JP2003107830A - カラー画像形成装置、カラー画像形成方法、プログラム、記憶媒体 - Google Patents
カラー画像形成装置、カラー画像形成方法、プログラム、記憶媒体Info
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Abstract
プロセスグレーが無彩色となるシアン、マゼンタ、イエ
ローの比率を求めることのできるカラー画像形成装置を
提供する。 【解決手段】 複数の色材を用いて転写材上にパッチを
形成する画像形成手段と、前記画像形成手段によって転
写材上に形成されたパッチの色度を検知する色度検知手
段とを有し、前記色度検知手段によって検知された色度
に基づいて画像形成条件を補正するカラー画像形成装置
において、前記画像形成手段は図10に示すように、各
色材の量を何通りかに変化させて混合した複数のパッチ
を形成する。
Description
てカラー画像を形成するカラー画像形成装置に関し、特
にその色度の調整に関するものである。
の電子写真方式やインクジェット方式等を採用したカラ
ー画像形成装置には、出力画像の高画質化が求められて
いる。特に、濃度の階調とその安定性は、人間が下す画
像の良し悪しの判断に大きな影響を与える。
は、環境の変化や長時間の使用による装置各部の変動が
あると、得られる画像の濃度が変動してしまう。特に電
子写真方式のカラー画像形成装置の場合、わずかな濃度
の変動でもカラーバランスが崩れてしまう恐れがあるの
で、常に一定の階調‐濃度特性を保つ必要がある。そこ
で、各色のトナーに対して、絶対湿度に応じた数種類の
露光量や現像バイアスなどのプロセス条件、ルックアッ
プテーブル(LUT)などの階調補正手段をもち、温湿
度センサによって測定された絶対湿度に基づいて、その
時のプロセス条件や階調補正の最適値を選択している。
また、装置各部の変動が起こっても一定の階調‐濃度特
性が得られるように、各色のトナーで濃度検知用トナー
パッチを中間転写体やドラム等の上に作成し、その未定
着トナーパッチの濃度を未定着トナー用濃度検知センサ
で検知し、その検知結果より露光量、現像バイアスなど
のプロセス条件にフィードバックをかけて濃度制御を行
うことで、安定した画像を得るように構成している。
サを用いた濃度制御はパッチを中間転写体やドラム等の
上に形成し検知するもので、その後に行われる転写材へ
の転写及び定着による画像のカラーバランスの変化につ
いては制御していない。転写材へのトナー像の転写にお
ける転写効率や、定着による加熱及び加圧によってもカ
ラーバランスが変化する。この変化には、前記未定着ト
ナー用濃度検知センサを用いた濃度制御では対応できな
い。そこで転写、定着後に転写材上の単色トナー画像の
濃度又はフルカラー画像の色度を検知する濃度又は色度
センサ(以下カラーセンサという)を設置し、濃度又は
色度制御用カラートナーパッチ(以下パッチという)を
転写材上に形成し、検知した濃度又は色度を露光量、プ
ロセス条件、ルックアップテーブル(LUT)などのプ
ロセス条件にフィードバックし、転写材上に形成した最
終出力画像の濃度又は色度制御を行う画像形成装置が考
えられている。このカラーセンサは、CMYKを識別し
たり、濃度又は色度を検知するために、例えば発光素子
として赤(R)、緑(G)、青(B)を発光する光源を
用いたり、発光素子は白色(W)を発光する光源を用い
て、受光素子上に赤(R)、緑(G)、青(B)等の分
光透過率が異なる3種のフィルタを形成したもので構成
する。このことにより得られる3つの異なる出力、例え
ばRGB出力から、CMYKを識別したり濃度を検知す
ることができる。また、RGB出力を線形変換等で数学
的な処理をしたり、ルックアップテーブル(LUT)で
変換することで色度を検知することができる。
も、インク吐出量の経時変化や環境差、インクカートリ
ッジの個体差によりカラーバランスが変化し、階調‐濃
度特性を一定に保てない。そこで、プリンタの出力部付
近にカラーセンサを設置し、転写材上のパッチの濃度又
は色度を検知し、濃度又は色度制御を行うことが考えら
れている。
ば測定した濃度からガンマ特性制御や、測定した色度か
らカラーマッチングテーブルや色分解テーブルの補正を
実行する手法等がある。
対濃度又は絶対色度を検知するためには、以下の理由に
よりセンサ出力校正用白色基準板等の、濃度又は色度の
絶対値が既知である基準が必要となる。第1の理由は、
センサを構成する発光素子や受光素子の分光特性のバラ
ツキを校正する必要があるからである。第2の理由は、
センサを構成する発光部及び受光部の経時変化や周囲温
度変化により、同じパッチを検知しても出力が異なるこ
とがあるからである。第3の理由は、通常印字時に多く
の転写材がセンサ付近を通過することにより、紙粉やト
ナー又はインクが飛び散り、センサ表面に堆積や付着す
ることによりセンサ出力の低下を招くからである。
してよく使用される白色基準板は、高価であるだけでな
く、センサと同様に白色基準板にも紙粉やトナー又はイ
ンクが飛び散り、基準板として使えなくなることもあ
る。
に、つまりセンサ出力の校正を行うことなくパッチの濃
度又は色度を検知すると、前記理由の影響を受けた場
合、センサ出力は実際のパッチの濃度又は色度とは異な
った値を出力することとなる。その結果を用いて濃度又
は色度制御を実行すると、カラーバランスはとれず、所
望の階調‐濃度特性も得られない。そればかりか、カラ
−バランスを逆に崩し、階調‐濃度特性を悪化させるこ
とがある。
には高価な測色器で用いられるような高精度のXYZ型
フィルタや反射光を分光する機能等を持つ必要がある
が、このような機能を持つと非常に大きいコストアップ
となり、このような機能を持ったカラーセンサをプリン
タに搭載するのは現実的ではない。
