JP6468905B2 - 画像形成装置 - Google Patents

Description

本発明は、画像形成装置により形成される画像の特性を補正する補正制御に関する。

電子写真方式の画像形成装置は、画像データに基づいて感光体上に静電潜像を形成し、現像器内の現像剤（トナー）を用いて静電潜像を現像することによって画像を形成する。画像形成装置により形成される画像の濃度を所望の濃度に制御するために、画像形成装置により形成された測定用画像を測定し、測定結果に基づいて補正条件が補正される。

特許文献１の画像形成装置は、測定用画像を感光体に形成し、感光体上に形成された測定用画像をセンサにより測定し、当該センサの測定結果に基づいて画像形成装置により形成される画像の濃度を補正する。

特開２００８−１３９５８８号公報

ところが、補正条件を補正した場合であっても、記録材に形成された画像の濃度が所望の濃度とならない可能性があった。これは、センサの測定誤差が原因である。センサの測定結果に誤差が生じている場合には、画像形成装置により形成される画像の濃度が高精度に補正できない。

そこで、本発明の目的は、画像形成装置により形成される画像の濃度を高精度に補正することである。

上記課題を解決するため、本発明の画像形成装置は、補正条件に基づいて画像データを補正する補正手段と、前記補正された画像データに基づいて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形成された測定用画像を測定する測定手段と、変換条件に基づいて前記測定手段による前記測定用画像の測定結果を濃度データに変換する変換手段と、前記変換手段により変換された前記濃度データに基づいて前記補正条件を生成する生成手段と、前記画像形成手段に、テスト画像データに基づいてテスト画像をシートに形成させ、前記測定手段による前記テスト画像の測定結果を取得する制御手段と、ユーザが目視によって判定した、見本チャート上の見本画像と前記シート上に形成された前記テスト画像との対応関係を示す情報が入力される入力手段と、前記入力手段により入力された前記情報と、前記テスト画像の測定結果とに基づいて、前記変換条件を更新する更新手段と、を有し、前記見本画像は、隣接する見本画像の色差が閾値よりも小さい第１見本画像群と、隣接する見本画像の色差が前記閾値よりも大きい第２見本画像群とを含み、前記第１見本画像群の濃度は、前記第２見本画像群の濃度よりも高いことを特徴とする。

本発明によれば、画像形成装置により形成される画像の濃度を高精度に補正できる。

画像形成装置の概略断面図 画像形成装置のブロック図 濃度検知センサの要部概略図 変換テーブルを示したグラフ トナー載り量、紙上濃度、センサ出力値の関係を示すグラフ γＬＵＴを修正するための修正データの生成工程を説明する模式図 自動階調補正のフローチャート図 パターン画像の一例を示した図 見本チャートの模式図 テストシートの模式図 目視補正のフローチャート図 変換テーブルを更新する様子を示す概略図 見本チャートにおいて隣接した見本画像の色差を示すグラフ 見本チャートの各見本画像の濃度を示すグラフ 見本画像の累積色差を示すグラフ

図１はフルカラーの画像を形成する画像形成装置の概略断面図である。画像形成装置は４つの画像形成ステーション１０Ｙ、１０Ｍ、１０Ｃ、及び１０Ｋを有し、シートＰ上に画像を形成する。画像形成ステーション１０Ｙはイエローの画像を形成し、画像形成ステーション１０Ｍはマゼンタの画像を形成し、画像形成ステーション１０Ｃはシアンの画像を形成し、画像形成ステーション１０Ｋはブラックの画像を形成する。画像形成ステーション１０Ｙ、１０Ｍ、１０Ｃ、及び１０Ｋにより形成された色成分毎の画像が中間転写ベルト６に重ねて転写されることによって、中間転写ベルト６にフルカラーの画像が形成される。中間転写ベルト６上のフルカラーの画像はシートに転写される。そして、定着器１００がシート上の画像を当該シートに定着した後、画像形成装置から排紙される。

画像形成ステーション１０Ｙ、１０Ｍ、１０Ｃ、及び１０Ｋは、現像器４Ｙ、４Ｍ、４Ｃ、及び４Ｋが異なる色成分のトナーを収容すること以外は同じ構成である。以下ではイエローの画像形成ステーション１０Ｙの構成を説明し、他の画像形成ステーション１０Ｍ、１０Ｃ、及び１０Ｋについての構成の説明を省略する。

画像形成ステーション１０Ｙは、表面に感光体が形成された感光ドラム１Ｙと、高圧電源に接続された帯電ローラを有する帯電器２Ｙと、静電潜像を形成するために感光ドラム１Ｙを露光する露光装置３Ｙと、トナーを用いて静電潜像を現像する現像器４Ｙを備える。さらに、画像形成ステーション１０Ｙは、後述の中間転写ベルト６に対して感光ドラム１Ｙの反対側に設けられた一次転写ローラ７Ｙと、感光ドラム１Ｙに付着したトナーを回収するドラムクリーナ８Ｙとを備える。

中間転写ベルト６は複数のローラによって支持され、不図示のモータに接続された駆動ローラによって回転駆動される。二次転写ローラ対９が中間転写ベルト６を挟んで二次転写ニップ部Ｔ２を形成する。シートＰは二次転写ニップ部Ｔ２に向けて搬送される。二次転写ローラ対９は電源ユニット（不図示）に接続されている。シートＰが二次転写ニップ部Ｔ２を通過している間に電源ユニットが二次転写ローラ対９に二次転写電圧を印加することによって、二次転写ニップ部Ｔ２において中間転写ベルト６上の画像がシートＰに転写される。ベルトクリーナ１１は板状の弾性体を中間転写ベルト６に押し付け、中間転写ベルト６上のトナーを回収する。また、濃度検知センサ５は中間転写ベルト６上に形成された測定用画像を測定する。濃度検知センサ５は図４を用いて後で説明する。

定着器１００はシートを押圧する一対のローラとシートを加熱するヒータとを備え、シートＰを押圧しながら加熱することによって、シートＰ上の未定着の画像をシートＰに定着する。画像が定着されたシートＰは画像形成装置から出力される。

次に、画像形成装置が不図示のＰＣやスキャナ等から入力された画像データに基づいて画像を形成する画像形成動作について説明する。

画像形成ステーション１０Ｙにおいて、感光ドラム１Ｙは不図示のモータによって矢印方向へ回転駆動される。そして、帯電器２Ｙが感光ドラム１Ｙを一様に帯電し、露光装置３Ｙが露光光によって感光ドラム１Ｙを露光する。これによって、感光ドラム１Ｙにはイエローの色成分に対応する静電潜像が形成される。そして、感光ドラム１Ｙ上の静電潜像は、現像器４Ｙによってイエローのトナーを用いて現像される。感光ドラム１Ｙにはイエローの画像が形成される。

感光ドラム１Ｙ上のイエローの画像は、感光ドラム１Ｙの矢印方向への回転に伴い、一次転写ローラ７Ｙが中間転写ベルト６を介して感光ドラム１Ｙを押圧する一次転写ニップ部へ搬送される。一次転写ローラ７Ｙは電源ユニット（不図示）から一次転写電圧が印加される。これによって、一次転写ニップ部において感光ドラム１Ｙ上のイエローの画像が中間転写ベルト６に転写される。また、感光ドラム１Ｙに残留したトナーは、ドラムクリーナ８Ｙによって除去される。

画像形成ステーション１０Ｙ、１０Ｍ、１０Ｃ、及び１０Ｋにより形成された画像は中間転写ベルト６に転写される。中間転写ベルト６において画像が重ねて転写されると、中間転写ベルト６上にフルカラーの画像が形成される。中間転写ベルト６に担持された画像は、二次転写ニップ部Ｔ２に搬送される。シートＰは、二次転写ニップ部Ｔ２において中間転写ベルト６上の画像とシートＰとが接触するように搬送される。二次転写電圧が印加された二次転写ローラ対９により、中間転写ベルト６上の画像がシートＰ上に転写される。なお、二次転写ニップ部Ｔ２でシートＰに転写されずに中間転写ベルト６に残留したトナーは、ベルトクリーナ１１によって除去される。

画像を担持したシートＰは定着器１００へと搬送される。定着器１００が未定着の画像を担持したシートＰに熱と圧力を加えることより、定着器１００が未定着の画像をシートＰに溶融定着する。

