(57)【要約】【課題】  実際に用紙に印字することなく、高い精度で濃度補正を行うことができる画像形成装置および方法を提供する。【解決手段】  この画像形成装置は、設定された目標濃度値に対応する目標パラメータを使用して生成されたテストパターンデータからテストパターンを形成する作像部１０と、テストパターンの濃度を検出濃度値として検出する検出部２０と、画像を転写して出力する転写ユニットの転写効率データを格納する記憶部と、検出濃度値および転写効率データを使用して目標濃度値に対応する目標パラメータとして設定される補正パラメータを算出し、補正パラメータにより補正した画像データを作像部１０に与えて濃度補正した画像を形成させる制御部３０とを含む。【選択図】  図１
2009025799.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
入力される画像データに対して濃度補正を実行して画像を形成する画像形成装置であって、
設定された目標濃度値に対応する目標パラメータを使用して生成されたテストパターンデータからテストパターンを形成する作像部と、
前記テストパターンの濃度を検出濃度値として検出する検出部と、
前記画像を転写して出力する転写ユニットの転写効率データを格納する記憶部と、
前記検出濃度値および前記転写効率データを使用して前記目標濃度値に対応する前記目標パラメータとして設定される補正パラメータを算出し、前記補正パラメータにより補正した前記画像データを前記作像部に与えて濃度補正された画像を形成させる制御部とを含む、画像形成装置。
【請求項２】
前記制御部は、前記目標濃度値と一致する前記検出濃度値を探索し、探索された前記検出濃度値に対応する前記目標パラメータを算出し、算出された前記目標パラメータを、前記転写ユニットが出力した用紙の出力枚数に対応した転写効率の出力枚数０に対応した転写効率に対する比率で除して前記補正パラメータを算出する、請求項１に記載の画像形成装置。
【請求項３】
前記作像部は、異なる濃度の複数の前記テストパターンを形成する、請求項１または２に記載の画像形成装置。
【請求項４】
前記検出部は、前記作像部により形成された前記複数のテストパターンの各前記濃度を各前記検出濃度値として検出し、前記制御部は、各前記目標濃度値に対応する前記各検出濃度値を、検出された前記検出濃度値間をスプライン補間することによって生成し、前記各目標濃度値に対応する各前記補正パラメータを、得られた前記補正パラメータ間をスプライン補間することによって生成する、請求項１〜３のいずれか１項に記載の画像形成装置。
【請求項５】
前記制御部は、生成した前記複数の検出濃度値の中に、前記目標濃度値と一致するものがない場合、前記目標濃度値に最も近い値の前記検出濃度値を検索し、前記検出濃度値に対応する前記目標パラメータを算出し、得られた前記目標パラメータを使用して前記補正パラメータを算出する、請求項４に記載の画像形成装置。
【請求項６】
前記記憶部は、前記画像の印刷に使用される用紙の色特性に対応した色補正値を格納しており、前記制御部は、印刷に使用する前記用紙に対応した前記色補正値を前記記憶部から読み出し、読み出した前記色補正値と前記検出濃度値と前記転写効率データとを使用して前記補正パラメータを算出する、請求項１〜５のいずれか１項に記載の画像形成装置。
【請求項７】
入力される画像データに対して濃度補正を実行して画像を形成する画像形成装置により実行される画像形成方法であって、
作像部により、設定された目標濃度値に対応する目標パラメータを使用して生成されたテストパターンデータからテストパターンを形成するステップと、
検出部により、前記テストパターンの濃度を検出濃度値として検出するステップと、
制御部により、前記検出濃度値および記憶部に格納された前記画像を転写して出力する転写ユニットの転写効率データを使用して前記目標濃度値に対応する前記目標パラメータとして設定される補正パラメータを算出し、前記補正パラメータにより補正した前記画像データを前記作像部に与えて濃度補正された画像を形成させるステップとを含む、画像形成方法。
【請求項８】
前記画像を形成させるステップでは、前記制御部により、前記目標濃度値と一致する前記検出濃度値を探索し、探索された前記検出濃度値に対応する前記目標パラメータを算出し、算出された前記目標パラメータを、前記転写ユニットが出力した用紙の出力枚数に対応した転写効率の出力枚数０に対応した転写効率に対する比率で除して前記補正パラメータを算出する、請求項７に記載の画像形成方法。
【請求項９】
前記テストパターンを形成するステップでは、異なる濃度の複数の前記テストパターンを形成する、請求項７または８に記載の画像形成方法。
【請求項１０】
前記検出するステップでは、前記作像部により形成された前記複数のテストパターンの各前記濃度を各前記検出濃度値として検出し、前記画像を形成させるステップでは、各前記目標濃度値に対応する前記各検出濃度値を、検出された前記検出濃度値間をスプライン補間することによって生成し、前記各目標濃度値に対応する各前記補正パラメータを、得られた前記補正パラメータ間をスプライン補間することによって生成する、請求項７〜９のいずれか１項に記載の画像形成方法。
