JP6635666B2 - Image forming device - Google Patents
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Description
本発明は、画像形成装置により形成される画像の特性を補正する補正制御に関する。 The present invention relates to correction control for correcting characteristics of an image formed by an image forming apparatus.
電子写真方式の画像形成装置は、画像データに基づいて感光体上に静電潜像を形成し、現像器内の現像剤（トナー）を用いて静電潜像を現像することによって画像を形成する。画像形成装置により形成される画像の濃度を所望の濃度に制御するために、画像形成装置により形成された測定用画像を測定し、測定結果に基づいて補正条件が補正される。 2. Description of the Related Art An electrophotographic image forming apparatus forms an electrostatic latent image on a photoconductor based on image data and forms the image by developing the electrostatic latent image using a developer (toner) in a developing device. I do. In order to control the density of the image formed by the image forming apparatus to a desired density, the measurement image formed by the image forming apparatus is measured, and the correction condition is corrected based on the measurement result.
特許文献１の画像形成装置は、測定用画像を感光体に形成し、感光体上に形成された測定用画像をセンサにより測定し、当該センサの測定結果に基づいて画像形成装置により形成される画像の濃度を補正する。
The image forming apparatus of
ところが、補正条件を補正した場合であっても、記録材に形成された画像の濃度が所望の濃度とならない可能性があった。これは、センサの測定誤差が原因である。センサの測定結果に誤差が生じている場合には、画像形成装置により形成される画像の濃度が高精度に補正できない。 However, even when the correction conditions are corrected, the density of the image formed on the recording material may not be the desired density. This is due to sensor measurement errors. If an error occurs in the measurement result of the sensor, the density of the image formed by the image forming apparatus cannot be corrected with high accuracy.
そこで、本発明の目的は、画像形成装置により形成される画像の濃度を高精度に補正することである。 Therefore, an object of the present invention is to correct the density of an image formed by an image forming apparatus with high accuracy.
上記課題を解決するため、本発明の画像形成装置は、像担持体と、補正条件に基づいて画像データを補正する補正手段と、前記補正された画像データに基づいて前記像担持体に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前記像担持体に形成された測定用画像を測定する測定手段と、前記画像形成手段に第１入力値と当該第１入力値より低濃度側の入力値である第２入力値とを含む測定用画像データに基づき複数の測定用画像を形成させ、前記測定手段に前記複数の測定用画像を測定させ、前記測定手段により測定された前記複数の測定用画像の測定結果に基づいて前記補正条件を生成する生成手段と、前記画像データの入力値と濃度との関係を示す第１の階調特性が所定の階調特性となるように作成された第１補正条件、及び、前記第１の階調特性よりも濃度の低下した第２の階調特性が前記所定の階調特性となるように作成された第２補正条件が記憶された記憶手段と、を有し、前記生成手段は、前記測定手段による前記複数の測定用画像の測定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最大濃度が所定の濃度よりも薄くなっているか否かを判定し、前記生成手段は、前記画像形成手段により形成される画像の最大濃度が前記所定の濃度よりも薄くなっていると判定された場合に、前記第１入力値よりも高濃度側の第３入力値用の前記補正条件を、前記測定手段により測定された前記複数の測定用画像の測定結果、前記第１補正条件、及び前記第２補正条件に基づいて生成し、前記生成手段は、前記画像形成手段により形成される画像の最大濃度が前記所定の濃度よりも薄くなっていると判定されない場合に、前記第３入力値用の前記補正条件を、前記第１補正条件、及び前記第２補正条件を用いずに前記複数の測定用画像の測定結果に基づいて生成することを特徴とする。 In order to solve the above problem, an image forming apparatus according to the present invention includes an image carrier, a correction unit configured to correct image data based on a correction condition, and an image formed on the image carrier based on the corrected image data. Image forming means for forming; measuring means for measuring a measurement image formed on the image carrier by the image forming means; and a first input value and a lower density side than the first input value for the image forming means. A plurality of measurement images are formed based on the measurement image data including the second input value that is the input value, the measurement unit is configured to measure the plurality of measurement images, and the measurement is performed by the measurement unit. Generating means for generating the correction condition based on a measurement result of the measurement image; and a first gradation characteristic indicating a relationship between an input value of the image data and a density is generated so as to have a predetermined gradation characteristic. First correction condition, and Storage means for storing a second correction condition created such that a second tone characteristic having a lower density than the first tone characteristic becomes the predetermined tone characteristic, The generating unit determines whether a maximum density of an image formed by the image forming unit is lower than a predetermined density based on a measurement result of the plurality of measurement images by the measuring unit, Means for determining, when it is determined that the maximum density of the image formed by the image forming means is lower than the predetermined density, a third input value higher than the first input value; The correction condition is generated based on the measurement results of the plurality of measurement images measured by the measurement unit, the first correction condition, and the second correction condition, and the generation unit is configured to generate the correction condition by the image forming unit. the maximum density of an image formed When it is not determined that the density is lower than the predetermined density, the correction condition for the third input value is changed to the plurality of measurement images without using the first correction condition and the second correction condition. Is generated based on the measurement result.
本発明によれば、画像形成装置により形成される画像の濃度を高精度に補正できる。 According to the present invention, the density of an image formed by an image forming apparatus can be corrected with high accuracy.
（画像形成装置）
図１は画像形成装置１００の概略断面図である。画像形成装置１００は、各色成分のトナー像を形成する４つの画像形成ステーション１０Ｙ、１０Ｍ、１０Ｃ、１０Ｋが１列に配列されている。各画像形成ステーションは、１０Ｙがイエローのトナー像を形成し、１０Ｍがマゼンタのトナー像を形成し、１０Ｃがシアンのトナー像を形成し、１０Ｋがブラックのトナー像を形成する。各画像形成ステーション１０Ｙ、１０Ｍ、１０Ｃ、１０Ｋは同様の構成であるため、以下ではイエローのトナー像を形成する画像形成ステーション１０Ｙについて説明し、他の画像形成ステーション１０Ｍ、１０Ｃ、１０Ｋについての説明を省略する。ここで、矢印Ａ方向は、各画像形成ステーション１０Ｙ、１０Ｍ、１０Ｃ、１０Ｋの感光ドラム１Ｙ、１Ｍ、１Ｃ、１Ｋが回転する方向である。
(Image forming device)
FIG. 1 is a schematic sectional view of the
画像形成ステーション１０Ｙは、感光ドラム１Ｙ、帯電器２Ｙ、露光装置３Ｙ、現像器４Ｙ、一次転写ローラ７Ｙ、及び、ドラムクリーナ８Ｍを有している。感光ドラム１Ｙの表面には感光層が設けられる。帯電器２Ｙと一次転写ローラ７Ｙには不図示の電源ユニットが電気的に接続されている。露光装置は、レーザ光を照射する光源と、当該光源を後述の作像部入力信号に基づいて制御するＡＳＩＣとを有する。現像器４Ｙにはトナーとキャリアとを含む２成分現像剤が収容される。ドラムクリーナ８Ｍは、感光ドラム１Ｙ上のトナーを回収するための板状の弾性部材を備える。
The
中間転写ベルト６は複数のローラに掛け回され、駆動ローラによって矢印Ｂ方向に回転駆動される。中間転写ベルト６の周囲には、濃度検知センサ５、二次転写ローラ９、ベルトクリーナ１１が設けられている。中間転写ベルト６を介して二次転写ローラ９の反対側には内ローラが設けられている。二次転写ローラ９は中間転写ベルト６を内ローラへ押圧し、中間転写ベルト６と二次転写ローラ９とはニップ部を形成する。なお、二次転写ローラ９と内ローラとは不図示の電源ユニットに電気的に接続される。
The
給紙部２０は記録材Ｐを収容する。画像形成装置１００は、給紙部２０内の記録材Ｐを給紙する給紙ローラ、記録材Ｐを搬送する搬送ローラ、記録材Ｐをニップ部へ搬送するタイミングや搬送速度を制御するレジストレーションローラを備える。さらに、画像形成装置１００は記録材Ｐにトナー像を定着させる定着器３０を有する。定着器３０は、セラミックヒータ３３と筒状の高耐熱薄層フィルムと支持部材とを有する加熱部３１と、加熱部を押圧する加圧ローラ３２とを備える。
The
次に、画像形成装置１００が、不図示のＰＣやスキャナ等から入力された画像データに基づいて、記録材Ｐに画像を形成する画像形成動作について説明する。
Next, an image forming operation in which the
画像形成ステーション１０Ｙにおいて、先ず、帯電器２Ｙが感光ドラム１Ｙを一様に帯電し、レーザ露光装置３Ｙが画像データに基づいてレーザ光を制御する。レーザ露光装置３Ｙのレーザ光が感光ドラム１Ｙを走査し、感光ドラム１Ｙ上に静電潜像が形成される。現像器４Ｙは感光ドラム１Ｙ上の静電潜像をイエローのトナーを用いて現像する。これによって、感光ドラム１Ｙ上にイエローのトナー像が形成される。そして、イエローのトナー像は、一次転写ローラ７Ｙに印加された転写電圧によって、感光ドラム１Ｙから中間転写ベルト６に転写される。感光ドラム１Ｙに残留したトナーはドラムクリーナ８Ｙによって除去される。
In the
