(57)【要約】【課題】画像モードによって画像処理パターンが異なると、階調補正テーブルが異なり、紙間に作像する階調補正制御のパッチ画像の種類が増えた場合には、濃度補正パッチが途中に割り込み、階調補正への反映が遅れ、結果的に出力画像の濃度変動が発生してしまう不具合を抑制する。【解決手段】現像材濃度を判定するパッチ画像と階調制御に反映するパッチ画像を所定の関係を有する順序で作像制御する事で、階調補正制御と現像器トナー濃度補正制御を行うためのパッチ画像検知補正制御を同時に行うことが可能で、連続した画像モードの異なる印字ジョブ中においても、精度の高い階調補正制御と現像器トナー濃度補正制御を行うことが可能となり、画像品質を一定に保つことが可能となる。【選択図】図６
2007127963.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
像担持体、
前記像担持体上の潜像画像を現像材により現像する複数色の現像器、
前記現像器へ現像材を補給する現像材補給制御手段、
前記現像材補給制御手段による現像材補給量を決定するためのパッチ画像を作像する第一パッチ画像作像手段、
前記像担持体上の潜像画像の中間調を実現する複数の画像処理手段、
前記複数の画像処理手段に対応する複数の階調制御手段、
前記階調制御手段による画像濃度の状態を確認するために前記画像処理手段に対応した複数の画像パターンによってパッチ画像を作像する第二パッチ画像作像手段、
前記第一パッチ画像作像手段と前記第二パッチ画像作像手段で形成されたパッチ画像の濃度を検知する少なくとも一つ以上のパッチ検知センサ、
前記第一パッチ画像形成手段による現像材濃度を判定するパッチ画像と前記第二パッチ画像形成手段による画像濃度の状態を確認するパッチ画像を作像する現像色の順序を決めるパッチ作像色順テーブル、を有する画像形成装置において、
第一パッチ画像繰り返し回数を第一パッチ画像形成手段によるパッチ画像を繰り返す間隔となるページ数とし、
第二パッチ画像繰り返し回数を第二パッチ画像形成手段によるパッチ画像を繰り返す間隔となるページ数とし、
ページ番号を本画像のページ順序とし、
Ｐが自然数（Ｐ＝１，２，３、、、）であるときに、
前記第一パッチ画像作像手段は、前記パッチ作像順序テーブルで決められたパッチ画像が、
Ｐ＝（ページ番号＋（現像色数−色順））＊センサ数／（色数＊第一パッチ画像繰り返し回数）
の関係で、パッチ画像を作像し、
前記第二パッチ画像作像手段は、前記パッチ作像順序テーブルで決められたパッチ画像が、
Ｐ＝（ページ番号＋（現像色数−色順））＊センサ数／（色数＊第二パッチ画像繰り返し回数）−１
の関係で、パッチ画像を作像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、感光ドラムに現像されたすべての色のトナー像が転写される中間転写体を備え、シート媒体に転写する前に、感光ドラム上、あるいは中間転写体上に階調補正、あるいは濃度補正のための画像パッチを連続印字動作中に作成可能で、その濃度を読み取るパッチ検知センサを備えた複写機、プリンタなどの画像形成装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年のフルカラーの電子写真画像形成装置に対する高画質化の要望が強くなってきている。さらに、デジタルカメラの普及が一般的に促進していることもあり、高画質な写真調の画像モードを電子写真において均一な濃度で一様性の高い出力できることが望まれている。
【０００３】
このような電子写真における高画質化を行うための従来の技術の一つとして、連続印字動作中にパッチ画像を作成し、読み取りが可能なパッチ検知による画像補正制御を備えた画像形成装置に関する技術が開示されている（例えば、下記特許文献１）。
【０００４】
これは、フルカラーの電子写真画像形成装置において、現像材を現像器へ補給する量を判定するための画像濃度パッチと、画像データの階調性を保証するための中間調の階調補正パッチを作像することを目的とする。通常は、階調補正パッチを作像し、現像材の補給量を判定するタイミングに達したら、階調補正パッチの作像を中断し、濃度補正パッチを優先して作像するものであった。
【０００５】
これにより、現像材の補給精度を確保し、現像器内の濃度変動への影響が少なくなる制御を行っていた。
【特許文献１】特開２００３−１９５６０３号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
画像処理数が少ない場合には、階調補正制御用の各パッチの作像間隔が短いために、濃度補正パッチが入ったとしても、それが終わればすぐに階調補正テーブルに反映することが可能である。
【０００７】
しかしながら、画像モードによって画像処理パターン（以下、スクリーンパターン）が異なると、階調補正テーブルが異なる。これに応じて、紙間に作像する階調補正制御のパッチ画像の種類が増えた場合には、濃度補正パッチが途中に割り込んだ場合には、階調補正への反映が遅れ、結果的に出力画像の濃度変動が発生してしまうなどの不具合があった。
【０００８】
