JP4262268B2 - 画像形成装置及びその制御方法 - Google Patents

Description

本発明は、像担持体上に形成されたトナー像を記録媒体に転写して画像を形成する画像形成装置及びその制御方法に関するものである。

電子写真技術を採用したプリンタや複写機等では、入力した画像データを電気信号に変換し、その変換した電気信号を基にレーザを駆動し、その画像データに応じた静電潜像を感光体上に形成している。こうして形成された静電潜像は、現像器によって可視化（トナー像）された後、記録シートに転写されている。

黒の現像材（トナー）を用いて画像を形成するモノクロプリンタでは、形成される画像の濃度が印刷品質に大きく影響する。またイエロー（Ｙ）、マゼンダ（Ｍ）、シアン（Ｃ）、ブラック（Ｋ）のトナーを用いてカラー画像を形成するカラープリンタでも同様に、各色トナーで形成された画像の濃度が印刷品位に大きく影響する。そこで特許文献１では、濃度補正を行うための補正用パターンを、所定枚数を印刷するごとに記録シートに形成し、その形成された補正用パターンを光学的に読み取る。その読取った信号を基に画像データの濃度を補正する濃度補正シーケンスを実行することにより、より高い画像品位を維持できると提案している。
特開平６−１１９６５号公報

上記特許文献１では、連続印刷が行われた際でも、印刷品位を維持するために所定枚数を印刷するごとに濃度補正シーケンスを実行するとしている。しかしながら、この濃度補正シーケンスを実行するタイミングは、印刷した記録シートの枚数に依存するため、このタイミングは実際に濃度補正を必要とするタイミングとずれている可能性がある。即ち、例え濃度補正シーケンスが必要な状態になっても、所定枚数の印刷が完了するまでその濃度補正シーケンスが実行されないため、像形成される画像の品位が印刷の過程で低下してしまう場合が考えられる。また、所定枚数の印刷が完了しても濃度補正を必要とするタイミングになっていない場合には、不要な濃度補正シーケンスが実行されることになり、これによりトナーや記録シートの無駄な消費が増大し、結果的にランニングコストが増大するという問題がある。また、このような濃度補正シーケンス中は印刷を実行できないので、不要な濃度補正シーケンスを実行することにより生産性が大きく低下するという問題がある。

本発明は、上記従来技術の欠点を解決することにある。また本願発明の特徴は、通常の画像形成時において形成される画像濃度を調べながら濃度調整を行うことにより、適正なタイミングで濃度調整を行う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にある。

本発明の一態様に係る画像形成装置は以下のような構成を備える。即ち、原稿読取装置またはコンピュータからの画像データに基づいて像担持体上にトナー像を形成する像形成手段と、前記像担持体上のトナー像の濃度を検知する濃度検知手段と、前記原稿読取装置または前記コンピュータからの画像データから求められる画像濃度と、前記濃度検知手段によって検知される、該画像データに基づいて前記像形成手段により前記像担持体上に形成されるトナー像の濃度と、の濃度差が所定範囲に含まれるか否かを判定する判定手段と、前記トナー像の濃度を補正するために濃度補正用トナーパターンを前記像形成手段に形成させる制御手段と、該濃度補正用トナーパターンの濃度に基づいて前記像形成手段により形成されるトナー像の濃度を補正する処理手段と、を有し、前記制御手段は、前記判定手段によって前記濃度差が所定範囲に含まれないと判定された場合、前記像形成手段に前記濃度補正用トナーパターンを形成させ、前記濃度差が所定範囲に含まれると判定された場合、前記像形成手段に前記濃度補正用トナーパターンを形成させないことを特徴とする。

本発明の一態様に係る画像形成装置の制御方法は以下のような工程を備える。即ち、原稿読取装置またはコンピュータからの画像データに基づいてトナー像を像担持体に形成する画像形成装置の制御方法であって、前記像担持体に前記トナー像を形成するトナー像形成工程と、前記像担持体上の前記トナー像の濃度を検知する濃度検知工程と、前記画像データから画像濃度を取得する濃度取得工程と、前記濃度取得工程で取得される画像濃度と前記濃度検知工程で検知される前記画像データに基づいて形成されるトナー像の濃度との濃度差が所定範囲に含まれるか否かを判定する判定工程と、前記判定工程において前記差分が所定範囲に含まれないと判定された場合、前記像担持体に前記像担持体上に形成されるトナー像の濃度を補正するための濃度補正用トナーパターンを形成する濃度補正用トナーパターン形成工程と、前記濃度補正用トナーパターンの濃度を検出するトナーパターン濃度検出工程と、前記濃度補正用トナーパターンの濃度に基づいて前記像担持体上に形成されるトナー像の濃度を補正する処理工程と、を有することを特徴とする。

