(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
画像形成条件に基づいて、記録材に画像を形成する画像形成手段と、
前記画像形成手段により形成された前記画像を前記記録材に定着させる定着手段と、
前記記録材が搬送される搬送路に設けられ、前記記録材からの反射光を測定する測定手段と、
前記搬送路において前記測定手段と反対側に設けられ、第１の状態と、当該第１の状態よりも前記測定手段との距離が短い第２の状態とに制御される対向部材を有し、前記記録材を搬送する搬送手段と、
前記画像形成手段にトリガ画像と測定用画像とを第１の記録材に形成させ、前記対向部材を前記第２の状態に制御し、前記搬送手段に前記第１の記録材を搬送させながら前記測定手段に前記第１の記録材からの反射光を測定させ、前記画像形成条件を前記第１の記録材上の前記測定用画像の測定結果に基づいて制御する制御手段と、を有し、
前記制御手段は、前記画像形成手段に他のトリガ画像を第２の記録材に形成させ、前記対向部材を前記第２の状態に制御し、前記搬送手段に前記第２の記録材を搬送させながら前記測定手段に前記第２の記録材からの反射光を測定させ、前記第２の記録材からの反射光の測定結果に基づいて前記搬送手段による搬送の異常を検知することを特徴とする画像形成装置。
【請求項２】
前記制御手段は、前記第２の記録材の前記他のトリガ画像が形成されていない領域からの反射光の測定結果に基づいて、前記搬送手段による搬送の異常を検知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】
前記制御手段は、前記画像形成手段により前記画像が形成された前記記録材を前記搬送手段が搬送する際に、前記対向部材を前記第１の状態に制御する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】
前記制御手段は、前記第２の記録材の測定結果に対応する前記測定手段の出力値の最大値と、前記記録材の測定結果に対応する前記測定手段の出力値の最小値との差に基づいて、前記搬送手段による搬送の異常を検知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５】
画像形成条件に基づいて、記録材に画像を形成する画像形成手段と、
前記画像形成手段により形成された前記画像を前記記録材に定着させる定着手段と、
前記記録材が搬送される搬送路に設けられ、前記記録材からの反射光を測定する測定手段と、
前記搬送路において前記測定手段と反対側に設けられ、第１の状態と、当該第１の状態よりも前記測定手段との距離が短い第２の状態とに制御される対向部材を有し、前記記録材を搬送する搬送手段と、
前記画像形成手段にトリガ画像と測定用画像とを第１の記録材に形成させ、前記対向部材を前記第２の状態に制御し、前記搬送手段に前記第１の記録材を搬送させながら前記測定手段に前記第１の記録材からの反射光を測定させ、前記画像形成条件を前記第１の記録材上の前記測定用画像の測定結果に基づいて制御する制御手段と、
前記搬送手段の調整を促すための情報を報知する報知手段と、を有し、
前記制御手段は、前記画像形成手段に他のトリガ画像を第２の記録材に形成させ、前記対向部材を前記第２の状態に制御し、前記搬送手段に前記第２の記録材を搬送させながら前記測定手段に前記第２の記録材からの反射光を測定させ、前記第２の記録材からの反射光の測定結果に基づいて前記報知手段に前記情報を報知させるか否かを制御することを特徴とする画像形成装置。
【請求項６】
前記制御手段は、前記第２の記録材の前記他のトリガ画像が形成されていない領域からの反射光の測定結果に基づいて、前記報知手段に前記情報を報知させるか否かを制御することを特徴とする請求項５に記載の画像形成装置。
【請求項７】
画像形成条件に基づいて、記録材に画像を形成する画像形成手段と、前記画像形成手段により形成された前記画像を前記記録材に定着させる定着手段と、前記記録材が搬送される搬送路に設けられ、前記記録材からの反射光を測定する測定手段と、前記搬送路において前記測定手段と反対側に設けられ、第１の状態と、当該第１の状態よりも前記測定手段との距離が近い第２の状態とに制御される対向部材を有し、前記記録材を搬送する搬送手段と、前記画像形成手段にトリガ画像と測定用画像とを第１の記録材に形成させ、前記対向部材を前記第２の状態に制御し、前記搬送手段に前記第１の記録材を搬送させながら前記測定手段に前記第１の記録材からの反射光を測定させ、前記画像形成条件を前記第１の記録材上の前記測定用画像の測定結果に基づいて制御する制御手段と、を有する画像形成装置の制御方法であって、
前記制御手段が、
前記画像形成手段に他のトリガ画像を第２の記録材に形成させ、
前記対向部材を前記第２の状態に制御し、
前記搬送手段に前記第２の記録材を搬送させながら前記測定手段に前記第２の記録材からの反射光を測定させ、
前記第２の記録材からの反射光の測定結果に基づいて前記搬送手段による搬送の異常を検知することを特徴とする制御方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、搬送される記録材上の測定用画像を測定する画像形成装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
画像形成装置は、オフセット印刷等に用いられる版を不要としたダイレクトイメージプリンタの重要が高い。また、印刷に要する時間の短縮、個々の顧客へのサービス、大量部数の印刷、印刷不良時の紙の廃棄という環境問題等に対応するために、ダイレクトイメージプリンタが多く採用されている。ダイレクトイメージプリンタの中でも、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プリンタや、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プリンタが特に多く採用されている。このような画像形成装置は、フルカラー印刷の増大とともに、画像の濃度安定性、階調安定性が求められる。
【０００３】
このような要求に対して、特許文献１、２は、画質を最適に調整する技術を提案する。特許文献１、２の画像形成装置は、感光ドラムや記録材に形成した画像の濃度に応じてγ補正等の画像形成条件を決定して画像形成を行うことで、形成する画像の画質を調整し、品質を安定させる。画像形成条件は、画像形成装置の環境変動時や所定枚数の画像形成後に決定される。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開平０６−１９８９７３号公報
