(57)【要約】【課題】同時に形成可能な２つの異なる画像処理パッチ画像を用いて各々最適な制御を行い、高精度の画像安定化制御を実現して画像を安定化する。【解決手段】複数の同一特性を持つ光学式濃度検出センサ４０ａ，４０ｂを同一スラスト方向に配置し、電位検出手段の位置と配置したセンサを現像剤濃度の制御用センサとして専有させ、さらにγＬＵＴ補正用に対して現像剤濃度制御用の参照画像を同時に形成しない制御を行う。それにより、高精度の画像安定化制御で画像安定化を図る。【選択図】図３
2007271866.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
像担持体と、
前記像担持体上を主走査方向に露光走査することで静電像を形成する露光手段と。
前記像担持体上に形成された静電像を、異なる色の現像剤を備えた複数の現像器で現像する現像手段と、
前記像担持体上の異なる色の現像剤像を、転写媒体に順次転写してカラー画像を形成する転写手段と、
前記像担持体上に画像特性検知用パターンの静電像を形成し、前記現像剤で現像して画像特性検知用の現像剤像を形成する画像特性検知用像形成手段と、
該画像特性検知用像形成手段により形成された現像剤の濃度を検知する第１光学検知手段と、
該第１光学検知手段の検知結果に応じて、画像形成時の画像形成条件を制御する制御手段と、
前記像担持体上に、画像特性検知用パターンの静電像形成時とは異なる露光量で、現像剤濃度検知用パターンの静電像を形成し、前記現像剤で現像して現像剤濃度検知用の現像剤像を形成する現像剤濃度検知用像形成手段と、
前記第１光学検知手段に対して、前記主走査方向における異なる位置に設けられ、前記現像剤濃度検知用の現像剤像の濃度を検出する第２光学検知手段と、
前記第２光学検知手段の検知結果に応じて、前記現像手段への現像剤補給の制御を行う補給制御手段と、
を有する画像形成装置において、
一つのカラー画像形成動作において、前記画像特性検知用の現像剤像と、前記現像剤濃度検知用の現像剤像とを形成する場合、異なる色の前記画像特性検知用の現像剤像と前記現像剤濃度検知用の現像剤像とを形成することを特徴とする画像形成装置。
【請求項２】
前記第２光学検知手段に対して、前記像担持体周方向の異なる位置であって、前記主走査方向における略同じ位置に配置され、前記現像剤濃度検知用パターンの静電像の電位を検出する電位検出手段と、
該電位検出手段の検知結果に応じて、前記現像剤濃度検知用パターンの静電像の電位を制御するべく、前記露光手段による露光量を制御する電位制御手段と、
を有する請求項１に記載の画像形成装置。
【請求項３】
前記第１及び第２光学検出手段が、正反射型または散乱光型の光学式濃度検出センサでなっていることを特徴とする請求項１または２に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、電子写真複写機、ファクシミリ装置、レーザービームプリンタおよび複合機などの電子写真画像形成装置（以下、単に「画像形成装置」という）に関する。
【背景技術】
【０００２】
画像形成装置の画像濃度を安定化する方法としてつぎのいくつかがある。１つは、画像処理特性を調整する方法（画像制御方法）である。装置本体起動によってウォームアップ動作の終了後か、あるいは出力動作中、像担持体であるたとえば電子写真感光体ドラム（以下、単に「感光体ドラム」という）上に特定パターンによる参照画像（パッチ画像）を作像する。そのパッチ画像の濃度を読み取り、読取濃度値に基づいて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って、形成される画像の品質を安定させる。これについては先に本出願人によって提案された画像形成装置がある（たとえば、特許文献１参照）。
【０００３】
また１つは、画像形成条件を補正する方法である。装置本体の稼動が長期間に及んだ場合、上記特許文献１のように、感光体ドラムなど像担持体上に作像されたパッチ画像の特定パターンを読み取った濃度と、実際に印刷出力された画像の濃度とが一致しなくなる場合が生じることがある。それを防ぐため、像担持体上にパッチ画像パターンを作像するのではなく、記録紙などのシート上に特定パターンによるパッチ画像を形成し、そのシート上のパターンの濃度を読み取った濃度値に基づいて画像形成条件を補正するものである。
【０００４】
また１つは、現像装置内のトナー濃度を調整する方法である。感光体ドラムなど像担持体上に作像された特定パターンによるパッチ画像に濃度差が生じておれば、その濃度差の出力信号によってパッチ画像の濃度を初期濃度に戻すためには、どれだけの量のトナーが不足または過剰かを演算する。演算結果から、過不足なくトナーを現像装置に補給する補給量をパッチ検ＡＴＲ制御によって行う。これは画像濃度を安定化させる一般的な方法でもある。
【０００５】
さらに近年、かかる画像濃度安定化法の１つとして、感光体ドラムの耐久光感度特性が変化してパッチ画像の濃度が変化するに伴い、画像濃度に変化が生じるのを低減するパッチ電位制御方式であり、先に本出願人によって提案されたものがある（たとえば、特許文献２参照）。
【０００６】
【特許文献１】特開２００３―１９５５８３号公報
【特許文献２】特開２００２―６２６９７号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
しかしながら、上記従来の画像濃度安定化方法においては、それぞれにつぎの問題点がある。
【０００８】
特許文献１の場合は画像形成動作中に画像処理特性の補正に際して画像を読み込む必要がある。そうした画像処理特性の補正を高精度で行うには、パッチ画像を形成する頻度を高めてやることが必要である。ところが、形成頻度を高めるにも限度があり、制御系に適した形成頻度になるように設定すると、タイミング的に重なってしまう不都合があり、生産性を低下させるといった問題がある。
【０００９】
また、上記現像装置内のトナー濃度調整方法においてもやはりパッチ画像を読み込む必要があり、高精度の濃度調整を行うにはパッチ画像の形成頻度を高めることが求められる。しかしこの場合も最適な形成頻度にしようとすると、上記と同様な不都合や問題点が生じる。
【００１０】
一方、上記パッチ電位制御方式にあっては、パッチ電位を保証するためには、現像特性を考慮すると露光条件として露光強度（レーザパワー）を変更して制御する方式が好適である。しかし、その場合パッチ頻度と生産性を両立させるためには、パッチ検出を先行および後続のシート間（紙間）の非常に微小な間隔（たとえば、１０ｍｓｅｃ）で行っているために、そうした微小間隔で露光強度を切り替えるには制御的にも非常な困難が伴う。
【００１１】
