JP4649233B2 - 画像形成装置 - Google Patents

Description

本発明は、電子写真方式或いはインクジェット方式等で画像形成を行うプリンタや複写機に適用される画像形成装置に関する。

近年、オフセット印刷等で使用する版を不要としたダイレクトイメージングプリンタの需要が高くなっている。印刷に要する仕上がり時間の短縮、顧客一人一人へのサービス、更には大量部数の印刷に対する要望や、印刷不良が発生した紙の廃却という環境問題等から、ダイレクトイメージングプリンタを採用する企業が多い。ダイレクトイメージングプリンタの中でも、価格面で有利で写真印刷に適したインクジェット方式プリンタや、生産性が高くオフセット印刷の仕上がりに近い電子写真方式プリンタの勢力が拡大傾向にある。

そのような状況において、従来のオフセット印刷や写真の代替としてダイレクトイメージングプリンタに要求される機能の中で最も重要なものは、用紙に形成された画像の色の安定性である。

色の安定性を確保するため、ダイレクトイメージングプリンタの内部で閉じる（コンピュータ等の外部装置からの制御が介在しない）色安定化制御に関する技術が各社で提案されている。より具体的に述べると、電子写真方式プリンタにおいて、感光体の表面に形成したトナー濃度検出用のトナーパッチ画像のパターンを濃度センサで読み取り、該濃度センサから読取情報を現像器内のトナー濃度制御部へフィードバックし、適正なトナー濃度となるように制御する技術が開示されている（例えば、特許文献１参照）。

一般的には、上記トナーパッチ画像はその形成及び消去が容易であるものの、トナー像を用紙に定着させる前のトナー濃度情報しか得ることができない。そのため、上記トナーパッチ画像に基づくトナー濃度制御が行われた場合には、定着工程以降の影響は該トナー濃度制御に反映させることができない。

そこで、例えば複写機において、複写機本体（プリンタ部）に付設されたリーダ部により、プリンタ部で画像が形成された出力用紙の画像を読み取り、読取結果に基づき画像制御を行う方法が提案されている（例えば、特許文献２、特許文献３参照）。しかしながら、この方法は、プリンタ部で画像形成された出力用紙を排紙部からユーザが取り出し、リーダ部に出力用紙をセットして画像読取の設定を行わなければならないため、その操作が煩雑である。また、ユーザもその煩雑さから上記操作を定期的に行っていない者が殆どである。

上記のような操作の煩雑さを解消すべく、用紙にトナー像を定着させる定着器の下流側の搬送路の途中にセンサを設置し、用紙に形成された出力画像を検出する技術が公開されている（例えば、特許文献４、特許文献５、特許文献６参照）。また、出力画像のカラー（Ｒ、Ｇ、Ｂ）検出に対応し、人間が視覚的に敏感な無彩色のバランス（グレイバランス）を調整する技術も公開されている（例えば、特許文献７参照）。

他方、インクジェット方式プリンタにおいても、インクの吐出量の経時変化や環境差、インクカートリッジの個体差などが原因で、電子写真方式プリンタほどではないが色が変動してしまう場合がある。そこで、インクジェット方式プリンタにおいても、用紙に対するインク着色後の色安定性を正確に把握し制御するため、インクヘッドの横に濃度センサが取り付けられた製品が既に市場投入されている。

上述したように、ダイレクトイメージングプリンタでは、電子写真方式、インクジェット方式に関わらず、色の安定性は最重要課題の一つであり、プリンタ製造メーカとしては色の安定性をユーザに保証しなければならない。プリンタ製造メーカの取り組みとしては技術面だけではなく、操作性的な観点も視野に入れた製品化が重要であり、上記の定着器下流側の搬送路上に設置したセンサを用いた出力画像の色の安定化制御に注目が集まっている。
特開平１−３０９０８２号公報 特開昭６２−２９６６６９号公報 特開昭６３−１８５２７９号公報 特開平１０−１９３６８９号公報 特開平１１−２３１５８５号公報 特開２０００−２４１２４２号公報 特開２００２−３４４７５９号公報

しかしながら、上記従来例における、定着器下流側の搬送路上に設置したセンサを用いて出力画像の色の安定化制御を行う構成では以下のような問題がある。

電子写真方式プリンタにおいて、用紙に定着前のトナーパッチ画像を検出する場合は、感光体に対するレーザの静電潜像の書き込みタイミングなどからトナーパッチ画像の読み取りタイミングを発生することができる。しかし、用紙に定着後のトナーパッチ画像を検出する場合は、毎回一定時間後にトナーパッチ画像を検出する構成をとると、用紙が定着器下流側のセンサ側に進入するタイミング、用紙の伸縮や斜行などにより、センサが誤検出を起こすことがある。

上記のような誤検出を防止するために、以下のようなセンサによるトナーパッチ画像の読み取りタイミング発生方法が提案されている。

先ず、例えば図１１（ａ）に示すような最大濃度調整用パターンをトリガバー（トナーパッチ画像の左側の帯状部分）の無い状態でカラーセンサにより読み込む場合について説明する。

トリガバーの無い状態でカラーセンサの読み取りタイミングを図るためには、用紙のジャム検知などに用いられるフラグ式（接触式）の通紙センサや光学式のジャム検知センサを用いてタイミングを図ればよい。しかしながら、この方式の場合、用紙にトナーパッチ画像を形成した時のそもそもの画像形成位置のズレには対応できない。コスト面を考えるとカラーセンサ自身の検出結果を基にトリガを発生させてもよいが、上記課題は解決されない。

次に、用紙（メディア）に形成したトナーパッチ画像の濃度もしくは色度コントラストをトリガに、カラーセンサによるトナーパッチ画像の読み取りタイミングを発生させる仕組みも活用されているが、この場合について説明する。

例えば図１１（ａ）に示すような最大濃度調整用パターンの先端の画像形成条件は、色度コントラストをつけるために色材（トナー）を多くする必要がある。また、用紙の搬送速度のムラを吸収するために、トナーパッチ画像の形状を大型化する必要がある。その結果、用紙に対するトナーパッチ画像配置の自由度が低下し、また、濃度の薄いパターンが多い階調パターンの検出時や、プリンタエンジンがどの程度の色材量をトナーパッチ画像に載せるかを決定する制御には、カラーセンサの読み込み動作のトリガとなるトナーパッチ画像のコントラストが変動するため、対応できない。

次に、トリガバーを用いた、カラーセンサにおける最もバランスの取れた読み取りタイミング発生方法について説明する。

該方法は、用紙のレジストレーション精度（搬送位置の精度）や用紙の搬送速度ムラ等の画像形成装置の機構上の弱点に強い。但し、該方法においても、トリガバーと用紙のコントラストが一定以上安定状態に無ければ、カラーセンサの正確な読み取りタイミングとならず、トリガバーの形成に伴い用紙に形成できるトナーパッチ画像数が減少し、トナーパッチ画像の境界部を正確に検出できない。特に、どの程度の色材量をトナーパッチ画像に載せるかを決定する制御においては、トナーの最大濃度となる画像形成条件を変更しながら画像形成を行うため、トリガバーを安定に形成することができない。

画像形成装置に搭載されるカラーセンサの役割は、上記の特開平１−３０９０８２号公報、特開昭６２−２９６６６９号公報、特開昭６３−１８５２７９号公報に記載されているように、トナーの最大濃度と階調を合わせることにある。最大濃度を画像形成条件（感光体の帯電電位等の条件）に合わせる場合、現像コントラスト（感光体に静電潜像を形成する電位とバイアスとの差）を変更すればよい。一般的には、光量一定で感光体の帯電電位を変更するか光量を変更するかの何れかで、現像コントラストを変更可能である。後者の光量を変更する方が応答性が速く色の安定化制御に向いているため、採用企業も多い。但し、色の安定化制御を考えた場合、上記トリガの考え方が難しくなる。