【特許文献２】特開２０１３−２２８６４０号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
記録材に形成した画像を測定する場合、画像形成後の記録材が、画像濃度を測定するための測定手段の測定位置まで搬送される。測定手段は、搬送中の記録材から画像を測定する。記録材が振動した状態（記録材のばたつきと称される）で前記記録材上の画像が測定された場合には、測定結果に測定誤差が生じる可能性がある。この場合には画像形成条件に誤差が生じてしまう。
【０００６】
記録材のばたつきが発生した場合には測定手段と記録材との距離が変動する。測定手段と記録材との距離が１［ｍｍ］程度変動した場合、測定手段の出力値が１５［％］程度変化することが実験により確認されている。このように、測定手段と記録材との距離の変化により、測定手段による画像の測定精度が低下してしまう。その結果、正確な画質の調整が困難になる可能性がある。
【０００７】
そこで、本発明の目的は、搬送された記録材上の測定用画像の測定結果に基づいて画像形成条件を高精度に決定することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明の画像形成装置は、画像形成条件に基づいて、記録材に画像を形成する画像形成手段と、前記画像形成手段により形成された前記画像を前記記録材に定着させる定着手段と、前記記録材が搬送される搬送路に設けられ、前記記録材からの反射光を測定する測定手段と、前記搬送路において前記測定手段と反対側に設けられ、第１の状態と、当該第１の状態よりも前記測定手段との距離が短い第２の状態とに制御される対向部材を有し、前記記録材を搬送する搬送手段と、前記画像形成手段にトリガ画像と測定用画像とを第１の記録材に形成させ、前記対向部材を前記第２の状態に制御し、前記搬送手段に前記第１の記録材を搬送させながら前記測定手段に前記第１の記録材からの反射光を測定させ、前記画像形成条件を前記第１の記録材上の前記測定用画像の測定結果に基づいて制御する制御手段と、を有し、前記制御手段は、前記画像形成手段に他のトリガ画像を第２の記録材に形成させ、前記対向部材を前記第２の状態に制御し、前記搬送手段に前記第２の記録材を搬送させながら前記測定手段に前記第２の記録材からの反射光を測定させ、前記第２の記録材からの反射光の測定結果に基づいて前記搬送手段による搬送の異常を検知することを特徴とする。
【発明の効果】
【０００９】
本発明によれば、搬送された記録材上の測定用画像の測定結果に基づいて画像形成条件を高精度に決定できる。
【図面の簡単な説明】
【００１０】
【図１】画像形成装置の構成図。
【図２】カラーセンサユニットの構成斜視図。
【図３】カラーセンサユニットの構成斜視図。
【図４】カラーセンサの構成図。
【図５】制御装置の構成図。
【図６】カラーセンサユニットと記録材との関係を表す図。
【図７】搬送挙動状態を判断する処理を表すフローチャート。
【図８】濃度パッチの例示図。
【図９】カラーセンサの測定結果の例示図。
【図１０】濃度測定処理及び搬送挙動状態の判断処理を表すフローチャート。
【図１１】カラーセンサユニットの測定結果の例示図。
【図１２】カラーセンサの距離特性図。
【図１３】カラーセンサユニットと記録材との関係を表す図。
【図１４】階調補正時の処理説明図。
【図１５】階調補正を含めた画像形成条件の設定処理を表すフローチャート。
【図１６】重み付け処理を表すフローチャート。
【発明を実施するための形態】
【００１１】
以下、実施の形態を図面を参照しつつ詳細に説明する。
【００１２】
（全体構成）
図１は、本実施形態の画像形成装置の構成図である。画像形成装置１００は、イエローの画像を形成するための画像形成部１Ｙ、マゼンタの画像を形成するための画像形成部１Ｍ、シアンの画像を形成するための画像形成部１Ｃ、及びブラックの画像を形成するための画像形成部１Ｋを備える。符号末尾のＹ、Ｍ、Ｃ、Ｋは、イエロー、マゼンタ、シアン、ブラックを表す。以降、色を区別する必要がない場合には、Ｙ、Ｍ、Ｃ、Ｋを符号末尾に付さずに説明する。他の色毎に設けられる構成部材についても同様である。画像形成装置１００は、この他に、露光器１３Ｙ、１３Ｍ、１３Ｃ、１３Ｋ、中間転写部、定着器５、及び記録材Ｐを搬送するための搬送機構を備える。露光器１３Ｙ、１３Ｍ、１３Ｃ、１３Ｋは、色毎に、画像形成部１Ｙ、１Ｍ、１Ｃ、１Ｋに対応して設けられる。
【００１３】
画像形成部１Ｙ、１Ｍ、１Ｃ、１Ｋは同じ構成である。ここでは画像形成部１Ｙについて説明し、画像形成部１Ｍ、１Ｃ、１Ｋについては説明を省略する。画像形成部１Ｙは、感光体１１Ｙ、帯電器１２Ｙ、現像器１４Ｙ、及びクリーニング部１５Ｙを備える。感光体１１Ｙは、帯電器１２Ｙにより表面が帯電され、対応する露光器１３Ｙによりレーザ光が照射されることで静電像が形成される。静電像は、現像器１４Ｙにより現像される。これにより感光体１１Ｙにトナー像が形成される。
【００１４】
感光体１１Ｙは、像担持体であり、例えば直径８４［ｍｍ］、軸長３７０［ｍｍ］の回転ドラム型の電子写真感光体である。感光体１１Ｙは、ドラム型の導電性基体であるアルミニウム製シリンダーの表面に、負帯電特性のＯＰＣ（有機光半導体：Organic Photoconductor）で形成された感光層を備える。感光層は、光照射により電荷を発生させる電荷発生層及び電荷を輸送する電荷輸送層を備える。感光層の下には、シリンダー側から、シリンダー欠陥に伴う光の干渉抑制及び上層で発生した電荷の輸送を妨げないようにする下引き層と、電荷発生層で発生したホールの通過を抑制して電子のみを通過させる注入阻止層とが設けられる。感光層の上には、クリーニング性向上のための表面保護層が設けられる。このような構成の感光体１１Ｙは、ドラムの軸を中心に約３５０［ｍｍ／ｓｅｃ］の周速度で、図１中反時計方向に回転駆動される。
【００１５】
帯電器１２Ｙは、感光体１１Ｙの周面（表面）に接触あるいは近接して感光体１１Ｙを帯電させる近接接触帯電ローラである。帯電器１２Ｙは、芯金（支持部材）の長手方向（軸方向）の両端部を、それぞれ軸受け部材により回転自在に保持される。また、帯電器１２Ｙは、不図示の押圧バネによって感光体１１Ｙに向かって付勢される。これにより帯電器１２Ｙは、感光体１１Ｙの表面に所定の押圧力で圧接される。帯電器１２Ｙは、感光体１１Ｙの回転に従動して図１中時計回りに回転する。
【００１６】
