(57)【要約】【課題】経時による変化に応じて高濃度の部分の階調補正量の変更を行わない場合に比較して、高濃度の部分の階調補正を精度良く行うことができる画像形成装置及びプログラムを提供する。【解決手段】濃度センサ６０により検出された、画像形成部８２により転写された複数の段階の濃度を含むテスト画像の各段階の濃度を用いて階調補正量を変更し、かつ画像形成部８２により形成されるトナー像の濃度が低くなるように、画像形成部８２の使用期間に関する第１物理量により示される使用期間が長くなるほど、予め定められた濃度より高い高濃度の部分に対する階調補正量を、基準となる階調補正量と比べ多くなるよう変更する。【選択図】図６
2016161776.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
画像データに基づいて像保持体の表面に形成された静電潜像をトナー像として現像し、現像したトナー像を転写部材に転写した後、前記転写部材上のトナー像を転写することにより該トナー像を記録媒体上に形成する形成手段と、
前記形成手段により前記転写部材又は前記記録媒体上にトナー像として転写された複数の段階の濃度を含むテスト画像の各段階の濃度を検出する検出手段と、
前記形成手段の使用期間に関する第１物理量を取得する取得手段と、
濃度毎に予め定められ、かつ前記検出手段により検出された前記テスト画像の各段階の濃度及び前記第１物理量に応じて変更される階調補正量を用いて、前記画像データに対する階調補正を行う階調補正手段と、
前記検出手段により検出された前記テスト画像の各段階の濃度を用いて前記階調補正量を変更し、かつ前記階調補正手段により階調補正が行われた画像データに基づいて前記形成手段により形成されるトナー像の濃度が低くなるように、前記取得手段により取得された第１物理量により示される使用期間が長くなるほど、予め定められた濃度より高い高濃度の部分に対する前記階調補正量を、基準となる階調補正量と比べ多くなるよう変更する変更手段と、
を備えた画像形成装置。
【請求項２】
前記取得手段は、さらに、予め定められた期間内の前記トナー像の形成に用いられる現像剤の消費量に関する第２物理量を取得し、
前記変更手段は、さらに、前記取得手段により取得された前記第２物理量が第１閾値を下回って小さくなるほど、又は前記第２物理量が第１閾値より大きい第２閾値を超えて大きくなるほど、前記高濃度の部分に対する前記階調補正量を基準となる階調補正量と比べ多くなるよう変更する
請求項１記載の画像形成装置。
【請求項３】
前記取得手段は、前記第２物理量として、前記予め定められた期間内の前記現像剤の消費量に対する前記形成手段により前記期間内に前記記録媒体上に形成されたトナー像の総画素数を取得する
請求項２記載の画像形成装置。
【請求項４】
前記取得手段は、前記第２物理量として、前記予め定められた期間内の前記現像剤の消費量に対する前記形成手段により前記期間内にトナー像が形成された前記記録媒体の総数を取得する
請求項２記載の画像形成装置。
【請求項５】
前記取得手段は、前記第２物理量として、前記現像剤を前記形成手段に供給する供給手段による前記予め定められた期間内の前記現像剤の供給期間又は供給回数を取得する
請求項２記載の画像形成装置。
【請求項６】
前記取得手段は、前記第２物理量として、前記予め定められた期間内の前記形成手段により前記記録媒体上に形成されたトナー像の総画素数に対する該トナー像が前記期間内に形成された前記記録媒体の総数を取得する
請求項２記載の画像形成装置。
【請求項７】
前記取得手段は、前記第２物理量として、前記予め定められた期間内の前記形成手段により前記記録媒体上に形成されたトナー像の総画素数に対する前記現像剤を前記形成手段に供給する供給手段による前記期間内の前記現像剤の供給期間又は供給回数を取得する
請求項２記載の画像形成装置。
【請求項８】
前記テスト画像の複数の段階の濃度は、前記予め定められた濃度を含み、かつ前記予め定められた濃度未満の濃度とされている
請求項１から請求項７の何れか１項記載の画像形成装置。
【請求項９】
コンピュータを、請求項１から請求項８の何れか１項記載の画像形成装置の取得手段、階調補正手段、及び変更手段として機能させるためのプログラム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、画像形成装置及びプログラムに関する。
【背景技術】
【０００２】
特許文献１には、画像データに応じたトナー画像を像担持体に形成する画像形成装置が開示されている。この画像形成装置は、前記像担持体に階調パターンを形成する画像形成手段と、前記画像形成手段により形成された前記階調パターンの濃度を検知する濃度検知手段と、を備えている。また、この画像形成装置は、前記濃度検知手段により検知された前記階調パターンの濃度に基づいて前記画像データの階調を補正するための第１の補正値を算出する第１の算出手段をさらに備えている。また、この画像形成装置は、前記画像形成手段により前記像担持体にトナー画像として形成されるトナーの状態を推定し、推定した当該トナーの状態に基づいて前記画像データの階調を補正するための第２の補正値を算出する第２の算出手段をさらに備えている。さらに、この画像形成装置は、前記トナー画像の低濃度部を前記第１の補正値に基づいて補正し、前記トナー画像の高濃度部を前記第２の補正値に基づいて補正する補正手段をさらに備えている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２０１１−２５７５９８号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
本発明は、経時による変化に応じて高濃度の部分の階調補正量の変更を行わない場合に比較して、高濃度の部分の階調補正を精度良く行うことができる画像形成装置及びプログラム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】
