JP2010008459A - 画像形成装置 - Google Patents

Abstract

【課題】過去に形成した画像の色味を忠実に再現する。
【解決手段】制御部１１０は、濃度センサ９に用紙上のパッチ画像の濃度を読み取らせて、その結果得られた、濃度センサ９の検出値を記憶部１２０に記憶する。次に、制御部１１０は、その検出値と、記憶部１２０に記憶されている目標値とを比較する。次に、制御部１１０は、その比較結果に基づいて、画像形成ユニット１によって実際に形成される画像の濃度が目標値に近づくような内容のＬＵＴを生成する。そして、制御部１１０は、ユーザにより指定された画像データと、上記検出値、上記目標値及び上記ＬＵＴとを対応付けて記憶部１２０に記憶する。
【選択図】図３

Description

本発明は、画像形成装置に関する。

カラープリンタなどの画像形成装置が長時間使用され続けると、用紙に形成される画像の濃度が変化してくるため、それを適切な濃度に補正する処理が行われる。この処理は一般にキャリブレーションと称されている。その処理内容は、濃度が一様なパッチ画像を用紙や感光体或いは中間転写体などにいくつか形成し、これらパッチ画像の濃度を測定してその目標値と比較し、その比較結果に基づいて、画像を形成するための各種条件を調整する、というものである。

例えば特許文献１には、階調別のパッチ画像の読取り値と目標データとに基づいてＬＵＴを形成する場合にその目標値を変更することが開示されている。また、特許文献２には、パッチ画像の読み取り結果をそのパッチ画像が形成された用紙に記録しておき、その記録された用紙上のパッチ画像を再度読み取ることで、パッチ画像の読取手段の特性を補正することが開示されている。また、特許文献３には、経時変化や環境変化に応じて最大濃度が変化することに着目し、実測した最大濃度が目標最大濃度より高い場合は各目標値を修正する一方、実測した最大濃度が目標最大濃度未満の場合は、実測した最大濃度を目標最大濃度とすることが開示されている。

特開平９−２９８６６４号公報 特開２００５−３１９６７６号公報 特開２０００−１８４２１７号公報

例えば名刺や広告などの印刷物の場合、定期的に同じ画像を用いた画像を形成することが多いが、この場合、たとえば過去に形成した画像の色味と、現時点で形成した画像の色味が同じにならないことが問題となる。
本発明は、過去に形成した画像の色味を再現することを目的とする。

上述した課題を解決するため、請求項１に係る発明は、画像データに応じた画像を形成する画像形成手段と、前記画像形成手段により所定濃度の画像として形成されたパッチ画像の濃度を検出する検出手段と、前記パッチ画像の濃度の目標値を記憶する目標値記憶手段と、画像データを前記画像形成手段に出力する画像データへと変換する変換条件を生成する生成手段であって、指定された画像データに応じた画像を前記画像形成手段が形成するのに先だって前記検出手段により検出された前記パッチ画像の濃度と、前記目標値記憶手段によって記憶されている目標値とが近づくような内容の変換条件を生成する生成手段と、前記指定された画像データと、当該画像データに応じた画像が形成されるのに先だって前記検出手段により検出された前記パッチ画像の濃度と、当該濃度に基づいて前記生成手段により生成された前記変換条件と、当該変換条件が生成されたときの前記目標値とを対応付けて記憶する条件記憶手段と、前記条件記憶手段により記憶された画像データに応じた画像を形成する場合には、当該画像データに対応付けて前記条件記憶手段により記憶されている前記濃度、前記変換条件及び前記目標値に基づいて、当該画像データを、前記画像形成手段に出力する画像データへと変換する変換手段とを備えることを特徴とする画像形成装置を提供する。

請求項２に係る発明は、請求項１記載の構成において、前記条件記憶手段により記憶された画像データに応じた画像と、当該画像データに対応付けて前記条件記憶手段により記憶されている前記濃度、前記変換条件及び前記目標値を示す画像とを、前記画像形成手段により記録媒体に形成させる画像形成制御手段を備えている。

