JP5495821B2 - 画像形成装置及びその制御方法 - Google Patents

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Description

本発明は、電子写真方式を採用した複写機、プリンタ等の画像形成装置及びその制御方法に関し、特に、濃度センサを用いて画像形成条件を補正する画像形成装置及びその制御方法に関する。
従来、電子写真方式を採用した複写機、プリンタ等の画像形成装置では、連続出力される印刷物の画像濃度を一定に保つために、濃度センサを用いた画像濃度制御が採用されている。濃度センサには、例えば、LEDなどの赤外発光素子から成る発光部とフォトダイオードから成る受光部とで構成される光学センサがある。
画像濃度制御では、例えば、所定のタイミングで中間転写体上に形成された未定着のトナーパッチを、中間転写体近傍に配置された濃度センサで読み取る。そして、濃度センサの検出値(出力値)からトナー量に相当するトナーパッチ濃度を測定し、トナーパッチ濃度に基づいて印刷データを補正するものがある。また、濃度センサにより得られたトナーパッチ濃度に基づいて、現像コントラストを補正する画像濃度制御もある。現像コントラストを補正する画像濃度制御の場合、VD及びVDCを補正するか、レーザパワーを補正する。
このように、画像濃度制御では、濃度センサにより得られたトナーパッチ濃度に基づき、各種の画像形成条件にフィードバックをかける方式が一般的である。そのため、濃度センサにより得られるトナーパッチ濃度の測定精度が、印刷物の画像濃度の安定性に大きく影響を与える。
一方、濃度センサを用いたトナーパッチ濃度の測定に必要な技術として下地補正がある。トナーが乗る下地(例えば、図1に示す中間転写体27)の表面光沢の経時変化は、トナーパッチ濃度の測定時の濃度センサの出力値に影響を与える。そこで、下地の表面光沢の経時変化を考慮して、トナーパッチ濃度(センサ出力値)に与える影響をキャンセルする下地補正がある。
図12(a)は、下地の表面光沢とプリンタのプリント枚数との関係を示す図である。同図において、横軸はプリンタのプリント枚数、縦軸は下地の表面光沢の一周平均を表している。図示のように、下地の表面光沢は、プリント枚数と共に経時変化していく。これは下地に残ったトナーを回収するクリーニング機構において、回転する下地をクリーニングブレードに留まったトナー、外添剤、キャリア等が研磨することが要因と考えられている。
図12(b)は、濃度センサの出力とプリンタのプリント枚数との関係を示す図である。同図において、横軸はプリンタのプリント枚数、縦軸は濃度センサのセンサ出力を表している。図示のように、下地上に形成された同一濃度のトナーパッチを濃度センサで読み取って得られるセンサ出力値は、プリント枚数と共に変化していく。
図12(a)及び図12(b)からわかるように、下地の表面光沢の経時変化は、下地上に形成された同一濃度のトナーパッチを濃度センサで読み取った際に得られるセンサ出力値に影響を与える。そこで、以下のような下地補正方法でセンサ出力値に与える影響をキャンセルすることができる。
下地表面を読み取って得られたセンサ出力値の一周平均値(例えば中間転写体一周をさす)をR(下地一周平均)とし、トナーパッチを読み取って得られたセンサ出力値をR(トナーパッチ)とする。このとき、トナーパッチの濃度DENS(トナーパッチ)が下記(式01)で算出される。これにより、下地の経時変化に伴う、同一濃度のトナーパッチを読み取った際のセンサ出力値の経時変化をキャンセルし、一定のトナー濃度を得ることができる。
DENS(トナーパッチ)=R(トナーパッチ)÷R(下地一周平均)・・・(式01)
さらに、上記下地補正方法よりも高精度な濃度測定を実現する下地補正方法がある。
図13(a)は、下地一周を濃度センサで読み取って得られたセンサ出力プロファイルの一例を示す図である。同図において、横軸は下地位相(位置)、縦軸はセンサ出力を表す。図13(a)からわかるように、下地の表面光沢は、経時変化だけでなく、もともと一周内でムラを持っており、このムラはトナーパッチ読み取り時にセンサ出力値に影響を与える。
図13(b)は、下地一周のセンサ出力プロファイルと、下地上にトナーパッチを乗せた状態でのセンサ出力プロファイルとを、位相を合わせた状態で重ねた様子を示す図である。図13(b)からわかるように、ハイライトのトナーパッチにおいて、下地の表面光沢ムラがトナーパッチのセンサ出力値に現れている様子が確認できる。下地の表面光沢ムラは、トナーが下地を覆ってしまう程高濃度のトナーパッチにおいてはセンサ出力値に現れないが、ハイライトのトナーパッチにおいては下地の表面一部がパッチ内から露出し、これがセンサ出力値に現れる傾向をもつ。
このような下地一周内のムラがトナーパッチのセンサ出力値に与える影響をキャンセルすることで、(式01)に示すような一周平均センサ出力値を用いた下地補正方式よりも、より高精度な濃度測定が実現する。
特許文献1では、トナーパッチの濃度測定時に、事前に下地一周を濃度センサにより読み取って、下地の位相及び各位相におけるセンサ出力値を記憶する。そして、濃度測定を行う際、記憶した位相及び各位相におけるセンサ出力値を参照し、トナーパッチ直下下地のセンサ出力値を把握した状態で下地補正を行い、トナーパッチの濃度を得ている。
トナーパッチ直下の下地のセンサ出力値を把握した状態での下地補正(濃度測定)は、例えば以下のような方法で行う。トナーパッチ読取時の正反射光出力R(トナーパッチ)と、トナーパッチ直下の下地読取時の正反射光出力R(トナーパッチ直下下地)が存在するとき、トナーパッチの濃度DENS(トナーパッチ)は下記(式02)で算出される。
DENS(トナーパッチ)=R(トナーパッチ)÷R(トナーパッチ直下下地)・・・(式02)
上記(式02)で得られるトナーパッチの濃度は、下地に関して、前述の経時変化及び一周内のムラを考慮して得られた濃度である。上述した下地補正方法により、高精度な濃度測定が可能となる。
特開2004−117807号公報
上述のような下地の経時変化と下地一周内のムラを考慮した下地補正を行うには、トナーパッチ直下の下地の位相の検知が必須である。トナーパッチ直下の下地の位相を検知する場合、トナーパッチ形成前に中間転写体の回転を行う必要がある。例えば、トナーパッチ形成前に中間転写体を回転させ、一周分の下地プロファイル及び下地位相を濃度センサ及びタイマーによって測定し、回転動作を継続させたままトナーパッチを形成して、濃度測定を行う下地補正方法がある。
しかしながら、トナーパッチ形成前に中間転写体を回転させて、一周分の下地プロファイル及び下地位相を濃度センサで測定する方法では、トナーパッチ形成前に中間転写体を回転させる必要があることから画像濃度制御にかかる時間が増加するという課題がある。