帯電器１２Ｙは、例えば軸長は３３０［ｍｍ］、直径１４［ｍｍ］のローラである。帯電器１２Ｙは、芯金の外周に、下層、中間層、表層を順次積層した３層構成である。芯金は、直径６［ｍｍ］のステンレス製の丸棒である。下層は、カーボンを分散した発泡ＥＰＤＭ（エチレン−プロピレン−ジエンゴム）で形成した電子導電層であり、比重０．５［ｇ／ｃｍ３］、体積抵抗率１０７〜１０９［Ω・ｃｍ］、層厚約３．５［ｍｍ］である。中間層は、カーボンを分散したＮＢＲ（ニトリルゴム）で形成されており、体積抵抗率１０２〜１０５［Ω・ｃｍ］、層厚約５００［μｍ］である。表層は、フッ素化合物のアルコール可溶性ナイロン樹脂に、酸化錫及びカーボンを分散して形成したイオン導電層であり、体積抵抗率１０７〜１０１０［Ω・ｃｍ］、表面粗さ（ＪＩＳ規格１０点平均表面粗さＲｚ）１．５［μｍ］、層厚約５［μｍ］である。
【００１７】
帯電器１２Ｙは、不図示の高圧電源から印加される帯電バイアスにより感光体１１Ｙの表面を帯電させる。高圧電源は、直流電圧発生部及び交流電圧発生部を備える。帯電バイアスは、直流電圧に交流電圧を重畳した振動電圧である。本実施形態では、帯電器１２Ｙは、回転する感光体１１Ｙの表面を負極性の所定の電位に帯電させる。なお、帯電器１２Ｙは、接触式の帯電ローラの他に、非接触方式のコロナ放電方式であってもよい。
【００１８】
現像器１４Ｙは、露光器１３Ｙにより感光体１１Ｙ上に形成された静電像を、現像剤を供給することでトナー像として顕像化する。本実施形態の現像器１４Ｙは、二成分磁器ブラス現像方式の反転現像器である。現像器１４Ｙは、現像容器及び現像スリーブを備える。現像容器内には、二成分現像剤が収容される。二成分現像剤は、非磁性のトナーと磁性キャリアとの混合物である。トナーと磁性キャリアとの重量比は、約８：９２の割合であり、トナー濃度（ＴＤ比）８％である。
【００１９】
トナーは、例えばポリエステルを主体とした樹脂バインダーに顔料を混練したものを粉砕分級して得られた平均粒径が約６［μｍ］の粒子である。磁性キャリアは、例えば表面酸化領域に、未酸化の鉄、ニッケル、コバルト、マンガン、クロム、希土類等の金属及びそれらの合金或いは、酸化物フェライト等が使用可能である。これらの磁性粒子の製造方法は特に制限されない。磁性キャリアは、体積平均粒径２０〜５０［μｍ］、好ましくは３０〜４０［μｍ］であり、抵抗率１０７［Ωｃｍ］以上、好ましくは１０８［Ωｃｍ］以上である。本実施形態では、磁性キャリアは、フェライトを主とするコアにシリコン樹脂をコートして構成されており、体積平均粒径３５［μｍ］、抵抗率５×１０８［Ωｃｍ］、磁化量２００［ｅｍｕ／ｃｃ］である。
【００２０】
現像スリーブは、感光体１１Ｙとの最近接距離を２５０［μｍ］に保持した状態で、感光体１１Ｙに近接するように対向配設される。感光体１１Ｙと現像スリーブとの対向部が現像部となる。現像スリーブは、表面が、現像部において感光体１１Ｙ表面の移動方向と順方向に回転駆動される。現像スリーブは、内部にマグネットローラを備え、その磁力により、二成分現像剤を現像部に回転搬送する。現像スリーブの表面に形成される磁気ブラシ層は、現像剤コーティングブレードにより所定の薄層に整層される。現像スリーブには不図示の現像バイアス印加電源から所定の現像バイアスが印加される。現像スリーブに印加される現像バイアスは、直流電圧と交流電圧を重畳した振動電圧である。例えば現像バイアスは、感光体１１Ｙ上の帯電電位が−８００［Ｖ］のときに、直流電圧が−６２０［Ｖ］、交流電圧が１３００［Ｖｐｐ］、周波数１０［ｋＨｚ］である。現像バイアスによる電界によって、感光体１１Ｙ上の静電像に対応して二成分現像剤中のトナーが選択的に付着する。これにより、静電像がトナー像として現像される。このとき、感光体１１Ｙ上に現像されたトナー像の帯電量は約４０［μＣ／ｇ］である。現像部を通過した現像スリーブ上の現像剤は、現像スリーブの回転に伴い現像容器内の現像剤溜り部に戻される。
【００２１】
クリーニング部１５Ｙは、感光体１１Ｙから後述の中間転写ベルト３１へ転写されずに感光体１１Ｙに残留する残トナーを除去する。クリーニング部１５Ｙは、ブレードやファーブラシにより残トナーを除去する。
【００２２】
露光器１３Ｙは、光源となる半導体レーザと、各種のレンズ及び回転多面鏡を含む光学系とを備え、感光体１１Ｙ上をレーザ光で走査する。露光器１３Ｙは、所定の画像濃度が得られるように、半導体レーザから出力されるレーザ光の光量が決められる。本実施形態では、ＰＷＭ（パルス幅変調）を用いた二値の面積階調により、濃度階調を有する画像形成を行う。
【００２３】
中間転写部は、一次転写部３５Ｙ、３５Ｍ、３５Ｃ、３５Ｋ、中間転写ベルト３１、及び二次転写部を備える。
【００２４】
一次転写部３５Ｙ、３５Ｍ、３５Ｃ、３５Ｋは、画像形成部１Ｙ、１Ｍ、１Ｃ、１Ｋに対応して設けられる。各一次転写部３５Ｙ、３５Ｍ、３５Ｃ、３５Ｋは、同じ構成である。ここでは一次転写部３５Ｙについて説明し、一次転写部３５Ｍ、３５Ｃ、３５Ｋについては説明を省略する。一次転写部３５Ｙは、中間転写ベルト３１を介して感光体１１Ｙ表面に所定の押圧力を持って圧接される。一次転写部３５Ｙと感光体１１Ｙ表面との圧接ニップ部が転写部である。一次転写部３５Ｙは、温度２３℃、湿度５０％の測定環境下で＋２［ｋＶ］印加時の抵抗値が１×１０２〜１×１０８［Ω］となる材質で構成されることが好ましい。一例として、本実施形態の一次転写部３５Ｙは、ニトリルゴムとエチレン−エピクロルヒドリン共重合体との混合により形成された、外径１６［ｍｍ］、芯金径８［ｍｍ］のイオン導電性スポンジローラである。
【００２５】
中間転写ベルト３１は、感光体１１Ｙ、１１Ｍ、１１Ｃ、１１Ｋと一次転写部３５Ｙ、３５Ｍ、３５Ｃ、３５Ｋとの間に挟持されて搬送される。中間転写ベルト３１は、駆動ローラ３３、懸架ローラ３４、二次転写部を構成する内側ローラ３２に懸架され、駆動ローラ３３により矢印Ｂ方向に回転駆動される。本実施形態の中間転写ベルト３１は、多様な記録材Ｐへ対応するために、表面が柔らかい弾性層を有するベルトである。中間転写ベルト３１は、表面に凹凸がある記録材Ｐへの転写抜けを防止し、コート紙やＯＨＰ紙等で発生しやすい「中抜け」と呼ばれる転写不良を防止する。
【００２６】
中間転写ベルト３１は、総厚約３６０［μｍ］で、基材、弾性層、及びコート層の３層構造である。基材は、厚さ８０〜９０［μｍ］の導電性ポリイミド樹脂材料である。弾性層は、基材上に２００〜３００［μｍ］積層して形成され、ＪＩＳ―Ａ硬度が６０度のクロロプレンゴムである。コート層は担持したトナー粒子や記録材Ｐの離型性を確保するものであり、ポリウレタン樹脂のバインダーにフッ素樹脂を分散させた厚さ５〜１５［μｍ］程の最表層である。中間転写ベルト３１の抵抗値は、体積抵抗率が１×１０９〜１×１０１１［Ω・ｃｍ］に調整され、表面抵抗率が１×１０１１〜１×１０１３［Ω］に調整されている。
