(57)【要約】【課題】同一性を有する画像を連続して形成する間に濃度補正処理が実行される場合であっても、画質変化の発生を抑制することができる画像形成装置を提供する。【解決手段】複数の画像の同一性を示す情報を取得する取得手段と、感光体、帯電装置、露光装置及び現像装置を有し、予め定めた濃度調整値に応じた画像濃度で複数の画像を形成する画像形成手段と、濃度調整値を変更する変更手段と、同一性を有する複数の画像を連続して形成する期間内に濃度調整値を変更する場合に、帯電電位と現像バイアス電位との差の絶対値である第１電位差と現像バイアス電位と露光電位との差の絶対値である第２電位差との比が一定に保たれるように濃度調整値を変更し、変更された濃度調整値に応じた画像濃度で画像を形成するように変更手段及び画像形成手段を制御する制御手段と、を有する画像形成装置とする。【選択図】図９
2013195539.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
連続して形成される複数の画像の同一性を示す情報を取得する取得手段と、
感光体、感光体を帯電電位に帯電させる帯電装置、帯電された感光体を露光して露光電位で静電潜像を形成する露光装置、及び形成された静電潜像を現像バイアス電位で現像する現像装置を有し、予め定めた濃度調整値に応じた画像濃度で、画像情報及び画像形成情報に基づいて複数の画像を形成する画像形成手段と、
前記濃度調整値を変更する変更手段と、
同一性を有する複数の画像を連続して形成する期間内に前記濃度調整値を変更する場合に、帯電電位と現像バイアス電位との差の絶対値である第１電位差と現像バイアス電位と露光電位との差の絶対値である第２電位差との比が一定に保たれるように前記濃度調整値を変更し、変更された濃度調整値に応じた画像濃度で画像を形成するように前記変更手段及び前記画像形成手段を制御する制御手段と、
を有する画像形成装置。
【請求項２】
前記制御手段は、同一性を有する複数の画像を連続して形成する期間内に前記濃度調整値を変更する場合に、階調特性を維持すると共に前記濃度調整値を変更する請求項１に記載の画像形成装置。
【請求項３】
複数の画像の連続性を重視して前記濃度調整値を変更する連続性重視指示を受け付ける受付手段を更に備え、前記制御手段は、前記受付手段で連続性重視指示を受け付けた場合に前記制御を実行する請求項１又は請求項２に記載の画像形成装置。
【請求項４】
前記取得手段は、画像情報及び画像形成情報に基づいて複数の画像の同一性を判定し、判定結果に基づいて前記連続して形成される複数の画像の同一性を示す情報を取得する請求項１から請求項３までのいずれか１項に記載の画像形成装置。
【請求項５】
前記取得手段は、同じ画像が複数部形成されるか否かに応じて、複数の画像の同一性を判定する請求項１から請求項４までのいずれか１項に記載の画像形成装置。
【請求項６】
前記取得手段は、前記濃度調整値を変更する前に形成される第１画像の第１特徴量を抽出し、前記濃度調整値を変更した後に形成される第２画像の第２特徴量を抽出し、抽出された第１特徴量と第２特徴量とを比較した場合の類似度が閾値以上か否かに応じて、複数の画像の同一性を判定する請求項１から請求項４までのいずれか１項に記載の画像形成装置。
【請求項７】
前記取得手段は、前記濃度調整値を変更する前に形成される第１画像内の第１画素数を求め、前記濃度調整値を変更した後に形成される第２画像内の第２画素数を求め、得られた第１画素数と第２画素数との差が閾値より大きいか否かに応じて、複数の画像の同一性を判定する請求項１から請求項４までのいずれか１項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、画像形成装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
特許文献１には、画像入力部から入力された画像データに基づいて、像担持体を備えた作像系で形成したトナー像を用紙に転写して出力する印刷動作を制御する画像形成制御部と、印刷枚数が所定枚数に達する度に前記作像系による画像形成条件を調整する作像条件調整部とを備えた画像形成装置であって、前記画像形成制御部により異なる複数の画像データに基づいて連続印刷動作が実行される場合に、各画像データを構成するドット数に基づいて印刷画像の同一性を判断する画像判定部を備え、前記画像形成制御部は、前記連続印刷動作の途中で前記所定枚数に達したときであっても、前記画像判定部により同一性があると判別されると、前記作像条件調整部の作動を禁止して同一性があると判別された画像データに対する印刷動作を継続する画像形成装置が開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２０１０−３２８０８号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
本発明の目的は、同一性を有する画像を連続して形成する間に濃度補正処理が実行される場合であっても、画質変化の発生を抑制することができ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】
【０００５】
上記目的を達成するために請求項１の発明は、連続して形成される複数の画像の同一性を示す情報を取得する取得手段と、感光体、感光体を帯電電位に帯電させる帯電装置、帯電された感光体を露光して露光電位で静電潜像を形成する露光装置、及び形成された静電潜像を現像バイアス電位で現像する現像装置を有し、予め定めた濃度調整値に応じた画像濃度で、画像情報及び画像形成情報に基づいて複数の画像を形成する画像形成手段と、前記濃度調整値を変更する変更手段と、同一性を有する複数の画像を連続して形成する期間内に前記濃度調整値を変更する場合に、帯電電位と現像バイアス電位との差の絶対値である第１電位差と現像バイアス電位と露光電位との差の絶対値である第２電位差との比が一定に保たれるように前記濃度調整値を変更し、変更された濃度調整値に応じた画像濃度で画像を形成するように前記変更手段及び前記画像形成手段を制御する制御手段と、を有する画像形成装置である。