請求項３に係る発明は、請求項１記載の構成において、前記生成手段が前記変換条件を生成したときに用いた前記パッチ画像と、前記条件記憶手段により記憶されている前記濃度、前記変換条件及び前記目標値を示す画像とを、前記画像形成手段により記録媒体に形成させる画像形成制御手段を備えている。

請求項４に係る発明は、請求項１記載の構成において、前記条件記憶手段は、１つの前記指定された画像データに対応付けて、前記濃度、前記変換条件及び前記目標値を複数組記憶しており、前記変換手段は、前記複数組のうちのいずれかの組に含まれる前記濃度、前記変換条件及び前記目標値に基づいて形成するよう指示された場合には、前記条件記憶手段により記憶された画像データを、当該組に含まれる前記濃度、前記変換条件及び前記目標値に基づいて、前記画像形成手段に出力する画像データへと変換する。

請求項５に係る発明は、請求項１記載の構成において、前記変換条件は、画像データが表す画像の最高濃度を低下させる変換条件である。

請求項１に記載の発明によれば、本構成を有しない場合に比べて、過去に形成した画像の色味が忠実に再現される。
請求項２に記載の発明によれば、画像データに応じた画像と、その画像データの変換条件と、その変換条件が生成されたときに用いたパッチ画像の濃度及び目標値とを視認することができる。
請求項３に記載の発明によれば、過去にパッチ画像を形成して画像形成条件を補正したときのそのパッチ画像と、画像データの変換条件と、そのパッチ画像の濃度及び目標値とを視認することができる。
請求項４に記載の発明によれば、過去に形成した画像が、複数組のうちのいずれかの組に含まれる濃度、変換条件及び目標値に基づいて再現される。
請求項５に記載の発明によれば、本構成を有しない場合に比べて、過去に形成した画像を再現しやすくなる。

次に、本発明を実施するための最良の形態について説明する。なお、以下の説明において「追い刷り」とは、定期的に同じ画像を繰り返し形成するような場合において、過去に形成した画像とできるだけ同じ色味で、その画像を再度形成することを言う。
（１）構成
図１は、本発明の一実施形態に係る画像形成装置１００の構造を示した図である。
画像形成ユニット１Ｙ，１Ｍ，１Ｃ，１Ｋはそれぞれ、イエロー（Ｙ）色、マゼンタ（Ｍ）色、シアン（Ｃ）色およびブラック（Ｋ）色の各色のトナー像を形成する。各画像形成ユニット１Ｙ，１Ｍ，１Ｃ，１Ｋは、像保持体である感光体と、感光体を帯電させる帯電装置と、画像データに応じた光を感光体に光を照射して静電潜像を形成する露光装置と、静電潜像にトナーを供給して感光体１１Ｋの表面にトナー像を形成させる現像装置と、中間転写ベルト２にトナー像を１次転写するための１次転写ロールと、一次転写後の感光体１１Ｋの表面に残留するトナーを除去するクリーニング装置とを備えている。中間転写ベルト２は、複数の各種ロール３に掛け渡されており、これらロール３によって矢印Ａ方向に周回移動させられる。このように周回移動させられる中間転写ベルト２には、画像形成ユニット１Ｙ，１Ｍ，１Ｃ，１Ｋによって形成された各色のトナー像が重ね合わされるようにして１次転写される。収容トレイ４ａ，４ｂ，４ｃ，４ｄには、それぞれ異なるサイズの用紙が複数枚収容されている。指定されたサイズの用紙は、収容トレイ４ａ、４ｂ、４ｃ，４ｄのいずれかから送り出され、複数の搬送ロール５によって搬送路Pathを矢印Ｂ方向に搬送される。転写装置６は、上述したように中間転写ベルト２に１次転写されたトナー像を、搬送路Path上を搬送される用紙に２次転写する。定着装置７は、用紙に２次転写されたトナー像を加熱および加圧することによって用紙に定着させる。トナー像が定着させられた用紙は、矢印Ｃ方向に沿って排出トレイ８ａ、８ｂ、８ｃのいずれかに排出させられる。用紙が排出トレイ８ａ、８ｂ、８ｃのいずれかに排出される際に、濃度センサ９はその用紙に形成されている画像の濃度を読み取る。

