JP2007199304A - 画像形成装置および濃度制御方法 - Google Patents

Abstract

【課題】画像処理の種類毎の形成頻度が減少することで生じる制御遅れによる画像濃度振れを抑制できる画像形成装置を提供する。
【解決手段】入力画面を介してオペレータによって入力されるディザ毎の制御の優先度を取得する（Ｓ３３）。取得した優先度を基に、ディザ毎の制御頻度を決定する（Ｓ３４）。ディザ毎の制御として、１３３線のディザの制御頻度を１０回、１９０線のディザの制御頻度を５回、２６６線のディザの制御頻度を1回とする。ディザ毎の制御頻度を基に、ディザ毎かつ色毎に濃度検知用画像パターンＱを形成する順序を設定し（Ｓ４２）、ディザ毎のＬＵＴ補正を伴う画像出力処理を行う（Ｓ４３）。
【選択図】図９

Description

本発明は、画像形成動作中に形成された濃度検知用画像パターンの濃度を検知し、検知された濃度に基づいて濃度制御を行う画像形成装置および濃度制御方法に関する。

従来、画像形成装置として、電子写真方式のカラー画像形成装置が知られている。カラー画像形成装置では、フルカラー画像を出力する際、出力画像の濃度を調整する機構が備わっている。特に、高品位のカラー画像を出力する場合、濃度を安定化させるために、階調補正（γ補正）を行う機構が付加される。

出力画像の濃度検知は、感光ドラム上に特定のハーフトーンパターンのトナー像を形成し、このハーフトーンパターンからの反射光量を濃度センサで測定することにより行われる。即ち、濃度センサで反射光量を測定し、所定の濃度（反射光量）が得られると推定される階調補正（γ補正）を求める。

濃度センサには、発光素子および受光素子からなる反射光量センサが用いられる。この反射光量センサとして、赤外光を使用し、トナーの色によらず、感光ドラム上のトナー量を推定可能なものが用いられる。反射光量センサによって検知される赤外光量は、付着トナー量（現像画像のトナー量）にほぼ比例もしくは反比例する。付着トナー量と出力画像の濃度は、一般に比例しないが、１対１で相関するので、反射光量センサの測定値から出力画像の濃度は推定可能である。

このような濃度検知の動作は、画像形成動作を一時休止させずに、通常の画像形成動作中に行われることが望ましい。このため、画像形成域外、例えば画像と画像との間に、ハーフトーンパターンを形成して濃度検知を行うように制御する。しかし、画像形成域外の面積は限られているので、複数のハーフトーンパターンを形成するためには、これらを分ける必要がある。１つの濃度センサに対し、複数のハーフトーンパターンを形成する場合、感光ドラムの回転方向に沿って複数個形成する必要があり、この場合、感光ドラム上の画像と画像との間隔が広くなって好ましくない。

これに対し、特許文献１には、以下に示す濃度制御方法が示されている。非画像域、例えば、形成される画像の先端と後端に挟まれた領域に、ハーフトーンパターンを複数回に分割して形成する。そして、濃度検知を行い、この検知結果を基に、濃度制御および階調制御に際してデータ補正を行う。これにより、連続して画像を形成する場合でも、一時休止させることなく、複数のハーフトーンパターンを形成することが可能である。
特開２００１−１０９２１９号公報

しかしながら、上記従来の画像形成装置では、以下に掲げる問題があった。図１７は従来の複数回に分割して形成されるハーフトーンパターンと画像との画像形成タイミングを示す図である。図中の番号（Ｎｏ．）は中間調画像を再現する方法として使用される画像処理の種類（例えば、ディザ処理に用いられるパターン数）を表しており、図には各番号に相当する画像処理で形成されたハーフトーンパターン（パッチ）１０１が示されている。同図（Ａ）は画像処理の種類が１種類のハーフトーンパターンを形成する場合を示す。同図（Ｂ）は画像処理の種類が複数種類（ここでは、３種類）のハーフトーンパターンを分割して形成する場合を示す。画像処理の種類が複数種類のハーフトーンパターンの場合、画像種類毎の形成頻度が少なくなって、実行間隔が長くなる。このため、制御遅れによる画像濃度振れが生じていた。

そこで、本発明は、画像処理の種類毎の形成頻度が減少することによって生じる制御遅れによる画像濃度振れを抑制できる画像形成装置および濃度制御方法を提供することを目的とする。

上記目的を達成するために、本発明の画像形成装置は、画像形成動作中に形成された濃度検知用画像パターンの濃度を検知する濃度検知手段と、前記検知された濃度に基づいて濃度制御を行う濃度制御手段とを備えた画像形成装置において、階調処理をするための画像処理の種類に応じて、当該画像処理で形成される前記濃度検知用画像パターンの形成頻度を決定する形成頻度決定手段と、前記決定された形成頻度に従って、前記画像処理で前記濃度検知用画像パターンを形成する画像パターン形成手段とを備えたことを特徴とする。

