JP4501904B2 - 画像形成装置及び画像形成の制御方法 - Google Patents

Description

本発明は、出力対象の画像データに基づいて出力用紙上に画像形成を行う画像形成装置及び画像形成の制御方法に関する。

複写機、プリンタ、ファクシミリ装置又はこれらの複合機等（以下、画像形成装置と総称する）では、トナー像を出力用紙上に形成し、定着器により定着させる電子写真方式が採用されているものがある。定着の方法としては、熱定着、圧力定着、溶剤定着等の方法がある。

出力用紙として熱容量の大きい厚紙やＯＨＰシート等が使用された場合、普通紙と同じ定着条件で定着を行うと、トナーが十分に溶融しないため、定着不良を起こす場合がある。このため、従来から出力用紙種に応じて最適な定着条件を求める方法が考案されている。例えば、テストパターンを用いて一枚の出力用紙上における定着性のばらつきを検出し、均一な定着性となるように定着条件を調整する方法がある（例えば、特許文献１参照）。また、予めトナーの付着量と定着に必要な熱量との特性を求めておき、画像データのデータ値（画素値）からトナーの付着量を推測して上記特性から必要な定着熱量を求めて、これを元に定着条件を決めるものもある（例えば、特許文献２参照）。
特開２０００−２８４５５２号公報 特開平６−９０３３４号公報

性能が十分な定着器の場合は、上記の特許文献１、２の方法によりその性能の中で最適な定着条件に設定することにより、出力用紙に応じた適切な出力を行うことが可能である。
しかしながら、定着条件を変更できる範囲に限りがある定着器の場合、定着条件を最高の条件に設定したとしても、多種多様な出力用紙種の全てに対応できるとは限らない。すなわち、使用する出力用紙にとって最適な定着条件が定着器の性能の限界を超える条件である場合、やはり定着不良により画質劣化を起こす事態が生じ得る。

本発明の課題は、定着性能に制限がある場合でも、出力用紙種に拘わらず良好な定着を行うことが可能な画像形成装置を提供することである。

請求項１に記載の発明は、対象画像の画像形成を行う画像形成装置において、
通常のプリント時に用いられる定着条件より低定着性となる定着性確認用の定着条件を設定する設定手段と、
前記設定された定着条件に基づいて、出力用紙に段階的に出力濃度を変化させた複数のパッチ画像から構成されるテストパターンを出力する出力手段と、
前記出力されたテストパターンを構成する複数のパッチ画像のうち定着性を許容しうる最大出力濃度のパッチ画像に基づいて、前記対象画像の出力濃度の上限を制限する制限値を決定し、当該決定した制限値に対応するγ補正情報を用いて前記対象画像に対しγ補正処理を施す画像制御手段と、
を備えることを特徴とする。

請求項２に記載の発明は、請求項１に記載の画像形成装置において、
前記定着条件には、定着処理時に出力用紙に加える温度の条件又は圧力の条件が含まれることを特徴とする。

請求項３に記載の発明は、請求項１又は２に記載の画像形成装置において、
前記定着性を許容しうる最大出力濃度のパッチ画像の情報入力を行うための操作手段を備え、
前記画像制御手段は、前記操作手段を介して入力された情報で特定されるパッチ画像の出力濃度を前記制限値と決定することを特徴とする。

請求項４に記載の発明は、請求項１又は２に記載の画像形成装置において、
前記テストパターンの画像形成がなされた出力用紙から前記複数のパッチ画像を読み取る画像読取手段を備え、
前記画像制御手段は、前記画像読取手段により読み取られた複数のパッチ画像に基づいて前記制限値を決定することを特徴とする。

請求項５に記載の発明は、請求項１〜４の何れか一項に記載の画像形成装置において、
前記画像制御手段は、前記決定された出力濃度の制限値に応じたγ補正情報を新規に作成し、当該γ補正情報を用いて前記対象画像のγ補正処理を行うことを特徴とする。

請求項６に記載の発明は、請求項５に記載の画像形成装置において、
前記画像制御手段により出力濃度の制限値に応じて新規に作成されたγ補正情報を、当該制限値に対応付けて記憶する記憶手段を備え、
前記画像制御手段は、過去の出力濃度の調整時に前記記憶手段に記憶された一又は複数のγ補正情報の中に、今回の調整において決定された制限値に対応するγ補正情報が有れば、当該γ補正情報を用いてγ補正処理を行うことを特徴とする。