【０００６】
請求項２の発明は、前記制御手段は、同一性を有する複数の画像を連続して形成する期間内に前記濃度調整値を変更する場合に、階調特性を維持すると共に前記濃度調整値を変更する請求項１に記載の画像形成装置である。
【０００７】
請求項３の発明は、複数の画像の連続性を重視して前記濃度調整値を変更する連続性重視指示を受け付ける受付手段を更に備え、前記制御手段は、前記受付手段で連続性重視指示を受け付けた場合に前記制御を実行する請求項１又は請求項２に記載の画像形成装置である。
【０００８】
請求項４の発明は、前記取得手段は、画像情報及び画像形成情報に基づいて複数の画像の同一性を判定し、判定結果に基づいて前記連続して形成される複数の画像の同一性を示す情報を取得する請求項１から請求項３までのいずれか１項に記載の画像形成装置である。
【０００９】
請求項５の発明は、前記取得手段は、同じ画像が複数部形成されるか否かに応じて、複数の画像の同一性を判定する請求項１から請求項４までのいずれか１項に記載の画像形成装置である。
【００１０】
請求項６の発明は、前記取得手段は、前記濃度調整値を変更する前に形成される第１画像の第１特徴量を抽出し、前記濃度調整値を変更した後に形成される第２画像の第２特徴量を抽出し、抽出された第１特徴量と第２特徴量とを比較した場合の類似度が閾値以上か否かに応じて、複数の画像の同一性を判定する請求項１から請求項４までのいずれか１項に記載の画像形成装置である。
【００１１】
請求項７の発明は、前記取得手段は、前記濃度調整値を変更する前に形成される第１画像内の第１画素数を求め、前記濃度調整値を変更した後に形成される第２画像内の第２画素数を求め、得られた第１画素数と第２画素数との差が閾値より大きいか否かに応じて、複数の画像の同一性を判定する請求項１から請求項４までのいずれか１項に記載の画像形成装置である。
【発明の効果】
【００１２】
請求項１に記載の発明によれば、同一性を有する画像を連続して形成する間に濃度補正処理が実行される場合であっても、画質変化の発生を抑制することができる。
【００１３】
請求項２に記載の発明によれば、濃度補正処理の前後で階調特性が維持され、この構成を備えない場合に比べて、画質変化の発生を更に抑制することができる。
【００１４】
請求項３に記載の発明によれば、ユーザからの指示に応じて処理を行うことができる。
【００１５】
請求項４に記載の発明によれば、画像情報及び画像形成情報の内容に応じて画像の同一性を判定することができる。
【００１６】
請求項５に記載の発明によれば、同じ画像が複数部形成される場合には、画像の同一性を有すると判定することができる。
【００１７】
請求項６に記載の発明によれば、濃度補正処理前後の２つの画像の類似度が閾値以上の場合には、画像の同一性を有すると判定することができる。
【００１８】
請求項７に記載の発明によれば、濃度補正処理前後の２つの画像の像密度の差が閾値以下の場合には、画像の同一性を有すると判定することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１９】
【図１】本発明の実施の形態に係る画像形成装置の構成の一例を示す構成図である。
【図２】本発明の実施の形態に係る画像形成ユニットの構成の一例を示す構成図である。
【図３】本発明の実施の形態に係る画像形成装置に含まれる濃度センサと基準トナー像との位置関係の一例を示す概略構成図である。
【図４】本発明の実施の形態に係る画像形成装置の電気的構成の一例を示すブロック図である。
【図５】標準モードの濃度補正処理での変更量導出テーブルの構造の一例を示す模式図である。
【図６】標準モードの濃度補正処理での感光体ドラムの表面電位の遷移状態の一例を示すグラフである。
【図７】標準モードの濃度補正処理での補正前後の階調特性変化を示すグラフである。
【図８】連続性重視モードの濃度補正処理での変更量導出テーブルの構造の一例を示す模式図である。
【図９】連続性重視モードの濃度補正処理での感光体ドラムの表面電位の遷移状態の一例を示すグラフである。
【図１０】連続性重視モードの濃度補正処理での補正前後の階調特性変化を示すグラフである。
【図１１】ＵＩパネルに表示される受付画面の一例を示す模式図である。
【図１２】本発明の第１の実施の形態に係る「画像形成処理」の処理の流れの一例を示すフローチャートである。
【図１３】第１の実施の形態に係る「画像同一性判定処理」の処理の流れの一例を示すフローチャートである。
【図１４】第２の実施の形態に係る「画像同一性判定処理」の処理の流れの一例を示すフローチャートである。
【図１５】第３の実施の形態に係る「画像同一性判定処理」の処理の流れの一例を示すフローチャートである。
【発明を実施するための形態】
【００２０】
以下、図面を参照して本発明の実施の形態の一例を詳細に説明する。
【００２１】
＜画像形成装置＞
（画像形成装置の概略構成）
まず、画像形成装置の構成について説明する。
図１は、本実施の形態に係る画像形成装置１０の要部構成を示す概略構成図である。同図に示されるように、画像形成装置１０には、複数のロール１２に巻き掛けられ、モータ（図示省略）の駆動により矢印Ｅ方向に搬送される無端ベルト状の中間転写ベルト１４が備えられており、当該中間転写体ベルト１４の長手方向に沿って、複数の画像形成ユニット１５が配置されている。
【００２２】
