JP2006201556A - 画像形成装置 - Google Patents

Abstract

【課題】環境・耐久によらず安定した階調画像を実現する画像形成装置の提供。
【解決手段】画像読取手段と階調補正手段を有し、像担持体上のトナーパターンを読み取る光学的検出手段を有し、階調補正手段によるγＬＵＴの高濃度部形状が急峻に変化するか否かを自動的に検出する急峻度検出手段と、急峻に変化すると判断された場合、急峻に変化する付近からそれ以降のγＬＵＴをなだらかに補正する急峻補正手段と、階調補正手段により階調補正された低中濃度部のγＬＵＴと急峻補正手段により急峻点を補正された高濃度部のγＬＵＴを合成する合成手段からなるγＬＵＴ補正手段を有する画像形成装置において、画像形成装置の階調特性を検知する階調特性検知手段を有し、所定のタイミングで階調特性検知手段によりトナーパターンを検知して画像形成装置の階調特性を検出し、検出された画像形成装置の階調特性を元にγＬＵＴ補正手段を制御する構成とする。
【選択図】図７

Description

本発明は画像形成装置に関し、特に、電子写真方式あるいは静電記録方式にて、各色成分トナー像を記録材上に転写して画像を得る多色画像形成装置およびその画像制御方法に関するものであり、カラー複写機やカラーレーザビームプリンタなどに具現化し得る。

近年、オフィスやコピーショップにおいて、カラー複合機やカラープリンタが設置されるケースが増加している。

従来、カラー画像形成装置として、図１のような装置が利用されている。現像手段は、マゼンタトナー現像器３Ｍ、シアントナー現像器３Ｃ、イエロートナー現像器３Ｙ、ブラックトナー現像器３Ｋから構成されている。前記回転式現像器３は図示しない回転支持装置によって回転可能に支持されており、前述したカラートナー現像器が順次感光体ドラム４に対向して各色トナーによる現像が行われる。上記現像手段の構成において、感光体ドラム４が所定の角速度をもって回転駆動され、その感光体ドラム表面を帯電器８によって一様に帯電する。次に第１色目（例えばマゼンタ）の画像データに応じてＯＮ／ＯＦＦ制御された露光装置によってレーザビームを露光走査させることで感光体ドラム４上に第１色目の静電潜像を形成され、第１色目のマゼンタトナー現像器３Ｍによって現像、可視化される。この可視化された第１のトナー像は、中間転写体５上に一次転写される。前記転写工程を他のトナー（イエロー、シアン、ブラック）についても同様に繰り返し、その都度各現像器に内包された各色トナーによるトナー像を中間転写体５上に順次一次転写、積層された後、給紙ユニットから給紙された記録材６に一括で二次転写し、定着器７による定着工程を経て機外に排出され、フルカラープリントとなる。こうした構成を持つ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、次のような手法が知られている。

図２にこの手法のフローチャートを示す。ステップＳ２０１で画像形成装置を起動させて、ステップＳ２０２で一つのある特定の階調テストパターンを出力し、ステップＳ２０３で出力した階調テストパターンの濃度を画像読取手段にて読み取り、ステップＳ２０４で画像形成装置のレーザ出力レベルと読み取った濃度の関係をメモリに格納し、ステップＳ２０５で読み取った濃度がその画像形成装置の理想とするターゲットテーブルと一致するようなγルックアップテーブル（以後、γＬＵＴ）を作成する手法である。この手法により、耐久による特性変動量や環境条件による変動量に応じて画像品質を安定させることができる。このような手段を一般的に、階調補正手段と呼ぶ。

また、画像形成動作中に非画像領域に特定のパターンを形成し、その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、画像形成動作毎にγＬＵＴ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、刻々と変化する画像特性に対して精度よく補正を行う方法も知られている。

さらに最近では、画像形成装置は、印刷工程においてプルーフとしての用途も増しており、カラーマッチング精度も要求されている。その際の画像形成装置のターゲットテーブルは、累積色差リニアが理想とされている。累積色差リニアのターゲットテーブルは図３に示すように下に凸の状態となる。ターゲットテーブルが下に凸の場合のγＬＵＴ作成の様子を図４に示す。

