JP6890917B2 - 画像形成装置 - Google Patents

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。

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。

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。

特開２００８−１３９５８８号公報

ところが、補正条件を補正した場合であっても、シート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。

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。

上記課題を解決するための画像形成装置は、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き、所定の色のトナーを用いて画像を像担持体に形成し、前記像担持体上の前記画像をシートに転写し、前記シートに前記画像を定着させる画像形成手段と、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、変換条件に基づいて前記測定手段による前記測定用画像の測定結果を変換する変換手段と、前記変換手段により変換された前記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、前記画像形成手段にテスト画像データに基づきテスト画像を前記像担持体に形成させ、前記測定手段に前記テスト画像を測定させ、前記テスト画像の測定結果を取得し、前記画像形成手段に前記テスト画像データに基づくテスト画像をシートに定着させる制御手段と、予め用意された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シート上の前記テスト画像とをユーザが目視によって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、を有し、前記見本チャート上の前記サンプル画像の色は前記所定の色であり、前記テスト画像は前記所定の色のトナーを用いて形成され、前記シート上の前記テスト画像の階調数は、前記測定用画像の階調数よりも少ないことを特徴とする。

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。

画像形成装置の概略断面図 画像形成装置の制御ブロック図 画像処理部の機能ブロック図 濃度検知センサの要部概略図 センサの特性を説明する図 センサの特性が補正される様子を示す図 シート上に形成されたテスト画像の模式図と見本チャートの模式図 第１の実施形態の目視調整モードのフローチャート図 第１の実施形態の階調補正モードのフローチャート図 中間転写ベルトのパターン画像の模式図 シート上に形成されたテスト画像の模式図 第２の実施形態の目視調整モードのフローチャート図 第２の実施形態の変換テーブルＴａｂｌｅ＿２のグラフ

（第１の実施形態）
図１はフルカラーの画像を形成する画像形成装置の概略断面図である。画像形成装置は４つの画像形成ステーション１０Ｙ、１０Ｍ、１０Ｃ、及び１０Ｋを有し、シートＰ上に画像を形成する。画像形成ステーション１０Ｙはイエローの画像を形成し、画像形成ステーション１０Ｍはマゼンタの画像を形成し、画像形成ステーション１０Ｃはシアンの画像を形成し、画像形成ステーション１０Ｋはブラックの画像を形成する。画像形成ステーション１０Ｙ、１０Ｍ、１０Ｃ、及び１０Ｋにより形成された色成分毎の画像が中間転写ベルト６に重ねて転写されることによって、中間転写ベルト６にフルカラーの画像が形成される。中間転写ベルト６上のフルカラーの画像はシートに転写される。そして、定着器１００がシート上の画像を当該シートに定着した後、画像形成装置から排紙される。

画像形成ステーション１０Ｙ、１０Ｍ、１０Ｃ、及び１０Ｋは、現像器４Ｙ、４Ｍ、４Ｃ、及び４Ｋが異なる色成分のトナーを収容すること以外は同じ構成である。以下ではイエローの画像形成ステーション１０Ｙの構成を説明し、他の画像形成ステーション１０Ｍ、１０Ｃ、及び１０Ｋについての構成の説明を省略する。

画像形成ステーション１０Ｙは、表面に感光体が形成された感光ドラム１Ｙと、高圧電源に接続された帯電ローラを有する帯電装置２Ｙと、静電潜像を形成するために感光ドラム１Ｙを露光する露光装置３Ｙと、トナーを用いて静電潜像を現像する現像器４Ｙを備える。さらに、画像形成ステーション１０Ｙは、後述の中間転写ベルト６に対して感光ドラム１Ｙの反対側に設けられた一次転写ローラ７Ｙと、感光ドラム１Ｙに付着したトナーを回収するドラムクリーナ８Ｙとを備える。

