JP5154536B2 - 画像形成装置 - Google Patents

Description

本発明は、画像形成装置に関し、詳しくは、補正後のバイアス値を用いて実行されるキャリブレーションの実行結果の精度を低下させることなく、キャリブレーション全体に要する時間を短縮することが可能な画像形成装置に関する。

従来からカラープリンタ、カラー複合機等に代表される画像形成装置では、当該画像形成装置が設置させている環境の変化、部品の劣化・消耗、印刷回数等に応じて画像形成出力（カラー印刷）に要する電気的・機械的な状態が変化し、異なる日に同一の画像データに基づいて二回、カラー印刷を実行させた場合、当該電気的・機械的な状態の変化によってカラー印刷された印刷物の画像の色、濃度が、一回目の印刷物と二回目の印刷物とで異なることがある。

そのため、カラー印刷を実行可能な画像形成装置には、印刷画像（出力画像）の色変化、濃度低下を改善するための色補正、濃度補正に対応するキャリブレーションを実行する機能が備えられており、当該キャリブレーションを実行することによって、一回目の印刷物の出力画像と二回目の印刷物の出力画像とが一定の画質で維持されるように構成されている。

ここで、キャリブレーションには、現像器（現像ローラ）に印加されるバイアス値（現像バイアス値）を試験画像（パッチともいう）の濃度に応じて補正するバイアスキャリブレーション、画像データの所定の色の濃度（入力濃度）に対して実際に画像形成された画像の色の濃度（出力濃度）を補正する際に使用される色の濃度の傾き（γテーブルともいう）を補正するＩ／Ｏキャリブレーション、所定の形状で形成されたパッチの位置を測定して当該パッチの位置ズレを補正するレジストキャリブレーション等が数種類存在する。例えば、特許文献２００２−２９６８５１号公報（特許文献１）には、画像形成装置の仕様や設定，使用態様等に応じて所定の種類のキャリブレーションが実行されるようになっている。

従来から、前記バイアスキャリブレーション、Ｉ／Ｏキャリブレーション、レジストキャリブレーションの３種類のキャリブレーションが、画像形成装置の電源投入の時点、印刷物を所定枚数出力した時点等の所定の時点で連続して実行されている。

ここで、従来から実行されていた一連のキャリブレーションについて説明する。

図８は、従来技術における一連のキャリブレーションのパッチのパターンの一例を示す図である。尚、図８には、中間転写ベルトの三回転分の領域を示している。

従来から実行されている一連のキャリブレーションでは、先ず、バイアスキャリブレーションが実行されることにより、バイアス値が補正される。次に補正後のバイアス値を用いてＩ／Ｏキャリブレーション、レジストキャリブレーションが実行される。

即ち、一連のキャリブレーションでは、図８に示すように、一回転分の中間転写ベルトの領域８０１で、バイアスキャリブレーション用の所定数のパッチ８００ａ（パッチパターンともいう）が形成される予定の位置の地肌濃度と、Ｉ／Ｏキャリブレーション用のパッチパターン８００ｂが形成される予定の位置の地肌濃度とが２つの濃度検知センサ８０２、８０３により算出（測定）される。

次に、二回転分の中間転写ベルトの領域８０４で、所定のバイアス値を用いてバイアスキャリブレーション用のパッチパターン８００ａが前記地肌濃度の測定位置に対応した位置に形成され、形成されたパッチパターン８００ａの濃度（測定濃度）と当該パッチパターン８００ａを形成する際の濃度（目標濃度）とに基づいてバイアス値が補正される。

更に、三回転分の中間転写ベルトの領域８０５で、補正後のバイアス値を用いてＩ／Ｏキャリブレーション用のパッチパターン８００ｂと、レジストキャリブレーション用のパッチパターン８００ｃとが所定の位置に順次形成され、それぞれのパッチパターン８００ｂ、８００ｃを用いて、γテーブルの補正や位置ズレ補正がなされる。

特開２００２−２９６８５１号公報

しかしながら、従来技術における一連のキャリブレーションでは、図８に示すように、補正後のバイアス値を要するＩ／Ｏキャリブレーション、レジストキャリブレーションをする前段階で、バイアスキャリブレーションが既に完了している必要がある。ここで、バイアスキャリブレーションが完了するためには、バイアスキャリブレーション用のパッチパターン８００ａの回転方向についての終端部のパッチが所定の濃度検知センサ８０２の検知領域を通過して、当該終端部のパッチの濃度が検知されなければならない。そのため、バイアスキャリブレーション用のパッチパターン８００ａが中間転写ベルトＢ１に形成された時点から、当該パッチパターン８００ａの終端部のパッチの濃度が検知される時点までは、Ｉ／Ｏキャリブレーション用のパッチパターン８００ｂ、レジストキャリブレーション用のパッチパターン８００ｃを中間転写ベルトＢ１に形成することが出来ないという実情がある。

即ち、図８に示すように、バイアスキャリブレーション用のパッチパターン８００ａが形成された直後の中間転写ベルトＢ１の領域には、パッチパターンが形成されない無駄な領域８０６が存在することになる。その結果、一連のキャリブレーション（キャリブレーション全体）に要する時間は、無駄な領域８０６に対応する時間分だけ長期化しているという問題がある。

ところで、印刷物における画像の色、濃度に影響を与えるバイアス値は、所定の要因、例えば、画像形成装置内の温度、湿度等により変動するものの、バイアスキャリブレーションが頻繁に実行された場合では、当該バイアスキャリブレーションによりバイアス値が補正されたとしても、補正前のバイアス値と補正後のバイアス値とで大きく変動しないことがある。例えば、画像形成装置に関するメンテナンスが実行されて、短期間のうちに当該画像形成装置の電源投入と電源切断とが繰り返された場合、前回のバイアスキャリブレーションによるバイアスと、直近に実行されたバイアスキャリブレーションによるバイアス値とは殆ど変動しない。このような場合にまで、バイアスキャリブレーションによるバイアス値の補正結果を待ってから、Ｉ／Ｏキャリブレーション用のパッチパターン、レジストキャリブレーション用のパッチパターンを形成する必要がないと考えられる。

更に、近年、バイアス値の変動に影響を及ぼす所定数のパラメータが明らかになりつつある。即ち、バイアス値に影響を及ぼす所定数のパラメータが決定されれば、過去に算出されたバイアス値と所定数のパラメータとの関係から、決定されたパラメータの条件におけるバイアス値の変動値を推定（決定）することが出来るようになりつつある。つまり、過去のデータから推定されたバイアス値（推定値）と、実際に実行されたバイアスキャリブレーションにより得られたバイアス値（実測値）との差が小さくなってきている。そのため、過去のデータと所定数のパラメータとから、補正後のバイアス値を精度高く推定出来るのであれば、バイアスキャリブレーションによるバイアス値の補正結果を待たずに、推定されたバイアス値を用いてＩ／Ｏキャリブレーション用のパッチパターン、レジストキャリブレーション用のパッチパターンを形成しても問題はなく、従来技術では成し得なかった、キャリブレーション全体に要する時間の短縮を実現できる可能性がある。

そこで、本発明は、上記問題を解決するためになされたものであり、補正後のバイアス値を用いて実行されるキャリブレーションの実行結果の精度を低下させることなく、キャリブレーション全体に要する時間を短縮することが可能な画像形成装置を提供することを目的とする。

上述した課題を解決し、目的を達成するために、本発明に係る画像形成装置は、所定の現像バイアス値で中間転写ベルトに形成されたバイアス値補正用試験画像を用いて当該現像バイアス値を補正するバイアス値補正手段と、補正後の現像バイアス値と画像形成に関するパラメータとで前記中間転写ベルトに形成されたパラメータ補正用試験画像を用いて当該パラメータを補正するパラメータ補正手段とを備えた画像形成装置を前提とする。

前記画像形成に関するパラメータとは、例えば、γテーブル、トナー画像が中間転写ベルトに形成される位置を決定する位置パラメータ等が該当する。

前記画像形成装置において、所定の現像バイアス値でバイアス値補正用試験画像が形成される際に、前記パラメータ補正手段に、当該バイアス値補正用試験画像の直後に当該現像バイアス値でパラメータ補正用試験画像を形成するよう指示する試験画像形成制御手段を備える。又、当該画像形成装置は、前記バイアス値補正手段が前記バイアス値補正用試験画像を用いて前記現像バイアス値を補正すると、補正後の現像バイアス値が、補正前の現像バイアス値に基づいて決定される所定の範囲内に含まれるか否かを判定するバイアス値判定手段を備える。更に、当該画像形成装置は、補正後の現像バイアス値が所定の範囲内に含まれる場合、前記パラメータ補正手段に、前記パラメータ補正用試験画像を用いてパラメータを補正するよう指示する補正実行制御手段を備える。

又、前記画像形成装置において、前記補正実行制御手段は、補正後の現像バイアス値が所定の範囲外である場合、前記パラメータ補正手段に、補正後の現像バイアス値でパラメータ補正用試験画像を再度形成し、当該パラメータ補正用試験画像を用いてパラメータを補正するよう指示するよう構成することが可能である。

