JP2006308751A - 画像形成装置 - Google Patents

Abstract

【課題】ユーザが意識することなく、ユーザの使用に最適な色補正を最小限の時間と転写材の消費で行う。
【解決手段】単一または複数の色材を用いて転写材上に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、前記色度検知手段によって検知された色度に基づいて画像形成条件を補正する補正手段とから成る色調整を行う色調整手段と、過去に形成された所定数の画像の特徴を履歴として記録する履歴記録手段と、を有する画像形成装置において、前記色調整手段は前記履歴記録手段で記録された画像の履歴情報にしたがって前記画像形成手段によって形成される前記パッチの内容を変更する。
【選択図】 図１

Description

本発明は、画像信号に基づいて画像を形成する画像形成装置に関するものである。

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。

ところが、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。

しかし、上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、上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又はフルカラー画像の色度を検知する濃度又は色度センサ（以下カラーセンサとする）を設置し、濃度又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、検知した濃度又は色度を露光量、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又は色度制御を行う画像形成装置が考えられている。

このカラーセンサは、ＣＭＹＫ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、例えば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。

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、階調−濃度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（例えば、特許文献１参照）。

濃度又は色度の制御方法は様々ある。例えば測定した濃度からガンマ特性制御や、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を実施する方法等がある。
特開２００３−８４５３２号公報

カラー画像形成装置によって形成される画像には主に写真画像、グラフィック画像、文書画像があり、それぞれの特徴に応じて重要な要素が異なる。例えば写真画像の場合はハイライトの階調が正確に出ていることが重要であり、グラフィック画像の場合はハイライトからシャドウまでの階調がスムーズに出ていることが重要である。

このため、各画像の種類に応じて最適な濃度制御や色度制御を行う必要がある。一方でユーザが画像毎に制御方法の変更を指示することは非常に煩雑であり、利便性を大幅に損なう。

さらに、カラーセンサを用いた制御は転写材を消費することや制御に時間を有することから、パッチ数をできるだけ少なく抑え、無駄な制御を削減する必要がある。

本発明は、以上の点に着目して成されたもので、ユーザが意識することなく、ユーザの使用に最適な色補正を最小限の時間と転写材の消費で行う画像形成装置を提供することを目的とする。

上記目的を達成するために本発明の画像形成装置は、単一または複数の色材を用いて転写材上に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、前記色度検知手段によって検知された色度に基づいて画像形成条件を補正する補正手段とから成る色調整を行う色調整手段と、
過去に形成された所定数の画像の特徴を履歴として記録する履歴記録手段と、
を有し、前記色調整手段は前記履歴記録手段で記録された画像の履歴情報にしたがって前記画像形成手段によって形成される前記パッチの内容を変更することを特徴とする。

本発明によれば、画像モードや画像の種類毎の履歴を記録し、記録された履歴の比率に応じてパッチの内容を変更し、単色−混色制御を行うようにしたため、ユーザが意識することなく、かつ最小限の制御時間、転写材の消費で画像形成装置に最適な色補正制御を行うことが出来る。

以下本発明を実施するための最良の形態を、実施例により詳しく説明する。

本発明の実施の形態について述べる。図１は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を示す構成図である。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。

図１を用いて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基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。

上記感光ドラム（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。

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。

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。

現像手段として、上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。

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を狭持搬送し、転写材１１に中間転写体２７上の多色トナー像が転写する。

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。

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。

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。

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。

濃度センサ４１は、図１の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。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。

前記濃度センサ４１は中間転写体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を中間転写体上に形成する。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。

カラーセンサ４２は、図１の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。

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。

次にこれらのセンサを用いた本発明の階調‐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（以下、Ｎ回とする）実施し、再び混色制御へ戻る。なお、混色及び単色制御は、通常のプリント動作の合間に実施される。

