JP2003228201A

JP2003228201A - 画像処理制御方法及び画像形成装置

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Publication number: JP2003228201A
Application number: JP2002024638A
Authority: JP
Inventors: Nobuhiko Zaima; 暢彦財間
Original assignee: Canon Inc
Current assignee: Canon Inc
Priority date: 2002-01-31
Filing date: 2002-01-31
Publication date: 2003-08-15

Abstract

(57)【要約】【課題】色味安定化制御をその状況変化に合致した態
様で達成すること。【解決手段】画像を表すデータを変換テーブルを使用
して画像形成用データに変換し、変換された画像形成用
データを使用して画像を形成し、少なくとも１つ以上の
濃度パターンを前記像担持体上に形成し、その濃度パタ
ーンを読み取り、その読み取った濃度に関する情報に基
づいて画像形成用データへの変換特性を制御するキャリ
ブレーション機能を備えた画像処理制御方法において、
濃度パターンデータを変換テーブルを使用して画像形成
用データに変換して濃度パターンを形成し、読み取った
濃度に関する情報から変換テーブルの補正量を決定する
際に、あらかじめ設定された複数の方法のうちの１つの
方法を使用して制御値を導出し、導出した制御値を使用
して補正量を制御するステップと、あらかじめ定めた間
隔でキャリブレーションを実行させるように制御する実
行制御ステップを備える。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、画像処理制御方法
および画像形成装置に関し、より詳細には、たとえば複
写機、レーザー・ビーム・プリンタ等において出力され
る画像の色味を安定化させるキャリブレーション制御に
係わる画像処理制御方法および画像形成装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来、複写機やプリンタ等の画像形成装
置の画像処理特性を調整する方法（画像制御方法）とし
て、つぎのような手法が取られている。

【０００３】まず、画像形成装置を起動して、そのウォ
ーミングアップ動作の終了後に、特定パターンを感光ド
ラム等の像担持体上に形成する。そして、その形成され
たパターンの濃度を読み取り、その読み取った濃度値に
基づいて、γ補正回路などの画像形成条件を決定する回
路の動作を変更することにより、あるいは動作特性を設
定することにより、形成される画像の品質を安定させて
いる。

【０００４】さらに、温度や湿度などの環境条件の変動
を検知してその階調特性が変化したと想定される場合、
あるいは所定出力枚数ごとに、再度特定パターンを像担
持体上に形成して読み取り、そこから得たデータをγ補
正回路などの画像形成条件を決定する回路に反映させる
ことにより、その環境条件の変動量や耐久劣化にも係わ
らず、画像品質を安定させることができる。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、画像形
成装置の色味安定化制御の制御量や制御起動間隔を決め
るパラメータは、装置のおかれている環境や使用状況、
さらにはユーザーの色味安定化に対する要求精度によ
り、最適値がそれぞれ異なる。このため、あらかじめ決
めた１つのパラメータですべての状況において十分な色
味安定化を行わせるのは困難であった。また、各状況に
おける制御の最適化のために、各パラメータの補正を各
自独立に行うことは、パラメータ変更の影響が他のパラ
メータ値の最適値に現れるために、言い替えれば、ある
パラメータの変更が最適値に設定されている他のパラメ
ータの役割に影響を与えるという問題があった。

【０００６】本発明は、このような問題に鑑みてなされ
たもので、その目的とするところは色味安定化制御の動
作を、その時々の状況に応じて可変可能とする画像処理
制御方法および画像形成装置、すなわち、色味安定化制
御の動作を決定する各パラメータをセットで変更するよ
うに制御することでより、その状況変化に合致した最適
な画像安定化を達成する画像制御方法および画像形成装
置を提供することにある。

【０００７】

【課題を解決するための手段】本発明は、このような目
的を達成するために、請求項１に記載の発明は、画像を
表すデータを操作して画像形成用データに変換する変換
ステップ、該変換ステップで変換された画像形成用デー
タを使用して像担持体上に画像を形成する画像形成ステ
ップ、および少なくとも１つ以上の濃度パターンを前記
像担持体上に形成し、形成された濃度パターンを光学検
出部によって読み取り、その読み取った濃度に関する情
報に基づいて前記変換ステップにおける変換特性を制御
することを含むキャリブレーション・ステップを備える
画像処理制御方法において、前記キャリブレーション・
ステップは、少なくとも１つ以上の濃度パターンを前記
像担持体上に形成する際に濃度パターンを表すデータを
前記変換ステップを使用して変換し、前記画像形成ステ
ップを使用して形成する濃度パターン形成ステップと、
前記読み取った濃度に関する情報から前記変換ステップ
における変換特性を制御する制御値を決定する際に、あ
らかじめ設定された複数の方法のうちの１つの方法を使
用して制御値を導出し、導出した制御値を使用して前記
変換特性を制御する変換特性制御ステップと、前記キャ
リブレーション・ステップをあらかじめ定めた間隔で実
行させるように制御する実行制御ステップを備えること
を特徴とする。

【０００８】また、請求項２に記載の発明は、請求項１
に記載の画像処理制御方法であって、前記実行制御ステ
ップにおけるあらかじめ定めた間隔は、あらかじめ設定
された複数の間隔から択一選択された間隔であり、前記
実行制御ステップは、さらに前記変換特性制御ステップ
における複数の方法のうちの１つを指定するステップを
有し、前記複数の間隔それぞれと前記複数の方法のそれ
ぞれは互いに、一方の選択は他方の選択を決定するよう
に関連付けられていることを特徴とする。

【０００９】また、請求項３に記載の発明は、請求項２
記載の画像処理制御方法であって、前記像担持体近傍の
水分量を検知する検知部からの検知データを入力し、あ
るいは装置の稼動状況を表すデータ、前記画像を表すデ
ータや画像形成用データあるいは感光体の露光された部
分の表面の電位を測定する電位センサの出力データから
算出した画像密度を表すデータ、を入力する情報入力ス
テップをさらに備え、前記実行制御ステップは、前記情
報入力ステップで入力したデータに基づいて、前記キャ
リブレーションの実行を含み、前記複数の選択肢のうち
の１つの選択を行うことを特徴とする。

【００１０】また、請求項４に記載の発明は、請求項２
または３に記載の画像処理制御方法であって、前記変換
特性制御ステップは、前記読み取った濃度に関する情報
を次回の変換特性の制御に備えて記憶する記憶ステップ
を有し、あらかじめ設定された複数の方法のうちの１つ
の方法を使用して制御値を導出する際に、前記記憶ステ
ップで記憶した前回の値と読み取った濃度に関する情報
の値を使用して導出し、前記複数の方法は導出する際の
演算に使用する演算パラメータの異なる組み合わせであ
ることを特徴とする。

【００１１】また、請求項５に記載の発明は、請求項１
〜４のいずれかに記載の画像処理制御方法であって、前
記画像形成ステップで形成された像担持体上の画像を記
録材上に転写する転写ステップをさらに備え、前記キャ
リブレーション・ステップ内の濃度パターン形成ステッ
プは、前記画像形成ステップが前記記録材上に転写する
画像を形成中に、前記像担持体上の画像形成可能領域で
前記転写する画像の領域外に対して濃度パターンを形成
するように動作することを特徴とする。

【００１２】また、請求項６に記載の発明は、請求項５
に記載の画像処理制御方法であって、前記実行制御ステ
ップにおけるあらかじめ定めた複数種の間隔は、前記転
写ステップで転写される記録材の枚数で決定されること
を特徴とする。

【００１３】また、請求項７に記載の発明は、請求項１
〜６のいずれかに記載の画像処理制御方法であって、前
記読み取った濃度に関する情報は、前記濃度パターン形
成ステップで形成した濃度パターンに対応してあらかじ
め設定されている濃度レベルと読み取った濃度とのずれ
を表す情報であり、前記制御値は、前記ずれを解消する
ために前記変換ステップにおける変換特性に加算される
複数種のテーブル値の１つを指示する値であることを特
徴とする。

【００１４】また、請求項８に記載の発明は、請求項３
〜６のいずれかに記載の画像処理制御方法であって、前
記複数の選択肢のそれぞれは、前記濃度パターン形成ス
テップで形成した濃度パターンに対応して設定されてい
る濃度レベルと読み取った濃度とのずれを解消する際の
応答速度が異なるように設定され、前記実行制御ステッ
プは、前記情報入力ステップからの情報を入力した際
に、まず応答速度の早い選択肢を選択して前記キャリブ
レーション・ステップを実行させ、その後、順に応答速
度の遅い選択肢を選択して前記キャリブレーション・ス
テップを実行させることを特徴とする。

