(57)【要約】【課題】画像形成装置のダウンタイムおよび画像形成コストの増大を極力抑制しつつ、ユーザが所望する画像濃度（カラーバランス）の出力画像を得ることが可能な画像形成装置を提供する。【解決手段】カラー画像形成装置において、像担持体を含む像形成手段と、像担持体の上に形成された検出用トナー像の光反射特性を検出する検出手段と、像形成手段における像形成濃度の変化を補正するための濃度補正パラメータを導出するパラメータ導出手段と、導出された濃度補正パラメータを用い、像形成手段により転写材上に画像を形成し出力する出力制御手段と、導出された濃度補正パラメータを以後の出力に適用するか否かをユーザに選択入力させるための入力受付手段と、像形成手段における像形成濃度を制御する制御手段とを有する。【選択図】図７
2006308811.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
像担持体を含む像形成手段と、
検出用画像データに基づいて前記像担持体の上に形成された検出用トナー像の光反射特性を検出する検出手段と、
検出された前記光反射特性に基づいて、前記像形成手段における像形成濃度の変化を補正するための濃度補正パラメータを導出するパラメータ導出手段と、
導出された前記濃度補正パラメータを用い、前記像形成手段により転写材上に画像を形成し出力する出力制御手段と、
導出された前記濃度補正パラメータを以後の出力に適用するか否かをユーザに選択入力させるための入力受付手段と、
前記入力受付手段により受け付けた選択の結果に基づいて、前記像形成手段における像形成濃度を制御する制御手段と、
を有するカラー画像形成装置。
【請求項２】
像担持体を含む像形成手段と、
検出用画像データに基づいて転写材の上に検出用画像を形成された検出用画像の光反射特性を検出する検出手段と、
検出された前記光反射特性に基づいて、前記像形成手段における像形成濃度の変化を補正するための濃度補正パラメータを導出するパラメータ導出手段と、
導出された前記濃度補正パラメータを用い、前記像形成手段により転写材上に画像を形成し出力する出力制御手段と、
導出された前記濃度補正パラメータを以後の出力に適用するか否かをユーザに選択入力させるための入力受付手段と、
前記入力受付手段により受け付けた選択の結果に基づいて、前記像形成手段における像形成濃度を制御する制御手段と、
を有するカラー画像形成装置。
【請求項３】
前記画像は、前記検出用画像が形成された転写材の、該検出用画像のある面の裏面に形成されることを特徴とする請求項２に記載のカラー画像形成装置。
【請求項４】
画像形成のための濃度パラメータを少なくとも１つ記憶するパラメータ記憶手段をさらに有し、
前記入力受付手段にて前記濃度補正パラメータを適用しないことが選択された際に、前記制御手段は前記濃度パラメータを適用して像形成濃度を制御することを特徴とする請求項１乃至請求項３の何れか１項に記載のカラー画像形成装置。
【請求項５】
前記濃度パラメータは、前記濃度補正パラメータが導出される前に、前記制御手段による像形成濃度の制御に適用されていた濃度パラメータであることを特徴とする請求項４に記載のカラー画像形成装置。
【請求項６】
前記出力制御手段により出力される転写材は、前記濃度パラメータを用い、前記像形成手段により形成された画像を該転写材上にさらに有することを特徴とする請求項５に記載のカラー画像形成装置。
【請求項７】
前記検出手段により検出される濃度領域の範囲指定を受け付ける指定受付手段をさらに有し、
前記入力受付手段にて前記濃度補正パラメータを適用しないことが選択された際に、前記指定受付手段により範囲指定された濃度領域について、前記パラメータ導出手段により画像形成濃度の変化を補正するための濃度補正パラメータを導出を行うことを特徴とする請求項１乃至請求項６の何れか１項に記載のカラー画像形成装置。
【請求項８】
像担持体を用い像形成を行う像形成工程と、
検出用画像データに基づいて転写材の上に検出用画像を形成し、該検出用画像の光反射特性を検出する検出工程と、
検出された前記光反射特性に基づいて、前記像形成工程における像形成濃度の変化を補正するための濃度補正パラメータを導出するパラメータ導出工程と、
導出された前記濃度補正パラメータを用い、前記像形成工程により転写材上に画像を形成し出力する出力制御工程と、
導出された前記濃度補正パラメータを以後の出力に適用するか否かをユーザに選択入力させるための入力受付工程と、
前記入力受付工程により受け付けた選択の結果に基づいて、前記像形成工程における像形成濃度を制御する制御工程と、
を有するカラー画像形成方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、画像形成装置および画像形成装置の制御方法に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
画像形成装置は、使用環境やプリント枚数などの諸条件により、形成される画像濃度の変動が生じ得る。特に複数色の画像を重ね合わせてカラープリントを行なうカラー画像形成装置では、各色の画像濃度が変動すると、カラーバランス（いわゆる色味）の変動が生じてしまうので、濃度変動を抑制することが重要である。
