JP2014085379A - 画像形成装置、画像形成方法、プログラムおよび記録媒体 - Google Patents

Abstract

【課題】スキャナーを使用した自動階調補正の適切な実行タイミングを検知し、ユーザーに報知する。
【解決手段】中間転写ベルト１０９上に形成した階調パターンを、中間転写ベルトに対向する光学センサー１３６で読み取り、補正γ特性を取得する。スキャナーを使用した自動階調補正を実行する必要があるか否かを判定し、自動階調補正を実行する必要があると判定した回数が所定回数に達した場合には、操作部画面上で、自動階調補正を実行するようにユーザーに報知する。
【選択図】図５

Description

本発明は、階調特性を適切に制御する画像形成装置、画像形成方法、プログラムおよび記録媒体に関する。

従来、カラー複写機では、適切な画像濃度に調整、維持するため、転写紙上に出力した階調パターン（ＡＣＣパターン）をスキャナーで読み取ってγ変換テーブルを補正する第１のキャリブレーション（ＡＣＣ）技術と、像担持体（中間転写ベルト）上に形成した階調パターン（ＩＢＡＣＣパターン）を、像担持体に対向する光学センサーで読み取り、光学センサーの読み取り値に応じてγ変換テーブルの補正を行う第２のキャリブレーション（ＩＢＡＣＣ）技術とを併用している（例えば、特許文献１を参照）。

しかし、上記した第１のキャリブレーション（ＡＣＣ）技術は、転写紙に出力した階調パターンを人手によりスキャナーに読み取らせるため手間がかかり、また転写紙を消費することから、ユーザーに時間と費用の負担をかける場合があるため、良好な画像を得るために必要な処理であるにも関わらず、実行されない場合がある（第１の問題点）。また、第２のキャリブレーション（ＩＢＡＣＣ）技術は、ユーザーに上記したような負担をかけない点で優れている。しかし、機械内で使用するための様々な制約（光学センサーが使用できる光量の制約など）により、トナー付着量（画像濃度）に対する検知性能が、特に低い反射光量（トナー付着量が高い場合、高画像濃度領域）においては、スキャナーよりも劣る（第２の問題点）。

そこで、第２の問題点に対して画像濃度を維持するために第２のキャリブレーション（ＩＢＡＣＣ）により十分な濃度補正が行われる。ところが、これにより、第１のキャリブレーション（ＡＣＣ）を実施する必要がない場合でも、第１のキャリブレーションを実施してしまうという問題があった。

本発明は上記した課題に鑑みてなされたもので、
本発明の目的は、スキャナーを使用した自動階調補正（ＡＣＣ）の適切な実行タイミングを検知し、ユーザーに報知する画像形成装置、画像形成方法、プログラムおよび記録媒体を提供することにある。

本発明は、所定媒体上に出力された階調パターンを読み取って階調変換テーブルを補正する第１の補正手段と、画像形成装置内の像担持体上に形成された階調パターンを読み取って階調変換テーブルを補正する第２の補正手段とを備えた画像形成装置において、前記第２の補正手段の実行時に前記像担持体上に形成された階調パターンの階調特性を検出する検出手段と、前記検出された階調特性に基づいて前記第１の補正手段を実行するか否かを判定する判定手段を備えたことを最も主要な特徴とする。

本発明によれば、像担持体（中間転写ベルト）上に形成した階調パターン（ＩＢＡＣＣパターン）の読み取り値から、スキャナーを使用した自動階調補正（ＡＣＣ）の適切な実行タイミングを知ることができる。

複写機全体の構成を示す。 複写機に内蔵される制御系を示す。 本発明が適用される画像形成装置の構成を示す。 本発明の階調変換テーブルの補正処理を説明する図である。 図４の階調補正γ特性を取得する手順のフローチャートを示す。 自動階調補正の処理フローチャートを示す。 自動階調補正を説明する図である。 像担持体上に形成された階調パターンを説明する図である。 自動階調補正実行の必要の有無を判定する方法を説明する図である。 自動階調補正の実行を報知する操作部の画面を示す。 ＩＢＡＣＣ基準値の更新処理のフローチャートを示す。 ＩＢＡＣＣ基準値の更新処理を説明する図である。

以下、発明の実施の形態について図面により詳細に説明する。本発明では、画像形成装置の階調特性（トナー付着量γの傾き）の変化を考慮して自動階調補正の実行タイミングを判断する。

