JP2005321567A - カラー画像形成装置及びその制御方法 - Google Patents

Abstract

【課題】 従来のカラーセンサを用いた濃度又は色度制御では、その制御結果に基づいて画像形成条件を補正する情報が一種類しかないため、それに基づく形成条件の補正制御を行っても、所望の色特性の画像が得られない場合があった。
【解決手段】 検査用画像データに基づいて、検査用画像を記録媒体に形成させ（Ｓ１１）、その検査用画像の色度を検知する（Ｓ１２）。その検知結果に基づいて画像形成条件を補正するための複数種の補正情報を取得し（Ｓ１３）、複数種の補正情報のいずれかを選択可能にする。
【選択図】 図６

Description

本発明は、複数の色材を用いて記録媒体上にカラー画像を形成するカラー画像形成装置及びその制御方法に関するものである。

近年、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対して高解像、高画質化が求められている。特に形成されたカラー画像の濃度の階調と、その濃度安定性は、そのカラー画像形成装置の画像形成特性に大きな影響を与える。しかし一般的に、カラー画像形成装置では、環境の変化や長時間の使用により、形成される画像の濃度が変動することが知られている。特に電子写真方式のカラー画像形成装置の場合、わずかな濃度の変動でも、形成される画像の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、このようなカラー画像形成装置では、各色のトナーに対して、絶対温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、画像データを補正するためのルックアップテーブル（ＬＵＴ）等の階調補正手段を備え、温湿度センサによって測定された絶対湿度に基づいて、その環境での最適なプロセス条件や階調補正の最適値を選択している。

また、装置各部の特性が変動しても一定の階調−濃度特性が得られるように、各色のトナーを使用して、濃度検知用パッチ画像を中間転写体や感光ドラム等の上に形成し、その未定着トナー画像の濃度を濃度検知センサで光学的に検知し、その検知結果に基づいて露光量、現像バイアスなどのプロセス条件を変更して濃度制御を行うことにより、安定した画像を得るようにしている（特許文献１参照）。

しかし、このような濃度検知センサを用いた濃度制御（以下、単色制御）は、パッチ画像を中間転写体や感光ドラム等の上に形成し、そのパッチ画像の濃度を検知するもので、その後に行われる転写材へのトナー像の転写、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検知していない。しかし、カラーバランスは、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変化する。このような変化には、上述した未定着トナーの濃度を検知する濃度検知センサを用いた濃度制御では対応できない。

そこで転写材へのトナー像の転写及び定着後に、その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検知センサ（以下、カラーセンサ）を定着器の下流側に設置し、そのカラーセンサの出力に応じて、露光量や現像バイアスなどのプロセス条件や画像データの補正を行うルックアップテーブル（ＬＵＴ）などにフィードバックし、転写材上に形成される画像の濃度又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。このカラーセンサは、ＣＭＹＫの各色を識別したり、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ている。また或は、発光素子として白色（Ｗ）を発光する光源を用い、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している。このカラーセンサにより得られる３つの出力、例えばＲＧＢ出力からＣＭＹＫを識別したり、また画像の濃度を検知することができる。また、この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）で変換することにより、画像の色度を検知することができる。

また形成される画像の濃度又は色度の制御方法は、従来より様々な方法が提案されている。例えば、形成された画像を測定した濃度からガンマ特性制御や、その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する従来例の一つとして、転写材及びその転写材上に形成されたパッチの色度を検知するカラーセンサを用いて、転写材上の黒単色の階調パッチと、ＣＭＹ混色の階調パッチの色度を検知し、これら２種の階調パッチの色度を相対比較し、一致した場合にＣＭＹ混色の階調パッチは無彩色であり、このＣＭＹ混色階調パッチの明度は黒単色の階調パッチの明度と同じであると判断することが提案されている（特許文献２参照）。更に、この色識別判断結果により、ＣＭＹ混色の階調パッチが無彩色となる混合比率を算出し、階調−濃度特性を一定に保つカラー画像形成装置が提案されている。この方式は、黒単色の分光反射特性を基準とし、ＣＭＹの混色比率を決定するため、カラーセンサの分光特性のばらつきを補正できるという利点を有している。
特許第３４３０７０２号 特開２００３−０８４５３２号公報

しかしながら、従来のカラーセンサを用いた濃度又は色度制御（以下、カラーセンサ制御）では、その制御結果に基づいて画像形成条件を補正する情報が一種類しかないため、それに基づく形成条件の補正制御を行っても、所望の色特性の画像が得られない場合があった。なぜなら、ユーザ或は使用目的によって、形成される画像の色特性の要望が異なるためである。更に、記録材（用紙）の色の違い、特に記録材の色の影響を強く受ける低濃度から中濃度の階調の色では、カラーセンサ制御で使用した記録材と全く同じ色の記録材を用いてカラー画像を形成しなければ所望の色の画像が得られないという問題がある。そのため、カラー画像形成時において、種類の異なる記録材や、保管状態の違いなどで同種類の記録材でも色が異なってしまった記録材を使用するたびに、上述のカラーセンサ制御を実施しなければならなくなる。これでは、カラーセンサ制御の回数が増加して画像形成に要する時間が増大し、また、このカラーセンサ制御で消費される記録材の量の増加が問題となっていた。

本発明は上記問題点に鑑みてなされたもので、カラーセンサ制御の実施回数を少なくして効率的なカラーセンサ制御を行うカラー画像形成装置及びその制御方法を提供する。

本発明の一態様に係るカラー画像形成装置は以下のような構成を備える。即ち、
複数の色材を用いて記録媒体にカラー画像を形成する画像形成手段と、
検査用画像データに基づいて、前記画像形成手段により検査用画像を前記記録媒体に形成させる検査用画像形成手段と、
前記記録媒体に形成された前記検査用画像の色度を検知する色度検知手段と、
前記色度検知手段による検知結果に基づいて前記画像形成手段における画像形成条件を補正するための複数種の補正情報を取得する補正情報取得手段と、
前記色度検知手段の検知結果に基づき、前記複数種の補正情報のいずれかを選択する選択手段とを有することを特徴とする。

