JP2009003178A - 画像形成装置 - Google Patents

Abstract

【課題】画像形成時における階調再現性の低下を少なくしつつ、ユーザが実際に使用する記録紙に応じて印刷品質を高品位に保つ。
【解決手段】中間転写体を用いた中間転写方式によるカラー画像形成を行う複合機であって、中間転写体の表面に第１パターン画像を形成する記録部と、当該第１パターン画像の濃度を検出する濃度センサと、第１パターン画像の濃度を適正濃度とする階調補正値を算出し、当該階調補正値で階調補正を行う画像処理部とを備え、上記記録部は、画像処理部による階調補正後の第２パターン画像を記録紙上に形成し、更に、当該第２パターン画像を読み取るスキャナと、スキャナによって読み取られた第２パターン画像の濃度を適正濃度とする記録部の画像形成条件を算出する条件算出部と、条件算出部によって算出された画像形成条件に、記録部の画像形成条件設定値を変更する条件変更部とを備える。
【選択図】図３

Description

本発明は、中間転写方式によるカラー画像形成が可能なプリンタ、複写機等の画像形成装置に関する。

中間転写方式でカラー画像を形成するプリンタ、複写機等の画像形成装置は、各色トナーの濃度を、露光装置による感光体ドラムへの照射光量や、現像ローラの現像バイアス電圧等の値を制御して適正濃度とする。そして、当該画像形成装置における露光照射光量及び現像バイアス電圧等の経年変化による画像濃度の不安定化及び印刷品質の低下を防止するため、様々な技術が提案されている。例えば、下記特許文献１に示されるように、画像形成機構により記録紙にテストパターンを形成させ、記録紙搬送路近傍に設けた濃度センサによって当該記録紙上のテストパターンの濃度を検出し、検出された濃度値と基準濃度値とを比較して転写条件等を補正することで、印刷品質を一定に保つ画像形成装置がある。また、下記特許文献２に示されるように、画像形成機構により記録紙にテストパターンを形成させ、当該記録紙上の画像をスキャナで読み取り、スキャナによって取得された記録紙上の画像の濃度値と基準濃度値との比較により算出した階調補正値を用いて、印刷対象データの階調を変更することで、印刷品質を一定に保つ画像形成装置も提案されている。
特開平１１−１８４１９０号公報 特開平９−１７２５４７号公報

しかしながら、上記特許文献１に示される技術は、記録紙上のテストパターンを読み取るために、記録紙搬送ベルトに対向する位置に設けられた既存の濃度センサを用いるので、各色の画像形成機構が記録紙搬送方向に並設されたタンデム型で直接転写方式の画像形成装置にしか適用することができない。また、上記特許文献２に示される技術の場合、印刷対象データの階調変更処理を行っているが、画像処理に用いるパラメータを変更すると、画像形成時の階調の再現性を下げることになるため、画像処理に用いるパラメータの変更は極力少ない方が望ましい。

本発明は上記事情に鑑みてなされたもので、タンデム型や直接転写方式の画像形成装置に限られず、画像形成時における階調再現性の低下が少なく、ユーザが実際に使用する記録紙に応じて印刷品質を高品位に保つことができる画像形成装置を提供することを目的とする。

本発明の請求項１に記載の発明は、中間転写体を用いた中間転写方式によるカラー画像形成を行う画像形成装置であって、
前記中間転写体の表面に、予め定められた濃度補正用の第１パターン画像を形成する第１パターン形成手段と、
前記中間転写体の表面に形成された前記第１パターン画像の濃度を検出するパターン濃度検出手段と、
前記パターン濃度検出手段によって検出された前記第１パターン画像の濃度を、予め定められた適正濃度とする階調補正値を算出して、当該階調補正値で階調補正を行う画像処理手段と、
前記画像処理手段による階調補正後に、予め定められた濃度補正用の第２パターン画像を記録紙上に形成する記録手段と、
前記記録紙上に形成された前記第２パターン画像を読み取るスキャナと、
前記スキャナによって読み取られた第２パターン画像の濃度を、予め定められた前記適正濃度とする前記記録手段の画像形成条件を算出する条件算出手段と、
前記画像形成条件算出手段によって算出された画像形成条件に、前記記録手段の画像形成条件設定値を変更する条件変更手段と
を備えた画像形成装置である。

この構成によれば、パターン濃度検出手段が、中間転写体の表面に形成された第１パターン画像の濃度を検出し、画像処理手段が、当該検出された第１パターン画像の濃度を上記適正濃度とする階調補正値を算出して階調補正を行うことによって、まず、各種画像形成条件の経年変化による画像濃度の不安定化を、階調補正処理を行うことで軽減する。さらに当該階調補正後の濃度補正用の第２パターン画像を記録手段が記録紙上に形成し、条件算出手段が、当該第２パターン画像の濃度を上記適正濃度とする記録手段の画像形成条件を算出し、条件変更手段が、記録手段の画像形成条件を、当該算出された画像形成条件に変更するので、上記画像処理手段による階調補正だけでは、実際に用いられる記録紙の性質が勘案されておらず不十分となっていた濃度補正を補うことができる。

また、請求項２に記載の発明は、請求項１に記載の画像形成装置であって、前記記録手段は、カラー画像を構成する各色毎に設けられた画像形成機構を備え、
前記第１パターン画像は、前記各画像形成機構によって個別に形成され、前記各色それぞれに対応した単一色の画像であり、
前記第２パターン画像は、前記各画像形成機構によって個別に形成された各画像の重ね合わせからなるカラー画像であり、
前記条件算出手段は、前記スキャナによって読み取られた第２パターン画像に基づいて、当該第２パターン画像を構成する各色画像の濃度を、予め定められた各色毎の適正濃度とする画像形成条件を、前記各色毎の画像形成機構のそれぞれについて算出するものである。

