(57)【要約】【課題】  連続階調パターンを読み取るタイミングを適正化し、連続階調パターンの濃度を正確に読み取ることのできる画像形成装置を提供する。【解決手段】  本発明による画像形成装置は、像担持体とこの像担持体を所定の極性に帯電する帯電手段と前記像担持体に静電潜像を形成する露光手段と前記像担持体上に形成された静電潜像を可視化する現像装置とを含むプロセス装置と、所定の濃度検知パターンを前記像担持体上に形成するパターン形成手段と、前記濃度検知パターンの濃度を読み取る濃度検出手段と、前記濃度検出手段の出力を導入し、この出力と前記濃度検知パターンとの対応関係に基づいて、階調補正処理における階調補正特性を決定する中間調制御手段と、を備え、前記濃度検知パターンが、異なる画像データのパターンを間隔をあけずに並べた階調パターンと、この階調パターンの両端部の画像データとは異なる画像データで形成され前記階調パターンの両端部に設けられた所定のパターンとで構成されていることを特徴とする。【選択図】  図９
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
像担持体とこの像担持体を所定の極性に帯電する帯電手段と前記像担持体に静電潜像を形成する露光手段と前記像担持体上に形成された静電潜像を可視化する現像装置とを含むプロセス装置と、
所定の濃度検知パターンを前記像担持体上に形成するパターン形成手段と、
前記濃度検知パターンの濃度を読み取る濃度検出手段と、
前記濃度検出手段の出力を導入し、この出力と前記濃度検知パターンとの対応関係に基づいて、階調補正処理における階調補正特性を決定する中間調制御手段と、を備え、
前記濃度検知パターンが、異なる画像データのパターンを間隔をあけずに並べた階調パターンと、この階調パターンの両端部の画像データとは異なる画像データで形成され前記階調パターンの両端部に設けられた所定のパターンとで構成されていることを特徴とする画像形成装置。
【請求項２】
前記階調パターンが、連続画像データから構成されるパターン群で構成されてい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】
前記濃度検知パターンを所定の複数回数に分割して、前記濃度検出手段により検知した際の濃度検知出力に基づいて、中間調制御を行う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】
前記複数回に分割して検知された濃度検知出力のうち、前記階調パターンのみを検知した濃度検知出力を有効データとすることを特徴とする、請求項３に記載の画像形成装置。
【請求項５】
前記中間調制御手段は、中間調制御を行うための所定のデータ数よりも多くの回数濃度検知出力を読み込み、有効データの中から中間調制御を行うのに必要な所定のデータ数を抽出して、中間調制御を行うことを特徴とする請求項４に記載の画像形成装置。
【請求項６】
前記中間調制御手段は、中間調制御を行うための所定のデータ数と同数の回数濃度検知出力を読み込み、有効データの数が中間調制御を行うのに必要な所定のデータ数に満たない場合、不足するデータと同数の濃度データを、有効と判定されたデータを用いて線形補完により求めた後、中間調制御を行うことを特徴とする請求項４に記載の画像形成装置。
【請求項７】
前記中間調制御手段は、中間調制御を行うための所定のデータ数よりも多くの回数濃度検知出力を読み込み、有効データの数が所定のデータ数と異なる場合、有効データのうち、もっとも低濃度側のデータを階調パターンの最小画像データ時の濃度データ、もっとも高濃度側のデータを階調パターンの最大画像データ時の濃度データとして、有効データを用いて入力画像データ対出力画像濃度の近似曲線を求めた後、中間調制御を行うことを特徴とする請求項４に記載の画像形成装置。
【請求項８】
前記所定の濃度検知パターンは、前記プロセス装置に当接する転写回転体上に形成されることを特徴とする、請求項１乃至７の何れか１項に記載の画像形成装置。
【請求項９】
さらに、前記プロセス装置に当接する転写回転体上にトナー像で形成された基準位置検知マークを備え、
