(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
像担持体上に画像を形成する画像形成手段と、
前記像担持体上の画像の濃度を検知する濃度検知手段と、
前記像担持体上に所定濃度の基準濃度画像を形成し、該基準濃度画像の濃度を検知し、その検知結果と目標濃度とに基づいて、前記画像形成手段で画像を形成するときに用いる画像形成条件を変更する画像形成条件変更手段と、
前記像担持体上に階調パターン画像を形成し、該階調パターン画像の濃度を検知し、その検知結果に基づいて、前記画像形成手段で多階調画像を形成するときに用いる階調補正情報を変更する階調補正情報変更手段と、を備える画像形成装置において、
前記階調補正情報の変更に用いる前記階調パターン画像を形成するときに該階調パターン画像とは異なる前記基準濃度画像を前記像担持体上に形成し、該基準濃度画像の濃度を検知し、その検知結果を前記目標濃度に設定し、
前記階調パターン画像の検知タイミングの後の前記画像形成条件の変更を行うタイミングにおいて、前記基準濃度画像を前記像担持体上に形成し、該基準濃度画像の濃度を検知し、その検知結果が前記設定した目標濃度になるように前記画像形成条件を変更することを特徴とする画像形成装置。
【請求項２】
請求項１の画像形成装置において、
前記画像形成手段は、潜像担持体の表面を所定の帯電電位に帯電する帯電手段と、前記潜像担持体の帯電された表面を露光する露光手段と、前記露光によって前記潜像担持体に形成された潜像を、所定の現像バイアスが印加された現像剤担持体に担持された現像剤によって現像する現像手段とを備え、
前記画像形成条件は、前記帯電手段による帯電電位、前記露光手段による露光量及び前記現像剤担持体に印加される現像バイアスの少なくとも一つを含むことを特徴とする画像形成装置。
【請求項３】
請求項１又は２の画像形成装置において、
前記画像形成手段は、前記像担持体の表面を所定の帯電電位に帯電する帯電手段と、前記像担持体の帯電された表面を露光する露光手段と、前記露光によって前記像担持体に形成された潜像を、所定の現像バイアスが印加された現像剤担持体に担持されたトナーとキャリアとを含む現像剤によって現像する現像手段と、
前記現像手段における前記現像剤のトナー濃度を制御するトナー濃度制御手段と、を備え、
前記画像形成条件は、前記トナー濃度制御手段におけるトナー濃度の目標値を含むことを特徴とする画像形成装置。
【請求項４】
請求項１乃至３のいずれかの画像形成装置において、
前記基準濃度画像は最大濃度画像であることを特徴とする画像形成装置。
【請求項５】
請求項１乃至４のいずれかの画像形成装置において、
前記画像形成条件変更手段は、前記基準濃度画像を複数形成するように前記画像形成手段を制御し、該複数の基準濃度画像それぞれの濃度の検知結果の平均値を算出し、その平均値と前記目標濃度とに基づいて前記画像形成条件を決定することを特徴とする画像形成装置。
【請求項６】
請求項１乃至４のいずれかの画像形成装置において、
前記階調パターン画像の濃度が検知されている時間内に検知された前記基準濃度画像の濃度の複数の検知結果の平均値を算出し、その平均値を、前記目標濃度に設定することを特徴とする画像形成装置。
【請求項７】
請求項１乃至４のいずれかの画像形成装置において、
前記基準濃度画像の濃度の検知結果と、過去の一又は複数の前記基準濃度画像の濃度の検知結果との平均値を算出し、その平均値を、前記目標濃度に設定することを特徴とする画像形成装置。
【請求項８】
請求項１乃至７のいずれかの画像形成装置において、
前記画像形成条件変更手段は、前記基準濃度画像の濃度の変化量と前記画像形成条件の補正量とを互いに対応付けて予め作成された画像形成条件補正データと、前記基準濃度画像の濃度の検知結果とに基づいて前記画像形成条件を決定することを特徴とする画像形成装置。
【請求項９】
請求項１乃至８のいずれかの画像形成装置において、
出力画像の画像情報を取得する画像情報取得手段と、
前記出力画像の中に、前記基準濃度画像又は前記階調パターン画像として用いることができる領域を探索する領域探索手段と、を備え、
前記出力画像の中に前記基準濃度画像又は前記階調パターン画像として用いることができる領域が存在する場合は、当該領域の濃度を、前記基準濃度画像又は前記階調パターン画像の濃度として検知して制御に用いることを特徴とする画像形成装置。
【請求項１０】
請求項１乃至９のいずれかの画像形成装置において、
前記階調パターン画像の濃度の検知結果に基づいて、各階調に対応する濃度予測値を算出する算出手段を備え、
前記階調補正情報変更手段は、前記算出手段で算出した各階調に対応する濃度予測値から得られる階調特性に基づいて、前記階調補正情報を決定することを特徴とする画像形成装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、画像形成装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来、基準濃度画像の濃度検知結果に基づく画像形成条件の変更と階調パターン画像の濃度検知結果に基づく階調補正情報の変更とを行う画像形成装置が知られている。この画像形成装置では、像担持体上に形成した所定濃度の基準濃度画像の検知結果と目標濃度とに基づいて、画像形成時の帯電電位等の画像形成条件を変更する。また、像担持体上に形成した複数階調の階調パターン画像の検知結果に基づいて多階調画像形成時に用いる階調補正情報を変更する。
【０００３】
特許文献１には、かかる画像形成装置であって、次のような電位制御（画像形成条件の変更）と入出力特性補正信号（階調補正情報）の変更とを行うものが開示されている。この画像形成装置では、中間転写ベルト上に形成したベタ部（基準濃度画像）の検知結果に基づいて目標トナー付着量（目標濃度）が得られる帯電電位等を変更する。また、中間転写ベルト上に形成した複数階調の面積階調パターン（階調パターン画像）の検知結果に基づいて入出力特性補正信号（階調補正情報）を変更する。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
上記基準濃度画像の濃度検知結果に基づく画像形成条件の変更と上記階調パターン画像の濃度検知結果に基づく階調補正情報の変更とを行う場合、多階調画像の階調再現性が経時的に大きく変化するおそれがあることがわかった。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
上記課題を解決するために、本発明は、像担持体上に画像を形成する画像形成手段と、前記像担持体上の画像の濃度を検知する濃度検知手段と、前記像担持体上に所定濃度の基準濃度画像を形成し、該基準濃度画像の濃度を検知し、その検知結果と目標濃度とに基づいて、前記画像形成手段で画像を形成するときに用いる画像形成条件を変更する画像形成条件変更手段と、前記像担持体上に階調パターン画像を形成し、該階調パターン画像の濃度を検知し、その検知結果に基づいて、前記画像形成手段で多階調画像を形成するときに用いる階調補正情報を変更する階調補正情報変更手段と、を備える画像形成装置において、前記階調補正情報の変更に用いる前記階調パターン画像を形成するときに該階調パターン画像とは異なる前記基準濃度画像を前記像担持体上に形成し、該基準濃度画像の濃度を検知し、その検知結果を前記目標濃度に設定し、前記階調パターン画像の検知タイミングの後の前記画像形成条件の変更を行うタイミングにおいて、前記基準濃度画像を前記像担持体上に形成し、該基準濃度画像の濃度を検知し、その検知結果が前記設定した目標濃度になるように前記画像形成条件を変更することを特徴とするものである。
【発明の効果】
【０００６】
