JP2004015093A

JP2004015093A - カラー画像形成装置

Info

Publication number: JP2004015093A
Application number: JP2002161608A
Authority: JP
Inventors: Fumiya Yamazaki; 山崎　史哉; Ryuichi Yoshizawa; 吉澤　隆一; Taeko Yamada; 山田　妙子; Seiji Yokoyama; 横山　誠二
Original assignee: Canon Inc
Current assignee: Canon Inc
Priority date: 2002-06-03
Filing date: 2002-06-03
Publication date: 2004-01-15

Abstract

【課題】精度の高い濃度−階調特性制御を行うことのできるカラー画像形成装置を提供する。入力画像に偽造追跡パターンを付加する場合において、環境や消耗部材の消耗の度合いによらず、人間の目に識別しにくく、かつ形成画像から追跡パターンを確実に解析できるカラー画像形成装置を提供する。
【解決手段】濃度−階調特性制御のパッチパターンを印字するときに追跡パターンを付加して行う。ドット形状の異なる追跡パターンを付加した複数のエリアをもつパターンを印字し、カラーセンサで各エリアにおける色度の違いを検知し、最適な色度差になる追跡パターンのドット形状を求め、最適な追跡パターンの付加を通常印字時に行う。
【選択図】　　　　図１

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、カラープリンタ、カラー複写機等のカラー画像形成装置に関し、特に転写材上のパッチの色を検知するセンサ（以下カラーセンサという）を有し、また入力画像に付加情報を人間の目に識別しにくく付加することのできるカラー画像形成装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
近年、カラープリンタ、カラー複写機等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。
【０００３】
ところが、カラー画像形成装置は、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する。特に電子写真方式のカラー画像形成装置の場合、わずかな環境変動でも濃度の変動が生じ、カラーバランスを崩す恐れがあるので、常に一定の濃度−階調特性を保つための手段を持つ必要がある。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濃度−階調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（以下濃度センサとする）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。
【０００４】
しかし、前記濃度セン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、前記濃度センサを用いた濃度制御では対応できない。
【０００５】
そこで転写材上にブラック（Ｋ）によるグレーパッチとシアン（Ｃ）、マゼンダ（Ｍ）、イエロー（Ｙ）を混色したプロセスグレーパッチを形成し、定着後に両パッチの色を相対比較することにより、プロセスグレーパッチが無彩色となるＣＭＹの混合比率を出力することができるような、転写材上のパッチの色を検知するセンサ（以下カラーセンサという）を設置したカラー画像形成装置が考えられる。
【０００６】
このカラー画像形成装置では、検知した結果を画像形成部の露光量やプロセス条件、画像処理部のＲＧＢ信号をカラー画像形成装置の色再現域へ変換するカラーマッチングテーブルやＲＧＢ信号をＣＭＹＫ信号へ変換する色分解テーブル、濃度−階調特性を補正するためのキャリブレーションテーブルなどへフィードバックすることで、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ことができる。カラー画像形成装置の出力画像を外部の画像読取装置又は色度計・濃度計で検知し、同様の制御を行うことも可能であるものの、本方式はプリンタ内で制御が完結する点で優れている。このカラーセンサは、例えば発光素子として赤（Ｒ）、緑（Ｇ）、青（Ｂ）等の発光スペクトルが異なる３種以上の光源を用いるか、又は発光素子は白色（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種以上のフィルタを形成したもので構成する。このことによりＲＧＢ出力等の異なる３種以上の出力が得られる。
【０００７】
インクジェット方式のプリンタにおいても、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、濃度−階調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。