次に信号処理部における処理について説明する。本実施例のカラー画像形成装置には写真モード、グラフィックモード、文書モードの３種類の画像モードがある。アプリケーションは印刷する目的（写真画像、ＣＧなどのグラフィック画像、文字主体の文書画像など）に応じてプリンタドライバからこれらの中の１つを選択する。ユーザが手動で上記を選択することも可能である。

各モードの色変換テーブルは印刷の目的に合うように以下のように設定されている。
○写真モード
写真画像はハイライト付近の淡い色の階調が重要であるため、ハイライトの階調性を重視
○グラフィックモード
グラフィック画像は淡い色から彩度の高い色までの階調変化が滑らかであることが重要であるため、ハイライトからシャドウへの全体的な階調性を重視
○文書モード
文書画像は彩度や濃度の高い文字の再現性が重要であるため、シャドウの階調性を重視

またハーフトーン処理のディザテーブルは、線数の高いものを用いると解像度は十分に得られるものの階調性は犠牲になり，線数の低いものを用いると階調性は十分に得られるものの解像度が犠牲になるという性質がある。そこで、各モードのハーフトーン処理のディザテーブルはユーザの目的に合うように以下のように設定されている。
○写真モード
階調性、解像度ともにある程度以上必要なため線数が中程度のものを用いる。
○グラフィックモード
階調性が重要なため線数が低いものを用いる。
○文書モード
解像度が重要なため線数が高いものを用いる。

図２は、画像形成装置の信号処理部における処理の一例を示すブロック図である。不図示のホストコンピュータからは画像信号（ＲＧＢ信号）及び画像モード指定信号１３５が送信される。

画像モード指定信号１３５はアプリケーション、ドライバまたはユーザが指定した画像モードに応じて“写真モード”、“グラフィックモード”、“文書モード”のいずれかを示す信号である。画像モード指定信号１３５は履歴格納部１４８に入力される。履歴格納部１４８内では図６のように過去１００ジョブ分について“写真モード”、“グラフィックモード”、“文書モード”のいずれのジョブであったかがジョブ履歴テーブルとして記録される。テーブルには当該ジョブの出力枚数が記録される。例えばジョブ１が写真モードで３枚出力されるジョブであった場合は写真モード＝３、グラフィックモード＝０、文書モード＝０となる。さらに、１００ジョブ分のモード毎の出力枚数が各列ごとの総和として算出され、“写真モード”、“グラフィックモード”、“文書モード”それぞれＳｉ，Ｓｇ，Ｓｔとして記録される。画像モード指定信号１３５が入力されると、ジョブ履歴テーブルの更新が行われる。更新はまず、最も古いジョブであるジョブ１の記録が消去され、ｎ番目のジョブｎの記録がジョブｎ−１へコピーされる。さらにジョブ１００について、画像モード指定信号１３５で指定されたモードに出力枚数が記録され、他のモードは０となる。さらに、更新されたジョブの記録にもとづいてモード毎の出力枚数Ｓｉ，Ｓｇ，Ｓｔが再計算される。

画像信号（ＲＧＢ信号）は色変換処理部１３１に入力され、画像形成装置のトナー色材色であるＣＭＹＫ信号に変換される。ここで、あらかじめ写真モード用、グラフィックモード用、文書モード用それぞれの色変換テーブル１３６，１３７，１３８がＲＯＭなどの不揮発メモリに格納されている。

画像モード指定信号１３５の指定する内容にしたがって、セレクタ１３９は写真モード用１３６、グラフィックモード用１３７、文書モード用１３８の色変換テーブルのいずれかを選択して色変換処理部１３１にロードする。

次に濃度補正処理部１３２で、各々の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。濃度補正テーブルについてもあらかじめＲＡＭなどの書き込み可能なメモリ内に写真モード用、グラフィックモード用、文書モード用それぞれの濃度補正テーブル１４０，１４１，１４２が格納されており、画像モード指定信号１３５の指定する内容にしたがって、セレクタ１４３は写真モード用１４０、グラフィックモード用１４１、文書モード用１４２の濃度補正テーブルのいずれかを選択して濃度補正処理部１３２にロードする。

