(57)【要約】      （修正有）【課題】直列タンデム型の画像形成システムにおいて、連続印刷時、生産性の低下を抑制しつつも前段機と後段機との画像濃度のばらつきを抑制する。【解決手段】画像濃度センサ３５１は、前段機２００における定着後から後段機４００における転写前までの間における用紙の搬送経路に設けられており、前段機２００により用紙Ｐに形成されたテストパターン（パターン画像）の濃度を検出する。そして、後段機制御部は、濃度データ、すなわち、画像濃度センサ３５１により検出されたパターン画像の濃度に基づいて、後段機４００により形成されるトナー画像の濃度を規定する画像濃度条件を補正する。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
用紙に画像を形成する画像形成装置である前段機と、当該前段機の下流側に接続されて前記前段機から排紙された用紙に画像を形成する画像形成装置である後段機と、を有する画像形成システムにおいて、
前記前段機を制御することにより、入力された画像データに対応する通常画像または予め記憶されたパターンデータに対応するパターン画像を用紙に形成させる前段機制御部と、
前記後段機を制御することにより、入力された画像データに対応する通常画像を用紙に形成させる後段機制御部と、
前記前段機における画像形成後から前記後段機における画像形成前までの間における用紙の搬送経路に設けられ、前記前段機により用紙に形成された前記パターン画像の濃度を検出する濃度検出部と、を有し、
前記後段機制御部は、前記濃度検出部により検出された前記パターン画像の濃度に基づいて、前記後段機により形成される画像の濃度を規定する画像濃度条件を補正することを特徴とする画像形成システム。
【請求項２】
前記前段機制御部は、ｎ（ｎ：１以上の自然数）枚目の用紙に対して前記パターン画像を形成し、
前記後段機制御部は、前記濃度検出部により検出されたｎ枚目の用紙に関する前記パターン画像の濃度に基づいて、ｎ＋１枚目以降の用紙に関する画像濃度条件を補正することを特徴とする請求項１に記載された画像形成システム。
【請求項３】
前記用紙は、所定領域が断裁領域として断裁されることにより、所定のサイズに設定される用紙であり、
前記前段機制御部は、ｎ（ｎ：１以上の自然数）枚目の用紙の断裁領域に前記パターン画像を形成させるとともに、当該ｎ枚目の用紙の非断裁領域に前記通常画像を形成し、
前記後段機制御部は、前記濃度検出部により検出されたｎ枚目の用紙に関する前記パターン画像の濃度に基づいて、ｎ枚目の用紙に関する画像濃度条件を補正することを特徴とする請求項１に記載された画像形成システム。
【請求項４】
前記パターン画像は、画像濃度が段階的に変化する多階調の画像であり、
前記後段機制御部は、前記画像検知部による多階調のパターン画像の検知結果に基づいて、前記前段機による画像濃度条件と対応するように、前記画像濃度条件を補正することを特徴とする請求項１から３のいずれかに記載された画像形成装置。
【請求項５】
用紙に画像を形成する画像形成装置である前段機と、当該前段機の下流側に接続されて前記前段機から排紙された用紙に画像を形成する画像形成装置である後段機と、を有する画像形成システムの画像濃度補正方法において、
前記前段機を制御することにより、予め記憶されたパターンデータに対応するパターン画像を用紙に形成する第１のステップと、
前記前段機における画像形成後から前記後段機における画像形成前までの間において、前記前段機により用紙に形成された前記パターン画像の濃度を検出する第２のステップと、
前記第２のステップにより検出された前記パターン画像の濃度に基づいて、前記後段機により形成される画像の濃度を規定する画像濃度条件を補正する第３のステップと、
を有することを特徴とする画像形成システムの画像濃度補正方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、画像形成システムおよびその画像濃度補正方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、複数台の画像形成装置を直列に接続して両面印刷等を行う直列タンデム型の画像形成システムが実用化されている。例えば、２台の画像形成装置を接続した直列タンデム型の画像形成システムでは、前段の画像形成装置（前段機）で用紙の表面に画像を形成し、後段の画像形成装置（後段機）により用紙の裏面に画像を形成する。これにより、１台の画像形成装置で両面印刷を行う場合と比較して、生産性の向上を図ることができる。
【０００３】
例えば特許文献１には、複数台の画像形成装置をタンデム構成として両面印刷を行う画像形成システムが開示されている。この画像形成システムでは、表裏の色再現性を向上させるべく、以下に示す処理を実行する。具体的には、前段機にてテストパターンが形成された用紙、例えば用紙表面と、後段機にてテストパターンが形成された用紙、例えば用紙裏面とを、後段機の定着ユニット通過後に、センサにてそれぞれ計測し、その計測結果に基づき前段機および後段機の一方または双方の色再現性を最適に保つためのフィードバック制御を行う。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００９−３００７０３号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、入力された画像データに対する画像形成を行う通常動作を連続的に行う場合、前述のフィードバック制御を行うことにより、両面印刷の生産性が低下してしまうという問題がある。すなわち、用紙表裏のテストパターンの計測を完了し、その結果を前段機または後段機にフィードバックする場合には、通常動作を一旦停止させたり、数枚程度空白のまま搬送させたりして、制御に要する時間的なラグを確保する必要がある。
