JP2007003707A - 画像形成装置及びプログラム - Google Patents

Abstract

【課題】 形成するパッチ数を少なくしながらも、精度良いキャリブレーションを行いうる構成を提供する。
【解決手段】 カラーレーザプリンタ１は、濃度パッチを形成可能な画像形成部９と、濃度パッチの濃度を検出し、各基準濃度ごとの実測出力値を出力する濃度検知センサ７１とを備え、さらに、実測出力値の基準となる基準出力値がＲＯＭ９２に記憶されている。このレーザプリンタ１では、実測出力値と基準出力値とに基づき、各基準濃度ごとの実測出力値と基準出力値との差を補うために記録濃度値に乗ずる比率が、基準比率として各基準濃度ごとに求められ、その求められた基準濃度ごとの基準比率に基づき、基準濃度以外の濃度に対応した推測比率が算出される。そして、基準比率及び推測比率に基づいて濃度補正が行われることとなる。
【選択図】 図６

Description

本発明は、画像形成装置及びプログラムに関する。

従来より、画像形成装置の分野では、画像品質を維持するため、キャリブレーション処理が一般的に行われている。このキャリブレーション処理は、装置の経年変化や環境の変化により、トナーにより形成される画像の濃度が変化してしまうことを防止するために、濃度パッチ(テストパターン)を形成すると共に、この濃度パッチの濃度を測定し、その測定結果に基づいて画像濃度を補正することにより行われる(例えば、特許文献１参照)。
特開平４−７７０６０号公報

上記のキャリブレーション処理では、濃度の異なる複数の濃度パッチを実測した出力値と、基準となる基準出力値との差を補うための比率データ（補正データ）を作成するようにしている。この比率データ（補正データ）は、全濃度領域に亘って各階調ごとに多数必要となるため、そのような多数の比率データをどのようにして取得するのかが問題となる。例えば特許文献１の技術では、必要となる階調すべてについてテストパターンを形成すると共に全ての階調の濃度を実測し、入力値（実測値）と出力値とを補正する補正係数を得る例が開示されている。しかしながら、このように多数の階調すべてについて濃度を実測する方法を用いると、処理の迅速化が阻害され、また現像剤等の消耗品も消耗しやすくなる。

一方、適当な少数の濃度レベル（基準濃度）についての濃度パッチを作成すると共に各濃度パッチの実測出力値を取得するようにし、基準濃度以外の濃度レベルについては実測出力値を直線補間して相当する補間値を取得することが考えられる。この場合、濃度パッチを形成しない中間の濃度レベルについては補間値と基準出力値とに基づいて比率データ（補正データ）を作成することで基準濃度以外の比率データを容易に得ることができる。このようにすると、形成すべき濃度パッチが少なくなるため処理を迅速に行うことができ、消耗品の消耗も抑えられる。

しかしながら、実測出力値を単に直線補間して得られる補間値は、実際の濃度（実測した濃度）との誤差が大きく、このような補間値に基づいて得られる比率データは誤差を累積的に伴うものとなってしまう。従って、このような方法によって得られた比率データ（補正データ）を用いると、キャリブレーションの精度低下を招く虞がある。

本発明は上記のような事情に基づいてなされたものであって、形成するパッチ数を少なくしながらも、精度良いキャリブレーションを行いうる構成を提供することを目的とする。

上記の目的を達成するための手段として、請求項１の発明は、画像データに基づいて被記録媒体に画像を形成可能に構成され、かつ、予め定められた複数の基準濃度に対応する複数の濃度パッチを形成可能な画像形成手段と、前記画像形成手段にて形成された複数の前記濃度パッチの濃度を検出し、各基準濃度ごとの実測出力値を出力するセンサと、前記実測出力値の基準となる基準出力値が、少なくとも前記濃度パッチを形成する各基準濃度ごとに記憶される記憶手段と、前記実測出力値と前記基準出力値とに基づき、各基準濃度ごとの前記実測出力値と前記基準出力値との差を補うための比率を、基準比率として各基準濃度ごとに求める基準比率決定手段と、前記基準比率決定手段にて決定された前記基準濃度ごとの前記基準比率に基づき、前記基準濃度以外の濃度に対応した推測比率を決定する推測比率決定手段と、前記基準比率及び前記推測比率に基づいて濃度補正を行う濃度補正手段と、を備えたこと特徴とする。

請求項２の発明は、請求項１に記載の画像形成装置において、前記推測比率決定手段は、全濃度領域の内の少なくとも一部の濃度領域において、前記推測比率を、前記基準比率に基づく曲線近似により求めることを特徴とする。

請求項３の発明は、請求項１又は請求項２に記載の画像形成装置において、前記推測比率決定手段は、全濃度領域の内の少なくとも一部の濃度領域において、前記推測比率を一定比率に定めることを特徴とする。

請求項４の発明は、請求項３に記載の画像形成装置において、前記推測比率決定手段は、全濃度領域の内の最小濃度に隣接する前記基準濃度以下の第１濃度領域、及び最大濃度に隣接する前記基準濃度以上の第２濃度領域において、前記推測比率を一定比率に定めることを特徴とする。