この構成によれば、条件算出手段が、カラー画像からなる第２パターン画像について、第２パターン画像を構成する各色画像毎に、各色画像が各色毎の適正濃度となる画像形成条件を算出し、各色毎の画像形成機構のそれぞれについて算出するので、実際に記録紙上に形成されるカラー画像に表現されている階調再現性を参照した上で、より正確な濃度補正を行うことが可能になる。

また、請求項３に記載の発明は、請求項１又は請求項２に記載の画像形成装置であって、前記記録手段は、感光体ドラム、帯電部、露光部、現像部及び転写部をそれぞれに有してなる各色毎の画像形成機構と、前記中間転写体と、当該各色毎の画像形成機構により前記中間転写体に形成された画像を記録紙に転写させる２次転写部とを備え、
前記条件設定手段によって設定される画像形成条件は、前記帯電部の帯電バイアス、前記露光部の照射光量、前記現像部の現像バイアス、前記転写部の転写電流、又は前記２次転写部の転写電流のうちの少なくとも１つである。

この構成によれば、条件算出手段が、上記画像形成条件として、２次転写部の転写電流を算出する場合は、中間転写体から記録紙上に転写される画像量を制御して、正確に濃度補正を行うことが可能になる。また、条件算出手段が、上記画像形成条件として、各色毎の画像形成機構に設けられているそれぞれの帯電部の帯電バイアス、露光部の照射光量、現像部の現像バイアス、又は転写部の転写電流を算出する場合は、カラー画像を構成する各色画像別の画像形成条件を的確に変更して、高精度な濃度補正を行うことが可能になる。

また、請求項４に記載の発明は、請求項１又は請求項２に記載の画像形成装置であって、前記記録手段は、感光体ドラムと、帯電部と、露光部と、各色別の現像部を有する各色毎の画像形成機構と、これら感光体ドラム及び各部により前記中間転写体に転写された画像を記録紙に転写させる２次転写部とを備え、
前記条件設定手段によって設定される画像形成条件は、前記帯電部の帯電バイアス、前記露光部の照射光量、前記現像部の現像バイアス、前記中間転写体の転写電流、又は前記２次転写部の転写電流のうちの少なくとも１つである。

この構成によれば、条件算出手段が、上記画像形成条件として、帯電部の帯電バイアス、露光部の照射光量、中間転写体の転写電流、又は２次転写部の転写電流を算出する場合は、感光体ドラムに形成される画像量、感光体ドラムから中間転写体に転写される画像量、又は中間転写体から記録紙上に転写される画像量を制御して、正確に濃度補正を行うことが可能になる。また、条件算出手段が、上記画像形成条件として、各色毎の画像形成機構に設けられている現像部の現像バイアスを算出する場合は、感光体ドラムに付与される例えばトナー量を変更することで、より高精度な濃度補正を行うことが可能になる。

また、請求項５に記載の発明は、請求項３又は請求項４に記載の画像形成装置であって、前記記録手段は、記録紙に画像を定着させる定着部を更に備え、
前記条件設定手段によって設定される画像形成条件は、前記定着部の定着温度である。

この構成によれば、画像形成条件算出手段が、上記画像形成条件として、定着部の定着温度を算出するので、例えば、記録紙上に定着するトナー量、又は当該定着時に記録紙上に形成されるトナーの大きさ等が制御され、正確に濃度補正を行うことが可能になる。

請求項１に記載の発明によれば、各種画像形成条件の経年変化による画像濃度の不安定化を要因とする画像品質低下が階調補正処理により軽減し、更に、当該階調補正後に、記録紙上に形成された第２パターン画像の濃度に基づいて算出された画像形成条件で画像形成を行うことにより、上記画像処理手段による階調補正だけでは、実際に用いられる記録紙の性質が勘案されておらず不十分となっていた濃度補正を補うことができる。このように、濃度補正を階調補正処理と画像形成条件変更の両方で行うことにより、実際に用いられる記録紙の性質を考慮して濃度補正を行う場合における階調補正の度合いを少なくできるため、階調補正のみで濃度補正を行うよりも、画像形成時における階調再現性の低下が軽減される。また、本発明は、記録紙上の画像の読取はスキャナで行い、中間転写体上の画像濃度も直接又は間接転写方式に拘わらず既存の濃度センサで検出できるため、画像形成装置の画像形成方式に拘わらずに適用可能である。

請求項２に記載の発明によれば、実際に記録紙上に形成されるカラー画像に表現されている階調再現性を参照した上で、より正確な濃度補正を行うことが可能になる。

請求項３に記載の発明によれば、条件算出手段が、上記画像形成条件として、２次転写部の転写電流を算出する場合は、中間転写体から記録紙上に転写される画像量を制御して、正確に濃度補正を行うことが可能になる。また、条件算出手段が、上記画像形成条件として、各色毎の画像形成機構に設けられているそれぞれの帯電部の帯電バイアス、露光部の照射光量、現像部の現像バイアス、又は転写部の転写電流を算出する場合は、カラー画像を構成する各色画像別の画像形成条件を的確に変更して、高精度な濃度補正を行うことが可能になる。

