JP4269641B2 - 濃度調整装置及びこれを用いた画像形成装置 - Google Patents
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Description
【０００１】
【発明が属する技術分野】
この発明は、電子写真技術を適用したプリンタ、複写機、ファクシミリなどの画像形成装置の濃度調整装置及びこれを用いた画像形成装置に関するものである。
【０００２】
【特許文献１】
特開平８−２７５００１号公報
【特許文献２】
特開平９−２８９５８９号公報
【特許文献３】
特開平１１−２７５３６１号公報
【特許文献４】
特開２００１−２７７６６８号公報
【０００３】
【従来の技術】
近年、上記電子写真技術を適用したプリンタ、複写機、ファクシミリなどの画像形成装置、特にカラー画像を形成するカラー画像形成装置においては、高画質化に対する要求が高い。その中でも、特に印刷業界に向けたプリンタや複写機等の画像形成装置では、カラー画像を含む原稿等を印刷する際に、試し刷りとして、原稿の画像をプリンタ等の画像形成装置でプリントし、原稿とプリントされた画像とを比較して、色や階調の再現性などを確認することが行われてきており、印刷原稿の画像をプリントするプリンタ等の画像形成装置には、特に、高い画質が要求されている。
【０００４】
また、上記印刷業界等においては、例えば、印刷機を備えた本社が東京にあり、顧客が大阪等の本社以外の地域にいる場合に、印刷する画像の原稿見本として、大阪の支社にあるプリンタでプリントした画像を顧客に見せて、最終的なカラー画像の確認を行う場合などがある。この場合に、東京の本社でプリントした画像と、大阪の支社でプリントした画像との間に、色や階調の再現性などに違いがあると、実際に、東京の本社の印刷機で印刷した画像と、原稿の画像との間に、予期せぬ相違が現れる場合などがある。
【０００５】
そこで、上記印刷業界等において使用されるプリンタ等の画像形成装置では、最低、１ヶ月に１回程度の画質のキャリブレーションを行い、異なったプリンタ等の画像形成装置間での画質を一定に維持するようにしている。
【０００６】
一般的に、上記プリンタ等の画像形成装置における現像後の画像濃度は、画像処理部による画像入力信号に対する階調補正がない場合、入力濃度Ｃｉｎに対する出力濃度Ｄｏｕｔは、１次直線的にはならず、入力濃度Ｃｉｎに対する出力濃度Ｄｏｕｔの関係（以下、「Ｃｉｎ−Ｄｏｕｔカーブ」という。）は、図１４及び図１５に示すように、湾曲した曲線となり、階調補正は、Ｃｉｎ−Ｄｏｕｔカーブが目標とするカーブに近くなるように実施される。
【０００７】
しかしながら、実際には、濃度調整を行う前の素のままのＣｉｎ−Ｄｏｕｔカーブは、図１４や図１５に一点鎖線で示すように、目標カーブに対して、高濃度側や低濃度側にずれている場合が多い。
【０００８】
ここで、図１４に示すように、濃度調整前の素ままのＣｉｎ−Ｄｏｕｔカーブが、高濃度側にずれているのは、例えば、環境が高湿環境下である場合、現像剤が経時的に劣化し、トナーの帯電量（Ｔｒａｉｂｏ Ｖａｌｕｅ）が低くなった場合、又は何らかの要因でトナー濃度（Ｔｏｎｅｒ Ｃｏｎｓｅｎｔｌａｔｉｏｎ）が高過ぎる状態にある場合などが考えられる。
【０００９】
また、図１５に示すように、濃度調整前の素ままのＣｉｎ−Ｄｏｕｔカーブが、低濃度側にずれているのは、例えば、環境が低湿環境下である場合、現像剤が新しくトナーの帯電量が高い場合、又は何らかの要因でトナー濃度ＴＣが低過ぎる状態にある場合などが考えられる。
【００１０】
【発明が解決しようとする課題】
しかし、上記従来技術の場合には、次のような問題点を有している。
まず、図１４に示すような高濃度カーブからの階調補正では、高トナー濃度（又は低トナー帯電量）状態による文字の中抜けや文字の回り抜けなどの転写不良が生じたり、本来使用したいＣｉｎ領域が狭まることによる擬似輪郭（トーンジャンプ）が生じるという問題点を有している。
【００１１】
一方、図１５に示すような低濃度カーブからの階調補正では、本来の目標とするトナー濃度（ＳＡＤ）が得られないことによる色再現領域の不足が生じるという問題点を有している。
【００１２】
そこで、これらの不具合を解消するため、従来技術では、回転移動する感光体ドラムを、帯電ロールに電圧を印加することにより、所定の表面電位に一様に帯電し、露光装置により基準パッチの静電潜像を形成し、現像装置により基準パッチを顕像化し、画像濃度検出装置により、基準パッチ画像の濃度を検出し、その結果に応じて、所定の濃度が得られるように露光量を決定し、制御していた。
【００１３】
図１４においては、高過ぎる濃度を下げるために、露光量を下げる制御を加えた結果、基準パッチのＣｉｎ近傍（本例においは、ａ）では、濃度が合致するが、。高濃度側は依然として濃度が高く、低濃度側は依然として濃度が低過ぎるようになっている。また、図１５においてはその逆となり、低過ぎる濃度を上げるために、露光量を上げる制御を加えた結果、基準パッチのＣｉｎ近傍（本例においは、ａ）では、濃度が合致するが、高濃度側は依然として濃度が低く、低濃度側は濃度が高過ぎるようになっている。
【００１４】
これは、現像の特性によるもので、通常、高濃度領域の現像濃度は、トナー帯電量により多く依存し、画像部電位と現像バイアス電圧との電位差にはより小さく依存する。低濃度領域ではその逆となり、画像部電位と現像バイアス電圧との電位差にはより多く依存し、トナー帯電量により小さく依存する。従って、露光量を変化させて電位差を増減することで濃度制御を行っても、高濃度側と低濃度側とを同時に合わせることはできないという問題点を有している。
【００１５】
かかる問題点を解決し得る技術としては、例えば、特開平８−２７５００１号公報、特開平９−２８９５８９号公報、特開平１１−２７５３６１号公報及び特開２００１−２７７６６８号公報に開示された技術が既に提案されている。
【００１６】
上記特開平８−２７５００１号公報に係る多色画像形成装置の画像調整方法は、多色画像形成装置の画像調整方法であって、潜像担持体と、この潜像担持体を帯電させる帯電手段と、この帯電された潜像担持体を露光することにより静電潜像を形成する露光手段と、テストパターンを出力するテストパターン出力手段と、このテストパターンを読み取る読取り手段と、このテストパターンを判定する判定手段と、この判定手段の判定結果に応じて作動時のγ係数を補正する補正手段とを用い、多色画像を構成する各色ごとに、所定の目標濃度に対応するコントラスト電位を求め、これら目標濃度およびコントラスト電位に基づき、γ係数の補正量を決定するように構成したものである。
【００１７】
また、上記特開平９−２８９５８９号公報に係る画像形成装置は、原稿を読み取り、その原稿の読み取りデータを補正し、補正した読み取りデータに基づいて画像を形成するデジタル方式のカラー画像形成装置であって、
作像時に画像エリア外に階調補正用の基準パターンデータに基づいて基準パターンを作成する基準パターン作成手段と、
原稿の読み取りの際に、原稿に作成された基準パターンを検出し読み取る基準パターン読み取り手段と、
読み取った基準パターンの読み取りデータと、前記階調補正用の基準パターンデータとに基づいて階調補正条件を変更する階調補正条件変更手段と、
変更した階調補正条件を用いて、前記読み取った原稿データを補正する補正手段とを備えるように構成したものである。
【００１８】
さらに、特開平１１−２７５３６１号公報に係る画像形成装置は、与えられた画像データを、与えられた補正条件で補正してから印刷媒体上に形成する画像形成部と、
印刷媒体上に形成された画像を読み込む読み込み部と、
前記画像形成部により所定のテストパターン画像を形成させ、形成された画像を前記読み取り部により読み込ませ、読み込まれた画像の濃度分布が、形成させたテストパターン画像の濃度分布と一致するように、前記補正条件を設定する設定手段とを備えるように構成したものである。
【００１９】
また更に、上記特開２００１−２７７６６８号公報に係る画像補正パラメータ作成装置は、画像画像読取装置と複数の画像形成装置とが接続される画像形成システムの画像補正パラメータ作成装置であって、
前記複数の画像形成装置のそれぞれからテストパターンを出力させる出力部と、前記出力されたテストパターンを読取る前記画像読取装置に設けられる読取部と、
前記読取部で読取られたテストパターンのうち、１つの画像形成装置により出力されたテストパターンを目標画像とし、他の画像形成装置により出力されたテストパターンと前記目標画像とに基づいて画像補正パラメータを作成する作成部とを備え、
前記作成部によって複数の画像タイプのそれぞれに対する画像補正パラメータを作成するように構成したものである。
【００２０】
しかしながら、いずれの手段も画像処理部からの階調補正が無い状態では、低濃度部から高濃度部までを目標濃度に一致させることはできないという問題点を有している。また、トナー濃度が適正範囲内にない状態で、画像処理を補正すると、高濃度カーブからの階調補正では、高トナー濃度（低トナー帯電状態）による文字中抜けや文字周り抜けなどの転写不良が生じたり、本来使用したいＣｉｎ領域が狭まることによる擬似輪郭（トーンジャンプ）が生じるという問題点を有している。また、低濃度カーブからの階調補正では、本来の目標濃度（ＳＡＤ）が得られないことによる色再現領域不足が生じるという問題点を有している。
【００２１】
そこで、この発明は、上記従来技術の問題点を解決するためになされたものであり、その目的とするところは、画像濃度を目標とする濃度曲線に、中間濃度は勿論のこと、高濃度側及び低濃度側を同時に合わせることができ、文字の中抜けや文字の回り抜けなどの転写不良、あるいは擬似輪郭（トーンジャンプ）が生じたり、色再現領域の不足が生じたりすることがなく、良好な画質の画像を形成することが可能な濃度調整装置及びこれを用いた画像形成装置を提供することにある。
【００２２】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するため、請求項１に記載された発明は、
画像形成装置の像担持体上に形成される中間濃度領域の基準トナー像の濃度を測定するトナー濃度測定手段を備え、当該トナー濃度測定手段の測定結果に基づいて当該基準トナー像の濃度が所定の範囲内となるように調整する第１の濃度調整と、
前記第１の濃度調整の後に行われ、前記画像形成装置により記録媒体上に形成された少なくとも最高濃度領域を含む基準パターンの画像濃度を測定する濃度測定手段を備え、当該濃度測定手段の測定結果に基づいて最高濃度領域の画像濃度が所定の範囲内となるように調整する第２の濃度調整とを繰り返す濃度調整装置において、
前記トナー濃度測定手段の測定結果に基づいて、前記基準トナー像の少なくとも中間濃度領域の画像濃度が所定の範囲内に入るように画像露光量の制御を行う制御手段と、
前記濃度測定手段の測定結果に基づいて、前記基準パターンの最高濃度領域の画像濃度が所定の範囲に入っていないときは、前記画像形成装置の現像手段内へのトナーの補給又は吐き出しを行うことによって前記現像手段内のトナー濃度を調整し、前記基準パターンの最高濃度領域の画像濃度を所定の範囲内とすることにより、少なくとも最高濃度領域の画像濃度を目標とする濃度曲線に近づけるトナー濃度調整手段と、
前記第２の濃度調整の後に行われる前記第１の濃度調整において、前記濃度測定手段の測定結果に基づいて、前記画像形成装置の現像手段内のトナー濃度を一定に制御するために、画像形成装置の像担持体上に形成される前記基準トナー像の画像濃度の目標値を補正する補正手段と、
を備えたことを特徴とする濃度調整装置である。
【００２３】
ここで、上記基準パターンとしては、画像形成装置のキャリブレーションを行う低濃度から最高濃度までの複数階調に渡ってパッチを記録したキャリブレーションパターンが用いられるが、これに限定される訳ではなく、少なくとも最高濃度領域のパッチが記録されるパターンであれば良い。
【００２４】
また、ここで、最高濃度領域としては、例えば、入力濃度Ｃｉｎ＝１００％の最高濃度のものが用いられるが、必ずしも入力濃度Ｃｉｎが１００％である必要はなく、Ｃｉｎ−Ｄｏｕｔ特性において、出力濃度がほぼ飽和するＣｉｎ＝９０％以上の濃度であれば良い。
【００２５】
さらに、ここで、基準トナー像としては、例えば、画像形成装置のキャリブレーションに先だって行われるプロセスコントロール動作で使用される濃度５０％程度のトナー像が用いられるが、これに限定される訳ではなく、他のトナー像を使用しても良い。
【００２６】
また、上記濃度測定手段としては、例えば、濃度調整装置と別個に設けられた画像を読み取るスキャナーが用いられるが、画像形成装置により記録媒体上に形成された基準パターンの濃度を測定可能な手段であれば、他のものを用いても良いことは勿論である。
【００２７】
また、請求項２に記載された発明は、画像形成装置の像担持体上に形成される中間濃度領域の基準トナー像の濃度を測定するトナー濃度測定手段を備え、当該トナー濃度測定手段の測定結果に基づいて当該基準トナー像の濃度が所定の範囲内となるように調整する第１の濃度調整と、
前記第１の濃度調整の後に行われ、前記画像形成装置により記録媒体上に形成された少なくとも最高濃度領域を含む基準パターンの画像濃度を測定する濃度測定手段を備え、当該濃度測定手段の測定結果に基づいて最高濃度領域の画像濃度が所定の範囲内となるように調整する第２の濃度調整とを繰り返す濃度調整装置において、
前記トナー濃度測定手段の測定結果に基づいて、前記基準トナー像の少なくとも中間濃度領域の画像濃度が所定の範囲内に入るように画像露光量の制御を行う制御手段と、
前記画像形成装置が設置される環境の温度及び湿度を検出する温湿度検出手段と、
前記濃度測定手段の測定結果及び温湿度検出手段の検出結果に基づいて、前記基準パターンの最高濃度領域の画像濃度が所定の範囲に入っていないときは、前記画像形成装置の現像手段内へのトナーの補給又は吐き出しを、前記温湿度検出手段によって検出された現在の温度及び湿度の値に対応して行うことによって前記現像手段内のトナー濃度を調整し、前記基準パターンの最高濃度領域の画像濃度を所定の範囲内とすることにより、少なくとも最高濃度領域の画像濃度を目標とする濃度曲線に近づけるトナー濃度調整手段と、
前記第２の濃度調整の後に行われる前記第１の濃度調整において、前記濃度測定手段の測定結果に基づいて、前記画像形成装置の現像手段内のトナー濃度を一定に制御するために、画像形成装置の像担持体上に形成される前記基準トナー像の画像濃度の目標値を補正する補正手段と、
を備えたことを特徴とする濃度調整装置である。
【００２８】
さらに、請求項３に記載された発明は、前記トナー濃度調整手段は、画像形成装置の現像手段にトナーを補給するトナー補給手段を駆動させることにより、当該トナー補給手段によってトナーを現像手段に補給することを特徴とする請求項１又は２記載の濃度調整装置である。
【００２９】
又、請求項４に記載された発明は、前記トナー濃度調整手段は、画像形成装置の像担持体上にトナーバンドを形成することにより、トナーを消費することを特徴とする請求項１又は２記載の濃度調整装置である。
【００３０】
更に、請求項５に記載された発明は、前記トナーバンドは、画像形成装置の像担持体上に形成された現像バイアスと帯電バイアスとの電位差である潜像をバイアス現像することにより形成されることを特徴とする請求項１乃至４のいずれかに記載の濃度調整装置である。
【００３１】
また、請求項６に記載された発明は、前記トナー濃度調整手段は、計算により求められた前記トナー補給手段の駆動時間あるいは前記バイアス現像時間に基づいて、トナー濃度の調整を実行することを特徴とする請求項１乃至５のいずれかに記載の濃度調整装置である。
【００３２】
さらに、請求項７に記載された発明は、前記濃度測定手段によって測定された基準パターンの最高濃度領域の画像濃度が、規定範囲の濃度を上回っていた場合には、前記トナー濃度調整手段によってトナーの消費を実行することを特徴とする請求項４又は５記載の濃度調整装置である。
【００３３】
又さらに、請求項８に記載された発明は、前記濃度測定手段によって測定された基準パターンの最高濃度領域の画像濃度が、規定範囲の濃度を下回っていた場合には、前記トナー濃度調整手段によってトナーの補給を実行することを特徴とする請求項３記載の濃度調整装置である。
【００３４】
また、請求項９に記載された発明は、前記トナー補給手段のトナー残量が規定量以下の場合には、前記トナーの補給動作を実行しないことを特徴とする請求項３又は８記載の濃度調整装置である。
【００３５】
更に、請求項１０に記載された発明は、前記画像形成装置が、少なくとも２色以上の複数の色に対応した複数の現像手段をもつカラー画像形成装置であり、前記濃度調整を各色毎に個々に行うことを特徴とする請求項１乃至９のいずれかに記載の濃度調整装置である。
