JP5078556B2 - 画像形成装置及び画像形成方法、コンピュータプログラム及び記録媒体 - Google Patents

Description

本発明は出力装置の出力特性を安定化させるための画像形成装置及び画像形成方法、コンピュータプログラム及び記録媒体に関する。

近年、印刷業や複写業において、高速複合機を用いたプリント・オン・デマンド（以下、ＰＯＤと称する）が普及しつつある。一般企業においては、会議資料や提案書の内製化を目的として、また、デザイン事務所でも制作物のプリプレスやカラーカンプの印刷を行うために、それぞれＰＯＤの取り組みが進んでいる。これらの業界を中心に、デジタル印刷のワークフローが浸透し、その利便性と経済性が広く認知され、「デジタル商業印刷」という市場が形成されている。この市場に適合した印刷装置は、印刷物が高品位で出力されるだけでなく、高い生産性が確保された印刷装置である。

複写機等の画像形成装置に用いられる画像記録方式として、電子写真方式がある。電子写真方式とは、レーザビームを利用して感光ドラム上に潜像を形成して、帯電した色材（以下、トナーと称する）により現像するものである。画像の記録は、現像されたトナーによる画像を転写紙に転写して定着させることにより行う。

昨今、電子写真方式は、オフィスにおける複合機の印刷装置として採用されるだけでなく、「デジタル商業印刷」市場における、高品位な印刷物などを作成する印刷装置に対しても採用されてきている。

電子写真方式において、出力画像を所定の濃度品位に収めるために行っている処理として、キャリブレーション処理がある。キャリブレーション処理は、印刷装置における経時変化等に起因した、出力濃度の変動による印刷画像の濃度、あるいは色味の変化を低減するために行われる処理である。図を参照して、電子写真方式の一般的なキャリブレーション処理の動作を説明する。図１０（ａ）は、キャリブレーション動作を説明する動作フロー図である。また、図１０（ｂ）は横軸に時間のパラメータをとった場合の、キャリブレーション実施タイミングを示す図である。図１０（ｂ）に示す通り、電子写真方式におけるキャリブレーション動作は、電子写真方式を採用したプリンタエンジンからのフラグ入力タイミング、あるいは制御システムに対する割り込み信号タイミング（Ｔ１，Ｔ２，Ｔ３）により実行されるのが一般的である。多くの場合、フラグ、あるいは割り込み信号が出力されるタイミングは、所定枚数の印字が行われた時点である。例えば、印刷枚数が５００枚に達した時点で、出力画像の濃度補正を行った方が良い印刷装置であった場合、出力エンジンからは５００枚の印刷が終了する毎にフラグ、あるいは割り込み信号が生成されることとなる。

次に、図１０（ａ）を用いて、キャリブレーションの実行フローを説明する。所定枚数の印刷がなされると、出力エンジンは印刷装置制御側（以下、コントローラと称する）に対して、フラグ／割り込み信号を出力する（ステップＳ５０１）。コントローラは、前記フラグ／割り込み信号を受けると、出力エンジンに対して、そのエンジンが有するパッチ画像データの出力を指示する（ステップＳ５０２）。パッチ画像とは、エンジン毎に定められている所定サイズ／所定濃度の画像データであり、一般的には、複数の濃度を示す画像データとして定義されている。図１１は、白黒出力エンジンにおけるパッチ画像の構成を示す一例であり、同図においては、濃度４種類のパッチ画像が、主走査方向：Ｈ画素、副走査方向：Ｖ画素で定義されている場合である。なお、カラー出力エンジンにおいて定義されるパッチ画像は、カラー画像を形成するコンポーネント毎に存在する。代表的な例としては、シアン（以下、Ｃ）、マゼンタ（以下、Ｍ）、イエロー（以下、Ｙ）、ブラック（以下、Ｋ）の各コンポーネントにおいて、所定濃度のパッチ画像が複数存在する。

キャリブレーション動作時、パッチ画像は感光ドラムの所定位置に像形成される。図１２は、感光ドラムに対してパッチ画像が形成された場合の例である。通常印刷時と異なり、感光ドラム１２０１に形成されたパッチ画像１２０２は、転写紙に転写されることはなく、同図に示したセンサ１２０３によってその濃度値が読み取られる（ステップＳ５０３）。センサ１２０３によって読み取った濃度値が、もともとのパッチ画像が示す濃度値であれば特に問題はないが、電子写真方式においては、所定枚数の印刷が終了した時点の濃度特性には濃度ずれが生じる。例えば、濃度：６４のパッチ画像の読取濃度値は６４を大きく上回る／下回る場合が存在する。この濃度のずれ幅は、印刷装置内外の温度、湿度といった環境による影響と、どれだけのトナーを消費して所定枚数を印刷したかによって異なる。つまり、白い紙に対して、ベタに近い画像データを所定枚数分印刷した場合と、文字画像のように白部分の大きい比率の画像データを所定枚数分印刷した場合とでは、パッチ画像の濃度ずれ幅が異なる。

電子写真方式におけるキャリブレーションは、この濃度ずれを補正するものであり、センサ１２０３によって読み取られた濃度値をもとに、濃度ずれを補正する補正テーブルを作成することによって行われる（ステップＳ５０４）。

図１３に補正テーブル作成の概念を示す。図１３（ａ）〜（ｃ）は、横軸にパッチ画像の濃度レベル、縦軸に、感光ドラム上に像形成したパッチ画像をセンサ１２０３で読み取った出力濃度レベルをとったものである。横軸である濃度レベルのきざみは、パッチ画像の濃度レベルを示しており、本説明においては、パッチ画像濃度が６４，１２８，１９２，２５５の４種類であることを示す。また、Ｐａ，Ｐｂ，Ｐｃ，Ｐｄの４点は、パッチ画像を感光ドラム上に像形成した際のセンサ１２０３の読取値を濃度換算した値を示している。

理想的な濃度特性である場合、パッチ画像濃度とセンサ１２０３による読取濃度は等価となるため、Ｗ１に示す濃度リニアの関係となる。しかし、多くの場合、所定枚数印刷後の濃度特性は、図１３（ａ）のＰａ〜Ｐｄに示すとおり、Ｗ１上にはプロットされず、パッチ画像毎にずれを持った出力濃度値となる。図１３（ａ）の例においては、各パッチ画像とも、Ｗ１上のもともとの濃度値よりも出力濃度レベルが高い値となっている。つまり、同一の画像データであっても、キャリブレーション処理タイミングである所定枚数印刷後の出力濃度は、印刷開始時の画像データ濃度よりも高いものとなってしまう。なお、パッチ画像濃度レベル以外の濃度レベル、例えば、濃度レベル６５〜１２７，あるいは１２９〜１９１のような濃度レベルに対応する出力濃度レベルは、その濃度レベル値に近い測定出力濃度レベル値を用いて補間処理を行ったものとするのが多い。つまり、濃度レベル６５〜１２７の濃度レベルに相当する出力濃度レベルは、ＰａおよびＰｂの値を用いて補間処理を行う。補間処理の方式は、１次元の線形補間処理でも良いし、２次項を用いた補間処理でも良い。この補間処理により、所定枚数後の濃度レベルと出力濃度レベルの相関は、Ｗ２に示される特性となる。

この結果を受け、印刷装置のコントローラは、所定枚数印刷後のＷ２となる出力濃度特性を、Ｗ１の出力濃度特性となるような逆変換テーブルＷ３を作成する。このＷ３の濃度特性テーブルを適用し、印刷装置に入力される画像データを補正することにより、図１３（ｂ）に示す濃度リニア、すなわちＷ１上の出力画像を得る。

しかし、逆変換テーブルＷ３が設定された時点において、濃度リニアＷ１の出力特性となっても、その後、さらに所定枚数の印刷を行った場合、再度濃度ずれが発生する（図１３（ｃ））。

図１４に、横軸に時間、縦軸に出力濃度レベルを示した場合の、経過時間と出力画像データの濃度ずれの度合いを示す。同図において、Ｐｓはキャリブレーション動作直後の状態を示し、Ｐｅは所定枚数の印刷が終了した状態を示す（タイミングＴ０）。また、Ｐｒはジョブ実行中に行われたキャリブレーション動作が完了した状態を示す（タイミングＴ１）。

