JP2012119988A - 画像形成装置 - Google Patents

Abstract

【課題】階調検査画像を形成した記録紙を画像読取手段の読み取り面に置いて階調検査画像の読み取り作業を行うときに、その読み取り作業を画像読取手段の覆い板を閉じた状態で正常に行うことができる画像形成装置を提供する。
【解決手段】読み取り面に置いた画像記録物を開閉式の覆い板で押え付けるように覆って画像記録物の画像を光学的に読み取る画像読取手段と、画像を記録紙に形成する画像出力手段と、前記画像出力手段で記録紙に階調検査画像を形成し、その諧調検査画像が形成された記録紙を前記画像読取手段の読み取り面に置いて当該階調検査画像の読み取り作業を行うときに、前記覆い板の開閉状態を検出する検出手段とを有する。
【選択図】図６

Description

この発明は画像形成装置に関するものである。

複写機、プリンタ等の画像形成装置においては、画像の濃度階調を補正する機能を備えているものがある。また、この画像形成装置では、その階調を補正する方式として、画像出力手段により階調検査画像を記録紙に形成して出力した後、その記録紙に形成した階調検査画像を光学式の画像読取手段で読み取る作業を行い、その読み取って得られた情報（画像濃度）を利用して階調を補正するための情報（階調補正情報）を作成する方式を採用するものがある。ちなみに、画像読取手段は、一般に、画像が形成された画像記録物を読み取り面に置き、その画像記録物を読み取り面に押さえ付けるように覆う開閉式の覆い板（原稿カバー）を閉じた状態にしてから画像の読み取りを行うようになっている。

従来、このような階調補正方式を採用する画像形成装置としては、例えば次のような画像形成装置が知られている。

その画像形成装置とは、画像形成手段により階調補正用パターンを形成したシートを画像読取手段の原稿台に置いて当該階調補正用パターンを読み取って階調補正を行う場合、その階調補正のための読み取りに先立って、ユーザにより原稿台に置かれたシート上の階調補正用パターンが予め記憶された位置に存在するか否かを検出する検出手段と、その検出手段により階調補正用パターンが予め記憶された位置に存在しないことが検出された場合に、ユーザに異常を報知する異常報知手段と、その検出手段により階調補正用パターンが予め記憶された位置に存在することが検出された場合に、画像読取手段に前記階調補正のための読み取りを開始させる制御手段を含む画像形成装置である（特許文献１）。

特許第３６４９８４５号公報

この発明は、階調検査画像を形成した記録紙を画像読取手段の読み取り面に置いて階調検査画像の読み取り作業を行うときに、その読み取り作業を画像読取手段の覆い板を閉じた状態で正常に行うことができる画像形成装置を提供するものである。

この発明（Ａ１）の画像形成装置は、
読み取り面に置いた画像記録物を開閉式の覆い板で押え付けるように覆って画像記録物の画像を光学的に読み取る画像読取手段と、
画像を記録紙に形成して出力する画像出力手段と、
前記画像出力手段で記録紙に階調検査画像を形成し、その階調検査画像が形成された記録紙を前記画像読取手段の読み取り面に置いて当該階調検査画像の読み取り作業を行うときに、前記覆い板の開閉状態を検出する検出手段とを有するものである。

この発明（Ａ２）の画像形成装置は、上記発明Ａ１の画像形成装置において、前記検出手段が、前記画像読取手段で読み取られた読取情報と予め設定する情報とを対比して、前記階調検査画像が形成された記録紙が前記読み取り面に置かれていることと前記覆い板の開閉状態を検出するように構成されているものである。

この発明（Ａ３）の画像形成装置は、上記発明Ａ１又はＡ２の画像形成装置において、前記検出手段が、前記階調検査画像を形成する記録紙の一部に検出領域を形成し、その検出領域を前記画像読取手段で読み取ったときの読取情報と前記画像読取手段が前記覆い板を閉じた状態であることを検出するための予め設定する閾値とを対比して、前記覆い板の開閉状態を検出するように構成されているものである。

この発明（Ａ４）の画像形成装置は、上記発明Ａ１〜Ａ３のいずれかの画像形成装置において、前記検出手段が、前記画像読取手段の読み取り面のうち前記階調検査画像が形成された記録紙が存在しない領域の少なくとも一部を検出領域とし、その検出領域を前記画像読取手段で読み取ったときの読取情報と前記画像読取手段が前記覆い板を閉じた状態であることを検出するための予め設定する閾値とを対比して、前記覆い板の開閉状態を検出するように構成されているものである。

この発明（Ａ５）の画像形成装置は、上記発明Ａ４の画像形成装置において、前記階調検査画像が形成された記録紙のサイズを取得する取得手段を有し、前記検出手段が、前記画像読取手段の読み取り面のうち前記取得手段で取得される記録紙のサイズ外となる領域の少なくとも一部を検出領域とするように構成されているものである。

この発明（Ａ６）の画像形成装置は、上記発明Ａ４の画像形成装置において、前記画像読取手段の読み取り面のうち前記階調検査画像を形成することが可能な記録紙の最大サイズ外となる領域の少なくとも一部を検出領域とするように構成されているものである。

この発明（Ａ７）の画像形成装置は、上記発明Ａ１〜Ａ６のいずれかの画像形成装置において、前記検出手段が、前記覆い板の閉じた状態を感知する感知手段の感知情報に基づいて、前記覆い板の開閉状態を検出するよう構成されているものである。

この発明（Ａ８）の画像形成装置は、上記発明Ａ１〜Ａ７のいずれかの画像形成装置において、前記検出手段により前記覆い板が閉じられていないことが検出されたときに、異常であることを報知する報知手段を有するものである。

この発明（Ａ９）の画像形成装置は、上記発明Ａ１〜Ａ８のいずれかの画像形成装置において、前記画像読取手段の読み取り面に置かれた、前記階調検査画像が形成された記録紙の配置位置を検出する手段を有するものである。

上記発明Ａ１の画像形成装置によれば、その発明の構成を有しない場合に比べて、階調検査画像を形成した記録紙を画像読取手段の読み取り面に置いて階調検査画像の読み取り作業を行うときに、その読み取り作業を画像読取手段の覆い板を閉じた状態で正常に行うことができる。この結果、階調補正を正確に行うことが可能になる。