中間転写ベルト６は複数のローラによって支持され、不図示のモータに接続された駆動ローラによって回転駆動される。二次転写ローラ対９が中間転写ベルト６を挟んで二次転写ニップ部Ｔ２を形成する。シートＰは二次転写ニップ部Ｔ２に向けて搬送される。二次転写ローラ対９は電源ユニット（不図示）に接続されている。シートＰが二次転写ニップ部Ｔ２を通過している間に電源ユニットが二次転写ローラ対９に二次転写電圧を印加することによって、二次転写ニップ部Ｔ２において中間転写ベルト６上の画像がシートＰに転写される。ベルトクリーナ１１は板状の弾性体を中間転写ベルト６に押し付け、中間転写ベルト６上のトナーを回収する。また、濃度検知センサ５は中間転写ベルト６上に形成された測定用画像を測定する。濃度検知センサ５は図４を用いて後で説明する。

定着器１００はシートを押圧する一対のローラとシートを加熱するヒータとを備え、シートＰを押圧しながら加熱することによって、シートＰ上の未定着の画像をシートＰに定着する。画像が定着されたシートＰは画像形成装置から出力される。

次に、画像形成装置が不図示のＰＣやスキャナ等から入力された画像データに基づいて画像を形成する画像形成動作について説明する。

画像形成ステーション１０Ｙにおいて、感光ドラム１Ｙは不図示のモータによって矢印方向へ回転駆動される。そして、帯電装置２Ｙが感光ドラム１Ｙを一様に帯電し、露光装置３Ｙが露光光によって感光ドラム１Ｙを露光する。これによって、感光ドラム１Ｙにはイエローの色成分に対応する静電潜像が形成される。そして、感光ドラム１Ｙ上の静電潜像は、現像器４Ｙによってイエローのトナーを用いて現像される。感光ドラム１Ｙにはイエローの画像が形成される。

感光ドラム１Ｙ上のイエローの画像は、感光ドラム１Ｙの矢印方向への回転に伴い、一次転写ローラ７Ｙが中間転写ベルト６を介して感光ドラム１Ｙを押圧する一次転写ニップ部へ搬送される。一次転写ローラ７Ｙは電源ユニット（不図示）から一次転写電圧が印加される。これによって、一次転写ニップ部において感光ドラム１Ｙ上のイエローの画像が中間転写ベルト６に転写される。また、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。

画像形成ステーション１０Ｙ、１０Ｍ、１０Ｃ、及び１０Ｋにより形成された画像は中間転写ベルト６に転写される。中間転写ベルト６において画像が重ねて転写されると、中間転写ベルト６上にフルカラーの画像が形成される。中間転写ベルト６に担持された画像は、二次転写ニップ部Ｔ２に搬送される。シートＰは、二次転写ニップ部Ｔ２において中間転写ベルト６上の画像とシートＰとが接触するように搬送される。二次転写電圧が印加された二次転写ローラ対９により、中間転写ベルト６上の画像がシートＰ上に転写される。なお、二次転写ニップ部Ｔ２でシート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。

画像を担持したシートＰは定着器１００へと搬送される。定着器１００が未定着の画像を担持したシートＰに熱と圧力を加えることより、定着器１００が未定着の画像をシートＰに溶融定着する。

次に、画像形成装置の制御ブロック図を図２に基づいて説明する。制御部３０は各ユニットを制御する制御回路である。メモリ４０は、γＬＵＴ（Ｌｏｏｋ Ｕｐ Ｔａｂｌｅ）、センサ出力値を濃度に変換するための変換テーブルＴａｂｌｅ＿１、濃度検知センサ５により測定された紙上濃度を修正するための変換テーブルＴａｂｌｅ＿２を記憶する。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。

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。

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３０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。

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。

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。

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階調補正モード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Ｔａｂｌｅ＿２を調整する目視調整モード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、階調補正モードは図９に基づいて詳しく説明し、目視調整モードは図８に基づいて詳しく説明する。

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３０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。

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、画像データの入力信号値を出力信号値に補正する階調補正テーブルに相当する。