ンダ、シアンを混色したプロセスグレーパッチとブラッ
クによるグレーパッチの色度(L*a*b*やL*c*
h*、XYZ等)を検知し、両パッチの色度を相対比較
する手法が考えられる。電子写真方式のブラックトナー
及びインクジェット方式のブラックインクによるグレー
パッチはほぼ無彩色である。そこで、ブラックによるグ
レーパッチを濃度又は色度制御のたびに形成し、これを
基準とすることにより、センサ出力校正用の基準を使わ
ずにプロセスグレーが無彩色となるように補正を行う。
を持つ必要がなく、また高精度なフィルタを持つ必要も
ないため、プリンタに搭載するのに優れている。さらに
はシアン,マゼンタ,イエローのグレーバランスが崩れ
ると“最も人間の目に敏感なグレー色に色がついて見え
る”、“有彩色についても全体の色味がずれる”という
深刻な問題を引き起こすため、前述のようにプロセスグ
レーを無彩色に合わせ、グレーバランスをとることは前
述の問題を非常に効果的に解決する。また、この手法の
場合シアン,マゼンタ,イエローの色を相対的にブラッ
クに合わせるため、ブラックの濃度特性がずれていると
シアン,マゼンタ,イエローの濃度特性もそれにしたが
ってずれる。しかし、濃度がずれてもグレーバランスは
とれているため、混色した時の色味はずれない。このた
め、見た目には全体の色味が安定することになる。
ようにプロセスグレーが無彩色となるように補正を行う
ためにはプロセスグレーが無彩色となるシアン、マゼン
タ、イエローの比率を求める手段が必要となる。
たもので、カラーセンサで検知された色度から精度良く
プロセスグレーが無彩色となるシアン、マゼンタ、イエ
ローの比率を求めることのできるカラー画像形成装置を
提供することを目的とするものである。
め、本発明では、カラー画像形成装置を次の(1)ない
し(16)のとおりに構成し、カラー画像形成方法を次
の(17)、(18)のとおりに構成し、プログラムを
次の(19)のとおりに構成し、記憶媒体を次の(2
0)のとおりに構成する。
チを形成する画像形成手段と、前記画像形成手段によっ
て転写材上に形成されたパッチの色度を検知する色度検
知手段とを有し、前記色度検知手段によって検知された
色度に基づいて画像形成条件を補正するカラー画像形成
装置において、前記画像形成手段は前記複数の色材にお
ける各色材の量を何通りかに変化させて混合した複数の
パッチを形成するカラー画像形成装置。
置において、前記色度検知手段によって検知された色度
に基づいて決定された各色材の量を用いて再び画像形成
手段によってパッチが形成されるカラー画像形成装置。
置において、前記パッチは、シアン、マゼンタ、イエロ
ーの各色材の量を何通りかに変化させて混合して作られ
た混色パッチ、及びブラックの単色パッチであるカラー
画像形成装置。
置において、前記色度検知手段によって検知された混色
パッチ及びブラックの単色パッチの色度に基づいて、前
記ブラックの単色パッチと最も色度の近いシアン、マゼ
ンタ、イエローの量を算出するカラー画像形成装置。
置において、前記色度検知手段によって検知された混色
パッチの色度とブラックの単色パッチの色度との差分が
所定の値以下となるまで、前記画像形成手段によるパッ
チの形成と前記色度検知手段によるパッチの色度の検知
を繰り返すカラー画像形成装置。
置において、前記混色パッチはシアン、マゼンタ、イエ
ローの量をそれぞれ所定の基準値から所定の変化量だけ
変化させて作られるカラー画像形成装置。
において、前記混色パッチはシアン、マゼンタ、イエロ
ーの量をそれぞれ所定の基準値から所定の変化量増加及
び減少させた8つの混色パッチによって構成されるカラ
ー画像形成装置。
置において、前記混色パッチはシアン、マゼンタ、イエ
ローのいずれかの量を所定の基準値から所定の変化量だ
け変化させ、他の2色の量をそれぞれ所定の値に固定さ
せて作られるカラー画像形成装置。
チはシアン、マゼンタ、イエローのいずれかの量を所定
の基準値から所定の変化量増加及び減少させた6つのパ
ッチによって構成されるカラー画像形成装置。
ラー画像形成装置において、前記基準値及び変化量は前
回の色度検知結果に基づいて決められるものであるカラ
ー画像形成装置。
成装置において、前記基準値及び変化量はいずれかの色
材のカートリッジが交換された直後にはあらかじめ定め
られた値を用いるカラー画像形成装置。
装置において、転写体上に各色材のパッチを形成するパ
ッチ形成手段と、前記転写体上に形成されたパッチの濃
度を検知する濃度検知手段と、前記濃度検知手段により
検知された濃度から各色材の濃度特性を補正する濃度補
正手段とを有しており、前記濃度検知手段の検知結果に
応じて濃度補正手段の補正量を変化させるカラー画像形
成装置。
装置において、前記色度検知手段によって検知された複
数の混色パッチの値から補間によって前記ブラックのパ
ッチと最も色度の近いシアン、マゼンタ、イエローの量
を算出するカラー画像形成装置。
成装置において、前記補間は線形補間であるカラー画像
形成装置。
成装置において、前記補間は非線形な補間であるカラー
画像形成装置。
装置において、前記パッチの各色の量を説明変量とし、
前記色度検知手段によって検知された色度を目的変量と
して、重回帰分析により前記ブラックのパッチと最も色
度の近いシアン、マゼンタ、イエローの量を算出するカ
ラー画像形成装置。
何通りかに変化させて混合して複数のパッチを形成する
ステップAと、このステップAで形成したパッチの色度
を検知するステップBと、このステップBで検知した色
度に基づいて画像形成条件を補正するステップCとを有
するカラー画像形成装置におけるカラー画像形成方法。
色材の量を何通りかに変化させて混合して複数の混色パ
ッチを形成するステップDと、ブラックの単色パッチを
形成するステップEと、前記ステップDおよびステップ