本発明は、上記問題に鑑みて成されたものであり、トナーパッチ形成前に必要となる中間転写体の回転および回転動作を継続したまま行うトナーパッチ濃度の測定にかかる時間を短縮することができる画像形成装置及びその制御方法を提供することを目的とする。
上記目的を達成するために、本発明の画像形成装置は、回転しながら表面にトナー像が形成される像担持体と、前記回転する像担持体と接触しながら搬送方向に搬送される転写体と、像担持体上に形成されたトナー像を前記転写体の表面に転写する転写手段と、前記像担持体上に検知用トナー像を形成し、前記転写手段により前記転写体に転写された検知用トナー像を読み取って得られたトナー量に基づき画像形成条件を補正する補正手段とを備える画像形成装置において、前記転写手段の位置から前記転写体の搬送方向の上流側に配置され、前記搬送方向に搬送される転写体の表面を読み取る第1の読取手段と、前記転写手段の位置から前記転写体の搬送方向の下流側に配置され、前記搬送方向に搬送される転写体の表面を読み取る第2の読取手段と、前記第1の読取手段からの出力を第1のプロファイルとして記憶し、前記第2の読取手段からの出力を第2のプロファイルとして記憶する記憶手段と、前記第1の読取手段により前記検知用トナー像が転写されていない転写体の表面を読み取ることで出力される第1の出力と、前記第2の読取手段により前記検知用トナー像が転写されていない転写体の表面を読み取ることで出力される第3の出力の差分により、前記転写手段を通過した転写体上に転写されるかぶりトナー分を算出するかぶりトナー算出手段と、前記第1のプロファイルのうち、前記第1の読取手段により前記検知用トナー像が転写されていない転写体の表面を読み取ることで出力される第2の出力と、前記第2のプロファイルのうち、前記第2の読取手段により前記検知用トナー像が転写された転写体の表面を読み取ることで出力される第4の出力に基づいて、前記検知用トナー像のトナー濃度を算出するトナー濃度算出手段と、を備え、前記補正手段は、前記トナー濃度算出手段により算出されたトナー濃度を、前記かぶりトナー算出手段により算出された前記かぶりトナー分で補正し、補正されたトナー濃度に応じて画像形成条件を補正することを特徴とする。
本発明によれば、トナーパッチ形成前に必要となる中間転写体の回転および回転動作を継続したまま行うトナーパッチ濃度の測定にかかる時間を短縮することができる。
また、感光ドラムを通過したトナーパッチ表面上に乗ってくるかぶり汚れ(かぶりトナー)に伴うトナーパッチ濃度の測定精度の低下を抑制することが可能となる。
本発明の第1の実施形態に係る画像形成装置の全体構成を示す概略構成図である。 (a)は濃度センサの構成例を示す図、(b)は濃度センサからの検出値と画像濃度(トナー量)との関係を示す図である。 下地プロファイル及びトナーパッチプロファイルの概要を示す図である。 演算部によるトナーパッチ濃度の算出方法の概要を示す図である。 中間転写体表面のある一定位置(位相)が濃度センサ42で読み取られてから濃度センサ41で読み取られるまでの時間を示す図である。 画像処理部の内部構成を示すブロック図である。 画像形成部、CPUによる画像濃度制御の流れを示すフローチャートである。 (a)は画像濃度制御前の感光ドラム22Kと中間転写体上の100枚目のトナー像との位置関係を示す図、(b)は画像濃度制御開始時の感光ドラム22Kと中間転写体上の100枚目のトナー像との位置関係を示す図である。 中間転写体上に形成されるトナーパッチパターンの一例を示す図である。 一次元ルックアップテーブルの更新方法を説明するための図である。 本発明の第3の実施形態に係る画像形成装置の全体構成を示す概略構成図である。 (a)は下地の表面光沢とプリンタの耐久枚数との関係を示す図、(b)は濃度センサの出力とプリンタの耐久枚数との関係を示す図である。 (a)は下地一周を濃度センサで読み取って得られたセンサ出力プロファイルの一例を示す図、(b)は下地一周のセンサ出力プロファイルと、下地上にトナーパッチを乗せた状態でのセンサ出力プロファイルとを、位相を合わせた状態で重ねた様子を示す図である。
以下、本発明の実施の形態を図面を参照して詳細に説明する。
[第1の実施形態]
図1は、本発明の第1の実施形態に係る画像形成装置の全体構成を示す概略構成図である。
本発明の実施形態に係る画像形成装置は、電子写真方式のカラー画像形成装置であって、中間転写体を採用したタンデム方式のカラー画像形成装置である。図1において、画像形成装置は、画像形成部1、画像処理部2、及び画像制御部3から構成される。画像処理部2と画像制御部3は、CPU10によって構成されている。
まず、画像形成部1の動作について説明する。
画像形成部1は、給紙部21a,21b、現像色分並置されたステーション毎の感光ドラム22Y,22M,22C,22K、注入帯電器23Y,23M,23C,23K、トナーカートリッジ25Y,25M,25C,25Kを備える。さらに、画像形成部1は、現像器26Y,26M,26C,26K、中間転写体27、転写ローラ28(28a,28b)、クリーニング機構29、定着部30、濃度センサ41,42及び紙原稿等を読み込むための不図示のスキャナ部を備える。
画像形成部1は、画像処理部2により変換された露光時間に基づいて点灯する露光光により静電潜像を形成し、この静電潜像を現像して単色トナー像を形成し、この単色トナー像を重ね合わせて多色トナー像を形成する。そして、この多色トナー像を転写材11へ転写し、その転写材11上の多色トナー像を定着させる。
感光ドラム(像担持体)22Y〜22Kは、アルミシリンダの外周に有機光導伝層を塗布して構成され、図示しない駆動モータにより回転駆動される。駆動モータは、感光ドラム22Y〜22Kを画像形成動作に応じて反時計周り方向に回転駆動する。注入帯電器23Y〜23Kは、一次帯電手段として、イエロー(Y)、マゼンダ(M)、シアン(C)、ブラック(K)の感光ドラム22Y〜22Kを帯電させる。各注入帯電器には、スリーブ23YS,23MS,23CS,23KSを備える。
感光ドラム22Y〜22Kへの露光光は、レーザ部24Y,24M,24C,24Kから送られ、感光ドラム22Y〜22Kの表面を選択的に露光することにより、静電潜像が形成されるように構成されている。現像器26Y〜26Kは、現像手段として、静電潜像をトナーにより可視化するために、イエロー(Y)、マゼンダ(M)、シアン(C)、ブラック(K)の現像を行う。現像器26Y〜26Kにより感光ドラム22Y〜22Kの表面にトナー像が形成される。各現像器には、スリーブ26YS,26MS,26CS,26KSが設けられている。また、各現像器は、脱着可能に取り付けられている。