本発明の濃度制御方法は、画像形成動作中に形成された濃度検知用画像パターンの濃度を濃度センサにより検知し、前記検知された濃度に基づいて濃度制御を行う濃度制御方法において、画像処理の種類に応じて、当該画像処理で形成される前記濃度検知用画像パターンの形成頻度を決定するステップと、前記決定された形成頻度に従って、前記画像処理で前記濃度検知用画像パターンを形成するステップとを有することを特徴とする。

本発明の請求項１に係る画像形成装置によれば、画像形成動作中に形成された濃度検知用画像パターンに基づいて濃度制御を行う際、階調処理をするための画像処理の種類に応じて、濃度検知用画像パターンの形成頻度を決定する。これにより、画像処理の種類毎の形成頻度が減少することによって生じる制御遅れによる画像濃度振れを抑制できる。

請求項２に係る画像形成装置によれば、ユーザの意図を反映した形成頻度に設定することができる。請求項４に係る画像形成装置によれば、色や画像処理毎の形成頻度が偏ることなく、濃度検知用画像パターンを形成することができる。請求項５に係る画像形成装置によれば、ユーザが特に重要と考える画像属性における形成頻度を適切に設定できる。即ち、濃度変動や色味変動が画像欠陥に寄与する割合の高い画像の属性ほど、形成頻度を高く設定することができる。請求項６に係る画像形成装置によれば、ユーザは画像の属性毎に異なる形成頻度を任意に設定することができる。請求項７に係る画像形成装置によれば、多く使用されている画像処理の形成頻度を高くすることができ、総合的な観点から濃度安定性の高い画像を得ることができる。請求項８に係る画像形成装置によれば、画像の生産性を下げることなく、濃度制御を行うことができる。請求項９に係る画像形成装置によれば、濃度制御の応答性を高めることができる。

本発明の画像形成装置および濃度制御方法の実施の形態について図面を参照しながら説明する。本実施形態の画像形成装置はカラー画像形成装置に適用される。

［第１の実施形態］
図１は第１の実施形態におけるカラー画像形成装置の内部構成を示す縦断面図である。この画像形成装置５０は、像担持体である感光ドラム１を有し、電子写真方式により画像を形成する。感光ドラム１は、図中矢印ａ方向に回転駆動され、その回転過程で一次帯電器（帯電ローラ）２によりその表面が一様に帯電される。

さらに、露光装置（レーザスキャナ）３により、第１色としてイエローの画像パターンに応じたレーザ光が照射され、感光ドラム１の表面に第１色の静電潜像が形成される。ここで、レーザ光は、レーザ出力信号に従って生成される。このレーザ出力信号の大きさは、後述するＬＵＴ２５によって決定される。ＬＵＴ２５（図３参照）には、予め求められたレーザ出力信号と濃度レベルとの関係を基に、所望の濃度で形成可能なレーザ出力信号が記述されている。

レーザ光によって感光ドラム１上に形成された潜像は、感光ドラム１の回転に伴い、感光ドラム１と対向するイエロートナーの入った現像器４ｙにより現像され、イエロートナー像として可視化される。現像器４ｙ、４ｍ、４ｃ、４ｋは、回転支持体（ロータリドラム）５に支持され、現像に先立って所定の現像器が感光ドラム１と対向する位置に回転移動する。現像により得られたトナー像は、感光ドラム１と略同速で矢印ｂ方向に回転している中間転写ベルト（ベルト状中間転写体）６の表面に転写される（一次転写）。この一次転写は、中間転写ベルト６内側の一次転写ローラ７ａに印加された一次転写バイアスにより行われる。一方、感光ドラム１上に残っている転写残りトナーは、ブレード８により除去される（クリーニング）。

このような帯電、露光、現像および１次転写からなる工程を、イエローに引き続き、マゼンタ、シアン、ブラックの各色で行う。これにより、中間転写ベルト６上には、イエロー、マゼンタ、シアン、ブラックの４色のトナー像を重ね合わせたカラー画像が得られる。

中間転写ベルト６上に重畳した４色のトナー像は、ピックアップローラ９によって所定のタイミングで中間転写ベルト６に送られてくる転写材の表面に、一括して転写される（二次転写）。この二次転写は、中間転写ベルト６内側の二次転写ローラ７ｂに印加された二次転写バイアスにより行われる。４色のトナー像が転写された転写材は、搬送ベルト１０によって定着装置１１に送られる。定着装置１１において、加熱および加圧されたトナーは、溶融して転写材に固着し、最終的なフルカラー画像になる。

また、カラー画像形成装置５０の上部には、操作部２０が設けられている。操作部２０は、タッチセンサ付きの液晶操作パネル（タッチパネルディスプレイ）２０ａ、「自動階調補正頻度」や「画像処理選択」等のモード設定ボタン２０ｂ等を有する。ユーザは、操作部２０を介して、画像の種類、枚数、自動階調補正頻度等の諸条件を入力可能である。

図２は感光ドラム１および中間転写ベルト６の近傍の構成を示す図である。本実施形態では、連続印字中、感光ドラム１の表面に形成される画像の先端と後端に挟まれた非画像域に、濃度検知用画像パターンＱが形成される。なお、非画像域としては、画像の先端と後端に挟まれた領域に限定されるものでなく、形成される画像のサイズによっては、画像の側方等の領域としてもよい。

