JP2010033037A - 画像形成装置 - Google Patents

Abstract

【課題】 キャリブレーション時に感光体や現像装置のメモリの影響を軽減した画像形成装置を提供する。
【解決手段】 画像形成装置は、像担持体に調整用画像を形成させる制御手段と、調整用画像を検知する検知手段と、を備え、制御手段は、検知手段の検知結果に基づいて画像形成手段で画像を形成する際の階調を制御し、さらに、記制御手段は、像担持体に感光体で第一の調整用画像を形成させ、引き続き、第一の調整用画像とは異なる第二の調整用画像を形成させる際に、感光体の長手方向における第一の調整用画像を形成する位置とは異なる位置に第二の調整用画像を形成させる。
【選択図】 図９

Description

本発明は、例えば、入力画像データに対する階調表現を最適化する画像形成装置に関する。

電子写真技術を使用する複写機、プリンタ等の画像形成装置では、帯電ローラ等により感光体を均一に帯電させ画像データに基づいた画像信号により、例えばレーザ光を感光体に露光することにより感光体上に静電潜像を形成する。この形成された静電潜像は現像部でトナーにより現像され、現像されたトナー画像は転写ローラ等により転写材に転写される。そして、トナー画像が転写された転写材は、定着器によりトナー画像が定着され、機外に排出される。

このような画像形成装置においては、画像データの種類（文字／線画、グラフィック、地図、印画紙写真、印刷など）にあわせて様々な階調表現の方法を使い分けて高品位な出力画像を再現している。出力画像の品質を安定化させるために、画像形成に先立って、所定パターンを像担持体上に形成し、その所定パターンの濃度を読み取ることで、画像形成装置の状態に合わせて濃度補正、階調補正などの画像形成条件の調整（キャリブレーション）を行っている。

この調整を行うのは画像形成装置を連続して使用していくうちに徐々に出力する画像の濃度及び階調の再現性が微小に変動するものを基準の正規のレベルへ較正するためである。この画像濃度や階調再現性の変動には、環境の変動に起因する変動や、感光体やトナーの経時変化に起因する変動があり、出力画像の濃度や階調再現性を統一するには、それらの変動を合わせて補正する必要がある。

従来よく使用される手法は、例えば、まず始めに、画像形成装置自体の出力画像の階調特性を知るために、補正をする上での指標となるテストパターン（テストチャート）を転写材にプリントアウトする。次に、テストパターンが形成された転写材をリーダ部上に載置して、リーダ部により各階調レベルのパターンを読み取る。そして、読み取った各階調のレベル値と画像形成装置内に予め記憶されている基準値とを比較し、差異がある場合は差異分をフィードバックして基準レベルで印字するよう階調補正等の画像処理条件を最適な状態に調整している。

このようなキャリブレーションを行う時、オペレータが画像形成装置の備える階調表現方法毎にテストパターンを転写材にプリントアウトする。そしてその後、その転写材をリーダ部に載置（セッティング）して読み取らせる作業を階調表現方法の数だけ（例えば、テストパターンを印刷した転写材の枚数と同じ回数だけ）行って階調表現方法毎の調整を行う。このためオペレータにとってキャリブレーションを頻繁に行うのは煩わしく、またキャリブレーションのために使用する転写材の枚数も多くなり、調整のための所要時間も長くなってしまう。そこで特許文献１では、２種類の階調表現方法のテストパターンを１枚の転写材に上に印刷し、それを元に階調補正等の画像処理条件の調整を行う例が開示されている。

特開２００３−０５４０７８号公報

上述した従来の技術では、２種類の階調表現方法のテストパターンを１枚の転写材上に印刷することで転写材の消費を少なくし、かつ、調整のための所要時間も短くすることができる。しかしながら、異なる階調表現方法のテストパターンを副走査方向に隣接して配置させることになり、調整に使用するテストパターンが、階調表現方法を切り替えた際の影響をより受けやすくなる。ここでの影響としては階調表現方法を切り替えた際の、例えば、テストパターンを現像する現像部のメモリや感光体上での感光体メモリなどがある。

テストパターンは補正をする上での指標となるため、画像形成装置内の変動に起因する変動や、感光体やトナーの変化に起因する変動の影響を受けてしまうと、階調補正等の画像処理条件の調整に影響してしまう。つまり１枚の転写材に複数の階調表現方法のテストパターンを印刷した場合、ある階調表現方法を用いたテストパターンの形成で発生するメモリの影響を、別の階調表現方法を用いたテストパターンの形成に影響を及ぼしやすくなる。尚、感光体の回転軸の方向を主走査方向とした場合、この主走査方向と直行する方向を副走査方向とし、また転写ローラの回転軸と直行する方向とする。

ここで図１６を用いて現像部のメモリについて簡単に説明する。ここではわかりやすくするため１枚の記録媒体Ｐに図１６のようなパターンを形成したとする。ここで記録媒体の長手方向は感光体４の回転方向であり記録媒体の搬送方向（矢印方向）に相当し、短手方向は感光体４および現像器３の備える現像シリンダの軸方向でありレーザによる主走査方向に相当する。感光体４および現像シリンダの軸方向の軸方向の左側半分にべた黒画像（一様に黒の画像）に白抜きの○のパターンと右側半分に○パターンを形成し、それ以降に階調表現方法を切り替えた中間調のべた画像（一様の画像）を形成した例である。

電子写真技術を用いた現像装置は、トナーと呼ばれる粉末状の現像材を現像装置内のトナー容器に収納しておき、現像シリンダにそのトナーを一様にコートし、現像シリンダの回転によりトナーを感光体とのニップ部まで搬送している。この現像シリンダにおける搬送中にトナーは、現像シリンダとの摩擦やトナー同士の摩擦によって帯電された後、感光体上に形成された電潜像がトナー像として現像される。

しかしながら、現像シリンダによってトナーが搬送されても画像のないところにはトナーで現像されない。この為、現像シリンダが更に１回転した時には、現像シリンダにおける現像シリンダ上の１回転目に現像された部分とそうでない部分とでは、トナーの帯電量に差が発生する場合がある。その時には、図１６のような現像シリンダの回転周期のメモリ画像が発生してしまう。図からわかるように○パターンを形成した後に、階調表現方法を切り替えて中間調のべた画像を一様に形成した領域に、先に形成した画像の影響でべた黒画像、白抜きの○のパターン、○パターンのメモリ画像が生じているのがわかる。このメモリ画像（異常画像）は、現像シリンダの回転の１周後だけでなく、図１６ではその後の２周にまで影響しているように、ひどい時には、３周も４周も発生する場合もある。

つまり、キャリブレーション時に、テストパターンにもしこの異常画像が発生した場合には、他の階調表現方法で発生した影響でテストパターンに周期的なむらが発生する為、画像調整が上手くいかないこととなってしまう。

また、感光体メモリとは、感光体の状態により画像露光した感光体の回転の１周前の画像が薄っすらと残ってしまうというものである。この発生する画像は感光体周期であるという違いでほぼ図１６と同様のものとなり、形成されたテストパターンに感光体周期の影響が生じて、画像調整が上手く行われないこととなる。

１枚の記録媒体に複数の階調表現方法のテストパターンを印刷することで記録媒体の使用する枚数を削減することはできる。しかし、ある階調表現方法のテストパターンの形成で発生しているメモリの影響が、別の階調表現方法のテストパターンに影響を及ぼすこととなり階調補正等の画像処理条件の調整に影響してしまう。