該基準位置検知マークを前記濃度検知手段により検知された結果に基づいて画像形成条件制御動作を制御することを特徴とする請求項８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し、特に画像形成装置における階調制御に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来画像形成装置としては、電子写真方式・熱転写方式・インクジェット方式等さまざまな方式が用いられている。このうち、電子写真方式を用いたものは高速・高画質・静粛性の点で他の方式より優れており、近年普及してきている。この電子写真においてもさまざまな方式に分かれており、例えば従来良く知られている多重転写方式・中間転写体方式のほかに、感光体表面にカラー像を重ねた後一括転写して像形成を行う多重現像方式、また、複数の異なる色の画像形成手段（プロセスステーション）を直列に配置し、転写ベルトにより搬送された転写材に現像像を転写するインライン方式等がある。このうちインライン方式は、高速化が可能・像転写の回数が少なく画質に有利といった理由で優れた方式である。
【０００３】
図１３にインライン方式の構成を示す。図１５で静電吸着搬送ベルト（以下ＥＴＢ）１は駆動ローラ６・吸着対向ローラ７・テンションローラ８及び９の各ローラにより張架され、矢印で示す方向に回転する。ＥＴＢ１の周面には異なる色のプロセスステーション２０１（ｙｅｌｌｏｗ）・２０２（ｍａｇｅｎｔａ）・２０３（ｃｙａｎ）・２０４（ｂｌａｃｋ）が一列に配置されており、各プロセスステーション内の感光体がＥＴＢ１を介して転写ローラ３に当接されている。また、プロセスステーションの上流には吸着ローラ５が配置され吸着対向ローラ７に当接している。ここで、転写材ｐは吸着ローラ５と吸着対向ローラ７とで形成するニップ部を通過する際にバイアスを印加され、ＥＴＢ１に静電的に吸着され、矢印で示した方向に搬送される。
【０００４】
従来ＥＴＢ１としては、厚さ５０〜２００μｍ、体積抵抗率１０９〜１０１６Ωｃｍ程度のＰＶｄＦ、ＥＴＦＥ、ポリイミド、ＰＥＴ、ポリカーボネート等の樹脂フィルムや、あるいは、厚さ０．５〜２ｍｍ程度の、例えばＥＰＤＭ等のゴムの基層の上に、例えばウレタンゴムにＰＴＦＥなどフッ素樹脂を分散したものを表層として設けたものを用いる。  ここで、画像形成プロセスについて説明する。まず、プロセスステーション内の画像形成プロセスについて説明する。説明はｙｅｌｌｏｗのプロセスステーションを用いて行うが、他の色のステーションも同様である。
【０００５】
図１４にプロセスステーションの構成を示す。感光体２１１は帯電器２１２によって一様に帯電され、露光光学系２１３により走査光２１４で潜像を形成される。この潜像は現像ローラ２１５によって現像され、感光体２１１上にトナー像が形成される。後に述べる転写プロセスで転写されなかった転写残トナーはクリーニングブレード２１７により掻き落とされ、廃トナー容器２１８に収容される。
【０００６】
次に、転写プロセスについて説明する。一般的に用いられる反転現像方式において、感光体が例えば負極性のＯＰＣ感光体の場合、露光部を現像する際には負極性トナーが用いられる。したがって、転写ローラ３にはバイアス電源４より正極性の転写バイアスが印加される。ここで、転写ローラとしては低抵抗ローラを用いるのが一般的である。
【０００７】
実際のプリントプロセスにおいては、ＥＴＢ１の移動速度と各プロセスステーションの転写位置間の距離を考慮して、転写材上に形成される各色のトナー像の位置が一致するタイミングでプロセスステーションでの画像形成・転写プロセス・転写材ｐの搬送を行い、転写材ｐがプロセスステーション２０１〜２０４を一度通過する間に転写材上にトナー像が完成される。転写材上にトナー像が完成された後、転写材ｐは従来公知の定着装置１２に通され、転写材ｐ上にトナー像が定着される。
【０００８】
ところで、階調画像を出力する電子写真方式の画像形成装置では、入力された画像信号と出力画像の濃度との関係すなわち階調特性は一般に図１５に示すようになっている。このデフォルトの階調特性のままでは通常、高画質を得ることができないので、実際には入力された画像信号はレーザードライバ４７に入る前にルックアップテーブル（以下、「ＬＵＴ」）と呼ばれるデータ変換テーブルによって階調特性が直線関係等の適切な関係になるように調整を行う必要がある。ＬＵＴを作るためにはまず、デフォルトの階調特性がわからなくてはならない。そこで、扱うことのできるすべての画像信号の中から図１５中に示すａ１〜ａ７のように、適当な間隔で濃度が変化するような代表的な画像信号をあらかじめ数点選んでおき、これらの画像信号を使って濃度検知用トナー像（以下、「パッチ」という）をＥＴＢ１上に試験的に形成する。そして、これらのトナー像の濃度を光学濃度センサ１３等によって検知し、その検知結果を直線補間や多項式補間、スプライン補間等を用いて補間することでその時点における画像形成装置のデフォルトの階調特性を求める中間調制御を行う。デフォルトの階調特性が求まると次に演算処理によって所望の階調特性になるようなＬＵＴを算出し以後の画像形成ではこのＬＵＴを通して画像データを変換してから画像形成を行う。