この濃度検知用画像パターンＱの濃度は、濃度検知用画像パターンＱからの反射光量を、反射光量センサ１２で測定することにより検知される。反射光量センサ１２は、発光素子および受光素子からなり、感光ドラム1からの正反射光のみを検出する。反射光量は、感光ドラム1上の非画像域に形成された濃度検知用画像パターンＱがその測定範囲を通過するタイミングに合わせて測定される。そして、この反射光量を基に、所望の一定濃度（反射光量）が得られると推定される階調補正（γ補正）が求められる。

なお、本実施形態で使用されるトナーは、イエロー、マゼンタおよびシアンの色トナーであり、スチレン系共重合樹脂をバインダとして、各色の色材を分散させたものである。また、感光ドラム１は、近赤外光（９６０ｎｍ）の反射率が約４０％のＯＰＣドラムであるが、反射率が同程度である限り、アモルファスシリコン系の感光ドラム等でもよい。

図３は反射光量センサ１２の出力信号を処理する信号処理回路の構成を示すブロック図である。この信号処理回路は、Ａ／Ｄ変換回路１５、濃度変換回路１６およびＣＰＵ１７から主に構成される。感光ドラム１からの反射光（近赤外光）は、反射光量センサ（フォトセンサ）１２によって電気信号に変換される。この電気信号は、電圧０〜５Ｖを有しており、Ａ／Ｄ変換回路１５により、８ビットのデジタル信号に変換される。さらに、８ビットのデジタル信号は、濃度変換回路１６によって濃度信号に変換される。濃度変換回路１６には、反射光量に相当する８ビットのデジタル信号（出力信号）と濃度信号（画像濃度）との関係がテーブル１６ａとして登録されている。

また、ＣＰＵ１７には、操作部２０、ＲＯＭ１８、ＲＡＭ１９、Ｉ／Ｏインタフェース２１、ＬＵＴ２５等が接続されている。ＣＰＵ１７は、ＲＯＭ１８に格納された制御プログラムに従って、後述する画像形成処理を行う。

上記構成を有するカラー画像形成装置の動作を示す。ここでは、連続印字中の濃度検知および階調制御を示す。図４は感光ドラム１上に形成された濃度検知用画像パターンＱの濃度を各色の面積階調により段階的に変更した際、反射光量センサ１２の出力信号と画像濃度との関係を示すグラフである。トナーが感光ドラム１に付着していない状態の反射光量センサ１２の出力を５Ｖ、つまり２５５レベルに設定する。各トナーによる面積被覆率が大きくなって画像濃度が濃くなるほど、反射光量センサ１２の出力が小さくなる。このような特性を有する各色専用のテーブルを用意しておき、反射光量センサの出力から濃度信号に変換することで、各色の濃度を精度良く読み取ることができる。各色専用のテーブルは、前述したように、テーブル１６ａとして、濃度変換回路１６に登録されている。

なお、濃度検知用画像パターンＱを形成する際のレーザ出力は、各色とも６４レベルの濃度に対応する。このとき、前述したように、ＬＵＴ２５を用いてレーザ出力信号が決定される。

本実施形態では、通常の画像形成中、非画像域に濃度検知用画像パターン（パッチ）を形成し、その濃度を検出し、ＬＵＴ２５のテーブルデータを随時補正する制御が行われる。また、パッチを形成する際のレーザ出力に用いられるＬＵＴ２５のテーブルデータは、その時点における通常の画像形成と同等である。つまり、ＬＵＴ２５のテーブルデータとして、前回までの制御によって補正した結果が用いられる。図５はＬＵＴ２５の特性を示すグラフである。

ＬＵＴ２５によって濃度検知用画像パターンＱの濃度信号が６４レベルになるように補正されるが、画像形成装置の画像特性は不安定であり、常に変化を起こす可能性がある。このため、測定結果の濃度が６４レベルになるとは限らない。この濃度信号と測定結果の濃度とのずれ量ΔＤを基に、ＬＵＴ２５のテーブルデータが補正される。ここで、ずれ量ΔDは、前回のＬＵＴ２５を用いて形成された濃度検知用画像パターンＱから得られる目標値と、今回のＬＵＴ２５を用いて形成されたパッチから得られる濃度とのずれ量である。

図６は６４レベルの濃度信号に対する濃度検知用画像パターンＱの濃度のずれが値１である場合における一般的な濃度信号の補正テーブル（基本ＬＵＴ補正テーブル）の特性を示すグラフである。本実施形態では、この基本ＬＵＴ補正テーブルを予めＲＯＭ１８に格納しておく。制御時、ＲＯＭ１８に格納された基本ＬＵＴ補正テーブルの全濃度信号をΔD倍に演算し、ずれ量ΔＤに応じたＬＵＴ補正テーブルを作成する。そして、作成されたＬＵＴ補正テーブルの特性（パターン）を打ち消すようなγＬＵＴ補正テーブルのテーブルデータを、ＬＵＴ２５のテーブルデータに加えることで、ＬＵＴ２５を補正する。このＬＵＴ２５の書き換え（補正）は、各色ごとに、ずれ量ΔＤに応じたＬＵＴ補正テーブルの作成が完了するタイミングで行われる。

