JP2006018180A

JP2006018180A - 画像形成装置及びこれに用いられる濃度補正データ生成方法

Info

Publication number: JP2006018180A
Application number: JP2004198309A
Authority: JP
Inventors: Tatsuya Tanaka; 達哉田中; Kyosuke Ko; 京介高; Shinji Imagawa; 眞司今川
Original assignee: Sharp Corp
Current assignee: Sharp Corp
Priority date: 2004-07-05
Filing date: 2004-07-05
Publication date: 2006-01-19
Anticipated expiration: 2024-07-05
Also published as: JP4343047B2

Abstract

【課題】印字画像の画像品質を継続的に確保すると共に現像剤の過剰な消費を抑制し，且つ，感光体ドラム等の像胆持体の寿命の短縮を防止すること。
【課題を解決するための手段】像担持体上に形成された複数の印刷モードに応じたテストパターン像の濃度に基づいて上記複数の印刷モード毎の濃度補正データを生成し，該生成した上記複数の印刷モード毎の濃度補正データのうち，一の印刷モードに対応する濃度補正データと他の印刷モードに対応する濃度補正データとの比率を算出した後に，再度上記一の印刷モードに対応する濃度補正データを生成して，この生成した濃度補正データと上記算出された比率とに基づいて上記他の印刷モードに対応する濃度補正データを新たに生成する。
【選択図】図５

Description

複数の印刷モードに応じた印字濃度を入力画像の濃度に合わせるよう補正する濃度補正処理を行う画像形成装置に関し，特に，像担持体上に形成されたテストパターン像の濃度に基づいて，上記濃度補正処理に用いられる上記複数の印刷モード毎の濃度補正データを生成する画像形成装置及び濃度補正データ生成方法に関するものである。

従来，複写機等の画像形成装置においては，実際に印字出力される印字画像の濃度をスキャナ装置等から読み取られた原稿の画像データの濃度に合わせるべく読み取られた画像データに対して濃度補正処理が行われている。この濃度補正処理は，例えば，予め用意された濃度補正データに基づいて定められる補正量を上記原稿画像データに加減或いは乗算することにより行う手法が一般的である。
ところで，感光体ドラムの感光特性の経時的変化や環境温度の変化等の種々の要因により感光体ドラムの感度が変化し，上記濃度補正処理後の画像データに基づいて印字された印字画像の濃度が入力画像（例えば原稿の画像）の濃度に適合しなくなるという問題がある。このような問題に対処するため，上記濃度補正処理に用いられる上記濃度補正データを適宜のタイミングで更新する必要がある。上記濃度補正データの更新手法の一例として，複数の階調処理モード（又は印刷モード）に応じた複数のテストパターンを一の転写材上の異なる領域に形成し，その後，上記形成された複数の現像されたテストパターン像を読み取り，この読み取り結果に基づいて新たな濃度補正データを求める（生成する）手法が特許文献１に開示されている。
特開２００２−３３５４０１号公報

しかしながら，上記特許文献１に記載の手法では，新たな濃度補正データを生成する度に複数の階調処理や印刷モードに応じた複数のテストパターン像が転写材上或いは像胆持体上に形成されるため，液体現像剤（現像液）或いは固体現像剤（トナー）の消費が比較的早いという問題がある。
また，昨今では，高い画像品質を常に維持し得る装置の要求が極めて強く，この要求に応えるには，頻繁に上記濃度補正データの生成，更新を行わなければならず，その結果，上記濃度補正データの生成，更新に用いられる現像剤の消費量が増大するという問題がある。
また，上記濃度補正データの生成，更新が頻繁に行われ，上記テストパターン像が感光体ドラム等の像胆持体上に頻繁に現像されると，この現像されたテストパターン像を取り除くクリーニング処理の負担が増加することになる。このクリーニング処理の負担の増加は感光体ドラムの消耗，感光特性の低下等の原因となり問題である。
従って，本発明は上記事情に鑑みてなされたものであり，その目的とするところは，印字画像の画像品質を継続的に確保すると共に現像剤の過剰な消費を抑制し，且つ，感光体ドラム等の像胆持体の寿命の短縮を防止することが可能な画像形成装置及びこれに用いられる濃度補正データ生成方法を提供することにある。

上記目的を達成するために本発明の画像形成装置及び濃度補正データ生成方法は，像担持体上に形成された複数の印刷モードに応じたテストパターン像の濃度に基づいて上記複数の印刷モード毎の濃度補正データを生成し，該生成した上記複数の印刷モード毎の濃度補正データのうち，一の印刷モードに対応する濃度補正データと他の印刷モードに対応する濃度補正データとの比率を算出した後に，再度上記一の印刷モードに対応する濃度補正データを生成して，この生成した濃度補正データと上記算出された比率とに基づいて上記他の印刷モードに対応する濃度補正データを新たに生成するよう構成されている。なお，上述の本発明が成立する前提として，複数の印刷モード間における上記比率が常に略一定であることが条件となるが，このことは，発明者の長年の実験，研究により知得されたものである。
本発明がこのように構成されることにより，印刷モード毎に新たな濃度補正データを生成する場合に，少なくとも一度は複数の印刷モード毎のテストパターン像を感光体等の現像する必要があるが，その後に新たな濃度補正データを生成する場合は，一の印刷モードに対応するテストパターン像を現像して該一の印刷モードに応じた新たな濃度補正データを生成し，この生成された新たな濃度補正データを基準にして，他の印刷モードに対応するテストパターン像を現像することなく該他の印刷モードに応じた濃度補正データを生成することが可能となる。この結果，印字画像の高画質を確保するべく新たな濃度補正データの生成，更新が頻繁に行われたとしても，一旦複数の印刷モードに応じた補正データを生成した後は，上記一の印刷モードのテストパターンのみを現像すれば各印刷モードに応じた新たな濃度補正データを生成することができるため，トナーや現像液等の現像剤の過剰な消費が抑制され得る。また，感光体ドラム等の像胆持体上に現像されたテストパターン像のクリーニング領域が減るため，感光体ドラム等の消耗，磨耗が抑制され，上記感光体ドラム等の寿命の短縮が防止される。もちろん，新たな濃度補正データの生成，更新を頻繁に行わずとも，現像剤の消費量の抑制，感光体ドラム等の寿命短縮の防止を実現することができる。