本発明によれば、通常の画像形成時において形成される画像濃度を調べながら濃度調整を行うことができるので、適正なタイミングで濃度調整を行うことができるという効果がある。

以下、添付図面を参照して本発明の好適な実施の形態を詳しく説明する。尚、以下の実施の形態は特許請求の範囲に係る発明を限定するものでなく、また本実施の形態で説明されている特徴の組み合わせの全てが発明の解決手段に必須のものとは限らない。

図１は、本発明の実施の形態に係る画像形成装置（複写機）の要部断面図である。この実施の形態に係る画像形成装置は、電子写真方式のプリンタ部を有し、スキャナ、ファクシミリ、複写機、ＰＣからのデータを受信してプリントするプリンタとしての機能を有する複合機（ＭＦＰ）の場合で説明する。更にこのプリンタ部は、感光体と中間転写方式を採用したカラー印刷機能を有している。尚、本実施の形態では、感光体として単数の感光ドラムによりによりカラー画像を形成する場合で説明するが、複数色に対応する感光ドラムを複数配した装置や、中間転写体を用いずに感光ドラムから直接記録シートに転写する方式でも同等の効果を期待できる。また、カラー印刷に限らず、モノクロ印刷のプリンタ部でも同等の効果を期待できる。

この複合機本体４０の上部には、原稿４４を１枚ずつ分離した状態で自動的に搬送する自動原稿搬送装置（ＡＤＦ）４１と、この自動原稿搬送装置４１によって搬送される原稿４４の画像を読み取る原稿読取装置４２が配設されている。この原稿読取装置４２は、プラテンガラス４３上に載置された原稿４４を光源４５によって照明し、原稿４４からの反射光像を、光学ミラー４６，４７，４８及び結像レンズ４９からなる縮小光学系を介してＣＣＤ等からなる読み取り素子５０上に露光している。この画像読み取り素子５０は、原稿４４の色材からの反射光像を所定のドット密度で読み取り、電気信号に変換して出力する。

この原稿読取装置４２で読み取られた原稿４４の反射光像は、Ｒ（赤），Ｇ（緑），Ｂ（青）の３色のデータとして画像処理部５１に送られる。この画像処理部５１は、原稿４４のＲＧＢデータに対して、シェーディング補正、ガンマ補正、色空間処理等の画像処理を施し、Ｙ（イエロー），Ｍ（マゼンタ），Ｃ（シアン），Ｋ（ブラック）の画像データとして出力する。また、この複合機は、外部のＰＣ（不図示）等からのデータを受信して印刷するプリンタとしても機能を有しており、ＰＣなどから受信したデータは画像処理部５１に送られ、画像変換、シェーディング補正、ガンマ補正、色空間処理等の画像処理が施される。

こうして画像処理部５１で所定の画像処理が施された画像データは、Ｙ，Ｍ，Ｃ，Ｋ（ブラック）の画像データとして露光装置５に送られる。この露光装置５では、その画像データに応じて半導体レーザを変調駆動し、その半導体レーザから出射されたレーザ光を回転するポリゴンミラーで反射させることにより感光ドラム１上を露光走査する。感光ドラム１は図示しないモータで矢印Ａの方向に回転駆動されている。この感光ドラム１の周囲には、一次帯電器４、露光装置５、カラー現像ユニット７、白黒現像ユニット８、転写帯電器９、クリーナ装置６が配置されている。

画像の形成に際しては、まず帯電装置４により感光ドラム１の表面を所定の電位で一様に負極性に帯電させる。続いて、レーザスキャナからなる露光装置５は、画像データに基づいてパルス幅変調された変調信号により駆動される半導体レーザからのレーザ光により、その帯電された感光ドラム１を露光走査し、画像データに応じた静電潜像を形成する。カラー現像ユニット７は、フルカラー現像のための３台の現像装置７Ｙ（イエロートナー），７Ｍ（マゼンタトナー），７Ｃ（シアントナー）を有し、各現像装置は、それぞれ対応する色のトナーを補給している。カラー現像装置７Ｙ，７Ｍ，７Ｃ及び白黒現像装置８は、感光ドラム１上の潜像をそれぞれＹ，Ｍ，Ｃ，Ｋのトナーで現像する。各色のトナーを現像する際には、図示しないモータによってカラー現像ユニット７を矢印Ｒ方向に回転させ、現像対象の色の現像装置が感光体１に当接するように位置合わせされる。こうして各色のトナーによる現像が行われる度に、そのトナー像は中間転写体である転写ベルト２に転写され、この転写ベルト２上で３色のカラー画像が重畳されることにより、フルカラーの画像が形成される。