【００１５】また、請求項９に記載の発明は、請求項１
に記載の画像処理制御方法であって、前記変換ステップ
は、あらかじめ設定されている変換テーブルを有し、前
記変換特性制御ステップは、前記像担持体上に形成した
前記濃度パターンの濃度値に対応してあらかじめ設定さ
れている複数の補正テーブル群を有し、前記制御値は前
記複数の補正テーブルのうちの１つを指示し、該指示さ
れた補正テーブルを使用して前記変換テーブルを変更す
ることを特徴とする。

【００１６】また、請求項１０に記載の発明は、請求項
９に記載の画像処理制御方法であって、前記変換特性制
御ステップは、前記像担持体上に形成した前記濃度パタ
ーンの複数の濃度値に対応してあらかじめ設定されてい
る複数種の補正テーブル群を有し、前記読み取った濃度
に関する複数情報から前記変換ステップにおける変換特
性を制御する制御値を決定する際に、前記複数情報の１
つに対応してあらかじめ設定されている補正テーブルを
使用することを特徴とする。

【００１７】また、請求項１１に記載の発明は、請求項
１０に記載の画像処理制御方法は、前記実行制御ステッ
プは、連続して前記キャリブレーション・ステップを実
行させることを特徴とする。

【００１８】また、請求項１２に記載の発明は、画像を
表すデータを操作して画像形成用データに変換する変換
手段、該変換部で変換された画像形成用データを使用し
て像担持体上に画像を形成する画像形成手段、および少
なくとも１つ以上の濃度パターンを前記像担持体上に形
成し、形成された濃度パターンを光学検出部によって読
み取り、その読み取った濃度に関する情報に基づいて前
記変換手段における変換特性を制御することを含むキャ
リブレーション制御手段を備える画像形成装置におい
て、前記キャリブレーション制御手段は、少なくとも１
つ以上の濃度パターンを前記像担持体上に形成する際に
濃度パターンを表すデータを前記変換手段を使用して変
換し、前記画像形成手段を使用して濃度パターンを形成
し、前記読み取った濃度に関する情報から前記変換手段
における変換特性を制御する制御値を決定する際に、あ
らかじめ設定された複数の方法のうちの１つの方法を使
用して制御値を導出し、導出した制御値を使用して前記
変換手段を制御するように動作し、前記キャリブレーシ
ョン制御手段の動作をあらかじめ定めた間隔で実行させ
るように制御するキャリブレーション実行制御手段を備
えることを特徴とするものである。

【００１９】また、請求項１３に記載の発明は、請求項
１２に記載の画像形成装置であって、前記実行制御手段
におけるあらかじめ定めた間隔は、あらかじめ設定され
た複数の間隔から択一選択された間隔であり、前記実行
制御手段は、さらに前記変換特性制御手段における複数
の方法のうちの１つを指定し、前記複数の間隔それぞれ
と前記複数の方法のそれぞれは互いに、一方の選択は他
方の選択を決定するように関連付けられていることを特
徴とするものである。

【００２０】また、請求項１４に記載の発明は、請求項
１２記載の画像形成装置であって、前記像担持体近傍の
水分量を検知する検知部からの検知データを入力し、あ
るいは装置の稼動状況を表すデータ、前記画像を表すデ
ータや画像形成用データあるいは感光体の露光された部
分の表面の電位を測定する電位センサの出力データから
算出した画像密度を表すデータ、を入力する情報入力手
段をさらに備え、前記実行制御手段は、前記情報入力手
段で入力したデータに基づいて、前記キャリブレーショ
ンの実行を含み、前記複数の選択肢のうちの１つの選択
を行うことを特徴とするものである。

【００２１】また、請求項１５に記載の発明は、請求項
１２に記載の画像形成装置であって、前記変換手段は、
あらかじめ設定されている変換テーブルを有し、前記変
換特性制御手段は、前記像担持体上に形成した前記濃度
パターンの濃度値に対応してあらかじめ設定されている
複数の補正テーブル群を有し、前記制御値は前記複数の
補正テーブルのうちの１つを指示し、該指示された補正
テーブルを使用して前記変換テーブルを変更することを
特徴とするものである。

【００２２】以上の構成に基づいて、各画像形成装置に
おいて最適な画像安定化制御が行える。

【００２３】

【発明の実施の形態】以下、図面を参照して本発明のそ
れぞれの実施形態について説明する。

【００２４】（第１の実施形態）図１は、本発明を適用
したカラー画像形成装置の第１の実施形態の構成を示す
図である。本図を使用して、フル・カラーの画像形成方
法について説明する。カラー画像形成装置は、原稿から
の画像を読み取るリーダ部Ａと、記録用紙に画像を形成
するプリンタ部Ｂに大別される。

【００２５】リーダ部Ａにおいて、原稿台ガラス１０２
上に置かれた原稿１０１は光源１０３によって照射さ
れ、反射光が光学系１０４を介してＣＣＤセンサ１０５
上に結像される。ＣＣＤセンサ１０５は３列に配列され
たレッド、グリーン、ブルーのＣＣＤライン・センサ群
により、結像光を光電変換し、それぞれのライン・セン
サごとにレッド、グリーン、ブルーの色成分信号を生成
する。これらの読み取り光学系ユニットは矢印の方向に
移動して、原稿台ガラス上に置かれた原稿面を走査する
ことにより、原稿上の光学像をラインごとの電気信号デ
ータ列に変換する。また原稿台ガラス１０２上には、原
稿の位置をつき当てて、原稿の斜め置かれを防ぐつき当
て部材１０７と、その原稿台ガラス面に、ＣＣＤセンサ
１０５の白レベルを決定するためと、色バランスとＣＣ
Ｄセンサ１０５のスラスト方向のシェーディング補正を
行うための、基準白色板１０６が配置してある。ＣＣＤ
センサ１０５により得られた画像信号は、リーダ画像処
理部１０８にて画像処理された後、プリンタ部Ｂに送ら
れ、プリンタ制御部１０９で画像処理される。

【００２６】つぎに、画像処理部１０８について説明す
る。

【００２７】図２は、図１に示すリーダ部Ａの画像処理
部１０８における画像信号の流れを示すブロック図であ
る。同図に示すように、ＣＣＤセンサ１０５より出力さ
れる画像信号は、アナログ信号処理部２０１に入力さ
れ、そこでゲイン調整、オフセット調整をされた後、Ａ
／Ｄコンバータ２０２で、各色信号ごとに８ｂｉｔのデ
ジタル画像信号Ｒ１、Ｇ１、Ｂ１に変換される。その
後、シェーディング補正部２０３に入力され、色ごとに
基準白色板１０６の読み取り信号を用いた公知のシェー
ディング補正が施される。

【００２８】クロック発生部２１１は、１画素単位のク
ロックを発生する。また、主走査アドレス・カウンタ２
１２では、クロック発生部２１１からのクロックを計数
し、１ラインの画素アドレス出力を生成する。そして、
デコーダ２１３は、主走査アドレス・カウンタ２１２か
らの主走査アドレスをデコードして、シフト・パルスや
リセットパルス等のライン単位のＣＣＤ駆動信号や、Ｃ
ＣＤからの１ライン読み取り信号中の有効領域を表すＶ
Ｅ信号、ライン同期信号ＨＳＹＮＣを生成する。なお、
主走査アドレス・カウンタ２１２はＨＳＹＮＣ信号でク
リアされ、つぎのラインの主走査アドレスの計数を開始
する。

【００２９】ＣＣＤセンサ１０５の各ライン・センサは
読み取り光学系ユニットの移動方向に相互に所定の距離
を隔てて配置されているため、図２のライン・ディレイ
回路２０４において信号を遅延させて、副走査方向（光
学系ユニットの移動方向）の空間的ずれを補正する。具
体的には、Ｂ信号に対して副走査方向で、Ｒ、Ｇの各信
号を副走査方向に、空間的ずれと移動速度によって決ま
る期間、ライン遅延させてＢ信号に合わせる。

【００３０】入力マスキング部２０５は、ＣＣＤセンサ
のＲ、Ｇ、Ｂのフィルタの分光特性で決まる読み取り色
空間を、ＮＴＳＣの標準色空間に変換する部分であり、
次式のようなマトリックス演算を行う。

【００３１】

【数１】

【００３２】光量／濃度変換部（ＬＯＧ変換部）２０６
はルックアップ・テーブルＲＯＭにより構成され、Ｒ
４、Ｇ４、Ｂ４の輝度信号がＣ０、Ｍ０、Ｙ０の濃度信
号に変換される。ライン遅延メモリ２０７は、不図示の
黒文字判定部で、Ｒ４、Ｇ４、Ｂ４信号から生成される
ＵＣＲ、ＦＩＬＴＥＲ、ＳＥＮ等の判定信号までのライ
ン遅延分だけ、Ｃ０、Ｍ０、Ｙ０の画像信号を遅延させ
る。