Eで形成したパッチの色度を検知するステップFと、こ
のステップFで検知した色度に基づいて前記ブラックの
単色パッチと最も色度の近いシアン、マゼンタ、イエロ
ーの量を算出し画像形成条件を補正するステップGとを
有するカラー画像形成装置におけるカラー画像形成方
法。
のカラー画像形成方法を実現するためのプログラム。
格納した記憶媒体。
画像形成装置の実施例により詳しく説明する。なお、本
発明は装置の形に限らず、実施例の説明に裏付けられ
て、方法の形で、この方法を実現するためのプログラム
の形で、更に、このプログラムを格納した、CD−RO
Mなどの記憶媒体の形で実施することもできる。
ー画像形成装置”の全体構成を示す断面図である。この
装置は、図示のように、電子写真方式のカラー画像形成
装置の一例である、中間転写体27を採用したタンデム
方式のカラー画像形成装置である。本カラー画像形成装
置は、図1に示す画像形成部と図示しない画像処理部か
ら構成される。
明する。図2は、本カラー画像形成装置の画像処理部に
おける処理の一例を示すフローチャートである。ステッ
プ131(図ではS131と表記する)で、あらかじめ用
意されているカラーマッチングテーブルにより、ホスト
コンピュータ等から送られてくる画像の色を表すRGB
信号をカラー画像形成装置の色再現域に合わせたデバイ
スRGB信号(以下DevRGBという)に変換する。
ステップ132で、あらかじめ用意されている色分解テ
ーブルにより、前記DevRGB信号をカラー画像形成
装置のトナー色材色であるCMYK信号に変換する。ス
テップ133で、各々のカラー画像形成装置に固有の階
調‐濃度特性を補正する濃度補正テーブルにより、前記
CMYK信号を階調‐濃度特性の補正を加えたC’M’
Y’K’信号へ変換する。その後ステップ134でハー
フトーン処理を行いC’’M’’Y’’K’’信号へ変
換する。ステップ135で、PWM(Pulse Wi
dth Modulation)テーブルにより、前記
C’’M’’Y’’K’’信号に対応する前記スキャナ
部24C、24M、24Y、24Kの露光時間Tc、T
m、Ty、Tkへ変換する。
明する。画像処理部が変換した露光時間に基づいて点灯
させる露光光により静電潜像を形成し、この静電潜像を
現像して単色トナー像を形成し、この単色トナー像を重
ね合わせて多色トナー像を形成し、この多色トナー像を
転写材11へ転写し、その転写材11上の多色トナー像
を定着させるもので、画像形成部は給紙部21、現像色
分並置したステーション毎の感光体22Y、22M、2
2C、22K、一次帯電手段としての注入帯電手段23
Y、23M、23C、23K、トナーカートリッジ25
Y、25M、25C、25K、現像手段26Y、26
M、26C、26K、中間転写体27、転写ローラ28
および定着部30によって構成されている。
M、22C、22Kは、アルミシリンダの外周に有機光
導伝層を塗布して構成し、図示しない駆動モータの駆動
力が伝達されて回転するもので、駆動モータは感光ドラ
ム22Y、22M、22C、22Kを画像形成動作に応
じて反時計周り方向に回転させる。
エロー(Y)、マゼンダ(M)、シアン(C)、ブラッ
ク(K)の感光体を帯電させるための4個の注入帯電器
23Y、23M、23C、23Kを備える構成で、各注
入帯電器にはスリーブ23YS、23MS、23CS、
23KSが備えられている。
Kへの露光光はスキャナ部24Y、24M、24C、2
4Kから送られ、感光ドラム22Y、22M、22C、
22Kの表面を選択的に露光することにより、静電潜像
が形成されるように構成されている。
るために、ステーション毎にイエロー(Y)、マゼンダ
(M)、シアン(C)、ブラック(K)の現像を行う4
個の現像器26Y、26M、26C、26Kを備える構
成で、各現像器には、スリーブ26YS、26MS、2
6CS、26KSが設けられている。各々の現像器は脱
着可能に取り付けられている。
2M、22C、22Kに接触しており、カラー画像形成
時に時計周り方向に回転し、感光ドラム22Y、22
M、22C、22Kの回転に伴って回転し、単色トナー
像が転写される。その後、中間転写体27に後述する転
写ローラ28が接触して転写材11を狭持搬送し、転写
材11に中間転写体27上の多色トナー像が転写する。
ナー像を転写している間、28aの位置で転写材11に
当接し、印字処理後は28bの位置に離間する。
ら、転写された多色トナー像を溶融定着させるものであ
り、図1に示すように転写材11を加熱する定着ローラ
31と転写材11を定着ローラ31に圧接させるための
加圧ローラ32を備えている。定着ローラ31と加圧ロ
ーラ32は中空状に形成され、内部にそれぞれヒータ3
3、34が内蔵されている。すなわち、多色トナー像を
保持した転写材11は定着ローラ31と加圧ローラ32
により搬送されるとともに、熱および圧力を加えられ、
トナーが表面に定着される。
示しない排出ローラによって図示しない排紙トレイに排
出して画像形成動作を終了する。
上に残ったトナーをクリーニングするものであり、中間
転写体27上に形成された4色の多色トナー像を転写材
11に転写した後の廃トナーは、クリーナ容器に蓄えら
れる。
装置において中間転写体27へ向けて配置されており、
中間転写体27の表面上に形成されたトナーパッチの濃
度を測定する。この濃度センサ41の構成の一例を図3
に示す。LEDなどの赤外発光素子51と、フォトダイ
オード、Cds等の受光素子52、受光データを処理す
る図示しないICなどとこれらを収容する図示しないホ
ルダーで構成される。受光素子52aはトナーパッチか
らの乱反射光強度を検知し、受光素子52bはトナーパ
ッチからの正反射光強度を検知する。正反射光強度と乱
反射光強度の両方を検知することにより、高濃度から低
濃度までのトナーパッチの濃度を検知することができ