ところで，テキストモード（プリンタモードともいう）でテキスト画像を印刷する場合は，入力画像と印字出力画像との間に多少の濃度差があっても視覚的には明確に区別できず，仮に濃度差が視認し得る程度のものであったとしても，印字される画像はテキスト（文章）なので大きな問題にはならない。そのため，テキストモードに用いられる濃度補正データは上述程度の濃度差が生じ得るものであっても許容される。しかしながら，写真モード（コピアモードともいう）で写真画像を印刷する場合は，入力画像と印字出力画像との濃度差がたとえ微小であったとしても，その濃度差は印字出力画像の画像品質に影響する。そのため，高品質な写真画像を得るためには，写真モードに用いられる濃度補正データは，入力画像の濃度と印字出力画像の濃度との同一性を保持できる程度のものでなければならない。
本発明は，上述したように，一の印刷モードに対応する濃度補正データと他の印刷モードに対応する濃度補正データとの比率が常に略一定であることに着目してなされたものである。即ち，「略一定」であるため，上記比率が完全に一定であるとは限らず，微小なズレを有する場合もあり得る。従って，上記比率により求められる他の印刷モードに応じた濃度補正データは，例えば，多少の濃度差が生じても大きな問題とならない上記テキストモード等のような印刷モードに応じたものであることが好ましい。言い換えれば，他の印刷モードに応じた濃度補正データを生成するための基準となる濃度補正データが，微小な濃度差であっても許容することができない写真モードに応じた濃度補正データであることが望ましい。
もちろん，上記一の印刷モードは写真モードに限られるものではない。例えば，ユーザの任意により上記複数の印刷モードから選択された印刷モードを上記一の印刷モードに設定するよう本発明を構成することも考えられる。

ここで，複数の印刷モードに応じたテストパターン像の濃度に基づいて複数の印刷モード毎の濃度補正データを生成する処理は，製造された画像形成装置の工場出荷時や販売出荷時に上記複数の印刷モード毎の濃度補正データをデフォルトデータとして生成するものであることが望ましい。このように装置の出荷時に各テストパターン像に基づく各印刷モードの濃度補正データを予め生成しておくことにより，ユーザは購入後にすぐに画像形成装置を使用することが可能となる。

一方，上記一の印刷モードに対応する濃度補正データと他の印刷モードに対応する濃度補正データとの比率は，感光体ドラムの感光特性や環境の変化により経時的に変動する場合があり得る。そのため，定期或いは不定期に上記一の印刷モードに対応する濃度補正データと他の印刷モードに対応する濃度補正データを各テストパターン像に基づいて再生成する必要がある。この再生成は，例えば，画像形成装置の電源が投入されたこと，所定枚数の印字出力がなされたこと，画像形成装置が具備する現像装置の現像条件が変更されたこと，或いは画像形成装置が具備する像胆持体の一例である感光体ドラム等が交換されたこと等を条件に実行されるものであることが望ましい。
また，本発明は，上記各条件を満足した場合に，再度上記一の印刷モードに対応する濃度補正データを生成する処理を実行するよう構成されていてもかまわない。
もちろん，複数の印刷モードに応じたテストパターン像の濃度に基づいて複数の印刷モード毎の濃度補正データを生成する処理，或いは，再度上記一の印刷モードに対応する濃度補正データを生成する処理は，ユーザが任意に設定した条件やタイミングで実行するものであってもよい。

以上説明したように，本発明によれば，像担持体上に形成された複数の印刷モードに応じたテストパターン像の濃度に基づいて上記複数の印刷モード毎の濃度補正データを生成し，該生成した上記複数の印刷モード毎の濃度補正データのうち，一の印刷モードに対応する濃度補正データと他の印刷モードに対応する濃度補正データとの比率を算出した後に，再度上記一の印刷モードに対応する濃度補正データを生成して，この生成した濃度補正データと上記算出された比率とに基づいて上記他の印刷モードに対応する濃度補正データを新たに生成するよう構成されているため，印刷モード毎に新たな濃度補正データを生成する場合に，少なくとも一度は複数の印刷モード毎のテストパターン像を感光体等の現像する必要があるが，その後に新たな濃度補正データを生成する場合は，一の印刷モードに対応するテストパターン像を現像して該一の印刷モードに応じた新たな濃度補正データを生成し，この生成された新たな濃度補正データを基準にして，テストパターン像を現像することなく他の印刷モードに応じた濃度補正データを生成することが可能となる。この結果，印字画像の高画質を確保するべく新たな濃度補正データの生成，更新が頻繁に行われたとしても，トナーや現像液等の現像剤の過剰な消費が抑制され得る。また，感光体ドラム等の像胆持体上に現像されたテストパターン像のクリーニング処理の領域が減るため，感光体ドラム等の消耗，磨耗が抑制され，上記感光体ドラム等の寿命の短縮が防止される。

以下添付図面を参照しながら，本発明の実施の形態について説明し，本発明の理解に供する。なお，以下の実施の形態は，本発明を具体化した一例であって，本発明の技術的範囲を限定する性格のものではない。
ここに，図１は本発明の実施の形態に係るカラー複写機Ｘの概略構成及び制御システムを示すブロック図，図２は上記カラー複写機Ｘの画像形成部１０の断面模式図，図３はテストパターンの一例を示す模式図，図４は濃度補正処理に用いられる濃度補正データの一例を示すグラフ図，図５は上記カラー複写機ＸのＣＰＵにより実行される濃度補正データ生成処理の手順の一例を示すフローチャートである。