又、前記画像形成装置において、更に、現像バイアス値の変動に影響を及ぼす環境パラメータを取得する環境パラメータ取得手段と、前記現像バイアス値の変動値と、前記環境パラメータとを関連付けて記憶するバイアス値−環境パラメータ記憶手段とを備える。又、前記試験画像形成制御手段は、所定の現像バイアス値でバイアス値補正用試験画像が形成される際に、前記環境パラメータ取得手段が取得した環境パラメータを受信して、当該環境パラメータに対応する、前記バイアス値−環境パラメータ記憶手段の変動値と前記現像バイアス値とに基づいて現像バイアス値を推定し、前記パラメータ補正手段に、前記推定現像バイアス値でパラメータ補正用試験画像を前記バイアス値補正用試験画像の直後に形成するよう指示する。そして、前記バイアス値判定手段は、補正後の現像バイアス値が、前記推定現像バイアス値に基づいて決定される所定の範囲内に含まれるか否かを判定するよう構成することが可能である。

前記環境パラメータとは、例えば、中間転写ベルト近傍の温度、湿度、画像形成に用いられるトナーの残量、最初に駆動した時点からの現像器の駆動時間等が該当する。

本発明の画像形成装置によれば、バイアスキャリブレーションが完了する前の段階、つまり、バイアス値が補正される前段階で、当該バイアス値を用いて、バイアス値を要する他のキャリブレーション用の試験画像（パッチパターン）をバイアスキャリブレーション用の試験画像（パッチパターン）の直後に中間転写ベルトに形成するため、従来技術において中間転写ベルトに生じていた無駄な領域を無くすことが可能となり、キャリブレーションに要する時間を短縮することが可能となる。又、補正後のバイアス値が、補正前のバイアス値により決定される所定の範囲内であれば、補正前のバイアス値を用いて形成された他のキャリブレーション用のパッチパターンをそのまま利用して当該キャリブレーションを実行するよう構成しているため、当該実行結果の精度を低下させることはない。

一方、補正後のバイアス値が所定の範囲外である場合、言い換えると、補正後のバイアス値が補正前のバイアス値と比較して大きく変動している場合は、補正後のバイアス値を用いて他のキャリブレーション用のパッチパターンを形成させることになるが、当該パッチパターンの形成時点は、従来技術における補正後のバイアス値を用いたパッチパターンの形成時点と殆ど変わらないため、このような場合であっても、キャリブレーション全体に要する時間は、従来のキャリブレーション全体に要する時間とほぼ同等であり、キャリブレーション全体に要する時間が長期化することはない。その結果、他のキャリブレーションの実行結果の精度を低下させることなく、キャリブレーション全体に要する時間を短縮することが可能となる。

本発明の実施形態に係る画像形成装置の概略模式図である。 本発明の実施形態に係る現像ユニットの一例を示す図である。 本発明の実施形態に係る画像形成装置の制御系ハードウェアの概略構成図である。 本発明の実施形態に係る画像形成装置の機能ブロック図である。 本発明の実施形態の実行手順を示すためのフローチャートである。 本発明の実施形態の一連のキャリブレーションにおける補正後のバイアス値が所定の範囲内に含まれる場合のパッチパターンの概略図（図６（Ａ））と、補正後のバイアス値が所定の範囲外である場合のパッチパターンの概略図（図６（Ｂ））である。 本発明の実施形態の一連のキャリブレーションにおける補正後のバイアス値が所定の範囲内に含まれる場合のパッチパターンの概略図（図７（Ａ））と、補正後のバイアス値が所定の範囲外である場合のパッチパターンの概略図（図７（Ｂ））と、従来技術の一連のキャリブレーションにおけるパッチパターンの概略図（図７（Ｃ））である。 従来技術における一連のキャリブレーションのパッチのパターンの一例を示す図である。

以下に、添付図面を参照して、本発明の画像形成装置の実施形態について説明し、本発明の理解に供する。尚、以下の実施形態は、本発明を具体化した一例であって、本発明の技術的範囲を限定する性格のものではない。又、フローチャートにおける数字の前に付されたアルファベット「Ｓ」はステップを意味する。

＜画像形成装置＞
以下、本発明に係る画像形成装置１について説明する。

図１は、本実施形態の画像形成装置１の概略構成図である。

画像形成装置１は、画像データに基づいてトナー画像を形成するタンデム式の画像形成部Ａ１、用紙を収容する用紙収容部２、画像形成部Ａ１で形成されたトナー画像を用紙上に転写する二次転写部３を備えている。又、転写されたトナー画像を用紙上に定着させる定着部４、定着の完了した用紙を排紙する排紙装置５、及び、排紙された用紙を受ける排紙トレイ７を備えている。さらに、画像形成装置１は、用紙収容部２から排紙装置５まで用紙を搬送する用紙搬送部６を備えている。

画像形成部Ａ１は、中間転写ベルトＢ１（中間転写体）、中間転写ベルトＢ１のクリーニング部Ｂ２、並びに、イエロー（Ｙ）、マゼンタ（Ｍ）、シアン（Ｃ）、ブラック（Ｂ）の各色にそれぞれ対応した画像形成ユニットＦＹ、ＦＭ、ＦＣ、及びＦＢを備える。

中間転写ベルトＢ１は、導電性を有する使用可能な用紙搬送方向に直角な方向の長さが最大の用紙より幅広であって、無端状、すなわちループ状のベルト状部材であり、図１において時計回りに循環駆動される。

画像形成ユニットＦＹ、ＦＭ、ＦＣ、及びＦＢは、中間転写ベルトＢ１に沿って、中間転写ベルトＢ１の移動方向において、中間転写ベルトＢ１のクリーニング部Ｂ２より下流かつ二次転写部３の上流に、この順に配される。なお、各画像形成ユニットＦＹ、ＦＭ、ＦＣ、ＦＢの配置の順番はこの限りではないが、各色の混色による完成画像への影響を配慮すると、この配置が好ましい。画像形成ユニットＦＹ、ＦＭ、ＦＣ、ＦＢの配置は、当該画像形成ユニット間の間隔が均等になるように配置される。

次に、この画像形成装置１の画像形成動作を説明する。図２は、画像形成ユニットＦＹ、ＦＭ、ＦＣ、ＦＢの１つの詳細図である。各画像形成ユニットＦＹ、ＦＭ、ＦＣ、ＦＢはほぼ同等な構成となっている。

画像形成ユニットＦＹは、感光体ドラム（像担持体）１０、帯電器１１、ＬＥＤ露光装置１２、黄色用の現像装置ＨＹ、一次転写ローラ（電圧印加部）２０、感光体ドラム１０のクリーニングブレード３５、除電装置１３、キャリア液除去ローラ（キャリア除去部材）３０を備える。

尚、他の画像形成ユニットＦＭ、ＦＣ、ＦＢはそれぞれの色に対応した現像装置ＨＭ、ＨＣ、ＨＢを備える。又、画像形成ユニットのうち、中間転写ベルトＢ１の移動方向の最下流側に位置する画像形成ユニットＦＢには、その下流に画像形成部が位置しないためキャリア液除去ローラ３０が設けられていないが、その他の構成は同一である。

感光体ドラム１０は、その表面に帯電（本実施形態ではプラス極性に帯電）したトナーを含むトナー像を担持することができるようになっていればよい。

本実施形態において、感光体ドラム１０は、中間転写ベルトＢ１の移動方向に垂直かつ中間転写ベルトＢ１の面方向に平行な回転軸を中心に回転可能に配される略円筒状の部材とする。又、感光体ドラム１０は、中間転写ベルトＢ１の表面に、所定の一次転写位置１０Ｓにて接するようになっている。そして、感光体ドラム１０は、一次転写位置１０Ｓでの移動方向が中間転写ベルトＢ１の移動方向と同方向になるように、つまり図２においては反時計回りに回転可能である。

クリーニングブレード３５、除電装置１３、帯電器１１、露光装置１２、黄色用の現像装置ＨＹは、感光体ドラム１０の回りに、上述の回転方向に沿って、一次転写位置から見てこの順に配される。

帯電器１１は、感光体ドラム１０表面を一様に帯電させることができる。露光装置１２は、ＬＥＤ等の光源を有し、上述の上位装置からの画像データに応じて、帯電した感光体ドラム１０表面を画像データに応じた光で照射し、感光体ドラム１０表面に静電潜像を形成可能である。

黄色用の現像装置ＨＹは、黄色のトナー及び液体のキャリアを含む現像剤を上記静電潜像に対向するように保持することで、静電潜像にトナーを付与し、静電潜像をトナー像として現像することができる。このトナー像は一次転写ローラ２０によって中間転写ベルトＢ１に一次転写される。一次転写ローラ２０の詳細については後述する。

クリーニングブレード３５は、感光体ドラム１０に接するように配されたブレード状の部材である。クリーニングブレード３５は一次転写後、感光体ドラム１０の表面に残留した現像剤を除去する。

