(57)【要約】【課題】  画像形成動作の生産性の低下や、現像剤の余剰な消費を招くことなく、常に濃度変動や色味変動の小さい、良好な画像形成が実施できる画像形成装置を提供すること。【解決手段】  画像信号に基づいて、像担持体上にトナー像を形成する像形成手段と、像担持体上のトナー像の濃度を検知する濃度検知手段と、を有する画像形成装置について、像形成手段により形成された通常画像中の濃度検知を行う領域を判断し、検知領域の画像データをセンサ特性に合わせて重み付け積算しその値と、濃度検知手段による検知領域の検知結果に基づいて、画像形成条件を制御する制御手段を備える。【選択図】図１１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
像坦持体上に画像パターンを形成し、その画像パターンを読取り手段で読取り、画像形成条件を変更する画像形成条件制御を有する画像形成装置に置いて、読取り手段における読取り領域に相当する範囲の画像データを読取り手段の特性に応じて補正した値と、読取り手段による検出値に応じて画像形成条件を制御することを特徴とする画像形成装置。
【請求項２】
前記読取り手段の検出位置を検出するために、読取り手段の読取り領域よりも小さい幅の複数の画像パターンを位置を変更して形成、検出することを特徴とする請求項１に記載の画像形成装置。
【請求項３】
前記読取り手段の特性を検出するために、読取り手段の読取り領域よりも小さい幅の複数の画像パターンを位置を変更して検出する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。
【請求項４】
画像形成条件の変更を行うために検出する画像パターンはユーザー任意の出力画像の一部であることを特徴とする請求項１乃至３の何れか一項に記載の画像形成装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、画像形成装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、電子写真方式を採用する複写機、プリンタ等の画像形成装置では、同一の画像データに対して一定の濃度の画像が転写材上に再現されることが望まれる。このため画像形成装置を起動して、そのウォームアップ動作の終了後、画像形成工程の前の画像形成準備段階、つまり前回転中に、特定のパターンである濃度検出用現像像（パッチ）を感光体ドラム等の像担持体上に形成し、そして、形成されたパターンの濃度を読み取り、読み取った濃度値に基づき、画像形成装置の帯電量、露光量、画像情報変換テーブル所謂ルックアップテーブル（以下、「ＬＵＴ」と称す。）、現像電界、現像剤補給量、等の画像形成条件を決定する各種パラメータを変更して、形成される画像の品質を安定させる画像制御（前回転画像制御）が実施されている。
【０００３】
更に、環境条件の変動や、長時間に亘り画像形成を行うことによる刻々と変化する画像形成装置の特性により、階調特性が変化した場合も、再度、パッチを像担持体上に形成し、読み取り、再び、画像形成条件を決定する各種パラメータにフィードバックすることで、変動に応じて画像品質を安定させることができる。
【０００４】
特許文献１に記載されたように、画像形成工程を繰り返した後に、所定枚数毎に、パッチとして所定の階調パターンを一つ、あるいは複数像担持体上に形成し、その階調パターンの濃度を読み取り、その値に応じて各種パラメータを制御する方法、所謂後回転画像制御が知られている。
【０００５】
又、特許文献２に記載されたような、画像形成を複数枚連続して行う連続画像形成時の画像形成間、いわゆる紙間に、上記と同様に所定の階調パターンを一つ、あるいは複数像担持体上に形成し、その階調パターンの濃度を読み取り、その値に応じて各種パラメータを制御する方法、所謂紙間画像制御も知られている。
【０００６】
