JP2006079026A - 画像形成装置及び画像制御方法 - Google Patents

Abstract

【課題】より簡易、短時間の制御で画像濃度を安定に維持することのできる画像形成装置及び画像制御方法を提供する。
【解決手段】画像形成装置１００は、像担持体１０３上に形成された画像の画像特性を検出する検出手段１１６と；現像剤のトナー濃度を制御する第１の制御用の第１の基準画像の画像特性を前記検出手段を用いて検出した結果に基づいて、現像剤のトナー濃度を制御する第１の制御手段と；第１の制御用の基準画像とは異なる第２の制御用の第２の基準画像の画像特性を前記検出手段を用いて検出した結果に基づいて、現像剤のトナー濃度とは異なる画像パラメータを制御して画像濃度を制御する第２の制御手段と；第１及び第２の基準画像の両方の画像特性の検出結果を得て、第１及び第２の制御のうち何れか一方の制御用の基準画像の画像特性を検出した結果により他方の制御を補正する補正手段２３１と；を有する構成とする。
【選択図】図７

Description

本発明は、像担持体に形成した静電像を現像剤を用いて現像して画像を得る電子写真方式或いは静電記録方式を利用した複写機やプリンタ等の画像形成装置、及び斯かる画像形成装置における画像制御方法に関するものである。

従来、例えば電子写真方式の画像形成装置において、像担持体上に形成された潜像を現像器で現像剤を用いて現像し、トナー像として可視化することが知られている。又、現像器としては、現像剤としてトナーとキャリアとを備える二成分現像剤を用いるものが知られている。

二成分現像剤を用いる現像器では、現像剤のトナー濃度、即ち、トナー（Ｔ）とキャリア（Ｃ）の混合比Ｔ／（Ｔ＋Ｃ）（以下、「Ｔ／（Ｔ＋Ｃ）比」ともいう。）を一定に保つことが重要である。このため、二成分現像方式を用いる画像形成装置には、自動トナー補給装置（ＡＴＲ：Auto Toner Replenisher）が設けられている。自動トナー補給装置が採用するトナー濃度制御方式、即ち、現像剤のＴ／（Ｔ＋Ｃ）比を測定してそのＴ／（Ｔ＋Ｃ）比を制御する方法として、像担持体上にトナー濃度制御用の基準濃度の画像パターンであるパッチ画像（以下「トナー濃度制御用パッチ」ともいう。）を形成し、その画像濃度の測定結果からＴ／（Ｔ＋Ｃ）比を検出する方法が用いられている（以下、このトナー濃度制御方式を「パッチ検知方式」という。）。

例えば、フルカラー画像を高速で形成する画像形成装置などにおいては、連続画像形成時の個々の画像形成の際に、毎回、パッチ画像を形成して濃度を検出したのでは、画像出力速度が遅くなり、又、装置内の汚れが起きやすくなる。ここで、デジタル方式の画像形成装置の場合には、連続画像形成時に、画像情報信号を加算してトナーの消費量を予想し、その予想消費量により逐次トナーを補給することができる（以下、このトナー濃度制御方式を「ビデオカウント方式」という。）。そこで、このビデオカウント方式が上記パッチ検方式と組み合わされて用いられている（例えば、特許文献１参照）。

又、電子写真方式の画像形成装置においては、印刷時の気温や湿度等の環境、プリンタの感光ドラムや定着器の温度変化や劣化、トナー残量等の要因により、出力画像の濃度が期待した濃度よりも濃くなったり、薄くなったりする場合がある。このような問題は、特に、中間濃度レベルの画像において顕著になる。そのため、画像の出力条件の変動による出力濃度特性の変動を補正し、出力画像の濃度を適正化するために、現像剤のトナー濃度とは異なる画像パラメータの制御（画像濃度補正制御）が行われる。画像濃度補正制御としては、例えば、静電像を形成する元となる画像情報信号を補正する濃度補正特性（γＬＵＴ）を補正する、次のような濃度補正特性制御（γＬＵＴ制御）が知られている。つまり、所定の濃度レベルの画像信号にしたがう画像パターンであるパッチ画像（以下「濃度補正特性制御用パッチ」ともいう。）が形成され、その濃度が測定される。次いで、このパッチ画像の測定濃度と、それに対応する濃度レベルにおける標準濃度とが比較される。そして、出力濃度特性が所定の特性（例えば、線形性）を有するように、画像データの濃度レベルを補正する濃度補正テーブル（γＬＵＴ）が作成される（例えば、特許文献２参照）。

しかしながら、従来、上記のように、トナー濃度制御と濃度補正特性制御とはそれぞれ独立した制御であり、各々が画像濃度を安定にするために独立して行われていた。

そのため、トナー濃度制御と濃度補正特性制御の両方の制御を搭載する画像形成装置においては、両制御が競合してしまい、過度な制御が行われ濃度が不安定になる場合があった。例えば、トナー濃度制御と濃度補正特性制御の両方がほぼ同時期にパッチ画像（トナー濃度制御用パッチ及び濃度補正特性制御用パッチ）を形成し、パッチ画像の濃度が薄い（トナー付着量が少ない）と検知した場合、トナー濃度制御においては、トナー補給が行われる。一方、この場合、濃度補正特性制御いおいては、濃度補正特性（γＬＵＴ）が補正されることにより濃度が上げられる。このため、結果的に濃度が上がり過ぎる場合があった。

又、トナー濃度制御でＴ／（Ｔ＋Ｃ）比を適正にした後で、濃度補正特性制御を行うことが理想的であるが、制御が複雑かつ制御時間が長くなるので画像形成装置の生産性を大きく落とすことに繋がる。

従って、トナー濃度制御と、トナー濃度制御とは異なる画像パラメータの制御（濃度補正特性制御など）との両制御を連携させ、より簡易、短時間の制御で画像濃度を維持することのできる画像形成装置及び画像制御方法が求められる。
特開平６−１１９６５号公報 特開平１０−１６３０４号公報

本発明の目的は、より簡易、短時間の制御で画像濃度を安定に維持することのできる画像形成装置及び画像制御方法を提供することである。

上記目的は本発明に係る画像形成装置及び画像制御方法にて達成される。要約すれば、本発明は、画像情報信号に基づいてトナーを備える現像剤により像担持体上に画像を形成し、前記画像を記録材に転写して出力する画像形成装置において、前記像担持体上に形成された画像の画像特性を検出する検出手段と；現像剤のトナー濃度を制御する第１の制御用の第１の基準画像の画像特性を前記検出手段を用いて検出した結果に基づいて、現像剤のトナー濃度を制御する第１の制御手段と；前記第１の制御用の基準画像とは異なる第２の制御用の第２の基準画像の画像特性を前記検出手段を用いて検出した結果に基づいて、現像剤のトナー濃度とは異なる画像パラメータを制御して画像濃度を制御する第２の制御手段と；前記第１及び第２の基準画像の両方の画像特性の検出結果を得て、前記第１及び第２の制御のうち何れか一方の制御用の基準画像の画像特性を検出した結果により他方の制御を補正する補正手段と；を有することを特徴とする画像形成装置である。

本発明の他の態様によると、画像情報信号に基づいてトナーを備える現像剤により像担持体に形成された基準画像の画像特性を検出した結果に基づいて画像濃度の特性を制御する画像制御方法において、前記像担持体上に形成された、現像剤のトナー濃度を制御する第１の制御用の第１の基準画像の画像特性を検出する段階；前記像担持体上に形成された、現像剤のトナー濃度とは異なる画像パラメータを制御して画像濃度を制御する第２の制御用の、前記第１の基準画像とは異なる第２基準画像の画像特性を検出する段階；前記第１及び第２の基準画像の両方の画像特性を検出した後に、前記第１及び第２の制御のうち何れか一方の制御用の基準画像の画像特性を検出した結果により他方の制御を補正する段階；を有することを特徴とする画像制御方法が提供される。

