JP2005049425A - 画像形成装置および画像形成方法 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】階調補正特性の制御を行うためのパッチ画像として、階調レベルが連続的に変化する階調画像部Igと、階調画像部Igの形成に先立って形成されて長さが現像ローラ周長Ldr以上であるヘッダ部Ihとを有する画像Ipを形成する。現像ローラ表面のトナーはヘッダ部Ihの形成に消費され、新たに現像ローラに供給されたトナーにより階調画像部Igが形成されるので、階調画像部Igに濃度変動が現れにくい。また、ヘッダ部Ihの濃度検出結果を階調画像部Igの検出結果の補正に利用することができる。
【選択図】 図4
Description
【発明の属する技術分野】
この発明は、パッチ画像の濃度検出結果に基づいて装置の階調補正特性を制御する画像形成装置および画像形成方法に関するものである。
【0002】
【従来の技術】
プリンタ、複写機およびファクシミリ装置などの電子写真方式の画像形成装置では、必要に応じて、所定の画像パターンを有するテスト用の小画像(パッチ画像)を形成するとともに、濃度センサによりその画像濃度を検出し、その検出結果に基づいて、装置各部の動作条件を調整することで、所定の画像品質を安定して得られるようにしている。
【0003】
例えば、本願出願人の出願にかかる特許文献1に記載の画像処理装置においては、パッチ画像の濃度検出結果に基づき装置の階調補正特性を制御している。すなわち、所定パターンのテスト画像の濃度をパッチセンサにより検出し、その検出結果に基づいて、階調補正のための補正変換テーブルを生成する。そして、こうして新たに生成された補正変換テーブルを参照しながら、画像信号をレーザ駆動パルス幅データに変換している。その結果、装置のガンマ特性の変動に対応して最適な印刷結果を得ることができる。
【0004】
【特許文献1】
特開2000−333012号公報(第6頁、図7)
【0005】
【発明が解決しようとする課題】
近年では、画像品質に対する要求が高まっており、それに伴って、より高精度の階調補正技術の確立が求められている。そのためには、パッチ画像にできるだけ多くの階調レベルでの印刷結果を含ませるとともに、各階調レベルに対応した画像濃度を高精度に求める必要がある。
【0006】
このように多段階の階調レベルで形成したパッチ画像では、各階調レベル間の濃度差が小さいため、装置の特性ばらつきおよび周囲環境の変動に起因する濃度変動やノイズによって、検出結果が影響を受けやすいという問題がある。しかしながら、このような階調補正特性の制御を高精度に行うために、どのような態様のパッチ画像を用いるのが好ましいかについては、これまで十分に検討されていなかった。
【0007】
この発明は上記課題に鑑みなされたものであり、パッチ画像の濃度検出結果に基づいて階調補正特性の制御を行う画像形成装置および画像形成方法において、制御に好適なパッチ画像を形成し、その濃度検出結果に基づき良好な階調補正特性を得る技術を提供することを目的とする。
【0008】
【課題を解決するための手段】
この発明は、その表面に静電潜像を担持する像担持体と、その表面にトナーを担持するトナー担持体とを所定の対向位置において対向配置し、前記トナー担持体を所定の方向に周回移動させながら、前記トナー担持体に担持された前記トナーを前記像担持体に移動させることで前記静電潜像を前記トナーにより顕像化してトナー像を形成する画像形成装置および画像形成方法において、上記目的を達成するため、パッチ画像として形成した前記トナー像の濃度検出結果に基づいて装置の階調補正特性を制御し、しかも、前記パッチ画像として、前記対向位置における前記トナー担持体表面の移動方向に沿って階調レベルが次第に変化する階調画像部と、前記階調画像部の形成に先立って形成され、かつ、前記移動方向に沿った長さが前記トナー担持体の周長に対応する長さ以上であるヘッダ部とを有するトナー像を形成することを特徴としている。
【0009】
このように構成された発明では、階調画像部の形成に先立ってヘッダ部を形成し、しかも、このヘッダ部の長さを、トナー担持体の周長に対応した長さ以上となるようにしている。つまり、トナー担持体1周分に相当するトナーを用いてヘッダ部を形成した後に、階調レベルを変化させた階調画像部を形成する。このようにする理由は次の通りである。すなわち、この画像形成装置および画像形成方法では、トナー担持体表面のトナー層の不均質に起因して、形成された画像に濃度ムラを生じることがある。特に、画像形成を行わずに装置を長時間放置した後ではこのような濃度ムラを生じやすい。
【0010】
階調補正特性の制御を行う目的で階調レベルを変化させて形成したパッチ画像にこのような濃度ムラが生じると、その濃度検出結果から装置の階調特性を正しく把握することができなくなり、その結果、装置の階調再現性が低下してしまうこととなる。そこで、この発明では、トナー担持体1周分のトナーをヘッダ部の形成に消費させることによってトナー層の不均質を解消し、その後最形成された均質なトナー層を用いて、階調レベルを変化させた階調画像部を形成している。そのため、階調画像部に濃度ムラが現れ難く、この階調画像部は装置の階調特性を高い忠実度で表したものとなる。そして、その濃度検出結果に基づき階調補正特性の制御を行うことによって、この画像形成装置および画像形成方法では、良好な階調補正特性を得ることができる。このように、本発明にかかる画像形成装置および画像形成方法において形成されるパッチ画像は、装置の階調補正特性の制御に供するパッチ画像として好適な態様を有している。
【0011】
上記において、「トナー担持体の周長に対応した長さ」とは、次のことを意味している。すなわち、上記長さは、トナー担持体をちょうど1回転させながら形成したトナー像が像担持体上において有する前記移動方向に沿った長さのことである。これは、トナー担持体と像担持体とが離隔配置された非接触現像方式の画像形成装置においては、トナー担持体が1回転する間に形成されるトナー像の長さが必ずしもトナー担持体の周長と一致するとは限らないことを考慮したものである。
【0012】
なお、再形成されるトナー層の均質性を高めるためには、前記ヘッダ部は均一な画像パターンを有する画像であることが望ましい。こうすることで、ヘッダ部形成後にトナー担持体上に残留するトナーの量がほぼ均一となり、その結果、その後に形成されるトナー層の均質性を得やすくなる。このようなヘッダ部の画像パターンとして、例えば、単一の階調レベルを有する画像を用いることができる。特に、前記ヘッダ部を階調レベル最大のベタ画像とすれば、トナー担持体上のより多くのトナーがヘッダ部の形成に消費されることとなり、濃度ムラを解消する効果が高くなる。