また上記の例では、１枚の記録媒体上の先端部に形成したパターンの影響なので１枚の記録媒体上の問題として説明した。また１枚目の記録媒体の搬送方向に、例えば、先端から後端まで連続したパターンを形成した場合にも、記録媒体と記録媒体の間隔が短いと２枚目の記録媒体上に形成するパターンに上述同様のメモリ画像の問題が発生する。この場合、１枚目の記録媒体と２枚目の記録媒体との給紙間隔を現像シリンダの周長の所定倍数分に広げることで、影響を少なくすることは可能である。しかし、給紙間隔を広げた分だけ記録媒体の出力時間を余計に要することになり好ましくない。

そこで、本発明は、複数の階調表現方法のテストパターンを形成する際に、記録媒体の搬送方向に異なる階調表現方法で形成する同一色のテストパターンが並ばないようにテストパターンを形成する。これによりキャリブレーション時に感光体や現像装置のメモリの影響を軽減した画像形成装置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、本出願に係る発明は以下の構成を有する。

感光体と、前記感光体に潜像を形成する露光部と、前記露光部により形成された潜像をトナーで現像する現像部と、を有し、前記現像部で現像された画像を前記感光体の長手方向と直行する方向に搬送される像担持体に形成する画像形成手段と前記画像形成手段により前記像担持体に調整用画像を形成させる制御手段と、前記調整用画像を検知する検知手段と、を備え、前記制御手段は、前記検知手段の検知結果に基づいて前記画像形成手段で画像を形成する際の階調を制御し、さらに、前記制御手段は、前記像担持体に前記感光体で第一の調整用画像を形成させ、引き続き、前記第一の調整用画像とは異なる第二の調整用画像を形成させる際に、前記感光体の長手方向における前記第一の調整用画像を形成する位置とは異なる位置に前記第二の調整用画像を形成させることを特徴とする画像形成装置。

本出願に係る発明の画像形成装置は、キャリブレーションを行うに際して、テストパターンに対する装置内のメモリ等の影響を軽減することができる。

カラー複写機の全体の概略構成を示す図である。 プリンタエンジン部の概略構成を示す斜視図である。 画像処理部のブロック構成図である。 プリンタ制御部のブロック構成図である。 ＬＵＴ２５による階調補正を説明するためのブロック構成図である。 原画像が再現されるまでの各工程における特性を説明する図である。 階調補正処理を示すフローチャートである。 操作部の表示画面を例示する図である。 カラー階調パッチパターンからなるテストパターン画像を示す図である。 テストプリントを出力するときのレーザ出力レベルと、出力されたテストプリントの各パッチを読み取って得られた濃度値との特性例を示す図である。 カラー階調パッチパターンのパッチ群を３個配した場合の実施例としてのカラーテストパターン画像を示す図である。 カラー階調パッチパターンのパッチ群を４個配した場合の実施例としてのカラーテストパターン画像を示す図である。 カラー階調パッチパターンからなるカラーテストパターン画像を示す図である。 カラーテストパターン画像が複数の記録紙にまたがり、連続して出力する場合のカラーテストパターン画像の組み合わせを示す図である。 カラーテストパターン画像が複数の記録紙にまたがり、連続して出力する場合のカラーテストパターン画像のもう一つの組み合わせを示す図である。 電子写真技術を用いた画像形成装置における現像装置のメモリ画像の一例の図である。

以下、添付図面に基づいて本発明の一実施形態を説明する。

［第一の実施形態］
（１）画像形成装置の構成
図１は、実施形態に係る画像形成装置の概略断面図である。図２は、プリンタエンジン部３００の要部斜視図である。画像形成装置は、カラー画像形成装置である。カラー画像形成装置１００は、原画像を読み取るリーダ部からなるリーダユニット１と、そのリーダユニット１により得られた画像データに基づいて、像担持体である記録媒体に画像を再現（記録）するプリンタユニット２とを備える。

リーダユニット１において、原稿台１０２に置かれた原稿１０１は、光源１０３によって照射される。原稿１０１からの反射光は、光学系１０４を介してＣＣＤセンサ１０５（読み取り手段：Ｃｈａｒｇｅ Ｃｏｕｐｌｅｄ Ｄｅｖｉｃｅ）に結像される。ＣＣＤセンサ１０５には、３列に互いに隣接して配置された不図示のレッド（Ｒ）、グリーン（Ｇ）、ブルー（Ｂ）のフィルタを付けた３ラインのＣＣＤライン（アレイ）センサが備えられている。それらのラインセンサ群によって光学系１０４を介して入射した光から、レッド、グリーン、ブルーの色成分信号を生成する。

また、光源１０３、光学系１０４は、原稿走査ユニットとして、原稿１０１における画像のライン単位の色成分画像信号をＣＣＤセンサ１０５により入手すべく、上記の動作を行いながら原稿１０１を所定の速度で移動しながら走査する。基準白色板１０６は、ＣＣＤセンサ１０５の白レベルを決定し、ＣＣＤセンサ１０５のスラスト（アレイ）方向のシェーディング補正を行うために使用され、光学系１０４に対向して配置されている。シェーディング補正は、原稿１０１の読み取り開始直前、光学系１０４が基準白色板１０６の下を通過するときに行われる。ＣＣＤセンサ１０５から出力された画像信号は、画像処理部１３０で所定の画像処理が施された後、プリンタユニット２のプリンタ制御部１４０ヘ入力される。

原稿台１０２の周辺には操作部１２０が設けてあり、カラー画像形成装置１００の複写シーケンスに関する各種モード設定を行うスイッチ及び表示用のディスプレイ及び表示器が配置されている。また、本発明のキャリブレーションの動作開始の指示も操作部１２０から行う。

プリンタユニット２において、コントローラ部であるプリンタ制御部１４０は、ＣＰＵ，ＲＡＭ，ＲＯＭ等を備えるコントローラボードから構成されている。カラー画像形成装置１００は、ＲＯＭに記憶される制御プログラムに基づき、給紙部、画像形成部、転写・搬送部、定着部、操作部の動作を総括的に制御している。

プリンタエンジン部３００は、次に述べるような構成になっている。感光体４ａ、４ｂ、４ｃ、４ｄが、その中心で軸支され、矢印方向に駆動モータ（図２のＭ）によって回転駆動される。４つの感光体４ａ、４ｂ、４ｃ、４ｄはそれぞれイエロー用、マゼンタ用、シアン用、ブラック用の感光体ドラムである。ここで感光体４ａは第一の感光体、感光体４ｂは第二の感光体、感光体４ｃは第三の感光体、感光体４ｄは第四の感光体とする。感光体４ａ〜４ｄの外周面に対向してその回転方向にローラ帯電器８ａ〜８ｄ、スキャナユニット１１０、現像器３ａ〜３ｄ（現像部）、クリーニング装置９ａ〜９ｄが配置されている。ローラ帯電器８ａ〜８ｄにおいて感光体４ａ〜４ｄの表面に均一な帯電量の電荷を与える。次いで、スキャナユニット１１０（露光部）により、記録画像信号に応じて変調したレーザビームなどの光線を感光体４ａ〜４ｄ上に露光させることによって、感光体上に静電潜像を形成する。さらに、イエロー、マゼンタ、シアン、ブラックといった４色の現像剤（以下、「トナー」という。）をそれぞれ収納した現像器３ａ〜３ｄ（現像部）によって上記静電潜像を現像する。