【０００３】
そこで、カラー画像形成装置において、感光体や中間転写体などの像担持体上に検知用トナー画像（トナーパッチ）を試験的に作像し、トナーパッチのトナー量を光学式センサで検知し、検知結果から露光量、現像バイアス等にフィードバックをかけ画像濃度制御を行い、安定した画像を得る技術が提案されている（特許文献１）。
【０００４】
また、他の方法として、転写材（紙）上に検知用トナー画像（トナーパッチ）を試験的に作像し、転写材上の定着後トナーパッチのトナー濃度を光学式センサで検知し、検知結果から露光量、現像バイアス等にフィードバックをかけ画像濃度制御を行なう方法が提案されている（特許文献２）。
【特許文献１】特開平１１−６５２３７号公報
【特許文献２】特開２００３−２８７９３４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、上述した画像形成装置の画像濃度制御方法では、あらかじめ設定された所望の濃度−階調特性または配色で出力される状態（以下、標準状態）とは異なる画像が出力される状態（以下、変動状態）、で出力した出力画像を見本とし、同じ画像を複数枚出力したい場合において、前記画像の出力ジョブ中に画像濃度制御による補正が実施されたとする。この場合、制御直後の配色または階調特性は標準状態に補正され、その結果、見本と異なるという問題が起こる。また、標準状態で出力ジョブ中に、一時的なセンサ汚れや故障により画像濃度制御結果が標準状態に正しく補正されない場合においても、やはり直後のプリントの配色、階調特性が異なるという問題がある。そのため、ユーザ所望の配色、階調特性でない場合においても、制御結果を反映し出力がなされるため、ユーザ所望の配色、階調特性をもつ画像を出力するために、設定を変更（初期化など）を行いもう一度出力し直す必要があった。
【０００６】
なお、より頻繁に画像階調制御を行うことにより、相対的に変動を軽減することは可能であるが、画像階調制御動作に伴う画像形成装置のダウンタイムおよび画像形成コストの増大を生じることとなる。
【０００７】
本発明は、上記問題点に鑑みてなされたものであり、画像形成装置のダウンタイムおよび画像形成コストの増大を極力抑制しつつ、ユーザが所望するカラーバランスの出力画像を得ることが可能な画像形成装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
カラー画像形成装置において、像担持体を含む像形成手段と、検出用画像データに基づいて像担持体の上に形成された検出用トナー像の光反射特性を検出する検出手段と、検出された光反射特性に基づいて、像形成手段における像形成濃度の変化を補正するための濃度補正パラメータを導出するパラメータ導出手段と、導出された濃度補正パラメータを用い、像形成手段により転写材上に画像を形成し出力する出力制御手段と、導出された濃度補正パラメータを以後の出力に適用するか否かをユーザに選択入力させるための入力受付手段と、入力受付手段により受け付けた選択の結果に基づいて、像形成手段における像形成濃度を制御する制御手段とを有する。
【発明の効果】
【０００９】
本発明によれば、画像形成装置のダウンタイムおよび画像形成コストの増大を極力抑制しつつ、ユーザが所望する画像濃度（カラーバランス）の出力画像を得ることが可能な画像形成装置を提供することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１０】
以下に、図面を参照して、この発明の好適な実施の形態を例示的に詳しく説明する。ただし、この実施の形態に記載されている構成要素はあくまで例示であり、この発明の範囲をそれらのみに限定する趣旨のものではない。
【００１１】
（第１実施形態）
本発明に係る第１実施形態として、中間転写体と濃度センサとを利用して画像濃度制御を行う画像形成装置を例に挙げて以下に説明する。
【００１２】
＜装置構成＞
図１は、画像形成装置１００に係る例示的な内部構成のブロック図である。画像形成装置１００は、画像データ入力のためのインタフェース部１１０と、画像形成を行う部分である画像形成部１２０とを有している。なお、画像形成部１２０の詳細については後述する。また、プログラムを実行することにより各部の制御を行うためのＣＰＵ１０１、データの一時記憶やプログラムの実行領域であるＲＡＭ１０２、プログラムや初期設定値また後述するパッチパターン画像などが記憶されているＲＯＭ１０３を併せて有している。また、各種設定値を記憶するためのフラッシュメモリ１０４を有している。
【００１３】
さらに、ユーザからの入力を受け付けるための操作部１３０を備えており、タッチパネルによる操作が可能なＬＣＤ表示部などにより構成される。だだし、操作部１３０は、画像形成装置１００の外部に接続されたＰＣ（不図示）などにより構成してもよい。
【００１４】
図２は、第１実施形態に係る画像形成部の断面図である。ここでは、画像形成部１２０は電子写真方式によるものであり、中間転写体２０７を採用したタンデム方式であるとして説明する。以下、画像形成部１２０について説明する。なお、符号におけるＹ、Ｍ、Ｃ、Ｋの文字はそれぞれイエロー、マゼンダ、シアン、ブラックの各現像色に対応する機能部を意味する。