本発明によれば、基準濃度画像の濃度検知結果に基づく画像形成条件の変更と階調パターン画像の濃度検知結果に基づく階調補正情報の変更とを行う画像形成装置における多階調画像の階調再現性の経時的な変化を抑制することができる。
【図面の簡単な説明】
【０００７】
【図１】実施形態に係る画像形成装置の一例を示す概略構成図。
【図２】実施形態に係る画像形成装置におけるプロセスユニットの一例を示す概略構成図。
【図３】実施形態に係る画像形成装置における感光体の帯電電位及び露光部電位と現像ローラの現像電位（現像バイアス）との関係を示す図。
【図４】本実施形態に係る画像形成装置の制御系の要部構成の一例を示すブロック図。
【図５】実施形態に係る画像形成装置における画像データ処理方法の流れの一例を示すブロック図。
【図６】階調パターン画像（測定用テストパターン）と階調再現性との関係の一例を示す図。
【図７】中間転写ベルト上に形成される階調パターン画像（測定用テストパターン）の一例を示す図。
【図８】画像濃度の経時的な変動の一例を示す図。
【図９】実施形態に係る画像形成装置における濃度補正制御及び階調補正制御の一例を示すフローチャート。
【図１０】実施形態に係る画像形成装置における濃度補正制御における基準濃度画像の一例を示す図。
【図１１】実施形態に係る画像形成装置における濃度補正制御における基準濃度画像の他の例を示す図。
【図１２】実施形態に係る画像形成装置の階調補正制御における階調パターン画像及び基準濃度画像の一例を示す図。
【図１３】階調パターン画像の濃度の検知結果を用いた階調補正情報の決定の一例を示す図。
【図１４】階調補正情報を反映するタイミングにおける目標最大濃度画像の反映の一例について説明する図。
【図１５】階調補正情報を反映するタイミングにおける目標最大濃度画像の反映の他の例について説明する図。
【図１６】階調補正情報を反映するタイミングにおける目標最大濃度画像の反映の更に他の例について説明する図。
【図１７】最大濃度画像の作像条件の設定方法の一例を示すグラフ。
【図１８】実施形態に係る画像形成装置の階調補正制御における階調パターン画像及び基準濃度画像の他の例を示す図。
【図１９】実施形態に係る画像形成装置の階調補正制御における階調パターン画像及び基準濃度画像の他の例を示す図。
【図２０】実施形態に係る画像形成装置の階調補正制御における階調パターン画像及び基準濃度画像の他の例を示す図。
【発明を実施するための形態】
【０００８】
以下、図面を参照して本発明の実施の形態を説明する。
図１は、実施形態に係る画像形成装置の一例を示す概略構成図である。本実施形態の画像形成装置１は、複数の画像形成手段としてのプロセスユニット（作像部）１０Ｙ、１０Ｃ、１０Ｍ、１０Ｋと、像担持体としての中間転写ベルト（中間転写体）２０とを備える。更に、画像形成装置１は、各プロセスユニットでの潜像形成に用いる露光手段としての光書込装置（光走査装置）３０と、各種測定用の画像の濃度を検知する濃度検知手段としての画像濃度センサ４０と、記録媒体としての用紙Ｐを供給する給紙装置５０とを備える。また、画像形成装置１は、中間転写ベルト２０上の画像を用紙Ｐに転写する二次転写手段としての二次転写ローラ６０と、用紙Ｐに転写された画像を熱及び圧力で定着する定着手段としてのローラ対からなる定着装置７０とを備える。画像形成装置１は、画像読取手段としての画像読取部（スキャナ）や、原稿供給手段としての原稿自動搬送部（原稿自動搬送装置）等を備えてもよい。実施形態に係る画像形成装置において中間転写ベルト２０上の画像を形成する画像形成手段は、プロセスユニット１０Ｙ、１０Ｃ、１０Ｍ、１０Ｋと光書込装置３０とを用いて構成される。
【０００９】
中間転写ベルト２０を複数のローラ２１〜２４によって張架されて転写ユニット内に配設されている。複数のローラは、モータ等で回転駆動される駆動ローラ２４、従動ローラ２２、２３、２次転写バックアップローラ２１等により構成されている。中間転写ベルト２０は、例えば、伸びの少ないポリイミド樹脂に、電気抵抗を調整するためのカーボン粉末を分散させた材料からなっている。中間転写ベルト２０は、駆動ローラ２４、２次転写バックアップローラ２１、従動ローラ２２、２３によって張架されながら、駆動ローラ２４の回転によって無端移動する。従動ローラ２２に対向する位置には、中間転写ベルト２０の表面をクリーニングするベルトクリーニング装置２５が設けられている。
【００１０】
各色のプロセスユニット１０Ｙ、１０Ｃ、１０Ｍ、１０Ｋは、中間転写ベルト２０の図中下側の張架部の移動方向に沿って所定の間隔で並ぶように配置されている。各プロセスユニット１０Ｙ、１０Ｃ、１０Ｍ、１０Ｋの潜像担持体としての感光体１１Ｙ、１１Ｃ、１１Ｍ、１１Ｋに中間転写ベルト２０を介して対向する位置には、一次転写手段としての１次転写チャージャ１５Ｙ、１５Ｃ、１５Ｍ、１５Ｋが設けられている。１次転写チャージャ１５Ｙ、１５Ｃ、１５Ｍ、１５Ｋはそれぞれ、感光体１１Ｙ、１１Ｃ、１１Ｍ、１１Ｋそれぞれに形成されたイエロー（Ｙ）、シアン（Ｃ）、マゼンタ（Ｍ）及び黒（Ｋ）のトナー画像を中間転写ベルト２０に転写するときに用いられる。
【００１１】
図２は、実施形態に係る画像形成装置１におけるプロセスユニットの一例を示す概略構成図である。なお、各色のプロセスユニット１０Ｙ、１０Ｃ、１０Ｍ、１０Ｋは同様な構成を有しているため、図２では、トナー色を区別する添字（Ｙ，Ｃ，Ｍ，Ｋ）を各部材の符号に付さないで説明する。
【００１２】
図２のプロセスユニット１０において、帯電手段としての帯電ローラ１２によって感光体１１が帯電され、その後、光書込装置（光走査装置）３０からの光Ｌがミラー１３を介して感光体１１へ照射（露光）され、感光体１１上に潜像が形成される。光書込装置（光走査装置）３０は、出力対象の入力画像等の画像情報に基づいて、例えばレーザー制御部によって４つの光源としての半導体レーザー（ＬＤ）を駆動して４つの書込光を出射する。
【００１３】
光書込装置（光走査装置）３０は、例えば、光源としての半導体レーザー（ＬＤ）、光偏向器（例えばポリゴンミラー）、反射ミラー及び光学レンズなどで構成される。この構成の光書込装置（光走査装置）３０では、半導体レーザーから出射したレーザー光を光偏向器によって偏向しながら、反射ミラーで反射したり光学レンズに通したりすることにより、感光体１１に対する光走査が行われる。また、光書込装置（光走査装置）３０としては、このような構成のものに代えて、光源としてのＬＥＤアレイによって光走査を行うものを用いてもよい。
【００１４】
感光体１１上に形成された潜像は、トナーなどの現像剤を有する現像装置１４の現像剤担持体としての現像ローラ１４ａを介して感光体１１上のトナー像として現像され、一次転写部Ｎで中間転写ベルト２０へ転写される。中間転写ベルト２０へトナー像が転写された後の感光体１１の表面に残ったトナー等は、感光体クリーニング装置１６のクリーニングブレード１６ａなどで除去される。現像装置１４内の現像剤のトナー濃度は、筐体の壁面に設けられたトナー濃度検知手段としての透磁率センサなどのトナー濃度センサ１４ｂで検知され、例えばトナー濃度が所定の閾値よりも低くなると、トナー容器からトナーが補給される。
【００１５】
各色のプロセスユニット１０Ｙ、１０Ｃ、１０Ｍ、１０Ｋの感光体１１Ｙ、１１Ｃ、１１Ｍ、１１Ｋそれぞれに形成されたトナー像は中間転写ベルト２０上に重ね合わせて転写することによりフルカラー画像を形成することができる。中間転写ベルト２０上のフルカラー画像は、二次転写ローラ６０が対向する二次転写部において、給紙装置５０から供給された用紙Ｐに転写された後、定着装置７０で定着される（図１参照）。
【００１６】
