JP2010060673A - 画像形成装置及び画像形成装置の制御方法 - Google Patents

Abstract

【課題】印刷ジョブ中の画質調整において印刷ジョブを中断することなく、必要以上にトナーを消費せず、かつ入力画像に対して再現性の良い印刷画像を簡単かつ確実に得られる画像形成装置及び画像形成装置の制御方法を提供する。
【解決手段】感光体ドラム１０１に形成された静電潜像を現像する現像装置１０２を備え、且つ、入力画像に対して定期的に画像形成条件を調整する画質調整部５４ａを備えた画像形成装置１００において、画質調整部５４ａとして、感光体ドラム１０１上のパッチ画像のトナー付着量に基づき画質調整を行う第１の画質調整部５４ａ１と、印刷ジョブ中に記録媒体上に形成された印刷画像を光学的に読み取る検知センサ１５５を備えて検知センサ１５５により読み取られた印刷画像の画像濃度に基づき画質調整を行う第２の画質調整部５４ａ２とを備えることを特徴とするものとする。
【選択図】図２

Description

本発明は、複写機、プリンタ等の電子写真方式を用いた画像形成装置及び画像形成装置の制御方法に関し、特に、印字画質の安定化を図るための画質調整部を備えた画像形成装置及び画像形成装置の制御方法に関する。

従来、外部からの受信や原稿読取等によって得た画像データに対して、各種画像処理が施された結果を印刷・印刷出力する画像形成装置として、プリンタ機能、スキャナ機能、ファクシミリ機能、コピー機能等の基本機能をはじめネットワーク通信を利用した各種機能も備える、いわゆる複合機（MFP : Multi Function Peripheral）が広く普及している。

このような画像形成装置は、温度、湿度などの使用環境や印刷原稿などの違いにより画像品質が変化するため、印字画質の安定化を図るために画像調整部を備えて定期的に画質調整を実施するようにされている。

しかしながら、画像調整部により定期的に画質調整を実行することは、印刷画像が鮮明さを維持する点では優れた技術であるものの、その調整動作を実施する場合には数十秒から数分の時間を要するため、緊急性を要するユーザにとっては非常に煩わしいものであった。

また、画質調整を実行する際には、現像剤（トナー）を用いて感光体ドラム上にいわゆるトナーパッチ等の現像画像を作成することもあり、いくらかの現像剤が消費されるため、実際の印刷ジョブに使用できる現像剤量が目減りするという問題を有している。さらに、画質調整を実行しても、画質調整部の検知、制御範囲外の要因によって画質が劣化する場合があり、画質調整が実行されても画質が回復しないことがあるという問題があった。

そこで、上記課題を解決するため、従来技術として、例えば、入力画像に対して印刷画像が忠実に再現されない傾向が生じた場合に、再現性の良い印刷画像が得られる画像形成装置が開示されている（特許文献１を参照）。

具体的には、印刷画像の再現性が悪くなった場合、ユーザが印刷画像を画像形成装置に再読み込みさせ、その印刷画像と入力画像とを比較して、両者のデータ差分を操作パネルに表示させる構成になっている。
特開２００２−２８７５７３号公報

しかしながら、前出の従来技術では、ユーザが印刷画像を再度読み込みさせる必要があり、また、通常時の画質調整を実行すると動作時間を要するとともにトナーを必要以上に消費するという問題がある。

本発明は、従来の問題点に鑑みてなされたものであって、印刷ジョブ中の画質調整において印刷ジョブを中断することなく、必要以上にトナーを消費せず、かつ入力画像に対して再現性の良い印刷画像を簡単かつ確実に得られる画像形成装置及び画像形成装置の制御方法を提供することを目的とする。

上述した課題を解決するための本発明に係る画像形成装置及び画像形成装置の制御方法は、次の通りである。
本発明は、感光体ドラムに形成された静電潜像を現像するためのトナーを含む現像剤を収容する現像装置を備え、且つ、入力画像に対して出力画像の良好な画質を維持するために定期的に画像形成条件を調整する画質調整部を備えた画像形成装置において、前記画質調整部として、感光体ドラム上に作成されたトナーパッチのトナー付着量に基づき画質調整を行う第１の画質調整部と、印刷ジョブ中に記録媒体上に形成された印刷画像を光学的に読み取る検知センサを備えて該検知センサにより読み取られた印刷画像の画像濃度に基づき画質調整を行う第２の画質調整部と、を備えることを特徴とするものである。

また、本発明は、前記画質調整部の構成として、入力画像に対応する画像形成条件を色毎および階調毎に規定した換算テーブルを備えることが好ましい。

また、本発明は、前記画質調整部の構成として、前記第２の画質調整部において、入力画像の画像濃度と前記検知センサにより読み取られた印刷画像の画像濃度とを比較して、画像濃度が異なる部分があった場合には、前記現像装置の現像剤による出力枚数に応じて、前記換算テーブル上で該当する箇所を、前記入力画像の画像濃度と前記検知センサにより読み取られた印刷画像の画像濃度との差分から算出して更新することが好ましい。

また、本発明は、前記画質調整部の構成として、前記換算テーブルの更新時において、更新が行われた換算テーブル上の同色の更新を行っていない箇所の値を、更新を行った箇所の更新結果に比例して線形的に算出して更新することが好ましい。

また、本発明は、前記画像形成装置における連続印刷、いわゆる連続印刷ジョブ中の画質調整として、前記第２の画質調整部による画質調整のみを行うことが好ましい。

また、本発明は、画像形成時において、所定期間に渡り前記換算テーブルが更新されなかった色を使用する場合は、画像形成処理が実行される前、いわゆる印刷ジョブ前に前記第１の画質調整部による画質調整を行い、前記換算テーブルを更新することが好ましい。