【００１５】
画像形成部１２０は、給紙部（２０１ａ、２０１ｂ）、感光体（２０２Ｙ、２０２Ｍ、２０２Ｃ、２０２Ｋ）、一次帯電手段としての注入帯電部（２０３Ｙ、２０３Ｍ、２０３Ｃ、２０３Ｋ）、スキャナ部（２０４Ｙ、２０４Ｍ、２０４Ｃ、２０４Ｋ）、トナーカートリッジ（２０５Ｙ、２０５Ｍ、２０５Ｃ、２０５Ｋ）、現像部（２０６Ｙ、２０６Ｍ、２０６Ｃ、２０６Ｋ）、中間転写体２０７、転写ローラ２０８、クリーニング部２０９、定着部２１０、濃度センサ２２０により構成されている。また、注入帯電部にはスリーブ（２０３ＹＳ、２０３ＭＳ、２０３ＣＳ、２０３ＫＳ）が、現像部にはスリーブ（２０６ＹＳ、２０６ＭＳ、２０６ＣＳ、２０６ＫＳ）がそれぞれ設けられている。なお、現像部（２０６Ｙ、２０６Ｍ、２０６Ｃ、２０６Ｋ）は脱着可能に取り付けられている。
【００１６】
インタフェース部１１０から入力された画像データに基づいたスキャナ部（２０４Ｙ、２０４Ｍ、２０４Ｃ、２０４Ｋ）からの露光光により、感光ドラム（２０２Ｙ、２０２Ｍ、２０２Ｃ、２０２Ｋ）の表面は選択的に露光され静電潜像が形成される。
【００１７】
感光ドラム（２０２Ｙ、２０２Ｍ、２０２Ｃ、２０２Ｋ）の表面の静電潜像は、現像部（２０６Ｙ、２０６Ｍ、２０６Ｃ、２０６Ｋ）により現像され単色トナー像が形成される。図２において、中間転写体２０７は、感光ドラム（２０２Ｙ、２０２Ｍ、２０２Ｃ、２０２Ｋ）に接触しており、画像形成時には、感光ドラム（２０２Ｙ、２０２Ｍ、２０２Ｃ、２０２Ｋ）の回転に伴って時計周り方向に回転移動する。イエロー、マゼンダ、シアン、ブラックそれぞれの単色トナー像を、中間転写体２０７の上に重ね合わせることで、多色トナー像が形成される。なお、感光ドラム（２０２Ｙ、２０２Ｍ、２０２Ｃ、２０２Ｋ）は、アルミシリンダの外周に有機光導伝層を塗布されており、画像形成動作に応じて駆動モータ（不図示）の駆動力が伝達されて反時計周り方向に回転する。
【００１８】
その後、中間転写体２０７と転写ローラ２０８とが接触して転写材２００を狭持搬送し、中間転写体２０７上の多色トナー像が転写材２００に転写される。なお、転写ローラ２０８は、転写材２００に多色トナー像を転写している間、２０８ａの位置で転写材２００に当接し、印字処理後は２０８ｂの位置に離間する。
【００１９】
定着部２１０は、転写材２００上に転写された多色トナー像を溶融定着させるものであり、転写材２００を加熱する定着ローラ２１１と転写材２００を定着ローラ２１１に圧接させるための加圧ローラ２１２を備えている。定着ローラ２１１と加圧ローラ２１２は中空状に形成され、それぞれは内部にヒータ２１３、２１４を内蔵している。すなわち、定着ローラ２１１と加圧ローラ２１２とにより、多色トナー像を保持した転写材２００は搬送され熱および圧力を加えられトナーが表面に定着される。トナー像定着後の転写材２００は、その後排出ローラ（不図示）によって排紙トレイ（不図示）に排出して画像形成動作を終了する。
【００２０】
なお、クリーニング部２０９は、中間転写体２０７上に形成された多色トナー像を転写材２００に転写した後、中間転写体２０７上に残ったトナーをクリーニングするものであり、廃トナーはクリーナ容器（不図示）に蓄えられる。
【００２１】
図３は、濃度センサ２２０の構成の一例を示す図である。
【００２２】
濃度センサ２２０は、中間転写体２０７上に形成されたトナー像のトナーの量を検出するための光学センサである。濃度センサ２２０は、たとえば中間転写体２０７へ向けてスキャン方向中心位置に配置されており、中間転写体２０７の表面上に形成されたトナーパッチ（トナーによる画像）におけるトナーの量を測定することにより画像濃度を測定する。
【００２３】
濃度センサはＬＥＤなどの発光素子３０１と、フォトダイオード等の受光素子３０２、および、受光素子から出力されるデータを処理するＩＣ（不図示）などから構成される。なお、発光素子３０１および受光素子３０２は赤外光を用いるものであってもよい。
【００２４】
また、発光素子３０１は、中間転写体２０７の垂直方向に対して４５度の角度で設置されており、光を中間転写体２０７上のトナーパッチ３１０に照射する。受光素子３０２は、トナーパッチ３１０からの正反射光を検出可能なように発光素子３０１に対して対称な位置に設置されている。なお、発光素子３０１と受光素子３０２の結合のために図示しないレンズなどの光学素子が用いられることもある。
【００２５】
中間転写体２０７としては、例えば周長８８０mmのポリイミド製の単層樹脂ベルトが用いられる。また、ベルトの抵抗調整のために適量のカーボン微粒子が樹脂内に分散されており、表面色は黒色である。更に、中間転写体２０７の表面は、平滑性が高く光沢性を有している。
【００２６】
