入力部４７或いは外部インターフェース４８から入力された入力画像の濃度に合わせるよう補正する処理（濃度補正処理）が行われる。上記濃度補正処理は，ＹＭＣＫ各色毎に行われる。そのため，一の印刷モードの濃度補正データには，該印刷モードで印字される画像のＹＭＣＫ各色に対応する色別濃度補正データが含まれている。ここに，図４（ａ）は写真モード時に読み取られた写真画像データの濃度補正処理に用いられる濃度補正データの一例を示す。なお，図４中のＰｙ，Ｐｍ，Ｐｃ，ＰｋはそれぞれＹＭＣＫ各色の色別濃度補正データを示す。このような濃度補正データは，上記色補正部４１ｅ内の図示しない濃度補正データ記憶部に記憶される。
上記濃度補正データ記憶部に格納された上記濃度補正データは，所定のタイミングで更正（修正）される。即ち，新たな濃度補正データを生成して上記濃度補正データ記憶部に格納された上記濃度補正データを新たに生成された濃度補正データに更新する処理が行われる。これは，前記画像形成部１０の感光体ドラム１０１（図２参照）の感光特性の経時的変化，或いは環境温度の変化等の種々の要因により，上記濃度補正処理後の画像データに基づいて印字された印字画像の濃度が入力画像（例えば原稿の画像）の濃度に適合しなくなるという問題に対処するために行われる。なお，上記新たな濃度補正データは，上記データ記憶部３０に記憶された基準テストパターン３１（図３（ａ））を用いて生成されるが，この生成処理（濃度補正データ生成処理）については後段（図５参照）において説明する。
上記色補正部４１ｅで濃度補正処理がなされた画像データは，その後，後段のズーム処理部（ズーム処理回路）４１ｆで利用者により予め設定された倍率に応じた倍率変換処理がなされ，その後，空間フイルタ４１ｇによるフィルタ処理がなされた後に，中間調処理部４１ｈにおいて多値誤差拡散処理や多値ディザ処理等の階調性を表現するための中間調処理が行われる。

上記画像処理部４１において上述の各構成部により各種処理がなされた画像データは，画像データ記憶部４３に格納される。上記画像データ記憶部４３は，上記画像処理部４１からシリアル出力されるＹＭＣＫ各色８ビット（合計３２ビット）の画像データを順次受け取り，図示しないバッファに一時的に記憶する。上記バッファに一次記憶された３２ビットの画像データは，記憶された順に読み出されて，８ビット４色の画像データに変換された後に各色毎に設けられた４基のハードディスク（回転記憶媒体）４３ａ，４３ｂ，４３ｃ，４３ｄそれぞれに記憶される。
上記ハードディスク４３ａ〜４３ｄに格納された８ビット４色の画像データが後述の画像形成部１０のＬＳＵ１０４（図２参照）に出力されるタイミングになると，上記各色の画像データは，バッファメモリ４３ｅ（半導体メモリ）に一旦記憶され，それぞれ出力タイミングがずらされた後にＹＭＣＫ各色に対応するＬＳＵ１０４（１０４ａ〜１０４ｄ）に出力される。これにより，各画像プロセスユニット１１ａ〜１１ｄの配設位置が異なることによる出力タイミングのズレが補正され，中間転写ベルト１２上に順次転写される画像のズレが防止される。