【０００８】
一方で、カラーのプリンタやカラー複写機の画質が向上し、これにより紙幣、有価証券とほぼ同様の画質で画像を形成することも可能になりつつある。しかしながら、このような画像の形成は禁止されており、このような行為を抑止する必要がある。この対処方法の一つとして、形成される各画像にカラー画像形成装置特有の番号（製造番号、製品番号、ユーザＩＤ等の情報）を表すドットパターンを埋め込む技術が知られている。このドットパターンは各々同じ形の複数のドットから構成されている。このようにすることにより、万が一、不正な画像形成がなされた場合でも、形成された画像に埋め込まれた複数のドットの位置を解析し、ドットパターンを割り出すことによりこの画像が形成された時の各種状況を知ることが可能である。上述のようにして行われる不正画像形成への対処方法が、いわゆる追跡パターン方式である。
【０００９】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、従来のカラー画像形成装置においては、このドットパターンを付加することによって転写材上の画像の色度が変化するにもかかわらず、色度パッチパターン形成時にドットパターンを付加せず、また実際の印字時にドットパターンを付加して画像形成していたために、濃度−階調特性制御時に転写材上に形成されるパッチパターンの色度と実際の印字時に転写材上に形成される画像の色度とが一致しないという問題があった。また、従来のカラー画像形成装置においては、追跡パターンを付加する際のアドオンドットの形状が一定であったため、画像形成が行われた環境や消耗部材の消耗の度合いによっては形成されたドットパターンが目立ってしまい実質的な画質が劣化してしまったり、あるいは転写材上に形成されているドットパターンが不完全なものになって、形成画像から各ドットを解析する際に誤判定等が発生する問題があった。
【００１０】
本発明は、上に述べたようなカラー画像形成装置の問題点を解決して、濃度−階調特性制御時に転写材上に形成されるパッチパターンの色度と実際の印字時に転写材上に形成される画像の色度とを一致させて、精度の高い濃度−階調特性制御を行う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。また、入力画像に所定の付加情報を示すドットパターンを付加する場合において、環境や消耗部材の消耗の度合いによらず、人間の目に識別しにくく、かつドットパターン付加後の画像データ或いは形成画像から各ドットを確実に解析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。
【００１１】
【課題を解決するための手段】
上記の問題を解決するため、本発明のカラー画像形成装置は以下のような構成からなる。
【００１２】
即ち、本発明の請求項１によるカラー画像形成装置は、
転写材上に画像を形成する画像形成手段と、
転写材上に形成されたパッチの色を検知する検知手段と、
入力された画像データに対して所定の付加情報を示すドットパターンを人間の目に識別しにくく付加する付加手段と、
前記検知手段によって検出されるパッチを前記画像形成手段によって画像形成する際に、前記付加手段によって前記ドットパターンを付加した画像を形成するように制御する制御手段と、
を有することを特徴とする。
【００１３】
また、本発明の請求項２によるカラー画像形成装置は、
請求項１によるカラー画像形成装置において、前記検知手段による転写材上のパッチの色の検知結果に基づいて濃度‐階調特性の制御を行う制御手段と、
を有することを特徴とする。
【００１４】
また、本発明の請求項３によるカラー画像形成装置は、
転写材上に画像を形成する画像形成手段と、
転写材上に形成されたパッチの色度を検知する検知手段と、
入力された画像データに対して所定の付加情報を示すドットパターンを複数種類の形状の異なるアドオンドットから選択されたアドオンドットによって人間の目に識別しにくく付加する付加手段と、
転写材上にドットパターンを形成しない領域の色度と、前記付加手段によって付加されるドットパターンを付加した領域の色度とを前記検知手段によって検知し、パッチを形成しない領域の色度との色度差を所定の範囲の値にするアドオンドットの形状を検出する検出手段と、
前記検出手段によって検出されたドットパターンパッチの形状と同じ形状のアドオンドットにより、入力された画像データに対して所定の付加情報を示すドットパターンを前記付加手段により人間の目に識別しにくく付加するように制御する制御手段と、
を有することを特徴とする。
【００１５】
また、本発明の請求項４によるカラー画像形成装置は、
転写材上に画像を形成する画像形成手段と、
転写材上に形成されたパッチの色度を検知する検知手段と、