【0013】
また、このような均一な画像パターンのヘッダ部を形成した場合には、上記したトナー層の不均質やその他の原因によって生じる濃度ムラが、このヘッダ部に現れることとなる。そこで、ヘッダ部の濃度検出結果から濃度ムラの現れ方、すなわちヘッダ部における濃度変動周期および濃度変動量の少なくとも一方を求め、その結果に基づいて階調画像部における濃度検出結果を補正することで、装置の階調特性をより高精度に求めることも可能となる。
【0014】
特に、ヘッダ部を最大階調レベルのベタ画像とするとともに、前記階調画像部として、前記移動方向に沿って階調レベルが最大レベルから最小レベルまで変化する画像を形成すると、次のような効果が得られる。すなわち、このようなパッチ画像では、ヘッダ部から階調画像部にかけて階調レベルが連続的かつ滑らかに変化することとなり、これに伴って、形成される画像の濃度変化も滑らかとなる。このように滑らかな濃度変化の画像パターンを有するパッチ画像を形成すれば、その濃度検出結果に現れる濃度ムラの影響を判別しやすくなる。
【0015】
このことから、例えば、前記パッチ画像内において前記移動方向に互いに位置の異なる複数のサンプリング位置のそれぞれについて画像濃度をサンプリングするとともに、得られたサンプリングデータ列を平滑化し、その結果に基づいて前記階調補正特性の制御を行うようにすることができる。こうすることで、濃度ムラやノイズ等の影響を抑制しつつ、階調補正特性の制御を精度よく行うことができる。
【0016】
【発明の実施の形態】
図1はこの発明にかかる画像形成装置の一実施形態を示す図である。また、図2は図1の画像形成装置の電気的構成を示すブロック図である。この装置は、イエロー(Y)、シアン(C)、マゼンタ(M)、ブラック(K)の4色のトナー(現像剤)を重ね合わせてフルカラー画像を形成したり、ブラック(K)のトナーのみを用いてモノクロ画像を形成する画像形成装置である。この画像形成装置では、ホストコンピュータなどの外部装置から画像信号がメインコントローラ11に与えられると、このメインコントローラ11からの指令に応じてエンジンコントローラ10に設けられたCPU101がエンジン部EG各部を制御して所定の画像形成動作を実行し、シートSに画像信号に対応する画像を形成する。この実施形態では、エンジンコントローラ10およびメインコントローラ11が一体として本発明の「制御手段」として機能する。
【0017】
このエンジン部EGでは、感光体22が図1の矢印方向D1に回転自在に設けられている。また、この感光体22の周りにその回転方向D1に沿って、帯電ユニット23、ロータリー現像ユニット4およびクリーニング部25がそれぞれ配置されている。帯電ユニット23は所定の帯電バイアスを印加されており、感光体22の外周面を所定の表面電位に均一に帯電させる。クリーニング部25は一次転写後に感光体22の表面に残留付着したトナーを除去し、内部に設けられた廃トナータンクに回収する。これらの感光体22、帯電ユニット23およびクリーニング部25は一体的に感光体カートリッジ2を構成しており、この感光体カートリッジ2は一体として装置本体に対し着脱自在となっている。
【0018】
そして、この帯電ユニット23によって帯電された感光体22の外周面に向けて露光ユニット6から光ビームLが照射される。この露光ユニット6は、外部装置から与えられた画像信号に応じて光ビームLを感光体22上に露光して画像信号に対応する静電潜像を形成する。このように、この実施形態では、感光体22が本発明の「像担持体」として機能している。
【0019】
こうして形成された静電潜像は現像ユニット4によってトナー現像される。すなわち、この実施形態では、現像ユニット4は、図1紙面に直交する回転軸中心に回転自在に設けられた支持フレーム40、支持フレーム40に対して着脱自在のカートリッジとして構成されてそれぞれの色のトナーを内蔵するイエロー用の現像器4Y、シアン用の現像器4C、マゼンタ用の現像器4M、およびブラック用の現像器4Kを備えている。この現像ユニット4は、エンジンコントローラ10により制御されている。そして、このエンジンコントローラ10からの制御指令に基づいて、現像ユニット4が回転駆動されるとともにこれらの現像器4Y、4C、4M、4Kが選択的に感光体22と当接してまたは所定のギャップを隔てて対向する所定の現像位置に位置決めされると、当該現像器に設けられて選択された色のトナーを担持する「トナー担持体」である現像ローラ44が感光体22に対し対向配置され、その対向位置において現像ローラ44から感光体22の表面にトナーを付与する。これによって、感光体22上の静電潜像が選択トナー色で顕像化される。
【0020】
上記のようにして現像ユニット4で現像されたトナー像は、一次転写領域TR1で転写ユニット7の中間転写ベルト71上に一次転写される。転写ユニット7は、複数のローラ72〜75に掛け渡された中間転写ベルト71と、ローラ73を回転駆動することで中間転写ベルト71を所定の回転方向D2に回転させる駆動部(図示省略)とを備えている。そして、カラー画像をシートSに転写する場合には、感光体22上に形成される各色のトナー像を中間転写ベルト71上に重ね合わせてカラー画像を形成するとともに、カセット8から1枚ずつ取り出され搬送経路Fに沿って二次転写領域TR2まで搬送されてくるシートS上にカラー画像を二次転写する。
【0021】
このとき、中間転写ベルト71上の画像をシートS上の所定位置に正しく転写するため、二次転写領域TR2にシートSを送り込むタイミングが管理されている。具体的には、搬送経路F上において二次転写領域TR2の手前側にゲートローラ81が設けられており、中間転写ベルト71の周回移動のタイミングに合わせてゲートローラ81が回転することにより、シートSが所定のタイミングで二次転写領域TR2に送り込まれる。
【0022】
また、こうしてカラー画像が形成されたシートSは定着ユニット9、排出前ローラ82および排出ローラ83を経由して装置本体の上面部に設けられた排出トレイ部89に搬送される。また、シートSの両面に画像を形成する場合には、上記のようにして片面に画像を形成されたシートSの後端部が排出前ローラ82後方の反転位置PRまで搬送されてきた時点で排出ローラ83の回転方向を反転し、これによりシートSは反転搬送経路FRに沿って矢印D3方向に搬送される。
そして、ゲートローラ81の手前で再び搬送経路Fに乗せられるが、このとき、二次転写領域TR2において中間転写ベルト71と当接し画像を転写されるシートSの面は、先に画像が転写された面とは反対の面である。このようにして、シートSの両面に画像を形成することができる。
