JP6992646B2 - 画像形成装置及び濃度階調補正方法 - Google Patents

Description

本発明は、記録媒体上にトナー画像を形成する画像形成装置及び画像形成装置における濃度階調補正方法に関する。

電子写真プロセスを用いる画像形成装置では、実際に印刷されたトナー画像の濃度（すなわち、印刷濃度）の検出値である検出濃度値を、目標とする印刷濃度値である目標印刷濃度値に近づけるための濃度階調補正が行われる（例えば、特許文献１参照）。

濃度階調補正では、先ず、画像形成部（すなわち、印刷機構）が、搬送ベルト上に濃度検出パターンを形成する。濃度検出パターンは、予め決められた複数の印刷デューティ（単に「Ｄｕｔｙ」とも記す）に対応する複数のトナー画像部分を含む。次に、濃度センサが、搬送ベルト上の濃度検出パターンの各トナー画像部分を光学的に検出し、各トナー画像部分の印刷濃度に対応する検出電圧値（「検出濃度値」に対応する）を出力する。次に、印刷制御部は、検出濃度値に基づいて、現像部における現像電圧及びＬＥＤヘッドによるＬＥＤ駆動時間（露光量に対応する）などの各種の印刷条件を調整する。このように、濃度階調補正では、複数の印刷デューティに対応する複数のトナー画像部分の検出濃度値を目標印刷濃度値に近づけるように、印刷条件が調整される。なお、「印刷デューティ」とは、媒体上における所定の面積内においてトナーが占める面積の割合、すなわち、トナー面積率のことである。Ｄｕｔｙ０％は、媒体上においてトナーが占める面積が０％であることを意味し、Ｄｕｔｙ１００％は、媒体上においてトナーが占める面積が１００％であることを意味する。

特開２００９－２１７１６３号公報

しかしながら、従来の画像形成装置において高精度に濃度階調補正を行うためには、濃度検出パターンに含まれる複数の印刷デューティに対応する複数のトナー画像部分の個数を多くする必要がある。すなわち、より多くの印刷デューティに対応するトナー画像部分の検出濃度値を測定する必要がある。このため、濃度階調補正における濃度検出パターンの印刷に使用されるトナーの消費量が多いという問題がある。また、濃度階調補正に要する時間が長いため、ユーザビリティが低下するという問題がある。

本発明は、上記課題を解決するためになされたものであり、濃度階調補正におけるトナーの消費量を削減することができ、濃度階調補正によるユーザビリティの低下を回避することができる画像形成装置及び濃度階調補正方法を提供することを目的とする。

本発明の一態様に係る画像形成装置は、トナー画像を形成する画像形成部と、濃度検出パターンを担持するトナー画像担持体と、前記濃度検出パターンに含まれる、第１の印刷デューティのトナー画像部分と、前記第１の印刷デューティより高い第２の印刷デューティのトナー画像部分の印刷濃度を検出する濃度センサと、前記濃度センサによって検出された検出濃度値と予め決められた基準とする濃度階調特性データとから、前記濃度センサによって検出されていない階調のトナー画像の階調濃度を算出する制御部と、算出された前記階調濃度に応じて濃度階調補正特性を変更する濃度階調補正制御部とを有し、前記制御部は、前記濃度センサによって検出された前記検出濃度値に基づいて、予め決められた複数の濃度階調特性データの中から、前記基準とする濃度階調特性データを選択し、選択した前記濃度階調特性データの前記第１の印刷デューティの濃度値に対する前記濃度センサによって検出された前記第１の印刷デューティの濃度値の比率である第１の濃度比率を算出し、選択した前記濃度階調特性データの前記第２の印刷デューティの濃度値に対する前記濃度センサによって検出された前記第２の印刷デューティの濃度値の比率である第２の濃度比率を算出し、前記第１の濃度比率と前記第２の濃度比率とから算出された前記検出されていない階調についての濃度比率と、選択した前記濃度階調特性データと、から前記検出されていない階調のトナー画像の前記階調濃度を算出することを特徴とする。

本発明の他の態様に係る濃度階調補正方法は、トナー画像を形成する画像形成部と、濃度検出パターンを担持するトナー画像担持体と、前記濃度検出パターンに含まれる、第１の印刷デューティのトナー画像部分と、前記第１の印刷デューティより高い第２の印刷デューティのトナー画像部分の印刷濃度を検出する濃度センサとを有する画像形成装置が実行する濃度階調補正方法であって、前記濃度センサによって検出された検出濃度値と予め決められた基準とする濃度階調特性データとから、前記濃度センサによって検出されていない階調のトナー画像の階調濃度を算出するステップと、算出された前記階調濃度に応じて濃度階調補正特性を変更するステップとを有し、前記階調濃度を算出するステップでは、前記濃度センサによって検出された前記検出濃度値に基づいて、予め決められた複数の濃度階調特性データの中から、前記基準とする濃度階調特性データを選択し、選択した前記濃度階調特性データの前記第１の印刷デューティの濃度値に対する前記濃度センサによって検出された前記第１の印刷デューティの濃度値の比率である第１の濃度比率を算出し、選択した前記濃度階調特性データの前記第２の印刷デューティの濃度値に対する前記濃度センサによって検出された前記第２の印刷デューティの濃度値の比率である第２の濃度比率を算出し、前記第１の濃度比率と前記第２の濃度比率とから算出された前記検出されていない階調についての濃度比率と、選択した前記濃度階調特性データと、から前記検出されていない階調のトナー画像の前記階調濃度を算出することを特徴とする。

本発明によれば、濃度階調補正におけるトナーの消費量を削減することができ、濃度階調補正によるユーザビリティの低下を回避することができる。

本発明の実施の形態に係る画像形成装置の構造を示す概略断面図である。 （ａ）から（ｃ）は、実施の形態に係る画像形成装置の濃度センサの構造を示す概略断面図である。 実施の形態に係る画像形成装置の構成を概略的に示す機能ブロック図である。 実施の形態に係る画像形成装置が使用する目標印刷濃度値データテーブルの例を示す図である。 実施の形態に係る画像形成装置が使用する検出電圧・検出濃度値変換係数テーブルの例を示す図である。 実施の形態に係る画像形成装置が使用する現像電圧値調整量テーブルの例を示す図である。 実施の形態に係る画像形成装置が使用するＬＥＤ駆動時間調整量テーブルの例を示す図である。 （ａ）から（ｃ）は、実施の形態に係る画像形成装置が使用する複数の濃度階調特性データテーブルの例を示す図である。 （ａ）から（ｃ）は、実施の形態に係る画像形成装置が使用する複数の濃度検出パターンの例を示す図である。 実施の形態に係る画像形成装置が実施する濃度階調補正動作を概略的に示すフローチャートである。 実施の形態に係る画像形成装置によって搬送ベルト上に形成された濃度検出パターンの検出動作を説明するための図である。 図８（ａ）から（ｃ）の濃度階調特性データテーブルに対応する濃度階調特性曲線を示す図である。 図１０のステップＳ８の濃度階調特性データテーブルの選択動作を示すフローチャートである。 実施の形態に係る画像形成装置が使用する目標階調濃度値テーブルの例を示す図である。 実施の形態に係る画像形成装置が使用する階調補正値テーブルの例を示す図である。 比較例の課題（検出濃度値の数を減らした場合の課題）を説明するための図である。 比較例の濃度階調補正特性の推測方法の課題を示す説明図である。 比較例の課題（基準とする濃度階調特性が１つである場合の課題）を説明するための図である。

以下に、本発明の実施の形態に係る画像形成装置及び濃度階調補正方法を、添付図面を参照しながら説明する。以下の実施の形態は、例にすぎず、本発明の範囲内で種々の変更が可能である。

《１》画像形成装置の構造
図１は、本発明の実施の形態に係る画像形成装置１００の構造を示す概略断面図である。画像形成装置１００は、例えば、電子写真プロセスを用いるカラープリンタである。画像形成装置１００は、本実施の形態に係る濃度階調補正方法を実施することができる装置である。

図１に示されるように、画像形成装置１００は、主要な構成として、電子写真プロセスにより用紙などの記録媒体Ｐ上にトナー画像（すなわち、現像剤画像）を形成する画像形成部（すなわち、印刷機構）１１０Ｋ、１１０Ｙ、１１０Ｍ、１１０Ｃと、画像形成部１１０Ｋ、１１０Ｙ、１１０Ｍ、１１０Ｃに記録媒体Ｐを供給する媒体供給部１２０と、記録媒体Ｐを搬送する搬送部１３０と、画像形成部１１０Ｋ、１１０Ｙ、１１０Ｍ、１１０Ｃの各々に対応するように配置された転写部としての転写ローラ１４０Ｋ、１４０Ｙ、１４０Ｍ、１４０Ｃと、記録媒体Ｐ上に転写されたトナー画像を定着させる定着器１５０と、定着器１５０を通過した記録媒体Ｐを画像形成装置１００の筐体の外部に排出する媒体排出部としてのガイド１２６及び排紙ローラ対１２５とを有する。画像形成装置１００が有する画像形成部の数は、３以下又は５以上であってもよい。また、画像形成装置１００は、電子写真プロセスによって記録媒体Ｐ上に画像を形成する装置であれば、画像形成部の数が１つであるモノクロプリンタであってもよい。

図１に示されるように、媒体供給部１２０は、媒体カセット１２１と、媒体カセット１２１内に積載された記録媒体Ｐを１枚ずつ繰り出すホッピングローラ１２２と、媒体カセット１２１から繰り出された記録媒体Ｐを搬送するローラ対１２３と、記録媒体Ｐのスキューを修正するレジストローラ・ピンチローラ１２４とを有する。

画像形成部１１０Ｋ、１１０Ｙ、１１０Ｍ、１１０Ｃは、記録媒体Ｐ上にブラック（Ｋ）のトナー画像、イエロー（Ｙ）のトナー画像、マゼンタ（Ｍ）のトナー画像、及びシアン（Ｃ）のトナー画像をそれぞれ形成する。画像形成部１１０Ｋ、１１０Ｙ、１１０Ｍ、１１０Ｃは、媒体搬送路に沿って媒体搬送方向の上流側から下流側に（すなわち、図１における右から左に）並んで配置される。画像形成部１１０Ｋ、１１０Ｙ、１１０Ｍ、１１０Ｃの各々は、着脱自在なユニットであってもよい。画像形成部１１０Ｋ、１１０Ｙ、１１０Ｍ、１１０Ｃは、収容するトナーの色が異なる点以外は、基本的に互いに同じ構造を有する。

画像形成部１１０Ｋ、１１０Ｙ、１１０Ｍ、１１０Ｃは、各色用の露光装置としての光プリントヘッドであるＬＥＤヘッド１１１Ｋ、１１１Ｙ、１１１Ｍ、１１１Ｃをそれぞれ有する。

画像形成部１１０Ｋ、１１０Ｙ、１１０Ｍ、１１０Ｃは、回転可能に支持された像担持体としての感光体ドラム１１３Ｋ、１１３Ｙ、１１３Ｍ、１１３Ｃと、感光体ドラム１１３Ｋ、１１３Ｙ、１１３Ｍ、１１３Ｃの表面を一様に帯電させる帯電部材としての帯電ローラ１１４Ｋ、１１４Ｙ、１１４Ｍ、１１４Ｃと、ＬＥＤヘッド１１１Ｋ、１１１Ｙ、１１１Ｍ、１１１Ｃによる露光によって感光体ドラム１１３Ｋ、１１３Ｙ、１１３Ｍ、１１３Ｃの表面に静電潜像を形成した後に、感光体ドラム１１３Ｋ、１１３Ｙ、１１３Ｍ、１１３Ｃの表面にトナーを供給して静電潜像に対応するトナー画像を形成する現像部１１５Ｋ、１１５Ｙ、１１５Ｍ、１１５Ｃとを有する。

