JP2005134676A - 画像形成装置及び画像形成方法 - Google Patents

Abstract

【課題】 色相調整された画像データに基づいて中間転写ベルトに任意の色画像を形成できるようにすると共に、画像形成環境が変化した場合であっても、グレーバランスの優れた色画像を形成できるようにする。
【解決手段】 感光体ドラム１Ｙ，１Ｍ，１Ｃ，１Ｋに色補正用の基準画像データに基づいて基準パッチを形成する画像形成ユニット１０Ｙ、１０Ｍ、１０Ｃ，１０Ｋと、この画像形成ユニット１０Ｙ等によって感光体ドラム１Ｙ等に形成された基準パッチに基づく色を測定して色測定信号を出力する色測定センサ１２と、この基準パッチＰＲに基づく色測定信号Ｓ１に基づいて階調補正テーブルを作成するプロセッサ６１と、この階調補正テーブルに基づいて画像データを補正し、補正後の画像データに基づいて感光体ドラム１Ｙ等に色画像を形成するように画像形成ユニット１０Ｙ等を制御する制御手段１５を備えるものである。
【選択図】 図２

Description

この発明は、像形成体に濃度の異なる複数の基準パッチを作成して、そのパッチの色を検出し、色測定情報に基づいて所望の階調補正処理を実行するカラーファクシミリや、カラープリンタ、カラー複写機、これらの複合機に適用して好適な画像形成装置及び画像形成方法に関するものである。

近年、タンデム型のカラープリンタや複写機、これらの複合機等が使用される場合が多くなってきた。これらの画像形成装置にはイエロー（Ｙ）、マゼンタ（Ｍ）、シアン（Ｃ）、黒（ＢＫ）色用の各々の露光手段、現像装置、感光体ドラムと、中間転写ベルト及び定着装置とを備えられている。

例えば、Ｙ色用の露光手段では任意の画像情報に基づいて感光体ドラムに静電潜像を描くようになされる。現像装置では感光体ドラムに描かれた静電潜像にＹ色用のトナーを付着してカラートナー像を形成する。感光体ドラムはトナー像を中間転写ベルトに転写する。他のＭ、Ｃ、ＢＫ色についても同様の処理がなされる。中間転写ベルトに転写されたカラートナー像は用紙に転写された後に定着装置によって定着される。

ところで、従来例に係る画像形成装置によれば、ＣＭＹＫ色を組み合わせた２次色、３次色の濃度を濃度センサを使用して色合わせする階調補正機能付きの画像処理部が内蔵される場合が多い。画像形成ユニットがＹＭＣＫ信号処理系の画像情報に基づいて動作する構成を採るためである。画像処理部には階調補正テーブルが用いられる。

図１１及び図１２は従来例に係るＣＭＹ色の反射率対波長の関係例（その１、２）を示す分光特性図である。図１１及び図１２において縦軸はいずれもＣＭＹ３色の反射率であり、横軸は、ＣＭＹ３色の波長である。従来例に係る階調補正テーブルを用いた画像処理部の階調補正機能によれば、トナー部材や感光体などの材料が部材交換等により前回と異なった場合に、Ｃ，Ｍ，Ｙ３色を重ね合わせたときのグレーの色相が変動する場合が多くなる。ここでトナーや感光体などの材料が前回と異なると、ＣＭＹ３色を重ね合わせたときのグレーの色相が異なる理由を説明する。

例えば、部材交換前のトナー部材のＣＭＹ色の分光特性が図１１に示すグラフであるとする。これに対して、トナーの製造段階で材料が異なったり、製造方法が異なったりすると、例えば、Ｍ色の分光特性が図１２の実線に示すグラフのように変化することがある。

このような場合に、色立体座標（Ｌ^*−Ｃ^*座標）系でＣＭＹ色の各々の色の明度（Ｌ＊）が一定となるように画像データを補正しても、ＣＭＹ色を重ね合わせた場合に、合成された分光特性は、図１２に示したように変化する。図１２に示す例では、Ｍ色の波長４３０μｍ付近でその反射率が図１１に示す反射率に比べて多くなっている。

図１３は画像形成系の環境変化によるグレーの色相変化例を示す図であり、Ｌ^*−Ｃ^*座標系から二次元Ｃ^*座標系を抽出したａｂ色度図である。図１３に示すａｂ色度図は、一次元の階調補正テーブルにより画像データを補正し、これに基づいて中間転写体にパッチを出力し、そのパッチを測色器で測定したときグラフである。図１３において、横軸は、赤色等の彩度ａ^*であり、横軸は、Ｙ色等の彩度ｂ^*である。図中の実線は、グレーの最上限である白色（Ｗ）の軌跡であり、実線に丸印は、グレーの最下限であるＢＫ色の軌跡である。これによれば、彩度ａ^*−ｂ^*平面でグレーバランスが異なっている。

なお、上述した階調補正テーブルを用いたカラープリンタに関連して特許文献１には画像形成装置が開示されている。この画像形成装置によれば、露光系がレーザ光を感光体に複数個のテストパターン潜像を形成すると、現像器がテストパターン潜像をトナー部材により顕在化する。顕在化されたトナー像は、中間転写体に保持される。中間転写体に保持された、ＣＭＹＫを組み合わせた２次色、３次色の濃度が濃度センサにより検出される。この濃度センサにより検出された濃度検出情報は、画像処理部に出力され、画像処理部では濃度検出情報に基づいて色合わせするようになされる。このようにすると、常に良好なカラーバランスを維持できるというものである。

特開平２０００−３３８７４２号公報（図１ 第１０頁）

ところで、従来方式の階調補正テーブルを用いた画像形成装置によれば、消耗部材であるトナー部材や像形成体等が交換されたとき、ＣＭＹ色の各々の色の明度（Ｌ＊）が一定となるような１次元（濃度−明度）の階調補正テーブルを用いて画像データを補正している。

このため、図１３のグレーの色相変化例に示したように、彩度ａ^*−ｂ^*平面でグレーの色相が変化し、ＣＭＹ色の各々においてグレーバランスが異なってしまう。これにより、グレーバランスの優れた色画像形成の妨げとなるという問題がある。

そこで、この発明は上述した課題を解決したものであって、グレーの色相を最適に調整できるようにすると共に、画像形成環境が変化した場合であっても、グレーバランスに優れた色画像を形成できるようにした画像形成装置及び画像形成方法を提供することを目的とする。

上記課題を解決するために、本発明に係る画像形成装置は、任意の画像情報に基づいて色を重ね合わせ色画像を形成する装置であって、像形成体を有して当該像形成体に色補正用の基準画像情報に基づいて色基準画像を形成する画像形成手段と、この画像形成手段によって像形成体に形成された色基準画像の色を測定して色情報を出力する測色手段と、この測色手段から出力される色基準画像の色情報に基づいて階調補正テーブルを作成する画像処理手段と、この画像処理手段によって作成された階調補正テーブルに基づいて画像情報を補正し、補正後の画像情報に基づいて像形成体に色画像を形成するように画像形成手段を制御する制御手段とを備えることを特徴とするものである。

本発明に係る画像形成装置によれば、任意の画像情報に基づいて色を重ね合わせ色画像を形成する場合に、例えば、消耗部材であるトナー部材や像形成体等が交換されたとき、画像形成手段は、制御手段の制御を受けて像形成体に色補正用の基準画像情報に基づいて色基準画像を形成する。測色手段は、画像形成手段によって像形成体に形成された色基準画像の色を測定して色情報を出力する。画像処理手段は、測色手段から出力される色基準画像の色情報に基づいて階調補正テーブルを作成する。これを前提にして、制御手段は、画像処理手段によって作成された階調補正テーブルに基づいて当該画像情報を補正し、補正後の画像情報に基づいて像形成体に色画像を形成するように画像形成手段を制御するようになる。

従って、グレーの色相を最適に調整できるので、色相調整された画像情報に基づいて像形成体に最適な色相で任意の色画像を形成することができる。これにより、消耗部材であるトナー部材や像形成体等が交換され、画像形成環境が交換前に比べて変化した場合であっても、階調補正テーブルに基づいて補正された任意の画像情報によりグレーバランスの優れた色画像を形成できるようになる。

本発明に係る画像形成方法は、任意の画像情報に基づいて像形成体に色を重ね合わせ色画像を形成する方法であって、像形成体に色補正用の基準画像情報に基づいて色基準画像を形成し、像形成体に形成された色基準画像の色を測定して色情報を取得し、ここで取得した色基準画像の色情報に基づいて階調補正テーブルを作成し、ここに作成された階調補正テーブルに基づいて画像情報を補正し、ここに補正された画像情報に基づいて像形成体に色画像を形成することを特徴とするものである。