【０００６】
本発明はかかる事情に鑑みてなされたものであり、その目的は、直列タンデム型の画像形成システムにおいて、連続印刷時、生産性の低下を抑制しつつも前段機と後段機との画像濃度のばらつきを抑制することである。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
かかる課題を解決するために、第１の発明は、用紙に画像を形成する画像形成装置である前段機と、当該前段機の下流側に接続されて前段機から排紙された用紙に画像を形成する画像形成装置である後段機と、を有する画像形成システムを提供する。この画像形成システムは、前段機を制御することにより、入力された画像データに対応する通常画像または予め記憶されたパターンデータに対応するパターン画像を用紙に形成させる前段機制御部と、後段機を制御することにより、入力された画像データに対応する通常画像を用紙に形成させる後段機制御部と、前段機における画像形成後から後段機における画像形成前までの間における用紙の搬送経路に設けられ、前段機により用紙に形成されたパターン画像の濃度を検出する濃度検出部と、を有する。ここで、後段機制御部は、濃度検出部により検出されたパターン画像の濃度に基づいて、後段機により形成される画像の濃度を規定する画像濃度条件を補正する。
【０００８】
ここで、第１の発明において、前段機制御部は、ｎ（ｎ：１以上の自然数）枚目の用紙に対してパターン画像を形成し、後段機制御部は、濃度検出部により検出されたｎ枚目の用紙に関するパターン画像の濃度に基づいて、ｎ＋１枚目以降の用紙に関する画像濃度条件を補正することが好ましい。あるいは、第１の発明において、用紙は、所定領域が断裁領域として断裁されることにより、所定のサイズに設定される用紙であることが好ましい。この場合、前段機制御部は、ｎ（ｎ：１以上の自然数）枚目の用紙の断裁領域にパターン画像を形成させるとともに、当該ｎ枚目の用紙の非断裁領域に通常画像を形成し、後段機制御部は、濃度検出部により検出されたｎ枚目の用紙に関するパターン画像の濃度に基づいて、ｎ枚目の用紙に関する画像濃度条件を補正することが望ましい。
【０００９】
また、第１の発明において、パターン画像は、画像濃度が段階的に変化する多階調の画像であり、後段機制御部は、画像検知部による多階調のパターン画像の検知結果に基づいて、前段機による画像濃度条件と対応するように、画像濃度条件を補正することが好ましい。
【００１０】
また、第２の発明は、用紙に画像を形成する画像形成装置である前段機と、当該前段機の下流側に接続されて前段機から排紙された用紙に画像を形成する画像形成装置である後段機と、を有する画像形成システムの画像濃度補正方法を提供する。この画像濃度補正方法は、前段機を制御することにより、予め記憶されたパターンデータに対応するパターン画像を用紙に形成する第１のステップと、前段機における画像形成後から後段機における画像形成前までの間において、前段機により用紙に形成されたパターン画像の濃度を検出する第２のステップと、第２のステップにより検出されたパターン画像の濃度に基づいて、後段機により形成される画像の濃度を規定する画像濃度条件を補正する第３のステップと、を有する。
【発明の効果】
【００１１】
本発明によれば、後段機により画像形成を行うよりも以前に、前段機により形成される画像の濃度を検出した濃度データを取得することができる。これにより、検出された濃度データを後段機の画像形成条件を補正するためのデータとして即座に供することができる。その結果、連続印刷時であっても、生産性の低下を抑制しつつも前段機と後段機との画像濃度のばらつきを抑制することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１２】
【図１】第１の実施形態にかかる画像形成システムを模式的に示す構成図
【図２】画像濃度センサ３５１および用紙Ｐに形成されるテストパターンの説明図
【図３】カラーセンサ３５１Ｙの構成を模式的に示す説明図
【図４】第１の実施形態にかかる画像形成システムの制御系を模式的に示すブロック図
【図５】第１の実施形態にかかる画像濃度補正処理を示す説明図
【図６】画像濃度補正処理を含む画像形成システムの印刷手順を示すフローチャート
【図７】画像濃度補正処理を含む画像形成システムの印刷手順を示すフローチャート
【図８】後段機４００の画像濃度条件の補正に関する説明図
【図９】第２の実施形態にかかる画像濃度補正処理を示す説明図
【発明を実施するための形態】
【００１３】
（第１の実施形態）
図１は、第１の実施形態にかかる画像形成システムを模式的に示す構成図である。画像形成システムは、大容量給紙装置１００と、前段機２００と、中間搬送装置３００と、後段機４００とを備えている。前段機２００および後段機４００のそれぞれは、例えば複写機といった電子写真方式の画像形成装置であり、この画像形成システムは、２台の画像形成装置を直列に接続して構成される、いわゆる、直列タンデム型の画像形成システムである。直列タンデム型の画像形成システムでは、一方の画像形成装置（例えば前段機２００）で用紙Ｐの表面にトナー画像を形成し、他方の画像形成装置（例えば後段機４００）で用紙Ｐの裏面にトナー画像を形成することにより、印刷の高速化を図ることができるようになっている。
【００１４】
大容量給紙装置１００は、用紙Ｐを大量に蓄積収容し、前段機２００および後段機４００に用紙Ｐを給紙するための装置であり、用紙搬送方向において前段機２００の前段側に直列に接続されている。この大容量給紙装置１００は、給紙部１１０を主体に構成されている。給紙部１１０は、複数の給紙トレイ、例えば３つの給紙トレイ１１１〜１１３から構成され、個々の給紙トレイ１１１〜１１３は、種々のサイズ・種類の用紙Ｐをそれぞれ収容している。給紙部１１０は、ユーザによって選択された用紙Ｐを、対応する給紙トレイ１１１〜１１３から一枚ずつ給紙して前段機２００に搬送する。