除電装置１３は光源を備え、クリーニングブレード３５による現像剤除去後、感光体ドラム１０の表面を光源からの光によって除電し、次の画像形成に備える。

一次転写ローラ２０は、中間転写ベルトＢ１の裏面に、中間転写ベルトＢ１の移動方向において上記一次転写位置１０Ｓより下流の電圧印加位置２０Ｓで接するように配される。一次転写ローラ２０には、図示しない電源からトナー像中のトナーとは逆極性（本実施形態ではマイナス）の電圧を印加されるようになっている。つまり、一次転写ローラ２０は、電圧印加位置２０Ｓにて、中間転写ベルトＢ１にトナーと逆極性の電圧を印加することができる。中間転写ベルトＢ１は導電性を有するので、この印加電圧によって、電圧印加位置２０Ｓの中間転写ベルトＢ１の表面側及びその周辺にトナーが引き付けられる。

そこで、本実施形態では、上記一次転写位置１０Ｓを、この印加電圧によってトナーが中間転写ベルトＢ１側に引き付けられる範囲内に配する。その結果感光体ドラム１０から中間転写ベルトＢ１の表面へトナーが移動し、一次転写が行われる。

このように一次転写が可能であれば、一次転写ローラ２０の具体的な構成は特に限定されず、具体的な構成は適宜変更可能である。本実施形態においては、一次転写ローラ２０は、感光体ドラム１０の回転軸と平行な回転軸を中心として感光体ドラム１０と逆方向に回転可能な、つまり電荷印加位置２０Ｓでの移動方向が中間転写ベルトＢ１と同方向になるように回転可能な、略円柱状の部材とする。

本実施形態では、キャリア除去ローラ３０は、感光体ドラム１０の回転軸と平行な回転軸を中心として感光体ドラム１０と同方向に回転可能な略円柱状の部材であるとするが、これに限定されるものではなく、中間転写ベルトＢ１の移動方向において電荷印加位置２０Ｓよりも下流、二次転写位置よりも上流で中間転写ベルトＢ１表面からキャリアを除くことができればよい。具体的には、キャリア除去ローラ３０は、中間転写ベルトＢ１の表面に接することによって、中間転写ベルトＢ１表面のキャリアを自身の表面に移動させることができるようになっていればよい。

一次転写時には、トナーと共にキャリアも感光体ドラム１０から中間転写ベルトＢ１へと少量転移することがある。このキャリアの転移は、下流側の画像形成部における一次転写を妨げて画像のぼけ及びにじみ等の画像の不具合を引き起こす場合がある。キャリア除去ローラ３０を設けることによって、このような画像の不具合を防ぐことができる。

本実施形態では、キャリア除去ローラ３０が、中間転写ベルトＢ１の移動方向において上記電荷印加位置２０Ｓよりも下流で中間転写ベルトＢ１の表面に接するように配置される。上記キャリア除去ローラ３０は、上述のクリーニングブレード３５と共に、クリーニングユニット３１に組み込まれている。クリーニングユニット３１は、画像形成ユニットＦＹ内に設けられており、クリーニングブレード３５及びキャリア除去ローラ３０の他に、キャリア除去ローラ３０の表面に接することでキャリア除去ローラ３０表面に付着したキャリアを除去するキャリア除去ブレード３１ｂと、キャリア除去ローラ３０から除去されたキャリア、及び感光体ドラム１０表面からクリーニングブレード３５によって除去された現像剤（トナー及びキャリアを含む）とを、クリーニングユニット３１の外部に搬送する搬送部材３１ｃを備える。画像形成ユニットＦＹはさらに、搬送部材３１ｃによって搬送されたキャリア及びトナーを再利用するため、キャリアとトナーとを分離する分離部等を備えてもよい。

次に、現像装置ＨＹの構成について説明する。各色の現像装置ＨＹ、ＨＭ、ＨＣ、ＨＢの構成は同等である。

現像装置ＨＹは、現像容器４０、現像ローラ４０ａ、供給ローラ４０ｂ、汲み上げローラ４０ｃ、撹拌スパイラル４０ｄ及び４０ｅ、クリーニングブレード４５、並びに供給ローラドクターブレード４０ｇを備える。

現像容器４０は、内部に黄色のトナー粒子と液体のキャリアからなる現像剤を貯留する。撹拌スパイラル４０ｄ及び４０ｅは、現像容器４０の現像剤に全体が浸るように設けられ、現像剤を撹拌する。撹拌スパイラル４０ｄと４０ｅの回転によってトナー粒子がキャリア液に均一に分散される。

汲み上げローラ４０ｃは現像容器の現像剤にその一部が浸るように配置され、現像剤をその表面に付着させて汲み上げる。この汲み上げローラ４０ｃに接するようにして供給ローラ４０ｂが配置され、汲み上げローラ４０ｃから現像剤の供給を受ける。供給ローラ４０ｂの回転方向の汲み上げローラ４０ｃと接する位置の下流側に、供給ローラ４０ｂの表面の現像剤の層厚を規制する供給ローラドクターブレード４０ｇが設けられる。供給ローラドクターブレード４０ｇは、供給ローラ４０ｂの表面の現像剤層厚を所定量になるように規制する。供給ローラ４０ｂと接するように現像ローラ４０ａ（現像器ともいう）が配置され、その表面に供給ローラ４０ｂから現像剤が付与される。供給ローラ４０ｂの現像剤の層厚が所定値に規制されているので現像ローラ４０ａの表面に形成される現像剤の層厚も所定値に保たれる。この現像ローラ４０ａは感光体ドラム１０と接し、感光体ドラム１０の表面の静電潜像の電位と現像ローラ４０ａに印加される現像バイアス値の電位差によって上位装置から形成指示された画像に応じたトナー像が感光体ドラム１０表面に形成される（現像動作）。

本発明の画像形成装置では、前記現像ローラ４０ａに印加される現像バイアス値（電圧値、単にバイアス値とする）を調整することで、トナー像の画像濃度補正を行うことを特徴としている。

感光体ドラム１０への現像動作を終えた現像ローラ４０ａの表面の現像剤は現像クリーニングブレード４０ｆによって除去され、クリーニングブレード４５の表面に沿って流下し図示しない流路を通って現像容器４０に貯留されている現像剤と混合される。

又、現像容器にはトナー濃度センサ４０ｈが配置され、現像容器４０内の現像剤のトナー濃度を検出する。トナー濃度が所定値より低いことが検出された場合には、図示しないトナーカートリッジからトナー（所定値よりトナー濃度が高い現像剤）が現像容器４０に供給され、トナー濃度が所定値より高い場合には図示しないキャリア液カートリッジからキャリア液がトナー容器４０に供給される。

又、現像容器４０には現像液液面センサ４０iが配置され、現像容器４０内の現像剤の液面が所定値かどうかを検出する。現像剤の液面が所定値より低いことを検出した場合には、図示しない配管を経由してトナーカートリッジ(図示しない)からトナーを、キャリア液カートリッジ(図示しない)からキャリア液をそれぞれ現像容器４０に所定割合で供給し、液面が所定値になるように調整する。なお、現像剤調整装置を設けて、トナーとキャリア液を所定割合で混合した後、現像容器４０に供給してもよい。現像剤の液面が所定値より高いことを検出した場合には、現像容器４０に設けられた図示しない現像剤排出管から現像液を排出し図示しないリザーブタンク等に一時貯蔵する。

このような構成の下、パーソナルコンピュータ（ＰＣ）等の上位装置から画像形成の指示を受けた画像形成装置１は、指示を受けた画像データに対応した各色のトナー像を画像形成ユニットＦＹ、ＦＭ、ＦＣ、ＦＢを用いて形成する。各画像形成部で形成されたトナー像は中間転写ベルトＢ１に転写されて、中間転写ベルトＢ１上で重ね合わされてカラートナー像となる。

このカラートナー像の形成と同期して用紙収容部２に収容されている用紙が図示しない給紙装置で用紙収容部２から一枚ずつ取り出されて、用紙搬送部６上を搬送される。そして、用紙は中間転写ベルトＢ１への一次転写とタイミングを合わせて二次転写部３に送り込まれ、二次転写部３で中間転写ベルトＢ１上のカラートナー像が用紙に二次転写される。カラートナー像が転写された用紙はさらに定着部４に搬送されて熱と圧力によりカラートナー像が用紙に定着される。さらに用紙は排紙装置５によって画像形成装置１の外周に設けられた排紙トレイ部７に排紙される。二次転写後、中間転写ベルトＢ１に残留したトナーは、中間転写ベルトのクリーニング部Ｂ２によって中間転写ベルトＢ１から除去される。