図１４に示すとおり、キャリブレーション動作直後の状態Ｐｓから、所定枚数の印刷が終了したタイミング（Ｔ０）の状態Ｐｅとでは、出力濃度にずれが生じる。つまり、キャリブレーション直後の印刷画像品位と次のキャリブレーション実施直前の印刷画像品位には明らかな濃度ずれが存在する。そして、その濃度ずれの度合い（傾き）は、その間に印刷された画像データの特徴に依存する。つまり、ベタ画像のような画像比率の高い画像を多く印刷した場合と、文字画像のように白領域が多い画像比率の低い画像を多く印刷した場合とではその濃度ずれ幅が異なる。

このように、所定枚数印刷毎の濃度ずれを補正する処理がキャリブレーション処理であるが、この処理は、その処理構成上、実施中は印刷実行しているジョブを止めて行わなければならない。印刷実行中にジョブが止まることは、印刷装置の生産性低下に直結する。生産性を上げるためにキャリブレーション処理を実施する間隔を延ばす、即ち、所定の印刷枚数を多くすると、生産性は向上するが、キャリブレーション直後の出力画像品位と次のキャリブレーション実施直前の出力画像品位との画像品位差（濃度差）が大きくなる。

「デジタル商業印刷」市場における、高品位な印刷物などを作成する印刷装置においては、生産性の向上と高品位な画像出力の両方が同時に求められる。また、多くの場合、「デジタル商業印刷」市場に対応した印刷装置は、１分当たりの印刷枚数が１００枚を超えるような性能を持ち、画像品位も高画質出力が可能となるプリンタエンジンが採用されている。

高画質出力のためには、濃度ずれを出来る限り抑えなければならない。つまり、キャリブレーション処理を頻繁に入れることが理想となる。しかし、キャリブレーション処理の実行中には印刷出力実行中のジョブを止める必要があり、ＰＯＤ高速機としての性能が満たせない。また、所定枚数印刷毎にキャリブレーション処理を実施しても、ＰＯＤ高速機の場合、１分当たりの印刷枚数も多いため、所定枚数が２０００枚であっても、２０分もしないうちに１回のキャリブレーション処理が行われてしまう。

このキャリブレーション処理による生産性低下の課題に対して、特許文献１には、装置内外の環境温度／湿度の情報に基づき濃度補正処理を切り替えることが記載されている。図１５に特許文献１におけるキャリブレーション処理の実施タイミングの図を示す。環境温度／湿度の変化時（Ｔｋ）、パッチ画像出力によるキャリブレーション処理を行うか、印刷装置に接続されるホスト側でのシミュレーションに基づく補正データ生成を行うかを選択実施することが記載されている。装置内外の環境温度変動による、印刷装置側でのパッチ画像出力によるキャリブレーション処理の回数を減らすことにより生産性を上げるものである。

また、特許文献２には、印刷装置を使用するユーザが設定した画像出力動作モードに応じて、キャリブレーション処理のタイミングを変えるものである。図１６に特許文献２におけるキャリブレーション処理の実施タイミングの図を示す。キャリブレーションタイミング（Ｔ０）以降、ユーザにより、パッチ画像出力のキャリブレーション処理がそれほど頻繁に必要でない動作モードが選択された場合、次のキャリブレーションタイミング（Ｔ１）を時間的に後にずらすことが記載されている。このようにすることにより、印刷装置側でのパッチ画像出力によるキャリブレーション処理の回数を減らし、生産性を向上させている。

特許文献３には、印刷装置を使用するユーザが設定した画像出力モード、キャリブレーション処理、および予想画像品位の確認の相関に関する記載がなされている。具体的には、キャリブレーション処理が、ジョブ実行中に入ることを認識した上で、ジョブ最終画像の画像品位をジョブ実行前に確認することが出来ることを示している。図１７に特許文献３におけるキャリブレーション処理の実施タイミングおよび仮想の画像品位を確認するタイミングを示す。

特許文献３においては、印刷装置のキャリブレーション処理の動作モードが高速：３００枚毎、標準：１５０枚毎、高精細：５０枚毎の３種類存在する場合を前提に説明がなされている。ユーザが使用する時点での、キャリブレーション処理の動作モードが標準モードであり、投入するジョブの枚数が２００枚である場合、１５０枚印刷後にキャリブレーション処理が実行されることとなる（Ｔ０）。したがって、ジョブの最終画像データは、キャリブレーション処理によって濃度リニアの補正がなされてから、更に５０枚印刷された時点（Ｔｊｂｅ）の画像データとなる。特許文献３では、あらかじめ、１枚印刷された時点での濃度ずれ演算係数を保持しておき、比例計算により出力画像品位を予想して表示するものである。つまり、前述した例においては、係数値とキャリブレーション処理実行後の５０枚を乗算して予想出力画像を作成する。ユーザはこの予想出力画像品位を、ジョブ実行前に確認した上で、印刷装置のキャリブレーション処理の動作モード（高速／標準／高精細）の選択／切替を行う。
特開２００４−１４２１６３号公報 特開平１１−１７７８２２号公報 特開平１１−１６４１４８号公報

しかしながら、特許文献１記載の従来技術においては、生産性向上のため、パッチ画像出力によるキャリブレーション動作回数を減らすことには言及しているが、濃度ずれの補正に対しては、環境温度／湿度のパラメータのみに着目したものとなっている。しかし、既に説明しているように、所定枚数印刷後の出力画像の濃度ずれ要因は、環境温度／湿度だけでなく、画像比率（画像濃度）による要素も重要となる。また、環境温度／湿度のパラメータに応じて、具体的にどのような補正テーブルを作成して補正処理を行うかに関しても言及されていない。

また、特許文献２記載の従来技術においては、印刷装置の動作モードに応じて、キャリブレーション間隔を可変とするものである。キャリブレーション間隔を延ばすことにより、生産性は向上するが、濃度ずれ補正を行う間隔が延びることになるため、実質の出力画像品位に関しては、高画質出力を達成する方向ではなく、劣化を許容する方向となる。

また、特許文献３記載の従来技術においては、ユーザがジョブ実行前にキャリブレーション動作モードを設定するための補助機能であり、出力画像品位を向上させるための補正処理に関するものではない。また、ジョブの最終出力画像品位を予想して出力するようにしているが、予想に使用されるパラメータは一定であり、キャリブレーション実行までに印刷される画像データの影響は考慮されていない。

つまり、前記いずれの従来技術においても、特に、ＰＯＤ高速機に必要となる、生産性向上と出力画像品位向上の両方を達成するという課題に対する解決策ではない。

本発明は、上述した従来技術の問題を解決するためのものであって、本発明の画像形成装置は、第１の画像比率のデータを所定枚数印刷した後に、濃度が異なる複数のパッチ画像を感光ドラム上に形成し、前記形成されたパッチ画像をセンサで読み取り、該読み取ったパッチ画像の濃度値から、前記第１の画像比率のデータを前記所定枚数印刷した後の濃度変動量を求め、第２の画像比率のデータを前記所定枚数印刷した後に、濃度が異なる複数のパッチ画像を前記感光ドラム上に形成し、前記形成されたパッチ画像を前記センサで読み取り、前記読み取ったパッチ画像の濃度値から、前記第２の画像比率のデータを前記所定枚数印刷した後の濃度変動量を求めることで、濃度補正テーブル対応表を作成し保持する保持手段と、印刷ジョブを実行して印刷処理を開始し、印刷枚数をカウントアップするカウント手段と、前記カウント手段によってカウントされた印刷枚数が所定枚数に達すると、前記所定枚数の印刷に使用した画像比率を算出する算出手段と、前記保持手段によって保持された濃度補正テーブル対応表の濃度変動量を参照して、前記算出手段によって算出された画像比率と前記カウントされた印刷枚数に応じた、各濃度レベルにおける前記印刷ジョブ実行時からの濃度変動量を前記保持手段によって保持されている濃度補正テーブル対応表から取得する取得手段と、前記取得手段により取得した濃度変動量を用いて、前記印刷ジョブのうち未実行の印刷ジョブから生成される画像データに濃度補正を行う濃度補正手段とを設けたものである。

本発明によれば、大量部数の印刷を行う場合であっても、印刷処理実行中にプリンタエンジンのキャリブレーションを行うことなく、所定枚数印刷後の画像比率と印刷枚数に応じた濃度補正テーブル対応表を参照して頻繁に精度の高い濃度補正を行うことができる。