図７はＬＵＴ補正テーブルの作成を伴う画像出力処理手順を示すフローチャートである。この処理プログラムは、ＲＯＭ１８に格納されており、ＣＰＵ１７により通常の画像形成処理に伴って実行される。図７では、１種類の画像処理で画像を形成する場合の制御が示されている。

まず、前回の制御により得られたγＬＵＴ補正テーブルを用い、数式（１）に従って、ＬＵＴ２５のテーブルデータを補正する（ステップＳ２１）。このテーブルデータの補正は、前回のＬＵＴ補正テーブルの特性を打ち消すように作成されたγＬＵＴ補正テーブルのテーブルデータを、ＬＵＴ２５のテーブルデータに加えることで行われる。

ＬＵＴ ＝ ＬＵＴ ＋ γＬＵＴ補正テーブル ……（１）
そして、補正結果のテーブルデータをＬＵＴ２５に設定する（ステップＳ２２）。この設定されたＬＵＴ２５を用いてレーザ出力を行い、画像を形成する（ステップＳ２３）。画像が形成された後、その画像の後端と次回の画像の先端との間の領域である感光ドラム１上の非画像域（画像間）に濃度検知用画像パターンＱを形成する。この濃度検知用画像パターンＱの濃度を濃度センサ１２によって読み取る（ステップＳ２４）。読み取った濃度と目標値の濃度（６４レベル）とのずれ量ΔＤを算出する（ステップＳ２５）。この算出されたずれ量ΔＤおよび基本ＬＵＴ補正テーブル（図６参照）を用いて、ＬＵＴ補正テーブルを作成する。さらに、このＬＵＴ補正テーブルの特性を打ち消すようなγＬＵＴ補正テーブルを作成する（ステップＳ２６)。

この後、プリントジョブを継続するか否かを判別する（ステップＳ２７）。プリントジョブを継続する場合、ステップＳ２１の処理に戻る。一方、プリントジョブを終了する場合、本処理を終了する。

このように、図７では、１種類の画像処理でＬＵＴを補正して画像出力を行う場合を示した。つぎに、複数種類の画像処理でＬＵＴを補正して画像出力を行う場合を示す。

本実施形態のカラー画像形成装置５０では、複数の画像処理を施した画像を形成することが可能である。例えば、イメージ部では、低線数のディザを使用し、ハーフトーンの均一安定性を重視する。文字部では、高線数のディザを使用し、エッジ部をしっかりと再現する。

本実施形態では、イメージ部に１３３線のディザを使用し、グラフィック部に１９０線のディザを使用し、文字部に２６６線のディザを使用する場合を示す。なお、本実施形態では、全色同じ線数のディザを使用するが、特に限定されるものではなく、各色で違った線数のディザを使用してもよい。いずれにせよ、各色で複数の線数のディザが使用される。

また、感光ドラム１上における画像間の領域（非画像域）は狭いので、1つの画像間の領域には、各色における、全ての画像処理の濃度検知用画像パターンＱを形成することができない。そこで、形成される濃度検知用画像パターンＱを分割し、複数の画像間の領域（非画像域）に振り分けることにする。

例えば、連続印字される１枚目と２枚目の画像間に、4色のイメージ部に使用される１３３線のディザで濃度検知用画像パターン（パッチ）Ｑを形成する。２枚目と３枚目の画像間に、グラフィック部に使用される１９０線のディザでパッチを形成する。３枚目と４枚目の画像間に、文字部に使用される２６６線のディザでパッチを形成する。４枚目と５枚目の画像間に、再びイメージ部に使用される１３３線のディザでパッチを形成する。同様の動作を順次繰り返す。

また、各ディザ（１３３線、１９０線、２６６線）ごとに、上記ＬＵＴを用意し、それぞれ独立に制御することは勿論であるが、色ごとに独立に制御することも行われている。つまり、本実施形態では、４色×３ディザからなる計１２個のＬＵＴを保有し、１２種類の濃度検知用画像パターンＱを形成する。そして、各ずれ量（濃度変化分）ΔDｎ（ｎは色毎に異なるディザの種類を表す番号）を算出し、ＬＵＴを補正する。

３種類のディザの濃度検知用画像パターンＱを順に形成する場合、不都合となることがある。それは、各色のディザの制御頻度が３回に１回になることである。ユーザによっては、濃度や色味の安定性が重要である画像に対するディザのパッチ形成頻度が多いことが望まれる。そこで、本実施形態では、各ディザにおける濃度検知用画像パターンＱの形成頻度を可変とした。

図８は操作部２０のタッチパネルディスプレイ２０ａに表示された自動階調補正頻度の入力画面を示す図である。オペレータが操作部２０に設けられた「自動階調補正頻度」のモード設定ボタン２０ｂを押すことにより、このタッチパネルディスプレイ２０ａには、自動階調補正頻度の入力画面が表示される。この入力画面では、各ディザに対する優先度が入力可能であり、入力された優先度に応じて、制御頻度（濃度検知用画像パターンＱの形成頻度）が決定される。例えば、１３３線のディザの場合、優先度を値１０に設定し、１９０線のディザの場合、優先度を値５に設定し、２６６線のディザの場合、優先度を値１に設定すると、制御頻度は以下のようになる。即ち、１６（＝１０＋５＋１）回の制御中、１３３線のディザの制御頻度は１０回、１９０線のディザの制御頻度は５回、２６６線のディザの制御頻度は１回となる。

