(57)【要約】【課題】  少ないパッチ数で、複雑な計算を用いることなく、より実際に近い値を得る補間を行う階調制御を達成する。【解決手段】  画像形成装置のもつγ補正用の変換テーブルに基づき作成したもう１つのγ補正用の変換テーブルを作用させて画像パターンを形成し、その画像パターンを光学検出手段で検知した値を用いて、画像制御を行う。【選択図】            図１１
2005210469.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
像担持体上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及び階調を検出する光学検出手段と、画像濃度を調整する濃度調整手段と、画像の階調特性を調整する階調調整手段を有し、画像特性を判断するための少なくとも１つ以上の画像パターンを前記像担持体上に形成し、形成された画像パターンを、前記光学検出手段によって読み取り、その読み取った画像情報に基づいて画像形成条件を制御する画像制御方法において、画像形成装置のもつγ補正用の変換テーブルに基づき作成したもう１つのγ補正用の変換テーブルを作用させて画像パターンを形成することを特徴とする画像制御方法。
【請求項２】
前記画像形成装置のもつγ補正用の変換テーブルとは、前記画像制御により作成されたものであることを特徴とする請求項１記載の画像制御方法。
【請求項３】
前記画像形成装置のもつγ補正用の変換テーブルとは、前記画像制御とは異なる画像制御により作成されたものであることを特徴とする請求項１記載の画像制御方法。
【請求項４】
前記画像形成条件とはγ補正であることを特徴とする請求項１記載の画像制御方法。
【請求項５】
前記画像形成装置のもつγ補正用の変換テーブルに基づき作成したもう１つのγ補正用の変換テーブルは、前記画像パターンの読み取り値により、自動的に作り方をかえることを特徴とする請求項１記載の画像制御方法。
【請求項６】
前記画像形成装置のもつγ補正用の変換テーブルに基づき作成したもう１つのγ補正用の変換テーブルは、画像制御に用いる画像パッターン作成専用の変換テーブルであることを特徴とする請求項１記載の画像制御方法。
【請求項７】
前記像担持体が、表面に感光層を有するドラム状の感光ドラムであることを特徴とする請求項１記載の画像制御方法。
【請求項８】
前記像担持体が、表面に感光層を有するシート状の感光シートであることを特徴とする請求項１記載の画像制御方法。
【請求項９】
前記像担持体が、表面に感光層を有するベルト状の感光ベルトであることを特徴とする請求項１記載の画像制御方法。
【請求項１０】
前記像担持体が、前記感光体上からトナー像を転写される転写体であることを特徴とする請求項１記載の画像制御方法。
【請求項１１】
前記転写体が、中間転写体であることを特徴とする請求項１記載の画像制御方法。
【請求項１２】
前記光学検出手段は正反射型センサであることを特徴とする請求項１記載の画像制御方法。
【請求項１３】
像担持体と、該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を記録材に転写する転写手段と、前記記録材に転写された画像を該記録材に定着する定着手段とを備え、請求項１記載の画像制御方法によって画像濃度調整及び画像階調調整を行うことを特徴とする画像形成装置。
【請求項１４】
前記画像形成装置のもつγ補正用の変換テーブルとは、前記画像制御により作成されたものであることを特徴とする請求項１３記載の画像形成装置。
【請求項１５】
前記画像形成装置のもつγ補正用の変換テーブルとは、前記画像制御とは異なる画像制御により作成されたものであることを特徴とする請求項１３記載の画像形成装置。
【請求項１６】
前記画像形成条件とはγ補正であることを特徴とする請求項１３記載の画像形成装置。
【請求項１７】
前記画像形成装置のもつγ補正用の変換テーブルに基づき作成したもう１つのγ補正用の変換テーブルは、前記画像パターンの読み取り値により、自動的に作り方をかえることを特徴とする請求項１３記載の画像形成装置。
【請求項１８】
前記画像形成装置のもつγ補正用の変換テーブルに基づき作成したもう１つのγ補正用の変換テーブルは、画像制御に用いる画像パッターン作成専用の変換テーブルであることを特徴とする請求項１３記載の画像形成装置。
【請求項１９】
前記像担持体が、表面に感光層を有するドラム状の感光ドラムであることを特徴とする請求項１３記載の画像形成装置。
【請求項２０】
前記像担持体が、表面に感光層を有するシート状の感光シートであることを特徴とする請求項１３記載の画像形成装置。