【０００９】
以上のような中間調制御を行うことにより所望の階調特性の画像を得ることができる。
【００１０】
なお、通常は中間調制御に先立って現像バイアスを最適な値に調整するための現像バイアス制御を行うことが多く、このような現像バイアス制御と中間調制御を合わせて画像濃度制御と呼ばれる。
【００１１】
ところが、実際の中間調制御では数点のパッチの測定濃度を補間することにより正確な画像形成装置のデフォルトの階調特性を求めることは難しい。特にハイライト側に作成する最初のパッチよりもさらに薄い部分は０とその最初のパッチの濃度から補間することしかできないため階調が出始める部分を正確に知ることができない。
【００１２】
ハイライトの階調特性が正確にわからないとグラデーションがかかっている画像などでは疑似輪郭ができたり本来淡い部分が濃く出てしまったりと不自然なグラデーションになってしまう。
【００１３】
また、パッチの選び方が常に適切でないと環境変動などで階調特性が大きく変化した場合に誤った階調特性を求めてしまうことがある。
【００１４】
そこで、特許文献１に開示されているように、連像データで形成された連続階調パターンを像担持体上に形成するパターン形成手段と、前記連続階調パターンの濃度を読み取る濃度検出手段とを有し、前記濃度検出手段の出力を導入し、該出力と前記連続階調パターンとの対応関係に基づいて、階調補正手段の階調補正特性を決定する中間調制御を行ない、階調が出始める部分を正確に知ることができる画像形成装置が提案されている。
【特許文献１】特許３２５４２３５号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１５】
ところで、連続階調パターンを検知する場合、濃度センサがパターンを読み取るタイミングに誤差が生じた場合、正確にパターンの濃度を検知することができない。このような読み取りタイミングの誤差が生じた場合、たとえば図１６に示したように、濃度センサの検知領域が、連続階調パターンのエッジ部にかかってしまうと、検知結果が不連続的になってしまい、望ましくない。図１７には正しく検知できた場合の様子を示す。特に、転写搬送ベルトや中間転写ベルトに階調パターンを形成して濃度検知を行う場合、ベルトの周長および周速の誤差により、濃度センサが階調パターンを読み取るタイミングに誤差を生じやすくなってしまう。
【００１６】
この問題点の対策として、特許文献１においては、連続階調パターンの前に基準となるパッチを形成し、濃度センサがこの基準パッチを検知したタイミングを基点にして連続階調パターンを読み取るタイミングを決定している。しかしながらこの方法では、先に検知した下地部分と連続階調パターンの位置を正確に一致させることができないため、結果として濃度検知精度が低下してしまい望ましくない。
【００１７】
本発明は、上記問題点を鑑みてなされたものであり、連続階調パターンを読み取るタイミングを適正化し、連続階調パターンの濃度を正確に読み取ることができるようにするものである。
【課題を解決するための手段】
【００１８】
上述の課題を解決するために、本発明による画像形成装置は、像担持体とこの像担持体を所定の極性に帯電する帯電手段と前記像担持体に静電潜像を形成する露光手段と前記像担持体上に形成された静電潜像を可視化する現像装置とを含むプロセス装置と、所定の濃度検知パターンを前記像担持体上に形成するパターン形成手段と、前記濃度検知パターンの濃度を読み取る濃度検出手段と、前記濃度検出手段の出力を導入し、この出力と前記濃度検知パターンとの対応関係に基づいて、階調補正処理における階調補正特性を決定する中間調制御手段と、を備え、前記濃度検知パターンが、異なる画像データのパターンを間隔をあけずに並べた階調パターンと、この階調パターンの両端部の画像データとは異なる画像データで形成され前記階調パターンの両端部に設けられた所定のパターンとで構成されていることを特徴とする。