【００１５】
前段機２００は、大容量給紙装置１００から供給される用紙Ｐまたは自己が保有する用紙Ｐに対してトナー画像を転写して定着処理を施すことにより、当該用紙Ｐにトナー画像を形成する。前段機２００は、原稿読取装置２１０と、画像形成部２３０と、定着部２４０と、給紙部２５０とを主体に構成されている。
【００１６】
原稿読取装置２１０は、装置の上部に備えられた自動原稿送り装置（図示せず）を有し、原稿の画像を主走査方向に１ライン毎に読み取りながら、自動原稿送り装置によって原稿を副走査方向に搬送することによって、画像信号を得る。具体的には、原稿読取装置２１０は、原稿の画像をランプにて照射し、その反射光を撮像素子の受光面に結像させる。撮像素子は入射した光を光電変換して所定の画像信号を画像読取制御部２２０に出力する。画像読取制御部２２０は、この画像信号に対して、Ａ／Ｄ変換、シェーディング補正、圧縮等の処理を施し、前段機制御部２７０（図４参照）に画像データとして出力する。なお、制御部７０に入力される画像データとしては、原稿読取装置２１０で読み取ったものに限られず、例えば、画像形成装置に接続されたパーソナルコンピュータや他の画像形成装置から受信したものであってもよい。
【００１７】
画像形成部２３０は、複数の感光体を一本の中間転写ベルトに対面させて縦方向に配列することによりフルカラーの画像を用紙Ｐに転写する。具体的には、画像形成部２３０は、イエロー、マゼンダ、シアン、ブラックに対応する４つの画像形成部２３０Ｙ，２３０Ｍ，２３０Ｃ，２３０Ｋと、中間転写部２３５とで構成される。以下、イエローに対応する画像形成部２３０Ｙについてその構成を説明するが、他の色に対応する画像形成部２３０Ｍ〜２３０Ｋの構成も同様である。
【００１８】
画像形成部２３０Ｙは、感光体ドラム２３１と、現像ユニット２３２とを有している。現像ユニット２３２は、例えば帯電部と、露光部と、現像部とを主体に構成されている。帯電部は、感光体ドラム２３１の周面を一様に帯電させる。露光部は、感光体ドラム２３１にレーザ光を照射してその表面に静電潜像を形成する。現像部は、感光体ドラム２３１の表面に形成した潜像画像をトナー画像として顕在化する。これにより、感光体ドラム２３１上にトナー画像が形成される。感光体ドラム２３１上に形成されたトナー画像は、中間転写部２３５を構成する中間転写ベルト２３６上の所定位置に逐次転写される。
【００１９】
中間転写ベルト２３６上に転写された各カラーのトナー画像は、後述するように用紙Ｐが所定のタイミングで転写ローラ２３７と中間転写ベルト２３６とのニップ部を通過することにより、用紙Ｐに転写される。
【００２０】
給紙部２５０は一つ以上の給紙トレイから構成されており、給紙トレイには用紙Ｐが収容されている。この給紙部２５０は、必要に応じて、ユーザによって選択された用紙Ｐを一枚ずつ給紙する。
【００２１】
ユーザによって選択された用紙Ｐは、大容量給紙装置１００から前段機２００の内部へと導入された後、あるいは、給紙部２５０から供給された後、機内を搬送される。当該用紙Ｐは、レジストローラによってトナー画像との同期がとられた状態でトナー画像の転写位置へと搬送される。これにより、前述のように用紙Ｐの表面にトナー画像が転写される。トナー画像が転写された用紙Ｐは、定着部２４０に搬送される。
【００２２】
定着部２４０は、加熱ローラと加圧ローラとから構成されている。加熱ローラには熱源（図示せず）が内蔵されており、この熱源により加熱ローラが一定の温度に制御される。用紙Ｐの搬送過程において加熱ローラと加圧ローラとの圧接部であるニップ部を用紙Ｐが通過することにより、用紙Ｐの表面に転写されたトナー画像が加熱・加圧され、これにより、トナー画像が用紙Ｐに定着される。定着部２４０により定着処理が施された用紙Ｐは、排紙ローラにより隣接する中間搬送装置３００に排出される。
【００２３】
中間搬送装置３００は、前段機２００と後段機４００との間に配置され、前段機２００から排出される用紙Ｐを後段機４００へと搬送する。この中間搬送装置３００は、用紙Ｐを搬送する過程において、用紙Ｐに生じているカールを矯正したり、必要に応じて、用紙Ｐの表裏を反転させたりする。この中間搬送装置３００は、一対のカール矯正部３１０，３２０と、反転搬送部３３０とを主体に構成されており、内部の搬送路は、多数の搬送ローラとガイド部材により構成されている。
【００２４】
第１のカール矯正部３１０は、上カール、即ち、中央部が山となっている用紙Ｐのカールを矯正し、第２のカール矯正部３２０は、下カール、即ち、中央部が谷となっている用紙Ｐのカールを矯正する。各カール矯正部３１０，３２０は、小径ローラと、この小径ローラよりも大きな径を有する大径ローラとを主体に構成されている。カール矯正部３１０，３２０を用紙Ｐが通過することによる小径ローラと大径ローラとによって作用される曲げ力を用紙Ｐが受けることにより、当該用紙Ｐのカールが矯正される。
【００２５】
反転搬送部３３０は、複数の搬送ローラと、用紙ガイドとで構成されており、スイッチバックにより用紙Ｐの表裏を反転させ後に、後段機４００へと用紙Ｐを排紙する。用紙Ｐの表裏を反転させる場合、反転搬送部３３０は、用紙ガイドにより、下方に向かって延在する反転搬送路へと用紙Ｐを進入させる。反転搬送部３３０は、用紙Ｐが反転搬送路の所定位置へと到達したことを判断すると、用紙Ｐの搬送を停止した後に逆送させることによって用紙Ｐを反転させる。そして、反転搬送部３３０は、排紙ローラにより、隣接する後段機４００へと用紙Ｐを排出する。なお、用紙Ｐの表裏を反転させる必要がない場合、反転搬送部３３０は、用紙ガイドにより、排紙ローラへと用紙Ｐを導き、後段機４００へと用紙Ｐをそのまま排出する。
【００２６】