【請求項２１】
前記像担持体が、表面に感光層を有するベルト状の感光ベルトであることを特徴とする請求項１３記載の画像形成装置。
【請求項２２】
前記像担持体が、前記感光体上からトナー像を転写される転写体であることを特徴とする請求項１３記載の画像形成装置。
【請求項２３】
前記転写体が、中間転写体であることを特徴とする請求項１３記載の画像形成装置。
【請求項２４】
前記光学検出手段は正反射型センサであることを特徴とする請求項１３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、例えば複写機、レーザビームプリンタ等において画像を形成する際の画像制御方法および画像形成装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、複写機やプリンタ等の画像形成装置の画像処理特性を調整する方法（画像制御方法）として、次のような手法が知られている。
【０００３】
まず、画像形成装置を起動して、そのウォームアップ動作の終了後に、特定パッチパターン（画像パターン）を感光ドラム等の像担持体上に形成する。そして、その形成されたパッチパターンの濃度を読み取り、その読み取った濃度値に基づいて、γ補正回路などの画像形成条件を決定する回路の動作を変更することにより、形成される画像の品質を安定させている。
【０００４】
更に、環境条件の変動により、その階調特性が変化した場合にも、再度特定パターンを像担持体上に形成して読み取り、再びγ補正回路などの画像形成条件を決定する回路にフィードバックすることにより、その環境条件の変動量に応じて画像品質を安定させることができる（例えば特許文献１参照）。
【特許文献１】特開平０４−２６７２７０号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、上記従来例では、画像形成装置の階調特性がリニアでない（特にハイライト）ため、濃度データ間を近似式で補間すると実際の濃度とは違ってしまっていた。この階調データを用いて、画像形成条件にフィードバックしてしまうと、最適な画像が得られないという欠点があった。また精度を上げるためには、パッチ数を増やすなどが考えられるが、制御時間が増加し、制御の頻度を多くできないなどの問題もあった。
【０００６】
そこで、本発明は、上述の問題を解決すべく、少ないパッチ数で、複雑な計算を用いることなく、より実際に近い値を得る補間を行う階調制御を可能とし、画像安定化を達成する画像制御方法および画像形成装置を提供することを目的とするものである。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明は、上述事情に鑑みてなされたものであって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及び階調を検出する光学検出手段と、画像濃度を調整する濃度調整手段と、画像の階調特性を調整する階調調整手段を有し、画像特性を判断するための少なくとも１つ以上の画像パターンを前記像担持体上に形成し、形成された画像パターンを、前記光学検出手段によって読み取り、その読み取った画像情報に基づいて、画像形成条件を制御する画像制御方法において、画像形成装置のもつγ補正用の変換テーブルに基づき作成したもう１つのγ補正用の変換テーブルを作用させて画像パターンを形成することを特徴とする。
【０００８】
また、前記画像形成装置のもつγ補正用の変換テーブルとは、前記画像制御により作成されたものであるとすることがきる。
【０００９】
また、前記画像形成装置のもつγ補正用の変換テーブルとは、前記画像制御とは異なる画像制御により作成されたものであるとすることができる。
【００１０】
また、像担持体と、該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を記録材に転写する転写手段と、前記記録材に転写された画像を該記録材に定着する定着手段とを備えた画像形成装置において、上述の画像制御方法によって画像濃度調整及び画像階調調整を行うことができる。
【００１１】
この場合、前記像担持体を、表面に感光層を有するドラム状の感光ドラム、または表面に感光層を有するシート状の感光シート、または表面に感光層を有するベルト状の感光ベルト、または前記感光体上からトナー像を転写される転写体、または前記感光体上からトナー像を転写される中間転写体とすることができる。
【００１２】
なお、さらに詳細に説明すれば、本発明は下記の構成によって前記課題を解決できた。
【００１３】