【００１９】
さらなる本発明の特徴は、以下本発明を実施するための最良の形態および添付図面によって明らかになるものである。
【発明の効果】
【００２０】
本発明によれば、濃度検知出力が階調パターンのみを検知した有効データが否かを判定し、有効データのみを採用し、中間調制御を行うことで、正確に階調パターンの濃度を検知することができる。また、階調パターンの前後にべたパッチを形成することで、階調パターンを検知したか否かを判断しやすくなる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２１】
＜第１の実施形態＞
本発明の第１の実施形態について図を用いて説明する。図１は第１の実施形態の画像形成装置の概略図である。以下この図に基づいて説明を行うが、従来例と同様の構成・作用をするものは同一の番号を付し説明は略す。
【００２２】
本実施形態においては、ＥＴＢ１として周長８００ｍｍ、厚さ１００μｍのＰＶｄＦの樹脂フィルムを用いている。また、光学センサ１３として図２に示したものを用いている。ここで、この光学センサについて説明する。
【００２３】
図２に示したように光学センサ１３は、ＬＥＤなどの発光素子３０１と、フォトダイオードなどの受光素子３０２で構成される。発光素子３０１による照射光は、ＥＴＢ１に対し３０°の角度で入射し、検知位置３０３で反射される。受光素子３０２は反射光の照射光と同じ角度で反射された反射光を検知する位置に設けられ、いわゆる鏡面反射光を検知している。本実施形態で使用している光学センサは、その特性として反射光強度が強くなるほど電圧が高くなる。
【００２４】
この光学センサ１３で濃度パッチを検知したときに検出される反射光の特性について詳述する。
【００２５】
下地となるＥＴＢ上に照射された光は、図３に示すようにＥＴＢの材質固有の屈折率と表面状態で決まる屈折率に応じて反射され、受光素子で検知される。ここに濃度パッチが形成されるとトナーがある部分の下地が隠され、反射光量が減少する（図４）。したがって、図５に示すように濃度パッチのトナー量増加と共に反射光量は減少し、この減少量を基に濃度パッチの濃度を求める。実際には、ＥＴＢの使用度合いによって下地の表面状態が変動することで反射光量も変動してしまうので、濃度パッチの反射光量を下地の反射光量で規格化した後、濃度情報に変換するのが一般的である。
【００２６】
ところで、ＥＴＢの表面状態はＥＴＢ上の場所によってムラがあり、反射光量が異なっている。そのため、濃度パッチの位置とそれを規格化する下地の検知位置とを正確に合わせることも、濃度検知精度を向上させる上で重要となる。
【００２７】
また、このような鏡面反射光を検知するタイプの濃度センサは、その特性から、黒色ＥＴＢ上の黒色トナー量を測定することが可能である。一般的に抵抗調整のためカーボンブラックが分散されるためＥＴＢの色は黒色または濃いグレーとなることが多く、濃度センサとして鏡面反射光を検知するタイプが望ましい。
【００２８】
また、本実施形態においてはＥＴＢをクリーニングする部材が存在しないので、濃度制御動作の間ＥＴＢ上に形成されたトナー像は保持される。ＥＴＢ上に形成された画像は、濃度検知動作終了後にＥＴＢクリーニングシーケンスが起動された際に、感光ドラムに一括回収される。
【００２９】
また、図６において２４は画像形成装置の制御部で、ＣＰＵ２５を備え、レーザードライバ４７、光学濃度センサ１３のほか、ＲＯＭ２６、ＲＡＭ２７、テストパターン発生手段２８、高圧制御手段２９などが接続されている。このうち、ＲＯＭ２６は、読み出し専用のメモリであり、ＣＰＵ２５が画像形成装置を制御するためのプログラムや各種データが書き込まれている。ＲＡＭ２７は読み書き可能なメモリであり、階調補正手段であるＬＵＴ２７１が確保されたり、ＲＯＭ２６内のデータ展開や画像濃度制御のための作業領域になる。テストパターン発生手段２８は画像濃度制御のためのパッチの画像データを発生させる。高圧制御手段２９はＣＰＵ２５からの指示で所定の高圧を発生させる。
【００３０】
まず画像形成装置本体の電源投入、又は電源投入時からの経過時間、印字枚数（画像形成枚数）、ホストコンピュータやユーザからの指示等の適当なタイミングをＣＰＵ２５が検出すると、ＣＰＵ２５は画像濃度補正シーケンスをスタートさせ、まず、ＲＯＭ２６から各種バイアス設定を読み出しＲＡＭ２７に書き込み、パッチの画像形成時にここから適切なバイアス設定値を読み出して高圧制御手段２９に送る。この後、ＣＰＵ２５は画像形成装置本体の初期動作を開始するとともに、感光ドラム２１１を所定の帯電バイアスで帯電する。
