JP4924591B2 - 画像形成装置 - Google Patents

Description

本発明は、複写機やファクシミリ装置やプリンタなどの画像形成装置に関し、特に、記録紙上に形成されたパッチの濃度をセンサにより検知して画像形成条件を制御する画像形成装置に関する。

画像データに基づいて像担持体上に静電潜像を形成し、その静電潜像を現像剤（トナー）で現像して顕像（トナー像）を生成し、さらに、生成したトナー像を転写手段からの転写電流によって像担持体から記録紙（記録紙）に転写し、該記録紙と前記像担持体とを分離手段からの分離電流によって分離し、トナー像が載った記録紙を熱と圧力とによって定着することにより画像形成する画像形成装置が存在している。

このような画像形成装置では、画像形成条件の各種パラメータを制御することで、適切な濃度の画像形成を実行するようにしている。ここで、画像形成条件のひとつに、転写条件が存在する。

すなわち、像担持体および記録紙に対して転写手段から転写電流を与えることで、トナー像が記録紙に転写されており、この転写電流の電流値によって記録紙へ転写されるトナーの割合が変化する。また、この転写効率は、記録紙の大きさ、厚み、材質、温度、湿度、感光体上でのトナーの電荷量、トナーの付着量、転写手段の汚れ、記録紙の含水状態，記録紙と感光体との密着状態，感光体の回転速度，記録紙の搬送速度，などによっても変化することが知られており、これら諸条件を考慮した上で調整する必要があるが、最適な転写電流値に調節することは難しい。

このため、サンプルシートと呼ばれるチャートに基準濃度と基準濃度と比較すべき複数濃度を印刷し、このサンプルシートを利用者が見たうえで、利用者がサンプルシートから基準濃度に近い濃度を選択する事で適正なγカーブ補正を行うことが、以下の特許文献１などに記載されている。
特開２００１−１３００５６

プリンタは画像形成枚数を重ねることによる経時変化や環境条件の変化によって、同じ画像データに基づく画像を印刷しても濃度が微妙に変化していく。
そこで、数百プリントに一回の周期、または温湿度が大きく変化するごとに、基準濃度パッチをテストシートにプリントして濃度を測定し、基準値からのずれ量に応じてレーザーパワーやγ（ガンマ）特性等を補正して濃度安定性を確保していた。

このテストシート読み取りによる濃度調整周期を短くすれば濃度はより安定するが、テストシート（記録紙）の消費量が増えると共に、通常の画像形成を一時停止させるために生産性が低下する。

一方、テストシート読み取りによる濃度調整周期を長くすれば、テストシート（記録紙）の消費が減り、通常の画像形成を一時停止させる頻度は低下するものの、濃度安定性が確保できなくなる恐れがある。

従来より、利用者が濃度調整周期を設定可能なプリンタがあったが、この手法ではテストシートの消費量は事前に把握できるものの、どれだけ濃度が安定するのかを事前に知る術がなかった。

また基準パッチ濃度と基準値とのずれ量によって次回の濃度調整実行時期を自動的に決定するプリンタがあったが、これはメーカーが想定した濃度安定性を確保しているにすぎず、多少濃度安定性を落としてもテストシートの消費量を減らしたり生産性を向上させりしたい利用者のニーズには応えられていなかった。

また、以上の特許文献１では、サンプルシートに基準濃度と基準濃度と比較すべき複数濃度を印刷し、利用者が基準濃度に近い濃度を選択する事で適正なγカーブ補正を行っているが、これはより厳密に適正な濃度を得るための発明であり、前記問題点を解決するものではない。

本発明は、上記の課題を解決するためになされたものであって、画像形成装置の利用者の要望に基づいて、テストシートの出力頻度や濃度安定性を選択可能な画像形成装置を実現することを目的とする。

課題を解決する本発明は、以下のように構成されたものである。
（１）請求項１記載の発明は、データに応じた画像を記録紙上に形成して出力する画像形成手段と、所定の濃度の複数のパッチを含み画像形成条件制御に用いられるテストシートのデータと基準濃度付近で濃度をずらした複数のパッチを含み利用者が許容する濃度の変動範囲である許容濃度変動範囲の設定に用いられるサンプルシートのデータとを記憶する記憶手段と、前記パッチの濃度を検知するセンサと、画像形成時における許容濃度変動範囲について前記サンプルシートに基づいて設定がなされる設定手段と、前記設定手段で設定された前記許容濃度変動範囲の緩厳に応じて前記テストシートを出力する画像形成枚数である規定画像形成枚を決定すると共に、前記規定画像形成枚数のタイミングで前記記憶手段に記憶されたデータに基づいて前記テストシートを前記画像形成手段に画像形成させ、該テストシート上の前記パッチの濃度を前記センサで検知して得られた検知結果に基づいて前記画像形成条件を制御する制御手段と、を備えたことを特徴とする画像形成装置である。