γＬＵＴ＿Ａは、画像形成装置が所定の環境条件、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、画像形成装置により形成される画像の濃度を補正する第１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による補正結果を修正する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補正する第２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修正される。そのため、画像形成装置はγＬＵＴ＿Ｂを更新する階調補正モードを有する。

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。

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の光が感光ドラム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。

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５４を備える。ＬＥＤ５１は中間転写ベルト６上の測定用画像に光を照射する。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。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５２、及び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。

ここで、濃度検知センサ５のセンサ出力値に基づいてシートＰ上に測定用画像が形成された場合の測定用画像の濃度を検知する方法について説明する。シートＰ上に形成されるブラックの測定用画像の濃度を検知する場合にはフォトダイオード５２のセンサ出力値が用いられる。一方、シートＰ上に形成されるイエロー、マゼンタ、及びシアンの各測定用画像の濃度を検知する場合にはフォトダイオード５３のセンサ出力値が用いられる。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し、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。ここでは、画像形成ステーション１０Ｋにより中間転写ベルト６上に形成されたブラックの測定用画像を濃度検知センサ５が測定する場合について説明する。

濃度検知センサ５のＬＥＤ５１が中間転写ベルト６上に光を照射する。ＬＥＤ５１からの光が照射されている領域が測定位置に相当する。そして、中間転写ベルト６上の測定用画像（ブラック）が濃度検知センサ５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）に付着したトナーの量（付着量）に相当する。即ち、フォトダイオード５２から出力されたセンサ出力値は測定用画像の濃度に対応した値である。

制御部３０は、変換テーブルＴａｂｌｅ＿１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値Ｄｂｌａｃｋに変換する。そして、制御部３０は、変換テーブルＴａｂｌｅ＿２に基づいて濃度値Ｄｂｌａｃｋを補正する。つまり、変換テーブルＴａｂｌｅ＿１、及びＴａｂｌｅ＿２は、フォトダイオード５２から出力されたセンサ出力値を測定用画像の濃度値に変換する変換条件である。さらに、濃度値は濃度データに相当する。なお、変換テーブルＴａｂｌｅ＿２は補正前の濃度値と補正後の濃度値との対応関係を示したデータである。変換テーブルＴａｂｌｅ＿２が変更されていない場合には、補正前の濃度値と補正後の濃度値とは同じである。

制御部３０は、変換テーブルＴａｂｌｅ＿１とＴａｂｌｅ＿２との両方に基づいてセンサ出力値を濃度値に変換する。そのため、変換テーブルＴａｂｌｅ＿２が変更された場合には、センサ出力値から変換された濃度値も変化する。そこで、センサ出力値から測定用画像の濃度が高精度に検知できない場合には、制御部３０は変換テーブルＴａｂｌｅ＿２を修正する。つまり、制御部３０は、変換テーブルＴａｂｌｅ＿２を修正して変換条件を更新する。これによって、制御部３０は、変換テーブルＴａｂｌｅ＿１と修正された変換テーブルＴａｂｌｅ＿２とに基づいてセンサ出力値から濃度が高精度に検知できる。

また、イエローの測定用画像を測定した場合には、制御部３０は、イエローの測定用画像に対応した変換テーブルＴａｂｌｅ＿１、及びＴａｂｌｅ＿２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濃度値に変換する。同様に、マゼンタの測定用画像を測定した場合には、制御部３０は、マゼンタの測定用画像に対応した変換テーブルＴａｂｌｅ＿１、及びＴａｂｌｅ＿２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濃度値に変換する。シアンの測定用画像を測定した場合には、制御部３０は、シアンの測定用画像に対応した変換テーブルＴａｂｌｅ＿１、及びＴａｂｌｅ＿２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濃度値に変換する。メモリ４０は、４色の変換テーブルＴａｂｌｅ＿１と、４色の変換テーブルＴａｂｌｅ＿２とが予め記憶されている。

図５（ａ）は、中間転写ベルト６上に形成されたブラックの測定用画像のトナー載り量と、フォトダイオード５２のセンサ出力値との関係を示した図である。図５（ａ）に示すように、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ので、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からである。