現像部１１５Ｋ、１１５Ｙ、１１５Ｍ、１１５Ｃは、トナーを収容する現像剤収容スペースを形成する現像剤収容部としてのトナー収容部と、感光体ドラム１１３Ｋ、１１３Ｙ、１１３Ｍ、１１３Ｃの表面にトナーを供給する現像剤担持体としての現像ローラ１１６Ｋ、１１６Ｙ、１１６Ｍ、１１６Ｃと、トナー収容部内に収容されたトナーを現像ローラ１１６Ｋ、１１６Ｙ、１１６Ｍ、１１６Ｃに供給する供給ローラ１１７Ｋ、１１７Ｙ、１１７Ｍ、１１７Ｃと、現像ローラ１１６Ｋ、１１６Ｙ、１１６Ｍ、１１６Ｃの表面のトナー層の厚さを規制するトナー規制部材としての現像ブレード１１８Ｋ、１１８Ｙ、１１８Ｍ、１１８Ｃとを有する。

ＬＥＤヘッド１１１Ｋ、１１１Ｙ、１１１Ｍ、１１１Ｃによる露光は、一様帯電した感光体ドラム１１３Ｋ、１１３Ｙ、１１３Ｍ、１１３Ｃの表面に印刷用の画像データに基づいて実行される。ＬＥＤヘッド１１１Ｋ、１１１Ｙ、１１１Ｍ、１１１Ｃは、感光体ドラム１１３Ｋ、１１３Ｙ、１１３Ｍ、１１３Ｃの軸線方向に複数の発光素子としてＬＥＤ又は発光サイリスタが配列された発光素子アレイを含む。

図１に示されるように、搬送部１３０は、記録媒体Ｐを静電吸着して搬送する搬送ベルト（転写ベルト）１３３と、駆動部により回転されて搬送ベルト１３３を駆動する駆動ローラ１３１と、駆動ローラ１３１と対を成して搬送ベルト１３３を張架するテンションローラ（従動ローラ）１３２とを有する。搬送ベルト１３３は、濃度階調補正を実行するときに濃度検出パターンを担持するトナー画像担持体としての機能を持つ。

図１に示されるように、転写ローラ１４０Ｋ、１４０Ｙ、１４０Ｍ、１４０Ｃは、搬送ベルト１３３を挟んで画像形成部１１０Ｋ、１１０Ｙ、１１０Ｍ、１１０Ｃの感光体ドラム１１３Ｋ、１１３Ｙ、１１３Ｍ、１１３Ｃに対向して配置されている。画像形成部１１０Ｋ、１１０Ｙ、１１０Ｍ、１１０Ｃの各々の感光体ドラム１１３Ｋ、１１３Ｙ、１１３Ｍ、１１３Ｃの表面に形成されたトナー画像は、転写ローラ１４０Ｋ、１４０Ｙ、１４０Ｍ、１４０Ｃによって、媒体搬送路に沿って矢印方向に搬送される記録媒体Ｐの上面に順に転写される。画像形成部１１０Ｋ、１１０Ｙ、１１０Ｍ、１１０Ｃは、感光体ドラム１１３Ｋ、１１３Ｙ、１１３Ｍ、１１３Ｃ上に現像されたトナー画像を記録媒体Ｐに転写した後に感光体ドラム１１３Ｋ、１１３Ｙ、１１３Ｍ、１１３Ｃに残留したトナーを除去するクリーニング装置１１９Ｋ、１１９Ｙ、１１９Ｍ、１１９Ｃを有する。

定着器１５０は、互いに圧接し合う１対のローラ１５１、１５２を有する。ローラ１５１は、加熱ヒータを内蔵するローラ１５１（ヒートローラ）であり、ローラ１５２はローラ１５１に向けて押し付けられる加圧ローラである。未定着のトナー画像を有する記録媒体Ｐは、定着器１５０の１対のローラ１５１、１５２間を通過する。このとき、未定着のトナー画像は、加熱及び加圧されて記録媒体Ｐ上に定着される。

搬送ベルト１３３は、継目なしのエンドレス状に形成されている高抵抗の半導電性プラスチックフィルムからなる。搬送ベルト１３３は光沢のある表面をしており、濃度センサ３１の発光部としての赤外ＬＥＤ３１１（図２（ａ）から（ｃ）で後述される）の発光電流の調整に際してキャリブレーション用の基準鏡面反射物として用いられる。

また、搬送ベルト１３３の下部には、搬送ベルト１３３と対向する位置に濃度センサ３１が配置されている。濃度センサ３１は拡散反射光用及び鏡面反射光用の反射型光センサであり、搬送ベルト１３３上に印刷された濃度検出パターンに光を照射し、濃度検出パターンからの反射光の強度を測定し、画像形成装置１００の印刷濃度を検出するために用いられる。

図２（ａ）から（ｃ）は、画像形成装置１００の濃度センサ３１の構造を示す概略断面図である。濃度センサ３１は、発光部としての赤外ＬＥＤ３１１と、第１の受光部としての鏡面反射光受光用フォトトランジスタ（「鏡面反射光受光用ＰＴ」とも記す）３１２と、第２の受光部としての拡散反射光受光用フォトトランジスタ（「拡散反射光受光用ＰＴ」とも記す）３１３とを有する。イエローのトナー画像、マゼンタのトナー画像、シアンのトナー画像の濃度は、トナー画像における拡散反射光を主に受光する拡散反射光受光用ＰＴ３１３で検出される。ブラックのトナー画像の濃度は、搬送ベルト１３３の表面における鏡面反射光を主に受光する鏡面反射光受光用ＰＴ３１２で検出される。

図２（ｂ）に示されるように、例えば、イエローのトナー画像の濃度検出を行う場合には、赤外ＬＥＤ３１１から出射されて搬送ベルト１３３上に印刷された濃度検出パターン３１４のイエローのトナー画像により拡散反射した光を拡散反射光受光用ＰＴ３１３において受光して、拡散反射光受光用ＰＴ３１３はその光量に応じた電圧を出力する。よって、濃度検出パターン３１４を形成するイエロートナーが多いほど（すなわち、濃度が高いほど）、拡散反射光受光用ＰＴ３１３において受光する拡散反射光が多い（すなわち、出力電圧が高い）。マゼンタのトナー画像及びシアンのトナー画像の濃度検出は、イエローのトナー画像の濃度検出と同様である。

図２（ｃ）に示されるように、ブラックの濃度検出を行う場合には、赤外ＬＥＤ３１１から出射されて搬送ベルト１３３上に印刷された濃度検出パターン３１５を形成するブラックトナーを介し、搬送ベルト１３３で鏡面反射した光を鏡面反射光受光用ＰＴ３１２において受光して、鏡面反射光受光用ＰＴ３１２はその光量に応じた電圧を出力する。濃度検出パターン３１５を形成するブラックトナーは、赤外ＬＥＤ３１１から出射された光を吸収するため、ブラックトナーが多いほど（すなわち、濃度が高いほど）、鏡面反射光受光用ＰＴ３１２において受光する鏡面反射光が少ない（すなわち、出力電圧が低い）。

濃度センサ３１と搬送ベルト１３３との間には、濃度センサ３１のカバー３１ａが配置されている。カバー３１ａは、濃度検出中以外は、濃度センサ３１上にあり、トナーや紙粉などで濃度センサ３１が汚れないように覆っている閉状態になる。濃度検出中は、駆動手段により、濃度センサ３１上から移動する開状態になる。また、カバー３１ａは、濃度センサ３１の赤外ＬＥＤ３１１のキャリブレーション用の基準拡散反射物として用いられる。

また、搬送ベルト１３３の下面部には、クリーニングブレード１３４及び廃棄トナー収容部（図示せず）などからなるクリーニング機構が備えられている。

印刷時には、媒体カセット１２１内の記録媒体Ｐが、ホッピングローラ１２２によって繰り出され、ローラ対１２３へ送られる。続いて、記録媒体Ｐはローラ対１２３からレジストローラ・ピンチローラ１２４を介して搬送ベルト１３３に送られ、この搬送ベルト１３３の走行に伴って、画像形成部１１０Ｋ、１１０Ｙ、１１０Ｍ、１１０Ｃへと搬送される。画像形成部１１０Ｋ、１１０Ｙ、１１０Ｍ、１１０Ｃにおいて、感光体ドラム１１３Ｋ、１１３Ｙ、１１３Ｍ、１１３Ｃの表面は、帯電ローラ１１４Ｋ、１１４Ｙ、１１４Ｍ、１１４Ｃによって帯電され、ＬＥＤヘッド１１１Ｋ、１１１Ｙ、１１１Ｍ、１１１Ｃによって露光され、静電潜像が形成される。静電潜像には、現像ローラ１１６Ｋ、１１６Ｙ、１１６Ｍ、１１６Ｃ上で薄層化されたトナーが静電的に付着されて各色のトナー画像が形成される。各色のトナー画像は、転写ローラ１４０Ｋ、１４０Ｙ、１４０Ｍ、１４０Ｃによって記録媒体Ｐに転写され、記録媒体Ｐ上にカラーのトナー画像が形成される。転写後に、感光体ドラム１１３Ｋ、１１３Ｙ、１１３Ｍ、１１３Ｃ上に残留したトナーは、クリーニング装置１１９Ｋ、１１９Ｙ、１１９Ｍ、１１９Ｃによって除去される。カラーのトナー画像が形成された記録媒体Ｐは、定着器１５０に送られる。定着器１５０において、カラーのトナー画像が記録媒体Ｐに定着され、カラー画像が形成される。カラー画像が形成された記録媒体Ｐは、排紙ローラ対１２５によってスタッカへ排出される。

《２》制御系の構成
図３は、本実施の形態に係る画像形成装置１００の構成を概略的に示す機能ブロック図である。

図３において、ホストＩＦ（インタフェース）部３２はホストコンピュータとの物理的階層のインタフェースを担う部分である。コマンド／画像処理部３３は、マイクロプロセッサ、ＲＡＭ（Ｒａｎｄｏｍ Ａｃｃｅｓｓ Ｍｅｍｏｒｙ）及び展開のための特別なハードウェア等からなり、画像形成装置１００全体を制御する。コマンド／画像処理部３３の濃度階調補正制御部３３１は、濃度センサ３１が検出した検出濃度値に基づいて、入力された階調値の印刷濃度が目標印刷濃度値になるようにビットマップに展開時に出力する階調値を補正する。

記憶部３３２には、濃度階調補正処理に用いられる各種制御パラメータである目標階調濃度値テーブル（後述の図１４に示される目標階調濃度値テーブル５３）が予め記憶されており、濃度階調補正制御で決定した階調補正値テーブル（後述の図１５に示される階調補正値テーブル５４）を記憶する。

ＬＥＤヘッドＩＦ（インタフェース）部３４は、セミカスタムＬＳＩ（大規模集積回路）及びＲＡＭ等から構成され、コマンド／画像処理部３３からのビットマップに展開された画像データをＬＥＤヘッド１１１Ｋ、１１１Ｙ、１１１Ｍ、１１１Ｃのインタフェースに合せてデータを加工する。

制御部３５は、コマンド／画像処理部３３からの指令に従い、媒体センサ２１～２４、濃度センサ３１などからの信号を監視しながら、各モータ３６～４０の駆動、ヒータ２３１の制御、高圧制御部４１の制御を行い、印刷機構の制御と高圧の制御を行う。なお、モータ３６～４０は印刷機構、給紙部、定着器などを動作させるための各種モータ及びそれを駆動するドライバなどから構成される。ヒータ２３１は、ヒートローラ２３の中に配置される熱源としてのハロゲンランプである。

制御部３５の補正処理実行判定部３５１は、電源投入時又は所定枚数印刷毎などのような予め設定された濃度階調補正動作の実行条件を満たすときに、濃度階調補正動作を行うと判断する。制御部３５の補正制御部３５２は、濃度センサ３１が検出した検出濃度値に基づいて、濃度が目標印刷濃度値になるように、現像電圧及びＬＥＤヘッド１１１Ｋ、１１１Ｙ、１１１Ｍ、１１１Ｃの発光量（駆動時間）の変更量を計算する。また、濃度センサ３１が検出した検出濃度値に基づいて、濃度階調補正処理で用いられる濃度値を計算する。