ここで感光ドラム１上に現像された各色のトナー像の濃度は、例えば発光素子と受光素子とを有し、その現像された画像の濃度を検出する濃度センサ２１により検出される。この濃度センサ２１は、感光ドラム１の周辺で、現像装置７による現像位置と転写装置９による転写位置との間に配置される。濃度センサ２１の発光素子からの光が感光ドラム１の表面から反射される反射量を受光素子で検出し、その検出結果に基づいて感光ドラム１上に形成された単色のトナー像の濃度を検出している。この濃度センサ２１からの検出信号は画像処理部５１に送られる。尚、この実施の形態では、濃度センサ２１は、感光ドラム１上の単色トナー像の濃度を検出しているが、単色トナー像が形成される場所であれば、例えば、像担持体である中間転写ベルトや、感光ベルトなどの上のトナー像の濃度を測定しても良い。

こうして感光ドラム１で現像された各色のトナー像は、順次、転写装置９によって中間転写体としての転写ベルト２に転写されて、この転写ベルト２上で４色のトナー像が重ね合わされる。こうして転写ベルト２に転写されたトナー像は、更に２次転写装置１５で記録シートに転写される。フルカラープリント時は、転写ベルト２上で４色のトナー像が重ね合わされた後、記録シートに転写される。この記録シートは、用紙カセット１６からピックアップローラ１７の回転により搬送路に引き出され、搬送ローラ対１８及び１９によってニップ部、つまり２次転写装置１５とベルト２との当接部に給送される。転写ベルト２を挟んで転写ベルト駆動ローラ１０と対向する位置にはベルトクリーナ１４が設けられており、記録シートに転写されずに残った転写ベルト２上の残留トナーがブレードで掻き落とされる。

また感光ドラム１の表面に残留したトナーは、予備清掃装置でトナーの帯電量を減らしてクリーニングし易い状態にした後、クリーナ装置６で除去され回収される。最後に、感光体１は除電装置（不図示）で一様に０Ｖ近傍まで除電されて、次の画像形成サイクルに備える。

こうしてトナー像が転写された記録シートは定着装置３に送給されて定着された後、装置外へ排出される。定着装置３は、内部に発熱手段であるハロゲンヒータを有する２つのローラが、図示しない加圧機構によって互いに圧接しながら回転可能に配置されたローラ対として構成されている。

この複合機の画像形成タイミングは、転写ベルト２上の所定位置を基準として制御されている。転写ベルト２は、ローラ１０，１１，１２，１３に張架されている。これらの内、転写ベルト駆動ローラ１０は図示しない駆動源に結合されて転写ベルト２を駆動する駆動ローラとして機能する。転写ベルトテンションローラ１１，１２は転写ベルト２の張力を調節するテンションローラとして機能する。バックアップローラ１３は２次転写装置としての転写ローラ１５のバックアップローラとして機能している。またテンションローラ１２付近には、転写ベルト２の基準位置の通過を検知する反射型センサ２０が配置されている。この反射型センサ２０は、転写ベルト２の外周面端部に設けられた反射テープ等のマーキングを検知してＩｔｏｐ信号を出力する。

また感光ドラム１の外周の長さと転写ベルト２の周長は１：ｎ（ｎは整数）で表される整数比になっている。このように設定することにより、転写ベルト２が１周する間に、感光ドラム１が整数（ｎ）回、回転する。こうして転写ベルト２が１周すると、転写ベルト２と感光ドラム１の表面とは全く同じ位置関係に戻る。これにより、中間転写ベルト２上に４色を重ね合わせる際に（転写ベルト２は４周回る）、感光ドラム１の回転ムラによる色ズレを回避することが可能となる。

