JP2012133003A - 画像形成装置及びその制御方法 - Google Patents

Abstract

【課題】、画像形成部が交換され、記録媒体に形成された画像の濃度に基づく変換特性が作成されない場合でも、画像濃度特性を自動的に調整する画像形成装置を提供する。
【解決手段】プロセスカートリッジ交換後に第１の制御が未実行である場合、ＣＰＵ３０８は、第１の制御で求めたγＬＵＴ３０２ｂを用いてパッチパターンを中間転写体５に形成する（Ｓ５４）。この現像パッチ濃度と基準濃度値とを比較し、補正テーブル９０６ａを作成する（Ｓ５６）。γＬＵＴ３０２ｂを用いて中間転写体５に形成した現像パッチの濃度に対応する、初期のγＬＵＴ４０２を用いた場合の濃度を算出する。初期のγＬＵＴ４０２を用いた場合の濃度と現像パッチ濃度とを比較し、初期補正テーブル９０６ｂを作成する。テーブル９０６ａ、９０６ｂのうち、Δ値の合計の小さい方のテーブルとその元であるγＬＵＴとから新たなγＬＵＴを作成する（Ｓ５９）。
【選択図】図１５

Description

本発明は、交換可能な画像形成部を有する画像形成装置及びその制御方法に関する。

従来、電子写真方式の画像形成装置では、つぎのようなプロセスで画像形成が行われる。まず、帯電装置によって感光ドラム表面を一様に帯電する。原稿画像の濃度階調性と出力画像の濃度階調性とを一致させるために、画像形成装置に記憶された入力画像データを変換するためのガンマルックアップテーブル（γＬＵＴ）などを用いて、原稿画像の画像データ（入力画像信号）を変換する。

この変換された画像データに基づいてレーザ光源を点灯させ、一様に帯電された感光ドラム表面に静電潜像を形成する。この静電潜像をトナーによって現像し、感光ドラム上のトナー像を記録媒体に転写・定着することで、画像形成が完了する。

カラー画像形成装置の場合、各色について上記画像形成プロセスが行われる。各色のトナー像は、転写工程において中間転写体または記録媒体上で重畳されることで、カラー画像が形成される。

この電子写真方式の画像形成装置においては、温度や湿度の変化や画像形成枚数が累積されることにより、感光ドラムの感度、帯電特性、現像特性が変化し、帯電装置や現像装置の特性の変化などにより、画像形成特性が変化する。

このため、帯電バイアス、露光量、現像バイアス等の画像形成条件が同一であっても、温度や湿度の変化前後、あるいは画像形成枚数の累積前後において、感光ドラムへのトナーの付着量が変化する。これは、画像形成条件が画像形成特性の変化に対応していないために生じる課題である。

このような課題に対し、画像形成特性の変化に応じて、γＬＵＴを補正することにより、出力画像濃度を調整する画像濃度制御方法が提案されている（例えば、特許文献１）。

この画像濃度制御方法では、ユーザにより出力画像濃度の調整が指示されると、画像形成装置は、複数の濃度パッチからなる階調テストパターンを記録媒体に形成する。この階調テストパターンは、出力画像の階調性が原稿画像の階調性と一致するように、入力画像データを変換するγＬＵＴを作成するためのパターンである。この階調テストパターンの各パッチの濃度が目標濃度で形成されるように、つまり画像形成装置の出力特性が理想とする階調特性と一致するように、入力画像データを変換するためのγＬＵＴが作成される。入力画像データは、作成されたγＬＵＴに基づいて出力画像データに変換され、この変換された出力画像データに基づいて画像が形成される。

このように、γＬＵＴの作成を適宜行うことにより、その時々における画像形成特性に対応したγＬＵＴによって画像が形成されるので、出力画像の階調性を原稿画像の階調性に近いものにすることができる。また、画像の品質を高めるために、γＬＵＴをその時々の装置特性や環境に対応させる必要がある。このため、画像濃度制御を頻繁に行うことが好ましく、特に、画像形成装置のメンテナンスにより感光ドラム、帯電装置、現像装置等を収納した画像形成部を交換した後、前述した画像濃度制御を行うことが望ましい。

特開２０００−２３８３４１号公報

しかしながら、上記従来の画像形成装置では、メンテナンスにより感光ドラム、帯電装置、現像装置等の画像形成部を交換する場合、つぎのような課題が生じる。

すなわち、特許文献１に記載された画像濃度制御は、ユーザの指示により行われ、濃度検出用画像が形成された記録媒体を画像読取装置に読み込ませる作業をユーザが行わなければならなかった。このため、ユーザがその作業を煩わしいと思ったり、画像濃度制御を行う時間的余裕がなかったりした場合、交換された感光ドラム、帯電装置、現像装置に対応したγＬＵＴの作成がなされずに画像形成が行われることになる。

従来の画像形成装置では、感光ドラム、帯電装置、現像装置の交換後にγＬＵＴの作成がなされなかった場合、交換前の画像形成に用いられていたγＬＵＴを用いて画像形成を行っていた。このγＬＵＴは交換後の画像形成特性に対応していないので、交換後の出力画像の濃度が原稿画像の濃度と異なってしまうという課題が生じていた。

特に、感光ドラム、帯電装置、現像装置等の画像形成部を一体化し、画像形成装置本体に着脱可能としたプロセスカートリッジを交換するタイプの画像形成装置では、感光ドラム、帯電装置、現像装置が同時に交換されることになる。

また、このような画像形成装置に対しては、装置の知識が豊富なサービスマンではなく一般ユーザがプロセスカートリッジの交換を行うことになるので、上記画像濃度制御が必ず行われる保証はない。このため、プロセスカートリッジを交換するタイプの画像形成装置においては、出力画像の階調性と原稿画像の階調性とのズレが顕著に現れるおそれがあった。

本発明は、画像形成部が交換され、記録媒体に形成された画像の濃度に基づく変換特性が作成されない場合であっても、画像濃度特性を自動的に調整することができる画像形成装置及びその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、像担持体が収納された交換可能な画像形成部を有し、画像信号に対応する露光量で前記像担持体に画像を形成し、前記像担持体に形成された画像を記録媒体に記録する画像形成装置において、前記画像信号の基となる画像の階調と前記記録媒体に記録された画像の階調とが一致するように、入力画像信号を前記露光量に対応した出力画像信号に変換する変換特性を作成する第１の制御を実行し、前記第１の制御が実行された後に前記変換特性を用いて前記像担持体に形成された画像の基準濃度から前記変換特性の補正特性を作成する第２の制御を実行し、前記作成された変換特性および前記補正特性を用いて画像を形成する制御手段を備え、前記制御手段は、前記画像形成部が交換された後、前記第１の制御が実行されなかった場合、予め設定された初期変換特性を用いた場合の画像の濃度から初期補正特性を作成する初期制御を実行し、前記補正特性と前記初期補正特性を比較し、前記比較の結果、前記変換特性が適している場合、前記補正特性と前記変換特性から新たな変換特性を作成し、一方、前記初期変換特性が適している場合、前記初期補正特性と前記初期変換特性から新たな変換特性を作成する第３の制御を実行し、前記作成された新たな変換特性を用いて画像を形成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は、画像形成部が交換された後、第１の制御が実行されず、変換特性が適している場合、補正特性と変換特性から新たな変換特性を作成する。一方、初期変換特性が適している場合、画像形成装置は、初期補正特性と初期変換特性から新たな変換特性を作成する。そして、作成された新たな変換特性を用いて画像が形成される。