また、本実施形態の特徴の一つとして、中間搬送装置３００は、前段機２００により用紙Ｐに形成されるテストパターンの画像濃度を検出する機能を担っている。そのため、この中間搬送装置３００内の用紙Ｐの搬送経路には、先端検出センサ３５０および画像濃度センサ３５１が配置されている。
【００２７】
先端検出センサ３５０は、搬送される用紙Ｐ（具体的には、用紙Ｐの先端）が、搬送経路上の検出位置（例えば、センサの直下の位置）へと到達したことを検出する。例えば、先端検出センサ３５０としてはフォトセンサなどを用いることができる。先端検出センサ３５０は、通常はオフ信号を出力しているが、搬送経路上の検出位置へと用紙先端が到達するとオン信号へと切り替わる。この先端検出センサ３５０は、用紙Ｐの搬送経路において画像濃度センサ３５１よりも上流側に配置されている。
【００２８】
図２は、画像濃度センサ３５１および用紙Ｐに形成されるテストパターンの説明図である。画像濃度センサ３５１は、用紙Ｐに形成されたテストパターンの画像濃度を検出する。この画像濃度センサ３５１は、搬送路の上方において用紙幅方向（用紙搬送方向ＦＤに対して直行する方向）に延在する支持部材３５２に取り付けられており、イエロー、マゼンダ、シアン、ブラックに対応する４つのカラーセンサ３５１Ｙ，３５１Ｍ，３５１Ｃ，３５１Ｋで構成されている。
【００２９】
ここで、テストパターンは、前段機２００により用紙Ｐに形成されるものであり、イエロー、マゼンダ、シアン、ブラックに対応する４つのパターン画像Ｔｙ，Ｔｍ，Ｔｃ，Ｔｋで構成されている。具体的には、テストパターンは、前段機２００を構成する各画像形成部２３０Ｙ〜２３０Ｋが互いに異なる位置にパターン画像をそれぞれ一つ形成することにより、用紙搬送方向ＦＤにかけて諧調が段階的に高くなり、用紙幅方向にかけて色が異なる４つのパターン画像Ｔｙ〜Ｔｋで構成されている。
【００３０】
図３は、カラーセンサ３５１Ｙの構成を模式的に示す説明図である。イエローに対応するパターン画像Ｔｙを検出するカラーセンサ３５１Ｙは、用紙Ｐが当該センサ３５１Ｙを通過する際に、その検出位置とイエローに対応するパターン画像Ｔｙとが位置的に対応するように用紙幅方向におけるレイアウト位置が予め設定されている。このカラーセンサ３５１Ｙは、ＬＥＤなどの発光素子３５１Ｙａと、受光素子３５１Ｙｂと、パターン画像Ｔｙによって反射した発光素子３５１Ｙａからの光を受光素子３５１Ｙｂの受光面に結像させる光学素子（レンズ）３５１Ｙｃとで構成されている。カラーセンサ３５１Ｙは、後述する中間制御部３４０（図４参照）からの駆動信号に応じて、オンオフ状態が切替制御される。カラーセンサ３５１Ｙは、オン状態において発光素子３５１Ｙａが発光し、受光素子３５１Ｙｂが受光量に応じた電圧値を出力することにより、検出位置を通過する際のパターン画像Ｔｙの画像濃度を検出する。なお、マゼンダ、シアン、ブラックに対応するパターン画像Ｔｍ〜Ｔｋを検出するカラーセンサ３５１Ｍ〜３５１Ｋも、発光素子の発光色などに違いがあるものの、カラーセンサ３５１Ｙと概ね同様の構成とされている。
【００３１】
後段機４００は、中間搬送装置３００から供給される用紙Ｐまたは自己が保有する用紙Ｐを対象としてトナー画像を転写して定着処理を施すことにより、当該用紙Ｐにトナー画像を形成する。後段機４００によりトナー画像が形成された用紙Ｐは、図示しない排紙トレイに排紙される。後段機４００は、原稿読取装置４１０と、画像形成部４３０と、定着部４４０と、給紙部４５０とを主体に構成されている。なお、後段機４００を構成する個々の要素４１０〜４５０は、前段機２００を構成する個々の要素２１０〜２５０と対応しており、符号における百桁の数字を「２」から「４」に置換することにより、説明を代替することができる。
【００３２】
図４は、本実施形態にかかる画像形成システムの制御系を模式的に示すブロック図である。この画像形成システムの制御系は、給紙制御部１２０と、前段機制御部２７０と、中間制御部３４０と、後段機制御部４７０とを主体に構成されている。これらの各制御部１２０，２７０，３４０，４７０は、互いに通信可能に構成されている。
【００３３】
給紙制御部１２０は、大容量給紙装置１００を統合的に制御する機能を担っている。給紙制御部１２０としては、ＣＰＵ１２１、ＲＯＭ１２２、ＲＡＭ１２３、Ｉ／Ｏインターフェースを主体に構成されたマイクロコンピュータを用いることができる。給紙制御部１２０は、給紙部１１０を制御することにより、ユーザの選択に応じた用紙Ｐを前段機２００に一枚ずつ搬送する。
【００３４】
通信部１３０には、後述する通信部２８０，３６０，４８０がそれぞれ接続されており、この通信部１３０は、各制御部２７０，３４０，４７０との通信を確立する入出力部として機能する。これにより、給紙制御部１２０は、通信部１３０を介して、各制御部２７０，３４０，４７０と相互に通信を行うことができる。
【００３５】
前段機制御部２７０は、前段機２００である画像形成装置を統合的に制御する機能を担っているとともに、他の制御部１２０，３４０，４７０を制御することにより画像形成システム全体を統合的に制御する機能を担っている。前段機制御部２７０としては、ＣＰＵ２７１、ＲＯＭ２７２、ＲＡＭ２７３、Ｉ／Ｏインターフェースを主体に構成されたマイクロコンピュータを用いることができる。
【００３６】
前段機制御部２７０は、画像読取制御部２２０等より入力された画像データを取得し、また、この入力された画像データに基づいて、前段機２００の各部（画像形成部２３０、定着部２４０、給紙部２５０）を制御することにより、以下に示す一連のプロセスを実行する。これにより、入力された画像データに応じたトナー画像（以下必要に応じて「通常画像」という）が用紙Ｐの表面に形成される。
（１）帯電部により感光体ドラムを帯電させる
（２）露光部により感光体ドラム上に静電潜像を形成する