【００２７】
中間転写ベルト３１は、一次転写部３５Ｙ、３５Ｍ、３５Ｃ、３５Ｋにより、感光体１１Ｙ、１１Ｍ、１１Ｃ、１１Ｋからトナー像が重畳して転写される。このとき、一次転写部３５Ｙ、３５Ｍ、３５Ｃ、３５Ｋに対して、トナーの正規帯電極性である負極性とは逆極性である正極性の転写バイアス電圧（例えば＋１５００［Ｖ］）が印加される。これにより、中間転写ベルト３１の表面に、感光体１１Ｙ、１１Ｍ、１１Ｃ、１１Ｋ上のトナー像が順次静電的に転写される。中間転写ベルト３１に転写されたトナー像は、中間転写ベルト３１の回転により二次転写部へ搬送される。
【００２８】
二次転写部は、内側ローラ３２及び外側ローラ４１により構成されるトナー像転写ニップ部である。二次転写部は、内側ローラ３２及び外側ローラ４１の間に、中間転写ベルト３１及び搬送機構により搬送されてきた記録材Ｐを挟み、所定の加圧力とバイアスを与えることで、中間転写ベルト３１から記録材Ｐ上にトナー像を転写する。二次転写部は、内側ローラ３２及び外側ローラ４１の回転により、トナー像が転写された記録材Ｐを定着器５に搬送する。
【００２９】
定着器５は、トナー像が転写された記録材Ｐを加熱及び加圧することで、トナー像を記録材Ｐに溶融定着させる。これにより記録材Ｐへの画像形成が終了する。画像形成が終了した記録材Ｐは、搬送機構により排紙トレイ６６上に排出される。
【００３０】
搬送機構は、給紙カセット６１〜６４、手差しトレイ６５、ピックアップローラ６１ａ〜６５ａ、搬送ローラ７１〜７５、レジストローラ対７６、搬送路８１、スイッチバック搬送路８４、及び両面搬送路８５を備える。
【００３１】
給紙カセット６１〜６４及び手差しトレイ６５は、記録材Ｐを収納する。給紙カセット６１〜６４に収納される記録材Ｐは、ピックアップローラ６１ａ〜６４ａにより、画像形成部１Ｙ、１Ｍ、１Ｃ、１Ｋによる画像形成のタイミングに応じて、１枚ずつ給送される。給紙カセット６１〜６４から給送される記録材Ｐは、搬送ローラ７１〜７４により搬送路８１をレジストローラ対７６まで搬送される。手差しトレイ６５に載置される記録材Ｐは、ピックアップローラ６５ａにより画像形成部１Ｙ、１Ｍ、１Ｃ、１Ｋによる画像形成のタイミングに応じて、１枚ずつ給送される。手差しトレイ６５から給送される記録材Ｐは、搬送ローラ７５により搬送路８１をレジストローラ対７６まで搬送される。
【００３２】
レジストローラ対７６は、搬送されてきた記録材Ｐの先頭部分が突き当てられる。これにより記録材Ｐは、ループを形成して、先端を倣わせて斜行が補正される。レジストローラ対７６は、中間転写ベルト３１に形成されたトナー像が二次転写部に搬送されるタイミングに応じて、記録材Ｐを二次転写部に搬送する。
【００３３】
上記の通り、二次転写部及び定着器５で画像が形成された記録材Ｐは、両面印刷や本実施形態の画像濃度の測定の際に、排紙トレイ６６へ排出されずにスイッチバック搬送路８４へ搬送される。記録材Ｐは、スイッチバック搬送路８４へ搬送された後に、逆送して両面搬送路８５へ搬送される。両面搬送路８５は、両面上流駆動ローラ３０６ａ、３０６ｂ、記録材検知センサ２０７、カラーセンサユニット１９４、及び両面下流駆動ローラ３０８ａ、３０８ｂを備える。
【００３４】
両面上流駆動ローラ３０６ａ、３０６ｂは、スイッチバック搬送路８４から搬送される記録材Ｐをカラーセンサユニット１９４まで搬送する。記録材検知センサ２０７は、両面上流駆動ローラ３０６ａ、３０６ｂにより両面搬送路８５を搬送される記録材Ｐを検知する。カラーセンサユニット１９４は、記録材Ｐに形成された画像の濃度を測定する測定手段である。両面下流駆動ローラ３０８ａ、３０８ｂは、カラーセンサユニット１９４を通過した記録材Ｐを、搬送路８１を介してレジストローラ対７６まで搬送する。両面上流駆動ローラ３０６ａ、３０６ｂは、モータ３０５により回転駆動される。両面下流駆動ローラ３０８ａ、３０８ｂは、モータ３０７により回転駆動される。異なるモータ３０５、３０７により駆動されるために、両面上流駆動ローラ３０６ａ、３０６ｂ及び両面下流駆動ローラ３０８ａ、３０８ｂは、独自のタイミングで記録材Ｐを搬送することができる。
【００３５】
以上のような構成により、画像形成装置１００は、記録材Ｐへの片面、両面の画像形成処理を行うことができる。また、画像形成装置１００は、記録材Ｐに形成した画像の濃度を測定して、測定した画像濃度に応じて画像形成条件を補正することができる。画像濃度を測定する場合、画像形成装置１００は、記録材Ｐに画像濃度測定のための測定用画像である濃度パッチを形成する。濃度パッチが形成された記録材Ｐは、両面搬送路８５に搬送され、カラーセンサユニット１９４により画像濃度が測定される。
【００３６】
（カラーセンサユニット）
図２、図３は、カラーセンサユニット１９４の構成斜視図である。カラーセンサユニット１９４は、両面搬送路８５に対して、鉛直方向上方に画像濃度を測定するカラーセンサ３０１を有し、鉛直方向下方に記録材Ｐをカラーセンサ３０１側に押圧する押圧部材となるバックアップローラ３０２を有する。本実施形態では、２個のカラーセンサ３０１Ｆ、３０１Ｒを用いた例を説明するが、カラーセンサの数はこれに限られない。
【００３７】
バックアップローラ３０２は、駆動モータ３０３により回転駆動される。本実施形態のバックアップローラ３０２は、直径２４［ｍｍ］のウレタン製の団子ローラで、少なくともカラーセンサ３０１の配置位置の反対側に対向して配置される対向部材である。バックアップローラ３０２は、ソレノイド３０４により駆動され、両面搬送路８５に対して押圧、離間する位置に移動することで記録材Ｐをカラーセンサ３０１側に押圧、離間する。つまりバックアップローラ３０２は、カラーセンサ３０１との位置関係が、所定の距離だけ離間する第１の状態と、第１の状態よりもカラーセンサ３０１との距離が短い第２の状態とに制御される。バックアップローラ３０２は、カラーセンサ３０１に対向して設けられるために、記録材Ｐをカラーセンサ３０１に押圧する押圧位置と、カラーセンサ３０１から離間する離間位置との間で移動する。バックアップローラ３０２は、通常の画像形成時には離間位置に設定され、後述する画像濃度の測定制御時には押圧位置に設定される。
【００３８】
図４は、カラーセンサ３０１の構成図である。カラーセンサ３０１は、発光素子４０１及び受光素子４０３を備える。発光素子４０１は、例えば白色ＬＥＤ（Light Emitting Diode）である。受光素子４０３は、例えばＲＧＢ等の３色以上のオンチップフィルタ付き電荷蓄積型センサ４０６を含む。
【００３９】