（１）像担持体上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及び階調を検出する光学検出手段と、画像濃度を調整する濃度調整手段と、画像の階調特性を調整する階調調整手段を有し、画像特性を判断するための少なくとも１つ以上の画像パターンを前記像担持体上に形成し、形成された画像パターンを、前記光学検出手段によって読み取り、その読み取った画像情報に基づいて画像形成条件を制御する画像制御方法において、画像形成装置のもつγ補正用の変換テーブルに基づき作成したもう１つのγ補正用の変換テーブルを作用させて画像パターンを形成することを特徴とする画像制御方法。
【００１４】
（２）前記画像形成装置のもつγ補正用の変換テーブルとは、前記画像制御により作成されたものであることを特徴とする前記（１）記載の画像制御方法。
【００１５】
（３）前記画像形成装置のもつγ補正用の変換テーブルとは、前記画像制御とは異なる画像制御により作成されたものであることを特徴とする前記（１）記載の画像制御方法。
【００１６】
（４）前記画像形成条件とはγ補正であることを特徴とする前記（１）記載の画像制御方法。
【００１７】
（５）前記画像形成装置のもつγ補正用の変換テーブルに基づき作成したもう１つのγ補正用の変換テーブルは、前記画像パターンの読み取り値により、自動的に作り方をかえることを特徴とする前記（１）記載の画像制御方法。
【００１８】
（６）前記画像形成装置のもつγ補正用の変換テーブルに基づき作成したもう１つのγ補正用の変換テーブルは、画像制御に用いる画像パッターン作成専用の変換テーブルであることを特徴とする前記（１）記載の画像制御方法。
【００１９】
（７）前記像担持体が、表面に感光層を有するドラム状の感光ドラムであることを特徴とする前記（１）記載の画像制御方法。
【００２０】
（８）前記像担持体が、表面に感光層を有するシート状の感光シートであることを特徴とする前記（１）記載の画像制御方法。
【００２１】
（９）前記像担持体が、表面に感光層を有するベルト状の感光ベルトであることを特徴とする前記（１）記載の画像制御方法。
【００２２】
（１０）前記像担持体が、前記感光体上からトナー像を転写される転写体であることを特徴とする前記（１）記載の画像制御方法。
【００２３】
（１１）前記転写体が、中間転写体であることを特徴とする前記（１）記載の画像制御方法。
【００２４】
（１２）前記光学検出手段は正反射型センサであることを特徴とする前記（１）記載の画像制御方法。
【００２５】
（１３）像担持体と、該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を記録材に転写する転写手段と、前記記録材に転写された画像を該記録材に定着する定着手段とを備え、前記（１）記載の画像制御方法によって画像濃度調整及び画像階調調整を行うことを特徴とする画像形成装置。
【００２６】
（１４）前記画像形成装置のもつγ補正用の変換テーブルとは、前記画像制御により作成されたものであることを特徴とする前記（１３）記載の画像形成装置。
【００２７】
（１５）前記画像形成装置のもつγ補正用の変換テーブルとは、前記画像制御とは異なる画像制御により作成されたものであることを特徴とする前記（１３）記載の画像形成装置。
【００２８】
（１６）前記画像形成条件とはγ補正であることを特徴とする前記（１３）記載の画像形成装置。
【００２９】
（１７）前記画像形成装置のもつγ補正用の変換テーブルに基づき作成したもう１つのγ補正用の変換テーブルは、前記画像パターンの読み取り値により、自動的に作り方をかえることを特徴とする前記（１３）記載の画像形成装置。
【００３０】
（１８）前記画像形成装置のもつγ補正用の変換テーブルに基づき作成したもう１つのγ補正用の変換テーブルは、画像制御に用いる画像パッターン作成専用の変換テーブルであることを特徴とする前記（１３）記載の画像形成装置。
【００３１】
（１９）前記像担持体が、表面に感光層を有するドラム状の感光ドラムであることを特徴とする前記（１３）記載の画像形成装置。
【００３２】
（２０）前記像担持体が、表面に感光層を有するシート状の感光シートであることを特徴とする前記（１３）記載の画像形成装置。
【００３３】
（２１）前記像担持体が、表面に感光層を有するベルト状の感光ベルトであることを特徴とする前記（１３）記載の画像形成装置。
【００３４】
（２２）前記像担持体が、前記感光体上からトナー像を転写される転写体であることを特徴とする前記（１３）記載の画像形成装置。
【００３５】
（２３）前記転写体が、中間転写体であることを特徴とする前記（１３）記載の画像形成装置。
