JP4060624B2

JP4060624B2 - 画像形成装置

Info

Publication number: JP4060624B2
Application number: JP2002100483A
Authority: JP
Inventors: 林太郎中根; 茂藤原; 英昭深谷
Original assignee: Toshiba TEC Corp
Current assignee: Toshiba TEC Corp
Priority date: 2002-04-02
Filing date: 2002-04-02
Publication date: 2008-03-12
Anticipated expiration: 2022-04-02
Also published as: JP2003298842A; US20040012800A1; US7236276B2; US20070247680A1; US7466464B2

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明は、画像形成装置に関し、特に簡易な方法でガンマ（γ）補正テーブルを更新する画像形成装置及び方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
最近、画像情報がデジタル情報として扱われるに伴い、様々な形態の画像形成装置が開発・製造され普及している。このような画像形成装置においては、一層の高画質化、高品質化が望まれており、スキャナ部やプリンタ部等の特性の変化に対応するためのガンマ補正テーブルが設けられ、特性の変化に応じるべく画像情報がガンマ補正テーブルで補正処理された上で画像形成がなされる。
【０００３】
従来の画像形成装置においては、このガンマ補正テーブルの生成は、装置内部の記憶領域に格納された階調パタンを印刷し、更に印刷された階調パタンをスキャナにより読み込ませ、スキャナが読んだ結果に基づいてガンマ補正テーブルが生成され更新される。これにより、その時のスキャナ部やプリンタ部等の物理特性を反映した補正により、所望の高画質な画像形成結果を得ることができる。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
しかし、従来装置においては、このガンマ補正テーブルの更新処理は、上述したように内蔵された階調パタンを印刷した階調パタンシートを、ユーザがスキャナテーブルに移動して読み込ませるという作業が少なくとも生じることとなる。それ以外にも、通常動作モードからガンマ補正テーブル更新モードへ変更するという操作が必要となる。このように、従来装置のガンマ補正テーブルの更新処理は、ユーザの手を煩わせるものであり、更に定期的・自動的に行われるものではないので、ユーザがガンマ補正テーブルの更新処理を怠ることで、必ずしも高画質な画像形成を行うことができないという問題がある。
【０００５】
本発明は、画像形成装置のガンマ補正テーブルを自動更新することで、容易に最適なガンマ補正テーブルを活用した高画質な画像形成を行うことができる画像形成装置及び画像形成方法を提供することを目的とする。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
課題を解決するための一実施形態は、
画像形成装置であって、
所定記憶領域に格納された階調パタン情報を読み出し、これに応じた画像を画像記録媒体上に形成するパタン形成手段と、
前記パタン形成手段により形成された前記画像記録媒体上の階調パタン情報に応じた画像をスキャナを用いて読み取り、読み取った画像情報に基づいて第１ガンマ補正テーブルを生成する第１生成手段と、
前記所定記憶領域に格納された前記階調パタン情報を読み出し、前記第１生成手段が生成した前記第１ガンマ補正テーブルに応じてこれを補正し、補正された前記階調パタン情報に応じた画像を感光体ドラムである像担持体上に印刷する第１印刷手段と、
前記第１印刷手段が前記像担持体上に印刷した画像の濃度をトナー付着量センサにより検出し、この画像濃度を基準濃度値として記憶領域に記憶する記憶手段と、
前記検出された画像濃度を前記記憶手段が基準濃度値として記憶領域に記憶した後に、前記所定記憶領域に格納された前記階調パタン情報を読み出し、これを前記第１生成手段が生成した前記第１ガンマ補正テーブルにより補正し、この補正された階調パタン情報に応じた画像を前記像担持体上に印刷する第２印刷手段と、
前記第２印刷手段が前記像担持体上に印刷した画像の濃度を前記トナー付着量センサにより検出し、この画像濃度を前記記憶手段が記憶する前記基準濃度値と比較して濃度偏差を計算する計算手段と、
前記計算手段が求めた前記濃度偏差に基づいて、新たな第２ガンマ補正テーブルを生成する第２生成手段と、