このような中間転写方式の画像形成装置では、上述のＩｔｏｐ信号を検知した後、所定時間が経過した後、レーザスキャナを有する露光装置５からの露光を開始する。また前述したように転写ベルト２が１周する間に感光ドラム１が整数（ｎ）回転して、転写ベルト２の１周前と全く同じ位置関係に戻るため、転写ベルト２上では常に同じ位置にトナー像が形成される。尚、記録シートのサイズによってトナー像のサイズも変化するが、転写ベルト２上にはトナー像が絶対に載らない範囲が存在する。

次に図２を参照して、本実施の形態の動作原理の概要を説明する。

図２は、本発明の実施の形態に係る画像形成装置における動作原理を説明する概念図で、図１と共通する部分は同じ記号で示している。

原稿読取装置４２或はＰＣ（不図示）からの画像データＳ２０１が制御部３０に入力されると、その入力された画像データは画像処理部５１で画像処理される。そして後述する制御部３０により、その画像の所定領域Ｓにおいて濃度の測定が可能か否かを判断する。この制御部３０はＣＰＵ、このＣＰＵにより実行されるプログラムを記憶しているＲＯＭ、ＣＰＵによる処理の実行時にワークエリアとして使用されるＲＡＭを備えている。濃度測定が可能であると判断すると、画像濃度算出手段である制御部３０で所定領域の例えばイエロー（Ｙ）、マゼンタ（Ｍ）、シアン（Ｃ）、ブラック（Ｋ）等各色の印刷されるべき画像濃度Ｄｒｅｆをビデオカウント及び濃度センサ２１の特性により算出する。そしてメモリ（ＲＡＭ）に格納する。次に感光ドラム１上で、濃度検知手段を構成する濃度検知センサ２１を用いて所定領域Ｓのトナー像の濃度を検知するために、制御部３０は、各色のＩｔｏｐ信号からの測定開始までの遅れ時間値及び測定時間を算出する。これに基づいて、濃度センサ２１により各色における所定領域Ｓの濃度を測定し、画像処理部５１に濃度信号Ｓ２０２を送る。濃度検知手段を構成する画像処理部５１は、この濃度信号Ｓ２０２をＡ／Ｄ変換器３１（図６）を用いてデジタルデータに変換し、予め用意されている濃度変換テーブル３２を用いて、像形成された印刷濃度Ｄを算出する。そして、比較手段である制御部３０は、先に求めた画像濃度Ｄｒｅｆと印刷濃度Ｄとを比較することにより、濃度の差分ΔＤを検出することが可能となる。

図３（Ａ）〜（Ｃ）は、所定領域Ｓの画像及びその所定領域Ｓにおける濃度情報であるビデオカウントのイメージ図である。

図３（Ａ），（Ｂ）のように、所定領域Ｓ内に、例えばＮ＝１０００など、ビデオカウントの数がＮ以上であれば、濃度センサ２１による濃度の読み取りが可能と判断する。

一方、図３（Ｃ）のように、ビデオカウントの数がＮ未満の場合は、Ｓ／Ｎ比が小さくなってしまい適切な濃度を測定することが困難となるため、濃度センサ２１による読み取りが不可であると判断する。

ここでビデオカウントとは、各画素データが多値データで表されている場合、所定領域内の画素データの合計値をいう。

図４（Ａ），（Ｂ）は、所定領域Ｓに同じビデオカウントＮを有する画像における濃度分布を説明する図である。

図４（Ｂ）のように、濃度のばらつきが小さい場合は、精度良く濃度を判定することが可能となる。しかし、図４（Ａ）のように、濃度のばらつきが大きい場合、濃度センサ２１の応答速度、及びＳ／Ｎ比が小さくなるため、正確な濃度を判定するには適さないと判断できる。

図５は、濃度センサ２１の特性に基づく濃度情報であるビデオカウントの変換法を説明する図である。

ここでは濃度センサ２１の感度の特性を簡略化するために、中心からリニアに減衰した例を示している。ここで濃度センサ２１の感度が５００で示すような特性を有している場合、各スポットでの濃度信号（ａ）は、濃度センサ２１との位置関係と、濃度センサ２１の感度に応じて（ｂ）で示すように変換され、画像濃度を求める際に使用される信号に変換される。