本発明によれば、より簡易、短時間の制御で画像濃度を安定に維持することができる。

以下、本発明に係る画像形成装置及び画像制御方法を図面に則して更に詳しく説明する。

実施例１
［画像形成装置の全体構成及び動作］
先ず、本発明に係る画像形成装置の一実施例の全体構成及び動作について説明する。

図１は本実施例の画像形成装置１００の概観を示す概略構成図である。本実施例の画像形成装置１００は、画像形成装置本体に対して通信可能に接続されたホストコンピュータ（パーソナルコンピュータ）などの外部機器からの画像情報信号にしたがって、電子写真方式を用いることによって記録材（記録用紙、プラスチックフィルム、布など）にフルカラー画像を形成し得るカラーレーザービームプリンタである。

図１に示すように、画像形成装置１００は、プリンタエンジン部１０１と、プリンタ制御部２０１を有する。プリンタエンジン部１０１は、像形成手段として、それぞれ異なる色（本実施例では、イエロー（Ｙ）、マゼンタ（Ｍ）、シアン（Ｃ）、ブラック（Ｋ））の画像を形成する複数の画像形成ステーションＰＹ、ＰＭ、ＰＣ、ＰＫを有する。各画像形成ステーションの構成及び動作は、現像色が異なる以外は実質的に同一であるので、以下、特に区別を要しない場合は、何れかの画像形成ステーションに属する要素であることを表すために図中符号に与えた添え字Ｙ、Ｍ、Ｃ、Ｋは省略し、総括的に説明する。

プリンタエンジン部１０１には、静電像が形成される第１の像担持体としての円筒状に形成された電子写真感光体（以下「感光ドラム」という。）１０３、感光ドラム１０３を帯電させる帯電手段としての一次帯電器１０４、感光ドラム１０３に形成された静電像を現像剤を用いて現像する現像手段としての現像器１０６、及び感光ドラム１０３の表面を清掃するクリーニング手段としての感光ドラムクリーナー１１４を一体としたプロセスカートリッジ１０２が配置されている。プロセスカートリッジ１０２は、画像形成装置本体に設けられた装着ガイド、位置決め部材等の装着手段（図示せず）を介して取り外し可能に画像形成装置本体に装着される。即ち、本実施例の画像形成装置１００は、４つのプロセスカートリッジ１０２Ｙ、１０２Ｍ、１０２Ｃ、１０２Ｋを直列に配置したタンデム方式の４ドラムフルカラープリンタである。又、各画像形成ステーションの各感光ドラム１０３に対向して、各感光ドラム１０３からトナー像が転写される第２の像担持体としての中間転写ベルト（中間転写体）１０９が配置されている。この他、各画像形成ステーションには、一次転写手段としての一次転写帯電器１１０が、感光ドラム１０３に対向して設けられている。更に、各画像形成ステーションには、露光手段としてのレーザービームスキャナ（露光装置）１０５が設けられている。

感光ドラム１０３は、アモルファスシリコン、セレン、ＯＰＣ等を表面に有し、図中矢印方向に回転する。感光ドラム１０３は、先ず、帯電バイアス（帯電電圧）が印加された一次帯電器１０４により一様に帯電される。次いで、感光ドラム１０３は、後述の如く描画データに基づいて、露光装置１０５によつてレーザービームで露光走査される。これによって、感光ドラム１０３に静電像（潜像）が形成される。

感光ドラム１０３に形成された潜像は、現像器１０６により非磁性トナー（トナー）と磁性キャリア（キャリア）とが混合された二成分現像剤を使用して反転現像される。これにより、感光ドラム１０３上にトナー像が形成される。反転現像とは、感光ドラム１０３の表面の感光体の露光された領域として潜像を形成して、その領域に潜像と同極性に帯電したトナーを付着させ、これを可視化する現像方法である。現像器１０６においては、現像剤担持体として、例えば、内部に磁界発生手段としてのマグネットロールが固定配置された円筒部材が用いられ、この現像剤担持体上に現像剤を担持して感光ドラム１０３との対向部まで搬送することで、現像剤中のトナーを静電像に応じて感光ドラム１０３に供給する。通常、少なくとも現像時には、感光ドラム１０３との間に電位差を形成するべく現像剤担持体に所定の現像バイアス（現像電圧）が印加され、この感光ドラム１０３との間に形成される電界の作用で、現像剤中のトナーは、静電像の画像部に転移する。

各画像形成ステーションの各感光ドラム１０３に対向して配置された中間転写ベルト１０９は、ローラ１０７、１０８間に掛け渡されて、図中矢印方向に無端駆動される。感光ドラム１０３に形成されたトナー像は、中間転写ベルト１０９を介して一次転写帯電器１１０が感光ドラム１０３と対向する一次転写部ｎ１において、一次転写帯電器１１０に印加される一次転写バイアス（転写電圧）の作用によって中間転写ベルト１０９上に転写される。

中間転写ベルト１０９に転写されたトナー像は、ローラ１０８と二次転写手段としての二次転写帯電器１１１とが対向する二次転写部ｎ２において、二次転写帯電器１１０に印加される二次転写バイアス（転写電圧）の作用によって記録材Ｓに転写される。記録材Ｓは、記録材収容部としてのカセット１１２から、記録材供給ローラ及びレジストローラ（図示せず）などの記録材搬送手段によって、中間転写ベルト１０９上に形成されたトナー像と同期が取られて二次転写部ｎ２まで搬送される。

トナー像が転写された記録材Ｓは、定着器１１３へと搬送される。そして、定着器１１３によりトナー像の記録材Ｓへの定着が行なわれる。トナー像が定着された記録材Ｓは、その後画像形成装置外に排出される。

一方、一次転写工程後に感光ドラム１０３に残留したトナーは、感光ドラムクリーナー１１４によって除去される。又、二次転写工程後に中間転写ベルト１０９に残留したトナーは、ベルトクリーナー１１５によって除去される。

トナーは、トナーホッパー１１７（図２）から、該トナーホッパー１１７が備える搬送スクリュー１１８（図２）により現像器１０６内に補給される。トナー補給量は、詳しくは後述する自動トナー補給装置（ＡＴＲ）により、適正な画像濃度が維持されるように制御される。

又、本実施例の画像形成装置１００は、像担持体上に形成された画像の画像特性を検出する検出手段として、中間転写ベルト１０９上の画像パターンのトナー量（濃度）を検出するための検出手段である濃度検出センサ１１６を有する。本実施例では、濃度検出センサ１１６は、発光ダイオード（ＬＥＤ）等の光源と、フォトダイオード（ＰＤ）などの光電変換素子（受光素子）とを有する光学式センサである。

図２は、本実施例の画像形成装置１００の概略制御ブロック図である。同図をも参照して説明すると、ホストコンピュータは、色情報、文字情報、図形情報、ラスタ画像、制御情報等を含む「画像データ」（ＰＤＬデータを含む。）を生成し、プリンタ制御部２０１に送信する。プリンタ制御部２０１は、画像処理部２０２と、エンジン制御部２０３とを有する。画像処理部２０２は、ホストコンピュータより「画像データ」を受信し、その「画像データ」を「描画データ（ラスタ画像データ）」に変換（展開）する。エンジン制御部２０３は、プリンタエンジン部１０１を動作させ、画像処理部２０２より供給される「描画データ」に基づいて出力画像を形成させる。

更に説明すると、画像処理部２０２は、ホストコンピュータから「画像データ」を受信し、順次「画像データ」に含まれる色情報、文字情報、図形情報、ラスタ画像等の印刷情報を「中間情報（以下「オブジェクト」ともいう。）」に変換する。この時、印刷情報が、グレーレベル設定、カラーレベル設定、多値ラスタ画像等の階調データである場合は、詳しくは後述する濃度補正特性制御（γＬＵＴ制御）で作成する濃度補正テーブル（γＬＵＴ）を利用して濃度レベルが補正される。更に、「オブジェクト」に基づいて、「ラスタ画像データ」を生成する。この時、描画する画像に対して擬似中間調処理を施す。「ラスタ画像データ」は、「描画データ」としてエンジン制御部２０３に送出される。