（２）請求項２記載の発明は、データに応じた画像を記録紙上に形成して出力する画像形成手段と、所定の濃度の複数のパッチを含み画像形成条件制御に用いられるテストシートのデータと基準濃度付近で濃度をずらした複数のパッチを含み利用者が許容する濃度の変動範囲である許容濃度変動範囲の設定に用いられるサンプルシートのデータとを記憶する記憶手段と、前記パッチの濃度を検知するセンサと、画像形成時における許容濃度変動範囲について前記サンプルシートに基づいて設定がなされる設定手段と、前記設定手段で設定された前記許容濃度変動範囲の緩厳に応じて前記テストシートを出力する規定温度変化を決定すると共に、前記規定温度変化が生じたタイミングで前記記憶手段に記憶されたデータに基づいて前記テストシートを前記画像形成手段に画像形成させ、該テストシート上の前記パッチの濃度を前記センサで検知して得られた検知結果に基づいて前記画像形成条件を制御する制御手段と、を備えたことを特徴とする画像形成装置である。

（３）請求項３記載の発明は、前記制御手段は、前記設定手段からの前記許容濃度変動範囲の再設定を受け付け、該再設定に基づいて、前記規定画像形成枚数または前記規定温度変化を再決定する、ことを特徴とする請求項１または請求項２に記載の画像形成装置である。

（４）請求項４記載の発明は、前記制御手段は、前記テストシート上の前記パッチの濃度を前記センサで検知して得られた検知結果を参照し、該検知結果が前記許容濃度変動範囲を超えている場合には、画像形成動作を停止させる、ことを特徴とする請求項１乃至請求項３のいずれか一項に記載の画像形成装置である。

（５）請求項５記載の発明は、前記制御手段は、前記サンプルシート上の前記パッチ以外の領域に、外部から入力されたデータの画像を前記パッチと同条件で形成するよう制御する、ことを特徴とする請求項１乃至請求項４のいずれか一項に記載の画像形成装置である。

（６）請求項６記載の発明は、前記画像形成手段は、複数色の記録材によりカラー画像を形成するよう構成されており、前記サンプルシートは、対象となる色について基準濃度付近で濃度をずらした複数のパッチ、対象となる色の濃度を変化させ他色は基準濃度にしたグレー付近の色見本、対象となる色の濃度を変化させ他色は基準濃度にしたサンプル画像、を画像形成に使用する複数色について含み、前記設定手段では、複数色それぞれの許容濃度変動範囲について前記サンプルシートに基づいて設定がなされ、前記テストシートは、複数色それぞれに所定の濃度の複数のパッチを含み、前記センサは、前記テストシートの複数色それぞれの各パッチの濃度を検知し、前記制御手段は、前記テストシート上の前記パッチの濃度を前記センサで検知して得られた検知結果に基づいて複数色それぞれで前記画像形成条件を制御する、ことを特徴とする請求項１乃至請求項５のいずれか一項に記載の画像形成装置である。

（７）請求項７記載の発明は、前記サンプルシートを形成する記録紙の紙種あるいは前記サンプルシートを形成する記録紙が収容されたトレイが定められており、該紙種あるいは該トレイの情報が前記記憶手段に記憶され、前記制御手段は、前記記憶手段に記憶された前記紙種あるいは前記トレイの情報に従って前記サンプルシートと前記テストシートとを形成する前記記録紙を選択して給紙し、前記画像形成手段に前記サンプルシートと前記テストシートとを画像形成出力させる、ことを特徴とする請求項１乃至請求項６のいずれか一項に記載の画像形成装置である。

本発明によれば、以下のような効果が得られる。
（１）請求項１記載の発明では、まず、設定手段で利用者により設定された許容濃度変動範囲の緩厳に応じて、制御手段が、テストシートの出力タイミング（規定画像形成枚数）を決定する。そして、制御手段は、決定された出力タイミングで、記憶手段に記憶されたデータに基づいてテストシートを画像形成手段に画像形成させる。更に、制御手段は、このテストシート上のパッチの濃度をセンサで検知して得られた検知結果に基づいて、画像形成条件を制御する。

このように、利用者の望む許容濃度変動範囲を設定し、この許容濃度変動範囲に基づいたタイミング（規定画像形成枚数）でテストシートを出力するため、テストシート（記録紙）の消費量が無駄に増えることがなくなると共に、テストシートを出力するために通常の画像形成を頻繁に一時停止させて生産性が低下するといった不具合を解消することができる。

また、このように、利用者の望む許容濃度変動範囲を設定し、この許容濃度変動範囲に基づいたタイミング（規定画像形成枚数）でテストシートを出力するため、利用者の望む範囲で濃度安定性は安定して保たれる。

この結果、画像形成装置の利用者の要望（許容濃度変動範囲）に基づいて、テストシートの出力頻度や濃度安定性を選択可能な画像形成装置を実現できる。
（２）請求項２記載の発明では、まず、設定手段で利用者により設定された許容濃度変動範囲の緩厳に応じて、制御手段が、テストシートを出力する規定温度変化の値を決定する。そして、制御手段は、決定された規定温度変化が生じた時点で、記憶手段に記憶されたデータに基づいてテストシートを画像形成手段に画像形成させる。更に、制御手段は、このテストシート上のパッチの濃度をセンサで検知して得られた検知結果に基づいて、画像形成条件を制御する。

