(57)【要約】【課題】現在より前の期間の印刷条件に係わらず、印刷画像の実濃度を適正な濃度にすることができる画像形成装置を提供する。【解決手段】画像形成装置は、媒体上に現像剤像を形成する画像形成部と、印刷枚数（Ｊ）を検出する印刷枚数検出部としての印刷カウンタ（３２０）と、印字率（ｄ）を検出する印字率検出部としてのドットカウンタ（３３０）と、温度（Ｔ）及び湿度（ｈ）のうちの少なくとも一方を含む環境検出値を検出する環境検出部（３４０）と、画像形成部によって形成された現像剤像の濃度を検出し、検出された濃度を示す濃度検出値（Ｇ）を出力する濃度検出部（３５０）と、装置全体を制御する制御部（３０１）とを備え、制御部（３０１）は、印刷枚数（Ｊ）、印字率（ｄ）、及び環境検出値（Ｔ，ｈ）に応じて、濃度検出部（３５０）から出力された濃度検出値（Ｇ）の補正を行う。【選択図】図５
2017111376.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
電子写真プロセスによって画像を印刷する画像形成装置において、
媒体上に現像剤像を形成する画像形成部と、
印刷枚数を検出する印刷枚数検出部と、
印刷における印字率を検出する印字率検出部と、
温度及び湿度のうちの少なくとも一方を含む環境検出値を検出する環境検出部と、
前記画像形成部によって形成された前記現像剤像の濃度を検出し、検出された濃度を示す濃度検出値を出力する濃度検出部と、
装置全体を制御する制御部と、
を備え、
前記制御部は、前記印刷枚数、前記印字率、及び前記環境検出値に応じて、前記濃度検出部から出力された前記濃度検出値の補正を行う
ことを特徴とする画像形成装置。
【請求項２】
前記濃度検出値の補正は、前記濃度検出部による検出対象の現像剤像の実際の濃度を示す実濃度と前記濃度検出部から出力された濃度検出値との関係を表すγカーブの補正であることを特徴とする請求項１に記載の画像形成装置。
【請求項３】
前記印刷枚数は、予め決められた期間内における印刷枚数であることを特徴とする請求項１又は２に記載の画像形成装置。
【請求項４】
前記印字率は、予め決められた期間内における平均印字率であることを特徴とする請求項１から３のいずれか１項に記載の画像形成装置。
【請求項５】
前記環境検出値は、予め決められた期間内における前記画像形成装置の周囲又は内部の温度及び湿度のうちの少なくとも一方を含むことを特徴とする請求項１から４のいずれか１項に記載の画像形成装置。
【請求項６】
前記画像形成部は、像担持体と、前記像担持体上に静電潜像を形成する露光部と、静電潜像を現像剤で顕像化する現像剤担持体と、印刷動作を制御する印刷制御部とを有し、
前記印刷制御部は、前記濃度検出値の補正によって生成された補正濃度検出値に基づいて、前記露光部による露光量の制御及び前記現像剤担持体におけるバイアス電圧の制御のうちの少なくとも一方を行う
ことを特徴とする請求項１から５のいずれか１項に記載の画像形成装置。
【請求項７】
電子写真プロセスによって媒体上に画像を形成する画像形成部と、前記画像の濃度を検出する濃度検出部と、を有する画像形成装置における画像濃度調整方法であって、
前記画像形成部が、媒体上に現像剤からなる基準パターンを形成するステップと、
印刷枚数を取得するステップと、
印字率を検出するステップと、
温度及び湿度のうちの少なくとも一方を含む環境検出値を取得するステップと、
前記濃度検出部が、前記基準パターンの濃度を検出し、検出された濃度を示す濃度検出値を出力するステップと、
前記印刷枚数、前記印字率、及び前記環境検出値に応じて、前記濃度検出部から出力された前記濃度検出値の補正を行うステップと、
前記濃度検出値の補正によって生成された補正濃度検出値に基づいて、前記画像形成部によって形成される画像の濃度を調整するステップと
を有することを特徴とする画像濃度調整方法。
【請求項８】
前記画像の濃度を調整するステップにおいて、前記画像形成部の像担持体上に静電潜像を形成する露光部による露光量の制御、及び、前記像担持体に現像剤を供給する現像剤担持体におけるバイアス電圧の制御のうちの少なくとも一方が行われることを特徴とする請求項７に記載の画像濃度調整方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、電子写真プロセスを用いる画像形成装置及び画像形成装置における画像濃度調整方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
一般に、電子写真プロセスを用いる画像形成装置は、印刷画像（現像剤像）の濃度を調整する機能を備えている（例えば、特許文献１参照）。特許文献１の装置では、画像濃度調整に際して、媒体上に濃度検出用の基準パターンを形成し、基準パターンの濃度を濃度検出部により検出し、濃度検出部で生成される濃度検出値と予め定められた目標濃度を示す目標値（基準値）との差分を算出し、この差分に基づいて現像ローラの現像バイアス電圧（現像エネルギー）及び露光手段の露光量（露光エネルギー）のいずれかを調整する。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２０１１−１３３９７号公報（例えば、段落００４７〜００５２）
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、電子写真プロセスを用いる画像形成装置においては、印刷枚数、印字率（印刷デューティ）、及び、印刷環境（例えば、温度及び湿度）などの現在より前の期間の印刷条件によっては、基準パターンが適正な濃度に形成されない（例えば、適正値よりも濃度が高い基準パターンが形成される）ことがあった。この適正ではない基準パターンについての濃度検出値と予め定められた目標値との差分に基づいて現像バイアス電圧又は露光光量を調整すると、入力画像データに基づく印刷画像の実濃度が適正な濃度からずれることがあった。
【０００５】
本発明は、上記従来技術の課題を解決するためになされたものであり、現在より前の期間の印刷条件に係わらず、印刷画像の実濃度を適正な濃度にすることができる画像形成装置及び画像濃度調整方法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】
【０００６】
本発明に係る画像形成装置は、電子写真プロセスによって画像を印刷する画像形成装置であって、媒体上に現像剤像を形成する画像形成部と、印刷枚数を検出する印刷枚数検出部と、印刷における印字率を検出する印字率検出部と、温度及び湿度のうちの少なくとも一方を含む環境検出値を検出する環境検出部と、前記画像形成部によって形成された前記現像剤像の濃度を検出し、検出された濃度を示す濃度検出値を出力する濃度検出部と、装置全体を制御する制御部とを備え、前記制御部は、前記印刷枚数、前記印字率、及び前記環境検出値に応じて、前記濃度検出部から出力された前記濃度検出値の補正を行うことを特徴とする。
【０００７】
本発明に係る画像濃度調整方法は、電子写真プロセスによって媒体上に画像を形成する画像形成部と、前記画像の濃度を検出する濃度検出部と、を有する画像形成装置における画像濃度調整方法であって、前記画像形成部が、媒体（１３３）上に現像剤からなる基準パターンを形成するステップと、印刷枚数を取得するステップと、印字率を検出するステップと、温度及び湿度のうちの少なくとも一方を含む環境検出値を取得するステップと、前記濃度検出部が、前記基準パターンの濃度を検出し、検出された濃度を示す濃度検出値を出力するステップと、前記印刷枚数、前記印字率、及び前記環境検出値に応じて、前記濃度検出部から出力された前記濃度検出値の補正を行うステップと、前記濃度検出値の補正によって生成された補正濃度検出値に基づいて、前記画像形成部によって形成される画像の濃度を調整するステップとを有することを特徴とする。