しかしながら、上記の後回転画像制御においては、所定枚数後に画像制御が実行されるため、実行中は画像形成を実行することができず、ユーザーの生産性を低下させることとなる。又、上記の紙間画像制御においては、紙間にパッチを形成するため、その分の紙間時間を長くとる必要があり、同一の処理速度で生産できる画像形成枚数を低下させる要因となっていた。又、どちらの画像制御方法においても、パッチとして、画像形成工程によって形成する、ユーザーが所望している形成画像とは別の画像パターンを形成するため、現像剤の余剰な消費、及び画像形成装置内の汚れ等を増長する原因となっていた。
【０００７】
そのため、ユーザーが出力する通常画像をパッチの代わりに検出し、画像形成条件を変更することで、余剰な現像剤の消費を抑える方法が示されている。特許文献３に記載されたように、画像データ入力部に入力された画像情報に基づいて形成されるトナー像の所定領域について、画像濃度との検知対象として適しているか否かを判定する判定部を設けた。そして、判定部により、検知対象として適していると判定された場合に、その所定領域の画像濃度を光学センサによって検知した結果に基づいてトナー濃度制御目標値を補正する処理を実施するように、制御装置を構成した。他にも特許文献４、５、６に記載されたように、パッチの代用として適した画像データの領域を抽出する方法が示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００８】
【特許文献１】特開２０００−２３８３４１号公報
【特許文献２】特開２００３−２０２７１１号公報
【特許文献３】特開２０１４−１８６３１１号公報
【特許文献４】特開２０１４−１１５５１７号公報
【特許文献５】特開２００７−  ２０１１１号公報
【特許文献６】特開２００５−１４８７１６号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
しかしながら、上記の方法では、画像濃度の適した領域が限られるため必要な情報を得られる頻度が低く、十分な制御が行えなかった。
【００１０】
本発明の目的は、画像形成動作の生産性の低下や、現像剤の余剰な消費を招くことなく、常に濃度変動や色味変動の小さい、良好な画像形成が実施できる画像形成装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
上記の目的を達成するために、本発明に係る画像形成装置は、
像坦持体上（感光ドラム上）に画像パターンを形成し、その画像パターンを読取り手段（パッチセンサ）で読取り、画像形成条件（γＬＵＴ）を変更する画像形成条件制御（階調制御）を有する画像形成装置に置いて、読取り手段における読取り領域（検出スポット）に相当する範囲の画像データを読取り手段の特性（光量分布）に応じて補正した値（代表値）と、読取り手段による検出値に応じて画像形成条件を制御することを特徴とする。
【発明の効果】
【００１２】
本発明に係る画像形成装置によれば、生産性の低下を生じることなく、且つ、余剰な現像剤の消費も生じることなく、濃度や色味変動が小さい良好な画像を常に提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１３】
【図１】実施形態に係るカラー画像形成装置の概略構成を示す図である。
【図２】実施形態に係る原稿読取部の例示的な機能ブロック図である。
【図３】実施形態に係る画像形成部の例示的な機能ブロック図である。
【図４】実施形態に係るイエロートナーの分光特性を示す図である。
【図５】実施形態に係るマゼンタトナーの分光特性を示す図である。
【図６】実施形態に係るシアントナーの分光特性を示す図である。
【図７】実施形態に係るブラックトナーの分光特性を示す図である。
【図８】実施形態に係るセンサ出力と出力画像濃度の関係を示す図である。