トナーパッチ画像の検出部分で光量を変えながらトナーパッチ画像を段階的に形成する場合、トリガバーは光量の低いトナーパッチ画像で形成せざるを得なくなる。その結果、図１１（ｂ）に示すように、カラーセンサにより適正なタイミングでトナーパッチ画像を検出できないという問題が発生している。

本発明の目的は、パッチ画像の精度の高い読み取りタイミングを発生させ、高精度な濃度調整を可能とし、色の安定性を向上可能とした画像形成装置を提供することにある。

上述の目的を達成するために、本発明の画像形成装置は、複数の色材を用いて記録媒体上に画像を形成する画像形成手段と、所定の明度以下に感度を有し、前記画像形成手段から搬送された記録媒体上の色材の濃度を検出する検出手段と、前記検出手段により検出された色材の濃度に基づいて前記画像形成手段が形成する画像の濃度を制御する制御手段と、を有し、前記制御手段は、記録媒体上に形成される色材の濃度を検出するための濃度パターンを１つの色材を用いて、前記濃度パターンの濃度を検出するタイミングをとるためのトリガパターンを少なくとも２つの色材を用いて、同一の記録媒体上に前記画像形成手段によりそれぞれ形成させ、前記検出手段は、前記トリガパターンを検出したことに応じて前記濃度パターンの濃度を検出し、前記画像形成手段は、少なくとも前記複数の色材のうちの最も明度の低い色材と前記最も明度の低い色材以外の色材のうちの少なくとも１つの色材とを重ね合わせて前記トリガパターンを形成することで、前記トリガパターンの明度を前記所定の明度以下にすることを特徴とする。

本発明によれば、パッチ画像の精度の高い読み取りタイミングを発生させ、高精度な濃度調整を可能とし、色の安定性を向上させることが可能となる。

以下、本発明の実施の形態を図面に基づき説明する。

［第１の実施の形態］
本発明の第１の実施の形態では、画像形成装置において新しい概念の複数色のトリガバー及びトナーパッチ画像を転写材に形成し、定着器下流側の搬送路上に設置したカラーセンサにおけるトナーパッチ画像の正確な読み取りタイミングを発生させる制御について説明する。

また、第１の実施の形態では、電子写真方式の画像形成装置を例に挙げて説明するが、インクジェット方式の画像形成装置や昇華型の画像形成装置などにおいても、電子写真方式の画像形成装置と同じ課題があり、且つ以下で説明する方法を用いて課題を解決することができる。即ち、本発明は、電子写真方式、インクジェット方式、昇華型など各種の画像形成方式に適用することができる。

図１は、本実施の形態に係る画像形成装置の要部の構成を示すブロック図である。

図１において、画像形成装置１０３０は、例えば電子写真方式で画像形成を行うカラーレーザビームプリンタ（複写機）として構成されており、画像形成装置全体の制御を司るプリンタコントローラ１０３１、画像形成動作を司る画像形成装置エンジン部（以下エンジン部）１０３６、操作パネル部１０３７、外部メモリ部１０３８を備えている。画像形成装置１０３０は、ホストコンピュータ１００１と通信線１００２を介して接続されている。

プリンタコントローラ１０３１は、ホストインタフェース（以下Ｉ／Ｆ）部１０４８、入出力バッファ１０３２、プログラムＲＯＭ１０３４、ＲＡＭ１０３５、パネルＩ／Ｆ部１０４７、メモリＩ／Ｆ部１０３９、ＣＰＵ１０３３、ビットマップ画像展開／転送部１０４０、エンジンＩ／Ｆ部１０４６、システムバス１０４３を備えている。

ホストＩ／Ｆ部１０４８は、ホストコンピュータ１００１との間のデータの入出力を司る。入出力バッファ１０３２は、ホストＩ／Ｆ部１０４８を介してホストコンピュータ１００１との間で送受信される制御コードや、各通信手段との間で送受信されるデータを一時記憶する。ＣＰＵ１０３３は、プリンタコントローラ１０３１全体の制御を司ると共に、後述する各種制御（電位制御、最大濃度調整制御、階調制御、所望最大濃度設定制御、所望濃度階調設定制御）を行うものであり、制御プログラムに基づいて図８及び図９のフローチャートに示す処理を実行する。

プログラムＲＯＭ１０３４は、ＣＰＵ１０３３で実行する制御プログラムや制御データを格納すると共に、モジュール（画像情報生成部１０４１、パッチ生成部１０４４、濃度補正テーブル作成部１０４５、濃度補正実行部１０４２）を格納している。画像情報生成部１０４１は、ホストコンピュータ１００１から受信したデータの設定に基づいて各種の画像オブジェクトを生成する。パッチ生成部１０４４は、トナー濃度補正実行時におけるトナー濃度を測定する際に利用するトナーパッチ画像を生成する。濃度補正テーブル作成部１０４５は、トナー濃度の測定結果に基づいて濃度補正テーブルを作成する。濃度補正実行部１０４２は、トナー濃度補正を行う。

ＲＡＭ１０３５は、ホストコンピュータ１００１から受信した上記制御コードやデータの解釈及び印刷に必要な計算を行う処理、或いは印字データの処理のためのワークメモリに利用されるものであり、ワークメモリの他に、濃度補正テーブル格納部１０５０を備えている。濃度補正テーブル格納部１０５０は、上記濃度補正テーブル作成部１０４５で作成された濃度補正テーブルを格納する。

ビットマップ画像展開／転送部１０４０は、画像情報生成部１０４１で生成された画像オブジェクトをビットマップ画像に展開し、展開されたビットマップ画像をエンジン部１０３６に転送する。エンジンＩ／Ｆ部１０４６は、プリンタコントローラ１０３１とエンジン部１０３６とを接続する。パネルＩ／Ｆ部１０４７は、プリンタコントローラ１０３１と操作パネル部１０３７とを接続する。メモリＩ／Ｆ部１０３９は、プリンタコントローラ１０３１と外部メモリ部１０３８とを接続する。システムバス１０４３は、プリンタコントローラ内部の各部を接続する共通信号路である。

エンジン部１０３６は、実際に転写材に画像を形成するものであり、エンジン部１０３６の制御を司るエンジン制御部１０４９を備えている。操作パネル１０３７は、画像形成装置により印刷を行う際の印刷部数／印刷倍率等の設定や印刷開始等の指示を行うための操作部と、設定情報等を表示する表示部とを備えている。外部メモリ部１０３８は、印字データや様々な画像形成装置の情報等の保存に利用される。

図２は、画像形成装置１０３０の内部構造を示す構成図である。

図２において、画像形成装置１０３０は、筐体２００１に、エンジン部１０３６を構成する各機構、各機構による各画像形成プロセス処理（例えば給紙処理など）に関する制御を行うエンジン制御部１０４９及びプリンタコントローラ１０３１を収納する制御ボード収納部２００３等を内蔵している。

エンジン部１０３６を構成するための各機構としては、光学処理機構、定着処理機構、給紙処理機構、搬送処理機構が設けられている。各機構の概要を説明すると、光学処理機構は、レーザ光の走査による感光体（感光ドラム）２００５に対する静電潜像の形成、その静電潜像の顕像化と、その顕像を中間転写体２０１０に多重転写し、多重転写されたカラー画像を転写材２０２７へ更に転写するなどの処理を行う。定着処理機構は、転写材２０２７に転写されたトナー像を定着させる。給紙処理機構は、転写材２０２７を転写位置等へ給紙する。搬送処理機構は、転写材２０２７の搬送を行う。

