(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
画像データの階調を補正する階調補正テーブルにより画像データの階調を補正し、前記補正後の画像データに基づきプリントを行うカラー画像形成装置であって、
像担持体上或いは転写材担持体上に形成された未定着の検知用トナー像の濃度を検知する第一の濃度検知手段と、
前記未定着の検知用トナー像を転写材上に定着した定着後の検知用トナー像の濃度を、前記転写材が排紙部に排紙される前に自動的に検知する第二の濃度検知手段と、
前記第一の濃度検知手段の検知結果である濃度を前記未定着の検知用トナー像を定着し前記第二の濃度検知手段により検知した場合の濃度に補正させるように、前記第一の濃度検知手段の検知結果を補正するテーブルを算出する第一の算出手段と、
前記第一の算出手段が算出した前記テーブルにより、前記第一の算出手段による前記テーブルの算出が行われたときの前記第一の濃度検知手段による濃度を補正し、前記補正後の濃度が目標の濃度となるように前記階調補正テーブルを算出することを、前記テーブルの算出に引き続き行う第二の算出手段と、を有することを特徴とするカラー画像形成装置。
【請求項２】
画像データの階調を補正する階調補正テーブルにより画像データの階調を補正し、前記補正後の画像データに基づきプリントを行うカラー画像形成装置であって、
像担持体上或いは転写材担持体上に形成された未定着の検知用トナー像の濃度を検知する第一の濃度検知手段と、
前記未定着の検知用トナー像を転写材上に定着した定着後の検知用トナー像の濃度を検知する本体外部の第二の濃度検知手段と、
前記第二の濃度検知手段による検知結果を本体に取り込む手段と、
前記第一の濃度検知手段の検知結果である濃度を前記未定着の検知用トナー像を定着し前記第二の濃度検知手段により検知した場合の濃度に補正させるように、前記第一の濃度検知手段の検知結果を補正するテーブルを算出する第一の算出手段と、
前記第一の算出手段が算出した前記テーブルにより、前記第一の算出手段による前記テーブルの算出が行われたときの前記第一の濃度検知手段による濃度を補正し、前記補正後の濃度が目標の濃度となるように前記階調補正テーブルを算出することを、前記テーブルの算出に引き続き行う第二の算出手段と、を有することを特徴とするカラー画像形成装置。
【請求項３】
前記第一の濃度検知手段による検知結果と前記第二の濃度検知手段による検知結果とに基づき、前記第一の濃度検知手段及び前記第二の濃度検知手段のいずれかが故障したかを判断する故障判断手段を有し、
前記故障判断手段により前記第一の濃度検知手段が故障しておらず、前記第二の濃度検知手段が故障したと判断した場合には、前記第一の算出手段による算出を行うことなく、前記第二の算出手段は、前記第一の濃度検知手段による前記未定着の検知用トナー像の検知結果である濃度が目標の濃度となるように前記階調補正テーブルを算出し、該算出された階調補正テーブルにより画像データの階調補正が行われることを特徴とする請求項１又は２に記載のカラー画像形成装置。
【請求項４】
画像データの階調を補正する階調補正テーブルにより画像データの階調を補正し、前記補正後の画像データに基づきプリントを行うカラー画像形成装置の制御方法であって、
第一の濃度検知手段による、像担持体上或いは転写材担持体上に形成された未定着の検知用トナー像の濃度を検知する第一の濃度検知工程と、
第二の濃度検知手段による、前記未定着の検知用トナー像を転写材上に定着した定着後の検知用トナー像の濃度を、前記転写材が排紙部に排紙される前に自動的に検知する第二の濃度検知工程と、
前記第一の濃度検知手段の検知結果である濃度を前記未定着の検知用トナー像を定着し前記第二の濃度検知手段により検知した場合の濃度に補正させるように、前記第一の濃度検知手段の検知結果を補正するテーブルを算出する第一の算出工程と、
前記第一の算出工程における算出した前記テーブルにより、前記第一の算出工程における前記テーブルの算出が行われたときの前記第一の濃度検知工程における濃度を補正し、前記補正後の濃度が目標の濃度となるように前記階調補正テーブルを算出することを、前記テーブルの算出に引き続き行う第二の算出工程と、を有することを特徴とするカラー画像形成装置の制御方法。
【請求項５】
画像データの階調を補正する階調補正テーブルにより画像データの階調を補正し、前記補正後の画像データに基づきプリントを行うカラー画像形成装置の制御方法であって、
第一の濃度検知手段による、像担持体上或いは転写材担持体上に形成された未定着の検知用トナー像の濃度を検知する第一の濃度検知工程と、
本体外部の第二の濃度検知手段による、前記未定着の検知用トナー像を転写材上に定着した定着後の検知用トナー像の濃度を検知する第二の濃度検知工程と、
前記第二の濃度検知工程における検知結果を本体に取り込む工程と、
前記第一の濃度検知手段の検知結果である濃度を前記未定着の検知用トナー像を定着し前記第二の濃度検知手段により検知した場合の濃度に補正させるように、前記第一の濃度検知手段の検知結果を補正するテーブルを算出する第一の算出工程と、