【００３６】
さらに、請求項１１に記載された発明は、
像担持体と、前記像担持体を一様帯電する帯電手段と、前記帯電手段にバイアスを印 加する帯電バイアス印加手段と、前記像担持体に画像情報に対応した静電潜像を形成す る潜像形成手段と、前記静電潜像を少なくともトナーを含む二成分現像剤を用いて現像 する現像手段と、前記現像手段にバイアスを印加する現像バイアス印加手段と、前記現 像手段にトナーを補給するトナー補給手段と、前記像担持体にトナーを現像することに よりトナーを消費させるトナー吐き出し手段と、前記像担持体上に形成された中間濃度 領域の基準トナー像の濃度を測定するトナー濃度測定手段と、画像形成装置が設置され る環境の温度及び湿度を検出する温湿度検出手段と、前記基準パターンの画像情報を内 蔵した基準パターン発生手段と、画像形成装置により記録媒体上に可視像化された前記 基準パターンの少なくとも最高濃度領域の画像濃度を測定する濃度測定手段と、を含む 画像形成装置において、
前記トナー濃度測定手段の測定結果に基づいて当該基準トナー像の濃度が所定の範囲内となるように調整する第１の濃度調整と、前記第１の濃度調整の後に行われ、前記濃度測定手段の測定結果に基づいて最高濃度領域の画像濃度が所定の範囲内となるように調整する第２の濃度調整とを繰り返す濃度調整モードを備え、
前記トナー濃度測定手段の測定結果に基づいて、前記基準トナー像の少なくとも中間濃度領域の画像濃度が所定の範囲内に入るように画像露光量の制御を行う制御手段と、
前記濃度測定手段の測定結果及び温湿度検出手段の検出結果に基づいて、前記基準パターンの最高濃度領域の画像濃度が所定の範囲に入っていないときは、前記画像形成装置の現像手段内へのトナーの補給又は吐き出しを、前記温湿度検出手段によって検出された現在の温度及び湿度の値に対応して行うことによって前記現像手段内のトナー濃度を調整し、前記基準パターンの最高濃度領域の画像濃度を所定の範囲内とすることにより、少なくとも最高濃度領域の画像濃度を目標とする濃度曲線に近づけるトナー濃度調整手段と、
前記第２の濃度調整の後に行われる前記第１の濃度調整において、前記濃度測定手段の測定結果に基づいて、前記画像形成装置の現像手段内のトナー濃度を一定に制御するために、画像形成装置の像担持体上に形成される前記基準トナー像の画像濃度の目標値を補正する補正手段と、
を備えたことを特徴とする画像形成装置である。
【００３７】
また更に、請求項１２に記載された発明は、前記基準パターンの画像情報を内蔵した基準パターン発生手段、及び前記濃度測定手段の測定結果に基づいて、前記基準トナー像の濃度の目標値を補正する補正手段とが、画像形成装置ではなく当該画像形成装置に接続されたサーバーに設けられていることを特徴とする請求項１１に記載の画像形成装置である。
【００３８】
【発明の実施の形態】
以下に、この発明の実施の形態について図面を参照して説明する。
【００３９】
実施の形態１
図２はこの発明の実施の形態１に係る濃度調整装置を適用した画像形成装置としてのフルカラープリンタを示す構成図である。
【００４０】
このフルカラープリンタ１００は、例えば、図３に示すように、サーバー２００に接続して使用され、当該サーバー２００から送られてくる種々の画像データに基づいて、フルカラーの画像を形成するように構成されている。また、上記サーバー２００には、画像読取装置としてのスキャナー３００が接続されており、このスキャナー３００で読取られた画像データがサーバー２００に入力されるようになっている。
【００４１】
図２において、１は像担持体としての感光体ドラムを示すものであり、この感光体ドラム１は、図示しない駆動手段で矢印２方向に沿って所定の速度で回転駆動されるようになっている。上記感光体ドラム１の表面は、帯電手段としての帯電ロール３によって所定の電位に一様帯電された後、ＲＯＳ（Ｒａｓｔｅｒ Ｏｕｔｐｕｔ Ｓｃａｎｎｅｒ）等からなる潜像形成手段としての露光装置４によって、フルカラーの画像を形成する場合は、イエロー（Ｙ）、マゼンタ（Ｍ）、シアン（Ｃ）、黒（Ｋ）の４色の画像が、例えば感光体ドラム１が１回転する毎に順次露光され、各色に対応した静電潜像が形成される。なお、上記帯電ロール３は、当該帯電ロール３にバイアスを印加する帯電バイアス印加手段としての図示しない高圧電源に接続されている。上記感光体ドラム１の表面に形成された所定の色の静電潜像は、回転式現像装置５の対応する色の現像手段としての現像器５Ｙ、５Ｍ、５Ｃ、５Ｋによって現像され、所定の色のトナー像となる。この回転式現像装置５は、フルカラーの現像を行うため、イエロー（Ｙ）、マゼンタ（Ｍ）、シアン（Ｃ）、黒（Ｋ）の４色の現像器５Ｙ、５Ｍ、５Ｃ、５Ｋを備えており、各現像器５Ｙ、５Ｍ、５Ｃ、５Ｋは、それぞれ感光体ドラム１上に順次形成される静電潜像を、イエロー色、マゼンタ色、シアン色及び黒色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回転式現像装置５を矢印Ｒ方向（時計回り方向）に回転させ、該当する色の現像器５Ｙ、５Ｍ、５Ｃ、５Ｋが、感光体ドラム１と対向する現像位置に位置決めされる。上記現像器５Ｙ、５Ｍ、５Ｃ、５Ｋは、現像位置に移動した際に、当該現像器５Ｙ、５Ｍ、５Ｃ、５Ｋの現像ロールにバイアスを印加する現像バイアス印加手段としての図示しない高圧電源に接続されている。なお、上記感光体ドラム１上には、プロセスコントロールモードにおいて、例えば、濃度５０％の基準トナー像が形成され、この基準トナー像の濃度が濃度検出手段としての濃度センサ６によって検出されるようになっている。また、上記感光体ドラム１上に現像された各色のトナー像は、一次転写ロール７によって中間転写体としての中間転写ベルト９上に順次転写され、４色のトナー像が互いに重ね合わされる。上記中間転写ベルト９は、駆動ロール１０と、アイドルロール１１と、バックアップロール１２と、アイドルロール１３とによって、回転可能に張架されている。駆動ロール１０は、図示しない定速性に優れた駆動モータによって駆動され、中間転写ベルト９を所定の速度で循環駆動するものである。
【００４２】
上記中間転写ベルト９上に多重に転写された４色のトナー像は、記録媒体としての記録用紙Ｐ上に、バックアップロール１２と中間転写ベルト９を介して圧接する二次転写ロール１４によって一括して転写される。この記録用紙Ｐは、プリンタ装置本体内の下部に設けられた２つの給紙カセット１６、１７のうちの何れかから、給紙ロール１８又は１９によって給紙され、複数の搬送ロール対２０、２１を介して、レジストロール対２２へと搬送され、一旦停止される。その後、上記記録用紙Ｐは、中間転写ベルト９上に転写されたトナー像と同期して回転を開始するレジストロール対２２によって、バックアップロール１２と二次転写ロール１４が中間転写ベルト９を介して互いに圧接する二次転写位置へと搬送される。そして、上記記録用紙Ｐ上には、二次転写位置において中間転写ベルト９上から４色のトナー像が一括して転写された後、記録用紙Ｐは、定着器２３で熱及び圧力によって定着処理を受け、装置本体側面の排出トレイ２４、あるいは装置本体上部に設けられた排出トレイ２５上に、図示しない切り替えゲートによって切り替えられ、排出される。
【００４３】
なお、トナー像の転写工程が終了した後の感光体ドラム１は、クリーニングブレード等からなるクリーニング装置８によって残留トナーが除去され、次の画像形成工程等に備える。また、トナー像の転写工程が終了した後の中間転写ベルト９は、アイドルロール１３と対向するベルトクリーナー１５によって残留トナーが除去され、次の画像形成工程に備えるようになっている。なお、ベルトクリーナー１５は、通常、中間転写ベルト９の表面から離間しており、最終色の転写が終了した後に、中間転写ベルト９の表面に当接するように構成されている。
【００４４】
上記感光体ドラム１又は中間転写ベルト９からクリーニング装置８及びベルトクリーナー１５で掻き落とされた廃トナーは、輸送管２７内をオーガや搬送スクリュー等からなる搬送手段によって廃トナー回収容器２６まで搬送される。
【００４５】
なお、この実施の形態では、図２に示すように、フルカラープリンタが設置される環境の温度及び湿度を検出する温湿度検出手段としての温湿度センサー４０６が、フルカラープリンタ内の定着器２３等の熱的な影響を受けにくい部分に配設されている。
【００４６】
図４は、前記回転式現像装置５の一具体例を示す断面図である。
【００４７】
この回転式現像装置５は、図４に示すように、中央に位置する回転軸３２を中心にして、時計回り方向に回転可能な回転体３０を備えている。この回転体３０は、略正方形状に形成された中央部３３と、この中央部３３から略半径方向に伸び、互いに９０度の角度を成すように設けられた４本のアーム３１とを備えている。上記回転体のアーム３１には、後述するように、イエロー（Ｙ）、マゼンタ（Ｍ）、シアン（Ｃ）、黒（Ｋ）の４つの現像器５Ｙ、５Ｍ、５Ｃ、５Ｋが実装されている。
【００４８】
これらの現像器５Ｙ、５Ｍ、５Ｃ、５Ｋは、すべて同様に構成されているので、ここでは、イエロー（Ｙ）の現像器５Ｙを例にして説明すると、このイエロー（Ｙ）の現像器５Ｙは、大きく分けて、現像器本体４０とトナー補給手段としての現像剤カートリッジ５０とから構成されている。
【００４９】
現像器本体４０の内部には、紙面に垂直な方向に長尺な現像ロール４１と、この現像ロール４１の背面側に位置し、当該現像ロール４１と平行に延びる２本のスパイラルオーガ４２、４３が配設されている。ここで、現像ロール４１が回転すると、スパイラルオーガ４２、４３は、現像器本体４０内に収容されているトナーとキャリアからなる二成分の現像剤４４を紙面と垂直な方向に一方向に攪拌しながら搬送するものである。一方、スパイラルオーガ４２は、スパイラルオーガ４３の搬送方向とは逆方向に現像剤を攪拌しながら搬送して、現像剤４４を現像ロール４１に均等に供給するものである。
【００５０】
現像ロール４１は、内部に配設される図示しないマグネットロールによって、現像剤４４中に含まれるキャリアを磁力で吸着し、当該現像ロール４１の表面に現像剤４４の磁気ブラシを形成し、キャリアに吸着したトナーを感光体ドラム１と対向する現像領域へと搬送する。そして、感光体ドラム１上に形成された静電潜像は、現像ロール４１の表面に形成されたキャリアとトナーとからなる現像剤４４の磁気ブラシによって顕像化されるようになっている。
【００５１】
現像剤カートリッジ５０は、紙面に垂直な方向に長尺な円筒状の容器からなり、当該現像剤カートリッジ５０の内部は、新しい現像剤の収容室と、劣化した現像剤の回収室とに区分されている。新しい現像剤の収容室には、図示されていない供給口が設けられており、当該供給口は、新現像剤を現像器本体４０に導くための略円筒状のケーシング５１と連通している。この円筒状のケーシング５１は、図４に示すように、現像器本体４０の背面側の上部に設けられている。上記ケーシング５１内には、図５及び図６に示すように、スパイラルオーガ５２が配設されており、現像剤カートリッジ５０から補給される現像剤４４は、このスパイラルオーガ５２によって、現像器本体４０の背面側の上面に設けられた供給口へと導かれ、現像器本体４０内に供給される。上記現像器本体４０の供給口５３の下端部に位置する出口には、フラップ５４が開閉自在に設けられており、現像器５Ｙが図３の現像位置Ｄにあるときは開いている。一方、フラップ５４は、現像器５Ｙが図３の位置Ｆ又は位置Ｇにあるときは、自重で閉じるようになっている。
【００５２】
現像剤カートリッジ５０の劣化現像剤回収室５５には、周回する回収通路５６が設けられており、該回収通路５６には、略Ｌ字形状に折曲された排出管５７が接続されている。上記排出管５７は、現像器本体４０の略中央の上部に配設されており、当該排出管５７の先端（図４中、下端）に位置する回収口５８は、現像器本体４０内に位置している。この回収口５８は、新現像剤の供給口５３より前面側に位置しており、しかも現像器本体４０の天井壁の部分に開口されている。そして、上記供給口５３から供給される新現像剤４４は、スパイラルオーガ４２、４３によって攪拌・搬送され、現像器本体４０内を循環する間に、現像ロール４１へ供給されて現像に寄与する。また、上記現像器本体４０内を循環する間に現像工程に寄与した旧現像剤４４は、現像器本体４０が図５中の位置Ｅ又はＦにあるときに、回収口５８によって現像剤カートリッジ５０の劣化現像剤回収室５５内に回収通路５６を介して回収されるようになっている。
【００５３】
このように構成される現像器５Ｙと同様に構成された現像器５Ｍ、５Ｃ、５Ｋを有する回転式現像装置５は、現像器本体４０が感光体ドラム１と対向する現像位置であるＤ位置に来たときに、フラップ５４は、自重で供給口５３を開放しており、スパイラルオーガ５３を回転駆動することにより、必要に応じて新現像剤４４が現像器本体４０内に補給される。そして、現像器本体４０による感光体ドラム１上に静電潜像の現像が終了し、回転体３０が時計回り方向に回転して、現像器本体４０がＤ位置から右下のＥ位置に来ると、図示されているようにフラップ５４は半開きになると共に、回収口５８が上方を向き、排出管５７によって搬送される旧現像剤が現像器本体４０内へ逆流せずに、回収通路５６の方に流れる。この劣化現像剤Ｃは、現像器本体４０が左下のＦ位置から左上のＧ位置に至るまでに、回収通路５６を通って劣化現像剤回収室５５へと回収される。このように、周回する回収通路５６を設けることによって、回収される現像剤Ｃが現像器本体４０内へ逆流するのを防止することができる。
【００５４】
一方、現像器本体４０が左上のＧ位置から右下の現像位置であるＤ位置に至る途中で、現像剤カートリッジ５０内に設けられた図示されていないアジテータの作用により、新現像剤４４は、ケーシング５１へと送られ、該ケーシング５１内のスパイラルオーガ５２によって供給口５３へと導かれる。このとき、フラップ５４は、再び供給口５３を開放しているので、新現像剤４４は、供給口５３を通って現像器本体４０内に補給されるようになっている。
【００５５】
ところで、この実施の形態では、画像形成装置により記録媒体上に形成された基準パターンの画像濃度を測定して濃度調整を行う濃度調整装置において、画像形成装置により記録媒体上に形成された基準パターンの最高濃度領域の画像濃度を測定する濃度測定手段と、前記画像形成装置が設置される環境の温度及び湿度を検出する温湿度検出手段と、前記濃度測定手段の測定結果及び温湿度検出手段の検出結果に基づいて、前記画像形成装置の現像手段内のトナー濃度を調整するトナー濃度調整手段と、前記濃度測定手段の測定結果に基づいて、画像形成装置の像担持体上に形成される基準トナー像の濃度の目標値を補正する補正手段とを備えるように構成されている。
【００５６】
また、この実施の形態では、上記トナー濃度調整手段が、画像形成装置の現像手段にトナーを補給するトナー補給手段を駆動させることにより、当該トナー補給手段によってトナーを現像手段に補給するトナー補給手段と、画像形成装置の像担持体上にトナーバンドを形成することにより、トナーを消費するトナー吐き出し手段とから構成されている。
【００５７】
さらに、この実施の形態では、上記トナーバンドは、画像形成装置の像担持体上に形成された現像バイアスと帯電バイアスとの電位差である潜像をバイアス現像することにより形成されるように構成されている。
【００５８】
具体的には、上記トナーバンドの形成は、図１６に示すように、トナーバンドを形成する色の現像器に所定の現像バイアス（例えば、−５００Ｖ）を印加するとともに、感光体ドラム１の表面を、帯電ロール３によって通常の帯電電位である−６５０Ｖ程度に比べて大幅に低い、−２００Ｖ程度に帯電し、この現像バイアス（例えば、−５００Ｖ）と、−２００Ｖ程度の帯電バイアスとの電位差によって、感光体ドラム１の表面をバンド状に一様に現像することによって行われ、トナーの消費量は、トナーバンドの面積によって制御される。
【００５９】
図７はこの実施の形態１に係る濃度調整装置を適用した画像形成装置としてのフルカラープリンタの制御回路を示すブロック図である。
【００６０】
図７において、４００はフルカラープリンタのプリント動作等を制御する第１の制御手段としてのＭＣＵ（Ｍａｃｈｉｎ Ｃｏｎｔｒｏｌ Ｕｎｉｔ）を、４０１はＭＣＵ４００で実行される制御プログラムを記憶したＲＯＭ、４０２はＭＣＵ４００で実行される制御プログラムで使用されるパラメータ等を記憶したＲＡＭ、４０３はサーバーの動作を制御する第２の制御手段及び補正手段としてのＣＰＵを、４０４はＣＰＵ４０３で実行される制御プログラムや基準パターンの画像データ、あるいはＣＰＵ４０３で実行される制御動作のパラメータ等を記憶したＲＯＭ、４０５はＣＰＵ４０３で実行される制御プログラムで使用されるパラメータ等を記憶したＲＡＭ、４０６は画像形成装置としてのフルカラープリンタが設置される環境の温度及び湿度を検出する温湿度検出手段としての温湿度センサーをそれぞれ示すものである。