現像器３ａ〜３ｄ（現像部）は、現像シリンダにそのトナーを一様にコートし、現像シリンダの回転によりトナーを感光体とのニップ部まで搬送している。この現像シリンダにおける搬送中にトナーは、現像シリンダとの摩擦やトナー同士の摩擦によって帯電された後、静電潜像を形成された感光体上にトナー像として現像される。

現像された可視画像を転写ベルト５が搬送する記録媒体（像担持体）上に順次転写する。その後、感光体４ａ〜４ｄ上に残った残留トナーは、クリーニング装置９ａ〜９ｄによって回収される。以上に示したプロセスにより、各トナーによる画像形成が順次行われる。

次に、給紙部は、記録媒体Ｐを収納する部分と、記録媒体Ｐを搬送するためのローラ、記録媒体Ｐの通過を検知するためのセンサ、記録媒体Ｐの有無を検知するためのセンサ、記録媒体Ｐを搬送路に沿って搬送させるためのガイド（不図示）から構成される。記録媒体Ｐはカセット１５に収納され、ピックアップローラ１１は記録材を上から一枚ずつ送り出され、レジストローラ１２まで搬送される。

次に、転写・搬送部について詳細に説明する。転写ベルト５は、その材料としては、基層上にウレタンゴムやシリコンゴムやＣＲゴム等からなる導電弾性層を形成し、その表面は、フッ素樹脂やＦＫＭ等からなる表面層を形成している。駆動ローラ６は、転写ベルト５に駆動を伝達し、ばね（不図示）の付勢によって転写ベルト５に適度な張力を与えるテンションローラ、転写ベルトを挟んで二次転写領域を形成する従動ローラ１３によって支持されている。

駆動ローラ６は、ステッピングモータ（不図示）によって回転駆動される。感光体４ａ〜４ｄと、転写ベルト５をはさんで対向する位置の、転写ベルト５の裏には、トナー像を転写ベルト５が搬送する記録材に転写するための高圧を印可する転写ローラ１０ａ〜１０ｄが配置されている。また、転写ベルト５上、下流には転写ベルト５の画像形成面をクリーニングするためのベルトクリーニング装置１４が配される。

定着部７は、内部にハロゲンヒーターなどの熱源を備えた定着ローラとそのローラに加圧される加圧ローラ（このローラにも熱源を備える場合もある）から成る。

（２）画像形成装置の動作について
画像形成装置に接続されたパソコンや操作部１２０などからプリント開始信号が発せられると、記録媒体Ｐはカセット１５に収納され、ピックアップローラ１１は記録媒体Ｐを上から一枚ずつ送り出され、レジストローラ１２まで搬送される。その時、レジストローラ１２は停止されており、紙先端はニップ部に突き当たる。

プリンタ制御部１４０から画像形成動作開始信号が発せられると、各色の感光体に露光部により静電潜像が形成される。イエローの静電潜像が第一の感光体に、マゼンタの静電潜像が第二の感光体に、マゼンタの静電潜像が第三の感光体に、ブラックの静電潜像が第四の感光体に形成される。各々の転写ベルト５の回転方向において一番上流にある感光体４ａ（第一の感光体）に形成されたトナー画像が、高電圧が印加された転写ローラ１０ａによって転写ベルト５によって搬送される記録媒体Ｐに転写される。トナー像が転写された記録媒体Ｐは次の感光体の転写領域まで搬送される。

各画像形成部では、各画像形成部間をトナー像が搬送される時間だけ遅延して画像形成が行われており、前画像の上に画像先端を合わせて次のトナー像が記録媒体Ｐに転写される事になる。以下も同様の工程が繰り返され、４色のトナー像が記録媒体Ｐ上に転写される。

その後記録媒体Ｐは定着部７の定着ローラニップ部まで案内される。そして定着部７の熱及びニップの圧力によってトナー画像が紙表面に定着される。その後、機外に排出排出され一連の画像形成動作を終了する。本実施の形態では、上流側からイエロー、マゼンタ、シアン、ブラックの順に配置したが、これは装置の特性で決定されるものでこの限りではない。

（３）画像処理部の構成
図３は、本実施形態に係る画像処理部のブロック図を示す。ＣＰＵ２１４は、制御プログラムが書き込まれたＲＯＭ２１６、処理を行うためのデータを格納するＲＡＭ２１５が、アドレスバス、データバスにより接続されている。また、ＣＰＵ２１４には、外部と通信を行うための入力インターフェース２５０を備える。またプリンタ制御部１４０との通信を行う内部Ｉ／Ｆ部２６０が接続されている。ＲＯＭ２１６等に予め格納されたプログラムに従って、以下の各構成を含むリーダユニット１全体の制御を行う。ＲＡＭ２１５は、ＣＰＵ２１４によりワークエリアとして利用され、ＲＯＭ２１６には制御プログラムや画像処理パラメータ等も格納されている。操作部１２０は、不図示のキーボードやタッチパネル、並びに液晶表示器等の表示部２１８を有し、オペレータによる指示をＣＰＵ２１４ヘ伝えたり、ＣＰＵ２１４によってカラー複写機の動作モードや状態の表示を行ったりする。また、本発明のキャリブレーションの開始の指示も可能となっている。

アドレスカウンタ２１２は、クロック発生部２１１で発生された１画素単位のクロックＣＬＫを計数して、１ラインの画素アドレスを表す主走査アドレス信号を出力する。デコーダ２１３は、アドレスカウンタ２１２から出力された主走査アドレス信号をデコードする。それと共に、ライン単位にＣＣＤセンサ１０５を駆動するシフトパルスやリセットパルス等の信号２２１、ＣＣＤセンサ１０５から出力された１ライン分の信号中の有効区間を表す信号ＶＥ、並びにライン同期信号ＨＳＹＮＣを出力する。また、アドレスカウンタ２１２は、デコーダ２１３から出力されたライン同期信号ＨＳＹＮＣによってクリアされて、次ラインの主走査アドレスの計数を開始する。

ＣＣＤセンサ１０５から出力されたＲＧＢのアナログ画像信号は、アナログ信号処理部２０１に入力されてゲインやオフセットが調整される。その後、Ａ／Ｄ（アナログ／デジタル）変換部２０２で、各色成分毎に、例えば８ビットのＲＧＢデジタル画像データに変換される。そして、Ａ／Ｄ（アナログ／デジタル）変換部２０２から出力されたＲＧＢデジタル画像データには、シェーディング補正部２０３にて、ライン同期信号ＨＳＹＮＣや１画素単位のクロックＣＬＫが入力される。そして基準白色板１０６を読み取って得られた信号を用いる公知のシェーディング補正が色毎に施される。

ラインディレイ部２０４は、シェーディング補正部２０３から出力された画像データに含まれている空間的ずれを補正する。この空間的ずれは、ＣＣＤセンサ１０５が有するＲＧＢの各ラインセンサが、副走査方向に、互いに所定の距離を隔てて配置されていることにより生じたものである。具体的には、Ｂ色成分信号を基準として、Ｒ及びＧの各色成分の画像データを副走査方向にライン遅延し、３色の色成分信号の位相を同期させる。またライン分の信号中の有効区間を表す信号ＶＥ、並びにライン同期信号ＨＳＹＮＣが入力される。