発光素子４０１は、画像Ｔが形成された記録材Ｐに対して光を入射角４５度で照射する。受光素子４０３は、記録材Ｐに対して法線方向の乱反射光を受光し、その強度を検知する。受光素子４０３は、受光した乱反射光の強度に応じたアナログ電気信号を出力する。オンチップフィルタ付き電荷蓄積型センサ４０６の受光部は、ＲＧＢがそれぞれ独立した画素として配列される。なお、受光素子４０３は、オンチップフィルタ付き電荷蓄積型センサ４０６の他に、分光センサのように多次色の色分解が可能なセンサにより受光してもよい。記録材Ｐへの光の入射角、反射光等においても測定対象の記録材Ｐの画像Ｔを測定できる構成であれば問題無い。
【００４０】
（制御装置）
図５は、このような画像形成装置１００の動作を制御する制御装置の構成図である。制御装置は、画像形成装置１００に内蔵される。制御装置は、プリンタ処理部４０７と画像処理部４０４とを含む。プリンタ処理部４０７は、カラーセンサユニット１９４が接続される。
【００４１】
カラーセンサユニット１９４は、上述の発光素子４０１及び受光素子４０３の他に、Ａ（Analog）／Ｄ（Digital）コンバータ４０２を備える。Ａ／Ｄコンバータ４０２は、受光素子４０３から出力されるアナログ電気信号をデジタル電気信号に変換してプリンタ処理部４０７に送信する。
【００４２】
プリンタ処理部４０７は、ＣＰＵ（Central Processing Unit）５０１、ＲＯＭ（Read Only Memory）５０２、及びＲＡＭ（Random Access Memory）５０３を備える。ＣＰＵ５０１は、ＲＯＭ５０２に格納されたコンピュータプログラム読み出し、ＲＡＭ５０３を作業領域に用いて実行することで、画像形成装置１００の動作を制御する。プリンタ処理部４０７は、高圧制御部５０４、駆動制御部５０５、読取制御部５０６、及び判断制御部５０７を備える。ＣＰＵ５０１は、高圧制御部５０４及び駆動制御部５０５により画像形成装置１００の各部のバイアス電圧や搬送機構の動作を制御して、記録材Ｐへの画像形成処理を行う。
【００４３】
ＣＰＵ５０１は、カラーセンサユニット１９４から取得するデジタル電気信号をＲＡＭ５０３に格納し、ＲＯＭ５０２に保存する各種情報に基づいて色補正のための演算処理を行う。プリンタ処理部４０７は、演算結果を画像処理部４０４へ送信する。読取制御部５０６は、ＣＰＵ５０１の制御により、カラーセンサユニット１９４の動作を制御する。判断制御部５０７は、ＣＰＵ５０１の制御により、カラーセンサユニット１９４から取得するデジタル電気信号に基づいて記録材Ｐのばたつき等の搬送挙動状態を判断する。
【００４４】
画像処理部４０４は、ＣＰＵ５０８、ＲＯＭ５０９、及びＲＡＭ５１０を備える。ＣＰＵ５０８は、ＲＯＭ５０９に格納されたコンピュータプログラム読み出し、ＲＡＭ５１０を作業領域に用いて実行することで、画像処理部４０４の動作を制御する。ＣＰＵ５０８は、プリンタ処理部４０７から取得した演算結果に基づいて、画像形成時の階調制御に必要な処理を行う。
【００４５】
本実施形態では、記録材Ｐに画像濃度を測定するための濃度パッチを顕像しない状態で、両面搬送路８５に該記録材Ｐを搬送させる。カラーセンサユニット１９４は、濃度パッチが顕像されていない記録材Ｐから画像濃度を測定する。つまりカラーセンサユニット１９４は、記録材Ｐの画像が形成されていない領域の画像濃度を測定する。
【００４６】
図６は、記録材Ｐの濃度パッチを読み取るときのカラーセンサユニット１９４と記録材Ｐとの関係を表す図である。この図では、カラーセンサユニット１９４と記録材Ｐとの関係をわかりやすくするために、カラーセンサ３０１を除外している。
【００４７】
記録材Ｐには、トリガパッチＳｔが形成される。トリガパッチＳｔは、記録材Ｐの搬送方向に対して直交する方向に、カラーセンサ３０１の個数に応じて配列される。本実施形態では、トリガパッチＳｔは、ブラック及びシアンの２次色ベタ画像である。画像形成装置１００は、トリガパッチＳｔを基準にして、記録材Ｐ上の白地部分の乱反射光を検知する。トリガパッチＳｔは、後述する階調補正制御時に、画像濃度測定用の濃度パッチの形成位置との位置合わせに用いられる。
【００４８】
（搬送挙動判断処理）
図７は、記録材Ｐの搬送挙動状態を判断する処理を表すフローチャートである。この処理は、画像形成装置１００の不図示の操作部や、ネットワークを介して接続される外部装置からの搬送挙動判断指示により実行される。
【００４９】
プリンタ処理部４０７は、まず、給紙カセット６１〜６４、或いは手差しトレイ６５に適切な記録材Ｐが収納されているか否かを判断する（Ｓ６０１）。本実施形態で使用する記録材Ｐは、紙幅２７９．４［ｍｍ］以上、搬送方向幅４２０［ｍｍ］以上、坪量６４〜３００［ｇ／ｍ２］の普通紙又はコート紙である。例えば、給紙カセット６１〜６４及び手差しトレイ６５には、記録材Ｐのサイズを検知するセンサが設けられており、プリンタ処理部４０７はこのセンサの検知結果及びユーザの設定により、記録材Ｐが適切であるか否かを判断する。適切な記録材Ｐが収納されていない場合（Ｓ６０１：NG）、プリンタ処理部４０７は、操作部や搬送挙動判断指示を行った外部装置に、適切な記録材Ｐを収納するように警告表示を行わせる（Ｓ６０２）。
【００５０】
適切な記録材Ｐが収納されている場合（Ｓ６０１：OK）、プリンタ処理部４０７は、記録材Ｐへの画像形成処理を行う（Ｓ６０３）。プリンタ処理部４０７は、記録材ＰへトリガパッチＳｔを形成する。トリガパッチＳｔが形成された記録材Ｐは、定着器５を通過した後にスイッチバック搬送路８４を経由して両面搬送路８５へ搬送される。記録材Ｐは、両面上流駆動ローラ３０６ａ、３０６ｂにより両面搬送路８５を記録材検知センサ２０７の検知位置まで搬送される。
【００５１】
記録材検知センサ２０７が記録材Ｐを検知した場合（Ｓ６０４：ON）、プリンタ処理部４０７は、記録材Ｐを所定量搬送させた後に、搬送を停止する（Ｓ６０５）。プリンタ処理部４０７は、記録材Ｐの搬送方向の先端がカラーセンサ３０１の測定位置から所定量通過した位置（例えば１０［ｍｍ］通過した位置）で両面上流駆動ローラ３０６ａ、３０６ｂの回転を停止する。
【００５２】
記録材Ｐの搬送を停止したプリンタ処理部４０７は、ソレノイド３０４によりバックアップローラ３０２を記録材Ｐ側に付勢する。これにより記録材Ｐがカラーセンサ３０１側に押圧されて押し付けられる（Ｓ６０６）。プリンタ処理部４０７は、バックアップローラ３０２を付勢にして所定時間経過後（ここでは５００ミリ秒後）に、バックアップローラ３０２及び両面上流駆動ローラ３０６ａ、３０６ｂを駆動して、記録材Ｐの搬送を再開する（Ｓ６０７）。本実施形態では、記録材Ｐの搬送速度が３４８［ｍ／ｓ］である。この速度は、後述する階調補正時の濃度パッチの大きさと、カラーセンサ３０１が１回の測定に必要な時間に応じて決定される。なお、記録材Ｐの搬送速度は、制御時間の制約がなければ、これよりも遅くして濃度補正精度を向上させてもよい。