また近年、カラー、モノクロを問わずランニングコストの低下が求められており、例えば従来の有機感光体に比べ１００倍近い長寿命であるアモルファルシリコンの感光体を採用した画像形成装置も開発されてきている。アモルファスシリコン感光体は従来の有機感光体と比較してよりシャープな潜像を形成することから、入力画像信号に対してより忠実な画像再現を可能としている（例えば、下記特許文献１参照）。
特開２００３―１９５５８４号公報

しかしながら、図５に示すように、耐久変動や環境変動などにより、画像形成装置の素の階調特性がＳ字状、もしくは上凸状に変化した場合、ターゲットテーブルが累積色差リニアであると、生成されるγＬＵＴの形状が下に大きくたわみ、特に中高濃度部において信号値が非常に急峻に変化する（以後、γＬＵＴの下凸急峻と表現する）箇所が発生してしまう。カラー複合機は、図６に示すように画像読取装置６０１、コントローラ６０２、画像形成装置６０３で構成されている。

例えばコピーの場合、画像読取装置６０１で読み取られた入力画像信号中の微少な信号段差（ノイズ）が、コントローラ６０２での圧縮／解凍などによりノイズ成分が増幅され、γＬＵＴに上記のような下凸急峻箇所が存在した場合にさらに増幅されてしまう。その後、誤差拡散のような擬似中間調で画像処理された場合、増幅されたノイズを再現したガサツキ現象が最終的な出力画像に発生してしまう要因になり得るという問題点があった。

特に、出力する画像形成装置６０３がアモルファルシリコン感光体を採用している場合や、微少スポットによるシャープな潜像形成を行った場合、入力信号に対して忠実な画像再現が可能であるため、上記のような過程で増幅されたノイズを再現しやすくなり、結果としてガサツキ現象が顕著となってしまうという課題があった。

これに対して、生成されたγＬＵＴの下凸急峻箇所を自動的に検出して、急峻であると判断された場合には、緩やかな傾きになるように補正するという提案がされている。しかしながら上記の場合、補正が実行されるタイミングはユーザあるいはサービスマンが階調補正を実行した場合に限り、また、その時点での画像形成装置の状態を反映した検出・補正のパラメータ設定によって補正が実行される構成ではないため、画像形成装置の状態次第では十分に補正の効果が得られない場合があった。

以上の問題点を解決するために、本発明では、画像読取手段と前記画像読取手段を利用した一色以上の色の階調補正を行う階調補正手段を有し、像担持体上に形成された所定のトナーパターンを読み取る光学的検出手段を有し、前記階調補正手段により生成されたγＬＵＴの高濃度部形状が急峻に変化するか否かを自動的に検出する急峻度検出手段と、前記急峻度検出手段により急峻に変化すると判断された場合、急峻に変化する付近からそれ以降のγＬＵＴをなだらかに補正する急峻補正手段と、前記階調補正手段により階調補正された低中濃度部のγＬＵＴと前記急峻補正手段により急峻点を補正された高濃度部のγＬＵＴを合成する合成手段からなるγＬＵＴ補正手段を有する画像形成装置において、
画像形成装置の階調特性を検知する階調特性検知手段を有し、所定のタイミングで前記階調特性検知手段によりトナーパターンを検知して画像形成装置の階調特性を検出し、検出された画像形成装置の階調特性を元に前記γＬＵＴ補正手段を制御することを特徴とする。

また、前記光学的検出手段によって所定のタイミングでの画像形成装置の階調特性を検出し、検出された画像形成装置の階調特性を元に前記γＬＵＴ補正手段を制御することを特徴とする。