（３）現像部により形成された静電潜像にトナーを付着させる
（４）感光体ドラム上のトナー画像を用紙Ｐに転写させる
（５）トナー画像が転写された用紙Ｐに定着処理を施す
（６）用紙Ｐを排紙する
【００３７】
また、本実施形態との関係において、前段機制御部２７０は、通常画像を連続的に形成する連続印刷時、ユーザなどにより設定される実行条件を具備した場合には、後段機４００の画像濃度を補正する画像濃度補正処理を割り込み的に行う。具体的には、図５に示すように、前段機制御部２７０は、ｎ−１枚目の用紙Ｐ（Ｐｎ−１）に対する通常画像の形成後、実行条件の具備を判断すると、通常画像の形成を一旦中断し、ｎ枚目の用紙Ｐ（Ｐｎ）にテストパターンを形成する。すなわち、前段機制御部２７０は、テストパターンに対応する画像データ（以下「パターンデータ」という）に基づいて前段機２００の各部を制御し、前述の（１）〜（６）に準じたプロセスを実行する。このパターンデータは、予めＲＯＭ２７２に格納しておくことにより、前段機制御部２７０がＲＯＭ２７２から読み出すことができる。テストパターンの形成が終了すると、前段機制御部２７０は、ｎ＋１枚目の用紙Ｐ（Ｐｎ＋１）に対して通常画像の形成を再開する。
【００３８】
通信部２８０には、通信部１３０，３６０，４８０がそれぞれ接続されており、通信部２８０は、各制御部１２０，３４０，４７０との通信を確立する入出力部として機能する。これにより、前段機制御部２７０は、通信部２８０を介して、各制御部１２０，３４０，４７０と相互に通信を行うことができる。本実施形態との関係において、前段機制御部１２０は、画像濃度補正処理を実行する場合にはその旨を、あるいは、後述する印刷開始指令や印刷条件を、通信部２８０を介して各制御部１２０，３４０，４７０に出力する。
【００３９】
中間制御部３４０は、中間搬送装置３００を統合的に制御する機能を担っている。中間制御部３４０としては、ＣＰＵ３４１、ＲＯＭ３４２、ＲＡＭ３４３、Ｉ／Ｏインターフェースを主体に構成されたマイクロコンピュータを用いることができる。この中間制御部３４０は、用紙Ｐに対する両面印刷時には、反転搬送部３３０を制御して、前段機２００から搬送された用紙Ｐを対象として、用紙Ｐの表裏を反転させた上で後段機４００へ排紙する。また、中間制御部３４０は、画像濃度補正処理の実行時には、先端検出センサ３５０によって検出される用紙Ｐの通過タイミングをトリガーとして、画像濃度センサ３５１の検出信号をモニタリングし、これにより、テストパターンに関する濃度データを得る。
【００４０】
通信部３６０には、通信部１３０，２８０，４８０がそれぞれ接続されており、通信部３６０は、各制御部１２０，２７０，４７０との通信を確立する入出力部として機能する。これにより、中間制御部３４０は、通信部３６０を介して、各制御部１２０，２７０，４７０と相互に通信を行うことができる。本実施形態との関係において、中間制御部３４０は、濃度データを後段機制御部４７０に出力する。
【００４１】
後段機制御部４７０は、後段機４００である画像形成装置を統合的に制御する機能を担っている。後段機制御部４７０としては、ＣＰＵ４７１、ＲＯＭ４７２、ＲＡＭ４７３、Ｉ／Ｏインターフェースを主体に構成されたマイクロコンピュータを用いることができる。後段機制御部４７０は、前段機制御部２７０から出力される画像データ（例えば、入力された画像データのうち裏面の印刷対象となる画像データ）に基づいて、後段機４００の各部を制御することにより、前述の（１）〜（６）の一連のプロセスを実行する。これにより、用紙Ｐの裏面にトナー画像（通常画像）が形成される。
【００４２】
本実施形態との関係において、後段機制御部４７０は、画像濃度補正処理の実行時には、中間制御部３４０から出力される濃度データに基づいて、後段機により形成されるトナー画像の濃度を規定する画像濃度条件を補正する。
【００４３】
通信部４８０には、通信部１３０，２８０，３６０がそれぞれ接続されており、通信部４８０は、各制御部１２０，２７０，３４０との通信を確立する入出力部として機能する。これにより、後段機制御部４７０は、通信部４８０を介して、各制御部１２０，２７０，３４０と相互に通信を行うことができる。
【００４４】
図６，７は、画像濃度補正処理を含む画像形成システムの印刷手順を示すフローチャートである。このフローチャートに示す処理は、ユーザから指示される印刷開始指令をトリガーとして実行される。
【００４５】
ここで、印刷開始指令は、例えば前段機２００の上部に設けられた操作部（図示せず）を開始して前段機制御部２７０に入力されており、この操作部としては、液晶ディスプレイなどに表示される情報に従い、入力操作を行うことが可能なタッチパネルを用いることができる。ユーザは、この操作部５を通じて、印刷開始指令の他、印刷条件としての画像形成条件および用紙条件を前段機制御部２７０に指示することができる。ここで、画像形成条件は、例えば片面・両面の印刷種別、画像の濃度や倍率、印刷部数などであり、用紙条件は、サイズ、普通紙・厚紙といった用紙の種類や斤量などである。なお、前段機制御部２７０への印刷開始指令などの入力は、操作部を用いて行うのみならず、画像形成装置に接続されたパーソナルコンピュータなどを用いて行ってもよい。
【００４６】
本実施形態では、印刷条件として、両面印刷、複数の印刷部数が指定されていることとし、連続印刷の場面を想定して説明を行う。印刷開始指令が入力されると、前段機制御部２７０は、印刷開始の旨を各制御部１２０，３４０，４７０に指示するとともに、入力された画像データを読み込むともに、裏面の印刷対象となる画像データを後段機制御部４７０へと出力する。
【００４７】
まず、ステップ１０（Ｓ１０）において、給紙制御部１２０は、印刷条件に応じて選択された給紙トレイ１１１〜１１３のいずれかから用紙Ｐを給紙する。そして、ステップ１１（Ｓ１１）において、給紙制御部１２０は、大容量給紙装置１００から用紙Ｐを排出する。