本発明に係る画像形成方法によれば、任意の画像情報に基づいて像形成体に色を重ね合わせ色画像を形成する場合に、グレーの色相を最適に調整できるので、色相調整された画像情報に基づいて像形成体に最適な色相で任意の色画像を形成することができる。従って、消耗部材であるトナー部材や像形成体等が交換され、画像形成環境が交換前に比べて変化した場合であっても、階調補正テーブルに基づいて補正された任意の画像情報によりグレーバランスの優れた色画像を形成できるようになる。

本発明に係る画像形成装置及び画像形成方法によれば、任意の画像情報に基づいて色を重ね合わせ色画像を形成する場合に、像形成体に色補正用の基準画像情報に基づいて色基準画像を形成制御する制御手段を備え、この制御手段は、色基準画像の色を測定して取得された色情報に基づく階調補正テーブルによって当該画像情報を補正するようになされる。

この構成によって、グレーの色相を最適に調整できるので、色相調整された画像情報に基づいて像形成体に最適な色相で任意の色画像を形成することができる。従って、消耗部材であるトナー部材や像形成体等が交換され、画像形成環境が交換前に比べて変化した場合であっても、階調補正テーブルに基づいて任意の画像情報を色相補正できるので、グレーバランスの優れた色画像を形成することができる。

以下、図面を参照しながら、この発明の実施形態に係る画像形成装置及び画像形成方法について説明をする。
図１は、本発明に係る実施形態としてのカラープリンタ１００の構成例を示す断面の概念図である。
この実施形態では、任意の画像情報に基づいて色画像を形成する場合に、像形成体に色補正用の基準画像情報に基づいて色基準画像を形成制御する制御手段を備え、この色基準画像の色を測定して取得された色情報に基づく階調補正テーブルによって当該画像情報を補正して、色相調整された画像情報に基づいて像形成体に任意の色画像を形成できるようにすると共に、消耗部材であるトナー部材や像形成体等が交換され、画像形成環境が交換前に比べて変化した場合であっても、グレーバランスの優れた色画像を形成できるようにしたものである。

図１に示すカラープリンタ１００は、画像形成装置の一例であり、任意の画像情報に基づいて色を重ね合わせ色画像を形成する装置である。この画像形成装置は、８ビット以上の階調特性テーブルによって階調を再現する装置であり、プリンタ１００の他にカラーファクシミリや、カラー複写機、これらの複合機（コピア）に適用して好適である。

プリンタ１００は、像形成体に濃度の異なる複数の基準パッチを作成して、その基準パッチの色を測定し、色検出情報に基づいて所望の階調補正処理を実行するものである。カラープリンタ１００は、タンデム型のカラー画像形成装置を構成するものであり、画像形成手段を有している。画像形成手段は、各色毎に像形成体を有する複数組の画像形成ユニット１０Ｙ、１０Ｍ、１０Ｃ、１０Ｋと、無終端状の中間転写ベルト６と、再給紙機構（ＡＤＵ機構）を含む給紙搬送手段と、トナー像を定着するための定着装置１７とを備えている。

この例で、イエロー色（以下Ｙ色という）の画像を形成する画像形成ユニット１０Ｙは、Ｙ色のトナー像を形成する像形成体としての感光体ドラム１Ｙと、感光体ドラム１Ｙの周囲に配置されたＹ色用の帯電手段２Ｙ、レーザ書込みユニット（露光手段）３Ｙ、現像装置４Ｙ及び像形成体用のクリーニング手段８Ｙを有する。画像形成ユニット１０Ｙは、階調補正テーブルを作成するとき、色補正用の基準画像情報に基づいて感光体ドラム１ＹにＹ色のトナー像を形成し、中間転写ベルト６に色補正用の色基準画像（以下単に基準パッチＰＲともいう）を転写するように動作する。

この色基準画像は、シアン色（以下Ｃ色という）、マゼンタ色（以下Ｍ色という）及びＹ色に基づく基準パッチＰＲと、Ｃ色、Ｍ色及びＹ色を組み合わせた基準パッチＰＲから構成される。このようにすると、ＣＭＹの３色に係る再現色の色相を調整することができる。この例で基準パッチＰＲには、黒色（ＢＫ）に基づく基準パッチＰＲが含まれる。ＣＭＹＫの４色に係る再現色の色相を調整することができる。

Ｍ色の画像を形成する画像形成ユニット１０Ｍは、Ｍ色のトナー像を形成する像形成体としての感光体ドラム１Ｍと、Ｍ色用の帯電手段２Ｍ、レーザ書込みユニット３Ｍ、現像装置４Ｍ及び像形成体用のクリーニング手段８Ｍを有する。画像形成ユニット１０Ｍは、階調補正テーブルを作成するとき、色補正用の基準画像情報に基づいて感光体ドラム１ＭにＭ色のトナー像を形成し、中間転写ベルト６に基準パッチＰＲを転写するように動作する。

Ｃ色の画像を形成する画像形成ユニット１０Ｃは、Ｃ色のトナー像を形成する像形成体としての感光体ドラム１Ｃと、Ｃ色用の帯電手段２Ｃ、レーザ書込みユニット３Ｃ、現像装置４Ｃ及び像形成体用のクリーニング手段８Ｃを有する。画像形成ユニット１０Ｃは、階調補正テーブルを作成するとき、色補正用の基準画像情報に基づいて感光体ドラム１ＣにＣ色のトナー像を形成し、中間転写ベルト６に基準パッチＰＲを転写するように動作する。

ＢＫ色の画像を形成する画像形成ユニット１０Ｋは、ＢＫ色のトナー像を形成する像形成体としての感光体ドラム１Ｋと、ＢＫ色用の帯電手段２Ｋ、レーザ書込みユニット３Ｋ、現像装置４Ｋ及び像形成体用のクリーニング手段８Ｋを有する。画像形成ユニット１０Ｋは、階調補正テーブルを作成するとき、色補正用の基準画像情報に基づいて感光体ドラム１ＫにＢＫ色のトナー像を形成し、中間転写ベルト６に基準パッチＰＲを転写するように動作する。

帯電手段２Ｙとレーザ書込みユニット３Ｙ、帯電手段２Ｍとレーザ書込みユニット３Ｍ、帯電手段２Ｃとレーザ書込みユニット３Ｃ及び帯電手段２Ｋとレーザ書込みユニット３Ｋとは、潜像形成手段を構成する。現像装置４Ｙ、４Ｍ、４Ｃ、４Ｋによる現像は、使用するトナー極性と同極性（本実施形態においては負極性）の直流電圧に交流電圧を重畳した現像バイアスが印加される反転現像にて行われる。中間転写ベルト６は、複数のローラにより巻回され、回動可能に支持され、各々の感光体ドラム１Ｙ、１Ｍ、１Ｃ、１Ｋに形成されたＹ色、Ｍ色、Ｃ色、ＢＫ色の各トナー像を転写するようになされる。

ここで画像形成プロセスの概要について以下に説明をする。画像形成ユニット１０Ｙ、１０Ｍ、１０Ｃ及び１０Ｋより形成された各色の画像は、使用するトナーと反対極性（本実施形態においては正極性）の１次転写バイアス（不図示）が印加される１次転写ローラ７Ｙ、７Ｍ、７Ｃ及び７Ｋにより、回動する中間転写ベルト６上に逐次転写されて（１次転写）、合成されたカラー画像（色画像：カラートナー像）が形成される。カラー画像は中間転写ベルト６から用紙Ｐへ転写される。

給紙カセット２０Ａ、２０Ｂ、２０Ｃ内に収容された用紙Ｐは、給紙カセット２０Ａ、２０Ｂ、２０Ｃにそれぞれ設けられる送り出しローラ２１および給紙ローラ２２Ａにより給紙され、搬送ローラ２２Ｂ、２２Ｃ、２２Ｄ、レジストローラ２３等を経て、２次転写ローラ７Ａに搬送され、用紙Ｐ上の一方の面（表面）にカラー画像が一括して転写される（２次転写）。

カラー画像が転写された用紙Ｐは、定着装置１７により定着処理され、排紙ローラ２４に挟持されて機外の排紙トレイ２５上に載置される。転写後の感光体ドラム１Ｙ、１Ｍ、１Ｃ、１Ｋの周面上に残った転写残トナーは、像形成体クリーニング手段８Ｙ、８Ｍ、８Ｃ、８Ｋによりクリーニングされ次の画像形成サイクルに入る。