また、本実施形態の画像形成装置１において、濃度補正制御や階調特性補正制御を行うときは、プロセスユニット１０Ｙ、１０Ｃ、１０Ｍ、１０Ｋにより中間転写ベルト２０上に測定用の基準濃度画像や階調パターン画像が形成される。この中間転写ベルト２０上の基準濃度画像や階調パターン画像の濃度（トナー付着量）は、黒のプロセスユニット１０Ｋのベルト移動方向下流側で中間転写ベルト２０の外周面に対向するように配置された画像濃度センサ４０で検知される。画像濃度センサ４０は、例えば発光素子と受光素子とを有する反射型の光センサで構成することできる。中間転写ベルト２０の幅方向の全域で画像濃度を検知する場合は、ＣＣＤやＣＭＯＳ等の撮像素子を一次元的又は二次元的に配置したラインセンサやエリアセンサを用いてもよい。
【００１７】
なお、図１には４色のプロセスユニットを有する画像形成装置の例を示したが、本実施形態の画像形成装置は、２色の現像装置を用いた画像形成装置や、白色、透明といったトナーを加えた５色の現像装置を用いた画像形成装置などであってもよい。
【００１８】
図３は、実施形態に係る画像形成装置１における感光体１１の帯電電位及び露光部電位と現像ローラ１４ａの現像電位（現像バイアス）との関係を示す図である。感光体１１が帯電された際の電位を「帯電電位」と呼び、感光体１１上の露光後の電位を「露光部電位」と呼ぶ。また、現像ローラ１４ａの電位を「現像電位」又は「現像バイアス」と呼び、現像電位（現像バイアス）と露光部電位の差を「現像ポテンシャル」と呼ぶ。トナーはその剤状態や環境に応じた帯電量を有しており、現像装置１４の現像ローラ１４ａ上に担持されたトナーは、この現像ポテンシャル分の電位を相殺するように感光体１１上へ移動する。よって、トナーの感光体１１上への付着量は、トナーの帯電量と現像ポテンシャルによって変化する。
【００１９】
図４は、本実施形態に係る画像形成装置１の制御系の要部構成の一例を示すブロック図である。画像形成装置１は、例えばマイクロコンピュータ等のコンピュータ装置で構成された制御部９０を備えている。制御部９０は、画像形成装置１内の他の各部と連携して、次の各手段として機能する。
・中間転写ベルト２０上に基準濃度画像を形成し、その基準濃度画像の濃度を検知し、その検知結果と目標濃度とに基づいて画像形成手段で画像を形成するときの画像形成条件（以下、「作像条件」ともいう。）を決定して変更する作像条件変更手段。
・中間転写ベルト２０上に階調パターン画像を形成し、その階調パターン画像の濃度を検知し、その検知結果に基づいて、画像形成手段で多階調画像を形成するときに用いる階調補正情報を決定して変更する階調補正情報変更手段。
・作像条件と階調補正情報とに基づいて多階調画像を形成するように画像形成手段を制御する制御手段。
・階調パターン画像を形成するときに基準濃度画像を中間転写ベルト２０上に形成し、その基準濃度画像の濃度を検知し、その濃度の検知結果を、前記目標濃度に設定する手段。
【００２０】
制御部９０は、ＣＰＵ（Ｃｅｎｔｒａｌ  Ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ  Ｕｎｉｔ）９０１を備える。また、ＣＰＵ９０１にバスライン９０２を介して接続された記憶手段としてのＲＯＭ（Ｒｅａｄ  Ｏｎｌｙ  Ｍｅｍｏｒｙ）９０３及びＲＡＭ（Ｒａｎｄｏｍ  Ａｃｃｅｓｓ  Ｍｅｍｏｒｙ）９０４と、Ｉ／Ｏインターフェース部９０５とを備えている。ＣＰＵ９０１は、予め組み込まれているコンピュータプログラムである制御プログラムを実行することにより、各種演算や各部の駆動制御を実行する。ＲＯＭ９０３は、コンピュータプログラムや制御用のデータ等の固定的データを予め記憶する。ＲＡＭ９０４は、各種データを書き換え自在に記憶するワークエリア等として機能する。
【００２１】
制御部９０には、Ｉ／Ｏインターフェース部９０５を介して、装置本体（プリンタ部）画像濃度センサ４０、トナー濃度センサ１４ｂ等の各種センサが接続されている。ここで、画像濃度センサ４０、トナー濃度センサ１４ｂ等の各種センサは、各センサで検出した情報を制御部９０に送り出す。また、制御部９０には、Ｉ／Ｏインターフェース部９０５を介して、帯電ローラ１２に所定の帯電バイアスを印加する帯電バイアス設定部（帯電バイアス電源）９２０が接続されている。更に、現像装置１４の現像ローラ１４ａに所定の現像バイアス（現像電位）を印加する現像バイアス設定部（現像バイアス電源）９３０が接続されている。
【００２２】
また、制御部９０には、Ｉ／Ｏインターフェース部９０５を介して、一次転写チャージャ１５に所定の一次転写バイアスを印加する一次転写バイアス設定部（一次転写バイアス電源）９４０が接続されている。更に、光書込装置３０の光源に所定の電圧を印加したり所定の電流を供給したりする露光設定部（光源電源部）９５０が接続されている。
【００２３】
また、制御部９０には、Ｉ／Ｏインターフェース部９０５を介して、給紙装置５０が接続されている。
【００２４】
制御部９０は、作像条件（例えば、帯電バイアス、現像バイアス、露光量、一次転写バイアスなど）の制御目標値に基づいて、各部を制御する。
【００２５】
ＲＯＭ９０３またはＲＡＭ９０４には、例えば、画像濃度センサ４０の出力値に対する画像濃度（単位面積当りのトナー付着量）への換算に関する情報を記憶した換算テーブルが格納されている。また、ＲＯＭ９０３またはＲＡＭ９０４には、画像形成装置１における各色のプロセスユニットの作像条件（例えば、帯電バイアス、現像バイアス、露光量、一次転写バイアス）の制御目標値が格納されている。更に、ＲＯＭ９０３またはＲＡＭ９０４には、多階調の出力画像の形成に用いる階調範囲における階調値と画像濃度との関係を示す階調作像条件である階調補正情報（階調補正データ）が格納されている。
【００２６】
なお、制御部９０は、マイクロコンピュータ等のコンピュータ装置ではなく、例えば画像形成装置１における制御用に作製された半導体回路素子としてのＩＣなどを用いて構成してもよい。
【００２７】
また、本実施形態で用いられるプログラムは、制御部９０に備えられた不揮発性メモリおよび／または揮発性メモリのみならず、他の記憶媒体に記憶可能である。例えば、画像形成プログラムは、半導体媒体（例えば、ＲＡＭ、不揮発性メモリ等）、光媒体（例えば、ＤＶＤ、ＭＯ、ＭＤ、ＣＤ−Ｒ等）、磁気媒体（例えば、ハードディスク、磁気テープ、フレキシブルディスク等）、その他の記憶媒体に記憶可能である。かかるメモリ、他の記憶媒体は、かかる画像形成プログラムを記憶した場合に、かかる画像形成プログラムを記憶したコンピュータ読取可能な記録媒体を構成する。
【００２８】
図５は、実施形態に係る画像形成装置１における画像データ処理方法の流れの一例を示すブロック図である。
まず、外部のホストコンピュータ５００上のアプリケーションソフトからプリンタドライバを通した画像データが、図１に示した画像形成装置１に出力される。このとき画像データは、プリンタドライバによってＰＤＬ（ページ記述言語）に変換される。ＰＤＬで記述された画像データが入力データとして入力されると、ラスタ化処理部１０１において解釈され、ラスタイメージが形成される。このとき、それぞれのオブジェクトについて、例えば文字・線、写真、グラフィックス画像などの種別や属性を示す信号を生成する。そして、その信号を、入出力特性補正部１０２、ＭＴＦフィルタ処理部１０３、色補正・階調補正（「色・階調補正」と略称する）処理部１０４、及び擬似中間調処理部１０５などへ出力する。
【００２９】
入出力特性補正部１０２では、入出力特性補正信号によって所望の特性が得られるようにラスタイメージ内の各階調値を補正する。また、入出力特性補正部１０２は、濃度センサ出力部１１０からの画像濃度センサ４０の出力を用いるとともに、不揮発メモリ及び揮発メモリから構成される記憶部１０６との間で情報を授受することにより、入出力特性補正信号の形成や補正動作を行う。形成した入出力特性補正信号は、記憶部１０６の不揮発メモリに保存され、次回からの作像に使用される。
【００３０】