【００４８】
ステップ１２（Ｓ１２）において、前段機制御部２７０は、前段機２００へ導入された用紙Ｐを対象としてテストパターンを形成するか否か、すなわち、画像濃度補正処理を実行するか否かを判断する。この画像濃度補正処理は、所定の実行条件を具備した場合、例えば印刷積算枚数がユーザにより設定される所定枚数（1000×ｎ（ｎ：１以上の自然数））に到達した場合に実行される。このステップ１２において肯定判定された場合、すなわち、画像濃度補正処理を実行する場合には、その旨を他の制御部１２０，３４０，４７０に通知した上で、ステップ１３（Ｓ１３）以降の処理に進む。一方、ステップ１２において否定判定された場合、すなわち、テストパターンを形成せずに、通常画像（入力された画像データに対応するトナー画像）を形成する場合には、後述するステップ２２（Ｓ２２）に進む。
【００４９】
ステップ１３において、前段機制御部２７０は、ＲＯＭ２７２に格納されているパターンデータを読み込み、このパターンデータに基づいて、用紙Ｐにテストパターンを転写する。ステップ１４（Ｓ１４）において、前段機制御部２７０は、用紙表面にトナー画像（テストパターン）が転写された用紙Ｐを対象として、テストパターンの定着処理を行う。そして、ステップ１５（Ｓ１５）において、前段機制御部２７０は、前段機２００から用紙Ｐを排出する。
【００５０】
ステップ１６（Ｓ１６）において、中間制御部３４０は、先端検出センサ３５０の出力がオンであるか否かを判断する。このステップ１６の判断により、中間搬送装置３００内を搬送される用紙Ｐが先端検出センサ３５０の下方位置へと到達したか、すなわち、画像濃度センサ３５１の前段へと到達したか否かが確認される。このステップ１６において肯定判定された場合、すなわち、先端検出センサ３５０の出力がオンの場合には、ステップ１７（Ｓ１７）に進む。一方、ステップ１６において否定判定された場合、すなわち、先端検出センサ３５０の出力がオフの場合には、ステップ１６の判断を再度行う。
【００５１】
ステップ１７において、中間制御部３４０は、画像濃度センサ３５１を構成する各カラーセンサ３５１Ｙ〜３５１Ｋをオン状態へと切り替え、各カラーセンサ３５１Ｙ〜３５１Ｋによるパターン画像Ｔｙ〜Ｔｋの画像濃度の検出を開始する。そして、ステップ１８（Ｓ１８）において、中間制御部３４０は、各カラーセンサ３５１Ｙ〜３５１Ｋをオフ状態へと切り替え、パターン画像Ｔｙ〜Ｔｋの画像濃度の検出を終了する。各カラーセンサ３５１Ｙ〜３５１Ｋのオフ状態への切り替えは、ステップ１６において肯定判定されたタイミングを起点とする経過時間に基づいて画像濃度センサ３５１の検出位置を用紙Ｐの後端が通過したことを判断したことにより、実行される。
【００５２】
ステップ１９において、中間制御部３４０は、濃度データを、すなわち、各カラーセンサ３５１Ｙ〜３５１Ｋからそれぞれ出力されたテストパターンＴｙ〜Ｔｋに対応する画像濃度の検出結果を後段機制御部４７０に出力する。
【００５３】
ステップ２０（Ｓ２０）において、後段機制御部４７０は、濃度データに基づいて、イエロー、マゼンダ、シアン、ブラック毎に、画像形成部４３０により形成されるトナー画像の濃度を規定する画像濃度条件を補正する（いわゆる、γ補正）。なお、この画像濃度条件の補正概念については後述する。
【００５４】
ステップ２１（Ｓ２１）において、後段機制御部４７０は、テストパターンが形成された用紙Ｐを、通常画像が形成された用紙Ｐが排出される排紙トレイ（図示せず）とは異なる排紙トレイへと排出する。
【００５５】
一方、ステップ１２において否定判定されると、図７に示すように、ステップ２２（Ｓ２２）において、前段機制御部２７０は、画像データに基づいて、通常画像を用紙Ｐの表面に転写する。ステップ２３（Ｓ２３）において、前段機制御部２７０は、用紙表面にトナー画像（通常画像）が転写された用紙Ｐを対象として、通常画像の定着処理を行う。そして、ステップ２４（Ｓ２４）において、前段機制御部２７０は、前段機２００から用紙Ｐを排出する。
【００５６】
ステップ２５（Ｓ２５）において、中間制御部３４０は、中間搬送装置３００に導入された用紙Ｐを搬送し、反転搬送部３３０により用紙Ｐの表裏を反転させる。そして、ステップ２６（Ｓ２６）において、中間制御部３４０は、中間搬送装置３００から用紙Ｐを排出する。
【００５７】
ステップ２７（Ｓ２７）において、後段機制御部４７０は、画像データに基づいて、通常画像を用紙Ｐの裏面に転写する。ステップ２８（Ｓ２８）において、後段機制御部４７０は、用紙裏面にトナー画像（通常画像）が転写された用紙Ｐを対象として、通常画像の定着処理を行う。そして、ステップ２４（Ｓ２４）において、後段機制御部４７０は、後段機４００から用紙Ｐを排出する。
【００５８】
以下、図８を参照し、後段機４００の画像濃度条件の補正について詳述する。通常、前段機２００および後段機４００から出力されるトナー画像のそれぞれが対応するように、画像形成部２３０，４３０における画像濃度条件は同一に設定されている。具体的には、前段機２００と後段機４００とには、画像濃度条件として、画像データの階調に対応して出力するトナー画像の目標濃度Ｔrgが階調毎に予め設定されている。したがって、入力される画像データが前段機２００と後段機４００とで同一であれば、それぞれのトナー画像の濃度も同一となる。
【００５９】
ところが、画像形成頻度の差などにより、前段機２００と後段機４００とで同一の階調に対するトナー画像の画像濃度の出力が相違することがある。この場合、前段機２００で表面印刷を行い、後段機４００で裏面印刷を行う場合には、同一のトナー画像を用紙Ｐの表裏に形成したとしても、トナー画像の画像濃度が表裏で相違してしまい、色再現性の低下を招くこととなる。