【００３３】マスキング及びＵＣＲ回路（下地除去回
路）２０８は、入力されたＹ１、Ｍ１、Ｃ１の３原色信
号により黒信号（Ｂｋ）を抽出し、さらに、プリンタ部
Ｂでの記録色材の色濁りを補正する演算を施して、Ｙ
２、Ｍ２、Ｃ２、Ｂｋ２の信号を各読み取り動作の度に
順次、所定のビット幅（８ｂｉｔ）で出力する。

【００３４】γ補正回路２０９は、リーダ部Ａにおい
て、プリンタ部Ｂの理想的な階調特性に合わせるべく濃
度補正を行う。言い替えれば、γ補正回路２０９で濃度
補正された濃度信号と原稿濃度との関係をリニアな関係
となるように補正する。また、空間フィルタ処理部（出
力フィルタ）２１０は、エッジ強調又はスムージング処
理を行う。

【００３５】このように処理されたＭ４、Ｃ４、Ｙ４、
Ｂｋ４の面順次の画像信号は、プリンタ制御部１０９に
送られ、プリンタ部ＢでＰＷＭによる濃度記録が行われ
る。

【００３６】また、図２の符号２１４はリーダ部内の制
御を行うＣＰＵ、符号２１５はＲＡＭ、符号２１６はＲ
ＯＭである。符号２１７は操作部であり、表示器２１８
を有する。

【００３７】図３は、図１に示す画像処理部１０８にお
ける各制御信号のタイミングを示す図である。同図にお
いて、ＶＳＹＮＣ信号は、副走査方向の画像有効区間信
号であり、論理”１”の区間において、画像読み取り
（スキャン）を行って、順次、（Ｃ）、（Ｍ）、
（Ｙ）、（Ｂｋ）の出力信号を形成する。また、ＶＥ信
号は、主走査方向の画像有効区間信号であり、論理”
１”の区間において主走査開始位置のタイミングをと
り、主にライン遅延のライン計数制御に用いられる。そ
して、ＣＬＯＣＫ信号は画素同期信号であり、”０”
→”１”の立ち上がりタイミングで画像データを転送す
るのに用いられる。

【００３８】つぎにプリンタ部Ｂの説明を行う。

【００３９】図１において感光ドラム４は、１次帯電器
８により、一様に帯電される。画像データは、プリンタ
画像処理部１０９に含まれるレーザー・ドライバ及びレ
ーザー光源１１０を介してレーザー光に変換され、その
レーザー光はポリゴン・ミラー１及びミラー２により反
射され、一様に帯電された感光ドラム４上に照射され
る。レーザー光の走査により潜像が形成された感光ドラ
ム４は、図中に示す矢印の方向に回転する。すると、現
像器３により各色ごとの現像が順次なされる。

【００４０】本実施例では、現像方式として、２成分系
を用いており、感光ドラム４の回りに、各色の現像器
（符号３で示す部分）が上流よりブラック（Ｂｋ）、イ
エロー（Ｙ）、シアン（Ｃ）、マゼンタ（Ｍ）の順で配
置され、画像信号に応じた現像器が、その感光ドラム上
に作られた潜像領域を現像するタイミングで、現像動作
を行うようになっている。

【００４１】一方、転写紙６は転写ドラム５に巻き付け
られてＭ、Ｃ、Ｙ、Ｂｋの順番に１回ずつ回転し、計４
回回転して各色のトナー画像が転写紙６上に多重に転写
される。転写が終了すると、転写紙６を転写ドラム５か
ら分離し、定着ローラ対７によって定着され、フル・カ
ラー画像記録が完成する。

【００４２】また、感光ドラム４の現像器３の上流側に
表面電位センサ１２を配置している。この表面電位セン
サ１２は、感光ドラム４の表面の電位を測定する電位セ
ンサであり、原稿１０１の画像情報を書き込んだ後の感
光ドラム４の表面電位を測定している。故に、このセン
サ１２の信号から原稿１０１の画像密度情報を得ること
ができる。

【００４３】また、感光ドラム４上の転写残トナーをク
リーニングするためのクリーナー９と、後述する、感光
ドラム４上に形成されたトナー・パッチ・パターンの反
射光量を検出するための、ＬＥＤ光源１０とフォト・ダ
イオード１１を設けている。

【００４４】図４は本実施形態による画像形成装置の構
成ブロック図を示す。

【００４５】プリンタ画像処理部１０９はＣＰＵ２８及
び、ＲＯＭ３０とＲＡＭ３２、テストパターン記憶部３
１、濃度換算回路４２及びＬＵＴ２５より成り立ち、リ
ーダ部Ａ、プリンタ・エンジン部１００と通信できるよ
うになっている。

【００４６】プリンタ・エンジン部１００において、感
光ドラム４の回りに配置されている、ＬＥＤ１０とフォ
ト・ダイオード１１から成る光学読み取り装置４０、１
次帯電器８、レーザー１０１、表面電位センサ１２、現
像器３を制御している。

【００４７】また、機内の温度および湿度を測定する環
境センサ３３が備えられている。この環境センサからの
測定結果から、空気中の水分量あるいは記録用紙に含ま
れる水分量を推定することは可能である。

【００４８】表面電位センサ１２は、現像器３より上流
側に設けられており、１次帯電器８のグリッド電位、現
像器３の現像バイアスは後述のようにＣＰＵ２８により
制御される。

【００４９】図５は本実施形態を説明するための図であ
り、階調画像を得る画像信号処理回路の概略構成を示す
図である。ここで、原稿上の画像の輝度信号が、リーダ
部ＡのＣＣＤ１０５で得られ、リーダ画像処理部１０８
において面順次の画像信号に変換される。この画像信号
は、前述したように、プリンタ部Ｂの理想的な階調特性
に合わせるべく濃度補正された信号であり、原稿濃度と
の関係がリニアな信号である。この画像信号は、プリン
タ部Ｂに送られ、ＬＵＴ２５（γＬＵＴ）にて、入力さ
れた画像信号によって表される原画像の濃度と出力画像
の濃度が一致するように、濃度特性が変換される。初期
設定時には、このＬＵＴ２５には初期設定時用のプリン
タのγ特性を表すデータが設定される。

【００５０】図６に階調が再現される様子を４限チャー
トで示す。第Ｉ象限は、原稿濃度を濃度信号に変換する
リーダ部Ａの読み取り特性を示し、第ＩＩ象限は濃度信
号をレーザー出力信号に変換するためのＬＵＴ２５の変
換特性を示し、第ＩＩＩ象限はレーザー出力信号から出
力濃度に変換するプリンタ部Ｂの記録特性を示し、第Ｉ
Ｖ象限は原稿濃度から出力濃度の関係を示すこの画像形
成装置のトータルの階調再現特性を示している。ここで
は、階調を８ｂｉｔのデジタル信号で処理しているの
で、最大濃度を２５５として示している。

【００５１】この画像形成装置では、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
性がリニアでない分を第ＩＶ象限のＬＵＴ２５によって
補正している。

【００５２】ＬＵＴ２５にて濃度変換された後、パルス
巾変調（ＰＷＭ）回路２６により信号がドット巾に対応
した信号に変換され、レーザーのＯＮ／ＯＦＦを制御す
るレーザー・ドライバ２７に送られる。

【００５３】本実施例では、Ｙ、Ｍ、Ｃ、Ｋの全色と
も、パルス巾変調処理による階調再現方法を用いた。そ
して、レーザー１１０の走査により感光ドラム４上には
ドット面積の変化により、所定の階調特性を有する潜像
が形成され、現像、転写、定着という過程をへて階調画
像が再生される。

【００５４】（プリンタの階調制御）つぎに、本発明の
目的である画像安定化を達成するための画像制御方法と
して、プリンタ部Ｂ単独の階調制御について説明する。

【００５５】本制御は、通常画像形成中に、図５に示し
たパターン・ジェネレータ２９を使用して感光ドラム４
上の非画像領域に形成したパッチ・パターンの濃度を検
出し、前述のＬＵＴ２５の変換特性を補正することによ
り、画像安定化を達成する。この補正は、画像形成装置
の電源投入後の初期設定時において、ＬＵＴ２５に対し
て初期設定時用のプリンタのγ特性を表すデータが設定
された後に、実行される。