これにより、画像形成部が交換された後に第１の制御が実行されない場合であっても、原稿画像に対応した階調を有する画像を出力することが可能となる。すなわち、画像形成部が交換され、記録媒体に形成された画像の濃度に基づく変換特性が作成されない場合であっても、画像濃度特性を自動的に調整することができる。

請求項２に係る画像形成装置によれば、第３の制御で新たな変換特性を用いて画像が形成される間に、第１の制御が実行された場合、変換特性の精度が高い、第１の制御による変換特性を用いた画像形成に切り替えることができる。

請求項３に係る画像形成装置は、第１の制御を実行する際、画像読取装置により記録媒体に記録された画像の濃度を読み取り、読取手段により像担持体に形成された画像の濃度を読み取る。従って、画像読取装置および読取手段を備えた装置に適用することができる。

請求項４に係る画像形成装置によれば、差の合計値を用いて比較するので、画像形成部の交換前後において、より画像濃度特性の維持に適した方を選択することができる。また、代表要素における差の合計値を用いて比較することにより、比較する要素を全体の１０分の１から１００分の１にすることができ、ＣＰＵへの負担を軽くすることが可能となる。

請求項５に係る画像形成装置によれば、差分値として差の小さい要素数を用いて比較するので、比較・判断が容易となり、ＣＰＵへの負担をより軽くすることが可能である。また、代表要素数を用いて比較することにより、比較する要素を全体の１０分の１から１００分の１にすることができ、ＣＰＵへの負担をより一層軽くすることが可能である。

請求項６に係る画像形成装置によれば、短期間に第２の制御および第３の制御が実行されるので、長期使用に亘っても画像濃度特性を変化させることなく精度を維持することが可能である。

請求項７に係る画像形成装置によれば、像担持体、帯電手段および現像手段が一体化された、汎用性のある画像形成部を用いることができる。

請求項８に係る画像形成装置によれば、画像形成部を交換した際、画像形成装置は画像形成部内の記憶媒体から、第１の制御の実施履歴情報を読み出すことができ、ＣＰＵの負荷を軽減するとともに情報の管理が容易となる。

実施の形態におけるカラー画像形成システムの内部構成を示す断面図である。 画像処理部１０８の構成を示すブロック図である。 階調特性およびγＬＵＴの特性を示すグラフである。 γＬＵＴを作成するための第１の制御手順を示すフローチャートである。 記録材６に出力された一般的な階調テストパターンの一例を示す図である。 フォトセンサ４０から出力される信号を処理する処理回路の構成を示すブロック図である。 フォトセンサ４０の出力特性を示すグラフである。 基準濃度値設定用の制御手順を示すフローチャートである。 γＬＵＴの特性の一例を示すグラフである。 第２の制御手順を示すフローチャートである。 同じ画像信号が入力されてパッチが形成された場合にフォトセンサ４０が検知する濃度の変化量を示すグラフである。 補正テーブルの設定を説明する図である。 実際の画像形成に用いられるγＬＵＴを説明する図である。 初期のプロセスカートリッジの濃度階調特性と寿命末期のプロセスカートリッジの濃度階調特性を示すグラフである。 第３の制御を含む全体制御手順を示すフローチャートである。 プロセスカートリッジから第１の制御の実施履歴情報を読み出す場合の全体制御手順を示すフローチャートである。

本発明の画像形成装置及びその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システムに適用される。

図１は実施の形態におけるカラー画像形成システムの内部構成を示す断面図である。カラー画像形成システムは、画像形成装置１００および画像読取装置１０１から構成される。

まず、画像読取装置１０１について説明する。原稿台ガラス１０２に置かれ、光源１０４によって照射された原稿Ｇからの反射光は、光学系を介してＣＣＤセンサ１０５に結像する。ＣＣＤセンサ１０５は、３列に配置されたレッド、グリーン、ブルーのＣＣＤラインセンサ群からなり、ＣＣＤラインセンサ毎にレッド、グリーン、ブルーの成分信号を生成する。ＣＣＤセンサ１０５および光源１０４を含む読み取り光学系ユニットは、図中矢印ａの方向に原稿Ｇを走査し、原稿画像をライン毎の電気信号のデータ列に変換する。

また、原稿台ガラス１０２には、原稿の一端が突き当てられ、原稿の斜め置かれを防ぐ突き当て部材１０７が配置されている。また、ＣＣＤセンサ１０５の白レベルを決定するとともに、ＣＣＤセンサ１０５のスラスト方向のシェーディング補正を行うための基準白色板１０６が原稿台ガラス１０２のガラス面に配置されている。ＣＣＤセンサ１０５により得られた画像信号は、画像処理部１０８に送られ、画像処理される。

つぎに、画像形成装置１００について説明する。画像形成装置１００は、交換可能なプロセスカートリッジ２０Ｙ、２０Ｍ、２０Ｃ、２０Ｋを並べたタンデム式の画像形成装置である。プロセスカートリッジ２０Ｙ〜２０Ｋは、それぞれ帯電部８Ｙ〜８Ｋ、現像部３Ｙ〜３Ｋ、感光ドラム４Ｙ〜４Ｋ（像担持体）およびクリーニング部９Ｙ〜９Ｋを収納する。

なお、帯電部８Ｙ、８Ｍ、８Ｃ、８Ｋをプロセスカートリッジ２０Ｙ、２０Ｍ、２０Ｃ、２０Ｋごとに区別する必要がない場合、総称として帯電部８と表記する。このことは、現像部３、クリーニング部９においても同様である。また、プロセスカートリッジ２０Ｙ、２０Ｍ、２０Ｃ、２０Ｋを、特に色ごとに分ける必要がない場合、プロセスカートリッジ２０と総称する。また、交換可能なプロセスカートリッジは、上記構成のものに限らず、感光ドラムおよび現像部の少なくとも一方を含むものであればよい。

帯電部８Ｙ、８Ｍ、８Ｃ、８Ｋは、プロセスカートリッジ２０Ｙ〜２０Ｋにそれぞれ含まれるローラ帯電器であり、バイアスを印加することで各感光ドラム４Ｙ、４Ｍ、４Ｃ、４Ｋの表面を一様に負極性に帯電させる。

露光装置２Ｙ、２Ｍ、２Ｃ、２Ｋは、入力された画像データに応じてＯＮ／ＯＦＦに制御されるレーザ光を、各感光ドラム４Ｙ、４Ｍ、４Ｃ、４Ｋ上で走査させる。このように、画像データは、画像処理部１０８からレーザドライバおよびレーザ光源を介してレーザ光に変換される。この変換されたレーザ光は、ポリゴンミラー１Ｙ、１Ｍ、１Ｃ、１Ｋ、レンズ、ミラーなどの光学系により反射され、一様に帯電された各感光ドラム４Ｙ〜４Ｋに照射される。レーザ光の走査により静電潜像が形成された感光ドラム４Ｙ〜４Ｋは、図中矢印Ａの方向に回転する。

現像部３Ｙ、３Ｍ、３Ｃ、３Ｋは、各プロセスカートリッジ２０Ｙ〜２０Ｋ毎にイエロートナー現像器３Ｙ、マゼンタトナー現像器３Ｍ、シアントナー現像器３Ｃ、ブラックトナー現像器３Ｋから構成されている。なお、本実施形態では、現像剤として、磁性キャリアおよび非磁性トナーを含む二成分現像剤が採用されている。

ここで、プロセスカートリッジ２０Ｙを例に挙げて、画像形成過程を具体的に説明する。プロセスカートリッジ２０Ｙでは、感光ドラム４Ｙの表面が帯電部８Ｙによって一様に帯電される。本実施形態では、−５００Ｖに帯電される。