図４は、画像形成装置１００が使用する目標印刷濃度値データテーブルの例を示す図である。図５は、画像形成装置１００が使用する検出電圧・検出濃度値変換係数テーブルの例を示す図である。図６は、画像形成装置１００が使用する現像電圧値調整量テーブルの例を示す図である。図７は、実施の形態に係る画像形成装置１００が使用するＬＥＤ駆動時間調整量テーブルの例を示す図である。図８（ａ）から（ｃ）は、画像形成装置１００が使用する複数の濃度階調特性データテーブルの例を示す図である。

記憶部３５３は、濃度階調補正動作に用いられる各種制御パラメータである図４に示されるような目標印刷濃度値データテーブル４６と、図５に示されるような検出電圧・検出濃度値変換係数テーブル４７と、図６に示されるような現像電圧値調整量テーブル４８と、図７に示されるようなＬＥＤ駆動時間調整量テーブル４９とを記憶している。また、記憶部３５３には、図９（ａ）から（ｃ）に示されるような濃度階調補正動作に用いられる濃度検出パターン６１～６３が予め記憶されている。また、記憶部３５３には、ＬＥＤヘッド１１１Ｋ、１１１Ｙ、１１１Ｍ、１１１Ｃの発光量（駆動時間）の設定値が記憶されている。記憶部３５３には、図８（ａ）から（ｃ）に示されるような濃度階調特性データテーブル５０～５２が予め記憶されている。

制御部３５のセンサ発光量調整部３５４は、キャリブレーション用の基準鏡面反射物に対して鏡面反射光受光用ＰＴ３１２の出力電圧が予め決められた値となるよう、且つキャリブレーション用の基準拡散反射物に対して拡散反射光受光用ＰＴ３１３の出力電圧が予め決められた値となるよう、赤外ＬＥＤ３１１の発光電流値の調整を行う。

高圧制御部４１は、マイクロプロセッサ又はカスタムＬＳＩから構成され、画像形成部１１０Ｋ、１１０Ｙ、１１０Ｍ、１１０Ｃにおける帯電電圧、現像電圧、供給電圧、及び転写ローラ１４０Ｋ、１４０Ｙ、１４０Ｍ、１４０Ｃに対する転写電圧の生成を行う。帯電電圧発生部４２は、帯電ローラ１１４Ｋ、１１４Ｙ、１１４Ｍ、１１４Ｃへの帯電電圧の生成と停止、現像電圧発生部４３は現像ローラ１１６Ｋ、１１６Ｙ、１１６Ｍ、１１６Ｃへの現像電圧を、供給電圧発生部４４は供給ローラ１１７Ｋ、１１７Ｙ、１１７Ｍ、１１７Ｃへの供給電圧、転写電圧発生部４５は転写ローラ１４０Ｋ、１４０Ｙ、１４０Ｍ、１４０Ｃへの転写電圧の生成と停止を行う。記憶部４１１は、帯電電圧発生部４２、現像電圧発生部４３、供給電圧発生部４４、転写電圧発生部４５の設定電圧値を記憶する。なお、記憶部３３２、３５３、４１１は、互いに異なる半導体メモリなどの記憶装置であってもよく、或いは、１つの半導体メモリなどの異なる記憶領域であってもよい。

画像形成装置１００の印刷動作に際しては、画像形成装置１００は、ホストコンピュータから送られてきた画像データを受信すると、コマンド／画像処理部３３が制御部３５にヒータ２３１のウォームアップ開始の指示を出すとともに、画像データの展開処理を行い、１ページごとのビットマップデータを各色に対応して生成する。

コマンド／画像処理部３３よりウォームアップ開始の指示を受け取った制御部３５は、ヒータモータ３９を制御し、ローラ１５１を駆動し、サーミスタ２５の検出信号に基づいて、ヒータ２３１のＯＮ又はＯＦＦを制御し、定着温度の調整を行う。定着温度が予め決められた設定温度（すなわち、トナー画像の定着が可能となる温度）に到達すると印刷動作を開始する。

制御部３５は、ベルトモータ３８、ドラムモータ４０を制御し、駆動ローラ１３１、感光体ドラム１１３Ｋ、１１３Ｙ、１１３Ｍ、１１３Ｃを駆動する。

制御部３５より高圧出力の指示を受けた高圧制御部４１は、記憶部４１１に記憶されている帯電電圧、現像電圧、供給電圧の設定電圧値を読み出し、帯電電圧発生部４２より帯電ローラ１１４Ｋ、１１４Ｙ、１１４Ｍ、１１４Ｃへの帯電電圧を、現像電圧発生部４３より現像ローラ１１６Ｋ、１１６Ｙ、１１６Ｍ、１１６Ｃへの現像電圧を、供給電圧発生部４４より供給ローラ１１７Ｋ、１１７Ｙ、１１７Ｍ、１１７Ｃへの供給電圧を生成し供給する。

ここで、画像形成部１１０Ｋ、１１０Ｙ、１１０Ｍ、１１０Ｃにおけるトナー画像の形成動作について説明する。

高圧制御部４１により帯電電圧、現像電圧、供給電圧が供給されると、帯電ローラ１１４Ｋ、１１４Ｙ、１１４Ｍ、１１４Ｃには－１００［Ｖ］の帯電電圧が供給され、感光体ドラム１１３Ｋ、１１３Ｙ、１１３Ｍ、１１３Ｃ表面を約－６００［Ｖ］に帯電させる。また、現像ローラ１１６Ｋ、１１６Ｙ、１１６Ｍ、１１６Ｃには－２００［Ｖ］の現像電圧が、供給ローラ１１７Ｋ、１１７Ｙ、１１７Ｍ、１１７Ｃには－２５０［Ｖ］の供給電圧が供給され、現像ローラ１１６Ｋ、１１６Ｙ、１１６Ｍ、１１６Ｃと供給ローラ１１７Ｋ、１１７Ｙ、１１７Ｍ、１１７Ｃの接触領域近傍では現像ローラ１１６Ｋ、１１６Ｙ、１１６Ｍ、１１６Ｃから供給ローラ１１７Ｋ、１１７Ｙ、１１７Ｍ、１１７Ｃに向かう方向の電界が形成される。

画像形成部１１０Ｋ、１１０Ｙ、１１０Ｍ、１１０Ｃのトナーカートリッジにはトナーが収容されており、トナーカートリッジから現像部１１５Ｋ、１１５Ｙ、１１５Ｍ、１１５Ｃへ供給されたトナーは、現像ローラ１１６Ｋ、１１６Ｙ、１１６Ｍ、１１６Ｃと供給ローラ１１７Ｋ、１１７Ｙ、１１７Ｍ、１１７Ｃの接触領域で強く擦られて摩擦帯電される。本実施の形態においては、現像ローラ１１６Ｋ、１１６Ｙ、１１６Ｍ、１１６Ｃと供給ローラ１１７Ｋ、１１７Ｙ、１１７Ｍ、１１７Ｃの特性によりトナーはマイナス極性に摩擦帯電される。

マイナス極性に摩擦帯電されたトナーは、現像ローラ１１６Ｋ、１１６Ｙ、１１６Ｍ、１１６Ｃと供給ローラ１１７Ｋ、１１７Ｙ、１１７Ｍ、１１７Ｃの接触領域近傍で現像ローラ１１６Ｋ、１１６Ｙ、１１６Ｍ、１１６Ｃから供給ローラ１１７Ｋ、１１７Ｙ、１１７Ｍ、１１７Ｃを向いた電界から受けるクーロン力によって現像ローラ１１６Ｋ、１１６Ｙ、１１６Ｍ、１１６Ｃ上に付着する。付着したトナーは、現像ローラ１１６Ｋ、１１６Ｙ、１１６Ｍ、１１６Ｃの回転に伴って現像ブレード１１８Ｋ、１１８Ｙ、１１８Ｍ、１１８Ｃによって均一な厚さのトナー層になる。現像ローラ１１６Ｋ、１１６Ｙ、１１６Ｍ、１１６Ｃはさらに回転を続けて、トナー層を感光体ドラム１１３Ｋ、１１３Ｙ、１１３Ｍ、１１３Ｃとの接触領域に運ぶ。

一方、コマンド／画像処理部３３は、１ページごとのビットマップデータをＬＥＤヘッドインタフェース部３４に送信する。ＬＥＤヘッドインタフェース部３４は、受信したビットマップデータに合わせてＬＥＤヘッド１１１Ｋ、１１１Ｙ、１１１Ｍ、１１１ＣのＬＥＤを点灯させて、－６００［Ｖ］に帯電された感光体ドラム１１３Ｋ、１１３Ｙ、１１３Ｍ、１１３Ｃを露光して－５０［Ｖ］に除電し、静電潜像を書き込む。感光体ドラム１１３Ｋ、１１３Ｙ、１１３Ｍ、１１３Ｃの回転に伴い、感光体ドラム１１３Ｋ、１１３Ｙ、１１３Ｍ、１１３Ｃ表面に書き込まれた静電潜像は、現像ローラ１１６Ｋ、１１６Ｙ、１１６Ｍ、１１６Ｃとの接触領域に到達する。現像ローラ１１６Ｋ、１１６Ｙ、１１６Ｍ、１１６Ｃと感光体ドラム１１３Ｋ、１１３Ｙ、１１３Ｍ、１１３Ｃの間には、－５０［Ｖ］に除電された露光領域では、感光体ドラム１１３Ｋ、１１３Ｙ、１１３Ｍ、１１３Ｃから現像ローラ１１６Ｋ、１１６Ｙ、１１６Ｍ、１１６Ｃに向かう方向の電界が、－６００［Ｖ］のまま除電されていない非露光領域では、逆向きの電界が形成される。このため、現像ローラ１１６Ｋ、１１６Ｙ、１１６Ｍ、１１６Ｃ上のマイナス極性に帯電したトナー層から露光領域にのみ選択的にトナーが付着し、静電潜像がトナー画像として現像される。

画像形成部１１０Ｋ、１１０Ｙ、１１０Ｍ、１１０Ｃの駆動開始と同時に、制御部３５はホッピングモータ３６を駆動し、ホッピングローラ１２２を回転させ、媒体カセット１２１の記録媒体Ｐを１枚だけガイド１９へ送る。

制御部３５は、媒体センサ２１の出力を監視して、記録媒体Ｐの先端がレジストローラとピンチローラからなるレジストローラ・ピンチローラ１２４の間に到達したことを検出すると、ホッピングモータ３６を停止させる。次に、制御部３５は、レジストモータ３７を駆動し、レジストローラ・ピンチローラ１２４のレジストローラ１２４ａを回転させ、記録媒体Ｐを搬送し、媒体センサ２２の出力を監視して、記録媒体Ｐの後端が搬送ベルト１３３に到達したことを検出するとレジストモータ３７を停止させる。

続いて、制御部３５は、ベルトモータ３８を駆動し、駆動ローラ１３１を回転させ、搬送ベルト１３３上に静電吸着された記録媒体Ｐを感光体ドラム１１３Ｋ、１１３Ｙ、１１３Ｍ、１１３Ｃと搬送ベルト１３３の接触領域である転写ニップへ送る。