【００６１】
なお、この実施の形態では、基準パターンの画像データがサーバー側のＲＯＭに記憶されているとともに、補正手段としての機能をサーバー側のＣＰＵが兼ねるように構成されているが、これに限定される訳では、これら基準パターンの画像データは、フルカラープリンタ又はサーバーのいずれが記憶していてもよく、又、補正手段としての機能をプリンタ側の制御手段が果たすように構成しても良い。
【００６２】
以上の構成において、この実施の形態１に係る濃度調整装置を適用したフルカラープリンタでは、次のようにして、画像濃度を目標とする濃度曲線に、中間濃度は勿論のこと、高濃度側及び低濃度側を同時に合わせることができ、文字の中抜けや文字の回り抜けなどの転写不良、あるいは擬似輪郭（トーンジャンプ）が生じたり、色再現領域の不足が生じたりすることがなく、良好な画質の画像を形成することが可能となっている。
【００６３】
すなわち、この実施の形態１に係る濃度調整装置を備えたフルカラープリンタでは、図１に示すように、まず、サーバー２００のＣＰＵ４０３によって、キャリブレーションのための動作が実施される（ステップ１０１）。このキャリブレーションのための動作では、強制的にプロセスコントロールが実施された後に、キャリブレーションパターンが排出され、スキャナー２００でキャリブレーションパターンのパッチが測色される。ここで、プロセスコントロールでは、フルカラープリンタ１００の感光体ドラム１上に、５０％の濃度で基準トナー像を形成し、当該感光体ドラム１上に形成された基準トナー像の濃度を、濃度センサ６によって検出して、当該濃度５０％の基準トナー像の濃度が所定の値になるように、露光装置４による画像露光量などが制御される。
【００６４】
上記キャリブレーションパターン（基準パターン）としては、例えば、図８に示すように、Ａ４サイズの記録用紙Ｐ上に、上から順に濃度Ｃｉｎ＝０〜１００％まで、イエロー（Ｙ）、マゼンタ（Ｍ）、シアン（Ｃ）、黒（Ｋ）の各色毎に、矩形状のパッチを所定の間隔で形成したものが用いられ、一番下が最高濃度のＣｉｎ＝１００％となっている。
【００６５】
そして、上記の如くフルカラープリンタから排出されたキャリブレーションパターンは、図２に示すように、ユーザーによってスキャナー３００にセットされ、キャリブレーションパターンの画像は、スキャナー３００によって読み取られ、当該キャリブレーションパターンのパッチの濃度が測定される。このスキャナー３００によって測定されたキャリブレーションパターンの各パッチの濃度データは、サーバー２００に送られる。
【００６６】
そして、サーバーのＣＰＵは、測定された各色のパッチ濃度のうち、最高濃度領域、ここでは濃度１００％のパッチの測定値ＳＡＤが、所定の範囲内Ｄｍｉｎ以上、且つＤｍａｘ以下に入っているか否かが判別され（ステップ１０２）、イエロー（Ｙ）、マゼンタ（Ｍ）、シアン（Ｃ）、黒（Ｋ）の各色のパッチともに、所定の範囲内Ｄｍｉｎ以上、且つＤｍａｘ以下に入っている場合には、キャリブレーション動作が開始される（ステップ１０３）。このキャリブレーション動作は、キャリブレーションパターンの各パッチの濃度データが、すべて所定の範囲内に入るように、露光装置４の画像露光量や画像データの書き換えを行うものである。
【００６７】
一方、イエロー（Ｙ）、マゼンタ（Ｍ）、シアン（Ｃ）、黒（Ｋ）のうち、一色のパッチでも、最高濃度領域である濃度１００％のパッチの測定値ＳＡＤが、所定の範囲内Ｄｍｉｎ以上、且つＤｍａｘ以下に入っていなかった場合には、濃度が薄い（高い）旨をサーバー２００に接続された図示しないディスプレイ等に表示するとともに、濃度調整を実行するか否かのメッセージを表示する（ステップ１０４）。そして、サーバーのＣＰＵは、ユーザーが濃度調整の実行を選択したか否かを判別し（ステップ１０５）、濃度調整実行を選択しなかった場合には、キャリブレーション動作を開始し（ステップ１０６）、濃度調整実行を選択した場合には、まず、低濃度の該当色の現像剤カートリッジ５０に空状態の警告が出されているか否かを判別する（ステップ１０７）。
【００６８】
サーバー２００のＣＰＵ４０３は、低濃度の該当色の現像剤カートリッジ５０に空状態の警告が出されている場合には、交換のメッセージを表示し、現像剤カートリッジ５０が新品と交換されたか否かを判別する（ステップ１０８、１０９）。現像剤カートリッジ５０が新品と交換された場合には、ステップ１１４に進み、現像剤カートリッジ５０が新品と交換されていない場合には、濃度調整を中止し（ステップ１１０）、更に、キャリブレーション動作を実施するか否かをユーザーに問い合わせた後（ステップ１１１）、キャリブレーション動作の実施が選択された場合には、キャリブレーション動作を開始し（ステップ１１２）、キャリブレーション動作の実施が選択されなかった場合には、キャリブレーション動作を行わずに、濃度異常でマシンを停止する（ステップ１１３）。
【００６９】
一方、低濃度の該当色の現像剤カートリッジ５０が空状態の警告が出されていない場合には、ソフトウエアカウンタのパラメータＣＴＲを１だけ加算して（ステップ１１４）、当該パラメータＣＴＲが所定値Ｎ（例えば、Ｎ＝４）以上か否かを判別する（ステップ１１５）。そして、上記パラメータＣＴＲが所定値Ｎ未満である場合には、濃度調整シーケンスを実行した後（ステップ１１６）、最初に戻ってキャリブレーションのための動作を実行する（ステップ１０１）。また、パラメータＣＴＲが所定値Ｎ以上である場合には、濃度調整を中止し（ステップ１１０）、更に、キャリブレーション動作を実施するか否かをユーザーに問い合わせた後（ステップ１１１）、キャリブレーション動作の実施が選択された場合には、キャリブレーション動作を開始し（ステップ１１２）、キャリブレーション動作の実施が選択されなかった場合には、キャリブレーション動作を行わずに、濃度異常でマシンを停止する（ステップ１１３）。
【００７０】
図９は上記濃度調整シーケンスを示すフローチャートである。
【００７１】
この濃度調整シーケンスでは、まず、サーバーのＣＰＵ４０３は、測色されたパッチの濃度ＳＡＤが、低濃度側にずれているか高濃度側にずれているかを判別し（ステップ２０１）、測色されたパッチの濃度ＳＡＤが、所定の濃度範囲よりも低濃度側にずれている場合には、
ΔＤlow ＝Ｄｍｉｎ−ＳＡＤ
ΔＴＣ＝ＲＡＤＣ＿ＴＣ−ＲＡＤＣＴＣ＿ＳＥＴ＿Ａｄｊｕｓｔ
を演算するとともに、温湿度センサーによって、現在の温度と湿度の値（ＴＭＰ／ＨＵＭ）を獲得する（ステップ２０２）。ここで、ＲＡＤＣ＿ＴＣ及びＲＡＤＣＴＣ＿ＳＥＴ＿Ａｄｊｕｓｔの値は、サーバーのＲＯＭに予め記憶されている。
【００７２】
そして、サーバー２００のＣＰＵ４０３は、低濃度側の濃度調整を行うための計算を実施する（ステップ２０３）。
【００７３】
ここで、低濃度側の濃度調整を行うための計算は、図１０に示すように、温湿度センサーによって獲得された現在の温度と湿度の値に基づいて、図１１に示すようなテーブルを参照し、現在の温度及び湿度の値に対応した、イエロー（Ｙ）、マゼンタ（Ｍ）、シアン（Ｃ）、黒（Ｋ）の各パラメータα１、β１、及びｍの値を選択する（ステップ３０１）。
【００７４】
次に、サーバーのＣＰＵ４０３は、前記ステップ２０２で求めたΔＴＣの値が、０以上か否かを判別し（ステップ３０２）、ΔＴＣの値が０以上である場合には、更に、（α１×ΔＤｌｏｗ−ΔＴＣ）なる値が、０以上か否かを判別する（ステップ３０３）。そして、（α１×ΔＤｌｏｗ−ΔＴＣ）の値が０以上である場合には、トナー補給手段によってトナーを補給する時間であるＴｉｍｅ Ａｄｄｍｉｘの値ａ（ｓｅｃ）、及びその後の現像器の空回転時間ｂ（ｓｅｃ）、更に基準トナー像の目標の補正値ΔＴＣ＿ＳＥＴlow
ａ＝１０×β１×ΔＤlow
ｂ＝ｍ×ａ
ΔＴＣ＿ＳＥＴlow ＝−（α１×ΔＤlow −ΔＴＣ）
を計算により求める（ステップ３０４）。ここで、上記ΔＴＣ＿ＳＥＴlow の値は、零か負の値となる。
【００７５】
一方、上記ステップ３０３において、（α１×ΔＤlow −ΔＴＣ）の値が０未満である場合には、トナー補給手段によってトナーを補給する時間であるＴｉｍｅ Ａｄｄｍｉｘの値ａ（ｓｅｃ）、及びその後の現像器の空回転時間ｂ（ｓｅｃ）、更に基準トナー像の目標の補正値ΔＴＣ＿ＳＥＴlow
ａ＝（１０×β１／α１）×ΔＴＣ
ｂ＝ｍ×ａ
ΔＴＣ＿ＳＥＴlow ＝０
を計算により求める（ステップ３０５）。
【００７６】
また、上記ステップ３０２において、ΔＴＣの値が０未満である場合には、トナー補給手段によってトナーを補給する時間であるＴｉｍｅ Ａｄｄｍｉｘの値ａ（ｓｅｃ）、及びその後の現像器の空回転時間ｂ（ｓｅｃ）、更に基準トナー像の目標の補正値ΔＴＣ＿ＳＥＴlow
ａ＝１０×β１×ΔＤlow
ｂ＝ｍ×ａ
ΔＴＣ＿ＳＥＴlow ＝−（α１×ΔＤlow −ΔＴＣ）
を計算により求める（ステップ３０６）。ここで、上記ΔＴＣ＿ＳＥＴlow の値は、零か負の値となる。
【００７７】
その後、サーバーのＣＰＵ４０３は、図９に示す濃度調整シーケンスのフロチャートに戻り、上記の如く低濃度側調整計算式により求められたＴｉｍｅ Ａｄｄｍｉｘ ａ（ｓｅｃ）、及び空回転時間ｂ（ｓｅｃ）、及びΔＴＣ＿ＳＥＴlo w の各値を取得する（ステップ２０４）。
【００７８】
次に、サーバーのＣＰＵ４０３は、基準パターンの目標濃度の補正後の値であるＲＡＤＣ＿ＳＥＴ＝ＲＡＤＣ＿ＳＥＴ＋ΔＴＣ＿ＳＥＴlow の値を計算した後（ステップ２０５）、算出されたＲＡＤＣ＿ＳＥＴが上下限値を越えていたら、これらの値を上下限値に設定する（ステップ２０５）。ここで、算出されたＲＡＤＣ＿ＳＥＴが上下限値を越えていたら、これらの値を上下限値に設定するのは、過剰な基準パターンの目標濃度の補正が行われるのを防止するためである。そして、サーバーのＣＰＵは、Ｔｉｍｅ Ａｄｄｍｉｘ ａ（ｓｅｃ）、及び空回転時間ｂ（ｓｅｃ）、及びＲＡＤＣ＿ＳＥＴの各値を、フルカラープリンタのＭＣＵに送信する（ステップ２０７）。
【００７９】
一方、サーバーのＣＰＵ４０３は、上記ステップ２０１において、測色されたパッチの濃度ＳＡＤが、所定の濃度範囲よりも高濃度側にずれている場合には、
ΔＤhigh＝ＳＡＤ−Ｄｍａｘ
ΔＴＣ＝ＲＡＤＣ＿ＴＣ−ＲＡＤＣＴＣ＿ＳＥＴ＿Ａｄｊｕｓｔ
を演算するとともに、温湿度センサー４０６によって、現在の温度と湿度の値（ＴＭＰ／ＨＵＭ）を獲得する（ステップ２０８）。ここで、ＲＡＤＣ＿ＴＣ及びＲＡＤＣＴＣ＿ＳＥＴ＿Ａｄｊｕｓｔの値は、サーバーのＲＯＭに予め記憶されている。
【００８０】
そして、サーバー２００のＣＰＵ４０３は、高濃度側の濃度調整を行うための計算を実施する（ステップ２０９）。
【００８１】
ここで、高濃度側の濃度調整を行うための計算は、図１２に示すように、温湿度センサーによって獲得された現在の温度と湿度の値に基づいて、図１３に示すようなテーブルを参照し、現在の温度及び湿度の値に対応した、イエロー（Ｙ）、マゼンタ（Ｍ）、シアン（Ｃ）、黒（Ｋ）の各パラメータα２、β２、及びｎの値を選択する（ステップ４０１）。
【００８２】
次に、サーバーのＣＰＵ４０３は、前記ステップ２０８で求めたΔＴＣの値が、０以上か否かを判別し（ステップ４０２）、ΔＴＣの値が０未満である場合には、更に、（α２×ΔＤhigh＋ΔＴＣ）なる値が、０以上か否かを判別する（ステップ４０３）。そして、（α２×ΔＤhigh＋ΔＴＣ）の値が０未満である場合には、トナー吐き出し手段によってトナーを消費する時間であるＴｉｍｅ Ｓｗｅｅｐの値ｃ（ｓｅｃ）、及びその後の現像器の空回転時間ｂ（ｓｅｃ）、更に基準トナー像の目標の補正値ΔＴＣ＿ＳＥＴhigh
ｃ＝１０×β２×ΔＤhigh
ｂ＝ｎ×ｃ
ΔＴＣ＿ＳＥＴhigh＝α２×ΔＤhigh＋ΔＴＣ
を計算により求める（ステップ４０４）。
【００８３】
一方、上記ステップ４０３において、（α２×ΔＤhigh＋ΔＴＣ）の値が０以上である場合には、トナー吐き出し手段によってトナーを消費する時間であるＴｉｍｅ Ｓｗｅｅｐの値ｃ（ｓｅｃ）、及びその後の現像器の空回転時間ｂ（ｓｅｃ）、更に基準トナー像の目標の補正値ΔＴＣ＿ＳＥＴhigh
ｃ＝（１０×β２／α２）×（−ΔＴＣ）
ｂ＝ｎ×ｃ
ΔＴＣ＿ＳＥＴhigh＝０
を計算により求める（ステップ４０５）。
【００８４】
また、上記ステップ４０２において、ΔＴＣの値が０以上である場合には、トナー吐き出し手段によってトナーを消費する時間であるＴｉｍｅ Ｓｗｅｅｐの値ｃ（ｓｅｃ）、及びその後の現像器の空回転時間ｂ（ｓｅｃ）、更に基準トナー像の目標の補正値ΔＴＣ＿ＳＥＴhigh
ｃ＝１０×β２×ΔＤhigh
ｂ＝ｎ×ｃ
ΔＴＣ＿ＳＥＴhigh＝α２×ΔＤhigh＋ΔＴＣ）
を計算により求める（ステップ４０６）。
【００８５】
その後、サーバーのＣＰＵ４０３は、図９に示す濃度調整シーケンスのフロチャートに戻り、上記の如く高濃度側調整計算式により求められたＴｉｍｅ Ｓｗｅｅｐ ｃ（ｓｅｃ）、及び空回転時間ｂ（ｓｅｃ）、及びΔＴＣ＿ＳＥＴhighの各値を取得する（ステップ２１０）。
【００８６】
次に、サーバーのＣＰＵ４０３は、基準パターンの目標濃度の補正後の値であるＲＡＤＣ＿ＳＥＴ＝ＲＡＤＣ＿ＳＥＴ＋ΔＴＣ＿ＳＥＴhighの値を計算した後（ステップ２１１）、算出されたＲＡＤＣ＿ＳＥＴが上下限値を越えていたら、これらの値を上下限値に設定する（ステップ２１２）。ここで、算出されたＲＡＤＣ＿ＳＥＴが上下限値を越えていたら、これらの値を上下限値に設定するのは、過剰な基準パターンの目標濃度の補正が行われるのを防止するためである。そして、サーバーのＣＰＵ４０３は、Ｔｉｍｅ Ｓｗｅｅｐ ｃ（ｓｅｃ）、及び空回転時間ｂ（ｓｅｃ）、及びＲＡＤＣ＿ＳＥＴの各値を、フルカラープリンタのＭＣＵに送信する（ステップ２１３）。
【００８７】
その後、上記フルカラープリンタ１００のＭＣＵ４０１は、測色されたパッチの濃度ＳＡＤが、所定の濃度範囲よりも低濃度側にずれている場合には、サーバーのＣＰＵから送られてきたＴｉｍｅ Ａｄｄｍｉｘ ａ（ｓｅｃ）、及び空回転時間ｂ（ｓｅｃ）、及びＲＡＤＣ＿ＳＥＴの各値に基づき、該当する色の現像器において、トナー補給をａ（ｓｅｃ）実行するとともに、引き続き、現像器の空回転をｂ（ｓｅｃ）だけ実行する（ステップ２１４）。また、上記フルカラープリンタのＭＣＵは、基準トナー像の濃度の設定値ＲＡＤＣ＿ＳＥＴを、上記の如く決定された値に変更して、所定のタイミングでプロセスコントロールを実行する。
【００８８】
一方、上記フルカラープリンタ１００のＭＣＵ４０１は、測色されたパッチの濃度ＳＡＤが、所定の濃度範囲よりも高濃度側にずれている場合には、サーバーのＣＰＵから送られてきたＴｉｍｅ Ｓｗｅｅｐ ｃ（ｓｅｃ）、及び空回転時間ｂ（ｓｅｃ）、及びΔＴＣ＿ＳＥＴhighの各値に基づき、該当する色の現像器において、トナー消費をｃ（ｓｅｃ）実行するとともに、引き続き、現像器の空回転をｂ（ｓｅｃ）だけ実行する（ステップ２１５）。また、上記フルカラープリンタのＭＣＵは、基準トナー像の濃度の設定値ＲＡＤＣ＿ＳＥＴを、上記の如く決定された値に変更して、所定のタイミングでプロセスコントロールを実行する。
【００８９】
その後、サーバー２００のＣＰＵ４０３は、図１に示すように、最初のフローチャートに戻り、ステップ１０１のキャリブレーションのための動作を再度実行する。その際、上記キャリブレーションのための動作において、強制的にプロセスコントロールが実施されるが、このときのプロセスコントロールでは、基準トナー像の濃度の設定値ＲＡＤＣ＿ＳＥＴが、補正後の値であるＲＡＤＣ＿ＳＥＴに変更された状態で、例えば、濃度５０％の基準トナー像の形成が行われる。
【００９０】
そして、サーバー２００のＣＰＵ４０３は、図１に示すように、階調補正時の濃度調整判定フローを再度実施し、キャリブレーションのための動作において実行される強制的なプロセスコントロール等によって、最高濃度領域、ここでは濃度１００％のパッチの測定値ＳＡＤが、所定の範囲内Ｄｍｉｎ以上、且つＤｍａｘ以下に入っていれば、通常のキャリブレーションを開始し（ステップ１０３）、濃度１００％のパッチの測定値ＳＡＤが、所定の範囲内Ｄｍｉｎ以上、且つＤｍａｘ以下に入っていなければ、前述したように、濃度が薄い（高い）旨をサーバー２００に接続された図示しないディスプレイ等に表示するとともに、濃度調整を実行するか否かのメッセージを表示するなどの動作を実行する（ステップ１０４）。
【００９１】