る。また、所定の紙との色差を出力とすることもでき
る。なお、前記発光素子51と受光素子52の結合のた
めに図示しない光学素子が用いられることもある。
乗っているトナーの色を見分けることはできない。その
ため、単色トナーの階調パッチ64を中間転写体27上
に形成する。その後この濃度データは、画像処理部の階
調‐濃度特性を補正する濃度補正テーブルや、画像形成
部の各プロセス条件へフィードバックされる。
成装置において転写材搬送路の定着部30より下流に転
写材11の画像形成面へ向けて配置されており、転写材
11上に形成された定着後の混色パッチの色のRGB出
力値を検知する。カラーセンサ42は、前記中間転写体
27へ向けて配置された図1の濃度センサ41と非常に
似ている。
す。カラーセンサ42は、白色LED53とRGBオン
チップフィルタ付き電荷蓄積型センサ54aにより構成
される。白色LED53を、定着後のパッチが形成され
た転写材11に対して斜め45度より入射させ、0度方
向への乱反射光強度をRGBオンチップフィルタ付き電
荷蓄積型センサ54aにより検知する。RGBオンチッ
プフィルタ付き電荷蓄積型センサ54aの受光部は、5
4bのようにRGBが独立した画素となっている。RG
Bオンチップフィルタ付き電荷蓄積型センサ54の電荷
蓄積型センサは、フォトダイオードでも良い。RGBの
3画素のセットが、数セット並んでいるものも有る。ま
た、入射角が0度、反射角が45度の構成でも良い。更
には、RGB3色を発光するLEDとフィルタ無しセン
サにより構成しても良い。
ける階調‐濃度特性制御の概念を説明する。図5は、カ
ラーセンサ42と濃度センサ41を組み合わせた階調‐
濃度特性の制御を示すフローチャートである。カラーセ
ンサを用いた制御は、転写材を消費するため、実施回数
が濃度センサを用いた制御に比べて制限される。そこ
で、図5に示すように、最初にステップ101でカラー
センサと濃度センサを用いた階調‐濃度特性制御(以下
混色制御という)を実行し、その後ステップ102〜1
04において濃度センサのみを用いた階調‐濃度特性制
御(以下単色制御と言う)を規定回数実行し、再び混色
制御へ戻る。なお、混色及び単色制御は、通常のプリン
ト動作の合間に実行される。実行のタイミングは、環境
変動などを検知しあらかじめ設定された所定のタイミン
グで自動的に実行するか、又はユーザーが制御実行を所
望した場合にユーザーの手動操作により実行される。
わせた階調‐濃度特性の制御の詳細を示すフローチャー
トである。
合、すなわちカラー画像形成装置が最初に設置された
時、またはカートリッジが交換された時にはステップ1
11でC,M,Y,K各色の階調‐濃度特性のターゲッ
トとしてあらかじめ定められたデフォルトの階調‐濃度
曲線を用いる。デフォルトの階調‐濃度曲線はカラー画
像形成装置の特性を加味して設定される。本実施例では
図7のような入力階調度に対して出力濃度が線形になる
ようなものを用いる。また、濃度補正テーブルは入力値
を変更しない所謂スルーのテーブルを用いる。
し、濃度センサによって読み取る(ステップ112)。
図8に、中間転写体上に形成するパッチパターンの例を
示す。未定着Kトナー単色の階調パッチ64が並んでお
り、この後、図示しないC,M,Yトナー単色の階調パ
ッチが引き続き形成される。この時パッチを形成する
C,M,Y,Kの階調度はあらかじめ定められたものを
用いる。中間転写体上に形成されたパッチパターンは濃
度センサによって濃度を検知され、検知された濃度より
補間により階調‐濃度曲線が生成される。濃度検知結果
が図9の黒丸で示したようになった場合には、例えば線
形補間のような補間により100のような階調‐濃度曲
線を生成する。さらにステップ111で設定されたター
ゲットの濃度曲線300を基準に逆特性の曲線200を
算出し、これを入力画像データに対する濃度補正テーブ
ルとする。入力画像データに対してこの濃度補正テーブ
ルでテーブル変換することにより入力階調度と出力濃度
がターゲットの階調‐濃度曲線300の関係になる(ス
テップ113)。
された濃度補正テーブル200を用いてCMY混色パッ
チ及びKの単色パッチパターンを転写材上に形成し、カ
ラーセンサで検知する。以下本ステップの内容を詳細に
述べる。
パッチ〜は、図10のようなC,M,Yのデータ
〜及びKの単色データからなっている。各パッチの
C,M,Yの階調度は基準の階調度(以下、基準値と記
す)C0,M0,Y0から階調度を±α変化させた値の
組み合わせになっている。またのパッチはKの単色パ
ッチで、あらかじめ定められた階調度K0で形成され
る。ここでC0,M0,Y0,K0の値は、C,M,
Y,Kの階調‐濃度特性がデフォルトの階調‐濃度曲線
300の状態に調整され、通常の画像形成条件下で、C
0,M0,Y0の値を混色するとK0と同じ色になるよ
うな値であり、色処理及びハーフトーン設計時に設定さ
れる。転写材上には図11のように〜のパッチパタ
ーンが形成され、転写材上に形成されたパッチは定着装
置30通過後、カラーセンサ42で検知し、RGB値を
出力する。
値からC,M,YのプロセスグレーとのKのパッチの
色が一致するためのC,M,Yの値(階調度)を算出す
る。
態であればK0の色は(C0,M0,Y0)を混色した
色と一致するが、従来の技術で述べたような理由で一致
せず、色がずれてしまう。各パッチのRGB出力値を
=(r1、g1、b1),=(r2、g2、b2),
…とし、〜の各パッチのC,M,Y座標を3次元的
に表すと図12のようになる。図の立方格子の中心の座
標は(C0,M0,Y0)となる。
致するためのC,M,Yの値を図12から8点の線形補
間によって求める。具体的には図12の立方格子内の各
C,M,Yの座標に対するRGB値(Rcmy,Gcm
y,Bcmy)を下記の式で計算することによって求め
