JP2009139432A - 画像形成装置、画像形成制御装置、及びプログラム - Google Patents

Abstract

【課題】同じ画像情報に基づく複数の記録媒体への画像形成を電子写真方式により高速に行う場合に、画像形成を停止することなく、画像処理条件や画像形成条件の調整が必要な程度の色変動が発生しているかどうかを判定する。
【解決手段】画像形成装置３０は、情報処理装置１０又は画像読取装置２０から供給される原稿画像データに画像処理を施す画像処理部４０と、ＴＲＣを用いて原稿画像データに階調補正を行う制御部５０と、階調補正後の原稿画像データに基づき電子写真方式により複数の記録媒体に画像を形成する画像形成部６０と、記録媒体の排出前に記録媒体から画像を読み取り検査画像データを生成する画像読取部７０と、検査画像データから得られた画素データの例えば平均値を記憶部９０に記憶しその変動を監視することによりキャリブレーションの要否を判定するキャリブレーション要否判定部８０とを備える。
【選択図】図１

Description

本発明は、画像形成装置、画像形成制御装置、プログラムに関する。

電子写真方式の画像形成装置で同一原稿を複数部数印刷する場合、色変動が生じて各部の色合いがばらつく問題がある。この問題の主な原因として、トナーの帯電量制御の不安定さや、連続印刷による感光体の光疲労で光放電曲線（ＰＩＤＣ）が変化すること等が考えられる。そこで、この問題の対策として、電子写真方式の画像形成装置ではキャリブレーションが行われる。

かかるキャリブレーションに関しては、従来より、種々の技術が知られている（例えば、特許文献１〜４参照）。
特許文献１では、画像形成手段から出力した階調パターンを画像読取手段が色分解して読み取り、画像読取手段の色分解毎の出力信号（例えば、Ｒ，Ｇ，Ｂ値）の合計（Ｒ＋Ｇ＋Ｂ）から画像形成手段のγ特性を推定している。
特許文献２では、デジタル画像露光信号と予想される経時変化後の画像形成の濃度特性との関連を内容とする変換テーブルと、感光体の帯電電位量、又は感光体上或いは転写体上のトナー濃度を複数のポイント上で検知するセンサの検知結果とに基づいて、デジタル画像信号を補正している。
特許文献３では、画像出力部により記録された校正画像を画像読取部が読み取り、画像読取部により読み取った校正画像の１サンプルについての読取情報を加算し、加算情報に基づいてγ特性を変更している。
特許文献４では、所定のテストパターンを記録した記録紙をＣＣＤセンサ等を用いて読み取り、読み取った画像信号と所定のテストパターンとして記憶している階調特性情報とに基づいて、原画像の濃度と出力画像の濃度とが一致するように濃度特性を変換するＬＵＴのデータを設定している。

特開平８−１６３３８４号公報 特開平６−３９１１号公報 特開平８−３０７７０７号公報 特開２００１−４５２９５号公報

ここで、例えば、中間転写体上に未定着トナーで任意の網点面積率を持つ色パッチを形成し、その濃度を計測することで画像形成手段のキャリブレーション要否を決定する方法を用いたのでは、同じ画像情報に基づく複数の記録媒体への画像形成を高速に行う場合に対応できない。また、定着トナーの濃度を測定するためにテストチャートを出力する方法を用いたのでは、一時的に印刷出力を止める必要があるため、画像形成装置の生産性が低下してしまう。
そこで、本発明は、同じ画像情報に基づく複数の記録媒体への画像形成を電子写真方式により高速に行う場合に、画像形成を停止することなく、画像処理条件や画像形成条件の調整が必要な程度の色変動が発生しているかどうかを判定することを主たる目的とする。

請求項１に記載の発明は、画像情報に対して所定の画像処理を行う画像処理手段と、前記画像処理手段により画像処理が行われた前記画像情報に基づくトナー像を記録媒体に転写した後、当該トナー像を当該記録媒体に定着させることにより、当該画像情報に基づく出力画像を当該記録媒体に形成する画像形成手段と、同じ前記画像情報に基づいて複数の記録媒体の各々に形成された出力画像を、各記録媒体が装置外へ排出される前に当該各記録媒体から読み取ることにより、複数の前記出力画像を読み取る読取手段と、前記読取手段により読み取られた前記複数の出力画像における色変動に応じて、前記画像処理手段による画像処理の条件、及び、前記画像形成手段による画像形成の条件の少なくともいずれか一方の調整の要否を判定する判定手段とを備えたことを特徴とする画像形成装置である。
請求項２に記載の発明は、前記判定手段により前記調整が必要と判定された場合にその旨の警告を行う警告手段と、前記警告手段による警告に応じて操作者が前記調整を行うかどうかを示す情報を入力すると、当該情報を受け付ける受付手段とを更に備えたことを特徴とする請求項１記載の画像形成装置である。
請求項３に記載の発明は、前記画像形成手段により前記トナー像が前記記録媒体に転写される前に当該トナー像を保持する部材が走行することで搬送される当該トナー像の濃度を検知する検知手段と、前記判定手段により前記画像形成手段による画像形成の条件の調整が必要と判定された場合に、前記部材の走行速度が遅くなるように制御する制御手段とを更に備えたことを特徴とする請求項１記載の画像形成装置である。
請求項４に記載の発明は、同じ画像情報に基づいて複数の記録媒体の各々に形成された出力画像を、各記録媒体が画像形成装置外へ排出される前に当該各記録媒体から読み取った結果に基づいて、複数の前記出力画像を取得する取得手段と、前記取得手段により取得された前記複数の出力画像における色変動に応じて、電子写真方式における画像処理の条件、及び、電子写真方式における画像形成の条件の少なくともいずれか一方の調整の要否を判定する判定手段とを備えたことを特徴とする画像形成制御装置である。
請求項５に記載の発明は、前記判定手段は、前記取得手段により取得された前記複数の出力画像の各々から得られる特徴量を用いて、前記色変動を監視することを特徴とする請求項４記載の画像形成制御装置である。
請求項６に記載の発明は、前記出力画像が形成されていない前記記録媒体の色を表す階調値を特定する地色特定手段を更に備え、前記特徴量は、前記取得手段により取得された前記複数の出力画像の各々から前記地色特定手段によって特定された前記記録媒体の色を表す階調値を除いた階調値を用いて生成されることを特徴とする請求項５記載の画像形成制御装置である。
請求項７に記載の発明は、前記複数の出力画像は、複数の画像群を含み、各画像群は複数ページの画像を含み、前記判定手段は、前記取得手段により取得された前記複数の出力画像に含まれる特定ページの画像から得られる前記特徴量を前記画像群の間で比較することにより、前記色変動を監視することを特徴とする請求項５記載の画像形成制御装置である。
請求項８に記載の発明は、前記特徴量は、前記複数の出力画像の各々における画素値の平均値であることを特徴とする請求項５記載の画像形成制御装置である。
請求項９に記載の発明は、前記特徴量は、前記複数の出力画像の各々における画素値の合計値であることを特徴とする請求項５記載の画像形成制御装置である。
請求項１０に記載の発明は、前記特徴量は、前記複数の出力画像の各々における特定の濃度範囲に限定して求められたものであることを特徴とする請求項５記載の画像形成制御装置である。
請求項１１に記載の発明は、前記判定手段は、前記特徴量の移動平均を求めることにより、前記色変動を監視することを特徴とする請求項５記載の画像形成制御装置である。
請求項１２に記載の発明は、コンピュータに、同じ画像情報に基づいて複数の記録媒体の各々に形成された出力画像を、各記録媒体が画像形成装置外へ排出される前に当該各記録媒体から読み取った結果に基づいて、複数の前記出力画像を取得する機能と、取得された前記複数の出力画像における色変動に応じて、電子写真方式における画像処理の条件、及び、電子写真方式における画像形成の条件の少なくともいずれか一方の調整の要否を判定する機能とを実現させるためのプログラムである。