このように、利用者の望む許容濃度変動範囲を設定し、この許容濃度変動範囲に基づいたタイミング（規定温度変化）でテストシートを出力するため、テストシート（記録紙）の消費量が無駄に増えることがなくなると共に、テストシートを出力するために通常の画像形成を頻繁に一時停止させて生産性が低下するといった不具合を解消することができる。

また、このように、利用者の望む許容濃度変動範囲を設定し、この許容濃度変動範囲に基づいたタイミング（規定温度変化）でテストシートを出力するため、利用者の望む範囲で濃度安定性は安定して保たれる。

この結果、画像形成装置の利用者の要望（許容濃度変動範囲）に基づいて、テストシートを出力する規定温度変化の値や濃度安定性を選択可能な画像形成装置を実現できる。
（３）請求項３記載の発明では、制御手段は、設定手段からの許容濃度変動範囲の再設定を受け付け、該再設定に基づいて、出力タイミング（規定画像形成枚数）または規定温度変化を再決定する。

この結果、画像形成装置の利用者の要望（許容濃度変動範囲の再設定）に基づいて、テストシートを出力するタイミング（規定画像形成枚数や規定温度変化値）や濃度安定性を選択可能な画像形成装置を実現できる。

（４）請求項４記載の発明では、制御手段は、テストシート上のパッチの濃度をセンサで検知して得られた検知結果を参照し、該検知結果が許容濃度変動範囲を超えている場合には画像形成動作を停止させることで、所定以上の濃度変動が発生している場合に画質不良な画像の出力を防止し、濃度安定性を保つことが可能になる。すなわち、利用者が許容できる濃度変動範囲を超過した場合に、印刷のやり直し工数と無駄紙を最低限に抑えられる。

（５）請求項５記載の発明では、制御手段は、サンプルシート上のパッチ以外の領域に、外部から入力されたデータの画像を、パッチと同じ画像形成条件で形成するよう制御することで、利用者の使用状況において適した画像を用いて許容濃度変動範囲を確認可能になり、濃度安定性を良好に保つことが可能になる。

（６）請求項６記載の発明では、画像形成手段は複数色の記録材によりカラー画像を形成するよう構成されており、センサは記録材の複数色それぞれの各パッチの濃度を検知することで、カラー画像を形成する際の各色の濃度変動（すなわち、色ずれ）を有効に解消することが可能になる。

（７）請求項７記載の発明では、制御手段は、記憶手段に記憶された紙種あるいはトレイの情報に従ってサンプルシートとテストシートとを形成する記録紙を選択して給紙して画像形成手段にチャートを画像形成出力させることで、テストシートを出力するたびに、サンプルシートと同じ条件の適切な記録紙を用いて濃度変動防止の制御を実行できるため、濃度安定性を長期間に亘って良好に保つことが可能になる。また、利用者が許容できる濃度変動範囲内に画像濃度を厳密に安定させることができる。

以下、図面を参照して本発明を実施するための最良の形態（実施形態）を詳細に説明する。
〔実施形態の構成〕
ここで、第一実施形態の画像形成装置１００の構成を、図１（ブロック図）〜図２（断面構成図）に基づいて詳細に説明する。

なお、図１や図２において、既知であって、本実施形態の特徴的な動作や制御に直接に関係しない一般的な部分についての説明は省略してある。
画像形成装置１００において、制御部１０１は、画像形成装置１００の各部を制御するためにＣＰＵなどで構成された制御手段であり、操作部などの設定手段で設定された許容濃度変動範囲の設定値に応じて所定のテストシートの出力タイミングを決定すると共に、この出力タイミングで記憶部に記憶されたデータに基づいてテストシートを画像形成手段に画像形成させ、該テストシート上のパッチの濃度をセンサで検知して得られた検知結果に基づいて画像形成条件を制御する機能を有する。

操作部１０３は画像形成装置の操作者が各種操作入力を行うもので、各種スイッチやキーなどが設けられている。なお、この操作部１０３は、請求項における許容濃度変動範囲の設定がなされる設定手段を構成している。

記憶部１０５は各種データを記憶する記憶手段であり、この実施形態では、画像形成条件において許容濃度変動範囲の設定に用いられるサンプルシートのデータ、画像形成条件を制御する際に用いられるパッチの濃度やパターン、許容濃度変動範囲の設定値、テストシートの出力タイミング、制御時における各種データなどを有する。

画像処理部１１０は画像形成すべき画像データを、画像形成に適した状態にするための画像処理を実行する。また、記憶部１０５の記憶データに基づいて、サンプルシートやテストシートなどを画像形成する際にも該サンプルシートやテストシートの生成（画像展開）の画像処理を実行する。

給紙部１５０は、複数の給紙トレイ１５０Ｔに載置された記録紙を給紙ローラによって画像形成位置まで送り出す給紙手段である。
搬送部１６０は、給紙部１５０から送り出された記録紙を所定の搬送速度で搬送する搬送手段であり、レジストローラやその他各種の搬送ローラ、搬送ベルトなどを備えて構成されている。また、搬送部１６０の各部の所定位置には、記録紙の先端を検知する先端検知センサなどの搬送センサ１６０ｓが配置されている。