まず，図１及び図２を用いて，本発明の実施の形態に係る濃度補正データ生成処理（濃度補正データ生成方法）が適用されるタンデム方式のカラー複写機Ｘ（画像形成装置の一例）の概略構成について説明する。ここに，図１は上記カラー複写機Ｘの概略構成及び制御システムを示すブロック図，図２は上記カラー複写機Ｘの画像形成部１０の断面模式図である。本カラー複写機Ｘは印刷モードを設定する機能を有し，利用者により予め設定された印刷モード或いは自動的に設定された印刷モードに応じた画像処理（中間調処理等）がなされた画像データを印字出力するものである。なお，上記印刷モードの具体例として，例えば，原稿画像の種類（テキスト画像，写真画像，テキストと写真の混在画像，Ｇ３等のＦＡＸ画像）に応じた階調処理を実行して印字出力するテキストモード，写真モード，テキスト／写真混在モード，ＦＡＸモード等がある。
上記カラー複写機Ｘは画像形成装置の単なる一例であって，他の例として，例えばモノクロ複写機，プリンタ装置，ファクシミリ装置，或いは複写機能，プリンタ機能，ファクシミリ機能の各機能を有する複合機（ＭＦＰ）が該当する。なお，上記複合機の場合における上記印刷モードとは，複写機能及びプリンタ機能夫々におけるテキストモード，写真モード，テキスト／写真混在モードのことをいい，ファクシミリ機能におけるＦＡＸモードのことをいう。

図１に示されるように，上記カラー複写機Ｘは，大略して，原稿の画像を読み取る原稿読取部４０と，画像処理部４１と，画像データ記憶部４３と，外部装置から転送された画像データを入力する外部画像データ入力部４７と，濃度センサ信号入力部４６と，テンキー等の操作部やタッチパネル等の表示部等を有する操作表示部４９と，画像編集部４５と，外部インターフェース（外部Ｉ／Ｆ）４８と，レーザースキャナユニット（ＬＳＵ）１０４等を備えた画像形成部１０（図２参照）と，上記画像形成部１０を含むカラー複写機Ｘの各駆動系機器の駆動制御を行うエンジン制御部５０と，後述する濃度補正データ生成処理に用いられるテストパターン３０ａ，３０ｂ（図３参照）や後述する濃度補正処理に用いられる濃度補正データ（図４参照）等の種々のデータを記憶するデータ記憶部３０（濃度補正データ記憶手段の一例）と，上記各構成要素を所定のシーケンスプログラムに基づいて統括的に制御するＣＰＵ（中央演算処理装置）４４とを備え，これらの各構成要素がデータバス４２にデータ通信可能に接続されて構成されている。

上記原稿読取部４０は，白黒原稿或いはカラー原稿の画像を読み取りＲＧＢの色成分に色分解したラインデータを出力する３ラインのカラーＣＣＤ４０ａと，上記カラーＣＣＤ４０ａにより読み取られた原稿画像のＲＧＢ各色のラインデータのライン画像レベルを補正するシェーディング補正部（シェーディング補正回路）４０ｂと，上記各色のラインデータのずれを補正するラインバッファなどのライン合わせ部４０ｃと，上記各色のラインデータの各色相（色データ）を補正するセンサ色補正部（センサ色補正回路）４０ｄと，各画素の信号の変化にめりはりを持たせるよう補正するＭＴＦ補正部（ＭＴＦ補正回路）４０ｅと，画像の明暗を補正して視感度補正を行うγ補正部（γ補正回路）４０ｆとを備えて構成される。

また，上記画像処理部４１は，モノクロコピーモード時に画像読取部４０から入力されるカラー画像信号であるＲＧＢ信号からモノクロデータを生成するモノクロデータ生成部４１ａと，フルカラーコピーモード時に入力されたＲＧＢ信号を前記画像形成部１０が備えるＹＭＣ（イエロー，マゼンタ，シアン）の各色に対応するプロセスユニット１１（１１ｂ〜１１ｄ）（図２参照）に適用し得るＹＭＣ信号に変換すると共に，クロック変換する入力処理部４１ｂと，領域分離部４１ｃと，黒生成部４１ｄと，色補正部（色補正回路）４１ｅと，ズーム処理部（ズーム処理回路）４１ｆと，空間フイルタ４１ｇと，中間調処理部４１ｈと，上記各構成要素における各処理を実行するＤＳＰ等の半導体プロセッサ（不図示）とを少なくとも有する。以下に，フルカラーコピーモード時に上記画像処理部４１で行われる画像処理手順について簡単に説明する。
上記入力処理部４１ｂにおいてＲＧＢ信号からＹＭＣ信号に変換された画像データは，その後，領域分離部４１ｃに転送される。この領域分離部４１ｃでは，上記画像データに含まれる画像の種類（例えば，文字，網点写真，画紙写真等）が判断された後に，上記画像データが文字領域（テキスト領域），網点写真領域，印画紙写真領域等の画像の種類毎の領域に分離される。続いて，上記各領域に分離された画像データは，上記黒生成部４１ｄで下地色除去処理が行われる。このとき，画像データのＹＭＣ信号に基づいてＫ（ブラック）信号が生成される（黒生成処理）。