本発明の一態様に係るカラー画像形成装置における制御方法は以下のような構成を備える。即ち、
複数の色材を用いて記録媒体にカラー画像を形成するカラー画像形成装置における制御方法であって、
検査用画像データに基づいて、検査用画像を前記記録媒体に形成させる検査用画像形成工程と、
前記記録媒体に形成された前記検査用画像の色度を検知する色度検知工程と、
前記色度検知工程での検知結果に基づいて前記カラー画像形成装置における画像形成条件を補正するための複数種の補正情報を取得する補正情報取得工程と、
前記色度検知工程での検知結果に基づき、前記複数種の補正情報のいずれかを選択する選択工程とを有することを特徴とする。

本発明によれば、カラーセンサ制御の実施回数を少なくして、効率的にカラーセンサを用いた濃度又は色度制御を行うことができる。

以下、添付図面を参照して本発明の好適な実施の形態を詳しく説明する。

［実施の形態１］
図１は、本発明の実施の形態に係る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の画像形成部の構成を示す図である。

本実施の形態に係るカラー画像形成装置は、図１に示す様に画像形成部において、画像信号に基づいて画像処理部（不図示）が制御した露光光により、各感光ドラム上に静電潜像を形成し、これら静電潜像をそれぞれ対応する色のトナーで現像して単色トナー像を形成し、この単色トナー像を中間転写体２７上で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部により定着させることにより画像を形成している。

この画像形成部は給紙部２１ａ，２１ｂ、現像色の色数に対応する数分並置した各ステーションに対応する感光体（以下、感光ドラム）２２Ｙ，２２Ｍ，２２Ｃ，２２Ｋ、一次帯電手段としての注入帯電手段を構成する注入帯電器２３Ｙ，２３Ｍ，２３Ｃ，２３Ｋ、トナーカートリッジ２５Ｙ，２５Ｍ，２５Ｃ，２５Ｋ、現像手段を構成する現像器２６Ｙ，２６Ｍ，２６Ｃ，２６Ｋ、中間転写体２７、転写ローラ２８および定着部３０を備えている。

ここで感光ドラム２２Ｙ，２２Ｍ，２２Ｃ，２２Ｋのそれぞれは、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ることにより、感光ドラム２２Ｙ，２２Ｍ，２２Ｃ，２２Ｋを画像形成動作に応じて、図１において反時計周り方向に回転させている。また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）の感光ドラム２２Ｙ，２２Ｍ，２２Ｃ，２２Ｋのそれぞれを帯電させるための注入帯電器２３Ｙ，２３Ｍ，２３Ｃ，２３Ｋをそれぞれ備えており、各注入帯電器にはスリーブ２３ＹＳ，２３ＭＳ，２３ＣＳ，２３ＫＳが備えられている。各感光ドラム２２Ｙ，２２Ｍ，２２Ｃ，２２Ｋへの露光光は、それぞれ対応するスキャナ部２４Ｙ，２４Ｍ，２４Ｃ，２４Ｋから送られ、各露光光が各感光ドラム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。また現像手段として、感光ドラム上の静電潜像を可視化するために、各ステーションは、イエロー（Ｙ）、マゼンダ（Ｍ）、シアン（Ｃ）、ブラック（Ｋ）の現像を行う各現像器２６Ｙ，２６Ｍ，２６Ｃ，２６Ｋを備えており、各現像器には、スリーブ２６ＹＳ，２６ＭＳ，２６ＣＳ，２６ＫＳのそれぞれが設けられている。ここで各現像器は、この画像形成装置に脱着可能に取り付けられている。更に、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、感光ドラム２２Ｙ，２２Ｍ，２２Ｃ，２２Ｋの回転に伴って回転し、この中間転写体２７上に各色のトナー像が重ねて転写される。その後、後述する転写ローラ２８が中間転写体２７に接触して（２８ａで示す位置）、転写材１１を転写ローラ２８と中間転写体２７により狭持して搬送し、転写材１１に中間転写体２７上の多色トナー像が転写される。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に示す位置で転写材１１に当接し、転写処理後は２８ｂで示す位置に離間する。

定着部３０は、転写材１１を搬送させながら、転写材１１に転写された多色トナー像を溶融定着させるもので、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。ここで定着ローラ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。即ち、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、熱及び圧力が加えられトナーが転写材１１の表面に定着される。こうしてトナー像が定着された後の転写材１１は、排出ローラ（不図示）の回転によって排紙トレイ（不図示）に排出されて画像形成動作を終了する。

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除去する。こうして除去された廃トナーは、図示しないクリーナ容器に蓄えられる。４２はカラーセンサで、転写材１１上に転写されて定着されたカラー画像（ここではカラーパッチ）の色を光学的に検出している。２１ａは複数枚の転写材１１（記録紙等）を積載して収容している用紙カセット、２１ｂは複数枚の転写材１１（記録紙等）を積載して収容している用紙トレイである。４１は未定着トナー用濃度検知センサで、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パッチのトナー濃度を測定するのに用いられる。

図２は、本実施の形態に係るカラー画像形成装置における画像形成処理を説明するフローチャートである。

まずステップＳ１で、ホストコンピュータ等から送られてくるＲＧＢ信号を、予め用意しているカラーマッチングテーブル３２１（図３）により、この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。次にステップＳ２で、このＤｅｖＲＧＢ信号を、予め用意している色分解テーブル３２２（図３）により、このカラー画像形成装置のトナー（色材）の色に対応するＣＭＹＫ信号に変換する。次にステップＳ３で、各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３２３（図３）により、ＣＭＹＫ信号を補正してＣ'Ｍ'Ｙ'Ｋ'信号に変換する。次にステップＳ４で、ディザ等のハーフトーン処理を行って、Ｃ'Ｍ'Ｙ'Ｋ'信号をＣ''Ｍ''Ｙ''Ｋ''信号に変換する。更に１画素が多値である場合、ステップＳ５で、ＰＷＭ（Pulse Width Modulation：パルス幅変調）テーブル３２４（図３）を用いて、Ｃ''Ｍ''Ｙ''Ｋ''信号に対応するスキャナ部２４Ｃ，２４Ｍ，２４Ｙ，２４Ｋのそれぞれの露光時間Ｔｃ，Ｔｍ，Ｔｙ，Ｔｋを決定して出力する。