このように、上記実施の形態では、サーバー２００のＣＰＵ４０３は、図１に示すように、階調補正時の濃度調整判定動作において、ＲＯＭ４０５に記憶されたキャリブレーションパターン（図８参照）を、フルカラープリンタによってプリントし、このプリントされたキャリブレーションパターンをスキャナー３００で読み取り、当該キャリブレーションパターンの最高濃度領域、つまり濃度Ｃｉｎ＝１００％のパッチの濃度を測定する。そして、上記サーバー２００のＣＰＵ４０３は、当該最高濃度領域Ｃｉｎ＝１００％のパッチの測定値ＳＡＤが、所定の範囲内に入っているか否かを判別し、この最高濃度領域Ｃｉｎ＝１００％のパッチの測定値ＳＡＤが、所定の範囲内に入っていれば、そのまま通常のキャリブレーション動作を開始するが、１色のパッチでも所定の範囲内に入っていない場合には、その色の最高濃度領域Ｃｉｎ＝１００％のパッチの測定値ＳＡＤが、所定の範囲より薄いか濃いかによって、対応する回転式現像装置５の現像器５Ｙ、５Ｍ、５Ｃ、５Ｋに、少なくともトナー、又はトナーを含む現像剤を補給するか、感光体ドラム１上にトナーバンドを形成してトナーの吐き出しを行って、現像器５Ｙ、５Ｍ、５Ｃ、５Ｋ内のトナー濃度を調整し、図１４及び図１５に示すように、最高濃度領域Ｃｉｎ＝１００％におけるパッチの測定値ＳＡＤが、目標とする濃度カーブの最高濃度Ｄの値と略一致するように制御する。
【００９２】
そして、サーバー２００のＣＰＵ４０３は、その後に、通常のキャリブレーション動作を開始して、図１４及び図１５に示すように、Ｃｉｎ−Ｄｏｕｔ特性が目標とする濃度カーブに略等しくなるように階調補正動作を行う。このとき、最高濃度領域Ｃｉｎ＝１００％のパッチの測定値ＳＡＤに基づくトナー濃度の調整によって、Ｃｉｎ−Ｄｏｕｔ特性のうち、最高濃度領域Ｃｉｎ＝１００％においては、目標とする濃度カーブの最高濃度と略一致しており、しかも、当然のことながら、最低濃度領域Ｃｉｎ＝０％近傍におけるＤｏｕｔも、画像を形成しない領域の濃度であるため、目標とする濃度カーブの最低濃度と一致している。
【００９３】
ただし、最高濃度領域Ｃｉｎ＝１００％のパッチの測定値ＳＡＤに基づくトナー濃度の調整のみを行った場合には、図１４及び図１５に示すように、最高濃度領域Ｃｉｎ＝１００％及び最低濃度領域Ｃｉｎ＝０％近傍におけるＤｏｕｔが、目標とする濃度カーブと一致するものの、当該目標とする濃度カーブと一致した最高濃度領域Ｃｉｎ＝１００％又は最低濃度領域Ｃｉｎ＝０％近傍から離れるに従って、階調補正動作を実行する前の素のままの濃度カーブに近くなり、Ｃｉｎ＝５０％近傍を境として、Ｃｉｎ＝５０％近傍より低濃度側では、階調補正動作を実行する前の素のままの濃度カーブと略等しくなる。
【００９４】
ここで重要な点は、最高濃度領域Ｃｉｎ＝１００％のパッチの測定値ＳＡＤに基づくトナー濃度の調整を行うことによって、当該最高濃度領域Ｃｉｎ＝１００％におけるＣｉｎ−Ｄｏｕｔの値が、目標とする濃度カーブに略一致し、かつ、最高濃度領域Ｃｉｎ＝１００％からＣｉｎ＝５０％近傍にかけてのＣｉｎ−Ｄｏｕｔ特性の曲線の形も目標とする濃度カーブに近くなるという点である。
【００９５】
その結果、上記の如く調整動作を行った後、キャリブレーションパターンの他の検出結果に基づいた通常のキャリブレーション動作を実行することにより、Ｃｉｎ−Ｄｏｕｔ特性を、図１４及び図１５に示すように、中間濃度から低濃度側の領域を目標とする濃度カーブに略等しくすることができるとともに、中間濃度から高濃度側の領域も、目標とする濃度カーブからやや高濃度側あるいは低濃度側にずれているものの、目標とする濃度カーブに近いＣｉｎ−Ｄｏｕｔ特性に調整することが可能となる。その結果、画像濃度を目標とする濃度曲線に、中間濃度は勿論のこと、高濃度側及び低濃度側を同時に合わせることができ、文字の中抜けや文字の回り抜けなどの転写不良、あるいは擬似輪郭（トーンジャンプ）が生じたり、色再現領域の不足が生じたりすることがなく、良好な画質の画像を形成することが可能となる。
【００９６】
ところで、当初設定されるＲＡＤＣ＿ＴＣの値は、例えば、基準トナー像であるＣｉｎ５０％のパッチの濃度を、濃度センサー６で検出したときの値であり、このＲＡＤＣ＿ＴＣの値が目標値であるＲＡＤＣ＿ＳＥＴになるように、プロセスコントロールでは、トナー濃度ＴＣ（現像剤中のトナーの割合）を制御している。よって、ＲＡＤＣ＿ＴＣの値が目標値であるＲＡＤＣ＿ＳＥＴに達している場合には、マシンは、このときのトナー濃度ＴＣが正常であると判断して、このトナー濃度ＴＣを一定に維持するように制御する。そのため、トナー濃度ＴＣが支配的であるベタ画像の濃度も一定に保たれることになる。
【００９７】
しかし、上記の如く、本実施の形態の制御において、トナーの補給又はトナーの吐き出し動作を行うと、図１７に示すように、現像器内のトナー濃度ＴＣの変化に伴って、形成すべき最高濃度Ｃｉｎ＝１００％のパッチの濃度が変化し、目標とする最高濃度に合わせることが可能となるが、同時に、現像器内のトナー濃度ＴＣが変化するため、この現像器内のトナー濃度ＴＣの変化に伴って、図１８に示すように、ＲＡＤＣ＿ＴＣの値が変化し、そのままでは、マシンとしては、トナー濃度ＴＣが正常でないと判断して、トナー濃度ＴＣを元に戻すように制御して、トナー濃度ＴＣが元の値に戻ってしまうことになる。
【００９８】
そこで、本実施の形態の制御においては、これを防ぐために、トナーの補給又はトナーの吐き出し動作を行うと同時に、予め目標値であるＲＡＤＣ＿ＳＥＴを補正しておいて、トナーの補給又はトナーの吐き出し動作を行って、トナー濃度ＴＣが変化しても、それが正常であるとマシンに判断させるようになっている。こうすることによって、トナーの補給又はトナーの吐き出し動作によって調整された濃度が一定に維持することが可能となる。
【００９９】
なお、露光量のみを調整したときの最高濃度Ｃｉｎ＝１００％のパッチの濃度、及び基準トナー像の濃度であるＲＡＤＣ＿ＴＣ（Ｃｉｎ＝５０％）の値は、図１９に示すように変化する。
【０１００】
実施の形態２
図２０及び図２１はこの発明の実施の形態２を示すものであり、前記実施の形態と同一の部分には同一の符号を付して説明すると、この実施の形態２では、画像形成装置と、当該画像形成装置により記録媒体上に形成された基準パターンの画像濃度を測定する濃度測定手段との対応関係が、前記実施の形態１と異なっている。
【０１０１】
すなわち、図２０に示す実施の形態では、画像形成装置としてのフルカラープリンタ１００が３台設けられているとともに、これらのフルカラープリンタ１００にそれぞれ対応してサーバー２００が３台設けられている。これに対して、画像形成装置としてのフルカラープリンタ１００により記録媒体上に形成された基準パターンの画像濃度を測定する濃度測定手段としてのスキャナー３００が、１台のみ設けられており、この１台のスキャナー３００が、３台のサーバー２００それぞれに画像データを出力可能となっている。その際、上記１台のスキャナー３００は、３台のサーバー２００を識別し、特定のサーバー２００に所定の画像データを出力するように構成しても良いし、３台のサーバー２００すべてに同一の画像データを出力し、サーバー２００側で画像データを識別するように構成しても良い。
【０１０２】
また、図２１に示す実施の形態では、画像形成装置としてのフルカラープリンタ１００が３台設けられているとともに、これら３台のフルカラープリンタ１００すべてに対応して１台のサーバー２００のみが設けられている。そして、この１台のサーバー２００に１台のスキャナー３００が接続されている。
【０１０３】
この実施の形態では、キャリブレーション等の動作時に、図２２に示すように、各フルカラープリンタ１００から基準パターンとしてのキャリブレーションパターン５００がプリンタされて出力されるが、当該キャリブレーションパターン５００を読み取るスキャナー３００が、１台のみ設けられている。そのため、上記スキャナー３００でキャリブレーションパターン５００を読み取った際に、いま読み取ったキャリブレーションパターン５００が、どのフルカラープリンタ１００から出力されたものであるかを識別する必要がある。
【０１０４】
そこで、この実施の形態２では、スキャナー３００で読み取ったキャリブレーションパターンのデータを、対応するフルカラープリンタ１００及び／又は対応するサーバー２００にフィードバックするために振り分ける必要がある。そのため、この実施の形態２では、各フルカラープリンタ１００でプリントされたキャリブレーションパターンの印刷物に、識別用のナンバーやバーコード等の識別子を付与するように構成されている。
【０１０５】
また、この実施の形態２では、キャリブレーションパターンの印刷物に識別子を付与する代わりに、サーバー２００に接続されたキーボードや、フルカラープリンタ１００のユーザーインターフェイス等によって、ユーザーが識別子を入力するように構成しても良い。
【０１０６】
そして、この実施の形態では、スキャナー３００自身が識別子に基づいて、当該スキャナー３００で読み取ったキャリブレーションパターンの画像データを、対応するフルカラープリンタ１００のサーバー２００にのみ送るか、スキャナー３００は、当該スキャナー３００で読み取ったキャリブレーションパターンの画像データを、すべてのサーバー２００に送り、このサーバー２００が識別子に基づいて、対応するキャリブレーションパターンの画像データを選択するようになっている。
【０１０７】
そのため、スキャナー３００の台数が少ないでも、識別子に基づいてキャリブレーションパターンの画像データを識別して、対応するフルカラープリンタ１００の階調補正動作を実行することが可能となる。
【０１０８】
その他の構成及び作用は、前記実施の形態１と同様であるので、その説明を省略する。
【０１０９】
【発明の効果】
以上説明したように、この発明によれば、画像濃度を目標とする濃度曲線に、中間濃度は勿論のこと、高濃度側及び低濃度側を同時に合わせることができ、文字の中抜けや文字の回り抜けなどの転写不良、あるいは擬似輪郭（トーンジャンプ）が生じたり、色再現領域の不足が生じたりすることがなく、良好な画質の画像を形成することが可能な濃度調整装置及びこれを用いた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】 図１はこの発明の実施の形態１に係る濃度調整装置の動作を示すフローチャートである。
【図２】 図２はこの発明の実施の形態１に係る濃度調整装置を適用した画像形成装置としてのフルカラープリンタを示す構成図である。
【図３】 図３はこの発明の実施の形態１に係る濃度調整装置を適用した画像形成装置としてのフルカラープリンタの接続状態を示す構成図である。
【図４】 図４は回転式現像装置を示す断面構成図である。
【図５】 図５は回転式現像装置の一部を示す構成図である。
【図６】 図６は回転式現像装置の一部を示す構成図である。
【図７】 図７はこの発明の実施の形態１に係る濃度調整装置を適用した画像形成装置としてのフルカラープリンタの制御回路を示すブロック図である。
【図８】 図８はキャリブレーションパターンを出力した記録用紙を示す説明図である。
【図９】 図９はこの発明の実施の形態１に係る濃度調整装置の動作を示すフローチャートである。
【図１０】 図１０はこの発明の実施の形態１に係る濃度調整装置の動作を示すフローチャートである。
【図１１】 図１１はこの発明の実施の形態１に係る濃度調整装置で使用されるパラメータを示す図表である。
【図１２】 図１２はこの発明の実施の形態１に係る濃度調整装置の動作を示すフローチャートである。
【図１３】 図１３はこの発明の実施の形態１に係る濃度調整装置で使用されるパラメータを示す図表である。
【図１４】 図１４はこの発明の実施の形態１に係る濃度調整装置の作用を示すグラフである。
【図１５】 図１５はこの発明の実施の形態１に係る濃度調整装置の作用を示すグラフである。
【図１６】 図１６はトナーバンドの形成方法を示す説明図である。
【図１７】 図１７はこの発明の実施の形態１に係る濃度調整装置の作用を示すグラフである。
【図１８】 図１８はこの発明の実施の形態１に係る濃度調整装置の作用を示すグラフである。
【図１９】 図１９はこの発明の実施の形態１に係る濃度調整装置の作用に関連するグラフである。
【図２０】 図２０はこの発明の実施の形態２に係る濃度調整装置を適用した画像形成装置としてのフルカラープリンタの接続状態を示す構成図である。
【図２１】 図２１はこの発明の実施の形態２に係る濃度調整装置を適用した画像形成装置としてのフルカラープリンタの接続状態を示す構成図である。
【図２２】 図２２はこの発明の実施の形態２に係る濃度調整装置を適用した画像形成装置としてのフルカラープリンタでキャリブレーションパターンを出力した記録用紙を示す説明図である。
【符号の説明】
１００：フルカラープリンタ（画像形成装置）、２００：サーバー、３００：スキャナー（濃度測定手段）、Ｐ：記録媒体、４０３：サーバーのＣＰＵ（補正手段）、５００：キャリブレーションパターン（基準パターン）、１：感光体ドラム（像担持体）、５Ｙ、５Ｍ、５Ｃ、５Ｋ：現像器（現像手段）。
【発明が属する技術分野】
この発明は、電子写真技術を適用したプリンタ、複写機、ファクシミリなどの画像形成装置の濃度調整装置及びこれを用いた画像形成装置に関するものである。
【０００２】
【特許文献１】
特開平８−２７５００１号公報
【特許文献２】
特開平９−２８９５８９号公報
【特許文献３】
特開平１１−２７５３６１号公報
【特許文献４】
特開２００１−２７７６６８号公報
【０００３】
【従来の技術】
近年、上記電子写真技術を適用したプリンタ、複写機、ファクシミリなどの画像形成装置、特にカラー画像を形成するカラー画像形成装置においては、高画質化に対する要求が高い。その中でも、特に印刷業界に向けたプリンタや複写機等の画像形成装置では、カラー画像を含む原稿等を印刷する際に、試し刷りとして、原稿の画像をプリンタ等の画像形成装置でプリントし、原稿とプリントされた画像とを比較して、色や階調の再現性などを確認することが行われてきており、印刷原稿の画像をプリントするプリンタ等の画像形成装置には、特に、高い画質が要求されている。
【０００４】
また、上記印刷業界等においては、例えば、印刷機を備えた本社が東京にあり、顧客が大阪等の本社以外の地域にいる場合に、印刷する画像の原稿見本として、大阪の支社にあるプリンタでプリントした画像を顧客に見せて、最終的なカラー画像の確認を行う場合などがある。この場合に、東京の本社でプリントした画像と、大阪の支社でプリントした画像との間に、色や階調の再現性などに違いがあると、実際に、東京の本社の印刷機で印刷した画像と、原稿の画像との間に、予期せぬ相違が現れる場合などがある。
【０００５】
そこで、上記印刷業界等において使用されるプリンタ等の画像形成装置では、最低、１ヶ月に１回程度の画質のキャリブレーションを行い、異なったプリンタ等の画像形成装置間での画質を一定に維持するようにしている。
【０００６】
一般的に、上記プリンタ等の画像形成装置における現像後の画像濃度は、画像処理部による画像入力信号に対する階調補正がない場合、入力濃度Ｃｉｎに対する出力濃度Ｄｏｕｔは、１次直線的にはならず、入力濃度Ｃｉｎに対する出力濃度Ｄｏｕｔの関係（以下、「Ｃｉｎ−Ｄｏｕｔカーブ」という。）は、図１４及び図１５に示すように、湾曲した曲線となり、階調補正は、Ｃｉｎ−Ｄｏｕｔカーブが目標とするカーブに近くなるように実施される。
【０００７】
しかしながら、実際には、濃度調整を行う前の素のままのＣｉｎ−Ｄｏｕｔカーブは、図１４や図１５に一点鎖線で示すように、目標カーブに対して、高濃度側や低濃度側にずれている場合が多い。
【０００８】
ここで、図１４に示すように、濃度調整前の素ままのＣｉｎ−Ｄｏｕｔカーブが、高濃度側にずれているのは、例えば、環境が高湿環境下である場合、現像剤が経時的に劣化し、トナーの帯電量（Ｔｒａｉｂｏ Ｖａｌｕｅ）が低くなった場合、又は何らかの要因でトナー濃度（Ｔｏｎｅｒ Ｃｏｎｓｅｎｔｌａｔｉｏｎ）が高過ぎる状態にある場合などが考えられる。
【０００９】
また、図１５に示すように、濃度調整前の素ままのＣｉｎ−Ｄｏｕｔカーブが、低濃度側にずれているのは、例えば、環境が低湿環境下である場合、現像剤が新しくトナーの帯電量が高い場合、又は何らかの要因でトナー濃度ＴＣが低過ぎる状態にある場合などが考えられる。
【００１０】
【発明が解決しようとする課題】
しかし、上記従来技術の場合には、次のような問題点を有している。
まず、図１４に示すような高濃度カーブからの階調補正では、高トナー濃度（又は低トナー帯電量）状態による文字の中抜けや文字の回り抜けなどの転写不良が生じたり、本来使用したいＣｉｎ領域が狭まることによる擬似輪郭（トーンジャンプ）が生じるという問題点を有している。
【００１１】
一方、図１５に示すような低濃度カーブからの階調補正では、本来の目標とするトナー濃度（ＳＡＤ）が得られないことによる色再現領域の不足が生じるという問題点を有している。