このようにして生成されたＹＭＣＫ各色の画像データは，後段に設けられた色補正部（色補正回路）４１ｅに転送される。この色補正部４１ｅでは，印刷モード毎に用意された濃度補正データに基づいて印字濃度を上記原稿読取部４０や外部画像データ入力部４７或いは外部インターフェース４８から入力された入力画像の濃度に合わせるよう補正する処理（以下，濃度補正処理という）が行われる。上記濃度補正処理は，ＹＭＣＫ各色毎に行われる。そのため，一の印刷モードの濃度補正データには，該印刷モードで印字される画像のＹＭＣＫ各色に対応する色別濃度補正データが含まれている。ここに，上記濃度補正データの一例を図４に示す。図中のＡ１，Ａ２は写真モード時に読み取られた写真画像の濃度補正処理に用いられるＹ色の濃度補正データ（濃度補正カーブ）を示し，図中のＢ１，Ｂ２はテキストモード時に読み取られたテキスト画像の濃度補正処理に用いられるＹ色の濃度補正データを示す。なお，図４中では省略しているが，もちろん他の色（ＭＣＫ）の濃度補正データも上記Ｙ色の濃度補正データと同様に存在する。このような濃度補正データは，濃度補正データ記憶手段の一例である上記データ記憶部３０に記憶される。
上記データ記憶部３０に記憶された濃度補正データは，適宜のタイミングで更新（修正）される。即ち，新たな濃度補正データを生成して上記データ記憶部３０に格納された上記濃度補正データを上記新たに生成された濃度補正データに更新する処理が行われる。これは，前記画像形成部１０の感光体ドラム１０１（図２参照）の感光特性の経時的変化，或いは環境温度の変化等の種々の要因により，上記濃度補正処理後の画像データに基づいて印字された印字画像の濃度が入力画像（例えば原稿の画像）の濃度に適合しなくなるという問題に対処するために行われる。なお，上記新たな濃度補正データは，上記データ記憶部３０に記憶された基準テストパターン３１（図３（ａ））を用いて生成されるが，この生成処理（濃度補正データ生成処理）については後段（図５参照）において説明する。
上記色補正部４１ｅで濃度補正処理がなされた画像データは，その後，後段のズーム処理部（ズーム処理回路）４１ｆで利用者により予め設定された倍率に応じた倍率変換処理がなされ，その後，空間フイルタ４１ｇによるフィルタ処理がなされた後に，中間調処理部４１ｈにおいて多値誤差拡散処理や多値ディザ処理等の階調性を表現するための中間調処理が行われる。

上記画像処理部４１において上述の各構成部により各種処理がなされた画像データは，画像データ記憶部４３に格納される。上記画像データ記憶部４３は，上記画像処理部４１からシリアル出力されるＹＭＣＫ各色８ビット（合計３２ビット）の画像データを順次受け取り，図示しないバッファに一時的に記憶する。上記バッファに一次記憶された３２ビットの画像データは，記憶された順に読み出されて，８ビット４色の画像データに変換された後に各色毎に設けられた４基のハードディスク（回転記憶媒体）４３ａ，４３ｂ，４３ｃ，４３ｄそれぞれに記憶される。
上記ハードディスク４３ａ〜４３ｄに格納された８ビット４色の画像データが後述の画像形成部１０のＬＳＵ１０４（図２参照）に出力されるタイミングになると，上記各色の画像データは，バッファメモリ４３ｅ（半導体メモリ）に一旦記憶され，それぞれ出力タイミングがずらされた後にＹＭＣＫ各色に対応するＬＳＵ１０４（１０４ａ〜１０４ｄ）に出力される。これにより，各画像プロセスユニット１１ａ〜１１ｄの配設位置が異なることによる出力タイミングのズレが補正され，中間転写ベルト１２上に順次転写される画像のズレが防止される。

上記外部インターフェース（外部Ｉ／Ｆ）４８は，カラー複写機Ｘと接続して通信携帯端末，デジタルカメラ，デジタルビデオカメラ等の画像入力処理装置から画像データを受け入れるための通信インターフェース手段である。なお，この外部Ｉ／Ｆ４８から入力される画像データも，一旦画像処理部４１に入力されて前記した濃度補正処理や中間調処理等が行われることで，カラー複写機Ｘのプロセスユニット１１において画像形成され得るデータレベルに変換される。
上記外部画像データ入力部４７はカラー複写機Ｘとネットワーク等を介して外部接続されたパーソナルコンピュータ等の情報処理装置或いはファクシミリ装置において作成された画像データを入力するプリンタインタフェース或いはＦＡＸインタフェースである。この外部画像データ入力部４７から入力される画像データは，前記した濃度補正処理，倍率変換処理，フィルタ処理等がなされたＹＭＣＫ信号に既に変換されているため，前記中間調処理部４１ｈのみを経た後に画像データ記憶部４３のハードディスク４３ａ，４３ｂ，４３ｃ，４３ｄに記憶管理されることになる。
上記画像編集部４５は，上記外部画像データ入力部４７，上記画像処理部４１或いは上記外部Ｉ／Ｆ４８を経て上記画像データ記憶部４３に転送（或いは入力）されて上記各ハードディスク４３ａ〜ｄに格納された画像データに対して所定の画像編集処理を行うものである。この画像編集処理は，図示しない画像合成用メモリ上の仮想描画領域で行われる。なお，画像データ記憶部４３のバッファメモリ４３ｅを画像合成用メモリとして用いてもかまわない。

続いて，図１及び図２を用いて上記画像形成部１０について説明する。
図２の断面模式図に示すように，上記画像形成部１０は，ＹＭＣＫの各色の現像剤を用いてフルカラー画像を形成する４つのプロセスユニット１１（１１ａ〜１１ｄ），レーザースキャナユニット（ＬＳＵ）１０４（１０４ａ〜１０４ｄ），中間転写ベルト１２，中間転写ローラ１３（１３ａ〜１３ｄ），定着装置１４等を備えて構成されており，更に，上記プロセスユニット１１は，像担持体の一例である感光体ドラム１０１（１０１ａ〜１０１ｄ），像濃度検知手段の一例である濃度センサ１５（１５ａ〜１５ｄ），現像ユニット（現像装置に相当）１０２（１０２ａ〜１０２ｄ），帯電装置１０３（１０３ａ〜１０３ｄ），図示しないクリーニングユニット等を備えて大略構成されている。