【００３６】
（２４）前記光学検出手段は正反射型センサであることを特徴とする前記（１３）記載の画像形成装置。
【発明の効果】
【００３７】
本発明によると、少ないパッチ数で、複雑な計算を用いることなく、より実際に近い値を得る補間を行う階調制御が可能となり、画像安定化を達成する画像制御方法および画像形成装置を提供することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００３８】
以下、図面を参照して本発明の実施例を詳細に説明する。
【実施例１】
【００３９】
図１に本実施例の構成図を示す。
【００４０】
フルカラーの画像形成方法について、説明する。
【００４１】
原稿台ガラス１０２上に、置かれた原稿１０１は光源１０３によって照射され光学系１０４を介してＣＣＤセンサ１０５に結像される。ＣＣＤセンサ１０５は３列に配列されたレッド、グリーン、ブルーのＣＣＤラインセンサ群により、ラインセンサ毎にレッド、グリーン、ブルーの色成分信号を生成する。
【００４２】
これらの読み取り光学系ユニットは矢印の方向に走査することにより、原稿をライン毎の電気信号データ列に変換する。
【００４３】
また原稿台ガラス１０２上には、原稿の位置をつき当てて、原稿の斜め置かれを防ぐつき当て部材１０７と、その原稿台ガラス面に、ＣＣＤセンサ１０５の白レベルを決定するためと、ＣＣＤセンサ１０５のスラスト方向のシェーディングを行うための、基準白色板１０６が配置してある。
【００４４】
ＣＣＤセンサ１０５により、得られた画像信号は、リーダー画像処理部１０８にて画像処理された後、プリンタ部Ｂに送られ、プリンタ制御部１０９で画像処理される。
【００４５】
次に、画像処理部１０８について説明する。
【００４６】
図２は、本実施例に係るリーダー部Ａの画像処理部１０８における画像信号の流れを示すブロック図である。同図に示すように、ＣＣＤセンサ１０５より出力される画像信号は、アナログ信号処理部２０１に入力され、そこでゲイン調整、オフセット調整をされた後、Ａ／Ｄコンバータ２０２で、各色信号毎に８ｂｉｔのデジタル画像信号Ｒ１、Ｇ１、Ｂ１に変換される。その後、シェーディング補正部２０３に入力され、色ごとに基準白色板１０６の読み取り信号を用いた公知のシェーディング補正が施される。
【００４７】
クロック発生部２１１は、１画素単位のクロックを発生する。また、主走査アドレスカウンタ２１２では、クロック発生部２１１からのクロックを計数し、１ラインの画素アドレス出力を生成する。そして、デコーダ２１３は、主走査アドレスカウンタ２１２からの主走査アドレスをデコードして、シフトパルスやリセットパルス等のライン単位のＣＣＤ駆動信号や、ＣＣＤからの１ライン読み取り信号中の有効領域を表すＶＥ信号、ライン同期信号ＨＳＹＮＣを生成する。なお、主走査アドレスカウンタ２１２はＨＳＹＮＣ信号でクリアされ、次のラインの主走査アドレスの計数を開始する。
【００４８】
ＣＣＤセンサ１０５の各ラインセンサは、相互に所定の距離を隔てて配置されているため、図２のラインディレイ回路２０４において、副走査方向の空間的ずれを補正する。具体的には、Ｂ信号に対して副走査方向で、Ｒ、Ｇの各信号を副走査方向にライン遅延させてＢ信号に合わせる。
【００４９】
入力マスキング部２０５は、ＣＣＤセンサのＲ、Ｇ、Ｂのフィルタの分光特性で決まる読み取り色空間を、ＮＴＳＣの標準色空間に変換する部分であり、次式のようなマトリックス演算を行う。
【００５０】
2005210469.tif 000003
【００５１】
光量／濃度変換部（ＬＯＧ変換部）２０６はルックアップテーブル（ＬＵＴ）ＲＯＭにより構成され、Ｒ４、Ｇ４、Ｂ４の輝度信号がＣ０、Ｍ０、Ｙ０の濃度信号に変換される。ライン遅延メモリ２０７は、不図示の黒文字判定部で、Ｒ４、Ｇ４、Ｂ４信号から生成されるＵＣＲ、ＦＩＬＴＥＲ、ＳＥＮ等の判定信号までのライン遅延分だけ、Ｃ０、Ｍ０、Ｙ０の画像信号を遅延させる。
【００５２】
マスキング及びＵＣＲ回路２０８は、入力されたＹ１、Ｍ１、Ｃ１の３原色信号により黒信号（Ｂｋ）を抽出し、更に、プリンタ部Ｂでの記録色材の色濁りを補正する演算を施して、Ｙ２、Ｍ２、Ｃ２、Ｂｋ２の信号を各読み取り動作の度に順次、所定のビット幅（８ｂｉｔ）で出力する。
【００５３】
γ補正回路２０９は、リーダー部Ａにおいて、プリンタ部Ｂの理想的な階調特性に合わせるべく濃度補正を行う。また、空間フィルタ処理部（出力フィルタ）２１０は、エッジ強調又はスムージング処理を行う。
【００５４】
このように処理されたＭ４、Ｃ４、Ｙ４、Ｂｋ４の面順次の画像信号は、プリンタ制御部１０９に送られ、プリンタ部ＢでＰＷＭによる濃度記録が行われる。
