(57)【要約】【課題】濃度ムラを抑えつつ階調補正で使用するトナー量を削減できる技術を提供する。【解決手段】画像形成装置は、主走査方向における複数の区間それぞれに対応する変換情報を格納する手段と、主走査方向における濃度変化の特性を示す濃度プロファイルを格納する手段と、入力される画素の階調値を、当該画素を含む区間に対応する変換情報で変換し、変換後の階調値でシートに画像を形成する手段と、シートに形成された画像の複数の区間それぞれの濃度を検出する手段と、濃度プロファイルに基づき複数の区間から複数の形成区間を選択する手段と、複数の形成区間それぞれにテスト画像を形成し、複数の形成区間それぞれのテスト画像の濃度を検出し、複数の区間のうちの複数の形成区間とは異なる区間の濃度を、複数の形成区間それぞれのテスト画像の濃度に基づき推定することで、複数の区間それぞれに対応する変換情報を生成する手段と、を備えている。【選択図】図６
2019209524.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
主走査方向における複数の区間それぞれに対応する変換情報を格納する第１格納手段と、
前記主走査方向における濃度変化の特性を示す濃度プロファイルを格納する第２格納手段と、
入力される画素の階調値を、前記複数の区間のうちの当該画素を含む区間に対応する前記変換情報で変換し、変換後の階調値でシートに画像を形成する画像形成手段と、
前記シートに形成された画像の前記複数の区間それぞれの濃度を検出する検出手段と、
前記第２格納手段に格納された前記濃度プロファイルに基づき前記複数の区間から複数の形成区間を選択する選択手段と、
前記画像形成手段を制御して前記複数の形成区間それぞれにテスト画像を形成し、前記検出手段を制御して前記複数の形成区間それぞれの前記テスト画像の濃度を検出し、前記複数の区間のうちの前記複数の形成区間とは異なる区間の濃度を、前記複数の形成区間それぞれの前記テスト画像の濃度に基づき推定することで、前記複数の区間それぞれに対応する前記変換情報を生成する第１生成手段と、
を備えていることを特徴とする画像形成装置。
【請求項２】
前記選択手段は、前記複数の区間のうち、前記濃度プロファイルが示す濃度変化において濃度の変曲点に対応する区間と、前記主走査方向の両端の区間とを、前記複数の形成区間として選択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】
前記選択手段は、前記複数の区間のうち、前記濃度プロファイルが示す濃度と目標濃度との差が閾値以上である区間、或いは、前記濃度プロファイルが示す濃度の目標濃度に対する変化の割合が閾値以上である区間と、前記主走査方向の両端の区間とを、前記複数の形成区間として選択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４】
前記画像形成手段を制御して前記複数の区間の総てに前記テスト画像を形成し、前記検出手段を制御して前記複数の区間それぞれの前記テスト画像の濃度を検出することで、前記濃度プロファイルを生成する第２生成手段をさらに備えていることを特徴とする請求項１から３のいずれか１項に記載の画像形成装置。
【請求項５】
前記第２生成手段は、前記濃度プロファイルを生成すると、前記第２格納手段に格納された前記濃度プロファイルを、生成した前記濃度プロファイルに更新する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】
前記第２生成手段は、前記画像形成手段の所定の部品が交換されると前記濃度プロファイルの生成を実行する、或いは、前記濃度プロファイルの生成の実行を促す表示を行うことを特徴とする請求項４又は５に記載の画像形成装置。
【請求項７】
前記第１生成手段は、前記検出手段が検出した前記複数の形成区間それぞれの前記テスト画像の濃度に基づき前記濃度プロファイルの更新の要否を判定し、
前記第１生成手段が前記濃度プロファイルの更新が必要と判定すると、前記第２生成手段は、前記濃度プロファイルの生成を実行する、或いは、前記濃度プロファイルの生成の実行を促す表示を行うことを特徴とする請求項４又は５に記載の画像形成装置。
【請求項８】
前記第１生成手段は、前記検出手段が検出した前記複数の形成区間それぞれの前記テスト画像の濃度により判定される前記主走査方向の濃度変化の第１特性が、前記濃度プロファイルが示す濃度変化の第２特性とは異なると判定すると、前記濃度プロファイルの更新が必要と判定することを特徴とする請求項７に記載の画像形成装置。
【請求項９】
前記第１特性は、前記検出手段が検出した前記複数の形成区間それぞれの前記テスト画像の濃度の第１平均値と、前記検出手段が検出した前記複数の形成区間それぞれの前記テスト画像の濃度との大小関係を示し、
前記第２特性は、前記濃度プロファイルが示す前記複数の区間それぞれの濃度の第２平均値と、前記濃度プロファイルが示す前記複数の形成区間それぞれの濃度との大小関係を示すことを特徴とする請求項８に記載の画像形成装置。
【請求項１０】