両面画像形成時には、一方の面（表面）に画像形成され、定着装置１７から排出された用紙Ｐは、分岐手段２６によりシート排紙路から分岐され、それぞれ給紙搬送手段を構成する、下方の循環通紙路２７Ａを経て、再給紙機構（ＡＤＵ機構）である反転搬送路２７Ｂにより表裏を反転され、再給紙搬送部２７Ｃを通過して、給紙ローラ２２Ｄにおいて合流する。

反転搬送された用紙Ｐは、レジストローラ２３を経て、再度２次転写ローラ７Ａに搬送され、用紙Ｐの他方の面（裏面）上にカラー画像（カラートナー像）が一括転写される。カラー画像が転写された用紙Ｐは、定着装置１７により定着処理され、排紙ローラ２４に挟持されて機外の排紙トレイ２５上に載置される。

一方、２次転写ローラ７Ａにより用紙Ｐにカラー画像を転写した後、用紙Ｐを曲率分離した中間転写ベルト６は、中間転写ベルト用のクリーニング手段８Ａにより残留トナーが除去される。これらの画像形成の際には、用紙Ｐとして５２．３〜６３．９ｋｇ／ｍ²（１０００枚）程度の薄紙や６４．０〜８１．４ｋｇ／ｍ²（１０００枚）程度の普通紙、８３．０〜１３０．０ｋｇ／ｍ²（１０００枚）程度の厚紙や１５０．０ｋｇ／ｍ²（１０００枚）程度の超厚紙が用いられる。用紙Ｐの厚み（紙厚）としては０．０５〜０．１５ｍｍ程度の厚さのものが用いられる。

上述のクリーニング手段８Ａの上流側であって、中間転写ベルト６の左側には、測色手段の一例となる色測定センサ１２が設けられており、上述した画像形成ユニット１０Ｙ、１０Ｍ、１０Ｃ、１０Ｋによって中間転写ベルト６に形成された基準パッチＰＲの色を検出して色測定信号（色情報）Ｓ１を発生するようになされる。色測定センサ１２には、ＣＣＤ撮像素子や色彩検出器等が使用される。

プリンタ本体内には制御手段１５が設けられ、色測定センサ１２から得られる色測定信号Ｓ１に基づいて階調補正モードを実行する。ここで、階調補正モードとは、色補正用の基準パッチＰＲを中間転写ベルト６の所定の位置に形成し、当該基準パッチＰＲの色を読み取って、階調補正テーブルを作成する動作をいう。階調補正テーブルは、色重ね合わせ時の色画像を補正するために使用される。

図２はカラープリンタ１００の制御系の構成例を示すブロック図である。図２に示すカラープリンタ１００は、少なくとも８ｂｉｔ以上の階調再現テーブルによって階調を再現（色を重ね合わせて色画像を形成）する装置であり、画像形成手段１０、操作設定手段１４、制御手段１５、表示手段１８及び画像処理手段６０を備えている。

画像形成手段１０は、図１に示した画像形成ユニット１０Ｙ、１０Ｍ、１０Ｃ、１０Ｋから構成され、濃度が異なる像構造の複数の基準パッチＰＲを感光体ドラム１Ｙ，１Ｍ，１Ｃ，１Ｋを通じて中間転写ベルト６に形成する。画像形成手段１０における各々のレーザ書込みユニット３Ｙ、３Ｍ、３Ｃ、３Ｋは、制御手段１５に接続されて書込み制御される。

例えば、レーザ書込みユニット３Ｙは、階調補正テーブルを作成するとき、制御手段１５の書込み制御信号Ｗｙを受けて感光体ドラム１Ｙに色補正用の基準パッチＰＲを書き込むように動作する。感光体ドラム１Ｙに書き込まれた基準パッチＰＲは、図１に示した現像装置４ＹでＹ色のトナー部材により現像されて、中間転写ベルト６に転写される。

レーザ書込みユニット３Ｍは、階調補正テーブルを作成するとき、制御手段１５の書込み制御信号Ｗｍを受けて感光体ドラム１Ｍに色補正用の基準パッチＰＲを書き込むように動作する。感光体ドラム１Ｍに書き込まれた基準パッチＰＲは、現像装置４ＭでＭ色のトナー部材により現像されて、中間転写ベルト６に転写される。

また、レーザ書込みユニット３Ｃは、階調補正テーブルを作成するとき、制御手段１５の書込み制御信号Ｗｃを受けて感光体ドラム１Ｃに色補正用の基準パッチＰＲを書き込むように動作する。感光体ドラム１Ｃに書き込まれた基準パッチＰＲは、現像装置４ＣでＭ色のトナー部材により現像されて、中間転写ベルト６に転写される。

レーザ書込みユニット３Ｋは、階調補正テーブルを作成するとき、制御手段１５の書込み制御信号Ｗｋを受けて感光体ドラム１Ｋに色補正用の基準パッチＰＲを書き込むように動作する。感光体ドラム１Ｋに書き込まれた基準パッチＰＲは、現像装置４ＫでＭ色のトナー部材により現像されて、中間転写ベルト６に転写される。

制御手段１５には画像形成手段１０の他に色測定センサ１２が接続され、画像形成ユニット１０Ｙによって感光体ドラム１Ｙに書き込まれ、同様にして、画像形成ユニット１０Ｍによって感光体ドラム１Ｍに書き込まれ、画像形成ユニット１０Ｃによって感光体ドラム１Ｃに書き込まれ、画像形成ユニット１０Ｋによって感光体ドラム１Ｋに各々書き込まれ、中間転写ベルト６に転写された基準パッチＰＲの色を測定して色測定信号Ｓ１を制御手段１５に出力する。制御手段１５で色測定信号Ｓ１をアナログ・デジタル（Ａ／Ｄ）変換して色測定データ（Ｌａｂ値）Ｄ１を得るためである。色測定データＤ１は例えば、８ビットの赤色（Ｒ）、緑色（Ｇ）、青色（Ｂ）を再現する場合に、ＲＧＢ色に対応するＸ，Ｙ，Ｚ（輝度）値の各々が０〜２５５の入力階調値により表現される。

なお、色測定センサ１２の内部に、あるいは、プロセッサ６１の内部にＡ／Ｄ変換機能を備える場合は、図２に示す波線のように、直接、色測定信号Ｓ１を画像処理手段内のプロセッサ６１に供給する構成にしてもよい。制御手段１５内のＣＰＵ５３の制御負担を軽減することができる。

制御手段１５はＲＯＭ（Read Only Memory）５１、ＲＡＭ（Random Access Memory）５２、ＣＰＵ（Central Processing Unit；中央処理ユニット）５３を有している。ＲＯＭ５１には当該プリンタ全体を制御するためのシステムプログラムデータが格納される。ＲＡＭ５２はワークメモリとして使用され、例えば、制御コマンド等を一時記憶するようになされる。ＣＰＵ５３は電源がオンされると、ＲＯＭ５１からシステムプログラムデータを読み出してシステムを起動し、操作手段１４からの操作データＤ３に基づいて当該プリンタ全体を制御するようになされる。

画像処理手段６０は、色測定センサ１２から得られた基準パッチＰＲの色測定データＤ１に基づいて階調補正テーブルを作成する。画像処理手段６０は、例えば、画像処理用のプロセッサ６１、Ｙ色階調補正テーブル設定用のメモリ６２Ｙ、Ｍ色階調補正テーブル設定用のメモリ６２Ｍ、Ｃ色階調補正テーブル設定用のメモリ６２Ｃ、ＢＫ色階調補正テーブル設定用のメモリ６２Ｋ、Ｙ色用の像構造生成マトリクス部６３Ｙ、Ｍ色用の像構造生成マトリクス部６３Ｍ、Ｃ色用の像構造生成マトリクス部６３Ｃ、ＢＫ色用の像構造生成マトリクス部６３Ｋを有している。

プロセッサ６１は制御手段１５に接続され、色測定センサ１２によって測定された基準パッチＰＲに基づく色測定データＤ１を予め設定された色相情報（Ｌａｂ値）に合わせ込むようにＣＭＹ色座標系の階調補正値を計算して階調補正テーブルを作成する。プロセッサ６１はＤＳＰ（デジタルシグナルプロセッサ）やメモリ等から構成される。例えば、プロセッサ６１は、色測定センサ１２によって得られた基準パッチＰＲに基づく色測定データＤ１の中から予め設定された色相情報を検索し、ここで検索された基準パッチＰＲに基づく色測定データＤ１から線形補間により階調補正（ＣＭＹ）値を計算して階調補正テーブルを作成する。階調補正テーブルは、画像データＤｙ、Ｄｍ、Ｄｃ、Ｄｋを補正するために使用される。