ＭＴＦフィルタ処理部１０３では、ラスタ化処理部１０１から送られてくる属性の信号にしたがって各属性に対して最適なフィルタを選択して、強調処理を行う。ＭＴＦフィルタ処理については従来の技術と同一であるので、詳細の説明は省略する。ＭＴＦフィルタ処理を行った後の画像データは、次工程である色・階調補正処理部１０４に引き渡される。
【００３１】
色・階調補正処理部１０４では、次のような色補正及び階調補正など各種の補正処理を行う。色補正では、ホストコンピュータ５００から入力されたＰＤＬの色空間であるＲＧＢ色空間から、プロセスユニット１０等の画像形成部１００で用いるトナーの色からなる色空間であるＣＭＹＫ色空間への色変換を行う。この色補正は、ラスタ化処理部から送られてくる属性の信号にしたがって、各属性に最適な色補正係数を用いて行う。また、階調補正では、後述の階調補正用パターンを用いて作成した階調特性データに基づいて、出力対象の多階調画像の画像データを補正する階調補正処理を行う。このように色・階調補正処理部１０４は、前記階調特性データに基づいて出力対象の多階調画像の画像データを補正する階調補正手段として機能する。なお、この色・階調補正処理については、従来技術と同様な処理を採用することができるため、ここでは詳細な説明は省略する。
【００３２】
色・階調補正処理部１０４における処理の後、画像データは擬似中間調処理部１０５に引き渡される。擬似中間調処理部１０５では擬似中間調処理を行ない、出力画像用データを生成する。例えば、色・階調補正処理を施されたデータに対して、ディザ法により擬似中間調処理を行う。すなわち、予め記憶されたディザマトリクスとの比較参照を行うことにより量子化を行う。
【００３３】
擬似中間調処理部１０５から出力された出力用画像データは、ビデオ信号処理部１０７で処理されてビデオ信号に変換される。このビデオ信号に基づいて、ＰＷＭ信号生成部１０８において光源制御信号としてＰＷＭ信号が生成される。ＬＤ駆動部１０９は、ＰＷＭ信号生成部１０８から受けたＰＷＭ信号に基づいて、光書込装置３０の光源としての半導体レーザー（ＬＤ）を駆動するＬＤ駆動信号を出力する。
【００３４】
次に、実施形態に係る画像形成装置で解決する課題について説明する。
図６は、従来の手法における階調パターン画像（測定用テストパターン）と階調再現性との関係の一例を示す図である。一般的な電子写真方式の画像形成装置では、原稿濃度とプリント濃度の関係（階調再現性）が理想的な関係になるように、多階調の出力画像の形成に用いる階調範囲における階調値と画像濃度との関係を示す階調補正情報を設定している。これは作像条件（帯電電位、現像バイアス、露光量等）とプリント濃度（出力画像の濃度）との関係が単純な線形とならないためである。例えば、濃度階調方式であれば原稿濃度と電位との関係が、面積階調方式であれば原稿濃度と画像処理パターンとの関係が、理想的な階調再現性を得られるように設定される。
【００３５】
但し、温湿度といった環境条件や現像剤の劣化度合いといった影響で、予め理想的な階調再現性が得られるように階調補正情報を設定しても、経時で階調再現性が変化し、プリント濃度が狙いの濃度と一致しなくなるという問題がある。この問題を解決するために、所定のタイミングで予め決められた測定用テストパターンを作成し、これを測色装置で測定し、その測定結果に基づいて階調補正情報を補正する方法が知られている。しかし、この方法は所定タイミング毎にユーザーによる印刷画像の印刷を停止する必要があるため、ユーザーにとっては待ち時間となり、生産性低下の要因となる。
【００３６】
図７は、従来の他の手法における中間転写ベルト２０’上に形成される階調パターン画像（測定用テストパターン）２１０’の一例を示す図である。この例では、生産性の低下を防ぐため、ユーザーによる印刷画像の印刷中に中間転写ベルト２０’の印刷領域以外に階調パターン画像としての測定用テストパターン２１０’を作成している。そして、画像形成装置に取り付けられた光学センサによる画像濃度センサ４０’を用いて、測定用テストパターン２１０’の濃度を測定し、その測定結果に基づいて階調補正情報を補正する。また、ユーザーの印刷画像中に測定可能な領域が存在する場合、その領域の濃度の測定結果に基づいて階調補正情報を補正する方法も知られている。（例えば、特許文献２参照）。
【００３７】
図７に示した方法や特許文献２の方法により、生産性の低下を防止しつつ階調再現性を維持することができる。しかし、これらの従来の方法では、以下に述べるような課題がある。
【００３８】
図８は、従来の方法における画像濃度の経時的な変動の一例を示す図である。階調再現性は、階調補正情報の影響だけでなく、現像剤の帯電量やトナー濃度、潜像形成時の露光量、現像電位（現像バイアス）といった条件によっても変化している。よって、例えば画像形成装置の最大濃度が変化すれば、階調再現性も合わせて変化する。ここで、最大濃度とは原稿濃度が最大値の場合のプリント濃度（出力画像の濃度）を指す。一般的に、画像形成装置ではこうした条件が変化しても一定の画像濃度を維持するよう、ある基準濃度画像が一定の目標濃度を保つよう、作像条件の設定を行っている。
【００３９】
基準濃度画像としては、例えば最大濃度画像そのものを用いたり、所定の画像面積率の画像を用いたりする。基準濃度画像として最大濃度画像以外を用いるのは、例えば基準濃度画像の濃度の検知（測定）に反射型光学センサを用いる場合、最大濃度画像付近では濃度変動に対する感度が十分でない場合が存在する、などの理由があるためである。
【００４０】
しかし、作像条件の設定により画像濃度を維持しようとしても、常に一定の画像濃度を維持することは困難であり、例えば実際の基準濃度画像の濃度は目標濃度を中心として常に変動することになる。
【００４１】
階調パターン画像（測定用テストパターン）の測定タイミングにおいて、基準濃度画像の濃度が目標濃度からずれた条件になっていた場合、算出される階調曲線は、濃度のずれの影響を受けたものとなる。そのため、このときの階調パターン画像の測定データに基づいて階調曲線の補正を行うと、基準濃度画像の濃度が目標濃度となっている場合に対しての最適化とならない。そのため、全体として階調が最適化されないという課題がある。
【００４２】
図９は、実施形態に係る画像形成装置における濃度補正制御及び階調補正制御の一例を示すフローチャートである。
図９において、画像形成装置１が印刷を開始する（Ｓ１１）と、まず、階調補正情報反映タイミングか否かを判断する（Ｓ１２）。階調補正情報反映タイミングである場合（Ｓ１２でＹｅｓ）は、決定済みの濃度補正の作像条件を反映させるととともに、決定済みの階調補正情報を反映させる（Ｓ１３、Ｓ１４）。
【００４３】
一方、階調補正情報反映タイミングでない場合（Ｓ１２でＮｏ）は、次の階調パターン画像の検知タイミングか否かを判断する（Ｓ１５）。階調パターン画像の検知タイミングであった場合（Ｓ１５でＹｅｓ）は、階調パターン画像及び基準濃度画像を中間転写ベルト２０上に形成し、各画像の濃度を検知する（Ｓ１６）。そして、その基準濃度画像の検知結果を目標濃度に設定するとともに、その階調パターン画像の検知結果に基づいて階調補正情報を決定する（Ｓ１７、Ｓ１８）。
【００４４】
階調パターン画像の検知タイミングでない場合（Ｓ１５でＮｏ）は、次の基準濃度画像の濃度補正タイミングか否かを判断する（Ｓ１９）。基準濃度画像の濃度補正タイミングであった場合（Ｓ１９でＹｅｓ）は、基準濃度画像を形成して濃度を検知し、その検知結果に基づいて濃度補正のための作像条件を決定し、その決定した作像条件を反映させる（Ｓ２０、Ｓ２１）。基準濃度画像の濃度補正タイミングでない場合（Ｓ１９でＮｏ）は、印刷終了か否かを判断する（Ｓ２２）。
【００４５】
印刷終了でない場合（Ｓ２２でＮｏ）は、階調補正情報反映タイミングの判断から処理を繰り返す（Ｓ１２〜Ｓ２２）。
【００４６】