上記外部インターフェース（外部Ｉ／Ｆ）４８は，カラー複写機Ｘと接続して通信携帯端末，デジタルカメラ，デジタルビデオカメラ等の画像入力処理装置から画像データを受け入れるための通信インターフェース手段である。なお，この外部Ｉ／Ｆ４８から入力される画像データも，一旦画像処理部４１に入力されて前記した濃度補正処理や中間調処理等が行われることで，カラー複写機Ｘのプロセスユニット１１において画像形成され得るデータレベルに変換される。
上記外部画像データ入力部４７はカラー複写機Ｘとネットワーク等を介して外部接続されたパーソナルコンピュータ等の情報処理装置或いはファクシミリ装置において作成された画像データを入力するプリンタインタフェース或いはＦＡＸインターフェースである。この外部画像データ入力部４７から入力される画像データは，前記した濃度補正処理，倍率変換処理，フィルタ処理等がなされたＹＭＣＫ信号に既に変換されているため，前記中間調処理部４１ｈのみを経た後に画像データ記憶部４３のハードディスク４３ａ，４３ｂ，４３ｃ，４３ｄに記憶管理されることになる。
上記画像編集部４５は，上記外部画像データ入力部４７，上記画像処理部４１或いは上記外部Ｉ／Ｆ４８を経て上記画像データ記憶部４３に転送（或いは入力）されて上記各ハードディスク４３ａ〜ｄに格納された画像データに対して所定の画像編集処理を行うものである。この画像編集処理は，図示しない画像合成用メモリ上の仮想描画領域で行われる。なお，画像データ記憶部４３のバッファメモリ４３ｅを画像合成用メモリとして用いてもかまわない。

続いて，図１及び図２を用いて上記画像形成部１０について説明する。
図２の断面模式図に示すように，上記画像形成部１０は，ＹＭＣＫの各色の現像剤を用いてフルカラー画像を形成する４つのプロセスユニット１１（１１ａ〜１１ｄ），レーザースキャナユニット（ＬＳＵ）１０４（１０４ａ〜１０４ｄ），中間転写ベルト１２，中間転写ローラ１３（１３ａ〜１３ｄ），定着装置１４等を備えて構成されており，更に，上記プロセスユニット１１は，所定の像担持体の一例である感光体ドラム１０１（１０１ａ〜１０１ｄ），像濃度検知手段の一例である濃度センサ１５（１５ａ〜１５ｄ），現像ユニット１０２（１０２ａ〜１０２ｄ），帯電装置１０３（１０３ａ〜１０３ｄ），図示しないクリーニングユニット等を備えて大略構成されている。

上記帯電装置１０３は，感光体ドラム１０１の表面を所定の電位に均一に帯電させる接触方式の帯電器である。上記帯電装置１０３により均一な電位に帯電された感光体ドラム１０１の表面に，上記ＬＳＵ１０４から出射されたレーザービームが照射されると，該レーザービームに含まれる画像データに応じた静電潜像が上記感光体ドラム１０１に形成される。この感光体ドラム１０１の表面に形成された静電潜像は，上記現像ユニット１０２によりトナー像に顕像化される。なお，後述する濃度補正データ生成処理が実行されると，上記データ記憶部３０に記憶された基準テストパターン３１（図３（ａ）参照）に応じたトナー像（基準テストパターン像）が上記各感光体ドラム１０１の表面に顕像化される。

上記現像ユニット１０２により上記感光体ドラム１０１の表面上に形成されたトナー像は，上記現像ユニット１０２の上記感光体ドラム１０１の回転方向下流側に位置する濃度センサ１５（図２参照）によって，その濃度が検知される。このような濃度センサ１５の具体例としては，例えば，上記トナー像に照射した光の反射光の光量を測定することによりトナー像の濃度を検知する拡散反射方式或いは鏡面反射方式の光学式センサが考えられる。この濃度センサ１５により反射光が受光されると，その反射光量に応じた電圧信号が生成されて，上記濃度センサ信号入力部４６に送出される。

感光体ドラム１０１の下方に配置される中間転写ベルト１２は，駆動ローラ１２ａと従動ローラ１２ｂとの間に張架されたループ状の無端ベルトからなる。この中間転写ベルト１２を挟んで各感光体ドラム１０１に対向する位置に，上記各感光体ドラム１０１に対応する中間転写ローラ１３（１３ａ〜１３ｄ）が配置されている。中間転写ローラ１３には，感光体ドラム１０１の表面に担持されたトナー像を中間転写ベルト１２上に転写するために，トナーの帯電極性と逆極性の転写バイアスが印加される。これによって，感光体ドラム１０１（１０１ａ〜１０１ｄ）に形成されたＹＭＣＫ各色のトナー像が中間転写ベルト１２の外周面に順次重ねて転写され，中間転写ベルト１２の外周面にフルカラーのトナー像が形成される。