【請求項１１】
前記画像を形成させるステップでは、生成した前記複数の検出濃度値の中に、前記目標濃度値と一致するものがない場合、前記目標濃度値に最も近い値の前記検出濃度値を検索し、前記検出濃度値に対応する前記目標パラメータを算出し、得られた前記目標パラメータを使用して前記補正パラメータを算出する、請求項１０に記載の画像形成方法。
【請求項１２】
前記画像形成装置が備える記憶部は、前記画像の印刷に使用される用紙の色特性に対応した色補正値を格納しており、
前記画像を形成させるステップでは、前記制御部が印刷に使用する前記用紙に対応した前記色補正値を前記記憶部から読み出し、読み出した前記色補正値と前記検出濃度値と前記転写効率データとを使用して前記補正パラメータを算出する、請求項７〜１１のいずれか１項に記載の画像形成方法。
【請求項１３】
請求項７〜１２のいずれか１項に記載の画像形成方法を実行するための画像形成装置により可読なプログラム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、濃度変動を自動補正する画像形成装置、画像形成方法およびプログラムに関する。
【背景技術】
【０００２】
複写機、プリンタ、ファクシミリ装置等の画像形成装置は、画像データに応じた画像光を、帯電器によって予め帯電させた感光体上に露光することにより、その感光体上に潜像を形成し、現像ユニットから粉体現像剤（トナー）を供給し、そのトナーを付着させることにより現像する。また、画像形成装置は、それを転写ベルト上に転写し、転写ベルトと転写ユニットとの間に用紙を給紙することにより、用紙上にトナー像を形成し、定着ユニットにより用紙に定着して、用紙上に画像を形成する。
【０００３】
このような帯電、露光、現像、転写、定着といった各プロセスを経て画像形成を行う電子写真方式を使用する画像形成装置は、電源投入時や大量印刷後において濃度変動が発生する。一定の濃度で印刷するには、濃度を測定し、濃度補正を行う必要がある。そこで、感光体や転写ベルト上にパターンを描き、濃度を測定するための濃度センサによりそのパターンの濃度値を読み取り、読み取った濃度値を利用して補正処理を行う技術が既に知られ、採用されている（例えば、特許文献１参照）。
【０００４】
また、感光体や転写ベルト上での補正処理では、その後に、転写プロセスおよび定着プロセスを経ることから、高精度の濃度補正を行うことができない。そこで、転写時や定着時の濃度を読み取ることにより、高精度の濃度補正を行うことができる技術が提案されている（例えば、特許文献２参照）。この技術では、転写および定着後の用紙上の濃度値を読み取ることにより、高精度の濃度補正を実現している。
【特許文献１】特開２００６−７９００１号公報
【特許文献２】特開２００３−８４５３２号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
上述した転写および定着後の濃度を読み取って濃度補正を行う技術では、感光体や転写ベルト上にパターンを描き、それを読み取って濃度補正を行う技術に比較して高精度の濃度補正を行うことができるが、実際の用紙上にパターンを描く必要があり、用紙が無駄になるという問題があった。
【０００６】
そこで、用紙を無駄にすることなく、高精度の濃度補正を可能にする画像形成装置や画像形成方法の提供が望まれている。
【０００７】
また、用紙には、赤や黄や青といった色味を帯びたものが存在する。用紙が黄味を帯びた紙である場合、印刷後の画像は全体的に黄ばんでしまう傾向にある。このように、色味を帯びた紙を印刷に使用すると、色味変動を起こし、上記の濃度補正のみでは所望の色合いの画像を得ることができないという問題があった。その結果、満足いく画像を得るために、色補正をして印刷することを繰り返すことが必要となり、用紙が無駄になるという問題もあった。
【０００８】
そこで、こういった色味を帯びた紙を使用する場合においても、用紙の色を考慮して濃度補正を行うことができ、用紙の無駄を排除することができる装置や方法の提供も望まれている。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
本発明は、上記課題を解決するために、濃度補正処理を実行するための補正アルゴリズムと転写ユニットの転写効率データとを記憶しておき、その転写効率データを使用してその補正アルゴリズムによる濃度補正処理を実行するように構成する。すなわち、転写時における転写効率を考慮して濃度補正を行うようにするものである。転写ユニットの転写効率を濃度補正計算に組み込むことで、実際に用紙上に印字して濃度補正を実施することなく、高精度の濃度補正を実現することができる。
【００１０】
すなわち、本発明によれば、入力される画像データに対して濃度補正を実行して画像を形成する画像形成装置であって、
設定された目標濃度値に対応する目標パラメータを使用して生成されたテストパターンデータからテストパターンを形成する作像部と、
テストパターンの濃度を検出濃度値として検出する検出部と、