中間転写ベルト６に転写されたトナー像は、中間転写ベルト６と二次転写ローラ９とのニップ部に搬送される。このとき、給紙部２０から給紙された記録材Ｐはレジストレーションローラにより、中間転写ベルト６上のトナー像と接触するようにニップ部に搬送される。中間転写ベルト６上のトナー像と記録材Ｐとがニップ部を通過する間に、電源ユニットが二次転写ローラ９と内ローラに転写電圧を供給する。これによって、中間転写ベルト６上のトナー像が記録材Ｐ上に転写される。なお、記録材Ｐに転写されずに中間転写ベルト６に残留したトナーは、ベルトクリーナ１１によって除去される。
The toner image transferred to the
トナー像を担持した記録材Ｐは定着器３０へと搬送され、セラミックヒータ３３が未定着のトナー像を担持した記録材Ｐに熱を加えることより、定着器３０が未定着のトナー像を記録材Ｐに溶融定着する。そして、トナー像が定着された記録材Ｐは排紙ローラ（不図示）によって画像形成装置から排紙される。
The recording material P carrying the toner image is conveyed to the
次に、画像形成装置１００の制御ブロック図を図２に基づいて説明する。制御部３０３は各ユニットを制御する制御回路である。ＲＯＭ９０は、各種プログラムが記憶されている。メモリ４０は、階調特性を補正するためのルックアップテーブル（以降、γＬＵＴと称す。）や露光装置３Ｙ、３Ｍ、３Ｃ、３Ｋのレーザ光の強度などの画像形成条件が記憶されている。画像形成ステーション１０は図１の画像形成ステーション１０Ｙ、１０Ｍ、１０Ｃ、及び１０Ｋに対応する。画像形成ステーション１０は既に説明しているので、ここでの説明を省略する。
Next, a control block diagram of the
ＮＩＣ（Ｎｅｔｗｏｒｋ Ｉｎｔｅｒｆａｃｅ Ｃａｒｄ）部２１は、ネットワークを介して入力された画像データをＲＩＰ部２２に送信したり、装置情報をネットワーク経由で外部に送信する。ＲＩＰ部２２は、ＰＤＬ（Ｐａｇｅ Ｄｅｓｃｒｉｐｔｉｏｎ Ｌａｎｇｕａｇｅ）を用いて記述された画像データを解析して画像データを展開する。
An NIC (Network Interface Card)
画像処理部６０は、画像データに種々の画像処理を施して、画像データを補正する。画像処理部６０は、ＡＳＩＣなどの集積回路によって実現されてもよく、或いは、制御部３０３のＣＰＵが予め記憶されたプログラムに基づいて画像データを補正することによって実現されてもよい。
The
操作部８０は、画像形成装置の電源スイッチ、画像形成装置のモードを選択するためのモード選択ボタン、テンキー、決定ボタン、液晶画面などを備える。液晶画面は、現像器４Ｙ、４Ｍ、４Ｃ、及び４Ｋに収容されたトナーの残量に関する情報を表示したり、画像データに関連した画像を表示する。
The
濃度検知センサ５は、ＬＥＤ５１、フォトダイオード５２、及び５３を備える。濃度検知センサ５はＬＥＤ５１が測定用画像に光を照射し、フォトダイオード５２、及び５３により測定用画像からの反射光を受光する。濃度検知センサ５のフォトダイオード５２、及び５３は、測定用画像からの反射光の強度に応じてセンサ出力値（電圧値）を出力する。ＬＥＤ５１は測定用画像に光を照射する照射部として機能する。フォトダイオード５２、及び５３は測定用画像からの反射光を受光する受光部として機能する。
The
パターンジェネレータ７０は、測定用画像を形成するための測定用画像データを生成する。パターンジェネレータ７０は、画像形成ステーション１０の階調特性を補正する自動階調補正制御が実行された場合にはパターン画像データを出力し、変換テーブル５５ｂを調整する目視補正制御が実行された場合にはテスト画像データを出力する。なお、自動階調補正制御は図９に基づいて詳しく説明し、目視補正制御は図１６と図１７とに基づいて詳しく説明する。
The
Ａ／Ｄ変換回路５４はフォトダイオード５２、及び５３のセンサ出力値（電圧値）を０〜２５５レベルのセンサ出力値（デジタル信号）に変換する。濃度演算回路５５は、変換テーブルに基づいて、センサ出力値（デジタル信号）を記録材Ｐ上の測定用画像の濃度に変換する。変換テーブル５５ａ、及び５５ｂは、センサ出力値を濃度に変換するための変換条件に相当する。濃度演算回路５５は、階調補正制御が実行された場合には、変換テーブル５５ａ、及び５５ｂに基づいてセンサ出力値を紙上濃度に変換する。濃度演算回路５５は、目視補正モードが実行された場合には、変換テーブル５５ａに基づいてセンサ出力値を濃度に変換する。
The A /
画像処理部６０の機能を図３の機能ブロック図に基づいて説明する。画像処理部６０に入力される画像データには、Ｒ（レッド）、Ｇ（グリーン）、Ｂ（ブルー）の３つの色成分を数値化したＲＧＢデータと、Ｃ（シアン）、Ｍ（マゼンタ）、Ｙ（イエロー）、Ｋ（ブラック）の４つの色成分を数値化したＣＭＹＫデータとがある。出力ダイレクトマッピング部６１は、制御部３０３から画像処理部６０にＲＧＢデータと像域データとが転送された場合に、ＲＧＢデータをＣＭＹＫデータに変換する。
The function of the
γ補正部６２は、画像データの階調特性を補正する。画像形成装置により形成される画像の濃度は所望の濃度とならない。そこで、γ補正部６２は、画像形成装置により形成される画像の濃度が所望の濃度になるように、画像データの入力値（画像信号値）を補正する。γ補正部６２は、メモリ４０に記憶されたγＬＵＴ＿ＡとγＬＵＴ＿Ｂとに基づいて画像データ（ＣＭＹＫデータ）の階調特性を補正する。なお、メモリ４０には、γＬＵＴ＿ＡとγＬＵＴ＿Ｂとが色成分毎に記憶されている。γＬＵＴ＿ＡとγＬＵＴ＿Ｂとは、画像データの入力値に補正する階調補正テーブルに相当する。
The γ correction unit 62 corrects the gradation characteristics of the image data. The density of the image formed by the image forming apparatus does not become a desired density. Therefore, the γ correction unit 62 corrects the input value (image signal value) of the image data so that the density of the image formed by the image forming apparatus becomes a desired density. The γ correction unit 62 corrects the gradation characteristics of the image data (CMYK data) based on γLUT_A and γLUT_B stored in the
γＬＵＴ＿Ａは、画像形成装置１００が所定の環境条件、且つ、所定の現像剤の帯電量である基準状態で動作する場合に、画像形成装置１００のプリンタ特性を理想的な階調特性に補正するための補正条件である。γＬＵＴ＿Ａは、予め実験によって決定される。画像形成装置により形成される画像の濃度は、画像形成装置の周囲の温度や湿度、画像形成枚数、現像剤の帯電量などによって変化してしまう。そこで、画像形成装置は、画像形成装置の状態に応じてγＬＵＴ＿Ａによる補正結果を調整するγＬＵＴ＿Ｂを有する。γＬＵＴ＿Ｂは、γＬＵＴ＿Ａに基づいて変換された画像データを、現在の画像形成装置の状態に適した画像データに調整する補正条件である。γＬＵＴ＿Ｂは、現在の画像形成装置の状態に応じて適宜補正される。そのため、画像形成装置１００はγＬＵＴ＿Ｂを更新する自動階調補正制御を有する。
γLUT_A is used to correct the printer characteristics of the
ハーフトーン処理部６３は、γ補正部６２により補正された画像データ（ＣＭＹＫデータ）に、像域データに適したスクリーニングを施す。これによって、画像データ（ＣＭＹＫデータ）は、画素毎の多値のデータが画素毎の２値のデータに変換される。例えば、文字領域は鮮明に印刷されるように、ディザマトリクスを用いてスクリーニングが施される。例えば、写真画像領域はモアレが起きにくいように誤差拡散法を用いてスクリーニングが施される。スクリーニングは公知の技術であるので詳細な説明は省略する。 The halftone processing unit 63 performs a screening suitable for the image area data on the image data (CMYK data) corrected by the γ correction unit 62. Thereby, in the image data (CMYK data), multi-value data for each pixel is converted into binary data for each pixel. For example, the character area is screened using a dither matrix so as to be printed clearly. For example, a photographic image area is subjected to screening using an error diffusion method so that moire does not easily occur. Since the screening is a known technique, a detailed description is omitted.
スムージング処理部６４は、画像のエッジ部分の凹凸が滑らかになるように、画像データを修正する。スムージング処理部６４は、パターンマッチングによって画像のエッジ部分を抽出し、抽出された画像のエッジ部分のデータを選択的に変換する。スムージング処理部６４により修正された画像データは画像形成ステーション１０の露光装置３へ転送される。露光装置３は、画像処理部６０により変換された画像データに基づいて制御される。露光装置３が感光ドラム１を露光し、感光ドラム１上に画像データに基づく静電潜像が形成される。
The smoothing processing unit 64 corrects the image data so that the unevenness of the edge portion of the image becomes smooth. The smoothing processing unit 64 extracts an edge portion of the image by pattern matching, and selectively converts the data of the extracted edge portion of the image. The image data corrected by the smoothing processing unit 64 is transferred to the
（濃度検知センサ）
次に、画像形成装置に設けられた濃度検知センサ５の構成について図４に基づいて説明する。濃度検知センサ５は、ＬＥＤ５１、フォトダイオード５２、及び５３、電気基板（不図示）や各素子を収容するケース部５０、ケース部５０に設けられた窓部５０を備える。濃度検出センサ５は、さらにレンズなどの光学素子を設けた構成でもよい。
(Density detection sensor)
Next, the configuration of the
ＬＥＤ５１は中間転写ベルト６上に形成された測定用画像に光を照射する発光素子である。ＬＥＤ５１から照射される光の波長は、トナーの分光反射率を考慮して、例えば８００〜８５０［ｎｍ］とする。ＬＥＤ５１の光は、中間転写ベルト６の表面に直交する方向に対して４５度の角度となるように照射される。
The
フォトダイオード５２は、中間転写ベルト６の表面に直交する方向に対して４５度の角度となる仮想線上に設けられる。例えば、ＬＥＤ５１とフォトダイオード５２とは、中間転写ベルト６の表面に直交する面を基準とした場合に対称となる位置に配置される。フォトダイオード５２は、中間転写ベルト６上の測定用画像からの正反射光を受光する。フォトダイオード５２は、測定用画像からの反射光の強度に応じたセンサ出力値（電圧値）を出力する。
The
フォトダイオード５３は、中間転写ベルト６からの正反射光を受光しない位置に設けられる。フォトダイオード５３は、中間転写ベルト６の表面に直交する方向に対して、例えば２０度の角度となる仮想線上に設けられる。フォトダイオード５３は、中間転写ベルト６上の測定用画像からの乱反射光を受光する。フォトダイオード５３は、測定用画像からの反射光の強度に応じたセンサ出力値（電圧値）を出力する。
The
濃度検知センサ５は、ブラックの測定用画像の濃度を測定する場合には測定用画像からの正反射光を測定する。そのため、ブラックの測定用画像の濃度を濃度検知センサ５が検知する場合には濃度演算回路５５がフォトダイオード５２のセンサ出力値を濃度に変換する。一方、イエローの測定用画像の濃度、マゼンタの測定用画像の濃度、及び、シアンの測定用画像の濃度を測定する場合には測定用画像からの乱反射光を測定する。そのため、イエロー、マゼンタ、及びシアンの各測定用画像の濃度を濃度検知センサ５が検知する場合には濃度演算回路５５がフォトダイオード５３のセンサ出力値を濃度に変換する。
When measuring the density of the black measurement image, the
なお、濃度検知センサ５は中間転写ベルト６上の測定用画像を測定する。そのため、濃度演算回路５５は、変換テーブルに基づいて、濃度検知センサ５の測定結果を記録材Ｐ上の測定用画像の濃度（紙上濃度）に変換する。以下の説明において、濃度検知センサ５により中間転写ベルト６上のブラックの測定用画像が測定され、濃度演算回路５５がセンサ出力値を紙上濃度に変換する場合について説明する。
Note that the
ＬＥＤ５１の光が中間転写ベルト６を照射する。ＬＥＤ５１の光の照射されている領域が測定位置に相当する。中間転写ベルト６上の測定用画像（ブラック）が前述の測定位置を通過する間、フォトダイオード５２は測定用画像（ブラック）からの反射光を受光する。フォトダイオード５２が測定用画像（ブラック）からの反射光を受光している間にフォトダイオード５２から出力されたセンサ出力値（電圧値）は、測定用画像（ブラック）の濃度に相当する。
The light of the
Ａ／Ｄ変換回路５４がセンサ出力値（電圧値）を８ｂｉｔのセンサ出力値（デジタル信号）に変換した後、濃度演算回路５５は、変換テーブル５５ａに基づいて、フォトダイオード５２のセンサ出力値をブラックの測定用画像の濃度Ｄｂｌａｃｋに変換する。そして、濃度演算回路５５は、変換テーブル５５ｂに基づいて濃度Ｄｂｌａｃｋを修正する。なお、濃度Ｄｂｌａｃｋは濃度データに相当する。
After the A /
例えば、記録材Ｐに形成された測定用画像の濃度とセンサ出力値との関係が変化した場合には、濃度演算回路５５が変換テーブル５５ａに基づいてセンサ出力値を変換しても、制御部３０３は測定用画像の濃度を高精度に検知できない。高精度な測定用画像の測定結果を補償するために、濃度演算回路５５は、変換テーブル５５ａ、及び５５ｂの両方に基づいて、センサ出力値を紙上濃度に変換する。なお、目視補正モードが実行される前にメモリ４０に予め記憶されている変換テーブル５５ｂは、変換前の濃度と変換後の濃度とが等しいデータである。変換テーブル５５ｂは、高精度な測定用画像の測定結果を補償するために、目視補正モードが実行された場合に変換テーブルを補正するための修正データとして機能する。