請求項５の発明は、請求項４に記載の画像形成装置において、前記記憶手段において、全濃度領域のうちの最小濃度に対応した前記基準出力値、及び最大濃度に対応した前記基準出力値が記憶されており、前記基準比率決定手段は、前記第１濃度領域の推測比率を、前記最小濃度に対応した前記基準出力値に基づいて決定し、前記第２濃度領域の推測比率を、前記最大濃度に対応した前記基準出力値に基づいて決定することを特徴とする。

請求項６の発明は、請求項１ないし請求項５のいずれかに記載の画像形成装置において、前記濃度パッチを形成する各基準濃度は、全濃度領域において、均等間隔で設定されていることを特徴とする。

請求項７の発明は、画像データに基づいて被記録媒体に画像を形成可能に構成され、かつ、予め定められた複数の基準濃度に対応する複数の濃度パッチを形成可能な画像形成手段と、前記画像形成手段にて形成された複数の前記濃度パッチの濃度を検出し、各基準濃度ごとの実測出力値を出力するセンサと、前記実測出力値の基準となる基準出力値が、少なくとも前記濃度パッチを形成する各基準濃度ごとに記憶される記憶手段と、を備えた画像形成装置に用いられるプログラムであって、前記実測出力値と前記基準出力値とに基づき、各基準濃度ごとの前記実測出力値と前記基準出力値との差を補うための比率を、基準比率として各基準濃度ごとに、基準比率決定手段に求めさせるステップと、前記基準比率決定手段にて求められた前記基準濃度ごとの前記基準比率に基づき、前記基準濃度以外の濃度に対応した推測比率を、推測比率決定手段に決定させるステップと、前記基準比率及び前記推測比率に基づいて、濃度補正手段に濃度補正を実行させるステップと、を備えたことを特徴とする。

＜請求項１，７の発明＞
請求項１，請求項７の構成によれば、各基準濃度ごとに得られる実測出力値と、各基準濃度ごとの基準出力値とに基づいて、実測出力値と基準出力値との差を補うための基準比率が求められる。即ち、各基準濃度について、濃度補正を行うための基準比率を、基準出力値を反映して精度高く得ることができる。
また、基準濃度以外の濃度においては、基準比率に基づく推測により推測比率が求められる。この推測比率は、基準比率に基づいて推測される値であるため、基準出力値を反映する推測値となる。つまり、基準比率及び推測比率からなる補正データ全体が基準出力値の特性を好適に反映したものとなるため、この補正データを用いることで高精度な濃度補正が可能となる。
さらに、複数の濃度パッチに基づいて各基準濃度に対応した基準比率を求め、その基準比率を用いて推測比率を得るようにしているため、形成する濃度パッチの数を少なくしつつ精度高い多数の補正データ（比率データ）を得ることが可能となる。

＜請求項２の発明＞
請求項２の構成によれば、急激な変化を抑え、基準比率を反映した滑らかな近似が可能となる。

＜請求項３の発明＞
請求項３の構成によれば、推測比率をあまり変動させないほうが好ましい領域（濃度の変化率が大きい領域等）において適切な濃度調整が可能となる。

＜請求項４の発明＞
請求項４の構成によれば、濃度の変化率が大きい最小濃度付近の領域及び最大濃度付近の領域において安定した濃度調整が可能となる。

＜請求項５の発明＞
請求項５の構成によれば、最小濃度を含んだ第１濃度領域の推測比率については、最小濃度での基準出力値を反映したものとなり、最大濃度を含んだ第２濃度領域の推測比率については、最大濃度での基準出力値を反映したものとなる。つまり、濃度変動が大きい第１濃度領域及び第２濃度領域における推測比率の設定を、それぞれの領域に対応した基準出力値に基づいて一定に定めることができ、基準をより反映した設定が可能となる。

＜請求項６の発明＞
請求項６の構成によれば、少ない濃度パッチ数を用いる状況下で、より精度の良い濃度補正を実現できる。

＜実施形態１＞
本発明の実施形態１について図面を参照しつつ説明する。
１．全体構成
図１は、本実施形態に係る画像形成装置としてのカラーレーザープリンタ１の主要部概略断面図である。図１に示すカラーレーザープリンタ１は４サイクル方式のカラーレーザープリンタとして構成されており、本体ケーシング３内に、被記録媒体としての用紙５を給紙するための給紙部７や、給紙された用紙５に所定の画像を形成するための画像形成部９などを備えている。なお、画像形成部９は特許請求の範囲でいう画像形成手段に相当する。

給紙部７は、用紙５を積層して収容した給紙トレイ１１と、給紙トレイ１１の最上位にある用紙５に当接し、回転により用紙５を一枚ずつ取り出す給紙ローラ１３と、用紙５を画像形成位置に搬送する搬送ローラ１５およびレジストローラ１７を備えている。

この画像形成位置は、後述する中間転写ベルト５１上のトナー像を用紙５に転写する転写位置であり、本実施例の場合、中間転写ベルト５１と、後述する転写ローラ２７との接触位置である。

画像形成部９は、スキャナユニット２１、プロセス部２３、中間転写ベルト機構部２５、転写ローラ２７および定着部２９などを備えている。

スキャナユニット２１は、本体ケーシング３内の中央部に、図示しないレーザ発光部、ポリゴンミラー、複数のレンズおよび反射鏡を備えている。このスキャナユニット２１では、レーザ発光部から発光される画像データに基づくレーザービームを、ポリゴンミラー、反射鏡およびレンズを介して通過あるいは反射させて、後述するベルト感光体機構部３１のベルト感光体３３の表面上に高速走査にて照射させる。