ここで，図３を用いて，上記データ記憶部３０に記憶された基準テストパターン３１について説明する。
上記基準テストパターン３１は，後述する濃度補正データ生成処理に用いられるものであって，図３（ａ）に示すように，予め定められた複数の濃度値Ｄ₁〜₁₆に応じて定められた濃度パターンからなるものである。ここに，濃度パターンとは，図３（ａ）に示すように，複数の均一濃度の矩形画像が一連に並べられ，各矩形画像の濃度が順次段階的に変化した画像をいう。また，上記基準テストパターン３１は，印刷モードで形成される画像の階調表現（即ち，実際の印刷処理時に用いられる印刷モードに応じた中間調処理の階調表現）で表されたものではなく，本カラー複写機Ｘが有するいずれの印刷モードで形成される画像の階調表現とも異なる独特の階調表現で表されたものを用いる。例えば，ある印刷モードの中間調処理で用いられる一画素あたりの階調表現として，図３（ｄ）に示すような６×６のマトリクス内に不規則に６個のドットが点在するドット配列の階調表現３４があると仮定すると，本発明では，図３（ｂ）に示すような６×６のマトリクスの略中央部に６個のドットが集約されたドット配列の階調表現３２を用いる。或いは，図３（ｃ）に示すように，図３（ｄ）の階調表現を面積比４倍（一辺あたり２倍）に拡大した１２×１２のマトリクスからなる階調表現，即ち，ドットサイズが４倍に拡大された階調表現３３を用いてもよい。上記各いずれの階調表現であっても所定の濃度を表現することができるが，上記３個の階調表現３２，３３，３４の中では，階調表現３４が最も自然な中間調を表現することができるので，現実の中間調の印字時には，上記階調表現３４が用いられる。しかし，上記階調表現３４では，一つ一つのドットの面積が小さいので，上記階調表現３４に応じた静電潜像が感光体ドラム１０１に形成されても，当然ながらその小さなドットに印加される電荷は少なく，一つ一つのドットに引き寄せられるトナー量に大きなバラツキが生じる。これに対して，上記階調表現３２，３３で表された基準テストパターン３１では，ドットの面積が広いので一つ一つのドットに印加される電荷も多く，従って，一つのドットに付着するトナー量のバラツキが小さくなる。このような大きいドットからなる階調表現３２，３３では，中間調としては不自然に表現されるが，感光体ドラム１０１等に現像された基準テストパターン３１のトナー像（基準テストパターン像）にドットのバラツキや濃度のバラツキが生じる可能性が低くなるため，上記基準テストパターン像の適正な濃度値を得ることができる。特に，ハイライト部では，ドットの数が極端に少ないので，付着するトナー量のバラツキが生じ易いという傾向にあるが，上記基準テストパターン像を用いることにより中間調画像の正確な濃度値を得ることができる。

次に，図４（ｂ）を参照しながら図５のフローチャートを用いて，本カラー複写機ＸのＣＰＵ４４（図１）により実行される濃度補正データ生成処理の手順の一例について説明する。図中のＳ１０，Ｓ２０…は処理手順（ステップ）番号を示し，処理はステップＳ１０より開始される。なお，ここでは説明を簡易化するため，写真モードで読み取られる写真画像データに含まれるＹ色画像データの濃度補正処理に用いられるＹ色濃度補正データの生成処理について説明し，他色の画像データ及び他の印刷モードの上記濃度補正データ生成処理の手順については上記Ｙ画像データについての処理手順と同じであるため説明を省略する。ここに，図４（ｂ）中のＱｙは基準テストパターン像のＹ色の検知濃度データ，Ｐｙ′は新たなＹ色濃度補正データを示す。