前記第一の算出工程における算出した前記テーブルにより、前記第一の算出工程における前記テーブルの算出が行われたときの前記第一の濃度検知工程における濃度を補正し、前記補正後の濃度が目標の濃度となるように前記階調補正テーブルを算出することを、前記テーブルの算出に引き続き行う第二の算出工程と、を有することを特徴とするカラー画像形成装置の制御方法。
【請求項６】
前記第一の濃度検知工程における検知結果と前記第二の濃度検知工程における検知結果とに基づき、前記第一の濃度検知手段及び前記第二の濃度検知手段のいずれかが故障したかを判断する故障判断工程を有し、
前記故障判断工程において前記第一の濃度検知手段が故障しておらず、前記第二の濃度検知手段が故障したと判断した場合には、前記第一の算出工程における算出を行うことなく、前記第二の算出工程は、前記第一の濃度検知工程における前記未定着の検知用トナー像の検知結果である濃度が目標の濃度となるように前記階調補正テーブルを算出し、該算出された階調補正テーブルにより画像データの階調補正が行われることを特徴とする請求項４又は５に記載のカラー画像形成装置の制御方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、カラープリンタ、カラー複写機等の電子写真方式のカラー画像形成装置及びカラー画像形成装置の制御方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
近年、カラープリンタ、カラー複写機等のカラー画像形成装置には、出力画像の高画質化が求められている。特に、濃度の階調とその安定性は、画像の良し悪しに大きな影響を与える。
【０００３】
ところが、一般的に電子写真方式の画像形成装置は、環境の変化や長時間の使用による装置各部の変動があると、得られる画像の濃度が変動してしまう。特に電子写真方式のカラー画像形成装置の場合、僅かな濃度の変動でもカラーバランスが崩れてしまう虞があるので、常に一定の濃度特性を保つための手段を持つ必要がある。
【０００４】
そこで、装置各部の変動が起こっても一定の濃度階調特性が得られるように、各色のトナーで濃度検知用トナーパッチを中間転写体や感光体或いは転写材担持体上に作成し、その未定着トナーパッチの濃度を濃度検知センサで検知し、その検知結果より露光量、現像バイアスなどのプロセス条件にフィードバックをかけて濃度制御を行うことで、画像を安定させる方法が広く用いられている。
【０００５】
しかし、上記濃度センサを用いた濃度制御は未定着トナーパッチを中間転写体や感光体或いは転写材担持体上に形成し検知するもので、転写材への転写性や定着性の変化に関しては対応できない。
【０００６】
そこで転写材への転写性や定着性の変化にも対応できるように、転写材上に転写・定着されたパッチ画像の濃度を外部のフラットベットスキャナや複写機などの原稿読取装置或いは、前記濃度センサとは別に設けられた転写材上トナーパッチの濃度を検出するセンサ（以降、カラーセンサ）で検知して濃度制御を行うような方式もある。しかし、この方式は濃度制御動作の度に転写材を無駄に消費してしまうというデメリットがある。つまり、頻繁に実施される濃度制御にはあまり適さない。
【０００７】
従って、転写材上のトナーパッチを使用して濃度制御を実施する場合は、前述した未定着パッチを使用した濃度制御と組み合わせて使用することが好ましい。この手法例として本出願人は、既にいくつかの発明を提案している。そのうちの１つについて簡単に説明すると、転写材上に形成された定着後のトナーパッチの濃度をカラーセンサで検出し、その検出結果に応じて画像濃度制御における目標濃度階調特性を算出し、その目標濃度階調特性が得られるように、濃度センサを使用して画像濃度制御を行う方法である。
【０００８】
また、転写材上に形成された定着後のトナーパッチの濃度をカラーセンサで検出し、その検出結果に応じて濃度センサの補正を行い、画像濃度制御を行う方法も提案している。
【０００９】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上述した従来のカラー画像形成装置における画像濃度制御方法には以下のような不具合があった。
【００１０】
第一に従来の画像濃度制御は、カラーセンサによる定着後トナー画像の濃度検出と、濃度センサによる未定着トナー画像の濃度検出（濃度制御）をそれぞれ独立に行っていたため、制御全体が終了するまでに長時間を要した。つまり、ユーザーに不快感を与える虞をぬぐいきれなかった。
【００１１】
第二に、カラー画像形成装置は、短時間の間に濃度差が生じたり、あるいは画像の形成位置の違い（特に装置長手方向の位置の違い）によっても濃度差が生じる可能性がある。この場合、カラーセンサによる濃度検出結果と濃度センサによる濃度検出結果との差に前述の濃度差が加わってしまい、本来不必要な補正制御が行われてしまうことになる。つまりは、濃度制御の精度が低下することになる。
【００１２】