中間転写体27は、感光ドラム22Y〜22Kに接触しており、カラー画像形成時に時計周り方向に回転し、感光ドラム22Y〜22Kの回転に伴って回転し、単色トナー像が転写される。その後、中間転写体27に後述する転写ローラ28が接触して転写材11を狭持搬送し、転写材11に中間転写体上の多色トナー像が転写する。転写ローラ28は、転写材11上に多色トナー像を転写している間、28aの位置で転写材11に当接し、印字処理後は28bの位置に離間する。
定着部30は、転写材11を搬送させながら、転写された多色トナー像を溶融定着させるものであり、図1に示すように転写材11を加熱する定着ローラ31と転写材11を定着ローラ31に圧接させるための加圧ローラ32を備えている。定着ローラ31と加圧ローラ32は中空状に形成され、内部にそれぞれヒータ33、34が内蔵されている。すなわち、多色トナー像を保持した転写材11は定着ローラ31と加圧ローラ32により搬送されるとともに、熱及び圧力を加えられ、トナーが表面に定着される。トナー像定着後の転写材11は、その後、排出ローラ(不図示)によって排紙トレイ(不図示)に排出して画像形成動作を終了する。
クリーニング機構29は、中間転写体上に残ったトナーをクリーニングするものであり、中間転写体上に形成された4色の多色トナー像を転写材11に転写した後の廃トナーは、クリーナ容器に蓄えられる。
なお、本実施形態で使用したカラー画像形成装置の画像搬送速度(プロセススピード)は、246mm/secに設定されている。
濃度センサ41,42は、中間転写体27の表面上に形成されたトナーパッチ(検知用トナー像)を読み取って、そのセンサ出力値からトナーパッチ濃度を測定するための光学センサである。濃度センサ42は、画像形成部1において、感光ドラム上に形成されたトナー像を中間転写体27の表面に転写する転写位置から中間転写体27の搬送方向の上流側に配置され、第1の読取手段として、搬送方向に搬送される中間転写体27の表面を読み取る。濃度センサ41は、感光ドラム上に形成されたトナー像を中間転写体27の表面に転写する転写位置から中間転写体27の搬送方向の下流側に配置され、第2の読取手段として、搬送方向に搬送される中間転写体27の表面を読み取る。また、濃度センサ41,42は、それぞれが中間転写体27の表面と対向する位置に配置されている。濃度センサ41,42の構成例を図2(a)に示す。
図2(a)において、濃度センサ41,42は、LEDなどの赤外発光素子から成る発光部41aと、フォトダイオード等の受光素子から成る受光部41bとを備える。また、濃度センサ41,42は、受光データを処理するIC(不図示)や発光部41a、受光部41b等を収容するためのホルダー(不図示)を備える。
発光部41aは、中間転写体27の垂直方向に対して45度の角度で設置されており、赤外光を中間転写体27の表面に照射する。受光部41bは、発光部41aに対して対称位置に設置されており、中間転写体27からの正反射光を受光する。本実施形態に使用する濃度センサ41,42は、最大出力電圧が5Vである。なお、発光部41aと受光部41bの結合のために、レンズ(不図示)などの光学素子が用いられることもある。
本実施形態において、中間転写体27は、周長895mmのポリイミド製の単層樹脂ベルトである。また、ベルトの抵抗調整のために適量のカーボン微粒子が樹脂内に分散されており、表面色は黒色である。更に、中間転写体27の表面は、平滑性が高く光沢性を有しており、光沢度は約100%(堀場製作所製光沢計IG−320で測定)である。
濃度センサ41,42は、中間転写体27の表面が露出している状態(トナー量が0)のときには、受光部41bが中間転写体27からの正反射光を受光する。理由は、前述のように中間転写体27の表面が光沢性を有するからである。一方、中間転写体27にトナー像が形成された場合、トナー像の濃度(トナー量)が増加するに従って、正反射光の出力は次第に減少していく。これは、トナーが中間転写体27の表面を覆い隠すことにより、ベルト表面からの正反射光が減少するからである。
また、トナー量が同一であっても中間転写体27の表面状態に応じてトナーパッチの正反射光の出力は異なってくる。これは、トナーパッチ内に露出する中間転写体の表面光沢を受光部41bが拾うことに起因する。図12(a)、図12(b)において説明したように、同一トナー量のトナーパッチであっても、トナーパッチ直下の中間転写体の表面光沢が高い程、正反射光の出力が大きくなり、その結果、トナーパッチ濃度が薄いと判定されてしまう。この現象に起因するトナーパッチの濃度読み誤りを回避するために、以下を実施する。
本実施形態では、トナーパッチの濃度DENSi(トナーパッチ)を、トナーパッチ読取時の正反射光出力Ri(トナーパッチ)と、トナーパッチ直下の中間転写体表面の読取時の正反射光出力Ri(トナーパッチ直下下地)とを用いて下記(式03)で算出する。
DENSi(トナーパッチ)=Ri(トナーパッチ)÷Ri(トナーパッチ直下下地)・・・(式03)
(式03)で記号iは同一トナーパッチ内サンプリング番号を示しており、本実施形態においては同一トナーパッチ内で、計10回サンプリングを行う。なお、濃度センサ41,42が測定する正反射光のサンプリング間隔は4msecである。さらに、最終的なトナーパッチの濃度DENS_ave(トナーパッチ)は、上記計10回サンプリングの平均を用いて、下記(式04)で表される。
DENS_ave(トナーパッチ)=Σ(DENSi(トナーパッチ))÷10・・・(式04)
図2(b)は、濃度センサ41,42からの出力値(ここでは(式04)で算出された値を指す)とトナー量との関係を示す図である。同図において、縦軸は濃度センサからの出力値を表し、横軸は画像濃度(トナー量に相当する)を表している。(式04)で得られる値は図2(b)の縦軸の値に相当し、実際のトナーパッチ濃度は図2(b)のカーブを参照し得られる横軸の値である。図2(b)のカーブは、画像処理部2内のROM(不図示)に保持されている。なお、上記(式03)、(式04)に基づく計算は画像制御部3で行われる。
次に、画像制御部3の動作について説明する。
画像制御部3は、本実施形態における画像濃度制御全般を担う。画像濃度制御では、濃度センサにより得られたトナーパッチ濃度に基づき、各種の画像形成条件にフィードバックをかける。図1に示すように、画像制御部3は、メモリ601、演算部603、トナーパッチ濃度送信部604、及びタイマー602から構成される。以下、画像制御部3を構成する各要素について詳しく説明する。