記録媒体Ｐは、搬送ベルト１３３によって搬送されて、その先端が感光体ドラム１１３Ｋ、１１３Ｙ、１１３Ｍ、１１３Ｃと搬送ベルト１３３の接触領域に順次到達するタイミングに合わせて、制御部３５より高圧出力の指示を受けた高圧制御部４１は、転写電圧発生部４５より転写ローラ１４０Ｋ、１４０Ｙ、１４０Ｍ、１４０Ｃへの転写電圧を生成し供給する。転写ローラ１４０Ｋ、１４０Ｙ、１４０Ｍ、１４０Ｃには、３０００［Ｖ］の転写電圧が供給され、搬送ベルト１３３から感光体ドラム１１３Ｋ、１１３Ｙ、１１３Ｍ、１１３Ｃに向かう方向で電界が形成され、感光体ドラム１１３Ｋ、１１３Ｙ、１１３Ｍ、１１３Ｃ上に現像されたトナー画像は、搬送ベルト１３３上の記録媒体Ｐに転写される。トナー画像が転写された記録媒体Ｐは、引き続き搬送ベルト１３３により搬送され、定着機構へ送られる。制御部３５は、媒体センサ２３の出力を監視して、搬送ベルト１３３からの分離に失敗した記録媒体Ｐをチェックしつつ、記録媒体Ｐの後端が定着機構に到達したことを検出すると、ベルトモータ３８、ドラムモータ４０を停止し、制御部３５より高圧出力停止の指示を受けた高圧制御部４１は、帯電電圧発生部４２より帯電ローラ１１４への帯電電圧を、現像電圧発生部４３より現像ローラ１１６Ｋ、１１６Ｙ、１１６Ｍ、１１６Ｃへの現像電圧を、供給電圧発生部４４より供給ローラ１１７への供給電圧を、転写電圧発生部４５より転写ローラ１４０Ｋ、１４０Ｙ、１４０Ｍ、１４０Ｃへの転写電圧を停止する。なお、ベルトモータ３８が駆動している間、搬送ベルト１３３の上半部で表面に付着残留したトナーは、クリーニングブレード１３４により廃トナータンク（図示せず）にかき落とされる。

記録媒体Ｐが定着機構に到達すると、既に定着可能温度に到達しているローラ１５１と、これに圧接するローラ１５２に狭まれて搬送されて、記録媒体Ｐ上のトナーを加熱、溶融し、トナー画像が記録媒体Ｐに定着される。トナー画像が定着された記録媒体Ｐは、ガイド１２６に案内され、スタッカへ排出される。制御部３５は、媒体センサ２４の出力に基づいて、定着器１５０におけるジャムやローラ１５１への記録媒体Ｐの巻き付きを監視しつつ、記録媒体Ｐの後端がスタッカに到達したことを検出すると、ヒータモータ３９、ヒータ２３１を停止し、印刷動作を完了する。

《３》濃度階調補正
本実施の形態に係る画像形成装置１００の濃度階調補正動作を説明する。図１０は、本実施の形態に係る画像形成装置１００における濃度階調補正動作を概略的に示すフローチャートである。

〈ステップＳ１〉
ステップＳ１において、制御部３５の補正処理実行判定部３５１は、濃度階調補正動作を実行するための条件を満たしているか否かを判定する。補正処理実行判定部３５１は、画像形成装置１００の電源を投入したとき、及び前回の濃度階調補正動作以降における印刷枚数が予め決められた基準枚数に達したときに、濃度階調補正動作を実行するための条件を満たしていると判定（Ｓ１においてＹＥＳ）して、処理をステップＳ２に進める。

〈ステップＳ２〉
ステップＳ２において、制御部３５のセンサ発光量調整部３５４は、濃度センサ３１のキャリブレーションを行う。具体的には、センサ発光量調整部３５４は、濃度センサ３１の温度による赤外ＬＥＤ３１１の発光特性の変化及び製造上発生しうる濃度センサ３１の発光・受光感度のばらつきを吸収するため、赤外ＬＥＤ３１１に供給される電流値（すなわち、発光電流値）の調整を行う。濃度センサ３１のキャリブレーションでは、キャリブレーション用の基準鏡面反射物で反射した反射光を受光する鏡面反射光受光用ＰＴ３１２の出力電圧が予め決められた値となるように赤外ＬＥＤ３１１の発光電流値を調整する。また、濃度センサ３１のキャリブレーションでは、キャリブレーション用の基準拡散反射物で反射した拡散反射光受光用ＰＴ３１３の出力電圧が予め決められた値となるように赤外ＬＥＤ３１１の発光電流値を調整する。

赤外ＬＥＤ３１１の発光電流調整範囲は、例えば、１５～２５［ｍＡ］である。鏡面反射光受光用ＰＴ３１２の出力電圧範囲及び拡散反射光受光用ＰＴ３１３の出力電圧範囲は、例えば、０～３［Ｖ］である。

また、イエロー、マゼンタ、シアンのトナー画像の濃度検出を行う際の赤外ＬＥＤ３１１のキャリブレーション用の基準拡散反射物は、例えば、濃度センサ３１と搬送ベルト１３３との間に配置されているカバー３１ａの濃度センサ３１側の面である。カバー３１ａの濃度センサ３１側の面は、予め決められた基準とする拡散反射特性を有している。センサ発光量調整部３５４は、カバー３１ａを閉位置にした状態で、拡散反射光受光用ＰＴ３１３の出力電圧が設定値となるように、赤外ＬＥＤ３１１の発光電流値を調整する。カバー３１ａの濃度センサ３１側の面からの反射光を受光する拡散反射光受光用ＰＴ３１３の出力電圧の設定値は、例えば、２．００［Ｖ］である。

ブラックのトナー画像の濃度検出を行う際の赤外ＬＥＤ３１１のキャリブレーション用の基準鏡面反射物は、例えば、搬送ベルト１３３である。搬送ベルト１３３の濃度センサ３１と対向する面は、予め決められた基準とする鏡面反射特性を有している。センサ発光量調整部３５４は、カバー３１ａを開位置にした状態で、鏡面反射光受光用ＰＴ３１２の出力電圧が予め決められた設定値となるように、赤外ＬＥＤ３１１の発光電流値を調整する。搬送ベルト１３３からの反射光を受光する鏡面反射光受光用ＰＴ３１２の出力電圧の設定値は、例えば、２．５０［Ｖ］である。

〈ステップＳ３〉
ステップＳ３において、制御部３５は、濃度検出実施の指示信号を受け取ると、記憶部３５３に予め記憶されている、図９（ａ）に示される濃度検出パターン６１を搬送ベルト１３３上に印刷する。濃度検出パターン６１は、搬送方向下流側から順に、Ｄｕｔｙ１００％のブラック（Ｋ）のトナー画像部分６１１、Ｄｕｔｙ１００％のイエロー（Ｙ）のトナー画像部分６１２、Ｄｕｔｙ１００％のマゼンタ（Ｍ）のトナー画像部分６１３、Ｄｕｔｙ１００％のシアン（Ｃ）のトナー画像部分６１４が並んでいる。つまり、図９（ａ）の濃度検出パターン６１は、４個のトナー画像部分６１１～６１４から構成される。トナー画像部分６１１～６１４の各々の搬送方向の長さは、Ｌｐ［ｍｍ］である。また、トナー画像部分６１１～６１４の内の隣り合うもの同士の間には、ギャップはない。ただし、濃度検出パターン６１は、図９（ａ）の例に限定されない。例えば、濃度検出パターン６１における、複数のトナー画像部分６１１～６１４の配列の順番、複数のトナー画像部分６１１～６１４の印刷デューティの値は、図９（ａ）の例と異なるものであってもよい。また、ステップＳ３において、現像電圧値の初期値ＤＢｏ［Ｖ］及びＬＥＤ駆動時間の初期値ＤＫｏ［ｓ］は、予め設定された値である。つまり、ブラック（Ｋ）、イエロー（Ｙ）マゼンタ（Ｍ）、シアン（Ｃ）の各画像形成部１１０Ｋ、１１０Ｙ、１１０Ｍ、１１０Ｃについて、現像電圧値の初期値ＫＤＢｏ［Ｖ］、ＹＤＢｏ［Ｖ］、ＭＤＢｏ［Ｖ］、ＣＤＢｏ［Ｖ］は予め設定された値である。また、ブラック（Ｋ）、イエロー（Ｙ）、マゼンタ（Ｍ）、シアン（Ｃ）の各画像形成部１１０Ｋ、１１０Ｙ、１１０Ｍ、１１０Ｃについて、ＬＥＤ駆動時間の初期値ＫＤＫｏ［ｓ］、ＹＤＫｏ［ｓ］、ＭＤＫｏ［ｓ］、ＣＤＫｏ［ｓ］は予め設定された値である。

また、本実施の形態では、図１１に示されるように、各画像形成部１１０Ｋ、１１０Ｙ、１１０Ｍ、１１０Ｃの感光体ドラム１１３Ｋ、１１３Ｙ、１１３Ｍ、１１３Ｃと転写ローラ１４０Ｋ、１４０Ｙ、１４０Ｍ、１４０Ｃとの接点（転写ニップ）間の距離は、それぞれ２Ｌ［ｍｍ］である。また、搬送方向最下流の感光体ドラム１１３Ｃの感光体ドラム１１３Ｃと転写ローラ１４０Ｃの接点から濃度センサ３１までの距離は３Ｌ［ｍｍ］である。濃度検出パターン６１は、Ｄｕｔｙ１００％のブラックのトナー画像部分６１１の印刷開始位置から搬送ベルト１３３を長さ９Ｌ［ｍｍ］移動させると、Ｄｕｔｙ１００％のブラックのトナー画像部分６１１の先頭が濃度センサ３１の検出位置に到達する。さらに、搬送ベルト１３３をＬｐ／２［ｍｍ］移動させると、Ｄｕｔｙ１００％のブラックのトナー画像部分６１１の中央部が、濃度センサ３１の検出位置に一致する。

制御部３５は、濃度検出パターン６１のトナー画像部分６１１～６１４の色に応じて、濃度センサ３１の赤外ＬＥＤ３１１を、キャリブレーション（前述の図１０のステップＳ２）によって決定した発光電流値で発光させ、濃度検出パターン６１のトナー画像部分６１１～６１４に赤外光を照射する。鏡面反射光受光用ＰＴ３１２及び拡散反射光受光用ＰＴ３１３は、駆動回路により駆動されており、受光エネルギー（すなわち、受光量）に比例した電流を流す。この電流は、変換回路によって検出電圧値に変換され、検出電圧値は制御部３５によって読み取られる。制御部３５は、読み取った濃度検出パターン６１のトナー画像部分６１２～６１４の色がイエロー、マゼンタ、シアンのときは、拡散反射光受光用ＰＴ３１３の出力電圧であるセンサ検出電圧を読み取る。制御部３５は、読み取った濃度検出パターンのトナー画像部分６１１の色がブラックのときは、鏡面反射光受光用ＰＴ３１２の出力電圧であるセンサ検出電圧を読み取る。

本実施の形態では、制御部３５は、最初に検出されるトナー画像部分は、Ｄｕｔｙ１００％のブラックのトナー画像部分６１１であるため、鏡面反射光受光用ＰＴ３１２の出力電圧であるセンサ検出電圧を読み取る。次に、制御部３５は、搬送ベルト１３３を搬送方向に長さＬｐ［ｍｍ］移動させ、Ｄｕｔｙ１００％のイエローのトナー画像部分６１２の中央部を濃度センサ３１の検出位置に一致させ、拡散反射光受光用ＰＴ３１３の出力電圧であるセンサ検出電圧を読み取る。同様に、制御部３５は、濃度検出パターン６１の残りのトナー画像部分６１３、６１４に対する、拡散反射光受光用ＰＴ３１３の出力電圧であるセンサ検出電圧を読み取る。

制御部３５は、読み取ったセンサ検出電圧を、図５に示される検出電圧・検出濃度値変換係数テーブル４７を用いて、検出濃度値に変換する。検出電圧・検出濃度値変換係数テーブル４７のテーブル値は、センサ検出電圧と検出濃度値の相関関係を１次近似式で表す場合における１次近似式の係数Ａと係数Ｂを実験的に求めた最適値である。ここで、Ｄｕｔｙ１００％のブラックのトナー画像部分６１１の濃度値の算出過程を代表として説明する。読み取った濃度検出パターン６１のＤｕｔｙ１００％のブラックのトナー画像部分６１１に対応するセンサ検出電圧をＫＶ_１００とすると、検出濃度値ＫＯＤ_１００は以下の式（１）で求められる。