上記帯電装置１０３は，感光体ドラム１０１の表面を所定の電位に均一に帯電させる接触方式の帯電器である。上記帯電装置１０３により均一な電位に帯電された感光体ドラム１０１の表面に，上記ＬＳＵ１０４から出射されたレーザービームが照射されると，該レーザービームに含まれる画像データに応じた静電潜像が上記感光体ドラム１０１に形成される。この感光体ドラム１０１の表面に形成された静電潜像は，上記現像ユニット１０２によりトナー像に顕像化される。なお，後述する濃度補正データ生成処理が実行されると，上記データ記憶部３０に記憶されたテストパターン３０ａ，３０ｂ（図３参照）に応じたトナー像（テストパターン像）が上記各感光体ドラム１０１の表面に顕像化される。

上記現像ユニット１０２により上記感光体ドラム１０１の表面上に形成されたトナー像は，上記現像ユニット１０２の上記感光体ドラム１０１の回転方向下流側に位置する濃度センサ１５（図２参照）によって，その濃度が検知される。このような濃度センサ１５の具体例としては，例えば，上記トナー像に照射した光の反射光の光量を測定することによりトナー像の濃度を検知する拡散反射方式或いは鏡面反射方式の光学式センサが考えられる。この濃度センサ１５により反射光が受光されると，その反射光量に応じた電圧信号が生成されて，上記濃度センサ信号入力部４６に送出される。

感光体ドラム１０１の下方に配置される中間転写ベルト１２は，駆動ローラ１２ａと従動ローラ１２ｂとの間に張架されたループ状の無端ベルトからなる。この中間転写ベルト１２を挟んで各感光体ドラム１０１に対向する位置に，上記各感光体ドラム１０１に対応する中間転写ローラ１３（１３ａ〜１３ｄ）が配置されている。中間転写ローラ１３には，感光体ドラム１０１の表面に担持されたトナー像を中間転写ベルト１２上に転写するために，トナーの帯電極性と逆極性の転写バイアスが印加される。これによって，感光体ドラム１０１（１０１ａ〜１０１ｄ）に形成されたＹＭＣＫ各色のトナー像が中間転写ベルト１２の外周面に順次重ねて転写され，中間転写ベルト１２の外周面にフルカラーのトナー像が形成される。

ここで，図３を用いて，上記データ記憶部３０に記憶された前記テストパターン３０ａ及び３０ｂについて説明する。
上記テストパターン３０ａ，３０ｂは，後述する濃度補正データ生成処理に用いられるものであって，上記テストパターン３０ａ（図３（ａ））は写真モードに応じたテストパターンであり，テストパターン３０ｂ（図３（ｂ））はテキストモードに応じたテストパターンである。図３に示すように，上記各テストパターン３０ａ，３０ｂは，予め定められた１６段階の濃度値Ｄ₁〜₁₆に応じて定められた濃度パターンからなるものである。ここに，上記濃度パターンとは，図３に示すように，複数の均一濃度の矩形画像が一連に並べられ，各矩形画像の濃度が順次段階的に変化した画像をいう。即ち，このような濃度パターンがテストパターンとして用いられる。
上記テストパターン３０ａの複数の濃度パターンのうち，例えば，濃度Ｄ₁₅の濃度パターンは，図３（ａ）に示すように，写真モードで形成される写真画像の階調表現（写真モードで印刷処理される際に行われる中間調処理の階調表現）であって，一画素あたりの階調表現として６×６のマトリクス内に点在する８個のドット配列からなる階調表現３１ａで表されている。また，上記テストパターン３０ｂの濃度Ｄ₁₅の濃度パターンは，図３（ｂ）に示すように，テキストモードで形成されるテキスト画像の階調表現（テキストモードで印刷処理される際に行われる中間調処理の階調表現）であって，一画素あたりの階調表現として３×３のマトリクス内に点在する４個のドット配列からなる階調表現３１ｂで表されている。いずれの階調表現であっても，濃度Ｄ₁₅を表現することができるが，上記階調表現３１ｂよりは階調表現３１ａのほうが最も自然な中間調を表現することができるので，写真モードで行われる中間調の印字時には，上記階調表現３１ａが適している。これに対して，階調表現３１ｂは，中間調としては不自然に表現されるが，画像のエッジ部分が強調されるためテキストモードで行われる中間調の印字時には適している。

次に，図３及び図４を参照しながら図５のフローチャートを用いて，本カラー複写機ＸのＣＰＵ４４（図１）により実行される濃度補正データ生成処理の手順の一例について説明する。図中のＳ１０，Ｓ２０…は処理手順（ステップ）番号を示し，処理はステップＳ１０より開始される。なお，ここでは説明を簡易化するため，本カラー複写機Ｘが備える写真モード（一の印刷モードに相当）とテキストモード（他の印刷モードに相当）で読み取られる原稿の画像データに含まれるＹ色画像データの濃度補正処理に用いられるＹ色濃度補正データの生成処理について説明し，他色の画像データ及び他の印刷モードの上記濃度補正データ生成処理の手順については上記Ｙ画像データについての処理手順と同じであるため説明を省略する。ここに，図４（ａ）はカラー複写機Ｘの不図示の主電源が投入されたことを条件に生成された濃度補正データを示し，図４（ｂ）は１０００枚印刷されたことを条件に生成された濃度補正データを示す。