上記発明Ａ２の画像形成装置では、その発明の構成を有しない場合に比べて、階調検査画像を形成した記録紙を画像読取手段の読み取り面に置いて階調検査画像の読み取り作業を行うときに、その読み取り作業を、階調検査画像を形成した記録紙が画像読取手段の読み取り面に置かれた状態で、画像読取手段の覆い板を閉じた状態で正常に行うことができる。

上記発明Ａ３の画像形成装置では、その発明の構成を有しない場合に比べて、階調検査画像を形成した記録紙を画像読取手段の読み取り面に置いて階調検査画像の読み取り作業を行うときに、新たな機器の増設や作業工程の増加を招くことなく覆い板の開閉状態を容易に検出して、その読み取り作業を画像読取手段の覆い板を閉じた状態で正常に行うことができる。

上記発明Ａ４からＡ６の画像形成装置では、その発明の構成を有しない場合に比べて、階調検査画像を形成した記録紙を画像読取手段の読み取り面に置いて階調検査画像の読み取り作業を行うときに、新たな作業工程の増加を招くことなく覆い板の開閉状態を確実に検出して、その読み取り作業を画像読取手段の覆い板を閉じた状態で正常に行うことができる。

上記発明Ａ７の画像形成装置では、その発明の構成を有しない場合に比べて、階調検査画像を形成した記録紙を画像読取手段の読み取り面に置いて階調検査画像の読み取り作業を行うときに、その読み取り作業を画像読取手段の覆い板を閉じた状態で正常に行うことができる。

上記発明Ａ８の画像形成装置では、その発明の構成を有しない場合に比べて、階調検査画像を形成した記録紙を画像読取手段の読み取り面に置いて階調検査画像の読み取り作業を行うときに、その読み取り作業を画像読取手段の覆い板を閉じた状態で確実かつ正常に行うことができる。

上記発明Ａ９の画像形成装置では、その発明の構成を有しない場合に比べて、階調検査画像を形成した記録紙を画像読取手段の読み取り面に置いて階調検査画像の読み取り作業を行うときに、その読み取り作業を、階調検査画像を形成した記録紙が画像読取手段の読み取り面に正常に置かれた状態で、画像読取手段の覆い板を閉じた状態でより正常に行うことができる。

実施の形態１に係る画像形成装置の外観を示す正面図である。 図１の画像形成装置の内部構成を示す説明図である。 図１の画像形成装置における画像読取装置の原稿カバーを閉じたときの状態及び開けたときの状態を示す概略斜視図である。 画像形成装置の制御系の構成や階調補正モードに関する構成を示すブロック説明図である。 自動階調補正モード時に使用するテストチャートの構成と実施の形態１で採用する検出領域（白色部）の構成を示す平面説明図である。 実施の形態１（実施の形態２、３を含む）における自動階調モードの選択時の動作内容を示すフローチャートである。 原稿カバーの開閉時における階調検査画像の画像面積率ごとの各読取値を示すグラフ図である。 自動階調補正モード時に使用するテストチャートの構成と実施の形態２で採用する検出領域（検出画像部）の構成を示す平面説明図である。 実施の形態３における自動階調補正モード時に使用する検出領域（検出領域面）の構成を示す平面説明図である。 実施の形態３における自動階調補正モード時に使用する検出領域（検出領域面）の他の構成例を示す平面説明図である。 実施の形態４における自動階調モードの選択時の動作内容を示すフローチャートである。

以下、この発明を実施するための形態（以下、単に「実施の形態」という）について添付の図面を参照しながら説明する。

［実施の形態１］
図１は実施の形態１に係る画像形成装置の外観の状態を示し、図２はその画像形成装置主な内部構成を示し、図３はその画像形成装置における画像読取部の原稿カバーを開閉したときの各状態を示している。

実施の形態１に係る画像形成装置１は、例えば、カラー複写機として構成されたものである。この画像形成装置１は、図１や図２に示すように、画像を記録紙に形成して出力する画像出力装置２と、画像出力部２の上方側の位置に配置された画像読取装置５とを備えている。

画像読取装置５は、筐体５０と、筐体５０の上面部に形成した開口に透明なガラス板を設置して構成され、そのガラス板の上面に読取対象の画像が記録された原稿を置く読み取り面５１と、読み取り面５１を覆うように進退して原稿を読み取り面に押し付けるように覆う開閉式の原稿カバー５２と、筐体５０の内部空間から読み取り面５１に向けて原稿に光を照射する照明ランプ５３と、読み取り面５１から反射して筐体５０の内部に戻る反射光ＲＬを受光して画像信号に変換するＣＣＤ（電荷結合素子）等の撮像センサ５４と、読み取り面５１から反射して戻る反射光ＲＬを撮像センサ５４に導いて結像させる反射ミラー、レンズ等の光学系部品５５等で構成されている。

原稿カバー５２は、図３等に示すように、その内面側に読み取り面５１よりも広い大きさからなる表面白色の原稿押さえ面５２ａが形成された板状の部材である。この原稿カバー５２は、画像形成装置１の後方側の部位において画像読取装置５の筐体５０に対してヒンジ５６により矢印Ｃ１、Ｃ２で示す方向に移動させて読み取り面５１を外部に開放した状態及び閉じて覆い隠した状態（以上、「開閉する状態」という）にするよう取り付けられている。この画像読取装置５では、筐体５０の内部に読み取り面５１に置かれた原稿のサイズを検出するためのサイズ検出センサが設置されている。また、この画像読取装置５は、照明ランプ５３と光学系部品５５の一部を読み取り面５１の下方側において所要の速度で往復移動させるように配置し、その一方で撮像センサ５４を固定した状態で配置した構成になっている。なお、画像読取装置５は、照明ランプ５３、撮像センサ５４及び光学系部品５５を一体にし、その一体の構造物を読み取り面５１の下方側において所望の速度で往復移動させるように配置した構成のものであってもよい。

画像出力装置２は、図２に示すように、支持部材、外装カバー等で形成される筐体１０と、その筐体１０の内部空間に次の各装置を設置したものである。すなわち、入力画像情報に基づいて現像剤としてのトナーで現像されるトナー像を形成する複数の作像装置２０と、各作像装置２０で形成されたトナー像を保持して最終的に記録紙としての用紙９に転写する中間転写装置３０と、中間転写装置３０に供給すべき所要の用紙９を収容して搬送する給紙装置４０、中間転写装置３０でトナー像が転写された用紙９を通過させてトナー像の定着を行う定着装置４５等である。