請求項１の発明によれば、同じ画像情報に基づく複数の記録媒体への画像形成を電子写真方式により高速に行う場合に、画像形成を停止することなく、画像処理条件や画像形成条件の調整が必要な程度の色変動が発生しているかどうかを判定することができる。
請求項２の発明によれば、画像処理条件や画像形成条件の調整を実際に行うかどうかを操作者が指示できる。
請求項３の発明によれば、トナー像を保持する部材が走行することで搬送されるトナー像の濃度の検知による画像形成条件の調整に自動的に切り替えることができる。
請求項４の発明によれば、同じ画像情報に基づく複数の記録媒体への画像形成を電子写真方式により高速に行う場合に、画像形成を停止することなく、画像処理条件や画像形成条件の調整が必要な程度の色変動が発生しているかどうかを判定することができる。
請求項５の発明によれば、個々の記録媒体に画像を記録するごとに色変動の発生を認識することができる。
請求項６の発明によれば、例えば色紙や事前印刷用紙上に画像が記録されても色変動の発生を認識することができる。
請求項７の発明によれば、複数ページの画像が形成された場合にページごとの色変動の発生を認識することができる。
請求項８の発明によれば、本構成を有していない場合に比較して、色変動の発生を認識するための計算コストを抑えることができる。
請求項９の発明によれば、本構成を有していない場合に比較して、色変動の発生を認識するための計算コストを抑えることができる。
請求項１０の発明によれば、本構成を有していない場合に比較して、色変動の発生の認識の精度を向上させることができる。
請求項１１の発明によれば、瞬間的な色変動の発生ではなく一定時間の傾向による色変動の発生を認識することができる。
請求項１２の発明によれば、同じ画像情報に基づく複数の記録媒体への画像形成を電子写真方式により高速に行う場合に、画像形成を停止することなく、画像処理条件や画像形成条件の調整が必要な程度の色変動が発生しているかどうかを判定することができる。

以下、添付図面を参照して、本発明を実施するための最良の形態（以下、「実施の形態」という）について詳細に説明する。
最初に、本実施の形態を適用可能な画像形成システムについて説明する。
図１は、このような画像形成システムの構成例を示したブロック図である。図１に示すように、画像形成システムは、情報処理装置１０と、画像読取装置２０と、画像形成装置３０とを備えている。

情報処理装置１０は、画像形成装置３０に画像データ送信することでこの画像データに基づく印刷を指示したり、画像形成装置３０から通知される情報を出力したりする装置である。例えば、パーソナルコンピュータ（ＰＣ）により実現される。
画像読取装置２０は、紙等の記録媒体に記録された画像を光学的に読み取り、画像データとして画像形成装置３０に出力することで、この画像データに基づく印刷を指示する装置である。例えば、スキャナにより実現される。

画像形成装置３０は、例えばプリンタであり、画像処理部４０と、制御部５０と、画像形成部６０と、画像読取部７０と、キャリブレーション要否判定部８０と、記憶部９０とを備えている。

画像処理部４０は、情報処理装置１０又は画像読取装置２０から供給された画像データに対して所定の画像処理を行う。例えば、入力された画像データの色空間を、画像形成部６０で用いる色材の色空間に変換する。この場合、入力された画像データは、トナー各色の網点面積率に変換される。本実施の形態では、画像処理手段の一例として、画像処理部４０を設けている。尚、本明細書では、画像形成部６０により形成される画像のことを「原稿画像」といい、この原稿画像を形成するために入力される画像データのことを「原稿画像データ」という。

制御部５０は、制御プログラムに記述された手順に従い、画像形成部６０や画像読取部７０等を制御する。特に、制御部５０は、画像形成部６０の階調再現曲線（ＴＲＣ：Tone Reproduction Curve）を記憶しており、原稿画像データに対しＴＲＣを用いて階調補正を行う。また、トナー像を保持する部材の一例である中間転写体（後述）について、走行速度の一例である回転速度が遅くなるようにも制御する。即ち、本実施の形態では、部材の走行速度が遅くなるように制御する制御手段の一例として、制御部５０を設けている。