【発明の効果】
【０００８】
本発明によれば、現在より前の期間の印刷条件に応じて濃度検出部から出力された濃度検出値を適切に補正することで、現在より前の期間の印刷条件に係わらず、印刷画像の実濃度を適正な濃度にすることができる。
【図面の簡単な説明】
【０００９】
【図１】本発明の実施の形態に係る画像形成装置を示す概略構成図である。
【図２】図１の画像形成部を拡大して示す概略構成図である。
【図３】（ａ）は、図１の濃度検出部（センサシャッタが開いた状態）を示す図であり、（ｂ）は、濃度検出部（センサシャッタが閉じた状態）を示す図である。
【図４】図１の濃度検出部を示す回路図である。
【図５】本実施の形態に係る画像形成装置の制御系の構成を概略的に示すブロック図である。
【図６】本実施の形態に係る画像形成装置の転写ベルト上に形成されたパッチパターンの例を示す図である。
【図７】濃度検出部から出力される濃度検出値である濃度検出値と分光濃度計で測定された実濃度（ＯＤ値）との関係（ブラックトナーの印刷画像についてのγカーブ）を示す図である。
【図８】濃度検出部から出力される濃度検出値である濃度検出値と分光濃度計で測定された実濃度（ＯＤ値）との関係（マゼンタトナーの印刷画像についてのγカーブ）を示す図である。
【図９】印刷枚数（放置後及び大量印刷後）による、濃度検出値と実濃度（ＯＤ値）との関係（マゼンタトナーの印刷画像についてのγカーブ）の変化を示す図である。
【図１０】印刷デューティ（低デューティ、中デューティ、高デューティ）による、濃度検出値と実濃度（ＯＤ値）との関係（マゼンタトナーの印刷画像についてのγカーブ）の変化を示す図である。
【図１１】印刷環境（ＨＨ環境、ＮＮ環境、ＬＬ環境）による、濃度検出値と実濃度（ＯＤ値）との関係（マゼンタトナーの印刷画像についてのγカーブ）の変化を示す図である。
【図１２】本実施の形態に係る画像形成装置における印刷枚数係数（Ｐｘ）の算出処理を示すフローチャートである。
【図１３】本実施の形態に係る画像形成装置における平均印刷デューティ（ｄ）ごとの各色の平均印刷デューティ係数（Ｄｘ）を表形式で示す図である。
【図１４】本実施の形態に係る画像形成装置の周囲又は内部における環境検出値（温度Ｔ及び湿度ｈ）と環境値（Ｆｘ）との関係を表形式で示す図である。
【図１５】本実施の形態に係る画像形成装置における環境値（Ｆｘ）ごとの各色の環境係数（Ｅｘ）を表形式で示す図である。
【図１６】本実施の形態に係る画像形成装置における濃度検出値ごとの各色のγカーブ補正係数（Ａ）の補正値（Ｂ）を表形式で示す図である。
【図１７】本実施の形態に係る画像形成装置における濃度検出値ごとの各色の補正されたγカーブ補正係数（Ａ１００，Ａ８５，Ａ７０，Ａ５０，Ａ３０，Ａ１５）を表形式で示す図である。
【図１８】本実施の形態に係る画像形成装置における補正されたγカーブ補正係数（Ａ１００，Ａ８５，Ａ７０，Ａ５０，Ａ３０，Ａ１５）を用いたγカーブの補正を示す図である。
【図１９】比較例の画像形成装置における濃度検出値ごとの各色の補正されたγカーブ補正係数（Ａ）を表形式で示す図である。
【図２０】図１９のγカーブ補正係数（Ａ）を用いた比較例のγカーブの補正を示す図である。
【図２１】本実施の形態に係る画像形成装置における濃度補正動作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】
【００１０】
《１》画像形成装置１００
以下に、図１から図５を参照して本発明の実施の形態に係る画像形成装置１００を説明する。画像形成装置１００は、本発明の実施の形態に係る画像濃度調整方法を実施することができる装置である。
【００１１】
図１は、本実施の形態に係る画像形成装置１００を示す概略構成図である。画像形成装置１００は、タンデム直接転写方式のプリンタである。図１に示されるように、画像形成装置１００は、主要な構成として、電子写真プロセスにより用紙などの記録媒体１０上に現像剤（トナー）像を形成する画像形成部１１０Ｋ，１１０Ｙ，１１０Ｍ，１１０Ｃと、画像形成部１１０Ｋ，１１０Ｙ，１１０Ｍ，１１０Ｃに記録媒体１０を供給する媒体供給部（給紙部）１２０と、記録媒体１０を搬送する搬送部（転写ベルトユニット）１３０と、画像形成部１１０Ｋ，１１０Ｙ，１１０Ｍ，１１０Ｃの各々に対応するように配置された転写部としての転写ローラ１４０と、記録媒体１０上に転写されたトナー像を記録媒体１０上に定着させる定着装置としての定着器１５０と、定着器１５０を通過した記録媒体１０を画像形成装置１００の外部に排出する媒体排出部としての排出ローラ対１２５とを有する。なお、図１には、４つの画像形成部１１０Ｋ，１１０Ｙ，１１０Ｍ，１１０Ｃを有するプリンタが示されているが、画像形成装置１００が有する画像形成部の数は、３以下又は５以上であってもよい。また、図１には、画像形成装置１００がカラープリンタである場合が示されているが、本発明は、電子写真プロセスによって記録媒体上に画像を形成する装置であれば、画像形成部の数が１つであるモノクロプリンタにも適用可能である。
【００１２】
図１に示されるように、媒体供給部１２０は、媒体カセット（用紙カセット）１２１と、媒体カセット１２１内に積載された記録媒体１０を１枚ずつ繰り出す給紙ローラ（ホッピングローラ）１２２と、媒体カセット１２１から繰り出された記録媒体１０を搬送するローラ１２３と、記録媒体１０を画像形成部１１０Ｋ，１１０Ｙ，１１０Ｍ，１１０Ｃに向けて搬送するローラ対１２４とを有する。
【００１３】
画像形成部１１０Ｋ，１１０Ｙ，１１０Ｍ，１１０Ｃは、記録媒体１０上にブラック（Ｋ）のトナー像、イエロー（Ｙ）のトナー像、マゼンタ（Ｍ）のトナー像、及びシアン（Ｃ）のトナー像をそれぞれ形成する。画像形成部１１０Ｋ，１１０Ｙ，１１０Ｍ，１１０Ｃは、媒体搬送路に沿って媒体搬送方向（図１において、右から左に向かう矢印方向）の上流側から下流側に向けて並んで配置されている。画像形成部１１０Ｋ，１１０Ｙ，１１０Ｍ，１１０Ｃは、着脱自在に形成された各色用の画像形成ユニット１１２Ｋ，１１２Ｙ，１１２Ｍ，１１２Ｃをそれぞれ有している。直列に配列された画像形成ユニット１１２Ｋ，１１２Ｙ，１１２Ｍ，１１２Ｃは、画像形成部１１０Ｋ，１１０Ｙ，１１０Ｍ，１１０Ｃの各色に対応して備えられ、画像形成ユニット１１２Ｃはシアンのトナーにより画像を形成し、画像形成ユニット１１２Ｍはマゼンタのトナーにより画像を形成し、画像形成ユニット１１２Ｙはイエローのトナーにより画像を形成し、画像形成ユニット１１２Ｋはブラックのトナーにより画像を形成する。画像形成ユニット１１２Ｋ，１１２Ｙ，１１２Ｍ，１１２Ｃは、トナーの色が異なる点以外は、基本的に互いに同じの構造を有する。
【００１４】
画像形成部１１０Ｋ，１１０Ｙ，１１０Ｍ，１１０Ｃは、各色用の露光用光学ユニットとしての露光装置（露光部）１１１Ｋ，１１１Ｙ，１１１Ｍ，１１１Ｃをそれぞれ有している。
【００１５】
画像形成ユニット１１２Ｋ，１１２Ｙ，１１２Ｍ，１１２Ｃの各々は、回転中心軸を中心にして回転可能に支持された像担持体としての感光体ドラム１１３と、感光体ドラム１１３の表面を一様に帯電させる帯電部材としての帯電ローラ１１４と、露光装置（１１１Ｋ，１１１Ｙ，１１１Ｍ，１１１Ｃのいずれか）による露光によって感光体ドラム１１３の表面に静電潜像を形成した後に、感光体ドラム１１３の表面にトナーを供給して静電潜像に対応するトナー像を形成する現像装置１１５と、感光体ドラム１１３の表面の清掃部材としてのクリーニングブレード１１９ａ（図２に示される）とを有する。
