JPH08251414A - 画像形成装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 階調補正機能を備える画像形成装置は、電源
投入時、一定以上の環境変動があった場合や規定枚数単
位に濃度補正を実行するが、補正間の特性は厳密には保
証されておらず、特に階調性はページ単位で微妙に変動
する。そこで画像形成装置に対して、外部から補正要求
を発行する事を可能にし、ユーザの使用時点での階調特
性を最適に調整できる画像形成装置を提供する事を目的
とする。 【構成】 画像出力装置本体に対して、外部から補正要
求を発行する事を可能にする。つまり画像出力装置に画
像データを送信する為のデータ処理部としてのコントロ
ーラは、補正要求を受け付ける単独キーの押下、キーシ
ーケンスが実行された場合、及びホストコンピュータか
ら指示があった場合にエンジン制御部に対して補正要求
信号を出力する。そして、画像形成装置は補正要求信号
を受け付けた場合、最優先で補正モードに移行する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、高画質の記録画像を得
るための画像形成装置に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】従来からパーソナルコンピュータ、ワー
クステーション等の出力端末として、様々な原理のプリ
ンタが提案されているが、特に電子写真プロセスとレー
ザ技術を用いたレーザビームプリンタは記録速度と印字
品質の点で優位性が高くプリンタの主流となっている。

【０００３】市場ではレーザビームプリンタのフルカラ
ー化に対する要求が高まっているが、フルカラーでは、
例えば画像データが８ビットであれば各色単位に２５６
階調、シアン・マゼンタ・イエローの組合せで約１６７
０万色の出力が要求されるため、階調再現性は特に重要
な要素である。

【０００４】一般にこの種の機器では、画像を形成ある
いは保持する像担持体上に規定の画像データを用いてテ
ストパターンを形成し、これを反射型センサー等を応用
した濃度センサーで検出し、機器の入出力の非線形性を
補正したり（γ補正）、読み取り値が予め定められた値
となるよう電子写真プロセスのパラメータを変更する。

【０００５】以下に従来の電子写真装置について説明す
るが、感光体上にレーザビーム等で形成された潜像を各
色の現像器で現像し、顕画化された単色画像を一旦中間
転写体と呼称する像形成媒体上に転写して合成し、中間
転写体上の合成像を一括して用紙に転写する、いわゆる
中間転写体方式の電子写真装置について主に説明する。

【０００６】図３は従来の電子写真装置の構成図、図４
は同濃度センサー周辺のブロック構成図、図５は同濃度
センサーの発光光量調整を示す図、図６は同飽和濃度検
出用のパターンを示す図、図７は同彩色成分及び無彩色
成分の階調補正用テストパターンに対する濃度センサー
の出力例を示す図、図８は同ブラックの各パターンの濃
度計測結果とハイライト基準の関係及びデータ処理を示
す図、図９は同シアンの各パターンの濃度計測結果とハ
イライト基準、ダーク基準の関係及びデータ処理を示す
図、図１０は同画像データと階調補正テーブルの関係図
である。

【０００７】まず感光体周辺の構成を説明する。図３に
おいては、１はループベルト状の感光体である。感光体
１はＰＥＴ基材、アルミ蒸着層、電荷発生層（ＣＧ
Ｌ）、電荷輸送層（ＣＴＬ）で構成されている。感光体
１は３本の感光体支持ローラ２、３、４によって支持さ
れ、駆動モータ（図示せず）によって駆動方向ｄ１に周
回動する。５は感光体位置検出マークであり、感光体１
の端部に１つ配置されている。６は感光体位置検出マー
ク５を検出する感光体位置検出センサーである。感光体
１は継目７を有しており、画像を形成する際は継目７を
回避せねばならない。この際に感光体位置検出センサー
６の出力を参照する。

【０００８】感光体１の周面にはｄ１で示す回転方向に
帯電器８、露光光学系９、ブラック（Ｋ）、イエロー
（Ｙ）、マゼンタ（Ｍ）、シアン（Ｃ）の各色の現像器
１０Ｋ、１０Ｙ、１０Ｍ、１０Ｃ、中間転写前除電器１
１、中間転写ローラ１２、感光体クリーニング装置１
３、及び除電器１４が設けられている。

【０００９】帯電器８はタングステンワイヤ等からなる
帯電線と金属板からなるシールド板、グリッド板等（図
示せず）によって構成され、帯電線へ負の高電圧を印加
すると帯電線がコロナ放電を起こし、グリッド板に例え
ば−７００Ｖの電圧を印加すると感光体１の表面は一様
に−７００Ｖ程度の負の電位に帯電する。

【００１０】露光光学系９はレーザ駆動装置、ポリゴン
ミラー、レンズ系、ポリゴンミラー回転用のモータ（ス
キャナモータ）等（図示せず）で構成され、帯電された
感光体１上に静電潜像を形成する。１５は露光光学系９
から照射される露光光線である。露光光線１５は階調変
換装置（図示せず）からの画像信号をレーザ駆動回路
（図示せず）によりパルス幅変調して得られ、感光体１
上に特定色の画像データに対応する静電潜像を形成す
る。

【００１１】各現像器１０Ｋ、１０Ｙ、１０Ｍ、１０Ｃ
はそれぞれブラック、イエロー、マゼンタ、シアンのト
ナーを収納している。各色現像は導電性ゴム等を用いた
スリーブローラ１６Ｋ、１６Ｃ、１６Ｍ、１６Ｙを有し
ており、スリーブローラを感光体１の駆動方向ｄ１に対
して順方向に回転させると、現像器内部から薄型化され
たトナーがスリーブローラの表面に供給される。トナー
は薄型化される時点で摩擦により負に帯電している。各
色の現像はスリーブローラに負の電圧（現像バイアス）
を印加し、スリーブローラを回転させながら、各色離接
カム１７Ｋ、１７Ｙ、１７Ｍ、１７Ｃに対応した専用モ
ータ（図示せず）を駆動し、選択された現像器、例えば
ブラック現像器１０Ｋをｄ３方向に移動し、スリーブロ
ーラ１６Ｋを感光体１に接触させて行う。即ち本例では
非磁性一成分トナーを用いた接触現像が採用されてい
る。

【００１２】潜像が形成された部分の感光体１の表面電
位（明電位）は−５０〜−１００Ｖ近くに上昇してお
り、スリーブローラに−３００Ｖ程度の負の電位を与え
ることで、感光体１からスリーブローラの方向に電界が
発生する。この結果スリーブローラ上の負に帯電したト
ナーには電界の逆、即ち感光体１の方向にクーロンが作
用し、トナーは感光体１に形成された潜像部分に付着す
る。一方潜像が形成されていない部分の感光体１は表面
電位（暗電位）は−７００Ｖであるから、現像バイアス
を印加しても電界はスリーブローラから感光体１の方向
に生じるためトナーは感光体１に付着しない。以上のよ
うな現像プロセスは、光が照射された部分（即ち白）に
トナーを付着させる（即ち黒）ため一般にネガポジプロ
セスあるいは反転現像と呼称されている。