プロセス部２３は、複数（４つ）の現像カートリッジ３５、ベルト感光体機構部３１などを備えている。４つの現像カートリッジ３５は、色毎に、イエローのトナーが収容されるイエロー現像カートリッジ３５Ｙ、マゼンタのトナーが収容されるマゼンタ現像カートリッジ３５Ｍ、シアンのトナーが収容されるシアン現像カートリッジ３５Ｃおよびブラックのトナーが収容されるブラック現像カートリッジ３５Ｋのそれぞれが、本体ケーシング３内の前側において、上下方向において互いに所定の間隔を隔てて下から上に向かって並列状に順次配置されている。

各現像カートリッジ３５は、それぞれ、現像ローラ３７（イエロー現像ローラ３７Ｙ、マゼンタ現像ローラ３７Ｍ、シアン現像ローラ３７Ｃ、ブラック現像ローラ３７Ｋ）、図示しない層厚規制ブレード、供給ローラおよびトナー収容部などを備えており、各現像ローラ３５を後述するベルト感光体３３の表面に接触または離間させるために、それぞれ離間用ソレノイド３８（イエロー離間用ソレノイド３８Ｙ、マゼンタ離間用ソレノイド３８Ｍ、シアン離間用ソレノイド３８Ｃ、ブラック離間用ソレノイド３８Ｋ）によって、水平方向に移動可能に構成されている。

現像ローラ３７は、金属製のローラ軸に、導電性のゴム材料である弾性部材からなるローラが被覆されている。この現像ローラ３７には、ベルト感光体３３に対して、現像時には所定の現像バイアスが印加され、トナー回収時には所定の回収バイアスが印加される。

各現像カートリッジ３５のトナー収容部には、イエロー、マゼンタ、シアンおよびブラックの各色の正帯電性の非磁性１成分の球形の重合トナーがそれぞれ収容されている。そして、現像時には、そのトナーが供給ローラの回転によって、現像ローラ３７に供給され、供給ローラと現像ローラ３７との間で正に摩擦帯電され、さらに、現像ローラ３７上に供給されたトナーは、現像ローラ３７の回転に伴って、層厚規制ブレードと現像ローラ３７の間に進入し、ここでさらに十分に摩擦帯電されて、一定の厚さの薄層として現像ローラ３７上に担持される。また、回収時には、現像ローラ３７に逆バイアスを印加することにより、ベルト感光体３３からトナーを回収して、トナー収容部にトナーが収容される。

ベルト感光体機構部３１は、第１ベルト感光体ローラ３９、第２ベルト感光ローラ４１、第３ベルト感光体ローラ４３と、これら第１ベルト感光体ローラ３９、第２ベルト感光体ローラ４１、及び第３ベルト感光体ローラ４３に巻回されるベルト感光体３３と、ベルト感光体帯電器４５と、電位付加器４７と、電位勾配制御器４９と、を備えている。

中間転写ベルト機構部２５は、ベルト感光体機構部３１の後側に配置されており、第２ベルト感光体ローラ４１にベルト感光体３３および中間転写ベルト５１を介して略対向配置される第１中間転写ベルトローラ５３と、第１中間転写ベルトローラ５３の斜め後側下方に配置される第２中間転写ベルトローラ５５と、第２中間転写ベルトローラ５５の後方であって、後述する転写ローラ２７と中間転写ベルト５１を介して対向配置される第３中間転写ベルトローラ５７と、第１中間転写ベルトローラ５３ないし第３中間転写ベルトローラ５７の外周に巻回される、中間転写ベルト５１とを備えている。

中間転写ベルト５１は、メインモータ９６（図２：後述）の駆動により図示しない駆動ギヤを介して第１中間転写ベルトローラ５３が回転駆動されるとともに、第２中間転写ベルトローラ５５および第３中間転写ベルトローラ５７が従動することにより周回移動（時計方向に周回移動）される。

また、中間転写ベルト５１上の各色の濃度を検知するためのフォトトランジスタからなる濃度検知センサ７１が設けられている。

転写ローラ２７は、中間転写ベルト機構部２５の第３中間転写ベルトローラ５７と中間転写ベルト５１を挟んで対向するように配置され、金属製のローラ軸に導電性のゴム材料からなるローラが被覆されており、回転可能に支持されている。この転写ローラ２７は、図示しない転写ローラ接離機構によって、中間転写ベルト５１から離間する待機位置と、中間転写ベルト５１に近接する転写可能位置とに移動可能に構成されている。なお、転写ローラ接離機構は、用紙５の幅方向において、用紙５の搬送経路５９を挟んで両側に対向配置されており、転写可能位置では、中間転写ベルト５１との間で搬送経路５９を通過する用紙５を押圧するように構成されている。

そして、転写ローラ２７は、印刷時には、後述するように、色毎の可視像が、中間転写ベルト５１に順次転写される間は、待機位置に位置し、全ての可視像がベルト感光体３３から中間転写ベルト５１に転写され中間転写ベルト５１上にカラー画像が形成された時に、転写可能位置に位置する。また、キャリブレーション時には、待機位置に位置するよう制御される。