画像読取手段と前記画像読取手段を利用した一色以上の色の階調補正を行う階調補正手段を有し、像担持体上に形成された所定のトナーパターンを読み取る光学的検出手段を有し、前記階調補正手段により生成されたγＬＵＴの高濃度部形状が急峻に変化するか否かを自動的に検出する検出手段と、前記検出手段により急峻に変化すると判断された場合、急峻に変化する付近からそれ以降のγＬＵＴをなだらかに補正する急峻補正手段と、前記階調補正手段により階調補正された低中濃度部のγＬＵＴと前記急峻補正手段により急峻点を補正された高濃度部のγＬＵＴを合成する合成手段からなるγＬＵＴ補正手段を有する画像形成装置において、前記光学的検出手段によって所定のタイミングでの画像形成装置の階調特性を検出し、検出された画像形成装置の階調特性を元に前記γＬＵＴ補正手段を制御することで耐久変動や環境変動に依らず画像形成装置の階調特性に応じた補正が可能となる。

図１は本発明の第一の実施例を示す、電子写真方式のカラー画像形成装置の構成概略図である。原稿台ガラス１０２上に、置かれた原稿１０１は光源１０３によって照射され光学系１０４を介してＣＣＤセンサ１０５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ラインセンサー群により、ラインセンサー毎にレッド、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走査することにより、原稿をライン毎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１０１の位置をつき当てて、原稿１０１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１０２面にＣＣＤセンサ１０５の白レベルを決定するためと、ＣＣＤセンサ１０５のスラスト方向のシェーディングを行うための、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。

次にプリンタ部Ｂの説明を行う。図１において、帯電手段８はコロナ帯電器であり、バイアスを印加することで、感光体ドラム４の表面を一様に負極性に帯電させる。画像データは、プリンタ画像処理部１０９に含まれるレーザドライバ及びレーザ光源１１０を介してレーザ光に変換され、そのレーザ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体ドラム４上に照射される。レーザ光の走査により潜像が形成された感光体ドラム４は、図中に示す矢印の方向に回転する。現像手段は上記静電潜像を可視像化するものであり、マゼンタ、シアン、イエロー、ブラック各色の現像器３Ｍ、３Ｃ、３Ｙ、３Ｋを収納する回転式現像器３から構成されている。４つの現像器３Ｍ、３Ｃ、３Ｙ、３Ｋは回転可能な回転式現像器３内に着脱可能に保持されており、画像形成の際には回転式現像器３に保持された状態で回転軸を中心に回転し、例えばマゼンタトナー現像器３Ｍが感光体ドラム４に対向した位置に停止し、マゼンタトナー現像器３Ｍ内のスリーブが感光体ドラム４に対して微小間隔（４００μｍ程度）をもって対向し、感光体ドラム４上に対して可視像の形成を行う。異なる色のトナー像、例えばシアントナー像やイエロートナー像の現像を行う際には同様に回転駆動の後、感光体ドラム４に対向した位置で停止して現像が行われる。

以上の現像動作が終了すると、回転式現像器３内のあらゆる色の現像器内のスリーブが感光体ドラム４に当接しない位置まで回転式現像器３が離間し、この位置をホームポジションとする。このようにホームポジションを設定することで、不用意に回転式現像器３内のトナーが感光体ドラム表面に付着するのを防ぐとともに、回転式現像器３内に収納されている他の色の現像器内に混入することを防ぐことができる。

各色の画像情報に応じて感光体ドラム４上に形成されたトナー像は、順次中間転写体５上に転写され、フルカラーの場合には、４色トナーが中間転写体５上に転写された後、給紙ユニットから給紙された、記録材６に一括で転写し、定着器７による定着工程を経て機外に排出され、フルカラープリントとなる。

定着器７は、記録材６上のトナー像を加熱定着させるものであり、記録材６に熱を加えるための定着ローラと、記録材６を定着ローラに圧接させるための加圧ローラで構成されている。

クリーニング装置９は、現像器によって可視化された像が転写ドラム上の記録材に転写された後、感光体ドラム４上の残トナーをクリーニングするものであり、廃トナーはクリーニング容器に蓄えられ、満杯になった段階で交換処理される。