入力された画像データに対して所定の付加情報を示すドットパターンを複数種類の形状の異なるアドオンドットから選択されたアドオンドットによって人間の目に識別しにくく付加する付加手段と、
転写材上にドットパターンを形成しない領域の色度と、前記付加手段によって付加されるドットパターンを付加した領域の色度と、複数種類のトナーによって形成したパッチの色度と、複数種類のトナーによって形成したパッチに前記付加手段によって付加されるドットパターンを付加した領域の色度とを前記検知手段によって検知し、パッチを形成しない領域の色度、および複数種類のトナーによって形成したパッチの色度との色度差を所定の範囲の値にするアドオンドットの形状を検出する検出手段と、
前記検出手段によって検出されたドットパターンパッチの形状と同じ形状のアドオンドットにより、入力された画像データに対して所定の付加情報を示すドットパターンを前記付加手段により人間の目に識別しにくく付加するように制御する制御手段と、
を有することを特徴とする。
【００１６】
【作用】
以上の構成により本発明によれば、濃度−階調特性制御時に転写材上に形成されるパッチパターンの色度が実際の印字時に転写材上に形成される画像の色度と一致し、精度の高い濃度−階調特性制御を実行することが可能となる。
【００１７】
また、本発明によれば、環境や消耗部材の消耗の度合いによらず、常に安定して人の目に識別しにくく、かつ確実に解析可能な付加情報を付加することのできるカラー画像形成装置を提供することが可能となる。
【００１８】
【発明の実施の形態】
（第１の実施例）
本発明の第１の実施例を以下に示す。本実施例の説明では、濃度−階調特性制御のパッチパターンを印字するときにアドオンドットを付加して行うことにより実際の印字状態と同様の条件で精度の高い濃度−階調特性制御を実行することができるカラー画像形成装置について説明する。
【００１９】
図１は本実施例を説明するカラー画像形成装置の構成図である。
【００２０】
図１おいて、１は給紙カセット、２は転写材、３はＭＰトレイ、４は濃度検知センサ、５Ｙ、５Ｍ、５Ｃ、５Ｋは感光体ドラム、６はレジ検センサ、７Ｙ、７Ｍ、７Ｃ、７Ｋは帯電器、７ＹＳ、７ＭＳ、７ＣＳ、７ＫＳは帯電スリーブ、８Ｙ、８Ｍ、８Ｃ、８Ｋは現像器、８ＹＳ、８ＭＳ、８ＣＳ、８ＫＳは現像スリーブ、９ａ、９ｂは２次転写ローラ、１０Ｙ、１０Ｍ、１０Ｃ、１０Ｋはスキャナ部、１１Ｙ、１１Ｍ、１１Ｃ、１１Ｋはトナーカートリッジ、１２は中間転写ベルト、１３は定着部、１４は定着ローラ、１５は加圧ローラ、１６、１７はヒータ、１８は中間転写ベルト駆動ローラ、１９はレジ前センサ、２０は定着部排紙センサ、２１はクリーナ部、２２Ｙ、２２Ｍ、２２Ｃ、２２Ｋは現像カートリッジ、２３、２４、２５、２６は給紙センサ、２７は定着部前センサ、２８は排紙センサ、２９はカラーセンサである。
【００２１】
上記感光ドラム（感光体）５Ｙ、５Ｍ、５Ｃ、５Ｋ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５Ｙ、５Ｍ、５Ｃ、５Ｋを画像形成動作に応じて反時計周り方向に回転させる。感光ドラム５Ｙ、５Ｍ、５Ｃ、５Ｋへの露光光はスキャナ部１０Ｙ、１０Ｍ、１０Ｃ、１０Ｋから送られ、感光ドラム５Ｙ、５Ｍ、５Ｃ、５Ｋの表面に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。
【００２２】
一次帯電手段として、各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）の感光体を帯電させための４個の注入帯電器７Ｙ、７Ｍ、７Ｃ、７Ｋを備える構成で、各注入帯電器にはスリーブ７ＹＳ、７ＭＳ、７ＣＳ、７ＫＳが備えられている。
【００２３】
現像手段として、上記静電潜像を可視化するために、各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８Ｙ、８Ｍ、８Ｃ、８Ｋとを備える構成で、各現像器には、スリーブ８ＹＳ、８ＭＳ、８ＣＳ、８ＫＳ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。
【００２４】
中間転写体１２は、感光ドラム５Ｙ、５Ｍ、５Ｃ、５Ｋ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５Ｙ、５Ｍ、５Ｃ、５Ｋの回転に伴って回転し、可視画像の転写を受ける。また、中間転写体１２は画像形成時に後述する転写ローラ９ａが接触して転写材２を狭持搬送することにより転写材２に中間転写体１２上のカラー可視画像を同時に重畳転写する。
【００２５】
転写ローラ９ａは、中間転写体１２上にカラー可視画像を重畳転写している間は、中間転写体に当接しているが、印字処理終了時は、９ｂの位置に離間する。
【００２６】