次に、画像形成装置の制御ブロック図を図２に基づいて説明する。制御部３０３は各ユニットを制御する制御回路である。ＲＯＭ９０は、各種プログラムが記憶されている。メモリ４０は、階調特性を補正するためのルックアップテーブル（以降、γＬＵＴと称す。）や露光装置３Ｙ、３Ｍ、３Ｃ、３Ｋのレーザ光の強度などの画像形成条件が記憶されている。画像形成ステーション１０は図１の画像形成ステーション１０Ｙ、１０Ｍ、１０Ｃ、及び１０Ｋに対応する。画像形成ステーション１０は既に説明しているので、ここでの説明を省略する。

ＮＩＣ（Ｎｅｔｗｏｒｋ Ｉｎｔｅｒｆａｃｅ Ｃａｒｄ）部２１は、ネットワークを介して入力された画像データをＲＩＰ部２２に送信したり、装置情報をネットワーク経由で外部に送信する。ＲＩＰ部２２は、ＰＤＬ（Ｐａｇｅ Ｄｅｓｃｒｉｐｔｉｏｎ Ｌａｎｇｕａｇｅ）を用いて記述された画像データを解析して画像データを展開する。ＲＩＰ部２２は、画像データを解析した結果に基づいて、画像データの像域データと、画像データの画素毎の濃度信号（ＲＧＢデータ、又は、ＣＭＹＫデータ）とを出力する。

画像処理部６０は、画像データに種々の画像処理を施して、画像データを補正する。画像処理部６０は、ＡＳＩＣなどの集積回路によって実現されてもよく、或いは、制御部３０３のＣＰＵが予め記憶されたプログラムに基づいて画像データを補正することによって実現されてもよい。

画像処理部６０に入力される画像データには、Ｒ（レッド）、Ｇ（グリーン）、Ｂ（ブルー）の３つの色成分を数値化したＲＧＢデータと、Ｃ（シアン）、Ｍ（マゼンタ）、Ｙ（イエロー）、Ｋ（ブラック）の４つの色成分を数値化したＣＭＹＫデータとがある。出力ダイレクトマッピング部６１は、ＲＩＰ部２２から画像処理部６０にＲＧＢデータと像域データとが転送された場合に、ＲＧＢデータをＣＭＹＫデータに変換する。

γ補正部６２は、画像データの階調特性を補正する。画像形成装置により形成される画像の濃度は所望の濃度とならない。そこで、γ補正部６２は、画像形成装置により形成される画像の濃度が所望の濃度になるように、画像データの入力値（画像信号値）を補正する。γ補正部６２は、メモリ４０に記憶されたγＬＵＴ＿ＡとγＬＵＴ＿Ｂとに基づいて画像データ（ＣＭＹＫデータ）の階調特性を補正する。なお、メモリ４０には、γＬＵＴ＿ＡとγＬＵＴ＿Ｂとが色成分毎に記憶されている。γＬＵＴ＿ＡとγＬＵＴ＿Ｂとは、画像データの入力値を補正する階調補正テーブルに相当する。

ここで、γＬＵＴ＿ＡとγＬＵＴ＿Ｂについて説明する。γＬＵＴ＿Ａは、画像形成装置が所定の環境条件、且つ、所定の現像剤の帯電量である基準状態で動作する場合に、画像形成装置のプリンタ特性を理想的な階調特性に補正するための補正条件である。γＬＵＴ＿Ａは、予め実験によって決定される。しかし、画像形成装置のプリンタ特性は画像形成装置の周囲の温度や湿度、画像形成枚数、現像剤の帯電量などによって変化する。そのため、画像形成装置により形成される画像の濃度は、画像形成装置の周囲の温度や湿度、画像形成枚数、現像剤の帯電量などによって変化してしまう。

そこで、画像形成装置は、γＬＵＴ＿Ａを修正するためのγＬＵＴ＿Ｂを有する。γＬＵＴ＿Ｂは、γＬＵＴ＿Ａに基づいて補正された画像データを、現在の画像形成装置の状態に適した画像データに修正する修正データである。γＬＵＴ＿Ｂは、現在の画像形成装置のプリンタ特性を取得し、プリンタ特性に基づいて変更される。そして、画像データに基づく画像を形成する場合には、γ補正部６２はγＬＵＴ＿ＡとγＬＵＴ＿Ｂとを合成したγＬＵＴに基づいて画像データを補正する。

ハーフトーン処理部６３は、γ補正部６２により補正された画像データ（ＣＭＹＫデータ）に、像域データに適したスクリーニングを施す。これによって、画像データ（ＣＭＹＫデータ）は、画素毎の多値のデータが画素毎の２値のデータに変換される。例えば、文字領域は鮮明に印刷されるように、ディザマトリクスを用いてスクリーニングが施される。例えば、写真画像領域はモアレが起きにくいように誤差拡散法を用いてスクリーニングが施される。スクリーニングは公知の技術であるので詳細な説明は省略する。

画像処理部６０により変換された画像データは画像形成ステーション１０の露光装置３へ転送される。画像形成ステーション１０の露光装置３は、画像処理部６０により変換された画像データに基づいて制御される。露光装置３が感光ドラム１を露光し、感光ドラム１上に画像データに基づく静電潜像が形成される。画像形成動作は前述したので、ここでの説明は省略する。

操作部８０は、画像形成装置の電源スイッチ、画像形成装置のモードを選択するためのモード選択ボタン、テンキー、決定ボタン、液晶画面などを備える。液晶画面は、現像器４Ｙ、４Ｍ、４Ｃ、及び４Ｋに収容されたトナーの残量に関する情報を表示したり、画像データに関連した画像を表示する。

濃度検知センサ５は、ＬＥＤ５１、フォトダイオード５２、及び５３を備える。濃度検知センサ５はＬＥＤ５１が測定用画像に光を照射し、フォトダイオード５２、及び５３により測定用画像からの反射光を受光する。濃度検知センサ５のフォトダイオード５２、及び５３は、測定用画像からの反射光の強度に応じてセンサ出力値（電圧値）を出力する。

なお、ＬＥＤ５１は測定用画像に光を照射する照射部として機能する。フォトダイオード５２、及び５３は測定用画像からの反射光を受光する受光部として機能する。

パターンジェネレータ７０は、測定用画像を形成するための測定用画像データを生成する。パターンジェネレータ７０は、画像形成ステーション１０の階調特性を補正する場合にはパターン画像データを出力する。また、パターンジェネレータ７０は、変換テーブル５５ｂを補正する場合にはテスト画像データを出力する。なお、画像形成ステーション１０の階調特性を補正する自動階調補正は図６から図８を用いて詳しく説明し、変換テーブル５５ｂを補正する目視補正は図９から図１２を用いて詳しく説明する。

Ａ／Ｄ変換回路５６は濃度検知センサ５のセンサ出力値（電圧値）を０〜２５５レベルのセンサ出力値（デジタル信号）に変換する。濃度変換回路５５は、変換テーブルに基づいて、センサ出力値（デジタル信号）を記録材Ｐ上の測定用画像の濃度（紙上濃度）に変換する。濃度変換回路５５は変換テーブル５５ａと変換テーブル５５ｂとを有する。

変換テーブル５５ａは、予め実験によって決定される。そのため、濃度検知センサ５による測定用画像の測定結果と紙上濃度との対応関係が変化してしまうと、変換テーブル５５ａだけでは測定用画像の紙上濃度を高精度に予測できない。そこで、濃度変換回路５５の精度を補償するため、変換テーブル５５ａによる変換結果を修正する変換テーブル５５ｂを有する。変換テーブル５５ａ、及び５５ｂは、センサ出力値を濃度に変換するための変換条件に相当する。

変換テーブル更新部３０２は、ユーザの目視によって判定された記録材Ｐ上のテスト画像の濃度と、濃度検知センサ５により測定されたテスト画像の濃度とに基づいて変換テーブル５５ｂを更新する。濃度換算テーブル８１は、図９に示す見本チャート上の見本画像の濃度と見本画像の識別番号との対応関係を示すデータが記憶されている。濃度換算テーブル８１は、操作部８０により入力された識別番号に対応した濃度を変換テーブル更新部３０２に出力する。これによって、変換テーブル更新部３０２は、ユーザの目視によって判定された記録材Ｐ上のテスト画像の濃度を取得できる。

