JP2005043768A - カラー画像形成方法 - Google Patents

Abstract

【課題】 実際に使用される転写材を用いた色度検知ができ、自動的に、転写材自体の色度を加味した最適なカラーバランス調整を行うこと。
【解決手段】 ステップＳ３１では、以後の印字動作に対して給紙部が設定されているか否かを判定し、設定されている場合には、カラーバランス調整を行うため、ステップＳ３２を実行する。設定されていない場合には、印字動作がしばらく行なわれないと判断して、カラーバランス調整を実行しないで終了する。ステップＳ３２では、ステップＳ３１で確認した、以後の印字動作に対して設定された給紙部から、テストパターンのための転写材を給紙して、転写材上に転写・定着したテストパターンの色度をカラーセンサ２６で検知した後に、カラーバランス調整を行う。
【選択図】 図３

Description

本発明は、カラー画像形成方法に関し、より詳細には、カラー画像濃度を適正に保ち、安定した高画質を提供するためのカラーバランス調整等色度の制御を行うカラー画像形成方法に関する。

近年、カラープリンタ、カラー複写機等の電子写真方式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。

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り装置各部の状態に変動があると、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、わずかな環境変化によっても濃度に変動が生じ、カラーバランスを崩す恐れがあるので、常に一定の濃度−階調特性を保つ必要がある。そこで、従来のカラー画像形成装置は、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）などによる階調補正機能を有し、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、転写材上にブラック（Ｋ）によるグレーパッチとシアン（Ｃ）、マゼンタ（Ｍ）、イエロー（Ｙ）を混色したプロセスグレーパッチを形成することでテストパターンとし、定着後に両パッチの色を相対比較することにより、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）を設置して、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にしたカラー画像形成装置が考えられている。

このようなカラー画像形成装置では、検知した結果を、画像形成部へ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、または濃度−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によって、転写材上に形成した最終出力画像の色度制御を最適に行うことができる（例えば、特許文献１または２）。

カラー画像形成装置の出力画像を外部の画像読取装置または色度計・濃度計で検知し、同様の制御を行うことも可能であるが、前述のカラーセンサを用いる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、または発光素子は白色（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て構成される。以上によりＲＧＢ出力等の異なる３種以上の出力が得られる。

ここで、テストパターンとして形成するパッチの色度は、転写材の色度に依存するため、同じプロセス条件や階調補正に基づいてパッチを形成したとしても、それが異なる転写材上に形成したものであると、色度が異なることになる。特に、低濃度領域のパッチは転写材の露出部が多いため、転写材の色度の影響を受けやすい。また、カラー画像形成装置では複数種類の転写材に対応するため、通常、転写材供給部である給紙部を複数有し、各々の給紙部に異なる転写材を補充することにより、種々の転写材を供給することができる。

特開２００３−０８４５３２号公報 特開２００３−１０７８３５号公報

しかしながら、従来のカラー画像形成装置は、テストパターンを形成するための転写材は特定の給紙部からしか供給されないため、本来の画像形成に使用する転写材とは異なる転写材で色度調整をすることになる。これによって、最適なカラーバランス調整が実施できないという問題がある。また、これを回避して最適なカラーバランス調整を実施するためには、ユーザ自身が使用する転写材の色度をカラー画像形成装置に設定する必要がある。

本発明は、このような問題に鑑みてなされたもので、その目的とするところは、テストパターンを印字するための転写材を、以後の印字動作のために設定された給紙部から給紙することで、実際に使用される転写材を用いた色度検知ができ、自動的に、転写材自体の色度を加味した最適なカラーバランス調整を行うカラー画像形成方法を提供することにある。

このような目的を達成するために、請求項１に記載の発明は、複数の転写材供給部を有するカラー画像形成装置において、予め転写材にテストパターンを形成し、テストパターンセンサによって検知されたテストパターンの色度に基づき画像形成部のカラーバランス調整を行うカラー画像形成方法であって、画像形成を行う際に、予め複数の転写材供給部のうちいずれか一つが設定されているか否かを判定するステップと、判定ステップで判定された転写材供給部から供給された転写材に、テストパターンを形成して、画像形成部のカラーバランス調整を行うステップとを備えたこと特徴とするものである。