まず，ステップＳ１０では，濃度補正データ生成処理を実行する所定のタイミングであるかどうかが判断される。この判断は，カラー複写機ＸのＣＰＵ４４により行われる判断処理であって，例えば，カラー複写機Ｘの主電源が投入されたこと，予め定められた枚数の印字出力がなされたこと，或いは感光体ドラム１０１（図２）が交換されたこと等が検知されたかどうかにより行われる。具体的には，電源スイッチからの出力信号，印字枚数のカウンタのカウント値，感光体ドラム１０１近傍に設けられた感光体ドラム１０１の着脱を検知するためのセンサの出力信号等を検知したかどうかにより行われる。なお，このステップＳ１０の判断は，上記所定のタイミングが検知されるまで繰り返し行われる。

上記ステップＳ１０で上記所定のタイミングであると判断されると（Ｓ１０のＹｅｓ側），続いて，ＣＰＵ４４は，画像形成部１０に対して基準テストパターン３１（図３）を感光体ドラム１０１に現像させる（Ｓ２０）。即ち，ＣＰＵ４４によりデータ記憶部３０に記憶された基準テストパターン３１が読み出され，この読み出された基準テストパターン３１が一端バッファメモリ４３ｅに一時記憶され，その後，ＹＭＣＫ各色の出力タイミングに基づいて画像形成部１０に転送される。

上記画像形成部１０において，現像ユニット１０２（１０２ａ〜１０２ｄ）によって上記基準テストパターン３１の各色のトナー像（基準テストパターン像）が上記感光体ドラム１０１（１０１ａ〜１０１ｄ）上に現像されると，その後，複数の濃度値Ｄ₁〜₁₆に対応する上記基準テストパターン像の濃度値が上記現像ユニット１０２よりも感光体ドラム１０１の回転下流側に配設された濃度センサ１５（１５ａ〜１５ｄ）によって検知される（Ｓ３０）。なお，複数の濃度値Ｄ₁〜₁₆（図４（ｂ）の横軸）に対応する上記基準テストパターン像のＹ色の検知濃度値をＥ₁〜₁₆（Ｑｙ）（図４（ｂ）の縦軸）とする。

続いて，ステップＳ４０では，上記濃度センサ１５ａにより検知された検知濃度値Ｅ₁〜₁₆（Ｑｙ）に基づいて上記Ｙ色画像データの濃度補正処理に用いられる新たなＹ色の濃度補正データＰｙ′（図４（ｂ）参照）が生成される。具体的な補正データ生成方法は後記する。もちろん，上記ステップＳ２０〜Ｓ４０の処理と同様の処理を行うことにより，ＭＣＫ各色の新たな濃度補正データも生成される。また，他の印刷モードにおいても，上記ステップＳ２０〜Ｓ４０の処理と同様の処理を行うことにより各色の新たな濃度補正データを生成することができる。その後，ステップＳ５０において，データ記憶部３０に記憶された濃度補正データが上記生成された新たな濃度補正データに更新される。