図１は、複写機全体の構成を示す。図１において、複写機本体１０１の中央部に４つ並んで配置された像担持体としてのφ３０［ｍｍ］の有機感光体（ＯＰＣ）ドラム１０２ａ〜ｄの周囲には、感光体ドラム１０２ａ〜ｄの表面を帯電する帯電チャージャー１０３ａ〜ｄ、一様に帯電された感光体ドラム１０２ａ〜ｄの表面上に半導体レーザ光を照射して静電潜像を形成するレーザ光学系１０４ａ〜ｄ、静電潜像に各色トナーを供給して現像し、各色毎にトナー像を得る黒現像装置１０５ａ〜ｄ、イエローＹ、マゼンタＭ、シアンＣの３つのカラー現像装置１０６ａ〜ｄ、１０７ａ〜ｄ、１０８ａ〜ｄ、感光体ドラム１０２ａ〜ｄ上に形成された各色毎のトナー像を順次、転写する中間転写ベルト１０９、中間転写ベルト１０９に転写電圧を印加するバイアスローラ１１０ａ〜ｄ、転写後の感光体ドラム１０２の表面に残留するトナーを除去するクリーニング装置１１１ａ〜ｄ、転写後の感光体ドラム１０２ａ〜ｄの表面に残留する電荷を除去する除電部１１２ａ〜ｄなどが順次配列されている。

また、中間転写ベルト１０９には、転写されたトナー像を転写材に転写する電圧を印加するための転写バイアスローラ１１３、転写材に転写後に残留したトナー像をクリーニングするためのベルトクリーニング装置１１４が配設されている。

中間転写ベルト１０９から剥離された転写材を搬送する搬送ベルト１１５の出口側端部には、トナー像を加熱及び加圧して定着させる定着装置１１６が配置されているとともに、この定着装置１１６の出口部には、排紙トレイ１１７が取り付けられている。

レーザ光学系１０４の上部には、複写機本体１０１の上部に配置された原稿載置台としてのコンタクトガラス１１８、このコンタクトガラス１１８上の原稿に走査光を照射する露光ランプ１１９、原稿からの反射光を反射ミラー１２１によって結像レンズ１２２に導き、光電変換素子であるＣＣＤのイメージセンサアレイ１２３に入光させる。ＣＣＤのイメージセンサアレイ１２３で電気信号に変換された画像信号は図示しない画像処理装置を経て、レーザ光学系１０４中の半導体レーザのレーザ発振を制御する。

次に、上記複写機に内蔵される制御系を説明する。図２に示すように、制御系は、メイン制御部（ＣＰＵ）１３０を備え、このメイン制御部１３０に対して所定のＲＡＭ１３１、ＲＯＭ１３２が付設されているとともに、メイン制御部１３０には、インターフェースＩ／Ｏ１３３を介してレーザ光学系制御部１３４、電源回路１３５、ＹＭＣＫ各作像部に設置された光学センサー１３６、ＹＭＣＫ各現像器内に設置されたトナー濃度センサー１３７、環境センサー１３８、感光体表面電位センサー１３９ａ〜ｄ、トナー補給回路１４０、中間転写ベルト駆動部１４１、操作部１４２がそれぞれ接続されている。

レーザ光学系制御部１３４は、レーザ光学系１０４ａ〜ｄのレーザ出力を調整するものであり、また電源回路１３５は、帯電チャージャー１１３ａ〜ｄに対して所定の帯電用放電電圧を与えると共に、現像装置１０５ａ〜ｄ、１０６ａ〜ｄ、１０７ａ〜ｄ、１０８ａ〜ｄに対して所定電圧の現像バイアスを与え、かつバイアスローラ１１０ａ〜ｄおよび転写バイアスローラ１１３ａ〜ｄに対して所定の転写電圧を与えるものである。

なお、光学センサー１３６は、それぞれ感光体１０２ａ〜ｄに対向させ、感光体１０２ａ〜ｄ上のトナー付着量を検知するための光学センサー１３６ａ、転写ベルト１０９に対向させ、転写ベルト１０９上のトナー付着量を検知するための光学センサー１３６ｂ、搬送ベルトに対向させ、搬送ベルト上のトナー付着量を検知するための光学センサー１３６ｃを図示した。なお、実用上は光学センサー１３６ａ〜ｃのいずれか１カ所で検知すれば良い。

光学センサー１３６（ａ〜ｃ）は、感光体ドラム１０２ａ〜ｄの転写後の領域に近接配置される発光ダイオードなどの発光素子とフォトセンサーなどの受光素子とからなり、感光体ドラム１０２上に形成される検知パターン潜像のトナー像におけるトナー付着量、および地肌部におけるトナー付着量が色毎にそれぞれ検知されるとともに、感光体除電後のいわゆる残留電位が検知されるようになっている。

この光電センサー１３６（ａ〜ｃ）からの検知出力信号は、図示しない光電センサー制御部に印加されている。光電センサー制御部は、検知パターントナー像におけるトナー付着量と地肌部におけるトナー付着量との比率を求め、その比率値を基準値と比較して画像濃度の変動を検知し、ＹＭＣＫ各色のトナー濃度センサー１３７の制御値の補正を行なっている。