濃度センサ２２０は、中間転写体２０７の表面が露出している状態（たとえばトナー量が０）の時には、中間転写体２０７の表面で光が反射され受光素子３０２が反射光を検出する。一方、中間転写体２０７にトナー像が形成された場合、トナー像の濃度（つまり単位面積あたりのトナー量）が増加するに従って、反射光の光量は次第に減少していく。これは、トナーが中間転写体２０７の表面を覆い隠すことにより、中間転写体２０７表面からの正反射光が減少するからである。
【００２７】
＜濃度と画像階調制御＞
次に、濃度センサ２２０を利用した画像濃度制御方法について説明する。
【００２８】
図４は、トナー量と濃度センサ２２０の検出値との関係を示す図である。
【００２９】
図４（ａ）は、最大出力電圧が５Vの濃度センサ２２０における検出例を示している。縦軸は濃度センサ２２０の出力電圧を表し、横軸は画像濃度（つまり単位面積あたりのトナー量）を表しており、画像濃度が０に近いほど反射光が強くなりセンサ出力値は大きくなっている。曲線Ａは、濃度センサ２２０の汚れがなく、かつ中間転写体に汚れや光沢低下がない場合の出力特性を示している。一方、曲線Ｂは、濃度センサ２２０が汚れている場合の出力特性を示しており、曲線Ａに比べて出力電圧が低下している。そのため、トナーパッチに対応する出力値を中間転写体２０７の下地（つまり画像濃度０）での出力値で正規化することにより、濃度センサの出力補正を行っている。
【００３０】
図４（ｂ）は、正規化された濃度センサ２２０の出力特性を示す。図４（ａ）の曲線Ａや曲線Ｂに示される特性は、正規化された結果、一致した出力特性が得られる。なお、汚れや傷などにより中間転写ベルトの光沢が低下した場合にも同様の補正がなされる。
【００３１】
図５は、濃度センサ２２０を用いて検出されるパッチパターン（検出用画像）の一例を示す図である。パッチパターンは中間転写体２０７上に形成され、濃度センサ２２０の配置されている部分に6.5ｍｍ角のパッチが2ｍｍ間隔で、Y,M,C,K毎に画像印字率（濃度階調度）を８段階に変化させて（各色8パッチずつ）、合計32個形成されている。各パッチと印字率（階調度）との対応は、Y1,M1,C1,K1=12.5％、Y2,M2,C2,K2=25％、Y3,M3,C3,K3=37.5％、Y4,M4,C4,K4=50％、Y5,M5,C5,K5=62.5％、Y6,M6,C6,K6=75％、Y7,M7,C7,K7=87.5％、Y8,M8,C8,K8=100％、に設定されている。これらのパッチパターンは、ＲＯＭ１０２にパッチパターンのデータとして記憶されており、このデータを用いて画像形成部１２０を駆動することにより形成される。
【００３２】
図６に、濃度補正量の導出を説明する図である。ここでは、一例としてシアン色（Ｃ）の階調補正についてのみ説明するが、マゼンタ（Ｍ）、イエロー（Ｙ）、ブラック（Ｋ）の他の現像色に関しても同様の方法で補正が行われる。
【００３３】
曲線γは、濃度センサ２２０により得られた、画像濃度制御を実施していない状態での濃度特性をあらわしている。横軸は画像データにおける濃度に対応する量を表し、縦軸は濃度センサ２２０の濃度検出値を表している。図中の丸印は、図５のC1,C2,C3,C4,C5,C6,C7,C8の各パッチに対応した濃度センサ２２０による濃度検出値の一例を表している。なお、パッチを形成していない濃度（つまり、各パッチにおける濃度の中間領域）については、たとえば原点及びC1,C2,C3,C4,C5,C6,C7,C8を通るスプライン補間を行うことにより導出が可能である。なお、他の補完あるいは近似方法を用いても構わない。
【００３４】
曲線Ｔは、画像濃度制御の基準となる所定の目標濃度特性をあらわす。ここで、横軸は画像データにおける濃度に対応する量を表し、縦軸はトナー像の濃度を表している。ここでは、画像データにおける濃度に対応する量とトナー像の濃度の関係が比例関係になるように目標濃度特性Ｔを一例として示している。
【００３５】
曲線Ｄは、画像濃度制御の結果導出される、画像データ補正量を表している。横軸は画像データにおける濃度に対応する量を表し、縦軸は濃度補正量を表している。濃度補正量Ｄは、補正前の濃度特性γの目標濃度特性Ｔに対応する対称点を求めることにより導出される。なお、濃度補正量Ｄの導出は、例えばＣＰＵ１０１により実行され、さらに導出された濃度補正量Ｄは、フラッシュメモリ１０４に記憶される。以後の画像形成時には、濃度補正量Ｄを用い画像データにおける濃度に対応する量を補正し画像形成を行うことにより、目標濃度特性Ｔに対応した出力結果を得ることができる。
【００３６】
＜画像濃度制御の詳細動作＞
図７は、第１実施形態に係る画像濃度制御のフローチャートを示す。画像濃度制御は、所定のタイミング、感光ドラムの交換、現像器の長時間放置後（例えば8時間）、温湿度変化、所定枚数のプリント（例えば１０００枚）などをトリガとして開始される。なお、現像器放置時間および所定枚数は、適用する画像形成装置の特性に合わせて最適な値に設定可能である。または、ユーザが操作部等を介して画像濃度制御を指示することにより任意のタイミングで実行してもよい。
【００３７】
ステップＳ７０１では、ＣＰＵ１０１はＲＯＭ１０２からパッチパターン画像のデータを読み出し、画像形成部１２０の中間転写体２０７上に、パッチパターンに対応するトナー像を形成する。
【００３８】