請求項４に記載の発明によれば、条件算出手段が、上記画像形成条件として、帯電部の帯電バイアス、露光部の照射光量、中間転写体の転写電流、又は２次転写部の転写電流を算出する場合は、感光体ドラムに形成される画像量、感光体ドラムから中間転写体に転写される画像量、又は中間転写体から記録紙上に転写される画像量を制御して、正確に濃度補正を行うことが可能になる。また、条件算出手段が、上記画像形成条件として、各色毎の画像形成機構に設けられている現像部の現像バイアスを算出する場合は、感光体ドラムに付与される例えばトナー量を変更することで、より高精度な濃度補正を行うことが可能になる。

請求項５に記載の発明によれば、画像形成条件算出手段が、上記画像形成条件として、定着部の定着温度を算出するので、例えば記録紙上に定着するトナー量、又は当該定着時に記録紙上に形成されるトナーの大きさが制御され、正確に濃度補正を行うことが可能になる。

以下、本発明の一実施形態に係る画像形成装置について図面を参照して説明する。図１は、本発明に係る画像形成装置の一例である複合機の概略構成を示す図である。複合機１は、コピー機能、プリンタ機能、ファクシミリ機能及びスキャナ機能等を兼ね備えている。図１に示すように、複合機１は、装置本体１１と、この装置本体１１の上部に設けられ、原稿画像を読み取る画像読取部１６とを備えた基本構成を有している。

装置本体１１には、画像読取部１６によって読み取られた原稿の画像情報に基づき画像を形成する画像形成機構１２と、この画像形成機構１２によって形成され、記録紙（転写材）Ｐに転写された画像に定着処理を施す定着部１３と、転写用の記録紙を貯留する記録紙貯留部１４とが内装されている。

画像読取部１６は、装置本体１１の上面に開閉可能に設けられた原稿押え１６１と、装置本体１１の上部の筐体内でコンタクトガラス１６３を介して原稿押え１６１と対向配置されたスキャナ１６２とを備えている。

画像読取部１６の適所には、原稿読み取りや複写処理等に関する処理条件を入力操作するための図略の操作パネルが設けられている。この操作パネルには、図略の表示パネルやテンキー、さらにはスタートボタン、モード切換えキー等が設けられている。

スキャナ１６２は、図略の光源や複数のミラー、レンズユニット、露光ランプ、ＣＣＤ（Charge-Coupled Devices）等を有している。そして、光源としての露光ランプからの光が原稿面で反射され、この反射光がこれらミラーおよびレンズユニットを介して原稿情報としてＣＣＤに入力されるようになっている。ＣＣＤに入力されたアナログ量としての原稿情報は、デジタル信号に変換されて所定の記憶装置に記憶されるようになっている。なお、本実施形態では、スキャナ１６２にＣＣＤを採用しているが、ＣＩＳ（Contact Image Sensor）等の他の形式を採用することも可能である。

画像形成機構１２は、記録紙貯留部１４から給紙された記録紙にトナー画像を形成させるものであり、本実施形態では、上流側（図１の紙面の右側）から下流側へ向けて順次配設されたマゼンタ用ユニット１２Ｍと、シアン用ユニット１２Ｃと、イエロー用ユニット１２Ｙと、ブラック用ユニット１２Ｋとが備えられている。

各ユニット１２Ｍ，１２Ｃ，１２Ｙ，１２Ｋには、感光体ドラム１２１、帯電部１２３、露光部１２４、現像部１２２及び転写部（転写ローラ）１２６がそれぞれ備えられている。各感光体ドラム１２１は、図１において反時計方向へ向けて回転しつつ対応した現像部１２２からトナーの供給を受けるようになっている。各現像部１２２は、装置本体１１の前面側（図１の紙面の表側）に配設された図略のトナーカートリッジからトナーを補給する。

各感光体ドラム１２１の直下位置には帯電部１２３がそれぞれ設けられているとともに、帯電部１２３のさらに下方位置には露光部１２４が設けられている。そして、各感光体ドラム１２１は、帯電部１２３によって周面が一様に帯電され、画像読取部１６で入力された画像データ、又は複合機１にネットワーク接続されているパーソナルコンピュータから受信した画像データに基づく各色に対応したレーザー光が各露光部１２４から帯電後の感光体ドラム１２１の周面にそれぞれ照射されることにより、各感光体ドラム１２１の周面に静電潜像が形成されるようになっている。かかる静電潜像に現像部１２２からトナーが供給されることにより、感光体ドラム１２１の周面にトナー像が形成される。

感光体ドラム１２１の上方位置には、当該各感光体ドラム１２１の周面に当接するように駆動ローラ１２５ａおよび従動ローラ１２５ｂ間に張設された中間転写ベルト１２５が設けられている。この中間転写ベルト１２５は、各感光体ドラム１２１に対向して設けられた転写ローラ１２６によって感光体ドラム１２１の周面に押し付けられた状態で各感光体ドラム１２１の回転と同期しながら、駆動ローラ１２５ａと従動ローラ１２５ｂとの間を周回する。

中間転写ベルト１２５が周回することによりその表面に対しマゼンタ用ユニット１２Ｍの感光体ドラム１２１によるマゼンタのトナー像の転写が行なわれ、ついで、中間転写ベルト１２５におけるマゼンタのトナー像の転写位置と同一位置に、シアン用ユニット１２Ｃの感光体ドラム１２１によるシアンのトナー像の転写が重ねて行なわれ、ついで中間転写ベルト１２５の当該同一位置にイエロー用ユニット１２Ｙの感光体ドラム１２１によるイエローのトナー像の転写が重ねて行なわれ、最後のブラック用ユニット１２Ｋの感光体ドラム１２１によるブラックのトナー像の転写が重ねて行なわれる。この各色トナー画像の転写により、中間転写ベルト１２５の表面にカラーのトナー像が形成される。この中間転写ベルト１２５の表面に形成されたカラーのトナー像が、転写ローラからなる２次転写部１１３により、記録紙貯留部１４から搬送されてきた記録紙Ｐに転写される。