以下、添付する図面を参照して、本発明の好適な実施形態について説明する。

＜第１の実施形態＞
図１は、第１の実施形態における画像形成装置の構成を示すブロック図である。本実施形態の画像形成装置は、画像データの取り込み及び画像形成を行う画像形成部１０、キャリブレーション動作時にパッチ画像データの濃度値を測定する濃度センサ２０、画像形成部１０が出力する画像データを印字するプリンタエンジン３０により構成される。本実施形態の画像形成装置は、例えば、印刷装置、複写機、ファクシミリ・複写機・プリンタとしての機能を併せ持つ複合機（ＭＦＰ）（Multi Function Printer：マルチファンクションプリンタ）などである。

また、画像形成部１０は、以下の処理ブロックによって構成される。１０１は画像形成装置全体を制御する中央演算処理装置（以下、ＣＰＵ）、１０２はＣＰＵ１０１の制御プログラムを格納しているリードオンリメモリ（以下、ＲＯＭ）である。１０３はＣＰＵ１０１が、ＲＯＭ１０２にしたがって制御動作する際に用いるデータの格納、あるいは作業領域として扱うランダムアクセスメモリ（以下、ＲＡＭ）である。

１０４は、画像形成部１０に入力される画像データを受け取る画像入力ｉ／ｆである。１０５は本実施形態における特徴となる部分であり、プリンタエンジンにより所定枚数分の印刷が行われた際に、どの程度の濃度ずれ（濃度変動）が発生するかを示す濃度補正テーブル対応表である。なお、濃度補正テーブル対応表１０５の作成方法及び構成に関しては後述する。

１０６は濃度補正特性（濃度補正テーブル）であり、補正係数はＣＰＵ１０１により設定される。設定される補正係数は、キャリブレーション動作時に、パッチ画像の読み取り濃度の濃度ずれを、濃度リニアにするためのものである。つまり、図１３（ａ）におけるＷ３に相当する補正係数が設定される。１０７は濃度補正テーブル１０６に記憶されている補正係数を使用して、画像入力ｉ／ｆ１０４から出力される画像データに対して補正処理を行う濃度補正部である。この濃度補正部１０７による補正処理により、入力画像データを出力した際の濃度リニアが達成される。１０８はキャリブレーション動作時に像形成がなされるパッチ画像を生成するパッチ画像生成部、１０９は濃度補正部１０７あるいはパッチ画像生成部１０８が出力する画像データに対して画像処理を施す画像処理部である。

画像処理部１０９による処理は、入力される画像データを印字出力する画像形態／画像ビット数に変換するための処理であり、例えばディザ処理、スクリーン処理や、誤差拡散処理等を含む画像処理が該当する。なお、本実施形態の画像形成装置においては、画像処理部１０９の処理内容は特に限定されるものではなく、後段の画像出力処理において出力可能な画像形態／画像ビットに変換可能な処理であれば良い。

１１０はビデオカウント部であり、画像処理部１０９により処理された画像データを印字する際、トナーが消費される画素をカウントするものである。例えば、出力する画像データが白黒画像データである場合は、Ｋ成分のトナーが消費される画素をカウントするものであり、カラー画像データが出力される場合は、Ｃ，Ｍ，Ｙ，Ｋの各成分のトナーが消費される画素を各々カウントする。１１１は後述する濃度センサ２０からのセンサ読取値を濃度レベルに変換する濃度変換部である。

濃度センサ２０から出力される信号２０１は、キャリブレーション処理動作時、図示しない感光ドラム上に像形成されたパッチ画像データの読み取り値であり、画像形成部１０内部の濃度変換部１１１に対して出力される。また、プリンタエンジン３０から出力される信号３０１は、所定枚数の印刷が終了した時点で画像形成部１０側に出力するキャリブレーション要求フラグ／割り込み信号である。

本実施形態の画像形成装置のジョブ実行時における制御動作を説明する前に、最も重要となる濃度補正テーブル対応表１０５に関して説明する。既に説明している通り、キャリブレーション処理動作時の濃度ずれ幅（濃度変動量）は、どの程度の画像比率（画像濃度）を有する画像が所定枚数分印刷されたかに大きく起因する。したがって、画像比率（画像濃度）と印刷枚数、濃度ずれ幅の相関があらかじめわかってさえいれば、パッチ画像によるキャリブレーション処理を行わなくても濃度ずれ幅を予測して補正することが可能となる。

ここで、画像比率とは、画像の濃度のことである。画像比率１００％とは、画像の全画素が濃度２５５（８bitの場合）である。また、画像比率８０％とは、画像の全画素が濃度２０４（８bitの場合）の場合もあれば、画像全体の面積において８０％のエリアが濃度２５５、残りの２０％のエリアが濃度０の場合もある。さらには、画像の全画素の濃度の平均をとった結果、濃度２０４（８bitの場合）となる場合もある。ここで、濃度２０４は、２５５×０．８（８０％）によって算出された値である。

図２に濃度補正テーブル対応表１０５作成に関する制御フローを示す。なお、図２においては、具体的な例として、白黒プリンタエンジンのパッチ画像によるキャリブレーション間隔：２０００枚、予測補正処理を行う間隔：４００枚、パッチ画像濃度：４種類、の場合を前提に説明する。なお、前記例は、本実施形態に対する適用制限事項ではない。すなわち、カラープリンタエンジンを対象としても良いし、予測補正処理を行う間隔を、短く／長くしても良い。また、パッチ画像濃度の数を増やすようにしても良い。

図３に、前記具体例における濃度補正テーブル対応表１０５の構成例を示す。図３（ａ）において、測定する画像比率種類は５種類とし、濃度の高い１００％から２０％刻みとする。すなわち、１００％（画像Ａ），８０％（画像Ｂ），６０％（画像Ｃ），４０％（画像Ｄ），２０％（画像Ｅ）の画像比率を対象とする。本実施形態では、画像比率（画像濃度）の種類は５種類としているが、２種類以上であれば何種類でもよい。そのうちの２種類の画像を、それぞれ第1の濃度の画像と第2の濃度の画像とする。予測補正処理を行う間隔は４００枚であるため、キャリブレーション間隔２０００枚を上限とし、４００枚（（１）），８００枚（（２）），１２００枚（（３）），１６００枚（（４）），２０００枚（（５））を単位とする。濃度ずれを測定するパッチ画像は、濃度値６４（ａ），濃度値１２８（ｂ），濃度値１９２（ｃ），濃度値２５５（ｄ）とする。

図２および図３において、濃度補正テーブル対応表１０５の作成時、まずは、画像比率１００％の画像Ａの印刷出力を行う（ステップＳ１０１）。すなわち、画像入力ｉ／ｆ１０４に対して、画像Ａのデータを転送する。転送された画像Ａのデータは、濃度補正部１０７に入力されるが、濃度補正テーブル対応表１０５の作成時においては、特に濃度補正処理は行わない。

この濃度補正を行わない処理の実現に関しては、ＣＰＵ１０１が濃度補正テーブル１０６に設定する補正係数を入力データがスルー出力となるようにしても良いし、濃度補正部１０７に、データのバイパス機能を設け、ＣＰＵ１０１から設定出来るようにしても良い。

濃度補正部１０７をバイパスした画像Ａのデータは、印刷装置における画像処理部１０９により、プリンタエンジン３０で印刷可能なデータに変換される。具体的にはスクリーン処理などにより、プリンタエンジン３０が出力可能なビット構成の画像データとして出力する。画像処理部１０９による出力画像データはプリンタエンジン３０に出力され、画像Ａのデータが印刷される。

画像Ａのデータは、引き続き、予測補正処理を行う間隔、すなわち４００枚の印刷が行われるまで継続して出力される。予測補正処理を行う間隔である４００枚の印刷が終了すると（ステップＳ１０２）、ＣＰＵ１０１はパッチ画像生成部１０８に対して、パッチ画像の出力を指示する。パッチ画像生成部１０８は、所定のパッチ画像を画像処理部１０９に出力する。本説明における具体例においては、パッチ画像の種類は４種類であり、濃度値６４（ａ），濃度値１２８（ｂ），濃度値１９２（ｃ），濃度値２５５（ｄ）である。なお、図１においては、パッチ画像生成部１０８が生成したパッチ画像データを、画像処理部１０９に出力する構成を前提としたが、あらかじめ決まっているパッチ画像データであれば、画像処理部１０９による処理後のパッチ画像データを保持する構成としても良い。