ステップＳ７０２では、ＣＰＵ１０１はステップＳ７０１で形成されたトナー像（パッチパターン）の濃度を濃度センサ２２０によって検出し、濃度補正のためのパラメータＤｎｅｗ（図６における濃度補正量Ｄに対応する）の導出を行い、フラッシュメモリ１０４に記憶する。なお、画像濃度制御を行う前のパラメータＤｏｌｄについてもフラッシュメモリ１０４に記憶する。
【００３９】
ステップＳ７０３では、ＣＰＵ１０１はパラメータＤｎｅｗを用い後述するテストチャートを出力する。なお、同時にパラメータＤｏｌｄを用いたテストチャートを出力することにより、ユーザはより容易に濃度補正の結果を比較することが可能になる。
【００４０】
ステップＳ７０４では、ＣＰＵ１０１は、操作部１３０によりユーザからのパラメータＤｎｅｗの適用、不適用の選択を受け付ける。
【００４１】
図８は、濃度補正量の適用、不適用の選択画面の一例を示す図である。この画面は、例えば、操作部１３０のＬＣＤ画面上に表示され、ユーザはＳ７０３で出力されたテストチャートを元に、操作部１３０（例えばタッチパネル上のボタン）を操作することにより適用、不適用の選択が可能となる。例えば、不適用を選択することにより、濃度補正による急激な色味の変化を回避することが可能となる。
【００４２】
ステップＳ７０５では、ＣＰＵ１０１は、ステップＳ７０４でパラメータＤｎｅｗを適用することが選択された場合、以後の画像形成にはパラメータＤｎｅｗを用いるよう設定を変更する。
【００４３】
なお、ステップＳ７０４でパラメータＤｎｅｗを適用しないことが選択された場合、パラメータＤｎｅｗを破棄（例えば、フラッシュメモリ１０４から消去）し、以後の画像形成にはそれまで使用していたパラメータＤｏｌｄを引き続き用いるよう設定を保持する。
【００４４】
＜テストチャート＞
テストチャート（ユーザに提供される検査用画像）は、ユーザに以後の画像形成にステップＳ７０２で導出されたパラメータＤｎｅｗを用いるか否かを容易に選択させることを目的に出力される画像である。前述したように、同時にパラメータＤｏｌｄを用いたテストチャートを出力することにより、ユーザはより容易に濃度補正の結果を比較することが可能となる。
【００４５】
図９は、テストチャート出力の設定画面の一例を示す図である。この画面は、例えば、ステップＳ７０２が実行された後に、操作部１３０のＬＣＤ画面上に表示され、操作部１３０（例えばタッチパネル上のボタン）を操作することにより設定が可能である。なお、外部ＰＣ（不図示）のディスプレイに表示されるよう構成してもよい。また、テストチャート出力設定は、ユーザが操作部等を介して任意のタイミングで実行してもよい。
【００４６】
ユーザは、このテストチャート出力設定により、テストチャートの出力条件（出力する用紙サイズの選択や、出力する画像の選択など）を設定可能である。また、トナーの消費軽減などを目的としてパラメータＤｎｅｗを常に適用し、テストチャートを出力しないよう設定可能なよう構成してもよい。
【００４７】
図１０は転写材２００上に形成されたテストチャートの例を示す。
【００４８】
図１０（ａ）はＲＯＭ１０２にあらかじめ記憶された標準テストチャートのデータを用いた出力例を示しており、図１０（ｂ）はユーザに任意に選択入力させた画像データを用いた出力例を示している。
【００４９】
図１０（ａ）は、イエロー、マゼンダ、シアン、ブラックの各現像色の様々な濃度に対応するパッチ画像を、パラメータＤｎｅｗを適用した場合（C_New,M_New,Y_New,K_New）と、パラメータＤｏｌｄを適用した場合（C_Old,M_Old,Y_Old,K_Old）との双方について転写材２００上に画像形成し出力した例を示している。C_NewおよびC_Old共にC1,C2,C3,C4,C5,C6,C7,C8の画像データは同じ（M,Y,Kに関しても同様）で12.0ｍｍ角のパッチが3ｍｍ間隔で、Y,M,C,K毎に画像印字率（濃度階調度）を８段階に変化させて（各色8パッチずつ）、合計64個形成されている。各パッチと印字率（階調度）との対応は、Y1,M1,C1,K1=12.5％、Y2,M2,C2,K2=25％、Y3,M3,C3,K3=37.5％、Y4,M4,C4,K4=50％、Y5,M5,C5,K5=62.5％、Y6,M6,C6,K6=75％、Y7,M7,C7,K7=87.5％、Y8,M8,C8,K8=100％、に設定されている。このような出力を行うことにより、パラメータＤｎｅｗのみのテストチャートを出力する場合に比較し、ユーザはより容易に適用前後の画像を比較することができる。
【００５０】
図１０（ｂ）は、例えば外部のコンピュータ（不図示）に保存された画像データを、パラメータＤｎｅｗを適用した場合と、パラメータＤｏｌｄを適用した場合との双方について転写材２００上に画像形成し出力した例を示している。なお、ここでは自然画像を例に示しているが、画像濃度（色味）を確認可能なものであればテキストやイラストでも良い。
【００５１】