【００１３】中間転写前除電器１１は赤色ＬＥＤを複数
個線上に配置したものであり、感光体１に形成されたト
ナー像を各色画像の合成媒体である中間転写体１８に転
写する直前に感光体１の表面を除電する。中間転写前除
電器１１は原則的に第一色目の転写時には動作せず、二
色目以降の転写の際に動作する。転写前除電は中間転写
体１８にトナー像が転写され、かつ感光体１上にトナー
が存在しない場合に、中間転写体１８のトナー像が感光
体１に逆転写するのを防止する効果がある。

【００１４】逆転写発生のメカニズムを以下に説明す
る。中間転写体１８にトナー像が存在し、かつ感光体１
上にトナーが存在しない場合には、中間転写体１８のト
ナーは後述する中間転写ローラ１２による転写バイアス
と感光体１の表面電位による過剰な電界中にさらされ
る。このためトナーの真の電荷が剥奪される、いわゆる
電荷注入が発生しトナーと感光体１間でファンデルワー
ルス力が支配的になりトナーが感光体１に逆転写した
り、逆帯電トナー（正に帯電したトナー）が発生して、
クーロン力により感光体１に逆転写すると考えられてい
る。

【００１５】一方転写前除電を行った場合は、感光体１
のトナーが存在しない部分が明電位となるため、トナー
に過剰な電界が作用しなくなり、効率よく逆転写を防止
することができる。しかしながら除電作用が大きすぎる
と、ドット周辺のトナーがない部分の電位のバリアが消
失し、トナーを感光体１の面方向に束縛する力が減少す
るため、転写の際にドットが飛散してしまう。従って転
写前除電器の発光光量は十分管理する必要がある。

【００１６】中間転写ローラ１２は感光体支持ローラ３
の近傍にあって、中間転写体１８の内側に接触する金属
ローラであり、中間転写体１８を挟んで感光体１と対向
して配置されている。感光体１のアルミ蒸着層は接地さ
れているため、中間転写ローラ１２に正電圧を印加する
と中間転写ローラ１２から感光体１の方向に電界が発生
する。このため感光体１上の負電荷トナーには中間転写
体１８の方向にクーロン力が作用しトナーは中間転写体
１８に転写される。

【００１７】感光体クリーニング装置１３は感光体１を
挟んで感光体支持ローラ４と対向して配置されており、
感光体１から中間転写体１８の転写後に感光体１に残っ
ている残留トナーを除去する。感光体１の継目７は露光
光線１５の走査方向に対して３°〜５°程度傾斜して設
けられており、継目７が感光体クリーニング装置１３を
通過する際の衝撃により、画像が乱れないよう配慮され
ている。従って感光体クリーニング装置１３は感光体１
に対して離接する機構を有していない。除電器１４は赤
色ＬＥＤを複数個線上に配置したものであり、感光体１
上の残留電位を除去する。

【００１８】次に中間転写体周辺の構成について説明す
る。中間転写体１８は導電性の樹脂等からなる継ぎ目の
ないループ状のベルトであり単色画像を合成してフルカ
ラー画像を形成するための媒体である。中間転写体１８
は３本の中間転写体支持ローラ１９、２０、２１によっ
て支持され、感光体１と同一の駆動モータ（図示せず）
により方向ｄ２に周回動する。２２は中間転写体位置検
出マークであり、中間転写体１８の端部に８つ配置され
ている。２３は中間転写体位置検出マーク２２を検出す
る中間転写体位置検出センサーである。画像を形成する
際には複数個の中間転写体位置検出マーク２２の１つを
選択して画像形成位置の基準として用いる。

【００１９】以後画像形成基準の決定方法について説明
する。図９の構成の電子写真装置では、感光体１と中間
転写体１８の周長は等しくなるよう設計されているが、
完全に同一ではないため各々の回転周期は異なる。もし
感光体位置検出マーク５を画像形成基準にした場合は、
感光体１上では常に同じ位置にトナー像が形成される
が、中間転写体１８上で画像を重ねると各色のトナー像
が位置ずれをおこす。一方、中間転写体１８から画像形
成基準を得た場合は、周長差に応じて感光体１上の画像
形成位置は徐々に変わって行くが、中間転写体１８上で
は同じ位置に合成像が形成される。従って画像形成基準
は中間転写体１８から得ねばならない。ところで感光体
１には継目７があり、継目７上にトナー像は形成できな
いため、中間転写体１８の適当な位置で画像形成位置を
見つけても、画像形成動作に移行できない場合がある。

【００２０】そこで中間転写体１８の端部に中間転写体
位置検出マーク２２を複数個配置しておき、感光体位置
検出マーク５を検出する直前の中間転写体位置検出マー
ク２２を、画像形成基準として選択する。更に感光体位
置検出マーク５を検出する直前の中間転写体位置検出マ
ーク２２を検出してから、感光体位置検出マーク５を検
出するまでの時間を位相差時間として計測し、選択され
た中間転写体位置検出マーク２２を検出後、全ての作像
プロセスを位相差時間だけ遅延させる処理を行ってい
る。

【００２１】原理上は中間転写体位置検出マーク２２は
一つであっても構わないが、感光体１と中間転写体１８
の位置関係によってはファースト印字が遅くなったり、
中間転写体位置検出マーク２２を検出してから画像形成
開始までに時間がかかり、中間転写体１８上の画像位置
合わせ精度の劣化が考えられるため、中間転写体１８に
は複数の中間転写体位置検出マーク２２を配置し、マー
ク検出後速やかに画像形成が開始されるよう配慮されて
いる。

【００２２】中間転写体１８の周面にはｄ２で示す回転
方向に、転写前帯電器２４、濃度センサー２５、用紙転
写ローラ２６、中間転写体クリーニング装置２７が配置
されている。転写前帯電器２４はタングステンワイヤ等
からなる帯電線と金属板からなるシールド板（図示せ
ず）で構成されるコロトロンチャージャであり、帯電線
へ負の高電圧を印加すると帯電線がコロナ放電を起こ
し、中間転写体１８上に合成されたトナー像を、強制的
に再帯電する。転写前帯電器２４の起動は記録用紙２８
に転写する直前に、中間転写体１８上の画像領域に対し
てのみ行われ、その他の期間は停止している。転写前帯
電により、用紙転写の際の機構的なマージン及び対環境
特性が改善される。

【００２３】濃度センサー２５は反射型センサーを応用
したもので、中間転写体１８上のトナー濃度を検出す
る。濃度センサー２５の発光側はＤ／Ａ変換器（図示せ
ず）に接続されており、Ｄ／Ａ変換器にデータを設定し
て電流を制御することで発光光量を変化させることがで
きる構成となっている。受光側の出力はオペアンプ（図
示せず）等で増幅されＣＰＵのＡ／Ｄ変換ポート（図示
せず）に入力される。

【００２４】用紙転写ローラ２６は金属の中心軸と発泡
シリコンや導電性ウレタンゴムで構成されている。中間
転写体１８上で合成されたトナー像を記録用紙２８に転
写する際に中間転写体１８と接触回動する。用紙転写ロ
ーラ２６がトナー等で汚染されると画像が劣化するた
め、近傍にクリーニング機構（図示せず）が配置されて
いる。

