JP2004198947A - カラー画像形成装置 - Google Patents

Abstract

【課題】転写材上のパッチの位置の相違による濃度むらや色むらの影響を受けない精度の高い色度検知が可能となり、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、画像形成条件補正方法を提供する。
【解決手段】図１２ａ，ｂに示すように、異なる転写材上の複数の領域に複数のパッチ０−０ないし７−７を逆の順序で形成し、各パッチの色度を検知する。検知した同じ色材量のパッチ、たとえばａの０−０とｂの０−０色度を平均してそのパッチ０−０の色度として画像形成条件を補正する。
【選択図】 図１２

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、画像信号にもとづい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、色度検知手段によって検知されたパッチの色度にもとづく画像形成条件の補正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、電子写真方式の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もとづいて、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。
【０００４】
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感光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。
【０００５】
しかし、前記未定着トナー用濃度検知センサを用いた濃度制御はパッチを中間転写体や感光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およ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。
【０００６】
転写材へのトナー像の転写における転写効率や、定着による加熱およ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またはフルカラー画像の色度を検知する濃度または色度センサ（以下カラーセンサとする）を設置し、濃度または色度制御用カラートナーパッチ（以下パッチとする）を転写材上に形成し、検知した濃度または色度を露光量，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または色度制御を行うカラー画像形成装置が考えられている。
【０００７】
このカラーセンサは、ＣＭＹＫを識別したり、濃度または色度を検知するために、たと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、たとえば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。
【０００８】
インクジェット方式のカラー画像形成装置においても、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、階調−濃度特性を一定に保てない。そこで、カラー画像形成装置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または色度を検知し、濃度または色度制御を行うことが考えられている。
【０００９】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、特に電子写真方式のカラー画像形成装置の場合、同じ画像を形成しても、感光ドラムの表面のむらなどの要因により、転写材上の領域（上下や左右など）によって濃度や色が異なってしまうという問題がある。
【００１０】
このような状態で前記カラーセンサで測定するパッチを転写材上に形成すると、パッチの形成される位置によって色が変化してしまう。たとえば転写材の中央を基準位置とし、この基準位置の色が正しい色であるとする。この時、転写材上に並べて形成したパッチの濃度または色度を検知すると、パッチの位置ごとに色の変化の影響を受けるため、センサ出力はパッチが基準位置に形成された場合の正しい濃度または色度とは異なった値を出力することとなる。このように色の変動を含んだ結果を用いて濃度または色度制御を実施すると、不正確な制御を行ってしまい、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、カラー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。