また、この転写ローラ２７は、図示しない転写バイアス印加回路によって、転写可能位置において、中間転写ベルト５１に対して所定の転写バイアスが印加される。定着部２９は、中間転写ベルト機構部２５の後方に配置され、加熱ローラ６１と、その加熱ローラ６１を押圧する押圧ローラ６３と、加熱ローラ６１および押圧ローラ６３の下流側に設けられる1対の搬送ローラ６５とを備えている。加熱ローラ６１は、外層がシリコンゴム、内層が金属製で加熱のためのハロゲンランプを備えている。

次に、カラーレーザープリンタ１の印刷時の動作を説明する。これらの動作は、後述する制御装置９０が各部を制御することにより実現される。
給紙部７の給紙トレイ１１に収容された用紙５のうち、最上位のものには給紙ローラ１３が押圧されており、その給紙ローラ１３の回転によって、用紙５は１枚毎に取り出される。取り出された用紙５は、搬送ローラ１５およびレジストローラ１７により、画像形成位置に給紙される。尚、給紙される用紙５には、レジストローラ１７によって、所定のレジストが実行される。

ベルト感光体３３の表面は、ベルト感光体帯電器４５により一様に正帯電された後、画像データに基づき、スキャナユニット２１からのレーザービームの高速走査により露光される。露光された部分では、帯電が解消されるので、ベルト感光体３３の表面には、前記画像データに従って、正帯電された部分と、帯電されていない部分とが配置された静電潜像が形成される。

この時、第１ベルト感光体ローラ３９及び第３ベルト感光体ローラ４３は、それらが当接するベルト感光体３３の基材層に給電し、その当接部の電位をＧＮＤに維持する。
静電潜像が形成されたベルト感光体３３に、イエロー離間用ソレノイド３８Ｙによって、現像カートリッジ３５のうちの、イエロー現像カートリッジ３５Ｙを水平方向後方に移動させて、イエロー現像カートリッジ３５Ｙの現像ローラ３７を、静電潜像が形成されたベルト感光体３３に接触させる。

イエロー現像カートリッジ３５Ｙに収容されるイエローのトナーは、正に帯電しており、ベルト感光体３３上において、帯電していない部分にのみ付着する。その結果、ベルト感光体３３上に、イエローの可視像が形成される。

この時、マゼンタ現像カートリッジ３５Ｍ、シアン現像カートリッジ３５Ｃおよびブラック現像カートリッジ３５Ｋは、各離間用ソレノイド３８Ｍ，３８Ｃ，３８Ｋによって水平方向前方に移動させて、ベルト感光体３３から離間させておく。

ベルト感光体３３上に形成されたイエローの可視像は、ベルト感光体３３の移動により、中間転写ベルト５１と対向した時に、中間転写ベルト５１の表面に転写される。
この時、第２ベルト感光体ローラ４１には、ベルト感光体帯電器４５の電源により、順バイアス（例えば＋３００Ｖの電位）を付加する。すると、導電性の基材層を介して、第２ベルト感光体ローラ４１近傍の感光層も、＋３００Ｖの電位となる。そのため、正に帯電したイエローのトナーと感光層との間には反発力が生じ、中間転写ベルト５１に転写され易くなる。

上記と同様に、マゼンタについても、ベルト感光体３３上に、静電潜像を形成し、続いて、マゼンタの可視像を形成し、更には、中間転写ベルト５１にマゼンタの可視像を転写する。

つまり、再びベルト感光体３３上に静電潜像を形成し、次に、マゼンタ現像カートリッジ３５Ｍを、マゼンタ離間用ソレノイド３８Ｍによって水平方向後方に移動させて、マゼンタ現像カートリッジ３５Ｍの現像ローラ３７を、ベルト感光体３３に接触させるとともに、イエロー現像カートリッジ３５Ｙ、シアン現像カートリッジ３５Ｃおよびブラック現像カートリッジ３５Ｋを、各離間用ソレノイド３８Ｙ，３８Ｃ，３８Ｋによって水平方向前方に移動させて、ベルト感光体３３から離間させておくことにより、マゼンタ現像カートリッジ３５Ｍに収容させるマゼンタのトナーのみによってベルト感光体３３にマゼンタの可視像が形成されると、そのマゼンタの可視像は、上記と同様にして、ベルト感光体３３の移動により、そのマゼンタの可視像が中間転写ベルト５１と対向した時に、すでにイエローの可視像が転写されている、中間転写ベルト５１上に重ねて転写される。

このような同様の動作が、シアン現像カートリッジ３５Ｃに収容されるシアンのトナーおよびブラック現像カートリッジ３５Ｋに収容されるブラックのトナーによって繰り返され、これによって、中間転写ベルト５１上にカラー画像が形成される。

中間転写ベルト５１上に形成されたカラー画像は、用紙５が中間転写ベルト５１と転写ローラ２７との間を通る間に、転写可能位置に位置された転写ローラ２７によって、用紙５に一括転写される。

画像形成部９の加熱ローラ６１は、用紙５上に転写されたカラー画像を、用紙５が加熱ローラ６１と押圧ローラ６３との間を通過する間に熱定着させる。
そして、このように定着部２９においてカラー画像が熱定着された用紙５は、搬送ローラ６５によって１対の排紙ローラ６７に搬送される。排紙ローラ６７に送られた用紙５は、その排紙ローラ６７によって本体ケーシング３の上部に形成される排紙トレイ６９上に排紙される。
このようにして用紙に、カラー印刷を行うことができる。