入力マスキング部２０５は、ラインディレイ部２０４から出力された画像データの色空間を、下記の式（１）のマトリクス演算により、ＮＴＳＣの標準色空間に変換する。つまり、ＣＣＤセンサ１０５から出力された各色成分信号の色空間は、各色成分のフィルタの分光特性で決まっているが、これをＮＴＳＣの標準色空間に変換する。
Ｒ０＝ａ１１ ａ１２ ａ１３ Ｒｉ
Ｇ０＝ａ２１ ａ２２ ａ２３ Ｇｉ ．．．（１）
Ｂ０＝ａ３１ ａ３２ ａ３３ Ｂｉ
ただし、Ｒ０、Ｇ０、Ｂ０：出力画像信号
Ｒｉ、Ｇｉ、Ｂｉ：出力画像信号
入力インターフェース２５０には、必要に応じて、当該カラー複写機をプリンタとして使用する場合に、コンピュータ等の不図示の外部装置から画像データが入力される。

ＬＯＧ変換部２０６は、例えば、ＲＯＭ等からなるルックアップテーブルで構成され、入力マスキング部２０５から出力されたＲＧＢ輝度データを、Ｃ（シアン）、マゼンダ（Ｍ）、イエロー（Ｙ）の各濃度データに変換する。ライン遅延メモリ２０７は、不図示の黒文字判定部が入力マスキング部２０５の出力から制御信号ＵＣＲ、ＦＩＬＴＥＲ、ＳＥＮ等を生成する期間（ライン遅延）分、ＬＯＧ変換部２０６から出力された画像信号を遅延する。

尚、制御信号ＵＣＲは、マスキング・ＵＣＲ部２０８を制御する制御信号である。また、制御信号ＦＩＬＴＥＲは、出力フィルタ２１０がエッジ強調を行うために使用する制御信号である。また、制御信号ＳＥＮは、黒文字判定部（不図示）が黒文字と判定した場合に、解像度を上げるために使用する制御信号である。

マスキング・ＵＣＲ部２０８は、ライン遅延メモリ２０７から出力された画像データから黒成分信号Ｋを抽出する。更に、マスキング・ＵＣＲ部２０８は、プリンタユニット２の現像材としてのトナーの色濁りを補正するマトリクス演算を、ＹＭＣＫの画像データに施して、Ｙ、Ｍ、Ｃ、Ｋの面順次に、例えば８ビットの色成分画像データを出力する。尚、マトリクス演算に使用するマトリクス係数は、ＣＰＵ２１４によって設定されるものである。

ガンマ補正部２０９は、マスキング・ＵＣＲ部２０８から出力されたＭＣＹＫの面順次の画像データに濃度補正を施すことにより、当該画像データをプリンタユニット２に最適な階調特性に調整する。

出力フィルタ（空間フィルタ処理部）２１０は、ＣＰＵ２１４からの制御信号に従って、ガンマ補正部２０９から出力された画像データにエッジ強調又はスムージング処理を施す。

また、濃度変換部２２０は、詳細は後述するが、ラインディレイ部２０４から出力されたＲＧＢ画像データを、光学濃度のデータに換算するものである。

処理されたＭＣＹＫ面順次の色成分画像データは、プリンタ制御部１４０へ出力される。プリンタユニット２にて画像データの種類に応じた擬似階調表現（階調表現方法）で表現されたディザパターン画像データを形成し、その画像データに応じて出力されるパルス信号に基づいて記録媒体への濃度記録が行われる。

（４）プリンタ制御部の構成
図４は、本実施形態に係るプリンタ制御部のブロック図を示す。図４中のプリンタエンジン部３００には、４つの画像形成部のうち１色のみ表示した。その他、３つの画像形成部における動作タイミングは異なるが、各々の構成は基本的に同じである。

リーダユニット１の画像処理部１３０からプリンタ制御部１４０へ入力された画像データは、ディザ回路２６により、画像データに応じたパルス信号に変換される。そして、ディザ回路２６から出力されたパルス信号は、スキャナユニット１１０（露光部）が有するレーザ光源を駆動するためにレーザドライバ２７ヘ入力される。ディザ回路２６からのパルス信号に応じてレーザ光源から出力されたレーザ光は、高速で回転するポリゴンミラー（不図示）で反射されることで走査光となる。走査光は、ミラーにより進路を変えられ、最終的には、感光体４上を感光体４の軸方向である主走査方向に走査する。このとき、感光体４は図５に示す矢印の方向に所定の速度で回転しており、また、感光体４は、ローラ帯電器８により一様に帯電されるため、感光体４上をレーザ光が走査することにより、感光体４上に静電潜像が形成される。

ＹＭＣＫの色ごとの画像形成部は、それぞれ感光体４上に潜像を形成され、現像器３（現像部）によりトナー像に現像される。本実施形態では、現像方式として２成分系を用いて、転写ベルト５が記録媒体である記録媒体Ｐを搬送する方向の上流からイエロー、マゼンタ、シアン、ブラックの順で各色の画像形成部が配置されている。これらの画像形成部は、プリンタ制御部１４０の制御により、再現すべき形成色に応じた静電潜像を感光体４上に形成し、現像器３によりトナー像に現像する。

一方、記録紙カセット等から供給された記録媒体Ｐは転写ベルト５まで搬送され、静電的に貼り付けられる。転写ベルト５で搬送された記録媒体Ｐは、各形成色ごとの感光体４（感光体）と転写ローラ１０とのニップ部において、感光体４上のトナー像が記録媒体Ｐに転写される。従って、合計で４回の転写により、４色のトナー像が重なったトナー画像が記録媒体Ｐ上に形成されることになる。

イエロー、マゼンタ、シアン、ブラックの順に転写が終了した記録媒体Ｐは、転写ベルト５から分離された後、定着部７によって記録媒体Ｐ上にトナー像が定着され、フルカラー画像のプリントが完成する。

プリンタ制御部１４０において、ＣＰＵ２８は、ＲＯＭ３０等に予め格納されたプログラムに従って、プリンタエンジン部３００と以下の各構成を含むプリンタユニット２全体の制御を行う。さらにリーダユニット１のＣＰＵ２１４と通信を行い、協同してコピー等の動作を行う。ＲＡＭ３２は、ＣＰＵ２８によりワークエリアとして利用され、ＲＯＭ３０には制御プログラムのほかに制御パラメータ等も格納されている。また、ＲＡＭ３２は、所定のテストパターンに相当するデータが予め格納されているテストパターン記憶領域３０ａを含んでいる（詳細は後述する）。更に、ＲＡＭ３２は、バッテリ等によりバックアップされているバックアップ領域３２ａを含んでおり、画像形成パラメータが保持されている。

ルックアップテーブル（ＬＵＴ）２５は、原稿画像の濃度と出力画像の濃度とを一致させるためのものである。例えばＲＡＭ等で構成され、そのテーブルのデータの内容は、図３の操作部１２０からオペレータの指示により開始されるキャリブレーションモードにおいてＣＰＵ２８によって設定される（詳細は後述する）。パターンジェネレータ２９は、キャリブレーションモードにおいて、テストパターン記憶領域３０ａに格納されている所定のテストパターンに相当するデータに基づいて、後述するテストプリントをプリントアウトするための画像データをディザ回路２６に出力する。

（５）階調補正制御
図５は、本発明の第一の実施形態としてのＬＵＴ２５による階調補正を説明するためのブロック構成図である。

同図において、ＣＣＤセンサ１０５から出力された原稿画像の輝度データは、上述のように画像処理部１３０によって順次、濃度データに変換される。この濃度データは、例えば、工場出荷時等における初期設定時のプリンタユニット２のガンマ特性に応じて補正された画像データである。そして、画像処理部１３０から出力された画像データは、ＬＵＴ２５に入力される。ＬＵＴ２５は、原稿画像の濃度と出力画像の濃度とが一致するように、画像処理部１３０から入力された画像データの濃度特性を変換する。ＬＵＴ２５から出力された画像データは、ディザ回路２６ヘ入力される。