請求項７に記載の発明は、対象画像の画像形成を行う画像形成装置における画像形成の制御方法であって、
通常のプリント時に用いられる定着条件より低定着性となる定着性確認用の定着条件を設定する設定工程と、
前記設定された定着条件に基づいて、出力用紙に段階的に出力濃度を変化させた複数のパッチ画像から構成されるテストパターンを出力する出力工程と、
前記出力されたテストパターンを構成する複数のパッチ画像のうち定着性を許容しうる最大出力濃度のパッチ画像に基づいて、前記対象画像の出力濃度の上限を制限する制限値を決定し、当該決定した制限値に対応するγ補正情報を用いて前記対象画像に対しγ補正処理を施す画像制御工程と、
を含むことを特徴とする。

請求項８に記載の発明は、請求項７に記載の画像形成の制御方法において、
前記定着条件には、定着処理時に出力用紙に加える温度の条件又は圧力の条件が含まれることを特徴とする。

請求項９に記載の発明は、請求項７又は８に記載の画像形成の制御方法において、
操作手段を介して前記定着性を許容しうる最大出力濃度のパッチ画像の情報を入力する入力工程をさらに含み、
前記画像制御工程では、前記入力された情報で特定されるパッチ画像の出力濃度を前記制限値と決定することを特徴とする。

請求項１０に記載の発明は、請求項７又は８に記載の画像形成の制御方法において、
画像読取手段により前記テストパターンの画像形成がなされた出力用紙から前記複数のパッチ画像を読み取る画像読取工程をさらに含み、
前記画像制御工程では、前記読み取られた複数のパッチ画像に基づいて前記制限値を決定することを特徴とする。

請求項１１に記載の発明は、請求項７〜１０の何れか一項に記載の画像形成の制御方法において、
前記画像制御工程では、前記決定された出力濃度の制限値に応じたγ補正情報を新規に作成し、当該γ補正情報を用いて前記対象画像のγ補正処理を行うことを特徴とする。

請求項１２に記載の発明は、請求項１１に記載の画像形成の制御方法において、
前記画像制御手段により出力濃度の制限値に応じて新規に作成されたγ補正情報を、当該制限値に対応付けて記憶手段に記憶する記憶工程をさらに含み、
前記画像制御工程では、過去の出力濃度の調整時に前記記憶手段に記憶された一又は複数のγ補正情報の中に、今回の調整において決定された制限値に対応するγ補正情報が有れば、当該γ補正情報を用いてγ補正処理を行うことを特徴とする。

請求項１、２、５、６、７、８、１１、１２に記載の発明によれば、対象画像の画像形成を行う前にテストパターンを用いて定着性を確認し、その結果に応じて対象画像の出力濃度を調整することができる。これにより、定着性が確保できる出力濃度を上限値として対象画像の出力を行うことができ、定着不良による画質劣化を防止することができる。よって、定着性能が限られた環境下においても、出力用紙の種類によらず定着性の良いプリント出力が可能となる。
また、テストパターンの出力時には低定着性の定着条件とすることにより、そのテストパターンの出力結果を定着性の判断がしやすい結果とすることができる。
また、制限値に応じたγ補正処理を行うことにより、定着性を確保するため、出力濃度に制限を課した場合でも適正な階調特性となるように対象画像のプリント出力を行うことができる。

請求項３、９に記載の発明によれば、テストパターンの出力結果からユーザが判断した上限値を、対象画像の出力濃度の制限値とすることができる。よって、対象画像の定着性及び階調特性をユーザの意図に応じたものとすることができる。

請求項４、１０に記載の発明によれば、テストパターンの画像の読取結果から、対象画像の出力濃度の制限値を決定する。よって、ユーザはテストパターンが画像形成された出力用紙を画像読取手段によって読み取らせるだけで対象画像の出力濃度の調整が行われるので、作業効率が良い。

本実施形態では、画像の階調性より定着性を優先し、テストプリントによって定着性を確保できる出力濃度を検出し、この出力濃度以上の出力濃度でプリントを行わないように画像の出力濃度を調整することにより、定着不良を防止する例を説明する。

まず、構成を説明する。
図１に、本実施形態に係る画像形成装置１の内部構成を示す。
図１に示すように、画像形成装置１はプリンタ部３の上部に画像読取部２を備えて構成されている。

画像読取部２は、原稿を自動搬送する原稿送り部２１と、スキャナ部２２とを備えて構成されている。原稿送り部２１は、原稿台に載置された原稿を搬送機構により搬送してスキャナ部２２の方へ送り出す。スキャナ部２２は、搬送された原稿を光走査し、ラインイメージセンサＣＣＤ２３により光電変換して原稿画像を読み取り、その画像信号（アナログ信号）を生成する。画像信号は、画像処理等を行う本体部（本体部については後述する）に出力される。