また、本発明は、入力画像に対して出力画像の良好な画質を維持するために定期的に画像形成条件を調整する画質調整工程を備えた画像形成装置の制御方法において、前記画質調整工程として、トナーパッチを作成し、前記トナーパッチのトナー付着量に基づき画質調整を行う第１の画質調整工程と、印刷ジョブ中に記録媒体上に形成された印刷画像を光学的に読み取り、読み取られた印刷画像の画像濃度に基づき画質調整を行う第２の画質調整工程と、を備えることを特徴とするものである。

本発明によれば、感光体ドラムに形成された静電潜像を現像するためのトナーを含む現像剤を収容する現像装置を備え、且つ、入力画像に対して出力画像の良好な画質を維持するために定期的に画像形成条件を調整する画質調整部を備えた画像形成装置において、前記画質調整部として、感光体ドラム上に作成されたトナーパッチのトナー付着量に基づき画質調整を行う第１の画質調整部と、印刷ジョブ中に記録媒体上に形成された印刷画像を光学的に読み取る検知センサを備えて該検知センサにより読み取られた印刷画像の画像濃度に基づき画質調整を行う第２の画質調整部と、を備えることで、入力画像と印刷画像とを比較して画質調整を行うことができるので、印刷ジョブ中の画質調整において印刷ジョブを中断することなく、必要以上にトナーを消費せず、入力画像に対して常に再現性の良い印刷画像を維持することができる画像形成装置を実現できる。

また、本発明によれば、前記画質調整部の構成として、入力画像に対応する画像形成条件を色毎および階調毎に規定した換算テーブルを備えることで、印刷ジョブ中の画質調整において印刷ジョブを中断することなく、必要以上にトナーを消費せず、簡単に画質調整を行うことができる。

また、本発明によれば、前記画質調整部の構成として、前記第２の画質調整部において、入力画像の画像濃度と前記検知センサにより読み取られた印刷画像の画像濃度とを比較して、画像濃度が異なる部分があった場合には、前記現像装置の現像剤による出力枚数に応じて、前記換算テーブル上で該当する箇所を、前記入力画像の画像濃度と前記検知センサにより読み取られた印刷画像の画像濃度との差分から算出して更新することで、中間調の色合いに対しても高精度の再現性を維持することができる。

また、本発明によれば、前記画質調整部の構成として、前記換算テーブルの更新時において、更新が行われた換算テーブル上の同色の更新を行っていない箇所の値を、更新を行った箇所の更新結果に比例して線形的に算出して更新することで、ユーザがどのような入力を行っても常に前記換算テーブルの値を更新し続けて画質調整を行うことができる。

また、本発明によれば、前記画像形成装置における連続印刷、いわゆる連続印刷ジョブ中の画質調整として、前記第２の画質調整部による画質調整のみを行うことで、連続印刷ジョブ中にトナーパッチを作成しないため、連続印刷ジョブ中の画質調整動作による印刷ジョブの中断をなくすことができ、さらにトナーパッチ作成のためのトナー消費をなくすことができる。

また、本発明によれば、画像形成時において、所定期間に渡り前記換算テーブルが更新されなかった色を使用する場合は、画像形成処理が実行される前、いわゆる印刷ジョブ前に前記第１の画質調整部による画質調整、例えば、１色だけのトナーパッチを作成して画質調整を行い、前記換算テーブルを更新することで、ユーザがどのような入力を行っても常に前記換算テーブルの値を更新し続けて画質調整を行うことができる。

また、本発明によれば、入力画像に対して出力画像の良好な画質を維持するために定期的に画像形成条件を調整する画質調整工程を備えた画像形成装置の制御方法において、前記画質調整工程として、トナーパッチを作成し、前記トナーパッチのトナー付着量に基づき画質調整を行う第１の画質調整工程と、印刷ジョブ中に記録媒体上に形成された印刷画像を光学的に読み取り、読み取られた印刷画像の画像濃度に基づき画質調整を行う第２の画質調整工程と、を備えることで、入力画像と印刷画像とを比較して画質調整を行うことができるので、印刷ジョブ中の画質調整において印刷ジョブを中断することなく、必要以上にトナーを消費せず、入力画像に対して常に再現性の良い印刷画像を維持することができる画像形成装置の制御方法を実現できる。

以下、この発明の最良の実施形態について図面を参照して詳細に説明する。
図１は本発明の実施形態に係る画像形成装置の全体の構成を示す説明図、図２は前記画像形成装置における画質調整を行う電気的構成を示すブロック図である。

本実施形態に係る画像形成装置１００は、図１，図２に示すように、感光体ドラム１０１に形成された静電潜像を現像するためのトナーを含む現像剤を収容する現像装置１０２を備え、且つ、入力画像に対して出力画像の良好な画質を維持するために定期的に画像形成条件を調整する画質調整部５４ａを備えた画像形成装置１００において、本発明に係る画質調整部の構成として、感光体ドラム１０１上に作成されたトナーパッチのトナー付着量に基づき画質調整を行う第１の画質調整部５４ａ１と、印刷ジョブ中に記録媒体上に形成された印刷画像を光学的に読み取る検知センサ１５５を備えて検知センサ１５５により読み取られた印刷画像の画像濃度に基づき画質調整を行う第２の画質調整部５４ａ２とを備えることを特徴とするものである。

まず、画像形成装置１００の全体構成について説明する。
本実施形態に係る画像形成装置１００は、読み取った原稿の画像データやネットワーク等を介して送信された画像データに基づいて用紙に対して多色および単色の画像を形成する。このため、画像形成装置１００は、図１に示すように、露光ユニットＥ、感光体ドラム１０１（１０１ａ〜１０１ｄ）、現像装置１０２（１０２ａ〜１０２ｄ）、帯電ローラ１０３（１０３ａ〜１０３ｄ）、クリーニングユニット１０４（１０４ａ〜１０４ｄ）、中間転写ベルト１１、一次転写ローラ１３（１３ａ〜１３ｄ）、二次転写ローラ１４、定着装置１５、用紙搬送路Ｐ１，Ｐ２，Ｐ３、給紙カセット１６、手差し給紙トレイ１７及び排紙トレイ１８等を備えている。この画像形成装置１００の上部には、原稿Ｇの画像をＣＣＤセンサ１６０により光学的に読み取る原稿読取り装置１１０が配置されている。