又、所定のタイミングで中間転写ベルトＢ１に形成されたパッチのパッチ濃度及び中間転写ベルトＢ１の地肌濃度を検出するための２つの濃度検出センサ６０３、６０４が、ブラックの画像形成ユニットＦＢと二次転写部３との間の所定の位置に設けられている。ブラックの画像形成ユニットＦＢは、他の画像形成ユニットＦＹ、ＦＭ、ＦＣと比較すると、中間転写ベルトＢ１の回転方向に対して最下流に位置する。そのため、濃度検出センサ６０３、６０４は、複数の画像形成ユニットＦＹ、ＦＭ、ＦＣ、ＦＢのうち、いずれかによってパッチが中間転写ベルトＢ１上に形成されたとしても、いずれのパッチのパッチ濃度を検出できるよう構成されている。又、当該濃度検出センサ６０３、６０４は、パッチが形成される中間転写ベルトＢ１の位置に対応した位置に予め設けられるが、本発明の実施形態では、中間転写ベルトＢ１の両端近傍にそれぞれ二つ設けられる。当該濃度検出センサ６０３、６０４は、各色毎のパッチのパッチ濃度又は地肌濃度を検出可能なセンサであれば、どのような形態でも構わないが、例えば、パッチ又は中間転写ベルトＢ１上の地肌を光源からの光で照射し、反射光強度を受光センサで検出して光の強度情報を濃度に変換する反射型の濃度検出センサ６０３、６０４が該当する。

図３は、本実施形態における画像形成装置1の制御関連の概略構成図である。

画像形成装置１は、ＣＰＵ（Ｃｅｎｔｒａｌ Ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ Ｕｎｉｔ）３０１、ＲＡＭ（Ｒａｎｄｏｍ Ａｃｃｅｓｓ Ｍｅｍｏｒｙ）３０２、ＲＯＭ（Ｒｅａｄ Ｏｎｌｙ Ｍｅｍｏｒｙ）３０３、ＨＤＤ（Ｈａｒｄ Ｄｉｓｋ Ｄｒｉｖｅ）３０４及び上記印刷における各駆動部に対応するドライバ３０５が内部バス３０６を介して接続されている。上記ＣＰＵ３０１は、例えばＲＡＭ３０２を作業領域として利用し、ＲＯＭ３０３やＨＤＤ３０４等に記憶されているプログラムを実行し、当該実行結果に基づいて上記ドライバ３０５とデータや命令を授受することにより上記図１に示した各駆動部の動作を制御する。又、上記駆動部以外の後述する各手段（図４に示す）についても、ＣＰＵ３０１がプログラムを実行することで各手段として動作する。

＜本発明の実施形態＞
次に図４、図５を参照しながら、本発明の実施形態に係る画像形成装置１が、補正後のバイアス値を用いて実行されるキャリブレーションの実行結果の精度を低下させることなく、キャリブレーション全体に要する時間を短縮する手順について説明する。図４は、本発明の実施形態に係る画像形成装置１の機能ブロック図である。図５は、本発明の実施形態に係る実行手順を示すためのフローチャートである。

まず、ユーザが、カラー印刷を画像形成装置１に実行させるために、当該画像形成装置１の電源を投入すると、キャリブレーション開始検知手段４０１が当該電源投入時点をキャリブレーション開始時点として検知し（図５：Ｓ１０１）、一連のキャリブレーション（バイアスキャリブレーション、Ｉ／Ｏキャリブレーション、レジストキャリブレーション）を実行させるために、先ず、バイアスキャリブレーション（以下、バイアス値補正とする）を実行するバイアス値補正手段４０２に、バイアス値を補正する旨を通知する。当該通知を受けたバイアス値補正手段４０２は、バイアス値の補正を開始する。

バイアス値の補正を開始する方法は、どのような方法でも構わないが、例えば、以下の方法によりなされる。

即ち、バイアス値補正手段４０２が、バイアス値を補正する旨の通知を受けると、濃度−バイアス値記憶手段４０３に記憶された濃度−バイアス値テーブルを参照して、当該濃度−バイアス値テーブルを用いてバイアス値補正用データを生成する（図５：Ｓ１０２）。

ここで、濃度−バイアス値テーブルとは、所定の濃度（％）に対して所定のバイアス値（電圧値）が対応付けられたテーブルであり、通常、高い濃度に対して高いバイアス値が対応付けられている。本発明の実施形態では、各色毎に画像形成ユニットＦＹ、ＦＭ、ＦＣ、ＦＢが存在するため、濃度−バイアス値テーブルも各色毎に存在する。又、バイアス値補正手段４０２が濃度−バイアス値記憶手段４０３の濃度−バイアス値テーブルを参照する際、当該濃度−バイアス値テーブルは、従前に（直前に）バイアス値補正手段４０２がバイアス値補正を実行した際の濃度−バイアス値テーブルとなる。又、濃度−バイアス値テーブルは、各色毎の画像形成ユニットＦＹ、ＦＭ、ＦＣ、ＦＢからなる画像形成手段４０４が画像データに基づいて画像形成する際に使用するため、キャリブレーションの対象となる。尚、以下では、一の色の濃度−バイアス値テーブルについて説明するが、他の色の濃度−バイアス値テーブルも同様である。

図６（Ａ）は、本発明の実施形態の一連のキャリブレーションにおけるパッチパターンの概略図である。

又、バイアス値補正用データとは、図６（Ａ）に示すバイアス値補正用パッチパターン６００ａを画像形成手段４０４に形成させるためのデータであり、例えば、所定の色と、所定の濃度（目標濃度）と、当該色と当該濃度とに対応する濃度−バイアス値テーブル上の所定のバイアス値と、当該色と当該濃度と当該バイアス値とで形成させるパッチの中間転写ベルトＢ１上の位置情報とから構成される。前記位置情報は、例えば、図６（Ａ）に示す中間転写ベルトＢ１上に予め設けられた基準片６０１からの中間転写ベルトＢ１の回転方向の座標値Ｘ（回転方向座標値とする）と、中間転写ベルトＢ１の回転方向左端６０３からの中間転写ベルトＢ１の幅方向の座標値Ｙ（幅方向座標値）とで示され、バイアス値補正用パッチパターン６００ａの種類、パッチの数、中間転写ベルトＢ１の大きさ、パッチの大きさ等に応じて決定される。又、前記バイアス値補正手段４０２は、濃度−バイアス値テーブルから段階的に割り振った目標濃度（例えば、２０％、４０％、６０％等）と、当該目標濃度に対応するバイアス値とをバイアス値補正用データに組み込んで前記バイアス値補正用データを生成する。

バイアス値補正手段４０２は、バイアス値補正用データを生成すると、当該バイアス値補正用データを画像形成手段４０４に送信するとともに、中間転写ベルトＢ１の地肌濃度を取得するための領域（図６（Ａ）では、中間転写ベルトＢ１の一回転分の領域６００Ｓ）だけ空回転する旨を当該画像形成手段４０４に通知する（図５：Ｓ１０３）。

そして、バイアス値補正手段４０２は、生成したバイアス値補正用データの位置情報の幅方向座標値に対応する一方の濃度検知センサ（図６（Ａ）では、中間転写ベルトＢ１の回転方向に対して左端の濃度検知センサ６０３）を起動し、地肌濃度を取得すべき領域６００ｂの先端部が一方の濃度検知センサ６０３の検知領域６０３ａを通過したタイミングになると、地肌濃度の取得を開始する。尚、地肌濃度を取得すべき領域６００ｂは、バイアス値補正用パッチパターン６００ａが形成される予定の領域に対応する。

ここで、例えば、バイアス値補正手段４０２が地肌濃度を取得した場合は、当該地肌濃度を、バイアス値補正用データの位置情報の回転方向座標値と対応付けて所定のメモリに一時記憶させることになる。

さて、バイアス値補正手段４０２がバイアス値の補正を開始すると、試験画像形成制御手段４０５が、バイアス値補正手段４０２のバイアス値補正の開始を検知して、Ｉ／Ｏキャリブレーション（以下、γテーブル補正とする）を実行するγテーブル補正手段４０６に、前記バイアス値補正用パッチパターンの直後にバイアス値（補正前のバイアス値）でγテーブル補正用パッチパターンを形成するよう指示（制御）する。

試験画像形成制御手段４０５が、γテーブル補正手段４０６に、前記バイアス値でγテーブル補正用パッチパターンを形成するよう指示する方法は、どのような方法でも構わないが、例えば、以下の方法によりなされる。

即ち、試験画像形成制御手段４０５は、バイアス値の変動に影響を及ぼす環境パラメータを取得する環境パラメータ取得手段４０７を起動し、当該環境パラメータ取得手段４０７は、バイアス値の補正を実行する際の環境パラメータを取得する（図５：Ｓ１０４）。

ここで、本発明の実施形態では、環境パラメータとして、中間転写ベルトＢ１周辺の雰囲気の温度と湿度、各色毎の画像形成ユニットＦＹ、ＦＭ、ＦＣ、ＦＢのトナー残量、各色毎の現像ローラ４０ａの駆動時間が採用される。温度と湿度は、例えば、中間転写ベルトＢ１周辺に予め設けた温度湿度計から取得され、トナーの残量は、例えば、各色毎の画像形成ユニットに予め備えられた、トナー残量を検知するトナー残量検知手段から取得され、現像ローラ４０ａの駆動時間は、例えば、各色毎の画像形成ユニットに予め備えられた、現像ローラ４０ａの駆動時間を記憶する駆動時間記憶手段から取得される。これらの環境パラメータは、例えば、環境パラメータ取得手段４０７が、温度湿度計等と通信することによって取得される。