本発明は、上述の事情に鑑みて成されたもので、濃度制御の時間を短縮し、且つ検知用トナーパッチ濃度の時間的変動および位置的変動により生じる濃度制御の精度低下を防止可能とするカラー画像形成装置及びカラー画像形成装置の制御方法を提供することを目的とする。
【００１３】
【課題を解決するための手段】
本発明は、下記構成を備えることにより上記課題を解決できるものである。
【００１４】
（１）画像データの階調を補正する階調補正テーブルにより画像データの階調を補正し、前記補正後の画像データに基づきプリントを行うカラー画像形成装置であって、像担持体上或いは転写材担持体上に形成された未定着の検知用トナー像の濃度を検知する第一の濃度検知手段と、前記未定着の検知用トナー像を転写材上に定着した定着後の検知用トナー像の濃度を、前記転写材が排紙部に排紙される前に自動的に検知する第二の濃度検知手段と、前記第一の濃度検知手段の検知結果である濃度を前記未定着の検知用トナー像を定着し前記第二の濃度検知手段により検知した場合の濃度に補正させるように、前記第一の濃度検知手段の検知結果を補正するテーブルを算出する第一の算出手段と、前記第一の算出手段が算出した前記テーブルにより、前記第一の算出手段による前記テーブルの算出が行われたときの前記第一の濃度検知手段による濃度を補正し、前記補正後の濃度が目標の濃度となるように前記階調補正テーブルを算出することを、前記テーブルの算出に引き続き行う第二の算出手段と、を有することを特徴とするカラー画像形成装置。
（２）画像データの階調を補正する階調補正テーブルにより画像データの階調を補正し、前記補正後の画像データに基づきプリントを行うカラー画像形成装置であって、像担持体上或いは転写材担持体上に形成された未定着の検知用トナー像の濃度を検知する第一の濃度検知手段と、前記未定着の検知用トナー像を転写材上に定着した定着後の検知用トナー像の濃度を検知する本体外部の第二の濃度検知手段と、前記第二の濃度検知手段による検知結果を本体に取り込む手段と、前記第一の濃度検知手段の検知結果である濃度を前記未定着の検知用トナー像を定着し前記第二の濃度検知手段により検知した場合の濃度に補正させるように、前記第一の濃度検知手段の検知結果を補正するテーブルを算出する第一の算出手段と、前記第一の算出手段が算出した前記テーブルにより、前記第一の算出手段による前記テーブルの算出が行われたときの前記第一の濃度検知手段による濃度を補正し、前記補正後の濃度が目標の濃度となるように前記階調補正テーブルを算出することを、前記テーブルの算出に引き続き行う第二の算出手段と、を有することを特徴とするカラー画像形成装置。
【００２６】
【発明の実施の形態】
以下に本発明に係るカラー画像形成装置及び該装置の制御システムの実施の形態を説明する。
【００２７】
図１は、実施例１におけるカラー画像形成装置の全体構成を示す断面図、図２は、濃度センサの構成を示す説明図、図３は、カラーセンサの構成を示す説明図、図４は、濃度センサとカラーセンサの配置説明図、図５は、実施例１における画像濃度制御システムの処理手順を示すフローチャート、図６は、実施例１で使用されるパッチパターンを示す説明図、図７は、濃度センサ出力に対するカラーセンサ出力／補正出力の関係を示すグラフ、図８は、濃度諧調補正制御を示すグラフ、図９は、実施例２におけるシステム構成を示すブロック図、図１０は、実施例２における画像濃度制御システムの処理手順を示すフローチャート、図１１は、実施例３における画像濃度制御システムの処理手順を示すフローチャートである。
【００２８】
以下、本発明を実施例に基づいて詳細に説明する。
【００２９】
（実施例１）
図１は、実施例１におけるカラー画像形成装置の全体構成を示す断面図である。この装置は、図示のように、電子写真方式のカラー画像形成装置の一例である中間転写体２７を採用したタンデム方式のカラー画像形成装置である。本カラー画像形成装置は、図１に示す画像形成部と図示しない画像処理部から構成される。
【００３０】
以下、図１を用いて、電子写真方式のカラー画像形成装置における、画像形成部の動作を説明する。画像形成部は、画像処理部が変換した露光時間に基づいて点灯させる露光光により静電潜像を形成し、この静電潜像を現像して単色トナー像を形成し、この単色トナー像を重ね合わせて多色トナー像を形成し、この多色トナー像を転写材１１へ転写し、その転写材１１上の多色トナー像を定着させるもので、給紙部２１、現像色分並置したステーション毎の感光体（２２Ｙ、２２Ｍ、２２Ｃ、２２Ｋ）、一次帯電手段としての注入帯電器（２３Ｙ、２３Ｍ、２３Ｃ、２３Ｋ）、トナーカートリッジ（２５Ｙ、２５Ｍ、２５Ｃ、２５Ｋ）、現像手段（２６Ｙ、２６Ｍ、２６Ｃ、２６Ｋ）、中間転写体２７、転写ローラ２８、クリーニング手段２９、定着部３０、濃度センサ４１及びカラーセンサ４２によって構成されている。
【００３１】
前記感光ドラム（感光体）２２Ｙ、２２Ｍ、２２Ｃ、２２Ｋは、アルミシリンダの外周に有機光導伝層を塗布して構成し、図示しない駆動モータの駆動力が伝達されて回転するもので、駆動モータは感光ドラム２２Ｙ、２２Ｍ、２２Ｃ、２２Ｋを画像形成動作に応じて、図面上、反時計周り方向に回転させる。
【００３２】