図５（ｂ）は、測定用画像のトナー載り量と、この測定用画像をシート上に形成したときの測定用画像の濃度（紙上濃度）との関係を示した図である。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、シートに形成された測定用画像の濃度は濃くなる。図５（ｃ）は、中間転写ベルト６上の測定用画像からの反射光に対応したフォトダイオード５２のセンサ出力値と、この測定用画像をシートに形成したときの測定用画像の濃度（紙上濃度）との関係を示した図である。図５（ｃ）に示すデータが、ブラックの測定用画像に対応したセンサ出力値を濃度値Ｄｂｌａｃｋに変換するための変換テーブルＴａｂｌｅ＿１に相当する。図５（ｃ）のセンサ出力値と紙上濃度との対応関係は実験によって予め決定される。変換テーブルＴａｂｌｅ＿１は、図５（ｃ）の対応関係に基づいて設定されており、予めメモリ４０に記憶されている。

上述の説明においては、測定用画像の紙上濃度を検知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中間データを決定し、この中間データを紙上濃度に変換する構成としてもよい。この構成とする場合には、中間データは、例えば、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のセンサ出力値に係数をかけた値との差とする。係数は色毎に予め決まっている。制御部３０は、中間データを測定用画像の紙上濃度に変換する変換データを参照することによって測定用画像の紙上濃度を検知すればよい。

ところで、濃度検知センサ５の窓部５４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５４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量が減少したり、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５４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。

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。

また、二次転写ニップ部Ｔ２において中間転写ベルト６からシート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、シート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からシート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、シート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。

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３０はシート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Ｔａｂｌｅ＿２を修正する。これによって、濃度検知センサ５の窓部５４が汚れた場合であっても、修正された変換テーブルＴａｂｌｅ＿２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Ｔａｂｌｅ＿２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Ｔａｂｌｅ＿２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。

図６（ａ）は、濃度検知センサ５の窓部５４が汚れていない状態におけるフォトダイオード５２の特性と、濃度検知センサ５の窓部５４が汚れた状態におけるフォトダイオード５２の特性とを示した図である。図６（ａ）の破線は、濃度検知センサ５の窓部５４が汚れていない状態におけるフォトダイオード５２のセンサ出力値と紙上濃度との特性を表わしている。図６（ａ）の実線は、濃度検知センサ５の窓部５４が汚れた状態におけるフォトダイオード５２のセンサ出力値と紙上濃度との特性を表わしている。

濃度検知センサ５の窓部５４が汚れている場合には、ＬＥＤ５１の光量が低下し、フォトダイオード５２、及び５３に受光される光量も低下する。これにより、図６（ａ）のようにフォトダイオード５２のセンサ出力値に対する濃度が低下する。例えば、濃度検知センサ５の窓部５４が汚れていない状態でセンサ出力値Ｖｘの測定用画像をシートＰに形成した場合、この測定用画像の紙上濃度は１．１であった。濃度検知センサ５の窓部５４が汚れた状態でセンサ出力値Ｖｘの測定用画像をシートＰに形成した場合、この測定用画像の紙上濃度は１．０であった。これは、フォトダイオード５２のセンサ出力値と紙上濃度との特性が変化したからである。

なお、測定用画像のトナーの付着量が減少するほど、フォトダイオード５２に受光される光量が減少するので、センサの出力値の誤差が減少する。

図６（ｂ）は、濃度検知センサ５の窓部５４が汚れていない状態における変換テーブルＴａｂｌｅ＿２のグラフと、濃度検知センサ５の窓部５４が汚れた後に修正された変換テーブルＴａｂｌｅ＿２のグラフとを示した図である。図６（ｂ）の破線は、濃度検知センサ５の窓部５４が汚れていない状態における変換テーブルＴａｂｌｅ＿２のグラフを表わしている。図６（ｂ）の実線は、修正された変換テーブルＴａｂｌｅ＿２のグラフを表わしている。図６（ａ）のように濃度検知センサ５のセンサ出力値と紙上濃度との特性が変化した場合に、変換テーブルＴａｂｌｅ＿２は、補正前の濃度０が補正後の濃度０となり、且つ、補正前の濃度１．０が補正後の濃度１．１となるような補正関数となる。つまり、紙上濃度を１．１倍する補正関数が求められる。この補正関数をテーブル化したデータが変換テーブルＴａｂｌｅ＿２である。