プリンタ部３は、画像形成部４、定着器５、給紙部６、濃度センサｃ等から構成されている。プリンタ部３では、給紙部６から搬送された出力用紙に対し、本体部から入力される画像データに基づいて画像形成部４によりトナー像を形成し、定着器５によりこれを定着させて出力するものである。濃度センサｃは、トナー像の出力濃度を検出するためのセンサである。

画像形成部４は、タンデム方式の画像形成を行うものであり、入力される出力対象の画像データ（以下、対象画像データという）に基づいて出力用紙上にＹ（イエロー）、Ｍ（マジェンタ）、Ｃ（シアン）、Ｋ（黒）の各色のトナー像を形成する。

画像形成部４は、中間ベルト４１と、この中間ベルト４１上にＹ、Ｍ、Ｃ、Ｋの各色のトナー像を描き出して転写するユニット４Ｙ、４Ｍ、４Ｃ、４Ｋを色毎に備えている。中間ベルト４１は複数のローラにより巻回され、一方向に回動可能に構成されている。また、画像形成部４は、中間ベルト４１上に形成されたトナー像を出力用紙上に転写するための２次転写ローラ４３、転写後に中間ベルト４１上の残留トナーを消去するためのクリーニング部４２を備えている。

各ユニット４Ｙ、４Ｍ、４Ｃ、４Ｋは、取り扱う色が異なるのみでありその構成は同一であるので、同一構成部分には同一の符号を付してその構成を説明する。ユニット４Ｙ、４Ｍ、４Ｃ、４Ｋは、露光部４ａ、現像部４ｂ、感光ドラム４ｃ、帯電部４ｄ、クリーニング部４ｅ、一次転写ローラ４ｆ等から構成されている。

定着器５は、加熱ローラ５１及び加圧ローラ５２を備え、これらローラ５１、５２によって画像形成部４によりトナー像が転写された出力用紙に対し、定着処理を行うものである。加熱ローラ５１は、内部にヒータを備えた金属ローラである。ヒータの温度はプリンタ制御部（プリンタ部３の動作を制御するもの。詳細は後述する。）において制御可能に構成されている。一方、加圧ローラ５２はローラ表面にシリコンゴム等の弾性層が設けられたものである。加熱ローラ５１及び加圧ローラ５２は相互に圧接された状態で回転可能に支持されている。

給紙部６は、複数の給紙トレイを有し、これら給紙トレイ内に出力用紙を収容する。

濃度センサｃは、中間ベルト４１に隣接して設けられ、この中間ベルト４１上に形成されたトナー像の濃度測定を行う。濃度センサｃは、検出した濃度測定値の信号を後述する本体部に出力する。例えば、濃度センサｃとして光センサを適用した場合、中間ベルト４１に検査光を照射し、その反射光を受光してその光量を濃度測定データに変換する。このとき、濃度センサｃにおいては光量値のデータを本体部に出力して本体部において当該光量値データを濃度値に変換することとしてもよいし、濃度センサｃにおいて変換し、本体部に出力することとしてもよい。

ここで、プリンタ部３におけるプリント出力のプロセスについて説明する。
まず、各ユニット４Ｙ、４Ｍ、４Ｃ、４Ｋの帯電部４ｄにより感光ドラム４ｃの外表面の電荷が均一となるように帯電を行う。そして、入力された出力用画像データに基づいて露光ユニット４ａにより露光を行い、感光ドラム４ｃ上に画像の静電潜像を形成する。次いで、現像部４ｂにより感光ドラム４ｃ上にトナーを吹き付けて現像を行う。現像は使用するトナーの極性と同一極性の直流電圧に交流電圧を重畳した現像バイアスが印加される反転現象にて行われる。この現像により感光ドラム４ｃ上にはトナー像が形成されることとなる。

一次転写ローラ４ｆには、使用トナーと反対極性の一次転写バイアスが印加され、感光ドラム４ｃ上に形成されたトナー像は、この一次転写ローラ４ｆの動作によって中間ベルト４１上に圧着されて転写される（これを一次転写という）。このような処理が中間ベルト４１が周回する毎に各ユニット４Ｙ、４Ｍ、４Ｃ、４ＫにおいてＹ、Ｍ、Ｃ、Ｋの順に繰り返し行われる。例えば、中間ベルト４１上に最初に転写されたＹのトナー像がユニット４Ｍによる一次転写位置に移動するタイミングに合わせてユニット４ＭによるＭ色のトナー像が形成されることとなる。ユニット４Ｃ、４Ｋにおいても同様に画像形成が行われるので、中間ベルト４１上には４色のトナー像が重ねられたカラー像が形成されることとなる。