前記第１特性は、前記検出手段が検出した前記複数の形成区間それぞれの前記テスト画像の濃度の第１平均値と、前記検出手段が検出した前記複数の形成区間それぞれの前記テスト画像の濃度との大小関係を示し、
前記第２特性は、前記濃度プロファイルが示す前記複数の形成区間それぞれの濃度の第２平均値と、前記濃度プロファイルが示す前記複数の形成区間それぞれの濃度との大小関係を示すことを特徴とする請求項８に記載の画像形成装置。
【請求項１１】
前記第１生成手段は、前記複数の形成区間のうちの所定数以上の形成区間について、前記第１特性が示す大小関係と前記第２特性が示す大小関係に異なるものがあると、前記濃度プロファイルの更新が必要と判定することを特徴とする請求項９又は１０に記載の画像形成装置。
【請求項１２】
前記第１生成手段は、前記複数の形成区間それぞれに形成された前記テスト画像のうち、前記検出手段により検出された濃度が最大の形成区間が、前記複数の形成区間のうち、前記濃度プロファイルが示す濃度が最大の形成区間とは異なると、前記濃度プロファイルの更新が必要と判定することを特徴とする請求項７に記載の画像形成装置。
【請求項１３】
前記第１生成手段は、前記複数の形成区間それぞれに形成された前記テスト画像のうち、前記検出手段により検出された濃度が最小の形成区間が、前記複数の形成区間のうち、前記濃度プロファイルが示す濃度が最小の形成区間とは異なると、前記濃度プロファイルの更新が必要と判定することを特徴とする請求項７又は１２に記載の画像形成装置。
【請求項１４】
前記第２生成手段は、前記検出手段を制御して前記複数の区間それぞれの前記テスト画像の濃度を検出することで、前記複数の区間それぞれに対応する前記変換情報を生成することを特徴とする請求項５から１３のいずれか１項に記載の画像形成装置。
【請求項１５】
前記第１生成手段により前記変換情報を生成するか、前記第２生成手段により前記変換情報を生成するかのユーザ設定を受け付ける受付手段をさらに備えていることを特徴とする請求項１４に記載の画像形成装置。
【請求項１６】
前記テスト画像は、前記主走査方向とは直交する副走査方向に沿って並べられた複数のパッチを有し、
前記副走査方向に沿って並べられた複数のパッチのそれぞれは、異なる階調値で形成されることを特徴とする請求項１から１５のいずれか１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、画像形成装置における階調補正技術に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、オフセット印刷等で使用する版を不要としたダイレクトイメージングプリンタの需要が高くなっている。ダイレクトイメージングプリンタは、価格面で有利であり、写真印刷に適したインクジェット方式の画像形成装置や、生産性が高くオフセット印刷の仕上がりに近い電子写真方式の画像形成装置が主に使用されている。ここで、画像成形装置では、画像形成濃度にムラが生じる場合があり得る。
【０００３】
特許文献１は、濃度ムラを抑えるための構成を開示している。具体的には、特許文献１の構成において、画像形成装置は、まず、図６（Ａ）に示すテストパターンをシートに形成する。テストパターンは、主走査方向の全域に渡り同じ階調値で形成され、副走査方向（主走査方向と直交する方向）においては、階調値を異ならせた画像である。特許文献１は、テストパターンの濃度を主走査方向の複数の位置で測定し、主走査方向の位置と濃度との関係を示す濃度特性を階調毎に作成することで濃度ムラを抑えることを開示している。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２０１３−４４９９０号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、特許文献１に記載の構成では、階調補正制御において、常に、主走査方向の全域に渡るテストパターンを形成するため、階調補正制御で使用するトナー量が増大する。
【０００６】
本発明は、濃度ムラを抑えつつ、階調補正制御で使用するトナー量を削減できる技術を提供するものである。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明の一態様によると、画像形成装置は、主走査方向における複数の区間それぞれに対応する変換情報を格納する第１格納手段と、前記主走査方向における濃度変化の特性を示す濃度プロファイルを格納する第２格納手段と、入力される画素の階調値を、前記複数の区間のうちの当該画素を含む区間に対応する前記変換情報で変換し、変換後の階調値でシートに画像を形成する画像形成手段と、前記シートに形成された画像の前記複数の区間それぞれの濃度を検出する検出手段と、前記第２格納手段に格納された前記濃度プロファイルに基づき前記複数の区間から複数の形成区間を選択する選択手段と、前記画像形成手段を制御して前記複数の形成区間それぞれにテスト画像を形成し、前記検出手段を制御して前記複数の形成区間それぞれの前記テスト画像の濃度を検出し、前記複数の区間のうちの前記複数の形成区間とは異なる区間の濃度を、前記複数の形成区間それぞれの前記テスト画像の濃度に基づき推定することで、前記複数の区間それぞれに対応する前記変換情報を生成する第１生成手段と、を備えていることを特徴とする。