【００５５】
また、２１４はリーダー部内の制御を行うＣＰＵ、２１５はＲＡＭ、２１６はＲＯＭである。２１７は操作部であり、表示器２１８を有する。
【００５６】
図３は、図２に示す画像処理部１０８における各制御信号のタイミングを示す図である。同図において、ＶＳＹＮＣ信号は、副走査方向の画像有効区間信号であり、論理“１”の区間において、画像読み取り（スキャン）を行って、順次、（Ｃ）、（Ｍ）、（Ｙ）、（Ｂｋ）の出力信号を形成する。また、ＶＥ信号は、主走査方向の画像有効区間信号であり、論理“１”の区間において主走査開始位置のタイミングをとり、主にライン遅延のライン計数制御に用いられる。そして、ＣＬＯＣＫ信号は画素同期信号であり、“０”→“１”の立ち上がりタイミングで画像データを転送するのに用いられる。
【００５７】
次にプリンタ部Ｂの説明を行う。
【００５８】
図１において感光ドラム４は、１次帯電器８により、一様に帯電される。
【００５９】
画像データは、プリンタ画像処理部１０９に含まれるレーザードライバ及びレーザー光源１１０を介してレーザー光に変換され、そのレーザー光はポリゴンミラー１及びミラー２により反射され、一様に帯電された感光体ドラム４上に照射される。
【００６０】
レーザー光の走査により潜像が形成された感光ドラム４は、図中に示す矢印の方向に回転する。
【００６１】
すると、現像器３により各色ごとの現像が順次なされる。
【００６２】
本実施例では、現像方式として、２成分系を用いており、感光体ドラム４のまわりに、各色の現像器３が上流よりブラック（Ｂｋ）、イエロー（Ｙ）、シアン（Ｃ）、マゼンタ（Ｍ）の順で配置され、画像信号に応じた現像器が、その感光ドラム上に作られた潜像領域を現像するタイミングで、現像動作を行うようになっている。
【００６３】
一方、転写紙６は転写ドラム５に巻き付けられてＭ、Ｃ、Ｙ、Ｂｋの順番に１回ずつ回転し、計４回回転して各色のトナー画像が転写紙６上に多重に転写される。
【００６４】
転写が終了すると、転写紙６を転写ドラム５から分離し、定着ローラー対７によって定着され、フルカラー画像プリントが完成する。
【００６５】
また、感光ドラム４の現像器３の上流側に表面電位センサ１２を配置している。
【００６６】
また、感光体ドラム４上の転写残トナーをクリーニングするためのクリーナー９と、後述する、感光体ドラム４上に形成されたトナーパッチパターンの反射光量を検出するための、ＬＥＤ光源１０（約９６０ｎｍに主波長をもつ）とフォトダイオード１１を設けている。フォトダイオード１１はＬＥＤ光源からの光の正反射（鏡面反射）の方向に設けている。
【００６７】
図４は本実施例による画像形成装置の構成ブロック図を示す。
【００６８】
プリンタ画像処理部１０９はＣＰＵ２８及び、ＲＯＭ３０とＲＡＭ３２、テストパターン記憶部３１、濃度換算回路４２及びＬＵＴ２５より成り立ち、リーダー部Ａ、プリンタエンジン部１００と通信できるようになっている。
【００６９】
プリンタエンジン部１００において、感光体ドラム４の回りに配置されている、ＬＥＤ１０とフォトダイオード１１から成る、光学読み取り装置４０、１次帯電器８、レーザー１０１、表面電位センサ１２、現像器３を制御している。
【００７０】
また、機内の空気中の水分量を測定する環境センサ２１３が備えられている。
【００７１】
表面電子センサ１２は、現像器３より上流側に設けられており、１次帯電器８のグリッド電位、現像器３の現像バイアスはＣＰＵ２８により制御される。
【００７２】
図５は本実施例による階調画像を得る画像信号処理回路を示す。
【００７３】
画像の輝度信号がＣＣＤ１０５で得られ、リーダー画像処理部１０８において面順次の画像信号に変換される。この画像信号は、初期設定時のプリンタのγ特性が入力された画像信号によって表される、原画像の濃度と出力画像の濃度が一致するように、ＬＵＴ２５（γ補正用の変換テーブル）にて濃度特性が変換される。
【００７４】
図６に階調が再現される様子を４限チャートで示す。
【００７５】
第Ｉ象限は、原稿濃度を濃度信号に変換するリーダー部Ａの読み取り特性を示し、第ＩＩ象限は濃度信号をレーザー出力信号に変換するためのＬＵＴ２５の変換特性を示し、第ＩＩＩ象限はレーザー出力信号から出力濃度に変換するプリンタ部Ｂの記録特性を示し、第ＩＶ象限は原稿濃度から出力濃度の関係を示すこの画像形成装置のトータルの階調再現特性を示している。
【００７６】
階調数は８ｂｉｔのデジタル信号で処理しているので、２５６階調である。この画像形成装置では、第ＩＶ象限の階調特性をリニアにするために、第ＩＩＩ象限のプリンタ特性がリニアでない分を第ＩＶ象限のＬＵＴ２５によって補正している。
