(57)【要約】【課題】  電源起動後に画像形成装置内における階調に影響を与えるエンジンのトナー帯電量を把握した上での階調補正を行う事ができなかった。【解決手段】  上記課題を解決するために本発明は、像担持体上に形成された静電潜像を現像して可視画像を形成する現像手段を有する画像形成装置であって、電源起動時に現像器におけるトナー帯電量を検出する手段と、前記トナー帯電量を元にパラメータを生成する手段と、前記パラメータと標準的なトナー帯電量用のあらかじめ用意されているＬＵＴを用いて画像処理部で階調補正を実施する手段を有する事を特徴とする。【選択図】  図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
像担持体上に形成された静電潜像を現像して可視画像を形成する現像手段を有する画像形成装置であって、
電源起動時に前記現像手段におけるトナー帯電量を検出する手段と、
前記トナー帯電量を元にパラメータを生成する手段と、
前記パラメータと標準的なトナー帯電量用のあらかじめ用意されているＬＵＴを用いて画像処理部で階調補正を実施する手段を有する事を特徴とする画像形成装置。
【請求項２】
像担持体上に形成された静電潜像を現像して可視画像を形成する現像手段を有する画像形成装置における処理方法であって、
電源起動時に前記現像手段におけるトナー帯電量を検出し、
前記トナー帯電量を元にパラメータを生成し、
前記パラメータと標準的なトナー帯電量用のあらかじめ用意されているＬＵＴを用いて画像処理部で階調補正を実施する事を特徴とする画像形成装置における処理方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、短時間で最適な画像の階調補正を行う機能を備えた画像形成装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
複写機、プリンタ、ＦＡＸ等の画像形成装置では、形成画像の低濃度部から高濃度部までの階調を忠実に再現する階調再現性が求められており、常に画像濃度を一定に出力する必要がある。各種画像形成装置には入力濃度と出力濃度の最適な関係が設定されている。
【０００３】
しかし、現在画像形成装置には画像形成装置の設置されている環境条件や経時の変動により画像形成装置内のプリンタエンジン（以下エンジン）の階調特性が変化する場合がある。エンジンの階調特性が変化すると、入力に対しての実際の出力が最適な状態ではないまま印刷される事になる。エンジンのみで階調特性を常時維持する事は困難な為、現在画像形成装置には装置内にあるコントローラにて階調補正を行う。最初にエンジンの階調特性の状態を認識する為に入力濃度が決まっている特定のパッチを感光ドラム等の像担持体上に形成（出力）し、その形成されたパッチを読み取り、その読み取った濃度値をコントローラに通知する。濃度値を通知されたコントローラは製品の設計時に製造メーカが規定した最適な濃度の入出力関係と現時点のエンジン入出力関係の差分を求めて、その差分を補う為に、コントローラで画像形成条件を決定する回路の動作を変更する事で階調補正が行われる。
【０００４】
高画質な出力画像が求められる場合、エンジンにより紙上に濃度計測用パッチをうち、階調補正を行う事が望ましい。この方法を以下紙上のパッチを用いた階調補正という。またこの手法で得られた階調補正用のＬＵＴを紙上のパッチに基づくＬＵＴという。だがこの補正方法ではユーザーが濃度計測用のパッチが形成された紙を濃度計測用のスキャナもしくは濃度計に配置する必要があり、手間がかかる問題がある。よって、紙上のパッチを用いた階調補正は、頻繁に行われず、たとえば１週間に１度しか行われないことが想定される。そこで、頻繁に階調性を良好な状態で維持するべく手間をかけずに補正を行う手法が提案されている（例えば特許文献１参照、）。
【０００５】
この手法は画像形成装置内のエンジンの像担持体（感光体、転写体もしくは転写ベルト）上に濃度計測用パッチをうち、濃度を計測し、この計測した濃度と最適な濃度との差分値を濃度情報として保存する。そして、この保存した濃度情報を元に階調補正を行うものである。ここでいう最適な濃度とは、紙上のパッチを用いた階調補正を行った直後にあらかじめ決められた濃度の濃度計測用のパッチを像担持体上に形成し、このパッチを計測することで得られた濃度である。濃度計測用パッチは常にこのあらかじめ決めらた濃度のものを用いるので、計測される濃度作成用のパッチの濃度は、その時点でのエンジンの濃度を反映したものとなる。そして上述した差分値は、紙上のパッチを用いた階調補正を行った直後の理想的な階調再現特性に対するその時点における階調性の変化とみなせる。