【発明の効果】
【０００８】
本発明によると、濃度ムラを抑えつつ、階調補正制御で使用するトナー量を削減することができる。
【図面の簡単な説明】
【０００９】
【図１】画像形成装置の構成図。
【図２】分光センサの構成図。
【図３】画像形成装置の制御構成図。
【図４】最大濃度制御で使用するテストパターンを示す図。
【図５】最大濃度制御の説明図。
【図６】階調補正制御で使用するテストパターンを示す図。
【図７】設定画面を示す図。
【図８】フル補正制御のフローチャート。
【図９】区間のルックアップテーブル作成処理の説明図。
【図１０】濃度プロファイルを示す図。
【図１１】簡易補正制御で使用するテストパターンの決定処理のフローチャート。
【図１２】簡易補正制御のフローチャート。
【図１３】一実施形態の効果の説明図。
【図１４】簡易補正制御で使用するテストパターンの決定処理のフローチャート。
【図１５】簡易補正制御のフローチャート。
【図１６】一実施形態の効果の説明図。
【発明を実施するための形態】
【００１０】
以下、本発明の例示的な実施形態について図面を参照して説明する。なお、以下の実施形態は例示であり、本発明を実施形態の内容に限定するものではない。また、以下の各図においては、実施形態の説明に必要ではない構成要素については図から省略する。
【００１１】
＜第一実施形態＞
図１は、本実施形態における画像形成装置１００の構造を示す断面図である。画像形成装置１００は、画像形成ステーション１２０〜１２３を有する。画像形成ステーション１２０〜１２３は、それぞれ、イエロー、マゼンタ、シアン、ブラックのトナー像を中間転写体１０６に形成する。なお、画像形成ステーション１２０〜１２３は、使用するトナーの色以外の構成は同様であり、以下では、代表して画像形成ステーション１２０の構成について説明する。一次帯電器１１１は、感光体１０５の表面を一様な電位に帯電させる。レーザスキャナ部１０７は、感光体１０５を光で走査・露光し、感光体１０５に静電潜像を形成する。なお、感光体１０５の光による走査方向を主走査方向と呼び、主走査方向と直交する方向を副走査方向と呼ぶ。現像器１１２は、感光体１０５の静電潜像をトナーで現像し、感光体１０５にトナー像を形成する。感光体１０５に形態されたトナー像は、図の時計回り方向に回転駆動される中間転写体１０６に転写される。中間転写体１０６に転写されたトナー像は、中間転写体１０６の回転により、転写ローラ１１４の対向位置へと搬送される。
【００１２】
一方、カセット１１３に格納されたシート１１０は、中間転写体１０６に転写されたトナー像が転写ローラ１１４の対向位置に到達するタイミングに合わせて、転写ローラ１１４の対向位置に到達する様に、搬送路に沿って搬送される。そして、転写ローラ１１４は、中間転写体１０６のトナー像をシート１１０に転写する。画像形成装置１００は、トナー像をシート１１０に定着させるための第一定着器１５０及び第二定着器１６０を備えている。第二定着器１６０は、シート１１０の搬送方向において、第一定着器１５０の下流側に設けられる。第一定着器１５０による定着処理が行われたシートのうち、第二定着器による定着処理が必要なシート１１０は、フラッパ１３１の設定により第二定着器１６０に搬送される。一方、第一定着器１５０による定着処理が行われたシートのうち、第二定着器による定着処理が不要なシート１１０は、フラッパ１３１の設定により搬送路１３０に搬送される。なお、第二定着器による定着処理が必要なシート１１０とは、例えば、トナー像に対してグロスを付加するシート１１０、又は、シート種別により、トナー像の定着性の確保のために更なる定着処理が必要なシート１１０である。
【００１３】
第二定着器１６０による定着処理が行われたシート１１０、又は、搬送路１３０に沿って搬送されたシート１１０は、フラッパ１３２により搬送路１３９又は搬送路１３５に搬送される。例えば、両面に画像を形成するシート１１０や、分光センサ２００による測定が必要なシート１１０は、搬送路１３５に搬送され、片面のみに画像形成を行い、かつ、分光センサ２００による測定が不要なシート１１０は、搬送路１３９に搬送される。搬送路１３５へ搬送されたシート１１０は、反転搬送路１３６に搬送される。反転搬送路１３６に搬送されたシート１１０のうち、両面に画像を形成するシート１１０は、フラッパ１３３の設定により搬送路１３８に搬送され、再度、転写ローラ１１４の対向位置へと搬送される。一方、反転搬送路１３６に搬送されたシート１１０のうち、両面への画像形成が不要なシートは、フラッパ１３３の設定により搬送路１３５に搬送され、その後、フラッパ１３４の設定により搬送路１３９に搬送される。搬送路１３９に搬送されたシートは、排紙トレイ４００に排紙される。分光センサ２００は、搬送路１３５を搬送されるシートに形成されたテストパターンを検出する。操作パネル１８０は、ユーザに画像形成装置１００の状態を表示し、かつ、ユーザが画像形成装置１００を操作するためのユーザインタフェースを提供する。
