JP2023183459A

JP2023183459A - 画像形成装置

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Publication number: JP2023183459A
Application number: JP2022096988A
Authority: JP
Inventors: 雄也大田; Yuya Ota
Original assignee: Canon Inc
Current assignee: Canon Inc
Priority date: 2022-06-16
Filing date: 2022-06-16
Publication date: 2023-12-28

Abstract

【課題】キャリブレーション用の画像の印字対象が切り替わった際に画像品質が低下する可能性がある。【解決手段】印刷装置１０７の感光ドラム上のパターン画像を測定する画像濃度センサ３４０と、シート５００上のテスト画像５０１を読み取るＣＩＳユニット３２１と、画像濃度センサ３４０によるパターン画像の測定結果とＣＩＳユニット３２１によるテスト画像５０１の読取結果に基づいて、印刷装置１０７のレーザーパワーを決定するＣＰＵ２２２。ＣＰＵ２２２は、テスト画像５０１の印字を行うか否かを印刷設定に基づき選択し、テスト画像５０１を印字する第１印刷ジョブに基づく画像形成が実行された後にテスト画像を印字しない第２印刷ジョブに基づく画像形成が実行される場合は第１印刷ジョブに基づく画像の形成が終わってから第２印刷ジョブに基づく画像の形成が開始される前に画像濃度センサ３４０にパターン画像を測定させてレーザーパワーを決定する。【選択図】図１３

Description

本発明は画像形成装置により形成される画像の濃度制御に関する。

電子写真方式を採用したフルカラーの画像形成装置は、感光体に静電潜像を形成し、該静電潜像を現像してシートに転写し、転写した画像をシートに定着させることで画像形成を行う。シートに形成される画像の濃度は、気温、湿度等の環境条件や現像に用いる現像剤の劣化によって変化する。そのために画像形成装置は、テスト画像を形成し、センサによりテスト画像を読み取った結果に基づいて画像濃度を調整するための画像形成条件を制御する。これは、「キャリブレーション」と呼ばれる。キャリブレーションは、シートに形成したテスト画像の読取結果を用いて行う場合と、シートに転写される前の像担持体上のテスト画像（以降記録材体上のテスト画像と区別するためパターン画像と称す。）の読取結果を用いて行う場合がある。

特許文献１に開示される画像形成装置は、感光体上にパターン画像を形成し、画像形成装置内に設けられたセンサを用いてパターン画像を測定し、パターン画像の測定結果に基づいて画像形成条件を制御する。また特許文献２に開示される画像形成装置は、ユーザからの指示に応じた画像（ユーザ画像）が形成されるシート上の余白領域にテスト画像を形成し、センサによるテスト画像の読取結果に基づいて画像形成条件を制御する。テスト画像が形成される余白領域は、シートの断裁される領域である。

特開２０１５－７２４６０号公報特開２０１４－１０７６４８号公報

ところで、テスト画像はシート上で読み取られ、パターン画像は像担持体上で測定される。そのため、シートへの転写処理や定着処理が原因でテスト画像とパターン画像とを同じ画像信号値に基づき形成しても、異なる結果が得られてしまう。これにより、テスト画像を用いるキャリブレーションとパターン画像を用いるキャリブレーションとを切り替えた直後の画像形成条件が適切に制御されない可能性がある。

本発明の目的は、キャリブレーション用の画像の印字対象が切り替わった際に生じる画像品質の低下を抑制することにある。

上記課題を解決するため本発明の画像形成装置は、印刷ジョブに基づいて画像を形成する画像形成手段と、前記画像形成手段により形成されたパターン画像を担持する像担持体と、前記像担持体に形成された前記パターン画像を測定する測定手段と、前記画像形成手段によりシートに形成されたテスト画像を、前記シートを搬送しながら読み取る読取手段と、前記測定手段による前記パターン画像の測定結果と前記読取手段による前記テスト画像の読取結果に基づいて、前記画像形成手段により形成される画像の濃度を制御するための前記画像形成手段の画像形成条件を生成する生成手段と、前記テスト画像を形成するか否かを前記印刷ジョブの印刷設定に基づき選択する選択手段と、を有し、前記選択手段により前記テスト画像を形成しないことが選択された場合、前記生成手段は、前記画像形成手段に前記テスト画像を形成させずに、前記測定手段による前記パターン画像の測定結果に基づいて前記画像形成条件を生成し、前記テスト画像を形成する第１印刷ジョブに基づく画像形成が実行された後に前記テスト画像を形成しない第２印刷ジョブに基づく画像形成が実行される場合、前記生成手段は、前記第１印刷ジョブに基づく画像の形成が終わってから前記第２印刷ジョブに基づく画像の形成が開始される前に、前記画像形成手段に前記パターン画像を形成させ、前記測定手段に前記パターン画像を測定させ、前記測定手段による前記パターン画像の測定結果に基づいて前記画像形成条件を生成することを特徴とする。

本発明によれば、キャリブレーション用の画像の印字対象が切り替わった際に生じる画像品質の低下を抑制できる。

画像形成システムのハード構成を示す模式図画像形成システムの制御ブロック図画像形成装置の概略断面図ＣＩＳユニットの要部断面図シートに印字されたテスト画像の模式図ディスプレイに表示される操作画面階調が再現される様子を示す四限チャートレーザーパワー補正値の決定処理を示すフローチャート図テスト画像を用いるキャリブレーションを示すフローチャート図感光ドラムに形成されるパターン画像の模式図パターン画像を用いるキャリブレーションを示すフローチャート図印刷ジョブを実行中のレーザーパワーの履歴を示す遷移図キャリブレーション用の画像の印字対象が切り替わった際の画像濃度制御を示すフローチャート図