本発明によれば、画像形成を行う際に、予め複数の転写材供給部のうちの一つを選択する選択ステップと、選択ステップにより選択された転写材供給部から供給された転写材にテストパターンを形成させることにより転写および定着条件を補正する補正ステップと備えているので、テストパターンを印字するための転写材を、以後の印字動作のために設定された給紙部から給紙することで、実際に使用される転写材を用いた色度検知ができ、自動的に、転写材自体の色度を加味した最適なカラーバランス調整を行うことが可能となる。

また、自動両面印字が可能なカラー画像形成装置である場合や以後の印字動作に対する給紙部の設定がなされていない場合にも同様に自動的に、転写材自体の色度を加味した最適なカラーバランス調整を行うことが可能となる。

以下、図面を参照して本発明の実施例について説明する。
(第１の実施例)
図１は、本発明の第１の実施例を説明するためのカラー画像形成装置の全体構成を示す図である。本発明の第１の実施例では、以後の印字動作に対する給紙部の設定がなされている場合には、テストパターンを印字するための転写材を、印字動作のために設定された給紙部から給紙する。

カラー画像形成装置は、各色について、画像形成部において画像データに基づく露光により静電潜像を形成し、次に、この静電潜像を現像して可視画像化した後、このカラー可視画像を転写材へ転写定着させるものである。

画像形成部は、現像色の数だけステーションが並置されており、各ステーションは感光ドラム５、帯電器７、現像器８、レーザスキャナ１０およびトナーカートリッジ１１の各部材から構成されている。本実施例では、現像色はイエロー（Ｙ）、マゼンタ（Ｍ）、シアン（Ｃ）およびブラック（Ｋ）の４色であり、各色ごとにステーションがあるため、各部材もそれぞれ４種類ある。したがって、例えば、イエロー用感光ドラムは５Ｙ、マゼンタ用感光ドラムは５Ｍ、シアン用感光ドラムは５Ｃおよびブラック用感光ドラムは５Ｋのように、符号にそれぞれＹ，Ｍ、ＣまたはＫを付加してそれぞれの色の部材であることを示す。

画像形成部は、各色用のステーションのほかに中間転写ベルト１２、二次転写ローラ９、給紙搬送部（図示せず）および定着器１３から構成されている。

感光ドラム５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によって反時計周り方向に回転する。帯電器７は、感光ドラムを一次帯電させるために、帯電スリーブ７Ｓを具備している。感光ドラム５表面は、レーザスキャナ１０によって、入力する画像データに基づいて選択的に露光され、順次、静電潜像が形成される。また、現像器８は、上記静電潜像を可視化するために、現像スリーブ８Ｓを具備している。中間転写ベルト１２は、駆動ローラ１８ａと従動ローラ１８ｂ、１８ｃによって張設された無端状ベルトであって、感光ドラム５に当接しつつ時計周り方向に回転し、一次転写ローラ６によって、順次ベルト表面にトナー像が一次転写される。

転写材供給部である給紙カセット２または給紙トレー３には転写材１が収容されていて、転写材１は、給紙ローラ４および搬送ローラ２４などにより構成される搬送路２５上を搬送されて、レジスト前センサ１９の設置された位置に到達する。転写材１は、さらに一定量だけ搬送されて、レジストローラ２３に到達し、ループを形成して待機する。待機中であった転写材１は再搬送されて、中間転写ベルト１２に二次転写ローラ９が当接して転写材１を狭持搬送することにより、中間転写ベルト１２上に多重転写されたカラー可視画像は、一括して、二次転写される。二次転写ローラ９は、二次転写中には実線で示すように中間転写ベルト１２に当接するが、二次転写後は点線にて示す位置に離間する。