【００７７】
ＬＵＴ２５は後に述べる演算結果により生成される。
【００７８】
ＬＵＴ２５にて濃度変換された後、パルス巾変調（ＰＷＭ）回路２６により信号がドット巾に対応した信号に変換され、レーザーのＯＮ／ＯＦＦを制御するレーザードライバ２７に送られる。
【００７９】
本実施例では、Ｙ、Ｍ、Ｃ、Ｋの全色とも、パルス巾変調処理による階調再現方法を用いた。
【００８０】
そして、レーザー１１０の走査により感光体ドラム４上にはドット面積の変化により、所定の階調特性を有する潜像が形成され、現像、転写、定着という過程をへて階調画像が再生される。
【００８１】
次に、画像安定化を達成する制御系について説明する。
【００８２】
本制御は、感光ドラム４上のパッチパターン濃度を検出し、前述のＬＵＴ２５を作り直すことにより、画像安定化を達成する。
【００８３】
図７は感光ドラム４に相対するＬＥＤ１０とフォトダイオード１１から成るフォトセンサ４０からの信号を処理する処理回路を示す。フォトセンサ４０に入射された感光ドラム４からの近赤外光は、フォトセンサ４０により電気信号に変換され、電気信号はＡ／Ｄ変換回路４１により０〜５Ｖの出力電圧を０〜２５５レベルのデジタル信号に変換される。そして、濃度換算回路４２により濃度に変換される。
【００８４】
なお、本実施例で使用したトナーは、イエロー、マゼンタ、シアンの色トナーで、スチレン系共重合樹脂をバインダーとし、各色の色材を分散させて形成されている。
【００８５】
また、感光ドラム４はＯＰＣドラムであり、近赤外光の反射率（９６０ｎｍ）は約４０％であり、反射率が同程度であれば、アモルファスシリコン系ドラム等であってもかまわない。
【００８６】
また、本実施例で使用したフォトセンサ４０は、感光ドラム４からの正反射光のみを検出するよう構成されている。
【００８７】
感光ドラム４上の濃度を各色の面積階調により段階的に変えていった時の、フォトセンサ４０出力と出力画像濃度との関係を図８に示す。
【００８８】
トナーが感光体ドラム４に付着していない状態におけるフォトセンサ４０の出力を５Ｖ、すなわち、２５５レベルに設定した。
【００８９】
図８からわかるように、各トナーによる面積被覆率が大きくなり画像濃度が大きくなるにしたがい、感光ドラム４単体よりフォトセンサ４０出力が小さくなる。
【００９０】
これらの特性から、各色専用のセンサ出力信号から、濃度信号に変換するテーブル４２ａを持つことにより、各色とも精度良く濃度信号を読み取ることができる。
【００９１】
制御に用いるパッチパターンは、ＬＵＴ２５に基づいて作成したＬＵＴ２５ａを作用させて、パターンジェネレータ２９から発生させる。
【００９２】
図１３に示すように、本実施例ではＬＵＴ２５ａは、ＬＵＴ２５の変換特性を表す曲線ａから、リニアな変換特性を表す直線ｂを引いた値の１／２を、リニアな変換特性を表す直線ｂにたした曲線ｃが表す変換特性をもつ変換テーブルとした。
【００９３】
パッチパターンは、図９に示すように、レーザー出力レベルを、１６，６４，１２８，１９２，２４０レベルとした階調パッチパターンとした１パッチ（図９のａ）あたりの読むポイントは６ポイントであり、得られた信号を平均する。ポイント数はセンサ、画像形成装置によって最適化するのが好ましい。
【００９４】
各パッチ毎に６ポイントの値が平均された、信号を、先に示した光学濃度への変換方法により、濃度値に直し、それを出力濃度として、横軸にレーザー出力レベルをプロットしたのが、図１０である。
【００９５】
図１０に示した５点をもとに、本実施例では紙のベース濃度０．０５のレーザー出力レベルを０レベル、この画像形成装置の最大濃度１．６のレーザー出力レベルを２５５とし、レーザー出力レベル０〜２５５における濃度値を、１つの６次式にあてはめることで補間し、求める。
【００９６】
本実施例において６次式を補間に用いた理由は、本実施例で用いた画像形成装置の階調特性が、使用条件によらず常に６次式で良く近似できるからである。電子写真の場合、このようなケースが多く見られる。
【００９７】
補間した結果を図１１に示す。
【００９８】
図１１に示す階調特性をリニアにするＬＵＴ２５ｂを作成し、ＬＵＴ２５ａとＬＵＴ２５ｂの２つのＬＵＴを作用させた場合の変換特性を１つの変換テーブルとし、ＬＵＴ２５に設定する。
【００９９】
γ補正に用いるＬＵＴは、図１１の濃度レベルを入力レベル（図６の濃度信号軸）に、レーザー出力レベルを出力レベル（図６のレーザー出力信号軸）に座標を入れ換えるだけで、簡単に作成できる。パッチに対応しない濃度レベルについては、補間演算により値を求める。