このカラープリンタ１００には、データ入力用の端子７１〜７４が備えられる。端子７１はメモリ６２Ｙに接続され、外部から入力した画像データＤｙを当該メモリ６２Ｙに出力する。端子７２はメモリ６２Ｍに接続され、外部から入力した画像データＤｍを当該メモリ６２Ｍに出力する。端子７３はメモリ６２Ｃに接続され、外部から入力した画像データＤｃを当該メモリ６２Ｃに出力する。端子７４はメモリ６２Ｋに接続され、外部から入力した画像データＤｋを当該メモリ６２Ｋに出力する。

メモリ６２Ｙには、制御手段１５のデータセット制御を受けて階調補正テーブルが設定（セット）される。ここでデータセット制御とは、操作手段１４から指定された階調補正方法に基づいて各々のメモリ６２Ｙ，６２Ｍ，６２Ｃ，６２Ｋに各色毎に階調補正テーブルをセットする制御をいう。この例で、制御手段１５はデータセット用の制御信号Ｓdyを出力して、Ｙ色階調補正テーブルをメモリ６２Ｙにセットする。

また、メモリ６２Ｍには、同様な制御信号Ｓdmを受けてＭ色階調補正テーブルがセットされる。メモリ６２Ｃには、同様な制御信号Ｓdcを受けてＣ色階調補正テーブルがセットされる。メモリ６２Ｋには、同様な制御信号Ｓdkを受けてＢＫ色階調補正テーブルがセットされる。各々のメモリ６２Ｙ，６２Ｍ，６２，Ｃ，６２Ｋには、ＥＥＰＲＯＭ等の不揮発メモリが使用される。不揮発メモリは、電源を切られても記憶データを消失しない読み出し専用メモリである。

上述の制御手段１５は、画像処理用のプロセッサ６１によって作成された階調補正テーブルに基づいて画像データＤｙ、Ｄｍ、Ｄｃ、Ｄｋを補正し、補正後の画像データＤｙ、Ｄｍ、Ｄｃ、Ｄｋに基づいて感光体ドラム１Ｙ，１Ｍ，１Ｃ，１Ｋを通じて中間転写ベルト６に色画像を形成するように画像形成ユニット１０Ｙ、１０Ｍ、１０Ｃ、１０Ｋを制御する。

この例で、メモリ６２Ｙには、Ｙ色用の像構造生成マトリクス部６３Ｙが接続され、補正後の画像データＤｙに基づいてＹ色用の像構造信号Ｓｙが生成される。
メモリ６２Ｍには、Ｍ色用の像構造生成マトリクス部６３Ｍが接続され、補正後の画像データＤｍに基づいてＭ色用の像構造信号Ｓｍが生成される。メモリ６２Ｃには、Ｃ色用の像構造生成マトリクス部６３Ｃが接続され、補正後の画像データＤｃに基づいてＣ色用の像構造信号Ｓｃが生成される。メモリ６２Ｋには、ＢＫ色用の像構造生成マトリクス部６３Ｋが接続され、補正後の画像データＤｋに基づいてＢＫ色用の像構造信号Ｓｃが生成される。

この例で制御手段１５には、操作設定手段１４が接続され、制御手段１５を通じてプロセッサ６１に対して色相情報を設定するように操作される。この操作設定手段１４によって設定可能な色相情報には、少なくとも、色温度Ｄ６５、色温度Ｄ５０及びカスタムグレーを含む。ここに、カスタムグレーとは、ユーザ等により、直接、階調補正テーブルを設定することをいう。操作設定手段１４は、色相情報の設定の他に、階調補正方法の選択、用紙サイズ、画像濃度等の画像形成条件を設定する際にも使用される。

この例で操作設定手段１４は、Ｃ色、Ｍ色及びＹ色の各々の色毎に、「階調性重視」、「グレー重視」又は「再現性重視」のいずれかのモードを選択する機能を有する。もちろん、Ｃ色、Ｍ色及びＹ色に共通して、「階調性重視」、「グレー重視」又は「再現性重視」のいずれかのモードを選択する機能を操作設定手段１４に設けてもよい。画像形成条件や階調補正方法の選択情報等は操作データＤ３となって制御手段１５に出力される。

制御手段１５には操作設定手段１４の他に表示手段１８が接続され、例えば、図３に示すような階調補正方法選択画面Ｐ１を表示する。操作設定手段１４は、タッチパネルから構成され、表示手段１８は液晶表示パネルから構成される。この例では、表示手段１８を構成する液晶表示パネル上に、操作設定手段１４を構成するタッチパネルが組み合わされ、ＧＵＩ（Graphic User Interface）方式の操作パネル４８が構成される。この例で制御手段１５は操作設定手段１４から得られる操作データＤ３に基づいて、表示手段１８、画像形成手段１０及び画像処理手段６０を制御する。

図３は、階調補正方法選択画面Ｐ１，Ｐ１’の構成例を示す図である。図３に示す階調補正方法選択画面Ｐ１は、操作パネル４８の表示手段１８に表示される。階調補正方法選択画面Ｐ１には、「階調補正方法を選択してください」のメッセージが表示される。この表示領域の下方には、「階調重視」、「グレー重視」、「再現性重視」の３つのモード（選択項目）と共に、その文字情報の先頭領域には、チェック用の四角状の記述欄が設けられる。

この例では、階調補正方法選択画面Ｐ１において、３つのモードの中からいずれかのモードを選択するようになされる。ユーザは、階調補正方法に関して選択項目をチェックするように操作される。例えば、「階調重視」を選択する場合は、操作設定手１４のカーソル機能等を利用して、「階調重視」の先頭領域の四角状の記述欄にレ点を記述してチェックされる。

なお、画像処理手段６０は、「階調性重視」のモードが選択された場合に、Ｃ色、Ｍ色及びＹ色の各々のダイナミックレンジを滑らかに表現する階調補正テーブルを計算する。「グレー重視」のモードが選択された場合は、Ｃ色、Ｍ色及びＹ色の各々の階調特性の比率が予め設定した比率と全階調で等しくなるような階調補正テーブルを計算する。「再現性重視」のモードが選択された場合は、予め設定されたＣ色、Ｍ色及びＹ色の濃度が等しくなるような階調補正テーブルを計算する。

このようにすると、「階調性重視」、「グレー重視」又は「再現性重視」のいずれかのモードの選択を受付け、ここで選択されたモードに対応する階調補正テーブルを作成し、ここに作成された階調補正テーブルに基づいて画像データＤｙ、Ｄｍ、Ｄｃ、Ｄｋを補正し、補正後の画像データＤｙ、Ｄｍ、Ｄｃ、Ｄｋに基づいて中間転写ベルト６に色画像を形成することができる。

この例で操作設定手段１４によって選択されるモードに関して、当該モードはＩＣＣ（Integrated Communication Controller：通信制御装置）プロファイルの色変換方法に準拠し、図３Ｂに示す階調補正方法選択画面Ｐ１’のように、「グレー重視」が「好ましい色再現」、「再現性重視」が「飽和的色再現」、「階調性重視」が「測色的色再現」のように対応付けられる。３つのモードは、このような表示方法であってもよい。

図４は、色補正用の基準パッチＰＲの形成例を示す図である。この例で基準パッチＰＲは、Ｃ色、Ｍ色及びＹ色に基づく基準パッチＰＲと、Ｃ色、Ｍ色及びＹ色を組み合わせた基準パッチＰＲから構成される。このようにすると、ＣＭＹの３色に係る再現色の色相を調整することができる。もちろん、ＢＫ色に基づく基準パッチＰＲを含めてもよい。ＣＭＹＫの４色に係る再現色の色相を調整することができる。

図４に示す基準パッチＰＲは、階調補正モード実行時に形成されるものである。色補正用の基準パッチＰＲは、図２に示したＣＰＵ５３によって、中間転写ベルト６に形成するように画像形成ユニット１０Ｙ，１０Ｍ，１０Ｃ，１０Ｋが制御される。この例では、中間転写ベルト６の移動方向である副走査方向に、色補正用の矩形状のＹ色の基準パッチＰＲが形成され、これに連続して緑色（以下Ｇ色という）の基準パッチＰＲが形成される。Ｇ色の基準パッチＰＲは、Ｙ色とＣ色とを重ね合わせたものである。色の重ね合わせの順番は、Ｙ色が下層でＣ色が上層の場合と、その逆順の場合を想定している。