【００２５】中間転写体クリーニング装置２７は用紙転
写後の中間転写体１８上の残留トナーを除去する装置で
あり、中間転写体１８上にトナー像が合成されている間
は中間転写体１８から離間しており、クリーニングに供
する時のみ当接する。

【００２６】中間転写体１８の周辺には他に、基準濃度
センサー２９が配置されている。基準濃度センサー２９
は予め定められた反射率を有する基準濃度校正板の濃度
を検出するセンサーである。発光側は濃度センサー２５
の発光側と直列に接続され、濃度センサー２５と基準濃
度センサー２９の発光側には同一の電流が流れる構成と
なっている。基準濃度校正板は白色に近く、彩色成分ト
ナーの最大濃度基準が得られるようなサンプルが採用さ
れている。

【００２７】次に給紙系並びに定着装置の構成を説明す
る。給紙系は記録紙カセット３０、給紙ローラ３１、用
紙搬送路３２、スリップローラ３３、レジストローラ３
４ａとその従動ローラ３４ｂから構成されている。記録
紙カセット３０は記録紙を収納するためのカセットであ
り、最大１００枚の用紙を装着することができる。カセ
ット周辺には記録紙カセット有無センサー、記録紙サイ
ズ判別センサー、記録紙有無センサー、記録紙残量セン
サー（全て図示せず）等が配置されている。給紙ローラ
３１は半月形のローラであり、記録紙カセット３０から
記録用紙２８を１枚づつ用紙搬送路３２へ送り出す。

【００２８】用紙搬送路３２の途中には、スリップロー
ラ３３が配置され、給紙ローラ３１によってピックアッ
プされた記録用紙２８はスリップローラ３３によりレジ
ストローラ３４ａまで搬送される。記録用紙２８の先端
がレジストローラ３４ａに到達した時点では、レジスト
ローラ３４ａは回転しておらず、記録用紙２８は先に進
むことができずにスリップローラ３３位置でスリップし
ている。レジストローラ３４ａと従動ローラ３４ｂは記
録用紙２８と中間転写体１８上の合成像の位置を一致さ
せるため一時的に記録用紙２８を停止待機させる。動作
時は共に回動して記録用紙２８を用紙転写ローラ２６の
方向へ搬送する。

【００２９】次に定着装置３５の構成を説明する。定着
装置３５はヒートローラ３６、加圧ローラ３７、温度セ
ンサー３８等で構成されている。ヒートローラ３６はヒ
ータと、アルミ製の芯金、厚み０．５ｍｍ程度のシリコ
ンゴムによって構成されており、記録用紙２８上に転写
されたトナー像の表面を加熱しトナーを軟化、溶融させ
る。

【００３０】加圧ローラ３７は鉄製の軸と厚み３ｍｍ程
度のシリコンゴムとからなり、ヒートローラ３６との間
に記録用紙２８を挟持して圧力を加える。ヒートローラ
３６と加圧ローラ３７の挟持回転に伴い熱と圧力で記録
用紙２８上のトナー像は記録用紙２８に定着されカラー
画像を形成する。

【００３１】温度センサー３８はサーミスタ等の温度セ
ンサーであり、ヒートローラ３６の表面温度を検出す
る。温度センサー３８からの出力は適当なサンプリング
周期で検出され、検出結果に基づいて、単位時間当りの
ヒータの点灯時間が制御され、常に規定の温度を保持し
ている。

【００３２】上述してきた構成によるものを含め、電子
写真は一般に環境変動等に対して敏感であり、例えば機
内温度の上昇に伴って、階調特性は経時的に変化する。
フルカラー出力を行う電子写真装置にとって階調性の確
保、更に印刷の３原色であるシアン、マゼンタ、イエロ
ーを合成したときのグレーバランスの確保は重要な技術
課題の一つであり、これまでも様々なアプローチがなさ
れてきている。

【００３３】以下に、濃度センサー２５と基準濃度ンサ
ー２９について説明する。全構成に関係する部分の説明
には図３を用い、濃度センサー２５と基準濃度センサー
２９の詳細な動作説明には図４を用いる。図４は従来例
の電子写真装置の濃度センサー周辺のブロック構成図で
ある。図４において３９は基準濃度校正板であり、４０
はＣＰＵであり、４１はＤ／Ａ変換器であり、４２はＲ
ＡＭである。濃度センサー２５は中間転写体１８上に形
成された中間調を含むテストパターンの濃度及び中間転
写体１８の地肌濃度を読み取る。

【００３４】基準濃度校正板３９は予め定められた反射
率を有する白色板であり、基準濃度センサー２９は、基
準濃度校正板３９の濃度を検出しダーク基準として使用
する。ダーク基準は彩色成分トナー（シアン、マゼン
タ、イエロー）の最大濃度を示し、濃度センサー２５の
出力を正規化する際に用いられる。一方無彩色トナー
（ブラック）に対するダーク基準は予め定められた値を
使用し、基準濃度センサー２９の検出値は用いない。

【００３５】彩色成分に対して比較的明度の高い白色板
をダーク基準とするのは次のような理由がある。反射型
センサーでトナー濃度を検出する場合、実際は反射率の
変化を検出している。彩色成分のトナー濃度が上昇する
と反射率も上昇する。ダーク基準は彩色トナー濃度の上
限を規定するものであるから、高反射率、即ち白色が敵
している。

【００３６】一方無彩色トナーに対するダーク基準は、
厳密には低反射率（黒色）の基準濃度校正板３９を用い
て検出すべきであるが、フルカラー画像における黒印字
部は、基本敵には彩色成分（シアン、マゼンタ、イエロ
ー）によって合成され、ブラックトナーは主に墨版とし
て画像のコントラスト増強等に使用されるため、彩色成
分ほどの階調性は要求されない。従って本実施例では反
射率が０の状態を無彩色成分のダーク基準として予め数
値で与えている。

【００３７】濃度センサー２５と基準濃度センサー２９
は同一タイプの反射型センサーであり、ＣＰＵ４０はＤ
／Ａ変換器４１への数値設定により、反射型センサーの
発光側電流を変化させて光量制御が可能な構成となって
いる。Ｄ／Ａ変換器４１に設定可能な値は６ビットであ
り、０〜６３の値を設定することができる。濃度センサ
ー２５と基準濃度センサー２９の発光側は電気的に直列
に接続され、同一電流で駆動されるため、２つのセンサ
ーの発光光量はほぼ等しくなる。一方濃度センサー２５
の出力と基準濃度センサー２９の出力は共にＣＰＵ４０
のＡ／Ｄ変換ポートに入力されており、ＣＰＵ４０は常
にセンサー出力を参照できる。

【００３８】従来の電子写真装置は例えば電源投入時の
初期化の段階で階調補正を実行する。まず初期化動作に
ついて詳細に説明する。電源が投入されると電子写真装
置はメモリ等のハードウェア、及び画像形成に必要な、
例えば現像器、定着装置３５や感光体１が装着されてい
るかのチェック、更に初期ジャム等の検出を行い、異常
がなければ定着装置３５のヒートローラ３６のヒータを
オンにして、ヒートローラ温度が所定の温度に達するま
で待機する。所定の温度は、トナーの軟化が始まる温度
であり、約１００°Ｃ程度である。ヒートローラ３６の
表面温度が所定温度に達すると初期化動作に入る。