一方、給紙部６では出力用紙の搬送が開始され、２次転写ローラ４３の位置まで出力用紙が搬送される。二次転写ローラ４３においては中間ベルト４１上のカラー像が出力用紙に一括転写される（これを二次転写という）。カラー像が転写された出力用紙はさらに定着器５に搬送される。定着器５内の加熱ローラ５１及び加圧ローラ５２の間にカラー像が転写された出力用紙が到達すると各ローラ５１、５２の回転に巻き込まれて出力用紙が搬送される。このとき、加熱ローラ５１による加熱によりトナー像が溶融するとともに、各ローラ５１、５２からの圧力により当該溶融したトナー像が出力用紙上に圧着されることとなる。このような定着処理が施されると、出力用紙は画像形成装置１の外部へ排出される。

次に、図２を参照して画像形成装置１の機能的構成について説明する。
図２に示すように、画像形成装置１は、画像読取部２、プリンタ部３、操作部８、本体部１０等から構成されている。

画像読取部２は、前述したＣＣＤ２３等の他、読取制御部２４を備えて構成されている。読取制御部２４は画像読取部２における読取動作を制御するものである。

プリンタ部３は、前述した画像形成部４、定着器５、給紙部６等の他、これらによるプリント出力を制御するプリンタ制御部７を備えて構成されている。

操作部８は、画像形成装置１の外面に設けられた操作ディスプレイ（タッチパネル）８１、操作制御部８２、その他図示しない操作キー群等により構成されている。操作制御部８２は、画像制御部１１の指示に従って印刷条件を入力するための操作画面や各種処理結果を操作ディスプレイ８１上に表示させる。また、操作制御部８２は操作ディスプレイ８１、操作キーの操作に応じた操作信号を生成し、本体部１０に出力する。

本体部１０は、画像制御部１１、不揮発メモリ１２、読取処理部１３、圧縮ＩＣ１４、ＤＲＡＭ制御ＩＣ１５、画像メモリ１６、伸張ＩＣ、書込処理部１８、Ｉ／Ｆ１９等から構成されている。

画像制御部１１は、ＣＰＵ（Central Processing Unit）、ＲＡＭ（Random Access Memory）等から構成され、不揮発メモリ１２に格納されている各種処理プログラムに従って、対象画像データの読取、保存、出力を制御する。例えば、操作部８から入力される操作信号に従って、コピー、プリンタ、スキャナのモードを切り替え、原稿の読取、画像メモリ１６への保存、プリンタ部３への画像データの出力等の処理制御を行う。なお、プリント出力にあたってはプリンタ制御部７と連携し、その動作を制御する。

また、画像制御部１１はプリント出力の動作モードとして通常モードの他、定着優先モードを有する。定着優先モードは、画像の階調性よりも定着性を優先する出力モードである。画像制御部１１は、通常モードが選択された場合には不揮発メモリ１２に記憶されている通常モード用のγ補正テーブルを用いて対象画像データにγ補正処理を施す。γ補正が行われた対象画像データはＤＲＡＭ制御ＩＣ１５に出力される。一方、定着優先モードが選択された場合、画像制御部１１はプリンタ部３により対象画像のプリント出力に先立って定着テストプリントを実行させる。定着テストプリントにより定着性を確保できる出力濃度の上限値を求めると、求めた上限値を出力濃度の制限値として決定し、この制限値に応じたγ補正テーブルを用いて対象画像データにγ補正処理を施す。

不揮発メモリ１２は、各種処理プログラムの他、プログラムの実行に必要なパラメータやデータ等を記憶している。例えば、画像制御部１１においてγ補正処理時に用いられるγ補正情報であるγ補正テーブルを複数種類記憶している。また、不揮発メモリ１２は定着優先モードの際に用いられる、図３に示すような補正ファイル１２１を記憶している。補正ファイル１２１には、定着優先モードの際に決定された出力濃度の制限値に対応付けてその制限値に応じたγ補正テーブルの情報が記憶されている。例えば、図３に示す補正ファイル１２１の例では、制限値が出力濃度９０％であるとき、対応するγ補正テーブルはγ補正テーブルＣであることを示している。なお、出力濃度１００％とは出力濃度の上限が制限されていないことを意味し、この出力濃度１００％に対して設定されているγ補正テーブルＡは、通常モード時に使用されるγ補正テーブルである。