画像形成装置１００の筐体上面には、表示部１０１と操作部１０２とが設けられている。表示部１０１は、液晶パネルを備えており、このパネルを駆動することにより各種の情報を表示する。また、この表示部１０１の液晶パネルはタッチパネルとしても機能し、操作者は操作部１０２の他に、この液晶パネルを用いて、各種の操作を行うことができる。

次に、図２のブロック図を参照しながら、画像形成装置１００の制御系の構成について説明する。
制御部１１０は、例えばＣＰＵ（Central Processing Unit）である。制御部１１０は、記憶部１２０に記憶されている制御プログラムに従って、画像形成装置１００の各部、具体的には、図２に示した表示部１０１、転写装置１０３、定着装置７、帯電装置１２、現像装置１４及び露光装置１３の動作を制御する。また、制御部１１０は、濃度センサ９から供給される出力信号を受け取ってこれを処理したり、操作部１０２から供給される出力信号に基づいて操作者の操作に応じた処理を行う。なお、図２に示した転写装置１０３は、１次転写を行う１次転写ロール１５と、２次転写を行う転写装置６とを含んでいる。

記憶部１２０には、制御プログラムのほか、画像を形成するための条件である画像形成条件や、複数の画像データが記憶されている。このような画像形成条件には、転写条件、定着条件、帯電条件、露光条件、または、トナーの濃度に関する条件などがあるが、ここでは特に、キャリブレーションにおいて利用される目標値及びルックアップテーブル（以降、ルックアップテーブルをＬＵＴと略記する）を指す。目標値は、所定濃度の画像として形成されたパッチ画像の濃度の目標値として予め定められたものである。ＬＵＴには、キャリブレーションによって決められた濃度の補正量が記述される。つまり、記憶部１２０に記憶されている画像データに基づいて用紙に形成した画像の色味をその目標値に近づけるような画像データの変換条件、具体的には入力濃度値と出力濃度値との対応関係が記述されている。これらの画像形成条件は、制御部１１０の指示によって生成され、或いは補正されるようになっている。

（２）動作
次に、図３〜図７を参照しながら、制御部１１０が制御プログラムに従って行う処理について説明する。
画像形成装置１００においては、追い刷りの対象となる画像を形成する処理と、それ以外の通常の画像を形成する処理とがある。前者は、例えば名刺や広告などの印刷物のように、期間をおいて同じ画像が繰り返し形成されるような場合であり、常に同じ色味の画像が要求される。

図３に示したフローチャートにおいて、ユーザにより或る画像データが指定されて、追い刷りの対象となる画像を形成する処理が指示された場合（ステップＳ１；ＹＥＳ）、まず、制御部１１０は、追い刷りの対象となる画像の画像形成条件を、自装置に登録することが可能か否かを判断する（ステップＳ２）。指定される画像データは、記憶部１２０に記憶されているものであってもよいし、パーソナルコンピュータなどのクライアントから図示せぬ通信装置がネットワークを介して受信したものであってもよい。また、追い刷りの対象となる画像の画像形成条件を登録することが可能か否かを判断は、例えばトナーの充足状況に基づき自装置がキャリブレーションができるような正常な状態であるか否かを判断することで行われ、自装置の状態は正常な場合には登録が可能とされ、異常の場合は登録は許可されない。そして、登録が許可されない場合には（ステップＳ２；ＮＯ）、制御部１１０は、追い刷りの登録ができない旨のエラーメッセージを表示部１０１に表示させて（ステップＳ９）、処理を終了する。

一方、登録が可能と判断された場合には（ステップＳ２；ＹＥＳ）、制御部１１０は、指定された画像データに応じた画像を形成するのに先だって、所定濃度の階調ごとに区分された複数のパッチ画像を、画像形成ユニット１により用紙に形成する（ステップＳ３）。次いで、制御部１１０は、濃度センサ９に用紙上の各パッチ画像の濃度を読み取らせて、その結果得られた、濃度センサ９の検出値を記憶部１２０に記憶する（ステップＳ４）。そして、制御部１１０は、その検出値と、記憶部１２０に記憶されている目標値とを比較し（ステップＳ５）、その比較結果に基づいて、画像形成ユニット１によって形成される画像の濃度が目標値に近づくような内容のＬＵＴを生成する（ステップＳ６）。そして、制御部１１０は、ユーザにより指定された上記画像データと、上記検出値、上記目標値及び上記ＬＵＴとを対応付けて記憶部１２０に記憶する（ステップＳ７）。