ここで、γＬＵＴによる濃度レベルの補正は、「オブジェクト」を生成する際に限らず、オブジェクト単位の画像データを「ラスタ画像データ」に展開した後に実行する形態であっても良い。

エンジン制御部２０３は、上述のようにして画像処理部２０２より供給される「描画データ」に基づいて露光装置１０５を駆動し、レーザービームを照射することで感光ドラム１０３上に静電潜像を形成する。

エンジン制御部２０３は、装置動作を統括制御する。エンジン制御部２０３は、制御の中心的素子たるＣＰＵ２３１を有し、このＣＰＵ２３１には、ＣＰＵ２３１が実行するプログラムや各種データが格納されたＲＯＭ２３２、作業用のメモリなどとして使用されるＲＡＭ２３３が接続されている。ＣＰＵ２３１は、ＲＯＭ２３２、ＲＡＭ２３３に記憶されたデータ、プログラム等に従って画像形成装置１００をシーケンス動作させる。更に、本実施例では、エンジン制御部２０３には、詳しくは後述する画素毎の描画データのレベルをカウントするビデオカウンタ２３４、基準画像発生手段（基準画像発生回路）としてのトナー濃度制御用パッチ発生部２３５、濃度補正特性制御用パッチ発生部２３６が設けられている。

そして、エンジン制御部２０３には、画像処理部（ビデオコントローラ）２０２が接続されている。画像処理部２０２は、上述のように、画像形成装置本体に対して通信可能に接続されたホストコンピュータなどの外部機器からの「画像データ」を受信すると共に、この信号を「描画データ」に変換して、エンジン制御部２０３のＣＰＵ２３１に送信する。ＣＰＵ２３１は、この「描画データ」にしたがって画像形成装置１００の各部の動作を制御する。又、画像処理部２０２は、詳しくは後述する濃度補正特性制御にて作成されるγＬＵＴを記憶するγＬＵＴ記憶部２２１を有する。

［トナー濃度制御］
次に、トナー濃度制御について説明する。

本実施例の画像形成装置１００は、ビデオカウント方式とパッチ検知方式とを組み合わせたトナー濃度制御を行う。

先ず、現像器１０６に補給するトナー量をビデオカウント方式で制御するために、画像処理部２０２の描画データのレベルが、各色の画素毎にカウントされる。この各色毎のビデオカウントの１画像分（１枚の記録材Ｓに対する画像）の積算信号（ビデオカウント積算値）は、その１画像を形成するために現像器１０６で消費されるトナー量に対応している。

上記の各色毎のビデオカウント積算値は、１画像形成する毎に、エンジン制御部２０３のＣＰＵ２３１に送信されると共に、ＲＡＭ２３３に記憶される。

尚、トナー濃度制御は、各画像形成ステーションの現像器１０６に対して行われるが、トナー濃度制御は各現像器１０６に対して実質的に同一である。以下、特に言及しない限り、トナー濃度制御に関する諸動作は、一つの画像形成ステーションの現像器１０６に注目して説明する。

エンジン制御部２０３のＣＰＵ２３１は、ビデオカウント積算値に基づき、現像器１０６で消費されるトナー量に見合う量のトナーを前述のトナーホッパー１１７から現像器１０６に供給するのに要する、該トナーホッパー１１７が備える搬送スクリュー１１８の回転駆動時間を算出する。そして、エンジン制御部２０３のＣＰＵ２３１は、この搬送スクリュー１１８のモータ（以下「スクリューモータ」という。）１１９（図２）の駆動回路を制御して、算出された時間だけスクリューモータ１１９を駆動させる。

従って、一般にビデオカウント積算値が大であれば、スクリューモータ１１９の駆動時間はより長い時間となる。逆に、ビデオカウント積算値が小であれば、スクリューモータ１１９の駆動時間はより短い時間となる。

スクリューモータ１１９の駆動力は、ギア列を介して搬送スクリュー１１８に伝達される。これにより、搬送スクリュー１１８はトナーホッパー１１７内のトナーを搬送して、現像器１０６に供給する。このトナー補給は、本実施例では、１画像に対する現像が終了する都度行なわれる。

上記のように描画データにより現像器１０６にトナーを供給するのは、現像剤の実際のトナー濃度を検出して、それに基づいてトナーを供給するのではなく、一種の推測供給である。そのため、トナーホッパー１１７から現像器１０６へのトナー補給量の変化や、現像器１０６でのトナー消費量の予想量からの変化が生ずると、現像器１０６内の現像剤のトナー濃度が規定値より変化する。

そこで、本実施例では、所定の画像出力枚数（Ｎ枚）毎に、パッチ検方式により上記ビデオカウント方式によるトナー補給動作を補正する。

つまり、本実施例では、所定のプリント出力枚数（Ｎ枚）の画像形成が終了した後、次のプリントについての画像形成が開始される前に、中間転写ベルト１０９上に、トナー濃度制御用の基準濃度の画像パターン（基準画像、参照画像）であるパッチ画像（「トナー濃度制御用パッチ」）を形成する。そして、このパッチ画像の濃度（トナー量）を測定することによって、現像器１０６内現像剤の実際のトナー濃度を求める。そして、その測定結果に基づいて、所定出力枚数（Ｎ枚）の間のトナー補給動作により現像器１０６へトナーが過補給されたか否かを判別し、過補給でないと判別された場合には、トナーホッパー１１７の搬送スクリュー１１８を所要回転数駆動して、トナーホッパーから不足分のトナーを現像器１０６に補給する。更にビデオカウント数によるトナー補給量に補正を行い、次のプリントについての画像形成時のトナー補給量を補正する。又、トナーが適正量補給されていた場合には、不足分のトナー補給量はゼロであり、ビデオカウント数による補給量への補正は行わない。更に、過補給と判別された場合には、ビデオカウント数による補給量に補正を行い、次のプリントについての画像形成時のトナー補給量を補正する。

更に詳述すると、予め規定された濃度に対応する信号レベルを有するパッチ画像信号により、露光装置１０５のレーザーを駆動して感光ドラム１０３を走査する。パッチ画像信号は、エンジン制御部２０３に設けられた基準画像発生手段としてのトナー濃度制御用パッチ信号発生部２３５によって生成され、エンジン制御部２０３のＣＰＵ２３１に送信される。トナー濃度制御用パッチ発生部２３５は、ＲＯＭ２３２に記憶されたプログラムに従って、パッチ画像信号を発生し、ＣＰＵ２３１に送る。エンジン制御部２０３のＣＰＵ２３１は、トナー濃度制御用パッチ発生部２３５から供給されたパッチ画像信号に応じて露光装置１０５を駆動する。これによって、上記の規定濃度に対応するパッチ画像の静電像が、感光ドラム１０３に形成される。

この静電像は、所定の現像条件に従って現像器１０６により現像される。感光ドラム１０３上に形成されたパッチ画像は、中間転写ベルト１０９上に転写される。こうして、中間転写ベルト１０９上に、図３に模式的に示すように、パッチ画像３０１が形成される。尚、本実施例では、図３に示すように、各色用のトナー濃度制御用パッチは、所定の画像出力枚数（Ｎ枚）毎に同期して形成される。

中間転写ベルト１０９上に形成されたパッチ画像３０１に対し、濃度検出センサ１１６が備える光源から光が照射され、反射光が光電変換素子によって受光される。光電変換素子の出力信号は、パッチ画像の濃度（トナー付着量）に対応する。従って、結局、光電変換素子の出力信号は、現像器１０６内の二成分現像剤における実際のトナー濃度に対応する。この濃度検出センサ１１６の光電変換素子の出力は、エンジン制御部２０３のＣＰＵ２３１に入力される。

一方、エンジン制御部２０３のＲＯＭ２３２には、現像剤の規定トナー濃度に対応する基準信号が記憶されている。エンジン制御部２０３のＣＰＵ２３１は、上記光電変換素子の出力信号と上記基準信号とを比較して、現像器１０６中の現像剤における実際のトナー濃度が規定値以上か、又はそれより小さいかの信号を形成する。