【0023】
また、この装置1では、図2に示すように、メインコントローラ11のCPU111により制御される表示部12を備えている。この表示部12は、例えば液晶ディスプレイにより構成され、CPU111からの制御指令に応じて、ユーザへの操作案内や画像形成動作の進行状況、さらに装置の異常発生やいずれかのユニットの交換時期などを知らせるための所定のメッセージを表示する。
【0024】
なお、図2において、符号113はホストコンピュータなどの外部装置よりインターフェース112を介して与えられた画像を記憶するためにメインコントローラ11に設けられた画像メモリである。また、符号106はCPU101が実行する演算プログラムやエンジン部EGを制御するための制御データなどを記憶するためのROM、また符号107はCPU101における演算結果やその他のデータを一時的に記憶するRAMである。
【0025】
また、ローラ75の近傍には、クリーナ76が配置されている。このクリーナ76は図示を省略する電磁クラッチによってローラ75に対して近接・離間移動可能となっている。そして、ローラ75側に移動した状態でクリーナ76のブレードがローラ75に掛け渡された中間転写ベルト71の表面に当接し、二次転写後に中間転写ベルト71の外周面に残留付着しているトナーを除去する。
【0026】
さらに、ローラ75の近傍には濃度センサ60が配置されている。この濃度センサ60は、中間転写ベルト71の表面に対向して設けられており、必要に応じ、中間転写ベルト71の外周面に形成されるトナー像の画像濃度を測定する。そして、その測定結果に基づき、この装置では、画像品質に影響を与える装置各部の動作条件、例えば各現像器に与える現像バイアスや、露光ビームLの強度、さらには装置の階調補正特性などの調整を行っている。
【0027】
この濃度センサ60は、例えば反射型フォトセンサを用いて、中間転写ベルト71上の所定面積の領域の画像濃度に対応した信号を出力するように構成されている。そして、CPU101は、中間転写ベルト71を周回移動させながらこの濃度センサ60からの出力信号を定期的にサンプリングすることで、中間転写ベルト71上のトナー像各部の画像濃度を検出することができる。
【0028】
なお、外部から入射する光の影響を抑えて濃度検出の精度向上を図るため、この濃度センサ60では、濃度センサ60から中間転写ベルト71に向けた照射光の光路上、および、中間転写ベルト71で反射して濃度センサ60に入射する反射光の光路上に、それぞれ偏光ビームスプリッタ(図示省略)が設けられている。こうして照射光の偏光成分を制限するとともに、反射光のうち特定の偏光成分のみを受光することで、出力信号のS/N比を高め、濃度検出を精度よく行うことができる。この実施形態の濃度センサ60では、単一の偏光成分(以下、「p偏光成分」という)を有する照射光を中間転写ベルト71に向けて照射するとともに、反射光のうち、照射光と同じp偏光成分およびこれと垂直な偏光成分(以下、「s偏光成分」という)を個別に受光し、それぞれの受光光量に応じた電圧を出力信号として出力する。以下では、pおよびs偏光成分に対応する濃度センサ60の出力電圧を、それぞれVpおよびVsと表すこととする。
【0029】
図3はこの画像形成装置の階調処理ブロックを示す図である。メインコントローラ11は、色変換部114、階調補正部115、ハーフトーニング部116、パルス変調部117、階調補正テーブル118および補正テーブル演算部119などの機能ブロックを備えている。
【0030】
また、エンジンコントローラ10は、図2に示すCPU101、ROM106、RAM107以外に、露光ユニット6に設けられたレーザ光源を駆動するためのレーザドライバ121と、濃度センサ60の検出結果に基づきエンジン部EGのガンマ特性を示す階調特性を検出する階調特性検出部123を備えている。
【0031】
ホストコンピュータ100から画像信号が与えられたメインコントローラ11では、色変換部114がその画像信号に対応する画像内の各画素のRGB成分の階調レベルを示したRGB階調データを、対応するCMYK成分の階調レベルを示したCMYK階調データへ変換する。この色変換部114では、入力RGB階調データは例えば1画素1色成分当たり8ビット(つまり256階調を表す)であり、出力CMYK階調データも同様に1画素1色成分当たり8ビット(つまり256階調を表す)である。色変換部114から出力されるCMYK階調データは階調補正部115に入力される。
【0032】
この階調補正部115は、色変換部114から入力された各画素のCMYK階調データに対し階調補正を行う。すなわち、階調補正部115は、不揮発性メモリに予め登録されている階調補正テーブル118を参照し、その階調補正テーブル118にしたがい、色変換部114からの各画素の入力CMYK階調データを、補正された階調レベルを示す補正CMYK階調データに変換する。この階調補正の目的は、上記のように構成されたエンジン部EGのガンマ特性変化を補償して、この画像形成装置の全体的ガンマ特性を常に理想的なものに維持することにある。こうして補正された補正CMYK階調データは、ハーフトーニング部116に入力される。このハーフトーニング部116は誤差拡散法、ディザ法、スクリーン法などのハーフトーニング処理を行い、1画素1色当たり8ビットのハーフトーンCMYK階調データをパルス変調部117に入力する。
【0033】
このパルス変調部117に入力されたハーフトーニング後のCMYK階調データは、各画素に付着させるべきCMYK各色のトナードットのサイズおよびその配列を示しており、かかるデータを受け取ったパルス変調部117は、そのハーフトーンCMYK階調データを用いて、エンジン部EGのCMYK各色画像の露光レーザパルスをパルス幅変調するためのビデオ信号を作成し、図示を省略するビデオインターフェースを介してエンジンコントローラ10に出力する。そして、このビデオ信号を受けたレーザドライバ121が露光ユニット6の半導体レーザをON/OFF制御して各色成分の静電潜像を感光体22上に形成する。このようにして通常の印刷を行う。
【0034】
また、この画像形成装置では、例えば電源投入直後などの適当なタイミングで実行され、階調補正用のパッチ画像を形成して階調補正テーブルを変更設定する階調補正モードを有している。この階調補正モードでは、各トナー色毎に、ガンマ特性を測定するために予め用意された階調補正用の階調パッチ画像がエンジン部EGによって中間転写ベルト71上に形成され、各階調パッチ画像の画像濃度を濃度センサ60が読取り、その濃度センサ60からの信号に基づき階調特性検出部123が各階調パッチ画像の階調レベルと、検出した画像濃度とを対応させた階調特性(エンジン部EGのガンマ特性)を作成し、メインコントローラ11の補正テーブル演算部119に出力する。