【０００５】
上記目的を達成するために、請求項１に記載の画像形成装置は、画像データに基づいて像保持体の表面に形成された静電潜像をトナー像として現像し、現像したトナー像を転写部材に転写した後、前記転写部材上のトナー像を転写することにより該トナー像を記録媒体上に形成する形成手段と、前記形成手段により前記転写部材又は前記記録媒体上にトナー像として転写された複数の段階の濃度を含むテスト画像の各段階の濃度を検出する検出手段と、前記形成手段の使用期間に関する第１物理量を取得する取得手段と、濃度毎に予め定められ、かつ前記検出手段により検出された前記テスト画像の各段階の濃度及び前記第１物理量に応じて変更される階調補正量を用いて、前記画像データに対する階調補正を行う階調補正手段と、前記検出手段により検出された前記テスト画像の各段階の濃度を用いて前記階調補正量を変更し、かつ前記階調補正手段により階調補正が行われた画像データに基づいて前記形成手段により形成されるトナー像の濃度が低くなるように、前記取得手段により取得された第１物理量により示される使用期間が長くなるほど、予め定められた濃度より高い高濃度の部分に対する前記階調補正量を、基準となる階調補正量と比べ多くなるよう変更する変更手段と、を備えている。
【０００６】
また、請求項２に記載の発明は、請求項１に記載の発明において、前記取得手段が、さらに、予め定められた期間内の前記トナー像の形成に用いられる現像剤の消費量に関する第２物理量を取得し、前記変更手段が、さらに、前記取得手段により取得された前記第２物理量が第１閾値を下回って小さくなるほど、又は前記第２物理量が第１閾値より大きい第２閾値を超えて大きくなるほど、前記高濃度の部分に対する前記階調補正量を基準となる階調補正量と比べ多くなるよう変更するものである。
【０００７】
また、請求項３に記載の発明は、請求項２に記載の発明において、前記取得手段が、前記第２物理量として、前記予め定められた期間内の前記現像剤の消費量に対する前記形成手段により前記期間内に前記記録媒体上に形成されたトナー像の総画素数を取得するものである。
【０００８】
また、請求項４に記載の発明は、請求項２に記載の発明において、前記取得手段が、前記第２物理量として、前記予め定められた期間内の前記現像剤の消費量に対する前記形成手段により前記期間内にトナー像が形成された前記記録媒体の総数を取得するものである。
【０００９】
また、請求項５に記載の発明は、請求項２に記載の発明において、前記取得手段が、前記第２物理量として、前記現像剤を前記形成手段に供給する供給手段による前記予め定められた期間内の前記現像剤の供給期間又は供給回数を取得するものである。
【００１０】
また、請求項６に記載の発明は、請求項２に記載の発明において、前記取得手段が、前記第２物理量として、前記予め定められた期間内の前記形成手段により前記記録媒体上に形成されたトナー像の総画素数に対する該トナー像が前記期間内に形成された前記記録媒体の総数を取得するものである。
【００１１】
また、請求項７に記載の発明は、請求項２に記載の発明において、前記取得手段が、前記第２物理量として、前記予め定められた期間内の前記形成手段により前記記録媒体上に形成されたトナー像の総画素数に対する前記現像剤を前記形成手段に供給する供給手段による前記期間内の前記現像剤の供給期間又は供給回数を取得するものである。
【００１２】
また、請求項８に記載の発明は、請求項１から請求項７の何れか１項に記載の発明において、前記テスト画像の複数の段階の濃度が、前記予め定められた濃度を含み、かつ前記予め定められた濃度未満の濃度とされているものである。
【００１３】
一方、上記目的を達成するために、請求項９に記載のプログラムは、コンピュータを、請求項１から請求項８の何れか１項記載の画像形成装置の取得手段、階調補正手段、及び変更手段として機能させるためのものである。
【発明の効果】
【００１４】
請求項１及び請求項９に記載の発明によれば、経時による変化に応じて高濃度の部分の階調補正を行わない場合に比較して、高濃度の部分の階調補正を精度良く行うことができる。
【００１５】
請求項２から請求項７に記載の発明によれば、経時による変化のみに応じて高濃度の部分の階調補正を行う場合に比較して、高濃度の部分の階調補正を精度良く行うことができる。
【００１６】
請求項８に記載の発明によれば、テスト画像の複数の段階の濃度が上記高濃度を含む場合に比較して、高濃度の部分の階調補正を精度良く行うことができる。
【図面の簡単な説明】
【００１７】
【図１】実施の形態に係る画像形成装置の構成を示す概略構成図（破断側面図）である。
【図２】実施の形態に係る階調補正ＬＵＴの一例を示すグラフである。
【図３】実施の形態に係る階調補正ＬＵＴの変更方法の一例の説明に供するグラフである。
【図４】実施の形態に係る高濃度の部分の階調補正の一例の説明に供するグラフである。
【図５】実施の形態に係る濃度センサの検出精度の説明に供するグラフである。
【図６】実施の形態に係る画像形成装置の電気系の要部構成を示すブロック図である。
【図７】実施の形態に係る変更処理プログラムの処理の流れを示すフローチャートである。
【図８】実施の形態に係るテスト画像の一例を示す概略平面図である。
【図９】実施の形態に係る階調補正ＬＵＴの変更方法の一例の説明に供するグラフである。
【図１０】実施の形態に係る階調補正ＬＵＴにおける高濃度の部分の変更方法の一例の説明に供するグラフである。
【図１１】実施の形態に係る階調補正ＬＵＴにおける高濃度の部分の変更方法の一例の説明に供するグラフである。
【図１２】実施の形態に係る階調補正ＬＵＴにおける高濃度の部分の変更方法の一例の説明に供するグラフである。
【発明を実施するための形態】
【００１８】
以下、図面を参照して、本発明を実施するための形態を詳細に説明する。なお、ここでは、本発明を、電子写真方式を用いた所謂タンデム型のフルカラーの画像形成装置に適用した場合について説明する。