各感光体ドラム１２１の図１における左方位置には当該感光体ドラム１２１の周面の残留トナーを除去して清浄化するクリーニング装置１２７が設けられている。クリーニング装置１２７によって清浄化処理された感光体ドラム１２１の周面は、新たな帯電処理のために帯電部１２３へ向かうことになる。クリーニング装置１２７で感光体ドラム１２１の周面から取り除かれた廃トナーは、所定の経路を通って図略のトナー回収ボトルに回収されて貯留される。

中間転写ベルト１２５の下方には、画像形成機構１２によって中間転写ベルト１２５の表面上に形成された濃度パッチ（第１パターン画像）の濃度を検出する濃度センサ１４５が設けられている。濃度センサ１４５は、発光部及び受光部を有し、検出対象領域に光を照射してその反射光量に基づいて濃度を検出する構成からなり、光学式センサ等からなる公知のセンサである。

画像形成機構１２の図１における左方位置には、上下方向に延びる記録紙搬送路１１１が形成されている。この記録紙搬送路１１１には、適所に搬送ローラ対１１２が設けられ、記録紙貯留部１４からの記録紙がこの搬送ローラ対１１２の駆動で駆動ローラ１２５ａに掛け回されている中間転写ベルト１２５へ向けて搬送される。記録紙搬送路１１１には、駆動ローラ１２５ａと対向した位置に中間転写ベルト１２５の表面と当接した２次転写部１１３が設けられ、記録紙搬送路１１１を搬送される記録紙Ｐが中間転写ベルト１２５と２次転写部１１３とに押圧挟持されると、中間転写ベルト１２５上のトナー像が当該記録紙Ｐに転写される。

定着部２０は、画像形成機構１２で転写された記録紙上のトナー像に対し定着処理を施すものである。定着部２０は、内部に加熱源である通電発熱体としてのハロゲンランプ３３を備えた加熱ローラ３０と、この加熱ローラ３０と対向配置された定着ローラ７０と、この定着ローラ７０及び加熱ローラ３０間に張設された定着ベルト５０と、この定着ベルト５０と定着ローラ７０を介して対向配置された加圧ローラ６０とを備えている。定着処理の完了したカラー画像付の記録紙Ｐは、定着部２０の上部から延設された排紙搬送路１１４を通って排紙トレイ１１５に排出される。

記録紙貯留部１４は、装置本体１１における露光部１２４の下方位置に挿脱自在に装着された記録紙トレイ１４１を有している。記録紙トレイ１４１には記録紙束が貯留されるようになっている。そして、記録紙トレイ１４１に貯留された記録紙束からピックアップローラ１４２の駆動で記録紙Ｐが１枚ずつ繰り出され、記録紙搬送路１１１を通って画像形成機構１２の２次転写部１１３と中間転写ベルト１２５との間のニップ部へ向けて送り込まれる。

図２は複合機１の電気的構成の概略を示す機能ブロック図である。複合機１には、装置全体の動作制御を司る制御部１００が備えられている。この制御部１００には、スキャナ１６２及び記録部４０が接続されている。スキャナ１６２は、露光ランプ１６２１及びＣＣＤ１６２２等からなる。記録部（記録手段）４０は、搬送ローラ対１１２及びピックアップローラ１４２等からなる用紙搬送部１１０と、マゼンタ用ユニット１２Ｍ、シアン用ユニット１２Ｃ、イエロー用ユニット１２Ｙ及びブラック用ユニット１２Ｋからなる画像形成部（画像形成機構）１２と、２次転写部１１３と、定着部２０等とを備える。

さらに、制御部１００には、上述した濃度センサ１４５と、スキャナ１６２によって読み取られた画像データ等を記憶するＨＤＤ１４０が接続されている。

画像処理部（画像処理手段）１３０は、スキャナ５１によって読み取られた画像のデータや、Ｉ／Ｆ部１５３を介してネットワーク上のコンピュータから受け取った画像データ、ＨＤＤ１４０から読み出した画像データ等に対して、必要に応じて加工処理等を行うものである。画像処理部１３０には、ガンマ補正値変更部１３０１、ガンマ補正テーブル１３０２及び階調補正部１３０３が備えられる。

ガンマ補正値変更部１３０１は、記録部４０によって形成された異なる階調の複数の濃度パッチ（第１パターン画像）を濃度センサ１４５が検出した結果に基づいて、これら各濃度パッチのそれぞれの階調特性が、予め予定していた階調特性となるようにガンマ補正値を変更し、ガンマ補正テーブルを当該ガンマ補正値に書き換える。

ガンマ補正テーブル１３０２は、印刷対象データ等のガンマ補正に用いるガンマ補正値を記憶するものである。

階調補正部（画像処理手段）１３０３は、スキャナ１６２から入力された印刷対象データや、Ｉ／Ｆ部１５３を介してネットワーク上のコンピュータから受け取った印刷対象データ等に対して、ガンマ補正テーブル１３０２に記憶されているガンマ補正値を用いて階調補正処理を行う。上記各印刷対象データを示す値は、上記ガンマ補正テーブル１３０２に基づいて適正な値に階調補正され、この補正された値は、制御部１００によって記録部４０に送られる。

条件設定部１２０は、画像形成実行時における記録部４０の画像形成条件を設定する。条件設定部１２０は、条件算出部１２１０と、条件変更部１２２０と、条件記憶部１２３０とを備える。