生成された、前記４種類のパッチ画像は、図示しない感光ドラム上に像形成される。そして、形成されたパッチ画像は濃度センサ２０により順次読み取られ、読取値は信号２０１として、画像形成部１０内部の濃度変換部１１１に出力される。濃度変換部１１１は、信号２０１が入力されると、パッチ画像の濃度値として変換処理を行う（ステップＳ２０１〜ステップＳ２１２）。

ＣＰＵ１０１は、濃度変換部１１１により変換された各パッチ画像データの変換処理後濃度値を読み取り、ＲＡＭ１０３に格納する。この格納値は、画像比率１００％の画像を４００枚分印刷した場合の、各パッチ画像の濃度ずれを示すものとなる。

次に、画像Ａのデータを４００枚追加印刷した場合のパッチ画像の濃度ずれを測定する。つまり、画像比率１００％の画像Ａの印刷出力を８００枚行った後のパッチ画像データの濃度値を、前記説明した処理ステップに準じて測定して、各パッチ画像データの変換処理後濃度値をＲＡＭ１０３あるいはＣＰＵ１０１がアクセス可能な別の記憶手段に格納する。この格納値は、画像比率１００％の画像を８００枚分印刷した場合の、各パッチ画像の濃度ずれを示すものとなる。画像Ａに関しては、以下同様に、パッチ画像の濃度ずれを測定する毎に、印刷枚数を４００枚づつ増やしていき測定処理を継続実施する（ステップＳ１０３，ステップＳ１０４）。

画像Ａに関する連続印刷時の濃度ずれ幅の測定が終了すると、次に画像Ｂのデータに対して同様の処理を行う。すなわち、画像比率８０％の画像Ｂの印刷出力を、予測補正処理を行う間隔、すなわち４００枚の印刷が行われるまで継続して行う（ステップＳ１０５）。

画像Ｂに関して、予測補正処理を行う間隔である４００枚の印刷が終了すると（ステップＳ１０６）、ＣＰＵ１０１はパッチ画像生成部１０８に対して、パッチ画像の出力を指示する。

パッチ画像生成部１０８は、所定のパッチ画像を画像処理部１０９に出力する。この時、出力するパッチ画像データは、画像Ａで濃度ずれを測定した際と同一のパッチ画像である。つまり、濃度値６４（ａ），濃度値１２８（ｂ），濃度値１９２（ｃ），濃度値２５５（ｄ）の４種類のパッチ画像が相当する。

生成された、前記４種類のパッチ画像は、画像Ａでの測定時と同様、図示しない感光ドラム上に像形成される。そして、形成されたパッチ画像は濃度センサ２０により順次読み取られ、読取値は信号２０１として、画像形成部１０内部の濃度変換部１１１に出力される。濃度変換部１１１は、信号２０１が入力されると、パッチ画像の濃度値として変換処理を行う。

ＣＰＵ１０１は、濃度変換部１１１により変換された各パッチ画像データの変換処理後濃度値を読み取り、ＲＡＭ１０３に格納する。この格納値は、画像比率８０％画像を４００枚分印刷した場合の、各パッチ画像の濃度ずれを示すものとなる。

次に画像Ｂのデータを４００枚追加した場合のパッチ画像の濃度ずれを測定する。つまり、画像比率８０％の画像Ｂの印刷出力を、８００枚行った後のパッチ画像データの濃度値を、前記説明した処理ステップに準じて測定して、各パッチ画像データの変換処理後濃度値をＲＡＭ１０３に格納する。この格納値は、画像比率８０％の画像を８００枚分印刷した場合の、各パッチ画像の濃度ずれを示すものとなる。画像Ｂに関しても、画像Ａの場合と同様に、パッチ画像の濃度ずれを測定する毎に、印刷枚数を４００枚づつ増やしていき測定処理を継続実施する（ステップＳ１０７，ステップＳ１０８）。

画像Ｃ、画像Ｄ、および画像Ｅに対しても、画像Ａあるいは画像Ｂで説明した処理ステップにしたがって、所定枚数連続印刷後のパッチ画像の濃度ずれを測定する。この測定により、図３（ｂ）に示す濃度補正テーブル対応表１０５が完成する。

図３（ｂ）において、例えば、濃度補正テーブル対応表１０５中の“Ｃ（１）（ａ）”で示した位置に入るデータは、画像比率６０％（画像Ｃ）を連続４００枚印刷（（１））した後のパッチ画像濃度６４（ａ）のデータを像形成した際の濃度測定値となる。また、“Ｄ（４）（ａ）”で示した位置に入るデータは、画像比率４０％（画像Ｄ）を連続１６００枚印刷（（４））した後のパッチ画像濃度：６４（ａ）のデータを像形成した際の濃度測定値となる。

図３（ｂ）においては、濃度測定値が、そのまま濃度補正テーブル対応表１０５に示されることとしたが、濃度補正テーブル対応表１０５の構成はこれに限られるものではない。例えば、パッチ画像毎、画像比率１００％を連続２０００枚印刷した後の濃度測定値を基準として、他の表構成要素を正規化するようにしても良い（図３（ｃ））。また、画像比率２０％を連続４００枚印刷した後の濃度測定値を基準として、他の表構成要素を正規化するように構成しても良い（図３（ｄ））。

なお、前記濃度補正テーブル対応表１０５の作成における説明では、白黒プリンタエンジンを前提に行ったが、これに限られるものではない。つまり、カラー画像を構成する成分（Ｃ，Ｍ，Ｙ，Ｋ）毎に複数の濃度で構成されるパッチ画像を定義し、所定画像比率の連続印刷後の濃度値を測定し、その測定値を各成分の濃度補正テーブル対応表に反映する構成としても良い。

また、前記濃度補正テーブル対応表を、印刷装置が動作する環境に対応する分作成しておけば、濃度補正処理の精度が向上することは明らかである。例えば、印刷装置内外の環境を検知するセンサ等を構成し、常温時／高温時／低温時毎に濃度補正テーブル対応表を構成する。そして、印刷実行時、適応する環境下の濃度補正テーブルを参照して濃度補正処理を実行しても良い。更に、温度だけの環境要素ではなく、湿度の要素も含み濃度補正テーブル対応表を複数構成するようにしても良い。

更に、プリンタエンジンが印刷時に使用するトナーが、補給ではなく、ユニットとして構成されたカートリッジにより供給される場合、プリンタエンジン出力の濃度変動は、カートリッジ内のトナー残量によって変化することが知られている。したがって、カートリッジ系のプリンタエンジンにおいても、予測濃度補正を精度良く行うため、カートリッジ内部のトナー残量に対応した濃度補正テーブル対応表を構成するようにしても良い。例えば、新しいカートリッジがプリンタエンジンに装着された状態（トナーフル状態）を基準に、トナーが１／４消費されるまでの間、その後、３／４消費されるまでの間、それ以降の３段階の濃度補正テーブル対応表を持つようにする。

また、カートリッジ内にトナー残量を検知する手段がない場合、精度は落ちることになるが、印刷出力枚数をカウントしておき、１枚の画像データを印刷した場合の平均的なトナー使用量を用いて、使用されたトナー量を見積もるようにする。そして、その見積もりに応じて、前記濃度補正テーブル対応表を用い、濃度補正処理を実行する。

なお、前記説明においては、装置内外の環境要素と、トナー供給要素（カートリッジ）の濃度補正テーブル対応表を別々に説明したが、これら複数の要素を組み合わせた濃度補正テーブル対応表を各々作成しておけば精度が上がることは明らかである。

次に別図を用いて、前記濃度補正テーブル対応表を使用して、どのように濃度補正を実行するのかについて説明する。図４は、本実施形態を適用した画像形成装置の濃度補正方法を示す動作フローである。なお、以降の説明における画像形成装置は白黒ＰＯＤ高速機であることを前提とする。また、プリンタエンジン３０が、キャリブレーション処理を要求する印刷枚数は２０００枚毎とし、濃度補正テーブルを修正するタイミングは４００枚毎として説明を行う。