次に、光学処理機構の詳細を説明する。レーザスキャナ部２０２０において、プリンタコントローラ１０３１から供給されたイメージデータに応じて不図示の半導体レーザから発射されるレーザ光を、レーザドライバ２００６によりオン／オフ駆動する。半導体レーザから発射されたレーザ光を回転多面鏡２００７により走査方向に振らせ、反射ミラー２００８を介して感光ドラム２００５に導き、一次帯電器２０２３により帯電されている感光ドラム２００５上を主走査方向に露光する。これにより、感光ドラム２００５上に静電潜像が形成される。

上記反射ミラー２００８は半透過型ミラーから構成され、その裏面側にはビームディテクタ２００９が配置されている。ビームディテクタ２００９はレーザ光を検出し、その検出信号は制御ボード収納部２００３に供給される。制御ボード収納部２００３内のエンジン制御部１０４９は、ビームディテクタ２００９の検出信号に基づき主走査方向への露光タイミングを決定する水平同期信号を生成し、その水平同期信号はプリンタコントローラ１０３１に出力される。

感光ドラム２００５上に形成された静電潜像は、後述する現像器により供給されるトナーによってトナー像に顕像化される。感光ドラム２００５上の顕像化されたトナー像は、トナー像とは逆特性の電圧を印加された中間転写体２０１０上に転写（１次転写）される。

カラー画像形成時には、中間転写体２０１０の１回転毎に現像ロータリ２０１１が回転し、イエロー現像器２０１２Ｙ、マゼンタ現像器２０１２Ｍ、シアン現像器２０１２Ｃ、次いで黒現像器２０１２Ｋの順で現像工程が実行され、中間転写体２０１０の４回転でイエロー、マゼンタ、シアン、黒のそれぞれの可視像が順次形成される。これにより、フルカラー可視像が中間転写体２０１０上に形成される。

モノクロ画像形成時は、黒現像器２０１２Ｋのみで現像工程が実行され、中間転写体２０１０の１回転で黒の可視像が形成される。これにより、モノクロ可視像が中間転写体２０１０上に形成される。

尚、感光ドラム２００５及びイエロー現像器２０１２Ｙ、マゼンタ現像器２０１２Ｍ、シアン現像器２０１２Ｃ、黒現像器２０１２Ｋは着脱可能に構成されており、黒以外の現像器は現像ロータリ２０１１に収容されている。

一方、給紙処理機構により給紙カセット２０２４から給紙しレジストシャッタ２０２８で待機させておいた転写材２０２７を搬送し、転写ローラ２０１３により転写材２０２７を中間転写体２０１０に圧接すると同時に、転写ローラ２０１３にトナーと逆特性のバイアスを印加する。これにより、給紙処理機構により副走査方向に同期して給紙される転写材２０２７に中間転写体２０１０上の可視像が転写される（２次転写）。

クリーナ２０２２は、感光ドラム２００５上の残存トナーを取り除く。前露光ランプ２０２１は、感光ドラム２００５を光除電する。転写ローラ２０１３は、図示上下方向に移動可能で且つ駆動手段を備えている。

中間転写体２０１０に４色のトナー像を形成している間、即ち、中間転写体２０１０が複数回回転している間は、そのトナー像を乱さないように、転写ローラ２０１３は、図示実線で示す下方に位置し中間転写体２０１０とは離れている。中間転写体２０１０に４色のトナー像の形成が終了した後、転写ローラ２０１３は、転写材２０２７にカラー画像を転写するタイミングに合わせて不図示のカム部材により図示点線で示す上方に位置する、即ち、転写材２０２７を介して中間転写体２０１０に所定の圧力で押し付けられる。これと同時に、転写ローラ２０１３には、バイアスが印加され、中間転写体２０１０上のトナー画像は転写材２０２７に転写される。

転写ローラクリーナ２０４６は、転写ローラ２０１３に転写材のサイズ外に印字された中間転写体２０１０のトナーが付着した場合のクリーニングを行う。また、中間転写体２０１０の周囲には、画像形成を行う際の印字開始位置を決めるための画像形成開始位置検出センサ２０４４Ｔ、転写材２０２７の給紙のタイミングを図るための給紙タイミングセンサ２０４４Ｒ、及びトナー濃度制御時にトナーパッチ画像の濃度を測定する濃度センサ２０４４Ｃが配置されている。トナー濃度制御が行われた際には、この濃度センサ２０４４Ｃにより、それぞれのトナーパッチ画像の濃度測定を行う。

次に、定着処理機構の詳細を説明する。定着器２０１４は、転写材２０２７に転写されたトナー像を熱圧によって定着させるものであり、転写材２０２７に熱を加える定着ローラ２０１５、転写材２０２７を定着ローラ２０１５に圧接させる加圧ローラ２０１６を備えている。定着ローラ２０１５及び加圧ローラ２０１６は、内部にそれぞれヒータ２０１７、２０１８を備えた中空ローラであり、回転駆動されると同時に転写材２０２７を搬送するように構成されている。

定着器２０１４の上流側の搬送路には、転写材２０２７の種類を自動的に検出し定着性を高めるための転写材判別センサ２０４５が配置されている。転写材２０２７の特性により定着器２０１４を通す時間を調節することで、転写材２０２７の搬送時間を切り替える。更に、定着器２０１４の下流側の搬送路には、転写材上に形成されたトリガバー及びトナーパッチ画像を検出するカラーセンサ３０００が配置されている。操作パネル１０３７を介したユーザの指示により、プリンタコントローラ１０３１のＣＰＵ１０３３は、カラーセンサ３０００によるトリガバー及びトナーパッチ画像の検出、トナーの最大濃度調整、階調調整を実行する。

図３は、濃度センサ２０４４Ｃの構成例を示す構成図である。

図３において、濃度センサ２０４４Ｃは、トナーパッチ画像６４の濃度を検出するセンサである。濃度センサ２０４４Ｃは、ＬＥＤ等の赤外発光素子５１と、フォトダイオード、ＣｄＳ等の受光素子５２ａ、５２ｂと、受光データを処理するＩＣ（不図示）と、これらを収容するホルダから構成されている。

赤外発光素子５１は、中間転写体２０１０上に形成されたトナーパッチ画像６４に赤外光を照射する。受光素子５２ａは、トナーパッチ画像６４からの乱反射光強度を検出する。受光素子５２ｂは、トナーパッチ画像６４からの正反射光強度を検出する。正反射光強度と乱反射光強度の両方を検出することにより、トナーパッチ画像６４の高濃度から低濃度までの濃度を検出することができる。受光素子５２ａ、５２ｂは、検出した光の量に応じて出力値を変化させる所謂Ａ／Ｄ変換（１０ビット）によりデジタル信号に変換する。

プリンタコントローラ１０３１のＣＰＵ１０３３は、上記デジタル信号を輝度―濃度変換テーブルにより濃度情報に変換し、濃度情報に基づき後述する各種制御を実行し、転写材に転写する画像の色の安定性を確保する。

図４（ａ）は、カラーセンサ３０００の構成例を示す構成図、図４（ｂ）は、カラーセンサ３０００の受光素子５４ａの受光部５４ｂを示す構成図である。

図４において、カラーセンサ３０００は、転写材２０２７に形成された定着後のトナーパッチ画像６１を読み取り、ＲＧＢ出力値を検出するセンサである。カラーセンサ３０００は、図４（ａ）に示すように、白色ＬＥＤ等の発光素子５３と、ＲＧＢオンチップフィルタ付き電荷蓄積型センサ、トリガ信号に使用するフォトダイオード（ＰＤ）等の受光素子５４ａと、これらを収容するホルダから構成されている。