原稿上の画像情報を前記スキャナを用いて読み取り、読み取った画像情報を前記第２生成手段が生成した前記第２ガンマ補正テーブルにて補正し、補正された画像情報に基づく画像を画像記録媒体上に形成する画像形成手段を具備することを特徴とする画像形成装置である。
【０００８】
【発明の実施の形態】
以下、図面を参照して本発明に係る画像形成装置の実施形態の一例を説明する。本発明は、画像形成装置において、ガンマ補正テーブルを自動更新する固有の処理をその特徴としているが、先に、本発明の処理が適用される画像形成装置の一例の構造を図面を用いて以下に詳細に説明する。
【０００９】
＜本発明に係る画像形成装置の構造の一例＞
図２は、本発明に係る画像形成装置の構造の一例を示す断面図、図３は、本発明に係る画像形成装置の構造の一例を示すブロック図である。
【００１０】
図２に示すように、画像形成装置であるカラーレーザプリンタは、主に、スキャナを含む光学系１３と画像形成部Ｆとに分かれる。画像形成部Ｆは、像担持体としての感光体ドラム１を備え、この感光体ドラムは、図面に対して反時計方向に回転可能に設けられている。更に画像形成部Ｆは、感光体ドラム１の周囲に配置されて、帯電手段である帯電器２、現像手段である第１現像器４、第２現像器５、第３現像器６、第４現像器７、トナー濃度を検出するトナー付着量センサ８、転写材支持体としての転写ドラム９、クリーニング前除電器１０、クリーナ１１、除電ランプ１２を有している。
【００１１】
なお、像担持体は画像を保持する部分という意味であり、感光体ドラム１のみに限らず、転写ドラム９を含むものである。本発明に係るガンマ補正テーブルを作成する工程で像担持体に形成される階調パタンの画像は、その対象を感光体ドラム１、転写ドラム９を含んでいる。
【００１２】
感光体ドラム１は、帯電器２により表面が一様に帯電される。帯電器２と第１現像器４との間において、スキャナ一部であり露光手段であるレーザ露光装置１３から出射されたレーザビーム光１４が、感光体ドラム１の表面に露光することにより、画像データに応じた静電潜像が形成される。
【００１３】
第１乃至第４現像器４〜７は、各色に対応した感光体ドラム１上の静電潜像をカラーのトナー像に顕像化するもので、たとえば、第１現像器４はマゼンタ、第２現像器５はシアン、第３現像器６はイエロー、第４現像器７はブラックの現像を行なう。
【００１４】
一方、転写材としての転写用紙は、給紙カセット１５から給紙ローラ１６で送り出され、レジストローラ１７で一旦整位され、転写ドラム９の所定の位置に吸着するようにレジストローラ１７で送られ、吸着ローラ１８及び吸着帯電器１９により転写ドラム９に静電吸着される。転写用紙は、転写ドラム９に吸着した状態で、転写ドラム９の時計方向の回転に伴って搬送される。
【００１５】
現像された感光体ドラム１上のトナー像は、感光体ドラム１と転写ドラム９とが対向する位置で、転写帯電器２０により転写用紙に転写される。カラー印字の場合、転写ドラム９の１回転を１周期とする工程を、現像器を切換えて複数回行ない、転写用紙に複数色のトナー像を多重転写する。
【００１６】
トナー像が転写された転写用紙は、転写ドラム９の回転に伴って更に搬送され、分離前内除電器２１、分離前外除電器２２、分離除電器２３により除電される。その後、転写用紙は、分離爪２４により転写ドラム９から剥離され、搬送ベルト２５、２６により定着器２７に搬送される。定着器２７により加熱された転写用紙上のトナーは溶融し、定着器２７から排出された直後に転写用紙に定着し、この定着を終了した転写用紙はトレー２８に排出される。
【００１７】
図３に示すように、上記カラーレーザプリンタにおいて、帯電器２は、主に帯電ワイヤ３１、導電性ケース３２、グリッド電極３３により構成されている。帯電ワイヤ３１は、コロナ用の高圧電源３４に接続されていて、感光体ドラム１の表面にコロナ放電して帯電させる。グリッド電極３３は、グリッドバイアス用の高圧電源３５に接続されていて、グリッドバイアス電圧により感光体ドラム１の表面に対する帯電量を制御している。
【００１８】
帯電器２により一様に帯電された感光体ドラム１の表面は、レーザ露光装置からの変調されたレーザビーム光１４によって露光され、静電潜像が形成される。階調データバッファ３６は、図示しない外部機器又はコントローラからの階調データを格納し、プリンタの階調特性を補正し、レーザ露光時間（パルス幅）データに変換する。
【００１９】
レーザ駆動回路３７は、レーザビーム光１４の走査位置に同期するよう、階調データバッファ３６からのレーザ露光時間データに応じてレーザ駆動電流（発光時間）を変調させる。そして、変調されたレーザ駆動電流により、レーザ露光装置１３内の半導体レーザ発振器（図示しない）を駆動する。これにより、半導体レーザ発振器は、露光時間データに応じて発光動作する。
【００２０】