For example, when the relationship between the density of the measurement image formed on the recording material P and the sensor output value changes, even if the density calculation circuit 55 converts the sensor output value based on the conversion table 55a, Reference numeral 303 cannot detect the density of the measurement image with high accuracy. In order to compensate the measurement result of the measurement image with high accuracy, the density calculation circuit 55 converts the sensor output value into the density on paper based on both the conversion tables 55a and 55b. Note that the conversion table 55b stored in the
また、濃度検知センサ５がイエローの測定用画像を測定する場合には、制御部３０３は、イエローの測定用画像に対応した変換テーブル５５ａ、及び５５ｂに基づいて、フォトダイオード５３のセンサ出力値をイエローの測定用画像の紙上濃度に変換する。同様に、濃度検知センサ５がマゼンタの測定用画像を測定する場合には、制御部３０３は、マゼンタの測定用画像に対応した変換テーブル５５ａ、及び５５ｂに基づいて、フォトダイオード５３のセンサ出力値をマゼンタの測定用画像の紙上濃度に変換する。濃度検知センサ５がシアンの測定用画像を測定する場合には、制御部３０３は、シアンの測定用画像に対応した変換テーブル５５ａ、及び５５ｂに基づいてフォトダイオード５３のセンサ出力値をシアンの測定用画像の紙上濃度に変換する。メモリ４０には、変換テーブル５５ａと、変換テーブル５５ｂとが色毎に予め記憶されている。
When the
図５は、変換テーブル５５ａを示すグラフである。図５は、中間転写ベルト６上の測定用画像の濃度を面積階調により段階的に変えた場合に、測定用画像に対応する濃度検知センサ５のセンサ出力値と測定用画像の紙上濃度との関係を示す。測定用画像におけるトナーの面積被覆率が増加すると、記録材Ｐ上の測定用画像の濃度も濃くなる。そのため、センサの出力値が減少するほど、記録材Ｐ上の測定用画像の濃度が濃くなる。一方、測定用画像におけるトナーの面積被覆率が減少すると、記録材Ｐ上の測定用画像の濃度も薄くなる。そのため、センサの出力値が増加するほど、記録材Ｐ上の測定用画像の濃度が薄くなる。
FIG. 5 is a graph showing the conversion table 55a. FIG. 5 shows the sensor output value of the
図５は以下に示すように作成される。図６（ａ）は、ブラックの測定用画像のトナー載り量と、ブラックの測定用画像を測定した場合のフォトダイオード５２のセンサ出力値との対応関係を示すグラフである。ブラックの測定用画像のトナー載り量が変化すると、フォトダイオード５２によって受光される正反射光量も変化する。フォトダイオード５２のセンサ出力値は、測定用画像のトナー載り量が増加するほど減少する。これは、ＬＥＤ５１から照射された光がブラックの測定用画像に吸収されるからである。ブラックの測定用画像のトナーの付着量が増加するほどフォトダイオード５２に受光される正反射光の強度が低下する。
FIG. 5 is created as shown below. FIG. 6A is a graph showing the correspondence between the amount of applied toner of the black measurement image and the sensor output value of the
図６（ｂ）は、ブラックの測定用画像のトナー載り量と、この測定用画像を記録材上に形成したときの測定用画像の濃度（紙上濃度）との関係を示したグラフである。中間転写ベルト６上に形成された測定用画像のトナー載り量が増加するほど、記録材に形成された測定用画像の濃度が濃くなる。
FIG. 6B is a graph showing the relationship between the amount of applied toner of the black measurement image and the density of the measurement image (density on paper) when the measurement image is formed on the recording material. As the amount of applied toner of the measurement image formed on the
図６（ａ）のグラフと図６（ｂ）のグラフとが実験によって決定される。さらに、これら図６（ａ）のグラフと図６（ｂ）のグラフとが合成されて変換テーブルが作成される。図６（ｃ）に示すグラフは、ブラックの測定用画像に対応したセンサ出力値を紙上濃度に変換するための変換テーブルに相当する。イエロー、マゼンタ、シアンに関しても同様の方法で変換テーブルが作成される。変換テーブル５５ａは、予めメモリ４０に記憶されている。
The graph of FIG. 6A and the graph of FIG. 6B are determined by experiments. Further, the graph of FIG. 6A and the graph of FIG. 6B are combined to create a conversion table. The graph shown in FIG. 6C corresponds to a conversion table for converting a sensor output value corresponding to a black measurement image into a density on paper. Conversion tables are created for yellow, magenta, and cyan in a similar manner. The conversion table 55a is stored in the
上述の説明においては、測定用画像の紙上濃度を決定するためにフォトダイオード５２、及び５３のいずれか一方のセンサ出力値が用いられた。しかし、フォトダイオード５２のセンサ出力値とフォトダイオード５３のセンサ出力値との両方に基づいて紙上濃度に変換する構成としてもよい。
In the above description, the sensor output value of one of the
（階調補正制御）
図７（ａ）は、画像形成装置１００のプリンタ特性を示すグラフである。図７（ｂ）は、図７（ａ）の画像形成装置１００のプリンタ特性を補正するためのγＬＵＴを示すグラフである。図７（ａ）の破線、及び、図７（ｂ）の破線は理想的な階調特性を示す。以下の説明において、理想的な階調特性（破線）は、画像データの入力値に対して紙上濃度が正比例しているとする。
(Tone correction control)
FIG. 7A is a graph illustrating the printer characteristics of the
図７（ａ）のプリンタ特性（実線）は、画像データの画像信号値と紙上濃度との対応関係を示す。画像形成装置１００のプリンタ特性は、画像信号値Ｘに対応する濃度がＤｙとなっている。しかし、理想的な階調特性においては画像信号値Ｘに対応する目標濃度はＤｘであり、画像形成装置１００のプリンタ特性を理想的な階調特性に補正する必要がある。
The printer characteristic (solid line) in FIG. 7A shows the correspondence between the image signal value of the image data and the density on paper. In the printer characteristics of the
そこで、濃度検知センサ５により検知されたパターン画像の濃度を用いて、画像形成装置１００のプリンタ特性を、理想的な階調特性に補正するために、制御部３０３はγＬＵＴを作成する。例えば、パターン画像の数を色毎に１６個にした場合、濃度検知センサ５により検知された各パターン画像の濃度は、色毎に１６データしか検知されない。そのため、画像形成装置１００のプリンタ特性は各データの近似曲線を演算することによって求める。制御部３０３は、画像形成装置１００のプリンタ特性の入力値と出力値とを入れ替えることによってγＬＵＴを決定する。なお、パターン画像の数を増やせばγＬＵＴを高精度に作成できるが、パターン画像の数を増やすとγＬＵＴを作成するときのダウンタイムが増大してしまう。
The
また、γＬＵＴが作成された後であっても、画像形成装置１００が複数の画像を形成した場合や、画像形成装置１００の周囲の温度や湿度などが変化した場合には、画像形成装置１００のプリンタ特性が変化する。そこで、画像形成装置１００は、所定の条件を満たした場合に、中間転写ベルト６上にパターン画像を形成し、このパターン画像の測定結果に基づいてγＬＵＴを更新する。これが自動階調補正制御である。
Further, even after the γLUT is created, if the
自動階調補正制御が実行される所定の条件とは、例えば、画像形成装置１００の主電源をオンした直後や、前回自動階調補正制御が実行されてから、印刷した画像のページ数が所定ページよりも多いことなどである。なお、画像形成装置１００は、ユーザによって自動階調補正制御の実行を指示するコマンドが操作部８０に入力された場合に制御部３０３が自動階調補正制御を実行する構成であってもよい。
The predetermined condition under which the automatic gradation correction control is executed is, for example, a condition in which the number of pages of the printed image is a predetermined number immediately after the main power of the
制御部３０３は、γＬＵＴ＿ＡとγＬＵＴ＿Ｂとを合成してγＬＵＴを決定する。γＬＵＴ＿Ａは実験によって予め作成されたγＬＵＴであり、固定値である。γＬＵＴを現在のプリンタ特性に最適なγＬＵＴに修正するため、制御部３０３はγＬＵＴ＿Ｂを補正する。
The
図８は、γＬＵＴ＿Ｂを補正する様子を示す模式図である。図８（ａ）は、予め記憶されたγＬＵＴ＿Ｂを示すグラフである。図８（ｂ）は、中間転写ベルト６上にパターン画像を形成するときの作像部入力信号値と、濃度検知センサ５によるパターン画像の測定結果との関係を示した濃度特性のグラフである。パターン画像は９つのパターン画像を含み、パターン画像の各々は作像部入力信号値が異なる。
FIG. 8 is a schematic diagram illustrating a state of correcting γLUT_B. FIG. 8A is a graph showing γLUT_B stored in advance. FIG. 8B is a density characteristic graph showing a relationship between an image forming unit input signal value when a pattern image is formed on the
図８（ｂ）において、白丸が作像部入力信号値に対応する目標とする濃度値であり、黒丸が濃度検知センサ５により検知された濃度値である。パターン画像が形成されていない中間転写ベルト６の表面の測定結果Ｄ０は、画像形成装置１００のプリンタ特性が変化しても０（固定値）である。また、作像部入力信号値の最大値に対応するパターン画像は形成されないが、作像部入力信号値の最大値に対応するパターン画像の濃度値は、９つのパターン画像の測定結果から予測される。
In FIG. 8B, a white circle is a target density value corresponding to the image forming unit input signal value, and a black circle is a density value detected by the
高濃度のパターン画像が形成されない理由は、濃度検知センサ５は高濃度のパターン画像のトナー載り量の変動を高精度に測定できないからである。画像形成装置１００が面積階調法によりパターン画像を形成するので、パターン画像のトナー載り量が中間転写ベルト６を覆ってしまう高濃度領域においてはトナー載り量が変動しても反射光量がほとんど変化しない。そのため、制御部３０３は、作像部入力信号の最大値に対応するパターン画像の予測濃度値Ｄｍａｘを、濃度検知センサ５によるパターン画像の測定結果に基づいて予測する。例えば、９階調のパターン画像の中で最も濃度が高いパターン画像の測定結果と、２番目に濃度が高いパターン画像の測定結果とから、作像部入力信号の最大値に対応するパターン画像の測定結果を外挿する。
The reason why the high-density pattern image is not formed is that the
次に、γＬＵＴ＿Ｂを修正する方法について説明する。例えば、図８（ｂ）に示すように、画像形成装置１００の理想的な濃度特性（破線）が作像部入力信号に対して比例関係となる場合、パターン画像の測定結果の入力値と出力値とを入れ替えることによってγＬＵＴ＿Ｂを補正することができる。図８（ｃ）には、修正前のγＬＵＴ＿Ｂのグラフ（破線）と、修正後のγＬＵＴ＿Ｂ（図中ではγＬＵＴ＿Ｂ´）のグラフ（実線）とを示した。図９（ｃ）に示すように、修正後のγＬＵＴ＿Ｂ´は、図９（ｂ）の理想的な濃度特性（破線）に対して実際の濃度特性（実線）と線対称なグラフとなる。
Next, a method of correcting γLUT_B will be described. For example, as shown in FIG. 8B, when the ideal density characteristic (broken line) of the
以下、γＬＵＴ＿Ｂを補正する自動階調補正制御を図９のフローチャートに基づいて説明する。なお、自動階調補正制御は、画像形成ステーション１０が中間転写ベルト６上にパターン画像を形成し、濃度検知センサ５によるパターン画像の測定結果に基づいてγＬＵＴ＿Ｂが自動的に補正される。つまり、自動階調補正制御はユーザによる作業が必要ない。