γＬＵＴ生成部３０１は、中間転写ベルト６上のパターン画像の測定結果に基づいてγＬＵＴ＿Ｂを補正し、γＬＵＴ＿ＡとγＬＵＴ＿Ｂとを合成してγＬＵＴ＿Ｃを生成する。

γＬＵＴ設定部６５は、γ補正部６２が画像データを補正するためのγＬＵＴや、γ補正部６２が測定用画像データを補正するためのγＬＵＴを設定する。画像形成装置が不図示のＰＣやスキャナ等から入力された画像データに基づいて画像を形成する場合、γＬＵＴ設定部６５は、γＬＵＴ＿ＡとγＬＵＴ＿Ｂを合成したγＬＵＴ＿Ｃをγ補正部６２に設定する。また、γＬＵＴ＿Ｂを補正するために自動階調補正が実行された場合、γＬＵＴ設定部６５は、γＬＵＴ＿Ａをγ補正部６２に設定する。

以下、画像形成装置の特徴的な３つの制御についてそれぞれ説明する。第１の制御として、画像形成装置が不図示のＰＣやスキャナ等から入力された画像データに基づいて画像を形成する場合の各ユニットの動作について説明する。画像データが入力されると、γＬＵＴ設定部６５は、γ補正部６２に、γＬＵＴ＿ＡとγＬＵＴ＿Ｂとを合成したγＬＵＴ＿Ｃを設定する。γ補正部６２は、γＬＵＴ＿Ｃに基づいて画像データを補正する。そして、上述した処理によって、画像形成装置により画像データに基づく画像が記録材Ｐに形成される。

第２の制御として、γＬＵＴ＿Ｂを補正する自動階調補正が実行された場合の各ユニットの動作について説明する。パターンジェネレータ７０はパターン画像データをγ補正部６２に転送する。γＬＵＴ設定部６５は、γ補正部６２に、メモリ４０に予め記憶されたγＬＵＴ＿Ａを設定する。γ補正部６２は、γＬＵＴ＿Ａに基づいてパターン画像データを補正する。そして、画像形成ステーション１０が中間転写ベルト６上にパターン画像を形成する。濃度検知センサ５は中間転写ベルト６上のパターン画像を測定する。濃度検知センサ５のセンサ出力値はＡ／Ｄ変換回路によってデジタル信号に変換される。濃度変換回路５５は、変換テーブル５５ａと変換テーブル５５ｂとの両方に基づいて、デジタル信号を紙上濃度に変換する。そして、γＬＵＴ生成部３０１は、濃度変換回路５５により変換された紙上濃度が目標濃度となるようにγＬＵＴ＿Ｂを補正し、γＬＵＴ＿ＡとγＬＵＴ＿Ｂを合成してγＬＵＴ＿Ｃを生成する。

第３の制御として、変換テーブル５５ｂを更新する目視補正が実行された場合の各ユニットの動作について説明する。パターンジェネレータ７０はテスト画像データをγ補正部６２に転送する。γＬＵＴ設定部６５はγ補正部６２にγＬＵＴ＿Ｃを設定する。γ補正部６２は、γＬＵＴ＿Ｃに基づいてテスト画像データを補正する。そして、画像形成ステーション１０が記録材Ｐにテスト画像を形成し、画像形成装置からテストシートが出力される。

さらに、パターンジェネレータ７０はテスト画像データをγ補正部６２に転送する。γ補正部６２はγＬＵＴ＿Ｃに基づいてテスト画像データを補正する。そして、画像形成ステーション１０が中間転写ベルト６にテスト画像を形成する。濃度検知センサ５は中間転写ベルト６上のテスト画像を測定する。濃度検知センサ５のセンサ出力値はＡ／Ｄ変換回路によってデジタル信号に変換される。濃度変換回路５５は、変換テーブル５５ａに基づいて、デジタル信号を紙上濃度に変換する。そして、変換テーブル更新部３０２は、濃度変換回路５５により変換された紙上濃度とユーザによって操作部８０に入力された濃度情報とに基づいて、変換テーブル５５ｂを変更する。

次に、画像形成装置に設けられた濃度検知センサ５の構成について図３に基づいて説明する。濃度検知センサ５は、ＬＥＤ５１、フォトダイオード５２、及び５３、電気基板（不図示）や各素子を収容するケース部５０、ケース部５０に設けられた窓部５４を備える。濃度検知センサ５は、さらにレンズなどの光学素子を設けた構成でもよい。

ＬＥＤ５１は中間転写ベルト６上に形成された測定用画像に光を照射する発光素子である。ＬＥＤ５１から照射される光の波長は、トナーの分光反射率を考慮して、例えば８００〜８５０［ｎｍ］とする。ＬＥＤ５１の光は、中間転写ベルト６の表面に直交する方向に対して４５度の角度となるように照射される。

フォトダイオード５２は、中間転写ベルト６の表面に直交する方向に対して４５度の角度となる仮想線上に設けられる。例えば、ＬＥＤ５１とフォトダイオード５２とは、中間転写ベルト６の表面に直交する面を基準とした場合に対称となる位置に配置される。フォトダイオード５２は、中間転写ベルト６上の測定用画像からの正反射光を受光する。フォトダイオード５２は、測定用画像からの反射光の強度に応じたセンサ出力値（電圧値）を出力する。

フォトダイオード５３は、中間転写ベルト６からの正反射光を受光しない位置に設けられる。フォトダイオード５３は、中間転写ベルト６の表面に直交する方向に対して、例えば２０度の角度となる仮想線上に設けられる。フォトダイオード５３は、中間転写ベルト６上の測定用画像からの乱反射光を受光する。フォトダイオード５３は、測定用画像からの反射光の強度に応じたセンサ出力値（電圧値）を出力する。

濃度検知センサ５は、ブラックの測定用画像の濃度を測定する場合には測定用画像からの正反射光を測定する。そのため、ブラックの測定用画像の濃度を濃度検知センサ５が検知する場合には濃度変換回路５５がフォトダイオード５２のセンサ出力値を濃度に変換する。一方、イエローの測定用画像の濃度、マゼンタの測定用画像の濃度、及び、シアンの測定用画像の濃度を測定する場合には測定用画像からの乱反射光を測定する。そのため、イエロー、マゼンタ、及びシアンの各測定用画像の濃度を濃度検知センサ５が検知する場合には濃度変換回路５５がフォトダイオード５３のセンサ出力値を濃度に変換する。

なお、測定用画像の紙上濃度を決定するためにフォトダイオード５２、及び５３のいずれか一方のセンサ出力値が用いられた。しかし、フォトダイオード５２のセンサ出力値とフォトダイオード５３のセンサ出力値との両方に基づいて紙上濃度に変換する構成としてもよい。

濃度検知センサ５は中間転写ベルト６上の測定用画像を測定する。そのため、濃度変換回路５５は、変換テーブルに基づいて、濃度検知センサ５の測定結果を記録材Ｐ上の測定用画像の濃度（紙上濃度）に変換する。濃度検知センサ５により中間転写ベルト６上のブラックの測定用画像が測定され、濃度変換回路５５がセンサ出力値を紙上濃度に変換する場合について以下に説明する。

ＬＥＤ５１の光が中間転写ベルト６を照射する。ＬＥＤ５１の光の照射されている領域が測定位置に相当する。中間転写ベルト６上の測定用画像（ブラック）が前述の測定位置を通過する間、フォトダイオード５２は測定用画像（ブラック）からの反射光を受光する。フォトダイオード５２が測定用画像（ブラック）からの反射光を受光している間にフォトダイオード５２から出力されたセンサ出力値（電圧値）は、測定用画像（ブラック）の濃度に相当する。

Ａ／Ｄ変換回路５６がセンサ出力値（電圧値）を８ｂｉｔのセンサ出力値（デジタル信号）に変換した後、濃度変換回路５５は、フォトダイオード５２のセンサ出力値をブラックの測定用画像の濃度Ｄｂｌａｃｋに変換する。なお、濃度Ｄｂｌａｃｋはブラックの測定用画像の濃度データに相当する。

例えば、記録材Ｐに形成された測定用画像の濃度とセンサ出力値との関係が変化した場合には、濃度変換回路５５が変換テーブル５５ａに基づいてセンサ出力値を変換しても、測定用画像の濃度を高精度に検知できない。高精度な測定用画像の測定結果を補償するために、濃度変換回路５５は、変換テーブル５５ａ、及び５５ｂの両方に基づいて、センサ出力値を紙上濃度に変換する。なお、目視補正が実行される前にメモリ４０に予め記憶されている変換テーブル５５ｂは、変換前の濃度と変換後の濃度とが等しいデータである。変換テーブル５５ｂは、高精度な測定用画像の測定結果を補償するために、目視補正が実行された場合に変換テーブル５５ａを補正するための修正データとして機能する。