更に、トナー濃度センサー１３７は、現像装置１０５〜１０８内に存在する現像剤の透磁率変化に基づいてトナー濃度を検知する。トナー濃度センサー１３７は、検知されたトナー濃度値と基準値と比較し、トナー濃度が一定値を下回ってトナー不足状態になった場合に、その不足分に対応した大きさのトナー補給信号をトナー補給回路１４０に印加する機能を備えている。

電位センサー１３９は、像担持体である感光体１０２ａ〜ｄのそれぞれの表面電位を検知し、中間転写ベルト駆動部１４１は、中間転写ベルトの駆動を制御する。

図３は、本発明が適用される画像形成装置の構成を示す。図３において、４００ａはＣＣＤを読み取りデバイスとして使用するスキャナー、４００ｂはＣＩＳ（Ｃｏｎｔａｃｔ Ｉｍａｇｅ Ｓｅｎｓｏｒ）を読み取りデバイスとして使用するスキャナー、４０１ａはスキャナー（ＣＣＤ）４００ａ用のシェーディング補正回路、４０１ｂはスキャナー（ＣＩＳ）４００ｂ用のシェーディング補正回路、４３０はスキャナー（ＣＣＤ）４００ａ用のＦＬ補正処理、４３１はスキャナー（ＣＩＳ）４００ｂ用のチップ間画素補間回路、４３２はメモリコントローラ、４３３は画像メモリ、４０２はスキャナーγ変換回路、４０３は像域分離・ＡＣＳ判定回路、４０４は空間フィルター、４０５は自動濃度調整レベル検出・除去回路、４０６は色相判定回路、４０７は色補正ＵＣＲ処理回路、４０８は変倍処理回路、４０９はプリンタγ変換（１）回路１、４１０は二値階調処理回路、４１１は編集処理回路、４１２はＭｕｔｉｌａｙｅｒ Ｂｕｓ、４１３はパターン生成回路、４１４はプリンタγ変換（３）回路３、４１５はプリンタ、４２２は特徴量抽出処理、４２３はプリンタγ変換（２）回路２、４２４は階調処理回路、４１６は圧縮・伸張回路、４１７は画像メモリ、４１８はＨＤＤＩ／Ｆ、４１９はＨＤＤ、４２０は回転処理回路、４２１は外部インターフェースＩ／Ｆである。

複写すべき原稿は、両面同時読み取りをユーザーに指定された場合には、原稿の一方を表面として、カラースキャナー（ＣＣＤ）４００ａによりＲ、Ｇ、Ｂに色分解されて一例として１０ビット信号で読み取られ、原稿の表面と反対側を裏面として、カラースキャナー（ＣＩＳ）により一回の搬送により、原稿の両面が同時に読み取られる。

スキャナー（ＣＣＤ）４００ａで読み取られた画像信号は、シェーディング補正回路４０１ａにより、主走査方向のムラが補正され、８ビット信号で出力される。スキャナー（ＣＩＳ）４００ｂで読み取られた画像信号は、同様にシェーディング補正回路４０１ｂにより、主走査方向のムラが補正され、８ビット信号で出力される。ＦＬ補正処理回路４３０では、主走査方向に並べた２組のＣＣＤの感度差（階調性の差）を補正する。チップ間画素補間回路４３１は、主走査方向に並べられたＣＩＳデバイスのチップ間の間隙の画像データを、両隣の画素から補間する。

メモリコントローラ４３２は、スキャナー（ＣＣＤ）４００ａで読み取られ、シェーディング補正回路４０１ａ、ＦＬ補正回路４３０の処理後の画像データ１、あるいは、スキャナー（ＣＩＳ）４００ｂで読み取られ、シェーディング補正回路４０１ｂ、チップ間画素補間回路４３１で処理された画像データ２を、一時的に、ＤＤＲメモリを使用した画像メモリ４３３に記憶させておくためのＤＤＲメモリコントローラである。

像域分離・ＡＣＳ回路４０３は、画像データ１、画像データ２の画素毎に、文字領域、写真領域などの像域分離判定結果（信号Ｘ）、カラー原稿であるか、白黒原稿であるかのカラー判定結果を出力する。

スキャナーγ変換回路４０２では、スキャナーからの読み取り信号を、反射率データから明度データに変換する。画像メモリ４３３はスキャナーγ変換後の画像信号を記憶し、像域分離回路４０３では、文字部と写真部を判定し、また有彩色・無彩色を判定する。

空間フィルター４０４では、シャープな画像やソフトな画像など、ユーザーの好みに応じてエッジ強調や平滑化等、画像信号の周波数特性を変更する処理に加えて、画像信号のエッジ度に応じたエッジ強調処理（適応エッジ強調処理）を行う。例えば、文字エッジにはエッジ強調を行い、網点画像にはエッジ強調を行わないという所謂適応エッジ強調をＲ、Ｇ、Ｂ信号のそれぞれに対して行う。