図９はパターン形成頻度決定処理手順を示すフローチャートである。この処理プログラムは、ＲＯＭ１８に格納されており、ＣＰＵ１７により画像形成処理の開始に先立って実行される。まず、「自動階調補正頻度」のモード設定ボタン２０ｂが押されたか否かを判別する（ステップ３１）。モード設定ボタン２０ｂが押されていない場合、そのまま本処理を終了する。一方、モード設定ボタン２０ｂが押されている場合、タッチパネルディスプレイ２０ａに自動階調補正頻度の入力画面（図８参照）を表示する（ステップＳ３２）。オペレータによって、入力画面を介してディザ毎の制御の優先度が入力されると、入力されたディザ毎の制御の優先度を取得する（ステップＳ３３）。取得した優先度を基に、ディザ毎の制御頻度を決定する（ステップＳ３４）。決定されたディザ毎の制御頻度はＲＡＭ１９に格納される。また、決定されるディザ毎の制御としては、前述したように、１３３線のディザの制御頻度を１０回、１９０線のディザの制御頻度を５回、２６６線のディザの制御頻度を1回とする場合が挙げられる。この後、本処理を終了する。

図１０は複数種類のＬＵＴ補正を伴う画像形成処理手順を示すフローチャートである。この処理プログラムは、ＲＯＭ１８に格納されており、ＣＰＵ１７によって実行される。まず、ＲＡＭ１９に格納されたディザ毎の制御頻度（濃度検知用画像パターンＱの形成頻度）を読み込む（ステップＳ４１）。読み込んだディザ毎の制御頻度を基に、ディザ毎かつ色毎に濃度検知用画像パターンＱを形成する順序およびディザ毎の制御の総数ＡＬＬを設定する（ステップＳ４２）。この濃度検知用画像パターンＱの形成順序として、例えば、Ｙ、Ｍ、Ｃ、Ｋの色の順に、ディザ毎の制御頻度に見合った形成順序を決定することが挙げられる。そして、ディザ毎のＬＵＴ補正を伴う画像出力処理を行い（ステップＳ４３）、本処理を終了する。なお、ディザ毎かつ色毎の制御頻度に見合った形成順序は、特に偏らない限り、任意に設定可能である。例えば、色をベースに制御順序を決定してもよいし、ディザをベースに制御順序を決定してもよい。また、色やディザとは無関係に制御順序を決定してもよい。

図１１はステップＳ４３における画像出力処理手順を示すフローチャートである。まず、ＬＵＴ補正対象となる画像処理の種類を表す番号ｎおよびディザ毎の制御の総数ＡＬＬを取得する（ステップＳ５１）。ここで、番号ｎの初期値は値１である。

そして、前回の制御により得られたγＬＵＴ補正テーブルを用い、数式（１）に従ってＬＵＴ２５のテーブルデータを補正する（ステップＳ５２）。補正結果のテーブルデータをＬＵＴ２５に設定する（ステップＳ５３）。このＬＵＴ２５を用いてレーザ出力を行い、画像を形成する（ステップＳ５４）。画像が形成された後、その画像の後端と次回の画像の先端との間の領域である感光ドラム１上の非画像域（画像間）に濃度検知用画像パターンＱを形成する。この濃度検知用画像パターンＱの濃度を濃度センサ１２によって読み取る（ステップＳ５５）。

読み取った濃度と目標値の濃度（６４レベル）とのずれ量ΔＤｎを算出する（ステップＳ５６）。この算出されたずれ量ΔＤｎを用いて、γＬＵＴ補正テーブルを作成する（ステップＳ５７)。このγＬＵＴ補正テーブルの作成は、次のように行われる。即ち、ＲＯＭ１８に格納された基本ＬＵＴ補正テーブルの全濃度信号をΔDｎ倍に演算し、ずれ量ΔＤｎに応じたＬＵＴ補正テーブルを作成する。そして、作成されたＬＵＴ補正テーブルの特性（パターン）を打ち消すようなテーブルデータを持つγＬＵＴ補正テーブルを作成する。

この後、プリントジョブを継続するか否かを判別する（ステップＳ５８）。プリントジョブを継続する場合、番号ｎが総数ＡＬＬ未満であか否かを判別する（ステップＳ５９）。総数ＡＬＬ未満である場合、番号ｎを値１インクリメントし（ステップＳ６０）、ステップＳ５２の処理に戻る。一方、番号ｎが総数ＡＬＬに達すると、番号ｎを初期値である値１に設定し、ステップＳ５２の処理に戻る。一方、ステップＳ５８でプリントジョブを終了する場合、本処理を終了する。