また、濃度検知センサ５がイエローの測定用画像を測定する場合には、制御部３０３は、イエローの測定用画像に対応した変換テーブルに基づいて、フォトダイオード５３のセンサ出力値をイエローの測定用画像の紙上濃度に変換する。同様に、濃度検知センサ５がマゼンタの測定用画像を測定する場合には、制御部３０３は、マゼンタの測定用画像に対応した変換テーブルに基づいて、フォトダイオード５３のセンサ出力値をマゼンタの測定用画像の紙上濃度に変換する。濃度検知センサ５がシアンの測定用画像を測定する場合には、制御部３０３は、シアンの測定用画像に対応した変換テーブルに基づいてフォトダイオード５３のセンサ出力値をシアンの測定用画像の紙上濃度に変換する。メモリ４０には、変換テーブル５５ａと、変換テーブル５５ｂとが色毎に予め記憶されている。

図４は、変換テーブル５５ａを示すグラフである。図４は、中間転写ベルト６上の測定用画像の濃度を面積階調により段階的に変えた場合に、測定用画像に対応する濃度検知センサ５のセンサ出力値と測定用画像の紙上濃度との関係を示す。測定用画像におけるトナーの面積被覆率が増加すると、記録材Ｐ上の測定用画像の濃度も濃くなる。トナーの面積被覆率が増加すると、測定用画像からの反射光量が低下する。フォトダイオードにより受光される光量が減少するほどセンサ出力値は低下する。そのため、センサの出力値が減少するほど、記録材Ｐ上の測定用画像の濃度が濃くなる。一方、測定用画像におけるトナーの面積被覆率が減少すると、記録材Ｐ上の測定用画像の濃度も薄くなる。トナーの面積率が減少すると、測定用画像からの反射光量が増加する。フォトダイオードにより受光される光量が増加するほどセンサ出力値は増加する。そのため、センサの出力値が増加するほど、記録材Ｐ上の測定用画像の濃度が薄くなる。

（階調補正制御）
図５（ａ）は、画像形成装置のプリンタ特性を示すグラフである。図５（ｂ）は、図５（ａ）の画像形成装置のプリンタ特性を補正するためのγＬＵＴを示すグラフである。図５（ａ）の破線、及び、図５（ｂ）の破線は理想的な階調特性を示す。以下の説明において、理想的な階調特性（破線）は、画像データの入力値に対して紙上濃度が正比例しているとする。

図５（ａ）に示すように、画像形成装置が画像信号Ｘに基づいて画像を形成した場合、当該画像の濃度はＤｙとなる。しかし、画像形成装置が画像信号Ｘに基づいて形成すべき画像の濃度はＤｘである。そのため、γ補正部６２は、画像信号Ｘに基づいて形成される画像の濃度がＤｘとなるように、画像信号Ｘを補正する必要がある。画像信号を補正するためのγＬＵＴは以下のように生成される。先ず、プリンタ特性に基づいて、画像信号Ｘと目標濃度Ｄｘの関係と、目標濃度Ｄｘの画像が形成された画像信号Ｘ´との関係が決定される。そして、前述の関係から、画像信号Ｘが画像信号Ｘ´に補正されるデータが作成される。この作成されたデータがγＬＵＴ＿Ａである。

ところが、画像形成装置のプリンタ特性は、画像形成装置が複数の画像を形成した場合や、画像形成装置の周囲の温度や湿度などが変化した場合に変化してしまう。そこで、画像形成装置は、所定の条件を満たした場合に、中間転写ベルト６上にパターン画像を形成し、このパターン画像の測定結果に基づいてγＬＵＴを更新する。これが自動階調補正である。

自動階調補正が実行される所定の条件とは、例えば、画像形成装置の主電源をオンした直後や、前回自動階調補正が実行されてから、印刷した画像のページ数が所定ページよりも多いことなどである。なお、画像形成装置は、ユーザによって自動階調補正の実行を指示するコマンドが操作部８０に入力された場合に制御部３０３が自動階調補正を実行する構成であってもよい。

不図示のＰＣやスキャナから転送された画像データに基づいて画像を形成する場合、γ補正部６２は、γＬＵＴ＿ＡとγＬＵＴ＿Ｂとが合成されたγＬＵＴ＿Ｃに基づいて画像データを補正する。γＬＵＴ＿Ｂは、現在のプリンタ特性に適したγＬＵＴ＿Ｃを作成するために、γＬＵＴ＿Ａを修正する修正データである。制御部３０３は、画像形成ステーション１０を制御して中間転写ベルト６上にパターン画像を形成させる。そして、γＬＵＴ生成部３０１は、濃度検知センサ５によるパターン画像の測定結果に基づいてγＬＵＴ＿Ｂを更新し、γＬＵＴ＿ＡとγＬＵＴ＿Ｂとを合成してγＬＵＴ＿Ｃを生成する。

図６は、γＬＵＴ＿Ｂが更新される様子を示す模式図である。図６（ａ）は、理想的な濃度特性を示すグラフである。図６（ｂ）は、中間転写ベルト６上にパターン画像を形成するときの作像部入力信号値と、濃度検知センサ５によるパターン画像の測定結果との関係を示した濃度特性のグラフである。なお、作像部入力信号とは補正された画像信号を意味する。つまり、図６（ｂ）において、パターン画像を形成したときの作像部入力信号は、γ補正部６２がγＬＵＴ＿Ａに基づいてパターン画像データの入力値を補正した信号値である。パターン画像は９つのパターン画像を含み、パターン画像の各々は入力値が異なる。

図６（ｂ）において、白丸が作像部入力信号値に対応する目標とする濃度値であり、黒丸が濃度検知センサ５により検知された濃度値である。パターン画像が形成されていない中間転写ベルト６の表面の測定結果Ｄ０は、画像形成装置のプリンタ特性が変化しても０（固定値）である。また、作像部入力信号値の最大値に対応するパターン画像は形成されないが、作像部入力信号値の最大値に対応するパターン画像の濃度値は、９つのパターン画像の測定結果から予測される。

高濃度のパターン画像が形成されない理由は、濃度検知センサ５が高濃度のパターン画像のトナー載り量の変動を高精度に測定できないからである。画像形成装置が面積階調法によりパターン画像を形成するので、パターン画像のトナー載り量が中間転写ベルト６を覆ってしまう高濃度領域においてはトナー載り量が変動しても反射光量がほとんど変化しない。そのため、γＬＵＴ生成部３０１は、作像部入力信号の最大値に対応するパターン画像の予測濃度値Ｄｍａｘを、濃度検知センサ５によるパターン画像の測定結果に基づいて予測する。例えば、γＬＵＴ生成部３０１は、９階調のパターン画像の中で最も濃度が高いパターン画像の測定結果と、２番目に濃度が高いパターン画像の測定結果とから、作像部入力信号の最大値に対応するパターン画像の測定結果（予測濃度値Ｄｍａｘ）を外挿する。

次に、γＬＵＴ＿Ｂを作成する方法について説明する。図６（ｂ）の濃度特性（実線）を理想的な濃度特性（破線）に変換するためには、作像部入力信号を、当該作像部入力信号に対応する目標濃度のパターン画像を形成する作像部入力信号に入れ替えればよい。このようにして、作像部入力信号を修正するγＬＵＴ＿Ｂが作成される。なお、メモリ４０に予め記憶されたγＬＵＴ＿Ｂは、作像部入力信号を変更しないようなデータである。自動階調補正が実行されることによって、γＬＵＴ＿Ｂが補正される。

図６（ｃ）には、補正前のγＬＵＴ＿Ｂのグラフ（破線）と、補正後のγＬＵＴ＿Ｂ（図中ではγＬＵＴ＿Ｂ´）のグラフ（実線）とを示した。図６（ｃ）に示すように、補正後のγＬＵＴ＿Ｂ´は、理想的な濃度特性（破線）に対して、図６（ｂ）の濃度特性と線対称なグラフとなる。