この比較結果を示す信号に応じて、エンジン制御部２０３のＣＰＵ２３１は、次のような制御を行う。

先ず、濃度検出センサ１１６で検出された実際のトナー濃度が規定トナー濃度と同じであった場合は、次の動作を行う。即ち、エンジン制御部２０３のＣＰＵ２３１は、ビデオカウンタ２３４に記憶されているビデオカウント積算値をキャンセルし、次回の画像形成動作に伴うトナー補給動作をビデオカウント方式で前述の通り行う。

次に、濃度検出センサ１１６で検出された実際のトナー濃度が、規定されたトナー濃度よりも小である場合は、不足分のトナーを現像器１０６に供給するようにトナーホッパー１１７の搬送スクリュー１１８を作動させる。即ち、エンジン制御部２０３のＣＰＵ２３１は、濃度検出センサ１１６からの信号に基づいて、不足分のトナー量を算出し、これに基づいて現像器１０６に供給するに要する搬送スクリュー１１８の回転時間を算出する。そして、エンジン制御部２０３のＣＰＵ２３１は、その時間だけスクリューモータ１１９を回転駆動させる。更に、この場合には、エンジン制御部２０３のＣＰＵ２３１は、ビデオカウント方式による次回のトナー補給動作を次のように補正する。つまり、上記のように不足分のトナーをそのまま供給するのとは別に、この不足トナー量ＭがＮ個の画像を形成する間に生じたものであることから、エンジン制御部２０３のＣＰＵ２３１は、画像１個あたり形成する際の不足トナー量（Ｍ／Ｎ）を算出する。そして、エンジン制御部２０３のＣＰＵ２３１は、ビデオカウント積算値と、この不足トナー量（Ｍ／Ｎ）を用いて補正係数を演算する。つまり、ＣＰＵ２３１は、不足トナー量（Ｍ／Ｎ）に対応するビデオカウント値Ｖ２を算出し、前記ビデオカウント積算値Ｖ１とこのビデオカウント値Ｖ２とを用いて、補正係数（例えば、（Ｖ１＋Ｖ２）／Ｖ１）を演算し、これをエンジン制御部２０３のＲＡＭ２３３に記憶させる。そして、この補正係数を用いて、次のプリント時に計数されるビデオカウント積算値を補正する。

次に、濃度検出センサ１１６で検出された実際のトナー濃度が規定トナー濃度よりも大である場合、エンジン制御部２０３のＣＰＵ２３１は、ビデオカウント方式による次回のトナー補給動作を次のように補正する。つまり、エンジン制御部２０３のＣＰＵ２３１は、現像剤中の過剰トナー量Ｍ′を算出する。そして、この過剰トナー量Ｍ′はＮ個の画像を形成する間に生じたものであることから、エンジン制御部２０３のＣＰＵ２３１は、次いで画像１個当り形成する際の過剰トナー量（Ｍ′／Ｎ）を算出する。エンジン制御部２０３のＣＰＵ２３１は、前記積算値と、この過剰トナー量（Ｍ′／Ｎ）を用いて補正係数を演算する。つまり、ＣＰＵ２３１は、過剰トナー量（Ｍ′／Ｎ）に対応するビデオカウント値Ｖ３を算出し、前記ビデオカウント積算値Ｖ１とこのビデオカウント値Ｖ３とを用いて、補正計数（例えば、（Ｖ１−Ｖ３）／Ｖ１）を演算し、これをエンジン制御部２０３のＲＡＭ２３３に記憶させる。そして、この補正係数を用いて、次のプリント時に計数されるビデオカウント積算値を補正する。

次のプリント時の画像形成に際しては、画像処理部２０２から供給された描画データをビデオカウンタ２３４で計数したビデオカウント積算値Ｖ４をＲＡＭ２３３に記憶すると共に、エンジン制御部２０３のＣＰＵ２３１は、前記補正係数を乗じたビデオカウント積算値Ｖ４に対応する１画像（１枚の記録材Ｓに対する画像）当りのトナー補給時間を算出する。そして、エンジン制御部２０３のＣＰＵ２３１は、１画像形成終了毎に、算出した時間ずつトナーホッパー１１７の搬送スクリュー１１８を駆動してトナー補給する。

以上のように、ビデオカウント方式のトナー補給量に補正項を加えて、設定枚数（Ｎ枚）毎にトナー補給量やトナー消費量の予想値からの変化に対応してトナー補給量を変化させる。これによって、現像器１０６内のトナー濃度は安定する。

本実施例では、上述のようなビデオカウント方式及びパッチ検知方式で現像器１０６にトナーを補給するのに使用される各要素によって、自動トナー補給装置、即ち、感光ドラム１０３に形成されたトナー濃度制御用パッチの画像特性（トナー付着量）をトナー濃度検出センサ１１６を用いて検出した結果に基づき現像剤のトナー濃度を制御（第１の制御）する第１の制御手段が構成される。つまり、本実施例では、濃度検出センサ１１６、トナーホッパー１１７、ビデオカウンタ２３４、トナー濃度制御用パッチ発生部２３５、ＣＰＵ２３１、及びプリンタエンジン部におけるパッチ画像を形成するための各要素などによって自動トナー補給装置が構成される。

［濃度補正特性制御（γＬＵＴ制御）］
次に、濃度補正特性制御について説明する。

本実施例の画像形成装置１００は、例えば、印刷時の気温や湿度等の環境、或いは画像形成装置１００内の各要素の状態などの画像の出力条件の変動による出力濃度特性の変動を抑制するために、現像剤のトナー濃度制御とは異なる画像パラメータの制御として濃度補正特性制御を行う。

エンジン制御部２０３は、所定の画像出力枚数（Ｎ枚）毎に、所定の描画データレベルの画像パターン（基準画像、参照画像）である濃度補正特性制御用のパッチ画像（「濃度補正特性制御用パッチ」）を中間転写ベルト１０９上に形成して、これを濃度検出センサ１１６により検出する。そして、濃度検出センサ１１６の測定結果と、その測定に係るパッチ画像に対応する描画データの濃度レベルにおける標準濃度とを比較する。そして、エンジン制御部２０３は、その結果に基づいて、濃度を補正する前の画像データが有する濃度レベルと、出力画像の濃度との関係が所定の関係（本実施例では線形）になるような濃度変換規則を規定する濃度補正テーブル（γＬＵＴ）を作成する。

本実施例では、濃度レベルの設定範囲を０（最小濃度レベル）〜２５５（最大濃度レベル）とした。尚、本発明は、濃度レベルの設定範囲を本実施例のものに限定するものではなく、この設定範囲は、本発明を実施する画像形成装置に応じて適宜変更可能である。

次に、本実施例におけるγＬＵＴの作成処理について更に詳しく説明する。

本実施例においては、濃度レベルの設定範囲０〜２５５を４分割する。即ち、本実施例では、濃度レベル０〜６３の領域をレベル領域１、濃度レベル６４〜１２７の領域をレベル領域２、濃度レベル１２８〜１９１の領域をレベル領域３、濃度レベル１９２〜２５５の領域をレベル領域４とした。

γＬＵＴ作成プログラムに従って、濃度レベル６３（レベル１）、濃度レベル１２７（レベル２）、濃度レベル１９１（レベル３）及び濃度レベル２５５（最大濃度レベル）の各濃度レベルに対応する濃度補正特性制御用パッチがプリンタエンジン部１０１により形成される。そのパッチ画像の濃度が、濃度検出センサ１１６によって測定され、各レベルに対応する測定結果とその標準濃度との間の関係に基づいてγＬＵＴが作成（更新）される。