条件算出部（条件算出手段）１２１０は、画像形成機構１２によって記録紙上に形成される濃度パッチ（第２パターン画像）がスキャナ１６２によって読み取られた場合に、当該第２パターン画像の濃度を適正濃度に変化させることができる記録部４０の画像形成条件を算出する。

当該適正濃度は、予め定められた濃度値からなる。適正濃度は、印刷対象画像の色成分であるＹＭＣＫ成分の各色濃度毎に定められている。また、上記画像形成条件とは、帯電部１２３の帯電バイアス、露光部１２４の照射光量、現像部１２２の現像バイアス、転写部１２６の転写電流、２次転写部１１３の転写電流、及び定着部２０の定着温度の各値等である。

また、条件算出部１２１０内のデータテーブル（図略）には、上記ＹＭＣＫ成分が示す各色毎の濃度値に対して、当該濃度値を上記適正濃度にするために必要な各画像形成条件（帯電部１２３の帯電バイアス、露光部１２４の照射光量、現像部１２２の現像バイアス、転写部１２６の転写電流、２次転写部１１３の２次転写電流、及び定着部２０の定着温度の各値）の変化量を示すデータが記憶されている。条件算出部１２１０は、上記スキャナ１６２によって第２パターン画像が読み取られたとき、当該第２パターン画像のＹＭＣＫ成分が示す各色毎の濃度値に対応する各画像形成条件についての上記変化量を、各色毎に上記データテーブルから読み出す。例えば、条件算出部１２１０は、Ｙ成分の濃度値に対応する当該読み出した変化量を、ユニット１２Ｙについての各画像形成条件をなすその時点における設定値に加算することで、ユニット１２Ｙについての上記「第２パターン画像の濃度を当該適正濃度に変化させることができる記録部４０の画像形成条件」を算出する。条件算出部１２１０は、同様にして、ユニット１２Ｍ，１２Ｃ，１２Ｋについての上記「第２パターン画像の濃度を当該適正濃度に変化させることができる記録部４０の画像形成条件」をそれぞれ算出する。

条件変更部１２２０は、条件記憶部１２３０に記憶されている記録部４０各部の画像形成条件を、上記条件算出部１２１０によって算出された画像形成条件に書き換える。

条件記憶部１２３０は、印刷対象データの画像形成時に適用する、記録部４０各部、すなわち、各色ユニット１２Ｙ，１２Ｍ，１２Ｃ，１２Ｋからなる画像形成機構１２，２次転写部１１３、定着部２０等の画像形成条件を記憶する。

画像形成時には、階調補正部１３０３が、印刷対象データを、ガンマ補正テーブル１３０２に記憶されているガンマ補正値で階調補正し、この階調補正後の印刷対象データを、制御部１００が、条件記憶部１２３０に記憶されている画像形成条件で記録部４０を動作させることによって、記録紙上に印刷対象データに基づく画像を形成させる。

また、ＲＡＭ１５１は制御部１００の作業領域として使用されるメモリであり、ＲＯＭ１５２は複合機１の動作プログラムが記憶され、必要に応じて他の動作制御プログラムが記憶されるものである。

なお、制御部１００は、複合機１が実行可能な各機能を制御するスキャナコントローラ１０１，ファクシミリコントローラ１０２，プリンタコントローラ１０３，コピーコントローラ１０４及びネットワークコントローラ１０５を備えている。

スキャナコントローラ１０１は、スキャナ５１の動作に必要な各部の動作制御を行うものである。ファクシミリコントローラ１０２は、ファクシミリ動作に必要な各部の動作制御を行うものであり、ファクシミリ通信に必要なデータの調整を行うファクシミリ通信部１５０を制御する。ファクシミリ通信部１５０には、データ送受信相手である相手先ファクシミリとの電話回線の接続を制御するＮＣＵ（Network Control Unit）が備えられている。コピーコントローラ１０４は、コピー動作に必要な各部の動作制御を行うものである。

プリンタコントローラ１０３は、プリンタ動作に必要な各部の動作制御を行うものである。上記Ｉ／Ｆ部１５３は、複数の信号線を用いて同時に数ビットまとめてデータを送るパラレル伝送で外部機器と接続するパラレルＩ／Ｆと、単一の信号線を用いて1ビットずつ順次データを送るシリアル伝送で外部機器と接続するシリアルＩ／Ｆの機能を備え、プリンタコントローラ１０３に接続されている。

ネットワークコントローラ１０５は、本複合機１とネットワーク上のコンピュータ等との間で行われるデータ送受信を制御するものである。ネットワークコントローラ１０５は、Ｉ／Ｆ部１５３を介して外部とデータを送受信させる。

また、操作部４７も制御部１００によって制御される。なお、操作キー部４７０は、スタートキー４７１、テンキー４７２、リセットキー４７４及びストップキー４７５等からなるものである。

次に、複合機１による濃度補正処理の第１実施形態について説明する。図３は複合機１による濃度補正処理の第１実施形態を説明するフローチャート、図４は中間転写ベルト１２５上に印刷された第１パターン画像の一例を示す図である。

制御部１００は、例えば、複合機１の電源投入時や、省電力待機状態からの復帰時、または、操作部４７からユーザによる実行指示があった場合に、以下に示す一連の濃度補正処理を実行させる。以下に示す各処理は、制御部１００による制御の下で実行される。

まず、記録部４０の各色ユニット１２Ｙ，１２Ｍ，１２Ｃ，１２Ｋが、第１パターン画像を、中間転写ベルト１２５上において濃度センサ１４５に対向する位置に形成する（Ｓ１）。