【００１９】
まず、図１を参照して、本実施の形態に係る画像形成装置１０の構成を説明する。なお、以下では、黄色をＹ、マゼンタ色をＭ、シアン色をＣ、黒色をＫで表すと共に、各構成部品及びトナー像（画像）を色毎に区別する必要がある場合には、符号の末尾に各色に対応する色符号（Ｙ、Ｍ、Ｃ、Ｋ）を付して説明する。また、以下では、各構成部品及びトナー像を色毎に区別せずに総称する場合には、符号の末尾の色符号を省略して説明する。
【００２０】
本実施の形態に係る画像形成装置１０は、Ｙ、Ｍ、Ｃ、Ｋの色毎に、図１の矢印Ａの方向に回転する４つの感光体１２Ｙ、１２Ｍ、１２Ｃ、１２Ｋを備えている。また、画像形成装置１０は、帯電バイアスを印加することにより各感光体１２の表面を帯電する帯電器１４Ｙ、１４Ｍ、１４Ｃ、１４Ｋを備えている。
【００２１】
また、画像形成装置１０は、帯電された感光体１２の表面を対応する色の画像データに基づいて変調された露光光により露光し、感光体１２上に静電潜像を形成するレーザ出力部１６Ｙ、１６Ｍ、１６Ｃ、１６Ｋを備えている。また、画像形成装置１０は、対応する色の現像剤（トナー）を保持する現像ロール１８Ｙ、１８Ｍ、１８Ｃ、１８Ｋを備えている。
【００２２】
また、画像形成装置１０は、図示しない現像バイアス用電源によって現像ロール１８Ｙ、１８Ｍ、１８Ｃ、１８Ｋに現像バイアスを印加することにより、感光体１２上の静電潜像を対応する色のトナーで現像して感光体１２上にトナー像を形成する現像器２０Ｙ、２０Ｍ、２０Ｃ、２０Ｋを備えている。また、画像形成装置１０は、交換可能に設けられ、かつ対応する色のトナーを収容するトナーカートリッジ２１Ｙ、２１Ｍ、２１Ｃ、２１Ｋを備えている。そして、各トナーカートリッジ２１は、図示しないトナー供給モータが駆動されることにより、対応する色の各現像器２０に対応する色のトナーを供給する。また、画像形成装置１０は、感光体１２上の対応する色のトナー像を中間転写ベルト２２に転写する一次転写器２４Ｙ、２４Ｍ、２４Ｃ、２４Ｋを備えている。また、中間転写ベルト２２は、ローラ３２Ａ〜３２Ｃ、及び後述する二次転写装置２８のバックアップロール２８Ａに巻き掛けられている。
【００２３】
また、画像形成装置１０は、記録媒体としての用紙Ｐを収納する用紙収容部２６と、中間転写ベルト２２上のトナー像を用紙Ｐに転写する二次転写装置２８と、を備えている。また、画像形成装置１０は、用紙Ｐに転写されたトナー像を定着する定着器３０と、トナー像を用紙Ｐに転写した後に、中間転写ベルト２２の表面に残留するトナーをクリーニングする図示しないベルトクリーナーと、を備えている。また、画像形成装置１０は、各感光体１２の表面をクリーニングする図示しないクリーナーと、各感光体１２の表面の残留電荷を除去する図示しない除電器と、を備えている。
【００２４】
また、画像形成装置１０は、中間転写ベルト２２に転写されたトナー像の濃度を検出する濃度センサ６０を備えている。なお、濃度センサ６０としては、発光素子及び受光素子を有する反射型の光学センサ等のトナー像の濃度を検出可能な従来既知のセンサを適用すればよい。
【００２５】
さらに、画像形成装置１０は、現像器２０内に、トナーの透磁率を測定して現像器２０内のトナー濃度を検出するトナー濃度センサ６２（図１では図示省略。図６参照。）を備えている。
【００２６】
次に、本実施の形態に係る画像形成装置１０における画像形成工程について説明する。
【００２７】
形成対象の画像を示す画像データが入力されると、画像形成装置１０は帯電器１４に帯電バイアスを印加し、感光体１２の表面を負極に帯電する。
【００２８】
一方、画像形成装置１０は、画像データをＹＭＣＫの各色の画像データに分解した後、各色の画像データに基づいた変調信号を、対応する色のレーザ出力部１６に出力する。レーザ出力部１６は、入力された変調信号に従って変調されたレーザ光線Ｌを出力する。
【００２９】
変調されて出力されたレーザ光線Ｌは、各々感光体１２の表面に照射される。感光体１２の表面は帯電器１４により負極に帯電した状態にあるが、感光体１２の表面にレーザ光線Ｌが照射されると、レーザ光線Ｌが照射された部分の電荷が消滅して、感光体１２上にはそれぞれＹＭＣＫの各色の画像データに対応した静電潜像が形成される。
【００３０】
感光体１２上に形成された静電潜像が現像器２０の現像ロール１８の配設位置に到達すると、図示しない現像バイアス用電源により現像ロール１８に現像バイアスが印加される。そして、現像ロール１８の周面に保持された各色のトナーが、各々感光体１２の静電潜像に付着し、感光体１２に対応する色の画像データに対応したトナー像が形成される。
【００３１】
また、図示しないモータによりローラ３２Ａ〜３２Ｃ、及び二次転写装置２８のバックアップロール２８Ａが回転することに伴い、中間転写ベルト２２が回転する。この際、一次転写器２４に一次転写バイアスが印加されると、感光体１２に形成された各色のトナー像が、中間転写ベルト２２に転写される。この場合、各色のトナー像の中間転写ベルト２２への転写開始位置を一致させるようにローラ３２Ａ〜３２Ｃ、及びバックアップロール２８Ａの回転を制御することで、各色のトナー像を重ね合わせ、画像データに対応したトナー像が中間転写ベルト２２に形成される。なお、図１では、中間転写ベルト２２の回転方向を矢印Ｂとして示している。
【００３２】
中間転写ベルト２２へトナー像を転写した感光体１２は、クリーナーにより表面に付着した残留トナー等の付着物が除去され、除電器により残留電荷が除去される。
【００３３】
一方、二次転写装置２８は、例えば中間転写ベルト２２を支持するバックアップロール２８Ａ、バックアップロール２８Ａと共に用紙Ｐ及び中間転写ベルト２２を挟持する二次転写ロール２８Ｂ、補助ロール２８Ｃを備えている。また、二次転写装置２８は、二次転写ロール２８Ｂ及び補助ロール２８Ｃに張架され、二次転写ロール２８Ｂの回転に追従して用紙Ｐを搬送する二次転写ベルト３４も備えている。そして、二次転写ロール２８Ｂは、中間転写ベルト２２を挟持することで、中間転写ベルト２２の回転に追従して回転する。