画像形成装置１００は、ブラック（Ｋ）及びカラー画像を色分解して得られる減法混色の３原色であるシアン（Ｃ）、マゼンタ（Ｍ）、イエロー（Ｙ）の４色の各色相に対応した画像データを用いて画像形成部５５（５５ａ〜５５ｄ）において画像形成を行う。

画像形成部５５ａ〜５５ｄは、各色を用いたカラー画像に応じたものである。従って、現像装置１０２（１０２ａ〜１０２ｄ）、感光体ドラム１０１（１０１ａ〜１０１ｄ）、帯電ローラ１０３（１０３ａ〜１０３ｄ）、クリーニングユニット１０４（１０４ａ〜１０４ｄ）は、各色に応じた４種類の潜像を形成するように、それぞれ４個ずつ設けられている。

画像形成部５５ａ〜５５ｄは、同様の構成であり、例えば、ブラックの画像形成部５５ａは、感光体ドラム１０１ａ、現像装置１０２ａ、帯電ローラ１０３ａ、一次転写ローラ１３ａ及びクリーニングユニット１０４ａ等から構成される。この画像形成部５５ａ〜５５ｄは、中間転写ベルト１１の移動方向（副走査方向）に一列に配列されている。

なお、上記ａ〜ｄの符号は、ａがブラックに、ｂがシアンに、ｃがマゼンタに、ｄがイエローに対応し、これら符号によって区別された上記の各手段により、４つの画像ステーションが構成されている。

本実施形態では、これらの画像形成部５５ａ〜５５ｄの下部には、図１に示すように、画像形成装置１００内の雰囲気温度や湿度を検知する温度・湿度検知センサ１５３が備わっている。なお、当該温度・湿度検知センサ１５３の設置箇所は、装置内の雰囲気温度や湿度を検知可能であれば、装置内の他の部位に設けてもよい。

本実施形態では、これらの画像形成部５５ａ〜５５ｄは、当該画像形成部５５ａ〜５５ｄの動作が終了した時点から、所定時間経過しても、外部端末からの印刷ジョブ等の後続のコマンドを受信しない場合に、画像形成部５５ａ〜５５ｄを即時に画像形成可能な待機モードから画像形成部５５ａ〜５５ｄの一部への電力供給を停止する省電力モードとなる画像調整に切り換わる機能が備わる。また、当該画像調整期間中に、後続コマンドを受信した際には、画像形成部５５ａ〜５５ｄが画像調整から待機モードに復帰される。

なお、本実施形態における画像形成部５５ａ〜５５ｄの画像調整への切換・復帰の動作の詳細な説明については、後述する。

本実施形態の露光装置である露光ユニットＥは、図示しない半導体レーザ、ポリゴンミラー４、第１反射ミラー７、及び第２反射ミラー８等を備えており、ブラック、シアン、マゼンタ及びイエローの各色相の画像データによって変調されたレーザビーム等の光ビームのそれぞれを感光体ドラム１０１ａ〜１０１ｄのそれぞれに照射する。感光体ドラム１０１ａ〜１０１ｄのそれぞれには、ブラック、シアン、マゼンタ及びイエローの各色相の画像データによる静電潜像が形成される。

本実施形態では、露光ユニットＥは、レーザ照射部および反射ミラーを備えたレーザスキャニングユニット（ＬＳＵ）を用いる手法のものであるが、発光素子をアレイ状に並べた、例えば、ＥＬやＬＥＤ書込みヘッドを用いる手法のものを使用してもよい。

感光体ドラム１０１は、露光ユニットＥの上方に配設され、略円筒形状の像担持体であり、不図示の駆動手段と制御手段により所定方向に回転するように制御されている。感光体ドラム１０１は、基材上に光導電層が形成されて構成されている。例えば、アルミニウム等で製作された金属ドラムを基材として、その外周面に、アモルファスシリコン（ａ−Ｓｉ）、セレン（Ｓｅ）や有機光半導体（ＯＰＣ）等の光導電層が薄膜状に形成されている。なお、感光体ドラム１０１の構成は、上述の構成に特に限定されない。

帯電ローラ１０３は、感光体ドラム１０１の表面を所定の電位に均一に帯電させる接触方式の帯電器である。帯電ローラ１０３に代えて、帯電ブラシを用いた接触方式の帯電器、又は、帯電ワイヤを用いた非接触方式の帯電器を用いることもできる。

現像装置１０２は、静電潜像が形成された感光体ドラム１０１の表面にトナーを供給し、静電潜像をトナー像に現像する。現像装置１０２ａ〜１０２ｄのそれぞれは、ブラック、シアン、マゼンタ及びイエローの各色相のトナーを収納しており、感光体ドラム１０１ａ〜１０１ｄのそれぞれに形成された各色相の静電潜像をブラック、シアン、マゼンタ及びイエローの各色相のトナー像に顕像化する。クリーニングユニット１０４は、現像・画像転写後における感光体ドラム１０１上の表面に残留したトナーを除去・回収する。

感光体ドラム１０１の上方に配置されている中間転写ベルト１１は、駆動ローラ１１ａと従動ローラ１１ｂとの間に張架されてループ状の移動経路を形成している。中間転写ベルト１１の外周面は、感光体ドラム１０１ｄ、感光体ドラム１０１ｃ、感光体ドラム１０１ｂ及び感光体ドラム１０１ａにこの順に対向する。この中間転写ベルト１１を挟んで各感光体ドラム１０１ａ〜１０１ｄに対向する位置に、一次転写ローラ１３ａ〜１３ｄが配置されている。中間転写ベルト１１が感光体ドラム１０１ａ〜１０１ｄに対向する位置のそれぞれが一次転写位置である。また、中間転写ベルト１１は、厚さ１００〜１５０μｍ程度のフィルムで無端状に形成されている。

