(57)【要約】【課題】像担持体上の形状の異常に起因したノイズを含んだ階調補正用のパターンが検出された場合において、適切に画像安定化制御を行ない、高品質の画像を形成することのできる画像形成装置を提案する。【解決手段】プリンタは、中間転写ベルト上のトナーパターンの濃度を検出し（Ｓ３３）、検出値について微分値を演算して（Ｓ３５）、しきい値と比較する（Ｓ３７）。検出値の変動幅が大きく、しきい値を超えている微分値の検出値については、ベルト上の形状の異常によるノイズを含んでいるとして、その範囲について曲線近似を用いて補正する（Ｓ３９）。補正後の検出値を用いて階調補正テーブルを更新する（Ｓ４１）。【選択図】図８
2008122692.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
像担持体上に形成されたトナーパターンの濃度を検出する検出手段と、
前記検出手段での検出結果の中から、前記像担持体上の形状の異常に起因するノイズを含んだ検出値を判定する判定手段と、
前記検出結果の内の、前記ノイズを含んだ検出値に対応する階調を、曲線近似を用いて補正することにより前記ノイズを含んだ検出値を補正する補正手段と、
前記補正手段によって補正された前記検出結果に基づいて階調補正データを作成し、入力された画像の階調を補正する階調補正手段とを備える、画像形成装置。
【請求項２】
前記補正手段が前記曲線近似を行なう前記階調の範囲には、前記ノイズを含んだ検出値に対応する前記階調に隣接した階調が含まれる、請求項１に記載の画像形成装置。
【請求項３】
前記判定手段は、
前記検出結果に含まれる検出値に基づく前記階調の関数として前記検出値における微分値を算出する手段と、
前記微分値をしきい値と比較する手段とを含み、
前記しきい値を超える前記微分値である前記検出値を、前記ノイズを含んだ検出値であると判定する、請求項１に記載の画像形成装置。
【請求項４】
前記像担持体上の形状の異常がある位置を特定する手段と、
前記像担持体上の前記トナーパターンの位置を特定する手段とをさらに備え、
前記判定手段は、前記トナーパターンの位置に前記像担持体上の前記形状の異常のある位置が含まれているか否かを判定することで、前記ノイズを含んだ検出値を判定する、請求項１に記載の画像形成装置。
【請求項５】
前記補正手段は、前記検出結果の内の、前記曲線近似を行なう前記検出値の範囲の両端の階調に対応した検出値を、前記曲線近似の境界条件として用いる、請求項１に記載の画像形成装置。
【請求項６】
前記検出結果の内の前記トナーパターンを生成する際の階調の最大値に対応する検出値と、前記階調の最小値に対応する検出値との、いずれか一方を正規化の最大値に、他方を最小値とするように正規化する手段をさらに備え、
前記補正手段が前記曲線近似を行なう前記階調の範囲の両端のうちの少なくとも一方が前記トナーパターンを生成する際の階調の最大値または最小値である場合、前記補正手段は、前記最大値または最小値に対応した、前記正規化された検出値を前記曲線近似の境界条件として用いる、請求項１に記載の画像形成装置。
【請求項７】
前記曲線近似に用いられる曲線は２次以上の多項式で表わされる、請求項１に記載の画像形成装置。
【請求項８】
前記像担持体はローラで懸架されたベルトであり、前記像担持体上の形状の異常は、前記像担持体が前記ローラで懸架されたまま稼動しない状態が維持されることによって前記ローラで懸架された位置に生じるクリープである、請求項１に記載の画像形成装置。
【請求項９】
前記像担持体上の形状の異常は、前記像担持体の破損または前記像担持体の劣化によるものである、請求項１に記載の画像形成装置。
【請求項１０】
像担持体を備えた画像形成装置における画像安定化制御の方法であって、
前記像担持体上に形成されたトナーパターンの濃度を検出するステップと、
前記検出ステップで得られた検出結果の中から、前記像担持体上の形状の異常に起因するノイズを含んだ検出値を判定するステップと、
前記検出結果の内の、前記ノイズを含んだ検出値に対応する階調を、曲線近似を用いて補正することにより前記ノイズを含んだ検出値を補正するステップと、
前記補正ステップにおいて補正された前記検出結果に基づいて階調補正データを作成し、入力された画像の階調を補正するステップとを備える、画像安定化制御方法。
【請求項１１】
像担持体を備えた画像形成装置における画像安定化制御をコンピュータに実行させるプログラムであって、
前記像担持体上に形成されたトナーパターンの濃度を検出するステップと、
前記検出ステップで得られた検出結果の中から、前記像担持体上の形状の異常に起因するノイズを含んだ検出値を判定するステップと、
前記検出結果の内の、前記ノイズを含んだ検出値に対応する階調を、曲線近似を用いて補正することにより前記ノイズを含んだ検出値を補正するステップと、
前記補正ステップにおいて補正された前記検出結果に基づいて階調補正データを作成し、入力された画像の階調を補正するステップとを実行させる、画像安定化制御プログラム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は画像形成装置、画像安定化制御方法、および画像安定化制御プログラムに関し、特に、階調を補正して所望の画像濃度とする画像形成装置、画像安定化制御方法、および画像安定化制御プログラムに関する。
【背景技術】
【０００２】
電子写真方式による画像形成装置では、画像形成処理が、現像剤や感光体の経時変化、温湿度の環境変化などの影響を受ける。そのため、画像濃度を一定の状態に維持することが難しい。そこで、画像形成装置では、現像剤、感光体、および周辺機器の状態に関わらず画像濃度を所望の状態にするために、つまり、形成される画像を安定化するために、現像バイアス電位、およびレーザ露出量などの画像形成条件を制御することがなされている。また、画像形成装置では、入力階調と出力画像濃度とが一致するよう階調を補正するための制御が行なわれている。これらの制御は、画像安定化制御と呼ばれている。
【０００３】
画像形成装置で階調の補正を制御する際、像担持体上に作像された階調補正用のパターンであるトナーパターンが検出器で検出されて、検出結果となる電圧値からトナーパターンの濃度が決定される。階調の補正の制御に用いられる方法として、決定されたトナーパターンの濃度に基づいて、画像形成装置に複数メモリされた、階調を補正するために用いられるテーブル（以下、階調補正テーブル）から、最適な階調補正テーブルを選ぶ方法が知られている。また、選択された階調補正テーブルをトナーパターンの濃度からフィッティングする方法も知られている。階調補正テーブルについては後述する。
【０００４】
また、決定されたトナーパターンの濃度から、直接、階調補正テーブルを算出する方法も知られている。その方法として、特開２００５−９１７３６号公報（以下、特許文献１）は、直線近似と曲線近似とを組合わせることによって階調補正テーブルを算出する方法を開示している。また、特開２００４−２０６１３７号公報（以下、特許文献２）は、基準値よりも大きい検出値を用いて直線近似して階調補正テーブルを算出する方法を開示している。
【特許文献１】特開２００５−９１７３６号公報
【特許文献２】特開２００４−２０６１３７号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
像担持体としてベルトを用いる方式、たとえば中間転写ベルトをもつタンデム方式の画像形成装置は、後述するようなトナー像を一次転写するための中間転写ベルトを備える。中間転写ベルトは、少なくとも２箇所をローラにより弛まないように懸架された無端ベルトであり、ローラが回転することで所定速度で回転する。
【０００６】