画像を転写して出力する転写ユニットの転写効率データを格納する記憶部と、
検出濃度値および転写効率データを使用して目標濃度値に対応する目標パラメータとして設定される補正パラメータを算出し、前記補正パラメータにより補正した前記画像データを前記作像部に与えて濃度補正された画像を形成させる制御部とを含む、画像形成装置が提供される。
【００１１】
具体的には、制御部は、目標濃度値と一致する検出濃度値を探索し、探索された検出濃度値に対応する目標パラメータを算出し、算出された目標パラメータを、転写ユニットが出力した用紙の出力枚数に対応した転写効率の出力枚数０に対応した転写効率に対する比率で除して補正パラメータを算出する。
【００１２】
作像部は、異なる濃度の複数のテストパターンを形成することができる。これにより、検出部で一時に複数の検出濃度値を検出することができ、作業効率を向上させることができる。
【００１３】
検出部は、作像部により形成された複数のテストパターンの各濃度を各検出濃度値として検出し、制御部は、各目標濃度値に対応する各検出濃度値を、検出された検出濃度値間をスプライン補間することによって生成し、各目標濃度値に対応する各補正パラメータを、得られた補正パラメータ間をスプライン補間することによって生成する。
【００１４】
制御部は、生成した複数の検出濃度値の中に、目標濃度値と一致するものがない場合、目標濃度値に最も近い値の検出濃度値を検索し、その検出濃度値に対応する目標パラメータを算出し、得られた目標パラメータを使用して補正パラメータを算出する。
【００１５】
色味を帯びた紙を使用した場合においても、所望の色合いの画像を得ることができるようにするべく、記憶部は、画像の印刷に使用される用紙の色特性に対応した色補正値を格納する。色特性としては、紙の表面色の白さの程度を表す白色度を挙げることができ、記憶部は、この白色度に対応した色補正値を格納する。制御部は、印刷に使用する用紙に対応した色補正値を記憶部から読み出し、読み出した色補正値と上記の検出濃度値と上記の転写効率データとを使用して補正パラメータを算出する。このようにして、色味を帯びた紙を使用する場合であっても、その紙の色を考慮した濃度補正を行うことができ、これにより、その用紙において所望の色合いの画像を印刷出力することができる。
【００１６】
上記のように、用紙を無駄にすることなく高精度の濃度補正を可能にする画像形成装置として提供することもできるが、作像部により、設定された目標濃度値に対応する目標パラメータを使用して生成されたテストパターンデータからテストパターンを形成するステップと、検出部により、テストパターンの濃度を検出濃度値として検出するステップと、制御部により、検出濃度値および記憶部に格納された画像を転写して出力する転写ユニットの転写効率データを使用して目標濃度値に対応する目標パラメータとして設定される補正パラメータを算出し、前記補正パラメータにより補正した前記画像データを前記作像部に与えて濃度補正された画像を形成させるステップとを含む画像形成方法として提供することもできる。
【００１７】
また、上記の画像形成方法を実現するための画像形成装置により可読なプログラムとして提供することもできる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１８】
図１は、画像形成装置の１つの実施形態を示したブロック図である。この画像形成装置は、所定濃度の画像および所定形状で所定濃度のテストパターンを、感光体、転写ベルト１、用紙上に形成する作像部１０と、形成されたテストパターンの濃度を検出濃度値として検出する検出部２０と、検出された検出濃度値等を使用して補正パラメータを算出し、補正パラメータにより補正した画像データを作像部１０に与えて濃度補正された画像を形成させる制御部３０と、制御部３０に対して各種の指令を入力するプリンタパネル（ＵＩ）４０とを備えている。
【００１９】
この画像形成装置は、画像を用紙へ転写して出力する転写ユニットの転写効率データを格納する記憶部を備えている。この記憶部は、制御部３０に含まれていてもよいし、外部記憶媒体として構成することもできる。また、この記憶部は、制御目標となる濃度を表す目標濃度値と、その目標濃度値と対応付けられ、目標濃度の画像を形成するために使用される目標パラメータとをさらに格納することができる。
【００２０】
作像部１０は、ユーザにより入力された画像データを受け取り、用紙上に画像を形成する。この作像部１０は、露光装置、帯電器、感光体、現像ユニット、転写ベルト１、上記の転写ユニットを含む。露光装置は、画像データに応じた画像光を、帯電器によって予め帯電させた感光体上に露光する。現像ユニットは、露光によって潜像が形成された感光体に粉体現像剤（トナー）を供給し、そのトナーを付着させることにより現像する。転写ユニットは、それを転写ベルト１上に転写し、転写ベルト１との間に用紙が給紙されることにより、用紙上にトナー像を転写する。その後、そのトナー像は、定着ユニットにより用紙に定着される。
【００２１】