【００５６】図７は感光ドラム４に相対するＬＥＤ１０
とフォト・ダイオード１１から成るフォト・センサ４０
からの信号を処理する処理回路を示す。フォト・センサ
４０に入射された感光ドラム４からの近赤外光は、フォ
ト・センサ４０により電気信号に変換され、電気信号は
Ａ／Ｄ変換回路４１により０〜５Ｖの出力電圧を０〜２
５５レベルのデジタル信号に変換される。そして、濃度
換算回路４２により濃度に変換される。

【００５７】なお、本実施例で使用したトナーは、イエ
ロー、マゼンタ、シアンの色トナーで、スチレン系共重
合樹脂をバインダーとし、各色の色材を分散させて形成
されている。

【００５８】また、感光ドラム４はＯＰＣドラムであ
り、近赤外光の反射率（９６０ｎｍ）は約４０％であ
り、反射率が同程度であれば、アモルファス・シリコン
系ドラム等であってもかまわない。

【００５９】また、本実施例で使用したフォト・センサ
４０は、感光ドラム４からの正反射光のみを検出するよ
う構成されている。

【００６０】図８は、感光ドラム４上の濃度を各色の面
積階調により段階的に変えていったときの、フォト・セ
ンサ４０出力と出力画像濃度との関係を示す図である。
トナーが感光ドラム４に付着していない状態におけるフ
ォト・センサ４０の出力を５Ｖ、すなわち、２５５レベ
ル（８ビット表現の最大値であり、１００パーセントの
白レベルを表す）に設定した。

【００６１】図８から理解されるように、各トナーによ
る面積被覆率が大きくなり画像濃度が大きくなるにした
がい、感光ドラム４単体よりの正反射光が減少し、フォ
ト・センサ４０出力が小さくなる。また、各色に応じ
て、各濃度に対応するフォト・センサの出力値が異なっ
ている。これらの特性から、各色専用の、センサ出力信
号から濃度信号に変換するテーブル４２ａを持つことに
より、各色とも精度良く、感光ドラム４上の濃度を読み
取ることができる。

【００６２】本実施形態においては、転写ドラム５にお
ける転写シートのつなぎ目部分に対応する感光ドラム上
の位置が非画像領域、すなわち画像が作成されない領
域、となるため、その部分にパッチを形成した。通常画
像形成中に感光ドラム４上の非画像領域上にパッチを形
成するシーケンスは、Ａ４用紙を連続でフル・カラー出
力する場合、図９のように行った。

【００６３】図９は、非画像領域にパッチを形成するシ
ーケンスを示す図である。パッチのレーザー出力は、各
色とも濃度信号（図６の濃度信号軸）として、１２８レ
ベル（多値データ（８ビット）の中央値８０Ｈの１０進
数表現）を用いる。この際、ＬＵＴ２５の内容ならび
に、コントラスト電位の設定は、その時点での通常画像
形成時と同様とする。すなわち、ＬＵＴ２５内の変換テ
ーブル値を、前回までの階調制御により補正した変換テ
ーブル値とし、このＬＵＴ２５を用いる。当然ながら、
ＬＵＴ２５に初期設定用データが設定された場合は、Ｌ
ＵＴ２５内の変換テーブル値は、初期設定用データ値と
なる。

【００６４】リーダの画像処理部からの１２８レベル
（中間色）の濃度信号は、通常であれば、γ＝１．６を
２５５に正規化した濃度スケールを備えたＬＵＴ２５に
よりパッチ出力濃度がＤ１２８になるように変換される
が、プリンタの画像特性は不安定であり、常に変化を起
こす可能性をもつため、また測定誤差もあり、実際に測
定した結果がＤ１２８になるわけではなく、Ｄ１２８か
らΔＤだけずれている場合がある。この測定結果から得
たずれ量ΔＤに基づき、本階調制御では、その測定時に
使用したＬＵＴ２５（γＬＵＴ）の内容を補正する。

【００６５】本実施形態においては、この測定値から得
たずれ量ΔＤから実際のずれ量をより正確に予測するた
めに、今回の制御時と前回制御時の２つのずれ量の測定
値（ΔＤｎ、ΔＤ_ｎ−１）を用いてその時点の予測値Δ
Ｄ_ｐを求めた。この予測値ΔＤ_ｐの計算式は、 ΔＤ_ｐ＝α×（β×ΔＤ_ｎ＋ΔＤ_ｎ−１）／（β＋１）とした。ここで、αはγＬＵＴへのフィードバック量を
決めるパラメータであり、βは制御時と前回制御時の２
つの測定値の制御への寄与率を決めるパラメータであ
る。このαとβの数値を操作することにより、実際の測
定値が有する読み取り誤差や瞬間的な濃度変化の影響を
受けた際に、予測値ΔＤ_ｐが過大な影響を受けるの抑え
たり、あるいは、実際の測定値の変化を忠実にΔＤ_ｐに
反映させたりすることが可能となり、環境に応じて設定
変更することによって装置の実特性の変化を反映させる
ことが可能になる。この目的のため、本実施形態では前
回制御時のずれ量ΔＤ_ｎ−１を記憶している。

【００６６】ここで、予測値ΔＤ_ｐを、ＬＵＴ２５の現
在の変換テーブルの内容を補正する際に使用する補正
量、すなわち、現在値を最適値にするために現在値を変
化させる量としている。

【００６７】図１０に、本実施形態の場合の、１２８レ
ベルの濃度信号において出力濃度がずれた場合に、その
１２８レベルの出力濃度をΔＤ_ｘだけ補正する場合の、
一般的な濃度信号０〜２５５までにおける出力濃度の変
化に対応するγＬＵＴの内容を補正するための補正テー
ブルの内容を示す。この種の補正テーブルをあらかじめ
複数種もっておき、制御時には、γＬＵＴ補正テーブル
の１２８レベルの濃度信号での値が予測値ΔＤ_ｐになる
ようなγ補正テーブルを選択し、あるいは作成して、Ｌ
ＵＴ２５の内容にこのγ補正テーブルの内容を加算（あ
るいは減算）し、加算（あるいは減算）結果をＬＵＴ２
５の新たな内容とするように書き換える。ＬＵＴ２５を
書き換えるタイミングは各色ごとに異なり、書き換え準
備ができた段階で、その色のレーザー書き込みが行われ
ていない間のＴＯＰ（用紙貼り位置の先端を示す画先信
号）により行う。

【００６８】本実施形態において、階調制御は、紙サイ
ズに関係なくＮ枚出力ごとに１回起動する。

【００６９】本実施形態においては、補正量の算出に使
用する前記の２つの値、すなわち、フィードバック量を
決めるα、制御時と前回制御時の２つの測定値の制御へ
の寄与率を決めるβと、そして補正制御の起動頻度を決
めるＮ、のパラメータ値を使用して補正制御を実行す
る。そして、これらのパラメータは、単独にその値を変
更するというよりも、それぞれのパラメータの値の組合
わせを１セットとして、計３セットを備えている。そし
て補正制御を実効する際に、この３セット間を切り替え
可能としている。

【００７０】セット１は、α＝０．５、β＝１、Ｎ＝４
であり、通常使用上で最適なパラメータの組み合わせで
あり、この画像形成装置のデフォルトである。セット２
は、α＝１、β＝３、Ｎ＝２であり、色味安定化制御が
デフォルトより強くかかる組み合わせであり、環境変動
の激しい場所や、出力画像の画像密度が高い場合に用い
るセットである。パッチ作成回数が増えるのでトナー消
費量も増加するため、色味重視のユーザー向けでもあ
る。セット３はα＝０．２、β＝１、Ｎ＝８であり、色
味安定化制御がデフォルトより弱くかかる組み合わせで
あり、パッチ作成回数が少なく、その分トナー消費量が
減少する。使用頻度が少なく色味変動が気にならない装
置や、色味よりランニング・コストを重視するユーザー
に合わせたセットである。これら３つのパラメータ・セ
ットは画像形成装置の操作部より選択可能であり、ユー
ザーやサービスマンが、装置の使用状況に合わせて、最
適なものを設定することができる。以上を整理したのが
以下の表である。

【００７１】

【表１】

【００７２】上表で、応答性の欄は、その前回までのず
れ量がゼロであって、ある時点で測定したずれ量が１で
ある場合、そのズレ量１に対してそのときに補正される
量を示している。

【００７３】また、上述した式を繰り返し実行すること
は１種のフィードバック制御であり、それぞれのセット
のステップ応答を示して、それぞれのセットの特徴を理
解することは有意義である。図１２は、電源投入後のデ
フォルト値に設定されているＬＵＴを使用して形成した
パッチに対する最初の測定値のずれ量が１であって、以
後の記録枚数を横軸に、制御の度にＬＵＴの内容補正に
よって解消されていくずれ量を縦軸にし、セット１〜３
のそれぞれの場合のずれ量の変化、言い替えれば、最適
値０に収束していく様子を表した図である。