また感光体ドラム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（約９６０ｎｍに主波長をもつ）とフォトダイオード１１を設けている。

本実施例の画像信号処理部について図７を用いて説明する。ＣＣＤ７０１により読み込まれた原稿画像の輝度信号は、Ａ／Ｄ変換部７０２に入力されデジタル信号に変換される。このデジタル輝度信号はシェーディング部７０３に送られ、ＣＣＤ７０１個々の素子の感度に関するバラツキによる光量ムラがシェーディング補正される。シェーディング補正することにより、ＣＣＤ７０１の測定再現性が向上する。シェーディング部７０３で補正された輝度信号は、さらにＬＯＧ変換部７０４によりＬＯＧ変換される。続いて、ＬＯＧ変換された信号は、γＬＵＴ７０５に送られ、プリンタ装置が理想とする濃度特性と、γ特性に従って処理された出力画像濃度特性とが一致するように画像信号を変換する。こうして変換された画像信号は、プリンタ部７１０に送信され、画像形成される。

図５に、読み取った信号を濃度信号に変換された特性と、画像形成装置があらかじめ持っている理想とするターゲット階調特性と、画像形成装置の素の階調特性を、理想とするターゲット階調特性にするために生成されたγＬＵＴの特性を示す。

以下に、図２と図７を参照して、本実施例の第１の制御系におけるＣＰＵとγＬＵＴの設定の過程を説明する。まず、ステップＳ２０１では、階調補正のスタートスイッチをオンすると、パターンジェネレータ（ＰＧ）７０６により、シアン、マゼンタ、イエロー、ブラック４色分の６４階調の階調テストパターンを形成し、出力する（ステップＳ２０２）。記録材上に出力された階調テストパターンの一例を図８に示す。

次に、ステップＳ２０３では、出力された階調テストパターンを画像読取装置上に乗せる。その際に操作パネル７０７上に表示される画面の一例として図９を示す。図９の読込みボタンを押すと、画像読取装置が階調テストパターンを読み取り、ＣＣＤ７０１で光量信号に変換する。そして、ＬＯＧ変換し、読み取り濃度データとして、ＣＰＵ７０８が取り込む。ステップＳ２０４では、読み取られた濃度データは、階調テストパターンを作成する際のレーザ出力レベルとの関係を求め、メモリ７０９に格納される。最後に、ステップＳ２０５では、レーザ出力レベルと読み取り濃度の関係と、レーザ出力レベルとその画像形成装置の理想とするターゲット特性の関係より、γＬＵＴを生成し、γＬＵＴ７０５に設置される。

次に、通常画像形成中に行う画像制御として、プリンタ部Ｂ単独の画像再現特性の安定化に関する第２の制御系について説明する。本制御は、感光ドラム４上のパッチパターン濃度を検出し、前述のγＬＵＴを補正することにより、画像安定化を達成する。図１０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０〜２５５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。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。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時の、フォトセンサ４０出力と出力画像濃度との関係を図１１に示す。トナーが感光体ドラム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レベルに設定した。

図１１からわかるように、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単体よりフォトセンサ４０出力が小さくなる。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、各色とも精度良く濃度信号を読み取ることができる。第２の制御系は第１の制御系により達成された色再現性の安定維持が目的であるため、第１の制御系による制御の終了直後の状態を目標値として設定する。目標値設定のフローを図１２に示す。第１の制御系による制御の終了した時点で、Ｍ、Ｃ、Ｙ、Ｋの各色毎のパッチパターンを感光ドラム４上に形成して、フォトセンサ４０で検知する。この際、γＬＵＴの内容は、第１の制御系で得たものを用いる。このときの濃度値を第２の制御系の目標値とし、バックアップしておく。目標値は第１の制御系による制御が行われるごとに更新される。

第２の制御系は、感光ドラム４上に形成したパッチ濃度を検出し、第１の制御系で得たγＬＵＴを随時補正していく制御である。すなわち、第１の制御系で得たものを、前回までの第２の制御系により補正したものを用いる。