ここで上述したように、未定着トナー用濃度検知センサ４１は中間転写体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している。

図３は、本実施の形態に係るカラー画像形成装置の構成を示すブロック図である。

図において、３００は制御部で、このカラー画像形成装置全体の動作を制御している。プリンタエンジン３０１は、図１に示すような構成を備える画像形成部を有しており、制御部３００からの制御信号及びデータに応じて、転写材である記録紙上に画像を形成する。

制御部３００は、マイクロプロセッサなどのＣＰＵ３１０、ＣＰＵ３１０による制御動作時に各種データを記憶するワークエリアとして使用されると共に、各種データを一時的に保存するＲＡＭ３１１、そしてＣＰＵ３１０により実行されるプログラムやデータを記憶するＲＯＭ３１２を備えている。このＲＯＭ３１２には、上述したカラーマッチングテーブル３２１、色分解テーブル３２２、濃度補正テーブル３２３、ＰＷＭテーブル３２４が設けられている。更には後述するパッチデータを格納しているパッチデータエリア３２６が設けられている。またメモリ３１３は書き換え可能な不揮発メモリで、ここには図８を参照して後述するテーブル１（３３０）が記憶されている。尚、このテーブル１（３３０）が固定的であれば、ＲＯＭ３１２に記憶されていても良い。

図４は、この実施の形態に係る中間転写体２７上の未定着トナーの濃度を検知する濃度検知センサ４１の構成の一例を示す図である。

この濃度検知センサ４１は、ＬＥＤなどの赤外発光素子５１と、フォトダイオードやフォトトランジスタなどの受光素子５２と、受光データを処理する集積回路（不図示）と、これらを収容するホルダ（不図示）とを備えている。受光素子５２ａは、中間転写体２７上のパッチ６４からの乱反射光の強度を検知し、受光素子５２ｂは、中間転写体２７上のパッチ６４からの正反射光の強度を検知する。このようにして、正反射光の強度と乱反射光の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パッチ６４の濃度を検知できる。また、この濃度検知センサ４１により検知される濃度は転写材の色に依存しないため、所定の転写材（紙）の色との色差を検出することもできる。

尚、この濃度検知センサ４１は、中間転写体２７上に形成されているトナー像の色を見分けることはできない。このため、単色トナーの階調を検出するためのパッチ６４が中間転写体２７上に形成される。こうして、この濃度検知センサ４１で検知されたパッチ６４の濃度データは、階調−濃度特性を補正するための濃度補正テーブル３２３、及びプリンタエンジン３０１における各プロセス条件へフィードバックされる。

図５（Ａ），（Ｂ）は、本発明の実施の形態に係るカラーセンサ４２の構成を説明する図である。

このカラーセンサ４２は、図１に示すように、転写材１１の搬送路の定着部３０より下流で、転写材１１の画像形成面へ向けて配置されている。そして転写材１１に形成された定着後のパッチ６５から、単色又は混色されたＲＧＢ値を得ている。そして、そのＲＧＢ値は、線形変換等の数学的処理又はニューラルネットを用いた学習処理等により色度情報に変換される。この色度情報に基づいて、転写材１１上に形成された定着後のパッチ６５の濃度又は色度に応じた制御が行われる。このように定着後の画像を排紙部に排紙する前に、その転写材１１に転写されて定着されたパッチ画像の濃度や色度を自動的に検知することが可能となる。

図５（Ａ）に示すように、このカラーセンサ４２は、白色ＬＥＤ５３とＲＧＢオンチップフィルタ付きの電荷蓄積型センサ５４ａを備えている。白色ＬＥＤ５３は、定着後のパッチ６５が形成された転写材１１に対して斜め４５度より白色光を入射させ、０度方向への乱反射光強度を電荷蓄積型センサ５４ａにより検知している。

図５（Ｂ）は、この電荷蓄積型センサ５４ａの受光部５４ｂを示す図である。この受光部５４ｂは、Ｒ，Ｇ，Ｂフィルタとそれに対応する各センサを有し、各フィルタに対応して、それぞれ独立した色の画素を検知している。尚、この電荷蓄積型センサ５４ａはフォトダイオードでもよく、ＲＧＢの３画素のセットが数セット並んでいるものを用いることもできる。また入射角が０度、反射角が４５度の構成でもよい。更に、ＲＧＢ３色を発光するＬＥＤと、フィルタの無いセンサにより構成してもよい。

次に本実施の形態に係るカラーセンサ４２を用いて、各ステーションにおける少なくとも２つの画像形成条件を補正するための補正情報を求め、使用する補正情報を選択してカラー画像装置における画像形成条件を変更する。これにより、ユーザの好みに合った所望の色特性となる画像を得ることができる。

図６は、本実施の形態に係るカラー画像形成装置における画像形成条件を補正するための補正情報を求める手順を説明するフローチャートである。本実施の形態に係るカラー画像形成装置の色補正には、カラーセンサ４２の出力を使用する。即ち、転写材１１に定着されたトナー像を必要とするので、この処理を実行する頻度を極力小さくすることが好ましい。そこで本実施の形態では、この色補正処理は、ユーザがこの補正制御を実施したい場合に、ユーザの手動操作により起動されて実行されるものとする。尚、この処理を実行するプログラムは、制御部３００のＲＯＭ３１２に記憶されており、ＣＰＵ３１０の制御の下に実行される。