【0035】
なお、この実施形態では、階調パッチ画像のデータはメインコントローラ11の例えばROMなどにプログラムされており、この画像データに基づいて上記した画像形成動作を実行することで、中間転写ベルト71の表面に所定パターンの階調パッチ画像を形成する。
【0036】
図4は階調パッチ画像を示す図である。図4(a)に示すように、この実施形態における階調パッチ画像Ipは、中間転写ベルト71の移動方向D2に沿って延びる短冊形状で、しかも、その階調レベルは一様ではなく、移動方向D2に沿って最大レベル(レベル255)から最小レベル(レベル0)まで連続的に変化するように形成される。ただし、画像の先頭部(x=0〜x0)には、階調レベルを最大値255に保って形成したベタ画像である「ヘッダ部」Ihを階調レベルが変化する部分に接して設けている。このヘッダ部Ihの長さは、現像ローラ44の周長Ldr以上とするが、その理由については後述する。この階調パッチ画像Ipのうち、上記したヘッダ部Ihを除く部分Igが本発明の「階調画像部」に相当する。
【0037】
つまり、この階調パッチIpが形成される過程では、まず一定幅で方向D2に沿った長さLdr以上のベタ画像であるヘッダ部Ihが感光体22上に形成され、それに続いて、階調レベルが最大レベルから最小レベルまで次第に変化する同じ幅の(またはヘッダ部より幅の狭い)階調画像部Igが形成される。そして、こうして形成された画像が中間転写ベルト71に転写されたものが階調パッチ画像Ipである。なお、階調パッチ画像Ipとしては、その階調レベルが連続的に変化する図4(a)に示す画像のほか、階調レベルが階段状に変化する画像を用いることができる。
【0038】
後述するように、この画像形成装置では、濃度センサ60により階調パッチ画像Ipの画像濃度を検出する。すなわち、パッチ画像Ipを担持する中間転写ベルト71を周回移動させながら、CPU101が、濃度センサ60からの出力信号を一定周期でサンプリングする。これにより、図4(b)に示すように、パッチ画像Ip内の複数の領域(以下、「検出領域」という)Pそれぞれの画像濃度に対応するサンプリングデータ列が得られる。なお、各検出領域Pのうち互いに隣接するものについては、図4(b)に示すようにその一部が互いに重なり合っていてもよく、また互いに離隔していてもよい。
【0039】
図5は階調補正モードを示すフローチャートである。この階調補正モードは次のような特徴を有している:(1)濃度センサ出力信号から所定の計算式を用いて算出される評価値によりパッチ画像濃度を正規化して表し、これに基づき装置の階調補正特性を制御する;(2)パッチ画像を形成される下地である中間転写ベルト71の表面状態が濃度検出結果に及ぼす影響を考慮し、同一位置におけるパッチ画像形成の前後でのサンプリング結果に基づいて上記評価値を算出する;(3)サンプリング結果に濃度変動やノイズの影響が含まれる可能性のあることを考慮し、サンプリング結果に対し所定の補正処理を行う。以下、階調補正モードの各処理ステップについて詳しく説明する。
【0040】
なお、この実施形態では、カラートナーと無彩色のブラックトナーとで光学的特性が大きく相違していることに鑑み、カラートナーで形成したパッチ画像とブラックトナーで形成したパッチ画像との間で異なる計算式を用いて処理を行っている。しかしながら、その基本的な考え方は共通しているので、以下ではカラートナーによるパッチ画像に対する処理について主に説明し、ブラックトナーにおいて異なる計算式については後にまとめて示すこととする。
【0041】
ステップS1では、下地濃度の検出を行う。すなわち、トナー像を担持していない中間転写ベルト71を周回移動させながら、CPU101が濃度センサ60からの出力信号を一定間隔(この実施形態では8msec間隔)でサンプリングする。サンプリングは中間転写ベルト71のほぼ1周分について実行する。このときのサンプリング位置x(x=0,1,2,…)における濃度センサ出力Vp、VsをそれぞれTp1(x)、Ts1(x)と表すこととする。このうち、後に階調パッチ画像を形成されその濃度を検出される検出領域と同じ位置におけるサンプル値については、各位置ごとにサンプル値を個別に記憶しておく。
【0042】
また、中間転写ベルト71の1周分のサンプル値Tp1(x)、Ts1(x)については、下式(式1)、(式2)によりその平均値TaveおよびTpaveを求めて記憶しておく:
Tave=Sg・AVG(Tp1(x)−Vp0)−AVG(Ts1(x)−Vs0) …(式1)
Tpave=AVG(Tp1(x)−Vp0) …(式2)
ここで、AVG(f(x))は、xを変数とする関数f(x)についてxの全範囲においてその平均値を求める演算子として定義する。また、値Vp0およびVs0は、濃度センサ60の「暗出力」、つまり照射光量をゼロとしたときに濃度センサ60から出力される出力電圧VpおよびVsであり、濃度センサ60の出力回路の出力オフセットに相当する値である。
【0043】
また、係数Sgは、濃度センサ60のゲイン補正係数である。この実施形態では、反射光に含まれる偏光成分のうち、照射光と同じ偏光成分であるp偏光成分に比してs偏光成分の光量が少ないことを考慮して、信号のS/N比改善のため、濃度センサ60のs偏光成分受光部に、p偏光成分受光部より大きなゲインを与えている。このゲイン差を補償し両偏光成分の重みを同じにするための係数が、上記したゲイン補正係数Sgである。
【0044】
次いで、エンジン部EGを稼動させて、図4(a)に示すパッチ画像Ipを中間転写ベルト71上に形成する(ステップS2)。そして、こうして形成したパッチ画像Ip内の複数の検出領域P(図4(b))について、各検出領域の画像濃度に対応する濃度センサ60の出力信号をサンプリングする(ステップS3)。このときのサンプリング位置xにおける濃度センサ出力Vp、VsをそれぞれDp1(x)、Ds1(x)と表すこととする。
【0045】
続くステップS4では、パッチ画像についてのサンプリング結果から下地(中間転写ベルト71)の影響を差し引く下地補正を行う。この下地補正の基本的な考え方は次の通りである。すなわち、パッチ画像Ipのサンプリング結果には、パッチ画像Ipを透過して中間転写ベルト71表面で反射された光の影響が含まれている。特に、比較的低い階調レベルで形成した部分(図4(a)に示すパッチ画像Ipでは、右方ほど低い階調レベルで形成されている)ではその影響が大きい。そこで、パッチ画像Ipについてのサンプリング結果Dp1(x)、Ds1(x)を、下地についてのサンプリング結果Tp1(x)、Ts1(x)を用いてそれぞれ補正することで、パッチ画像の正味の画像濃度を求めることができる。