なお、Ｄｕｔｙ１００％のイエロー、マゼンタ、シアンのトナー画像部分６１２～６１４に対応するセンサ検出電圧ＹＶ_１００、ＭＶ_１００、ＣＶ_１００とした場合における検出濃度値ＹＯＤ_１００、ＭＯＤ_１００、ＣＯＤ_１００は、式（１）と同様の計算式で求められる。

〈ステップＳ４〉
ステップＳ４において、制御部３５の補正制御部３５２は、ステップＳ３において読み取った検出濃度値ＫＯＤ_１００、ＹＯＤ_１００、ＭＯＤ_１００、ＣＯＤ_１００と目標印刷濃度値データテーブル４６の目標印刷濃度値ＫＯＤ_Ｔ１００、ＹＯＤ_Ｔ１００、ＭＯＤ_Ｔ１００、ＣＯＤ_Ｔ１００との差分（ＫＯＤ_１００－ＫＯＤ_Ｔ１００）、（ＹＯＤ_１００－ＹＯＤ_Ｔ１００）、（ＭＯＤ_１００－ＭＯＤ_Ｔ１００）、（ＣＯＤ_１００－ＣＯＤ_Ｔ１００）に基づいて、ブラック、イエロー、マゼンタ、シアンのトナーの現像部１１５Ｋ、１１５Ｙ、１１５Ｍ、１１５Ｃにおける現像電圧値の変更値を計算する。

補正制御部３５２は、この計算に際し、例えば、記憶部３５３に記憶されている現像電圧値調整量テーブル４８を用いる。本実施の形態では、図６に示されるように、現像電圧値調整量テーブル４８のテーブル値ΔＫＤＢ_１００、ΔＹＤＢ_１００、ΔＭＤＢ_１００、ΔＣＤＢ_１００は、現像電圧値が１［Ｖ］変化するときの濃度値の変化量を、予め実験的に求めた最適値である。現像電圧値を変化させると、現像されるトナー層厚（すなわち、現像ローラ１１６Ｋ、１１６Ｙ、１１６Ｍ、１１６Ｃから感光体ドラム１１３Ｋ、１１３Ｙ、１１３Ｍ、１１３Ｃに移動するトナー量）を変化させることができる。補正制御部３５２は、このような特性を利用して、印刷デューティが低い場合におけるトナー濃度から印刷デューティが高い場合におけるトナー濃度までを、増加又は減少させることができる。本実施の形態では、現像電圧補正により、Ｄｕｔｙ１００％のブラックのトナー画像部分の検出濃度値が目標印刷濃度値となるように調整する。例えば、ブラックの画像形成部１１０Ｋにおける現像電圧値制御量ＫＤＢ（Ａ）は、以下の式（２）で求められる。

イエロー、マゼンタ、シアンの画像形成部１１０Ｙ、１１０Ｍ、１１０Ｃにおける現像電圧値制御量ＹＤＢ（Ａ）、ＭＤＢ（Ａ）、ＣＤＢ（Ａ）は、式（２）と同様の計算式で求められる。

制御部３５は、ステップＳ４で求めた現像電圧補正結果に基づき、高圧制御部４１に現像電圧値を増加又は減少する指示を現像電圧発生部４３に出す。現像電圧発生部４３は、ブラックの画像形成部１１０Ｋの現像ローラ１１６Ｋに、現像電圧初期値ＫＤＢ_０［Ｖ］に現像電圧補正結果ＫＤＢ（Ａ）を加えた現像電圧値ＫＤＢ_１［Ｖ］を供給する。つまり、ブラックの画像形成部１１０Ｋの補正後の現像電圧値ＫＤＢ_１［Ｖ］は、以下の式（３）で求められる。

イエロートナー、マゼンタトナー、シアントナーの補正後の現像電圧値ＹＤＢ_１［Ｖ］、ＭＤＢ_１［Ｖ］、ＣＤＢ_１［Ｖ］は、式（３）と同様の計算式で求められる。

〈ステップＳ５〉
ステップＳ５において、制御部３５は、濃度検出実施の指示信号を受け取ると、記憶部３５３に予め記憶されている、図９（ｂ）に示される濃度検出パターン６２を搬送ベルト１３３上に印刷する。濃度検出パターン６２は、搬送方向下流側から順に配列された、Ｄｕｔｙ３０％のブラックのトナー画像部分６２１、Ｄｕｔｙ３０％のイエローのトナー画像部分６２２、Ｄｕｔｙ３０％のマゼンタのトナー画像部分６２３、Ｄｕｔｙ３０％のシアンのトナー画像部分６２４、Ｄｕｔｙ７０％のブラックのトナー画像部分６２５、Ｄｕｔｙ７０％のイエローのトナー画像部分６２６、Ｄｕｔｙ７０％のマゼンタのトナー画像部分６２７、Ｄｕｔｙ７０％のシアンのトナー画像部分６２８を有する。つまり、図９（ｂ）の濃度検出パターン６２は、搬送方向に配列された８個のトナー画像部分６２１～６２８から構成される。なお、濃度検出パターン６２のトナー画像部分６２１～６２８の各々の搬送方向の長さは、Ｌｐ［ｍｍ］である。また、トナー画像部分６２１～６２８の内の隣り合うもの同士の間にはギャップはない。ただし、濃度検出パターン６２は、図９（ｂ）の例に限定されない。濃度検出パターン６２における、複数のトナー画像部分６２１～６２８の配列の順番、複数のトナー画像部分６２１～６２８の印刷デューティの値は、図９（ｂ）の例と異なるものであってもよい。また、ステップＳ５における現像電圧値は、現像電圧補正後の現像電圧値ＫＤＢ_１［Ｖ］、ＹＤＢ_１［Ｖ］、ＭＤＢ_１［Ｖ］、ＣＤＢ_１［Ｖ］である。

制御部３５は、ステップＳ３の場合と同様に、濃度センサ３１において濃度検出パターン６２のトナー画像部分６２１～６２８を読み取り、図５に示される検出電圧・検出濃度値変換係数テーブル４７を用いて、センサ検出電圧を検出濃度値に変換する。読み取った濃度検出パターン６２のＤｕｔｙ３０％のブラックのトナー画像部分６２１とＤｕｔｙ７０％のブラックのトナー画像部分６２５のセンサ検出電圧をそれぞれＫＶ_３０、ＫＶ_７０とすると、検出濃度値ＫＯＤ_３０、ＫＯＤ_７０は以下の式（４）及び（５）で求められる。

なお、Ｄｕｔｙ３０％のイエロー、マゼンタ、シアンのトナー画像部分６２２、６２３、６２４に対応するセンサ検出電圧ＹＶ_３０、ＭＶ_３０、ＣＶ_３０と検出濃度値ＹＯＤ_３０、ＭＯＤ_３０、ＣＯＤ_３０は、式（４）と同様の計算式で求められる。Ｄｕｔｙ７０％のイエロー、マゼンタ、シアンのトナー画像部分６２６、６２７、６２８に対応するセンサ検出電圧ＹＶ_７０、ＭＶ_７０、ＣＶ_７０と検出濃度値ＹＯＤ_７０、ＭＯＤ_７０、ＣＯＤ_７０は、式（５）と同様の計算式で求められる。

〈ステップＳ６〉
ステップＳ６において、制御部３５の補正制御部３５２は、ステップＳ５において読み取った検出濃度値ＫＯＤ_３０、ＹＯＤ_３０、ＭＯＤ_３０、ＣＯＤ_３０、ＫＯＤ_７０、ＹＯＤ_７０、ＭＯＤ_７０、ＣＯＤ_７０と目標印刷濃度値データテーブル４６の目標印刷濃度値ＫＯＤ_Ｔ３０、ＹＯＤ_Ｔ３０、ＭＯＤ_Ｔ３０、ＣＯＤ_Ｔ３０、ＫＯＤ_Ｔ７０、ＹＯＤ_Ｔ７０、ＭＯＤ_Ｔ７０、ＣＯＤ_Ｔ７０との差分（ＫＯＤ_３０－ＫＯＤ_Ｔ３０）、（ＹＯＤ_３０－ＹＯＤ_Ｔ３０）、（ＭＯＤ_３０－ＭＯＤ_Ｔ３０）、（ＣＯＤ_３０－ＣＯＤ_Ｔ３０）、（ＫＯＤ_７０－ＫＯＤ_Ｔ７０）、（ＹＯＤ_７０－ＹＯＤ_Ｔ７０）、（ＭＯＤ_７０－ＭＯＤ_Ｔ７０）、（ＣＯＤ_７０－ＣＯＤ_Ｔ７０）に基づいて、各色の画像形成部１１０Ｋ、１１０Ｙ、１１０Ｍ、１１０ＣのＬＥＤヘッド１１１Ｋ、１１１Ｙ、１１１Ｍ、１１１Ｃの１発光ドット当たりのＬＥＤ駆動時間をどの程度増加又は減少すればよいか、すなわち、ブラック、イエロー、マゼンタ、シアンの各色の画像形成部１１０Ｋ、１１０Ｙ、１１０Ｍ、１１０ＣにおけるＬＥＤ駆動時間の変更値を計算する。

補正制御部３５２は、この計算に際し、例えば、記憶部３５３に記憶されているＬＥＤ駆動時間調整量テーブル４９を用いる。本実施の形態では、図７に示されるＬＥＤ駆動時間調整量テーブル４９のテーブル値ΔＫＤＫ_３０、ΔＹＤＫ_３０、ΔＭＤＫ_３０、ΔＣＤＫ_３０、ΔＫＤＫ_７０、ΔＹＤＫ_７０、ΔＭＤＫ_７０、ΔＣＤＫ_７０などは、ＬＥＤ駆動時間が１％変化するときの濃度値の変化量を、予め実験的に求めた最適値である。ＬＥＤ駆動時間を変化させると、現像されるトナー現像面積率を変化させることができる。補正制御部３５２は、このような特性を利用して、印刷デューティが低い場合におけるトナー濃度から印刷デューティが高い場合におけるトナー濃度までを増加又は減少させることができる。
Ｄｕｔｙ１００％のトナー画像部分は、現像されるトナー現像面積率が１００％であるため、ＬＥＤ駆動時間を変化させても濃度は増加又は減少しない。なお、本実施の形態では、補正制御部３５２は、ＬＥＤ駆動時間の補正により、主に印刷デューティが低い場合から印刷デューティが中間程度である場合までにおける濃度が、目標印刷濃度値となるように調整する。本実施の形態では、Ｄｕｔｙ３０％のトナー画像部分６２１～６２４とＤｕｔｙ７０％のトナー画像部分６２５～６２８について、ＬＥＤ駆動時間制御量を計算することができる。Ｄｕｔｙ３０％のトナー画像部分６２１～６２４を用いて得られたＬＥＤ駆動時間制御量とＤｕｔｙ７０％のトナー画像部分６２５～６２８を用いて得られたＬＥＤ駆動時間制御量との平均値であるＬＥＤ駆動時間制御量ＫＤＫ（Ａ）は、以下の式（６）で求められる。

なお、イエロー、マゼンタ、シアンの画像形成部のＬＥＤ駆動時間制御量ＹＤＫ（Ａ）、ＭＤＫ（Ａ）、ＣＤＫ（Ａ）は、式（６）と同様の計算式で求められる。

制御部３５は、ステップＳ６で求めた各色のＬＥＤ駆動時間補正結果ＫＤＫ（Ａ）に基づき、ＬＥＤヘッドインタフェース部３４にＬＥＤヘッド１１１Ｋの駆動時間を増加又は減少する指示を出す。ＬＥＤヘッドインタフェース部３４は、ＬＥＤ駆動時間初期値ＫＤＫ_０［ｓ］にＬＥＤ駆動時間補正結果ＫＤＫ（Ａ）を加えたＬＥＤ駆動時間でＬＥＤヘッド１１１Ｋを発光させる。補正後のＬＥＤ駆動時間ＫＤＫ_１［ｓ］は、以下の式（７）で求められる。