【００１４】
図２は、分光センサ２００の構成図である。白色ＬＥＤ２０１は、トナー像２２０が形成されたシート１１０に向けて光を照射する。回折格子２０２は、シート１１０の表面又はトナー像２２０で反射された反射光を波長に応じて分光する。なお、シート１１０の表面又はトナー像２２０で反射された反射光を回折格子２０２に集光するためのレンズ２０６を設ける構成とすることもできる。ラインセンサ２０３は、画素２０３−１〜２０３−ｎのｎ個の画素を有し、各画素は、回折格子２０２で分光された波長分散光のうち、他の画素とは異なる所定波長を含む光を受光する。演算部２０４は、各画素が受光する光の受光量に基づき各種演算を行う。メモリ２０５は、各種データを保存する。
【００１５】
画像形成装置１００は、シートに形成する画像の色安定性を保持する必要がある。そのため、濃度補正制御を行う。濃度補正制御は、最大濃度を制御する最大濃度制御と、入力される画像データが示す階調値により形成される画像の濃度が、当該階調値に対する目標濃度となる様にする階調補正制御と、に分類される。図３は、画像形成装置１００の制御部１１０１の構成図である。なお、図３の構成は、濃度補正制御の説明に必要な部分のみを示している。また、図３の画像形成部１０１は、図１で説明したシート１１０への画像の形成に関わる部材の総称である。
【００１６】
まず、最大濃度制御について説明する。最大濃度制御を開始すると、制御部１１０１は、画像形成部１０１を制御して、図４に示すテストパターンをシート１１０に形成する。図４のテストパターンは、濃度に関連する画像形成条件を変化させながら、最大濃度を示す階調値"２５５"により形成した画像である。一例として、本実施形態では、最大濃度を制御する画像形成条件を、レーザスキャナ部１０７による感光体１０５の露光強度とする。このため、図４に示すテスト画像は、イエロー（Ｙ）、マゼンタ（Ｍ）、シアン（Ｃ）及びブラック（Ｋ）それぞれについて、異なる露光強度で形成され、よって、異なる濃度の複数のパッチを有している。センサ制御部１１２３は、分光センサ２００を制御してシート１１０に形成された図４に示すテストパターンを測定する。分光センサ２００は、測定結果である各画素の分光反射率データを濃度変換部１１３０に出力する。濃度変換部１１３０は、各画素の分光反射率に基づき、各パッチの濃度データを求めて最大濃度補正部１１３１に濃度データを出力する。分光反射率からＣＭＹＫの濃度を算出する方法は、ＩＳＯ１３６５５に規定されている。なお、本実施形態では、分光反射率からＣＭＹＫ濃度を算出するが、Ｌ*ａ*ｂ*を求めて濃度補正をする構成であっても良い。最大濃度補正部１１３１は、図５に示す様に、露光強度と、当該露光強度で形成されるパッチの検出濃度との関係を求め、最大濃度の目標値となる露光強度を最大濃度の画像形成条件の設定値に決定する。なお、図５に示す様に、図４のテストパターンを形成する際の画像形成条件の変更幅は、最大濃度の目標値が含まれる様に決定する。例えば、最大濃度の目標値が１．６の場合、図４の各パッチのうちの最大の濃度が１．７となる様に、テストパターンを形成する際の画像形成条件の変更幅を決定する。
【００１７】
続いて、本実施形態の階調補正制御について説明する。画像形成装置１００は、階調補正制御としてフル補正制御と簡易補正制御とを、選択的に実行する。図６（Ａ）は、フル補正制御で使用するテストパターンであり、以下では、テストパターンＱと呼ぶものとする。一方、図６（Ｂ）又は図６（Ｃ）は、簡易補正制御で使用するテストパターンであり、以下では、テストパターンＲと呼ぶものとする。図６（Ａ）〜（Ｃ）に示す様に、本実施形態では、主走査方向を区間０〜区間１６の計１７個に分割する。以下の説明において、区間ｉ（ｉは０〜１６）を区間Ｘｉと表記する。なお、主走査方向の分割数は１７に限定されない。テストパターンＱは、全区間にテスト画像を形成したものである。ここで、テスト画像とは、副走査方向において異なる階調値で形成した複数のパッチを含む画像である。したがって、テストパターンＱは、主走査方向においては、その全域に渡り同じ階調値で形成された画像を含むものである。なお、本実施形態では、副走査方向の階調数を１６階調とする。しかしながら、副走査方向の階調数は１６に限定されない。例えば、階調値の最大値が２５５である場合、１６個の階調値を、階調値０、１６、３２、４８、６４、８０、９６、１１２、１２８、１４４、１６０、１７６、１９２、２０８、２２４、２５５とすることができる。なお、階調補正制御は、色毎に実行する構成とすることができる。
【００１８】
テストパターンＱは、主走査方向の全区間においてテスト画像を形成するため、トナー消費量が大きい。テストパターンＲは、図６（Ｂ）や図６（Ｃ）に示す様に、一部の区間Ｘｉについては、テスト画像を形成しない様にしたものである。したがって、テストパターンＲを使用しての階調補正、つまり、簡易補正制御でのトナー消費量は、テストパターンＱを使用しての階調補正、つまり、フル補正制御でのトナー消費量より少なくなる。