中間転写ベルトの、長手方向にローラで懸架された箇所は鋭角に折り返されているため、たとえば、回転することなく長期放置されることなどによって、その箇所にローラで懸架されていることによる変形（以下、この変形をクリープと称する）が生じてしまう。
【０００７】
中間転写ベルト上に転写されたトナーパターンは、検出器で、ベルト表面からの反射成分（反射光）を受光することで検出される。したがって、クリープの箇所では、ベルトの形状が変形することで、ベルト表面から検出器までの距離や、ベルト表面と検出器との角度関係などが変化するため、トナーパターンが適切に検出されない。
【０００８】
このようなクリープは、画像形成処理が実行されて駆動状態がある程度の時間続くことで元に戻る。しかしながら、通常、画像安定化制御は、画像形成装置を駆動させずに長期放置された後に電源が投入された時や、プリントなどが指示された時に行なわれる。つまり、中間転写ベルトにクリープが生じている可能性があるときに行なわれる。そのため、画像安定化制御で特許文献１，２に開示されたような方法が用いられて、画像安定化制御において中間転写ベルト上に転写されたトナーパターンが検出されると、検出結果にはクリープによるノイズが含まれることになる。クリープによるノイズは、トナーパターンの濃度が、ベルト表面からの反射成分の多い場合よりも、反射成分の少ない場合の方が発生しやすい。画像安定化制御において階調を補正する際には高濃度のトナーパターンから低濃度のトナーパターンまでの検出するため、画像安定化制御は、クリープの影響を受けやすい。ノイズが含まれた検出結果を用いて画像安定化制御が行なわれると、画像形成装置では所望の画像濃度で画像形成することができず、形成された画像の品質が低下してしまうという問題がある。
【０００９】
また、クリープのみならず、中間転写ベルト上に傷などの破損がある場合や、劣化などによる変形がある場合にも、クリープがある場合と同様にこれらの中間転写ベルト上の形状の異常はノイズ要因となり得る。したがって、このような場合にも、トナーパターンが適切に検出されず、形成された画像の品質が低下してしまうという問題につながる。
【００１０】
本発明はこのような問題に鑑みてなされたものであって、像担持体上の形状の異常に起因したノイズを含んだ階調補正用のパターンが検出された場合において、適切に画像安定化制御を行ない、高品質の画像を形成することのできる画像形成装置、画像安定化制御方法、および画像安定化制御プログラム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】
【００１１】
上記目的を達成するために、本発明のある局面に従うと、画像形成装置は、像担持体上に形成されたトナーパターンの濃度を検出する検出手段と、検出手段での検出結果の中から、像担持体上の形状の異常に起因するノイズを含んだ検出値を判定する判定手段と、検出結果の内の、ノイズを含んだ検出値に対応する階調を、曲線近似を用いて補正することにより上記ノイズを含んだ検出値を補正する補正手段と、補正手段によって補正された検出結果に基づいて階調補正データを作成し、入力された画像の階調を補正する階調補正手段とを備える。
【００１２】
好ましくは、補正手段が曲線近似を行なう階調の範囲には、ノイズを含んだ検出値に対応する階調に隣接した階調が含まれる。
【００１３】
好ましくは、判定手段は、検出結果に含まれる検出値における微分値を算出する手段と、微分値をしきい値と比較する手段とを含み、しきい値を超える微分値である検出値を、ノイズを含んだ検出値であると判定する。
【００１４】
好ましくは、画像形成装置は、像担持体上の形状の異常がある位置を特定する手段と、像担持体上のトナーパターンの位置を特定する手段とをさらに備え、判定手段は、トナーパターンの位置に像担持体上の形状の異常のある位置が含まれているか否かを判定することで、ノイズを含んだ検出値を判定する。
【００１５】
好ましくは、補正手段は、検出結果の内の、曲線近似を行なう階調の範囲の両端の階調に対応した検出値を、曲線近似の境界条件として用いる。
【００１６】
好ましくは、画像形成装置は、検出結果の内のトナーパターンを生成する際の階調の最大値に対応する検出値と、階調の最小値に対応する検出値との、いずれか一方を正規化の最大値に、他方を最小値とするように正規化する手段をさらに備え、補正手段が曲線近似を行なう階調の範囲の両端のうちの少なくとも一方がトナーパターンを生成する際の階調の最大値または最小値である場合、補正手段は、上記最大値または最小値に対応した、正規化された検出値を曲線近似の境界条件として用いる。
【００１７】
好ましくは、曲線近似に用いられる曲線は２次以上の多項式で表わされる。
好ましくは、像担持体はローラで懸架されたベルトであり、像担持体上の形状の異常は、像担持体がローラで懸架されたまま稼動しない状態が維持されることによってローラで懸架された位置に生じるクリープである。
【００１８】
または、好ましくは、像担持体上の形状の異常は、像担持体の破損または像担持体の劣化によるものである。
【００１９】
本発明の他の局面に従うと、画像安定化制御方法は、像担持体を備えた画像形成装置における画像安定化制御の方法であって、像担持体上に形成されたトナーパターンの濃度を検出するステップと、検出ステップで得られた検出結果の中から、像担持体上の形状の異常に起因するノイズを含んだ検出値を判定するステップと、検出結果の内の、ノイズを含んだ検出値に対応する階調を、曲線近似を用いて補正することにより上記ノイズを含んだ検出値を補正するステップと、補正ステップにおいて補正された検出結果に基づいて階調補正データを作成し、入力された画像の階調を補正するステップとを備える。
【００２０】
本発明のさらに他の局面に従うと、画像安定化制御プログラムは、像担持体を備えた画像形成装置における画像安定化制御をコンピュータに実行させるプログラムであって、像担持体上に形成されたトナーパターンの濃度を検出するステップと、検出ステップで得られた検出結果の中から、像担持体上の形状の異常に起因するノイズを含んだ検出値を判定するステップと、検出結果の内の、ノイズを含んだ検出値に対応する階調を、曲線近似を用いて補正することにより上記ノイズを含んだ検出値を補正するステップと、補正ステップにおいて補正された検出結果に基づいて階調補正データを作成し、入力された画像の階調を補正するステップとを実行させる。
【発明の効果】
【００２１】
本発明にかかる画像形成装置は、このような構成であることによって、ノイズ成分に対するロバスト性が高く、高品質な画像を形成することができる。また、処理時間が抑制されるので、画像形成処理を高速化させることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２２】
以下に、図面を参照しつつ、本発明の実施の形態について説明する。以下の説明では、同一の部品および構成要素には同一の符号を付してある。それらの名称および機能も同じである。
【００２３】
本実施の形態においては、本発明にかかる画像形成装置をタンデム方式のデジタルカラープリンタ（以下、プリンタという）に適用する場合について説明する。しかしながら、本発明にかかる画像形成装置はプリンタに限定されず、ファクシミリ装置やＭＦＰ（Multi Function Peripheral）などであってもよい。また、印刷方式もタンデム方式やデジタル方式に限定されない。また、カラープリンタでなくモノクロプリンタであってもよい。
【００２４】
図１は、本発明にかかる画像形成装置が適用される、本実施の形態にかかるプリンタ１００のハードウェア構成の概略を示す模式的断面図である。また、図２は、プリンタ１００の一部分を拡大した模式的断面図である。プリンタ１００は、タンデム方式のデジタルカラープリンタであって、イエロー（Ｙ）、マゼンタ（Ｍ）、シアン（Ｃ）、およびブラック（Ｋ）の４色のトナーを順次重ね合わせることによってカラー画像を形成する。