【００１１】
本発明は、このような状況のもとでなされたもので、転写材上のパッチの位置の相違による濃度むらや色むらの影響を受けない精度の高い色度検知が可能となり、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、画像形成条件補正方法を提供することを目的とするものである。
【００１２】
【課題を解決するための手段】
前記目的を達成するため、本発明では、カラー画像形成装置を次の（１）ないし（１０）のとおりに構成し、画像形成条件補正方法を次の（１１），（１２）のとおりに形成する。
【００１３】
（１）複数の色材を用いて転写材上に複数個の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備え、前記色度検知手段によって検知された色度にもと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、
転写材上の前記複数個のパッチの中には同じ色材量のパッチが複数個含まれ、前記同じ色材量の複数のパッチは転写材上の複数の領域に配置されることを特徴とするカラー画像形成装置。
【００１４】
（２）前記（１）記載のカラー画像形成装置において、
前記複数の領域に配置された同じ色材量の複数のパッチを前記色度検知手段によって検知し、検知された色度にもとづいて色度を補正し、前記補正された色度を当該色材量のパッチの色度とすることを特徴とするカラー画像形成装置。
【００１５】
（３）前記（２）記載のカラー画像形成装置において、
前記色度の補正は検知された色度を平均化することによって行われることを特徴とするカラー画像形成装置。
【００１６】
（４）前記（１）記載のカラー画像形成装置において、
前記画像形成手段は複数の転写材上に順次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。
【００１７】
（５）前記（１）または（４）記載のカラー画像形成装置において、
前記画像形成手段は同じ色材量の複数のパッチを異なる転写材上の異なる領域に形成することを特徴とするカラー画像形成装置。
【００１８】
（６）前記（１）記載のカラー画像形成装置において、
前記同じ色材量の複数のパッチは転写材上に等間隔に周期的に配置されることを特徴とするカラー画像形成装置。
【００１９】
（７）前記（１）記載のカラー画像形成装置において、
前記同じ色材量の複数のパッチは転写材上にランダムに配置されることを特徴とするカラー画像形成装置。
【００２０】
（８）前記（１）記載のカラー画像形成装置において、
前記同じ色材量の複数のパッチは転写材上の搬送方向に対して、中央の位置を基準に対称となる位置に配置されることを特徴とするカラー画像形成装置。
【００２１】
（９）複数の色材を用いて転写材上に複数個の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備え、前記色度検知手段によって検知された色度にもと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、
１回目のパッチ形成時に同じ色材量の複数のパッチを転写材上の複数の領域にそれぞれ形成し、前記色度検知手段によって前記１回目のパッチ形成時の複数のパッチの色度を検知し、検知された色度にもとづいてそれぞれのパッチが位置する領域の領域補正テーブルを生成し、２回目のパッチ形成時には前記１回目のパッチ形成時とは異なる色材量の複数のパッチを転写材上の前記複数の領域にそれぞれ形成し、前記色度検知手段によって前記２回目のパッチ形成時の複数のパッチのそれぞれの色度を検知し検知したそれぞれの色度に対して、所定の位置を基準位置として、その色度にかかるパッチが位置する領域に対応する前記領域補正テーブルを参照して前記基準位置の色度に換算するように補正を行い、前記補正された色度にもとづいて画像形成条件を補正するように制御する制御手段を備えたことを特徴とするカラー画像形成装置。
【００２２】
（１０）前記（９）記載のカラー画像形成装置において、
前記所定の位置とは、転写材中央の位置であることを特徴とするカラー画像形成装置。
【００２３】
（１１）カラー画像形成装置の画像形成条件を補正する画像形成条件補正方法であって、
転写材上の複数の領域に同じ色材量の複数のパッチをそれぞれ形成するパッチ形成ステップと、
前記パッチ形成ステップで形成した複数のパッチの色度を検知する色度検知テップと、
前記色度検知ステップで検知した色度を平均する色度平均ステップと、
前記色度平均ステップで平均した色度を当該色材量のパッチの色度として画像形成条件を補正する画像形成条件補正ステップと、
を備えたことを特徴とする画像形成条件補正方法。
【００２４】