上記ステップＳ４０の処理の具体例としては，例えば，濃度センサ１５ａによって検知された検知濃度値Ｅ₁〜₁₆（Ｑｙ）に，上記写真画像データのＹ色に応じて予め定められた換算係数ｆ₁〜₁₆を乗じることにより複数の濃度値Ｄ₁〜₁₆に対応するＹ色濃度補正値Ｅ₁〜₁₆（Ｐｙ′）を求める手法がある。ここで，上記換算係数ｆ₁〜₁₆は，上記検知濃度値Ｅ₁〜₁₆（Ｑｙ）に対する上記Ｙ色濃度補正値Ｅ₁〜₁₆（Ｐｙ′）の比率である。即ち，上記Ｙ色濃度補正値Ｅ₁〜₁₆（Ｐｙ′），上記検知濃度値Ｅ₁〜₁₆（Ｑｙ）及び上記換算係数ｆ₁〜₁₆は以下の式（１）を満たす。なお，式（１）中のｎは１〜１６の整数である。
Ｅ_n（Ｐｙ′）＝ｆ_n×Ｅ_n（Ｑｙ） … （１）
一般に，感光体ドラム１０１の感光特性の変動や環境温度の変動等により感光体ドラム１０１に担持されるトナー量は変動するが，このトナー量の変動率は，異なる階調処理や印刷モード間で大きく異なるものではなく，常に略一定の変動率でトナー量が変動することが発明者の長年の実験，研究により知得されている。従って，例えば，上記基準テストパターン３１のトナー像の濃度値と，写真モードの階調処理がなされた同濃度のテストパターンのトナー像の濃度値とを比較して得られた比率を上記換算係数ｆ_nとして予めデータ記憶部３０等の記憶媒体に保持しておくことで，この換算係数ｆ_nと上記既知の濃度値Ｅ_n（Ｑｙ）と，更に上記式（１）とを用いて上記Ｙ色濃度補正値Ｅ_n（Ｐｙ′）を求めることが可能となる。もちろん，全ての印刷モード又は階調処理毎或いは各色毎に上位換算係数を予め取得しておく必要があることはいうまでもない。
また，上記換算係数ｆ_nから求められる濃度差（換算補正量）を，上記既知の濃度値Ｅ_n（Ｑｙ）に加減算することにより上記Ｙ色濃度補正値Ｅ_n（Ｐｙ′）を求める方が適切な場合もあり得る。
また，上記複数の濃度値Ｄ₁〜₁₆に対応する上記換算補正量を示す換算補正テーブルを予め用意しておけば，該換算補正テーブルを参照することにより上記換算補正量を容易に求めることができる。このように求められた上記換算補正量を上記既知の濃度値Ｅ_n（Ｑｙ）に加減算して上記Ｙ色濃度補正値Ｅ_n（Ｐｙ′）を求めてもよい。
このようにして新たな濃度補正データが生成されるため，上記基準テストパターン３１唯一を感光体ドラム１０１等に形成するだけ全ての印刷モードや階調処理に対応する濃度補正データを生成することができる。また，従来は，濃度補正データ生成処理に用いられるテストパターンは，印刷モード毎に異なる中間調処理がなさて感光体ドラム１０１等に形成されていたが，本発明によれば，いずれの印刷モードの階調表現にも該当しない階調表現（図３参照）で表された基準テストパターン３１が用いられるため，感光体ドラム１０１等に現像された基準テストパターン３１のトナー像（基準テストパターン像）にドットのバラツキや濃度のバラツキが生じる可能性が低く，上記基準テストパターン像の適正な濃度値を得ることができるようなテストパターンを用いることができる。特に，ハイライト部の基準テストパターン像の正確な濃度値を得ることができるため，正確な濃度補正データを生成することができる。

ここで，上述の実施の形態例で述べた濃度補正データ生成処理（図５）が行われる本発明の実施例に係るカラー複写機Ｘ′（不図示）の構成について説明する。このカラー複写機Ｘ′の構成と上述の実施の形態に係るカラー複写機Ｘの構成との大きな違いは，上記濃度補正データ生成処理がＣＰＵ４４により実行されるのではなく，上記ＣＰＵ４４とは独立した制御系統に属するエンジン制御部５０からの制御指令により前記した基準テストパターン３１を感光体ドラム１０１に現像する処理（図５のステップＳ２０）が行われる点にある。そのため，上記エンジン制御部５０は，少なくとも，上記基準テストパターン３１（図３）を記憶するメモリやハードディスク等の記憶部と，この記憶部から基準テストパターン３１を読み出し，読み出された基準テストパターン３１を画像形成部１０のＬＳＵ１０４へ各色の出力タイミング毎に転送する処理を行うＤＳＰやＣＰＵ等の中央演算部とを備えて構成されている。このように構成されることにより，基準テストパターン３１を感光体ドラム１０１に形成する画像形成部１０が上記エンジン制御部５０によって制御されるため，データバス４２へのバスアクセス処理や，データ記憶部３０とバッファメモリ４３ｅとの転送処理等の複雑且つ煩雑な処理をすることなく上記エンジン制御部５０から直接的に基準テストパターン３１をＬＳＵ１０４に転送することができる。これにより，迅速に基準テストパターン３１の現像処理を行うことが可能となる。なお，このように構成されたカラー複写機Ｘ′では，濃度補正データ生成処理を実行するタイミングを検知するべく，上記ＣＰＵ４４からエンジン制御部５０へ上記タイミングを示す信号を出力することが好ましい。