以上から、本発明の目的は、２つの異なる画像処理パッチ画像を用いて各々の制御を最適に行うことによって、より高精度に画像安定化制御を行って画像安定化を可能にする画像形成装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１２】
上記目的を達成するために、本発明の画像形成装置は、 像担持体と、
前記像担持体上を主走査方向に露光走査することで静電像を形成する露光手段と。
【００１３】
前記像担持体上に形成された静電像を、異なる色の現像剤を備えた複数の現像器で現像する現像手段と、
前記像担持体上の異なる色の現像剤像を、転写媒体に順次転写してカラー画像を形成する転写手段と、
前記像担持体上に画像特性検知用パターンの静電像を形成し、前記現像剤で現像して画像特性検知用の現像剤像を形成する画像特性検知用像形成手段と、
該画像特性検知用像形成手段により形成された現像剤の濃度を検知する第１光学検知手段と、
該第１光学検知手段の検知結果に応じて、画像形成時の画像形成条件を制御する制御手段と、
前記像担持体上に、画像特性検知用パターンの静電像形成時とは異なる露光量で、現像剤濃度検知用パターンの静電像を形成し、前記現像剤で現像して現像剤濃度検知用の現像剤像を形成する現像剤濃度検知用像形成手段と、
前記第１光学検知手段に対して、前記主走査方向における異なる位置に設けられ、前記現像剤濃度検知用の現像剤像の濃度を検出する第２光学検知手段と、
前記第２光学検知手段の検知結果に応じて、前記現像手段への現像剤補給の制御を行う補給制御手段と、
を有する画像形成装置において、
一つのカラー画像形成動作において、前記画像特性検知用の現像剤像と、前記現像剤濃度検知用の現像剤像とを形成する場合、異なる色の前記画像特性検知用の現像剤像と前記現像剤濃度検知用の現像剤像とを形成することを特徴とするものである。
【発明の効果】
【００１４】
本発明の画像形成装置によれば、高精度の画像安定化制御で画像安定化を図ることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１５】
以下、本発明による画像形成装置の好適な実施形態について図を参照して詳細に説明する。
【００１６】
図１に示すように、本実施形態のフルカラー画像形成装置は、読取対象の原稿１０１を載置してセットする原稿台ガラス１０２を有し、原稿１０１を照射する光源１０３を備え、原稿画像は光学系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ってラインセンサごとにレッド、グリーン、ブルーの色成分信号を生成する。これらの読取光学系ユニットは、図中の矢印方向へ走査して原稿１０１の画像をラインごとに電気信号データ列に変換する。ＣＣＤセンサ１０５によって得られた画像信号はリーダ画像処理部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。
【００１７】
図２は、リーダ部Ａにおけるリーダ画像処理部１０８の構成を画像信号の流れに基づいて配列して示す機能ブロック図である。ＣＣＤセンサ１０５から出力された画像信号はアナログ信号処理部２０１に入力される。そこでゲイン調整およびオフセット調整された後、Ａ／Ｄコンバータ２０２で各色信号ごとに８ビット（ｂｉｔ）のデジタル画像信号Ｒ１，Ｇ１，Ｂ１に変換される。その後、デジタル画像信号Ｒ１，Ｇ１，Ｂ１は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。
【００１８】
クロック発生部２１１は１画素単位のクロックを発生する。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。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、シフトパルスやリセットパルスなどのライン単位のＣＣＤ駆動信号やＣＣＤセンサ１０５からの１ライン読み取り信号中の有効領域を表すＶＥ信号とライン同期信号ＨＳＹＮＣを生成する。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中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。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。光量／濃度変換部（ＬＯＧ変換部）２０６は参照テーブルＲＯＭによって構成され、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は黒文字判定部（図示略）であり、Ｒ４，Ｇ４，Ｂ４信号から生成されるＵＣＲ、ＦＩＬＴＥＲ、ＳＥＮなど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。マスキング・ＵＣＲ回路２０８は、入力されたＹ１，Ｍ１，Ｃ１の３原色信号によって黒信号（Ｂｋ）を抽出する。マスキング・ＵＣＲ回路２０８はさらに、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、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。γ補正回路２０９は、リーダ部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。空間フィルタ処理部（出力フィルタ）２１０はエッジ強調またはスムージング処理を行う。以上のようにして処理された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。
【００１９】
なお、ＣＰＵ２１４はリーダ部Ａ内の制御を司り、各種データなどを記憶して格納するＲＡＭ２１５およびＲＯＭ２１６を有し、操作部２１７はモニタ画面などによる表示器２１８を有している。
【００２０】
つぎに、図１において、プリンタ部Ｂの構成を説明する。感光体ドラム４は一次帯電器８によって帯電バイアス電圧を印加されて均一に帯電される。画像データは、プリンタ画像処理部１０９に含まれるレーザドライバおよびレーザ光源１１０を介してレーザ光に変換され、そのレーザ光はポリゴンミラー１およびミラー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、感光体ドラム４上に潜像が形成される。レーザ光の走査により潜像が形成された感光体ドラム４は、図中の矢印方向に回転する。すると、現像器３により各色ごとの現像が順次なされる。なお、レーザ光の走査方向は、感光ドラムの回転軸方向と略一致している。
【００２１】