更に、レーザ駆動回路３７は、レーザ露光装置１３内のモニタ用受光素子（図示しない）の出力と設定値とを比較し、駆動電流により半導体レーザ発振器の出力光量を設定値に保つ制御を行っている。
【００２１】
一方、パタン発生回路３８は、ガンマ補正テーブルの自動更新処理のための階調補正シートを出力するべく、階調補正シートの画像情報が格納されている。
【００２２】
感光体ドラム１の表面に形成された静電潜像は、現像器４により現像される。すなわち、現像器４は、たとえば２成分現像方式であり、トナー及びキャリアからなる現像剤を収納している。現像剤におけるトナーの重量比（以降、トナー濃度と記す）は、トナー濃度計測部３９により計測される。そして、トナー濃度計測部３９の出力に応じて、トナー補給ローラ４０を駆動するトナー補給モータ４１が制御され、トナーホッパ４２内のトナーが現像器４内に補給されるようになっている。
【００２３】
現像器４の現像ローラ４３は、導電性の部材で形成され、現像バイアス印加用の高圧電源４４に接続されている。そして、現像ローラ４３は、現像バイアス電圧が印加された状態で回転し、感光体ドラム１上の静電潜像にトナーを付着させて現像する。こうして現像された感光体ドラム１上のトナー像は、転写ドラム９によって転写用紙に転写される。
【００２４】
又、制御回路４５は、電源投入後のウォームアップ処理の終了時、パタン発生回路３８から階調データを発生させ、感光体ドラム１上に階調パタンを露光する。そして、この階調パタンがそれぞれ現像され、テストパタン領域が形成される。
【００２５】
この階調パタンがトナー付着量センサ８と対向する位置にくると、トナー付着量センサ８は、階調パタンのトナー濃度を計測する。トナー付着量センサ８の出力は、Ａ／Ｄ変換器４６でデジタル化されて制御回路４５に入力される。
【００２６】
制御回路４５は、後述するように、この階調パタンを用いたガンマ補正テーブルの更新処理を行う。
【００２７】
高圧電源３５、４４は、それぞれ制御回路４５からＤ／Ａ変換器４７、４８を介して供給される出力電圧制御信号により、制御される。
【００２８】
制御回路４５には、電源がオフされても消去されないＥＥＰＲＯＭ等で構成された書き換え可能な記憶部６１、データ記憶用のＲＡＭ等で構成される記憶部６２、待機時間等を計測するタイマ６３、及び制御回路４５の全体を制御するＣＰＵ６４が設けられている。
【００２９】
記憶部６１には、各種設定値が予め記憶され、例えば、常温常湿の基準階調特性となるバイアス条件に対応する初期グリッドバイアス電圧値及び現像バイアス電圧値、テストパタン階調データ、表面電位特性を表す係数、所定印字枚数、所定経過時間、最大制御回数、バイアス条件値、トナー付着量センサ８の異常範囲、テストパタン領域以外の反射光量等が記憶されている。
【００３０】
バイアス条件値としては、グリッドバイアス、現像バイアスのそれぞれの上限値、下限値（所定範囲）と、グリッドバイアスと現像バイアスとの差電圧の許容範囲である。上記テストパタン部の目標値は、コントロールパネル４９により変更入力及び表示可能となっている。
【００３１】
１次記憶部あるいは短期記憶部として機能する記憶部６２には、トナー付着量センサ８の異常前に設定されていたバイアス値（バイアス変更モード設定時に記憶）が記憶されるとともに、制御回数をカウントするカウンタ、印字枚数をカウントするカウンタ、トナー付着量センサ８の異常時にオンされるセンサ異常フラグ、トナーのエンプティ時にオンされるトナーエンプティフラグが設けられている。
【００３２】
更に、記憶部６１には、後述する本発明に係るガンマ補正テーブルＴ_０や更新されるガンマ補正テーブルＴ、基準濃度値Ｄ_Ｒ等の情報が適宜、記憶されるものである。
【００３３】
＜本発明に係るガンマ補正テーブルの自動更新処理＞
上述した画像形成装置であるカラーレーザプリンタにおける、本発明に係るガンマ補正テーブルの自動更新処理を、以下、フローチャートを用いて詳細に説明する。
【００３４】
（概要説明）
図１は、本発明に係るガンマ補正テーブルの自動更新処理の概要の一例を説明するフローチャートである。
【００３５】
このフローチャートにおいて、ガンマ補正テーブルの自動更新処理が行われる前提として、ステップＳ１乃至ステップＳ５の初期のガンマ補正テーブルＴ_０と基準濃度値Ｄ_Ｒとを求める初期設定処理が行われる。そして、その後に、これらの値を前提として、任意のタイミングでガンマ補正テーブルの自動更新処理が行われる。
【００３６】
最初の初期設定処理として、パタン発生回路３８から階調パタンＰを読み出し、これを画像形成部Ｆにより印字する（Ｓ１）。印字した階調パタンＰのシートを、ユーザの作業として図示しない原稿台に置いてスキャナ部１３で読み取らせる（Ｓ２）。そして、読み取った画像情報に応じて、ガンマ補正テーブルＴ_０を作成する。（Ｓ３）。更に、パタン発生回路３８から再び階調パタンＰの画像情報を読み出し、ステップＳ３で先ほど作成したガンマ補正テーブルＴ_０で補正した画像情報に応じて、画像を像担持体である感光体ドラム１（又は転写ドラム９）上に印字する（Ｓ４）。像担持体上に印字した階調パタンＰをトナー付着量センサ８で測定し、測定濃度を基準濃度値Ｄ_Ｒとして例えば記憶部６１に記憶する（Ｓ５）。