本実施の形態における画像形成装置１０は、カラー画像の形成にも対応しており、イエロー（Ｙ）、マゼンタ（Ｍ）、シアン（Ｃ）、ブラック（Ｋ）の４色に対応するトナー像を形成する画像形成ユニット１５Ｙ、１５Ｍ、１５Ｃ、１５Ｋがそれぞれ配設されている。以下、各色毎に設けられた部材については、符号の末尾に各々の色を示すアルファベット（Ｙ／Ｍ／Ｃ／Ｋ）を付与して示すが、特に色を区別せずに説明する場合は、この符号末尾のアルファベットを省略して説明する。
【００２３】
各画像形成ユニット１５により形成された互いに異なる色のトナー像は、中間転写ベルト１４のベルト面上で、互いに重なり合うように中間転写ベルト１４に各々転写される。これにより、中間転写ベルト１４上にカラーのトナー像が形成される。なお、本実施の形態では、このようにして４色のトナー像が重ねて転写されたトナー像を最終トナー像と称する。
【００２４】
４つの画像形成ユニット１５よりも中間転写ベルト１４の搬送方向下流側には、対向する２つのロール２６Ａ，２６Ｂを有する転写装置２６が設けられている。中間転写ベルト１４上に形成された最終トナー像は、このロール２６Ａ，２６Ｂの間に送り込まれ、画像形成装置１０の底部に設けられた用紙入れ２９から取り出されて、同じくロール２６Ａ，２６Ｂの間に搬送されてきた用紙２８に転写される。
【００２５】
また、最終トナー像が転写された用紙２８の搬送経路には、加圧ロール３０Ａと加熱ロール３０Ｂとからなる定着装置３０が設けられている。定着装置３０に搬送された用紙２８は、加圧ロール３０Ａと加熱ロール３０Ｂとによって挟み込まれて搬送されることにより最終トナー像が溶融すると共に用紙２８に圧着されることによって定着される。これにより、用紙２８上に所望の画像（カラー画像）が形成される。画像が形成された用紙２８は装置外へ排出される。
【００２６】
一方、転写装置２６よりも中間転写ベルト１４の搬送方向下流側には、転写装置２６によって用紙２８に転写されずに中間転写ベルト１４上に残留したトナーを回収するクリーナ３２が設けられている。クリーナ３２には、中間転写ベルト１４に接するようにブレード３４が備えられており、残留したトナーを擦り取ることによって回収する。
【００２７】
また、中間転写ベルト１４の搬送方向の画像形成ユニット１５の下流側には、濃度センサ３６が設けられている。濃度センサ３６は、中間転写ベルト１４の表面の被画像形成領域（例えば中間転写ベルト１４の表面における画像が形成されるべき領域として予め定められた領域）に対して光を照射し、照射した際の反射光を検出することによって、中間転写ベルト１４の表面の被画像形成領域に転写された基準トナー像の濃度を測定する。
【００２８】
（画像形成ユニット）
次に、画像形成ユニットの構成について説明する。
図２には、画像形成ユニット１５の構成が示されている。なお、各画像形成ユニット１５の構成は相違しないので、ここでは各々の色を示す末尾の符号を省略して説明する。同図に示されるように、画像形成ユニット１５は、中間転写ベルト１４に接するように配置され、矢印Ｆ方向に予め定められた速度で回転する感光体ドラム１６を備えている。
【００２９】
各感光体ドラム１６の周面（表面）には、感光体ドラム１６を帯電させるための帯電ロール１８が配置されている。帯電ロール１８は、導電性のロールであり、その周面が感光体ドラム１６の周面に接触し、かつ帯電ロール１８の軸線方向と感光体ドラム１６の軸線方向とが略一致するように配置されている。
【００３０】
帯電ロール１８には、ＤＣ（直流）成分とＡＣ（交流）成分とが重畳された予め定められた電圧が印加され、感光体ドラム１６の回転に追従するように回転しながら、感光体ドラム１６の表面を予め定められた電位に帯電させる。
【００３１】
また、各感光体ドラム１６の回転方向（矢印Ｆ方向）の帯電ロール１８よりも下流側の周面上には、感光体ドラム１６上に静電潜像を形成するための露光器２０が備えられている。
【００３２】
露光器２０は、複数のＬＥＤ（発光ダイオード）２０Ａが画像形成時における主走査方向（図２紙面前後方向）に沿って配列されたＬＥＤアレイを含んで構成されており、帯電ロール１８により一様に帯電された感光体ドラム１６の軸線方向に、入力された画像情報に基づく光ビームを走査しながら照射する。露光器２０により光ビームが照射された領域の電位は上昇し、感光体ドラム１６上に静電潜像が形成される。
【００３３】
さらに、各感光体ドラム１６の回転方向の露光器２０よりも下流側の周囲には、感光体ドラム１６上に形成された静電潜像を予め定められた色（イエロー／マゼンタ／シアン／ブラックの何れか１色）のトナーによって現像してトナー像を形成させる現像器２２が配設されている。現像器２２には、トナーを収容するトナーボックス４４がパイプ（図示省略）を経由して接続されている。トナーボックス４４から現像器２２に補給されるトナーの補給量は、ディスペンスモータ（図示省略）の回転時間により調整される。
【００３４】
なお、本実施の形態では、上記トナーとして、負極性であるトナー粒子（着色粒子）及び正極性であるキャリア（磁性粒子）の二成分を含む現像剤が適用されている。また、現像効率及び後述する転写効率を向上させるためには、トナー粒子の形状は球状であることが好ましい。また、本実施の形態では、現像器２２には、キャリアは補給されず、トナー粒子のみが補給される構成となっている。
【００３５】
現像器２２は、同図に示されるように、感光体ドラム１６に近接配置された現像ロール３８及びブレード４０を含んで構成されている。現像ロール３８は、感光体ドラム１６の表面と同極性（本実施の形態では、負極性）のＤＣ（直流）成分（現像用のバイアス電位成分）とＡＣ（交流）成分とが重畳された予め定められた電圧が印加され、現像器２２内に装填された正極性のキャリアと共にトナー粒子が周面に搬送される。また、現像ロール３８は、感光体ドラム１６の回転方向と同じ方向（図中矢印Ｇ方向）に回転駆動され、現像ロール３８に余分に付着したトナー粒子及びキャリアがブレード４０によって落とされて現像ロール３８に均一に付着される。
【００３６】