以上、本実施形態では、濃度センサ２２０を用い濃度補正のためのパラメータＤｎｅｗを導出し、パラメータＤｎｅｗを適用したテストチャートをユーザに提供しパラメータＤｎｅｗの適用有無の選択を可能とする画像形成装置について説明を行った。適用有無の選択を可能とすることにより、パラメータＤｎｅｗの適用による、ユーザが所望しないカラーバランスの出力画像が形成されることを防止することが可能な画像形成装置を提供することができる。
【００５２】
なお、濃度センサ２２０は、光反射特性に対応するトナー量として濃度を用いる場合を例に説明したが、濃度センサ２２０が検出する光反射特性に対応するトナー量はこれに限らず、トナー重量そのものでもよく、さらには、色度などを用いてもよい。つまり、トナー像（パッチ）からの光反射特性を元に、トナー量に関する物理量を検出する任意の形態が含まれる。
【００５３】
（第２実施形態）
本発明に係る画像形成装置の第２実施形態として、転写材（紙）とカラーセンサとを利用して画像濃度制御を行う画像形成装置を例に挙げて以下に説明する。第１実施形態とは転写材に形成された画像をＲＧＢのカラーセンサを用いて読み取ることにより濃度補正のためのパラメータを導出する部分が異なる。他の構成および動作についてはほぼ同様のため説明は省略する。
【００５４】
＜装置構成＞
図１１は、第２実施形態に係る画像形成部の断面図である。
【００５５】
第１実施形態の画像形成部とは、中間転写体２０７上のトナー像を検出する濃度センサ２２０のかわりに、転写材１１００上のトナー像を検出するカラーセンサ１１２０が配置されており、転写材の両面に画像形成を行うための、両面プリント用搬送路１１０１が配設けられている点が異なる。そのほかの、部位については第１実施形態と同様であり説明は省略する。
【００５６】
カラーセンサ１１２０は、転写材搬送路の定着部２１０より下流に転写材１１００の画像形成面へ向けてスキャン方向中心位置に配置されており、転写材１１００上に形成された定着後のトナー像１２１０に対するＲＧＢ出力値を検知する。画像形成装置内部に配置することにより、排紙部（不図示）に排紙する前に、自動的に検知することが可能となる。なお、ここで、検出された濃度は、転写材１１００へのトナー像１２１０の転写性のばらつきや、定着性の振れによる影響をも含んだ値であるため、第１実施形態において説明した場合と比較してより精度の高い（実際の出力画像に近い）値が得られる。
【００５７】
図１２は、カラーセンサ１１２０の構成例を示す。
【００５８】
カラーセンサ１１２０は、例えば、白色ＬＥＤ１２０１とＲＧＢオンチップフィルタ付きセンサ１２０２ａにより構成される。白色ＬＥＤ１２０１を定着後のトナー像１２１０が形成された転写材１１００に対して斜め４５度より入射させ、０度（転写材の面と垂直）方向への乱反射光強度をＲＧＢオンチップフィルタ付きセンサ１２０２ａにより検知する。ＲＧＢオンチップフィルタ付きセンサ１２０２ａの受光部は、１２０２ｂのようにＲＧＢが独立した画素となっている。
【００５９】
ＲＧＢオンチップフィルタ付きセンサ１２０２ａは、フォトダイオードを用い構成しても良い。ＲＧＢの３画素のセットが複数セット並んでいるものでも良い。更には、ＲＧＢ３色が発光するＬＥＤとフィルタ無しセンサにより構成しても良い。なお、第１実施形態の場合と異なり、乱反射光を検知するため、転写材８００上で乱反射した光が検知できる範囲内で、入射角および反射角は自由に設定が可能である。
【００６０】
＜濃度と画像階調制御＞
次に、カラーセンサ１１２０を利用した画像濃度制御方法について説明する。
【００６１】
カラーセンサの検出出力値は、白色の転写材１１００においてトナーの無い状態（転写材１１００の下地）においてRGBは共に最大となり、転写材１１００上の色トナー（C,M,Yトナー）が増加するに従って、補色関係にある受光部の出力値が減少する。つまり、Cトナーが多く乗れば補色のR出力が減少し、同様に、Mトナーに対してはG出力、Yトナーに対してはB出力が減少する。すなわち、RGBそれぞれの受光部の出力値を検出することで、C,M,Yの各々のトナー量を検出できることが分かる。なお、Kトナーの場合は、RGBすべての出力値が減少するので、どの受光出力値を使用しても構わない。ここでは、G出力からKのトナー量を算出している。
【００６２】
また、第１実施形態で説明した濃度センサ２２０の場合と同様に、トナー像からの検出出力値を転写材下地の出力値で正規化することにより、センサ汚れ等の受光出力値変動も補正できる。
【００６３】
濃度補正量Ｄの導出については、第１実施形態と同様であるため説明は省略する。
【００６４】
＜画像濃度制御の詳細動作＞
図１３は、第２実施形態に係る画像濃度制御のフローチャートである。画像濃度制御は、所定のタイミング、感光ドラムの交換、現像器の長時間放置後（例えば8時間）、温湿度変化、所定枚数のプリント（例えば１０００枚）などをトリガとして開始される。または、ユーザが操作部等を介して画像濃度制御を指示することにより任意のタイミングで実行してもよい。なお、現像器放置時間および所定枚数は、適用する画像形成装置の特性に合わせて最適な値に設定可能である。
【００６５】
ステップＳ１３０１では、ＣＰＵ１０１はＲＯＭ１０２からパッチパターン画像のデータを読み出し、転写材１１００上に、パッチパターンに対応する画像を形成する。
【００６６】