その後ハーフトーン処理部１３３でハーフトーン処理を行いＣ’’Ｍ’’Ｙ’’Ｋ’’信号へ変換する。ハーフトーン処理部１３３で用いられるテーブルも色変換テーブルと同様、あらかじめＲＯＭなどの不揮発メモリ内に写真モード用、グラフィックモード用、文書モード用それぞれのハーフトーンテーブル１４４，１４５，１４６が格納されており、画像モード指定信号１３５の指定する内容にしたがって、セレクタ１４７は写真モード用１４４、グラフィックモード用１４５、文書モード用１４６のハーフトーンテーブルのいずれかを選択してハーフトーン処理部１３３にロードする。

さらに、ＰＷＭ（Ｐｕｌｓｅ Ｗｉｄｔｈ Ｍｏｄｕｌａｔｉｏｎ）処理部１３４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。

次に前記混色制御と単色制御を組み合わせた階調−濃度特性の制御の流れを図７を用いて詳細に説明する。

通常プリント状態（ステップ７０１）で所定枚数印字が行われたかを判断し（ステップ７０２）、所定枚数印字が行われていれば履歴格納部１４８に格納されたＳｉ，Ｓｇ，Ｓｔの値を読み込む（ステップ７０３）。

ここで、Ｓｔ＞Ａ（Ａはあらかじめ定められた数）の場合、文書の比率が高いため、濃度や色を厳密に合わせる必要がないと判断し、単色混色制御の実行は延期する（ステップ７０４）。

Ｓｔ≦Ａの場合は、ＳｉとＳｇの比率を改めて
Ｓｉ＝Ｓｉ／（Ｓｉ＋Ｓｇ）＊１００
Ｓｇ＝Ｓｇ／（Ｓｎ＋Ｓｇ）＊１００
として計算する（ステップ７０５）。

次に単色制御（ステップ７０６）に入る。

単色制御のフローを図８を用いて説明する。ステップ８０１で写真モード、グラフィックモードそれぞれに対してＣ，Ｍ，Ｙ，Ｋ各色の階調−濃度特性のターゲットとして前回の混色制御時に生成されたターゲットが設定される。初めて行われる場合はあらかじめ定められたデフォルトの階調−濃度曲線がセットされる。デフォルトの階調−濃度曲線は画像形成装置の特性を加味して設定され、画像モード毎に異なるものを用意しても、すべての画像モードで同じものを用意しても良い。また、濃度補正処理部１３２には入力値を変更しない所謂スルーのテーブルをロードする。

次に単色制御時に中間転写体上に形成するパッチについて説明する。本発明の画像形成装置は写真画像用、グラフィック用それぞれに最適化されたパッチテーブルを保持しており、それぞれＰｉ、Ｐｇとする。図１１にＰｉ、Ｐｇのパッチデータを示す。

写真モードはハイライトの階調性を重視するため、写真モード用のパッチデータＰｉのＣ，Ｍ，Ｙ，Ｋの階調度は図１１のようにＦＦｈを最大値として１０ｈ〜７０ｈのハイライトを中心にしたパッチにＦＦｈのパッチを加えたものから構成される。

一方、グラフィックモードはハイライトからシャドウへの全体の階調性を重視するため、グラフィックモード用のパッチデータＰｇのＣ，Ｍ，Ｙ，Ｋの階調度は図１１のようにハイライトからシャドウまで均等に構成される。Ｐｉ，Ｐｇの各パッチには１〜８までの優先度という属性がついている。

パッチ形成の方法を説明する。本実施例ではＣ，Ｍ，Ｙ，Ｋ各色８つのパッチを形成する。まず、写真モード用のハーフトーンテーブル１４４がハーフトーン処理部１３３にロードされる（ステップ８０２）。