次に、変換テーブルＴａｂｌｅ＿２を更新する目視調整モードについて図７、及び図８に基づいて説明する。図７（ａ）は、目視調整モードが実行された場合に画像形成ステーション１０によりシートＰ上に形成される測定用画像としてのテスト画像の概略図である。図７（ｂ）は、予め用意された見本チャートである。見本チャートには濃度０．１〜１．８まで０．１刻みの１８階調の画像と、当該画像の横に１〜１８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の画像の濃度がテスト画像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。これによって、制御部３０は、テスト画像の濃度を取得する。操作部８０から入力された番号はテスト画像の濃度情報に相当する。

目視調整モード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８のフローチャートに基づいて説明する。目視調整モードは、ユーザが操作部８０のモード選択ボタンを押すことによって制御部３０が実行する。なお、制御部３０は、ＲＯＭに格納されたプログラムに基づいて図８の目視調整モードを実行する。

まず、制御部３０は、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、画像形成ステーション１０に、補正されたテスト画像データに基づくテスト画像をシートＰに形成させる（Ｓ１３１）。制御部３０は、画像形成ステーション１０に、中間転写ベルト６上にテスト画像を形成させる（Ｓ１３２）。ステップＳ１３１、及び、ステップＳ１３２において、画像形成ステーション１０はテスト画像を形成する画像形成部として機能する。中間転写ベルト６は、テスト画像が担持される像担持体に相当する。

制御部３０は、濃度検知センサ５により中間転写ベルト６上のテスト画像を測定する（Ｓ１３３）。ステップＳ１３３において、制御部３０は、変換テーブルＴａｂｌｅ＿１に基づいて濃度検知センサ５のセンサ出力値を濃度に変換し、メモリ４０に記憶する。ステップＳ１３１〜ステップＳ１３３において画像形成ステーション１０は２つのテスト画像を形成したが、テスト画像を１つ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、テスト画像をシートＰに転写する前に、濃度検知センサ５が中間転写ベルト６上のテスト画像を測定すればよい。

制御部３０は、操作部８０から濃度情報が入力されるまで待機する（Ｓ１３４）。ユーザが操作部８０を用いて濃度情報を入力すると、制御部３０は、濃度情報を解析してテスト画像の紙上濃度を決定し、変換テーブルＴａｂｌｅ＿２を修正する（Ｓ１３６）。制御部３０は、修正した変換テーブルＴａｂｌｅ＿２をメモリ４０に格納して変換テーブルＴａｂｌｅ＿２を更新した後、階調補正モードに移行し（Ｓ１３７）、目視調整モードを終了する。

続いて、図８のステップＳ１３７において実行された階調補正モードを、図９に基づいて説明する。制御部３０は、ＲＯＭに格納されたプログラムに基づいて階調補正モードを実行する。

階調補正モードが実行されると、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する（Ｓ１００）。ステップＳ１００において、制御部３０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、γ補正部６２に、メモリ４０に予め記憶されたγＬＵＴ＿Ａに基づいてパターン画像データを補正させる。画像形成ステーション１０は、γ補正部６２により補正されたパターン画像データに基づいて、中間転写ベルト６上に９階調のパターン画像を形成する。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。

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、濃度の異なる９階調のパターン画像を含む。１つのパターン画像は中間転写ベルト６の搬送方向に２５［ｍｍ］、搬送方向に直交する方向に１５［ｍｍ］の大きさで形成される。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。

