JP5932246B2

JP5932246B2 - 画像形成装置

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Publication number: JP5932246B2
Application number: JP2011129541A
Authority: JP
Inventors: 暢彦財間; 板垣　智久; 智久板垣; 靖人白藤; 孝容石原
Original assignee: Canon Inc
Current assignee: Canon Inc
Priority date: 2011-06-09
Filing date: 2011-06-09
Publication date: 2016-06-08
Anticipated expiration: 2031-06-09
Also published as: US8908225B2; US20120314227A1; JP2012255945A

Description

本発明は、電子写真方式等で画像形成を行うプリンタや複写機といった画像形成装置に関する。

画像形成装置が形成する画像の品質を保つために、画像形成装置はキャリブレーションを実行する。特許文献１及び２においては、特定のテストパターンを記録材上に形成し、形成したテストパターンの画像を読み取り、読み取った結果を画像形成条件にフィードバックすることで画像品質の安定性を向上させている。さらに、特許文献３においては、任意の記録材において画像品質を維持するため、記録材に応じて画像形成条件を変更することを開示している。

特開昭６２−２９６６６９号公報特開昭６３−１８５２７９号公報特開平０８−２８７２１７号公報

ある記録材を用いて階調を補正するキャリブレーションを行い、この記録材での画像形成条件を決定後、他の記録材を用いて画像形成条件を変更しようとすると、記録材によっては、画像形成装置の許容能力を超えた設定となる場合がある。具体的には、階調補正のキャリブレーションに用いた記録材αと同じトナー量では、出力濃度が低くなる記録材βが存在する場合、この記録材βに対しては、より多くのトナー量となる様に画像形成条件を変更する必要がある。しかしながら、そのトナー量が画像形成装置の設計範囲を超えると、記録材βへの転写時や定着処理時に画像不良が生じ得る。そのため、例えば、階調補正のキャリブレーションに用いる記録材を特定の種類に限定する等の処置を行う必要がある。

本発明は、任意の記録材を用いて階調補正に関する設定の制御を可能とし、記録材の特性に依存する階調補正の設定の精度の低下を防ぐことができる画像形成装置を提供するものである。

本発明による画像形成装置は、階調補正条件に基づき画像データに対して階調補正を実行する補正手段と、記録材に対応した画像形成条件によって制御され、前記補正された画像データに基づき、複数色のトナーを用いて像担持体に画像を形成し、前記像担持体上の前記画像を前記記録材に転写して前記記録材に画像を形成する画像形成手段と、前記画像形成手段により記録材に形成された測定用画像を読取手段が読み取ることによって出力された読取データを取得する取得手段と、記録材に対応した変換条件に基づいて、前記取得手段により取得された前記読取データを濃度データに変換する変換手段と、前記濃度データに基づいて前記階調補正条件を生成する第１の生成手段と、特定の記録材に対応する第１の変換条件が記憶された記憶手段と、前記画像形成手段に、前記特定の記録材に単色のパターン画像を形成させ、前記取得手段に、前記読取手段によって読み取られた前記特定の記録材上の前記パターン画像の第１の読取データを取得させ、前記画像形成手段に、前記特定の記録材と異なる他の記録材に前記単色のパターン画像を形成させ、前記取得手段に、前記読取手段によって読み取られた前記他の記録材上の前記パターン画像の第２の読取データを取得させ、前記第１の読取データ、前記第２の読取データ、及び、前記記憶手段に記憶された前記第１の変換条件に基づいて前記他の記録材に対応する第２の変換条件を生成する第２の生成手段と、前記特定の記録材に前記単色のパターン画像を形成する場合には、前記複数色のトナーを重ねた画像を前記特定の記録材に転写するときの画像形成条件である第１の転写バイアスに基づいて前記画像形成手段を制御し、前記他の記録材に前記単色のパターン画像を形成する場合には、前記複数色のトナーを重ねた画像を前記他の記録材に転写するときの画像形成条件である転写バイアスよりも低い第２の転写バイアスに基づいて前記画像形成手段を制御する制御手段と、を有し、前記第１の生成手段は、前記特定の記録材を用いて前記階調補正条件を生成する場合には、前記画像形成手段に、前記第１の転写バイアスを使用して前記測定用画像を前記特定の記録材に形成させ、前記取得手段に、前記特定の記録材上の測定用画像の読取データを取得させ、前記変換手段に、前記第１の変換条件に基づいて、前記特定の記録材上の前記測定用画像の読取データを、前記特定の記録材上の前記測定用画像の濃度データに変換させ、前記変換された濃度データに基づいて前記階調補正条件を生成し、前記第１の生成手段は、前記他の記録材を用いて前記特定の記録材を用いたかのように前記階調補正条件を生成する場合には、前記画像形成手段に、前記第２の転写バイアスを使用して前記測定用画像を前記他の記録材に形成させ、前記取得手段に、前記他の記録材上の測定用画像の読取データを取得させ、前記変換手段に、前記第２の生成手段により生成された前記第２の変換条件に基づいて、前記他の記録材上の前記測定用画像の読取データを、前記特定の記録材上の前記測定用画像の濃度データに変換させ、前記変換された濃度データに基づいて前記階調補正条件を生成することを特徴とする。