２．電気的構成
次に、上記レーザプリンタ１の電気的構成について説明する。
図２は、レーザプリンタ１の電気的構成を概念的に示すブロック図である。
レーザプリンタ１は、図２に示すようにＣＰＵ９１、ＲＯＭ９２、ＲＡＭ９３、ＡＳＩＣ（Application Specific Integrated Circuit）からなる制御部９５によって各構成要素を制御する制御装置９０が構成されている。さらに、制御部９５と電気的に接続される形態にて、メインモータ９６、スキャナモータ９７、入力パネルなどからなる操作部９８、各種ランプなどからなる表示部９９、各種センサなどからなる検出部１００などが設けられ、これらにより制御系が構成されている。

ＲＯＭ９２、ＲＡＭ９３は、ＣＰＵ９１に接続されており、ＣＰＵ９１は、ＲＯＭ９２に記憶された処理手順に従って、その処理結果をＲＡＭ９３に記憶させながら、制御部９５を介して各構成要素を制御する。

メインモータ９６は、上述の第２ベルト感光体ローラ４１、第１中間転写ベルトローラ５３などを同期させつつ回転させるモータである。また、スキャナモータ９７は、スキャナユニット２１内のポリゴンミラー等を回転させるモータである。
ＣＰＵ９１は、予めＲＯＭ９２に格納されたプログラムに基づいて、メインモータ９６やスキャナモータ９７の駆動制御を行う。

制御部９５は、ＣＰＵ９１からの指令に従い画像形成部９を制御する。具体的には、スキャナユニット２１を構成する各部によりベルト感光体３３表面を露光する露光制御を行ったり、中間転写ベルト５１から用紙５にトナーを転写する際の転写バイアスの制御等を行う。

また、制御装置９０には、パーソナルコンピュータなどの外部機器と接続するためのネットワークインターフェイス（ネットワークＩ／Ｆ）９４が設けられている。

また、検出部１００は、上述した濃度検知センサ７１及びその他の各種センサによって構成されており、これらセンサが、制御部９５に電気的に接続されている。

３．特徴構成
次に、本実施形態の特徴構成について説明する。
本実施形態に係るレーザプリンタ１では、キャリブレーション処理が行われるようになっている。以下、キャリブレーション処理について、図３のフローチャートを参照しつつ説明する。

（設定値取得）
まず、Ｓ１００において、処理を行うため各設定値を取得する。
レーザプリンタ１には、キャリブレーションの基準となる基準出力値（実測出力値の基準となるセンサー値）が、ＲＯＭ９２（ＲＯＭ９２は、特許請求の範囲でいう記憶手段に相当する）において記憶されている。基準出力値は、例えば、製品出荷時のセンサ値として、当該製品の特性を考慮して定められるものであり、基準濃度と定義した２０％、４０％、６０％、８０％、１００％の基準濃度に対応する５つのセンサー値が記憶されている。この基準出力値は、後述する濃度パッチを形成する各基準濃度に応じた値が例えばテーブルとして記憶されており、Ｓ１００ではこの基準出力値を読み出す。

また、ＲＡＭ９３或いは図示しない不揮発性メモリなどのメモリにおいて、現状のガンマテーブル（以下、現状ガンマテーブルと称する）が記憶されており、Ｓ１００では、この現状ガンマテーブルの各設定値（現状ガンマ出力値）も読み出す。現状ガンマテーブルに定められる現状ガンマ出力値は、画像データによって与えられる記録濃度値に応じて画像形成部に与える出力値を定めるものである。現状ガンマテーブルは例えば２５６個のデータが記憶されている。

（現状センサ値取得）
その後、Ｓ１１０において、現状のセンサー値、即ち実測出力値を取得する処理を行う。実測出力値は、形成した濃度パッチごとに実測されたセンサ値であり、本実施形態では、５つの実測出力値が得られるようになっている。具体的には以下のようにして取得される。

まず、中間転写ベルト５１（図１）上に図４に示すようなパッチ列１００が印刷される。このパッチ列１００は、直線的につながり、中間転写ベルト５１の周回移動方向に沿って一周長以内に収まるように中間転写ベルト５１上に形成される。なお、このパッチ列は、色別に構成された濃度パッチが組み合わさって構成されている。具体的には、Ｋ色のマークＫ１、Ｋ２・・Ｋ５（途中Ｋ３、Ｋ４は省略）によりＫ色の濃度パッチが構成され、Ｃ色のマークＣ１、Ｃ２・・Ｃ５（途中Ｃ３、Ｃ４は省略）によってＣ色の濃度パッチが構成されており、その他にもＭ色、Ｙ色の濃度パッチが構成されているが、各色の濃度パッチの１番目が１０２、２番目が１０３といった具合に配列されている。

濃度パッチは、予め定められた複数の基準濃度（記録濃度値のうちの特定の濃度）に対応して形成されるようになっている。本実施形態では、濃度パッチを形成する基準濃度を、２０％、４０％、６０％、８０％、１００％の５つの濃度としており、各基準濃度に対応した画像データが与えられ、各色ごとに５つの基準濃度に対応した濃度パッチが形成されるようになっている。より具体的には、現状ガンマテーブルにおいて各基準濃度に対応して定められている現状ガンマ出力値を用い、各基準濃度に対応した濃度パッチを形成する。