制御部３０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、濃度検知センサ５は、パターン画像が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３０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３０は、メモリ４０に記憶された変換テーブルＴａｂｌｅ＿１と変換テーブルＴａｂｌｅ＿２との両方を参照することによって、センサ出力値の平均値を紙上濃度に変換する。

制御部３０は、ステップＳ１０１において測定された紙上濃度と、メモリ４０に記憶された目標紙上濃度とに基づいて、γＬＵＴ＿Ｂを補正する（Ｓ１０２）。目標紙上濃度はパターン画像の紙上濃度の目標値である。パターン画像は９階調分形成されるので、目標紙上濃度も９つ設定されている。ステップＳ１０２において、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を補正する方法は周知技術であるので、ここでの説明を省略する。

また、画像形成装置は、例えば、前回階調補正モードが実行されてから印刷した画像の数が閾値を越えた場合や、ユーザがモード選択ボタンを使って階調補正モードの実行を指示した場合には、図９の階調補正モードが実行される。これによって、γＬＵＴ＿Ｂが更新されるので、適正な濃度の画像を形成することができる。

本実施形態では、変換テーブルＴａｂｌｅ＿２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Ｔａｂｌｅ＿２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シートに形成される画像の濃度特性を高精度に補正できる。

（第２の実施形態）
本実施形態では、前述した第１の実施形態に対して下記に示す点において相違する。本実施形態のその他の要素は、前述の第１の実施形態に対応するものと同一なので説明を省略する。

第１の実施形態では、シートＰ上に形成された１つのテスト画像の濃度情報に基づいて変換テーブルＴａｂｌｅ＿２が補正された。一方、本実施形態では、シートＰ上に形成された３つのテスト画像の濃度情報に基づいて変換テーブルＴａｂｌｅ＿２を補正する。これによって、１つのテスト画像の濃度情報に基づいて変換テーブルＴａｂｌｅ＿２を補正した場合よりも、測定用画像の紙上濃度が高精度に測定できるので、画像形成装置によりシート上に形成される画像の濃度を高精度に補正できる。

次に、目視調整モードについて図１１、及び図１２に基づいて説明する。図１１は、目視調整モードが実行された場合に画像形成ステーション１０によりシートＰ上に形成される測定用画像としてのテスト画像の概略図である。見本チャートは図７（ｂ）において説明したので、ここでの説明を省略する。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。図１１に示すテスト画像はテスト画像Ａ、テスト画像Ｂ、及びテスト画像Ｃを有する。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、テスト画像Ｂ、テスト画像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。なお、ユーザはテスト画像Ａの濃度に最も近い画像の番号、テスト画像Ｂの濃度に最も近い画像の番号、及び、テスト画像Ｃの濃度に最も近い画像の番号を操作部８０に入力する。

目視調整モード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１２のフローチャートに基づいて説明する。目視調整モードは、ユーザが操作部８０のモード選択ボタンを押すことによって制御部３０が実行する。なお、制御部３０は、ＲＯＭに格納されたプログラムに基づいて図１２の目視調整モードを実行する。

まず、制御部３０は階調補正モードを実行する（Ｓ１７０）。なお、ステップＳ１７０において、制御部３０は、パターン画像のセンサ出力値をメモリ４０に記憶する。次いで、制御部３０は、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、画像形成ステーション１０に、補正されたテスト画像データに基づくテスト画像Ａ、Ｂ、及びＣをシートＰに形成させる（Ｓ１７１）。制御部３０は、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（Ｓ１７２）。ステップＳ１７１、及び、ステップＳ１７２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を形成する画像形成部として機能する。

制御部３０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（Ｓ１７３）。ステップＳ１７３において、制御部３０は、変換テーブルＴａｂｌｅ＿１に基づいて濃度検知センサ５のセンサ出力値を濃度に変換し、メモリ４０に記憶する。ステップＳ１７１〜ステップＳ１７３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がシート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を測定すればよい。