そこで、本発明の画像形成装置では、一回の印字動作中に、現像器内濃度制御と画像処理数に応じた階調補正制御を実施することが可能で、印字品質を一定に保つとともに、所定時間あたりの生産性を維持することが可能な中間転写体を備えた画像形成装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
本発明の画像形成装置は、上述の目的を達成するために、以下の構成を備える。
【００１０】
像担持体、前記像担持体上の潜像画像を現像材により現像する複数色の現像器、前記現像器へ現像材を補給する現像材補給制御手段、前記現像材補給制御手段による現像材補給量を決定するためのパッチ画像を作像する第一パッチ画像作像手段、前記像担持体上の潜像画像の中間調を実現する複数の画像処理手段、前記複数の画像処理手段に対応する複数の階調制御手段、前記階調制御手段による画像濃度の状態を確認するために前記画像処理手段に対応した複数の画像パターンによってパッチ画像を作像する第二パッチ画像作像手段、前記第一パッチ画像作像手段と前記第二パッチ画像作像手段で形成されたパッチ画像の濃度を検知する少なくとも一つ以上のパッチ検知センサ、前記第一パッチ画像形成手段による現像材濃度を判定するパッチ画像と前記第二パッチ画像形成手段による画像濃度の状態を確認するパッチ画像を作像する現像色の順序を決めるパッチ作像色順テーブル、を有する画像形成装置において、第一パッチ画像繰り返し回数を第一パッチ画像形成手段によるパッチ画像を繰り返す間隔となるページ数とし、第二パッチ画像繰り返し回数を第二パッチ画像形成手段によるパッチ画像を繰り返す間隔となるページ数とし、ページ番号を本画像のページ順序とし、Ｐが自然数（Ｐ＝１，２，３、、、）であるときに、前記第一パッチ画像作像手段は、前記パッチ作像順序テーブルで決められたパッチ画像が、Ｐ＝（ページ番号＋（現像色数−色順））＊センサ数／（色数＊第一パッチ画像繰り返し回数）の関係で、パッチ画像を作像し、前記第二パッチ画像作像手段は、前記パッチ作像順序テーブルで決められたパッチ画像が、Ｐ＝（ページ番号＋（現像色数−色順））＊センサ数／（色数＊第二パッチ画像繰り返し回数）−１の関係で、パッチ画像を作像することを特徴とする。
【発明の効果】
【００１１】
本発明は、階調補正制御と現像器トナー濃度補正制御を行うためのパッチ画像検知補正制御を同時に行うことが可能で、連続した画像モードの異なる印字ジョブ中においても、精度の高い階調補正制御と現像器トナー濃度補正制御を行うことが可能となり、画像品質を一定に保つことが可能となる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１２】
以下に本発明を実施するための形態を、実施例に基づいて説明する。
【実施例】
【００１３】
本発明が適用される第一の実施例として、図１にパッチ画像検知センサを備えた静電潜像画像を４色トナーにより現像する画像形成装置の構成断面図を示す。
【００１４】
図１は、本発明を実施する画像形成装置を備えた画像形成システムである。
【００１５】
図１において、１００は画像形成装置本体、１０１は原稿載置台としてのプラテンガラスである。１０２はスキャナであり、原稿照明ランプ１０３や走査ミラー１０４等から構成されている。スキャナ１０２は不図示のモータによって所定方向に往復走査する。この往復走査中に原稿からの反射光が走査ミラー１０４〜１０６を介してレンズ１０７を透過し、イメージセンサ部１０８内のＣＣＤセンサに原稿の画像が結像する。
【００１６】
１７０は自動原稿給送装置（ＡｕｔｏＤｏｃｕｍｅｎｔＦｅｅｄｅｒ，以下ＡＤＦと呼ぶ）であり、スキャナ１０２で原稿を読み取ることができる位置まで、自動的に原稿を給送する。１７１は、ＡＤＦ１７０の原稿載置台であり、最大１００枚の原稿を載置することができる。１７２は、ＡＤＦ１７０の原稿を給紙するための原稿給紙ローラである。１７３は、原稿給紙ローラ１７２から給紙される原稿を両面読み取るための原稿両面反転ローラである。原稿給紙ローラ１７２、あるいは原稿両面反転ローラ１７３から搬送されてくる原稿を、プラテンガラス１０１上に搬送するのが原稿搬送ベルト１７４であり、原稿を読み取り位置で停止させたり、原稿の裏面を読み取る際には、原稿両面反転ローラ１７３へと戻すように搬送したり、原稿排出口１７５に排出するために搬送するように制御される。原稿排出口１７５は、最大積載枚数は、原稿載置台１７１と同様に１００枚以上である。
【００１７】
１０９はレーザやポリゴンスキャナ等で構成された露光制御部である。この露光制御部１０９は、イメージセンサ部１０８で電気信号に変換され、かつ、後述する所定の画像処理をされた画像信号に基づいて変調されたレーザ光１１９を画像形成領域に臨む感光体ドラム１１１に照射する。図３で露光制御部１０９の詳細を説明する。
【００１８】
感光体ドラム１１１の周囲には、感光体ドラム１１１上の電位を消去するための前露光ランプ１２１、感光体ドラム１１１に電位を負荷するためのワイヤーに高圧をかけることによってコロナ放電させる１次帯電器１１２、感光体ドラム１１１上にレーザ光１１９により静電潜像された画像を現像するトナーが充填されている現像器１１３〜１１６が収容されており、各現像器１１３〜１１６を順次感光体ドラム１１１に接するように移動させる現像ロータリ１１７、感光体ドラム１１１上に現像された画像を一時的に保持する中間転写体１１８に画像を転写する一次転写ローラ１２２、クリーニング装置１２４が配置されている。