現像ロール３８の矢印Ｇ方向への回転により、現像ロール３８に付着されたトナーが感光体ドラム１６の表面に供給される。
【００３７】
一方、各感光体ドラム１６の回転方向の現像器２２よりも下流側の周囲には、各感光体ドラム１６上のトナー像を中間転写ベルト１４に転写する転写ロール２５が備えられている。転写ロール２５は、矢印Ｈ方向に回転して中間転写ベルト１４を予め定められた速度で搬送して感光体ドラム１６に順次対向させる。また、転写ロール２５には電源４２が接続されており、転写ロール２５は、正極性のバイアス電圧が印加され、感光体ドラム１６上のトナーを中間転写ベルト１４上に転写させる。
【００３８】
ここで、転写ロール２５では、感光体ドラム１６上の全てのトナーを中間転写ベルト１４に転写させることはできず、転写ロール２５の配設位置を通過した感光体ドラム１６上には、トナーがわずかに残留する（転写残トナー）。
【００３９】
また、転写ロール２５によって極性がプラスに反転され、感光体ドラム１６上に再び付着するトナー（リトランスファートナー）も存在する。なお、転写ロール２５の配設位置を通過する際に、中間転写ベルト１４上に他色のトナー像が既に転写されている場合には、リトランスファートナーには、他色のトナーも含まれる。
【００４０】
そこで、感光体ドラム１６の周面の転写ロール２５よりも下流側には、感光体ドラム１６上の転写残トナー又はリトランスファートナーを一時的に保持するクリーニングロール２４が配置されている。クリーニングロール２４は、表面に導電性のブラシ毛が植毛されており、当該ブラシ毛が感光体ドラム１６と接触するように配設されており、バイアス電圧が印加されると共に、回転駆動されるようになっている。
【００４１】
クリーニングロール２４は、画像形成が行われている期間は負極性（本実施の形態では、−５００Ｖ）のバイアス電圧が印加されると共に、感光体ドラム１６の回転方向と同方向に回転される。これにより、感光体ドラム１６の表面に付着しているプラス極性のリトランスファートナーをブラシ毛に吸着させて回収する。
【００４２】
なお、クリーニングロール２４では、マイナス極性の転写残トナーについては回収されず、感光体ドラム１６上に付着したまま感光体ドラム１６に対する帯電及び露光が行われ、非画像部に付着している転写残トナーについては、現像器２２の現像ロール３８に付着したキャリア及びトナーとの摺擦により現像器２２内に回収される。
【００４３】
クリーニングロール２４によって回収されたリトランスファートナーは、非画像形成時に実行されるクリーニングモードによって、感光体ドラム１６上に吐き出される。
【００４４】
クリーニングモードでは、クリーニングロール２４は正極性（本実施の形態では、＋５００Ｖ）のバイアス電圧が印加されると共に、感光体ドラム１６の回転方向とは異なる方向に感光体ドラム１６の回転に追従するように回転される。これにより、クリーニングロール２４に保持されていたプラス極性のリトランスファートナーが感光体ドラム１６上に吐き出される。
【００４５】
このようにして感光体ドラム１６上に吐き出されたリトランスファートナーは、感光体ドラム１６の回転により転写位置まで搬送される。
【００４６】
クリーニングモードでは、転写ロール２５は負極性のバイアス電圧が印加されるようになっており、転写位置まで搬送されたリトランスファートナーは、転写ロール２５によって中間転写ベルト１４上に転写され、中間転写ベルト１４によってクリーナ３２へと搬送され、クリーナ３２のブレード３４によって擦り取られる。
【００４７】
（濃度センサ）
次に、濃度センサについて説明する。
図３には、濃度センサ３６で基準トナー像の濃度を測定する態様の一例を示す概略構成図が示されている。図３に示すように、先ず中間転写ベルト１４の表面の被画像形成領域（図２に示す例では、中間転写ベルト１４の幅方向の中央部）には画像形成ユニット１５によって単数の基準トナー像又は複数の基準トナー像が各々異なる条件で（例えば特定色の単位面積当りのトナー量が異なるという条件で）形成される。そして、濃度センサ３６は、単数の基準トナー像又は複数の基準トナー像の各々に対して予め定められた光量で光を照射し、照射した際の反射光を検出することによって基準トナー像の濃度を測定する。
【００４８】
（画像形成装置の電気的構成）
次に、画像形成装置の電気的構成について説明する。
図４は、本実施の形態に係る画像形成装置１０の電気系の要部構成を示すブロック図である。同図に示すように、画像形成装置１０は、濃度センサ３６、ＣＰＵ（中央処理装置）６０、ＲＯＭ（Read Only Memory）６２、ＲＡＭ（Random Access Memory）６４、二次記憶部（一例としてフラッシュメモリ)６６、ＵＩ（ユーザ・インタフェース）パネル６８、通信インタフェース７０及び画像形成部７４を含んで構成されている。
【００４９】
ＣＰＵ６０は、画像形成装置１０全体の動作を司るものである。ＲＯＭ６２は、画像形成装置１０の作動を制御する制御プログラムや各種パラメータ等を予め記憶する記憶手段として機能するものである。ＲＯＭ６２に記憶されるプログラムの一例としては、後述する「画像形成処理プログラム」が挙げられる。ＲＡＭ６４は、各種プログラムの実行時のワークエリア等として用いられるものである。二次記憶部６６は、装置の電源スイッチが切られても保持しなければならない各種情報を記憶するものである。
【００５０】
ＵＩパネル６８は、ディスプレイ上に透過型のタッチパネルが重ねられたタッチパネルディスプレイ等から構成され、各種情報がディスプレイの表示面に表示されると共に、ユーザがタッチパネルに触れることにより各種情報や指示が入力される。
【００５１】