更に、Ｇ色の基準パッチＰＲに連続して赤色（以下Ｒ色という）の基準パッチＰＲが形成される。Ｒ色の基準パッチＰＲは、Ｙ色とＭ色とを重ね合わせたものである。色の重ね合わせの順番は、Ｙ色が下層でＭ色が上層の場合と、その逆順の場合を想定している。このＲ色の基準パッチＰＲに連続してＣ色の基準パッチＰＲが形成され、これに連続して、Ｍ色の基準パッチＰＲが形成され、更に連続してＢＫ色の基準パッチＰＲが形成される。

これらの色補正用の基準パッチＰＲを色測定センサ１２により検出し、各色の基準パッチＰＲのＬａｂ値を算出し、グレー（色相）を調整するように画像形成ユニット１０Ｙ，１０Ｍ，１０Ｃ，１０Ｋを制御する。この制御は、階調補正モード実行後の画像形成系で任意の画像データＤｙ、Ｄｍ、Ｄｃ、Ｄｋに基づく色画像を色再現性良く重ね合わせるためである。

図５は、基準パッチ作成時のパッチテーブル例を示す表図である。このプリンタ１００で、例えば、１２５色の基準パッチＰＲが中間転写ベルト６に形成される。図５に示す表図において、パッチＮｏ．０〜Ｎｏ．１２４の１２５（５³個＝１２５）通りに対してＹ色，Ｍ色，Ｃ色の各々の階調が割り振られている。Ｙ色，Ｍ色，Ｃ色の各々の階調は、色補正用のデータとして図示しないメモリに格納され、階調補正モード実行時に、当該メモリから読み出すようになされる。この色補正用のデータに基づいてＹ色，Ｍ色，Ｃ色の各々の基準パッチＰＲが形成される。

この図５に示す表図によれば、Ｙ色に係る基準パッチＰＲは、パッチＮｏ．０〜Ｎｏ．２４まで全て「０」階調である。パッチＮｏ．２５〜Ｎｏ．１２３までは、全て「６４」階調である。パッチＮｏ．１２４が「２５５」階調である。Ｍ色に係る基準パッチＰＲは、パッチＮｏ．０〜Ｎｏ．４までが「０」階調であり、パッチＮｏ．５〜Ｎｏ．９までは「６４」階調である。パッチＮｏ．１０〜Ｎｏ．２３までは「１２８」階調である。パッチＮｏ．２４は「２５５」階調であり、パッチＮｏ．２５〜Ｎｏ．１２３までが「０」階調であり、パッチＮｏ．１２４が「２５５」階調である。

Ｃ色に係る基準パッチＰＲは、パッチＮｏ．０が「０」階調であり、パッチＮｏ．１が「６４」階調であり、パッチＮｏ．２が「１２８」階調であり、パッチＮｏ．３が「１９１」階調であり、パッチＮｏ．４が「２５５」階調である。パッチＮｏ．５は「０」階調であり、パッチＮｏ．６〜８が「１２８」階調であり、パッチＮｏ．９が「２５５」階調である。パッチＮｏ．１０〜Ｎｏ．１３までが「０」階調である。パッチＮｏ．１４〜Ｎｏ．２４までは「２５５」階調である。パッチＮｏ．２５〜Ｎｏ．１２３までは「０」階調であり、パッチＮｏ．１２４が「２５５」階調である。

上述のように階調を設定すると、パッチＮｏ．０の基準パッチＰＲは無色（白色）であるが、パッチＮｏ．１の基準パッチＰＲは一番薄いＣ色となる。パッチＮｏ．２〜Ｎｏ．４の基準パッチＰＲは、Ｃ色が順次濃くなる色相である。パッチＮｏ．５の基準パッチＰＲは一番薄いＭ色である。パッチＮｏ．６〜Ｎｏ．９の基準パッチＰＲは、Ｍ色にＣ色を重ね合わせた青（ＢＬ）色が順次濃くなる色相である。

パッチＮｏ．１０の基準パッチＰＲは、パッチＮｏ．５の基準パッチＰＲよりも濃いＭ色である。同様にして、パッチＮｏ．１４の基準パッチＰＲは、パッチＮｏ．９の基準パッチＰＲよりも濃いＢＬ色である。パッチＮｏ．２４の基準パッチＰＲは、パッチＮｏ．１４の基準パッチＰＲよりも更に濃いＢＬ色である。パッチＮｏ．２５の基準パッチＰＲは一番薄いＹ色である。パッチＮｏ．１２４の基準パッチＰＲは一番濃いＢＫ色である。

これらのＹ色に係るパッチＮｏ．０〜Ｎｏ．１２４の階調値は、色補正用の基準画像データＤｙ’であり、Ｍ色に係るパッチＮｏ．０〜Ｎｏ．１２４の階調値は、色補正用の基準画像データＤｍ’であり、Ｃ色に係るパッチＮｏ．０〜Ｎｏ．１２４の階調値は、色補正用の基準画像データＤｃ’である。これらの基準画像データＤｙ’、Ｄｍ’、Ｄｃ’は色補正モードに使用するのでＨＤＤ等に格納される。このように、基準画像データＤｙ’、Ｄｍ’、Ｄｃ’に基づくＣＭＹ色を５ステップずつ組み合わせた合計１２５色の基準パッチＰＲを中間転写ベルト６上に形成（配置）し、色測定センサ１２で順次、色情報（ＸＹＺ値）を読み取るようになされる。これをプリンタ１００の階調再現性を示すＸＹＺ特性データとなされる。

図６は、プリンタ１００におけるグレー値対Ｘ，Ｙ，Ｚ値の関係例を示す表図である。この例で、階調補正テーブルを計算するために、操作設定手段１４を使用して階調補正種類を選択し色相情報を設定できるようになされている。例えば、階調補正種類として、色温度Ｄ６５、色温度Ｄ５０、その他、色温度Ａ，Ｂ，Ｃ・・・及びカスタムグレー等の選択項目が準備され、ユーザは、この階調補正種類を選択し、プリンタ１００におけるグレー値（色相情報）を設定するようになされる。このように、操作設定手段１４により色温度Ｄ６５、Ｄ５０等を設定することで、画像形成出力時のグレーバランスをわかりやすく制御できるようになる。

図６に示す階調補正種類によれば、プリンタ１００におけるグレー値と、その階調再現性を示すＸＹＺ特性データ（以下Ｘ値、Ｙ値、Ｚ値という）とが対応付けられる。この例では、色温度Ｄ６５、色温度Ｄ５０、その他、色温度Ａ，Ｂ，Ｃ・・・に関してＹ値が「１．０」で基準となされる。これを設定条件にして、例えば、グレー値の色温度Ｄ６５に対して、Ｘ値は０．９５０４であり、Ｚは０．１０８８９である。

グレー値の色温度Ｄ５０に対して、Ｘ値は０．９６４２、Ｚ値は０．８２４９である。グレー値の色温度Ａに対して、Ｘ値は０．１０９５、Ｚ値は０．３５５８である。グレー値の色温度Ｂに対して、Ｘ値は０．９９０９、Ｚ値は０．８５３１である。グレー値の色温度Ｃに対して、Ｘ値は０．９８０７、Ｚ値は１．１８２３である。カスタム値は、ユーザが自由に指定するので未定「−」である。

このように、階調補正テーブルを計算する場合に、操作設定手段１４によって階調補正種類を設定することができる。例えば、階調補正テーブルが２５６階調ある場合、最も白い部分が図６に示したＸ値、Ｙ値、Ｚ値に当たり、最も暗い部分のＸＹＺ値は「０．０」で表現される。白い部分と暗い部分の間の階調は、リニアに補間され、この補間された階調補正値を目標（ターゲット）の色を再現するターゲットＸＹＺデータとするようになされる。

次に、予め設定された用紙のＸＹＺ値（以後、Ｘｎ、Ｙｎ、Ｚｎ）を用いて、プリンタ１００のＸＹＺ特性データと、目標色再現時のターゲットＸＹＺデータとを（１）式により、Ｌ^*−Ｃ^*座標系（色立体座標系）のＬＡＢ値（色彩データ）に変換し、各々をプリンタ１００の１２５色のＸＹＺ特性データ及び２５６階調のターゲットＸＹＺデータとする。

図７Ａ及びＢは、ＣＭＹ色座標系におけるターゲットＸＹＺデータの算出例を示す図である。この例では、ターゲットの色を再現するために、プリンタ１００の基準パッチＰＲを検索する。以下で検索方法を説明する。