プロセスユニット１７０は、記録紙に画像を形成する各種動作を実行する手段であり、感光体部に所定の帯電をさせる帯電部１７１、感光体部を画像データに応じて露光する露光部１７２、露光により静電潜像が形成される感光体部１７３、感光体部１７３の静電潜像を現像してトナー像に変換する現像部１７４、感光体部１７３上のトナー像が転写されてトナー像を担持する像担持体としての中間転写体１７５、転写ローラ１７６ａと転写ローラ１７６ｂとを有する転写部１７６とを備えている。

なお、画像形成装置が複数色のトナー像を合成するカラー画像形成装置の場合には、図２に示されるように、プロセスユニット１７０において、帯電部１７１、露光部１７２、感光体部１７３、現像部１７４が各色に対応して設けられており、中間転写体１７５上で各色のトナー像が重ね合わされて、最終的に記録紙に転写される構成になっている。

定着部１８０は、トナー像が転写された記録紙を挟持搬送しつつ、加熱と加圧とにより定着を実行してトナー像を記録紙上で安定した状態にする。
センサ１９０ｓは、図３や図４に示されるごとく、定着部１８０の下流側で記録紙上に定着されたトナー像としてのサンプルシートやテストシートのパッチの濃度を読み取るものである。

以上の構成において、画像形成装置にはプリンタ機能と、図示されないスキャナ部を用いた複写機能とがある。また図示されない送受信機能を用いて、ファクシミリ送受信機能を備えていてもよい。

プリンタ機能動作時には図外のホストコンピュータから印刷指示を受けた制御部１０１が画像処理部１１０に画像展開指示を出し、各部にプリント動作開始指示を出す。
一方、複写機能動作時には、操作部１０３のコピー釦が押された旨が制御部１０１に通知され、制御部１０１は画像処理部１１０に画像展開指示を出し、各部にスキャン開始指示とプリント動作開始指示をそれぞれ出す。

なお、図４では、カラー画像形成の場合の、各色のセンサ１９０ｓＹ、１９０ｓＭ、１９０ｓＣ、１９０ｓＫが、ＹＭＣＫ各色のパッチを読み取る様子を斜視図で示している。この図４では、各センサを保持する保持機構や、移動させる移動機構については省略した状態で示している。

なお、センサ１９０ｓの構成について詳細を図３（ａ）に示す。ここで、センサ１９０ｓとしては、ＬＥＤなどの光源１９０１と、反射光を集光させるレンズ１９０２と、レンズ１９０２で集められた光を検知する受光部１９０３とを備えて構成されている。ここで、レンズ１９０２と受光部１９０３との距離は、レンズ１９０２の焦点距離（ｆ）に等しく設定されている。

なお、このセンサ１９０ｓとして、カラー画像形成装置の場合には、ＹＭＣＫの各色のパッチの濃度を読み取るものであるが、各色に対応したカラーセンサでそれぞれの色で読み取ってもよいし、各色のパッチをモノクロのセンサで濃度として読み取ってもよい。

なお、トナーの色によって反射する光の波長が異なる為、光源の波長を変化させてより反射量を増やすことで検知能力を上げている。すなわち、カラーセンサを用いる場合には、図３（ｂ）のように、イエローパッチには補色のブルーＬＥＤで照明しイエローセンサで読み取り、マゼンタパッチには補色のグリーンＬＥＤで照明しマゼンタセンサで読み取り、シアンパッチには補色のレッドＬＥＤで照明しシアンセンサで読み取り、ブラックパッチにはレッドＬＥＤで照明しモノクロ濃度センサで読み取るようにしている。

また、センサ１９０ｓが読み取る位置として、位置精度が保たれた所定位置（図３（ａ）の基準距離（ｄ））でチャートのパッチを読み取れるように、位置可動式のバックアップローラ１９０ｂｒが配置されている。ここで、バックアップローラ１９０ｂｒが上昇した状態で、記録紙Ｐあるいはチャートが、位置精度が保たれた所定位置で読み取られうる状態になる。

ここで、制御部１０１は後述する所定プリント数（たとえば、数百プリント程度）に一回、所定のパッチを有するテストシートの画像形成を指示し、該チャートがセンサ１９０ｓを通過するタイミングを先端検知センサ１６０ｓなどにより見計らって、センサ１９０ｓ使って各色パッチのトナーの濃度を測定し濃度補正を行う。濃度補正の方法は後述する。

例えばイエローの場合、濃度が最も薄い領域のイエローパッチ1から濃度が最も濃いイエローパッチNまで段階的に濃度を変化させた複数のパッチをチャートに印刷し、各パッチの濃度をカラーセンサ１９０ｓＹで測定し、各濃度基準値と現在濃度とのずれ量を基にγ曲線を補正する。また全体的に濃度が低いとか高いとかいう場合にはレーザーパワーを変更したり、現像条件を変更する事で全体的な濃度特性を補正する。