【００３７】
次にガンマ補正テーブルの自動更新処理として、任意のタイミングで、パタン発生回路３８から階調パタンＰを読み出し、ステップＳ３で作成したガンマ補正テーブルＴ_０で補正した画像情報に応じた画像を、像担持体上に印字する（Ｓ６）。印字した階調パタンＰをトナー付着量センサ８で測定し、測定濃度値Ｄを記憶している基準濃度Ｄ_Ｒと比較して、濃度偏差ΔＤを求める（Ｓ７）。そして最後に、求めた濃度偏差ΔＤに基づいて、新たなガンマ補正テーブルＴを求める（Ｓ８）。ここで、濃度偏差ΔＤから新たなガンマ補正テーブルＴを計算する方法は様々なものが考えられ、一つの方法に限定されるものではないが、その方法の一つが後に図面を用いて詳述される。
【００３８】
このように本発明は、従来装置であるなら、温度変化等の環境変化、経年変化に応じてガンマ補正テーブルＴを更新する場合、そのつど、内部記録されている階調パタンシートを印刷し読み取らせる作業が必要だったが、本発明は以下のように簡略化される。
【００３９】
すなわち、一度は従来装置と同様に階調パタンを印刷し読み込むことでガンマ補正テーブルを決定する。そして、階調パタンをドラム等の像担持体に印刷し濃度を基準濃度Ｄ_Ｒとして保存する。しかしその後は、ユーザ等により設定された任意のタイミング、毎朝とか３時間おき等のユーザが選ぶタイミングで、先の階調パタンを同様にドラム等の像担持体に印刷し濃度Ｄを検出する。そして、先に記録された基準濃度Ｄ_Ｒと検出濃度Ｄとを比較し濃度偏差ΔＤを算出し、この濃度偏差ΔＤに応じてガンマ補正テーブルを自動更新するものである。このような処理により、ユーザは特別な操作を行うことなく、任意のタイミングにて現在の機器の状況に最適なガンマ補正テーブルを自動更新することができる。
【００４０】
（詳細説明）
図４乃至図６は、本発明に係るガンマ補正テーブルの自動更新処理の一例を詳細に説明するフローチャートであり、図４が初期設定処理、図５及び図６が自動更新処理を示している。
【００４１】
又、図７乃至図１９が、本発明に係るガンマ補正テーブルの自動更新処理に関するグラフであり、図８乃至図１４が、そのための初期設定処理、図１５乃至図１９が自動更新処理そのものを説明するグラフである。
【００４２】
１．初期設定処理
図４のフローチャートを用いて初期設定処理を説明する。
最初に、ガンマ補正テーブルの求める工程を説明するグラフについて述べる。図７は、本発明に係るガンマ補正テーブルの自動更新処理を説明するグラフの各軸の定義を説明するためのグラフである。第1象限がプリンタでの階調番号Ｌと画像濃度ＩＤとの関連を示すグラフ、第２象限がスキャナでの反射率Ｒと画像濃度ＩＤとの関連を示すグラフ、第３象限が色変換処理での反射率Ｒと面積率Ｚとの関連を示すグラフ、第４象限がガンマ補正における面積率Ｚと階調番号Ｌとの関連を示すグラフである。第１象限から第４象限の関連性を辿ることにより、ガンマ補正テーブルＴが求められる。
【００４３】
その具体的な処理として、図４のフローチャートにおいて、初期設定処理が詳細に説明される。処理は、図３で示したＣＰＵ６３により制御されて行われるが、図４のフローチャートでは処理内容により、システム的な処理をＳＹＳ−ＣＰＵの処理として、機械的な動作の処理をＬＧＣ−ＣＰＵの処理として、画像情報処理をＩＭＣ−ＣＰＵの処理として、３つに分類して説明している。しかし、これらの処理は一つのＣＰＵで行ってもよいし、三つのＣＰＵで三つのプログラムで行ってもかまわない。従って、ＣＰＵ６３は一つのＣＰＵであっても複数のＣＰＵの総称であってもかまわない。
【００４４】
パタン発生回路３８から階調パタンＰを読み出して、所定階調パタンＰがプリントされる（Ｓ１１）。印字した階調パタンＰのシートを、ユーザの作業として図示しない原稿台に置いてスキャナ部１３でスキャニングする（Ｓ１２）。そして、読み取った画像情報に応じて、ガンマ補正テーブルＴ_０を算出する（Ｓ１３）。
【００４５】
ガンマ補正テーブルＴ０が算出されるまでの工程が図８から図１１までのグラフにより説明される。つまり、図８は、ガンマ補正用階調シートをプリンタで印字したサンンプルの画像濃度を示すグラフ、図９は、ガンマ補正用階調シートをスキャナで読み取った際の反射率を示すグラフ、図１０は、反射率を面積率に変換する場合を示すグラフ、図１１は、ガンマ補正カーブの算出（面積率Ｚに対する階調番号Ｌ）を示すグラフ、図１２は、面積率Ｚデータをガンマ補正して印字・スキャン・面積率変換する際の関係を示すグラフである。図１２において、ガンマ補正テーブルの基準ルックアップテーブル（ＬＵＴ）が作成される。