本発明によれば、任意の記録材を用いて階調補正に関する設定の制御が可能となり、記録材の特性に依存する階調補正の設定の精度の低下を防ぐことができる。

一実施形態における画像形成装置の構成図。一実施形態における画像処理部のブロック図。一実施形態におけるプリンタ制御部のブロック図。一実施形態におけるコントラスト電位決定のフローチャート。一実施形態におけるコントラスト電位の初期値の決定の説明図。一実施形態におけるコントラスト電位決定に使用する画像を示す図。コントラスト電位と画像濃度の関係を示す図。グリッド電位と感光体表面電位の関係を示す図。画像形成装置の特性の説明図。一実施形態における階調補正キャリブレーションのフローチャート。一実施形態における階調補正で使用する画像を示す図。異なる記録材で同じ濃度を出力するためのトナー載り量を示す図。キャリブレーションに使用する記録材の追加処理のフローチャート。各記録材の輝度−濃度変換ＬＵＴの説明図。転写バイアスと転写効率の関係を示す図。中間転写体のトナー載り量と記録材における濃度の関係を示す図。一実施形態における追加した記録材での階調補正キャリブレーションのフローチャート。一実施形態におけるキャリブレーション用設定の決定処理のフローチャート。一実施形態におけるキャリブレーション用設定の決定処理において形成する画像を示す図。

（第一実施形態）図１は、本実施形態における画像形成装置の構成図である。画像形成装置は、画像の読取部であるリーダ部１と、画像の形成部であるプリンタ部２を有している。まず、リーダ部１について説明する。原稿台１２上に置かれた原稿は、光源１３によって照射され、光学系１４を介してＣＣＤセンサ１５に結像される。光源１３、光学系１４及びＣＣＤセンサ１５を含む光学系ユニットを矢印の方向に走査することにより、原稿台１２に置かれた原稿上の画像に対応するＲＧＢ画像信号を得る。

ＣＣＤセンサ１５により得られた画像信号は、図２にその詳細を示す画像処理部１８に入力される。画像処理部１８に入力された画像信号は、アナログ画像処理部１８１で増幅処理等が行われ、Ａ／Ｄ変換部１８２でデジタル信号に変換される。その後、シェーディング処理部１８３でシェーディング処理が行われ、シェーディング処理後の画像信号は、図１のプリンタ部２のプリンタ制御部２１に出力される。

続いて、プリンタ部２の説明を行う。プリンタ制御部２１は、リーダ部１からの画像信号に基づき、イエロー（Ｙ）、マゼンダ（Ｍ）、シアン（Ｃ）、ブラック（Ｋ）の各色に対応する感光体２２をそれぞれ走査するレーザービームを生成する。なお、各色のトナー像を中間転写体２６に転写するための構成は同じであるため、図１においては、イエローのトナー像を中間転写体２６に転写するための部材２００のみを示し、他の色のトナー像を中間転写体２６に転写するための部材は省略している。

感光体２２は、対応する帯電部２３により所定の電位に帯電されており、プリンタ制御部２１からのレーザービームで照射されることにより、感光体２２には静電潜像が形成される。現像部２４は、感光体２２の静電潜像をトナーにより現像してトナー像を形成する。一次転写部２５は、電圧を印加することで感光体２２上のトナー像を中間転写体２６に転写する。中間転写体２６には、各感光体２２が形成した各色のトナー像が重ね合わせて転写され、このトナー像は二次転写部２７により、搬送経路９０を搬送される記録材９１に転写される。記録材９１に転写されたトナー像は、定着部２８において記録材に定着される。なお、各色に対応する部材２００には、露光後の感光体２２の表面電位を計測する表面電位計２９が設けられている。