以下、本発明を実施するための最良の形態について図面を用いて説明する。以下の説明において、外部コントローラは、画像処理コントローラ、デジタルフロントエンド、プリントサーバ、ＤＦＥなどと呼ばれることもある。画像形成装置は、複合機、マルチファンクションペリフェラル、ＭＦＰと呼ばれることもある。以下では画像形成装置１０１として、フィニッシャ１０９が接続された印刷装置１０７について説明される。しかしながら、画像形成装置は、フィニッシャ１０９が接続されていない印刷装置１０７のみの構成であってもよい。

（画像形成システム）
図１は、画像形成システムのハード構成を示す模式図である。画像形成システムは、画像形成装置１０１と外部コントローラ１０２を備える。画像形成装置１０１と外部コントローラ１０２は内部ＬＡＮ１０５とビデオケーブル１０６を介して通信可能に接続されている。外部コントローラ１０２は外部ＬＡＮ１０４を介してクライアントＰＣ１０３と通信可能に接続されており、クライアントＰＣ１０３から外部コントローラ１０２に対して印刷指示が行われる。

クライアントＰＣ１０３には印刷データを外部コントローラ１０２で処理可能な印刷記述言語に変換する機能を有するプリンタドライバがインストールされている。印刷を行うユーザは各種アプリケーションからプリンタドライバを介して印刷指示を行うことができる。プリンタドライバはユーザからの印刷指示に基づいて外部コントローラ１０２に対して印刷データを送信する。外部コントローラ１０２はクライアントＰＣ１０３から印刷データを受信すると、データ解析やＲＩＰ処理を行い、画像形成装置１０１に対して処理済みの印刷データを転送する。

次に画像形成装置１０１について説明する。画像形成装置１０１には複数の異なる機能を持つ装置が接続され、製本などの複雑な印刷処理が可能なように構成されている。

印刷装置１０７は、印刷装置１０７の下部にある給紙部から搬送される用紙に対してトナーを用いて画像を形成する。この印刷装置１０７の構成及び動作原理は次のとおりである。画像データに応じて変調された、レーザ光などの光線をポリゴンミラー等の回転多面鏡により反射して走査光として感光ドラムに照射する。このレーザ光により感光ドラム上に形成された静電潜像はトナーによって現像され、転写ドラムに貼り付けられた用紙に、そのトナー像を転写する。この一連の画像形成プロセスをイエロー（Ｙ）、マゼンタ（Ｍ）、シアン（Ｃ）、ブラック（Ｋ）のトナーに対して順次実行することにより、用紙上にフルカラー画像が形成される。フルカラー画像が形成された転写ドラム上の用紙は定着器へ搬送される。定着器は、ローラーやベルト等を含み、ローラー内にハロゲンヒータなどの熱源を内蔵し、トナー像が転写された用紙上のトナーを、熱と圧力によって溶解して用紙に定着させる。

１０９はシートを積載することが可能なフィニッシャである。

図１で説明した印刷システムは画像形成装置１０１に外部コントローラ１０２が接続された構成であるが、本発明は外部コントローラ１０２の接続された構成に限定されない。すなわち、画像形成装置１０１を外部ＬＡＮ１０４に接続し、クライアントＰＣ１０３から、画像形成装置１０１が処理可能な印刷データを送信する構成でもよい。この場合、画像形成装置１０１において、データ解析やＲＩＰ処理が行われ、印刷処理が実行される。

（画像形成システムの制御ブロック図）
図２は、画像形成装置１０１、外部コントローラ１０２、及びクライアントＰＣ１０３から構成された画像形成システムの制御ブロック図である。画像形成装置１０１の印刷装置１０７は、通信Ｉ／Ｆ２１７、ＬＡＮＩ／Ｆ２１８、ビデオＩ／Ｆ２２０、ＨＤＤ２２１、ＣＰＵ２２２、メモリ２２３、操作部２２４、ディスプレイ２２５から構成される。さらに画像形成装置１０１の印刷装置１０７は、レーザ露光部２２７、作像部２２８、定着部２２９、給紙部２３０、画像読取部２４１を備える。それぞれの構成要素はシステムバス２３１を介して接続される。通信Ｉ／Ｆ２１７は通信ケーブル２７９を介してフィニッシャ１０９と接続され、それぞれの装置の制御のための通信が行われる。ＬＡＮＩ／Ｆ２１８は内部ＬＡＮ１０５を介して外部コントローラ１０２と接続され、印刷データなどの通信が行われる。ビデオＩ／Ｆ２２０はビデオケーブル１０６を介して外部コントローラ１０２と接続され、画像データなどの通信が行われる。ＨＤＤ２２１は、プログラムやデータが保存された記憶装置である。ＣＰＵ２２２はＨＤＤ２２１に保存されたプログラム等に基づいて、画像処理制御や印刷の制御を包括的に行う。メモリ２２３は、ＣＰＵ２２２が各種処理を行う際に必要となるプログラムや、画像データが記憶され、ワークエリアとして動作する。操作部２２４は、ユーザからの各種設定の入力や操作の指示を受け付ける。ディスプレイ２２５には、画像処理装置の設定情報や印刷ジョブの処理状況などが表示される。