図４は、ステップＳ７において記憶部１２０に記憶される内容の一例を示す図である。各画像データには、それぞれに固有の識別情報である画像ＩＤが割り当てられており、図４に示すように、この画像ＩＤ及び記憶部１２０における画像データの格納アドレスが、上述した検出値、目標値及びＬＵＴと対応付けられている。これにより、ユーザにより指定された画像データと、検出値、目標値及びＬＵＴとが対応付けられることになる。

再び図３に戻り、制御部１１０は、上記ＬＵＴの内容に従って、指定された上記画像データを、画像形成ユニット１に出力する画像データへと変換し、さらに画像形成ユニット１を制御して用紙に画像を形成する。このとき、制御部１１０は、その画像データに応じた画像を形成するほか、その画像データに対応付けられた検出値、目標値及びＬＵＴの内容を記憶部１２０から読み出し、読み出した内容を示す画像を用紙に形成する（ステップＳ８）。

ここで、図５は、ステップＳ８において用紙に形成される画像の一例を示す図である。同図に示す用紙Ｐの領域ａ１には、ユーザが指定した画像データに応じた画像（以下、「ユーザ画像」という）が形成される。一方、領域ａ１以外の領域ａ２には、上述した検出値、目標値及びＬＵＴの内容を示す画像が形成されている。これら検出値、目標値及びＬＵＴの内容を示す画像は、追い刷り登録時の画像形成条件に関する内容を示した画像であるから、以下では、「条件画像」という。この条件画像は、用紙Ｐの端部にある領域ａ２に形成されているから、領域ａ１に形成されたユーザ画像を使用する場合には、領域ａ２を用紙Ｐから切り取るなどとすれば、条件画像がユーザ画像の使用の邪魔になることはない。

ユーザは、この条件画像の内容を参照することで、追い刷りの対象となるユーザ画像の画像形成条件を決定したときのパッチ画像の検出値、目標値及びＬＵＴの内容を視認により把握することができる。よって、例えば過去に形成した画像と同じ色味を再現しようとする場合には（つまり追い刷りを行う場合には）、これらの条件画像の内容に基づいて、過去の画像形成条件が分かる。

次に、図６に示したフローチャートを参照しながら、画像形成装置１００において追い刷りを行うときの動作を説明する。
図６において、ユーザにより或る画像データが指定されて追い刷りが指示されると（ステップＳ１１；ＹＥＳ）、まず、制御部１１０は、ステップＳ３と同じく、画像形成ユニット１を制御して、階調ごとの複数のパッチ画像を用紙に形成する（ステップＳ１２）。このとき指定される画像データは、図３に示した動作により、画像形成装置１００に登録された画像データであり、登録されていない画像データを追い刷りの対象とすることはできない。次いで、制御部１１０は、濃度センサ９により用紙上のパッチ画像の濃度を読み取らせて、その読み取り結果である検出値を記憶部１２０に記憶する（ステップＳ１３）。このとき、制御部１１０は、上述した追い刷り登録時に上記画像データに対応付けて記憶しておいた検出値と、ステップＳ１３にて記憶した検出値との差を計算しておく。

そして、制御部１１０は、ステップＳ１３にて記憶した検出値と、記憶部１２０に記憶されている目標値とを比較する（ステップＳ１４）。このときの検出値と目標値との比較において、制御部１１０は、ステップＳ１３にて計算した差を加味して、画像データの登録時と追い刷り時とで画像の色味が同じになるようにする。具体的には、検出値と目標値との差に対し、ステップＳ１３にて計算した差を加算するとか、或いはステップＳ１３にて計算した差に応じた計数を乗算するなどといった具合である。