【００３９】初期化動作では、まず感光体１と中間転写
体１８の駆動用モータ（メインモータ）、スリーブロー
ラ１６の駆動用モータ、露光光学系９内のポリゴンミラ
ーを回転させるスキャナモータ、用紙搬送モータの駆動
を開始し、サーボ系が正常に機能することを確認する。
次に少なくともメインモータは駆動したまま、帯電器８
及び除電器１４を起動し感光体１の表面電位の初期化を
開始する。

【００４０】次に各構成要素のポジションを確認する。
まず各現像器の位置を確認し、例えば現像器１０Ｋが現
像位置に出ていれば、離接カム１７Ｋを専用モータを駆
動し待機位置に復帰させる。次に用紙転写ローラ２６の
位置を確認し、用紙転写位置にあれば待機位置に復帰さ
せる。更に中間転写体クリーニング装置２７の位置を確
認し、中間転写体１８に対して離間していればこれを当
接させる。中間転写体クリーニング装置２７は通常は中
間転写体１８に当接しクリーニング状態を保っており、
単色画像を合成する場合にのみ中間転写体１８から離間
する。もちろんこれらの過程において、上記の構成要素
を待機位置に復帰させるべく指令を出したにもかかわら
ず復帰がなされない場合は、電子写真装置は初期化を中
止し表示パネル等にエラーメッセージを出力する。

【００４１】次に現像器の初期化を行う。まず離接カム
１７Ｃを１８０°回転させ現像器１０Ｃを方向ｄ３に移
動させる。現像器１０Ｃが現像位置に固定されたことを
確認し、スリーブローラ１６Ｃを回転させる。このとき
現像バイアスは印加しないため（仮に印加しても潜像は
形成されておらず）トナーは感光体１に付着しない。

【００４２】各現像器は現像位置においてトナーの残量
検出を行う。まず両側部に透明なレンズを取付けた現像
器にレンズを通して外部から発光素子による光を入れ
る。発光素子と反対側に配置された受光素子で光を検出
すると、現像器内部のトナーが不足していると判断す
る。発光素子と受光素子は一本の光軸上にあり、現像器
１０Ｃが現像位置にあるときにレンズ部分を光軸が通る
ように配置されている。現像器内部ではトナー撹拌手段
に取り付けたワイパーにより、レンズを一定周期でクリ
ーニングしており、トナーによる汚れの影響を防止して
いる。レンズのクリーニング部材はスリーブローラ１６
Ｃの回転用動力に連結されているため、トナー残量検出
にはスリーブローラ１６Ｃを回転させる必要がある。ま
た本トナー残量検出手段は現像器１０Ｃが待機位置にあ
る（即ち離接カム１７Ｃが待機位置にある）時は現像器
１０Ｃの有無を検出できる。さて一定時間スリーブロー
ラ１６Ｃを回転させた後にトナー残量検出結果に異常が
なければ、離接カム１７Ｃを再度１８０°回転させ、現
像器１０Ｃを待機位置に復帰する。以上で現像器１０Ｃ
に対する初期化を終了する。

【００４３】以後現像器１０Ｍ、現像器１０Ｙ、現像器
１０Ｋの順に初期化を実行していく。現像器の初期化順
序には根拠がある。初期化中は感光体１は方向ｄ１に駆
動されているため、駆動方向と逆の方向に現像器を初期
感光体しないと、例えば高圧電源が誤動作した場合等
に、各現像器間でトナーが混色するおそれがある。

【００４４】全ての現像器の初期化が終了すると、ヒー
トローラ３６の駆動源である用紙搬送用モータ以外の駆
動源の回転を停止し、帯電器８や除電器１４を停止し、
定着装置内部のヒートローラ３６が規定の温度に達して
定着可能になるまでウォームアップを行う。階調補正は
このウォームアップ期間に実行される。

【００４５】次に階調補正動作について詳細に説明す
る。ウォームアップ期間に入ると再度メインモータの駆
動を開始する。ただしこの時は、帯電器８等の高圧電源
は印加しない。メインモータ起動により中間転写体１８
と感光体１が定速に達したのち、中間転写体１８を少な
くとも一周させ、中間転写体１８をクリーニングする。

【００４６】階調補正の第一階段として彩色成分（シア
ン・マゼンタ・イエロー）と無彩色成分（ブラック）毎
に濃度センサー２５の発光側の光量を決定する。以下に
濃度センサー２５の発光光量調整について図５を用いて
詳細に説明する。図５の横軸は中間転写体１８の回転サ
イクル数であり、縦軸は濃度センサー出力をＡ／Ｄ変換
したもの、即ちＣＰＵ４０が認識する濃度データを示
す。

【００４７】中間転写体１８が完全にクリーニングされ
た状態で、まず彩色成分の地肌濃度の調整目標値４３
を、例えばアナログレベルで１．２５ｖ、即ちＡ／Ｄ変
換後のデータとしては「６４」（＝１．２５ｖ／５．０
０ｖ×２５５）とする。ＣＰＵ４０はＤ／Ａ変換器４１
にビット量の中央値（＝「３２」）をセットし（図５に
おける彩色成分第一サイクル）、濃度センサー２５の発
光光量を設定する。中間転写体１８を一周回転させ、規
定のサンプリング周期（例えば１０ｍｓ周期）で中間転
写体１８の地肌濃度を検出しながら、その最小値を更新
し保持する。

【００４８】中間転写体１８の一周回転が終了すると、
保持されている地肌濃度の最小値４４と地肌濃度の調整
目標値４３（＝「６４」）を比較する。図５ではＤ／Ａ
変換器４１に「３２」を設定した彩色成分第一サイクル
の場合、中間転写体１８が一周する間の地肌濃度の最小
値４４は、調整目標値４３を越えているため、光量の再
設定が必要と判断される。

【００４９】次の彩色成分第二サイクルでは、「１６」
（＝３２−１６）をＤ／Ａ変換器４１に設定する。この
ときの変更幅は「１６」となる。彩色成分第二サイクル
では、地肌濃度の最小値は調整目標値４３を下回るた
め、やはり光量の再設定が必要となる。前回の変更幅
「１６」を１／２し、今回の変更幅は「８」とする。ま
た地肌濃度の最小値＜調整目標値４３であるから、濃度
センサー２５の発光光量は増加せねばならないと判定す
る。

【００５０】彩色成分第三サイクルでは「２４」（＝１
６＋８）をＤ／Ａ変換器４１に設定し、上述してきた動
作を繰り返す。実際は地肌濃度の最小値と調整目標値４
３との差が規定値以下であれば、現在のＤ／Ａ変換器４
１の設定値をメモリに保持し、彩色成分計測時の濃度セ
ンサー発光光量設定を終了するが、変更幅はサイクル単
位に１／２されており、変更幅が０となった時点で発光
量調整動作を打ち切るため、上述の動作が無限ループと
なることはない。計測サイクルが進むにつれて、Ｄ／Ａ
変換器４１の設定に対する変更幅は小さくなり、設定値
は収束する。