更に、画像濃度は以下の手順で求められる。所定領域Ｓが、前述の図３（Ａ）〜（Ｃ）で説明したビデオカウントＮ以上という条件と、図４（Ａ）（Ｂ）で説明した所定の濃度ばらつき以内であるという条件のいずれにも当てはまっていた場合、所定領域Ｓのビデオカウントは、濃度センサ２１の設置位置及び、濃度センサ２１の特性により、図５で説明したように変換される。制御部３０で、積算値もしくは平均値を算出し所定領域Ｓにおける画像濃度Ｄｒｅｆが求められてメモリ（ＲＡＭ）に格納される。

尚、この実施の形態では、所定領域Ｓの検出範囲は。この濃度センサ２１の検出可能な範囲は感光ドラム１の長手方向の全体に亘っているのが望ましい。その場合、濃度センサとして、例えばライン型のセンサを用いても良く、その感度分布も図５のような分布に限るものではなく、各センサ素子がほぼ同じ感度を有していてもよい。

又この所定領域は、ドラム１の周方向に延長した領域であっても良い。

図６は、本実施の形態に係る制御部３０の画像処理部５１の機能構成を説明する機能ブロック図である。

前述したタイミングで、所定領域Ｓにおける各色のトナー像の濃度を、濃度センサ２１により測定する。この測定された値はアナログ信号として、濃度センサ２１より出力され、制御部３０の内部もしくは外部でサンプリング間隔Δｔで、Ａ／Ｄ変換器３１によりＡ／Ｄ変換される。こうしてＡ／Ｄ変換された値は、予め用意された濃度変換テーブル（ＲＯＭ）３２を参照して濃度データに変換される。こうして変換された濃度データを用いて所定領域Ｓの印刷濃度Ｄを算出する。

図７は、本実施の形態に係る画像形成装置における濃度補正タイミングを決定する処理を説明するフローチャートで、この処理を実行するプログラムは、決定手段である制御部３０のＲＯＭに記憶されており、ＣＰＵの制御の下に実行される。

まずステップＳ７０１で、ユーザが記録シート（不図示）に印刷をするために、原稿読取装置４２で読み取られた原稿４４のデータ又はＰＣ等からのデータを入力して画像処理部５１に送る。次にステップＳ７０２で、画像処理部５１に送られた画像データに対して、シェーディング補正、ガンマ補正、色空間処理等の画像処理が施される。更に画像処理部５１で所定の画像処理が施された画像データは、印刷する際に用いられる例えば、Ｙ（イエロー），Ｍ（マゼンタ），Ｃ（シアン），Ｋ（ブラック）等の画像信号に分けられる。次にステップＳ７０３で、こうして画像処理が施された画像データ或は画像信号を基に、濃度センサ２１が読み取ることができる範囲内で任意に決定された所定領域Ｓで、濃度情報であるビデオカウントの合計値が所定数（Ｎ）以上か否かを判断する。これにより、濃度センサ２１による読み取りが適正に行えるかを判断する。その所定領域Ｓに、ビデオカウントが所定数（Ｎ）以上ない場合はステップＳ７０６に進み、その所定領域Ｓにおける濃度センサ２１による印刷濃度のモニタが不可であると判断して画像濃度Ｄｒｅｆを設定しない。

一方、その所定領域内Ｓで、ビデオカウントの合計値が所定数（Ｎ）以上であると判定するとステップＳ７０４に進み、その所定領域Ｓにおける画像情報の濃度ばらつきを算出する。そして、その濃度ばらつきが所定範囲内であるかどうかを判断し、所定範囲内であれば、その所定領域Ｓにおける画像は、濃度読み取りに適正であると判断してステップＳ７０５に進み、濃度センサ２１の特性及びビデオカウントを用いて所定領域Ｓの画像濃度Ｄｒｅｆを決定する。一方、ステップＳ７０４で、所定領域Ｓにおける濃度のばらつきが所定範囲外であれば、所定領域Ｓにおける濃度センサ２１による印刷濃度のモニタが不可であるためステップＳ７０６に進み、画像濃度Ｄｒｅｆを設定しない。

こうしてステップＳ７０５或はＳ７０６を実行するとステップＳ７０７で、ステップＳ７０１で入力した画像情報を基に半導体レーザを駆動し、前述した方法により感光ドラム１上にトナー像を形成する。次にステップＳ７０８で、その形成されたトナー像に対する画像濃度Ｄｒｅｆが設定されているかを判断し、画像濃度Ｄｒｅｆが設定されている場合は濃度検知が可能であると判定してステップＳ７０９に進み、所定領域Ｓの濃度を前述したタイミングで検知する。そして、その濃度信号をＡ／Ｄ変換し、濃度変換テーブル３２を用いて各色の印刷濃度Ｄを算出する。そしてステップＳ７１０で、ステップＳ７０５で算出した所定領域Ｓにおける画像濃度Ｄｒｅｆと、ステップＳ７０９で算出した印刷濃度Ｄを制御部３０により比較し、その差分ΔＤを算出する。ここで、この算出した差分ΔＤが所定範囲Ａ内になければステップＳ７１３に進んで、直ちに濃度補正を行う。