〔実施形態の動作〕
以下、図５のフローチャートを参照して本実施形態の画像形成装置について、特徴部分についての動作説明を行う。

したがって、一般的な画像形成プロセス（帯電・露光による潜像形成・現像・転写・定着など）については省略する。
なお、この実施形態においては、規定の画像形成枚数（後述する規定画像形成枚数）、あるいは、所定の温度変化（後述する規定温度変化）に達した時点で、所定の濃度のパッチが形成されたテストシートを画像形成出力し、そのテストシートをセンサ１９０ｓで読み取って得られた検知結果に基づいて画像形成条件を制御する機能を有する。この際に用いられる所定のパッチを有するシート（チャート）を、テストシートと呼ぶ。このテストシートとしては、たとえば、図４に示したものが該当する。

一方、同様に所定のパッチや色見本が形成されており、利用者が視認したうえで濃度変動や色ずれの許容範囲の設定を行うために画像形成されるシート（チャート）を、サンプルシートと呼ぶ。

まず、操作部１０３において、サンプルシートを出力する指示が利用者になされる（図５中のステップＳ１）。たとえば、通常時の操作画面が図６のようであるとすると、サンプルシート出力（図６（１））のスイッチあるいはアイコンが利用者により押下される。

この操作部１０３の操作を受けて、制御部１０１は、サンプルシートのデータを記憶部１０５から読み出して、画像処理部１１０で画像展開させ、プロセスユニット１７０によってサンプルシートのトナー像を中間転写体１７５上に形成せしめ、給紙部１５０から給紙した記録紙Ｐ上に転写部１７６を介して中間転写体１７５からトナー像を転写せしめる。

さらに、制御部１０１は、定着部１８０により記録紙Ｐ上のトナー像を定着せしめ、この記録紙Ｐ上のサンプルシートをセンサ１９０ｓに検知させる。そして、サンプルシートの各色の基準濃度と濃度変動パッチ濃度とのセンサ１９０ｓによる検知結果を記憶部１０５に記憶させる（図５中のステップＳ２）。

なお、サンプルシートに形成されるパッチや画像の一例を図８に示す。このサンプルシートに形成される画像は、利用者の許容濃度変動範囲を設定するもので、例えば、以下のようになっている。

なお、ここでは、濃度変動に対して一般的な要望を有する利用者、濃度変動に対して緩い要望を有する利用者、濃度変動に対して厳しい要望を有する利用者に対応して区別できるように、濃度を微妙にずらしたパッチや色見本などを以下のように形成することが望ましい。

Ｙについては、所定の基準濃度と微妙に濃度をずらした前後複数濃度のＹパッチ（ＰＹ）、Ｙ濃度はＹパッチと同様に変化させ他の色ＭＣＫは基準濃度にしたグレー付近のＹ色見本（ＣＬＹ）、Ｙ色見本と同様にしてＹ濃度はＹパッチと同様に変化させ他の色ＭＣＫは基準濃度にしたＹサンプル画像（ＰｉｃＹ）である。

Ｍについては、所定の基準濃度と微妙に濃度をずらした前後複数濃度のＭパッチ（ＰＭ）、Ｍ濃度はＭパッチと同様に変化させ他の色ＹＣＫは基準濃度にしたグレー付近のＭ色見本（ＣＬＭ）、Ｍ色見本と同様にしてＭ濃度はＭパッチと同様に変化させ他の色ＹＣＫは基準濃度にしたＭサンプル画像（ＰｉｃＭ）である。

Ｃについては、所定の基準濃度と微妙に濃度をずらした前後複数濃度のＣパッチ（ＰＣ）、Ｃ濃度はＣパッチと同様に変化させ他の色ＹＭＫは基準濃度にしたグレー付近のＣ色見本（ＣＬＣ）、Ｃ色見本と同様にしてＣ濃度はＣパッチと同様に変化させ他の色ＹＭＫは基準濃度にしたＣサンプル画像（ＰｉｃＣ）である。

Ｋについては、所定の基準濃度と微妙に濃度をずらした前後複数濃度のＫパッチ（ＰＫ）、Ｋ濃度はＫパッチと同様に変化させ他の色ＹＭＣは基準濃度にしたグレー付近のＫ色見本（ＣＬＫ）、Ｋ色見本と同様にしてＫ濃度はＫパッチと同様に変化させ他の色ＹＭＣは基準濃度にしたＫサンプル画像（ＰｉｃＫ）である。

なお、ＹＭＣＫサンプル画像については、利用者が設定した画像の縮小画像であってもよいし、画像形成装置に予め保持されたサンプル用の写真画像であってもよい。
また、ここでは、基準濃度を“０”、とその前後複数濃度について、“３”、“２”、“１”、“０”、“１”、“２”、“３”、のようなマークが付されていることが望ましい。

そして、利用者はこのサンプルシートのパッチ，色見本，サンプル画像を見て、許容できる濃度変動（許容濃度変動範囲）について、制御部１０１の制御により表示される設定画面（図７参照）を介して、操作部１０３から数値（０，１，２，３）を入力することが可能である。