このように、操作部２０から入力された各優先度は、ＣＰＵ１７に送られ、ＣＰＵ１７は、ＲＯＭ１８やＲＡＭ１９に保存されたデータを参照しながら各ディザの制御頻度を決定する。そして、この結果を基に、カラー画像形成装置５０は、画像形成動作を行う。

図１２は画像と濃度検知用画像パターンQの画像形成タイミングを示す図である。図中、１３３線のディザによる画像パターンQをＮｏ．１とし、１９０線のディザによる画像パターンQをＮｏ．２とし、２６８線のディザによる画像パターンＱをＮｏ．３として示す。このとき、制御が偏らないように（例えば、Ｎｏ．１だけを先に繰り返さないように）、例えば全１６回中、均等に検知用画像パターンＱを形成する。これにより、ユーザが特に重要と考えるディザの頻度を適切に設定でき、ユーザのニーズにマッチしたディザ毎の制御が可能となる。

図１３はイメージ部の画像に適用される１３３線のディザを使用した画像の濃度推移を示すグラフである。図中、実線８０ａはディザの制御頻度を変更した場合の濃度を示し、点線８０ｂはディザの制御頻度を変更しなかった場合の濃度を示す。ディザの制御頻度を変更した方が変更しない場合に比べて、濃度変化が少ないことが分かる。このように、ユーザが重要と考える画像の濃度安定性が大きく向上した。一方、２６６線のディザの画像は、濃度変動が大きくなっている懸念がある。しかし、文字部等の画像であって、濃度の振れの影響を視感度としてほとんど影響を受けないと、ユーザが判断しているので、特に問題は生じない。

このように、第１の実施形態におけるカラー画像形成装置によれば、画像処理（ディザ）の種類に応じて制御頻度を可変させることで、ユーザのニーズにマッチした安定性の高い画像を常に安定に得ることができる。

［第２の実施形態］
前記第１の実施形態では、ユーザがディザ毎の制御頻度を直接選択していたが、第２の実施形態では、ユーザが画像の属性を選択する。カラー画像形成装置の構成は前記第１の実施形態と同一であるので、同一の符号を用いることによりその説明を省略する。ここでは、前記第１の実施形態と異なる部分について説明する。

図１４は第２の実施形態における操作部２０のタッチパネルディスプレイ２０ａに表示された自動階調補正頻度の入力画面を示す図である。オペレータが操作部２０に設けられた「自動階調補正頻度」のモード設定ボタン２０ｂを押すことにより、操作部２０のタッチパネルディスプレイ２０ａに自動階調補正頻度の入力画面が表示される。この入力画面では、各画像属性に対する優先度が入力可能であり、入力された優先度に応じて、制御頻度が決定される。例えば、イメージ部のディザの場合、優先度を値１０に設定し、グラフィック部のディザの場合、優先度を値５に設定し、文字部のディザの場合、優先度を値１に設定すると、制御頻度は以下のようになる。即ち、全１６回の制御中、イメージ部の制御頻度は１０回、グラフィック部の制御頻度は５回、文字部の制御頻度は１回となる。このとき、各画像属性でディザ制御が偏らないように、全１６回中、均等に検知用画像パターンＱを形成する。

第２の実施形態におけるカラー画像形成装置によれば、ユーザが特に重要と考える画像属性の制御頻度を適切に設定することができる。即ち、濃度変動や色味変動が特に重要なイメージ部やグラフィック部に対する制御頻度を多くすることが可能となる。このように、画像の属性に合わせて制御頻度を可変させることで、ユーザのニーズにマッチした安定性の高い画像を常に安定に得ることができる。

［第３の実施形態］
第３の実施形態では、予め画像属性毎に適切に調整された各ディザの制御頻度をカラー画像形成装置に設定しておく。そして、ユーザは各画像属性に使用されるディザを選択する。カラー画像形成装置の構成は前記第１の実施形態と同一であるので、同一の符号を用いることによりその説明を省略する。ここでは、前記第１の実施形態と異なる部分について説明する。

図１５は第３の実施形態における操作部２０のタッチパネルディスプレイ２０ａに表示された画像処理選択の入力画面を示す図である。この入力画面は、オペレータが「画像処理選択」のモード設定ボタン２０ｂを押下することによって、表示される。ここでは、イメージ画像のディザを１３３線のディザに設定し、グラフィック画像のディザを１９０線のディザに設定し、テキスト画像のディザを２６６線のディザに設定する場合を示す。また、予め入力される制御頻度として、イメージ部のディザの場合、優先度を値１０に設定し、グラフィック部のディザの場合、優先度を値５に設定し、文字部のディザの場合、優先度を値１に設定する。

第３の実施形態のカラー画像形成装置によれば、ユーザが通常重要と考える画像属性の制御頻度を適切に設定しておき、濃度変動や色味変動が特に重要なイメージ部やグラフィック部に対する制御頻度を多くすることが可能となる。このように、ユーザが各画像属性で使用されるディザを選択することで、ディザ毎の制御頻度を可変できる。

［第４の実施形態］
第４の実施形態は、各ディザの画像量に応じて制御頻度を適宜変更し、常に最適な頻度で制御を行うことで良好な濃度推移を得ることを特徴としている。カラー画像形成装置の構成は前記第１の実施形態と同一であるので、同一の符号を用いることによりその説明を省略する。