作像装置２０は、イエロー（Ｙ）、マゼンタ（Ｍ）、シアン（Ｃ）及びブラック（黒：Ｋ）の４色のトナー像を専用に形成する４つの作像装置（２０Ｙ，２０Ｍ，２０Ｃ，２０Ｋ）で構成されている。４つの作像装置２０（Ｙ，Ｍ，Ｃ，Ｋ）は、直列に並べた状態で配置されている。また、各作像装置２０（Ｙ，Ｍ，Ｃ，Ｋ）は、以下に示すようにほぼ共通した構成のものである。

各作像装置２０（Ｙ，Ｍ，Ｃ，Ｋ）は、図２に示すように、回転する感光ドラム２１を備えており、この感光ドラム２１の周囲に、次のような各作像機器が主に配置されている。主な作像機器とは、感光ドラム２１の像保持面（トナー像を保持する表面部分）を所要の電位に帯電させる帯電装置２２と、感光ドラム２１の帯電された像保持面に後記する画像処理手段から送信される画像情報（信号）に基づいて発せられる光を照射して電位差のある（各色用の）静電潜像を形成する露光装置２３と、その静電潜像を対応する色（Ｙ，Ｍ，Ｃ，Ｋ）のトナーで現像して可視像であるトナー像とする現像装置２４（Ｙ，Ｍ，Ｃ，Ｋ）と、そのトナー像が中間転写装置３０（の中間転写ベルト３１）に一次転写された後の感光ドラム２１の像保持面に残留して付着するトナー等の付着物をかき取って除去するドラム清掃装置２６とである。

この作像装置２０では、露光装置２３として、画像情報に基づいて半導体レーザ２３ａから発振されるレーザ光を回転多面ミラー２３ｂ、反射ミラー、レンズ等の走査光学系部品を経由させて各感光ドラム２１にそれぞれ照射する走査型の露光装置を適用している。露光装置２３としては、この他にも、例えば発光ダイオードと光学部品等を用いて構成される非走査型の露光装置を適用してもよい。図２中の符号２７は、各現像装置２４に補給する現像剤（主にトナー）をそれぞれ収容する現像剤収納容器を示し、この各現像剤収納容器２７から図示しない補給装置を介して各現像装置２４に必要な量の現像剤を補給している。

中間転写装置３０は、図２に示すように、直列に並べた状態の各作像装置２２（Ｙ，Ｍ，Ｃ，Ｋ）の感光ドラム２１を通過するように循環移動する無端状の中間転写ベルト３１と、中間転写ベルト３１を所要の経路を通過して回転するよう支持する複数の支持ロール３２ａ，３２ｂ・・と、中間転写ベルト３１を各作像装置２２（Ｙ，Ｍ，Ｃ，Ｋ）の感光ドラム２１に接触させるように押し付け、その各感光ドラム２１上に形成されたトナー像を中間転写ベルト３１に一次転写させる一次転写ロール３３と、支持ロール３２ｂに支持されている中間転写ベルト３１に所定の圧力で接触して回転する二次転写ロール３４と、二次転写ロール３４を通過した後に中間転写ベルト３１に残留して付着するトナー等を除去するベルト清掃装置３５とで主に構成されている。支持ロール３２ａは、駆動ロールとして構成されている。

給紙装置４０は、所望のサイズ、種類等の用紙９を積載した状態で収容する複数の用紙収容体４１ａ〜４１ｄと、各用紙収容体４１から用紙９を１枚ずつ送り出す送出装置４２とで主に構成されている。実施の形態１では、用紙収容体４１として上面が開口した箱状のものを使用しており、その各用紙収容体４１に異なるサイズ、種類等の用紙９を配分して収容するとともに、送出装置４２の使い分けにより所要の用紙９をその収容先の用紙収容体４１から選択して送り出すことができるようになっている。また、各用紙収容体４１には、収容される用紙のサイズを検出する検出センサを配置している。

図２中の矢付き一点鎖線は、用紙９の主な搬送経路を示す。用紙の搬送経路（搬送路）には、複数の搬送ロール対４３ａ〜４３ｅと、図示しない搬送ガイド材等が配置されている。搬送ロール対４３ｃは、用紙９の搬送時期や搬送姿勢を調整する等の機能を有する送り込みロール対として構成されている。搬送ロール対４３ｅは、画像が形成された用紙９を、筐体１０に設けられた排出収容部１２に排出する排出ロール対である。

また、画像形成装置１は、図１、図２等に示すように、画像読取装置５の筐体５０の前方側の部位に、ユーザーインターフェース（ＵＩ）としての操作パネル１５が設けられている。

操作パネル１５は、画像形成装置の各動作の選択や動作条件の設定などの各種の入力操作を行うためのテンキー、各種のボタン、タッチパネル等で構成される入力部と、動作内容や設定内容などの各種の情報を表示するための液晶画面、ランプ等で構成される表示部で構成されている。画像形成装置１では、この操作パネル１５の入力部を使用して所望の条件で画像形成動作を実行するための設定や指示の入力を行うことができ、また、この操作パネル１５の表示部を通して必要な情報が表示される。後記する自動階調補正モードの選択や動作開始等の指示は、この操作パネル１５の入力部及び表示部を通して行うことができる。また、各種動作や自動階調補正モードの実行時に必要な情報の表示は、この操作パネル１５の表示部を通して行われる。

また、画像形成装置１は、図４に示すように、画像出力装置２に画像処理装置（画像処理部）６が設けられている。図４における実線の矢印は、各種のデータの送信経路を示している。

画像処理装置６は、画像読取装置５で読み取られて入力される複写（コピー）用画像データや、画像形成装置１の外部である外部接続装置（例えば、パーソナルコンピュータ等の端末、情報メディア等の情報伝達媒体）から通信部１６を介して入力されるプリント用画像データについて所要の画像処理を行う。画像処理装置６は、その画像処理の１つである階調補正の処理を行う階調補正処理部６１を有している。図４では、階調補正処理以外の画像処理部の図示を割愛している。階調補正処理部６１は、画像出力装置に入力されるコピー用画像データやプリント用画像データについて階調補正がなされる。この階調補正処理部６１などの必要な画像処理を得た画像情報（信号）が画像出力装置２の露光装置２３に送信される。