（１２）カラー画像形成装置の画像形成条件を補正する画像形成条件補正方法であって、
同じ色材量の複数のパッチを転写材上の複数の領域にそれぞれ形成する第１のパッチ形成ステップと、
前記第１のパッチ形成ステップで形成した複数のパッチの色度を検知する第１の色度検知ステップと、
前記第１の色度検知ステップで検知した色度にもとづいて各パッチが位置する領域の領域補正テーブルを生成する領域補正テーブル生成ステップと、
前記第１のパッチ形成ステップで形成したパッチとは異なる色材量の複数のパッチを転写材上の前記複数の領域に形成する第２のパッチ形成ステップと、
前記第２のパッチ形成ステップで形成した複数のパッチの色度を検知する第２の色度検知ステップと、
所定の位置を基準位置として、前記第２の色度検知ステップで検知した各パッチの色度に対して、そのパッチが位置する領域に対応する前記領域補正テーブルを参照して基準位置の色度に換算する色度換算ステップと、
前記色度換算ステップで換算した色度にもとづいて画像形成条件を補正する画像形成補正ステップと、
を備えたことを特徴とする画像形成条件補正方法。
【００２５】
【発明の実施の形態】
以下本発明の実施の形態をカラー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実施することもできる。
【００２６】
【実施例】
（実施例１）
図１は実施例１である電子写真方式の“カラー画像形成装置”概略構成を示す断面図である。本実施例装置は中間転写体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。
【００２７】
最初に画像処理部における処理について説明する。図２は、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、以下同様)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とする）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 Ｗｉｄｔｈ 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、Ｔｍ、Ｔｙ、Ｔｋへ変換する。
【００２８】
次に図１を用いて、本カラー画像形成装置における、画像形成部の動作を説明する。画像処理部が変換した露光時間にもと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，２２Ｃ，２２Ｋ）、一次帯電手段としての注入帯電手段（２３Ｙ，２３Ｍ，２３Ｃ，２３Ｋ）、トナーカートリッジ（２５Ｙ，２５Ｍ，２５Ｃ，２５Ｋ）、現像手段（２６Ｙ，２６Ｍ，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。
【００２９】
前記感光ドラム（感光体）２２Ｙ，２２Ｍ，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。
【００３０】
一次帯電手段として、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。
【００３１】
感光ドラム２２Ｙ，２２Ｍ，２２Ｃ，２２Ｋへの露光光はスキャナ部２４Ｙ，２４Ｍ，２４Ｃ，２４Ｋ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。
【００３２】
現像手段として、前記静電潜像を可視化するために、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，２６ＣＳ，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。
【００３３】
中間転写体２７は、感光ドラム２２Ｙ，２２Ｍ，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，２２Ｍ，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を挟持搬送し、転写材１１に中間転写体２７上の多色トナー像が転写する。
【００３４】
転写ローラ２８は、転写材１１上に多色ト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。
【００３５】
定着部３０は、転写材１１を搬送させながら、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３３，３４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。
【００３６】