【００７４】図１２から理解されるように、セット３の
場合、ずれ量が解消される速度は遅く、その後の１０回
目の測定時においてやっと0.1以下になる。しかしこの
ことは、外来ノイズや突発的な測定値異常などの影響を
受けないことを意味する。このセットは、たとえば、電
源投入後一定の時間が経過して安定状態にある場合、あ
るいは、そのような場合でしかも温度的に安定な場所に
置かれた場合等において有効である。

【００７５】またセット２の場合、ずれ量が早く解消さ
れるが、過剰な補正がされることが理解される。しか
し、この状態は、たとえば電源投入後の比較的変動が激
しい状態中である場合に、そして温度的に不安定な場所
に置かれた場合に有効である。

【００７６】また、セット１は、過剰な補正を抑えなが
らも早くずれ量が解消されるとともに、外来ノイズや突
発的な測定値異常などの影響も比較的受け難いという特
性を有しており、変動が激しくもないが、安定状態でも
ない一般的な状態に適している。

【００７７】図１２は、特定のずれの変化をモデル化し
た場合であり、実際の変化は時間とともにリニアに変化
するので、図１２を参照する場合は、このことを勘案す
る必要がある。したがって、たとえば、環境変動が激し
い場合であっても、キャリブレーションを実行する時間
間隔が短い場合、そのずれ量の変化量は小さく、また最
初のキャリブレーションの場合を除いて、前回と今回の
ずれ量もほぼ同じずれ量と推定可能である。安定状態に
ある場合では、キャリブレーションの実行間隔が長くて
も、そのずれ量（実際のずれ量であって、測定して得ら
れたずれ量ではない）は小さいと推定することは可能で
ある。

【００７８】本実施形態においては、環境状態の変動に
影響を受ける画像形成特性に対し、随時、環境条件等に
応じて最適な自動補正をかけていくことで、出力される
画像の特性を安定に一定の状態に維持することができ
た。

【００７９】本実施形態では制御時と前回制御時の２つ
の読み取った濃度に関する情報を用いて制御を行った
が、プリンタの特性に合わせて前々回制御時の情報を加
えて３つの情報を用いた制御としても良いし、さらに前
の情報を加えて４つ以上の情報を用いても良い。このよ
うに情報を多くした場合、キャリブレーションにおける
各段階のバラツキ、たとえば、レーザー強度のバラツ
キ、感光ドラム４上に形成されたトナー・パッチ・パタ
ーンの反射光量を検出するための、光源ＬＥＤ１０の照
射強度のバラツキや、フォト・ダイオード１１からの検
出信号上のノイズによる影響を低減することができる。

【００８０】また、上述したパラメータ・セットの数を
増やし、より状況に応じた適切な制御を行うようにする
ことができ、出力される画像品質を精度高く維持するこ
とができる。

【００８１】（第２の実施形態）本実施形態は第１の実
施形態でのパラメータ・セットの選択を、画像形成装置
が自動に行う場合である。実施例１と同一な部分は省略
し、異なる部分のみ説明する。

【００８２】本実施形態では、通常使用時はセット１を
設定するようにプログラムし、以下に述べる状態を検出
したときセットを切り替えるように、プログラムする。
状態１として環境センサ３３によって環境の変化を検知
した場合、すなわち、現像剤の吸湿状況と感光体の表面
電位設定が変化し現像能力が変動する状況のとき、状態
２として装置の電源オン時に定着ローラ７の表面温度が
１００℃以下の場合、すなわち、電源オフ後しばらく放
置され稼動開始状態と安定状態との特性差が大きいと思
われる場合である。ここで、環境の変化とは、前回のキ
ャリブレーション時の値と現在の値との変化である。そ
の後、２０枚出力する間は、セット２を設定してキャリ
ブレーションを実行させる。この場合、このように画像
形成装置において色味変動が厳しくなるような、状態１
あるいは状態２のような状況を検知したときに、その
後、一定の期間において制御を強くすることで、すなわ
ち、応答性の早い設定で制御することで、より早く最適
な色味とするＬＵＴ２５の変換テーブルを得ることがで
きる。さらに、ユーザーやサービスマンが頻繁にセット
変更しなくても常に最適な設定がなされる。また、画像
密度の低い出力を連続して行うなど、色味変動の少ない
状況を検知した場合は逆に制御の弱い、すなわち応答性
の低いセット３に切り替えるよう設定しても良い。この
場合、ノイズなどの影響を受けても出力画像の色味の突
発的な変動は発生しない。

【００８３】なお、前回のキャリブレーション実行時の
環境状態値と、現在の環境状態値、すなわち記録の実行
開始時の環境状態値の変化によっては、受信したデータ
の記録を実行する前に、正確には、キャリブレーション
実行前のＬＵＴを使用して受信したデータを濃度変換す
る前に、最初のキャリブレーションを実行させることが
望ましい。２回目以降のキャリブレーションの実行につ
いては、記録速度に影響を与えない、図９に示したタイ
ミングで実行することが望ましい。

【００８４】なお、ここで画像密度とは、記録する場合
のドット比率、あるいは画像データの平均値や最大濃度
値に関するデータであり、また上述した表面電位センサ
の出力値から求められる原稿画像の濃度に関するデータ
を意味している。

【００８５】（第３の実施形態）本実施形態は第１の実
施形態での階調制御において、１パッチしか形成しなか
った同一非画像領域に複数の階調パッチを形成した場合
の実施例である。実施形態１と同一な部分は省略し、異
なる部分のみ説明する。

【００８６】本実施形態における３階調パッチのレーザ
ー出力は、各色とも濃度信号（図６の濃度信号軸）で、
それぞれ６４、１２８、１９２レベルを用いる。通常画
像形成中に感光ドラム４上の非画像領域上にパッチを形
成するシーケンスは図１１のように行った。図１１は、
非画像領域に、３階調のパッチを形成するシーケンスを
示す図である。

【００８７】各色３階調パッチから得られた各濃度信号
でのずれ量ΔＤから、濃度信号全域の濃度変動量を補間
により求める。補間方法としてはスプライン補間やラグ
ランジュ補間などを用いる。また、各階調ごとのずれ量
ΔＤ_６４、ΔＤ_１２８、ΔＤ _１９２について、第１の実
施形態におけるようにそれぞれの予測値を決定し、決定
したそれぞれの予測値を満足するような補正テーブル
を、あらかじめ設けられている補正テーブル群から選択
するようにしても良い。このような補正テーブルも、濃
度信号０及び２５５における濃度差は０として、実施例
１におけるγ補正ｔａｂｌｅを規格化したものと同様に
作成可能であり、これを用いてＬＵＴ補正を行う。上述
した３階調パッチを使用した際の補正テーブルについて
は、それぞれのレベルを最大とする補正テーブルの用意
して、予測値ΔＤ_Ｐの最大の階調の補正テーブルで予測
値ΔＤ_Ｐに相当する補正テーブルを使用するようにして
も良い。この場合、第１の実施形態と同様となる。何故
ならば、この濃度補正制御においては、フィードバック
制御としているので、複数回のキャリブレーション制御
を実行することで、結果として、それぞれの階調におけ
る出力濃度を目標濃度と一致させることができることに
なる。

【００８８】この場合、実施例１では濃度の変化の形を
一定と仮定しているのに対し、その時点で、変化の形、
例示した場合では、６４、１２８、１９２の濃度レベル
における変化、を読み取るため、多様な変動に対応でき
る。また、少なくともパッチを形成した濃度レベルでは
十分な安定化が達成されるため、重要な濃度域、たとえ
ば色味に影響力のある低濃度のパッチを形成するなど、
パッチ濃度についてのパラメータを、前述したパラメー
タ・セットの中に追加し、より、目的に合わせた最適な
制御が可能になる。

【００８９】図１３〜図１４は、上述した内容をフロー
チャートの形で纏めた図であり、図１３は、記録データ
を受信しての記録処理を除いたキャリブレーションのみ
の処理を示すフローチャートである。図１４は、記録と
キャリブレーションの関係を示したフローチャートであ
る。図１５は、キャリブレーションの実行時に使用する
テーブル群を示している。ただし、図７に示したフォト
・センサの処理に使用するテーブルは含んでいない。