また、作像部１０は、制御部３０からテストパターンデータを受け取り、転写ベルト１上に所定濃度のテストパターンあるいは一定の濃度刻みの複数のテストパターンを形成する。作像部１０は、所定濃度になるように設定された目標濃度値に対応する目標パラメータを使用して生成されたテストパターンデータを受け取り、このデータから所定濃度のテストパターンを形成する。図１では、作像部１０が、転写ベルト１上に、４個を１組として、一定の濃度刻みで３組の矩形のテストパターンを形成しているのが示されている。
【００２２】
検出部２０は、転写ベルト１上に形成されたテストパターンの濃度を検出濃度値として検出する。検出部２０としては、濃度センサを挙げることができる。濃度センサは、光源と、受光センサとを含み、光源から出射された光がテストパターンに反射し、その反射光を受光センサで受光し、その受光量から濃度を検出する。光源としては、ＬＥＤ、ＬＤ（レーザダイオード）、ＥＬ、冷陰極管、電球等を挙げることができる。受光センサとしては、ＰＤ（フォトダイオード）、ＣＣＤ等を挙げることができる。
【００２３】
制御部３０は、検出部２０により検出された検出濃度値がアナログ信号であるため、そのアナログ信号をデジタル信号へ変換するＡ／Ｄ変換部３１と、補正を行うタイミングを制御するタイミング制御部３２と、記憶されている補正アルゴリズムで濃度補正処理を実行するように制御する補正処理制御部３３とを含む。また、制御部３０は、プリンタパネル４０からの入力信号およびプリンタパネル４０への出力信号を制御するインタフェースとして機能するパネル制御部３４と、所定形状で、所定濃度のテストパターンをパターンデータとして生成するパターンデータ生成部３５と、濃度補正処理を実行する濃度域を記憶する許容濃度テーブル３６とを含む。
【００２４】
さらに、制御部３０は、ＮＶＲＡＭ３７と、濃度補正処理を実行可能なプログラムを格納したＲＯＭ３８と、制御部３０全体を制御するＣＰＵ３９とを含む。上記の記憶部として、このＮＶＲＡＭ３７を用いることができ、ＮＶＲＡＭ３７に、検出された検出濃度値、制御目標となる目標濃度値、目標濃度値に対応付けられた目標パラメータ、転写ユニットの転写効率データを記憶することができる。
【００２５】
検出部２０で検出される検出濃度値は、濃度変動がない場合、目標濃度値と一致した値となる。このように濃度変動がない場合は、目標濃度値に対応する目標パラメータを設定すれば、所望の濃度の画像を形成することができる。しかしながら、電源投入時や大量に印刷した後においては濃度変動が発生し、検出される検出濃度値と目標濃度値は異なった値となる。このように濃度変動が生じる場合には、濃度補正が必要とされる。
【００２６】
濃度補正は、初めに、パターンデータ生成部３５がパターンデータを生成し、タイミング制御部３２で制御されるタイミングに従ってパターンデータを作像部１０へ送る。作像部１０は、このパターンデータを受け取り、感光体および転写ユニット上に所定形状および所定濃度のテストパターンを形成する。
【００２７】
検出部２０は、形成されたテストパターンを検出し、Ａ／Ｄ変換部３１へ送り、Ａ／Ｄ変換部３１がアナログ信号からデジタル信号へ変換する。その後、ＣＰＵ３９が、デジタル信号とされた検出濃度値と、ＮＶＲＡＭ３７に記憶された目標濃度値および目標パラメータと、転写ユニットの転写効率データとを使用して、目標濃度値に対応する補正パラメータを算出する。この補正パラメータの算出の詳細については後述する。
【００２８】
図２は、画像形成装置における画像形成処理を実行するためのソフトウェアおよびハードウェア構成の１つの実施形態を示した図である。アプリケーションやモジュールは、ＣＰＵ３９により実行され、それによって、画像の入出力処理や変換処理等が実行されるが、説明を容易にするために、ここでは、アプリケーションおよびモジュールが各処理を行うものとして記載する。
【００２９】
アプリケーション５０が画像データをＲＧＢ信号としてカラーマッチングモジュール５１へ送る。アプリケーション５０は、スキャナアプリケーションやコピーアプリケーションであれば、画像を読み取り、画像データとして出力する。カラーマッチングモジュール５１は、ＲＧＢ信号をＣＭＹＫ信号に変換する。ＲＧＢ信号は、赤（Ｒ）、緑（Ｇ）、青（Ｂ）の基本三原色からなる信号であり、ＣＭＹＫ信号は、シアン（Ｃ）、マゼンタ（Ｍ）、イエロー（Ｙ）、ブラック（Ｋ）からなる信号である。
【００３０】
カラーマッチングモジュール５１は、変換の際、カラープロファイル５２を使用する。カラープロファイル５２は、色域の値を変換するために必要なデータを含むもので、色、色合い、鮮やかさ、明るさについての情報を含むものである。このカラープロファイル５２は、入出力対応テーブルであるＬＵＴ５２ａやＩＮ／ＯＵＴＰＵＴテーブル５２ｂを含むことができる。ＬＵＴ５２ａは、ＲＧＢ表色系を、ＣＩＥ１９７６Ｌ＊ｕ＊ｖ＊均等色空間またはＣＩＥ１９７６Ｌ＊ａ＊ｂ＊均等色空間またはＸＹＺ色空間の座標に変換する色域マッピングのために参照される。ＩＮ／ＯＵＴＰＵＴテーブル５２ｂは、変換された色空間の座標値を、画像形成装置が使用する減法混色系の着色剤で、使用する着色剤に対応する着色剤濃度に変換する着色剤濃度テーブルとされる。