【００３１】
次に、本実施形態における濃度検知動作について詳述する。
【００３２】
まず図７（ａ）に示すような、黒トナーで形成された基準パッチ画像をＥＴＢ上に形成する。この基準パッチ画像は、濃度検知動作終了後にＥＴＢクリーニングシーケンスが起動されるまでＥＴＢ上に保持される。図７（ａ）で、破線の四角は濃度パッチが形成されるべき位置、破線の丸は濃度センサが検知しているスキャニングエリア（本実施形態では２ｍｍに設定）を示している。
【００３３】
次に、基準パッチが濃度センサにより検知されたタイミングから一定の時間後に、濃度センサにより、２ｍｍおきにＥＴＢ下地の反射光量Ｓ１〜Ｓ３６が検知される。
【００３４】
また、図７（ｂ）に示すように、最初に形成した基準パッチの後方に濃度パッチを形成する。
【００３５】
本実施形態における濃度パッチの構成を説明する。本実施形態においては、濃度検知の対象となるパターンの前後にべた画像で構成されたパターンを設け、濃度検知センサで検知を行う。このとき、べた画像を検知したと判断されるデータは、無効データとして採用せず、前後のべた画像に挟まれた濃度検知パターン部分を検知したデータを有効データとして採用している。
【００３６】
本実施形態では、画像信号は８ビットあるので００ｈ〜ＦＦｈ（ｈは１６進表示を意味する）の２５６レベルの画像データを発生可能である。本実施形態の濃度パッチは、図８に示したような、入力画像データが００ｈ〜３Ｆｈまでの画像を０１ｈ刻みで６４ｍｍの長さの間に並べた構成の連続階調パターンとなっている。本実施形態では、この階調パターンの濃度を２ｍｍ間隔で濃度センサにより検知を行い、入力画像データが０２ｈ刻みの濃度データを３２個求め、中間調制御に用いてる。また、この階調パターンの前後に幅５ｍｍのべた画像で形成された画像を設けている。
【００３７】
次に、基準パッチが再び濃度センサにより検知されたタイミングから、ＥＴＢ下地を検知した際と同じ時間のあとに、階調パターンの反射光量Ｐ１〜Ｐ３６を２ｍｍおきに検知する。ここで、階調パターンの反射光量を先に検知されたＥＴＢ下地の反射光量で規格化する。規格化は次の式で行う。
【００３８】
Ｖｉ ＝ Ｐｉ ／ Ｓｉ  （ｉ＝１〜３６）
このようにして得られたＶ１〜Ｖ３６を、あらかじめ記憶された濃度変換テーブルを参照して変換し、濃度Ｄ１〜Ｄ３６を求める。
【００３９】
図９に検知されたＤ１〜Ｄ３６の濃度と階調パターンの位置の関係を示す。この図で、Ｄ１とＤ３４は、べた画像部分を検知してしまっているため、Ｄ２〜Ｄ３３までに比べ、極端に高い濃度を検知してしまっている。そこで、本実施形態ではＤ１とＤ３４以降のデータを階調パターンから外れた無効データと判断し、Ｄ２〜Ｄ３３までを有効なデータと判断し、中間調制御に用いる。また、本実施形態においては濃度が１．０以上のデータを、べた画像を検知したデータとして無効と判断している。
【００４０】
ここで、最も低濃度側の有効データＤ２を階調パターンの最小入力画像データ時の濃度データ、最も高濃度側の有効データＤ３３を階調パターンの最小入力画像データ時の濃度データとする。このようにして得られた濃度データＤ２〜Ｄ３３を用いて、スプライン補完等によって、入力画像データ対出力画像濃度の近似曲線を求め、中間調制御が行われる。
【００４１】
このような構成をとることで、階調パターンを読み取るタイミングに誤差が生じた場合でも、検知された濃度が、階調パターンに含まれるものか否かを判断することができ、正確に濃度パッチの濃度を得ることができる。また、階調パターンの入力画像データ対濃度の特性を正確に得ることができる。さらに、階調パターンを検知した位置と下地を検知した位置を正確にあわせることができ、濃度検知精度を向上させることができる。
【００４２】
＜第２の実施形態＞
本実施形態においても濃度パッチは、第１の実施形態と同様の階調パターンの前後にべた画像で構成されたパッチを設けたものを使用する。また、基準パッチの形成、および濃度データの計算方法も、第１の実施形態と同様である。
【００４３】
本実施形態においては、中間調制御に使用するデータ数と同数のデータを検知する。すなわち、下地および濃度パッチのデータとして、Ｓ１〜Ｓ３２・Ｐ１〜Ｐ３２を検知し、第１の実施形態と同様の計算方法で、Ｄ１〜Ｄ３２を求める。