【００１９】
画像形成装置１００は、電源投入時や、所定枚数への印刷を行う度といった、所定の基準が満たされることで階調補正制御を実行する。その際、画像形成装置１００は、例えば、ユーザによる設定に従い、フル補正制御を実行するか、簡易補正制御を実行するかを決定する。例えば、制御部１１０１は、操作パネル１８０に図７に示す設定画面を表示し、ユーザに、画質優先モード又は通常モードを選択させる。精度の高い階調補正を必要とする場合、ユーザは、図７の設定画面で画質優先モードを選択する。この場合、画像形成装置１００は、階調補正制御としてフル補正制御を実行する。一方、図７の設定画面でユーザが通常モードを選択すると、画像形成装置１００は階調補正制御として簡易補正制御を実行する。この様に、操作パネル１８０は、階調補正制御としてフル補正制御を実行するか、簡易補正制御を実行するかのユーザ設定を受け付ける受付部として機能する。
【００２０】
図８は、フル補正制御のフローチャートである。制御部１１０１は、Ｓ１００で、テストパターンＱをシート１１０に形成する。制御部１１０１は、Ｓ１０１で、分光センサ２００を制御し、１６階調のパッチそれぞれについて、区間Ｘ０〜Ｘ１６それぞれの濃度を検出する。具体的には、センサ制御部１１２３は、分光センサ２００を制御してシート１１０に形成された各区間のテスト画像の各階調のパッチの測定を行う。分光センサ２００は、測定結果である各区間及び各階調の分光反射率データを濃度変換部１１３０に出力する。濃度変換部１１３０は、分光反射率に基づき各パッチの濃度データを求めてルックアップテーブル（ＬＵＴ）作成部１１３３に濃度データを出力する。ＬＵＴ作成部１１３３は、Ｓ１０２で、各区間それぞれについて、パッチを形成するために使用した階調値と検出した濃度との関係をプロットする。図９（Ａ）の点線は、一例として、区間Ｘ０についての階調値と検出した濃度との関係を示している。なお、図９（Ａ）の実線は、階調値と目標とする濃度との関係を示している。Ｓ１０２においては、図９（Ａ）に示す様な関係が、区間Ｘ０〜区間Ｘ１６それぞれにてついて作成される。ＬＵＴ作成部１１３３は、Ｓ１０３で、Ｓ１０２で求めた関係から、各区間のルックアップテーブル（ＬＵＴ）を生成し、記憶部であるＬＵＴ格納部１１３２に格納する。例えば、図９（Ａ）に示す関係から、区間Ｘ０については、図９（Ｂ）に示す様なＬＵＴが作成される。ＬＵＴは、入力信号、つまり、入力される階調値により形成される画像の濃度を目標値とする様に、入力される階調値を変換するための変換情報である。本例では、主走査方向を１７個の区間に分割しているため、１７個のＬＵＴが作成される。
【００２１】
また、ＬＵＴ作成部１１３３は、各区間の検出濃度に基づき、Ｓ１０４で、図１０に示す様な濃度プロファイルを生成して濃度プロファイル格納部１１３４に格納する。濃度プロファイルとは、各階調値について、区間と検出濃度との関係を示す情報である。つまり、濃度プロファイルとは、主走査方向における濃度変化の特性を示す情報である。この濃度プロファイルは、後述する簡易補正制御において使用するテストパターンＲを決定するため、より具体的には、テスト画像を形成する区間とテスト画像を形成しない区間を決定するために使用される。
【００２２】
この様に、本実施形態では、主走査方向の各区間それぞれのＬＵＴを作成する。そして、画像を形成する場合、入力される画素の階調値は、当該画素の主走査方向位置を含む区間に対応するＬＵＴで変換され、変換後の階調値で画像が形成される。この構成により、濃度ムラを抑えることができる。なお、本実施形態では、階調補正制御においてはＬＵＴを使用せずにテスト画像を形成する。しかしながら、階調補正制御においてもＬＵＴを使用する構成とすることもできる。この場合は、使用したＬＵＴを考慮して、新たなＬＵＴを生成することになる。
【００２３】
続いて、簡易補正制御について説明する。上述した様に、簡易補正制御では、テストパターンＱより使用するトナー量の少ないテストパターンＲを使用する。このため、簡易補正制御の実行前に、簡易補正制御で使用するテストパターンＲを、上述したフル補正制御で求めた濃度プロファイルに基づき決定する。図１１は、簡易補正制御で使用するテストパターンＲの決定処理のフローチャートである。制御部１１０１は、Ｓ２００で区間を示すカウンタｉを１に初期化する。制御部１１０１は、Ｓ２０１で、濃度プロファイルにおいて、区間Ｘｉが濃度の変曲点であるかを判定する。具体的には、区間Ｘｉ−１から区間Ｘｉへの濃度の傾きの正負が、区間Ｘｉから区間Ｘｉ＋１への濃度の傾きの正負と逆であると、区間Ｘｉは濃度の変曲点である。つまり、区間Ｘｉでの濃度Ｙｉが、区間Ｘｉ−１での濃度Ｙｉ−１及び区間Ｘｉ＋１での濃度Ｙｉ＋１より高い場合、区間Ｘｉは濃度の変曲点になる。同様に、濃度Ｙｉが濃度Ｙｉ−１及び濃度Ｙｉ＋１より低い場合、区間Ｘｉは濃度の変曲点である。なお、区間Ｘｉ−１から区間Ｘｉへの濃度の傾きと、区間Ｘｉから区間Ｘｉ＋１への濃度の傾きの一方が非零であり、他方が零である場合、区間Ｘｉを変曲点とする。なお、区間Ｘｉにおいて、複数の階調値のうちのいずれか１つの階調値が変曲点であると、区間Ｘｉを変曲点と判定する。しかしながら、区間Ｘｉにおいて、複数の階調値のうちの所定数以上の階調値が変曲点であると、区間Ｘｉを変曲点と判定する構成とすることもできる。