【００５３】
バックアップローラ３０２の駆動開始から所定時間経過後に、カラーセンサ３０１による濃度測定が開始される（Ｓ６０８）。プリンタ処理部４０７は、読取制御部５０６によりカラーセンサユニット１９４を制御して記録材Ｐの濃度測定を行う。濃度測定が終了すると、プリンタ処理部４０７は、両面下流駆動ローラ３０８ａ、３０８ｂを駆動して記録材Ｐを搬送路８１へ搬送する。搬送路８１へ搬送された記録材Ｐは、レジストローラ対７６、二次転写部、及び定着器５を通過して、排紙トレイ６６に排出される（Ｓ６０９）。
【００５４】
プリンタ処理部４０７は、判断制御部５０７によりカラーセンサユニット１９４の測定結果を分析して、記録材Ｐの搬送挙動状態を判断する（Ｓ６１０）。判断制御部５０７は、搬送挙動状態が所定の挙動であるか否かを判断する。所定の挙動である場合（Ｓ６１０：OK）、プリンタ処理部４０７は、記録材Ｐの搬送挙動状態の判断処理を終了する。所定の挙動ではない場合（Ｓ６１０：NG）、プリンタ処理部４０７は、操作部や搬送挙動判断指示を行った外部装置に判定結果の警告表示を行わせることで報知して処理を終了する（Ｓ６１１）。記録材Ｐの搬送挙動状態が所定の挙動ではない場合、サービスマンが、バックアップローラ３０２、ソレノイド３０４の位置調整を行って搬送挙動状態を調整する。作業終了後に、改めて図７の処理が行われ、記録材Ｐの搬送挙動状態が所定の挙動であることが確認される。
【００５５】
Ｓ６０８の処理による記録材Ｐの濃度測定について説明する。図８は、記録材Ｐ上の濃度パッチ（測定用画像）の例示図である。カラーセンサユニット１９４は、本実施形態では、２個のカラーセンサ３０１Ｒ、３０１Ｆを備える。濃度パッチは、各カラーセンサ３０１Ｒ、３０１Ｆの測定位置に応じて形成される。
【００５６】
記録材Ｐは、トリガパッチＳｔと同じ大きさで、複数の白領域Ｆ１〜Ｆ２４、Ｒ１〜Ｒ２４が設けられる。カラーセンサ３０１Ｒは、複数の白領域Ｒ１〜Ｒ２４及び２個のトリガパッチＳｔを測定する。カラーセンサ３０１Ｆは、複数の白領域Ｆ１〜Ｆ２４及び２個のトリガパッチＳｔを測定する。なお、複数の白領域Ｒ１〜Ｒ２４、及びＦ１〜Ｆ２４は、後述の階調補正時の濃度パッチの形成位置に対応する。つまり、複数の白領域Ｒ１〜Ｒ２４、及びＦ１〜Ｆ２４の測定結果は記録材Ｐの搬送方向のプロファイルデータに相当する。ＣＰＵ５０１は、記録材Ｐの搬送挙動状態が所定の挙動であれば、複数の白領域Ｒ１〜Ｒ２４、及びＦ１〜Ｆ２４の測定結果をプロファイルデータとして取得する。なお、記録材Ｐの搬送挙動状態の判断のみであれば、トリガパッチＳｔは不要である。
【００５７】
図９は、カラーセンサ３０１Ｒ、３０１Ｆの測定結果の例示図である。測定結果は、プリンタ処理部４０７のＲＡＭ５０３に格納される。測定結果は、Ａ／Ｄコンバータ４０２によるＡＤ変換後のデジタル電気信号として、プリンタ処理部４０７に入力される。デジタル電気信号は、カラーセンサ３０１Ｒ、３０１ＦでＲ（レッド）Ｇ（グリーン）Ｂ（ブルー）の色毎のデータに変換されている。プリンタ処理部４０７のＣＰＵ５０１は、色毎のデータに変換されたデジタル電気信号をＲＡＭ５０３に格納する。
【００５８】
図１０は、図７のＳ６０８、Ｓ６１０の記録材Ｐの濃度測定処理及び搬送挙動状態の判断処理を表すフローチャートである。カラーセンサ３０１は、Ｓ６０６の処理により記録材Ｐが押し付けられた状態で濃度測定を行うことになる。
【００５９】
プリンタ処理部４０７は、読取制御部５０６によりカラーセンサユニット１９４の動作を制御する。読取制御部５０６は、発光素子４０１を所定の光量で発光させる。発光素子４０１は、記録材Ｐ上を照射する（Ｓ７０１）。記録材Ｐは、発光素子４０１から照射された光を反射する。受光素子４０３は、記録材Ｐによる乱反射光を受光して、アナログ電気信号を出力する（Ｓ７０２）。Ａ／Ｄコンバータ４０２は、受光素子４０３から出力されたアナログ電気信号をデジタル電気信号にＡＤ変換する（Ｓ７０３）。カラーセンサユニット１９４は、デジタル電気信号をＲＧＢ毎にフィルタリングして、色毎のデータに変換する（Ｓ７０４）。カラーセンサユニット１９４は、変換した色毎のデータをプリンタ処理部４０７に入力する。プリンタ処理部４０７のＣＰＵ５０１は、カラーセンサユニット１９４から取得したＲＧＢの色毎のデータをＲＡＭ５０３に格納する。
【００６０】
ＣＰＵ５０１は、色毎のデータによりトリガパッチＳｔを検知したか否かを判断する（Ｓ７０５）。カラーセンサユニット１９４は、搬送中の記録材Ｐの濃度測定を行うために、Ｓ７０１〜Ｓ７０４の処理は連続して行われる。ＣＰＵ５０１は、連続してカラーセンサユニット１９４から取得するデータにより、測定した色の変化に基づいてトリガパッチＳｔの検知を判断する。Ｓ７０１〜Ｓ７０５の処理により、図８において記録材Ｐの搬送方向先頭側のトリガパッチＳｔが検知される。
【００６１】
トリガパッチＳｔを検知すると（Ｓ７０５：Y）、プリンタ処理部４０７のＣＰＵ５０１は、以降の制御において一定間隔で測定結果のサンプリングを開始する（Ｓ７０６）。本実施形態では、白領域Ｆ１〜Ｆ２４、Ｒ１〜Ｒ２４の１領域の搬送方向の長さを１４［ｍｍ］とする。ＣＰＵ５０１は、例えば１領域で所定回数（ここでは１０回）のサンプリングを行う。本実施形態では、ＣＰＵ５０１は、以下の式に基づいてサンプリング結果の平均値を算出する。
【００６２】
カラーセンサ３０１Ｒによって取得された白領域Ｒ１〜Ｒ２４の各領域における測定結果である出力値の平均値：
IRRn ＝ (IRR1 + IRR2 + … + IRR10) / 10
IRGn ＝ (IRG1 + IRG2 + … + IRR10) / 10
IRBn ＝ (IRB1 + IRB2 + … + IRR10) / 10
ｎ：１〜２４
カラーセンサ３０１Ｆによって取得された白領域Ｆ１〜Ｆ２４の各領域における測定結果である出力値の平均値：
IFRn ＝ (IFR1 + IFR2 + … + IRR10) / 10
IFGn ＝ (IFG1 + IFG2 + … + IRR10) / 10
IFBn ＝ (IFB1 + IFB2 + … + IRR10) / 10
ｎ：１〜２４
【００６３】