クリーナ容器２１は、内蔵するクリーニングブレードによって中間転写ベルト１２をクリーニングし、二次転写されず中間転写ベルト１２上に残ったトナーを廃トナーとして蓄えるものである。定着器１３は、転写材１を搬送させながら、転写材１上のトナー像を定着させるものであり、トナーを加熱する定着ローラ１４と、転写材１を定着ローラ１４に圧接させるための加圧ローラ１５とを具備している。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を内蔵している。

トナー定着後、転写材１は、定着器１３から正常に排出されたことを定着排紙センサ２０によって検知された後、図示しない排出ローラによって図示しない排紙部に排出され、通常の印字動作は終了する。

図１のカラー画像形成装置において、テストパターンセンサであるカラーセンサ２６は、定着器１３の直後に転写材１の画像形成面に向けて配置されており、転写材１上に形成された定着後の単色パッチの濃度または混色パッチの色度を検知する。カラーセンサ２６は、色度を検知するために、図示しない発光素子として赤（Ｒ）、緑（Ｇ）、青（Ｂ）を発光する３種類の光源を使用するか、あるいは、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）の分光透過率が異なる３種類のフィルタを設置して使用する。

図２は、転写材１上に形成した濃度または色度を検知するためのテストパターンの一例を示す図である。テストパターン３０は、色再現域の中心でありカラーバランスを取る上で非常に重要な色である、グレーの階調パッチによって構成される。つまり、テストパターン３０は、ブラック（Ｋ）のみのグレー階調パッチ３１と、イエロー（Ｙ）、マゼンタ（Ｍ）、シアン（Ｃ）を混色したプロセスグレー階調パッチ３２で構成されていて、３１ａと３２ａ、３１ｂと３２ｂ、３１ｃと３２ｃのように、標準のカラー画像形成装置において、色度が同じ、または、最も近い、ブラック（Ｋ）のみのグレー階調パッチ３１とプロセスグレー階調パッチ３２が対を成して並んでいる。これらのパッチの色度を、カラーセンサ２６で検知する。

また、図６は本カラー画像形成装置の操作部を示す図である。図６（ａ）は、図６において、操作部６００は、全体が液晶等の表示部材にタッチパネルを張った構造となっており、その表示内容は操作のフェーズにより変更することができる。図６（ａ）は、通常の状態の表示内容を示しており、図６（ｂ）は、通常の状態の表示において「用紙選択」をタッチした場合に変更される表示内容を示す。

上述したように、図６（ａ）において用紙選択ボタンをタッチすると図６（ｂ）の用紙選択画面に移行する。図６（ｂ）の操作部には給紙口をユーザが選択できるように、例えば各給紙口に設定されている用紙のサイズ「Ａ４」、「Ａ３」、「Ｂ５」および「自動選択」などが表示される。また、それぞれの給紙口の用紙残量なども同時に表示することができる。ここで、Ａ４用紙を使用する場合は「Ａ４」の表示６０２をタッチして選択し、ＯＫボタン６０３をタッチすることによりこの選択を確定させる。なお、本実施形態ではタッチパネルをタッチして操作を行うタイプの操作部について説明したが、キーボードその他別の入力方法を用いることもでき、表示についても液晶以外の表示部材を使用できるのはもちろん、固定にしたりシートを取り替えるような構造とすることもできる。

図３は、本発明の第１の実施例を説明するためのフローチャートである。ステップＳ３１では、以後の印字動作に対して給紙部が設定されているか否かを判定する。設定されていた場合には、カラーバランス調整を行うため、ステップＳ３２を実行する。設定されていなかった場合には、印字動作がしばらく行なわれないと判断して、カラーバランス調整を実行しないで終了する。

ステップＳ３２では、ステップＳ３１で確認した、以後の印字動作に対して設定された給紙部から、テストパターンのための転写材を給紙して、転写材上に転写・定着したテストパターンの色度をカラーセンサ２６で検知した後に、カラーバランス調整を行う。上記に説明した構成によると、以後の印字動作で使用される転写材を用いて色度検知ができるので、転写材自体の色度を加味した最適なカラーバランス調整が可能となる。