【0046】
具体的には、下記の計算式により、カラートナーによるパッチ画像についての補正後の濃度データFc(x)を得る:
ここで、左辺の添え字cは、カラートナーに対応した値であることを示し、計算式自体はシアン、マゼンタおよびイエローの各トナー色で共通であるが、濃度データFc(x)の値は各トナー色毎に異なった値となることは言うまでもない。このことは以下の計算においても同じである。
【0047】
次に、こうして求めた濃度データFc(x)を評価値G1c(x)に変換する(ステップS5)。この「評価値」は、パッチ画像濃度を0から1までの値で正規化して表現したものである。反射型フォトセンサを用いた濃度センサ60では、受光光量が多いほど出力電圧が低くなるため、上記した濃度データFc(x)の値は画像濃度が高いほど小さくなってしまい扱いにくい。そこで、画像濃度が高いほど大きな値を示す評価値G1c(x)を導入する。評価値G1c(x)は次式により算出する:
G1c(x)=1−Fc(x)/Tave … (式4)
ここで、サンプリングおよび計算処理の過程で生じる誤差のため、(式4)の結果が負の値または1を超える値となる場合がある。このような場合には、計算結果をそれぞれ0または1に丸めることとする。
【0048】
一方、ブラックトナーについても同様に考えることができる。この場合、上式(式3)および(式4)に代えて、それぞれ以下の計算式(式3A)および(式4A)を用いることができる:
Fk(x)={Dp1(x)−Vp0}×Tpave/{Tp1(x)−Vp0} … (式3A)
G1k(x)=1−Fk(x)/Tpave … (式4A)
ここで、左辺の添え字kはブラックトナーに対応した値であることを示している。
【0049】
こうして求めた評価値G1c(x)、G1k(x)に対する以後の扱いは、カラートナーとブラックトナーとで共通である。そこで、以後の記述においては、カラートナーに対応する評価値G1c(x)とブラックトナーに対応する評価値G1k(x)を特に区別せず、いずれもトナー色を示す添え字を省略したG1(x)と表すこととする。
【0050】
続いて、こうして求めた評価値G1(x)に対して補正処理を行う(ステップS6)。この補正処理は、現像ローラ44に起因して生じる周期的な濃度変動の影響をキャンセルするための補正処理である。現像ローラ44に起因する濃度変動は、例えば次のようにして生じる。
【0051】
現像ローラ44に偏心があると、現像ローラ44の回転に伴って周期的な濃度変動が生じる。現像ローラ44と感光体22とが当接した状態で現像が行われる接触現像方式の画像形成装置では、現像ローラ44の偏心により両者の当接圧が変動することで、現像ローラ44から感光体22へのトナー移動の確率が変動する。一方、現像ローラ44と感光体22とがギャップを隔てた状態で現像が行われる非接触現像方式の画像形成装置では、ギャップ部に形成される電界の強度が変動し、トナーの飛翔性が変化する。したがって、いずれの方式の装置においても、現像ローラ44の偏心は画像濃度の変動をもたらす。
【0052】
また、現像ローラ44上に担持されたトナーの量やその帯電量など、現像ローラ44表面のトナー層の不均一性も濃度変動の原因となる。というのは、現像ローラ44の表面に担持されたトナーの量や帯電量にばらつきがあると、感光体22に移動するトナーの量も部分的に異なることとなるからである。このようなばらつきは、現像ローラ44の表面状態の不均一性、例えば製造上のばらつきや現像ローラ表面に固着してしまったトナーの存在などによって生じるほか、装置が現像ローラ44の回転を停止した状態で長時間放置されることによっても生じる。
【0053】
なお、この実施形態では、パッチ画像Ipを形成する際に、階調補正特性の制御に供するデータ収集のための階調画像部Igの形成に先立って、ベタ画像であるヘッダ部Ihを設けている。そして、このヘッダ部Ihの方向D2に沿った長さを現像ローラ周長Ldr以上となるようにしている。したがって、パッチ画像Ipのうちヘッダ部Ihは、パッチ画像形成前に現像ローラ44の表面に担持されていたトナーを使用して形成される。そして、こうしてトナーを消費された現像ローラ44表面には、現像器内で新たなトナーが供給される。このとき、ヘッダ部Ihが一様なベタ画像であるため、現像ローラ44の1周分以上にわたり表面のトナーがほぼ均等に消費されている。したがって、現像ローラ44表面に新たに担持されるトナーは現像ローラ44の周方向で高い均一性を有している。
【0054】
一方、パッチ画像Ipの階調画像部Igは、こうして新たに現像ローラ44に供給された均一性の高いトナーを用いて形成されることとなる。そのため、この画像形成装置では、現像ローラ44表面でのトナー層の不均一による濃度ムラが現れにくくなっており、階調画像部Igにおける濃度検出結果から高精度に装置の階調特性を求めることが可能となっている。
【0055】
このように、この実施形態では、パッチ画像Ipにヘッダ部Ihを設け、しかもその長さを現像ローラ周長Ldr以上とすることによって、現像ローラ44表面のトナーの不均一性に起因する濃度ムラが階調画像部Igに及ぶのを抑制することができる。しかしながら、上記した現像ローラ44の偏心等、他の原因による濃度変動については除ききれない場合もある。
【0056】
このような現像ローラ44に起因する画像濃度の変動は、現像ローラ44の回転周期に同期して繰り返し現れることとなる。したがって、サンプリングデータに対しこの周期性を利用した補正を行うことで、濃度変動の影響の軽減を図ることが可能である。ここで、次のことに注意する必要がある。互いに回転移動する現像ローラ44および感光体22の表面の移動速度が同じである場合には、感光体22上における画像濃度の変動周期は現像ローラ44の周長と同じとなる。しかし、両者の移動速度が異なる場合には、その速度比に応じて、感光体22上における画像濃度の変動周期は現像ローラ44の周長より長くまたは短くなる。
【0057】
この実施形態では、現像ローラ44および感光体22の移動速度を同じにしている。したがって、画像濃度の変動は現像ローラ44の周長での繰り返しとして現れる。以下では、このような周期変動の影響を軽減するための補正処理としての2つの実施例、すなわち補正処理1および補正処理2について説明する。