【００３１】
ＣＭＹＫ信号は、ガンマ変換モジュール５３へと送られ、ガンマ値に変換される。ガンマ値は、画像の階調の応答特性を表すときに使用される数値であり、ガンマテーブル５３ａを使用して変換される。ガンマ変換モジュール５３は、例えば、データを８ビット階調で管理し、階調レベル値に対応して適切な濃度階調を与えるように階調補正する。
【００３２】
ＣＭＹＫのガンマ値は、総量規制モジュール５４へと送られ、総量規制値５４ａを使用してトナーの総量が決定される。総量規制されたＣＭＹＫのガンマ値は、ディザパターン５５ａを使用して二値化処理を行う階調変換モジュール５５へと送られる。階調変換モジュール５５で二値化処理された後、作像部１０へと送られ、画像の濃淡をディザパターン（編み点）で階調表現された画像が形成される。
【００３３】
形成される画像の濃度は、ＬＵＴ５２ａ、ＩＮ／ＯＵＴＰＵＴテーブル５２ｂ、ガンマテーブル５３ａにエントリされた値によって決定される。このため、少なくとも１つのテーブルのエントリ値を修正することにより、濃度補正を実行することができる。例えば、ガンマテーブル５３ａのエントリ値を、目標濃度値に対応する目標パラメータとし、この目標パラメータを、後述する検出濃度値および転写効率データから算出された補正パラメータに修正することにより、濃度補正を行うことができる。
【００３４】
以下、画像形成装置が実行する濃度補正処理ついて詳細に説明する。この濃度補正処理では、目標濃度値、目標パラメータ、転写効率データを使用する。これらは、ＣＰＵ３９により読み出されて使用される。本発明では、テストパターンから検出される検出濃度値、目標濃度値、目標パラメータから第１補正パラメータを算出する。その算出した第１補正パラメータ、転写効率データから第２補正パラメータを算出し、その第２補正パラメータを、例えばガンマテーブル５３ａのエントリ値として設定する。これにより、用紙に実際に印刷することなく、転写時における精度の高い濃度補正を行うことができる。
【００３５】
目標濃度値および目標パラメータは、その１つの例として、図３に示す目標テーブルとして記憶することができる。目標テーブルは、濃度負荷（％）と、その濃度負荷に対する目標濃度値と、目標濃度値の画像を形成するために使用される目標パラメータとを含む。濃度負荷は、付着させるトナー量、帯電量、露光量等を変更することによって変化させることができる。図３では、負荷として、０％、２５％、１００％が示され、それに対応した目標濃度値および目標パラメータが示されている。目標濃度値は、図１に示す許容濃度テーブル３６を参照し、０．０８〜１．５をその範囲として各負荷に応じて決定され、その目標濃度値になるように、０〜２５５の数値で示される８ビットデータとして目標パラメータが決定される。
【００３６】
また、目標テーブルは、図４に示すように、負荷、目標濃度値、目標パラメータに対応する検出濃度値および第１補正パラメータを設定できるものとすることができる。例えば、負荷２５％、目標濃度値０．３７に設定してテストパターンを形成し、検出部２０により検出したテストパターンの検出濃度値が０．３５である場合、負荷２５％、目標濃度値０．３７に対応付けて、検出濃度値０．３５、第１補正パラメータ６０を記憶することができる。なお、検出濃度値の範囲は、目標濃度値の範囲と同じである。
【００３７】
この目標テーブルを使用して第１補正パラメータを算出する処理を、図４を参照して説明する。まず、感光体および転写ベルト上に複数の異なる濃度のテストパターンを形成させる。これら複数の異なる濃度のテストパターンは、例えば、負荷０％、２５％、５０％、７５％の目標濃度値に設定することで形成させることができる。短時間で処理を行うためには、同時に複数のテストパターンを形成することが好ましいが、テストパターンを形成するためのスペースが少ない場合には、テストパターンを１つずつ形成することもできる。
【００３８】
次に、検出部２０でそのテストパターンの濃度を検出する。目標テーブルの負荷、目標濃度値、目標パラメータに対応する検出濃度値を、検出部２０により検出された濃度値から取得あるいは算出し、その目標テーブルの所定フィールド内に格納する。例えば、検出された複数の検出濃度値間を補間することで、各負荷等に対応する各検出濃度値を生成することができる。
【００３９】
矢線(１)に示すように、任意の目標濃度値に一致する検出濃度値を探索する。目標テーブルに格納された複数の検出濃度値から、目標濃度値に一致する検出濃度値を探索する。図４では、目標濃度値が０．３７であり、それに一致する検出濃度値、すなわち０．３７の検出濃度値を探索する。一致する検出濃度値がない場合には、その目標濃度値に最も近い値の検出濃度値を探索結果とすることができる。
【００４０】
次に、矢線（２）に示すように、探索した検出濃度値に対応する目標パラメータを算出する。対応する目標パラメータが存在する場合には、目標テーブルから得ることができるが、ない場合には、目標パラメータ間を補間することによって算出することができる。
【００４１】