【図９】実施形態に係るセンサ出力と入力信号の関係を示す図である。
【図１０】実施形態に係る第一の階調制御の例示的なフローチャートである。
【図１１】実施形態に係る重み付けフィルタを示す図である。
【図１２】実施形態に係る画像データとパッチ代用部の関係を示す図である。
【図１３】実施形態に係る画像データ抽出の例示的なフローチャートである。
【図１４】実施形態に係るセンサ出力と入力信号の関係を示す図である。
【図１５】実施形態に係る第二の階調制御の例示的なフローチャートである。
【図１６】実施形態に係る位置合わせシーケンス画像データを示す図である。
【図１７】実施形態に係るセンサ出力と縦ライン位置の関係を示す図である。
【図１８】実施形態に係る位置合わせシーケンスの例示的なフローチャートである。
【発明を実施するための形態】
【００１４】
以下、本発明を実施するための形態について、図面を参照しながら説明する。
【実施例１】
【００１５】
［システム構成］
図１は、実施形態に係るカラー画像形成装置の概略構成を示す図である。図１に示すカラー画像形成装置１００は、原稿を読み取るための原稿読取部１０１と、画像を記録媒体上に形成するための画像形成部１５０とを具備している。
【００１６】
（リーダー）
原稿読取部１０１は、一般に、カラー画像形成装置１００の上部に配置されることが多い。原稿１０２は、プラテンカバー１０３内に載置される。ランプ１０４は、原稿面に対して光を照射する光源である。ミラー１０５は、原稿１０２によって反射されたランプ１０４からの反射光をミラー１０６へと導く。ミラー１０６は、ミラー１０５によって反射された光をレンズ１０８に導く。なお、ランプ１０４とミラー１０５は光学台１１２に設置される。また、ミラー１０６とミラー１０７は光学台１１３に設置される。
【００１７】
光学台１１２および１１３は、それぞれ、モータ１１１を正転または逆転することにより移動する。この光学台１１２および１１３の移動によって、副走査方向に沿って原稿１０２を走査することができる。レンズ１０８は、光学台１１２および１１３によって導かれる原稿面からの反射光をＣＣＤ１０９へと集光させる。ＣＣＤ１０９は、レンズ１０８によって集光された原稿面からの光を受光して光電変換を行う。なお、ＣＣＤ１０９は基板１１０上に設置されているものとする。基準白色板１１４は、ランプ１０４の光量ばらつき、ＣＣＤ１０９の感度ばらつきを測定する際に使用される。ＣＣＤ１０９は、３つのラインセンサを有している。
【００１８】
各ラインセンサは、カラー画像を読み取るために、ＲＥＤ、ＧＲＥＥＮ、ＢＬＵＥ（以降ＲＧＢ）に対応している。例えば、各センサの主走査の画素数を７５００画素とすれば、Ａ３原稿を６００ｄｐｉにて読み取ることができる。
【００１９】
＜原稿読み取り＞
図２は、実施形態に係る原稿読取部の例示的な機能ブロック図である。
【００２０】
原稿読み取りコントローラ２０１は、ＣＣＤ１０９により読み取られた画像データを画像形成部１５０の画像形成コントローラ３００へと転送する。より具体的には、図３に示す操作部３０８等から原稿の読み取りを指示されると、原稿読み取りコントローラ２０１は、モータ１１１を制御し、基準白色板１１４を読み取るための位置へと光学台１１２および１１３を移動させる。
【００２１】
次に、原稿コントローラ２０１は、ランプ１０４を点灯し、ＣＣＤ１０９により基準白色板１１４を読み取らせる。基準白色板１１４の読み取り結果から、眼光コントローラ２０１は、ランプ１０４の光量ばらつき、ＣＣＤ１０９の感度ばらつきを補正（いわゆるシェーディング補正）する。原稿コントローラ２０１は、さらにモータ１１１を制御することで原稿１０２を副走査し、取得したＲＧＢ画像データを画像形成コントローラ３００に転送する。
【００２２】
（プリンタ）