次に総パッチ数８に対してＮｉ＝［８^＊Ｓｉ＋０．５］（ただし［］はガウス記号）を算出し、写真モード用のパッチ数Ｎｉが決定される（ステップ８０３）。

次にパッチテーブルＰｉから優先度の高い順（図１１の優先度の数値が低い順）にＮｉ個のパッチを選択し、中間転写体上に形成する（ステップ８０４）。

次にグラフィックモード用のハーフトーンテーブル１４５がハーフトーン処理部１３３にロードされる（ステップ８０５）。

次に総パッチ数８に対してＮｇ＝［８^＊Ｓｇ＋０．５］（ただし［］はガウス記号）を算出し、グラフィックモード用のパッチ数Ｎｇが決定される（ステップ８０６）。

次にパッチテーブルＰｇから優先度の高い順（図１１の優先度の数値が低い順）にＮｇ個のパッチを選択し、中間転写体上に形成する（ステップ８０７）。

図１２に、中間転写体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。これらのパッチは、上述のようにＮｉ個の写真モード用のパッチ６５と、Ｎｇ個のグラフィックモード用のパッチ６６により構成される。

中間転写体上に形成されたパッチパターンは濃度センサによって濃度を検知される（ステップ８０８）。写真モード用のパッチ６５の検知濃度から、補間により写真モード用の階調−濃度曲線が生成される。濃度検知結果が図１３の黒丸で示したようになった場合には、例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８０１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、これを入力画像データに対する濃度補正テーブルとする（ステップ８０９）。入力画像データに対してこの濃度補正テーブルでテーブル変換することにより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。

次にグラフィックモード用のパッチ６６の検知濃度から補間によりグラフィックモード用の階調−濃度曲線が生成される。濃度検知結果が図１４の黒丸で示したようになった場合には、例えば線形補間のような補間により１０１のような階調−濃度曲線を生成する。さらにステップ８０１で設定されたターゲットの濃度曲線３０１を基準に逆特性の曲線２０１を算出し、これを入力画像データに対する濃度補正テーブルとする（ステップ８１０）。入力画像データに対してこの濃度補正テーブルでテーブル変換することにより入力階調度と出力濃度がターゲットの階調−濃度曲線３０１の関係になる。

単色濃度制御を行った後、所定回数単色濃度制御が行われたかどうか判断し（ステップ７０７）、所定回数に達していない場合には再び通常プリント７０１に入る。所定回数行われていれば、混色制御７０８に入る。

混色制御のフローを図９に示す。ステップ９０１で写真モードに対応したハーフトーンテーブル１４４がハーフトーン処理部１３３にロードされ、ステップ９０２でステップ８０９で生成された濃度補正テーブルが濃度補正処理部１３２にロードされる。

次に転写材上に形成するパッチ及び制御方法について説明する。

ＣＭＹ混色パッチパターンは図１５のようなＣ，Ｍ，Ｙのデータ（１）〜（６）及びＫの単色データ（７）からなるパッチ群を１つの単位として、複数のパッチ群から構成される。Ｃ００〜Ｃ０５、Ｍ００〜Ｍ０５、Ｙ００〜Ｙ０５の値は例えばある基準値Ｃ０，Ｍ０，Ｙ０から特定の色のみを±α変化させた値とする。また（７）のパッチはＫの単色パッチで、あらかじめ定められた値Ｋ０で形成される。基準値（Ｃ０，Ｍ０，Ｙ０）は基準となる環境下でＣ，Ｍ，Ｙ，Ｋの階調−濃度特性がデフォルトのターゲット特性に調整された状態でＣ０，Ｍ０，Ｙ０の値を混色するとＫ０とほぼ同じ色となるような値である。

転写材上には図１６のように（１）〜（７）のパッチパターンが形成され、転写材上に形成されたパッチは定着装置３０を通過後、カラーセンサ４２で検知し、ＲＧＢ値を出力する（ステップ９０３）。

次にステップ９０４でセンサのＲＧＢ出力値からＣ，Ｍ，Ｙのプロセスグレーと（７）の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。