次に、制御部１１０は、ステップＳ１３にて計算した差を加味した比較結果に基づいて、画像形成ユニット１によって形成される画像の濃度が目標値に近づくようなＬＵＴを生成する（ステップＳ１５）。そして、制御部１１０は、上記パッチ画像を表すパッチ画像データと、上記検出値、上記目標値及び上記ＬＵＴとを対応付けて記憶部１２０に記憶する（ステップＳ１６）。このとき、制御部１１０は、図３のステップＳ７にて、ユーザにより指定された画像データと、上記検出値、目標値及びＬＵＴとを対応付けて記憶部１２０に記憶したときと同じ要領で、パッチ画像データの画像ＩＤ及び格納アドレスと、検出値、目標値及びＬＵＴとを対応付けて記憶部１２０に記憶する。

そして、制御部１１０は、上記ＬＵＴの内容に従って、パッチ画像データに応じた画像形成ジョブを行い、それが終わると、ユーザにより指定された画像データに応じた画像形成ジョブを行う（ステップＳ１７）。パッチ画像データに応じたパッチ画像を形成するときには、制御部１１０は、パッチ画像データに応じたパッチ画像のほか、上記検出値、上記目標値及び上記ＬＵＴに関する情報を用紙に形成する。一方、指定された画像データに応じたユーザ画像を形成するときには、制御部１１０は、上記ＬＵＴの内容に従って、画像データに応じたユーザ画像のみを形成する。

ここで、図７は、ステップＳ１７において用紙に形成されたパッチ画像の一例を示す図である。同図に示す領域ａ３には、パッチ画像データに応じたパッチ画像が形成されており、領域ａ４には、検出値、目標値及びＬＵＴの内容を示す条件画像が形成されている。ユーザは、この条件画像の内容を視認することで、追い刷り時にキャリブレーションを行ったときのパッチ画像の検出値、目標値及びＬＵＴの内容を把握することができる。また、ユーザ画像は、ステップＳ１３にて計算した差を加味したＬＵＴの内容に従って形成されるので、経時による濃度変化に依らず、過去の画像形成時とほぼ同じ色味となる。

（３）変形例
（３−１）変形例１
上述した実施形態では、記憶部１２０に予め記憶されていた目標値に近づけるような内容のＬＵＴを生成していたが、そうではなくて、パッチ画像を実際に読み取って得た検出値の最大濃度の範囲内で、目標値を新たに決めるようにしてもよい。図８は、この目標値を決め方を説明する図である。
図８（ａ）に示すように、制御部１１０は、検出値よりも低い濃度を目標値とする。この場合に生成されるＬＵＴにおいては、例えば図８（ｂ）に示すように入力濃度Ｃinに対し、出力濃度Ｃoutが相対的に低くなる。つまり、画像データが表す画像の最高濃度を低下させるような変換条件となる。このようにすれば、画像の最大濃度側に、濃度を補正し得る余裕ができるので、過去に形成した画像の色味が高濃度側にある場合であっても、それを再現しやすくなる。

（３−２）変形例２
実施形態では、１つの画像データに対応付けて、検出値、目標値及びＬＵＴをそれぞれ１つずつ対応付けて記憶していた。これに対し、１つの画像データに対応付けて、検出値、目標値及びＬＵＴを複数組記憶してもよい。つまり、１つの画像データに対する追い刷り時の画像形成条件にバリエーションを持たせるのである。この場合、記憶部１２０には、１つの画像データに対応付けて、検出値、目標値及びＬＵＴが複数組記憶されている。そして。制御部１１０は、複数組のうちのいずれかの組に含まれる検出値、目標値及びＬＵＴに基づいて形成するよう指示された場合には、記憶部１２０に記憶されている画像データを、当該組に含まれる検出値、目標値及びＬＵＴに基づいて、画像形成ユニット１に出力する画像データへと変換する。このようにすれば、同じ画像であっても、必要に応じて異なる色味で追い刷りを行うことができる。