そして、パッチ列１００が形成されると、パッチ列１００の各濃度が測定される。これは、中間転写ベルト５１を周回移動させて濃度検知センサ７１が中間転写ベルト５１上のパッチ列１００を測定することによって行われる。なお、中間転写ベルト５１の周回移動方向に沿って一周長以内に収まるようにパッチ列１００が形成されているため、中間転写ベルト５１を一周させるだけで、濃度検知センサ７１はパッチ列１００の全パッチの濃度を測定することができる。各濃度検知センサ７１は、基準濃度ごとの実測出力値（現状のセンサー値）を出力することとなる。この実測出力値は、測定結果としてＲＡＭ９３に記憶される。

（補正ガンマ入力値算出）
そして、Ｓ１２０において、各基準濃度の基準出力値を得るための記録濃度値（補正ガンマ入力値）を線形補間により算出する。図５は、画像データの濃度値（記録濃度値）と、センサ出力値との関係を示すグラフである。現状ガンマテーブルの設定では、基準濃度（２０％、４０％、６０％、８０％、１００％）に対応した現状ガンマ出力値を用いて画像形成した場合、図５のようにセンサ値（実測出力値）が基準出力値を下回ってしまう。

そこで、当該処理では、どの記録濃度値に対応した現状ガンマ出力値を用いれば各基準濃度に対応した基準出力値と同等のセンサ値となるのかを算出している。即ち、対応する現状ガンマ出力値を用いた場合に、センサ値が基準濃度の基準出力値と同等となると推測される記録濃度値を補正ガンマ入力値として求めている。図５の例では、現状では、記録濃度値が１３０の場合にセンサ値が、基準濃度２０％（記録濃度値１０２）の基準出力値に相当すると推測され、この１３０の記録濃度値が補正ガンマ入力値となる。図６（ａ）では、各基準濃度ごとに補正ガンマ入力値ｂ１〜ｂ５が定められることを概念的に説明している。

（補正ガンマ出力値算出）
さらに、Ｓ１３０において、現状ガンマテーブルと補正ガンマ入力値から、補正ガンマ出力値を算出する。この処理では、現状ガンマテーブルにおいて補正ガンマ入力値と対応して定められている現状ガンマ出力値が、補正ガンマ出力値として各基準濃度ごとに設定される。図６（ａ）では、各基準濃度に対応して補正ガンマ出力値ｃ１〜ｃ５が設定されることを概念的に説明している。

（ガンマ比率算出）
そして、Ｓ１４０において、ガンマ比率を算出する。
まず、各基準濃度ごとに、現状ガンマ出力値と、上記のように得られた補正ガンマ出力値との比率を算出する。図６（ａ）に示すように、現状ガンマ出力値は、基準濃度に対応した値ａ１〜ａ５が含まれており、図６（ｂ）に示すように、このうちの２０％、４０％、６０％、８０％において、現状ガンマ出力値と、補正ガンマ出力値との比率をそれぞれ算出する。この算出された比率が基準比率となる。

そして、その基準比率に基づいて推測比率を算出する。本実施形態では、図６（ｂ）のように、求められた基準濃度ごとの基準比率に基づき、基準濃度以外の濃度に対応した推測比率を決定し、基準濃度及びそれ以外の濃度全てに対応した比率を定めるようにしている。この推測比率の算出は、３つの濃度領域に分けて行われる。

記録濃度値５１〜２０４に対応した推測比率は、上記のように得られた４点の基準比率を用いた曲線近似に基づいて決定する。本実施形態では、その一例としてスプライン関数を用いた曲線近似により、記録濃度値５１〜２０４における基準比率以外の推測比率を求めている。本構成では、全濃度領域（０％〜１００％までの領域）の内の一部の濃度領域において、推測比率を、基準比率に基づく曲線近似により求めているため、当該領域においては急激な値の変化が抑えられ、基準比率を反映した滑らかな近似が可能となる。

また、全濃度領域の内の一部の濃度領域において、推測比率を一定比率に定めるようにしている。具体的には、全濃度領域の内の最小濃度０％に隣接する基準濃度（即ち２０％）以下の第１濃度領域（記録濃度値０以上５０以下の領域）、及び最大濃度に隣接する基準濃度（８０％）以上の第２濃度領域（記録濃度値２０５以上２５５以下の領域）において、推測比率を一定比率に定めている。このように濃度の変化率が大きい最小濃度付近の領域及び最大濃度付近の領域においては、基準比率を補間するよりも一定比率としたほうが、より基準出力値を反映するため、一部の領域についてこのように選択的に設定することで、安定した濃度調整が可能となる。

具体的には、第１濃度領域（記録濃度値０以上５０以下の領域）については、隣接する基準濃度の基準比率（即ち２０％の基準比率ｃ１／ａ１）が推測比率となる。本実施形態では、第１濃度領域（記録濃度値０以上５０以下の領域）の推測比率は、最小濃度に対応した基準出力値（図７の例では０）を基準として決定される。なお、ここでは、最小濃度に対応した最小基準出力値を０としているが、これ以外の所定の出力値であってもよい。例えば、最小基準出力値がｇである場合には、（ｃ１−ｇ）／（ａ１−ｇ）と定めることができる。