（第２の実施例）
本発明の第２の実施例では、自動両面印字が可能なカラー画像形成装置であって、以後の印字動作に対する給紙部の設定として、両面ユニットが設定されている場合には、テストパターンを印字するための転写材を、第１の面である片面印字前に、転写材を給紙した給紙部から給紙する。

図４は、本発明の第２の実施例を説明するためのフローチャートである。ステップＳ４１では、以後の印字動作に対して給紙部が設定されているか否かを判定する。設定されていた場合には、ステップＳ４２を実行する。設定されていなかった場合には、印字動作がしばらく行なわれないと判断して、カラーバランス調整を実行しないで終了する。

ステップＳ４２では、設定された給紙部が両面ユニットか否かを判定する。給紙部として両面ユニットが設定されていた場合には、ステップＳ４３を実行する。両面ユニットが設定されていなかった場合には、以後の印字動作に対して設定された給紙部から、テストパターンのための転写材を給紙して、カラーバランス調整を行うため、ステップＳ４４を実行する。

ステップＳ４３では、印字動作の履歴に従って、両面ユニット内に搬入された転写材が片面印字前に設置されていた給紙部を、テストパターンのための給紙部に設定する。ステップＳ４４では、ステップＳ４１で確認した、以後の印字動作に対して設定された給紙部から、あるいは、ステップＳ４３で設定した、両面ユニット内に搬入された転写材を片面印字前に給紙した給紙部から、テストパターンのための転写材を給紙して、転写材上に転写定着したテストパターンの色度をカラーセンサ２６で検知した後に、カラーバランス調整を実行する。

上記で説明した構成によると、以後の印字動作で使用される転写材を用いた色度検知ができるので、転写材自体の色度を加味した最適なカラーバランス調整を行うことが可能となる。

（第３の実施例）
本発明の第３の実施例では、以後の印字動作に対する給紙部の設定がなされていない場合には、テストパターンを印字するための転写材を、印字動作のために転写材を最後に給紙した給紙部から給紙する。

図５は、本発明の第３の実施例を説明するためのフローチャートである。図５において、図４と同じ処理は、その説明を省略する。

ステップＳ５１では、以後の印字動作に対して給紙部が設定されているか否かを判定する。設定されていなかった場合には、ステップＳ５５に移行する。ステップＳ５５では、印字動作の履歴に従って、印字動作のために、転写材を最後に給紙した給紙部を、テストパターンのための給紙部に設定する。

ステップＳ５４では、ステップＳ５１で確認した、以後の印字動作に対して設定された給紙部から、あるいは、ステップＳ５３で設定した、両面ユニット内に搬入された転写材を片面印字前に給紙した給紙部から、あるいは、ステップＳ５５で設定した、印字動作のために、転写材を最後に給紙した給紙部から、テストパターンのための転写材を給紙して、転写材上に転写定着したテストパターンの色度をカラーセンサ２６で検知した後に、カラーバランス調整を行う。

上記で説明した構成によると、以後の印字動作で使用される可能性が高い転写材を用いた色度検知ができるので、転写材自体の色度を加味した最適なカラーバランスの調整が可能となる。

本発明の実施態様の例を以下に列挙する。

[実施態様１]複数の転写材供給部を有するカラー画像形成装置において、予め転写材にテストパターンを形成し、テストパターンセンサによって検知された前記テストパターンの色度に基づき画像形成部のカラーバランス調整を行うカラー画像形成方法であって、画像形成を行う際に、予め前記複数の転写材供給部のうちいずれか一つが設定されているか否かを判定するステップと、該判定ステップで判定された転写材供給部から供給された転写材に、前記テストパターンを形成して、前記画像形成部のカラーバランス調整を行うステップとを備えたこと特徴とするカラー画像形成方法。