更に説明すると、エンジン制御部２０３に設けられた基準画像発生手段としての濃度補正特性制御用パッチ発生部２３６は、ＲＯＭ２３２に記憶されたプログラムに従って、上記レベル１、レベル２、レベル３、最大濃度レベルのパッチ画像信号を発生し、エンジン制御部２０３のＣＰＵ２３１に送信する。エンジン制御部２０３のＣＰＵ２３１は、濃度補正特性制御用パッチ発生部２３６から供給されたパッチ画像信号に応じて露光装置１０５を駆動する。これによって、各レベルに対応するパッチ画像の静電像が、感光ドラム１０３に形成される。この静電像は、所定の現像条件に従って現像器１０６により現像される。感光ドラム１０３上に形成されたパッチ画像は、中間転写ベルト１０９上に転写される。

中間転写ベルト１０９上に形成されたパッチ画像に対し、濃度検出センサ１１６が備える光源から光を照射して、反射光を光電変換素子で受光する。光電変換素子の出力信号は、パッチ画像の濃度（トナー量）に対応する。光電変換素子の出力は、エンジン制御部２０３のＣＰＵ２３１に入力される。

本実施例では、エンジン制御部２０３のＣＰＵ２３１は、濃度レベル６３（レベル１）、濃度レベル１２７（レベル２）、濃度レベル１９１（レベル３）に対応するパッチ画像の濃度（測定値）を、濃度レベル２５５（最大濃度レベル）に対応するパッチ画像の濃度（測定値）で正規化する。そして、本実施例では、濃度レベル０、６３、１２７、１９１、２５５に夫々対応する標準濃度を０、０．２５、０．５、０．７５、１とする。エンジン制御部２０３のＣＰＵ２３１は、この標準濃度と、上記のようにして正規化した濃度（測定値）とを比較し、その結果に基づいてγＬＵＴを作成する。標準濃度は、エンジン制御部２０３のＲＯＭ２３２に記憶されている。

次に、具体的な処理の流れについて図４を用いて説明する。

先ず、ステップＳ１０１では、レベル１〜レベル３及び最大濃度レベルに対応するパッチ画像をプリンタエンジン部１０１において形成する。ステップＳ１０２では、このパッチ画像の濃度を濃度検出センサ１１６で測定し、レベル１〜レベル３に対応するパッチ画像の濃度を最大濃度のパッチ画像の濃度により正規化する。

ステップＳ１０３では、レベル１における出力濃度に変動があるか否かを、レベル１のパッチ画像の正規化した濃度と、その標準濃度０．２５とを比較することにより調べる。その結果、出力濃度に変動がある場合にはステップＳ１０４に進み、変動がない場合（或いは微小な場合、即ち、変動が所定値以下である場合）は、ステップＳ１０６に進む。

ステップＳ１０４では、γＬＵＴのレベル領域１の内容を更新し、ステップＳ１０５では、γＬＵＴのレベル領域２の内容を更新し、ステップＳ１０６に進む。

ステップＳ１０６では、レベル２における出力濃度に変動があるか否かを、レベル２のパッチ画像の正規化した濃度と、その標準濃度０．５とを比較することにより調べる。その結果、出力濃度に変動がある場合にはステップＳ１０７に進み、変動がない場合（或いは微小な場合、即ち、変動が所定値以下である場合）は、ステップＳ１１０に進む。

ステップＳ１０７では、γＬＵＴのレベル領域２の内容が更新（ステップＳ１０５）されているか否かを判断し、更新済みであればステップＳ１０９に直接進む。一方、未更新であればステップＳ１０８に進み、γＬＵＴのレベル領域２の内容を更新した後、ステップＳ１０９に進む。ステップＳ１０９では、γＬＵＴのレベル領域３の内容を更新する。

ステップＳ１１０では、レベル３における出力濃度に変動があるか否かを、レベル３のパッチ画像の正規化した濃度と、その標準濃度０．７５とを比較することにより調べる。その結果、出力濃度に変動がある場合にはステップＳ１１１に進み、変動がない場合（或いは微小な場合、即ち、変動が所定値以下である場合）には、一連の処理を終了する。

ステップＳ１１１では、γＬＵＴのレベル領域３の内容が更新（ステップＳ１０９）されているか否かを判断し、更新済みであればステップＳ１１３に直接進む。一方、未更新であればステップＳ１１２に進み、γＬＵＴのレベル領域３の内容を更新した後、ステップＳ１１３に進む。ステップＳ１１２では、γＬＵＴのレベル領域４の内容を更新する。

図５は、理想的な状態における画像データの濃度レベルと出力濃度との関係（出力濃度特性）を示す図である。図５に示すように、理想的な状態においては、特性曲線５００は直線となり、出力濃度特性は線形性を有する。プリンタは、通常の状態において、図５に示す特性を維持している。しかし、気温、湿度等の変動、プリンタエンジン部１０１内の感光ドラム１０３や現像剤、定着器１１３の温度変動や劣化等、即ち、出力条件の変動に起因してこの特性が変動する。

図６は、出力条件の変動による出力濃度特性の変動の一例を示す図である。特性曲線５０１は、正規化した出力濃度が、レベル１で０．２、レベル２で０．４、レベル３で０．７である場合の出力濃度特性を示す。

従って、γＬＵＴ作成処理においては、特性曲線５０１が理想的な特性曲線５００に一致するように画像データの濃度レベルを補正するようなγＬＵＴを作成する。

表１は、γＬＵＴの一例を示す。表１において、左欄は、濃度補正プログラムにより補正する前の画像データ（原画像データ）の濃度レベルである。表１の右欄は、γＬＵＴ作成処理により作成（更新）された補正値である。

エンジン制御部２０３のＣＰＵ２３１は、ＲＯＭ２３２に記憶されたγＬＵＴ作成プログラムに従って、表１の右欄に示すようなγＬＵＴを作成する。作成されたγＬＵＴは、画像処理部２０２のγＬＵＴ記憶部２２１に記憶される。そして、画像処理部２０２は、濃度補正プログラムに従って、γＬＵＴ記憶部２２１に記憶されたγＬＵＴを参照して、例えば、原画像データの濃度レベルが６４であれば、その濃度レベルを７７に変換し、オブジェクト生成プログラムに引き渡す。

次に、γＬＵＴのレベル領域２（濃度レベル６４〜１２７）の内容を更新する処理（ステップＳ１０５又はＳ１０８に相当）の具体例を説明する。

ここでは、図６に示すように、レベル１（濃度レベル６３）における出力濃度が０．２、レベル２（濃度レベル１２７）における出力濃度が０．４であるとする。

この場合、レベル１における標準濃度０．２５と出力濃度０．２との差分１は、０．２５−０．２＝０．０５である。又、レベル２における標準濃度０．５と出力濃度０．４との差分２は、０．５−０．４＝０．１である。

特性曲線５０１に示す特性をγＬＵＴに従って補正し、理想的な出力濃度特性である特性曲線５００に一致させるためのレベル１の補正値は、
（（差分１）＋（レベル１の標準濃度））×（最大濃度レベル）
＝（０．０５＋０．２５）×２５５
＝７６．５
となる。

又、レベル２の補正値は、
（（差分２）＋（レベル２の標準濃度））×（最大濃度レベル）
＝（０．１＋０．５）×２５５
＝１５３
となる。

これらを四捨五入した７７及び１５３が、夫々濃度レベル６３及び１２７における補正値としてγＬＵＴに書込まれる。又、濃度レベル６４〜１２６の補正値は、濃度レベル１の補正値と、濃度レベル２の補正値とを結ぶ直線上の値として算出し、γＬＵＴに書込まれる。

他のレベル領域についても同様の方法で補正値を算出することができる。

以上のように、濃度補正特性制御用パッチを形成し、その出力濃度を濃度検出センサ１１６により測定してγＬＵＴを更新する。これにより、出力条件の変動に拘わらず、理想的な濃度特性を維持することができる。