なお、イエロー、マゼンタ、シアンのＬＥＤ駆動時間ＹＤＫ_１［ｓ］、ＭＤＫ_１［ｓ］、ＣＤＫ_１［ｓ］は、式（７）と同様の計算式で求められる。

〈ステップＳ７〉
ステップＳ７において、制御部３５は、濃度検出実施の指示信号を受け取ると、記憶部３５３に予め記憶されている、図９（ｃ）に示される濃度検出パターン６３を搬送ベルト１３３上に印刷する。濃度検出パターン６３は、搬送方向下流側から順に配列された、Ｄｕｔｙ３０％のブラックのトナー画像部分６３１、Ｄｕｔｙ３０％のイエローのトナー画像部分６３２、Ｄｕｔｙ３０％のマゼンタのトナー画像部分６３３、Ｄｕｔｙ３０％のシアンのトナー画像部分６３４、Ｄｕｔｙ７０％のブラックのトナー画像部分６３５、Ｄｕｔｙ７０％のイエローのトナー画像部分６３６、Ｄｕｔｙ７０％のマゼンタのトナー画像部分６３７、Ｄｕｔｙ７０％のシアンのトナー画像部分６３８、Ｄｕｔｙ１００％のブラックのトナー画像部分６３９、Ｄｕｔｙ１００％のイエローのトナー画像部分６４０、Ｄｕｔｙ１００％のマゼンタのトナー画像部分６４１、Ｄｕｔｙ１００％のシアンのトナー画像部分６４２を有する。つまり、図９（ｃ）の濃度検出パターン６３は、１２個のトナー画像部分６３１～６４２から構成される。なお、濃度検出パターン６３の各トナー画像部分６３１～６４２の搬送方向の長さはＬｐ［ｍｍ］である。また、トナー画像部分６３１～６４２の内の互いに隣り合うもの同士の間にギャップはない。ただし、濃度検出パターン６３は、図９（ｃ）の例に限定されない。濃度検出パターン６３における、複数のトナー画像部分６３１～６４２の配列の順番、複数のトナー画像部分６３１～６４２の印刷デューティの値は、図９（ｃ）の例と異なるものであってもよい。なお、ステップＳ７における現像電圧値は、現像電圧補正後の現像電圧値ＫＤＢ_１［Ｖ］、ＹＤＢ_１［Ｖ］、ＭＤＢ_１［Ｖ］、ＣＤＢ_１［Ｖ］であり、ステップＳ７におけるＬＥＤ駆動時間は、補正後のＬＥＤ駆動時間ＫＤＫ_１［ｓ］、ＹＤＫ_１［ｓ］、ＭＤＫ_１［ｓ］、ＣＤＫ_１［ｓ］である。

制御部３５は、ステップＳ３の場合と同様に、濃度検出パターン６３の各色のトナー画像部分６３１～６４２についてのセンサ検出電圧を取得し、検出電圧・検出濃度値変換係数テーブル４７よりセンサ検出電圧を検出濃度値に変換する。読み取った濃度検出パターン６３のＤｕｔｙ３０％、Ｄｕｔｙ７０％、Ｄｕｔｙ１００％のブラックのトナー画像部分６３１、６３５、６３９のセンサ検出電圧をそれぞれＫＶ′_３０、ＫＶ′_７０、ＫＶ′_１００とすると、濃度値ＫＯＤ′_３０、ＫＯＤ′_７０、ＫＯＤ′_１００は、以下の式（８）～（１０）で求められる。

また、濃度検出パターン６３のイエローのＤｕｔｙ３０％、Ｄｕｔｙ７０％、Ｄｕｔｙ１００％のトナー画像部分６３２、６３６、６４０のセンサ検出電圧をそれぞれＹＶ′_３０、ＹＶ′_７０、ＹＶ′_１００とすると、濃度値ＹＯＤ′_３０、ＹＯＤ′_７０、ＹＯＤ′_１００は、式（８）～（１０）と同様の計算式で求められる。濃度検出パターン６３のマゼンタのＤｕｔｙ３０％、Ｄｕｔｙ７０％、Ｄｕｔｙ１００％のトナー画像部分６３３、６３７、６４１のセンサ検出電圧をそれぞれＭＶ′_３０、ＭＶ′_７０、ＭＶ′_１００とすると、濃度値ＭＯＤ′_３０、ＭＯＤ′_７０、ＭＯＤ′_１００は、式（８）～（１０）と同様の計算式で求められる。濃度検出パターン６３のシアンのＤｕｔｙ３０％、Ｄｕｔｙ７０％、Ｄｕｔｙ１００％のトナー画像部分６３４、６３８、６４２のセンサ検出電圧をそれぞれＣＶ′_３０、ＣＶ′_７０、ＣＶ′_１００とすると、濃度値ＣＯＤ′_３０、ＣＯＤ′_７０、ＣＯＤ′_１００は、式（８）～（１０）と同様の計算式で求められる。

〈ステップＳ８〉
ステップＳ８において、制御部３５の補正制御部３５２は、ステップＳ７において読み取ったＤｕｔｙ３０％、Ｄｕｔｙ７０％、Ｄｕｔｙ１００％のトナー画像部分の検出濃度値からＤｕｔｙ１５％、Ｄｕｔｙ５０％、Ｄｕｔｙ８５％の濃度値を計算（すなわち、推測）する。この計算には、記憶部３５３に記憶されている、図８（ａ）の濃度階調特性データ（Ａ）テーブル５０、図８（ｂ）の濃度階調特性データ（Ｂ）テーブル５１、図８（ｃ）の濃度階調特性データ（Ｃ）テーブル５２のいずれかを用いる。

図１２は、図８（ａ）から（ｃ）に示される濃度階調特性データ（Ａ）テーブル５０、濃度階調特性データ（Ｂ）テーブル５１、濃度階調特性データ（Ｃ）テーブル５２の関係を示す図である。Ｄｕｔｙ１００％の濃度値を同じ値とし、濃度階調特性データ（Ｂ）テーブル５１に対して、濃度階調特性データ（Ａ）テーブル５０は、Ｄｕｔｙ１５％からＤｕｔｙ８５％までの濃度値が高い。また、Ｄｕｔｙ１００％の濃度値を同じ値とし、濃度階調特性データ（Ｂ）テーブル５１に対して、濃度階調特性データ（Ｃ）テーブル５２は、Ｄｕｔｙ１５％からＤｕｔｙ８５％までの濃度値が低い。計算に用いられる濃度階調特性データテーブルは、ステップＳ７において読み取った濃度検出パターン６３のＤｕｔｙ３０％、Ｄｕｔｙ７０％、Ｄｕｔｙ１００％のトナー画像部分６３１～６４２の濃度値で表される実際の濃度階調補正特性に最も近い濃度階調特性データテーブルが選択される。

ここで、濃度階調特性データテーブルの選択方法について説明する。図１３は、濃度階調特性データテーブルの選択処理を示すフローチャートである。ステップＳ８１において、制御部３５の補正制御部３５２は、ステップＳ７において読み取ったＤｕｔｙ７０％とＤｕｔｙ１００％のトナー画像部分６３５、６３９の濃度値ＫＯＤ′_７０とＫＯＤ′_１００の比率である濃度比率Ｒを式（１１）により求める。また、補正制御部３５２は、図８（ａ）に示される濃度階調特性データ（Ａ）テーブル５０におけるＤｕｔｙ７０％とＤｕｔｙ１００％の濃度値ＫＯＤ_Ａ７０とＫＯＤ_Ａ１００の比率である濃度比率Ｒ_Ａを式（１２）により求める。また、補正制御部３５２は、図８（ｂ）に示される濃度階調特性データ（Ｂ）テーブル５１におけるＤｕｔｙ７０％とＤｕｔｙ１００％の濃度値ＫＯＤ_Ｂ７０とＫＯＤ_Ｂ１００の比率である濃度比率Ｒ_Ｂを式（１３）により求める。また、補正制御部３５２は、図８（ｃ）に示される濃度階調特性データテーブル（Ｃ）５２におけるＤｕｔｙ７０％とＤｕｔｙ１００％の濃度値ＫＯＤ_Ｃ７０とＫＯＤ_Ｃ１００の比率である濃度比率Ｒ_Ｃを式（１４）により求める。

なお、イエロー、マゼンタ、シアンの各色についても、式（１１）から（１４）と同様の計算式によりに、濃度比率が求められる。

次のステップＳ８２において、制御部３５の補正制御部３５２は、ステップＳ８１において求めた濃度比率Ｒと濃度比率Ｒ_Ａ、Ｒ_Ｂとが以下の式（１５）を満たしているか否かを判断する。

式（１５）を満たしている場合は、判断はＹＥＳであり、処理はステップＳ８３に進み、式（１５）を満たしていない場合は、判断はＮＯであり、処理はステップＳ８４に進む。

ステップＳ８３において、制御部３５の補正制御部３５２は、濃度階調特性データテーブル（Ａ）５０を選択する。

一方、ステップＳ８４において、制御部３５の補正制御部３５２は、ステップＳ８１において求めた濃度比率Ｒと濃度比率Ｒ_Ｂ、Ｒ_Ｃとが以下の式（１６）を満たしているか否かを判断する。

式（１６）を満たしている場合は、判断はＹＥＳであり、処理はステップＳ８５に進み、式（１６）を満たしていない場合は、判断はＮＯであり、処理はステップＳ８６に進む。

次のステップＳ８５において、制御部３５の補正制御部３５２は、濃度階調特性データ（Ｂ）テーブル５１を選択する。

一方、ステップＳ８６において、制御部３５の補正制御部３５２は、濃度階調特性データ（Ｃ）テーブル５２を選択する。

濃度階調特性データテーブルの選択が完了したら、処理はステップＳ８に戻る。

制御部３５の補正制御部３５２は、ステップＳ７において読み取ったＤｕｔｙ３０％、Ｄｕｔｙ７０％、Ｄｕｔｙ１００％のトナー画像部分６３１、６３５、６３９の濃度値とステップＳ８１～Ｓ８６において選択された濃度階調特性データテーブルのＤｕｔｙ３０％、Ｄｕｔｙ７０％、Ｄｕｔｙ１００％の濃度値との濃度比率Ｒ_３０、Ｒ_７０、Ｒ_１００を計算する。濃度比率Ｒ_３０、Ｒ_７０、Ｒ_１００は、以下の式（１７）～（１９）で求められる。ここでは、選択した濃度階調特性データテーブルが濃度階調特性データテーブル（Ａ）５０である。

イエロー、マゼンタ、シアンの画像の濃度比率Ｒ_３０、Ｒ_７０、Ｒ_１００は、式（１１）～（１９）と同様の計算式で求められる。

次にＤｕｔｙ０％（トナー現像面積率が常に０であるため、濃度値も常に０となる）、Ｄｕｔｙ３０％、Ｄｕｔｙ７０％、Ｄｕｔｙ１００％の濃度比率Ｒ_０（濃度値が常に０であるため、濃度比率は常に１（変化なし）となる）、Ｒ_３０、Ｒ_７０、Ｒ_１００からＤｕｔｙ１５％、Ｄｕｔｙ５０％、Ｄｕｔｙ８５％の濃度比率Ｒ_１５、Ｒ_５０、Ｒ_８５を線形補間し計算する。濃度比率Ｒ_１５、Ｒ_５０、Ｒ_８５は、以下の式（２０）～（２２）で求められる。