図４に、上記第１パターン画像の一例を示す。第１パターン画像P1K，P1Y，P1M，P1Cは、例えば図４に矢印で示す中間転写ベルト１２５の走行方向及び当該方向に直交する方向に延びた四角形状に描画されたトナー画像である。第１パターン画像P1K，P1Y，P1M，P1Cは、予め定められた適正濃度で、記録部４０の各色ユニット１２Ｙ，１２Ｍ，１２Ｃ，１２Ｋにより形成され、当該各ユニットそれぞれによる単色のトナー画像として、中間転写ベルト１２５の走行方向に並べて形成される。なお、当該第１パターン画像のデータは、シアン、マゼンタ、イエロー及びブラックの各色毎に、例えば、ＲＡＭ１５１、ＲＯＭ１５２又はＨＤＤ１４０に記憶されている。

上記第１パターン画像P1K，P1Y，P1M，P1Cの形成後、濃度センサ１４５が、中間転写ベルト１２５上に形成された第１パターン画像P1K，P1Y，P1M，P1Cの各濃度を検出する（Ｓ２）。

ガンマ補正値変更部１３０１は、濃度センサ１４５が検出した第１パターン画像P1K，P1Y，P1M，P1Cの各濃度値に基づいて、第１パターン画像P1K，P1Y，P1M，P1Cのそれぞれの階調特性を、予め定められた適正な階調特性に変換できるガンマ補正値を算出し、ガンマ補正テーブル１３０２に記憶されているガンマ補正値を、当該算出したガンマ補正値に書き換える（Ｓ３）。

続いて、階調補正部１３０３が、ガンマ補正テーブル１３０２に記憶されているガンマ補正値を用いて、第１パターン画像のデータに対して階調補正処理を行い（Ｓ４）、記録部４０の各色ユニット１２Ｙ，１２Ｍ，１２Ｃ，１２Ｋは、当該階調補正後の第１パターン画像のデータを用いて、記録紙上に、各第２パターン画像を形成する（Ｓ４）。当該各第２パターン画像は、上記階調補正が施されていることと、記録紙上に形成されること以外は、第１パターン画像P1K，P1Y，P1M，P1Cと同様のものである。当該各第２パターン画像が形成された記録紙は、用紙搬送部１１０によって、排紙トレイ１１５に排出される。

複合機１の操作者又はユーザは、上記各第２パターン画像が形成された記録紙を排紙トレイ１１５から取り出し、画像読取部１６に読取対象原稿としてセットし、操作部４７の操作により原稿読取開始の指示を入力する。

上記操作者等から入力された原稿読取指示に従って、画像読取部１６は、スキャナ１６２によって、当該セットされた記録紙上の各色の第２パターン画像を読み取る（Ｓ５）。

条件算出部１２１０は、スキャナ１６２によって読み取られた各色毎の第２パターン画像のＲＧＢ成分を検出し、当該検出したＲＧＢ成分を変換してＹＭＣＫ成分（即ち濃度値）を検出する（Ｓ６）。

条件算出部１２１０は、当該ＹＭＣＫ成分が示す各色毎の濃度値に対応させて記憶されている帯電バイアス、露光条件、現像バイアス、転写電流、２次転写電流、定着温度についての変化量を、各色の濃度値毎に、上記データテーブルから読み出す（Ｓ７）。条件算出部１２１０は、まずＹ成分の濃度値に対応する当該読み出した変化量を、ユニット１２Ｙについての各画像形成条件をなす上記各値（この時点で条件記憶部１２３０に記憶されている画像形成条件の各値）に加算することで、ユニット１２Ｙについての新たな画像形成条件を算出する。条件算出部１２１０は、ユニット１２Ｍ，１２Ｃ，１２Ｋについての新たな画像形成条件を同様にして算出する。なお、２次転写部１１３の２次転写電流と、定着部２０の定着温度は、この時点で条件記憶部１２３０に記憶されているそれぞれの値に、各色ユニット１２Ｙ，１２Ｍ，１２Ｃ，１２Ｋについての変化量が全て加算される。

条件変更部１２２０は、条件記憶部１２３０に記憶されている記録部４０各部（各色ユニット１２Ｙ，１２Ｍ，１２Ｃ，１２Ｋ、２次転写部１１３、及び定着部２０）の画像形成条件を、上記条件算出部１２１０によって算出された新たな画像形成条件に書き換える（Ｓ８）。

次に、複合機１による濃度補正処理の第２実施形態について説明する。図５は複合機１による濃度補正処理の第２実施形態を説明するフローチャート、図６は第２実施形態での第２パターン画像の一例を示す図である。なお、図３で示した処理と同様の処理は同符号を付して説明を省略する。

第２実施形態では、第１実施形態と同様に、第１パターン画像P1K，P1Y，P1M，P1Cの形成及び濃度検出を行うが（Ｓ１乃至Ｓ３）、記録部４０によって記録紙上に形成される第２パターン画像は、第１実施形態のような各色毎のパターン画像ではなく、各色ユニット１２Ｙ，１２Ｍ，１２Ｃ，１２Ｋによって形成されるトナー画像（例えば、第１パターン画像P1K，P1Y，P1M，P1Cと同様の画像）が重ね合わされたカラー画像（例えば、緑色、桃色、赤色のいずれか等）とされる。当該カラー画像からなる第２パターン画像P3は、図６に示すように、記録紙上に１つのみ形成される。

操作者等から入力された原稿読取指示に従って、画像読取部１６が、スキャナ１６２で、当該セットされた記録紙上の第２パターン画像P3を読み取ると（Ｓ５）、条件算出部１２１０は、当該読み取られた第２パターン画像P3のＲＧＢ成分を検出し、当該検出したＲＧＢ成分を変換してＹＭＣＫ成分（即ち濃度値）を検出する（Ｓ６）。