【００５１】次に無彩色成分に対する濃度センサー２５
の発光光量を決定する。この過程は彩色成分における場
合とほぼ同様だが、地肌濃度の調整目標値４５は例えば
アナログレベルでは３．０ｖ、即ちＡ／Ｄ変換後のデー
タとしては「１５３」（＝３．００ｖ／５．００ｖ×２
５５）であり、彩色成分の目標値より高い値が設定され
る。

【００５２】ＣＰＵ４０はＤ／Ａ変換器４１に６ビット
量の中央値（＝「３２」）をセットし（図５における無
彩色成分第一サイクル）、濃度センサー２５の発光光量
を設定する。中間転写体１８を一周回転させ、規定のサ
ンプリング周期（例えば１０ｍｓ周期）で中間転写体１
８の地肌濃度を検出しながら、その最大値を更新し保持
する。

【００５３】中間転写体１８の一周回転が終了すると、
保持されている地肌濃度の最大値４６と地肌濃度の調整
目標値４５（＝「１５３」）を比較する。図５ではＤ／
Ａ変換器４１に「３２」を設定した無彩色成分第一サイ
クルの場合、中間転写体１８が一周する間の地肌濃度の
最大値４６は、調整目標値４５を下回るため、光量の再
設定が必要と判断される。

【００５４】次の無彩色成分第二サイクルでは、「４
８」（＝３２＋１６）をＤ／Ａ変換器４１に設定する。
このときの変更幅は「１６」となる。無彩色成分第二サ
イクルでは、地肌濃度の最大値４６は調整目標値４５を
下回るため、やはり光量の再設定が必要となる。前回の
変更幅「１６」を１／２し、今回の変更幅は「８」とす
る。また地肌濃度の最大値＜調整目標値４５であるか
ら、濃度センサー２５の発光光量は増加せねばならない
と判定する。

【００５５】無彩色成分第三サイクルでは「５６」（＝
４８＋８）をＤ／Ａ変換器４１に設定し、上述してきた
動作を繰り返す。実際は地肌濃度の最大値４６と調整目
標値４５との差が規定値以下であれば、現在のＤ／Ａ変
換器４１の設定値をメモリに保持し、無彩色成分計測時
の濃度センサー発光光量設定を終了するが、変更幅はサ
イクル単位に１／２されており、変更幅が０となった時
点で発光量調整動作を打ち切るため、上述の動作が無限
ループとなることはない。計測サイクルが進むにつれ
て、Ｄ／Ａ変換器４１の設定に対する変更幅は小さくな
り、設定値は収束する。上述した動作により、彩色成分
と無彩色成分に対する濃度センサー２５の発光光量が決
定される。

【００５６】彩色成分と無彩色成分で異なる発光量が決
定されると、階調補正の第二段階に入る。第二段階で
は、濃度センサー２５の光量を彩色成分計測時、無彩色
成分計測時の２つの設定に切り換えて、中間転写体１８
の地肌濃度を計測する。この計測動作は印字サイクルに
組み込まれているため、一部通常の印字サイクルと同様
の処理が行われる。

【００５７】即ちまず露光光学系９内のポリゴンミラー
の回転を開始する。また感光体１は駆動方向ｄ１に、中
間転写体１８は駆動方向ｄ２に、それぞれ駆動される。
更に現像器１０Ｋ〜１０Ｃ内部スリーブローラ１６Ｋ〜
１６Ｃの駆動源の回転を開始する。

【００５８】各駆動源の起動直後に高圧電源に接続され
た帯電器８内の帯電線に−４０００Ｖから−５０００Ｖ
程度の高電圧を印加しコロナ放電を行なわせ、更に帯電
器８内のグリッドに−７００Ｖを印加して、感光体１の
表面を一様に−７００Ｖ程度に帯電させる。更に除電器
１４を動作させ、中間転写ローラ１２に＋１０００Ｖ程
度の高電圧を印加する。

【００５９】中間転写体１８と感光体１の搬送速度が定
速に達すると、感光体位置検出センサー６は感光体位置
検出マーク５の検出を開始し、更に中間転写体位置検出
センサー２３は中間転写体位置検出マーク２２の検出を
開始する。感光体位置検出マーク５と中間転写体位置検
出マーク２２の検出時間差に基づいて、感光体１の継目
７を回避し、かつ最も最短時間で画像形成が可能な中間
転写体位置検出マーク２２が選択され、選択された中間
転写体位置検出マーク２２が検出されてから実際に画像
形成プロセスを起動するまでの遅延時間が計算される。
以降の画像形成においては、全色の画像形成開始基準と
してこの時点で選択された中間転写体検出マーク２２が
用いられる。

【００６０】さて上述の手順で選択された中間転写体位
置検出マーク２２が中間転写体位置検出センサー２３に
よって検出されると、所定時間経過後にＣＰＵ４０はＤ
／Ａ変換器４１に彩色成分を読み取る際の発光光量設定
をおこない、濃度センサー２５の出力の読み取りを開始
する。濃度センサー２５の出力は予め定められたサンプ
リング周期でＣＰＵ４０に読み込まれる。ＣＰＵ４０は
読み込み結果を直ちにＲＡＭ４２に格納する。例えば中
間転写体１８の画像領域を３７０ｍｍ、搬送速度を１０
０ｍｍ／ｓ、サンプリング周期を１０ｍｓとすると中間
転写体１８が一周する間に３７０個のデータがＲＡＭ４
２に格納される。

【００６１】彩色成分用の発光光量設定のもとで中間転
写体１８の地肌濃度計測が終了すると、ＣＰＵ４０はＤ
／Ａ変換器４１にデータをセットして、濃度センサー２
５の発光量を無彩色成分計測時の設定にし、選択された
中間転写体位置検出マーク２２の検出を待つ。再度中間
転写体位置検出マーク２２が中間転写体位置検出センサ
ー２３によって検出されると、彩色成分のときと全く同
様に、無彩色成分用の発光光量設定のもとで中間転写体
１８の地肌濃度を計測し、結果はＲＡＭ４２に格納され
る。無彩色成分の発光光量設定のもとで中間転写体１８
の地肌濃度測定が終了すると階調補正の第二段階は終了
する。

【００６２】第二段階が終了すると、中間転写体１８上
に形成されたパターン濃度を検出する第三段階に入る。
まず階調補正用テストパターンについて説明する。図６
は階調補正用テストパターンである。階調を補正するた
めに、中間調を含んだテストパターンとなっている。テ
ストパターンは電源投入時や、適当な条件が整った場合
に形成されるため、多数回の同一パターン形成によりパ
ターン領域が物理的に劣化しても、画像劣化が視覚的に
目だちにくいように、画像領域の端部に形成される。階
調補正用テストパターンのパターン領域は合計１０個で
あり、各々異なる濃度パターンを形成するように予め画
像データが設定されている。例えば先頭のパターンは１
６進表現で１０Ｈ、次のパターンは２０Ｈのように、画
像の先頭から順に濃度が高くなる設定となっている。