尚、上記説明では、３つの濃度レベルにおける出力濃度を基準にしてγＬＵＴを更新するものとした。しかし、本発明は、γＬＵＴの更新に際して基準とする濃度レベルの数を限定するものではなく、任意の数の濃度レベルを基準とし得る。この場合、プリンタエンジン部１０１で形成可能な階調数より少ない階調数の基準画像を作成することにより、省力化が可能になる。最も簡易で短時間な制御として１つの濃度レベルでも可能である。又、γＬＵＴの補正方法は、上述のような線形補間に限らず、高次の補間を行っても良い。更に、γＬＵＴの補正は、予め記憶しているテーブルを選択することにより達成しても良い。

本実施例では、上述のようにしてγＬＵＴを制御（作成、補正）する各要素によって、濃度補正特性制御装置、即ち、感光ドラム１０３に形成されたトナー濃度制御用パッチとは異なる濃度補正特性制御用パッチをトナー濃度検出センサ１１６を用いて検出した結果に基づき、現像剤のトナー濃度とは異なる画像パラメータとして濃度補正特性（γＬＵＴ）を制御して出力画像濃度の特性を制御（第２の制御）する第２の制御手段が構成される。つまり、本実施例では、濃度検出センサ１１６、濃度補正特性制御用パッチ発生部２３６、ＣＰＵ２３１、及びプリンタエンジン部におけるパッチ画像を形成するための各要素などによって濃度補正特性制御装置が構成される。

［トナー濃度制御と濃度補正特性制御（γＬＵＴ制御）］
次に、本発明の特徴であるトナー濃度制御と濃度補正特性制御の関係について説明する。

前述のように、本実施例では、トナー濃度制御及び濃度補正特性制御は、どちらも所定画像出力枚数（Ｎ枚）出力毎に画像パターン（トナー濃度制御用パッチ、濃度補正特性制御用パッチ）を形成し制御を行う。このように、本実施例においては、トナー濃度制御及び濃度補正特性制御は、その起動タイミングを一致させており、常に同時に、トナー濃度制御用パッチと濃度補正特性制御用パッチを続けて中間転写体１０９上に形成し、これを濃度検出センサ１１６により検出する。

そして、本実施例における画像制御方法では、本発明に従って、トナー濃度制御用パッチ及び濃度補正特性制御用パッチの両方を検出した後、どちらか一方の検出結果により、他方の制御を補正する。

本実施例では、両制御用のパッチ画像が読み取られた後、トナー濃度制御は前述とおりに制御が行われる。これに対し、濃度補正特性制御は、トナー濃度制御の結果を用いる。

更に説明すると、本実施例では、トナー濃度制御用パッチの検出により得たトナー濃度が、規定トナー濃度値より大きくずれていた場合、濃度補正特性制御用パッチから得た情報はγＬＵＴ（濃度補正特性、濃度補正テーブル）にフィードバックしない。つまり、Ｔ／（Ｔ＋Ｃ）比が所定より大きくずれていた場合にはγＬＵＴを補正しない。

これによって、前述したような、トナー濃度制御及び濃度補正特性制御の両制御の競合を防ぐことができる。

又、本実施例では、トナー濃度制御及び濃度補正特性制御の両制御用のパッチ画像を形成し、検出した後に、γＬＵＴの補正へフィードバックするか否かを判断することによって、制御時間を短縮し、画像形成装置の生産性を向上させることができる。

即ち、両制御の競合を避けるために、先ずトナー濃度制御（トナー濃度制御用パッチの形成、検出、トナー濃度の算出）を行った後に、濃度補正特性制御の起動を判断し実行したのでは、最低でも現像位置から濃度検出センサ１１６までの距離をトナー濃度制御用パッチが移動するまでの時間は、濃度補正特性制御用パッチを形成することができない。これに加え、トナー濃度制御の演算時間や、機械固有に持つ画像形成開始にかかる時間が必要となり、結果的に両制御を起動する場合には余計な時間がかかってしまう。

トナー濃度が大きくずれるのは、環境の変化等が起きた場合であり、通常は、トナー濃度が大きくずれることはなく、両制御とも起動される場合のほうが頻度は高い。このため、本実施例のように、トナー濃度制御及び濃度補正特性制御の両制御分のパッチ画像を続けて形成し、検出する方が、ある程度長い期間を想定すると生産性は高くなる。

尚、濃度補正特性制御用パッチの数が少ないほど、本実施例によるパッチ同時形成の効果は大きくなる。

次に、図７のフローチャートを参照して、本実施例におけるトナー濃度制御と濃度補正特性制御の連携の流れについて詳細に説明する。

前回のパッチ画像形成よりＮ枚出力後に、トナー濃度制御及び濃度補正特性制御が起動される（Ｓ２０１）。プリンタエンジン部１０１において、中間転写ベルト１０９上に、図８に示すようなトナー濃度制御及び濃度補正特性制御の両制御分のパッチ画像が続けて形成される（Ｓ２０２）。形成された各パッチ画像の濃度が、濃度検出センサ１１６により検出される（Ｓ２０３）。そして、トナー濃度制御及び濃度補正特性制御の両制御において共に、上述のようにしてパッチ画像の情報から各種パラメータをセットするための演算が行われ、先ず、トナー濃度制御において、その結果がフィードバックされる（Ｓ２０４）。

次に、ＣＰＵ２３１は、トナー濃度が５％以上７％以下であると判断した場合（Ｓ２０５）、濃度補正特性制御結果もフィードバックさせる（Ｓ２０６）。その後、制御は終了する（Ｓ２０８）。尚、本実施例においては、適正なＴ／（Ｔ＋Ｃ）比を６％としている。

一方、本実施例では、この適正なＴ／（Ｔ＋Ｃ）比から１％ずれた場合を、前述したトナー濃度が大きくずれた場合とし、この場合にはγＬＵＴの補正は行われない。即ち、ＣＰＵ２３１は、現像剤に対するトナーの割合が５％未満であるか、又は、７％を越えたことを検知した場合には、濃度補正特性制御の結果をγＬＵＴ補正へフィードバックさせない。これにより、トナー濃度が５％未満であるか、又は、７％を越えることが検出された場合は、濃度補正特性制御の結果はフィードバックされずに（Ｓ２０７）、制御は終了する（Ｓ２０８）。

尚、上記説明においては、トナー濃度の結果を見て、γＬＵＴ補正のフィードバックを行うか行わないかを判断したが、トナー濃度の結果を見て、γＬＵＴ補正のフィードバック量を決めても良い。例えば、トナー濃度が０．５％のずれであればγＬＵＴ補正のフィードバック量を本来の８０％で行い、１％のずれの場合は５０％で、２％以上のずれでは０％で行うという形にしてもよい。つまり、この場合、例えば上述したレベル領域２におけるγＬＵＴの補正値の算出例において、差分１、差分２にそれぞれ０．８（８０％フィードバックの場合）、０．５（５０％フィードバックの場合）、０．１（１０％フィードバックの場合）を乗じるなどの処理を行えばよい。斯かる構成において、トナー濃度のずれに応じてフィードバックの程度を変更する場合、フィードバックの程度等は、画像形成装置の特性に合わせて決めれば良い。このように、本実施例によれば、トナー濃度制御用パッチを検出した結果により、濃度補正特性制御を補正する。尚、上記、トナー濃度制御の結果、トナー濃度のずれが所定範囲外であった場合に濃度補正特性制御の結果をγＬＵＴ補正へフィードバックしない態様は、トナー濃度制御用パッチを検出した結果により、濃度補正特性制御へのフィードバック量を０％に補正することに相当する。

上述の如く、本実施例では、ＲＯＭ２３２に記憶されたプログラムに従って作動するＣＰＵ２３１が、トナー濃度制御用パッチ及び濃度補正特性制御用パッチの両方の検出結果を得て、一方の制御用のパッチ画像を検出した結果により他方の制御を補正する補正手段として機能する。

