(57)【要約】【課題】適切に濃度を補正することができる画像形成装置の制御装置を提供する。【解決手段】複数の入力濃度により所定領域に形成された複数の濃度測定用画像５０１の濃度特性を測定する濃度測定手段４０１と、標準濃度パターンＸに対する複数の補正濃度パターンＹ１〜Ｙ６を記憶する記憶手段４０３と、前記濃度測定手段により測定された濃度特性と、当該測定された濃度特性に対応する標準濃度特性とのズレ量ΔＤを演算する演算手段４０２と、前記演算手段により演算されたズレ量に基づいて、前記複数の補正濃度パターンから最適な補正濃度パターンを選択する選択手段４０４と、を備える。【選択図】  図３
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
所定領域に形成された複数の濃度測定用画像の濃度特性を測定する濃度測定手段と、
標準濃度パターンに対する複数の補正濃度パターンを記憶する記憶手段と、
前記濃度測定手段により測定された濃度特性と、当該測定された濃度特性に対応する標準濃度特性とのズレ量を演算する演算手段と、
前記演算手段により演算されたズレ量に基づいて、前記複数の補正濃度パターンから最適な補正濃度パターンを選択する選択手段と、を備えたことを特徴とする画像形成装置の制御装置。
【請求項２】
請求項１に記載の画像形成装置の制御装置において、
前記選択手段は、前記演算手段により演算されたズレ量の総和と、前記複数の補正濃度パターンと前記標準濃度パターンとのズレ量の総和との差が最も小さい補正濃度パターンを選択することを特徴とする画像形成装置の制御装置。
【請求項３】
請求項１に記載の画像形成装置の制御装置において、
前記選択手段は、前記演算手段により演算されたズレ量の平均値と、前記複数の補正濃度パターンと前記標準濃度パターンとのズレ量の平均値との差が最も小さい補正濃度パターンを選択することを特徴とする画像形成装置の制御装置。
【請求項４】
請求項１に記載の画像形成装置の制御装置において、
前記濃度測定用画像は複数の入力濃度により形成され、
前記選択手段は、前記複数の入力濃度のうち特定の入力濃度における、前記演算手段により演算されたズレ量と、前記複数の補正濃度パターンと前記標準濃度パターンとのズレ量との差が最も小さい補正濃度パターンを選択することを特徴とする画像形成装置の制御装置。
【請求項５】
請求項４に記載の画像形成装置の制御装置において、
前記選択手段は、複数の特定の入力濃度における、前記演算手段により演算されたズレ量の総和と、前記複数の補正濃度パターンと前記標準濃度パターンとのズレ量の総和との差が最も小さい補正濃度パターンを選択することを特徴とする画像形成装置の制御装置。
【請求項６】
請求項１〜請求項５のいづれか１項に記載の制御装置と、
画像色が異なる複数の画像形成手段と、を有する画像形成装置において、
前記制御装置は前記画像色ごとに最適な補正濃度パターンを選択することを特徴とする画像形成装置。
【請求項７】
請求項１〜請求項５のいづれか１項に記載の制御装置と、
画像形成媒体の表裏に画像を形成する複数の画像形成手段と、を有する画像形成装置において、
前記制御装置は前記画像形成媒体の表裏ごとに最適な補正濃度パターンを選択することを特徴とする画像形成装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、プリンタ、複写機、ファクシミリなどの画像形成装置に用いられる制御装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
温度や湿度等の環境の変化にともなう出力画像の変化や、電子写真方式の印刷装置の場合には感光ドラムやトナーカートリッジ等の消耗品の劣化にともなう可視像の変化を補正し、安定した印刷画像を提供するために、濃度制御を行う印刷装置が提案されている（特許文献１，２）。
【０００３】