画像形成部６０は、制御部５０により階調補正がなされた画像データに基づいて、紙等の記録媒体に原稿画像を形成する。本実施の形態では、画像形成手段の一例として、画像形成部６０を設けている。尚、記録媒体とは、画像を印刷可能なものであれば、その材質は問わない。代表例は紙であるが、ＯＨＰシートや金属板、布等であっても構わない。
画像読取部７０は、光源から光を照射し、紙等の記録媒体に記録された原稿画像を光学的に読み取って、検査対象となる画像を表す画像データを生成する。本実施の形態では、読取手段の一例として、画像読取部７０を設けている。尚、本明細書では、この検査対象の画像のことを「検査画像」といい、この検査画像を表す画像データのことを「検査画像データ」という。

キャリブレーション要否判定部８０は、画像読取部７０により生成された検査画像データに基づいて、印刷物の色の安定のためのキャリブレーションが必要かどうかを判定する。ここでの色の安定とは、同じ原稿画像データから複数枚（例えば、１００枚）の印刷物を出力した場合に、その複数枚の印刷物間の色差が極力小さく抑えられた状態を意味する。また、キャリブレーション要否判定部８０は、キャリブレーションが必要であると判定した場合に、例えば、その旨の警告を行ってキャリブレーションの指示をユーザから受け付け、その指示に応じて画像処理条件や画像形成条件の調整を行う。本実施の形態では、画像処理の条件及び画像形成の条件の少なくともいずれか一方の調整の要否を判定する判定手段の一例として、キャリブレーション要否判定部８０を設けている。また、警告手段の一例として、更には、情報を受け付ける受付手段の一例として、キャリブレーション要否判定部８０を設けている。
記憶部９０は、キャリブレーション要否判定部８０によるキャリブレーション要否の判断に用いるデータを記憶する。

次に、画像形成装置３０のうち、画像処理部４０、制御部５０、キャリブレーション要否判定部８０、記憶部９０を実現する部分のハードウェア構成について説明する。
図２は、画像形成装置３０のこの部分のハードウェア構成例を示したブロック図である。図２に示すように、画像形成装置３０は、ＣＰＵ（Central Processing Unit）３１と、ＲＡＭ（Random Access Memory）３２と、ＲＯＭ（Read Only Memory）３３と、ＨＤＤ（Hard Disk Drive）３４と、ＵＩ（User Interface）部３５と、通信部３６とを備えている。

ＣＰＵ３１は、制御プログラムに記述された手順に従って上記各部を制御する演算手段である。
ＲＡＭ３２は、例えば半導体メモリにより実現され、ＣＰＵ３１が演算処理を実行するための作業用のワークエリアを提供する。
ＲＯＭ３３は、例えば半導体メモリにより実現され、ＣＰＵ３１が実行する各種制御プログラムを記憶する。
ＨＤＤ３４は、例えば磁気ディスク装置により実現され、各種データを記憶する。
ＵＩ部３５は、例えばタッチパネルや各種ボタンを備え、ユーザからの操作を受け付けると共に、画像や音声により情報を通知する。
通信部３６は、ネットワークを介して通信を行うためのインターフェース装置である。例えばＬＡＮ（Local Area Network）等のネットワークを介して情報処理装置１０や画像読取装置２０等の外部装置から原稿画像データを受信する。

即ち、図１の画像処理部４０、制御部５０、キャリブレーション要否判定部８０は、ＣＰＵ３１がＲＯＭ３３に記憶されたプログラムをＲＡＭ３２に読み込んで実行することにより実現される。また、記憶部９０は、例えばＨＤＤ３４により実現される。

続いて、画像形成装置３０のうち、画像形成部６０と画像読取部７０の構成を説明する。
図３は、画像形成装置３０における画像形成部６０と画像読取部７０を含む部分の構成例を示した図である。図３に示すように、画像形成部６０は、画像形成ユニット６１（６１Ｙ、６１Ｍ、６１Ｃ、６１Ｋ）と、中間転写体６２と、用紙搬送部６３と、二次転写部６４と、定着器６５とを備える。また、画像読取部７０は、画像形成部６０の定着器６５よりも下流側に設けられており、画像形成部６０により記録媒体に形成された原稿画像を光学的に読み取るものである。

ここで、画像形成部６０の各部の構成を説明する。
画像形成ユニット６１は、電子写真方式によりトナー像を形成する。即ち、画像形成ユニット６１は、感光体６１１、帯電部６１２、露光部６１３、現像部６１４、一次転写部６１５等を有し、中間転写体６２上にＹ（イエロー）、Ｍ（マゼンタ）、Ｃ（シアン）、Ｋ（ブラック）の各色トナー像を転写（一次転写）する。感光体６１１は、軸を中心にして矢印Ａ方向に所定の速度で回転するドラム状の部材である。帯電部６１２は、感光体６１１の表面を所定の電位に帯電させる。露光部６１３は、帯電した感光体６１１にビーム（図中の符号Ｂｍ）を照射して静電潜像を形成する。現像部６１４は、感光体６１１に形成された静電潜像にトナーを付着させてトナー像を形成する。一次転写部６１５は、感光体６１１に形成されたトナー像を中間転写体６２に転写する。ここで、一次転写部６１５には、トナーの帯電極性と逆極性の電圧が印加されるようになっており、これにより感光体６１１上のトナー像が中間転写体６２に順次、静電吸引され、中間転写体６２上に重ねトナー像が形成されるようになっている。

中間転写体６２は、各種ロールによって図に示す矢印Ｂ方向に回転可能に構成されたベルト状の部材である。この各種ロールとして、図示しないモータにより駆動されて中間転写体６２を回転させる駆動ロール６２１、中間転写体６２に対して一定の張力を与えると共に中間転写体６２の蛇行を防止する機能を備えたテンションロール６２２、中間転写体６２を支持するアイドルロール６２３、及び、バックアップロール６４２（後述）を有している。

用紙搬送部６３は、用紙（記録媒体）Ｐを収容する用紙トレイ６３１、この用紙トレイ６３１に集積された用紙Ｐを所定のタイミングで取り出して搬送するピックアップロール６３２、ピックアップロール６３２にて繰り出された用紙Ｐを搬送する搬送ロール６３３、搬送ロール６３３により搬送された用紙Ｐを二次転写部６４による二次転写位置へと送り込む搬送シュート６３４、二次転写後の用紙Ｐを定着器６５へと搬送する搬送ベルト６３５を備えている。