【００６３】また中間転写体１８上における階調補正用
テストパターンの形成位置は各色共通であり、画像デー
タも共通であるが、各色画像は色によって異なるスクリ
ーン角を用いて形成され、例えばホストコンピュータ等
から転送された画像データを印字する際のスクリーン角
と階調補正実行時のスクリーン角は色毎に共通である。

【００６４】次に中間転写体１８に形成された彩色成分
並びに無彩色成分のトナーを、濃度センサー２５で検出
した時の一般的な特性について図７を用いて説明する。
図７は彩色成分（シアン・マゼンタ・イエロー）及び無
彩色成分（ブラック）の階調補正用テストパターンに対
する濃度センサー２５の出力例を示すものである。

【００６５】簡単のため、トナーが無い状態の中間転写
体１８を濃度センサー２５で検出した時の出力は、グラ
フの中央を示すものとする。また彩色成分と無彩色成分
のパターンは、先頭から順に濃度が上昇するよう予め定
められているとする。彩色成分の場合階調補正用テスト
パターンの濃度上昇とともに、濃度センサー２５の出力
も上昇する。厳密には各色で特性は異なるが、パターン
濃度の上昇に応じて濃度センサー２５の出力が単調増加
するという点では差はない。一方同条件で無彩色成分の
パターンを検出した時は、パターン濃度の上昇に応じて
濃度センサー２５の出力は単調減少する。パターン濃度
上昇と共に彩色成分と無彩色成分でグラフの中央、即ち
中間転写体１８の地肌レベルを挟んで異なる方向に値が
変化するのが大きな特徴である。

【００６６】誘電体である中間転写体１８はカーボンが
分散されているため黒色であるが、表面は滑らかであ
り、ある程度の反射率を有する。彩色成分を検出する場
合は、トナーの反射率と光の散乱が共に増加し濃度セン
サー出力は単調増加する。一方無彩色成分に対する特徴
は、パターン濃度に応じて濃度センサー２５からの照射
光はトナー表面で吸収されるため、濃度センサー２５の
出力は単調減少する。

【００６７】さて階調補正の第二段階終了後に、選択さ
れた中間転写体位置検出マーク２２が検出されると、所
定時間経過後に電子写真装置に内蔵された濃度データに
基づき、感光体１上にテストパターンの静電潜像が形成
される。第二段階開始時に、各高電圧等の画像形成に必
要な構成要素は起動され、この時点では画像形成の準備
は整っている。

【００６８】画像形成プロセスは選択された中間転写体
位置検出マーク２２を基準にして進行するため、以降の
動作は選択された１つの中間転写体位置検出マーク２２
の検出に基づくものである。

【００６９】所定時間経過後にブラック現像器１０Ｋが
感光体１に当接し現像する。顕画化されたブラックの階
調補正用テストパターンは中間転写体１８に転写され、
濃度センサー２５まで搬送される。更に所定時間経過後
に、ＣＰＵ４０はＤ／Ａ変換器４１に無彩色成分を読み
取る際の発光光量設定をおこない、濃度センサー２５の
出力の読み取りを開始する。濃度センサー２５の出力は
予め定められたサンプリング周期でＣＰＵ４０に読み込
まれる。読み込みは全画像領域に対して行い、ＣＰＵ４
０は読み込み結果を直ちにＲＡＭ４２に格納する。

【００７０】以上のようにして無彩色成分の階調補正用
テストパターンの濃度測定が終了すると、ＣＰＵ４０は
Ｄ／Ａ変換器４１に彩色成分を読み取る際の発光光量設
定をおこない、選択された中間転写体位置検出マーク２
２が再度検出されるのを待つ。以降はブラックと同じ画
像データを用いてシアン、マゼンタ、イエローのテスト
パターンを中間転写体位置検出マーク２２が検出される
毎に形成し、ブラックの場合と同様にＲＡＭ４２に格納
する。

【００７１】こうして無彩色成分の光量設定における中
間転写体１８の地肌濃度、無彩色成分のテストパターン
の濃度検出結果、並びに彩色成分の光量設定における中
間転写体１８の地肌濃度、シアン、マゼンタ、イエロー
の各テストパターンの濃度検出結果がそれぞれＲＡＭ４
２に格納されている。このデータは、濃度センサー２５
の出力を単に時間順に取得したものに過ぎないため、階
調補正用テストパターン形成・読み取り動作が終了する
と、電子写真装置は各モータや帯電器８等の動作をすべ
て停止し、データ処理を行う。

【００７２】ＲＡＭ４２内のデータはすべて同じ中間転
写体位置検出マーク２２の検出に基づき得られたものな
ので、地肌濃度と階調補正用テストパターン読み取り開
始は中間転写体１８の同一地点のものである。また中間
転写体位置検出マーク２２を検出してから、ＣＰＵ４０
が濃度センサー２５の出力の取り込みを開始するまでの
時間は定まっているので、１つ１つの階調補正用テスト
パターン位置に対応した読み取り結果は容易に得られ
る。まず階調補正用テストパターン１つに対して８個の
ポイントの値を合計し、この平均値を１つのパターンの
濃度値とする。こうして無彩色成分の光量設定における
各パターン位置の地肌濃度とトナー濃度及び彩色成分の
光量設定における各パターン位置の地肌濃度とシアン、
マゼンタ、イエローのトナー濃度を求めることができ
る。

【００７３】中間転写体１８の地肌濃度は、中間転写体
１８にトナーが無い状態の濃度レベルであり、記録用紙
２８上ではこの部分は白となる。従ってこれをハイライ
ト基準という。一方ダーク基準は、基準濃度校正板３９
が固定であり、外部の影響を受けにくいため、上述した
階調補正用テストパターン読み取りが終了した後に一度
だけ読み取られ、ＣＰＵ４０によりＲＡＭ４５に格納さ
れる。

【００７４】以下、簡単のため、ブラック（無彩色成
分）とシアン（彩色成分）のデータ処理について説明す
る。マゼンタとイエローに対するデータ処理はシアンの
場合と同様である。また各パターン位置をｎ（ｎ＝０〜
９）とし、ｎの位置の中間転写体１８の地肌濃度を、ブ
ラックの場合はＨＬ＿Ｋ〔ｎ〕、シアンの場合はＨＬ＿
ＣＭＹ〔ｎ〕とし（ＨＬはＨｉｇｈｔ Ｌｉｇｈｔの意
味。またＣＭＹはハイライト基準がシアン、マゼンタ、
イエローで共通であることを意味する）、トナー濃度を
シアンの場合はＤ＿Ｃ〔ｎ〕、ブラックの場合はＤ＿Ｋ
〔ｎ〕とする（ＤはＤｅｎｓｉｔｙの意味）。更にシア
ンのダーク基準をＤＫ＿ＣＭＹとする（ＣＭＹはダーク
基準がシアン、マゼンタ、イエローで共通であることを
意味し、配列要素が無いのはダーク基準がパターン位置
に無関係であるこを意味する）。