メモリ601は、濃度センサ42が読み取った下地の正反射光の出力を下地プロファイルとして記憶する。例えば、下地プロファイルを第1のプロファイルとする。また、メモリ601は、濃度センサ41が読み取ったトナーパッチ(及び下地)の正反射光の出力をトナーパッチプロファイルとして記憶する。例えば、トナーパッチプロファイルを第2のプロファイルとする。下地プロファイル及びトナーパッチプロファイルの概要を図3に示す。両プロファイルは、中間転写体上で位相が互いに一致したものとなっている。両プロファイルを比較した場合、図3に示すように、トナーパッチプロファイル内でトナーが乗っている領域a,b以外に関しては互いに同一の値を示す。なお、メモリ601は、中間転写体27の搬送速度が振れた場合に発生する両プロファイル間の微小な位相ずれに関して調整し、位相を合わせる機能ももつ。さらに、メモリ601は、後述する枚数カウンタCを記憶する。
演算部603は、メモリ601に記憶された下地プロファイル及びトナーパッチプロファイルに基づいて、濃度センサ41が読み取ったトナーパッチの濃度を算出する。演算部603は、例えば、トナー濃度算出手段である。演算部603によるトナーパッチ濃度の算出方法の概要を図4に示す。
図4において、演算部603は、下地プロファイルからトナーパッチ直下の中間転写体表面の読取時の正反射光出力Ri(トナーパッチ直下下地)を、トナーパッチプロファイルからトナーパッチ読取時の正反射光出力Ri(トナーパッチ)を参照する。そして、トナーパッチ読取時の正反射光出力Ri(トナーパッチ)と、トナーパッチ直下の中間転写体表面の読取時の正反射光出力Ri(トナーパッチ直下下地)とを用いて、トナーパッチの濃度DENSi(トナーパッチ)を上記(式03)により算出する。
上記(式03)で記号iはプロファイル内サンプリング番号を示しており、本実施形態においては同一トナーパッチ内から連続して計10個のサンプリングポイントを用いる。なお、濃度センサ41,42が測定する正反射光のサンプリング間隔は4msecである。演算部603は、最終的なトナーパッチの濃度DENS_ave(トナーパッチ)を、上記計10個サンプリングの平均を用いて、上記(式04)により算出する。
トナーパッチ濃度送信部604は、演算部603で得られたトナーパッチの濃度を画像処理部2内のCPU(不図示)へ送信する。
タイマー602は、図5に示すように、中間転写体表面のある一定位置(位相)が濃度センサ42で読み取られてから濃度センサ41で読み取られるまでの時間Tmsecを測定する。Tmsecは、濃度センサ41と濃度センサ42の間の距離をプロセススピードで割って得られる時間に相当する。
次に、画像処理部2の動作について説明する。
図6は、画像処理部2の内部構成を示すブロック図である。以下、図6を基に画像処理部2を構成する各要素について説明する。
演算部1201は、ROM(不図示)に保持された制御プログラムに基づき、RAM(不図示)をワークメモリに使用して、画像処理部2の各構成要素を統括的に制御している。スキャナ部(不図示)によって読み込まれた紙原稿は、CCDセンサ1204により電気信号に変換される。このCCDセンサ1204は、RGB3ラインのカラーセンサであり、R(Red)、G(Green)、B(Blue)それぞれの画像データとしてA/D変換部1205に入力される。なお、CCDセンサ1204、A/D変換部1205に関しては画像形成部1内のスキャナ部(不図示)に内蔵されている。
A/D変換部1205では、ゲイン調整、オフセット調整がされた後、色信号毎に8ビットのデジタル画像データに変換される。シェーディング補正部1206は、基準白色板(不図示)の読み取り信号を用いて、CCDセンサ1204の各画素の感度ばらつきや原稿照明ランプの光量のばらつきなどを色毎に補正する。入力ガンマ補正部1207は、RGBの各入力に対し、露光量と輝度が線形関係になるように補正を行う一次元のルックアップテーブル(LUT:LookUp Table)である。入力ダイレクトマッピング部1208は、色空間を統一するため、入力されたRGB信号からデバイス内のRGB信号に変換する三次元のLUTである。
また、入力ダイレクトマッピング部1208は、CCDセンサ1204のRGBフィルタの分光特性で決まる読取色空間を、sRGBなどの標準色空間に変換する部分である。そして、入力ダイレクトマッピング部1208は、CCDセンサ1204の感度特性や照明ランプのスペクトル特性等の諸特性なども吸収することができる。
BE(下地除去:Background Erase)サンプリング部1209では、指定された矩形領域の画素を離散的にサンプリングし、輝度のヒストグラムを作成する。これを下地とする。下地除去部1210では、スキャナ部で読み取ったRGB画像データに対してBEサンプリング部1209で作成されたヒストグラムに基づき下地部を除去するための非線形変換を行う。出力ダイレクトマッピング部1211において、RGB画像データからCMYK画像データに変換される。変換においては、RGBそれぞれの値をルックアップテーブルに入力し、その出力値の総和からシアン(C)成分を作る。同様に、マゼンダ(M)、イエロー(Y)、ブラック(K)それぞれの成分もルックアップテーブルとその加算演算で形成している。
出力ガンマ補正部1212は、プリンタに対応した出力画像の濃度補正を行っている。出力ガンマ補正部1212は、予め記憶してあるCMYKの一次元ルックアップテーブルに基づき、画像形成毎に異なる出力画像データのリニアリティを保つ役割をもつ。
なお、上記各色の一次元ルックアップテーブルは、後述する画像濃度制御において、画像制御部3内のトナーパッチ濃度送信部604がトナーパッチ濃度を演算部1201へ送信したタイミングで、演算部1201が行う一定の処理に基づき、随時更新される。演算部1201が行う処理の詳細については後述する。
ハーフトーン処理部1213は、機能に応じて異なる種類のスクリーニングを択一的に適用することができる。一般に、複写動作などでは、モアレの起きにくい誤差拡散系のスクリーニングを利用する。一方、プリント動作では、文字や細線の再現性を考えてディザマトリクスなどを利用した多値スクリーン系のスクリーニングを用いることが多い。前者は、注目画素とその周辺画素に対して誤差フィルタで重み付けし、階調数を保ちながら多値化の誤差を配分して補正していく方法である。後者は、ディザマトリクスの閾値を多値に設定し、擬似的に中間調を表現する方法で、本実施形態ではCMYK独立に変換し、低線数と高線数の切り替えが可能となっている。
次に、画像形成部1、CPU10(画像処理部2及び画像制御部3)による画像濃度制御について、図7のフローチャートを用いて説明する。
ステップS1:画像形成装置の電源がONされた後、画像形成部1及びCPU10は一旦待機状態となるが、ユーザによる印刷指示に応じてジョブスタートとなる。ジョブがスタートすると、CPU10は、画像制御部3内のメモリ601が記憶する枚数カウンタにアクセスし、ジョブ枚数のカウントを開始する。本実施形態において、枚数カウンタはパラメータCで管理されており、CPU10はまず、パラメータCをゼロにリセットする。