一次転写ローラ１３ａ〜１３ｄには、感光体ドラム１０１ａ〜１０１ｄの表面に担持されたトナー像を中間転写ベルト１１上に転写するために、トナーの帯電極性と逆極性の一次転写バイアスが定電圧制御によって印加される。これによって、感光体ドラム１０１（１０１ａ〜１０１ｄ）に形成された各色相のトナー像は、中間転写ベルト１１の外周面に順次重ねて転写され、中間転写ベルト１１の外周面にフルカラーのトナー像が形成される。

但し、イエロー、マゼンタ、シアン及びブラックの色相の一部のみの画像データが入力された場合には、４つの感光体ドラム１０１ａ〜１０１ｄのうち、入力された画像データの色相に対応する一部の感光体ドラム１０１のみにおいて静電潜像及びトナー像の形成が行われる。例えば、モノクロ画像形成時には、ブラックの色相に対応した感光体ドラム１０１ａのみにおいて静電潜像の形成及びトナー像の形成が行われ、中間転写ベルト１１の外周面にはブラックのトナー像のみが転写される。

各一次転写ローラ１３ａ〜１３ｄは、直径８〜１０ｍｍの金属（例えばステンレス）を素材とする軸の表面を導電性の弾性材（例えばＥＰＤＭ，発泡ウレタン等）により被覆して構成されており、導電性の弾性材によって中間転写ベルト１１に均一に高電圧を印加する。本実施形態では、転写電極として一次転写ローラ１３ａ〜１３ｄを使用しているが、それ以外にブラシなども使用可能である。

各一次転写位置において中間転写ベルト１１の外周面に転写されたトナー像は、中間転写ベルト１１の回転によって、二次転写ローラ１４との対向位置である二次転写位置に搬送される。二次転写ローラ１４は、画像形成時において、内周面が駆動ローラ１１ａの周面に接触する中間転写ベルト１１の外周面に所定のニップ圧で圧接されている。当該ニップ圧を定常的に得るために、二次転写ローラ１４若しくは中間転写ベルト駆動ローラ１１ａの何れか一方は、金属等の硬質材料からなり、他方は、弾性ローラ等の軟質材料（弾性ゴムローラまたは発泡性樹脂ローラ等）からなる。

給紙カセット１６又は手差し給紙トレイ１７から給紙された用紙が二次転写ローラ１４と中間転写ベルト１１との間を通過する際に、二次転写ローラ１４にトナーの帯電極性（−）とは逆極性（＋）の高電圧が印加される。このように、各感光体ドラム１０１（１０１ａ〜１０１ｄ）上の静電潜像は、各色相に応じたトナーにより顕像化されて、それぞれトナー像となり、これらトナー像は、中間転写ベルト１１上において積層される。その後、積層されたトナー像は、中間転写ベルト１１の回転によって、搬送されて来た用紙と中間転写ベルト１１との接触位置に移動し、この位置に配置されている二次転写ローラ１４によって、中間転写ベルト１１の外周面から用紙上にトナー像が転写される。

中間転写ベルト１１と感光体ドラム１０１との接触により中間転写ベルト１１に付着したトナー、および中間転写ベルト１１から用紙へのトナー像の転写の際に転写されずに、中間転写ベルト１１上に残存したトナーは、次ステップでトナーの混色を発生させる原因となるため、中間転写ベルトクリーニングユニット１２によって除去されて回収される。

中間転写ベルトクリーニングユニット１２には、中間転写ベルト１１に接触する例えばクリーニング部材としてクリーニングブレードが備えられている。このクリーニングブレードが接触する部分の中間転写ベルト１１は、裏側から中間転写ベルト従動ローラ１１ｂにて支持されている。

可視画像としてトナー像が転写された用紙は、加熱ローラ１５ａと加圧ローラ１５ｂを備える定着装置１５に導かれ、加熱ローラ１５ａと加圧ローラ１５ｂとの間を通過して、加熱および加圧処理を受ける。これによって、可視画像となるトナー像が用紙の表面に堅牢に定着する。トナー像が定着した用紙は、排紙ローラ１８ａによって排紙トレイ１８上に排出される。

画像形成装置１００には、給紙カセット１６に収納されている用紙を二次転写ローラ１４と中間転写ベルト１１との間及び定着装置１５を経由して排紙トレイ１８に送るための略垂直方向の用紙搬送路Ｐ１が設けられている。

用紙搬送路Ｐ１には、給紙カセット１６内の用紙を一枚ずつ用紙搬送路Ｐ１内に繰り出すピックアップローラ１６ａ、繰り出された用紙を上方に向けて搬送する搬送ローラｒ１０、搬送されてきた用紙を所定のタイミングで二次転写ローラ１４と中間転写ベルト１１との間に導くレジストローラ１９、及び、用紙を排紙トレイ１８に排出する排紙ローラ１８ａが配置されている。

また、画像形成装置１００の内部には、手差し給紙トレイ１７からレジストローラ１９に至る間に、ピックアップローラ１７ａ及び搬送ローラｒ１０を配置した用紙搬送路Ｐ２が形成されている。さらに、排紙ローラ１８ａから用紙搬送路Ｐ１におけるレジストローラ１９の上流側に至る間には、用紙搬送路Ｐ３が形成されている。

排紙ローラ１８ａは、正逆両方向に回転自在にされており、用紙の片面に画像を形成する片面画像形成時、及び、用紙の両面に画像を形成する両面画像形成における第２面画像形成時に正転方向に駆動されて用紙を排紙トレイ１８に排出する。