定着部１３は、転写材２を搬送させながら、転写されたカラー可視画像を定着させるものであり、図１に示すように転写材２を加熱する定着ローラ１４と転写材２を定着ローラ１４に圧接させるための加圧ローラ１５とを備えている。定着ローラ１４と加圧ローラ１５は中空状に形成され、内部にそれぞれヒータ１６、１７が内蔵されている。すなわち、カラー可視画像を保持した転写材２は定着ローラ１４と加圧ローラ１５により搬送されるとともに、熱および圧力を加えることによりトナーが表面に定着される。
【００２７】
可視画像定着後の転写材２は、その後排出ローラによって排紙部に排出して画像形成動作を終了する。
【００２８】
クリーニング手段２１は、感光ドラム５Ｙ、５Ｍ、５Ｃ、５Ｋ及び中間転写体１２上に残ったトナーをクリーニングするものであり、感光ドラム５Ｙ、５Ｍ、５Ｃ、５Ｋ上に形成されたトナーによる可視画像を中間転写体１２に転写した後の廃トナーあるいは中間転写体１２上に形成された４色のカラー可視画像を転写材２に転写した後の廃トナーは、クリーナ容器に蓄えられる。
【００２９】
カラーセンサ２９は、図１のカラー画像形成装置において転写材搬送路の定着部１３より下流に転写材２の画像形成面へ向けて配置されており、転写材２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。カラー画像形成装置内部に配置することにより、定着後の画像を排紙部に排紙する前に、自動的に検知することが可能となる。
【００３０】
図５にカラーセンサ２９の構成の一例を示す。カラーセンサ２９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２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、５４ｂのようにＲＧＢが独立した画素となっている。
【００３１】
ＲＧＢ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でも良い。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色が発光するＬＥＤとフィルタ無しセンサにより構成しても良い。
【００３２】
ここで、図３に転写材２上に形成する定着後の濃度−階調特性制御用パッチパターンの一例を示す。濃度−階調特性制御用パッチパターン３３は、ブラック（Ｋ）によるグレー階調パッチ３１と、シアン（Ｃ）、マゼンダ（Ｍ）、イエロー（Ｙ）を混色したプロセスグレー階調パッチ３２で構成されており、３１ａと３２ａ、３１ｂと３２ｂ、３１ｃと３２ｃといったように、標準のカラー画像形成装置において色度が近いＫによるグレー階調パッチ３１とＣＭＹプロセスグレー階調パッチ３２が対をなして並んでいる。
【００３３】
濃度−階調特性制御実行時は、このパッチのＲＧＢ出力値を、カラーセンサ２９で検知する。そして、Ｋによるグレー階調パッチとＣＭＹプロセスグレー階調パッチのＲＧＢ出力値を相対比較することにより、ある階調度のＫによるグレーパッチと色度がほぼ同じになる、ＣＭＹの３色を混合したプロセスグレーパッチのＣＭＹ３色の混合比率を算出し、コントローラ２０２のγ補正部２０５の濃度−階調特性を補正する。
【００３４】
図２は本実施例のカラー画像形成装置の信号処理の流れを表す図である。
【００３５】
図２において、ホスト２０１、コントローラ２０２、エンジン２０３の機器には、各機器内の各ブロックを制御するための独立した主制御部（ＣＰＵ）が存在する。即ち、ホスト２０１にはＣＰＵ２０１０、コントローラ２０２にはＣＰＵ２０２０、エンジン２０３にはＣＰＵ２０３０が存在し、各ＣＰＵが各機器内の動作をタイミング、および各機器間の通信を不図示のバスを介して制御している。一般に本実施の形態に用いるレーザビームプリンタの様な画像処理装置は、一般にコントローラ部とエンジン部が別体で構成されることが多い。そのため通常、各機器が個別に制御されることが多い。そのため通常、各機器が個別に制御されるように各機器間で閉じた構成になっている。
【００３６】
ホスト２０１からはＲＧＢの画像信号がパラレルに送出され、コントローラ２０２へ入力される。また、ホスト２０１からコントローラ２０２へ画像信号の専用線とは別系統の制御信号専用の信号線を介して中間調指示信号が入力される。
【００３７】
コントローラ２０２内には、ＣＰＵ２０２０、色変換処理部２０４、γ補正部２０５、中間調処理部２０６が配置されている。入力されたＲＧＢ信号には色変換処理部２０４でマスキング、ＵＣＲの処理が施され、色補正、下色除去が行われ、マゼンタ（Ｍ）、シアン（Ｃ）、イエロー（Ｙ）、ブラック（ＢＫ）の画像信号へと変換される。
【００３８】
次にγ補正部２０５によって出力濃度曲線が線形となるように補正をかけられ、中間調処理部２０６へ入力される。
【００３９】
一方、これと並行して中間調指示信号が中間調処理部２０６へ入力される。中間調処理部２０６では中間調指示信号に従って入力される画像データに処理を行う。ディザ１、ディザ２が指示された場合は所定の多値ディザ処理が行われる。