【００３４】
また、図示しないモータにより用紙搬送ローラ３６が回転することで、用紙収容部２６内の用紙Ｐがバックアップロール２８Ａと二次転写ロール２８Ｂとにより形成される間隙に搬送される。
【００３５】
そして、中間転写ベルト２２上のトナー像がバックアップロール２８Ａと二次転写ロール２８Ｂとの間隙に挟まれる際に、バックアップロール２８Ａに二次転写バイアスが供給され、中間転写ベルト２２に形成されたトナー像が用紙Ｐに転写される。そして、用紙Ｐは中間搬送ローラ３８Ａ、３８Ｂにより定着器３０の配設位置に搬送され、定着器３０により用紙Ｐ上に転写されたトナー像が加熱され溶融されて、トナー像が用紙Ｐに定着される。
【００３６】
一方、用紙Ｐへトナー像を転写した中間転写ベルト２２は、ベルトクリーナーにより表面に付着した残留トナー等の付着物が除去される。
【００３７】
ところで、本実施の形態に係る画像形成装置１０では、形成対象とする画像を示す画像データの階調特性を、階調補正ＬＵＴ（Look Up Table）を用いて補正する階調補正を行う。また、本実施の形態に係る画像形成装置１０では、階調補正ＬＵＴが、ＹＭＣＫの色毎に後述する記憶部７６（図６参照。）に予め記憶されている。図２に、本実施の形態に係る階調補正ＬＵＴの一例を示す。図２の横軸は、ＹＭＣＫの何れかの色（例えばＫ色）の画像データを示す入力信号（階調補正前の画素値）を表す。また、図２の縦軸は、入力信号に対応する出力信号（階調補正後の画素値）を表す。そして、本実施の形態に係る画像形成装置１０は、入力信号を入力として、対応する色の階調補正ＬＵＴを用いて得られた出力信号に基づいてトナー像の形成を行う。
【００３８】
また、本実施の形態に係る画像形成装置１０では、装置内部における構成部品の経年による状態の変化等に起因して、目標とする濃度（以下、「目標濃度」という。）とは異なる濃度でトナー像が形成される場合がある。例えば、感光体１２及び現像ロール１８等では、使用期間が長くなるほどトナー像の濃度が高く形成される場合がある。また、例えば、トナーの消費量は、経時により多くなったり少なくなったりする。そこで、本実施の形態に係る画像形成装置１０には、階調補正ＬＵＴを変更する変更機能が搭載されている。本実施の形態に係る画像形成装置１０は、上記変更機能により、複数の段階の濃度のトナー像を含むテスト画像を形成し、濃度センサ６０により検出したテスト画像の濃度を用いて階調補正ＬＵＴを変更する。
【００３９】
ここで、図３を参照して、階調補正ＬＵＴの変更方法について説明する。図３の横軸は、画像データを示す入力信号を表す。また、図３の縦軸は、入力信号を入力として、対応する色の階調補正ＬＵＴを用いて得られた出力信号に基づいて用紙Ｐに形成したトナー像の濃度を表す。また、図３のプロットされた点は、複数の段階（図３に示す例では、２段階）の濃度で形成されたテスト画像の各々の濃度に対応する点である。なお、図３の破線は、目標濃度を表し、図３の実線は、実際に用紙Ｐに形成されたトナー像の濃度を表す。すなわち、図３では、一例として、実際に用紙Ｐに形成されたトナー像の濃度が全体的に目標濃度より高い場合を示している。
【００４０】
図３の矢印に示すように、本実施の形態に係る画像形成装置１０は、実際に用紙Ｐ上に形成されるトナー像の濃度が目標濃度に一致するように、階調補正ＬＵＴを変更する。
【００４１】
このように、階調補正ＬＵＴの変更を行った場合の図３のグラフに対応するグラフを図４に示す。図４に示すように、テスト画像を形成していないテスト画像の濃度より高い濃度の部分（図４に示す楕円形で囲まれた部分）については、階調補正が精度良く行われない。
【００４２】
一方、本実施の形態に係る画像形成装置１０では、図５に示すように、濃度センサ６０の出力値はトナー像の濃度が高くなるほど飽和して検出精度が低下する。なお、図５の横軸は、テスト画像の濃度を表し、図５の右側に行くほどテスト画像の濃度が高くなることを示している。また、図５の縦軸は、濃度センサ６０によりテスト画像の濃度を検出した場合の濃度センサ６０の出力値を示している。また、以下では、濃度センサ６０の出力値が飽和し始めて、濃度センサ６０の検出精度が低下し始める濃度として予め定められた濃度Ｎ１より高い濃度を「高濃度」という。すなわち、図４に示した高濃度の部分については、高濃度のテスト画像を形成して階調補正ＬＵＴの変更を行ったとしても、階調補正は精度良く行われない。
【００４３】
そこで、本実施の形態に係る画像形成装置１０では、画像形成部８２（図６も参照。）の使用期間に関する第１物理量及び予め定められた期間内のトナー像の形成に用いられる現像剤（トナー）の消費量に関する第２物理量を用いて、階調補正ＬＵＴにおける高濃度の部分をさらに変更する。具体的には、本実施の形態に係る画像形成装置１０は、上記第１物理量により示される使用期間が長くなるほど、階調補正ＬＵＴの高濃度の部分に対する階調補正量を基準となる（変更前の）階調補正量と比べ多くなるよう変更する。さらに、本実施の形態に係る画像形成装置１０は、上記第２物理量が第１閾値を下回って小さくなるほど、又は上記第２物理量が第１閾値より大きい第２閾値を超えて大きくなるほど、階調補正ＬＵＴの高濃度の部分に対する階調補正量を基準となる階調補正量と比べ多くなるよう変更する。
【００４４】
次に、図６を参照して、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について説明する。
【００４５】