本実施形態を適用した画像形成装置において、印刷するジョブが投入されると、ＣＰＵ１０１は投入されたジョブが大量部数印刷であるかの判定を行う（ステップＳ３０１）。投入されたジョブが少量部数印刷であった場合、画像形成装置は入力される画像データの印刷を開始する（ステップＳ３０２）。すなわち、画像入力ｉ／ｆ１０４を介して入力される画像データに対して、濃度補正部１０７が濃度補正テーブル１０６に設定されている所定の設定値を用いて濃度補正を行う。濃度補正実行後の画像データは、画像処理部１０９による画像処理が施され、プリンタエンジン３０に出力されて印刷実行が繰り返し行われる（ステップＳ３０３）。

なお、少量部数印刷を実行している最中に、プリンタエンジン３０の状態がキャリブレーション処理が必要となる印刷枚数に達した場合、プリンタエンジン３０はキャリブレーション動作実行を促すトリガ／割り込み信号３０１を画像形成部１０に対して出力する。画像形成装置のＣＰＵ１０１は、前記トリガ／割り込み信号３０１を受けると、印刷を中断し、キャリブレーション処理動作を実施する。

具体的には、ＣＰＵ１０１は、パッチ画像生成部１０８に対して、パッチ画像の出力を指示する。パッチ画像生成部１０８は、所定のパッチ画像データを画像処理部１０９に対して出力する。画像処理部１０９は、入力されるパッチ画像データに所定の画像処理を実施し、その出力画像データをプリンタエンジン３０に対して出力する。出力されるパッチ画像データは、感光ドラム上に像形成され、濃度センサ２０により濃度値が読み取られる。読み取られた値は、信号２０１として、濃度変換部１１１に入力され、測定濃度値に変換される。ＣＰＵ１０１は、濃度変換部１１１による、変換後の各パッチの測定濃度値をもとに、以降のジョブ実行が、濃度リニアとなるような濃度補正テーブルを算出し、濃度補正テーブル１０６に反映させる。ＣＰＵ１０１は、濃度補正テーブル１０６への濃度補正係数設定完了後、ジョブ実行、すなわち印刷処理を再開させる。

なお、前記説明においては、少量部数印刷実行時に、プリンタエンジン３０から入力されるキャリブレーション処理を促すフラグ／割り込み信号３０１が生成された後、直ちにキャリブレーション動作を行うように説明したが、この対応は必須条件ではない。なぜなら、少量印刷時においては、ジョブ実行時間がそれほど長くはないため、印刷濃度のずれはさほど大きくはならない。つまり、フラグ／割り込み信号３０１が入力されても、実行中のジョブが完了するまで、キャリブレーション処理動作を延期するように制御しても良い。この制御により、キャリブレーション処理動作に起因した、生産性低下を抑えることが出来る。

次に、本実施形態の特徴である濃度補正処理に関して説明する。ステップＳ３０１において、投入されたジョブが、例えば３０００枚といった大量部数印刷であった場合、ＣＰＵ１０１は、ジョブ投入時点のビデオカウント値の読み取りを行う。具体的には、ビデオカウント部１１０により計測／保持されているビデオカウント値を読み取る（ステップＳ３０４）。読み取ったビデオカウント値は、ＣＰＵ１０１の作業領域であるＲＡＭ１０３、あるいは図示しないＣＰＵ１０１がアクセスすることが可能な別の保持手段に記憶させる。

ビデオカウント値の読み取り／保持が完了すると、本実施形態を適用した画像形成装置は、印刷処理を開始し、印刷終了時に印刷枚数のカウント値を＋１する（ステップＳ３０５，ステップＳ３０６）。なお、画像形成部１０の印刷処理動作に関しては、前記ステップＳ３０２における説明と同様であるため、ここでの説明は省略する。印刷枚数が、濃度補正テーブル修正タイミング（本実施形態においては４００枚印刷完了後）になると、ＣＰＵ１０１は、再度ビデオカウント部１１０により継続計測されているビデオカウント値を読み取る（ステップＳ３０８）。ビデオカウント値が示すものは、プリンタエンジン３０における印刷実行においてのトナー消費量である。したがって、ジョブ投入時に読み取り／保持したビデオカウント値と、再度読み取ったビデオカウント値の差分は、４００枚印刷を行った場合のトナー消費量を示すことになる。既に説明しているように、印刷処理実行中の濃度変動は、印刷した画像データの濃度に依存する。ビデオカウント値の差分は、使用したトナー量であるから、印刷した画像比率（画像濃度）として扱うことが出来る（ステップＳ３０９）。また、複数ページ印刷を行った場合の濃度の総量を印刷ページ数で割り、１ページあたりの濃度平均値を求め、１ページあたりの濃度平均値を画像比率としてもよい。

例えば、ビデオカウント値の差分データが、画像比率２０％を示した場合、ＣＰＵ１０１は、濃度補正テーブル対応表１０５に保持されている値を参照する（ステップＳ３１０）。本実施形態においては、濃度補正テーブルの修正タイミングは、４００枚の印刷実行毎であるから、この場合に参照するパッチ画像濃度：６４に関する濃度ずれ量は、図３（ｂ）における“Ｅ（１）（ａ）”欄の値となる。

濃度補正テーブル対応表１０５には、同様にパッチ画像濃度：１２８，１９２，２５５に関する濃度ずれ量が保持されているため、ＣＰＵ１０１は各々該当する欄の値を読み取り、参照する。濃度補正テーブル対応表１０５に保持した濃度ずれ量は、プリンタエンジン３０の特性に応じて作成されたものであるから、参照する際、画像比率と印刷枚数の要素があれば、高精度で各パッチ画像の濃度ずれ量（濃度変動量）がわかることとなる。ＣＰＵ１０１は、濃度補正テーブル対応表１０５から取得した各パッチ画像の濃度ずれ量（濃度変動量）を基に、濃度補正テーブル１０６に設定する補正係数を算出し、濃度補正テーブルを決定する（ステップＳ３１１）。なお、パッチ画像濃度が存在しない濃度レベルの補正値は、該当する濃度レベルの前後の濃度ずれ量から補間演算によって算出する。例えば、濃度レベル１００の濃度ずれ量は、パッチ画像濃度：６４の濃度ずれ量と、パッチ画像濃度：１２８の濃度ずれ量を使用して線形補間演算等により求める。

次に、ＣＰＵ１０１は、全ての濃度レベルに対する濃度ずれ量が求まった時点で、これ以降に画像入力ｉ／ｆ１０４を介して入力される画像データに対する濃度補正値を、濃度補正テーブル１０６に設定する（ステップＳ３１２）。具体的には、各濃度レベルに対応した濃度ずれ量を、濃度リニアとなるような逆変換補正値を設定する。なお、この濃度補正テーブルの設定時は、濃度補正テーブル対応表１０５に保持した濃度ずれ量を基に行っているため、パッチ画像の生成、あるいは感光ドラム上への像形成など、キャリブレーション動作に関する処理を一切行わない。つまり、投入されているジョブを長時間中断することはない。

なお、ステップＳ３０８において、算出した画像比率が、そのまま濃度補正テーブル対応表１０５に保持されている画像比率に合致しない場合、ＣＰＵ１０１は、算出した画像比率に近い２つの濃度ずれ量を用いて、濃度ずれ量を算出する。例えば、パッチ画像濃度：６４の濃度補正テーブル対応表１０５が、図５に示す値であり、ビデオカウント値を用いて算出した画像比率が３２％である場合、ＣＰＵ１０１は画像比率２０％の濃度ずれ量（１０）と画像比率４０％の濃度ずれ量（２５）を用いる。補間方法を線形補間とした場合、画像比率３２％の濃度ずれ量は式（１）によって求まる。
（２５×６＋１０×４）／１０＝１９ ・・・（式１）
他のパッチ画像濃度の濃度ずれ量に関しても、同様の演算を行い、各々の演算結果を用いて、各濃度レベルに対応した濃度ずれ量を、濃度リニアとなるような逆変換補正値を設定する。