【００２５】
図１を参照して、ローラ２０Ａ，２０Ｂにより弛まないように懸架され、ローラ２０Ａ，２０Ｂが図１中で矢印方向（反時計回り）に回転することで、所定速度で同方向に回転する無端ベルトである中間転写ベルト９と、中間転写ベルト９に沿って所定間隔で配置されるイエロー（Ｙ）、マゼンタ（Ｍ）、シアン（Ｃ）、およびブラック（Ｋ）各色トナーに対応するイメージングユニット５，６，７，８と、画像データに応じた露光を行なってイメージングユニット５，６，７，８に静電潜像を形成するプリントヘッドを含んだ露光ユニット４と、中間転写ベルト９を介してローラ２０Ｂと対をなす二次転写ローラ１０と、印刷媒体である用紙を収納する給紙カセット１１と、中間転写ベルト９に転写されたトナー像を用紙に定着させる定着ユニット１２と、中間転写ベルト９上のトナーの付着量を検出する、光学式検出器であるトナー濃度検出器（以下、濃度センサ）１３と、ＣＰＵ（Central Processing Unit）などを含むコントローラ３０と、コントローラ３０で実行されるプログラムなどを記憶するメモリ４０と、ユーザの指示操作を入力する操作パネル５０とを含んで構成される。
【００２６】
図２を参照して、さらにイメージングユニット５，６，７，８は、各々、感光体１と、各感光体１の表面を均一に帯電させる帯電チャージャ２と、各感光体１の表面に形成された静電潜像を各色のトナーで現像し、感光体１の表面にトナー像を形成する現像ローラ３とを含む。
【００２７】
露光ユニット４のプリントヘッドは、画像データを構成する各色データに基づいて各感光体１にレーザビームを出力して、帯電チャージャ２によって均一に帯電された各感光体１の表面に、画像データに応じた露光を行なって静電潜像を形成する。現像ローラ３には現像バイアス電圧が印加されて、感光体１の潜像電位との間に電位差が発生する。その状態において電荷を帯びたトナーが供給されることにとって、感光体１の表面にトナー像が形成される。
【００２８】
プリンタ１００は、各感光体１と中間転写ベルト９を介して対をなす転写ローラ２１，２２，２３，２４をさらに含む。各感光体１の表面に形成されたトナー像は、定電圧もしくは定電流の転写ローラ２１，２２，２３，２４によって、像担持体である中間転写ベルト９に転写される。これを一次転写と言う。
【００２９】
中間転写ベルト９に一次転写されたトナー像は、二次転写ローラ１０によって、給紙カセット１１から搬送された用紙に転写される。これを二次転写と言う。用紙に二次転写されたトナー像は、定着ユニット１２によって用紙に定着され、電子写真画像として排紙される。
【００３０】
操作パネル５０は、電源の投入やプリントの開始などの、ユーザからの指示操作に応じた指示信号をコントローラ３０に入力する。コントローラ３０は、指示信号に基づいてメモリ４０からプログラムを読出して実行し、上記各部を制御する。また、コントローラ３０は内部にタイマなどの計時手段を備えて、所定時間が計時されたときにプログラムを実行してもよい。
【００３１】
図３は、本実施の形態にかかるプリンタ１００において実行される、画像データが入力されてから出力されるまでの処理の具体例を示すフローチャートである。図３のフローチャートに示される処理は、コントローラ３０が操作パネル５０からの指示信号を受信して開始される処理であって、メモリ４０からプログラムを読出して実行し、図１，２に示された各部を制御することによって実現される。
【００３２】
図３を参照して、始めに、プリンタ１００では、原稿台にセットされた原稿をスキャンしたり、メモリ４０に記憶されている画像データを読出したり、図示されない通信部を備える場合には他の装置から受信したして、処理対象の画像データを取得する（ステップＳ１）。コントローラ３０では、ステップＳ１で取得された画像データから階調データを取得する（ステップＳ３）。
【００３３】
ステップＳ３で取得された階調データは、コントローラ３０において、メモリ４０に記憶されている階調補正テーブルを用いて補正され（ステップＳ５）、補正後の階調データを用いて、ステップＳ１で取得された画像データに基づいた作像が行なわれる（ステップＳ７）。そして、ステップＳ７で作像された画像データは、用紙に印刷するためにコントローラ３０から出力される（ステップＳ９）。
【００３４】
なお、上記ステップＳ１〜Ｓ９のいずれの処理も、本発明において特定の方法に限定されず、従来の方法が採用され得る。
【００３５】
電子写真技術を用いた画像形成装置では、入力画像の階調（以下、入力階調と略する）に対する出力画像の階調（以下、出力階調と略する）の関係は、図４の実線に示されるように、曲線となる。出力階調は、出力画像の濃度の検出値を正規化した値であるものとし、入力画像の階調ごとに出力画像の濃度の検出値を正規化した値をプロットすることで図４の曲線が得られる。図４の実線に示されるように、電子写真技術を用いた画像形成装置では、入力画像の階調の変化と、出力画像の階調の変化とが一致していない。
【００３６】
このような入力階調と出力階調との関係は、電子写真技術を用いた画像形成装置の他、テレビジョン受像機などでも見られ、発光素子などの特性に起因している。そのため、図４の実線の曲線は、画像形成装置の特性曲線とも言える。
【００３７】
出力画像の階調の変化を入力画像の階調の変化と一致するように補正しないで画像を出力すると、入力画像が、濃度が連続して変化する画像である場合には出力画像でその濃度変化を滑らかに表現できなかったり、入力画像のカラーバランスを出力画像において所望のカラーバランスにすることができなくなかったりする場合がある。そのため、画像形成装置では、入力画像の階調の変化と出力画像の階調の変化とが一致するように入力階調を補正する必要がある。このような補正を行なう制御は、ガンマ補正制御と言われる。
【００３８】
本実施の形態にかかるプリンタ１００では、入力階調に対して出力階調を同値とするように、入力階調を補正するものとする。つまり、図４の実線の曲線に示された入力階調に対する出力階調の関係を、図４の一点鎖線の直線に示される関係となるよう、出力階調を補正するものとする。
【００３９】
たとえば、図４の実線の曲線を参照して、入力階調が「１２８」であるときに出力階調が「１２８」よりも大きい値Ｂであった場合、出力階調を「１２８」とするためには、入力階調を「１２８」よりも小さい値Ａにしなければならない。本実施の形態にかかるプリンタ１００は、予め、入力階調と上記値Ａとの対応を記憶しておき、その対応を参照して入力階調を補正する。
【００４０】
上記対応を示すテーブルは、一般に、階調補正テーブルや、ガンマ補正テーブルやルックアップテーブルなどと呼ばれ、以降の説明では階調補正テーブルと呼ぶものとする。本実施の形態にかかるプリンタ１００では、階調補正テーブルを用いて、入力階調に対して出力階調を同値とするように、入力階調を補正する。
【００４１】
階調補正テーブルは、図４の点線の曲線に示されるように、実線に示される画像形成装置における入力階調と出力階調との関係を示す曲線を、入出力が同値となる直線（図４の一点鎖線）に対して線対称とすることで生成される。入力階調を、図４の点線の曲線に示される階調補正テーブルを用いて補正することで、上記具体例であれば入力階調「１２８」が値Ａに補正される。入力階調がＡと補正されることで、図４の実線の曲線を参照して、出力階調は「１２８」として得られ、入力階調と出力階調とが一致する。
【００４２】
なお、上述の階調補正テーブルの生成方法は１つの具体例である。本発明において階調補正テーブルの生成方法は上記生成方法のような特定の方法には限定されず、他の方法であってもよい。