以下、Ｃ，Ｍ，Ｙの値（階調度）を算出方法について述べる。各パッチのＲＧＢ出力値を（１）＝（ｒ００、ｇ００、ｂ００），（２）＝（ｒ０１、ｇ０１、ｂ０１），…（６）＝（ｒ０５、ｇ０５、ｂ０５）とし、（７）のＫ単色パッチのＲＧＢ出力値を（ｒｋ０、ｇｋ０、ｂｋ０）とする。

ここで、Ｒについて図１７のようにＣ，Ｍ，Ｙの階調度を説明変量、Ｒを目的変量として以下の重回帰式の係数ｒｃ０、ｒｃ１、ｒｃ２、ｒｃ３を求める。

Ｒ＝ｒｃ１×Ｃ＋ｒｃ２×Ｍ＋ｒｃ３×Ｙ＋ｒｃ０
係数ｒｃ０、ｒｃ１、ｒｃ２、ｒｃ３は以下のようにして求める。

ただし、

とすると、

でｒｃ０が求まる。

さらに、Ｇ，Ｂに対しても同様に下記の重回帰式の係数が求まる。
Ｇ＝ｇｃ１×Ｃ＋ｇｃ２×Ｍ＋ｇｃ３×Ｙ＋ｇｃ０
Ｂ＝ｂｃ１×Ｃ＋ｂｃ２×Ｍ＋ｂｃ３×Ｙ＋ｂｃ０
ここで、Ｋの出力値（ｒｋ０、ｇｋ０、ｂｋ０）に対するＣ，Ｍ，Ｙの値を（Ｃ０’，Ｍ０’，Ｙ０’）として上記の式に代入し、これを行列で書くと、

によって（Ｃ０’，Ｍ０’，Ｙ０’）が求まる。この（Ｃ０’，Ｍ０’，Ｙ０’）がＣ，Ｍ，Ｙのプロセスグレーと（７）のＫのパッチの色が一致するためのＣ，Ｍ，Ｙの階調度となる。

さらにＫの階調度を変化させて、各ＫＮの階調度に対する複数の基準値（ＣＮ，ＭＮ，ＹＮ，ＫＮ）（Ｎ＝０，１，２…ｎ）を持ち、各基準値に対して上記と同様の（１）〜（７）のパッチを形成し、各（ＣＮ，ＭＮ，ＹＮ，ＫＮ）に対して各ＫＮの階調度と一致する（ＣＮ’，ＭＮ’，ＹＮ’，ＫＮ’）を求める。写真モードでは、ＫＮは直前の単色制御時に形成したＫのＰｉのパッチと同じ階調度のパッチとする。

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１８の黒丸のようになったとすると、間の値を例えば線形補間して１５０のような曲線（色補正テーブル）を作る。

次にステップ９０５で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１３、３００）に対して図１８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１９、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。

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。生成されたＣ，Ｍ，Ｙのターゲットは写真モード用のターゲットとして不図示のＲＡＭなどに保存される。

ステップ９０６で、ステップ８０８の濃度検知結果からステップ９０５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、写真モード用濃度補正テーブルとして１４０に格納する。

以上で、写真モード用の階調‐濃度制御が終了する。

次にステップ９０７でグラフィックモードに対応したハーフトーンテーブルがハーフトーン処理部１３３にロードされ、ステップ９０８でステップ８１０で生成された濃度補正テーブルが濃度補正処理部１３２にロードされる。

グラフィックモードでの転写材上に形成するパッチ及び制御方法は写真モードと同様に行い、生成される濃度補正テーブルはグラフィックモード用濃度補正テーブルとして１４１に格納する。また、グラフィックモードでは、ＫＮは直前の単色制御時に形成したＰｇのＫのパッチと同じ階調度のパッチとする。