［実施態様２］複数の転写材供給部を有するカラー画像形成装置において、予め転写材にテストパターンを形成し、テストパターンセンサによって検知された前記テストパターンの色度に基づき形成部のカラーバランス調整を行うカラー画像形成方法であって、画像形成を行う際に、予め前記複数の転写材供給部のうちいずれか一つが設定されているか否かを判定するステップと、前記転写材の第２の面に画像形成を行う際に、予め前記複数の転写材供給部のうち前記転写材の第１の面に画像形成した際に選択された転写材供給部から供給された転写材にテストパターンを形成して、前記画像形成部のカラーバランス調整を行うステップとを備えたこと特徴とするカラー画像形成方法。

［実施態様３］複数の転写材供給部を有するカラー画像形成装置において、予め転写材にテストパターンを形成し、テストパターンセンサによって検知された前記テストパターンの色度に基づき形成部のカラーバランス調整を行うカラー画像形成方法であって、画像形成を行う際に、前記複数の転写材供給部のうち前記転写材を供給した転写材供給部を記憶部に記憶する記憶ステップと、前記記憶部に記憶された転写材供給部のうち直前の画像形成の際に記憶された転写材供給部から供給された転写材にテストパターンを形成して、前記画像形成部のカラーバランス調整を行うステップとを備えたこと特徴とするカラー画像形成方法。

［実施態様４］複数の転写材供給部を有するカラー画像形成装置において、予め前記複数の転写材供給部のいずれか一つが設定されているか否かを判定する判定手段と、該判定手段で判定された転写材供給部から供給された転写材にテストパターンを形成するテストパターン形成手段と、テストパターンセンサにより、前記転写材に形成された前記テストパターンの色度を検知する検知手段と、該検知手段で検知された色度に基づいて、画像形成部のカラーバランス調整を行う調整手段とを備えたことを特徴とするカラー画像形成装置。

［実施態様５］転写材の第１の面及び第２の面の両面に画像形成する両面画像形成手段をさらに備え、前記テストパターン形成手段は、前記転写材の第２の面に画像形成する場合は、前記転写材の第１の面に画像形成する際に前記判定手段により判定された転写材供給部から供給された転写材にテストパターンを形成することを特徴とする実施態様４記載のカラー画像形成装置。

［実施態様６］画像形成を行う際に、前記複数の転写材供給部のうち前記転写材を供給した転写材供給部を記憶部に記憶する記憶手段をさらに備え、前記テストパターン形成手段は、前記記憶部に記憶された転写材供給部のうち直前の画像形成の際に記憶された転写材供給部から供給された転写材にテストパターンを形成することを特徴とする実施態様４記載のカラー画像形成装置。

［実施態様７］ユーザにより入力された画像形成を行うための情報に基づき、前記転写材供給部を設定するための設定情報を出力する操作手段をさらに備え、前記判定手段は、該操作手段から出力された前記設定情報に基づき前記複数の転写材供給部のうちのいずれか一つが設定されているか否かを判定することを特徴とする実施態様４、５または６記載のカラー画像形成装置。

［実施態様８］外部のネットワークと接続し、前記転写材供給部を設定するための設定情報を受信するネットワーク接続手段をさらに備え、前記判定手段は、該ネットワーク接続手段から受信した前記設定情報に基づき前記複数の転写材供給部のうちのいずれか一つが設定されているか否かを判定することを特徴とする実施態様４、５または６記載のカラー画像形成装置。

［実施態様９］複数の転写材供給部を有するカラー画像形成装置において、予め転写材にテストパターンを形成し、テストパターンセンサによって検知された前記テストパターンの色度に基づき画像形成部のカラーバランス調整を行うよう制御するプロセッサを用いて、画像形成を行う際に、予め前記複数の転写材供給部のうちいずれか一つが設定されているか否かを判定するステップと、該判定ステップで判定された転写材供給部から供給された転写材に、前記テストパターンを形成して、前記画像形成部のカラーバランス調整を行うステップとを実行させるためのプログラム。