る。 Rcmy=[(C‐C0+α)(M‐M0+α)(Y‐Y0+α)r1+ (C0+α‐C)(M‐M0+α)(Y‐Y0+α)r2+ (C‐C0+α)(M0+α‐M)(Y‐Y0+α)r3+ (C‐C0+α)(M‐M0+α)(Y0+α‐Y)r4+ (C0+α‐C)(M0+α‐M)(Y‐Y0+α)r5+ (C0+α‐C)(M‐M0+α)(Y0+α‐Y)r6+ (C‐C0+α)(M0+α‐M)(Y0+α‐Y)r7+ (C0+α‐C)(M0+α‐M)(Y0+α‐Y)r8 ]/(8α3) Gcmy,Bcmyも同様の式で求める。上式で計算さ
れた(Rcmy,Gcmy,Bcmy)とKのRGB値
(Rk,Gk,Bk)の差を例えば各RGBの差分の2
乗和などで求める。そして差の最も小さいもの、すなわ
ち最も(Rk,Gk,Bk)に近い(Rcmy,Gcm
y,Bcmy)を求め、この時のC,M,Yの値を最適
値とし(C0’,M0’,Y0’)とする。
方格子の大きさはできるだけ小さいことが望ましい。
ずれている場合、(C0’,M0’,Y0’)は立方格
子の中心(C0,M0,Y0)の近傍にはないが、この
場合でも(C0’,M0’,Y0’)は立方格子内に入
っていなければならないため、立方格子はそれに十分な
大きさである必要がある。の2つの条件を加味し、最適
な値に設定する。
準値(CN,MN,YN,KN)(N=0,1,2…
n)を持ち、各基準値に対して前記と同様の〜のパ
ッチを形成し、各(CN,MN,YN,KN)に対して
(CN’,MN’,YN’,KN’)を求める。このよ
うにして求めた(CN,MN,YN)と(CN’,M
N’,YN’)のシアンの関係が図13の黒丸のように
なったとすると、間の値を例えば線形補間して150の
ような曲線(色補正テーブル)を作る。
トテーブルを補正する。元のターゲット階調‐濃度曲線
(図9、300)に対して図13の色補正テーブル15
0を掛け合わせた階調‐濃度曲線を生成し、これを新し
いシアンのターゲットの階調‐濃度曲線とする(図1
4、400)。具体的には入力階調度に対して色補正テ
ーブル150でテーブル変換した後にターゲット階調‐
濃度曲線にしたがって出力濃度に変換する。
する。この新しいターゲットで濃度補正を行うことで、
(CN,MN,YN)の混色による色はKNの色と一致
する。
“人間の目はハイライトのグレーに敏感で、シャドウに
なるほど鈍感になること”、“通常色処理時にはUCR
処理(色分解時にCMYの一部をKで置き換える処理)
を行うため、シャドウ領域ではCMYの3色のみによる
グレーは現われないこと”に留意して、ハイライトを中
心に選ぶことによって本発明をより効果的に実施でき
る。
検知結果からステップ116で変更されたC,M,Yの
ターゲットを用いて改めて濃度補正テーブルを生成し、
以後プリント時にはこの濃度補正テーブルを用いて入力
画像データの濃度補正を行い、通常プリント状態に入る
(ステップ118)。
と(ステップ120)、単色濃度制御を行う。単色濃度
制御ではステップ121でステップ112と同様に中間
転写体上にパッチパターンを形成し、濃度センサによっ
て読み取る。中間転写体上に形成されたパッチパターン
は濃度センサによって濃度を検知され、検知された濃度
より補間により階調‐濃度曲線を生成し、ステップ11
6で生成されたターゲット400を用いてステップ11
3と同様の手法で濃度補正テーブルを更新する(ステッ
プ122)。さらに規程回数単色濃度制御が行われたか
どうか判断し(ステップ123)、規程回数に達してい
ない場合には再び通常プリントに入る。規程回数行われ
ていれば、再度ステップ114でCMY混色及びKの単
色パッチパターンを転写材上に形成し、カラーセンサで
検知する。この時パッチパターンの形成は最新の濃度補
正テーブルを用いて行う。その後は前述したステップで
処理が行われる。ただし、新しいターゲット作成時には
前回のステップ116で生成されたターゲット400に
対して新しい逆特性テーブルを掛け合わせる。
カートリッジが交換された場合(ステップ119)には
画像形成条件が大きく変わるため、再びステップ111
の処理へと戻る。
ようにターゲットを補正する構成をとったが、ターゲッ
トは補正せずに濃度補正テーブルの後に図13,150
の補正テーブルを掛け合わせる構成をとってもよい。
を算出するのに3次元の線形補間を用いたが、補間の手
法としては2次関数近似や3次関数近似、あるいはスプ
ライン補間のような非線形な手法を用いてもよい。
同一のものを用いたが、色毎に異なる値を用いてもよ
い。
B出力としたが、L*a*b*やL*c*h*、XYZ
等の色度を出力するものでもよい。
ッチの色をKのパッチの色に合わせたが、カラーセンサ
でC,M,Yの混色パッチのL*a*b*値等を測定
し、例えばa=0,b=0の無彩色軸をターゲットにし
てC,M,Yの混色が無彩色となる最適な階調度を算出
し、単色制御にフィードバックしてもよい。
置”の構成は実施例1と同様とする。本実施例でのフロ
ーチャートを図15に示す。
合、すなわちカラー画像形成装置が最初に設置された
時、またはカートリッジが交換された時にはステップ2
11でKの階調‐濃度特性のターゲットとしてあらかじ
め定められた階調‐濃度曲線を用いる。デフォルトの階
調‐濃度曲線はカラー画像形成装置の特性を加味して設
定される。本実施例では図7のような入力階調度に対し
て出力濃度が線形になるようなものを用いる。また、濃
度補正テーブル133は入力値を変更しない所謂スルー
のテーブルを用いる。
し、濃度センサによって読み取る(ステップ212)。
中間転写体上に形成するパッチパターンは実施例1,図
8と同様であるが、本実施例では未定着Kトナー単色の
階調パッチ64のみが並ぶ。この時パッチを形成するK
の階調度はあらかじめ定められたものを用いる。中間転