さらに、画像形成装置１は、図４に示すように、制御手段（制御部）１８により画像形成装置２、画像読取装置５、画像処理装置６、操作パネル１５、通信部１６等の動作が制御されるようになっている。図４における白抜きの両方向の矢印は、制御バスを示している。

制御手段１８は、演算処理装置、記憶素子（ＲＡＭ，ＲＯＭ等）、記憶装置（ハードディスク）、制御装置、入出力装置等で構成されるものである。また、制御手段１８は、操作パネル１５や外部接続装置などから送信される指令や各種検出センサなどから送信される検出データに応じて、その記憶素子（ＲＯＭ）または記憶装置に格納される制御プログラム及びデータに基づく演算処理を行って所要の制御動作を実行する。また、この制御手段１８において、後記する自動階調補正モードの実行時における必要な演算処理や制御動作がなされる。

次に、画像形成装置１による基本的な画像形成動作について説明する。

画像形成装置１では、画像読取装置５で原稿から読み取ったコピー用データに基づく複写動作と、外部接続装置から入力されるプリント用データに基づくプリント動作が行われる。複写動作を実行するときは、利用者が、画像読取装置５の読み取り面に原稿を置いた後、原稿カバー５２を閉じた状態にし、操作パネル１５から複写動作の開始操作を行う。プリント動作を実行するときは、利用者が、外部接続装置からプリント対象データを選択した後、プリント動作の開始指令を行う。

制御部１８が複写動作又はプリント動作の開始指令を受けると、画像出力装置２と必要に応じて画像読取装置５が始動する。この際、画像出力装置２では、画像処理装置６において入力されるコピー用画像データ又はプリント用画像データが必要な画像処理をされ、その処理後の画像データが露光装置２３に送信される。また、画像読取装置５では、複写動作であれば、原稿の読み取りが行われる。

ここでは、前記４つの作像装置２０（Ｙ，Ｍ，Ｃ，Ｋ）のすべてを使用して形成する４色（Ｙ，Ｍ，Ｃ，Ｋ）のトナー像で構成されるフルカラー画像を形成する画像形成動作パターン（フルカラーモード）を説明する。

フルカラーモードの画像形成動作では、まず、画像出力装置２の４つの作像装置２０（Ｙ，Ｍ，Ｃ，Ｋ）において、各感光ドラム２１が所要の方向に回転し、各帯電装置２２がその各感光ドラム２１の像保持面を所要の極性（実施の形態１ではマイナス極性）及び電位にそれぞれ帯電させる。次いで、露光装置２３が、帯電後の感光ドラム２１の像保持面に対し、画像処理装置６から送信された各色成分（Ｙ，Ｍ，Ｃ，Ｋ）に分解された画像データに基づいて発光される光を照射して露光を行い、所要の電位差で構成される各色成分の静電潜像をそれぞれ形成する。次いで、各現像装置２４が、感光ドラム２１に形成された各色成分の静電潜像に対し、所要の極性（マイナス極性）に帯電された対応する色（Ｙ，Ｍ，Ｃ，Ｋ）のトナーを供給して静電的に付着させる。これにより、各色成分の静電潜像が、対応する色のトナーでそれぞれ現像されて４色のトナー像として顕像化される。

続いて、中間転写装置３０の一次転写ロール３３が、各作像装置２（Ｙ，Ｍ，Ｃ，Ｋ）の感光ドラム２１上に形成された各色のトナー像を、中間転写ベルト３１に対して順番に重ね合わるようにして一次転写させる。次いで、中間転写装置３０は、中間転写ベルト３１に一次転写されたトナー像を保持して二次転写位置まで搬送した後、二次転写ロール３４が給紙装置４０から搬送されて送り込まれる用紙９に一括して二次転写させる。トナー像が二次転写された用紙９は、中間転写ベルト３１から剥離された後に定着装置４５に導入されて必要な定着処理（加熱及び加圧）を受け、そのトナー像が定着される。定着が終了した後の用紙９は、その片面への画像形成を行うだけの場合には、例えば筐体１０に形成された排出収容部１２に排出されて収容される。これにより、４色のトナー像を組み合わせて構成されるフルカラー画像が形成された用紙９Ａ（図４参照）が出力される

次に、この画像形成装置１に装備されている自動階調補正の機能について説明する。

自動階調補正は、利用者が画像出力装置２から出力される画像の色味を調整したいときに、操作パネル１５において自動階調補正モードを選択指示することで実行されるものである。この階調補正を行うことにより、画像処理装置６における階調補正処理部６１で使用される階調補正データが補正される。また、画像処理装置６には、図４に示すように、この自動階調補正を行うために階調テスト画像データ格納部６２、階調補正データ作成部６３及び階調補正データ格納部６４が設けられている。この他、制御手段１８の記憶装置などに後記する自動階調補正モード動作を実行するための制御プログラムや必要なデータが格納されている。

階調テスト画像データ格納部６２は、現状の階調特性を検査するために必要なテストチャート９Ｂを作成する際に使用する階調検査画像７のデータ（階調テスト画像データ）を格納している。自動階調補正モードの実行時には、そのテストチャート９Ｂを作成するため階調テスト画像データが画像出力装置２（露光装置２３）に送信される。

階調検査画像７は、図５に例示するように、濃度（画像面積率：Ｃin）が異なる４色（Ｙ，Ｍ，Ｃ，Ｋ）の定形のトナー像（パッチ像）で構成されている。図５に示す階調検査画像７は、４色の定形トナー像７（Ｙ，Ｍ，Ｃ，Ｋ）を、所定サイズの用紙９に対し、画像読取装置５の読み取り方向（図５中に示す矢印Ｓで示す方向）の上流側から下流側に向けて画像面積率が０％から１００％まで１０％おきに変えて直列に並べるような状態で形成するものである。

図中の符号７１〜７４は、階調検査画像７の位置を確認するための位置確認用トナー像である。この位置確認用トナー像７１〜７４の位置情報を画像読取装置５で読み取ることで、階調検査画像７の位置（開始位置、終了位置など）や、この階調検査画像７が形成された用紙９（テストチャート９Ｂ）の画像読取装置５の読み取り面５１に置かれている位置及び方向（向き）である配置の状態を確認できるようになっている。位置確認用トナー像７１〜７４は、階調検査画像７の外側となる四隅の位置に形成されるが、その隣り合う色の定形トナー像とは、色及び画像面積率が異なるトナーにより形成される。これにより、位置確認用トナー像７１〜７４が階調検査画像７と明確に区別されて正確に読み取られる。