まずステップＳ１１で、画像形成条件を補正する補正情報を求めるために、ＲＯＭ３１２のパッチデータを読み出し、これに基づいてプリンタエンジン３０１により転写材１１にパッチ画像を形成して定着する。

図７は、本実施の形態において、転写材１１に形成されるパッチデータ（パッチパターン）の一例を示す図である。

このカラーセンサ４２により検知するためのパッチパターンは、イエローの階調パッチ６１１，６１２，６１３，６１４、マゼンタの階調パッチ６２１，６２２，６２３，６２４、シアンの階調パッチ６３１，６３２，６３３，６３４、ブラックの階調パッチ６４１，６４２，６４３，６４４、の計１６個のパッチを備えている。ここで各色のパッチパターンは、イエローを例にとると、６１１から６１４まで順に低濃度から高濃度まで、そのパッチの濃度が単調増加するように、予め決まった階調で形成される。尚、このパッチパターンは、ＲＯＭ３１２のパッチデータ３２６に記憶されており、このパッチデータ３２６を読み出して、このデータに基づいてプリンタエンジン３０１を駆動することにより形成される。

次にステップＳ１２で、転写材１１の色度と、ステップＳ１１で形成されたパッチパターンの色度とをカラーセンサ４２によって検出する。ここで、検出された色度は、転写材１１へのトナー像の転写性のばらつきや、定着性の振れによる影響を含んだ値であるため、中間転写体２７上の未定着トナー像を濃度センサ４１で検知した場合と比較して精度の高い値となる。次にステップＳ１３で、ステップＳ１２でカラーセンサ４２が検出した色度に基づいて、「色材（トナー）量一定」、「色度一定」となる画像形成条件の補正情報を求める。

ここで述べる色材とは、本実施の形態においては、シアン、マゼンタ、イエロー、ブラックの各色のトナーを指し、「色材量一定」となるように画像形成条件を補正すれば、転写材の色が変わった場合でも、転写材１１上に付着されるトナー量は設定値のままである（色材量一定を、以下、「トナー量一定」という）。

また一方、「色度一定」となるように画像形成条件を補正すれば、カラーセンサ制御時に使用した転写材１１の色を含めて、各種転写材に対しても予め決められた所望の色特性を保つことができる。そしてステップＳ１４で、ユーザは任意のタイミングで「色度一定」となる補正情報、又は「トナー量一定」となる補正情報を選択して適用することにより、転写材１１の色が変更されても所望の色特性を保つことができる。

本実施の形態の趣旨は、ユーザによってどのような画像を出力したいかは場合によって異なるため、カラーセンサ制御時において、画像形成条件を補正するための少なくとも２つの補正情報を算出し、これらを補正情報を適宜選択して適用可能にすることにより、ユーザの好みに合った所望の色特性となる画像を形成できる点にある。

本実施の形態において求められる画像形成条件の補正情報は、それぞれ長所短所があり、あらゆるユーザに対して最適である条件は一意には決まらない。例えば、「トナー量一定」となる補正情報は、カンプ作成時の色材量の確認作業時等には非常に効果的である。なぜなら、異なる色の色材を用いても同量の色材で画像が形成されるので、最終形成時の色材を用いて確認する必要がなく汎用性が高いからである。しかし、見た目ではほぼ所望の色特性になっているものの、後述する「色度一定」である補正情報を適用した場合に比べて、形成される画像の色度と所望の色度との間の色差が大きい。また「色度一定」となる補正情報を適用する場合、カラーセンサ制御に使用した色材に対してのみ所望の色特性が得られるため汎用的であるとは言えないが、画像形成装置の色再現範囲領域においては、標準の色材を用いて画像形成した時の所望の色特性にはほぼ一致するため、色校正を行う場合などに「トナー量一定」に対して優れていると言える。

また例えば、マゼンタ色の転写材でカラーセンサ制御を行い、第１の「色度一定」となる補正テーブルを適用した色補正を行って、マゼンタ色の転写紙に画像を形成する場合を考える。この場合、転写材の色の影響を強く受ける画像の低濃度から中濃度に関しては、ＲＧＢデータから変換されたＣＭＹＫデータからマゼンタのデータを差し引くことで、予め決められた設定値と同じ色度となる画像が得られる。

しかし、転写紙の色が変更されて、例えば白色の用紙に画像を形成する場合は、前述の「色度一定」の色補正テーブルを適用すると、ＲＧＢデータから変換されたＣＭＹＫデータからマゼンタのデータが差し引かれているので、マゼンタの色情報が欠落したカラー画像が形成されてしまう。そこでこのような場合には、カラーセンサ制御で生成された第２の「トナー量一定」となる補正テーブルを適用する。これにより、転写材の色が変更されても違和感のない、所望の色特性に近い画像を得ることができる。こうしてユーザは、カラーセンサ制御時に使用した転写材とは異なる色の転写材を用いて画像を形成する場合、「トナー量一定」となる補正情報を適用して画像形成条件を設定することにより、改めて色材や制御に必要な時間を消費することなく所望の色特性の画像を得ることができる。

図８は、上述の「トナー量一定」、「色度一定」となる画像形成条件の補正情報を説明する図である。

図８において、８００は、この実施の形態に係るカラー画像形成装置の標準転写材として決められた転写材を用いた場合における、その標準転写材と図７のパッチパターンに対応する色特性をＬ*ａ*ｂ*表色系で表わしている。尚、パッチＮｏは、図７に示す各パッチの記号に対応している。

ここで標準転写材の色度は、S_0(PL,Pa,Pb)である。また、図７の各パッチに対応したイエロー、マゼンタ、シアン、ブラックの各色度は、イエローの最も低濃度のパッチ６１１から黒の最も高濃度のパッチ６４４まで、S_y1(YL_1,Ya_1,Yb_1)，...，S_k4(KL_4,Ka_4,Kb_4)で表されている。これらの値は、メモリ３１３のテーブル１（３３０）に記憶されている。