発光素子（白色ＬＥＤ）５３から発光させた光を、定着後のトナーパッチ画像６１が形成された転写材２０２７に対して斜め４５度より入射させ、０度方向への乱反射光強度を受光素子（ＲＧＢオンチップフィルタ付き電荷蓄積型センサ）５４ａにより検出する。図４（ｂ）に示すように、受光素子５４ａの受光部５４ｂは、ＲＧＢが独立した画素となっている。

受光素子５４ａを構成する電荷蓄積型センサは、フォトダイオードとしてもよい。また、ＲＧＢの３画素のセットを数セット並べた構成でもよい。また、入射角が０度、反射角が４５度の構成でもよい。更には、ＲＧＢ３色が個別に発光するＬＥＤとフィルタ無しセンサにより構成してもよい。このようなカラーセンサ３０００で転写材上のトナーパッチ画像のＲＧＢ出力値を検出し、検出結果をプリンタコントローラ１０３１に出力し、各種画像制御を行う。

次に、上記構成を有する本実施の形態の画像形成装置における各種画像制御について図１乃至図９を参照しながら詳細に説明する。

＜画像制御：電位制御＞
先ず、電位制御について説明する。画像形成装置のプリンタコントローラ１０３１のＣＰＵ１０３３は、筐体２００１内部に配設されている環境センサ（不図示）の検出値を基に絶対水分量を算出し、該絶対水分量を基に現在適切な環境コントラストである帯電電位（以下Ｖｄ）と露光電位（以下Ｖｌ）とのコントラスト電位を算出し、感光ドラム２００５が該コントラスト電位になるように電位制御を行う。本実施の形態では２点電位制御と呼ばれる電位制御を実施している。

図５は、感光ドラム２００５の電位制御の概念を示す図である。

図５において、Ｖｄ１は、第一の帯電条件（グリッドバイアス４００Ｖ）での帯電電位であり、Ｖｌ１は、標準レーザパワー（以下ＬＰＷ）で形成された露光部電位である。Ｖｄ２は、第二の帯電条件（グリッドバイアス８００Ｖ）での帯電電位であり、Ｖｌ２は、そのときの基準ＬＰＷで形成された露光部電位である。

プリンタコントローラ１０３１のＣＰＵ１０３３は、第一の帯電条件での帯電電位と露光部電位との差（Ｖｄ１−Ｖｌ１）、第二の帯電条件での帯電電位と露光部電位との差（Ｖｄ２−Ｖｌ２）に基づいて、グリットバイアス４００Ｖ時と８００Ｖ時のコントラスト電位を求める。その後、予めプログラムＲＯＭ１０３４に登録されている不図示の環境コントラストテーブルを参照し、目標のコントラスト電位になるグリットバイアスを決定する。

以下にグリットバイアスを決定する際の算出式を示す。
・４００Ｖ時のコントラスト（Ｃｏｎｔ１）＝（Ｖｄ１―Ｖｌ１） を算出する。
・８００Ｖ時のコントラスト（Ｃｏｎｔ２）＝（Ｖｄ２−Ｖｌ２） を算出する。
・帯電電位１ＶおきのＣｏｎｔ増加量（ＣｏｎｔΔ）＝[（Ｃｏｎｔ２−Ｃｏｎｔ１）／（Ｖｄ２−Ｖｄ１）］ を算出する。
・図示のターゲットコントラスト（ＣｏｎｔＴ）を参照し、
ＣｏｎｔＴ＝Ｃｏｎｔ１＋ＸＣｏｎｔΔ になるＸを算出する。
・Ｘ＋Ｖｄ１がターゲットのＶｄ（ＶｄＴ）となる。
・グリットバイアス１Ｖあたりの帯電電位変化量（ＶｄΔ）＝（Ｖｄ２−Ｖｄ１）／（８００−４００） を算出する。
・ターゲットＶｄになるグリットバイアス（Ｙ）を、ターゲットＶｄ＝４００＋ＹＶｄΔ から算出する。

上記のように決定したグリットバイアスを用いてエンジン部１０３６により画像形成を行い、ターゲットＶｄとの規定電位差をつけた現像バイアス（Ｖｄｃ）でこれ以降の画像形成を行う。尚、感光ドラム２００５における上記各電位はマイナスであるが、上記の計算式では分かりやすいようにマイナスを省略している。

＜画像制御：最大濃度調整＞
次に、最大濃度調整について説明する。プリンタコントローラ１０３１のＣＰＵ１０３３は、上記電位制御で決定したグリットバイアス、現像バイアスを用いてトナーの最大濃度の調整を行う。この場合、生産性を重視するプリンタなどでは下記の処理を省略し電位制御のみで最大濃度を調整する制御も提案されている。しかし、現像器内のトナー帯電量（単位重量あたりの電荷量）も環境やトナーの耐久性によって変化してしまうため、電位のみでの制御は精度が低い。

そこで、本実施の形態では、上記ＬＰＷを数段階変更したトナーパッチ画像を中間転写体２０１０に形成すると共に中間転写体２０１０から転写材に転写し、通常画像形成に用いるＬＰＷを決定する処理を設けている。以下図６を用いて説明を行う。

図６（ａ）は、最大濃度調整用パターンを示す図、図６（ｂ）は、トナーパッチ画像のＢＫ部に対するカラーセンサ３０００の受光部５４ａ（フォトダイオード）の出力を示す図である。

図６において、プリンタコントローラ１０３１のＣＰＵ１０３３は、上記電位制御で決定したグリットバイアス、現像バイアスを用いてトナーの最大濃度の調整を行うため、図６（ａ）に示すような１色５つのトナーパッチ画像を各色（図６（ａ）の上から順にＢＫ（ブラック）、Ｃ（シアン）、Ｙ（イエロー）、Ｍ（マゼンタ））毎に形成する。５つの画像形成条件はそれぞれＬＰＷが異なり、図６（ａ）の左端からＬＰＷ１、ＬＰＷ２、電位制御に用いた基準ＬＰＷ３、ＬＰＷ４、ＬＰＷ５である。ＬＰＷ１よりもＬＰＷ５の方が濃度が高い。

図７は、最大濃度調整時のＬＰＷと濃度センサ２０４４Ｃにより中間転写体２０１０から検出したトナー濃度との関係を示す図である。

図７において、プリンタコントローラ１０３１のＣＰＵ１０３３は、最大濃度調整時のＬＰＷと濃度センサ２０４４Ｃにより中間転写体２０１０から検出したトナー濃度との関係を基に、所望最大濃度になるＬＰＷを算出する。以上が最大濃度調整である。

＜画像制御：階調制御＞
次に、階調制御について説明する。階調制御は、トナーの最大濃度条件であるグリットバイアス、現像バイアス、ＬＰＷを決定した後、これらを用いて行う制御である。プリンタコントローラ１０３１のＣＰＵ１０３３は、数階調の単色のトナーパッチ画像を作成し、格子状の点で濃淡を表現するハーフトーニング処理（スクリーン処理とも言う）を施し、画像形成部（エンジン部１０３６）に出力し、トナー濃度検出命令を出す。画像形成部は、該命令を基に各トナーパッチ画像を中間転写体２０１０に形成し、濃度センサ２０４４Ｃによりトナーパッチ画像を検出し、検出結果を基に濃度を算出していく。