一方、この差分ΔＤが所定範囲Ａ内で範囲Ｂ以上であれば（Ａ＞ΔＤ＞Ｂ）、ステップＳ７１４に進む。その画像データが必要としている全色分の像形成を行った後、ステップＳ７１５でそのトナー像を転写ベルト２に転写した後、ステップＳ７１３で、濃度調整部である制御部３０は、補正用パターンを形成させ、濃度センサ２１で光学的に読取った信号を基に画像データの濃度の補正を実行する。尚、ステップＳ７１１で、この差分ΔＤが所定範囲Ｂ内であれば濃度補正の必要がないと判断してステップＳ７１６に進む。その画像データが必要としている全色分の像形成を行ったかどうかを判定し、全ての色の画像形成が終了していないときはステップＳ７０７に戻る。全てのトナー像を形成するとステップＳ７１７で、そのトナー像を転写ベルト２に転写し、次に記録シートへの転写を実行する。

これは、この差分ΔＤが所定範囲Ｂ（例えば５％）以上でＡ（２０％）以下であれば、記録シートに転写されて形成された画像はそれほど画像品位の低下が見られない。このため一般的な画像として使用可能であると判断し、それまで感光ドラム１や転写ベルト２に形成されたトナー像を無駄にしないようにしている。

これに対してステップＳ７１０で、算出した差分が所定範囲Ａを越えていれば、直ちに濃度補正が必要と判断して、記録シートへの転写を行うことなくステップＳ７１３に進む。

一方ステップＳ７０８で、画像濃度Ｄｒｅｆが設定されていない場合は濃度検知が不可と判断してステップＳ７１２に進み、濃度補正を行っていない枚数等の諸条件が、印刷濃度を保証するための所定条件を満たすかを判断する。ここで所定条件を満たす場合はステップＳ７０７に戻って画像形成動作を継続する。

一方、ステップＳ７１０、ステップＳ７１２で濃度補正が必要であると判断すると、画像形成を中断してステップＳ７１３に進み、補正可能な状態になり次第、前述の特許文献１に開示されているような既知の濃度補正シーケンスを実行する。そして、この濃度補正シーケンスが終了するとステップＳ７０７に戻り、画像形成動作を再開する。

尚、ここでステップＳ７１０，Ｓ７１１における所定範囲Ａ，Ｂの値は、以下のようにして求めても良い。上記所定領域Ｓのサイズは、センサのスポット径を約１ｍｍとすると、領域のサイズは３ｍｍ×３ｍｍ程度が望ましい。この場合、この領域Ｓに含まれるセンサスポットの数は約５０００となる。いま各画素データが８ビットで表され、所定領域Ｓ（５０００画素）の濃度差ΔＤが各画素平均５％とした場合、１画素当たり約１０ずれるため、所定領域Ｓ内では、５０００画素×（１０／画素）＝５０，０００ずれると濃度補正が必要となる。そしてステップＳ７１０では、その濃度差ΔＤが、５％を遥かに越えて、例えば２０％以上で３０％もずれていると、成果物である画像の濃度が保証できないため、記録シートへの転写を無くし、トナーを無駄にしてでも濃度補正を行う。一方、ステップＳ７１１では、転写物の濃度が、ある程度保証できる範囲内であるかどうかを調べ、そうであればとりあえず、像転写処理を終了させて印刷物を得てトナーの無駄を防止し、記録シートへの転写が完了した後で濃度補正を実行する。

本実施の形態では、単色のトナー像を濃度センサ２１を用いてモニタしたが、例えば転写ベルト２のローラ１１に対向して濃度センサを配置し、複数色を、例えば転写ベルト２上に重ねて転写し、その転写された複数色のトナー像を濃度センサを用いて測定し、その信号を色分解することにより、同様な制御を行うことも可能である。