図１３にγＬＵＴの下凸急峻補正に関するフローチャートを示す。
ステップＳ１３０３にて下凸急峻度を検出する。γＬＵＴ７０５に設置されたγＬＵＴは、再度、メモリ７０９に格納され、ＣＰＵ７０８を用いて以下のような補正が行われる。

この補正機能は、高濃度部のガサツキに対するものであり、肌色や階調に敏感なハイライト部分に関しては、上記のように階調補正手段により作成されたγＬＵＴを使用する。

＜下凸度検出＞
図１４には、本発明の下凸急峻度検出に関する概略図を示す。まず、図１３に示すように中濃度部から高濃度部にかけて各々のレーザ出力レベル（図１４では例としてｎ、ｎ＋１、ｎ−１を示す）において、γＬＵＴ曲線の傾きΔＦ_ｎ、ΔＦ_ｎ＋１、ΔＦ_ｎ−１を求める。“下凸急峻である”と言うことは、ΔＦ_ｎとΔＦ_ｎ＋１もしくはΔＦ_ｎ−１との差が大きいことを示している。そこで、ΔＦ_ｎ＋１とΔＦ_ｎ−１の差を求めて、その差が閾値Ｘを超えるか否かによって、下凸急峻であるか否かを判断する。

ΔＦ_ｎ＋１ ― ΔＦ_ｎ−１ ＞ Ｘ （式１）
上記の作業を中濃度部から高濃度部の全てのレーザ出力レベルにおいて行う。

＜検出結果に応じた補正処理＞
図１５には、γＬＵＴが下凸急峻であった場合の補正に関する概略図を示す。ステップＳ１３０４にて、上記条件により、下凸急峻でないと判断された場合には、下凸急峻補正の処理を行わずに、階調補正手段により作成されたγルックアップテーブルをγＬＵＴ７０９に入力する。

ステップＳ１３０４にて、上記条件により、下凸急峻であると判断された場合には、下凸急峻補正の処理を行う。下凸急峻であると判断されたレーザ出力レベル、図１４のｎを下凸急峻点として図１５のＡ点とする。次に、Ａ点から最後のレーザ出力レベルＣ点を直線で結んだ場合に、γＬＵＴが下凸急峻でなくなるような傾きＺになるように、レーザ出力レベルＣ点の値Ｆ２（Ｃ）を決定する。

Ｆ２（Ｃ） ＝ Ｚ × （Ｃ−Ａ） ＋ Ｆ１（Ａ） （式２）
次に、Ａ点とＣ点を二次曲線で補間を行うが、Ａ点以上の曲線とＡ点以下の曲線がなめらかに結ばれるように、故意に二次曲線での補間のスタートをＢ点にＨだけずらす。

Ｂ ＝ Ａ − Ｈ （式３）
最後にＢ点においてスムージング処理を行い、曲線全体をなめらかする。スムージングに使用する点数は、Ｂ点の前後Ｙ点で行う。

以上のように補正され新たに生成されたγＬＵＴをγＬＵＴ７０９に設置する。

さらに、γＬＵＴの下凸急峻補正機能に関しては、下凸度検出、補正後の傾き度、曲線のなだらかさに関するパラメータを指定することができる。

＜下凸度検出＞
ガサツキをさらに厳しく検出したい場合には、（式１）においてＸの値を小さくすることにより、求められた傾き差が小さくても下凸急峻であると判断するようになる。つまり、下凸急峻度の検出しやすくなる。

＜修正度＞
出力濃度を調整したい場合には、下凸急峻度補正の際に補正の傾きを調整する。つまり（式２）において、Ｚの値を大きくすることにより、修正後のγＬＵＴの傾きが大きくなる。

＜補正開始地点＞
下凸急峻補正後の曲線において、補正点とのつなぎ目のなめらかさを出したい場合に、下凸急峻補正を開始する点を調整する。例えば、（式３）において、Ｈの値を大きくすることにより、下凸急峻補正開始点が左にずれて、つなぎ目をなめらかに結ぶ。