Hereinafter, the automatic gradation correction control for correcting γLUT_B will be described with reference to the flowchart of FIG. In the automatic gradation correction control, the
自動階調補正が実行された場合、制御部３０３はパターン画像を中間転写ベルト６上に形成する（Ｓ１００）。制御部３０３は、パターンジェネレータ７０に、パターン画像データを出力させる。制御部３０３は、γ補正部６２に、γＬＵＴ＿Ａに基づいてパターン画像データを補正させる。これにより、中間転写ベルト６上に、濃度の異なる９階調のパターン画像が形成される。ステップＳ１００において、画像形成ステーション１０は、パターン画像を形成する画像形成部として機能する。さらに、中間転写ベルト６はパターン画像が担持される像担持体に相当する。
When the automatic gradation correction is performed, the
なお、ステップＳ１００において、γ補正部６２は、γＬＵＴ＿Ｂを用いず、γＬＵＴ＿Ａに基づいてパターン画像データを補正する。あるいは、制御部３０３は、予め記憶された画像信号値と作像部入力信号値とが等しい初期のγＬＵＴ＿Ｂに読み出し、γＬＵＴ＿Ａと初期のγＬＵＴ＿Ｂとを合成したγＬＵＴに基づいてパターン画像データを補正する。
In step S100, the γ correction unit 62 corrects the pattern image data based on γLUT_A without using γLUT_B. Alternatively, the
これは、自動階調補正において中間転写ベルト６上に形成されるパターン画像の濃度差を確保したいからである。パターン画像とパターン画像との濃度差が離れすぎてしまうと、演算誤差が増大してしまいγＬＵＴを高精度に求めることができない。例えば、感光ドラムや現像器が交換された場合には、交換前のプリント特性に適したγＬＵＴを用いてパターン画像データを補正してしまうと、中間転写ベルト６上に形成されるパターン画像の濃度差が確保できない可能性がある。これは、感光ドラムや現像器が交換された場合に、画像形成装置１００のプリンタ特性が大幅に変化してしまった場合に生じる。変化前のプリンタ特性であればパターン画像が目標とする濃度差の範囲に制御できても、変化後のプリンタ特性ではパターン画像が目標とする濃度差の範囲に制御できない可能性がある。
This is because it is desired to secure a density difference of the pattern image formed on the
図１０は、中間転写ベルト６上に形成されたパターン画像の模式図である。パターン画像は、色毎に、濃度の異なる９階調のパターン画像を含む。つまり、合計３６個のパターン画像が形成される。１つのパターン画像の寸法は、中間転写ベルト６の搬送方向に２５［ｍｍ］、搬送方向に直交する方向に１５［ｍｍ］である。
FIG. 10 is a schematic diagram of a pattern image formed on the
９つのパターン画像は、例えば、１０ビットの信号値で１８、７２、１２６、１８０、２３４、２８８、３４２、３９６、４５０の画像信号に基づいて形成される。これら９つの画像信号がパターン画像データに相当する。なお、画像信号値が４５０よりも大きいパターン画像は形成されない。これは、濃度検知センサ５が高濃度のパターン画像を高精度に検知できないからである。
The nine pattern images are formed, for example, based on image signals of 18, 72, 126, 180, 234, 288, 342, 396, and 450 with 10-bit signal values. These nine image signals correspond to pattern image data. Note that a pattern image having an image signal value larger than 450 is not formed. This is because the
次いで、制御部３０３は、濃度検知センサ５によりパターン画像を測定する（Ｓ１０１）。ステップＳ１０１において、パターン画像が濃度検知センサ５の測定位置を通過している間、２［ｍｓｅｃ］毎にセンサ出力値を出力する。濃度検知センサ５は、１つのパターン画像を２５回測定する。制御部３０３は、２５回分のセンサ出力値の中からセンサ出力値の最大値とセンサ出力値の最小値とを除く２３回分のセンサ出力値を平均する。そして、制御部３０３は、濃度変換回路５５により、変換テーブル５５ａと変換テーブル５５ｂとの両方に基づいてセンサ出力値の平均値を紙上濃度に変換する。
Next, the
制御部３０３は、ステップＳ１０１において測定されたパターン画像の紙上濃度に基づいてγＬＵＴを補正する（Ｓ１０２）。制御部３０３は、ステップＳ１０１において測定された紙上濃度の結果から濃度特性を求め、画像形成装置１００の濃度特性が理想的な濃度特性となるように、濃度特性の入力値と出力値とを入れ替えてγＬＵＴ＿Ｂを修正する。そして、制御部３０３は、メモリ４０に記憶されているγＬＵＴ＿Ａと、修正したγＬＵＴ＿Ｂとを合成し、γＬＵＴを補正する。なお、パターン画像は色毎に形成されるので、理想的な濃度特性も色毎に設定されている。ステップＳ１０２において、制御部３０３は、パターン画像の紙上濃度が目標紙上濃度となるようにγＬＵＴ＿Ｂを更新する。そして、制御部３０３は自動階調補正を終了する。
The
ところで、γＬＵＴ＿Ｂを更新しても、画像形成装置１００のプリンタ特性を適切に修正できない可能性があった。これは、高濃度のパターン画像の測定結果を、濃度検知センサ５によるパターン画像の測定結果に基づいて予測しているからである。特に、中間転写ベルト６上に形成されたパターン画像の濃度が低下した場合には、９階調のパターン画像の中で最も濃度が高いパターン画像の測定結果と測定結果Ｄｍａｘとの差が大きい。そのため、γＬＵＴを作成する際に高濃度域のパターン画像の測定結果を予測する構成においては、高濃度域の画像の濃度を高精度に補正できないという問題がある。
By the way, even if γLUT_B is updated, there is a possibility that the printer characteristics of the
また、パターン画像の測定結果から予測される最大濃度値Ｄｍａｘが理想的な階調特性の最大濃度値（例えば、濃度１．６）よりも低い場合には、画像信号値を当該画像信号値よりも高い作像部入力信号値に変換できない。これは、γＬＵＴ＿Ａが、画像信号値を予め決まった作像部入力信号値よりも高い作像部入力信号値に変換できないからである。γＬＵＴ＿Ａが作像部入力信号値を制限してしまうので、γＬＵＴ＿Ｂには制限された作像部入力信号値よりも高い作像部入力信号値が入力されない。 When the maximum density value Dmax predicted from the measurement result of the pattern image is lower than the maximum density value of the ideal gradation characteristic (for example, density 1.6), the image signal value is set to be smaller than the image signal value. Cannot be converted to a high imager input signal value. This is because γLUT_A cannot convert an image signal value into an image forming unit input signal value higher than a predetermined image forming unit input signal value. Since γLUT_A limits the image forming unit input signal value, no image forming unit input signal value higher than the limited image forming unit input signal value is input to γLUT_B.
そこで、本実施形態では、目標紙上濃度の最大値（例えば、濃度１．６）の画像を形成するための作像部入力信号値が画像信号値よりも小さい値となるように画像形成条件が設定される。そして、パターン画像を形成する場合には、画像信号値を当該画像信号値よりも低い作像部入力信号値に補正するγＬＵＴに基づいてパターン画像データを補正する。さらに、紙上濃度の最大値が異なる２つのγＬＵＴ（γＬＵＴ２１１ａとγＬＵＴ９２ｂ）が予め記憶されており、合成したγＬＵＴの高濃度領域をγＬＵＴ２１１ａとγＬＵＴ９２ｂとに基づいて推測する。
Therefore, in the present embodiment, the image forming conditions are set so that the image forming unit input signal value for forming an image having the maximum value of the target paper density (for example, density 1.6) is smaller than the image signal value. Is set. When a pattern image is formed, the pattern image data is corrected based on the γLUT for correcting the image signal value to an image forming unit input signal value lower than the image signal value. Further, two γ LUTs (
以下、本実施形態の画像形成装置１００が自動階調補正制御によって作成されたγＬＵＴの高濃度領域を推測し、適正なγＬＵＴを求める方法について、図１１から図１５に基づいて説明する。なお、前述のγＬＵＴ２１１ｂがパターン画像を形成する場合にパターン画像データを補正する第１補正条件として機能する。一方、γＬＵＴ９２ｂは第２補正条件に相当する。
Hereinafter, a method in which the
図１１（ａ）は、予め実験によって求められた、画像形成装置１００のプリンタ特性を示す。図１１（ａ）の破線９２ａは、画像信号値の最大値（例えば、１０ビットで１０２３）に基づいて形成された画像の濃度が理想的な階調特性の最大濃度値（例えば、濃度値１．６）となった場合のプリンタ特性である。また、実線２１１ａは、画像信号値の最大値（例えば、１０ビットで１０２３）に基づいて形成された画像の濃度が理想的な階調特性の最大濃度値（例えば、濃度値１．６）よりも大きい値（例えば、濃度値２．０）となった場合のプリンタ特性である。画像形成装置１００のプリンタ特性が実線２１１ｂの場合、画像信号値Ｓ１に基づいて形成される画像の濃度が理想的な階調特性の最大濃度値（例えば、濃度値１．６）となる。なお、図１１（ａ）の破線９１ａは理想的な階調特性を示す。
FIG. 11A shows the printer characteristics of the
図１１（ｂ）は、図１１（ａ）の２つのプリンタ特性に基づいて作成されたγＬＵＴを示すグラフである。図１１（ｂ）の破線９２ｂは、図１１（ａ）の破線９２ａのプリンタ特性を理想的な階調特性９１ａに補正するためのγＬＵＴである。また、図１１（ｂ）の実線２１１ｂは、図１１（ａ）の実線２１１ａのプリンタ特性を理想的な階調特性９１ａに補正するためのγＬＵＴである。２つのγＬＵＴ９２ｂ、及び２１１ｂは予めメモリ４０に記憶されている。
FIG. 11B is a graph showing a γLUT created based on the two printer characteristics of FIG. 11A. A
図１１（ａ）に示すように、理想的な階調特性の最大濃度値に対応する作像部入力信号値はＳ１であるので、γＬＵＴ２１１ｂは、画像信号値の最大値（例えば、１０ビットで１０２３）を当該最大値よりも小さい作像部入力信号値Ｓ１に変換する。つまり、γＬＵＴ２１１ｂが画像信号を作像部入力信号に補正する補正係数は、γＬＵＴ９２ｂが画像信号を作像部入力信号に補正する補正係数より小さい。なお、図１１（ｂ）の破線９１ｂは理想的な階調特性を示す。破線９１ａと破線９１ｂとは同じ理想的な階調特性を示している。
As shown in FIG. 11A, since the image forming unit input signal value corresponding to the maximum density value of the ideal gradation characteristic is S1, the
ここで、図９のステップＳ１０２のγＬＵＴの補正処理のサブルーチンを図１２に示した。γＬＵＴの補正を実施する場合、先ず、制御部３０３は、ステップＳ１０１において濃度検知センサ５によるパターン画像の測定結果に基づいて、現在の画像形成装置１００の濃度特性を取得する（Ｓ０１）。
Here, FIG. 12 shows a subroutine of the γLUT correction processing in step S102 of FIG. When correcting the γLUT, first, the
次いで、制御部３０３は、ステップＳ０１において決定した濃度特性の、入力値と出力値を入れ替えることによってγＬＵＴ＿Ｂを更新する（Ｓ０２）。γＬＵＴ＿Ｂは前述の方法によって更新される。
Next, the
次いで、制御部３０３は、ステップＳ０１において取得された濃度特性において最大濃度値Ｄｍａｘが理想的な階調特性の最大濃度値（目標紙上濃度の最大濃度値に相当する）よりも薄いか否かを判定する（Ｓ０３）。これは、最大濃度値Ｄｍａｘが目標紙上濃度（例えば、１．６）よりも低い場合に、合成したγＬＵＴにおいて画像信号値が作像部入力信号値Ｓ１に制限される可能性があるか否かを判定するためである。ステップＳ０３において、制御部３０３は、最大濃度値Ｄｍａｘが所定濃度よりも低下しているか否かを判定する判定部として機能する。
Next, the
ステップＳ０３において、最大濃度値Ｄｍａｘが理想的な階調特性の最大濃度値よりも薄くなっていない場合には、ステップＳ０２において生成されたγＬＵＴ＿Ｂと予め記憶されたγＬＵＴ＿Ａとを合成してγＬＵＴの補正処理を完了する。 In step S03, when the maximum density value Dmax is not thinner than the maximum density value of the ideal gradation characteristic, the γLUT_B generated in step S02 and the γLUT_A stored in advance are combined to correct the γLUT. Complete the process.