写体上に形成されたパッチパターンは濃度センサによっ
て濃度を検知され、検知された濃度より補間により階調
‐濃度曲線が生成される。濃度検知結果が図9の黒丸で
示したようになった場合には、例えば線形補間のような
補間により100のような階調‐濃度曲線を生成する。
さらにターゲットの濃度曲線を基準に逆特性の曲線20
0を算出し、これを入力画像データに対する濃度補正テ
ーブルとする。入力画像データに対してこの濃度補正テ
ーブルでテーブル変換することにより入力データと出力
濃度がターゲットの階調‐濃度曲線300の関係になる
(ステップ213)。
ているデフォルト値(Cd,Md,Yd)を次の混色制
御のパッチの基準値(C0,M0,Y0)としてセット
する。
213で生成された濃度補正テーブル300を用いて、
C,M,Yについてはスルーのテーブルを用いて、CM
Y混色及びKの単色パッチパターンを転写材上に形成
し、カラーセンサで検知する。以下本ステップの内容を
詳細に述べる。
各パッチは図16のようなC,M,Yのデータ〜及
びKの単色データからなっている。本実施例では各パ
ッチのC,M,Yの値は基準値C0,M0,Y0から特
定の色のみを±α変化させた値となっている。またの
パッチはKの単色パッチで、あらかじめ定められた値K
0で形成される。前述のように最初はC0,M0,Y0
にはデフォルト値(Cd,Md,Yd)がセットされて
いる。(Cd,Md,Yd)はKの濃度特性が階調‐濃
度曲線300の状態に調整され、C,M,Yが典型的な
階調‐濃度曲線の状態でCd,Md,Ydの値を混色す
るとK0とほぼ同じ色となるような値である。転写材上
には図17のように〜のパッチパターンが形成さ
れ、転写材上に形成されたパッチは定着装置30通過
後、カラーセンサ42で検知し、RGB値を出力する
(ステップ215)。
値からC,M,YのプロセスグレーとKの色が一致する
ためのC,M,Yの値(階調度)を算出する。
態であればK0の色は(C0,M0,Y0)を混色した
色と一致するが、従来の技術で述べたような理由で一致
せず、色がずれてしまう。各パッチのRGB出力値を
=(r1、g1、b1),=(r2、g2、b2),
…とし、〜の各パッチのC,M,Y座標を3次元的
に表すと図18のようになる。図の3つの軸の交点の座
標は(C0,M0,Y0)となる。
致するためのC,M,Yの値を図18から求める。具体
的にはまず間の軸上でCの値を変化させて各Cの値
(Rc,Gc,Bc)を下式で線形補間によって求め
る。 Rc=[(C‐C0+α)r1+(C0+α‐C)r2
]/(2α) Gc=[(C‐C0+α)g1+(C0+α‐C)g2
]/(2α) Bc=[(C‐C0+α)b1+(C0+α‐C)g2
]/(2α) 上式で計算された(Rc,Gc,Bc)とKのRGB値
(Rk,Gk,Bk)の差を例えば各RGBの差分の2
乗和などで求める。そして差の最も小さいもの、すなわ
ち最も(Rk,Gk,Bk)に近い(Rc,Gc,B
c)を求め、この時のCの値を最適値としC0’とす
る。
0’を求め、(C0’,M0’,Y0’)を最もK0に
近い色を形成するC,M,Yの最適値とする。
図6と同様であるが、本実施例では単色制御が規程回数
行われると(ステップ224)、ステップ225で前回
の混色制御で求めた最適値(C0’,M0’,Y0’)
を基準値(C0,M0,Y0)にセットする。そして新
たな基準値(C0,M0,Y0)でパッチを形成し、カ
ラーセンサで検知する(ステップ215)。
リッジが交換された場合(ステップ220)は再びステ
ップ211の処理へと戻り、Kの濃度制御が行われた後
に再びデフォルトの基準値(Cd,Md,Yd)で混色
制御が行われる。
合わせの数が7つと少なく、パッチの組をより多く転写
材上に形成することができる。また、基準値として前回
の最適値を用いることによってより精度の高い制御をす
ることが可能である。
値はC,M,Yで同一のものを用いたが、色毎に異なる
値を用いてもよい。
置”の構成は実施例1と同様とする。
回しか形成していないが、本実施例では複数回パッチパ
ターンを形成することが特徴である。
部分は、実施例1における図6のフローチャートと同じ
である。本実施例における混色制御のフローチャートを
図19に示す。
と、あらかじめ定められているC,M,Yの階調度(C
0,M0,Y0)が初期値として基準値(Cs,Ms,
Ys)にセットされる(ステップ312)。ただし、
(C0,M0,Y0)は実施例1と同様にして定められ
た値である。さらにステップ313で初期値α0をαに
セットする。また、C,M,Y,Kの濃度補正テーブル
は不図示の単色制御によって濃度制御されたものを用い
る。
色パッチパターンが形成される。図20に本実施例にお
けるパッチパターンの内容を示す。
Ms,Ysから±α変化させた値の組み合わせになって
いる。またのパッチはKの単色パッチで、あらかじめ
定められた値K0で形成される。転写材上には実施例1
と同様、図11のように〜のパッチパターンが形成
され、転写材上に形成されたパッチは定着装置30通過
後、カラーセンサ42で検知し、RGB値を出力する。
法で最適値(C0’,M0’,Y0’)を求める。
た(C0’,M0’,Y0’)を用いて再び転写材上に
パッチを形成する。この時、同時にK0の単色パッチも
形成する。転写材上に形成されたパッチは定着装置30
通過後、カラーセンサ42で検知し、RGB値を出力す
る。
された(C0’,M0’,Y0’)の混色パッチ,及び
K0の単色パッチのRGB値の差分を例えばR,G,B
の差分の2乗和で計算し、ステップ318で前記差分が
あらかじめ定められているしきい値よりも大きいかどう
かを判断する。大きい場合には差分が許容範囲を超えて
いるとし、ステップ319へ進む。
した(C0’,M0’,Y0’)を基準値(Cs,M