本実施形態では、現像方式として２成分系を用いており、感光体ドラム４の周りには、各色の現像器３が上流からブラック（Ｂｋ）、イエロー(Ｙ)、シアン(Ｃ)、マゼンタ(Ｍ)の順で配置されている。そして、画像信号に応じた現像器３がその感光体ドラム４上に形成された潜像領域を現像するタイミングで現像動作を行う。
【００２２】
また、転写媒体であるシート材６は転写手段である転写ドラム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、感光ドラム上に形成された各色のトナー画像が、シート材６上に順次転写される。これにより一つのカラー画像が形成される。シート材６へのトナー画像の転写が終了すると、シート材６を転写ドラム５から分離し、定着ローラ対７によってトナー画像をシート材６上に定着することによってフルカラー画像プリントが完成する。感光体ドラム４の現像器３の上流側には、表面電位センサ１２と感光体ドラム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９が配置されている。
【００２３】
また、図３に示すように、感光体ドラム４上に形成された後述のトナーパッチパターンの反射光量を検出するためのＬＥＤによる光源１０ａ，１０ｂと、フォトダイオード１１ａ，１１ｂを用いた光学式の濃度センサが同一スラスト方向に正反射型の濃度センサ４０ａ，４０ｂとして設けられている。濃度センサ４０ａ，４０ｂは像担持体からの正反射光の光量の増減によってパッチ濃度を検出するタイプのセンサであり、本実施形態においては、鏡面状の感光体ドラム４に投射光を散乱させるトナーが載ることによって、後述のようにセンサ出力が低下し、パッチ濃度を検出する。正反射光の増減で濃度を判断するセンサであれば、センサ受光部に散乱光が入ってくる構成であっても正反射型光学式濃度検出センサとする。
【００２４】
つぎに、図４（ａ），（ｂ）は現像器３の構成例を示す。図４（ａ）において、現像器３は感光体ドラム４に対向して配置され、その内部は垂直方向に延在する隔壁５１によって第１室（現像室）５２と第２室（撹拌室）５３とに区画されている。第１室５２には矢印方向に回転する非磁性の現像スリーブ５４が配置され、この現像スリーブ５４内にマグネット５５が固定配置されている。また、現像器３の上部には、図４（ｂ）に示すように、補給用のトナー６３を収容したトナー補給槽６０が取り付けられ、このトナー補給槽６０内の下部にはトナー搬送スクリュー６２が設置されている。ギヤ列７１を介して接続されたモータ７０によってトナー搬送スクリュー６２を回転駆動することにより、補給槽６０内のトナー６３が搬送されて現像器３内に供給される。搬送スクリュー６２によるトナーの供給は、ＣＰＵ２８によってモータ駆動回路６９を介してモータ７０の回転を制御することにより制御される。ＣＰＵ２８に接続されたＲＡＭ６８には、モータ駆動回路６９に供給する制御データなどが記憶されている。
【００２５】
また、第１室５２および第２室５３には、現像剤撹拌スクリュー５８，５９がそれぞれ配置されている。現像剤撹拌スクリュー５８は、第１室５２中の現像剤を撹拌搬送し、現像剤撹拌スクリュー５９は、トナー補給槽６０から搬送スクリュー６２の回転によって供給されたトナー６３と、既に現像器３内にある現像剤とを撹拌搬送し、現像剤のトナー濃度を均一化する。隔壁５１には、図４（ａ）における手前側と奥側の端部において第１室５２と第２室５３とを相互に連通させる現像剤通路（図示せず）が形成されている。そして、前記現像剤撹拌スクリュー５８，５９の搬送力により、現像によってトナーが消費されてトナー濃度の低下した第１室５２内の現像剤が一方の通路から第２室５３内へ移動する。そして、第２室５３内でトナー濃度の回復した現像剤が他方の通路から第１室５２内へ移動するよう構成されている。
【００２６】
現像器３内の２成分現像剤は、マグネット５５の磁力により現像スリーブ５４上に担持され、次いでブレード５６により層厚を規制され、現像スリーブ５４の回転に伴って感光体ドラム４と対向した現像領域に搬送される。２成分現像剤とは、少なくとも、磁性キャリアとトナーとを有する。そして、現像領域において現像剤が感光体ドラム４上の潜像の現像に供される。現像効率（即ち、潜像へのトナーの付与率）を向上させるために、現像スリーブ５４には電源５７から直流電圧を交流電圧に重畳した現像バイアス電圧が印加される。
【００２７】
ところで、静電潜像を現像することによって現像器３内の現像剤のトナー濃度が低下する。そのため、トナー補給槽６０からトナー６３を現像器３に補給するトナー補給量の制御を行って現像器３内の現像剤のトナー濃度を一定に制御し、もしくは画像濃度を一定に維持する制御が行われる。
【００２８】
本実施形態の画像形成装置では、パッチ検ＡＴＲによるトナー補給制御と、ビデオカウントＡＴＲによるトナー補給制御が行われる。すなわち、濃度制御装置として感光体ドラム４上にパッチ画像（参照画像）を作像する。パッチ検査ＡＴＲ方式は、以下のようなトナー補給制御方式である。パッチ画像の濃度を感光体ドラム４に対向設置した発光部であるＬＥＤ光源１０ａ、および受光部であるフォトダイオード１１ａで構成された正反射型光学式濃度検出センサ４０ａで検出する。そしてその検出結果に応じて、トナー補給量を算出して補給する制御方式である。また、ビデオカウントＡＴＲ方式は、画素ごとのデジタル画像信号の出力レベルから必要トナー量を積算して補給実施する制御方式である。このビデオカウントＡＴＲ方式について概略的に補足すれば、後述のＬＵＴ２５から出力される画像データをビデオカウンタ（図示略）に取り込まれるため、ビデオカウント値は１画像辺りのトナー消費量とほぼリニアの関係をもつ。したがって、そのカウント値がＣＰＵ２８のトナー補給制御部へ供給し、トナー補給制御部でトナー消費量に変換（もちろん各種画像処理に対する最適ビデオカウント値−トナー消費量テーブルを持つことが望ましい）することでトナー補給制御を行うことが可能となっている。
【００２９】
ここで、図６は、本実施形態の画像形成装置の構成において、諧調画像を得る画像信号処理回路を示すブロック図である。
【００３０】
プリンタ制御部１０９は、ＣＰＵ２８およびＲＯＭ３０とＲＡＭ３２、テストパターン記憶部３１、濃度換算回路４２およびＬＵＴ２５で構成され、リーダ部Ａおよびプリンタエンジン部１００と通信できるようになっている。
【００３１】
プリンタエンジン部１００は、感光体ドラム４の周りに配置されたＬＥＤ光源１０ａ，１０ｂとフォトダイオード１１ａ，１１ｂからなる２つの正反射型光学式濃度検出センサ４０ａ，４０ｂ、そして一次帯電器８と、レーザ１１０と、表面電位センサ１２と、現像器３を制御している。
【００３２】
また、画像形成装置には、機内の空気中の水分量を測定する環境センサ３３を備えている。表面電位センサ１２は、現像器３より上流側に設けられ、一次帯電器８のグリッド電位、現像器３の現像バイアスは後述のようにＣＰＵ２８によって制御される。