【００１２】
そこで、これらの不具合を解消するため、従来技術では、回転移動する感光体ドラムを、帯電ロールに電圧を印加することにより、所定の表面電位に一様に帯電し、露光装置により基準パッチの静電潜像を形成し、現像装置により基準パッチを顕像化し、画像濃度検出装置により、基準パッチ画像の濃度を検出し、その結果に応じて、所定の濃度が得られるように露光量を決定し、制御していた。
【００１３】
図１４においては、高過ぎる濃度を下げるために、露光量を下げる制御を加えた結果、基準パッチのＣｉｎ近傍（本例においは、ａ）では、濃度が合致するが、。高濃度側は依然として濃度が高く、低濃度側は依然として濃度が低過ぎるようになっている。また、図１５においてはその逆となり、低過ぎる濃度を上げるために、露光量を上げる制御を加えた結果、基準パッチのＣｉｎ近傍（本例においは、ａ）では、濃度が合致するが、高濃度側は依然として濃度が低く、低濃度側は濃度が高過ぎるようになっている。
【００１４】
これは、現像の特性によるもので、通常、高濃度領域の現像濃度は、トナー帯電量により多く依存し、画像部電位と現像バイアス電圧との電位差にはより小さく依存する。低濃度領域ではその逆となり、画像部電位と現像バイアス電圧との電位差にはより多く依存し、トナー帯電量により小さく依存する。従って、露光量を変化させて電位差を増減することで濃度制御を行っても、高濃度側と低濃度側とを同時に合わせることはできないという問題点を有している。
【００１５】
かかる問題点を解決し得る技術としては、例えば、特開平８−２７５００１号公報、特開平９−２８９５８９号公報、特開平１１−２７５３６１号公報及び特開２００１−２７７６６８号公報に開示された技術が既に提案されている。
【００１６】
上記特開平８−２７５００１号公報に係る多色画像形成装置の画像調整方法は、多色画像形成装置の画像調整方法であって、潜像担持体と、この潜像担持体を帯電させる帯電手段と、この帯電された潜像担持体を露光することにより静電潜像を形成する露光手段と、テストパターンを出力するテストパターン出力手段と、このテストパターンを読み取る読取り手段と、このテストパターンを判定する判定手段と、この判定手段の判定結果に応じて作動時のγ係数を補正する補正手段とを用い、多色画像を構成する各色ごとに、所定の目標濃度に対応するコントラスト電位を求め、これら目標濃度およびコントラスト電位に基づき、γ係数の補正量を決定するように構成したものである。
【００１７】
また、上記特開平９−２８９５８９号公報に係る画像形成装置は、原稿を読み取り、その原稿の読み取りデータを補正し、補正した読み取りデータに基づいて画像を形成するデジタル方式のカラー画像形成装置であって、
作像時に画像エリア外に階調補正用の基準パターンデータに基づいて基準パターンを作成する基準パターン作成手段と、
原稿の読み取りの際に、原稿に作成された基準パターンを検出し読み取る基準パターン読み取り手段と、
読み取った基準パターンの読み取りデータと、前記階調補正用の基準パターンデータとに基づいて階調補正条件を変更する階調補正条件変更手段と、
変更した階調補正条件を用いて、前記読み取った原稿データを補正する補正手段とを備えるように構成したものである。
【００１８】
さらに、特開平１１−２７５３６１号公報に係る画像形成装置は、与えられた画像データを、与えられた補正条件で補正してから印刷媒体上に形成する画像形成部と、
印刷媒体上に形成された画像を読み込む読み込み部と、
前記画像形成部により所定のテストパターン画像を形成させ、形成された画像を前記読み取り部により読み込ませ、読み込まれた画像の濃度分布が、形成させたテストパターン画像の濃度分布と一致するように、前記補正条件を設定する設定手段とを備えるように構成したものである。
【００１９】
また更に、上記特開２００１−２７７６６８号公報に係る画像補正パラメータ作成装置は、画像画像読取装置と複数の画像形成装置とが接続される画像形成システムの画像補正パラメータ作成装置であって、
前記複数の画像形成装置のそれぞれからテストパターンを出力させる出力部と、前記出力されたテストパターンを読取る前記画像読取装置に設けられる読取部と、
前記読取部で読取られたテストパターンのうち、１つの画像形成装置により出力されたテストパターンを目標画像とし、他の画像形成装置により出力されたテストパターンと前記目標画像とに基づいて画像補正パラメータを作成する作成部とを備え、
前記作成部によって複数の画像タイプのそれぞれに対する画像補正パラメータを作成するように構成したものである。
【００２０】
しかしながら、いずれの手段も画像処理部からの階調補正が無い状態では、低濃度部から高濃度部までを目標濃度に一致させることはできないという問題点を有している。また、トナー濃度が適正範囲内にない状態で、画像処理を補正すると、高濃度カーブからの階調補正では、高トナー濃度（低トナー帯電状態）による文字中抜けや文字周り抜けなどの転写不良が生じたり、本来使用したいＣｉｎ領域が狭まることによる擬似輪郭（トーンジャンプ）が生じるという問題点を有している。また、低濃度カーブからの階調補正では、本来の目標濃度（ＳＡＤ）が得られないことによる色再現領域不足が生じるという問題点を有している。
【００２１】
そこで、この発明は、上記従来技術の問題点を解決するためになされたものであり、その目的とするところは、画像濃度を目標とする濃度曲線に、中間濃度は勿論のこと、高濃度側及び低濃度側を同時に合わせることができ、文字の中抜けや文字の回り抜けなどの転写不良、あるいは擬似輪郭（トーンジャンプ）が生じたり、色再現領域の不足が生じたりすることがなく、良好な画質の画像を形成することが可能な濃度調整装置及びこれを用いた画像形成装置を提供することにある。
【００２２】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するため、請求項１に記載された発明は、
画像形成装置の像担持体上に形成される中間濃度領域の基準トナー像の濃度を測定するトナー濃度測定手段を備え、当該トナー濃度測定手段の測定結果に基づいて当該基準トナー像の濃度が所定の範囲内となるように調整する第１の濃度調整と、
前記第１の濃度調整の後に行われ、前記画像形成装置により記録媒体上に形成された少なくとも最高濃度領域を含む基準パターンの画像濃度を測定する濃度測定手段を備え、当該濃度測定手段の測定結果に基づいて最高濃度領域の画像濃度が所定の範囲内となるように調整する第２の濃度調整とを繰り返す濃度調整装置において、
前記トナー濃度測定手段の測定結果に基づいて、前記基準トナー像の少なくとも中間濃度領域の画像濃度が所定の範囲内に入るように画像露光量の制御を行う制御手段と、
前記濃度測定手段の測定結果に基づいて、前記基準パターンの最高濃度領域の画像濃度が所定の範囲に入っていないときは、前記画像形成装置の現像手段内へのトナーの補給又は吐き出しを行うことによって前記現像手段内のトナー濃度を調整し、前記基準パターンの最高濃度領域の画像濃度を所定の範囲内とすることにより、少なくとも最高濃度領域の画像濃度を目標とする濃度曲線に近づけるトナー濃度調整手段と、
前記第２の濃度調整の後に行われる前記第１の濃度調整において、前記濃度測定手段の測定結果に基づいて、前記画像形成装置の現像手段内のトナー濃度を一定に制御するために、画像形成装置の像担持体上に形成される前記基準トナー像の画像濃度の目標値を補正する補正手段と、
を備えたことを特徴とする濃度調整装置である。
【００２３】
ここで、上記基準パターンとしては、画像形成装置のキャリブレーションを行う低濃度から最高濃度までの複数階調に渡ってパッチを記録したキャリブレーションパターンが用いられるが、これに限定される訳ではなく、少なくとも最高濃度領域のパッチが記録されるパターンであれば良い。
【００２４】
また、ここで、最高濃度領域としては、例えば、入力濃度Ｃｉｎ＝１００％の最高濃度のものが用いられるが、必ずしも入力濃度Ｃｉｎが１００％である必要はなく、Ｃｉｎ−Ｄｏｕｔ特性において、出力濃度がほぼ飽和するＣｉｎ＝９０％以上の濃度であれば良い。
【００２５】
さらに、ここで、基準トナー像としては、例えば、画像形成装置のキャリブレーションに先だって行われるプロセスコントロール動作で使用される濃度５０％程度のトナー像が用いられるが、これに限定される訳ではなく、他のトナー像を使用しても良い。
【００２６】
また、上記濃度測定手段としては、例えば、濃度調整装置と別個に設けられた画像を読み取るスキャナーが用いられるが、画像形成装置により記録媒体上に形成された基準パターンの濃度を測定可能な手段であれば、他のものを用いても良いことは勿論である。
【００２７】
また、請求項２に記載された発明は、画像形成装置の像担持体上に形成される中間濃度領域の基準トナー像の濃度を測定するトナー濃度測定手段を備え、当該トナー濃度測定手段の測定結果に基づいて当該基準トナー像の濃度が所定の範囲内となるように調整する第１の濃度調整と、
前記第１の濃度調整の後に行われ、前記画像形成装置により記録媒体上に形成された少なくとも最高濃度領域を含む基準パターンの画像濃度を測定する濃度測定手段を備え、当該濃度測定手段の測定結果に基づいて最高濃度領域の画像濃度が所定の範囲内となるように調整する第２の濃度調整とを繰り返す濃度調整装置において、
前記トナー濃度測定手段の測定結果に基づいて、前記基準トナー像の少なくとも中間濃度領域の画像濃度が所定の範囲内に入るように画像露光量の制御を行う制御手段と、
前記画像形成装置が設置される環境の温度及び湿度を検出する温湿度検出手段と、
前記濃度測定手段の測定結果及び温湿度検出手段の検出結果に基づいて、前記基準パターンの最高濃度領域の画像濃度が所定の範囲に入っていないときは、前記画像形成装置の現像手段内へのトナーの補給又は吐き出しを、前記温湿度検出手段によって検出された現在の温度及び湿度の値に対応して行うことによって前記現像手段内のトナー濃度を調整し、前記基準パターンの最高濃度領域の画像濃度を所定の範囲内とすることにより、少なくとも最高濃度領域の画像濃度を目標とする濃度曲線に近づけるトナー濃度調整手段と、
前記第２の濃度調整の後に行われる前記第１の濃度調整において、前記濃度測定手段の測定結果に基づいて、前記画像形成装置の現像手段内のトナー濃度を一定に制御するために、画像形成装置の像担持体上に形成される前記基準トナー像の画像濃度の目標値を補正する補正手段と、
を備えたことを特徴とする濃度調整装置である。
【００２８】
さらに、請求項３に記載された発明は、前記トナー濃度調整手段は、画像形成装置の現像手段にトナーを補給するトナー補給手段を駆動させることにより、当該トナー補給手段によってトナーを現像手段に補給することを特徴とする請求項１又は２記載の濃度調整装置である。
【００２９】
又、請求項４に記載された発明は、前記トナー濃度調整手段は、画像形成装置の像担持体上にトナーバンドを形成することにより、トナーを消費することを特徴とする請求項１又は２記載の濃度調整装置である。
【００３０】
更に、請求項５に記載された発明は、前記トナーバンドは、画像形成装置の像担持体上に形成された現像バイアスと帯電バイアスとの電位差である潜像をバイアス現像することにより形成されることを特徴とする請求項１乃至４のいずれかに記載の濃度調整装置である。
【００３１】
また、請求項６に記載された発明は、前記トナー濃度調整手段は、計算により求められた前記トナー補給手段の駆動時間あるいは前記バイアス現像時間に基づいて、トナー濃度の調整を実行することを特徴とする請求項１乃至５のいずれかに記載の濃度調整装置である。
【００３２】
さらに、請求項７に記載された発明は、前記濃度測定手段によって測定された基準パターンの最高濃度領域の画像濃度が、規定範囲の濃度を上回っていた場合には、前記トナー濃度調整手段によってトナーの消費を実行することを特徴とする請求項４又は５記載の濃度調整装置である。
【００３３】
又さらに、請求項８に記載された発明は、前記濃度測定手段によって測定された基準パターンの最高濃度領域の画像濃度が、規定範囲の濃度を下回っていた場合には、前記トナー濃度調整手段によってトナーの補給を実行することを特徴とする請求項３記載の濃度調整装置である。
【００３４】
また、請求項９に記載された発明は、前記トナー補給手段のトナー残量が規定量以下の場合には、前記トナーの補給動作を実行しないことを特徴とする請求項３又は８記載の濃度調整装置である。
【００３５】
更に、請求項１０に記載された発明は、前記画像形成装置が、少なくとも２色以上の複数の色に対応した複数の現像手段をもつカラー画像形成装置であり、前記濃度調整を各色毎に個々に行うことを特徴とする請求項１乃至９のいずれかに記載の濃度調整装置である。
【００３６】
さらに、請求項１１に記載された発明は、
像担持体と、前記像担持体を一様帯電する帯電手段と、前記帯電手段にバイアスを印 加する帯電バイアス印加手段と、前記像担持体に画像情報に対応した静電潜像を形成す る潜像形成手段と、前記静電潜像を少なくともトナーを含む二成分現像剤を用いて現像 する現像手段と、前記現像手段にバイアスを印加する現像バイアス印加手段と、前記現 像手段にトナーを補給するトナー補給手段と、前記像担持体にトナーを現像することに よりトナーを消費させるトナー吐き出し手段と、前記像担持体上に形成された中間濃度 領域の基準トナー像の濃度を測定するトナー濃度測定手段と、画像形成装置が設置され る環境の温度及び湿度を検出する温湿度検出手段と、前記基準パターンの画像情報を内 蔵した基準パターン発生手段と、画像形成装置により記録媒体上に可視像化された前記 基準パターンの少なくとも最高濃度領域の画像濃度を測定する濃度測定手段と、を含む 画像形成装置において、
前記トナー濃度測定手段の測定結果に基づいて当該基準トナー像の濃度が所定の範囲内となるように調整する第１の濃度調整と、前記第１の濃度調整の後に行われ、前記濃度測定手段の測定結果に基づいて最高濃度領域の画像濃度が所定の範囲内となるように調整する第２の濃度調整とを繰り返す濃度調整モードを備え、
前記トナー濃度測定手段の測定結果に基づいて、前記基準トナー像の少なくとも中間濃度領域の画像濃度が所定の範囲内に入るように画像露光量の制御を行う制御手段と、
前記濃度測定手段の測定結果及び温湿度検出手段の検出結果に基づいて、前記基準パターンの最高濃度領域の画像濃度が所定の範囲に入っていないときは、前記画像形成装置の現像手段内へのトナーの補給又は吐き出しを、前記温湿度検出手段によって検出された現在の温度及び湿度の値に対応して行うことによって前記現像手段内のトナー濃度を調整し、前記基準パターンの最高濃度領域の画像濃度を所定の範囲内とすることにより、少なくとも最高濃度領域の画像濃度を目標とする濃度曲線に近づけるトナー濃度調整手段と、
前記第２の濃度調整の後に行われる前記第１の濃度調整において、前記濃度測定手段の測定結果に基づいて、前記画像形成装置の現像手段内のトナー濃度を一定に制御するために、画像形成装置の像担持体上に形成される前記基準トナー像の画像濃度の目標値を補正する補正手段と、
を備えたことを特徴とする画像形成装置である。
【００３７】
また更に、請求項１２に記載された発明は、前記基準パターンの画像情報を内蔵した基準パターン発生手段、及び前記濃度測定手段の測定結果に基づいて、前記基準トナー像の濃度の目標値を補正する補正手段とが、画像形成装置ではなく当該画像形成装置に接続されたサーバーに設けられていることを特徴とする請求項１１に記載の画像形成装置である。
【００３８】
【発明の実施の形態】
以下に、この発明の実施の形態について図面を参照して説明する。
【００３９】
実施の形態１
図２はこの発明の実施の形態１に係る濃度調整装置を適用した画像形成装置としてのフルカラープリンタを示す構成図である。
【００４０】
このフルカラープリンタ１００は、例えば、図３に示すように、サーバー２００に接続して使用され、当該サーバー２００から送られてくる種々の画像データに基づいて、フルカラーの画像を形成するように構成されている。また、上記サーバー２００には、画像読取装置としてのスキャナー３００が接続されており、このスキャナー３００で読取られた画像データがサーバー２００に入力されるようになっている。
【００４１】