第１色目の画像データに応じてＯＮ／ＯＦＦ制御された、露光装置２Ｙからのレーザ光によって露光・走査が行われると、第１色目の静電潜像（本実施形態にあっては約−１５０Ｖ）がプロセスカートリッジ２０Ｙの感光ドラム４Ｙに形成される。

第１色目の静電潜像は、第１色目のイエロートナー（−極性）を内包したイエロートナー現像器３Ｙによって現像・可視像化される。この可視像化された第１のトナー像は、感光ドラム４Ｙに所定の押圧力を持って圧接される。そして、感光ドラム４Ｙの周速度と略等速の速度（本実施形態にあっては１４０ｍｍ／ｓ）で図中矢印Ｄ方向へ回転駆動される中間転写体５と感光ドラム４Ｙとのニップ部において、第１のトナー像は中間転写体５に一次転写される。

一次転写工程の際に中間転写体５に転写されずに感光ドラム４Ｙ上に残ったトナーは、感光ドラム４Ｙに圧接されたクリーニング部９Ｙであるクリーニングブレードにより掻き取られ、廃トナー容器（図示せず）に回収される。

他のプロセスカートリッジ２０Ｍ、２０Ｃ、２０Ｋにおいても、上記と同様の工程が行われる。各プロセスカートリッジ毎に異なる色のトナーによるトナー像を中間転写体５に順次転写して積層した後、積層された異なる色のトナー像は、給紙ユニットから給紙された記録材６に一括で二次転写される。この後、記録材６は、定着器７による定着工程を経て機外に排出される。こうして、フルカラープリントが得られる。

また、本実施形態の画像形成装置１００には、中間転写体５に形成されたトナーパッチパターンの反射光量を検出するためのフォトセンサ４０が設けられている。フォトセンサ４０は、約９６０ｎｍに主波長をも持つＬＥＤ１０とフォトダイオード１１からなる。

また、プロセスカートリッジ２０Ｙ〜２０Ｋ内にそれぞれ設けられた被判別部１２Ｙ、１２Ｍ、１２Ｃ、１２Ｋは、プロセスカートリッジ２０Ｙ〜２０Ｋが交換されたことを検知するものである。本実施形態では、被判別部１２Ｙ、１２Ｍ、１２Ｃ、１２Ｋとして、ヒューズが用いられる。新品のプロセスカートリッジ２０Ｙ〜２０Ｋが挿入された場合、被判別部１２Ｙ、１２Ｍ、１２Ｃ、１２Ｋが画像形成装置１００の本体と接触することにより、ヒューズが切断される。画像形成装置１００は、導通検査を行うことにより、挿入されたプロセスカートリッジが新品であるか否かを判別することが可能である。

なお、本実施形態では、被判別部としてヒューズを用いたが、プロセスカートリッジの交換に伴って、画像形成装置がその新旧が判断できる構成を有したものであればよく、抵抗回路や、挿抜によって変形したり切除されるような部品であっても構わない。

図２は画像処理部１０８の構成を示すブロック図である。ＣＣＤセンサ１０５により読み込まれた原稿画像の輝度信号は、Ａ／Ｄ変換部２０２に入力され、デジタル信号に変換される。このデジタル信号（輝度信号）はシェーディング部２０３に送られる。シェーディング部２０３では、ＣＣＤセンサ個々の感度のバラツキにより生じる光量ムラがシェーディング補正される。シェーディング補正することにより、ＣＣＤセンサによる測定再現性は向上する。

シェーディング部２０３で補正された輝度信号は、ＬＯＧ変換部３０４によりＬＯＧ変換される。そして、ＬＯＧ変換された輝度信号は、γＬＵＴ補正部３０５に送られる。γＬＵＴ補正部３０５は、プリンタ部３１０が理想とする濃度特性と、γ特性に従って処理された出力画像濃度特性とが一致するように作成されたγＬＵＴ（変換特性）を有し、ＬＯＧ変換された輝度信号（入力画像信号）を画像信号（出力画像信号）に変換する。

こうして変換された画像信号は、プリンタ部３１０に送信され、画像形成に供される。プリンタ部３１０には、画像形成ユニット（画像形成部）としてのプロセスカートリッジ２０、その新旧を判断する判別部３１１、前述したフォトセンサ４０などが内蔵されている。

上記構成を有する画像形成装置の制御方法について説明する。始めに、画像読取装置１０１と画像形成装置１００の双方を含む系において、画像再現特性を安定化させる第１の制御について説明する。

図３は階調特性およびγＬＵＴの特性を示すグラフである。図３（ａ）の横軸は原稿画像に対応する入力画像信号（入力画像データ）を示し、縦軸は出力画像濃度を示している。図３（ｂ）の横軸は入力画像信号を示し、縦軸は入力画像信号の値に対応する出力画像信号の値を示している。

図３（ａ）の点線３０１ａは、理想階調特性３０１ａであり、入力画像信号に対して出力画像の濃度が理想的に出力される場合を示している。入力画像信号の最大値に対して出力画像の濃度が最大になっている。また、入力画像信号と出力画像濃度とがリニア（１次関数）な関係であるので、階調特性が急激に変化することにより原稿画像には無い輪郭（疑似輪郭）などが発生せず、出力画像の階調性は良好になる。

階調特性３０２ａは、記録媒体に形成される濃度パッチ及び階調テストパターンから得られる入力画像信号と出力画像濃度との対応関係を示している。階調特性３０３ａは、中間転写体５に形成される濃度パッチ及び階調テストパターンから得られる入力画像信号（画像データ）と出力画像の濃度との対応関係を示している。

電子写真方式の画像形成装置においては、入力画像信号を補正せずに出力し、画像を形成すると、図３（ａ）に示す階調特性３０２ａのような階調で画像が形成される。即ち、入力画像信号に対して階調特性３０２ａに沿った濃度で画像が出力される。例えば、入力画像信号Ｘによって画像を形成すると、出力画像の濃度は、理想の濃度Ｄｘではなく濃度Ｄｙとなる。

このような濃度のズレを抑制するために、画像形成装置では、γＬＵＴ補正部３０５において、入力画像信号Ｘを入力したときに理想の濃度Ｄｘが出るように補正データ（変換テーブル）に基づいて入力画像信号を補正する処理が行われる。

図３（ｂ）の点線３０１ｂは、入力画像信号を変換せずに出力した場合の入力画像信号と出力画像信号との対応関係を示している。図３（ｂ）のγＬＵＴ３０２ｂは、画像形成装置から出力される画像が理想の濃度で出力されるように入力画像信号を変換する変換テーブルである。γＬＵＴ３０２ｂは、記録媒体に形成された濃度検出用トナー像の濃度を検知した結果である階調特性３０２ａから作成される。

一方、γＬＵＴ３０３ｂは、画像形成装置から出力される画像が理想の濃度で出力されるように入力画像信号を変換する変換テーブルである。γＬＵＴ３０３ｂは、中間転写体５に形成された濃度検出用トナー像の濃度を検知した結果である階調特性３０３ａから作成される。

γＬＵＴ３０２ｂ、γＬＵＴ３０３ｂの作成方法の１つとして、それぞれ階調特性３０２ａ、階調特性３０３ａを理想階調特性３０１ａに対応する線分３０１ｂに関して逆変換する方法が挙げられる。