一方、両面画像形成における第１面画像形成時には、排紙ローラ１８ａは、用紙の後端が定着装置１５を通過するまで正転方向に駆動された後、用紙の後端部を挟持した状態で逆転方向に駆動されて用紙を用紙搬送路Ｐ３内に導く。これによって、両面画像形成時に片面のみに画像が形成された用紙は、表裏面及び前後端を反転した状態で用紙搬送路Ｐ１に導かれる。

レジストローラ１９は、給紙カセット１６若しくは手差し給紙トレイ１７から給紙され、又は、用紙搬送路Ｐ３を経由して搬送された用紙を、中間転写ベルト１１の回転に同期したタイミングで二次転写ローラ１４と中間転写ベルト１１との間に導く。このため、レジストローラ１９は、感光体ドラム１０１や中間転写ベルト１１の動作開始時には回転を停止しており、中間転写ベルト１１の回転に先立って給紙又は搬送された用紙は、前端をレジストローラ１９に当接させた状態で用紙搬送路Ｐ１内における移動を停止する。この後、レジストローラ１９は、二次転写ローラ１４と中間転写ベルト１１とが圧接する位置で、用紙の前端部と中間転写ベルト１１上に形成されたトナー像の前端部とが対向するタイミングで回転を開始する。

なお、画像形成部５５ａ〜５５ｄの全てにおいて、画像形成が行われるフルカラー画像形成時には、一次転写ローラ１３ａ〜１３ｄが中間転写ベルト１１を感光体ドラム１０１ａ〜１０１ｄの全てに圧接させる。一方、画像形成部５５ａのみにおいて画像形成が行われるモノクロ画像形成時には、一次転写ローラ１３ａのみを中間転写ベルト１１を感光体ドラム１０１ａに圧接させる。

次に、本実施形態に係る画像形成装置１００における特徴的な画像調整を行うための電気的構成について説明する。

本実施形態に係る画像形成装置１００は、図２に示すように、画像の読み取り処理、画像処理、画像形成処理、および記録媒体（用紙）の搬送処理、排紙処理等をＲＯＭ（Ｒｅａｄ Ｏｎｌｙ Ｍｅｍｏｒｙ）５１に予め記憶されたプログラム（ルーチン）に従って、画像形成装置１００に備わる各構成要素の制御部となる中央処理ユニット（ＣＰＵ）５０がＲＡＭ（Ｒａｎｄｏｍ Ａｃｃｅｓｓ Ｍｅｍｏｒｙ）５２等の一時的記憶手段を用いて処理を実行する。なお、ＲＯＭ５１やＲＡＭ５２に代えて、ＨＤＤ（Ｈａｒｄ Ｄｉｓｋ Ｄｒｉｖｅ）等の記憶手段を用いることも可能である。また、上記画像処理等の各処理をハードウェアで構成するようにしてもよい。

画像形成装置１００において、図示しない通信ネットワークに繋がれた各端末装置から送信された原稿画像情報は、通信処理部５３を介して、ＣＰＵ５０の画像処理部（ルーチン）５４に入力されるようになっている。

画像処理部５４は、ＲＡＭ５２等の記憶部に記憶された原稿画像情報を印刷（用紙への画像形成）に適した印刷用画像に上記のプログラムによって処理するものである。

本実施形態では、画像処理部（ルーチン）５４には、印刷画質濃度の変化や色調の変化と言った出力画像の画質変化等を調整する画質調整部５４ａとなる第１の画質調整部（ルーチン）５４ａ１及び第２の画質調整部（ルーチン）５４ａ２と、画質調整を行うために入力画像に対応する画像形成条件を色毎および階調毎に規定した換算テーブル５４ａ３が設けられている。

所定量設定部５８には、モノクロ画像またはカラー画像に応じて画質調整を行う設定期間である感光体走行距離（感光体回転時間）や印刷枚数を記憶する記憶部５８ａが設けられている。

画像処理部（ルーチン）５４によって画像処理された印刷用画像情報は、画像形成処理部（ルーチン）５５Ｓへ入力される。画像形成部５５、用紙搬送路Ｐ１〜Ｐ３等において用紙の各種検出・制御を行う用紙搬送部５６、定着装置１５、排紙ローラ１８ａにおいて用紙の各種の検出・制御を行う排紙部５７は、各々の駆動部を制御する駆動制御部６０と連動している。

用紙搬送部５６によって搬送される用紙は、用紙搬送処理部５６ａにより搬送されて、画像形成処理部（ルーチン）５５Ｓにおいての画像情報の印刷処理を実行する印刷ステップと、その後に、その印刷処理された用紙に対して定着装置１５で実行される定着ステップを経て、排紙処理部５７ａにより用紙排出部である排紙トレイ１８に排出されるようになっている。本実施形態では、定着装置１５には、加熱ローラ１５ａの表面等の温度調整をするための加熱ヒータ１５１と、加熱ローラ１５ａを含む定着装置１５の温度を検知する温度検知センサ１５２が備わっている。

さらに、画像形成装置１００は、設定された運転条件に従って、用紙搬送部５６、画像形成部５５、定着装置１５、および排紙部５７等の駆動用アクチュエータである用紙搬送駆動部６２、印刷処理駆動部６３、定着駆動部６４、排紙駆動部６５、およびクリーナユニット駆動部６６の動作、すなわち、ＲＯＭ５１に記憶されたプログラムに基づくＣＰＵ５０の指令に従って同期した動作を駆動制御部６０の制御によって行うようになっている。