まず、（１）式により計算したターゲットの階調の中から、検索するターゲットのＬＡＢ値をプロセッサ６１にセットする。ここでターゲットをＴと記述し、このターゲットＴをＬ^*−Ｃ^*座標系（色立体座標）で記述すると、Ｔ（ｌ，ａ，ｂ）となる。次に、１２５色のカラープリンタ１００のＸＹＺ特性データから任意の４点を抜き出して、それぞれの色座標位置をＰ１、Ｐ２、Ｐ３、Ｐ４とし、それぞれのＬＡＢ値をＰ１（ｌ，ａ，ｂ）、Ｐ２（ｌ，ａ，ｂ）、Ｐ３（ｌ，ａ，ｂ）、Ｐ４（ｌ，ａ，ｂ）とし、係数をａ，ｂ，ｃとしたとき、この色座標位置関係を３次元ベクトルで示すと（２）式、すなわち、
Ｔ−Ｐ１＝ａ×（Ｐ２−Ｐ１）＋ｂ×（Ｐ３−Ｐ１）＋ｃ×（Ｐ４−Ｐ１）
・・・・（２）
のようになる。この係数ａ，ｂ，ｃをプロセッサ６１による演算によって求めることができる。このときのａ，ｂ，ｃの条件は、（３）式、すなわち、
ａ≧０、ｂ≧０、ｃ≧０、ａ＋ｂ＋ｃ＝≦１ ・・・・（３）
のようになる。この条件を満たすと、ターゲットＴは、図７Ａに示したＣＭＹ座標系において、図７Ｂの波線円内図に示す色座標位置Ｐ１、Ｐ２、Ｐ３、Ｐ４で作られる４面体の中に存在することがわかる。従って、上記条件式（３）を満たした場合は、ターゲットＴを再現するためのＣＭＹ値（Ｔ’（ｃ，ｍ，ｙ））を（４）式、すなわち、
Ｔ’＝ａ×（Ｐ２’−Ｐ１’）＋ｂ×（Ｐ３’−Ｐ１’）＋ｃ×（Ｐ４’−Ｐ１’）＋Ｐ１’ ・・・・（４）
のように演算することができる。この演算はプロセッサ６１により実行される。ここで得られた色座標位置Ｐ１’（ｃ，ｍ，ｙ）、Ｐ２’（ｃ，ｍ，ｙ）、Ｐ３’（ｃ，ｍ，ｙ）、Ｐ４’（ｃ，ｍ，ｙ）は、図６に示したＣＭＹ色座標系におけるパッチテーブル表のＣＭＹ値である。

上述した演算を全ての階調（２５６階調）について行うことにより、ターゲットＴのＬＡＢ値を再現する２５６階調のＣＭＹ値を求めることができる。この階調補正テーブルは、図２に示したメモリ６２Ｙ、６２Ｍ、６２Ｃ、６２Ｋにセットされる。補正後の画像データＤｙ、Ｄｍ、Ｄｃ、Ｄｋで色画像を形成すると、中間転写ベルト６にＣ色、Ｍ色、Ｙ色を重ねたときのグレーのＬＡＢ値は、ユーザが階調補正方法選択画面Ｐ１で設定した値と等しくすることができる。

次に、本発明に係る画像形成方法について説明をする。図８及び図９は、カラープリンタ１００における画像形成例（その１、２）を示すフローチャート（メインルーチン）である。図１０は、当該プリンタ１００における階調補正テーブルの作成例を示すフローチャート（サブルーチン）である。

この実施形態では、任意の画像データＤｙ、Ｄｍ、Ｄｃ、Ｄｋに基づいて色を重ね合わせ色画像を形成する場合を前提として、プリンタ１００内部に色測定センサ１２を備え、感光体ドラム１Ｙ，１Ｍ，１Ｃ，１Ｋを通じて中間転写ベルト６上にＣＭＹＫ色を組み合わせた複数の階調の異なる基準パッチＰＲを作成し、その基準パッチＰＲを測色して所望の階調補正を行うようになされる（色補正モード）。

この例で消耗部材であるトナー部材や感光体ドラム１Ｙ，１Ｍ，１Ｃ，１Ｋ等が交換されたときは、上述の色補正モードを実行し、その後、色補正モードから通常動作モードに移行する場合を例に挙げる。階調補正テーブルに関しては「階調重視」を選択する場合を想定する。通常動作モードでは、例えば、外部機器から８ビットの画像データＤｙ、Ｄｍ、Ｄｃ、Ｄｋが入力される。

これらを画像形成条件にして、図８に示すフローチャートのステップＡ１で感光体ドラム１Ｙ，１Ｍ，１Ｃ，１Ｋを通じて中間転写ベルト６上に色補正用の基準画像データＤｙ’、Ｄｍ’、Ｄｃ’、Ｄｋ’に基づく基準パッチＰＲを形成する。基準画像データＤｙ’、Ｄｍ’、Ｄｃ’には、図５に示したパッチテーブル（スルーの階調値γ）が参照される。このとき、画像形成ユニット１０Ｙでは、色補正用の基準画像データＤｙ’に基づく像構造信号Ｓｙをレーザ書込みユニット３Ｙに供給する。他の画像形成ユニット１０Ｍ、１０Ｃ、１０Ｋでは、色補正用の基準画像データＤｍ’、Ｄｃ’、Ｄｋ’に基づく像構造信号Ｓｍ、Ｓｃ、Ｓｋをレーザ書込みユニット３Ｍ、３Ｃ、３Ｋに供給する。

各々のユニット３Ｙ、３Ｍ、３Ｃ、３Ｋでは、各々の感光体ドラム１Ｙ、１Ｍ、１Ｃ、１Ｋへ基準パッチ用の静電潜像が形成される。この静電潜像は現像装置４Ｙ、４Ｍ、４Ｃ、４Ｋによって現像される。この際の現像は使用するトナー極性と同極性（本実施例においては負極性）の直流電圧に交流電圧を重畳した現像バイアスが印加される反転現像にて行われる。

画像形成ユニット１０Ｙでは基準パッチＰＲとなるＹ色のトナー画像が形成される。画像形成ユニット１０Ｍでは基準パッチＰＲとなるＭ色のトナー画像が形成される。画像形成ユニット１０Ｃでは基準パッチＰＲとなるＣ色のトナー画像が形成される。画像形成ユニット１０Ｋでは基準パッチＰＲとなるＢＫ色のトナー画像が形成される。各々の感光体ドラム１Ｙ、１Ｍ、１Ｃ、１Ｋに形成された基準パッチ用のトナー画像は中間転写ベルト６に転写される（一次転写）。これにより、図４に示したような基準パッチＰＲを中間転写ベルト６に形成することができる。なお、色補正モード時は、実際に用紙Ｐには色画像が形成されない。

この中間転写ベルト６に形成された基準パッチＰＲに基づく１２５色をステップＡ２で色測定センサ１２より測定して色測定信号Ｓ１を取得する。色測定信号Ｓ１は、例えば、制御手段１５でＡ／Ｄ変換されてプリンタ１００のＸＹＺ特性データ（パッチデータ）となる。ＸＹＺ特性データは画像処理手段６０に転送される。

次に、ステップＡ３で画像処理用のプロセッサ６１は、基準パッチＰＲに係るＸＹＺ特性データに基づいて階調補正値γを計算し階調補正テーブルを作成する。このとき、階調補正値γの計算に先立て、例えば、図１０に示すサブルーチンをコールして、そのフローチャートのステップＢ１でユーザは、操作設定手段１４を使用して階調補正種類を選択し色相情報を設定する。例えば、階調補正種類の中から色温度Ｄ６５、色温度Ｄ５０、その他、色温度Ａ，Ｂ，Ｃ・・・、あるいは、カスタムグレー等を選択し、プリンタ１００におけるグレー値（色相情報）を設定する（図６参照）。

そして、選択された階調補正種類に関してステップＢ２でプロセッサ６１は、階調補正テーブルにおける最も白い部分のＸ値、Ｙ値、Ｚ値と、最も暗い部分のＸＹＺ値との間の階調をリニアに補間する。階調補間処理された階調補正値γは、目標（ターゲット）の色を再現するターゲットＸＹＺデータとするようになされる。

次に、予め設定された用紙のＸＹＺ値（以後、Ｘｎ、Ｙｎ、Ｚｎ）を用いて、ステップＢ３でプロセッサ６１は、当該プリンタ１００のＸＹＺ特性データと、目標色再現時のターゲットＸＹＺデータとを先に示した（１）式により、Ｌ^*−Ｃ^*座標系（色立体座標系）のＬＡＢ値（色彩データ）に変換し、変換後のＬＡＢ値の各々をプリンタ１００の１２５色のＸＹＺ特性データ及び２５６階調のターゲットＸＹＺデータとする。