図５において、プリンタユニット２は、複写機として使用される場合にリーダユニット１で読み取った画像データを入力する信号ラインを有する。そしてプリンタとして外部装置（ＰＣ２６１）からの画像データを入力する信号ラインとの２系統の画像データの信号ラインも有してもよい。複写機として使用される場合、リーダユニット１で読み取った画像データは、画像処理部１３０からプリンタユニット２内のＬＵＴ２５に送られる。リーダユニット１からＬＵＴ２５に画像データを送る場合、リーダユニット１のＣＰＵ２１４は、画像データを送る前に、ＣＰＵ２８に対してプリンタユニット２の画像形成シーケンスの起動をリクエストする信号を送信する。

プリンタユニット２は、リーダユニット１から画像形成シーケンスの起動リクエスト信号を受けたときに、既に別のジョブを実行している場合にはそのリクエストを拒絶できるようになっている。このため既に別のジョブを実行している場合には、リーダユニット１のＣＰＵ２１４は、ＣＰＵ２８から許可信号が送出されるまで待機する。ＬＵＴ２５で階調変換された画像データは、ディザ回路２６回路により画像に応じたパルス信号として出力されレーザドライバ２７に送られ、感光体４上に静電潜像を形成される。

図６は、本発明の第一の実施形態としてカラー画像形成装置１００により、原稿画像が再現されるまでの各工程における特性を説明する図である。

図中、第一領域は、原稿画像の濃度を濃度信号に変換するリーダユニット１の読み取り特性を示す。第二領域は、リーダユニット１からの濃度信号の濃度特性を変換するＬＵＴ２５の変換特性を示す。第３領域は、レーザ出力信号から出力濃度に変換するプリンタユニット２の記録特性を示す。そして、第４領域は、原画像の原稿濃度と、プリンタユニット２による出力画像の濃度の関係を示しており、当該カラー複写機の階調再現特性を示している。尚、階調数は、８ビットのデジタル処理をしているので、２５６階調である。また、原稿濃度と出力画像の濃度は、市販の濃度計による測定値である。

本実施形態では、第４領域に示す階調再現特性を略リニアな特性にするために、第３領域に示すプリンタユニット２の記録特性が非線形な部分を、第二領域のＬＵＴ２５の変換特性によって補正する。尚、ＬＵＴ２５の変換特性は、後述する演算結果により設定される。

次に、カラー画像形成装置が行う階調補正制御について説明する。これらの階調補正制御は、操作部１２０からオペレータが選択するキャリブレーションモードにおいて行われる。

図７は、本発明の第一の実施形態としての階調補正処理を示すフローチャートである。この処理は、オペレータが操作部１２０の表示部２１８に表示された自動階調補正（キャリブレーション）モードのスタートキー２１９（図８）を押下することにより開始される。この階調制御はリーダユニット１のＣＰＵ２１４とプリンタユニット２のＣＰＵ２８とが協調して制御を行い、図７Ａはリーダユニット１のＣＰＵ２１４のフローチャート、図７Ｂはプリンタユニット２のＣＰＵ２８のフローチャートを示す。

オペレータによりスタートキー２１９が押されたか否かを判断する（ステップＳ１）。スタートキー２１９が押されたと判断すると、リーダユニット１のＣＰＵ２１４は、パターンジェネレータ２９を起動する。そしてテストパターン記憶領域３０ａに格納されている所定のテストパターンに相当するデータに基づいて、パターンジェネレータ２９でテストパターン（調整用画像）を生成する。ＣＰＵ２１４は、ＣＰＵ２８にプリンタユニット２から図９に示すようなテストプリントの画像をプリントアウトするよう指示する。ここではテストプリントを出力する際は、ＬＵＴ２５は使用されない。オペレータに対し出力されたテストプリントを原稿台１０２に置かせる表示を表示部２１８に表示する（ステップＳ３）。その際、テストプリントを原稿台１０２に置き終わった場合に、オペレータに押させるボタンも表示する。オペレータによりそのボタンを押されたかどうかを判断し（ステップＳ４）後、原稿台１０２にセットされたらＣＣＤセンサ１０５を用いてテストプリントを読み込む（ステップＳ５）。

図９は、第一の実施形態として本発明の特徴であるテストプリント（テストパターン（調整用画像）が記録された像担持体）の一例を示す図である。同図に示すテストプリントは、各色（イエロー、マゼンタ、シアン、ブラック）パッチは３列１２行（全部で３６階調分）のグラデーションを有してＭＣＹＫの４色（複数色）成分毎のパッチ群（全部で１４４パッチ）からなる。ここでは異なる２つの階調表現方法（ディザスクリーン）のパッチ群（合計２８８パッチ）で構成され、ＭＣＹＫの４色の各々において、第一の調整用画像、第二の調整用画像とする。

このテストプリントの２つの階調表現方法（ディザスクリーン）のパッチ群は以下のとおりである。第一の階調表現方法である高解像度ディザスクリーンのパターンからなるパッチ群（第一の調整用画像）と、第二の階調表現方法である低解像度ディザスクリーンのパターンからなるパッチ群（第二の調整用画像）により構成されている。

更に、各パッチ郡の各１列内の濃度階調の配置は、記録媒体Ｐの上辺から下辺に向かって濃度が高くなるように配置している。ここでは記録媒体Ｐが上辺側から下辺に向かって搬送される。また、第二の低解像度ディザパターンは、第一の高解像度ディザパターンと色順配置と同色内濃度順配置が左右対称になるよう配置している。

各パッチ群の１つ１つのパッチ位置情報は、当該テストパターンの画像を露光する際にＣＰＵ２１４によって数値的に管理されている。本ステップでは、当該テストプリントを読み込みながらテストプリントに記録されているブラックパッチの列配置と階調濃度の並びとに基づいて、テストプリント上のテストパターンの配置を算出し、微調整を行う。そして、最終定期に決定された当該パターン位置データに対応するところの、記録紙の光量情報、即ち、テストプリントに記録されているテストパターンの光量情報（Ｒ、Ｇ、Ｂ値）を検知する。

また、微調整を正確に行う為に、パッチ群のどちらか記録媒体Ｐの搬送方向と直行する方向の最端部にブラックの高濃度列を配することでパッチ群のエッジ部の位置を正確に把握することが可能としている。

この時、もしテストプリントが原稿台１０２に図９と上下逆さまに置かれていたとしたなら、ブラックの１番濃度の濃い列の位置は同じ位置に来てしまう。しかし階調濃度配列は逆となるのでＣＰＵ２１４によってテストプリントが逆方向に置かれていることが判断でき、テストパターンの光量情報の並び替えを自動で行うことが出来るので、ユーサーに何ら手を煩わせるようなことはない。