色補正処理は、前述した色補正・ＵＣＲ処理回路４０７において行われる。色補正ＵＣＲ処理回路４０７では、入力系の色分解特性と出力系の色材の分光特性の違いを補正し、忠実な色再現に必要な色材ＹＭＣの量を計算する色補正処理部と、ＹＭＣの３色が重なる部分をＢｋ（ブラック）に置き換えるためのＵＣＲ処理部からなる。

ＵＣＲ処理は次式を用いて演算することにより行う。
Ｙ’＝Ｙ−α・ｍｉｎ（Ｙ，Ｍ，Ｃ）
Ｍ’＝Ｍ−α・ｍｉｎ（Ｙ，Ｍ，Ｃ）
Ｃ’＝Ｃ−α・ｍｉｎ（Ｙ，Ｍ，Ｃ）
Ｂｋ＝α・ｍｉｎ（Ｙ，Ｍ，Ｃ）
上記した式において、αはＵＣＲの量を決める係数で、α＝１の時１００％ＵＣＲ処理となる。αは一定値でも良い。例えば、高濃度部では、αは１に近く、ハイライト部（低画像濃度部）では、０に近くすることにより、ハイライト部での画像を滑らかにすることができる。

色補正処理における色補正係数は、ＲＧＢＹＭＣの６色相をそれぞれ更に２分割した１２色相、更に黒および白の１４色相毎に異なる。色相判定回路４０６は、読み取った画像データがどの色相に判別するかを判定し、判定した結果に基づいて、各色相毎の色補正係数が選択される。

変倍処理回路４０８では、主走査、副走査の変倍を行う。プリンタγ変換（１）回路４０９は、像域分離信号に応じて文字用・写真用のプリンタγ変換を行い、あるいは、二値階調処理回路４１０で、二値化処理を行う前にプリンタγ変換を行う。二値階調処理回路４１０では、ＦＡＸ送信や、スキャナー配信を行う際に、操作部やＩ／Ｆ４２１に接続したＬＡＮを経由したＰＣなどから指示された文字モード、写真モード、文字・写真モードに応じた単純二値化処理、二値ディザ処理、二値誤差拡散処理、二値変動閾値誤差拡散処理などの二値化処理を行う。

編集回路４１１では、端部マスク処理、論理反転などの編集処理を行う。画像データ保管時には、Ｍｕｌｔｉｌａｙｅｒ Ｂｕｓ４１２を経由して、圧縮・伸張処理回路４１６で圧縮処理がなされ、ＨＤＤＩ／Ｆ４１８を介して、ＨＤＤ４１９内に圧縮された画像データが保管される。保管される画像データは、使用目的に応じて、ＲＧＢ信号、Ｋ（Ｇｒａｙ）信号、ＣＭＹＫ信号、ＲＧＢＸ信号（Ｘ信号は像域分離結果）として保管される。ＲＧＢ信号は配信用、Ｋ（Ｇｒａｙ）信号は配信やＦＡＸ送信用、ＣＭＹＫ信号は紙への印刷用、ＲＧＢＸ信号は、ＣＭＹＫデータ生成、もしくは、ｓＲＧＢ信号に色空間変換を行い配信するなどの再処理用として保管する。

スキャナー４００により読み取られた画像データを、ＦＡＸ送信、あるいはスキャナー送信用に使用する場合には、色補正・ＵＣＲ処理回路４０７では、ｓ−ＲＧＢもしくはＫ（Ｇｒａｙ）信号に変換した後、Ｉ／Ｆ４２１を通して配信される。

転写紙に印刷出力する場合には、色補正・ＵＣＲ処理４０７でＣＭＹＫデータに変換され、Ｍｕｌｔｉｌａｙｅｒ Ｂｕｓ４１２を経由して、特徴量抽出処理回路４２２において、画像のエッジ、非エッジ、エッジと非エッジの中間の弱エッジなどの判定処理を行い、プリンターγ変換（２）回路４２３において、エッジ、非エッジ、弱エッジなどの判定結果に応じてプリンタγ変換処理を行い、階調処理回路４２４において、二値あるいは多値のディザ処理、二値あるいは多値の誤差拡散処理、二値あるいは多値の変動閾値誤差拡散処理などの階調処理を行う。

ディザ処理は、１ｘ１のディザ無し処理から、ｍ×ｎの画素（ｍ，ｎは正の整数）からなるディザ処理まで任意のサイズのディザ処理を選択することができる。ここでは、例えば３６画素までの画素を用いたディザ処理までを行うことができる。３６画素すべての画素を使用するディザのサイズとしては、一例として主走査方向６画素×副走査方向６画素の計３６画素、あるいは、主走査方向１８画素×副走査方向２画素の計３６画素などである。