ステップS2:CPU10は、パラメータCを1インクリメントする。
ステップS3:CPU10は、パラメータCが所定値であるか否かを判定する。本実施形態では、ジョブ枚数がA4サイズ100枚に達したタイミングで画像濃度制御が行われる設定となっており、所定値は100に設定されている。CPU10は、画像形成中の該ジョブが100枚目のジョブであるか否かを判定する。この判定の結果、画像形成中の該ジョブが100枚目のジョブである場合、ステップS4へ進む。一方、本ステップでの判定結果、画像形成中の該ジョブが100枚目のジョブでない場合、CPU10は、画像形成部1に対して、該ジョブ(C枚目ジョブ)を実行した後に終了するように命令して(ステップS13)、ステップS2へ戻る。
ステップS4:CPU10は、画像形成部1に対して、C枚目ジョブを実行した後に終了するように命令する。
ステップS5:CPU10は、画像濃度制御を開始する。図8(a)、図8(b)に示すように、中間転写体27の搬送方向に対して最下流に位置する感光ドラム22Kが100枚目のジョブ画像(トナー像)を形成し終えた直後を開始タイミングとする。この開始タイミングをフラグとし、CPU10は、濃度センサ42に対して、トナーの乗っていない状態で回転を続ける中間転写体表面、つまり下地からの正反射光の測定を開始するように命令する(図8(b))。同時に、CPU10は、濃度センサ42で測定された下地からの正反射光を、下地プロファイルとして画像制御部3内のメモリ601に逐一記憶するように命令する。
ステップS6:CPU10は、画像形成部1に対して画像濃度制御用トナーパッチの形成を開始するように命令する。中間転写体上に形成されるトナーパッチパターンを図9に示す。同図において、濃度センサ41の配置されている部分に25mm角のトナーパッチが、Y、M、C、K毎に画像印字率(濃度階調度)を8段階に変化させて(各色8パッチずつ)、合計32個形成されている。
各パッチと印字率(階調度)との対応は、Y1、M1、C1、K1=12.5%、Y2、M2、C2、K2=25%、Y3、M3、C3、K3=37.5%、Y4、M4、C4、K4=50%、Y5、M5、C5、K5=62.5%に設定されている。また、Y6、M6、C6、K6=75%、Y7、M7、C7、K7=87.5%、Y8、M8、C8、K8=100%に設定されている。本実施形態において、画像形成部1は、上記トナーパッチパターンの色順上、ステップS5で濃度センサ42が測定開始した後、感光ドラム22Yより、トナーパッチの形成を開始する。
ステップS7:CPU10は、濃度センサ41に対し、ステップS6で形成開始されたトナーパッチからの正反射光の測定を開始するように命令する。なお、濃度センサ41が測定を開始するタイミングは、画像制御部3内のタイマー602により管理されている。タイマー602は、中間転写体表面のある一定位置(位相)が、濃度センサ42の読み取り位置から濃度センサ41の読み取り位置に到達するまでの時間Tmsecを測定している。既述のように、Tmsecは、濃度センサ41と濃度センサ42の間の距離をプロセススピードで割って得られる時間に相当する。
濃度センサ41は、ステップS5において述べた画像濃度制御開始タイミングをT=0(ゼロ)とし、タイマー602による測定時間がT=Tmsecとなったタイミングで、正反射光の測定を開始する。同時に、CPU10は、濃度センサ41で測定されたトナーパッチ(下地も含む)からの正反射光をトナーパッチプロファイルとして画像制御部3内のメモリ601に逐一記憶するように命令する。
なお、ステップS5で記憶を開始した下地プロファイルと、ステップ7で記憶を開始したトナーパッチプロファイルは、Tmsecによって濃度センサ41,42の測定開始タイミングを管理することで、互いに中間転写体上の位相が一致する。後述するステップS9では、CPU10が演算部603にトナーパッチ濃度を算出させるが、演算部603が濃度算出のために両プロファイルを参照した際、両プロファイルの中間転写体上の位相が一致するため、式(03)による下地補正を行うことが容易になる。
ステップS8:CPU10は、画像形成部1に対して、図9に示す画像濃度制御用トナーパッチの形成を終了するように命令する。トナーパッチ形成の終了に伴い、CPU10は、メモリ601に対して下地プロファイルの記憶を終了するように命令する。また、中間転写体の搬送方向に対して、中間転写体上のトナーパッチの最終位置にあるトナーパッチが濃度センサ41を通過した後、CPU10は、メモリ601に対してトナーパッチプロファイルの記憶を終了するように命令する。
ステップS9:CPU10は、演算部603に対して、ステップS5及びステップS7で得た下地プロファイル及びトナーパッチプロファイルに基づいてトナーパッチの濃度を算出するように命令する。図4で説明したように、演算部603は、下地プロファイルからトナーパッチ直下の中間転写体表面の読取時の正反射光出力Ri(トナーパッチ直下下地)を、トナーパッチプロファイルからトナーパッチ読取時の正反射光出力Ri(トナーパッチ)を参照する。そして、トナーパッチ読取時の正反射光出力Ri(トナーパッチ)と、トナーパッチ直下の中間転写体表面の読取時の正反射光出力Ri(トナーパッチ直下下地)とを用いて、トナーパッチの濃度DENSi(トナーパッチ)を上記(式03)により算出する。
上記(式03)で記号iはプロファイル内サンプリング番号を示しており、本実施形態においては同一トナーパッチ内から計10個のサンプリングポイントを用いる(なお、濃度センサ41,42が測定する正反射光のサンプリング間隔は4msecである)。演算部603は、最終的なトナーパッチの濃度DENS_ave(トナーパッチ)を、上記計10個サンプリングの平均を用いて、上記(式04)により算出する。
演算部603は、(式03)及び(式04)の一連の計算を、中間転写体の搬送方向に連続するトナーパッチそれぞれに対して行い、トナーパッチ濃度を算出する。
ステップS10:CPU10は、画像制御部3内のトナーパッチ濃度送信部604に対して、演算部603が算出したトナーパッチ濃度を画像処理部2内の演算部1201へ送信するように命令する。
ステップS11:CPU10は、画像処理部2内の演算部1201に対して、受信したトナーパッチ濃度に基づき、画像処理部2内の出力ガンマ補正部1212に記憶されているCMYK各色の一次元ルックアップテーブルを更新するように命令する。