同じ負荷において、目標濃度値と検出濃度値とが一致していれば、目標パラメータがそのまま第１補正パラメータになり、一致しない場合、目標パラメータを変更し、上記のようにして得られた目標パラメータが第１補正パラメータとなる。
【００４２】
検出された検出濃度値間あるいは目標パラメータ間の各値は、検出された値あるいはパラメータをスムーズにつなぎ合わせた曲線から、その曲線に適合する多項式を求め、その多項式からその間の値を算出するスプライン補間により求めることができる。
【００４３】
上記の方法では、高い精度の第１補正パラメータを得ることができる。第１補正パラメータは、この方法に限られるものではなく、例えば、次の方法によって得ることもできる。
【００４４】
図４に示す負荷２５％のときの、目標濃度値と検出濃度値の比率（目標濃度値／検出濃度値）を算出し、算出した比率に目標濃度値に対応する目標パラメータを乗じて第１補正パラメータを算出することができる。ここでは、負荷２５％としたが、負荷５０％や７５％のときの各値を使用してもよい。
【００４５】
ここで、用紙への出力枚数（枚）と、転写効率（％）との関係を、図５を参照して説明する。転写ユニットの寿命を１０００００枚と想定した場合の転写効率は、図５に示す実施形態では、出力枚数が１００００枚までほぼ直線的に低下し、その後、緩やかに低下し、約１７０００枚からはほぼ一定となっている。
【００４６】
この転写効率（％）は、一般に、用紙上に付着するトナー量と、感光体または転写ベルト上に付着するトナー量とを使用して、以下の式１から算出することができる。
【００４７】
【数１】
2009025799.tif 000003
【００４８】
本発明では、この転写効率をデータとして使用して、転写効率を考慮した補正パラメータを算出し、その補正パラメータを使用して濃度補正を行う。このため、転写効率を考慮した補正パラメータを算出する方法を以下に説明する。
【００４９】
上記のようにして得られた第１補正パラメータである補正パラメータγは、階調数ｎと用紙への出力枚数ｍとによって変化することから、ｎおよびｍの関数として表すことができる。階調数ｎは、８ビットデータの場合、２５６階調である。
【００５０】
転写効率ｋ（％）は、上記式１から算出され、用紙への出力枚数ｍによって変化することから、ｍの関数として表すことができる。これらの補正パラメータγおよび転写効率ｋを使用して、転写効率を考慮した第２補正パラメータである補正パラメータγ２は、以下の式２から算出することができる。
【００５１】
【数２】
2009025799.tif 000004
【００５２】
上式のように、補正パラメータγ２は、補正パラメータγを、これまでに出力された合計枚数に対応した転写効率の出力枚数０に対応した転写効率（通常、１００％）に対する比率（ｋ／１００）で除することにより算出することができる。このようにして得られた補正パラメータγ２は、上記のタイミング制御部３２によるタイミングよって作像部１０へと与えられ、画像形成の際に使用され、自動的に濃度補正が行われる。この式２を使用し、転写効率を考慮した補正パラメータγ２を得ることにより、実際に用紙上に印字して濃度補正を行うことなく、高い精度の濃度補正を行うことができる。このため、濃度補正における用紙の無駄をなくすことができる。
【００５３】
画像形成装置が実行する濃度補正処理の流れを、図６を参照しながら説明する。ここでは、図４に示す目標テーブルを使用する場合の処理を説明する。ステップ６００で処理を開始し、まず、テストパターンから検出された濃度値以外の値を得るために、検出部２０により検出された複数の検出濃度値間をスプライン補間する（ステップ６１０）。次に、所望の負荷に対する目標濃度値に一致する検出濃度値を探索する（ステップ６２０）。この探索は、例えば、負荷０％、２５％、５０％、７５％において行われる。まず、負荷０％のときの目標濃度値に一致する検出濃度値を探索する。その探索で、一致する検出濃度値があるか否かを判定する（ステップ６３０）。
【００５４】
一致する検出濃度値がある場合には、一致する検出濃度値に対応する目標パラメータを算出し、得られた目標パラメータを第１補正パラメータとする（ステップ６４０）。ない場合には、目標濃度値に最も近い値の検出濃度値を探索し、その検出濃度値に対応する目標パラメータを算出し、得られた目標パラメータを第１補正パラメータとする（ステップ６５０）。これら第１補正パラメータを目標テーブルの所定フィールドに格納したところで、次に、負荷が１００％未満か否かを判定する（ステップ６６０）。ここではまだ負荷０％であるので、２５％の負荷を加算し（ステップ６７０）、ステップ６２０へ戻る。このようにして、負荷が１００％になるまで繰り返される。
【００５５】
上記では、テストパターンを負荷２５％ごとに形成しているため、ステップ６７０において２５％の負荷を加算したが、負荷は１０％ごと、２０％ごとなど、いかなる割合であってもよい。負荷が１００％になったところで、転写ユニットがこれまでに転写して出力した用紙の枚数に対応する転写効率を算出する（ステップ６８０）。この転写効率は、記憶部から転写効率データを読み出し、そのデータから出力枚数に対応した転写効率を算出する。転写効率データは、例えば、出力枚数５０００枚ごとの転写効率をデータとして記憶しておき、これまでに出力された枚数が７０００枚であれば、５０００枚、１００００枚のときの転写効率を読み出し、その間を補間して、その７０００枚のときの転写効率を算出することができる。また、出力枚数は、例えば、用紙をカウントするためのカウンタから得ることができる。