次にＤｕｔｙ１５％、Ｄｕｔｙ５０％、Ｄｕｔｙ８５％の濃度比率Ｒ_１５、Ｒ_５０、Ｒ_８５と選択された濃度階調特性データテーブルの濃度値から、Ｄｕｔｙ１５％、Ｄｕｔｙ５０％、Ｄｕｔｙ８５％の濃度値ＫＯＤ′_１５、ＫＯＤ′_５０、ＫＯＤ′_８５を計算する。濃度値ＫＯＤ′_１５、ＫＯＤ′_５０、ＫＯＤ′_８５は、以下の式（２３）～（２５）で求められる。

イエローの画像の濃度値ＹＯＤ′_１５、ＹＯＤ′_５０、ＹＯＤ′_８５は、式（２０）～（２５）と同様の計算式で求められる。マゼンタの画像の濃度値ＭＯＤ′_１５、ＭＯＤ′_５０、ＭＯＤ′_８５は、式（２０）～（２５）と同様の計算式で求められる。シアンの画像の濃度値ＣＯＤ′_１５、ＣＯＤ′_５０、ＣＯＤ′_８５は、式（２０）～（２５）と同様の計算式で求められる。

〈ステップＳ９〉
ステップＳ９において、コマンド／画像処理部３３の濃度階調補正制御部３３１は、ステップＳ７において制御部３５が読み取った濃度検出パターン６３のＤｕｔｙ３０％、Ｄｕｔｙ７０％、Ｄｕｔｙ１００％のトナー画像部分６３１、６３５、６３９の濃度値ＫＯＤ′_３０、ＫＯＤ′_７０、ＫＯＤ′_１００とステップＳ８において制御部３５の補正制御部３５２が算出したＤｕｔｙ１５％、Ｄｕｔｙ５０％、Ｄｕｔｙ８５％の濃度値ＫＯＤ′_１５、ＫＯＤ′_５０、ＫＯＤ′_８５とを受け取る。濃度階調補正制御部３３１は、受け取った各Ｄｕｔｙの濃度値から２５６階調レベル分の濃度値を計算する。

ここで、Ｄｕｔｙ１５％、Ｄｕｔｙ３０％、Ｄｕｔｙ５０％、Ｄｕｔｙ７０％、Ｄｕｔｙ８５％、Ｄｕｔｙ１００％の各Ｄｕｔｙを０～２５５までの２５６階調レベルで表すと、Ｄｕｔｙ０％は０階調レベル、Ｄｕｔｙ１５％は３８階調レベル、Ｄｕｔｙ３０％は７７階調レベル、Ｄｕｔｙ５０％は１２８階調レベル、Ｄｕｔｙ７０％は１７９階調レベル、Ｄｕｔｙ８５％は２１７階調レベル、Ｄｕｔｙ１００％は２５５階調レベルである。０階調レベルの濃度値をＫＯＤ_Ｇ０、３８階調レベルの濃度値をＫＯＤ_Ｇ３８、７７階調レベルの濃度値をＫＯＤ_Ｇ７７、１２８階調レベルの濃度値をＫＯＤ_Ｇ１２８、１７９階調レベルの濃度値をＫＯＤ_Ｇ１７９、２１７階調レベルの濃度値をＫＯＤ_Ｇ２１７、２５５階調レベルの濃度値をＫＯＤ_Ｇ２５５とすると、これらの濃度値は、以下の式（２６）～（３２）で表される。

なお、イエローの画像の濃度値ＹＯＤ_Ｇ０、ＹＯＤ_Ｇ３８、ＹＯＤ_Ｇ７７、ＹＯＤ_Ｇ１２８、ＹＯＤ_Ｇ１７９、ＹＯＤ_Ｇ２１７、ＹＯＤ_Ｇ２５５は、式（２６）～（３２）と同様の計算式で求められる。マゼンタの画像の濃度値ＭＯＤ_Ｇ０、ＭＯＤ_Ｇ３８、ＭＯＤ_Ｇ７７、ＭＯＤ_Ｇ１２８、ＭＯＤ_Ｇ１７９、ＭＯＤ_Ｇ２１７、ＭＯＤ_Ｇ２５５は、式（２６）～（３２）と同様の計算式で求められる。シアンの画像の濃度値ＣＯＤ_Ｇ０、ＣＯＤ_Ｇ３８、ＣＯＤ_Ｇ７７、ＣＯＤ_Ｇ１２８、ＣＯＤ_Ｇ１７９、ＣＯＤ_Ｇ２１７、ＣＯＤ_Ｇ２５５は、式（２６）～（３２）と同様の計算式で求められる。

また、１階調レベルから３７階調レベルまでの間の１階調レベル（ｌ＝１，２，…，３７）の濃度値をＫＯＤ_Ｇ１、３９階調レベルから７６階調レベルまでの間のｍ階調レベル（ｍ＝３９，４０，…，７６）の濃度値をＫＯＤ_Ｇｍ、７８階調レベルから１２７階調レベルまでの間のｎ階調レベル（ｎ＝７８，７９，…，１２７）の濃度値をＫＯＤ_Ｇｎ、１２９階調レベルから１７８階調レベルまでの間のｏ階調レベル（ｏ＝１２９，１３０，…，１７８）の濃度値をＫＯＤ_Ｇｏ、１８０階調レベルから２１６階調レベルの間のｐ階調レベル（ｐ＝１８０，１８１，…，２１６）の濃度値をＫＯＤ_Ｇｐ、２１８階調レベルから２５４階調レベルまでの間のｑ階調レベル（ｑ＝２１８，２１９，…，２５４）の濃度値をＫＯＤ_Ｇｑとすると、これらの濃度値は、以下の式（３３）～（３８）で求められる。

なお、イエローの画像の濃度値ＹＯＤ_Ｇｌ、ＹＯＤ_Ｇｍ、ＹＯＤ_Ｇｎ、ＹＯＤ_Ｇｏ、ＹＯＤ_Ｇｐ、ＹＯＤ_Ｇｑは、式（３３）～（３８）と同様の計算式で求められる。マゼンタの画像の濃度値ＭＯＤ_Ｇｌ、ＭＯＤ_Ｇｍ、ＭＯＤ_Ｇｎ、ＭＯＤ_Ｇｏ、ＭＯＤ_Ｇｐ、ＭＯＤ_Ｇｑは、式（３３）～（３８）と同様の計算式で求められる。シアンの画像の濃度値ＣＯＤ_Ｇｌ、ＣＯＤ_Ｇｍ、ＣＯＤ_Ｇｎ、ＣＯＤ_Ｇｏ、ＣＯＤ_Ｇｐ、ＣＯＤ_Ｇｑは、式（３３）～（３８）と同様の計算式で求められる。

次にコマンド／画像処理部３３の濃度階調補正制御部３３１は、算出した各２５６階調レベルの濃度値と、図１４に示される目標階調濃度値テーブル５３とを比較し、算出した各２５６階調レベルの中から、目標階調濃度値テーブル５３の各２５６階調レベルの濃度値と一致する階調レベルを探し出す。濃度階調補正制御部３３１は、目標階調濃度値テーブル５３の階調レベルを入力階調値とし、目標階調濃度値テーブル５３の濃度値と一致する算出した各２５６階調レベルを出力階調値として、図１５に示される階調補正値テーブル５４を更新する。

ここで、濃度階調補正制御を簡単に説明すると、例えば、目標階調濃度値での１００階調レベルの濃度値と一致する算出した各２５６階調レベルが９０階調レベルであるとすると、算出した各２５６階調レベルが１００階調レベルの濃度値は、目標階調濃度値の１００階調レベルの濃度値よりも濃くなる。この場合、１００階調レベルの入力信号をそのまま１００階調レベルの出力信号として印刷した場合、実際に印刷するときの濃度値が目標とする濃度値よりも濃く印刷される。そこで、１００階調レベルの入力信号を目標階調濃度値での１００階調レベルの濃度値と一致する算出した９０階調レベルを出力信号として置き換えて画像処理することで、実際に印刷するときの濃度値を、目標とする濃度値に一致するように、補正することができる。

《５》比較例と本実施の形態の対比説明
図１６は、比較例の課題（検出濃度値の数を減らした場合の課題）を説明するための図である。図１６に黒丸印を結ぶ曲線として示されるように、一般に、濃度階調補正特性を示す特性曲線は、横軸を印刷デューティとし縦軸を濃度とする２次元座標系において、非線形のＳ字状曲線になることが多い。特に、印刷デューティが中間調領域である場合には、ＬＥＤヘッドの露光量が高い（すなわち、駆動時間が長い）と、濃淡を形成する静電潜像のドットの間隔が狭くなり、ドットゲインにより実際の階調濃度データよりも濃く見える。そのため、濃度階調補正特性を示す特性曲線は、中間調領域で上向きの凸形状部分を有する傾向がある。

一方、ＬＥＤヘッドの露光量が低い（すなわち、駆動時間が短い）と、濃淡を形成する静電潜像のドットが小さくなり、実際の階調濃度データよりも薄く見える。そのため、濃度階調補正特性を示す特性曲線は、中間調領域で下向きの凸形状部分を有する傾向がある。

従来の装置における濃度階調補正制御では、十分な補正精度を得るために、階調濃度特性を精度良く再現（算出）できるように階調濃度を検出する必要があるため、階調濃度を検出するための濃度検出パターンのトナー画像部分の数を多く形成する必要があった。例えば、各色について、６点の濃度値を検出する必要があった。このため、トナー消費量が多く、また、補正に要する時間が長くなってユーザビリティが低下していた。

また、濃度階調補正特性の形状が非線形であるため、図１６に３つの白三角印を検出点とし、単純に検出点を線形補間した場合には、中間調領域の階調濃度の再現性が悪化する。そのため、比較例の装置では、図１６に黒丸印で示すように、少なくともＤｕｔｙ２０％間隔よりも狭い間隔で中間調領域の濃度を検出する必要があった。

図１７は、比較例の濃度階調補正特性の推測方法の課題を示す説明図である。図１７の例では、検出点の数を減らし、検出しないＤｕｔｙの濃度を、検出濃度値と予め設定した１つの濃度階調補正特性を用いて推測し、補間することで、濃度階調補正処理時の濃度階調補正特性を再現（すなわち、推測）している。

図１７の比較例では、図１０のステップＳ８及び図１３を用いて説明したように、Ｄｕｔｙ３０％、Ｄｕｔｙ７０％、Ｄｕｔｙ１００％の検出濃度値の濃度比率Ｒと、１つの濃度階調特性データテーブルにおける濃度値の濃度比率Ｒ_Ａ、Ｒ_Ｂ、Ｒ_Ｃを求める。
具体的には、例えば、以下の手順で、求めるＤｕｔｙの濃度値を算出する。
先ず、求めるＤｕｔｙ（例えば、図１７に処理（２）として示されるＤｕｔｙ８５％）の前後の２つのＤｕｔｙ（例えば、図１７に処理（１）として示されるＤｕｔｙ７０％とＤｕｔｙ１００％）の濃度値の比率である２つの濃度比率（例えば、Ｒ_７０とＲ_１００）を算出する。
次に、算出された２つの濃度比率（例えば、Ｒ_７０とＲ_１００）から、求めるＤｕｔｙの濃度比率（例えば、Ｒ_８５）を算出する。
次に、予め記憶されている濃度階調特性データテーブルにおける濃度値（テーブル値）と、算出されたＤｕｔｙの濃度比率（例えば、Ｒ_８５）とから、求めるＤｕｔｙ（例えば、Ｄｕｔｙ８５％）の濃度値を算出する。

次に推測する印刷デューティの濃度比率の平均値（Ｒ_Ａ＋Ｒ_Ｂ）／２及び（Ｒ_Ｂ＋Ｒ_Ｃ）／２を、前後の検出した印刷デューティの濃度比率Ｒ_Ａ、Ｒ_Ｂ、Ｒ_Ｃから求める。