【0058】
図6は補正処理1を説明するための原理図である。この補正処理1では、先に求めたパッチ画像Ipの各位置についての評価値に対し下記のスムージング処理を施すことによって、現像ローラ周長Ldrに対応した繰り返し周期で現れる変動をキャンセルする。
【0059】
図6の実線で示すように、パッチ画像Ipについての評価値は、ヘッダ部Ih(図4)に相当するサンプリング位置(0≦x≦x0)ではほぼ一定となり、階調画像部Igに相当するサンプリング位置(x>x0)では階調レベルの低下に伴い次第に低下するはずである。しかし、現像ローラ44に起因するパッチ画像Ipの濃度変動のため、図6の破線に示すように、先に求めた評価値G1(x)の計算結果(白丸印で示す)も現像ローラ周長Ldrに対応して周期的な変動を示す。そこで、この補正処理1では、1つのサンプリング位置において求めた評価値G1(x)を、当該位置を中心として現像ローラ周長Ldrの範囲に含まれる各サンプリング位置での評価値の平均値G2(x)に置き換える補正を行うことによって、このような周期的変動をキャンセルする。図6は、現像ローラ周長Ldrの範囲に11箇所のサンプリング位置が含まれる場合を示しており、例えば、サンプリング位置(x=x1)における補正後の評価値G2(x1)(黒丸印で示す)は次のように表される:
G2(x1)={G1(x1−5)+G1(x1−4)+…+G1(x1)+…+G1(x1+4)+G1(x1+5)}/11 … (式5)
ここで、G1(x1−5)、G1(x1−4)、…はそれぞれ、現在対象としているサンプリング位置(x=x1)に対して5サンプル前、4サンプル前、…の各サンプリング位置における評価値である。
【0060】
このスムージング処理は、一般に「移動平均処理」として知られている処理技術である。移動平均処理によるスムージング処理では、連続するサンプリングデータ列に含まれる変動分を平滑化することが可能である。そして、ここでは、処理に用いるサンプリングデータの範囲を現像ローラ周長Ldrに対応させているので、現像ローラ44の回転に伴って生じる周期的な濃度変動の影響をキャンセルすることができる。
【0061】
なお、移動平均処理によるスムージング処理では、データの急峻な変化が鈍ってしまうという問題がある。この実施形態の階調パッチ画像Ipでは、階調画像部Igの階調レベルを連続的に変化させているので、問題となるのは階調画像部Igの両端部のみである。このうち、階調レベル最大の先端部については、さらにその前方に接してベタ画像からなるヘッダ部Ihが設けられているため端部での評価値の変化は緩やかである。また、後端部については、階調レベルの低下に伴って評価値も次第にゼロに近づくため、やはり急激な値の変化は生じない。このように、パッチ画像Ipとして、最大階調レベルでのヘッダ部Ihと、ヘッダ部Ihの後端に接してその階調レベルが最大レベルから最小レベルまで順次変化する階調画像部Igとを有する画像として構成することによって、スムージング処理に伴うデータ変化の鈍りの問題を回避することができる。
【0062】
なお、階調画像部Igの後端部以降での所要個数のサンプリングデータを取ることができない場合には、後端部付近についてはスムージング処理に使用するデータ個数を適宜変更してもよい。例えば、当該サンプリング位置より後方側のデータがn個(nは10より小さい自然数)しかない場合に、当該サンプリング位置に対応するデータおよびその前後各n個のデータの計(2n+1)個のデータによるスムージング処理を行うことができる。
【0063】
図7は補正処理1を示すフローチャートである。この実施形態では、実際には現像ローラ周長Ldrに対応する長さの間で21回のサンプリングを行っているので、21個のサンプリングデータを用いた移動平均処理となる。すなわち、処理を開始するサンプリング位置を(x=x0)として(ステップS101)、当該位置およびその前後10箇所、計21箇所のサンプリング位置における評価値を抜き出し(ステップS102)、それらの平均値を算出する(ステップS103)。こうして求めた平均値を、当該位置における補正後の評価値G2(x)とする(ステップS104)。この処理を、位置xを移動させながら階調画像部Ig内の全てのサンプリング位置について終了するまで繰り返すことによって(ステップS105、S106)、現像ローラ44に起因する周期的変動が除去された新たな評価値G2(x)が得られる。
【0064】
この結果、階調画像部Igの先端部付近についてのデータ処理ではヘッダ部Ihでのサンプリング結果が用いられる一方、後端部付近についてのデータ処理では階調パッチ画像Ipの後端よりさらに後方位置でのサンプリング結果が用いられることとなる。前記の通り、これによるデータの鈍りは少ない。そのため、この補正処理1によって、最大階調レベルから最小階調レベルまで、各階調レベルごとの画像濃度を指標する評価値を、現像ローラ44に起因する周期的変動をキャンセルして精度よく算出することができる。なお、ヘッダ部Ihにおける補正後の評価値G2(x)(ただし、0≦x≦x0)が必要なときは、ヘッダ部Ih内の各位置における評価値G1(x)の平均値を各位置における補正後の評価値G2(x)とすればよい。というのは、ヘッダ部Ihでは本来画像濃度が一定のはずだからである。
【0065】
次に、現像ローラ44に起因する濃度変動の影響を除去するための補正処理の第2の実施例について、図8および図9を参照しながら説明する。
【0066】
図8は補正処理2を説明するための原理図である。また、図9は補正処理2を示すフローチャートである。この補正処理2では、ヘッダ部Ihにおけるサンプリング結果からパッチ画像Ipに現れる濃度変動の程度を割り出し、その結果を用いて階調画像部Igにおける濃度検出結果を補正することによって、現像ローラ周長Ldrに対応した評価値の周期変動を除去している。具体的には、次のようにして補正を行う。
【0067】
まず、ヘッダ部Ih内の各サンプリング位置における評価値G1(x)の平均値Gaveを求めておく。この平均値Gaveは、周期変動がない場合のヘッダ部Ihにおける評価値に相当する。そして、この平均値Gaveに対するヘッダ部Ih内の各サンプリング位置における評価値G1(x)の比率を各サンプリング位置ごとに求める。例えば、図8に示すように、サンプリング位置(x=x2)における評価値G1(x2)が、平均値GaveのA倍であったとする。すなわち、G1(x2)=A・Gaveである。これは、この位置における評価値G1(x2)が、濃度変動の影響により本来の値GaveのA倍となって現れていることを示している。
【0068】