レーザ露光部２２７は、トナー像を転写するために感光ドラムにレーザ光を照射するための一次帯電や、レーザ露光を行う装置である。レーザ露光部２２７は、まず感光ドラム表面を均一なマイナス電位に帯電させる一次帯電が行われる。次にレーザードライバーによってレーザ光を、ポリゴンミラーで反射角度を調節しながら感光ドラムに照射される。これにより照射した部分のマイナス電荷が中和され、静電潜像が形成される。作像部２２８は、用紙に対してトナーを転写するための装置であり、現像器、転写部、トナー補給部等により構成され、トナーを用いてシート上に画像を形成する。現像器は、現像シリンダーからマイナスに帯電したトナーを感光ドラム表面の静電潜像に付着させ、可視像化する。転写部は、一次転写ローラーにプラス電位を印可し感光ドラム表面のトナーを転写ベルトに転写する一次転写、二次転写外ローラーにプラス電位を印可し転写ベルト上のトナー（画像）を用紙に転写する二次転写が行われる。定着部２２９は用紙上のトナーを熱と圧力で用紙に溶解固着するための装置であり、加熱ヒーター、定着ベルト、加圧ベルト等で構成される。給紙部２３０は用紙を給紙するための装置であり、ローラーや各種センサにより用紙の給紙動作、搬送動作が制御される。画像読取部２４１はＣＩＳ（ＣｏｎｔａｃｔＩｍａｇｅＳｅｎｓｏｒ）ユニット３２１、３２２（図４）で構成されており、ＣＰＵ２２２の指示に基づき、搬送されたシート上の画像を読み取る。

次に画像形成装置１０１のフィニッシャ１０９の構成について説明する。画像形成装置１０１のフィニッシャ１０９は、通信Ｉ／Ｆ２７１、ＣＰＵ２７２、メモリ２７３、排紙制御部２７４で構成され、それぞれの構成要素はシステムバス２７５を介して接続される。通信Ｉ／Ｆ２７１は通信ケーブル２７９を介して印刷装置１０７と接続され、制御に必要な通信が行われる。ＣＰＵ２７２は、メモリ２７３に格納された制御プログラムに応じて、排紙に必要な各種制御を行う。メモリ２７３は、制御プログラムが保存された記憶装置である。排紙制御部２７４は、ＣＰＵ２７２からの指示に基づき、搬送された用紙をスタックトレイ３３２に搬送する制御を行う。

次に外部コントローラ１０２の構成について説明する。外部コントローラ１０２は、ＣＰＵ２０８、メモリ２０９、ＨＤＤ２１０、キーボード２１１、ディスプレイ２１２、ＬＡＮＩ／Ｆ２１３，ＬＡＮＩ／Ｆ２１４、ビデオＩ／Ｆ２１５で構成され、システムバス２１６を通して接続されている。ＣＰＵ２０８は、ＨＤＤ２１０に保存されたプログラムやデータに基づいてクライアントＰＣ１０３からの印刷データの受信、ＲＩＰ処理、画像形成装置１０１への印刷データの送信などの処理を包括的に実行する。メモリ２０９は、ＣＰＵ２０８が各種処理を行う際に必要なプログラムやデータが記憶され、ワークエリアとして動作する。ＨＤＤ２１０には、印刷処理などの動作に必要なプログラムやデータが記憶される。キーボード２１１は、外部コントローラ１０２の操作指示を入力するための装置である。ディスプレイ２１２には、外部コントローラ１０２の実行アプリケーション等の情報を静止画や動画の映像信号により表示される。ＬＡＮＩ／Ｆ２１３は、外部ＬＡＮ１０４を介してクライアントＰＣ１０３と接続され、印刷指示などの通信が行われる。ＬＡＮＩ／Ｆ２１４は、内部ＬＡＮ１０５を介して画像形成装置１０１と接続され、印刷指示などの通信が行われる。ビデオＩ／Ｆ２１５は、ビデオケーブル１０６を介して画像形成装置１０１と接続され、印刷データなどの通信が行われる。

次にクライアントＰＣ１０３の構成について説明する。クライアントＰＣ１０３は、ＣＰＵ２０１、メモリ２０２、ＨＤＤ２０３、キーボード２０４、ディスプレイ２０５、ＬＡＮＩ／Ｆ２０６で構成され、システムバス２０７を介して接続されている。ＣＰＵ２０１は、ＨＤＤ２０３に保存された文書処理プログラム等に基づいて印刷データの作成や印刷指示を実行する。またＣＰＵ２０１は、システムバスに接続される各デバイスを包括的に制御する。メモリ２０２は、ＣＰＵ２０１が各種処理を行う際に必要となるプログラムやデータが記憶され、ワークエリアとして動作する。ＨＤＤ２０３には、印刷処理などの動作に必要なプログラムやデータが記憶される。キーボード２０４はクライアントＰＣ１０３の操作指示を入力するための装置である。ディスプレイ２０５には、クライアントＰＣ１０３の実行アプリケーション等の情報が静止画や動画の映像信号により表示される。ＬＡＮＩ／Ｆ２０６は、外部ＬＡＮ１０４と接続されており、印刷指示などの通信が行われる。

以上の説明において、外部コントローラ１０２と画像形成装置１０１は内部ＬＡＮ１０５とビデオケーブル１０６が接続されているが、印刷に必要なデータの送受信が行える構成であればよく、例えば、ビデオケーブルのみの接続構成でもよい。また、メモリ２０２、メモリ２０９、メモリ２２３、メモリ２４３はそれぞれ、データやプログラムを保持するための記憶装置であればよい。たとえば、揮発性のＲＡＭ、不揮発性のＲＯＭ、内蔵ＨＤＤ、外付けＨＤＤ、ＵＳＢメモリなどで代替した構成でもよい。