前述した通り、γＬＵＴ３０２ｂは、記録媒体に形成される濃度パッチおよび階調テストパターンの濃度検出結果である階調特性３０２ａに基づいて作成される。階調特性３０２ａには、転写装置、定着装置の状態や記録媒体が含有する水分量等の画像濃度への影響が含まれる。このため、γＬＵＴ３０２ｂは、γＬＵＴ３０３ｂよりも環境および装置に適した濃度で画像を出力するための画像信号の変換を行えるγＬＵＴである。したがって、画像形成装置から出力される画像濃度および階調性を原稿画像の濃度および階調性に近いものにするためには、常にγＬＵＴ３０２ｂが設定されていることが望ましい。

しかし、出力画像濃度および階調性は、環境変動（温度、湿度の変動）およびその時点における装置の画像形成特性の影響を受けて変化する。このため、環境変動及びその時点における装置の画像形成特性に対応させるべく、γＬＵＴの更新を行い、原稿画像に近い濃度および階調性で画像が出力されるように制御を行う必要がある。

図４はγＬＵＴを作成するための第１の制御手順を示すフローチャートである。この制御プログラムは、画像処理部１０８内のメモリ３０９に格納されており、画像処理部１０８内のＣＰＵ３０８によって実行される。

まず、ＣＰＵ３０８は、操作パネル３０７に設けられた階調補正のスタートスイッチ３０７ａがユーザによってオンにされると、γＬＵＴ３０２ｂを作成するための第１の制御を起動させる。ＣＰＵ３０８は、γＬＵＴ補正部３０５をオフにした状態でパターンジェネレータ（ＰＧ）３０６を駆動し、プリンタ部３１０によりシアン、マゼンタ、イエロー、ブラックからなる４色分の階調テストパターンを記録材６に形成して出力する（ステップＳ１）。すなわち、ＣＰＵ３０８は、γＬＵＴ３０２ｂを作成するための階調テストパターン（テストプリント、図５参照）を出力する。

そして、ＣＰＵ３０８は、画像読取装置１０１により、ユーザによって読取可能な位置に載置されたテストプリントを読み取る（ステップＳ２）。具体的に、ユーザは、階調テストパターン（図５参照）が出力された記録材６を画像読取装置１０１の原稿台ガラス１０２に載せ、操作パネル３０７に表示された読込みボタン３０７ｂを押す。ＣＰＵ３０８は、この読込みボタン３０７ｂが押されたことを検知すると、画像読取装置（リーダ部）１０１に階調テストパターンを読み取らせる。

この階調テストパターンを形成するための画像データは、記録媒体に階調テストパターンを形成するための画像データである。例えば、記録媒体に形成される階調テストパターンは、各色９６階調のパッチから構成される。

図５は記録材６に出力された一般的な階調テストパターンの一例を示す図である。図５には、階調テストパターンとして、色ごとに６４階調の濃度パッチが濃度レベル順に配置されたテストパターンが示されている。

ＣＰＵ３０８は、画像読取装置１０１の読取結果に基づき、階調テストパターンの各パッチの濃度を検出する（ステップＳ３）。すなわち、画像読取装置１０１は、ＣＣＤセンサ１０５で読み取った階調テストパターンを光量信号に変換する。ＣＰＵ３０８は、変換された光量信号をＬＯＧ変換部３０４でＬＯＧ変換し、読み取り濃度データとして取り込む。

ＣＰＵ３０８は、各パッチの濃度検出結果に基づき、γＬＵＴ３０２ｂを作成する（ステップＳ４）。すなわち、ＣＰＵ３０８は、画像形成装置の理想とするターゲット階調特性３０１ａに一致するように、入力画像データ（入力画像信号）を変換するためのγＬＵＴ３０２ｂを作成する。

ＣＰＵ３０８は、作成されたγＬＵＴ３０２ｂをメモリ３０９に保存する（ステップＳ５）。この後、ＣＰＵ３０８は本処理を終了する。このように、ＣＰＵ３０８は、その濃度検出結果に基づいてγＬＵＴ（変換テーブル）を作成するγＬＵＴ作成部としての機能を果たす。γＬＵＴ３０２ｂは、以降に入力される画像データの変換処理に用いられ、ＣＰＵ３０８は、変換された画像データに基づいて露光装置の発光光量（露光量）を調整する。ＣＰＵ３０８は、作成されたγＬＵＴに基づいて画像データを変換し、感光ドラムを露光する露光量を調整することによって画像濃度を調整する濃度調整部としての機能を果たす。以降、説明を簡易にするためにこの制御を第１の制御とする。なお、本実施形態におけるγＬＵＴは、画像信号と露光量とを対応付けた変換テーブルである。

このような階調補正制御を画像形成装置が持つ階調テストパターン毎に実施することにより、画像処理パターン毎にγＬＵＴ３０２ｂが作成される。こうして、画像読取装置１０１を用いた第１の制御によるγＬＵＴ３０２ｂの作成が完了する。

この階調補正制御では、入力した画像信号と、最終的に記録材（転写材）としての紙に記録される画像とを対応付けるように、レーザ出力を制御することが行われるので、極めて正確な制御となり、高い階調精度を有する出力画像を得ることができる。

しかし、この第１の制御は、ユーザが画像読取装置１０１を用いて転写材の読み取りを行なわなければならないことから、頻繁に実施されることは想定しにくい。そこで、つぎのような第２の制御を第１の制御の合間に複数回行うことで、画像再現特性の長期的安定化が図られている。

つぎに、第１の制御で得られた画像再現特性の長期的安定化のために、第１の制御が実行された後の所定の時期に行われる第２の制御について説明する。

図６はフォトセンサ４０から出力される信号を処理する処理回路の構成を示すブロック図である。フォトセンサ４０は、前述したようにＬＥＤ１０とフォトダイオード１１からなり、中間転写体５に対向した位置に設けられる。フォトセンサ４０に入射された中間転写体５からの近赤外光は、フォトセンサ４０により電気信号に変換される。その電気信号は、０〜５Ｖの出力電圧を０〜２５５レベルのデジタル信号に変換するＡ／Ｄ変換回路４１により、デジタル信号に変換される。このデジタル信号は、濃度演算回路４２により濃度に変換される。なお、本実施形態で使用されるフォトセンサ４０は、中間転写体５からの正反射光のみを検出するように構成されている。

図７はフォトセンサ４０の出力特性を示すグラフである。図７には、中間転写体５上のトナー画像濃度を各色の面積階調により段階的に変えていった場合の、フォトセンサ４０出力と画像濃度との関係が示されている。ここでは、中間転写体５にトナーが付着していない状態におけるフォトセンサ４０の出力は５Ｖ、つまり２５５レベルに設定されている。

図７のグラフからわかるように、各トナーによる面積被覆率が大きくなり、画像濃度が大きくなるほど、中間転写体５単体に比べてフォトセンサ４０の出力が小さくなる。このような特性から、濃度演算回路４２は、各色専用に、センサ出力信号から濃度信号に変換する濃度変換テーブル４２ａを持つことにより、各色において精度良く濃度信号を読み取ることができる。

このトナー画像濃度の変化は、紙上の最終画像濃度に対応するものと考えられる。従って、第２の制御は、同じ画像信号を入力した場合のトナー画像濃度の変化から、画像形成装置の特性の変化を推測し、画像信号に対する出力画像濃度がリニアに対応するように補正を加えるものである。

つぎに、第１の制御の直後に実行される基準濃度値設定用の制御について説明する。図８は基準濃度値設定用の制御手順を示すフローチャートである。この制御プログラムは、画像処理部１０８内のメモリ３０９に格納されており、画像処理部１０８内のＣＰＵ３０８によって実行される。