トナー像定着後の転写材１１は、その後図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。
【００３７】
クリーニング手段２９は、中間転写体２７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。
【００３８】
濃度センサ４１は、図１のカラー画像形成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。
【００３９】
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。
【００４０】
前記濃度センサ４１は中間転写体２７上にの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。
【００４１】
カラーセンサ４２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。
【００４２】
図４にカラーセンサ４２の構成の一例を示す。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、５４ｂのようにＲＧＢが独立した画素となっている。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。
【００４３】
次にこれらのセンサを用いた階調−濃度特性制御の概念図を説明する。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（以下混色制御と言う）を実施し、その後ステップ１０２〜１０４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）を規定回数実施し、再び混色制御へ戻る。なお、混色および単色制御は、通常のプリント動作の合間に実施される。実施のタイミングは、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施するか、またはユーザーが制御実施を所望した場合にユーザーの手動操作により実施される。
【００４４】
図６は、前記混色制御と単色制御を組み合わせた階調−濃度特性の制御の詳細を示すフローチャートである。
【００４５】
まず、新規のカートリッジが使用される場合、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１１１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いわゆるスルーのテーブルを用いる。
【００４６】
次に中間転写体２７上にパッチパターンを形成し、濃度センサ４１によって読み取る（ステップ１１２）。図８に、中間転写体２７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２７上に形成されたパッチパターンは濃度センサ４１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。シアンの濃度検知結果が図９の黒丸で示したようになった場合には、たと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、縦軸を出力階調度としたものを入力画像データに対するシアンの濃度補正テーブル２０１とする。入力画像データに対してこの濃度補正テーブル２０１でテーブル変換することによりシアンの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）。Ｍ，Ｙ，Ｋについても同様の濃度補正テーブル２０１を生成する。
【００４７】
ステップ１１４ではステップ１１３で生成された各色の濃度補正テーブル２０１を用いて補正されたＣＭＹ混色パッチおよび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４２で検知する。以下本ステップの内容を詳細に述べる。
【００４８】
まず、ステップ１１４で形成するパッチパターンについて述べる。パッチパターンは８つの組より形成されており、各組は組ｎを例にとると図１０のようにＣＭＹの混色パッチ（ｎ−０）〜（ｎ−６）、およびＫの単色パッチ（ｎ−７）の計８個のパッチより構成されている。
【００４９】
組ｎの各パッチのＣ，Ｍ，Ｙ，Ｋの階調度は図１１のようになっており、（ｎ−０）〜（ｎ−６）の各パッチのＣ，Ｍ，Ｙの階調度はあらかじめ定められた基準の階調度（以下、基準値と記す）Ｃｎ，Ｍｎ，ＹｎおよびＣｎ，Ｍｎ，Ｙｎから各色の階調度を±α変化させた値となっている。また（ｎ−７）はＫの基準値Ｋｎで形成される。基準値（Ｃｎ，Ｍｎ，Ｙｎ）はＣ，Ｍ，Ｙ，Ｋの階調−濃度特性が階調−濃度曲線３００の状態に調整され、通常の画像形成条件下で、Ｃｎ，Ｍｎ，Ｙｎの値を混色するとＫｎとほぼ同じ色になるような値であり、色処理およびハーフトーン設計時に設定される。