（画像形成装置の基本画像形成動作）
図３は画像形成装置１０１の概略断面図である。１０７はシートに印刷する画像を形成する画像形成装置である。３０１および３０２は給紙デッキである。各給紙デッキには、各種シートを収容しておくことが可能である。各給紙デッキでは、収容されたシートの最上位のシート一枚のみを分離し、シート搬送パス３０３へ搬送することが可能である。３０４～３０７は現像ステーションであり、カラー画像を形成するために、それぞれＹ、Ｍ、Ｃ、Ｋの有色トナーを用いてトナー像を形成する。現像ステーションは感光体、帯電器、現像器から構成される。ここで形成されたトナー像は中間転写ベルト３０８に一次転写され、中間転写ベルト３０８は図を時計回りに回転し、３０９の二次転写位置でシート搬送パス３０３から搬送されてきたシートへとトナー像が転写される。ディスプレイ２２５は、画像形成装置１０１の印刷状況や設定のための情報を表示する。３１１はトナー像をシートへ定着させるための定着器である。定着器３１１は加圧ローラーと加熱ローラーを備え、各ローラーの間をシートが通過することにより、トナーを溶融・圧着することでシートにトナー像を定着させる。定着器３１１を抜けたシートはシート搬送パス３１２を通って３１５へと搬送される。シートの種類によって定着のためにさらに溶融・圧着が必要な場合は、定着器３１１を通過した後、上のシート搬送パスを使ってサブ定着器３１３へと搬送され、追加の溶融・圧着が施された後、シート搬送パス３１４を通って３１５へと搬送される。画像形成モードが両面の場合は、３１６のシート反転パスへとシートを搬送し、３１６で反転した後、両面搬送パス３１７へとシートが搬送され、二次転写位置３０９で２面目の画像転写が行われる。

反転部の下流にはＣＩＳ（ＣｏｎｔａｃｔＩｍａｇｅＳｅｎｓｏｒ）ユニット３２１、３２２が対向する形で配置される。図４に示すようにＣＩＳユニット３２１はシートの上面の画像を読み取り、ＣＩＳユニット３２２はシートの下面の画像を読み取る。シート搬送パス３２３に搬送されたシートが所定に位置に到達したタイミングで、搬送されたシートにテスト画像が印字されている場合はＣＩＳユニット３２１、３２２を用いてテスト画像を読み取る。なお、ＣＩＳユニットはＣＣＤイメージセンサやＣＭＯＳイメージセンサなど他の光学系センサでもよい。

ＣＩＳユニット３２１、３２２の読取結果は読取データとしてメモリ２２３に格納される。ＣＰＵ２２２は画像濃度を制御するためにメモリ２２３に格納された読取データに基づいて画像形成条件を生成する。搬送されたシートにテスト画像が印字されている場合はフラッパ３２４を排出パス３２６にシートを搬送する方向に切り替える。排出パス３２６に搬送されたシートは排出トレイ３２８に排出される。シート搬送パス３２３に搬送されたシートにテスト画像が印字されていない場合は、フラッパ３２４を下流搬送パス３２５にシートを搬送する方向に切り替える。下流搬送パス３２５に搬送されたシートはフィニッシャ１０９に搬送される。フィニッシャ１０９から搬送ジャムが発生したことを通知された場合は、シートにテスト画像が印字されていない場合であってもフラッパ３２４を排出パス３２６にシートを搬送する方向に切り替え、排出トレイ３２８に排出する。残留紙をすべて排出トレイ３２８に排出することでユーザのジャム処理負荷を軽減できる。

１０９は大容量のシートを積載することが可能なフィニッシャである。フィニッシャは、シートを積載するトレイとして、スタックトレイ３３２を有する。印刷装置１０７から搬送されたシートはシート搬送パス３３１を経由して、スタックトレイ３３２に積載される。フィニッシャ１０９は搬送センサ３３４、３３５、３３６でシートの通過を検知する。所定時間経過してもシート先端、あるいは後端が到達しない場合は、フィニッシャ１０９内で搬送ジャムが発生したと判断し、印刷装置１０７に搬送ジャムが発生したことを通知する。

（画像濃度センサ）
現像器の下流側に感光体に対向させて、感光体上に形成されたパッチ画像の画像濃度を検出するためのフォトセンサ（画像濃度センサ）３４０～３４３が配置されている。フォトセンサ３４０～３４３は、ＬＥＤ等の発光素子を備える発光部と、フォトダイオード（ＰＤ）等の受光素子を備える受光部とを有し、受光部が感光体からの正反射光のみを検出するよう構成されている。感光体に形成されるパッチの画像濃度が大きくなるに従い、トナーによる面積被覆率が大きくなり、フォトセンサ３４０～３４３の出力が小さくなる。このようなフォトセンサ３４０～３４３の特性に基づき、フォトセンサ３４０～３４３の出力から各色の濃度信号に変換する各色専用のテーブルを予め用意してある。これにより、各色とも、精度よくパッチ画像の濃度を求めることができる。