【００５６】
テストパターンにより検出された濃度値に対して算出された第１補正パラメータと、転写効率とを使用して、上記式２により、補正パラメータとして使用する第２補正パラメータを算出する（ステップ６９０）。このようにして得られた第２補正パラメータ間をスプライン補間し、その間の第２補正パラメータを生成する（ステップ７００）。生成された第２補正パラメータは、転写時における補正パラメータとして記憶部に格納され、画像形成における設定値として使用される。この第２補正パラメータの格納により、濃度補正処理を終了する（ステップ７１０）。
【００５７】
この第２補正パラメータは、上記のように、階調再現データとして登録されるガンマテーブル５３ａのエントリ値として設定することができる。設定されたエントリ値は、階調レベル値としてガンマ変換モジュール５３に与えられ、この階調レベル値を新たなγデータとして使用して画像形成が行われる。このように、転写効率を考慮した濃度補正を行うことで、用紙に実際に転写することなく、実際に用紙に転写して濃度補正を実施した場合と同様の、高い精度の濃度補正を実現することができる。
【００５８】
上記では、転写ユニットには寿命があり、出力枚数が増加するほど転写効率が低下することから、転写効率を考慮して高い精度の濃度補正を実現するための装置構成および方法について説明してきた。この装置および方法では、用紙の色が白色であることを前提としているため、赤、青、黄といった色味を帯びた用紙を使用した場合、これまでに説明してきた濃度補正のみでは、その用紙の色と重なり合い、全体的に赤味もしくは青味または黄味がかった画像が印刷されてしまう。実際に印刷に使用される用紙には、資源の有効利用の点から再生紙が多く使用されており、この再生紙には、薄く色味を帯びたものからかなり色味を帯びたものまで様々な種類がある。
【００５９】
黄味を帯びた用紙を使用した場合であっても、イエローのトナー量を減じて色補正を行えば、色味のない白紙に印刷した場合と同様の所望の色合いの画像を得ることができる。ここで、上記の検出濃度値と転写効率データとを使用して算出された補正パラメータを色補正前の補正パラメータとし、実際にイエローのトナー量を減じて色補正を行ったときに使用した補正パラメータを色補正後の補正パラメータとした場合のそれら関係を図７に示す。図７に示す横軸は、８ビットデータの２５６階調で表される色補正前の補正パラメータで、縦軸は、８ビットデータの２５６階調で表される色補正後の補正パラメータである。
【００６０】
色補正後の補正パラメータは、色補正においてイエローのトナー量を減じているため、色補正前の補正パラメータより低い値となっている。その結果、図７で示される曲線は、下側に凸の曲線となっている。
【００６１】
この曲線は、指数関数で近似することができる。このため、色補正後の補正パラメータは、色補正前の補正パラメータを底とする指数関数で表すことができる。この場合の指数は、色補正値として与えることができ、色補正値は、用紙の色特性に応じて決定することができる。ここで、色補正後の補正パラメータを算出するための式を下記式３に例示する。
【００６２】
【数３】
2009025799.tif 000005
【００６３】
上記式３では、色補正前の補正パラメータを、８ビットデータの最大値である２５５で除した値を底として採用している。なお、この色補正値は、用紙の白色度といった色特性に対応し、その色特性に応じて変動する。白色度は、用紙の表面色の白さの程度を表す指標で、その用紙の表面に光を当てた場合に反射した光の反射率を数値化したものである。この白色度は、赤、青、黄といった色の種類によって異なり、黒である場合が０％であり、真っ白である場合が１００％である。一般に白色度は、木材等から直接作られたバージンパルプや化学反応により木材を分解・分離して作られた化学パルプでは約８０％、再生紙では約７０％、新聞用紙では約５５％、漂白パルプでは約８８％とされている。
【００６４】
用紙の色の種類は、ブラックを除く、イエロー、シアン、マゼンタのトナーの量を減じて色補正を行うために、赤味を帯びた色、黄味を帯びた色、緑がかった色、シアンがかった色、青味を帯びた色、マゼンタがかった色に分けられる。ブラックのトナーに関しては、無彩色で、その量を減じたところで、この補正に何ら影響を与えるものではないことから、この色補正においてブラックのトナーは除かれている。
【００６５】
図８は、用紙の種類に対応する用紙の色の種類と、それに対応した補正方法を規定した図である。番号１に対応付けられたフィールドには、色の種類として、赤味を帯びた色が、また、その補正方法として、その赤味を減じるために、用紙に定着させるマゼンタとイエローのトナー量を減少させることが規定されている。このような補正を行うことで、全体的に赤味を帯びた画像となることを防止し、色味のない白紙に印刷した場合と同様の所望の色合いの画像を、その赤味を帯びた用紙に印刷する場合においても得ることができる。