【００４０】
コントローラ２０２で以上の処理が行われた後、Ｙ、Ｍ、Ｃ、ＢＫの画像信号はエンジン２０３へ入力される。
【００４１】
エンジン２０３は、ＣＰＵ２０３０、アドオン付加処理部２０７、レーザ駆動部２０９によって構成されている。入力される画像信号のうちイエローにのみアドオン付加処理部２０７においてアドオンパターンが付加される。
【００４２】
次に、アドオン付加処理部２０７の動作について説明する。図４はアドオン付加処理部２０７の内部ブロック図である。以下ブロックの動作を簡単に説明する。ＣＰＵ２０３０はＥＥＰＲＯＭ４０１に格納されるエンジンＩＤなどの付加情報を読み出して暗号化回路４０５へ出力する。暗号化回路４０５は、この付加情報を暗号化する。次に暗号化された付加情報はパリティチェック４０６でパリティがチェックされ、ここでエラーの場合は印字動作を停止させる。
【００４３】
主走査カウンタ４０７は、画像信号の主走査方向のクロック信号ＰＣＬＫに従ってカウント動作を行い、パリティチェック４０６よりロードされるコードに従ってアドオンドットを付加すべき位置でＯＮを送出する。
【００４４】
副走査カウンタ４０８は、副走査方向のクロック信号ＢＤに従ってカウント動作を行い、アドオンラインでＯＮを送出する。アドオンドット生成回路４０９はＣＰＵ２０３０内のＲＯＭ４０３に格納されるアドオンドット形状パラメータを受け取り、イエローの画像信号を処理する時にのみＯＮとなるアドオン許可信号がＯＮの時であって、かつ主走査カウンタ４０７、副走査カウンタ４０８の両方がＯＮの時のみアドオンドットを生成してＦＦ領域ではＢＫ、００領域ではＷＨをＯＮにして送出する。
【００４５】
アドオン付加回路４０４はコントローラ２０２から入力されるイエローの画像信号に対してＢＫがＯＮならばＦＦｈ、ＷＨがＯＮならば００ｈに画像信号を変換してレーザ駆動部２０９に出力する。
【００４６】
図８は、アドオンドットの形状の一例を示したものである。図中の点線がアドオンラインを表し各アドオンドットが付加されるべきラインである。また、８０４は各アドオンドットである。
【００４７】
また、アドオンドット８０４を拡大したものが８０５である。アドオンドット８０５において、ＦＦ領域８０１に対応する領域は元の入力画像を最高濃度（イエローの画像についてのみ）に置換され、００領域８０２、８０３に対応する領域は元の入力画像を最低濃度（イエローの画像についてのみ）に置換される。即ち、ＦＦ領域の画素はＦＦｈに変換され、００領域の画素は００ｈに変換される。なお、斜線の領域の画素は変調を行わない。
【００４８】
このようなアドオンドットが画像中に繰り返し付加される。付加情報の表現の仕方としてはこれら複数のアドオンドットの組み合わせにより表現するものとし、例えば、縦、または横に隣り合うアドオンドットの距離により数ビットの情報を表現することが可能である。
【００４９】
このようにしてアドオンドットを印字領域の全面に付加するので、アドオンドットが付加された分だけ、アドオンドットを印字領域に付加しない場合に比べて色度が変化する。従来は、濃度−階調特性制御のパッチパターンを印字する際にアドオンドットをしていなかったので、濃度−階調の補正に誤差があった。
【００５０】
図６は本実施例における定着後の濃度−階調特性制御用パッチパターンの一例を示す図である。濃度−階調特性制御用パッチパターン６３は、ブラック（Ｋ）によるグレー階調パッチ６１と、シアン（Ｃ）、マゼンダ（Ｍ）、イエロー（Ｙ）を混色したプロセスグレー階調パッチ６２で構成されており、さらに、６４で示した領域内にアドオンドットを付加する。したがって、濃度−階調特性制御用パッチパターン６３には６５のようなアドオンドットが付加されることになる。
【００５１】
ここで、図６のアドオンドットが付加された濃度−階調特性制御用パッチパターン６３を使用して濃度−階調特性制御を実行することにより、定着後の転写材に形成された濃度−階調特性制御のパッチパターンの色調は通常印字中に表現される色と同様の色調となり、よって濃度−階調特性制御の精度を高めることができる。
【００５２】
（第２の実施例）
本発明の第２の実施例を以下に示す。本実施例の説明では、濃度−階調特性制御のパッチパターンを印字する前に、ドット形状の異なるいくつかのアドオンドットを付加したエリアをもつパターンの印字を行い、カラーセンサでドット形状の異なるアドオンドットパターンのエリアにおける色度の違いを検知し、最適な色度差になるアドオンドットのドット形状を決定し、通常印字時は最適な色度差になるアドオンドットの形状を設定して印字するように制御することにより、人の目に識別しにくく、かつ確実に解析できるアドオンドットの付加を可能にするカラー画像形成装置の制御について説明する。
【００５３】
本実施例では第１の実施例と同様の説明は省略する。
【００５４】