図３は、プリンタ制御部２１のブロック図である。なお、制御部２２０は、プリンタ制御部２１の各機能ブロックの制御を行うものであり、記憶部２２１は、プリンタ制御部２１における制御で使用する各データ、例えば、後述するキャリブレーションで使用するパッチのデータ等を保存するものである。

プリンタ制御部２１には、上述したリーダ部１以外にも、図示しないサーバ装置等から画像信号が入力され得る。濃度変換部２１１は、入力される画像信号を、濃度値を示す濃度信号に変換する。なお、処理精度の向上のために、入力される８ビットの画像信号に対して、濃度変換部２１１からディザ処理部２１３においては、１０ビットに拡張して処理を行う。ＬＵＴ２１８は、ＲＧＢ値を含む画像信号を、ＣＭＹＫ値を含む濃度信号に変換する輝度−濃度変換ルックアップテーブルであり、濃度変換部２１１が使用する。なお、詳細については後述するが、輝度−濃度変換のためのＬＵＴ２１８は、キャリブレーションに使用する記録材に対応して設けられる。

階調制御部２１２は、プリンタ部２の特性を考慮し、プリンタ部２が形成する画像を理想的なものとする様に濃度信号の補正を行う。ＬＵＴ２１９は、いわゆるγ特性を変更するもの、つまり階調補正のためのルックアップテーブルである。なお、ＬＵＴ２１９は、後述する階調補正キャリブレーションにより生成又は更新される。また、階調制御部２１２は、各画素の画素値の総和が閾値を超えた場合、下色除去処理（ＵＣＲ）等により画素値の総和を低下させる。ここで、画素値の総和を制限するのは、プリンタ部２におけるトナー載り量の規制のためである。つまり、本実施形態は、キャリブレーションに使用する記録材に拘わらずトナー載り量を規制し、トナー載り量が閾値を超えることにより発生する画像不良等を防ぐものである。

ディザ処理部２１３は、階調制御部２１２の出力信号に対してディザ処理を行い、レーザ処理部２１４に出力する。具体的には、例えば、１０ビットの画像信号を４ビットのデータにする中間調処理を行う。レーザ処理部２１４は、入力信号に基づき、例えば、４ビットの階調のパルス幅変調（ＰＷＭ）信号を生成し、この信号によりレーザドライバを駆動し、各色の感光体２２を露光するための半導体レーザを発光させる。

続いて、記録材Ａ（第１の記録材）を用いて行うキャリブレーションについて説明する。なお、記録材Ａ用の輝度−濃度変換ＬＵＴ２１８については、記録材Ａに印刷された画像の濃度と、画像形成装置がその画像を読み取ったときの画像信号の輝度値との関係により、事前に作成して記憶部２２１に保存しておく。本実施形態においては、まず、コントラスト電位を制御する電位キャリブレーションを行い、続いて、γ補正を制御する階調補正キャリブレーションを行う。階調補正キャリブレーションにより階調補正ＬＵＴ２１９が生成又は更新される。

まず、図４を用いて電位キャリブレーションについて説明する。なお、電位キャリブレーションにおいて初めに設定するコントラスト電位は、例えば、各雰囲気環境とコントラスト電位との関係を予め求めておき、電位キャリブレーション開始時点の雰囲気に基づき決定する。一例として、図５に、雰囲気中の水分量とコントラスト電位の関係を示す。この場合、制御部２２０は、電位キャリブレーション開始時の雰囲気中の水分量を測定し、測定した水分量に対応するコントラスト電位となる様に、現像バイアス電位等の設定を行う。