図４は、本発明の階調変換テーブルの補正処理を説明する図である。図４の第１象現（ａ）において、横軸はＹＭＣＫ階調変換テーブルへの入力値ｎ、縦軸はスキャナーの読み取り値（処理後）である参照データＡ［ｉ］を表す。スキャナーの読み取り値（処理後）は、階調パターンをスキャナーで読み取った値に対し、階調パターン内の数ヶ所の読み取りデータの平均処理及び加算処理後の値であり、演算精度向上のために、ここでは１２ビットデータ信号として処理する。

第２象現（ｂ）において、横軸は、縦軸と同じく、スキャナーの読み取り値（処理後）、横軸は、レーザ光（ＬＤ）の書込み値で、グラフはＡＣＣパターンの読み取り値を表す。縦軸はレーザ光（ＬＤ）の書込み値を表す。このデータａ［ＬＤ］は、プリンタの特性を表す。また、実際に形成する階調パターンのＬＤの書込み値は、００ｈ（地肌），１１ｈ，２２ｈ，…，ＥＥｈ，ＦＦｈの１６点であり、飛び飛びの値を示すが、ここでは検知点の間を補間し、連続的なグラフとして扱う。

第３象現において、グラフ（ｆ）の縦軸はＬＤの書込み値で、後述する図６により取得するＩＢＡＣＣ補正γ特性を表す。（ｆ１）ＩＢＡＣＣ補正γ特性１はリニアテーブルの例であり、ＡＣＣ実行時に使用するＩＢＡＣＣ基準γ特性１としても使用する。（ｆ２）ＩＢＡＣＣ補正γ特性２は、後述する図６で取得したＩＢＡＣＣ補正γ特性の一例である。

第４象現において、グラフ（ｄ）はＹＭＣＫ階調変換テーブルＬＤ［ｉ］で、本発明の処理により、このテーブルが求められる。

グラフ（ｄ）の横軸は、第３象現（ｃ）と同じであり、階調パターン作成時のＬＤの書込み値と階調パターンのスキャナーの読み取り値（処理後）との関係を表すための、便宜上の線形変換を表す。ある入力値ｎに対して参照データＡ［ｎ］が求められ、Ａ［ｎ］を得るためのＬＤ出力ＬＤ［ｎ］を階調パターンの読み取り値ａ［ＬＤ］を用いて、図中の矢印（ｌ）に沿って求める。

図５は、図４のＩＢＡＣＣ補正γ特性を取得する手順のフローチャートを示す。この処理は、メイン制御部１３０により実行される。ステップ５０１において、ＩＢＡＣＣパターン（基準パターン）を形成する。ステップ５０２において、ＩＢＡＣＣパターン（基準パターン）を、光学センサーで検知し、光学センサー検知データを取得する。ステップ５０３において、ＩＢＡＣＣパターンの光学センサー検知データからＩＢＡＣＣ補正γ特性を取得する。ステップ５０４において、ＡＣＣ補正を実行する必要があるか否かを判定する。ステップ５０５において、ＡＣＣ補正を実行する必要があると判定した回数が、所定回数に達したか否かを判断する。ステップ５０６において、所定回数に達した場合には、操作部画面に表示し、ＡＣＣ補正を実行するようにユーザーに報知する。なお、ステップ５０１、５０２の処理の詳細は図８で説明し、ステップ５０３、５０４の処理の詳細は図９で説明し、ステップ５０６の処理の詳細は図１０で説明する。

上記した処理は、転写紙上に所定枚数（１０枚〜１００枚など）、画像形成を行う毎に行う。また、装置内の湿度、温度などを検出可能な温湿度センサーを有する画像処理装置である場合には、温湿度の変化が予め決められていた変化量よりも大きくなった場合に、上記した処理を行う。

画像濃度（階調性）の自動階調補正（ＡＣＣ： Ａｕｔｏ Ｃｏｌｏｒ Ｃａｌｉｂｒａｔｉｏｎ）の機能を選択するための操作画面について説明する。図６は、ＡＣＣ実行の処理フローチャートを示す。この処理は、メイン制御部１３０により実行される。プリンタ使用時用の自動階調補正の実行を選択すると、図７（ａ）の画面が表示される。

図７（ａ）の画面中の印刷スタートキーを押し下げると、図７（ｂ）に示すような、ＹＭＣＫ各色、及び文字、写真の各画質モードに対応した、複数の濃度階調パターンを転写材上に形成する（ステップ６０１）。この濃度階調パターンは、予めＩＰＵのＲＯＭ中に記憶・設定されている。パターンの書込み値は、１６進数表示で、００ｈ，１１ｈ，２２ｈ，…，ＥＥｈ，ＦＦｈの１６パターンである。図では、地肌部を除いて５階調分のパッチを表示しているが、００ｈ−ＦＦｈの８ビット信号の内、任意の値を選択することができる。文字モードでは、パターン処理などのディザ処理を行わず、１ドット２５６階調でパターンが形成され、写真モードではディザ処理が行われる。