以下、γＬＵＴ＿Ｂを補正する自動階調補正を図７のフローチャートに基づいて説明する。なお、自動階調補正は、画像形成ステーション１０が中間転写ベルト６上にパターン画像が形成され、濃度検知センサ５によるパターン画像の測定結果に基づいてγＬＵＴ＿Ｂが自動的に補正される。つまり、自動階調補正はユーザによる作業が必要ない。

制御部３０３は、ＲＯＭ９０に格納されたプログラムに基づいて図８の自動階調補正を実行する。自動階調補正が実行された場合、制御部３０３はパターン画像を中間転写ベルト６上に形成する（Ｓ１００）。制御部３０３は、パターンジェネレータ７０に、パターン画像データを出力させる。制御部３０３は、γ補正部６２に、γＬＵＴ＿Ａに基づいてパターン画像データを補正させる。画像形成ステーション１０は、γ補正部６２により補正されたパターン画像データに基づいて中間転写ベルト６上に、濃度の異なる９階調のパターン画像を形成する。ステップＳ１００において、画像形成ステーション１０は、パターン画像を形成する画像形成部として機能する。さらに、中間転写ベルト６はパターン画像が担持される像担持体に相当する。

図８は、中間転写ベルト６上に形成されたパターン画像の模式図である。パターン画像は、色毎に、濃度の異なる９階調のパターン画像を含む。つまり、イエロー、マゼンタ、シアン、ブラックの測定用画像は合計で３６個形成される。１つのパターン画像の寸法は、例えば、中間転写ベルト６の搬送方向に２５［ｍｍ］、搬送方向に直交する方向に１５［ｍｍ］である。９つのパターン画像は、例えば、８ビットの信号値で９、３６、６４、９０、１１７、１４４、１７１、２００、２２５の画像信号に基づいて形成される。

次いで、制御部３０３は、濃度検知センサ５によりパターン画像を測定する（Ｓ１０１）。ステップＳ１０１において、パターン画像が濃度検知センサ５の測定位置を通過している間、２［ｍｓｅｃ］毎にセンサ出力値を出力する。濃度検知センサ５は、１つのパターン画像を２５回測定する。Ａ／Ｄ変換回路５６はセンサ出力値をデジタル信号のセンサ出力値に変換する。制御部３０３は、２５回分のセンサ出力値の中からセンサ出力値の最大値とセンサ出力値の最小値とを除く２３回分のセンサ出力値を平均する。そして、制御部３０３は、濃度変換回路５５により、変換テーブル５５ａと変換テーブル５５ｂとの両方に基づいてセンサ出力値の平均値を紙上濃度に変換する。

制御部３０３は、ステップＳ１０１において測定されたパターン画像の紙上濃度に基づいてγＬＵＴ＿Ｂを更新する（Ｓ１０２）。制御部３０３はγＬＵＴ生成部３０１を制御し、ステップＳ１０１において測定された紙上濃度の結果から濃度特性を決定する。そして、γＬＵＴ生成部３０１は、図６において説明したようにγＬＵＴ＿Ｂを更新する。そして、制御部３０３は、γＬＵＴ生成部３０１により、γＬＵＴ＿ＡとγＬＵＴ＿Ｂとを合成し、γＬＵＴ＿Ｃを生成した後（Ｓ１０３）、自動階調補正を終了する。

（目視補正）
ところで、濃度検知センサ５の窓部５４にトナーや紙粉が付着した場合には、センサ出力値に誤差が生じてしまう。これは、窓部５４にトナーや紙粉が付着した場合に、ＬＥＤ５１から測定用画像に照射される光の強度が減少したり、フォトダイオード５２、及び５３により受光される反射光の強度が減少するからである。窓部５４にトナーや紙粉が付着した場合には、フォトダイオード５２、及び５３のセンサ出力値に誤差が生じるので、測定用画像の紙上濃度が高精度に検知できない。

また、大量に画像を形成することによって中間転写ベルト６の表面が荒れている場合には、中間転写ベルト６上の測定用画像のセンサ出力値と測定用画像の紙上濃度との対応関係が変化してしまう。中間転写ベルト６の表面が荒れている場合には、中間転写ベルト６の表面からの反射光が変化してしまう。そのため、特に、トナーの被覆率が低い低濃度の測定用画像を測定したときのセンサ出力値に誤差が生じてしまう。中間転写ベルト６の表面が荒れている場合には、フォトダイオード５２、及び５３のセンサ出力値に誤差が生じるので、測定用画像の紙上濃度が高精度に検知できない。

また、二次転写ニップ部Ｔ２において中間転写ベルト６から記録材Ｐに転写されるトナーの割合（転写効率）は、画像形成装置の周囲の温度や湿度によって変化する。そのため、画像形成装置の周囲の温度や湿度が変化した場合には、中間転写ベルト６に形成された測定用画像のトナーの量と、記録材Ｐに形成された測定用画像の濃度（紙上濃度）との関係が変化する可能性があった。

さらに、二次転写ニップ部Ｔ２において中間転写ベルト６から記録材Ｐに転写されるトナーの割合（転写効率）は、二次転写ローラ対９が経年劣化した場合にも変化する。これは、二次転写ローラ対９が経年劣化したことによって二次転写ローラ対９の抵抗値が変化するからである。つまり、二次転写ローラ対９が経年劣化した場合にも、中間転写ベルト６に形成された測定用画像のトナーの量と、記録材Ｐに形成された測定用画像の濃度（紙上濃度）との関係が変化する可能性があった。

そのため、転写効率が変化した場合には、センサ出力値と紙上濃度との対応関係が予め設定された対応関係と異なってしまうので、濃度検知センサ５が測定用画像の紙上濃度を高精度に検知できない。

そこで、中間転写ベルト６上の測定用画像の測定結果に基づいて測定用画像の紙上濃度を高精度に検知するために、変換テーブル更新部３０２が記録材Ｐに形成された測定用画像の濃度情報と測定用画像のセンサ出力値とに基づいて変換テーブル５５ｂを変更する。これによって、濃度検知センサ５の窓部５４が汚れた場合であっても、変換テーブル５５ｂが濃度検知センサ５の測定誤差を低減するので、高精度な測定用画像の測定結果を補償できる。更に、中間転写ベルト６の表面が荒れてしまった場合であっても、変換テーブル５５ｂが濃度検知センサ５の測定誤差を低減するので、高精度な測定用画像の測定結果を補償できる。更に、転写効率が変化した場合であっても、変換テーブル５５ｂがセンサ出力値を測定用画像の紙上濃度に高精度に変換するので、測定用画像の紙上濃度が高精度に検知できる。

変換テーブル５５ｂが更新される目視補正について以下に説明する。

図９は、目視補正において用いられる見本チャートの模式図である。見本チャートには色毎に１０個の見本画像が印刷されている。見本画像の横に併記された番号（１〜１０）は、ユーザが見本画像を識別するための識別番号である。

見本チャートは、目視補正において画像形成装置により印刷されるテストシート上のテスト画像の濃度を識別するための色見本である。そのため、各見本画像の濃度は予め調整されている。濃度換算テーブル８１（図２）の識別番号と濃度との対応関係は、見本チャート上に印刷された見本画像の識別番号と見本画像の濃度との対応関係に等しい。

図１０は、目視補正が実行された場合に画像形成装置が印刷するテストシートの模式図である。テストシートは、測定用画像としてのテスト画像が形成された記録材Ｐである。１枚のテストシートには、シアンのテスト画像、マゼンタのテスト画像、イエローのテスト画像、及び、ブラックのテスト画像が形成される。

さらに、テストシートは、低濃度用のテスト画像（Ａ列）、中濃度用のテスト画像（Ｂ列）、高濃度用のテスト画像（Ｃ列）の異なる濃度のテスト画像を含む。低濃度用のテスト画像は、目標濃度が、例えば０．４となるような画像信号値に基づいて形成される。中濃度用のテスト画像は、目標濃度が、例えば０．８となるような画像信号値に基づいて形成される。高濃度用のテスト画像は、目標濃度が、例えば１．２となるような画像信号値に基づいて形成される。

目視補正において、ユーザは、テストシート上のテスト画像と、見本チャート上の見本画像とを比較する。次いで、ユーザは、テスト画像の濃度に最も近い濃度の見本画像を判定する。そして、ユーザは、操作部８０の液晶画面に表示されたガイダンスに従って、テスト画像の濃度に最も近い濃度の見本画像の識別番号を操作部８０に入力する。