図７のＳ６０８の処理では、以上の処理が行われる。サンプリング結果の平均値は、プリンタ処理部４０７のＲＡＭ５０３に格納される。プリンタ処理部４０７のＣＰＵ５０１は、サンプリング結果の平均値に基づいて、各白領域Ｆ１〜Ｆ２４、Ｒ１〜Ｒ２４のサンプル結果の平均値の最大値及び最小値を抽出する（Ｓ７０７）。Ｓ７０７の処理において、ＣＰＵ５０１は、カラーセンサ３０１Ｒにより取得された各領域における測定結果の平均値の内から、Ｒの色データの最大値及び最小値、Ｂの色データの最大値及び最小値、Ｇの色データの最大値及び最小値を求める。同様に、Ｓ７０７の処理において、ＣＰＵ５０１は、カラーセンサ３０１Ｆにより取得された各領域における測定結果の平均値の内から、Ｒの色データの最大値及び最小値、Ｂの色データの最大値及び最小値、Ｇの色データの最大値及び最小値を求める。つまり、Ｓ７０７の処理において、ＣＰＵ５０１は、搬送方向において色データの最大値と色データの最小値とを決定する。ＣＰＵ５０１は、最大値及び最小値から、ＲＧＢの色毎の差分の絶対値Δを算出する（Ｓ７０８）。プリンタ処理部４０７の判断制御部５０７は、算出した絶対値Δに基づいて記録材Ｐの搬送挙動状態を判断する（Ｓ７０８）。この判断は、例えば以下の式に基づいて行われる。
【００６４】
IF{ΔIRR,ΔIFR,}≧α then NG else OK
IF{ΔIRG,ΔIFG,}≧α then NG else OK
IF{ΔIRB,ΔIFB,}≧α then NG else OK
本実施形態では、αは「４５」である。この数値は、画像形成装置１００において濃度補正時に繰り返し再現性を満足するための閾値としての上限値である。
【００６５】
判断制御部５０７は、上記式に基づいて搬送挙動状態が所定の挙動であるか否かを判断する。つまり、判断制御部５０７は、記録材Ｐが搬送されている状態において記録材Ｐが振動しているか否かを、色データの差分の絶対値Δに基づいて判定する。判断制御部５０７は、色データの差分の絶対値Δが所定値より大きい場合には、記録材Ｐが搬送されている状態において記録材Ｐが振動していると判定する。あるいは、判断制御部５０７は、バックアップローラ３０２、ソレノイド３０４の位置調整が必要であるか否かを、色データの差分の絶対値Δに基づいて判定する。判断制御部５０７は、色データの差分の絶対値Δが所定値より大きい場合には、バックアップローラ３０２、ソレノイド３０４の位置調整が必要であると判定する。所定の挙動である場合（Ｓ７０９：OK）、プリンタ処理部４０７は、記録材Ｐの搬送挙動状態の判断処理を終了する。所定の挙動ではない場合（Ｓ７０９：NG）、例えば記録材Ｐがばたついている場合、プリンタ処理部４０７は、図７のＳ６１１の処理を行う。図７のＳ６１０の処理は、Ｓ７０７〜Ｓ７０９の処理である。つまり判断制御部５０７は、カラーセンサ３０１Ｆ、３０１Ｒによる各白領域Ｆ１〜Ｆ２４、Ｒ１〜Ｒ２４の測定結果の差分値が所定値以下であれば、記録材Ｐの搬送に問題がないと判断し、差分値が所定値以上であれば搬送に問題があると判断する。
【００６６】
図１１は、搬送挙動状態が所定の挙動であるときと、所定の挙動ではないときのカラーセンサユニット１９４の測定結果の例示図である。図１１は、白領域Ｆ１〜Ｆ２４、Ｒ１〜Ｒ２４毎に、受光素子４０３が受光する乱反射光の強度を表す。また、紙白の記録材Ｐを測定したときの理想値（菱形）をプロットしてある。理想値は、ここでは「９１０」である。所定の挙動であるときの測定結果は、三角でプロットされる。所定の挙動であるときの測定結果は「８９５〜９２５」の間の値である。所定の挙動でないときの測定結果は丸で表される。所定の挙動でないときの測定結果は「８２５〜８９０」の間の値である。測定結果の最大値と最小値との差が、Ｓ７０８の処理で算出される絶対値Δとなる。この測定結果は、温度２３℃、湿度５０％の環境で、坪量８１．４［ｇ／ｍ２］、厚さ約９３［μｍ］）の白色の記録材Ｐを給紙カセット６１から搬送させて得られたものである。
【００６７】
以上のように本実施形態の画像形成装置１００は、記録材Ｐの搬送挙動が適性であるか否かを判断可能である。搬送挙動が適性ではない場合、画像形成装置１００は、サービスマンによるメンテナンスを促して、適正な搬送挙動を行う。なお、本実施形態では、サンプリングした結果の最大値と最小値の差分により搬送挙動の判断を行っているが、この他に、サンプリングした結果の統計値（例えば標準偏差、分散、尖度、歪度等）に基づいて判断を行ってもよい。
【００６８】
（濃度補正）
記録材Ｐに形成する画像の濃度補正制御時には、紙白輝度値を用いる。紙白輝度値は、カラーセンサユニット１９４の測定結果に基づいて決定することができる。搬送挙動判断処理の際にカラーセンサユニット１９４で測定された記録材Ｐの領域毎の画像濃度は、搬送挙動プロファイルとしてＲＡＭ５０３に格納されており、これに基づいて紙白輝度値が決定される。例えば測定結果の最大値（最も白い部分）を紙白濃度として、濃度補正の精度を向上させることができる。
【００６９】
図１２は、カラーセンサ３０１の距離特性図である。反射光の強度は、反射物（記録材Ｐ）とカラーセンサ３０１との距離の２乗に比例するために、極大点は１つである。そのために、変曲点が最も受光感度が高くなる。図１１のカラーセンサユニット１９４の測定結果において、最大値より低い値は、カラーセンサ３０１と記録材Ｐとの間の焦点距離が最適になっていないことを示唆する。そのために、紙白としての最適な輝度値は、測定結果の最大値であることが望ましい。なお、カラーセンサ３０１で測定した反射光の輝度値のＡＤ変換後の値が、紙白の輝度値が小さくなる変換式を適用して算出される場合、白紙濃度に測定結果の最小値を用いることになる。
【００７０】
（階調補正）
画像形成装置１００は、階調補正時に、搬送挙動状態の判断結果による重み付けを行い、記録材Ｐの搬送挙動による画像濃度の測定バラツキを抑制して、高精度の階調補正を行う。図１３は、階調補正時に記録材Ｐの濃度パッチを読み取るときのカラーセンサユニット１９４と記録材Ｐとの関係を表す図である。記録材Ｐには、画像濃度測定用の画像である濃度パッチＳｐが形成される。濃度パッチＳｐは、記録材Ｐの搬送方向に対して直交する方向に、カラーセンサ３０１の個数に応じて一定の間隔で配列される。濃度パッチＳｐは、紙白を含む異なる色、濃度、スクリーンにより構成される。
【００７１】
カラーセンサ３０１は、記録材Ｐに形成された濃度パッチＳｐの乱反射光により、画像濃度を測定する。プリンタ処理部４０７のＣＰＵ５０１は、カラーセンサ３０１でＲＧＢの色毎にフィルタリングされたデータをＣＭＹＫに色分解して、画像処理部４０４と協働して階調補正を行う。
【００７２】
図１４は、階調補正時の処理説明図である。
【００７３】