なお、階調パターン画像の検知タイミング及び基準濃度画像の濃度補正タイミングは、計算処理が可能な範囲で、それぞれ任意に設定してもよい。例えば、基準濃度画像の濃度補正タイミングは印刷１０枚毎、階調パターン画像の検知タイミングは印刷１００枚毎、といったように印刷枚数を基準に設定してもよいし、印刷開始からの時間を基準に設定してもよい。
【００４７】
また、階調補正情報反映タイミングは、階調パターン画像の検知タイミングで検知した検知結果に基づいて階調補正情報が算出されたタイミングで設定してもよい。また、階調補正情報反映タイミングは、予め測定から階調補正情報の算出に必要な時間を算出しておき、その時間以降に設定してもよい。
【００４８】
図１０は、実施形態に係る画像形成装置における濃度補正制御における基準濃度画像の一例を示す図である。
基準濃度画像の濃度補正では、まず、中間転写ベルト２０上のユーザーによる出力画像である印刷画像２００の領域外に、測定用パターンとしての基準濃度画像２２０を作成する。なお、以降の例では、基準濃度画像としてベタパターンからなる最大濃度画像（例えばベタ画像）を用いる例を示す。
【００４９】
また、図１０には１色分の基準濃度画像を作成する例を示しているが、複数の色ごとにプロセスユニット１０を有する画像形成装置の場合、複数色の基準濃度画像を同時に作成してもよい。また、複数色の基準濃度画像をタイミングずらして作成してもよい。例えば、１色目の基準濃度画像は１枚目の印刷タイミングで形成し、２色目の基準濃度画像は２枚目の印刷タイミングで形成してもよい。なお、このような複数色の場合の基準濃度画像の形成については、後述の測定用パターンが階調補正制御における階調パターン画像及びそれと一緒に形成される基準濃度画像についても同様である。
【００５０】
中間転写ベルト２０上に作成した基準濃度画像は画像濃度センサ４０で測定される。そして、画像濃度センサ４０で検知した基準濃度画像の検知結果である測定最大濃度に基づいて、作像条件である帯電電位、露光量、現像電位の少なくとも１つを調整して決定する。例えば、測定最大濃度と所定の目標濃度（本例では、目標最大濃度）との差分に基づいて、作像条件である帯電電位、露光量、現像電位の少なくとも１つを調整して決定する。目標濃度の初期値は予め定められ、その後、階調補正制御時に作成される基準濃度画像の検知結果である測定最大濃度が設定される。
【００５１】
上記作像条件の調整（決定）は、例えば、測定最大濃度と目標最大濃度の差分である画像濃度差（付着量差）と帯電電位等の作像条件の変更量（補正量）とを対応付けて予め作成して制御部に記憶しておいた作像条件補正データを用いて行ってもよい。この場合、予め作成した作像条件補正データに従って、帯電電位等の作像条件を変更するように決定する。
【００５２】
表１は、作像条件補正データの一例を示す補正テーブルである。
【表１】
0006745062.tif 000002
【００５３】
前述の図３に示したように、感光体１１の帯電電位を上げると露光部電位も上がり、現像ポテンシャルが小さくなるため、画像濃度（トナー付着量）は低下する。逆に帯電電位を下げると露光部電位も下がり、画像濃度（トナー付着量）は上昇する。この関係から、感光体１１の帯電電位の変更量（補正量）と、基準濃度画像の画像濃度（トナー付着量）の閾値１〜４との差（以下「画像濃度差」という。）とを対応させた表１の作像条件補正データ（補正テーブル）を予め作成して記憶しておく。そして、この作像条件補正データに従って、帯電電位を変更して決定する。帯電電位の変更量（補正量）は、予め実験で帯電電位と画像濃度（トナー付着量）の変化量との関係を確認して決定すればよい。
【００５４】
また、現像ローラ１４ａの現像電位（現像バイアス）を上げると現像ポテンシャルが大きくなるため、画像濃度（トナー付着量）が上昇し、現像電位（現像バイアス）を下げると画像濃度（トナー付着量）は低下する。この関係から、現像電位（現像バイアス）の変更量（補正量）と画像濃度差とを対応させた表１同様の作像条件補正データ（補正テーブル）を予め作成して記憶しておいてもよい。この場合、作像条件補正データに従って、現像電位（現像バイアス）を変更して決定する。
【００５５】
同様に、露光量を上げると露光部電位が下がり、現像ポテンシャルが大きくなるため画像濃度（トナー付着量）が上昇し、露光量を下げると露光部電位が上がり、画像濃度（トナー付着量）が低下する。この関係から、露光量の変更量（補正量）と画像濃度差とを対応させた表１同様の作像条件補正データ（補正テーブル）を予め作成して記憶しておいてもよい。この場合、作像条件補正データに従って、露光量を変更して決定する。
【００５６】
また、上記帯電電位、現像電位（現像バイアス）、露光量などの複数の作像条件を組み合わせて補正してもよい。例えば、画像形成装置によっては、出力画像（印刷画像）の残像や異常画像に対する対策を目的として、帯電電位と現像電位（現像バイアス）との差である地肌電位や露光部電位を任意の値にしたい場合がある。この場合、まず画像濃度差と現像ポテンシャルの変更量（補正量）を表１のように予め実験等をもとに決定する。その後、露光部電位に現像ポテンシャルを加えた値を現像電位とし、現像電位に地肌電位を加えた値を帯電電位として、作像条件を調整して決定してもよい。
【００５７】
また、現像装置１４でトナーとキャリアとを含む２成分現像剤を用いる画像形成装置においてトナー濃度制御手法を有している場合は、現像剤のトナー濃度の検知結果又はトナー濃度目標値を変更することで作像条件を変更してもよい。例えば、予め画像濃度差とトナー濃度目標値の変更量を対応させた表１のような作像条件補正データ（補正テーブル）を有しておき、この作像条件補正データ（補正テーブル）に従ってトナー濃度目標値を変更して決定してもよい。
【００５８】
図１１は、実施形態に係る画像形成装置における濃度補正制御における基準濃度画像の他の例を示す図である。基準濃度画像の濃度情報が得られれば、図１１に示すように画像濃度センサとしてラインセンサ４１を用いてもよい。また、基準濃度画像２２０は、ユーザーによる出力画像（印刷画像）２００の領域以外であれば、図１０のように主走査方向の領域外に作成してもよいし、図１１のように副走査方向の領域外に作成してもよい。なお、このような測定用パターンの作成位置については、後述の測定用パターンが階調補正パターン画像の場合でも同様である。以降、主走査方向の領域外に測定用パターンを作成する例をもって説明する。
【００５９】
図１２は、実施形態に係る画像形成装置の階調補正制御における階調パターン画像及び基準濃度画像の一例を示す図である。
階調補正制御における階調パターン画像の検知タイミングでは、例えば図１２に示すような、階調パターン画像２１０と基準濃度画像（最大濃度画像）２１５とを含む測定用パターンを作成する。階調パターン画像２１０は前述の図６中の右側のグラフに示した原稿濃度とプリント濃度の関係が精度よく得られるよう、互いに異なる複数点の階調（濃度）の画像部を有するように形成するのが望ましい。図１２では３点の階調（濃度）の画像部を有する階調パターン画像２１０の例を示しているが、階調パターン画像２１０に含める複数の階調（濃度）画像部分の数を増やすことで、階調作像条件である階調補正情報の算出をより精度良く実施できる。一方で階調パターン画像２１０に含める複数の階調（濃度）画像部分の数を増やすと、階調パターン画像２１０の形成に用いるトナー消費量が増えたり、階調パターン画像２１０の濃度測定に時間が必要となったりする。従って、階調パターン画像２１０に含める複数の階調（濃度）画像部分の数は原稿濃度とプリント濃度の関係の精度とのバランスを考慮して決定してもよい。
【００６０】
階調補正制御において階調パターン画像２１０とともに形成する基準濃度画像（最大濃度画像）２１５は、前述の濃度補正制御で用いられる基準濃度画像（最大濃度画像）２２０と同様の最大濃度で作成されるパターンである。