再び、図１を参照すると、カラー画像形成装置１００の下部には画像形成部１５０が配置されていることがわかる。給紙ユニット１５２に載置された記録紙１５３は、ピックアップローラ１５４によって一枚ずつ給紙される。記録紙１５３は、給紙ローラ１５５、ガイド板１５６およびレジローラ１５７を経由し、転写ローラ１５９部へと搬送される。
【００２３】
現像器１６０ｙ〜ｋは、それぞれ異なる現像剤（以後トナー）を収納している。帯電器１６２ｙ〜ｋにより一様に帯電された感光ドラム１６３ｙ〜ｋは、画像データに応じて露光ユニット１６１ｙ〜ｋにより露光される。感光ドラム１６３ｙ〜ｋに形成された各静電潜像は、現像器１６２ｙ〜ｋによって現像される。感光ドラム１６３ｙ〜ｋの各トナー像は、中間転写ベルト１５８へと多重転写（一次転写）される。なお、感光ドラム１６３ｙ〜ｋの対向する位置には、一次転写用帯電器１６６ｙ〜ｋが設けられている。
【００２４】
転写ローラ１５９は、中間転写ベルト１５８に対して適度な圧力で加圧されている。転写ローラ１５９によって、中間転写ベルト１５８に担持されているトナー像が記録紙１５３へと二次転写される。定着ユニット１６４は、内部にハロゲンヒーターなどの熱源を備えたローラを有している。この定着ユニット１６４により、トナー像が記録紙１５３上に溶融定着される。
【００２５】
パッチセンサは、各感光ドラム１６３Ｙ〜Ｋ上に形成された画像パターンの濃度（トナー量）を読み取るセンサであり、各ドラムにおける現像位置の下流側、転写位置までの間に設けられており、主走査方向位置はセンサ検出スポットが画像形成領域中央となる位置である。パッチセンサはＬＥＤとフォトダイオードからなるフォトセンサであり、ドラムへ照射した光の反射光を検出する。このように、各感光ドラム上のトナー像を個別に読み取れる構成を採用することで、ＣＭＹＫそれぞれの入出力特性を個別に検出することが容易となる。
【００２６】
（パッチセンサ）
図３の４０〜４２は感光ドラム１６３に相対するＬＥＤ１０とフォトダイオード１１から成るパッチセンサ４０からの信号を処理する処理回路を示す。パッチセンサ４０に入射された感光ドラム１６３からの反射光（近赤外光）は、パッチセンサ４０により電気信号に変換され、電気信号はＡ／Ｄ変換回路４１により０〜５Ｖの出力電圧を０〜２５５レベルのデジタル信号に変換される。そして、濃度換算回路４２により濃度に変換される。
【００２７】
なお、本実施の形態で使用したトナーは、イエロー、マゼンタ、シアンの色トナーで、スチレン系共重合樹脂をバインダーとし、各色の色材を分散させて形成されている。
【００２８】
イエロー、マゼンタ、シアントナーの分光特性はこの順に図４、図５、図６に示す通り、ＬＥＤ１０が照射する近赤外光（９６０ｎｍ）の反射率が８０％以上得られる。また、これらの色トナー画像形成において、色純度、透過性に有利な２成分現像方式を採用している。一方、本実施の形態では、ブラックトナーは同じ２成分現像方式ではあるが、純粋な黒を出すために、色材としてカーボンブラックを用いているため、図７に示す通り、近赤外光（９６０ｎｍ）の反射率は１０％程度である。
【００２９】
また、感光ドラム１６３はＯＰＣドラムであり、近赤外光の反射率（９６０ｎｍ）は約４０％であり、反射率が同程度であれば、アモルファスシリコン系ドラム等であってもかまわない。
【００３０】
感光ドラム１６３上の濃度を各色の面積階調により段階的に変えていった時の、パッチセンサ４０出力と出力画像濃度との関係を図８に示す。トナーが感光体ドラム１６３に付着していない状態におけるパッチセンサ４０の出力を２．５Ｖ、すなわち、１２８レベルに設定した。図８からわかるように、イエロー、マゼンタ、シアンの色トナーは面積被覆率が大きくなり画像濃度が大きくなるにしたがい、感光ドラム１６３単体よりパッチセンサ４０出力が大きくなる。
【００３１】