【００４３】
入力階調と出力階調との関係は、上述のように装置の特性に起因するものであるが、装置の特性が同じであっても、温度や湿度などの環境や、装置の耐久性などに影響される。そのため、階調補正テーブルは適切なタイミングに作成または更新されることが好ましい。そこで、本実施の形態にかかるプリンタ１００は、画像安定化制御において、上記ステップＳ５で用いられる階調補正テーブルを更新する処理を実行する。
【００４４】
プリンタ１００では、電源が投入された時や、プリントなどが指示された時や、先の駆動から所定時間が経過したことが検出された時、などのタイミングで画像安定化制御が行なわれる。
【００４５】
［第１の実施の形態］
図５は、第１の実施の形態にかかるプリンタ１００において、画像安定化制御にて階調補正テーブルを更新する処理を行なうための機能構成の具体例を示すブロック図である。図５に示される各機能は、コントローラ３０がメモリ４０に記憶されている画像安定化制御プログラムを読出して実行することで主にコントローラ３０に形成される。また、図５に示される機能のうちのいくつかは、図１，２に示されたプリンタ１００のハードウェア構成によって実現されてもよい。
【００４６】
図５を参照して、プリンタ１００の上記機能は、階調補正用のパターンであるトナーパターンを中間転写ベルト９上に生成するトナーパターン生成部１０１と、トナーパターン生成部１０１で中間転写ベルト９上に生成されたトナーパターンを検出するトナーパターン検出部１０３と、検出値から後述する異常領域を判定する判定部１０５と、検出値のうちの異常領域を曲線近似する曲線近似部１０７と、階調補正テーブルを記憶する階調補正テーブル記憶部１１１と、記憶されている階調補正テーブルを異常領域が近似された全体の検出値に基づいて更新する階調補正テーブル更新部１０９とを含んで構成される。
【００４７】
トナーパターン生成部１０１は、コントローラ３０の他、中間転写ベルト９にトナー像を二次転写するためのハードウェア構成を含む。トナーパターンを生成するための画像データは予めメモリ４０に格納されており、コントローラ３０は画像安定化制御プログラムに従ってメモリ４０から画像データを読出し、その画像データに基づいてトナーパターンを中間転写ベルト９に二次転写するよう各部を制御する。本発明においてトナーパターン生成部１０１で生成されるトナーパターンは特定の画像に限定されず、入力階調に応じて面積率の異なる画像であればよい。具体例として、図６に示されるような入力階調に応じて面積率が中間転写ベルト９の移動方向に連続的に変化する１つの画像や、図７に示されるような入力階調に応じて面積率が異なる複数個の画像が中間転写ベルト９の移動方向に連続した画像郡が挙げられる。
【００４８】
トナーパターン検出部１０３は、コントローラ３０の他、濃度センサ１３を含む。トナーパターン検出部１０３は、濃度センサ１３によってトナーパターンからの反射光を検出するなどして、トナーパターンの濃度を検出し、検出信号を判定部１０５および曲線近似部１０７に入力する。
【００４９】
中間転写ベルト９のローラ２０Ａ，２０Ｂで懸架されている箇所は鋭角に折り返されているため、たとえば、回転することなく長期放置されることなどによって、その箇所に変形（以下、この変形をクリープと称する）が生じる。上述のように、クリープや中間転写ベルト９表面の傷などの中間転写ベルト９上の形状の異常は、トナーパターン検出部１０３でトナーパターンの濃度を検出する上でのノイズ要因となる。つまり、中間転写ベルト９にこのような形状の異常がある場合の、トナーパターン検出部１０３からの検出値には形状の異常に起因したノイズが含まれている可能性が高い。以降の説明においては、主にクリープに起因したノイズを考慮するものとし、検出値におけるノイズが含まれている部分を「異常領域」と称する。
【００５０】
判定部１０５は主にコントローラ３０に形成される機能である。第１の実施の形態にかかる判定部１０５は、さらに、微分演算部１０５１、比較部１０５３、およびしきい値記憶部１０５５を含む。微分演算部１０５１はトナーパターン検出部１０３から入力された検出値に対して微分演算を行なって微分値を算出する。比較部１０５３は、しきい値記憶部１０５５に記憶されているしきい値と算出された微分値を比較する。判定部１０５では、比較部１０５３において、トナーパターン検出部１０３から入力された検出値のうちのしきい値を超えた微分値を示す検出値に対応した領域が異常領域と判定する。判定結果は曲線近似部１０７に入力される。
【００５１】
曲線近似部１０７は、トナーパターン検出部１０３から入力された検出値のうち、判定部１０５で異常領域と判定された範囲に基づいた範囲を、その範囲の検出値を用いて曲線近似する。上記範囲が曲線近似されたトナーパターン検出部１０３から入力された検出値は、階調補正テーブル更新部１０９に入力される。
【００５２】
階調補正テーブル記憶部１１１は、主に、コントローラ３０に含まれるメモリ、またはメモリ４０の所定領域などが該当する。階調補正テーブル記憶部１１１には、上述の階調補正テーブルが記憶されている。階調補正テーブル記憶部１１１に記憶されている階調補正テーブルは当該プリンタ１００の特性に基づいて予め記憶されているものであってもよいし、直前の画像安定化制御において更新されたものであってもよい。
【００５３】
階調補正テーブル更新部１０９は主にコントローラ３０に形成される機能である。階調補正テーブル更新部１０９は、曲線近似部１０７から入力された検出値を階調に変換することで、トナーパターン生成部１０１で生成されたトナーパターンについての入力階調と出力階調との関係を得る。そして、入力階調と出力階調との関係に基づいて、階調補正テーブルを算出し、階調補正テーブル記憶部１１１に記憶されている階調補正テーブルを算出されたテーブルとなるように更新する。ここでの階調補正テーブルの算出方法としては、先に図４を用いて説明された方法とすることができる。
【００５４】
なお、本実施の形態にかかるプリンタ１００では、階調補正テーブル更新部１０９が、階調補正テーブル記憶部１１１に記憶されている階調補正テーブルを更新するものとしているが、先に図４を用いて説明された方法と同様の方法で、階調補正テーブルを作成し、階調補正テーブル記憶部１１１に記憶するようにしてもよい。
【００５５】
図８は、第１の実施の形態にかかるプリンタ１００で、画像安定化制御にて階調補正テーブルを更新する処理の具体例を示すフローチャートである。図８のフローチャートに示される処理は、コントローラ３０がメモリ４０に記憶されている画像安定化制御プログラムを読出して実行して図５に示される各部を制御することで実現される。
【００５６】
図８を参照して、初めに、トナーパターン生成部１０１において中間転写ベルト９上にトナーパターンが生成され（ステップＳ３１）、トナーパターン検出部１０３においてその濃度が検出される（ステップＳ３３）。
【００５７】
次に、ステップＳ３３で検出されたすべての値に対して、判定部１０５の微分演算部１０５１において微分演算が行なわれ（ステップＳ３５）、比較部１０５３において、微分値がしきい値を超えているか否かが判断されことで、異常領域が判定される（ステップＳ３７）。
【００５８】
ここで、上記ステップＳ３１で図６のトナーパターンが生成されたとし、上記ステップＳ３３において検出された値より、図９の曲線に示されるようなトナーパターンの入力階調と濃度の検出値との関係が得られたとする。図９は、トナーパターンの入力階調ごとに、上記ステップＳ３３において検出された値をプロットして得られた曲線である。
【００５９】