画像量の求め方として、本実施形態では、画像入力信号を１画素毎に積算していくビデオカウント値を採用する。濃度検知用画像パターンＱを形成するタイミングで、ビデオカウント値の積算値を検知し、その最大値となるディザの画像パターンＱを形成する。

例えば、イエローの濃度検知用画像パターンＱを形成するタイミングで、ビデオカウント値の積算値を検知する。ディザ１が値１５２、ディザ２が値２６、ディザ３が値５８であった場合、イエローのディザ１の画像パターンQを形成する。そして、この画像パターンＱの形成後に積算値を値０にリセットする。

なお、本実施形態のビデオカウント値は、２^２４で割った値である。次回、イエローの同様のタイミングで、検知されたビデオカウント値の積算値として、ディザ１が値２６、ディザ２が値４８、ディザ３が値８４であった場合、イエローのディザ３の画像パターンQを形成する。イエロー以外の他色でも同様のシーケンスを行う。

第４の実施形態のカラー画像形成装置によれば、全体の画像の中でより多く使われているディザの画像の制御頻度を高くすることができる。よって、総合的な観点から安定性の高い画像が得られる。また、より多く使われている画像では、トナー補給量が多く、トナー補給の振れ量が大きかったり、現像器内の現像剤の入れ変わり量も多い。このため、現像器内の現像剤が不均一になって安定性に難がある。これに対し、本実施形態のように制御頻度を変更することで、この問題を解決できる。

なお、本発明は、上記実施形態の構成に限られるものではなく、特許請求の範囲で示した機能、または本実施形態の構成が持つ機能が達成できる構成であればどのようなものであっても適用可能である。

例えば、上記各実施形態では、特定の画像処理（ディザ）で形成された濃度検知用画像パターンＱの濃度を検知する毎に、その特定のディザに対応するＬＵＴだけを書き換えていた。特定のディザに対応するＬＵＴの他に、他のディザに対応するＬＵＴも所定の係数（フィードバック率）を掛けて書き換えるようにしてもよい。例えば、１３３線のディザによるパッチの結果、ずれ量ΔＤ＝１５であった場合、そのＬＵＴ補正テーブルに値１５を掛けて書き換える。さらに、その他のディザである１９０線のディザのＬＵＴ補正テーブルに値１５×０．８（係数）を掛けて書き換える。またさらに、２６６線のディザのＬＵＴ補正テーブルに値１５×０．６（係数）を掛けて書き換える。これにより、濃度制御の応答性を高めることができる。図１６はディザ毎のＬＵＴ補正テーブルを書き換える際の係数を示すテーブルである。このテーブルでは、番号（Ｎｏ．１〜７）の大きさは、ディザの線数が多いことを意味する。そして、ディザの線数が近いほど、書き換えられるディザの係数は大きな値（０．８０等）に設定されている。

上記実施形態では、カラー画像形成装置に適用された場合を示したが、モノクロ画像形成装置に適用し、自動階調制御を行うようにしてもよいことは勿論である。また、画像形成装置としては、本来の印刷装置の他、印刷機能を有するファクシミリ装置、印刷機能、コピー機能、スキャナ機能等を有する複合機（ＭＦＰ）でもよい。

また、本発明の目的は、以下によっても達成される。即ち、前述した各実施の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憶した記憶媒体を、システム或いは装置に供給する。そのシステム或いは装置のコンピュータ（またはＣＰＵやＭＰＵ等）が記憶媒体に格納されたプログラムコードを読み出して実行する。

この場合、記憶媒体から読み出されたプログラムコード自体が前述した各実施の形態の機能を実現することになる。また、そのプログラムコード及び該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。

また、プログラムコードを供給するための記憶媒体として、例えば、フロッピー（登録商標）ディスク、ハードディスク、光磁気ディスク、ＣＤ−ＲＯＭ、ＣＤ−Ｒ、ＣＤ−ＲＷを用いることができる。また、ＤＶＤ−ＲＯＭ、ＤＶＤ−ＲＡＭ、ＤＶＤ−ＲＷ、ＤＶＤ＋ＲＷ等の光ディスク、磁気テープ、不揮発性のメモリカード、ＲＯＭ等を用いることができる。または、ネットワークを介してプログラムコードをダウンロードしてもよい。

また、コンピュータが読み出したプログラムコードを実行することにより、前述した各実施の形態の機能が実現されるだけではなく、以下の場合も含まれる。即ち、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動しているＯＳ（オペレーティングシステム）等が実際の処理の一部または全部を行う。このような処理によって前述した各実施の形態の機能が実現される場合も含まれる。

さらに、記憶媒体から読み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き込まれる。この後、そのプログラムコードの指示に基づき、その拡張機能を拡張ボードや拡張ユニットに備わるＣＰＵ等が実際の処理の一部または全部を行う。このような処理によって前述した各実施の形態の機能が実現される場合も含まれる。