【００１６】
図２は、図１の画像形成部１１０Ｃを拡大して示す概略構成図である。画像形成部１１０Ｍ，１１０Ｙ，１１０Ｋは、基本的に画像形成部１１０Ｃと同じ構造を持つ。図２に示されるように、クリーニングブレード１１９ａは、回転する感光体ドラム１１３の表面に残留するトナー及びトナーから剥離した外添剤などの残留物を掻き落として、残留物を回収容器１１９ｂ内に回収する。
【００１７】
図２に示されるように、現像装置１１５は、トナーを収容する現像剤収容スペースを形成する現像剤収容部としてのトナー収容部と、感光体ドラム１１３の表面にトナーを供給する現像剤担持体としての現像ローラ１１６と、トナー収容部内に収容されたトナーを現像ローラ１１６に供給する現像剤供給部材としての供給ローラ１１７と、現像ローラ１１６の表面のトナー層の厚さを規制するトナー規制部材としての現像ブレード１１８とを有する。また、画像形成装置１００は、現像ローラ１１６にバイアス電圧を印加する電源ユニット１７３と、供給ローラ１１７にバイアス電圧を印加する電源ユニット１７４と、帯電ローラ１１４にバイアス電圧を印加する電源ユニット１７１と、転写ローラ１４０にバイアス電圧を印加する電源ユニット１７２とを有する。
【００１８】
本実施の形態においては、トナーの帯電量は平均して−２３［μＣ／ｇ］程度であり、トナーがマイナスに帯電する。また、帯電ローラ１１４、現像ローラ１１６、供給ローラ１１７には、マイナスのバイアス電圧が印加される。本実施の形態では、例えば、帯電ローラ１１４には、−１０００［Ｖ］、現像ローラ１１６には、−２００［Ｖ］、供給ローラ１１７には、−３００［Ｖ］のバイアス電圧が印加される。
【００１９】
露光装置１１１Ｋ，１１１Ｙ，１１１Ｍ，１１１Ｃの各々による露光は、一様に帯電した感光体ドラム１１３の表面に印刷用の画像データに基づいて実行される。露光装置１１１Ｋ，１１１Ｙ，１１１Ｍ，１１１Ｃの各々は、感光体ドラム１１３の軸線方向に複数のＬＥＤ（発光ダイオード）素子が配列されたＬＥＤアレイを含むＬＥＤヘッドである。ただし、露光装置として、ＬＥＤヘッドの代わりに、レーザ照射部とポリゴンミラー（走査用の回転多面鏡）とを有するレーザスキャニングユニットを採用してもよい。
【００２０】
図１に示されるように、搬送部（転写ベルトユニット）１３０は、記録媒体１０を静電吸着して搬送する転写ベルト（搬送ベルト）１３３と、駆動部により回転されて転写ベルト１３３を駆動する駆動ローラ１３１と、駆動ローラ１３１と対を成して転写ベルト１３３を張架するテンションローラ（従動ローラ）１３２とを有する。
【００２１】
図１に示されるように、転写ローラ１４０は、転写ベルト１３３を挟んで画像形成ユニット１１２Ｋ，１１２Ｙ，１１２Ｍ，１１２Ｃの各々の感光体ドラム１１３に対向して配置されている。転写ローラ１４０によって、画像形成ユニット１１２Ｋ，１１２Ｙ，１１２Ｍ，１１２Ｃの各々の感光体ドラム１１３の表面に形成された現像剤像（トナー像）は、媒体搬送路に沿って矢印方向に搬送される記録媒体（印刷用の媒体）１０の上面に順に転写されて、複数のトナー像が重ねられたカラー画像が形成される。転写ベルト１３３の下部には、移動（開閉）可能なセンサシャッタ３５４と濃度検出部（濃度センサー）３５０、及び転写クリーニング装置１３４とが備えられている。印刷画像の濃度を検出する際には、画像形成ユニット１１２Ｋ，１１２Ｙ，１１２Ｍ，１１２Ｃは、転写ベルト（濃度調整用の媒体）１３３上に予め決められた濃度のパッチパターン（基準パターン）のトナー像を形成し、濃度検出部３５０によって転写ベルト１３３上の画像の濃度を検出する。
【００２２】
定着器１５０は、互いに圧接し合う１対のローラ１５１，１５２を有する。ローラ１５１は、加熱ヒータを内蔵するヒートローラであり、ローラ１５２はローラ１５１に向けて押し付けられる加圧ローラ（バックアップローラ）である。未定着の現像剤像（トナー像）を有する記録媒体１０は、定着器１５０の１対のローラ１５１，１５２間を通過する。このとき、未定着のトナー像は、加熱及び加圧されて記録媒体１０上に定着される。
【００２３】
本実施の形態に係る画像形成装置１００における画像形成に際しては、まず、マイナス電圧を印加した帯電ローラ１１４によって感光体ドラム１１３の表面を、一様に帯電させる。次に、印刷する画像に対応した光を、露光装置としてのＬＥＤヘッドから感光体ドラム１１３に照射して、感光体ドラム１１３上に静電潜像を形成する。トナー収容部内のトナーは、例えば、約−２００［Ｖ］の電圧が印加された現像ローラ１１６と、例えば、約−３００［Ｖ］の電圧を印加された供給ローラ１１７との摩擦によってマイナスに帯電し、現像ローラ１１６と供給ローラ１１７との電位差と、ローラの物理的な搬送力によって現像ローラ１１６へ供給され、現像ブレード１１８によってトナーの層圧を整えて感光体ドラム１１３に接触させる。感光体ドラム１１３に接触したトナーは、感光体ドラム１１３の電位と現像ローラ１１６の電位との差により発生する電界により力を受け、露光領域では、トナーは感光体ドラム１１３に移動し、非露光領域では、トナーは、現像ローラ１１６に留まる。このようにして、静電潜像を可視像に変更する現像が行われる。
【００２４】
次に、記録媒体１０は、転写ベルト１３３によって搬送され、記録媒体１０が画像形成部１１０Ｋ，１１０Ｙ，１１０Ｍ，１１０Ｃと転写ローラ１４０間を通過する際、転写ローラ１４０には、電圧制御部３１０からプラスのバイアス電圧が印加され、感光体ドラム１１３の表面のトナー像は、媒体（記録媒体１０又は転写ベルト１３３）に転写される。記録媒体１０は、定着器１５０に搬送され、回転する発熱ローラによって、両面から挟み込まれて、加熱されながら加圧される。発熱ローラの熱によってトナー像を構成するトナーが融解し、融解したトナーが加圧されて記録媒体１０の繊維間に浸透して、トナー像の定着が行われる。その後、記録媒体１０は、排出ローラ対１２５によって画像形成装置１００の外へ排出される。転写工程後に感光体ドラム１１３上に残留したトナーは、クリーニングブレード１１９ａによって掻き取られ、回収される。
【００２５】
《２》濃度検出部３５０
図３（ａ）及び（ｂ）は、本実施の形態に係る画像形成装置１００の濃度検出部３５０を示す概略構成図である。図３（ａ）は、センサシャッタ３５４が開いた状態を示す図であり、図３（ｂ）は、センサシャッタ３５４が閉じた状態を示す図である。濃度検出部３５０は、光を発光する発光素子３５１と、正反射光を受光する受光素子３５２（ブラック用センサ）と、拡散反射光を受光する受光素子３５３（カラー用センサ）とによって構成されている。カラー用センサとは、ブラック以外のシアン、マゼンタ、イエロー用のセンサである。発光素子３５１は、例えば、ＬＥＤである。発光素子３５１が発光すると、転写ベルト１３３による正反射光が受光素子３５２（ブラック用センサ）によって受光され、転写ベルト１３３による拡散反射光が受光素子３５３（カラー用センサ）により受光される。
【００２６】
濃度検出部３５０は、転写ベルト１３３に対向して設けられており、発光素子３５１が転写ベルト１３３上に形成されたトナー像に対して光（例えば、赤外線）を照射して、その反射光を受光素子３５２，３５３で検知することにより転写ベルト１３３上のトナー濃度を検知する。
【００２７】