最後に推測するＤｕｔｙの濃度比率の平均値（Ｒ_Ａ＋Ｒ_Ｂ）／２及び（Ｒ_Ｂ＋Ｒ_Ｃ）／２を、基準とする濃度階調補正特性の濃度値に乗じて（例えば、式（２３）～（２５））、推測するＤｕｔｙの濃度値を求める。このように、図１７の比較例では、基準とする濃度階調補正特性を、濃度比率Ｒ_Ａ、Ｒ_Ｂ、Ｒ_Ｃを用いて推測することにより、基準とする濃度階調補正特性の形状に非常に近い形状の濃度階調補正特性を推測することが可能である。

しかしながら、上述した濃度階調補正特性の推測方法は、基準とする濃度階調補正特性の形状によって、推測される濃度階調補正特性の形状が決まる。図１８は、図１７の比較例の課題（基準とする濃度階調特性が１つである場合の課題）を説明するための図である。濃度階調補正特性の推測時の課題を示す。実際の濃度階調補正特性の形状が白三角印と黒四角印で示されるような下凸形状で、基準とする濃度階調補正特性の形状が上凸形状でそれぞれ形状が異なる場合、上述した濃度階調補正特性の推測方法では、推測した濃度値と実際の濃度値に誤差が生じる。つまり、濃度階調補正特性を精度良く再現するためには、実際の濃度階調補正特性の形状と基準とする濃度階調補正特性の形状が近いことが重要となる。

以上のことから、本実施の形態に係る画像形成装置１００では、図１２に示されるように、形状の異なる複数の濃度階調補正特性を予め保持しており、図１３に示す判断によって、検出濃度値から実際の濃度階調補正特性の形状を予測し、検出濃度値に最も近い形状の濃度階調補正特性を基準として選択する。そして、最も近い形状の濃度階調補正特性を基準として用いて濃度階調補正特性が推測される。ここで、基準とする濃度階調補正特性の選択方法について要約する。

上述したように、濃度階調補正特性の形状は、中間調領域（特に高Ｄｕｔｙ領域）の濃度値がＤｕｔｙ１００％の濃度値に対して、相対的に濃いか薄いかによって形状を把握することができる。本実施の形態では、検出したＤｕｔｙ７０％とＤｕｔｙ１００％の濃度値を用いて濃度階調補正特性の形状を予測する。濃度階調補正特性の形状の予測は、形状の異なる複数の濃度階調補正特性のＤｕｔｙ７０％とＤｕｔｙ１００％の濃度比率のうち、検出したＤｕｔｙ７０％とＤｕｔｙ１００％の濃度比率Ｒが最も近いものを基準として選択する。以上のようにすることで、実際の濃度階調補正特性の形状に近い濃度階調補正特性を基準とし、濃度階調補正特性を推測することができ、濃度階調補正特性を精度良く再現することができる。

《５》実施の形態の効果
以上に説明したように、本実施の形態に係る画像形成装置１００又は濃度階調補正方法によれば、検出していない印刷デューティの濃度を、検出濃度値と予め決められた複数の濃度階調特性データの内の選択されたものとを用いて、推測し補間することで、濃度階調補正処理時の濃度階調補正特性を精度良く再現することができる。このため、濃度センサ３１による検出点数を減らすことができ、トナーの消費量を低減できる。また、濃度階調補正処理に要する時間を短縮することができ、ユーザビリティを向上することができる。

《６》利用形態
上記実施の形態の説明では、画像形成装置１００がプリンタである場合における濃度階調補正を説明したが、この濃度階調補正は、ファクシミリ装置、又は印刷、コピー、ファクシミリ機能を備えた複合機などにも適用可能である。

３１ 濃度センサ、 ３１ａ カバー、 ３３ コマンド／画像処理部、 ３５ 制御部、 ４６ 目標印刷濃度値データテーブル、 ４７ 検出電圧・検出濃度値変換係数テーブル、 ４８ 現像電圧値調整量テーブル、 ４９ ＬＥＤ駆動時間調整量テーブル、 ５０ 濃度階調特性データ（Ａ）テーブル、 ５１ 濃度階調特性データ（Ｂ）テーブル、 ５２ 濃度階調特性データ（Ｃ）テーブル、 ６１～６３ 濃度検出パターン、 １００ 画像形成装置、 １１０Ｋ、１１０Ｙ、１１０Ｍ、１１０Ｃ 画像形成部（印刷機構）、 １１１Ｋ、１１１Ｙ、１１１Ｍ、１１１Ｃ ＬＥＤヘッド（光プリントヘッド）、 １１３Ｋ、１１３Ｙ、１１３Ｍ、１１３Ｃ 感光体ドラム（像担持体）、 １１４Ｋ、１１４Ｙ、１１４Ｍ、１１４Ｃ 帯電ローラ（帯電部）、 １１５Ｋ、１１５Ｙ、１１５Ｍ、１１５Ｃ 現像部、 １１６Ｋ、１１６Ｙ、１１６Ｍ、１１６Ｃ 現像ローラ、 １１７Ｋ、１１７Ｙ、１１７Ｍ、１１７Ｃ 供給ローラ、 １１８Ｋ、１１８Ｙ、１１８Ｍ、１１８Ｃ 現像ブレード、 １２０ 媒体供給部、 １３０ 搬送部、 １３３ 搬送ベルト（トナー画像担持体）、 １４０Ｋ、１４０Ｙ、１４０Ｍ、１４０Ｃ 転写ローラ（転写部）、 ３１１ 赤外ＬＥＤ、 ３１２ 鏡面反射光受光用ＰＴ、 ３１３ 拡散反射光受光用ＰＴ、 ３３１ 濃度階調補正制御部、 ３３２ 記憶部、 ４１１ 記憶部、 ６１１～６１４、６２１～６２８、６３１～６４２ トナー画像部分。

Claims (10)

1. トナー画像を形成する画像形成部と、
   濃度検出パターンを担持するトナー画像担持体と、
   前記濃度検出パターンに含まれる、第１の印刷デューティのトナー画像部分と、前記第１の印刷デューティより高い第２の印刷デューティのトナー画像部分の印刷濃度を検出する濃度センサと、
   前記濃度センサによって検出された検出濃度値と予め決められた基準とする濃度階調特性データとから、前記濃度センサによって検出されていない階調のトナー画像の階調濃度を算出する制御部と、
   算出された前記階調濃度に応じて濃度階調補正特性を変更する濃度階調補正制御部と
   を有し、
   前記制御部は、
   前記濃度センサによって検出された前記検出濃度値に基づいて、予め決められた複数の濃度階調特性データの中から、前記基準とする濃度階調特性データを選択し、
   選択した前記濃度階調特性データの前記第１の印刷デューティの濃度値に対する前記濃度センサによって検出された前記第１の印刷デューティの濃度値の比率である第１の濃度比率を算出し、
   選択した前記濃度階調特性データの前記第２の印刷デューティの濃度値に対する前記濃度センサによって検出された前記第２の印刷デューティの濃度値の比率である第２の濃度比率を算出し、
   前記第１の濃度比率と前記第２の濃度比率とから算出された前記検出されていない階調についての濃度比率と、選択した前記濃度階調特性データと、から前記検出されていない階調のトナー画像の前記階調濃度を算出する
   ことを特徴とする画像形成装置。
2. 前記制御部は、前記濃度センサによって検出された前記印刷濃度に対応する前記検出濃度値を予め決められた目標印刷濃度値に近づける補正を行うことを特徴とする請求項１に記載の画像形成装置。
3. 前記目標印刷濃度値と前記濃度階調特性データとを記憶する記憶部をさらに有することを特徴とする請求項２に記載の画像形成装置。
4. 前記制御部は、前記第１の印刷デューティのトナー画像部分を前記濃度センサで検出したときの第１の検出濃度値と前記第２の印刷デューティのトナー画像部分を前記濃度センサで検出したときの第２の検出濃度値との第３の濃度比率と、前記複数の濃度階調特性データの各々における前記第１の印刷デューティに対応する第１の濃度値と前記第２の印刷デューティに対応する第２の濃度値との第４の濃度比率と、に基づいて、前記基準とする濃度階調特性データを選択する
   ことを特徴とする請求項１から３のいずれか１項に記載の画像形成装置。
5. 前記複数の濃度階調特性データは、
   前記第４の濃度比率が最も高い第１の濃度階調特性データと、
   前記第４の濃度比率が次に高い第２の濃度階調特性データと、
   前記第４の濃度比率が最も低い第３の濃度階調特性データと
   を含むことを特徴とする請求項４に記載の画像形成装置。
6. 前記制御部は、
   前記第１の濃度階調特性データの前記第４の濃度比率と前記第２の濃度階調特性データの前記第４の濃度比率との第１の平均値と、
   前記第２の濃度階調特性データの前記第４の濃度比率と前記第３の濃度階調特性データの前記第４の濃度比率との第２の平均値と、
   前記第３の濃度比率と、に基づいて前記第１の濃度階調特性データ、前記第２の濃度階調特性データ、及び前記第３の濃度階調特性データのいずれか１つを前記基準とする濃度階調特性データとして選択する
   ことを特徴とする請求項５に記載の画像形成装置。
7. 前記制御部は、
   前記第３の濃度比率が前記第１の平均値がより大きい場合に、前記第１の濃度階調特性データを前記基準とする濃度階調特性データとして選択し、
   前記第３の濃度比率が前記第１の平均値以下であり且つ前記第２の平均値より大きい場合に、前記第２の濃度階調特性データを前記基準とする濃度階調特性データとして選択し、
   前記第３の濃度比率が前記第２の平均値以下である場合に、前記第３の濃度階調特性データを前記基準とする濃度階調特性データとして選択する
   ことを特徴とする請求項６に記載の画像形成装置。
8. 横軸を印刷デューティとし、縦軸を濃度とした２次元座標系における前記複数の濃度階調特性データの特性曲線は、Ｓ字状曲線であることを特徴とする請求項１から７のいずれか１項に記載の画像形成装置。
9. 前記画像形成部は、
   像担持体と、
   前記像担持体を露光して静電潜像を形成する光プリントヘッドと、
   前記静電潜像を現像することでトナー画像を形成する現像部と、
   前記トナー画像をトナー画像担持体に転写する転写部と、
   を有し、
   前記検出濃度値を予め決められた目標印刷濃度値に近づける補正は、前記現像部に印加される現像電圧の変更及び前記光プリントヘッドの駆動時間の変更の少なくとも一方で行われる
   請求項１から８のいずれか１項に記載の画像形成装置。
10. トナー画像を形成する画像形成部と、濃度検出パターンを担持するトナー画像担持体と、前記濃度検出パターンに含まれる、第１の印刷デューティのトナー画像部分と、前記第１の印刷デューティより高い第２の印刷デューティのトナー画像部分の印刷濃度を検出する濃度センサとを有する画像形成装置が実行する濃度階調補正方法であって、
    前記濃度センサによって検出された検出濃度値と予め決められた基準とする濃度階調特性データとから、前記濃度センサによって検出されていない階調のトナー画像の階調濃度を算出するステップと、
    算出された前記階調濃度に応じて濃度階調補正特性を変更するステップと
    を有し、
    前記階調濃度を算出するステップでは、
    前記濃度センサによって検出された前記検出濃度値に基づいて、予め決められた複数の濃度階調特性データの中から、前記基準とする濃度階調特性データを選択し、
    選択した前記濃度階調特性データの前記第１の印刷デューティの濃度値に対する前記濃度センサによって検出された前記第１の印刷デューティの濃度値の比率である第１の濃度比率を算出し、
    選択した前記濃度階調特性データの前記第２の印刷デューティの濃度値に対する前記濃度センサによって検出された前記第２の印刷デューティの濃度値の比率である第２の濃度比率を算出し、
    前記第１の濃度比率と前記第２の濃度比率とから算出された前記検出されていない階調についての濃度比率と、選択した前記濃度階調特性データと、から前記検出されていない階調のトナー画像の前記階調濃度を算出する
    ことを特徴とする濃度階調補正方法。

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