アドオンドットの形状は図８で示したものに限らず、他の形状であってもよい。図９にアドオンドットの形状の例を示す。図９において、白い領域は００領域、黒い領域はＦＦ領域、斜線の領域は変調を行わない領域である。例えば、アドオンドット９０１のようにアドオンドットの大きさをアドオンドット８０５より小さくしたり、９０２のようにアドオンドット８０５よりＦＦ領域を小さくすると、より人の目に目立ちにくくなる。また、アドオンドット９０３のようにＦＦ領域をアドオンドット８０５より大きくしたり、９０４のようにアドオンドットの大きさをアドオンドット８０５より大きくすると、より確実に解析することが可能となる。
【００５５】
このようなアドオンドットが画像中に繰り返し付加される。付加情報の表現の仕方としてはこれら複数のアドオンドットの組み合わせにより表現するものとし、例えば、縦、または横に隣り合うアドオンドットの距離により数ビットの情報を表現することが可能である。
【００５６】
このようにしてアドオンドットを印字領域の全面に付加するので、アドオンドットが付加された分だけ、印字前の転写材に比べて色度が変化する。この色度の変化分には最適な値があり、色度変化値が非常に大きな場合はアドオンドットが目立ちやすくなってしまい、逆に非常に小さい場合は解析の際に誤検知を起こしてしまう恐れがある。
【００５７】
そこで、アドオンドットによる色度の変動をカラーセンサで検出し、最適な色度変化となるアドオンドットのパターンを通常の印字において使用するように制御する。これにより、環境などの変動によらず、安定して人間の目に識別しにくく、かつ確実に各アドオンドットを解析できるようにすることができる。
【００５８】
図１０に本実施例の制御のフローチャートを示す。
【００５９】
まず、ステップＳ１００１において、アドオンドット最適化制御用パッチパターンを転写材上に画像形成−定着する。図７に転写材２上に形成するアドオンドット最適化の制御用パッチパターンの一例を示す。７３はアドオンドットを付加しない空白領域、７４、７５、７６、７７は各々ドット形状の異なるアドオンドットを通常の印字時と同様の密度で形成した領域である。
【００６０】
次に、ステップＳ１００２において、画像形成−定着されたアドオンドット最適化制御用パッチパターン上の空白領域７３、パッチ７４、７５、７６のカラーセンサのＲＧＢ出力値を検知する。次に、ステップＳ１００３において、ステップＳ１００２で検知した空白領域と各アドオンドットパッチのカラーセンサの検知結果から人の目に目立ちにくく、かつ確実に解析することができるアドオンドットの形状を決定する。
【００６１】
この、最適なアドオンドットの形状を決定する方法はいくつかある。例えば、アドオンドットパッチ７４、７５、７６、７７のそれぞれ形状の異なるアドオンドットから、空白領域の色度とアドオンドットパッチの色度の色度差が所定の値に最も近いものを最適なアドオンドット形状としてもよい。また、空白領域の色度とアドオンドットパッチの色度の色度差が所定の値を超えない範囲で、最も所定の値に近いものを最適なアドオンドット形状としてもよい。また、各アドオンドットパッチの００領域とＦＦ領域の比率と、アドオンドットパッチの色度と空白領域の色度との色度差から、最適な色度差となるアドオンドットの００領域とＦＦ領域の比率を算出してアドオンドット形状を決定してもよい。
【００６２】
通常印字の際には、このようにして決定したアドオンドットの形状を持つアドオンドットを付加して印字を行うことにより、人の目に目立ちにくく、かつ確実に解析することができるアドオンドットを付加して印字を行うことが可能となる。
【００６３】
次に、ステップＳ１００４において、図６のように濃度−階調特性制御用パッチパターンを画像形成する。次に、ステップＳ１００５において、定着後の濃度−階調特性制御用パッチパターンの各パッチの色度をカラーセンサ２９で検知する。
【００６４】
次に、ステップＳ１００６において、ステップＳ１００５で検知したＫによるグレー階調パッチとＣＭＹプロセスグレー階調パッチのＲＧＢ出力値から、各階調度のＫによるグレーパッチの色度と色度が同じになるＣＭＹプロセスグレーのＣ，Ｍ，Ｙ各階調度を算出する。算出した結果より、濃度−階調特性が得られる。
【００６５】
以上のようにして、アドオンドットによる色度の変動をカラーセンサで検出し、最適な色度変化となるアドオンドットのパターンを通常の印字において使用するように制御することにより、環境などの変動によらず、安定して人間の目に識別しにくく、かつ確実に各アドオンドットを解析できるようにすることができる。また、通常の印字と同様のドット形状を持つアドオンドットを付加して濃度−階調特性制御を実行するので、濃度−階調特性制御の精度を高めることができる。
【００６６】
（第３の実施例）
本発明の第３の実施例を以下に示す。
【００６７】
第２の実施例では空白領域と各々ドット形状の異なるアドオンドットを形成した複数の領域のあるパターンの印字を行い、カラーセンサでドット形状の異なるアドオンドットパターンのエリアにおける色度の違いを検知し、最適な色度差になるアドオンドットのドット形状を決定した。