【００３３】
画像の輝度信号はＣＣＤ１０５で得られ、リーダ画像処理部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（γＬＵＴ）にて濃度特性が変換される。なお、ＬＵＴとは、参照テーブル（Look Up Table）の略である。
【００３４】
図７は、階調が再現される様子を示す４限チャートである。第１象限は原稿濃度を濃度信号に変換するリーダ部Ａの読み取り特性を示し、第２象限は濃度信号をレーザ出力信号に変換するためのＬＵＴ２５の変換特性を示す。また、第３ 象限はレーザ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４象限は原稿濃度から出力濃度の関係を示す当該画像形成装置のトータルの階調再現特性を示す。なお、階調数は８ｂｉｔのデジタル信号で処理しているため、２５６階調である。
【００３５】
本装置では、第４象限の階調特性をリニアにするために、第３ 象限のプリンタ特性がリニアでない分を第４象限のＬＵＴ２５によって補正している。ＬＵＴ２５は後に述べる演算結果によって生成される。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、レーザのＯＮ／ＯＦＦを制御するレーザドライバ２７に送られる。
【００３６】
なお、本実施形態においてはＹ，Ｍ，Ｃ，Ｂｋの全色共にパルス巾変調処理による階調再現方法を用いた。レーザ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、定着という一連の過程を経て階調画像が再生される。
【００３７】
一方、本実施形態では、２つの独立した制御系において用いる各パッチ画像を同一スラスト方向（ドラム軸回転方向、または主走査方向）に形成して読み取ることが主要点となっている。
【００３８】
以下、同時に形成可能なパッチ画像を用いてそれぞれ高精度制御が可能な制御系について説明する。
【００３９】
（第１の制御系：γＬＵＴ補正）
リーダ部Ａとプリンタ部Ｂの双方を含む系の画像再現特性の安定化に関するγＬＵＴ補正制御である。まず、リーダ部Ａを用いたプリンタ部Ｂのキャリブレーションを図８のフローチャートに示す。このフローチャートはリーダ部Ａを制御するＣＰＵ２１４とプリンタ部Ｂを制御するＣＰＵ２８によって実行される。
【００４０】
操作部２１７上に設けられた自動階調補正を指示するモード設定ボタンを押すことによって本制御がスタートする。ステップＳ５１において、図９（ａ）に示すように、表示器２１８上にテストプリント１のプリントスタートボタン８１が現れ、それを押して図１０に示すテストプリント１の画像がプリンタ部Ｂでプリントアウトされる。ここで使用される印刷用紙のシートは、後の読み取り作業時に縦置きと横置きの間違いによるエラーを避けるために、一般に呼ばれているラージサイズ紙を用いている。すなわち、Ｂ４、Ａ３、１１×１７、ＬＧＲを用いるように設定されている。パターン６２はＹ，Ｍ，Ｃ，Ｂｋの各色の最大濃度パッチで、濃度信号値で２５５レベルを用いる。
【００４１】
つぎに、ステップＳ５２では、テストプリント１の画像を原稿台ガラス１０２上に図１１に示すように載せて、図１２（ａ）に示す読取スタートボタン９１を押して読み取りを開始する。得られたＲＧＢ値より光学濃度の換算するためには、次式（１）を用いる。市販の濃度計と同じ値にするために、補正係数(ｋ)で調整している。また別にＬＵＴを用いてＲＧＢの輝度情報からＭ，Ｃ，Ｙ，Ｂｋの濃度情報に変換することもできる。
【００４２】
Ｍ＝−ｋｍ＊ｌｏｇ１０（Ｇ／２５５）
Ｃ＝−ｋｃ＊ｌｏｇ１０（Ｒ／２５５）                  ・・・（１）
Ｙ＝−ｋｙ＊ｌｏｇ１０（Ｂ／２５５）
Ｂｋ＝−ｋｂｋ＊ｌｏｇ１０（Ｇ／２５５）
つぎに、得られた濃度情報から最大濃度が以下のように補正される。図１３は、相対ドラム表面電位と上述の演算により得られた画像濃度の関係を示すグラフである。この時点で用いたコントラスト電位、つまり現像バイアス電位と一次帯電された後、レーザ光を用いて最大レベルを打ったときの感光体ドラムの表面電位との差がＡという設定で得られた最大濃度ＤＡであったとする。その場合、最大濃度の濃度域では、相対ドラム表面電位に対して画像濃度が実線Ｌに示すようにリニアに対応することが殆どである。ただし、２成分現像系では、現像器内のトナー濃度が変動して下がってしまった場合、破線Ｎのように、最大濃度の濃度域で非線形特性になってしまう場合もある。したがって、ここでは、最終的な最大濃度の目標値を１.６としているが、０.１のマージンを見込んで１.７を最大濃度を合わせる制御の目標値に設定して制御量を決定する。コントラスト電位Ｂは、次式（２）を用いて求める。
【００４３】
Ｂ＝（Ａ＋Ｋａ）×１.７／ＤＡ                      ・・・（２）
ここで、Ｋａは補正係数であり、現像方式の種類によって値を最適化するのが好ましい。実際には、電子写真方式でのコントラスト電位Ａの設定は、環境に応じて変えないと画像濃度が合わず、先に説明した機内の水分量をモニタする環境センサ３３の出力によって図１４（ａ），（ｂ）に示す性能線図のように設定を変えている。
【００４４】
コントラスト電位からグリッド電位と現像バイアス電位を求める場合、図１４（ｂ）は、グリッド電位と感光体ドラムの表面電位との関係を示す。グリッド電位を−２００Ｖにセットして、レーザ光のレベルを最低にして走査したときの表面電位ＶＬを表面電位センサ１２で測定する。同様にグリッド電位を−４００ＶにしたときのＶＬとＶＨを測定する。−２００Ｖのデータと−４００Ｖのデータを補間、外挿することによって、グリッド電位と表面電位との関係を求めることができる。この電位データを求めるための制御を電位測定制御と呼ぶ。
【００４５】
ＶＬから画像上にカブリトナーが付着しないように設定されたＶｂｇ（ここでは、１００Ｖに設定）の差を設けて現像バイアスＶＤＣを設定する。コントラスト電位Ｖｃｏｎｔは、現像バイアスＶＤＣとＶＨの差分電圧であり、このＶｃｏｎｔが大きい程、最大濃度を大きく取れるのは上述した通りである。算出したコントラスト電位Ｂにするためには、図１４（ｂ）に示す関係から、何ボルトのグリッド電位が必要か、そして何ボルトの現像バイアス電位が必要かは算出することができる。
【００４６】
図８のステップＳ５５においては、そうしたコントラスト電位が得られるように、グリッド電位および現像バイアス電位をＣＰＵ２８がセットする。求めたコントラスト電位が異常なときには制御範囲ぎりぎりの値にリミッターを掛けて修正制御し、制御は継続させる。ステップＳ５３で算出したコントラスト電位となるように、ＣＰＵ２８によりグリッド電位と現像バイアス電位の設定を行う。