まず，ステップＳ１０では，カラー複写機Ｘに電源が投入されたかどうかが判断される。かかる判断は，例えば，カラー複写機Ｘに設けられた主電源スイッチのＯＮ信号が入力されたかどうか，或いは，ＯＮ信号入力後に所定の入力電圧が確立されたかどうかで判断される。このステップＳ１０の判断結果は，後述するステップＳ２０〜ステップＳ４０において行われる濃度補正データ生成処理（以下，第１生成処理と称す）の開始条件に用いられるものであるが，上記第１生成処理の開始条件は，例えば，所定枚数の印字出力がなされたこと，カラー複写機Ｘが具備する現像ユニット１０２の現像条件（トナー粒子の荷電状態，現像バイアス，トナーの残量等）が変更されたこと，或いはカラー複写機Ｘが具備する感光体ドラム１０１が交換されたこと等の条件であってもよい。また，上記第１の生成処理は，ユーザが任意に設定した条件やタイミングで実行されるものであってもかまわない。また，上記複数の印刷モード（写真モード，テキストモード）毎の濃度補正データは，カラー複写機Ｘが製造された後，該カラー複写機Ｘを出荷する際にデフォルトデータとして生成するものであることが好ましい。なお，このステップＳ１０の判断は，上記電源が投入されたと判断されるまで繰り返し行われる。

上記ステップＳ１０でカラー複写機Ｘに電源が投入されたと判断されると（Ｓ１０のＹｅｓ側），続いて，ＣＰＵ４４は，画像形成部１０に対してテストパターン３０ａ，３０ｂ（図３）を感光体ドラム１０１上に現像させる（Ｓ２０）。即ち，ＣＰＵ４４によりデータ記憶部３０に記憶されたテストパターン３０ａ，３０ｂが読み出され，この読み出されたテストパターン３０ａ，３０ｂが一端バッファメモリ４３ｅに一時記憶され，その後，ＹＭＣＫ各色の出力タイミングに基づいて画像形成部１０に転送される。

上記画像形成部１０において，現像ユニット１０２（１０２ａ〜１０２ｄ）によって上記テストパターン３０ａ，３０ｂの各色のトナー像（テストパターン像）が上記感光体ドラム１０１（１０１ａ〜１０１ｄ）上に現像されると，その後，上記テストパターン３０ａ，３０ｂに含まれる複数の濃度値Ｄ₁〜₁₆に対応する前記した濃度パターンの濃度値が上記現像ユニット１０２よりも感光体ドラム１０１の回転下流側に配設された濃度センサ１５（１５ａ〜１５ｄ）によって検知される（Ｓ３０）。

続いて，ステップＳ４０では，上記濃度センサ１５により検知された検知濃度値Ｅ₁〜₁₆（Ａ１）及びＦ₁〜₁₆（Ｂ１）に基づいて，写真モード時の上記Ｙ色画像データの濃度補正処理に用いられるＹ色の濃度補正データＡ１と，テキストモード時の上記Ｙ色画像データの濃度補正処理に用いられるＹ色の濃度補正データＢ１（図４（ａ）参照）とが生成される。もちろん，上記ステップＳ２０〜Ｓ４０の処理と同様の処理を行うことにより，写真モード，テキストモードそれぞれに対応するＭＣＫ各色の濃度補正データも生成される。また，本実施の形態例では上記写真モード，テキストモードに限って説明するが，他の印刷モードにおいても，上記ステップＳ２０〜Ｓ４０の処理と同様の処理を行うことにより各色の濃度補正データを生成することができる。
なお，複数段階の入力濃度値Ｄ₁〜₁₆（図４横軸）に対応する上記テストパターン３０ａ（写真モード用）のテストパターン像のＹ色の検知濃度値Ｅ₁〜₁₆（Ａ１）（図４縦軸）及び上記テストパターン３０ｂ（テキストモード用）のテストパターン像のＹ色の検知濃度値Ｆ₁〜₁₆（Ｂ１）（図４縦軸）をそれぞれプロットすると図４のグラフが得られる。
上記生成された各濃度補正データＡ１，Ｂ１は，その後，データ記憶部３０に記憶される（Ｓ５０）。
上記ステップＳ２０〜Ｓ４０の処理，即ち，感光体ドラム１０１上に形成された写真モード及びテキストモードの複数の印刷モードに応じたテストパターン３０ａ，３０ｂのテストパターン像の濃度に基づいて上記複数の印刷モードに応じた濃度補正処理に用いられる濃度補正データＡ１，Ｂ１を生成する処理（第１の生成処理）を実行するときのＣＰＵ４４が，第１の濃度補正データ生成手段に相当する。

上記ステップＳ５０で各濃度補正データＡ１，Ｂ１がデータ記憶部３０に記憶されると，続いて，上記データ記憶部３０に記憶された写真モードに対応する濃度補正データＡ１とテキストモードに対応する濃度補正データＢ１との比率を算出する処理（濃度比率算出処理）がＣＰＵ４４により実行され，その後，データ記憶部３０に記憶される（Ｓ６０）。なお，この濃度比率算出処理を実行するときのＣＰＵ４４が濃度比率算出手段に相当する。このステップＳ６０の処理では，例えば，濃度補正データＡ１の各濃度値Ｄ₁〜₁₆に対応する各検知濃度値Ｅ₁〜₁₆（Ａ１）と，濃度補正データＢ１の各濃度値Ｄ₁〜₁₆に対応する各検知濃度値Ｆ₁〜₁₆（Ｂ１）との比率が算出される。即ち，以下の式（１）で示される比率ｋ_nが算出される。なお，式（１）中のｎは１〜１６の自然数を示す。