評価値の変動は現像ローラ周長Ldrに対応した周期で生じているとすると、現像ローラ44のちょうど1周分後方に相当する位置(x=x2+Ldr)においても上記と同様の変動が現れているはずである。つまり、この位置における評価値G1(x2+Ldr)は、本来の値のA倍となっていると考えられる。したがって、この位置における評価値G1(x2+Ldr)に対して次式(式6)の補正を行うことにより、濃度変動の影響を受けない補正後の評価値G3(x2+Ldr)を求めることができる:
G3(x2+Ldr)=G1(x2+Ldr)/A … (式6)
また、サンプリング位置(x=x2)に対して現像ローラ44のN周分(ただし、Nは自然数)後方に相当する位置(x=x2+N・Ldr)における評価値G1(x2+N・Ldr)についても、同様に、これを比率Aで除することによって、補正後の評価値G3(x2+N・Ldr)を求めることができる。
【0069】
階調画像部Ig内の他のサンプリング位置における評価値についても、その位置に対応するヘッダ部Ih内の位置における評価値G1(x)と平均値Gaveとの比率に応じた補正を行うことによって、評価値の周期的変動は除去されることとなる。
【0070】
具体的な処理方法について図9を参照しながら説明する。まず、ヘッダ部Ihの各位置において求めた評価値G1(x)の平均値Gaveを算出する(ステップS201)。そして、ヘッダ部Ih内の各位置ごとに、平均値Gaveに対するその位置における評価値G1(x)の比率を求め、その比率から当該位置における補正係数を求める(ステップS202)。上記の例では、濃度変動の影響が現像ローラ44上の同一位置に相当する位置で同じ比率で現れるものとして、上で求めた比率自体を補正係数としているが、他の適宜な方法により補正係数を求めてもよい。
【0071】
そして、補正処理を開始する位置を(x=x0)として(ステップS203)、当該位置における評価値G1(x)を、その位置に対応するヘッダ部Ih内の位置について求めた補正係数により補正し、新たな評価値G3(x)を求める(ステップS204)。この処理を、位置xを移動させながら階調画像部Ig内の全てのサンプリング位置について終了するまで繰り返すことによって(ステップS205、S206)、現像ローラ44に起因する周期的変動が除去された新たな評価値G3(x)が得られる。
【0072】
これら2つの補正処理のいずれによっても、評価値データから周期変動成分を除去することができる。そして、これらの補正処理に供するデータを取得するため、および、階調画像部Igに生じる濃度変動を抑制するために、階調画像部Igの形成に先立って現像ローラ周長Ldr以上の長さを有するヘッダ部Ihを形成することが望ましい。
【0073】
図5に戻って、階調補正モードの説明を続ける。こうして得られた補正後の評価値G2(x)またはG3(x)に基づいて、この実施形態では、必要に応じて階調補正テーブル118の更新を行う(ステップS7)。すなわち、上記で求めた各サンプリング位置ごとの評価値の実測値から、各階調レベルごとの実際の画像濃度とその理想値とを比較することによって、必要な補正を行う。
【0074】
図10はエンジン部の階調特性およびその補正特性を例示する図である。上記のようにして階調パッチ画像Ip内の各点に対応して算出された評価値G2(x)またはG3(x)をその階調レベルに対応させてプロットすると、例えば図10の曲線aに示すように、この装置における階調特性を示す曲線が得られる。この実測による階調特性は、装置の個体差、経時変化や周囲環境の変化などに起因して、本来望まれる理想階調特性(例えば図10に示す曲線b)とは一致していない場合がある。そこで、例えば図10の曲線cに示すように、実測された上記階調特性の逆特性に基づく階調補正を予め画像信号に施すことによって、入力された画像信号の階調性を忠実に再現した画像を形成することが可能となる。
【0075】
具体的には、補正テーブル演算部119が、階調特性検出部123から与えられた階調特性に基づき、実測されたエンジン部EGの階調特性を補償して理想的な階調特性を得るための階調補正テーブルデータを計算し、階調補正テーブル118の内容をその計算結果に更新する。こうして階調補正テーブル118を変更設定する。
【0076】
このとき、実測された装置の階調特性データに現像ローラ44に起因する変動が含まれていると、そのデータに基づいて計算された階調補正テーブルデータも本来の値とは異なったものとなってしまい、結果として不自然な階調性を有する画像が形成されてしまうこととなる。これに対して、この実施形態では、補正処理により予めこのような変動成分を除去した上で計算に供しているので、このような問題は発生しない。
【0077】
そして、以後の画像形成動作では、こうして更新された階調補正テーブル118を参照しながら色変換部114からの各画素の入力CMYK階調データを補正し、その補正CMYK階調データに基づいて画像形成を行うことで階調性の優れた高画質の画像を形成することができる。また、このように階調補正テーブル118を随時更新することによって、経時的に変化するエンジン部EGのガンマ特性に対応して常に理想的な階調補正を行うことができ、画質の安定した画像形成を行うことができる。
【0078】
以上のように、この実施形態の画像形成装置では、階調補正モードのための階調パッチ画像Ipとして、階調レベルが最大レベルから最小レベルまで次第に変化する階調画像部Igと、この階調画像部Igの形成に先立って形成され、その長さが現像ローラ周長Ldr以上であるヘッダ部Ihとを有する画像を形成している。このようにヘッダ部Ihを形成することで現像ローラ1周分のトナーが消費され、新たに供給されたトナーを用いて階調画像部Igが形成されるので、階調画像部Igに濃度ムラが現れにくくなっている。
【0079】
そして、階調画像部Igの画像濃度検出結果に基づき装置の階調補正特性の制御を行っているが、このとき、現像ローラの回転周期で生じる濃度ムラを補正するスムージング処理を行っているので、装置の階調特性を精度よく求めることができ、常に理想的な階調補正特性を得ることができる。その結果、この画像形成装置では、優れた階調性で、画質の良好なトナー像を安定して形成することができる。
【0080】
さらに、ヘッダ部Ihを階調レベル一定のベタ画像とするとともに、階調画像部Igの階調レベルが最大から最小まで次第に変化するように構成しているので、階調画像部Igの端部での急激な画像濃度変化がなく、ヘッダ部Ihにおける濃度検出結果を利用しながらスムージング処理をより高精度に行うことができる。
【0081】