【００６１】
上記階調パターン画像２１０及び基準濃度画像（最大濃度画像）２１５の濃度はそれぞれ画像濃度センサ４０で検知される。
【００６２】
なお、上記階調パターン画像２１０の複数の階調（濃度）画像部分と基準濃度画像（最大濃度画像）２１５はそれぞれ１つずつでもよいが、主走査方向のばらつきや測定誤差を考慮し、より正確な値を得るために、複数個作成し、その平均値を用いるようにしてもよい。また、後述の図２０に示すように、ユーザーによる出力画像（印刷画像）の領域中から階調補正制御の濃度測定に用いることのできる領域を抽出し、その領域の濃度の検知結果（測定値）を用いてもよい。
【００６３】
図１３は、階調パターン画像の濃度の検知結果を用いた階調補正情報の決定の一例を示す図である。階調パターン画像２１０の濃度の検知が終了したら、その検知結果（図示の例では４箇所の測定点における濃度の検知結果）に基づいて、図１３に示すように階調（面積率）と画像濃度との関係を取得する。
【００６４】
なお、後述の図２０に示すようにユーザーの出力画像（印刷画像）を用いて測定を行う場合、その出力画像（印刷画像）中の測定領域の面積率は出力画像（印刷画像）に依存するため、任意の面積率による画像を測定することはできない。しかしながら、この場合も図１３に示すように、出力画像（印刷画像）中の測定領域における濃度の検知結果に基づいて、各面積率での濃度の値を予測値として算出し、その予測値に基づいて階調補正を行ってもよい。予測値の算出方法としては、例えば測定点の濃度の値をもとに二次近似を用いて算出すればよい。また、装置の特性や計算負荷を考慮して、一次近似や三次近似を用いるなど、その他の近似を用いてももちろんよい。
【００６５】
上記決定した階調補正情報を反映した後は、この階調補正情報の関係を用い、原稿濃度（入力画像）の各部で指定された画像濃度が得られるよう、その原稿濃度に対する出力階調（面積率）を決定するようにすれば、所望の濃度を得ることができる。
【００６６】
図１４は、階調補正情報を反映するタイミングにおける目標最大濃度画像の反映の一例について説明する図である。階調補正制御の測定用パターンの検知タイミング（測定タイミング）に階調パターン画像及び最大濃度画像それぞれの濃度を検知した後、階調補正情報を算出して決定する。この階調補正情報の算出は、前述の最大濃度画像の検知結果に基づいて作像条件を決定する濃度補正の場合に比べ計算時間を必要とする。そのため、一般に階調補正制御の測定用パターンの検知タイミング（測定タイミング）と、上記算出して決定した階調補正情報の反映タイミングとの間にはある程度の時間差が存在する。
【００６７】
本実施形態の階調補正制御では、階調補正情報の反映タイミングにおいて、画像形成装置における目標最大濃度を、階調パターン画像とともに形成した最大濃度画像の検知結果である測定最大濃度に変更する。これにより、階調補正情報の反映タイミング以降は、目標最大濃度が階調補正制御の測定用パターンの検知タイミング（測定タイミング）の最大濃度と一致することになる。そのため、上記算出して決定した階調補正情報を最適な状態を維持することができ、多階調の出力画像における全体としての画像品質を安定化することができる。
【００６８】
なお、予め最大濃度画像の濃度の変化量と最大濃度画像の作像条件の変更量とを対応させた補正テーブルを記憶しておき、階調補正情報の反映タイミングで当該補正テーブルに従って最大濃度画像の作像条件を変更してもよい。この場合、次回の最大濃度画像の検知結果を用いた濃度補正制御のタイミングを待つことなく最大濃度画像の作像条件が変化するため、目標最大濃度の変更による画像品質の安定化の効果をより早く反映させることができる。
【００６９】
図１５は、階調補正情報を反映するタイミングにおける目標最大濃度画像の反映の他の例について説明する図である。本例では、最大濃度の複数の検知結果（測定値）を平均した平均値を用いて目標最大濃度を変更している。階調パターン画像２１０の検知や階調補正情報の算出を行う測定タイミングにおいて一定時間が必要な場合は、その測定タイミング間に最大濃度画像２１５の最大濃度を複数回検知して測定してもよい。そして、その複数の最大濃度の測定値を平均した平均値に目標最大濃度を変更してもよい。
【００７０】
また、制御部における計算負荷を低減する必要のある場合は、上記測定タイミングの開始時又は測定終了時における最大濃度画像２１５の測定最大濃度や、上記測定タイミング間の任意の点での最大濃度画像２１５の測定最大濃度に、目標最大濃度を変更してもよい。
【００７１】
図１６は、階調補正情報を反映するタイミングにおける目標最大濃度画像の反映の更に他の例について説明する図である。本例では、直近の過去の階調補正制御における検知結果を含む複数の最大濃度の検知結果（測定値）を平均した平均値を用いて目標最大濃度を変更している。測定用パターンの検知結果に基づいて階調補正情報を変更する階調補正制御を複数回行う場合、前回及び今回それぞれの測定用パターン検知時の最大濃度画像２１５の測定最大濃度の平均値を計算し、その平均値を今回の目標最大濃度にしてもよい。この場合は、測定誤差の影響を低減することができる。
【００７２】
なお、図１６には前回及び今回それぞれの測定用パターン検知時の最大濃度画像２１５の測定最大濃度の平均値を用いる例を示したが、この例に限定されない。例えば、過去の任意回数（２回以上）の測定用パターン検知時それぞれにおける最大濃度画像２１５の測定最大濃度の平均値を用いてもよい。また、過去の任意回数（２回以上）の測定用パターン検知時及び今回の測定用パターン検知時それぞれの最大濃度画像２１５の測定最大濃度の平均値を用いてもよい、
【００７３】
更に、過去の任意回数の最大濃度画像２１５の濃度の測定値に重みづけをし、重みづけをした後の値の平均値を算出し、その平均値を目標最大濃度に設定してもよい。例えば、表２に示すように重み付けをした場合、次式（１）の平均値を算出し、その平均値を目標最大濃度に設定してもよい。
（ａ＋２×ｂ＋３×ｃ＋４×ｄ＋５×ｅ）／１５  ・・・（１）
【表２】
0006745062.tif 000003
【００７４】
図１７は、最大濃度画像の作像条件の設定方法の一例を示すグラフである。本例では、前述の補正テーブルの代わりに、上記階調補正制御や最大濃度制御とは別の所定のタイミングで中間転写ベルト２０上に、画像濃度（トナー付着量）が互いに異なるよう、互いに異なる電位条件で複数個の濃度検知用パターンを作成する。そして、これらの複数個の濃度検知用パターンの画像濃度（トナー付着量）を検知し、その複数の画像濃度（トナー付着量）の検知結果（測定値）と電位条件との関係を算出する。この関係を用いて、図１７のように目標付着量（目標濃度）を得るための作像条件（図１７の例では現像ポテンシャル）を算出し、その算出した作像条件を用いて、所定の反映タイミングでの作像条件を変更してもよい。
【００７５】
図１８は、実施形態に係る画像形成装置の階調補正制御における階調パターン画像及び基準濃度画像の他の例を示す図である。本例では、出力画像の形成中（印刷中）も実際の最大濃度は常に変動しているため、より正確な値を得るために、図１８に示すように基準濃度画像としての最大濃度画像２１５を中間転写ベルト移動方向における階調パターン画像２１０の前後に作成する。そして、階調パターン画像２１０の前後の合計４個の最大濃度画像２１５の濃度の検出結果（測定値）の平均値を算出し、その平均値を、目標最大濃度に設定する。
【００７６】
図１９は、実施形態に係る画像形成装置の階調補正制御における階調パターン画像及び基準濃度画像の他の例を示す図である。本例では、階調パターン画像２１０として連続的に濃度が変化するパターンを用いている。このようなパターンを用いることで、より詳細な階調の状態が測定できるため、階調補正情報の精度を上げることができる。但し、濃度の測定点が多いほどメモリ量や計算時間が必要となるため、精度とのバランスを考慮して測定点を決定する。