図１０は、上記ステップＳ３５で図９の全値について微分演算が行なわれることで得られた微分値を表わしている。図１０に示される具体例では、図９において連続している部分の微分値は±３以内であるのに対して、図９において連続している部分の微分値は±４以上となっている。このことより、他のスパイクノイズなども考慮して、しきい値は±５程度であることが好ましい。上記ステップＳ３７で比較部１０５３において微分値がしきい値を超えていることが判断された部分について、判定部１０５では異常領域と判定する。その結果、図９の曲線のうちの丸で囲まれた範囲が異常領域と判定される。ノイズ要因がクリープである場合、ローラ２０Ａ，２０Ｂの半周長Ｌに対応した範囲が異常領域と判定される。
【００６０】
トナーパターンの入力階調と濃度の検出値との関係のうち、異常領域と判定された部分がある場合には（ステップＳ３７でＹＥＳ）、曲線近似部１０７においてステップＳ３７で異常領域と判定された範囲に基づいた範囲の検出値が曲線近似される（ステップＳ３９）。ノイズ要因がクリープであって、上記ステップＳ３７においてローラ２０Ａ，２０Ｂの半周長Ｌに対応した範囲が異常領域と判定された場合、ステップＳ３９では少なくとも半周長Ｌに対応した範囲以上の範囲の検出値を曲線近似することが好ましく、具体的には２Ｌに対応した範囲の検出値を曲線近似することが好ましい。
【００６１】
ステップＳ３９での曲線近似の方法は本発明において特定の方法には限定されない。一例として、Ｘを入力階調、Ｙを検出値とし、以下の式（１）に示された４次式の各定数ａ１〜ａ５を最小二乗法により求めて、対象範囲の４次近似曲線を得る方法が挙げられる：
Ｙ＝ａ１Ｘ4＋ａ２Ｘ3＋ａ３Ｘ2＋ａ４Ｘ＋ａ５      …式（１）。
【００６２】
上記各定数ａ１〜ａ５のうち定数ａ５には、境界条件として検出値がそのまま代入される。
【００６３】
なお、上記具体例では近似曲線を４次曲線としたが、次数は４次に限定されない。
上記ステップＳ３９において、図９に示された曲線の２Ｌに対応した範囲を異常領域としてその領域の検出値が曲線近似された場合、図９に示された曲線は図１１に示されるように補正される。
【００６４】
最後に、階調補正テーブル更新部１０９において、上記ステップＳ３３で得られた入力階調と検出値との関係を示す曲線、または上記ステップＳ３９で補正された入力階調と検出値との関係を示す曲線より、入力階調と出力階調との関係を示す曲線が得られる。そして、階調補正テーブル更新部１０９において、その曲線を用いて階調補正テーブル記憶部１１１に記憶されている階調補正テーブルが更新される（ステップＳ４１）。ステップＳ４１では、階調補正テーブル更新部１０９において、先に図４を用いて説明された方法で階調補正テーブルが算出され、階調補正テーブル記憶部１１１に記憶されている階調補正テーブルが更新される。
【００６５】
本実施の形態にかかるプリンタ１００での安定化制御においてこのような階調補正テーブルを更新する処理が実行されることで、濃度センサ１３での検出値にクリープなどの中間転写ベルト９の異常によるノイズが含まれている場合でも、検出値を補正することができ、適切に階調補正テーブルを更新することができる。その結果、ノイズ成分に対するロバスト性が高まり、プリンタ１００で高品質な画像を形成することができる。
【００６６】
また、上述のように、濃度センサ１３での検出値のうちノイズが含まれている範囲よりも広い範囲の検出値を用いて曲線近似するため、検出値の補正を精度に行なうことができる。
【００６７】
また、一度の、濃度センサを用いた中間転写ベルト９上の色の濃度を検出する処理によって検出値が補正され階調補正テーブルを更新することができるため、画像安定化制御を高速化することができる。その結果、特に、画像形成の指示がなされた後に画像安定化制御が行なわれる場合には、指示があってから画像が出力されるまでの図３に示された一連の画像形成処理に要する時間を短縮することができる。
【００６８】
［第２の実施の形態］
第２の実施の形態にかかるプリンタ１００は、先に図１を用いて説明されたハードウェア構成に加えて、濃度センサ１３Ａをさらに含む。また、第２の実施の形態においては、図１２に示されるように、中間転写ベルト９上に、以降の処理に用いられるマーク１４が設けられる。マーク１４は、中間転写ベルト９上の標準位置を示すものであり、中間転写ベルト９の表面と異なる色もしくは中間転写ベルト９と異なる反射率であればよい。また、先述したトナーパターンを検出する処理において誤検出されないため、マーク１４は、図１２に示されるように、中間転写ベルト９上の、画像形成領域外に設けられることが好ましい。
【００６９】
濃度センサ１３Ａは、先に説明されたトナー濃度検出器（濃度センサ）１３と同様に中間転写ベルト９表面からの反射光を受光するなどして、中間転写ベルト９表面の色の濃度を検出し、検出信号をコントローラ３０に入力する。なお、以降の説明においては、第２の実施の形態にかかるプリンタ１００に濃度センサ１３とは異なるセンサである濃度センサ１３Ａが設けられているものとするが、濃度センサ１３Ａは濃度センサ１３によって実現されてもよい。つまり、同一の濃度センサで、後述の、濃度センサ１３と濃度センサ１３Ａとの両機能が達成されてもよい。
【００７０】
図１３は、第２の実施の形態にかかるプリンタ１００において、画像安定化制御にて階調補正テーブルを更新する処理を行なうための機能構成の具体例を示すブロック図である。図１３に示される各機能もまた、コントローラ３０がメモリ４０に記憶されている画像安定化制御プログラムを読出して実行することで主にコントローラ３０に形成される。また、図１３に示される機能のうちのいくつかは、図１，２に示されたプリンタ１００のハードウェア構成によって実現されてもよい。
【００７１】
第２の実施の形態にかかるプリンタ１００の上記機能は、図５に示された第１の実施の形態にかかるプリンタ１００の上記機能に加えて、中間転写ベルト９表面の色の濃度を検出する表面濃度検出部１１３、中間転写ベルト９上に設けられたマーク１４を検出するマーク検出部１１５、および後述する中間転写ベルト９上の異常位置を特定する異常位置特定部１１７をさらに含んで構成される。以降、主に、図５に示された第１の実施の形態にかかるプリンタ１００の上記機能と異なる部分について説明する。
【００７２】
表面濃度検出部１１３は、コントローラ３０の他、濃度センサ１３Ａを含む。表面濃度検出部１１３は、濃度センサ１３Ａによって中間転写ベルト９表面からの反射光を検出するなどして、中間転写ベルト９表面の色の濃度を検出し、検出信号を異常位置特定部１１７に入力する。
【００７３】
マーク検出部１１５もまた、コントローラ３０の他、濃度センサ１３Ａを含む。マーク検出部１１５は、濃度センサ１３Ａによって中間転写ベルト９表面からの反射光を検出するなどして、中間転写ベルト９表面の色の濃度を検出してマーク１４で示された標準位置を特定する。標準位置を示す位置情報は、異常位置特定部１１７および判定部１０５に入力される。
【００７４】
異常位置特定部１１７は、主にコントローラ３０に形成される機能である。異常位置特定部１１７は、表面濃度検出部１１３から入力された検出信号、マーク検出部１１５から入力された位置情報、および予め記憶されている中間転写ベルト９の移動速度に基づいて、中間転写ベルト９上の上記ノイズ要因となるクリープや傷などの異常がある位置、または異常のある範囲を特定し得る位置（たとえば、その範囲の開始位置および終了位置など）を特定する。この位置を、以下、異常位置と称する。特定された異常位置は、判定部１０５に入力される。
【００７５】
第２の実施の形態にかかる判定部１０５では、マーク検出部１１５から入力された標準位置に基づいてトナーパターンが生成された中間転写ベルト９上の位置を特定し、トナーパターンの位置と、異常位置特定部１１７から入力された異常位置とから、トナーパターンが上記異常がある位置または異常のある範囲に重なって形成されたか否かを判定する。判定結果は曲線近似部１０７に入力される。