【００４６】
ステップＳ１３の状態から基準濃度取得開始要求コマンドが、ＣＰＵ６３に与えられると、本コマンド受信により、センサ基準濃度の取得動作を実行するか否かの実効判定を開始する。更に実行中ステータスであることが出力され、本ステータスを受信することで、ユーザが画像形成装置の動作状態をコンパネ上で確認することが可能となり、例えば、“キャリブレーション実行中”とコンパネに表示させることができる。
【００４７】
これに応じて、テストパタン関連設定レジスタ値を退避させる（Ｓ１４）。そして、有効／無効の判定が行われる（Ｓ１５）有効／無効に関しては、サービスマンなどが変更できうるものとし、無効であった場合は基準濃度（又は測定濃度）取得動作を実行せずに終了する。
【００４８】
有効であると判定されれば、初期処理を行う（Ｓ１６）。その後、印字シーケンス開始要求ステータスが与えられ、本ステータスは、画像形成プロセス動作を開始するトリガである。感光体ドラムや転写ドラムを駆動するモータなどの回転動作を開始し、帯電／現像などの各種高圧電源をオンし画像形成可能な状態にするステータスである。
【００４９】
印字シーケンス開始要求ステータスが与えられると、印字シーケンスを開始する（Ｓ１７）。すなわち、各モータ起動、プロセス動作を開始する。次に、印字許可送信コマンド、画像形成可能な状態となったことを通知するコマンドが与えられると、トナー付着量センサ８のキャリブレーションが行われ、キャリブレーション結果ステータス、すなわち、センサのキャリブレーション結果を送信するステータスが出力される（Ｓ１８）。
【００５０】
次に、テストパタン関連設定レジスタ値退避、つまり、テストパタン生成時に各種設定（画像開始位置や終了位置、階調データ選択など）をするが、他の画像形成動作でも使用する共有のレジスタをもとの設定に戻すことが可能となるように、それまでの元の設定を退避（保存）しておくことが行われる（Ｓ１９）。
【００５１】
これに応じて、テストパタン要求ステータス、つまり、テストパタンの生成色や種類、階調番号などを通知するステータスが出力され、テストパタンが設定される（Ｓ２０）。テストパタン描画開始コマンド、つまり、テストパタン要求ステータスでの通知をもとに各種設定を終了し、テストパタンの描画が可能となったことを通知するコマンドが出力されると、テストパタンレジスタ値が設定される（Ｓ２１）。
【００５２】
これに応じて、ＶＳＹＮＣアテンション、つまり、ＩＭＣ−ＣＰＵにてセンサを用いたテストパタンのサンプリングタイミングを制御しているため、画像書き出しタイミングをとるための信号であるが、この副走査同期信号（ＶＳＹＮＣ）を発生する。副走査同期信号（ＶＳＹＮＣ）を受けることで副走査幅有効信号（ＶＤＥＮ）が出力され（Ｓ２２）、テストパタン副走査幅分の画像データが出力される（Ｓ２３）。そして、トナー付着量センサのサンプリングが行われる（Ｓ２４）。
【００５３】
これに応じて、パタン検出結果送信ステータス、テストパタン読み取り時のセンサ出力結果を通知するステータスが出力される（Ｓ２５）。これに応じて、濃度値送信ステータス、つまり、センサのキャリブレーション結果とテストパタン読み取り時のセンサ出力結果をもとに濃度値を求め、その値を通知するためのステータスが出力される。求められた基準濃度値Ｄ_Ｒは、記憶部６１等に記録される（Ｓ２６）。
【００５４】
ここで、パタン終了判定が行われる（Ｓ２７）。すなわち、生成するテストパタンが複数にわたった際（多数の階調番号にてパタン生成）に、１サイクルで印画できない場合がある。その場合は多数のパタンをいくつかのサイクルに分けてサンプリング動作を行う。複数のサイクルとなった場合、この判定部分で全パタンサンプリングが終了（全サイクルが終了）しているかどうかを判定する。
【００５５】
全パタンのサンプリングが正常に終了されたとなると、基準濃度取得結果ステータス、つまり、基準取得時における全テストパタンのサンプリング正常終了を通知するステータスが出力されて、基準濃度値Ｄ_Ｒの取得が終了する（Ｓ２８）。
【００５６】
又、図１３は、プリンタ階調特性の変動例を示すグラフ、図１４は、センサによる基準濃度ｄ１、ｄ２の測定を示すグラフであり、ステップＳ１３で作成された基準ルックアップテーブルに基づいて、基準濃度値Ｄ_Ｒが求められる過程が説明されている。
【００５７】
以上のような初期設定処理により、初期値としてのガンマ補正テーブルＴ_０と、基準濃度値Ｄ_Ｒとが求められる。
【００５８】
２．自動更新処理
次に、図５及び図６のフローチャートにより、自動更新処理を説明する。自動更新処理は、任意のタイミングでの像担持体上に形成された階調パタンの測定濃度値Ｄを検出し、これを先の１．初期設定処理で測定された基準濃度値Ｄ_Ｒと比較して濃度偏差ΔＤを求め、これに基づき最新のガンマ補正テーブルＴを作成するものである。