カラーセンサユニット１９４で生成されるＲＧＢの各色のデータは、プリンタ処理部４０７のＲＯＭ５０２に格納されるカラーマッチングテーブルにより変換され、更に色分解テーブルによりＣＭＹＫ信号に変換される。本実施形態では、ＲＧＢの各データ（輝度値）をＣＭＹＫ信号（画像信号値）に分解するために、加法混色の関係を利用する。プリンタ処理部４０７のＣＰＵ５０１は、濃度パッチＳｐの種類に応じてＹ信号をＢ信号、Ｍ信号をＧ信号、Ｃ信号をＲ信号、Ｋ信号をＧ信号により生成する。
【００７４】
ＣＭＹＫ信号は、画像処理部４０４に送信される。画像処理部４０４のＣＰＵ５０８は、ＲＯＭ５０９に格納される輝度濃度変換テーブルに基づいて、輝度を表すＣＭＹＫ信号を濃度信号値に変換して階調テーブルを生成し、生成した階調テーブルをＲＡＭ５１０に保存する。図１４の検出工程及び信号変換工程では、以上の処理が行われる。
【００７５】
本実施形態では、輝度濃度変換を行う前に記録材Ｐの搬送挙動状態の判断結果を、搬送挙動プロファイルに基づいて反映する。これにより、記録材Ｐの同じ位置における記録材Ｐのばたつきの重み付けを行い、階調補正の精度を向上させることができる。記録材Ｐは、カラーセンサユニット１９４の測定位置に搬送される前に一旦停止してから搬送される。そのために記録材Ｐは、常に同じ挙動でカラーセンサユニット１９４の測定位置へ搬送される。これにより、特に記録材Ｐのばたつき影響を受けやすいハイライト部で測定された紙白輝度値と相関づけることができ、カラーセンサユニット１９４が実際に測定すべき輝度値に近い値を測定するために階調補正の精度が向上する。
【００７６】
生成された階調テーブルを、ＲＯＭ５０９に格納される基準となる階調ターゲットテーブルに合わせるために、画像処理部４０４のＣＰＵ５０８は、逆関数等のデータ処理を行う。これによりＣＰＵ５０８は、最終的な画像形成時に用いるＬＵＴ（Look Up Table）を作成してＲＡＭ５１０に保存する。図１４のデータ処理工程及びＬＵＴ作成工程では、以上の処理が行われる。
【００７７】
プリンタ処理部４０７は、ＬＵＴ作成工程で作成したＬＵＴに応じて画像形成時の各種バイアス電圧、駆動条件等の画像形成条件を設定し、ＣＰＵ５０１、高圧制御部５０４、駆動制御部５０５による画像形成を行う。図１５は、階調補正を含めた画像形成条件の設定処理を表すフローチャートである。画像形成装置１００は、画像形成条件の設定処理の指示を操作部や外部装置から取得してこの処理を実行する。
【００７８】
プリンタ処理部４０７のＣＰＵ５０１は、画像形成条件の設定処理の指示を取得して、給紙カセット６１〜６４、或いは手差しトレイ６５に、階調補正に用いる記録材Ｐを確認する（Ｓ８０１）。ＣＰＵ５０１は、ＲＡＭ５０３に搬送挙動プロファイルが格納されているか否かを確認する（Ｓ８０２）。搬送挙動プロファイルが格納されていない場合（Ｓ８０２：N）、プリンタ処理部４０７のＣＰＵ５０１は、図７の搬送挙動状態の判断処理を実行して、搬送挙動プロファイルをＲＡＭ５０３に格納する（Ｓ８０３）。
【００７９】
搬送挙動プロファイルが格納されている場合（Ｓ８０２：Y）、プリンタ処理部４０７のＣＰＵ５０１は、図１３の濃度パッチを記録材Ｐに形成して両面搬送路８５まで搬送する（Ｓ８０４）。ＣＰＵ５０１は、カラーセンサ３０１から、濃度パッチの測定結果を逐次取得してＲＡＭ５０３に格納する（Ｓ８０５）。ＣＰＵ５０１は、取得した測定結果に対して搬送挙動プロファイルに基づいて重み付け処理を行う（Ｓ８０６）。この処理の詳細は後述する。
【００８０】
画像処理部４０４のＣＰＵ５０８は、重み付けが終了したカラーセンサ３０１の測定結果である輝度値を濃度値に変換する（Ｓ８０７）。これにより階調テーブルが作成される。ＣＰＵ５０８は、階調テーブルを階調ターゲットテーブルに合わせるように演算処理を行い、最終的な画像形成時に用いるＬＵＴを生成する（Ｓ８０８）。
【００８１】
プリンタ処理部４０７のＣＰＵ５０１は、画像処理部４０４で生成されたＬＵＴに基づいて画像形成時の画像形成条件を設定する（Ｓ８０９）。プリンタ処理部４０７のＣＰＵ５０１は、生成した画像形成条件をＲＡＭ５０３に保存し、操作部や外部装置により、ユーザに画像形成条件の設定処理が終了したことを報知する。
【００８２】
図１６は、Ｓ８０６の重み付け処理を表すフローチャートである。
【００８３】
プリンタ処理部４０７のＣＰＵ５０１は、ＲＡＭ５０３から搬送挙動プロファイルを読み込む（Ｓ９０１）。ＣＰＵ５０１は、搬送挙動プロファイルから濃度パッチの紙白部と同じ位置のデータを抽出する（Ｓ９０２）。ＣＰＵ５０１は、抽出したデータを中心値として、紙白を含む各領域における差分Δプロファイルを作成する（Ｓ９０３）。本実施例形態では、ＣＰＵ５０１は、濃度パッチにおける輝度と紙白部における輝度の差分に「−１」を乗算して差分Δプロファイルを作成する。
【００８４】
プリンタ処理部４０７のＣＰＵ５０１は、Ｓ８０５の処理でＲＡＭ５０３に格納した濃度パッチの測定結果を読み込む（Ｓ９０４）。ＣＰＵ５０１は、読み込んだ測定結果と差分Δプロファイルとを加算することで、測定結果に差分Δプロファイルを適用する（Ｓ９０５）。ＣＰＵ５０１は、加算して補正した結果を重み付けが終了した測定結果として画像処理部４０４へ送信する（Ｓ９０６）。以上により、重み付け処理が終了する。
【００８５】
このような本実施形態の画像形成装置１００は、特にハイライト部において、記録材Ｐのばたつきによる測定誤差を含む演算処理に起因した階調潰れを抑制でき、高精度な濃度補正を可能にする。また、大きな変曲点を持ったＬＵＴではなく階調性を維持したデータが提供可能となる。本実施形態では、濃度測定結果に単純加算したものを適用したが、これに限定されず、例えば、ハイライト部からダーク部に掛けては紙白のバラツキによる影響が大きくなるため、階調毎に更に重みづけ係数をかけてもよい。
【００８６】
画像形成装置１００は、カラーセンサ３０１に記録材Ｐが押し付けられた状態で濃度測定を行うために、搬送挙動の異常判断を正確に行うことができる。また、測定結果のプロファイル（搬送挙動プロファイル）を用いることで、記録材Ｐのばたつき量をフィードバックして、階調補正の精度を向上することができる。
【符号の説明】
【００８７】
１００…画像形成装置、１Ｙ〜１Ｋ…画像形成部、１１Ｙ〜１１Ｋ…感光体、１２Ｙ〜１２Ｋ…帯電器、１３Ｙ〜１３Ｋ…露光器、１４Ｙ〜１４Ｋ…現像器、１５Ｙ〜１５Ｋ…クリーニング部、３５Ｙ〜３５Ｋ…一次転写部、３１…中間転写ベルト、３２…内側ローラ、４１…外側ローラ、５…定着器、１９４…カラーセンサユニット
【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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