通信インタフェース７０は、パーソナル・コンピュータ等の外部装置７２に接続され、外部装置７２から各種情報を受信すると共に、外部装置７２に各種情報を送信するためのものである。例えば、画像形成装置１０は、外部装置７２から、画像形成指示と共に印刷する電子文書の画像情報及び画像形成情報を受信する。なお、画像形成情報には、ページ、部数、カラーモード等の印刷属性を表す印刷パラメータが含まれる。
【００５２】
画像形成部７４は、ＬＥＤゼログラフィ方式にて用紙２８に対して画像形成を行うものであり、前述した画像形成ユニット１５、転写装置２６及び定着装置３０（例えば図１に示す濃度センサ３６以外の構成部材であって電気的に制御される構成部材）を含んで構成されている。
【００５３】
濃度センサ３６、ＣＰＵ６０、ＲＯＭ６２、ＲＡＭ６４、二次記憶部６６、ＵＩパネル６８、通信インタフェース７０及び画像形成部７４は、制御バス等のバスＢＵＳを介して互いに電気的に接続されている。従って、ＣＰＵ６０は、ＲＯＭ６２、ＲＡＭ６４、二次記憶部６６へのアクセスを行う。また、ＣＰＵ６０は、ＵＩパネル６８への各種情報の表示と、ＵＩパネル６８に対するユーザの操作指示内容の把握とを行う。また、ＣＰＵ６０は、外部装置７２からの通信インタフェース７０を介した各種情報の受信を行う。更に、ＣＰＵ６０は、濃度センサ３６及び画像形成部７４の作動の制御と、画像形成部７４の動作状態の把握と、濃度センサ３６によって測定された濃度の把握とを行う。
【００５４】
また、本実施の形態に係るＣＰＵ６０は、通信インタフェース７０を介して外部装置７２から１単位の画像形成処理の実行を要求する「画像形成指示」を受信すると、画像形成指示と共に受信した電子文書の画像情報に基づいて用紙上に画像を形成する１単位の画像形成処理を実行する。なお、この画像形成処理は、ＣＰＵ６０によって後述する画像形成処理プログラムが実行されることによって実現される。
【００５５】
＜濃度補正処理＞
次に、濃度補正処理について説明する。
本実施の形態に係る画像形成装置１０では、用紙２８に形成された画像の濃度（出力画像濃度）が目標濃度となるように、濃度調整値を変更して出力画像濃度を補正する「濃度補正処理」が実施される。画像形成装置１０は、予め定めた条件が満たされた場合に、濃度補正処理を開始する。濃度補正処理中には、通常の画像形成動作は行われない。本実施の形態では、予め定めた期間が経過した場合に、濃度補正処理を開始する場合について説明する。
【００５６】
なお、濃度補正処理を開始する条件は、他の条件としてもよい。例えば、画像形成回数をカウントし、画像形成回数が制限回数を超えた場合に、濃度補正処理を開始してもよい。また、湿度及び温度の少なくとも一方が、事前の想定を超えて大幅に変化した場合、画像形成部７４の部材（例えば感光体ドラム１６や現像器２２など）が新規なものに交換された場合等に、濃度補正処理を開始してもよい。
【００５７】
「濃度調整値」とは、出力画像濃度を制御する制御パラメータを調整する調整値を意味する。出力画像濃度を補正する方法としては、階調補正処理、ＴＣ（トナーコンセントレーション）制御処理、及び表面電位制御処理が挙げられる。階調補正処理、ＴＣ制御処理、及び表面電位制御処理の少なくとも１つが行われる。通常は、階調補正処理、ＴＣ制御処理、及び表面電位制御処理の全部が行われる。なお、これらの処理は、後述する画像形成処理プログラムが実行されることによって行われる。
【００５８】
階調補正処理とは、用紙２８に形成すべき画像を示す画像情報を取得し、取得した画像情報に対して階調補正を行う処理を指す。この場合、階調補正処理で適用される補正量が濃度調整値に相当する。また、ＴＣ制御処理とは、現像器２２内のトナーに対するそのトナーに含まれるトナー粒子の割合を調整するための制御を指す。この場合、トナー粒子の割合を調整するために用いるＴＣ制御パラメータが濃度調整値に相当する。
【００５９】
また、表面電位制御処理とは、感光体ドラム１６の表面に付与される電位を制御することによって画像の濃度を調整する処理のことを指す。この場合、感光体ドラム１６の表面の帯電量、露光器２０から照射される光ビームの光量、現像ロール３８に印加される電圧の大きさ、及び転写ロール２５に印加されるバイアス電圧の大きさを統一的に制御する制御パラメータが濃度調整値に相当する。
【００６０】
濃度補正処理の時期が到来すると、中間転写ベルト１４に対して、複数の基準トナー像の各々を現時点の濃度調整値に従って調整された濃度で形成し、形成した複数の基準トナー像の各々の濃度を濃度センサ３６で測定する。そして、測定された基準トナー像の濃度（現状濃度）と基準トナー像の目標とする濃度（目標濃度）との乖離（ずれ量）を取得する。現状濃度と目標濃度とのずれ量が低減されるように、予め定められたテーブル又は演算式から濃度調整値の基本変更量が導出され、導出された基本変更量で濃度調整値が変更される。
【００６１】
しかしながら、同一性を有する複数の画像を連続して形成する期間内に濃度補正処理が実行されると、複数の異なる画像を形成する場合に比べて、濃度補正処理の前後での画質変化が目立つようになる。ここで「同一性を有する複数の画像を連続して形成する」とは、同じ画像、色毎の像密度が同じ画像などを複数枚連続して印刷する１単位の画像形成処理を行う場合等である。そこで、本実施の形態では、従来と同様に濃度補正処理を行う「標準モード」以外に、複数の画像の連続性を重視して濃度補正処理を行う「連続性重視モード」を設けている。以下、各モードについて説明する。
【００６２】
（標準モード）
まず「標準モード」の濃度補正処理から説明する。
図５は標準モードでの変更量導出テーブルの構造の一例を示す模式図である。図６は標準モードでの感光体ドラムの表面電位の遷移状態の一例を示すグラフである。図７は標準モードでの補正前後の階調特性変化を示すグラフである。
【００６３】
「標準モード」の濃度補正処理では、従来と同様に、階調補正処理、ＴＣ制御処理、及び表面電位制御処理の全部が行われる。各処理の濃度調整値について、現状濃度と目標濃度とのずれ量が低減されるように、予め定められたテーブル又は演算式から濃度調整値の基本変更量が導出され、導出された基本変更量で濃度調整値が変更される。