プリンタコントローラ１０３１のＣＰＵ１０３３は、濃度補正テーブル作成部１０４５により、ハーフトーニング処理前の入力画像データの濃度と中間転写体２０１０上のトナーパッチ画像の濃度とを比較し、出力画像が所望濃度階調になるよう濃度補正テーブル（以下ＬＵＴ）を作成する。通常、画像形成時は該ＬＵＴの作成をハーフトーニング処理前に開始し、画像データを変更しながら画像形成を行っていく。

＜画像制御：所望最大濃度設定制御＞
次に、最大濃度制御のターゲットとなる所望最大濃度設定制御について図８のフローチャートを参照しながら説明する。上記最大濃度調整制御では所望最大濃度になるＬＰＷを決定した。所望最大濃度とは、予め決まっている値ではなく、転写材２０２７上に形成されたトナーパッチ画像の最大濃度を規定したものである。最大濃度調整制御でＬＰＷを決定したとしても、未定着のトナーパッチ画像を検出したまでで、次工程の転写工程や定着工程での画像の劣化等は判断材料にならず、最終的な出力画像を保証することができない。

従って、ここでは最大濃度条件を転写材２０２７上に形成された定着後のトナーパッチ画像を用いて最大濃度を調整する。転写材２０２７上のトナーパッチ画像を検出するために、上述したように定着器２０１４の下流側の搬送路にカラーセンサ３０００を設置している。

プリンタコントローラ１０３１のＣＰＵ１０３３は、カラーセンサ３０００により、転写材２０２７上に形成された定着後のトナーパッチ画像を読み取り（ステップＳ１）、予め決定されている最大濃度条件となるＬＰＷを算出する（ステップＳ２）。

最大濃度条件となるＬＰＷの算出の仕方は、濃度センサ２０４４Ｃを用いた最大濃度調整制御と同様に、ＬＰＷを５点設定する制御であり、ＬＰＷを５点変更させたトナーパッチ画像を作成して転写材２０２７上に転写及び定着させ、カラーセンサ３０００でトナーパッチ画像を検出し、規定濃度になるＬＰＷを算出する。このとき、算出されたＬＰＷにて濃度センサ用所望最大濃度設定を行う（ステップＳ３）。

転写材２０２７上で最大濃度が確定されたＬＰＷ条件にてトナーパッチ画像を作成し、濃度センサ２０４４Ｃの検出ターゲットである所望最大濃度とすることで、転写材２０２７や定着器２０１４の劣化によるトナー濃度変動を吸収することができる。このように、濃度センサ２０４４Ｃの検出ターゲットである所望最大濃度は、転写材２０２７上のトナーパッチ画像を検出することができるカラーセンサ３０００により設定されることが特徴である。

＜画像制御：所望濃度階調設定制御＞
次に、階調制御のターゲットとなる所望濃度階調設定制御について図９のフローチャートを参照しながら説明する。所望濃度階調とは、濃度センサ２０４４Ｃにより中間転写体２０１０上のトナーパッチ画像の濃度を検出し、プリンタコントローラ１０３１により実行した階調制御のターゲットのことである。

所望濃度階調設定制御は、カラーセンサ３０００を用いた所望最大濃度設定制御と同様に、転写材２０２７や定着器２０１４の劣化による影響を中間調領域でも受けやすい。そのため、転写材２０２７に転写したトナーパッチ画像の階調を一定に保つことができる色材量（画像形成材料であるトナー量）を決めねばならない。その理由は、いくら未定着のトナーパッチ画像を基に階調を合わせたとしても、所望濃度階調（階調制御のターゲット）から変動している可能性があるためである。

そこで、所望濃度階調設定制御では、上記階調制御と同様に、プリンタコントローラ１０３１のＣＰＵ１０３３は、数階調の単色トナーパッチ画像を作成すると共にハーフトーニング処理を施し、画像形成部（エンジン部１０３６）に出力し（ステップＳ１１）、画像形成部で数階調の単色トナーパッチ画像を中間転写体２０１０から転写材２０２７に転写及び定着させ、カラーセンサ３０００により検出させる（ステップＳ１２）。

プリンタコントローラ１０３１のＣＰＵ１０３３は、ハーフトーニング処理前の入力画像データとカラーセンサ３０００の検出データを基に、出力画像の階調が規定階調になるよう濃度補正テーブル作成部１０４５によりＬＵＴを生成する（ステップＳ１３）。ここで、規定階調とは、特開２００３−３２４６１号公報に記載されている累積色差リニア階調である。

プリンタコントローラ１０３１のＣＰＵ１０３３は、出力画像の階調を規定階調に変換するためＬＵＴを濃度補正テーブル格納部１０５０に登録する。次に、プリンタコントローラ１０３１のＣＰＵ１０３３は、登録されたＬＵＴを基に画像形成部によりトナーパッチ画像を中間転写体２０１０に形成し、濃度センサ２０４４Ｃでトナーパッチ画像の濃度を検出し、所望濃度階調としてＲＡＭ１０３５に記憶する（ステップＳ１４）。該記憶データは、通常画像形成時に所望濃度階調として参照される。

上述したような所望最大濃度設定及び所望濃度階調設定を行うことにより、中間転写体２０１０上の未定着トナー像を検出する濃度センサ２０４４Ｃを用いても、中間転写体２０１０からトナー像が転写された転写材を検出し該検出を基に濃度制御及び階調制御を行ったと同じ効果が生まれ、色の安定性の高い画像形成装置を提供することができる。

＜課題の再定義＞
本発明の課題は、上述したようにカラーセンサ３０００により転写材上のトナーパッチ画像を読み取るときの読み取りタイミング発生に関するものであり、より具体的に述べると、所望最大濃度設定時にカラーセンサ３０００における読み取りタイミング発生のトリガとなる画像濃度が変化してしまうことである。画像濃度が変化すると、規定のタイミングで画像濃度を検出できないほか、画像濃度検出さえも実行できない状態になり得る。

そこで、本実施の形態では、トリガバーの画像形成条件を変更し、所望最大濃度設定時においてもＬＰＷの影響を受けない、カラーセンサ３０００によるトナーパッチ画像の確実な読み取りを可能とするものである。即ち、プリンタコントローラ１０３１のＣＰＵ１０３３は、トリガバーの画像形成条件をトナーパッチ画像の画像形成条件とは異なる設定とし、エンジン部１０３６に画像形成を実行させる。

＜課題の解決方法＞
次に、本実施の形態における上記課題の解決方法を説明する。カラーセンサ３０００による転写材上のトナーパッチ画像を読み取る際の読み取りタイミングは、図６に示したように、カラーセンサ３０００によるトリガバーの検出レベルと、転写材の搬送に伴うトリガバーの通過時間を基に発生させる。

より具体的に述べると、転写材の搬送速度を２００mm/secとし、トリガバーの幅を５mmとした場合、トリガバーの検出特性、即ちカラーセンサ３０００の受光素子５４ａの受光部５４ｂ（フォトダイオード）の検出特性は、図６（ｂ）に示すようになる。フォトダイオードの検出値がトリガ閾値（トリガバーの検出を判別するための閾値）を超えた閾値超過時間と、トリガバーと下地（転写材）との検出値差（コントラスト差）を計算し、前記時間から数msec後にトナーパッチ画像を読み取ればよい。

本実施の形態では、上記トリガ閾値は５Ｖレンジの半値である２．５Ｖに設定している。この場合、フォトダイオードの出力をＡ／Ｄ変換し、そのデジタル値をトリガ閾値としても同じ効果を得ることができる。トリガ閾値を低くするとトリガバーの誤検出が多くなり、トリガ閾値を高くするとトリガバーを検出できなくなる。このようにトリガ閾値の設定が難しいということは、そのトリガバーが安定的に形成されなければならないことと同義である。トリガバーの微妙な濃度変化はカラーセンサ３０００によるトナーパッチ画像の読み取りタイミングの変化に直結する。