【００５９】
図１５は、濃度変動時のセンサ濃度ｄ１’，ｄ２’を示すグラフ、図１６は、濃度偏差と反射率の関係を示すグラフ、図１７は、センサ濃度偏差での近似を示すグラフ、図１８は、センサ濃度偏差ΔＤから補正ＬＵＴを作成する工程を示すグラフ、図１９は、補正後の画像濃度を示すグラフである。
【００６０】
図５のフローチャートにおいて、補正制御開始要求コマンドを受けると、テストパタン関連設定レジスタ値を退避させる（Ｓ３１）。この補正制御開始要求コマンドが提出されるタイミングは、ユーザが自由に設定することができる。又は工場出荷時に、適宜、設定されている。例えば、起動させると、一日一回、ガンマ補正テーブルの自動更新を行うとしてもよいし、数時間に１回としてもよいし、コントロールパネル４９から命令できてもよい。又、通信で日時を設定したり、ガンマ補正テーブルの自動更新を起動してもよい。
【００６１】
補正制御開始要求コマンドに応じて有効／無効の判定が行われる（Ｓ３２）。有効／無効に関しては、サービスマンなどが変更できうるものとし、無効であった場合は測定濃度値の取得動作を実行せずに終了する。
【００６２】
有効であると判定されれば、初期処理を行う（Ｓ３３）。その後、印字シーケンス開始要求ステータスが与えられ、本ステータスは、画像形成プロセス動作を開始するトリガである。感光体ドラムや転写ドラムを駆動するモータなどの回転動作を開始し、帯電／現像などの各種高圧電源をオンし画像形成可能な状態にするステータスである。
【００６３】
印字シーケンス開始要求ステータスが与えられると、印字シーケンスを開始する（Ｓ３４）。すなわち、各モータ起動、プロセス動作を開始する。
【００６４】
次に、テストパタン関連設定レジスタ値退避、つまり、テストパタン生成時に各種設定（画像開始位置や終了位置、階調データ選択など）をするが、他の画像形成動作でも使用する共有のレジスタをもとの設定に戻すことが可能となるように、それまでの元の設定を退避（保存）しておくことが行われる（Ｓ３５）。
【００６５】
これに応じて、テストパタン要求ステータス、つまり、テストパタンの生成色や種類、階調番号などを通知するステータスが出力され、テストパタンが設定される（Ｓ３６）。テストパタン描画開始コマンド、つまり、テストパタン要求ステータスでの通知をもとに各種設定を終了し、テストパタンの描画が可能となったことを通知するコマンドが出力されると、テストパタンレジスタ値が設定される（Ｓ３７）。
【００６６】
これに応じて、ＶＳＹＮＣアテンション、つまり、ＩＭＣ−ＣＰＵにてセンサを用いたテストパタンのサンプリングタイミングを制御しているため、画像書き出しタイミングをとるための信号であるが、この副走査同期信号（ＶＳＹＮＣ）を発生する。副走査同期信号（ＶＳＹＮＣ）を受けることで副走査幅有効信号（ＶＤＥＮ）が出力され（Ｓ３８）、テストパタン副走査幅分の画像データが出力される（Ｓ３９）。そして、トナー付着量センサのサンプリングが行われる（Ｓ４０）。
【００６７】
これに応じて、パタン検出結果送信ステータス、テストパタン読み取り時のセンサ出力結果を通知するステータスが出力される（Ｓ４１）。これに応じて、濃度値送信ステータス、つまり、センサのキャリブレーション結果とテストパタン読み取り時のセンサ出力結果をもとに濃度値を求め、その値を通知するためのステータスが出力される。求められた測定濃度値Ｄは、記憶部６１等に記録される（Ｓ４２）。
【００６８】
ここで、パタン終了判定が行われる（Ｓ４３）。すなわち、生成するテストパタンが複数にわたった際（多数の階調番号にてパタン生成）に、１サイクルで印画できない場合がある。その場合は多数のパタンをいくつかのサイクルに分けてサンプリング動作を行う。複数のサイクルとなった場合、この判定部分で全パタンサンプリングが終了（全サイクルが終了）しているかどうかを判定する。
【００６９】
ここで、ステップＳ４２で測定した測定濃度値Ｄと、ステップＳ２６で測定した基準濃度値Ｄ_Ｒとを比較し、濃度偏差ΔＤを求める（Ｓ４４）。そして、良否判定、すなわち、測定濃度値Ｄと基準濃度値Ｄ_Ｒとの偏差計算を行い、その偏差ΔＤが所定の許容値以内であるかどうかを判定する。許容値以内であった場合には結果正常としてガンマ補正テーブルは変更せず、新たに作成しない（Ｓ４５）。
【００７０】
許容値以外であるとき、ガンマ補正テーブルは変更されることとなるが、最大補正回数処理が行われる（Ｓ４６）。すなわち、最大補正回数とは、新たにガンマ補正テーブルを作成できる上限の回数である。最大補正回数に達している場合は、たとえ良否判定の結果が不可であっても、新たにガンマ補正テーブルを作成せずに終了する。
【００７１】