なお、単色のパッチよりも色見本を用いることで、濃度変動による色ずれの様子がわかる。また、サンプル画像の場合には、利用者が使用する状況に近い状況で、適切な濃度変動範囲を指定しやすい利点がある。

なお、このサンプルシートは１枚で画像形成するだけでなく、複数枚に分割出力してもよい。複数枚出力の場合、サンプル画像を大きく印刷することが可能となり、より濃度変動範囲の指定がしやすくなる利点がある。

利用者が操作部１０３の操作によって許容濃度変動範囲を設定する場合、図６（２）のサンプルシート設定を押下する。これを受けて、制御部１０１は、図７の許容濃度変動範囲設定画面を操作部１０３に表示する。

利用者が図７の操作画面を用いて許容濃度変動範囲をサンプルシートを参照して数値で設定すると（図５中のステップＳ３、Ｓ４）、制御部１０１は設定された許容濃度変動範囲を記憶部１０５に記憶させる（図５中のステップＳ５）。

なお、図７のサンプルシート設定画面において、利用者はでサンプルシートを出力する際の記録紙が収容されている給紙トレイを指定することが可能である。なお、ここで、サンプルシートとして指定された記録紙が、後述する所定タイミングで出力されるテストシートの画像形成出力にも使用される。ここで、利用者が通常印刷に使用するトレイをサンプルシートに指定すると、テストシートが通常の記録紙と同じ紙となるので望ましい。

なお、プリント中のある時期にプリント動作を一時停めてテストシートを出力する際に通常は図７の項目1で指定されているトレイからテストシートを給紙するが、項目1で指定されているトレイの紙種や斤量がサンプルシート出力時と変更になっていた場合には、制御部１０１は、サンプルシートと同じ紙種、斤量の収容されているトレイからテストシートを給紙する。また項目1で指定されているトレイが紙なし状態だった場合も同様に、制御部１０１は、サンプルシートと同じ紙種、斤量の収容されているトレイからテストシートを給紙する。

そして、制御部１０１は、以上のように許容濃度変動範囲の設定がなされると、その許容濃度変動範囲に応じて、テストシートを出力するタイミングに相当する規定画像形成枚数、あるいは規定温度変化を決定し、記憶部１０５に記憶させる（図５中のステップＳ６）。

ここで、「規定画像形成枚数」とは、何プリントに１回の割合でテストシートを出力するかを意味する画像形成枚数。許容濃度変動範囲と規定画像形成枚数の関係は、たとえば、レベル１(厳しい許容度)で500プリント、レベル２(通常許容度)で2000プリント、レベル３(緩い許容度)で5000プリントである。

また、ここで、「規定温度変化」とは、サンプルシート出力時からの温度変化が何度に達したらテストシートを出力するかを意味する温度変化である。許容濃度変動範囲と規定画像形成枚数の関係は、たとえば、一例として、レベル１(厳しい許容度)で±３℃、レベル２(通常許容度)で±５℃、レベル３(緩い許容度)で±１０℃である。

なお、ここでは、緩い、通常、厳しいの三段階であったが、二段階、４段階以上のように定めてもよい。また、規定画像形成枚数や規定温度変化としては、通常の基準の規定画像形成枚数や規定温度変化を参考にして、緩い場合と厳しい場合とについて、予め定めて記憶部１０５に記憶させておけばよい。

また、規定画像形成枚数や規定温度変化の代わりに、規定湿度変化、規定電源電圧変化などを設けても良い。また、規定画像形成枚数、規定温度変化、規定湿度変化、規定電源電圧変化などを単体で用いずに、複数併用して、いずれかの条件が到達した時点で、テストシートを出力するような制御であってもよい。なお、図５のフローチャートでは、規定画像形成枚数を具体例にして説明を続ける。

以上の許容濃度変動範囲の設定が完了し、通常の画像形成が開始されると（図５中のステップＳ７）、制御部１０１は、画像形成枚数をカウントする（図５中のステップＳ８，Ｓ９）。

そして、規定画像形成枚数に到達したら（図５中のステップＳ９でＹＥＳ）、制御部１０１は、テストシートの画像データを記憶部１０５から読み出して、テストシートの画像形成を実行する（図５中のステップＳ１０）。なお、このテストシートの画像形成は、続行中のジョブが完了したタイミングなどで実行することが望ましい。

そして、制御部１０１は、テストシートの各パッチをセンサ１９０ｓに検知させる（図５中のステップＳ１１）。
ここで、テストシートの各色のパッチの濃度のセンサ１９０ｓによる検知結果を本来の濃度値と比較し、設定されている許容濃度変動範囲内であれば（図５中のステップＳ１２でＹＥＳ）、濃度変動を解消してサンプルシートを出力した時点の本来の濃度に戻すようにγ補正などの画像形成条件を制御する（図５中のステップＳ１３）。なお、設定されている許容濃度変動範囲内であり（図５中のステップＳ１２でＹＥＳ）、濃度変動が極めて小さい場合には、画像形成条件の制御を行わなくてもよい。