【００７５】まずブラックに対するデータ処理を図８を
用いて説明する。図８は従来の電子写真装置のブラック
の各パターンの濃度計測結果とハイライト基準の関係及
びデータ処理を示す図である。ブラックのデータ処理は
各パターン毎の濃度データＤ＿Ｋ〔ｎ〕と、ハイライト
基準ＨＬ＿Ｋ〔ｎ〕を用いて行う。ダーク基準は基準濃
度校正板３９から得られる値を用いずに、仮想的な値
（＝０）を与えてある。

【００７６】まず全てのｎに対して、ＤＩＦ〔ｎ〕＝Ｈ
Ｌ＿Ｋ〔ｎ〕−Ｄ＿Ｋ〔ｎ〕を計算し、ＤＩＦ〔ｎ〕を
真の濃度レベルと規定する。次にＤＬ＝地肌濃度最大値
４７をダイナミックレンジとして規定する。ブラックの
ダーク基準４８は「０」であるから、ダイナミックレン
ジとして地肌濃度最大値４７をそのまま用いる。次にＤ
ＩＦ〔ｎ〕を、ダイナミックレンジＤＬに対して８ビッ
トで正規化する。即ち各パターン毎に正規化値ＮＭ
〔ｎ〕を、ＮＭ〔ｎ〕＝ＤＩＦ〔ｎ〕＊２５５／ＤＬに
基づき計算する。

【００７７】更に正規化されたデータを記録紙上の濃度
に変換する。濃度変換は予めブラックのテストパターン
を中間転写体１８上に形成し、正規化までの過程を経た
データと、同一のテストパターンを記録紙上に形成して
画像濃度を測定し、その関係をテーブル化した変換テー
ブルを用いて行う。

【００７８】次にシアンに対するデータ処理を図９を用
いて説明する。図９はシアンの各パターンの濃度計測結
果とハイライト基準、ダーク基準の関係及びデータ処理
を示す図である。シアンのデータ処理は各パターン毎の
濃度データＤ＿Ｃ〔ｎ〕と、ハイライト基準ＨＬ＿ＣＭ
Ｙ〔ｎ〕と、ダーク基準４９（ＤＫ＿ＣＭＹ）を用い
る。ＤＫ＿ＣＭＹは基準濃度センサー２９で基準濃度校
正板３９を読み取った値を用いる。

【００７９】まず全てのｎに対してＤＩＦ〔ｎ〕＝Ｄ＿
Ｃ〔ｎ〕−ＨＬ＿ＣＭＹ〔ｎ〕を計算し、ＤＩＦ〔ｎ〕
を真の濃度レベルと規定する。

【００８０】次にＤＬ＝ＤＫ＿ＣＭＹ−地肌濃度最小値
５０を計算しダイナミックレンジとして規定する。

【００８１】次にＤＩＦ〔ｎ〕を、ダイナミックレンジ
ＤＬに対して８ビットで正規化する。即ち各パターン毎
に正規化値ＮＭ〔ｎ〕を、ＮＭ〔ｎ〕＝ＤＩＦ〔ｎ〕＊
２５５／ＤＬに基づき計算する。

【００８２】更に正規化されたデータを記録紙上の濃度
に変換する。濃度変換は予めシアンのテストパターンを
中間転写体１８上に形成し、正規化までの過程を経たデ
ータと、同一のテストパターンを記録紙上に形成して画
像濃度を測定し、その関係をテーブル化した変換テーブ
ルを用いて行う。

【００８３】さて記録紙上の濃度に変換することで、濃
度変換テーブルに用紙転写・定着特性を含ませることが
できる。例えば用紙転写特性が環境等により変動して階
調性を劣化させる場合は、濃度変換テーブルの変換特性
を環境パラメータ等に応じて変更してこの影響を吸収す
ることができる。

【００８４】さてテストパターンのデータ、即ち入力は
予め定められた値であり、既知である。この入力データ
と、以上のようにして求めた記録紙上の濃度との関係は
電子写真装置のγ特性に他ならない。従って記録紙上の
濃度に対する入力データの関係を求めれば、γ特性の逆
関数（階調補正テーブル）を求めることができる。

【００８５】次に図１０を用いて画像データと階調補正
テーブルの関係を説明する。ＣＰＵ４０は作用された階
調補正テーブルを、ＳＲＡＭ５１に転送している。コン
トローラ５２から出力された画像データ５３が、ＳＲＡ
Ｍ５１のアドレスをアクセスすると、階調を補正された
画像データがＳＲＡＭ５１からレーザドライバ５４に出
力される。レーザドライバ５４は画像データに応じたパ
ルス幅変調を行いレーザダイオード５５を発光させる。
階調補正テーブルをアクセスすることで、例えばコント
ローラ５２から均等ステップの画像データ５３が出力さ
れると、電子写真装置のγ特性は逆関数である階調補正
テーブルによって打ち消され、記録紙上の画像濃度も均
等ステップとなる。以上の動作により画像の階調性が確
保される。そして、この階調補正は、電源投入時、及び
一定以上の環境変動があった場合や規定枚数単位に起動
される。

【００８６】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら上記の従
来例として述べてきた電子写真装置には次のような解決
すべき課題がある。すなわち、ある時点での補正から次
の補正までの期間の階調特性は厳密には保証されていな
い。上記従来例で決定された起動条件は限定された機械
台数において、環境条件、経時変動、所定の変動パラメ
ータを考慮しながら実験により採取された階調変動デー
タを基に構築されたアルゴリズムであり、量産台数レベ
ルでのバラツキ、末解明の変動パラメータによる階調変
動、ページ単位で微妙に変化する階調変動に対して良好
な補正追従性を確保する事は難しい。周知の通り電子写
真プロセスは物理現像をメカ、ハード、ソフトで制御す
ることで顕画化する装置であるが、階調特性、濃度特性
の変動要因となる物理的パラメータは無数にあり、これ
らを総て予測し、規則性を解明して単一のシーケンス制
御系により、階調変動に完全に対応する事は不可能に近
い。

【００８７】

【課題を解決するための手段】このために本発明の画像
形成装置は、感光体上にテストパターンの潜像を形成す
る潜像形成手段と、潜像を顕画化する現像手段と、顕画
化されたトナー像を合成し保持する中間転写体と、テス
トパターンの濃度を検出する濃度センサーを有し、中間
転写体上に同一色のトナー像を複数回合成し、この時の
濃度センサーの出力値に基づいて階調補正を行うように
した。

【００８８】また好ましくは、階調補正は通常、電源投
入時、規定枚数単位、及び画像形成装置内部の温度、湿
度の急激な変化があった場合に実行されるようにした。

【００８９】また好ましくは、画像データを展開する為
のデータ処理部、及び階調補正要求の為のキーを備え、
データ処理部はキーの押下によるキーシーンスが実行さ
れた場合やホストコンピュータから指示があった場合、
画像形成装置に対して階調補正要求信号を出力するよう
にした。