【００７７】
図２０は、実施形態に係る画像形成装置の階調補正制御における階調パターン画像及び基準濃度画像の他の例を示す図である。本例では、ユーザーの出力画像（印刷画像）２００中に、上記階調パターン画像に相当する階調測定画像領域２０１と上記最大濃度画像に相当する最大濃度測定画像領域２０２とが存在している。そして、ユーザーの印刷画像中に、上記階調パターン画像及び最大濃度画像の代わりに、階調測定画像領域２０１及び最大濃度測定画像領域２０２それぞれの濃度を画像濃度センサ（ラインセンサ）４１で測定している。
【００７８】
図２０の例の場合は、実施形態の画像形成装置１の制御部９０は、出力画像の画像情報を取得する画像情報取得手段、及び出力画像の中に基準濃度画像又は階調パターン画像として用いることができる領域を探索する領域探索手段としても機能する。領域探索手段は、画像情報取得手段より得られる画像情報によって示される画像の全領域のうち、どの領域を測色対象となる測色適応領域にするのかを探索する。
【００７９】
測色適応領域の探索は例えば次のようにして行われる。即ち、出力画像の画像情報によって表される画素マトリクスの所定位置にある画素を注目画素とし、その注目画素を中心とする所定サイズの領域を部分領域として抽出する。例えば、初回の抽出においては、例えば２００ｄｐｉの解像度の画素マトリクスにおける左上から２１列目で且つ２１行目の画素を注目画素とし、この注目画素を中心とする４１画素×４１画素の５ｍｍ角程度の領域を部分領域として抽出する。そして、抽出した部分領域における各画素の画素値（Ｃ，Ｍ，Ｙ，Ｋ）を参照しながら、その部分領域全体としての濃淡の平坦さを示す平坦度を算出する。平坦度としては、様々な算出法によって求められたものを用いることが可能である。
【００８０】
平坦度の第１例としては、次のような算出法によって求められたものを挙げることができる。即ち、まず、Ｃ，Ｍ，Ｙ，Ｋについてそれぞれ、各画素の分散を求める。次いで、その分散の和に負の符号をつけたものを部分領域内の平坦度として求める。
【００８１】
また、平坦度として、色の周波数特性を利用したものを挙げることができる。具体的には、部分領域内の各画素値を用いてフーリエ変換を行い、特定周波数のフーリエ係数の絶対値の二乗の和を求める。この和に負の符号を付けて平坦度とする。特定周波数については複数の周波数を用いることができる。
【００８２】
第１例の平坦度では、中間調処理された画像に対しては中間調処理のパターンの影響を受けて、平坦である領域を識別できないケースがある。これに対し、フーリエ変換を用いた平坦度では、特定周波数のフーリエ係数の絶対値の二乗の和を用いることで、中間調処理の影響を排した平坦度を算出することができる。なお、平坦度の算出は、これらのものに限られるものではなく、公知の平坦度算出技術を用いることが可能である。
【００８３】
抽出した部分領域の平坦度を求めると、次に、全ての部分領域を抽出したか否か（画像の全領域について部分領域の抽出が完了したか否か）、を判断する。そして、まだ抽出していない部分領域があると判断した場合には、注目画素の位置を右方向に１画素分だけずらして、それを中心とする４１画素×４１画素の５ｍｍ角程度の領域を部分領域として抽出する。そして、同様にして、抽出した部分領域の色の平坦度を算出する。以降、３、４、５・・・ｎ個目の部分領域の抽出の際に、それぞれ注目画素の位置を右方向に１画素分だけずらしていく。そして、注目画素の列方向の位置をマトリクスの右端から左に向けて２１番目の位置までずらした後は、注目画素の列方向の位置をマトリクスの左端から右に向けて２１番目の位置まで戻すとともに、行方向の位置を１画素分だけ下方向にずらす。その後、注目画素の位置を１画素分ずつ右にずらす処理を繰り返す。以上のようにして、注目画素の位置をラスタ走査のように順次ずらしていって、画像の全領域を網羅する。
【００８４】
なお、注目画素を１画素分ずつずらすのではなく、抽出した部分領域同士の縁部を互いに重ねないように各部分領域を抽出してもよい。例えば、２１列目、２１行目の注目画素を中心とする４１画素×４１画素の大きさの部分領域を抽出した後には、６２列目、６２行目の注目画素を中心とする４１画素×４１画素の大きさの部分領域を抽出する。
【００８５】
画像の全領域からの部分領域の抽出や平坦度の算出を行うと、全ての部分領域の平坦度について、それぞれ所定の基準平坦度よりも優れているか否かを判定する。そして、優れている場合には、その部分領域を測色に適した測色適応領域とする。
【００８６】
次に、測色適応領域となった部分領域それぞれの平均濃度を画像情報より算出する。そして、予め定められた階調パターン画像における複数の階調画像部それぞれの濃度に対し、濃度が一定範囲内となる測色領域が存在するか否かを判定する。当該測色領域が存在しなかった階調画像部のみを、階調パターン画像として非画像領域に作成する。
【００８７】
このようにユーザー出力画像（印刷画像）を活用することで、測定用パターン（階調パターン画像及び基準濃度画像）の作成頻度が低減するため、測定に用いるトナー量を減らすことができる。
【００８８】
以上に説明したものは一例であり、次の態様毎に特有の効果を奏する。
（態様Ａ）
中間転写ベルト２０等の像担持体上に画像を形成するプロセスユニット１０等の画像形成手段と、像担持体上の画像の濃度を検知する画像濃度センサ４０等の濃度検知手段と、像担持体上に所定濃度の基準濃度画像２２０を形成し、基準濃度画像の濃度を検知し、その検知結果と目標濃度とに基づいて、画像形成手段で画像を形成するときに用いる帯電電位などの画像形成条件を変更する制御部９０等の画像形成条件変更手段と、像担持体上に階調パターン画像２１０を形成し、階調パターン画像の濃度を検知し、そのの検知結果に基づいて、画像形成手段で多階調画像を形成するときに用いる階調補正情報を変更する制御部９０等の階調補正情報変更手段と、を備える画像形成装置１において、階調パターン画像２１０を形成するときに基準濃度画像２１５を像担持体上に形成し、その基準濃度画像の濃度を検知し、その検知結果を前記目標濃度に設定する。
前述の課題は、具体的には次のような場合に発生することが判明した。すなわち、基準濃度画像の濃度の検知結果と目標濃度とに基づいて画像形成条件を変更した後、環境変動などによって画像形成装置の状態が変動し、画像形成時の画像濃度が狙いの濃度からずれるように変動する場合がある。そして、この画像形成時の画像濃度が狙いの濃度からずれたタイミングで階調パターン画像を形成し、その階調パターン画像の検知結果に基づいて階調補正情報を変更する場合がある。この変更後の階調補正情報は、上記狙いの濃度からずれた階調パターン画像の画像濃度で所定の階調が再現されるように変更されたものである。そのため、その後に環境変動等によって画像形成時の画像濃度が変動する場合、変更後の階調補正情報に基づいて形成される多階調画像の階調再現性が経時的に大きく変化するおそれがある。
本態様では、階調補正情報の変更に用いる階調パターン画像を形成するときに、基準濃度画像を形成し、その基準濃度画像の濃度の検知結果を、前記画像形成条件の変更に用いられる目標濃度に設定する。その後に行われる画像形成条件の変更は、階調補正情報の変更時に設定された目標濃度と基準濃度画像の検知結果とに基づいて行われる。この画像形成条件の変更により、その後の画像形成時の画像濃度の変動は、上記所定の階調が再現されるように階調補正情報を変更したときの画像形成時の画像濃度を中心にした比較的小さな変動幅の変動になる。従って、階調補正情報に基づいて形成される多階調画像の階調再現性は、上記階調補正情報の変更時の目標濃度の設定を行わない場合よりも小さい変化幅で変化するようになる。よって、多階調画像の階調再現性の経時的な変化を抑制することができる。