ＣＰＵ３０８は、前述した第１の制御（自動階調補正）を実行し、γＬＵＴ補正部３０５内のメモリにγＬＵＴ３０２ｂがセット（記憶）されたことを確認する（ステップＳ１１）。そして、ＣＰＵ３０８は、このγＬＵＴを用いてＹ、Ｍ、Ｃ、Ｋの色毎のパッチパターンを中間転写体５に形成する（ステップＳ１２）。

ＣＰＵ３０８は、中間転写体５に形成された現像パッチ（パッチパターン）をフォトセンサ４０で検知する（ステップＳ１３）。ＣＰＵ３０８は、この検知された現像パッチのデータから濃度データを得ると、この得られた濃度データを基準濃度値としてメモリ３０９に格納する（ステップＳ１４）。この後、ＣＰＵ３０８は本処理を終了する。

ここで、現像パッチを形成する際のレーザ出力には、各色とも、入力信号として９６レベルの濃度信号（画像信号）が用いられる。その出力信号は、第１の制御で得られたγＬＵＴ３０２ｂに基づいて決められる。図９はγＬＵＴの特性の一例を示すグラフである。このγＬＵＴの場合、出力信号は１２０レベルとなる。γＬＵＴ３０２ｂは色毎に設定されているので、出力信号は色毎にそれぞれ設定される。

この出力信号は、再度、第１の制御でγＬＵＴが更新されるまで設定される出力値であり、後述する補正制御で決定されるγＬＵＴに基づく出力値ではない。

このように、色毎のγＬＵＴ３０２ｂに基づいて中間転写体５に形成された現像パッチを、フォトセンサ４０で検知することにより読み取りデータが得られると、この読み取りデータから、図７の濃度変換テーブル４２ａを用いて濃度値が得られる。ここで得られた濃度値の変化量は、最終の画像濃度の変化量に対応すると考えられる。

そこで、第１の制御を行った直後の第２の制御で求めた濃度値、本実施形態では、９６レベルの画像信号を入力した場合の感光ドラム上のトナー濃度を基準濃度値として、つぎのような制御が行われる。すなわち、所定のタイミングで第２の制御を行った場合、その基準濃度値から、感光ドラム上のトナー濃度値がどれほど変化しているかを調べる。そして、その変化量から補正テーブルを作成し、この補正テーブルと第１の制御で求めたγＬＵＴ３０２ｂとを組み合わせ、１つのテーブルとしてγＬＵＴ補正部３０５でγ補正を行う。

また、第１の制御によるγＬＵＴ３０２ｂでは、第１の制御直後の画像信号に対する出力濃度は保証されている。従って、第１の制御時のγＬＵＴ３０２ｂに基づいたレーザ出力でパッチを形成し、そのパッチの濃度値を保証された基準濃度値として記憶することで、フォトセンサ４０のキャリブレーションが行われたことになる。そして、この基準濃度値から、パッチの濃度値がどのように変化したかを判断し、パッチ濃度が基準濃度値をとるように、γＬＵＴ３０２ｂが補正される。

このように、γＬＵＴ３０２ｂを参照した補正を行う第２の制御を、所定のタイミングで実行することにより、長期使用による画像濃度特性を変化させることなく精度を維持することが可能である。

すなわち、第１の制御が実行された直後に基準濃度取得用の制御を実行して基準濃度値を求める。そして、これ以降の所望のタイミングで実行される補正用の第２の制御で、検知された濃度値と基準濃度値との差に基づき、第１の制御で求められたγＬＵＴ３０２ｂの補正を行う。

本実施形態の画像形成装置では、設置時、画像形成装置のメインスイッチのＯＮ（電源オン）時、メインスイッチのＯＮ後の一定時間経過後、あるいは環境変動を検出する温度センサや湿度センサによるセンサ出力の変化に応じて、補正用の第２の制御が行われる。なお、補正用の第２の制御における出力信号は、基準濃度取得時と同じ条件のものである。

図１０は第２の制御手順を示すフローチャートである。この制御プログラムは、画像処理部１０８内のメモリ３０９に格納されており、画像処理部１０８内のＣＰＵ３０８によって実行される。

第２の制御の起動タイミングになると、まず、ＣＰＵ３０８は、第１の制御で求めたγＬＵＴ３０２ｂを用いて中間転写体５に現像パッチを形成する（ステップＳ３１）。ここでは、前述したように、９６レベルの画像信号に対応した、γＬＵＴ３０２ｂから求められるレーザ出力によって各色のパッチが形成される。

ＣＰＵ３０８は、フォトセンサ４０で中間転写体５に形成された現像パッチの濃度を読み取る（ステップＳ３２）。ＣＰＵ３０８は、測定された現像パッチの濃度値と基準濃度値とを比較し、その差分（変化量）を算出する（ステップＳ３３）。ＣＰＵ３０８は、算出された差分に基づき、γＬＵＴ３０２ｂの補正テーブルを作成する（ステップＳ３４）。この後、ＣＰＵ３０８は本処理を終了する。

図１１は同じ画像信号が入力されてパッチが形成された場合にフォトセンサ４０が検知する濃度の変化量を示すグラフである。基準濃度値が値Ａであり、メインスイッチのＯＮ時に検知される補正用濃度値が値Ｂであった場合、グラフの縦軸に示す濃度値の差分が基準濃度値からの変化量である。

図１２は補正テーブルの設定を説明する図である。本実施形態の画像形成装置の基本的な特性を踏まえた補正特性に基づき、補正特性テーブルを濃度値の変化量に応じて図中矢印ｅの方向に変化させる（図１２（ａ）参照）。

本実施形態では、前述したように、９６レベルの画像信号である場合の補正特性テーブルを用いて、入力信号である画像信号（横軸）に対する出力信号である補正値（０〜４８）（縦軸）が求められる。

［補正値（０〜４８）］×［−（濃度変化量）／補正特性ピーク値（４８）］ …… （１）
そして、上記数式（１）で計算した値を、画像信号（入力信号）の実際の補正量として、リニア（入力信号＝出力信号）テーブル（図１２（ｂ）参照）に加算することで、補正テーブルが作成される（図１２（ｃ）参照）。

例えば、画像信号が値４８で、濃度変化量が値１０である場合、図１２（ａ）の横軸が値４８である場合の縦軸の値を読み取る。この読み取られた値が値４０であるとすると、数式（１）に従って、４０×−１０／４８の値は、４８−８．３＝３９．７＝約４０となる。入力値４８に対して出力値４０となる補正テーブルと、γＬＵＴ３０２ｂとを組み合わせて、１つのテーブルを作成する。なお、補正テーブルは、画像形成装置の仕様により任意に設定することができる。

図１３は実際の画像形成に用いられるγＬＵＴを説明する図である。図１３（ａ）はγＬＵＴ３０２ｂおよび補正テーブル９０６ａを示す。図１３（ｂ）は後述する初期のγＬＵＴ４０２および初期補正テーブル９０６ｂを示す。

補正テーブル９０６ａで第１の制御で作成されたγＬＵＴ３０２ｂを参照し、この参照によって得られるテーブルを第１の制御で作成したγＬＵＴ３０２ｂと置き換えて用いることで、実際の画像形成が行われる。

第１の制御で作成されたγＬＵＴ３０２ｂは、補正テーブル９０６ａとは別の記憶領域に保存され、繰り返し行われる補正用の第２の制御が行われるごとに、常にこのγＬＵＴ３０２ｂを補正テーブル９０６ａで参照することで、初期特性は維持される。