感光体ドラム１１１は不図示のモータによって回転しており、１次帯電器１１２により所望の電位に帯電された後、露光制御部１０９からのレーザ光１１９が折り返しミラー１１０により、感光体ドラム１１１に向けて、角度を変えて照射される。これにより、感光体ドラム１１１上に静電潜像が形成される。この静電潜像に現像ロータリ１１７によって、１色目の現像器１１３が感光体ドラム１１１へ接するように移動させ、現像器１１３内のトナーを静電的に付着させ、感光体ドラム１１１上に現像されたトナー像を形成できる。
【００１９】
現像ロータリ１１７に収容されている４色の現像器１１３〜１１６によるトナーによって、フルカラーの画像を形成する場合には、感光体ドラム１１１上に現像された１色目のトナー像は、１次転写ローラ１２２により、中間転写体１１８へ一時的に転写され、現像ロータリ１１７により、２色目の現像器１１４が感光体ドラム１１１に接する。このとき、中間転写体１１８上に一次転写されている１色目の現像画像の先端と感光体ドラム１１１上に現像される２色目の現像画像の先端が１次転写ローラ１２２の位置で、完全に一致するタイミングで、再度、露光制御部１０９から照射されるレーザ光１１９により、静電潜像画像を形成する。そして、中間転写体１１８上に一次転写されている１色目の現像画像の上に２色目の現像画像を重ね合わせる。
【００２０】
この重ね合わせを３色目、４色目と繰り返すことにより、中間転写体１１８上に４色フルカラーの現像画像を転写する。
【００２１】
一方、第１の給紙カセット１３３、第２の給紙カセット１３４、第３の給紙カセット１３５あるいは第４の給紙カセット１３６からピックアップローラ１２５，１２６，１２７，１２８によって給紙された記録紙は、給紙ローラ１２９，１３０，１３１，１３２によってレジストローラ１４３に向けて搬送される。停止しているレジストローラ１４３の近傍まで搬送された記録紙は、中間転写体１１８に結像されている未定着トナー画像を２次転写ローラ１２３に転写バイアスがかけられ、画像先端と用紙先端が一致するようにレジストローラ１４３が駆動され、用紙上に画像が転写される。その後、搬送ベルト１４４に給送される。
【００２２】
一方、中間転写体１１８では、２次転写ローラ１２３によって用紙に転写されなかった残留トナーが残っており、中間転写体クリーナ１２４によって、クリーニングが開始される。この中間転写体クリーナ１２４は、着脱自在で２次転写された画像の残トナーの先端が中間転写体クリーナ１２４に到達する直前に中間転写体１１８に接し、次の未定着トナー画像の１色目の画像が１次転写ローラ１２２によって、中間転写体１１８に転写され、その画像先端が再び中間転写体クリーナ１２４の直前に来たら、離れるように制御される。
【００２３】
また、１次転写ローラ１２２によって、中間転写体１１８に転写された画像も、感光体ドラム１１１に残トナーがあり、こちらは、感光体ドラムクリーナ装置１２０によって清掃される。この後、前露光ランプ１２１によって感光体ドラム１１１の残留電荷が消去される。
【００２４】
搬送ベルト１４４によって定着器１４５に搬送される。この定着器１４５は、上部のヒートローラと下部から圧着される定着ベルトからなり、記録紙に転写されたトナー像は、定着器１４５によって、加圧されるとともに加熱されて定着する。その後、記録紙は内排出ローラ１４７、外排紙ローラ１４８によって画像形成装置本体１００の外部に排出される。
【００２５】
さらに、図１において、１４６は排紙フラッパであり、記録紙の進路を搬送経路１３８と反転経路１３９のいずれか一方に切り替える。記録紙の両面に画像を形成する両面記録（両面複写）の際には、排紙フラッパ１４６を上方に上げることによって、内排紙ローラ１４７から送り出される記録紙を搬送経路１３８から、一旦、反転経路１３９に進入させた後に進行方向を逆転させて両面反転搬送経路１４０に搬送する。これにより、記録紙は裏返された状態で再給紙経路１４１に導かれる。１４２は記録紙を画像形成領域に再給紙する再給紙ローラである。
【００２６】
１４８は排紙フラッパ１４６の近傍に配置されており、この排紙フラッパ１４７により進路を排出経路１４３側に切り替えられた記録紙を画像形成装置本体１００の外部に排出する外排出ローラである。画像形成装置本体１００から記録紙を反転して排出する際には、排紙フラッパを上方に上げ、反転ローラ１４９によって記録紙の後端が反転フラッパ１５０を通過した状態の位置まで反転経路１３９へ送り込む。この後、反転ローラ１４９を逆転させることによって記録紙を裏返して反転外排紙経路１５１を経由して、排出ローラ１４８側に送り出す。
【００２７】