最大補正回数に達していない場合、ガンマ補正テーブルが更新され、ガンマ補正テーブル更新要求ステータス、すなわち、良否判定及び最大補正回数処理にて新たにガンマ補正テーブルを作成することになった場合に、ガンマ補正テーブルの更新を要求するステータスが出力される。このステータスによって、測定濃度値Ｄと基準濃度値Ｄ_Ｒとを比較して濃度偏差ΔＤを求め、新たに作成するガンマ補正テーブルの種類や対象色などを通知する（Ｓ４７）。
【００７２】
そして、反射率Ｒに対する濃度偏差ΔＤの予測を行う（Ｓ４８）。更に、濃度偏差ΔＤから、反射率変動比ｋを、ｋ［Ｌ］＝１０^−ΔＤとして求め、更にそれに基づいて、反射率変動比ｋから変動反射率推定Ｒ’を、Ｒ’＝ｋＲとして求め、面積率Ｚの変動分を換算する（Ｓ４９）。これに応じて、変動ガンマカーブが予測される（Ｓ５０）。これに応じて、新しいガンマ補正テーブルＴが算出される（Ｓ５１）。最後に、このガンマ補正テーブルＴが実行データとして、記憶部６１等に格納される。
【００７３】
この保存が済むと、補正処理完了通知コマンド、すなわち、センサ基準値と測定値との偏差をもとにガンマ補正テーブルを新たに作成し、その保存を終了したことを通知するコマンドが出力される。
【００７４】
これに応じて、フィードバック有効／無効判定、すなわち、予め設定されたフィードバック判定フラグによって、新たに作成した実効ガンマ補正テーブルにより再度テストパタンを生成してフィードバック制御を行うかどうかの判定が行われる（Ｓ５３）。
【００７５】
ここでフィードバック判定フラグが無効であれば、新たにガンマ補正テーブルを作成した場合であっても、その実効ガンマ補正テーブルによるテストパタン生成とセンサ出力サンプリングは行わない（オープンループ制御となる）。そして、補正制御が正常に終了したことを示す補正制御結果ステータスが送信される。
【００７６】
以上、詳細に説明した工程により、従来装置のようにユーザが階調パタンを印刷しスキャナに読み込ませることなく、任意のタイミングで自動的にガンマ補正テーブルが最適値に更新されるものである。これにより、温度変化や経年変化によるスキャナやプリンタ部の変化があっても、ユーザがガンマ補正テーブルの再設定をおこなわずして、自動的に装置の特性変化に応じた高画質の画像形成を行うことができる画像形成装置を提供することができる。
【００７７】
以上記載した様々な実施形態により、当業者は本発明を実現することができるが、更にこれらの実施形態の様々な変形例を思いつくことが当業者によって容易であり、発明的な能力をもたなくとも様々な実施形態へと適用することが可能である。従って、本発明は、開示された原理と新規な特徴に矛盾しない広範な範囲に及ぶものであり、上述した実施形態に限定されるものではない。
【００７８】
【発明の効果】
以上詳述したように本発明によれば、設定された任意のタイミング、例えば、毎日の複写機の起動の際とか、複写機の連続使用の際の３時間毎等のタイミングで、先に記録された基準濃度Ｄ_Ｒと検出濃度Ｄとを比較し濃度偏差ΔＤを算出し、この濃度偏差ΔＤに応じてガンマ補正テーブルを自動更新するものである。これにより、ユーザは特別な操作を行うことなく、設定されたタイミングにより最適のガンマ補正テーブルを自動更新することができるので、自動的に高画質な画像形成を可能とする画像形成装置を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に係るガンマ補正テーブルの自動更新処理の概要の一例を説明するフローチャート。
【図２】本発明に係る画像形成装置の構造の一例を示す断面図。
【図３】本発明に係る画像形成装置の構造の一例を示すブロック図。
【図４】本発明に係るガンマ補正テーブルの自動更新処理の一例を詳細に説明するフローチャート。
【図５】本発明に係るガンマ補正テーブルの自動更新処理の一例を詳細に説明するフローチャート。
【図６】本発明に係るガンマ補正テーブルの自動更新処理の一例を詳細に説明するフローチャート。
【図７】本発明に係るガンマ補正テーブルの自動更新処理を説明するグラフの各軸の定義を説明するためのグラフ。
【図８】本発明に係るガンマ補正テーブルの自動更新処理に関する、ガンマ補正用階調シートをプリンタで印字したサンンプルの画像濃度を示すグラフ。
【図９】本発明に係るガンマ補正テーブルの自動更新処理に関する、ガンマ補正用階調シートをスキャナで読み取った際の反射率を示すグラフ。
【図１０】本発明に係るガンマ補正テーブルの自動更新処理に関する、反射率を面積率に変換する場合を示すグラフ。
【図１１】本発明に係るガンマ補正テーブルの自動更新処理に関する、ガンマ補正カーブの算出（面積率Ｚに対する階調番号Ｌ）を示すグラフ。
【図１２】本発明に係るガンマ補正テーブルの自動更新処理に関する、面積率Ｚデータをガンマ補正して印字・スキャン・面積率変換する際の関係を示すグラフ。