その後、ステップＢ４に移行して、プロセッサ６１は、ＣＭＹ色座標系におけるターゲットＸＹＺデータを算出する。このとき、図７Ａに示したように、ターゲットの色を再現するために、プロセッサ６１は、当該プリンタ１００の基準パッチＰＲを検索する。このとき、基準パッチＰＲを検索に先立て、例えば、（１）式により計算したターゲットの階調の中から、ステップＢ４１で検索するターゲットＴ（ｌ，ａ，ｂ）のＬＡＢ値をプロセッサ６１にセットする。

次に、ステップＢ４２で１２５色のカラープリンタ１００のＸＹＺ特性データから任意の４点を抜き出す。この４点のそれぞれの色座標位置をＰ１、Ｐ２、Ｐ３、Ｐ４とし、それぞれのＬＡＢ値をＰ１（ｌ，ａ，ｂ）、Ｐ２（ｌ，ａ，ｂ）、Ｐ３（ｌ，ａ，ｂ）、Ｐ４（ｌ，ａ，ｂ）とし、係数をａ，ｂ，ｃとしたとき、この色座標位置関係は、（２）式に示した３次元ベクトルによって表現される。

そして、プロセッサ６１は、ステップＢ４３で３次元ベクトル中の係数ａ，ｂ，ｃを演算によって求める。このときのａ，ｂ，ｃの条件は、（３）式に示したようになっているので、この条件を満たすと、ターゲットＴが図７Ａに示したＣＭＹ座標系において、図７Ｂの波線円内図に示す色座標位置Ｐ１、Ｐ２、Ｐ３、Ｐ４で作られる４面体の中に存在することがわかる。

従って、上記条件式（３）を満たした場合は、ステップＢ５に移行して、ターゲットＴを再現するためのＣＭＹ値（Ｔ’（ｃ，ｍ，ｙ））を先に示した（４）式によりプロセッサ６１によって演算するようになされる。ここで得られた色座標位置Ｐ１’（ｃ，ｍ，ｙ）、Ｐ２’（ｃ，ｍ，ｙ）、Ｐ３’（ｃ，ｍ，ｙ）、Ｐ４’（ｃ，ｍ，ｙ）は、図６に示したＣＭＹ色座標系におけるパッチテーブル表のＣＭＹ値となる。

そして、ステップＢ６で上述した演算を全ての階調（２５６階調）について実行したかが判別される。上述した演算を全ての階調について実行していない場合は、ステップＢ２に戻って上述した処理を繰り返すようになされる。これにより、ターゲットＴのＬＡＢ値を再現する２５６階調のＣＭＹ値を求めることができ、Ｃ色、Ｍ色、Ｙ色の各々の各色毎に階調補正テーブルを作成することができる。

各色毎の階調補正テーブルは、制御手段１５のデータセット制御を受けて図２に示した、メモリ６２Ｙ，６２Ｍ，６２Ｃ，６２Ｋに設定（セット）される。このとき、制御手段１５は、Ｙ色階調補正テーブルをメモリ６２Ｙにセットする。メモリ６２Ｍには、Ｍ色階調補正テーブルがセットされ、メモリ６２Ｃには、Ｃ色階調補正テーブルがセットされる。メモリ６２Ｋには、ＢＫ色階調補正テーブルがセットされる。これらの階調補正テーブルは、メモリ６２Ｙ，６２Ｍ，６２Ｃ，６２Ｋの他にＨＤＤ等の不揮発性のメモリに格納しておいてもよい。これは次回の階調補正方法の選択項目を増やすためである。

そして、図８に示したフローチャートに戻って、色補正モードから通常動作モードに移行し、ステップＡ４で制御手段１５は画像形成要求を待機する。通常動作モードでは、例えば、ページ単位にファイルされた画像データＤｙ、Ｄｍ、Ｄｃ、Ｄｋが入力される。最終ページには終了フラグが付加される。画像形成要求の有無は、例えば、画像データＤｙ、Ｄｍ、Ｄｃ、Ｄｋの入力を検出することにより判別される。

画像形成要求が有った場合は、ステップＡ５に移行して階調補正方法の選択を受付ける。階調補正方法は、図３に示した階調補正方法選択画面Ｐ１で設定するようになされる。ここでユーザは、例えば、「階調重視」を選択する。その後、ステップＡ６に移行して、通常動作モードにおける画像データＤｙ、Ｄｍ、Ｄｃ、Ｄｋを補正する。このとき、先の色補正モードで作成され、予め準備された階調補正テーブルに基づいて画像データＤｙ、Ｄｍ、Ｄｃ、Ｄｋがγ変換処理される。この補正後の画像データＤｙ、Ｄｍ、Ｄｃ、Ｄｋで色画像を形成すると、中間転写ベルト６にＣ色、Ｍ色、Ｙ色を重ねたときのグレーのＬＡＢ値は、ユーザが階調補正方法選択画面Ｐ１で設定した値と等しくなる。

そして、画像処理手段６０では、ステップＡ７で補正後の画像データＤｙ、Ｄｍ、Ｄｃ、Ｄｋに基づいて通常動作モードにおける色画像の像構造を生成する。このとき、Ｙ色用の像構造生成マトリクス部６３Ｙは、メモリ６２Ｙでγ変換処理された補正後の画像データＤｙに基づいてＹ色用の像構造信号Ｓｙを生成する。像構造信号Ｓｙは、像構造生成マトリクス部６３Ｙからレーザ書込みユニット３Ｙに出力される。

Ｍ色用の像構造生成マトリクス部６３Ｍは、メモリ６２Ｍでγ変換処理された補正後の画像データＤｍに基づいてＭ色用の像構造信号Ｓｍを生成する。像構造信号Ｓｍは、像構造生成マトリクス部６３Ｍからレーザ書込みユニット３Ｍに出力される。Ｃ色用の像構造生成マトリクス部６３Ｃは、メモリ６２Ｃでγ変換処理された補正後の画像データＤｃに基づいてＣ色用の像構造信号Ｓｃを生成する。像構造信号Ｓｃは、像構造生成マトリクス部６３Ｃからレーザ書込みユニット３Ｃに出力される。ＢＫ色用の像構造生成マトリクス部６３Ｋは、メモリ６２Ｋでγ変換処理された補正後の画像データＤｋに基づいてＢＫ色用の像構造信号Ｓｋを生成する。像構造信号Ｓｋは、像構造生成マトリクス部６３Ｋからレーザ書込みユニット３Ｋに出力される。

そして、図９に示すフローチャートのステップＡ８に移行して通常動作モードに基づく画像形成処理を実行する。このとき、制御手段１５は給紙制御する。例えば、図１に示した給紙カセット２０Ａ、２０Ｂ、２０Ｃ内に収容された用紙Ｐが送り出しローラ２１および給紙ローラ２２Ａにより給紙され、搬送ローラ２２Ｂ、２２Ｃ、２２Ｄ、レジストローラ２３等を経て、２次転写ローラ７Ａに搬送される。

一方、画像形成ユニット１０Ｙでは、レーザ書込みユニット３Ｙが補正後の像構造信号Ｓｙに基づいて感光体ドラム１Ｙを通じて中間転写ベルト６上に、Ｙ色に係るＹ色画像を形成する。例えば、レーザ書込みユニット３Ｙは、感光体ドラム１Ｙに通常動作モードに基づく静電潜像を形成する。この静電潜像は現像装置４Ｙによって現像される。この際の現像は使用するトナー極性と同極性（負極性）の直流電圧に交流電圧を重畳した現像バイアスが印加される反転現像にて行われる。

同様にして、レーザ書込みユニット３Ｍ、３Ｃ、３Ｋは、補正後の像構造信号Ｓｍ、Ｓｃ、Ｓｋに基づいて感光体ドラム１Ｍ，１Ｃ，１Ｋを通じて中間転写ベルト６上に、通常動作モードに基づくＣＭＹＫ色を重ね合わせた色画像を形成する。この結果、画像形成ユニット１０Ｍでは通常動作モードに係るＭ色のトナー画像が形成される。画像形成ユニット１０Ｃでは通常動作モードに係るＣ色のトナー画像が形成される。画像形成ユニット１０ＫではＢＫ色のトナー画像が形成される。各々の感光体ドラム１Ｙ、１Ｍ、１Ｃ、１Ｋに形成されたカラートナー画像は中間転写ベルト６に基準パッチＰＲとなって転写される（一次転写）。