また、ここで、テストシートの各色のパッチの濃度のセンサ１９０ｓによる検知結果を本来の濃度値と比較し、設定されている許容濃度変動範囲を超えていれば（図５中のステップＳ１２でＮＯ）、何らかの不具合が発生している可能性があるため、制御部１０１は、画像形成動作を停止させ、サービスマンを呼ぶメッセージなどの警告表示を操作部１０３に表示し、画像形成装置をエラー停止させる（図５中のステップＳ１４）。

〔実施形態で得られる効果〕
以上のように、利用者の望む許容濃度変動範囲を設定し、この許容濃度変動範囲に基づいたタイミング（規定画像形成枚数）でテストシートを出力するため、テストシート（記録紙）の消費量が無駄に増えることがなくなると共に、テストシートを出力するために通常の画像形成を頻繁に一時停止させて生産性が低下するといった不具合を解消することができる。また、このように、利用者の望む許容濃度変動範囲を設定し、この許容濃度変動範囲に基づいたタイミング（規定画像形成枚数）でテストシートを出力するため、利用者の望む範囲で濃度安定性は安定して保たれる。この結果、画像形成装置の利用者の要望（許容濃度変動範囲）に基づいて、テストシートの出力頻度や濃度安定性を選択可能な画像形成装置を実現できる。

また、以上のように、利用者の望む許容濃度変動範囲を設定し、この許容濃度変動範囲に基づいたタイミング（規定温度変化）でテストシートを出力するため、テストシート（記録紙）の消費量が無駄に増えることがなくなると共に、テストシートを出力するために通常の画像形成を頻繁に一時停止させて生産性が低下するといった不具合を解消することができる。また、このように、利用者の望む許容濃度変動範囲を設定し、この許容濃度変動範囲に基づいたタイミング（規定温度変化）でテストシートを出力するため、利用者の望む範囲で濃度安定性は安定して保たれる。この結果、画像形成装置の利用者の要望（許容濃度変動範囲）に基づいて、テストシートを出力する規定温度変化の値や濃度安定性を選択可能な画像形成装置を実現できる。

また、以上の図５のフローチャートでは、許容濃度変動範囲の設定は最初に行っているが、利用者が任意のタイミングで図６や図７の操作画面を呼び出して、許容濃度変動範囲の再設定を行うことが可能である。これにより、画像形成装置の利用者の要望（許容濃度変動範囲の再設定）に基づいて、テストシートを出力するタイミング（規定画像形成枚数や規定温度変化値）や濃度安定性を選択可能な画像形成装置を実現できる。

また、制御部１０１は、テストシート上のパッチの濃度をセンサ１９０ｓで検知して得られた検知結果を参照し、該検知結果が許容濃度変動範囲を超えている場合（図５中のステップＳ１２でＮＯ）には画像形成動作を停止させる（図５中のステップＳ１４）ことで、所定以上の濃度変動が発生している場合に画質不良な画像の出力を防止し、濃度安定性を保つことが可能になる。すなわち、利用者が許容できる濃度変動範囲を超過した場合に、印刷のやり直し工数と無駄紙を最低限に抑えられる。

また、以上の実施形態で、サンプルシート上のパッチ以外の領域に、利用者が外部から入力したデータの画像や、予め記憶された画像であって利用者が選択したものを、パッチと同じ画像形成条件で形成するよう制御することで、利用者の使用状況において適した画像を用いて許容濃度変動範囲を確認可能になり、濃度安定性を良好に保つことが可能になる。

なお、以上の実施形態では、カラー画像形成装置を具体例に示してきたが、ＹＭＣＫ以外の色（２色、あるいは、５色以上）で画像形成する場合にも同様に実行することができる。また、モノクロの画像形成であっても、同様に実行することができる。

また、制御部１０１は、記憶部１０５に記憶された紙種あるいはトレイの情報に従ってサンプルシートとテストシートとを形成する記録紙を選択して給紙して画像形成手段にチャートを画像形成出力させることで、テストシートを出力するたびに、サンプルシートと同じ条件の適切な記録紙を用いて濃度変動防止の制御を実行できるため、濃度安定性を長期間に亘って良好に保つことが可能になる。また、利用者が許容できる濃度変動範囲内に画像濃度を厳密に安定させることができる。

〔その他の実施形態（１）〕
以上の実施形態では、電子写真方式の画像形成装置を具体例にして説明してきたが、この方式の画像形成装置に限定されるものではない。すなわち、インクジェット方式や感熱方式の画像形成装置であっても、以上の実施形態を適用することで、画像形成装置の利用者の要望（許容濃度変動範囲の設定）に基づいて、テストシートを出力するタイミング（規定画像形成枚数や規定温度変化値）や濃度安定性を選択可能な画像形成装置を実現できる。

〔その他の実施形態（２）〕
以上の実施形態の具体例では、サンプルシートとテストシートとで別のものを採用していたが、双方のパッチ，色見本，サンプル画像などを包含するようにして、共通のシートを用いることも可能である。