以上のようにして混色制御が行われた後に再び通常プリント状態に移行する。

なお、本実施例では精度を重視して上記のようにターゲットを補正する構成をとったが、ターゲットは補正せずに濃度補正テーブルの後に図１８，１５０の補正テーブルを掛け合わせる構成をとってもよい。

また、本実施例では最適なＣ，Ｍ，Ｙの値を算出するのに３次元の線形補間を用いたが、補間の方法としては２次関数近似や３次関数近似、あるいはスプライン補間のような非線形な方法を用いてもよい。

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、Ｌ^＊ａ^＊ｂ^＊やＬ^＊ｃ^＊ｈ^＊、ＸＹＺ等の色度を出力するものでもよい。

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Ｃ，Ｍ，Ｙの混色パッチのＬ^＊ａ^＊ｂ^＊値等を測定し、例えば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。

本実施例の実施の別の形態について述べる。

本実施例でも実施例１と同様、図１の構成とする。

本実施例の信号処理部を図２０に示す。

不図示のホストコンピュータ上でアプリケーションによりプリント命令が出されるとジョブが不図示のドライバへ入力され、ＰＤＬ（ページ記述言語）に変換された後にＲＩＰ部２００１に入力される。ＲＩＰ部２００１ではＰＤＬを解釈され、ＲＧＢのビットマップデータにレンダリングされる。

ＲＩＰ部２００１ではＰＤＬを解釈時にジョブの各画像内の自然画像、グラフィック画像、文字画像の３つの画像属性の情報を取得し、それぞれの画像内の比率を算出する。図２１は画像内の属性の例である。図の例では写真画像は画像全体の２０％、文書画像は１５％＋４０％＝５５％、グラフィック画像は２５％となる。ＲＩＰ部からは各画像属性の比率を画像比率データ２００６として履歴格納部２００７へ入力される。

履歴格納部２００７では図２２のように入力されるジョブ内の全画像の画像比率データ２００６を記録する。この記録は過去１００ジョブについて記録される。

ＲＩＰ部２００１でビットマップ化されたＲＧＢの画像信号は色変換処理部２００２に入力され、画像形成装置のトナー色材色であるＣＭＹＫ信号に変換される。
次に濃度補正処理部２００３で、各々の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。

その後ハーフトーン処理部２００４でハーフトーン処理を行いＣ’’Ｍ’’Ｙ’’Ｋ’’信号へ変換する。

さらに、ＰＷＭ（Ｐｕｌｓｅ Ｗｉｄｔｈ Ｍｏｄｕｌａｔｉｏｎ）処理部２００５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。

本実施例における混色制御と単色制御を組み合わせた階調−濃度制御について図７を用いて説明する。

通常プリント状態（ステップ７０１）で所定枚数印字が行われたかを判断し（ステップ７０２）、所定枚数印字が行われていれば履歴格納部２００７に格納されたＳｉ，Ｓｇ，Ｓｔの値を読み込む（ステップ７０３）。

ここで、Ｓｔ＞Ａ（Ａはあらかじめ定められた数）の場合、文書の比率が高いため、濃度や色を厳密に合わせる必要がないと判断し、単色混色制御の実行は延期する（ステップ７０４）。

Ｓｔ≦Ａの場合は、ＳｉとＳｇの比率を改めて
Ｓｉ＝Ｓｉ／（Ｓｉ＋Ｓｇ）＊１００
Ｓｇ＝Ｓｇ／（Ｓｎ＋Ｓｇ）＊１００
として計算する（ステップ７０５）。

次に単色制御（ステップ７０６）に入る。

単色制御のフローを図２３を用いて説明する。ステップ２３０１でＣ，Ｍ，Ｙ，Ｋ各色の階調−濃度特性のターゲットとして前回の混色制御時に生成されたターゲットが設定される。初めて行われる場合はあらかじめ定められたデフォルトの階調−濃度曲線がセットされる。デフォルトの階調−濃度曲線は画像形成装置の特性を加味して設定される。また、濃度補正処理部２００３には入力値を変更しない所謂スルーのテーブルをロードする。