その後、ステップＡ９で所定の用紙Ｐにカラートナー画像を転写し定着して排紙する。このとき、中間転写ベルト６に形成されたカラー画像は、一括して用紙Ｐ上の一方の面に転写される（２次転写）。カラー画像が転写された用紙Ｐは、定着装置１７により定着処理され、排紙ローラ２４に挟持されて機外の排紙トレイ２５上に載置される。転写後の感光体ドラム１Ｙ、１Ｍ、１Ｃ、１Ｋの周面上に残った転写残トナーは、像形成体クリーニング手段８Ｙ、８Ｍ、８Ｃ、８Ｋによりクリーニングされ次の画像形成サイクルに入る。

そして、ステップＡ１０で制御手段１５はプリントを全部終了したかを判別する。プリントを全部終了したか否かは、例えば、最終ページをプリントしたかをＣＰＵ５３でチェックすることで実行する。最終ページか否かは、ＣＰＵ５３が終了フラグを検出することで判断される。最終ページをプリントしていない場合は、図８のフローチャートのステップＡ６に戻って画像データの補正処理を継続するようになされる。

最終ページをプリントした場合は、ステップＡ１１に移行して画像形成処理を終了するか否かを判別する。例えば、電源オフ情報を検出して画像形成処理を終了する。電源オフ情報が検出されない場合は、ステップＡ４に戻って画像形成要求を待機するようになされる。

このように、本発明に係る実施形態としてのカラープリンタ及び画像形成方法によれば、任意の画像データＤｙ、Ｄｍ、Ｄｃ、Ｄｋに基づいて色を重ね合わせ色画像を形成する場合に、プリンタ１００内部に色測定センサ１２を備え、感光体ドラム１Ｙ，１Ｍ，１Ｃ，１Ｋを通じて中間転写ベルト６上にＣＭＹＫ色を組み合わせた複数の階調の異なる基準パッチＰＲを作成し、その基準パッチＰＲを測色して所望の階調補正が行われる。これを前提にして、階調補正テーブルが作成されるので、制御手段１５は、プロセッサ６１によって作成された階調補正テーブルに基づいて当該画像データＤｙ、Ｄｍ、Ｄｃ、Ｄｋを補正し、補正後の画像データＤｙ、Ｄｍ、Ｄｃ、Ｄｋに基づいて感光体ドラム１Ｙ，１Ｍ，１Ｃ，１Ｋに色画像を形成するように画像形成ユニット１０Ｙ、１０Ｍ、１０Ｃ，１０Ｋを制御するようになる。

従って、グレーの色調を最適に調整できるので、色相調整された画像データＤｙ、Ｄｍ、Ｄｃ、Ｄｋに基づいて感光体ドラム１Ｙ，１Ｍ，１Ｃ，１Ｋに最適な色相の任意の色画像を形成することができる。これにより、消耗部材であるトナー部材や感光体ドラム１Ｙ，１Ｍ，１Ｃ，１Ｋ等が交換され、画像形成環境が交換前に比べて変化した場合であっても、階調補正テーブルに基づいて補正された任意の画像データＤｙ、Ｄｍ、Ｄｃ、Ｄｋによりグレーバランスの優れた色画像を形成できるようになる。

この実施形態では、色座標系に関してＬＡＢ値、ＸＹＺ値等の３次元データを取り扱う場合について説明したが、これに限られることはなく、ＬＣＨ色座標系に係るＬｃｈ値を使用しても色相を考慮した階調補正を実行することができる。

また、画像データＤｙ、Ｄｍ、Ｄｃ、Ｄｋに関して外部機器等から入力する場合について説明したが、これに限られることはなく、カラープリンタ１００に対してオプション装備可能なスキャナ等からデジタルのカラー画像に係るＲＧＢ信号を受信し、これを色変換してＫＣＭＹ信号に基づく色画像を形成する場合にも、本発明を応用することができる。

この発明は、像形成体に濃度の異なる複数の基準パッチを作成して、そのパッチの色を検出し、色測定情報に基づいて所望の階調補正処理を実行するカラーファクシミリや、カラープリンタ、カラー複写機、これらの複合機に適用して極めて好適である。

本発明に係る実施形態としてのカラープリンタ１００の構成例を示す断面の概念図である。 カラープリンタ１００の制御系の構成例を示すブロック図である。 階調補正方法選択画面Ｐ１，Ｐ１’の構成例を示す図である。 色補正用の基準パッチＰＲの形成例を示す図である。 基準パッチ作成時のパッチテーブル例を示す表図である。 カラープリンタ１００におけるグレー値対Ｘ，Ｙ，Ｚ値の関係例を示す表図である。 （Ａ）及び（Ｂ）は、ＣＭＹ色座標系におけるターゲットＸＹＺデータの算出例を示す図である。 カラープリンタ１００における画像形成例（その１）を示すフローチャート（メインルーチン）フローチャートである。 カラープリンタ１００における画像形成例（その２）を示すフローチャート（メインルーチン）フローチャートである。 当該プリンタ１００における階調補正テーブルの作成例を示すフローチャート（サブルーチン）である。 従来例に係るＣＭＹ色の反射率対波長の関係例（その１）を示す図である。 従来例に係るＣＭＹ色の反射率対波長の関係例（その２）を示す図である。 画像形成系の環境変化に伴うグレー色相変化例を示す図である。

符号の説明

１Ｙ，１Ｍ，１Ｃ，１Ｋ 感光体ドラム（像形成体）
６ 中間転写ベルト（像形成体）
１０ 画像形成手段
１０Ｙ，１０Ｍ，１０Ｃ，１０Ｋ 画像形成ユニット（画像形成手段）
１２ 色測定センサ（測色手段）
１４ 操作設定手段
１５ 制御手段
６０ 画像処理手段
６１ プロセッサ（画像処理手段）
６２Ｙ，６２Ｍ，６２Ｃ，６２Ｋ メモリ（画像処理手段）
６３Ｙ，６３Ｍ，６３Ｃ，６３Ｋ 像構造生成マトリクス部（画像処理手段）
１００ カラープリンタ（画像形成装置）

Claims (8)

1. 任意の画像情報に基づいて色を重ね合わせ色画像を形成する装置であって、
   像形成体を有して当該像形成体に色補正用の基準画像情報に基づいて色基準画像を形成する画像形成手段と、
   前記画像形成手段によって像形成体に形成された色基準画像の色を測定して色情報を出力する測色手段と、
   前記測色手段から出力される前記色基準画像の色情報に基づいて階調補正テーブルを作成する画像処理手段と、
   前記画像処理手段によって作成された前記階調補正テーブルに基づいて前記画像情報を補正し、補正後の前記画像情報に基づいて像形成体に色画像を形成するように前記画像形成手段を制御する制御手段とを備えることを特徴とする画像形成装置。
2. 前記色基準画像は、
   シアン色、マゼンタ色及びイエロー色に基づく基準パッチと、シアン色、マゼンタ色及びイエロー色を組み合わせた基準パッチから構成されることを特徴とする請求項１に記載の画像形成装置。
3. 前記色基準画像には、
   黒色に基づく基準パッチが含まれることを特徴とする請求項２に記載の画像形成装置。
4. 前記画像形成手段は、
   濃度が異なる像構造の複数の色基準画像を前記像形成体に形成し、
   前記測色手段は、
   前記画像形成手段によって像形成体に形成された色基準画像の色を測定し、
   前記画像処理手段は、
   前記測色手段によって測定された色基準画像の色情報を予め設定された色相情報に合わせ込むように階調補正テーブルを作成することを特徴とする請求項１に記載の画像形成装置。
5. 前記画像処理手段は、
   前記測色手段によって測定された色基準画像の色情報の中から予め設定された色相情報を検索し、
   検索された前記色基準画像の色情報から線形補間により前記画像情報を補正するための補正値を計算して前記階調補正テーブルを作成することを特徴とする請求項１に記載の画像形成装置。
6. 前記画像処理手段に対して前記色相情報を設定するように操作される操作設定手段を備えることを特徴とする請求項１に記載の画像形成装置。
7. 前記操作設定手段によって設定可能な前記色相情報には、少なくとも、色温度Ｄ６５、色温度Ｄ５０及びカスタムグレーを含むことを特徴とする請求項６に記載の画像形成装置。
8. 任意の画像情報に基づいて像形成体に色を重ね合わせ色画像を形成する方法であって、
   前記像形成体に色補正用の基準画像情報に基づいて色基準画像を形成し、
   前記像形成体に形成された色基準画像の色を測定して色情報を取得し、
   取得した前記色基準画像の色情報に基づいて階調補正テーブルを作成し、
   作成された前記階調補正テーブルに基づいて前記画像情報を補正し、
   補正された前記画像情報に基づいて像形成体に色画像を形成することを特徴とする画像形成方法。
   

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