（態様Ｂ）
上記態様Ａにおいて、前記画像形成手段は、感光体１１等の潜像担持体の表面を所定の帯電電位に帯電する帯電ローラ１２等の帯電手段と、潜像担持体の帯電された表面を露光する光書込装置３０等の露光手段と、露光によって潜像担持体に形成された潜像を、所定の現像バイアスが印加された現像ローラ１４ａ等の現像剤担持体に担持された現像剤によって現像する現像装置１４等の現像手段とを備え、前記画像形成条件は、帯電手段による帯電電位、露光手段による露光量及び現像剤担持体に印加される現像バイアスの少なくとも一つを含む。
これによれば、上記実施形態について説明したように、画像形成条件として画像濃度への影響が大きい帯電電位、露光量及び現像バイアスの少なくとも一つを決定することにより、画像濃度をより確実にかつ精度よく狙いの濃度に制御できる。
（態様Ｃ）
上記態様Ａ又は態様Ｂにおいて、前記画像形成手段は、像担持体の表面を所定の帯電電位に帯電する帯電手段と、像担持体の帯電された表面を露光する露光手段と、露光によって像担持体に形成された潜像を、所定の現像バイアスが印加された現像剤担持体に担持されたトナーとキャリアとを含む現像剤によって現像する現像手段と、現像手段における現像剤のトナー濃度を制御する制御部９０等のトナー濃度制御手段と、を備え、前記画像形成条件は、トナー濃度制御手段におけるトナー濃度の目標値を含む。
これによれば、上記実施形態について説明したように、画像形成条件として画像濃度への影響が大きいトナー濃度の目標値を決定することにより、画像濃度をより確実にかつ精度よく狙いの濃度に制御できる。
（態様Ｄ）
上記態様Ａ乃至Ｃのいずれかにおいて、前記基準濃度画像は最大濃度画像である。
これによれば、上記実施形態について説明したように、画像形成条件の変化に対する濃度変化が大きい最大濃度画像の濃度の検知結果に基づいて画像形成条件を決定することにより、画像形成時の画像濃度をより精度よく狙いの濃度に制御できる。
（態様Ｅ）
上記態様Ａ乃至Ｄのいずれかにおいて、前記濃度補正制御手段は、基準濃度画像を複数形成するように画像形成手段を制御し、複数の基準濃度画像それぞれの濃度の検知結果の平均値を算出し、その平均値と目標濃度とに基づいて画像形成条件を変更する。
これによれば、上記実施形態について説明したように、濃度検知手段による基準濃度画像の検知のばらつきや像担持体上の基準濃度画像の位置のばらつきによる基準濃度画像の濃度の検知結果への影響を低減することができる。
（態様Ｆ）
上記態様Ａ乃至Ｄのいずれかにおいて、前記目標濃度設定手段は、階調パターン画像の濃度が検知されている時間内に検知された基準濃度画像の濃度の複数の検知濃度の平均値を算出し、その平均値を目標濃度に設定する。
これによれば、上記実施形態について説明したように、濃度検知手段による基準濃度画像の検知のばらつきや像担持体上の基準濃度画像の位置のばらつきによる基準濃度画像の濃度の検知結果への影響を低減することができる。
（態様Ｇ）
上記態様Ａ乃至Ｄのいずれかにおいて、前記目標濃度設定手段は、基準濃度画像の濃度の検知結果と、過去の一又は複数の基準濃度画像の濃度の検知結果との平均値を算出し、その平均値を目標濃度に設定する。
これによれば、上記実施形態について説明したように、濃度検知手段による基準濃度画像の検知のばらつきや像担持体上の基準濃度画像の位置のばらつきによる基準濃度画像の濃度の検知結果への影響を低減することができる。
（態様Ｈ）
上記態様Ａ乃至Ｇのいずれかにおいて、前記濃度補正制御手段は、基準濃度画像の濃度の変化量と画像形成条件の補正量とを互いに対応付けて予め作成された画像形成条件補正データと、基準濃度画像の濃度の検知結果とに基づいて画像形成条件を変更する。
これによれば、上記実施形態について説明したように、画像形成条件補正データを用いることにより、基準濃度画像の濃度の検知結果に基づく画像形成条件の変更処理が簡易になるので、出力画像の濃度を速やかに狙いの濃度に制御できる。
（態様Ｉ）
上記態様Ａ乃至Ｈのいずれかにおいて、出力画像の画像情報を取得する制御部９０等の画像情報取得手段と、出力画像２００の中に、基準濃度画像又は階調パターン画像として用いることができる最大濃度測定画像領域２０２又は階調測定画像領域２０１等の領域を探索する制御部９０等の領域探索手段と、を備え、出力画像の中に基準濃度画像又は階調パターン画像として用いることができる領域が存在する場合は、当該領域の濃度を、基準濃度画像又は階調パターン画像の濃度として検知して制御に用いる。
これによれば、上記実施形態について説明したように、像担持体上に基準濃度画像又は階調パターン画像を別途形成することなく、画像形成条件又は階調補正情報を決定して変更できる。
（態様Ｊ）
上記態様Ａ乃至Ｉのいずれかにおいて、階調パターン画像の濃度の検知結果に基づいて、各階調に対応する濃度予測値を算出する制御部９０等の算出手段を備え、前記階調補正制御手段は、算出手段で算出した各階調に対応する濃度予測値から得られる階調特性が目標階調特性に基づいて、階調補正情報を決定する。
これによれば、上記実施形態について説明したように、階調パターン画像における階調の数を少なくすることができる。
【符号の説明】
【００８９】
１  画像形成装置
１０（１０Ｙ、１０Ｃ、１０Ｍ、１０Ｋ）  プロセスユニット（作像部）
１１（１１Ｙ、１１Ｃ、１１Ｍ、１１Ｋ）  感光体
１２  帯電ローラ
１３  
１４  現像装置
１４ａ  現像ローラ
１４ｂ  トナー濃度センサ
１５（１５Ｙ、１５Ｃ、１５Ｍ、１５Ｋ）  １次転写チャージャ
１６  感光体クリーニング装置
２０  中間転写ベルト
３０  光書込装置（光走査装置）
４０  画像濃度センサ
４１  画像濃度センサ（ラインセンサ）
９０  制御部
１００  画像形成部
２００  出力画像（ユーザーの印刷画像）
２０１  階調測定画像領域
２０２  最大濃度測定画像領域
２１０  階調パターン画像
２１５  基準濃度画像（最大濃度画像）
２２０  基準濃度画像（最大濃度画像）
【先行技術文献】
【特許文献】
【００９０】
【特許文献１】特開２０１１−１６４２４０号公報
【特許文献２】特開２０１２−１６５２９６号公報
【図１】
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【図２】
0006745062.tif 000005
【図３】
0006745062.tif 000006
【図４】
0006745062.tif 000007
【図５】
0006745062.tif 000008
【図６】
0006745062.tif 000009
【図７】
0006745062.tif 000010
【図８】
0006745062.tif 000011
【図９】
0006745062.tif 000012
【図１０】
0006745062.tif 000013
【図１１】
0006745062.tif 000014
【図１２】
0006745062.tif 000015
【図１３】
0006745062.tif 000016
【図１４】
0006745062.tif 000017
【図１５】
0006745062.tif 000018
【図１６】
0006745062.tif 000019
【図１７】
0006745062.tif 000020
【図１８】
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【図１９】
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【図２０】
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