【００４７】
図１５は、濃度変換特性図を示す。本実施形態での最大濃度を最終目標値よりも高めに設定する最大濃度制御によって、第３ 象限のプリンタ特性図は実線Ｊのようになる。仮に、このような制御を行わないときには、破線Ｈのような１.６に達しないプリンタ特性になる可能性もある。破線Ｈの特性の場合ＬＵＴ２５をどのように設定しても、ＬＵＴ２５は最大濃度を上げる能力は持ち合わせていないため、濃度ＤＨと１.６の間の濃度は再現不可能となる。また、実線Ｊのように最大濃度を僅かに超える設定になっていれば、確実に第４象限のトータル階調特性で濃度再現域は保証することができる。
【００４８】
つぎに、図８のステップＳ５６においては、図１６（ａ）〜（ｅ）に示すように、操作パネル上にテストプリント２の画像のプリントスタートボタン１５０が現れ、それを押すことによって図１７に示すテストプリント２の画像がプリントアウトされる。プリント中は図１６（ｂ）に示すような表示となる。
【００４９】
このテストプリント２では、図１７に示すように、Ｙ，Ｍ，Ｃ，Ｂｋの各色、４列１６行の全部で６４階調分のグラデーションのパッチ群により成り立っている。ここで、６４階調分は全部で２５６階調あるうちの濃度の低い領域を重点的にレーザ出力レベルを割り当ててあり、高濃度領域は、レーザ出力レベルを間引いてある。このようにすることにより、特にハイライト部における階調特性を良好に調整することができる。図１７において、７１は解像度２００ｌｐｉ（ｌｉｎｅｓ ／ｉｎｃｈ）のパッチ、７２は４００ｌｐｉ（ｌｉｎｅｓ ／ｉｎｃｈ）のパッチである。各解像度の画像を形成するためには、パルス幅変調回路２６において、処理の対象となっている画像データとの比較に用いられる三角波の周期を複数用意することによって実現することができる。
【００５０】
なお、本装置では、階調画像は２００ｌｐｉの解像度で、文字等の線画像は４００ｌｐｉの解像度で作成している。この２種類の解像度で同一の階調レベルのパターンを出力しているが、解像度の違いによって階調特性が大きく異なる場合には、解像度に応じて先の階調レベルを設定するのがより好ましい。またテストプリント２は、ＬＵＴ２５を作用させないでパターンジェネレータ２９から発生させる。
【００５１】
図１８（ａ），（ｂ）は、テストプリント２の出力を原稿台ガラス１０２上に置いたときに上方から見た模式図である。左上の楔型マークＴが原稿台の原稿突き当て用のマークであり、Ｂｋのパターンが突き当てマークＴ側に来るようにして、なおかつ、図１６（ｃ）に示すように、表裏を間違えないように操作パネル上でメッセージを表示する。
【００５２】
図１７中の符号７３で示す１パッチ当たりの読むポイントは、図１８（ｂ）に示すように、パッチの内部を読み取りポイント(ｘ)を１６ポイント取り、得られた信号を平均する。各パッチごとに１６ポイントの値が平均されたＲＧＢ信号を先に示した光学濃度への変換方法によって濃度値に直し、それを出力濃度として横軸にレーザ出力レベルをプロットしたものを図１９のグラフに示す。右の縦軸のように、紙のベース濃度（本例では、０.０８）を０レベルに、この画像形成装置の最大濃度として設定している１.６０を２５５レベルに正規化している。得られたデータがＣ点のように特異的に濃度が高かったり、Ｄ点のように低かったりした場合には、原稿台ガラス１０２上に汚れがあったり、テストパターン上に不良があったりすることがあるため、データ列に連続性が保存されるように傾きにリミッターを掛けて補正を行う。
【００５３】
ＬＵＴ２５の内容は、前述したように、図１９の濃度レベルを入力レベル（図７の濃度信号軸）に、レーザ出力レベルを出力レベル（図７のレーザ出力信号軸）に座標を入れ換えるだけで簡単に作成することができる。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。このとき、入力レベル０レベルに対して出力レベルは０レベルになるように制限条件を設けている。そして、Ｓ５８で上述のように作成した変換内容をＬＵＴ２５に設定する。
【００５４】
以上で読取装置を用いたコントラスト電位制御とγ変換テーブルの作成が完了する。上述の処理中には、図１６（ｄ）のような表示がなされ、完了すると図１６（ｅ）のように表示される。
【００５５】
以上のような画像形成条件の制御は制御手段によって行われる。係る制御によって、画像形成装置は濃度信号に対してリニアな特性になるように構成され、結果として機械毎の濃度階調特性ばらつきを抑え込めるようになり、標準状態の設定ができるようになる。また、この制御を一般ユーザに開放することによって、画像形成装置の階調特性が悪くなったと判断した時点で必要に応じて制御を掛ける。それによって、リーダ／プリンタの双方を含む系の階調特性の補正を容易に実行することができるようになる。
【００５６】
つぎに、リーダ／プリンタの双方を含む系において階調特性の制御後、プリンタ部Ｂにおいてで単独による画像再現特性の安定化に関する制御が以下のように行われる。
【００５７】
この本制御では、画像特性検知用像形成手段によって感光体ドラム４上に形成された画像特性検知用のパッチパターンの濃度を検出し、前述のＬＵＴ２５を補正することで画像安定化を達成する。パッチパターンは階調画像用の２００ｌｐｉを用いる。図２０は、感光体ドラム４に相対するＬＥＤ光源１０ｂとフォトダイオード１１ｂから成る正反射型光学式濃度検出センサ４０aからの信号を処理する処理回路のフローチャートである。ここで用いる正反射型光学式濃度検出センサ４０aは、本実施形態で感光体ドラム対向の同一スラスト方向位置に配置した２つの光学式濃度検出センサのうちの正反射型光学式濃度検出センサ４０aであり、感光体ドラム４からの正反射光のみを検出するよう構成されている。本制御はγＬＵＴを補正するため、パッチ形成後の次の画像形成時には明確に効果が現れる。
【００５８】
正反射型光学式濃度検出センサ４０aに入射された感光体ドラム４からの近赤外光は、正反射型光学式濃度検出センサ４０aによって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、濃度換算回路４２により濃度に変換される。ここで用いられるトナーは、Ｙ（イエロー），Ｍ（マゼンタ），Ｃ（シアン）の各色トナーであり、これらはスチレン系共重合樹脂をバインダーとし、各色の色剤を分散させて構成されている。
【００５９】