【００７６】
図１４は、第２の実施の形態にかかるプリンタ１００で、画像安定化制御にて階調補正テーブルを更新する処理の具体例を示すフローチャートである。図１４のフローチャートに示される処理もまた、コントローラ３０がメモリ４０に記憶されている画像安定化制御プログラムを読出して実行して図１３に示される各部を制御することで実現される。
【００７７】
図１４を参照して、第２の実施の形態にかかるプリンタ１００では、ステップＳ３１でのトナーパターンの生成に先だって、表面濃度検出部１１３で中間転写ベルト９表面の色もしくは反射率の相違による濃度を検出し、マーク検出部１１５で中間転写ベルト９上のマーク１４を検出した後、異常位置特定部１１７において異常位置を特定する処理が実行される（ステップＳ３０）。
【００７８】
図１５は、マーク検出部１１５でマーク１４を検出するときの濃度センサ１３Ａからの検出信号値であるセンサ出力の時間変化の具体例を示す図であり、図１６は、表面濃度検出部１１３で中間転写ベルト９表面の色の濃度を検出するときの濃度センサ１３Ａからのセンサ出力の時間変化の具体例を示す図である。図１５において、濃度センサ１３Ａからのセンサ出力が突出した部分がマーク１４が検出された位置、つまり標準位置に該当する。また、図１６において、濃度センサ１３Ａからのセンサ出力の変動の大きい部分、つまり濃度変化の大きい部分が異常位置に該当する。なお、ここでは、たとえば濃度センサ１３Ａの全出力を１００％としたときの１０％をしきい値とし、センサ出力の変動量がしきい値以上となる部分を検出することで異常位置が検出される。
【００７９】
図１５に示される、マーク１４が検出された時刻をｔ１とし、図１６に示される、濃度センサ１３Ａからのセンサ出力の変動量がしきい値以であった時刻をｔ２とし、異常位置特定部１１７に記憶されている中間転写ベルト９の移動速度をｖとすると、上記ステップＳ３０では、異常位置特定部１１７において、標準位置より（ｔ２−ｔ１）×ｖだけ離れた位置が異常位置であると特定される。
【００８０】
ステップＳ３０での処理の後、第２の実施の形態にかかる処理では、上記ステップＳ３１でのトナーパターンの生成に換えて、トナーパターン生成部１０１において中間転写ベルト９上にトナーパターンが生成されると共に、マーク検出部１１５において、トナーパターンが生成された前後にマーク１４の位置が検出され、標準位置が特定される（ステップＳ３２）。トナーパターン生成部１０１でのトナーパターンの生成は、第１の実施の形態にかかるステップＳ３１での処理と同様である。ここで生成されるトナーパターンも、先に図６，図７を用いて説明されたものと同様である。なお、本具体例では、ステップＳ３２においてトナーパターンが生成される前後にマーク１４が検出されるものとしたが、トナーパターンの中間転写ベルト９の移動方向（長手方向）の長さが予め定められている場合などには、トナーパターンが生成される直前または直後の少なくとも一方でマーク１４が検出されてもよい。その後、ステップＳ３３では、第１の実施の形態にかかる処理と同様にしてトナーパターン検出部１０３で中間転写ベルト９上のトナーパターンの濃度が検出される。
【００８１】
トナーパターンの濃度が検出されと、第２の実施の形態にかかる処理では、上記ステップＳ３７での判定、判定部１０５において、トナーパターンが中間転写ベルト９上のクリープや傷などの異常がある位置または異常のある範囲に重なって生成されたか否かが判定される（ステップＳ３８）。ステップＳ３８で、判定部１０５は、ステップＳ３２で特定された標準位置と、マーク１４が検出されてからトナーパターンが生成されるまでの時間および／またはトナーパターンが生成されてからマーク１４が検出されるまで時間と、中間転写ベルト９の移動速度とに基づいて、生成されたトナーパターンの標準位置からの距離を算出し、トナーパターンの範囲を示す位置（たとえばトナーパターンの開始位置、および／または終了位置）を特定する。そして、トナーパターンの範囲を示す位置と、上記ステップＳ３０で特定された異常位置とを比較することで、トナーパターンに異常位置が含まれているか否か、つまりトナーパターンが中間転写ベルト９上のクリープや傷などの異常がある位置または異常のある範囲に重なって生成されたか否かが判定されるが判定される。また、ステップＳ３８では、トナーパターンに重なっている異常のある範囲も判定されることが好ましい。
【００８２】
ステップＳ３８で、トナーパターンが異常領域に重なって生成されたことが判定された場合には（ステップＳ３８でＹＥＳ）、曲線近似部１０７において、第１の実施の形態にかかる処理と同様に、ステップＳ３９において、トナーパターンに重なっている中間転写ベルト９上の異常のある範囲に基づいた範囲の検出値が曲線近似される。ここでは、上記ステップＳ３８でトナーパターンに重なっていると判定された上記範囲よりも大なる範囲の検出値が曲線近似されることが好ましい。具体的な曲線近似の方法はここでも特定の方法に限定されず、一例としては、第１の実施の形態において説明された方法と同様の方法であってもよい。そして、ステップＳ４１では第１の実施の形態にかかる処理と同様に、階調補正テーブル更新部１０９において、上記ステップＳ３３で得られた入力階調と検出値との関係を示す曲線、または上記ステップＳ３９で補正された入力階調と検出値との関係を示す曲線より、階調補正テーブル記憶部１１１に記憶されている階調補正テーブルが更新される。
【００８３】
本実施の形態にかかるプリンタ１００での安定化制御においてこのような階調補正テーブルを更新する処理が実行されることで、濃度センサ１３での検出値にクリープなどの中間転写ベルト９の異常によるノイズが含まれている場合でも、検出値を補正することができ、適切に階調補正テーブルを更新することができる。その結果、プリンタ１００で形成する画像の品質を向上させることができる。
【００８４】
また、中間転写ベルト９上の標準位置と、中間転写ベルト９の異常位置との位置関係を予め特定されるため、簡単な演算で濃度センサ１３での検出値からノイズを含んだ検出値を特定することができる。そのため、第１の実施の形態のような、演算によって濃度センサ１３での検出値からノイズを含んだ検出値を特定する場合に比べて、画像安定化制御プログラムの構成を簡略化することができる。
【００８５】
［第３の実施の形態］
第１の実施の形態および第２の実施の形態では、曲線近似部１０７での曲線近似において、判定部１０５で中間転写ベルト９上の異常のある範囲に対応していると判定された範囲よりも、入力階調の前後に拡大された、大なる範囲の検出値が用いられるものとしている。そのため、曲線近似に用いられる範囲の端部の検出値である、ノイズが含まれていない検出値が、曲線近似における境界条件として用いられている。
【００８６】
しかしながら、判定部１０５において、検出値におけるノイズが検出値の端部、つまり入力階調が最小値（この例では０）であって、最も検出値の大きい（反射光量の多い）ハイライト部の端部、または入力階調が最大値（この例では２５５）であって、最も検出値の小さい（反射光量の少ない）シャドウ部の端部に含まれていることが判定された場合、ノイズを含んだ検出値が端部となるためにその検出値を境界条件として設定できない。
【００８７】
第３の実施の形態にかかるプリンタ１００において、画像安定化制御にて階調補正テーブルを更新する処理を行なうための機能構成には、図１７に示されるように、図５に示された各機能に加えて、正規化処理部１１９が含まれる。
【００８８】