図８の８０１は、ユーザが任意のタイミングで、本実施の形態に係るカラー画像形成装置を使用して、８００で示す標準転写材とは異なる色の転写材を用いてカラーセンサ制御を行ったときの検出結果を示す。この場合の転写材１１の色度は、S'_0(P'L,P'a,P'b)である。また図７のパッチパターンに対応したイエロー、マゼンタ、シアン、ブラックの各色度は、イエローの最も低濃度のパッチ６１１から黒の最も高濃度のパッチ６４４まで、S'_y1(Y'L_1,Y'a_1,Y'b_1)，...，S'_k4(K'L_4,K'a_4,K'b_4)で表されている。ここで「色度一定」となる画像形成条件の補正情報とは、図８の「Ａ」で示した矢印方向への変換、即ち、８０１で示す、カラーセンサ４２により検出した色度から、８００で示す予め決められた設定値の色度に補正する補正情報を算出することに該当する。これにより、８０１のように、色度Ｓ'０の転写材１１を用いた場合でも、形成される画像の色度は所望の色特性に保たれる。

但し、白色用紙を標準転写材とし、同じ白色とはみなせない色のついた転写材１１を用いてカラーセンサ制御を行った場合、減法混色によりカラー画像を形成する一般のカラー画像形成装置では、白色の色材がない限り、標準転写材の白色と低濃度の階調色を形成することができない。そこで本実施の形態では、イエロー、マゼンタ、シアン、ブラックの混色では表現できない色に関しては、転写材１１の色のままとするような補正情報を設定する。

次に「トナー量一定」となるように画像形成条件を補正するための補正情報について説明する。

この「トナー量一定」となる条件を求める場合は、図８の「Ｂ」で示した矢印方向、即ち、８０１のカラーセンサ４２により検出した色度結果から、８０１における標準転写材の色とは異なる色の転写材の色度成分を差し引き、更に８００で示す標準転写材の色度成分を加え計算によって求められた色度８０２（イエローの最低濃度色度６１１から黒の最も高濃度色度６４４までが、S''_y1(Y'L_1-P'L*w1+PL*w01, Y'a_1-P'a*w1+Pa*w01, Y'b_1-P'b*w1+Pb*w01)，...，S''_k4(K'L_4-P'L*w4+PL*w04, K'a_4-P'a*w4+Pa*w04, K'b_4-P'b*w4+Pb*w04)で表されている）から、８００で示す予め決められた設定値の色度に補正する補正情報を算出することに該当する。

但し、転写材１１の色度成分の足し引きには、画像の階調が高く（濃く）なるほど転写材１１の色度の影響が小さくなることを考慮して、８０２では、転写材の色の輝度成分Ｐ'Ｌ（標準転写材とは異なる色の転写材の輝度），ＰＬ（標準転写材の輝度）に補正係数（w1,...,w4,w01,...,w04）を乗じている。こうすることで、例えカラーセンサ制御時に用いた色度Ｓ'０の転写材１１（８０１に相当）と異なる色の転写材１１を用いて画像を形成する場合であっても、所望の色特性となる色度Ｓ０（８００に相当）の標準転写材１１を用いて画像を形成する場合の設定値と同量の色材で画像が形成できる。そして、その場合の画像の色特性は所望の色特性に保たれる。

尚、ここで、カラーセンサ４２による色度の検出結果から、上記Ａ，Ｂで示す方向への変換により、所望の色特性となる色度と、「色度一定」又は「トナー量一定」となる条件を求める方法は周知の方法でよい。例えば、所望の色特性となる色度を構成するイエロー、マゼンタ、シアン、ブラックの階調（入力濃度値）と、カラーセンサ４２による検出結果の色度を構成するイエロー、マゼンタ、シアン、ブラックの階調とを比較し、各色の階調−濃度特性の補正テーブルを作成する。そして濃度センサ４１による単色制御による階調−濃度特性を補正する濃度補正テーブル３２３を更新し、プリンタエンジン３０１の各ステーションのプロセス条件へフィードバックするようにしてもよい。カラーセンサ４２により検出された色度を構成するイエロー、マゼンタ、シアン、ブラックの階調（濃度値）の算出する際には、混色パッチから算出しても、単色パッチから算出してもよい。

また本実施の形態では、「色度一定」、「トナー量一定」となる補正情報について述べてきたが、また別の補正情報として、入力する階調（濃度）に対して連続的に濃度が単調増加し、段階的に「色度一定」になる補正情報を求めてもよい。これは例えば次のような場合において効果的である。

ある白色用紙を標準転写材とし、同じ白色とは見なせない色のついた転写材を用いてカラーセンサ制御を行った場合、減法混色により画像を形成する一般のカラー画像形成装置では、白色の色材がない限り、標準の白色と低濃度の階調色を形成することはできない。この一例を図９（Ａ），（Ｂ）を参照して説明する。

図９（Ａ），（Ｂ）は、本発明の実施の形態１に係る補正条件の一例を説明する図である。

図９（Ａ），（Ｂ）の横軸は、入力されるシアンの画像データの濃度を示している。図９（Ａ）の縦軸は、予め設定された所望の色特性との色差ΔＥを示し、図９（Ｂ）の縦軸は、転写材１１上に形成された画像の光学濃度を示している。

前述した「色度一定」となる補正情報では、イエロー、マゼンタ、シアン、ブラックの混色によって表現可能な色（色表現可能となるときのシアンデータの濃度ａとする）に関して、「色度一定」となる補正情報を算出している。よって、図９（Ａ）の実線で示すように、入力データが濃度ａより大きい部分では、所望の色特性との色差が小さくなる。しかしながらこの場合、図９（Ｂ）の実線のように、表現できない色部分に関しては転写材の色のままとしているため、極端に色がついた転写材を用いて画像を形成する場合には、濃度ａにおいて、その形成される画像の濃度に段差が生じてしまう。