これらの印刷装置は、所定濃度で実際に印刷されたパッチ（patch，センサにより濃度を検出するために小領域を所定パターンで塗りつぶしたもの。以下、濃度測定用画像ともいう。）の濃度を測定し、目的とする濃度と測定された濃度との差に基づいて実際の濃度出力値を補正するものである。
【０００４】
【特許文献１】特開２０００−３１８２７６号公報
【特許文献２】特開２００８−１１６８０６号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、パッチの測定点が少ないことから、濃度測定値にバラツキが生じ、適切な濃度補正ができないという問題があった。
【０００６】
この発明が解決しようとする課題は、適切に濃度を補正することができる画像形成装置の制御装置を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
この発明に係る画像形成装置の制御装置は、所定領域に形成された濃度測定用画像の濃度特性を測定し、この濃度特性と標準濃度特性とのズレ量を演算し、このズレ量に基づいて、予め記憶しておいた複数の補正濃度パターンから最適な（１つの）補正濃度パターンを選択することにより、上記課題を解決する。
【発明の効果】
【０００８】
上記発明によれば、濃度測定用画像の測定点が少なくても、適切に濃度を補正することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００９】
以下、上記発明の実施形態を図面に基づいて説明する。
【００１０】
図１は本実施形態に係る両面カラー印刷装置の概略構成を示す図である。本実施形態の両面カラー印刷装置１は、図外の給紙装置から連続的に供給される連続紙からなるシート状印刷媒体１００の第１面１００ａ（たとえば裏面）に、所定の画像を形成するための第１印刷装置１１１と、シート状印刷媒体１００の第２面１００ｂ（たとえば表面）に所定の画像を形成するための第２印刷装置２１１と、これら印刷媒体１００の第１面１００ａ及び第２面１００ｂのそれぞれに転写されたトナーを定着させる定着ユニット２４０とを備える。
【００１１】
第１印刷装置１１１及び第２印刷装置２１１は、電子写真方式に従って現像される複数色のトナー画像を印刷媒体１００に転写して形成するが、このトナー画像は、一旦第１中間転写ベルト１１４及び第２中間転写ベルト２１４のそれぞれの画像形成面に形成される。第１中間転写ベルト１１４及び第２中間転写ベルト２１４のそれぞれは、無端状の合成樹脂フィルムなどから形成され、第１ベルト駆動ユニット１１６及び第２ベルト駆動ユニット２１６のそれぞれによって定まる経路を循環する。
【００１２】
そして、第１中間転写ベルト１１４及び第２中間転写ベルト２１４のそれぞれに形成されたトナー画像が印刷媒体１００の表裏面に転写されたのち、この印刷媒体１００は定着ユニット２４０に送られ、加熱などによってトナー画像が印刷媒体１００に定着する。
【００１３】
第１中間転写ベルト１１４は、ベルト駆動ユニット１１６によって形成される上下方向に延びる形状の循環経路、換言すれば印刷媒体１００の第１面１００ａに対向して延びる形状の経路を循環するように構成されている。また、この循環経路の、少なくとも上下に延びる辺に沿って、トナー画像を形成する画像形成ユニット１２０ａ〜１２０ｄが予め定められた複数色ぶんだけ配置されている。なお図１では画像形成ユニット１２０ａ〜１２０ｄの詳細を省略する。
【００１４】
図２は本例の画像形成ユニット１２０ａ〜１２０ｄの一つを示す詳細図であり、イエロー（Ｙ）、マゼンタ（Ｍ）、シアン（Ｃ）、黒（Ｋ）の４色それぞれについて同じ構成のユニットとされ、より要求に近い色のカラー画像を得ることとしているが、これに限定されるものではない。たとえば、特定色を加えた５色以上としてもよいし１色でもよい。
【００１５】