一方、ブラックのトナーは面積被覆率が大きくなって、画像濃度が大きくなるに従い、感光ドラム１６３単体よりパッチセンサ４０出力が小さくなる。これらの特性を用いて、各色専用の感光ドラム上のセンサ出力信号から紙上の画像濃度値に濃度変換する濃度変換テーブル４２ａをつくることにより、各色についての画像濃度を精度良く求めることができる。
【００３２】
感光ドラム１６３上に形成するＬＥＤ１０から照射される光のスポット径（光量がピークに対し、１／ｅ２となるまでの領域）は３ｍｍであり、光の強度分布はガウス分布とすることが出来る。フォトダイオードの検出領域はＬＥＤの照射スポットを包含するように配置されている。
【００３３】
前記図８に示したパッチセンサ出力特性はＬＥＤ照射スポット内に均一な濃度のパッチ画像がある場合の特性である。ＬＥＤスポット内のパッチ濃度が均一でない場合は、スポット内の各位置における濃度と照射光量より決まる反射光量の積算値が、パッチセンサの出力値となる。
【００３４】
（画像形成コントローラ）
図３は、実施形態に係る画像形成部の例示的な機能ブロック図である。
【００３５】
画像形成コントローラ３００は、主に次の構成要素を含んでいる。画像入力Ｉ／Ｆ部３０１は、原稿読取部１０１から転送される画像データまたはＰＣ端末３５０等から転送される画像データを受信する。なお、画像入力Ｉ／Ｆ部３０１は、どちらの画像データを画像メモリ３０２に蓄積するか切替え可能なものとする。なお、ＣＰＵ３２０は、画像形成コントローラ３００の各部を統括的に制御する制御回路である。
【００３６】
ＬＯＧ変換回路３０３は、画像メモリ３０２に蓄積されたＲＧＢ画像データ（ＲＧＢごとの輝度データ）をＣＭＹＫ濃度データに変換する。抽出部３０９は、画像形成部１５０により形成される通常画像おいてパッチセンサで検出される領域のＣＭＹＫ濃度データを抽出する。
【００３７】
出力γ補正部３０４は、濃度補正手段として機能する。すなわち、出力γ補正部３０４は、後述する制御で作成されたγ補正テーブル（γＬＵＴ）に従ってＣＭＹＫ画像データに変換する。
【００３８】
入力セレクタ３０５は、出力γ補正部３０４から出力されるＣＭＹＫ画像データと、パッチ画像生成部３１２から出力されるパッチ画像データのいずれかを選択して出力する。パッチ画像データは後述する階調制御時に使用する。
【００３９】
２値化処理部３０６は、入力セレクタ３０５から出力される画像データを中間調処理し２値化する。画像出力制御部３０７は、２値化された画像データに応じて画像形成部１５０の各部を制御する。
【００４０】
［特殊シーケンス階調制御：第一の階調制御］
次に本実施例における画像形成装置の持つ第一の階調制御として特殊シーケンス階調制御について説明する。
【００４１】
第一の階調制御及び後述する第二の階調制御は画像形成装置の出力濃度および階調性の再現を安定して達成するための手段であり、感光ドラム１６３上のパッチパターンの検出によりプリンタエンジンのγ特性を検出し、検出されたγ特性に合わせて画像データを変換する前述のγＬＵＴ（出力γ補正部）を作成する。
【００４２】
第一の階調制御に用いるパッチパターンはＹ，Ｍ，Ｃ，Ｂｋの各色１０階調のパッチ群である。第一の階調制御が起動されると画像形成装置は感光ドラム上にパッチパターンとしてパッチ群を形成し、前述のパッチセンサ４０により検出する。パッチセンサ４０で検出された濃度値はγＬＵＴ作成部５００において各パッチパターンの入力信号レベルとパッチ形成位置とを対応させて、パッチパターンの入力信号と検出濃度の関係をメモリ−に取り込む。この検出値よりγ特性データを得ることがでる。パッチ検出濃度データを図９に示す。
【００４３】
図９の横軸は入力信号（階調レベル）であり縦軸は検出濃度、図は簡略化のため階調数を減らしているが実際は１０階調パッチパターンである。
【００４４】
パッチ間のデータは補間し０〜２５５の８ｂｉｔのγ特性テーブルとし、予め記憶してあるターゲットテーブルに対し、逆変換した補正ＬＵＴを作成し、これをγＬＵＴとして出力γ補正部３０４に設定する。本実施例ではターゲットテーブルをリニアとしたので、プリンタγ特性の入出力を入れ替えるだけでγＬＵＴが作成される。
