JP2009069606A - カラー画像形成装置、カラー画像形成装置における色調整方法 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】 ステップS131で印字モード(メディア)の指定を特定し、特定した印字モード(メディア)に応じた各色の各階調度により、ステップS134で試験用画像を形成し、更にステップS135で形成された試験用画像をカラーセンサで検知する。そして、カラーセンサーの検知結果より、グレー軸補正演算を行う。
【選択図】 図19
Description
以下、中間体濃度制御用の濃度センサおよびカラーセンサが搭載されている画像形成装置において、画像形成条件によらずグレー軸補正制御によって、優れた濃度―階調特性および色度特性を転写材上で再現可能となるカラー画像形成装置について説明する。
図1は、本実施形態1のカラー画像形成装置の全体構成を示す断面図である。この装置は、電子写真方式のカラー画像形成装置の一例であり、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である。
次に、濃度センサ90について説明する。濃度センサ90は、図1の画像形成装置において中間転写体40へ向けて配置されており、中間転写体40の表面上に形成された試験用画像としてのトナーパッチの濃度を測定する。この濃度センサ90の構成の一例を図3に示す。LEDなどの赤外発光素子91と、フォトダイオード、Cds等の受光素子92、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92aはトナーパッチからの乱反射光強度を検知し、受光素子92b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。濃度センサ90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94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。
次に、カラーセンサ10について説明する。カラーセンサは転写材搬送路の定着装置61より下流の、両面搬送経路内の搬送ローラ対12,13の間に配置されており、記録材P上に形成された定着後の単色又は複数職を混色した混色パッチの色を搬送しながら検知する。そして、不図示のRGB対L*a*b*色度変換テーブルを介して、各パッチに対応するL*a*b*値を出力する。このカラーセンサをカラー画像形成装置内部に配置することにより、定着後の画像を排紙部に排紙する前に、自動的に検知することが可能となる。実際にカラーセンサ10で、記録材P上の色を検知する場合は、画像形成装置制御部からの色検知動作命令が出され、不図示の駆動源により、カラーセンサ10と対向板14とが軽圧で当接する。ここで、カラーセンサ10が対向版14と軽圧で当接するのは、カラーセンサ10との距離を一定に規制し記録材Pの搬送中のばたつきを抑制し、良好な精度で色検知を行うことを両立するためである。図4にカラーセンサ10の断面図を示す。カラーセンサ10、発光素子として白色LED15、受光素子としてRGB等3色以上のオンチップフィルタ付き電荷蓄積型センサ16aを使用している。白色LED102を定着後の試験用画像が形成された転写材P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16a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16aの受光部は、16bのようにRGBが独立した画素となっている。受光素子は、フォトダイオードでも良い。RGBの3画素のセットが、複数セット並んでいるものでも良い。また、入射角が0度、反射角が45度の構成でも良い。更には、RGB等3色以上の発光するLEDとフィルタ無しセンサにより構成しても良い。更には、ハロゲンランプ等の白色光源を発光部とし、受光部として分光器を備えた分光光度計でも良い。
図2は、画像形成装置のシステム構成を説明するための機能ブロック図である。プリンタコントローラ302は、ホストコンピュータ301又はオペレーションパネル303と、エンジン制御部と相互に通信が可能となっている。
次に、これらのセンサを用いた階調‐濃度特性制御の概念を説明する。図5は、カラーセンサ10と濃度センサ90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ている。そこで、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、混色制御という)と、未定着のパッチを対象とする濃度センサのみを用いた階調‐濃度特性制御(以下、単色制御という)を組み合わせ、色安定化に係る制御実行回数を軽減する。なお、図5に示されるフローチャートの各ステップの処理は、図2における画像形成装置制御部(CPU)306により実行されるものとする。以下、具体的に説明する。