図２は、図１の画像形成装置１００と図３で後述する回路構成に含まれる画像形成装置の操作部パネル２００である。２０１は、画像形成装置のモード設定や状態表示などを行うタッチパネル式のＬＣＤ表示部である。２０２は、１０キーであり、０から９までの数字の入力と設定をデフォルト値に戻すためのクリアキーがある。２０９は、ユーザーモードキーであり、画像形成装置１００の各機能のデフォルト値設定やユーザーが任意に行うことが可能な階調補正などの調整項目を実行する調整モードを含み、さらにＩＰ（ＩｎｔｅｒｎｅｔＰｒｏｔｏｃｏｌ）アドレスなど各種ネットワークの設定などを行う。２０３は、スタートキーであり、コピー機能やスキャン機能などを実行するときに押下する。２０４は、ストップキーであり、コピー機能やプリント機能、スキャン機能などのジョブを中止したいときに押下するキーである。２０５は、ソフト電源キーであり、画像形成装置のモータなどの各負荷の電力を落としたいが、ＣＰＵやネットワークなどは起動しておきたいときに使用するキーである。２０６は、節電モードキーであり、定着器１４５の温調制御をユーザーモードで設定されたレベルで温調制御するためにユーザーが押下するためのキーである。２０７は、リセットキーであり、ＬＣＤ表示部２０１や１０キー２０２などで設定された機能をデフォルト値にリセットするためのキーである。２０８は、ガイドキーであり、ＬＣＤ表示部２０１において設定される各コピー機能やプリント機能、スキャン機能、ユーザーモードキー２０９で表示され、設定／実行される各ユーザーモードの説明を表示するためのキーである。
【００２８】
この操作部パネル２００により、画像形成装置１００をユーザーが使用することが可能となる。
【００２９】
図３は、画像形成装置１００の回路構成を示した回路ブロック図である。図中３００は、操作部であり、図２の２００を制御するための回路である。これは、画像形成装置１００を制御するためのプログラムが書き込まれたＲＯＭやプログラムが展開されるＲＡＭ、またそのプログラムを実行するＣＰＵなどを含む回路であるジョブ制御部３０１に接続され、操作部２００で指示される内容を３００の回路からジョブ制御部３０１へと通知される。ジョブ制御部３０１のプログラムにより、通知された操作モードに応じてコピージョブやスキャンジョブなどが生成される。また、ジョブ制御部３０１は、原稿画像を読み取るリーダーを制御する不図示のＣＰＵ回路との通信Ｉ／Ｆ（Ｉｎｔｅｒｆａｃｅ）であるリーダー制御通信Ｉ／Ｆ３０６、不図示のパソコンなどから送られてくるＰＤＬ画像データをビットマップ画像に展開する不図示のＰＤＬ画像制御部のＣＰＵ回路との通信Ｉ／ＦであるＰＤＬ制御通信Ｉ／Ｆ３０７、ＰＤＬ画像やリーダー画像を図１で説明した画像形成装置１００の各現像ステーションに送出するための画像データを生成するまでの画像データを制御する画像制御部３０２、各負荷を駆動制御して画像を形成するプリント制御部３１１、などと接続される。すなわち、画像形成装置１００の全体の制御を司っている。
【００３０】
画像制御部３０２は、ジョブ制御部３０１で生成されたジョブに従った各画像関連回路の設定を行う回路である。本実施例においては、この画像制御部３０２に、ＰＤＬ画像Ｉ／Ｆ３０８から送られるＰＤＬ画像データとリーダー画像Ｉ／Ｆ３０９から送られるリーダー画像を揮発性のメモリからなる画像メモリ３０３にどちらの画像データを有効にするかを決める画像セレクタ３１０を設定し、また、画像メモリ３０３に対して、画像セレクタ３１０からの画像データをどの領域に記憶するかを設定する。さらにＨＤＤに代表されるような不揮発性のメモリで構成される画像蓄積部３０５の設定や画像メモリ３０３からのビットマップ画像データを圧縮して画像蓄積部３０５へ送り込む設定や画像蓄積部３０５からの圧縮画像データを伸長して再び画像メモリ３０３へと戻す画像圧縮伸長部３０４の設定も行う。また、実際に画像データを現像し、印字するために画像メモリ３０３からカラー画像データを読み出し、画像処理部３１４で所望の画像処理を行う。
【００３１】
プリント制御部３１１では、ジョブ制御部３０１から指示された内容で設定される画像制御部３０２の各設定にしたがって、最終的に色分解部３１３によって送出されてくる各色の画像データを受け取り、レーザ１０９へと送出するようにプリント画像制御部３１３に指示を出す。また、プリント画像制御部３１３では、プリント制御部３１１からの指示にしたがって、画像データを感光体の感度特性が反映されているＬＵＴ（ＬｏｏｋＵｐＴａｂｌｅ）３１５の設定を行う。このＬＵＴ３１５は、感光体上の感度特性の変化や、レーザ露光量、一次帯電器からの帯電量などが変化することによって、画像の濃度が所望の濃度にならない場合に、入力される画像データに対して画像濃度を変化させ、所望の濃度が出るように変換する働きを兼ね備えている。この各色のＬＵＴ３１５を経由した画像データが、レーザ回路部３１６に出力され、各現像器１１３〜１１６により、感光体上に潜像形成される。
【００３２】
さらにプリント制御部３１１は、用紙搬送制御部３１２に対してプリント画像制御部３１４と同期させて、各給紙段１３０〜１３３から給紙した用紙に対して、中間転写ベルト１１８上に結像された全色のトナー画像を転写し、印字を行い、定着器１４５を通して、用紙上に画像を作像するように制御を行う。
【００３３】
図４は、図１の画像形成本体１００の画像形成部を詳細に説明するための図である。
【００３４】
図４−１は、図１の画像形成装置本体１００の画像形成部（１０９〜１２４）を抜粋した断面図である。
【００３５】