ここで、一次元ルックアップテーブルの更新方法について図10を用いて説明をする。なお、ここでは、シアン色の階調補正についてのみ説明するが、マゼンタ、イエロー、ブラックに関しても同様の方法で補正が行われる。同図において、横軸は画像データを表し、縦軸は濃度センサ41の出力値を表している。また、図中の○印(C1、C2、C3、C4、C5、C6、C7、C8)は、画像制御部3内のトナーパッチ濃度送信部604から送信される各トナーパッチに対する濃度値を表している。また、図中の直線で示されたTARGETは、画像濃度制御の目標濃度階調特性を表す。本実施形態では、画像データと濃度の関係が比例関係になるように目標濃度階調特性TARGETが定められている。図中の曲線で示されたγは、画像濃度制御を実施していない状態での濃度階調特性を表す。なお、トナーパッチを形成していない階調の濃度については、原点及びC1、C2、C3、C4、C5、C6、C7、C8を通るようにスプライン補間行って算出される。
図中の曲線で示されたDは、本制御で算出される一次元のルックアップテーブルを表しており、補正前の階調特性γの目標階調特性TARGETに対する対称ポイントを求めることにより算出される。算出された一次元のルックアップテーブルDは、出力ガンマ補正部1212に記憶されている前回算出された一次元のルックアップテーブルと置き換えられ、更新が完了する。以後、プリント画像の形成時には、画像データを本ステップで得られた一次元ルックアップテーブルDで補正することにより、目標階調特性を得ることができる。
ステップS12:CPU10は、画像濃度制御を終了した段階でジョブが残っていないか、終了していないかどうかを判断する。ジョブが終了していた場合、本処理が終了し、画像形成部1及びCPU10は待機状態に入る。一方、ジョブが終了していなかった場合、CPU10は、枚数カウンタとして管理されているパラメータCを下式(式05)によりリセットし、ステップS2へ戻る。
C=0;・・・(式05)
以上、説明したように、制御時間に関して、従来の画像形成装置との比較を行うと、従来の画像形成装置では、トナーパッチ形成前、事前に必要となる中間転写体の回転及び回転動作を継続したまま行うトナーパッチ測定にかかる時間として、
(従来の画像形成装置における画像濃度制御時間)
=下地測定(中間転写体一周)+トナーパッチ測定(中間転写体一周)
=895÷246+895÷246
=7.3秒
となる。
一方、本実施形態の画像形成装置では、事前に中間転写体の回転を必要としない(濃度センサ41,42によってトナーパッチ直下下地の位相を把握できているから)ため、
(本実施形態の画像形成装置における画像濃度制御時間)
=トナーパッチ測定(中間転写体一周)
=895÷246
=3.6秒
となり、
7.3−3.6=3.7秒
の時間短縮となる。
以上説明したように、上記実施形態によれば、トナーパッチ形成前に必要となる中間転写体の回転及び回転動作を継続したまま行うトナーパッチ濃度の測定にかかる時間を短縮することができる。
[第2の実施形態]
本発明の第2の実施形態では、上記第1の実施形態で説明した画像濃度制御に加えて、感光ドラムを通過したトナーパッチ表面上に乗ってくるかぶり汚れ(かぶりトナー)を考慮することで、かぶり汚れに伴うトナー濃度の測定精度の低下を抑制する。
第2の実施形態におけるカラー画像形成装置の全体構成及び濃度センサの構成については、上記第1の実施形態で説明したカラー画像形成装置と同様であり、同一の構成要素には同一符号を用いて、それらの説明は省略する。
上記第1の実施形態では、演算部603が、下地プロファイルからトナーパッチ直下の中間転写体表面の読取時の正反射光出力Ri(トナーパッチ直下下地)を、トナーパッチプロファイルからトナーパッチ読取時の正反射光出力Ri(トナーパッチ)を参照する。そして、トナーパッチの濃度DENSi(トナーパッチ)を(式03)により算出していた。(式03)によってトナーパッチ濃度を正確に算出することが可能である。
しかしながら、電子写真方式の画像形成装置では、トナーが持つ電荷量の不均一性が原因で感光ドラムである像担持体上の帯電電位位置に現像されてしまったトナー(かぶりトナー)が、中間転写体上に転写されてしまう場合がある。このかぶりトナーの転写タイミングにおいて、中間転写体上にトナーパッチが存在した場合、トナーパッチ上には新たなトナー層が形成(追加)されてしまう。このトナーパッチを読み取ってトナーパッチ濃度を算出した場合、濃度読み誤りが発生する。そこで、本実施形態では、トナーパッチ濃度の測定精度の低下を防ぐため、演算部603が以下の処理を行う。
濃度センサ41が読み取ったトナーパッチプロファイルには、はじめの数ステップにおいてはトナーパッチでない箇所、つまり下地そのものを読み取った正反射光の出力が格納されている。これは、本実施形態では、濃度センサ41によりトナーパッチが転写されていない中間転写体の第1の表面を読み取ることで出力される第1の出力とする。一方、トナーパッチプロファイルのうち、濃度センサ41によりトナーパッチが転写されていない中間転写体の第2の表面を読み取ることで出力される出力を第2の出力とする。
同様に、濃度センサ42が読み取った下地プロファイルには、はじめの数ステップにおいてはトナーパッチが以後形成されない箇所の下地を読み取った正反射光の出力が格納されている。これは、本実施形態では、濃度センサ42によりトナーパッチが転写されていない中間転写体の第3の表面を読み取ることで出力される第3の出力とする。一方、トナーパッチプロファイルのうち、濃度センサ42によりトナーパッチが転写された中間転写体の表面を読み取ることで出力される出力を第4の出力とする。
また、本実施形態では、上述したように、トナーパッチプロファイル及び下地プロファイルは、互いに中間転写体上において位相が一致している。特に、上記第1の出力及び上記第2の出力は、中間転写体上で互いに異なる位相で得られる出力であり、上記第1の出力及び上記第3の出力は、中間転写体上で同一位相で得られる出力である。そして、上記第2の出力及び上記第4の出力は、中間転写体上で同一位相で得られる出力である。
本実施形態では、上記はじめの数ステップを10ステップとすると、演算部603は、両プロファイル間の出力の差分ΔRを下記(式06)により算出する。これは、本実施形態では、例えばトナー算出手段とする。
ΔR=Σ(Ri(下地プロファイル)−Ri(トナーパッチプロファイル))÷10・・・(式06)
(式06)で得られる値は、MCK3色のかぶりトナー分に相当する。実際にトナーパッチの濃度を算出する際には、(式06)で得られた値に対して色毎に重み付けを行い、以下のように補正をする。
(YELLOW)
DENSi(トナーパッチ)=(Ri(トナーパッチ)+3×ΔR/4)÷Ri(トナーパッチ直下下地)・・・(式07)
(MAGENTA)