本発明の実施の形態に係るカラー複写機Ｘの概略構成及び制御システムを示すブロック図。 本発明の実施の形態に係るカラー複写機Ｘの画像形成部１０の断面模式図。 基準テストパターン及び該基準テストパターンの階調表現を示す模式図。 写真画像データの濃度補正処理に用いられる濃度補正データの一例を示すグラフ図。 本発明の実施の形態に係るカラー複写機ＸのＣＰＵにより実行される濃度補正データ生成処理の手順の一例を示すフローチャート。

符号の説明

１０…画像形成部
３０…データ記憶部
３１…基準テストパターン
４０…原稿読取部
４１…画像処理部
４２…データバス
４３…画像データ記憶部
４６…濃度センサ信号入力部
４７…外部画像データ入力部
４８…外部インターフェース
５０…エンジン制御部

Claims (7)

1. 印字濃度を入力画像の濃度に合わせるよう補正する濃度補正処理に用いられる複数の印刷モード毎の濃度補正データを所定の像担持体上に担持されたテストパターン像の濃度に基づいて生成する画像形成装置であって，
   上記複数の印刷モードで形成される画像の階調表現とは異なる階調表現で表された一の基準テストパターン像を上記所定の像担持体上に形成するテストパターン像形成手段と，
   上記基準テストパターン像形成手段により形成された上記一の基準テストパターン像の濃度を検知する像濃度検知手段と，
   上記像濃度検知手段により検知された濃度に基づいて上記複数の印刷モードに対応する上記濃度補正データを生成する補正データ生成手段と，
   を具備してなることを特徴とする画像形成装置。
2. 上記基準テストパターン像が，予め定められた複数の濃度値に応じて定められた濃度パターン像である請求項１に記載の画像形成装置。
3. 上記階調表現が，一画素を表現するドット配列及び／若しくはドットサイズである請求項１又は２に記載の画像形成装置。
4. 上記補正データ生成手段が，上記像濃度検知手段により検知された上記一の基準テストパターン像の濃度値に，上記複数の印刷モードに応じて予め定められた換算係数を乗じることにより上記複数の印刷モードに応じた濃度補正データを生成するものである請求項１〜３のいずれかに記載の画像形成装置。
5. 上記補正データ生成手段が，上記像濃度検知手段により検知された上記一の基準テストパターン像の濃度値に，上記複数の印刷モードに応じて予め定められた換算補正量を加減算することにより上記複数の印刷モードに応じた濃度補正データを生成するものである請求項１〜３のいずれかに記載の画像形成装置。
6. 上記テストパターン像形成手段が，上記画像形成装置の駆動形機器を制御するエンジン制御部によって制御されてなる請求項１〜５のいずれかに記載の画像形成装置。
7. 印字濃度を入力画像の濃度に合わせるよう補正する濃度補正処理に用いられる複数の印刷モード毎の濃度補正データを所定の像担持体上に担持されたテストパターン像の濃度に基づいて生成する画像形成装置に用いられる濃度補正データ生成方法であって，
   上記複数の印刷モードで形成される画像の階調表現とは異なる階調表現で表された一の基準テストパターン像を上記所定の像担持体上に形成するテストパターン像形成工程と，
   上記基準テストパターン像形成工程により形成された上記一の基準テストパターン像の濃度を検知する像濃度検知工程と，
   上記像濃度検知工程により検知された濃度に基づいて上記複数の印刷モードに対応する上記濃度補正データを生成する補正データ生成工程と，
   を具備してなることを特徴とする濃度補正データ生成方法。

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