二次転写部６４は、中間転写体６２のトナー像保持面側に圧接配置される二次転写ロール６４１と、中間転写体６２の裏面側に配置されて二次転写ロール６４１の対向電極をなすバックアップロール６４２とを備えており、このバックアップロール６４２には二次転写バイアスが安定的に印加される金属製の給電ロール６４３が接触配置されている。そして、二次転写ロール６４１には、二次転写ロール６４１に付着した汚れを除去するブラシロール６４４が接触配置されている。

また、二次転写ロール６４１の下流側には二次転写後の中間転写体６２の表面をクリーニングするベルトクリーナ６２４が設けられている。一方、二次転写ロール６４１の上流側には、画質調整を行なうための画像濃度センサ６２５が配設されている。更に、Ｙ色画像形成ユニット６１Ｙの上流側には、各画像形成ユニット６１における画像形成タイミングをとるための基準となる基準信号を発生する基準センサ（ホームポジションセンサ）６２６が配置されている。この基準センサ６２６は、中間転写体６２の裏側に設けられた所定のマークを認識して基準信号を発生し、この基準信号の認識に基づく制御部５０（図１参照）からの指示により、各画像形成ユニット６１は画像形成を開始するように構成されている。

定着器６５は、用紙Ｐを加熱及び加圧するためのロール部材を備えており、用紙Ｐに転写されたトナー像を定着させる。
このような構成のもと、画像形成装置３０は、供給された原稿画像データを記憶部に記憶すると共に、画像形成部６０にてこの原稿画像データに基づく画像を所定の解像度で用紙Ｐに形成する。尚、本実施の形態では、画像形成部６０の解像度は例えば６００ｄｐｉ（Dots Per Inch）とするとよい。

次に、画像読取部７０の構成を説明する。図３に示したように、画像読取部７０は、光源７１と、結像レンズ７２と、イメージセンサ７３とを備える。
光源７１は、搬送される用紙Ｐの所定の位置に光を照射する。
結像レンズ７２は、用紙Ｐからの反射光をイメージセンサ７３の位置に結像する。
イメージセンサ７３は、用紙Ｐ上の画像を読み取る撮像素子を有する。イメージセンサ７３は、結像レンズ７２により結像された光を受光し、その受光量に応じた画像データを生成して出力する。画像読取部７０が生成する画像データは、例えば階調数が「２５６」である画素データから構成される。即ち、画像読取部７０は、例えば階調値が８ビット（２５６階調）で表される画素データの値の大小により、用紙Ｐに形成された原稿画像の濃淡を表す。本実施の形態では、階調値が小さいほど低明度で暗く、階調値が大きいほど高明度で明るい色とする。このような構成のもと、画像読取部７０は、原稿画像を読み取り、検査対象データを生成して記憶部９０（図１参照）に記憶する。

尚、本実施の形態において、イメージセンサ７３の解像度は、画像形成部６０の解像度よりも低く、例えば２００ｄｐｉであってよい。これは、画像形成部６０のキャリブレーション要否判定に用いる検査画像の解像度が２００ｄｐｉもあれば十分であることと、検査画像データを原稿画像データと同程度の解像度にすると計算コストが高くなるためである。

次いで、本実施の形態の画像形成システムにおける色変換の流れについて説明する。
図４は、色変換の流れの一例を示した図である。尚、ここでは、１枚の原稿画像に基づいて複数枚の印刷物を出力する場合について説明する。つまり、検査画像が２枚以上得られる場合である。
まず、情報処理装置１０や画像読取装置２０等の外部装置から原稿画像データが入力される。原稿画像データの色空間としては、ユーザの利便性に応じて、（Ｃ_１，Ｍ_１，Ｙ_１，Ｋ_１）又は（Ｒ_１，Ｇ_１，Ｂ_１）が用いられる。画像処理部４０は、この原稿画像データの色空間を、（Ｃ_１，Ｍ_１，Ｙ_１，Ｋ_１）や（Ｒ_１，Ｇ_１，Ｂ_１）から、画像形成部６０で用いる色材の色空間（Ｃ_２，Ｍ_２，Ｙ_２，Ｋ_２）へ色変換する。この色変換は、例えば、色変換マトリクスやＤＬＵＴ（Direct LookUp Table）等を用いて実行される。

尚、この場合、（Ｃ_１，Ｍ_１，Ｙ_１，Ｋ_１）で入力されているにも関わらず、（Ｃ_２，Ｍ_２，Ｙ_２，Ｋ_２）へ色変換する理由は、ユーザが想定している原稿画像データの色材（Ｃ_１，Ｍ_１，Ｙ_１，Ｋ_１）と、画像形成装置３０の色材（Ｃ_２，Ｍ_２，Ｙ_２，Ｋ_２）とが異なる場合を考慮しているためである。例えば、（Ｃ_１，Ｍ_１，Ｙ_１，Ｋ_１）がオフセット印刷用インクを前提としている場合、画像形成装置３０のトナーと色再現特性が異なるため、（Ｃ_２，Ｍ_２，Ｙ_２，Ｋ_２）に変換する必要がある。

制御部５０は、画像形成部６０の階調再現曲線（ＴＲＣ）を記憶しており、このＴＲＣを用いて、（Ｃ_２，Ｍ_２，Ｙ_２，Ｋ_２）から、階調補正された（Ｃ_３，Ｍ_３，Ｙ_３，Ｋ_３）に変換する。具体的には、ＴＲＣを用いて、網点面積率に対して印刷濃度が線形になるように原稿画像データを（Ｃ_３，Ｍ_３，Ｙ_３，Ｋ_３）へと補正する。ところが、ＴＲＣは経時変化するので、記憶したＴＲＣと実際のＴＲＣとの差分が大きくなる前に逐次更新する必要がある。そのため、感光体６１１又は中間転写体６２上に形成した未定着トナーの色パッチを画像濃度センサ６２５で測定し、その結果に基づき、予め記憶されたＴＲＣを更新する。
以上により、（Ｃ_３，Ｍ_３，Ｙ_３，Ｋ_３）の濃度の画像が形成された印刷物が出力される。