階調補正データ作成部６３は、画像読取装置５で読み取られたテストチャート９Ｂの階調検査画像７の読取データに基づいて階調補正データを作成するものである。階調補正データは、読取データにおける各濃度のトナー像の階調を所望の特性（標準の階調補正データ）に近づけるよう補正するためのデータである。また、階調補正データとしては、一般に、テストチャート９Ｂとして複写画像用スクリーン及びプリント画像用スクリーンを切り替えて階調補正画像７を別々に形成したものを適用することで、複写画像用のものとプリント画像用のものが作成される。階調補正データ格納部６４は、階調補正データ作成部６３で作成された最新の階調補正データを記憶して格納するものである。また、階調補正データ格納部６４は、画像形成動作のときに、必要な階調補正データを階調補正処理部６１に送信するようになっている。

次に、画像形成装置１における自動階調補正モードの動作について説明する。

はじめに、図３、図６等に示すように、利用者が、操作パネル（ＵＩ）１５において自動階調補正モードを選択する指示操作を行う（ステップ：Ｓ１０）。この選択は、例えば、操作パネル１５の表示部に表示されているメニュー画面に用意された「自動階調補正モード」の選択ボタンを押すことで行われる。

この際、利用者は、操作パネル１５において、テストチャート９を作成するために使用する用紙９の選択の操作や、補正対象のスクリーンの選択操作を行う（Ｓ１１，Ｓ１２）。スクリーンの選択は、例えば、コピー画像用の階調補正を行う場合にはコピー用に設定されているスクリーンを選択し、プリント画像用の階調補正を行う場合にはプリント用に設定されているスクリーンを選択するものである。

続いて、階調補正モードのスタートボタンを押す（Ｓ１３）。このスタートボタンは、例えば操作パネル１５の表示部に表示される階調補正モード画面になかに「補正スタートボタン」として表示される。

このスタートボタンが押されると、画像出力装置２においてテストチャート９Ｂの作成が行われる（Ｓ１４）。すなわち、画像出力装置２において、画像処理装置６の階調テスト画像データ格納部６２から露光装置２３に送信される階調テスト画像データに基づいた前記したような画像形成動作が実行されることで、選択された用紙９に階調検査画像７としての定形トナー像が形成されたテストチャート９Ｂ（図５参照）が出力収容部１２に出力される。

次いで、利用者が、テストチャート９Ｂを画像読取装置２の読み取り面５１に置き（Ｓ１５）、しかる後、読み取りスタートボタンを押す（Ｓ１６）。この際、テストチャート９Ｂは、読み取り面５１におけるセット基準位置Ｐ１に合わせて正しく置く必要がある。図９において、矢印Ｐ１が指す位置がセット基準位置である。また、テストチャート９Ｂを読み取り面５１に置いた後は、原稿カバー５２を閉じる必要がある。読み取りスタートボタンは、操作パネル１５の入力部にある実行ボタンになる。

読み取りスタートボタンが押されることで画像読取装置２においてテストチャート９Ｂの読み取り動作が実行される（Ｓ１７）。画像読取装置２では、照明ランプ５３からの光がテストチャート９Ｂの紙面に照射され、そこからの反射光ＲＬが撮像センサ５４により受光され、その光量の電気信号に変換される。しかる後、画像読取装置２は、その電気信号をテストチャートの読取データとして画像処理装置６の階調補正データ作成部６３に送信する（図４参照）。

また、この画像形成装置１では、テストチャートの読取データに含まれる位置確認用トナー像７１〜７４のデータ（座標データなど）が画像処理装置６から制御手段１８に送信される。これにより、制御手段１８において、画像読取装置２の読み取り面５１に置かれたテストチャート９Ｂの位置及び方向が認識されるとともに、予め階調テスト画像データ格納部６２等に格納されているテストチャート９Ｂの位置及び方向の基準データとの対比が行われ、テストチャート９Ｂの位置及び方向（要するに配置）が正しいか否かが判定される（Ｓ１８）。具体的には、テストチャート９Ｂの位置ずれ、上下方向が逆に配置されたときの向きの誤りなどの情報から配置の正誤が判定される。

このとき、テストチャート９Ｂの配置が正しくない（ＮＧ）と判断された場合は、テストチャート９Ｂを正しく再配置することを利用者に促す内容を操作パネル１５の表示部を介して表示する（Ｓ１９）。操作パネル１５における表示は、例えば「テストチャートを正しく配置し直してください。」等のメッセージを表示することで行われる。テストチャート９Ｂが正しく配置されていないという異常の状態については、上記メッセージの表示に代えて、例えば、警告音を発生させることや、警告ランプを点灯させることで利用者に報知する構成を採用してもよい。

一方、テストチャート９Ｂの配置が正しい（ＯＫ）と判断された場合は、画像処理装置６の階調補正データ作成部６３において、画像読取装置２から送信されたテストチャート読取データに基づき、ステップＳ１２で選択されたスクリーンモードに応じた階調補正データの作成処理が行われる（Ｓ２２）。このとき作成された階調補正データは、階調補正データ格納部６４に送信されて格納される。以上により、指示された自動階調補正モードの動作が終了するが、引き続き別のスクリーンに対する階調補正モードの指示がある場合には（Ｓ２３）、ステップＳ１２に戻り、前述した動作が同様に繰り返される。

この自動階調補正モードで作成された階調補正データは、それ以降に実行される画像形成動作において使用される。つまり、画像出力装置２において、画像形成対象の画像データが新たな階調補正データに基づいて階調の補正処理がなされ、その処理後の画像データに基づく画像が用紙９に形成される。これにより、画像出力装置２では、階調補正により色味が修正された良好な画像が得られるようになる。

ところで、この自動階調補正モードにおいては、利用者が、画像読取装置２の読み取り面５１にテストチャート９Ｂを置いた後に原稿カバー５２を閉じずに開けた状態のままで読み取り動作を開始して、階調補正を実行してしまうことがある。