尚、ここで説明する、入力する画像の階調に対して連続的に濃度が単調増加し、段階的に「色度一定」になる補正情報では、図９（Ａ）の破線で示すように、所望の色特性との色差が小さくなる領域が減少する。しかし図９（Ｂ）の破線で示すように、入力データの濃度の増加に対して濃度が単調増加するような条件であるため、このような補正情報を採用することにより、前述した濃度段差を解消することが可能となる。

本実施の形態はまた、予め決められた標準記録材との色差が既定値以上（例えば、ΔE94(CIE1994)で「６．２」）以上の場合にのみ、「色度一定」と「トナー量一定」となる補正情報を算出するようにしてもよい。ここで、既定値の例として挙げたΔE94(CIE1994)＝６．２の値は、カラーセンサ制御の色安定性実験の結果に基づいている。

図１０は、標準転写材とカラーセンサ制御時に用いた転写材との色差（この値が大きいほど色の違いが大きい転写材である）と、カラーセンサ制御後に、そのカラーセンサ制御の時と同じ色の転写材で画像を形成した場合、その形成された画像の色度と、所望の色特性との色差（この値が十分に小さければ標準転写材と同じ系統色の転写材であることを意味する）を示した図である。

一般に、色差ΔE94(CIE1994)が「６．５」以下であれば、感覚的に同じ色として判断され、これより大きくなると異なる色として認識されると言われている。従って、カラーセンサ制御後の所望の色特性との色差が「６．５」である、標準転写材との色差が「６．２」の転写材（図中、１０００で示す）よりも色差が小さい転写材（図１０の１００１で示す範囲に相当）を用いてカラーセンサ制御を実施すれば、転写材の色が変わっても同じ補正情報で所望の色特性が得られる。このような理由から、既定値の色差をΔE94(CIE1994)＝６．２としている。

よって、所望の色特性との色差が既定値（例えば、ΔE94(CIE1994)で「６．２」）よりも小さく、感覚的に同じ色の転写材とみなせる範疇の転写材であれば、「色度一定」の補正情報を用いて画像を形成すれば良い。これにより、補正情報を算出するための時間を短縮でき、カラーセンサ制御時間の短縮と、画像形成条件に適用する補正情報のユーザによる切り替え作業の回数を減らすことができる。

従って、同じ色系統の転写材とみなせない転写材を使用して画像を形成する場合にのみ、カラー画像形成装置の操作パネルやドライバのスイッチ等で「色度一定」と「トナー量一定」となる補正情報を求めるように指示すればよい。

以上、カラーセンサ４２を用いたカラーセンサ制御の結果に基づいて、画像形成条件を補正する少なくとも２種類の補正情報を求め、それらを選択して画像形成条件に適用して形成条件を補正することにより、カラーセンサ制御の回数を減らして、ユーザの好みに合った色の画像を得ることができる。

［実施の形態２］
前述の実施の形態１では、任意のタイミングで、ユーザが手動により画像形成条件を補正したのに対して、この実施の形態２では、カラー画像形成装置が画像形成条件の補正条件を変更するかどうかの判断を、ユーザに対して促すことができる点が異なっている。以下に例を挙げて説明する。尚、本実施の形態２は、前述の実施の形態１を発展させた例であり、使用するカラー画像形成装置の全体構成及び転写材上に形成するパッチパターン、「トナー量一定」、「色度一定」となる画像形成条件を補正するための補正情報の算出過程は、前述の実施の形態１と同じであるため、その説明を省略する。

図１１は、本発明の実施の形態２に係るカラー画像形成装置における画像形成条件の補正情報を算出する方法を説明するフローチャートである。尚、この処理を実行するプログラムは制御部３００のＲＯＭ３１２に記憶されている。

まずステップＳ２１で、画像形成条件の補正情報を算出するために、転写材１１上に定着されたパッチパターン（実施の形態１と同じ）を形成する。次にステップＳ２２で、転写材１１とステップＳ２１で形成されたトナーパッチの色度をカラーセンサ４２を用いて検出する。次にステップＳ２３に進み、ステップＳ２２でカラーセンサ４２が検出した色度の検出結果に基づいて、「トナー量一定」、「色度一定」となる画像形成条件の補正情報を算出する。次にステップＳ２４で、「色度一定」となる補正情報を画像形成条件に適用する。次にステップＳ２５で、ホストコンピュータからカラー画像形成装置に送られてくる情報に、給紙口２１ａ（２１ｂ）の変更、又は記録モードの変更等の情報が含まれているかどうかを判断する。含まれているとステップＳ２６に進み、カラー画像形成装置は、「トナー量一定」となる補正情報に切り替えて画像を形成するかどうかを、カラー画像形成装置の操作パネルや、画像印刷命令を実行したＰＣを介してユーザに問合せる。ステップＳ２５で、記録モード又は給紙口の変更指示でないときはステップＳ３３に進み、設定された画像形成条件で画像を形成する。そしてステップＳ３４に進み、プリント処理が終了したかを調べ、終了したときは処理を終了するが、そうでないときはステップＳ２４に進み、前述の処理を実行する。

尚、ステップＳ２５の判定は、一般的に複数の給紙口を備えたカラー画像形成装置では、画像形成装置の稼働率を低下させずに、要求される多くのジョブに対応できるように、給紙口毎に異なる転写材（例えば、Ａ３，Ａ４，Ｂ５などの転写材、また普通紙、コート紙、ボンド紙などの異なる紙種）を収容している。また、カラー画像形成装置の画像形成速度の変更や特殊用紙を用いた記録モードは、転写材に対して最適な画像を得るためにカラー画像形成装置に備えられている。従って、給紙口又は記録モードの変更は、色が異なる転写材を使用した画像形成に変更される場合が多いと考えられる。従って、このタイミングで画像形成条件の補正情報を変更するかどうかをユーザに問合せるようにしている。

これによりステップＳ２７で、ユーザが変更を希望した場合はステップＳ２８に進み、「トナー量一定」となる補正情報を適用して画像の形成を行うことで、所望の色特性を常に保ちながら画像を形成できる。またユーザが変更を希望しないときはステップＳ３３に進み、その時点で設定されている画像形成条件で画像を形成する。