【００４５】
［制御フロー］
次に、本実施形態による第一の階調制御における制御動作を図１０のフローチャートに基づいて説明する。なお、本処理フローは、画像形成コントローラ３００が有するＣＰＵ３２０が実行することにより実現される。
【００４６】
本実施例では濃度の安定化は後述する通常画像を用いた第二の階調制御で行うため、第一の階調制御は定期的には行わず、操作部からの指示および、第二の階調制御でのγ補正が行われない状態で１０００枚を超えて出力された場合のプリントＪＯＢ終了時（後回転時）に起動される。
【００４７】
第一の階調制御の起動指示がされると（Ｓ１０１）、パッチ画像生成部３１２よりパッチ画像データが入力セレクタ３０５を介して入力される（Ｓ１０２）。パッチ画像データは２値化処理部３０６において中間調処理され（Ｓ１０３）、画像出力制御部３０７に送信され、画像出力制御部３０７は、レーザーにより感光ドラム上にパッチ画像を形成し、ドラム上でパッチセンサ４０を用いてパッチの濃度を検出する（Ｓ１０４）。
【００４８】
パッチセンサ４０で検出された濃度値は、パッチ画像の階調レベルと、パッチ画像の作成位置とを対応させて、パッチ画像の階調レベルと検出濃度の関係をメモリ−に取り込み、γ特性を検出する（Ｓ１０５）。検出したプリンタγ特性の入出力を入れ替えたＬＵＴを作成し、これをγＬＵＴとして出力γ補正部３０４に設定する（Ｓ１０６）。
【００４９】
次に、第二の階調制御である通常画像を用いた階調制御におけるパッチを代用する画像データの抽出と、そのパッチの入力信号値の代用となる画像データの代表値の作成方法を説明する。
【００５０】
前述したように検出に用いるパッチセンサのスポットが光量分布を持つため、センサ出力値は光量分布に応じた反射光量の積算値となる。そのため、それに対応する入力画像信号は、スポット内の各位置の入力画像濃度データを光量分布で重み付けして積算し、画素数で割った値をその領域の代表値として代用することが出来る。
【００５１】
検出スポットは直径３ｍｍの円であり、その光量分布はガウス分布とすることが出来るので、本実施例ではスポット内の各位置の入力画像濃度データの重み付けフィルタを図１１とした。フィルタサイズは９×９で、１マスが６００ｄｐｉ画像データにおける８×８画素に相当する。よってパッチパターン１つに相当する入力画像データは７２×７２画素、すなわち５１８４画素である。
【００５２】
これによりパッチ代用可能な画像領域を限定する必要がないため、本発明においては通常画像を用いて多くのデータを検出することが出来る。
【００５３】
通常画像データとパッチ代用部の関係を図１２に示す。図１２はＡ４サイズの画像データであり、点線で囲んだ領域がパッチ代用部である。パッチ代用部の領域をパッチセンサで検出し、その領域に相当する画像データの代表値をその領域の入力画像信号として第二の階調制御に用いる。
【００５４】
（入力画像データの抽出と代表値の作成フロー）
図１３は、実施形態に係る代用画像の抽出処理の例示的なフローチャートである。以下では、図１３を用いて、通常画像のデータ内からパッチとして代用する部分画像（代用画像）の代表値を抽出する処理について詳細に説明する。
【００５５】
抽出部３０９は、画像形成が始まるとＬｏｇ変換部３０３で変換されたＣＭＹＫ濃度データを順次読み出す（Ｓ８０１）。
【００５６】
読み出された画像濃度データより、後述するパッチセンサが検出する位置の画像データを１つのパッチ代用分ごとにメモリに記憶していく（Ｓ８０２）。１パッチ分は前述したとおり、主副７２画素ずつの５１８４画素であり、これを７２ライン間隔で記憶していく。
【００５７】