【００２４】
制御部１１０１は、区間Ｘｉが濃度の変曲点であると、Ｓ２０２で、区間Ｘｉにはテスト画像を形成すると判定する。一方、制御部１１０１は、区間Ｘｉが濃度の変曲点ではないと、Ｓ２０３で、区間Ｘｉにはテスト画像を形成しないと判定する。なお、以下の説明において、テスト画像を形成する区間を形成区間と呼び、テスト画像を形成しない区間を非形成区間と呼ぶものとする。制御部１１０１は、Ｓ２０４で、ｉが１５であるかを判定し、ｉが１５ではないと、Ｓ２０５でｉを１だけ増加させて、Ｓ２０１から処理を繰り返す。なお、Ｓ２０４で、ｉが１５であると、制御部１１０１は、Ｓ２０６において、テストパターンＲを決定して処理を終了する。本実施形態では、主走査方向の両端に位置する区間Ｘ０及び区間Ｘ１６については、常に、形成区間とする。そして、Ｘ１〜Ｘ１５については、図１１の処理により形成区間として選択するか否かを判定する。例えば、図１０に示す濃度プロファイルでは、区間Ｘ４、Ｘ１０及びＸ１４が変曲点である。したがって、濃度プロファイルが図１０に示すものである場合、決定されるテストパターンＲは、図６（Ｂ）に示す様になる。
【００２５】
この様にテストパターンＲを決定することで、隣接するテスト画像の間において、濃度は単調に増加、或いは、単調に減少する。このため、テスト画像を形成しない区間の濃度を、その両側のテスト画像の検出濃度に基づき精度よく推定でき、後述する様に、テスト画像を形成しない区間のＬＵＴを精度良く生成することができる。なお、例えば、製品出荷前に工場においてフル補正制御を実行して、各区間のＬＵＴと濃度プロファイルを生成し、ＬＵＴをＬＵＴ格納部１１３２に格納し、濃度プルファイルを濃度プロファイル格納部１１３４に格納しておく構成とすることもできる。これにより、図７の画面によりユーザが、使用開始当初から通常モードを選択しても、テストパターンＲを決定することができる。また、濃度プロファイルは、現像器１１２、感光体１０５、レーザスキャナ部１０７等に依存する。したがって、画像形成部１０１の濃度プロファイルに影響を与える部品が交換されると、画像形成装置１００は、ユーザ設定に拘わらず、フル補正制御を行って濃度プロファイル格納部１１３４に格納された濃度プロファイルを更新する構成とすることができる。或いは、画像形成部１０１の濃度プロファイルに影響を与える部品が交換されると、濃度プロファイルを更新するため、フル補正制御の実行を促す表示を操作パネル１８０に表示することができる。そして、画像形成装置１００は、簡易補正制御で使用するテストパターンＲを、濃度プロファイル格納部１１３４に格納された最新の濃度プロファイルにより決定する。なお、図８に示すテストパターンＲの決定処理は、濃度プロファイルの更新後、任意のタイミングで行うことができる。
【００２６】
続いて、簡易補正制御について、図１２のフローチャートを用いて説明する。制御部１１０１は、Ｓ３００で、テストパターンＲをシート１１０に形成する。制御部１１０１は、Ｓ３０１で、分光センサ２００を制御し、形成区間に形成したテスト画像それぞれの１６階調のパッチの濃度を検出する。例えば、テストパターンＲが、図６（Ｂ）に示すものであると、制御部１１０１は、Ｓ３０１で、区間Ｘ０、Ｘ４、Ｘ１０、Ｘ１４及びＸ１６それぞれのテスト画像の各階調の濃度を検出する。制御部１１０１は、Ｓ３０２で、１６階調それぞれについて、非形成区間の濃度を、その両側の形成区間に形成したテスト画像の検出濃度を補間して推定する。例えば、テストパターンＲが、図６（Ｂ）に示すものであると、制御部１１０１は、区間Ｘ１〜Ｘ３の濃度を、区間Ｘ０及びＸ４の検出濃度を補間して判定する。同様に、制御部１１０１は、区間Ｘ５〜Ｘ９の濃度を、区間Ｘ４及びＸ１０の検出濃度を補間して判定する。同様に、制御部１１０１は、区間Ｘ１１〜Ｘ１３の濃度を、区間Ｘ１０及びＸ１４の検出濃度を補間して判定し、区間Ｘ１５の濃度を、区間Ｘ１４及びＸ１６の検出濃度を補間して判定する。
【００２７】
以下、非形成区間Ｘｉのある階調の濃度を補間により求める例について述べる。なお、区間Ｘｉの両側にある形成区間をそれぞれＸｍ及びＸｎとする。なお、ｉ＞ｍ、かつ、ｉ＜ｎとする。また、形成区間Ｘｍの当該階調の検出濃度をＹｍとし、形成区間Ｘｎの当該階調の検出濃度をＹｎとする。さらに、最新の濃度プロファイルにおける区間Ｘｉ、Ｘｍ及びＸｎの当該階調の検出濃度を、それぞれ、Ｙ´ｉ、Ｙ´ｍ及びＹ´ｎとする。この場合、非形成区間Ｘｉの当該階調の濃度Ｙｉは、以下の式（１）で求めることができる。
Ｙｉ＝（Ｙｎ−Ｙｍ）×（Ｙ´ｉ−Ｙ´ｍ）／（Ｙ´ｎ−Ｙ´ｍ）＋Ｙｍ    （１）
なお、非形成区間の濃度の推定方法は式（１）には限定されない。
【００２８】