一次帯電手段として、ステーション毎にイエロー（Ｙ）、マゼンタ（Ｍ）、シアン（Ｃ）、ブラック（Ｋ）の感光体を帯電させるための４個の注入帯電器２３Ｙ、２３Ｍ、２３Ｃ、２３Ｋを備える構成で、各注入帯電器にはスリーブ２３ＹＳ、２３ＭＳ、２３ＣＳ、２３ＫＳが備えられている。
【００３３】
感光ドラム２２Ｙ、２２Ｍ、２２Ｃ、２２Ｋへの露光光はスキャナ部２４Ｙ、２４Ｍ、２４Ｃ、２４Ｋから送られ、感光ドラム２２Ｙ、２２Ｍ、２２Ｃ、２２Ｋの表面を選択的に露光することにより、静電潜像が形成されるように構成されている。
【００３４】
現像手段として、前記静電潜像を可視化するために、ステーション毎にイエロー（Ｙ）、マゼンタ（Ｍ）、シアン（Ｃ）、ブラック（Ｋ）の現像を行う４個の現像器２６Ｙ、２６Ｍ、２６Ｃ、２６Ｋを備える構成で、各現像器には、スリーブ２６ＹＳ、２６ＭＳ、２６ＣＳ、２６ＫＳが設けられている。各々の現像器は脱着可能に取り付けられている。
【００３５】
中間転写体２７は、感光ドラム２２Ｙ、２２Ｍ、２２Ｃ、２２Ｋに接触しており、カラー画像形成時に時計周り方向に回転し、感光ドラム２２Ｙ、２２Ｍ、２２Ｃ、２２Ｋの回転に伴って回転し、単色トナー像が転写される。その後、中間転写体２７に後述する転写ローラ２８が接触して転写材１１を狭持搬送し、転写材１１に中間転写体２７上の多色トナー像が転写される。
【００３６】
転写ローラ２８は、転写材１１上に多色トナー像を転写している間、２８ａの位置で転写材１１に当接し、印字処理後は２８ｂの位置に離間した状態となる。
【００３７】
定着部３０は、転写材１１を搬送させながら、転写された多色トナー像を溶融定着させるものであり、図１に示すように転写材１１を加熱する定着ローラ３１と転写材１１を定着ローラ３１に圧接させるための加圧ローラ３２を備えている。定着ローラ３１と加圧ローラ３２は中空状に形成され、内部にそれぞれヒータ３３、３４が内蔵されている。すなわち、多色トナー像を保持した転写材１１は定着ローラ３１と加圧ローラ３２により搬送されると共に、熱および圧力を加えられ、トナーが転写材１１表面に定着される。
【００３８】
トナー像定着後の転写材１１は、その後、図示しない排出ローラによって図示しない排紙トレイに排出して画像形成動作を終了する。
【００３９】
クリーニング手段２９は、中間転写体２７上に残ったトナーをクリーニングするものであり、中間転写体２７上に形成された４色の多色トナー像を転写材１１に転写した後の廃トナーは、クリーナ容器に蓄えられる。
【００４０】
濃度センサ４１は、図１のカラー画像形成装置において中間転写体２７へ向けて配置されており、中間転写体２７の表面上に形成されたトナーパッチの濃度を測定する。この濃度センサ４１の構成の一例を図２に示す。ＬＥＤなどの赤外発光素子５１と、フォトダイオード、Ｃｄｓ等の受光素子５２（５２ａ、５２ｂ）、受光データを処理する図示しないＩＣなどとこれらを収容する図示しないホルダーで構成される。
【００４１】
受光素子５２ａはトナーパッチ６４からの乱反射光強度を検知し、受光素子５２ｂはトナーパッチ６４からの正反射光強度を検知する。正反射光強度と乱反射光強度の両方を検知することにより、高濃度から低濃度までのトナーパッチ６４の濃度を検知することができる。尚、前記発光素子５１と受光素子５２の結合のために図示しないレンズなどの光学素子が用いられることもある。
【００４２】
カラーセンサ４２は、図１のカラー画像形成装置において転写材搬送路の定着部３０より下流に転写材１１の画像形成面へ向けて配置されており、転写材１１上に形成された定着後の混色パッチの色のＲＧＢ出力値を検知する。カラー画像形成装置内部に配置することにより、定着後の画像を排紙部に排紙する前に、自動的に検知することが可能となる。
【００４３】
図３にカラーセンサ４２の構成の一例を示す。カラーセンサ４２は、白色ＬＥＤ５３とＲＧＢオンチップフィルタ付き電荷蓄積型センサ５４ａにより構成される。白色ＬＥＤ５３を定着後のパッチが形成された転写材１１に対して斜め４５度より入射させ、０度方向（垂直方向）への乱反射光強度をＲＧＢオンチップフィルタ付き電荷蓄積型センサ５４ａにより検知する。ＲＧＢオンチップフィルタ付き電荷蓄積型センサ５４ａの受光部は、５４ｂのようにＲＧＢが独立した画素となっている。
【００４４】
ＲＧＢオンチップフィルタ付き電荷蓄積型センサ５４ａは、フォトダイオードでも良い。ＲＧＢの３画素のセットが、数セット並んでいるものでも良い。また、入射角が０度、反射角が４５度の構成でも良い。更には、ＲＧＢ３色が発光するＬＥＤとフィルタ無しセンサにより構成しても良い。
【００４５】
尚、図４に示すように濃度センサ４１とカラーセンサ４２は共に、本体長手方向（転写材の搬送方向と直交する方向）に対して、中心位置に配置されている。つまり、長手方向同一位置に配置されている。この配置は、本発明の特徴の一つであり、こうすることによりカラーセンサと濃度センサとで同一位置のパッチ濃度を検出することが可能になる。すなわち、パッチ濃度の位置的な濃度差（この場合、長手方向の位置に対する濃度差）の影響を受けることがなくなる。