【００６６】
番号２に対しては、黄味を帯びた色と、その黄味を減じるために、イエローのトナー量を減少させることが規定されている。番号３に対しては、緑がかった色と、緑色を減じるために、イエローとシアンのトナー量を減少させることが規定されている。
【００６７】
また、番号４に対しては、シアンがかった色と、シアンを減じるために、シアンのトナー量を減少させることが規定されている。番号５に対しては、青味を帯びた色と、その青味を減じるために、シアンとマゼンタのトナー量を減少させることが規定されている。番号６に対しては、マゼンタがかった色と、マゼンタを減じるために、マゼンタのトナー量を減少させることが規定されている。
【００６８】
図８で示した用紙の色の種類とその補正方法との関係から、使用する用紙に応じた色のトナー量を減じて試験等を行い、各用紙につき色補正値を求めることができる。
【００６９】
求めた色補正値は、用紙の白色度に対応して、ユーザが入力することにより直接指定することができ、記憶部に記憶され、必要に応じて制御部３０が読み出して使用することができる。制御部３０は、その色補正値と上記式３を使用して、色補正後の補正パラメータを算出することができる。
【００７０】
したがって、この色補正を行うために、記憶部は、用紙の色特性に対応した色補正値を格納し、制御部３０は、印刷に使用する用紙に対応した色補正値を記憶部から読み出し、その読み出した色補正値と上記の検出濃度値および転写効率データとを使用して補正パラメータを算出するように構成することができる。
【００７１】
色補正値は、ユーザが入力して指定するほか、記憶部が色特性と色補正値との対応表を保持し、ユーザが、使用する用紙の色の種類を指定、あるいはその色の種類に対応した番号を入力することで、制御部３０がその対応表から色補正値を取得するように構成することもできる。用紙の種類には、バージンパルプ、再生紙、化学パルプ、新聞用紙、漂白パルプ等があるが、その用紙の色が青っぽい色であれば、青味を帯びた色を指定、あるいは図８でいう番号５を入力することで、色補正を行うことができる。なお、使用する用紙が１種類であれば白色度は１つであるため、その白色度に対応した色補正値のみを予め記憶させておき、制御部３０がその色補正値を読み出すように構成することができる。
【００７２】
これまで本発明を実施の形態をもって説明してきたが、本発明は上述した実施の形態に限定されるものではなく、他の実施の形態、追加、変更、削除など、当業者が想到することができる範囲内で変更することができ、いずれの態様においても本発明の作用・効果を奏する限り、本発明の範囲に含まれるものである。すなわち、上記ΔＤの値を修正するための計算としては、各種の数値計算手法を使用することができ、また、各補正パラメータγに対応する修正値を予め計算し、エントリ値として保有するルックアップテーブルを採用することもできる。上記転写効率も、ルックアップテーブルとして保持することができ、計算を行うことなく、転写効率を考慮した補正パラメータγ２を得ることができる。用紙の色補正は、上記６色の種類に限られるものではなく、さらに多くの色の補正を行うこともできる。また、用紙をセットする位置を予め決定しておき、ユーザが使用する用紙を選択したときに、その用紙に対応した色の種類から色補正値を読み出し、その色補正値を使用して色補正を行うこともできる。
【図面の簡単な説明】
【００７３】
【図１】画像形成装置の１つの実施形態を示したブロック図。
【図２】画像形成装置における画像形成処理の１つの実施形態を示した図。
【図３】目標テーブルの１つの実施形態を示した図。
【図４】目標テーブルの別の実施形態を示した図。
【図５】出力枚数と転写効率との関係を示した図。
【図６】濃度補正処理の流れを示したフローチャート図。
【図７】用紙の色特性を補正しない場合の補正パラメータと、用紙の色特性の補正した場合の補正パラメータとの関係を示した図。
【図８】色特性と補正方法との関係を示した図。
【符号の説明】
【００７４】
１…転写ベルト、１０…作像部、２０…検出部、３０…制御部、３１…Ａ／Ｄ変換部、３２…タイミング制御部、３３…補正処理制御部、３４…パネル制御部、３５…パターンデータ生成部、３６…許容濃度テーブル、３７…ＮＶＲＡＭ、３８…ＲＯＭ、３９…ＣＰＵ、４０…プリンタパネル、５０…アプリケーション、５１…カラーマッチングモジュール、５２…カラープロファイル、５２ａ…ＬＵＴ、５２ｂ…ＩＮ／ＯＵＴＰＵＴテーブル、５３…ガンマ変換モジュール、５３ａ…ガンマテーブル、５４…総量規制モジュール、５４ａ…総量規制値、５５…階調変換モジュール、５５ａ…ディザパターン
【図１】
2009025799.tif 000006
【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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