電位キャリブレーションの開始により、制御部２２０は、図４のＳ１において第１の画像を記録材Ａに印刷する。第１の画像は、図６に示す様に、Ｙ、Ｍ、Ｃ及びＫの中間階調濃度による帯パターン５１と、Ｙ、Ｍ、Ｃ及びＫそれぞれの最大濃度のパッチ５２Ｙ、５２Ｍ、５２Ｃ及び５２Ｋを含んでいる。なお、帯パターン５１は、目視検査及びパッチ５２Ｙ、５２Ｍ、５２Ｃ及び５２Ｋの位置検出のためのものであり、パッチ５２Ｙ、５２Ｍ、５２Ｃ及び５２Ｋは、以下に述べる濃度値検出のためのものである。また、第１の画像を印刷する際、制御部２２０は、表面電位計２９により各感光体２２のパッチ５２Ｙ、５２Ｍ、５２Ｃ及び５２Ｋを形成した表面の電位を測定し、測定した電位と現像バイアス電位との差であるコントラスト電位を算出する。なお、他の画像形成条件は、記録材Ａを用いて行う通常の画像出力時と同じとする。

記録材Ａに出力した第１の画像を原稿台１２にセットした後、リーダ部１は、Ｓ２において、記録材Ａに印刷した第１の画像を読み取り、濃度変換部２１１は、リーダ部１が読み取った画像信号を、記録材Ａ用のＬＵＴ２１８を用いて濃度信号に変換する。

続いて、プリンタ制御部２１は、Ｓ３において、以後の処理で使用するコントラスト電位を決定する。図７は、コントラスト電位と画像濃度の関係を示す図である、通常、最大濃度付近においては、コントラスト電位と濃度は比例関係にある。したがって、Ｓ２で検出した濃度がＤａであり、目標とする最大濃度がＤｏであり、Ｓ１で実測したコントラスト電位がａである場合、実際に使用するコントラスト電位ｂを以下の式により決定する。
ｂ＝（ａ＋ｋａ）×Ｄｏ／Ｄａ（１）
ここで、ｋａは現像方式の種類に応じた補正係数である。

最後に、制御部２２０は、Ｓ４において、Ｓ３で決定したコントラスト電位を実現するためのグリッド電位及び現像バイアスを決定する。図８は、グリッド電位と感光体の表面電位との関係を示している。なお、図８において、ＶＬはレーザのパルスレベルを最小にして走査した時のものであり、ＶＨはレーザのパルスレベルを最大にして走査したときのものである。グリッド電位と感光体の表面電位は比例関係にあるため、例えば、２つのグリッド電位で感光体表面を帯電させ、レーザで走査後にその表面電位を測定することで図８のグラフを得ることができる。プリンタ制御部２１は、ＶＬからＶｂａｃｋの差を設けて現像バイアスＶｄｃを設定する。そして、現像バイアスＶｄｃとＶＨとの差が、Ｓ３で決定したコントラスト電位となる様に、グリッド電位を決定する。

続いて、階調補正キャリブレーションにおいて作成する階調補正ＬＵＴ２１９について説明する。図９は、画像形成装置の特性変換チャートである。第Ｉ領域は、記録材に印刷された画像の濃度と、その画像をリーダ部１で読み取り、ＬＵＴ２１８により変換した濃度信号の濃度値との関係を示している。第ＩＩ領域は、濃度変換部２１１が出力する濃度信号の濃度値と、ＬＵＴ２１９を用いて補正した濃度値に対応するレーザ出力の値との関係を示している。第ＩＩＩ領域は、レーザ出力と、そのレーザ出力により記録材に印刷される画像の濃度との関係を示している。第ＩＶ領域は、原稿の濃度と、その原稿により記録材に印刷される画像の濃度との関係、つまり画像形成装置全体の特性を示している。

図９に示す様に、第ＩＶ領域の階調特性を線型にするために、第ＩＩＩ領域の特性を、第ＩＩ領域に示すＬＵＴ２１９により補正している。ＬＵＴ２１９は、階調制御部２１２をバイパスさせて印刷を行うことで測定できる第ＩＩＩ領域の特性の入出力関係を入れ替えることにより作成される。

以下、図１０を用いて階調補正キャリブレーションについて説明する。階調補正キャリブレーションの開始により、制御部２２０は、Ｓ１１において、図１１に示す第２の画像を記録材Ａに印刷する。なお、第２の画像のデータは、記憶部２２１に保存されており、第２の画像を形成する際、制御部２２０は、階調制御部２１２を動作させない。第２の画像は、階調補正用のパッチ画像であり、図１１に示す様に、Ｙ、Ｍ、Ｃ、Ｋの各色について異なる階調の複数のパッチ群を含んでいる。なお、図１１においては、各色について、４列１６行の計６４階調のパッチ群としている。ここで、使用する階調は、取り得る階調のうち、比較的低濃度の階調の数を多くすることで、ハイライト部における階調特性を良好に調整することができる。