この場合、図７に例示するように画像読取装置２で得られるテストチャートの読取データ（読取値）が、原稿カバー５２を閉じたとき（Ｃｌｏｓｅ時）と開けたとき（Ｏｐｅｎ時）において異なる領域が発生してしまう。このため、本来、原稿カバー５２を閉じた状態で得られる読取データに基づいて階調補正を実行する構成においては、その階調補正（階調補正データの作成）を正確に行うことができなくなる。図７に示す読取値は、濃度と対応付けて扱うため、ＣＣＤの出力値を変換した値（１０２３−ＣＣＤ読取値）を意味している。

そこで、画像形成装置１では、図６に示すように、自動階調補正モードにおいてテストチャート９Ｂを画像読取装置２の読み取り面５１に置いて読み取り作業（動作）を行うとき、原稿カバー５２の開閉状態を検出する処理を実行し（Ｓ２０）、そのときに原稿カバー５２が閉じられていないこと（換言すれば、開いた状態にあること）が検出された場合には、原稿カバー５２を閉じることを利用者に促す内容を知らせるようにしている（Ｓ２１）。

この原稿カバー５２の開閉状態の検出については、図５に示すように、テストチャート９Ｂの用紙９の一部に開閉状態を検出するための検出領域８を形成し、その検出領域８を画像読取装置２で読み取ったときの読取データＤｎと、その検出領域８を画像読取装置２で原稿カバー５２の閉じた状態で予め正常に読み取ったときの読取値をもとに設定される正常読取データＤｘとを対比し、そのときの読取データＤｎが正常読取データＤａから所定の量（原稿カバーが開いていることを判別するために予め設定する判定閾値）Ｄｘを超える値であるか否かを調べることで、原稿カバー５２が閉じられていない状態にあることを検出するようにしている（図６のステップＳ２０）。このときの判定閾値Ｄｘは、例えば、正常読取データＤａ＋αとして設定される。αの値は、実験等により求めることができる。

実施の形態１では、テストチャート９Ｂにおける検出領域８として、図５に示すように階調検査画像７（位置確認用トナー像７１〜７４を含む）が形成されていない領域（白色部：用紙９の地肌部）８１を採用している。この検出領域としての白色部８１の形成位置は、画像読取装置２で読み取ることができる用紙９の範囲であれば特に限定されない。

この白色部８１の検出領域８を採用した場合、その白色部８１の読取データは、原稿カバー５２が開けられている状態のときの読取データの方が、原稿カバー５２が閉じられている状態のときの読取データよりも大きな値になる。例えば、図７に示す画像面積率が「０％」のときの、原稿カバーＯｐｅｎ時の読取値と原稿カバーＣｌｏｓｅ時の読取値が異なるようになる。この観点からすれば、階調検査画像７の画像面積率が「０％」の領域は、用紙９の下地に相当することになるので、階調検査画像７における画像面積率が「０％」の領域を検出領域８として設定して利用することも可能である。

これは、原稿カバー５２の原稿押さえ面５２ａ（図３ｂ参照）が前述したように白色表面（白地）であるので、原稿カバー５２を閉じた状態で白色部８１を読み取ったときには、照明ランプ５３からの光が原稿カバー５２の白地の原稿押さえ面５２ａでも反射されて撮像センサ５４に受光されるので読取値が小さくなる。これに対し、原稿カバー５２を開けた状態で白色部８１を読み取ったときには、白色部８１の上方に原稿カバー５２が存在しないため、その白地の原稿押さえ面５２ａからの反射光がなく、撮像センサ５４が受光する反射光ＲＬの量が減ることとなり、読取値が大きくなる。つまり、用紙９の白色部８１を透過する照明光の反射光量が異なるため、読取値が変化するのである。

このように実施の形態１の検出方式は、この白色部８１の読取値（読取データ）の変化を利用するものである。また、この検出方式では、ちなみに、前記した判定閾値Ｄｘの設定にあたっては、必ずしも正常読取データＤａを用意する必要はなく、実験等によりその閾値を直接求めて設定するようにしても構わない。さらに、その判定閾値Ｄｘについては、テストチャート９Ｂに使用する用紙９の種類（特に光の反射特性や透過特性が異なる種類）に応じて異なる値を選択して適用するように構成してもよい。

この原稿カバー５２の開閉状態の検出と閉じられているか否かの判定は、図６に示すように、テストチャート９Ｂの配置が正しいこと（テストチャート９Ｂが置かれたことも含まれる）が確認された後に実行される。これにより、テストチャート９Ｂが読み取り面５１に実際に置かれた状態で、検出領域８（白色部８１）の読み取りも正常に行われるようになる。例えば、テストチャート９Ｂの配置が正しくない場合や、テストチャート９Ｂが読み取り面５１に置かれていない場合は、検出領域８（この例では白色部８１）の読取値そのものが正確なものでなくなってしまう。

また、前記した原稿カバー５２を閉じることを利用者に促す表示は、操作パネル１５の表示部に例えば「原稿カバーを閉じてから読み取りボタンをもう一度押してください。」等のメッセージを表示して行う。なお、この表示方式に代えて、警告音の発生、警告ランプの点灯等の他の報知方法を採用してもよい。

画像形成装置１では、このような原稿カバー５２の開閉状態の検知と原稿カバー５２が閉じられていないときの利用者への表示による報知が行われるので、テストチャート９Ｂの読み取りを原稿カバー５２が開いた状態で実行してしまうことが防止されるようになる。この結果、画像読取装置２によりテストチャート９Ｂが正常に読み取られるようになるので、自動階調補正が正確に行われる。

［実施の形態２］
図８は、実施の形態２に係る画像形成装置を示すものであり、特に自動階調補正モードを行うときに使用する、新たな検出領域８（検査画像部８２）を形成したテストチャート９Ｂを示している。

実施の形態２では、原稿カバー５２の開閉状態を検知するために、テストチャート９Ｂに形成する階調検査画像７の一部の画像部分を検出領域８（検出画像部８２）として形成したものを使用する。ここでは、マゼンタ色の階調検査画像７Ｍの画像面積率が「１０％」のものを検出画像部８２として利用するように設定している。