環境パラメータ取得手段４０７が環境パラメータを取得すると、当該環境パラメータを試験画像形成制御手段４０５に送信し、当該環境パラメータを受信した試験画像形成制御手段４０５は、バイアス値−環境パラメータ記憶手段４０８に予め記憶された変動値−環境パラメータテーブルを参照する。

変動値−環境パラメータテーブルには、バイアス値の変動値と、環境パラメータとが関連付けて記憶されている。当該変動値と当該環境パラメータとの関係は、例えば、ユーザ（製造業者）が過去のデータ、理論式等を用いて導いた関係である。尚、前記変動値と前記環境パラメータとの対応関係が表現できるのであれば、所定の演算式（経験式）でも構わない。

前記変動値−環境パラメータテーブルを参照した試験画像形成制御手段４０５は、当該変動値−環境パラメータテーブルの環境パラメータと、先ほど受信した環境パラメータとを対応付けることによって変動値−環境パラメータテーブルの所定の変動値を取得する。次に、試験画像形成制御手段４０５は、濃度−バイアス値記憶手段４０３に記憶されている濃度−バイアス値テーブルを参照して、濃度−バイアス値テーブルのバイアス値（補正前のバイアス値）に前記変動値を各濃度毎に加算し、当該加算値を推定バイアス値として、濃度−推定バイアス値テーブルを作成（推定）する（図５：Ｓ１０５）。

ここで、推定バイアス値は、前記環境パラメータが取得された時点でバイアス値補正手段４０２がバイアス値の補正を実行した際に導き出されるであろうバイアス値に対応する。

そして、試験画像形成制御手段４０５は、濃度−推定バイアス値テーブルをγテーブル補正手段４０６に送信し、当該濃度−推定バイアス値テーブルでγテーブル補正用パッチパターンを前記バイアス値補正用パッチパターンの直後に形成するよう通知する。これにより、推定バイアス値で形成されたγテーブル補正用パッチパターンにより得られる実行結果の精度を、補正後のバイアス値で形成されたバイアス値補正用パッチパターンにより得られる実行結果の精度に近づけることが可能となる。

前記通知を受けたγテーブル補正手段４０６はγテーブルの補正を開始する。γテーブルの補正を開始する方法は、例えば、以下の方法によりなされる。

即ち、前記通知を受けたγテーブル補正手段４０６が、バイアス値補正手段４０２が生成したバイアス値補正用データを参照して、バイアス値補正用パッチパターンの終端部のパッチの位置情報（図６（Ａ）に示す座標値Ｘ１）を取得し、バイアス値補正用パッチパターン６００ａの直後にγテーブル補正用パッチパターン６００ｃの形成が開始されるように、当該γテーブル補正用パッチパターンの（回転方向についての）最前部のパッチの位置情報（図６（Ａ）に示す座標値Ｘ２）を決定する。次に、γテーブル補正手段４０６は、γテーブル記憶手段４０９に記憶されたγテーブルを参照して、当該γテーブルと、当該最前部のパッチの位置情報と、先ほど受信した濃度−推定バイアス値テーブルとを用いてγテーブル補正用データを生成する（図５：Ｓ１０６）。

ここで、γテーブルとは、所定の色の入力濃度（％）に対して画像形成手段４０４が画像形成する際に使用する所定の出力濃度（％）が対応付けられている。又、γテーブル補正手段４０６がγテーブル記憶手段４０９のγテーブルを参照する際、当該γテーブルは、従前に（直前に）γテーブル補正手段４０６がγテーブル補正を実行した際のγテーブルとなる。又、本発明の実施形態では、各色毎に画像形成ユニットＦＹ、ＦＭ、ＦＣ、ＦＢが存在するため、γテーブルも各色毎に存在する。画像形成の際にγテーブルを使用する理由は、画像データの色の入力濃度が、実際に見える画像の出力濃度（明るさ）と比例関係ではなく実際には曲線に近似した関係となっているためである。γテーブルは、入力された画像データにより実際に画像形成された画像をより自然に見えるように画像形成手段４０４が使用するため、キャリブレーションの対象となる。

又、γテーブル補正用データとは、図６（Ａ）に示すγテーブル補正用パッチパターン６００ｃを画像形成手段４０４に形成させるためのデータであり、例えば、所定の色と、当該色のγテーブルにおける所定の出力濃度（目標出力濃度）と、当該色と当該目標出力濃度とに対応する濃度−推定バイアス値テーブルの所定の推定バイアス値と、当該色と当該濃度と当該推定バイアス値とで形成させるパッチの中間転写ベルトＢ１上の位置情報とから構成される。ここで、前記位置情報は、γテーブル補正用パッチパターン６００ｃの種類、パッチの数、中間転写ベルトＢ１の大きさ、パッチの大きさ等に応じて決定されるが、当該位置情報のうち、γテーブル補正用パッチパターンの最前部のパッチの位置情報（図６（Ａ）に示す座標値Ｘ２）は、先ほどγテーブル補正手段４０６が決定した位置情報となる。他の位置情報の決定方法は、上述したバイアス値補正用データの位置情報と同様であるため、割愛する。

又、γテーブル補正用データの位置情報の回転方向座標値（図６（Ａ）に示す座標値Ｙ２）は、バイアス値補正用データの位置情報の回転方向座標値（図６（Ａ）に示す座標値Ｙ１）と異なる座標値（つまり、他方の濃度検知センサ６０４の設置位置）に決定され、図６（Ａ）に示すように、バイアス値補正手段４０２が一方の濃度検知センサ６０３で地肌濃度を取得すれば、それと同時に、γテーブル補正手段４０６が他方の濃度検知センサ６０４で地肌濃度を取得出来るように構成される。又、γテーブル補正手段４０６は、γテーブルから段階的に割り振った目標出力濃度をγテーブル補正用データに組み込んで前記γテーブル補正用データを生成する。

γテーブル補正手段４０６は、γテーブル補正用データを生成すると、当該γテーブル補正用データを画像形成手段４０４に送信する（図５：Ｓ１０７）。

又、γテーブル補正手段４０６は、生成したγテーブル補正用データの位置情報の幅方向座標値に対応する他方の濃度検知センサ（図６（Ａ）では、中間転写ベルトＢ１の回転方向に対して右端の濃度検知センサ６０４）を起動し、地肌濃度を取得すべき領域６００ｄの先端部が他方の濃度検知センサ６０４の検知領域６０４ａを通過したタイミングになると、地肌濃度の取得を開始する。

尚、γテーブル補正手段４０６は地肌濃度を取得した場合、バイアス値補正手段４０２と同様に、取得した地肌濃度を、γテーブル補正用データの位置情報の回転方向座標値と対応付けて所定のメモリに一時記憶させることになるが、本発明の実施形態では、γテーブル補正手段４０６が、二回連続してγテーブル補正用パッチパターンを画像形成手段４０４に形成させる場合があるため、γテーブル補正用パッチテーブルのための地肌濃度を二回分取得する。

つまり、γテーブル補正手段４０６は、一回目のγテーブル補正用パッチパターンに用いる地肌濃度を取得すると、当該一回目のγテーブル補正用パッチパターンの直後に二回目のγテーブル補正用パッチパターンが形成された場合の領域６００ｅの地肌濃度も合わせて取得する。この一回目の地肌濃度を取得すべき領域６００ｄと、二回目の地肌濃度を取得すべき領域６００ｅとの間の距離ｄは、γテーブル補正手段４０６が二回目のγテーブル補正用データを生成（再生成）する際に使用される（後述する）。

ところで、バイアス値補正用データとγテーブル補正用データとを受信した画像形成手段４０４は、中間転写ベルトＢ１の一回転分の領域だけ空回転した後に、バイアス値補正用パッチパターンを形成するとともに、当該バイアス値補正用パッチパターンの直後にγテーブル補正用パッチパターンを形成する。

画像形成手段４０４が中間転写ベルトＢ１の一回転分の領域を空回転する際には、当該空回転に連動して、バイアス値補正手段４０２は地肌濃度を取得するとともに、γテーブル補正手段４０６は一回目のγテーブル補正用パッチパターンに対応する地肌濃度と、二回目のγテーブル補正用パッチパターンに対応する地肌濃度とを取得することになる。

さて、バイアス値補正手段４０２が、全ての地肌濃度を取得し終え、バイアス値補正用パッチパターン６００ａの（回転方向についての）最前部のパッチが一方の濃度検知センサ６０３の検知領域６０３ａを通過するタイミングになると、当該バイアス値補正用パッチパターンのパッチの濃度の取得を開始する。