なお、図１１においてパッチ６１は、例えば、１６０から１８０ｌｐｉ程度の画像であり、パッチ６２は、２５０から３００ｌｐｉ程度の画像である。これは、例えば、階調画像を１６０から１８０ｌｐｉ程度の解像度で、文字等の線画像を２５０から３００ｌｐｉ程度の解像度で作成しているからである。なお、２つの解像度のパッチ６１及び６２で使用する階調数は同一とするが、解像度の違いで階調特性が大きく異なる場合には、解像度に応じて階調数を変えても良い。

図１０に戻り、記録材Ａを原稿台１２にセットした後、リーダ部１は、Ｓ１２において、第２の画像を読み取り、濃度変換部２１１は、リーダ部１が読み取った画像を、記録材Ａ用のＬＵＴ２１８を用いて濃度値に変換する。制御部２２０は、Ｓ１２で取得した濃度値と、Ｓ１１においてレーザ処理部２１４に出力した濃度値とを対応させることで、図８の第ＩＩＩ象限に示す特性を求め、これにより、Ｓ１３において階調補正ＬＵＴ２１９を生成する。なお、図１０の処理で得られる階調数は、第２の画像で使用する階調数のみであるため、その間のデータは補間により生成する。

なお、電位キャリブレーションと階調補正キャリブレーションは連続して実施することができ、特性の変動を有効に補正して最適な画像を出力する。

例えば、記録材α及びβがあり、中間転写体２６上のトナー載り量が同量の場合、記録材βは、記録材αより濃度が低下するものとする。この場合、記録材α及びβ共に、１次色の出力濃度特性を図１２（ａ）の様にするためには、図１２（ｂ）に示す様に、同じ濃度に対して、記録材βのトナー載り量を、記録材αのトナー載り量より多くする必要がある。この状態で２次色、３次色等を出力すると中間転写体２６や記録材には、想定以上のトナーが載ることになり、転写不良や定着不良が生じ得る。

本実施形態においては、階調補正キャリブレーションにおいて使用する記録材毎にＬＵＴ２１８を設け、階調補正キャリブレーションにおける図９の第Ｉ領域の処理を、使用している記録材に対応するＬＵＴ２１８を用いて行う。これにより、使用している記録材の相違は図９の第Ｉ領域の処理で吸収され、図９の第ＩＩ領域の処理においては記録材の種類に拘わらず同じＬＵＴ２１９を生成することができる。また、ＬＵＴ２１９を使用して階調補正を行う直前における画像信号の信号レベルの総和を、階調制御部２１２におけるＵＣＲ等で規制し、これによりトナー載り量が大きくなりすぎることを防ぐことができる。

続いて、記録材Ｂ（第２の記録材）を階調補正キャリブレーションに使用するために、記録材Ｂ用の輝度−濃度変換ＬＵＴ２１８を生成する処理について図１３を用いて説明する。なお、以下の説明において、記録材Ａに対応する輝度-濃度変換用ルックアップテーブルを、ＬＵＴ２１８Ａと呼び、記録材Ｂに対応する輝度-濃度変換用ルックアップテーブルをＬＵＴ２１８Ｂと呼ぶものとする。

制御部２２０は、Ｓ３１において、記録材Ａに、図１１に示す第２の画像を印刷する。なお、画像形成条件は、通常の画像印刷時における条件と同じとする。続いて、Ｓ３２において、リーダ部１は、Ｓ３１で記録材Ａに印刷した画像を読み取りＲＧＢ信号、つまり、輝度値を得る。続いて、制御部２２０は、Ｓ３３において、記録材Ｂに、図１１に示す第２の画像を印刷する。なお、Ｓ３３において、二次転写部２７の転写条件、つまり、二次転写部２７が印加する転写バイアスを後述するキャリブレーション設定の値に変更する。その他の画像形成条件は、Ｓ３１での条件と同じとする。続いて、Ｓ３４において、リーダ部１は、Ｓ３３で記録材Ｂに印刷した画像を読み取りＲＧＢ信号、つまり、輝度値を得る。