ところで、本実施の形態では、定着器６５よりも下流側に設けられた画像読取部７０により印刷物を読み取り、検査画像データを得る構成としている。検査画像データの色空間は、（Ｒ_１’，Ｇ_１’，Ｂ_１’）又は（Ｃ_１’，Ｍ_１’，Ｙ_１’，Ｋ_１’）である。一般的な画像読取部７０は、ＲＧＢ各色に対する色フィルタを持つ撮像素子で構成されているので、直接的には（Ｒ_１’，Ｇ_１’，Ｂ_１’）を得る。従って、（Ｃ_１’，Ｍ_１’，Ｙ_１’，Ｋ_１’）を得るには、ＲＧＢ各色に対する色フィルタに加え、可視光カットフィルタを備えた撮像素子を用いる方法が考えられる。或いは、一般的な画像読取部７０を用いて得た（Ｒ_１’，Ｇ_１’，Ｂ_１’）に色変換を施すことで、（Ｃ_１’，Ｍ_１’，Ｙ_１’，Ｋ_１’）を得るようにしてもよい。以下の説明では、画像読取部７０で（Ｒ_１’，Ｇ_１’，Ｂ_１’）を得た場合についてのみ説明するが、（Ｃ_１’，Ｍ_１’，Ｙ_１’，Ｋ_１’）を得た場合でも同様である。
以上により、（Ｒ_１’，Ｇ_１’，Ｂ_１’）の信号を持つ検査画像データが作成される。

次に、キャリブレーション要否判定部８０が検査画像データからキャリブレーションの要否を判定する処理の流れについて説明する。理解を容易にするため、ここでは、検査画像のＲ信号のみについて説明するが、Ｇ信号、Ｂ信号についても同様の処理を行う。
まず、検査画像をｍ×ｎ画素とすると、Ｒ信号は数式１のように、行列Ｒで表される。

そして、本実施の形態では、行列Ｒの要素ｒ_ｍ，ｎの平均値ｒ^￣を検査画像ごとに求める。同様にしてｇ^￣、ｂ^￣が得られたら、平均値（ｒ^￣，ｇ^￣，ｂ^￣）^ｔを、数式２を用いて、均等色空間での座標に変換する。ここで行列Ｍは、簡単のため、３×３の色変換マトリクスとしたが、平均値（ｒ^￣，ｇ^￣，ｂ^￣）^ｔの２次や３次の要素を導入し、Ｍの列数を増やすことで、数式２の変換精度の向上を図ってもよい。本実施の形態では、複数の出力画像の各々から得られる特徴量の一例として、平均値を用いた。
尚、一般にｘの平均値はｘの真上に「^￣」を付して示すが、本明細書のテキスト部分では「ｘ^￣」と表記することにする。また、数式２のように座標を１つの列からなる行列の形式で示した場合において、これを本明細書のテキスト部分に記述するときは、右肩に「ｔ」を付し、転置行列で表すものとする。

さて、本実施の形態では、検査画像ごとに数式２で算出された（Ｌ^＊￣，ａ^＊￣，ｂ^＊￣）の変動を数式３により色差ΔＥ^＊ _ａｂとして求め、これを画像形成部６０の濃度変動とする。例えば、１枚目の検査画像について求めた平均値を（Ｌ^＊ _１ ^￣，ａ^＊ _１ ^￣，ｂ^＊ _１ ^￣）とし、２枚目の検査画像について求めた平均値を（Ｌ^＊ _２ ^￣，ａ^＊ _２ ^￣，ｂ^＊ _２ ^￣）とすると、色差ΔＥ^＊ _ａｂは次のようになる。

この色差ΔＥ^＊ _ａｂが所定値を超えた場合、キャリブレーション要否判定部８０は、キャリブレーションが必要であると判定し、例えば、画像処理部４０又は制御部５０に対し、キャリブレーションの実行命令を送る。これにより、画像処理部４０は、原稿画像データの階調補正を行い、（Ｃ_２’，Ｍ_２’，Ｙ_２’，Ｋ_２’）を得る。或いは、制御部５０が画像形成部６０の階調補正を行い、（Ｃ_３’，Ｍ_３’，Ｙ_３’，Ｋ_３’）を得る。そして、このキャリブレーションにより、色安定性を保つ。

ところで、上記では、数式２の（ｒ^￣，ｇ^￣，ｂ^￣）^ｔを検査画像のｍ×ｎ画素の全てを用いて求めたが、必ず全画素を用いなければならないわけではない。例えば、検査画像から紙の色（地肌）を表す画素を除外することで、色差ΔＥ^＊ _ａｂの測定精度を向上させるようにしてもよい。尚、ここでは、説明の便宜上、行列Ｒを数式４のようにベクトルｒとして記述する。

そして、地肌を表す検査画像のＲＧＢ信号を（Ｗ_ｒ，Ｗ_ｇ，Ｗ_ｂ）とし、数式５で表される範囲に設定する。

すると、地肌以外の画素、つまりトナーにより着色された画素を表すベクトルｒの要素番号の集合Ｊは、例えば数式６で表される。これは、集合Ｊの要素ｊが、１以上ｍｎ以下の数であって、ｒ_ｊ＜Ｗ_ｒ、ｇ_ｊ＜Ｗ_ｇ、ｂ_ｊ＜Ｗ_ｂを共に満たす数であることを意味している。

そして、数式７により、トナー着色画素のみを用いた平均値ｒ^￣が求められる。ここで｜・｜は集合の要素数を表す。

また、トナー着色画素からｒ^￣を求める方法としては、より簡易な以下のような方法もある。
この方法では、まず、例えばＲ信号のトナー着色画素だけのヒストグラムを数式８のように求める。この式では、行列Ｒの要素ｒ’であってｒ’＝ｉを満たすｒ’を要素とする集合の要素数をｆ_ｒ，ｉと定義している。