ここで、例えば、バイアス値補正手段４０２が所定のパッチの濃度（測定濃度）を取得すると、取得したパッチの測定濃度は、当該パッチにおける位置情報の回転方向座標値と、当該回転方向座標値で決定される地肌濃度と対応付けられて、上述したメモリに一時記憶される。

そして、バイアス値補正手段４０２が、バイアス値補正用パッチパターン６００ａの全てのパッチの濃度（測定濃度）を取得し終えると、今まで取得した地肌濃度と、測定濃度と、バイアス値補正用データの目標濃度と、バイアス値とに基づいてバイアス値の補正を実行する（図５：Ｓ１０８）。

即ち、バイアス値補正手段４０２は、今まで取得したパッチの測定濃度から当該パッチの位置情報に対応する地肌濃度を減算した値を各パッチ毎に算出して、当該算出値をパッチの絶対濃度とする。そして、バイアス値補正手段４０２は、当該パッチの絶対濃度と、当該パッチの目標濃度と、当該パッチを形成した際に現像ローラ４０ａに印加したバイアス値（補正前のバイアス値）とに基づいて、絶対濃度と目標濃度とが一致するバイアス値（補正後のバイアス値）を各目標濃度毎に算出し、濃度−補正後バイアス値テーブルを作成する。

バイアス値補正手段４０２が濃度−補正後バイアス値テーブルを作成すると、当該濃度−補正後バイアス値テーブルをバイアス値判定手段４１０に送信する。当該濃度−補正後バイアス値テーブルを受信したバイアス値判定手段４１０は、補正後のバイアス値が、補正前のバイアス値に基づいて決定される所定の範囲内に含まれるか否かを判定する（図５：Ｓ１０９）。

補正後のバイアス値が所定の範囲内に含まれるか否かを判定する方法は、どのような方法でも構わないが、例えば、以下の方法によりなされる。

即ち、バイアス値判定手段４１０は、濃度−補正後バイアス値テーブルを受信すると、上述した試験画像形成制御手段４０５から濃度−推定バイアス値テーブルを取得するとともに、所定のメモリに予め記憶されている所定の閾値（例えば、２０Ｖ）を取得する。次に、バイアス値判定手段４１０は、濃度−推定バイアス値テーブルの推定バイアス値を中心値として、当該推定バイアス値に前記閾値を加算した値を上限値とし、当該推定バイアス値に前記閾値を減算した値を下限値とした所定の範囲を決定する。次に、バイアス値判定手段４１０は、濃度−補正後バイアス値テーブルの濃度と濃度−推定バイアス値テーブルの濃度とを照合して、補正後バイアス値と所定の範囲とを各濃度毎に比較出来るようにする。そして、バイアス値判定手段４１０は、補正後のバイアス値と前記上限値とを各濃度毎に比較することによって、補正後のバイアス値が当該上限値未満であるか否かを判定する。更に、補正後のバイアス値が前記上限値未満である場合は、バイアス値判定手段４１０が、補正後のバイアス値と前記下限値とを各濃度毎に比較することによって、補正後のバイアス値が当該下限値を超過したか否かを判定する。バイアス値判定手段４１０は、全ての濃度に渡って、補正後のバイアス値が前記上限値未満であり、且つ、補正後のバイアス値が前記下限値を超過した場合、バイアス値判定手段４１０は、補正後のバイアス値が所定の範囲内に含まれると判定し（図５：Ｓ１０９ＹＥＳ）、それ以外の場合、例えば、補正後のバイアス値が前記下限値未満である場合等、バイアス値判定手段４１０は、補正後のバイアス値が所定の範囲外であると判定する（図５：Ｓ１０９ＮＯ）。

バイアス値判定手段４１０は、前記判定を終了すると、当該判定結果を補正実行制御手段４１１に送信する。当該判定結果を受信した補正実行制御手段は、当該判定結果に応じてγテーブル補正手段４０６の処理を指示（制御）する。

即ち、補正後のバイアス値が所定の範囲内に含まれる場合（例えば、所定の色、所定の濃度における補正後のバイアス値が３９０Ｖ、対応する所定の範囲の上限値が４００Ｖ、下限値が３６０Ｖの場合）（図５：Ｓ１０９ＹＥＳ）、補正後のバイアス値と推定バイアス値とは所定の精度で一致しているため、補正実行制御手段４１１は、γテーブル補正手段４０６に、前記バイアス補正用パッチパターン６００ａの直後に形成されたγテーブル補正用パッチパターン６００ｃを用いてγテーブルを補正する旨を通知する。

当該通知を受けたγテーブル補正手段４０６は、γテーブル補正用パッチパターン６００ａの最前部のパッチが他方の濃度検知センサ６０４の検知領域６０４ａを通過するタイミングとなると、当該γテーブル補正用パッチパターンのパッチの濃度の取得を開始する。

ここで、例えば、γテーブル補正手段４０６が所定のパッチの濃度（測定濃度）を取得すると、取得したパッチの測定濃度は、当該パッチにおける位置情報の回転方向座標値と、一回目のγテーブル補正用パッチパターンに対応する地肌濃度と対応付けられて、上述したメモリに一時記憶される。

γテーブル補正手段４０６が、γテーブル補正用パッチパターンの全てのパッチの測定濃度を取得すると、今まで取得した地肌濃度と、測定濃度と、γテーブル補正用データの目標出力濃度と、γテーブルの入力濃度とに基づいてγテーブルの補正を実行する（図５：Ｓ１１０）。

即ち、γテーブル補正手段４０６は、上述のように測定濃度と地肌濃度とに基づいてパッチの絶対濃度をパッチ毎に算出し、当該パッチの絶対濃度と、当該パッチの目標出力濃度と、当該パッチの目標出力濃度に対応するγテーブルの入力濃度とに基づいて当該γテーブルを再構築する。再構築したγテーブルをγテーブル補正手段４０６は、γテーブル記憶手段４０９に記憶させる。これにより、γテーブルの補正が完了する。

一方、補正後のバイアス値が所定の範囲外である場合（例えば、所定の色、所定の濃度における補正後のバイアス値が３５０Ｖ、対応する所定の範囲の上限値が４００Ｖ、下限値が３６０Ｖの場合）（図５：Ｓ１０９ＮＯ）、補正後のバイアス値と推定バイアス値とが著しく異なるため、補正実行制御手段４１１は、γテーブル補正手段４０６に、濃度−補正後バイアス値テーブルを送信し、当該濃度−補正後バイアス値の補正後バイアス値によりγテーブル補正用パッチパターンを再度形成する旨を通知する。

図６（Ｂ）は、補正後のバイアス値が所定の範囲外である場合のパッチパターンの概略図である。

当該通知を受けたγテーブル補正手段４０６は、既に生成したγテーブル補正用データを参照して、γテーブル補正用パッチパターン６００ｃの（回転方向についての）終端部のパッチの位置情報（図６（Ｂ）に示す座標値Ｘ３）を取得し、当該位置情報に、一回目の地肌濃度を取得すべき領域６００ｄと、二回目の地肌濃度を取得すべき領域６００ｅとの間の距離ｄを用いて、当該二回目のγテーブル補正用パッチパターンの最前部のパッチの位置情報（図６（Ｂ）に示す座標値Ｘ４）を決定する。これにより、一回目のγテーブル補正用パッチパターン６００ｃの直後に二回目のγテーブル補正用パッチパターン６００ｆの形成が開始されるとともに、先ほど取得された二回目の地肌濃度を用いてγテーブルの補正が実行できるようになる。次に、γテーブル補正手段４０６は、当該最前部のパッチの位置情報と、先ほど受信した濃度−補正後バイアス値テーブルと、γテーブルとを用いてγテーブル補正用データを再生成する（図５：Ｓ１１１）。γテーブル補正用データの生成は、上述と同様であるため割愛する。

γテーブル補正手段４０６がγテーブル補正用データを再生成すると、当該γテーブル補正用データを画像形成手段４０４に送信する（図５：Ｓ１１２）。当該γテーブル補正用データを受信した画像形成手段４０４は、濃度−推定バイアス値テーブルによるγテーブル補正用パッチパターン６００ｃ（一回目のパッチパターン）の直後に、濃度−補正後バイアス値テーブルによるγテーブル補正用パッチパターン６００ｆ（二回目のパッチパターン）を形成することになる。

γテーブル補正用データを送信したγテーブル補正手段４０６は、二回目のパッチパターン６００ｆの（回転方向についての）最前部のパッチが他方の濃度検知センサ６０４の検知領域６０４ａを通過するタイミングになると、二回目のパッチパターン６００ｆのパッチの濃度の取得を開始する。

ここで、例えば、γテーブル補正手段４０６が所定のパッチの濃度（測定濃度）を取得すると、取得したパッチの測定濃度は、当該パッチにおける位置情報の回転方向座標値と、二回目のγテーブル補正用パッチパターンに対応する地肌濃度と対応付けられて、上述したメモリに一時記憶される。