（画像濃度センサを用いたＬＰＷ補正）
本実施例における画像濃度センサを用いたＬＰＷ補正について図１１のフローを用いて説明する。ＣＰＵ２２２は、外部コントローラ１０２からジョブデータを受信するまで待機する（Ｓ３００１‐ＮＯ）。ＣＰＵ２２２は、外部コントローラ１０２からジョブデータを受信する（Ｓ３００１‐ＹＥＳ）とＳ３００２に進み画像形成数をカウントする変数Ｃｏｕｎｔｅｒを０に初期化する。次に画像形成するたびにＣｏｕｎｔｅｒをインクリメントする（Ｓ３００３、Ｓ３００４）。インクリメントした結果Ｃｏｕｎｔｅｒが１００以上になれば（Ｓ３００５－ＹＥＳ）したらＳ３００６に進み階調画像パッチ（図１０（ｂ））を形成する。本実施例では、図１０（ｃ）に示す４階調のパターン画像を感光ドラム上に形成する。４階調のパターン画像は３つの濃度の異なる中間調の画像と中間調の画像のいずれよりも濃度の濃い画像とを含む。次に、画像濃度センサを用いて、感光ドラム上に形成された階調画像パッチ（図１０（ｂ））を検出する（Ｓ３００７）。そして、後述するＬＰＷ補正値決定フローによって、ΔＬＰＷ＿ＰＡＴＣＨを増減させる（Ｓ３００８）。基本レーザパワー（ＢａｓｅＬＰＷ）に対する補正量であるΔＬＰＷ＿ＰＡＴＣＨを増減させることでＬＰＷの補正を行う。なお、レーザーパワーは露光部から発せられる光の強度である。最後に、Ｃｏｕｎｔｅｒを０に初期化する（Ｓ３００９）。一方、Ｓ３００５にてまだ１００枚画像形成が完了していない場合はジョブ終了判断（Ｓ３０１０）に進む。Ｓ３００９でジョブ終了と判断するまでＳ３００３からＳ３０１０を繰り返し、Ｓ３０１０でジョブが終了したと判断した場合（Ｓ３０１０－ＹＥＳ）、ＣＰＵ２２２は、画像形成処理を終了する。

（テスト画像）
図５はテスト画像５０１が形成されたシート５００を示す図である。図５に示すシート５００は、シート５００の長手方向に沿って搬送される。テスト画像５０１は、シアンのテスト画像、イエローのテスト画像、マゼンタのテスト画像、及びブラックのテスト画像を含む。テスト画像５０１は、シート５００のいずれか一方の面にのみ形成される。ここで、各色のテスト画像５０１は、階調値が異なる複数の階調パッチ（図示例では各色それぞれ１１個の階調パッチ）から構成されている。複数の階調パッチは、それぞれが一辺８ｍｍの正方形状であって、シート５００の搬送方向に各色一列に配列されて形成される。さらに、各色階調パッチはシート５００の地合いを読むパッチ（つまり、濃度階調値０のパッチ）をパッチ両端に配置し、他の９パッチを濃度階調値で均等に配置する。各色の濃度階調値を０～２５５で表す場合、濃度階調値は０、１６、３２、６４、８６、１０４、１２８、１７６、２２４、２５５、０となる。なお、テスト画像５０１の階調パッチは、Ｃ、Ｍ、Ｙ及びＫの各色に限られるものではなく、ＲＧＢの各色やプロセスＢｋ等について形成されるものとしても良い。サイズや階調数、階調順序、パッチの配置に関しても限定されるものではない。

（テスト画像モード設定）
図６は、図１のディスプレイ２１２に表示される操作画面４００の一例を示す図である。操作画面４００は、例えば、ＣＰＵ２０８が制御する印刷ジョブ管理ソフトウエアモジュール（不図示）が起動した際にディスプレイ２１２に表示される。なお、本実施の形態において、外部コントローラ１０２と同じローカルネットワーク（外部ＬＡＮ１０４）に接続される全てのクライアントＰＣ１０３から印刷ジョブ管理ソフトウエアモジュールを起動させることが可能である。

操作画面４００には、外部コントローラ１０２が管理するジョブの実行状態に関する情報等が表示される。例えば、ユーザが待機タブ４０１を選択すると、外部コントローラ１０２の待機ジョブリストが表示領域４０２に表示される。待機ジョブリストには、未実行の印刷ジョブに関する情報が含まれる。ユーザは、待機ジョブリストの中から選択した印刷ジョブの印刷設定を変更可能である。印刷設定は、テスト画像をシートに印字するか否かを示す情報を含む。印刷設定は、例えば、印刷部数、及び後処理の設定をさらに含んでいてもよい。また、ユーザが印刷済タブ４０３を選択すると、印刷制御装置１０２の印刷済みジョブリストが表示領域４０２に表示される。

また、ユーザは、操作画面４００を用いて、印刷ジョブを実行するためのジョブデータを作成可能である。ジョブデータは、印刷設定、ＰＤＬデータ、及びＲＩＰ処理済み画像データで構成される。例えば、ユーザが操作画面４００における待機ジョブリストにＰＤＦファイルをドラッグアンドドロップ操作すると、ＣＰＵ２０８が上記ＰＤＦファイルを読み込む。これにより、ＣＰＵ２０８は、読み込んだＰＤＦファイルを印刷する印刷ジョブを待機中状態として処理する。