【００５０】
次にパッチパターンの形成方法について述べる。まず１枚目の転写材上には図１２ａのように（０−０）〜（７−７）のパッチパターンが縦に形成され、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。１枚目のＲＧＢ出力値を順に（Ｒ０−０＿１，Ｇ０−０＿１，Ｂ０−０＿１）、（Ｒ０−１＿１，Ｇ０−１＿１，Ｂ０−１＿１）、…（Ｒ７−７＿１，Ｇ７−７＿１，Ｂ７−７＿１）とする。
【００５１】
次に２枚目の転写材上には図１２ｂのように（０−０）〜（７−７）のパッチパターンが１枚目とは逆順に形成され、転写材上に形成されたパッチは１枚目と同様、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。２枚目のＲＧＢ出力値を順に（Ｒ７−７＿２，Ｇ７−７＿２，Ｂ７−７＿２）、（Ｒ７−６＿２，Ｇ７−６＿２，Ｂ７−６＿２）…（Ｒ０−０＿２，Ｇ０−０＿２，Ｂ０−０＿２）とする。
【００５２】
次にステップ１１５で１枚目のｎ組ｍ番目のＲＧＢ値（Ｒｎ−ｍ＿１，Ｇｎ−ｍ＿１，Ｂｎ−ｍ＿１）と２枚目のｎ組ｍ番目のＲＧＢ値（Ｒｎ−ｍ＿２，Ｇｎ−ｍ＿２，Ｂｎ−ｍ＿２）の平均値（Ｒｎ−ｍ＿ａｖｅ，Ｇｎ−ｍ＿ａｖｅ，Ｂｎ−ｍ＿ａｖｅ）を下式のように計算する。
【００５３】
Ｒｎ−ｍ＿ａｖｅ ＝ （Ｒｎ−ｍ＿１＋Ｒｎ−ｍ＿２）／２
Ｇｎ−ｍ＿ａｖｅ ＝ （Ｇｎ−ｍ＿１＋Ｇｎ−ｍ＿２）／２
Ｂｎ−ｍ＿ａｖｅ ＝ （Ｂｎ−ｍ＿１＋Ｂｎ−ｍ＿２）／２（ただし、ｎ＝０…７、ｍ＝０…７）
このように平均化することによって転写材上部から下部にかけての濃度むらの影響を除去することができる。
【００５４】
また、１枚目の転写材をカラーセンサ４２で検知する時に転写材上のパッチの形成されていない領域、すなわち転写材の下地部分も同時にセンサで検知し、そのＲＧＢ出力値を（Ｒ０，Ｇ０，Ｂ０）とする。ステップ１１６ではステップ１１５で計算された平均値に対して下式のように転写材の下地のＲＧＢ値（Ｒ０，Ｇ０，Ｂ０）で規格化する。これにより、転写材の材質やカラーセンサ４２の経時変化の影響を除去する。
【００５５】
Ｒｎ−ｍ＿ａｖｅ ＝ Ｒｎ−ｍ＿ａｖｅ／Ｒ０
Ｇｎ−ｍ＿ａｖｅ ＝ Ｇｎ−ｍ＿ａｖｅ／Ｇ０
Ｂｎ−ｍ＿ａｖｅ ＝ Ｂｎ−ｍ＿ａｖｅ／Ｂ０（ただし、ｎ＝０…７、ｍ＝０…７）
次にステップ１１７においてステップ１１６で規格化されたＲＧＢ値を下記のマトリクスでＸＹＺ値（Ｘｎ−ｍ，Ｙｎ−ｍ，Ｚｎ−ｍ）に変換する。ここで、ＸＹＺ値とはＸＹＺ表色系（ＣＩＥ１９３１表色系）における値である。
【００５６】

【００５７】
前記マトリクスはカラーセンサの特性に合わせてセンサのＲＧＢ出力値とＸＹＺとの関係から、あらかじめ最適化されたものである。
【００５８】
次に、ステップ１１７で変換されたＸＹＺ値からＣ，Ｍ，Ｙのプロセスグレーと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（ステップ１１８）。
【００５９】
パッチの組０を例にステップ１１８の内容を説明する。組０のＣＭＹ混色の各パッチの階調度を改めて順に（０−０）＝（Ｃ００，Ｍ００，Ｙ００）〜（０−６）＝（Ｃ０６，Ｍ０６，Ｙ０６）とする。また、ＣＭＹ混色の各パッチのＸＹＺ値を（０−０）＝（ｘ００、ｙ００、ｚ００），（０−１）＝（ｘ０１、ｙ０１、ｚ０１），…（０−６）＝（ｘ０６、ｙ０６、ｚ０６）とし、（０−７）のＫ単色パッチのＸＹＺ値を（ｘｋ０、ｙｋ０、ｚｋ０）とする。
【００６０】
ここで、Ｘについて図１３のようにＣ，Ｍ，Ｙの階調度を説明変量、Ｘを目的変量として以下の重回帰式の係数ｘ０，ｘ１，ｘ２，ｘ３を求める。ただし、以下の計算式ではイエローの階調度をＸＹＺのＹと区別するためにＹｌと記す。
Ｘ＝ｘ１×Ｃ＋ｘ２×Ｍ＋ｘ３×Ｙｌ＋ｘ０
係数ｘ０，ｘ１，ｘ２，ｘ３は以下のようにして求める。
【００６１】

【００６２】
ただし、

【００６３】
とすると、
Ｂ＝Ｓ^−１Ｔ
でｘ１、ｘ２、ｘ３が求まる。
【００６４】
さらに、

でｘ０が求まる。
さらに、Ｙ，Ｚに対しても同様に下記の重回帰式の係数が求まる。
Ｙ＝ｙ１×Ｃ＋ｙ２×Ｍ＋ｙ３×Ｙｌ＋ｙ０
Ｚ＝ｚ１×Ｃ＋ｚ２×Ｍ＋ｚ３×Ｙｌ＋ｚ０
ここで、ＫのＸＹＺ値（ｘｋ０、ｙｋ０、ｚｋ０）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、
【００６５】

となり、
【００６６】

によって（Ｃ０′，Ｍ０′，Ｙ０′）が求まる。
【００６７】