そして、数式９より平均値ｒ^￣を得る。

尚、上記では、１枚目と２枚目の色差ΔＥ^＊ _ａｂを例示したが、色差ΔＥ^＊ _ａｂは任意の検査画像間で求めるようにしてもよい。例えば、一般的に、１枚目の検査画像とｎ枚目の検査画像との間で色差ΔＥ^＊ _ａｂを求めるようにしてよい。
また、色差ΔＥ^＊ _ａｂが所定値を超えた場合には、まず、ユーザに対して警告を行うとよい。その警告の方法は、音声によるものであってもよいし、警告灯を点灯するものであってもよい。また、画像形成装置３０のコントロールパネルに警告表示を行うものであってもよいし、ネットワークを介して情報処理装置１０に警告表示を行うものであってもよい。その後、ユーザのキャリブレーション要否の判断に基づき、画像形成部６０のキャリブレーションを実行するとよい。警告は行うが、ユーザの判断を待たずに画像形成部６０のキャリブレーションを実行してもよい。

また、上述したように、画像形成装置３０において、中間転写体６２の回転速度が一定速度以下である場合には、中間転写体６２上に形成した未定着トナーの色パッチを画像濃度センサ６２５で測定した結果に基づくキャリブレーションも有効である。そこで、色差ΔＥ^＊ _ａｂが所定値を超えた場合に、中間転写体６２の回転速度を一時的に低速にし、画像濃度センサ６２５での測定結果に基づくキャリブレーションに自動的に切り替えてもよい。この場合、画像濃度センサ６２５は、トナー像の濃度を検知する検知手段の一例である。

更に、本実施の形態では、記録媒体への画像の印刷の完了後に、色差ΔＥ^＊ _ａｂの変動を表した情報を出力し、印刷物の品質を証明することも考えられる。
更にまた、本実施の形態において、原稿画像に含まれない色材については、平均値演算を行わないようにしてもよい。平均値（ｃ^￣，ｍ^￣，ｙ^￣，ｋ^￣）^ｔを算出する場合、例えば、原稿画像にＫ版しか含まれていなければ、ｋ^￣のみ演算し、他の色には数式１０のように任意の定数を用いるとよい。

同様に、平均値（ｒ^￣，ｇ^￣，ｂ^￣）^ｔを算出する場合、３色のうち１色についてのみ平均値を演算し（例えばｇ^￣のみ）、数式１１のようにｇ^￣以外には任意の定数を用いるようにしてもよい。

或いは、演算しなかった色へ演算した色の平均値を代入して、数式１２の関係を得てもよい。

次に、本実施の形態における画像形成装置３０の動作について説明する。
図５は、画像形成装置３０の第１の動作例を示したフローチャートである。この第１の動作例は、１ページ分の原稿画像データに基づく原稿画像を所定部数印刷する場合の例である。尚、ここでは、キャリブレーション処理として、画像形成部６０における画像形成条件を自動的に修正する処理を行うものとする。
情報処理装置１０又は画像読取装置２０から原稿画像データが入力されると、まず、画像処理部４０及び制御部５０が、原稿画像データの色空間を画像形成部６０の色空間に変換する（ステップ３０１）。そして、制御部５０が、画像形成部６０に対し、ステップ３０１で色変換がなされた原稿画像データに基づく原稿画像の印刷を指示し、これにより、画像形成部６０は、原稿画像を記録媒体に印刷する（ステップ３０２）。
その後、原稿画像が印刷された記録媒体は画像形成装置３０の外部へ排出されることになるが、排出前に画像読取部７０が記録媒体に記録された画像（検査画像）を読み込み、検査画像データを生成する（ステップ３０３）。そして、検査画像データの色空間を任意の色空間に変換する（ステップ３０４）。

次に、キャリブレーション要否判定部８０は、検査画像データにおける画素データの平均値を求める（ステップ３０５）。そして、記憶部９０に既に記憶されている平均値からの変動を求め、その変動が所定値以内かどうかを判定する（ステップ３０６）。ここで、今回がｎ枚目の検査画像ついての処理であるとすると、平均値の変動は、例えば、記憶部９０に記憶されていた１枚目の検査画像についての平均値と、今回求めたｎ枚目の検査画像についての平均値とから求めるとよい。但し、今回が１枚目の検査画像についての処理である場合は、記憶部９０に平均値は記憶されていないので、１枚目の検査画像についての平均値を記憶部９０に記憶する処理だけを行うことになる。

ステップ３０６で平均値の変動が所定値以内ではないと判定されると、キャリブレーション要否判定部８０は、制御部５０に対し、画像形成部６０における画像形成条件の修正を指示し、これにより、制御部５０は、画像形成部６０における画像形成条件を修正する（ステップ３０７）。そして、ステップ３０２に戻り、同じ原稿画像データに基づいて、次の記録媒体に原稿画像を印刷する。
また、ステップ３０６で平均値の変動が所定値以内であると判定されると、制御部５０は、画像形成部６０にて指定部数が印刷されたかどうかを判定する（ステップ３０８）。
ここで、指定部数が印刷されたと判定されなければ、ステップ３０２に戻り、同じ原稿画像データに基づいて、次の記録媒体に原稿画像を印刷する。一方、指定部数が印刷されたと判定されれば、処理を終了する。

また、本実施の形態では、Ｎページ分の原稿画像をＭ部印刷する第２の動作例も考えられるので、以下この第２の動作例について説明する。但し、Ｍ、Ｎは１より大きい整数とする。よって、この例でも検査画像は２枚以上得られるものとする。また、ｍ（＜Ｍ）部目のｎ（＜Ｎ）ページ目に関する値を、添え字「ｍ，ｎ」を付して表すものとする。
まず、第１の動作例と同様に、１部目の１ページからＮページまでを印刷し、読み取った画像における画素データの平均値から均等色空間における平均値（Ｌ^＊ _１，１ ^￣，ａ^＊ _１，１ ^￣，ｂ^＊ _１，１ ^￣）、（Ｌ^＊ _１，２ ^￣，ａ^＊ _１，２ ^￣，ｂ^＊ _１，２ ^￣）、（Ｌ^＊ _１，３ ^￣，ａ^＊ _１，３ ^￣，ｂ^＊ _１，３ ^￣）、・・・、（Ｌ^＊ _１，Ｎ ^￣，ａ^＊ _１，Ｎ ^￣，ｂ^＊ _１，Ｎ ^￣）を記憶する。続いて、２部目の１ページ目を印刷し、読み取った画像における画素データの平均値から均等色空間における平均値（Ｌ^＊ _２，１ ^￣，ａ^＊ _２，１ ^￣，ｂ^＊ _２，１ ^￣）を得る。そして、１部目の１ページ目の平均値（Ｌ^＊ _１，１ ^￣，ａ^＊ _１，１ ^￣，ｂ^＊ _１，１ ^￣）との色差ΔＥ^＊ _ａｂを、数式１３により求める。