一方、第２濃度領域（記録濃度値２０５以上２５５以下の領域）の推測比率は、最大濃度に対応した基準出力値（図７の例ではｆ）に基づいて決定されるようになっている。具体的には、最大濃度に対応した最大基準出力値ｆと補正ガンマ出力値ｃ４との差を、最大基準出力値ｆと現状ガンマ出力値ａ４との差で割った値、即ち、（ｆ−ｃ４）／（ｆ−ａ４）が、第２濃度領域における一定比率となる。

本実施形態では、最小濃度を含んだ第１濃度領域の推測比率については、最小基準出力値（即ち０）を反映して一定に定め、最大濃度を含んだ第２濃度領域の推測比率については、最大基準出力値（即ちｆ）を反映して一定に定められる。つまり、濃度変動が大きい第１濃度領域及び第２濃度領域における推測比率の設定を、それぞれの領域に対応した基準出力値に基づいて一定に定められるため、単に一定に定める場合と比較して各領域の基準をより反映したものとなる。

（ガンマテーブル算出）
上記処理の後、図３に示すように、Ｓ１５０においてガンマテーブルを算出、記憶することとなる。このガンマテーブルは上記のように得られた基準比率及び推測比率（これらをガンマ比率と総称する）に基づいて算出する。具体的には、現状ガンマテーブルにて定められる各々の現状ガンマ出力値にガンマ比率を乗じ新たなガンマテーブルを算出する。即ち、記録濃度値０〜５０までの領域については、現状ガンマテーブルの各現状ガンマ出力値に上記の一定比率ｃ１／ａ１を乗ずる。また、記録濃度値５１〜２０４までの領域については、現状ガンマテーブルの各現状ガンマ出力値に、対応する記録濃度値に係るガンマ比率（基準比率又は推測比率）を乗ずる。さらに、記録濃度値２０５〜２５５については、現状ガンマテーブルの各現状ガンマ出力値に対し、上記一定比率（ｆ−ｃ４）／（ｆ−ａ４）を乗ずる。このようにすることで、図７（ｂ）の破線にて仮想的に示すような、新たなガンマテーブルが得られることとなる。そして、この新たなガンマテーブルが、以降の現状ガンマテーブルとなり（即ち、テーブルの更新により、現状ガンマテーブルが、図７（ｂ）の実線に相当するテーブルから破線に相当するテーブルに置き換わり）、補正に用いられることとなる。

そして、このように基準比率及び推測比率に基づいて得られたガンマテーブル（新たな現状ガンマテーブル）を用い、画像形成部９（図１）において画像形成する際の濃度補正を行うようにしている。具体的には、印刷を行おうとする画像データ中に含まれる記録濃度値と、印刷する印刷物の濃度とが一致するように、上記ガンマテーブル（現状ガンマテーブル）に基づく補正がなされた上で、用紙への印刷がなされることとなる。印刷時には、ガンマテーブルに基づいてレーザービームのパルス幅の調整、各現像ローラ３７やベルト感光体帯電器４５に印加する電圧の調整等が行われ、各色の濃度が適正に補正されることとなる。

なお、上記図３等のような処理を行うためのプログラムは、ＲＯＭ９２に記憶されている。このプログラムは、上述したように、ＣＰＵ９１に対して、実測出力値と基準出力値とに基づき、各基準濃度（２０％，４０％，６０％，８０％，１００％）ごとの実測出力値と基準出力値との差を補うための比率を、基準比率として各基準濃度ごとに求めさせるステップ１と、その求められた基準濃度ごとの基準比率に基づき、基準濃度以外の濃度に対応した推測比率を決定させるステップ２と、基準比率及び推測比率に基づいて濃度補正を実行させるステップ３とを備えている。なお、ステップ１，２は図３の流れに含まれるステップであり、ステップ３は、図３の処理終了後に実行されるステップである。

なお、本実施形態では、上記ＣＰＵ９１が、上記の基準比率決定機能、推測比率決定機能、濃度補正機能を果たすように構成され、特許請求の範囲でいう基準比率決定手段、推測比率決定手段、濃度補正手段に相当する。

本実施形態では、上記のように各基準濃度ごとに得られる実測出力値と、各基準濃度ごとの基準出力値とに基づいて、実測出力値と基準出力値との差を補うための基準比率が求められる。即ち、各基準濃度について、濃度補正を行うための基準比率を、基準出力値を反映して精度高く得ることができる。一方、基準濃度以外の濃度においては、基準比率に基づく推測により推測比率が求められる。この推測比率は、基準比率に基づいて推測される値であるため、基準出力値を反映する推測値となる。つまり、基準比率及び推測比率からなる補正データ全体が基準出力値の特性を好適に反映したものとなるため、この補正データを用いることで高精度な濃度補正が可能となる。

また、複数の濃度パッチに基づいて各基準濃度に対応した基準比率を求め、その基準比率を用いて推測比率を得るようにしているため、形成する濃度パッチの数を少なくつつ精度高い多数の補正データ（比率データ）を得ることが可能となっている。さらに、濃度パッチを形成する各基準濃度を、全濃度領域において、均等間隔で設定している。従って、少ない濃度パッチ数を用いる状況下で、より精度の良い濃度補正が可能となる。