感光体ドラム１０１の感光特性の変動や環境温度の変動等により感光体ドラム１０１に担持されるトナー量は変動するため，例えば，時間を異にして上記ステップＳ２０〜Ｓ４０（第１の生成処理）において濃度補正データを生成させた場合，生成された各濃度補正データの内容は一致しなくなるが，発明者の長年の実験，研究により上記比率ｋ_nは常に略一定であることが知得されている。そのため，一度，上記写真モード及びテキストモードそれぞれのテストパターン像の濃度に基づいてそれぞれの濃度補正データを生成した後に上記比率ｋ_nを求めておくことで，後に新たな濃度補正データを生成する場合に，上記写真モードに対応する濃度補正データを生成するだけで，上記テキストモードに応じたテストパターン３０ｂを現像することなく以下に述べる処理（Ｓ９０〜Ｓ１２０）を行うことにより上記テキストモードに対応する濃度補正データを生成することが可能となる。

上記ステップＳ６０において比率ｋ_nが算出されると，続いてステップＳ７０では，上記ステップＳ２０〜Ｓ４０の第１の生成処理がなされてから本カラー複写機Ｘの印字枚数が所定枚数（例えば１０００枚）に達したかどうかをカウンタ（不図示）等のカウント値を監視することで判断する。ここで，上記所定枚数に達したと判断されると，処理はステップＳ９０に進む。また，上記所定枚数に達していないと判断されると，その後，上記データ記憶部３０（図１）に格納された濃度補正データの更新指示が入力されたかどうかが判断される（Ｓ８０）。この判断は，例えば，カラー複写機Ｘの操作表示部４９からの所定のキー入力がなされたかどうかにより判断される。ここで，上記更新指示が入力されたと判断されると，処理はステップＳ９０に進み，上記更新指示が入力されていないと判断された場合は，ステップＳ７０に戻り，ステップＳ７０〜Ｓ８０の処理が繰り返し行われる。
上記ステップＳ７０及びＳ８０の判断結果はいずれも，後述するステップＳ９０〜Ｓ１１０の濃度補正データ生成処理（以下，第２の生成処理と称す），ステップＳ１２０の濃度補正データ生成処理（以下，第３の生成処理と称す）の開始条件に用いられるものであるが，上記第２，第３の生成処理の開始条件は，例えば，カラー複写機Ｘに電源が投入されたこと，カラー複写機Ｘが具備する現像ユニット１０２の現像条件（トナー粒子の荷電状態，現像バイアス，トナーの残量等）が変更されたこと，或いはカラー複写機Ｘが具備する感光体ドラム１０１が交換されたこと等の条件であってもよい。また，上記第２，第３の生成処理が，ユーザが任意に設定した条件やタイミングで実行されるものであってもよい。この場合，当然のことながら，上記ステップＳ７０の判断条件は上記ステップＳ１０における判断条件と重複しないものに設定する必要がある。例えば，上記ステップＳ１０の判断を印字出力枚数を基準とする場合は，ステップＳ７０の判断はその印字出力枚数よりも少ない条件に設定する必要がある。

処理がステップＳ９０に進むと，上記ステップＳ２０の処理と同じようにして，テストパターン３０ａ（図３）のテストパターン像が感光体ドラム１０１上に現像させる。なお，ここでは，写真モードに応じたテストパターン３０ａのテストパターン像だけが現像されて，テキストモードに応じたテストパターン３０ｂのテストパターン像は現像されない。
上記テストパターン像が感光体ドラム１０１上に現像されると，続いてステップＳ３０の処理と同様に，上記テストパターン３０ａに含まれる複数の濃度値Ｄ₁〜₁₆に対応する前記した濃度パターンの濃度値Ｅ₁〜₁₆（Ａ２）（図４（ｂ）参照）が前記濃度センサ１５（１５ａ〜１５ｄ）によって検知され（Ｓ１００），その後，上記濃度センサ１５により検知された検知濃度値Ｅ₁〜₁₆（Ａ２）に基づいて，写真モード時の上記Ｙ色画像データの濃度補正処理に用いられる新たなＹ色の濃度補正データＡ２（図４（ｂ））が生成される（Ｓ１１０）。もちろん，この場合も，上記ステップＳ９０〜Ｓ１３０の処理と同様の処理を行うことにより，ＭＣＫ各色の新たな濃度補正データや，他の印刷モードにおける各色の新たな濃度補正データが生成される。
このように，上記ステップＳ９０〜Ｓ１３０の処理，即ち，上記ステップＳ２０〜Ｓ４０の第１の生成処理により複数の印刷モード（写真モード，テキストモード）に対応する上記濃度補正データＡ１，Ｂ１が生成された後に再度上記写真モード対応する濃度補正データＡ２を生成する第２の生成処理を実行するときのＣＰＵ４４が，第２の濃度補正データ生成手段に相当する。

上記ステップＳ１２０において上記濃度補正データＡ２が生成されると，続いて，ステップＳ１３０では，上式（１）で示される比率ｋ_nと上記ステップＳ９０〜Ｓ１１０の第２の生成処理により生成された濃度補正データＡ１とに基づいて上記テキストモードに対応する濃度補正データＢ２（図４（ｂ）参照）を生成する処理（第３の生成処理）がＣＰＵ４４により実行される。なお，この第３の生成処理を実行するときの上記ＣＰＵ４４が第３の濃度補正データ生成手段に相当する。
上記ステップＳ１２０における処理の具体例としては，例えば，濃度補正データＡ２の各濃度値Ｄ₁〜₁₆に対応する各検知濃度値Ｅ₁〜₁₆（Ａ２），即ち，濃度センサ１５によって検知された検知濃度値Ｅ₁〜₁₆（Ａ２）に，上記比率ｋ₁〜₁₆を乗じることによって，各濃度値Ｄ₁〜₁₆に対応する濃度値Ｆ₁〜₁₆（Ｂ１）を求める処理例がある。即ち，以下の式（２）に基づいて上記濃度値Ｆ₁〜₁₆（Ｂ１）が求められる。