以上説明したように本実施の形態によれば、画像形成装置の濃度をユーザが印刷する一般画像の形成時に、リアルタイムに濃度をモニタして濃度調整を行うタイミングを決定するので、適正なタイミングで濃度補正を行うことができる。これにより、不要な濃度補正が実行されなくなり、画像形成装置のダウンタイムを減少させて生産性を大きく向上できる。

更に、不要なタイミングでの補正用のパターンを形成しないためトナーの無駄な消費をなくすことが可能となる。

なお、濃度補正タイミングを決定する処理は、所定枚数毎に行うようにする。つまり、本実施例では、所定枚数を１枚として、画像形成動作ごとに濃度調整を行うか否かを決定している。しかし、急激な変動はおきないものとすれば、例えば、所定枚数を５枚として、５枚ごとに濃度補正タイミングを決定する処理を行うようにしてもよい。また、変動差が許容できる範囲の枚数であれば、それ以上を所定枚数してもよい。このようにすることで、制御部３０の処理負荷を軽減することが出来る。また、本発明は、前述した実施の形態の機能を実現するソフトウェアのプログラムを、システム或いは装置に直接或いは遠隔から供給する。そのシステム或いは装置のコンピュータが、その供給されたプログラムコードを読み出して実行することによっても達成される場合を含む。その場合、プログラムの機能を有していれば、その形態はプログラムである必要はない。従って、本発明の機能処理をコンピュータで実現するために、該コンピュータにインストールされるプログラムコード自体も本発明を実現するものである。つまり、本発明には、本発明の機能処理を実現するためのコンピュータプログラム自体も含まれる。その場合、プログラムの機能を有していれば、オブジェクトコード、インタプリタにより実行されるプログラム、ＯＳに供給するスクリプトデータ等、プログラムの形態を問わない。

プログラムを供給するための記憶媒体としては以下のものがある。例えば、フロッピー（登録商標）ディスク、ハードディスク、光ディスク、光磁気ディスク、ＭＯ、ＣＤ−ＲＯＭ、ＣＤ−Ｒ、ＣＤ−ＲＷ、磁気テープ、不揮発性のメモリカード、ＲＯＭ、ＤＶＤ（ＤＶＤ−ＲＯＭ，ＤＶＤ−Ｒ）などである。その他のプログラムの供給方法としては、クライアントコンピュータのブラウザを用いてインターネットのホームページに接続する。そして該ホームページから本発明のコンピュータプログラムそのもの、もしくは圧縮され自動インストール機能を含むファイルをハードディスク等の記憶媒体にダウンロードすることによっても供給できる。また本発明のプログラムを構成するプログラムコードを複数のファイルに分割し、それぞれのファイルを異なるホームページからダウンロードすることによっても実現可能である。つまり本発明の機能処理をコンピュータで実現するためのプログラムファイルを複数のユーザに対してダウンロードさせるＷＷＷサーバも、本発明のクレームに含まれるものである。

また、本発明のプログラムを暗号化してＣＤ−ＲＯＭ等の記憶媒体に格納してユーザに配布し、所定の条件を満足するユーザに対してインターネットを介してホームページから暗号化を解く鍵情報をダウンロードさせる。その鍵情報を使用することにより暗号化されたプログラムを実行してコンピュータにインストールさせて実現することも可能である。

またコンピュータが、読み出したプログラムを実行することによって、前述した実施形態の機能が実現される。またそのプログラムの指示に基づき、コンピュータ上で稼動しているＯＳなどが、実際の処理の一部又は全部を行ない、その処理によっても前述した実施形態の機能が実現され得る。

さらに、記録媒体から読み出されたプログラムが、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き込まれる。それによりそのプログラムの指示に基づき、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又は全部を行ない、その処理によっても前述した実施形態の機能が実現される。

本発明の実施の形態に係る画像形成装置の要部断面図である。 本発明の実施の形態に係る画像形成装置における動作原理を説明する概念図である。 所定領域Ｓの画像及びその所定領域Ｓにおける濃度情報であるビデオカウントのイメージ図である。 所定領域Ｓに同じビデオカウントＮを有する画像における濃度分布を説明する図である。 濃度センサの特性に基づく濃度情報であるビデオカウントの変換法を説明する図である。 本実施の形態に係る制御部の画像処理部の機能構成を説明する機能ブロック図である。 本実施の形態に係る画像形成装置における濃度補正タイミングを決定する処理を説明するフローチャートである。

Claims (7)