ステップＳ２９で、前述のステップＳ２５と同様に、ホストコンピュータからカラー画像形成装置に送られてくる情報に、給紙口２１ａ（２１ｂ）の変更、又は記録モードの変更等の情報が含まれているかどうかを判断する。含まれているとステップＳ３１に進み、カラー画像形成装置は、今度は「色度一定」となる補正情報に切り替えて画像を形成するかどうかを、カラー画像形成装置の操作パネルや、画像印刷命令を実行したＰＣを介してユーザに問合せる。これによりステップＳ３２で、ユーザが変更を希望した場合は前述のステップＳ２４に進み、「色度一定」となる補正情報を適用して画像の形成を行う。またステップＳ３２で、ユーザが変更を希望しない場合はステップＳ２８に進み、「トナー量一定」となる補正情報を適用して画像の形成を行う。またステップＳ２９で、変更指示でないときはステップＳ３４に進み、プリント処理が終了したかを調べ、終了したときは処理を終了するが、そうでないときはステップＳ２８に進み、前述の処理を実行する。

以上、カラーセンサ４２を用いた制御結果に基づいて、画像形成条件を補正するための少なくとも２種類の補正情報を生成し、給紙口又は紙種の変更により記録モードが変更された場合に、いずれの補正情報を画像形成条件に適用して画像形成条件を変更するかをユーザに問合せて、ユーザの指示により補正情報を選択して画像形成条件を変更する。これにより、適切なタイミングで、転写材の変更に伴って画像形成条件を変更することができるようになる。

これにより、カラーセンサ制御の実施回数を減らして記録材の消費を抑えると共に、カラーセンサ制御に使用した記録材と通常のカラー画像形成時の記録材とが異なる場合においても、違和感の無い色特性の画像を形成できるカラー画像形成装置を提供できる。

［実施の形態３］
本実施の形態３では、自動的に適切なタイミングで、画像形成条件を補正するための補正情報を適用して形成条件を補正して画像を形成する画像形成装置について説明する。以下に例を挙げて説明する。尚、本実施の形態３は、前述の実施の形態１を発展させた例で、使用するカラー画像形成装置の全体構成及び転写材上に形成するパッチパターン、「トナー量一定」、「色度一定」となる画像形成条件の補正条件の算出過程は、前述の実施の形態１と同様であるため、その説明を省略する。

図１２は、本発明の実施の形態３に係るカラー画像形成装置における画像形成条件に適用する補正情報を求めて画像形成条件に適用する処理を説明するフローチャートで、この処理を実行するプログラムは制御部３００のＲＯＭ３１２に記憶されている。

まずステップＳ４１で、転写材上にパッチパターンを形成し、定着する（実施の形態１と同じ）。次にステップＳ４２で、転写材とステップＳ４１で形成されたパッチの色度をそれぞれカラーセンサ４２を使用して検出する。次にステップＳ４３で、ステップＳ４２でカラーセンサ４２を使用して検出した転写材及びパッチの色度に基づいて、「トナー量一定」、「色度一定」となる画像形成条件に補正するための補正情報を求める。次にステップＳ４４で、「色度一定」となる補正情報を画像形成条件に適用して画像を形成する。次にステップＳ４５で、画像余白部の転写材１１の色度をカラーセンサ４２で検出する。そしてステップＳ４６で、ステップＳ４５で検出した転写材の色度が、ステップＳ４２で検出した転写材の色度とほぼ同じかどうかを判定し、同じであれば画像形成条件の変更を行わなわずに、続けて「色度一定」となる補正情報を適用して画像を形成する。

一方、ステップＳ４６で転写材の色度が異なっていると判断するとステップＳ４７に進み、前述した「トナー量一定」となる補正情報を適用する。

このように、ステップＳ４５で検出した転写材の色度と所定の標準記録材との色差が、既定値（例えば、ΔE94(CIE1994)で6.2）よりも小さく、標準記録材と同じ色の転写材であるとみなせる場合は、「色度一定」の補正情報を用いて形成された画像はほぼ所望の色特性を保つと考えられる。よって、ステップＳ４５で検出した転写材の色度が、前述の既定値（ΔE94(CIE1994)で6.2）以上の場合にのみ、自動的に画像形成条件に適用される補正情報を変更する。これにより、補正情報の更新に要する時間を低減することができ、より効果的である。

以上説明したように本実施の形態によれば、通常の画像形成時においても、カラーセンサ４２を用いて転写材の色度を常時監視し、転写材の色度が変化した場合に限って自動的に「トナー量一定」となる補正情報を画像形成条件に適用することにより、所望の色特性を常に保つことができる。

以上、カラーセンサを用いた制御結果に基づいて、画像形成条件を補正する少なくとも２つの補正情報を生成し、記録材の色度の変化により自動的に画像形成条件に適用する補正情報を切り替えている。これにより、画像形成装置の稼働率を低下させることなく、カラーセンサを使用した制御の実施回数を減らして記録材の消費を抑えることができる。また制御に使用した記録材と通常のカラー画像形成時の記録材とが異なる場合においても、違和感のないプリント色を再現することが可能なカラー画像形成装置を提供することができる。

［その他の実施の形態］
なお本発明は、複数の機器（例えばホストコンピュータ、インターフェース機器、リーダ、プリンタなど）から構成されるシステムに適用しても、一つの機器からなる装置（例えば、複写機、ファクシミリ装置など）に適用してもよい。

また、本発明の目的は、前述した実施形態の機能を実現するソフトウェアのプログラムコードを記録した記憶媒体（または記録媒体）を、システムあるいは装置に供給し、そのシステムあるいは装置のコンピュータ（またはＣＰＵやＭＰＵ）が記憶媒体に格納されたプログラムコードを読み出し実行することによっても達成される。この場合、記憶媒体から読み出されたプログラムコード自体が前述した実施形態の機能を実現することになり、そのプログラムコードを記憶した記憶媒体は本発明を構成することになる。また、コンピュータが読み出したプログラムコードを実行することにより、前述した実施形態の機能が実現されるだけでなく、そのプログラムコードの指示に基づき、コンピュータ上で稼働しているオペレーティングシステム（ＯＳ）などが実際の処理の一部または全部を行い、その処理によって前述した実施形態の機能が実現される場合も含まれる。