画像形成部５５には、感光体ドラム１０１にバイアス電圧を印加するための電圧印加部５５Ａが設けられている。

用紙搬送駆動部６２は、用紙搬送部５６、具体的には、上述の用紙搬送路Ｐ１、Ｐ２上のピックアップローラ１６ａ、１７ａ、レジストローラ１９の駆動用モータである。
印刷処理駆動部６３は、感光体ドラム１０１の駆動用モータである。
定着駆動部６４は、定着装置１５の加熱ローラ１５ａおよび加圧ローラ１５ｂの駆動用モータである。
排紙駆動部６５は、排紙ローラ１８ａ等の駆動用モータである。
クリーナユニット駆動部６６は、クリーニングユニット１０４に備わるブラシローラ等の駆動用モータである。これらの各駆動部の駆動用モータは、それぞれ同じまたは異なるモータを駆動源として適宜に動力伝達機構を介して構成できる。

また、ＣＰＵ５０には、画像形成装置１００のモノクロ画像およびカラー画像に対応する感光体走行距離や印刷枚数を記録する記憶部５９ａを備えた累積カウンタ５９が接続されている。本実施形態では、この累積カウンタ５９で計測された各モノクロおよびカラーの感光体走行距離や印刷枚数等の情報と、所定量設定部５８において設定される感光体走行距離や印刷枚数等の情報とを比較処理部（ルーチン）７０によって比較し、この結果に基づいて、第１の画質調整部（ルーチン）５４ａ１あるいは第２の画質調整部（ルーチン）５４ａ２による可視画像の画質調整の開始を行う画質調整開始制御処理部（ルーチン）６８が作動するように制御される。

ここで、パッチ画像（トナーパッチ）を作成して画質調整を行う具体的な動作について図面を参照して説明する。
図３は簡易の画像調整における感光体ドラムの帯電電位を確保する時の感光体ドラム表面電位と帯電ローラ印加電圧との関係を示すグラフ、図４は高精細の画像調整におけるパッチ濃度と反射濃度との関係を示すグラフである。

画像形成装置１００において、帯電ローラ１０３に印加する電圧を変化させることにより、感光体ドラム１０１上の表面電位を変化させることができる。

具体的には、図３に示すように、帯電ローラ１０３への印加電圧が大きくなるにつれて感光体ドラム１０１の表面電位が高くなるため、例えば、初期設定の帯電ローラ１０３への印加電圧−６５０Ｖに対して前後５０Ｖを振ることで、−６００Ｖ，−６５０Ｖ，−７００Ｖの３点の印加電圧に対応する感光体ドラム１０１の表面電位を表面電位センサ（不図示）で読み取る。その読み取ったデータをプロットし、目標の感光体ドラム表面電位−６３０Ｖを得るために必要な帯電ローラ１０３への印加電圧を求める。
本実施例では、図３に示すように、帯電ローラ１０３への印加電圧は約−６８０Ｖとなる。

まず、画質調整部５４ａにおいて、第１の画質調整部５４ａ１によりベタ画像濃度を決定するための画像調整が行われる。この画質調整動作は、比較的短時間で終了する（約１０秒）。

次に、中間調レベルの画像調整、すなわち目標の感度カーブ（ガンマ特性）を得るための画質調整を行う。決定された感光体ドラム表面電位に基づき、複数の画像濃度の異なるパッチ画像（トナーパッチ）を感光体ドラム１０１上もしくは中間転写ベルト１１上に作成し、その画像濃度を反射濃度センサ（不図示）などにより測定し（反射濃度）、各パッチ濃度に対する感光体ドラム１０１上の画像濃度（トナー付着量）をプロットする。

具体的には、図４に示すように、目標とする感度カーブ（破線）に対して、測定値（実線）がずれていれば、レーザ出力値などを微調整して目標に近づけることを行う。この画質調整動作は、画像パッチ数が多いためにプロットから算出に時間を要する（約６０秒）ことになる。

次に、本実施形態の画像形成装置の画像調整動作の制御動作についてフローチャートを参照しながら説明する。
図５は本実施形態に係る画像形成装置の画質調整動作の制御動作を説明するフローチャートである。

画像形成装置１００において画質調整動作が開始すると、まず、第１の画質調整部５４ａ１による画質調整が行われる。

第１の画質調整部５４ａ１において、電源ＯＮ時や温湿度の変化、消耗品の交換直後など、画像形成環境に変化があったか否かが判断される（ステップＳ１）。

ステップＳ１において、画像形成環境に変化があったと判断された場合は、第１の画質調整部５４ａ１によって、全色においてパッチ画像（トナーパッチ）を作成することによる画質調整が行われる（ステップＳ２）。そして、ステップＳ６に進み、その直後の印刷ジョブにおいて、第２の画質調整部５４ａ２による画質調整が行われる。

一方、ステップＳ１において、画像形成環境に変化があったと判断されなかった場合は、ステップＳ３に進み、画像形成に長期間換算テーブル５４ａ３が更新されなかった色が必要か否か判断される。

ステップＳ３において、画像形成に長期間換算テーブル５４ａ３が更新されなかった色が必要であると判断された場合は、第１の画質調整部５４ａ１によって、その１色のみにおいてパッチ画像を作成することによる画質調整を行われる（ステップＳ４）。そして、ステップＳ６に進み、その直後の印刷ジョブにおいて、第２の画質調整部５４ａ２による画質調整が行われる。

一方、ステップＳ３において、画像形成に長期間換算テーブル５４ａ３が更新されなかった色が必要ではないと判断された場合は、ステップＳ５に進み、前回画質調整時からの印刷枚数が規定枚数に達しているか否か判断される。

ステップＳ５において、印刷枚数が規定枚数に達していると判断された場合は、ステップＳ６に進み、その直後の印刷ジョブにおいて、第２の画質調整部５４ａ２による画質調整が行われる。すなわち、パッチ画像を作成すること無く画質調整が行われる。
これにより、必要以上にトナーを消費することが抑制される。