図6の(a)、(b)は、上で説明した混色制御と単色制御の各制御の詳細を示すフローチャートである。まず、図6の(a)で示す混色制御について説明する。
(1) 混色制御の詳細
ステップS111でC、M、Y、K各色の階調‐濃度特性のターゲットとして予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ている。本実施形態では図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。次に中間転写体上にパッチパターンを形成し、濃度センサ90によって読み取る(ステップS112)。
ここで、a*について図12のようにC,M,Yの階調度を説明変量(独立変数)、a*を目的変量(従属変数)として以下の重回帰式の係数ac0、ac1、ac2、ac3を求める。
a*=ac1×C+ac2×M+ac3×Y+ac0 (式1)
係数ac0、ac1、ac2、ac3は以下のようにして求める。
B=S−1T
でac1、ac2、ac3が求まる。尚、S−1を求める方法は、一般的に知られているガウスの消去法等を用いればよい。さらに、
さらに、L*,b*に対しても同様に下記の重回帰式の係数が求まる。
L*=lc1×C+lc2×M+lc3×Y+lc0
b*=bc1×C+bc2×M+bc3×Y+bc0
ここで、Kの出力値(lk0、ak0、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、
(2) 単色制御の詳細
次に、図6(b)で示す単色制御の詳細について説明する。単色濃度制御ではステップS121でステップS112と同様に中間転写体上にパッチパターンを形成し、濃度センサによって読み取る。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が検知され、検知された濃度に基づき補間により階調‐濃度曲線を作成し、ステップS113と同様の方法で濃度補正テーブルを更新する(ステップS122)。そして再び、ステップS117と同様の方法で、ステップS116で作成した各色の色補正テーブル150と、ステップS122で作成した濃度補正テーブル200とを掛け合わせ、混合補正テーブルを更新する(ステップS123)。このように、二次転写以降の変動を加味し、所望のプロセスグレー色度が再現できるグレー軸補正制御の結果を組み合わせることで、単色制御により混色制御を行った場合と近い色再現性を達成することができる。
前述したように、電子写真方式を用いた画像形成装置では一般的に、転写材の坪量や表面性などで分類し、プリントスピードや転写バイアス等を変えた数種類の印字モードを備えている。そして、転写材の表面性や坪量、厚み等の違いから、転写効率や定着後の光沢度が変化する。すなわち、転写材(印字モード)が異なると、階調―濃度特性も変わる。例として、キヤノン株式会社製 カラーレーザープリンタLBP5400用のカートリッジ(型番 CRG−311CYN,CRG−311MAG,CRG−311YEL,CRG−311BLK)に充填されているものと同じ色材を使用した例について説明する。なおこの時標準印字モード用の記録材としてカラーレーザーコピアペーパー(81.4g/m2)を、また光沢紙印字モード用の記録材としてHP Color Laser Glossy Photo Paper(220g/m2)を使用して出力した。この時の、標準印字モードと光沢紙印字モードでの階調特性差を図14に示す。なお、このデータを取得した時の標準印字モードおよび光沢紙印字モードの各プロセス条件は次の通りである。
次に、前述したグレー軸補正制御で用いるCMY混色パッチパターンおよびKの単色パッチパターンをカラーセンサ10で検出した色度結果を図15(a)〜(c)に示す。ただし、ステップS113で更新された、標準印字モードでプリントするときに所望の階調―濃度特性となる濃度補正テーブルを使って、それぞれ光沢紙印字モードと標準印字モードで出力した結果である。
次に、試験用画像色度が、グレー軸補正制御の基準としているK単色の色度からシフトした場合の、重回帰計算の精度について述べる。つまり、色度シフトが起きた場合に、目標とするブラックの色度と同じ若しくは略同じになる、最適なプロセスグレーを構成するシアン、マゼンタ、イエローの階調度比率を、どれ位の精度で算出できるかを以下説明する。
まず、ステップS130で、ユーザーのオペレーションパネルを介しての指示タイミング、CRG交換等の所定のタイミングで、グレー軸補正制御実行命令がプリンタコントローラから、インターフェイス部305を介して、画像形成装置の制御部306に送られる。
図20に、標準印字モードとの印字モード間階調補正テーブルの一例を示す。これらのテーブル520〜523は、図14に示した、単色制御後の標準印字モード階調−濃度特性曲線400〜403を基準とし、光沢紙印字モードの濃度―階調特性500〜503に対して逆特性となる曲線である。