例えば、図１３（ａ）において、入力値が値５である場合、補正テーブル９０６ａにより出力値は値６となる。さらに、値６を入力画像信号とするγＬＵＴの出力画像信号は値１４となる。同様に、入力値が値８である場合、補正テーブル９０６ａにより出力値は値１２となる。さらに、値１２を入力画像信号とするγＬＵＴの出力画像信号は値２０となる。

通常、画像形成装置の電源は、夜間切られ、朝入れられる場合が多く、第２の制御は、１日に１回起動されることになる場合が多い。一方、第１の制御は、人の作業が伴うので、頻繁に行われることは、想定しにくい。

そこで、画像形成装置の設置作業において、サービスマンが第１の制御を実行し、画像形成に問題がない場合、短期間、第２の制御を実行することで、特性を自動的に維持させる。一方、長期間で徐々に特性が変化した場合、第１の制御でキャリブレーションを行う。これにより、第１の制御と第２の制御の役割を分担させることができ、結果として、画像形成装置の寿命まで、階調特性を維持することができるようになる。

このように、画像形成装置は、第１の制御で自動階調補正を行ってγＬＵＴを作成し、その直後に第１の制御で作成されたγＬＵＴに基づき、基準濃度取得用の制御を行い、基準濃度値を取得する。すなわち、現像パッチを読み取ることで、基準濃度値が得られる。画像形成装置は、この基準濃度値と、それ以降に実行される補正用の第２の制御によって得られるパッチ濃度値との変化量に応じて、自動階調補正で作成されたγＬＵＴを補正する。これにより、自動階調補正で得られた画像濃度特性を長期的に維持することができる。

しかしながら、本実施形態のように、交換可能なプロセスカートリッジを有する画像形成装置（図１参照）の場合、つぎのような問題が考えられた。すなわち、新旧のプロセスカートリッジの交換前後では、特に、初期と耐久の進んだ寿命末期とでは、現像剤の耐久劣化や感光ドラム削れによる感度変化などの要因により、濃度階調特性が異なることが知られている。

図１４は初期のプロセスカートリッジの濃度階調特性と寿命末期のプロセスカートリッジの濃度階調特性を示すグラフである。寿命末期のプロセスカートリッジの濃度階調特性は、初期に比べて感光ドラムの摩耗による感度の変化や現像剤の劣化による現像性の低化などに伴って、中間調の再現性が変化してしまっていることがわかる。

このため、プロセスカートリッジを交換した後に第２の制御を実行した場合、交換前のプロセスカートリッジで実行された第１の制御により作成されたγＬＵＴ３０２ｂに基づいてレーザ出力でパッチを形成し、そのパッチ濃度と基準濃度値とが比較される。これにより、交換した新しいプロセスカートリッジの特性に合わせた最適な階調制御が行われないという課題が発生する。

これを回避するためには、プロセスカートリッジの交換後、必ず第１の制御を実行する必要がある。しかし、プロセスカートリッジの交換がユーザによって行われた場合、前述したように、必ずしも交換後に第１の制御が実行される保証はなく、またサービスマンによる交換においても同様のことが起こり得る。

そこで、本実施形態では、少なくとも１度、第１の制御が実行されている画像形成装置において、プロセスカートリッジが交換された際、第１の制御が実行されたか否かを判断し、第１の制御が実行されていない場合、つぎのような第３の制御が実行される。

図１５は第３の制御を含む全体制御手順を示すフローチャートである。この制御プログラムは、画像処理部１０８内のメモリ３０９に格納されており、画像処理部１０８内のＣＰＵ３０８によって実行される。プロセスカートリッジ２０が交換された場合、まず、ＣＰＵ３０８は、判別部３１１によってプロセスカートリッジ２０が交換されたことを確認する（ステップＳ５１）。

ＣＰＵ３０８は、プロセスカートリッジ２０の交換後に第１の制御が実行されたか否かを検知する（ステップＳ５２）。ここでは、第１の制御の実施履歴（実施履歴情報）はメモリ３０９に保持されている。プロセスカートリッジ交換後に第１の制御が実行済みであると検知された場合、ＣＰＵ３０８は、通常通り、前述した所定のタイミングで補正用の第２の制御を実行する（ステップＳ６０）。この後、ＣＰＵ３０８は本処理を終了する。

一方、ステップＳ５２でプロセスカートリッジ交換後に第１の制御が未実行と検知された場合、ＣＰＵ３０８は、第３の制御を起動させる（ステップＳ５３）。

ＣＰＵ３０８は、交換前の最後に第１の制御で求めたγＬＵＴ３０２ｂを用いて、Ｙ、Ｍ、Ｃ、Ｋの色ごとに少なくとも１つのパッチパターン（濃度が異なる複数のパッチからなる階調テストパターン）を中間転写体５に形成する（ステップＳ５４）。本実施形態では、複数のパッチは、それぞれ０〜２５５（８ビット）の数値で表される濃度領域の濃度レベル１６、３２、６４、９２、１２８、１６０、１９２、２５５に対応する画像データに基づいて形成される。

ＣＰＵ３０８は、フォトセンサ４０に中間転写体５に形成された階調テストパターンを読み取らせ、フォトセンサ４０で読み取られた結果から階調テストパターンの各現像パッチ濃度を測定する（ステップＳ５５）。

ＣＰＵ３０８は、測定された現像パッチ濃度と基準濃度値とを比較し、その差を求め、第１の制御で求めたγＬＵＴ３０２ｂからの補正テーブル９０６ａを作成する（ステップＳ５６）。

ステップＳ５６では、これと同時に、ＣＰＵ３０８は、第１の制御で求めたγＬＵＴ３０２ｂを用いて中間転写体５に形成した現像パッチのレベル（濃度）に対応する、初期のγＬＵＴ４０２を用いた場合の濃度を算出する。そして、ＣＰＵ３０８は、その算出された濃度と測定された現像パッチ濃度とを比較し、その差を求めることにより、初期のγＬＵＴ４０２（初期変換特性）からの初期補正テーブル９０６ｂ（初期補正特性）を作成する（初期制御）。

ＣＰＵ３０８は、補正テーブル９０６ａおよび初期補正テーブル９０６ｂのそれぞれについて、要素ごとに入力値と出力値の差を取り、さらにその差（Δ値）の合計値を算出する（ステップＳ５７）。なお、ステップＳ５７において、差の合計値を算出する際、要素ごとに入力値と出力値の差の絶対値を取り、それらを加算して合計値としてもよいし、絶対値を取ることなく要素ごとの入力値と出力値の差を加算して合計値とするようにしてもよく、どちらでもよい。

ＣＰＵ３０８は、ステップＳ５７で算出された、補正テーブル９０６ａおよび初期補正テーブル９０６ｂの各差（Δ値）の合計値を比較する（ステップＳ５８）。この比較において、初期補正テーブル９０６ａの差の合計値が小さい場合、γＬＵＴ３０２ｂ（変換特性）が適していると判断される。一方、初期補正テーブル９０６ｂの差の合計値が小さい場合、初期のγＬＵＴ４０２（初期変換特性）が適していると判断される。

ＣＰＵ３０８は、ステップＳ５８の比較によりΔ値の合計値の小さな方のテーブルと、その元となったγＬＵＴ（γＬＵＴ３０２ｂもしくは初期のγＬＵＴ４０２）とから、新たなγＬＵＴを作成し、γＬＵＴ補正部３０５内のメモリに記憶する（ステップＳ５９）。この後、ＣＰＵ３０８は本処理を終了する。これ以降、このメモリに記憶された新たなγＬＵＴを用いて、画像形成が行われる。