読取処理部１３は、画像読取部２から入力されるアナログ画像信号に、アナログ処理、シェーディング補正処理等の各種処理を施した後、Ａ／Ｄ変換処理を行ってデジタル画像データを生成する。生成された画像データは、圧縮ＩＣ１４に出力される。
圧縮ＩＣ１４は、入力された画像データに圧縮処理を施して、ＤＲＡＭ制御ＩＣ１５に出力する。

ＤＲＡＭ制御ＩＣ１５は、画像制御部１１の制御に従って、圧縮ＩＣ１４による画像データの圧縮処理及び伸張ＩＣによる圧縮画像データの伸張処理を制御する。また、画像メモリ１６への画像データの入出力制御を行う。例えば、画像読取部２により読み取られた画像データの保存が指示されると、読取処理部１３から入力された画像データの圧縮処理を圧縮ＩＣ１４により実行させる。生成された圧縮画像データは画像メモリ１６の圧縮メモリ１６ａに格納させる。また、圧縮メモリ１６ａに格納された圧縮画像データの印刷出力が指示されると、圧縮メモリ１６ａから圧縮画像データを読み出し、伸張ＩＣ１７により伸張処理を実行させる。伸張した画像データはページメモリ１６ｂに格納させ、印刷指示に応じて書込処理部１８に出力する。

画像メモリ１６は、ＤＲＡＭから構成される圧縮メモリ１６ａ、ページメモリ１６ｂを備える。圧縮メモリ１６ａは、圧縮画像データを格納するためのメモリである。ページメモリ１６ｂは、対象画像データ（非圧縮画像データ）を出力直前に一時格納するためのメモリである。

伸張ＩＣ１７は、入力される圧縮画像データに伸張処理を施す。
書込処理部１８は、伸張ＩＣ１７から入力された対象画像データに基づいて、画像形成のための出力用画像データを生成し、プリンタ部３に出力する。

Ｉ／Ｆ１９は、ネットワークインターフェイスカード等の通信用インターフェイスであり、外部のユーザ端末ＰＣ等から対象画像データを受信する。受信された画像データは、ＰＣＩバスを介してＤＲＡＭ制御ＩＣ１５に出力される。

次に、上記画像形成装置１の動作について説明する。
図４は、画像形成装置１により実行されるプリント出力処理を説明するフローチャートである。プリント出力については上述したように通常モードと定着優先モードがある。定着優先モードは、濃度性よりも定着性を優先したい場合、例えば、通常モードで出力すれば定着性が低下する厚紙等の出力用紙を用いる場合等に選択することができる。

図４に示すプリント出力処理では、まず画像制御部１１において定着テストプリントの実行の有無を判断する（ステップＳ１）。定着テストプリントとは、出力濃度毎に定着性を判断するためのテストプリントをいう。
操作部８を介してメニューから定着優先モードが選択されている場合、画像制御部１１は定着テストプリントを行うと判断して（ステップＳ１；Ｙ）、ステップＳ３の処理に進む。一方、定着優先モードが選択されていない場合、画像制御部１１は定着テストプリントを実行しないと判断して（ステップＳ１；Ｎ）、操作部８からのプリント開始等の指示に応じてプリンタ部３において通常モードによるプリント出力を行う（ステップＳ２）。このときの定着条件は普通紙等の一般に多くプリントに用いられる出力用紙種を用いてプリント出力する場合に、最適な定着性が得られる条件として予め設定されている定着条件が採用される。

プリンタ制御部７は、定着テストプリントを行う旨の制御情報を画像制御部１１から受けると定着器５における定着条件を定着テストプリント用の定着条件に変更し設定する（ステップＳ３）。ここでは、テスト出力の結果から出力濃度毎の定着性を判断しやすくするため、通常モード時に用いる定着条件よりも低定着性となる定着条件に設定する。例えば、加熱ローラ５１による加熱温度を通常モード時の設定温度から１０％下げる、或いは加熱ローラ５１及び加圧ローラ５２による加圧を通常モード時の設定圧力から１０％下げる等の変更が挙げられる。

定着条件が変更されると、プリンタ制御部７は出力濃度に対して設けられている出力濃度の制限を解除したうえで（ステップＳ４）、プリンタ部３においてテストパターンのプリント出力を実行させる（ステップＳ５）。この定着優先出力処理では後段の処理において出力濃度の上限（最高濃度）に制限が課される。よって、新たに定着テストプリントを行う際にはこの制限を解除したうえでテストプリントを実行する必要がある。