【００６０】
そこで、本実施形態では、前段機２００の出力に相当する濃度データに基づいて、後段機４００の画像濃度条件を前段機２００の実出力と一致するように補正している。ここで、図８において、「Ｄac」は、濃度データ、すなわち、前段機２００の実際の画像濃度を階調毎に示す説明図である。階調「１５０」に対応する前段機２００の実際の画像濃度は、目標濃度Ｔrgと比較して低く、階調「１２３」に対応する目標濃度Ｔrgと一致する。したがって、後段機４００では、画像データとして階調「１５０」が入力された場合には、階調「１２３」に対応する目標濃度Ｔrgとなるように、画像濃度条件（後段機４００のγ補正カーブ）を調整すれば、前段機２００と後段機４００との濃度的な均衡を図ることができる。そこで、かかる作業を全ての階調について行い、さらに、全ての色（イエロー、マゼンダ、シアン、ブラック）について同様の処理を行うことで、後段機４００の画像濃度条件を補正することができる。この補正された画像濃度条件は、テストパターンを形成した用紙Ｐ（Ｐｎ）よりも後に搬送されるｎ＋１枚目の用紙Ｐ（Ｐｎ＋１）に対する画像形成において適用される。
【００６１】
このように本実施形態によれば、画像濃度センサ３５１は、前段機２００における定着後から後段機４００における転写前までの間における用紙の搬送経路に設けられており、前段機２００により用紙Ｐに形成されたテストパターン（パターン画像）の濃度を検出する。そして、後段機制御部４７０は、濃度データ、すなわち、画像濃度センサ３５１により検出されたパターン画像の濃度に基づいて、後段機４００により形成されるトナー画像の濃度を規定する画像濃度条件を補正する。
【００６２】
かかる構成によれば、後段機４００により画像形成を行うよりも以前に、前段機２００により形成される画像に関する濃度データを取得することができる。これにより、検出された濃度データを後段機４００の画像形成条件を補正するためのデータとして即座に供することができる。その結果、連続印刷時であっても、生産性の低下を抑制しつつも前段機２００と後段機４００との画像濃度のばらつきを抑制することができる。
【００６３】
また、本実施形態によれば、前段機制御部２７０は、ｎ（ｎ：１以上の自然数）枚目の用紙Ｐに対してテストパターン（パターン画像）のみを形成する。そして、後段機制御部２７０は、画像濃度センサ３５１により検出されたｎ枚目の用紙Ｐ（Ｐｎ）に関するテストパターンの濃度に基づいて、ｎ＋１枚目以降の用紙Ｐ（Ｐｎ＋１、Ｐｎ＋２、Ｐｎ＋３・・・）に関する画像濃度条件を補正する。
【００６４】
かかる構成によれば、連続印刷時、少なくとも一枚の用紙Ｐを介在させるのみで、前段機２００と後段機４００との画像濃度のばらつきを抑制することができる。これにより、生産性の低下を抑制することができる。
【００６５】
なお、本実施形態では、前段機２００および後段機４００は、カラー画像を形成する画像形成装置を前提として説明したが、前段機２００および後段機４００は、モノクロ画像を形成する画像形成装置であってもよい。この場合、前段機２００により用紙Ｐに形成するテストパターンは、ブラックに対応する１つのパターン画像Ｔｋで構成されていればよく、また、画像濃度センサ３５１は、ブラックに対応する１つのカラーセンサ３５１Ｋで構成されていればよい。
【００６６】
また、本実施形態では、ｎ枚目の用紙Ｐ（Ｐｎ）に形成されたパターン画像の画像濃度を検出し、ｎ＋１枚目以降の用紙Ｐ（Ｐｎ＋１、Ｐｎ＋２、Ｐｎ＋３・・・）に対する画像濃度条件を補正した。しかしながら、画像濃度センサ３５１の設置位置から後段機４００の転写位置までの搬送経路に十分な距離がある場合は、ｎ枚目の用紙Ｐ（Ｐｎ）に形成されたパターン画像の画像濃度を検出し、ｎ−１枚目以前の用紙Ｐ（Ｐｎ−１、Ｐｎ−２、Ｐｎ−３・・・）に対する画像濃度条件を補正することも可能である。
【００６７】
（第２の実施形態）
第２の実施形態にかかる画像形成システムの画像濃度補正処理について説明する。なお、第１の実施形態と同様な構成については説明を省略することとし、以下相違点を中心に説明を行う。なお、本実施形態では、前段機２００および後段機４００は、フルカラーの画像を形成する画像形成装置ではなく、モノクロの画像を形成する画像形成装置として説明する。
【００６８】
図９は、第２の実施形態にかかるテストパターンの説明図である。同図に示すように、本実施形態における用紙Ｐは、用紙搬送方向ＦＤと平行する両端部の一方または両方の所定領域（以下「断裁領域」という）が断裁されることにより、所定サイズに設定される用紙である。この用紙Ｐにおいて、断裁領域を除く非断裁領域には、通常画像が形成され、断裁領域のそれぞれには、テストパターンが形成される。各テストパターンは、ブラックに対応するパターン画像Ｔｋで構成されており、用紙搬送方向にかけて諧調が段階的に変化している。
【００６９】
このようなテストパターンの形態に対応して、画像濃度センサ３５１は、ブラックに対応する２つのカラーセンサ３５１Ｋで構成される。また、個々のカラーセンサ３５１ｋは、用紙Ｐが当該カラーセンサ３５１Ｙを通過する際に、その検出位置と断裁領域に形成されるパターン画像Ｔｙとが位置的に対応するように用紙幅方向におけるレイアウト位置が予め設定されている。
【００７０】
このような断裁用の用紙Ｐを用いる場合、前段機制御部２７０は、第１の実施形態とは異なり、通常画像の形成と同時に後段機４００の画像濃度補正処理を行う。具体的には、図９に示すように、前段機制御部２７０は、ｎ枚目の用紙Ｐ（Ｐｎ）に対する通常画像の形成と同時に、テストパターンを形成する。すなわち、前段機制御部２７０は、入力された画像データおよびパターンデータに基づいて前段機２００の各部を制御し、前述の（１）〜（６）に準じたプロセスを実行する。これにより、用紙Ｐ（Ｐｎ）には、断裁領域のそれぞれにパターン画像Ｔｋが形成され、非断裁領域に通常画像が形成される。前段機制御部２７０は、ｎ＋１枚目の用紙Ｐ（Ｐｎ＋１）といったように給紙される用紙毎に、通常画像およびテストパターンを形成する。