【００４６】
図５は、本実施例における、濃度センサの補正制御及びそれと同時に実行される画像濃度制御を表すフローチャートである。本実施例の制御には、カラーセンサ４２を使用する。すなわち転写材に定着されたトナー像を必要とするので、実行頻度を極力少なくすることが好ましい。本実施例では、ユーザーが濃度センサの補正制御実施を所望した場合に、ユーザーの手動操作により実施されるものとする。
【００４７】
以下、制御フローについて説明する。
【００４８】
まず、ステップＳ５１において、中間転写体２７上にセンサ補正制御及び濃度制御用のパッチパターンを形成する。
【００４９】
図６に、形成する制御用パッチパターンを示す。
【００５０】
制御用パッチパターンは、イエローの階調パッチ６１１、６１２、６１３、６１４、マゼンタの階調パッチ６２１、６２２、６２３、６２４、シアンの階調パッチ６３１、６３２、６３３、６３４、ブラックの階調パッチ６４１、６４２、６４３、６４４、の計１６個である。尚、階調パターンの印字率（ハーフトーンパッチに対応する画像データ）は、パッチ６１１、６２１、６３１、６４１が２５％、パッチ６１２、６２２、６３２、６４２が５０％、パッチ６１３、６２３、６３３、６４３が７５％、パッチ６１４、６２４、６３４、６４４が１００％に定められている。
【００５１】
次に、ステップＳ５２において、ステップＳ５１で形成されたトナーパッチの濃度を濃度センサ４１によって検出する。
【００５２】
次に、ステップＳ５３において、給紙部２１より転写材が給紙され、転写ローラ２８によって中間転写体上の制御用パッチパターンが転写材に転写される。更に転写材上のパッチパターンは、定着部３０によって定着される。
【００５３】
次に、ステップＳ５４において、ステップＳ５３で転写材に定着されたトナーパッチの濃度をカラーセンサ４２によって検出する。
【００５４】
ここで、検出された濃度検知結果は、転写材へのトナー像の転写性のばらつきや、定着性の振れによる影響を含んだ値なので、未定着トナーを濃度センサで検知した場合と比較して精度の高い値となる。
【００５５】
次に、ステップＳ５５により、濃度センサ４１の出力の補正を行う。以下、図７を用いて、濃度センサ４１の補正方法について説明する。図７中、横軸は、濃度センサ４１の検出結果を表す。また、縦軸は、カラーセンサ４２の検出結果を表す。図中、白丸ポイントＰは、ステップＳ５４の検出結果（転写材上のトナーパッチをカラーセンサで検出した結果）と、ステップＳ５２の検出結果（中間転写材２７上のトナーパッチを濃度センサで検出した結果）との関係を表している。
【００５６】
直線Ａは、濃度センサの出力とカラーセンサの出力が等しい場合、すなわち濃度センサの測定誤差が無い場合を表す（カラーセンサは、転写材上の濃度を検出しているので、濃度検出精度が高い。従って、カラーセンサの測定誤差は無いものと考える）。図中、ポイントＰと直線Ａは、一致していない。つまり、濃度センサに僅かな測定誤差が生じていることを表す。
【００５７】
次に、濃度センサ４１の補正テーブル（図中曲線Ｃ）を算出する。補正テーブルＣはポイントＰを通る曲線であり、パッチを形成していない階調濃度（パッチとパッチとの間の階調）に関しては、原点とポイントＰとをスプライン補間して算出されている。尚、補正テーブルＣは色毎（イエロー、マゼンタ、シアン、ブラック）に算出される。また、補正テーブルの計算は、不図示の本体ＣＰＵで実行され、更に算出された補正テーブルＣは、不図示の本体メモリ（本実施例では不揮発性メモリを使用した）に記憶される。
【００５８】
以上が濃度センサ４１の補正方法である。
【００５９】
次にステップＳ５６により、画像濃度制御を実施する。尚、本実施例で行う画像濃度制御は画像の濃度階調特性を補正する濃度階調特性制御である。以下、図８を用いて、濃度階調特性制御の説明をする。
【００６０】
図８中、横軸は画像データを表している。また、縦軸は、濃度センサ４１の濃度検出結果を表している。
【００６１】
また、Ｐ１、Ｐ２、Ｐ３、Ｐ４は、中間転写体上のトナーパッチを濃度センサ４１で検出した結果を表す。尚、前記検出濃度は、ステップＳ５５で算出した補正テーブルＣによる補正を行った後の値である。
【００６２】
次に、直線Ｔは、画像濃度制御の目標濃度階調特性を表す。本実施例では、画像データと濃度の関係が比例関係になるように目標濃度階調特性Ｔを定めた。曲線γは、濃度制御（階調補正制御）を実施していない状態での濃度階調特性を表している。尚、パッチを形成していない階調の濃度については、原点及びＰ１、Ｐ２、Ｐ３、Ｐ４を通るスプライン補間によって算出した。
【００６３】
曲線Ｄは、本制御で算出される階調補正テーブルを表しており、補正前の階調特性γの目標階調特性Ｔに対する対称ポイントを求めることにより算出される。
【００６４】
尚、階調補正テーブルＤの計算は、不図示の本体ＣＰＵで実行され、更に算出された階調補正テーブルＤは、不図示の本体メモリ（本実施例では不揮発性メモリを使用した）に記憶される。
【００６５】
プリント画像の形成時は、画像データを階調補正テーブルＤで補正することにより、目標階調特性を得ることができる。