図３（ａ）に示されるように、センサシャッタ３５４が開状態のときには、濃度検出部３５０は、発光素子３５１を発光させ、転写ベルト１３３からの正反射光を受光素子３５２で受光する。また、図３（ｂ）に示されるように、センサシャッタ３５４が閉状態のときには、濃度検出部３５０は、例えば、ＡＢＳ樹脂により形成されたセンサシャッタ３５４の裏面の拡散反射光を受光素子３５３で受光する。
【００２８】
図４は、本実施の形態に係る画像形成装置１００の濃度検出部３５０の駆動回路の回路図である。受光素子３５２の出力は、抵抗素子Ｒ３，Ｒ４とオペアンプ３６３と抵抗素子Ｒ５を通ってＡ／Ｄ（アナログ・デジタル）コンバータ３６５の入力端子に入力される。同様に、受光素子３５３の出力は、抵抗素子Ｒ６，Ｒ７とオペアンプ３６４と抵抗素子Ｒ８を通ってＡ／Ｄコンバータ３６５の他の入力端子に入力される。Ａ／Ｄコンバータ３６５は、アナログデータをデジタルデータに変換する回路からなり、濃度検出部３５０からアナログデータが入力される入力端子を有する。受光素子３５２の出力は、オペアンプ３６３を通って１０ｂｉｔのＡ／Ｄコンバータ３６５の入力端子に入力される。受光素子３５３の出力は、オペアンプ３６４を通って１０ｂｉｔのＡ／Ｄコンバータ３６５の入力端子に入力される。
【００２９】
Ｄ／Ａコンバータ３６１は、デジタルデータをアナログデータに変換する回路からなり、濃度検出部３５０へアナログデータを出力する出力端子を有する。Ｄ／Ａ（デジタル・アナログ）コンバータ３６１は、出力端子の出力レベルを．０〜３．３［Ｖ］の範囲に可変可能で、ＦＥＴ（電界効果トランジスタ）３６２と抵抗Ｒ１，Ｒ３によって構成される回路によって発光素子３５１の発光電流を制御する。ＦＥＴ３６２を流れる電流が制御され、発光素子３５１に流れる電流が制御されることによって、発光レベルが可変となる。
【００３０】
発光素子が点灯すると、図３（ａ）及び（ｂ）に示されるように、転写ベルト１３３上に発光素子による光が照射される。発光素子により照射された光は、正反射及び拡散反射する。ここで、正反射光の光量は、転写ベルト１３３上に形成されたブラックのトナー像のトナー濃度に応じて減衰する。したがって、受光素子３５２により受光される正反射光の光量からブラックのトナー像の濃度を検出することができる。
【００３１】
また、拡散反射光の光量は、転写ベルト１３３上に形成されたカラー（シアン、マゼンタ、イエロー）のトナー濃度の厚みに応じて増加する。したがって、受光素子３５３により受光される拡散反射光の光量により、カラー（シアン、マゼンタ、イエロー）のトナー濃度を検出することができる。
【００３２】
転写ベルト１３３は、表面に光沢を持つ黒色をしている。転写ベルト１３３は、濃度補正動作時以外は、センサシャッタ３５４によって画像形成装置内に飛散するトナーの汚れから保護されている。濃度検出部３５０は、図３（ａ）に示されるように、センサシャッタ３５４が開いた状態でトナー像の形成されていないベルトの表面を用いてブラックトナー用のキャリブレーションを行う。また、図３（ｂ）に示されるようにセンサシャッタ３５４が閉じた状態でセンサシャッタ３５４の裏面を用いてシアン、イエロー、マゼンタのトナー像検知用のキャリブレーションを行う。
【００３３】
キャリブレーションは、発光素子３５１が消灯している状態でのセンサ出力電圧を暗電位として受光素子３５２及び受光素子３５３の値をそれぞれ測定する。受光素子３５２の暗電位出力をＶｉｅ２ｄ、受光素子３５３の暗電位出力をＶｉｅ３ｄとして記憶部に保持する。この暗電位は、センサの固体差によって異なるが概ね０．５［Ｖ］〜１．０［Ｖ］である。
【００３４】
次に発光素子３５１の照射レベルを段階的に上げていき、その時の受光素子３５２及び受光素子３５３の出力をオペアンプ３６３，３６４で増幅された電圧にて暗電位との電位差が２．０［Ｖ］となるように調整する。この所定の電圧２．０［Ｖ］は、Ａ／Ｄコンバータ３６５の入力端子の電圧をＡ／Ｄコンバータ３６５によって変換された値と前記Ｖｉｅ３ｄ、Ｖｉｅ２ｄの検出時のＡ／Ｄコンバータ３６５によって変換された値の差分にて判断する。
【００３５】
Ａ／Ｄコンバータ３６５は、３．３［Ｖ］のレンジを保持している。この時の発光素子３５１に流す電流を制御したＤ／Ａコンバータ３６１の制御値を保持し、以降の濃度検知動作時に用いる。この制御値は、シアン、マゼンタ、イエローのトナー像検知時とブラックのトナー像検知時では異なる値となる。
【００３６】
キャリブレーション動作によって常に安定してトナー像の濃度を検知することが可能となる。さらに、トナー像の検知時には、センサ出力電圧から暗電位を差し引いた値を用いる。以降の説明において濃度検出部から出力される濃度検出値と記載するのは、センサ出力電圧をオペアンプで増幅した電圧であって、キャリブレーションによって決められた発光素子３５１の照射レベルでのセンサ出力電圧から発光素子３５１を消灯した状態でのセンサ出力電圧を差し引いた値である。
【００３７】
《３》画像形成装置１００の制御系
図５は、本実施の形態に係る画像形成装置１００の制御系の構成を概略的に示すブロック図である。画像形成装置１００は、制御部３０１と、上位装置２００から画像データを受信するインターフェイス部３０２と、画像データを信号処理して印刷用イメージデータを得る画像信号処理部３０３と、制御パラメータを格納する記憶部３０４と、印字率の算出を行う計算部３０５と、時間を計測するタイマー３０６と、画像形成部１１０Ｋ，１１０Ｙ，１１０Ｍ，１１０Ｃを制御する印刷制御部３０７とを有する。また、画像形成装置１００は、画像形成部１１０Ｋ，１１０Ｙ，１１０Ｍ，１１０Ｃの各ローラに供給する電圧を制御する電圧制御部３１０と、印刷枚数をカウントする印刷カウンタ（印刷枚数検出部）３２０と、印刷用イメージデータのドットをカウントするドットカウンタ（印字率検出部）３３０と、画像形成装置１００の周辺又は内部の環境の温度Ｔ及び湿度ｈの少なくとも一方を含む環境検出値（Ｔ，ｈ）の計測を行う環境検出部３４０と、画像形成部（１１０Ｃ，…）によって形成された現像剤像の濃度を検出し、検出された濃度を示す濃度検出値（検出電圧値）Ｇを出力する濃度検出部３５０とを有する。制御部３０１は、画像形成装置１００全体の制御を行う。制御部３０１は、予め決められた期間（例えば、所定時間）における印刷枚数Ｊ、予め決められた期間（例えば、前回の印刷停止から今回の印刷開始までの期間）における印字率としての平均印刷デューティ（Ｄｕｔｙ）ｄ、及びある時点における環境検出値（温度Ｔ、湿度ｈ）に応じて、濃度検出部３５０から出力された濃度検出値Ｇの補正を行う。環境検出値は、１回の測定であってもよいが、複数回の検出値の平均値であることが望ましい。なお、図５における制御系の一部（例えば、制御部）は、ソフトウェアとしてのプログラムを格納する記憶装置（記憶部）としてのメモリと、このメモリに格納されたプログラムを実行する情報処理装置としてのプロセッサとを用いて（例えば、コンピュータにより）実現されてもよい。
【００３８】