４００は、露光制御部１０９、４０１は折り返しミラー１１０、４０２は１次帯電器１１２、４０３は感光体ドラム１１１、４０５〜４０８は現像器１１３〜１１６、４０９は、現像ロータリ１１７、４１１は一次転写ローラ１２２、４１２は中間転写体１１８、４１３はクリーニング装置１２４である。現像ロータリ４０９に収容されている４色の現像器４０５〜４０８によるトナーによって、フルカラーの画像を形成する。
【００３６】
図４−２は、感光体ドラム４０３とパッチ検知センサ４１０、現像器（４０５〜４０８）の配置を示すために、斜視した図である。４２０は感光体ドラム４０３、４２１は現像ロータリ４０９にある現像器（４０５〜４０８）のいずれかの現像器の現像スリーブ、４２２は、感光体ドラム４２０の両端部に配置された第一パッチ検知センサであり、図３の３１７に相当する。４２３は、感光体ドラム４２０の中央部に配置された第二パッチ検知センサであり、図３の３１８に相当する。第一パッチ検知センサ４２２は、両端部に配置されており、二つのセンサから構成されている。この二つのセンサについては、詳細な説明はしないが、プリント画像制御部３１３により、どちらか一方、あるいは両方の入出力を制御可能な構成となっている。
【００３７】
感光体ドラム４２０は、矢印方向に回転することにより、露光制御部４００から照射された第一パッチ検知センサ４２２の位置、または第二パッチ検知センサ４２３の位置に、パッチ画像データを感光体ドラム４２０上に潜像形成し、現像スリーブ４２１により現像されたパッチ画像データを第一パッチ検知センサ４２２、または第二パッチ検知センサ４２３により、そのパッチ濃度を読み取ることが可能である。
【００３８】
このときの第一パッチ検知センサ４２２で読み取るための階調補正用パッチ画像データの作成方法を図５で説明する。
【００３９】
図５において、画像形成装置本体１００の操作部２００から、コピースタートキー２０３が押下され、プラテンガラス１０１上の原稿をスキャナ１０２により読み取り、リーダー画像Ｉ／Ｆ３０９を経由して、画像セレクタ３１０へと画像データを転送し、画像メモリ３０３上に書き込まれる。操作部２００上でテンキー２０２により、部数が複数部設定されている場合には、画像圧縮伸張部３０４を経由して、画像蓄積部３０５に一時的に保存される。画像制御部３０２は、ジョブ制御部３０１からの指令により、画像メモリ３０３上に書き込まれている原稿画像データを読み出し、画像処理部３１４、ＬＵＴ３１５を所定の画像モードとなるように設定し、露光制御部４００に等しいレーザ３１６へと転送するように設定する。露光制御部４００で照射された原稿の潜像画像を、現像ロータリ４０９を制御し、現像器４０５〜４０８のいずれかの現像器により、感光体ドラム４０３上に現像し、中間転写体４１２上に、フルカラー画像を作像している１ページ目の状態を５０１〜５０４に示している。５０１は現像器４０５の色であるイエローにより現像された原稿画像のイエロー部分であり、５０２は現像器４０８の現像色マゼンタにより現像された原稿画像のマゼンタ部分、５０３は現像器４０７の色であるシアンにより現像された原稿画像のシアン部分であり、５０４は現像器４０８の現像色ブラックにより現像された原稿画像のブラック部分が現像される様子をあらわしている。
【００４０】
５０１のイエローの原稿画像をプリントする際に、第一パッチ検知センサ４２２の一方のセンサで階調補正パッチ画像を５２０として示している。イエローの階調補正パッチ画像５２０は、画像制御部３０２が、ジョブ制御部３０１からの指示を受け、スキャナからの原稿画像に加えて階調補正パッチ画像を第一パッチ検知センサ４２２の一方に応答する位置に作像するように画像処理部３１４を設定する。このように画像処理部３１４内には、画像メモリ３０３からの原稿画像に加えて、階調補正パッチ画像を作像するための機能を備えている。この１ページ目では、マゼンタ画像５０２、ブラック画像５０４の後には、階調補正パッチ画像を作像せず、シアン画像５０３の後に階調補正パッチ画像５２１を作成し、第一パッチ検知センサ４２２のもう一方のセンサでその画像濃度値の読み取りを行う。
【００４１】
同様に、２ページ目の状態を５０５〜５０８に、３ページ目の状態を５０９〜５１２に示している。２ページ目のイエロー画像５０５、シアン画像５０７の後に、１ページ目で作成された階調補正パッチ画像を作成せず、マゼンタ画像５０６、ブラック画像５０８の後に階調補正パッチ画像５２２、５２３を作成する。
【００４２】
この２ページ分の画像を出力すると、全色の階調補正パッチ画像を形成して、その濃度値を第一パッチ検知センサ４２２で読み取ることが可能となる。
【００４３】
同じように３ページ目５０９〜５１２の階調補正パッチ画像５２４、５２５、４ページ目５１３〜５１６の階調補正パッチ画像５２６、５２７を形成するように階調補正パッチ作成を繰り返していくことにより、２ページに１回の割合で、全現像色のパッチ濃度をプリント画像制御部３１３が読み取り、プリント制御部３１１、ジョブ制御部３０１、画像制御部３０２へと通知して、ＬＵＴ３１５を書き換えることによって、常に階調補正を実施できるようになる。
【００４４】
次に第２パッチ検知センサ４２３で読み取るための現像器濃度補正用パッチ画像と図５で説明した階調補正用パッチ画像を混在した場合のパッチ画像作成方法を図６で説明する。
【００４５】