そして、γテーブル補正手段４０６は、二回目のパッチパターン６００ｆのパッチの測定濃度を全て取得し終えると、上述と同様に、γテーブルの補正を実行する（図５：Ｓ１１３）。即ち、γテーブル補正手段４０６は、地肌濃度と、測定濃度と、目標出力濃度と、γテーブルの入力濃度とに基づいてγテーブルを再構築（補正）し、再構築したγテーブルをγテーブル記憶手段４０９に記憶させる。これにより、二回、γテーブル補正用パッチパターンが形成されたものの、補正後のバイアス値によるγテーブル補正用パッチパターンに基づいてγテーブルの補正が実行されたため、当該実行結果の精度が低下することはない。

さて、γテーブルの補正がなされると、補正実行制御手段４１１は、その旨をバイアス値補正手段４０２に通知する。当該通知を受けたバイアス値補正手段４０２は、濃度−バイアス値記憶手段４０３に記憶されている濃度−バイアス値テーブル（濃度−補正前バイアス値テーブル）を濃度−補正後バイアス値テーブルに変更（更新）する（図５：Ｓ１１４）。これにより、バイアス値の補正が完了する。この変更は、バイアス値補正手段４０２が、濃度−補正後バイアス値テーブルを作成した時点でもよい。

尚、レジスト補正に関しては、例えば、以下の手順によりなされる。

即ち、レジスト値の補正が完了すると、補正実行制御手段４１１が、レジストキャリブレーション（以下、レジスト補正とする）を実行するレジスト補正手段４１２に、レジスト補正を実行する旨を通知する（図５：Ｓ１１５）。

当該通知を受けたレジスト補正手段４１２は、γテーブル補正手段４０６が生成した最新のγテーブル補正用データ（一回目のγテーブル補正用データ、又は二回目のγテーブル補正用データ）を参照して、γテーブル補正用パッチパターンの（回転方向についての）終端部のパッチの位置情報（図６（Ａ）示す座標値Ｘ３、又は図６（Ｂ）に示す座標値Ｘ５）を取得し、γテーブル補正用パッチパターン６００ｃ、６００ｆの直後にレジスト補正用パッチパターン６００ｇの形成が開始されるように、当該レジスト補正用パッチパターン６００ｇの最前部のパッチの位置情報（図６（Ａ）示す座標値Ｘ６、又は図６（Ｂ）に示す座標値Ｘ７）を決定する。そして、レジスト補正手段４１２は、当該最前部のパッチの位置情報と、濃度−補正後バイアス値テーブルと、位置パラメータ記憶手段４１３に記憶された位置パラメータとを用いてレジスト補正用データを生成する。

ここで、位置パラメータとは、画像データに基づいて画像形成手段４０４がトナー画像を中間転写ベルトＢ１に形成する位置を定めるパラメータであり、又、レジスト補正手段４１２が位置パラメータ記憶手段４１３の位置パラメータを用いる際（参照する際）、当該位置パラメータは、従前に（直前に）レジスト補正手段４１２がレジスト補正を実行した際の位置パラメータとなる。本発明の実施形態では、各色毎に画像形成ユニットＦＹ、ＦＭ、ＦＣ、ＦＢが存在するため、位置パラメータも各色毎に存在する。又、位置パラメータは、入力された画像データに基づいて画像形成する際に画像形成手段４０４が使用するため、キャリブレーションの対象となる。

又、レジスト補正用データとは、図６（Ａ）、図６（Ｂ）に示すレジスト補正用パッチパターン６００ｇを中間転写ベルトＢ１に形成させるためのデータであり、例えば、所定の色と、所定の濃度と、当該色と当該濃度とに対応する濃度−補正後バイアス値テーブルの所定のバイアス値と、当該色と当該濃度と当該推定バイアス値とで形成させるパッチの中間転写ベルトＢ１上の位置情報と、前記位置パラメータにより決定されるパッチの形状情報（目標形状情報）とから構成されるデータである。前記位置情報は、レジスト補正用パッチパターン６００ｇの種類、パッチの数、中間転写ベルトＢ１の大きさ、パッチの大きさ等に応じて決定されるが、当該位置情報のうち、レジスト補正用パッチパターン６００ｇの最前部のパッチの位置情報（図６（Ａ）に示す座標値Ｘ６、又は図６（Ｂ）に示す座標値Ｘ７）は、先ほどレジスト補正手段４１２が決定した位置情報となる。他の位置情報の決定方法は、上述したバイアス値補正用データの位置情報と同様であるため、割愛する。又、前記形状情報から決定されるパッチの形状は、例えば、中間転写ベルトＢ１の回転方向に垂直な長方形と、回転方向に対して所定の角度（例えば、４５度）で傾いた長方形とが採用され、レジスト補正用パッチパターン６００ｇは、同一のパッチが２つの濃度検知センサ６０３、６０４により同時に検知されるように構成される。

レジスト補正手段４１２がレジスト補正用データを生成すると、当該レジスト補正用データを画像形成手段４０４に送信し、当該レジスト補正用データを受信した画像形成手段４０４は、γテーブル補正用パッチパターン６００ｃ、６００ｆの直後にレジスト補正用パッチパターン６００ｇを形成することになる。

レジスト補正用データを送信したレジスト補正手段４１２は、レジスト補正用パッチパターン６００ｇの最前部の２つのパッチが両方の濃度検知センサ６０３、６０４の検知領域６０３ａ、６０４ａを通過するタイミングになると、当該レジスト補正用パッチパターン６００ｇのパッチの形状情報（測定形状情報とする）の取得を開始する。尚、測定形状情報は、検知される測定濃度の強弱により決定される情報（例えば、座標値、角度等）に対応する。

ここで、レジスト補正手段４１２が所定のパッチの測定形状情報を取得すると、取得したパッチの測定形状情報は、当該パッチにおける位置情報の回転方向座標値に対応付けられて所定のメモリに一時記憶される。

レジスト補正手段４１２が、レジスト補正用パッチパターン６００ｇの測定形状情報を全て取得し終えると、パッチの測定形状情報と、目標位置情報と、レジスト補正用データの位置情報とに基づいて位置パラメータを補正し、補正後の位置パラメータを位置パラメータ記憶手段４１３に記憶させて、レジスト補正が完了する。

レジスト補正実行手段４１２がレジスト補正を完了すると、一連のキャリブレーションの実行が完了し、画像形成手段４０４が所定の画像データに基づいて画像形成を実行出来るようになる。

＜本発明の実施形態の作用・効果、実施例、比較例について＞
ここで、本発明の実施形態に係る複合機の作用・効果について説明する。

図７（Ａ）は、本発明の実施形態の一連のキャリブレーションにおける補正後のバイアス値が所定の範囲内に含まれる場合のパッチパターンの概略図である。図７（Ｂ）は、補正後のバイアス値が所定の範囲外である場合のパッチパターンの概略図である。図７（Ｃ）は、従来技術の一連のキャリブレーションにおけるパッチパターンの概略図である。尚、図７（Ａ）、図７（Ｂ）、図７（Ｃ）は、中間転写ベルトＢ１の三回転分の領域を示しており、一回転分の領域は実線で区分して示している。又、本発明の実施形態におけるパッチパターンの寸法と、従来技術におけるパッチパターンの寸法とは同一に設定している。

本発明の実施形態の一連のキャリブレーションにおけるパッチパターンでは、補正後のバイアス値が所定の範囲内に含まれる場合、図７（Ａ）に示すように、バイアス値補正用パッチパターン６００ａの直後に、推定バイアス値によるγテーブル用パッチパターン６００ｃが形成されるため、三種類のパッチパターンが形成される中間転写ベルトＢ１の領域のうち、パッチパターンが形成されない無駄な領域（図７（Ｃ）で示す領域７００）は存在しない。そのため、一連のキャリブレーションの実行に要する中間転写ベルトＢ１の領域は、中間転写ベルトＢ１の二回転半の領域のみで足りる。その結果、本発明の実施形態の一連のキャリブレーションに要する時間は、図７（Ｃ）に示す従来技術の一連のキャリブレーションに要する時間よりも、中間転写ベルトＢ１の半回転分の領域が回転するのに要する時間だけ短縮されることが理解される。

一方、補正後のバイアス値が所定の範囲外である場合、図７（Ｂ）に示すように、推定バイアス値によるγテーブル用パッチパターン６００ｃの直後に、補正後のバイアス値によるγテーブル用パッチパターン６００ｆが形成され、推定バイアス値によるγテーブル用パッチパターン６００ｃは無駄になるものの、補正後のバイアス値によるγテーブル用パッチパターン６００ｆの形成時点は、図７（Ｃ）に示す従来技術における補正後のバイアス値によるγテーブル用パッチパターン７００ａの形成時点と殆ど変わらない。そのため、この場合の一連のキャリブレーションの実行に要する中間転写ベルトＢ１の領域は、従来技術と同様、中間転写ベルトＢ１の三回転分の領域となることが理解される。その結果、この場合の本発明の実施形態の一連のキャリブレーションに要する時間は、図７（Ｃ）に示す従来技術の一連のキャリブレーションに要する時間と同等であり、キャリブレーション全体に要する時間が長期化することはない。