制御部２２０は、Ｓ３５において、Ｓ３２で取得した輝度値と、Ｓ３４で取得した輝度値に基づき記録材Ｂ用のＬＵＴ２１８Ｂを生成する。図１４（ａ）は、画像濃度値と、Ｓ３２及びＳ３４で取得した輝度値との関係を示すものであり、図１４（ｂ）は、記録材Ａ及びＢ用のＬＵＴ２１８の輝度−濃度の関係を示す図である。制御部２２０は、図１４（ａ）における記録材Ａと記録材Ｂの輝度値の差によりＬＵＴ２１８Ａを修正することでＬＵＴ２１８Ｂを生成し、記憶部２２１に保存する。

続いて、図１３のＳ３３において、二次転写部２７の転写バイアスを変更した理由について説明する。図１５は、二次転写部２７の転写バイアスと、転写効率の関係を示している。図１５に示す様に、転写効率は、転写バイアスが高すぎても、低すぎても低下する。転写効率が低下すると、記録材に転写されるトナー量が減少し、記録材に形成される画像の濃度が低下する。なお、転写バイアスが低くなるに従い転写効率が低下するのは、中間転写体２６のトナーを記録材に移動させるための電界が小さくなるからである。また、転写バイアスが高くなるに従い転写効率が低下するのは、転写電流が大きくなりすぎ、放電によりトナーの極性が反転し、そのため、トナーが中間転写体２６に戻される現象が発生するためである。

さらに、図１５に示す様に、転写効率は中間転写体２６上のトナー量にも依存する。図１５の実線はシアンのトナーを最大濃度で載せた場合であり、点線はシアン及びマゼンダのトナーを共に最大濃度で載せた場合である。記録材に移動させるトナー量が多くなるに従い、転写効率が最も良くなる転写バイアスも高くなる。画像形成においては、通常、複数色のトナーを重ねて画像を作るため、転写バイアスは、中間転写体２６のトナー載り量の最大値を考慮して決定している。したがって、単色（１次色）で画像を形成する場合、トナー載り量が少ないため、転写効率が落ちる場合がある。第２の画像は、単色のパッチであるため、記録材Ｂに第２の画像を印刷する際の転写バイアスを通常の画像形成時と同じとすると、転写効率が劣化し得る。この様子を図１６に示す。

図１６は、中間転写体２６のトナー載り量と、記録材に転写される画像の濃度との関係を示している。なお、記録材Ａは、表面粗さＲｚが８μｍの上質紙であり、記録材Ｂは、表面粗さＲｚが２０μｍの再生紙である。図１６の実線は、通常設定、つまり、通常の画像形成時における転写バイアスにより記録材Ａに転写したときの関係を示している。また、図１６の一点鎖線は、通常の画像形成時における転写バイアスにより記録材Ｂに転写したときの関係を示している。図１６から通常の転写バイアスで記録材Ｂに画像を転写すると、記録材での濃度の変化が小さく、よって、キャリブレーション精度の劣化を引き起こすことが分かる。したがって、本実施形態では、図１３のＳ３３において、転写バイアスをキャリブレーション設定として、通常より低い値を使用する。図１６の点線は、キャリブレーション設定の転写バイアスにより記録材Ｂに転写したときの関係を示している。

なお、図１６において記録材Ａ及びＢで形成される画像の濃度が異なるのは、転写効率が、記録材の表面の粗さや、抵抗値等にも依存するからである。よって、図１３の処理を実行する場合、Ｓ３３におけるキャリブレーション設定は、記録材に応じたものであり、その値は、予め記憶部２２１に保存しておく。

中間転写体２６のトナー載り量が同じであり、通常設定での記録材Ａに対する転写効率と、キャリブレーション設定での記録材Ｂに対する転写効率がほぼ同じものとする。この場合、通常設定で記録材Ａに印刷した画像をリーダ部１で読み取りＬＵＴ２１８Ａを用いて濃度に変換する精度と、キャリブレーション設定で記録材Ｂに印刷した画像をリーダ部１で読み取りＬＵＴ２１８Ｂを用いて濃度に変換する精度はほぼ同じとなる。したがって、記録材に拘わらず精度を保って階調制御部２１２で使用するＬＵＴ２１９を生成することができる。

以下、記録材Ｂを用いて行う階調補正キャリブレーションについて図１７を用いて説明する。制御部２２０は、記録材Ｂを用いた階調補正キャリブレーションの開始により、Ｓ４１において、例えば、第２の画像を記録材Ｂに印刷する。なお、このときの画像形成条件は、図１３のＳ３３で用いた条件と同じにする。つまり、ＬＵＴ２１８Ｂを作成するために記録材Ｂに印刷を行ったときと同じ条件にする。また、階調制御部２１２による階調補正ＬＵＴ２１９を用いた階調補正は実行しない。