初期補正テーブル９０６ｂと初期のγＬＵＴ４０２とから新たなγＬＵＴが作成される場合、例えば、図１３（ｂ）に示すように、入力値が値５である場合、初期補正テーブル９０６ｂにより出力値は値４となる。さらに、値４を入力画像信号とする初期のγＬＵＴ４０２の出力画像信号は値１０となる。同様に、入力値が値８である場合、初期補正テーブル９０６ｂにより出力値は値６となる。さらに、値６を入力画像信号とする初期のγＬＵＴ４０２の出力画像信号は値２０となる。新たなγＬＵＴでは、このような変換が行われる。

図１５に示される階調補正制御を画像形成装置１００が持つ階調テストパターン毎に実行することにより、画像処理パターン毎に新たなγＬＵＴが作成される。つまり、第３の制御では、第１の制御で画像読取装置１０１が記録材に形成された階調パターンを読み取ることで作成されるγＬＵＴ３０２ｂから、中間転写体５に形成された現像パッチをフォトセンサ４０で検知することで自動的に新たなγＬＵＴが作成される。

また、第３の制御は、プロセスカートリッジが交換され、かつ交換後に第１の制御およびそれに引き続いて行われる第２の制御による基準濃度値の記憶が行われず、交換前のプロセスカートリッジによる基準濃度値が残ってしまっている場合においても有効である。すなわち、第３の制御では、現状において最適なγＬＵＴを自動的に作成するので、交換前後のプロセスカートリッジの濃度階調特性の変化を受けずに、安定した階調画像を提供することが可能である。

また、第３の制御は、第２の制御と同様に所望のタイミングで実行される。本実施形態の画像形成装置においては、画像形成装置のメインスイッチのＯＮ時、メインスイッチのＯＮ後における一定時間経過後、あるいは環境変動を検出する温度センサや湿度センサ（図示せず）によるセンサ出力に応じて、第３の制御が実行される。

ただし、第３の制御で階調を維持している際、ユーザもしくはサービスマンなどによって第１の制御が実行された場合、γＬＵＴは、第１の制御で作成されたγＬＵＴ３０２ｂで上書きされる。そして、これ以降、第１の制御と第２の制御を組み合わせた、前述した制御によって濃度階調特性が維持される。

これは、つぎのような理由による。第１の制御では画像読取装置１０１を用いて多階調のパターンを読み取ることでγＬＵＴ３０２ｂが作成されるのに対し、第３の制御では中間転写体５に形成された限られた階調数の現像パッチをフォトセンサ４０で読み取ることで新たなγＬＵＴが作成される。従って、作成されるγＬＵＴの精度は第１の制御の方が有利である。

本実施形態においては、プロセスカートリッジ交換後に第１の制御が実行されなかった場合に限り、第３の制御により濃度階調特性が維持される。そして、プロセスカートリッジの交換による濃度階調性の変動を極力抑え、次回第１の制御が実行されたタイミングでは、γＬＵＴを作成する制御は、第３の制御から第１の制御に切り替えられる。

これ以降、第１の制御を実行し、その直後に第１の制御で作成されたγＬＵＴに基づき、基準濃度取得用の第２の制御である現像パッチの読み取りを行ってフォトセンサの基準濃度値とする。これに基づき、それ以降に実行される補正用の第２の制御のパッチ濃度値との変化量に応じて、第１の制御で作成したγＬＵＴが補正される。

これにより、プロセスカートリッジが交換された後に第１の制御が行われなかった場合であっても、プロセスカートリッジ交換による濃度階調特性の変化を受けずに安定した階調画像を提供することが可能となる。

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、上記実施形態では、画像形成装置は、プロセスカートリッジの交換情報や第１の制御の実施履歴情報などを記憶しておく必要があったが、プロセスカートリッジに読み書き消去可能な記憶媒体が設けられている場合、その必要は無くなる。つまり、画像形成装置は、プロセスカートリッジの交換情報および第１の制御の実施履歴情報をプロセスカートリッジ内の記憶媒体に記憶しておいてもよい。これにより、プロセスカートリッジの交換の際、画像形成装置はプロセスカートリッジ内の記憶媒体から、第１の制御の実施履歴情報を読み出すことができ、ＣＰＵの負荷を軽減することができるとともにこれらの情報の管理が容易となる。

図１６はプロセスカートリッジから第１の制御の実施履歴情報を読み出す場合の全体制御手順を示すフローチャートである。図１５と同一のステップ処理については同一のステップ番号を付すことによりその説明を省略する。ＣＰＵ３０８は、ステップＳ５１でプロセスカートリッジの交換が確認されると、交換されたプロセスカートリッジの記憶媒体から第１の制御の実施履歴情報を読み出す（ステップＳ５１Ａ）。そして、ＣＰＵ３０８は、ステップＳ５２において、第１の制御の実施履歴情報から第１の制御が実行済みであるか否かを判別する。この後の処理は図１５と同様である。なお、ステップＳ６１の処理は図１５のステップＳ５３〜Ｓ５９の処理に相当する。これにより、画像形成装置は、交換されるプロセスカートリッジについて、第１の制御が実行済みか否かを即座に知ることができ、第１の制御の実施履歴の管理が容易となる。

また、上記実施形態では、第２の制御および第３の制御において、第１の制御で求めたγＬＵＴ３０２ｂを用いて中間転写体に現像パッチを形成していたが、中間転写体５に形成されるＹ、Ｍ、Ｃ、Ｋからなる複数のパッチパターンを常に同じものとしてもよい。この場合、第２の制御における図１０のステップＳ３１、および第３の制御における図１５のステップＳ５４の処理として、「ＣＰＵ３０８は、第１の制御で求めたγＬＵＴ３０２ｂを用いて中間転写体５に現像パッチを形成する。」をつぎのように変更する。すなわち、「ＣＰＵ３０８は、任意に決められた濃度のパッチを中間転写体５に形成する。」とする。

なお、この場合、上記実施形態に比べ、補正テーブルを作成する際の計算が若干煩雑になる。しかし、同じ計算方法で第２の制御および第３の制御を行えるので、総合的に判断すると、制御プログラムを縮小することができる。また、この場合の制御においても、プロセスカートリッジが交換された後に第１の制御が行われなかった場合、プロセスカートリッジの交換による濃度階調特性の変化を受けずに安定した階調画像を提供することが可能となる。

また、上記実施形態では、図１５のステップＳ５７において、補正テーブル９０６ａおよび初期補正テーブル９０６ｂにおける各要素の入力値と出力値の差を取り、さらにその差の合計値を算出し、比較していたが、つぎのようにしてもよい。すなわち、補正テーブルの全要素からいくつかの代表となる要素を予め決定しておき、その代表となる要素における入力値と出力値の差を取り、その差の合計値を算出し、比較するようにしてもよい。この場合、比較して判断する処理部分のみ、上記実施形態と異なるだけで、その他の処理部分においては、上記実施形態と同じで済む。これにより、比較する要素を全体の１０分の１から１００分の１にすることができ、ＣＰＵへの負担を軽くすることが可能となる。

また、補正テーブルの入出力値の差がこれに対応する初期補正テーブルの入出力値の差より小さい要素数が、初期補正テーブルの入出力値の差がこれに対応する補正テーブルの入出力値の差より小さい要素数より多い場合、つぎのように判断してもよい。すなわち、補正テーブルの差分値が初期補正テーブルの差分値より小さいと判断する。