【００６４】
例えば、図５に示すように、基準トナー像の濃度Ｘｎに対して基本変更量Ａｎを割り当てた変更量導出テーブル９０を用いて基本変更量を導出する。変更量導出テーブル９０では、複数の濃度Ｘｎに対して基本変更量Ａｎが割り当てられている。ここで「基準トナー像の濃度Ｘｎ」とは、基準トナー像の濃度を測定して得られる濃度として想定される濃度Ｘｎである。
【００６５】
通常、濃度補正処理が実施される状況では、現像性（例えば、現像剤の帯電量）が変化している。図６及び図７に示すように、現像性が大きく変化した場合には、最大濃度（面積率１００％）での出力画像濃度が目標濃度となるように、表面電位制御処理の制御パラメータ（濃度調整値）が変更される。この結果、中間調濃度（面積率２５％、５０％、７５％等）における階調特性が、補正前と補正後とで変化してしまう。階調特性が変化した中間調濃度については、階調補正制御処理の補正量（濃度調整値）を変更して、出力画像濃度を目標濃度に近づける。
【００６６】
（連続性重視モード）
次に「連続性重視モード」の濃度補正処理について説明する。
図８は連続性重視モードの濃度補正処理での変更量導出テーブルの構造の一例を示す模式図である。図９は連続性重視モードの濃度補正処理での感光体ドラムの表面電位の遷移状態の一例を示すグラフである。図１０は連続性重視モードの濃度補正処理での補正前後の階調特性変化を示すグラフである。
【００６７】
「連続性重視モード」の濃度補正処理では、少なくとも表面電位制御処理を行う。階調補正処理及びＴＣ制御処理の各々は行わなくてもよい。後述する通り、「連続性重視モード」の濃度補正処理では、階調特性が補正前と補正後とで維持されるように濃度調整値を変更する。階調補正処理を実施することで、却って階調特性が損なわれる場合もある。従って、階調補正処理を省略してもよい。
【００６８】
図９に示すように、表面電位制御処理においては、「第１電位差ΔＶCF」と「第２電位差ΔＶdeve」との比（ΔＶCF：ΔＶdeve）が一定に保たれるように濃度調整値を変更する。ここで「第１電位差ΔＶCF」とは、感光体ドラム１６の表面が帯電される電位（帯電電位）と現像器２２で現像を行う際に用いられる現像用のバイアス電位（現像バイアス電位）との差の絶対値である。また、「第２電位差ΔＶdeve」とは、現像バイアス電位と露光器２０により光ビームが照射された領域の電位（露光電位）との差の絶対値である。
【００６９】
「連続性重視モード」は、同一性を有する複数の画像を連続して形成する期間内に濃度補正処理を実行する場合に、設定又は選択されるモードである。同一性を有する複数の画像を連続して形成される状況では、トナーの入れ替わりも非常に安定しており、現像性が急激に変動するような事象は起こらないと予測される。従って、図１０に示すように、階調特性が補正前と補正後とで維持されるように、表面電位制御処理の制御パラメータ（濃度調整値）が変更される。
【００７０】
上記の通り、第１電位差と第２電位差との比（ΔＶCF：ΔＶdeve）が一定となるように濃度調整値を変更することで、階調特性が補正前と補正後とで維持される。階調特性が維持されるように濃度補正処理が行われることで、全体的な濃度は変化するが、例えば、写真画像において毛髪の質感が維持される等、濃度補正処理の前後の出力画像から受ける視覚的印象は崩れない。即ち、濃度補正処理による画質変化の発生が抑制される。
【００７１】
例えば、図９に示すように、単一の画像Ａとこの単一の画像Ａの濃度を低くした単一の画像Ａ’とを続けて形成する場合に、比（ΔＶCF：ΔＶdeve）が１：３に維持される範囲内で制御値を変更する。例えば、現像バイアス電位を固定したままで、比（ΔＶCF：ΔＶdeve）が１：３に維持されるように、帯電電位と露光電位との差を広げるように濃度調整値を変更する。なお、単一の画像Ａ’とこの単一の画像Ａ’の濃度を高くした単一の画像Ａとを続けて形成する逆の場合にも、比（ΔＶCF：ΔＶdeve）が１：３に維持される範囲内で制御値を変更すればよい。
【００７２】
濃度調整値の変更量も、標準モードでの濃度調整値の基本変更量より少ない変更量（以下、「微小変更量」という。）でよい。現状濃度と目標濃度とのずれ量が低減されるように、予め定められたテーブル又は演算式から濃度調整値の微小変更量が導出され、導出された微小変更量で濃度調整値が変更される。例えば、図８に示すように、微小変更量を導出するのに使用される変更量導出テーブル９２では、複数の基準トナー像の濃度Ｘｎの各々に対して、微少変更量ａｎが割り当てられる。
【００７３】
第１電位差と第２電位差との比（ΔＶCF：ΔＶdeve）は、補正前と補正後とで一定となればよく、その比率は表面電位制御処理で用いられる通常の範囲とすればよい。比（ΔＶCF：ΔＶdeve）は、１：（Ｘ±０．１）の範囲としてもよい。ここで「Ｘ」は２以上の整数を表す。「Ｘ」は２以上で且つ４以下の整数としてもよい。また、Ｘに対し「±０．１」と上下限を許容する理由は、この範囲内での変更であれば目視での階調性変化の判別が非常に困難なためである。即ち、比（ΔＶCF：ΔＶdeve）は、上記許容範囲での誤差を含んで一定となればよい。例えば、図９に示すように、比（ΔＶCF：ΔＶdeve）は、約「１：３」としてもよい。
【００７４】
（受け付け画面）
標準モードか連続性重視モードかの選択は、ＵＩパネル６８に受付画面を表示して、連続性重視モードで濃度補正処理を行うユーザからの指示（連続性重視指示）を受け付けることにより行ってもよい。図１１はＵＩパネル６８に表示される受付画面の一例を示す模式図である。図１１に示すように、受付画面には、「白黒」及び「カラー」等のカラーモードの選択肢と共に、「標準モード」及び「連続性重視モード」等の濃度補正モードの選択肢が表示されている。また、受付画面には、「ＯＫ」ボタン及び「キャンセル」ボタンが表示されている。