図５に、テストパターンの一例を示す。
図５に示すように、テストパターンは複数のパッチ画像が直列的に出力されるように構成されたものである。パッチ画像はＹ、Ｍ、Ｃ、Ｋの４色のトナー像で形成されるものであり、各パッチ画像の出力濃度は各パッチ画像で段階的に変化するように異なる出力濃度が設定されている。図５に示す例では、上から順に出力濃度が４００％、３６０％、３２０％…と、段階的に出力濃度が減じるようにNo.1〜No.6のパッチ画像が構成されている。なお、図５中の矢印はテストパターンの出力方向を示している。

この図５に示す出力濃度の値は、Ｙ、Ｍ、Ｃ、Ｋの各色のトナー像において最大限出力可能な濃度の割合を１００％として、その４色のトナー像の出力濃度を合計した値である。各トナー像の濃度割合は同一となるように設定されている。すなわち、No.1のパッチ画像の出力濃度は４００％とされているが、これはＹ、Ｍ、Ｃ、Ｋのトナー像がそれぞれ１００％で出力されることを示している。図６は、図５のテストパターンが出力用紙上に出力されたときの断面を示す概念図である。図６から分かるように各色のトナー像が重ねて出力用紙上に形成されており、出力濃度が大きいほどトナーの付着量が増加するため、定着のための温度、圧力をより高くする必要があることが分かる。なお、図６中の矢印は出力用紙の搬送方向を示している。

上記のテストパターンを用いてテストプリントを行った後、画像制御部１１はそのテストパターンの出力結果に基づいて出力濃度の制限値を決定する（ステップＳ６）。
制限値の決定は、出力結果を確認したユーザによる制限値に関する情報入力に基づいて決定することとしてもよいし、テストパターンがプリント出力された出力用紙を画像読取部２によって読み取り、その読取結果に基づいて決定することとしてもよい。

前者の場合、まずユーザがテストパターンがプリント出力された出力用紙において、トナーの剥がれ、かすれ、欠損等の定着性を確認する他、各パッチ画像の濃度を確認する。そして、許容できる定着性のところのパッチ画像No.を操作部８を介して操作入力する。前述のように、通常、出力濃度に比例してトナーの付着量が増加するため、定着性は出力濃度に反比例して低下するはずである。低い定着条件下ではその定着性の低下はより顕著になると考えられる。よって、入力されたパッチ画像No.の出力濃度が、定着性を優先した際に最大限出力できる最高濃度といえる。画像制御部１１では入力されたパッチ画像No.の出力濃度を制限値として決定する。この方法の場合、対象画像が出力されたときの階調特性及び定着性を、ユーザが意図するものとすることができる。

一方、後者の場合は、テストパターンがプリント出力された出力用紙をユーザが全面的に均一になでる等した後、画像読取部２にセットする。画像読取部２ではこれを読み取り、画像制御部１１ではその読み取られた画像データを解析し、定着性を判断する。その判断基準としてはテストパターンの画像の濃度、欠損状態等が挙げられる。例えば、読み取った画像データについて各パッチ画像を認識し、その濃度がパッチ画像について定められていた出力濃度の５０％以下となっている場合には定着性が低いと判断する。或いは、パッチ画像の面積を検出してその面積が７０％以下となっている場合に定着性が低いと判断する。そして、画像制御部１１は最も定着性が低いと判断されたパッチ画像の次に低出力濃度に設定されているパッチ画像の出力濃度を制限値として決定する。この方法によれば、ユーザは画像読取部２にテストパターンの出力用紙をセットするだけで出力濃度の調整が自動的に行われるので、ユーザの作業効率が良い。

制限値を決定すると、画像制御部１１では対象画像データについてこの制限値に応じたγ補正を行う。これは制限値を設けたにも拘わらず、制限値を設けていない通常モード時のγ補正テーブルを用いてγ補正を行うと濃度範囲が一致せず、適切なγ補正が行われないためである。

γ補正に先立って、画像制御部１１では不揮発メモリ１２の補正ファイル１２１を参照し、決定した制限値に対応するγ補正テーブルの有無を判別する（ステップＳ７）。例えば、出力濃度の制限値が「７０％」に決定された場合、図３に示す補正ファイル１２１では当該制限値に対応するγ補正テーブルは「Ｃ」であることを示す情報が格納されているので、対応するγ補正テーブルが有ると判別する。この場合、画像制御部１１はγ補正に用いるγ補正テーブルとして、γ補正テーブル「Ｃ」を不揮発メモリ１２から読み出してセットする（ステップＳ８）。