DENSi(トナーパッチ)=(Ri(トナーパッチ)+2×ΔR/4)÷Ri(トナーパッチ直下下地)・・・(式08)
(CYAN)
DENSi(トナーパッチ)=(Ri(トナーパッチ)+1×ΔR/4)÷Ri(トナーパッチ直下下地)・・・(式09)
(BLACK)
DENSi(トナーパッチ)=(Ri(トナーパッチ)+0×ΔR/4)÷Ri(トナーパッチ直下下地)・・・(式10)
上記(式07)から(式10)の補正により、各色のトナーパッチ毎に、かぶりトナー分の濃度読み誤りをキャンセルすることが可能となる。
第2の実施形態における画像濃度制御の流れについては、上記第1の実施形態で説明した画像濃度制御の流れと同様であり、その説明は省略する。
第2の実施形態によれば、第1の実施形態と同様に、時間短縮の効果が得られることに加えて、感光ドラムを通過したトナーパッチ表面上に乗ってくるかぶり汚れ(かぶりトナー)に伴うトナーパッチ濃度の測定精度の低下を抑制することが可能となる。
[第3の実施形態]
本発明の第3の実施形態では、感光ドラムを通過したトナーパッチ表面上に乗ってくるかぶり汚れ(かぶりトナー)について色毎に算出することで、かぶり汚れに伴うトナー濃度の測定精度の低下を、上記第2の実施形態よりもさらに高精度に抑制する。
第3の実施形態におけるカラー画像形成装置の全体構成及び濃度センサの構成については、上記第1の実施形態で説明したカラー画像形成装置と同様であり、同一の構成要素には同一符号を用いて、それらの説明は省略する。上記第1の実施形態におけるカラー画像形成装置と異なる点は、図11に示すように、画像形成部1内に濃度センサ43,44,45が、CMYK各色の感光ドラムを挟む形で配置されている。濃度センサ41〜45は、メモリ601に接続されると共に、タイマー602に接続されている。
画像制御部3内のメモリ601は、下地プロファイル及びトナーパッチプロファイルをCMYK色毎に記憶する。例えば、YELLOWであれば、メモリ601は、濃度センサ42,43を用いて、濃度センサ42からイエロー用の下地プロファイルを、濃度センサ43からイエロー用のトナーパッチプロファイルを取得してメモリ601に記憶する。同様に、マゼンタ、シアン、ブラックに関しても色毎に複数の下地プロファイル及び複数のトナーパッチプロファイルがメモリ601に記憶される。
画像制御部3内の演算部603は、メモリ601が記憶する色毎の下地プロファイル及びトナーパッチプロファイルを用いて、色毎に第2の実施形態で説明したトナーパッチ濃度を(式06)により算出する。これにより、色毎にΔRが算出される(ここではΔR_YELLOW、ΔR_MAGENTA、ΔR_CYAN、ΔR_BLACKとする)。
第3の実施形態において、演算部603は、これらΔRを用いて(式07)〜(式10)を以下のように変更した(式07a)〜(式10a)によって、トナーパッチの濃度補正を行う。
(YELLOW)
DENSi(トナーパッチ)=(Ri(トナーパッチ)+ΔR_YELLOW)÷Ri(トナーパッチ直下下地)・・・(式07a)
(MAGENTA)
DENSi(トナーパッチ)=(Ri(トナーパッチ)+ΔR_MAGENTA)÷Ri(トナーパッチ直下下地)・・・(式08a)
(CYAN)
DENSi(トナーパッチ)=(Ri(トナーパッチ)+ΔR_CYAN)÷Ri(トナーパッチ直下下地)・・・(式09a)
(BLACK)
DENSi(トナーパッチ)=(Ri(トナーパッチ)+ΔR_BLACK)÷Ri(トナーパッチ直下下地)・・・(式10a)
上記(式07a)から(式10a)の補正により、各色トナーパッチ毎に、かぶりトナー分の濃度読み誤りをキャンセルすることが可能となる。
第3の実施形態における画像濃度制御の流れについては、上記第1の実施形態で説明した画像濃度制御の流れと同様であり、その説明は省略する。
第3の実施形態によれば、各色感光ドラムを通過したトナーパッチ表面上に乗ってくるかぶり汚れ(かぶりトナー)について色毎に算出することで、かぶり汚れに伴うトナー濃度の測定精度の低下を、第2の実施形態よりもさらに高精度に抑制することができる。
また、本発明は、以下の処理を実行することによっても実現される。即ち、上述した実施形態の機能を実現するソフトウェア(プログラム)を、ネットワーク又は各種記憶媒体を介して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)がプログラムを読み出して実行する処理である。
1 画像形成部
2 画像処理部
3 画像制御部
10 CPU
41,42 濃度センサ
601 メモリ
602 タイマー
603 演算部
604 トナーパッチ濃度送信部

Claims (6)

  1. 回転しながら表面にトナー像が形成される像担持体と、前記回転する像担持体と接触しながら搬送方向に搬送される転写体と、像担持体上に形成されたトナー像を前記転写体の表面に転写する転写手段と、前記像担持体上に検知用トナー像を形成し、前記転写手段により前記転写体に転写された検知用トナー像を読み取って得られたトナー量に基づき画像形成条件を補正する補正手段とを備える画像形成装置において、
    前記転写手段の位置から前記転写体の搬送方向の上流側に配置され、前記搬送方向に搬送される転写体の表面を読み取る第1の読取手段と、
    前記転写手段の位置から前記転写体の搬送方向の下流側に配置され、前記搬送方向に搬送される転写体の表面を読み取る第2の読取手段と、
    前記第1の読取手段からの出力を第1のプロファイルとして記憶し、前記第2の読取手段からの出力を第2のプロファイルとして記憶する記憶手段と、
    前記第1の読取手段により前記検知用トナー像が転写されていない転写体の表面を読み取ることで出力される第1の出力と、前記第2の読取手段により前記検知用トナー像が転写されていない転写体の表面を読み取ることで出力される第3の出力の差分により、前記転写手段を通過した転写体上に転写されるかぶりトナー分を算出するかぶりトナー算出手段と、
    前記第1のプロファイルのうち、前記第1の読取手段により前記検知用トナー像が転写されていない転写体の表面を読み取ることで出力される第2の出力と、前記第2のプロファイルのうち、前記第2の読取手段により前記検知用トナー像が転写された転写体の表面を読み取ることで出力される第4の出力に基づいて、前記検知用トナー像のトナー濃度を算出するトナー濃度算出手段と、を備え、
    前記補正手段は、前記トナー濃度算出手段により算出されたトナー濃度を、前記かぶりトナー算出手段により算出された前記かぶりトナー分で補正し、補正されたトナー濃度に応じて画像形成条件を補正することを特徴とする画像形成装置。
  2. 前記第1のプロファイルは、前記第1の読取手段により前記検知用トナー像が転写されていない転写体を読み取ることで出力され、