【００７５】
ユーザが、受付画面に表示された選択肢からカラーモード及び濃度補正モードの各々を選択して、「ＯＫ」ボタンを指定すると、モード指定が受け付けられる。図１１に示すように、例えば、カラーモードとして「カラー」を選択し、濃度補正モードとして「連続性重視モード」を選択して、「ＯＫ」ボタンを指定すると、連続性重視指示が受け付けられる。
【００７６】
なお、以下では、画像形成指示前にユーザにより濃度補正モードの選択が行われている場合について説明するが、画像情報や画像形成情報に基づいて濃度補正モードが選択されてもよい。例えば、同じ画像を複数枚連続して印刷する１単位の画像形成処理を行う場合には、画像情報の「画像数」や画像形成情報の「印刷部数」に基づいて、連続性重視モードが選択される。また、高画質画像やカラー画像を形成する場合に、連続性重視モードを選択してもよい。
【００７７】
＜画像形成処理＞
次に、本実施の形態に係る画像形成装置１０の「画像形成処理」動作を説明する。
図１２は、画像形成装置１０の主電源がオンされた際に、ＣＰＵ６０により実行される画像形成処理プログラムの処理の流れの一例を示すフローチャートである。上記の通り、本実施の形態では、前回の濃度補正処理時から予め定めた期間が経過した場合に、濃度補正処理の時期が到来したものとして「濃度補正処理」が開始される。なお、上記の通り、画像形成指示が受信される前に、ユーザにより濃度補正モードの選択が行われている。
【００７８】
図１２のステップ１００では、画像形成指示の受信待ちを行う。即ち、ステップ１００では、画像形成指示を受信するまで、画像形成指示を受信したか否かの判定を繰り返し行う。一単位の画像形成処理を指示する画像形成指示を受信すると、肯定判定してステップ１０２に進む。次のステップ１０２で、画像形成指示と共に受信された画像情報及び画像形成情報を取得して、ステップ１０４に進む。
【００７９】
次に、ステップ１０４で、予め定めた濃度調整値に応じた濃度で一単位の画像形成処理を開始するように画像形成部７４に指示する。画像形成部７４は、画像情報及び画像形成情報に基づいて一単位の画像形成処理を開始し、用紙上に画像が形成される。
【００８０】
次に、ステップ１０６で、濃度補正処理を実施する時期が到来したか否かの判定を繰り返し行う。濃度補正処理を実施する時期が到来すると、ステップ１０６で肯定判定して、ステップ１０８に進む。次のステップ１０８で、一単位の画像形成処理が終了したか否かを判定する。ステップ１０８で肯定判定した場合には、「画像形成処理」の処理ルーチンを終了する。一方、ステップ１０８で否定判定した場合には、ステップ１１０に進み、一単位の画像形成処理を中断するように画像形成部７４に指示する。画像形成部７４は、指示に応じて一単位の画像形成処理を中断する。
【００８１】
次に、ステップ１１２で、濃度補正処理を挟んで連続して形成される複数の画像の同一性を判定する「画像同一性判定処理」を実行する。「画像同一性判定処理」の詳細については後述する。次に、ステップ１１４で、ステップ１１２の「画像同一性判定処理」の判定結果に基づいて、画像の同一性ありと判定されたか否かを判定する。画像の同一性ありとの判定の場合は、ステップ１１４で肯定判定してステップ１１６に進む。また、画像の同一性なしとの判定の場合は、ステップ１１４で否定判定してステップ１２４に進む。
【００８２】
次に、ステップ１１６で、濃度補正処理のモードとして「連続性重視モード」が選択されたか否かを判定する。連続性重視モードが選択されている場合は、ステップ１１６で肯定判定してステップ１１８に進む。標準モードが選択されている場合は、ステップ１１６で否定判定してステップ１２４に進む。
【００８３】
次に、ステップ１１８で、連続性重視モードで濃度補正処理を実行する。本実施の形態では、図９に示すように、階調補正処理は行わず、表面電位制御処理において「第１電位差ΔＶCF」と「第２電位差ΔＶdeve」との比（ΔＶCF：ΔＶdeve）が一定に保たれるように、濃度調整値が変更される。画像の同一性ありと判定され、連続性重視モードが選択された場合に、連続性重視モードで濃度補正処理を実行することで、階調特性が補正前と補正後とで維持される。即ち、濃度補正処理による画質変化の発生が抑制される。
【００８４】
例えば、基準トナー像を中間転写ベルト１４の表面に形成し、形成した基準トナー像の濃度を濃度センサ３６で測定する。測定された現状濃度と目標濃度とのずれ量が低減されるように、濃度調整値の微小変更量が導出される。例えば、図８に示す変更量導出テーブル９２を用いて、基準トナー像の濃度Ｘｎに対して微少変更量ａｎが割り当てられる。導出された微小変更量で濃度調整値が変更される。連続性重視モードでの濃度補正処理が終了すると、次のステップ１２０に進む。
【００８５】
一方、ステップ１２４では、標準モードで濃度補正処理を実行する。例えば、基準トナー像を中間転写ベルト１４の表面に形成し、形成した基準トナー像の濃度を濃度センサ３６で測定する。測定された現状濃度と目標濃度とのずれ量が低減されるように、濃度調整値の基本変更量が導出される。例えば、図５に示す変更量導出テーブル９０を用いて、基準トナー像の濃度Ｘｎに対して基本変更量Ａｎが割り当てられる。導出された基本変更量で濃度調整値が変更される。標準モードでの濃度補正処理が終了すると、次のステップ１２０に進む。
【００８６】
ステップ１２０では、再設定された濃度調整値に応じた濃度で、一単位の画像形成処理を再開するように画像形成部７４に指示する。次に、ステップ１２２で、一単位の画像形成処理が終了したか否かを判定する。ステップ１２２で肯定判定した場合には、「画像形成処理」の処理ルーチンを終了する。一方、ステップ１２２で否定判定した場合には、ステップ１０６に戻り、ステップ１０６からステップ１２２までの処理を繰り返し行う。