続けて同様に、２部目の２ページ目以降を印刷して色差ΔＥ^＊ _ａｂを求め、画像形成装置３０にて印刷された画像の色変動とする。数式１４は、数式１３をｍ、ｎについて一般化したものである。

以上の処理を、Ｍ部目のＮページ目の印刷終了まで繰り返す。
以下、この第２の動作例を詳細に説明する。

図６は、画像形成装置３０の第２の動作例を示したフローチャートである。この第２の動作例は、既に述べた通り、複数ページ分の原稿画像データに基づく原稿画像を所定部数印刷する場合の例である。尚、ここでも、キャリブレーション処理として、画像形成部６０における画像形成条件を自動的に修正する処理を行うものとする。
情報処理装置１０又は画像読取装置２０から原稿画像データが入力されると、まず、画像処理部４０及び制御部５０が、原稿画像データの色空間を画像形成部６０の色空間に変換する（ステップ３５１）。そして、制御部５０が、画像形成部６０に対し、ステップ３５１で色変換がなされた原稿画像データに基づく原稿画像の印刷を指示し、これにより、画像形成部６０は、原稿画像を記録媒体に印刷する（ステップ３５２）。
その後、原稿画像が印刷された記録媒体は画像形成装置３０の外部へ排出されることになるが、排出前に画像読取部７０が記録媒体に記録された画像（検査画像）を読み込み、検査画像データを生成する（ステップ３５３）。そして、検査画像データの色空間を任意の色空間に変換する（ステップ３５４）。

次に、キャリブレーション要否判定部８０は、検査画像データにおける画素データの平均値を求める（ステップ３５５）。そして、求めた平均値を記憶部９０に記憶する（ステップ３５６）。その後、制御部５０は、画像形成部６０にて指定ページ数が印刷されたかどうかを判定する（ステップ３５７）。
ここで、指定ページ数が印刷されたと判定されなければ、ステップ３５２に戻り、次のページの原稿画像データに基づいて、次の記録媒体に原稿画像を印刷する。一方、指定ページ数が印刷されたと判定されれば、次の部の原稿画像データに基づく処理に移行する。

この処理が開始すると、まず、制御部５０が、画像形成部６０に対し、ステップ３５１で色変換がなされた原稿画像データに基づく原稿画像の印刷を指示し、これにより、画像形成部６０は、原稿画像を記録媒体に印刷する（ステップ３５８）。
その後、原稿画像が印刷された記録媒体は画像形成装置３０の外部へ排出されることになるが、排出前に画像読取部７０が記録媒体に記録された画像（検査画像）を読み込み、検査画像データを生成する（ステップ３５９）。そして、検査画像データの色空間を任意の色空間に変換する（ステップ３６０）。

次に、キャリブレーション要否判定部８０は、検査画像データにおける画素データの平均値を求める（ステップ３６１）。そして、記憶部９０に既に記憶されている同じページについての平均値からの変動を求め、その変動が所定値以内かどうかを判定する（ステップ３６２）。ここで、今回が第ｎページの検査画像ついてのｍ回目の処理であるとすると、平均値の変動は、例えば、記憶部９０に記憶されていた第１部の第ｎページの検査画像についての平均値と、今回求めた第ｍ部の第ｎページの検査画像についての平均値とから求めるとよい。

ステップ３６２で平均値の変動が所定値以内ではないと判定されると、キャリブレーション要否判定部８０は、制御部５０に対し、画像形成部６０における画像形成条件の修正を指示し、これにより、制御部５０は、画像形成部６０における画像形成条件を修正する（ステップ３６３）。そして、ステップ３５８に戻り、次のページの原稿画像データに基づいて、次の記録媒体に原稿画像を印刷する。
また、ステップ３６２で平均値の変動が所定値以内であると判定されると、制御部５０は、画像形成部６０にて指定ページ数が印刷されたかどうかを判定する（ステップ３６４）。
ここで、指定ページ数が印刷されたと判定されなければ、ステップ３５８に戻り、次のページの原稿画像データに基づいて、次の記録媒体に原稿画像を印刷する。一方、指定ページ数が印刷されたと判定されれば、画像形成部６０にて指定部数が印刷されたかどうかを判定する（ステップ３６５）。そして、指定部数が印刷されたと判定されなければ、ステップ３５８に戻り、１ページ目の原稿画像データに基づいて、次の記録媒体に原稿画像を印刷する。また、指定部数が印刷されたと判定されれば、処理を終了する。

ところで、これまでの説明では、色変動を判定するのに、画素データの平均値を用いていたが、代わりに画素データの累積値（画素値の合計値）を用いてもよい。即ち、複数の出力画像の各々から得られる特徴量の一例として、合計値を用いてもよい。
このような累積値を用いることにすると、１枚目と２枚目の色変動は、均等色空間への変換を行うことなく、例えば、数式１５のように求められる。ここで、（ｒ_ｎ，ｇ_ｎ，ｂ_ｎ）^ｔや（ｃ_ｎ，ｍ_ｎ，ｙ_ｎ，ｋ_ｎ）^ｔは任意枚数目における累積値を表す。

この場合、数式１５の第１式では、（Δｒ，Δｇ，Δｂ）^ｔの３色のうち、全色又は任意の色の変動が所定値を超えた場合、キャリブレーション要否判定部８０が、画像処理部４０又は制御部５０に対し、キャリブレーションの実行命令を送る。また、数式１５の第２式では、（Δｃ，Δｍ，Δｙ，Δｋ）^ｔの４色のうち、全色又は任意の色の変動が所定値を超えた場合、キャリブレーション要否判定部８０が、画像処理部４０又は制御部５０に対し、キャリブレーションの実行命令を送る。