条件算出部１２１０は、当該検出したＹ成分が示す濃度値に対応する帯電バイアス、露光条件、現像バイアス、転写電流、２次転写電流及び定着温度の各値の変化量を上記データテーブルから読み出し（Ｓ１７）、第１実施形態と同様にして、ユニット１２Ｙの新たな画像形成条件を算出する。条件算出部１２１０は、同様に、ユニット１２Ｍ，１２Ｃ，１２Ｋのそれぞれの新たな画像形成条件を算出する。条件変更部１２２０は、条件記憶部１２３０に記憶されている記録部４０各部の画像形成条件を、当該条件算出部１２１０によって算出された新たな画像形成条件に書き換える（Ｓ８）。

これにより、実際に記録紙上に画像形成された各色カラー画像の重ね合わせからなるカラー画像について、適正濃度との比較を行って画像形成条件パラメータを算出して、実際に記録紙上に形成されるカラー画像を構成する各色別に正確に濃度補正を行うことが可能になる。

次に、複合機１による濃度補正処理の第３実施形態を説明する。第３実施形態は、図５に示した第２実施形態と同様の各処理を行い、そのＳ１４における第２パターン画像の形成処理では、図７に示すように、各色ユニット１２Ｙ，１２Ｍ，１２Ｃ，１２Ｋによって形成されるトナー画像が重ね合わされたカラー画像であって互いに異なる色からなる第２パターン画像P4，P5，P6を記録部４０が記録紙上に形成する。そして、Ｓ５では、画像読取部１６によってこれら第２パターン画像P4，P5，P6を読み取り、Ｓ６で条件算出部１２１０は、当該読み取られた第２パターン画像P4，P5，P6のそれぞれのＲＧＢ成分を検出し、当該検出した各第２パターン画像P4，P5，P6についてのＲＧＢ成分を変換してＹＭＣＫ成分（即ち濃度値）を検出する。条件算出部１２１０は、当該検出した各第２パターン画像P4，P5，P6のＹ成分が示す濃度値の平均値に対応する帯電バイアス、露光条件、現像バイアス、転写電流、２次転写電流、及び定着温度の各値の変化量を上記データテーブルから読み出し（Ｓ１７）、第１実施形態と同様にして、ユニット１２Ｙの新たな画像形成条件を算出する。条件算出部１２１０は、同様に、ユニット１２Ｍ，１２Ｃ，１２Ｋのそれぞれの新たな画像形成条件を算出する。なお、この場合、上記データテーブルには、上記ＹＭＣＫ成分が示す各色毎の濃度値の平均値に対応する帯電バイアス、露光条件、現像バイアス、転写電流、２次転写電流、定着温度の各値の上記変化量が記憶されている。

これにより、記録紙上における様々なカラー画像の発色性を考慮した上で、濃度補正を行うことができ、実際の記録紙上における画像品質を更に向上させることができる。

なお、本発明は上記実施の形態の構成に限られず種々の変形が可能である。例えば、上記実施形態では、複合機１を、中間転写ベルト１２５に対して、各色ユニット１２Ｙ，１２Ｍ，１２Ｃ，１２Ｋによってトナー画像を転写し、中間転写ベルト１２５上のトナー画像を、２次転写部１１３によって記録紙に転写する方式として説明したが、本発明に係る画像形成装置は、他の中間転写方式を採用した画像形成装置、例えば、図８に示すような、感光体ドラム１２１の周りに、カラー画像形成用の各色別の現像部１２２Ｙ，１２２Ｍ，１２２Ｃ，１２２Ｋと、帯電部１２３、露光部１２４と、感光体ドラム１２１及び各部で形成された各色毎のトナー画像を、中間転写ドラム４９の周面上で重ね合わせることでカラー画像を形成し、当該中間転写ドラム４９周面上のカラー画像を２次転写部１１３で記録紙に転写する方式の複合機１’であっても構わない。この場合、中間転写ドラム４９について、上記ＹＭＣＫ成分が示す各色毎の濃度値に対応する転写電流の変化量を上記データテーブルに記憶させておき、条件算出部１２１０は、当該中間転写ドラム４９の転写電流についての新たな画像形成条件を算出し、条件変更部１２２０が、条件記憶部１２３０の記憶データを、当該中間転写ドラム４９の転写電流についての新たな画像形成条件に書き換えるようにしてもよい。

また、上記各実施形態では、条件算出部１２１０は、上記ＹＭＣＫ成分が示す各色毎の濃度値に対応させて記憶されている帯電バイアス、露光条件、現像バイアス、転写電流、２次転写電流、及び定着温度についての変化量を、各色の濃度値毎に上記データテーブルから読み出して（Ｓ７，Ｓ１７）、当該読み出した各変化量を用いて、帯電バイアス、露光条件、現像バイアス、転写電流、２次転写電流、及び定着温度の全ての値を更新するようにしているが、上記データテーブルには、上記ＹＭＣＫ成分が示す各色毎の濃度値に対応させて記憶されている帯電バイアス、露光条件、現像バイアス、転写電流、２次転写電流、又は定着温度の１つ乃至５つの変化量が記憶されるものとし、条件算出部１２１０は、上記ＹＭＣＫ成分が示す各色毎の濃度値に対応させて記憶されている上記１つ乃至５つの変化量を上記データテーブルから読み出して、当該読み出した各変化量を用いて、対応する帯電バイアス、露光条件、現像バイアス、転写電流、２次転写電流、又は定着温度のいずれかの値を更新するものとしてもよい。