図６に示すように、本実施の形態に係る画像形成装置１０は、画像形成装置１０の全体的な動作を司るＣＰＵ（Central Processing Unit）７０、及び各種プログラムや各種パラメータ等が予め記憶されたＲＯＭ（Read Only Memory）７２を備えている。また、画像形成装置１０は、ＣＰＵ７０による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ＲＡＭ（Random Access Memory）７４、及びフラッシュメモリ等の不揮発性の記憶部７６を備えている。
【００４６】
また、画像形成装置１０は、外部装置と通信データの送受信を行う通信回線Ｉ／Ｆ（Interface）部７８を備えている。また、画像形成装置１０は、画像形成装置１０に対するユーザからの指示を受け付ける一方、ユーザに対して画像形成装置１０の動作状況等に関する各種情報を表示する操作表示部８０を備えている。なお、操作表示部８０は、例えば、プログラムの実行により操作指示の受け付けを実現する表示ボタンや各種情報が表示されるタッチパネル式のディスプレイ、及びテンキーやスタートボタン等のハードウェアキーを含む。
【００４７】
また、画像形成装置１０は、画像形成部８２を備えている。画像形成部８２は、感光体１２及び現像器２０等の前述した画像形成工程の画像形成に関する各種処理を行う各構成部品を含んで構成されている。
【００４８】
そして、ＣＰＵ７０、ＲＯＭ７２、ＲＡＭ７４、記憶部７６、通信回線Ｉ／Ｆ部７８、操作表示部８０、画像形成部８２、及び濃度センサ６０の各部がアドレスバス、データバス、及び制御バス等のバス８４を介して互いに接続されている。
【００４９】
以上の構成により、本実施の形態に係る画像形成装置１０は、ＣＰＵ７０により、ＲＯＭ７２、ＲＡＭ７４、及び記憶部７６に対するアクセス、並びに通信回線Ｉ／Ｆ部７８を介した通信データの送受信を各々行う。また、画像形成装置１０は、ＣＰＵ７０により、操作表示部８０を介した各種指示の取得、及び操作表示部８０に対する各種情報の表示を各々行う。また、画像形成装置１０は、ＣＰＵ７０による制御により、画像形成部８２による画像の形成を行う。
【００５０】
また、画像形成装置１０は、ＣＰＵ７０により、濃度センサ６０により検出されたトナー像の濃度を示す濃度値を取得する。また、画像形成装置１０は、ＣＰＵ７０により、トナー濃度センサ６２により検出されたトナーの濃度を示すトナー濃度値を取得し、取得したトナー濃度値を用いて、トナーの消費量を検出したり、トナーカートリッジ２１が空になったことを検知したりする。さらに、画像形成装置１０は、ＣＰＵ７０により、感光体１２の回転期間を取得する。
【００５１】
次に、図７を参照して、上記変更機能を実行する場合における本実施の形態に係る画像形成装置１０の作用を説明する。なお、図７は、ＣＰＵ７０によって実行される変更処理プログラムの処理の流れを示すフローチャートである。また、本変更処理プログラムはＲＯＭ７２に予めインストールされている。また、本変更処理プログラムは、ＹＭＣＫの色毎に個別に実行される。また、本実施の形態では、変更処理プログラムを実行するタイミングとして、トナーカートリッジ２１が交換された直後のタイミングを適用しているが、これに限らない。例えば、変更処理プログラムを実行するタイミングとして、ユーザにより操作表示部８０を介して実行開始を指示する指示入力が行われたタイミング等、他のタイミングを適用してもよい。
【００５２】
また、ここでは、錯綜を回避するために、通常の画像形成処理については、別のプログラムにより実行されるものとして説明する。また、ここでは、錯綜を回避するために、上記別のプログラムの実行によりトナー像が形成される毎に、ＹＭＣＫの色毎に感光体１２の回転期間が累積されて記憶部７６に記憶されているものとして説明する。すなわち、記憶部７６には、上記第１物理量として、ＹＭＣＫの色毎に感光体１２の使用を開始してからの使用期間（累積回転期間）が記憶されている。
【００５３】
図７のステップ２００では、ＣＰＵ７０は、画像形成部８２により形成されたトナー像の画素数をＹＭＣＫの色毎に積算するためのカウンタＣを０（零）に初期化する。次のステップ２０２では、ＣＰＵ７０は、カウンタＣの積算を開始する。上記別のプログラムの実行によりトナー像が形成される毎に、ＹＭＣＫの色毎にカウンタＣにトナー像の画素数が積算される。
【００５４】
次のステップ２０４では、ＣＰＵ７０は、階調補正ＬＵＴを変更するタイミングとして予め定められたタイミングが到来したか否かを判定する。ＣＰＵ７０は、この判定が否定判定となった場合はステップ２１８の処理に移行する一方、肯定判定となった場合はステップ２０６の処理に移行する。なお、上記予め定められたタイミングとしては、カウンタＣが予め定められた数を超える毎のタイミングを適用してもよいし、予め定められた枚数の用紙Ｐにトナー像が形成される毎のタイミングを適用してもよい。また、上記予め定められたタイミングとして、予め定められた期間を経過する毎のタイミングを適用してもよい。
【００５５】
ステップ２０６では、ＣＰＵ７０は、記憶部７６から階調補正ＬＵＴを読み出し、画像形成部８２を制御して、複数の段階（本実施の形態では２段階）の濃度を含むテスト画像を、濃度センサ６０により濃度を検出可能な位置に形成する。一例として図８に示すように、本実施の形態に係るテスト画像Ｔは矩形状のトナー像で、かつ各段階の濃度が各々一様な濃度のトナー像としている。なお、図８では、一例としてＫ色のテスト画像ＴＫを形成した場合を示している。
【００５６】
また、本実施の形態に係る濃度センサ６０は、前述したように、検出対象のトナー像の濃度が濃度Ｎ１を超えると、出力値が飽和して検出精度が低下する。そこで、本実施の形態に係る画像形成装置１０では、テスト画像Ｔの複数の段階の濃度として、濃度Ｎ１を含み、かつ濃度Ｎ１未満の濃度を適用している。具体的には、テスト画像Ｔの濃度は、濃度Ｎ１、及び０（零）と濃度Ｎ１との中間の濃度（本実施の形態では、中央の濃度）の２段階の濃度としている。また、図８に示すように、本実施の形態に係るテスト画像Ｔは、中間転写ベルト２２の回転方向（図１及び図８に示す矢印Ｂ方向）に濃度が変わるトナー像としているが、これに限らない。例えば、濃度センサ６０を中間転写ベルト２２の回転方向に交差する交差方向を長手方向とする長尺状のセンサとし、テスト画像Ｔを、上記交差方向に濃度が変わるトナー像としてもよい。