他の組１〜７に対しても前記と同様の計算をし、基準値（ＣＮ，ＭＮ，ＹＮ，ＫＮ）（Ｎ＝１，２…７）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′，ＭＮ′，ＹＮ′）のシアンの関係が図１４の黒丸のようになったとすると、間の値をたとえば線形補間して１５０のような曲線（色補正テーブル）を作る。
【００６８】
次にステップ１１９で濃度補正のターゲッ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１４の色補正テーブル１５０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１５、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。
【００６９】
同様にＭ，Ｙについてもターゲットを変更する。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。なお、（ＣＮ，ＭＮ，ＹＮ，ＫＮ）の値は“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。
【００７０】
ステップ１２０で、ステップ１１２の濃度検知結果からステップ１１９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１２１）。
【００７１】
通常プリント状態で所定枚数プリントすると（ステップ１２３）、単色濃度制御を行う。単色濃度制御ではステップ１２４でステップ１１２と同様に中間転写体２７上にパッチパターンを形成し、濃度センサ４１によって読み取る。中間転写体２７上に形成されたパッチパターンは濃度センサ４１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１１９で生成されたターゲット４００を用いてステップ１１３と同様の方法で濃度補正テーブルを更新する（ステップ１２５）。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１２６）、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混色および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４２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１１９で生成されたターゲット４００に対して新しい色補正テーブル１５０を掛け合わせる。
【００７２】
また、通常プリント状態でいずれかの色のカートリッジが交換された場合（ステップ１２２）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。
【００７３】
以上のようにして本発明を効果的に実施することができる。
【００７４】
以上説明したように、本実施例によれば、転写材上の複数の領域に配置された同じ色材量の複数のパッチの色度を平均して当該パッチの色度とすることによって、転写材上の位置の相違による濃度むらや色むらの影響を受けない精度の高い色度検知が可能となり、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。
【００７５】
なお、転写材上に形成するパッチの数は本実施例で用いた数には限らない。また、本実施例ではαの値は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。さらに、本実施例ではカラーセンサはＲＧＢ出力としたが、フィルタの形状はＲＧＢとは限らない。
【００７６】
さらに、本実施例ではＣ，Ｍ，Ｙの混色パッチの色をＫのパッチの色に合わせたが、カラーセンサで検知されたＣ，Ｍ，Ｙの混色パッチのＸＹＺ値をＬ＊ａ＊ｂ＊値等に変換し、たとえば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。
【００７７】
さらに、本実施例では２枚の転写紙上にパッチパターンを形成したが、１枚の転写紙上の異なる領域に同じパッチを複数個形成してもよく、あるいは３枚以上の転写紙上の異なる領域に同じパッチを形成してもよい。また、本実施例では同じパッチを転写材の中央の位置に対して対称となる位置に配置したが、同じパッチを等間隔で周期的に配置したり、ランダムに配置してもよく、配置の仕方については本実施例に限定されるものではない。
【００７８】
さらに、本実施例では複数のパッチを平均化することによって当該パッチの色度を補正する手法を採ったが、他の補正方法で補正を行ってもよい。
【００７９】
（実施例２）
実施例２である“カラー画像形成装置”のハードウエア構成は実施例１と同様なのでその説明を援用する。本実施例での混色制御のフローチャートを図１６に示す。
【００８０】