また、感光体ドラム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構成しても良い。なお、像担持体としては感光体ドラムの他、表面に感光層を有するベルト状の感光ベルトを用いることもできる。図２１は、感光体ドラム４上の濃度を各色の面積階調で段階的に変化させたとき、正反射型光学式濃度検出センサ４０ｂの出力と出力画像濃度との関係を示す。この場合、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正反射型光学式濃度検出センサ４０ｂの出力は５Ｖ（２５５レベル）に設定した。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従って感光体ドラム４単体より正反射型光学式濃度検出センサ４０ｂの出力が小さくなる。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。
【００６０】
この制御系ではリーダ／プリンタを含む制御系により達成された色再現性の安定維持が目的であるため、リーダ／プリンタを含む制御系による制御の終了直後の状態を目標値として設定する。図２２は、目標値設定までのフローチャートである。リーダ／プリンタ双方を含む系の制御が終了した時点で、Ｙ，Ｍ，Ｃ，Ｂｋの各色ごとのパッチパターンを感光体ドラム４上に形成して正反射型光学式濃度検出センサ４０ｂで検出する。パッチのレーザ出力は、各色とも濃度信号（図７の濃度信号軸）で１２８レベルを用いる。この際、ＬＵＴ２５の内容とコントラスト電位の設定は、リーダ／プリンタを含む制御系で得たものを用いる。図２３は、感光体ドラム４上にパッチを形成するシーケンスである。
【００６１】
すなわち、大口径の感光体ドラム４を使用しているため、正確に、そして効率良く短時間で濃度データを得るため、感光体ドラム４の偏心を考慮する。その感光体ドラム４の１８０°相対する位置に同一色のパッチを形成して測定し、複数のサンプリングを行って平均を算出する。そのパッチを挟むように異なる色のパッチを形成することによって、１周で２色分のデータを得る。このようにして、２周で４色分のデータが得られ、図２１に示す濃度変換テーブル４２ａを用いて濃度値を得る。このときの濃度値Ｄ１２８を本制御の目標値とし、バックアップしておく。目標値はリーダ／プリンタを含む制御系による制御が行われるごとに更新される。
【００６２】
また、この制御においては通常画像形成中に非画像領域に形成したパッチ濃度を検出し、リーダ／プリンタ双方を含む系の制御で得たＬＵＴ２５（γＬＵＴ）を随時補正していく。したがって、転写ドラム５におけるシート材の繋ぎ目部分に対応する感光体ドラム４上の位置が非画像領域となるため、その部分にパッチを形成した。通常画像形成中に感光体ドラム４上の非画像領域上にパッチを形成するシーケンスは、図２４に示すように、Ａ４シートを連続でフルカラー出力する。
【００６３】
パッチのレーザ出力は目標値設定時と同様であることが重要であり、各色とも濃度信号（図７の濃度信号軸）で１２８レベルを用いる。この際、ＬＵＴ２５の内容とコントラスト電位の設定は、その時点での通常画像形成時と同様とする。すなわち、リーダ／プリンタ双方を含む系の制御で得たものを、前回までのプリンタ部Ｂ単独の階調制御により補正したものを用いる。濃度信号１２８は、１.６を２５５に正規化した濃度スケールでパッチ出力濃度がＤ１２８になるように制御されているが、プリンタの画像特性は不安定であり、常に変化を起こす可能性を有するため、測定した結果がＤ１２８になる訳ではなく、ΔＤだけずれている場合がある。このΔＤに基づき、本制御ではリーダ／プリンタを含む制御系で作成したＬＵＴ２５（γＬＵＴ）を補正する。
【００６４】
図２５は、濃度信号１２８において出力濃度がΔＤｘずれた場合、一般的な濃度信号０〜２５５までにおける出力濃度の変化に対応するγＬＵＴ補正テーブルを示す。これを予めメモリに格納しておき、制御時にはγＬＵＴ補正テーブルの濃度信号１２８での値がΔＤになるようγ補正テーブルを規格化する。それを打ち消すように形成したＬＵＴをＬＵＴ２５に足すことによってＬＵＴ２５を補正する。ＬＵＴ２５を書き換えるタイミングは各色ごとに異なり、書き換え準備ができた段階で、その色のレーザ書き込みが行われていない間のＴＯＰ信号で行う。
【００６５】
リーダ／プリンタを含む制御系は人の作業が伴うため、頻繁に行うことは想定しにくい。そこで、画像形成装置の設置作業にサービスマンがリーダ／プリンタ双方を含む系の制御を実行する。画像に問題が生じなければ、プリンタ部Ｂのみ単独での制御によって短期間内は特性を自動的に維持する。長期間で徐々に変化したものに対しては、リーダ／プリンタ双方を含む系の制御でキャリブレーションを行うという役割分担ができ、結果として画像形成装置の寿命まで階調特性を維持することができるようになる。
【００６６】
（第２の制御系：トナー濃度制御
この第２の制御系にあっては、まずパッチ検ＡＴＲを所定のタイミングで作動させ、現像剤濃度検知用像形成手段によって感光体ドラム４上に形成された濃度検知用のパターンとしてのパッチ画像を形成する。パッチ形成シーケンスは、前述したプリンタ単独の階調制御時と同じであり、通常画像形成中の非画像領域にて形成する。
【００６７】
第２の制御系によるパッチ画像形成の現像コントラスト設定は、通常画像形成と同様であり、つまり第１の制御系と同様であり、画像処理を変えることでパッチ検ＡＴＲに最適なパッチ画像とする。パッチ画像はＬＵＴ２５（γＬＵＴ）は通さず、専用の環境ＬＵＴを通して形成する。なお、解像度は４００ｌｐｉとする。本実施形態では、ＬＵＴ２５と解像度を変更したが、パッチ画像の画像処理は各装置において最適化するのが良く、例えば、解像度は２００ｌｐｉまでＬＵＴ２５のみ変更しても良い。
【００６８】
すなわち、図５に示すように、予め定められた濃度に対応する信号レベルを有するパッチ画像信号を発生するパターンジェネレータ２９を設ける。このパターンジェネレータ２９からのパッチ画像信号をパルス幅変調回路に供給し、上記の予め定められた濃度に対応するパルス幅を有するレーザ駆動パルスを発生させる。このレーザ駆動パルスを半導体レーザ１１０に供給し、このレーザ１１０をそのパルス幅に対応する時間だけ発光させ、感光体ドラム４を走査する。これによって、上記の予め定められた濃度に対応するパッチ静電潜像を感光体ドラム４上に形成し、このパッチ静電潜像を現像器３により現像する。
【００６９】
このようにして得られたパッチ画像（トナー画像）に、パッチ検ＡＴＲ用の光学式濃度検出センサ４０ｂのＬＥＤ光源１０ｂから光を照射し、その反射光を光電変換素子としてのフォトダイオード１１ｂ受光し、パッチ画像の実際のパッチ濃度を検知する。この検知したパッチ濃度は、現像器３内の現像剤の実際の濃度に対応する。
【００７０】