【００５７】
次のステップ２０８では、ＣＰＵ７０は、濃度センサ６０に対して中間転写ベルト２２上のテスト画像Ｔの複数の段階の濃度を各段階別に検出させ、該濃度を示す濃度値を各々取得する。
【００５８】
次のステップ２１０では、ＣＰＵ７０は、上記ステップ２０８の処理により取得した濃度値と目標濃度を示す値とを用いて、階調補正ＬＵＴを変更して、記憶部７６に記憶（更新）する。図９には、本ステップ２１０の処理による変更前と変更後の階調補正ＬＵＴの一例が示されている。なお、図９の破線は、本ステップ２１０の処理による変更前の階調補正ＬＵＴを示し、図９の実線は、本ステップ２１０の処理による変更後の階調補正ＬＵＴを示す。また、図９のプロットされた点は、テスト画像Ｔの各段階の濃度に対応する点である。
【００５９】
具体的には、一例として図９の矢印に示すように、ＣＰＵ７０は、上記ステップ２０８の処理により取得した濃度値が目標濃度を示す値より大きかった場合は、該濃度値と目標濃度との差がなくなるか、又は小さくなるように、階調補正ＬＵＴの出力信号を小さく（形成されるトナー像の濃度を低く）変更する。
【００６０】
次のステップ２１２では、ＣＰＵ７０は、上記第１物理量として、感光体１２の上記使用期間を記憶部７６から取得する。次のステップ２１４では、ＣＰＵ７０は、上記ステップ２１２の処理により取得した第１物理量が予め定められた閾値以上であるか否かを判定し、この判定が肯定判定となった場合はステップ２１６の処理に移行する。なお、上記閾値としては、一例として、画像形成装置１０の設計仕様や過去の経験則等に基づき、第１物理量が、この値以上である場合に、形成されるトナー像の濃度と目標濃度との差が要求される精度を満たせなくなる値として予め定められた値を適用すればよい。
【００６１】
ステップ２１６では、ＣＰＵ７０は、上記ステップ２１２の処理により取得した第１物理量が大きくなるほど、階調補正ＬＵＴの高濃度の部分に対する階調補正量を、基準となる階調補正量と比べ多くなるよう変更して、記憶部７６に記憶（更新）する。図１０には、本ステップ２１６の処理による変更前と変更後の階調補正ＬＵＴの一例が示されている。なお、図１０の破線は、本ステップ２１６の処理による変更前の階調補正ＬＵＴを示し、図１０の実線は、本ステップ２１６の処理による変更後の階調補正ＬＵＴを示している。
【００６２】
具体的には、一例として図１０の矢印に示すように、ＣＰＵ７０は、上記第１物理量が大きくなるほど、上記第１物理量が大きくなるに従い高くなった濃度の分だけ形成されるトナー像の濃度が低くなるように、階調補正ＬＵＴの高濃度の部分の出力信号を小さく変更する。一方、ＣＰＵ７０は、上記ステップ２１４の判定が否定判定となった場合は、上記ステップ２１６の処理を実行することなくステップ２１８の処理に移行する。
【００６３】
ステップ２１８では、ＣＰＵ７０は、トナー濃度センサ６２からの出力値を用いて、トナーカートリッジ２１のトナーが空になったか否かを判定する。ＣＰＵ７０は、この判定が否定判定となった場合は上記ステップ２０４の処理に戻る一方、この判定が肯定判定となった場合はステップ２２０の処理に移行する。
【００６４】
ステップ２２０では、ＣＰＵ７０は、カウンタＣの値が予め定められた第１閾値より小さいか否かを判定する。なお、第１閾値としては、一例として、画像形成装置１０の設計仕様や過去の経験則等に基づき、平均的にトナー像が形成された場合におけるトナーカートリッジ２１が交換されてから空になるまでの期間Ｔ１に形成されるトナー像の総画素数より小さく、かつ該総画素数の近傍の値を適用すればよい。また、本実施の形態に係る画像形成装置１０では、上記設計仕様として、期間Ｔ１に、予め定められた画素数のテストチャートを形成可能な用紙Ｐの枚数が定められている。従って、この設計仕様に基づき、上記第１閾値が定められる。すなわち、本ステップ２２０では、ＣＰＵ７０は、期間Ｔ１内に形成されたトナー像の濃度が、通常よりも高い傾向を示しているか否かを判定している。ＣＰＵ７０は、この判定が肯定判定となった場合はステップ２２２の処理に移行する。
【００６５】
ステップ２２２では、ＣＰＵ７０は、カウンタＣの値が小さくなるほど、階調補正ＬＵＴの高濃度の部分に対する階調補正量を基準となる階調補正量と比べ多くなるよう変更して、記憶部７６に記憶（更新）する。図１１には、本ステップ２２２の処理による変更前と変更後の階調補正ＬＵＴの一例が示されている。なお、図１１の破線は、本ステップ２２２の処理による変更前の階調補正ＬＵＴを示し、図１１の実線は、本ステップ２２２の処理による変更後の階調補正ＬＵＴを示している。
【００６６】
具体的には、一例として図１１の矢印に示すように、ＣＰＵ７０は、カウンタＣの値が小さくなるほど、カウンタＣの値と上記設計仕様に基づく上記総画素数との割合に基づき、出力信号が小さくなるように、階調補正ＬＵＴの高濃度の部分を変更する。一方、ＣＰＵ７０は、上記ステップ２２０の判定が否定判定となった場合は、上記ステップ２２２の処理を実行することなくステップ２２４の処理に移行する。
【００６７】
ステップ２２４では、ＣＰＵ７０は、カウンタＣの値が上記第１閾値より大きい値である第２閾値より大きいか否かを判定する。なお、第２閾値としては、一例として、画像形成装置１０の設計仕様や過去の経験則等に基づき、平均的にトナー像が形成された場合における期間Ｔ１に形成されるトナー像の総画素数より大きく、かつ該総画素数の近傍の値を適用すればよい。すなわち、本ステップ２２４では、ＣＰＵ７０は、期間Ｔ１内に形成されたトナー像の濃度が、通常よりも低い傾向を示しているか否かを判定している。ＣＰＵ７０は、この判定が肯定判定となった場合はステップ２２６の処理に移行する。