次に単色制御時に中間転写体上に形成するパッチについて説明する。本実施例の画像形成装置は図２４に示される写真画像用、グラフィック用それぞれに最適化された７つのパッチテーブルＰｉ，Ｐｇを保持している。

パッチ形成の方法を説明する。本実施例ではＣ，Ｍ，Ｙ，Ｋ各色８つのパッチを形成する。８つのパッチの１つはＦＦｈの階調度のパッチとする。

残りのパッチ数７に対してＮｉ＝［７^＊Ｓｉ＋０．５］（ただし［］はガウス記号）を算出し、写真モード用のパッチ数Ｎｉが決定される（ステップ２３０２）。

次にパッチテーブルＰｉから優先度の高い順（図１１の優先度の数値が低い順）にＮｉ個のパッチを選択し、中間転写体上に形成する（ステップ２３０３）。

パッチ数７に対してＮｇ＝［７^＊Ｓｇ＋０．５］（ただし［］はガウス記号）を算出し、グラフィックモード用のパッチ数Ｎｇが決定される（ステップ２３０４）。

次にパッチテーブルＰｇから優先度の高い順（図２４の優先度の数値が低い順）にＮｇ個のパッチを選択し、中間転写体上に形成する（ステップ２３０５）。

中間転写体上に形成されたパッチパターンは濃度センサによって濃度を検知される（ステップ２３０６）。

検知濃度から、補間により階調‐濃度曲線が生成される。濃度検知結果が図２５の黒丸で示したようになった場合には、例えば線形補間のような補間により１０２のような階調−濃度曲線を生成する。

さらにステップ２３０１で設定されたターゲットの濃度曲線３０２を基準に逆特性の曲線２０２を算出し、これを入力画像データに対する濃度補正テーブルとする（ステップ２３０７）。入力画像データに対してこの濃度補正テーブルでテーブル変換することにより入力階調度と出力濃度がターゲットの階調‐濃度曲線３０２の関係になる。

単色濃度制御を行った後、所定回数単色濃度制御が行われたかどうか判断し（ステップ７０７）、所定回数に達していない場合には再び通常プリント７０１に入る。所定回数行われていれば、混色制御７０８に入る。

本実施例における混色制御のフローを図２６に示す。ステップ２６０１でステップ２３０７で生成された濃度補正テーブルが濃度補正処理部２００３にロードされる。

次に転写材上に形成するパッチは実施例１と同様に、直前の単色制御時に形成したＫのＰｉのパッチと同じ階調度のＫＮとそれに対するＣＮ，ＭＮ，ＹＮのパッチであり、転写材上に形成されたパッチは定着装置３０を通過後、カラーセンサ４２で検知し、ＲＧＢ値を出力する（ステップ２６０２）。

次にステップ２６０３でセンサのＲＧＢ出力値から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。算出方法は実施例１のステップ９０４と同様である。

ステップ２６０４ではステップ９０５と同様の方法で色補正テーブルを作り、ターゲットテーブルを補正する。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。生成されたＣ，Ｍ，Ｙのターゲットは不図示のＲＡＭなどに保存される。

ステップ２６０５で、ステップ２３０６の濃度検知結果からステップ２６０４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、これを新しい濃度補正テーブルとして濃度補正部２００３にセットする。

以上の混色制御が行われた後に再び通常プリント状態に移行する。

以上のようにして本実施例では過去に出力された画像の属性に応じて最適な濃度補正テーブルを生成することが可能となる。

なお、本実施例では画像の属性に応じて制御を行ったが、例えば画像内で使用されている色の記録を取っておき、頻繁に使用されている色を重点的に合わせるような制御を行ってもよい。