正規化処理部１１９は主にコントローラ３０に形成される機能であって、トナーパターン検出部１０３から入力された濃度センサ１３からの検出値を正規化する処理を行ない、シャドウ部の端部の出力値を最小値（この例では０）に、ハイライト部の端部の出力値を最大値（この例では２５５）にする。正規化処理部１１９での正規化処理は特定の方式に限定されないが、一例として８ｂｉｔデータの正規化方式を採用した正規化処理が挙げられる。
【００８９】
図１８は、図９に示されたトナーパターンの入力階調と濃度の検出値との関係に対して、８ｂｉｔデータの正規化方式を採用して濃度センサ１３からの検出値を正規化して得られる、トナーパターンの入力階調と正規化された検出値との関係の具体例を示す図である。
【００９０】
第３の実施の形態においてこのような正規化処理が実行されることで、シャドウ部の端部の検出値を０、ハイライト部の端部の検出値を２５５とすることができる。
【００９１】
なお、上記具体例は、濃度センサ１３が正反射を受光することで濃度を検出する場合の入力階調と濃度の検出値との関係における正規化であるが、濃度センサ１３が乱反射を受光することで濃度を検出する場合、入力階調と濃度の検出値との関係は、入力階調が小さいほど濃度の検出値が小さくなり、入力階調が大きいほど濃度の検出値が大きくなる、図９に示された関係とは逆の関係となる。言うまでもなく、その場合であっても、上記具体例と同様に正規化を行なって、シャドウ部の端部の検出値を２５５、ハイライト部の端部の検出値を０とすることができる。
【００９２】
そのため、判定部１０５において、検出値におけるノイズが検出値の端部に含まれていることが判定された場合であっても、ノイズを含んだ検出値を境界条件として設定することなく曲線近似部１０７において近似することができる。その結果、より近似の精度が高くなり、階調補正テーブルが適切に生成され、形成する画像の品質が向上する。
【００９３】
なお、図１７には、第３の実施の形態におけるプリンタ１００の機能構成として、図５に示された各機能に加えて正規化処理部１１９が含まれる構成が示されているが、図１３に示された各機能に加えて正規化処理部１１９が含まれてもよい。
【００９４】
さらに、以上の各実施の形態にかかるプリンタ１００において、ノイズ要因がクリープである場合には、判定部１０５での判定処理を行なうことなく、曲線近似部１０７において、中間調からハイライト部に該当する、予め設定された範囲の検出値に対して曲線近似が行なわれてもよい。これは、クリープによるノイズが、一般的に中間調からハイライト部に該当する検出値に含まれることが多いという特徴を利用したものであり、このようにすることで、画像形成処理をより高速化することができる。
【００９５】
さらに、上述の画像安定化制御プログラムを提供することもできる。このようなプログラムは、コンピュータに付属するフレキシブルディスク、ＣＤ−ＲＯＭ（Compact Disk-Read Only Memory）、ＲＯＭ（Read Only Memory）、ＲＡＭ（Random Access Memory）およびメモリカードなどのコンピュータ読取り可能な記録媒体にて記録させて、プログラム製品として提供することもできる。あるいは、コンピュータに内蔵するハードディスクなどの記録媒体にて記録させて、プログラムを提供することもできる。また、ネットワークを介したダウンロードによって、プログラムを提供することもできる。
【００９６】
また、以上の実施の形態では、画像形成装置であるプリンタ１００のメモリ４０に画像安定化制御プログラムが格納され、コントローラ３０がそのプログラムを読出して実行することによって、プリンタ１００において画像安定化制御が行なわれるものとしているが、画像安定化制御のすべて、または画像安定化制御のうちの階調補正テーブルを更新する処理が、コンピュータ等のプリンタ１００と異なる装置で行なわれてもよい。その場合、この処理を行なう装置はプリンタ１００と通信を行なって必要なデータを取得し、その処理結果をプリンタ１００に出力するようにすればよい。上述の、提供されるプログラムには、このような他の装置に記憶され、他の装置で実行される画像安定化制御プログラムも含まれ得る。
【００９７】
なお、本発明にかかるプログラムは、コンピュータのオペレーションシステム（ＯＳ）の一部として提供されるプログラムモジュールのうち、必要なモジュールを所定の配列で所定のタイミングで呼出して処理を実行させるものであってもよい。その場合、プログラム自体には上記モジュールが含まれずＯＳと協働して処理が実行される。このようなモジュールを含まないプログラムも、本発明にかかるプログラムに含まれ得る。
【００９８】
また、本発明にかかるプログラムは他のプログラムの一部に組込まれて提供されるものであってもよい。その場合にも、プログラム自体には上記他のプログラムに含まれるモジュールが含まれず、他のプログラムと協働して処理が実行される。このような他のプログラムに組込まれたプログラムも、本発明にかかるプログラムに含まれ得る。
【００９９】
提供されるプログラム製品は、ハードディスクなどのプログラム格納部にインストールされて実行される。なお、プログラム製品は、プログラム自体と、プログラムが記録された記録媒体とを含む。
【０１００】
今回開示された実施の形態はすべての点で例示であって制限的なものではないと考えられるべきである。本発明の範囲は上記した説明ではなくて特許請求の範囲によって示され、特許請求の範囲と均等の意味および範囲内でのすべての変更が含まれることが意図される。
【図面の簡単な説明】
【０１０１】
【図１】プリンタ１００のハードウェア構成の概略を示す模式的断面図である。
【図２】プリンタ１００の一部分を拡大した模式的断面図である。
【図３】プリンタ１００において実行される、画像データが入力されてから出力されるまでの処理の具体例を示すフローチャートである。
【図４】階調補正テーブルを説明する図である。
【図５】第１の実施の形態にかかるプリンタ１００において、画像安定化制御にて階調補正テーブルを更新する処理を行なうための機能構成の具体例を示すブロック図である。
【図６】トナーパターンの具体例を示す図である。
【図７】トナーパターンの具体例を示す図である。
【図８】第１の実施の形態にかかるプリンタ１００で、画像安定化制御にて階調補正テーブルを更新する処理の具体例を示すフローチャートである。
【図９】トナーパターンの入力階調と濃度の検出値との関係の具体例を示す図である。
【図１０】濃度の検出値の微分値の具体例を表わす図である。
【図１１】トナーパターンの入力階調と、補正された濃度の検出値との関係の具体例を示す図である。
【図１２】マーク１４を説明する図である。
【図１３】第２の実施の形態にかかるプリンタ１００において、画像安定化制御にて階調補正テーブルを更新する処理を行なうための機能構成の具体例を示すブロック図である。
【図１４】第２の実施の形態にかかるプリンタ１００で、画像安定化制御にて階調補正テーブルを更新する処理の具体例を示すフローチャートである。
【図１５】マーク検出部１１５でマーク１４を検出するときの濃度センサ１３Ａからの検出信号値であるセンサ出力の時間変化の具体例を示す図である。
【図１６】表面濃度検出部１１３で中間転写ベルト９表面の色の濃度を検出するときの濃度センサ１３Ａからのセンサ出力の時間変化の具体例を示す図である。
【図１７】第３の実施の形態にかかるプリンタ１００において、画像安定化制御にて階調補正テーブルを更新する処理を行なうための機能構成の具体例を示すブロック図である。
【図１８】トナーパターンの入力階調と正規化された検出値との関係の具体例を示す図である。
【符号の説明】
【０１０２】