以上、第1の実施形態では、例えば普通紙と光沢紙というように転写材の種類、或いは印字モードの種類が異なる場合に、転写材の種類、或いは印字モードの種類の差異を加味したパッチを形成するので、良好なグレーバランス調整結果を得ることが出来る。さらに、各印字モードで単色制御を実施して階調特性を事前に整えることなく、短時間で標準印字モード以外に応じた、グレー軸補正制御が可能となる。これにより標準印字モード以外の画像形成条件においても、標準印字モードと同様に、優れた濃度階調特性および色度特性を紙上で再現できる。
第1の実施形態では、印字モード間の階調補正テーブルを用いた例を説明した。しかし、本発明はこれに限定されない。本実施形態においては、第1の実施形態で述べた印字モード間の階調補正テーブルを用いずに、各印字モードにおいて、グレー軸補正制御を行う例について説明する。実施の形態1と異なる点は、次の通りである。
また実施形態2の更なる改良した形態として以下のことが考えられる。実施形態2では、実施例1のステップS132、或いはステップS133で算出したグレー軸補正制御パッチの入力階調度を事前に記憶し利用する場合を説明した。しかし、この場合、グレー軸補正制御によって階調補正できる範囲が、普通紙印字モードの場合よりもハイライト側にシフトし、補正可能な階調範囲が限られてくる場合がある。
本実施形態においては、第1乃至3の実施形態で述べた何れかの画像形成条件に応じたグレー軸補正制御結果(演算結果)を用い、他の画像形成条件(印字モード)に対するグレー軸補正制御結果(混色パッチにおける各色の各階調度)を予測することを説明する。画像形成条件としては、どのような印字モード(メディア種類)が指定されたかを例に説明を行う。
図24に、ステップS203の結果を反映しても良い条件を示す。なお、この図24に示す情報はカラー画像形成装置の制御部306が読み込めるメモリに事前に記憶されているものとする。本実施形態では、1:過去に一度もグレー軸補正制御を実行していない 2:過去に行ったグレー軸補正制御から一定時間以上経過している 3:過去にグレー軸補正制御を行った時点から画像形成装置の部品が交換されている、という3つの条件がある。上記1、2の条件については、印字モード(メディア種類)毎に判断するものとする。
以上の第3の実施形態のチャートを、図25を用いてより具体的に説明する。この例では、以下第一の印字モードを標準印字モード、第二の印字モードを光沢紙印字モードと厚紙印字モードとして扱い、説明していく。図25は、横方向を時間とし、単色濃度制御が実行された時間と、グレー軸補正制御が実行された時間と実行された印字モードを示した図例である。尚、図中、○印は単色濃度制御を実行したことを意味しており、本実施形態では単色濃度制御は、標準印字モードだけに対応し、標準印字モードに対する濃度補正テーブルを作成するものとする。また、◇はグレー軸補正制御が実行されたことを意味しており、本図では、どの印字モードでグレー軸補正制御が実行されているかをマークの位置で示している。
(1) 時間T0−0:標準印字モードで、単色濃度制御およびグレー軸補正制御を実施
標準印字モードの色補正テーブル(D_D0)を、印字モード間階調補正テーブルで、図中の矢印で示すように光沢紙印字モード(G_D0’)および厚紙印字モード(H_D0’)に反映する。尚、時刻T0−0以前は、どの印字モードにおいてもグレー軸補正制御を実行していなかったものとする。通常プリント時は、標準印字モードであれば、色補正テーブルD_D0に、直前に実行された単色濃度制御で作成された濃度補正テーブルE0−0とを掛け合わせた混合テーブルを用いて画像形成される。光沢紙印字モードで通常プリントされる場合は、G_D0’とE0−0とを掛け合わせた混合テーブルを用いて画像形成される。
(2) 時間T0−1、T0−2:標準印字モードで、単色濃度制御のみ実施
この場合、濃度補正テーブルが更新され(E0−1)、各印字モードの混合テーブルも更新される。
(3) 時間T1−0:
標準印字モードで単色濃度制御を行い、光沢紙印字モードでグレー軸補正制御を実施する。この場合、図23ステップS204の条件判定に従い、過去に一度もグレー軸補正制御を実行していない厚紙印字モードのみ、色補正テーブルを更新する(H_G1’)。具体的には、光沢紙印字モードの色補正テーブル(G_G1)と、印字モード間階調補正テーブルとに基づき、厚紙印字モードの色補正テーブルを更新する(H_G1’)。
(4) 時間T1−2:部品交換
カートリッジ、中間転写体や定着器などの画像形成に影響を及ぼす可能性がある部品が交換された。画像形成装置は、各部品又は画像形成装置に新品又は交換検知装置の検出結果によって、部品が交換されたことを認識する。
(5) 時間T2−0:標準印字モードで、単色濃度制御およびグレー軸補正制御を実施
この場合、図23のステップS204の条件判定に従い、画像形成装置の部品が交換されたため、時間T0−0の時と同様、標準印字モードの色補正テーブル(D_D2)を、印字モード間階調補正テーブルを用い他印字モードに反映する。具体的には、図中の矢印で示すように光沢紙印字モード(G_D2’)および厚紙印字モード(H_D2’)に反映する。これは、図24 3番目の条件に該当した場合に相当する。