これは、画像面積率が「１０％」の階調検査画像７Ｍ（検出画像部８２）の読取値についても、図７に示すように、原稿カバー５２を閉じた状態で読み取ったときの値と開けた状態で読み取った値とが相違する。つまり、用紙９に階調検査画像を構成するトナーが存在していても、原稿カバー５２の開閉により用紙９を透過する光の反射光量に差が生じるので、その各読取値も変化することになる。実施の形態２では、階調検査画像７の一部であっても、この読取値の変化が生じる場合があることを利用して、その一部を検出領域８（検出画像部８２）として採用し、そのときの読取値の変化を用いて原稿カバー５２の開閉状態の検出を行うようにしている。

そして、この場合には、検出画像部８２の読み取った読取データＤｎが、その検出画像部８２のために設定される判定閾値Ｄｙを実施の形態１における判定閾値Ｄｘに代えて適用することで、原稿カバー５２が閉じられているか否かの判断を行うことになる（図６に示すステップＳ２０）。

このような検出画像部８２による検知は、原稿カバー５２を閉じた状態と開けた状態での読取値に変化が生じる階調検査画像７の画像部分であればよい。ちなみに、この検知に用いることのできる階調検査画像７の画像部分の領域（ｘ，ｙ）は、テストチャート９Ｂを読み取り面５１に配置せずに原稿カバー５２を開けた状態で読み取り動作を実行したときの読取値Ｉopenが次の式（１）の条件を満たせばよい。
｛ｘ，ｙ|（Ｉopen−Ｉth1）＞（Ｉpatch（ｘ，ｙ）＋Ｉth2）｝・・・（１）

ここで、Ｉpatch（ｘ，ｙ）は階調検査画像７（ｘ）の画像面積率（ｙ）おける読取値、Ｉth1は原稿カバー開放状態での読取値の変動幅における下限値、Ｉth2は検出画像部８２となる各色の階調検査画像７の読取値の変動幅における上限値である。つまり、この式（１）は、原稿カバー５２の開閉状態の検知に用いる検出画像部８２としての階調検査画像７の読取値Ｉpatch（ｘ，ｙ）が、その各読取値の変動を考慮しても確実に読取値Ｉopenを下回る値を示す領域を用いることが必要であることを意味する。実用上は、検出画像部８２として適用できる階調検査画像７の画像部分は、ハーフトーン部やハイライトパッチ部が適切であると考えられる。原稿カバー５２の開閉状態の検知は、その検知に用いる階調検査画像７の画像部分の領域（ｘ，ｙ）における読取値Ｉopenと読取値Ｉpatch（ｘ，ｙ）の関係を用いて実現することができる。

また、検出領域８の検出画像部８２として利用することができる階調検査画像７の一部の画像部分は、読取誤差などが発生するという事情があることに鑑みた場合、その画像面積率が３０％以下の画像部分を採用するとよい。しかし、このようなる検出画像部８２については、環境変化や画像読取装置５及び画像形成装置２の経時劣化や印字（出力）濃度等により読取性能に変動が生じるおそれがあるため、この事情を考慮した場合は、画像面積率が２０％以下の画像部分を採用することが望ましい。

［実施の形態３］
図９は、実施の形態３に係る画像形成装置を示すものであり、特に自動階調補正モードを行うときに採用する原稿カバー５２の開閉状態の別の検出方式を示している。

実施の形態３においては、原稿カバー５２の開閉状態を検知するために、画像読取装置５の読み取り面５１においてテストチャート９Ｂが存在しない領域５１ｂ（置かれていない余りの領域や、置かれることがあり得ない領域がある）の少なくとも１部である検出領域８（検出領域面８４）として形成したものを使用する。ここでは、テストチャート９Ｂの読み取り方向Ｓの下流側に存在する余り領域５１ｂの一部（テストチャート９Ｂの短辺と隣接する領域）を検出領域面８４として利用するように設定している。

これは、テストチャート９Ｂが置かれていない領域５１ｂの関する読取値についても、原稿カバー５２を閉じた状態で読み取ったときの値と開けた状態で読み取った値とが相違する。つまり、読み取り面５１にテストチャート９Ｂが存在してない場合であっても、原稿カバー５２の開閉（有無）により読み取り面５１を透過する光の反射光量に差が生じるので、その各読取値も変化することになる。実施の形態３では、この読み取り面５１のテストチャート９Ｂが存在しない領域５１ｂについても、その読取値の変化が生じる場合があることを利用して、その余り領域５１ｂの一部を検出領域８（検出領域面８４）として採用し、そのときの読取値の変化を用いて原稿カバー５２の開閉状態の検出を行うようにしている。

そして、この場合には、検出領域面８４について読み取った読取データＤｎが、その検出領域面８４のために設定される判定閾値Ｄｚを実施の形態１における判定閾値Ｄｘ（又は実施の形態２における判定閾値Ｄｙ）に代えて適用することで、原稿カバー５２が閉じられているか否かの判断を行うことになる（図６に示すステップＳ２０）。また、この場合は、テストチャート９Ｂの用紙サイズを階調テスト画像データ格納部６２や制御手段１８への入力情報などから取得されるので、その取得された用紙サイズ以外となる読み取り面５１の領域に対して予め設定する領域を検出領域面８４として対応することになる。つまり、検出領域面８４については、テストチャート９Ｂを作成した用紙９のサイズから余り領域５１ｂを決定してその一部を利用するようにすればよい。

なお、このときの検出領域面８４は、テストチャート９Ｂを作成するときに使用する用紙９のサイズや読み取り面５１のサイズによって設定される。図９に例示した検出領域面８４の他にも、例えば図１０に例示するような余り領域５１ｂの検出領域として設定することができる。

図１０（ａ）に示す検出領域面８４は、テストチャート９Ｂを画像形成装置１において使用可能な最大サイズの用紙９を用いて形成する場合の設定例を示すものである。この場合であっても、読み取り面５１のサイズは最大サイズの用紙９よりも広いため僅かながらテストチャート９Ｂが存在することのない余り領域５１ｂが存在するので、その僅かな余り領域５１ｂの少なくとも一部を検出領域面８４として利用することができる。また、図１０（ｂ）に示す検出領域面８４は、テストチャート９Ｂの用紙サイズに関係なく、読み取り面５１のうちテストチャート９Ｂ（最大サイズの用紙９に形成した場合であっても）が置かれることがないことが明らかな角部の余り領域５１ｂを利用した例である。