画像形成ユニット１２０は、図２に示すように、第１中間転写ベルト１１４に接する感光ドラム１２０１と、感光ドラム１２０１の表面を帯電させる一次帯電器１２０２と、光学ユニットによって感光ドラム１２０１の表面に静電潜像を形成する印字ヘッド１２０３と、この静電潜像を顕像化させるトナー１２０６が収容された現像器１２０５とを備え、トナー１２０６は現像ローラ１２０４によって感光ドラム１２０１に付着し、トナー画像を形成する。
【００１６】
これら複数色の画像形成ユニット１２０ａ〜１２０ｄは、第１中間転写ベルト１１４の循環経路の側方に、上下に並べて配置され、各画像形成ユニット１２０ａ〜１２０ｄの感光ドラム１２０１に形成されたトナー画像は、トナー画像とは逆特性の電圧を印加することにより感光ドラム１２０１上から順次第１中間転写ベルト１１４上に１次転写される。このカラー画像は、第１中間転写ベルト１１４上に必要に応じて複数色のトナーを重ねて形成することができる。
【００１７】
本実施形態では、第１中間転写ベルト１１４の循環経路の上部に、第１転写ユニット１３０が設けられ、トナー画像と逆特性のバイアスを印加することにより、第１中間転写ベルト１１４上の複数色トナーによる画像が、供給されてきた印刷媒体１００の第１面１００ａに２次転写される。
【００１８】
一方、第２中間転写ベルト２１４は、ベルト駆動ユニット２１６によって形成される上下方向に延びる形状の循環経路、換言すれば印刷媒体１００の第２面１００ｂに対向して延びる形状の経路を循環するように構成されている。また、この循環経路の、少なくとも上下に延びる辺に沿って、トナー画像を形成する画像形成ユニット２２０ａ〜２２０ｄが予め定められた複数色ぶんだけ配置されている。なお図１では画像形成ユニット２２０ａ〜２２０ｄの詳細を省略する。
【００１９】
本例の画像形成ユニット２２０ａ〜２２０ｄは、上述した第１印刷装置１１１と同様、イエロー（Ｙ）、マゼンタ（Ｍ）、シアン（Ｃ）、黒（Ｋ）の４色が設けられ、より要求に近い色のカラー画像を得ることとしているが、これに限定されるものではない。たとえば、特定色を加えた５色以上としてもよいし１色でもよい。これら複数色の画像形成ユニット２２０ａ〜２２０ｄの構成は、第２中間転写ベルト２１４に対して左右対称である点を除き、図２に示す第１印刷装置１１１のユニット１２０と同じである。
【００２０】
画像形成ユニット２２０ａ〜２２０ｄは、第２中間転写ベルト２１４の循環経路の側方に、上下に並べて配置され、各画像形成ユニット２２０ａ〜２２０ｄの感光ドラムに形成されたトナー画像は、トナー画像とは逆特性の電圧を印加することにより感光ドラム上から順次第２中間転写ベルト２１４上に１次転写される。このカラー画像は、第２中間転写ベルト２１４上に必要に応じて複数色のトナーを重ねて形成することができる。
【００２１】
本実施形態では、第２中間転写ベルト２１４の循環経路の下部に、第２転写ユニット２３０が設けられ、トナー画像とは逆特性のバイアスを印加することにより、第２中間転写ベルト２１４上の複数色トナーによる画像が、供給されてきた印刷媒体１００の第２面１００ｂに２次転写される。
【００２２】
図３は、上記印刷装置１の制御装置の要部を示すブロック図、図５は同制御装置の処理手順を示すフローチャートである。目的とする印刷データは図外の制御装置から印字ヘッド１２０３に送出され、これにより感光ドラム１２０１に目的とする印刷画像に対応するトナー画像が形成される。
【００２３】
一方、本例の印刷装置１では、濃度測定用画像形成指示部３０１から各画像形成ユニット１２０ａ〜１２０ｄ，２２０ａ〜２２０ｄの印字ヘッド１２０３へ印字指令を出力し、第１中間転写ベルト１１４及び第２中間転写ベルト２１４のトナーを顕像化できる描画領域であって目的とする印刷画像の描画領域以外の領域、たとえば各ベルト１１４，２１４の両端に、図４に示す濃度測定用画像５０１を形成する（図５のステップＳ１）。
【００２４】