転写材にパターンが出力された後、転写材を原稿台上に載置するように、操作画面上には、図７（ｃ）の画面が表示される。画面の指示に従い、パターンが形成された転写材を原稿台に載置して（ステップ６０２）、図７（ｃ）の画面で“読み取りスタート”を選択するか、またはキャンセルを選択する（ステップ６０３）。キャンセルを選択した場合には終了し（ステップ６０４）、読み取りスタートを選択すると、スキャナーが走行し、ＹＭＣＫ濃度パターンのＲＧＢデータを読み取る（ステップ６０５）。このときパターン部のデータと転写材の地肌部のデータを読み取る。

パターン部のデータが正常に読み取られたか否かの判断を行う（ステップ６０６）。正常に読み取られない場合には、再び図７（ｃ）の画面が表示される。２回正常に読み取られない場合には処理を終了する（ステップ６０７）。

正常に読み取られた場合には、ＡＣＣパターンの読み取り値に基づいて、各ＹＭＣＫ色版について、各文字領域用、写真領域用について、階調変換テーブルを作成し（ステップ６０８）、作成した階調変換テーブルを記憶する（ステップ６０９）。このとき、ステップ６０５で取得したＡＣＣパターンの読み取り値を記憶してもよい。直前のＩＢＡＣＣパターンの読み取り値を、新たに基準値として記憶する（ステップ６１０）。ステップ６１０の詳細は、図１１で説明する。また、図５のステップ５０５で、ＡＣＣ（自動階調補正）の実行が判断される回数を計測しているが、ステップ６１０の処理により回数を０にクリアする。

図８は、像担持体（中間転写ベルト）上に形成されたＩＢＡＣＣパターンを説明する図である。像担持体としての中間転写ベルト１０９上に形成した、階調が異なるｎ個のＩＢＡＣＣパターンの反射率を、光学センサー１３６ｂにより検出し、光学センサーの検知データ（基準値）とする。

図９は、図５のステップ５０４における、ＡＣＣ実行の必要の有無を判定する方法を説明する図である。

図９の第２象現のグラフ（ａ）は、ＩＢＡＣＣ光学センサー検知データ（基準値）を表し、横軸はＩＢＡＣＣ光学センサーの検知出力［Ｖ］、縦軸はＩＢＡＣＣパターンの書込み値を示す。ＡＣＣ実行時に所定タイミングで形成したＩＢＡＣＣパターンのＩＢＡＣＣ光学センサーによる検知データを、ａ１検知結果１として示す。

第１象現のグラフ（ｃ）は、ＩＢＡＣＣトナー付着量γ特性（基準値）を表し、横軸は像担持体（転写ベルトまたは感光体など）上のトナー付着量［ｍｇ／ｃｍ２］である。ａ１検知結果１に対応する像担持体（中間転写ベルト１０９）上のトナー付着量との関係を表す一例を、ｃ１付着量γ特性１として示す。ここで、ａ１検知結果１とグラフ（ｃ）の関係は、設計時に求められる。

グラフａ１検知結果１に対して、ａ１−１はトナー付着量に対する感度が大きな範囲、ａ１−２はトナー付着量に対して感度が小さい範囲を表す。グラフａ１−２の範囲では、トナー付着量が変化しているのに対し、（ａ）光学センサーの検知データとしては差が小さく、正確なトナー付着量を光学センサーの検知結果からは取得できない範囲を示す。

第３象現のグラフ（ｂ）は、ＩＢＡＣＣ光学センサー検知データ（最新値）で、縦軸は検知パターン（最新）の書込み値を表す。検知結果の例として、ｂ１検知結果２、ｂ２検知結果３を示す。ｂ１検知結果２、ｂ２検知結果３は、ａ１検知結果１と検知タイミングが異なる。ａ１検知結果１は、上記したように、ＡＣＣ実行時に所定のタイミングで検知した結果で、ｂ１検知結果２、ｂ２検知結果３は、ＡＣＣ実行から所定時間経過後、あるいは、ＡＣＣ実行から所定枚数現像後、あるいは、ＡＣＣ実行から温度・湿度などの環境が異なった後に検知した結果を表す。ｂ１検知結果２に対して、ｂ１−１はトナー付着量に対する感度が大きな範囲、ｂ１−２はトナー付着量に対して感度が小さな範囲、また、ｂ２検知結果３に対して、ｂ２−１はトナー付着量に対する感度が大なる範囲、ｂ２−２はトナー付着量に対する感度が小なる範囲を表す。