上記ＬＥＤ光源１１ｂらの実際のパッチ濃度を検知した出力信号は、比較器の一方の入力に供給される。この比較器の他方の入力には、パッチ画像の規定濃度（初期濃度）に対応する基準信号が入力されている。比較器はパッチ画像の実際の濃度と初期濃度とを比較してその濃度差を求め、濃度差の出力信号をＣＰＵ２８に供給する。そして、ＣＰＵ２８において上記パッチ画像（イエロー、マゼンタ、シアン）の濃度差の出力信号から、パッチ画像濃度を初期濃度に戻すのに必要な色現像剤のトナー過不足量（トナー補給量）が演算される。
【００７１】
ただし、実際の補給動作は、イエロー、マゼンタ、シアン、ブラックの２成分現像剤のトナー補給制御を行うに際して、まずビデオカウントＡＴＲにより１画像中に消費されたトナー消費量に対し、先の演算により求められたトナー補給量を加減算して補正された実トナー補給量によって行われる。
【００７２】
つぎに、本実施形態の主要点として、トナー補給制御用の光学式濃度検出センサ位置と第１ならびに第２制御用パッチ画像の形成タイミングについて詳細に説明する。
【００７３】
具体的には、併設した２つの光学式濃度検出センサのうち、表面電位センサ１２とスラスト方向で略同一位置に配置したセンサ４０ｂをトナー濃度制御用に用いる。さらに第１もしくは第２制御系用パッチ画像を同一色で同時には形成しない（具体的に言えば、第１制御用パッチとしてイエローパッチ形成タイミングでは第２制御用パッチとしてはイエロー以外色、たとえばマゼンタパッチを形成する）ことが主眼となっている。
【００７４】
これは第２制御系でのパッチ画像形成において、第１制御系とは異なる制御、具体的にはパッチ画像の潜像電位を一定にする制御（以下パッチ電位制御と称す）を実施していることに起因する。以下の説明はパッチ電位制御についてである。
【００７５】
前述したように、パッチ検ＡＴＲ制御は感光体ドラム上のパッチ画像のトナー付着量を検知し、補給制御するために、画像濃度をほぼ一定に保つことが可能であるが、感光体ドラム感度特性などに大きく影響を受けてしまう。これを図２５および図２６で示す。図２５は、縦軸がドラム上電位(Ｖ)、横軸がレーザレベルを示し、８ビットに分割して表したＥ−Ｖ特性である。感光体ドラム感度の耐久特性は図に示すよう中間調感度が悪化することが多い。さらにパッチ検ＡＴＲ制御において用いられているパッチ画像濃度は、光学検知センサ特性や画像安定性から中間調濃度が用いられる。従って感度が低下した耐久後の感光体ドラムにおいてパッチ検ＡＴＲ制御をおこなうと中間調潜像電位つまりパッチ潜像電位が初期に比べて高いため、パッチ画像のコントラスト電位が低下する。つまりパッチ画像の現像特性が耐久前に比べ低下し、この現像特性低下を補償するため、制御手段がトナー補給を繰り返すことになる。その結果、初期の現像特性まで回復したときには図２６に示すような現像特性曲線に変化してしまっていた。
【００７６】
そこで、本実施形態では現像剤もしくはドラムを交換時に、パッチ画像潜像電位を計測した結果（初期値Ｖｒｅｆ）をＣＰＵ２８に記録しておく。その後、レーザ１１０を用いて静電潜像化したパッチ画像の潜像電位（Ｖｐａｔｃｈ）を現像位置までに設けられた表面電位センサ１２を用いて計測する。そしてその電位差分（ΔＶ＝Ｖｐａｔｃｈ−Ｖｒｅｆ）を零にするようにレーザパワー値を上下させることを行っている。この制御により、より安定したトナー濃度制御を達成している。したがって、パッチ潜像電位を読み取りながら電位を保障するには、面電位センサとトナー濃度制御用センサをスラスト方向で略同一にすることが望ましく、本構成を採用した。
【００７７】
さらに、本実施形態の主要点の１つである第１の制御系と第２の制御系のパッチ画像用静電像形成タイミングは以下のとおりである。パッチ画像制御においては、上述してきた通り頻度が高ければ高いほど安定した制御となる。したがって、第２の制御系起動タイミングも第１の制御系起動タイミングと同じに設定することが望ましい。
【００７８】
第１，第２の制御系は通常画像形成中に非画像領域が現像可能である場合は全て起動する。すなわち、Ａ４サイズをフルカラーで連続出力した場合は２枚出力する度に各色１度紙間中で、１枚間欠の場合は現像器切り替え中に各色１枚ごとに階調制御によるγＬＵＴ補正とトナー濃度制御による現像剤濃度補正が行われることになる。しかしながら第１，第２の制御系用パッチ用の静電像を同一色で同時にスラスト方向に形成しないことが本実施形態の最大の特徴である。
【００７９】
これは先に説明したパッチ電位制御処理のためである。つまり第１ならびに第２制御用パッチを同時形成するためには、第２制御用パッチ画像は上述したようなパッチ電位制御を実施する為に、スラスト方向での第１制御用パッチ検レーザパワー（つまり通常画像形成時のレーザパワー）から第２制御用パッチ検レーザーパワーに変更する。その後、再び元のパワーに戻す必要があるが、最近の画像形成速度の向上によりこのような迅速な制御が困難になってきている。そこで第１制御用パッチと第２制御用パッチのための静電像形成は同色では同時に行わない制御とする。具体的に本実施形態では、第２制御用パッチ形成色は、１つ前に形成した第１制御用パッチ形成色で作像ならびに現像を行った。これを表１に示す。また、このパッチの形成状態を図２７も用いて説明する。
【００８０】
【表１】
2007271866.tif 000003
図２７は、４つのカラー画像形成動作を行なった時の様子を示している。図中、第１制御、及び第２制御と書かれて一点鎖線が示された場所は、第１制御（画像形成条件制御）用の光学センサ、及び第２制御用（現像剤補給制御）用の光学センサの配置位置である。カラー画像１の時は、マゼンタの現像動作の直後に画像間で画像制御用のパッチを形成している。そしてブラックの現像動作の直後に補給制御用のパッチを形成している。同様に、表１に示されたパッチの組合せは、カラー画像２、３、４の中に示されている。このように本実施例においては、１つのカラー画像形成中に、画像制御用のパッチと補給制御用のパッチとが形成されている。そしてこれらのパッチは、異なる色で形成されている。
【００８１】
上記条件で形成することで、同時に第１制御用パッチと第２制御用パッチの静電像を同時に形成することはない。そのため、第２制御用パッチの静電像形成時には、第２制御用パッチレーザパワー値１レベルのみで静電像形成が可能となり（つまりレーザパワー切替実施は第２制御用パッチ作像前後のみで達成可能）上述してきたパッチ電位制御を容易に達成できた。
【００８２】
また、上記パッチ作像シーケンスは、毎コピーごとに実施する場合で説明をおこなってきたが、トナー消費量を低減する目的で第２制御用パッチを間引いて形成した場合、例えば２４枚ごと（つまり４色分の最小公倍数）でおこなえば、容易にパッチ形成条件を満足することができる。なお最小公倍数でない場合でも１枚ずらすだけで達成できることは勿論である。
【００８３】