［実施態様１０］複数の転写材供給部を有するカラー画像形成装置において、予め転写材にテストパターンを形成し、テストパターンセンサによって検知された前記テストパターンの色度に基づき画像形成部のカラーバランス調整を行うよう制御するプロセッサを用いて、画像形成を行う際に、予め前記複数の転写材供給部のうちいずれか一つが設定されているか否かを判定するステップと、前記転写材の第２の面に画像形成を行う際に、予め前記複数の転写材供給部のうち前記転写材の第１の面に画像形成した際に選択された転写材供給部から供給された転写材にテストパターンを形成して、前記画像形成部のカラーバランス調整を行うステップとを実行させるためのプログラム。

［実施態様１１］複数の転写材供給部を有するカラー画像形成装置において、予め転写材にテストパターンを形成し、テストパターンセンサによって検知された前記テストパターンの色度に基づき画像形成部のカラーバランス調整を行うよう制御するプロセッサを用いて、画像形成を行う際に、前記複数の転写材供給部のうち前記転写材を供給した転写材供給部を記憶部に記憶する記憶ステップと、前記記憶部に記憶された転写材供給部のうち直前の画像形成の際に記憶された転写材供給部から供給された転写材にテストパターンを形成して、前記画像形成部のカラーバランス調整を行うステップとを実行させるためのプログラム。

［実施態様１２］実施態様９、１０または１１記載のプログラムを記録したコンピュータ読み取り可能な記録媒体。

本発明の第１の実施例を説明するためのカラー画像形成装置の全体構成を示す図である。 転写材上に形成した濃度または色度を検知するためのテストパターンの一例を示す図である。 本発明の第１の実施例を説明するためのフローチャートである。 本発明の第２の実施例を説明するためのフローチャートである。 本発明の第３の実施例を説明するためのフローチャートである。 本カラー画像形成装置の操作部を示す図である。（ａ）は、通常の状態の表示内容を示して、（ｂ）は、通常の状態の表示において「用紙選択」をタッチした場合に変更される表示内容を示す。

符号の説明

１ 転写材
２ 給紙カセット
３ 給紙トレー
４ 給紙ローラ
５、５Ｙ、５Ｍ、５Ｃ、５Ｋ 感光ドラム
６、６Ｙ、６Ｍ、６Ｃ、６Ｋ 一次転写ローラ
７、７Ｙ、７Ｍ、７Ｃ、７Ｋ 帯電器
７Ｓ、７ＹＳ、７ＭＳ、７ＣＳ、７ＫＳ 帯電スリーブ
８、８Ｙ、８Ｍ、８Ｃ、８Ｋ 現像器
８Ｓ、８ＹＳ、８ＭＳ、８ＣＳ、８ＫＳ 現像スリーブ
９ 二次転写ローラ
１０、１０Ｙ、１０Ｍ、１０Ｃ、１０Ｋ レーザスキャナ
１１、１１Ｙ、１１Ｍ、１１Ｃ、１１Ｋ トナーカートリッジ
１２ 中間転写ベルト
１３ 定着器
１４ 定着ローラ
１５ 加圧ローラ
１６、１７ ヒータ
１８ａ 駆動ローラ
１８ｂ、１８ｃ 従動ローラ
１９ レジスト前センサ
２０ 定着排紙センサ
２１ クリーナ容器
２３ レジストローラ
２４ 搬送ローラ
２５ 搬送路
６００ 操作部
６０１ 選択表示
６０２ 給紙口の表示
６０３ 確認ボタン

Claims (1)

1. 複数の転写材供給部を有するカラー画像形成装置において、予め転写材にテストパターンを形成し、テストパターンセンサによって検知された前記テストパターンの色度に基づき画像形成部のカラーバランス調整を行うカラー画像形成方法であって、
   画像形成を行う際に、予め前記複数の転写材供給部のうちいずれか一つが設定されているか否かを判定するステップと、
   該判定ステップで判定された転写材供給部から供給された転写材に、前記テストパターンを形成して、前記画像形成部のカラーバランス調整を行うステップと
   を備えたこと特徴とするカラー画像形成方法。
   

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