図６において、フルカラー画像を作像している１ページ目の状態を６０１〜６０４に示している。６０１は現像器４０５の色であるイエローにより現像された原稿画像のイエロー部分であり、６０２は現像器４０８の現像色マゼンタにより現像された原稿画像のマゼンタ部分、６０３は現像器４０７の色であるシアンにより現像された原稿画像のシアン部分であり、６０４は現像器４０８の現像色ブラックにより現像された原稿画像のブラック部分が現像される様子をあらわしている。
【００４６】
６０１のイエローの原稿画像をプリントする際に、図５で説明した第一パッチ検知センサ４２２の一方のセンサで階調補正パッチ画像を６２０として示している。イエローの階調補正パッチ画像６２０は、画像制御部３０２が、ジョブ制御部３０１からの指示を受け、スキャナからの原稿画像に加えてパッチ画像を第一パッチ検知センサ４２２の一方に応答する位置に作像するように画像処理部３１４を設定する。このように画像処理部３１４内には、画像メモリ３０３からの原稿画像に加えて、パッチ画像を作像するための機能を備えている。さらに、図５の階調補正パッチの作成方法になかったマゼンタ画像６０２の後の濃度補正用パッチ画像６２１を作像する。そして、図５で説明した階調補正パッチ画像５２１と同様にシアンの階調補正パッチ画像６２２を作像する。
【００４７】
同様に、２ページ目の状態を６０５〜６０８に、３ページ目の状態を６０９〜６１２に示している。２ページ目のイエロー画像６０５の後には、濃度補正パッチ画像６２３を作像し、シアン画像６０７の後には、どちらのパッチ画像も作像せず、マゼンタ画像６０６、ブラック画像６０８の後に階調補正パッチ画像６２４、６２５を作成する。
【００４８】
この２ページ分の画像を出力すると、全色の階調補正パッチ画像を形成して、その濃度値を第一パッチ検知センサ４２２で読み取ることが可能となるが、濃度補正パッチ画像については、まだシアンとブラックを作像していない。そこで、３ページ目と４ページ目でシアンとブラックの濃度補正パッチ画像を作像することを示す。
【００４９】
３ページ目６０９〜６１２では、１ページ目と同じようにイエローとシアンの階調補正パッチ画像６２６、６２７を作像し、ブラックの濃度補正パッチ画像６２８を作像する。４ページ目６１３〜６１６では、２ページ目と同じようにマゼンタとブラックの階調補正パッチ画像６２９、６３１を作像し、シアンの濃度補正パッチ画像６３０を作像する。
【００５０】
このように階調補正パッチ画像と濃度補正パッチ画像を作像することによって、
階調補正については、２ページに１回の割合で、常に階調補正を実施できるようになるとともに、濃度補正については最小で４ページに１回の割合で濃度補正パッチ画像の濃度を第二パッチ検知センサ４２３により、プリント画像制御部３１３が第二パッチ検知センサ３１８から値を読み取ることで、各現像器４０５〜４０８への現像材補給量を決めることができ、各現像器内の現像材濃度補正が可能となる。
【００５１】
図５、図６で説明した複数のスクリーンパターン（ＳＣ１、ＳＣ２、ＳＣ３）からなる階調補正パッチ画像の作像シーケンスを表１と表２、濃度補正パッチ画像の作像シーケンスを表３と表４にそれぞれまとめた。
【００５２】
【表１】
2007127963.tif 000003
【００５３】
【表２】
2007127963.tif 000004
【００５４】
【表３】
2007127963.tif 000005
【００５５】
【表４】
2007127963.tif 000006
【００５６】
まず階調補正パッチ画像の作像シーケンスについて、表１、表２を用いて説明する。
【００５７】
表１では、階調補正条件を定義している。色数は現像色数であるため４色、繰り返し回数は毎回実施するため１に、センサ数は二つを使用するため２とする。また、階調補正パッチを作像する色順を、表２の現像色の下に記載してあり、センサ数が２であることから、それぞれのセンサに対応する色順となるため１または２となる。このことから、イエローは１、マゼンタは２、シアンは１、ブラックは２と定義できる。
【００５８】
これらの条件を関係式
Ｐ＝（ページ番号＋（現像色数−色順））＊センサ数／（色数＊繰り返し回数）−１
に当てはめると、表２に示すようなページ順と色に関するＰの値が求まる。このＰが自然数（Ｐ＝１、２、３、、、）となっているときに階調補正パッチ画像を作像する。
【００５９】
次に濃度補正パッチ画像の作像シーケンスについて、表３、表４を用いて説明する。
【００６０】
表３では、濃度補正パッチ作像条件を定義している。色数は現像色数であるため４色、繰り返し回数は毎回実施するため１に、センサ数は一つを使用するため１とする。また、階調補正パッチを作像する色順を、表４の現像色の下に記載してあり、センサ数が１であることから、それぞれのセンサに対応する色順となるため、１、２、３、４のいずれかとなる。このことから、イエローを２、マゼンタを１、シアンを４、ブラックを３と定義する。
【００６１】
これらの条件を関係式
Ｐ＝（ページ番号＋（現像色数−色順））＊センサ数／（色数＊繰り返し回数）
に当てはめると、表４に示すようなページ順と色に関するＰの値が求まる。このＰが自然数（Ｐ＝１、２、３、、、）となっているときに濃度補正パッチ画像を作像する。
【００６２】