ステップＳ１３０２では、ＣＰＵ１０１はステップＳ１３０１で形成された画像（パッチパターン）の濃度をカラーセンサ１１２０によって検出し、濃度補正のためのパラメータＤｎｅｗ（図６における濃度補正量Ｄに対応する）の導出を行い、フラッシュメモリ１０４に記憶する。なお、画像濃度制御を行う前のパラメータＤｏｌｄについてもフラッシュメモリ１０４に記憶する。
【００６７】
ステップＳ１３０３では、ＣＰＵ１０１はパラメータＤｎｅｗを用いテストチャートを出力する。なお、同時にパラメータＤｏｌｄを用いたテストチャートを出力することにより、ユーザはより容易に濃度補正の結果の比較することが可能になる。ただし、テストチャートのために、さらに転写材１１００を消費してしまうことになるため、カラーセンサ１１２０による画像（パッチパターン）が形成された転写材１１００を、両面プリント用搬送路１１０１を通じて搬送させ、画像（パッチパターン）が形成された面の裏面にテストチャートを出力することが望ましい。
【００６８】
ステップＳ１３０４では、ＣＰＵ１０１は、操作部１３０によりユーザからのパラメータＤｎｅｗの適用、不適用の選択を受け付ける。ユーザインタフェースとしては、第１実施形態で説明を行った図８と同様のものを利用可能である。
【００６９】
ステップＳ１３０５では、ＣＰＵ１０１は、ステップＳ１３０４でパラメータＤｎｅｗを適用することが選択された場合、以後の画像形成にはパラメータＤｎｅｗを用いるよう設定を変更する。
【００７０】
なお、ステップＳ１３０４でパラメータＤｎｅｗを適用しないことが選択された場合、パラメータＤｎｅｗを破棄（例えば、フラッシュメモリ１０４から消去）し、以後の画像形成にはそれまで使用していたパラメータＤｏｌｄを引き続き用いるよう設定を保持する。
【００７１】
以上、本実施形態では、カラーセンサ１１２０を用い濃度補正のためのパラメータＤｎｅｗを導出し、パラメータＤｎｅｗを適用したテストチャートをユーザに提供しパラメータＤｎｅｗの適用有無の選択を可能とする画像形成装置について説明を行った。適用有無の選択を可能とすることにより、パラメータＤｎｅｗの適用による、ユーザが所望しないカラーバランスの出力画像が形成されることを防止することが可能な画像形成装置を提供することができる。
【００７２】
（第３実施形態）
本発明に係る画像形成装置の第３実施形態として、転写材（紙）とカラーセンサとを利用して画像濃度制御を行う画像形成装置を例に挙げて以下に説明する。第２実施形態とは転写材に形成されたパッチパターン画像の全部または一部をＲＧＢのカラーセンサを用いて読み取ることにより濃度補正のためのパラメータを導出する部分が異なる。また、濃度補正のためのパラメータＤｎｅｗを適用しないことを選択した際の動作が異なる。他の構成および動作についてはほぼ同様のため説明は省略する。
【００７３】
＜画像濃度制御の詳細動作＞
図１４は、第３実施形態に係る画像濃度制御のフローチャートである。画像濃度制御は、所定のタイミング、感光ドラムの交換、現像器の長時間放置後（例えば8時間）、温湿度変化、所定枚数のプリント（例えば１０００枚）などをトリガとして開始される。または、ユーザが操作部等を介して画像濃度制御を指示することにより任意のタイミングで実行してもよい。なお、現像器放置時間および所定枚数は、適用する画像形成装置の特性に合わせて最適な値に設定可能である。
【００７４】
ステップＳ１４０１では、ＣＰＵ１０１はＲＯＭ１０２からパッチパターン画像のデータを読み出し、転写材１１００上に、パッチパターンに対応する画像を形成する。
【００７５】
ステップＳ１４０２では、ＣＰＵ１０１はステップＳ１４０１で形成された画像（パッチパターン）の濃度をカラーセンサ１１２０によって検出し、濃度補正のためのパラメータＤｎｅｗ（図６における濃度補正量Ｄに対応する）の導出を行い、フラッシュメモリ１０４に記憶する。なお、画像濃度制御を行う前のパラメータＤｏｌｄについてもフラッシュメモリ１０４に記憶する。
【００７６】
ステップＳ１４０３では、ＣＰＵ１０１はパラメータＤｎｅｗを用いテストチャートを出力する。なお、同時にパラメータＤｏｌｄを用いたテストチャートを出力することにより、ユーザはより容易に濃度補正の結果の比較することが可能になる。ただし、テストチャートのために、さらに転写材１１００を消費してしまうことになるため、カラーセンサ１１２０による画像（パッチパターン）が形成された転写材１１００を、両面プリント用搬送路１１０１を通じて搬送させ、画像（パッチパターン）が形成された面の裏面にテストチャートを出力することが望ましい。
【００７７】
ステップＳ１４０４では、ＣＰＵ１０１は、操作部１３０によりユーザからのパラメータＤｎｅｗの適用、不適用の選択を受け付ける。ユーザインタフェースとしては、第１実施形態で説明を行った図８と同様のものを利用可能である。
【００７８】
ステップＳ１４０５では、ＣＰＵ１０１は、ステップＳ１４０４でパラメータＤｎｅｗを適用することが選択された場合、以後の画像形成にはパラメータＤｎｅｗを用いるよう設定を変更する。
【００７９】