図４は、本例の濃度測定用画像５０１を示す図である。本例ではイエロー（Ｙ）、マゼンタ（Ｍ）、シアン（Ｃ）、黒（Ｋ）の４色それぞれについて、入力濃度（ユーザによって印刷データに設定される濃度）が０．２５、０．５、０．７５、１．０である合計１６個の矩形パターンを濃度測定用画像５０１とする。
【００２５】
また、図１に示すように第１中間転写ベルト１１４の転写面側であって最終画像が形成される位置、たとえば第１転写ユニット１３０と最終段の画像形成ユニット１２０ａとの間に濃度測定センサ４０１ａが設けられている。この濃度測定センサ４０１ａは、第１中間転写ベルト１１４に形成されたトナー画像（つまり印刷媒体１００の第１面１００ａへの印刷画像）による各濃度測定用画像５０１の濃度を測定し、これをズレ量演算部４０２へ出力する（図５のステップＳ２）。
【００２６】
同様に、第２中間転写ベルト２１４の転写面側であって最終画像が形成される位置、たとえば第２転写ユニット２３０と最終段の画像形成ユニット２２０ａとの間に濃度測定センサ４０１ｂが設けられている。この濃度測定センサ４０１ｂは、第２中間転写ベルト２１４に形成されたトナー画像（つまり印刷媒体１００の第２面１００ｂへの印刷画像）による各濃度測定用画像５０１の濃度を測定し、これをズレ量演算部４０２へ出力する（図５のステップＳ２）。
【００２７】
濃度測定センサ４０１としては、正反射光量や乱反射光量を測定する光学的センサなどを用いることができる。
【００２８】
図３に示すズレ量演算部４０２、補正濃度パターン選択部４０４はＣＰＵやＭＰＵなどのプロセッサまたはハードウェアロジックで構成され、記憶部４０３はメモリ等の記憶媒体で構成されている。
【００２９】
ズレ量演算部４０２は、濃度測定センサ４０１により測定された各濃度測定用画像５０１の濃度と、標準濃度とのズレ量を演算する。図６は入力濃度に対する出力濃度の関係を示すグラフであり、直線Ｘは入力濃度に対する出力濃度が等しくなる、理想的な関係式である。これを標準濃度と称する。
【００３０】
これに対し、濃度測定センサ４０１で測定された実際の濃度が同図に示す４点Ａ１，Ａ２，Ａ３，Ａ４であったとすると、ズレ量演算部４０２は、入力濃度０．２５、０．５、０．７５、１．０のそれぞれについて測定値Ａ１，Ａ２，Ａ３，Ａ４と標準濃度との差ΔＤ１，ΔＤ２，ΔＤ３，ΔＤ４を演算し、さらに、その総和を演算する（図５のステップＳ３）。このとき、同図の例では測定値Ａ１，Ａ２，Ａ３が標準濃度より大きく、測定値Ａ４は標準濃度より小さいので、その総和ＳはＳ＝ΔＤ１＋ΔＤ２＋ΔＤ３−ΔＤ４とする。すなわち、測定値が標準濃度より大きい場合は正、小さい場合は負の値にして総和を演算する。
【００３１】
図３の記憶部４０３には図７に示す補正濃度パターンがマップ化されて記憶されている。図７は入力濃度に対する補正出力濃度の関係を示すグラフである。
【００３２】
ユーザによって印刷データに設定される入力濃度に対し、実際に出力される画像の出力濃度は、帯電電位、露光強度、現像バイアス電位、転写電圧、トナー補給量などの画像形成パラメータに影響を受けるが、これ以外にも画像形成ユニット１２０，２２０の現像ローラ１２０４の温度によっても影響を受ける。このため、印刷作業の初期、印刷作業の継続時間等々の諸条件によって現像ローラ１２０４の温度が変動し、その結果、実際の出力濃度が変動する。出力濃度の変動は特に濃度が小さい領域において顕著であることが本発明者らによって知見されている。
【００３３】
そこで、こうした出力濃度の変動を予め幾つかのパターンに分類し、これを補正濃度パターンＹ１〜Ｙ６として記憶部４０３に格納する。図７に示す６つの補正濃度パターンＹ１〜Ｙ６においては、パターンＹ３が標準濃度Ｘに対して最も濃く印刷される場合であり、パターンＹ６が標準濃度Ｘに対して最も薄く印刷される場合である。
【００３４】