更に、トナー濃度制御と濃度補正特性制御を常に同じタイミングで起動せず、例えばトナー濃度制御２回につき濃度補正特性制御を１回起動する構成でも良い。即ち、トナー濃度制御用パッチのみを形成するタイミングと、両制御用のパッチ画像を続けて形成するタイミングが交互に来るようにしても良い。或いは、トナー濃度制御用パッチのみを３回以上形成するにつき、両制御用のパッチ画像を１回形成するようにしても良い。即ち、第１の制御、第２の制御の両制御用のパッチ画像は、一方の制御用のパッチ画像が複数回形成される毎に他方の制御用のパッチ画像が１回形成されるようにしてもよい。両制御を行うときには続けて両制御用のパッチ画像を形成することが本発明の特徴であり、トナー濃度制御と濃度補正特性制御の頻度の関係は画像形成装置の特性に合わせて決めれば良い。

又、本実施例では、トナー濃度制御、濃度補正特性制御（γＬＵＴ作成処理）の実施タイミングを、所定の画像出力枚数（Ｎ枚出力）毎としたが、本発明は、これら制御の実施タイミングを画像出力枚数で規定する態様に限定されるものではない。例えば、電源投入時、所定時間間隔（例えば、１時間間隔。）等の予め設定されたタイミングで、或いは気温、プリンタエンジンの温度等が所定の基準値を超えて変動した際に実行されるとしても良い。

又、制御の競合を防ぎ画像濃度を安定化するために、濃度補正特性制御の結果を用いて、トナー濃度制御を補正しても良い。この場合は、画質を低下させないようにＴ／（Ｔ＋Ｃ）比の変動を制御する必要がある。

より具体的には、画像濃度を補正する手段として濃度補正特性制御を優先させ、トナー濃度制御による画像濃度変化を抑える構成とする。トナー補給による画像濃度補正はその効果が現れるまでにある程度の現像剤の循環が必要なため時間がかかるが、濃度補正特性制御はγＬＵＴを変更した段階で効果が出るため、この構成はよりレスポンスの良い濃度補正となる。しかし、トナー濃度は適正値からずれると、白地部にトナーがのるかぶり現象や、画像のざらつき感の悪化などの画像劣化を起こす可能性がある。画像濃度が適正でもＴ／（Ｔ＋Ｃ）比が不適正な状態とならないように、Ｔ／（Ｔ＋Ｃ）比を適正に戻す必要がある。そのため、濃度補正特性制御の結果によりトナー濃度制御を補正する構成においては、トナー濃度制御の結果により濃度補正特性制御を補正した場合のように、濃度補正特性制御の結果でトナー濃度制御のフィードバック量を０％にはできない。この構成においては、濃度補正特性制御の結果、γＬＵＴの変更量が規定値以下の場合は、Ｔ／（Ｔ＋Ｃ）比へのフィードバック量を落とす。例えば、フィードバック量が５０％になるように、濃度補正特性制御の結果によりトナー濃度制御を補正する。又は、γＬＵＴの変更量が規定値以下の場合に、Ｔ／（Ｔ＋Ｃ）比へのフィードバックを段階的に行うことができる。例えば、制御時に５０％、その後１／２×Ｎ（Ｎは正数）枚後に残りの５０％をフィードバックする構成などとする。このような構成にすれば、濃度補正特性制御で画像濃度を保ちつつ、徐々にＴ／（Ｔ＋Ｃ）比を補正することができる。又、濃度補正特性制御の結果、γＬＵＴの変更量が規定値以上の場合は、濃度補正特性制御のみでは精度良く画像濃度の補正ができないため、Ｔ／（Ｔ＋Ｃ）比へのフィードバック量を増やす、又は１００％とすることができる。

以上説明したように、本実施例によれば、簡易で短時間での制御で画像濃度を維持することができる。

尚、本発明は、複数の機器（例えば、ホストコンピュータ，インタフェイス機器，リーダ，プリンタなど）から構成されるシステムに適用しても、一つの機器からなる装置（例えば、複写機，ファクシミリ装置など）に適用しても良い。又、本発明の目的は、前述した実施形態の機能を実現するソフトウェアのプログラムコードを記録した記憶媒体を、システムあるいは装置に供給し、そのシステムあるいは装置のコンピュータ（又はＣＰＵやＭＰＵ）が記憶媒体に格納されたプログラムコードを読出し実行することによっても達成される。

この場合、記憶媒体から読出されたプログラムコード自体が前述した実施例の機能を実現することになり、そのプログラムコード自体、又プログラムコードを記憶した記憶媒体は本発明を構成することになる。

プログラムコードを供給するための記憶媒体としては、例えば、フロッピディスク、ハードディスク、光ディスク、光磁気ディスク、ＣＤ−ＲＯＭ、ＣＤ−Ｒ、磁気テープ、不揮発性のメモリカード、ＲＯＭなどを用いることができる。

又、コンピュータが読出したプログラムコードを実行することにより、前述した実施例の機能が実現されるだけでなく、そのプログラムコードの指示に基づき、コンピュータ上で稼働しているＯＳ（オペレーティングシステム）などが実際の処理の一部又は全部を行い、その処理によって前述した実施形態の機能が実現される場合も含まれる。

更に、記憶媒体から読出されたプログラムコードが、コンピュータに挿入された機能拡張ボードやコンピュータに接続された機能拡張ユニットに備わるメモリに書込まれた後、そのプログラムコードの指示に基づき、その機能拡張ボードや機能拡張ユニットに備わるＣＰＵなどが実際の処理の一部又は全部を行い、その処理によって前述した実施例の機能が実現される場合も含まれる。

以上、本発明を具体的な実施例に則して説明したが、本発明は上述の実施例に限定されるものではなく、本発明の精神から逸脱することなく上記実施例に対し種々の改変が可能である。

例えば、出力画像濃度の特性を制御し得る画像パラメータとしては、上記現像剤のトナー濃度、濃度補正特性（γＬＵＴ）に限定されるものではない。従来、静電像が形成される感光体の帯電条件（帯電手段に印加される帯電電圧の条件など）、感光体を露光する露光手段の露光条件（光量の条件など）、トナー像の記録材への転写条件（転写手段に印加される転写電圧の条件など）、静電像に現像剤を供給する現像手段の現像条件（現像剤担持体に印加される現像電圧の条件など）を変更することによっても画像濃度特性が変更し得ることが当業者には周知である。特に、現像剤のトナー濃度の制御（第１の制御）とは異なる第２の制御を行う第２の制御手段は、画像パラメータとして上記濃度補正特性（γＬＵＴ）以外に、これら帯電条件、露光条件、転写条件、現像条件のうち少なくとも１つを制御するものとしてもよい。

又、上述では現像剤としてトナーとキャリアとを備える二成分現像剤を用い、現像剤のトナー濃度はＴ／（Ｔ＋Ｃ）比であるとして説明した。本発明はこれに限定されるものではなく、現像剤は、実質的にトナーのみから成る一成分現像剤であってもよい。この場合、現像剤のトナー濃度は現像手段（現像器）内のトナー量となる。

又、当業者には周知の如く、複数の画像形成ステーションの第１の像担持体（感光ドラムなど）に形成されたトナー像を、複数の画像形成ステーションに対して記録材を搬送する記録材担持体（転写ベルトなど）上に担持された記録材に順次に転写して、これを定着することにより記録画像を出力する画像形成装置がある。そして、斯かる構成の画像形成装置において、第２の像担持体としての記録材担持体上に制御用の基準画像（パッチ画像）を形成し、その画像特性を濃度検出センサなどとされる検出手段により検出し、トナー濃度制御（第１の制御）、濃度補正特性制御などのトナー濃度とは異なる画像パラメータの制御（第２の制御）を行うことが知られている。本発明は、斯かる構成の画像形成装置においても等しく適用可能である。

又、本発明は、制御用の基準画像（パッチ画像）の画像特性（トナー付着量など）を第２の像担持体としての中間転写体、或いは記録材担持体上で検出する態様に限定されるものではない。静電像が形成される第１の像担持体（感光ドラムなど）上に形成したパッチ画像（トナー像）の画像特性を、この第１の像担持体上で検出してもよい。この場合にも、各第１の像担持体に対して形成される、トナー濃度制御（第１の制御）、濃度補正特性制御などのトナー濃度とは異なる画像パラメータの制御（第２の制御）の両制御用のパッチ画像を続けて形成し、どちらか一方の検出結果により他方の制御を補正するようにすれば、本発明の目的は達成される。