制御部３０は、操作部８０から濃度情報が入力されるまで待機する（Ｓ１７４）。ユーザが操作部８０を用いて濃度情報を入力すると、制御部３０は、変換テーブルＴａｂｌｅ＿２を修正する（Ｓ１７６）。制御部は、ステップＳ１７４において操作部８０に入力された濃度情報を解析してテスト画像Ａ、Ｂ、及びＣの紙上濃度を決定する。そして、制御部３０は、決定した紙上濃度と、ステップＳ１７３においてメモリ４０に記憶した紙上濃度とに基づいて、変換テーブルＴａｂｌｅ＿２を更新する。

そして、制御部３０は、階調補正モードを実行した後（Ｓ１７７）、目視調整モードを終了する。制御部３０は、補正された変換テーブルＴａｂｌｅ＿２に基づいてパターン画像の測定結果を変換し、変換された測定結果に基づいてγＬＵＴを更新する。これによって、画像形成装置によりシートＰ上に形成される画像の濃度特性が高精度に補正される。

なお、ステップＳ１７７において、階調補正モードを実行せずに、ステップＳ１７０においてメモリ４０に記憶されたパターン画像の測定結果に基づいてγＬＵＴ＿Ｂを補正してもよい。つまり、制御部３０は、ステップＳ１７６において修正された変換テーブルＴａｂｌｅ＿２に基づいて、ステップＳ１７０においてメモリ４０に記憶されたパターン画像の測定結果を紙上濃度に変換する。そして、パターン画像の測定結果（紙上濃度）が目標濃度となるようにγＬＵＴ＿Ｂを補正する。

この構成によれば、画像形成ステーション１０は、ステップＳ１７７において、γＬＵＴ＿Ｂを補正するための測定用画像（パターン画像）を改めて中間転写ベルト６上に形成しない。そのため、画像形成装置は、測定用画像を形成してγＬＵＴ＿Ｂを補正するよりもトナーの消費を抑制でき、さらにダウンタイムも削減できる。

また、ステップＳ１７０においてγＬＵＴ＿Ｂが更新された後、ステップＳ１７１においてγＬＵＴ＿ＡとγＬＵＴ＿Ｂとの両方を用いてテスト画像データが補正され、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が形成された。テスト画像をシートＰに形成する前にγＬＵＴ＿Ｂを補正するので、ステップＳ１７１においてシートＰ上に形成されたテスト画像Ａ、Ｂ、及びＣの測定結果と目標濃度との差が減少する。これによって、変換テーブルＴａｂｌｅ＿２が高精度に補正できる。

つまり、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Ｔａｂｌｅ＿２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Ｔａｂｌｅ＿２の高濃度域が高精度に修正できない。これは、人間の目の特性上、高濃度域の識別精度が低いからである。また、テスト画像Ｃよりも高濃度の誤差が分からないので、テスト画像Ｃの紙上濃度が目標濃度よりも薄いほど高濃度域の測定用画像の測定精度が著しく低下してしまう。

図１３は、補正前の変換テーブルＴａｂｌｅ＿２のグラフと、補正後の変換テーブルＴａｂｌｅ＿２のグラフとを示した図である。図１３の破線は、補正前の変換テーブルＴａｂｌｅ＿２のグラフを表わしている。図１３の実線は、補正後の変換テーブルＴａｂｌｅ＿２のグラフを表わしている。以下の説明において、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であったとする。

制御部３０は、補正前の濃度が０以上０．４未満の領域において、補正前の紙上濃度を３／４倍する補正関数１を決定する。さらに、制御部３０は、補正前の濃度が０．４以上０．８未満の領域において、補正前の紙上濃度を０．１だけ小さい値に補正する補正関数２を決定する。さらに、制御部３０は、補正前の濃度が０．８以上１．２未満の領域において、補正前の紙上濃度を１．５倍し、且つ、０．５だけ小さい値に補正する補正関数３を決定する。さらに、制御部３０は、補正前の濃度が１．２以上の領域において、補正前の紙上濃度を０．１だけ大きい値に補正する補正関数４を決定する。制御部３０は、補正関数１、２、３、及び４をテーブル化したデータを変換テーブルＴａｂｌｅ＿２としてメモリ４０に格納する。