図２において、１は像担持体としての感光体ドラムを示すものであり、この感光体ドラム１は、図示しない駆動手段で矢印２方向に沿って所定の速度で回転駆動されるようになっている。上記感光体ドラム１の表面は、帯電手段としての帯電ロール３によって所定の電位に一様帯電された後、ＲＯＳ（Ｒａｓｔｅｒ Ｏｕｔｐｕｔ Ｓｃａｎｎｅｒ）等からなる潜像形成手段としての露光装置４によって、フルカラーの画像を形成する場合は、イエロー（Ｙ）、マゼンタ（Ｍ）、シアン（Ｃ）、黒（Ｋ）の４色の画像が、例えば感光体ドラム１が１回転する毎に順次露光され、各色に対応した静電潜像が形成される。なお、上記帯電ロール３は、当該帯電ロール３にバイアスを印加する帯電バイアス印加手段としての図示しない高圧電源に接続されている。上記感光体ドラム１の表面に形成された所定の色の静電潜像は、回転式現像装置５の対応する色の現像手段としての現像器５Ｙ、５Ｍ、５Ｃ、５Ｋによって現像され、所定の色のトナー像となる。この回転式現像装置５は、フルカラーの現像を行うため、イエロー（Ｙ）、マゼンタ（Ｍ）、シアン（Ｃ）、黒（Ｋ）の４色の現像器５Ｙ、５Ｍ、５Ｃ、５Ｋを備えており、各現像器５Ｙ、５Ｍ、５Ｃ、５Ｋは、それぞれ感光体ドラム１上に順次形成される静電潜像を、イエロー色、マゼンタ色、シアン色及び黒色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回転式現像装置５を矢印Ｒ方向（時計回り方向）に回転させ、該当する色の現像器５Ｙ、５Ｍ、５Ｃ、５Ｋが、感光体ドラム１と対向する現像位置に位置決めされる。上記現像器５Ｙ、５Ｍ、５Ｃ、５Ｋは、現像位置に移動した際に、当該現像器５Ｙ、５Ｍ、５Ｃ、５Ｋの現像ロールにバイアスを印加する現像バイアス印加手段としての図示しない高圧電源に接続されている。なお、上記感光体ドラム１上には、プロセスコントロールモードにおいて、例えば、濃度５０％の基準トナー像が形成され、この基準トナー像の濃度が濃度検出手段としての濃度センサ６によって検出されるようになっている。また、上記感光体ドラム１上に現像された各色のトナー像は、一次転写ロール７によって中間転写体としての中間転写ベルト９上に順次転写され、４色のトナー像が互いに重ね合わされる。上記中間転写ベルト９は、駆動ロール１０と、アイドルロール１１と、バックアップロール１２と、アイドルロール１３とによって、回転可能に張架されている。駆動ロール１０は、図示しない定速性に優れた駆動モータによって駆動され、中間転写ベルト９を所定の速度で循環駆動するものである。
【００４２】
上記中間転写ベルト９上に多重に転写された４色のトナー像は、記録媒体としての記録用紙Ｐ上に、バックアップロール１２と中間転写ベルト９を介して圧接する二次転写ロール１４によって一括して転写される。この記録用紙Ｐは、プリンタ装置本体内の下部に設けられた２つの給紙カセット１６、１７のうちの何れかから、給紙ロール１８又は１９によって給紙され、複数の搬送ロール対２０、２１を介して、レジストロール対２２へと搬送され、一旦停止される。その後、上記記録用紙Ｐは、中間転写ベルト９上に転写されたトナー像と同期して回転を開始するレジストロール対２２によって、バックアップロール１２と二次転写ロール１４が中間転写ベルト９を介して互いに圧接する二次転写位置へと搬送される。そして、上記記録用紙Ｐ上には、二次転写位置において中間転写ベルト９上から４色のトナー像が一括して転写された後、記録用紙Ｐは、定着器２３で熱及び圧力によって定着処理を受け、装置本体側面の排出トレイ２４、あるいは装置本体上部に設けられた排出トレイ２５上に、図示しない切り替えゲートによって切り替えられ、排出される。
【００４３】
なお、トナー像の転写工程が終了した後の感光体ドラム１は、クリーニングブレード等からなるクリーニング装置８によって残留トナーが除去され、次の画像形成工程等に備える。また、トナー像の転写工程が終了した後の中間転写ベルト９は、アイドルロール１３と対向するベルトクリーナー１５によって残留トナーが除去され、次の画像形成工程に備えるようになっている。なお、ベルトクリーナー１５は、通常、中間転写ベルト９の表面から離間しており、最終色の転写が終了した後に、中間転写ベルト９の表面に当接するように構成されている。
【００４４】
上記感光体ドラム１又は中間転写ベルト９からクリーニング装置８及びベルトクリーナー１５で掻き落とされた廃トナーは、輸送管２７内をオーガや搬送スクリュー等からなる搬送手段によって廃トナー回収容器２６まで搬送される。
【００４５】
なお、この実施の形態では、図２に示すように、フルカラープリンタが設置される環境の温度及び湿度を検出する温湿度検出手段としての温湿度センサー４０６が、フルカラープリンタ内の定着器２３等の熱的な影響を受けにくい部分に配設されている。
【００４６】
図４は、前記回転式現像装置５の一具体例を示す断面図である。
【００４７】
この回転式現像装置５は、図４に示すように、中央に位置する回転軸３２を中心にして、時計回り方向に回転可能な回転体３０を備えている。この回転体３０は、略正方形状に形成された中央部３３と、この中央部３３から略半径方向に伸び、互いに９０度の角度を成すように設けられた４本のアーム３１とを備えている。上記回転体のアーム３１には、後述するように、イエロー（Ｙ）、マゼンタ（Ｍ）、シアン（Ｃ）、黒（Ｋ）の４つの現像器５Ｙ、５Ｍ、５Ｃ、５Ｋが実装されている。
【００４８】
これらの現像器５Ｙ、５Ｍ、５Ｃ、５Ｋは、すべて同様に構成されているので、ここでは、イエロー（Ｙ）の現像器５Ｙを例にして説明すると、このイエロー（Ｙ）の現像器５Ｙは、大きく分けて、現像器本体４０とトナー補給手段としての現像剤カートリッジ５０とから構成されている。
【００４９】
現像器本体４０の内部には、紙面に垂直な方向に長尺な現像ロール４１と、この現像ロール４１の背面側に位置し、当該現像ロール４１と平行に延びる２本のスパイラルオーガ４２、４３が配設されている。ここで、現像ロール４１が回転すると、スパイラルオーガ４２、４３は、現像器本体４０内に収容されているトナーとキャリアからなる二成分の現像剤４４を紙面と垂直な方向に一方向に攪拌しながら搬送するものである。一方、スパイラルオーガ４２は、スパイラルオーガ４３の搬送方向とは逆方向に現像剤を攪拌しながら搬送して、現像剤４４を現像ロール４１に均等に供給するものである。
【００５０】
現像ロール４１は、内部に配設される図示しないマグネットロールによって、現像剤４４中に含まれるキャリアを磁力で吸着し、当該現像ロール４１の表面に現像剤４４の磁気ブラシを形成し、キャリアに吸着したトナーを感光体ドラム１と対向する現像領域へと搬送する。そして、感光体ドラム１上に形成された静電潜像は、現像ロール４１の表面に形成されたキャリアとトナーとからなる現像剤４４の磁気ブラシによって顕像化されるようになっている。
【００５１】
現像剤カートリッジ５０は、紙面に垂直な方向に長尺な円筒状の容器からなり、当該現像剤カートリッジ５０の内部は、新しい現像剤の収容室と、劣化した現像剤の回収室とに区分されている。新しい現像剤の収容室には、図示されていない供給口が設けられており、当該供給口は、新現像剤を現像器本体４０に導くための略円筒状のケーシング５１と連通している。この円筒状のケーシング５１は、図４に示すように、現像器本体４０の背面側の上部に設けられている。上記ケーシング５１内には、図５及び図６に示すように、スパイラルオーガ５２が配設されており、現像剤カートリッジ５０から補給される現像剤４４は、このスパイラルオーガ５２によって、現像器本体４０の背面側の上面に設けられた供給口へと導かれ、現像器本体４０内に供給される。上記現像器本体４０の供給口５３の下端部に位置する出口には、フラップ５４が開閉自在に設けられており、現像器５Ｙが図３の現像位置Ｄにあるときは開いている。一方、フラップ５４は、現像器５Ｙが図３の位置Ｆ又は位置Ｇにあるときは、自重で閉じるようになっている。
【００５２】
現像剤カートリッジ５０の劣化現像剤回収室５５には、周回する回収通路５６が設けられており、該回収通路５６には、略Ｌ字形状に折曲された排出管５７が接続されている。上記排出管５７は、現像器本体４０の略中央の上部に配設されており、当該排出管５７の先端（図４中、下端）に位置する回収口５８は、現像器本体４０内に位置している。この回収口５８は、新現像剤の供給口５３より前面側に位置しており、しかも現像器本体４０の天井壁の部分に開口されている。そして、上記供給口５３から供給される新現像剤４４は、スパイラルオーガ４２、４３によって攪拌・搬送され、現像器本体４０内を循環する間に、現像ロール４１へ供給されて現像に寄与する。また、上記現像器本体４０内を循環する間に現像工程に寄与した旧現像剤４４は、現像器本体４０が図５中の位置Ｅ又はＦにあるときに、回収口５８によって現像剤カートリッジ５０の劣化現像剤回収室５５内に回収通路５６を介して回収されるようになっている。
【００５３】
このように構成される現像器５Ｙと同様に構成された現像器５Ｍ、５Ｃ、５Ｋを有する回転式現像装置５は、現像器本体４０が感光体ドラム１と対向する現像位置であるＤ位置に来たときに、フラップ５４は、自重で供給口５３を開放しており、スパイラルオーガ５３を回転駆動することにより、必要に応じて新現像剤４４が現像器本体４０内に補給される。そして、現像器本体４０による感光体ドラム１上に静電潜像の現像が終了し、回転体３０が時計回り方向に回転して、現像器本体４０がＤ位置から右下のＥ位置に来ると、図示されているようにフラップ５４は半開きになると共に、回収口５８が上方を向き、排出管５７によって搬送される旧現像剤が現像器本体４０内へ逆流せずに、回収通路５６の方に流れる。この劣化現像剤Ｃは、現像器本体４０が左下のＦ位置から左上のＧ位置に至るまでに、回収通路５６を通って劣化現像剤回収室５５へと回収される。このように、周回する回収通路５６を設けることによって、回収される現像剤Ｃが現像器本体４０内へ逆流するのを防止することができる。
【００５４】
一方、現像器本体４０が左上のＧ位置から右下の現像位置であるＤ位置に至る途中で、現像剤カートリッジ５０内に設けられた図示されていないアジテータの作用により、新現像剤４４は、ケーシング５１へと送られ、該ケーシング５１内のスパイラルオーガ５２によって供給口５３へと導かれる。このとき、フラップ５４は、再び供給口５３を開放しているので、新現像剤４４は、供給口５３を通って現像器本体４０内に補給されるようになっている。
【００５５】
ところで、この実施の形態では、画像形成装置により記録媒体上に形成された基準パターンの画像濃度を測定して濃度調整を行う濃度調整装置において、画像形成装置により記録媒体上に形成された基準パターンの最高濃度領域の画像濃度を測定する濃度測定手段と、前記画像形成装置が設置される環境の温度及び湿度を検出する温湿度検出手段と、前記濃度測定手段の測定結果及び温湿度検出手段の検出結果に基づいて、前記画像形成装置の現像手段内のトナー濃度を調整するトナー濃度調整手段と、前記濃度測定手段の測定結果に基づいて、画像形成装置の像担持体上に形成される基準トナー像の濃度の目標値を補正する補正手段とを備えるように構成されている。
【００５６】
また、この実施の形態では、上記トナー濃度調整手段が、画像形成装置の現像手段にトナーを補給するトナー補給手段を駆動させることにより、当該トナー補給手段によってトナーを現像手段に補給するトナー補給手段と、画像形成装置の像担持体上にトナーバンドを形成することにより、トナーを消費するトナー吐き出し手段とから構成されている。
【００５７】
さらに、この実施の形態では、上記トナーバンドは、画像形成装置の像担持体上に形成された現像バイアスと帯電バイアスとの電位差である潜像をバイアス現像することにより形成されるように構成されている。
【００５８】
具体的には、上記トナーバンドの形成は、図１６に示すように、トナーバンドを形成する色の現像器に所定の現像バイアス（例えば、−５００Ｖ）を印加するとともに、感光体ドラム１の表面を、帯電ロール３によって通常の帯電電位である−６５０Ｖ程度に比べて大幅に低い、−２００Ｖ程度に帯電し、この現像バイアス（例えば、−５００Ｖ）と、−２００Ｖ程度の帯電バイアスとの電位差によって、感光体ドラム１の表面をバンド状に一様に現像することによって行われ、トナーの消費量は、トナーバンドの面積によって制御される。
【００５９】
図７はこの実施の形態１に係る濃度調整装置を適用した画像形成装置としてのフルカラープリンタの制御回路を示すブロック図である。
【００６０】
図７において、４００はフルカラープリンタのプリント動作等を制御する第１の制御手段としてのＭＣＵ（Ｍａｃｈｉｎ Ｃｏｎｔｒｏｌ Ｕｎｉｔ）を、４０１はＭＣＵ４００で実行される制御プログラムを記憶したＲＯＭ、４０２はＭＣＵ４００で実行される制御プログラムで使用されるパラメータ等を記憶したＲＡＭ、４０３はサーバーの動作を制御する第２の制御手段及び補正手段としてのＣＰＵを、４０４はＣＰＵ４０３で実行される制御プログラムや基準パターンの画像データ、あるいはＣＰＵ４０３で実行される制御動作のパラメータ等を記憶したＲＯＭ、４０５はＣＰＵ４０３で実行される制御プログラムで使用されるパラメータ等を記憶したＲＡＭ、４０６は画像形成装置としてのフルカラープリンタが設置される環境の温度及び湿度を検出する温湿度検出手段としての温湿度センサーをそれぞれ示すものである。
【００６１】
なお、この実施の形態では、基準パターンの画像データがサーバー側のＲＯＭに記憶されているとともに、補正手段としての機能をサーバー側のＣＰＵが兼ねるように構成されているが、これに限定される訳では、これら基準パターンの画像データは、フルカラープリンタ又はサーバーのいずれが記憶していてもよく、又、補正手段としての機能をプリンタ側の制御手段が果たすように構成しても良い。
【００６２】
以上の構成において、この実施の形態１に係る濃度調整装置を適用したフルカラープリンタでは、次のようにして、画像濃度を目標とする濃度曲線に、中間濃度は勿論のこと、高濃度側及び低濃度側を同時に合わせることができ、文字の中抜けや文字の回り抜けなどの転写不良、あるいは擬似輪郭（トーンジャンプ）が生じたり、色再現領域の不足が生じたりすることがなく、良好な画質の画像を形成することが可能となっている。
【００６３】
すなわち、この実施の形態１に係る濃度調整装置を備えたフルカラープリンタでは、図１に示すように、まず、サーバー２００のＣＰＵ４０３によって、キャリブレーションのための動作が実施される（ステップ１０１）。このキャリブレーションのための動作では、強制的にプロセスコントロールが実施された後に、キャリブレーションパターンが排出され、スキャナー２００でキャリブレーションパターンのパッチが測色される。ここで、プロセスコントロールでは、フルカラープリンタ１００の感光体ドラム１上に、５０％の濃度で基準トナー像を形成し、当該感光体ドラム１上に形成された基準トナー像の濃度を、濃度センサ６によって検出して、当該濃度５０％の基準トナー像の濃度が所定の値になるように、露光装置４による画像露光量などが制御される。
【００６４】
上記キャリブレーションパターン（基準パターン）としては、例えば、図８に示すように、Ａ４サイズの記録用紙Ｐ上に、上から順に濃度Ｃｉｎ＝０〜１００％まで、イエロー（Ｙ）、マゼンタ（Ｍ）、シアン（Ｃ）、黒（Ｋ）の各色毎に、矩形状のパッチを所定の間隔で形成したものが用いられ、一番下が最高濃度のＣｉｎ＝１００％となっている。
【００６５】
そして、上記の如くフルカラープリンタから排出されたキャリブレーションパターンは、図２に示すように、ユーザーによってスキャナー３００にセットされ、キャリブレーションパターンの画像は、スキャナー３００によって読み取られ、当該キャリブレーションパターンのパッチの濃度が測定される。このスキャナー３００によって測定されたキャリブレーションパターンの各パッチの濃度データは、サーバー２００に送られる。
【００６６】
そして、サーバーのＣＰＵは、測定された各色のパッチ濃度のうち、最高濃度領域、ここでは濃度１００％のパッチの測定値ＳＡＤが、所定の範囲内Ｄｍｉｎ以上、且つＤｍａｘ以下に入っているか否かが判別され（ステップ１０２）、イエロー（Ｙ）、マゼンタ（Ｍ）、シアン（Ｃ）、黒（Ｋ）の各色のパッチともに、所定の範囲内Ｄｍｉｎ以上、且つＤｍａｘ以下に入っている場合には、キャリブレーション動作が開始される（ステップ１０３）。このキャリブレーション動作は、キャリブレーションパターンの各パッチの濃度データが、すべて所定の範囲内に入るように、露光装置４の画像露光量や画像データの書き換えを行うものである。
【００６７】
一方、イエロー（Ｙ）、マゼンタ（Ｍ）、シアン（Ｃ）、黒（Ｋ）のうち、一色のパッチでも、最高濃度領域である濃度１００％のパッチの測定値ＳＡＤが、所定の範囲内Ｄｍｉｎ以上、且つＤｍａｘ以下に入っていなかった場合には、濃度が薄い（高い）旨をサーバー２００に接続された図示しないディスプレイ等に表示するとともに、濃度調整を実行するか否かのメッセージを表示する（ステップ１０４）。そして、サーバーのＣＰＵは、ユーザーが濃度調整の実行を選択したか否かを判別し（ステップ１０５）、濃度調整実行を選択しなかった場合には、キャリブレーション動作を開始し（ステップ１０６）、濃度調整実行を選択した場合には、まず、低濃度の該当色の現像剤カートリッジ５０に空状態の警告が出されているか否かを判別する（ステップ１０７）。