＜スムージング度＞
ユーザが、下凸急峻補正後の曲線において、補正点とのつなぎ目のなめらかさを出したい場合に、つなぎ目のスムージングを調整する。つまり、スムージングに利用する近傍の値を増減させることにより、曲線をよりなめらかにすることができる。

以上示してきたような補正処理を行うことにより、画像形成装置で下凸急峻箇所を持つγＬＵＴが生成された場合でも高濃度部の急峻部分を検知して緩やかな傾きに補正することが可能となる。

しかしながら、これらの項目はユーザもしくはサービスマンがガサツキ度を見て手動で設定する必要があり、さらにパラメータ設定後にそれを反映させるために階調補正を実行しなければならなかった。

図１６に本実施例のフローチャートを示す。

本実施例では、まずあらかじめ設定された枚数ごとに画像形成装置の階調特性の検出を行う。具体的には、ステップＳ１６０１においてγＬＵＴを参照しない画像形成モードによって各色複数階調のトナーパターンを作像し、作像された所定の階調パターンを感光ドラム４上に設けられたフォトセンサ４０で検知して濃度情報を得ることにより図１７に示すような画像形成装置の素の階調特性を求める。

ここで、特にターゲットテーブルが累積色差リニアであって、かつ画像形成装置の素の階調特性がＳ字状、もしくは上凸状であった場合、生成されるγＬＵＴの形状は下凸に大きくたわみ、前述のγＬＵＴ下凸急峻形状となってしまうことがわかっている。

これより、ステップＳ１６０２で、ステップＳ１６０１で得られた図１７のような画像形成装置の素の階調特性に対して、中濃度部から高濃度部にかけて各々のレーザ出力レベル（図１７では例としてｎ、ｎ＋１、ｎ−１を示す）において、素の階調特性曲線の傾きΔＧ_ｎ、ΔＧ_ｎ＋１、ΔＧ_ｎ−１を求める。そこで、ΔＧ_ｎ＋１とΔＧ_ｎ−１の差を求めて、その差が閾値Ｋを下回るかどうかを判断する。

ΔＧ_ｎ＋１ ― ΔＧ_ｎ−１ ＜ Ｋ （式４）
上記の作業を中濃度部から高濃度部の全てのレーザ出力レベルにおいて行う。ステップＳ１６０３で閾値Ｋを下回ったときのｎに応じて素の階調特性の上凸形状度合いを判断し、ステップＳ１６０４でその上凸形状度合いに応じて、前述したγＬＵＴの下凸急峻補正機能の下凸度検出、補正後の傾き度、曲線のなだらかさに関するパラメータの組み合わせが選択される。ステップＳ１６０３で画像形成装置の素の階調特性が上凸形状であると判断され、ステップＳ１６０４でγＬＵＴの下凸急峻補正機能のパラメータ変更が行われた場合は、ステップＳ１６０５において、ユーザもしくはサービスマンに対して第１の制御系の実施を促す情報を発する構成となっている。前記第１の制御系を促す情報は、操作パネル上の表示やアラームなどに用いることができる。

以上、本実施例により、画像形成装置内に搭載されたフォトセンサ４０で感光体ドラム４上の階調パターンを検知し、画像形成装置の素の階調特性を判断し、上凸形状であると判断された場合には、そのレベルに応じてγＬＵＴの下凸急峻補正機能のパラメータを変更する構成とする。これによってユーザもしくはサービスマンに画像を診断してパラメータを設定させるという負荷をかけずに、耐久変動や環境変動に依らず画像形成装置の階調特性に応じた補正が可能となる。

図１８に本実施例の構成図を示す。本実施例では、中間転写体５上にフォトセンサ４０を設け、パッチトナーの濃度を検知する構成である。

第１の実施例で示した構成の場合、画像濃度の制御に用いるトナーパッチを感光ドラム４上に形成するが、感光体ドラム表面は耐久時に削れや傷といった劣化要因によって、トナーパッチの読み込みの変動要因が著しく、長期的な安定性という観点ではあまり好ましくない。そこで本実施例では、感光体ドラムに比べて劣化要因が少なく、いっそうの安定性が得られると思われる中間転写体５上に画像濃度制御に用いるフォトセンサ４０を設けることを特徴としている。その他の構成は第１の実施例と同様である。