【００６６】
以上が本実施例における、濃度センサの補正制御及びそれと同時に実行される画像濃度制御の説明である。
【００６７】
尚、本画像形成装置では、上述の制御とは別に通常の画像濃度制御が、濃度センサ４１を使用して定期的に実施される。当然のことながら、定期的画像濃度制御は未定着パッチを使用する制御なので、転写材を必要としない。また、本実施例のカラー画像形成装置において定期的画像濃度制御は、電源ＯＮ時、現像装置もしくは感光ドラムの交換時、或いは所定枚数プリント毎に実行される。即ち、濃度の変動が予測される場合に実行される。この際、濃度センサの出力は既に算出された補正テーブルＣによって毎回補正される。また、ここで実施される画像濃度制御の手法は、図８で説明した濃度階調特性制御である。従って、定期的画像濃度制御が実行される度に、階調補正テーブルＤが更新される。
【００６８】
尚、転写条件や定着条件の変動が予測される場合（例えば、中間転写体や定着装置の交換時、或いは装置の設置場所つまり使用環境が変更された場合など）は、ユーザーが前述の濃度センサの補正制御及びそれと同時に実行される画像濃度制御を実行し、濃度センサの補正テーブルＣ及び階調補正テーブルＤが更新される。
【００６９】
また、本実施例では、転写材へのトナー転写性や定着性の変動を補正するために、濃度センサ補正を行ったが、カラーセンサの出力濃度と濃度センサの出力濃度を比較して、目標濃度階調特性Ｔに対し補正を行っても良い。
【００７０】
更に、本実施例では、濃度センサの補正に使用するパッチと画像濃度制御に使用するパッチを全て共通にしたが、全てのパッチが共通でなくても良い。例えば、濃度センサの補正に必要なパッチの数よりも画像濃度制御に必要なパッチの数が多い場合は、画像濃度制御パッチの中から濃度センサ補正用のパッチを幾つか選ぶだけでも良い。少なくとも一つ以上のパッチが共通であれば、本発明の意図する効果を得ることができる。
【００７１】
更にまた、本実施例では、画像濃度制御の方法として、複数段階の階調パターンで複数のパッチを形成し、それらの濃度カーブからエンジンの濃度階調特性を算出し、算出結果に応じて所定の階調特性を得るための階調補正ルックアップテーブルを算出する方法を用いた。しかしながら、濃度制御の方法はこれに限るものではなく、他の方法を用いても良い。例えば、現像条件あるいは帯電条件等を複数段階に変化させた複数個の所定パターン（ハーフトーンパターンなど）パッチを中間転写体上に形成し、そのパッチパターンの濃度を検出し、所望の濃度が得られる現像条件、帯電条件を算出する方法でもよい。
【００７２】
尚、本実施例においては、中間転写体上のパッチを濃度センサで検知するカラー画像形成装置を例にしたが、濃度センサとカラーセンサを長手同一位置に配置し長手方向の濃度差の影響を少なくするという手法は、転写ベルトなどの転写材担持体上のパッチを濃度センサで検知する方式のカラー画像形成装置においても効果がある。
【００７３】
以上本実施例では、転写材へのトナー転写性や定着性の変動補正、すなわち濃度センサの補正と、画像濃度制御を同時に実施するので、前記制御を独立で行う場合と比較して制御全体に要する時間の短縮化が図れた。
【００７４】
更に、濃度センサの補正に使用する定着パッチと未定着パッチを共通にすることによって、短時間の間に生じる濃度変動や、あるいは画像の形成位置の違いにより生じる濃度差の影響を受けない正確な濃度センサ補正を可能にした。その結果、画像濃度制御の精度が向上し、濃度安定性の優れたカラー画像形成装置を提供することができた。
【００７５】
（実施例２）
本実施例では、装置外部の原稿読取り手段（複写機の原稿読取り装置を含む）、或いは外部の濃度検出手段を使用して濃度センサ補正および濃度制御を行う場合において、濃度制御の時間を短縮し、且つ検知用トナーパッチ濃度の時間的変動および位置的変動により生じる濃度制御の精度低下を防止する方法について説明する。
【００７６】
尚、本実施例は、実施例１を発展させた例であり、実施例１と異なる点はカラーセンサの代わりに装置外部の原稿読取り手段（複写機の原稿読取り装置を含む）、或いは外部の濃度検出手段を使用する部分のみである。
【００７７】
図９は、本実施例で使用するシステム構成を表す図であり、カラー画像形成装置１及びカラー画像形成装置に接続されたホストコンピュータ２及び外部の原稿読取り装置３からなる。
【００７８】
尚、カラー画像形成装置１の主な構成は、実施例１で使用したカラー画像形成装置とほぼ同一であり、カラーセンサ４２が無いところのみが異なる。また、原稿読取り装置３は、市販のフラットベットスキャナでありホストコンピュータ２と接続されている。
【００７９】
次に、図１０のフローチャートを用いて、本実施例における、濃度センサの補正制御及びそれと同時に実行される画像濃度制御について説明する。
【００８０】
尚、本実施例の制御には、原稿読取り装置３を使用する。すなわち転写材に定着されたトナー像を必要とするので、実行頻度を極力少なくすることが好ましい。本実施例では、ユーザーが濃度センサの補正制御実施を所望した場合に、ユーザーの手動操作により実施されるものとする。