このようにして濃度値Ｆ₁〜₁₆（Ｂ１）が求められるため，図４（ｂ）に示す濃度補正データＢ１が生成される。もちろん，このような処理例に限らず，例えば，上記係数ｋ_nから求められる濃度値の差分を，上記既知の濃度値Ｅ_n（Ａ１）に加減算することにより上記濃度値Ｆ₁〜₁₆（Ｂ１）を求めて上記濃度補正データＢ１を生成する処理例であってもよい。

なお，上述の図５のフローチャートの各処理手順の説明では，写真モードに対応する濃度補正データＡ２と比率ｋ_nとに基づいてテキストモードに対応する濃度補正データＢ２を生成する例について説明した。しかし，本発明は，このような処理例に限定されない。例えば，複数の印刷モードからユーザが操作表示部４９（図１）の操作部等を操作して任意に選択した一つの印刷モードを，上記写真モードに代えて他の印刷モードの濃度補正データを生成する基準となる濃度補正データに対応する印刷モードに設定するよう本カラー複写機Ｘを構成することにより，ユーザが任意に選択して設定した印刷モードに対応する濃度補正データに基づいて他の印刷モードの濃度補正データを生成することが可能となる。このようにして他の印刷モードの濃度補正データを生成するほうがユーザにとって好ましい場合もあり得る。

本発明の実施の形態に係るカラー複写機Ｘの概略構成及び制御システムを示すブロック図。上記カラー複写機Ｘの画像形成部１０の断面模式図。テストパターンの一例を示す模式図。濃度補正処理に用いられる濃度補正データの一例を示すグラフ図。上記カラー複写機ＸのＣＰＵにより実行される濃度補正データ生成処理の手順の一例を示すフローチャート。

符号の説明

１０…画像形成部
３０…データ記憶部
３０ａ，３０ｂ…テストパターン
４０…原稿読取部
４１…画像処理部
４２…データバス
４３…画像データ記憶部
４６…温度センサ信号入力部
４７…外部画像データ入力部
４８…外部インターフェース
４９…操作表示部
５０…エンジン制御部

Claims

像担持体上に形成された複数の印刷モードに応じたテストパターン像の濃度に基づいて，上記複数の印刷モードに応じて印字濃度を補正する濃度補正処理に用いられる上記複数の印刷モード毎の濃度補正データを生成する第１の濃度補正データ生成手段と，
上記第１の濃度補正データ生成手段により生成された上記複数の印刷モード毎の濃度補正データを記憶する濃度補正データ記憶手段と，
上記濃度補正データ記憶手段に記憶された一の印刷モードに対応する濃度補正データと他の印刷モードに対応する濃度補正データとの比率を算出する濃度比率算出手段と，
上記第１の濃度補正データ生成手段により上記濃度補正データが生成された後に再度上記一の印刷モードに対応する濃度補正データを生成する第２の濃度補正データ生成手段と，
上記濃度比率算出手段による算出結果と上記第２の濃度補正データ生成手段により生成された濃度補正データとに基づいて上記他の印刷モードに対応する濃度補正データを生成する第３の濃度補正データ生成手段と，
を具備してなることを特徴とする画像形成装置。
上記一の印刷モードが写真モードである請求項１に記載の画像形成装置。
上記複数の印刷モードから上記一の印刷モードを選択して設定する印刷モード選択設定手段を更に備えてなる請求項１又は２に記載の画像形成装置。
上記第１の濃度補正データ生成手段が，製造された画像形成装置の出荷時に上記複数の印刷モード毎の濃度補正データをデフォルトデータとして生成するものである請求項１〜３のいずれかに記載の画像形成装置。
上記第１の濃度補正データ生成手段が，画像形成装置に電源が投入されたこと，所定枚数の印字出力がなされたこと，画像形成装置が具備する現像装置の現像条件が変更されたこと，或いは画像形成装置が具備する像担持体が交換されたことを条件に，上記複数の印刷モード毎の濃度補正データを生成するものである請求項１〜４のいずれかに記載の画像形成装置。
第２の濃度補正データ生成手段が，画像形成装置に電源が投入されたこと，所定枚数の印字出力がなされたこと，画像形成装置が具備する現像装置の現像条件が変更されたこと，或いは画像形成装置が具備する像担持体が交換されたことを条件に，再度上記一の印刷モードに対応する濃度補正データを生成するものである請求項１〜５のいずれかに記載の画像形成装置。
上記第１の濃度補正データ生成手段によって上記複数の印刷モード毎の濃度補正データを生成するタイミング，或いは，上記第２の濃度補正データ生成手段によって再度上記一の印刷モードに対応する濃度補正データを生成するタイミングを設定するタイミング設定手段を更に備えてなる請求項１〜６のいずれかに記載の画像形成装置。
上記複数の印刷モードに応じて印字濃度を補正する濃度補正処理に用いられる濃度補正データを生成する濃度補正データ生成方法において，
像担持体上に形成された複数の印刷モードに応じたテストパターン像の濃度に基づいて上記複数の印刷モード毎の濃度補正データを生成し，該生成した上記複数の印刷モード毎の濃度補正データを濃度補正データ記憶手段に記憶し，上記濃度補正データ記憶手段に記憶された上記複数の印刷モード毎の濃度補正データのうち，一の印刷モードに対応する濃度補正データと他の印刷モードに対応する濃度補正データとの比率を算出した後に，再度上記一の印刷モードに対応する濃度補正データを生成し，この生成した濃度補正データと上記算出された比率とに基づいて上記他の印刷モードに対応する濃度補正データを新たに生成することを特徴とする濃度補正データ生成方法。