以上、２つの独立した制御系において、同一スラスト方向に同時に形成可能な２つの異なる画像処理パッチ画像を用い、各々の制御を最適に行うことによって、より精度良く画像安定化制御を行うことができ、これによって画像安定化を図ることができる。
【００８４】
以上、本発明の画像形成装置についてその実施形態が説明されたが、本発明の主旨を逸脱しない範囲内でその他の実施形態、応用例、変形例およびそれらの組み合わせも可能である。
【００８５】
たとえば、第２の実施形態として、上記第１の本実施形態で示された光学式濃度検出センサを３個並設した場合の形態である。第１の実施形態と異なる部分のみ示せば以下のとおりである。
【００８６】
近年、画像形成装置においては画像安定性を高めるために、数種の画像スクリーンパタンを用意してユーザに自由に選択させるシステムが増加する傾向にある。すなわち、高解像度スクリーン（文字のジャギー防止等）から低解像度スクリーン（現像性安定性等）へ、通常画像中に使用できる数種類の画像スクリーンパターンを備える。したがって、γＬＵＴ制御を実施する第１制御では、制御用パッチ画像形成もスクリーンパターン分行う必要がある。具体的には、１画像中に用いられるスクリーンパターン４種類あった場合には各色４パターンを繰り返し形成しながら独立に制御する必要がある。
【００８７】
その場合には、第２の実施形態としてスラスト方向の同一ステー上にスラスト方向に３つのセンサを並設することで実現される。この場合でも、表面電位センサとスラスト位置にあるセンサを第２制御用専用センサとして用い、残りの２センサ(例えば第２制御用センサを挟み、手前・奥に配設したセンサ)を第１制御用センサとして用いることで達成できる。さらに、第１および第２制御用パッチ形成は、同一色では同時に行わないように制御することで、本実施の形態と同様の制御を行うことができ、同様の効果が得られる。また、パッチ形成シーケンスをそれぞれ独立して保有させることも可能である。
【図面の簡単な説明】
【００８８】
【図１】本発明の第１の実施形態１に係る画像形成装置の構成を示す図。
【図２】本実施形態に係る画像形成装置のリーダ画像処理部の構成を示すブロック図。
【図３】本実施形態に係る画像形成装置における光学濃度検知センサ配置図。
【図４】同図（ａ），（ｂ）本実施形態に係る画像形成装置の現像器の断面図、トナー補給装置を示す図。
【図５】本実施形態に係る画像形成装置制御系の構成を示すブロック図。
【図６】本実施形態に係る画像形成装置のリーダ部とプリンタ部の構成を示すブロック図。
【図７】階調再現特性を示す４限チャート図。
【図８】リーダ／プリンタ双方を含む系の動作制御を示すフローチャート。
【図９】同図（ａ）〜（ｃ）は表示器のいずれも表示内容を示す図。
【図１０】テストプリントの例を示す図。
【図１１】原稿台でのテストプリント１の置き方を示す図。
【図１２】同図（ａ）〜（ｃ）は表示器のいずれも表示内容を示す図。
【図１３】相対ドラム表面電位と画像濃度の関係を示す図。
【図１４】同図（ａ），（ｂ）は絶対水分量とコントラスト電位の関係を示す図と、グリッド電位と表面電位の関係を示す図。
【図１５】濃度変換特性を示す図である。
【図１６】同図（ａ）〜（ｅ）は表示器のいずれも表示内容を示す図。
【図１７】テストプリント２の例を示す図。
【図１８】同図（ａ），（ｂ）は原稿台でのテストプリント２の置き方を示す図と、パッチパターンの読み取りポイントを示す図。
【図１９】テストプリント２の読み取り例を示す図。
【図２０】フォトセンサから濃度変換までのフロー図。
【図２１】フォトセンサ出力と画像濃度の関係を示すグラフ。
【図２２】目標値設定のフローチャート。
【図２３】プリンタ単独の階調制御による検知例のシーケンスを示すタイムチャート。
【図２４】非画像領域にパッチを形成するシーケンスを示すタイムチャート。
【図２５】本実施形態の感光体ドラムの耐久光感度特性を示す図。
【図２６】パッチ電位制御を実施しない場合の耐久現像特性変化を示す図。
【図２７】４つのカラー画像形成の場合のパッチ画像形成タイミングの図。
【符号の説明】
【００８９】
３               現像器（現像手段）
４              感光体ドラム（像担持体）
５               転写ドラム（中間転写体）
６               シート材（転写材）
７               定着ローラ
８               １次帯電器
１０ａ，１０ｂ  ＬＥＤ光源
１１ａ，１１ｂ  フォトダイオード
１２            表面電位センサ
２５            γＬＵＴ
２９            パターンジェネレータ
４０ａ          散乱光型の光学式濃度検出センサ（光学検出手段）
４０ｂ          正反射型の光学式濃度検出センサ（光学検出手段）
１００          プリンタエンジン部
１０５          ＣＣＤセンサ
１０８          リーダ画像処理部
１０９          プリンタ制御部
１１０          半導体レーザ
【図１】
2007271866.tif 000004
【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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【図１７】
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【図１８】
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【図１９】
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【図２０】
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【図２１】
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【図２２】
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【図２３】
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【図２４】
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【図２５】
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【図２６】
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【図２７】
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