続いて、Ｓ４２において、リーダ部１は、Ｓ４１で記録材Ｂに印刷した画像を読み取り、Ｓ４３において、濃度変換部２１１は、ＬＵＴ２１８Ｂを用いて濃度値に変換する。その後、制御部２２０は、Ｓ４４において、Ｓ４３で得た濃度と、Ｓ４１で印刷した画像の濃度に基づき、濃度補正用ＬＵＴ２１９を作成又は更新する。

なお、記録材Ａを用いてのキャリブレーションは、図１０に示す手順と同じである。つまり、図１７に示す手順との相違点は、通常設定で画像形成を行うことと、Ｓ４２においてＬＵＴ２１９Ａを使用して濃度信号への変換を行うことである。

以上、図１３に示す手順により、キャリブレーションに使用するために追加する記録材の輝度−濃度変換ＬＵＴ２１８を作成する。記録材に対応するＬＵＴ２１８を用い、プリンタ部１の転写バイアスといった画像形成条件を、記録材によるプリンタ部２の特性変化をある範囲で補償する値に設定する。これにより、精度低下を防いで任意の記録材を使用して濃度補正ＬＵＴ２１９のキャリブレーションを実行することができる。

なお、本実施形態においては、キャリブレーション用の画像形成条件として二次転写部２７の転写バイアスを変更した。しかしながら、定着温度等、中間転写体２６等の像担持体に形成したトナー像を記録材に転写して定着させる制御に関する他の画像形成条件を変更する形態であっても良い。また、このときに設定する画像形成条件は、記録材によるプリンタ部２の特性変化をある範囲で補償する値にする。つまり、図９の第ＩＩＩ領域の特性が記録材に拘わらず略一定となる設定を使用することで精度低下を防止する。また、図１３に示す処理について、記録材ＡとＢに画像を形成する順番や、画像を読み取る順番は任意である。

（第二実施形態）第一実施形態においては、追加する記録材Ｂのキャリブレーション設定が、プリンタ制御部２１の記憶部２２１に保存されていた。本実施形態は、追加する記録材Ｂのキャリブレーション設定を動的に設定するものである。具体的には、二次転写部２７の転写バイアスを変更しながら記録材Ｂに画像の印刷を行い、形成した画像をリーダ部１で読み取り、その濃度が例えば最大となる転写バイアスを判定して、判定した転写バイアスをキャリブレーション設定とするものである。

図１８は、キャリブレーション設定を決定するための処理のフローチャートである。記録材Ｂに対するキャリブレーション設定の決定処理の開始により、制御部２２０は、Ｓ５１において転写バイアスを変更しながら、同じ画像を複数回、記録材Ｂに印刷する。形成する画像は、例えば、図１９に示す様にシアン１００％のパッチ６３を５回形成し、各パッチを記録材Ｂに転写する際の転写バイアスを、例えば、２０００Ｖ〜４０００Ｖまで５００Ｖ単位で変更する。なお、使用する色はシアンに限定されない。

Ｓ５２において、リーダ部１は、Ｓ５１で記録材Ｂに印刷した画像を読み取り、Ｓ５３において、濃度変換部２１１は、ＬＵＴ２１８Ａを用いて濃度信号に変換する。その後、制御部２２０は、Ｓ５４において、濃度が最大であるパッチ６３を特定し、そのパッチ６３を転写した時の転写バイアスを判定する。Ｓ５５において、制御部２２０は、判定した転写バイアスを、記録材Ｂのキャリブレーション設定として記憶部２２１に保存する。なお、図１６に示す記録材Ａの通常設定における特性に近づける転写バイアスを選択することが目的であり、最大濃度となる転写バイアスは例示であり、他の選択基準を利用することもできる。つまり、本実施形態においては、転写バイアスといった画像形成条件を変化させながら複数の画像を記録材に印刷して、画像形成条件と濃度の関係を測定し、これにより転写バイアスを判定すればよい。