【００６８】
ステップ２２６では、ＣＰＵ７０は、カウンタＣの値が大きくなるほど、階調補正ＬＵＴの高濃度の部分に対する階調補正量を基準となる階調補正量と比べ多くなるよう変更して記憶部７６に記憶（更新）した後、本変更処理プログラムを終了する。図１２には、本ステップ２２６の処理による変更前と変更後の階調補正ＬＵＴの一例が示されている。なお、図１２の破線は、本ステップ２２６の処理による変更前の階調補正ＬＵＴを示し、図１２の実線は、本ステップ２２６の処理による変更後の階調補正ＬＵＴを示している。
【００６９】
具体的には、ＣＰＵ７０は、カウンタＣの値が大きくなるほど、カウンタＣの値と上記設計仕様に基づく上記総画素数との割合に基づき、出力信号が大きくなる（形成されるトナー像の濃度が高くなる）ように、階調補正ＬＵＴの高濃度の部分を変更する。一方、ＣＰＵ７０は、上記ステップ２２４の判定が否定判定となった場合は、上記ステップ２２６の処理を実行することなく本変更処理プログラムを終了する。
【００７０】
本実施の形態に係る変更処理プログラムでは、上記第２物理量として、予め定められた期間（本実施の形態では、トナーカートリッジ２１が交換されてから空になるまでの期間Ｔ１）内のトナーの消費量（交換直後のトナーカートリッジ２１のトナーの充填量）に対する画像形成部８２により形成されたトナー像の総画素数（本実施の形態ではカウンタＣの値）を取得している。
【００７１】
以上、実施の形態を説明したが、本発明の技術的範囲は上記実施の形態に記載の範囲には限定されない。発明の要旨を逸脱しない範囲で上記実施の形態に多様な変更又は改良を加えることができ、該変更又は改良を加えた形態も本発明の技術的範囲に含まれる。
【００７２】
また、上記実施の形態は、クレーム（請求項）にかかる発明を限定するものではなく、また実施の形態の中で説明されている特徴の組み合わせの全てが発明の解決手段に必須であるとは限らない。前述した実施の形態には種々の段階の発明が含まれており、開示される複数の構成要件の組み合わせにより種々の発明が抽出される。実施の形態に示される全構成要件から幾つかの構成要件が削除されても、効果が得られる限りにおいて、この幾つかの構成要件が削除された構成が発明として抽出され得る。
【００７３】
例えば、上記実施の形態では、本発明の画像形成装置として、フルカラーの画像形成装置を適用した場合について説明したが、本発明はこれに限定されるものではない。例えば、本発明の画像形成装置として、白黒の画像形成装置を適用する形態としてもよい。この場合、前述した変更処理において、ＹＭＣＫの各色について行った処理をＫ色のみについて行うこととなる。
【００７４】
また、上記実施の形態では、本発明の画像形成装置として、所謂タンデム型の画像形成装置を適用した場合について説明したが、本発明はこれに限定されるものではない。例えば、本発明の画像形成装置として、所謂ロータリー型の画像形成装置を適用する形態としてもよい。
【００７５】
また、上記実施の形態では、上記第１物理量として、感光体１２の使用期間を適用した場合について説明したが、本発明はこれに限定されるものではない。例えば、上記第１物理量として、感光体１２の使用を開始してからの回転回数を適用してもよい。また、上記第１物理量として、感光体１２の使用期間ではなく、現像ロール１８の使用期間又は回転回数等、経時に応じてトナー像の濃度に影響を与える画像形成部８２の構成要素であれば他の部位の使用期間を適用してもよい。また、例えば、上記第１物理量として、トナー像を形成した用紙Ｐの累積枚数を適用してもよい。
【００７６】
また、上記実施の形態では、上記第２物理量を取得する期間として、上記期間Ｔ１を適用した場合について説明したが、本発明はこれに限定されるものではない。例えば、上記第２物理量を取得する期間として、トナーの残量が予め定められた第１の割合（例えば８０％）から第２の割合（例えば２０％）になるまでの期間を適用する形態としてもよい。また、例えば、上記第２物理量を取得する期間として、テスト画像Ｔが前回形成されてから次に形成されるまでの間隔と同じ期間等、他の期間を適用する形態としてもよい。これらの形態例では、例えば、交換直後のトナーカートリッジ２１のトナーの充填量に対する上記設計仕様に基づく上記総画素数の割合に基づいて上記第１閾値及び第２閾値を定める。そして、例えば、上記実施の形態と同様に、第２物理量を取得する期間内のトナーの消費量に対する形成されたトナー像の総画素数の割合が第１閾値を下回って小さくなるほど、又は第２閾値を超えて大きくなるほど、階調補正ＬＵＴの高濃度の部分に対する階調補正量を基準となる階調補正量と比べ多くなるよう変更する形態が例示される。
【００７７】
また、上記実施の形態では、上記第２物理量として、期間Ｔ１内のトナーの消費量に対する画像形成部８２により形成されたトナー像の総画素数を適用した場合について説明したが、本発明はこれに限定されるものではない。例えば、上記第２物理量として、期間Ｔ１内のトナーの消費量に対する画像形成部８２によりトナー像が形成された用紙Ｐの総枚数を適用する形態としてもよい。また、例えば、上記第２物理量として、期間Ｔ１内の画像形成部８２により形成されたトナー像の総画素数に対する該トナー像が形成された用紙Ｐの総枚数を適用する形態としてもよい。これらの形態例においても上記実施の形態と同様に、第２物理量の大小に応じて階調補正ＬＵＴの高濃度の部分の階調補正量を変更すればよい。
【００７８】