【００７１】
一方、中間制御部３４０は、先端検出センサ３５０によって検出される用紙Ｐの通過タイミングをトリガーとして、画像濃度センサ３５１の検出信号をモニタリングし、これにより、テストパターンに関する濃度データを得る。
【００７２】
また、後段機制御部４７０は、用紙Ｐの裏面にトナー画像（通常画像）を形成するとともに、中間制御部３４０から出力される濃度データに基づいて、後段機４００により形成されるトナー画像の濃度を規定する画像濃度条件を補正する。この補正された画像濃度条件は、濃度データを読み取った用紙Ｐに対する画像形成において適用される。例えば、ｎ枚目の用紙Ｐ（Ｐn）に対する濃度データは、後段機４００におけるｎ枚目の用紙Ｐ（Ｐn）に対する画像形成の画像濃度条件として適用される。
【００７３】
このように本実施形態によれば、検出された濃度データを後段機４００の画像形成条件を補正するためのデータとして供することができる。これにより、直列タンデム型の画像形成システムにおいて、連続印刷時、生産性の低下を抑制しつつも前段機２００と後段機４００との画像濃度のばらつきを抑制することができる。
【００７４】
また、本実施形態によれば、用紙Ｐは、所定領域（例えば、用紙搬送方向と平行する両端部の一方または両方の領域）が断裁領域として断裁されることにより、所定のサイズに設定される用紙を用いることができる。この場合、前段機制御部２７０は、ｎ枚目の用紙Ｐ（Ｐｎ）の断裁領域にパターン画像を形成するとともに、このｎ枚目の用紙Ｐ（Ｐｎ）の非断裁領域に通常画像を形成する。そして、後段機制御部４７０は、画像濃度センサ３５１により検出されたｎ枚目の用紙Ｐ（Ｐｎ）に関するテストパターン（パターン画像）の濃度に基づいて、ｎ枚目の用紙Ｐ（Ｐｎ）に関する画像濃度条件を補正する。
【００７５】
かかる構成によれば、通常画像とともにテストパターンを印刷することができるので、濃度検出を行った用紙Ｐに対して後段機４００が画像形成を行う時には、後段機４００の画像濃度条件を補正した状態で動作することができる。これにより、連続印刷と同時に、前段機２００と後段機４００との画像濃度のばらつきを抑制することができる。これにより、生産性の低下を抑制することができる。
【００７６】
なお、断裁領域のそれぞれにパターン画像Ｔｙを形成する必要はなく、いずれか一方の端部側にパターン画像Ｔｙを形成してもよい。また、断裁領域が一方の端部のみに設けられている場合には、その領域にパターン画像Ｔｙを形成すれば足りる。また、本実施形態では、画像濃度補正の実行条件は、用紙一枚毎としているが、１０枚毎といったように適宜の枚数やユーザの指定としてもよい。この場合、後段機制御部４７０は、画像濃度センサ３５１により検出されたｎ枚目の用紙Ｐ（Ｐｎ）に関するテストパターン（パターン画像）の濃度に基づいて、ｎ枚目以降の用紙Ｐ（Ｐｎ）に関する画像濃度条件を補正する。
【００７７】
また、前述の実施形態では、前段機２００および後段機４００としてモノクロ画像を形成する画像形成装置を前提として説明したが、前段機２００および後段機４００は、第１の実施形態と同様、カラー画像を形成する画像形成装置であってもよい。この場合、画像濃度補正処理は、一枚目の用紙Ｐの一方の断裁領域にイエローのパターン画像Ｔｙを形成するとともに他方の断裁領域にマゼンダのパターン画像Ｔｍを形成し、次の用紙Ｐの一方の断裁領域にシアンのパターン画像Ｔｃを形成するとともに他方の断裁領域にブラックのパターン画像Ｔｋを形成するといった如くである。
【００７８】
以上、本発明の実施形態にかかる画像形成システムについて説明したが、本発明は上述した実施形態に限定されることなく、その発明の範囲内において種々の変形が可能であることはいうまでもない。例えば、本発明の直列タンデム型の画像形成システムは、前段機と後段機との間に中継装置を介在せずに、画像形成装置を２機直列した構成であってもよい。また、前述の実施形態において、画像形成システムとして、前段機で表面印刷を行い、後段機で裏面印刷を行う構成について説明したが、前段機および後段機で重畳的に表面印刷を行う構成であってもよい。さらに、画像濃度の検出は中間搬送装置における搬送路において行う構成であるが、前段機の画像形成後（本実施形態では定着後）から前段機の画像形成前（本実施形態では転写前）までの間に行われればよい。また、前段機および後段機としての画像形成装置は、電子写真方式以外の方式を採用する画像形成装置であってもよい。
【符号の説明】
【００７９】
１００…大容量給紙装置
１１０…給紙部
１２０…給紙制御部
１３０…通信部
２００…前段機
２１０…原稿読取装置
２２０…画像読取制御部
２３０…画像形成部
２３５…中間転写部
２４０…定着部
２５０…給紙部
２７０…前段機制御部
２８０…通信部
３００…中間搬送装置
３３０…反転搬送部
３４０…中間制御部
３５０…先端検出センサ
３５１…画像濃度センサ
４００…後段機
４１０…原稿読取装置
４２０…画像読取制御部
４３０…画像形成部
４４０…定着部
４５０…給紙部
４７０…後段機制御部
【図１】
2012150413.tif 000003
【図２】
2012150413.tif 000004
【図３】
2012150413.tif 000005
【図４】
2012150413.tif 000006
【図５】
2012150413.tif 000007
【図６】
2012150413.tif 000008
【図７】
2012150413.tif 000009
【図８】
2012150413.tif 000010
【図９】
2012150413.tif 000011