【０００６】
以下この階調補正方法を、像担持体上のパッチを用いた階調補正という。またこの手法で得られた階調補正調のＬＵＴを像担持体上のパッチに基づくＬＵＴという。像担持体上のパッチを用いた階調補正は画像形成装置の起動時、複数ページからなる原稿のコピーもしくはプリント印刷時のページとページの間に濃度測定用パッチを形成し実施される。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００７】
【特許文献１】特開２００５−１８９３５６号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
しかしながら従来技術における電源起動時に行う像担持体上のパッチを用いた階調補正では、電源起動後に階調補正を実施する上で必要な濃度情報は電源を落とす前に保存されたものである。
よって電源を落とす前の状態を元に補正を行う事になる為、電源起動時に行われる階調補正では画像形成装置のエンジンのトナーの帯電量は考慮されないで階調補正が行われる事になる。
【０００９】
一般的な使用形態を想定した場合、電源投入時の多くは、朝であり、前日の夜に電源を切られてから、一晩放置されている事が多いと想定される。画像形成装置は、画像形成装置が設置されている部屋の環境によってもトナーの帯電量は変化し階調の特性が変わってしまう。
【００１０】
電源を落とす前の状態と電源起動後のエンジンのトナーの帯電量から大きな違いがあり、電源を落とす前の状態を元に生成された濃度情報に従い電源起動後に階調補正を行うと、電源を切る前の画像形成装置と起動後の画像形成装置で階調特性が異なる可能性がある。
【００１１】
その為、電源起動後の階調補正では最適な階調補正ができなくなるという課題があった。
【課題を解決するための手段】
【００１２】
本発明は上記課題を踏まえなされたものであり、像担持体上に形成された静電潜像を現像して可視画像を形成する現像手段を有する画像形成装置であって、
電源起動時に前記現像手段におけるトナー帯電量を検出する手段と、
前記トナー帯電量を元にパラメータを生成する手段と、
前記パラメータと標準的なトナー帯電量用のあらかじめ用意されているＬＵＴを用いて画像処理部で階調補正を実施する手段とを有することを特徴とする。
【発明の効果】
【００１３】
電源起動後に画像形成装置内における階調に影響を与えるエンジンのトナー帯電量を把握した上での階調補正を行う事ができるので、精度の高い階調補正を短時間で実施する事ができるようになる。
【図面の簡単な説明】
【００１４】
【図１】本発明の実施形態に係わる画像形成装置の基本的な構成を示すブロック図である。
【図２】本発明における画像形成装置にて電源起動時における階調補正のフローチャートである。
【図３】本発明における画像形成装置にて一定期間出力ジョブが無かった時における階調補正のフローチャートである。
【図４】本発明における画像形成装置の機能構成に係わるブロック図である。
【発明を実施するための形態】
【００１５】
以下、本発明を実施するための最良の形態について図面を用いて説明する。
なお、画像形成装置は、像担持体上に電子写真方式、静電記録方式等によって静電潜像を形成し、この静電潜像を、２成分現像財を用いた現像装置によって現像、可視画像を形成する構成のものであれば任意の構成のものでよい。
【００１６】
（画像形成装置の基本構成）
図１は本発明の実施形態に関わる画像形成装置の基本的な構成を示すブロック図である。画像形成装置は、画像読み取り機能、画像形成機能、画像通信機能等の複数の機能を備えている。各機能を実行する事により、印刷媒体に画像を形成するプリントジョブ、原稿から画像を読み取るスキャンジョブを実行する事が可能である。また、外部装置との間で画像通信を行うファックスジョブ、原稿から読み取った画像を印刷媒体に形成するコピージョブ等の種々のジョブを実行処理する事が可能である。
【００１７】