【００９０】さらに好ましくは、補正要求信号を受け付
けた場合、最優先で階調補正動作に移行するようにし
た。

【００９１】

【作用】上記構成により、ユーザの使用時点での階調特
性を最適に調整する事が可能となり、常に安定した色再
現性が得られる。

【００９２】

【実施例】以下本発明の実施例について、図面を参照し
ながら説明する。図１は本発明の一実施例における電子
写真装置の構成図である。図１の基本構成は、図３の従
来例と同一であるため説明を省略する。また初期化動作
までは従来例を全く同じでありこれも省略する。

【００９３】図２は本発明の一実施例における電子写真
装置の階調補正システム概念図である。図２において、
４０はＣＰＵ、５１はＳＲＡＭ、５２はデータ処理部と
してのコントローラ、５４はレーザドライバ、６５は階
調補正パターンを出力するための補正パターン生成部、
６６は補正パターン用画像データと実印字用画像データ
を切り換える為のセレクターである。又、６７は電子写
真プロセスによりハードコピーを行う為の画像出力部で
ある。

【００９４】まず画像形成装置は通常、電源投入時、規
定枚数単位、内部温度、湿度の急激な変動があったと場
合に補正モードへ移行する。電源投入時に補正を行う理
由として投入以前の装置の履歴が不明である事が挙げら
れる。即ち、環境の変化、消耗品の交換等による階調変
動が生じる為、補正の必要性が生じる。この具体的な動
作は従来例と同様である。又規定枚数については予め実
験により階調性の経時特性をもとめプリント出力枚数と
の相関をとり補正の起動条件を決定する。例えば、１０
０枚の出力を行うと階調特性が変化するのであれば、１
００枚毎に階調補正動作を行う。同様に、内部温度、湿
度についても階調特性と環境変動の関係を事前に確認
し、それに基づいてシーケンス動作を行う。具体的には
装置本体に温度検出手段、湿度検出手段（図示せず）を
設け、所定の環境、温度（湿度）をＣＰＵ４０が検出し
たら補正動作に入る。以上が通常の固定モードでの階調
補正である。

【００９５】前述したように階調安定性は固定的な処理
のみでは確保が難しく、突発的な階調変動に対してはな
すすべが無く、ユーザは電源を再投入せざるを得ない状
況に追い込まれる。この場合、画像形成装置は、メカ系
の初期化動作、定着器の温度制御等も行う為、印字可能
状態になる迄の時間が補正動作のみの時間に比べて余計
にかかりユーザにとって非常なタイムロスとなる。もっ
と大きな問題は、コントローラ５２で展開済みの画像デ
ータも電源の再投入によりキャンセルされてしまい、最
初から展開動作を行う必要がある。

【００９６】自然画等の階調データは、一般に情報量が
膨大で当然の事ながらその展開時間も非常に長いものと
なる。この為、本発明では、コントローラ５２は補正要
求を受け付ける単独キー（図示せず）を設け、それの押
下によりキーシーケンスが実行された場合、及びホスト
コンピュータから指示があった場合にエンジン制御部に
対して補正要求信号６４を出力する。そして、画像形成
装置は補正要求信号６４を受け付けた場合、最優先で補
正モードに移行する。

【００９７】具体的には、先ずユーザが画像出力を行う
過程で色再現性の異常、階調変化を認識し、画像形成装
置本体に敷設されている単独キーを押下し、それを認識
したコントローラ５２はキーシーケンスを実行しエンジ
ン制御部に対して補正要求信号６４を出力する。また
は、ユーザはホストコンピュータ（図示せず）に所定の
コマンド入力を行い、それを認識したホストコンピュー
タはコントローラ５２に補正要求の指示を行う。そし
て、画像形成装置は補正要求信号６４を受け付けた場合
（すなわち正常なスタンバイ状態にある場合）、最優先
で補正モードへ移行する。補正動作終了と同時に、画像
形成装置は補正動作前の画像データを再度所定の印字シ
ーケンスに従って実行し、画像出力が終了する。ユーザ
は画像確認後、画像データクリアの為の所定のコマンド
をホストコンピュータに対して入力し、これに基づきコ
ントローラ５２の展開データはクリアされる。

【００９８】

【発明の効果】以上説明したように本発明は、通常の固
定的な階調補正モードとは別にユーザが選択可能な補正
要求モードを設けているので、ページ間での微妙な階調
変化に対しても、非常に良好な色再現性を得ることがで
きる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施例における電子写真装置の構成
図

【図２】本発明の一実施例における電子写真装置の階調
補正システム概念図

【図３】従来の電子写真装置の構成図

【図４】従来の電子写真装置の濃度センサー周辺のブロ
ック構成図

【図５】従来の電子写真装置の濃度センサーの発光光量
調整を示す図

【図６】従来の電子写真装置の飽和濃度検出用のパター
ンを示す図

【図７】従来の電子写真装置の彩色成分及び無彩色成分
の階調補正用テストパターンに対する濃度センサーの出
力例を示す図

【図８】従来の電子写真装置のブラックの各パターンの
濃度計測結果とハイライト基準の関係及びデータ処理を
示す図

【図９】従来の電子写真装置のシアンの各パターンの濃
度計測結果とハイライト基準、ダーク基準の関係及びデ
ータ処理を示す図

【図１０】従来の電子写真装置の画像データと階調補正
テーブルの関係図

【符号の説明】

１ 感光体 ８ 帯電器 ９ 露光光学系 １１ 中間転写前除電器 １２ 中間転写ローラ １３ 感光体クリーニング装置 １４ 除電器 １８ 中間転写体 １９ 中間転写体支持ローラ ２２ 中間転写体位置検出マーク ２３ 中間転写体位置検出センサー ２４ 転写前帯電器 ２５ 濃度センサー ２６ 用紙転写ローラ ２７ 中間転写体クリーニング装置 ２８ 記録用紙 ２９ 基準濃度センサー ３９ 基準濃度校正板 ４０ ＣＰＵ ４１ Ｄ／Ａ変換器 ４２ ＲＡＭ ５２ コントローラ（データ処理部） ６４ 補正要求信号 ６５ 補正パターン生成部 ６６ セレクター ６７ 画像出力部

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】感光体上にテストパターンの潜像を形成す
   る潜像形成手段と、前記潜像を顕画化する現像手段と、
   顕画化されたトナー像を合成し保持する中間転写体と、
   前記テストパターンの濃度を検出する濃度センサーを有
   し、前記中間転写体上に同一色のトナー像を複数回合成
   し、この時の前記濃度センサーの出力値に基づいて階調
   補正を行うことを特徴とする画像形成装置。
2. 【請求項２】前記階調補正は通常、電源投入時、規定枚
   数単位、及び画像形成装置内部の温度、湿度の急激な変
   化があった場合に実行されることを特徴とする請求項１
   記載の画像形成装置。
3. 【請求項３】画像データを展開する為のデータ処理部、
   及び階調補正要求の為のキーを備え、前記データ処理部
   は前記キーの押下によるキーシーケンスが実行された場
   合やホストコンピュータから指示があった場合、画像形
   成装置に対して階調補正要求信号を出力することを特徴
   とする請求項１記載の画像形成装置。
4. 【請求項４】前記補正要求信号を受け付けた場合、最優
   先で階調補正動作に移行することを特徴とする請求項３
   記載の画像形成装置。