制御部１１０１は、Ｓ３０３で、各区間それぞれについて、階調値と検出濃度又は補間により求めた濃度との関係をプロットする。この処理は、図８のＳ１０２と同様である。そして、制御部１１０１は、Ｓ３０４で、Ｓ３０３で求めた関係から、各区間のＬＵＴを生成して、ＬＵＴ格納部１１３２に格納されたＬＵＴを更新する。なお、この処理は、図８のＳ１０３と同様である。
【００２９】
図１３（Ａ）は、図６（Ａ）に示すテストパターンＱのみを使用した場合の印刷枚数と濃度ムラの最大値との関係を示している。なお、階調補正制御は、１００枚のシートへの印刷毎に行った。図１３（Ａ）に示す様に、濃度ムラの最大値は、１００％の階調値では約０．０４、５０％の階調値では約０．０２、２０％の階調値では約０．０１となった。なお、階調値のパーセントは、最大の階調値に対する割合である。一方、図１３（Ｂ）は、図６（Ｂ）に示すテストパターンＲのみを使用した場合の印刷枚数と濃度ムラの最大値との関係を示している。図１３（Ｂ）に示す様に、濃度ムラの最大値は、１００％の階調値では約０．０５、５０％の階調値では約０．０３、２０％の階調値では約０．０１と、テストパターンＱのみを使用する場合とそれ程、変わらない結果となった。一方、テストパターンＲは、Ｘ０、Ｘ４、Ｘ１０、Ｘ１４及びＸ１６の５つの区間のみにテスト画像を形成するものである。したがって、テストパターンＲでは、１７区間の総てにテスト画像を形成するテストパターンＱより、一回の階調補正制御で消費するトナー量を５／１７に抑えることができる。この様に、本実施形態の構成により、主走査方向の濃度ムラを抑制しつつ、階調補正制御で使用するトナー量を削減することができる。
【００３０】
なお、電子写真方式の画像形成装置により、本実施形態の説明を行った。しかしながら、本発明は、インクジェットプリンタや昇華型プリンタ等の他の形式の画像形成装置にも適用できる。
【００３１】
＜第二実施形態＞
続いて、第二実施形態について第一実施形態との相違点を中心に説明する。第一実施形態では、濃度プロファイルの形状（変曲点）からテストパターンＲにおける形成区間を決定していた。本実施形態では、濃度プロファイルにおける濃度が、予め設定された目標値より所定割合以上、変化している区間を形成区間とする。図１４は、本実施形態によるテストパターンＲの決定方法のフローチャートである。なお、図１１に示す第一実施形態でのフローチャートと同様の処理については、同じ参照符号を付与してその説明は省略する。図１４に示す様に、本実施形態のフローは、図１１のＳ２０１をＳ４０１に置き換えたものである。
【００３２】
Ｓ４０１において、制御部１１０１は、各階調について、濃度プロファイルにおける区間Ｘｉの濃度Ｙｉの階調毎の目標濃度Ｙｔに対する変化の割合が閾値を超えているかを判定する。なお、Ｓ４０１の判定は、各階調について行う。制御部１１０１は、少なくとも１つの階調について、変化の割合が閾値以上であると、Ｓ２０２で区間Ｘｉを形成区間と判定し、総ての階調において、変化の割合が閾値未満であると、Ｓ２０３で区間Ｘｉを非形成区間と判定する。なお、区間Ｘｉの所定数の階調の変化の割合が閾値以上であると、区間Ｘｉを形成区間とし、そうではないと区間Ｘｉを非形成区間とする構成であっても良い。その他の構成は、第一実施形態と同様である。
【００３３】
本実施形態においても第一実施形態と同様に、主走査方向の濃度ムラを抑制しつつ、階調補正制御で使用するトナー量を削減することができる。なお、本実施形態では、濃度プロファイルが示す濃度の目標濃度に対する変化の割合により形成区間とするか非形成区間とするかを判定していた。しかしながら、濃度プロファイルが示す濃度と目標濃度との差に基づき形成区間とするか非形成区間とするかを判定する構成であっても良い。
【００３４】
＜第三実施形態＞
続いて、第三実施形態について第一実施形態や第二実施形態との相違点を中心に説明する。第一実施形態及び第二実施形態では、テストパターンＱによるフル補正制御において生成した濃度プロファイルに基づきテストパターンＲを決定していた。このテストパターンＲで簡易補正制御を行い続けると、テスト画像を形成していない区間の補正精度が低下し得る。本実施形態では、その様な補正精度の劣化を防ぐ。
【００３５】
図１５は、本実施形態による簡易補正制御のフローチャートである。なお、図１２に示すフローチャートと同様の処理については同じ参照符号を付与してその説明は省略する。制御部１１０１は、Ｓ３０１で、テストパターンＲの濃度を検出すると、各形成区間の検出濃度Ｙｉと、検出濃度の平均値との大小関係を判定する。例えば、図６（Ｂ）に示すテストパターンＲを使用している場合、制御部１１０１は、Ｓ３０１で、各階調について、濃度Ｙ０、Ｙ４、Ｙ１０、Ｙ１４、Ｙ１６の５つの濃度を検出する。平均値は、この５つの濃度の平均値である。制御部１１０１は、濃度Ｙ０、Ｙ４、Ｙ１０、Ｙ１４、Ｙ１６それぞれについて、平均値より大きいか、小さいかを判定する。制御部１１０１は、Ｓ５０２で、濃度プロファイルの区間Ｘ０、Ｘ４、Ｘ１０、Ｘ１４、Ｘ１６の濃度が、濃度プロファイルの１７区間の濃度の平均値より大きいか小さいかを判定する。