以上、階調補正キャリブレーションの際、プリンタ部２における画像形成のための設定と、濃度変換部２１１における濃度値への変換のための設定を、キャリブレーションに使用する記録材に応じて変更する。この構成により、任意の記録材をキャリブレーションに使用することができる。具体的には、例えば、プリンタ部２においては記録材へのトナー像の転写又はトナー像の記録材への定着に関する設定を記録材に応じて変更する。また、例えば、濃度変換部２１１においては輝度値と濃度値の変換に関する設定を記録材に応じて変更する。

なお、プリンタ部２における画像形成のための設定は、複数の設定により複数の画像を記録材に形成し、これをリーダ部１で読み取って、画像形成のための設定と濃度との関係を判定することで動的に決定することができる。

また、第２の記録材に対するＬＵＴ２１８の生成にあたり、まず、プリンタ部１の設定を第１の記録材に対応する設定として第２の画像を第１の記録材に形成し、第２の記録材に対応する設定として第２の画像を第２の記録材に形成する。その後、第１の記録材及び第２の記録材に形成した画像をリーダ部１で読み取ることで得た輝度値の差により、第１の画像に対するＬＵＴ２１８を修正することで、第２の記録材に対するＬＵＴ２１８を簡易に生成することができる。

Claims

階調補正条件に基づき画像データに対して階調補正を実行する補正手段と、
記録材に対応した画像形成条件によって制御され、前記補正された画像データに基づき、複数色のトナーを用いて像担持体に画像を形成し、前記像担持体上の前記画像を当該記録材に転写して当該記録材に画像を形成する画像形成手段と、
前記画像形成手段により記録材に形成された測定用画像を読取手段が読み取ることによって出力された読取データを取得する取得手段と、
記録材に対応した変換条件に基づいて、前記取得手段により取得された前記読取データを濃度データに変換する変換手段と、
前記濃度データに基づいて前記階調補正条件を生成する第１の生成手段と、
特定の記録材に対応する第１の変換条件が記憶された記憶手段と、
前記画像形成手段に、前記特定の記録材に単色のパターン画像を形成させ、前記取得手段に、前記読取手段によって読み取られた前記特定の記録材上の前記パターン画像の第１の読取データを取得させ、前記画像形成手段に、前記特定の記録材と異なる他の記録材に前記単色のパターン画像を形成させ、前記取得手段に、前記読取手段によって読み取られた前記他の記録材上の前記パターン画像の第２の読取データを取得させ、前記第１の読取データ、前記第２の読取データ、及び、前記記憶手段に記憶された前記第１の変換条件に基づいて前記他の記録材に対応する第２の変換条件を生成する第２の生成手段と、
前記特定の記録材に前記単色のパターン画像を形成する場合には、前記複数色のトナーを重ねた画像を前記特定の記録材に転写するときの画像形成条件である第１の転写バイアスに基づいて前記画像形成手段を制御し、前記他の記録材に前記単色のパターン画像を形成する場合には、前記複数色のトナーを重ねた画像を前記他の記録材に転写するときの画像形成条件である転写バイアスよりも低い第２の転写バイアスに基づいて前記画像形成手段を制御する制御手段と、を有し、
前記第１の生成手段は、前記特定の記録材を用いて前記階調補正条件を生成する場合には、前記画像形成手段に、前記第１の転写バイアスを使用して前記測定用画像を前記特定の記録材に形成させ、前記取得手段に、前記特定の記録材上の測定用画像の読取データを取得させ、前記変換手段に、前記第１の変換条件に基づいて、前記特定の記録材上の前記測定用画像の読取データを、前記特定の記録材上の前記測定用画像の濃度データに変換させ、前記変換された濃度データに基づいて前記階調補正条件を生成し、
前記第１の生成手段は、前記他の記録材を用いて前記特定の記録材を用いたかのように前記階調補正条件を生成する場合には、前記画像形成手段に、前記第２の転写バイアスを使用して前記測定用画像を前記他の記録材に形成させ、前記取得手段に、前記他の記録材上の測定用画像の読取データを取得させ、前記変換手段に、前記第２の生成手段により生成された前記第２の変換条件に基づいて、前記他の記録材上の前記測定用画像の読取データを、前記特定の記録材上の前記測定用画像の濃度データに変換させ、前記変換された濃度データに基づいて前記階調補正条件を生成することを特徴とする画像形成装置。
前記第２の転写バイアスは、前記他の記録材の紙種に基づいて決定されることを特徴とする請求項１に記載の画像形成装置。