1. 原稿読取装置またはコンピュータからの画像データに基づいて像担持体上にトナー像を形成する像形成手段と、
   前記像担持体上のトナー像の濃度を検知する濃度検知手段と、
   前記原稿読取装置または前記コンピュータからの画像データから求められる画像濃度と、前記濃度検知手段によって検知される、該画像データに基づいて前記像形成手段により前記像担持体上に形成されるトナー像の濃度と、の濃度差が所定範囲に含まれるか否かを判定する判定手段と、
   前記トナー像の濃度を補正するために濃度補正用トナーパターンを前記像形成手段に形成させる制御手段と、
   該濃度補正用トナーパターンの濃度に基づいて前記像形成手段により形成されるトナー像の濃度を補正する処理手段と、を有し、
   前記制御手段は、前記判定手段によって前記濃度差が所定範囲に含まれないと判定された場合、前記像形成手段に前記濃度補正用トナーパターンを形成させ、前記濃度差が所定範囲に含まれると判定された場合、前記像形成手段に前記濃度補正用トナーパターンを形成させないことを特徴とする画像形成装置。
2. 前記判定手段は、前記画像データに基づいて所定領域を決定し、前記所定領域における画像データから求められる画像の濃度と該画像データに基づいて前記所定領域に形成されるトナー像の濃度との濃度差が所定範囲に含まれるか否かを判定することを特徴とする請求項１に記載の画像形成装置。
3. 前記所定領域は、当該領域の画像の濃度が所定値以上の濃度を有し、かつ当該領域の画像の最大濃度と最小濃度との濃度差が所定量以下の領域であることを特徴とする請求項２に記載の画像形成装置。
4. 前記像形成手段は記録シートに前記トナー像を転写、定着させる手段を有し、
   前記濃度検知手段は、前記記録シートに対して所定枚数画像形成されることに応じて前記画像データに基づいて前記像担持体上に形成される前記トナー像の濃度を検知し、前記判定手段は、前記画像データから求められる画像の濃度と前記濃度検知手段により検知される該トナー像の濃度との濃度差が所定範囲に含まれるか否かを判定することを特徴とする請求項１乃至請求項３いずれか１項に記載の画像形成装置。
5. 前記像形成手段は記録シートにトナー像を転写、定着させる手段を有し、
   前記判定手段は、前記画像データに基づいて前記像担持体上に形成されるトナー像の濃度を前記記録シート上の印刷濃度に変換するための濃度変換テーブルを有し、前記印刷濃度と前記画像データから求められる画像の濃度との濃度差が前記所定範囲に含まれるか否かを判定することを特徴とする請求項１乃至請求項３いずれか１項に記載の画像形成装置。
6. 原稿読取装置またはコンピュータからの画像データに基づいてトナー像を像担持体に形成する画像形成装置の制御方法であって、
   前記像担持体に前記トナー像を形成するトナー像形成工程と、
   前記像担持体上の前記トナー像の濃度を検知する濃度検知工程と、
   前記画像データから画像濃度を取得する濃度取得工程と、
   前記濃度取得工程で取得される画像濃度と前記濃度検知工程で検知される前記画像データに基づいて形成されるトナー像の濃度との濃度差が所定範囲に含まれるか否かを判定する判定工程と、
   前記判定工程において前記差分が所定範囲に含まれないと判定された場合、前記像担持体に前記像担持体上に形成されるトナー像の濃度を補正するための濃度補正用トナーパターンを形成する濃度補正用トナーパターン形成工程と、
   前記濃度補正用トナーパターンの濃度を検出するトナーパターン濃度検出工程と、
   前記濃度補正用トナーパターンの濃度に基づいて前記像担持体上に形成されるトナー像の濃度を補正する処理工程と、
   を有することを特徴とする画像形成装置の制御方法。
7. 前記トナー像形成工程は、前記像担持体上の前記トナー像を記録シートに転写、定着させる工程を有し、
   前記判定工程は、前記画像データに基づいて前記像担持体上に形成されるトナー像の濃度を前記記録シート上の印刷濃度に変換するための濃度変換テーブルに基づいて変換する変換工程を有し、前記濃度取得工程で取得される前記画像データの画像の濃度と前記変換工程で得られる前記記録シート上におけるトナー像の印刷濃度との濃度差が所定範囲に含まれるか否かを判定する工程であることを特徴とする請求項６に記載の画像形成装置の制御方法。

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