s,Ys)にセットし、ステップ320でαの値を前回
のステップ314〜315で使用したαの値の1/2の
値にセットし、再びステップ314で新しい基準値とα
の値でCMY混色及びKの単色パッチパターンを形成
し、カラーセンサでRGB値を検知する。
(Cs,Ms,Ys)とαを更新しながらステップ31
8で差分が許容範囲内になるまで繰り返す。
適値を探索する概念図を図21に示す。図21では簡単
のため、Yの座標を省略し、C,Mの座標で表してい
る。図は横軸がC、縦軸がMであり、初期値としてセッ
トされる(C0,M0)の座標は411aに位置する。
混色制御が開始されると最初に(C0,M0)を中心に
C,M方向に±α0の範囲の矩形(411b)の4つの
角にパッチが形成され(ステップ312〜314)、各
パッチの値からの補間によってセンサ出力値が最もK0
に近いC,Mの座標(C0’,M0’)(412a)が
算出される(ステップ315)。次にステップ316〜
317で(C0’,M0’)及びK0のパッチを形成
し、センサ出力値の差分が許容範囲内であるかどうかを
判断する(ステップ318)。許容範囲内でなければ、
次に412aの座標を中心に±α0/2の矩形(412
b)の4つの角に第2のパッチが形成され(ステップ3
19〜314)、再び各パッチの値からの補間によって
センサ出力値が最もK0に近いC,Mの座標(C
0’’,M0’’)(413a)が算出される(ステッ
プ315)。
で(C0’’,M0’’)及びK0のパッチを形成し、
センサ出力値の差分が許容範囲内であるかどうかを判断
する(ステップ318)。許容範囲内でなければ、次に
413aの座標を中心に±α0/4の矩形(413b)
の4つの角に第3のパッチが形成され(ステップ319
〜314)、各パッチの値からの補間によってセンサ出
力値が最もK0に近い不図示のC,Mの座標(C
0’’’,M0’’’)が算出される(ステップ31
5)。
を狭めながらC,M,Yの最適値を求めていく。
さい場合には差分が許容範囲内であるとして、ステップ
315で求めたC,M,Yの値を最適値とする。ステッ
プ321〜322は実施例1ステップ116〜117と
同様の処理を行う。
組のみで行ったが、実施例1と同様、複数のKの値KN
(N=0,…n)に対する(CN,MN,YN)のパッ
チを形成し、ステップ318で許容範囲内でない(C
N,MN,YN)のパッチについてのみステップ314
〜320のループを繰り返してもよい。
回数を減らすために、ステップ316で混色パッチを形
成する時に、ステップ318でNOとなる場合を想定し
てあらかじめ次のステップ314の混色パッチを同時に
形成してもよい。
装置”の構成は実施例1と同様とする。本実施例での処
理の流れは実施例1のフローチャート図6と同じであ
る。本実施例ではステップ115で最適値を求めるのに
重回帰分析を用いる。以下、本実施例における最適値の
求め方について説明する。
ターンについて述べる。
各パッチは図22のようなC,M,Yのデータ〜及
びKの単色データからなっている。C00〜C05、
M00〜M05、Y00〜Y05の値は例えば実施例2
のように基準値C0,M0,Y0から特定の色のみを±
α変化させた値とする。またのパッチはKの単色パッ
チで、あらかじめ定められた値K0で形成される。基準
値(C0,M0,Y0)は実施例2と同様、Kの濃度特
性が階調‐濃度曲線300の状態に調整され、C,M,
Yが典型的な階調‐濃度曲線の状態でC0,M0,Y0
の値を混色するとK0とほぼ同じ色となるような値であ
る。転写材上には図17のように〜のパッチパター
ンが形成され、転写材上に形成されたパッチは定着装置
30通過後、カラーセンサ42で検知し、RGB値を出
力する。
値からC,M,YのプロセスグレーとのKのパッチの
色が一致するためのC,M,Yの値(階調度)を算出す
る。
g00、b00),=(r01、g01、b01),
…=(r05、g05、b05)とし、のK単色パ
ッチのRGB出力値を(rk0、gk0、bk0)とす
る。
M,Yの階調度を説明変量、Rを目的変量として以下の
重回帰式の係数rc0、rc1、rc2、rc3を求め
る。 R=rc1×C+rc2×M+rc3×Y+rc0 係数rc0、rc1、rc2、rc3は以下のようにし
て求める。
ても同様に下記の重回帰式の係数が求まる。 G=gc1×C+gc2×M+gc3×Y+gc0 B=bc1×C+bc2×M+bc3×Y+bc0 ここで、Kの出力値(rk0、gk0、bk0)に対す
るC,M,Yの値を(C0’,M0’,Y0’)として
前記の式に代入し、これを行列で書くと、
準値(CN,MN,YN,KN)(N=0,1,2…
n)を持ち、各基準値に対して前記と同様の〜のパ
ッチを形成し、各(CN,MN,YN,KN)に対して
(CN’,MN’,YN’,KN’)を求める。
と同様である。
ッチの値を実施例2と同様としたが、パッチの数やその
値の選び方はこれに限らない。また、本実施例の特徴と
しては本実施例では実施例1〜3(図12)のような格
子を仮定しないため、パッチの数やパッチの値を比較的
自由に選択することができ、基準値とパッチの値の関係
に左右されずに精度良く最適値を求めることができる。
カラーセンサの出力値を用いてC,M,Yの階調‐濃度
特性をKの階調‐濃度特性に合わせる際にC,M,Yの
比率を変えた複数のパッチを形成し、補間することによ
って精度良くC,M,YのカラーバランスをK、すなわ
ち無彩色に合わせることができ、階調‐濃度特性を変動
させる環境変動等が発生しても色相の変化が発生しにく
く、色再現性に優れたカラー画像形成装置を提供でき
る。
ャート
す図
御を示す図
を示す図
図
M,Y座標を示す図
の制御を示す図
詳細を示すフローチャート
を示す図
図
M,Y座標を示す図
ローチャート
を示す図
チパターンの内容を示す図
を示す図