本発明のカラー画像形成装置の構成を示す図である。 本発明の第１の実施例のカラー画像形成装置の信号処理部のブロック図である。 本発明の濃度センサの構成の一例を示す図である。 本発明のカラーセンサの構成の一例を示す図である。 本発明のカラーセンサと濃度センサを組み合わせた階調−濃度特性の概念図を示す図である。 本発明の第１の実施例のジョブ履歴テーブルを表す図である。 本発明のカラーセンサと濃度センサ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。 本発明の第１の実施例の単色制御を示すフローチャートである。 本発明の第１の実施例の混色制御を示すフローチャートである。 本発明のデフォルトの階調‐濃度曲線を示す図である。 本発明の第１の実施例の単色制御用のパッチパターンの内容を示す図である。 本発明の第１の実施例の中間転写体上に形成するパッチパターンを示す図である。 本発明の第１の実施例の写真モード用の階調−濃度特性の制御を示す図である。 本発明の第１の実施例のグラフィックモード用の階調−濃度特性の制御を示す図である。 本発明の転写材上に形成するパッチパターンの内容を示す図である。 本発明の転写材上に形成するパッチパターンを示す図である。 本発明の混色制御時の階調−濃度制御を表す図である。 本発明の混色制御時の色補正テーブルを表す図である。 本発明の混色制御時の補正後のターゲットを表す図である。 本発明の第２の実施例のカラー画像形成装置の信号処理部のブロック図である。 本発明の第２の実施例の画像属性を表す図である。 本発明の第２の実施例の画像属性テーブルを表す図である。 本発明の第２の実施例の単色制御を示すフローチャートである。 本発明の第２の実施例の単色制御用のパッチパターンの内容を示す図である。 本発明の第２の実施例の階調‐濃度特性の制御を示す図である。 本発明の第２の実施例の混色制御を示すフローチャートである。

符号の説明

１１ 転写材
２１ 給紙部
２２ 感光体、感光ドラム
２３ 注入帯電手段
２４ スキャナ部
２５ トナーカートリッジ部
２６ 現像手段
２７ 中間転写体
２８ 転写ローラ
２９ クリーニング手段
３０ 定着装置
３１ 定着ローラ
３２ 加圧ローラ
３３、３４ ヒータ
４１ 濃度センサ
４２ カラーセンサ
５１ 赤外発光素子
５２ 受光素子
５３ 白色発光素子
５４ ＲＧＢオンチップフィルタ付き受光素子

Claims (6)

1. 単一または複数の色材を用いて転写材上に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、前記色度検知手段によって検知された色度に基づいて画像形成条件を補正する補正手段とから成る色調整を行う色調整手段と、
   過去に形成された所定数の画像の特徴を履歴として記録する履歴記録手段と、
   を有する画像形成装置において、前記色調整手段は前記履歴記録手段で記録された画像の履歴情報にしたがって前記画像形成手段によって形成される前記パッチの内容を変更することを特徴とする画像形成装置。
2. 請求項１記載の画像形成装置において、前記履歴記録手段は文書、グラフィック、写真などの画像の種類に関する履歴を記録し、前記色調整手段は前記履歴記録手段で記録された画像の種類の比率に応じて形成するパッチの内容を変更することを特徴とする画像形成装置。
3. 請求項１または２記載の画像形成装置において、前記履歴記録手段において文書の比率が所定量以上であれば、前記色調整手段は色調整を行わないことを特徴とする画像形成装置。
4. 請求項１または２記載の画像形成装置において、前記色調整手段は画像の種類毎に対応するパッチ群を保持し、
   前記履歴記録手段における画像の比率に応じて前記パッチ群のいずれかを選択し、形成することを特徴とする画像形成装置。
5. 請求項１または２記載の画像形成装置において、前記色調整手段は画像の種類毎に対応するパッチ群を保持し、
   前記履歴記録手段における画像の比率に応じた比率で前記各パッチ群からパッチを選択し、混在して形成することを特徴とする画像形成装置。
6. 請求項１または２記載の画像形成装置において、前記色調整手段は前記画像の種類毎に前記補正手段を有することを特徴とする画像形成装置。

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