本実施例のように、画像形成装置の素の階調特性を中間転写体５上のフォトセンサ４０で読み取る構成としたことで、転写の影響まで含めた素の階調特性を検出して判断することが可能となり、本実施例の補正に関してさらなる精度向上が見込まれる。

また、本実施例においては、中間転写体５上でトナーパッチの読込みを行ったが、記録材６を搬送する転写ベルト等、トナーパッチを読込む構成を設ければ、本発明を適用可能である。

さらには、本実施例では、反射型のセンサを設けたが、中間転写体、あるいは転写ベルトなどに、透過性の高い材料を用いれば、透過型センサによる構成も当然適用可能である。

以上、本実施例により、画像形成装置内に搭載されたフォトセンサ４０で中間転写体５上の階調パターンを検知し、画像形成装置の素の階調特性を判断し、上凸形状であると判断された場合には、あらかじめそれに合わせてγＬＵＴの下凸急峻補正機能のパラメータを変更することができる。これによってユーザもしくはサービスマンに負荷をかけずに耐久変動や環境変動に依らず画像形成装置の階調特性に応じた補正が可能となる。

第１の実施例では、図１６に示すようにステップＳ１６０１において、作像した階調パターンを感光体ドラム４上に設けられたフォトセンサ４０で検知することで、画像形成装置の階調特性の検出を行う構成となっている。

本実施例では、画像形成装置の階調特性を検出する際に画像読取手段を利用することを特徴としている。

図１９に本実施例のフローチャートを示す。すなわち、図１９のステップＳ１９０１において、γＬＵＴを参照しない画像形成モードによって各色複数階調のトナーパターンを作像し出力する。記録材６上に出力された階調パターンは図８に示したものと同様のものである。次に出力された階調パターンを画像読取装置上に載せ、階調パターンを読み取る。読み取った階調パターンから濃度情報を得ることにより、図１７に示すような画像形成装置の素の階調特性を求める。その他の構成は第１の実施例と同様である。

本実施例では、記録材上の階調パターンを読み取ることによって階調特性を検知しているため、転写や定着、記録材などによる階調特性への影響を加味した画像形成装置全体での階調特性の形状を反映した補正が可能となる。

第１の実施例ではステップＳ１６０５でユーザもしくはサービスマンに対して第１の制御系の実施を促す情報を発する構成であるが、ユーザあるいはサービスマンに対して第１の制御系を実行させるという負荷がある。そこで、本実施例ではその点を改善するために以下のような構成とする。

図２０に本実施例のフローチャートを示す。本実施例では、ステップＳ２００４においてγＬＵＴの下凸急峻補正機能のパラメータ変更が行われるまでは第１の実施例と同様である。その後、ステップＳ２００５で第２の制御系が実行される構成とする。これによって、画像形成装置の素の階調特性が上凸形状であると判断され、γＬＵＴの下凸急峻補正機能のパラメータ変更が行われた場合には、ユーザもしくはサービスマンに負荷をかけることなく変更されたパラメータ設定によって補正γＬＵＴが生成される。その他の構成は第１の実施例と同様である。

本構成により、耐久変動や環境変動に依らず画像形成装置の階調特性に応じた補正がリアルタイムで可能となる。

電子写真方式カラー画像形成装置の構成概略断面図 階調補正手段のフローチャート ターゲットカーブを示す図 γＬＵＴ作成を示す概略図 画像形成装置の階調特性の変動を示す概略図 カラー複合機の概略図 第１の実施例における画像信号処理部に関するフローチャート 階調パターンの一例を示す図 操作パネルの一例を示す図 フォトセンサから濃度変換までのフロー図 フォトセンサ出力と画像濃度の関係を示す図 目標値設定のフロー図 下凸急峻補正の概略を示すフローチャート 下凸急峻度検出に関する図 下凸急峻補正に関する図 第１の実施例の概略を示すフローチャート 画像形成装置の階調特性検出に関する図 第２の実施例の構成断面図 第３の実施例の概略を示すフローチャート 第４の実施例の概略を示すフローチャート