一方、ステップＳ０３において、最大濃度値が理想的な階調特性の最大濃度値よりも薄くなっている場合には、γＬＵＴの高濃度域を以下の方法に従って補正する（Ｓ０４）。ステップＳ０４においてγＬＵＴの高濃度域が修正された後に制御部３０３は、γＬＵＴの補正処理を完了する。
On the other hand, in step S03, when the maximum density value is smaller than the maximum density value of the ideal gradation characteristic, the high density range of the γLUT is corrected according to the following method (S04). After correcting the high density region of the γLUT in step S04, the
予測される最大濃度値Ｄｍａｘが理想的な階調特性の最大濃度値（例えば、濃度１．６）よりも低い場合には、制御部３０３は、９階調のパターン画像の中で最も濃度が高いパターン画像の測定結果と測定結果Ｄｍａｘとの差が大きいと判定する。さらに、予測される最大濃度値Ｄｍａｘが理想的な階調特性の最大濃度値（例えば、濃度１．６）よりも低い場合には、合成したγＬＵＴにおいて画像信号値が作像部入力信号値Ｓ１に制限されていると判定する。
When the predicted maximum density value Dmax is lower than the maximum density value (for example, density 1.6) of the ideal tone characteristic, the
図１３（ａ）には、予測される最大濃度値Ｄｍａｘが目標紙上濃度よりも低い場合の画像形成装置１００の濃度特性を示す。画像形成装置１００が図１３（ａ）の濃度特性になった場合、理想的な階調特性の最大濃度値の画像を形成するためには、作像部入力信号値Ｓ１を作像部入力信号値Ｓ２に補正するようなγＬＵＴを作成する必要がある。なお、パターン画像を形成したときのγＬＵＴ２１１ｂは画像信号値の最大値（例えば、１０ビットで１０２３）を当該最大値よりも小さい作像部入力信号値Ｓ１に変換している。つまり、作像部入力信号値Ｓ１は、変換可能な作像部入力信号の最大値（例えば、１０ビットで１０２３）よりも小さいので、γＬＵＴ２１１ｂは作像部入力信号値の最大値をＳ１からＳ２へ補正可能である。
FIG. 13A shows a density characteristic of the
図１３（ｂ）は、図１３（ａ）の濃度特性に基づいて作成されたγＬＵＴ＿ＢとγＬＵＴ＿Ａ（γＬＵＴ２１１ｂ）とを合成して作成されたγＬＵＴ２２１ｂを示すグラフである。γＬＵＴ２２１ｂが作像部入力信号値をＳ１からＳ２へ補正するためには、γＬＵＴ＿Ｂのみならず、γＬＵＴ９２ｂとγＬＵＴ２１１ｂを用いる。γＬＵＴ２２１ｂの高濃度域を推測する方法については図１５を用いて説明する。
FIG. 13B is a graph showing a
一方、図１４（ａ）には、予測される最大濃度値Ｄｍａｘが目標紙上濃度よりも高い場合の画像形成装置１００の濃度特性を示す。画像形成装置１００が図１４（ａ）の濃度特性になった場合、理想的な階調特性の最大濃度値の画像を形成するためには、作像部入力信号値Ｓ１を作像部入力信号値Ｓ３に補正するようなγＬＵＴを作成する必要がある。作像部入力信号Ｓ３は作像部入力信号Ｓ１よりも小さいので、γＬＵＴ２１１ｂは作像部入力信号値をＳ１からＳ３へ補正できる。
On the other hand, FIG. 14A shows the density characteristics of the
図１４（ｂ）は、図１４（ａ）の濃度特性に基づいて作成されたγＬＵＴ＿ＢとγＬＵＴ＿Ａ（γＬＵＴ２１１ｂ）とを合成して作成されたγＬＵＴ２３１ｂを示すグラフである。γＬＵＴ２３１ｂにおいて作像部入力信号値はＳ１に制限されないので、γＬＵＴ２３１ｂは、γＬＵＴ９２ｂとγＬＵＴ２１１ｂを用いて高濃度域を推測しなくても、画像形成装置１００のプリンタ特性を理想的な階調特性に補正できる。
FIG. 14B is a graph showing a
図１３（ｂ）のγＬＵＴ２１１ｂの高濃度域を、図１１（ｂ）に示したγＬＵＴ９２ｂ、及び、γＬＵＴ２１１ｂを用いて予測する方法を図１５に基づいて説明する。
A method for predicting the high concentration range of the
先ず、制御部３０３は、濃度検知センサ５により実際に測定したパターン画像の中で画像信号が最も大きい入力値Ｐ（例えば、４５０）をメモリ４０から読み出す。そして、制御部３０３は、以下の式１、式２、及び式３に基づいて画像信号値Ｐよりも高濃度域のγＬＵＴ２２１ｂを推測する。
γＬＵＴ９２ｂ（Ｐ）−γＬＵＴ２２１ｂ（Ｐ）＝ｍ１ ・・・（式１）
γＬＵＴ２２１ｂ（Ｐ）−γＬＵＴ２１１ｂ（Ｐ）＝ｎ１ ・・・（式２）
γＬＵＴ２４２（ｉ）＝γＬＵＴ２１１ｂ（ｉ）＋｛γＬＵＴ９２ｂ（ｉ）−γＬＵＴ２１１ｂ（ｉ）×ｎ１／（ｍ１＋ｎ１）｝ ・・・（式３）
なお、ｉ＝Ｐ〜１０２３とする。
First, the
γLUT92b (P) −γLUT221b (P) = m1 (Equation 1)
γLUT221b (P) −γLUT211b (P) = n1 (Expression 2)
γ LUT 242 (i) = γ
Note that i = P to 1023.
つまり、γＬＵＴ２４２の高濃度域は、γＬＵＴ２２１ｂとγＬＵＴ２４２との補正量の差と、γＬＵＴ２４２とγＬＵＴ９２ｂとの補正量の差との比率が、画像信号によらず維持される。γＬＵＴ２４２の高濃度域は、図１５に示すように、ｍ１とｎ１の比率、ｍ２とｎ２の比率、ｍ３とｎ３の比率が等しくなる。さらに、γＬＵＴ２４２の画像信号値Ｐ以下の範囲においては、濃度検知センサ５の測定結果に基づいて作成されたγＬＵＴ２２１ｂとなることを意味する。
That is, in the high density range of the
図１２のステップＳ０４において、制御部３０３は、γＬＵＴ２１１ｂ（Ｐ）、γＬＵＴ９２ｂ（Ｐ）、及び、γＬＵＴ２２１ｂ（Ｐ）に基づいて、γＬＵＴの高濃度側を変更する変更手段として機能する。ここで、γＬＵＴ２１１ｂ（Ｐ）は第１の補正係数に相当し、γＬＵＴ９２ｂ（Ｐ）は第２の補正係数に相当し、γＬＵＴ２２１ｂ（Ｐ）は第３の補正係数に相当する。
In step S04 in FIG. 12, the
また、ステップＳ０３において、制御部３０３は、例えば、最大濃度値Ｄｍａｘが、目標紙上濃度よりも低い濃度１．５よりも低下しているか否かを判定する構成としてもよい。つまり、γＬＵＴの高濃度域を修正するか否かの判定に用いる所定濃度が目標紙上濃度よりも低くてもよい。
In step S03, the
これによって、画像形成時に用いるγＬＵＴの高濃度域を推測するので、低濃度領域から高濃度領域まで画像濃度を補正できる。特に、画像形成装置１００の出力濃度が低下している場合であっても高濃度領域の画像の階調性が低下することを抑制できる。
As a result, since the high density area of the γLUT used for image formation is estimated, the image density can be corrected from the low density area to the high density area. In particular, even when the output density of the
（目視補正制御）
ところで、濃度検知センサ５の窓部５０にトナーや紙粉が付着した場合には、センサ出力値に誤差が生じてしまう。これは、窓部５０にトナーや紙粉が付着した場合に、ＬＥＤ５１から測定用画像に照射される光の強度が減少したり、フォトダイオード５２、及び５３により受光される反射光の強度が減少するからである。窓部５０にトナーや紙粉が付着した場合には、フォトダイオード５２、及び５３のセンサ出力値に誤差が生じるので、測定用画像の紙上濃度が高精度に検知できない。
(Visual correction control)
If toner or paper dust adheres to the
また、大量に画像を形成することによって中間転写ベルト６の表面が荒れている場合には、中間転写ベルト６上の測定用画像のセンサ出力値と測定用画像の紙上濃度との対応関係が変化してしまう。中間転写ベルト６の表面が荒れている場合には、中間転写ベルト６の表面からの反射光が変化してしまう。そのため、特に、トナーの被覆率が低い低濃度の測定用画像を測定したときのセンサ出力値に誤差が生じてしまう。中間転写ベルト６の表面が荒れている場合には、フォトダイオード５２、及び５３のセンサ出力値に誤差が生じるので、測定用画像の紙上濃度が高精度に検知できない。
When the surface of the
また、二次転写ニップ部Ｔ２において中間転写ベルト６から記録材Ｐに転写されるトナーの割合（転写効率）は、画像形成装置の周囲の温度や湿度によって変化する。そのため、画像形成装置の周囲の温度や湿度が変化した場合には、中間転写ベルト６に形成された測定用画像のトナーの量と、記録材Ｐに形成された測定用画像の濃度（紙上濃度）との関係が変化する可能性があった。さらに、二次転写ニップ部Ｔ２において中間転写ベルト６から記録材Ｐに転写されるトナーの割合（転写効率）は、二次転写ローラ対９が経年劣化した場合にも変化する。これは、二次転写ローラ対９が経年劣化したことによって二次転写ローラ対９の抵抗値が変化するからである。つまり、二次転写ローラ対９が経年劣化した場合にも、中間転写ベルト６に形成された測定用画像のトナーの量と、記録材Ｐに形成された測定用画像の濃度（紙上濃度）との関係が変化する可能性があった。そのため、転写効率が変化した場合には、センサ出力値と紙上濃度との対応関係が予め設定された対応関係と異なってしまうので、測定用画像の紙上濃度が高精度に検知できない。
Further, the ratio (transfer efficiency) of the toner transferred from the
そこで、中間転写ベルト６に形成された測定用画像の測定結果に基づいて測定用画像の紙上濃度を高精度に検知するために、制御部３０３は記録材Ｐに形成された測定用画像の濃度情報と測定用画像のセンサ出力値とに基づいて変換テーブル５５ｂを修正する。これによって、濃度検知センサ５の窓部５０が汚れた場合であっても、修正された変換テーブル５５ｂが濃度検知センサ５の測定誤差を低減するので、高精度な測定用画像の測定結果を補償できる。更に、中間転写ベルト６の表面が荒れてしまった場合であっても、修正された変換テーブル５５ｂが濃度検知センサ５の測定誤差を低減するので、高精度な測定用画像の測定結果を補償できる。更に、転写効率が変化した場合であっても、修正された変換テーブル５５ｂがセンサ出力値を測定用画像の紙上濃度に高精度に変換するので、測定用画像の紙上濃度が高精度に検知できる。
Therefore, in order to detect the on-paper density of the measurement image with high accuracy based on the measurement result of the measurement image formed on the
ここで、変換テーブル５５ｂを更新する目視補正制御について図１６、及び図１７に基づいて説明する。 Here, the visual correction control for updating the conversion table 55b will be described based on FIG. 16 and FIG.