このようなトリガ方式を用いたカラーセンサ３０００の読み取りタイミングを工夫するため、本実施の形態におけるトリガバーは複数色を用いて形成することを特徴としている。上述したように最大濃度調整中はＬＰＷを数段階変更したトナーパッチ画像を形成するため、トリガバーの濃度も一定しない。トリガバーの濃度が濃くなる分にはあまり問題は無いが、トリガバーの濃度が薄い部分の検出は困難になる。

そこで、図７に示したＬＰＷ１やＬＰＷ２のようにＬＰＷが低い場合のトリガバーの濃度の薄い部分については、他色の色材も利用して転写材に形成するトリガバーの濃度を高くする。このような構成をとれば、ＬＰＷが低い場合のカラーセンサ３０００によるトリガバーの誤検出を防ぐことができる。

通常、トリガバーは白色（転写材）とのコントラストを明確につける意味合いでＢＫ（ブラック）色材を用いることが多い。勿論、本実施の形態でもトリガバーの色材としてＢＫをベースとするが、ＢＫの次に明度の低いＣｙａｎ（シアン）を更に用いる。ＬＰＷが低い設定同士であっても、トリガバーの使用色材として２色（ＣｙａｎとＢＫ）を重ねることでトリガバーの検出値がトリガ閾値を超える構成にすれば、カラーセンサ３０００によるトリガバーの誤検出を防止できることは勿論、低い側のＬＰＷを更に低くし、最大濃度設定のレンジを増やすことができ、更なる高精度化を達成できる。

本実施の形態では、最大濃度設定時の基準ＬＰＷ３よりも低いＬＰＷ１及びＬＰＷ２のトリガバーについて使用色材２色（ＣｙａｎとＢＫ）で画像形成したが、その理由は定着不良を防止するためである。熱容量的に最大ＬＰＷ条件であるＬＰＷ５でＢＫとＣｙａｎをトリガバーに載せた場合、通常の最大濃度時のトナー載り量を１００％とすると、ＬＰＷ５ではトナー載り量が３００％を超えてしまう。定着器２０１４の構成上、トナー載り量は２５０％前後の画像形成装置が多い。本実施の形態でもトナーの最大載り量は２５０％までである。

上記の点から、ＬＰＷ４やＬＰＷ５の場合はトリガバーを２色形成する必要はなく、また２色の方が危険度は高い。更にいうと、環境コントラストテーブルを基に算出した基準ＬＰＷ３は、このコントラストであれば大体所望濃度になると考えられるＬＰＷ設定値である。基準ＬＰＷ３でカラーセンサ３０００の検出にトリガがかからない状況は、本出願人の実験の結果ほぼ存在しなかった。もし基準ＬＰＷ３でカラーセンサ３０００の検出にトリガがかからない状況があったとするならば、それは環境コントラストテーブルを見直すべきである。以上の背景から、基準ＬＰＷ３より低いＬＰＷ１とＬＰＷ２の場合のトリガバーに対して２色で画像を形成する構成に至った。

転写材に形成されたトリガバーを検出するカラーセンサの受光素子にもよるが、本実施の形態で使用しているカラーセンサ３０００の受光素子であるフォトダイオードの場合、色材が明度２０以下であれば問題なく作動する。色材の種類が変わったとしても転写材とのコントラストの関係上、明度２０以下になるような色材を用いてトリガバーを形成すれば、誤検出を防ぐことができる。明度とはＣＩＥ（Commission Internationale de l’Eclairage：国際照明委員会）で規定されているＬ＊（エルスター）のことを指す。

以上の構成から、最大濃度調整時においてＬＰＷを変更したトナーパッチ画像を転写材に形成した場合でも、カラーセンサ３０００により転写材からトナーパッチ画像を読み取る際に精度の良い読み取りタイミングを発生することができ、画像形成装置における色の安定性を確保することができる。

尚、本実施の形態では、電子写真方式の画像形成装置においてＬＰＷの低いトリガバーの問題を掲げたが、インクジェット方式の画像形成装置においても単色ではトナー濃度が最大濃度に達しない状況が、画像形成装置の環境やトナーの耐久により発生する。その際には、トリガバーを複数色にする本実施の形態の手法が有効である。

また、本実施の形態では、ＢＫの次に明度が低い色材はＣｙａｎであるため、Ｃｙａｎを２色目のトリガバー形成色に設定したが、特定色のＢＬＵＥなどＣｙａｎ以外に明度の低い色材がある場合にはそれを用いることが望ましい。

以上説明したように、本実施の形態によれば、カラーセンサ３０００によるトナーパッチ画像の読み取りタイミングを発生させるためのトリガバーの画像形成条件をトナーパッチ画像の画像形成条件とは異なる設定とする。具体的には、トリガバーを一定明度以下になるように形成する、トリガバーをトナーパッチ画像で使用する色材とは異なる色材で形成する、トリガバーをトナーパッチ画像とは異なる単位面積あたりの最大色材使用量で形成する、トリガバーを明度の低い順に選択された複数色の色材で形成する等である。これにより、カラーセンサ３０００によるトナーパッチ画像の精度の高い読み取りタイミングを発生させることができ、高精度なトナー濃度調整が可能となる。この結果、画像形成装置における色の安定性を向上させることが可能となる。

また、トナーの最大濃度を決定する際にＬＰＷを複数段階変更してトナーパッチ画像を転写材に複数形成し、カラーセンサ３０００の検出結果を基に最大濃度になるＬＰＷを決定する。これにより、トナーパッチ画像の最低明度を確保することが可能となり、トナーパッチ画像のエッジ部特性に左右されない、カラーセンサ３０００によるトナーパッチ画像の確実な読み取りタイミングを発生させることができ、上記同様に、高精度なトナー濃度調整が可能となり、画像形成装置における色の安定性を向上させることが可能となる。

［第２の実施の形態］
本発明の第２の実施の形態は、上述した第１の実施の形態に対して、最大濃度の決定方法をＬＰＷ方式からＰＷＭ（Pulse Width Modulation）方式に変えた点において相違する。本実施の形態のその他の要素は、上述した第１の実施の形態（図１〜図４）の対応するものと同一なので、説明を省略する。

上述した第１の実施の形態では、最大濃度を決定する方法は、ＬＰＷを５段階に振り分け、トナーパッチ画像を転写材に転写してカラーセンサ３０００により読み取り、プリンタコントローラ１０３１により読取結果を基に所望最大濃度になるＬＰＷを算出する場合を説明した。

他方、コスト的な観点でＬＰＷを変更する回路を持たない画像形成装置も多く、この種の画像形成装置におけるトナーの最大濃度の決定方法は、感光ドラムに照射するレーザのＰＷＭ（パルス幅変調）の時間でトナー濃度を制御することが一般的である。このとき、トリガバーもＰＷＭ条件に連動させていたのではカラーセンサ３０００でトナーパッチ画像を読み取る際の正確なトリガになり得ないという課題が発生する。

そこで、本実施の形態では、最大濃度を算出するためのトナーパッチ画像については所望のＰＷＭで段階的に画像を形成し、トリガバーについては一定のＰＷＭ（ここではレーザをフル点灯）で画像を形成することで、上記課題を解決するものである。