表２の階調補正パッチ作像シーケンスと表４の濃度補正パッチ作像シーケンスを合わせることで、８ページに１回の割合で濃度補正パッチ画像を作像するシーケンスが可能となる。
【００６３】
パッチ作像シーケンステーブルにあるパッチ画像の作像シーケンスに対し、図３に示した画像形成装置本体１００の制御ブロックのうち、ジョブ制御部３０１での制御方法について説明したフローチャートが図７である。
【００６４】
Ｓ８００では、操作部２００のコピースタートキー２０３でコピースタートし、プラテンガラス１０１上の原稿画像をスキャナ１０２で画像メモリ３０３へと読み込んだあと、ジョブ制御部３０１が画像制御部３０２、プリント制御部３１１に対して、作像を開始できるように指示を与える。そして、Ｓ８０１では画像制御部３０２が画像メモリ３０３の原稿画像データの読み出しや画像処理部３１４、ＬＵＴ３１５に対して、指定されたコピーモードに従った設定を行うとともに、プリント制御部３１１が用紙搬送制御部３１２が指定される給紙カセット１３３〜１３６から給紙できるように、プリント画像制御部３１３に対して、図４−１に示す画像形成部に対して作像可能なように画像形成準備を行う。
【００６５】
Ｓ８０２では、図４−１に示す画像形成準備が完了するまで待ち、プリント画像制御部３１３から準備完了をプリント制御部３１１へと通知されるのを待つ。このとき、用紙搬送制御部３１２は、指定された給紙段に用紙があるか否かを判断し、プリント制御部３１１に通知している。用紙の有無による制御については、省略する。
【００６６】
Ｓ８０２で画像形成準備が完了したとプリント制御部３１１からジョブ制御部３０１が通知を受け、Ｓ８０３において濃度パッチ作像タイミングであるか否かを判断する。このときジョブ制御部３０１は、パッチ画像作像シーケンスを持っており、１ページ目のイエロー画像では、濃度パッチ作像タイミングではないので、Ｓ８０４へと進む。
【００６７】
Ｓ８０４では、パッチ画像作像シーケンスにおいて、階調補正パッチ作成タイミングであるか否かを判断し、１ページ目のイエロー画像では、階調補正パッチ作成タイミングであるため、Ｓ８０５へと進む。
【００６８】
Ｓ８０５では、画像制御部３０２に対して、イエローの階調補正パッチ画像（図６の６２０に相当）を作成するように指示し、それを受けた画像制御部３０２は、画像メモリ３０３上の原稿画像のイエロー画像（６０１に相当）に付加するように画像処理部３１４に階調補正パッチ画像を作成するように設定を行う。
【００６９】
図６の６０２の１ページ目のマゼンタ画像が画像メモリ３０３上に用意され、それを読み出すタイミングである場合には、Ｓ８０３において、パッチ画像作像シーケンスにより、濃度補正パッチ画像を作像するタイミングであると判断され、Ｓ８０７へ進む。
【００７０】
Ｓ８０７では、ジョブ制御部３０１が画像制御部３０２に対して、濃度パッチ画像（図６の６２１に相当）を作成するように指示し、それを受けた画像制御部３０２は、画像メモリ３０３上の原稿画像のマゼンタ画像（６０２に相当）に付加するように画像処理部３１４に濃度補正パッチ画像を作成するように設定を行う。
【００７１】
Ｓ８０３において濃度パッチを作成しない、Ｓ８０４において階調補正パッチを作成しないと判断されたら、画像メモリ３０３上の原稿画像に付加するパッチ画像はないために、画像処理部３１４に対しては、パッチ画像を付加しないようにしておく。
【００７２】
そして、Ｓ８０７において、画像制御部３０２は画像メモリ３０３、画像処理部３１４、ＬＵＴ３１５を経由してきた画像データをレーザへと出力できるように画像出力設定を行う。同時プリント画像制御部３１３は、ジョブ制御部３０１からプリント制御部３１１を経由してレーザ３１６の画像出力設定を行うとともに、パッチ画像が付加されている場合には、濃度パッチ画像である場合には、第二パッチ検知センサ４２３（３１８）、階調パッチ画像が付加されている場合には、第一パッチ検知センサ４２２（３１７）に対して、所定のタイミングで感光ドラム４０３（または４２０）上に形成されたパッチ画像を読み取るように設定を行う。
【００７３】
そして、Ｓ８０８において画像メモリ３０３から読み出された画像とパッチ画像が付加されている場合には、画像処理部３１４において付加される画像と共に、感光ドラム上に作像を行う。Ｓ８０６において、パッチ読み取り設定が行われ、原稿画像に付加されたパッチ画像が第一／第二パッチ検知センサ４２２、４２３の位置を通り過ぎるときに、Ｓ８０９において、パッチ画像の読み取りを行う。このとき、プリント画像制御部３１３では、階調補正パッチ画像であった場合には、第一パッチ検知センサの濃度値を３１７から読み出し、プリント制御部３１１を経由して、ジョブ制御部３０１へと通知し、ジョブ制御部３０１は画像制御部３０２に通知して、その濃度値を変換し、ＬＵＴ３１５へと反映させる。濃度補正パッチ画像であった場合には、プリント画像制御部３１３は第二パッチ検知センサの濃度値を３１８から読み出し、プリント制御部３１１へ通知し、現像器４０５〜４０８に供給する現像材の補給量計算へと反映させる。
【００７４】