例えば、見本画像の識別番号「７」の画像の濃度が中濃度用のテスト画像の濃度に最も近い場合には、ユーザは操作部８０のテンキーから「７」を入力する。濃度換算テーブル８１は識別番号に対応した見本画像の濃度を出力する。操作部８０は、ユーザの目視により判定されたテスト画像の濃度に関する情報が入力される入力手段として機能する。操作部８０から入力された識別番号は、テスト画像の濃度情報に相当する。

目視補正が実行された場合の画像形成装置の各ユニットの動作を図１１のフローチャートに基づいて説明する。目視補正は、ユーザが操作部８０のモード選択ボタンを操作することによって目視補正の実行を指示するコマンドが入力されることに応じて実行される。なお、制御部３０３は、ＲＯＭ９０に格納されたプログラムに基づいて画像形成装置の各部を制御して、図１１の目視補正を実行する。

先ず、画像形成装置はテストシートの印刷を開始する（Ｓ１３１）。ステップＳ１３１において、γＬＵＴ設定部６５は、メモリ４０に記憶されたγＬＵＴ＿Ｃをγ補正部６２に設定する。パターンジェネレータ７０はテスト画像データを出力する。γ補正部６２はγＬＵＴ＿Ｃに基づいてテスト画像データを補正する。画像形成ステーション１０は補正されたテスト画像データに基づいてテスト画像を中間転写ベルト６に形成する。二次転写ローラ９と電源ユニットが中間転写ベルト６上のテスト画像は記録材Ｐに転写し、定着器１００がテスト画像を記録材Ｐに定着し、不図示の搬送ローラがテストシートを画像形成装置から排紙する。

ステップＳ１３１において、画像形成ステーション１０は記録材Ｐにテスト画像を形成する画像形成部として機能する。二次転写ローラ９は、中間転写ベルト６上のテスト画像を記録材Ｐに転写する転写部として機能する。定着器１００は、テスト画像を記録材Ｐに定着する定着部として機能する。γ補正部６２はγＬＵＴに基づいてテスト画像データを補正する補正手段として機能する。制御部３０３は、γ補正部６２にテスト画像データを補正させ、画像形成ステーション１０に記録材Ｐ上にテスト画像を形成させる制御手段として機能する。

次に、画像形成装置は中間転写ベルト６にテスト画像を形成する（Ｓ１３２）。パターンジェネレータ７０はテスト画像データをγ補正部６２に出力する。γ補正部６２はγＬＵＴ＿Ｃに基づいてテスト画像データを補正する。このときテスト画像を形成するための画像形成条件は、ステップＳ１３１においてテストシートを形成したときの画像形成条件と同じである。なお、画像形成条件とは、帯電器２Ｙ、２Ｍ、２Ｃ、及び２Ｋの帯電電圧、露光装置３Ｙ、３Ｍ、３Ｃ、及び３Ｋのレーザ光の光強度、一次転写ローラ７Ｙ、７Ｍ、７Ｃ、及び７Ｋに印加される転写電圧などである。

ステップＳ１３２において、画像形成ステーション１０は、中間転写ベルト６上にテスト画像を形成する画像形成部として機能する。γ補正部６２はγＬＵＴ＿Ｃに基づいてテスト画像データを補正する補正手段として機能する。制御部３０３は、γ補正部６２にテスト画像データを補正させ、画像形成ステーション１０に中間転写ベルト６上にテスト画像を形成させる制御手段として機能する。

次に、濃度検知センサ５が中間転写ベルト６上のテスト画像を測定する（Ｓ１３３）。ステップＳ１３３において、ＬＥＤ５１は、中間転写ベルト６上のテスト画像の各々が測定位置に到達する前に発光を開始する。Ａ／Ｄ変換回路５６は、中間転写ベルト６上のテスト画像が測定位置を通過するタイミングにおいてフォトダイオード５２（又は５３）から出力された電圧値をデジタル信号に変換する。濃度変換回路５５は、Ａ／Ｄ変換回路５６により出力されたデジタル信号を変換テーブル５５ａだけに基づいて濃度値に変換する。

ステップＳ１３１、及び、ステップＳ１３２において画像形成ステーション１０はテスト画像を２回形成したが、テスト画像を１回だけ形成する構成としてもよい。この構成とする場合には、テスト画像が記録材Ｐに転写される前に、濃度検知センサ５が中間転写ベルト６上のテスト画像を測定する構成とすればよい。

次いで、画像形成装置はユーザの目視により判定されたテスト画像の濃度情報が入力されるまで待機する（Ｓ１３４）。画像形成装置は、操作部８０からテスト画像の濃度に最も近い見本画像の識別番号が入力されるまで待機する。操作部８０に識別番号が入力されると、濃度換算テーブル８１が識別番号に対応した見本画像の濃度を、テスト画像の濃度として出力する。

ユーザが目視によって判定したテスト画像の濃度情報が、ステップＳ１３１において全てのテスト画像に対応する濃度情報が入力された場合、画像形成装置は変換テーブル５５ｂを更新する（Ｓ１３６）。変換テーブル更新部３０２は、ステップＳ１３３において濃度変換回路５５ａにより変換されたテスト画像の濃度が、ステップＳ１３４において濃度換算テーブル８１から出力されたテスト画像の濃度となるように変換テーブル５５ｂを更新する。そして、画像形成装置は目視補正を終了する。

以下、変換テーブル更新部３０２が変換テーブル５５ｂを更新する方法について図１２に基づいて説明する。図１２は、補正前の変換テーブル５５ｂのグラフ（破線）と、補正後の変換テーブル５５ｂのグラフ（実線）とを示した図である。

変換テーブル更新部３０２は、式１、及び式２に基づいて変換テーブル５５ｂの第１領域を生成する。第１領域は、濃度値０から、濃度検知センサ５と変換テーブル５５ａを用いて決定された低濃度のテスト画像Ａの濃度値ＤＡまでの範囲に相当する。
Ｄ´＝α１×Ｄ ・・・（式１）
α１＝（ＤＡ２−０）／（ＤＡ１−０） ・・・（式２）

ここで、Ｄは変換テーブル５５ｂに基づいて変換される前の濃度値であり、Ｄ´は変換テーブル５５ｂに基づいて変換された後の濃度値である。さらに、α１は、第１領域において変換テーブル５５ｂが濃度値を補正するための補正係数である。ＤＡ１は、濃度検知センサ５により測定された中間転写ベルト６上のテスト画像Ａの濃度値である。ＤＡ２は、ユーザの目視により決定された記録材Ｐ上のテスト画像Ａの濃度値である。ＤＡ２は、操作部８０に入力された識別番号から濃度換算テーブルを参照して決定される。

変換テーブル更新部３０２は、ユーザの目視により決定されたテスト画像Ａの濃度値を、濃度検知センサ５により測定されたテスト画像Ａの濃度値によって除算し、第１領域の補正係数α１を算出する。これによって、第１領域において、ユーザの目視による紙上濃度と、濃度検知センサ５と変換テーブル５５ａとにより決定される濃度値とのズレを修正する変換テーブル５５ｂが作成される。

変換テーブル更新部３０２は、式３、式４、及び式５に基づいて変換テーブル５５ｂの第２領域を生成する。第２領域は、濃度検知センサ５と変換テーブル５５ａを用いて決定された低濃度のテスト画像Ａの濃度値ＤＡから、濃度検知センサ５と変換テーブル５５ａを用いて決定された中濃度のテスト画像Ｂの濃度値ＤＢまでの範囲に相当する。
Ｄ´＝α２×Ｄ＋β１ ・・・（式３）
α２＝（ＤＢ２−ＤＡ２）／（ＤＢ１−ＤＡ１） ・・・（式４）
β１＝ＤＢ２−α２×ＤＢ１ ・・・（式５）

ここで、Ｄは変換テーブル５５ｂに基づいて変換される前の濃度値であり、Ｄ´は変換テーブル５５ｂに基づいて変換された後の濃度値である。さらに、α２、及び、β１は、第２領域において変換テーブル５５ｂが濃度値を補正するための補正係数である。ＤＢ１は、濃度検知センサ５により測定された中間転写ベルト６上のテスト画像Ｂの濃度値である。ＤＢ２は、ユーザの目視により決定された記録材Ｐ上のテスト画像Ｂの濃度値である。ＤＢ２は、操作部８０に入力された識別番号から濃度換算テーブルを参照して決定される。