また、上記各実施形態では、条件算出部１２１０は、上記ＹＭＣＫ成分が示す各色毎の濃度値に対応させて記憶されている２次転写電流及び定着温度についての変化量を、各色の濃度値毎に上記データテーブルから読み出して（Ｓ７，Ｓ１７）、当該読み出した各変化量を用いて２次転写電流及び定着温度の値を更新しているが、当該２次転写電流及び定着温度の値の更新は行わず、各色ユニット１２Ｙ，１２Ｍ，１２Ｃ，１２Ｋの各部についての画像形成条件の値のみの更新を行うようにしてもよい。

なお、上記図１乃至図８に示した各実施形態に係る構成及び処理は、本発明に係る画像形成装置の構成及び処理の単なる一例に過ぎず、本発明に係る画像形成装置の構成及び処理を上記に示した内容に限定するものではない。

また、上記各実施形態では、本発明に係る画像形成装置を複合機１，１’として説明したが、本発明に係る画像形成装置は複合機に限定されず、コピー機、ファクシミリ装置、プリンタ等でも構わない。

本発明に係る画像形成装置の一例である複合機の概略構成を示す図である。 複合機の電気的構成の概略を示す機能ブロック図である。 複合機による濃度補正処理の第１実施形態を説明するフローチャートである。 中間転写ベルト上に印刷された第１パターン画像の一例を示す図である。 複合機による濃度補正処理の第２実施形態を説明するフローチャートである。 第２実施形態での第２パターン画像の一例を示す図である。 第２実施形態での第２パターン画像の他の例を示す図である。 本発明に係る画像形成装置の他の例である複合機の概略構成を示す図である。

符号の説明

１，１’ 複合機
１２ 画像形成機構
１２Ｙ イエロー用ユニット
１２Ｃ シアン用ユニット
１２Ｋ ブラック用ユニット
１２Ｍ マゼンタ用ユニット
１２２Ｙ，１２２Ｍ，１２２Ｃ，１２２Ｋ 現像部
４９ 中間転写ドラム
５１ スキャナ
１１３ ２次転写部
１２０ 条件設定部
１２１０ 条件算出部
１２２０ 条件変更部
１２３０ 条件記憶部
１２５ 中間転写ベルト
１２６ 転写部
１３０ 画像処理部
１３０１ ガンマ補正値変更部
１３０２ ガンマ補正テーブル
１３０３ 階調補正部
１５０ 濃度センサ
１６２ スキャナ

Claims (5)

1. 中間転写体を用いた中間転写方式によるカラー画像形成を行う画像形成装置であって、
   前記中間転写体の表面に、予め定められた濃度補正用の第１パターン画像を形成する第１パターン形成手段と、
   前記中間転写体の表面に形成された前記第１パターン画像の濃度を検出するパターン濃度検出手段と、
   前記パターン濃度検出手段によって検出された前記第１パターン画像の濃度を、予め定められた適正濃度とする階調補正値を算出して、当該階調補正値で階調補正を行う画像処理手段と、
   前記画像処理手段による階調補正後に、予め定められた濃度補正用の第２パターン画像を記録紙上に形成する記録手段と、
   前記記録紙上に形成された前記第２パターン画像を読み取るスキャナと、
   前記スキャナによって読み取られた第２パターン画像の濃度を、予め定められた前記適正濃度とする前記記録手段の画像形成条件を算出する条件算出手段と、
   前記条件算出手段によって算出された画像形成条件に、前記記録手段の画像形成条件設定値を変更する条件変更手段と
   を備えた画像形成装置。
2. 前記記録手段は、カラー画像を構成する各色毎に設けられた画像形成機構を備え、
   前記第１パターン画像は、前記各画像形成機構によって個別に形成され、前記各色それぞれに対応した単一色の画像であり、
   前記第２パターン画像は、前記各画像形成機構によって個別に形成された各画像の重ね合わせからなるカラー画像であり、
   前記条件算出手段は、前記スキャナによって読み取られた第２パターン画像に基づいて、当該第２パターン画像を構成する各色画像の濃度を、予め定められた各色毎の適正濃度とする画像形成条件を、前記各色毎の画像形成機構のそれぞれについて算出する請求項１に記載の画像形成装置。
3. 前記記録手段は、感光体ドラム、帯電部、露光部、現像部及び転写部をそれぞれに有してなる各色毎の画像形成機構と、前記中間転写体と、当該各色毎の画像形成機構により前記中間転写体に形成された画像を記録紙に転写させる２次転写部とを備え、
   前記条件設定手段によって設定される画像形成条件は、前記帯電部の帯電バイアス、前記露光部の照射光量、前記現像部の現像バイアス、前記転写部の転写電流、又は前記２次転写部の転写電流のうちの少なくとも１つである請求項１又は請求項２に記載の画像形成装置。
4. 前記記録手段は、感光体ドラムと、帯電部と、露光部と、各色別の現像部を有する各色毎の画像形成機構と、これら感光体ドラム及び各部により前記中間転写体に転写された画像を記録紙に転写させる２次転写部とを備え、
   前記条件設定手段によって設定される画像形成条件は、前記帯電部の帯電バイアス、前記露光部の照射光量、前記現像部の現像バイアス、前記中間転写体の転写電流、又は前記２次転写部の転写電流のうちの少なくとも１つである請求項１又は請求項２に記載の画像形成装置。
5. 前記記録手段は、記録紙に画像を定着させる定着部を更に備え、
   前記条件設定手段によって設定される画像形成条件は、前記定着部の定着温度である請求項３又は請求項４に記載の画像形成装置。

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