本実施例では混色制御の部分以外は実施例１と同様である。以下、混色制御の部分について説明する。ステップ２１１ではまず、Ｋの濃度補正テーブル２０１を用いてあらかじめ定められた階調度ＫｆのＫの単色のパッチを１２８個、図１７の５００のように転写材上に形成し、カラーセンサ４２で検知する。この時、転写材の下地部分も同時にセンサで検知し、そのＲＧＢ出力値を（Ｒ０，Ｇ０，Ｂ０）とする。パッチ５００の名前を順にＮ０〜Ｎ１２７とする。図１７のＣは転写材中央の位置で、Ｎ６３とＮ６４の間に位置する。Ｎ０〜Ｎ１２７の検知結果を順にＮ０＝（ＲＲ０，ＧＧ０，ＢＢ０）〜Ｎ１２７＝（ＲＲ１２７，ＧＧ１２７，ＢＢ１２７）とする。ステップ２１２でこれらの値を下式のように転写材の下地のＲＧＢ値（Ｒ０，Ｇ０，Ｂ０）で規格化する。これにより、転写材の材質やセンサの経時変化の影響を除去する。
【００８１】
ＲＲｎ ＝ ＲＲｎ ／Ｒ０
ＧＧｎ ＝ ＧＧｎ ／Ｇ０
ＢＢｎ ＝ ＢＢｎ ／Ｂ０（ただし、ｎ＝０…１２７）
【００８２】
次にステップ２１３においてステップ２１２で規格化されたＲＧＢ値を下記のマトリクスでＸＹＺ値（ＸＸｎ，ＹＹｎ，ＺＺｎ）に変換する。
【００８３】

【００８４】
前記マトリクスは実施例１と同様、センサの特性に合わせてセンサのＲＧＢ出力値とＸＹＺとの関係から、あらかじめ最適化されたものである。
【００８５】
（ＸＸｎ、ＹＹｎ、ＺＺｎ）の例を図１８の５０１に示す。５０１のＸ，Ｙ，Ｚ値の変化は転写材の上部から下部にかけての濃度，色の変動を示している。
【００８６】
次に、ステップ２１４で実施例１と同様、図１０のようなＣＭＹの混色パッチ（ｎ−０）〜（ｎ−６）、およびＫの単色パッチ（ｎ−７）の計８個のパッチを１組とした８組のパッチ群を転写材上に形成し、カラーセンサ４２で検知する。
【００８７】
組ｎの各パッチのＣ，Ｍ，Ｙ，Ｋの階調度は実施例１と同様、図１１のようになっている。
【００８８】
次にパッチパターンの形成方法について述べる。転写材上には図１９のように（０−０）〜（７−７）のパッチパターンが５０２、５０３のように縦に２回に渡って形成される。５０２のパッチを（０−０）ａ、（０−１）ａ、…（７−７）ａとし、５０３のパッチを（０−０）ｂ、（０−１）ｂ、…（７−７）ｂとする。転写材上に形成されたパッチ５０２、５０３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。ここで、５０２，５０３のパッチの位置は後述するように５００のパッチの位置（図１７）と完全に一致するように形成される。
【００８９】
（０−０）ａ〜（７−７）ａのＲＧＢ出力値を順に（Ｒ０−０＿ａ，Ｇ０−０＿ａ，Ｂ０−０＿ａ）、（Ｒ０−１＿ａ，Ｇ０−１＿ａ，Ｂ０−１＿ａ）、…（Ｒ７−７＿ａ，Ｇ７−７＿ａ，Ｂ７−７＿ａ）とし、（０−０）ｂ〜（７−７）ｂのＲＧＢ出力値を順に（Ｒ０−０＿ｂ，Ｇ０−０＿ｂ，Ｂ０−０＿ｂ）（Ｒ０−１＿ｂ，Ｇ０−１＿ｂ，Ｂ０−１＿ｂ）、…（Ｒ７−７＿ｂ，Ｇ７−７＿ｂ，Ｂ７−７＿ｂ）とする。
【００９０】
ステップ２１５で各パッチの値を前記と同様、下式のように転写材の下地のＲＧＢ値（Ｒ０，Ｇ０，Ｂ０）で規格化する。
【００９１】
Ｒｎ−ｍ＿ａ ＝ Ｒｎ−ｍ＿ａ／Ｒ０
Ｇｎ−ｍ＿ａ ＝ Ｇｎ−ｍ＿ａ／Ｇ０
Ｂｎ−ｍ＿ａ ＝ Ｂｎ−ｍ＿ａ／Ｂ０
Ｒｎ−ｍ＿ｂ ＝ Ｒｎ−ｍ＿ｂ／Ｒ０
Ｇｎ−ｍ＿ｂ ＝ Ｇｎ−ｍ＿ｂ／Ｇ０
Ｂｎ−ｍ＿ｂ ＝ Ｂｎ−ｍ＿ｂ／Ｂ０（ただし、ｎ＝０…７、ｍ＝０…７）
【００９２】
次にステップ２１６においてステップ２１５で規格化されたＲＧＢ値を下記のマトリクスでＸＹＺ値（Ｘｎ−ｍ＿ａ，Ｙｎ−ｍ＿ａ，Ｚｎ−ｍ＿ａ）および（Ｘｎ−ｍ＿ｂ，Ｙｎ−ｍ＿ｂ，Ｚｎ−ｍ＿ｂ）に変換する。
【００９３】

【００９４】
次にパッチの位置による色味変動の補正を行う。補正は、５０２，５０３の各パッチの色度検知結果（Ｘｎ−ｍ＿ａ，Ｙｎ−ｍ＿ａ，Ｚｎ−ｍ＿ａ）、（Ｘｎ−ｍ＿ｂ，Ｙｎ−ｍ＿ｂ，Ｚｎ−ｍ＿ｂ）および５０１の色味変動を参照して、（０−０）〜（７−７）の各パッチが転写材中央の位置Ｃに形成された場合のＸＹＺ値を予測し、その値を各パッチの色度とすることによって行う。
【００９５】
以下、パッチ（ｎ−ｍ）を例に補正の手順について説明する。まず、曲線５０１上の位置ＣのＸＹＺ値を求める（ステップ２１７）。位置ＣはＮ６３とＮ６４に挟まれているため、曲線５０１上のＣのＸＹＺ値（ＸＸｃ，ＹＹｃ，ＺＺｃ）をＮ６３とＮ６４のＸＹＺ値を補間して下式で求める。
【００９６】
ＸＸｃ＝（ＸＸ６３＋ＸＸ６４）／２
ＹＹｃ＝（ＹＹ６３＋ＹＹ６４）／２
ＺＺｃ＝（ＺＺ６３＋ＺＺ６４）／２
以降、Ｘの値の補正方法について説明する。ここで、転写材上の５００のパッチの位置と５０２，５０３で形成したパッチの位置は図２０のように対応しており、たとえば（０−０）ａとＮ０、（０−０）ｂとＮ６４は転写材上の同じ位置に形成される。