【００６８】
サーバー２００のＣＰＵ４０３は、低濃度の該当色の現像剤カートリッジ５０に空状態の警告が出されている場合には、交換のメッセージを表示し、現像剤カートリッジ５０が新品と交換されたか否かを判別する（ステップ１０８、１０９）。現像剤カートリッジ５０が新品と交換された場合には、ステップ１１４に進み、現像剤カートリッジ５０が新品と交換されていない場合には、濃度調整を中止し（ステップ１１０）、更に、キャリブレーション動作を実施するか否かをユーザーに問い合わせた後（ステップ１１１）、キャリブレーション動作の実施が選択された場合には、キャリブレーション動作を開始し（ステップ１１２）、キャリブレーション動作の実施が選択されなかった場合には、キャリブレーション動作を行わずに、濃度異常でマシンを停止する（ステップ１１３）。
【００６９】
一方、低濃度の該当色の現像剤カートリッジ５０が空状態の警告が出されていない場合には、ソフトウエアカウンタのパラメータＣＴＲを１だけ加算して（ステップ１１４）、当該パラメータＣＴＲが所定値Ｎ（例えば、Ｎ＝４）以上か否かを判別する（ステップ１１５）。そして、上記パラメータＣＴＲが所定値Ｎ未満である場合には、濃度調整シーケンスを実行した後（ステップ１１６）、最初に戻ってキャリブレーションのための動作を実行する（ステップ１０１）。また、パラメータＣＴＲが所定値Ｎ以上である場合には、濃度調整を中止し（ステップ１１０）、更に、キャリブレーション動作を実施するか否かをユーザーに問い合わせた後（ステップ１１１）、キャリブレーション動作の実施が選択された場合には、キャリブレーション動作を開始し（ステップ１１２）、キャリブレーション動作の実施が選択されなかった場合には、キャリブレーション動作を行わずに、濃度異常でマシンを停止する（ステップ１１３）。
【００７０】
図９は上記濃度調整シーケンスを示すフローチャートである。
【００７１】
この濃度調整シーケンスでは、まず、サーバーのＣＰＵ４０３は、測色されたパッチの濃度ＳＡＤが、低濃度側にずれているか高濃度側にずれているかを判別し（ステップ２０１）、測色されたパッチの濃度ＳＡＤが、所定の濃度範囲よりも低濃度側にずれている場合には、
ΔＤlow ＝Ｄｍｉｎ−ＳＡＤ
ΔＴＣ＝ＲＡＤＣ＿ＴＣ−ＲＡＤＣＴＣ＿ＳＥＴ＿Ａｄｊｕｓｔ
を演算するとともに、温湿度センサーによって、現在の温度と湿度の値（ＴＭＰ／ＨＵＭ）を獲得する（ステップ２０２）。ここで、ＲＡＤＣ＿ＴＣ及びＲＡＤＣＴＣ＿ＳＥＴ＿Ａｄｊｕｓｔの値は、サーバーのＲＯＭに予め記憶されている。
【００７２】
そして、サーバー２００のＣＰＵ４０３は、低濃度側の濃度調整を行うための計算を実施する（ステップ２０３）。
【００７３】
ここで、低濃度側の濃度調整を行うための計算は、図１０に示すように、温湿度センサーによって獲得された現在の温度と湿度の値に基づいて、図１１に示すようなテーブルを参照し、現在の温度及び湿度の値に対応した、イエロー（Ｙ）、マゼンタ（Ｍ）、シアン（Ｃ）、黒（Ｋ）の各パラメータα１、β１、及びｍの値を選択する（ステップ３０１）。
【００７４】
次に、サーバーのＣＰＵ４０３は、前記ステップ２０２で求めたΔＴＣの値が、０以上か否かを判別し（ステップ３０２）、ΔＴＣの値が０以上である場合には、更に、（α１×ΔＤｌｏｗ−ΔＴＣ）なる値が、０以上か否かを判別する（ステップ３０３）。そして、（α１×ΔＤｌｏｗ−ΔＴＣ）の値が０以上である場合には、トナー補給手段によってトナーを補給する時間であるＴｉｍｅ Ａｄｄｍｉｘの値ａ（ｓｅｃ）、及びその後の現像器の空回転時間ｂ（ｓｅｃ）、更に基準トナー像の目標の補正値ΔＴＣ＿ＳＥＴlow
ａ＝１０×β１×ΔＤlow
ｂ＝ｍ×ａ
ΔＴＣ＿ＳＥＴlow ＝−（α１×ΔＤlow −ΔＴＣ）
を計算により求める（ステップ３０４）。ここで、上記ΔＴＣ＿ＳＥＴlow の値は、零か負の値となる。
【００７５】
一方、上記ステップ３０３において、（α１×ΔＤlow −ΔＴＣ）の値が０未満である場合には、トナー補給手段によってトナーを補給する時間であるＴｉｍｅ Ａｄｄｍｉｘの値ａ（ｓｅｃ）、及びその後の現像器の空回転時間ｂ（ｓｅｃ）、更に基準トナー像の目標の補正値ΔＴＣ＿ＳＥＴlow
ａ＝（１０×β１／α１）×ΔＴＣ
ｂ＝ｍ×ａ
ΔＴＣ＿ＳＥＴlow ＝０
を計算により求める（ステップ３０５）。
【００７６】
また、上記ステップ３０２において、ΔＴＣの値が０未満である場合には、トナー補給手段によってトナーを補給する時間であるＴｉｍｅ Ａｄｄｍｉｘの値ａ（ｓｅｃ）、及びその後の現像器の空回転時間ｂ（ｓｅｃ）、更に基準トナー像の目標の補正値ΔＴＣ＿ＳＥＴlow
ａ＝１０×β１×ΔＤlow
ｂ＝ｍ×ａ
ΔＴＣ＿ＳＥＴlow ＝−（α１×ΔＤlow −ΔＴＣ）
を計算により求める（ステップ３０６）。ここで、上記ΔＴＣ＿ＳＥＴlow の値は、零か負の値となる。
【００７７】
その後、サーバーのＣＰＵ４０３は、図９に示す濃度調整シーケンスのフロチャートに戻り、上記の如く低濃度側調整計算式により求められたＴｉｍｅ Ａｄｄｍｉｘ ａ（ｓｅｃ）、及び空回転時間ｂ（ｓｅｃ）、及びΔＴＣ＿ＳＥＴlo w の各値を取得する（ステップ２０４）。
【００７８】
次に、サーバーのＣＰＵ４０３は、基準パターンの目標濃度の補正後の値であるＲＡＤＣ＿ＳＥＴ＝ＲＡＤＣ＿ＳＥＴ＋ΔＴＣ＿ＳＥＴlow の値を計算した後（ステップ２０５）、算出されたＲＡＤＣ＿ＳＥＴが上下限値を越えていたら、これらの値を上下限値に設定する（ステップ２０５）。ここで、算出されたＲＡＤＣ＿ＳＥＴが上下限値を越えていたら、これらの値を上下限値に設定するのは、過剰な基準パターンの目標濃度の補正が行われるのを防止するためである。そして、サーバーのＣＰＵは、Ｔｉｍｅ Ａｄｄｍｉｘ ａ（ｓｅｃ）、及び空回転時間ｂ（ｓｅｃ）、及びＲＡＤＣ＿ＳＥＴの各値を、フルカラープリンタのＭＣＵに送信する（ステップ２０７）。
【００７９】
一方、サーバーのＣＰＵ４０３は、上記ステップ２０１において、測色されたパッチの濃度ＳＡＤが、所定の濃度範囲よりも高濃度側にずれている場合には、
ΔＤhigh＝ＳＡＤ−Ｄｍａｘ
ΔＴＣ＝ＲＡＤＣ＿ＴＣ−ＲＡＤＣＴＣ＿ＳＥＴ＿Ａｄｊｕｓｔ
を演算するとともに、温湿度センサー４０６によって、現在の温度と湿度の値（ＴＭＰ／ＨＵＭ）を獲得する（ステップ２０８）。ここで、ＲＡＤＣ＿ＴＣ及びＲＡＤＣＴＣ＿ＳＥＴ＿Ａｄｊｕｓｔの値は、サーバーのＲＯＭに予め記憶されている。
【００８０】
そして、サーバー２００のＣＰＵ４０３は、高濃度側の濃度調整を行うための計算を実施する（ステップ２０９）。
【００８１】
ここで、高濃度側の濃度調整を行うための計算は、図１２に示すように、温湿度センサーによって獲得された現在の温度と湿度の値に基づいて、図１３に示すようなテーブルを参照し、現在の温度及び湿度の値に対応した、イエロー（Ｙ）、マゼンタ（Ｍ）、シアン（Ｃ）、黒（Ｋ）の各パラメータα２、β２、及びｎの値を選択する（ステップ４０１）。
【００８２】
次に、サーバーのＣＰＵ４０３は、前記ステップ２０８で求めたΔＴＣの値が、０以上か否かを判別し（ステップ４０２）、ΔＴＣの値が０未満である場合には、更に、（α２×ΔＤhigh＋ΔＴＣ）なる値が、０以上か否かを判別する（ステップ４０３）。そして、（α２×ΔＤhigh＋ΔＴＣ）の値が０未満である場合には、トナー吐き出し手段によってトナーを消費する時間であるＴｉｍｅ Ｓｗｅｅｐの値ｃ（ｓｅｃ）、及びその後の現像器の空回転時間ｂ（ｓｅｃ）、更に基準トナー像の目標の補正値ΔＴＣ＿ＳＥＴhigh
ｃ＝１０×β２×ΔＤhigh
ｂ＝ｎ×ｃ
ΔＴＣ＿ＳＥＴhigh＝α２×ΔＤhigh＋ΔＴＣ
を計算により求める（ステップ４０４）。
【００８３】
一方、上記ステップ４０３において、（α２×ΔＤhigh＋ΔＴＣ）の値が０以上である場合には、トナー吐き出し手段によってトナーを消費する時間であるＴｉｍｅ Ｓｗｅｅｐの値ｃ（ｓｅｃ）、及びその後の現像器の空回転時間ｂ（ｓｅｃ）、更に基準トナー像の目標の補正値ΔＴＣ＿ＳＥＴhigh
ｃ＝（１０×β２／α２）×（−ΔＴＣ）
ｂ＝ｎ×ｃ
ΔＴＣ＿ＳＥＴhigh＝０
を計算により求める（ステップ４０５）。
【００８４】
また、上記ステップ４０２において、ΔＴＣの値が０以上である場合には、トナー吐き出し手段によってトナーを消費する時間であるＴｉｍｅ Ｓｗｅｅｐの値ｃ（ｓｅｃ）、及びその後の現像器の空回転時間ｂ（ｓｅｃ）、更に基準トナー像の目標の補正値ΔＴＣ＿ＳＥＴhigh
ｃ＝１０×β２×ΔＤhigh
ｂ＝ｎ×ｃ
ΔＴＣ＿ＳＥＴhigh＝α２×ΔＤhigh＋ΔＴＣ）
を計算により求める（ステップ４０６）。
【００８５】
その後、サーバーのＣＰＵ４０３は、図９に示す濃度調整シーケンスのフロチャートに戻り、上記の如く高濃度側調整計算式により求められたＴｉｍｅ Ｓｗｅｅｐ ｃ（ｓｅｃ）、及び空回転時間ｂ（ｓｅｃ）、及びΔＴＣ＿ＳＥＴhighの各値を取得する（ステップ２１０）。
【００８６】
次に、サーバーのＣＰＵ４０３は、基準パターンの目標濃度の補正後の値であるＲＡＤＣ＿ＳＥＴ＝ＲＡＤＣ＿ＳＥＴ＋ΔＴＣ＿ＳＥＴhighの値を計算した後（ステップ２１１）、算出されたＲＡＤＣ＿ＳＥＴが上下限値を越えていたら、これらの値を上下限値に設定する（ステップ２１２）。ここで、算出されたＲＡＤＣ＿ＳＥＴが上下限値を越えていたら、これらの値を上下限値に設定するのは、過剰な基準パターンの目標濃度の補正が行われるのを防止するためである。そして、サーバーのＣＰＵ４０３は、Ｔｉｍｅ Ｓｗｅｅｐ ｃ（ｓｅｃ）、及び空回転時間ｂ（ｓｅｃ）、及びＲＡＤＣ＿ＳＥＴの各値を、フルカラープリンタのＭＣＵに送信する（ステップ２１３）。
【００８７】
その後、上記フルカラープリンタ１００のＭＣＵ４０１は、測色されたパッチの濃度ＳＡＤが、所定の濃度範囲よりも低濃度側にずれている場合には、サーバーのＣＰＵから送られてきたＴｉｍｅ Ａｄｄｍｉｘ ａ（ｓｅｃ）、及び空回転時間ｂ（ｓｅｃ）、及びＲＡＤＣ＿ＳＥＴの各値に基づき、該当する色の現像器において、トナー補給をａ（ｓｅｃ）実行するとともに、引き続き、現像器の空回転をｂ（ｓｅｃ）だけ実行する（ステップ２１４）。また、上記フルカラープリンタのＭＣＵは、基準トナー像の濃度の設定値ＲＡＤＣ＿ＳＥＴを、上記の如く決定された値に変更して、所定のタイミングでプロセスコントロールを実行する。
【００８８】
一方、上記フルカラープリンタ１００のＭＣＵ４０１は、測色されたパッチの濃度ＳＡＤが、所定の濃度範囲よりも高濃度側にずれている場合には、サーバーのＣＰＵから送られてきたＴｉｍｅ Ｓｗｅｅｐ ｃ（ｓｅｃ）、及び空回転時間ｂ（ｓｅｃ）、及びΔＴＣ＿ＳＥＴhighの各値に基づき、該当する色の現像器において、トナー消費をｃ（ｓｅｃ）実行するとともに、引き続き、現像器の空回転をｂ（ｓｅｃ）だけ実行する（ステップ２１５）。また、上記フルカラープリンタのＭＣＵは、基準トナー像の濃度の設定値ＲＡＤＣ＿ＳＥＴを、上記の如く決定された値に変更して、所定のタイミングでプロセスコントロールを実行する。
【００８９】
その後、サーバー２００のＣＰＵ４０３は、図１に示すように、最初のフローチャートに戻り、ステップ１０１のキャリブレーションのための動作を再度実行する。その際、上記キャリブレーションのための動作において、強制的にプロセスコントロールが実施されるが、このときのプロセスコントロールでは、基準トナー像の濃度の設定値ＲＡＤＣ＿ＳＥＴが、補正後の値であるＲＡＤＣ＿ＳＥＴに変更された状態で、例えば、濃度５０％の基準トナー像の形成が行われる。
【００９０】
そして、サーバー２００のＣＰＵ４０３は、図１に示すように、階調補正時の濃度調整判定フローを再度実施し、キャリブレーションのための動作において実行される強制的なプロセスコントロール等によって、最高濃度領域、ここでは濃度１００％のパッチの測定値ＳＡＤが、所定の範囲内Ｄｍｉｎ以上、且つＤｍａｘ以下に入っていれば、通常のキャリブレーションを開始し（ステップ１０３）、濃度１００％のパッチの測定値ＳＡＤが、所定の範囲内Ｄｍｉｎ以上、且つＤｍａｘ以下に入っていなければ、前述したように、濃度が薄い（高い）旨をサーバー２００に接続された図示しないディスプレイ等に表示するとともに、濃度調整を実行するか否かのメッセージを表示するなどの動作を実行する（ステップ１０４）。
【００９１】
このように、上記実施の形態では、サーバー２００のＣＰＵ４０３は、図１に示すように、階調補正時の濃度調整判定動作において、ＲＯＭ４０５に記憶されたキャリブレーションパターン（図８参照）を、フルカラープリンタによってプリントし、このプリントされたキャリブレーションパターンをスキャナー３００で読み取り、当該キャリブレーションパターンの最高濃度領域、つまり濃度Ｃｉｎ＝１００％のパッチの濃度を測定する。そして、上記サーバー２００のＣＰＵ４０３は、当該最高濃度領域Ｃｉｎ＝１００％のパッチの測定値ＳＡＤが、所定の範囲内に入っているか否かを判別し、この最高濃度領域Ｃｉｎ＝１００％のパッチの測定値ＳＡＤが、所定の範囲内に入っていれば、そのまま通常のキャリブレーション動作を開始するが、１色のパッチでも所定の範囲内に入っていない場合には、その色の最高濃度領域Ｃｉｎ＝１００％のパッチの測定値ＳＡＤが、所定の範囲より薄いか濃いかによって、対応する回転式現像装置５の現像器５Ｙ、５Ｍ、５Ｃ、５Ｋに、少なくともトナー、又はトナーを含む現像剤を補給するか、感光体ドラム１上にトナーバンドを形成してトナーの吐き出しを行って、現像器５Ｙ、５Ｍ、５Ｃ、５Ｋ内のトナー濃度を調整し、図１４及び図１５に示すように、最高濃度領域Ｃｉｎ＝１００％におけるパッチの測定値ＳＡＤが、目標とする濃度カーブの最高濃度Ｄの値と略一致するように制御する。
【００９２】
そして、サーバー２００のＣＰＵ４０３は、その後に、通常のキャリブレーション動作を開始して、図１４及び図１５に示すように、Ｃｉｎ−Ｄｏｕｔ特性が目標とする濃度カーブに略等しくなるように階調補正動作を行う。このとき、最高濃度領域Ｃｉｎ＝１００％のパッチの測定値ＳＡＤに基づくトナー濃度の調整によって、Ｃｉｎ−Ｄｏｕｔ特性のうち、最高濃度領域Ｃｉｎ＝１００％においては、目標とする濃度カーブの最高濃度と略一致しており、しかも、当然のことながら、最低濃度領域Ｃｉｎ＝０％近傍におけるＤｏｕｔも、画像を形成しない領域の濃度であるため、目標とする濃度カーブの最低濃度と一致している。
【００９３】
ただし、最高濃度領域Ｃｉｎ＝１００％のパッチの測定値ＳＡＤに基づくトナー濃度の調整のみを行った場合には、図１４及び図１５に示すように、最高濃度領域Ｃｉｎ＝１００％及び最低濃度領域Ｃｉｎ＝０％近傍におけるＤｏｕｔが、目標とする濃度カーブと一致するものの、当該目標とする濃度カーブと一致した最高濃度領域Ｃｉｎ＝１００％又は最低濃度領域Ｃｉｎ＝０％近傍から離れるに従って、階調補正動作を実行する前の素のままの濃度カーブに近くなり、Ｃｉｎ＝５０％近傍を境として、Ｃｉｎ＝５０％近傍より低濃度側では、階調補正動作を実行する前の素のままの濃度カーブと略等しくなる。
【００９４】
ここで重要な点は、最高濃度領域Ｃｉｎ＝１００％のパッチの測定値ＳＡＤに基づくトナー濃度の調整を行うことによって、当該最高濃度領域Ｃｉｎ＝１００％におけるＣｉｎ−Ｄｏｕｔの値が、目標とする濃度カーブに略一致し、かつ、最高濃度領域Ｃｉｎ＝１００％からＣｉｎ＝５０％近傍にかけてのＣｉｎ−Ｄｏｕｔ特性の曲線の形も目標とする濃度カーブに近くなるという点である。
【００９５】
その結果、上記の如く調整動作を行った後、キャリブレーションパターンの他の検出結果に基づいた通常のキャリブレーション動作を実行することにより、Ｃｉｎ−Ｄｏｕｔ特性を、図１４及び図１５に示すように、中間濃度から低濃度側の領域を目標とする濃度カーブに略等しくすることができるとともに、中間濃度から高濃度側の領域も、目標とする濃度カーブからやや高濃度側あるいは低濃度側にずれているものの、目標とする濃度カーブに近いＣｉｎ−Ｄｏｕｔ特性に調整することが可能となる。その結果、画像濃度を目標とする濃度曲線に、中間濃度は勿論のこと、高濃度側及び低濃度側を同時に合わせることができ、文字の中抜けや文字の回り抜けなどの転写不良、あるいは擬似輪郭（トーンジャンプ）が生じたり、色再現領域の不足が生じたりすることがなく、良好な画質の画像を形成することが可能となる。
【００９６】