さらに、記憶媒体から読み出されたプログラムコードが、コンピュータに挿入された機能拡張カードやコンピュータに接続された機能拡張ユニットに備わるメモリに書込まれた後、そのプログラムコードの指示に基づき、その機能拡張カードや機能拡張ユニットに備わるＣＰＵなどが実際の処理の一部または全部を行い、その処理によって前述した実施形態の機能が実現される場合も含まれる。

本発明の実施の形態に係る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を採用したタンデム方式のカラー画像形成装置の画像形成部の構成を示す図である。 本実施の形態に係るカラー画像形成装置における画像形成処理を説明するフローチャートである。 本実施の形態に係るカラー画像形成装置の構成を示すブロック図である。 この実施の形態に係る中間転写体上の未定着トナーの濃度を検知する濃度検知センサの構成の一例を示す図である。 本発明の実施の形態に係るカラーセンサの構成を説明する図である。 本実施の形態に係るカラー画像形成装置における画像形成条件を補正するための補正情報を求める手順を説明するフローチャートである。 本実施の形態において、転写材に形成されるパッチデータ（パッチパターン）の一例を示す図である。 本実施の形態に係る「トナー量一定」、「色度一定」となる画像形成条件の補正情報を説明する図である。 本発明の実施の形態１に係る補正条件の一例を説明する図である。 標準転写材とカラーセンサ制御時に用いた転写材との色差と、カラーセンサ制御後に、そのカラーセンサ制御の時と同じ色の転写材で画像を形成した場合、その形成された画像の色度と、所望の色特性との色差を示した図である。 本発明の実施の形態２に係るカラー画像形成装置における画像形成条件の補正情報を算出する方法を説明するフローチャートである。 本発明の実施の形態３に係るカラー画像形成装置における画像形成条件に適用する補正情報を求めて画像形成条件に適用する処理を説明するフローチャートである。

Claims (12)

1. 複数の色材を用いて記録媒体にカラー画像を形成する画像形成手段と、
   検査用画像データに基づいて、前記画像形成手段により検査用画像を前記記録媒体に形成させる検査用画像形成手段と、
   前記記録媒体に形成された前記検査用画像の色度を検知する色度検知手段と、
   前記色度検知手段による検知結果に基づいて前記画像形成手段における画像形成条件を補正するための複数種の補正情報を取得する補正情報取得手段と、
   前記色度検知手段の検知結果に基づき、前記複数種の補正情報のいずれかを選択する選択手段と、
   を有することを特徴とするカラー画像形成装置。
2. 前記複数種の補正情報は、前記画像形成手段における画像形成条件を、所定画像濃度に対する色材の使用量を一定にする情報と、所定画像濃度に対して形成される画像の色度を一定にする情報とを含む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。
3. 前記検査用画像は、黒色の検査用画像と、シアン、マゼンタ、イエローの３色からなる混色検査用画像を含むことを特徴とする請求項１又は２に記載のカラー画像形成装置。
4. 前記画像形成手段における給紙口の変更、或は記録媒体の種別変更指示が入力されたかどうかを判定する判定手段と、
   前記判定手段による判定結果に応じて、前記画像形成条件を補正するための補正情報の変更をユーザに通知する通知手段と、
   を更に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。
5. 前記色度検知手段により前記記録媒体の色度を検知し、前記記録媒体及び前記記録媒体に形成された検査用画像の色度検知手段の検知結果と比較した結果に基づき、前記選択手段による前記補正情報の切り替えを行う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。
6. 前記記録媒体の色度は、所定の標準記録媒体との色差が既定値以上であることを特徴とする請求項５に記載のカラー画像形成装置。
7. 前記既定の色差は、ΔE94(CIE1994)で６．２以上であることを特徴とする請求項６に記載のカラー画像形成装置。
8. 複数の色材を用いて記録媒体にカラー画像を形成するカラー画像形成装置における制御方法であって、
   検査用画像データに基づいて、検査用画像を前記記録媒体に形成させる検査用画像形成工程と、
   前記記録媒体に形成された前記検査用画像の色度を検知する色度検知工程と、
   前記色度検知工程での検知結果に基づいて前記カラー画像形成装置における画像形成条件を補正するための複数種の補正情報を取得する補正情報取得工程と、
   前記色度検知工程での検知結果に基づき、前記複数種の補正情報のいずれかを選択する選択工程と、
   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制御方法。
9. 前記複数種の補正情報は、前記画像形成条件を、所定画像濃度に対する色材の使用量を一定にする情報と、所定画像濃度に対して形成される画像の色度を一定にする情報とを含むことを特徴とする請求項８に記載のカラー画像形成装置における制御方法。
10. 前記検査用画像は、黒色の検査用画像と、シアン、マゼンタ、イエローの３色からなる混色検査用画像を含むことを特徴とする請求項８又は９に記載のカラー画像形成装置における制御方法。
11. 前記カラー画像形成装置における給紙口の変更、或は記録媒体の種別変更指示が入力されたかどうかを判定する判定工程と、
    前記判定工程での判定結果に応じて、前記画像形成条件を補正するための補正情報の変更をユーザに通知する通知工程と、
    を更に有することを特徴とする請求項８に記載のカラー画像形成装置における制御方法。
12. 前記色度検知工程で前記記録媒体の色度を検知し、前記記録媒体及び前記記録媒体に形成された検査用画像の色度検知手段の検知結果と比較した結果に基づき、前記選択工程での前記補正情報の切り替えを行うことを特徴とする請求項８に記載のカラー画像形成装置における制御方法。

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