【００９７】
したがって、（ｎ−ｍ）ａとＮｎ＋ｍ、（ｎ−ｍ）ｂとＮｎ＋ｍ＋６４が同じ位置に形成される。そこで、５０１のＮｎ＋ｍ、Ｎｎ＋ｍ＋６４のパッチに注目し、５０１のＮｎ＋ｍとＮｎ＋ｍ＋６４の間のＸ値の曲線を５０４とする（図２１ａ）。
【００９８】
ここで、（ｎ−ｍ）ａの値、Ｘｎ−ｍ＿ａと（ｎ−ｍ）ｂの値、Ｘｎ−ｍ＿ｂに対して、図２１ａ，ｂのように曲線５０４をＸＸｎ＋ｍ〜ＸＸｎ＋ｍ＋６４からＸｎ−ｍ＿ａ〜Ｘｎ−ｍ＿ｂへとスケーリングした曲線５０５を描き、５０５とＣの交点の値を転写材中央の位置ＣのＸ値Ｘｎ−ｍとする。これを式で表すと下式のようになる。
Ｘｎ−ｍ＝［（ＸＸ ｎ＋ｍ＋６４−ＸＸｃ）×Ｘｎ−ｍ＿ａ＋（ＸＸｃ−ＸＸ
ｎ＋ｍ）×Ｘｎ−ｍ＿ｂ］
／（ＸＸ ｎ＋ｍ＋６４−ＸＸ ｎ＋ｍ）
このＸｎ−ｍがパッチ（ｎ−ｍ）を位置Ｃに形成した場合のＸの値となる。
【００９９】
Ｙ，Ｚについても同様に転写材中央の位置Ｃの値Ｙｎ−ｍ、Ｚｎ−ｍを求め、パッチ（ｎ−ｍ）が転写材中央の位置Ｃに形成された場合のＸＹＺ値（Ｘｎ−ｍ，Ｙｎ−ｍ，Ｚｎ−ｍ）を算出し、これをパッチ（ｎ−ｍ）の補正後のＸＹＺ値とする（ステップ２１８）。
【０１００】
ステップ２１９，２２０，２２１では前記のような補正で求めた（Ｘｎ−ｍ，Ｙｎ−ｍ，Ｚｎ−ｍ）を用いて実施例１のステップ１１８，１１９，１２０と同様の方法でＣＭＹの濃度補正テーブルを更新する。
【０１０１】
以上のようにして本発明を効果的に実施することができる。
【０１０２】
以上説明したように、本実施例によれば、検知した混色パッチの色度を転写材の中央の位置の色度に換算するように補正を行っているので、転写材上のパッチの位置の相違による濃度むらや色むらの影響を受けない精度の高い色度検知が可能となり、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。
【０１０３】
なお、補正のためのパッチの数、パッチの色度、位置補正の方法などは本実施例に限定されるものではない。
【０１０４】
さらに、本実施例では各パッチの色度を転写材の中央の位置の色度に換算するように補正を行ったが、換算する位置は中央でなくともよい。
【０１０５】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明によれば、検知した混色パッチの色度を転写材上の位置に応じて補正することによって、転写材上のパッチの位置の相違による濃度むらや色むらの影響を受けない精度の高い色度検知が可能となり、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。
【図面の簡単な説明】
【図１】実施例１の概略構成を示す断面図
【図２】画像処理部の処理を示すフローチャート
【図３】濃度センサの構成を示す図
【図４】カラーセンサの構成を示す図
【図５】階調−濃度特性の制御を示すフローチャート
【図６】階調−濃度特性の制御の詳細を示すフローチャート
【図７】デフォルトの階調−濃度曲線を示す図
【図８】中間転写体上に形成するパッチパターンを示す図
【図９】濃度センサによる階調−濃度特性の制御を示す図
【図１０】転写材上に形成するパッチパターンを示す図
【図１１】図１０の組ｎのパッチパターンの詳細を示す図
【図１２】転写材上に形成するパッチパターンの配置を示す図
【図１３】転写材上に形成するパッチパターンの内容を示す図
【図１４】カラーセンサによる階調−濃度特性の制御を示す図
【図１５】ターゲットの階調−濃度特性を示す図
【図１６】実施例２における混色制御の詳細を示すフローチャート
【図１７】転写材上に形成するパッチパターンを示す図
【図１８】転写材上の各パッチのＸＹＺ値を示す図
【図１９】転写材上に形成するパッチパターンを示す図
【図２０】パッチの位置の対応を示す図
【図２１】位置補正を示す図
【符号の説明】
１１ 転写材
２６ 現像手段
２７ 中間転写体
２８ 転写ローラ
４１ 濃度センサ
４２ カラーセンサ

Claims (1)

1. 複数の色材を用いて転写材上に複数個の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備え、前記色度検知手段によって検知された色度にもと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、
   転写材上の前記複数個のパッチの中には同じ色材量のパッチが複数個含まれ、前記同じ色材量の複数のパッチは転写材上の複数の領域に配置されることを特徴とするカラー画像形成装置。

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