第４象現のグラフ（ｄ）は、ＩＢＡＣＣトナー付着量γ特性（最新値）を表す。ｂ１検知結果２、ｂ２検知結果３から求めたトナー付着量を、それぞれｄ１トナー付着量γ特性２、ｄ２トナー付着量γ特性３として示す。ここで、トナー付着量に対して感度が小さい領域ｂ１−２、ｂ２−２の光学センサーの検知データからは、正確なトナー付着量を取得することができないため、それぞれｄ１−１トナー付着量γ特性２の推測部、ｄ２−１トナー付着量γ特性３の推測部と表記し、点線で示す。

ｂ１検知結果２のｂ１−１感度（大）領域から、ｃ１トナー付着量γ特性１、ａ１検知結果１を利用して求めた、ｄ１トナー付着量γ特性２において、ｄ１−２トナー付着量γ特性２の中間部が、ｃ１トナー付着量γ特性１と所定の誤差範囲内で一致する場合、ｄ１−１トナー付着量γ特性１の推測部と、ｃ１トナー付着量γ特性１のトナー付着量が一致することが推測できる。

一方、ｂ２検知結果３のｂ２−２感度小領域に対応するｄ２トナー付着量γ特性２は、ｄ２−１トナー付着量γ特性３の推測部の例示したような特性である可能性が推測でき、一意に決定できない。

次に、図９のグラフ（ｃ）を第３象現、グラフ（ｄ）を第４象現、グラフ（ｅ）を第１象現、グラフ（ｆ）を第２象現としてなる４元チャートを使用して、ＡＣＣ実行の必要の有無を判定する方法を説明する。

グラフ（ｅ）は、ＩＢＡＣＣ基準γ特性で、横軸を画像入力信号として、ｅ１ＩＢＡＣＣ基準γ特性１を例示する。グラフ（ｆ）は、ＩＢＡＣＣ補正γ特性で、それぞれｄ１トナー付着量γ特性２、ｄ２トナー付着量γ特性３に対応して、ｆ２ＩＢＡＣＣ補正γ特性２、ｆ３ＩＢＡＣＣ補正γ特性３が求められる。ｄ１−１トナー付着量γ特性２の推測部に対しては、ｅ１ＩＢＡＣＣ基準γ特性１と一致したｆ１ＩＢＡＣＣ補正γ特性１を使用することができる。

一方、ｄ２−１トナー付着量γ特性３の推測部に対応して、ｆ３−１ＩＢＡＣＣ補正γ特性３の推測部として図示したように、一意に決定できない。このｆ３ＩＢＡＣＣ補正γ特性３に示すような補正γ特性を取得した場合には、ＡＣＣ（自動階調補正）の実行が必要と判断し、自動階調補正（ＡＣＣ）実行をユーザーに対して、例えば図１０に示す操作画面により報知する。図１０に示すように、ＡＣＣ実行の必要と判断した場合、例えば操作部画面の下部に、“初期設定画面で、自動階調補正の実行をおすすめします。”などと表示する。

グラフ（ｄ）において、ｄ１−１トナー付着量γ特性２の推測部とｃ１トナー付着量γ特性１と一致しているので、ｇ１差Δ（３−１）は、ｃ１トナー付着量γ特性１と、ｄ２トナー付着量γ特性３で、所定のトナー付着量［Ｍ／Ａ１］を得るためのＩＢＡＣＣパターンの書込み値の差か、もしくは、グラフ（ｆ）における、画像入力信号Ｎｉｎ１に対する画像出力信号の差を表す。
すなわち、グラフ（ｄ）において、
Δ（３−１）＝（ＩＢＡＣＣトナー付着量［Ｍ／Ａ１］を取得するためのトナー付着量γ特性１におけるＩＢＡＣＣパターン書込み値）−（ＩＢＡＣＣトナー付着量［Ｍ／Ａ１］を取得するためのトナー付着量γ特性３におけるＩＢＡＣＣパターン書込み値）＝ＷＬ３（［Ｍ／Ａ１］）−ＷＬ１（［Ｍ／Ａ１］）
を求め、所定値ΔＴｈより大きくなった場合、すなわち、
Δ（３−１）＞ΔＴｈ
のとき、ＡＣＣ（自動階調補正）の実行が必要であると判断する。

Δ（３−１）＝（画像入力信号Ｎｉｎ１を取得するためのＩＢＡＣＣ補正γ特性３における画像出力信号Ｎｏｕｔ）−（画像入力信号Ｎｉｎ１を取得するためのＩＢＡＣＣ補正γ特性１における画像出力信号Ｎｏｕｔ）＝Ｎｏｕｔ３（Ｎｉｎ１）−Ｎｏｕｔ１（Ｎｉｎ１）
を求め、所定値ΔＴｈより大きくなった場合、すなわち、
Δ（３−１）＞ΔＴｈ
のとき、ＡＣＣ（自動階調補正）の実行が必要であると判断する。