投入されたジョブの印刷枚数は３０００枚であるから、本実施形態の画像形成装置は、印刷動作を継続する（ステップＳ３１３）。画像形成装置において、再度４００枚の印刷出力がなされた時点で、ＣＰＵ１０１は、ビデオカウント部１１０において、継続計数されているビデオカウント値を読み取る。また、ＣＰＵ１０１の作業領域、あるいは別の保持手段に記憶したビデオカウント値を用いて、８００枚印刷での画像比率を算出する。ＣＰＵ１０１は算出した画像比率を用いて、再度濃度補正テーブル対応表１０５の該当する濃度ずれ量を参照して、濃度補正テーブル１０６に設定すべき補正テーブルを算出し、濃度補正テーブル１０６に対して設定する。２度目の濃度補正テーブル１０６の設定においても、濃度補正テーブル対応表１０５を参照して行っているため、ジョブを中断させるキャリブレーション処理は行わない。

本実施形態の画像形成装置は、投入されたジョブの印刷が完了するまで、前記ステップＳ３０２からステップＳ３１２の処理を繰り返し行う。なお、濃度補正テーブル対応表１０５に保持した値を使用して濃度補正テーブル１０６の設定を行っている場合において、プリンタエンジン３０からキャリブレーション動作を促すフラグ／割り込み信号３０１が出力されても、画像形成装置はそのフラグを無視する。つまり、大量部数印刷のジョブが投入された場合は、ジョブが完了するまで、ジョブを中断するようなキャリブレーション処理を一切行わない。

図６は、横軸に時間のパラメータ、縦軸に出力濃度のパラメータをとった場合の濃度ずれの度合いを示す図である。図６（ａ）は、本実施形態の画像形成装置を適用せずに、ジョブ実行中にキャリブレーション処理動作を入れた場合の、ジョブ実行時間、および濃度ずれの度合いを表す図である。同図からもわかるように、キャリブレーション実行タイミング（Ｔ０）からジョブが再開されるまで（Ｔ１）の時間が必要となるため、ジョブが完了するタイミング（Ｔｊｂｅ）までの時間は延びることとなる。また、キャリブレーション実行タイミング（Ｔ０）まで濃度補正係数が再設定されないことにより、濃度ずれ幅は大きくなる。

次に、図６（ｂ）に本実施形態において、横軸に時間のパラメータ、縦軸に出力濃度のパラメータをとった場合の濃度ずれの度合いを示す図を示す。同図に示すとおり、本実施形態の画像形成装置は、大量部数印刷時においては、印刷実行中にジョブを中断するキャリブレーション処理は一切行わない。また、プリンタエンジン３０がキャリブレーション処理を促す２０００枚という印刷枚数に対し、はるかに少ない４００枚という単位で、濃度補正テーブル対応表１０５を用いて、濃度補正テーブル１０６を設定するため、濃度ずれ量を大きく改善することが出来る。また、ジョブ実行中に、プリンタエンジン３０からのキャリブレーション動作要求が入力されたとしても（タイミング：Ｔ０）、この要求を受け付けずに、濃度補正テーブル対応表１０５による濃度補正テーブル設定を行う。つまり、ジョブが完了するタイミング（Ｔｊｂｅ）を延ばす処理は一切行わない。したがって、本実施形態を適用した画像形成装置は、高い生産性を保持し、且つ、高画質出力を維持して、投入されたジョブの印刷を実行することが出来る。

また、図７は、所定枚数印刷毎に、濃度補正テーブル１０６を順次修正していった場合の、濃度補正テーブル１０６の設定状態を示す図である。同図において、Ｗｘは、プリンタエンジン３０に定義されている所定枚数印刷終了後の、各濃度レベルに対する濃度ずれ量を示す曲線である。本実施形態の画像形成装置は、この濃度ずれ量Ｗｘに対して、１度に濃度補正テーブルを設定するわけではなく、プリンタエンジン３０がキャリブレーション処理動作を要求する印刷枚数よりも、はるかに少ない枚数毎に段階的に濃度補正テーブルを設定していく。つまり、同図のように、設定が３段階で行われるならば、Ｗａ，Ｗｂ，Ｗｃと段階的に濃度補正テーブルの設定を行っていく。

なお、以上の説明においては、濃度補正テーブル対応表１０５を参照する画像比率単位を２０％、印刷枚数単位を４００枚刻みとしたが、本実施形態は前記条件に限定されるものではない。つまり、濃度補正テーブル対応表１０５の作成段階において、更に細かい刻みの画像比率、印刷枚数で作成されていれば、プリンタエンジン３０がキャリブレーション動作を要求する印刷枚数に対して、更に少ない単位で濃度補正を実行することが可能である。

また、本実施形態においては、大量部数印刷のジョブが投入された時点で、直ちにビデオカウント値を読み取ることとしたが、このタイミングにおいて、まず、パッチ画像を感光ドラム上に像形成するキャリブレーション処理を行うようにしても良い。投入されたジョブの実行前に、キャリブレーション処理を行うことにより、印刷出力前の段階で濃度リニアが保証されるため、以降の濃度補正テーブル対応表１０５を用いた、キャリブレーション処理を伴わない濃度補正により、更に高画質での印刷出力が可能となる。

また、投入されたジョブの印刷出力が完了した後、すなわち、画像形成装置がアイドル状態となった場合に、パッチ画像を感光ドラム上に像形成するキャリブレーション動作を行っても良い。画像形成装置が、アイドル状態であれば、処理しなければならないジョブがあるわけではないため、時間的な余裕がある。そこで、本実施形態における濃度補正テーブル対応表１０５の精度向上のための処理を実施することが可能となる。具体的には、投入されたジョブ終了時であれば、直前に実行したジョブ全体の画像比率を、ビデオカウント値から算出することが可能である。つまり、ジョブ実行後のキャリブレーション処理によるパッチ画像の測定濃度ずれ量は、その実動作タイミングにおける、画像比率に対応した、最新の濃度ずれ量を示すものとなる。よって、前記測定した濃度ずれ量と、その時点の環境下における濃度補正テーブル対応表１０５に保持された濃度ずれ量を比較し、実動作環境における最新データとして、濃度補正テーブル対応表１０５の書き換えを行う。このように、アイドル状態のキャリブレーション動作実行により、濃度補正テーブル対応表１０５は、常に高精度な濃度ずれ量の保持が可能となる。すなわち、以後、投入されるジョブに対しても、より高精度での濃度補正処理が可能となる。

以上説明したように、第１の実施形態によれば、所定の画像比率を所定枚数分印刷した後の各パッチ画像の濃度ずれを定めた対応表を作成し、ジョブ実行中に前記対応表を参照することで濃度補正を行うこととしている。これにより、同一ジョブを大量に流す場合、印刷処理実行中に、プリンタエンジンのキャリブレーション処理を行うことなく、且つ、プリンタエンジンのキャリブレーションタイミングよりも短い単位で濃度補正を実施することが可能となる。つまり、ＰＯＤ高速機における“スループットの低下（パフォーマンスの低下）“と”キャリブレーション動作前後の画像品位の差“を同時に改善することが可能となる。

＜第２の実施形態＞
次に、第２の実施形態に関して説明する。なお、第２の実施形態の説明においても、第１の実施形態との共通部分に関しては、同一の図／符号を参照するものとする。

第２の実施形態においては、第１の実施形態の動作フローにおける画像比率算出後に、算出した画像比率値が所定の条件を満たすかを、ＣＰＵ１０１が判定する点が異なる。

図８に、第２の実施形態における動作フローを示す。なお、図８において、ステップＳ４０１からステップＳ４０９までの処理ステップは、第１の実施形態で説明した処理内容であるステップＳ３０１からステップＳ３０９と全く同一であるため、ここでの説明は省略する。

ＣＰＵ１０１は、ステップＳ４０９において、算出した画像比率が、予め定義されている画像比率値を超えているかの判定を行う（ステップＳ４１０）。定義される画像比率の閾値は、濃度補正テーブル対応表１０５の下限の画像比率、すわなち、本実施形態においては２０％よりも低い値である。このような値を設定する目的は、所定印刷枚数毎の画像比率値が小さい場合に、濃度補正テーブル対応表１０５の値を参照して、濃度補正テーブルを再設定することによる濃度補正の精度ずれを防止するためである。例えば、濃度補正テーブル対応表１０５の画像比率の下限値が２０％であるものに対し、ＣＰＵ１０１により算出した画像比率が５％であった場合を想定する。この場合、算出画像比率が、濃度補正テーブル対応表１０５の下限値である２０％から、１５％も離れているにも関わらず、線形補間等で濃度ずれ量を算出することとなる。特に、下限値の場合は、パッチ画像による濃度値の測定は行われていないため、その濃度ずれ量は定かでない可能性がある。