Ｓ８１０では、イエロー／マゼンタ／シアン／ブラックの全色の作像が終了したか否かを判断し、まだ残っている色がある場合には、Ｓ８１１で現像色を更新し、再度Ｓ８０３へと戻る。イエローである場合には、マゼンタの現像器へと現像ロータリ４０９を回転させる。Ｓ８１０で全色作像終了したと判断した場合には、Ｓ８１２へと進み、ページカウントをアップして、次のページがあるか否かを判断し、現像ロータリ４０９を第一作像色に戻す。そしてＳ８１３で図７に示すパッチ作像シーケンスにおいて、一つのスクリーンパターンが全色完了したか否かを判断し、全色が完了していたら、Ｓ８１４で作像する階調パッチのスクリーンパターンを更新する。全色が完了していなければＳ８１５へ進み、操作部で設定された部数分の全てのページがプリントされたか否かを判断し、まだ残っている場合には、Ｓ８０３へと戻る。全ページが終了したと判断された場合には、Ｓ８１６へ進み、図４−１に示す画像形成部や、画像形成装置本体１００の動作を止める。
【００７５】
以上述べてきたように、本発明の実施例において、一つのプリントジョブにおいて、本画像形成のあとにパッチ画像を作像して、常に現像器内のトナー濃度補正制御をかけるとともに、現像ステーションの数よりも第一・第二のパッチ検知センサによって、階調補正パッチ画像と濃度補正パッチ画像を出力し、階調補正制御とトナー濃度補正制御を常に実施でき、トナー濃度検知も最短時間で実施できるようになる。
【図面の簡単な説明】
【００７６】
【図１】本発明の一実施例である画像形成装置本体の断面図である。
【図２】本発明の一実施例である画像形成装置の操作部を説明した図である。
【図３】本発明の一実施例である画像形成装置の回路を説明した図である。
【図４】本発明の一実施例である画像形成装置の画像形成手段とパッチ検知センサの配置を説明した図である。
【図５】本発明の一実施例である画像形成装置の原稿画像と階調補正パッチ画像形成について説明した図である。
【図６】本発明の一実施例である画像形成装置の原稿画像と階調補正パッチ、濃度補正パッチの画像形成について説明した図である。
【図７】本発明の一実施例である画像形成装置の階調補正パッチとトナー濃度補正にパッチ画像を作像するための制御方法について述べたフローチャートである。
【符号の説明】
【００７７】
１００  画像形成装置本体
１０１  プラテンガラス
１０２  スキャナ
１０３  原稿照明ランプ
１０４、１０５、１０６  走査ミラー
１０７  レンズ
１０８  イメージセンサ部
１０９  露光制御部
１１０  折り返しミラー
１１１  感光体ドラム
１１２  １次帯電器
１１３、１１４、１１５、１１６  現像器
１１７  現像ロータリ
１１８  中間転写体
１１９  レーザ光
１２０  感光体ドラムクリーナ装置
１２１  前露光ランプ
１２２  １次転写ローラ
１２３  ２次転写ローラ
１２４  中間転写体クリーナ、クリーニング装置
１２５、１２６，１２７，１２８  ピックアップローラ
１２９、１３０，１３１，１３２  給紙ローラ
１３３  第1の給紙カセット
１３４  第２の給紙カセット
１３５  第３の給紙カセット
１３６  第４の給紙カセット
１３８  搬送経路
１３９  反転経路
１４０  両面反転搬送経路
１４１  再給紙経路
１４２  再給紙ローラ
１４３  レジストローラ
１４４  搬送ベルト
１４５  定着器
１４６  排紙フラッパ
１４７  内排出ローラ
１４８  外排出ローラ
１４９  反転ローラ
１５０  反転フラッパ
１５１  反転外排紙経路
１７０  自動原稿給送装置（ＡＤＦ）
１７１  原稿載置台
１７２  原稿給紙ローラ
１７３  原稿両面反転ローラ
１７４  原稿搬送ベルト
１７５  原稿排出口
２００  操作部パネル
２０１  ＬＣＤ表示部
２０２  テンキー
２０３  スタートキー
２０４  ストップキー
２０５  ソフト電源キー
２０６  節電モードキー
２０７  リセットキー
２０８  ガイドキー
２０９  ユーザーモードキー
３００  操作部２００の制御回路
３０１  ジョブ制御部
３０２  画像制御部
３０３  画像メモリ
３０４  画像圧縮伸長部
３０５  画像蓄積部
３０６  リーダー制御通信Ｉ／Ｆ
３０７  ＰＤＬ制御通信Ｉ／Ｆ
３０８  ＰＤＬ画像Ｉ／Ｆ
３０９  リーダー画像Ｉ／Ｆ
３１０  画像セレクタ
３１１  プリント制御部
３１２  用紙搬送制御部
３１３  プリント画像制御部
３１４  画像処理部
３１５  ＬＵＴ
３１６  レーザ回路部
３１７  第一パッチ検知センサ
３１８  第二パッチ検知センサ
４１０  パッチ検知センサ
４２２  第一パッチ検知センサ
４２３  第二パッチ検知センサ
５０１〜５１６  各色ごとの原稿画像
５２０〜５２７  原稿画像に応じて付加される階調補正パッチ画像
６０１〜６１６  各色ごとの原稿画像
６２０〜６３１  原稿画像に応じて付加される階調補正パッチ画像・濃度補正パッチ画像
【図１】
2007127963.tif 000007
【図３】
2007127963.tif 000008
【図７】
2007127963.tif 000009
【図２】
2007127963.tif 000010
【図４】
2007127963.tif 000011
【図５】
2007127963.tif 000012
【図６】
2007127963.tif 000013