画像形成装置はＣＰＵ１０１、ＲＯＭ１０２、ＲＡＭ１０３、外部記憶装置１０４、表示部１０５、操作部１０６、エンジンＩ／Ｆ１０７、ネットワークＩ／Ｆ１０８、外部Ｉ／Ｆ１０９、システムバス１１０を備えている。
【００１８】
ＣＰＵ１０１は、画像形成装置の全体の制御または演算処理等を行う中央処理装置であり、ＲＯＭ１０２に格納されているプログラムに基づき後述に示す各処理を実行する。ＲＯＭ１０２は、読出し専用メモリであり、画像形成装置を起動する為の起動プログラムやプリンタエンジンの制御を行うプログラム及び文字コード情報等の記憶領域である。ＲＡＭ１０３はランダムアクセスメモリであり、前記画像形成装置における種々の処理毎にプログラムやデータがロードされ実行される。
【００１９】
またＲＡＭ１０３は階調補正実施における係数、パラメータや画像データの記憶領域としても利用する事も可能である。外部記憶領域１０４はハードディスク等から構成されており、ＲＡＭ１０３と同様に階調補正における係数、パラメータや各種プログラム・情報データ・画像データ・属性信号等が格納され、または作業用の領域として使用される。表示部１０５は、液晶等による表示を行うものであり、画像形成装置の設定状態や、現在の画像形成装置内の処理、エラー状態等の表示に使用される。
【００２０】
操作部１０６は、各種機能の設定・変更やリセットを行うために使用されるものであり、表示部１０５とともに出力時の印刷設定の操作時にも使用される。エンジンインターフェース１０７は実際にプリンタコントローラとプリンタエンジン間で制御やエンジン状態を通知するコマンド等をやりとりするインターフェースである。
【００２１】
ネットワークインターフェース１０８は画像形成装置をネットワークに接続する為のインターフェースである。外部インターフェース１０９はシリアルもしくはパラレル等のインターフェースを介してホストコンピュータと接続される。システムバス１１０は上述の構成要素間のデータ通路路になるべきものである。
【００２２】
（画像形成装置の機能構成）
図４は本発明の実施形態に係わる画像形成装置の機能構成を示すブロック図である。プリンタコントローラ４０１は、画像入力部４０３、画像編集部４０４、画像処理部４０５、印刷設定入力部４０６、補正係数生成部４０９を有する。プリンタエンジン４０２は画像出力部４０７、トナー帯電量計算部４０８を有する。プリンタエンジン４０２は、像担持体上に形成された印刷画像に応じた静電潜像を現像して可視画像を形成する現像手段を有する。
【００２３】
（電源起動時における階調補正実施形態）
最初に電源を落とす前に、前述した像担持体上のパッチを用いた階調補正により最後にプリンタエンジン４０２内で読み取った濃度をエンジンインターフェース１０８を経由してプリンタコントローラ４０１に通知する（Ｓ１）。濃度値を受信したプリンタコントローラ４０１は最適な濃度との差分を濃度情報として電池でバックアップされているＳＲＡＭ１０３に保存する（Ｓ２）。この濃度情報は電源起動後に用いる事になるので、電源をおとしてもデータが消えないＳＲＡＭに保存する事が望ましい。その後、ユーザーの任意のタイミングでシャットダウン（Ｓ３）、起動（Ｓ４）が行われる。
【００２４】
なおプリンタコントローラ４０１では画像形成条件を変更する事で階調補正を実施するが、ＬＵＴ（ルックアップテーブル）の更新を行うようにする。ここで指すＬＵＴとは入力濃度に対する出力濃度の対応テーブルを指す。
【００２５】
画像形成装置の電源を起動してからトナー帯電量計算部４０８で起動時のプリンタエンジン４０２内にある現像器のトナー帯電量の検出を行う（Ｓ５）。トナー帯電量検出を行った後にこの検出されたトナー帯電量に従った階調補正に必要なパラメータをプリンタエンジン４０２内で算出しエンジンインターフェース１０８を経由してプリンタコントローラ４０１にパラメータを送信する（Ｓ６）。プリンタコントローラ４０１は、パラメータ受信すると、送信された検出されたトナー帯電量に従った階調補正用パラメータと予めＲＡＭ１０３もしくは外部記憶装置１０４に保存されている標準的なトナー帯電量用にあらかじめ用意されているＬＵＴを元にＬＵＴ（Ａ）を生成する（Ｓ７）。
【００２６】