【００４４】
このＤ１〜Ｄ３２にべたパッチを検知した無効データがあると判断された場合、最大入力画像データ時もしくは最小入力画像データ時の濃度データが得られなくなってしまい、入力画像データ対出力画像濃度の特性を得る上で精度が低下してしまうため望ましくない。そこで本実施形態においては、無効データがある場合、有効データを用いて線形補完を行うことによって、不足したデータを求める。無効データが無い場合は、Ｄ１〜Ｄ３２をそのまま用いて中間調制御が行われる。
【００４５】
図１０に、Ｄ１〜Ｄ３２の濃度と階調パターンおよびべたパッチの位置の関係を示す。この図で、Ｄ１は階調パターンを外れてべたパッチを検知してしまっているため、濃度が高くなってしまっており、Ｄ２以降で濃度が単調に増加している。本実施形態においても、濃度１．０以上のデータを無効と判断している。
【００４６】
そこで、本実施形態ではＤ２を最小入力画像データ時の濃度データとし、Ｄ２〜Ｄ３２を、階調パターンを検知した有効データと判断する。しかしながらこのままでは、最大入力画像データでの濃度が不明であり、中間調制御の精度が低下してしまう。そこで本実施形態では、Ｄ３１とＤ３２のデータを用いて線形補完を行うことで仮想のＤ３３を求め（図中○印）、最大入力画像データ時の濃度データとする。このようにして得られたＤ２〜Ｄ３２と仮想のＤ３３の計３２個のデータを用いて、スプライン補完等によって、入力画像データ対出力画像濃度の近似曲線を求め、中間調制御が行われる。
【００４７】
逆にＤ３２が無効と判断された場合、Ｄ３１を最大入力画像データ時の濃度データとし、Ｄ１とＤ２を用いて線形補完を行うことで、最小入力画像データ時の濃度データＤ０を求める。このようにして得られたＤ１〜Ｄ３１と仮想のＤ０の計３２個のデータを用いて、スプライン補完等によって、入力画像データ対出力画像濃度の近似曲線を求め、中間調制御が行われる。
【００４８】
このような構成をとることで、階調パターンを読み取るタイミングに誤差が生じた場合でも、検知された濃度が階調パターンに含まれるものか否かを判断することができ、正確に濃度パッチの濃度を得ることができる。また、実際に検知を行うデータ数は中間調制御に必要な個数のみとなり、濃度検知時に使用する記憶媒体の容量を小さく抑えることができる。
【００４９】
＜第３の実施形態＞
本実施形態においても濃度パッチは、第１の実施形態と同様の階調パターンの前後にべた画像で構成されたパッチを設けたものを使用する。また、基準パッチの形成、および濃度データの計算方法も、第１の実施形態と同様である。
【００５０】
基準パッチの形成、ＥＴＢ下地の検知、階調パターンの検知および濃度データの計算方法は、第１の実施形態と同様である。すなわち、下地および濃度パッチのデータとして、Ｓ１〜Ｓ３６・Ｐ１〜Ｐ３６を検知し、第１の実施形態と同様の計算方法で、Ｄ１〜Ｄ３６を求める。
【００５１】
本実施形態においては、ＥＴＢ周速等の誤差により、画像倍率が変化してしまった場合について説明する。この場合、画像倍率の変化により階調パターンの部分が長くなってしまったり短くなってしまうため、有効な濃度検知出力の数が、本来の画像倍率の時に得られる数とは異なってしまう。
【００５２】
本実施形態においては、濃度検知の対象となるパターンの前後にべた画像で構成されたパターンを設け、濃度検知センサで検知を行う。このとき、べた画像を検知したと判断されるデータは、無効データとして採用せず、前後のべた画像に挟まれた濃度検知パターン部分を検知したデータを有効データとして採用する。このとき、本来の画像倍率の場合に得られる有効データの数と実際に得られた有効データの数が異なる場合、最も低濃度側の有効データを階調パターンの最小入力画像データ時の濃度データ、最も高濃度側の有効データを階調パターンの最小入力画像データ時の濃度データとする。また、濃度データを取得した画像データの間隔を、本来の画像倍率の場合に得られる有効データの数と実際に得られた有効データの数の差に応じて等分になるよう変換する。このような処理を行った後に、入力画像データ対出力画像濃度の近似曲線を求め、中間調制御が行われる。本来の画像倍率の場合に得られる有効データの数と実際に得られた有効データの数が同じである場合には、第１の実施形態と同様に中間調制御が行われる。
【００５３】