［実施の形態４］
図１１は、実施の形態４に係る画像形成装置を示すものであり、特に自動階調補正モードを行うときに採用する原稿カバー５２の開閉状態の別の検出方式を示している。

実施の形態４においては、まず、図３（ｂ）に示すように、原稿読取装置５の筐体５０に原稿カバー５２の閉じた状態を感知することが可能な感知スイッチ１９を設け、この感知スイッチ１９の感知情報を利用して、自動階調補正モードの実行時に原稿カバー５２の開閉状態を検知するようにしている。実施の形態４では、感知スイッチ１９として、原稿カバー５２が閉じられると、その棒状の検出部材が下方に押されて筐体５０内に埋没するように移動し、その検出部材の移動を検出する（ＯＮ状態になる）タイプのスイッチを適用している。感知スイッチ１９の感知情報は、図４に示すように、制御手段１８に送信されるようになっている。

そして、この場合には、図１１のステップ３０で示すように、テストチャート９Ｂの読み取り動作が実行されて、そのテストチャート９Ｂの配置が正しいと判断された後、制御手段１８において感知スイッチが「ＯＮ状態」になっているか否かを確認することで、原稿カバー５２が閉じられているか否かの判断を行うことになる。また、この場合、感知スイッチ１９が「ＯＮ状態」であると判断された場合には、実施の形態１等の場合と同様に、原稿カバー５２を閉じることを利用者に促す指示の表示を行い（Ｓ２１）、原稿カバー５２を閉じた後に、利用者が再度、テストチャート９Ｂの読み取り動作を実行させることになる（Ｓ１６）。

［他の実施の形態］
前記した実施の形態３における原稿カバーの検出方式においては、テストチャート９Ｂの読み取り作業を行うときに、原稿カバーが開いていること（閉じられていないこと）が判明すると、その異常の状態について利用者に操作パネル１５の表示部等において警告メッセージ等の表示（報知）を行う場合を示したが、そのような報知手段を設けないように構成することも可能である。

この場合は、例えば、原稿読取装置５で読み取った読取値について、原稿カバーを閉じた状態で正常に読み取ったときの読取値（データ）と対比して、その正常な読取値に近づける値に補正する制御を行うことで対応すればよい。この場合は、利用者に、原稿カバーの閉じる操作を強いたりする等の煩わしさを与えることがなくなる。

前記した実施の形態３における原稿カバーの検出方式は、実施の形態１、２における検出方式と併用することも可能である。また、実施の形態４における原稿カバーの検出方式についても、実施の形態１〜３における検出方式と併用するようにしても構わない。これにより、自動階調補正モード時において原稿カバー５２が閉じられているか否かの検出をより精度よく行うことができる。

１ …画像形成装置
２ …画像出力装置（画像出力手段）
５ …画像読取装置（画像読取手段）
６ …付着量検出手段
７ …階調検査画像
８ …検出領域（検出手段の一部）
９ …用紙（記録紙）
９Ａ…画像が形成された用紙（画像記録物）
９Ｂ…テストチャート（階調検査画像が形成された用紙）
１５…操作パネル（報知手段の一部）
１８…制御手段（検出手段の一部。報知手段の一部、記録紙のサイズの取得手段の一部）
１９…感知スイッチ（感知手段）
５１…読み取り面
５１ｂ…読み取り面におけるテストチャートが存在しない領域
５２…原稿カバー（覆い板）
６２…階調テスト画像データ格納部（記録紙のサイズの取得手段の一部）
８１…白色部（検出領域の一例）
８２…検出画像部（検出領域の一例）
８４…検出領域面（検出領域の一例）

Claims (9)

1. 読み取り面に置いた画像記録物を開閉式の覆い板で押え付けるように覆って画像記録物の画像を光学的に読み取る画像読取手段と、
   画像を記録紙に形成して出力する画像出力手段と、
   前記画像出力手段で記録紙に階調検査画像を形成し、その階調検査画像が形成された記録紙を前記画像読取手段の読み取り面に置いて当該階調検査画像の読み取り作業を行うときに、前記覆い板の開閉状態を検出する検出手段と
   を有することを特徴とする画像形成装置。
2. 前記検出手段は、前記画像読取手段で読み取られた読取情報と予め設定する情報とを対比して、前記階調検査画像が形成された記録紙が前記読み取り面に置かれていることと前記覆い板の開閉状態を検出するように構成されている請求項１に記載の画像形成装置。
3. 前記検出手段は、前記階調検査画像を形成する記録紙の一部に検出領域を形成し、その検出領域を前記画像読取手段で読み取ったときの読取情報と前記画像読取手段が前記覆い板を閉じた状態であることを検出するための予め設定する閾値とを対比して、前記覆い板の開閉状態を検出するように構成されている請求項１又は２に記載の画像形成装置。
4. 前記検出手段は、前記画像読取手段の読み取り面のうち前記階調検査画像が形成された記録紙が存在しない領域の少なくとも一部を検出領域とし、その検出領域を前記画像読取手段で読み取ったときの読取情報と前記画像読取手段が前記覆い板を閉じた状態であることを検出するための予め設定する閾値とを対比して、前記覆い板の開閉状態を検出するように構成されている請求項１乃至３のいずれか１項に記載の画像形成装置。
5. 前記階調検査画像が形成された記録紙のサイズを取得する取得手段を有し、
   前記検出手段は、前記画像読取手段の読み取り面のうち前記取得手段で取得される記録紙のサイズ外となる領域の少なくとも一部を検出領域とするように構成されている請求項４に記載の画像形成装置。
6. 前記検出手段は、前記画像読取手段の読み取り面のうち前記階調検査画像を形成することが可能な記録紙の最大サイズ外となる領域の少なくとも一部を検出領域とするように構成されている請求項４に記載の画像形成装置。
7. 前記検出手段は、前記覆い板の閉じた状態を感知する感知手段の感知情報に基づいて、前記覆い板の開閉状態を検出するよう構成されている請求項１乃至６のいずれか１項に記載の画像形成装置。
8. 前記検出手段により前記覆い板が閉じられていないことが検出されたときに、異常であることを報知する報知手段を有する請求項１乃至７のいずれか１項に記載の画像形成装置。
9. 前記画像読取手段の読み取り面に置かれた、前記階調検査画像が形成された記録紙の配置位置を検出する手段を有する請求項１乃至８のいずれか１項に記載の画像形成装置。

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