【００６８】
本発明の第３の実施例では、濃度−階調特性制御のパッチパターンを印字するときに、空白領域だけでなくレッド、グリーンのパッチパターンと重ねて、それぞれ形状の異なるいくつかのアドオンドットを付加したエリアを設けて印字を行い、カラーセンサで形状の異なるアドオンドットのエリアにおける色度の違いを検知し、最適な色度差になるアドオンドットの形状を決定し、通常印字時は最適な色度差になるアドオンドット形状を設定して印字するように制御することにより、人の目に識別しにくく、かつ確実に解析できるアドオンドットの付加を可能にするカラー画像形成装置の制御について説明する。
【００６９】
図１２に本実施例の制御のフローチャートを示す。
【００７０】
まず、ステップＳ１２０１において、アドオンドット最適化制御用パッチパターンを転写材上に画像形成−定着する。図１１に本実施例による転写材２上に形成するアドオンドット最適化の制御用パッチパターンの一例を示す。図１１において、１１０１はアドオンドットを付加しない空白領域、１１０２、１１０３、１１０４、１１０５は各々ドット形状の異なるアドオンドットを通常の印字時と同様の密度で形成した領域、１１１６はマゼンタとイエローのトナーを所定の濃度で形成したレッドパッチ、１１１７はシアンとイエローのトナーを所定の濃度で形成したグリーンパッチ、１１０６はレッドパッチ１１１６上でアドオンドットを付加しない領域、１１０７、１１０８、１１０９、１１１０はレッドパッチ１１１６上で１１０２から１１０５と同様のドット形状のアドオンドットを通常の印字時と同様の密度で形成した領域、１１１１はグリーンパッチ１１１７上でアドオンドットを付加しない領域、１１１２、１１１３、１１１４、１１１５はグリーンパッチ１１１７上で１１０２から１１０５と同様のドット形状のアドオンドットを通常の印字時と同様の密度で形成した領域である。
【００７１】
次に、ステップＳ１２０２において、画像形成−定着されたアドオンドット最適化制御用パッチパターン上の各領域１１０１〜１１１５のカラーセンサのＲＧＢ出力値を検知する。次に、ステップＳ１２０３において、ステップＳ１２０２で検知した空白領域と各アドオンドットパッチのカラーセンサの検知結果から人の目に目立ちにくく、かつ確実に解析することができるアドオンドットの形状を決定する。
【００７２】
この、最適なアドオンドットの形状を決定する方法はいくつかある。例えば、空白領域１１０１の色度とアドオンドットを付加した領域１１０２〜１１０５の色度との色度差、レッドパッチ１１１６上のアドオンドットを付加しない領域１１０６の色度と付加した領域１１０７〜１１１０の色度との色度差、および、グリーンパッチ１１１７上のアドオンドットを付加しない領域１１１１の色度と付加した領域１１１２〜１１１５の色度との色度差の平均値が所定の値に最も近いものを最適なアドオンドット形状としてもよい。
【００７３】
また、空白領域１１０１の色度とアドオンドットを付加した領域１１０２〜１１０５の色度の色度差が所定の値に最も近く、かつレッドパッチ１１１６、グリーンパッチ１１１７に重ねた場合でもそれぞれアドオンドットを付加していない領域１１０６、１１１１との色度差が所定の値を超えていないものを最適なアドオンドット形状としてもよい。
【００７４】
通常印字の際には、このようにして決定したアドオンドットの形状を持つアドオンドットを付加して印字を行うことにより、人の目に目立ちにくく、かつ確実に解析することができるアドオンドットを付加して印字を行うことが可能となる。
【００７５】
次に、ステップＳ１２０４において、図６のように濃度−階調特性制御用パッチパターンを画像形成する。次に、ステップＳ１２０５において、定着後の濃度−階調特性制御用パッチパターンの各パッチの色度をカラーセンサ２９で検知する。
【００７６】
次に、ステップＳ１２０６において、ステップＳ１２０５で検知したＫによるグレー階調パッチとＣＭＹプロセスグレー階調パッチのＲＧＢ出力値から、各階調度のＫによるグレーパッチの色度と色度が同じになるＣＭＹプロセスグレーのＣ，Ｍ，Ｙ各階調度を算出する。算出した結果より、濃度−階調特性が得られる。
【００７７】
以上のようにして、空白領域とアドオンドットを付加した領域の色度差だけでなく、レッド、グリーンとの混色領域におけるアドオンドットの付加による色度差もカラーセンサで検出して、最適な色度変化となるアドオンドットのパターンを通常の印字において使用するように制御することにより、混色の画像データ上のアドオンドットについても環境などの変動によらず、安定して人間の目に識別しにくく、かつ確実に各アドオンドットを解析できるようにすることができる。また、通常の印字と同様のドット形状を持つアドオンドットを付加して濃度−階調特性制御を実行するので、濃度−階調特性制御の精度を高めることができる。
【００７８】