もちろん、第１の実施形態において、下限値が１０％や５％などの低い値まで対応していればこの限りではない。しかし、本実施形態においては、前述した例、すなわち、濃度補正テーブル対応表１０５の下限値が２０％と比較的大きな値であった場合に関して説明を続ける。

ステップＳ４１０において、ＣＰＵ１０１が算出した画像比率が予め定義されている画像比率値を下回る場合は、濃度補正テーブル対応表１０５の参照、および濃度補正テーブル１０６の設定は行わない。つまり、濃度補正テーブル対応表１０５を参照するタイミングであっても、そのタイミングにおける処理は一切行わず、以後入力される画像データに対しても、それ以前に設定された濃度補正テーブル１０６の値に応じた濃度補正処理を実施する。

また、ステップＳ４１０において、ＣＰＵ１０１が算出した画像比率が、予め定義されている画像比率を下回ると判断された場合、ＣＰＵ１０１は、次の濃度補正テーブル対応表１０５の参照タイミングを変更するようにしても良い。例えば、４００枚の印刷出力毎に、濃度補正テーブル対応表１０５の参照、および濃度補正テーブル１０６の設定を行う状態である場合に、画像比率が所定閾値を下回ると、次に濃度補正テーブル対応表１０５を参照するタイミングをこれまでの半分の２００枚とする。このように、ＣＰＵ１０１が算出した画像比率値に応じて、濃度補正テーブル対応表１０５を参照するタイミングを切り替えることにより、画像比率が大きく変動するタイミングを捉え、細かく濃度補正することが出来るようになる。つまり、濃度補正テーブル対応表１０５の参照、および濃度補正テーブル１０６の設定を適正タイミングで実施することが可能となる。

なお、ステップＳ４１０において、ＣＰＵ１０１が算出した画像比率が、予め定義された画像比率を超えている場合は、そのタイミングにおいては、第１の実施形態と同じく濃度補正テーブル１０６の再設定処理を行う。すなわち、濃度補正テーブル対応表１０５を参照し、算出した画像比率に応じた各パッチ画像の濃度ずれ量を読み取り（ステップＳ４１１）、読み取った濃度ずれ量を用いて、濃度補正テーブルの算出を行う（ステップＳ４１２）。そして、算出した濃度補正テーブルを濃度補正テーブル１０６に設定し（ステップＳ４１３）、以後、画像入力ｉ／ｆ１０４を介して入力される画像データに対して、濃度補正処理を実施する。

本実施形態を適用した画像形成装置は、入力される画像データの全ての濃度補正処理および印刷出力が完了するまで、前記ステップＳ４０１〜ステップＳ４１３までの処理を適宜実施する（ステップＳ４１４）。

以上説明したように、第２の実施形態によれば、対応表の参照タイミングにおいて、印刷出力した画像比率が所定の画像比率に満たない場合、対応表を参照せずにその時点の濃度補正テーブルのまま処理を継続することとしている。これにより、画像比率が小さい画像を印刷した場合の画像の濃度を安定して出力することができる。

＜第３の実施形態＞
次に、第３の実施形態に関して説明する。なお、第３の実施形態の説明においても、第１の実施形態、あるいは第２の実施形態との共通部分に関しては、同一の図／符号を参照するものとする。

図９に、本発明の第３実施形態の構成図を示す。図９において、符号１０１から符号１１１で示した処理ブロックは第１の実施形態で説明した処理部であるため、ここでの説明は省略する。

第３の実施形態において、第１の実施形態と異なる点は、濃度補正テーブル対応表１０５の値を濃度補正部１０７がパス９０１を介して参照可能とした点、濃度補正テーブル１０６の設定を濃度補正部１０７がパス９０２を介して行えるようになった点である。また、制御シーケンスにおける追加パスとして、ＣＰＵ１０１から濃度補正部１０７に指示するパス９０３を設けた点である。

次に、第３の実施形態における画像形成装置の動作を説明する。第３の実施形態においては、第１の実施形態の図４に示した動作フロー中のステップＳ３１０、ステップＳ３１１、ステップＳ３１２を実施する処理部がＣＰＵ１０１から濃度補正部１０７に変わる。以下、濃度補正部１０７の処理動作に関して詳細に説明する。

印刷出力枚数が、濃度補正テーブル対応表１０５の参照タイミングになった場合、ＣＰＵ１０１は、印刷出力した画像比率を算出する。つまり、これまで説明した第１の実施形態、第２の実施形態と同様に、印刷開始時に保持したビデオカウント値と所定枚数出力時点のビデオカウント値とにより画像比率を求める。求めた画像比率値、およびその時点の印刷枚数は、パス９０３を介して濃度補正部１０７に通知する。濃度補正部１０７は、ＣＰＵ１０１からの前記通知を受けると、通知された印刷枚数および画像比率値に該当した濃度補正テーブル対応表１０５の値を参照する。なお、この場合においても、第１の実施形態と同様に、通知された画像比率が濃度補正テーブル対応表１０５の画像比率に合致しない場合は、通知された画像比率値に近い２つの濃度ずれ値を参照して濃度ずれ量を求める。具体的には、通知された画像比率が２５％であった場合、濃度補正テーブル対応表１０５の画像比率２０％と画像比率４０％の通知枚数に対応した２つの濃度ずれ量を参照して、通知された画像比率に対応する濃度ずれ量を求める。なお、この場合の算出方法は、線形補間法でも良いし２次項を用いた補間方法でも良い。

次に、濃度補正部１０７は、濃度補正テーブル対応表１０５から読み取った、各パッチ画像の濃度ずれ量を用いて濃度補正テーブルを算出する。算出した濃度補正テーブルは、濃度補正部１０７が濃度補正テーブル１０６に設定する。なお、前記説明においては、濃度補正部１０７が濃度補正テーブルを算出し濃度補正テーブル１０６に設定することとしたが、濃度補正部１０７のみで処理が実施出来るようにしても良い。つまり、濃度補正テーブル対応表１０５の各パッチ画像の濃度ずれ量を濃度補正部１０７が保持し、以後入力される画像データの濃度補正時においてリアルタイムに濃度補正量を算出しながら処理を実行しても良い。この場合、濃度補正テーブル１０６は不要となるため、前記テーブルをＳＲＡＭ等で構成していた場合は、メモリ量を削減することが可能となる。

以上、説明したように、第３の実施形態においては、ＣＰＵ１０１は、濃度補正部１０７に対してその時点での印刷出力枚数と、ビデオカウント値を用いて算出した画像比率を通知するだけで良い。したがって、ＣＰＵ１０１の処理負荷を軽減させることが可能となる。

また、第２の実施形態で説明したように、ＣＰＵ１０１が算出した画像比率が所定の画像比率を予め設定された閾値に達しない場合は、ＣＰＵ１０１は濃度補正部１０７に、その時点の印刷枚数および画像比率を通知しなければ良く制御が簡易化出来る。

以上説明したように、第３の実施形態によれば、濃度補正部１０７が、ＣＰＵからの指示に応じて対応表を参照し濃度補正値を算出するため、ＣＰＵの負荷軽減を実現することが可能になる。また、濃度補正に要するメモリ削減を達成することが可能となるため、装置全体の回路規模低減を達成することが出来る。また、特に、ＣＰＵの負荷が軽減されることにより、本実施形態を適用した画像形成装置を有するマルチファンクション機（印刷機能をもった複合機）を構成した場合、印刷出力以外の機能に対してＣＰＵを効率的に使用することが可能となる。

尚、本発明は複数の機器（例えば、ホストコンピュータ，インターフェース機器，リーダ，プリンタなど）から構成されるシステムに適用しても、１つの機器からなる装置（例えば、複写機，ファクシミリ装置など）に適用しても良い。

また、前述した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録媒体を、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（ＣＰＵ若しくはＭＰＵ）が記録媒体に格納されたプログラムコードを読出し実行する。これによっても、本発明の目的が達成されることは言うまでもない。

この場合、コンピュータ読み取り可能な記録媒体から読出されたプログラムコード自体が前述した実施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を記憶した記録媒体は本発明を構成することになる。