第１の実施形態におけるカラー画像形成装置の内部構成を示す縦断面図である。 感光ドラム１および中間転写ベルト６の近傍の構成を示す図である。 反射光量センサ１２の出力信号を処理する信号処理回路の構成を示すブロック図である。 感光ドラム１上に形成された濃度検知用画像パターンＱの濃度を各色の面積階調により段階的に変更した際、反射光量センサ１２の出力信号と画像濃度との関係を示すグラフである。 ＬＵＴ２５の特性を示すグラフである。 ６４レベルの濃度信号に対する濃度検知用画像パターンＱの濃度のずれが値１である場合における一般的な濃度信号の補正テーブル（基本ＬＵＴ補正テーブル）の特性を示すグラフである。 ＬＵＴ補正テーブルの作成を伴う画像出力処理手順を示すフローチャートである。 操作部２０のタッチパネルディスプレイ２０ａに表示された自動階調補正頻度の入力画面を示す図である。 パターン形成頻度決定処理手順を示すフローチャートである。 ディザ毎に異なるＬＵＴ補正を行う場合の画像形成処理手順を示すフローチャートである。 ステップＳ４３における画像出力処理手順を示すフローチャートである。 画像と濃度検知用画像パターンQの画像形成タイミングを示す図である。 イメージ部の画像に適用される１３３線のディザを使用した画像の濃度推移を示すグラフである。 第２の実施形態における操作部２０のタッチパネルディスプレイ２０ａに表示された自動階調補正頻度の入力画面を示す図である。 第３の実施形態における操作部２０のタッチパネルディスプレイ２０ａに表示された画像処理選択の入力画面を示す図である。 ディザ毎のＬＵＴ補正テーブルを書き換える際の係数を示すテーブルである。 従来の複数回に分割して形成されるハーフトーンパターンと画像との画像形成タイミングを示す図である。

符号の説明

１ 感光ドラム
１２ 反射光量センサ（フォトセンサ）
１７ ＣＰＵ
２０ 操作部
２５ ＬＵＴ
５０ カラー画像形成装置

Claims (10)

1. 画像形成動作中に形成された濃度検知用画像パターンの濃度を検知する濃度検知手段と、前記検知された濃度に基づいて濃度制御を行う濃度制御手段とを備えた画像形成装置において、
   階調処理をするための画像処理の種類に応じて、当該画像処理で形成される前記濃度検知用画像パターンの形成頻度を決定する形成頻度決定手段と、
   前記決定された形成頻度に従って、前記画像処理で前記濃度検知用画像パターンを形成する画像パターン形成手段とを備えたことを特徴とする画像形成装置。
2. 前記画像処理の優先度をその種類毎に入力する入力手段を備え、
   前記形成頻度決定手段は、前記入力された画像処理の優先度を基に、当該画像処理で形成される前記濃度検知用画像パターンの形成頻度を決定することを特徴とする請求項１記載の画像形成装置。
3. 前記形成頻度決定手段は、色毎に前記形成頻度を決定することを特徴とする請求項１または２記載の画像形成装置。
4. 前記画像パターン形成手段は、前記決定された形成頻度を基に、前記色および前記画像処理の種類に対応する前記濃度検知用画像パターンの順序を決定し、前記決定された順序に従って、前記濃度検知用画像パターンを形成することを特徴とする請求項３記載の画像形成装置。
5. 画像の属性を選択する選択手段を備え、
   前記形成頻度決定手段は、前記選択された画像の属性に適した前記画像処理の種類に応じて、前記形成頻度を決定することを特徴とする請求項１記載の画像形成装置。
6. 画像の属性毎に対応付けられた複数種類の画像処理の中から特定の種類の画像処理を選択する選択手段を備え、
   前記形成頻度決定手段は、前記選択された画像処理の種類に応じて、前記形成頻度を決定することを特徴とする請求項１記載の画像形成装置。
7. 前記画像処理の使用量を取得する使用量取得手段を備え、
   前記形成頻度決定手段は、前記取得した画像処理の使用量に応じて、前記形成頻度を決定することを特徴とする請求項１記載の画像形成装置。
8. 前記濃度制御手段は、前記画像パターン形成手段によって特定の種類の画像処理で形成される前記濃度検知用画像パターンの濃度と、前記濃度検知手段によって検知された濃度との差分を算出し、前記算出された差分を基に、前記特定の種類の画像処理で形成される画像の濃度制御を行うとともに、その他の種類の画像処理で形成される画像の濃度制御を行うことを特徴とする請求項１乃至７のいずれかに記載の画像形成装置。
9. 前記画像パターン形成手段は、画像形成動作中、非画像域に前記濃度検知用画像パターンを形成することを特徴とする請求項１乃至８のいずれかに記載の画像形成装置。
10. 画像形成動作中に形成された濃度検知用画像パターンの濃度を濃度センサにより検知し、前記検知された濃度に基づいて濃度制御を行う濃度制御方法において、
    画像処理の種類に応じて、当該画像処理で形成される前記濃度検知用画像パターンの形成頻度を決定するステップと、
    前記決定された形成頻度に従って、前記画像処理で前記濃度検知用画像パターンを形成するステップとを有することを特徴とする濃度制御方法。

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