【００８１】
以下、制御フローについて説明する。
【００８２】
まず、ステップＳ１０１において、中間転写体２７上にセンサ補正制御及び濃度制御用のパッチパターンを形成する。
【００８３】
制御用パッチパターンについては、実施例１と同様に図６のパターンを使用する。
【００８４】
次に、ステップＳ１０２において、ステップＳ１０１で形成されたトナーパッチの濃度を濃度センサ４１によって検出する。また、検出された濃度データはホストコンピュータ２に送信される。
【００８５】
次に、ステップＳ１０３において、給紙部２１より転写材が給紙され、転写ローラ２８によって中間転写体上の制御用パッチパターンが転写材に転写される。更に転写材上のパッチパターンは、定着部３０によって定着される。その後、パッチパターンが形成された転写材はカラー画像形成装置１から排紙される。
【００８６】
次に、ステップＳ１０４において、ステップＳ１０３でプリントされたパッチパターンの濃度を原稿読取り装置３によって検出する。
【００８７】
尚、パッチパターンがプリントされた転写材の原稿読取り装置３へのセットはユーザーによって行われる。
【００８８】
尚、検出された濃度データは、ホストコンピュータ２に送信される。
【００８９】
次に、ステップＳ１０５により、濃度センサ４２の出力の補正を行う。センサ補正の方法は実施例１と同様であるが、補正テーブルＣの算出は、ホストコンピュータ２によって行われる。
【００９０】
尚、算出された補正テーブルＣは、ホストコンピュータ２からカラー画像形成装置１に送信され、カラー画像形成装置１内の本体メモリ（本実施例では不揮発性メモリを使用した）に記憶される。
【００９１】
以上が濃度センサ４１の補正方法である。
【００９２】
次にステップＳ１０６により、画像濃度制御を実施する。尚、本実施例で行う画像濃度制御は画像の濃度階調特性を補正する濃度階調特性制御である。制御の方法は、実施例１と同様である。
【００９３】
以上が本実施例における、濃度センサの補正制御及びそれと同時に実行される画像濃度制御の説明である。
【００９４】
尚、本実施例においても、実施例１と同様に上述の制御とは別の通常の画像濃度制御が、濃度センサ４１を使用して定期的に実施される。言うまでもなく、定期的画像濃度制御が実行される度に、階調補正テーブルＤが更新される。
【００９５】
尚、転写条件や定着条件の変動が予測される場合は、ユーザーが前述の濃度センサの補正制御及びそれと同時に実行される画像濃度制御を実行し、濃度センサの補正テーブルＣ及び階調補正テーブルＤが更新される。
【００９６】
また、本実施例では、転写材へのトナー転写性や定着性の変動を補正するために、濃度センサ補正を行ったが、原稿読取り装置３の出力濃度と濃度センサの出力濃度を比較して、目標濃度階調特性に補正を行っても良い。
【００９７】
更に、本実施例においても実施例１と同様に濃度センサの補正に使用するパッチと画像濃度制御に使用するパッチの全てのパッチが共通でなくても良い。少なくとも一つ以上のパッチが共通であれば、本発明の意図する効果を得ることができる。
【００９８】
また、本実施例では、外部の濃度検出手段として原稿読取り装置（フラットベットスキャナ）を使用したが、外部の濃度検出手段はこれに限定されるものではない。例えば、コンピュータと接続が可能な濃度計測器でもよいし、あるいは、複写機などの原稿読取装置でもよい。当然のことながら原稿読取装置が付随した複写機に本発明を適用する場合は、ホストコンピュータ２がなくてもよい。
【００９９】
以上本実施例では、装置外部の濃度検出手段を使用した場合においても、制御全体に要する時間の短縮化が図れた。更に、濃度センサの補正に使用する定着パッチと未定着パッチを共通にすることによって、短時間の間に生じる濃度変動や、あるいは画像の形成位置の違いにより生じる濃度差の影響を受けない正確な濃度センサ補正を可能にした。その結果、画像濃度制御の精度が向上し、濃度安定性が優れているカラー画像形成装置を提供できた。
【０１００】
（実施例３）
本実施例では、同一のパッチをカラーセンサと濃度センサで検出し、夫々のセンサの故障判断を行う方法について説明する。尚、本発明は、実施例１と組み合わせて行うことが好適であり、従って、本実施例においても、実施例１と組み合わせた例について説明する。
【０１０１】
図１１は本実施例のセンサ故障判断制御を表すフローチャートである。
【０１０２】
以下、図１１の制御について説明する。
【０１０３】
ステップＳ１１１にて、トナーパッチを形成する。尚、トナーパッチは、中間転写体に形成された後に転写材に転写され、更に定着が行われる。詳細は実施例１と同様である。
【０１０４】
ステップＳ１１２で、カラーセンサおよび濃度センサでパッチの濃度検出を行う。
【０１０５】
ステップＳ１１３で、濃度センサの出力値に異常がないかを判断する。尚、異常の判断は、すべてのパッチ出力が０である場合を異常とする。
【０１０６】