一方、決定した制限値に対応するγ補正テーブルが無い場合、例えば決定された制限値が「８０％」である場合、図３に示す補正ファイル１２１では対応するγ補正テーブルの情報が格納されていないため、画像制御部１１は制限値に対応するγ補正テーブルは無いと判別する。この場合、画像制御部１１では決定した制限値に対応するγ補正テーブルを新たに作成する処理を行い、作成したγ補正テーブルを不揮発メモリ１２に保存する。同時に、補正ファイル１２１において当該γ補正テーブルの情報を制限値に対応付けて書き込む（ステップＳ９）。

γ補正テーブルの新規作成処理について説明する。
まず、画像制御部１１は決定した出力濃度の制限値を最高濃度とするγ補正テーブル作成用のテストパターンを作成する。これは図５に示すテストパターンと同様に出力濃度を段階的に変化させた複数のパッチ画像を直列的に配置したものであり、パッチ画像に設定する最高出力濃度値を、決定された制限値の出力濃度値とする点が異なるのみである。次いで、プリンタ部３においてこのテストパターンのプリント出力を行う。このとき、濃度センサｃにより中間ベルト４１上に重ねて形成された４色のトナー像の濃度測定を行う。

画像制御部１１では、濃度センサｃによる測定結果が入力されると、パッチ画像について設定された出力濃度値と、そのパッチ画像について測定された濃度値との対応関係、すなわち出力特性を求める。そして、目標とする階調特性を基準としてその出力特性の逆特性を求めてその逆特性における入力値と出力値の関係をテーブル化する。このテーブル化されたものがγ補正テーブルである。
画像制御部１１は、決定した制限値に応じて新規作成したγ補正テーブルをγ補正に用いるテーブルとしてセットする（ステップＳ１０）。

画像制御部１１は、セットされたγ補正テーブルを用いて、対象画像データについてγ補正処理を実行し、ページメモリ１６ｂに格納する。プリンタ制御部７ではこのページメモリ１６ｂに格納された処理済み画像データに基づいてプリンタ部３におけるプリント処理を実行する（ステップＳ１１）。なお、このときの定着条件は通常モード時に用いられる定着条件と同一である。

以上のように、本実施形態によれば定着条件に合わせて出力濃度に制限値を設け、画像形成時のトナーの付着量を制御する。これにより、定着器の性能から定着条件が制限される場合には、定着性を確保できるトナーの付着量となるように出力対象画像の画像濃度の上限に制限を設けることができ、定着不良による画質劣化を防ぐことができる。よって、定着性能が限られた環境下でも、出力用紙の用紙種によらず定着性の良いプリント出力を行うことが可能となる。

また、出力濃度の上限に制限値を設けた場合、その制限に応じたγ補正テーブルを新規に作成し、γ補正に用いるので、出力濃度を制御した場合でも適正な出力特性となるようにプリント出力を行うことができる。また、一度作成したγ補正テーブルはその制限値に対応付けて保存しておくので、次回以降の定着テストプリントにおいて同じ制限値に決定された場合には保存されたγ補正テーブルを用いればよく、γ補正テーブルを再度作成する手間が省けて処理効率が良い。

本実施形態における画像形成装置の内部構成を示す図である。 図１の画像形成装置の機能的構成図である。 図２の不揮発メモリに記憶されている補正ファイルの一例を示す図である。 画像形成装置により実行されるプリント出力処理を説明するフローチャートである。 定着テストプリントに用いられるテストパターンの一例を示す図である。 図５のテストパターンのトナー像が形成された出力用紙の断面を示す模式図である。

符号の説明

１ 画像形成装置
２ 画像読取部
３ プリンタ部
４ 画像形成部
４Ｙ、４Ｍ、４Ｃ、４Ｋ ユニット
４１ 中間ベルト
４３ 二次転写ローラ
５ 定着器
５１ 加熱ローラ
５２ 加圧ローラ
７ プリンタ制御部
８ 操作部
１１ 画像制御部
１２ 不揮発メモリ
１５ ＤＲＡＭ制御ＩＣ
１６ 画像メモリ
ｃ 濃度センサ

Claims (12)