逆に、初期補正テーブルの入出力値の差がこれに対応する補正テーブルの入出力値の差より小さい要素数が、補正テーブルの入出力値の差がこれに対応する初期補正テーブルの入出力値の差より小さい要素数より多い場合、つぎのように判断してもよい。すなわち、初期補正テーブルの差分値が補正テーブルの差分値より小さいと判断する。これにより、差分値として差分の小さい要素数を用いて比較するので、比較・判断が容易となり、ＣＰＵへの負担をより軽くすることが可能である。

さらに、代表となる要素の入力値と出力値の差を取り、その差の合計値を算出し、比較して判断する際、代表となる要素のうち、差が小さい代表となる要素の数の多い方のγＬＵＴを残すようにしてもよい。これにより、代表となる要素数を用いて比較することにより、比較する要素を全体の１０分の１から１００分の１にすることができ、ＣＰＵへの負担をより一層軽くすることが可能である。

また、上記実施形態では、γＬＵＴなどの特性は、テーブルで表されていたが、関数で表されてもよい。

また、上記実施形態では、画像形成装置として、中間転写体を使用し、この中間転写体に各色のトナー像を順次重ねて転写し、この中間転写体に担持されたトナー像を記録媒体に一括して転写する画像形成装置を例示している。しかし、この転写方式に限定されるものではなく、記録媒体担持体を使用し、この記録媒体担持体に担持された各色のトナー像を順次記録媒体に重ねて転写する画像形成装置であってもよい。

また、上記実施形態では、電子写真方式の画像形成装置として、カラー画像形成装置について説明したが、モノクロ画像形成装置に適用されてもよい。

また、画像形成装置の一態様として複写機を例示しているが、これに限定されるものではなく、例えばプリンタ、ファクシミリ装置等の他の画像形成装置や、あるいはこれらの機能を組み合わせた複合機等の他の画像形成装置であってもよい。

また、上記実施形態に記載されている構成部品の形状、それらの相対配置などは、本発明が適用される装置の構成や各種条件により適宜変更されるべきものであり、本発明の範囲は上記例示するもののみに限定されものではない。

１２Ｙ、１２Ｍ、１２Ｃ、１２Ｋ 被判別部
２０、２０Ｙ、２０Ｍ、２０Ｃ、２０Ｋ プロセスカートリッジ
３０２ｂ γＬＵＴ
３０５ γＬＵＴ補正部
３０８ ＣＰＵ
３１１ 判別部
４０２ 初期のγＬＵＴ
９０６ａ 補正テーブル
９０６ｂ 初期補正テーブル

Claims (9)

1. 像担持体が収納された交換可能な画像形成部を有し、画像信号に対応する露光量で前記像担持体に画像を形成し、前記像担持体に形成された画像を記録媒体に記録する画像形成装置において、
   前記画像信号の基となる画像の階調と前記記録媒体に記録された画像の階調とが一致するように、入力画像信号を前記露光量に対応した出力画像信号に変換する変換特性を作成する第１の制御を実行し、
   前記第１の制御が実行された後に前記変換特性を用いて前記像担持体に形成された画像の基準濃度から前記変換特性の補正特性を作成する第２の制御を実行し、前記作成された変換特性および前記補正特性を用いて画像を形成する制御手段を備え、
   前記制御手段は、
   前記画像形成部が交換された後、前記第１の制御が実行されなかった場合、予め設定された初期変換特性を用いた場合の画像の濃度から初期補正特性を作成する初期制御を実行し、
   前記補正特性と前記初期補正特性を比較し、
   前記比較の結果、前記変換特性が適している場合、前記補正特性と前記変換特性から新たな変換特性を作成し、一方、前記初期変換特性が適している場合、前記初期補正特性と前記初期変換特性から新たな変換特性を作成する第３の制御を実行し、前記作成された新たな変換特性を用いて画像を形成することを特徴とする画像形成装置。
2. 前記制御手段は、前記第３の制御で作成された新たな変換特性を用いて画像が形成される間に、前記第１の制御が実行された場合、それ以降、前記第２の制御で作成された補正特性と前記第１の制御で作成された変換特性を用いて画像を形成することを特徴とする請求項１記載の画像形成装置。
3. 前記記録媒体に記録された画像の濃度を読み取る画像読取装置および前記像担持体に形成された画像の濃度を読み取る読取手段を備えたことを特徴とする請求項１記載の画像形成装置。
4. 前記制御手段は、前記補正特性の差分値として、当該補正特性の各要素における入力値とその出力値の差の合計値と、前記初期補正特性の差分値として、当該初期補正特性の各要素における入力値とその出力値の差の合計値とを比較し、前記補正特性の差分値が前記初期補正特性の差分値より小さい場合、前記変換特性が適していると判断し、前記初期補正特性の差分値が前記補正特性の差分値より小さい場合、前記初期変換特性が適していると判断することを特徴とする請求項１記載の画像形成装置。
5. 前記制御手段は、前記補正特性の入力値とその出力値の差がこれに対応する前記初期補正特性の入力値とその出力値の差より小さい要素数が、前記初期補正特性の入力値とその出力値の差がこれに対応する前記補正特性の入力値とその出力値の差より小さい要素数より多い場合、前記変換特性が適していると判断し、
   前記初期補正特性の入力値とその出力値の差がこれに対応する前記補正特性の入力値とその出力値の差より小さい要素数が、前記補正特性の入力値とその出力値の差がこれに対応する前記初期補正特性の入力値とその出力値の差より小さい要素数より多い場合、前記初期変換特性が適していると判断することを特徴とする請求項１記載の画像形成装置。
6. 前記制御手段は、前記第２の制御および前記第３の制御を、前記画像形成装置の電源オン、前記画像形成装置の設置時、前記画像形成装置の電源オンから一定時間経過後、あるいは温度もしくは湿度の変化に応じて実行することを特徴とする請求項１乃至５のいずれか１項に記載の画像形成装置。
7. 前記画像形成部には、前記像担持体を一様に帯電する帯電手段および前記像担持体に形成された画像を現像する現像手段が収納されたことを特徴とする請求項１記載の画像形成装置。
8. 前記画像形成部は、読み書き消去可能な記憶媒体を有し、
   前記記憶媒体には、前記画像形成部の交換情報および前記第１の制御の実施履歴情報が記憶されたことを特徴とする請求項１記載の画像形成装置。
9. 像担持体が収納された交換可能な画像形成部を有し、画像信号に対応する露光量で前記像担持体に画像を形成し、前記像担持体に形成された画像を記録媒体に記録する画像形成装置の制御方法において、
   前記画像形成装置を制御する制御手段が、
   前記画像信号の基となる画像の階調と前記記録媒体に記録された画像の階調とが一致するように、入力画像信号を前記露光量に対応した出力画像信号に変換する変換特性を作成する第１の制御を実行し、
   前記第１の制御が実行された後に前記変換特性を用いて前記像担持体に形成された画像の基準濃度から前記変換特性の補正特性を作成する第２の制御を実行し、前記作成された変換特性および前記補正特性を用いて画像を形成するステップと、
   前記画像形成部が交換された後、前記第１の制御が実行されなかった場合、予め設定された初期変換特性を用いた場合の画像の濃度から初期補正特性を作成する初期制御を実行し、
   前記補正特性と前記初期補正特性を比較し、
   前記比較の結果、前記変換特性が適している場合、前記補正特性と前記変換特性から新たな変換特性を作成し、一方、前記初期変換特性が適している場合、前記初期補正特性と前記初期変換特性から新たな変換特性を作成する第３の制御を実行し、前記作成された新たな変換特性を用いて画像を形成するステップとを有することを特徴とする画像形成装置の制御方法。