ユーザが上記印刷ジョブの開始を指示すると、ＣＰＵ２０８が上記印刷ジョブのジョブデータの印刷設定を読み出す。また、ＣＰＵ２０８は、読み出された印刷設定に基づいて上記印刷ジョブのジョブデータに含まれるＰＤＬデータに対してＲＩＰ処理を施す。このとき、ＣＰＵ２０８は、上記印刷ジョブを処理中状態として処理する。次いで、ＣＰＵ２０８はＲＩＰ処理済み画像データ及び印刷設定を含む印刷データを印刷装置１０７に送信する。このとき、ＣＰＵ２０８は、上記印刷ジョブを印刷中状態として処理する。印刷装置１０７が上記印刷ジョブの実行を完了すると、ＣＰＵ２０８は、上記印刷ジョブを印刷済状態として処理する。

印刷装置１０７のジョブ解析部２２６は印刷設定に基づき印刷部数、後処理の内容、及びテスト画像のシートへの印字に関する設定を解析する。ＣＰＵ２０８はジョブ解析部２２６により解析された印刷部数に基づき印刷装置１０７による画像形成を制御したり、フィニッシャ１０９のＣＰＵ２７２へ後処理の内容を通知する。また、ＣＰＵ２０８は、ジョブ解析部２２６により解析されたテスト画像のシートへの印字に関する設定に基づいて、シートにテスト画像を形成するか否かを選択する。これにより、ＣＰＵ２０８はテスト画像を印字するジョブの後にテスト画像を印字しないジョブが実行されるか否かを、テスト画像を印字しないジョブの開始前に判定することができる。

（濃度補正の概要）
図７は階調が再現される様子を示す四限チャートである。第Ｉ象限は、原画像の濃度を濃度信号に変換するセンサの読取特性を、第ＩＩ象限は、濃度信号をレーザ出力信号に変換するためのγＬＵＴの変換特性（データ特性）を示す。さらに、第ＩＩＩ象限はレーザ出力信号を出力画像の濃度に変換するプリンタ部の記録特性（プリンタ特性）を、第ＩＶ象限は原画像の濃度と出力画像の濃度との関係を示す。すなわち、図７の四限チャートは、図１に示す画像形成装置１０１のトータルの階調再現特性を示す。なお、８ビットのディジタル信号で処理するとして、階調数が２５６階調の場合を示している。

ここで、第Ｉ象限におけるセンサは、シート５００上のテスト画像５０１を読み取る読取センサ３５１、３５３が挙げられる。画像形成装置１０１における画像処理手段によるトータルの階調特性、つまり第ＩＶ象限の階調特性をリニアにするために、第ＩＩＩ象限のプリンタ特性がノンリニアな分を第ＩＩ象限のγＬＵＴによって補正する。γＬＵＴにより、階調特性が変換された画像信号は、レーザードライバーのパルス幅変調（ＰＷＭ）回路によってドット幅に対応するパルス信号に変換され、レーザ露光部２２７のオン／オフを制御するＬＤドライバへ送られる。なお、本実施例では、Ｙ、Ｍ、Ｃ及びＫの全色ともにパルス幅変調による階調再現方法を用いる。そして、レーザ露光部２２７から出力されるレーザ光の走査によって感光ドラム上には、ドット面積の変化により階調が制御された、所定の階調特性を有する静電潜像が形成され、上述した現像、転写及び定着という過程をへて階調画像が再生される。

各色のテスト画像の中で濃度が最も濃いテスト画像（以降、ベタ画像と表現する）以外の中間調については上述の通りγＬＵＴを生成するために用いられる。一方、ベタ画像の濃度がターゲット濃度（ＤｅｎｓＴｇｔ）に対して高い場合に濃度を下げるようにＬＰＷを補正する。つまり、所定のＬＰＷを用いて形成される画像の濃度が所望の濃度よりも高い場合、露光時間を短くすればよい。しかし、露光時間が短縮された場合、文字や細線にジャギーが生じ、画像品位を落とす可能性がある。そのような場合はＬＰＷ設定値を変更することで、露光時間の過度な短縮を抑制できる。

（シート上のテスト画像を印字する場合のＬＰＷ補正）
ＬＰＷ設定値は分解能が８ビットであれば、０ないし２５５までの範囲内で１レベルずつＬＰＷ設定値を変更可能である。

図５のテスト画像５０１の内、濃度が最も濃いテスト画像を５枚分読み取り、読み取った濃度を平均化した結果を平均濃度（ＤｅｎｓＡｖｅ）とする。これをターゲット濃度と比較することでＬＰＷを補正する。一方、前述の画像濃度センサを用いたＬＰＷ補正は行わない。

以下では、ＬＰＷ補正値の初期値は０であり、ＣＰＵ２２２がＬＰＷ補正量（ΔＬＰＷ）を決定する処理が図８に基づき説明される。なお、図８に示すΔＬＰＷの決定処理は、テスト画像５０１を用いる場合とパターン画像を用いる場合とで制御が異なるが、以下ではテスト画像のベタ画像の読取結果に基づいてΔＬＰＷが決定される方法が説明される。

まずＳ８０１で平均化したベタ濃度とターゲット濃度を比較する。平均化したベタ濃度がターゲット濃度に対して規定値（ここでは３０とする）以上高い場合、Ｓ８０２に進みΔＬＰＷを１低下させる。平均化したベタ濃度とターゲット濃度の差分が３０未満の場合はＳ８０３に進み、平均化したベタ濃度がターゲット濃度に対して３０以上低いかどうかを判断する。平均化したベタ濃度がターゲット濃度ＤｅｎｓＴｇｔに対して３０以上低い場合は、Ｓ８０４に進みΔＬＰＷを１増加させる。平均化したベタ濃度とターゲット濃度の差分が３０未満の場合は、ΔＬＰＷを変更せずにフローを終了する。このようにＬＰＷは固定の基本レーザパワー（ＢａｓｅＬＰＷ）に対する補正量であるΔＬＰＷを増減させることで補正を行う。