【図１３】本発明に係るガンマ補正テーブルの自動更新処理に関する、プリンタ階調特性の変動例を示すグラフ。
【図１４】本発明に係るガンマ補正テーブルの自動更新処理に関する、センサによる基準濃度ｄ１、ｄ２の測定を示すグラフ。
【図１５】本発明に係るガンマ補正テーブルの自動更新処理に関する、濃度変動時のセンサ濃度ｄ１’，ｄ２’を示すグラフ。
【図１６】本発明に係るガンマ補正テーブルの自動更新処理に関する、濃度偏差と反射率の関係を示すグラフ。
【図１７】本発明に係るガンマ補正テーブルの自動更新処理に関する、センサ濃度偏差での近似を示すグラフ。
【図１８】本発明に係るガンマ補正テーブルの自動更新処理に関する、センサ濃度偏差ΔＤから補正ＬＵＴを作成する工程を示すグラフ。
【図１９】本発明に係るガンマ補正テーブルの自動更新処理に関する、補正後の画像濃度を示すグラフ。
【符号の説明】
１…感光体ドラム、２…帯電器、４…第１現像器、８…トナー付着量センサ、１３…光学系（スキャナ含む）、１４…レーザビーム光、１５…給紙カセット、１６…給紙ローラ、１７…レジストローラ、１８…吸着ローラ、６４…ＣＰＵ。

Claims

画像形成装置であって、
所定記憶領域に格納された階調パタン情報を読み出し、これに応じた画像を画像記録媒体上に形成するパタン形成手段と、
前記パタン形成手段により形成された前記画像記録媒体上の階調パタン情報に応じた画像をスキャナを用いて読み取り、読み取った画像情報に基づいて第１ガンマ補正テーブルを生成する第１生成手段と、
前記所定記憶領域に格納された前記階調パタン情報を読み出し、前記第１生成手段が生成した前記第１ガンマ補正テーブルに応じてこれを補正し、補正された前記階調パタン情報に応じた画像を感光体ドラムである像担持体上に印刷する第１印刷手段と、
前記第１印刷手段が前記像担持体上に印刷した画像の濃度をトナー付着量センサにより検出し、この画像濃度を基準濃度値として記憶領域に記憶する記憶手段と、
前記検出された画像濃度を前記記憶手段が基準濃度値として記憶領域に記憶した後に、前記所定記憶領域に格納された前記階調パタン情報を読み出し、これを前記第１生成手段が生成した前記第１ガンマ補正テーブルにより補正し、この補正された階調パタン情報に応じた画像を前記像担持体上に印刷する第２印刷手段と、
前記第２印刷手段が前記像担持体上に印刷した画像の濃度を前記トナー付着量センサにより検出し、この画像濃度を前記記憶手段が記憶する前記基準濃度値と比較して濃度偏差を計算する計算手段と、
前記計算手段が求めた前記濃度偏差に基づいて、新たな第２ガンマ補正テーブルを生成する第２生成手段と、
原稿上の画像情報を前記スキャナを用いて読み取り、読み取った画像情報を前記第２生成手段が生成した前記第２ガンマ補正テーブルにて補正し、補正された画像情報に基づく画像を画像記録媒体上に形成する画像形成手段を具備することを特徴とする画像形成装置。
画像形成装置であって、
所定記憶領域に格納された階調パタン情報を読み出し、これに応じた画像を画像記録媒体上に形成するパタン形成手段と、
前記パタン形成手段により形成された前記画像記録媒体上の階調パタン情報に応じた画像をスキャナを用いて読み取り、読み取った画像情報に基づいて第１ガンマ補正テーブルを生成する第１生成手段と、
前記所定記憶領域に格納された前記階調パタン情報を読み出し、前記第１生成手段が生成した前記第１ガンマ補正テーブルに応じてこれを補正し、補正された前記階調パタン情報に応じた画像を転写ドラムである像担持体上に印刷する第１印刷手段と、
前記第１印刷手段が前記像担持体上に印刷した画像の濃度をトナー付着量センサにより検出し、この画像濃度を基準濃度値として記憶領域に記憶する記憶手段と、
前記検出された画像濃度を前記記憶手段が基準濃度値として記憶領域に記憶した後に、前記所定記憶領域に格納された前記階調パタン情報を読み出し、これを前記第１生成手段が生成した前記第１ガンマ補正テーブルにより補正し、この補正された階調パタン情報に応じた画像を前記像担持体上に印刷する第２印刷手段と、
前記第２印刷手段が前記像担持体上に印刷した画像の濃度を前記トナー付着量センサにより検出し、この画像濃度を前記記憶手段が記憶する前記基準濃度値と比較して濃度偏差を計算する計算手段と、
前記計算手段が求めた前記濃度偏差に基づいて、新たな第２ガンマ補正テーブルを生成する第２生成手段と、
原稿上の画像情報を前記スキャナを用いて読み取り、読み取った画像情報を前記第２生成手段が生成した前記第２ガンマ補正テーブルにて補正し、補正された画像情報に基づく画像を画像記録媒体上に形成する画像形成手段と、
を具備することを特徴とする画像形成装置。
前記第２印刷手段、前記計算手段、前記第２生成手段の各工程は、ユーザの指示がなくとも所定時間ごとに自動的に行われることにより、前記第２ガンマ補正テーブルが自動的に更新されることを特徴とする請求項１または２に記載の画像形成装置。