図１６（ａ）は、テストシートの模式図である。テストシートは、目視補正制御が実行された場合に画像形成ステーション１０により印刷される。テストシートは、測定用画像としてのテスト画像が形成された記録材Ｐである。テストシートは、色毎に複数のテスト画像Ａ、Ｂ、及びＣを有する。例えば、１枚の記録材Ｐに、イエローのテスト画像Ａ、Ｂ、及びＣが形成されたものがテストシートである。テスト画像Ａの目標濃度（例えば、０．４）とテスト画像Ｂの目標濃度（例えば、０．８）とテスト画像Ｃの目標濃度（例えば、１．２）は夫々異なる。つまり、テスト画像Ａ、Ｂ、及びＣは信号値の異なるテスト画像データに基づいて形成される。
FIG. 16A is a schematic diagram of a test sheet. The test sheet is printed by the
なお、テストシートは色毎に形成される。つまり、画像形成装置１００は、目視補正制御において、マゼンタのテスト画像Ａ、Ｂ、及びＣが形成されたテストシート、シアンのテスト画像Ａ、Ｂ、及びＣが形成されたテストシート、ブラックのテスト画像Ａ、Ｂ、及びＣが形成されたテストシートも印刷する。以下の説明においては、イエローのテストシートが印刷され、イエローの変換テーブル５５ｂが補正される場合について説明する。
The test sheet is formed for each color. That is, in the visual correction control, the
図１６（ｂ）は、予め用意された見本チャートである。見本チャートも色毎に用意されている。見本チャートには濃度０．１〜１．５まで０．１刻みの１５階調のイエローの画像と、当該画像の横に０〜１４の番号が併記されている。ユーザは、見本チャートの何番目の画像が出力したテスト画像と一番近い濃度かを目視によって判定し、操作部８０に画像に付された番号を入力する。例えば、見本チャートの中の「１０」番目の画像の濃度がテスト画像Ｂの濃度に最も近い場合には、ユーザは操作部８０のテンキーから「１０」を入力する。制御部３０３は、見本チャートの番号と濃度との対応関係を示すデータを参照し、見本チャート上の「１０」の画像に対応する濃度を決定する。これによって、制御部３０３は、テスト画像Ｂの濃度を取得する。操作部８０から入力された番号はテスト画像Ａ、Ｂ、及びＣの濃度情報に相当する。なお、見本チャートの番号と濃度との対応関係を示すデータは、予めメモリ４０に記憶されている。
FIG. 16B is a sample chart prepared in advance. Sample charts are also provided for each color. In the sample chart, a 15-gradation yellow image having a density of 0.1 to 1.5 in increments of 0.1 and
目視補正制御が実行された場合の画像形成装置の各ユニットの動作を図１７のフローチャートに基づいて説明する。ユーザが操作部８０の目視補正制御ボタンを押すことによって制御部３０３が目視補正制御を実行する。なお、制御部３０３は、ＲＯＭ９０に格納されたプログラムに基づいて図１７の目視補正制御を実行する。
The operation of each unit of the image forming apparatus when the visual correction control is executed will be described with reference to the flowchart of FIG. When the user presses the visual correction control button of the
まず、制御部３０３はテスト画像を記録材Ｐに形成する（Ｓ１３１）。制御部３０３は、パターンジェネレータ７０に、テスト画像データを出力させ、γ補正部６２に、γＬＵＴに基づいてテスト画像データを補正させる。ステップＳ１３１において、制御部３０３は、画像形成ステーション１０を制御して、前記補正されたテスト画像データに基づいてテスト画像Ａ、Ｂ、及びＣを、中間転写ベルト６上に形成させる。
First, the
そして、制御部３０３は、電源ユニットに二次転写ローラ９と内ローラに転写電圧を印加させる。これによって、中間転写ベルト６上のテスト画像Ａ、Ｂ、及びＣが記録材Ｐに転写される。制御部３０３は、定着器３０を制御し、テスト画像Ａ、Ｂ、及びＣを記録材Ｐに定着させ、画像形成装置１００から排紙する。なお、二次転写ローラ９は、中間転写ベルト６上のテスト画像Ａ、Ｂ、及びＣを記録材Ｐに転写する転写部として機能する。定着部３０は、テスト画像Ａ、Ｂ、及びＣを記録材Ｐに定着する定着部として機能する。
Then, the
ここで、γ補正部６２は最新のγＬＵＴに基づいてテスト画像データを補正する。例えば、階調補正が実行されていない場合には、γ補正部６２は、メモリ４０に予め記憶されたγＬＵＴ＿Ａに基づいて画像データを補正する。一方、ステップＳ１３１が実行されるよりも前に階調補正が実行されている場合には、γ補正部６２は、階調補正制御において作成されたγＬＵＴ（γＬＵＴ＿ＡとγＬＵＴ＿Ｂを合成したγＬＵＴ）に基づいてテスト画像データを補正する。
Here, the γ correction unit 62 corrects the test image data based on the latest γLUT. For example, when the gradation correction has not been performed, the γ correction unit 62 corrects the image data based on γLUT_A stored in the
これは、記録材Ｐ上のテスト画像Ａ、Ｂ、及びＣの濃度を目標濃度に制御したいからである。テスト画像Ａの紙上濃度が目標濃度（例えば、０．４）よりも濃い場合には、変換テーブル５５ｂの低濃度域が高精度に修正できない。同様に、テスト画像Ｃの紙上濃度が目標濃度（例えば、１．２）よりも薄い場合には、変換テーブル５５ｂの高濃度域が高精度に修正できない。特に、高濃度域は人間の目の識別精度が低い。そのため、テスト画像Ｃの目標濃度は、人間の目が濃度の違いを認識できる範囲において最も高い濃度とすることが望ましい。従って、ステップＳ１３１においてテスト画像Ａ、Ｂ、及びＣの紙上濃度を目標濃度に制御するために、γ補正部６２は、最新のγＬＵＴに基づいてテスト画像データを補正する。 This is because it is desired to control the densities of the test images A, B, and C on the recording material P to the target densities. When the on-paper density of the test image A is higher than the target density (for example, 0.4), the low density area of the conversion table 55b cannot be corrected with high accuracy. Similarly, when the on-paper density of the test image C is lower than the target density (for example, 1.2), the high density area of the conversion table 55b cannot be corrected with high accuracy. In particular, in the high concentration range, the recognition accuracy of the human eye is low. Therefore, it is desirable that the target density of the test image C be the highest density in a range where the human eyes can recognize the difference in density. Therefore, in order to control the on-paper densities of the test images A, B, and C to the target densities in step S131, the γ correction unit 62 corrects the test image data based on the latest γLUT.