ここで、ΔＬＰＷの決定処理がパターン画像の測定結果に基づいて実行される場合について説明される。ＣＰＵ２２２は、パターン画像に含まれる最大濃度の画像の濃度とパターン画像用のターゲット濃度を比較し、比較結果に基づいてΔＬＰＷを決定する。例えば、ＣＰＵ２２２は最大濃度の画像の測定結果とターゲット濃度との差に基づいてΔＬＰＷを決定する。このとき、測定結果とターゲット濃度との差とΔＬＰＷとの対応関係が予め測定され、テーブルとして印刷装置１０７のメモリ２２３に格納されているものとする。また、テスト画像５０１が印字される印刷ジョブが実行される場合にはパターン画像の測定結果に基づくΔＬＰＷの決定は実行されない。

前述のテスト画像モード設定を行った場合に実行されるテスト画像を測定するフローについて図９を用いて説明する。ＣＰＵ２２２は、外部コントローラ１０２からジョブデータを受信するまで待機する（Ｓ９０１‐ＮＯ）。ＣＰＵ２２２は、外部コントローラ１０２からジョブデータを受信する（Ｓ９０１‐ＹＥＳ）とＳ９０２に進みテスト画像の読み取り枚数をカウントする変数Ｃｏｕｎｔｅｒを０に初期化する。その後Ｓ９０３でテスト画像１枚の読み取りが完了するまで待機（Ｓ９０３－ＮＯ）し、読み取りが完了（Ｓ９０３－ＹＥＳ）したらＳ９０４に進みＣｏｕｎｔｅｒをインクリメントする。インクリメントした結果Ｃｏｕｎｔｅｒが５以上、つまりテスト画像を５枚読み取り完了（Ｓ９０５－ＹＥＳ）したらＳ９０６に進みテスト画像のベタ濃度の平均化と、前述のＬＰＷ補正値の決定（Ｓ９０７）を行う。Ｓ９０５にてまだ５枚読み取り完了していない場合はジョブ終了判断（Ｓ９０８）に進む。Ｓ９０８でジョブ終了と判断するまでＳ９０３からＳ９０７を繰り返し、Ｓ９０８でジョブが終了したと判断した場合（Ｓ９０８－ＹＥＳ）、ＣＰＵ２２２は、テスト画像の読取処理を終了する。

（画像濃度センサによる画像形成条件決定）
本実施例では、まずＬＰＷ補正量を決定するために、図１０（ａ）に示すような、ベースＬＰＷに対して、ＬＰＷを±１０％、±２０％、±３０％変化させたパターン画像（以下ではＤｍａｘパッチと呼ぶ場合がある）を形成する。その後、フォトセンサ３４０～３４３で、各ＬＰＷで形成したパッチの濃度を取得し、ＬＰＷとその時の得られた濃度との関係から、あらかじめ決められた濃度ターゲットに対応するＬＰＷ補正量を算出する。

次に、変更したＬＰＷ補正量でγＬＵＴの更新を行う。図１０（ｂ）に示すような各色１０階調の階調画像パッチを形成する。次に、フォトセンサ３４０～３４３を用いて濃度値を検出し、階調画像パッチにおける１０階調分の離散的な濃度データを線形補間することでエンジンγ特性を把握する。そして、各入力信号について濃度ターゲットに対する逆変換処理を行い、ＬＵＴを再作成する。

（テスト画像をシートに印字しない場合のＬＰＷ補正）
以下では、テスト画像を印字するジョブとテスト画像を印字しないジョブとが連続して実行される場合のＬＰＷの推移を比較した模式図（図１２）に基づき、ＬＰＷ補正制御の好適な実施例について説明される。テスト画像が印字されない場合、テスト画像の読取結果に基づくＬＰＷ補正は行えない。さらにＬＰＷ補正値がキャンセルされる場合、テスト画像を印字するジョブの作像条件と、テスト画像を印字しないジョブの作像条件が大きく変わり、シートに形成される画像の濃度が急激な変化を生じる（濃度段差）可能性がある。図１２（ａ）はテスト画像を印字しないジョブが開始された場合に画像濃度センサによるＬＰＷ補正を実行しない場合のＬＰＷの推移を示した模式図である。テスト画像を印字しないジョブが開始された直後にＬＰＷはベースＬＰＷまで急激に変化してしまう。これによって、テスト画像を印字するジョブとテスト画像を印字しないジョブの濃度に大きな差が生じてしまう。さらに、ＬＰＷが急激に低下することで、最も濃い濃度が目標とする濃度から著しく乖離してしまい、画像品質を低下させてしまう。

そこで、テスト画像を印字するジョブが完了した後にテスト画像を印字しないジョブが開始される場合、印刷装置１０７はテスト画像を印字しないジョブが開始される前に画像濃度センサによるＬＰＷ補正を実行する。図１２（ｂ）はテスト画像を印字しないジョブが開始される前に画像濃度センサによるＬＰＷ補正が実行された場合のＬＰＷの推移を示した模式図である。テスト画像を印字しないジョブが開始される前に画像濃度センサによるＬＰＷ補正が実行されるので、テスト画像を印字しないジョブが開始される前にダウンタイムが生じる。しかし、テスト画像を印字しないジョブが開始される前にＬＰＷが調整され、図１２（ａ）と比較してＬＰＷの急激な低下が抑制されている。これにより、テスト画像を印字するジョブとテスト画像を印字しないジョブの濃度に大きな差が生じることを抑制している。さらに、ＬＰＷの急激な低下が抑制されたことで、最も濃い濃度が図１２（ａ）のように目標とする濃度から乖離してしまうことが抑制される。