また、このとき、ＣＰＵ２１４は、ラインディレイ部２０４から濃度変換部２２０へ画像信号が送られるように制御する。濃度変換部２２０には、式（２）に示す変換式（変換式に相当するテーブル）を予め設定して、読み取られたＲＧＢ値を光学濃度に換算させる。尚、濃度変換部２２０は、市販の濃度計と同じ値を得るために、換算結果を補正計数ｋｍ、ｋｃ、ｋｙ、ｋｋで調整している。尚、対数の底は１０である。
Ｍ＝−ｋｍ×ｌｏｇ（Ｇ／２５５）、
Ｃ＝−ｋｃ×ｌｏｇ（Ｒ／２５５）、
Ｙ＝−ｋｙ×ｌｏｇ（Ｂ／２５５）、
Ｋ＝−ｋｋ×ｌｏｇ（Ｇ／２５５）、 ．．．（２）
テストパターンの読み取りポイントは、パッチのほぼ中央部の領域とし、その領域の読み取り値の平均値を算出する。そして、その平均読み取り値（ＲＧＢ信号）を、光学濃度への変換式（２）により、ＹＭＣＫの濃度値に変換する。この処理をテストパターン内の全てのパッチに対して行う（ステップＳ６）。そしてプリンタユニット２へ出力する（ステップＳ７）。

ＣＰＵ２８（検知手段）は、上記の式（２）によって階調特性情報を求める。つまりリーダユニット１で得られたテストプリントの実際の濃度データ（検知結果）と、パターンジェネレータ２９の出力に基づいてディザ回路２６がレーザドライバに設定したレーザ出力レベルとの階調特性情報を求める。

図１０は、本発明の第一の実施形態としてのテストプリントを出力するときのレーザ出力レベルと、出力されたテストプリントの各パッチを読み取って得られた濃度値との特性例を示す図である。同図において、横軸は、レーザドライバ２７のレーザ出力レベルを示している。また、左側の縦軸は、出力画像を読み取って得られた濃度値である。一方、右側の縦軸は、出力画像の濃度レベルであり、例えば記録媒体のベース濃度値が０．０８のときを濃度レベル「０」にし、当該カラー複写機の出力可能な最大濃度として、例えば濃度値１．６０を濃度レベル「２５５」に正規化したものである。

図１０において、出力画像の濃度値が、点Ｃで示すように特異的に高かったり、或は点Ｄで示すように低かったりする場合は、光学系１０４と基準白色板１０６との間に存在する原稿台ガラスに汚れや傷が有る場合や、テストプリントに不良が有る場合が想定される。このような場合、ＣＰＵ２８は、隣接するデータ列の連続性が保存されるように、特性曲線の傾きを制限して補正を行う。この制限は、例えば、傾きが３以上のときは３に固定し、傾きが負を示すときは、その直前の濃度値と同じ値にする。

プリンタユニット２のＣＰＵ２８は、ステップＳ５で得られた図１０の階調特性情報（特性曲線）に基づいて、ＬＵＴ２５に設定するテーブルのデータを作成する（ステップＳ１１）。このテーブルは、図１０の階調特性曲線において、右側の縦軸の「濃度レベル」を画像処理部（不図示）からの入力側とし、横軸の「レーザ出力レベル」をディザ回路２６への出力側として置き換え、ＬＵＴ２５に設定することにより得られる。これは、前述したように、図６の第３領域に示すプリンタユニット２の記録特性が非線形な部分を、第二領域のＬＵＴ２５の変換特性によって補正したことを意味する。

尚、パッチに対応していない濃度レベルについては、一般的な補間演算及びスムージング処理により算出し、テーブルのデータとして設定する。この時、入力レベル「０」に対して出力レベルは「０」になるように、制限条件を設けている。

ＣＰＵ２８は、ステップＳ１１で生成したテーブルのデータを、ＬＵＴ２５に設定する（ステップＳ１２）。

ＣＰＵ２１４は、ステップＳ１２にてテストパターン画像の読み取りが完了したテストプリントを取り出すよう表示部２１８に表示させ（ステップＳ８）、オペレータによりテストプリントを取り除かせる。

以上の処理により、キャリブレーションモードにおける階調補正処理が終了し、階調再現性に優れた階調補正が完了する。

（６）テストプリントのテストパターン
上記でも一部述べたが再度詳細に説明する。図９は、第一の実施形態として本発明の特徴であるテストプリント（テストパターンが記録された記録紙）の一例を示す図である。同図に示すテストパターンは、各色（イエロー、マゼンタ、シアン、ブラック）パッチは３列１２行（全部で３６階調分）のグラデーションを有してＹＭＣＫの４色成分毎のパッチ群（全部で１４４パッチ）からなる。また異なる２つの階調表現方法（ディザスクリーン）のパッチ群（合計２８８パッチ）で構成されている。各色（イエロー、マゼンタ、シアン、ブラック）パッチは、色毎に異なる感光体で形成される。

上記２つの階調表現方法（ディザスクリーン）のパッチ群は、第一の階調表現方法である高解像度ディザスクリーンのパターンからなるパッチ群と、第二の階調表現方法である低解像度ディザスクリーンのパターンからなるパッチ群により構成されている。各色毎に、第一の階調表現方法である高解像度ディザスクリーンのパターンからなるパッチ群（第一の調整用画像）と第二の階調表現方法である低解像度ディザスクリーンのパターンからなるパッチ群（第二の調整用画像）とを形成する。

本実施形態におけるカラー複写機では、第一の階調表現方法である高解像度ディザスクリーンのパターンからなるパッチ群と、第二の階調表現方法である低解像度ディザスクリーンのパターンからなるパッチ群とが以下のように配置される。つまり、記録媒体Ｐの搬送方向における上流側と下流側において、同一の感光体で形成する第一の階調表現方法のパターンと第二の階調表現方法のパターンが感光体、現像スリーブの長手方向（図中の軸方向）の同じ位置に来ないように配する。つまり、感光体、現像スリーブの長手方向（図中の軸方向）の同じ位置を使用して、同一色の異なる階調表現方法のパッチ群（第一の調整用画像と第二の調整用画像）を形成しないようにする。更に、各パッチ郡の各１列内の濃度階調配置は、記録媒体Ｐの搬送方向の上流側から下流側に向かって濃度が高くなるように配する。また、第二の低解像度ディザパターンは、第一の高解像度ディザパターンと色順配置と同色内濃度順配置が左右対称になるよう配置しておく。

第一の階調表現方法である高解像度ディザスクリーンで、現像器３ｄと感光体４ｄ（第一の感光体）で形成されたブラックのパッチ群（第一の調整用画像）（図中左上のＢｌａｃｋのパッチ群を指す）を形成する。このパッチ群の記録媒体Ｐの搬送方向における下流側には、第二の階調表現方法である低解像度ディザスクリーンで、現像器３ｄと感光体４ｄとは異なる現像器３ｃと感光体４ｃ（第二の感光体）で形成されたシアンのパッチ群（第三の調整用画像）が形成される。ここでは、図中左下のＣｙａｎのパッチ群を指す。ここでは第一の色がブラックであり、第一の階調パターンが第一の感光体を使用して形成される図中左上のＢｌａｃｋのパッチ群（第一の調整用画像）である。第二の色がシアンであり第三の階調パターンが第二の感光体を使用して形成される図中左下のＣｙａｎのパッチ群（第三の調整用画像）である。

第一の階調表現方法である高解像度ディザスクリーンで、現像器３ａと感光体４ａ（第一の感光体）で形成されたイエローのパッチ群（第一の調整用画像）を形成する。このパッチ群の記録媒体Ｐの搬送方向における下流側には、第二の階調表現方法である低解像度ディザスクリーンで、現像器３ａと感光体４ａとは異なる現像器３ｂと感光体４ｂ（第二の感光体）で形成されたマゼンタのパッチ群（第三の調整用画像）が形成される。ここでは第一の色がイエローであり、第一の階調パターンが第一の感光体を使用して形成される図中上段左から二番目のＹｅｌｌｏｗのパッチ群（第一の調整用画像）である。第二の色がマゼンタであり第三の階調パターンが第二の感光体を使用して形成される下段左から二番目のＭａｇｅｎｔａのパッチ群（第三の調整用画像）である。