１  感光体、２  帯電チャージャ、３  現像ローラ、４  露光ユニット、５，６，７，８  イメージングユニット、９  中間転写ベルト、１０  二次転写ローラ、１２  定着ユニット、１３，１３Ａ  濃度センサ、１４  マーク、２０Ａ，２０Ｂ  ローラ、２１，２２，２３，２４  転写ローラ、３０  コントローラ、４０  メモリ、５０  操作パネル、１００  プリンタ、１０１  トナーパターン生成部、１０３  トナーパターン検出部、１０５  判定部、１０７  曲線近似部、１０９  階調補正テーブル更新部、１１１  階調補正テーブル記憶部、１１３  表面濃度検出部、１１５  マーク検出部、１１７  異常位置特定部、１１９  正規化処理部、１０５１  微分演算部、１０５３  比較部、１０５５  しきい値記憶部。
【図１】
2008122692.tif 000003
【図２】
2008122692.tif 000004
【図３】
2008122692.tif 000005
【図４】
2008122692.tif 000006
【図５】
2008122692.tif 000007
【図６】
2008122692.tif 000008
【図７】
2008122692.tif 000009
【図８】
2008122692.tif 000010
【図９】
2008122692.tif 000011
【図１０】
2008122692.tif 000012
【図１１】
2008122692.tif 000013
【図１２】
2008122692.tif 000014
【図１３】
2008122692.tif 000015
【図１４】
2008122692.tif 000016
【図１５】
2008122692.tif 000017
【図１６】
2008122692.tif 000018
【図１７】
2008122692.tif 000019
【図１８】
2008122692.tif 000020
【手続補正書】
【提出日】平成19年2月2日(2007.2.2)
【手続補正１】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００２７
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００２７】
露光ユニット４のプリントヘッドは、画像データを構成する各色データに基づいて各感光体１にレーザビームを出力して、帯電チャージャ２によって均一に帯電された各感光体１の表面に、画像データに応じた露光を行なって静電潜像を形成する。現像ローラ３には現像バイアス電圧が印加されて、感光体１の潜像電位との間に電位差が発生する。その状態において電荷を帯びたトナーが供給されることによって、感光体１の表面にトナー像が形成される。
【手続補正２】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００３７
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００３７】
出力画像の階調の変化を入力画像の階調の変化と一致するように補正しないで画像を出力すると、入力画像が、濃度が連続して変化する画像である場合には出力画像でその濃度変化を滑らかに表現できなかったり、入力画像のカラーバランスを出力画像において所望のカラーバランスにすることができなかったりする場合がある。そのため、画像形成装置では、入力画像の階調の変化と出力画像の階調の変化とが一致するように入力階調を補正する必要がある。このような補正を行なう制御は、ガンマ補正制御と言われる。
【手続補正３】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００３８
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００３８】
本実施の形態にかかるプリンタ１００では、入力階調に対して出力階調を同値とするように、入力階調を補正するものとする。つまり、図４の実線の曲線に示された入力階調に対する出力階調の関係を、図４の一点鎖線の直線に示される関係となるよう、入力階調を補正するものとする。
【手続補正４】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００５９
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００５９】
図１０は、上記ステップＳ３５で図９の全値について微分演算が行なわれることで得られた微分値を表わしている。図１０に示される具体例では、図９において連続している部分の微分値は±３以内であるのに対して、図９において連続していない部分の微分値は±４以上となっている。このことより、他のスパイクノイズなども考慮して、しきい値は±５程度であることが好ましい。上記ステップＳ３７で比較部１０５３において微分値がしきい値を超えていることが判断された部分について、判定部１０５では異常領域と判定する。その結果、図９の曲線のうちの丸で囲まれた範囲が異常領域と判定される。ノイズ要因がクリープである場合、ローラ２０Ａ，２０Ｂの半周長Ｌに対応した範囲が異常領域と判定される。
【手続補正５】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００６６
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００６６】
また、上述のように、濃度センサ１３での検出値のうちノイズが含まれている範囲よりも広い範囲の検出値を用いて曲線近似するため、検出値の補正を高精度に行なうことができる。
【手続補正６】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００７９
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００７９】
図１５に示される、マーク１４が検出された時刻をｔ１とし、図１６に示される、濃度センサ１３Ａからのセンサ出力の変動量がしきい値以上であった時刻をｔ２とし、異常位置特定部１１７に記憶されている中間転写ベルト９の移動速度をｖとすると、上記ステップＳ３０では、異常位置特定部１１７において、標準位置より（ｔ２−ｔ１）×ｖだけ離れた位置が異常位置であると特定される。
【手続補正７】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００８１
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００８１】
トナーパターンの濃度が検出されと、第２の実施の形態にかかる処理では、上記ステップＳ３７での判定に替えて、判定部１０５において、トナーパターンが中間転写ベルト９上のクリープや傷などの異常がある位置または異常のある範囲に重なって生成されたか否かが判定される（ステップＳ３８）。ステップＳ３８で、判定部１０５は、ステップＳ３２で特定された標準位置と、マーク１４が検出されてからトナーパターンが生成されるまでの時間および／またはトナーパターンが生成されてからマーク１４が検出されるまで時間と、中間転写ベルト９の移動速度とに基づいて、生成されたトナーパターンの標準位置からの距離を算出し、トナーパターンの範囲を示す位置（たとえばトナーパターンの開始位置、および／または終了位置）を特定する。そして、トナーパターンの範囲を示す位置と、上記ステップＳ３０で特定された異常位置とを比較することで、トナーパターンに異常位置が含まれているか否か、つまりトナーパターンが中間転写ベルト９上のクリープや傷などの異常がある位置または異常のある範囲に重なって生成されたか否かが判定される。また、ステップＳ３８では、トナーパターンに重なっている異常のある範囲も判定されることが好ましい。