本実施の形態での着目点は、トナーパッチ画像の画像を形成する画像形成条件と、トリガバーの画像を形成する画像形成条件とが異なる点である。

尚、本実施の形態では、電子写真方式の画像形成装置について説明したが、電子写真方式の画像形成装置に限らず、インクジェット方式の画像形成装置においても上記のように画像形成条件を異ならせることにより、トナーパッチ画像の正確な読み取りが可能となる。即ち、
（１）トナーパッチ画像部は片道印刷（インクヘッドを一方向に移動させる印刷）を行い、トリガバー部は濃くするため双方向印刷（インクヘッドを双方向に移動させる印刷）を行う。
（２）トナーパッチ画像部は通常解像度で印刷、トリガバー部は解像度の設定を高くして印刷（用紙送り量）を行う。
（３）トナーパッチ画像部は通常濃度で印刷、トリガバー部はインク吐出量をアップして印刷を行う。
など、トナーパッチ画像部とトリガバー部との関係を一致させず、それぞれ最適化することができる。その結果、カラーセンサ３０００におけるトナーパッチ画像の正確な読み取りタイミング発生が可能となり、画像形成装置における色の安定性を向上させることができる。

以上説明したように、本実施の形態によれば、トナーの最大濃度を決定する際に、トナーパッチ画像については所望のＰＷＭで段階的に画像を形成し、トリガバーについては一定のＰＷＭで画像を形成する。これにより、トナーパッチ画像の最低明度を確保することが可能となり、トリガバーのエッジ部特性に左右されない、カラーセンサ３０００によるトナーパッチ画像の確実な読み取りタイミングを発生させることができ、高精度なトナー濃度調整が可能となる。この結果、画像形成装置における色の安定性を向上させることが可能となる。

［第３の実施の形態］
本発明の第３の実施の形態は、上述した第１の実施の形態に対して、トリガバーのエッジ部について着目し、確実なエッジ部のあるトリガバーを形成する点において相違する。本実施の形態のその他の要素は、上述した第１の実施の形態（図１〜図４）の対応するものと同一なので、説明を省略する。

図１０は、本実施の形態に係るトナーパッチ画像の種類とカラーセンサ３０００の受光部５４ａ（フォトダイオード）の出力を示す図である。

図１０において、転写材に形成されたトナーパッチ画像を例えば３種類図示している。低価格の画像形成装置の場合、ＬＰＷもＰＷＭも変更できない機種も存在する。この種の画像形成装置において、トナーの最大濃度を決定する場合はハーフトーニング処理前のＬＵＴで最大濃度を規定する方法が一般的である。

トリガバーの画像も含む全画像をハーフトーニング処理前のＬＵＴで最大濃度を規定すると、トリガバーのエッジ部の状態は図１０に示すようになり、カラーセンサ３０００でトナーパッチ画像を読み取る際の正確なトリガを発することができない。一般的に低価格の画像形成装置になればなるほど、画像形成部の各種ムラを低減させるため、ハーフトーニングは粗い線数（ＬＰＩ）となる。トリガバーは粗ければ粗いほど、カラーセンサ３０００の誤作動やタイミングずれという不具合が発生する。

そこで、本実施の形態では、上記不具合を回避するため、以下のようにトナーパッチ画像とトリガバーを形成するものである。即ち、画像データを用いてトナーの最大濃度を調整する画像形成装置において、カラーセンサ３０００のトリガでは画像データによるトナーの最大濃度調整を行わない構成としたことが特徴である。

上記構成とするために、プリンタコントローラ１０３１のパッチ生成部１０４４は、最大濃度調整用パターンをハーフトーニング処理し、トリガバーはハーフトーニング処理を行わない構成とする仕組み、即ち、ハーフトーニング処理後の最大濃度調整用パターンにトリガバーを合成する仕組みが必要である。その仕組みがパッチ生成部１０４４に格納されている。

画像を構成する文字画像と写真画像でスクリーン（画像処理パターン）が切り替えできる（文字画像を構成するドット数を２１２ＬＰＩドットとし、写真画像を構成するドット数を１４１ＬＰＩドットとする）プリンタコントローラであれば、トリガバーに文字情報を埋め込んでいる旨をエンジン部に通知しておくことが簡易的で最も効果が高い。トリガバーに文字情報を埋め込むことで、トリガバーの画像処理パターンをトナーパッチ画像の画像処理パターンより高線数（ＬＰＩ）に設定する。更には、トナーの最大濃度調整時に文字情報用のＬＵＴは関係なく任意の特性（カーブ）に設定できる。即ち、画像データは変更しないリニアに設定しておけばよい。

一方、インクジェット方式の画像形成装置におけるトリガバーのエッジ部特性を考えると、電子写真方式の画像形成装置とは逆の思想でトリガバーを形成する必要が生じる。インクジェット方式の画像形成装置において、コート紙ではない上質紙を調整用紙に使用した場合、インク間のにじみであるブリードや、用紙によるインク吸収によってにじみが発生してしまう。即ち、エッジ部がはっきりとしないトリガバーの画像になってしまうため、カラーセンサ３０００による読み取りタイミングミスを発生してしまう。

インクジェット方式の画像形成装置で、ＢＫインクが顔料タイプと染料タイプの両方搭載されている機種の場合は、濃度調整を行いたいのは写真画像用（写真画像用は通常染料タイプのＢＫインクを用いる）であったとしても、トリガバーを顔料タイプのインクで形成することによって上記問題を解決することができる。

一方、インクジェット方式の画像形成装置で、ＢＫインクが染料タイプしかない機種の場合は、インクの最大吐出量ではにじみが発生してしまうため、カラーセンサ３０００でトナーパッチ画像を読み取る際のトリガが正確に発生する程度までドット印字間隔を間引く制御を行う。これにより、トリガバーのエッジ部の検出精度を高めることができる。

更に、調整用紙として上記のようなにじみが発生する上質紙を用いた写真画像用の濃度調整時に、使用する色材の明度が最低明度条件に達せず、カラーセンサ３０００でトナーパッチ画像を読み取る際の適切なトリガが発生できない場合には、調整用紙をコート紙に変更することで濃度調整が可能となる。即ち、調整用紙を変更する旨を操作パネル部１０３７を介してユーザに通知する構成をとっても構わない。

以上説明したように、本実施の形態によれば、トリガバーをトナーパッチ画像とは異なる画像処理パターンで画像形成し、また、ＢＫインクが顔料タイプと染料タイプの両方搭載されている場合はトリガバーをトナーパッチ画像とは異なるインクタイプ（顔料タイプ）で画像形成する。これにより、カラーセンサ３０００によるトナーパッチ画像の精度の高い読み取りタイミングを発生させることができ、高精度なトナー濃度調整が可能となる。この結果、画像形成装置における色の安定性を向上させることが可能となる。

［他の実施の形態］
また、本発明の目的は、実施形態の機能を実現するソフトウェアのプログラムコードを記録した記憶媒体を、システム或いは装置に供給し、そのシステム或いは装置のコンピュータ（またはＣＰＵやＭＰＵ等）が記憶媒体に格納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。

この場合、記憶媒体から読み出されたプログラムコード自体が前述した実施の形態の機能を実現することになり、そのプログラムコード及び該プログラムコードを記憶した記憶媒体は本発明を構成することになる。

また、プログラムコードを供給するための記憶媒体としては、例えば、フロッピー（登録商標）ディスク、ハードディスク、光磁気ディスク、ＣＤ−ＲＯＭ、ＣＤ−Ｒ、ＣＤ−ＲＷ、ＤＶＤ−ＲＯＭ、ＤＶＤ−ＲＡＭ、ＤＶＤ−ＲＷ、ＤＶＤ＋ＲＷ、磁気テープ、不揮発性のメモリカード、ＲＯＭ等を用いることができる。または、プログラムコードをネットワークを介してダウンロードしてもよい。