【０１００】
次に、ＬＵＴ２５ａを作用させてパッチパターンを形成する理由を述べる。
【０１０１】
本実施例では濃度データ間の補間に、本実施例において用いた画像形成装置の階調特性に適した６次式を用いたが、ＬＵＴ２５を作用させずパッチパターンを形成すると、階調性の変化が大きく、非線型性が強くなる場合には補間精度が悪くなる可能性があり、ＬＵＴ２５ａを用いることにした。ＬＵＴ２５ａを用いることにより、画像形成装置の階調特性の傾向を残しつつも、非線型具合が弱められるため、補間精度が向上する。さらに濃度検知センサの感度が極低濃度において低いことによる制御精度の悪化も、ＬＵＴ２５ａを用いることにより、レーザー出力レベルが１０のパッチの濃度が比較的高めに出るようになり、改善された。ＬＵＴ２５を作用させてパッチパターンを形成すると、非線型性は更に弱まるが、画像形成装置の階調特性も隠れてしまうため、補間すべき階調特性がどのような形をしているのか予測できず、これも補間精度が悪くなる可能性があった。本実施例ではＬＵＴ２５ａをＬＵＴ２５のリニアへの変換特性を１／２にしたものを用いたが、ＬＵＴ２５ａは画像形成装置によって最適に選べばよい。
【０１０２】
次に、本制御系のフローを図１２を用いて説明する。この制御はＣＰＵ２８により実現される。
【０１０３】
メイン電源スイッチをオン（Ｓ２０１）にした時に、定着ローラーの温度が１５０℃以下であった場合、制御系による制御が行われるように設定している（Ｓ２０２）。
【０１０４】
定着温度が１５０℃以下の場合、定着ローラー温度が所定の温度になり、レーザー温度も温調点に達し、コントラスト電位を設定するために、電位データを測定する電位測定制御を行い、トナートリボが安定するまで、現像器を空回転して、スタンバイ状態になるまで待つ（Ｓ２０３）。
【０１０５】
スタンバイ状態になったところで、ＬＵＴ２５ａを作成し（Ｓ２０４）、Ｙ、Ｍ、Ｃ、Ｂｋの各色毎のパッチパターンを感光ドラム上に形成して、フォトセンサ４０で検知する（Ｓ２０５）。
【０１０６】
フォトセンサ４０で得られた信号は、前述した変換テーブル４２ａにより、濃度信号に変換される（Ｓ２０６）。
【０１０７】
選られた濃度信号より、前述した方法により、ＬＵＴ２５を作成し、設定する（Ｓ２０７）。
【０１０８】
以上により、画像安定化を達成する制御が終了する。
【０１０９】
制御が終了したら、“コピーできます”のメッセージを上述の操作パネル上に表示し、コピースタンバイとなる（Ｓ２０８）。
【０１１０】
以上で、本制御系による制御が完了する。
【０１１１】
通常この画像形成装置は、電源を夜間切り、朝入れるケースが多く、従って制御系は、１日に１回は起動されることになる場合が多い。
【実施例２】
【０１１２】
本実施例は実施例１でのＬＵＴ２５ａの作成方法を状態によって変える場合の実施例である。
【０１１３】
実施例１と同一な部分は省略し、異なる部分のみ説明する。
【０１１４】
本実施例のフローを図１４に示す。
【０１１５】
まず、実施例１の制御においてパッチパターンを形成する直前にレーザー出力レベル１６のパッチパターンを、γ補正用のＬＵＴを作用させずに形成し、濃度値ｄを検出する（Ｓ３０４）。
【０１１６】
本実施例では、この濃度値ｄによって、ＬＵＴ２５ａの作成方法を変える（Ｓ３０５）。
【０１１７】
濃度値ｄが０．０５以下、または、０．２を超える場合は、実施例１と同様に、ＬＵＴ２５ａは、図１３に示すＬＵＴ２５の変換特性を表す曲線ａから、リニアな変換特性を表す直線ｂを引いた値の１／２を、リニアな変換特性を表す直線ｂにたした曲線ｃが表す変換特性をもつ変換テーブルとする。
【０１１８】
濃度値ｄが０．０５を超え、０．２以内の場合は、ＬＵＴ２５ａは、図１３に示すＬＵＴ２５の変換特性を表す曲線ａから、リニアな変換特性を表す直線ｂを引いた値の１／４を、リニアな変換特性を表す直線ｂにたした曲線ｃが表す変換特性をもつ変換テーブルとする。
【０１１９】
ＬＵＴ２５ａの作成方法を決めると、後の制御は実施例１と同様である。
【０１２０】
濃度値ｄが０．０５以下、または、０．２を超えるということは、レーザー出力レベル１６では、トナーが検知されていないということであり、階調特性が大きく変化を起こしていると判断でき、ＬＵＴ２５ａは作用の大きなものが望ましい。また、濃度値ｄが０．０５を超え、０．２以内ということは、階調特性は、少なくとも低濃度域では大きく変化していないといえ、ＬＵＴ２５ａの作用は小さなもので十分であり、逆に作用の大きなＬＵＴ２５ａを用いてしまうと、本来検出したい濃度域から外れてしまう。
【０１２１】