このプログラムコードを供給するための記録媒体として、例えばフレキシブルディスク，ハードディスク，光ディスク，光磁気ディスク，ＣＤ−ＲＯＭ，ＣＤ−Ｒ，磁気テープ，不揮発性のメモリカード，ＲＯＭなどを用いることができる。

また、コンピュータが読出したプログラムコードを実行することにより、前述した実施形態の機能が実現されるだけでなく、次の場合も含まれることは言うまでもない。即ち、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（オペレーティングシステム）などが実際の処理の一部又は全部を行い、その処理により前述した実施形態の機能が実現される場合である。

更に、記録媒体から読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込む。その後、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などが実際の処理の一部又は全部を行い、その処理により前述した実施形態の機能が実現される場合も含まれることは言うまでもない。

第１または第２の実施形態における構成を示す図 濃度補正テーブル対応表の作成方法の動作フローを示す図 濃度補正テーブル対応表の作成方法および構成を示す図 第１の実施形態における動作フローを示す図 濃度補正テーブル対応表の具体例を示す図 第１の実施形態におけるキャリブレーションタイミングおよび濃度ずれ量を示す図 第１の実施形態における濃度補正テーブルの設定を示す図 第２の実施形態における動作フローを示す図 第３の実施形態における構成を示す図 キャリブレーション動作フローを示す図 パッチ画像構成を示す図 パッチ画像の濃度値の読み取り構成を示す図 キャリブレーション動作における濃度補正テーブル生成を示す図 キャリブレーション動作における濃度ずれを示す図 先行技術におけるキャリブレーションタイミングを示す図 先行技術におけるキャリブレーションタイミングを示す図 先行技術におけるキャリブレーションタイミングを示す図

符号の説明

１０ 画像形成部
２０ 濃度センサ
３０ プリンタエンジン
１０１ ＣＰＵ
１０２ ＲＯＭ
１０３ ＲＡＭ
１０４ 画像入力ｉ／ｆ
１０５ 濃度補正テーブル対応表
１０６ 濃度補正テーブル
１０７ 濃度補正部
１０８ パッチ画像生成部
１０９ 画像処理部
１１０ ビデオカウント部
１１１ 濃度変換部

Claims (15)

1. 第１の画像比率のデータを所定枚数印刷した後に、濃度が異なる複数のパッチ画像を感光ドラム上に形成し、前記形成されたパッチ画像をセンサで読み取り、該読み取ったパッチ画像の濃度値から、前記第１の画像比率のデータを前記所定枚数印刷した後の濃度変動量を求め、第２の画像比率のデータを前記所定枚数印刷した後に、濃度が異なる複数のパッチ画像を前記感光ドラム上に形成し、前記形成されたパッチ画像を前記センサで読み取り、前記読み取ったパッチ画像の濃度値から、前記第２の画像比率のデータを前記所定枚数印刷した後の濃度変動量を求めることで、濃度補正テーブル対応表を作成し保持する保持手段と、
   印刷ジョブを実行して印刷処理を開始し、印刷枚数をカウントアップするカウント手段と、
   前記カウント手段によってカウントされた印刷枚数が所定枚数に達すると、前記所定枚数の印刷に使用した画像比率を算出する算出手段と、
   前記保持手段によって保持された濃度補正テーブル対応表の濃度変動量を参照して、
   前記算出手段によって算出された画像比率と前記カウントされた印刷枚数に応じた、各濃度レベルにおける前記印刷ジョブ実行時からの濃度変動量を前記保持手段によって保持されている濃度補正テーブル対応表から取得する取得手段と、
   前記取得手段により取得した濃度変動量を用いて、前記印刷ジョブのうち未実行の印刷ジョブから生成される画像データに濃度補正を行う濃度補正手段と、
   を有することを特徴とする画像形成装置。
2. 前記画像比率は、所定枚数印刷した場合のトナーの消費量であることを特徴とする請求項１記載の画像形成装置。
3. さらに、前記濃度補正手段によって補正された画像データを出力する出力手段と、
   を有することを特徴とする請求項１または請求項２記載の画像形成装置。
4. 前記取得手段における濃度変動量の取得は、前記出力手段における画像データの出力を中断することなく行われることを特徴とする請求項３記載の画像形成装置。
5. 前記濃度補正手段は、前記濃度変動量を用いて濃度補正特性を決定し、前記決定された濃度補正特性を用いて前記画像データに濃度補正を行うことを特徴とする請求項１乃至４のいずれか一項に記載の画像形成装置。
6. 前記取得手段において濃度変動量を取得するタイミングは、前記画像形成装置に接続されているプリンタエンジンが促すタイミングではなく、前記プリンタエンジンが促すタイミングよりも短いタイミングであることを特徴とする請求項１乃至４のいずれか一項に記載の画像形成装置。
7. 前記取得手段における濃度変動量の取得中は、前記画像形成装置に接続されているプリンタエンジンからの前記濃度補正特性の書き換え要求を無視することを特徴とする請求項５記載の画像形成装置。
8. 前記取得手段において、前記各濃度レベルにおける前記印刷ジョブ実行時からの濃度変動量が前記濃度補正テーブル対応表に存在しない場合、前記濃度補正テーブル対応表に存在しない濃度レベルにおける濃度変動量は、前記濃度レベルの前後の前記濃度補正テーブル対応表に設定されている濃度レベルを用いて補間演算により算出されることを特徴とする請求項１乃至７のいずれか一項に記載の画像形成装置。
9. 前記所定枚数の印刷に使用した画像比率が予め定義された画像比率以上の場合、前記取得手段を実行し、前記所定枚数の印刷に使用した画像比率が前記予め定義された画像比率以下の場合、前記取得手段を実行しないように制御することを特徴とする請求項１乃至３のいずれか一項に記載の画像形成装置。
10. 前記所定枚数の印刷に使用した画像比率が予め定義された画像比率以下の場合、前記取得手段を実行しないように制御し、
    次に前記取得手段において濃度変動量を取得するタイミングを変更することを特徴とする請求項１乃至３のいずれか一項に記載の画像形成装置。
11. 前記濃度補正テーブル対応表は、前記画像形成装置が動作する環境に応じた数、保持されることを特徴とする請求項１乃至８のいずれか一項に記載の画像形成装置。
12. 前記濃度補正テーブル対応表は、前記画像形成装置に供給するカートリッジ内部のトナー残量に対応した数、保持されることを特徴とする請求項１乃至８のいずれか一項に記載の画像形成装置。
13. 第１の画像比率のデータを所定枚数印刷した後に、濃度が異なる複数のパッチ画像を感光ドラム上に形成し、前記形成されたパッチ画像をセンサで読み取り、該読み取ったパッチ画像の濃度値から、前記第１の画像比率のデータを前記所定枚数印刷した後の濃度変動量を求め、第２の画像比率のデータを前記所定枚数印刷した後に、濃度が異なる複数のパッチ画像を前記感光ドラム上に形成し、前記形成されたパッチ画像を前記センサで読み取り、前記読み取ったパッチ画像の濃度値から、前記第２の画像比率のデータを前記所定枚数印刷した後の濃度変動量を求めることで、濃度補正テーブル対応表を作成し保持する保持工程と、
    印刷ジョブを実行して印刷処理を開始し、印刷枚数をカウントアップするカウント工程と、
    前記カウント工程によってカウントされた印刷枚数が所定枚数に達すると、前記所定枚数の印刷に使用した画像比率を算出する算出工程と、
    前記保持工程によって保持された濃度補正テーブル対応表の濃度変動量を参照して、
    前記算出工程によって算出された画像比率と前記カウントされた印刷枚数に応じた、各濃度レベルにおける前記印刷ジョブ実行時からの濃度変動量を前記保持工程によって保持されている濃度補正テーブル対応表から取得する取得工程と、
    前記取得工程により取得した濃度変動量を用いて、前記印刷ジョブのうち未実行の印刷ジョブから生成される画像データに濃度補正を行う濃度補正工程と、
    を有することを特徴とする画像形成方法。
14. 画像形成装置に、請求項１３に記載された画像形成を実行させることを特徴とするコンピュータプログラム。
15. 請求項１４に記載されたコンピュータプログラムが記録されたことを特徴とするコンピュータが読み取り可能な記録媒体。

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