変換テーブル更新部３０２は、ユーザの目視により決定されたテスト画像Ｂの濃度値を、濃度検知センサ５により測定されたテスト画像Ｂの濃度値によって除算し、第２領域の補正係数α２を算出する。変換テーブル更新部３０２は、補正係数α２、濃度検知センサ５により測定されたテスト画像Ｂの濃度値、及び、ユーザの目視により決定されたテスト画像Ｂの濃度値に基づいて、補正係数β１を算出する。これによって、第２領域において、ユーザの目視による紙上濃度と、濃度検知センサ５と変換テーブル５５ａとにより決定される濃度値とのズレを修正する変換テーブル５５ｂが作成される。なお、変換テーブル更新部３０２は、補正係数α２、濃度検知センサ５により測定されたテスト画像Ａの濃度値、及び、ユーザの目視により決定されたテスト画像Ａの濃度値に基づいて、補正係数β１を算出してもよい。

変換テーブル更新部３０２は、式６、式７、及び式８に基づいて変換テーブル５５ｂの第３領域を生成する。第３領域は、濃度検知センサ５と変換テーブル５５ａを用いて決定された中濃度のテスト画像Ｂの濃度値ＤＢから、濃度検知センサ５と変換テーブル５５ａを用いて決定された高濃度のテスト画像Ｃの濃度値ＤＣまでの範囲に相当する。
Ｄ´＝α３×Ｄ＋β２ ・・・（式６）
α３＝（ＤＣ２−ＤＢ２）／（ＤＣ１−ＤＢ１） ・・・（式７）
β２＝ＤＣ２−α３×ＤＣ１ ・・・（式８）

ここで、Ｄは変換テーブル５５ｂに基づいて変換される前の濃度値であり、Ｄ´は変換テーブル５５ｂに基づいて変換された後の濃度値である。さらに、α３、及び、β２は、第３領域において変換テーブル５５ｂが濃度値を補正するための補正係数である。ＤＣ１は、濃度検知センサ５により測定された中間転写ベルト６上のテスト画像Ｃの濃度値である。ＤＣ２は、ユーザの目視により決定された記録材Ｐ上のテスト画像Ｃの濃度値である。ＤＣ２は、操作部８０に入力された識別番号から濃度換算テーブルを参照して決定される。

変換テーブル更新部３０２は、ユーザの目視により決定されたテスト画像Ｃの濃度値を、濃度検知センサ５により測定されたテスト画像Ｃの濃度値によって除算し、第３領域の補正係数α３を算出する。変換テーブル更新部３０２は、補正係数α３、濃度検知センサ５により測定されたテスト画像Ｃの濃度値、及び、ユーザの目視により決定されたテスト画像Ｃの濃度値に基づいて、補正係数β２を算出する。これによって、第３領域において、ユーザの目視による紙上濃度と、濃度検知センサ５と変換テーブル５５ａとにより決定される濃度値とのズレを修正する変換テーブル５５ｂが作成される。なお、変換テーブル更新部３０２は、補正係数α３、濃度検知センサ５により測定されたテスト画像Ｂの濃度値、及び、ユーザの目視により決定されたテスト画像Ｂの濃度値に基づいて、補正係数β２を算出してもよい。

変換テーブル更新部３０２は、式９、及び式１０に基づいて変換テーブル５５ｂの第４領域を生成する。第４領域は、濃度検知センサ５と変換テーブル５５ａを用いて決定された高濃度のテスト画像Ｃの濃度値よりも高い範囲に相当する。
Ｄ´＝Ｄ＋β３ ・・・（式９）
β３＝ＤＣ２−ＤＣ１ ・・・（式１０）

ここで、Ｄは変換テーブル５５ｂに基づいて変換される前の濃度値であり、Ｄ´は変換テーブル５５ｂに基づいて変換された後の濃度値である。さらに、β３は、第４領域において変換テーブル５５ｂが濃度値を補正するための補正係数である。ＤＣ１は、濃度検知センサ５により測定された中間転写ベルト６上のテスト画像Ｃの濃度値である。ＤＣ２は、ユーザの目視により決定された記録材Ｐ上のテスト画像Ｃの濃度値である。ＤＣ２は、操作部８０に入力された識別番号から濃度換算テーブルを参照して決定される。

変換テーブル更新部３０２は、濃度検知センサ５により測定されたテスト画像Ｃの濃度値から、ユーザの目視により決定されたテスト画像Ｃの濃度値を引き算して、補正係数β３を算出する。

図１１のステップＳ１３６において、変換テーブル更新部３０２は、変換テーブル５５ｂの第１領域、変換テーブル５５ｂの第２領域、変換テーブル５５ｂの第３領域、及び変換テーブル５５ｂの第４領域を合成して変換テーブル５５ｂを作成する。変換テーブル５５ｂはメモリ４０に記憶される。

例えば、ユーザの目視によって測定された濃度情報は、テスト画像Ａの濃度が０．３、テスト画像Ｂの濃度が０．７、テスト画像Ｃの濃度が１．３であった場合に、各補正係数α１、α２、α３、β１、β２、及びβ３が以下のように決定される。

変換前の濃度が０以上０．４以下の第１領域において、補正係数α１が３／４である。変換前の濃度が０．４より高く０．８以下の第２領域において、補正係数α２が１であり、補正係数β１が−０．１である。変換前の濃度が０．８より高く１．２以下の第３領域において、補正係数α３が１．５であり、補正係数β２が−０．５である。変換前の濃度が１．２より高い第４領域において、補正係数β３が０．１である。

変換テーブル更新部３０２は、ユーザの目視により入力されたテスト画像の濃度情報と、濃度検知センサ５のセンサ出力値とに基づいて変換テーブル５５ｂを作成する。そのため、濃度検知センサ５の測定誤差が低減でき、高精度な測定結果を補償できる。

さらに、γＬＵＴ＿Ｃは、濃度検知センサ５によるパターン画像の測定結果に基づいて生成される。そのため、変換テーブル５５ｂに基づいて測定用画像の紙上濃度を高精度に測定できれば、画像形成装置により記録材に形成される画像の濃度特性を高精度に補正できる。

また、上記説明においては、目視補正において形成される測定用画像は３つの濃度の異なるテスト画像Ａ、Ｂ、及びＣとした。しかし、変換テーブル５５ｂを修正するために記録材Ｐに形成されるテスト画像の数は任意の数でよい。例えば、テスト画像が１つの場合、変換前の濃度０が変換後の濃度０に変換され、且つ、濃度検知センサ５と変換テーブル５５ａにより変換される濃度値がユーザの目視により決定された紙上濃度となるように、変換テーブル５５ｂが作成される。濃度検知センサ５と変換テーブル５５ａにより変換される濃度値がＶ、ユーザの目視により決定された紙上濃度がＷである場合には、変換テーブル更新部３０２は式１１に基づいて変換テーブル５５ｂを作成する。
Ｄ´＝（Ｗ／Ｖ）×Ｄ ・・・（式１１）

なお、Ｄは変換テーブル５５ａにより変換された濃度値であり、Ｄ´は変換テーブル５５ｂにより変換された濃度値である。変換テーブル５５ｂは、濃度検知センサ５と変換テーブル５５ａにより変換される濃度値と、ユーザの目視により決定された紙上濃度との交点を通る傾きＷ／Ｖの関数となる。

また、上記説明においては、γ補正部６２がテスト画像データを補正するときのγＬＵＴ＿Ｃとしたが、予め記憶されているγＬＵＴ＿Ａを用いる構成としてもよい。例えば、画像形成装置の感光ドラム１や現像器４が交換されてプリンタ特性が大幅に変化した場合には、画像形成装置が基準状態で動作したときのプリンタ特性を補正するγＬＵＴ＿Ａを用いた方が、高精度に変換テーブル５５ｂを更新できる可能性がある。

また、目視補正が実行された場合には、画像形成装置がテストシートを印刷する前に自動階調補正が実行される構成としてもよい。この構成によれば、画像形成装置のプリンタ特性に適したγＬＵＴ＿Ｃが生成されるので、テストシートに形成されるテスト画像の濃度と、テスト画像の濃度を目標濃度に制御でき、変換テーブル５５ｂを高精度に補正できる。