一方、ステップＳ５において、印刷枚数が規定枚数に達していないと判断された場合は、画質調整を行わず終了する。

第２の画質調整部５４ａ２では、印刷された画像を検知センサ１５５で読み取り（ステップＳ６）、検知センサ１５５により読み取られた印刷画像の画像濃度と入力画像の画像濃度と比較して画像濃度が異なっている部分があるか否か、すなわち、換算テーブル５４ａ３の値を更新する必要があるか否か判断される（ステップＳ７）。

ステップＳ７において、検知センサ１５５により読み取られた印刷画像と入力画像の画像濃度が異なる部分が無く、入力画像と出力画像が換算テーブル５４ａ３上において一致している場合は、換算テーブル５４ａ３は変更されることなく画質調整判断は終了する。

一方、ステップＳ７において、画像濃度が異なっている部分がある、すなわち、換算テーブル５４ａ３の値を更新する必要があると判断された場合は、入力画像に対応する画像形成条件を各色および各階調ごとに規定した換算テーブル５４ａ３上において、入力画像の画像濃度と検知センサ１５５により読み取られた印刷画像の画像濃度との差分から算出して値を更新する（ステップＳ８）。そして、換算テーブル５４ａ３の値の更新が換算テーブル５４ａ３上の全階調において行われているか否かが判断される（ステップＳ９）。

ステップＳ９において、換算テーブル５４ａ３の値の更新が換算テーブル５４ａ３上の全階調において行われていると判断された場合は、画質調整判断は終了する。

一方、ステップＳ９において、換算テーブル５４ａ３上で一つでも更新されていない箇所があり、すなわち、換算テーブル５４ａ３の値の更新が換算テーブル５４ａ３上の全階調において行われていないと判断された場合は、更新されていない箇所の値を、同色の更新された箇所の更新結果に比例して線形的に算出して更新する（ステップＳ１０）。そして、画質調整判断は終了する。このようにして、画質調整部５４ａにより画質調整が実行される。

次に、画像形成装置１００の画質調整に用いられる換算テーブル５４ａ３について例を挙げて説明する。
図６は本実施形態の画像形成装置の画質調整に用いられる換算テーブルの構成を示す説明図である。

画像形成装置１００の画質調整に用いられる換算テーブル５４ａ３は、図６に示すように、出力（印字）されるパッチ画像の濃度が、１階調から２５５階調の範囲でＡ〜Ｑの１７段階で濃度が段々濃くなるように、ブラック（Ｋ）、シアン（Ｃ）、マゼンタ（Ｍ）、イエロー（Ｙ）の４色についてそれぞれの値を設定したものである。

図７は、図６の換算テーブルにおいてシアンの濃度のうちの１箇所だけ値が変化した時の換算テーブルである。

図８は、図７の換算テーブルにおいてシアンの濃度のうちの最高濃度と最低濃度の値を固定した時の換算テーブルである。

図９は、図８の換算テーブルにおいて変化した値の変化量を線形的に他のシアンの濃度に反映した時の換算テーブルである。

図１０は、図８の換算テーブルにおいて変化した値の変化量を線形的に他のシアンの濃度の全ての値に反映した時の換算テーブルである。

このようにして、換算テーブル５４ａ３を用いることで濃度の変化に応じて簡単に濃度の値の設定や更新を行うことができる。

次に、上述した換算テーブル５４ａ３の変形例について説明する。
図１１は図６の換算テーブルにおいて２箇所だけ値が変化した一例を示す説明図である。

この変形例は、図１１に示すように、図６の換算テーブルにおいてシアンの濃度のうちの２箇所だけ値が変化した時の換算テーブルである。

図１２は、図１１の換算テーブルにおいてシアンの濃度のうちの最高濃度と最低濃度の値を固定した時の換算テーブルである。

図１３は、図１２の換算テーブルにおいて変化した値の変化量を線形的に他のシアンの濃度に反映した時の換算テーブルである。

図１４は、図１２の換算テーブルにおいて変化した値の変化量を線形的に他のシアンの濃度の全ての値に反映した時の換算テーブルである。

次に、その他の変形例について説明する。
図１５は図６の換算テーブルにおいて最高濃度の値だけ変化した一例を示す説明図である。

この変形例は、図１５に示すように、図６の換算テーブルにおいてシアンの濃度のうちの最高濃度の値だけ変化した時の換算テーブルである。

図１６は、図１５の換算テーブルにおいてシアンの濃度のうちの変わらなかった最低濃度の値を固定した時の換算テーブルである。

図１７は、図１６の換算テーブルにおいて変化した値の変化量を線形的に他のシアンの濃度に反映した時の換算テーブルである。

図１８は、図１７の換算テーブルにおいて変化した値の変化量を線形的に他のシアンの濃度の全ての値に反映した時の換算テーブルである。

尚、上述した換算テーブル５４ａ３においては、シアンの濃度が変化した場合について説明しているが、本発明は、これに限定されるものではなく、その他の色についても同様に設定や更新を行うことが可能である。

以上のように構成したので、本実施形態によれば、画像形成装置１００において、画質調整部５４ａとして、感光体ドラム１０１上に作成されたパッチ画像のトナー付着量に基づき画質調整を行う第１の画質調整部５４ａ１と、検知センサ１５５により読み取られた印刷画像の画像濃度に基づき画質調整を行う第２の画質調整部５４ａ２と、を備えることで、入力画像と印刷画像とを比較して画質調整を行うことができるので、必要以上にトナーを消費せず、印刷ジョブを中断することなく画質調整を行うことができ、入力画像に対して常に再現性の良い印刷画像を維持することができる。

また、本実施形態によれば、第２の画質調整部５４ａ２において、入力画像の画像濃度と前記検知センサにより読み取られた印刷画像の画像濃度とを比較して、換算テーブル５４ａ３の値を更新するようにしたので、高精度の再現性を維持することができる。

以上、添付図面を参照しながら本発明の好適な実施形態について説明したが、本発明は、画像形成を行う際に画質調整を行う機能を備える画像形成装置であれば、上述したような構成の画像形成装置や複写機に限定されるものではなく、その他の画像形成装置等に展開が可能である。