図９のグラフ（ｂ）のｂ２検知結果３が得られ、ＡＣＣ（自動階調補正）を実行した場合に、ＩＢＡＣＣ基準値の更新処理を、図１１のフローチャートと図１２を用いて説明する。この処理は、メイン制御部１３０により実行される。

図１１のステップ７０１において、ｂ２検知結果３を、グラフ（ａ）光学センサー検知データ（基準値）の新たな基準値ａ２検知結果３として使用する。ステップ７０２において、ｄ２トナー付着量γ特性３を、（ｃ）トナー付着量γ特性の新たな基準値ｃ２トナー付着量γ特性３とする。

図１２において、グラフ（ａ）〜（ｆ）の内容は図９と同様である。図１１のステップ７０２において、ＡＣＣ（自動階調補正）の実行により、ｂ２−２感度小領域のＩＢＡＣＣパターン書込み値に対応する階調が、所定の階調性が得られるように調整されるので、ｄ２−１トナー付着量γ特性３の推測部を、ｄ２トナー付着量γ特性３のｂ２−１感度（大））の領域と、作像条件の制御上の最大付着量［Ｍ／Ａｍａｘ］との間を、一次関数による補間あるいはスプライン補間などにより任意に決定する。

本発明は、前述した実施例の機能を実現するソフトウエアのプログラムコードを記録した記憶媒体を、システムあるいは装置に供給し、そのシステムあるいは装置のコンピュータ（ＣＰＵやＭＰＵ）が記憶媒体に格納されたプログラムコードを読出し実行することによっても達成される。この場合、記憶媒体から読出されたプログラムコード自体が前述した実施例の機能を実現することになる。プログラムコードを供給するための記憶媒体としては、例えば、ハードディスク、光ディスク、光磁気ディスク、不揮発性のメモリカード、ＲＯＭなどを用いることができる。また、コンピュータが読出したプログラムコードを実行することにより、前述した実施例の機能が実現されるだけでなく、そのプログラムコードの指示に基づき、コンピュータ上で稼働しているＯＳ（オペレーティングシステム）などが実際の処理の一部または全部を行い、その処理によって前述した実施例の機能が実現される場合も含まれる。さらに、記憶媒体から読出されたプログラムコードが、コンピュータに挿入された機能拡張ボードやコンピュータに接続された機能拡張ユニットに備わるメモリに書込まれた後、そのプログラムコードの指示に基づき、その機能拡張ボードや機能拡張ユニットに備わるＣＰＵなどが実際の処理の一部または全部を行い、その処理によって前述した実施例の機能が実現される場合も含まれる。また、本発明の実施例の機能等を実現するためのプログラムは、ネットワークを介した通信によってサーバから提供されるものでも良い。

１０９ 中間転写ベルト
１３０ メイン制御部
１３６ 光学センサー
１３７ トナー濃度センサー
４１７、４２３ プリンタγ変換回路

特許第３４４１９９４号公報

Claims (6)

1. 所定媒体上に出力された階調パターンを読み取って階調変換テーブルを補正する第１の補正手段と、画像形成装置内の像担持体上に形成された階調パターンを読み取って階調変換テーブルを補正する第２の補正手段とを備えた画像形成装置において、前記第２の補正手段の実行時に前記像担持体上に形成された階調パターンの階調特性を検出する検出手段と、前記検出された階調特性に基づいて前記第１の補正手段を実行するか否かを判定する判定手段を備えたことを特徴とする画像形成装置。
2. 前記判定手段は、前記第１の補正手段を実行すると判定した回数が所定回数に達したとき、前記第１の補正手段を実行するようにユーザーに報知することを特徴とする請求項１記載の画像形成装置。
3. 前記検出手段は、前記像担持体上の色材の付着量を検出し、前記判定手段は前記色材の付着量の変化量に基づいて判定することを特徴とする請求項１記載の画像形成装置。
4. 所定媒体上に出力された階調パターンを読み取って階調変換テーブルを補正する第１の補正工程と、画像形成装置内の像担持体上に形成された階調パターンを読み取って階調変換テーブルを補正する第２の補正工程とを備えた画像形成方法において、前記第２の補正工程の実行時に前記像担持体上に形成された階調パターンの階調特性を検出する検出工程と、前記検出された階調特性に基づいて前記第１の補正工程を実行するか否かを判定する判定工程を備えたことを特徴とする画像形成方法。
5. 請求項４記載の画像形成方法をコンピュータに実現させるためのプログラム。
6. 請求項４記載の画像形成方法をコンピュータに実現させるためのプログラムを記録したコンピュータ読み取り可能な記録媒体。

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