1. 対象画像の画像形成を行う画像形成装置において、
   通常のプリント時に用いられる定着条件より低定着性となる定着性確認用の定着条件を設定する設定手段と、
   前記設定された定着条件に基づいて、出力用紙に段階的に出力濃度を変化させた複数のパッチ画像から構成されるテストパターンを出力する出力手段と、
   前記出力されたテストパターンを構成する複数のパッチ画像のうち定着性を許容しうる最大出力濃度のパッチ画像に基づいて、前記対象画像の出力濃度の上限を制限する制限値を決定し、当該決定した制限値に対応するγ補正情報を用いて前記対象画像に対しγ補正処理を施す画像制御手段と、
   を備えることを特徴とする画像形成装置。
2. 前記定着条件には、定着処理時に出力用紙に加える温度の条件又は圧力の条件が含まれることを特徴とする請求項１に記載の画像形成装置。
3. 前記定着性を許容しうる最大出力濃度のパッチ画像の情報入力を行うための操作手段を備え、
   前記画像制御手段は、前記操作手段を介して入力された情報で特定されるパッチ画像の出力濃度を前記制限値と決定することを特徴とする請求項１又は２に記載の画像形成装置。
4. 前記テストパターンの画像形成がなされた出力用紙から前記複数のパッチ画像を読み取る画像読取手段を備え、
   前記画像制御手段は、前記画像読取手段により読み取られた複数のパッチ画像に基づいて前記制限値を決定することを特徴とする請求項１又は２に記載の画像形成装置。
5. 前記画像制御手段は、前記決定された出力濃度の制限値に応じたγ補正情報を新規に作成し、当該γ補正情報を用いて前記対象画像のγ補正処理を行うことを特徴とする請求項１〜４の何れか一項に記載の画像形成装置。
6. 前記画像制御手段により出力濃度の制限値に応じて新規に作成されたγ補正情報を、当該制限値に対応付けて記憶する記憶手段を備え、
   前記画像制御手段は、過去の出力濃度の調整時に前記記憶手段に記憶された一又は複数のγ補正情報の中に、今回の調整において決定された制限値に対応するγ補正情報が有れ
   ば、当該γ補正情報を用いてγ補正処理を行うことを特徴とする請求項５に記載の画像形成装置。
7. 対象画像の画像形成を行う画像形成装置における画像形成の制御方法であって、
   通常のプリント時に用いられる定着条件より低定着性となる定着性確認用の定着条件を設定する設定工程と、
   前記設定された定着条件に基づいて、出力用紙に段階的に出力濃度を変化させた複数のパッチ画像から構成されるテストパターンを出力する出力工程と、
   前記出力されたテストパターンを構成する複数のパッチ画像のうち定着性を許容しうる最大出力濃度のパッチ画像に基づいて、前記対象画像の出力濃度の上限を制限する制限値を決定し、当該決定した制限値に対応するγ補正情報を用いて前記対象画像に対しγ補正処理を施す画像制御工程と、
   を含むことを特徴とする画像形成の制御方法。
8. 前記定着条件には、定着処理時に出力用紙に加える温度の条件又は圧力の条件が含まれることを特徴とする請求項７に記載の画像形成の制御方法。
9. 操作手段を介して前記定着性を許容しうる最大出力濃度のパッチ画像の情報を入力する入力工程をさらに含み、
   前記画像制御工程では、前記入力された情報で特定されるパッチ画像の出力濃度を前記制限値と決定することを特徴とする請求項７又は８に記載の画像形成の制御方法。
10. 画像読取手段により前記テストパターンの画像形成がなされた出力用紙から前記複数のパッチ画像を読み取る画像読取工程をさらに含み、
    前記画像制御工程では、前記読み取られた複数のパッチ画像に基づいて前記制限値を決定することを特徴とする請求項７又は８に記載の画像形成の制御方法。
11. 前記画像制御工程では、前記決定された出力濃度の制限値に応じたγ補正情報を新規に作成し、当該γ補正情報を用いて前記対象画像のγ補正処理を行うことを特徴とする請求項７〜１０の何れか一項に記載の画像形成の制御方法。
12. 前記画像制御手段により出力濃度の制限値に応じて新規に作成されたγ補正情報を、当該制限値に対応付けて記憶手段に記憶する記憶工程をさらに含み、
    前記画像制御工程では、過去の出力濃度の調整時に前記記憶手段に記憶された一又は複数のγ補正情報の中に、今回の調整において決定された制限値に対応するγ補正情報が有れば、当該γ補正情報を用いてγ補正処理を行うことを特徴とする請求項１１に記載の画像形成の制御方法。

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