ステップ１３１において、画像形成ステーション１０は記録材Ｐにテスト画像Ａ、Ｂ、及びＣを形成する画像形成部として機能する。さらに、ステップＳ１３１において、γ補正部６２はγＬＵＴに基づいてテスト画像データを補正する補正手段として機能する。さらに、ステップＳ１３１において、制御部３０３は、γ補正部６２にテスト画像データを補正させ、画像形成ステーション１０に記録材Ｐ上にテスト画像Ａ、Ｂ、及びＣを形成させる制御手段として機能する。
In step 131, the
次に、制御部３０３は、中間転写ベルト６にテスト画像Ａ、Ｂ、及びＣを形成する（Ｓ１３２）。制御部３０３は、パターンジェネレータ７０に、テスト画像データを出力させ、γ補正部６２に、γＬＵＴに基づいてテスト画像データを補正させる。ステップＳ１３２において中間転写ベルト６上にテスト画像Ａ、Ｂ、及びＣを形成するための画像形成条件は、ステップＳ１３１において中間転写ベルト６上にテスト画像Ａ、Ｂ、及びＣを形成したときの画像形成条件と同じである。ステップＳ１３２においてγ補正部６２がテスト画像データを補正するためのγＬＵＴは、ステップＳ１３１においてγ補正部６２がテスト画像データを補正するためのγＬＵＴと同じである。なお、画像形成条件とは、帯電器２Ｙ、２Ｍ、２Ｃ、及び２Ｋの帯電電圧、露光装置３Ｙ、３Ｍ、３Ｃ、及び３Ｋのレーザ光の光強度、一次転写ローラ７Ｙ、７Ｍ、７Ｃ、及び７Ｋに印加される転写電圧などである。
Next, the
ステップＳ１３２において、中間転写ベルト６上にテスト画像Ａ、Ｂ、及びＣを形成する画像形成部として機能する。さらに、ステップＳ１３２において、γ補正部６２はγＬＵＴに基づいてテスト画像データを補正する補正手段として機能する。さらに、ステップＳ１３２において、制御部３０３は、γ補正部６２にテスト画像データを補正させ、画像形成ステーション１０に中間転写ベルト６上にテスト画像Ａ、Ｂ、及びＣを形成させる制御手段として機能する。
In step S132, it functions as an image forming unit that forms test images A, B, and C on the
次に、制御部３０３は、濃度検知センサ５により中間転写ベルト６上のテスト画像Ａ、Ｂ、及びＣを測定する（Ｓ１３３）。ステップＳ１３３において、制御部３０３は、中間転写ベルト６上のテスト画像Ａ、Ｂ、及びＣの各々が測定位置に到達する前にＬＥＤ５１の発光を開始する。そして、制御部３０３は、中間転写ベルト６上のテスト画像Ａ、Ｂ、及びＣが測定位置を通過するタイミングにおいてフォトダイオード５２（又は５３）の出力電圧を取得する。
Next, the
このとき、Ａ／Ｄ変換回路５４は、フォトダイオード５２（又は５３）の出力電圧をデジタル信号に変換する。濃度演算回路５５は、中間転写ベルト６上のテスト画像Ａ、Ｂ、及びＣの各々が測定位置を通過するタイミングにおいてＡ／Ｄ変換回路５４により出力されたデジタル信号を変換テーブル５５ａだけに基づいて濃度値に変換する。制御部３０３は、濃度演算回路５５により変換された各テスト画像Ａ、Ｂ、及びＣの濃度値を取得する。
At this time, the A /
ステップＳ１３１からステップＳ１３３までのステップにおいて画像形成ステーション１０はテスト画像Ａ、Ｂ、及びＣを２回形成したが、テスト画像Ａ、Ｂ、及びＣを１回だけ形成する構成としてもよい。この構成とする場合には、テスト画像Ａ、Ｂ、及びＣが記録材Ｐに転写される前に、濃度検知センサ５が中間転写ベルト６上のテスト画像Ａ、Ｂ、及びＣを測定する。
In the steps from step S131 to step S133, the
次いで、制御部３０３は、ユーザが目視によりテスト画像と見本チャートとを比較した結果をユーザが操作部８０に入力するまで待機する（Ｓ１３４）。操作部８０の液晶画面に各色のテスト画像Ａ、Ｂ、及びＣの濃度に関する情報が入力されると、制御部３０３はＲＯＭ９０に記憶された濃度換算データを参照することによって、各色のテスト画像Ａ、Ｂ、及びＣの濃度を決定する。
Next, the
次いで、制御部３０３は変換テーブル５５ｂを修正する（Ｓ１３６）。制御部３０３は、ステップＳ１３３において変換テーブル５５ａにより変換されたテスト画像Ａ、Ｂ、及びＣの濃度値が、ステップＳ１３４において取得されたテスト画像Ａ、Ｂ、及びＣの濃度値に変換されるように、変換テーブル５５ｂを作成する。ステップＳ１３６において変換テーブル５５ｂが修正された後、制御部３０３は目視補正制御を終了する。
Next, the
以下、変換テーブル５５ｂを作成する方法について説明する。制御部３０３は、濃度検知センサ５により測定されたテスト画像Ａの濃度値がユーザの目視により決定された紙上濃度となるように、変換テーブル５５ｂを修正する。ここで、濃度値０から、濃度検知センサ５と変換テーブル５５ａとを用いて決定されたテスト画像Ａの濃度値ＤＡまでの範囲を第１領域と称す。制御部３０３は、式４と式５に基づいて、変換テーブル５５ｂの第１領域を修正する。
Ｄ´＝α１×Ｄ ・・・（式４）
α１＝（ＤＡ２−０）／（ＤＡ１−０） ・・・（式５）
Hereinafter, a method of creating the conversion table 55b will be described. The
D ′ = α1 × D (Equation 4)
α1 = (DA2-0) / (DA1-0) (Equation 5)
ここで、Ｄは変換テーブル５５ｂに基づいて変換される前の濃度値であり、Ｄ´は変換テーブル５５ｂに基づいて変換された後の濃度値である。さらに、α１は、第１領域において変換テーブル５５ｂが濃度値を補正するための補正係数である。ＤＡ１は、濃度検知センサ５により測定された中間転写ベルト６上のテスト画像Ａの濃度値である。ＤＡ１は、ステップＳ１３３において決定される。ＤＡ２は、ユーザの目視により決定された記録材Ｐ上のテスト画像Ａの濃度値である。ＤＡ２は、ステップＳ１３４において取得される。
Here, D is a density value before conversion based on the conversion table 55b, and D 'is a density value after conversion based on the conversion table 55b. Further, α1 is a correction coefficient for the conversion table 55b to correct the density value in the first area. DA1 is a density value of the test image A on the
制御部３０３は、ユーザの目視により決定されたテスト画像Ａの濃度値を、濃度検知センサ５により測定されたテスト画像Ａの濃度値によって除算し、第１領域の補正係数α１を算出する。これによって、第１領域において、ユーザの目視による紙上濃度と、濃度検知センサ５と変換テーブル５５ａとにより決定される濃度値とのズレを修正する変換テーブル５５ｂが作成される。
The
さらに、制御部３０３は、濃度検知センサ５により測定されたテスト画像Ｂの濃度値がユーザの目視により決定された紙上濃度となるように、変換テーブル５５ｂを修正する。ここで、濃度検知センサ５と変換テーブル５５ａとを用いて決定される濃度値ＤＡから、濃度検知センサ５と変換テーブル５５ａとを用いて決定されたテスト画像Ｂの濃度値ＤＢまでの範囲を第２領域と称す。制御部３０３は、式６、式７、及び式８に基づいて、変換テーブル５５ｂの第２領域を修正する。
Ｄ´＝α２×Ｄ＋β１ ・・・（式６）
α２＝（ＤＢ２−ＤＡ２）／（ＤＢ１−ＤＡ１） ・・・（式７）
β１＝ＤＢ２−α２×ＤＢ１ ・・・（式８）
Further, the
D ′ = α2 × D + β1 (Equation 6)
α2 = (DB2-DA2) / (DB1-DA1) (Formula 7)
β1 = DB2−α2 × DB1 (Expression 8)
ここで、Ｄは変換テーブル５５ｂに基づいて変換される前の濃度値であり、Ｄ´は変換テーブル５５ｂに基づいて変換された後の濃度値である。さらに、α２、及び、β１は、第２領域において変換テーブル５５ｂが濃度値を補正するための補正係数である。ＤＢ１は、濃度検知センサ５により測定された中間転写ベルト６上のテスト画像Ｂの濃度値である。ＤＢ１は、ステップＳ１３３において決定される。ＤＢ２は、ユーザの目視により決定された記録材Ｐ上のテスト画像Ｂの濃度値である。ＤＢ２は、ステップＳ１３４において取得される。
Here, D is a density value before conversion based on the conversion table 55b, and D 'is a density value after conversion based on the conversion table 55b. Further, α2 and β1 are correction coefficients for the conversion table 55b to correct the density value in the second area. DB1 is a density value of the test image B on the
制御部３０３は、ユーザの目視により決定されたテスト画像Ｂの濃度値を、濃度検知センサ５により測定されたテスト画像Ｂの濃度値によって除算し、第２領域の補正係数α２を算出する。制御部３０３は、補正係数α２、濃度検知センサ５により測定されたテスト画像Ｂの濃度値、及び、ユーザの目視により決定されたテスト画像Ｂの濃度値に基づいて、補正係数β１を算出する。これによって、第２領域において、ユーザの目視による紙上濃度と、濃度検知センサ５と変換テーブル５５ａとにより決定される濃度値とのズレを修正する変換テーブル５５ｂが作成される。なお、制御部３０３は、補正係数α２、濃度検知センサ５により測定されたテスト画像Ａの濃度値、及び、ユーザの目視により決定されたテスト画像Ａの濃度値に基づいて、補正係数β１を算出してもよい。
The
さらに、制御部３０３は、濃度検知センサ５により測定されたテスト画像Ｃの濃度値がユーザの目視により決定された紙上濃度となるように、変換テーブル５５ｂを修正する。ここで、濃度検知センサ５と変換テーブル５５ａとを用いて決定される濃度値ＤＢから、濃度検知センサ５と変換テーブル５５ａとを用いて決定されたテスト画像Ｃの濃度値ＤＣまでの範囲を第３領域と称す。制御部３０３は、式９、式１０、及び式１１に基づいて、変換テーブル５５ｂの第３領域を修正する。
Ｄ´＝α３×Ｄ＋β２ ・・・（式９）
α３＝（ＤＣ２−ＤＢ２）／（ＤＣ１−ＤＢ１） ・・・（式１０）
β２＝ＤＣ２−α３×ＤＣ１ ・・・（式１１）
Further, the
D ′ = α3 × D + β2 (Equation 9)
α3 = (DC2-DB2) / (DC1-DB1) (Equation 10)
β2 = DC2−α3 × DC1 (Equation 11)
ここで、Ｄは変換テーブル５５ｂに基づいて変換される前の濃度値であり、Ｄ´は変換テーブル５５ｂに基づいて変換された後の濃度値である。さらに、α３、及び、β２は、第３領域において変換テーブル５５ｂが濃度値を補正するための補正係数である。ＤＣ１は、濃度検知センサ５により測定された中間転写ベルト６上のテスト画像Ｃの濃度値である。ＤＣ１は、ステップＳ１３３において決定される。ＤＣ２は、ユーザの目視により決定された記録材Ｐ上のテスト画像Ｃの濃度値である。ＤＣ２は、ステップＳ１３４において取得される。
Here, D is a density value before conversion based on the conversion table 55b, and D 'is a density value after conversion based on the conversion table 55b. Further, α3 and β2 are correction coefficients for the conversion table 55b to correct the density value in the third area. DC1 is a density value of the test image C on the
制御部３０３は、ユーザの目視により決定されたテスト画像Ｃの濃度値を、濃度検知センサ５により測定されたテスト画像Ｃの濃度値によって除算し、第３領域の補正係数α３を算出する。制御部３０３は、補正係数α３、濃度検知センサ５により測定されたテスト画像Ｃの濃度値、及び、ユーザの目視により決定されたテスト画像Ｃの濃度値に基づいて、補正係数β２を算出する。これによって、第３領域において、ユーザの目視による紙上濃度と、濃度検知センサ５と変換テーブル５５ａとにより決定される濃度値とのズレを修正する変換テーブル５５ｂが作成される。なお、制御部３０３は、補正係数α３、濃度検知センサ５により測定されたテスト画像Ｂの濃度値、及び、ユーザの目視により決定されたテスト画像Ｂの濃度値に基づいて、補正係数β２を算出してもよい。
The
さらに、制御部３０３は、濃度検知センサ５により測定されたテスト画像Ｃの濃度値よりも高い濃度を決定するために、変換テーブル５５ｂを修正する。ここで、濃度検知センサ５と変換テーブル５５ａとを用いて決定されたテスト画像Ｃの濃度値ＤＣよりも高い濃度の範囲を第４領域と称す。制御部３０３は、式１２、及び式１３に基づいて、変換テーブル５５ｂの第４領域を修正する。
Ｄ´＝Ｄ＋β３ ・・・（式１２）
β３＝ＤＣ２−ＤＣ１ ・・・（式１３）
Further, the
D ′ = D + β3 (Equation 12)
β3 = DC2-DC1 (Expression 13)
ここで、Ｄは変換テーブル５５ｂに基づいて変換される前の濃度値であり、Ｄ´は変換テーブル５５ｂに基づいて変換された後の濃度値である。さらに、β３は、第３領域において変換テーブル５５ｂが濃度値を補正するための補正係数である。ＤＣ１は、濃度検知センサ５により測定された中間転写ベルト６上のテスト画像Ｃの濃度値である。ＤＣ１は、ステップＳ１３３において決定される。ＤＣ２は、ユーザの目視により決定された記録材Ｐ上のテスト画像Ｃの濃度値である。ＤＣ２は、ステップＳ１３４において取得される。
Here, D is a density value before conversion based on the conversion table 55b, and D 'is a density value after conversion based on the conversion table 55b. Further, β3 is a correction coefficient for the conversion table 55b to correct the density value in the third area. DC1 is a density value of the test image C on the
制御部３０３は、濃度検知センサ５により測定されたテスト画像Ｃの濃度値から、ユーザの目視により決定されたテスト画像Ｃの濃度値を引き算して、補正係数β３を算出する。
The
ステップＳ１３６において、制御部３０３は、第１領域、第２領域、第３領域、及び第４領域の変換前の濃度値Ｄと変換後の濃度値Ｄ´との関係を変換テーブル５５ｂとしてメモリ４０に格納する。
In step S136, the
なお、図１８は、修正前の変換テーブル５５ｂのグラフと、修正後の変換テーブル５５ｂのグラフとを示した図である。図１８の破線は、修正前の変換テーブル５５ｂのグラフを表わしている。図１８の実線は、修正後の変換テーブル５５ｂのグラフを表わしている。ユーザの目視によって測定された濃度情報は、テスト画像Ａの濃度が０．３、テスト画像Ｂの濃度が０．７、テスト画像Ｃの濃度が１．３であった場合に、各補正係数α１、α２、α３、β１、β２、及びβ３が以下のように決定される。 FIG. 18 is a diagram showing a graph of the conversion table 55b before correction and a graph of the conversion table 55b after correction. The broken line in FIG. 18 represents the graph of the conversion table 55b before correction. The solid line in FIG. 18 represents a graph of the conversion table 55b after the correction. When the density of the test image A is 0.3, the density of the test image B is 0.7, and the density of the test image C is 1.3, the density information measured visually by the user indicates that each correction coefficient α1 , Α2, α3, β1, β2, and β3 are determined as follows.