その７２×７２画素データに、前述の重み付けフィルタをかけ（Ｓ８０３）、全画素の積算値をもとめ画素数で割り、これをこの領域の代表値とする（Ｓ８０４）。この代表値がγ特性作成時の入力信号となる。抽出部３０９は、パッチ画像に相当する上記部分画像の領域と代表値を表す情報をメモリ等に記憶して保持する（Ｓ８０５）。
【００５８】
［通常画像を用いた階調制御：第二の階調制御］
一般に、現像剤の帯電量は、環境変化等の諸条件によって変化する。帯電量が変化すれば、形成される画像の濃度が不安定となる。そこで、本実施形態では、一般通常画像（原稿複写画像、パソコンから送信される印刷画像）より抽出したパッチを代用する画像領域をパッチセンサで検出し、その検出値と代用した画像領域の画像信号の代表値をその領域をパッチとした場合の入力信号として用いることでプリンタのγ特性を検出し、γＬＵＴを作成する。この通常画像を用いた階調制御を第二の階調制御とする。センサ検出はパッチ領域の中心が検出スポット中心を通過するタイミングで行う。画像形成及びセンサ検出のタイミングは画像出力制御部３０７が制御する。
【００５９】
第二の階調制御による画像領域の検出及びγＬＵＴの作成は、Ａ４横サイズの出力１０枚相当を１セットとする。すなわちＡ４横サイズであれば、１ページ６５パッチ相当の検出が行えるため、６５０パッチ相当のデータが揃ったタイミングでγＬＵＴの作成を行う。６５０個の検出データが揃ったら、それぞれ画像データの代表値で代用する入力信号との関係よりγ特性データを作成する。
【００６０】
本実施例においては図１４に示すように、（０，０）（２５５，２５５）を固定点とし、６５０のデータを線形補間した後に、移動平均処理でγ特性テーブルを作成した。６５０データのうち入力信号が同じものは検出値をその平均値に変更したのちに線形補間を行った。移動平均処理における参照領域は画像形成装置の特性に合わせて設定することが望ましく、本実施例では入力信号３２〜２２３の領域は６５データとし、それ以外は終端にむけてデータ数を減少させた。γ特性テーブルを作成した以降は第一の階調制御と同様であり、ターゲットに対し逆変換して作成したγＬＵＴを出力γ補正部３０４に設定する。
【００６１】
［実画Ｃａｌ．フロー］
図１５は、本実施形態に係る濃度補正の例示的なフローチャートである。
【００６２】
通常画像出力が起動されると、画像形成コントローラ３００は通常通りに画像形成処理を行う（Ｓ７０１）とともに、抽出部３０９でのパッチ代用画像データの抽出及び代表値の作成を行う（Ｓ７０２）。画像形成コントローラ３００からの画像データの送信を受け、画像出力制御部３０７も通常どおりドラム上に通常画像を形成する（Ｓ７０３）とともに、パッチセンサでの検出を行う（Ｓ７０４）。γ作成部５００は、読み取られた検出濃度データ及び代用画像の画像データ代表値に応じてγ特性テーブルを検出し（Ｓ７０５）、その入出力値を入れ替えたテーブルをγＬＵＴとして出力γ補正部３０４に設定する（Ｓ７０６）。
【００６３】
なお、代表値の濃度レベルの変化が少なかった場合には全濃度域でのγ特性の検出精度が落ちるため、本実施例においては入力信号を均等に４分割し、分割された４つの領域のいずれか１つ以上に、検出値が０個の領域があった場合はγＬＵＴの補正は行わないとした。
【００６４】
濃度補正を実行できない状態が長く続くことは望ましくないため、本実施例においてはＡ４横相当で１０００枚以上出力する間、すなわち第二の階調制御１００セットの間、γＬＵＴを更新できなかったときは、第一の階調制御を起動し、γＬＵＴを適正に維持できるようにする。なお、この場合であっても、従来技術と比較すれば、パッチ画像を形成する頻度が大幅に軽減される。よって、上述した種々のメリットを享受できることは言うまでもない。
【００６５】
［位置合わせシーケンス］