【００９０】図１３に示すフローは、電源投入後から開
始されるキャリブレーション処理をを示している。電源
投入後において、まず、ＲＡＭで構成されているＬＵＴ
にたいして、通常、初期設定が行われる（Ｓ１３０
１）。この初期設定においては、図１５の（ａ）あるい
は（ｂ）に示す、ＬＵＴの初期設定テーブルが使用され
る。つぎのステップＳ１３０２では、環境情報を、環境
センサ３３からの情報、装置の稼動状況を表すデータ、
画像を表すデータや画像形成用データから算出した画像
密度を表すデータ、あるいは感光体の露光された部分の
表面の電位を測定する電位センサの出力データから算出
した画像密度を表すデータ、等の情報を入力し、予測値
の算出方法、実行間隔、等の設定を実行する。上述した
第３の実施形態においては、このステップでセット１〜
３の設定切り替えを実行する。また、前回のキャリブレ
ーション実行時における上述した環境情報を記録する処
理、そして現在時と前回実行時の環境情報の記録情報と
比較し、その比較結果に応じて、記録データを記録する
前にキャリブレーションの実行するように設定する。こ
こで、最終的に設定した際に、その設定に使用した最後
の環境情報のデータは次回に備えて記憶される。

【００９１】つぎのステップＳ１３０３は、そのつぎの
ステップＳ１３０４の実行開始のタイミングを取る。た
とえば、記録データを記録する前に実行する場合、プリ
ンタ部がビジーでない限り、ステップＳ１３０３からス
テップＳ１３０４に進む。また、たとえば、記録枚数Ｎ
ページ毎に実行する設定の場合、今回が実行すべきタイ
ミングか否かを判定する。実行タイミングであるとき、
ステップＳ１３０４に進み、そうでないときは、ステッ
プＳ１３０２に戻る。ステップＳ１３０４は、ステップ
Ｓ１３０２で設定された方法にしたがって濃度パターン
を形成する。この濃度パターン形成においては、補正対
象であるＬＵＴ、つまり、現在のＬＵＴのデータを使用
して、たとえば濃度レベル１２８のデータをＬＵＴで変
換して濃度パターンを感光体上に形成する。つぎにステ
ップＳ１３０５で感光体上に形成されたパッチ・パター
ンの濃度を読み取る。そして、ステップＳ１３０６で、
濃度パターンを形成した濃度値、たとえば濃度レベル１
２８、と読み取られた濃度値と比較して、そのずれ量Δ
Ｄを算出する。なお、算出したずれ量は、次回時の使用
に備えて記憶する。つぎにステップＳ１３０７で、ステ
ップＳ１３０２で設定された予測値ΔＤ_Ｐ算出方法から
のパラメータと、前のステップで算出したずれ量ΔＤ、
あるいは記憶した前回時のずれ量を使用して、予測値Δ
Ｄ_Ｐを算出する。そしてステップＳ１３０８で、算出し
た予測値ΔＤ_Ｐに基づいて補正テーブルを選択する。こ
の補正テーブルは、予測値の大きさに対応してあらかじ
め設けられており、現在のＬＵＴの内容を補正するため
の補正データを収容している。補正テーブルによるＬＵ
Ｔの補正は、現在のＬＵＴの内容に補正テーブルの内容
を加算あるいは減算することである。なお、この新たな
ＬＵＴデータの作成が完了すると、ステップＳ１３０９
に進み、ＬＵＴ２５に対して作成された新たなＬＵＴデ
ータの書き込みを実行する。

【００９２】ステップＳ１３０４〜Ｓ１３０８におい
て、フル・カラーの場合は、全ての記録色、たとえば、
Ｙ、Ｍ、Ｃ、Ｋに対して実行され、ステップＳ１３０９
においても、たとえば、Ｙ、Ｍ、Ｃ、Ｋに対して実行さ
れる。したがって、ＬＵＴ２５に対して作成された新た
なＬＵＴデータの書き込みは、ページ間で、ＬＵＴを使
用していないタイミング期間に実行される。

【００９３】ステップＳ１３０９の実行後は、ステップ
Ｓ１３０２に戻り、次回の実行に備える。ここで、上述
したように、環境情報を入力しながら、入力した環境情
報と前回の実行時の環境情報との比較が実行される。た
とえば、上述した第２の実施形態の場合で、最初にセッ
ト２でキャリブレーションを開始していた場合で、環境
情報の変化がある一定値を下回ったと判定した場合、セ
ット１に設定を変更する。またはさらに下回った場合
は、セット３に設定を変更することも実行される。

【００９４】上述において、第１あるいは第２の実施形
態における場合を主にして例にして説明した。上述した
第３の実施形態の場合では、たとえば、図１５（ｂ）に
示すように、濃度レベル１２８において最大の補正値を
有する各種の補正量の補正テーブルと、濃度レベル６４
において最大の補正値を有する各種の補正量の補正テー
ブルと、濃度レベル１９２において最大の補正値を有す
る各種の補正テーブルを設ける。そして、たとえば、濃
度レベル６４と１２８のずれ量が１０で、濃度レベル１
９２のずれ量が４の場合を想定する。ここで、たとえ
ば、濃度１２８のずれ量が１０の場合の濃度１２８用の
補正テーブルを使用し、そしてこの濃度レベル６４と１
９２における補正量がそれぞれ４とした場合、濃度レベ
ル６４の補正量が６だけ不足する。したがって、この不
足分を濃度レベル６４用の補正テーブルで補正すること
で、数値上は、完全に補正可能となる。この場合、濃度
レベル６４用の補正テーブルは濃度レベル１２８、１９
２のレベルを補正しないことが、計算を簡単にする。同
様に、濃度レベル１９２用の補正テーブルも、濃度レベ
ル１２８と６４を補正しないことが望まれる。

【００９５】しかしながら上述したように、ずれ量から
予測値ΔＤ_Ｐを算出し、この予測値を用いている。しか
しながら、上述した説明におけるずれ量を、それぞれの
濃度レベルについて、上述したような計算式で算出した
それぞれの予測値ΔＤ_Ｐ６４、ΔＤ_Ｐ１２８、ΔＤ
_Ｐ１９２に置き換えても、上記説明に不都合はない。し
たがって、複数の濃度レベル用補正テーブルを設けて
も、補正テーブルの内容によっては複雑な演算処理をし
なくとも、各予測値ΔＤ_Ｐに応じて複数の補正テーブル
を組み合わせることで、ＬＵＴ２５を補正するための最
適な合成補正データを生成することが可能である。

【００９６】また、電源納入後の最初のステップＳ１３
０２において、たとえば、環境情報を入力して、この現
在の環境が、初期設定値が想定している環境と余りにも
異なる場合、上述したセット２を設定することが望まし
い。

【００９７】図１４は、画像形成装置として、記録処理
を含んで、キャリブレーションの処理を説明するフロー
チャートである。ここでは、ページ毎に記録出力してか
ら次ページのデータを受ける方式を例にした場合を示
し、そしてキャリブレーションの実行処理に対して記録
データ受信の処理、記録データの解析処理そして記録画
像の生成処理それぞれは独立に処理されて、それぞれの
処理の統括制御を行う場合を示している。

【００９８】同図において、画像形成装置に電源が投入
されると、プリンタ部ＢのＣＰＵ２８（図５）まずプリ
ンタ部各部の初期化を行い、リーダ部Ａからの送信を、
ステップＳ１４０１でチェックする。受信がないときは
記録処理以外の処理の実行、あるいはスリープ状態に入
って電力の消費節減の処理を行う（ステップＳ１４０
２）。なお、一般的に外部からのデータやコマンド等の
受信は、割り込み処理で独立に行われ、記録処理等と平
行して実行されるが、本実施形態の説明では、その説明
を簡単にするために１つの流れとして示す。