本実施の形態に係る画像形成装置１００における画像濃度調整方法は、画像形成部（１１０Ｃ，…）が、媒体としての転写ベルト１３３上に現像剤からなるパッチパターン（基準パターン）を形成するステップと、印刷カウンタ３２０が予め決められた期間（現在よりも前の期間）における印刷枚数Ｊを取得するステップと、ドットカウンタ３３０が予め決められた期間（現在よりも前の期間）における印字率である印刷デューティｄを検出するステップと、環境検出部３４０が予め決められた期間（現在よりも前の期間）における温度Ｔ及び湿度ｈのうちの少なくとも一方を含む環境検出値（Ｔ，ｈ）を取得するステップと、濃度検出部３５０が、基準パターンの濃度を検出し、検出された濃度を示す濃度検出値Ｇを出力するステップとを有する。さらに、画像濃度調整方法は、制御部３０１が、印刷枚数Ｊ、印刷デューティｄ、及び環境検出値（Ｔ，ｈ）に応じて、濃度検出部３５０から出力された濃度検出値Ｇの補正を行うステップと、制御部３０１が、濃度検出値Ｇの補正によって生成された補正濃度検出値Ｇａに基づいて、画像形成部（１１０Ｃ，…）によって形成される画像の濃度を調整するステップとを有する。画像の濃度を調整するステップにおいては、画像形成部（１１０Ｃ，…）の感光体ドラム１１３上に静電潜像を形成する露光部（１１１Ｃ，…）による露光量の制御、及び、感光体ドラム１１３にトナーを供給する現像ローラ１１６におけるバイアス電圧の制御、のうちの少なくとも一方が行われる。
【００３９】
《４》濃度検出値と実濃度（ＯＤ値）との関係（γカーブ）の補正
図６は、本実施の形態に係る画像形成装置１００の転写ベルト１３３上に形成されたトナー像からなるパッチパターン（基準パターン）の例を示す図である。画像形成装置１００は、濃度調整を実行する際に、各色の画像形成部１１０Ｋ，１１０Ｙ，１１０Ｍ，１１０Ｃに所定のバイアス電圧が印加され、図６に示されるように、転写ベルト１３３上に、濃度検出用のパッチパターン３７１，３７２，３７３を形成する。ここで、転写ベルト１３３上には、ブラック（Ｋ）、イエロー（Ｙ）、マゼンタ（Ｍ）、シアン（Ｃ）のベタ画像からなるパッチパターン３７１，３７２，３７３が印刷デューティ毎に形成される。パッチパターン３７１は、印刷デューティが１００％であるベタ画像Ｋ１，Ｙ１，Ｍ１，Ｃ１を有する。パッチパターン３７２は、印刷デューティが７０％であるベタ画像Ｋ２，Ｙ２，Ｍ２，Ｃ２を有する。パッチパターン３７３は、印刷デューティが３０％であるベタ画像Ｋ３，Ｙ３，Ｍ３，Ｃ３を有する。
【００４０】
センサシャッタ３５４が開き、パッチパターン３７１，３７２，３７３を濃度検出部３５０の対向位置に移動させ、濃度検出部３５０でパッチパターン３７１，３７２，３７３を検出して、そのときの濃度検出値（検出電圧値）Ｇを計測する。ここで、濃度検出部３５０が出力する濃度検出値Ｇとパッチパターン３７１，３７２，３７３の実濃度（ＯＤ値）との関係を示す濃度検出値情報は、予め記憶部３０４に格納されている。したがって、記憶部３０４に格納されている濃度検出値情報を参照することにより、濃度検出部３５０が検出した濃度検出値Ｇから、パッチパターン３７１，３７２，３７３の実濃度（ＯＤ値）を算出することができる。そして、目標濃度と算出された濃度との差分を０に近づけるように、画像形成部１１０Ｋ，１１０Ｙ，１１０Ｍ，１１０Ｃの現像バイアス及び露光装置１１１Ｃの光量の少なくとも一方を調整することで濃度補正を行う。
【００４１】
図７は、媒体上のブラック（Ｋ）トナーによる画像の実濃度（ＯＤ値）と濃度検出部３５０から出力される濃度検出値（実測値）Ｇ［Ｖ］との関係を白丸で示す図である。また、図８は、媒体上のカラートナー（すなわち、イエロートナー、マゼンタトナー、シアントナー）による画像の実濃度（ＯＤ値）と濃度検出部３５０から出力された濃度検出値（実測値）Ｇ［Ｖ］との関係を白丸で示す図である。図７及び図８において、横軸は濃度検出値Ｇ［Ｖ］を示し、縦軸は実濃度（ＯＤ値）を示す。実濃度（ＯＤ値）はＸ−ｒｉｔｅ社製の分光濃度計「Ｘ−ｒｉｔｅ  ５２８」で測定された。使用された媒体は「Ｈａｍｍｅｒｍｉｌｌ  ２４１ｂ」紙である。なお、ＯＤ値は、光学濃度（Ｏｐｔｉｃａｌ  Ｄｅｎｓｉｔｙ）値である。なお、図７及び図８において、濃度検出値を示す白丸の分布を代表する曲線がγ特性を示すγカーブと呼ばれる。ＯＤ値と濃度検出値Ｇ［Ｖ］とは、γをガンマ値としたときに、概ね指数関数（ＯＤ＝Ｇγ）で近似することができる。
【００４２】
図７に示されるように、ブラックトナーの場合には、濃度検出値Ｇ［Ｖ］が低いほどＯＤ値が高い傾向を示す。また、図８に示されるように、カラートナー（すなわち、イエロートナー、マゼンタトナー、シアントナー）の場合には、濃度検出値Ｇ［Ｖ］が高いほどＯＤ値が高い傾向を示す。
【００４３】
図９は、媒体上のマゼンタトナーによる画像の実濃度（ＯＤ値）と濃度検出部３５０から出力された濃度検出値（実測値）Ｇ［Ｖ］との関係（γカーブ）を白丸及び黒三角で示す図である。図９において、横軸は濃度検出値Ｇ［Ｖ］を示し、縦軸は実濃度（ＯＤ値）を示す。図９において、白丸は、前回の印刷実行から８時間印刷動作を実行していないとき（長時間放置後）における濃度検出値Ｇ［Ｖ］の実測値を示す。また、黒三角は、長時間放置後の状態から印刷枚数２０００枚（すなわち、２ｋ枚）の印刷を実行したとき（大量印刷後）における濃度検出値Ｇ［Ｖ］の実測値を示す。図９のデータは、印刷デューティが０．５％であり、中温中湿環境（ＮＮ環境）（温度２３℃、湿度５５％）である印刷環境で実測された。なお、図９は、マゼンタトナーについての実測値を示しているが、他のカラートナーであるイエロートナー及びシアントナーについての実測値は、マゼンタトナーについての実測値と同様の傾向を示す。また、ブラックトナーによる画像のＯＤ値と濃度検出値Ｇとの関係（γカーブ）は、概ね、マゼンタトナーについての関係（γカーブ）と左右を反転させた形状となる。
【００４４】
図９に示されるように、長時間放置後の実測値（白丸）が示すγカーブに比べ、大量印刷後の実測値（黒三角）が示すγカーブは変化しており、大量印刷後は、長時間放置後に比べ、実濃度が濃くなっている（ＯＤ値が上昇している）。この原因は、トナー消費量が少ない低デューティ（印字率０．５％）の大量印刷を行うと、現像ローラ１１６の周辺において、ダメージを受けた劣化トナーが増え、その後の印刷に劣化トナーが使用されるためと考えられる。言い換えれば、この原因は、劣化トナーは、外添剤が剥がれやすく、その結果、トナーの凝集が起こってトナーの付着量が増えるために濃度が濃くなることが原因と考えられる。また、劣化トナーは、帯電量が上昇するため、転写効率が良くなることにより濃度が濃くなることも原因と考えられる。
【００４５】
図１０は、媒体上のマゼンタトナーによる画像の実濃度（ＯＤ値）と濃度検出部３５０から出力された濃度検出値（実測値）Ｇ［Ｖ］との関係（γカーブ）を白三角、白丸、及び黒丸で示す図である。図１０において、横軸は濃度検出値Ｇ［Ｖ］を示し、縦軸は実濃度（ＯＤ値）を示す。図１０において、白三角は、長時間放置後の状態から印刷枚数２０００枚の印刷を低デューティ（印字率０．５％）で実行したとき（大量印刷後）における濃度検出値Ｇ［Ｖ］の実測値を示し、白丸は、長時間放置後の状態から印刷枚数２０００枚の印刷を中デューティ（印字率１０％）で実行したとき（大量印刷後）における濃度検出値Ｇ［Ｖ］の実測値を示し、黒丸は、長時間放置後の状態から印刷枚数２０００枚の印刷を高デューティ（印字率６０％）で実行したとき（大量印刷後）における濃度検出値Ｇ［Ｖ］の実測値を示す。図１０のデータは、ＮＮ環境（温度２３℃、湿度５５％）である印刷環境で実測された。なお、図１０は、マゼンタトナーについての実測値を示しているが、他のカラートナーであるイエロートナー及びシアントナーについての実測値は、マゼンタトナーについての実測値と同様の傾向を示す。
【００４６】