又、１つの第１の像担持体に対して複数の現像器が設けられており、（ｉ）第１の像担持体上に複数種類（色）の現像剤から成る画像を形成した後に記録材に転写するか、或いは（ｉｉ）第１の像担持体上に順次に形成する複数種類（色）の現像剤から成る画像を記録材担持体（転写ベルトなど）に担持された記録材上に順次に転写するか、中間転写体（中間転写ベルトなど）上に順次に重ね合わせて転写した後記録材に転写するかして、これを定着することにより記録画像を得る画像形成装置がある。斯かる構成の画像形成装置においても、第１の像担持体、又は第２の像担持体としての記録材担持体若しくは中間転写体上に制御用の基準画像（パッチ画像）を形成して、その画像特性を濃度検出センサなどとされる検出手段により検出し、トナー濃度制御（第１の制御）、濃度補正特性制御などのトナー濃度とは異なる画像パラメータの制御（第２の制御）を行うことが知られている。本発明は、斯かる構成の画像形成装置においても等しく適用可能である。

本発明を適用し得る画像形成装置の一実施例の概観を示す概略構成図である。 本発明に従うトナー濃度制御、濃度補正特性制御（γＬＵＴ制御）の制御態様を説明するための概略制御ブロック図である。 トナー濃度制御用のパッチ画像サンプルを示す模式図である。 濃度補正特性制御（γＬＵＴ制御）のフロー図である。 理想的な状態における出力濃度特性を示すグラフ図である。 出力条件の変動による出力濃度特性を示すグラフ図である。 トナー濃度制御及び濃度補正特性制御（γＬＵＴ制御）の両制御の連携を示すフロー図である。 トナー濃度制御及び濃度補正特性制御（γＬＵＴ制御）の両制御用のパッチ画像サンプルを示す模式図である。

符号の説明

１０１ プリンタエンジン部
１０２ プロセスカートリッジ
１０３ 感光ドラム（第１の像担持体）
１０４ 一次帯電器（帯電手段）
１０５ 露光装置（露光手段）
１０６ 現像器（現像手段）
１０９ 中間転写ベルト（第２の像担持体）
１１０ 一次転写帯電器（一次転写手段）
１１１ 二次転写帯電器（二次転写手段）
１１６ 濃度検出センサ（検出手段）
２０１ プリンタ制御部
２０２ 画像処理部
２０３ エンジン制御部
２３１ ＣＰＵ（補正手段）

Claims (18)

1. 画像情報信号に基づいてトナーを備える現像剤により像担持体上に画像を形成し、前記画像を記録材に転写して出力する画像形成装置において、
   前記像担持体上に形成された画像の画像特性を検出する検出手段と、
   現像剤のトナー濃度を制御する第１の制御用の第１の基準画像の画像特性を前記検出手段を用いて検出した結果に基づいて、現像剤のトナー濃度を制御する第１の制御手段と、
   前記第１の制御用の基準画像とは異なる第２の制御用の第２の基準画像の画像特性を前記検出手段を用いて検出した結果に基づいて、現像剤のトナー濃度とは異なる画像パラメータを制御して画像濃度を制御する第２の制御手段と、
   前記第１及び第２の基準画像の両方の画像特性の検出結果を得て、前記第１及び第２の制御のうち何れか一方の制御用の基準画像の画像特性を検出した結果により他方の制御を補正する補正手段と、
   を有することを特徴とする画像形成装置。
2. 前記補正手段は、前記第１の基準画像の画像特性の検出結果により、前記第２の制御を補正することを特徴とする請求項１の画像形成装置。
3. 前記補正手段は、前記第１の基準画像の画像特性の検出結果により、前記第２の制御における前記第２の基準画像の画像特性の検出結果のフィードバック量を制御することを特徴とする請求項２の画像形成装置。
4. 前記補正手段は、前記第１の基準画像の画像特性の検出結果により、現像剤のトナー濃度の所定値からのずれが所定範囲外であることを検知した場合に、前記第２の制御における前記第２の基準画像の画像特性の検出結果のフィードバック量をゼロとすることを特徴とする請求項３の画像形成装置。
5. 前記第２の制御は、前記第２の基準画像の画像特性の検出結果に基づき、画像濃度が所定の特性となるように画像情報信号を補正するための濃度補正特性を制御することを特徴とする請求項１〜４のいずれかの項に記載の画像形成装置。
6. 前記第２の制御は、前記画像パラメータとして、前記現像剤により現像される静電像が形成される感光体の帯電条件、前記感光体を露光する露光手段の露光条件、記録材への画像の転写条件、及び前記静電像に現像剤を供給する現像手段の現像条件のうち少なくとも１つを制御することを特徴とする請求項１〜４のいずれかの項に記載の画像形成装置。
7. 前記第１の基準画像と前記第２の基準画像とが、連続して前記像担持体上に形成されることを特徴とする請求項１〜６のいずれかの項に記載の画像形成装置。
8. 前記第１の基準画像及び前記第２の基準画像は、所定のタイミングで同時に形成されることを特徴とする請求項７の画像形成装置。
9. 前記第１の基準画像及び前記第２の基準画像は、一方が複数回形成される毎に他方が１回形成されることを特徴とする請求項７の画像形成装置。
10. 画像情報信号に基づいてトナーを備える現像剤により像担持体に形成された基準画像の画像特性を検出した結果に基づいて画像濃度の特性を制御する画像制御方法において、
    前記像担持体上に形成された、現像剤のトナー濃度を制御する第１の制御用の第１の基準画像の画像特性を検出する段階、
    前記像担持体上に形成された、現像剤のトナー濃度とは異なる画像パラメータを制御して画像濃度を制御する第２の制御用の、前記第１の基準画像とは異なる第２基準画像の画像特性を検出する段階、
    前記第１及び第２の基準画像の両方の画像特性を検出した後に、前記第１及び第２の制御のうち何れか一方の制御用の基準画像の画像特性を検出した結果により他方の制御を補正する段階、
    を有することを特徴とする画像制御方法。
11. 前記補正段階において、前記第１の基準画像の画像特性の検出結果により、前記第２の制御を補正することを特徴とする請求項１０の画像制御方法。
12. 前記補正段階において、前記第１の基準画像の画像特性の検出結果により、前記第２の制御における前記第２の基準画像の画像特性の検出結果のフィードバック量を制御することを特徴とする請求項１１の画像制御方法。
13. 前記補正段階において、前記第１の基準画像の画像特性の検出結果により、現像剤のトナー濃度の所定値からのずれが所定範囲外であることが検知された場合に、前記第２の制御における前記第２の基準画像の画像特性の検出結果のフィードバック量をゼロとすることを特徴とする請求項１２の画像制御方法。
14. 前記第２の制御は、前記第２の基準画像の画像特性の検出結果に基づき、画像濃度が所定の特性となるように画像情報信号を補正するための濃度補正特性を制御することを特徴とする請求項１０〜１３のいずれかの項に記載の画像制御方法。
15. 前記第２の制御は、前記画像パラメータとして、前記現像剤により現像される静電像が形成される感光体の帯電条件、前記感光体を露光する露光手段の露光条件、及び前記静電像に現像剤を供給する現像手段に印加される現像電圧の条件のうち少なくとも１つを制御することを特徴とする請求項１０〜１３のいずれかの項に記載の画像制御方法。
16. 前記第１の基準画像と前記第２の基準画像とが、連続して前記像担持体上に形成されることを特徴とする請求項１０〜１５のいずれかの項に記載の画像制御方法。
17. 前記第１の基準画像及び前記第２の基準画像は、所定のタイミングで同時に形成されることを特徴とする請求項１６の画像制御方法。
18. 前記第１の基準画像及び前記第２の基準画像は、一方が複数回形成される毎に他方が１回形成されることを特徴とする請求項１６の画像制御方法。

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