また、コンピュータが読み出したプログラムコードを実行することにより、上記実施の形態の機能が実現されるだけでなく、そのプログラムコードの指示に基づき、コンピュータ上で稼動しているＯＳ（オペレーティングシステム）等が実際の処理の一部または全部を行い、その処理によって前述した実施形態の機能が実現される場合も含まれる。

更に、記憶媒体から読み出されたプログラムコードが、コンピュータに挿入された機能拡張ボードやコンピュータに接続された機能拡張ユニットに備わるメモリに書き込まれた後、そのプログラムコードの指示に基づき、その機能拡張ボードや機能拡張ユニットに備わるＣＰＵ等が実際の処理の一部または全部を行い、その処理によって前述した実施形態の機能が実現される場合も含まれる。

また、コンピュータが読み出したプログラムコードを実行することにより、前述した各実施の形態の機能が実現されるだけでなく、そのプログラムコードの指示に基づき、コンピュータ上で稼働しているＯＳなどが実際の処理の一部または全部を行い、その処理によって前述した各実施の形態の機能が実現される場合も、本発明に含まれることは言うまでもない。

この場合、上記プログラムは、該プログラムを記憶した記憶媒体から直接、又はインターネット、商用ネットワーク、若しくはローカルエリアネットワーク等に接続された不図示の他のコンピュータやデータベース等からダウンロードすることにより供給される。

上記プログラムの形態は、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コード、ＯＳ（オペレーティングシステム）に供給されるスクリプトデータ等の形態から成ってもよい。

本発明の第１の実施の形態に係る画像形成装置の要部の構成を示すブロック図である。 画像形成装置の内部構造を示す構成図である。 濃度センサの構成例を示す構成図である。 （ａ）はカラーセンサ３０００の構成例を示す構成図、（ｂ）はカラーセンサの受光素子の受光部を示す構成図である。 感光ドラムの電位制御の概念を示す図である。 （ａ）は最大濃度調整用パターンを示す図、（ｂ）はトナーパッチ画像のＢＫ部に対するカラーセンサの受光部（フォトダイオード）の出力を示す図である。 最大濃度調整時のＬＰＷと濃度センサにより中間転写体から検出したトナー濃度との関係を示す図である。 所望最大濃度設定処理を示すフローチャートである。 所望濃度階調設定処理を示すフローチャートである。 本発明の第３の実施の形態に係るトナーパッチ画像の種類とカラーセンサの受光部（フォトダイオード）の出力を示す図である。 （ａ）は従来例に係る最大濃度調整用パターンを示す図、（ｂ）はトナーパッチ画像のＢＫ部に対するカラーセンサの受光部（フォトダイオード）の出力を示す図である。

符号の説明

１０３０ 画像形成装置
１０３１ プリンタコントローラ
１０３３ ＣＰＵ（制御手段）
１０３６ エンジン部（画像形成手段）
１０４２ 濃度補正実行部
１０４４ パッチ生成部
１０４５ 濃度補正テーブル作成部
２０１０ 中間転写体
２０２７ 転写材（記録媒体）
２０４４Ｃ 濃度センサ
３０００ カラーセンサ（検出手段）

Claims (8)

1. 複数の色材を用いて記録媒体上に画像を形成する画像形成手段と、
   所定の明度以下に感度を有し、前記画像形成手段から搬送された記録媒体上の色材の濃度を検出する検出手段と、
   前記検出手段により検出された色材の濃度に基づいて前記画像形成手段が形成する画像の濃度を制御する制御手段と、を有し、
   前記制御手段は、記録媒体上に形成される色材の濃度を検出するための濃度パターンを１つの色材を用いて、前記濃度パターンの濃度を検出するタイミングをとるためのトリガパターンを少なくとも２つの色材を用いて、同一の記録媒体上に前記画像形成手段によりそれぞれ形成させ、
   前記検出手段は、前記トリガパターンを検出したことに応じて前記濃度パターンの濃度を検出し、
   前記画像形成手段は、少なくとも前記複数の色材のうちの最も明度の低い色材と前記最も明度の低い色材以外の色材のうちの少なくとも１つの色材とを重ね合わせて前記トリガパターンを形成することで、前記トリガパターンの明度を前記所定の明度以下にすることを特徴とする画像形成装置。
2. 前記画像形成装置は、複数色のトナーを用いて前記記録媒体上にトナー画像を形成する電子写真方式の画像形成装置であって、
   前記画像形成手段は、感光体と、光源から発射されるレーザ光によって前記感光体を露光することによって前記感光体上に静電潜像を形成する露光手段と、前記静電潜像をトナーを用いて現像する現像手段と、前記感光体上のトナーを前記記録媒体上に転写する転写手段と、を有し、
   前記制御手段は、前記画像の濃度を制御するために前記露光手段が前記感光体を露光する際のレーザパワーを制御する露光量制御手段を含み、
   前記露光量制御手段は、前記トナーによって形成される前記濃度パターンの濃度に基づいて前記レーザパワーを制御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. 前記露光量制御手段は、前記光源から発射されるレーザ光を少なくとも第１のレーザパワーと前記第１のレーザパワーよりも強い第２のレーザパワーとに制御可能な手段であり、
   前記画像形成手段は、前記露光量制御手段が前記第１のレーザパワーで前記感光体に前記濃度パターンを形成する場合、前記トリガパターンを少なくとも２色のトナーで形成し、前記露光量制御手段が前記第２のレーザパワーで前記感光体に前記濃度パターンを形成する場合、前記トリガパターンを単色のトナーで形成することを特徴とする請求項２に記載の画像形成装置。
4. 前記画像形成装置は、複数色のトナーを用いて前記記録媒体上にトナー画像を形成する電子写真方式の画像形成装置であって、
   前記画像形成手段は、感光体と、前記感光体を露光することによって前記感光体上に静電潜像を形成する露光手段と、前記静電潜像をトナーによって現像する現像手段と、前記感光体上のトナーを前記記録媒体上に転写する転写手段と、を有し、
   前記制御手段は、記録媒体上に形成される画像の濃度を制御するために前記静電潜像をトナーにより現像するための現像バイアスを制御する現像バイアス制御手段を含み、
   前記現像バイアス制御手段は、前記トナーによって形成される前記濃度パターンの濃度に基づいて前記現像バイアスを制御すること特徴とする請求項１に記載の画像形成装置。
5. 前記画像形成装置は、複数色のトナーを用いて前記記録媒体上にトナー画像を形成する電子写真方式の画像形成装置であって、
   前記画像形成手段は、感光体と、前記感光体を帯電する帯電手段と、帯電された前記感光体を露光することによって前記感光体上に静電潜像を形成する露光手段と、前記静電潜像をトナーによって現像する現像手段と、前記感光体上のトナーを前記記録媒体上に転写する転写手段と、を有し、
   前記制御手段は、記録媒体上に形成される前記画像の濃度を制御するために前記感光体の帯電電位を制御する帯電電位制御手段を含み、
   前記帯電電位制御手段は、前記トナーによって形成される前記濃度パターンの濃度に基づいて前記帯電電位を制御すること特徴とする請求項１に記載の画像形成装置。
6. 前記画像形成手段は、前記複数の色材毎に前記濃度パターンを形成し、前記トリガパターンを前記濃度パターンとは異なる色材を用いて形成することを特徴とする請求項１乃至請求項５いずれか１項に記載の画像形成装置。
7. 前記制御手段は、前記画像を形成するための画像データをハーフトーニング処理することによって前記画像の濃度を制御し、前記トリガパターンを形成するための画像データに対してハーフトーニング処理を行わないことを特徴とする請求項１に記載の画像形成装置。
8. 前記画像形成手段は、前記トリガパターンを前記濃度パターンよりも高い線数で形成することを特徴とする請求項１に記載の画像形成装置。

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