図３の補正濃度パターン選択部４０４は、上記ズレ量演算部４０２で演算されたズレ量の総和Ｓと、各補正濃度パターンＹ１〜Ｙ６の標準濃度Ｘに対するズレ量の総和とを比較し、最も近い補正濃度パターンを最適パターンとして選択する（図５のステップＳ４）。図７に示す例で言えば、補正濃度パターンＹ１と標準濃度Ｘとのズレ量の総和が、ズレ量演算部４０２で演算されたズレ量の総和Ｓに等しいので、補正濃度パターンＹ１を最適パターンとして選択する。
【００３５】
なお、最適パターンを選択する方法はズレ量の総和の比較に限定されず、ズレ量の平均値が最も近いパターンを選択することもできる。また、上述したように濃度が小さい（薄い）領域における出力濃度の変動が顕著である点を考慮して、４つの測定点（０．２５、０．５、０．７５、１．０）のうち０．２５のみ又は０．２５と０．５といった特定の測定点のズレ量のみを比較することもできる。
【００３６】
補正濃度パターン選択部４０４で最適パターンＹ１が選択されたら、その補正濃度パターンＹ１に応じた補正濃度で印刷されるように、印刷データを補正処理する。なお印刷データの補正処理に代えて、帯電電位、露光強度、現像バイアス電位、転写電圧、トナー補給量などの画像形成パラメータを補正することもできる。具体的には、図７に示す補正濃度パターンＹ１が選択された場合には、図８に示すようにこのパターンを標準濃度Ｘについて対称移動させたパターンＹ１´（つまり濃度のズレ量を相殺する出力濃度）を入力濃度に対する出力濃度パターンとして印刷制御を実行する（図５のステップＳ５）。以上の濃度補正処理は第１印刷装置１１１の画像形成ユニット１２０ａ〜１２０ｄ及び第２印刷装置２１１の画像形成ユニット２２０ａ〜２２０ｄごとに独立して実行することができる。
【００３７】
以上のように、本例の印刷装置１の制御装置によれば、４点という少ない濃度測定点であっても、簡単なズレ量演算を実行するだけで適切な補正濃度パターンを選択することができる。したがって、濃度測定用画像５０１の測定点が少なくても、適切に補正された濃度で印刷することができる。
【図面の簡単な説明】
【００３８】
【図１】発明の実施形態に係る両面カラー印刷装置を示す概略構成図である。
【図２】図１の画像形成ユニットの一つを示す詳細図である。
【図３】図１の印刷装置に用いられる制御装置の要部を示すブロック図である。
【図４】図３の濃度測定用画像形成指示部により形成される濃度測定用画像の一例を示す図である。
【図５】図３の制御装置における処理手順を示すフローチャートである。
【図６】図３のズレ量演算部の処理を説明するための入力濃度に対する出力濃度の関係を示すグラフである。
【図７】図３の記憶部に記憶される入力濃度に対する補正出力濃度の関係を示すグラフである。
【図８】印刷装置へ出力される入力濃度に対する補正出力濃度の関係を示すグラフである。
【符号の説明】
【００３９】
１…両面カラー印刷装置
１１１…第１印刷装置
１１４…第１中間転写ベルト
１１６…第１ベルト駆動ユニット
１２０ａ〜１２０ｄ…第１画像形成ユニット
１３０…第１転写ユニット
２１１…第２印刷装置
２１４…第２中間転写ベルト
２１６…第２ベルト駆動ユニット
２２０ａ〜２２０ｄ…第２画像形成ユニット
２３０…第２転写ユニット
２４０…定着ユニット
１００…印刷媒体
１００ａ…第１面
１００ｂ…第２面
１２０…画像形成ユニット
１２０１…感光ドラム
１２０２…一次帯電器
１２０３…印字ヘッド
１２０４…現像ローラ
１２０５…現像器
１２０６…トナー
３０１…濃度測定用画像形成指示部
４０１（４０１ａ，４０１ｂ）…濃度測定センサ
４０２…ズレ量演算部
４０３…記憶部
４０４…補正濃度パターン選択部
５０１…濃度測定用画像
【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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