このように、本発明の画像形成装置１では、所定のバイアス値でバイアス値補正用パッチパターンが形成される際に、前記γテーブル補正手段４０６に、当該バイアス値補正用パッチパターンの直後に当該バイアス値でγテーブル補正用パッチパターンを形成するよう指示する試験画像形成制御手段４０５と、前記バイアス値補正手段４０２が前記バイアス値補正用パッチパターンを用いて前記バイアス値を補正すると、補正後のバイアス値が、補正前のバイアス値に基づいて決定される所定の範囲内に含まれるか否かを判定するバイアス値判定手段４１０と、補正後のバイアス値が所定の範囲内に含まれる場合、前記γテーブル補正手段４０６に、前記γテーブル補正用パッチパターンを用いてγテーブルを補正するよう指示する補正実行制御手段４１１とを備える。

これにより、バイアス値補正が完了する前の段階、つまり、バイアス値が補正される前段階で、当該バイアス値を用いて、バイアス値を要するγテーブル補正用パッチパターンをバイアス値補正用パッチパターンの直後に中間転写ベルトＢ１に形成するため、従来技術において中間転写ベルトＢ１に生じていた無駄な領域を無くすことが可能となり、キャリブレーションに要する時間を短縮することが可能となる。又、補正後のバイアス値が、補正前のバイアス値により決定される所定の範囲内であれば、既に形成したγテーブル補正用パッチパターンをそのまま利用して当該キャリブレーションを実行しても、当該実行結果の精度が低下することはない。

又、前記補正実行制御手段４１１は、補正後のバイアス値が所定の範囲外である場合、前記γテーブル補正手段４０６に、補正後のバイアス値でγテーブル補正用パッチパターンを再度形成し、当該γテーブル補正用パッチパターンを用いてパラメータを補正するよう指示するよう構成している。

これにより、補正後のバイアス値が所定の範囲外である場合、言い換えると、補正後のバイアス値が補正前のバイアス値と比較して大きく変動している場合は、補正後のバイアス値を用いてγテーブル補正用パッチパターンを再度形成させることになるが、当該パッチパターンの形成時点は、従来技術におけるパッチパターンの形成時点と殆ど変わらないため、このような場合であっても、キャリブレーション全体に要する時間は、従来のキャリブレーション全体に要する時間とほぼ同等であり、キャリブレーション全体に要する時間を長期化させることはない。その結果、γテーブル補正の実行結果の精度を低下させることなく、キャリブレーション全体に要する時間を短縮することが可能となる。

尚、本発明の実施形態では、バイアス値−環境パラメータ記憶手段４０８には、予め決定された変動値−環境パラメータテーブルを記憶するよう構成したが、他の構成でも構わない。例えば、バイアス値補正手段がバイアス値の補正を実行すると、当該バイアス値の補正の実行を環境パラメータ取得手段が検知して、当該バイアス値の補正の実行がなされた時点における環境パラメータと、補正後のバイアス値とを取得し、当該環境パラメータと、当該補正後のバイアス値とを前記変動値−環境パラメータテーブルに過去のデータとして追加する（取得した補正後のバイアス値と、環境パラメータとを用いて変動値−環境パラメータテーブルを再構築する）よう構成しても構わない。環境パラメータとバイアス値との関係は、画像形成装置の種類、大きさ等に応じて聊か異なるため、バイアス値の補正の実行に応じて、環境パラメータと、補正後のバイアス値とが随時記憶されれば、試験画像形成制御手段４０５が推定する推定バイアス値はより精度の高いものとなり、キャリブレーション全体に要する時間を確実に短縮することが可能となる。又、バイアス値−環境パラメータ記憶手段には、バイアス値の変動値を基準として、変動値−環境パラメータテーブルを記憶するよう構成したが、必ずしも変動値である必要はなく、過去のデータと環境パラメータとからバイアス値が推定することが出来れば、バイアス値と環境パラメータとを関連付けたバイアス値−環境パラメータテーブルであっても、本発明の実施形態における作用・効果を奏する。

又、本発明の実施形態では、バイアス値補正手段４０２がバイアス値の補正を開始すると、試験画像形成制御手段４０５が、バイアス値補正手段４０２のバイアス値補正の開始を検知して、γテーブル補正手段４０６に、前記バイアス値補正用パッチパターンの直後にバイアス値（補正前のバイアス値）でγテーブル補正用パッチパターンを形成するよう指示したが、他の構成であっても構わない。例えば、γテーブル補正手段４０６に、前記バイアス値補正用パッチパターンの直後にバイアス値（補正前のバイアス値）でγテーブル補正用パッチパターンを形成させることが可能であれば、試験画像形成制御手段４０５が、バイアス値補正用パッチパターンの形成開始時点を検知したり、バイアス値補正用パッチパターンの形成終了時点を検知したり、バイアス値補正手段４０２のバイアス値補正用データの生成を検知したりすることによって、γテーブル補正手段４０６に、γテーブル補正用パッチパターンを形成するよう指示しても構わない。

又、本発明の実施形態では、キャリブレーション開始検知手段４０１が、画像形成装置１の電源投入時点をキャリブレーション開始時点として検知するよう構成したが、当該キャリブレーション開始時点は、他の時点、例えば、カラー印刷を８０枚乃至２５０枚実行した時点等であっても構わない。

又、本発明の実施形態では、複合機１００が各手段を備えるよう構成したが、当該各手段を実現するプログラムを記憶媒体に記憶させ、当該記憶媒体を提供するよう構成しても構わない。当該構成では、前記プログラムを画像形成装置に読み出させ、その画像形成装置が前記各手段を実現する。その場合、前記記録媒体から読み出されたプログラム自体が本発明の作用効果を奏する。さらに、各手段が実行するステップをハードディスクに記憶させる記憶方法として提供することも可能である。

以上のように、本発明に係る画像形成装置は、複合機はもちろん、複写機、プリンタ等に有用であり、補正後のバイアス値を用いて実行されるキャリブレーションの実行結果の精度を低下させることなく、キャリブレーション全体に要する時間を短縮することが可能な画像形成装置として有効である。

１ 画像形成装置
４０１ キャリブレーション開始検知手段
４０２ バイアス値補正手段
４０３ 濃度−バイアス値記憶手段
４０４ 画像形成手段
４０５ 試験画像形成制御手段
４０６ γテーブル補正手段
４０７ 環境パラメータ取得手段
４０８ バイアス値−環境パラメータ記憶手段
４０９ γテーブル記憶手段
４１０ バイアス値判定手段
４１１ 補正実行制御手段
４１２ レジスト補正手段
４１３ 位置パラメータ記憶手段

Claims (3)

1. 所定の現像バイアス値で中間転写ベルトに形成されたバイアス値補正用試験画像を用いて当該現像バイアス値を補正するバイアス値補正手段と、補正後の現像バイアス値と画像形成に関するパラメータとで前記中間転写ベルトに形成されたパラメータ補正用試験画像を用いて当該パラメータを補正するパラメータ補正手段とを備えた画像形成装置において、
   所定の現像バイアス値でバイアス値補正用試験画像が形成される際に、前記パラメータ補正手段に、当該バイアス値補正用試験画像の直後に当該現像バイアス値でパラメータ補正用試験画像を形成するよう指示する試験画像形成制御手段と、
   前記バイアス値補正手段が前記バイアス値補正用試験画像を用いて前記現像バイアス値を補正すると、補正後の現像バイアス値が、補正前の現像バイアス値に基づいて決定される所定の範囲内に含まれるか否かを判定するバイアス値判定手段と、
   補正後の現像バイアス値が所定の範囲内に含まれる場合、前記パラメータ補正手段に、前記パラメータ補正用試験画像を用いてパラメータを補正するよう指示する補正実行制御手段と、
   を備えることを特徴とする画像形成装置。
2. 前記補正実行制御手段は、補正後の現像バイアス値が所定の範囲外である場合、前記パラメータ補正手段に、補正後の現像バイアス値でパラメータ補正用試験画像を再度形成し、当該パラメータ補正用試験画像を用いてパラメータを補正するよう指示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. 更に、現像バイアス値の変動に影響を及ぼす環境パラメータを取得する環境パラメータ取得手段と、
   前記現像バイアス値の変動値と、前記環境パラメータとを関連付けて記憶するバイアス値−環境パラメータ記憶手段とを備え、
   前記試験画像形成制御手段は、所定の現像バイアス値でバイアス値補正用試験画像が形成される際に、前記環境パラメータ取得手段が取得した環境パラメータを受信して、当該環境パラメータに対応する、前記バイアス値−環境パラメータ記憶手段の変動値と前記現像バイアス値とに基づいて現像バイアス値を推定し、前記パラメータ補正手段に、前記推定現像バイアス値でパラメータ補正用試験画像を前記バイアス値補正用試験画像の直後に形成するよう指示し、
   前記バイアス値判定手段は、補正後の現像バイアス値が、前記推定現像バイアス値に基づいて決定される所定の範囲内に含まれるか否かを判定する
   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。
   

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