第一の階調表現方法である高解像度ディザスクリーンで、現像器３ｂと感光体４ｂ（第一の感光体）で形成されたマゼンタのパッチ群（第一の調整用画像）を形成する。このパッチ群の記録媒体Ｐの搬送方向における下流側には、第二の階調表現方法である低解像度ディザスクリーンで、現像器３ｂと感光体４ｂとは異なる現像器３ａと感光体４ａで形成されたイエローのパッチ群（第三の調整用画像）が形成される。こでは第一の色がマゼンタであり、第一の階調パターンが第一の感光体を使用して形成される図中上段左から三番目のＭａｇｅｎｔａのパッチ群（第一の調整用画像）である。第二の色がイエローであり第三の階調パターンが第二の感光体を使用して形成される下段左から三番目のＹｅｌｌｏｗパッチ群（第三の調整用画像）である。

第一の階調表現方法である高解像度ディザスクリーンで、現像器３ｃと感光体４ｃ（第一の感光体）で形成されたシアンのパッチ群（第一の調整用画像）を形成する。このパッチ群の記録媒体Ｐの搬送方向における下流側には、第二の階調表現方法である低解像度ディザスクリーンで、現像器３ｃと感光体４ｃでとは異なる現像器３ｄと感光体４ｄで形成されたブラックのパッチ群（第三の調整用画像）が形成される。こでは第一の色がシアンであり、第一の階調パターンが第一の感光体を使用して形成される図中上段左から四番目のＣｙａｎのパッチ群（第一の調整用画像）である。第二の色がブラックであり第三の階調パターンが第二の感光体を使用して形成される下段左から四番目のＢｌａｃｋパッチ群（第三の調整用画像）である。

尚、上述では、各色のパッチ群を第一の調整用画像、第三の調整用画像として説明を行ったが、各色のパッチ群は第二の調整用画像、第四の調整用画像でもある。つまり、第一の階調表現方法で第一の感光体で形成されたブラックのパッチ群を第一の調整用画像とすると第二の階調表現方法で第一の感光体で形成されたブラックのパッチ群が第二の調整用画像となる。このとき第二の階調表現方法で第二の感光体で形成されたシアンのパッチ群を第三の調整用画像とすると第一の階調表現方法で第二の感光体で形成されたシアンのパッチ群が第四の調整用画像となる。

また第一の階調表現方法で形成されたイエローのパッチ群を第一の調整用画像とすると第二の階調表現方法で形成されたイエローのパッチ群が第二の調整用画像となる。このとき第二の階調表現方法で形成されたマゼンタのパッチ群を第三の調整用画像とすると第一の階調表現方法で形成されたマゼンタのパッチ群が第四の調整用画像となる。

また第一の階調表現方法で形成されたマゼンタのパッチ群を第一の調整用画像とすると第二の階調表現方法で形成されたマゼンタのパッチ群が第二の調整用画像となる。このとき第二の階調表現方法で形成されたイエローのパッチ群を第三の調整用画像とすると第一の階調表現方法で形成されたイエローのパッチ群が第四の調整用画像となる。

また第一の階調表現方法で形成されたシアンのパッチ群を第一の調整用画像とすると第二の階調表現方法で形成されたシアンのパッチ群が第二の調整用画像となる。このとき第二の階調表現方法で形成されたブラックのパッチ群を第三の調整用画像とすると第一の階調表現方法で形成されたブラックのパッチ群が第四の調整用画像となる。

つまり、記録媒体Ｐの搬送方向における上流側に形成した第一の階調表現方法である高解像度ディザスクリーンのパッチ群と記録媒体Ｐの搬送方向における下流側に形成した第ニの階調表現方法である低解像度ディザスクリーンのパッチ群を形成する。その際、感光体、現像スリーブの長手方向（図中の軸方向）の同じ位置に対して同色が来ないようにパッチ群を配した。

これにより、異なる階調表現方法のパッチ群を形成する際に連続して同一色の現像器３と感光体４において、長手方向の同一の位置を使用しない。これにより感光体４や現像器３起因の様々なメモリの影響を少なくして、記録媒体Ｐの搬送方向における下流側に形成するパッチ群（第二の調整用画像）の印字が可能となる。

もし同じ色が続くように配置にしておいたなら、以下の問題が生じる。第二の階調表現方法である低解像度ディザスクリーンのパターンからなるパッチ群の形成に、感光体の長手方向の同一の位置で、第一の階調表現方法のパッチ群の形成の際に、記録媒体Ｐの搬送方向における上流側で使用した同一色の感光体４や現像器３を使用する。このため感光体４や現像器３起因の様々なメモリの影響を受けてしまう可能性があるが、本実施例のような配置であればそれらの影響を受けることなく、各色ごとに第二のパッチ群の印字が可能となる。

ディザ回路２６は、パターンジェネレータ２９（パターン発生部）からの出力データに応じて、各パッチが全部で２５６階調あるうち、第一の階調表現方法である高解像度ディザスクリーンのパターンからなるパッチ群においては、３６階調に割り当てる。この際、濃度の低い領域を重点的に３６階調を割り当てる。

一方、高濃度領域は間引いて割り当てるように、レーザドライバ２７の出力レベルを設定する。これにより、特にハイライト部（明るい領域）における階調特性を良好に調整することができる。

これとは逆に、第二の階調表現方法である低解像度ディザスクリーンのパターンからなるパッチ群においては、再現可能濃度領域レベルに対して平均的に３６階調に割り当てる。ただし、濃度の出始めは正確に確認できるよう極低濃度領域は細かく割り当てるように、レーザドライバ２７の出力レベルを設定する。これにより、プリンタの再現可能濃度領域全域における階調特性を良好に調整することができる。

また、本実施形態におけるカラー複写機においては、文字や線画像は高解像度ディザスクリーンで画像形成し、写真などの階調画像は低像度ディザスクリーンで画像形成行っているが、テストパターンで定する階調レベルは同一でなくて良い。

以上のようにして、本実施例におけるテストパターンを使用し階調を補正できるが、装置の濃度階調を調整する制御であれば、本実施例と異なるステップを踏んでいても本実施例におけるテストパターンの使用により、ユーザーの負荷は軽減される。

また、本実施例においての実施形態としてのテストプリントは、各色パッチを３列構成としたが、もちろん、これは一例であり、２列や４列、またそれ以上の列数であっても構わない。更には、各色のパッチを３列１２行の全３６階調としたが、これも一例であり、全階調数は３６階調に限ったものではない。

また、本実施例では、１枚のテストプリント上に２つの階調表現方法（ディザスクリーン）のパッチ群を配したが、本実施例上の範囲内では、階調表現方法は異なる二種類だけに限られたものではない。図１１のように三種類の階調表現方法（ディザスクリーン）のパッチ群を形成してもよく、もしくは図１２のように四種類の階調表現方法（ディザスクリーン）のパッチ群を形成しても、またそれ以上であっても構わない。記録媒体Ｐの搬送方向における上流側に形成した階調表現方法のパッチと記録媒体Ｐの搬送方向における下流側に形成した階調表現方法のパッチは、各々、感光体、現像スリーブの長手方向の同じ位置に対して同色が来ないようにパッチを配する。これにより同様の効果を得ることが出来る。

これによりキャリブレーションを行うに際して、テストパターンに対する装置内のメモリ等の影響を軽減した上に、オペレータが印刷するテストパターン用紙の排出枚数も少なく出来る。