【００８７】
（画像同一性判定処理）
ここで、ステップ１１２で実行される「画像同一性判定処理」について説明する。
図１３は第１の実施の形態に係る「画像同一性判定処理」の処理の流れの一例を示すフローチャートである。ステップ２００では、画像情報の「画像数」や画像形成情報の「印刷部数」に基づいて、同じ画像を複数枚連続して形成する処理か否かを判定する。ステップ２００で肯定判定した場合には、次のステップ２０２で、画像の同一性ありと判定して、ルーチンを終了する。一方、ステップ２００で否定判定した場合には、次のステップ２０４で、画像の同一性なしと判定して、ルーチンを終了する。
【００８８】
＜変形例＞
なお、本実施の形態では、同じ画像を複数枚連続して形成する処理と判定された場合に、画像の同一性ありと判定する例について説明したが、画像同一性判定処理は他の基準に基づいて行ってもよい。
【００８９】
（画像同一性判定処理の変形例１）
次に、「画像同一性判定処理」の変形例１にについて説明する。
図１４は変形例１に係る「画像同一性判定処理」の処理の流れの一例を示すフローチャートである。変形例２では、いわゆるパターンマッチングの手法で、画像の同一性を判定する。
【００９０】
ステップ３００では、一単位の画像形成処理を中断する前に形成された中断前画像の画像情報を取得する。次に、ステップ３０２で、中断前画像の画像情報に基づいて中断前画像の特徴量を抽出する。例えば、オブジェクトの特徴点などを特徴量として抽出する。次に、ステップ３０４で、一単位の画像形成処理を再開した後に形成される再開時画像の画像情報を取得する。次に、ステップ３０６で、再開時画像の画像情報に基づいて再開時画像の特徴量を抽出する。
【００９１】
次に、ステップ３０８で、中断前画像の特徴量と再開時画像の特徴量とを比較して、中断前画像と再開時画像との類似度を取得する。例えば、特徴点の種類、向き、座標等を比較する。次に、ステップ３１０で、取得された類似度が、予め設定された閾値以上か否かを判定する。類似度が閾値以上の場合には、ステップ３１０で肯定判定してステップ３１２に進み、画像の同一性ありと判定して、ルーチンを終了する。一方、類似度が閾値未満の場合には、ステップ３１０で否定判定してステップ３１４に進み、画像の同一性なしと判定して、ルーチンを終了する。
【００９２】
（画像同一性判定処理の変形例２）
次に、「画像同一性判定処理」の変形例２にについて説明する。
図１５は変形例２に係る「画像同一性判定処理」の処理の流れの一例を示すフローチャートである。ステップ４００では、一単位の画像形成処理を中断する前に形成された中断前画像の画像情報を取得する。次に、ステップ４０２で、中断前画像の画素数のカウント値Ｘｎ−１を取得する。ステップ４０４では、一単位の画像形成処理を再開した後に形成する再開時画像の画像情報を取得する。次に、ステップ４０６で、再開時画像の画素数のカウント値Ｘｎ−１を取得する。
【００９３】
次に、ステップ４０８で、中断前画像の画素数のカウント値Ｘｎ−１と、再開時画像の画素数のカウント値Ｘｎとの差分の絶対値が、予め設定された閾値以下か否かを判定する。ステップ４０８で肯定判定の場合は、ステップ４１０に進み、画像の同一性ありと判定して、ルーチンを終了する。ステップ４０８で否定判定の場合は、ステップ４１２に進み、画像の同一性なしと判定して、ルーチンを終了する。
【００９４】
上記の例では、中断前画像及び再開時画像の色は特定していないが、色毎に中断前画像の画素数と再開時画像の画素数との差分を求める。ここで「画素数」とは、トナーが載るオン画素数のことである。単位面積あたりのオン画素数は「像密度」と称される。即ち、変形例２では、色毎に画像の像密度を比較して、画像の同一性を判定している。
【００９５】
また、上記の例では、画像全体の画素数の差分を求める例について説明したが、中断前画像及び再開時画像を複数のブロックに分割し、ブロック毎に画素数の差分を求めてもよい。ブロック毎に画素数の差分を求める場合は、画素数の差分の絶対値が閾値を超えるブロックが１つでも存在すると、画像の同一性なしと判定する。ブロック毎に画素数の差分の絶対値を求めて、画像の同一性を判定するので、判定精度が向上する。
【００９６】
なお、上記の実施の形態で説明した画像形成装置の構成は一例であり、本発明の主旨を逸脱しない範囲内においてその構成を変更してもよいことは言うまでもない。例えば、本実施の形態に係る画像形成装置では、画像形成処理はコンピュータを利用してプログラムを実行することにより実現されるが、ハードウェア構成やハードウェア構成とソフトウェア構成との組み合わせによって実現してもよい。
【符号の説明】
【００９７】
１０  画像形成装置
１４  中間転写ベルト
１６  感光体ドラム
１８  帯電ロール
２２  現像器
３６  濃度センサ
６０  ＣＰＵ
６８  ＵＩパネル
【図１】
2013195539.tif 000003
【図２】
2013195539.tif 000004
【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図７】
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【図８】
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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６】
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【図９】
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