例えば、上述した実施形態では、画像形成装置として、電子写真方式のディジタルフルカラー複合機に即して本発明を説明しているが、本発明は、電子写真方式／デジタル方式に限定されず、インクジェット方式等の他の画像形成方式／アナログ方式のプリンタ／ファクシミリ等にも同様に適用できる。

以上のように、本発明は上述した実施形態に限定されるものではなく、請求項に示した範囲で種々の変更が可能である。すなわち、当業者であれば、特許請求の範囲に記載された範疇内において、各種の変更例または修正例に想到し得ることは明らかであり、それらについても当然に本発明の技術的範囲に属するものと解される。

本発明の実施形態に係る画像形成装置の全体の構成を示す説明図である。 前記画像形成装置における画質調整を行う電気的構成を示すブロック図である。 簡易の画像調整における感光体ドラムの帯電電位を確保する時の感光体ドラム表面電位と帯電ローラ印加電圧との関係を示すグラフである。 高精細の画像調整におけるパッチ濃度と反射濃度との関係を示すグラフである。 前記画像形成装置の画質調整動作の制御動作を説明するフローチャートである。 前記画像形成装置の画質調整に用いられる換算テーブルの構成を示す説明図である。 図６の換算テーブルにおいて１箇所だけ値が変化した一例を示す説明図である。 図７の換算テーブルにおいて最高濃度と最低濃度の値を固定した一例を示す説明図である。 図８の換算テーブルにおいて変化した値の変化量を線形的に他の濃度に反映した一例を示す説明図である。 図８の換算テーブルにおいて変化した値の変化量を線形的に他の濃度の全ての値に反映した状態を示す説明図である。 図６の換算テーブルにおいて２箇所だけ値が変化した一例を示す説明図である。 図１１の換算テーブルにおいて最高濃度と最低濃度の値を固定した一例を示す説明図である。 図１２の換算テーブルにおいて変化した値の変化量を線形的に他の濃度に反映した一例を示す説明図である。 図１２の換算テーブルにおいて変化した値の変化量を線形的に他の濃度の全ての値に反映した状態を示す説明図である。 図６の換算テーブルにおいて最高濃度の値だけ変化した一例を示す説明図である。 図１５の換算テーブルにおいて変わらなかった最低濃度の値を固定した一例を示す説明図である。 図１６の換算テーブルにおいて変化した値の変化量を線形的に他の濃度に反映した一例を示す説明図である。 図１７の換算テーブルにおいて変化した値の変化量を線形的に他の濃度の全ての値に反映した状態を示す説明図である。

符号の説明

５４ 画像処理部
５４ａ 画質調整部
５４ａ１ 第１の画質調整部
５４ａ２ 第２の画質調整部
５４ａ３ 換算テーブル
５５ 画像形成部
５５Ａ 電圧印加部
５５Ｓ 画像形成処理部
５８ 所定量設定部
５８ａ 記憶部
５９ 累積カウンタ
５９ａ 記憶部
６８ 画質調整開始制御処理部
７０ 比較処理部
１００ 画像形成装置
１０１ 感光体ドラム
１０２ 現像装置
１５５ 検知センサ

Claims (7)

1. 感光体ドラムに形成された静電潜像を現像するためのトナーを含む現像剤を収容する現像装置を備え、且つ、入力画像に対して出力画像の良好な画質を維持するために定期的に画像形成条件を調整する画質調整部を備えた画像形成装置において、
   前記画質調整部として、
   感光体ドラム上に作成されたトナーパッチのトナー付着量に基づき画質調整を行う第１の画質調整部と、
   印刷ジョブ中に記録媒体上に形成された印刷画像を光学的に読み取る検知センサを備えて該検知センサにより読み取られた印刷画像の画像濃度に基づき画質調整を行う第２の画質調整部と、
   を備えることを特徴とする画像形成装置。
2. 前記画質調整部として、入力画像に対応する画像形成条件を色毎および階調毎に規定した換算テーブルを備えることを特徴とする請求項１に記載の画像形成装置。
3. 前記画質調整部は、前記第２の画質調整部において、入力画像の画像濃度と前記検知センサにより読み取られた印刷画像の画像濃度とを比較して、画像濃度が異なる部分があった場合には、前記現像装置の現像剤による出力枚数に応じて、前記換算テーブル上で該当する箇所を、前記入力画像の画像濃度と前記検知センサにより読み取られた印刷画像の画像濃度との差分から算出して更新することを特徴とする請求項２に記載の画像形成装置。
4. 前記画質調整部は、前記換算テーブルの更新時において、更新が行われた換算テーブル上の同色の更新を行っていない箇所の値を、更新を行った箇所の更新結果に比例して線形的に算出して更新することを特徴とする請求項３に記載の画像形成装置。
5. 前記画像形成装置における連続印刷中の画質調整は、前記第２の画質調整部による画質調整のみを行うことを特徴とする１乃至４のうちの何れか一項に記載の画像形成装置。
6. 画像形成時において、所定期間に渡り前記換算テーブルが更新されなかった色を使用する場合は、画像形成処理が実行される前に前記第１の画質調整部による画質調整を行い、前記換算テーブルを更新することを特徴とする２乃至４のうちの何れか一項に記載の画像形成装置。
7. 入力画像に対して出力画像の良好な画質を維持するために定期的に画像形成条件を調整する画質調整工程を備えた画像形成装置の制御方法において、
   前記画質調整工程として、
   トナーパッチを作成し、前記トナーパッチのトナー付着量に基づき画質調整を行う第１の画質調整工程と、
   印刷ジョブ中に記録媒体上に形成された印刷画像を光学的に読み取り、読み取られた印刷画像の画像濃度に基づき画質調整を行う第２の画質調整工程と、
   を備えることを特徴とする画像形成装置の制御方法。

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