更に、１枚の記録媒体上に記録するカラーテストパターンを記録媒体搬送方向における上流側と下流側に２分割した時、記録媒体搬送方向における上流側と下流側のカラーテストパターンの色配置が記録媒体搬送方向に対して左右逆にする。つまり、図９のように上流側を左側から、ブラック、イエロー、マゼンタ、シアンの順番としたら、下流側は右側からブラック、イエロー、マゼンタ、シアンの順番とする。これにより、テストパターンが方向をどんな方向に置かれても、装置が自動でテストパターンの方向の判断のアルゴルが簡潔となり、その後のデータの並べ替えや計算のアルゴルも同時に容易となる。

［第二の実施形態］
次に、上述した第一の実施形態に係る画像処理装置を基本とする第二の実施形態を説明する。画像形成方法や制御方法に関しては、第一の実施形態と同様、もしくは、それに近い構成だけでなく、装置の濃度階調を調整する制御であれば、実施可能であるテストパターンの特徴的な部分を中心に説明する。

本実施例であるところのテストパターンは図１３のようなものである。これは第一の実施形態とは色の列配置が異なる。ブラック、イエロー、マゼンタ、シアンの濃い階調パッチ列をまず配置し、順順に濃度の薄いパッチ列を同じ色順に配置し、最後に、１番濃度の薄い階調パッチ列を配置する。

或いは、図１４のような配置でも良い。これは、上記の図１２により説明したテストパターンと色の列配置が同様である。ただし、各色の近い濃度レベルの列は周期的ではあるが、ばらばらに配置したものである。

これらにより、感光体の幅広い領域での階調補正処理が可能となる。ただし、これらの場合には、パッチ列とパッチ列の繋ぎ目部分での階調推移で段差が生じてしまう可能性があるので、繋ぎ目でのスムージング処理の工夫を装置構成ごとに最適化しておく必要がある。

つまり第二の実施形態によれば、第一の実施形態と比較して、パッチ列の繋ぎ目部分での階調推移で段差が生じてしまうものの、面内全体での階調補正処理が可能となるので、面内全域の階調が最適化できる。

［第三の実施形態］
次に、上述した第一、第二の実施形態に係る画像処理装置を基本とする第三の実施形態を説明する。画像形成方法や制御方法に関しては、第一、第二の実施形態と同様、もしくは、それに近い考えにより構成されている。

つまり、本発明は、図１４、図１５のように、複数枚にわたった記録紙にカラーテストパターンを印字し、連続して出力する画像形成装置の場合には、記録媒体搬送方向における同じ位置に同色の調整用パッチ画像を置かない構成とする。ここでは、第一の記録媒体に第一の階調表現と第二の階調表現でのパターンを形成し、第ニの記録媒体に第三の階調表現と第四の階調表現でのパターンを形成する。第一の記録媒体の搬送方向における下流側に形成した階調表現方法のパッチと第二の記録媒体の搬送方向における上流側に形成した階調表現方法のパッチが、感光体、現像スリーブの長手方向の同じ位置に対して同色が来ないように配する。これにより同様の効果を得ることが出来る。

これは、多くのカラーテストパターンの印字が必要で、記録紙一枚に収まり切らない時に有効となる。また、プリンタ制御部の何らかの制限事項の為に、同一記録紙中に配置できない階調表現方法の組合せなどがあった場合にも有効となる。

これにより一枚目に記録したテストパターンの影響が、紙間をつめたとしても２枚目のテストパターンへの影響を軽減することができる。

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。また上記では、像担持体を転写紙である記録媒体として説明したが、像担持体は中間転写体であってもよく、その場合には検知手段は中間転写体に形成されたテストパターンを読取るセンサとすることでも適用可能である。

３ 現像器（３ａ、３ｂ、３ｃ、３ｄ）
４ 感光ドラム（４ａ、４ｂ、４ｃ、４ｄ）
Ｐ 記録紙
１０ 転写ローラ（１０ａ、１０ｂ、１０ｃ、１０ｄ）

Claims (8)

1. 感光体と、前記感光体に潜像を形成する露光部と、前記露光部により形成された潜像をトナーで現像する現像部と、を有し、前記現像部で現像された画像を前記感光体の長手方向と直行する方向に搬送される像担持体に形成する画像形成手段と
   前記画像形成手段により前記像担持体に調整用画像を形成させる制御手段と、
   前記調整用画像を検知する検知手段と、を備え、
   前記制御手段は、前記検知手段の検知結果に基づいて前記画像形成手段で画像を形成する際の階調を制御し、
   さらに、
   前記制御手段は、前記像担持体に前記感光体で第一の調整用画像を形成させ、引き続き、前記第一の調整用画像とは異なる第二の調整用画像を形成させる際に、前記感光体の長手方向における前記第一の調整用画像を形成する位置とは異なる位置に前記第二の調整用画像を形成させることを特徴とする画像形成装置。
2. 前記画像形成手段は、第一の感光体と第二の感光体とを備え、
   前記制御手段は、前記第一の感光体で前記第一の調整用画像と前記第二の感光体で第三の調整用画像とを形成させ、前記像担持体の搬送方向に前記第一の調整用画像の形成に引き続き前記第三の調整用画像を形成させる際に、前記第一の調整用画像を形成する前記第一の感光体の長手方向における位置に相当する前記第二の感光体の位置に前記第三の調整用画像を形成させることを特徴とする請求項１記載の画像形成装置。
3. 前記制御手段は、前記第一の感光体で前記第一の調整用画像と前記第二の調整用画像とを、前記第二の感光体で第三の調整用画像と第四の調整用画像とを形成させ、
   さらに、前記像担持体の搬送方向に前記第四の調整用画像と前記第二の調整用画像とを並べて形成させる際に、前記第四の調整用画像を形成する前記第二の感光体の長手方向における位置に相当する前記第一の感光体の位置に前記第二の調整用画像を形成させることを特徴とする請求項２記載の画像形成装置。
4. 前記第一の調整用画像と前記第二の調整用画像が形成される像担持体は、同一の記録媒体であることを特徴とする請求項１記載の画像形成装置。
5. 前記第一の調整用画像は第一の記録媒体に形成され、前記第二の調整用画像は前記第一の記録媒体に引き続き搬送される第一の記録媒体に形成されることを特徴とする請求項４記載の画像形成装置。
6. 前記像担持体は記録紙であり、前記制御手段は、前記第一の調整用画像を前記記録紙の搬送方向の上流側の位置に形成させ、前記第二の調整用画像を前記記録紙の搬送方向において前記第一の調整用画像より下流側の位置に形成させ、且つ、前記第一の調整用画像と前記第二の調整用画像とは前記記録紙の搬送方向と直行する方向において異なる位置に形成させることを特徴とする請求項１記載の画像形成装置。
7. 前記像担持体は記録紙であり、前記制御手段は、前記第一の調整用画像を前記記録紙の搬送方向の上流側の位置に形成させ、前記第三の調整用画像を前記記録紙の搬送方向において前記第一の調整用画像より下流側の位置に形成させ、且つ、前記第一の調整用画像と前記第三の調整用画像とが並んだ位置に形成させることを特徴とする請求項２記載の画像形成装置。
8. 前記制御手段は、前記記録紙の搬送方向と直行する方向に複数の調整用画像を形成させ、前記複数の調整用画像のうち、最端部の調整用画像をブラックで形成させることを特徴とする請求項７記載の画像形成装置。

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