符号の説明

３ 回転式現像器
４ 感光体ドラム
５ 中間転写体
６ 記録材
７ 定着器
８ １次帯電器（帯電手段）
９ クリーニング装置
１０ ＬＥＤ
１１ フォトダイオード
１２ 表面電位センサ
４０ フォトセンサ
１００ プリンタエンジン
１０５ ＣＣＤセンサ
１０９ プリンタ画像処理部
１１０ レーザドライバ及びレーザ光源

Claims (12)

1. 画像読取手段と前記画像読取手段を利用した一色以上の色の階調補正を行う階調補正手段を有し、像担持体上に形成された所定のトナーパターンを読み取る光学的検出手段を有し、前記階調補正手段により生成されたγＬＵＴの高濃度部形状が急峻に変化するか否かを自動的に検出する急峻度検出手段と、前記急峻度検出手段により急峻に変化すると判断された場合、急峻に変化する付近からそれ以降のγＬＵＴをなだらかに補正する急峻補正手段と、前記階調補正手段により階調補正された低中濃度部のγＬＵＴと前記急峻補正手段により急峻点を補正された高濃度部のγＬＵＴを合成する合成手段からなるγＬＵＴ補正手段を有する画像形成装置において、
   画像形成装置の階調特性を検知する階調特性検知手段を有し、所定のタイミングで前記階調特性検知手段によりトナーパターンを検知して画像形成装置の階調特性を検出し、検出された画像形成装置の階調特性を元に前記γＬＵＴ補正手段を制御することを特徴とする画像形成装置。
2. 前記光学的検出手段は、前記階調特性検知手段を兼ねることを特徴とする請求項１に記載の画像形成装置。
3. 前記画像読取手段は、前記階調特性検知手段を兼ねることを特徴とする請求項１に記載の画像形成装置。
4. 前記階調特性検知手段によって画像形成装置の階調特性を検出する際に形成されるトナーパターンは、前記階調補正手段によって生成されたγＬＵＴを参照しないことを特徴とする請求項１ないし３のいずれかに記載の画像形成装置。
5. 前記急峻度検出手段、急峻補正手段において、検出、補正に関わるパラメータ調整手段を有することを特徴とする請求項１ないし３のいずれかに記載された画像形成装置。
6. 前記γＬＵＴ補正手段の制御には、少なくとも１つ以上の前記パラメータ調整手段を調整することを特徴とする請求項１、２、３、５のいずれかに記載の画像形成装置。
7. 前記急峻度検出手段により急峻に変化しないと判別された場合、前記階調補正手段により生成されたγＬＵＴを出力時に使用することを特徴とする請求項１ないし３のいずれかに記載された画像形成装置。
8. 前記階調補正手段により階調補正を行う全ての色において、各々独立で前記パラメータ調整手段を使用できることを特徴とする請求項１、２、３、５のいずれかに記載された画像形成装置。
9. 前記パラメータ調整手段によりパラメータが調整された場合には、前記階調補正手段の実行を促す情報を発することを特徴とする請求項１、２、３、５のいずれかに記載の画像形成装置。
10. 前記光学的検出手段によって検出されたトナーパターンから階調補正を行うパッチ検階調補正手段を有することを特徴とする請求項１ないし３のいずれかに記載の画像形成装置。
11. 前記パラメータ調整手段によりパラメータが調整された場合には、前記パッチ検階調補正手段を実行することを特徴とする請求項１、２、３、５のいずれかに記載の画像形成装置。
12. 前記光学的検出手段は、正反射型センサであることを特徴とする請求項１ないし３のいずれかに記載の画像形成装置。