本発明の実施形態の画像形成装置の構成を示す構成図である。 本発明の実施形態の画像形成装置の構成を示す構成図である。 本発明の実施形態で用いられるセンサを示す説明図である。 本発明の実施形態で用いられるテストシートを示す説明図である。 本発明の実施形態の画像形成装置の動作状態を説明するフローチャートである。 本発明の実施形態の画像形成装置の設定画面を示す説明図である。 本発明の実施形態の画像形成装置の設定画面を示す説明図である。 本発明の実施形態で用いられるサンプルシートを示す説明図である。

符号の説明

１００ 画像形成装置
１０１ 制御部
１０３ 操作部
１０５ 記憶部
１１０ 画像処理部
１５０ 給紙部
１６０ 搬送部
１７０ プロセスユニット
１８０ 定着部
１９０ｓ センサ

Claims (7)

1. データに応じた画像を記録紙上に形成して出力する画像形成手段と、
   所定の濃度の複数のパッチを含み画像形成条件制御に用いられるテストシートのデータと基準濃度付近で濃度をずらした複数のパッチを含み利用者が許容する濃度の変動範囲である許容濃度変動範囲の設定に用いられるサンプルシートのデータとを記憶する記憶手段と、
   前記パッチの濃度を検知するセンサと、
   画像形成時における許容濃度変動範囲について前記サンプルシートに基づいて設定がなされる設定手段と、
   前記設定手段で設定された前記許容濃度変動範囲の緩厳に応じて前記テストシートを出力する画像形成枚数である規定画像形成枚を決定すると共に、前記規定画像形成枚数のタイミングで前記記憶手段に記憶されたデータに基づいて前記テストシートを前記画像形成手段に画像形成させ、該テストシート上の前記パッチの濃度を前記センサで検知して得られた検知結果に基づいて前記画像形成条件を制御する制御手段と、
   を備えたことを特徴とする画像形成装置。
2. データに応じた画像を記録紙上に形成して出力する画像形成手段と、
   所定の濃度の複数のパッチを含み画像形成条件制御に用いられるテストシートのデータと基準濃度付近で濃度をずらした複数のパッチを含み利用者が許容する濃度の変動範囲である許容濃度変動範囲の設定に用いられるサンプルシートのデータとを記憶する記憶手段と、
   前記パッチの濃度を検知するセンサと、
   画像形成時における許容濃度変動範囲について前記サンプルシートに基づいて設定がなされる設定手段と、
   前記設定手段で設定された前記許容濃度変動範囲の緩厳に応じて前記テストシートを出力する規定温度変化を決定すると共に、前記規定温度変化が生じたタイミングで前記記憶手段に記憶されたデータに基づいて前記テストシートを前記画像形成手段に画像形成させ、該テストシート上の前記パッチの濃度を前記センサで検知して得られた検知結果に基づいて前記画像形成条件を制御する制御手段と、
   を備えたことを特徴とする画像形成装置。
3. 前記制御手段は、前記設定手段からの前記許容濃度変動範囲の再設定を受け付け、該再設定に基づいて、前記規定画像形成枚数または前記規定温度変化を再決定する、
   ことを特徴とする請求項１または請求項２に記載の画像形成装置。
4. 前記制御手段は、前記テストシート上の前記パッチの濃度を前記センサで検知して得られた検知結果を参照し、該検知結果が前記許容濃度変動範囲を超えている場合には、画像形成動作を停止させる、
   ことを特徴とする請求項１乃至請求項３のいずれか一項に記載の画像形成装置。
5. 前記制御手段は、前記サンプルシート上の前記パッチ以外の領域に、外部から入力されたデータの画像を前記パッチと同条件で形成するよう制御する、
   ことを特徴とする請求項１乃至請求項４のいずれか一項に記載の画像形成装置。
6. 前記画像形成手段は、複数色の記録材によりカラー画像を形成するよう構成されており、
   前記サンプルシートは、対象となる色について基準濃度付近で濃度をずらした複数のパッチ、対象となる色の濃度を変化させ他色は基準濃度にしたグレー付近の色見本、対象となる色の濃度を変化させ他色は基準濃度にしたサンプル画像、を画像形成に使用する複数色について含み、
   前記設定手段では、複数色それぞれの許容濃度変動範囲について前記サンプルシートに基づいて設定がなされ、
   前記テストシートは、複数色それぞれに所定の濃度の複数のパッチを含み、
   前記センサは、前記テストシートの複数色それぞれの各パッチの濃度を検知し、
   前記制御手段は、前記テストシート上の前記パッチの濃度を前記センサで検知して得られた検知結果に基づいて複数色それぞれで前記画像形成条件を制御する、
   ことを特徴とする請求項１乃至請求項５のいずれか一項に記載の画像形成装置。
7. 前記サンプルシートを形成する記録紙の紙種あるいは前記サンプルシートを形成する記録紙が収容されたトレイが定められており、該紙種あるいは該トレイの情報が前記記憶手段に記憶され、
   前記制御手段は、前記記憶手段に記憶された前記紙種あるいは前記トレイの情報に従って前記サンプルシートと前記テストシートとを形成する前記記録紙を選択して給紙し、前記画像形成手段に前記サンプルシートと前記テストシートとを画像形成出力させる、
   ことを特徴とする請求項１乃至請求項６のいずれか一項に記載の画像形成装置。

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