変換前の濃度が０以上０．４以下の第１領域において、補正係数α１が３／４である。変換前の濃度が０．４より高く０．８以下の第２領域において、補正係数α２が１であり、補正係数β１が−０．１である。変換前の濃度が０．８より高く１．２以下の第３領域において、補正係数α３が１．５であり、補正係数β２が−０．５である。変換前の濃度が１．２より高い第４領域において、補正係数β３が０．１である。 In the first region where the density before conversion is 0 or more and 0.4 or less, the correction coefficient α1 is ／. In the second region where the density before conversion is higher than 0.4 and equal to or lower than 0.8, the correction coefficient α2 is 1 and the correction coefficient β1 is −0.1. In the third region where the density before conversion is higher than 0.8 and equal to or lower than 1.2, the correction coefficient α3 is 1.5 and the correction coefficient β2 is -0.5. In the fourth region where the density before conversion is higher than 1.2, the correction coefficient β3 is 0.1.
本実施形態では、変換テーブル５５ｂがユーザの目視により入力されたテスト画像の濃度情報と、濃度検知センサ５のセンサ出力値とに基づいて修正される。そのため、濃度検知センサ５の測定誤差を低減でき、高精度な測定結果を補償できる。さらに、本実施形態では、修正された変換テーブル５５ｂに基づいて変換された、濃度検知センサ５によるパターン画像の測定結果に基づいてγＬＵＴが補正される。そのため、画像形成装置により記録材に形成される画像の濃度特性を高精度に補正できる。
In the present embodiment, the conversion table 55b is corrected based on the density information of the test image input visually by the user and the sensor output value of the
また、上記説明においては、目視補正制御において形成される測定用画像は３つの濃度の異なるテスト画像Ａ、Ｂ、及びＣとした。しかし、変換テーブル５５ｂを修正するために記録材Ｐに形成されるテスト画像の数は任意の数でよい。例えば、テスト画像が１つの場合、変換前の濃度０が変換後の濃度０に変換され、且つ、濃度検知センサ５と変換テーブル５５ａにより変換される濃度値がユーザの目視により決定された紙上濃度となるように、変換テーブル５５ｂを修正する。濃度検知センサ５と変換テーブル５５ａにより変換される濃度値がＶ、ユーザの目視により決定された紙上濃度がＷである場合には、式１４が変換テーブル５５ｂとなる。
Ｄ´＝（Ｗ／Ｖ）×Ｄ ・・・（式１４）
In the above description, the measurement images formed in the visual correction control are the three test images A, B, and C having different densities. However, the number of test images formed on the recording material P to correct the conversion table 55b may be any number. For example, when there is one test image, the
D ′ = (W / V) × D (Equation 14)
なお、Ｄは変換テーブル５５ａにより変換された濃度値であり、Ｄ´は変換テーブル５５ｂにより変換された濃度値である。濃度検知センサ５と変換テーブル５５ａにより変換される濃度値と、ユーザの目視により決定された紙上濃度との交点を通る正比例の関数とする。
Note that D is the density value converted by the conversion table 55a, and D 'is the density value converted by the conversion table 55b. It is a direct proportional function passing through the intersection of the density value converted by the
また、目視補正制御が実行された後、自動階調補正が自動的に実行される構成としてもよい。これにより、中間転写ベルト６上に形成されたパターン画像の濃度を、目視補正制御によって修正された変換テーブルを用いて、高精度に紙上濃度に変換できる。従って、紙上濃度を所望の濃度に制御するためのγＬＵＴが高精度に作成できる。
Further, the automatic gradation correction may be automatically performed after the visual correction control is performed. Thereby, the density of the pattern image formed on the
本発明によれば、中間転写ベルト６上に形成されたパターン画像の内、画像信号値が最も高いパターン画像の検知濃度よりも高い濃度を高濃度域とし、予め記憶されたγＬＵＴ２１１ｂとγＬＵＴ９２ｂとに基づいてγＬＵＴの高濃度域が補正される。しかしながら、高濃度域は任意の濃度よりも高い領域としてもよい。
According to the present invention, among the pattern images formed on the
制御部３０３は、濃度検知センサ５によるパターン画像の測定結果に基づいて作成されたγＬＵＴの高濃度域を、最大出力濃度が異なるプリンタ特性に適した複数のγＬＵＴに基づいて推測する。つまり、γＬＵＴにおける低濃度域の補正量は、濃度検知センサ５によるパターン画像の測定結果に基づいて低濃度域の補正量が決定され、高濃度域の補正量は、実験によって設定されたγＬＵＴに基づいて予測される。本発明によれば、濃度検知センサ５の測定結果に基づいて作成されたγＬＵＴの高濃度域が高精度に推測されるので、低濃度から高濃度にかけて高精度に階調特性が補正できる。
The
５ 濃度検知センサ
６ 中間転写ベルト
１０ 画像形成ステーション
４０ メモリ
６２ γ補正部
８０ 操作部
３０３ 制御部
Claims (7)
補正条件に基づいて画像データを補正する補正手段と、
前記補正された画像データに基づいて前記像担持体に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前記像担持体に形成された測定用画像を測定する測定手段と、
前記画像形成手段に第１入力値と当該第１入力値より低濃度側の入力値である第２入力値とを含む測定用画像データに基づき複数の測定用画像を形成させ、前記測定手段に前記複数の測定用画像を測定させ、前記測定手段により測定された前記複数の測定用画像の測定結果に基づいて前記補正条件を生成する生成手段と、
前記画像データの入力値と濃度との関係を示す第１の階調特性が所定の階調特性となるように作成された第１補正条件、及び、前記第１の階調特性よりも濃度の低下した第２の階調特性が前記所定の階調特性となるように作成された第２補正条件が記憶された記憶手段と、を有し、
前記生成手段は、前記測定手段による前記複数の測定用画像の測定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最大濃度が所定の濃度よりも薄くなるか否かを判定し、
前記生成手段は、前記画像形成手段により形成される画像の最大濃度が前記所定の濃度よりも薄くなると判定した場合に、前記第１入力値よりも高濃度側の第３入力値用の前記補正条件を、前記測定手段により測定された前記複数の測定用画像の測定結果、前記第１補正条件、及び前記第２補正条件に基づいて生成し、
前記生成手段は、前記画像形成手段により形成される画像の最大濃度が前記所定の濃度よりも薄くなると判定しない場合に、前記第３入力値用の前記補正条件を、前記第１補正条件、及び前記第２補正条件を用いずに前記複数の測定用画像の測定結果に基づいて生成することを特徴とする画像形成装置。 An image carrier;
Correction means for correcting the image data based on the correction condition;
Image forming means for forming an image on the image carrier based on the corrected image data,
Measuring means for measuring the image for measurement formed on the image carrier by the image forming means,
Causing the image forming unit to form a plurality of measurement images based on measurement image data including a first input value and a second input value that is an input value on a lower density side than the first input value; A generation unit that causes the plurality of measurement images to be measured, and generates the correction condition based on a measurement result of the plurality of measurement images measured by the measurement unit.
A first correction condition created so that a first gradation characteristic indicating a relationship between an input value of the image data and a density is a predetermined gradation characteristic, and a density lower than the first gradation characteristic. Storage means for storing a second correction condition created such that the lowered second gradation characteristic becomes the predetermined gradation characteristic,
The generating unit determines whether the maximum density of the image formed by the image forming unit is lower than a predetermined density based on the measurement results of the plurality of measurement images by the measuring unit,
The generating unit, when determining that the maximum density of the image formed by the image forming unit is lower than the predetermined density, the correction for the third input value on the higher density side than the first input value. Generating a condition based on the measurement results of the plurality of measurement images measured by the measurement unit, the first correction condition, and the second correction condition;
The generating unit, when not determining that the maximum density of the image formed by the image forming unit is lower than the predetermined density, sets the correction condition for the third input value to the first correction condition; An image forming apparatus, wherein the image is generated based on the measurement results of the plurality of measurement images without using the second correction condition.
前記補正手段に、前記補正条件に基づいてテスト画像データを補正させ、前記画像形成手段に、前記補正されたテスト画像データに基づいてテスト画像を記録材に形成させ、前記測定手段による前記テスト画像の測定結果を取得する制御手段と、
ユーザが目視によって見本チャート上の予め決められた複数の濃度のサンプル画像と前記記録材上の前記テスト画像とを比較した結果に関する情報が入力される入力手段と、
前記入力手段により入力された前記情報と、前記テスト画像の測定結果とに基づいて、前記変換条件を更新する更新手段と、を更に有し、
前記生成手段は、前記変換手段により変換された前記複数の測定用画像の測定結果に基づいて前記補正条件を生成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。 Conversion means for converting the measurement result of the image for measurement by the measurement means based on a conversion condition,
Causing the correction means to correct test image data based on the correction conditions; causing the image forming means to form a test image on a recording material based on the corrected test image data; Control means for acquiring a measurement result of
Input means for inputting information on a result of comparing the sample image of a plurality of predetermined densities on the sample chart with the test image on the recording material by a user visually,
An updating unit that updates the conversion condition based on the information input by the input unit and a measurement result of the test image,
The image forming apparatus according to claim 1, wherein the generation unit generates the correction condition based on a measurement result of the plurality of measurement images converted by the conversion unit.
前記テスト画像は、前記第１画像形成部により形成された第１テスト画像と、前記第２画像形成部により形成された第２テスト画像とを含むことを特徴とする請求項３に記載の画像形成装置。 The image forming unit includes a first image forming unit that forms a first color image, and a second image forming unit that forms a second color image different from the first color,
The image according to claim 3, wherein the test image includes a first test image formed by the first image forming unit and a second test image formed by the second image forming unit. Forming equipment.
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