（３−３）変形例３
制御部１１０は、用紙ではなく、感光体や中間転写体等の像担持体にパッチ画像を形成し、このパッチ画像に基づいてキャリブレーションを行ってもよい。また、画像形成装置１００は、中間転写ベルト２を用いるタンデム構成の画像形成装置であったが、中間転写ベルト以外の中間転写体を用いるものであってもよい。さらに、中間転写方式に限定されず、用紙搬送ベルトに担持された記録媒体、あるいはロールで搬送される記録媒体に直接転写する方式であってもよい。また、上述の説明においては、画像を形成する記録媒体の一例として用紙を挙げて説明したが、これ以外にも、例えばＯＨＰフィルム等の種々の材料を記録媒体として用いることが可能である。

本発明の実施形態に係る画像形成装置の構成を示す図である。 同画像形成装置の制御系の構成を示すブロック図である。 同実施形態における画像形成装置の制御部の動作を示すフローチャートである。 同実施形態において記憶部に記憶される内容の一例を示す図である。 同実施形態において用紙に形成される画像の一例を示す図である。 同実施形態における画像形成装置の制御部の動作を示すフローチャートである。 同実施形態において用紙に形成される画像の一例を示す図である。 変形例において目標値を決め方を説明する図である。

符号の説明

１Ｙ，１Ｍ，１Ｃ，１Ｋ・・・画像形成ユニット、２・・・中間転写ベルト、４ａ，４ｂ，４ｃ，４ｄ・・・収容トレイ、６・・・転写装置、７・・・定着装置、８ａ，８ｂ，８ｃ・・・排出トレイ、９・・・濃度センサ、１００・・・画像形成装置、１０１・・・表示部、１０２・・・操作部、１１０・・・制御部、１２０・・・記憶部、Ｐ・・・用紙。

Claims (5)

1. 画像データに応じた画像を形成する画像形成手段と、
   前記画像形成手段により所定濃度の画像として形成されたパッチ画像の濃度を検出する検出手段と、
   前記パッチ画像の濃度の目標値を記憶する目標値記憶手段と、
   画像データを前記画像形成手段に出力する画像データへと変換する変換条件を生成する生成手段であって、指定された画像データに応じた画像を前記画像形成手段が形成するのに先だって前記検出手段により検出された前記パッチ画像の濃度と、前記目標値記憶手段によって記憶されている目標値とが近づくような内容の変換条件を生成する生成手段と、
   前記指定された画像データと、当該画像データに応じた画像が形成されるのに先だって前記検出手段により検出された前記パッチ画像の濃度と、当該濃度に基づいて前記生成手段により生成された前記変換条件と、当該変換条件が生成されたときの前記目標値とを対応付けて記憶する条件記憶手段と、
   前記条件記憶手段により記憶された画像データに応じた画像を形成する場合には、当該画像データに対応付けて前記条件記憶手段により記憶されている前記濃度、前記変換条件及び前記目標値に基づいて、当該画像データを、前記画像形成手段に出力する画像データへと変換する変換手段と
   を備えることを特徴とする画像形成装置。
2. 前記条件記憶手段により記憶された画像データに応じた画像と、当該画像データに対応付けて前記条件記憶手段により記憶されている前記濃度、前記変換条件及び前記目標値を示す画像とを、前記画像形成手段により記録媒体に形成させる画像形成制御手段を備える
   ことを特徴とする請求項１記載の画像形成装置。
3. 前記生成手段が前記変換条件を生成したときに用いた前記パッチ画像と、前記条件記憶手段により記憶されている前記濃度、前記変換条件及び前記目標値を示す画像とを、前記画像形成手段により記録媒体に形成させる画像形成制御手段を備える
   ことを特徴とする請求項１記載の画像形成装置。
4. 前記条件記憶手段は、１つの前記指定された画像データに対応付けて、前記濃度、前記変換条件及び前記目標値を複数組記憶しており、
   前記変換手段は、前記複数組のうちのいずれかの組に含まれる前記濃度、前記変換条件及び前記目標値に基づいて形成するよう指示された場合には、前記条件記憶手段により記憶された画像データを、当該組に含まれる前記濃度、前記変換条件及び前記目標値に基づいて、前記画像形成手段に出力する画像データへと変換する
   ことを特徴とする請求項１記載の画像形成装置。
5. 前記変換条件は、画像データが表す画像の最高濃度を低下させる変換条件である
   ことを特徴とする請求項１記載の画像形成装置。

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