また、見本チャート上の見本画像とテストシート上のテスト画像とは矩形の測定用画像としたが、その形状は矩形に限定されない。見本画像やテスト画像の形状は、例えば、三角形や円形の一部を切り欠いた形状であってもよい。

以下、見本チャートに形成される見本画像の特徴について説明する。図１３は、図９に示した見本チャートにおいて隣接する見本画像の色差ΔＥを示すグラフである。識別番号１に対応する見本画像の濃度が最も低く、識別番号１０に対応する見本画像の濃度が最も高い。

見本チャート上に印刷された見本画像において、隣接する見本画像の色差ΔＥが式１２の条件を満たす。
ΔＥｌｏｗ＞ΔＥｈｉｇｈ≧１．６ ・・・（式１２）

なお、式１２は、濃度１．２未満の低濃度の見本画像群において隣接する見本画像の色差ΔＥｌｏｗが、濃度１．２以上の高濃度の見本画像群において隣接する見本画像の色差ΔＥｈｉｇｈよりも大きい。さらに、高濃度の見本画像群において隣接する見本画像の色差ΔＥｈｉｇｈは色差ΔＥが１．６よりも大きい。

見本チャート上に印刷されている複数の見本画像は、隣接する見本画像の色差が全て色差１．６以上となっている。これは、色差１．６以上ならば、人間の目が画像濃度の違いを認識することができるからである。これによって、識別番号１乃至１０のいずれの見本画像であっても、ユーザは隣接する見本画像の濃度の違いを認識でき、テスト画像の濃度に最も近い濃度の見本画像を高精度に判定できる。

また、識別番号８の見本画像と識別番号９の見本画像との色差ΔＥ、及び、識別番号９の見本画像と識別番号１０の見本画像との色差ΔＥは、他の隣接する見本画像の色差ΔＥよりも小さい。これは、隣接する高濃度の見本画像の色差ΔＥの変化量に対する濃度の変化量は、隣接する低濃度の見本画像の色差ΔＥの変化量に対する濃度の変化量よりも大きいからである。そのため、識別番号１乃至８においては、隣接する見本画像の色差ΔＥが３よりも大きい。これによって、見本チャートに印刷される見本画像の数を少なくして、見本チャートに印刷できる高濃度の見本画像の数を増加できる。なお、図１３において、識別番号１の見本画像の色差ΔＥは、識別番号１の見本画像と当該見本画像が印刷されているシートとの色差である。

図１４は、見本チャートに印刷された見本画像の濃度を示すグラフである。識別番号８の見本画像と識別番号９の見本画像との濃度差、及び、識別番号９の見本画像と識別番号１０の見本画像との濃度差は０．３より小さい。

実験によれば、濃度０．４の低濃度の画像を被験者に見せた場合、被験者が判断した濃度と実際の濃度との誤差は±０．１以下であった。一方、濃度１．４の高濃度の画像を被験者に見せた場合、被験者が判断した濃度と実際の濃度との誤差は最大０．４であった。つまり、画像の濃度が濃くなるほど、人間は画像濃度を正確に識別できないのである。そのため、見本チャートに印刷される高濃度の見本画像は、隣接する見本画像の濃度差を低下させる必要がある。

そこで、見本チャートは、図１４のように、隣接する高濃度の見本画像の色差ΔＥが１．６より大きく、且つ、隣接する低濃度の見本画像の色差ΔＥよりも小さく設定した。見本チャートに印刷された高濃度の見本画像は、隣接する高濃度の見本画像の濃度差が０．３より小さいので、ユーザは高精度にテスト画像の濃度を特定することができる。

図１５には、隣接するイエローの見本画像の色差ΔＥを３．２とした場合の比較例を示す。横軸は累積色差ΣΔＥとした。図１５（ａ）に示すように、比較例のイエローの見本画像は、低濃度から高濃度まで全て色差ΔＥが３．２である。図１５（ｂ）に示すように、比較例のイエローの見本画像は、最大濃度が１．９であった。識別番号１０の見本画像と識別番号９の見本画像との濃度差は０．４であった。隣接する見本画像の色差を３．２とした場合には、隣接する高濃度の見本画像の濃度差が大きいので、ユーザは高濃度のテスト画像の濃度を高精度に決定できない。

そこで、識別番号９の見本画像と識別番号１０の見本画像からなる見本画像群においては、隣接する見本画像の色差ΔＥが閾値３よりも小さく、且つ、隣接する見本画像の色差ΔＥが１．６以上である。さらに、識別番号１乃至７の見本画像群においては、隣接する見本画像の色差ΔＥが閾値３より大きい。そして、識別番号９の見本画像、又は、識別番号１０の見本画像の濃度は、識別番号１乃至７のいずれか１つの識別番号の見本画像の濃度よりも高い。

本発明によれば、高濃度の見本画像において隣接する見本画像の色差ΔＥが、低濃度の見本画像において隣接する見本画像において隣接する見本画像の色差ΔＥよりも小さい。そのため、高濃度の見本画像の濃度差が抑制され、ユーザが高濃度のテスト画像の濃度を高精度に特定できる。さらに、高濃度の見本画像において隣接する見本画像の色差ΔＥは人間が濃度差を認識できる色差となっている。これによって、ユーザは目視によって、複数の見本画像の中からテスト画像に最も近しい濃度の見本画像を特定しやすい。

５ 濃度検知センサ
１０ 画像形成ステーション
４０ メモリ
５５ 濃度変換回路
６２ γ補正部
８０ 操作部
３０１ γＬＵＴ生成部
３０２ 変換テーブル更新部

Claims (10)

1. 補正条件に基づいて画像データを補正する補正手段と、
   前記補正された画像データに基づいて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形成された測定用画像を測定する測定手段と、
   変換条件に基づいて前記測定手段による前記測定用画像の測定結果を濃度データに変換する変換手段と、
   前記変換手段により変換された前記濃度データに基づいて前記補正条件を生成する生成手段と、
   前記画像形成手段に、テスト画像データに基づいてテスト画像をシートに形成させ、前記測定手段による前記テスト画像の測定結果を取得する制御手段と、
   ユーザが目視によって判定した、見本チャート上の見本画像と前記シート上に形成された前記テスト画像との対応関係を示す情報が入力される入力手段と、
   前記入力手段により入力された前記情報と、前記テスト画像の測定結果とに基づいて、前記変換条件を更新する更新手段と、を有し、
   前記見本画像は、隣接する見本画像の色差が閾値よりも小さい第１見本画像群と、隣接する見本画像の色差が前記閾値よりも大きい第２見本画像群とを含み、
   前記第１見本画像群の濃度は、前記第２見本画像群の濃度よりも高いことを特徴とする画像形成装置。
2. 前記第１見本画像群は、さらに、前記隣接する見本画像の色差が１．６以上であることを特徴とする請求項１に記載の画像形成装置。
3. 前記閾値は３より大きい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。
4. 前記テスト画像は、濃度の異なる複数のテスト画像を含む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。
5. 前記画像形成手段は、像担持体と、前記像担持体に前記画像を形成する画像形成部と、前記像担持体に形成された前記画像を前記シートに転写する転写手段と、前記シート上の前記画像を前記シートに定着させる定着手段とを有し、
   前記測定手段は、前記像担持体に形成された前記測定用画像を測定す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。
6. 前記テスト画像は、前記補正手段に、前記補正条件に基づいて前記テスト画像データを補正させ、前記画像形成手段に、前記補正されたテスト画像データに基づいて形成させることを特徴とする請求項１乃至５のいずれか一項に記載の画像形成装置。
7. 前記測定用画像は、前記補正手段に、前記補正条件に基づいてパターン画像データを補正させ、前記画像形成手段に、前記補正されたパターン画像データに基づいて形成させることを特徴とする請求項１乃至６のいずれか一項に記載の画像形成装置。
8. 前記補正条件は、前記画像データの階調特性を補正する階調補正テーブルであ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. 前記測定手段は、前記測定用画像に光を照射する照射部と、前記測定用画像から反射された光を受光する受光部とを有す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。
10. 前記画像形成手段は、第１色の画像を形成する第１画像形成部と、前記第１色と異なる第２色の画像を形成する第２画像形成部とを有し、
    前記テスト画像は、前記第１画像形成部により形成された第１テスト画像と、前記第２画像形成部により形成された第２テスト画像とを含むことを特徴とする請求項１乃至９のいずれか一項に記載の画像形成装置。

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