図１０に示されるように、低デューティで大量印刷後の実測値（白三角）が示すγカーブは中デューティ及び高デューティで大量印刷後の実測値（白丸が示すγカーブ及び黒丸が示すγカーブ）に比べ変化しており、低デューティの大量印刷後は、実濃度が濃くなっている（ＯＤ値が上昇している）ことがわかる。この原因としては、トナー消費量が少ない低デューティ（印字率０．５％）の大量印刷を行うと、現像ローラ１１６の周辺において、ダメージを受けた劣化トナーが増え、その後の印刷に劣化トナーが使用されるためと考えられる。言い換えれば、劣化トナーは、外添剤が剥がれやすく、その結果、トナーの凝集が起こってトナーの付着量が増えるために濃度が濃くなることが原因と考えられる。これに対して、中デューティ及び高デューティでの印刷では、現像ローラ１１６の周辺のトナーが比較的大量に消費されるため、劣化トナーが残留し難く、劣化トナーが印刷に使用され難いことが原因と考えられる。
【００４７】
図１１は、媒体上のマゼンタトナーによる画像の実濃度（ＯＤ値）と濃度検出部３５０から出力された濃度検出値（実測値）Ｇ［Ｖ］との関係（γカーブ）を黒丸、白丸、及び白三角で示す図である。図１１において、横軸は濃度検出値Ｇ［Ｖ］を示し、縦軸は実濃度（ＯＤ値）を示す。図１１において、黒丸は、長時間放置後の状態から印刷枚数２０００枚の低デューティ（印字率０．５％）の印刷を低温低湿環境（ＬＬ環境）で実行したとき（大量印刷後）における濃度検出値Ｇ［Ｖ］の実測値を示し、白丸は、長時間放置後の状態から印刷枚数２０００枚の低デューティ（印字率０．５％）の印刷をＮＮ環境で実行したとき（大量印刷後）における濃度検出値Ｇ［Ｖ］の実測値を示し、白三角は、長時間放置後の状態から印刷枚数２０００枚の低デューティ（印字率０．５％）の印刷を高温高湿環境（ＨＨ環境）で実行したとき（大量印刷後）における濃度検出値Ｇ［Ｖ］の実測値を示す。ここで、ＬＬ環境は、温度１０℃且つ湿度２０％であり、ＮＮ環境は、温度２３℃且つ湿度５５％であり、ＬＬ環境は、温度２８℃且つ湿度８０％である。なお、図１１は、マゼンタトナーについての実測値を示しているが、他のカラートナーであるイエロートナー及びシアントナーについての実測値は、マゼンタトナーについての実測値と同様の傾向を示す。
【００４８】
図１１に示されるように、ＨＨ環境で大量印刷後の実測値（白三角が示すγカーブ）は、ＬＬ環境で大量印刷後の実測値（黒丸が示すγカーブ）及びＮＮ環境で大量印刷後の実測値（白丸が示すγカーブ）に比べ、実濃度が濃くなっている（ＯＤ値が上昇している）ことがわかる。この原因としては、ＨＨ環境では、ＮＮ環境及びＬＬ環境の場合よりも、画像形成装置１００内の温度及び湿度が高くなるため、現像容器内のトナーが損傷を蓄積しやすく、トナーの凝集が起こり、付着量が増えることであると考えられる。
【００４９】
図９から図１１に示される実測結果から、現在を基準とした現在より前の期間の装置の印刷条件である印刷枚数、印刷デューティ、及び印刷環境によって、濃度検出部３５０から出力される濃度検出値Ｇ［Ｖ］と実濃度（ＯＤ値）との関係（γカーブ）が変化することがわかる。このように、現在より前の期間の印刷条件によってγカーブが変化すると、印刷濃度（実濃度）の調整（濃度補正）を実行した際に、γカーブが変化した分だけ実濃度（ＯＤ値）が目標濃度からずれることになる。そこで、本実施の形態においては、現在より前の期間の印刷条件（印刷枚数、印刷デューティ、印刷環境）によってγカーブが変化した場合であっても、現在より前の期間の印刷条件に起因するγカーブの変化量に応じた量だけ、すなわち、現在より前の期間の印刷条件に起因するγカーブの変化を相殺するように、γカーブを補正することによって、印刷濃度が目標濃度からずれないようにする。
【００５０】
γカーブの補正は、例えば、以下の手順で行われる。制御部３０１が、現在を基準とする予め決められた期間（例えば、直前の所定時間）内に印刷された印刷枚数から印刷枚数係数Ｐｘを算出し（後述の図１２）、予め決められた期間内の印字率の平均値（平均印刷デューティｄ）から平均印刷デューティ係数Ｄｘを算出し（後述の図１３）、環境検出部３４０で検出された環境検出値（Ｔ，ｈ）に基づく環境値Ｆｘから環境係数Ｅｘを算出し（後述の図１４及び図１５）、印刷枚数係数Ｐｘ、平均印刷デューティ係数Ｄｘ、及び環境係数Ｅｘからγカーブ補正係数Ａを算出し（後述の式１）、このγカーブ補正係数Ａを補正値（後述の図１６）で補正して得られた、“補正されたγカーブ補正係数”Ａｘ（＝Ａ１００，Ａ８５，Ａ７０，Ａ５０，Ａ３０，Ａ１５）を用いてγカーブの補正を行う。
【００５１】
図１２は、本実施の形態における印刷枚数係数Ｐｘの算出処理を示すフローチャートである。ここでは、印刷枚数係数Ｐｘの初期値は、例えば、０である。図１２に示されるように、画像形成装置１００の電源がＯＮされると、時間の計測が始まり（ステップＳ１）、印刷枚数のカウントが開始される（ステップＳ２）。予め設定された時間（例えば、３０分）が経過すると（ステップＳ３）、この３０分間に実行された印刷の印刷枚数がカウントされ（ステップＳ４）、制御部３０１は、印刷枚数が２００枚以上であるか、２００枚未満であるかを判定する（ステップＳ４）。
【００５２】
カウントされた印刷枚数が２００枚以上である場合は（ステップＳ４において２００以上）、印刷枚数係数Ｐｘに１が加算される（ステップＳ５）。ここで、印刷枚数係数Ｐｘが４以上であるかを判断し（ステップＳ６）、印刷枚数係数Ｐｘが４以上の場合には（ステップＳ６においてＹＥＳ）、印刷枚数係数Ｐｘを４として（ステップＳ７）記憶部に書き込む（ステップＳ８）。印刷枚数係数Ｐｘが４より小さい場合には（ステップＳ６においてＮＯ）、印刷枚数係数Ｐｘをそのまま記憶部３０４に書き込む（ステップＳ８）。
【００５３】
ステップＳ４においてカウントされた印刷枚数が２００枚未満である場合には（ステップＳ４において２００未満）、印刷枚数係数Ｐｘから０．５を減算して、更新後のＰｘを算出する（ステップＳ９）。ここで、印刷枚数係数Ｐｘが０以下であるかを判断し（ステップＳ１０）、印刷枚数係数Ｐｘが０以下である場合には（ステップＳ１０においてＹＥＳ）、印刷枚数係数Ｐｘを０として（ステップＳ１１）、記憶部３０４に書き込む（ステップＳ８）。印刷枚数係数Ｐｘが０より大きい場合には（ステップＳ１０においてＮＯ）、印刷枚数係数Ｐｘをそのまま記憶部３０４に書き込む（ステップＳ８）。ステップＳ８の処理が終わるとまたステップＳ１に戻り、以上の処理を繰り返し行う。
【００５４】
図１２の処理によれば、印刷枚数係数Ｐｘは、０から４の範囲で定められ、予め決められた時間当たりの印刷枚数が多いほど４に近づき、予め決められた時間当たりの印刷枚数が少ないほど０に近づく。したがって、印刷枚数係数Ｐｘは、予め決められた時間当たりの印刷枚数の多寡を示す指標となる。印刷枚数係数Ｐｘが４に近づくほどγカーブに与える影響が大きく、印刷枚数係数Ｐｘが０に近づくほどγカーブに与える影響が小さい。
【００５５】
平均印刷デューティｄとは、予め決められた期間における印刷デューティの平均値である。印刷デューティとは、用紙１枚あたりのドットカウント、例えば、露光装置（１１１Ｃ，…）の発光数のカウント値、から計算される。予め決められた期間とは、例えば、濃度補正の指示を受けてから次の濃度補正の指示を受けるまでの期間である。用紙１枚に全面ベタ黒印刷した場合の印刷デューティを１００％とし、白紙印刷した場合の印刷デューティを０％とする。
【００５６】
図１３は、平均印刷デューティｄと平均印刷デューティ係数Ｄｘとの関係を表形式で示す図である。平均印刷デューティ係数Ｄｘは、平均印刷デューティｄに応じて算出される。平均印刷デューティ係数Ｄｘは、例えば、−０．１５から０の範囲で定められる。平均印刷デューティｄが５％以上であるときは、平均印刷デューティ係数Ｄｘは、０である。平均印刷デューティｄが３％以下であるときは、平均印刷デューティｄが０に近づくほど平均印刷デューティ係数Ｄｘは、小さくなる。ここで、平均印刷デューティ係数Ｄｘが小さい（−０．１５に近い）値であるほどγカーブに与える影響が大きく、平均印刷デューティ係数Ｄｘが大きい（０に近い）値であるほどγカーブに与える影響が小さい。