そして、制御部１１０１は、各階調のいずれかの区間について、濃度プロファイルにおける大小関係に、Ｓ５０１で判定した大小関係とは反転しているものがあるかを判定する。例えば、Ｓ３０１で検出したある階調の区間Ｘ４の検出濃度が平均値より高く、濃度プロファイルにおける当該階調の区間Ｘ４の濃度が、濃度プロファイルにおける当該階調の平均濃度より小さいと、逆転有と判定する。一方、ある区間について、Ｓ３０１で検出した総ての階調の検出濃度と当該階調の平均値との大小関係が、濃度プロファイルにおける大小関係と一致していると、Ｓ５０２では逆転無と判定する。制御部１１０１は、総ての階調について、Ｓ５０２で逆転無と判定すると、Ｓ５０４において、図１２のＳ３０２からＳ３０４を実行して各区間のＬＵＴを生成・更新する。一方、制御部１１０１は、Ｓ５０２で、少なくとも１つの階調について逆転有りと判定すると、Ｓ５０３でフル補正制御の実行を行うべきことを操作パネル１８０に表示、或いは、フル補正制御を自動的に実行する。画像形成装置は、フル補正制御で濃度プロファイルを生成すると、生成した濃度プロファイルに基づきテストパターンＲを更新する。なお、フル補正制御を行うのではなく、テストパターンＱにより濃度プロファイルのみを更新し、更新した濃度プロファイルに基づき決定されるテストパターンＲにより簡易補正制御を実行する構成であっても良い。また、Ｓ５０２において、制御部１１０１は、ある区間の所定数以上の階調について逆転有りと判定すると、Ｓ５０３でフル補正制御の実行を行うべきことを操作パネル１８０に表示、或いは、フル補正制御を自動的に実行する構成とすることもできる。
【００３６】
図１６（Ａ）は、１００枚印刷する度に、図６（Ｂ）のテストパターンＲで簡易補正制御行った場合における、５００枚のシートへの印刷後の主走査方向の濃度変化を示している。なお、図１６（Ａ）〜図１６（Ｃ）は、階調値１２８の濃度変化を示している。図１６（Ａ）に示す様に、区間Ｘ５、Ｘ６、Ｘ９、Ｘ１２等において濃度が比較的大きく変化している。図１６（Ｂ）は、１００枚印刷する度に図６（Ｂ）のテストパターンＲで簡易補正制御を行った場合における、５００枚のシートへの印刷後に、テストパターンＱを用いて調べた濃度プロファイルを示している。一方、図１６（Ｃ）は、本実施形態による簡易補正制御で５００枚のシートへの印刷を行ったときの主走査方向の濃度変化を示している。なお、図１６（Ａ）と同様に、１００枚印刷する度に簡易補正制御行い、初期のテストパターンＲは、図６（Ｂ）に示すものであった。この場合、２００枚を印刷した時点で行う簡易補正制御において図１５のＳ５０２がＹｅｓとなり、濃度プロフィアの更新が行われ、テストパターンＲが、図６（Ｃ）に示すものに変更された。結果、図１６（Ｃ）に示す様に、図１６（Ａ）の構成より、主走査方向の濃度ムラが抑制された。
【００３７】
以上、本実施形態では、テストパターンＲの検出結果から判定される主走査方向の濃度変化の特性と濃度プロファイルが示す濃度変化の特性とを比較することで、濃度プロファイルの更新の要否を判定する。そして、濃度プロファイルの更新が必要と判定すると、濃度プロファイルの更新を実行、或いは、濃度プロファイルの更新の実行をユーザに促す。この構成により、簡易補正制御が連続した場合でも、階調補正制御で消費するトナー量を抑えつつ、濃度ムラを抑制することができる。
【００３８】
なお、上記実施形態では、濃度プロファイルの平均値を全区間の濃度としていた。しかしながら、濃度プロファイルの平均値を形成区間の濃度の平均値とすることもできる。また、平均値と形成区間の濃度との大小関係ではなく、最大濃度又は最小濃度の区間により濃度プロファイルの変化を判定する構成とすることもできる。例えば、制御部１１０１は、各階調について、テストパターンＲの検出濃度が最大となる形成区間を判定する。そして、制御部１１０１は、判定された形成区間が、濃度プロファイルが示す形成区間の濃度のうちの最大濃度の区間と一致するか否かを判定する。少なくとも１つの階調について、判定された形成区間が、濃度プロファイルが示す濃度が最大の形成区間と一致しないと、制御部１１０１は、濃度プロファイルの更新を実行、或いは、濃度プロファイルの更新の実行をユーザに促す構成とすることができる。濃度が最小の形成区間についても同様である。
【００３９】
［その他の実施形態］
本発明は、上述の実施形態の１以上の機能を実現するプログラムを、ネットワーク又は記憶媒体を介してシステム又は装置に供給し、そのシステム又は装置のコンピュータにおける１つ以上のプロセッサーがプログラムを読出し実行する処理でも実現可能である。また、１以上の機能を実現する回路（例えば、ＡＳＩＣ）によっても実現可能である。
【符号の説明】
【００４０】
１１３２：ＬＵＴ格納部、１１３４：濃度プロファイル格納部、１０１：画像形成部、２００：分光センサ、１１３０：濃度変換部、１１３３：ＬＵＴ作成部
【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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