(6) 時間T3−0:標準印字モードで単色濃度制御を行い、厚紙印字モードでグレー軸補正制御を実施
この場合、図25に示した通り、時間T2−0から一定時間が経過しているため、図23ステップS204の条件判定に従い、過去に実施されたグレー軸補正制御実行履歴は一旦リセットされる。そして、厚紙印字モードの結果(H_H3)を、標準印字モード(D_H3’)と光沢紙印字モード(G_H3’)に反映する。
1乃至4の実施形態においては、ユーザにより入力された印刷指示、即ち、プリンタコントローラから指示を受けた印字モード情報に基づき間接的にメディアの種類を特定し、図19のステップS133以降の処理を実行するよう説明してきた。しかし、この形態に限定されない。
本実施の形態では、メディアセンサを使用せず、色安定化制御に使用する紙の情報を、入力可能な紙情報入力手段により、紙種を指定する場合を説明していく。本実施形態においては、第1乃至5の実施形態に加え、更に試験用画像内のパッチ数、およびパッチひとつ当たりの画像の大きさを変更し、図29のような様子の試験用画像を作成する点に特徴を備える。なお、これらの点を除いて、全体構成の主要部は実施形態1乃至4と基本的に同様とし、その部分については詳しい説明は省略する。
前述の実施形態の機能を実現するべく各種のデバイスを動作させるように、該各種デバイスと接続された装置又はシステム内のコンピュータに対し、前述の機能を実現するためのソフトウェアのプログラムコードを供給するものも、本発明の範疇に含まれる。そして、そのシステム又は装置のコンピュータ(CPUあるいはMPU)に格納されたプログラムに従って各種デバイスを動作させることによって実施したものも、本発明の範疇に含まれる。
Claims (8)
- 複数色を混合した混色パッチを、前記複数色における各色の各階調度の組合せを変更し、複数個形成する形成手段と、前記形成手段により転写材上に形成された定着後の前記複数の混色パッチの色度を検知する検知手段と、前記検知手段により検知された前記複数の混色パッチの色度が、各々に対応するブラックの色度と同じようになるよう前記混色パッチにおける前記各色の各階調度を求める演算手段と、を有するカラー画像形成装置であって、
画像形成条件を特定する特定手段を有し、
前記形成手段は、前記特定手段により特定された画像形成条件が第一の画像形成条件の場合に第一の各階調度の組合せにより前記混色パッチを形成し、前記特定手段により特定された画像形成条件が第二の画像形成条件の場合に第二の各階調度の組合せにより前記混色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。 - 前記第一の各階調度の組合せ、及び、前記第二の各階調度の組合せは、予め記憶手段に記憶されてい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。
- 画像形成条件に応じた変換テーブルを更に備え、前記第二の各階調度の組合せは、特定された画像形成条件に応じた変換テーブルにより作成されたものであ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。
- 前記第一及び第二の各階調度の組合せによる複数の混色パッチの色度の検知結果により、色空間上でブラックの色度の検知結果を包含可能であることを特徴とする請求項1乃至3の何れか1項に記載のカラー画像形成装置。
- 前記第一の画像形成条件及び前記第二の画像形成条件の何れかの画像形成条件に応じて実行した演算結果を用いて、他の画像形成条件の前記混色パッチにおける各色の各階調度を求める手段を有することを特徴とする請求項1乃至4の何れかに記載のカラー画像形成装置。
- 前記求める手段は、特定の条件が成立する場合に、他の画像形成条件の前記混色パッチにおける各色の各階調度を求めることを特徴とする請求項4に記載のカラー画像形成装置。
- 前記画像形成条件は印字モードの種類、或いはメディアの種類であることを特徴とする請求項1乃至6の何れか1項に記載のカラー画像形成装置。
- 複数色を混合した混色パッチを、前記複数色における各色の各階調度の組合せを変更し、複数個形成する形成手段と、前記形成手段により転写材上に形成された定着後の前記複数の混色パッチの色度を検知する検知手段と、前記検知手段により検知された前記複数の混色パッチの色度が、各々に対応するブラックの色度と同じようになるよう前記混色パッチにおける前記各色の各階調度を求める演算手段と、を有するカラー画像形成装置における色調整方法であって、
画像形成条件を特定する特定工程を有し、
前記形成手段による、前記特定工程により特定された画像形成条件が第一の画像形成条件の場合に第一の各階調度の組合せにより前記混色パッチを形成し、前記特定工程により特定された画像形成条件が第二の画像形成条件の場合に第二の各階調度の組合せにより前記混色パッチを形成することを特徴とする色調整方法。
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