【００５７】
環境値Ｆｘは、環境検出部３４０により検出された画像形成装置１００の周囲又は内部の温度Ｔ及び湿度ｈにより決定される。図１４は、検出された温度Ｔ及び湿度ｈと、環境値Ｆｘとの関係を表形式で示す図である。図１４に示されるように、温度を６段階、湿度を１０段階に区分して、環境値Ｆｘを１から８の範囲で決定する。温度Ｔ及び湿度ｈが高いほど環境値Ｆｘは、１に近い数値となり、温度Ｔ及び湿度ｈが低いほど環境値Ｆｘは、８に近い数値となる。
【００５８】
環境係数Ｅｘは、環境値Ｆｘに応じて算出される。図１５は、環境値Ｆｘと環境係数Ｅｘとの関係を表形式で示す図である。環境係数Ｅｘは、環境値Ｆｘにより０．８０から１．２０の範囲で算出される。環境値Ｆｘが大きいほど環境係数Ｅｘは、大きく、環境値Ｆｘが小さいほど環境係数Ｅｘは、小さい。環境係数Ｅｘが１．０に近いほどγカーブに与える影響が小さく、環境係数Ｅｘが０．８０あるいは、１．２０に近いほどγカーブに与える影響が大きい。環境値Ｆｘが４及び５（ＮＮ環境）を基準として、環境値Ｆｘが１（ＨＨ環境）では、濃度が薄くなるようにγカーブを補正し、環境値Ｆｘが８（ＬＬ環境）では、濃度が濃くなるようにγカーブを補正することを示している。
【００５９】
制御部３０１は、以上のようにして求めた印刷枚数係数Ｐｘ、平均印刷デューティ係数Ｄｘ、及び環境係数Ｅｘからγカーブ補正係数Ａを計算し、記憶部３０４に保存する。γカーブ補正係数Ａは、基準であるγカーブからのズレを補正するための係数であり、例えば、次式１により計算する。
Ａ  ＝  Ｅｘ  ＋  （Ｄｘ  ×  Ｐｘ／４）          式１
本実施の形態においては、Ｐｘは、０から４の範囲内の値を持ち、Ｄｘは、−０．１５から０の範囲内の値を持ち、Ｅｘは、０．８０から１．２０の範囲内の値を持ち、Ａは、０．１から１．０の範囲内の値を持つ。この式から、本実施の形態においては、Ｅｘ＝０．８０、Ｄｘ＝−０．１５、Ｐｘ＝４のときに、Ａ＝０．６５（最小値）であり、Ｅｘ＝１．２０、Ｄｘ＝０又はＰｘ＝０のときに、Ａ＝１．２０（最大値）である。
【００６０】
γカーブ補正係数Ａが１．０である場合は、基準γカーブからの補正を行わないことを意味する。γカーブ補正係数Ａが１．０よりも大きな値となる場合、例えば、１．２であれば、濃度が２０％濃くなるようにγカーブを補正することを意味する。γカーブ補正係数Ａが１．０よりも小さくなる場合、例えば、０．８であれば、濃度が２０％薄くなるようにγカーブを補正することを意味する。
【００６１】
また、γカーブ補正係数Ａは、パッチパターンの濃度に応じた補正値Ｂ（図１６）よって補正される。図１６は、濃度検出用のパッチパターンの濃度に対するγカーブ補正係数Ａの補正値Ｂを示している。パッチパターンの濃度とは、濃度補正時に転写ベルト１３３上に形成される印字率（印刷デューティ）１００％、８５％、７０％、５０％、３０％、１５％のパッチパターンの濃度である。γカーブ補正係数Ａは、図１６に示されるパッチパターンの濃度毎の補正値Ｂによって補正される。
【００６２】
図１７は、本実施の形態に係る画像形成装置１００における濃度検出値Ｇごとの各色の“補正されたγカーブ補正係数”Ａｘ（＝Ａ１００，Ａ８５，Ａ７０，Ａ５０，Ａ３０，Ａ１５）を表形式で示す図である。“補正されたγカーブ補正係数”Ａｘ（＝Ａ１００，Ａ８５，Ａ７０，Ａ５０，Ａ３０，Ａ１５）は、例えば、図１６の補正値（Ｂ）を用いて次式２で算出される。
Ａｘ  ＝  １  ＋  （Ａ  −  １）×Ｂ                  式２
【００６３】
一例として、マゼンタトナーについて、Ａ＝ＡＭ＝０．９とし、図１６の補正値Ｂを用いて、“補正されたγカーブ補正係数”Ａｘ（＝Ａ１００，Ａ８５，Ａ７０，Ａ５０，Ａ３０，Ａ１５）を求めると以下のような値となる。
Ａ１００＝１＋（ＡＭ−１）×１．０＝１＋（０．９−１）×１．０＝０．９０
Ａ８５  ＝１＋（ＡＭ−１）×０．８＝１＋（０．９−１）×０．８＝０．９２
Ａ７０  ＝１＋（ＡＭ−１）×０．６＝１＋（０．９−１）×０．６＝０．９４
Ａ５０  ＝１＋（ＡＭ−１）×０．４＝１＋（０．９−１）×０．４＝０．９６
Ａ３０  ＝１＋（ＡＭ−１）×０．２＝１＋（０．９−１）×０．２＝０．９８
Ａ１５  ＝１＋（ＡＭ−１）×０．１＝１＋（０．９−１）×０．１＝０．９９
このように、図１６の補正値Ｂを用いて、“補正されたγカーブ補正係数”Ａｘを求め、この“補正されたγカーブ補正係数”ＡｘをＯＤ値（＝Ｇγ）に掛けることによって、濃度が高い領域では“補正されたγカーブ補正係数”Ａｘによる補正量を大きくし、濃度が低い領域では“補正されたγカーブ補正係数”Ａｘによる補正量を小さくしている。
【００６４】
図１８は、本実施の形態に係る画像形成装置１００における“補正されたγカーブ補正係数”Ａｘ（＝Ａ１００，Ａ８５，Ａ７０，Ａ５０，Ａ３０，Ａ１５）を用いたγカーブの補正を示す図である。図１８は、例えば、マゼンタトナーの場合を示している。図１７で説明したように、本実施の形態においては、複数の濃度検出値Ｇごとに各色についての、“補正されたγカーブ補正係数”Ａｘ（Ａ１００，Ａ８５，Ａ７０，Ａ５０，Ａ３０，Ａ１５）を算出し、これらの値を用いて、γカーブ（ＯＤ＝Ｇγ）を補正している。“補正されたγカーブ補正係数”Ａｘ（Ａ１００，Ａ８５，Ａ７０，Ａ５０，Ａ３０，Ａ１５）は、濃度が高いほど大きく、濃度が低いほど小さい値になっており、図１８に下向き矢印の長さで示されるγカーブ補正係数Ａｘによる補正量は、濃度が低くなるほど小さい。この理由は、図９、図１０、及び図１１からわかるように、濃度検出値Ｇが大きいほど、大量印刷が実濃度に与える影響、低い印字率が実濃度に与える影響、環境検出値（ＨＨ環境）が実濃度に与える影響が大きく、濃度検出値Ｇが小さいほど、大量印刷が実濃度に与える影響、低い印字率が実濃度に与える影響、環境検出値（ＨＨ環境）が実濃度に与える影響が小さいからである。したがって、“補正されたγカーブ補正係数”Ａｘ（＝Ａ１００，Ａ８５，Ａ７０，Ａ５０，Ａ３０，Ａ１５）を用いることによって、図１８に示されるように、実測されたγカーブを補正した補正後のγカーブを、目標のγカーブに近づけることができる。なお、イエロートナー及びシアントナーについても、マゼンタトナーの場合と同様である。また、ブラックトナーによる画像のＯＤ値と濃度検出値Ｇとの関係（γカーブ）は、概ね、マゼンタトナーについての関係（γカーブ）と左右を反転させた形状となる。
【００６５】
図１９は、比較例の画像形成装置における各色のγカーブ補正係数Ａ（＝ＡＫ，ＡＹ，ＡＭ，ＡＣ）を表形式で示す図である。この比較例では、γカーブ補正係数Ａは各色について一定値である。図２０は、図１９のγカーブ補正係数Ａ（＝ＡＫ，ＡＹ，ＡＭ，ＡＣ）を用いた比較例のγカーブの補正を示す図である。図２０は、例えば、マゼンタトナーの場合を示している。図１９で説明したように、比較例においては、各色についてγカーブ補正係数Ａを算出し、これらの値を用いて、図２０に示されるように、測定されたγカーブを補正して、補正後のγカーブ（破線）としている。この場合、濃度検出値Ｇの高い領域では、測定されたγカーブを目標のγカーブに近づけることができるが、濃度検出値Ｇの低い領域では、補正量が大きすぎて、ずれが発生することがある。この理由は、図９、図１０、図１１からわかるように、濃度検出値Ｇが大きいほど、大量印刷が実濃度に与える影響、低い印字率が実濃度に与える影響、環境検出値（ＨＨ環境）が実濃度に与える影響が大きく、濃度検出値Ｇが小さいほど、大量印刷が実濃度に与える影響、低い印字率が実濃度に与える影響、環境検出値（ＨＨ環境）が実濃度に与える影響が小さいからである。