また、本実施の形態では、平均値（ｒ^￣，ｇ^￣，ｂ^￣）^ｔや（ｃ^￣，ｍ^￣，ｙ^￣，ｋ^￣）^ｔを検査画像の特定濃度範囲のみから求めても良い。例えば、高濃度領域に限定してベタ部の色安定性だけを監視してもよい。
この場合、数式６は、数式１６のように拡張される。

また、数式８は、数式１７のように拡張される。

尚、数式１６、１７では、各色の濃度範囲を１領域に限定しているが、複数の濃度範囲を指定してもよい。

更に、本実施の形態では、ｉ枚目の色差をΔＥ_ｉとして、任意枚数ｎの検査画像から色差の移動平均ΔＥ_ｍａを数式１８のように求め、キャリブレーション要否の判断を行ってもよい。

尚、本実施の形態を実現するプログラムは、通信手段により提供することはもちろん、ＣＤ−ＲＯＭ等の記録媒体に格納して提供するようにしてもよい。

本発明の実施の形態が適用される画像形成システムの構成例を示した図である。 本発明の実施の形態における画像形成装置のコンピュータ部分のハードウェア構成例を示した図である。 本発明の実施の形態における画像形成装置の画像形成部及び画像読取部の構成例を示した図である。 本発明の実施の形態における色変換の流れを示した図である。 本発明の実施の形態における画像形成装置の第１の動作例を示したフローチャートである。 本発明の実施の形態における画像形成装置の第２の動作例を示したフローチャートである。

符号の説明

１０…情報処理装置、２０…画像読取装置、３０…画像形成装置、４０…画像処理部、５０…制御部、６０…画像形成部、７０…画像読取部、８０…キャリブレーション要否判定部、９０…記憶部

Claims (12)

1. 画像情報に対して所定の画像処理を行う画像処理手段と、
   前記画像処理手段により画像処理が行われた前記画像情報に基づくトナー像を記録媒体に転写した後、当該トナー像を当該記録媒体に定着させることにより、当該画像情報に基づく出力画像を当該記録媒体に形成する画像形成手段と、
   同じ前記画像情報に基づいて複数の記録媒体の各々に形成された出力画像を、各記録媒体が装置外へ排出される前に当該各記録媒体から読み取ることにより、複数の前記出力画像を読み取る読取手段と、
   前記読取手段により読み取られた前記複数の出力画像における色変動に応じて、前記画像処理手段による画像処理の条件、及び、前記画像形成手段による画像形成の条件の少なくともいずれか一方の調整の要否を判定する判定手段と
   を備えたことを特徴とする画像形成装置。
2. 前記判定手段により前記調整が必要と判定された場合にその旨の警告を行う警告手段と、
   前記警告手段による警告に応じて操作者が前記調整を行うかどうかを示す情報を入力すると、当該情報を受け付ける受付手段と
   を更に備えたことを特徴とする請求項１記載の画像形成装置。
3. 前記画像形成手段により前記トナー像が前記記録媒体に転写される前に当該トナー像を保持する部材が走行することで搬送される当該トナー像の濃度を検知する検知手段と、
   前記判定手段により前記画像形成手段による画像形成の条件の調整が必要と判定された場合に、前記部材の走行速度が遅くなるように制御する制御手段と
   を更に備えたことを特徴とする請求項１記載の画像形成装置。
4. 同じ画像情報に基づいて複数の記録媒体の各々に形成された出力画像を、各記録媒体が画像形成装置外へ排出される前に当該各記録媒体から読み取った結果に基づいて、複数の前記出力画像を取得する取得手段と、
   前記取得手段により取得された前記複数の出力画像における色変動に応じて、電子写真方式における画像処理の条件、及び、電子写真方式における画像形成の条件の少なくともいずれか一方の調整の要否を判定する判定手段と
   を備えたことを特徴とする画像形成制御装置。
5. 前記判定手段は、前記取得手段により取得された前記複数の出力画像の各々から得られる特徴量を用いて、前記色変動を監視することを特徴とする請求項４記載の画像形成制御装置。
6. 前記出力画像が形成されていない前記記録媒体の色を表す階調値を特定する地色特定手段を更に備え、
   前記特徴量は、前記取得手段により取得された前記複数の出力画像の各々から前記地色特定手段によって特定された前記記録媒体の色を表す階調値を除いた階調値を用いて生成されることを特徴とする請求項５記載の画像形成制御装置。
7. 前記複数の出力画像は、複数の画像群を含み、各画像群は複数ページの画像を含み、
   前記判定手段は、前記取得手段により取得された前記複数の出力画像に含まれる特定ページの画像から得られる前記特徴量を前記画像群の間で比較することにより、前記色変動を監視することを特徴とする請求項５記載の画像形成制御装置。
8. 前記特徴量は、前記複数の出力画像の各々における画素値の平均値であることを特徴とする請求項５記載の画像形成制御装置。
9. 前記特徴量は、前記複数の出力画像の各々における画素値の合計値であることを特徴とする請求項５記載の画像形成制御装置。
10. 前記特徴量は、前記複数の出力画像の各々における特定の濃度範囲に限定して求められたものであることを特徴とする請求項５記載の画像形成制御装置。
11. 前記判定手段は、前記特徴量の移動平均を求めることにより、前記色変動を監視することを特徴とする請求項５記載の画像形成制御装置。
12. コンピュータに、
    同じ画像情報に基づいて複数の記録媒体の各々に形成された出力画像を、各記録媒体が画像形成装置外へ排出される前に当該各記録媒体から読み取った結果に基づいて、複数の前記出力画像を取得する機能と、
    取得された前記複数の出力画像における色変動に応じて、電子写真方式における画像処理の条件、及び、電子写真方式における画像形成の条件の少なくともいずれか一方の調整の要否を判定する機能と
    を実現させるためのプログラム。

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