テスト画像を印字する印刷ジョブが実行された後にテスト画像を印字しない印刷ジョブが実行される場合ＬＰＷの決定方法を図１３のフローチャート図に基づき以下に説明する。ＣＰＵ２２２は、外部コントローラ１０２からジョブデータを受信するまで待機する（Ｓ１２０１‐ＮＯ）。ＣＰＵ２２２は、外部コントローラ１０２からジョブデータを受信する（Ｓ１２０１‐ＹＥＳ）とＳ１２０２に進む。ここで、テスト画像によるＬＰＷ補正量（ΔＬＰＷ）が閾値以上であるかどうかを判定する（Ｓ１２０２）。閾値以上の場合（Ｓ１２０２‐ＹＥＳ）、ＬＰＷをベースＬＰＷ（ＢａｓｅＬＰＷ）に更新し（Ｓ１２０３）、Ｄｍａｘパッチを形成する（Ｓ１２０４）。画像濃度センサにてＤｍａｘパッチの濃度を検知し、画像濃度センサによるＬＰＷ補正量（ΔＬＰＷ＿ＰＡＴＣＨ）を算出する（Ｓ１２０５）。

次に、ＣＰＵ２２２はＬＰＷをベースＬＰＷとΔＬＰＷ＿ＰＡＴＣＨを合算した値に更新し（Ｓ１２０６）、階調画像パッチ（図１０（ｂ））を形成し、画像濃度センサにて濃度を検知する（Ｓ１２０７）。そして検知した濃度を用いてγＬＵＴを生成する（Ｓ１２０８）。ＬＰＷとγＬＵＴを生成した後、ＣＰＵ２２２はＳ１２１０～Ｓ１２１７の処理を実行し、前述の画像濃度センサを用いたＬＰＷ補正フロー（図１１のＳ３００２～Ｓ３００９）と同様の処理を行う。

一方、Ｓ１２０２にてΔＬＰＷが閾値未満の場合（Ｓ１２０２‐ＮＯ）、ＣＰＵ２２２はＬＰＷをベースＬＰＷとΔＬＰＷを合算した値に更新し（Ｓ１２０９）、ユーザ画像の印刷を行う。Ｓ１２１８で印刷ジョブに基づくすべての画像を形成し終えたと判断するまでＣＰＵ２２２はＳ１２１１～Ｓ１２０８の処理を繰り返す。Ｓ１２１８で印刷ジョブに基づくすべての画像を形成し終えた場合（Ｓ１２１８－ＹＥＳ）、ＣＰＵ２２２は、プリント動作を終了する。

以上で説明したように、画像形成装置はテスト画像を印字しない設定が行われた印刷ジョブに基づく画像形成が開始される前にパターン画像を形成し、該パターン画像の測定結果に応じて、画像形成条件を生成する。これによって画像形成装置はテスト画像を印字しない設定が行われた印刷ジョブの実行中に画像濃度（色味）が変動してしまうことを抑制できる。

１０７印刷装置
２２２ＣＰＵ
３２１ＣＩＳユニット
３４０画像濃度センサ
５０１テスト画像

Claims

印刷ジョブに基づいて画像を形成する画像形成手段と、
前記画像形成手段により形成されたパターン画像を担持する像担持体と、
前記像担持体に形成された前記パターン画像を測定する測定手段と、
前記画像形成手段によりシートに形成されたテスト画像を、前記シートを搬送しながら読み取る読取手段と、
前記測定手段による前記パターン画像の測定結果と前記読取手段による前記テスト画像の読取結果に基づいて、前記画像形成手段により形成される画像の濃度を制御するための前記画像形成手段の画像形成条件を生成する生成手段と、
前記テスト画像を形成するか否かを前記印刷ジョブの印刷設定に基づき選択する選択手段と、を有し、
前記選択手段により前記テスト画像を形成しないことが選択された場合、前記生成手段は、前記画像形成手段に前記テスト画像を形成させずに、前記測定手段による前記パターン画像の測定結果に基づいて前記画像形成条件を生成し、
前記テスト画像を形成する第１印刷ジョブに基づく画像形成が実行された後に前記テスト画像を形成しない第２印刷ジョブに基づく画像形成が実行される場合、前記生成手段は、前記第１印刷ジョブに基づく画像の形成が終わってから前記第２印刷ジョブに基づく画像の形成が開始される前に、前記画像形成手段に前記パターン画像を形成させ、前記測定手段に前記パターン画像を測定させ、前記測定手段による前記パターン画像の測定結果に基づいて前記画像形成条件を生成することを特徴とする画像形成装置。
前記生成手段は、前記測定手段による前記パターン画像の測定結果に基づいて第１補正量を決定し、前記読取手段による前記テスト画像の読取結果に基づいて第２補正量を決定し、前記画像形成条件を前記第１補正量と前記第２補正量を合算した補正量に基づいて生成することを特徴とする請求項１に記載の画像形成装置。
前記画像形成手段は、感光体と、静電潜像を形成するために前記感光体を露光する露光部と、前記静電潜像を現像する現像器とを含み、
前記画像形成条件は、前記露光部から発せられる光の強度であることを特徴とする請求項１に記載の画像形成装置。