＜他の実施形態＞
本発明は上記記述及び図面によって説明した実施形態に限定されるものではなく、例えば次のような実施形態も本発明の技術的範囲に含まれ、さらに、下記以外にも要旨を逸脱しない範囲内で種々変更して実施することができる。
（１）上記実施形態では画像形成装置の例としてカラーレーザプリンタを示したが、本発明はカラーレーザプリンタ以外（例えばモノクロレーザプリンタ）にも適用できる。
（２）上記実施形態では、中間転写ベルト上に濃度パッチを形成する例を示したが、本発明はこれ以外の構成にも適用できる。例えば、濃度パッチを形成する対象物が感光体、用紙、用紙搬送ベルトなどであってもよい。

本発明の実施形態１に係るカラーレーザープリンタを例示する主要部概略断面図 図１のカラーレーザプリンタの電気的構成を例示するブロック図 濃度補正処理の流れを例示するフローチャート 濃度パッチを例示する説明図 濃度記録値とセンサ出力値との関係を示すグラフ （ａ）は、各基準濃度と現状ガンマ出力値、補正ガンマ入力値、補正ガンマ出力値との関係を説明する説明図、（ｂ）は、記録濃度値と基準比率の関係を説明する説明図 現状ガンマ出力値と補正ガンマ出力値との関係を示すグラフ

符号の説明

１…カラーレーザプリンタ（画像形成装置）
５…用紙（被記録媒体）
９…画像形成部（画像形成手段）
７１…濃度検知センサ（センサ）
９１…ＣＰＵ（基準比率決定手段、推測比率決定手段、濃度補正手段）
９２…ＲＯＭ（記憶手段）

Claims (7)

1. 画像データに基づいて被記録媒体に画像を形成可能に構成され、かつ、予め定められた複数の基準濃度に対応する複数の濃度パッチを形成可能な画像形成手段と、
   前記画像形成手段にて形成された複数の前記濃度パッチの濃度を検出し、各基準濃度ごとの実測出力値を出力するセンサと、
   前記実測出力値の基準となる基準出力値が、少なくとも前記濃度パッチを形成する各基準濃度ごとに記憶される記憶手段と、
   前記実測出力値と前記基準出力値とに基づき、各基準濃度ごとの前記実測出力値と前記基準出力値との差を補うための比率を、基準比率として各基準濃度ごとに求める基準比率決定手段と、
   前記基準比率決定手段にて決定された前記基準濃度ごとの前記基準比率に基づき、前記基準濃度以外の濃度に対応した推測比率を決定する推測比率決定手段と、
   前記基準比率及び前記推測比率に基づいて濃度補正を行う濃度補正手段と、
   を備えたこと特徴とする画像形成装置。
2. 前記推測比率決定手段は、全濃度領域の内の少なくとも一部の濃度領域において、前記推測比率を、前記基準比率に基づく曲線近似により求めることを特徴とする請求項１に記載の画像形成装置。
3. 前記推測比率決定手段は、全濃度領域の内の少なくとも一部の濃度領域において、前記推測比率を一定比率に定めることを特徴とする請求項１又は請求項２に記載の画像形成装置。
4. 前記推測比率決定手段は、全濃度領域の内の最小濃度に隣接する前記基準濃度以下の第１濃度領域、及び最大濃度に隣接する前記基準濃度以上の第２濃度領域において、前記推測比率を一定比率に定めることを特徴とする請求項３に記載の画像形成装置。
5. 前記記憶手段において、全濃度領域のうちの最小濃度に対応した前記基準出力値、及び最大濃度に対応した前記基準出力値が記憶されており、
   前記基準比率決定手段は、
   前記第１濃度領域の推測比率を、前記最小濃度に対応した前記基準出力値に基づいて決定し、
   前記第２濃度領域の推測比率を、前記最大濃度に対応した前記基準出力値に基づいて決定することを特徴とする請求項４に記載の画像形成装置。
6. 前記濃度パッチを形成する各基準濃度は、全濃度領域において、均等間隔で設定されていることを特徴とする請求項１ないし請求項５のいずれかに記載の画像形成装置。
7. 画像データに基づいて被記録媒体に画像を形成可能に構成され、かつ、予め定められた複数の基準濃度に対応する複数の濃度パッチを形成可能な画像形成手段と、
   前記画像形成手段にて形成された複数の前記濃度パッチの濃度を検出し、各基準濃度ごとの実測出力値を出力するセンサと、
   前記実測出力値の基準となる基準出力値が、少なくとも前記濃度パッチを形成する各基準濃度ごとに記憶される記憶手段と、
   を備えた画像形成装置に用いられるプログラムであって、
   前記実測出力値と前記基準出力値とに基づき、各基準濃度ごとの前記実測出力値と前記基準出力値との差を補うための比率を、基準比率として各基準濃度ごとに、基準比率決定手段に求めさせるステップと、
   前記基準比率決定手段にて求められた前記基準濃度ごとの前記基準比率に基づき、前記基準濃度以外の濃度に対応した推測比率を、推測比率決定手段に決定させるステップと、
   前記基準比率及び前記推測比率に基づいて、濃度補正手段に濃度補正を実行させるステップと、
   を備えたことを特徴とするプログラム。

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