階調制御においては、低濃度における精度が重要となるため、本実施例で示したように低濃度パッチパターンで階調性の状態を判断し制御方法を変化させる方法は階調制御による画像安定化に有効である。
【実施例３】
【０１２２】
本実施例は実施例１、２での制御方法を更に深めた場合の実施例である。
【０１２３】
実施例２と同一な部分は省略し、異なる部分のみ説明する。
【０１２４】
実施例２においては制御時に毎回、階調性の判断のためのパッチパターンを形成するため、実施例１での制御に比べ制御時間も、トナー消費量も多くかかることになる。
【０１２５】
画像形成装置の置かれる環境の変化が少ない等、階調性が大きく変化を起こすことが少ない場合もあると考えられ、階調性の判断のためのパッチパターンが、無駄になる可能性がある。
【０１２６】
本実施例では階調性の変化が比較的小さい状況における制御方法を説明する。
本実施例のフローを図１５に示す。
【０１２７】
実施例１と同様に、ＬＵＴ２５ａを作用させて（Ｓ４０４）、レーザー出力レベルを、１６，６４，１２８，１９２，２４０レベルとした階調パッチパターンを形成し（Ｓ４０５）濃度値を検出する（Ｓ４０６）。
【０１２８】
ＬＵＴ２５ａは、図１３に示すＬＵＴ２５の変換特性を表す曲線ａから、リニアな変換特性を表す直線ｂを引いた値の１／４を、リニアな変換特性を表す直線ｂにたした曲線ｃが表す変換特性をもつ変換テーブルとする。
【０１２９】
このときレーザー出力レベル１６のパッチパターンの濃度値Ｄが、０．０７５を超え、０．２２５以内の場合は、実施例１同様の制御を続け、完了する（Ｓ４０７）。
【０１３０】
レーザー出力レベル１６のパッチパターンの濃度値ｄが０．０７５以下、または、０．２２５を超える場合は（Ｓ４０７）、ＬＵＴ２５ａを、図１３に示すＬＵＴ２５の変換特性を表す曲線ａから、リニアな変換特性を表す直線ｂを引いた値の１／２を、リニアな変換特性を表す直線ｂにたした曲線ｃが表す変換特性をもつ変換テーブルにし（Ｓ４０４）、もう一度ＬＵＴ２５ａを作用させて、レーザー出力レベルを、１６，６４，１２８，１９２，２４０レベルとした階調パッチパターンを形成する。このパッチパターンの濃度値より、実施例１と同様にＬＵＴ２５ｂを作成し、制御を完了させる。
【０１３１】
本実施例を用いた場合は、実施例２とは逆に階調性が大きく変化することが多い場合には、制御時間とトナー消費量が多くなり好ましくないが、通常この画像形成装置が置かれる環境を考えると、多くの場合、実施例２の制御よりも少ないパッチ数で画像安定化を達成できる。
【０１３２】
また、本実施例の制御と実施例２の制御を状況により使い分けることがより有効であり、サービスマンまたはユーザーにより選べる設定にしておいても良い。
【０１３３】
また、本実施例では電源を入れたときの状況により制御を行うとしてきたが、制御を行うタイミングは、経過時間や、使用枚数などによって決めても良い。
【０１３４】
また画像形成装置の画像安定化が達成されることにより、複数の画像形成装置を用いて出力を行うクラスタプリンティングにおいて、装置間の初期状態をあわせておけば、その後どの装置により出力された画像も同じ色にすることができる。
【図面の簡単な説明】
【０１３５】
【図１】実施例１の構成断面図
【図２】実施例１のリーダー画像処理部１０８の構成ブロック図
【図３】実施例１のリーダー画像処理部１０８のタイミングを示す図
【図４】実施例１の制御ブロック図
【図５】実施例１を示すブロック図
【図６】階調再現特性を示す４限チャート図
【図７】フォトセンサ４０から濃度変換までのフロー図
【図８】フォトセンサ出力と画像濃度の関係を示す図
【図９】実施例１におけるパッチパターンを示す図
【図１０】実施例１におけるパッチパターンの読み取り例を示す図
【図１１】図１０におけるデータ間を補間した結果を示す図
【図１２】実施例１の制御系のフロー図
【図１３】実施例１ＬＵＴ２５ａの特性を示す図
【図１４】実施例２の制御系のフロー図
【図１５】実施例３の制御系のフロー図
【符号の説明】
【０１３６】
３  現像器
４  感光ドラム
７  定着ローラー
８  １次帯電器
１０  ＬＥＤ
１１  フォトダイオード
１２  表面電位センサ
２５  γ−ＬＵＴ
２９  パターンジェネレータ
３３  環境（水分量）センサ
１００  プリンタエンジン
１０５  ＣＣＤセンサ
１０９  プリンタ制御部
１１０  半導体レーザー
【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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