【００６６】
このように、本実施の形態に係る画像形成装置１００においては、パッチパターンを構成するベタ画像の濃度が濃い領域については、γカーブの補正量を大きくし、パッチパターンを構成するベタ画像の濃度が低い領域については、γカーブの補正量を小さくして、γカーブを適切に補正している。
【００６７】
《５》印刷濃度の調整
図２１は、本実施の形態に係る画像形成装置１００における濃度補正動作を示すフローチャートである。濃度補正においては、まず、制御部３０１は、印刷枚数Ｊから、図１２に示される処理によって印刷枚数係数Ｐｘを算出する（ステップＳ２１）。
【００６８】
次に、濃度補正の指示があった場合には（ステップＳ２２においてＹＥＳ）、制御部３０１は、環境検出値（温度Ｔ及び湿度ｈ）から図１４に示される環境値Ｆｘを求め、環境値Ｆｘから図１５に示される環境係数Ｅｘを算出する（ステップＳ２３）。
【００６９】
次に、制御部３０１は、印刷デューティｄから図１３に示される平均印刷デューティ係数Ｄｘを算出する（ステップＳ２４）。
【００７０】
次に、制御部３０１は、図１２の印刷枚数係数Ｐｘと、図１５の環境係数Ｅｘと、図１３の平均印刷デューティ係数Ｄｘとから、濃度検出値Ｇごとの各色のγカーブ補正係数Ａ（＝ＡＫ，ＡＹ，ＡＭ，ＡＣ）を決定する（ステップＳ２５）。
【００７１】
次に、制御部３０１は、γカーブ補正係数Ａについて補正値Ｂ（図１６）を用いて補正し、濃度ごとに各色の“補正されたγカーブ補正係数”Ａｘ（＝Ａ１００，Ａ８５，Ａ７０，Ａ５０，Ａ３０，Ａ１５）を算出する（ステップＳ２６）。
【００７２】
次に、制御部３０１は、濃度ごとに各色の“補正されたγカーブ補正係数”Ａｘ（＝Ａ１００，Ａ８５，Ａ７０，Ａ５０，Ａ３０，Ａ１５）を用いて、γカーブを補正し、補正されたγカーブ（補正された濃度検出値Ｇａ）に基づいて、印刷濃度を調整する（ステップＳ２７）。
【００７３】
なお、ステップＳ２１〜Ｓ２４の順番は、図２１に示される順番に限定されず、ステップＳ２１〜Ｓ２４の順番は他の順番であってもよい。
【００７４】
《６》効果
以上のように、本実施の形態によれば、印刷枚数、印刷デューティ、印刷環境の過去の印刷条件に応じてγカーブ補正係数Ａを算出し、このγカーブ補正係数Ａを濃度ごと各色についての補正値Ｂで補正し、この“補正されたγカーブ補正係数”Ａｘ（＝Ａ１００，Ａ８５，Ａ７０，Ａ５０，Ａ３０，Ａ１５）を用いて、γカーブを補正するので、濃度検出部３５０から出力される濃度検出値Ｇから濃度への変換を正確に行うことができる。このため、現在より前の期間の印刷条件に係わらず、印刷濃度を目標濃度に近づける濃度調整を行うことができる。
【００７５】
《７》変形例
上記実施の形態では、本発明を画像形成装置としてのプリンタに適用した例を説明したが、本発明は、ＭＦＰ（多機能周辺装置）、ファクシミリ、及び複写機のような印刷機能を備えた他の装置にも適用可能である。
【００７６】
上記実施の形態では、感光体ドラム上の現像剤像を記録媒体としての用紙に直接転写するタンデム直接転写方式の画像形成装置を説明したが、本発明は、感光体ドラム上の現像剤像を中間転写ベルトに転写し、中間転写ベルト上の現像剤像を記録媒体としての用紙に転写するタンデム中間転写方式などのような、他の方式の画像形成装置にも適用可能である。
【００７７】
上記実施の形態では、パッチパターンとして３０％、７０％、及び１００％の３種類の印字率のベタ画像を含むパターンを使用した場合を説明したが、パッチパターンに含まれるベタ画像の種類は３種類に限定されない。パッチパターンに含まれる異なる印字率を持つベタ画像の数を増やすことにより、より高精度な濃度検出を行うことができる。
【００７８】
上記実施の形態では、図１６に示されるように、各色について６種類の濃度における補正値Ｂを用いたが、各色のトナーごとの補正値Ｂの個数は６個に限定されない。また、補正値Ｂの濃度は１００％、８５％、７０％、５０％、３０％、１５％に限定されない。
【００７９】
上記実施の形態では、印刷枚数係数Ｐｘを算出する際のカウント時間及びカウント数をそれぞれ３０分及び２００カウントとしたが、これらは一例であって、これら以外のカウント時間及びカウント数を採用してもよい。これらは、画像形成装置の特性に応じて適切な値を選択することが望ましい。
【符号の説明】
【００８０】
１０  記録媒体（媒体）、  １００  画像形成装置、  １１０Ｋ，１１０Ｙ，１１０Ｍ，１１０Ｃ  画像形成部、  １１１Ｋ，１１１Ｙ，１１１Ｍ，１１１Ｃ  露光装置、  １１２Ｋ，１１２Ｙ，１１２Ｍ，１１２Ｃ  画像形成ユニット、  １１３  感光体ドラム（像担持体）、  １１４  帯電ローラ、  １１５  現像装置、  １１６  現像ローラ（現像剤担持体）、  １１７  供給ローラ、  １１８  現像ブレード、  １１９ａ  クリーニングブレード、  １１９ｂ  回収容器、  １２０  給紙装置、  １３０  転写ベルトユニット（搬送部）、  １３３  転写ベルト（媒体）、  １４０  転写ローラ、  １５０  定着器、  １７１  帯電ローラ用電源ユニット、  １７２  転写ローラ用電源ユニット、  １７３  現像ローラ用電源ユニット、  １７４  供給ローラ用電源ユニット、  ２００  上位装置、  ３０１  制御部、  ３０２  インターフェイス部、  ３０３  画像信号処理部、  ３０４  記憶部、  ３０５  計算部、  ３０６  タイマー、  ３０７  印刷制御部、  ３１０  電圧制御部、  ３２０  印刷カウンタ（印刷枚数検出部）、  ３３０  ドットカウンタ（印字率検出部）、  ３４０  環境検出部、  ３５０  濃度検出部、  ３５１  発光素子、  ３５２  受光素子（ブラック用センサ）、  ３５３  受光素子（カラー用センサ）、  ３５４  センサシャッタ、  ３６１  Ｄ／Ａコンバータ、  ３６２  ＦＥＴ、  ３６３，３６４  オペアンプ、  ３６５  Ａ／Ｄコンバータ。
【図１】
2017111376.tif 000003
【図２】
2017111376.tif 000004
【図３】
2017111376.tif 000005
【図４】
2017111376.tif 000006
【図５】
2017111376.tif 000007
【図６】
2017111376.tif 000008
【図７】
2017111376.tif 000009
【図８】
2017111376.tif 000010
【図９】
2017111376.tif 000011
【図１０】
2017111376.tif 000012
【図１１】
2017111376.tif 000013
【図１２】
2017111376.tif 000014
【図１３】
2017111376.tif 000015
【図１４】
2017111376.tif 000016
【図１５】
2017111376.tif 000017
【図１６】
2017111376.tif 000018
【図１７】
2017111376.tif 000019
【図１８】
2017111376.tif 000020
【図１９】
2017111376.tif 000021
【図２０】
2017111376.tif 000022
【図２１】
2017111376.tif 000023