    前記第2のプロファイルは、前記第2の読取手段により前記検知用トナー像が転写された転写体を読み取ることで出力され、
    前記第1のプロファイルと前記第2のプロファイルは、転写体上で位相が一致していることを特徴とする請求項1記載の画像形成装置。
  3. 前記第1の出力および前記第2の出力は、前記転写体上で互いに異なる位相で得られる出力であり、前記第1の出力および前記第3の出力は、前記転写体上で同一位相で得られる出力であり、前記第2の出力および前記第4の出力は、前記転写体上で同一位相で得られる出力であることを特徴とする請求項記載の画像形成装置。
  4. 回転しながら表面にトナー像が形成される複数の像担持体と、前記回転する複数の像担持体と接触しながら搬送方向に搬送される転写体と、前記複数の像担持体上に形成された各トナー像を前記転写体の表面に重ね合わせて転写するための複数の転写手段と、前記像担持体上に検知用トナー像を形成し、前記転写手段により前記転写体に転写された検知用トナー像を読み取って得られたトナー量に基づき画像形成条件を補正する補正手段とを備える画像形成装置において、
    前記複数の転写手段の置から前記転写体の搬送方向の上流側に配置され、前記搬送方向に搬送される転写体の表面を読み取る第1の読取手段と、
    各転写手段の位置から前記転写体の搬送方向の下流側にそれぞれ配置され、前記搬送方向に搬送される転写体の表面を読み取る複数の第2の読取手段と、
    前記第1の読取手段からの出力を第1のプロファイルとして記憶し、前記複数の第2の読取手段からの出力を第2のプロファイルとして記憶する記憶手段と、
    前記第1の読取手段により前記検知用トナー像が転写されていない転写体の表面を読み取ることで出力される第1の出力と、前記複数の第2の読取手段により前記検知用トナー像が転写されていない転写体の表面を読み取ることで出力される複数の第3の出力の差分により、前記転写手段を通過した転写体上に転写されるかぶりトナー分を算出するかぶりトナー算出手段と、
    前記第1のプロファイルのうち、前記第1の読取手段により前記検知用トナー像が転写されていない転写体の表面を読み取ることで出力される第2の出力と、前記第2のプロファイルのうち、前記複数の第2の読取手段により前記検知用トナー像が転写された転写体の表面を読み取ることで出力される複数の第4の出力に基づいて、前記検知用トナー像のトナー濃度を算出するトナー濃度算出手段と、を備え、
    前記補正手段は、前記トナー濃度算出手段により算出されたトナー濃度を、前記かぶりトナー算出手段により算出された前記かぶりトナー分で補正し、補正されたトナー濃度に応じて画像形成条件を補正することを特徴とする画像形成装置。
  5. 前記トナー濃度算出手段は、前記記憶手段が記憶する色毎の第1のプロファイル及び第2のプロファイルを用いて、色毎にトナーパッチ濃度を算出することを特徴とする請求項記載の画像形成装置。
  6. 回転しながら表面にトナー像が形成される像担持体と、前記回転する像担持体と接触しながら搬送方向に搬送される転写体と、像担持体上に形成されたトナー像を前記転写体の表面に転写する転写手段と、前記像担持体上に検知用トナー像を形成し、前記転写手段により前記転写体に転写された検知用トナー像を読み取って得られたトナー量に基づき画像形成条件を補正する補正手段とを備える画像形成装置の制御方法において、
    前記転写手段の位置から前記転写体の搬送方向の上流側に配置され、前記搬送方向に搬送される転写体の表面を読み取る第1の読取手段からの出力を第1のプロファイルとして記憶し、前記転写手段の位置から前記転写体の搬送方向の下流側に配置され、前記搬送方向に搬送される転写体の表面を読み取る第2の読取手段からの出力を第2のプロファイルとして記憶手段に記憶する記憶工程と、
    前記第1の読取手段により前記検知用トナー像が転写されていない転写体の表面を読み取ることで出力される第1の出力と、前記第2の読取手段により前記検知用トナー像が転写されていない転写体の表面を読み取ることで出力される第3の出力の差分により、前記転写手段を通過した転写体上に転写されるかぶりトナー分を算出するかぶりトナー算出工程と、
    前記第1のプロファイルのうち、前記第1の読取手段により前記検知用トナー像が転写されていない転写体の表面を読み取ることで出力される第2の出力と、前記第2のプロファイルのうち、前記第2の読取手段により前記検知用トナー像が転写された転写体の表面を読み取ることで出力される第4の出力に基づいて、前記検知用トナー像のトナー濃度を算出するトナー濃度算出工程と、
    前記トナー濃度算出工程にて算出されたトナー濃度を、前記かぶりトナー算出工程にて算出された前記かぶりトナー分で補正し、補正されたトナー濃度に応じて、前記補正手段により前記画像形成条件を補正する補正工程とを備えることを特徴とする画像形成装置の制御方法。
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JP5972028B2 (ja) * 2012-04-27 2016-08-17 キヤノン株式会社 画像形成装置
JP6020956B2 (ja) * 2012-06-27 2016-11-02 株式会社リコー 画像形成装置及び画像形成方法
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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2751185B2 (ja) * 1987-03-12 1998-05-18 ミノルタ株式会社 画像濃度制御装置
JP3772169B2 (ja) * 1994-07-22 2006-05-10 株式会社リコー 画像形成装置
JPH11160926A (ja) * 1997-12-01 1999-06-18 Matsushita Electric Ind Co Ltd 画像形成装置
JP3575259B2 (ja) * 1997-12-25 2004-10-13 富士ゼロックス株式会社 画像形成装置
JP3817891B2 (ja) * 1998-03-06 2006-09-06 コニカミノルタビジネステクノロジーズ株式会社 画像形成装置
JP4250393B2 (ja) 2002-09-26 2009-04-08 キヤノン株式会社 画像形成装置
JP2008191396A (ja) * 2007-02-05 2008-08-21 Canon Inc 画像形成装置

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