Claims (20)
- 【請求項1】 複数の色材を用いて転写材上にパッチを
形成する画像形成手段と、前記画像形成手段によって転
写材上に形成されたパッチの色度を検知する色度検知手
段とを有し、前記色度検知手段によって検知された色度
に基づいて画像形成条件を補正するカラー画像形成装置
において、前記画像形成手段は前記複数の色材における
各色材の量を何通りかに変化させて混合した複数のパッ
チを形成することを特徴とするカラー画像形成装置。 - 【請求項2】 請求項1記載のカラー画像形成装置にお
いて、前記色度検知手段によって検知された色度に基づ
いて決定された各色材の量を用いて再び画像形成手段に
よってパッチが形成されることを特徴とするカラー画像
形成装置。 - 【請求項3】 請求項1記載のカラー画像形成装置にお
いて、前記パッチは、シアン、マゼンタ、イエローの各
色材の量を何通りかに変化させて混合して作られた混色
パッチ、及びブラックの単色パッチであることを特徴と
するカラー画像形成装置。 - 【請求項4】 請求項3記載のカラー画像形成装置にお
いて、前記色度検知手段によって検知された混色パッチ
及びブラックの単色パッチの色度に基づいて、前記ブラ
ックの単色パッチと最も色度の近いシアン、マゼンタ、
イエローの量を算出することを特徴とするカラー画像形
成装置。 - 【請求項5】 請求項4記載のカラー画像形成装置にお
いて、前記色度検知手段によって検知された混色パッチ
の色度とブラックの単色パッチの色度との差分が所定の
値以下となるまで、前記画像形成手段によるパッチの形
成と前記色度検知手段によるパッチの色度の検知を繰り
返すことを特徴とするカラー画像形成装置。 - 【請求項6】 請求項3記載のカラー画像形成装置にお
いて、前記混色パッチはシアン、マゼンタ、イエローの
量をそれぞれ所定の基準値から所定の変化量だけ変化さ
せて作られることを特徴とするカラー画像形成装置。 - 【請求項7】 請求項6記載カラー画像形成装置におい
て、前記混色パッチはシアン、マゼンタ、イエローの量
をそれぞれ所定の基準値から所定の変化量増加及び減少
させた8つの混色パッチによって構成されることを特徴
とするカラー画像形成装置。 - 【請求項8】 請求項3記載のカラー画像形成装置にお
いて、前記混色パッチはシアン、マゼンタ、イエローの
いずれかの量を所定の基準値から所定の変化量だけ変化
させ、他の2色の量をそれぞれ所定の値に固定させて作
られることを特徴とするカラー画像形成装置。 - 【請求項9】 請求項8において、前記混色パッチはシ
アン、マゼンタ、イエローのいずれかの量を所定の基準
値から所定の変化量増加及び減少させた6つのパッチに
よって構成されることを特徴とするカラー画像形成装
置。 - 【請求項10】 請求項2または6記載のカラー画像形
成装置において、前記基準値及び変化量は前回の色度検
知結果に基づいて決められるものであることを特徴とす
るカラー画像形成装置。 - 【請求項11】 請求項10記載のカラー画像形成装置
において、前記基準値及び変化量はいずれかの色材のカ
ートリッジが交換された直後にはあらかじめ定められた
値を用いることを特徴とするカラー画像形成装置。 - 【請求項12】 請求項1記載のカラー画像形成装置に
おいて、転写体上に各色材のパッチを形成するパッチ形
成手段と、前記転写体上に形成されたパッチの濃度を検
知する濃度検知手段と、前記濃度検知手段により検知さ
れた濃度から各色材の濃度特性を補正する濃度補正手段
とを有しており、前記濃度検知手段の検知結果に応じて
濃度補正手段の補正量を変化させることを特徴とするカ
ラー画像形成装置。 - 【請求項13】 請求項4記載のカラー画像形成装置に
おいて、前記色度検知手段によって検知された複数の混
色パッチの値から補間によって前記ブラックのパッチと
最も色度の近いシアン、マゼンタ、イエローの量を算出
することを特徴とするカラー画像形成装置。 - 【請求項14】 請求項13記載のカラー画像形成装置
において、前記補間は線形補間であることを特徴とする
カラー画像形成装置。 - 【請求項15】 請求項13記載のカラー画像形成装置
において、前記補間は非線形な補間であることを特徴と
するカラー画像形成装置。 - 【請求項16】 請求項4記載のカラー画像形成装置に
おいて、前記パッチの各色の量を説明変量とし、前記色
度検知手段によって検知された色度を目的変量として、
重回帰分析により前記ブラックのパッチと最も色度の近
いシアン、マゼンタ、イエローの量を算出することを特
徴とするカラー画像形成装置。 - 【請求項17】 複数の色材における各色材の量を何通
りかに変化させて混合して複数のパッチを形成するステ
ップAと、このステップAで形成したパッチの色度を検
知するステップBと、このステップBで検知した色度に
基づいて画像形成条件を補正するステップCとを有する
ことを特徴とするカラー画像形成装置におけるカラー画
像形成方法。 - 【請求項18】 シアン、マゼンタ、イエローの各色材
の量を何通りかに変化させて混合して複数の混色パッチ
を形成するステップDと、ブラックの単色パッチを形成
するステップEと、前記ステップDおよびステップEで
形成したパッチの色度を検知するステップFと、このス
テップFで検知した色度に基づいて前記ブラックの単色
パッチと最も色度の近いシアン、マゼンタ、イエローの
量を算出し画像形成条件を補正するステップGとを有す
ることを特徴とするカラー画像形成装置におけるカラー
画像形成方法。 - 【請求項19】 請求項17または18記載のカラー画
像形成方法を実現するためのプログラム。 - 【請求項20】 請求項19記載のプログラムを格納し
たことを特徴とする記憶媒体。
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