ステップＳ１１４、ステップＳ１１５で、カラーセンサの出力値に異常がないかを判断する。尚、異常の判断は、すべてのパッチ出力が０である場合を異常とする。
【０１０７】
カラーセンサおよび濃度センサの出力値が共に正常である場合、ステップＳ１１６で、センサ補正制御および画像濃度制御を実行する。
【０１０８】
濃度センサの出力値のみが正常である場合、カラーセンサ故障と判断する。この場合、ステップＳ１１７で、センサ補正制御は実施せずに、画像濃度制御のみを行う。
【０１０９】
カラーセンサの出力値のみが正常である場合、ステップＳ１１８で、濃度センサ故障と判断する。この場合、センサ補正制御、画像濃度制御ともに実施しない。
【０１１０】
カラーセンサと濃度センサの出力値が共に異常である場合、ステップＳ１１９で、画像形成部の故障と判断する。
【０１１１】
以上が、本実施例のセンサ故障判断制御の説明である。
【０１１２】
尚、センサの故障が検出された場合の処理（ユーザーもしくは本体の対処）は、本発明を適用するカラー画像形成装置に合わせて、最適な方法を定めればよい。
【０１１３】
本実施例で使用したカラー画像形成装置では、濃度センサ及びカラーセンサがサービス交換パーツとして設定されているので、センサの故障を表示パネル上に表示し、ユーザーにセンサ故障が発生していることを知らせ、サービス交換を促すようにしている。
【０１１４】
尚、本制御の特徴は、濃度センサの出力とカラーセンサの出力を組み合わせて故障の判断を行うので、画像形成部の故障とセンサの故障とを明確に切り分けて判断できるところにある。更に、濃度センサとカラーセンサの故障判断に使用するパッチを共通にしているので、故障判断制御に要する時間を短縮することが可能となる。
【０１１５】
更にまた、センサの故障判断に使用するパッチと画像濃度制御に使用するパッチも共通であるため、更なる時間短縮の効果が得られる。
【０１１６】
以上、本実施例では本発明の効果を最大限に発揮できる例として、実施例１との組み合わせ例について説明したが、本センサの故障判断制御を単独で行っても効果を得ることができることは勿論である。
以上説明したように、本発明によれば、転写材へのトナー転写性や定着性の変動補正、すなわち濃度センサの補正と画像濃度制御を同時に実施するので、前記制御を独立で行う場合と比較して制御全体に要する時間の短縮化が図れた。
更に、濃度センサの補正に使用する定着パッチと未定着パッチを共通にすることによって、短時間の間に生じる濃度変動や、あるいは画像の形成位置の違いにより生じる濃度差の影響を受けない正確な濃度センサ補正を可能にした。その結果、画像濃度制御の精度が向上し、濃度安定性が優れたカラー画像形成装置を提供することができた。
また、装置外部の濃度検出手段を使用した場合においても、制御全体に要する時間の短縮化が図れると同時に、短時間の間に生じる濃度変動や、あるいは画像の形成位置の違いにより生じる濃度差の影響を受けない正確な濃度センサ補正を可能にした。
また、濃度センサの出力とカラーセンサの出力を組み合わせて故障の判断を行うので、画像形成部の故障とセンサの故障とを明確に切り分けて判断することが可能になった。更に、濃度センサとカラーセンサの故障判断に使用するパッチを共通にしているので、故障判断制御に要する時間を短縮することが可能になった。
【０１１７】
以上説明したように、本発明によれば、転写材へのトナー転写性や定着性の変動補正、すなわち濃度センサの補正と画像濃度制御を同時に実施するので、前記制御を独立で行う場合と比較して制御全体に要する時間の短縮化が図れた。
【図面の簡単な説明】
【図１】  実施例１におけるカラー画像形成装置の全体構成を示す断面図
【図２】  濃度センサの構成を示す説明図
【図３】  カラーセンサの構成を示す説明図
【図４】  濃度センサとカラーセンサの配置説明
【図５】  実施例１における画像濃度制御システムの処理手順を示すフローチャート
【図６】  実施例１で使用されるパッチパターンを示す説明図
【図７】  濃度センサ出力に対するカラーセンサ出力／補正出力の関係を示すグラフ
【図８】  濃度諧調補正制御を示すグラフ
【図９】  実施例２におけるシステム構成を示すブロック図
【図１０】  実施例２における画像濃度制御システムの処理手順を示すフローチャート
【図１１】  実施例３における画像濃度制御システムの処理手順を示すフローチャート
【符号の説明】
１  カラー画像形成装置本体
２  ホストコンピュータ
３  原稿読取り装置
１１  転写材
２２  感光体（感光ドラム）
２６  現像手段
２７  中間転写体
３０  定着部
４１  濃度センサ
４２  カラーセンサ
【図１】
0004454897.tif 000002
【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】
0004454897.tif 000009
【図９】
0004454897.tif 000010
【図１０】
0004454897.tif 000011
【図１１】
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