ステップＳ１４０６では、ＣＰＵ１０１は、ステップＳ１４０４でパラメータＤｎｅｗを適用しないことが選択された場合、以下の（１）〜（３）のいずれかの動作のユーザからの選択入力を受け付ける。
【００８０】
（１）：パラメータＤｎｅｗを破棄（例えば、フラッシュメモリ１０４から消去）し、以後の画像形成にはそれまで使用していたパラメータＤｏｌｄを引き続き用いる。
【００８１】
（２）：同じ条件（使用するパッチパターンなど）で再度濃度補正のためのパラメータＤｎｅｗを導出する。
【００８２】
（３）：異なる条件（使用するパッチパターンを特定領域に限定など）で再度濃度補正のためのパラメータＤｎｅｗを導出する。
【００８３】
図１５は、濃度補正量非適用時の動作選択画面の一例を示す図である。なお、この画面は図８と同様に先に行ったテストチャート設定と同様、操作部１３０のＬＣＤ画面上に表示され、Ｓ１４０３で出力されたテストチャートを元にユーザは、操作部１３０（例えばタッチパネル上のボタン）を操作することにより動作を選択する。なお、（３）を選択した場合には、条件（特定領域の指定など）を選択させることとなり、ここでは、ハイライト、ミッド、シャドーの３つの画像濃度（階調）から選択させる例を示している。
【００８４】
例えば、ユーザは画像濃度制御前の画像形成パラメータＤｏｌｄから変更を行いたくない場合は（１）を、パラメータＤｎｅｗをさらに所望の特性に近づかせたい場合は（２）を、特定の階調範囲（範囲）に対してのみさらに所望の特性に近づかせたい場合は（３）を選択することになる。
【００８５】
ステップＳ１４０７では、ステップＳ１４０６で（３）が選択された場合において、選択内容に応じた画像濃度制御用パッチパターン（画像）に変更がなされる。
【００８６】
図１６は、「ハイライト」条件を指定した際のパッチパターンの一例を示す図である。
【００８７】
ステップＳ１４０６で（３）が選択され、さらに「ハイライト」が選択された場合、カラーセンサ１１２０により検出される領域に例えば8.0ｍｍ角のパッチが2ｍｍ間隔で、Y,M,C,K毎に画像印字率（濃度階調度）を「ハイライト」領域３段階（各色３パッチずつ）に変化させて、転写材８００上に合計１２個形成される。ここでは、各パッチと印字率（階調度）との対応は、Y1,M1,C1,K1=12.5％、Y2,M2,C2,K2=25％、Y3,M3,C3,K3=37.5％に設定されている。なお、「ミッド」では、たとえば、Y4,M4,C4,K4=50％、Y5,M5,C5,K5=62.5％、Y6,M6,C6,K6=75％、に設定されており、「シャドー」では、Y7,M7,C7,K7=87.5％、Y8,M8,C8,K8=100％、に設定されている。
【００８８】
なお、このパッチパターン画像のデータは、ＲＯＭ１０２にあらかじめ記憶されており、このデータに基づいて画像形成部１２０を駆動することにより形成される。制御する階調領域を限定することにより、色材消費量、制御時間を抑制し、限定された範囲以外の濃度特性を保ちつつ、再度濃度補正のためのパラメータＤｎｅｗを導出することが可能となる。
【００８９】
以上、本実施形態では、カラーセンサ１１２０を用い濃度補正のためのパラメータＤｎｅｗを導出し、パラメータＤｎｅｗを適用したテストチャートをユーザに提供しパラメータＤｎｅｗの適用有無の選択を可能とすると共に、非適用時の動作についての選択も可能とする画像形成装置について説明を行った。パラメータＤｎｅｗの非適用時に、再度濃度補正のためのパラメータＤｎｅｗを導出する条件を選択させることにより、ユーザの所望する濃度特性を実現するパラメータの導出を容易にすることが可能となる。
【００９０】
なお、本実施形態ではカラーセンサ１１２０を用いたが、第１実施形態で用いた濃度センサ２２０を用いるよう構成してもよい。
【図面の簡単な説明】
【００９１】
【図１】画像形成装置に係る例示的な内部構成のブロック図である。
【図２】第１実施形態に係る画像形成部の断面図である。
【図３】濃度センサの構成の一例を示す図である。
【図４】トナー量と濃度センサの検出値との関係を示す図である。
【図５】濃度センサを用いて検出されるパッチパターンの一例を示す図である。
【図６】濃度補正量の導出を説明する図である。
【図７】第１実施形態に係る画像濃度制御のフローチャートである。
【図８】濃度補正量の適用、不適用の選択画面の一例を示す図である。
【図９】テストチャート出力の設定画面の一例を示す図である。
【図１０】転写材上に形成されたテストチャートの例を示す。
【図１１】第２実施形態に係る画像形成部の断面図である。
【図１２】カラーセンサの構成の一例を示す図である。
【図１３】第２実施形態に係る画像濃度制御のフローチャートである。
【図１４】第３実施形態に係る画像濃度制御のフローチャートである。
【図１５】濃度補正量非適用時の動作選択画面の一例を示す図である。
【図１６】「ハイライト」条件を指定した際のパッチパターンの一例を示す図である。
【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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