検出する画像データに、検出スポット特性をかけ合わせて画像データの代表値を作成することが本発明の特徴であるため、画像データに対するパッチセンサの検出位置を正確に把握することが重要である。そのため、本実施例においては画像データ検出位置を把握するための位置合わせシーケンスを特殊シーケンスとして持つ。この位置合わせシーケンスは工場出荷時やユーザー先設置時及び、関連パーツ交換時に操作部の指示により起動する。
【００６６】
位置合わせシーケンスは図１６に示す画像データを形成し、パッチセンサで検出することにより行う。画像データは副走査位置を検出するための横ラインと、主走査位置を検出するための縦ラインからなる。各ラインの幅は６００ｄｐｉ画像データで８画素、長さは１４４画素である。縦ラインは副走査１４４画素毎に主走査に８画素ずらして形成し、その位置は画像形成領域中央から±７６画素の領域であり、中央から−７６画素位置から順次形成していく、よって画像形成領域中央とそこから８画素ずつずらした位置に計１９本のラインとなる。
【００６７】
横ラインは画像形成領域中央より−７２画素位置から形成し、縦ラインとの間を１スポット分の７２画素開ける。それぞれのラインを検出した時のセンサ出力のピーク位置を検出スポットの中心とし、横ラインからは検出タイミングを、縦ラインからは画像データ抽出位置を決める。図１７は縦ライン検出例である。図１７の場合は＋８画素の位置にセンサ出力のピークがあるため、画像データ中心より＋８画素位置を検出スポットの中心とし、画像データの抽出及び重み付けフィルタの掛け合わせを行う。
【００６８】
（位置合わせシーケンスフロー）
図１８を用いて位置合わせシーケンスのフローを説明する。
【００６９】
操作部より位置合わせシーケンス起動の指示がされると（Ｓ９０１）、パッチ画像生成部より位置合わせ用のライン画像データが入力される（Ｓ９０２）。次にライン画像データは画像出力制御部３０７に送信され、画像出力制御部３０７により各感光ドラムに形成されパッチセンサにより検出される（Ｓ９０３）。検出したセンサ出力値が最大になる位置をもとめ抽出画像位置を決定する（Ｓ９０４）。
【００７０】
［効果］
以上説明したように本実施形態によれば、通常画像に含まれる部分画像をパッチとして代用する。これにより、濃度検出のための専用のテストパターンを出力させる処理を省略できる。また、従来は、濃度補正の際にテストパターンを出力するため、通常画像の形成を中止していた。それに対して、本実施形態によれば、通常画像の形成を続行できるため、画像形成のスループットが向上する。また、代用可能な画像を限定しないためγＬＵＴ更新の頻度を高く設定できる。さらに、本実施形態によれば、操作者が、濃度補正に関する高度な知識を備えている必要はないため、非常に便利となろう。
【００７１】
［他の実施例］
上述した実施形態では、γ補正テーブルのデータを補正するためのパッチ画像として代用画像を抽出して使用する事例を説明した。しかしながら、本発明は、現像器１６０内のトナー濃度を調整するためのパッチ画像として代用画像を抽出して使用する方法として実現してもよい。
【００７２】
一般に、現像器１６０内のトナー濃度補正は、適切なタイミングで所定濃度のパッチ画像を感光体１６３上に形成し、その濃度を測定し、基準値との差分に応じて現像剤の補給を制御することで実現される。そこで、このときのパッチ画像について、上述した実施形態を適用すれば、パッチ画像の代用画像を通常画像から抽出することが可能となる。なお、通常画像から抽出できなかった場合は、上述した実施形態と同様に、パッチ画像生成部３１２からのデータに基づいてパッチ画像を作成すればよい。
【符号の説明】
【００７３】
１００  カラー画像形成装置、１０１  原稿読取部、１５０  画像形成部
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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