なお、本発明は上記した実施形態に限定されるものではなく、その趣旨を逸脱しない限りにおいて上述したもの以外に種々の変更を行うことが可能である。例えば、上記した実施形態の階調画像部Igは、階調レベルが次第に低下するように構成しているが、これとは逆に、階調レベルが次第に増加するようにしてもよい。というのは、ヘッダ部を形成することによって現像ローラ上のトナーが均一化される効果は、階調画像部の画像パターンとは関係なく得られるからである。
しかしながら、階調画像部の濃度検出結果に対しスムージング処理を行うという観点からは、ヘッダ部から階調画像部にかけて画像濃度が連続的に変化するようなパッチ画像とすることが望ましく、上記実施形態のように、階調レベルが次第に低下するような階調画像部とするのが好ましい。
【0082】
また、上記実施形態では、ヘッダ部Ihをベタ画像としているが、ヘッダ部の画像パターンはこれに限定されるものではなく他の画像パターンとしてもよい。
例えば、階調画像部が最大階調レベル以外の階調レベルから始まるように構成した場合には、階調画像部の先頭部と同じ階調レベルを有する画像をヘッダ部とするとよい。ただし、ヘッダ部形成後に現像ローラに供給されるトナーの均一性を高める観点からは、ヘッダ部として、できるだけ高濃度で一様なパターンを有する画像を形成することが好ましい。また、ヘッダ部の濃度検出結果を階調画像部の検出結果の補正処理に用いるためには、ヘッダ部は一様な画像パターンを有していることが好ましい。
【0083】
また、上記した実施形態では、その階調レベルが最大レベルから最小レベルまで連続的に変化する階調画像部Igを形成するようにしているが、代表的に数段階の階調レベルで形成した階調画像部を形成するようにしてもよい。この場合において、1つの階調レベルで現像ローラ周長以上の長さを有するヘッダ部の濃度検出結果をその階調レベルでの画像濃度を表すデータとして用いてもよい。
【0084】
また、上記した実施形態では、中間転写ベルト71上に担持されたパッチ画像の濃度検出を行うようにしているが、これに限定されるものではなく、例えば、感光体22上に担持されたパッチ画像の濃度検出を行うようにしてもよい。また、中間転写ベルト71に代えて、転写ドラムなど他の転写媒体を備えた装置では、それらの転写媒体上でパッチ画像の濃度検出を行うようにしてもよい。
【0085】
また、上記各実施形態は、イエロー、マゼンタ、シアンおよびブラックの4色のトナーを用いて画像を形成する装置に本発明を適用したものであるが、トナー色の種類および数については上記に限定されるものでなく任意である。また、本発明のようなロータリー現像方式の装置のみでなく、各トナー色に対応した現像器がシート搬送方向に沿って一列に並ぶように配置された、いわゆるタンデム方式の画像形成装置に対しても本発明を適用可能である。さらに、本発明は、上記実施形態のような電子写真方式の装置に限らず、画像形成装置全般に対して適用可能である。
【図面の簡単な説明】
【図1】この発明にかかる画像形成装置の一実施形態を示す図である。
【図2】図1の画像形成装置の電気的構成を示すブロック図である。
【図3】この画像形成装置の階調処理ブロックを示す図である。
【図4】階調パッチ画像を示す図である。
【図5】階調補正モードを示すフローチャートである。
【図6】補正処理1を説明するための原理図である。
【図7】補正処理1を示すフローチャートである。
【図8】補正処理2を説明するための原理図である。
【図9】補正処理2を示すフローチャートである。
【図10】エンジン部の階調特性およびその補正特性を例示する図である。
【符号の説明】
10…エンジンコントローラ(制御手段)、 11…メインコントローラ(制御手段)、 22…感光体(像担持体)、 44…現像ローラ(トナー担持体)、 Ig…階調画像部、 Ih…ヘッダ部、 Ip…パッチ画像、 Ldr…(現像ローラ44の)周長
Claims (7)
- その表面に静電潜像を担持可能な像担持体と、
その表面にトナーを担持しながら所定方向に周回移動することで、前記像担持体との対向位置に前記トナーを搬送するトナー担持体と、
前記トナー担持体に担持された前記トナーを前記像担持体に移動させることで前記静電潜像を前記トナーにより顕像化してトナー像を形成するとともに、パッチ画像として形成した前記トナー像の濃度検出結果に基づいて装置の階調補正特性を制御する制御手段とを備え、
前記パッチ画像は、
前記対向位置における前記トナー担持体表面の移動方向に沿って形成され、しかも、
前記移動方向に沿って階調レベルが次第に変化する階調画像部と、
前記階調画像部の形成に先立って形成され、かつ、前記移動方向に沿った長さが前記トナー担持体の周長に対応する長さ以上であるヘッダ部とを有することを特徴とする画像形成装置。 - 前記ヘッダ部が単一の階調レベルを有する画像である請求項1に記載の画像形成装置。
- 前記ヘッダ部がベタ画像である請求項2に記載の画像形成装置。
- 前記階調画像部では、前記移動方向に沿って階調レベルが最大レベルから最小レベルまで変化する請求項3に記載の画像形成装置。
- 前記制御手段は、前記パッチ画像内において前記移動方向に互いに位置の異なる複数のサンプリング位置のそれぞれについて画像濃度をサンプリングするとともに、得られたサンプリングデータ列をスムージング処理し、その結果に基づいて前記階調補正特性の制御を行う請求項4に記載の画像形成装置。
- 前記制御手段は、前記ヘッダ部についての濃度検出結果に基づいて、前記ヘッダ部における濃度変動周期および濃度変動量の少なくとも一方を求め、その結果に基づいて前記階調画像部についての濃度検出結果を補正する請求項2ないし5のいずれかに記載の画像形成装置。
- その表面に静電潜像を担持する像担持体と、その表面にトナーを担持するトナー担持体とを所定の対向位置において対向配置し、前記トナー担持体を所定の方向に周回移動させながら、前記トナー担持体に担持された前記トナーを前記像担持体に移動させることで前記静電潜像を前記トナーにより顕像化してトナー像を形成する画像形成方法において、
パッチ画像として形成した前記トナー像の濃度検出結果に基づいて装置の階調補正特性を制御し、前記パッチ画像として、
前記対向位置における前記トナー担持体表面の移動方向に沿って階調レベルが次第に変化する階調画像部と、
前記階調画像部の形成に先立って形成され、かつ、前記移動方向に沿った長さが前記トナー担持体の周長に対応する長さ以上であるヘッダ部とを有するトナー像を形成することを特徴とする画像形成方法。
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