また、例えば、上記第２物理量として、期間Ｔ１内のトナーの消費量を適用してもよい。また、例えば、上記第２物理量として、期間Ｔ１内のトナーカートリッジ２１からのトナーの供給期間又は供給回数を適用する形態としてもよい。さらに、例えば、上記第２物理量として、期間Ｔ１内の画像形成部８２により形成されたトナー像の総画素数に対するトナーカートリッジ２１からのトナーの供給期間又は供給回数を適用する形態としてもよい。これらの形態例においては、上記実施の形態とは逆に、第２物理量が小さくなるほど、出力信号が大きくなるように、階調補正ＬＵＴの高濃度の部分を変更すればよい。また、この場合、第２物理量が大きくなるほど、出力信号が小さくなるように、階調補正ＬＵＴの高濃度の部分を変更すればよい。
【００７９】
また、上記実施の形態では、上記第１物理量及び第２物理量の双方を用いて、階調補正ＬＵＴの高濃度の部分を変更する場合について説明したが、本発明はこれに限定されるものではない。例えば、上記第１物理量及び第２物理量の何れか一方のみを用いて、階調補正ＬＵＴの高濃度の部分を変更する形態としてもよい。
【００８０】
また、上記実施の形態では、テスト画像Ｔの濃度の段階数として、２段階を適用した場合について説明したが、本発明はこれに限定されるものではない。例えば、テスト画像Ｔの濃度の段階数として、要求される階調補正の精度等に応じて３段階以上の複数の段階を適用する形態としてもよいことは言うまでもない。
【００８１】
また、上記実施の形態では、上記第２物理量に応じて階調補正ＬＵＴの高濃度の部分を変更するタイミングとして、トナーカートリッジ２１が空になったタイミングを適用した場合について説明したが、本発明はこれに限定されるものではない。例えば、階調補正ＬＵＴの高濃度の部分を変更するタイミングとして、テスト画像Ｔを形成するタイミングと同じタイミングや予め定められた期間（例えば３時間）毎のタイミング等、他のタイミングを適用する形態としてもよい。
【００８２】
また、上記実施の形態では、現像器２０内に設けられたトナー濃度センサ６２によりトナーカートリッジ２１が空になったことを検知する場合について説明したが、本発明はこれに限定されるものではない。例えば、上記実施の形態の濃度センサ６０と同様のセンサを感光体１２の表面に対向し、かつ現像器２０より感光体１２の回転方向の下流の位置に設けて、感光体１２の表面上に現像されたトナー像の濃度を検出する。そして、検出した濃度が予め定められた閾値未満となった場合に、トナーカートリッジ２１が空になったこと検知する形態としてもよい。また、例えば、トナー像の濃度を検出するのではなく、トナーカートリッジ２１内のトナーの残量を検出するセンサにより、トナーカートリッジ２１が空になったことを検知する形態としてもよい。
【００８３】
また、上記実施の形態では、中間転写ベルト２２上のテスト画像Ｔの濃度に応じて階調補正を行う場合について説明したが、本発明はこれに限定されるものではない。例えば、用紙Ｐ上のテスト画像Ｔの濃度に応じて上記第１の実施の形態と同様に階調補正を行う形態としてもよい。この場合、濃度センサ６０を、用紙Ｐの搬送経路に対向し、かつ二次転写ロール２８Ｂより用紙Ｐの搬送方向の下流に設ける形態が例示される。
【００８４】
また、上記実施の形態では、階調補正ＬＵＴを用いて階調補正を行う場合について説明したが、本発明はこれに限定されるものではない。例えば、階調補正ＬＵＴの入力値を代入した場合に、階調補正ＬＵＴの出力値が算出される演算式等を用いて階調補正を行う形態としてもよい。
【００８５】
また、上記実施の形態では、変更処理プログラムがＲＯＭ７２に予めインストールされている場合について説明したが、本発明はこれに限定されるものではない。例えば、各種プログラムが、ＣＤ−ＲＯＭ（Compact Disk Read Only Memory）等の記憶媒体に格納されて提供される形態、又はネットワークを介して提供される形態としてもよい。
【００８６】
さらに、上記実施の形態では、変更処理を、プログラムを実行することにより、コンピュータを利用してソフトウェア構成により実現する場合について説明したが、本発明はこれに限定されるものではない。例えば、該変更処理を、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の組み合わせによって実現する形態としてもよい。
【００８７】
その他、上記実施の形態で説明した画像形成装置１０の構成（図１、図６参照。）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不要な部分を削除したり、新たな部分を追加したりしてもよいことは言うまでもない。
【００８８】
また、上記実施の形態で説明した変更処理プログラムの処理の流れ（図７参照。）も一例であり、本発明の主旨を逸脱しない範囲内において不要なステップを削除したり、新たなステップを追加したり、処理順序を入れ替えたりしてもよいことは言うまでもない。
【符号の説明】
【００８９】
１０    画像形成装置
１２    感光体
１８    現像ロール
２０    現像器
２１    トナーカートリッジ
６０    濃度センサ
７０    ＣＰＵ
７２    ＲＯＭ
８０    操作表示部
８２    画像形成部
Ｐ      用紙
Ｔ      テスト画像
【図１】
2016161776.tif 000003
【図２】
2016161776.tif 000004
【図３】
2016161776.tif 000005
【図４】
2016161776.tif 000006
【図５】
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【図６】
2016161776.tif 000008
【図７】
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【図８】
2016161776.tif 000010
【図９】
2016161776.tif 000011
【図１０】
2016161776.tif 000012
【図１１】
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【図１２】
2016161776.tif 000014