なお、上述の実施例は本発明の趣旨に基づいて種々変形することが可能であり、これらを本発明の範囲から排除するものではない。
【００７９】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明によれば、濃度−階調特性制御時に転写材上に形成されるパッチパターンの色度が実際の印字時に転写材上に形成される画像の色度と一致し、精度の高い濃度−階調特性制御を実行することが可能となる。
【００８０】
また、本発明によれば、環境や消耗部材の消耗の度合いによらず、常に安定して人の目に識別しにくく、かつ確実に解析可能な付加情報を付加することのできるカラー画像形成装置を提供することが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施例を説明するカラー画像形成装置の構成図である。
【図２】本発明の実施例のカラー画像形成装置の信号処理の流れを表す図である。
【図３】本発明の実施例の定着後の濃度−階調特性制御用パッチパターンの一例を表す図である。
【図４】本発明の実施例のカラー画像形成装置のアドオン付加処理部の内部ブロック図である。
【図５】本発明の実施例のカラー画像形成装置のカラーセンサの構成の一例を表す図である。
【図６】本発明の実施例の定着後の濃度−階調特性制御用パッチパターンの一例を示す図である。
【図７】本発明の実施例のアドオンドット最適化の制御用パッチパターンの一例を示す図である。
【図８】本発明の実施例のアドオンドットの形状の一例を示す図である。
【図９】本発明の実施例のカラー画像形成装置のアドオンドットの形状の例を示す図である。
【図１０】本発明の第２の実施例のカラー画像形成装置の本実施例の制御のフローチャートを表す図である。
【図１１】本発明の第３の実施例による転写材上に形成するアドオンドット最適化の制御用パッチパターンの一例を示す図である。
【図１２】本発明の第３の実施例のカラー画像形成装置の本実施例の制御のフローチャートを表す図である。
【符号の説明】
１　給紙カセット
２　転写材
３　ＭＰトレイ
４　濃度検知センサ
５Ｙ、５Ｍ、５Ｃ、５Ｋ　感光体ドラム
６　レジ検センサ
７Ｙ、７Ｍ、７Ｃ、７Ｋ　帯電器
７ＹＳ、７ＭＳ、７ＣＳ、７ＫＳ　帯電スリーブ
８Ｙ、８Ｍ、８Ｃ、８Ｋ　現像器
８ＹＳ、８ＭＳ、８ＣＳ、８ＫＳ　現像スリーブ
９ａ、９ｂ　２次転写ローラ
１０Ｙ、１０Ｍ、１０Ｃ、１０Ｋ　スキャナ部
１１Ｙ、１１Ｍ、１１Ｃ、１１Ｋ　トナーカートリッジ
１２　中間転写ベルト
１３　定着部
１４　定着ローラ
１５　加圧ローラ
１６、１７　ヒータ
１８　中間転写ベルト駆動ローラ
１９　レジ前センサ
２０　定着部排紙センサ
２１　クリーナ部
２２Ｙ、２２Ｍ、２２Ｃ、２２Ｋ　現像カートリッジ
２３、２４、２５、２６　給紙センサ
２７　定着部前センサ
２８　排紙センサ
２９　カラーセンサ

Claims

転写材上に画像を形成する画像形成手段と、
転写材上に形成されたパッチの色を検知する検知手段と、
入力された画像データに対して所定の付加情報を示すドットパターンを人間の目に識別しにくく付加する付加手段と、
前記検知手段によって検知されるパッチを前記画像形成手段によって画像形成する際に、前記付加手段によって前記ドットパターンを付加した画像を形成するように制御する制御手段と、
を有することを特徴とするカラー画像形成装置。
前記検知手段による転写材上のパッチの色の検知結果に基づいて濃度−階調特性の制御を行う制御手段と、
を有することを特徴とする請求項１に記載のカラー画像形成装置。
転写材上に画像を形成する画像形成手段と、
転写材上に形成されたパッチの色度を検知する検知手段と、
複数の形状のアドオンドットを保持する保持手段と、
前記保持された複数のアドオンドットから１つを選択するアドオンドット選択手段と、
前記選択手段によって選択されたアドオンドットを用いて、入力された画像データに対して所定の付加情報を示すドットパターンを人間の目に識別しにくく付加する付加手段と、
所定の色の画像に対して前記保持された複数のアドオンドットを前記付加手段によって順次付加したアドオンパッチ及び、アドオンドットを付加しない基準パッチを転写材上に形成するアドオンパッチ形成手段と、
前記アドオンパッチ形成手段によって形成された前記アドオンパッチ及び基準パッチの色度を前記検知手段によって検知し、前記検知された基準パッチとアドオンパッチとの色度差を所定の範囲の値にするアドオンパッチ及びアドオンドットを検出する検出手段と、
前記検出手段によって検出されたアドオンドットを前記アドオンドット選択手段によって選択するように制御する制御手段と、
を有することを特徴とするカラー画像形成装置。
前記所定の色の画像はすべての色材を含まない、いわゆる白データからなる画像であることを特徴とする請求項３に記載のカラー画像形成装置。
前記所定の色の画像は複数の色材を混色した画像であることを特徴とする請求項３に記載のカラー画像形成装置。