ところで、当初設定されるＲＡＤＣ＿ＴＣの値は、例えば、基準トナー像であるＣｉｎ５０％のパッチの濃度を、濃度センサー６で検出したときの値であり、このＲＡＤＣ＿ＴＣの値が目標値であるＲＡＤＣ＿ＳＥＴになるように、プロセスコントロールでは、トナー濃度ＴＣ（現像剤中のトナーの割合）を制御している。よって、ＲＡＤＣ＿ＴＣの値が目標値であるＲＡＤＣ＿ＳＥＴに達している場合には、マシンは、このときのトナー濃度ＴＣが正常であると判断して、このトナー濃度ＴＣを一定に維持するように制御する。そのため、トナー濃度ＴＣが支配的であるベタ画像の濃度も一定に保たれることになる。
【００９７】
しかし、上記の如く、本実施の形態の制御において、トナーの補給又はトナーの吐き出し動作を行うと、図１７に示すように、現像器内のトナー濃度ＴＣの変化に伴って、形成すべき最高濃度Ｃｉｎ＝１００％のパッチの濃度が変化し、目標とする最高濃度に合わせることが可能となるが、同時に、現像器内のトナー濃度ＴＣが変化するため、この現像器内のトナー濃度ＴＣの変化に伴って、図１８に示すように、ＲＡＤＣ＿ＴＣの値が変化し、そのままでは、マシンとしては、トナー濃度ＴＣが正常でないと判断して、トナー濃度ＴＣを元に戻すように制御して、トナー濃度ＴＣが元の値に戻ってしまうことになる。
【００９８】
そこで、本実施の形態の制御においては、これを防ぐために、トナーの補給又はトナーの吐き出し動作を行うと同時に、予め目標値であるＲＡＤＣ＿ＳＥＴを補正しておいて、トナーの補給又はトナーの吐き出し動作を行って、トナー濃度ＴＣが変化しても、それが正常であるとマシンに判断させるようになっている。こうすることによって、トナーの補給又はトナーの吐き出し動作によって調整された濃度が一定に維持することが可能となる。
【００９９】
なお、露光量のみを調整したときの最高濃度Ｃｉｎ＝１００％のパッチの濃度、及び基準トナー像の濃度であるＲＡＤＣ＿ＴＣ（Ｃｉｎ＝５０％）の値は、図１９に示すように変化する。
【０１００】
実施の形態２
図２０及び図２１はこの発明の実施の形態２を示すものであり、前記実施の形態と同一の部分には同一の符号を付して説明すると、この実施の形態２では、画像形成装置と、当該画像形成装置により記録媒体上に形成された基準パターンの画像濃度を測定する濃度測定手段との対応関係が、前記実施の形態１と異なっている。
【０１０１】
すなわち、図２０に示す実施の形態では、画像形成装置としてのフルカラープリンタ１００が３台設けられているとともに、これらのフルカラープリンタ１００にそれぞれ対応してサーバー２００が３台設けられている。これに対して、画像形成装置としてのフルカラープリンタ１００により記録媒体上に形成された基準パターンの画像濃度を測定する濃度測定手段としてのスキャナー３００が、１台のみ設けられており、この１台のスキャナー３００が、３台のサーバー２００それぞれに画像データを出力可能となっている。その際、上記１台のスキャナー３００は、３台のサーバー２００を識別し、特定のサーバー２００に所定の画像データを出力するように構成しても良いし、３台のサーバー２００すべてに同一の画像データを出力し、サーバー２００側で画像データを識別するように構成しても良い。
【０１０２】
また、図２１に示す実施の形態では、画像形成装置としてのフルカラープリンタ１００が３台設けられているとともに、これら３台のフルカラープリンタ１００すべてに対応して１台のサーバー２００のみが設けられている。そして、この１台のサーバー２００に１台のスキャナー３００が接続されている。
【０１０３】
この実施の形態では、キャリブレーション等の動作時に、図２２に示すように、各フルカラープリンタ１００から基準パターンとしてのキャリブレーションパターン５００がプリンタされて出力されるが、当該キャリブレーションパターン５００を読み取るスキャナー３００が、１台のみ設けられている。そのため、上記スキャナー３００でキャリブレーションパターン５００を読み取った際に、いま読み取ったキャリブレーションパターン５００が、どのフルカラープリンタ１００から出力されたものであるかを識別する必要がある。
【０１０４】
そこで、この実施の形態２では、スキャナー３００で読み取ったキャリブレーションパターンのデータを、対応するフルカラープリンタ１００及び／又は対応するサーバー２００にフィードバックするために振り分ける必要がある。そのため、この実施の形態２では、各フルカラープリンタ１００でプリントされたキャリブレーションパターンの印刷物に、識別用のナンバーやバーコード等の識別子を付与するように構成されている。
【０１０５】
また、この実施の形態２では、キャリブレーションパターンの印刷物に識別子を付与する代わりに、サーバー２００に接続されたキーボードや、フルカラープリンタ１００のユーザーインターフェイス等によって、ユーザーが識別子を入力するように構成しても良い。
【０１０６】
そして、この実施の形態では、スキャナー３００自身が識別子に基づいて、当該スキャナー３００で読み取ったキャリブレーションパターンの画像データを、対応するフルカラープリンタ１００のサーバー２００にのみ送るか、スキャナー３００は、当該スキャナー３００で読み取ったキャリブレーションパターンの画像データを、すべてのサーバー２００に送り、このサーバー２００が識別子に基づいて、対応するキャリブレーションパターンの画像データを選択するようになっている。
【０１０７】
そのため、スキャナー３００の台数が少ないでも、識別子に基づいてキャリブレーションパターンの画像データを識別して、対応するフルカラープリンタ１００の階調補正動作を実行することが可能となる。
【０１０８】
その他の構成及び作用は、前記実施の形態１と同様であるので、その説明を省略する。
【０１０９】
【発明の効果】
以上説明したように、この発明によれば、画像濃度を目標とする濃度曲線に、中間濃度は勿論のこと、高濃度側及び低濃度側を同時に合わせることができ、文字の中抜けや文字の回り抜けなどの転写不良、あるいは擬似輪郭（トーンジャンプ）が生じたり、色再現領域の不足が生じたりすることがなく、良好な画質の画像を形成することが可能な濃度調整装置及びこれを用いた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】 図１はこの発明の実施の形態１に係る濃度調整装置の動作を示すフローチャートである。
【図２】 図２はこの発明の実施の形態１に係る濃度調整装置を適用した画像形成装置としてのフルカラープリンタを示す構成図である。
【図３】 図３はこの発明の実施の形態１に係る濃度調整装置を適用した画像形成装置としてのフルカラープリンタの接続状態を示す構成図である。
【図４】 図４は回転式現像装置を示す断面構成図である。
【図５】 図５は回転式現像装置の一部を示す構成図である。
【図６】 図６は回転式現像装置の一部を示す構成図である。
【図７】 図７はこの発明の実施の形態１に係る濃度調整装置を適用した画像形成装置としてのフルカラープリンタの制御回路を示すブロック図である。
【図８】 図８はキャリブレーションパターンを出力した記録用紙を示す説明図である。
【図９】 図９はこの発明の実施の形態１に係る濃度調整装置の動作を示すフローチャートである。
【図１０】 図１０はこの発明の実施の形態１に係る濃度調整装置の動作を示すフローチャートである。
【図１１】 図１１はこの発明の実施の形態１に係る濃度調整装置で使用されるパラメータを示す図表である。
【図１２】 図１２はこの発明の実施の形態１に係る濃度調整装置の動作を示すフローチャートである。
【図１３】 図１３はこの発明の実施の形態１に係る濃度調整装置で使用されるパラメータを示す図表である。
【図１４】 図１４はこの発明の実施の形態１に係る濃度調整装置の作用を示すグラフである。
【図１５】 図１５はこの発明の実施の形態１に係る濃度調整装置の作用を示すグラフである。
【図１６】 図１６はトナーバンドの形成方法を示す説明図である。
【図１７】 図１７はこの発明の実施の形態１に係る濃度調整装置の作用を示すグラフである。
【図１８】 図１８はこの発明の実施の形態１に係る濃度調整装置の作用を示すグラフである。
【図１９】 図１９はこの発明の実施の形態１に係る濃度調整装置の作用に関連するグラフである。
【図２０】 図２０はこの発明の実施の形態２に係る濃度調整装置を適用した画像形成装置としてのフルカラープリンタの接続状態を示す構成図である。
【図２１】 図２１はこの発明の実施の形態２に係る濃度調整装置を適用した画像形成装置としてのフルカラープリンタの接続状態を示す構成図である。
【図２２】 図２２はこの発明の実施の形態２に係る濃度調整装置を適用した画像形成装置としてのフルカラープリンタでキャリブレーションパターンを出力した記録用紙を示す説明図である。
【符号の説明】
１００：フルカラープリンタ（画像形成装置）、２００：サーバー、３００：スキャナー（濃度測定手段）、Ｐ：記録媒体、４０３：サーバーのＣＰＵ（補正手段）、５００：キャリブレーションパターン（基準パターン）、１：感光体ドラム（像担持体）、５Ｙ、５Ｍ、５Ｃ、５Ｋ：現像器（現像手段）。
Claims (12)
- 画像形成装置の像担持体上に形成される中間濃度領域の基準トナー像の濃度を測定するトナー濃度測定手段を備え、当該トナー濃度測定手段の測定結果に基づいて当該基準トナー像の濃度が所定の範囲内となるように調整する第１の濃度調整と、
前記第１の濃度調整の後に行われ、前記画像形成装置により記録媒体上に形成された少なくとも最高濃度領域を含む基準パターンの画像濃度を測定する濃度測定手段を備え、当該濃度測定手段の測定結果に基づいて最高濃度領域の画像濃度が所定の範囲内となるように調整する第２の濃度調整とを繰り返す濃度調整装置において、
前記トナー濃度測定手段の測定結果に基づいて、前記基準トナー像の少なくとも中間濃度領域の画像濃度が所定の範囲内に入るように画像露光量の制御を行う制御手段と、
前記濃度測定手段の測定結果に基づいて、前記基準パターンの最高濃度領域の画像濃度が所定の範囲に入っていないときは、前記画像形成装置の現像手段内へのトナーの補給又は吐き出しを行うことによって前記現像手段内のトナー濃度を調整し、前記基準パターンの最高濃度領域の画像濃度を所定の範囲内とすることにより、少なくとも最高濃度領域の画像濃度を目標とする濃度曲線に近づけるトナー濃度調整手段と、
前記第２の濃度調整の後に行われる前記第１の濃度調整において、前記濃度測定手段の測定結果に基づいて、前記画像形成装置の現像手段内のトナー濃度を一定に制御するために、画像形成装置の像担持体上に形成される前記基準トナー像の画像濃度の目標値を補正する補正手段と、
を備えたことを特徴とする濃度調整装置。 - 画像形成装置の像担持体上に形成される中間濃度領域の基準トナー像の濃度を測定するトナー濃度測定手段を備え、当該トナー濃度測定手段の測定結果に基づいて当該基準トナー像の濃度が所定の範囲内となるように調整する第１の濃度調整と、
前記第１の濃度調整の後に行われ、前記画像形成装置により記録媒体上に形成された少なくとも最高濃度領域を含む基準パターンの画像濃度を測定する濃度測定手段を備え、当該濃度測定手段の測定結果に基づいて最高濃度領域の画像濃度が所定の範囲内となるように調整する第２の濃度調整とを繰り返す濃度調整装置において、
前記トナー濃度測定手段の測定結果に基づいて、前記基準トナー像の少なくとも中間濃度領域の画像濃度が所定の範囲内に入るように画像露光量の制御を行う制御手段と、
前記画像形成装置が設置される環境の温度及び湿度を検出する温湿度検出手段と、
前記濃度測定手段の測定結果及び温湿度検出手段の検出結果に基づいて、前記基準パターンの最高濃度領域の画像濃度が所定の範囲に入っていないときは、前記画像形成装置の現像手段内へのトナーの補給又は吐き出しを、前記温湿度検出手段によって検出された現在の温度及び湿度の値に対応して行うことによって前記現像手段内のトナー濃度を調整し、前記基準パターンの最高濃度領域の画像濃度を所定の範囲内とすることにより、少なくとも最高濃度領域の画像濃度を目標とする濃度曲線に近づけるトナー濃度調整手段と、
前記第２の濃度調整の後に行われる前記第１の濃度調整において、前記濃度測定手段の測定結果に基づいて、前記画像形成装置の現像手段内のトナー濃度を一定に制御するために、画像形成装置の像担持体上に形成される前記基準トナー像の画像濃度の目標値を補正する補正手段と、
を備えたことを特徴とする濃度調整装置。 - 前記トナー濃度調整手段は、画像形成装置の現像手段にトナーを補給するトナー補給手段を駆動させることにより、当該トナー補給手段によってトナーを現像手段に補給することを特徴とする請求項１又は２記載の濃度調整装置。
- 前記トナー濃度調整手段は、画像形成装置の像担持体上にトナーバンドを形成することにより、トナーを消費することを特徴とする請求項１又は２記載の濃度調整装置。
- 前記トナーバンドは、画像形成装置の像担持体上に形成された現像バイアスと帯電バイアスとの電位差である潜像をバイアス現像することにより形成されることを特徴とする請求項１乃至４のいずれかに記載の濃度調整装置。
- 前記トナー濃度調整手段は、計算により求められた前記トナー補給手段の駆動時間あるいは前記バイアス現像時間に基づいて、トナー濃度の調整を実行することを特徴とする請求項１乃至５のいずれかに記載の濃度調整装置。
- 前記濃度測定手段によって測定された基準パターンの最高濃度領域の画像濃度が、規定範囲の濃度を上回っていた場合には、前記トナー濃度調整手段によってトナーの消費を実行することを特徴とする請求項４又は５記載の濃度調整装置。
- 前記濃度測定手段によって測定された基準パターンの最高濃度領域の画像濃度が、規定範囲の濃度を下回っていた場合には、前記トナー濃度調整手段によってトナーの補給を実行することを特徴とする請求項３記載の濃度調整装置。
- 前記トナー補給手段のトナー残量が規定量以下の場合には、前記トナーの補給動作を実行しないことを特徴とする請求項３又は８記載の濃度調整装置。
- 前記画像形成装置が、少なくとも２色以上の複数の色に対応した複数の現像手段をもつカラー画像形成装置であり、前記濃度調整を各色毎に個々に行うことを特徴とする請求項１乃至９のいずれかに記載の濃度調整装置。
- 像担持体と、前記像担持体を一様帯電する帯電手段と、前記帯電手段にバイアスを印 加する帯電バイアス印加手段と、前記像担持体に画像情報に対応した静電潜像を形成す る潜像形成手段と、前記静電潜像を少なくともトナーを含む二成分現像剤を用いて現像 する現像手段と、前記現像手段にバイアスを印加する現像バイアス印加手段と、前記現 像手段にトナーを補給するトナー補給手段と、前記像担持体にトナーを現像することに よりトナーを消費させるトナー吐き出し手段と、前記像担持体上に形成された中間濃度 領域の基準トナー像の濃度を測定するトナー濃度測定手段と、画像形成装置が設置され る環境の温度及び湿度を検出する温湿度検出手段と、前記基準パターンの画像情報を内 蔵した基準パターン発生手段と、画像形成装置により記録媒体上に可視像化された前記 基準パターンの少なくとも最高濃度領域の画像濃度を測定する濃度測定手段と、を含む 画像形成装置において、
前記トナー濃度測定手段の測定結果に基づいて当該基準トナー像の濃度が所定の範囲内となるように調整する第１の濃度調整と、前記第１の濃度調整の後に行われ、前記濃度測定手段の測定結果に基づいて最高濃度領域の画像濃度が所定の範囲内となるように調整する第２の濃度調整とを繰り返す濃度調整モードを備え、
前記トナー濃度測定手段の測定結果に基づいて、前記基準トナー像の少なくとも中間濃度領域の画像濃度が所定の範囲内に入るように画像露光量の制御を行う制御手段と、
前記濃度測定手段の測定結果及び温湿度検出手段の検出結果に基づいて、前記基準パターンの最高濃度領域の画像濃度が所定の範囲に入っていないときは、前記画像形成装置の現像手段内へのトナーの補給又は吐き出しを、前記温湿度検出手段によって検出された現在の温度及び湿度の値に対応して行うことによって前記現像手段内のトナー濃度を調整し、前記基準パターンの最高濃度領域の画像濃度を所定の範囲内とすることにより、少なくとも最高濃度領域の画像濃度を目標とする濃度曲線に近づけるトナー濃度調整手段と、
前記第２の濃度調整の後に行われる前記第１の濃度調整において、前記濃度測定手段の測定結果に基づいて、前記画像形成装置の現像手段内のトナー濃度を一定に制御するために、画像形成装置の像担持体上に形成される前記基準トナー像の画像濃度の目標値を補正する補正手段と、
を備えたことを特徴とする画像形成装置。 - 前記基準パターンの画像情報を内蔵した基準パターン発生手段、及び前記濃度測定手段の測定結果に基づいて、前記基準トナー像の濃度の目標値を補正する補正手段とが、画像形成装置ではなく当該画像形成装置に接続されたサーバーに設けられていることを特徴とする請求項１１に記載の画像形成装置。
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