本実施形態によれば、変換テーブルＴａｂｌｅ＿２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Ｔａｂｌｅ＿２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シートに形成される画像の濃度特性を高精度に補正できる。

また、本実施形態によれば、変換テーブルＴａｂｌｅ＿２が複数のテスト画像の測定結果に基づいて補正されるので、１つのテスト画像の測定結果に基づいて補正するよりも高精度に変換テーブルＴａｂｌｅ＿２が決定できる。そのため、画像形成装置によりシートＰに形成される画像の濃度特性が、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高精度に補正できる。

また、第１の実施形態と第２の実施形態において、画像形成ステーション１０Ｋがブラックのテスト画像を形成し、制御部３０がブラック用の変換テーブルＴａｂｌｅ＿２を作成する。しかしながら、目視調整モードが実行された場合にイエロー、マゼンタ、シアン、及びブラックの測定用画像の測定結果を変換する変換テーブルＴａｂｌｅ＿２を更新する構成としてもよい。この構成とした場合、各画像形成ステーション１０Ｙ、１０Ｍ、１０Ｃ、及び１０Ｋがテスト画像を形成し、制御部３０が各色の変換テーブルＴａｂｌｅ＿２を作成すればよい。

また、第１の実施形態と第２の実施形態において、濃度検知センサ５は中間転写ベルト６上に形成された測定用画像を測定する構成とした。しかしながら、濃度検知センサ５は、例えば、感光ドラム１Ｙ、１Ｍ、１Ｃ、及び１Ｋの各々に設けられる構成であってもよい。感光ドラム１Ｙ、１Ｍ、１Ｃ、及び１Ｋは、パターン画像、及び、テスト画像を担持する像担持体に相当する。

５ 濃度検知センサ
１０ 画像形成ステーション
３０ 制御部
６２ γ補正部
８０ 操作部

Claims (7)

1. 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き、所定の色のトナーを用いて画像を像担持体に形成し、前記像担持体上の前記画像をシートに転写し、前記シートに前記画像を定着させる画像形成手段と、
   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、
   変換条件に基づいて前記測定手段による前記測定用画像の測定結果を変換する変換手段と、
   前記変換手段により変換された前記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、
   前記画像形成手段にテスト画像データに基づきテスト画像を前記像担持体に形成させ、前記測定手段に前記テスト画像を測定させ、前記テスト画像の測定結果を取得し、前記画像形成手段に前記テスト画像データに基づくテスト画像をシートに定着させる制御手段と、
   予め用意された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シート上の前記テスト画像とをユーザが目視によって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、を有し、
   前記見本チャート上の前記サンプル画像の色は前記所定の色であり、
   前記テスト画像は前記所定の色のトナーを用いて形成され、
   前記シート上の前記テスト画像の階調数は、前記測定用画像の階調数よりも少ないことを特徴とする画像形成装置。
2. 前記制御手段は、前記補正手段に前記補正条件に基づき前記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き前記テスト画像を形成させることを特徴とする請求項１に記載の画像形成装置。
3. 前記テスト画像は、濃度の異なる複数のテスト画像を含む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。
4. 前記制御手段は、前記補正手段に前記補正条件に基づきパターン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パターン画像データに基づき前記測定用画像を形成させることを特徴とする請求項１乃至３のいずれか一項に記載の画像形成装置。
5. 前記補正条件は、前記画像データの階調特性を補正する階調補正テーブルであることを特徴とする請求項１乃至４のいずれか一項に記載の画像形成装置。
6. 前記シート上に形成される前記テスト画像の階調数は、前記見本チャート上の前記サンプル画像の階調数よりも少ないことを特徴とする請求項１乃至５のいずれか一項に記載の画像形成装置。
7. 前記シート上の前記テスト画像の数は前記見本チャート上の前記サンプル画像の数よりも少ないことを特徴とする請求項１に記載の画像形成装置。

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