次にＳ２でＳＲＡＭ（ＲＡＭ１０３）に保存されている濃度情報を読み出し、濃度情報と予めＲＡＭ１０３もしくは外部記憶装置１０４に保存されている紙上のパッチに基づくＬＵＴを元にＬＵＴ（Ｂ）を生成する（Ｓ８）。前記ＬＵＴ（Ａ）とＬＵＴ（Ｂ）を合成（乗算）して印刷時に用いられるＬＵＴ（Ｃ）を生成、ＲＡＭ１０３に格納する（Ｓ９）。このＬＵＴ（Ｃ）は各色、各スクリーン単位で保持する事が望ましい。起動後１枚目の印刷時にはＲＡＭ１０３に格納されている最新のＬＵＴ（Ｃ）を用いて印刷を行う（Ｓ１０）。画像入力部４０３と印刷設定入力部４０６から印刷の設定がされた後に印刷ジョブが投入されたら、画像処理部４０５にてＲＡＭ１０３に格納されているＬＵＴ（Ｃ）を読み出す。
【００２７】
ＬＵＴ（Ｃ）を読み出した後、画像処理部４０５にて印刷するデータの入力濃度に対してＬＵＴ（Ｃ）で対応付けられた出力濃度に変換する。入力濃度と出力濃度を割当てたデータを画像出力部４０７に通知する。画像出力部４０７は通知されたデータを元に印刷を行う。
【００２８】
以上の手順により、画像形成装置の環境、経時変動によるトナー帯電量に対応した階調補正が実施できるようになる。トナー帯電量を検出する処理は、パッチ形成測定を行う処理に比べほとんど時間がかからないので、電源起動後速やかに印刷を行う場合に有効である。
【００２９】
（印刷ジョブ待機中における階調補正実施形態）
プリントもしくはコピー等の印刷ジョブを画像入力部４０３、印刷設定入力部４０６から条件設定・投入した後に画像編集部４０４で実際に印刷される形態の印刷画像データに変換される。その後補正係数生成部４０９で生成したＬＵＴにより印刷画像データを変換する画像処理が画像処理部４０５で行われ、画像出力部４０７において印刷が行われる。
【００３０】
その際、前述した像担持体上のパッチを用いた階調補正により印刷ジョブ中にＲＡＭ１０３もしくは外部記憶装置１０４にその時点のプリンタエンジン４０２の状態が反映された階調補正用の濃度情報、ＬＵＴが保存されている（Ｓ１１）。印刷ジョブが終了する（Ｓ１２）と画像出力部４０７内の現像器部分はトナーの攪拌が行われなくなるのでトナー帯電量が下がりはじめる。
【００３１】
トナー帯電量が下がった状態で、画像入力部４０３と印刷設定入力部４０６から印刷ジョブが投入された場合、前回の印刷ジョブ中と新たにジョブを投入した時と比較するとトナー帯電量に起因する階調特性の変化が発生する。その為、印刷ジョブが終了してからの時間を計測する（Ｓ１３）。印刷ジョブ連続未実施時間として一定時間が経過した場合（Ｓ１４）、プリンタエンジン４０２内にある現像器のトナー帯電量の検出を行う（Ｓ１５）。
【００３２】
トナー帯電量検出を行った後にこの検出されたトナー帯電量に従った階調補正に必要なパラメータをプリンタエンジン４０２内で算出し、エンジンインターフェース１０８を経由してプリンタコントローラ４０１に送信する（Ｓ１６）。プリンタコントローラ４０１は、受信した検出されたトナー帯電量にしたがった階調補正用パラメータと予めＲＡＭ１０３もしくは外部記憶装置１０４に保存されている標準的なトナー帯電量に従ったＬＵＴを元にＬＵＴ（Ａ）を生成する（Ｓ１７）。
【００３３】
次に電池でバックアップされているＳＲＡＭ（ＲＡＭ１０３）に保存されている濃度情報を読み出し、濃度情報と予めＲＡＭ１０３もしくは外部記憶装置１０４に保存されている紙上のパッチに基づくＬＵＴを元にＬＵＴ（Ｂ）を生成する（Ｓ１８）。前記ＬＵＴ（Ａ）とＬＵＴ（Ｂ）を合成（乗算）して実際に印刷時に用いられるＬＵＴ（Ｃ）を生成、ＲＡＭ１０３に格納する（Ｓ１９）。
【００３４】
ＲＡＭ１０３に格納されているＬＵＴ（Ｃ）は画像処理部４０５に設定される。このＬＵＴ（Ｃ）は各色、各スクリーン単位で保持する事が望ましい。画像入力部４０３と印刷設定入力部４０６から印刷の設定がされた後に印刷ジョブが投入されたら、画像処理部４０５にて印刷するデータをＬＵＴ（Ｃ）で設定されている出力濃度に変換する。変換後のデータを画像出力部４０７に送信する。画像出力部４０７は送信されたデータを元に印刷を行う。
【００３５】
以上の手順により、画像形成装置の環境、経時変動によるトナー帯電量の変動に対応した階調補正が実施できるようになる。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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