ここでは、階調パターンが短くなってしまい、中間調制御に必要な数の濃度検知出力が得られなかった場合について説明する。
【００５４】
図１１に、Ｄ１〜Ｄ３６の濃度と階調パターンおよびべたパッチの位置の関係を示す。この図で、Ｄ１とＤ１８は階調パターンを外れてべたパッチを検知してしまっているため、濃度が高くなってしまっており、Ｄ２〜Ｄ１７で濃度が単調に増加している。そこで、Ｄ２〜Ｄ２９を階調パターンを検知した有効データとしている。ここでも、濃度１．０以上と検知されたデータを無効データと判定している。ここでは、画像倍率の変化のため、階調パターン部分が短くなってしまっており、本来得られるはずの有効データ数（３２個）は得られていないが、階調パターンの全領域にわたって有効データが得られている。
【００５５】
そこで本実施形態においては、図１２の破線に示したように、最も低濃度側での有効データＤ２を最小入力画像データ時の濃度データ、最も高濃度側での有効データＤ２９を最大入力画像データ時の濃度データとして、有効データＤ２〜Ｄ１７を用いて、スプライン補完等によって、入力画像データ対出力画像濃度の近似曲線を求め、中間調制御が行われる。
【００５６】
このとき、本来の画像倍率であれば画像入力データが０２ｈごとの濃度データが得られるが、この場合、本来得られる濃度データの数の半分しかデータが得られていないため、画像入力データの間隔を０４ｈ毎として、入力画像データ対出力画像濃度の近似曲線を求めている。
【００５７】
逆に階調パターンが長くなってしまった場合も同様であり、最も低濃度側での有効データを最小入力画像データ時の濃度データ、最も高濃度側での有効データを最大入力画像データ時の濃度データとして、有効データを用いてスプライン補完等を行うことによって、入力画像データ対出力画像濃度の近似曲線を求め、中間調制御が行われる。
【００５８】
このような構成を採ることによって、画像倍率が変わってしまった場合にも、検知された濃度が階調パターンに含まれるものか否かを判断することができるとともに、実際に検知された濃度が階調パターン中のどの画像データでの濃度であるかを正確に判別することができる。その結果、正確な中間調制御を行うことができるようになる。
【図面の簡単な説明】
【００５９】
【図１】本発明における画像形成装置の構成を示す図である。
【図２】本発明における光学センサの構成を示す図である。
【図３】照射光と鏡面反射光の様子を示す図である。
【図４】ＥＴＢ上にトナーが存在する場合の照射光と正反射光の様子を示す図である。
【図５】トナー量と鏡面反射光量の関係を示す図である。
【図６】本発明の実施形態を示すスキャナユニットの構成断面図である。
【図７】本発明における、基準パッチと濃度パッチおよび検知位置の関係を示す図である。
【図８】本発明における濃度パッチの構成を示す図である。
【図９】本発明の第１の実施形態における、検知濃度と階調パターンの位置関係を示す図である。
【図１０】本発明の第２の実施形態における、検知濃度と階調パターンの位置関係を示す図である。
【図１１】本発明の第３の実施形態における、検知濃度と階調パターンの位置関係を示す図である。
【図１２】本発明の第３の実施形態における、線形補完の方法を示している
【図１３】インライン方式の構成を示す図である。
【図１４】プロセスステーションの構成を示す図である。
【図１５】従来の画像形成装置における階調特性の説明図である。
【図１６】階調パターンを正しく検知できなかった場合の、検知濃度と階調パターンの位置関係を示す図である。
【図１７】階調パターンを正しく検知できた場合の、検知濃度と階調パターンの位置関係を示す図である。
【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１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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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１６】
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【図１７】
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