【００９９】リーダ部からの送信を受信するとステップ
Ｓ１４０５からステップＳ１３１０で、受信したコマン
ドやデータにしたがって記録処理を実行する。通常の記
録処理は、データを処理して画像形成用データに変換
し、変換されたデ−タをプリンタ・エンジン部を介して
記録用紙上に出力する。しかし、本実施形態では、記録
を実行する前に、リーダ部からの送信を受信した時点
で、正確には、記録すべき画像データを送信するための
送信コマンドを受けた時点であって、記録すべき画像デ
ータが送られる前に、本プリンタ部Ｂがキャリブレーシ
ョンを実行すべき状態か否かの判断を行う。この判断
は、ステップＳ１４０３で実行される。電源投入後の初
期化処理後、始めてのステップＳ１４０３の場合、ＬＵ
Ｔ２５に対して設定した初期値に対して想定されている
環境条件と現在の環境情報との比較が実行される。ま
た、２回目の場合は、前回実行時に記憶した環境情報と
現在の環境情報との比較が実行される。ここで環境情報
は、環境センサ３３からの情報、装置の稼動状況を表す
データ、画像を表すデータや画像形成用データから算出
した画像密度を表すデータ、あるいは感光体の露光され
た部分の表面の電位を測定する電位センサの出力データ
から算出した画像密度を表すデータ、等の情報である。
比較の結果、環境値（たとえば温度）の変化が設定値Ｓ
以上である場合に、ステップＳ１４０４に進み、そうで
ない場合はステップＳ１４０５に進む。ステップＳ１４
０４では、最初のキャリブレーションを実行する。すな
わち、受信した画像形成用データの記録の前に図１３の
ステップＳ１３０２〜Ｓ１３０９で示した一連のキャリ
ブレーション処理を実行する。この実行完了後にステッ
プＳ１４０５に進み、ここで受信を続行して、画像デー
タを受信し、記録処理を開始する。通常であれば１枚の
記録が完了したら、Ａ４用紙を連続でフル・カラー出力
する場合であれば２枚の記録が終了したら、ステップ１
４０６からステップＳ１４０７に進み、キャリブレーシ
ョンの繰り返し実行のために、カウンタＣをインクリメ
ントする。このカウンタＣは、ステップＳ１４０５にお
いてクリアされている。カウンタのインクリメント後、
ステップＳ１４０８で、そのカウント結果Ｃが、図１３
のステップＳ１３０２で設定された実行間隔Ｎと比較す
る。ここで、一致していれば、ステップＳ１４０９に進
み、非画像領域に濃度パターンのパッチを形成する。こ
のステップＳ１４０８からＳ１４０９へ移行は、図１３
においては、まずステップＳ１３０３の状態から、ステ
ップＳ１３０４に進み、以降のステップＳ１３０５〜Ｓ
１３０９の処理を実行させることに相当する。パッチ生
成完了後は、ステップＳ１３１０に進む。ステップＳ１
４０８で、一致していない場合は、ステップ１３１０に
進み、ここで、記録すべきデータが残っている場合は、
ステップＳ１４０５に戻り、上述した処理を繰り返す。
データの残が無くなると、ステップＳ１４０１に戻り、
つぎのリーダ部からの送信を待つ処理に移る、以上、本
発明を、例示した図面を基に説明したが、たとえば、出
力用紙への画像形成に先だってのキャリブレーション制
御を、応答性の早いセット２のキャリブレーション制御
で、複数階調のバッチ形成の方法で、連続して５回実行
させた場合、それぞれのパッチを形成した濃度レベルで
は、精度が高いキャリブレーション結果が得られること
になる。このことは、キャリブレーション時におけるパ
ッチ作像用にトナーを余計に使用することになるが、高
い安定度での出力画像の色味を得る場合に有効である。

【０１００】

【発明の効果】以上説明したように本発明によれば、画
像を表すデータを操作して画像形成用データに変換する
データ変換部を備え、変換された画像形成用データを使
用して像担持体上に画像を形成し、および少なくとも１
つ以上の濃度パターンを前記像担持体上に形成し、形成
された濃度パターンを光学検出部によって読み取り、そ
の読み取った濃度に関する情報に基づいて前記変換ステ
ップにおける変換特性を制御することを含むキャリブレ
ーション機能を備える画像処理制御方法において、少な
くとも１つ以上の濃度パターンを前記像担持体上に形成
する際に濃度パターンを表すデータを前記データ変換部
を使用して変換して、濃度パターのパッチを形成し、読
み取った濃度に関する情報から前記変換部における変換
特性を制御する制御値を決定する際に、あらかじめ設定
された複数の方法のうちの１つの方法を使用して制御値
を導出し、導出した制御値を使用してデータ変換部の変
換特性を制御する変換特性制御ステップと、キャリブレ
ーションをあらかじめ定めた間隔で実行させるように制
御する実行制御ステップを備えるので、画像形成装置の
環境に応じて、最適な方法で、出力される画像の色味を
安定化させることができる。

【０１０１】また、キャリブレーションを実行する際の
濃度パターン形成を、キャリブレーションの対象となる
濃度補正用のＬＵＴを介して実行するので、フィードバ
ック制御となり、複数回のキャリブレーションの実行に
行うことにより、色味の安定化を高い精度で実行するこ
とができるとともに、また、前回のキャリブレーション
時の誤差データ（ずれ量）を使用して、フィードバック
量を設定しているので、ノイズ等の外乱にたいして影響
を受けにくい制御とすることができる。

【０１０２】また、フィードバック量（予測値ΔＤ_Ｐ）
を算出する方法およびキャリブレーションの実行間隔に
関するパラメータの組合わせを複数セット用意して、環
境条件の変化等に応じて、この複数セットから１つを選
択して、選択されたパラメータ・セットにしたがって、
キャリブレーションの実行をするので、環境条件が比較
的安定な場所に設置された場合には、外乱等に左右され
ずに、色味の安定度を高く維持することができ、また激
しく変動するような環境条件下に設置された場合におい
ても、高い色味安定度を維持することができる。

【０１０３】また、基本のＬＵＴのデータに対して、複
数の濃度レベルに対してそれぞれの濃度を主に補正する
補正テーブルをそれぞれ複数設けたので、画像形成に係
わる多様な変動に対しても対応することができる。

【０１０４】さらに、図１５（ａ）や（ｂ）に示したよ
うなテーブルのセットを複数用意して、ユーザーに選択
させることによって、ユーザーの要求に特化したキャリ
ブレーション、すなわち、特定の濃度を重点的に安定化
させるキャリブレーションを実行させることも可能にな
る。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明を適用したカラー画像形成装置の第１の
実施形態の構成断面を示す図である。

【図２】図１に示すリーダ部Ａの画像処理部１０８にお
ける画像信号の流れを示すブロック図である。

【図３】図１に示す画像処理部１０８における各制御信
号のタイミングを示す図である。

【図４】本実施形態による画像形成装置の構成ブロック
を示す図である。

【図５】本実施形態を説明するための図であり、階調画
像を得る画像信号処理回路の概略構成を示す図である。

【図６】階調再現特性を示す４限チャート図である。

【図７】感光ドラムに相対するフォト・センサから濃度
変換までのフローを示す図である。

【図８】フォト・センサの出力と画像濃度の関係を示す
図である。

【図９】Ａ４用紙を連続でフル・カラー出力する場合、
非画像領域にパッチを形成するシーケンスを示す図であ
る。

【図１０】１２８レベルの濃度信号において出力濃度が
ずれた場合に、その１２８レベルの出力濃度をΔＤ_ｘだ
け補正する場合のγＬＵＴ補正ｔａｂｌｅを示す図であ
る。

【図１１】第３の実施形態における非画像領域に３階調
パッチを形成するシーケンスを示す図であり、Ａ４用紙
を連続でフル・カラー出力する場合を示す図である。

【図１２】表に示したそれぞれのセット時におけるフィ
ードバック制御のステップ応答を示す図である。

【図１３】記録データを受信しての記録処理を除いたキ
ャリブレーションのみの処理を示すフローチャートであ
る。

【図１４】記録とキャリブレーションの関係を示したフ
ローチャートである。

【図１５】キャリブレーションの実行時に使用するテー
ブル群を示す図である。

【符号の説明】

３現像器４感光ドラム７定着ローラ８１次帯電器１０ＬＥＤ１１フォト・ダイオード１２表面電位センサ２５ γ−ＬＵＴ２９パターン・ジェネレータ３３環境センサ１００プリンタ・エンジン１０５ＣＣＤセンサ１０９プリンタ制御部１１０半導体レーザー

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.⁷ 識別記号ＦＩテーマコート゛(参考）Ｇ０６Ｔ 1/00 ５１０Ｈ０４Ｎ 1/23 １０３Ｃ５Ｃ０７４Ｈ０４Ｎ 1/23 １０３Ｂ４１Ｊ 3/00 Ｍ５Ｃ０７７ 1/46 Ｈ０４Ｎ 1/40 Ｄ５Ｃ０７９ 1/60 1/46 ＺＦターム(参考） 2C061 AP01 AP04 AQ06 AR01 KK25 KK26 KK32 2C362 AA17 AA46 AA54 AA66 AA67 CA18 CA24 CA25 CA29 CB73 2H027 DA02 DA10 DA14 DA38 DA46 DB01 DE02 EA18 EB01 EB04 EC03 2H030 AA02 AA03 AB02 AD13 AD16 BB02 BB23 BB36 BB43 5B057 BA11 CA01 CA08 CA16 CB01 CB08 CB16 CE11 CE17 CE18 CH07 5C074 BB03 DD03 DD24 DD27 EE08 FF15 HH02 5C077 MM03 MP08 PP32 PP33 PP37 PQ08 PQ23 SS02 TT03 5C079 HB01 HB03 HB12 JA23 LA31 LB02 LC02 MA04 PA03

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】画像を表すデータを操作して画像形成用
データに変換する変換ステップ、該変換ステップで変換
された画像形成用データを使用して像担持体上に画像を
形成する画像形成ステップ、および少なくとも１つ以上
の濃度パターンを前記像担持体上に形成し、形成された
濃度パターンを光学検出部によって読み取り、その読み
取った濃度に関する情報に基づいて前記変換ステップに
おける変換特性を制御することを含むキャリブレーショ
ン・ステップを備える画像処理制御方法において、前記キャリブレーション・ステップは、少なくとも１つ
以上の濃度パターンを前記像担持体上に形成する際に濃
度パターンを表すデータを前記変換ステップを使用して
変換し、前記画像形成ステップを使用して形成する濃度
パターン形成ステップと、前記読み取った濃度に関する情報から前記変換ステップ
における変換特性を制御する制御値を決定する際に、あ
らかじめ設定された複数の方法のうちの１つの方法を使
用して制御値を導出し、導出した制御値を使用して前記
変換特性を制御する変換特性制御ステップと、前記キャリブレーション・ステップをあらかじめ定めた
間隔で実行させるように制御する実行制御ステップを備
えることを特徴とする画像処理制御方法。
【請求項２】前記実行制御ステップにおけるあらかじ
め定めた間隔は、あらかじめ設定された複数の間隔から
択一選択された間隔であり、前記実行制御ステップは、
さらに前記変換特性制御ステップにおける複数の方法の
うちの１つを指定するステップを有し、前記複数の間隔
それぞれと前記複数の方法のそれぞれは互いに、一方の
選択は他方の選択を決定するように関連付けられている
ことを特徴とする請求項１に記載の画像処理制御方法。
【請求項３】前記像担持体近傍の水分量を検知する検
知部からの検知データを入力し、あるいは装置の稼動状
況を表すデータ、前記画像を表すデータや画像形成用デ
ータあるいは感光体の露光された部分の表面の電位を測
定する電位センサの出力データから算出した画像密度を
表すデータ、を入力する情報入力ステップをさらに備
え、前記実行制御ステップは、前記情報入力ステップで入力
したデータに基づいて、前記キャリブレーションの実行
を含み、前記複数の選択肢のうちの１つの選択を行うこ
とを特徴とする請求項２記載の画像処理制御方法。
【請求項４】前記変換特性制御ステップは、前記読み
取った濃度に関する情報を次回の変換特性の制御に備え
て記憶する記憶ステップを有し、あらかじめ設定された
複数の方法のうちの１つの方法を使用して制御値を導出
する際に、前記記憶ステップで記憶した前回の値と読み
取った濃度に関する情報の値を使用して導出し、前記複
数の方法は導出する際の演算に使用する演算パラメータ
の異なる組み合わせであることを特徴とする請求項２ま
たは３に記載の画像処理制御方法。
【請求項５】前記画像形成ステップで形成された像担
持体上の画像を記録材上に転写する転写ステップをさら
に備え、前記キャリブレーション・ステップ内の濃度パターン形
成ステップは、前記画像形成ステップが前記記録材上に
転写する画像を形成中に、前記像担持体上の画像形成可
能領域で前記転写する画像の領域外に対して濃度パター
ンを形成するように動作することを特徴とする請求項１
〜４のいずれかに記載の画像処理制御方法。
【請求項６】前記実行制御ステップにおけるあらかじ
め定めた複数種の間隔は、前記転写ステップで転写され
る記録材の枚数で決定されることを特徴とする請求項５
に記載の画像処理制御方法。
【請求項７】前記読み取った濃度に関する情報は、前
記濃度パターン形成ステップで形成した濃度パターンに
対応してあらかじめ設定されている濃度レベルと読み取
った濃度とのずれを表す情報であり、前記制御値は、前
記ずれを解消するために前記変換ステップにおける変換
特性に加算される複数種のテーブル値の１つを指示する
値であることを特徴とする請求項１〜６のいずれかに記
載の画像処理制御方法。
【請求項８】前記複数の選択肢のそれぞれは、前記濃
度パターン形成ステップで形成した濃度パターンに対応
して設定されている濃度レベルと読み取った濃度とのず
れを解消する際の応答速度が異なるように設定され、前記実行制御ステップは、前記情報入力ステップからの
情報を入力した際に、まず応答速度の早い選択肢を選択
して前記キャリブレーション・ステップを実行させ、そ
の後、順に応答速度の遅い選択肢を選択して前記キャリ
ブレーション・ステップを実行させることを特徴とする
請求項３〜６のいずれかに記載の画像処理制御方法。
【請求項９】前記変換ステップは、あらかじめ設定さ
れている変換テーブルを有し、前記変換特性制御ステップは、前記像担持体上に形成し
た前記濃度パターンの濃度値に対応してあらかじめ設定
されている複数の補正テーブル群を有し、前記制御値は
前記複数の補正テーブルのうちの１つを指示し、該指示
された補正テーブルを使用して前記変換テーブルを変更
することを特徴とする請求項１に記載の画像処理制御方
法。
【請求項１０】前記変換特性制御ステップは、前記像
担持体上に形成した前記濃度パターンの複数の濃度値に
対応してあらかじめ設定されている複数種の補正テーブ
ル群を有し、前記読み取った濃度に関する複数情報から
前記変換ステップにおける変換特性を制御する制御値を
決定する際に、前記複数情報の１つに対応してあらかじ
め設定されている補正テーブルを使用することを特徴と
する請求項９に記載の画像処理制御方法。
【請求項１１】前記実行制御ステップは、連続して前
記キャリブレーション・ステップを実行させることを特
徴とする請求項１０に記載の画像処理制御方法。
【請求項１２】画像を表すデータを操作して画像形成
用データに変換する変換手段、該変換部で変換された画
像形成用データを使用して像担持体上に画像を形成する
画像形成手段、および少なくとも１つ以上の濃度パター
ンを前記像担持体上に形成し、形成された濃度パターン
を光学検出部によって読み取り、その読み取った濃度に
関する情報に基づいて前記変換手段における変換特性を
制御することを含むキャリブレーション制御手段を備え
る画像形成装置において、前記キャリブレーション制御手段は、少なくとも１つ以
上の濃度パターンを前記像担持体上に形成する際に濃度
パターンを表すデータを前記変換手段を使用して変換
し、前記画像形成手段を使用して濃度パターンを形成
し、前記読み取った濃度に関する情報から前記変換手段
における変換特性を制御する制御値を決定する際に、あ
らかじめ設定された複数の方法のうちの１つの方法を使
用して制御値を導出し、導出した制御値を使用して前記
変換手段を制御するように動作し、前記キャリブレーション制御手段の動作をあらかじめ定
めた間隔で実行させるように制御するキャリブレーショ
ン実行制御手段を備えることを特徴とする画像形成装
置。
【請求項１３】前記実行制御手段におけるあらかじめ
定めた間隔は、あらかじめ設定された複数の間隔から択
一選択された間隔であり、前記実行制御手段は、さらに
前記変換特性制御手段における複数の方法のうちの１つ
を指定し、前記複数の間隔それぞれと前記複数の方法の
それぞれは互いに、一方の選択は他方の選択を決定する
ように関連付けられていることを特徴とする請求項１２
に記載の画像形成装置。
【請求項１４】前記像担持体近傍の水分量を検知する
検知部からの検知データを入力し、あるいは装置の稼動
状況を表すデータ、前記画像を表すデータや画像形成用
データあるいは感光体の露光された部分の表面の電位を
測定する電位センサの出力データから算出した画像密度
を表すデータ、を入力する情報入力手段をさらに備え、前記実行制御手段は、前記情報入力手段で入力したデー
タに基づいて、前記キャリブレーションの実行を含み、
前記複数の選択肢のうちの１つの選択を行うことを特徴
とする請求項１２記載の画像形成装置。
【請求項１５】前記変換手段は、あらかじめ設定され
ている変換テーブルを有し、前記変換特性制御手段は、前記像担持体上に形成した前
記濃度パターンの濃度値に対応してあらかじめ設定され
ている複数の補正テーブル群を有し、前記制御値は前記
複数の補正テーブルのうちの１つを指示し、該指示され
た補正テーブルを使用して前記変換テーブルを変更する
ことを特徴とする請求項１２に記載の画像形成装置。